KR910008304B1 - Hydroxyalkyl carbamate - Google Patents

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거어더 파아테크 지리쉬
제이콥스 3세 윌리암
조오지프 블랭크 워어너
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아메리칸 사이아나밋드 캄파니
존. 제이 헤이간
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F297/00Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer

Abstract

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Description

하이드록시 알킬 카바메이트를 함유한 열경화성 코팅조성물Thermosetting Coating Compositions Containing Hydroxy Alkyl Carbamate

본 발명은 분자상에 하나 또는 그 이상의 2급 아민기를 갖고 있는 신규한 하이드록시알킬 카바메이트, 그의 제법 및 이를 함유한 열경화성 코팅 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a novel hydroxyalkyl carbamate having one or more secondary amine groups on the molecule, the preparation thereof and the thermosetting coating composition containing the same.

프로필렌 카보네이트를 1급 및 2급 아민과 반응시켜 상응하는 2-하이드록시프로필 카바메이트를 제조하는 반응은 이 분야에 공지되어 있다(Comp. rend, 1142, 1954).Reactions of propylene carbonate with primary and secondary amines to produce the corresponding 2-hydroxypropyl carbamate are known in the art (Comp. Rend, 1142, 1954).

에틸렌카보네이트의 유사반응이 문헌에 예시화되고 있다("에틸 카보네이트와 아민으로부터 중합성 및 환상우레탄 및 우레아의 제조", by Elizabeth Dyer and Harvey Scott, J.A.C.S.(1956) pp.672-675). 또 다른 문헌("디이소시아네이트를 사용하지 않고 얻어진 폴리우레탄 탄성중합체" by L. Ya. Rappoport, G.N. Petrov, I.I. Trostyanskaya and O.P.D. Gavrilova in International Polymer Science and Technology, 8, No. 1, 1981)을 참조로 할 수 있다. 다이어-스코트 문헌에는 2-(하이드록시에틸)-카바메이트로부터 에틸렌글리콜을 제거해줌으로써 폴리우레탄이 제조될 수 있으며 그럼으로써 디이소시아네이트의 사용을 피할 수 있다고 언급되고 있다. 랩포포트 등의 논문에는 환상 카보네이트를 아민과 반응시켜 폴리우레탄 탄성중합체를 생성하는 반응이 일반적으로 언급되어 있다. 따라서 종래기술은 아민을 예컨대 프로필렌카바메이트와 반응시켜 상응하는 하이드록시 알킬 카바메이트를 제조하는데 대한 것을 나타내고 있다. 글리콜 비스(클로로프로메이트)와 디아민과의 중축합반응을 포함하여 포화 및 불포화 폴리우레탄을 제조하는 또 다른 경로가 하기 문헌에 공지되어 있다(Journel of Polymer Science, Vol. 7. 899 916(1969). 논제 "포화 및 불포화 지방족 폴리우레탄을 제조하는 신규방법" by Y. Mizake, S.Ozaki and Y.Hirata, p899-915).Similar reactions of ethylene carbonate are exemplified in the literature (“Preparation of Polymerizable and Cyclic Urethanes and Ureas from Ethyl Carbonate and Amines”, by Elizabeth Dyer and Harvey Scott, J.A.C.S. (1956) pp.672-675). See another document (“Polyurethane Elastomers Obtained Without Diisocyanate”) by L. Ya. Rappoport, GN Petrov, II Trostyanskaya and OPD Gavrilova in International Polymer Science and Technology, 8, No. 1, 1981. can do. The Dier-Scott literature states that polyurethanes can be prepared by removing ethylene glycol from 2- (hydroxyethyl) -carbamate, thereby avoiding the use of diisocyanates. Lapportport et al. Generally refer to reactions in which a cyclic carbonate is reacted with an amine to produce a polyurethane elastomer. Thus, the prior art refers to the reaction of amines with, for example, propylene carbamate, to produce the corresponding hydroxy alkyl carbamate. Another route for producing saturated and unsaturated polyurethanes, including polycondensation of glycol bis (chloropromate) with diamines, is known in the literature (Journel of Polymer Science, Vol. 7. 899 916 (1969)). Topic "Novel methods for preparing saturated and unsaturated aliphatic polyurethanes" by Y. Mizake, S. Ozaki and Y. Hirata, p899-915).

디아민을 에틸렌카보네이트와 반응시킨 다음, 이어 글리콜 또는 마크로글리콜과의 촉매 교환 에스테르 반응을 거쳐 비스(2-하다드록시에틸) 카바메이트를 제조하는 것이 하기 문헌에 나타나 있다("열가소성 폴리우레탄 탄성중합체", by Richard D. Cowell, Journal of Elastomers and Plastics, Vol. 14, (October, 1982), p195-203).The reaction of diamine with ethylene carbonate followed by a catalytic exchange ester reaction with glycol or macroglycol to produce bis (2- hydroxyethyl) carbamate is shown in the following document ("thermoplastic polyurethane elastomer", by Richard D. Cowell, Journal of Elastomers and Plastics, Vol. 14, (October, 1982), p195-203).

두가지 유형의 다아민 즉, 1, 4 사이클로헥산-비스-(메틸-아민)과 폴리옥시 프로필렌 골격을 가진 다아민으로 구성된 상품명 제파민(Jeffamine) D2000 하에 판매되는 제품이 사용되었다.A product sold under the trade name Jeffamine D2000 consisting of two types of multiamines, namely 1, 4 cyclohexane-bis- (methyl-amine) and polyamines with polyoxypropylene backbone, was used.

고온에선 가교결합제와 반응하여 가교결합된 중합물질을 형성하나 주위온도에선 서로 비교적 안정한 부위를 함유하고 있는 주쇄 중합체와 가교결합제로 구성된 코팅 조성물 또한 이 분야에 공지되어 있다. 이런 조성물이 갖는 한가지 문제점은 보통 사용되는 주쇄 중합체가 높은 점도와 높은 연화온도를 갖고 있기 때문에 중합체 점도를 낮추어주는 용매를 사용해야 한다는 점이다. 코팅 조성물을 적용하고 이를 가열 경화한 후 용매를 휘발시켜야 하는데 이것이 환경, 건강 및 가공상의 문제점을 야기한다는 것이다.Coating compositions comprising backbone polymers and crosslinkers, which react with the crosslinkers at high temperatures to form crosslinked polymers but which contain relatively stable sites at ambient temperatures, are also known in the art. One problem with such compositions is that the backbone polymers that are commonly used have high viscosity and high softening temperatures and therefore require the use of solvents that lower the polymer viscosity. The solvent must be volatilized after applying the coating composition and heat curing it, which causes environmental, health and processing problems.

고 고형분 함유 코팅조성물을 얻기 위해서 반응 희석제로서 조성물에 고 비점 디올 또는 폴리올을 사용하는 것은 공지되어 있다. 그러나 아미노 가교결합제를 함유하는 코팅 조성물이나 산 촉매 페인트의 경우 디올 또는 폴리올의 존재는 중합체상의 하이드록시기가 아미노 가교결합제와 반응하기 때문에 코팅조성물의 저장기간을 감소시킨다.It is known to use high boiling point diols or polyols in the composition as reaction diluents to obtain high solids containing coating compositions. However, in the case of coating compositions or amino catalyst paints containing amino crosslinkers, the presence of diols or polyols reduces the shelf life of the coating composition because the hydroxyl groups on the polymer react with the amino crosslinkers.

실온에서는 하이드록시 또는 아민기 같은 관능기에 대해 비반응성이거나 안정한 반면 고온에서는 그와 반응하여 가교 결합되는 보호된 이소시아네이트를 가교결합제로 사용하는 것이 이 분야에 공지되어 있다. 예컨대 미국특허 3,984,299(Robert D. Jerabek)에 에폭시기 함유 수지의 아민 부가반응 생성물과 보호된 유기 폴리이소시아네이트와 임의로 우레탄 형성 반응 촉매로 구성된 전착가능한 조성물이 공지되어 있다. 보호된 이소시아네이트는 이소시아네이트기가 지방족, 사이클로지방족, 방향족 알킬모노알콜 또는 페놀성 화합물 같은 화합물과 반응된 것이면 어떤 이소시아네이트나 되는 것으로 나타나 있다.It is known in the art to use, as crosslinking agents, protected isocyanates which are non-reactive or stable with respect to functional groups such as hydroxy or amine groups at room temperature and which crosslink and react with them at high temperatures. For example, US Pat. No. 3,984,299 (Robert D. Jerabek) discloses electrodepositable compositions consisting of amine addition products of epoxy group containing resins, protected organic polyisocyanates and optionally urethane formation reaction catalysts. Protected isocyanates are shown to be any isocyanates if the isocyanate group is reacted with a compound such as an aliphatic, cycloaliphatic, aromatic alkyl monoalcohol or phenolic compound.

이 분야에서 분말코팅제, 전착성코팅제, 수성 및 유기용매 함유 코팅제 같은 코팅제에 가교결합제로서 보호된 이소시아네이트를 사용하는 것으로 일반적으로 나타나 있다. 보호된 이소시아네이트는 일반적으로 모노알콜, 페놀, 락탐, 옥심, 베타-디카보닐화합물, 트리아졸, 하이드록사민산에스테르 같은 보호제를 지방족 또는 방향족 폴리이소시아네이트와 반응시켜 일반적으로 제조한다. 문헌을 참고로 할 수 있다(예:Progress in Organic Coatings Review, 9, 1981 Z. Wicks).It is generally indicated in the art to use protected isocyanates as crosslinking agents in coatings such as powder coatings, electrodepositable coatings, aqueous and organic solvent containing coatings. Protected isocyanates are generally prepared by reacting protective agents such as monoalcohols, phenols, lactams, oximes, beta-dicarbonyl compounds, triazoles, hydroxamic acid esters with aliphatic or aromatic polyisocyanates. Reference can be made to the literature (eg Progress in Organic Coatings Review, 9, 1981 Z. Wicks).

보호된 이소시아테이트 화합물의 이용과 관련된 한가지 불리한 점은 이들 독성 화합물을 저장하고 취급해야할 필요성이 있다는 점이다. 다른 어려운 점은 본 발명에 이용된 화합물과 비교했을 때 적당한 이소시아네이트 화합물이 비교적 고가라는 점이다.One disadvantage associated with the use of protected isocyanate compounds is the need to store and handle these toxic compounds. Another difficulty is that suitable isocyanate compounds are relatively expensive compared to the compounds used in the present invention.

전착성 수지조성물 또한 물론 이 분야에 공지되어 있다. 예컨대 미국특허 4,031,050에 보호된 유기 폴리이소시아네이트와 에폭시수지의 아민 부가물로 된 양이온성 전착성 조성물이 공지되어 있다. 이 특허에 나타나 있는 바와 같이 우레탄 형성 반응촉매를 임의로 함유할 수 있는 이런 화합물의 전착은 전도성 기질상에 바람직한 성질을 가진 코팅이 생기도록 수행될 수 있다. 이에 관해선 미국특허 3,984,299와 4,031,050을 또 참조로 할 수 있다. 그러나 이소시아네이트 화합물은 독성이며 아주 반응성이 높기 때문에 이를 취급하고 저장하는데 적절한 주의를 해야한다.Electrodepositable resin compositions are also well known in the art. For example, cationic electrodepositable compositions of amine adducts of organic polyisocyanates and epoxy resins protected in US Pat. No. 4,031,050 are known. As shown in this patent, electrodeposition of such compounds, which may optionally contain a urethane-forming reaction catalyst, can be performed to result in a coating having desirable properties on the conductive substrate. Reference may also be made to US Pat. Nos. 3,984,299 and 4,031,050. However, isocyanate compounds are toxic and very reactive and care must be taken to handle and store them.

미국특허 4,017,438에 케티민에 의해 보호된 1급 아민기를 갖고 있는 몇몇 폴리아민 화합물을 반응시킴으로써 수지분자내 1급 아민기를 도입시켜 향상시킨 에폭시수지로부터 유도된 양이온 전착성 수지가 공지되어 있다. 케티민기는 물과 접촉하게 되면 분해하여 이 분야에 공지된 바와 같은 1급 아민 관능기를 제공한다.US Pat. No. 4,017,438 discloses cationic electrodepositable resins derived from epoxy resins which are enhanced by introducing primary amine groups in the resin molecule by reacting some polyamine compounds having primary amine groups protected by ketamine. Ketimine groups decompose upon contact with water to provide primary amine functionality as is known in the art.

보호된 이소시아네이트는 적당한 촉매와 함께 양이온 전착성 수지 시스템을 제공해 주는 것으로 아민-수지 부가물과 더불어 공지되어 있다.Protected isocyanates are known, along with amine-resin adducts, to provide cationic electrodepositable resin systems with suitable catalysts.

전착된 코팅은 고온으로 일반적으로 가교결합 촉매존재하에 가열되게 되면 우레탄, 하이드록시 및 아미노기를 통해 가교결합 되게 된다.The electrodeposited coating is generally crosslinked through urethane, hydroxy and amino groups when heated to a high temperature, generally in the presence of a crosslinking catalyst.

공지된 바와 같이 "보호된" 이소시아네이트는 고온 상태하에서 하이드록시기 및 아미노기와 반응하여 우레탄 및 우레아 가교결합을 형성한다.As is known, "protected" isocyanates react with hydroxyl and amino groups under high temperature to form urethane and urea crosslinks.

이소시아네이트 시스템과 같은 유기용매 기제물질을 기본으로한 코팅 시스템은 고 성능 우레탄 가교결합 코팅을 제공하긴 하나 휘발성 또는 독성의 유기용매를 사용하기 때문에 화재위험 및 환경 손상을 야기한다. 상용되는 이소시아네이트 화합물은 보통 독성이며 아주 반응성이 높기 때문에 이것을 취급하고 저장하는데 적절한 주의를 필요로 한다.Coating systems based on organic solvent bases, such as isocyanate systems, provide high performance urethane crosslinked coatings, but use volatile or toxic organic solvents, causing fire hazards and environmental damage. Commercially available isocyanate compounds are usually toxic and very reactive and require proper care in handling and storing them.

코팅제로 사용되는 폴리우레탄 수용액이나 분산액이 공지되어 있으나 이들 기지의 시스템들은 우레탄기를 통한 가교-결합을 얻기 위해선 보통 176-315℃의 높은 경화온도를 필요로 한다. 비록 이소시아네이트를 함유치 않은 폴리우레탄의 저온 또는 실온 경화성 수용액이나 분산액도 이용가능하나 이런 코팅은 우레탄기를 통해 가교결합되어 있지 않기 때문에 우레탄 가교결합 코팅에 의해 얻어질 수 있는 표준 성능치에 미치지 못하는 것 같다.Aqueous polyurethane solutions or dispersions are known as coating agents, but these known systems usually require a high curing temperature of 176-315 ° C. to achieve cross-linking through urethane groups. Although low temperature or room temperature curable aqueous solutions or dispersions of polyurethanes that do not contain isocyanates are available, these coatings do not crosslink through urethane groups, so they do not appear to meet the standard performance achieved by urethane crosslinking coatings. .

폴리우레탄의 수성분산액은 대부분 산을 첨가하여 양이온 분산액을 형성시키거나 염기를 첨가하여 음이온 분산액을 형성시키거나, 계면활성제를 첨가해줌으로써 얻어지며, 이들 모든 첨가제는 그로부터 얻어진 경화된 필름의 성질에 나쁜 영향을 미치지 않아야 한다. 예컨대 수성 양이온성-, 음이온성- 또는 계면활성제-분산 이소시아네이트-기제 폴리우레탄은 노화(aging)됨에 따라 안전성이 결여되는 문제가 자주 있다.Aqueous acid solutions of polyurethanes are most often obtained by adding acids to form cationic dispersions, bases to form anionic dispersions, or by adding surfactants, all of which additives are detrimental to the properties of the cured film obtained therefrom. It should not affect. Aqueous cationic-, anionic- or surfactant-dispersed isocyanate-based polyurethanes, for example, often suffer from a lack of safety as they age.

만일 -NCO기가 존재하는 경우 물과 이소시아네이트와의 반응은 실온에서 약 3-20 시간내에 일어나게 된다. 따라서 물에 완전히 가용성인 이소시아네이트-지제 폴리 전해질은 물중에서 쉽게 가수분해되거나 또는 물을 제거한 후 취약해지고 흡습성이 된다. 이런 물질들이 이온기를 고 함량 함유함으로써 생기는 이런 문제점 때문에 이들은 일반적으로 코팅 및 플라스틱 분야에서 실질적으로 중요하지 않다.If a -NCO group is present, the reaction between water and isocyanate takes place in about 3-20 hours at room temperature. Thus, isocyanate-based polyelectrolytes that are completely soluble in water are easily hydrolyzed in water or become brittle and hygroscopic after removing water. Because of these problems caused by the high content of ionic groups in these materials, they are generally of no practical importance in the field of coatings and plastics.

폴리우레탄의 비이온성수용액의 한 부류는 폴리에스테르글리콜 또는 폴리에테르글리콜 분절의 혼입을 기본으로 한 것이다. 그러나 폴리에스테르-글리콜은 가수분해적 변성에 아주 민감한 반면 폴리에테르 글리콜기제 수지의 수용성은 이소시아네이트-의존성이다. 더우기 두 유형은 모두 물에 대해 과도로 민감한 경화된 필름을 형성하는 경향이 있으며, 즉 물에 노출되었을때 팽윤, 혼탁(백색으로 변함), 연화 및 접착성으로 되는 경향이 있다.One class of nonionic aqueous solutions of polyurethanes is based on the incorporation of polyester glycol or polyether glycol segments. However, polyester-glycols are very sensitive to hydrolytic denaturation, while the water solubility of polyether glycol-based resins is isocyanate-dependent. Moreover, both types tend to form cured films that are excessively sensitive to water, ie swell, turbid (turn white), soften and sticky when exposed to water.

이제금 적어도 하나의 1급 아민기와 적어도 하나의 차폐된(hindered) 2급 아민기를 함유하고 있는 다관능성 아민에서 그 1급 아민기들은 환상 카보네이트와 선택적으로 반응하면서 하나 또는 그 이상의 2급 아민기는 비반응인 채로 남아있게 되어 그 결과 하이드록시 알킬 카바메이트가 생성됨을 예상외로 발견하게 되었다. 결과 생성된 하이드록시 알킬 카바메이트는 적어도 하나의 미반응 2급 아민기를 함유하며, 하이드록시 알킬 카바메이트기를 통해 가교결합된 중합체를 제조하는데 중간체로서 유용하다.In polyfunctional amines which now contain at least one primary amine group and at least one hindered secondary amine group, the primary amine groups react selectively with cyclic carbonates while one or more secondary amine groups are non- The reaction remained unexpectedly found to result in hydroxy alkyl carbamate. The resulting hydroxy alkyl carbamate contains at least one unreacted secondary amine group and is useful as an intermediate to prepare a crosslinked polymer via hydroxy alkyl carbamate groups.

일반적으로, 본 발명의 첫번째 특징은 적어도 하나의 하이드록시 알킬 카바메이트기와 적어도 하나의 미반응 2급 아민기로 구성된 중합체 화합물 및 그 제법을 제공하는 것이다.In general, a first feature of the present invention is to provide a polymer compound composed of at least one hydroxy alkyl carbamate group and at least one unreacted secondary amine group and a process for the preparation thereof.

본 발명의 화합물들은 하기 일반식 및 특수구조식에 의해 더 설명되며 이들의 이성체 및 그 혼합물도 포함되는 것으로 간주해야 한다.The compounds of the present invention are further described by the following general formulas and special structural formulas and should be considered to include their isomers and mixtures thereof.

본 발명의 두번째 특징은 분자당 적어도 2개의 하이드록시 알킬 카바메아트기를 함유하고 있는 자체 가교결합성 중합체와 적어도 하나의 하이드록시 알킬 카바메이트기를 함유하고 있으며, 중합되어 자체 가교결합성 중합체를 형성시킬 수 있는 단량체에 관한 것이다.A second feature of the invention is a self crosslinkable polymer containing at least two hydroxy alkyl carbamate groups per molecule and at least one hydroxy alkyl carbamate group and polymerized to form a self crosslinkable polymer. It relates to a monomer that can be.

본 발명의 세번째 특징은 (1) 하이드록시 알킬 카바메이트를 제조하기 위해 카보네이트와 1급 아민과 반응시켜 얻은 코팅 조성물에 유용한 반응성 희석제와 (2) 반응성 희석제로서 하나 또는 그 이상의 하이드록시알킬 카바메이트 화합물을 함유하는 조성물을 제공하는데 있다.A third feature of the present invention is (1) reactive diluents useful in coating compositions obtained by reacting carbonates with primary amines to produce hydroxy alkyl carbamates, and (2) one or more hydroxyalkyl carbamate compounds as reactive diluents. It is to provide a composition containing.

본 발명의 네번째 특징은 하이드록시기-함유 폴리우레탄 또는 폴리우레아 화합물과 아미노 가교결합제로 구성된 코팅 조성물에 관한 것이다.A fourth aspect of the invention relates to a coating composition composed of a hydroxyl group-containing polyurethane or polyurea compound and an amino crosslinker.

본 발명의 다섯번째 특징은 (a) 아민과 환상 카보네이트의 반응 생성물로서 얻어질 수 있는 적어도 2개의 하이드록시 알킬 카바메이트기를 함유하는 가교결합제와 (b) 2개 또는 그 이상의 활성관능성기를 함유하는 중합체와 (c) 임의로 가교결합 촉매로 구성된 열 경화성 조성물을 제공하는 것으로 이때 가교결합제 (a)와 중합체 (b)는 주위온도에서는 서로에 대해 안정하며 고온에서는 서로에 대해 반응성이다.A fifth feature of the invention is (a) a crosslinker containing at least two hydroxy alkyl carbamate groups obtainable as a reaction product of amines and cyclic carbonates, and (b) containing two or more active functional groups. A thermosetting composition consisting of a polymer and (c) optionally a crosslinking catalyst, wherein the crosslinker (a) and the polymer (b) are stable to each other at ambient temperature and reactive to each other at high temperatures.

본 발명의 여섯번째 특징은 분자당 하나 이상의 3급 아민기와 하이드록시 알킬 카바메이트기를 함유하고 있는 음극전착성 자체 가교결합성 중합체를 제공하는 것이다.A sixth aspect of the present invention is to provide a negative electrodepositable self crosslinkable polymer containing at least one tertiary amine group and a hydroxy alkyl carbamate group per molecule.

중합체는 (a) 약 300-10,000, 바람직하게는 약 1000-4000의 평균 에폭시당량을 갖고 있는 에폭시수지와 (b) 적어도 하나의 하이드로 알킬 카바메이트 또는 그 전구체와 적어도 하나의 2급 아민기를 갖고 있는 하나 또는 그 이상의 아민과의 반응 생성물로서 얻어질 수 있다.The polymer comprises (a) an epoxy resin having an average epoxy equivalent of about 300-10,000, preferably about 1000-4000, and (b) at least one hydroalkyl carbamate or precursor thereof and at least one secondary amine group. It can be obtained as a reaction product with one or more amines.

본 발명의 일곱번째 특징은, (a) (i) 하이드록시알킬 카바메이트와, (ii) 환상 카보네이트(에틸렌 카보네이트 또는 프로필렌 카보네이트 같은 것)와 폴리아민과의 반응 생성물을 캐핑하여 얻은 알킬 카바메이트기중 하나 또는 둘다로 구성된 부류로부터 선택된 적어도 2개의 카바메이트기를 갖고 있는 소수성 가교결합제와, (b) 수용성 및 소수성 아미노기 함유 중합체와, (c) 중합체 (b)에 양이온성기를 제공해주어 중합체가 수-분산성이 되기에 효과적인 산 분산제(무기산 또는 친수성 유기산같은 것) 및 (d) 임의로 가교결합 촉매로 구성된 음극 전기 코팅 조성물을 제공하는데 있으며, 이때 조성물중 가교결합제(a)와 중합체 (b)는 주위온도에선 서로에 대해 안정하나 고온에선 서로 반응성이다.A seventh feature of the present invention is one of alkyl alkyl carbamate groups obtained by capping the reaction product of (a) (i) hydroxyalkyl carbamate and (ii) cyclic carbonate (such as ethylene carbonate or propylene carbonate) with polyamine Or a hydrophobic crosslinker having at least two carbamate groups selected from the class consisting of both, (b) water-soluble and hydrophobic amino group-containing polymers, and (c) polymers (b) to provide cationic groups such that the polymer is water-dispersible An acid dispersant (such as an inorganic acid or a hydrophilic organic acid) effective to achieve this, and (d) optionally a negative electrode electrocoating composition consisting of a crosslinking catalyst, wherein the crosslinker (a) and polymer (b) in the composition are at ambient temperature. Stable to each other, but reactive at high temperatures

본 발명의 여덟번째 특징은 하이드록시 알킬 카바메이트기와 하나 또는 그 이상의 3급 아민기를 함유하는 친수성의 실질적으로 에폭시를 함유치 않는 자체-가교결합성 중합체를 제공하는데 있다.An eighth feature of the present invention is to provide a hydrophilic substantially epoxy-free self-crosslinkable polymer containing hydroxy alkyl carbamate groups and one or more tertiary amine groups.

본 발명의 9번째 특징은 분자당 적어도 2개의 하이드록시 알킬 카바메이트기를 함유하는 자체 가교결합성 아크릴성 중합체를 제공하는데 있다.It is a ninth aspect of the present invention to provide a self crosslinkable acrylic polymer containing at least two hydroxy alkyl carbamate groups per molecule.

본 발명의 10번째 특징은 제품표면상의 프라이머 코팅과 프라이머 코팅 사이의 구조 접착제로 구성된 제품표면을 서로 결합시키는 접착시스템을 제공하는데 있으며, 이때 프라이머 코팅은 하이드록시 알킬 카바메이트기와 적어도 하나의 3급 아민기를 갖고 있는 하이드록시 알킬 카바메이트기들의 반응에 의해 가교결합된 경화된 중합체로 구성된다.A tenth aspect of the present invention provides an adhesive system for bonding a product surface composed of a structural adhesive between a primer coating and a primer coating on a product surface, wherein the primer coating comprises a hydroxy alkyl carbamate group and at least one tertiary amine. It consists of a cured polymer crosslinked by the reaction of hydroxy alkyl carbamate groups with groups.

일반적으로 본 발명의 첫번째 특징의 화합물들은 하나 또는 그 이상의 아민과 환상 카바메이트를 반응시켜 하기 구조식(1)의 화합물을 생성시킴으로써 제조된다.In general, compounds of the first aspect of the invention are prepared by reacting one or more amines with a cyclic carbamate to produce the compound of formula (1).

Figure kpo00001
Figure kpo00001

상기식에서 R은 적어도 하나의 미반응 2급 아민기를 갖고 있는 유기성분이며, R1, R2및 R3는 각기 독립적으로 H 또는 C1-C20알킬, 사이클로알킬 또는 알킬 방향족 성분이거나 또는 적어도 하나 이상의 탄소원자외에 하나 또는 그 이상의 헤테로 원자를 함유하고 있는 그런 어떤 성분이며, n은 0 또는 1이다. R은 또한 하나 또는 그 이상의 헤테로 원자를 함유할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 헤테로 원자를 함유하고 있는 그런 성분에는 예컨대 에테르기, 티오기 및 유기-실리콘 성분을 함유하고 있는 것들이 포함된다.Wherein R is an organic component having at least one unreacted secondary amine group, and R 1 , R 2 and R 3 are each independently H or C 1 -C 20 alkyl, cycloalkyl or alkyl aromatic components or at least one Any such component containing one or more hetero atoms in addition to the above carbon atoms, n is 0 or 1. R may also contain one or more hetero atoms. Such components containing one or more hetero atoms include, for example, those containing ether groups, thio groups and organo-silicon components.

다관능성 아민과 반응되는 환상 카보네이트에는 다관능성 아민의 1급 아민기중 하나 또는 그 이상과 반응성인 비스카보네이트를 포함한 어떤 적당한 환상 카보네이트가 포함된다.Cyclic carbonates that react with the polyfunctional amine include any suitable cyclic carbonate, including biscarbonates that are reactive with one or more of the primary amine groups of the polyfunctional amine.

일반적으로 6각 환상 유기 카보네이트와 비교시, 5-각 환상 유기 카보네이트가 바람직하며 그 이유는 6각 환상 유기 카보네이트가 비교적 더 고가이며 제조하기 힘들기 때문이다. 따라서 바람직하게 이용될 수 있는 환상 카보네이트는 하기 구조식을 갖는 것이다.In general, when compared with hexagonal cyclic organic carbonates, five-membered cyclic organic carbonates are preferred because hexagonal cyclic organic carbonates are relatively more expensive and difficult to manufacture. Therefore, the cyclic carbonate which can be preferably used has the following structural formula.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

상기식에서 Ra와 Rb는 동일 또는 상이한 것으로서 각기 H 또는 C1-C8지방족, 사이클로지방족, 방향족 또는 헤테로고리 화합물로 구성될 수 있다. 에틸렌카보네이트(디옥솔란-2-온), 즉 Ra와 Rb가 모두 H인 것 및 프로필렌 카보네이트(4-메틸 디옥솔란-2-온) 즉 Ra=H이고 Rb=CH3인 것이 바람직한 반응체들이다.Wherein R a and R b are the same or different and may be composed of H or C 1 -C 8 aliphatic, cycloaliphatic, aromatic or heterocyclic compounds, respectively. Ethylene carbonate (dioxolan-2-one), i.e., Ra and Rb are both H and propylene carbonate (4-methyl dioxolan-2-one), i.e., R a = H and R b = CH 3 admit.

다관능성 아민은 환상 카보네이트와 적어도 하나의 1급 아민기와의 반응면에 볼때 차폐된 적어도 하나의 2급 아민기를 함유한다. 본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어중 "다관능성아민"은 적어도 하나의 1급 아민기와 적어도 하나의 차폐된 2급 아민기를 함유하고 있는 아민을 의미하며(b) "차폐된 2급 아민기"란 1급 아민기가 반응하는 그런 조건하에서 환상 카보네이트와의 반응이 입체적으로, 전기적으로 저지된 그런 2급 아민기를 의미한다. 놀라웁게도 1급 아민과 2급 아민의 환상 카보네이트와의 반응성이 특정 다관응성 아민의 경우 1급 기에 대한 반응성이 선택적으로 높다는 것을 발견하게 되었다.The polyfunctional amine contains at least one secondary amine group that is masked in view of the reaction of the cyclic carbonate with the at least one primary amine group. As used herein and in the claims, "polyfunctional amine" means an amine containing at least one primary amine group and at least one masked secondary amine group, and (b) a "shielded secondary amine group" Refers to such secondary amine groups in which the reaction with cyclic carbonates has been stericly and electrically blocked under such conditions in which primary amine groups react. Surprisingly, it has been found that the reactivity of primary and secondary amines with cyclic carbonates is selectively high for primary groups for certain polyfunctional amines.

달리 언급하면 특정 다관능성 아민은 환상 카보네이트와의 반응으로부터는 입체적으로 또는 다른 방식으로 저지를 받으나 주쇄 중합체상에 있을 수 있는 에폭시기나 그밖의 관능성기와는 반응성인 그런 2급 아민기를 갖고 있음을 발견하게 되었다. 따라서 다관능성 아민중에 함유된 차폐된 2급 아민기는 하나 또는 그 이상의 환상 카보네이트와 하이드록시 알킬 카바메이트를 형성할 수 있으며, 이 경우 2급 아민기는 미반응인 채로 남아 있어 에폭시나 기타 활성기와 반응될 수 있다. 이것은 조성물과 주쇄 중합체상의 에폭시 또는 다른 활성기와 반응에 의해 조성물이 하이드록시 알킬 카바메이트기를 고정시키는 수단으로 효과적으로 작용하게끔 해준다. 예컨대 에틸렌 및 프로필렌 카보네이트가 디에틸렌 트리아민과 반응하는 경우, 이들은 트리아민의 1급 아민기와 선택적으로 반응하여 카바메이트기를 형성하며 한편 2급 아민기는 미반응인채로 남게된다. 이어 이런 2급 아민기를 예컨대 카바메이트기에 영향을 주지 않으면서 주쇄 중합체상의 에폭시기와 반응시킬 수 있다.In other words, certain polyfunctional amines have such secondary amine groups that are blocked stericly or otherwise from reaction with cyclic carbonates but are reactive with epoxy or other functional groups that may be on the main chain polymer. Found out. Thus, masked secondary amine groups contained in polyfunctional amines may form hydroxy alkyl carbamates with one or more cyclic carbonates, in which case secondary amine groups remain unreacted and react with epoxy or other active groups. Can be. This allows the composition to act effectively as a means of immobilizing hydroxy alkyl carbamate groups by reacting the composition with an epoxy or other active group on the backbone polymer. For example, when ethylene and propylene carbonate react with diethylene triamine, they selectively react with the primary amine groups of the triamine to form carbamate groups while the secondary amine groups remain unreacted. These secondary amine groups can then be reacted, for example, with epoxy groups on the main chain polymer without affecting the carbamate groups.

또한 이런 화합물들은 자체 가교결합되어 코팅분야의 각종 용도에 적합한 열경화성 폴리우레탄을 생성시킬 수 있는 하이드록시 알킬 카바메이트기 함유 중합체를 제조하는데 사용될 수 있다. 자체 가교결합 반응은 염기촉매 또는 주석 촉매 반응일 수 있으며 산촉매를 필요로 했던 종래의 아미노 수지 시스템보다 유리하다. 따라서 본 발명은 포름알데히드를 함유치 않은 시스템의 이용을 가능하게 해주며 이때 차폐된 아민 자외선 안정화제 존재하에 경화억제를 막을 수 있다.These compounds can also be used to prepare hydroxy alkyl carbamate group containing polymers that can be self-crosslinked to produce thermoset polyurethanes suitable for various applications in the coatings field. Self-crosslinking reactions can be base or tin catalyzed and are advantageous over conventional amino resin systems that required acidic catalysts. The present invention thus enables the use of a system that does not contain formaldehyde, which can prevent hardening inhibition in the presence of a shielded amine UV stabilizer.

본 발명의 하이드록시 알킬 카바메이트-함유 화합물의 제법을 상세히 논의하기에 앞서 그 사용을 하기와 같이 예시할 수 있다. 하이드록시 알킬 카바메이트-함유 화합물들은 예컨대 에폭시기와 같은 활성기를 함유하는 어떤 적당한 "주쇄" 중합체와 반응할 수 있으며 이 경우 반응은 하기와 같이 나타낼 수 있다.Prior to discussing the preparation of the hydroxy alkyl carbamate-containing compounds of the present invention in detail, their use can be illustrated as follows. The hydroxy alkyl carbamate-containing compounds can react with any suitable "backbone" polymer containing an active group such as, for example, an epoxy group, in which case the reaction can be represented as follows.

Figure kpo00003
Figure kpo00003

상기 반응식에서 Rh는 에폭시-함유수지의 분절을 나타내며, Ri와 Rj는 본 발명의 하이드록시 알킬 카바메이트 함유아민 또는 폴리아민 화합물의 분절을 나타낸다. 반응은 일반적으로 실온이나 또는 약간 고온에서 일어나며 발열반응인 경우가 많다. 반응은 용매없이 수행되거나 그렇지 않은 경우 반양자성 또는 알콜 용매를 사용할 수도 있다. 각종 반응성 관능기를 갖고 있는 각종 주쇄 중합체 또한 하기 상세히 설명된 바와 같이 사용될 수 있다. 예컨대 그 위에 고정된 본 발명의 조성물을 하나 또는 그 이상 갖고 있는 대표적인 중합체는 하기 구조를 가질수 있다.In the above scheme, R h represents a segment of an epoxy-containing resin, and R i and R j represent a segment of a hydroxy alkyl carbamate-containing amine or polyamine compound of the present invention. The reaction generally occurs at room temperature or slightly higher temperatures and is often exothermic. The reaction can be carried out without solvent or else use of aprotic or alcoholic solvents. Various backbone polymers having various reactive functional groups can also be used as described in detail below. Representative polymers having, for example, one or more of the compositions of the invention immobilized thereon may have the following structure.

Figure kpo00004
Figure kpo00004

결과 생성된 중합체는 가열시 또 임의로 적당한 가교결합 촉매 존재하에 하나 또는 그 이상의 기전을 통해 가교결합될 수 있으며, 예컨대 하기(5)와 같은 주쇄 하이드록실기를 통한 가교결합에 의해,The resulting polymer can be crosslinked upon heating and optionally in the presence of a suitable crosslinking catalyst, via one or more mechanisms, for example by crosslinking via backbone hydroxyl groups such as (5),

Figure kpo00005
Figure kpo00005

예컨대 하기 (6)과 같은 자체 축합에 의한 가교결합에 의해,For example, by crosslinking by self condensation as shown in (6),

Figure kpo00006
Figure kpo00006
And

예컨대 하기(7)과 같은 주쇄 아민기를 통한 가교결합에 의해 가교결합될 수 있다.For example, it may be crosslinked by crosslinking through a main chain amine group such as (7).

Figure kpo00007
Figure kpo00007

상기 반응식에서 Rk는 수소 또는 주쇄중합체 분절이다.R k in the scheme is hydrogen or main chain polymer segment.

본 발명의 화합물은 자체 가교결합성 중합체 제조시 중간체로서 유용한 외에, 주쇄중합체 부재하에 자체 축합되어 물에 대한 저항성은 불량하나 유기용매에 대해선 우수한 저항성을 나타내는 그런 점착성 필름을 형성시키는데 사용될 수 있다.In addition to being useful as intermediates in the preparation of self-crosslinkable polymers, the compounds of the present invention can be used to form such tacky films that self-condense in the absence of a backbone polymer, which has poor resistance to water but excellent resistance to organic solvents.

각종 광범위한 다관능성 아민이 본 발명에서 환상 카보네이트와의 반응에 이용될 수 있으며, 이때 상기한 바와 같이 다관능성 아민이 적어도 하나의 1급 아민과 적어도 하나의 차폐된 2급 아민을 함유하는 것이 필요하다. 에컨대 본 발명에 이용될 수 있는 다관능성 아민의 한 부류는 하기식으로 표시될 수 있다.A wide variety of polyfunctional amines can be used in the present invention for reaction with cyclic carbonates, where it is necessary for the polyfunctional amine to contain at least one primary amine and at least one masked secondary amine. . For example, one class of polyfunctional amines that can be used in the present invention can be represented by the following formula.

Rc-(NH-Rd)n2-NH-Re R c- (NH-R d ) n 2 -NH-R e

상기식에서 n2는 0-5이며, Rc, Rd및 Re는 각기 독립적으로 각기 2-6개의 탄소원자를 함유한 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소 분절이며, Rc와 Re중 적어도 하나는 1급 아민기를 함유한다.Wherein n 2 is 0-5, R c , R d and R e are each independently a straight or branched chain hydrocarbon segment containing 2-6 carbon atoms, and at least one of R c and R e is a primary It contains an amine group.

적당한 아민 부류의 구조는 단지 하기 구조식(8)~(11)로 나타낸 화합물의 하이드록시 알킬 카바메이트 성분을 단지-NH2로 치환해 줌으로써 유도될 수 있다.Suitable amine class structures can only be derived by substituting only -NH 2 for the hydroxy alkyl carbamate component of the compounds represented by the following structural formulas (8) to (11).

Figure kpo00008
Figure kpo00008

상기식에서 A는 [NH(CH2)n]NH이며, n은 0-10이며, x는 각기 독립적으로 2-6, 바람직하게는 6이며, R1과 R2는 각기 독립적으로 H 또는 C1-C20알킬 또는 알킬 방향족 성분이며, 바람직하게는 H 또는 CH3이다.Wherein A is [NH (CH 2 ) n] NH, n is 0-10, x is independently 2-6, preferably 6, and R 1 and R 2 are each independently H or C 1 -C 20 alkyl or alkyl aromatic component, preferably H or CH 3 .

n은 10 이하인 것이 바람직하며, 0-6 특히 0-4인 것이 더 바람직하다. x가 2 또는 6인 조성물은 각종 이용가능한 반응체 에컨대 디에틸렌트리아민과 디헥사메틸렌 트리아민으로부터 제조될 수 있으며, 어느 정도가 바람직하다.It is preferable that n is 10 or less, and it is more preferable that it is 0-6 especially 0-4. Compositions where x is 2 or 6 may be prepared from various available reactants such as diethylenetriamine and dihexamethylene triamine, with some preference.

또 다른 적당한 부류의 화합물들은 하기 구조로 나타낼 수 있다.Another suitable class of compounds can be represented by the following structures.

Figure kpo00009
Figure kpo00009

상기식에서 y는 2 또는 3이며, R1과 R2는 각기 상기와 같이 정의할 수 있으며, Rm은 C1-C20알킬, 사이클로 알킬 또는 알킬 방향족 성분이거나 또는 적어도 하나의 탄소원자외에 하나 또는 그 이상의 헤테로원자를 함유하고 있는 어떤 그런 성분이다. 이런 부류의 화합물에서 C20이상의 알킬, 사이클로알킬 또는 알킬 방향족 성분을 제공해주는 출발물질은 쉽게 이용될 수 없다. 상기한 모든 구조식들에서 C1-C20알킬, 사이클로알킬 또는 알킬 방향족 및 약간 더 단쇄인 예컨대 C1-C18알킬 또는 방향족이 어느 정도 바람직하다.Wherein y is 2 or 3, R 1 and R 2 can be defined as above, and R m is C 1 -C 20 alkyl, cycloalkyl or alkyl aromatic component or at least one carbon atom or Any such component containing more heteroatoms. Starting materials that provide C 20 or more alkyl, cycloalkyl or alkyl aromatic components in this class of compounds are not readily available. Some preference is given to C 1 -C 20 alkyl, cycloalkyl or alkyl aromatics and slightly shorter chains such as C 1 -C 18 alkyl or aromatics in all of the above-mentioned formulas.

또 다른 부류의 적당한 화합물은 하기 구조로 표시된다.Another class of suitable compounds is represented by the following structure:

Figure kpo00010
Figure kpo00010

상기식에서 R1과 R2는 각기 상기 정의한 바와 같으며, R4와 R6는 각기 독립적으로 H 또는 C1-C4알킬이며, R5와 R7은 각기 독립적으로 C1-C4알킬이다.Wherein R 1 and R 2 are as defined above, R 4 and R 6 are each independently H or C 1 -C 4 alkyl, and R 5 and R 7 are each independently C 1 -C 4 alkyl .

R1과 R2가 독립적으로 H 또는 CH3이며, R4, R5, R6및 R7이 각기 CH3인 것이 바람직하다.It is preferable that R 1 and R 2 are independently H or CH 3 , and R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each CH 3 .

본 발명에 따른 또 다른 적당한 부류의 화합물은 하기 구조를 갖는다.Another suitable class of compounds according to the invention has the structure

Figure kpo00011
Figure kpo00011

상기식에서 R1과 R2는 각기 상기 정의한 바와 같으며, R8은 각기 독립적으로 C2-C6알킬렌이며, -(CH2)2- 또는 -(CH2)6-인 것이 바람직하다.Wherein R 1 and R 2 are the same as defined above, and R 8 is each independently C 2 -C 6 alkylene, and it is preferable that they are-(CH 2 ) 2 -or-(CH 2 ) 6- .

상기 지적한 바와 같이 본 발명의 중합체는 적당한 관능성기를 함유하는 단량체나 주쇄중합체를 하나 또는 그 이상의 하이드록시 알킬 카바메이트기를 함유하고 있는 1급 또는 2급 아민이나 그 전구체와 반응시켜 제조할 수 있다.As noted above, the polymers of the present invention can be prepared by reacting monomers or backbone polymers containing suitable functional groups with primary or secondary amines or precursors thereof containing one or more hydroxy alkyl carbamate groups.

단량체가 사용된 경우 이들은 아민과의 반응후 단일 중합이나 다른 단량체와의 공중합에 의해 중합되어 본 발명의 중합체를 제공한다. 여기서 사용된 "적당한"관능성기란 단지 하이드록시 알킬 카바메이트-함유 아민의 1급 또는 2급 아민기와 반응성인 에폭시, 이소시아네이토, 메틸롤 등과 같은 관능성기를 의미한다. 예컨대 하이드록시 알킬 카바메이트-함유 단량체는 글리시딜 메타크릴레이트를 하이드록시 알킬 카바메이트-함유 2급 아민과 반응시켜 제조할 수 있다.If monomers are used they are polymerized by reaction with amines followed by homopolymerization or copolymerization with other monomers to give the polymers of the invention. As used herein, "suitable" functional group means only functional groups such as epoxy, isocyanato, methylol, etc., which are reactive with primary or secondary amine groups of hydroxy alkyl carbamate-containing amines. For example, hydroxy alkyl carbamate-containing monomers can be prepared by reacting glycidyl methacrylate with hydroxy alkyl carbamate-containing secondary amines.

결과 생성된 단량체를 이어 단일 중합 또는 공중합시켜 본 발명의 중합체를 제공해 줄 수 있다.The resulting monomer can then be homopolymerized or copolymerized to provide the polymer of the invention.

중합체를 구성하는 반복단위는 두 가지 부류로 나눌 수 있는데 그 하나는 적당한 아민-반응성 관능성기를 함유하는 단위로 되어 있으며 다른 하나는 중합체 및 그로부터 제조된 가공된 코팅 또는 기타 생성물에 바라는 피막형성 특성 또는 기타 성질을 부여해줄 목적으로 선택된 변경단위로 구성된다. 반응에 이용되는 1급 또는 2급 아민을 그에 부착시켜 주기에 충분히 적합한 반응성 관능기가 중합체내 존재하기만 한다면 어떤 적당한 반복 단위나 중합체내에 바라는 배합으로 사용될 수 있다.The repeating units that make up a polymer can be divided into two classes, one of which contains appropriate amine-reactive functional groups, and the other of which is the encapsulation properties desired for the polymer and processed coatings or other products made therefrom, or It consists of units of change selected for the purpose of imparting other properties. Any suitable repeating unit or desired combination in the polymer may be used so long as the reactive functional group suitable for attaching the primary or secondary amine used in the reaction to it is present in the polymer.

본 발명의 중합체를 제조하는 또 다른 방법에서는 단량체나 주쇄수지를 하나 또는 그 이상의 2급 아민기외에 가수분해될 수 있는 보호된 1급 아민기 예컨대 케티민기를 전부 또는 일부의 하이드록시 알킬 카바메이트 대신 함유하고 있는 아민과 반응시킨다. 2급 아민기를 상기한 바와 같이 반응성 관능기와 반응시켜 아민기를 단량체 또는 주쇄수지에 부착되어 있게 한 후 가수분해될 수 있는 보호된 1급 아민기를 가수분해시켜 유리아민기를 얻고 예컨대 하나 또는 그 이상의 적당한 환상 카보네이트를 혼합물에 첨가해주어 결과 생성된 유리아민기와 반응되게 해준다. 따라서 하이드록시알킬카바메이트를 형성시키는데 이용될 수 있는 다관능성 아민은 환상카보네이트와 반응할 수 있는 아민기나 환상카보네이트와 반응될 수 있는 아민기로 전환될 수 있는 가수분해 가능한 보호된 1급 아민기를 함유하고 있다.In another method of making the polymers of the present invention, a monomeric or backbone resin can be substituted for all or part of hydroxy alkyl carbamate, in whole or in part, with a protected primary amine group that can be hydrolyzed in addition to one or more secondary amine groups. It reacts with the amine which it contains. The secondary amine group is reacted with a reactive functional group as described above to leave the amine group attached to the monomer or backbone resin and then hydrolyzed to the protected primary amine group which can be hydrolyzed to obtain the free amine group, for example one or more suitable cyclic groups. Carbonate is added to the mixture to allow it to react with the resulting free amine groups. Thus the polyfunctional amines that can be used to form hydroxyalkyl carbamates contain hydrolyzable protected primary amine groups that can be converted into amine groups that can react with cyclic carbonates or amine groups that can react with cyclic carbonates. have.

1급 또는 2급 아민과 반응성인 부위나 관능기를 함유하고 있는 각종 광범위한 적당한 단량체가 하이드록시알킬카바메이트-함유아민과의 반응에 사용될 수 있으며 그 결과 하이드록시카바메이트기를 함유한 단량체가 형성되게 한다. 이런 단량체에는 예컨대 글리시딜 메타크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 이소시아네이트 에틸메타크릴레이트 무수말레인산, 메타크릴로일 클로라이드, n-메틸로일아크릴아미드, 1-(1-이소시아네이토-1-메닐에틸)-3-(1-메틸렌에테닐)벤젠, 1-(1-이소시아네이토-1-메틸에틸)-4-(1-메틸에테닐)벤젠, 메틸 아크릴아미도글리콜레이트, 메틸 아크릴아미도글리콜레이트 메틸에테르, 아크릴롤 클로라이드 및 클로로메틸스티렌이 포함되나 이에 국한되는 것은 아니다. 따라서 중합체의 반복단위는 하기에 설명되는 바와 같이 중합체의 하나 또는 그 이상의 관능성기를 제공해줄 수 있는 상기한 단량체중 하나 또는 그 이상으로부터 유도될 수 있다.A wide variety of suitable monomers containing sites or functional groups reactive with primary or secondary amines can be used for reaction with hydroxyalkyl carbamate-containing amines, resulting in the formation of monomers containing hydroxycarbamate groups. . Such monomers include, for example, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, isocyanate ethyl methacrylate maleic anhydride, methacryloyl chloride, n-methyloylacrylamide, 1- (1-isocyanato-1 -Menylethyl) -3- (1-methyleneethenyl) benzene, 1- (1-isocyanato-1-methylethyl) -4- (1-methylethenyl) benzene, methyl acrylamidoglycolate, Methyl acrylamiglycolate methyl ether, acrylol chloride and chloromethyl styrene, including but not limited to. The repeat units of the polymer may thus be derived from one or more of the foregoing monomers, which may provide one or more functional groups of the polymer as described below.

적당한 관능성기를 함유하고 있는 각종 주쇄중합체 또한 하이드록시알킬 카바메이트-함유아민과 반응하여 본 발명의 중합체를 제공하는데 사용될 수 있다. 적당한 단량체 또는 중합체의 선택은 최종 코팅 또는 기타 제품에서 바라는 특성에 따라 달라진다. 적당한 주쇄중합체중에는 폴리부타디엔-변형 에폭시수지, 아크릴수지, 폴리부타디엔수지 및 폴리에스테르수지를 포함한 에폭시수지가 있다.Various backbone polymers containing suitable functional groups can also be used to react with hydroxyalkyl carbamate-containing amines to provide the polymers of the invention. The choice of suitable monomers or polymers depends on the properties desired in the final coating or other product. Among the suitable backbone polymers are epoxy resins including polybutadiene-modified epoxy resins, acrylic resins, polybutadiene resins and polyester resins.

단량체나 주쇄수지상에 아민이 고정될 부위를 제공하기 위해 이런 주쇄수지 또는 단량체 각분자는 본 발명의 하이드록시알킬카바메이트-함유아민의 2급 아민기와 반응할 수 있는 반응성부위를 적어도 하나의 또는 그 이상 갖고 있어야 한다. 이런 반응성 부위에는 하나 또는 그 이상의 하기기들이 포함되나 이에 국한 되는 것은 아니다.In order to provide a site for the amine to be immobilized on the monomer or the backbone resin, each such backbone resin or monomer may contain at least one reactive site capable of reacting with a secondary amine group of the hydroxyalkyl carbamate-containing amine of the present invention. Should have more than Such reactive sites include, but are not limited to, one or more of the following groups.

Figure kpo00012
(산할로겐화물, 여기서 X는 할로겐, 바람직하게는 Cl, Br 또는 I이다)
Figure kpo00012
(Acid halide, where X is halogen, preferably Cl, Br or I)

Figure kpo00013
(할로겐화지방족, 여기서는 X는 할로겐, 바람직하게는 Cl,Br 또는 I이다)
Figure kpo00013
(Halogenated aliphatic, where X is halogen, preferably Cl, Br or I)

Figure kpo00014
(무수물)
Figure kpo00014
(anhydride)

Figure kpo00015
(알파, 베타 불포화에스테르)
Figure kpo00015
(Alpha, beta unsaturated esters)

Figure kpo00016
(알파, 베타 불포화케톤)
Figure kpo00016
(Alpha, beta unsaturated ketones)

Figure kpo00017
(N-메틸롤아미드)
Figure kpo00017
(N-methylolamide)

Figure kpo00018
(메틸롤화 페놀)
Figure kpo00018
(Methylolated phenol)

Figure kpo00019
(에폭사이드)
Figure kpo00019
(Epoxide)

Figure kpo00020
(이소시아네이트)
Figure kpo00020
(Isocyanate)

Figure kpo00021
(N-메틸롤 카바메이트)
Figure kpo00021
(N-methylol carbamate)

Figure kpo00022
(여기서 X는 할로겐 바람직하게는 Cl, Br 또는 I이다)
Figure kpo00022
Where X is halogen preferably Cl, Br or I

단량체 또는 중합체상의 한 적당한 부류의 반응성부위는 에폭시기이며 예컨대 적당한 수지는 에피클로로히드린과 비스페놀-A와의 반응에 의해 유도된 에폭시수지나 에피클로로히드린과 페놀포름알데히드수지와의 반응에 의해 유도된 에폭시수지나 또는 매달려 있는 글리시딜 에테르기를 함유하고 있는 아크릴수지이다. 또한 매달린 에폭시기를 갖고 있는 폴리부타디엔수지 또한 본 발명의 가교결합성 중합체를 제조하기 위해 하이드록시알킬카바메이트-함유아민을 그위에 고정시키는데 적합하다.One suitable class of reactive sites on monomers or polymers is epoxy groups, e.g. suitable resins are those derived from the reaction of epichlorohydrin with bisphenol-A or from the reaction of epichlorohydrin with phenolformaldehyde resins. It is an epoxy resin or an acrylic resin containing a hanging glycidyl ether group. Polybutadiene resins with suspended epoxy groups are also suitable for immobilizing hydroxyalkyl carbamate-containing amines thereon to prepare the crosslinkable polymers of the present invention.

하이드록시알킬카바메이트 함유아민의 2급 아민기와 상기(12)-(22)에 나타낸 바와 같은 관능성기를 함유하는 단량체 또는 중합체와의 반응에 의해 그 결과 관능기부위에 하기기들이 형성된다.Reaction of the monomer or polymer containing the secondary amine group of the hydroxyalkyl carbamate containing amine with the functional group as shown in (12)-(22) as a result forms the following groups at the functional group portion.

(a)

Figure kpo00023
(a)
Figure kpo00023

(b)

Figure kpo00024
(b)
Figure kpo00024

(c)

Figure kpo00025
(c)
Figure kpo00025

(d)

Figure kpo00026
(d)
Figure kpo00026

(e)

Figure kpo00027
(e)
Figure kpo00027

(r)

Figure kpo00028
(r)
Figure kpo00028

(g)

Figure kpo00029
(g)
Figure kpo00029

(h)

Figure kpo00030
(h)
Figure kpo00030

(i)

Figure kpo00031
(i)
Figure kpo00031

(j)

Figure kpo00032
(j)
Figure kpo00032

상기구조들에서, Rp는 H 또는 C1-C8알킬이며; Rq와 Rr은 동일 또는 상이한 것으로 하이드록시알킬카바메이트 성분을 함유하는 아민잔기이다.In the above structures, R p is H or C 1 -C 8 alkyl; R q and R r are the same or different and are amine residues containing a hydroxyalkyl carbamate component.

관능성 부위를 함유하는 중합체는 또한 상기한 바와 같은 변형 단위들을 포함할 수 있으며 이런 변형단위들은 하나 또는 그 이상의 아크릴산, 메타크릴산, 부타디엔, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 메틸 메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 아크릴로니트릴, 하이드록시 에틸아크릴레이트, 글리시딘 메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비닐클로라이드 및 비닐리덴클로라이드로부터 유도될 수 있다.The polymer containing the functional moiety may also comprise modifying units as described above, which may include one or more of acrylic acid, methacrylic acid, butadiene, styrene, alpha-methylstyrene, methyl methacrylate, butylacrylic And acrylonitrile, hydroxy ethylacrylate, glycidine methacrylate, acrylamide, methacrylamide, vinyl chloride and vinylidene chloride.

어떤 적당한 에폭사이드물질이나 본 발명에 따른 주쇄수지에 이용될 수 있으며 예컨대 에폭시함유 단량체나 중합체 바람직하게는 분자당 2개 또는 그 이상의 에폭시기를 함유하는 수지성 폴리에폭사이드 물질을 들 수 있다.Any suitable epoxide material may be used in the backbone resin according to the present invention and includes, for example, an epoxy-containing monomer or polymer, preferably a resinous polyepoxide material containing two or more epoxy groups per molecule.

본 발명을 실시하는데 있어 주쇄수지로서 유용한 것으로 밝혀진 기지의 에폭사이드중에는 비스페놀 A와 같은 폴리페놀의 폴리글리시딜 에테르나 또는 일반적으로 에피클로로히드린과 다가페놀의 반응생성물이 있다. 여기서 사용된 "다가페놀"은 비스페놀-A, 비스페놀-F 및 비스페놀-S와 같은 화합물을 의미한다.Among the known epoxides found to be useful as backbone resins in the practice of the present invention are polyglycidyl ethers of polyphenols such as bisphenol A, or generally reaction products of epichlorohydrin and polyhydric phenols. As used herein, "polyphenol" means a compound such as bisphenol-A, bisphenol-F and bisphenol-S.

이런 에폭사이드는 또한 카복실레이트 함유 폴리부타디엔 중합체나 기타 개질제와의 반응에 의해 개질될 수 있다.Such epoxides can also be modified by reaction with carboxylate containing polybutadiene polymers or other modifiers.

노바락수지와 같은 다가페놀수지로부터 제조된 폴리에폭사이드가 한 적당한 화합물군을 구성한다. 에피클로로히드린 또는 기타 유사 에폭시화합물과 테레프탈산, 글루카르산, 석신산, 옥살산 같은 반응체와의 반응 생성물과 같은 폴리카복실산의 폴리글리시딜 에스테르가 또한 사용될 수 있다.Polyepoxides prepared from polyhydric phenol resins, such as novalac resins, constitute one suitable group of compounds. Polyglycidyl esters of polycarboxylic acids such as reaction products of epichlorohydrin or other similar epoxy compounds with reactants such as terephthalic acid, glucaric acid, succinic acid, oxalic acid may also be used.

상기 언급한 바와 같은 다관능성아민을 하기 구조식(a)-(d)중 하나를 가진 폴리에폭사이드와 반응시킬 수 있다 :The polyfunctional amines as mentioned above can be reacted with polyepoxides having one of the following structural formulas (a)-(d):

(a)

Figure kpo00033
(a)
Figure kpo00033

상기식에서 R9는 하기 구조의 반복되는 분절을 나타내며In which R 9 represents a repeating segment of the structure

Figure kpo00034
Figure kpo00034

n1은 0-12, 예컨대 0-2이다.n 1 is 0-12, such as 0-2.

(b)

Figure kpo00035
(b)
Figure kpo00035

상기식에서 R'는 수소 또는 메틸기이며 R10은 수소원자 또는 글리시딜기이며, n은 0-12이다.In the above formula, R 'is hydrogen or methyl group, R 10 is a hydrogen atom or glycidyl group, n is 0-12.

(c)

Figure kpo00036
(c)
Figure kpo00036

(d)

Figure kpo00037
(d)
Figure kpo00037

상기식(c) 및(d)에서 n3는 각각 0-4이며, R11은 수소원자 또는 글리시딜기이다.In formulas (c) and (d), n 3 is each 0-4, and R 11 is a hydrogen atom or a glycidyl group.

본 발명의 중합체가 양호한 수용성/환원성을 갖는 것이 바람직한 경우, 저분자량(당량)의 단일관능성에폭사이드나 저당량의 2관능성 또는 다관능성 에폭사이드를 주쇄중합체로 선택하는 것이 중요하다.If it is desired that the polymer of the present invention has good water solubility / reducibility, it is important to select a low molecular weight (equivalent) monofunctional epoxide or a low equivalent difunctional or polyfunctional epoxide as the main chain polymer.

성능이 우수한 수용성 또는 환원성 코팅을 얻기 위해선, 2관능성 또는 다관능성 에폭사이드가 바람직하다. 이런 2관능성 또는 다관능성 에폭사이드를 사용하면 하이드록시알킬카바메이트기를 높은 비율로 에폭사이드에 줄 수 있어 그 결과 친수성수지, 예컨대 물에 녹거나 물중에서 환원될 수 있는 그런 수지가 얻어지게 된다. 상기한 에폭사이드외에 하기 구조식(e)-(f)의 수지들이 이런 수용성/환원성 수지 제조에 적합한 것으로 나타났다 :In order to obtain a water-soluble or reducing coating having excellent performance, bi- or polyfunctional epoxides are preferred. The use of such di- or polyfunctional epoxides can give hydroxyalkyl carbamate groups to the epoxide in high proportions, resulting in a hydrophilic resin such as a resin that can be dissolved or reduced in water. In addition to the epoxides described above, the resins of the following structural formulas (e)-(f) have been shown to be suitable for preparing such water-soluble / reducing resins:

(e) 트리스(하이드록시페닐) 메탄기제수지 ;(e) tris (hydroxyphenyl) methane base resin;

Figure kpo00038
Figure kpo00038

상기식에서 R=-CH2-CH-CH2이며, n은 0-약 5, 바람직하게는 평균 약 0-0.7이다.Wherein R = -CH 2 -CH-CH 2 , n is 0-about 5, preferably about 0-0.7 on average.

(f) 트리글리시딜 이소시안우레이트폴리에폭시수지(f) Triglycidyl isocyanurate polyepoxy resin

Figure kpo00039
Figure kpo00039

본 명세서 및 청구범위에서 사용된 "트리스(하이드록시페닐)메탄기제 수지"는 n이 0-5인 상기 구조식 (e)의 수지를 의미하며 "트리글리시딜 이소시안우레이트 폴리에폭시수지"는 상기 구조식(f)의 수지를 의미한다.As used herein and in the claims, "tris (hydroxyphenyl) methane-based resin" means a resin of formula (e) wherein n is 0-5 and "triglycidyl isocyanurate polyepoxy resin" It means resin of structural formula (f).

모든 반응성 에폭시기를 2급 아민과 반응시켜 아민을 에폭사이드에 부착시켜 실질적으로 에폭시가 제거된 중합체를 얻는 것이 이상적이다. 그러나 이것은 전착성 중합체의 경우 덜 중요하며, 그 이유는 중합체를 모노-에폭사이드와 반응시켜 약간 과량의 2급 아민기를 소비하고 중합체를 적당한 아민과 반응시켜 약간 과량의 에폭시기를 소비하는 것이 가능하기 때문이다.Ideally, all reactive epoxy groups are reacted with secondary amines to attach the amine to the epoxide to obtain a polymer substantially free of epoxy. However, this is less important for electrodepositable polymers, since it is possible to consume a slight excess of secondary amine groups by reacting the polymer with a mono-epoxide and to consume a slight excess of epoxy groups by reacting the polymer with a suitable amine. to be.

카복실산-말단 폴리부타디엔을 에폭시수지와 반응시켜 본 발명의 중합체 제조에 주쇄수지로 사용할 수 있는 부타디엔-개질 에폭시수지를 얻을 수 있다. 이런 부타디엔-개질 에폭시수지가 문헌에 설명되어 있다 (SAMPLE Quarterly, vol, 6, NO.4 1975).The carboxylic acid-terminated polybutadiene may be reacted with an epoxy resin to obtain a butadiene-modified epoxy resin that can be used as a main chain resin for preparing the polymer of the present invention. Such butadiene-modified epoxy resins are described in the literature ( SAMPLE Quarterly , vol, 6, NO.4 1975).

본 발명에 따른 주쇄수지로서 어떤 적당한 아크릴수지가 이용될 수 있다. 아크릴수지를 제조하는데 각종 단량체중 어느 하나가 사용될 수 있으며 사용된 단량체중 적어도 하나는 적어도 하나의 에폭시기를 함유하는 것이 바람직하다. 이런 단량체들에는 스티렌, 치환스티렌, 알파메틸스티렌, 부틸아크릴레이트 같은 알킬 아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시에틸메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메틸메타크릴레이트, 아크릴로니트릴, 글리시딜메타크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 비닐아세테이트 등이 포함되며 상기한 것들은 예시할 목적으로 나타낸 것으로 이에 국한되는 것은 아니다.Any suitable acrylic resin may be used as the backbone resin according to the present invention. Any one of various monomers may be used to prepare the acrylic resin, and at least one of the monomers used preferably contains at least one epoxy group. These monomers include styrene, substituted styrene, alphamethylstyrene, alkyl acrylates such as butyl acrylate, butyl methacrylate, ethyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, Acrylamide, methyl methacrylate, acrylonitrile, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, vinyl acetate, and the like, which are shown for the purpose of illustration and not limitation.

주쇄수지는 예컨대 에폭시, 하이드록시 및 아미드기와 같은 다른 관능성부위를 가질 수 있다. 본 발명의 중합체 및 주쇄수지는 하이드록시알킬 예컨대 하이드록시프로필 및/또는 하이드록시에틸, 카바메이트기를 함유하는 중합체의 저온경화를 용이하게 하기 위해 가능한한 낮은 산 함량을 갖는 것이 바람직하다.The backbone resin may have other functional moieties such as, for example, epoxy, hydroxy and amide groups. The polymers and backbone resins of the invention preferably have an acid content as low as possible to facilitate low temperature curing of hydroxyalkyl such as hydroxypropyl and / or hydroxyethyl, polymers containing carbamate groups.

본 발명의 중합체는 이들을 디에틸아민, 모르폴린, n-메틸아닐린과 같은 선택된 유기 2급 아민(하이드록시알킬 카바메이트-함유아민외에)과 반응시켜 개질시킬 수 있다. 특정 개질 2급 아민의 선택 및 조합은 물론 중합체의 최종용도에 따라 달라진다. 예컨대 수-환원성 중합체를 제조하는데 있어 중합체의 친수성을 향상시키기 위해 주쇄수지상의 관능성 부위 몇개를 하나 또는 그 이상의 친수성 2급 아민과 반응시킬 수 있다. 반대로 소수성 중합체가 바람직한 용도에서, 예컨대 전착성 코팅의 경우 중합체에 바라는 정도의 소수성을 부여해 주기 위해 하나 또는 그 이상의 2급 아민을 주쇄수지와 반응시키는 것이 바람직하거나 필요할 수 있다. 일반적으로 본 발명의 중합체는 코팅분야에 이용하기 적합하며 이런 경우 분자량 약 300-100,000을 갖는다. 본 발명의 우레탄-가교 결합성 중합체는 코팅분야에서 각종 용도에 예컨대 용매기제 또는 물기제 코팅, 분말코팅, 전기코팅 조성물, 스프레이롤러 및 침지형 코팅등과 같은데 적합하다. 이런 코팅들은 보통 금속, 직물, 플라스틱이나 종이와 같은 기질에 적용된다. 본 발명의 열경화성 수지는 유기용매, 마멸 및 물에 저항성인 우레탄코팅 및 접착제와 라미네이팅수지를 제조하는데 사용될 수 있다.The polymers of the present invention can be modified by reacting them with selected organic secondary amines (in addition to hydroxyalkyl carbamate-containing amines) such as diethylamine, morpholine, n-methylaniline. The choice and combination of specific modified secondary amines will of course depend on the end use of the polymer. For example, in preparing a water-reducing polymer, several functional sites on the backbone resin can be reacted with one or more hydrophilic secondary amines to enhance the hydrophilicity of the polymer. Conversely, in applications where hydrophobic polymers are desired, for example electrodepositable coatings, it may be desirable or necessary to react one or more secondary amines with the backbone resin to impart the desired degree of hydrophobicity to the polymer. In general, the polymers of the present invention are suitable for use in the coating field, in which case they have a molecular weight of about 300-100,000. The urethane-crosslinkable polymers of the present invention are suitable for a variety of applications in the field of coatings, such as solvent based or water based coatings, powder coatings, electrocoating compositions, spray rollers and immersion coatings and the like. These coatings are usually applied to substrates such as metals, textiles, plastics or paper. The thermosetting resin of the present invention can be used to prepare urethane coatings and adhesives and laminating resins resistant to organic solvents, abrasion and water.

본 발명의 세번째 특징의 조성물은 3개의 필수성분과 하나의 임의 성분으로 구성되며 이들은 실온에서 우수한 저장기간을 가지며 브러시, 스프레이, 롤러 또는 침지법 같은 통상적인 방법으로 제품이나 기질위에 적용시킬 수 있다. 적용된 코팅을 이어 조성물 성분간의 가교결합 반응에 의해 이것이 경화되기에 충분한 시간동안 고온으로 가열해준다.The composition of the third aspect of the present invention consists of three essential ingredients and one optional ingredient, which have a good shelf life at room temperature and can be applied to the product or substrate by conventional methods such as brush, spray, roller or dipping method. The applied coating is then heated to a high temperature for a time sufficient to cure it by crosslinking reaction between the composition components.

상기 언급한 바와 같이 코팅조성물의 필수성분들은 (a) 하이드록시알킬카바메이트화합물 (b) 아미노 가교결합제 및 (c) 아미노 가교결합제와 반응성인 활성부위를 함유하는 중합체이다. 임의 성분은 (d)산 촉매이다.As mentioned above, the essential components of the coating composition are polymers containing (a) hydroxyalkyl carbamate compounds (b) amino crosslinkers and (c) active sites reactive with amino crosslinkers. Optional component is (d) acid catalyst.

본 발명의 세번째 특징에서 일반적으로 이용되는 화합물은 하기 구조식(23)의 하디드록시알킬카바메이트 화합물이다.A compound generally used in the third aspect of the present invention is a hardyalkylalkyl carbamate compound of formula (23).

Figure kpo00040
Figure kpo00040

상기식에서 R은 하나 또는 그 이상의 헤테로원자 및/또는 하나 또는 그 이상의 하이드록실기를 함유할 수 있는 C1-C20유기성분이며, R1, R2및 R3는 각기 독립적으로 H 또는 CH3이다. 구조식(23)에 예시된 유형의 화합물은 6각환상 카보네이트를 1급 아민과 반응시켜 얻는다.Wherein R is a C 1 -C 20 organic component which may contain one or more heteroatoms and / or one or more hydroxyl groups, and R 1 , R 2 and R 3 are each independently H or CH 3 to be. Compounds of the type illustrated in Structural Formula (23) are obtained by reacting a hexagonal carbonate with a primary amine.

본 발명의 3번째 특징에서 반응성 희석제로서 유용한 바람직한 부류의 하이드록시알킬카바메이트화합물은 하기 구조식(24)를 갖는다.A preferred class of hydroxyalkyl carbamate compounds useful as reactive diluents in the third aspect of the invention has the structure (24)

Figure kpo00041
Figure kpo00041

본 발명에 따른 반응성 희석제로 이용될 수 있는 또 다른 적당한 부류의 하이드록시알킬카바메이트 화합물들은 하기 구조식(25) 및 (26)을 갖는다.Another suitable class of hydroxyalkylcarbamate compounds that can be used as reactive diluents according to the present invention have the following structural formulas (25) and (26).

Figure kpo00042
Figure kpo00042

상기식에서 R은 C2-C20지방족, 사이클로지방족 또는 방향족 성분으로 상기한 헤테로원자를 함유하는 것을 포함하며, R1은 H 또는 CH3이다.Wherein R is a C 2 -C 20 aliphatic, cycloaliphatic or aromatic component containing those heteroatoms described above, wherein R 1 is H or CH 3 .

Figure kpo00043
Figure kpo00043

상기식에서 R은 C2-C6알킬이며, R1은 H 또는 CH3이다.Wherein R is C 2 -C 6 alkyl and R 1 is H or CH 3 .

본 발명에 따라 제조되어 코팅 조성물에 이용되는 적당한 반응성 희석제에는 하기 (A)-(D)가 포함된다.Suitable reactive diluents prepared according to the invention and used in coating compositions include the following (A)-(D).

(A)

Figure kpo00044
(A)
Figure kpo00044

(B)

Figure kpo00045
(B)
Figure kpo00045

(C)

Figure kpo00046
(C)
Figure kpo00046

(D)

Figure kpo00047
(D)
Figure kpo00047

구조식 (A)-(D)의 화합물은 적당한 아민(상기와 쉽게 구별이 되는 구조식을 가짐)을 적당한 환상카보네이트와 반응시켜 제조한다.Compounds of formulas (A)-(D) are prepared by reacting a suitable amine (having a formula that is readily distinguishable from the above) with a suitable cyclic carbonate.

아미노 가교결합제는 멜라민, 글루콜우릴, 벤조구안아민과 같은 구안아민, 우레아, 치환우레아와 같은 것을 기본으로 한 가교결합제를 포함하여 각종 기지의 아미노 가교결합 화합물중 어느 하나일 수 있다. 여기서 사용된 "아미노가교결합제"란 용어는 어떤 적당한 아미노플라스트나 포함하는 것으로 해석한다. 이러한 적당한 한 부류의 물질은 아미노플라스트 수지조성물 특허 미국특허 3,082,180에 공지된 바와 같은 개질된 아미노-트리아진-알데히드수지로 구성된 개질 아미노 플라스트 수지조성물이다. 본 발명의 한 성분으로 이용될 수 있는 또 다른 적당한 부류의 아미노가교결합제는 완전히 메틸화되고, 완전히 메틸롤화된 멜라민 조성물로 구성되며 그 제법이 미국특허 4,293,692에 공지되어 있다. 또 다른 적당한 부류의 아미노 가교결합제는 미국특허 4,105,708호에 공지된 것으로 이것은 실질적으로 완전히 혼합된-알킬화되고 실질적으로 완전히 메틸롤화된 글리콜우릴 유도체 예컨대 디메톡시메틸 디에폭시메틸 글리콜우릴로 구성된다. 글리콜우릴은 또한 아세틸렌 우레아로도 알려져 있으며 2몰의 우레아를 1몰의 글리옥살과 반응시켜 얻는다. 그의 올바른 화학면응 테트라 하이드로이미다조-(4, 5-d)-이미다졸 2.5(1H, 3H)-디온이다. 상기한 미국특허 3,082,180, 4,293,692 및 4,105,708은 각기 참고로 여기 삽입했다.The amino crosslinker may be any of a variety of known amino crosslinking compounds, including crosslinking agents based on melamine, glucoluril, guanamines such as benzoguanamine, urea, substituted ureas, and the like. The term "amino crosslinker" as used herein is to be interpreted to include any suitable aminoplast. One such suitable class of materials is modified amino flask resin compositions consisting of modified amino-triazine-aldehyde resins as known from aminoplast resin compositions US Pat. No. 3,082,180. Another suitable class of aminocrosslinkers that can be used as a component of the present invention consists of a fully methylated, fully methylolated melamine composition, the preparation of which is known from US Pat. No. 4,293,692. Another suitable class of amino crosslinkers is known from US Pat. No. 4,105,708, which consists of substantially fully mixed-alkylated and substantially fully methylolated glycoluril derivatives such as dimethoxymethyl diepoxymethyl glycoluril. Glycoluril is also known as acetylene urea and is obtained by reacting two moles of urea with one mole of glyoxal. Its correct chemi-immune tetrahydroimidazo- (4, 5-d) -imidazole 2.5 (1H, 3H) -dione. U.S. Patents 3,082,180, 4,293,692 and 4,105,708, respectively, are incorporated herein by reference.

특히 적당한 부류의 아미노가교결합제는 멜라민-포름알데히드 수지 및 글리콜우릴-포름알데히드수지로서 각 경우 이것은 부분적으로 또는 완전히 예컨대 적어도 부분적으로 알킬화되고 메틸롤화되었다. 예컨대 상기한 미국특허 4,293,692에 공지된 바와 같이 멜라민은 포름알데히드와의 반응에 의해 메틸롤화 될 수 있다. 멜라민은 완전히 메틸롤화되어 헥사메틸롤멜라민을 형성하거나 또는 부분적으로 메틸롤화되어 펜타메틸롤멜라민, 테트라메틸롤멜라민등이나 또는 상기한 것 2개나 그 이상의 혼합물을 생성한다. 이어 적어도 부분적으로 메틸롤화된 멜라민(또는 글리콜우릴)을 알콜 예컨대 메탄올과 반응시켜 완전히 또는 부분적으로 메틸롤화된 멜라민이나 글리콜우릴을 완전히 메틸롤화되고 완전히 알킬화된 멜라민(헥사메톡시메틸-멜라민)은 아메리칸 사이아나미드 컴패니로부터 상품명 CYMEL 303하에 판매되고 있다. 참고로 설명하면 본명세서 및 청구범위중 "멜라민-포름알데히드" 및 "글리콜우릴-포름알데히드" 수지에는 코팅조성물에서 가교결합제로 이용될 수 있는 어떤 적당한 멜라민이나 글리콜우릴으로부터 유도된 수지가 포함된다. 유사하게 "우레아-포름알데히드" 및 "벤조구안아민-포름알데히드" 수지에는 상응하는 우레아 및 벤조구안아민으로부터 유도된 수지가 포함된다.Particularly suitable classes of aminocrosslinkers are melamine-formaldehyde resins and glycoluril-formaldehyde resins, which in each case are partially or fully alkylated and methylolated, for example at least partially. For example, as known in US Pat. No. 4,293,692, melamine may be methylolated by reaction with formaldehyde. Melamine is fully methylolated to form hexamethylrollmelamine or partially methylolated to produce pentamethylrollmelamine, tetramethylrollmelamine, or the like, or a mixture of two or more of the foregoing. Subsequently, at least partially methylolated melamine (or glycoluril) is reacted with an alcohol such as methanol to completely or partially methylolated melamine or glycoluril completely methylated and fully alkylated melamine (hexamethoxymethyl-melamine) It is sold under the brand name CYMEL 303 from the cyanamide company. For reference, the "melamine-formaldehyde" and "glycoluril-formaldehyde" resins in the present specification and claims include resins derived from any suitable melamine or glycoluril that can be used as crosslinkers in coating compositions. Similarly, "urea-formaldehyde" and "benzoguanamine-formaldehyde" resins include resins derived from the corresponding urea and benzoguanamines.

고온에서 아미노가교결합제 및/또는 하이드록시알킬카바메이트기와 반응성인 활성부위를 함유하는 각종 중합체중 어느것이나 본 발명에 이용될 수 있다. 광범위한 스팩트럼의 이런 조성물이 존재하며 이것은 경화된 코팅에 바라는 품질을 제공해 주도록 선택될 수 있다. 하기에 나타낸 이런 중합체 부류는 본 발명에 이용될 수 있는 것들을 예시한 것이다.Any of a variety of polymers containing active sites reactive with aminocrosslinkers and / or hydroxyalkylcarbamate groups at high temperatures can be used in the present invention. There is a wide spectrum of such compositions, which can be selected to provide the desired quality for the cured coating. This class of polymers, shown below, illustrate those that can be used in the present invention.

어떤 적당한 수지 예컨대 적어도 하나의 아크릴 성분을 함유하는 어떤 수지나 이용될 수 있다. 일반적으로 아크릴수지는 불포화 카복실산, 카복실산과 하나 또는 그 이상의 에틸렌불포화 단량체와의 에스테르의 공중합체로 구성된다. 산은 아크릴산, 메타크릴산 또는 기타 에틸렌성 불포화 모노-또는 디 카복실산일 수 있다.Any suitable resin can be used, such as any resin containing at least one acrylic component. Acrylic resins generally consist of copolymers of unsaturated carboxylic acids, esters of carboxylic acids with one or more ethylene unsaturated monomers. The acid can be acrylic acid, methacrylic acid or other ethylenically unsaturated mono- or dicarboxylic acid.

알킬아크릴레이트, 알킬-메타크릴레이트 및 스티렌, 비닐톨루엔과 같은 비닐 방향족 탄화수소가 공중합체의 단량체 성분으로 사용될 수 있다. 적당한 아크릴수지의 예를들면 이것은 하나 또는 그 이상의 하이드록시에틸아크릴레이트, 무수말레인산, n-메틸롤아크릴아미드, 하이드록시프로필 아크릴레이트, 아크릴아미드, 아크릴산, 메타크릴산, 메틸 아크릴아미도 글리콜레이트, 메틸 아크릴아미도글리콜레이트 메틸 에테르등을 함유하는 공중합체로 되어 있다. 중합구조에는 하나 또는 그 이상의 부타디엔, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 메틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 아크릴니트릴, 하이드록시에틸아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비닐클로라이드 및 비닐리덴클로라이드로부터 유도된 개질단위가 포함되어 있을 수 있다.Alkylacrylates, alkyl-methacrylates and vinyl aromatic hydrocarbons such as styrene and vinyltoluene can be used as monomer components of the copolymer. Examples of suitable acrylic resins include one or more of hydroxyethyl acrylate, maleic anhydride, n-methylol acrylamide, hydroxypropyl acrylate, acrylamide, acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylamido glycolate, It is made of a copolymer containing methyl acrylamido glycolate methyl ether and the like. Polymeric structures include one or more butadiene, styrene, alpha-methylstyrene, methyl methacrylate, butyl acrylate, acrylonitrile, hydroxyethyl acrylate, glycidyl methacrylate, acrylamide, methacrylamide, vinyl chloride And modified units derived from vinylidene chloride.

유사하게 본 발명의 조성물의 중합체로서 어떤 적당한 폴리에스테르수지나 이용될 수 있다. 일반적으로 이런 중합체는 하나 또는 그 이상의 글리콜과 디카복실산의 반응 생성물로 구성된다. 예를들면 폴리에스테르수지는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1, 2-프로필렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 2, 3-부틸렌글리콜, 펜타메틸렌글리콜 같은 글리콜을 말론산, 말레인산 석신산, 아디프산, 피멜산, 세바신산, 옥살산, 프탈산, 테레프탈산, 헥사하이드로테레프탈산, 파라-페닐렌, 디아세트산, 데카메틸렌 디카복실산과 같은 디카복실산과 반응시켜 제조할 수 있다. 다가 알콜과 산의 에스테르 반응에 의해 폴리에스테르가 형성된다. 말단 하이드록실기를 갖고 있는 폴리에스테르 아미드수지와 같은 개질수지 또한 사용될 수 있다. 알키드수지는 다염기산무수물과 다가알콜의 반응에 의해 예컨대 이소프탈산, 석신산, 말레인산 또는 피로멜리트산 무수물과 에틸렌 또는 프로필렌 글리콜이나 펜타에리트리틀과의 반응에 의해 유사하게 생성될 수 있다.Similarly any suitable polyester resin can be used as the polymer of the composition of the present invention. Such polymers generally consist of the reaction product of one or more glycols with dicarboxylic acids. For example, polyester resins are glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1, 2-propylene glycol, tetramethylene glycol, 2, 3-butylene glycol, pentamethylene glycol, malonic acid, maleic acid succinic acid, It can be prepared by reacting with dicarboxylic acids such as adipic acid, pimelic acid, sebacic acid, oxalic acid, phthalic acid, terephthalic acid, hexahydroterephthalic acid, para-phenylene, diacetic acid, decamethylene dicarboxylic acid. Polyesters are formed by the ester reaction of polyhydric alcohols and acids. Modified resins such as polyester amide resins having terminal hydroxyl groups can also be used. Alkyd resins can be similarly produced by the reaction of polybasic acid anhydrides with polyhydric alcohols, for example by reaction of isophthalic acid, succinic acid, maleic acid or pyromellitic anhydride with ethylene or propylene glycol or pentaerythritol.

각종 에폭시수지중 어느 하나가 코팅조성물중에 중합체로서 사용될 수 있다. 예컨대 폴리카복실산의 폴리글리시딜에스테르, 즉 에피클로로히드린 또는 유사에폭시화합물과 예컨대 시안우르산, 테레프탈산, 글루카르산, 석신산, 아디프산, 프탈산, 옥살산, 이합체화된 리놀레인산, 같은 지방족 또는 방향족 폴리카복실산의 반응 생성물과 비스페놀 예컨대 비스페놀-A, 비스페놀-F, 비스페놀-S, 페놀-포름알데히드-아세톤 축합물로부터 유도된 폴리페놀수지 또한 사용될 수 있다.Any of various epoxy resins may be used as the polymer in the coating composition. For example polyglycidyl esters of polycarboxylic acids, ie epichlorohydrin or pseudoepoxy compounds and for example cyanuric acid, terephthalic acid, glucaric acid, succinic acid, adipic acid, phthalic acid, oxalic acid, dimerized linoleic acid, Polyphenol resins derived from reaction products of aliphatic or aromatic polycarboxylic acids with bisphenols such as bisphenol-A, bisphenol-F, bisphenol-S, phenol-formaldehyde-acetone condensates can also be used.

경화온도를 낮추기 위해 임의로 사용된 산촉매는 상기 언급된 어떤 적당한 산으로 구성되어 있을 수 있다. 일반적으로, 루이스산이나 브론스테드산의 정의에 맞으며, 가교결합 반응을 간섭하지 않으며 주위온도에서 안정성에 나쁜 영향을 미치지 않는 물질이면 어느 것이나 사용될 수 있다. 적당한 산 촉매에는 미국특허 3,960,688에 공지된 바와 같은 방향족 설폰산 화합물, 인산 또는 알킬설폰산, 디노닐나프탈렌설폰산, 파라톨루엔설폰산, n-도데실벤젠설폰산 같은 것 및 질산, 황산, 인산 및 할로겐화수소산 같은 무기산의 알킬 에스테르가 있다. 아메리칸 사이아나미드 컴패니에 의해 상품명 CYCAT으로 판매되는 인산에스테르 형태의 촉매가 적절히 사용될 수 있다.The acid catalyst optionally used to lower the curing temperature may consist of any suitable acid mentioned above. In general, any material that meets the definition of Lewis acid or Bronsted acid, does not interfere with the crosslinking reaction and does not adversely affect stability at ambient temperature. Suitable acid catalysts include aromatic sulfonic acid compounds, phosphoric acid or alkylsulfonic acids, dinonylnaphthalenesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, such as n-dodecylbenzenesulfonic acid and nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and the like as known in US Pat. No. 3,960,688. Alkyl esters of inorganic acids such as hydrohalic acid. Catalysts in the form of phosphate esters sold under the name CYCAT by the American Cyanamide Company may be suitably used.

본 발명의 네번째 특징의 하이드록시기 함유 폴리우레탄중합체는, 폴리-하디드록시알킬화합물의 자체축합에 의해서 또는 이것을 폴리올과 축합시켜 제조할 수 있다. 후자 축합반응에 사용되는 폴리올은 어떤 적당한 폴리올이나 될 수 있으며, 폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리에스테르폴리올, 알키드폴리올, 페놀포름알데히드 축합생성물, 비스페놀-A, 비스페놀-F, 폴리에테르수지, 비스페놀에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌옥사이드 축합생성물, 폴리에테르수지, 디하이드록시폴리부타디엔 같은 것으로부터 유도될 수 있다.The hydroxyl group-containing polyurethane polymer of the fourth aspect of the present invention can be produced by self-condensation of a poly-dihydroxyalkyl compound or by condensation thereof with a polyol. The polyol used in the latter condensation reaction may be any suitable polyol, and may be polyol, polyether polyol, polyester polyol, alkyd polyol, phenol formaldehyde condensation product, bisphenol-A, bisphenol-F, polyether resin, bisphenol ethylene oxide Or propylene oxide condensation products, polyether resins, dihydroxypolybutadiene and the like.

본 발명에 사용하기 적합한 전형적인 폴리에테르디올 또는 폴리올은, 디올, 폴리올 또는 아민과 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 스티렌옥사이드와 같은 것 또는 탄소함량이 C2-C18인 기타 에폭사이드의 혼합물과의 반응으로부터 유도된 폴리에스테르나, 테트라하이드로푸란으로부터 유도된 폴리에테르이다.Typical polyetherdiols or polyols suitable for use in the present invention can be prepared from the reaction of diols, polyols or amines with such mixtures of ethylene oxide, propylene oxide, styrene oxide or other epoxides having a carbon content of C 2 -C 18 . Derived polyesters or polyethers derived from tetrahydrofuran.

본 발명에 사용하기 적합한 전형적인 폴리에테르디올 또는 폴리올은 디올, 트리올 또는 폴리올을 1가, 2가, 3가 또는 다 염기 카복실산의 혼합물과 공지된 방법으로 축합시켜 제조할 수 있다. 전형적인 디올 또는 폴리올은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1, 3-부탄디올, 1, 6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 사이클로헥산-디메탄올, 트리메틸펜탄디올, 트리메틸롤프로판 펜타에리트리톨등이다.Typical polyetherdiols or polyols suitable for use in the present invention can be prepared by condensing diols, triols or polyols with mixtures of mono, di, tri or poly base carboxylic acids by known methods. Typical diols or polyols are ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1, 3-butanediol, 1, 6-hexanediol, neopentylglycol, cyclohexane-dimethanol, trimethylpentanediol, trimethylolpropane penta Erythritol.

전형적인 카복실산은 C8-C18지방산, 이합체화된 지방산, C7-C10지방족 2염기산 및 벤조산, 프탈산과 트리 멜리트산과 같은 방향족 모노카복실산 및 폴리카복실산이다.Typical carboxylic acids are C 8 -C 18 fatty acids, dimerized fatty acids, C 7 -C 10 aliphatic dibasic acids and aromatic monocarboxylic acids and polycarboxylic acids such as benzoic acid, phthalic acid and trimellitic acid.

평균관능성이 2-3인 폴리올 또는 폴리올의 혼합물이 바람직하다.Preference is given to polyols or mixtures of polyols having an average functionality of 2-3.

비록 관능성이 더 큰 폴리올을 폴리하이드록시알킬카바메이트화합물과 반응시킬 수 있으나 카바메이트에 대한 폴리올의 비 및 결과 일어나는 반응은 겔화되는 것을 막을 수 있도록 조절해 주어야 한다. 겔화를 막기 위한 적당한 반응체와 조건의 선택은 이 분야에 숙련된 자라면 통상적인 방법에 의해 쉽게 결정할 수 있다. 폴리-하이드록시알킬 카바메이트화합물과 폴리올과의 축합은 하기 반응도식(27)를 나타낼 수 있다.Although more functional polyols can be reacted with polyhydroxyalkylcarbamate compounds, the ratio of the polyol to carbamate and the resulting reaction must be controlled to prevent gelation. The choice of appropriate reactants and conditions to prevent gelation can be readily determined by those of ordinary skill in the art by conventional methods. Condensation of a poly-hydroxyalkyl carbamate compound with a polyol can be represented by the following scheme (27).

Figure kpo00048
Figure kpo00048

Figure kpo00049
Figure kpo00049

상기식들에서 R'와 R''는 동일 또는 상이한 것으로 어느 적당한 유기성분으로 구성되어 있을 수 있다.In the formulas R 'and R' 'are the same or different and may be composed of any suitable organic component.

반응(27)은 하이드록시기-말단 폴리우레탄 중합체 및 하나의 1,2-디올 이탈기가 형성됨을 나타내준다.Reaction (27) shows that the hydroxyl group-terminated polyurethane polymer and one 1,2-diol leaving group are formed.

폴리-하이드록시알킬 카바메이트와 폴리올과의 반응은 단지 가열에 의해 또는 주석화합물과 같은 적당한 교환에스테르 반응 촉매 존재하에 이루어질 수 있다. 반응은 또한 용매매제중에서 이루어질 수도 있다. 축합반응중 제거되는 디올은 적당한 용매를 사용한 공비증류나 또는 진공증류에 의해 연속적으로 제거될 수 있다.The reaction of the poly-hydroxyalkyl carbamate with the polyol can be effected only by heating or in the presence of a suitable exchange ester reaction catalyst such as tin compound. The reaction may also take place in a solvent medium. Diols removed during the condensation reaction can be removed continuously by azeotropic distillation using a suitable solvent or by vacuum distillation.

우레탄 함량이 높은 하이드록시기 함유 폴리우레탄 중합체는 하기(28)로 표시된 폴리-하이드록시알킬 카바메이트화합물의 자체 축합에 의해 얻어질 수 있다 ;The hydroxyl group-containing polyurethane polymer having a high urethane content can be obtained by self-condensation of a poly-hydroxyalkyl carbamate compound represented by the following (28);

Figure kpo00050
Figure kpo00050

상기식에서, R'와 R''는 각기 동일 또는 상이한 것으로 적당한 유기성분으로 구성된다. 폴리-하이드록시알킬카바메이트와 폴리아민과의 반응은 적당한 촉매존재하에 진행될 수 있다. 적당한 촉매에는 디알킬 주석화합물 예컨대 디부틸주석 디라우레이트 같은 유기주석 화합물, 아연옥토에이트, 아연부티레이트등과 같은 유기 아연화합물 및 몇몇 유기 티탄화합물과 이 분야에 공지된 기타 적당한 촉매가 포함된다.Wherein R 'and R' 'are the same or different and are composed of suitable organic components. The reaction of the poly-hydroxyalkylcarbamate with the polyamine can be carried out in the presence of a suitable catalyst. Suitable catalysts include dialkyl tin compounds such as organotin compounds such as dibutyltin dilaurate, organic zinc compounds such as zinc octoate, zinc butyrate and some organic titanium compounds and other suitable catalysts known in the art.

하기드록시기 함유 폴리우레아 중합체는 하기(29)와 같이 폴리-하이드록시알킬카바메이트화합물을 적당한 폴리아민과 축합시켜 얻을 수 있다.The following hydroxy group-containing polyurea polymer can be obtained by condensing a poly-hydroxyalkyl carbamate compound with a suitable polyamine as shown in the following (29).

Figure kpo00051
Figure kpo00051

상기식에서 R'와 R''는 각기 동일 또는 상이한 것으로 어떤 적당한 유기성분으로나 구성되어 있을 수 있다.Wherein R 'and R' 'are the same or different and may be composed of any suitable organic component.

폴리올을 폴리아민으로 일부 치환해줄 수 있으며 예컨대 하나 또는 그 이상의 폴리올과 하나 또는 그 이상의 폴리아민을 폴리-하이드록시알킬카바메이트와 동시축합시켜 중합체내에 우레아와 우레탄결합을 둘다 혼입시켜 줄 수 있다. 예컨대 폴리우레탄중합중 우레아결합을 넣어주는 것은 경도를 개선시키며 용매저항성을 증가시켜 주기 위해 바람직한 경우가 많다.Some polyols may be substituted with polyamines, for example, one or more polyols and one or more polyamines may be co-condensed with poly-hydroxyalkylcarbamate to incorporate both urea and urethane bonds in the polymer. For example, adding urea bonds during polyurethane polymerization is often desirable to improve hardness and increase solvent resistance.

상기한 폴리우레아 또는 폴리우레탄중합체는 주조화합물, 금속, 플라스틱, 직물등의 코팅제 또는 접착제와 같은 탄성중합체용도에 열가소제로 사용될 수 있으며 그들의 하이드록시관능기 및 우레탄결합 또는 주쇄상의 불포화가 다른 가교결합에 이용될 수 있다.The above polyurea or polyurethane polymers can be used as thermoplastics for use in elastomers such as coatings or adhesives for casting compounds, metals, plastics, fabrics, and adhesives, and for their crosslinking with different hydroxyl functional groups and urethane bonds or unsaturation in the main chain. Can be.

하이드록시관능기는 아미노 포름알데히드수지나 이소시아네이트와 가교결합될 수 있으며 불포화결합은 공기산화성 경화 또는 유황 경화에 사용될 수 있다. 열경화성 코팅조성물을 얻는데 아주 적합한 조성물은 아미노 가교결합제를 폴리우레탄, 폴리우레아 또는 폴리우레탄-폴리우레아 중합체와 함께 사용하여 제조할 수 있다.Hydroxy functional groups can be crosslinked with amino formaldehyde resins or isocyanates and unsaturated bonds can be used for air oxidative curing or sulfur curing. Compositions well suited for obtaining thermoset coating compositions can be prepared using amino crosslinkers in combination with polyurethane, polyurea or polyurethane-polyurea polymers.

에틸렌글리콜 모노에틸에테르(셀로솔브)같은 어떤 적당한 용매나 부형제가 중합체, 가교결합제 및 임의 촉매를 운반하는데 사용될 수 있다.Any suitable solvent or excipient such as ethylene glycol monoethyl ether (cellosolve) may be used to transport the polymer, crosslinker and any catalyst.

조성물에서 임의로 사용되는 촉매는 어떤 적당한 산촉매로 구성될 수 있다. 일반적으로 루이스 및 브론스테드산의 정의에 합당하며 가교결합 반응을 간섭하지 않는 어떤 물질이나 사용될 수 있다. 적당한 산촉매중에는 미국특허 3,960,688에 언급된 바와 같은 방향족 설폰산 화합물, 인산 또는 알킬포스폰산, 디노닐나프탈렌설폰산, 파라톨루엔설폰산, n-도데실벤젠설폰산등 및 질산, 황산, 인산 및 할로겐화 수소산 같은 무기산의 알킬 에스테르등이 있다. 아메리칸 사이아나미드 컴패니에 의해 상품명 CYCAT하에 판매되는 인산에스테르 형태의 촉매가 적당히 사용될 수 있다.The catalyst optionally used in the composition may consist of any suitable acid catalyst. In general, any material that conforms to the definition of Lewis and Bronsted Acid and does not interfere with the crosslinking reaction can be used. Among the suitable acid catalysts are aromatic sulfonic acid compounds, phosphoric acid or alkylphosphonic acids, dinonylnaphthalenesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, n-dodecylbenzenesulfonic acid, and the like, and nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and halogenated hydrogen acids as mentioned in US Pat. No. 3,960,688. Alkyl esters of the same inorganic acid. Catalysts in the form of phosphate esters sold under the trademark CYCAT by the American Cyanamide Company may be suitably used.

이 분야에 잘 알려져 있는 바와 같이 안료, 개질제등과 같은 기타 첨가제를 조성물내에 포함시킬 수 있다.As is well known in the art, other additives such as pigments, modifiers and the like may be included in the composition.

가교결합제, 중합체 및 임의로 촉매를 함유하는 본 발명의 다섯번째 특징에 따른 조성물은 사용시 고온으로 가열해주면 이때 가교결합제의 하이드록시알킬카바메이트기가 중합체의 활성관능기와 반응하여 중합체가 가교결합되며 저독성의 디올 이탈기 예컨대 프로필렌글리콜 또는 에틸렌글리콜이 생기게 된다. 하이드록시관능기를 함유하는 중합체의 전형적인 반응순서를 하기 반응도식(30)에 나타냈으며 아민관능기를 함유하는 중합체의 경우는 반응도식(31)에 나타냈다.The composition according to the fifth aspect of the invention, which contains a crosslinker, a polymer and optionally a catalyst, is heated to a high temperature in use when the hydroxyalkylcarbamate groups of the crosslinker react with the active functional groups of the polymer to crosslink the polymer and produce a low toxicity diol. Leaving groups such as propylene glycol or ethylene glycol are produced. A typical reaction sequence of a polymer containing a hydroxy functional group is shown in Scheme (30) below, and a polymer containing an amine function is shown in Scheme (31).

Figure kpo00052
Figure kpo00052

Figure kpo00053
Figure kpo00053

카복실관능기 중합체의 경우 반응중 아미드기가 형성되며 가교결합 반응의 반응생성물은 CO2및 상응하는 1, 2-디올이다. 일반적으로 가교결합반응중 유리되는 기는 상기한 바와 같은 저독성디올 예컨대 프로필렌글리콜 또는 에틸렌글리콜이다. 디이소시아네이트와 디올 또는 폴리올과의 반응에 의해 상기한 하이드록시알킬카바메이트 화합물을 제조하는 시도는 폴리우레탄중합체가 형성되므로 불가능하거나 힘들다.In the case of carboxyl functional polymers, amide groups are formed during the reaction and the reaction product of the crosslinking reaction is CO 2 and the corresponding 1,2-diol. Generally the groups liberated during the crosslinking reaction are low toxic diols as described above such as propylene glycol or ethylene glycol. Attempts to produce the hydroxyalkyl carbamate compounds described above by reaction of diisocyanates with diols or polyols are impossible or difficult because polyurethane polymers are formed.

상기한 바와 같이 가교 결합제는 환상카보네이트와 아민과의 반응에 의해 얻어질 수 있다.As described above, the crosslinking agent may be obtained by reaction of a cyclic carbonate with an amine.

각종 광범위한 지방족아민이 본 발명에 사용될 수 있음을 이 분야 숙련자라면 알 수 있을 것이다.It will be appreciated by those skilled in the art that a wide variety of aliphatic amines can be used in the present invention.

지방족 및 사이클로지방족아민은 환상카보네이트와 쉽게 반응하여 본 발명에 사용되는 하이드록시알킬카바메이트 화합물을 생성한다.Aliphatic and cycloaliphatic amines readily react with cyclic carbonates to form the hydroxyalkyl carbamate compounds used in the present invention.

방향족 아민은 일반적으로 환상카보네이트와의 반응을 촉진시키기 위해 적당한 촉매를 필요로 하며 예컨대 미국특허 4,268,684(Arthur E. Gurgiolo)를 참조로 할 수 있다. 여기 공지된 방향족아민은 본 발명에 사용하기 적합하다. 이들에는 하기 구조식으로 표시되는 아민들이 포함된다.Aromatic amines generally require suitable catalysts to facilitate the reaction with cyclic carbonates and can be referred to, for example, US Pat. No. 4,268,684 (Arthur E. Gurgiolo). Aromatic amines known herein are suitable for use in the present invention. These include amines represented by the following structural formula.

Figure kpo00054
Figure kpo00054

Figure kpo00055
Figure kpo00055

Figure kpo00056
Figure kpo00056

상기식에서 R은 각기 독립적으로 수소 또는 C8까지의, 바람직하게는 C4까지의 하이드로카빌 또는 하이드로카복시기이며 ; A는 C1-10바람직하게는 C1-6의 2가 탄화수소기이며, n은 0 또는 1이며, x는 평균치가 약 1.1-10, 바람직하게는 약 2-4이다.Wherein each R is independently hydrogen or a hydrocarbyl or hydrocarboxy group up to C 8 , preferably up to C 4 ; A is C 1 - 10 and preferably C 1 - is a divalent hydrocarbon of 6, n is 0 or 1, x has an average value of about 1.1 to 10, preferably from about 2-4.

특히 적합한 방향족아민에는 아닐린, 0-, m-, 또는 p-톨루이딘, 2,4-크실리딘, 3,4-크실리딘, 2,5-크실리딘, 4-에틸아닐린, 3-프로필아닐린, 1,3-디아미노벤젠, 2,4-디아미노톨루엔, 2,6-디아미노톨루엔, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 2,4,4'-트리아미노-디페닐에테르, 2,6-디아미노나프탈렌, 4,4'-비스메틸렌비페닐아민 및 그의 0-, m-또는 p-아니시딘혼합물 같은 것이 포함되나 이는 예시할 목적으로 나타낸 것으로 이에 국한되는 것은 아니다.Particularly suitable aromatic amines include aniline, 0-, m-, or p-toluidine, 2,4-xyldine, 3,4-xyldine, 2,5-xyldine, 4-ethylaniline, 3-propyl Aniline, 1,3-diaminobenzene, 2,4-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,4,4'-triamino-diphenyl ether , 2,6-diaminonaphthalene, 4,4'-bismethylenebiphenylamine and their 0-, m- or p-anisidine mixtures, such as but not limited to those shown for illustrative purposes.

본 발명의 구체예에서 가교결합제는 하기 구조식(33)를 갖는다.In an embodiment of the present invention, the crosslinking agent has the following structural formula (33).

Figure kpo00057
+
Figure kpo00057
+

상기식에서 R1은 2개 이상의 탄소원자 성분을 함유하는 지방족, 사이클로지방족, 헤테고리로 폴리우레탄 또는 폴리우레아이며, R은 독립적으로 H 또는 C1-6알킬 또는 아릴알킬이다.Wherein R 1 is an aliphatic, cycloaliphatic, heterocyclic polyurethane or polyurea containing two or more carbon atom components, and R is independently H or C 1-6 alkyl or arylalkyl.

상기한 구조식(33)의 화합물의 자체축합에 의해 또는 그런 화합물과 폴리올 및/또는 폴리아민과의 축합에 의해 쇄에 우레탄 및/또는 우레아 성분을 함유하는 2관능성 또는 다관능성 하이드록시알킬카바메이트 화합물이 생성된다. 폴리올과의 축합은 예컨대 하기 반응식(34)로 나타낼 수 있다 ;Bi- or polyfunctional hydroxyalkyl carbamate compounds containing urethane and / or urea components in the chain by self-condensation of the compounds of formula (33) above or by condensation of such compounds with polyols and / or polyamines Is generated. Condensation with a polyol can be represented, for example, by Scheme 34 below;

Figure kpo00058
Figure kpo00058

상기 반응식에서 R1은 하기 구조의 하이드록시알킬 카바메이트기를 함유해야 한다 :R1 in the above scheme should contain a hydroxyalkyl carbamate group of the structure:

Figure kpo00059
Figure kpo00059

가교결합제는 상기 언급한 축합반응에서 적당한 폴리올 및/또는 폴리아민을 선택함으로써 주어진 용도에 맞게 적당히 변경시킬 수 있다. 예컨대 유동성, 용해성 및 융점과 소수성 및 관능성과 같은 물리적 성질은 적당한 선택에 의해 쉽게 조절될 수 있다.The crosslinking agent can be appropriately modified for a given application by selecting a suitable polyol and / or polyamine in the above-mentioned condensation reaction. Physical properties such as flowability, solubility and melting point and hydrophobicity and functionality can be easily adjusted by appropriate choice.

예컨대 반응(30)에서와 같이 1,6-헥산디아민과 프로필카보네이트와를 반응시켜 제조한 비스카바메이트 3몰을 트리메틸롤프로판 1몰과 축합시켜 양이온전기코팅제로 적합해 액체, 유기용매가용성 삼관능성 가교결합제를 제조할 수 있다. 출발물질인 비스카바메이트는 수용성 2관능성 결정성 물질이다. 그의 수용해성은 이것이 수지와 동시전착되지 않기때문에 양이온전기코팅에의 사용을 저해한다. 비스카바메이트를 폴리올로 개질시켜주면 음극 전착법에 사용하기 적합한 하이드로트로픽 조성물이 얻어진다.For example, 3 moles of biscarbamate prepared by reacting 1,6-hexanediamine and propyl carbonate as in reaction (30) are condensed with 1 mole of trimethylolpropane to be suitable as a cationic electrocoating agent, so that liquid, organic solvent-soluble trifunctional Crosslinkers can be prepared. The starting material, biscarbamate, is a water soluble difunctional crystalline material. Its water solubility impairs its use in cationic electrocoatings because it is not co-deposited with the resin. Modification of the biscarbamate with a polyol yields a hydrotropic composition suitable for use in cathodic electrodeposition.

본 발명의 바람직한 가교결합제는 적어도 2관능성인 단량체 또는 올리고머이다. 특정목적을 위해 더 고분자량의 카바메이트-함유 가교결합제가 사용될 수 있다. 분자량은 예컨대 에틸렌디아민의 비스하이드록시에 틸카바메이트의 경우 236 정도로 낮다. 하이드록시알킬카바메이트를 함유하고 있는 중합성 폴리우레아 또는 폴리우레탄의 경우 평균분자량은 2,000이상이다. 이 분야 숙련자들은 주어진 용도에 필요한 최적 당량, 관능기, 용해도 및 융점을 쉽게 선택할 수 있다.Preferred crosslinkers of the invention are monomers or oligomers which are at least difunctional. Higher molecular weight carbamate-containing crosslinkers may be used for certain purposes. The molecular weight is, for example, as low as 236 for bishydroxyethyl tilcarbamate of ethylenediamine. In the case of the polymerizable polyurea or polyurethane containing hydroxyalkyl carbamate, the average molecular weight is 2,000 or more. Those skilled in the art can easily select the optimum equivalents, functionality, solubility and melting point required for a given application.

여러 용도에 사용되는 하이드록시알킬카바메이트 함유 가교결합체의 전형적인 특성을 하기표에 나타냈다.Typical properties of the hydroxyalkyl carbamate-containing crosslinkers used in various applications are shown in the table below.

Figure kpo00060
Figure kpo00060

전형적인 제제중에서 선택되는 하이드록시알킬카바메이트의 양은 물론 바라는 가교결합밀도에 따라 달라진다. 보통 수지 및 가교결합제의 비율 및 조성은 중합체상 활성관능기 몰당 약 0.2-5몰의 하이드록시 알킬카바메이트기가 제공되도록 선택된다. 만일 중합체상 관능기부위에 더 큰 비율의 가교결합제 카바메이트기가 사용되는 경우 가교결합제는 또한 하기 반응식(35)에서와 같이 일부 자체-축합을 일으킨다.The amount of hydroxyalkyl carbamate selected from typical formulations will of course depend on the desired crosslink density. Usually the proportions and composition of the resin and crosslinker are chosen such that about 0.2-5 moles of hydroxy alkyl carbamate groups per mole of active functional group on the polymer. If a larger proportion of the crosslinker carbamate group is used at the site of the polymeric functional group, the crosslinker also causes some self-condensation as in Scheme 35 below.

Figure kpo00061
Figure kpo00061

본 발명에 이용될 수 있는 가교결합성수지는 활성관능기 예컨대 가열시, 바람직하게는 촉매존재하에 가열시 본 발명의 하이드록시알킬카바메이트 가교결합제와 반응하는 적당한 관능기를 갖고 있는 적당한 중합체로 구성되어 있을 수 있다. 이런 활성기는 하이드록실, 아민 및 카복실기로 구성되며, 따라서 이런 기를 함유하는 수지를 본 발명을 실시하는데 이용할 수 있다. 사용되는 중합체의 관능기는 2 정도로 낮을 수 있으나 3 또는 그 이상인 것이 바람직하며 분자량은 예컨대 약 300-100,000이다. 예컨대 본 발명에 유용한 아크릴성중합체는 일반적으로 약 1,000-50,000의 분자량을 갖고 있다.The crosslinkable resin which can be used in the present invention may be composed of a suitable polymer having an appropriate functional group which reacts with an active functional group such as the hydroxyalkyl carbamate crosslinker of the present invention when heated, preferably in the presence of a catalyst. have. Such active groups consist of hydroxyl, amine and carboxyl groups, and therefore resins containing such groups can be used to practice the present invention. The functional groups of the polymers used may be as low as 2 but preferably 3 or more and have a molecular weight of, for example, about 300-100,000. Acrylic polymers useful in the present invention, for example, generally have a molecular weight of about 1,000-50,000.

본 발명에 이용될 수 있는 예컨대 하이드록실수지에서 전형적인 관능기 함량은 수지고체 g당 하이드록실 약 0.5-4meq이다.Typical functional group contents in, for example, hydroxyl resins that may be used in the present invention are about 0.5-4 meq of hydroxyl per gram of resin.

본 발명에 유용하게 사용될 수 있는 중합체의 예에는 아크릴, 폴리에스테르, 비닐, 에폭시, 폴리우레탄, 폴리아미드, 셀룰로오즈, 알키드 및 실리콘수지가 포함되나 이에 국한되는 것은 아니다. 본 발명에 유용한 아크릴수지는 C1-C18지방족알콜의 아크릴산 또는 메타크릴산에스테르로부터 유도될 수 있다. 임의의 아크릴로니트릴, 스티렌 또는 치환스티렌을 중합체에 혼입해줄 수 있다. 이런 용도에 적합한 또 다른 코모노머는 말레인산 또는 후말산 에스테르나 그의 반에스테르이다. 관능기는 아크릴산, 메타크릴산, 말레인산 또는 후말산의 하이드록시알킬에스테르로부터 유도될 수 있다. 카복실관능기는 하기 언급되는 바와 같은 알파 및 베타 불포화카복실산으로부터 유도될 수 있다.Examples of polymers that can be usefully used in the present invention include, but are not limited to, acrylics, polyesters, vinyls, epoxies, polyurethanes, polyamides, celluloses, alkyds and silicone resins. Acrylic resins useful in the present invention may be derived from acrylic acid or methacrylic acid esters of C 1 -C 18 aliphatic alcohols. Any acrylonitrile, styrene or substituted styrene can be incorporated into the polymer. Another comonomer suitable for this use is maleic acid or fumaric acid esters or semiesters thereof. The functional group can be derived from hydroxyalkyl esters of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid or fumaric acid. Carboxylic functional groups can be derived from alpha and beta unsaturated carboxylic acids as mentioned below.

하이드록시알킬카바메이트-함유 아민 가교결합제로 사용하기 적합한 폴리에스테르 및 알키드 수지는 디올, 폴리올, 일-이- 및 다염기산으로부터 유래할 수 있다. 이런 적당한 디올 또는 폴리올에는 예컨대 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 트리메틸펜탄디올, 사이클로헥산디메탄올, 트리메틸롤프로판, 트리메틸롤에탄 및 글리세린 펜타에리트리롤이 있다. 하이드록시 및 카복실관능기 폴리에스테르를 제조하는데 유용한 전형적인 카복실산에는 C8-C18지방족모노카복실산, C4-C10지방족디카복실산, 방향족 모노-디- 및 트리카복실산 예컨대 벤조산, o-, m-, p-프탈산 또는 트리멜리트산 이합체화된 지방산 및 하이드록시카복실산, 예컨대 디메틸롤프로피온산 또는 카프로락톤이 있다.Polyester and alkyd resins suitable for use as hydroxyalkylcarbamate-containing amine crosslinkers can be derived from diols, polyols, mono-di- and polybasic acids. Such suitable diols or polyols include, for example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, trimethylpentanediol, cyclohexanedimethanol, trimethylolpropane, trimethylol ethane and Glycerin pentaerythritol. Typical carboxylic acids useful for preparing hydroxy and carboxyl functional polyesters include C 8 -C 18 aliphatic monocarboxylic acids, C 4 -C 10 aliphatic dicarboxylic acids, aromatic mono-di- and tricarboxylic acids such as benzoic acid, o-, m-, p Phthalic acid or trimellitic acid dimerized fatty acids and hydroxycarboxylic acids such as dimethylolpropionic acid or caprolactone.

본 발명에 사용하기 특히 적합한 비닐중합체는 코모노머 하나로서 비닐클로라이드나 비닐아세테이트를 함유하는 하이드록시 및 카복실 관능기-함유중합체이다.Particularly suitable vinyl polymers for use in the present invention are hydroxy and carboxyl functional group-containing polymers containing vinyl chloride or vinyl acetate as one comonomer.

본 발명에 사용하기 특히 적합한 에폭시수지는 하이드록시 또는 아민 관능성수지이다. 이들은 일반적으로 비스페놀-A, 비스페놀-F 또는 페놀 포름알데히드수지 및 에피클로로히드린으로부터 유도된다. 에폭시수지는 또한 사이클로지방족 에폭사이드로부터도 형성될 수 있다.Particularly suitable epoxy resins for use in the present invention are hydroxy or amine functional resins. These are generally derived from bisphenol-A, bisphenol-F or phenol formaldehyde resins and epichlorohydrin. Epoxy resins can also be formed from cycloaliphatic epoxides.

본 발명에 사용하기 특히 적합한 폴리우레탄은 하이드록실, 카복실 또는 아민 관능성일 수 있으며, 폴리에스테르 또는 폴리에테르폴리올 및 폴리이소시아네이트로부터 유도될 수 있다.Particularly suitable polyurethanes for use in the present invention may be hydroxyl, carboxyl or amine functional and may be derived from polyester or polyetherpolyols and polyisocyanates.

본 발명에 사용하기 특히 적합한 폴리아미드는 아민 또는 카복실 관능성으로 이들은 통상적인 방법에 의해 다염기산을 폴리아민과 함께 축합시키거나 카프로락톤을 축합시켜 제조할 수 있다.Particularly suitable polyamides for use in the present invention are amine or carboxyl functionalities which can be prepared by condensation of polybasic acids with polyamines or by condensation of caprolactone by conventional methods.

셀룰로오즈 아세토부티레이트 및 하이드록시에틸설룰로오즈와 같은 셀룰로오즈기제 하이드록실 관능기 수지는 또한 본 발명의 하이드록시알킬카바메이트-함유 아민과 반응시킬 수 있다. 하이드록시 관능성 실리콘은 또한 하이드록시알킬카바메이트 가교결합제와 가교결합될 수도 있으며 따라서 본 발명에 적합하다.Cellulose-based hydroxyl functional resins such as cellulose acetobutyrate and hydroxyethyl cellulose can also be reacted with the hydroxyalkylcarbamate-containing amines of the present invention. Hydroxy functional silicones may also be crosslinked with hydroxyalkylcarbamate crosslinkers and are therefore suitable for the present invention.

상기 언급된 활성 관능기 함유수지 모두는 분말고체로서 유기용매 용액중에 사용되거나 또는 수중 분산액이나 유기 보조용매 수용액중 분산액으로서 사용될 수 있다. 수지 구조에 따라 다르나 이 가교결합되지 않은 중합체들은 상기 언급된 형태중 하나로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 중합체중 2개 또는 그 이상의 혼합물 또한 사용될 수 있다. 또한 중합체 및 카바메이트 가교결합제혼합물은 공지된 방법으로 착색하여 바라는 외관의 코팅으로 만들어 줄 수도 있다.All of the above-mentioned active functional group-containing resins can be used as a solid powder in an organic solvent solution or as a dispersion in water or in an organic cosolvent solution. Depending on the resin structure, these uncrosslinked polymers are preferably used in one of the forms mentioned above. Mixtures of two or more of the above polymers may also be used. The polymer and carbamate crosslinker mixtures may also be colored by known methods to give a coating of the desired appearance.

적용 방법에 따라 고체분말이나 액체를 피복될 기질상에 적용해준 후 존재하는 용매를 증발시키고 시스템을 경화되기에 충분한 온도 예컨대 약 93-204℃에서 충분한 시간동인 예컨대 수분-수시간 경화시킨다.Depending on the application method, the solid powder or liquid is applied onto the substrate to be coated and then the solvent present is evaporated and the system is cured at a temperature sufficient to cure, for example at about 93-204 ° C., for example a few minutes.

가교결합촉매는 본 발명의 열경화조성물의 가교결합을 촉진시키는데 사용될 수 있다. 촉매는 외부촉매일 수 있으며 또는 관능기 함유수지 제조중 내부촉매로서 공지된 방법에 따라 혼입해 줄 수도 있다. 예컨대 4급 암모늄 하이드록사이드기를 수지에 넣어줄 수 있다. 어떤 적당한 가교결합촉매나 이용될 수 있다(주석, 아연 및 티탄화합물과 같은 기지의 금속함유촉매는 물론 하기 언급되는 바와 같은 3급 또는 4급 화합물).Crosslinking catalysts can be used to promote crosslinking of the thermoset compositions of the present invention. The catalyst may be an external catalyst or may be incorporated according to a known method as an internal catalyst during the production of the functional group-containing resin. For example, quaternary ammonium hydroxide groups can be added to the resin. Any suitable crosslinking catalyst can be used (known metal-containing catalysts such as tin, zinc and titanium compounds as well as tertiary or quaternary compounds as mentioned below).

벤질트리메틸암모늄 하이드록사이드, 디부틸주석디라우레트 및 유사화합물이 약 100-175℃의 고온에서 수초-약 30분동안 가교결합을 수행하는데 좋은 촉매들이다. 촉매는 조성물내에 중합체의 약 0.1-10중량% 바람직하게는 약 1-5중량% 양으로 존재할 수 있다.Benzyltrimethylammonium hydroxide, dibutyltin dilaurate and similar compounds are good catalysts for crosslinking for a few seconds to about 30 minutes at high temperatures of about 100-175 ° C. The catalyst may be present in the composition in an amount of about 0.1-10% by weight, preferably about 1-5% by weight of the polymer.

촉매는 하기 구조식의 공지된 화합물들과 같이 3급 또는 4급 촉매로 되어 있을 수 있다.The catalyst may be a tertiary or quaternary catalyst such as known compounds of the following structural formula.

Figure kpo00062
Figure kpo00062

상기식에서, Rp, Rq, Rr및 Rs는 동일 또는 상이한 것으로 C1-C20지방족, 방향족, 벤질, 고리지방족과 같은 것일 수 있으며, M은 질소, 인 또는 비소(각기 4급 암모늄, 포스포늄 또는 알소늄화합물이 생김)일 수 있으며, S는 유황이며(3급 설포늄 화합물이 얻어짐) X-는 하이드록시, 알콕사이드, 중탄산염, 탄산염, 포름산염, 초산염, 젖산염 및 기타 휘발성 유기 카복실산 같은 것으로부터 유도된 카복실레이트일 수 있다. 카복실산의 그런 염은 염의 카복실산부분이 휘발성이기만 하다면 저온 경화를 촉진시키는데 효과적이다.Wherein R p , R q , R r and R s are the same or different and may be C 1 -C 20 aliphatic, aromatic, benzyl, cycloaliphatic, and M is nitrogen, phosphorus or arsenic (each quaternary ammonium) , Phosphonium or alsonium compounds), S is sulfur (a tertiary sulfonium compound is obtained) and X- is hydroxy, alkoxide, bicarbonate, carbonate, formate, acetate, lactate and other volatile organics Carboxylates derived from such as carboxylic acids. Such salts of carboxylic acids are effective in promoting low temperature cure as long as the carboxylic acid portion of the salt is volatile.

본 발명의 조성물은 주위온도에서 안정하며 가교결합이 어느속도 이상으로 일어나게 하기 위해선 고온으로 가열해 주여야 한다. 일반적으로 약 93℃ 또는 그 이상의 고온이 가교결합반응이 감지할 정도의 속도로 일어나게 하는데 필요하다. 본 명세서 및 청구범위에서 말하는 "고온"이란 바라는 속도 일반적으로 1시간-3시간 또는 그보다 빠른시간내에 경화가 일어나기에 충분한 속도로 가교결합반응이 일어날 수 있게 해줌으로써 침착된 조성물을 경화시키기에 충분한 온도를 말한다.The composition of the present invention is stable at ambient temperature and must be heated to high temperature in order to allow crosslinking to occur above a certain rate. In general, a high temperature of about 93 ° C. or higher is necessary to cause the crosslinking reaction to occur at a rate that is perceptible. Desired rate as used herein and in the claims refers to a temperature sufficient to cure the deposited composition by allowing the crosslinking reaction to occur at a rate sufficient to cure generally within 1 hour-3 hours or faster. Say.

구조식(36) 및 (37)에 나타낸 바와 같은 하이드록시알킬카바메이트아민은 적당한 에폭시수지와의 반응에 이어 산성화된 후 이들이 통상적인 방법에 의해 전착되기에 충분히 소수성이며 양이온성인 경우 본 발명의 여섯번째 특징에서 음극 전착성 자체-가교결합성중합체로 유용하다.The hydroxyalkylcarbamateamines as shown in structural formulas (36) and (37) are acidified following reaction with a suitable epoxy resin and then acidified after they are sufficiently hydrophobic and cationic to be electrodeposited by conventional methods. It is useful as a cathode electrodepositable self-crosslinkable polymer in character.

하기에 상세히 설명되는 바와 같이 몇몇 경우 필요한 정도의 소수성을 갖고 있는 중합체를 얻기위해선, 이용가능한 에폭시부위중 몇몇을 소수성아민과 반응시켜 소수성아민을 중합체내 혼입시켜 주어야 한다. 상기한 바와 같은 하이드록시알킬카바메이트아민 생성에 유용한 디-및 폴리아민에는 구조식(36)에서 R이 각기 독립적으로 H이거나 C1-50직쇄 또는 분지쇄 탄화수소이거나 또는 그런것중 하나를 함유하는 결합을 나타내는 화합물이 포함된다. 구조식(37)에서 유용한 아민에는 n이 0- 약 5이며, Re, Rf 및 Rg가 1 내지 약 6개의 탄소원자를 지니는 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소분절이며 Re, Rf 및 Rg가 또 에테르기를 함유할 수 있는 그런것이 포함된다. Z기는 수소, 하이드록실, C1-20알콕시, C1-202급아민 또는 1급-NH2기로부터 선택될 수 있다. 후자의 경우, 1급아민기 Z은 만일 충분한(과량의) 환상카보네이트가 하이드록시알킬카바메이트아민(또는 폴리아민)화합물 생성에 이용되는 경우 하이드록시알킬카바메이트기로 전환시킬 수 있다.In some cases, in order to obtain a polymer having the required degree of hydrophobicity, as described in detail below, some of the available epoxy sites must be reacted with a hydrophobic amine to incorporate the hydrophobic amine into the polymer. Di- and polyamines useful for the production of hydroxyalkylcarbamateamines as described above include those in formula (36) wherein each R independently represents a bond containing H or a C 1-50 straight or branched chain hydrocarbon or one of them. Compound is included. Useful amines in formula (37) include those in which n is 0- about 5, Re, Rf and Rg are straight or branched chain hydrocarbon segments having 1 to about 6 carbon atoms and Re, Rf and Rg may also contain ether groups. Such is included. The Z group can be selected from hydrogen, hydroxyl, C 1-20 alkoxy, C 1-20 secondary amine or primary-NH 2 groups. In the latter case, the primary amine group Z can be converted to a hydroxyalkyl carbamate group if sufficient (excess) cyclic carbonate is used to produce the hydroxyalkyl carbamate amine (or polyamine) compound.

Figure kpo00063
Figure kpo00063

Figure kpo00064
Figure kpo00064

결과 생성된 하이드록시알킬카바메이트 함유아민은 수불용성 에폭사이드 함유 "주쇄"화합물과 반응된다.The resulting hydroxyalkyl carbamate containing amine is reacted with a water insoluble epoxide containing "backbone" compound.

본 발명의 6번째 특징에 따른 전형적인 중합체는 하기 구조(38)을 가질 수 있다 :A typical polymer according to the sixth aspect of the present invention may have the following structure 38:

Figure kpo00065
Figure kpo00065

결과 생성된 중합체는 임의로 적당한 가교결합촉매존재하에 가열해주면 주쇄 하이드록실기를 통해 가교결합되거나, 자체축합에 의해 가교결합되거나 주쇄아민기를 통해 가교결합된다.The resulting polymer is optionally crosslinked via main chain hydroxyl groups, crosslinked by self-condensation or crosslinked via a main chain amine group, when heated in the presence of a suitable crosslinking catalyst.

모든 가교결합반응에서 카바메이트기의 물에 감수성인 하이드록시알킬부분은 글리콜로서 손실된다. 따라서, 가교결합된 필름은 경화중 기계적특성 및 용매저항성을 나타낼 뿐 아니라 물에도 저항성이다.In all crosslinking reactions, the water-sensitive hydroxyalkyl moiety of the carbamate group is lost as glycol. Thus, the crosslinked film not only exhibits mechanical properties and solvent resistance during curing but also resists water.

일반적으로 본 발명의 여섯번째 특징에서 사용되는 다관능성아민은 환상카보네이트와의 반응에 대해 차폐된 적어도 하나의 2급 아민기와 적어도 하나의 1급아민기를 함유한다. 본 명세서 및 청구범위에서 사용된 (a) "다관능성아민"은 적어도 하나의 1급아민기(하기와 같이 보호된 1급아민기일 수도 있다)와 적어도 하나의 차폐된 2급아민기를 갖고 있는 아민을 의미하며 (b) "차폐된 2급아민기"란 1급아민기가 반응하는 그런 조건하에서 환상카보네이트와의 반응이 입체적으로, 전기적으로 또는 기타 다른것에 의해 저지된 2급아민기를 의미한다. 입체적으로 또는 다른 것에 의해 환상카보네이트와의 반응이 저지된 2급아민기는 미반응인채로 남아 카바메이트를 형성하며 중합체상에 있는 에폭시기와 반응성을 나타내게 된다.Generally the polyfunctional amines used in the sixth aspect of the invention contain at least one secondary amine group and at least one primary amine group which are masked for reaction with cyclic carbonates. As used herein and in the claims, (a) "multifunctional amine" refers to an amine having at least one primary amine group (which may be a protected primary amine group as described below) and at least one masked secondary amine group. (B) "shielded secondary amine group" means a secondary amine group whose reaction with cyclic carbonates has been inhibited by steric, electrical or otherwise under the conditions in which the primary amine group reacts. Secondary amine groups, which have been stericly or otherwise prevented from reacting with cyclic carbonates, remain unreacted to form carbamate and exhibit reactivity with the epoxy groups on the polymer.

상기한 "다관능성아민"의 정의에는 탈보호되어 1급아민기를 형성할 수 있는 그런 케티민과 같은 보호된 1급아민기도 포함된다. 하기에 상세히 설명되는 바와같이 다관능성아민은 예컨대 케티민가와 같은 보호된 1급아민 형태의 1급아민기를 가지고 있기 때문에 하이드록시알킬카바메이트기 생성에 앞서 에폭사이드와 임의로 반응할 수 있다. 에폭사이드와 반응한 후 케티민기는 1급아민기로 가수분해되어 이어 환상 카보네이트와 반응할 수 있다. 따라서 이런 보호된 1급아민기를 여기서 하이드록시알킬카바메이트기의 "전구체"라 부른다.The definition of "polyfunctional amine" mentioned above includes protected primary amine groups, such as ketimines, which can be deprotected to form primary amine groups. As described in detail below, the polyfunctional amines may optionally react with epoxides prior to the formation of hydroxyalkyl carbamate groups since they have primary amine groups in the form of protected primary amines, such as ketimines. After reacting with the epoxide, the ketimine group can be hydrolyzed to the primary amine group and then reacted with the cyclic carbonate. Thus such protected primary amine groups are referred to herein as "precursors" of hydroxyalkyl carbamate groups.

하나 또는 그 이상의 환상 카보네이트와 반응하여 하이드록시알킬카바메이트-함유 아민기를 형성하는 본 발명의 여섯번째 특징에 따라 이용되는 아민은 각종 화합물중 하나일 수 있으며 일반적으로 직쇄 또는 분지쇄일킬, 사이클로알킬, 알킬방향족성분, 가장 바람직하게는 C1-C20알킬, 사이클로알킬 또는 알킬방향족부분 및 적어도 하나의 탄소외에 하나 또는 그 이상의 헤테로원자를 함유하는 그런성분을 함유하는 다관능성아민으로 구성되어 있을 수 있다. 하나 또는 그 이상의 헤테로원자를 함유하는 그런 성분에는 예컨대 에테르기, 티오기 및 유기-실리콘성분을 함유하는 것들이 포함된다. 바람직한 부류의 아민중 대표적인 것에는 하기 구조식(a), (c)의 것이 포함된다.The amines used in accordance with the sixth aspect of the present invention, which react with one or more cyclic carbonates to form hydroxyalkylcarbamate-containing amine groups, can be one of a variety of compounds and are generally straight or branched chain alkyl, cycloalkyl, It may consist of an alkylaromatic component, most preferably a C 1 -C 20 alkyl, cycloalkyl or alkylaromatic moiety and a polyfunctional amine containing such a component containing at least one heteroatom in addition to at least one carbon. . Such components containing one or more heteroatoms include, for example, those containing ether groups, thio groups and organo-silicon components. Representatives of the preferred class of amines include those of the following structural formulas (a) and (c).

(a) H2N(CH2)X[NH(CH2)X]nNH(CH2)XNH2 (a) H 2 N (CH 2 ) X [NH (CH 2 ) X ] n NH (CH 2 ) X NH 2

상기식에서 X는 각기 독립적으로 2-6이며, n은 0-4이다.Wherein X is independently 2-6 and n is 0-4.

(b) R2NH(CH2)yNH2 (b) R 2 NH (CH 2 ) y NH 2

상기식에서 R3는 C1-C20알킬, 사이클로알킬 또는 알킬방향족 성분이며, y는 2 또는 3이다.Wherein R 3 is a C 1 -C 20 alkyl, cycloalkyl or alkylaromatic component, y is 2 or 3;

Figure kpo00066
Figure kpo00066

상기식에서 R4와 R6는 각기 독립적으로 H 또는 C1-C4알킬이며, R5와 R7는 각기 독립적으로 C1-C4알킬이다.Wherein R 4 and R 6 are each independently H or C 1 -C 4 alkyl, and R 5 and R 7 are each independently C 1 -C 4 alkyl.

적당한 아민에는 일반식 RNHCH2CH2CH2NH2의 지방산디아민(여기서 R은 C1-C20유기성분 예컨대 수소첨가된 수지(tallow)디아민, 로올유디아민 코코디아민, 올레일 디아민같은 것이다); 일반식 R'OCH2CH2CH2NHCH2CH2CH2NH2의 에테르디아민(여기서 R'는 C1-C15유기성분임); 및 일반식(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCH2CH2CH2NH2의 실릴아민이 포함된다.Suitable amines include fatty acid diamines of the general formula RNHCH 2 CH 2 CH 2 NH 2 , where R is a C 1 -C 20 organic component such as hydrogenated resin diamine, rooleudidiamine cocodiamine, oleyl diamine, etc .; Etherdiamine of the general formula R′OCH 2 CH 2 CH 2 NHCH 2 CH 2 CH 2 NH 2 , wherein R ′ is a C 1 -C 15 organic component; And silylamine of the general formula (C 2 H 5 O) 3 SiCH 2 CH 2 CH 2 NHCH 2 CH 2 CH 2 NH 2 .

상기한 바와 같이 하나 또는 그 이상의 아민의 1급아민기와 환상 카보네이트가 반응하게 되면 미반응 2급아민외에 적어도 하나의 하이드록시알킬카바메이트기를 함유하는 아민이 생성된다. 따라서, 상기 구조식에서 -NH2기가

Figure kpo00067
로 전환된 구조를 갖는 하이드록시알킬카바메이트 함유아민 수지가 얻어지게 된다. (상기 구조에서 R1과 R2는 각기 독립적으로 H 또는 C1-C20알킬, 사이클로알킬 또는 알킬방향족 성분이다)As described above, when the primary amine group of one or more amines reacts with the cyclic carbonate, an amine containing at least one hydroxyalkyl carbamate group in addition to the unreacted secondary amine is produced. Thus, in the above structural formula -NH 2 group
Figure kpo00067
A hydroxyalkyl carbamate-containing amine resin having a structure converted to is obtained. (Wherein R 1 and R 2 are each independently H or C 1 -C 20 alkyl, cycloalkyl or alkylaromatic components)

예컨대 본 발명에 따라 전착성 중합체를 제조하는데 유용한 것으로 나타난 하이드록시알킬카바메이트기 함유 아민은 N, N-비스(6-아미노헥실)-2-[6-아미노헥실)아미노]부탄디아민을 프로필렌카보네이트와 반응시켜 얻으며 하기 구조를 갖는다.For example, hydroxyalkyl carbamate group-containing amines that have been shown to be useful in preparing electrodepositable polymers in accordance with the present invention are propylene carbonates containing N, N-bis (6-aminohexyl) -2- [6-aminohexyl) amino] butanediamine. It is obtained by reaction with and has the following structure.

Figure kpo00068
Figure kpo00068

Figure kpo00069
Figure kpo00069

Figure kpo00070
Figure kpo00070

상기식에서 R1과 R2는 각기 상기한 바와 같으며 R8은 각기 C6알킬렌이다. R8이 각기 독립적으로 C2-C6알킬레인 이런 유형의 다른 유용한 아민들도 제조할 수 있다.Wherein R 1 and R 2 are the same as described above and R 8 is each C 6 alkylene. Other useful amines of this type can also be prepared in which each R 8 is independently C 2 -C 6 alkyllane.

환상 카보네이트와 반응하기 바람직한 다관능성아민에는 예컨대 디에틸렌트리아민과 트리에틸테트라민이 포함된다.Preferred polyfunctional amines for reaction with cyclic carbonates include, for example, diethylenetriamine and triethyltetramine.

폴리아민을 사용하는 경우 중합체 생성시 겔화를 막아줄 수 있는 반응체 및 조건이 이 분야에 숙련자에 의해 적당히 선택될 수 있다.When using polyamines, reactants and conditions that can prevent gelation in the production of polymers may be appropriately selected by those skilled in the art.

적당한 폴리에폭사이드를 하나 또는 그 이상의 2급아민기를 함유하는 상기한 아민 약 1당량과 반응시켜준다. 에폭시기에 대한 아민의 당량비는 약 1:1이어야 한다. 모든 반응성 에폭시기를 2급아민기와 반응시켜 아민을 에폭시중합체에 부착시키는 것이 이상적이다. 그러나 2급아민기와 반응 후 에폭시기가 약간 남거나 부족한 것은 허용될 수 있으며 이것은 뒤에 약간의 모노에폭사이드(2급아민기가 과량인 경우)나 또는 아민(에폭시가가 과량인 경우)을 첨가해 주어 보충시킬 수 있다. 아민기 각각은 다관능성아민의 1급아민기와 환상카보네이트와의 반응에 의해 그위에 형성된 하나 또는 그 이상의 하이드록시알킬카바메이트를 함유하게 되며 그 결과 자체가교결합성 중합체로 된다. 충분한 아민기를 중합체에 부착시켜 양이온 전착에 의해 이에 전착성을 부여해 줄 수 있다.The appropriate polyepoxide is reacted with about 1 equivalent of the amine described above containing one or more secondary amine groups. The equivalent ratio of amines to epoxy groups should be about 1: 1. Ideally, all reactive epoxy groups react with secondary amine groups to attach the amine to the epoxy polymer. However, it may be acceptable to have a slight or insufficient epoxy group after reaction with the secondary amine group, followed by addition of some monoepoxide (if the secondary amine group is excessive) or amine (if the epoxy is excessive). You can. Each of the amine groups contains one or more hydroxyalkyl carbamates formed thereon by reaction of the primary amine group of the polyfunctional amine with the cyclic carbonate, resulting in a self-crosslinkable polymer. Sufficient amine groups can be attached to the polymer to impart electrodeposition to it by cationic electrodeposition.

본 발명의 전착성 중합체를 제조하는 또 다른 방법으로는 에폭사이드를 에폭시기와 반응할 수 있는 하나 또는 그 이상의 2급 아민기외에 상기 언급한 하이드록시알킬카바메이트기 대신 케티민기를 더 함유하고 있는 아민과 반응시키는 것이다. 상기 언급한 바와 같이 에폭시기와 2급아민기를 반응시키면 아민기가 주쇄에폭시중합체에 부착되게 되며 그후 중합체를 산성화시킨 후 거기에 물을 첨가해 준다.Another method for preparing the electrodepositable polymer of the present invention includes an amine further containing a ketimine group instead of the hydroxyalkyl carbamate group mentioned above in addition to one or more secondary amine groups capable of reacting epoxide with an epoxy group. To react. As mentioned above, when the epoxy group and the secondary amine group are reacted, the amine group is attached to the main chain epoxy polymer, and then the acid is polymerized and water is added thereto.

이렇게 되면 케티민기가 반응되어 유리 아민기를 형성하게 되며 이때 혼합물에 환상 카보네이트를 첨가해주면 이것이 부착되어 있는 아민성분상의 유리아민기와 반응하게 된다. 따라서 하이드록시알킬카바메이트를 형성하는데 이용되는 다관능성아민은 환상 카보네이트와 반응할 수 있는 아민기를 함유하거나 또는 환상 카보네이트와 반응할 수 있는 아민기로 전환될 수 있는 캐티민기를 함유한다. 본 명세서 및 청구범위에서 카바메이트기의 "전구체"는 상기 언급한 바와 같은 케티민기를 의미한다.In this case, the ketimine group is reacted to form a free amine group, and when cyclic carbonate is added to the mixture, it reacts with the free amine group on the amine component to which it is attached. The polyfunctional amines used to form hydroxyalkyl carbamates thus contain amine groups that can react with cyclic carbonates or contain amine groups that can be converted to amine groups that can react with cyclic carbonates. As used herein, the term “precursor” of a carbamate group refers to a ketimine group as mentioned above.

이 분야에 숙련자라면 알 수 있듯이 음극전착성 중합체는 어느정도 소수성이어야 한다. 노바락수지와 같이 에폭시관능성이 높은 에폭사이드수지의 경우 중합체를 하이드록시알킬카바메이트기나 그 전구체 즉 케티민기를 함유하는 아민 및 그외 소수성 아민과 함께 반응시키는 것이 필요하거나 바람직하다. 선택된 소수성아민과의 양은 하이드록시알킬카바메이트기의 친수성을 극복하는데 필요한 만큼의 소수성을 하이드록시알킬카바메이트 함유 전착성수지에 부여해줄 수 있도록 선택된다.As will be appreciated by those skilled in the art, the electrodepositable polymer should be somewhat hydrophobic. In the case of epoxide resins having high epoxy functionality such as novalac resin, it is necessary or preferable to react the polymer with a hydroxyalkyl carbamate group or a precursor thereof, amine containing a ketamine group, and other hydrophobic amines. The amount with the hydrophobic amine selected is chosen to give the hydroxyalkyl carbamate-containing electrodepositable resin as much hydrophobicity as necessary to overcome the hydrophilicity of the hydroxyalkyl carbamate group.

소수성아민의 사용량은 바라는 정도의 소수성을 카바메이트 중합체에 부여해 주기에 충분한 양이면 바람직하다. 그 이유는 이런 소수성아민은 하이드록시알킬카바메이트 함유아민 대신 반응성 에폭시부위를 점유하기 때문에 그로인해 이용가능한 가교결합부위의 수가 제한을 받게 된다. 가교결합부위가 불충분하게 되면 물론 그 결과 이런 수치로부터 얻어진 경화된 필름은 충분한 정도의 가교결합을 갖고 있는 것에 의해 얻어질 수 있는 바라는 특성을 갖지 못하게 된다.The amount of the hydrophobic amine is preferably used in an amount sufficient to impart the desired degree of hydrophobicity to the carbamate polymer. The reason is that such hydrophobic amines occupy reactive epoxy sites instead of hydroxyalkyl carbamate-containing amines, thereby limiting the number of available crosslinking sites. Inadequate crosslinking sites will of course result in the cured film obtained from these figures not having the desired properties that can be obtained by having a sufficient degree of crosslinking.

에폭시 카바메이트 수지의 소수성을 증가시키기 위해 소수성 2급아민을 이용하는 것이 바람직하다. 비록 1급아민 및 1급/2급 폴리아민이 사용될 수도 있으나 이 분야 숙련자라면 알 수 있듯이 이런 아민과 폴리에폭시수지와의 반응결과 겔화가 일어날 수 있다. 이런 겔화를 막기 위해 특정 반응체와 조건을 선택해 줄 수 있다. 그러나 일반적으로 하기 구조식의 아민을 이용하는 것이 바람직하다.Preference is given to using hydrophobic secondary amines to increase the hydrophobicity of the epoxy carbamate resins. Although primary amines and primary / secondary polyamines may be used, as will be appreciated by those skilled in the art, gelation may occur as a result of the reaction of these amines with polyepoxy resins. To prevent this gelation, specific reactants and conditions can be selected. In general, however, it is preferable to use an amine of the following structural formula.

Figure kpo00071
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상기구조식에서 Rd와 Re는 각기 독립적으로 지방족 C4-C20성분, 고리지방족, 헤테로지방족 또는 방향족 성분이며 단 이때 결과 생성된 아민은 소수성이여야 한다.R d and R e are each independently an aliphatic C 4 -C 20 component, cycloaliphatic, heteroaliphatic or aromatic component, provided that the resulting amines are hydrophobic.

바람직한 부류의 2급 소수성아민은 Rd가 방향족기이며, Re가 아크릴지방족알킬, 고리지방족, 알킬방향족 또는 알킬헤테로고리기인 그런 아민이다. 이런 바람직한 2급 아민에는 N-메틸아닐린, N-에틸아닐린, N-프로필아닐린, N-부틸아닐린, N-벤질아닐린 등이 포함된다.A preferred class of secondary hydrophobic amines are those amines in which R d is an aromatic group and R e is an acrylaliphatic alkyl, cycloaliphatic, alkylaromatic or alkylheterocyclic group. Such preferred secondary amines include N-methylaniline, N-ethylaniline, N-propylaniline, N-butylaniline, N-benzylaniline and the like.

소수성아민의 중량백분율(소수성아민의 중량을 소수성아민과 카바레이트중합체 중량의 합으로 나눈것, 모두 100% 수지 고체를 기준으로 함)는 10-80% 바람직하게는 10-40중량%인 것이 바람직하다. 가장 바람직한 것은 이런 소수성 2급아민을 함유하는 카바메이트중합체를 노바닥에폭시수지로부터 얻는 것이다. 그러나 주쇄수지로서 고 당량의 비스페놀-A 수지 같은 것을 사용하는 경우 비스페놀-A 에폭시수지의 오직 말단 분절만이 에폭시기를 함유하며 중간부분은 반복되는 소수성 분절로 되어 있기 때문에 수지의 친수성 성향을 극복하기 위해 소수성아민을 이용하지 않게 된다.The weight percentage of hydrophobic amine (the weight of hydrophobic amine divided by the sum of the weight of hydrophobic amine and carbarate polymer, all based on 100% resin solids) is preferably 10-80%, preferably 10-40% by weight. Do. Most preferred is to obtain a carbamate polymer containing such hydrophobic secondary amines from the furnace bottom epoxy resin. However, when using a high equivalent weight of bisphenol-A resin as the main chain resin, only the terminal segment of the bisphenol-A epoxy resin contains an epoxy group and the middle part is a repeating hydrophobic segment to overcome the hydrophilic nature of the resin. There is no use of hydrophobic amines.

본 발명에 따라 전착욕을 제조하는데 있어, 포름산 같은 산으로 부분 산성화하여 중합체를 물에 분산시키며 외부촉매를 사용하는 경우 디부틸주석 디라우레이트 또는 4급 암모늄 같은 촉매를 첨가해준다. 또한 내부촉매를 제공하기 위해 상기한 촉매를 주쇄중합체에 넣어줄 수도 있다. 본 발명의 자체가교결합 수지를 분산시키는데 어떤 적당한 산이나 사용될 수 있으며, 예컨대 할로겐화수소산 질산, 황산, 인산 또는 기타 무기산 및 포름산(바람직한), 초산, 젖산, 프로피온산, 부티르산, 펜탄산, 구연산 및 폴리카복실산 예컨대 옥살산, 말론산, 석신산, 말레인산, 후말산과 같은 수용성 유기산이 사용될 수 있다.In preparing the electrodeposition bath according to the invention, the polymer is dispersed in water by partial acidification with an acid such as formic acid, and when an external catalyst is used, a catalyst such as dibutyltin dilaurate or quaternary ammonium is added. It is also possible to add the above catalyst to the main chain polymer to provide an internal catalyst. Any suitable acid may be used to disperse the self-crosslinking resin of the present invention, such as hydrochloric acid nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid or other inorganic and formic acid (preferred), acetic acid, lactic acid, propionic acid, butyric acid, pentanic acid, citric acid and polycarboxylic acid. Water soluble organic acids such as, for example, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid can be used.

본 발명의 일곱번째 특징의 음극전기 코팅조성물은 3개의 필수성분과 하나의 임의 성분으로 구성된다. 이들 조성물은 주위온도에서 우수한 욕 안정성을 가지며, 조성물의 성분들 사이의 가교결합반응에 의해 경화되기에 충분한 시간동안 고온으로 가열해줌으로써 통상적인 방법으로 기질상에 음극 전착시킬 수 있다.The negative electrode coating composition of the seventh aspect of the present invention consists of three essential components and one optional component. These compositions have good bath stability at ambient temperature and can be electrodeposited onto the substrate in a conventional manner by heating to a high temperature for a time sufficient to cure by crosslinking reactions between the components of the composition.

상기 언급한 바와 같이 물중에서 희석되어 전착욕을 형성하는 전착조성물의 필수성분에는 (a) 보호되거나 보호되지 않은 하이드록시알킬카바메이트 가교결합제, (b) 양극성을 띤 겔화되지 않은 중합체 및 (c) 중합체에 수분산성을 제공해 주는 산 가용화제 또는 분산제가 있다. 임의성분(d)는 가교결합 촉매이다.As mentioned above, the essential components of the electrodeposition composition diluted in water to form the electrodeposition bath include (a) a protected or unprotected hydroxyalkyl carbamate crosslinker, (b) an ungelled polymer and (c) There are acid solubilizers or dispersants that give the polymer water dispersibility. Optional component (d) is a crosslinking catalyst.

하이드록시알킬카바메이트 함유 화합물은 이들이 통상적인 방법에 의해 양이온성 중합체와 동시 전착되기에 충분히 소수성인 경우 본 발명의 일곱번째 특징에서 이용될 수 있다. 몇몇 경우 필요한 정도의 소수성을 가진 가교결합제를 얻기 위해 하이드록시기를 다른 소수성보호제와 반응시켜 이것을 가교결합제에 넣어줄수 있다.Hydroxyalkylcarbamate containing compounds can be used in the seventh aspect of the invention if they are hydrophobic enough to be co-deposited with the cationic polymer by conventional methods. In some cases, hydroxy groups can be reacted with other hydrophobic protecting agents to obtain a crosslinker with the required degree of hydrophobicity and added to the crosslinker.

예컨대 4, 4'-디아미노-디사이클로헥실메탄, 4, 4'-디아미노디사이클로헥실프로판 및 헥사메틸렌디아민과 같은 각종 수만은 폴리아민을 환상 카보네이트와의 반응에 의한 카바메이트 가교결합제 생성에 사용할 수 있다. 적당한 폴리아민에는 하기 구조식(39)의 다아민이 포함되어 이는 예시할 목적으로 나타낸것으로 이에 한정되는 것은 아니다.Tens of thousands of such as 4, 4'-diamino-dicyclohexylmethane, 4, 4'-diaminodicyclohexylpropane and hexamethylenediamine can be used to produce carbamate crosslinkers by reaction with cyclic carbonates. Can be. Suitable polyamines include, but are not limited to, the polyamines of formula (39) below for purposes of illustration.

(39) R1HN-R2-NHR3 (39) R 1 HN-R 2 -NHR 3

상기식에서 R1은 독립적으로 H, CH3또는 C2-C20알킬이며, R2는 독립적으로 -CH2또는 C2-C20알킬분절이며 이는 방향족환 또는 포화환을 함유할 수 있으며, 여기서 R1, R2및 R3는 또한 아민-카보네이트 반응을 간섭하지 않는 다른 관능성기 예컨대 에스테르, 아미드, 니트릴, 에테르, 하이드록시, 페놀, 케톤기등을 함유할 수 있으며, R3는 독립적으로 H, CH3또는 C2-C20알킬이다.Wherein R 1 is independently H, CH 3 or C 2 -C 20 alkyl, R 2 is independently —CH 2 or C 2 -C 20 alkyl segment which may contain an aromatic ring or a saturated ring, wherein R 1 , R 2 and R 3 may also contain other functional groups that do not interfere with the amine-carbonate reaction such as esters, amides, nitriles, ethers, hydroxy, phenols, ketone groups and the like, and R 3 is independently H , CH 3 or C 2 -C 20 alkyl.

환상 카보네이트와 반응하여 카바메이트 함유 가교결합제를 형성하는데 사용될 수 있는 적당한 부류의 단량체/중합체는 비닐/폴리비닐, 아크릴/폴리아크릴, 메타크릴/폴리메타크릴, 에스테르/폴리에스테르, 아미드/폴리아미드, 이미드/폴리이미드, 에테르/폴리에테르 또는 분자량 평균 2개 이상의 분지된 아민기를 함유하고 있는 것들의 혼합물이나 공중합체들로 구성된다.Suitable classes of monomers / polymers that may be used to react with cyclic carbonates to form carbamate-containing crosslinkers include vinyl / polyvinyl, acrylic / polyacryl, methacryl / polymethacryl, ester / polyester, amide / polyamide, Or mixtures or copolymers of imides / polyimides, ethers / polyethers or those containing at least two branched amine groups on a molecular weight average.

상기 언급한 바와 같이 본 발명에 사용되는 가교결합제와 같은 음극전착성 물질이 어느정도의 소수성을 갖고 있는 것이 필요하기 때문에 환상 카보네이트와 반응 후 그 결과 생성된 카바메이트 가교결합제가 물에 불용성이거나 물에 오직 약간만 녹도록 폴리아민을 선택하는 것이 바람직하다(여기서 폴리아민에는 디아민도 포함된다). 그러나 수용성 카바메이트 가교결합제가 물에 불용성이 되거나 부분적으로 용해되도록 적절히 변형시킬 수 있다. 이것은 이들을 적당한 보호제(Capping Agent)와 반응시켜 하이드록시알킬카바메이트기를 보호해줌으로써 성취될 수 있으며 이것은 침착된 조성물을 가열 경화해주면 가교결합반응으로 들어가게 된다. 일반적으로 보호제는 하이드록시알킬카바메이트의 하이드록시기와 반응하여 에스테르, 우레판, 티오카바메이트, 설폰산에스테르, 설폰아메이트에스테르, 에테르 같은 것을 형성하는 어떤 시약이나 될 수 있으며 그로인해 가교결합제는 수불용성이 된다. 적당한 보호제중 몇몇을 하기 표에 나타냈으며 하이드록시알킬카바메이트의 하이드록시알킬기의 하이드록시부분을 보호해준 결과 생성된 성분 하기 표에 또한 나타낸다.As mentioned above, since the negative electrodepositable material such as the crosslinking agent used in the present invention needs to have some hydrophobicity, the resulting carbamate crosslinker after the reaction with the cyclic carbonate is insoluble in water or only in water. Preference is given to selecting polyamines which are only slightly soluble (polyamines also include diamines). However, the water soluble carbamate crosslinker may be suitably modified to be insoluble in water or partially dissolved. This can be accomplished by reacting them with a suitable capping agent to protect the hydroxyalkyl carbamate group, which enters the crosslinking reaction upon heat curing the deposited composition. Generally, the protecting agent can be any reagent that reacts with the hydroxy group of the hydroxyalkyl carbamate to form esters, urethane, thiocarbamate, sulfonic acid esters, sulfonamate esters, ethers, etc. Becomes insoluble. Some of the suitable protective agents are shown in the table below and the components resulting from protecting the hydroxy portion of the hydroxyalkyl group of the hydroxyalkyl carbamate are also shown in the table below.

Figure kpo00072
Figure kpo00072

상기 표의 보호제는 예시할 목적으로 나타낸 것으로 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 하이드록시알킬카바메이트 가교결합제에 수불용성을 부여하기 위해 디올 및 폴리올(하기 실시예 4)을 포함한 알콜, 메르캅탄, 아민 및 폴리아민을 보호제로 사용할 수도 있다.The protective agents in the above table are shown for the purpose of illustration and are not limited thereto. For example, alcohols, mercaptans, amines and polyamines including diols and polyols (Example 4 below) may be used as protective agents to impart water insolubility to the hydroxyalkyl carbamate crosslinkers.

예컨대 가교결합제의 하이드록시알킬카바메이트 성분을 폴리올로 보호해 주는 과정을 하기 반응식으로 나타낼 수 있다.For example, the process of protecting the hydroxyalkyl carbamate component of the crosslinking agent with a polyol can be represented by the following scheme.

Figure kpo00073
Figure kpo00073

Figure kpo00074
Figure kpo00074

상기 반응에서 R1은 하기 하이드록시알킬카바메이트기를 함유해야 한다.R 1 in the reaction should contain the following hydroxyalkyl carbamate groups.

Figure kpo00075
Figure kpo00075

상기 반응식(40)에 나타난 바와 같이 1, 6-헥산디아민을 프로필렌 카보네이트와 반응시켜 제조한 비스카바메이트 3몰을 1몰의 트리메틸롤프로판과 축합시켜 본 발명에 따른 양이온성 전기코팅 조성물에 사용하기 적합한 액체 유기용매 용해성 삼관능성 가교결합제를 제조한다. 출발물질인 비스카바메이트는 수용성, 2관능성, 결정성물질이다. 그 수용성 때문에 이것은 수지와 동시 전착되지 않으며 따라서 양이온 전기도금에 사용될 수 없다. 폴리올로 비스카바메이트를 보호해주면 본 발명에 사용하기 적합한 소수성 조성물이 얻어진다.Condensation of 3 moles of biscarbamate prepared by reacting 1,6-hexanediamine with propylene carbonate as shown in Scheme (40) with 1 mole of trimethylolpropane is used in the cationic electrocoating composition according to the present invention. Suitable liquid organic solvent soluble trifunctional crosslinkers are prepared. The starting material, biscarbamate, is a water soluble, difunctional, crystalline material. Because of its water solubility, it does not co-deposit with the resin and therefore cannot be used for cationic electroplating. The protection of biscarbamate with polyols results in a hydrophobic composition suitable for use in the present invention.

상기 언급한 하이드록시알킬카바메이트 가교결합제와 함께 사용되는 아미노기 함유 중합체는 양이온성을 띤 수 분산성 비겔화 중합물질이다. 중합물질은 몇몇 다른 유형의 관능기를 함유할 수 있다, 예컨대 중합물질내에 하이드록시기가 존재하면 카바메이트 가교결합제와의 반응에 아주 바람직하다. 그러나 카바메이트함유 가교결합제는 또한 아민기를 통해 가교결합될 수도 있다. 각종 많은 유형의 아미노기 함유 중합물질이 이런 물질이 겔화되지 않으며 수 분산성이며 중합성이며 양이온 전하를 갖고 있기만 하다면 양이온 중합성분으로 사용되기에 적합하다. 금속표면으로 구성된 음극 및 전착욕중에 함침된 양극 사이에 전류를 통해주어 이들 중합물질을 카바메이트 함유 가교결합제 및 (사용되는 경우) 임의의 가교결합 촉매와 함/게 금속표면상에 동시 전착시키는 것이 필요하다. 이런방식으로 열을 가하여 전착조성물을 가교결합된 상태로 전환시킬 수 있다. 미국특허 제 4,026,855의 양이온 중합물질 A-F에 기재된 바와같은 양이온중합물질을 본 발명의 아미노기 함유중합체로 사용할 수 있다. 일반적으로 비스페놀-A 기제 에폭시 양이온 물질외에 노바락에폭시기제 양이온 물질도 이용할 수 있다.The amino group containing polymer used with the hydroxyalkyl carbamate crosslinker mentioned above is a cationic water dispersible non-gelling polymer. The polymeric material may contain several different types of functional groups, such as the presence of hydroxyl groups in the polymeric material is highly desirable for reaction with carbamate crosslinkers. However, carbamate-containing crosslinkers may also be crosslinked via amine groups. Many different types of amino group-containing polymers are suitable for use as cationic polymers as long as they do not gel, are water dispersible, polymerizable and have a cationic charge. The electrical current between the cathode composed of the metal surface and the anode impregnated in the electrodeposition bath is used to co-deposit these polymers onto the metal surface together with the carbamate-containing crosslinker and any crosslinking catalyst (if used). need. Heat can be applied in this way to convert the electrodeposition composition into a crosslinked state. Cationic polymers as described in US Pat. No. 4,026,855, cationic polymers A-F, may be used as the amino group-containing polymers of the present invention. Generally, in addition to the bisphenol-A base epoxy cationic material, a nobarak epoxy group cationic material can also be used.

산가용화제 또는 분산제는 수용성이거나 적어도 수분산성이며 아미노기 함유 중합체를 양이온 전하를 띤 수분산성 물질로 전환시켜 주는 하나 또는 그 이상의 유기산이나 무기산으로 구성되어 있을 수 있다. 산가용화제는 수용성(또는 적어도 수분산성)물질로서 산을 양이온 중합체에 첨가해 주었을 때 형성된 반대이온이 양이온 중합체의 수분산성 또는 용해성을 용이하게 해준다. 일반적으로 산가용화제는 중합체에 양이온 전하를 부여해주면서 조성물의 안정성이나 가교결합 반응을 간섭하지 않는 어떤 적당한 산이나 될 수 있다.Acid solubilizers or dispersants may be composed of one or more organic or inorganic acids that are water soluble or at least water dispersible and convert the amino group containing polymer into a cationic charge water dispersible material. Acid solubilizers are water-soluble (or at least water-dispersible) substances, the counterions formed when acid is added to the cationic polymer facilitate the water dispersibility or solubility of the cationic polymer. In general, the acid solubilizer can be any suitable acid that imparts a cationic charge to the polymer while not interfering with the stability or crosslinking reaction of the composition.

적당한 산가용화제에는 할로겐화 수소산, 질산, 황산, 인산 같은 무기산이나 초산, 부티르산, 펜탄산, 포름산, 젖산, 구연산 같은 카복실산이나 아디프산, 옥살산, 말론산, 석신산, 말레인산, 또는 후말산 같은 폴리카복실산이 있다.Suitable acid solubilizers include inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid or polyacids such as acetic acid, butyric acid, pentanic acid, formic acid, lactic acid, citric acid or adipic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, or fumaric acid. Carboxylic acid.

임의 촉매는 기질상에 이들이 전착된 후 조성물의 다른 성분들의 경화온도를 낮추는데 효과적이다. 따라서 촉매는 음극전착법에서 다른 성분들과 동시 전착되어야 한다. 보통 적당한 가교 결합 촉매는 전착된 물질의 경화온도를 촉매를 사용하지 않았을 때의 온도 약 204-316℃로부터 약 93-204℃로 낮추어 준다. 가교결합 촉매를 전착조성물의 다른 성분들과 충분히 동시 전착시키기 위해선 가교결합 촉매가 수용성이거나 기껏해야 단지 부분적으로 물에 녹는 것이 바람직하다. 또한 촉매의 동시전착을 효과적으로 하기 위해선 촉매가 가교결합제 및 아미노기 함유 중합체에 적어도 부분적으로 용해되는 것이 바람직하다. 전형적인 촉매에는 디부틸주석디라우레이트 같은 유기주석 화합물, 유기아연화합물, 유기티탄화합물, 4급 암모늄화합물, 4급 포스포늄 및 아르소늄 화합물 및 3급 설포늄 화합물이 포함된다. 그밖의 적당한 촉매에는 디알킬주석화합물(예컨대 디부틸주석디라우레이트)같은 유기 주석화합물과 아연옥토에이트, 아연부티레이트등과 같은 유기아연화합물과 몇몇 유기티탄화합물과 테트라알킬암모늄 화합물이 포함되며, 여기서 알킬기는 4급 암모늄화합물이 수용성(또는 기껏해야 수분산성)으로, 조성물의 다른 성분들과 동시 전착될 수 있도록 선택된다.Optional catalysts are effective at lowering the curing temperature of other components of the composition after they have been electrodeposited onto the substrate. Therefore, the catalyst must be co-deposited with other components in the cathodic electrodeposition method. Usually suitable crosslinking catalysts lower the curing temperature of the electrodeposited material from about 204-316 ° C. to about 93-204 ° C. without the catalyst. In order to sufficiently co-deposit the crosslinking catalyst with the other components of the electrodeposition composition, it is preferred that the crosslinking catalyst is water soluble or at most partially soluble in water. It is also preferred that the catalyst be at least partially dissolved in the crosslinker and the amino group-containing polymer in order to effectively co-deposit the catalyst. Typical catalysts include organotin compounds such as dibutyltin dilaurate, organozinc compounds, organotitanium compounds, quaternary ammonium compounds, quaternary phosphonium and arsonium compounds and tertiary sulfonium compounds. Other suitable catalysts include organic tin compounds such as dialkyltin compounds (eg dibutyltin dilaurate), organic zinc compounds such as zinc octoate, zinc butyrate, some organic titanium compounds and tetraalkylammonium compounds, where The alkyl group is chosen such that the quaternary ammonium compound is water soluble (or at most water dispersible) and can be co-deposited with the other components of the composition.

일반적으로 촉매는 그들이 전착된 조성물의 경화온도를 낮추기에 충분한 양으로 카바메이트 가교결합제 및 아미노기 함유 중합체 성분들과 동시 전착되기에 충분히 소수성이 되도록 선택된다. 이 분야 공지된 바와 같이, 촉매를 중합체 제조과정중 중합체(b)의 주쇄에 혼입시켜 줄 수 있다. 일반적으로 경화온도를 약 204-316℃에서 93-204℃ 또는 그 이하까지 예컨대 93-121℃까지 낮추어 주기위해 충분량의 촉매를 동시 전착시켜 준다.Catalysts are generally chosen to be hydrophobic enough to co-deposit with carbamate crosslinkers and amino group containing polymer components in an amount sufficient to lower the curing temperature of the electrodeposited composition. As is known in the art, catalysts can be incorporated into the backbone of polymer (b) during the polymer preparation process. Generally, a sufficient amount of catalyst is co-deposited to lower the curing temperature from about 204-316 ° C. to 93-204 ° C. or below, for example, 93-121 ° C.

하이드록시알킬카바메이트 아민은 수지가 하이드록시알킬카바메이트 함유 아민과 반응된 후 이들이 수불용성 에폭시수지에 수용성/수희석성을 부여할 수 있다면 본 발명의 여덟번째 특징에서 유용하다.Hydroxyalkyl carbamate amines are useful in the eighth aspect of the present invention if the resins can react with the hydroxyalkyl carbamate containing amines and then they can impart water solubility / water dilution to the water insoluble epoxy resin.

본 발명에 따라 이용되는 에폭사이드 물질은 단량체 또는 중합체 에폭시 함유 물질일 수 있으며, 분자당 2개 이상의 에폭시기를 함유하는 수지성 폴리에폭사이드 물질인 것이 바람직하다.The epoxide material used according to the invention may be a monomer or polymer epoxy containing material, preferably a resinous polyepoxide material containing two or more epoxy groups per molecule.

상기한 바와같은 적당한 폴리에폭사이드는 하나 또는 그 이상의 2급아민기를 함유하는 아민화합물 약1당량과 반응된다. 에폭시기에 대한 아민의 당량비는 약 1:1이어야 한다.Suitable polyepoxides as described above are reacted with about 1 equivalent of amine compound containing one or more secondary amine groups. The equivalent ratio of amines to epoxy groups should be about 1: 1.

모든 반응성 에폭시기를 2급 아민기와 반응시켜 아민을 에폭사이드에 부착시켜 실질적으로 에폭시가 제거된 중합체를 얻는 것이 이상적이다.Ideally, all reactive epoxy groups are reacted with secondary amine groups to attach the amine to the epoxide to obtain a polymer substantially free of epoxy.

중합체를 제조하는 또 다른 방법으로 에폭사이드를 하나 또는 그 이상의 2급 아민기외에 하이드록시알킬카바메이트기 전부 또는 일부 대신 캐티민기를 더 함유하고 있는 아민과 반응시키는 것이다. 2급아민기를 에폭시기와 반응시켜 아민기가 주쇄 에폭시 중합체에 부착되게해준 다음 캐티민기를 가수분해시켜 유리아민기를 형성시킬 수 있으며 이어 혼합물에 하나 또는 그 이상의 적당한 환상카보네이트를 첨가해 주어 결과 생성된 유리아민기와 반응되게 할 수 있다. 따라서 하이드록시알킬카바메이트를 형성하는데 이용되는 다관능성 아민은 환상카보네이트와 반응할 수 있는 아민기나 환상카보네이트와 반응성인 아민기로 전환될 수 있는 캐티민기를 함유한다.Another method of preparing the polymer is to react the epoxide with an amine which further contains a catamine group in place of all or part of the hydroxyalkyl carbamate group in addition to one or more secondary amine groups. The secondary amine group can be reacted with an epoxy group to allow the amine group to be attached to the main chain epoxy polymer and then hydrolyze the catamine group to form a free amine group, which is then added to the mixture by adding one or more suitable cyclic carbonates to the resulting free amine group. Can be reacted with. The polyfunctional amines used to form hydroxyalkyl carbamates therefore contain amine groups that can react with cyclic carbonates or catamine groups that can be converted to amine groups that are reactive with cyclic carbonates.

본 발명에 따른 물함유 코팅조성물은 중합체에 물 및 임의로 촉매 및/또는 보조용매를 첨가해 주어 제조한다. 특정 하이드록시 알킬카바메이트 함유 중합체 및 사용되는 보조용매의 양에 따라 중합체의 용해성은 완전수용성에서 물 희석성등으로 다양하게 달라질 수 있다. 물에 대한 희석성이 가장 낮은 수지의 경우에서 조차 보조용매를 20-30%만 사용하여 고체함량이 10-20% 정도로 낮은 맑은 용매를 얻을 수 있다. 또한 이들 보조용매들은 알콜 및 글리콜과 같은 것일 수 있다. 많은 경우 높은 고체 함량(60-90%)을 가진 작동성 점도를 가진 코팅조성물이 보조용매 없이 얻어질 수 있다.Water-containing coating compositions according to the invention are prepared by adding water and optionally a catalyst and / or cosolvent to the polymer. Depending on the specific hydroxy alkyl carbamate-containing polymer and the amount of cosolvent used, the solubility of the polymer can vary from fully water soluble to water dilutable. Even in the case of the resin having the lowest dilution with water, only 20-30% of the cosolvent can be used to obtain a clear solvent having a low solid content of 10-20%. These cosolvents may also be such as alcohols and glycols. In many cases coating compositions with operable viscosities with high solids content (60-90%) can be obtained without cosolvents.

본 발명의 여덟번째 특징에 따른 코팅조성물을 제조하는데 있어 친수성 중합체를 임의로 적당한 보조용매를 함유하고 있는 수성매체중에 용해시키거나 분산시키며 외부촉매가 사용되는 경우엔 디부틸주석디라우레이트나 4급 암모늄화합물과 같은 촉매를 첨가해준다. 일반적으로 외부 4급 또는 3급 촉매는 이들이 수용성 또는 수분산성이 되도록 선택해 준다. 유기용매는 보통 조성물의 약 20-40% 이하 때로는 10% 이하를 구성한다. 알칼리금속 수산화물(KOH, NaOH, LiOH 등) 같은 강염기를 조성물내에 촉매로서 포함시킬 수 있다.In preparing the coating composition according to the eighth aspect of the present invention, a hydrophilic polymer is dissolved or dispersed in an aqueous medium, optionally containing a suitable cosolvent, and dibutyltin dilaurate or quaternary ammonium when an external catalyst is used. Add a catalyst like compound. Generally external quaternary or tertiary catalysts are chosen to make them water soluble or water dispersible. Organic solvents usually comprise up to about 20-40% and sometimes up to 10% of the composition. Strong bases such as alkali metal hydroxides (KOH, NaOH, LiOH, etc.) may be included as catalysts in the composition.

일반적으로 하이드록시알킬카바메이트 함유 아민을 1급 또는 2급 아민(또는 둘다)과 반응성인 부위를 함유하고 있는 적당한 아크릴 주쇄수지와 반응시켜 본 발명의 9번째 특징인 아크릴중합체를 얻을 수 있다. 하이드록시알킬카바메이트를 제조하는데 사용되는 다관능성 아민은 환상카보네이트와의 반응면에서 차폐된 2급 아민기와 적어도 하나의 1급아민기를 함유한다.In general, a hydroxyalkyl carbamate-containing amine can be reacted with a suitable acrylic backbone resin containing sites reactive with primary or secondary amines (or both) to obtain the ninth feature of the acrylic polymer. The polyfunctional amine used to prepare the hydroxyalkyl carbamate contains secondary amine groups and at least one primary amine group that are masked in terms of reaction with the cyclic carbonate.

이런 2급 아민기를 이어 카바메이트기에 영향을 주지 않으면서 아크릴중합체상에 있는 에폭시기와 반응시킬 수 있다. 결과 생성된 본 발명의 하이드록시알킬카바메이트 함유 아크릴중합체는 자체가교결합에 의해 각종용도 예컨대 코팅 분야에 적합한 열경화성 아크릴 수지로 될 수 있다. 자체가교결합 반응은 염기촉매 또는 주석촉매 반응일 수 있으며 이것은 산촉매를 필요로 했던 종래의 아미노수지 시스템에 비해 상당한 이점을 갖는다. 따라서 본 발명은 포름알데히드를 함유치 않은 시스템을 이용할 수 있으며 차폐된 아민 자외선 안정화제 존재하에 경화억제를 피할 수 있다.These secondary amine groups can then be reacted with epoxy groups on the acrylic polymer without affecting the carbamate groups. The resulting hydroxyalkyl carbamate-containing acrylic polymer of the present invention can be self-crosslinked into a thermosetting acrylic resin suitable for various applications such as coating applications. Self-crosslinking reactions may be base or tin catalyst reactions, which have significant advantages over conventional amino resin systems that required acid catalysts. Thus, the present invention can utilize systems that do not contain formaldehyde and avoid cure inhibition in the presence of shielded amine ultraviolet stabilizers.

주쇄수지상에 아민이 고정될 부위를 제공해 주기 위해 이런 주쇄수지 1몰당 본 발명의 하이드록시알킬카바메이트 함유아민의 2급 아민과 반응할 수 있는 반응성 부위를 적어도 1몰이상 가져야 한다. 이런 반응성 부위에는 예컨대 하기 기들중 하나 또는 그 이상이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.At least one mole of reactive moiety capable of reacting with the secondary amine of the hydroxyalkyl carbamate-containing amine of the present invention per mole of such main chain resin is provided to provide a moiety for the amine to be immobilized on the main chain resin. Such reactive sites include, but are not limited to, for example, one or more of the following groups.

Figure kpo00076
Figure kpo00076

Figure kpo00077
Figure kpo00077

상기한 바와같이 관능기 함유 아크릴중합체와 하이드록시알킬 카바메이트 함유아민의 2급 아민기와의 반응결과 관능기 부위에 하기기들이 형성되게 된다.As described above, as a result of the reaction of the functional group-containing acrylic polymer with the hydroxyalkyl carbamate-containing amine secondary amine group, the following groups are formed at the functional group site.

(a)

Figure kpo00078
(b)
Figure kpo00079
(c)
Figure kpo00080
(a)
Figure kpo00078
(b)
Figure kpo00079
(c)
Figure kpo00080

(d)

Figure kpo00081
(e)
Figure kpo00082
(d)
Figure kpo00081
(e)
Figure kpo00082

기구조들에서 Rp는 H 또는 C1-C8알킬이며 ; Rq와 Rr은 동일 또는 상이한 것으로 하이드록시알킬카바메이트 성분을 함유하는 아민잔기이다.In instrument tanks R p is H or C 1 -C 8 alkyl; R q and R r are the same or different and are amine residues containing a hydroxyalkyl carbamate component.

중합체를 구성하는 반복단위는 2가지 부류로 나누어지며 그 하나는 상기한 바와 같은 적당한 아민-반응성 관능기를 함유하는 단위로 구성되며 다른 하나는 중합체 및 가공된 코팅이나 그로부터 제조된 기타 제품에 바라는 필름형성 특성 또는 그밖의 특성을 부여해 주도록 선택된 개질단위로 구성된다. 일반적으로 반응에 이용되는 1급 또는 2급 아민이 부착되기에 충분히 적합한 반응성 관능기가 중합체내에 존재하기만 하다면 중합체내에 어떤 적당한 반복단위나 바라는 배합으로 사용될 수 있다. 중합체 주쇄구조는 하나 또는 그 이상의 글리시딜 메타크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 이소시아네이트에틸메타크릴레이트, 말레인산무수몰, 메타크릴롤클로라이드, n-메틸톨아크릴아미드, 1-(1-이소시아네이토-1-메틸에틸)-3-(1-메틸에텐일)벤젠, 1-(1-이소시아네이토-1-메틸에틸)-4-(1-메틸에테닐)벤젠, 메틸 아크릴아미도-글리콜레이트, 메틸 아크릴 아미도글리콜레이트메틸에테르, 아크릴롤클로라이드 및 클로로메틸스티렌으로부터 유래한 아민반응성 반복단위로 구성될 수 있다. 중합체 주쇄구조는 또한 하나 또는 그 이상의 아크릴산, 메타크릴산, 부타디엔, 스티렌, 알파-메틸스티렌, 메틸메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 아크릴레이트, 아크릴로니트릴, 하이드록시에틸아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 비닐클로라이드 및 비닐리덴클로라이드로부터 유래한 개질단위도 함유할 수 있다.The repeating units that make up the polymer are divided into two classes, one consisting of units containing suitable amine-reactive functional groups as described above and the other forming the desired film for the polymer and processed coatings or other products made therefrom. It consists of a reforming unit selected to impart a characteristic or other characteristics. In general, any suitable repeating unit or desired combination in the polymer can be used as long as it is present in the polymer with a reactive functional group suitable for the attachment of the primary or secondary amine used in the reaction. Polymer backbones include one or more glycidyl methacrylates, glycidyl acrylates, isocyanate ethyl methacrylates, maleic anhydride, methacryl chloride, n-methyltolacrylamide, 1- (1-isocysyl) Anato-1-methylethyl) -3- (1-methylethenyl) benzene, 1- (1-isocyanato-1-methylethyl) -4- (1-methylethenyl) benzene, methyl acrylamide Amine-reactive repeat units derived from do-glycolate, methyl acryl amido glycolate methyl ether, acrylol chloride and chloromethyl styrene. The polymer backbone also contains one or more acrylic acid, methacrylic acid, butadiene, styrene, alpha-methylstyrene, methyl methacrylate, butyl acrylate, acrylate, acrylonitrile, hydroxyethyl acrylate, glycidyl meta It may also contain modified units derived from acrylates, acrylamides, methacrylamides, vinyl chlorides and vinylidene chlorides.

본 발명의 아크릴중합체를 제조하기 위한 하이드록시알킬카바메이트 함유아민의 사용을 하기와 같이 나타낼 수 있다. 하이드록시 알킬카바메이트 함유 화합물을 예컨대 에폭시기를 함유하는 어떤 적당한 아크릴주쇄 중합체와 반응시킬 수 있으며 이 경우 반응은 하기와 같이 나타낼 수 있다.The use of hydroxyalkyl carbamate-containing amines for producing the acrylic polymer of the present invention can be represented as follows. The hydroxy alkyl carbamate containing compound can be reacted with any suitable acrylic backbone polymer containing, for example, epoxy groups, in which case the reaction can be represented as follows.

Figure kpo00083
Figure kpo00083

상기 반응식에서 Rh는 에폭시함유 아크릴수지의 분절이며 Ri와 Rj는 본 발명의 하이드록시알킬카바메이트 함유아민 또는 폴리아민 화합물의 분절이다. 반응은 일반적으로 실온이나 또는 약간 고온에서 일어나며 발열반응인 경우가 많다. 반응은 용매없이 수행될 수 있으며 또는 반양자성 용매나 알콜용매가 사용될 수 있다. 하기와 같이 각종 반응성 관능기를 갖고 있는 각종 유형의 아크릴 주쇄 중합체도 사용될 수 있다. 예컨대 그위에 고정된 본 발명의 조성물 하나 이상을 갖고 있는 전형적인 중합체는 하기 구조식을 가질 수 있다.In the above scheme, R h is a segment of epoxy-containing acrylic resin and R i and R j are segments of hydroxyalkyl carbamate-containing amine or polyamine compound of the present invention. The reaction generally occurs at room temperature or slightly higher temperatures and is often exothermic. The reaction can be carried out without solvent or an aprotic solvent or alcohol solvent can be used. Various types of acrylic backbone polymers having various reactive functional groups may also be used as follows. For example, a typical polymer having one or more compositions of the invention immobilized thereon may have the following structural formula.

Figure kpo00084
Figure kpo00084

결과 생성된 중합체는 임의로 적당한 가교결합 촉매 존재하에 가열하면 가교결합된다.The resulting polymer is crosslinked, optionally upon heating in the presence of a suitable crosslinking catalyst.

아크릴 중합체를 제조하는 또 다른 방법은 주쇄수지를 1급 또는 2급아민기외에 하이드록시알킬카바메이트기 전부 또는 일부 대신 가수분해될 수 있는 보호된 1급 아민기 예컨대 케티민기를 함유하고 있는 아민과 반응시키는 것이다. 상기한 바와 같이 1급 또는 2급 아민기가 예컨대 에폭시기와 반응되어 아민기가 주쇄수지상에 붙은 후 케티민기를 가수분해해주면 유리 1급 아민기가 형성되며 그런 다음 하나 또는 그 이상의 적당한 환상카보메이트를 혼합물에 첨가해 주어 결과 생성된 유리아민기와 반응되게 한다. 따라서 하이드록시알킬 카바메이트 함유아민을 형성하는데 이용되는 다관능성 아민은 환상 카보네이트와 반응할 수 있는 아민기나 또는 환상카보네이트기와 반응할 수 있는 아민기로 전환될 수 있는 케티민기와 같은 기를 함유한다.Another method of preparing the acrylic polymer is to provide a backbone resin in addition to the primary or secondary amine groups with amines containing protected primary amine groups such as ketimine groups which can be hydrolyzed instead of all or part of the hydroxyalkyl carbamate groups. To react. As described above, when a primary or secondary amine group is reacted with an epoxy group, for example, an amine group adheres to the main chain resin, and then hydrolyzes a ketamine group, a free primary amine group is formed, and then one or more suitable cyclic carbomates are added to the mixture. To react with the resulting free amine groups. The polyfunctional amines used to form hydroxyalkyl carbamate containing amines therefore contain groups such as amine groups that can react with cyclic carbonates or ketimine groups that can be converted to amine groups that can react with cyclic carbonate groups.

아민 반응성 부위를 함유하는 각종 광범위한 아크릴 주쇄수지가 최종코팅이나 제품의 바라는 특성에 따라 하이드록시알킬카바메이트 함유아민과의 반응에 사용될 수 있다. 아크릴수지의 2급 아민 반응성기는 주쇄수지상에 아민이 부착될 부위를 제공해 준다. 하이드록시알킬카바메이트 함유수지는 분자당 2급 아민기를 하나 이하 함유해야하며 그 이유는 분자당 이런 2급 아민기가 하나 이상 존재하게되면 겔화가 일어나기 때문이다.A wide variety of acrylic backbone resins containing amine reactive sites can be used for the reaction with hydroxyalkyl carbamate containing amines, depending on the final coating or the desired properties of the product. The secondary amine reactive group of the acrylic resin provides the site where the amine will be attached on the backbone resin. The hydroxyalkyl carbamate-containing resin should contain no more than one secondary amine group per molecule because gelation occurs when more than one such secondary amine group is present per molecule.

본 발명에 따른 주쇄수지로서 어떤 적당한 아크릴수지나 이용될 수 있다. 아크릴수지를 제조하는데 하나 이상의 어떤 단량체나 사용될 수 있으나 사용되는 단량체중 적어도 하나는 적어도 하나의 2급아민 반응성기를 함유해야 한다. 이런 단량체에는 알킬아크릴레이트 예컨대 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시에틸메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메틸메타크릴레이트, 아크릴로니트릴, 글리시딜 메타크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 비닐아세테이트, 스티렌, 치환스티렌, 알파메틸스티렌등이 포함되며 이는 예시할 목적으로 나타낸 것으로 이에 한정되는 것은 아니다. 일반적으로 바람직한 부류의 아크릴수지는 부착되어 있는 글리시딜 에테르기를 함유하고 있는 것이다.Any suitable acrylic resin can be used as the backbone resin according to the present invention. Any one or more monomers may be used to prepare the acrylic resin, but at least one of the monomers used should contain at least one secondary amine reactive group. Such monomers include alkyl acrylates such as butyl acrylate, butyl methacrylate, ethyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, acrylamide, methyl methacrylate, acrylo Nitrile, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, vinyl acetate, styrene, substituted styrene, alpha methyl styrene, and the like are included for illustrative purposes and are not limited thereto. Generally preferred classes of acrylic resins contain attached glycidyl ether groups.

아크릴수지는 하이드록시알킬카바메이트기(또는 그의 전구체) 함유 2급 아민과의 반응되기 전에 아크릴 중합체 g당 0.5-7mep의 활성부위를 갖고 있다. 주쇄수지는 또한 하이드록시 및 아미드기와 같은 다른 관능성부위를 함유할 수 있다. 본 발명의 중합체 및 주쇄수지는 하이드록시프로필 예컨대 하이드록시프로필 및/또는 하이드록시에틸카바메이트기 함유 중합체의 저온경화를 용이하게 하기위해 가능한한 낮은 산함량을 갖는 것이 바람직하다. 그로부터 아크릴수지가 제조되는 단량체는 메타크릴산이나 프로피온산 같은 산에 의해 예컨대 0.3-1중량% 정도 오염되는 경우가 있다.The acrylic resin has an active site of 0.5-7 mep per gram of acrylic polymer before the reaction with the secondary amine containing a hydroxyalkyl carbamate group (or a precursor thereof). The backbone resin may also contain other functional moieties such as hydroxy and amide groups. The polymers and backbone resins of the present invention preferably have an acid content as low as possible to facilitate low temperature curing of hydroxypropyl such as hydroxypropyl and / or hydroxyethyl carbamate group containing polymers. The monomer from which the acrylic resin is produced may be contaminated, for example, about 0.3-1% by weight with an acid such as methacrylic acid or propionic acid.

본 발명의 중합체의 산 함량은 비교적 저온 경화를 얻기 위해선 중합체의 약 0.1 중량%를 넘지 않는 것이 바람직하다. 아크릴 중합체 자신 또한 g당 0.5-10mep의 부착된 또는 말단 하이드록시 알킬 예컨대 하이드록시프로필 및/또는 하이드록시에틸, 카바메이트기를 가질 수 있다.The acid content of the polymers of the invention is preferably no more than about 0.1% by weight of the polymer in order to obtain relatively low temperature cure. The acrylic polymer itself may also have 0.5-10 mep of attached or terminal hydroxy alkyl such as hydroxypropyl and / or hydroxyethyl, carbamate groups per gram.

본 발명의 아크릴중합체는 이들을 디에틸아민, 디부틸아민, 모르폴린, n-메틸아닐린 같은 선택된 유기 2급 아민(하이드록시알킬 카바메이트 함유아민외에)과 반응시켜 개질시킬 수 있다. 물론 특정 개질 2급 아민의 선택 및 조합은 중합체 사용목적에 따라 다르다. 예컨대 물 희석성 중합체를 제조하는데 있어 중합체의 친수성을 증가시키기 위해 주쇄수지상의 관능성 부위 몇몇을 하나 또는 그이상의 친수성 2급아민과 반응시킬 수 있다. 반대로 중합체가 소수성인 것이 바람직한 경우 예컨대 전착성코팅에 사용할 경우 바라는 정도의 소수성을 중합체에 부여해 주기 위해 주쇄수지를 하나 또는 그 이상의 소수성 2급아민과 반응시키는 것이 필요하거나 바람직하다. 일반적으로 본 발명의 중합체는 코팅분야에 이용하기 적합하며 이런 경우 약 1000-50000, 좀더 바람직하게는 약 2000-20,000의 분자량을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 우레탄 가교결합성 중합체는 용매 또는 물기제코팅, 분말코팅, 전기코팅 조성물, 스프레이롤러 및 침지형코팅등과 같은 코팅분야에 사용하기 특히 적합하다. 이런 코팅은 보통 금속, 직물, 플라스틱 또는 종이와 같은 기질에 적용한다. 본 발명의 열 경화성 수지는 유기용매 및 물에 저항성이며 마멸 저항성인 우레탄코팅은 물론 접착제 및 라미네이팅 수지를 제조하는데 사용될 수 있다.The acrylic polymers of the present invention can be modified by reacting them with selected organic secondary amines (in addition to hydroxyalkyl carbamate containing amines) such as diethylamine, dibutylamine, morpholine, n-methylaniline. The choice and combination of specific modified secondary amines, of course, depends on the intended use of the polymer. For example, in preparing a water dilutable polymer, several functional sites on the backbone resin can be reacted with one or more hydrophilic secondary amines to increase the hydrophilicity of the polymer. On the contrary, when it is preferable that the polymer is hydrophobic, for example, when used in electrodeposition coating, it is necessary or preferable to react the main chain resin with one or more hydrophobic secondary amines to impart the desired degree of hydrophobicity to the polymer. In general, the polymers of the present invention are suitable for use in the field of coatings, in which case it is desirable to have a molecular weight of about 1000-50000, more preferably about 2000-20,000. The urethane crosslinkable polymers of the present invention are particularly suitable for use in coating applications such as solvent or water based coatings, powder coatings, electrocoating compositions, spray rollers and dip coatings. Such coatings are usually applied to substrates such as metals, textiles, plastics or paper. The thermosetting resins of the present invention can be used to prepare adhesives and laminating resins as well as urethane coatings that are resistant to organic solvents and water and wear.

본 발명의 아크릴중합체를 함유하는 코팅조성물은 조성물내에 아미노포름알데히드수지, 반응성희석제등과 같이 결과 생성된 코팅의 물리 화학적, 기계적 성질을 변화시켜 주는 그밖의 첨가제를 포함시켜 개질시킬 수 있다.The coating composition containing the acrylic polymer of the present invention can be modified by incorporating other additives in the composition, such as aminoformaldehyde resins, reactive diluents and the like, which alter the physicochemical and mechanical properties of the resulting coating.

본 발명의 아크릴중합체는 종래의 용매기제코팅, 전기코팅, 분말코팅등에 결합제로 특히 유용하며 촉매를 사용하거나 사용하지 않고 제제화시킬 수 있다.The acrylic polymer of the present invention is particularly useful as a binder in conventional solvent-based coating, electrocoating, powder coating and the like and can be formulated with or without a catalyst.

일반적으로 본 발명의 열번째 특징인 프라이머코팅은 알루미늄, 알루미늄합금, 티타늄, 티타늄합금, 강철, 유리, 천연 및 합성고무, 합성유기 중합물질 또는 이들의 혼합물등을 포함한 각종 구조재에 적용시킬수 있다. 경화시키기 위해 프라이머코팅을 가열해야 하는 경우 이들이 적용된 구조재는 물론 침착된 코팅을 경화시키는데 필요한 온도에 견딜 수 있어야 한다. 경화온도는 204℃ 또는 그 이상일 수 있으나 몇몇 경우 약 93-121℃의 저온이 사용될 수 있으며 약 1시간까지 예컨대 약 30분의 경화시간이 사용될 수 있다.Generally, the tenth characteristic of the present invention is the primer coating, which can be applied to various structural materials including aluminum, aluminum alloy, titanium, titanium alloy, steel, glass, natural and synthetic rubber, synthetic organic polymer or mixtures thereof. If primer coatings need to be heated to cure, they must be able to withstand the temperatures required to cure the deposited coating as well as the structural materials to which they are applied. The curing temperature may be 204 ° C. or higher but in some cases a low temperature of about 93-121 ° C. may be used and a curing time of up to about 1 hour may be used, for example about 30 minutes.

본 발명에서 결합수단으로 사용되는 접착제는 어떤 적당한 구조용 접착재로나 구성되어 있을 수 있다. 적당한 구조용 접착제의 예가 예컨대 하기 문헌에 설명되어 있다(참고문헌, Adhesives for Metals-Theory and Technology by Nicholas J.DeLollis, Industrial Press Inc., New York, 1970, at page 81 et seq). 일반적으로 에폭시접착제나 네오프텐, 니트릴고무(Buna N), 비닐, 예컨대 폴리비닐부티랄 같은 물질과 페놀과의 공중합체나 신규한 고온 저항성 축합 또는 부가 폴리이미드접착제가 이런 용도에 보통 사용된다. 본 발명에 특히 적합한 구조용 접착제의 부류는 에폭시수지와의 페놀성 공중합체를 포함한 에폭시수지 접착제이다. 에폭시페놀류는 일반적으로 고온에 대한 저항성이 우수하기 때문에 이들은 고속에서 고온에 노출되는 비행기 표면에 사용하기 적합하다. 에폭시페놀 구조용 접착제는 148-260℃ 온도에 장기간 노출되는 경우에 해당되는 연방정부의 규격 한계치에 합당하다. 일반적으로 이런 접착제는 에폭시수지, 페놀수지 및 아민경화제와 함께 산소 "게터"역할을 하는 알루미늄 분말과 같은 그밖의 임의 첨가제로 구성된다.The adhesive used as the coupling means in the present invention may be composed of any suitable structural adhesive. Examples of suitable structural adhesives are described, for example, in the following references (Adhesives for Metals-Theory and Technology by Nicholas J. De Lollis, Industrial Press Inc., New York, 1970, at page 81 et seq). In general, copolymers of phenols with materials such as epoxy adhesives, neopretenes, nitrile rubbers (Buna N), vinyls such as polyvinyl butyral, or novel high temperature resistant condensation or addition polyimide adhesives are commonly used for this purpose. A class of structural adhesives particularly suitable for the present invention is epoxy resin adhesives comprising phenolic copolymers with epoxy resins. Epoxyphenols generally have good resistance to high temperatures, so they are suitable for use on airplane surfaces exposed to high temperatures at high speeds. Epoxyphenolic structural adhesives meet federal standard limits for prolonged exposure to 148-260 ° C. Such adhesives generally consist of epoxy resins, phenolic resins and other optional additives such as aluminum powders that act as oxygen "getters" with amine curing agents.

다른 적합한 접착제 부류는 축합 또는 부가폴리이미드이다. 이들은 탁월한 열 및 산화제 안정성을 나타낸다(참고문헌, review article by J.R.Fowler in Materials and Design, Vol.3, December 1982, pp 602-607). 이들 폴리이미드 접착제의 경우 보통 250-300℃에서 수천시간의 사용수명을 갖는다.Another suitable adhesive class is condensation or addition polyimide. They exhibit excellent thermal and oxidant stability (review article by J. R. Fowler in Materials and Design, Vol. 3, December 1982, pp 602-607). These polyimide adhesives usually have a service life of thousands of hours at 250-300 ° C.

프라이머코팅이 침착되는 금속이나 그밖의 표면은 보통 프라이머 코팅을 침착시키기 전에 공지된 방법으로 잘 세척해준다. 이어 코팅을 경화시키거나 공기건조 또는 오븐건조시켜 부품들을 취급할 수 있도록 해준다. 조립시, 벗겨낼 수 있는 운반체 물질상에 지지된 박막형태의 접착제가 프라이머코팅된 표면상에 적용되며 이어 운반체 물질을 벗겨내면 접착제층이 남게된다. 이어 프라이머코팅된 표면 사이에 접착제층이 있도록 부품들을 적당한 위치에 놓고 함께 고정시킨 후 가열하여 접착제층 및(미리 경화시키지 않은 경우)프라이머코팅의 경화가 일어나 단일 구조결합으로 되게 해준다. 항공기 산업에서, 보호프라이머코닝이 에폭시, 니트릴고무 페놀성, 나일론에폭시, 축합 및 부가폴리이미드, 및 에폭시페놀 접착제와 함께 널리 사용된다.Metals or other surfaces on which primer coatings are deposited are usually cleaned well by known methods prior to depositing the primer coating. The coating can then be cured, air dried or oven dried to handle the parts. In assembly, a thin film-like adhesive supported on the peelable carrier material is applied on the primercoated surface, and then peeling off the carrier material leaves an adhesive layer. The parts are then placed in position and held together so that there is an adhesive layer between the primer-coated surfaces and then heated to cure the adhesive layer and the primer coating (if not already cured) to form a single structural bond. In the aircraft industry, protective primer corning is widely used with epoxy, nitrile rubber phenolic, nylon epoxy, condensation and addition polyimides, and epoxyphenol adhesives.

본 발명에서 프라이머코팅은 경화조건하에서 가교결합되어 안정하게 부착된 코팅조성물을 얻게 해주는 하이드록시알킬카바메이트 함유아민으로 구성된 중합체로부터 제조된다. 하이드록시알킬 카바메이트 함유중합체는 결합될 부재상에 전착되는 소수성 중합체일 수 있다. 또한 코팅은 수성매체로부터 적용되는 친수성 중합체로 되어 있을 수 있다.Primer coating in the present invention is prepared from a polymer composed of a hydroxyalkyl carbamate-containing amine that is crosslinked under curing conditions to obtain a coating composition that is stably attached. The hydroxyalkyl carbamate containing polymer may be a hydrophobic polymer that is electrodeposited on the member to be bonded. The coating may also be of a hydrophilic polymer applied from an aqueous medium.

하이드록시알킬카바메이트 함유아민은 제조후 앞서 언급한 바와같이 수불용성 에폭사이드 함유 "주쇄"화합물과 반응시킨다.The hydroxyalkyl carbamate-containing amines are reacted with the water-insoluble epoxide-containing "backbone" compound as previously mentioned after preparation.

이용가능한 에폭사이드 물질은 어떤 적당한 단량체 또는 중합체 에폭시함유 물질일 수 있으며 분자당 2개 이상의 에폭시기를 함유하는 수지성 폴리에폭사이드 물질인 것이 바람직하다. 상기한 에폭사이드 외에 하기 구조식(a) 및 (b)의 수지들이 본 발명에 적합한 것으로 나타났다 :The epoxide material available may be any suitable monomer or polymer epoxy containing material and is preferably a resinous polyepoxide material containing two or more epoxy groups per molecule. In addition to the epoxides described above, resins of the following structural formulas (a) and (b) were found to be suitable for the present invention:

(a)

Figure kpo00085
(a)
Figure kpo00085

상기식에서, R=CH2-CH-CH2이며, n은 평균 0 내지 약 5, 바람직하게는 평균 약 0-0.7이다.Wherein R = CH 2 -CH-CH 2 , n is on average 0 to about 5, preferably on average about 0-0.7.

(b) 트리글리시딜 이소시안우레이트 폴리에폭시수지(b) Triglycidyl isocyanurate polyepoxy resin

Figure kpo00086
Figure kpo00086

여기서 사용된 "트리스(하이드록시페닐)메탄 기제수지"는 상기 구조식(a)에서 n이 0-5인 수지를 의미하며 "트리글리시딜 이소시안우레이트수지"는 상기 구조식(b)의 수지를 의미한다.As used herein, "tris (hydroxyphenyl) methane base resin" means a resin in which n is 0-5 in the structural formula (a), and "triglycidyl isocyanurate resin" refers to a resin of the structural formula (b). it means.

에폭시수지와 반응하여 본 발명의 중합체를 생성하는 2급 아민은, 환상카보네이트를 적어도 하나의 1급아민기(상기한 바와같은 보호된 1급아민기일 수 있음)및 적어도 하나의 차폐된 2급아민기를 함유하고 있는 다관능성아민과 반응시켜 제조한다.The secondary amines which react with the epoxy resins to produce the polymers of the present invention include cyclic carbonates with at least one primary amine group (which may be a protected primary amine group as described above) and at least one masked secondary amine. Prepared by reaction with a polyfunctional amine containing a group.

이런 경우 2급 아민기는 카보네이트 반응에서 반응되지 않은 채 남아 에폭사이드의 활성에폭시 부위와 반응하여 자체가교결합성 중합체를 형성할 수 있게 되며 이 중합체는 부재상에 침착된 후 경화되어 프라이머코팅을 형성한다.In this case, the secondary amine groups remain unreacted in the carbonate reaction to react with the active epoxy sites of the epoxide to form a self-crosslinkable polymer which is deposited on the member and then cured to form a primer coating. .

본 발명의 효과를 하기 바람직한 구체예인 실시예에 나타냈다. 실시예 1 및 2는 각기 카바메이트 및 케티민기 함유 아민과 카바메이트 함유아민의 제법을 설명해 주고 있다.The effects of the present invention are shown in the following preferred embodiments. Examples 1 and 2 illustrate the preparation of carbamate and ketimine group-containing amines and carbamate-containing amines, respectively.

[실시예 1]Example 1

디에틸렌트리아민 51g(0.5몰)의 메탄올 150ml중 용액을 15℃에서 프로필렌카보네이트 168g(1.65몰)에 첨가했다. 첨가를 끝낸 후 물질을 25℃에서 24시간 반응되게 했다. 전위차적정결과 유리 2급아민이 존재하는 것으로 나타났다. 이어 반응혼합물을 70℃로 가열하고 그 온도에서 3시간 두었다. 전위차 적정을 다시 또 해본 결과 유리 아민 함량은 거의 변하지 않은 것으로 나타났다. 반응혼합물로부터 메탄올을 제거한 후 비스(2-하이드록시-1-메틸에틸)(이미노디에틸렌)비스카바메이트를 함유하는 약 72% 고체로 구성된 시럽상액체가 남았다.A solution of 51 g (0.5 mole) of diethylenetriamine in 150 ml of methanol was added to 168 g (1.65 mole) of propylene carbonate at 15 ° C. After the addition was completed the material was allowed to react at 25 ° C for 24 hours. Potentiometric titration revealed the presence of free secondary amines. The reaction mixture was then heated to 70 ° C. and left at that temperature for 3 hours. Another potentiometric titration showed that the free amine content remained almost unchanged. After removing the methanol from the reaction mixture, a syrupy liquid consisting of about 72% solids containing bis (2-hydroxy-1-methylethyl) (iminodiethylene) biscarbamate remained.

[실시예 2]Example 2

교반기와 온도계가 적절히 설치되어 있는 삼경 플라스크에 디에틸렌 트리아민 103g(1몰)과 메탄올 200g을 첨가했다. 결과 생성된 디에틸렌트리아민의 메탄올 용액에 에틸렌카보네이트 184.8g(2.1몰)을 조금씩 첨가했다. 에틸렌카보네이트의 첨가를 끝낸후 반응온도가 실온에서 65℃로 상승되었다. 반응혼합물을 외부 열 공급없이 수시간 반응케 했다. 증류하여 메탄올을 제거한 후 잔사를 정치시켜 고체화했다. 고형잔사를 에탄올로부터 재결정한 결과 백색고체가 90% 수율로 얻어졌다. 생성물을 I.R., N, M, R 및 전위차적정법으로 확인한 결과 비스(2-하이드록시에틸)(이미노디에틸렌)비스카바메이트(융점 98℃)인 것으로 나타났다.103 g (1 mol) of diethylene triamine and 200 g of methanol were added to the three-necked flask with a stirrer and a thermometer installed suitably. 184.8 g (2.1 mol) of ethylene carbonate was added little by little to the methanol solution of the resulting diethylenetriamine. After the addition of ethylene carbonate was completed, the reaction temperature was raised from room temperature to 65 ° C. The reaction mixture was allowed to react for several hours without external heat supply. After distillation removed methanol, the residue was left to solidify. The solid residue was recrystallized from ethanol to give a white solid in 90% yield. The product was identified by I.R., N, M, R and potentiometric titration to find that it was bis (2-hydroxyethyl) (iminodiethylene) biscarbamate (melting point 98 ° C).

[실시예 3]Example 3

프로필렌카보네이트 408g(4몰)과 메탄올 300g을 교반기와 온도계를 적당히 갖춘 삼경플라스크내에 넣었다. 질소 블랭킷하에서 온도를 외부냉각에 의해 15-30℃로 유지시키면서 292g(2몰)의 트리에틸렌테트라민을 서서히 첨가했다. 첨가를 끝낸 후 반응혼합물을 약 8시간 동안 80℃로 가열했다. 이 시간이 경과된 후 반응혼합물을 I.R.로 확인한 결과 거의 모든 프로필렌카보네이트가 반응된 것으로 나타났다. 이어 메탄올을 증류하여 제거했다. 실온에서 정치시켜 생성물을 저융점 왁스상고체로 고체화시켰다. 생성물을 IR 및 전위차적정법으로 확인한 결과 하기 비스하이드록시프로필카바메이트 구조와 동일했으며, 아민당량은 210으로 나타났다(계산치, 175).408 g (4 mol) of propylene carbonate and 300 g of methanol were placed in a three-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer. 292 g (2 mol) of triethylenetetramine were added slowly, maintaining the temperature at 15-30 degreeC by external cooling under a nitrogen blanket. After the addition was completed, the reaction mixture was heated to 80 ° C. for about 8 hours. After this time, the reaction mixture was identified by I.R. and almost all of the propylene carbonate was reacted. Methanol was then distilled off. The product was solidified to a low melting waxy solid by standing at room temperature. The product was confirmed by IR and potentiometric titration, and the same as the following bishydroxypropyl carbamate structure. The amine equivalent was 210 (calculated, 175).

[실시예 4]Example 4

디에틸렌트리아민 206g(2몰)과 메탄올 600g을 적당한 반응기에 첨가했다. 화학양론적양보다 2몰 과량으로 구성된 612g(6몰)의 프로필렌카보네이트를 질소 블랭킷하에 반응체온도를 빙욕냉각으로 15-20℃로 유지시키면서 반응기에 서서히 첨가했다. 첨가를 끝낸 후 혼합물을 실온에서 8시간 교반했다. 이어 물펌프진공을 사용하여 증기욕상에서 가열하면서 메탄올을 제거했다. 결과 생성된 생성물용액은 디에틸렌트리아민 비스하이드록시프로필 카바메이트로 구성되어 있으며 프로필렌카보네이트 중 고체함량이 73%(이론치 75%)이며 2.16meq/g의 2급아민(고체함량 73%에서 이론치는 2.37meq/g이다)을 함유하며 IR에서 하이드록시프로필카바메이트기의 특정밴드가 나타난다.206 g (2 mol) of diethylenetriamine and 600 g of methanol were added to a suitable reactor. 612 g (6 moles) of propylene carbonate, consisting of 2 moles excess of stoichiometric amount, was slowly added to the reactor while maintaining the reaction temperature at 15-20 ° C. under ice blanket cooling under a nitrogen blanket. After the addition was completed, the mixture was stirred at room temperature for 8 hours. The methanol was then removed while heating in a steam bath using a water pump vacuum. The resulting product solution consisted of diethylenetriamine bishydroxypropyl carbamate, containing 73% solids (75% theory) of propylene carbonate and 2.16 meq / g of secondary amine (73% solids). 2.37 meq / g) and specific bands of hydroxypropyl carbamate groups appear in IR.

[실시예 5]Example 5

206g(2몰)의 디에덜렌트리아민을 질소가스도입관과 증류물 회수라인내 경사트랩을 갖고 있는 적당한 반응기에 첨가했다. 반응기를 빙욕중에서 냉각한 후 잘 교반하고 온도를 40℃이하로 유지시키면서 프로필렌카보네이트(306, 3몰)를 서서히 첨가했다. 첨가를 끝낸 후 반응기를 가열하고 80℃에서 2시간 교반하였으며 그런 다음 IR 분석한 결과 미반응 프로필렌카보네이트는 관찰되지 않았다. 이어 반응기에 메틸이소부틸케톤(MIBK) 300g(3몰)을 첨가하고 내용물을 환류시켰다. 약 2시간 환류한 후 이론양의 물을 경사트랩에 수거한 후 반응기를 냉각했다. 디에틸렌트리아민의 카바메이트/케티민 혼합물로 구성된 결과 생성된 생성물은 MIBK중에서 고체함량이 73%였다(이론치 74.8%). 비수전위차적정 결과 2급아민함량은 2.58meq/g 아민(73% 고체에서 이론치는 2.46meq/g임)였으며 IR 결과 하이드록시프로필카바메이트와 케티민기의 특정밴드가 나타났다.206 grams (2 moles) of diethylenetriamine was added to a suitable reactor with a nitrogen gas introduction tube and an oblique trap in the distillate recovery line. After cooling the reactor in an ice bath, the mixture was stirred well and propylene carbonate (306, 3 mol) was slowly added while maintaining the temperature below 40 ° C. After the addition was completed, the reactor was heated and stirred at 80 ° C. for 2 hours, and then IR analysis showed no unreacted propylene carbonate. Then 300 g (3 mol) of methyl isobutyl ketone (MIBK) were added to the reactor and the contents were refluxed. After refluxing for about 2 hours, the theoretical amount of water was collected in an inclined trap and the reactor was cooled. The resulting product, consisting of a carbamate / ketamine mixture of diethylenetriamine, had a 73% solids content in MIBK (74.8% theory). As a result of the non-aqueous potential titration, the secondary amine content was 2.58 meq / g amine (2.46 meq / g theoretical at 73% solids), and IR showed a specific band of hydroxypropyl carbamate and ketamine group.

[실시예 6]Example 6

N, N-비스(6-아미노헥실)-2-[(6-아미노헥실)아미노]부탄디아민의 제조Preparation of N, N-bis (6-aminohexyl) -2-[(6-aminohexyl) amino] butanediamine

디메틸 말레이트(72g, 0.5몰)을 2-3시간에 걸쳐 75-80℃에서 1, 6-헥산디아민 174g(1.5몰)의 톨루엔 360g중 용액에 첨가했다. 환류상태하에서 반응온도는 80℃에서 110℃로 올라갔다. 첨가를 끝낸후 메탄올을 120-125℃에서 증류했다. 반응용량을 유지시키기 위해 톨루엔을 더(320g) 첨가했다. 반응과정에 아민적정이나 1H NMR 스펙트럼 확인결과 메틸에스테르가 소실되는 과정이 뒤따르게 된다. 반응이 완결된 후 톨루엔을 진공(50-70℃, 15-20mmHg)제거하여 점성의 액체를 얻었으며, 정치시켜 고체화했다. 전위차적정결과 2급아민에 대한 1급아민의 비가 3/1인것으로 나타났다. NMR과 IR 스펙트럼결과 원하는 N, N-비스(6-아미노헥실)-2[(6-아미노헥실)아미노]부탄디아미드 구조와 일치하는 것으로 나타났다.Dimethyl maleate (72 g, 0.5 mole) was added to a solution in 360 g of 1,6-hexanediamine 174 g (1.5 mole) of toluene at 75-80 ° C. over 2-3 hours. Under reflux, the reaction temperature rose from 80 ° C to 110 ° C. After the addition was completed the methanol was distilled off at 120-125 ° C. Toluene was further added (320 g) to maintain the reaction capacity. Amine titration or 1H NMR spectra confirmed that the methyl ester disappeared during the reaction. After the reaction was completed, toluene was removed in vacuo (50-70 ° C., 15-20 mmHg) to obtain a viscous liquid, which was left to solidify. Potentiometric titration showed that the ratio of primary amine to secondary amine was 3/1. NMR and IR spectra were found to match the desired N, N-bis (6-aminohexyl) -2 [(6-aminohexyl) amino] butanediamide structure.

하기실시예는 실시예 6의 디아미드를 사용하여 본 발명의 트리스(하이드록시알킬 카바메이트)화합물을 제조하는 것을 나타내준다.The following examples illustrate the preparation of tris (hydroxyalkyl carbamate) compounds of the present invention using the diamides of Example 6.

[실시예 7]Example 7

실시예 6의 디아미드의 에탄올중 50% 용액 100g(0.125몰)에 36g(0.32몰)의 프로필렌카보네이트와 35g의 에탄올을 첨가했다. 반응혼합물을 25℃에서 하룻밤 반응시켰다. 반응혼합물을 적정한 결과 모든 1급아민기가 반응하였으며 2급아민기는 반응되지 않은채 남아있는 것으로 나타났다. 용매를 제거한 후 주로 하기구조의 화합물로 구성된 시럽상 생성물을 얻었다.To 100 g (0.125 mol) of a 50% solution of the diamide of Example 6 in ethanol was added 36 g (0.32 mol) of propylene carbonate and 35 g of ethanol. The reaction mixture was reacted overnight at 25 ° C. The titration of the reaction mixture showed that all primary amine groups reacted and the secondary amine groups remained unreacted. After removing the solvent, a syrup-like product mainly composed of a compound having the following structure was obtained.

Figure kpo00087
Figure kpo00087

[실시예 8]Example 8

A. 물에 의해 적어도 12% 교체함량으로 될 수 있는 자체 가교결합 노바락 하이드록시프로필카바메이트 함유수지를 하기 성분들로부터 보조용매 총량이 20%인 맑은 용액으로서 얻었다.A. The self-crosslinking Novarac hydroxypropylcarbamate-containing resin, which can be at least 12% replacement by water, was obtained as a clear solution with a total amount of cosolvent of 20% from the following components.

Figure kpo00088
Figure kpo00088

* 에피클로로히드린과 페놀-포름알데히드 축합물로된 시바가이기 코오포레이션의 반응 생성물* The reaction product of Shivagaigi Corporation with epichlorohydrin and phenol-formaldehyde condensate

EPN 1139와 실시예 4의 카바메이트함유 아민을 코웰스(Cowels) 고속교반기를 갖춘 적당한 반응기에 질소하에 필요한 경우 외부냉각으로 발열을 조절하면서 첨가했다. 최종 생성물의 고체함량은 80%였다.The carbamate-containing amines of EPN 1139 and Example 4 were added to a suitable reactor equipped with a Cowels high speed stirrer under nitrogen if necessary to control the exotherm by external cooling. The solids content of the final product was 80%.

B. 상기 A의 노바락-하이드록시프로필카바메이트 함유 수지 100부를 탈이온수 100부 및 1M의 테트라부틸암모윤하이드록사이드 촉매 15.4부에 용해시켜 분무가능한 수성조성물을 제조했다. 결과 생성된 맑은 용액은 오직 9%의 유기용매와 39%의 고체를 함유했다. 알루미늄패널에 분무해준 후 121℃에에서 20분간 베이킹했다. 결과 생성된 경화된 경화된 코팅의 두께는 0.5-0.6밀이며, 연필경도는 4H이며 in-lb의 역전 충격시험을 통과했으며 MEK와 물로 이중 마찰시 저항성이 300회의 이상이었다.B. 100 parts of the Novarac-hydroxypropyl carbamate-containing resin of A was dissolved in 100 parts of deionized water and 15.4 parts of 1M tetrabutyl ammonium hydroxide catalyst to prepare a sprayable aqueous composition. The resulting clear solution contained only 9% organic solvent and 39% solids. After spraying on an aluminum panel, and baked at 121 ℃ 20 minutes. The resulting cured cured coating had a thickness of 0.5-0.6 mils, a pencil hardness of 4H, passed an in-lb reversal impact test, and resisted more than 300 times of double rubbing with MEK and water.

[실시예 9]Example 9

A. 3급 아민기와 케티민기를 함유하고 있는 자체가교결합 음극 전착성조성물을 하기 성분들로부터 제조했다.A. A self-crosslinked negative electrode electrodeposition composition containing tertiary amine groups and ketimine groups was prepared from the following components.

Figure kpo00089
Figure kpo00089

* 에피클로로히드린과 비스페놀-A의 반응생성물로 구성된 쉘 케이칼 코오포레이션 제품의 상품명.* Trade name for Shell Caical Corporation, consisting of a reaction product of epichlorohydrin and bisphenol-A.

** 유니온 카바이드코오포레이션의 프로폭시프로판올 제품의 상품명.** Trade name of propoxy propanol product of Union Carbide Corporation.

B. 에폭 1004F와 MIBK를 질소하에 적당한 반응기내에 넣고 혼합물을 교반하면서 가열환류하여 존재하는 물을 제거했다. 80℃에서 실시예 5의 카바메이트함유 아민을 첨가한 후 이어 에폰 1001F와 ½용량의 프로파솔 P를 첨가했다. 혼합물을 교반한 후 80℃에서 2시간 두고 이어 남은 프로파솔 P에 녹인 디에틸아민을 휘발을 방지하기 위해 서서히 첨가했다. 이어 혼합물을 교반하고 85℃에서 8시간 가열했다. 프로파솔 P150g을 첨가한 후 진공증류(플라스크온도 110-120℃)하여 제거했다. 프로파솔 P-150g을 더 첨가하여 이 과정을 반복했다. 결과 생성된 생성물은 76중량%의 수지고체와 g당 0.91meq의 아민(100% 수지고체를 기준으로)으로 구성되어 있다.B. Epoxy 1004F and MIBK were placed in a suitable reactor under nitrogen and heated to reflux with stirring to remove the water present. The carbamate-containing amine of Example 5 was added at 80 ° C., followed by EPON 1001F and ½ volume of propasol P. After stirring the mixture, the mixture was left at 80 ° C for 2 hours, and then diethylamine dissolved in the remaining propasol P was added slowly to prevent volatilization. The mixture was then stirred and heated at 85 ° C. for 8 hours. Propasol P150g was added and then removed by vacuum distillation (flask temperature 110-120 ° C.). This process was repeated with the addition of 150 g of Profasol P-. The resulting product consists of 76% by weight resin and 0.91 meq of amine (based on 100% resin).

C. 상기 B로부터 얻은 자체가교결합성 음극 전기도급수지 50g을 5g의 헥실 셀로솔브와 5g의 벤질하이드록시카바메이트(1당량의 벤질아민을 1당량의 프로필렌카보네이트와 반응시킨 후 잔류하는 아민이 있으면 이를 산성이온교환수지로 제거하여 제조한 반응성 희석제-유동제) ; 10g의 에폰 828(쉘 케미칼 코오포레이션), 1.54g의 89.9% 포름산 및 1.63g의 디부틸주석디라우레이트와 혼합하여 전착욕을 제조했다. 이어 코웰스교반기로 맹력히 혼합해주면서 탈이온수 376g을 서서히 첨가하여 고체 약 12%를 함유하는 욕을 제조했다. 욕의 pH는 4.4, 전도도는 1300MΩcm-1파괴 전압은 270볼트였다.C. 50 g of the self-crosslinkable negative electrode electroplating resin obtained from B is reacted with 5 g of hexyl cellosolve and 5 g of benzylhydroxycarbamate (1 equivalent of benzylamine after reacting with 1 equivalent of propylene carbonate, Reactive diluent-fluid agent prepared by removing this with acidic ion exchange resin); An electrodeposition bath was prepared by mixing with 10 g of EPON 828 (Shell Chemical Corporation), 1.54 g of 89.9% formic acid and 1.63 g of dibutyltin dilaurate. Then, 376 g of deionized water was slowly added while vigorously mixing with a Cowell stirrer to prepare a bath containing about 12% of solids. The pH of the bath was 4.4, the conductivity was 1300 MΩcm -1 and the breakdown voltage was 270 volts.

D. 상기 C로부터 얻은 욕조성물을 20초동안 75V에서 음극 역할을 하는 알루미늄판넬에 전착법으로 적용시켜 판넬상에 얇은 수지코팅을 침착시켰다. 이어 판넬을 175℃에서 20분간 베이킹하여 두께 0.4밀의 필름을 얻었다. 필름은 매끄럽고 가요성이었으며 4H 연필경도를 가지고 있으며, 40in-lb의 충격시험을 통과했으며 200회 이상의 메틸에틸케톤 이중 마찰에 저항성이었다.D. The bath material obtained from C was applied to an aluminum panel serving as a cathode at 75 V for 20 seconds by electrodeposition to deposit a thin resin coating on the panel. The panel was then baked at 175 ° C. for 20 minutes to obtain a 0.4 mil thick film. The film was smooth, flexible, had a 4H pencil hardness, passed a 40 in-lb impact test, and resisted more than 200 methylethylketone double frictions.

[실시예 10]Example 10

실시예 3의 하이드록시알킬카바메이트 함유아민 100부를 탈이온수 100부에 용해시킨 다음 1M의 테트랄부틸암모늄하이드록사이드 촉매 11.6부를 첨가하여 분무가능한 조성물을 제조했다. 수중 고체함량이 48%인 결과 생성된 용액을 알루미늄판넬상에 분무하여 그위에 코팅을 침착시켰다. 이렇게 피복된 판넬을 149℃에서 20분간 경화시켰다. 경화된 필름의 두께는 0.3-0.4밀이었다. 코팅은 약간 흐릿했으나 매끄러워쓰며 F연필 결도를 가지고 있었으며 40in-lb 충격시험을 통과했으며, 300회 MEK이중 마찰에 저항성이었다. 그러나 물로 40회 마찰했을때는 판넬로부터 필름이 제거되었다.A sprayable composition was prepared by dissolving 100 parts of the hydroxyalkyl carbamate-containing amine of Example 3 in 100 parts of deionized water and then adding 11.6 parts of 1M tetrabutylammonium hydroxide catalyst. The resulting solution, 48% solids in water, was sprayed onto an aluminum panel to deposit a coating thereon. The panels thus coated were cured at 149 ° C. for 20 minutes. The thickness of the cured film was 0.3-0.4 mils. The coating was a bit hazy but smooth and had a F pencil texture, passed the 40 in-lb impact test, and was resistant to 300 MEK double frictions. However, after 40 rubs with water, the film was removed from the panel.

[실시예 11]Example 11

디에틸렌트리아민 103g(1몰)과 용매 메탄올 300g을 함유하는 적당한 반응기에 빌소분위기하에서 에틸렌카보네이트 184.8g(2.1몰)을 서서히 첨가했다. 빙욕에서 냉각하여 온도를 15-20℃에서 유지시켰다. 첨가를 끝낸 후 혼합물을 실온에서 하룻밤 교반했다. 이어 물 펌프진공을 사용하고 증기욕상에서 가열하여 메탄올을 제거했다.184.8 g (2.1 mole) of ethylene carbonate was slowly added to a suitable reactor containing 103 g (1 mole) of diethylenetriamine and 300 g of solvent methanol under bilso atmosphere. Cooling in an ice bath kept the temperature at 15-20 ° C. After the addition was complete the mixture was stirred at rt overnight. The water pump was then vacuumed and heated in a steam bath to remove methanol.

결과 생성물은 냉각했을때 융점 82-88℃의 백색결정 덩어리로 고체화된다. 에탄올로부터 재결정하여 융잠 96-97℃인 순수생성물을 거의 정량적인 수율로 얻었다. 이 생성물은 디에틸렌 트리아민의 비스-하이드록시에틸카바메이트, 예컨대 디에틸렌트리아민-비스-하이드록시메틸카바메이트의 IR 및 NMR 스팩트럼고 완전히 일치했다.The resulting product solidifies into a white crystal mass at melting point 82-88 ° C. upon cooling. Recrystallization from ethanol yielded a pure product with a fusion of 96-97 ° C. in almost quantitative yield. This product was in full agreement with the IR and NMR spectra of bis-hydroxyethylcarbamate of diethylene triamine, such as diethylenetriamine-bis-hydroxymethylcarbamate.

[실시예 12A]Example 12A

1, 2-디메톡시에탄 24g에 실시예 11의 하이드록시알킬카바메이트 13.7g과 글리시딜 메타크릴레이트 7.1g을 첨가했다. 반응혼합물을 85℃로 4시간동안 가열하고 감압하에 1, 2-디메톡시 에탄올 증류제거했다. 결과 생성된 백색 생성물은 점성질 및 유리질 이었으며 유리잔류 에폭시기를 0.3m몰/g함유했다. 질량 스팩트럼 결과 주 피크가 하기구조의 바라는 생성물의 질량 스팩트럼과 일치했다.13.7 g of the hydroxyalkyl carbamate of Example 11 and 7.1 g of glycidyl methacrylate were added to 24 g of 1, 2- dimethoxyethanes. The reaction mixture was heated to 85 ° C. for 4 hours and distilled off 1,2-dimethoxy ethanol under reduced pressure. The resulting white product was viscous and glassy and contained 0.3 mmol / g of free epoxy groups. Mass Spectrum Results The main peak was consistent with the mass spectrum of the desired product of the following structure.

Figure kpo00090
Figure kpo00090

[실시예 12B]Example 12B

실시예 11의 하이드록시알킬카바메이트 27.9g의 t-부탄올 100g중 현탁액에 20.8g의 1-(1-이소시아네이토-1-메틸에틸)-3-1(1-메틸에테닐)벤젠을 첨가했다. 반응혼합물을 고속교반기로 교반했다. 두시간후 대부분의 고체가 용해되었으며 I.R결과 미반응 이소시아네이트 소량이 관찰되었다. 반응 혼합물을 하룻밤 교반한 후 여과하여 흔적량의 불용성물질을 제거하고 t-부탄올을 여과물로부터 감압하에 증류제거했다. 결과 생성된 생성물을 N.M.R. 해본 결과 하기 구조식을 갖는 것으로 나타났다.20.8 g of 1- (1-isocyanato-1-methylethyl) -3-1 (1-methylethenyl) benzene was added to a suspension in 100 g of t-butanol of 27.9 g of hydroxyalkyl carbamate of Example 11. Added. The reaction mixture was stirred with a high speed stirrer. After two hours, most of the solids were dissolved and a small amount of unreacted isocyanate was observed in I.R. The reaction mixture was stirred overnight and then filtered to remove traces of insoluble matter and t-butanol was distilled off from the filtrate under reduced pressure. The resulting product was transferred to N.M.R. The results showed that the following structural formula.

Figure kpo00091
Figure kpo00091

[실시예 12-A-1]Example 12-A-1

교반기와 온도계를 갖고 있는 적당한 삼경플라스크에 50g의 2-에폭시에탄올을 첨가했다. 환류온도에서 N-부틸아크릴레이트 60g, 스티렌 20g, 실시예 12A의 단량체 59g, N-도데실메르캅탄 1g, 디쿠밀퍼옥사이드 2g의 2-에톡시에탄올 50g중 혼합물을 2시간에 걸쳐 플라스크에 첨가했다. 반응 혼합물을 145℃에서 2시간 두었다. 결과 생성된 고체함량 58%의 수지는 염기성질소함량이 수지고체 g당 1meq이며 하이드록시에틸카바메이트 함량이 수지고체 g당 2meq이다.50 g of 2-epoxyethanol was added to a suitable three-necked flask with a stirrer and a thermometer. At reflux, a mixture of 60 g of N-butylacrylate, 20 g of styrene, 59 g of monomer of Example 12A, 1 g of N-dodecyl mercaptan, and 50 g of 2-ethoxyethanol of 2 g of dicumylperoxide was added to the flask over 2 hours. . The reaction mixture was kept at 145 ° C. for 2 hours. The resulting 58% solids resin had a basic nitrogen content of 1 meq per gram of resin and a hydroxyethyl carbamate content of 2 meq per gram of resin.

[실시예 12B-1]Example 12B-1

교반기와 온도계를 갖고 있는 적당한 삼결플라스크에 톨루엠 175g을 첨가했다. 환류온도에서 N-부틸아크릴레이트 58.9g, 메틸메타크릴레이트 45g, 실시예 12B의 하이드록시프로필카바메이트 함유 단량체 71.2g으로 구성된 단량체혼합물을 개시제로서의 t-부틸퍼벤조에이트 4g과 함께 톨루엔에 첨가했다. 4시간 환류후 하이드록시프로필카바메이트기 함유 수지를 얻었다. 수지는 50% 고체로 구성되어있으며, 수지고체 g당 1.65meq의 하이드록시 프로필카바메이트를 함유했다.175 g of toluem was added to a suitable triplet flask with stirrer and thermometer. At reflux temperature, a monomer mixture consisting of 58.9 g of N-butylacrylate, 45 g of methyl methacrylate, and 71.2 g of the hydroxypropyl carbamate-containing monomer of Example 12B was added to toluene together with 4 g of t-butylperbenzoate as initiator. . After 4 hours reflux, a hydroxypropyl carbamate group-containing resin was obtained. The resin consisted of 50% solids and contained 1.65 meq of hydroxy propyl carbamate per gram of resin.

[실시예 13]Example 13

A. 물에 의해 고체함량이 적어도 15%까지 감소될 수 있는 자체가고 결합 비스페놀-A 하이드록시프로필카바메이트 함유수지를 하기 성분들로부터 총 조성물의 오직 20%의 보조용매를 함유한 맑은 용액으로서 제조했다.A. Self-linked bisphenol-A hydroxypropyl carbamate-containing resins, which can be reduced by at least 15% of solids by water, are prepared as clear solutions containing only 20% of the co-solvent of the total composition from the following components: did.

Figure kpo00092
Figure kpo00092

* 에피클로로히드린과 BP-A의 반응 생성물(Sbell Chemical Co. 제품)* Reaction product of epichlorohydrin and BP-A (manufactured by Sbell Chemical Co.)

에폰 828과 실시예 4의 카바메이트 함유아민을 코웰스 고속교반기를 갖는 적당한 반응기에 질소하에 첨가했다. 교반시 온도가 100℃까지 올라가게 놔둔후(발열 반응), 외부 냉각에 의해 1시간 동안 그 온도를 유지시켰다. 그런다음 혼합물을 교반하고 4시간 이상 70℃에서 가열했다. 최종 생성물의 고체함량은 80%였다.The carbamate-containing amines of EPON 828 and Example 4 were added under nitrogen to a suitable reactor with a Cowells stirrer. After stirring, the temperature was raised to 100 ° C. (exothermic reaction), and the temperature was maintained for 1 hour by external cooling. The mixture was then stirred and heated at 70 ° C. for at least 4 hours. The solids content of the final product was 80%.

B. 분무가능한 수성 조성물을 상기 A로부터 얻은 수지 191.4부와 탈이온수 191.4부, 에틸렌글리콜모노부틸에티르 보조용매 15.3부를 혼합해주어 제조했다. 결과 생성된 맑은 용액은 총중량의 오직 13.5%의 유기 보조용매를 함유했으며 고체함량은 38.5%였다.B. A sprayable aqueous composition was prepared by mixing 191.4 parts of resin obtained from A, 191.4 parts of deionized water, and 15.3 parts of ethylene glycol monobutyl ether cosolvent. The resulting clear solution contained only 13.5% of the organic cosolvent in total weight and had a solids content of 38.5%.

이 용액에 1M의 수성 테트라부틸암모늄하이드록사이드촉매 14.5부를 첨가하고 내용물을 잘 교반해주었다. 이 조성물을 알루미늄판넬상에 분무적용했다. 이어 판넬을 121℃에서 20분간 베이킹하고 경호한 후 필름두께는 0.3-0.4밀이었다. 코팅은 매끄럽고, 광택이 있었으며 4H 연필경도를 가지고 있으며 40in-lb 역전 충격시험에 통과했으며 물 및 메틸에틸케톤(MEK)으로 이중 미찰시 300회 이상 저항했다.14.5 parts of 1 M aqueous tetrabutylammonium hydroxide catalyst was added to this solution, and the contents were stirred well. This composition was spray applied onto an aluminum panel. Subsequently, the panel was baked at 121 ° C. for 20 minutes and cured, and the film thickness was 0.3-0.4 mil. The coating was smooth, glossy, had a 4H pencil hardness, passed the 40 in-lb reversal impact test, and resisted more than 300 times with water and methyl ethyl ketone (MEK).

[실시예 14]Example 14

A. 물에 의해 고체함량이 적어도 10%까지 감소될 수 있는 자체 가교결합 비스페놀-A 하이드록시에틸카바메이트 함유수지를 하기 성분들로부터 보조용매 20중량%를 함유한 맑은 용액으로서 제조했다.A. A self-crosslinked bisphenol-A hydroxyethylcarbamate-containing resin, which can be reduced by at least 10% solids by water, was prepared as a clear solution containing 20% by weight of cosolvent from the following components.

Figure kpo00093
Figure kpo00093

* 에틸렌글리콜의 모노부틸에테르* Monobutyl ether of ethylene glycol

에폰 828, 실시예 11의 카바메이트함유 아민 및 부틸셀로솔브를 혼합한 후 실시예 13에서와 같이 반응시켰다. 최종 생성물의 고체함량은 80%였다.Epon 828, the carbamate-containing amine of Example 11, and butyl cellosolve were mixed and reacted as in Example 13. The solids content of the final product was 80%.

B. 상기 A의 BP-A 하이드록시에틸카바메이트 100부를 탈이온수 100부와 1M 테트라부틸암모늄하이드록사이드 촉매 7.7부중에 용해시켜 분무용 조성물을 제조했다. 결과 생성된 맑은 용액은 유기 보조용매를 오지 10%만 함유했으며 고체함량은 39%였다.B. A spray composition was prepared by dissolving 100 parts of BP-A hydroxyethyl carbamate of A in 100 parts of deionized water and 7.7 parts of 1M tetrabutylammonium hydroxide catalyst. The resulting clear solution contained only 10% organic cosolvent and 39% solids.

알루미늄 판넬상에 분무하고 121℃에서 20분간 베이킹한 후 필름두께는 0.3-0.4밀이었다. 코팅은 매끄럽고 광택이 있었으며 4H 연필경도를 가지고 있었으며 40in-lb 역전 충격 시험을 통과했으며 MEK와 물로 2중 마찰시 300회 이상 저항성이었다.The film thickness was 0.3-0.4 mils after spraying on an aluminum panel and baking at 121 ° C. for 20 minutes. The coating was smooth and glossy, had a 4H pencil hardness, passed 40 in-lb reversal impact tests, and resisted more than 300 times of double friction with MEK and water.

[실시예 15]Example 15

A. 적어도 20%까지 고체함량이 감소될 수 있는 20중량%의 보조용매를 함유하고 있는 자체 가교결합 포화 하이드록시에틸카바메이트 함유수지를 하기 성분들로부터 제조했다.A. Self-crosslinking saturated hydroxyethylcarbamate-containing resins containing 20% by weight of cosolvent, which can reduce solids content by at least 20%, were prepared from the following components.

Figure kpo00094
Figure kpo00094

* 에포넥스DRH 151-쉘케미칼 코오포레이션, 수소 첨가된 BP-A 에피클로로히드린 생성물 에포넥스DRH 151과 실시예 2의 카바메이트 함유 아민을 실시예 4에 기재된 것과 같은 방식으로 필요한 경우 외부 냉각으로 발열반응을 유의 하여 조절해주면서 반응시켰다. 최종 생성물은 고체함량이 100%였다. 이 생성물은 에틸렌글리콜모노부틸에테르에 의해 고체함량 80%로 감소되었다.Eponex DRH 151-Shell Chemical Corporation, hydrogenated BP-A epichlorohydrin product Eponex DRH 151 and the carbamate containing amine of Example 2 were externally cooled if necessary in the same manner as described in Example 4. The exothermic reaction was controlled by adjusting carefully. The final product was 100% solids. This product was reduced to 80% solids by ethylene glycol monobutyl ether.

B. 상기 A의 포화 하이드록시에틸카바메이트 100부를 탈이온수 100부 및 1M의 테트라부틸암모늄하이드록사이드촉매 15.4부와 함께 혼합하여 분무가능한 조성물을 제조했다. 결과 생성된 고체함량이 39%이고 유기 보조용매를 9% 함유하는 맑은 용액을 알루미늄판넬상에 분무하고 131℃에서 20분간 경화시켜 0.4-0.5밀 두께의 필름을 얻었다. 코팅은 매끄럽고 광택이 있었으며 3H 연필경도를 가지고 있었으며 40in-lb 역건 충격시험을 통과했으며 MEK와 물로 마찰시 각기 200회 및 300회 이상 저항성이었다.B. A sprayable composition was prepared by mixing 100 parts of saturated hydroxyethyl carbamate of A together with 100 parts of deionized water and 15.4 parts of 1M tetrabutylammonium hydroxide catalyst. The resultant solid solution containing 39% solids and 9% organic cosolvent was sprayed onto an aluminum panel and cured at 131 ° C. for 20 minutes to obtain a 0.4-0.5 mil thick film. The coatings were smooth, glossy, had a 3H pencil hardness, passed 40 in-lb reverse impact tests, and resisted 200 and 300 times, respectively, when rubbed with MEK and water.

[실시예 16]Example 16

A. 아크릴-우레탄중합체를 하기와 같이 제조했다. 100g의 2-에톡시에탄올을 교반기, 온도계 및 냉각기를 적절히 갖춘 3-경 플라스크에 첨가하고 135℃로 가열했다. 2시간에 걸쳐 n-부틸아크릴레이트 60g, 스티렌 20g, 글리시딜메타크릴레이트 20g, 디쿠밀퍼옥사이드 2g, 및 n-도데실메르캅탄 1g의 혼합물을 가열된 2-에톡시에탄올에 첨가했다. 개시제와 연쇄 전달제를 함유하고 있는 단량체 혼합물을 첨가한 후 반응온도를 140℃에서 2시간 두었다. 중합반응을 통해 반응기중에 질소 브랭킷을 유지시켰다. 결과 생성된 수지는 고체함량이 47%였으며 에폭시 함량이 g당 0.64meq였다.A. The acrylic urethane polymer was prepared as follows. 100 g of 2-ethoxyethanol was added to a three-necked flask appropriately equipped with a stirrer, thermometer and cooler and heated to 135 ° C. A mixture of 60 g n-butylacrylate, 20 g styrene, 20 g glycidyl methacrylate, 2 g dicumylperoxide, and 1 g n-dodecyl mercaptan over 2 hours was added to heated 2-ethoxyethanol. After adding the monomer mixture containing the initiator and the chain transfer agent, the reaction temperature was kept at 140 ° C. for 2 hours. A nitrogen blanket was maintained in the reactor through the polymerization. The resulting resin had a solids content of 47% and an epoxy content of 0.64 meq per gram.

B. 상기 A에서 얻어진 아크릴수지에 36g(0.13몰)의 디에틸렌트리아민의 비스하이드록시에틸카바메이트유도체(실시예 2의 하이드록시 알킬카바메이트)를 첨가하고 혼합물을 80℃로 2시간 그리고 120℃로 2시간 가열했다. 결과 생성된 수지는 하기 특성을 가지고 있었다 : 고체:56.5%, 점도:U-V, 가드너색상:5-6, 염기성질소함량:0.51meq/g, 에폭시함량:0.05meq/g 이하.B. To the acrylic resin obtained in A, 36 g (0.13 mol) of diethylenetriamine bishydroxyethyl carbamate derivative (hydroxy alkyl carbamate of Example 2) was added and the mixture was heated to 80 deg. C for 2 hours and 120 deg. Heated for 2 hours. The resulting resin had the following characteristics: solid: 56.5%, viscosity: U-V, Gardner color: 5-6, basic nitrogen content: 0.51 meq / g, epoxy content: 0.05 meq / g or less.

실시예 16의 중합체를 하기표 1에 열거된 각종 촉매와 함께 혼합하여 4개의 맑은 코팅조성물을 제조했다. 이들 코팅조성물을 인산아연으로 미리처리한 냉간압연 강철판넬상에 주조하고 고온에서 경화시켰다.Four clear coating compositions were prepared by mixing the polymer of Example 16 with the various catalysts listed in Table 1 below. These coating compositions were cast on cold rolled steel panels pretreated with zinc phosphate and cured at high temperatures.

경화조건과 필름특성을 하기표 II에 나타냈다. 표 II에 나타낸 결과를 보면 실시예 16의 중합체는 125℃정도로 낮은 온도에서 20분내에 자체가교결합되는 것으로 나타났다. 주석 촉매 가교결합 아크릴-우레탄필름은 우수한 습도저항성과 염수분무 저항성을 나타냈다. 자체가교결합필름은 모두 메틸에틸케톤 이중마찰에 대해 탁월한 저항성을 나타냈다. 메틸트리카프릴릴암모늄하이드록사이드 같은 소수성 4급 촉매를 사용하면 그 결과 소수성 4급 벤질트리에틸암모늄하이드록사이드를 함유하는 조성물로부터 얻어진 것보다 우수한 습도저항성과 염수분무 저항성을 가진 자체가교결합필름이 얻어진다.Curing conditions and film characteristics are shown in Table II. The results shown in Table II showed that the polymer of Example 16 self-crosslinked within 20 minutes at a temperature as low as 125 ° C. The tin catalyst crosslinked acrylic-urethane film showed excellent humidity resistance and salt spray resistance. All self-crosslinked films showed excellent resistance to methyl ethyl ketone double friction. The use of hydrophobic quaternary catalysts such as methyltricaprylylammonium hydroxide results in self-crosslinking films having superior humidity and salt spray resistance than those obtained from compositions containing hydrophobic quaternary benzyltriethylammonium hydroxides. Is obtained.

[표 Ⅰ]TABLE I

Figure kpo00095
Figure kpo00095

[표 Ⅱ]TABLE II

Figure kpo00096
Figure kpo00096

Figure kpo00097
Figure kpo00097

[실시예 17]Example 17

실시예 16의 중합체 70g을 디부틸주석디라우레이트 촉매 1g과 초산 1.1g 존재하에 탈이온수를 사용하여 10% 고체로 유화시켜 맑은 전기코팅시스템을 제조했다. 고체함량 10%인 전기코팅유탁액의 pH 및 전도도는 각기 4.8 및 175 마이크로오움 cm-1였다. 인산아연으로 미리 처리된 냉각압연 강철판넬을 100볼트에서 30초간 전기도금한 후 탈이온수로 세정했다. 전기도금판넬을 각기 150 및 175℃에서 20분간 경화시켰다. 결과 생성된 필름은 하기에 나타난 바와 같이 우수한 유기 용매 저항성 및 우수산 경도를 가지고 있다.70 g of the polymer of Example 16 was emulsified to 10% solids with deionized water in the presence of 1 g of dibutyltin dilaurate catalyst and 1.1 g of acetic acid to prepare a clear electrocoating system. The pH and conductivity of the electrocoated emulsion, 10% solids, were 4.8 and 175 microohms cm -1, respectively. Cold-rolled steel panels pretreated with zinc phosphate were electroplated at 100 volts for 30 seconds and then washed with deionized water. The electroplating panels were cured for 20 minutes at 150 and 175 ° C, respectively. The resulting film has excellent organic solvent resistance and rain acid hardness as shown below.

Figure kpo00098
Figure kpo00098

일반적으로, 본 발명의 중합체는 적당한 방법으로 기질상에 적용시킨 후 가열 경화할 수 있다. 상기한 바와 같은 적당한 가교결합 촉매를 사용하여 온도 약 93-205℃에서 가열경화했다. 적용 조성물은 중합체, 적당한 촉매 및 수성 또는 유기용매 부형제같은 액체부형제로 구성될 수 있다.In general, the polymers of the invention can be heat cured after being applied onto a substrate in a suitable manner. It was heat cured at a temperature of about 93-205 ° C. using a suitable crosslinking catalyst as described above. The application composition may consist of a polymer, a suitable catalyst and a liquid excipient such as an aqueous or organic solvent excipient.

[실시예 18-22]Example 18-22

하기 실시예들의 코팅조성물은 하기 성분들을 혼합한 후 이 혼합물을 셀로솔브아세테이트를 사용하여 포드컵 #4 점도 41-43초가 되게 희석하여 제조한 조성물들로 구성된다.The coating compositions of the following examples consist of compositions prepared by mixing the following ingredients and then diluting the mixture to a Podcup # 4 viscosity of 41-43 seconds using Cellosolve Acetate.

[표 Ⅰ]TABLE I

Figure kpo00099
Figure kpo00099

(1) 상품명 아크릴로이드(ACRYLOID)AT-400 하에 판매되는 아크릴수지를 이용할 수 있음.(1) Acrylic resins sold under the trade name ACRYLOID AT-400 may be used.

(2) 상품명 사이멜(CYMEL) 303하에 아메리칸 사이아나미드 컴패니에 의해 판매되는 가교결합제를 이용할 수 있음.(2) Crosslinkers sold by the American Cyanamide Company under the trade name CYMEL 303 may be used.

(3) 하기표 II의 1) 참조(3) See 1) in Table II below.

(4) 상품명 사이켓(CYCAT)400-A하에 아메리칸 사이아나미드 컴패니에 의해 판매되는 1%의 TRS 기체 PTSA의 이소프로판올중 40% 용액을 이용할 수 있음(PTSA=파라톨루엔 설폰산)(4) A 40% solution in isopropanol of 1% TRS gas PTSA sold by American Cyanamide Company under the trade name CYCAT 400-A is available (PTSA = paratoluene sulfonic acid)

[표 Ⅱ]TABLE II

Figure kpo00100
Figure kpo00100

(*) 실시예 19, 20, 21 및 22의 조성물에 각기 상기한 구조 (A)-(D)의 반응성희석제가 사용되었다.(*) The reactive diluents of the structures (A)-(D) described above were used in the compositions of Examples 19, 20, 21 and 22, respectively.

3), 4) 및 6) 에서 NV=비휘발성NV = non-volatile in 3), 4) and 6)

상기 조성물들을 인산아연처리 냉간압연 강철 기질에 적용하고 125℃에서 20분간 가열경화했다.The compositions were applied to a zinc phosphate treated cold rolled steel substrate and heat cured at 125 ° C. for 20 minutes.

실시예들의 조성물들로부터 얻어진 필름코팅들은 하기 표 III의 성질을 나타냈다.Film coatings obtained from the compositions of the examples exhibited the properties of Table III below.

[표 Ⅲ]TABLE III

Figure kpo00101
Figure kpo00101

[실시예 23]Example 23

적절한 장치를 갖추고 있는 플라스크에 32g(0.10M)의 폴리테트라메틸렌글리콜(상품명 테라콜 650)과 ; 문헌(Bull, Chim.Soc.Fr.1142, 1954)에 따라 제조된 78g(0.12M)의 헥사메틸렌비스(하이드록시프로필)카바메이트와 0.6g의 디부틸주석디라우레이트를 첨가하여 폴리에테르폴리우레탄디올을 제조했다. 반응혼합물을 감압하에 175℃로 가열했다.32 g (0.10 M) of polytetramethylene glycol (trade name Terracol 650) in a flask equipped with a suitable apparatus; Polyetherpoly by adding 78 g (0.12 M) of hexamethylenebis (hydroxypropyl) carbamate and 0.6 g of dibutyltin dilaurate prepared according to Bull, Chim. Soc. Fr. 1142, 1954 Urethanediol was prepared. The reaction mixture was heated to 175 ° C. under reduced pressure.

감압하에 증류된 증류물은 주로 프로필렌글리콜과 소량의 프로필렌카보네이트였다. 증류물 약 12g을 2시간 후 반응을 끝내기전에 수거했다. 냉각되었을 때 셀로솔브 75g을 결과 생성된 생성물에 첨가하고 I.R.분석을 해본 결과 우레탄 결합이 나타났으며, 우레아 결합은 아주 적었다. 결과 생성된 수지 고형분은 57±2중량%였으며, 수지는 아주 높은 점도를 나타냈다.Distillates distilled under reduced pressure were mainly propylene glycol and small amounts of propylene carbonate. About 12 g of distillate was collected after 2 hours before the reaction was completed. When cooled, 75 g of cellosolve was added to the resulting product and I.R. analysis showed urethane bonds and very few urea bonds. The resulting resin solids was 57 ± 2% by weight, and the resin showed a very high viscosity.

[실시예 24]Example 24

테라콜 650폴리테트라메틸렌글리콜 대신 53g(0.1M)의 PCP 폴리올 0200을 사용하는 것을 제외하곤 실시예 23의 과정을 따라 폴리에스테르폴리우레탄디올을 제조했다. 생성물의 I.R.분석결과 에스테르와 우레탄 결합이 존재하는 것으로 나타났다. 우레아결합이나 아미드결합은 존재하지 않았다. 최종 수지생성물을 셀로솔브 25g으로 희석했다. 최종수지고체함량과 가드너-홀트(Gardner-Holdt) 점도는 각기 51±2중량% 및 A-B였다.A polyesterpolyurethanediol was prepared following the procedure of Example 23 except that 53g (0.1M) of PCP polyol 0200 was used instead of terracol 650polytetramethylene glycol. I.R. analysis of the product showed the presence of ester and urethane bonds. There was no urea bond or amide bond. The final resin product was diluted with 25 g of cellosolve. The final resin solid content and the Gardner-Holdt viscosity were 51 ± 2% by weight and A-B, respectively.

[실시예 25-30]Example 25-30

하기실시예 25-30의 우레탄기함유수지를 인산에스테르기제 촉매존재하에 메틸화멜라민-포름알데히드수지와 함께 배합하여 하기표에 나타난 바와 같은 코팅조성물을 제조했다.The urethane group-containing resin of Example 25-30 was combined with methylated melamine-formaldehyde resin in the presence of a phosphate ester catalyst to prepare a coating composition as shown in the following table.

Figure kpo00102
Figure kpo00102

* 아메리칸 사이아나미드 컴패니에 의해 상품명 CYMEL 325하에 판매됨, 고체함량은 85±2중량%임.* Sold under the brand name CYMEL 325 by the American Cyanamide Company. Solid content is 85 ± 2% by weight.

* 아메리칸 사이아나미드 컴패니에 의해 상품명 CYCAT 296-9하에 판매됨.* Sold under the tradename CYCAT 296-9 by American Cyanamide Company.

상기 조성물들은 No.46 와이어캐터를 사용하여 본더라이드 100 지지체상에 적용한 후 10분간 놔두었다. 이렇게 적용된 코팅을 125℃에서 20분간 경화시켰다. 이렇게 얻어진 경화된 코팅의 특성을 하기표에 나타냈다.The compositions were applied on a Bondide 100 support using No. 46 wirecatter and left for 10 minutes. The coating so applied was cured at 125 ° C. for 20 minutes. The properties of the cured coatings thus obtained are shown in the table below.

[표][table]

Figure kpo00103
Figure kpo00103

상기표에 나타난 바와 같이 우레탄/아민수지를 65-35중량비로 함유한 조성물(실시예 27 및 28)이 이들을 경화 후 최적의 필름특성을 나타냈다. 모든 필름은 우수한 MEK 마찰 저항성 및 우수한 가요성을 나타냈다.As shown in the table above, compositions containing urethane / amine resins in 65-35 weight ratios (Examples 27 and 28) showed optimum film properties after curing them. All films showed good MEK friction resistance and good flexibility.

[실시예 31]Example 31

음극 전기코팅에 적합한 양이온중합체를 문헌에 기재된 방법에 따라(미국특허 3,984,299 컬럼 7, 라인 65-컬럼 8, 라인 11)상품명 에폰 1004하에 쉘 컴패니에서 판매되는 비스페놀-A 에폭시수지로부터 제조했다. 에폭시당량이 915인 비스페놀-A의 폴리글리시딜에테르(EPON 1004) 1830부(중량부)(2당량)을 증류물 회수라인내 경사트랩을 사용하여 존재할지라도 모르는 물을 제거하기 위해 진행해주면서 130℃에서 가열환류하여 353.2부의 메틸부틸케톤에 용해시켰다. 건조질소블랭킷하에 80℃로 냉각되었을 때 1몰의 디에틸렌트리아민과 2몰의 메틸이소부틸케톤(1.9당량)으로부터 얻은 디케티민 52부(0.1당량)를 138.8부의 디에틸아민과 함께 첨가해주고 뱃치를 120℃로 가열하여 약 2시간 둔 후, 326부의 프로필렌글리콜모노메틸에테르로 희석했다. 결과 생성된 폴리 3급아민 양이온수지는 물 첨가시 케티민성분으로부터 얻어질 수 있는 1급 아민기의 전구체를 함유한다. 결과 생성된 양이온수지는 계산된 고체함량 74.8%를 갖고 있다. t-아민기 함량은 수지고체 g당 2meq이다. 1급 NH2는 수지고체 g당 0.19meq이며 하이드록시함량은 수지고체 g당 4meq이다.Cationic polymers suitable for cathodic electrocoating were prepared from bisphenol-A epoxy resins sold by Shell Company under the trade name EPON 1004 according to the methods described in the literature (US Pat. No. 3,984,299 column 7, line 65-column 8, line 11). 1830 parts (weight parts) (2 equivalents) of polyglycidyl ether (EPON 1004) of bisphenol-A with an epoxy equivalent of 915 was carried out to remove water that was not known even if present using an inclined trap in the distillate recovery line. It was heated to reflux at 캜 and dissolved in 353.2 parts of methylbutyl ketone. When cooled to 80 ° C. under a dry nitrogen blanket, 52 parts (0.1 equivalents) of diketimine obtained from 1 mole of diethylenetriamine and 2 moles of methyl isobutyl ketone (1.9 equivalents) are added together with 138.8 parts of diethylamine and placed in a batch. After heating to 120 degreeC and leaving for about 2 hours, it diluted with 326 parts propylene glycol monomethyl ether. The resulting poly tertiary amine cationic resin contains a precursor of a primary amine group that can be obtained from the ketimine component upon addition of water. The resulting cationic resin has a calculated solids content of 74.8%. The t-amine group content is 2 meq per gram of resin. Primary NH 2 is 0.19 meq per gram of resin and hydroxy content is 4 meq per gram of resin.

[실시예 32]Example 32

문헌[(Bull.Chim. Soc.Fr., 1142(1954)]에 기재된 방법에 따라 2몰의 프로필렌카보네이트를 1몰의 헥사메틸렌디아민과 반응시켜 헥사메틸렌비스(하이드록시프로필)카바메이트를 제조했다. 하이드록시프로틸카보네이트는 융점 70℃이며 하기 구조를 갖는다.Hexamethylenebis (hydroxypropyl) carbamate was prepared by reacting 2 moles of propylene carbonate with 1 mole of hexamethylenediamine according to the method described by Bull.Chim. Soc.Fr., 1142 (1954). Hydroxypropyl carbonate has a melting point of 70 ° C. and has the following structure.

Figure kpo00104
Figure kpo00104

[실시예 33]Example 33

실시예 31의 양이온수지 23중량부와 실시예 32의 하이드록시프로필카바메이트 7.5중량부를 함께 혼합해준 후 60℃로 가온하여 균일혼합물을 얻었다. 이 혼합물에 0.6중량부의 디부틸주석디라우레이트 촉매를 첨가했다. 조성물을 알루미늄판넬위에 적용시킨 후 결과 생성된 필름을 175℃에서 20분간 베이킹했다. 베이킹된 필름(약 1밀두께)은 견고했으며 메틸에틸테톤같은 유기용매에 저항성이다.23 parts by weight of the cationic resin of Example 31 and 7.5 parts by weight of hydroxypropyl carbamate of Example 32 were mixed together, and then heated to 60 ° C. to obtain a homogeneous mixture. 0.6 parts by weight of dibutyltin dilaurate catalyst was added to the mixture. The composition was applied onto an aluminum panel and the resulting film was baked at 175 ° C. for 20 minutes. The baked film (about 1 mil thick) was robust and resistant to organic solvents such as methylethyltetone.

[실시예 33A(비교용)]Example 33A (Comparative)

하이드록시프로필카바메이트를 제외시켜 주는 것을 제외하곤 실시예 33의 과정을 반복하여 양이온수지와 촉매로부터 베이킹된 필름을 얻었다. 결과 생성된 필름은 용매 저항성이 아니었다.The procedure of Example 33 was repeated except that hydroxypropyl carbamate was excluded to obtain a baked film from the cationic resin and the catalyst. The resulting film was not solvent resistant.

[실시예 34]Example 34

모베이 케미칼 코오포레이션으로부터 상품명 물트론(Multron) 221-75로서 통상이용가능한 분지된 폴리에스테르 26중량부(하이드록시 당량이 522임)를 실시예 32의 하이드록시프로필카바메이트 8중량부 및 디부틸주석디라우레이트촉매 0.6중량부와 혼합해주었다. 상기 조성물로부터 알루미늄판넬상에서 적용된 필름을 175℃에서 20분간 베이킹했다. 결과 생성된 필름은 견고했으며 유기용매에 저항성이었다.26 parts by weight of branched polyester (hydroxy equivalent of 522) commercially available from Mobé Chemical Corporation under the trade name Multron 221-75 was added 8 parts by weight of hydroxypropyl carbamate of Example 32 and di It was mixed with 0.6 part by weight of a butyltin dilaurate catalyst. The film applied on the aluminum panel from the composition was baked at 175 ° C. for 20 minutes. The resulting film was robust and resistant to organic solvents.

[실시예 35]Example 35

실시예 31의 양이온수지 10중량부(고체기준)를 비스(2-하이드록시-1-메틸에틸)(메틸렌디-4, 1-1-사이클로헥산디일)비스카바메이트의 이성체 혼합물 30중량부와 혼합해주었으며 상기 비스카바메이트는 프로필렌카보네이트와 수소화된 메틸렌 디아닐린(4, 4'-디아미노디사이클로헥실메탄)으로부터 제조된 것이다. 조성물을 디부틸주석디라우레이트촉매 2중량부로 촉매화한 후 젖산을 사용하여 70%로 중화했다. 혼합물을 물중에서 유화시켜 고체함량10%로 되게 한 후 알루미늄판넬상에 전착시켰다. 175℃에서 20분간 경화시킨 후 필름은 매끄러우며 연필경도는 2H 이상이며 역전충격저항이 60in-lbs 이상이며 메틸에틸케톤용매 저항성이 200MEK 마찰이상이었다.10 parts by weight of the cationic resin of Example 31 (solid basis) were mixed with 30 parts by weight of an isomeric mixture of bis (2-hydroxy-1-methylethyl) (methylenedi-4, 1-1-cyclohexanediyl) biscarbamate. The biscarbamate was prepared from propylene carbonate and hydrogenated methylene dianiline (4, 4'-diaminodicyclohexylmethane). The composition was catalyzed with 2 parts by weight of dibutyltin dilaurate catalyst and neutralized to 70% with lactic acid. The mixture was emulsified in water to a solid content of 10% and then electrodeposited on an aluminum panel. After curing at 175 ℃ for 20 minutes, the film was smooth, pencil hardness was over 2H, reverse impact resistance was over 60in-lbs and methyl ethyl ketone solvent resistance was over 200MEK friction.

[실시예 36]Example 36

평균분자량이 2800이며 유리전기이온도가 65℃인 분말폴리에스테르수지를 함유하고 있는 통상 이용되는 2관능성테레프탈산을 실시예 32의 13% 비스카바메이트와 용융혼합해준 후, 이산화티탄으로 착색해주었다.A commonly used bifunctional terephthalic acid containing a powdered polyester resin having an average molecular weight of 2800 and a glass electrical temperature of 65 ° C. was melt mixed with 13% biscarbamate of Example 32 and then colored with titanium dioxide.

조성물을 결합제 중량을 기준으로 3중량%의 디부틸주석디라우레이트를 사용하여 촉매화했다. 고체화된 용융물을 25-100 미크론 크기의 분말로 분쇄해 준 후 정전도장해 주었다. 결과 생성된 정전도장된 필름을 200℃에서 20분간 베이킹하였다.The composition was catalyzed using 3% by weight of dibutyltin dilaurate based on the weight of the binder. The solidified melt was ground to a powder of 25-100 microns in size and then electrostatically coated. The resulting electrocoated film was baked at 200 ° C. for 20 minutes.

결과 생성된 경화된 필름은 두께가 1.5밀이었으며 연필경도가 2H 이상이며, 강철기질상 역전 충격강도가 140in-lb 이상이었으며, 미처리강철상에서 20°광택이 80%이상이었다. 인산철 강철상에서의 염수분무저항성은 탁월했다.The resulting cured film had a thickness of 1.5 mils, a pencil hardness of 2H or more, a reverse impact strength of over 140 in-lb on steel substrates, and a 20 ° gloss of 80% on untreated steel. The salt spray resistance on iron phosphate steel was excellent.

[실시예 37]Example 37

408g(4몰)의 프로필렌카보네이트와 300g의 메탄올 용매를 함유하고 있는 적당한 반응기에 빙욕냉각으로 온도를 15-30℃로 유지시키면서 292g(2몰)의 트리에틸렌테트라민을 서서히 첨가했다. 첨가를 끝낸후 혼합물을 80℃로 약 3시간 가열하고 IR로 확인해 본 결과 프로필렌카보네이트의 밴드가 오직 흔적량 정도로 나타났다. 이어 용매 메탄올을 증류제거하고 증기욕상에서 가열하면서 5mm 압력에서 그 마지막 흔적량을 제거해 주었다. 실온에서 정치시키니 트리에틸렌테트라민 비스하이드록시프로필 카바메이트로 구성된 생성물이 고체화되어 저융점 페이스트로 되었다. 생성물은 98% 비휘발성인 것으로 나타났으며, 물 중에서 페놀레드지시약을 사용하여 적정해주었으며 이때 분자당 오직 하나의 아민기만 적정되며 당량이 367인 것으로 나타났다(98% 고체함량으로 보정해 주었을 때의 이론 분자량은 357이다). 초산중에서 HClO4를 사용하여 전위차적정하였을 때 당량이 210이었으며 이는 이론치에 더 가까운 수치이다. 적외스팩트럼 결과 구조가 완전히 일치했으며 이론당량 175를 사용하였을 때 어떤 문제도 야기되지 않았다.292 g (2 moles) of triethylenetetramine were slowly added to a suitable reactor containing 408 g (4 moles) of propylene carbonate and 300 g of methanol solvent while maintaining the temperature at 15-30 ° C by ice bath cooling. After completion of the addition, the mixture was heated to 80 ° C. for about 3 hours and checked by IR to show only a trace of propylene carbonate. The solvent methanol was then distilled off and heated in a steam bath to remove the last traces at 5 mm pressure. Upon standing at room temperature, the product composed of triethylenetetramine bishydroxypropyl carbamate solidified to a low melting paste. The product was found to be 98% non-volatile, titrated with phenol red indicator in water, with only one amine group per molecule titrated and equivalent to 367 (when corrected to 98% solids). Theoretical molecular weight is 357). When potentiometric titration using HClO 4 in acetic acid was carried out, the equivalent weight was 210, which is closer to the theoretical value. The infrared spectrum resulted in a perfectly consistent structure and did not cause any problems when the theoretical equivalent of 175 was used.

[실시예 38]Example 38

A. 3급 아민기를 함유하고 있는 자체 가교결합 음극 전기 코팅 조성물을 하기 성분들로부터 제조했다.A. A self crosslinking negative electrode electrocoating composition containing a tertiary amine group was prepared from the following components.

Figure kpo00105
Figure kpo00105

* 에피 클로로히드린과 비스페놀-A의 반응 생성물로 구성된 쉘 케미칼 컴페니 제품의 상품명.* Trade name of Shell Chemical Company product consisting of the reaction product of epichlorohydrin and bisphenol-A.

* 유니온 카바이드 코오포레이션의 프로폭시프로파놀 제품의 상품명.* Trade name of propoxypropanol from Union Carbide Corporation.

B. 에폰 1004와 MIBK를 실시예 5에 기재된 바와 같이 질소하에 적당한 반응기에 넣었다. 혼합물을 교반해 주면서 가열환류하여 존재하는 물을 제거해주었다. 80℃로 냉각한 후, 실시예 4의 카바메이트 함유 아민을 첨가하고 온도를 90℃까지 올라가게 두었다(약한 발열반응). 첨가를 끝낸 후 혼합물을 가열하고 100℃에서 2시간 두었다. 이어 프로파솔 P에 용해시킨 디에틸아민을 휘발에 의해 디에틸아민이 손실되지 않도록 서서히 첨가해주었다. 첨가 후 혼합물을 85℃에서 2시간 더 가열했다. 잔류 유리 아민을 제거해주기 위해 프로파솔 P250부를 첨가해준 후 110-125℃에서 진공증류하여 동일양을 제거해 주었다. 결과 생성된 생성물은 76중량%의 수지 고체와 g당 0.79meq의 아민(100% 수지고체를 기준으로)으로 구성되어 있다.B. EPON 1004 and MIBK were placed in a suitable reactor under nitrogen as described in Example 5. The mixture was stirred under heating to remove the water present. After cooling to 80 ° C., the carbamate-containing amine of Example 4 was added and the temperature was raised to 90 ° C. (weak exothermic reaction). After the addition was completed the mixture was heated and left at 100 ° C. for 2 hours. Then, diethylamine dissolved in propasol P was added slowly so as not to lose diethylamine by volatilization. After addition the mixture was heated at 85 ° C. for 2 h more. Propasol P250 was added to remove residual free amine, and the same amount was removed by vacuum distillation at 110-125 ° C. The resulting product consists of 76% by weight resin solids and 0.79 meq of amines (based on 100% resin) per gram.

C. 상기 B에서 얻은 자체가교결합 음극 전기코팅수지 50g을 헥실 셀로솔브 10g(에틸렌글리콜 모노헥실에테르-유동화제), 89.9% 포름산 1.2g, 디부틸주석디라우레이트 1.3g(우레탄 촉매)와 혼합하여 전착욕을 제조했다. 코웰스 교반기로 급속히 혼합해 주면서 탈이온수 398g을 서서히 첨가하여 약 10% 고체를 함유하는 욕을 제조했다. 결과 생성된 전착욕의 pH는 4.6이며 전도도는 1800마이크로오움cm-1이며, 파열 전압은 180볼트였다.C. 50 g of the self-crosslinking negative electrode electrocoated resin obtained in B was mixed with 10 g of hexyl cellosolve (ethylene glycol monohexyl ether-flowing agent), 1.2 g of 89.9% formic acid, and 1.3 g of dibutyltin dilaurate (urethane catalyst). To prepare an electrodeposition bath. 398 g of deionized water was added slowly while rapidly mixing with a Cowells stirrer to prepare a bath containing about 10% solids. The resulting electrodeposition bath had a pH of 4.6, a conductivity of 1800 microoum cm -1 , and a burst voltage of 180 volts.

D. 상기 C에서 얻은 욕조성물을 전착법으로 75V에서 20초간 음극 역할을 하는 알루미늄 판넬에 적용하여 판넬상에 얇은 수지코팅을 침착시켰다. 이어 판넬을 175℃에서 20분간 베이킹하니 0.2-0.4밀 두께의 거친 필름이 형성되었다. 전착도중 유탁액의 전도도로 인해 약간의 가스배출 현상이 나타났기 때문에 표면이 모두 약간 거칠었다. 이 문제는 잔류 유리아민이 제거되도록 제조기술을 개선시켜줌으로써 쉽게 극복될 수 있다. 모든 판넬이 4H 연필경도를 나타냈으며, 메틸에틸케톤 이중마찰에 대한 저항성은 200회 이상이었다.D. The bath material obtained in C was applied to an aluminum panel serving as a cathode at 75V for 20 seconds by electrodeposition to deposit a thin resin coating on the panel. The panel was then baked at 175 ° C. for 20 minutes to form a coarse film 0.2-0.4 mil thick. During the electrodeposition, the surface was slightly roughened because of the slight outgassing due to the conductivity of the emulsion. This problem can be easily overcome by improving the manufacturing technique to remove residual free amines. All panels exhibited 4H pencil hardness and resistance to methyl ethyl ketone double friction was more than 200 times.

[실시예 39]Example 39

A. 3급아민, 케티민 및 평균적으로 큰 비율의 카바메이트 가교결합기를 함유하고 있는 자체 가교결합 음극 전기도금 조성물을 하기 성분들로부터 제조했다.A. Self-crosslinking negative electrode electroplating compositions containing tertiary amines, ketimines and on average a large proportion of carbamate crosslinkers were prepared from the following components.

Figure kpo00106
Figure kpo00106

* 실시예 38에서와 동일함.* Same as in Example 38.

** 에틸렌글리콜의 모노부틸에테르.** Monobutyl ether of ethylene glycol.

B. 실시예 38에서와 같이 질소하에 MIBK를 넣어준 후 에폰 1004F로부터 물을 제거했다. 85℃에서 부틸 셀로솔브⅓에 용해된 실시예 3의 카바메이트 함유아민을 첨가하고 혼합물을 1시간 교반해주었다. 동일온도에서 실시예 2의 카바메이트 함유아민을 첨가하고 혼합물을 8시간 더 교반해주었다. 이어 스티렌옥사이드를 남아있는 부틸 셀로솔브에 용해시킨 후 전체를 90℃에서 첨가하고 4시간 더 교반했다. 결과 생성된 생성물은 69중량% 수지고체로 구성되며, 100% 수지고체를 기준으로 g당 1,10meq의 아민을 함유한다.B. Water was removed from EPON 1004F after adding MIBK under nitrogen as in Example 38. The carbamate-containing amine of Example 3 dissolved in butyl cellosolves at 85 ° C. was added and the mixture was stirred for 1 hour. At the same temperature, the carbamate-containing amine of Example 2 was added and the mixture was further stirred for 8 hours. The styrene oxide was then dissolved in the remaining butyl cellosolve, and then the whole was added at 90 ° C. and stirred for another 4 hours. The resulting product consists of 69% by weight resin and contains 1,10 meq of amine per gram based on 100% resin.

C. 상기 B에서 얻은 자체가교결합 음극 전기코팅수지 50g을 헥실 셀로솔브 3g, 벤질하이드록시프로필카바메이트 5g, 에폰 828.7g, 89.9%포름산 1.26g, 디부틸주석디라우레이트 1.4g(우레탄 촉매)와 혼합하여 전착욕을 제조했다. 탈이온수 475g을 코웰스 교반기로 맹렬히 교반해주면서 서서히 첨가하여 약 10% 고체를 함유하는 욕을 제조했다. 전착욕의 pH는 4.1이며, 전도도는 1050 마이크로오움cm-1이며, 파열 강도는 400볼트였다.C. 50 g of the self-crosslinking negative electrode electrocoated resin obtained in the above B was hexyl cellosolve 3g, benzylhydroxypropyl carbamate 5g, EPON 828.7g, 89.9% formic acid 1.26g, dibutyltin dilaurate 1.4g (urethane catalyst) Was mixed with to prepare an electrodeposition bath. 475 g of deionized water was added slowly with vigorous stirring with a Cowells stirrer to prepare a bath containing about 10% solids. The pH of the electrodeposition bath was 4.1, the conductivity was 1050 microohms cm -1 , and the bursting strength was 400 volts.

D. 상기 C에서 얻은 욕조성물을 100V에서 20초간 음극역할을 하는 알루미늄 판넬상에 전착시켜 판넬상에 얇은 수지 코팅을 침착시켰다. 피복된 판넬을 175℃에서 20분간 베이킹 해 준 후 판넬의 필름 두께는 0.3밀이었다. 코팅은 광택이 나고 매끄러우며, 가요성으로 4H 연필경도를 가지고 있으며, 40in-lb충격시험에 통과했으며, 400회 이상의 메틸에틸케톤 이중마찰에 저항성이었다.D. The bath material obtained in C was electrodeposited on an aluminum panel acting as a cathode at 100 V for 20 seconds to deposit a thin resin coating on the panel. After the coated panel was baked at 175 ° C. for 20 minutes, the film thickness of the panel was 0.3 mil. The coating was shiny and smooth, flexible to 4H pencil hardness, passed 40 in-lb impact test and resistant to more than 400 methylethylketone double frictions.

[실시예 40]Example 40

A. 3급아민, 케티민 및 알킬기를 함유하고 있는 자체 가교결합 음극 전기 코팅조성물을 하기 성분들로부터 제조했다.A. A self crosslinking negative electrode electrocoating composition containing tertiary amine, ketimine and alkyl groups was prepared from the following components.

Figure kpo00107
Figure kpo00107

* 실시예 38에서와 같음As in Example 38

B. 실시예 38에서와 같이 MIBK를 장입시킨 후 질소하에 환류하여 에폰 834로부터 물을 제거했다. 80℃로 냉각한 후 부틸셀로솔브 50부에 용해시킨 도데실아민을 서서히 첨가하여 온도가 115℃가 되게 했다(발열반응열). 이어 부틸셀로솔브 50부에 용해시킨 실시예 37의 카바메이트 함유 아민을 첨가하고 혼합물을 서서히 냉각되게 한 후 1시간 교반했다. 그런 다음 90℃에서 부틸 셀로솔브 100부에 용해시킨 실시예 5의 카바메이트 함유 아민을 첨가해주고 혼합물을 교반한 후 90℃에서 5시간 더 유지시켰다. 그후, 나머지의 부틸셀로솔브에 용해시킨 스티렌 옥사이드를 첨가해준 후 혼합물을 교반시키고, 90℃에서 다시 12시간 동안 가열시켰다. 결과 생성물은 70중량% 수지 고체와 g당 1.89meq의 아민(100% 수지고체 기준)으로 구성된다.B. Water was removed from EPON 834 by charging MIBK as in Example 38 and refluxing under nitrogen. After cooling to 80 ° C., dodecylamine dissolved in 50 parts of butyl cellosolve was gradually added to bring the temperature to 115 ° C. (heat of exothermic reaction). The carbamate-containing amine of Example 37 dissolved in 50 parts of butyl cellosolve was then added, and the mixture was allowed to cool slowly, followed by stirring for 1 hour. Then, the carbamate-containing amine of Example 5 dissolved in 100 parts of butyl cellosolve at 90 ° C. was added, and the mixture was stirred for 5 hours at 90 ° C. Thereafter, styrene oxide dissolved in the remaining butyl cellosolve was added, and then the mixture was stirred and heated at 90 ° C. for another 12 hours. The resulting product consists of a 70% by weight resin solid and 1.89 meq of amine per 100% resin.

C. 상기 B로부터 얻은 자체가교결합 음극 전기 코팅 수지 50g을 헥실 셀로솔브 5g, 89.9% 포름산 1.37g및 디부틸 주석 디라우레이트(우레탄 촉매) 1.2g과 함께 혼합하여 전착욕을 제조했다. 이어 코웰스 교반기로 맹렬히 혼합해주면서 320g의 탈이온수를 서서히 첨가해주어 약 10% 고체를 함유하는 욕을 얻었다.C. An electrodeposition bath was prepared by mixing 50 g of the self-crosslinking negative electrode electrocoated resin obtained from B above with 5 g of hexyl cellosolve, 1.37 g of 89.9% formic acid and 1.2 g of dibutyl tin dilaurate (urethane catalyst). Subsequently, 320 g of deionized water was added slowly while vigorously mixing with a Cowells stirrer to obtain a bath containing about 10% solids.

전착욕의 pH는 4.6이며, 전도도는 1050 마이크로오움cm-1이며, 파열전압은 300볼트이다.The pH of the electrodeposition bath is 4.6, the conductivity is 1050 microohms cm -1 and the burst voltage is 300 volts.

D. 상기 C로부터 얻은 조성물을 100V에서 20초간 음극역할을 하는 알루미늄 및 미처리 강철 판넬 상에 전착시켜 얇은 수지필름을 침착시킨 후 175℃에서 20분간 경화하여 알루미늄상에 두께 0.4밀의 필름과 강철상에 두께 0.55밀의 필름을 얻었다. 코팅은 모두 광택이 나고 매끄러우며, 가요성이고 4H 연필강도를 가지며, 알루미늄상에서 40in-lb 충격시험을 강철상에선 150in-lb 충격시험을 통과했으며, 100회 이상의 메틸에틸케톤 이중마찰에 저항성이었다. 염수분무 캐비넷중에 200시간 노출된 후 미처리 강철상의 코팅은 스크라이브로부터 6mm 인발되어 있었으며 녹은 거의 나타나지 않았다(ASTM 0610-68에서 9등급).D. The composition obtained from C was electrodeposited on aluminum and untreated steel panel, which acted as a cathode at 100V for 20 seconds, to deposit a thin resin film, and then cured at 175 ° C. for 20 minutes to film 0.4 mil on aluminum and steel A film having a thickness of 0.55 mil was obtained. The coatings were all polished, smooth, flexible, had 4H pencil strength, passed 40 in-lb impact tests on aluminum and 150 in-lb impact tests on steel, and resisted more than 100 methylethylketone double frictions. After 200 hours of exposure in a salt spray cabinet, the coating on the untreated steel was drawn 6 mm from the scribe and showed little rust (grade 9 in ASTM 0610-68).

[실시예 41]Example 41

A. 실시예 39의 자체가교결합 수지와 실시예 40의 자체가교결합수지 둘다의 이점을 모두 갖고 있는 전기 코팅 조성물을 제조하기 위해 하기 성분들로부터 상기 성분들 1:1혼합물로 구성된 조성물을 제조했다.A. A composition consisting of the above components 1: 1 mixture was prepared from the following components to prepare an electrocoating composition having both the advantages of both the self-crosslinking resin of Example 39 and the self-crosslinking resin of Example 40. .

Figure kpo00108
Figure kpo00108

B. 물을 제외한 상기 성분들 모두를 혼합해주어 우선 전착욕을 제조해준 후 코웰스 교반기로 맹렬히 혼합하면서 물을 서서히 첨가하여 약 10% 고체를 함유하는 욕을 제조했다. 전착욕의 pH는 4.3이며, 전도도는 1100마크로오움cm-1이며, 파열전압은 340볼트였다.B. All of the above components except water were mixed to prepare an electrodeposition bath, and then a bath containing about 10% solids was prepared by slowly adding water while mixing vigorously with a Cowells stirrer. The pH of the electrodeposition bath was 4.3, the conductivity was 1100 macroohm cm -1 , and the burst voltage was 340 volts.

C. 상기 B의 욕조성물을 100V에서 20초간 음극 역할을 하는 알루미늄, 미처리 강철 및 인산아연 처리 강철판넬 상에 전착시켜 얇은 코팅을 침착시킨 후 175℃에서 20분간 베이킹하여 각기 두께 0.4밀(알루미늄), 0.55밀(미처리 강철), 및 0.5밀(인산 아연 처리 강철)인 필름을 얻었다. 모든 코팅은 매끄럽고 광택이 나며 가요성이고 400회 이상의 메틸에틸케톤 이중마찰에 저항성이었다. 알루미늄 판넬상의 코팅은 4H 연필경도를 가지며, 40in-lb 충격시험을 통과한 반면, 강철 기질상의 코팅은 5H 연필경도를 가지고 있으며, 140in-lb 시험에 통과했다. 염수 분무 캐비넷에서 100시간 동안 노출된 후, 미처리 강철상의 코팅은 스크라이브로부터 7mm의 인발을 나타냈으며 녹이 없었다. 1000시간의 염수 분무시험에 노출시킨 후, 인산아연강철판넬은 스크라이브로부터 3mm 인발되었으며, 오직 흔적량의 녹이 생겼다(ASTM 0610-68에서 등급 8). 알루미늄상의 코팅 또한 항공우주 유체 스카이드롤(Boeing Material Specification 3-11 Fluid)에 대한 30일간의 저항성 시험(Boeing Material Specification 5-89D)을 통과했으며, 연필 경도가 오직 한 단위만 떨어졌다. 염수분무 시험에 60일간 노출시킨 후 피복된 알루미늄 판넬의 외관에 변화가 없었으며 스크라이브라인에 접착손상이 나타나지 않았다.C. The bath material of B was electrodeposited on aluminum, untreated steel, and zinc phosphate treated steel panels serving as cathodes at 100 V for 20 seconds to deposit a thin coating, and then baked at 175 ° C. for 20 minutes, each 0.4 mil (aluminum) in thickness. , 0.55 mils (untreated steel), and 0.5 mils (zinc phosphated steel) were obtained. All coatings were smooth, shiny, flexible and resistant to over 400 methylethylketone double frictions. Coatings on aluminum panels had a 4H pencil hardness and passed 40 in-lb impact tests, while coatings on steel substrates had a 5H pencil hardness and passed 140 in-lb tests. After 100 hours of exposure in a salt spray cabinet, the coating on the untreated steel showed a draw of 7 mm from the scribe and was free of rust. After exposure to 1000 hours of salt spray test, the zinc phosphate panels were drawn 3 mm from the scribe, leaving only traces of rust (grade 8 in ASTM 0610-68). Coatings on aluminum also passed a 30-day resistance test (Boeing Material Specification 5-89D) against aerospace fluid Skydroll (Boeing Material Specification 3-11 Fluid), with only one unit of pencil hardness. After 60 days of exposure to the salt spray test, there was no change in the appearance of the coated aluminum panel and no damage to the scribe brain was observed.

[실시예 42]Example 42

A. 처음에 카바메이트기를 갖고 있지 않은 케타민기 함유 전기 코팅 주쇄 수지(이는 뒤에 알킬렌 카보네이트와의 반응에 의해 자체 가교 결합 음극 전기 코팅 조성물로 전환된다)를 하기 성분들로부터 제조했다.A. A ketamine group-containing electrocoated backbone resin initially devoid of carbamate groups, which was subsequently converted to a self-crosslinking negative electrode electrocoating composition by reaction with alkylene carbonate, was prepared from the following components.

Figure kpo00109
Figure kpo00109

* 실시예 38에서와 같음.As in Example 38.

B. 실시예 38에서와 같이 질소하에 MIBK와 함께 환류해주어 에폰 1004로부터 물을 제거했다. 이어 혼합물을 80℃로 냉각하고 디케티민(미국특허 3,523,925에서와 같이 1몰의 디에틸렌트리아민 및 2몰의 MIBK로부터 유도된 것)과 80부의 프로파솔 P를 첨가했다. 약 30분후 나머지 프로파솔 P중 디에틸아민을 첨가하고 혼합물을 80℃에서 1간 그리고 120℃에서 2시간 동안 반응되게 했다. 결과 생성된 생성물은 74.6중량%의 수지고체 및 g당 2.24meq의 아민(100% 수지고체 기준)으로 구성된다.B. Water was removed from EPON 1004 by reflux with MIBK under nitrogen as in Example 38. The mixture was then cooled to 80 ° C. and diketimine (derived from 1 mole of diethylenetriamine and 2 moles of MIBK as in US Pat. No. 3,523,925) and 80 parts of propasol P were added. After about 30 minutes diethylamine in the remaining propasol P was added and the mixture was allowed to react at 80 ° C. for 1 hour and at 120 ° C. for 2 hours. The resulting product consists of 74.6 wt% resin and 2.24 meq of amine per 100 g resin.

C. 상기 B에서 얻은 수지를 하기와 같이 자체 가교결합음극 전기코팅 조성물로 전환시켰다. 수지 50g에 5g의 헥실 셀로솔브, 1.2g의 89.9% 포름산, 1.2g의 디부틸주석디라우레이트, 6.86g의 프로필렌 카보네이트를 첨가했다. 코웰스교반기를 사용하여 급속히 교반해주면서 탈이온수 403g을 서서히 첨가하여 약 10%고체를 함유하는 전기코팅욕을 얻었다. 욕을 교반하면서 4일간 노화시킨 후 어떤 불안정한 표시도 나타나지 않았다. 이 욕의 pH는 6.6이며, 전도도는 1900마이크로오움cm-1이며, 파열전압은 120볼트였다.C. The resin obtained in B was converted to a self crosslinking cathode electrocoating composition as follows. To 50 g of resin, 5 g of hexyl cellosolve, 1.2 g of 89.9% formic acid, 1.2 g of dibutyltin dilaurate, and 6.86 g of propylene carbonate were added. While stirring rapidly using a Cowell stirrer, 403 g of deionized water was added slowly to obtain an electric coating bath containing about 10% solids. There was no sign of unstable after aging the bath for 4 days with stirring. The pH of this bath was 6.6, the conductivity was 1900 microoum cm -1 and the burst voltage was 120 volts.

D. 상기 C에서 얻은 조성물을 75V에서 20초간 음극역할을 하는 알루미늄판넬에 전착법으로 적용시켜 얇은 수지코팅을 침착시켰다. 175℃에서 20분간 경화시킨 후 판넬에 약 0.2-0.4밀 두께의 필름이 형성되었다. 모든 코팅은 전착중 생긴 가스 때문에 표면이 거칠었다. 이 문제는 유탁액 전도도를 극도로 높게 해주는 유리 잔류 저분자량 아민 같은 잔류물질이 제거될 수 있도록 제조법을 개선해줌으로써 극복할 수 있다.D. A thin resin coating was deposited by applying the composition obtained in C to an aluminum panel which serves as a cathode for 20 seconds at 75V. After curing for 20 minutes at 175 ℃ to form a film of about 0.2-0.4 mils thick on the panel. All coatings had a rough surface due to the gases produced during electrodeposition. This problem can be overcome by improving the manufacturing process so that residues such as free residual low molecular weight amines that result in extremely high emulsion conductivity can be removed.

모든 판넬은 4H 연필경도를 나타내며, 100회 이상의 메틸에틸케톤 2중 마찰에 저항성이었다.All panels exhibited 4H pencil hardness and were resistant to at least 100 methylethylketone double frictions.

상기 언급한 바와 같은 본 발명의 조성물의 유의한 이점은 저온 예컨대 약 93-121℃에서 경화될 수 있는 전착성 코팅을 제공해 준다는 점이다. 하기 실시예 43 및 44는 이런 저온 경화에 이해 얻어진 가공된 코팅의 예이다.A significant advantage of the composition of the present invention as mentioned above is that it provides an electrodepositable coating that can be cured at low temperatures such as about 93-121 ° C. Examples 43 and 44 below are examples of engineered coatings obtained for such low temperature curing.

[실시예 43]Example 43

A. 하기 성분들로부터 자체 가교결합 음극 전기코팅 조성물을 제조했다.A. A self crosslinking negative electrode electrocoating composition was prepared from the following components.

Figure kpo00110
Figure kpo00110

* 실시예 38에서와 같음.As in Example 38.

** 에틸렌글리콜의 모노부틸에테르.** Monobutyl ether of ethylene glycol.

B. 에폰 1001F와 MIBK를 질소하에 적당한 반응기에 장입시킨 후 실시예 38에서와 같이 물을 제거했다. 85℃에서 실시예 37의 카바메이트 함유아민과 도데실아민을 약 20분내에 첨가하고 뒤이어 부틸 셀로솔브 100부를 첨가해 주었다. 이 혼합물을 교반한 후 85℃에서 1시간 가열하고 실시예 5의 카바메이트 함유아민을 부틸 셀로솔브 100부와 함께 첨가해주었다. 혼합물을 85℃에서 8시간 교반하고 가열해준 후 나머지 부틸 셀로솔브에 용해시킨 스티렌옥사이드를 첨가하고 전체를 가열하고 95℃에서 4시간 더 교반했다. 최종 전기코팅수지는 고체 함량이 69%이며, 100% 고체로 보정시 총 아민 함량은 1.32meq/g이었다.B. EPON 1001F and MIBK were charged to a suitable reactor under nitrogen and then water was removed as in Example 38. The carbamate-containing amine and dodecylamine of Example 37 were added at about 85 ° C. in about 20 minutes, followed by 100 parts of butyl cellosolve. After stirring this mixture, it heated at 85 degreeC for 1 hour, and the carbamate containing amine of Example 5 was added with 100 parts of butyl cellosolves. The mixture was stirred at 85 ° C. for 8 hours, heated, styrene oxide dissolved in the remaining butyl cellosolve was added, and the whole was heated and stirred at 95 ° C. for 4 hours. The final electrocoated resin had a 69% solids content and a total amine content of 1.32 meq / g when calibrated to 100% solids.

C. 상기 B로부터 얻은 자체 가교결합 음극 전기코팅수지 50g을 헥실 셀로솔브 5g, 89.9% 포름산 1.52g 및 72% 메틸 트리카프릴릴 암모늄 하이드록사이드 촉매 1.94g(클로라이드 형태의 것을 메탄올중에서 이온 교환해준 후 메탄올 용매를 감압증발시켜 제조한 것)과 함께 혼합해주어 저온 경화에 적합한 전착욕을 제조했다. 이어 코웰스 교반기로 맹렬히 교반해 주면서 탈이온수 314g을 첨가하여 약 10% 고체를 함유하는 욕을 얻었다. 메틸 트리카프릴릴 암모늄 하이드록사이드 촉매를 이 조성물에서 포르메이트 형태로 전환시켰다. 결과 생성된 전착욕은 pH가 3.9이며, 전도도가 1000마이크로오움cm-1이며, 파열접압이 220볼트였다.C. 50 g of the self-crosslinking cathode electrocoating resin obtained from B was ion exchanged in methanol with 5 g of hexyl cellosolve, 1.52 g of 89.9% formic acid and 1.94 g of 72% methyl tricaprylyl ammonium hydroxide catalyst. And methanol prepared by evaporation under reduced pressure) to prepare an electrodeposition bath suitable for low temperature curing. Then 314 g of deionized water was added with vigorous stirring with a Cowells stirrer to obtain a bath containing about 10% solids. Methyl tricaprylyl ammonium hydroxide catalyst was converted to the formate form in this composition. The resulting electrodeposition bath had a pH of 3.9, a conductivity of 1000 microoum cm -1 and a burst contact pressure of 220 volts.

C. 상기 C의 조성물을 75V에서 30초간 전착법으로 음극역할을 하는 알루미늄판넬에 적용하여 판넬상에 얇은 수지필름을 침착시켰다. 피복된 판넬을 121℃에서 20분간 베이킹한 후 0.4-0.5밀 두께의 필름이 형성된 것으로 나타났다. 코팅은 모두 매끄러웠으나 약간의 결을 가지고 있었다. 코팅은 경화가 잘 되었으며, 4H 연필경도를 나타내며, 40in-lb 충격시험을 통과했으며, 메틸에틸케톤(MEK)으로 200회 마찰한 후에도 제거되지 않았다.C. The composition of C was applied to an aluminum panel serving as a cathode by electrodeposition at 75 V for 30 seconds to deposit a thin resin film on the panel. The coated panel was baked at 121 ° C. for 20 minutes and a 0.4-0.5 mil thick film was formed. The coatings were all smooth but had some graininess. The coating was well cured, exhibited a 4H pencil hardness, passed a 40 in-lb impact test, and was not removed after 200 rubs with methyl ethyl ketone (MEK).

[실시예 44]Example 44

A. 실시예 43B의 자체 가교결합 음극 전기코팅수지를 하기의 120℃에서 경화되는 전기도금 조성물에 사용했다.A. The self-crosslinking negative electrode electrocoated resin of Example 43B was used in the electroplating composition cured at 120 ° C. below.

B. 포름산 대신 99.8% 초산 2.04g을 사용하는 것을 제외하곤 실시예 43의 과정을 반복하여 전기코팅욕을 제조했다. 본 조성물에서 촉매는 하이드록사이드 반대이온을 아세테이트 이온으로 대치시켜 얻은 메틸트리카프릴릴 암모늄 아세테이트이다. 전착욕의 pH는 4.2이며, 전도도는 450마이크로오움cm-1이며 파열전압은 280볼트였다.B. The procedure of Example 43 was repeated except that 2.04 g of 99.8% acetic acid was used instead of formic acid to prepare an electrocoating bath. The catalyst in the composition is methyltricaprylyl ammonium acetate obtained by replacing the hydroxide counterion with acetate ions. The pH of the electrodeposition bath was 4.2, the conductivity was 450 microocm cm -1 and the burst voltage was 280 volts.

C. 상기 B의 얇은 수지필름을 음극 역할을 하는 알루미늄 판넬상에 100V에서 30초간 전착시켰다. 피복된 판넬을 121℃에서 20분간 베이킹하여 두께 0.35-4밀의 필름을 얻었다. 코팅은 매끄러웠으나 약간의 결을 가지고 있었으며, 4H 연필경도를 가지며, 40in-lb 충격시험을 통과했으며, 100MEK 마찰에 저항성을 가졌으며 200MEK 마찰에서는 필름이 제거되었다.C. The thin resin film of B was electrodeposited at 100V for 30 seconds on an aluminum panel serving as a cathode. The coated panel was baked at 121 ° C. for 20 minutes to obtain a film of 0.35-4 mils in thickness. The coating was smooth but had a slight grain, had a 4H pencil hardness, passed a 40 in-lb impact test, resisted 100 MEK friction, and removed the film at 200 MEK friction.

일반적으로 상기한 바와같이 비스페놀-A와 아민과의 반응생성물로 구성된 본 발명의 중합체는 수지 고체 g당 0.5-4meq, 바람직하게는 0.7-2.5meq의 아민으로 구성된다. 본 발명의 중합체를 형성하는데 노바락 에폭시수지를 사용할 경우 자주 상기한 바와같은 소수성아민이 첨가되며, 중합체는 수지 고체 g당 바람직하게는 0.5-5meq, 좀더 바람직하게는 0.7-3meq의 아민으로 구성된다. 상기한 바와같이 소수성 아민이 사용되는 경우 이들은 반응에 첨가되는 총아민의 10-80중량%(소수성 아민 및 하이드록시알킬 카바메이트함유아민), 바람직하게는 10-40중량%를 구성한다. 하이드록시알킬 카바메이트기를 함유하는 아민은 디에틸렌 트리아민 비스하이드록시에틸 카바메이트 및 실시예 1 및 3의 카바메이트와 같은 친수성 아민인 것이 바람직하다. 비스페놀-A로부터 유도된 중합체는 에폭시 당량이 충분히 높기만 하다면 하이드록시알킬 카바메이트기의 영향을 극복하기에 충분히 소수성이다. 저분자량 비스페놀-A 에폭시수지는 1급 또는 디-2급 아민에 의해 쇄길이가 길어질 수 있으며, 겔화를 피하기 위해선 반응체 및 조건을 유의하여 선택해야 한다.In general, the polymer of the present invention, consisting of the reaction product of bisphenol-A with an amine as described above, consists of 0.5-4 meq, preferably 0.7-2.5 meq, of amine per gram of resin solid. When using Novarac epoxy resins to form the polymers of the present invention, hydrophobic amines are often added as described above, and the polymers are preferably composed of amines of preferably 0.5-5 meq, more preferably 0.7-3 meq per gram of resin. . If hydrophobic amines are used as described above they constitute 10-80% by weight (hydrophobic amine and hydroxyalkyl carbamate-containing amine), preferably 10-40% by weight of the total amine added to the reaction. The amine containing a hydroxyalkyl carbamate group is preferably a hydrophilic amine such as diethylene triamine bishydroxyethyl carbamate and the carbamate of Examples 1 and 3. Polymers derived from bisphenol-A are sufficiently hydrophobic to overcome the effects of hydroxyalkyl carbamate groups as long as the epoxy equivalents are high enough. Low molecular weight bisphenol-A epoxy resins can be lengthened by primary or di-secondary amines, and the reactants and conditions must be carefully selected to avoid gelation.

[실시예 45]Example 45

618g(6몰)의 디에틸렌트리아민을 적당한 반응기에 첨가했다. 화학 양론적 양보다 6몰 과량인 1836g(18몰)의 프로필렌 카보네이트를 빙용냉각으로 반응체 온도를 15-20℃로 유지시키면서 질소 블랭킷하에 반응기에 첨가했다. 첨가를 끝낸 후 혼합물을 실온에서 8시간 교반했다. 결과 생성된 생성물 용액은 디에틸렌 트리아민 비스하이드록시 프로필 카바메이트로 구성되며, 프로필렌 카보네이트중 고체함량이 75.2%(이론치:75%)이며, 2급 아민 함량이 2.51meq/g)이론치:고체함량 75.2%에서 2.45meq/g)이며 적외 스팩트럼에서 하이드록시프로필 카바메이트기의 특정밴드를 나타낸다.618 g (6 moles) of diethylenetriamine were added to a suitable reactor. 1836 g (18 moles) of propylene carbonate, 6 molar excess of stoichiometric amount, was added to the reactor under a blanket of nitrogen while maintaining the reactant temperature at 15-20 ° C. by ice cooling. After the addition was completed, the mixture was stirred at room temperature for 8 hours. The resulting product solution consists of diethylene triamine bishydroxy propyl carbamate and has a solids content of 75.2% (theoretical: 75%) and a secondary amine content of 2.51 meq / g in propylene carbonate. 2.45 meq / g at 75.2%), showing a specific band of the hydroxypropyl carbamate group in the infrared spectrum.

[실시예 46]Example 46

노바락 기제 하이드록시알킬 카바메이트 전기코팅 수지Novarak-based hydroxyalkyl carbamate electrocoating resins

A. 노바락-하이드록시알킬 카바메이트 수지를 기제로한 자체 가교결합 음극 전기코팅 조성물을 하기 성분들로부터 제조했다.A. A self-crosslinking negative electrode electrocoating composition based on a nobarak-hydroxyalkyl carbamate resin was prepared from the following components.

Figure kpo00111
Figure kpo00111

* 다우케미칼의 에폭시 노바락수지.Dow Chemical's epoxy novalac resin.

** 에틸렌 글리콜의 모노부틸에텔.** Monobutyl ether of ethylene glycol.

B. DEN 485와 MIBK를 질소하에 증류물 회수라인내 경사트랩을 갖고 있는 적당한 반응기에 장입했다. 혼합물을 존재하는 물이 있으면 제거해 주기 위해 교반하면서 가열환류했다. 100℃로 냉각한 후 N-메틸아닐린을 40부의 부틸 셀로솔브에 넣고 교반된 혼합물을 가열하여 140-145℃에서 2시간 두었다. 그런다음 혼합물을 90℃로 냉각하고 실시예 45의 카바메이트 함유아민과 나머지 부틸 셀로솔브를 첨가했다. 이 혼합물을 교반하고 90℃에서 2.5시간 가열한 후 스티렌 옥사이드를 첨가하고 온도를 90-100℃에서 2시간 더 두었다. 최종 전기코팅수지를 분석한 결과 1.81meq/g의 아민이 함유된 것으로 나타났다. 수지의 고체함량은 75%였다.B. DEN 485 and MIBK were charged under nitrogen to a suitable reactor with gradient traps in the distillate recovery line. The mixture was heated to reflux with stirring to remove any water present. After cooling to 100 ° C., N-methylaniline was added to 40 parts of butyl cellosolve and the stirred mixture was heated and placed at 140-145 ° C. for 2 hours. The mixture was then cooled to 90 ° C. and the carbamate containing amine of Example 45 and the remaining butyl cellosolve were added. The mixture was stirred and heated at 90 ° C. for 2.5 hours, then styrene oxide was added and the temperature was left at 90-100 ° C. for 2 hours. Analysis of the final electrocoated resin showed 1.81 meq / g of amine. The solids content of the resin was 75%.

C. 상기 B의 노바락-하이드록시프로필 카바메이트 전기코팅수지 300부를 90.8% 포름산 6.83부 및 디부틸주석 디라우레이트(우레탄 촉매) 4.62부와 혼합하여 전기코팅욕을 제조했다. 코웰스 교반기로 급속히 혼합해주면서 탈이온수 2046.7부를 서서히 첨가하여 고체 약 10%를 함유하는 욕을 제조했다. 전기코팅욕의 pH는 4.4이며, 전도도는 600마이크로오움cm-1이며, 파열전압은 210볼트였다.C. 300 parts of the Novarac-hydroxypropyl carbamate electrocoating resin of B was mixed with 6.83 parts of 90.8% formic acid and 4.62 parts of dibutyltin dilaurate (urethane catalyst) to prepare an electrocoating bath. A bath containing about 10% solids was prepared by slowly adding 2046.7 parts of deionized water while rapidly mixing with a Cowell stirrer. The pH of the electrocoating bath was 4.4, the conductivity was 600 microoum cm -1 and the burst voltage was 210 volts.

[실시예 47]Example 47

실시예 46의 전착욕을 전압 75V에서 20초간 2024T3 포스아노다이즈드 알루미늄 부재로 구성된 기질에 적용했다. 결과 생성된 침착된 코팅을 175℃에서 5분간 가열하여 경화시킨 후 175℃에서 20분간 더 유지시켰다. 0.35-0.4밀 두께의 필름이 얻어졌다. 결과 생성된 코팅은 광택이 났으며 약간 오렌지 껍질의 결을 나타냈으며, 7H 연필 경도를 나타내며 0.02인치 두께의 기질상에서 40+in-lb 충격시험을 통과했으며 메틸에틸케톤으로 300+회 마찰한 후에도 코팅이 제거되지 않았다.The electrodeposition bath of Example 46 was applied to a substrate composed of 2024T3 phosphanodized aluminum members at a voltage of 75V for 20 seconds. The resulting deposited coating was cured by heating at 175 ° C. for 5 minutes and then held at 175 ° C. for 20 minutes. A 0.35-0.4 mil thick film was obtained. The resulting coating was glossy, slightly orange peeled, exhibited a 7H pencil hardness, passed a 40 + in-lb impact test on a 0.02 inch thick substrate, and was coated even after rubbing 300+ times with methyl ethyl ketone. This has not been removed.

일반적으로 적당한 3급 또는 4급 암모늄 촉매를 이용하면 저온 예컨대 121℃에서 경화될 수 있는 전착된 코팅이 얻어진다. 이런 촉매를 적당량 사용할 경우 93℃ 정도로 낮은 온도로 성공적으로 이용될 수 있다.In general, the use of suitable tertiary or quaternary ammonium catalysts results in electrodeposited coatings that can be cured at low temperatures such as 121 ° C. If used properly, these catalysts can be successfully used at temperatures as low as 93 ° C.

저온경화를 수행하는데 사용되는 이런 촉매의 양은 보통 수지고체 중량의 약 0.1-10%, 바람직하게는 1-5중량%이다.The amount of such catalyst used to carry out low temperature curing is usually about 0.1-10%, preferably 1-5% by weight of the resin weight.

[실시예 48]Example 48

카바메이트 가교결합제 ICarbamate Crosslinker I

적당히 장치된 플라스크에 질소하에 436.8g(2.1몰)의 4, 4'-디아미노디사이클로헥실메탄(이성체 혼합물), 435.4g(4.3몰)의 프로필렌 카보네이트 및 262g의 t-부틸알콜을 장입시켰다. 혼합물을 환류시킨 후 남은 아민을 페놀레드 지시약을 사용하여 0.1N HCl로 적정해주었다. 3일간 환류한후 95%가 전환되었으며, 혼합물을 50℃로 냉각하고 아세톤 500ml를 첨가했다. 실온으로 냉각한 후 혼합물이 백색결정의 슬러리롤 전환되었다. 이어 혼합물을 60℃로 가온하고 여과했다. 여액에 더 이상 고체가 분리되지 않을때까지 소량씩 에틸아세테이트-헵탄(2:1 용량비)를 첨가했다. 재여과하여 수거된 고체를 앞서 얻은 것과 합하여 40℃에서 하룻밤 건조하여 125g(14.5%)의 비스(2-하이드록시-1-메틸에틸)(메틸렌 디-4, 1-사이클로헥산디일) 비스카바메이트의 고융점(192-198℃) 이성체를 얻었으며, 이는 여기서 "카바메이트 가교결합제 I"로 불리우며 만족스런 스팩트럼 분석결과를 나타내나 그들의 융점 범위가 높기 때문에 음극 전기코팅 조성물용으로는 적합한것으로 생각되지 않는다. 따라서 맑은 여액에 모든 잔류 유리아민이 제거되기에 충분한 양의 양이온 교환수지(Dowex 50W-X8, 다우케미칼에 의해 제조된 것)을 첨가하였으며, 제거 여부는 수시로 페놀레드 지시약으로 체크하여 결정했다. 모든 유리아민을 제거한 후 이온 교환수지를 여과하고 용매를 증기욕상에서 가열하면서 진공증류하였으며, 마지막 흔적량은 5mm 압력하에 제거했다. 결과 생성된 맑은 담황색 저융점 반고체는 바카메이트 가교 결합제 I의 이성체 혼합물로서 만족스런 스팩트럼 분석결과를 나타냈다. 카바메이트 가교결합제 I의 수율은 683.1g이었다(이론치의 80%, 모든 디카바메이트의 총수율은 이론치의 93.7%였다.In a properly equipped flask, 436.8 g (2.1 mole) of 4, 4'-diaminodicyclohexylmethane (isomer mixture), 435.4 g (4.3 mole) of propylene carbonate and 262 g of t-butyl alcohol were charged under nitrogen. After the mixture was refluxed, the remaining amine was titrated with 0.1 N HCl using a phenol red indicator. After refluxing for 3 days, 95% was converted and the mixture was cooled to 50 ° C. and 500 ml of acetone were added. After cooling to room temperature the mixture was converted to a slurry of white crystals. The mixture was then warmed to 60 ° C. and filtered. Ethyl acetate-heptane (2: 1 volume ratio) was added to the filtrate in small portions until no more solids were separated. The solid collected by refiltration was combined with the one obtained previously and dried overnight at 40 ° C. to give 125 g (14.5%) of bis (2-hydroxy-1-methylethyl) (methylene di-4,1-cyclohexanediyl) biscarbamate A high melting point (192-198 ° C) isomer was obtained, which is called "carbamate crosslinker I" and shows satisfactory spectrum analysis results, but because of their high melting point range, it is not considered suitable for use in cathode electrocoating compositions. Do not. Thus, a sufficient amount of cation exchange resin (Dowex 50W-X8, manufactured by Dow Chemical) was added to the clear filtrate to remove all residual free amine, and the removal was determined from time to time by checking with a phenol red indicator. After removal of all free amines, the ion exchange resin was filtered off, and the solvent was distilled under vacuum while heating in a steam bath, and the last trace amount was removed under 5 mm pressure. The resulting clear pale yellow low melting semisolid showed satisfactory spectral analysis as an isomeric mixture of bacamate crosslinker I. The yield of carbamate crosslinker I was 683.1 g (80% of theory, total yield of all dicarbamate was 93.7% of theory).

[실시예 49]Example 49

카바메이트 가교결합제 IICarbamate Crosslinker II

적당한 반응기에 질소하에 95.36g(0.4몰)의 2, 2'-비스(4-아미노사이클로헥실)프로판, 83.72g(0.82몰)의 프로필렌 카보네이트 및 53.72g의 t-부틸알콜을 장입하고 전체를 환류되게 했다. 잔류아민은 페놀레드 지시약을 사용하여 0.1N HCl로 적정했다. 3일 환류후 전환되었으며, 점조한 반응혼합물을 50℃로 냉각되게 한 후 메탄올 54g을 첨가했다. 실시예 48에서 사용한 것과 동일한 양이온 교환수지를 첨가하여 유리아민을 제거하고 용액을 여과했다. 증기욕상에서 가열하여 진공하에 모든 용매를 증발시킨 후 비스(2-하이드록시-1-메틸에틸), [(1-메틸에틸리덴)디-4, 1-사이클로헥산디일]비스카바메이트의 이성체 혼합물 163g(이론치의 91%)을 얻었으며 이 물질은 이후 "카바메이트 가교결합제 II"로 부르기도 한다. 스팩트럼 분석으로 구조를 확인했다. 카바메이트 가교결합제 II는 약 60℃까지는 연화되며 약 80℃에서 용융되기 시작했다.Charge 95.36 g (0.4 mole) of 2, 2'-bis (4-aminocyclohexyl) propane, 83.72 g (0.82 mole) of propylene carbonate and 53.72 g of t-butyl alcohol under nitrogen to a suitable reactor and reflux the whole. I got it. Residual amine was titrated with 0.1 N HCl using phenol red indicator. After 3 days reflux, the viscous reaction mixture was allowed to cool to 50 ° C. and 54 g of methanol were added. The same cation exchange resin as used in Example 48 was added to remove the free amine and the solution was filtered. Isomer mixture of bis (2-hydroxy-1-methylethyl), [(1-methylethylidene) di-4, 1-cyclohexanediyl] biscarbamate after heating in a steam bath to evaporate all solvents under vacuum 163 g (91% of theory) were obtained, also referred to as "carbamate crosslinker II". Spectrum analysis confirmed the structure. Carbamate crosslinker II softens to about 60 ° C. and begins to melt at about 80 ° C.

음극 전기코팅 조성물의 출발물질로서의 헥산-1, 6-비스(하이드록시프로필)카바메이트Hexane-1, 6-bis (hydroxypropyl) carbamate as starting material for negative electrode electrocoating composition

헥산-1, 6-비스(하이드록시프로필)카바메이트는 완전히 수용성이기 때문에 음극 전기코팅용 카바메이트 가교결합제로서 부적합하다. 헥산-1, 6-비스(하이드록시프로필)카바메이트는 문헌(Najer, H., Chabrier, P., and Guidicelli, R., Compt. rend. 238 690(1954))에 기재된 바와같이 헥사메틸렌 디아민과 프로필렌카보네이트를 반응시킨 후 완전히 정제하여 제조했다. 이어 이 비스하이드록시프로필 카바메이트를 하기와 같이 음극전기 코팅용의 수불용성 카바메이트 가교결합제를 생성시키기 위해 하이드록시알킬 카바메이트기를 보호해 주어 화학적으로 변형시켰다.Hexane-1, 6-bis (hydroxypropyl) carbamate is not suitable as a carbamate crosslinker for negative electrode electrocoatings because it is completely water soluble. Hexane-1, 6-bis (hydroxypropyl) carbamate is hexamethylene diamine as described in Najer, H., Chabrier, P., and Guidicelli, R., Compt. Rend. 238 690 (1954). After reacting with propylene carbonate it was completely purified to prepare. This bishydroxypropyl carbamate was then chemically modified to protect the hydroxyalkyl carbamate group to produce a water insoluble carbamate crosslinker for cathodic electrocoating as follows.

[실시예 50]Example 50

카바메이트 가교결합제 IIICarbamate Crosslinker III

적당한 반응기에 질소하에 무수피딘 50.0g과 상기한 바와같이 제조된 헥산-1, 6-비스-(하이드록시프로필)카바메이트 8.72g(0.04몰)을 장입시켰다. 이어 잘 교반된 용액을 3℃로 냉각하고 무수초산(8.98g ; 0.88몰)을 충분히 교반하여 온도를 10℃ 이하로 유지시키면서 서서히 첨가해주었다. 첨가를 끝낸후 혼합물을 실온에서 하룻밤 교반했다. 이때 박층 크로마토그라피(TLC-Analtech procoated Silica Gel GF 250 미크론플레이트 2.55×10cm ; 용출제 10/90 V/V MeOH/CHCl3이어 피리딘 및 피리딘 아세테이트를 제거하기위해 105℃에서 30분간 건조시킴 : 요드로 정색반응)를 해본 결과 Rf 0.73에서 오직 하나의 생성물 반점이 나타났다. 순수 헥산-1, 6-비스(하이드록시프로필)카바메이트는 동일 조건하에서 Rf치가 0.53이다. 대부분의 피리딘 용매를 40-80℃의 플라스크 온도에서 약 10mm 압력하에서 제거해주었다. 이어 생성물을 함유하는 반응잔사를 CHCl3(100ml)에 용해시킨 다음 25% w/w NHCl용액 25ml씩으로 3회, 물 25ml씩으로 2회, 염수 25ml로 1회 세척해주었다. 이어 생성물의 CHCl3용액을 건조(Na2SO4)시킨 후 여과하고 진공증발시켜 명황색 액체 10.77g(99%)을 얻었으며 정치시켜 저융점 고체로 고체화시켰다. 이 생성물은 물에 불용성이며 TLC로 확인한 결과 균일했으며, IR 및 PMR 스팩트럼이 헥산-1, 6-비스(하이드록시프로필)카바메이트의 디아세테이트와 일치했으며, 이후 이 물질은 "카바메이트 가교결합제 III"로 칭하기로 한다.In a suitable reactor was charged 50.0 g anhydropydine and 8.72 g (0.04 mol) of hexane-1, 6-bis- (hydroxypropyl) carbamate prepared as described above under nitrogen. The well stirred solution was then cooled to 3 ° C. and acetic anhydride (8.98 g; 0.88 mole) was sufficiently stirred and slowly added while maintaining the temperature below 10 ° C. After the addition was complete the mixture was stirred at rt overnight. At this time, thin layer chromatography (TLC-Analtech procoated Silica Gel GF 250 micron plate 2.55 × 10 cm; eluent 10/90 V / V MeOH / CHCl 3 followed by drying at 105 ° C. for 30 minutes to remove pyridine and pyridine acetate: Color reaction) showed only one product spot at Rf 0.73. Pure hexane-1, 6-bis (hydroxypropyl) carbamate has an Rf value of 0.53 under the same conditions. Most of the pyridine solvent was removed at about 10 mm pressure at a flask temperature of 40-80 ° C. Then, the reaction residue containing the product was dissolved in CHCl 3 (100 ml), and then washed three times with 25 ml of 25% w / w NHCl solution, twice with 25 ml of water, and once with 25 ml of brine. The CHCl 3 solution of the product was then dried (Na 2 SO 4 ), filtered and evaporated in vacuo to give 10.77 g (99%) of a light yellow liquid which solidified to a low melting solid. This product was insoluble in water and uniform by TLC, and the IR and PMR spectra were consistent with the diacetates of hexane-1, 6-bis (hydroxypropyl) carbamate, and the material was then referred to as "carbamate crosslinker III It will be referred to as ".

[실시예 51]Example 51

카바메이트 가교결합제 IVCarbamate Crosslinker IV

적당히 장치된 플라스크에 트리메틸롤 프로판(13.4g), 상기와 같이 제조된 헥산-1, 6-비스(하이드록시프로필)카바메이트(96g) 및 디부틸 주석 디라우레이트 촉매(0.6g)을 장입시켰다. 반응혼합물을 교반한 후 감압하에 (약 20mmHg) 약 1시간동안 175-190℃로 가열했다. 이 기간중 약 10g의 증류물이 얻어졌으며, GPC로 확인한 결과 거의가 프로필렌 글리콜인 것으로 나타났다. 플라스크에 있는 맑은 수지 생성물은 알콜, 셀로솔브에는 가용성이나 물에는 불용성이다. 헥산-1, 6-비스(하이드록시프로필) 카바메이트와 트리메틸롤 프로판의 축합 생성물은 이후 "카바메이트 가교결합제 IV"과 칭한다. 생성물을 셀로솔브 20g으로 희석하여 고체함량이 77%가 되게했다.In a properly equipped flask, trimethylol propane (13.4 g), hexane-1, 6-bis (hydroxypropyl) carbamate (96 g) and dibutyl tin dilaurate catalyst (0.6 g) prepared as above were charged. . The reaction mixture was stirred and then heated to 175-190 ° C. for about 1 hour under reduced pressure (about 20 mm Hg). About 10 g of distillate was obtained during this period, which was found to be almost propylene glycol as confirmed by GPC. The clear resin product in the flask is soluble in alcohol, cellosolves, but insoluble in water. The condensation product of hexane-1, 6-bis (hydroxypropyl) carbamate and trimethylol propane is hereinafter referred to as "carbamate crosslinker IV". The product was diluted with 20 g of cellosolve to reach 77% solids.

[실시예 52]Example 52

양이온 중합물질 VCationic Polymer V

양이온 중합물질 V는 n-부틸아크릴레이트, 스티렌, N, N-디메틸 아미노에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 분자량 550인 메톡시 폴리에틸렌글리콜과 아크릴산의 반응생성물, N-도데실 메르캅탄 및 아조비스 이소부티로니트릴을 미국특허 4,026,855호에 중합물질 E의 제법에 기재된 방법 및 양에 따라 반응시켜 제조했다. 최종수지는 고체함량이 약 71%이며 하이드록시가는 약 90이고, 아민기는 약 45였다.The cationic polymer V is n-butylacrylate, styrene, N, N-dimethyl aminoethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, reaction product of methoxy polyethyleneglycol and acrylic acid having a molecular weight of 550, N-dodecyl mer Captans and azobis isobutyronitrile were prepared by reacting according to the methods and amounts described in the preparation of Polymer E in US Pat. No. 4,026,855. The final resin had a solids content of about 71%, a hydroxyl number of about 90 and an amine group of about 45.

[실시예 53]Example 53

양이온 중합물질 VICationic Polymer VI

양이온 중합물 VI인 양이온 에폭시수지는 에폰 1004(비스페놀-A와 에피클로로히드린의 반응생성물로 구성된 쉘 케미칼의 제품)과 미국특허 3,984,299의 반응부가 생성물 C의 제법란에 기재된 방법에 따라 디에틸아민과 디에틸렌트리아민(미국특허 3,523,925에 기재된 바에 따라 제조된것)의 디케티민과를 반응시켜 제조했다. 미국특허 3,523,925 및 3,984,299의 내용은 참고로 삽입했다. 최종 양이온 수지의 고체함량은 75%였다, 100% 고체로 보정한 수지의 분석치는 하기와 같다 ; 5-아민 : 1meq/g, 1급 아민(가수된후) : 0.2meq/g, 계산된 하이드록시 함량 : 3.7-4meq/g.The cationic epoxy resin, the cationic polymer VI, is a product of Shell Chemical consisting of the reaction product of bisphenol-A and epichlorohydrin and the reaction portion of US Pat. Prepared by reaction with diketimines of ethylenetriamine (prepared as described in US Pat. No. 3,523,925). The contents of US Pat. Nos. 3,523,925 and 3,984,299 are incorporated by reference. The solid content of the final cationic resin was 75%, the analysis value of the resin corrected to 100% solids is as follows; 5-amine: 1 meq / g, primary amine (after being watered): 0.2 meq / g, calculated hydroxy content: 3.7-4 meq / g.

[실시예 54]Example 54

양이온 중합물질 VIICationic Polymeric Materials VII

양이온 중합물질 VII인 에폭시물질을 하기 성분들로부터 하기에 기재된 방법에 따라 제조했다.Epoxy material, cationic polymer VII, was prepared according to the method described below from the following components.

Figure kpo00112
Figure kpo00112

* 에피클로로히드린과 비스페놀-A의 반응생성물인 쉘 케미칼의 제품.A product of Shell Chemical, a reaction product of epichlorohydrin and bisphenol-A.

** 유니온 카바이드 제품, 프로폭시프로판올.** Union Carbide, Propoxypropanol.

에폰 1004와 MIBK를 질소하에 증류물 회수라인내에 경사트랩을 갖고 있는 적당한 반응기내에 장입했다. 혼합물을 존재할지도 모르는 물을 제거하기 위해 교반해주면서 가열환류했다. 80℃로 냉각한 후 프로파솔 P를 첨가하고 이어 디케티민(디에틸렌 트리아민 1몰과 MIBK 2몰로부터 미국특허 3,523,925에 기재된 바와 같이 제조한 것)을 첨가했다. 혼합물을 80℃에서 1시간 둔 후 60℃로 냉각하고 휘발에 의해 디에틸아민이 손실되지 않도록 온도를 65℃이하(발열반응)로 유지시키면서 디에틸아민을 서서히 첨가했다. 첨가를 끝낸 후 혼합물을 1시간동안 환류하고 프로파솔 P를 100부 더 첨가했다. 이어 잔류하는 유리 디에틸아민을 제거하기 위해 100°및 125℃에서 2회 진공증류하여 동일량의 프로파솔 P를 제거했다. 최종 양이온수지는 78%고체를 함유했다. 100% 고체로 보정한 수지의 분석치는 다음과 같다 ; -아민, 0.84meq/g : 1급 아민(가수분해후) : 0.45meq/g : 계산된 하이드록시 함량 : 3.6-3.8meq/g.EPON 1004 and MIBK were charged under nitrogen into a suitable reactor with an oblique trap in the distillate recovery line. The mixture was heated to reflux with stirring to remove any water that may be present. After cooling to 80 ° C., propasol P was added followed by diketamine (prepared as described in US Pat. No. 3,523,925 from 1 mole of diethylene triamine and 2 moles of MIBK). The mixture was allowed to stand at 80 ° C. for 1 hour, then cooled to 60 ° C. and diethylamine was slowly added while maintaining the temperature at 65 ° C. or lower (exothermic reaction) so as not to lose diethylamine by volatilization. After the addition was completed, the mixture was refluxed for 1 hour and 100 parts of additional profasol P was added. The same amount of propasol P was then removed by vacuum distillation twice at 100 ° and 125 ° C. to remove residual free diethylamine. The final cationic resin contained 78% solids. The analytical value of resin corrected to 100% solids is as follows; -Amine, 0.84 meq / g: primary amine (after hydrolysis): 0.45 meq / g: calculated hydroxy content: 3.6-3.8 meq / g.

[실시예 55]Example 55

코웰스 교반기를 갖춘 적당한 교반용기내에서 양이온 중합물질 V 50부, 카바메이트 가교결합제 I 15부, 88% 젖산 1.7부, 디부틸주석디라우레이트 1.5부를 혼합하여 음극 전기코팅욕을 제조했다. 이들 성분들을 빠르게 혼합하면서 탈이온수 466부를 서서히 첨가해주어 약 10% 고체를 함유하는 욕을 제조했다. 최종 음극 전기코팅욕의 pH는 4.8이었다. 욕중에서 하룻밤 에이징한후 조성물을 음극역할을 하는 알루미늄 판넬상에 100V에서 60초간 전착시킨 다음 세정하고 175℃에서 20분간 경화시켜, 매끄럽고 광택이 나며 아주 우수한 용매저항성 및 기계적 특성을 가진 경화된 필름을 얻었다.A negative electrode electrocoating bath was prepared by mixing 50 parts of cationic polymer V, 15 parts of carbamate crosslinker I, 1.7 parts of 88% lactic acid and 1.5 parts of dibutyltin dilaurate in a suitable stirring vessel equipped with a Cowells stirrer. 466 parts of deionized water were added slowly while these ingredients were rapidly mixed to prepare a bath containing about 10% solids. The pH of the final cathode electrocoating bath was 4.8. After aging overnight in the bath, the composition was electrodeposited at 100V for 60 seconds on an aluminum panel acting as a cathode, then washed and cured at 175 ° C for 20 minutes to give a cured film that was smooth, glossy and had excellent solvent resistance and mechanical properties. Got it.

[실시예 56]Example 56

하기 성분들을 사용하였으며, 모든 중요 과정은 실시예 55의 과정을 반복하였다.The following ingredients were used and all critical procedures were repeated for Example 55.

Figure kpo00113
Figure kpo00113

* 에틸렌글리콜의 모노헥실에테르-유동제.* Monohexyl ether-flowing agent of ethylene glycol.

** 에틸렌글리콜의 모노부틸에테르-보조용매.** Monobutyl ether co-solvent of ethylene glycol.

최종 음극 전기코팅욕은 고체함량이 10%였으며, pH 5.8이고 전도도는 700마이크로오움cm-1였다. 욕중에서 하룻밤 에이징한후 조성물을 음극역할을 하는 알루미늄 판넬상에 75V에서 20초간 전착시키고 세정한 후 175℃에서 20분간 경화시켜 두께 0.2-0.25밀의 필름을 얻었다. 모든 판넬은 매끄럽고 광택이 있었으며, 4H 연필경도를 가지며, 40in-1b 충격시험에 통과했으며 메틸에틸케톤 마찰시 200회 이상에 저항성이었다.The final cathode electrocoating bath had a solids content of 10%, a pH of 5.8 and a conductivity of 700 microocm cm -1 . After aging overnight in the bath, the composition was electrodeposited at 75V for 20 seconds on an aluminum panel acting as a cathode, washed, and cured at 175 ° C. for 20 minutes to obtain a 0.2-0.25 mil film. All panels were smooth and glossy, had a 4H pencil hardness, passed 40 in-1b impact tests, and resisted more than 200 times of methyl ethyl ketone friction.

[실시예 57]Example 57

14.4부의 카바메이트 가교결합체 Ⅰ 대신 15.3부의 카바메이트 가교결합제 Ⅱ를 사용하는 것을 제외하곤 실시예 55의 과정은 실시예 56의 성분들을 반복사용했다. 결과 생성된 음극 전기코팅욕의 pH는 5.8이고 전도도는 700마이크로오옴 cm-1이며, 고체함량이 약 10%였다. 욕을 하룻밤 에이징한후 조성물을 음극 역할을 하는 알루미늄 판넬상에 75V에서 20초간 전착시킨후 세정하고 175℃에서 20분간 경화시켜 두께 0.2-0.5밀의 필름을 얻었다. 모든 판넬상의 코팅은 매끄럽고 광택이 나며 4H 연필경도를 가지며, 40in-1b 충격시험을 통과하며, 200회 이상의 메틸에틸케톤 이중마찰에 저항성이었다. 전기코팅욕은 주위온도에서 저장시 3달 이상 안정했다.The procedure of Example 55 was repeated with the components of Example 56 except that 15.3 parts of carbamate crosslinker II was used instead of 14.4 parts of carbamate crosslinker I. The resulting cathode electrocoating bath had a pH of 5.8, a conductivity of 700 microohms cm -1 , and a solids content of about 10%. After aging the bath overnight, the composition was electrodeposited at 75 V for 20 seconds on an aluminum panel serving as a cathode, washed, and cured at 175 ° C. for 20 minutes to obtain a film having a thickness of 0.2-0.5 mil. All panel coatings were smooth, glossy, had a 4H pencil hardness, passed 40 in-1b impact tests, and were resistant to more than 200 methylethylketone double frictions. The electrocoating bath was stable for more than three months when stored at ambient temperature.

[실시예 58]Example 58

카바메이트 가교결합제 Ⅰ 대신 9.4부의 카바메이트 가교결합체 Ⅲ을 사용하고 440부의 탈이온수를 사용하는 것을 제외하곤 실시예 55의 과정과 실시예 56의 성분을 반복하여 사용했다. 결과 생성된 음극 전기코팅욕의 고체함량은 10%이며, pH는 5.5이며 전도도는 780마이크로오움cm-1이었다. 이어 욕을 하룻밤 에이징하고 음극역할을 하는 알루미늄 판넬을 75V에서 20초간 전기코팅해 주었다. 이러 전기코팅된 판넬을 세정하고 175℃에서 20분간 경화시켰다. 경화된 필름의 두께는 0.2-0.25밀이며, 4H 연필경도를 가지며, 40in-1b 충격시험을 통과하며 매끄럽고 광택이 나며, 200회 이상의 메틸에틸케톤 이중마찰에 저항성이었다. 욕을 주위온도에서 3달간 에이징한 후에도 계속 안정했다.The procedure of Example 55 and the components of Example 56 were repeated except that 9.4 parts of carbamate crosslinker III were used instead of carbamate crosslinker I and 440 parts of deionized water. The resultant cathode electrocoating bath had a solids content of 10%, a pH of 5.5 and a conductivity of 780 microocm cm -1 . The bath was then aged overnight and the aluminum panel acting as a cathode was electrocoated at 75V for 20 seconds. This electrocoated panel was washed and cured at 175 ° C. for 20 minutes. The cured film had a thickness of 0.2-0.25 mils, had a 4H pencil hardness, passed the 40in-1b impact test, was smooth and glossy, and was resistant to more than 200 methylethylketone double frictions. The bath remained stable after three months of aging at ambient temperature.

[실시예 59]Example 59

실시예 55의 혼합과정을 사용하여 47부의 양이온 중합물질 Ⅵ, 19.5부의 캅바메이트 가교결합제 Ⅳ, 3부의 헥실 셀로솔브, 1.2부의 디부틸주석 디라우레이트, 3.6부의 88% 젖산을 탈이온수 470부를 사용하여 10% 고체함량으로 유화시켰다. 이렇게 하여 pH가 5.8이며, 전도도가 1225마이크로오움cm-1인 유백색 유탁액을 얻었다. 음극 전기코팅욕을 하룻밤 에이징한 후 음극역할을 하는 알루미늄 판넬에 50V 및 100V에서 30초간 전기코팅했다. 전기코팅된 판넬을 물로 세정하고 175℃에서 20분간 경화시켰다. 경화후 전기도금된 필름은 용매저항성이며 두께가 0.6-0.7밀이며, 40in-ib 충격시험을 통과했으며, 4H-5H의 연필경도를 가지고 있었다.47 parts of cationic polymer VI, 19.5 parts of capbamate crosslinker IV, 3 parts of hexyl cellosolve, 1.2 parts of dibutyltin dilaurate, 3.6 parts of 88% lactic acid using 470 parts of deionized water using the mixing procedure of Example 55 To emulsify to 10% solids. This gave a milky white emulsion having a pH of 5.8 and a conductivity of 1225 microumium cm -1 . After the cathode electrocoating bath was aged overnight, an aluminum panel serving as a cathode was electrocoated at 50V and 100V for 30 seconds. The electrocoated panels were washed with water and cured at 175 ° C. for 20 minutes. After curing, the electroplated film was solvent resistant, 0.6-0.7 mil thick, passed 40 in-ib impact test, and had a pencil hardness of 4H-5H.

[실시예 60]Example 60

디에틸렌 트리아민 130g(1몰)과 메탄온 용매 300g을 함유하고 있는 적당한 반응기에 질소기류하에 184.8(2.1몰)의 에틸렌 카보네이트를 서서히 첨가했다. 빙욕냉각으로 온도를 15-20℃에 유지시켰다. 완전히 첨가한 후 혼합물을 실온에서 하룻밤 교반했다. 이어 물 펌프진공을 사용하고 증기욕상에서 가열하여 메탄올을 제거했다. 결과 생성된 생성물은 냉각시 융점 82-88℃의 백색결정 덩어리로 고체화되었다. 에탄올로부터 재결정하여 융점 96-97℃의 순수 생성물을 거의 정량적인 수율로 얻었다. 생성물의 IR 및 NMR 스팩트럼은 디에틸렌 트리아민의 비스-하이드록시에틸 카바메이트, 예컨대 디에틸렌 트리아민 비스하이드록시에틸 카바메이트와 완전히 일치했다.184.8 (2.1 mol) of ethylene carbonate was slowly added to a suitable reactor containing 130 g (1 mol) of diethylene triamine and 300 g of methanone solvent under a stream of nitrogen. The temperature was maintained at 15-20 ° C. by ice bath cooling. After complete addition the mixture was stirred overnight at room temperature. The water pump was then vacuumed and heated in a steam bath to remove methanol. The resulting product solidified into a white crystal mass at melting point 82-88 ° C. upon cooling. Recrystallization from ethanol gave a pure product with a melting point of 96-97 ° C. in almost quantitative yield. The IR and NMR spectra of the product were in full agreement with bis-hydroxyethyl carbamate of diethylene triamine, such as diethylene triamine bishydroxyethyl carbamate.

[실시예 61]Example 61

프로필렌 카보네이트 408g(4몰)과 메탄올용매 300g을 함유하고 있는 적당한 반응기에 빙욕 냉각으로 온도를 15-30℃오 유지시키면서 트리에틸렌테트라민 292g(2몰)을 서서히 첨가했다. 첨가를 끝낸후 혼합물을 80℃로 약 3시간 가열하고 IR 스펙트럼 해본 결과 프로필렌 카보네이트의 밴드는 오직 흔적량 정도 나타났다. 이어 증류에 의해 메탄올 용매를 제거한 후 마지막 남은 흔적량은 5mm 압력하 증기욕상에서 가열하여 제거했다. 실온에서 정치시 트리에틸렌 테트라민 비스하이드록시 프로필 카바메이트로 구성된 생성물이 저융점 페이스트로 고체화 되었다. 생성물은 98% 비휘발성인 것으로 나타났다.292 g (2 mol) of triethylenetetramine were slowly added to a suitable reactor containing 408 g (4 mol) of propylene carbonate and 300 g of methanol solvent while maintaining the temperature at 15-30 DEG C by ice bath cooling. After the addition, the mixture was heated to 80 ° C. for about 3 hours and IR spectra showed only a trace of the band of propylene carbonate. Subsequently, after removing the methanol solvent by distillation, the last trace amount was removed by heating in a steam bath under 5 mm pressure. Upon standing at room temperature the product consisting of triethylene tetramine bishydroxy propyl carbamate solidified to a low melting point paste. The product was found to be 98% nonvolatile.

[실시예 62]Example 62

촉매 29부(수지고체에 대한 고체 촉매를 기준으로 했을때 5중량% 고체촉매에 해당됨)를 첨가하는 것을 제외하곤 실시예 13의 과정을 반복했다. 결과 생성된 필름을 104.4℃에서 20분간 경화시킨 결과 실시예 14의 경화된 필름과 유사한 성질을 나타냈다. 앞서 것으로 보아 93.3℃와 같은 저온에서 좀더 장시간 경화해주면 본 발명의 적절히 촉매화된 중합체에 의해 만족스런 필름특성이 얻어지는 것으로 나타났다.The procedure of Example 13 was repeated except adding 29 parts of catalyst (corresponding to 5% by weight solid catalyst based on solid catalyst to resin). The resulting film was cured at 104.4 ° C. for 20 minutes, showing similar properties to the cured film of Example 14. In view of the foregoing, curing for longer periods of time at lower temperatures, such as 93.3 ° C., has shown that satisfactory film properties are obtained by the suitably catalyzed polymer of the present invention.

[실시예 63]Example 63

A. 오직 10중량%의 보조용매를 사용하여 물에 의해 10% 고체함량까지 희석될 수 있는 자체 가교결합 노바락하이드록시에틸 카바메이트 함유수지를 실시예 14에서 에폰 828을 79.7부의 EPN 1139로 치환해 주고 52.4부의 부틸 셀로솔브를 사용하여 제조했다. 실시예 4의 제법에 따른 후 결과 생성된 생성물의 고체함량은 80%였다.A. Replaced EPON 828 with 79.7 parts of EPN 1139 in Example 14, a self-crosslinking Novarachydroxyethyl carbamate-containing resin that could be diluted to 10% solids by water using only 10% by weight cosolvent It was prepared using 52.4 parts of butyl cellosolve. The solids content of the resulting product after the preparation of Example 4 was 80%.

B. 상기 A에서 얻은 노바락하이드록시에틸 카바메이트 함유수지 100부를 탈이온수 100부 및 1M 테트라부틸암모늄 하이드록사이드 촉매 15.4부에 용해시켜 분무가능한 조성물을 제조했다. 결과 얻은 맑은 용액은 오직 9%의 유기 보조용매만을 함유했으며, 고체함량이 39%였다. 조성물을 분무에 의해 알루미늄 판넬상에 적용시킨후 121℃에서 20분간 경화시켰다. 결과 생성된 매끄럽고 광택이 나는 코팅은 4H 연필경도를 가지며, 0.3-0.4일 두께이며, 40in-1b 역전 충격 시험을 통과하였으며 MEK 및 물 이중마찰에 300회 이상 저항성이었다.B. 100 parts of the nobarak hydroxyethyl carbamate-containing resin obtained in the above A was dissolved in 100 parts of deionized water and 15.4 parts of 1M tetrabutylammonium hydroxide catalyst to prepare a sprayable composition. The resulting clear solution contained only 9% organic cosolvent and was 39% solids. The composition was applied onto an aluminum panel by spraying and then cured at 121 ° C. for 20 minutes. The resulting smooth, glossy coating had a 4H pencil hardness, was 0.3-0.4 days thick, passed a 40 in-1b reversal impact test and was more than 300 resistant to MEK and water double friction.

[실시예 64]Example 64

A. 25% 보조용매를 사용하여 물에 으ㅢ해 고체함량이 적어도 35%까지 감소될 수 있는 좀더 중합성인 자체 가교결합 BP-A 하이드록시프로필 카바메이트 함유수지를 하기 성분들로부터 제조했다 :A. A more polymerizable, self-crosslinking BP-A hydroxypropyl carbamate-containing resin, which can be reduced to at least 35% solids by water using a 25% cosolvent, was prepared from the following components:

Figure kpo00114
Figure kpo00114

에폰 828, 실시예 4 및 61의 카바메이트 함유아민 및 부틸셀로솔브를 혼합해준 후 실시예 61에서와 같은 식으로 반응시켰다. 최종적으로 얻은 아주 점성질의 생성물의 고체함량은 80%였다.Carbamate-containing amines and butyl cellosolves of EPON 828, Examples 4 and 61 were mixed and reacted in the same manner as in Example 61. The solids content of the very viscous product finally obtained was 80%.

B. 상기 A의 중합성 BP-A 하이드록시프로필 카바메이트 생성물 100부를 유백색 현탁액이 얻어질 때까지 60℃탈이온수 100부와 함께 혼합하여 분무성 조성물을 제조했다. 교반된 현탁액을 실온으로 냉각하고 부틸 셀로솔브 30부 및 테트라부틸 암모늄 하이드록사이드 촉매 9.3부를 첨가했다. 결과 생성된 맑은 용액의 고체 함량은 34%이며, 25%의 유기보조용매를 함유했다. 이 조성물을 알루미늄 판넬상에 분무적용한 후 121℃에서 20분간 경화시켰다. 경화된 코팅의 두께는 0.4-0.5밀이며, 매끄럽고 광택이 나며, 4H 연필경도를 가지며, 40in-1b역전 충격시험을 통과했으며, MEK 및 물 이중마찰에 대한 저항성이 300이상이었다.B. A sprayable composition was prepared by mixing 100 parts of the polymerizable BP-A hydroxypropyl carbamate product of A together with 100 parts of 60 ° C. deionized water until a milky white suspension was obtained. The stirred suspension was cooled to room temperature and 30 parts of butyl cellosolve and 9.3 parts of tetrabutyl ammonium hydroxide catalyst were added. The resulting clear solution had a solids content of 34% and contained 25% organic cosolvent. The composition was spray applied onto an aluminum panel and then cured at 121 ° C. for 20 minutes. The cured coating had a thickness of 0.4-0.5 mil, smooth and glossy, had a 4H pencil hardness, passed the 40 in-1b reversal impact test, and resisted MEK and water double friction over 300.

[실시예 65]Example 65

촉매로서 테트라부틸 암모늄 하이드록사이드 대신 1당량의 벤질 트리메틸 암모늄 하이드록사이드를 사용하는 것을 제외하곤 모든 상세한 것은 실시예 13의 과정을 반복했다. 경화된 필름은 시험된 필름의 특성과 모든 면에서 유사했다.All details were repeated except for using 1 equivalent of benzyl trimethyl ammonium hydroxide as the catalyst instead of tetrabutyl ammonium hydroxide. The cured film was similar in all respects to the properties of the film tested.

[실시예 66]Example 66

촉매로서 테트라부틸 암모늄 하이드록사이드 대신 1당량의 테트라메틸 암모늄 아세테이트를 사용하는 것을 제외하곤 모든 상세한 것은 실시예 13의 과정을 반복했다. 약간의 침전이 형성되었으며 용액은 에틸렌글리콜 모노부틸에테르를 사용하여 고체함량 30%로 조정해 주었다. 분무하고 121℃에서 판넬을 경화한 후 코팅은 실시예 4에서 얻어진 것과 유사한 필름특성을 가졌다.All details were repeated except for using 1 equivalent of tetramethyl ammonium acetate as the catalyst instead of tetrabutyl ammonium hydroxide. Some precipitate was formed and the solution was adjusted to 30% solids using ethylene glycol monobutyl ether. After spraying and curing the panel at 121 ° C., the coating had film properties similar to those obtained in Example 4.

[실시예 67]Example 67

촉매로서 테트라부틸 암모늄 하이드록사이드 대신 1당량의 디부틸주석 디라우레이트(통상 이용된 우레탄 촉매)를 사용하는 것외엔 모든 상세한 것은 실시예 13의 과정을 반복했다. 디부틸 주석디라우레이트 촉매는 물기제 시스템과 완전히 화합되지는 않으나 단기간내에 비교적 안정한 현탁액을 형성한다. 121℃에서 20분간 두어도 경화되지 않으며, 사실 166-177℃에서 20분간 두는 것이 필요하다. 또한 177℃에서 경화된 필름은 외관이 불량하며 아주 취약했다.Except for using 1 equivalent of dibutyltin dilaurate (commonly used urethane catalyst) instead of tetrabutyl ammonium hydroxide as a catalyst, all details were repeated the process of Example 13. The dibutyl tindilaurate catalyst is not completely compatible with the water based system but forms a relatively stable suspension in a short time. It does not cure for 20 minutes at 121 ° C, in fact it is necessary to leave 20 minutes at 166-177 ° C. In addition, the film cured at 177 DEG C was poor in appearance and very fragile.

본 발명의 중합체는 수용성/수희석성기이기 때문에 환경 및 안전성면에서 아주 큰 이점을 가지며 실시예 13에서와 같이 유기용매와도 함께 사용될 수 있다.Since the polymer of the present invention is a water-soluble / water-dilutable group, it has a great advantage in terms of environment and safety and can be used with an organic solvent as in Example 13.

[실시예 68]Example 68

부틸 셀로솔브를 모든 물 용매 대신 사용하고, 수성 테트라부틸 암모늄 하이드록사이드를 1당량의 메탄올성 벤질트리메틸암모늄 하이드록사이드로 치환해 주는 것외엔 실시예 63의 모든 상세한 과정을 반복했다.All detailed procedures of Example 63 were repeated except that butyl cellosolve was used instead of all water solvents and the aqueous tetrabutyl ammonium hydroxide was substituted with 1 equivalent of methanolic benzyltrimethylammonium hydroxide.

121℃에서 20분간 베이킹한 후 비수성조성물로 얻은 필름은 수성 시스템으로부터 얻은 것과 성질이 유사했다.After baking at 121 ° C. for 20 minutes, the films obtained as non-aqueous compositions were similar in properties to those obtained from aqueous systems.

[실시예 69]Example 69

A. 이소시안우레이트 하이드록시프로필카바메이트 함유 수지를 하기 성분들로부터 제조했다 :A. An isocyanurate hydroxypropylcarbamate containing resin was prepared from the following components:

Figure kpo00115
Figure kpo00115

* 시바가이기 제품, 이소시안우르산과 에피클로로히드린과의 반응 생성물* Shivagaigi product, reaction product of isocyanuric acid with epichlorohydrin

B. 아랄다이트 PT 810과 실시예 4의 카바메이트-함유 아민을 코월스 고속 교반기를 갖춘 적당한 반응기에 질소하에 첨가했다. 80℃로 가열하니 반응체 현탁액이 서서히 발열하기 시작하여 온도가 113℃가 되었다. 발열반응이 중단된 후 거의 균질의 용액을 115℃에서 4시간 더 가열했다. 최종생성물의 고체함량은 79%였다.B. Araldite PT 810 and the carbamate-containing amine of Example 4 were added under nitrogen to a suitable reactor equipped with a Coworth high speed stirrer. Upon heating to 80 ° C., the reactant suspension slowly began to exotherm, resulting in a temperature of 113 ° C. After the exothermic reaction was stopped, the almost homogeneous solution was further heated at 115 ° C. for 4 hours. The solids content of the final product was 79%.

C. 상기 B의 이소시안우레이트 하이드록시프로필 카바메이트 함유 수지 50.0부를 탈이온수 207.3부에 용해시킨 후 에틸렌글리콜 모노부틸에테르 6.0부 및 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르 유동촉진 용매 8.5부를 계속 첨가하여 분무가능한 수성조성물을 제조했다. 유기용매를 오직 9.2%만 함유하는 용액을 여과한 후 40%수성테트라부틸 암모늄 하이드록사이드 촉매 4.9부를 첨가했다. 결과 생성된 맑은 용액의 고체함량은 14.8%였다. 이 조성물을 분무로 알루미늄 판넬상에 적용했다. 코팅을 121℃에서 60분간 경화시켜 두께 0.15-0.20밀의 필름을 얻었다. 코팅은 매끄럽고 광택이 나며 4H 연필강도를 가지며 40in-lb 충격시험을 통과했으며 300회 이상의 MEK마찰 및 200회 이상의 물 마찰에 저항성이었다.C. 50.0 parts of the isocyanurate hydroxypropyl carbamate-containing resin of B is dissolved in 207.3 parts of deionized water, followed by spraying by continuously adding 6.0 parts of ethylene glycol monobutyl ether and 8.5 parts of diethylene glycol monobutyl ether flow promoting solvent. An aqueous composition was prepared. A solution containing only 9.2% of organic solvent was filtered and 4.9 parts of 40% aqueous tetrabutyl ammonium hydroxide catalyst were added. The solid content of the resulting clear solution was 14.8%. This composition was applied onto an aluminum panel by spraying. The coating was cured at 121 ° C. for 60 minutes to give a film of 0.15-0.20 mils thick. The coating was smooth, glossy, had a 4H pencil strength, passed 40 in-lb impact tests, and was resistant to more than 300 MEK friction and more than 200 water frictions.

[실시예 70]Example 70

프로필렌카보네이트 168g(1.65몰)에 15℃에서 디에틸렌트리아민 51g(0.5몰)의 메탄올 150ml중 용액을 첨가했다. 첨가를 끝낸 후 혼합물을 25℃로 24시간 반응시켰다. 전위차 적정결과 유리 2급 아민이 존재하는 것으로 나타났다. 반응혼합물을 70℃로 3시간 가열했다. 그후 적정에 의해 나타난 바와 같이 유리아민의 변화는 거의 없었다. 혼합물로부터 메탄올을 제거하여 비스(2-하이드록시-1-메틸에틸)(이미노디에틸렌)비스카바메이트를 함유하는 고체함량 액 72%의 시럽액을 얻었다. 이 생성물을 FAB매쓰스팩트럼으로 분석한 결과 조성물이 주로 상기 화합물로 구성되어 있는 것으로 나타났다.To 168 g (1.65 mol) of propylene carbonate was added a solution in 150 ml of methanol of 51 g (0.5 mol) of diethylenetriamine at 15 ° C. After the addition was completed, the mixture was reacted at 25 ° C. for 24 hours. Potentiometric titration showed the presence of free secondary amines. The reaction mixture was heated to 70 ° C. for 3 hours. There was little change in the free amine as shown by titration. Methanol was removed from the mixture to obtain a syrup solution of 72% of a solid content liquid containing bis (2-hydroxy-1-methylethyl) (iminodiethylene) biscarbamate. Analysis of this product by FAB mass spectrum revealed that the composition consisted mainly of the compound.

[실시예 71]Example 71

교반기와 온도계를 적당히 갖춘 플라스크에 4-아미노-2, 2, 6, 6-테트라메틸피페리딘(ATP) 62.4g(0.4몰)과 메탄올 150g을 첨가했다. 이 용액에 에틸렌 카보네이트 52.8g(0.6몰)을 첨가한 후 혼합물을 70℃로 2시간 가열했다. 분리된 백색고체를 25℃에서 여과시킨 후 메탄올로 세척하여 융점 190-192℃의 생성물 63.5g(이론치의 65%)을 얻었다. IR, N.M.R 및 전위차 적정결과 구조가 2-하이드록시에틸(2, 2, 6, 6-테트라메틸-4-피페리디닐)카바메이트인 것으로 확인되었다.To an appropriately equipped flask with a stirrer and a thermometer, 62.4 g (0.4 mol) of 4-amino-2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidine (ATP) and 150 g of methanol were added. 52.8 g (0.6 mol) of ethylene carbonate was added to this solution, and the mixture was heated to 70 degreeC for 2 hours. The separated white solid was filtered at 25 ° C. and washed with methanol to give 63.5 g (65% of theory) of the product having a melting point of 190-192 ° C. IR, N.M.R and potentiometric titration confirmed the structure was 2-hydroxyethyl (2, 2, 6, 6-tetramethyl-4-piperidinyl) carbamate.

[실시예 72]Example 72

교반기와 온도계를 적당히 갖춘 삼경 플라스크에 ATP 62.4g(0.4몰)(실시예 71참조) 및 메탄올 25g을 첨가하고 이어 프로필렌 카보네이트 61.2g(0.6몰)을 첨가했다. 반응혼합물을 가열하고 5시간 환류되게 했다.To an appropriately equipped three-necked flask with a stirrer and a thermometer, 62.4 g (0.4 mol) of ATP (see Example 71) and 25 g of methanol were added followed by 61.2 g (0.6 mol) of propylene carbonate. The reaction mixture was heated to reflux for 5 hours.

25℃에서 하룻밤 정지시킨 후 백색 결정성 고체가 분리되었다. 결정성 고체를 여과하고 소량의 메탄올로 세척하여 융점 135℃인 생성물 82g(이론치의 79.4%)을 얻었다. N.M.R분석결과 생성물이 1급 및 2급 하이드록시기를 2:1몰비로 함유하는 이성체 하이드록시프로필 카바메이트의 혼합물인 것으로 나타났다.After stopping at 25 ° C. overnight, the white crystalline solid was separated. The crystalline solid was filtered and washed with a small amount of methanol to give 82 g (79.4% of theory) having a melting point of 135 ° C. N.M.R analysis showed that the product was a mixture of isomeric hydroxypropyl carbamate containing primary and secondary hydroxy groups in a 2: 1 molar ratio.

[실시예 73]Example 73

실시예 4의 카바메이트 대신 실시예 77의 ATP의 하이드록시프로필 카바메이트 30.2g을 상기 실시예 16 A의 아크릴수지 93.75g(고체기준)과 반응시키는 것을 제외하곤 실시예 16의 과정을 반복했다. 53g의 2-에톡시에탄올 존재하에 145℃에서 18시간 반응을 수행했다. 결과 생성된 아크릴중합체는 하기 특성을 가졌다.The procedure of Example 16 was repeated except that 30.2 g of hydroxypropyl carbamate of ATP of Example 77 was reacted with 93.75 g of the acrylic resin of Example 16 A (solid basis) instead of the carbamate of Example 4. The reaction was carried out at 145 ° C. for 18 hours in the presence of 53 g of 2-ethoxyethanol. The resulting acrylic polymer had the following properties.

고체 : 70%, 염기성질소함량 : 0.69meq/g, 에폭시함량 : 0.1meq/g.Solid: 70%, basic nitrogen content: 0.69 meq / g, epoxy content: 0.1 meq / g.

[실시예 74(비교예)]Example 74 (Comparative Example)

교반기, 온도계 및 냉각기를 적당히 갖춘 삼경 플라스크중에 있는 2-에폭시에탄올 33g을 135℃로 가열했다. 여기에 서서히 2시간에 걸쳐 n-부틸아크릴레이트 60g, 스티렌 20g, 산함량이 낮은 2-하이드록시에틸메탄크릴레이트 20g, 디쿠밀페옥사이드 1g 및 n-도데실메르캅탄 1g의 혼합물을 첨가했다. 개시제와 연쇄 전달제를 함유한 단량체 혼합물을 모두 첨가해 준 후 반응온도를 140℃에서 2시간 두었다. 중합반응중 반응기내에 질소 블랭킷을 유지시켰다. 결과 생성된 수지는 하기 특성을 가졌다 : 고체:75%, 산가:0.4, 하이드록시가:85(고체기준)33 g of 2-epoxyethanol in an appropriately equipped three-necked flask with a stirrer, thermometer and cooler were heated to 135 ° C. A mixture of 60 g of n-butyl acrylate, 20 g of styrene, 20 g of 2-hydroxyethyl methane acrylate, 1 g of dicumylphenoxide, and 1 g of n-dodecyl mercaptan was slowly added thereto over 2 hours. After the addition of the monomer mixture containing the initiator and the chain transfer agent, the reaction temperature was set at 140 ° C. for 2 hours. A nitrogen blanket was maintained in the reactor during the polymerization. The resulting resin had the following properties: solid: 75%, acid value: 0.4, hydroxy value: 85 (solid basis).

[실시예 75]Example 75

1% 테트라부틸디아세톡시스텐옥산으로 촉매화한 실시예 73의 중합체로부터 얻은 주죠용 필름을 150℃에서 20분간 경화시켰다. 경화된 필름은 우수한 MEK마찰저항성을 가지고 있으나 필름이 연질이었다. 실시예 73의 중합체는 또한 열경화성 및 열가소성 물질에서 장애화된 아민의 광안정화제로도 유용하다.The main film obtained from the polymer of Example 73 catalyzed with 1% tetrabutyldiacetoxystenoxane was cured at 150 ° C. for 20 minutes. The cured film had good MEK friction resistance but the film was soft. The polymer of Example 73 is also useful as a light stabilizer for amines impaired in thermosets and thermoplastics.

[실시예 76]Example 76

실시예 73의 중합체 74.4g, 벤질트리메틸암모늄 하이드록사이드 1.5g(메탄올중 40%) 및 ORR 650루틸이 산화티탄 안료 30g을 샌드밀중에서 분산시켰다. 여과된 백색 에나멜을 와이어캐터를 사용하여 인산아연으로 미리 처리된 냉간 압연 강철 판넬상에 주사하였다. 피복된 판넬은 고온에서 경화되어 견고하고 가용성이며 유기용매에 저항성인 백색의 광택이 나는 코팅을 생성하였다. 경화스케줄 및 필름 특성을 하기와 같다.74.4 g of the polymer of Example 73, 1.5 g of benzyltrimethylammonium hydroxide (40% in methanol) and 30 g of ORR 650 rutile titanium oxide pigment were dispersed in a sand mill. The filtered white enamel was injected onto a cold rolled steel panel pretreated with zinc phosphate using a wirecatter. The coated panels were cured at high temperatures resulting in a white, glossy coating that was robust, soluble, and resistant to organic solvents. Curing schedule and film characteristics are as follows.

Figure kpo00116
Figure kpo00116

[실시예 77(비교실시예)]Example 77 (Comparative Example)

A. 실시예 16 및 74의 중합체 각각과 미국특허 3,984,299에 따라 제조된 2-에틸헥산을 보호 톨루엔 디이소시아네이트(TDI-EHA) 및 촉매로서 벤질 트리메틸암모늄 하이드록사이드(BTMA)를 사용하여 3개의 조성물을 제조했다.A. Three compositions each of the polymers of Examples 16 and 74 and 2-ethylhexane prepared according to US Pat. No. 3,984,299 using protective toluene diisocyanate (TDI-EHA) and benzyl trimethylammonium hydroxide (BTMA) as catalyst Prepared.

Figure kpo00117
Figure kpo00117

필름을 인산아연으로 미리처리한 냉간압연 강철상에 주조한 후 125℃에서 20분간 경화시켰다. 조성물 I로부터 얻은 필름은 우수한 MEK마찰저항성을 가지며 이것은 필름이 가교결합되었음을 나타내준다. 조성물 II 및 III은 MEK마찰저항성을 갖고 있지 않으며 이는 필름이 가교결합되지 않았음을 나타내는 것이다. 이것은 하이드록시에틸카바메이트가 하이드록시에틸에스테르와 화학적으로 다르게 행동함을 나타내준다.The film was cast on cold rolled steel pretreated with zinc phosphate and then cured at 125 ° C. for 20 minutes. The film obtained from composition I has good MEK friction resistance, indicating that the film is crosslinked. Compositions II and III do not have MEK friction resistance, indicating that the film is not crosslinked. This indicates that hydroxyethyl carbamate behaves chemically differently from hydroxyethyl ester.

B. 하기와 같은 세조성물은 실시예 74의 중합체를 BTMA와 함께 촉매로서 디부틸 주석디 라우레이트(DBTL) 및 테트라부틸디아세톡시 스탠옥산(TDS)을 사용하여 제조했다. 필름을 인산아연 전처리 냉간압연 강철상에 주조해 준 후 150℃에서 20분간 베이킹했다. 베이킹한 후 어떤 필름도 우수한 MEK마찰저항성을 나타낸 것이 없었으며 이는 가교결합이 불량함을 나타내 준다. 유사한 조건하에서 실시예 16의 중합체는 잘 가교결합된 필름을 제공해 주었다.B. The following compositions were prepared using the polymer of Example 74 using dibutyl tindilaurate (DBTL) and tetrabutyldiacetoxy stanoxane (TDS) as catalysts with BTMA. The film was cast on zinc phosphate pretreated cold rolled steel and baked at 150 ° C. for 20 minutes. None of the films showed good MEK friction resistance after baking, indicating poor crosslinking. Under similar conditions the polymer of Example 16 provided a well crosslinked film.

Figure kpo00118
Figure kpo00118

[실시예 78]Example 78

A. 적당히 장치된 반응기에 질소블랭킷하에 131g의 무수톨루엔을 첨가해 주었다. 여기에 59g의 n-부틸아크릴레이트, 45g의 메틸메타크릴레이트 및 30.1g의 1-(1-이소시아네이토-1-메틸에틸)-3-(1-메틸에테닐)벤젠을 105℃에서 첨가해 준 후 이어 2.1g의 t-부틸퍼벤조에이트 개시제를 첨가해 주었다. 반응온도를 105℃에서 3시간 유지시켰다. 개시제 2g을 더 첨가하니 반응온도가 116℃로 상승되었으며 이 온도를 5시간 더 유지시켰다. 결과 생성된 중합체의 고체 함량은 50%이며 NCO함량은 2.5중량%였다.A. 131 g of anhydrous toluene was added to a properly equipped reactor under a blanket of nitrogen. 59 g of n-butylacrylate, 45 g of methyl methacrylate and 30.1 g of 1- (1-isocyanato-1-methylethyl) -3- (1-methylethenyl) benzene were added at 105 ° C. After the addition, 2.1 g of t-butylperbenzoate initiator was added. The reaction temperature was maintained at 105 ° C. for 3 hours. Adding 2 g of initiator further increased the reaction temperature to 116 ° C. and maintained this temperature for another 5 hours. The resulting polymer had a solids content of 50% and an NCO content of 2.5% by weight.

B. 적당한 반응기에 질소블랭킷하에 상기 A의 이소시아네이트기 함유 중합체 44.5g을 첨가하고 뒤이어 비스(2-하이드록시-1-메틸에틸)(아미노디에틸렌)비스카바메이트의 이소부탄올 중 80% 용액 10g과 이소부탄올 10g을 주위온도에서 첨가했다. 초기에 약간 발열반응이 일어났으며 반응혼합물을 30℃에서 2시간 두었다. 그런 다음 반응혼합물을 I.R.해본 결과 이소시아네이트 밴드는 나타나지 않았으며 치환우레아 밴드가 존재하는 것으로 나타났다. 결과 생성된 생성물을 적정한 결과 유리아민은 나타나지 않았다.B. Add 44.5 g of the isocyanate group-containing polymer of A to a suitable reactor under a blanket of nitrogen followed by 10 g of an 80% solution of isobutanol of bis (2-hydroxy-1-methylethyl) (aminodiethylene) biscarbamate 10 g of isobutanol were added at ambient temperature. An initial exothermic reaction occurred and the reaction mixture was left at 30 ° C. for 2 hours. I. R. of the reaction mixture then showed no isocyanate bands and the presence of substituted urea bands. Titration of the resulting product showed no free amine.

[코팅 조성물][Coating Composition]

하기와 같이 디부틸주석 디라우레이트(DBTL), 테트라부틸디아세톡시스탠옥산(TDS) 및 벤질트리-메틸암모늄 하이드록사이드(BTMA)를 촉매로 사용하여 실시예 78의 중합체를 맑은 코팅조성물로서 제제화했다.The polymer of Example 78 was used as a clear coating composition using dibutyltin dilaurate (DBTL), tetrabutyldiacetoxystanoxane (TDS) and benzyltri-methylammonium hydroxide (BTMA) as catalysts as follows. Formulated.

Figure kpo00119
Figure kpo00119

상기조성물의 경화스케줄 및 필름특성은 하기와 같다.The curing schedule and film properties of the composition are as follows.

Figure kpo00120
Figure kpo00120

[실시예 79]Example 79

A. 3급 아민, 케티민을 함유하며 하이드록시알킬카바메이트 가교결합기를 갖고 있는 자체 가교결합 음극 전기코팅조성물을 하기 성분들로부터 제조했다.A. A self-crosslinking negative electrode electrocoating composition containing tertiary amine, ketimine and having a hydroxyalkyl carbamate crosslinking group was prepared from the following components.

Figure kpo00121
Figure kpo00121

* 쉘 케미칼 제품, 에피클로로히드린과 BP-A의 반응 생성물Shell chemical product, reaction product of epichlorohydrin and BP-A

** 메틸 이소부틸 케톤** Methyl Isobutyl Ketone

*** 에틸렌글리콜의 모노부틸에테르*** Monobutyl ether of ethylene glycol

B. 증류물 회수라인내 경사트랩을 갖고 있는 적당한 반응기에 질소하에 MIBK를 장입시킨 후 에폰 1004F로부터 환류하에 물을 제거했다. 85℃에서 실시예 37의 카바메이트 함유 아민을 부틸셀로솔브 1/3에 녹인 것을 첨가해 준 후 혼합물을 1시간 교반해 주었다. 동일온도에서 실시예 5의 카바메이트 함유 아민을 첨가하고 혼합물을 8시간 더 교반했다. 이어 스티렌옥사이드를 나머지 부틸 셀로솔브에 용해시킨 후 이것을 90℃에서 첨가하고 4시간 더 교반했다. 결과 생성된 생성물은 69중량%의 수지고체와 100% 수지고체를 기준으로 했을 때 g당 0.1meq의 아민으로 구성된다.B. MIBK was charged under nitrogen into a suitable reactor with an inclined trap in the distillate recovery line and water was removed under reflux from EPON 1004F. After dissolving the carbamate-containing amine of Example 37 in butyl cellosolve 1/3 at 85 ° C., the mixture was stirred for 1 hour. At the same temperature, the carbamate-containing amine of Example 5 was added and the mixture was further stirred for 8 hours. The styrene oxide was then dissolved in the remaining butyl cellosolve and then added at 90 ° C. and stirred for another 4 hours. The resulting product consists of 0.1 meq of amine per gram based on 69% by weight resin and 100% resin.

[실시예 80]Example 80

실시예 79의 자체가교결합수지와 실시예 40의 자체가교결합수지의 1:1혼합물을 하기성분들로부터 제조하여 두 성분의 이점을 모두 갖는 전기코팅 조성물을 생성시켰다.A 1: 1 mixture of the self crosslinking resin of Example 79 and the self crosslinking resin of Example 40 was prepared from the following components to produce an electrocoating composition having the advantages of both components.

Figure kpo00122
Figure kpo00122

* 에틸렌글리콜의 모노헥실에테르* Monohexyl ether of ethylene glycol

B. 물을 제외한 상기 성분들 모두들 혼합하여 전착용을 제조했다. 이어 코웰스 교반기로 맹렬히 혼합해 주면서 물을 서서히 첨가했다. 전착욕의 pH는 4.3이며, 전도도는 1100마이크로오움cm-1이며 파열전압은 340볼트였다.B. All of the above components except water were mixed to prepare electrodeposition. Then water was added slowly while vigorously mixing with a Cowells stirrer. The pH of the electrodeposition bath was 4.3, the conductivity was 1100 microoum cm -1 and the burst voltage was 340 volts.

C. 상기 B의 욕조성물을 100V에서 에서 20초간 음극 역할을 하는 알루미늄, 미처리강철, 인산아연 처리 강철 판넬상에 전착시킨 후 175℃에서 20분간 베이킹하여 필름두께가 알루미늄, 미처리강철 및 인산아연처리 강철상에서 각기 0.4, 0.55 및 0.5밀인 얇은 코팅을 침착시켰다. 모든 코팅은 광택이 나고 매끄럽고, 가요성이 있으며 400회 이상의 메틸에틸케톤 이중 마찰에 저항성이었다. 알루미늄 판넬상의 코팅은 연필강도가 4H이며 40in-lb충격시험을 통과한 반면, 강철기질상의 코팅은 5H 연필강도를 가지며 140in-lb의 충격시험을 통과했다. 염수 분무캐비넷에 100시간 노출시킨 후 미처리 강철상의 코팅은 스크라이브선으로부터 7mm인발되어 있었으며 녹은 발견되지 않았다. 1000시간의 염수분무에 노출시킨 후 인산아연 처리 강철 판넬은 스크라이브선으로부터 3mm 인발되어 있었으며 오직 흔적량의 녹이 나타났다(ASTM 0610-68에서 등급8)C. The bath material of B is electrodeposited on aluminum, untreated steel, zinc phosphate treated steel panel which serves as a cathode for 20 seconds at 100V, and then baked at 175 ° C. for 20 minutes to make the film thickness aluminum, untreated steel, and zinc phosphate treated. Thin coatings of 0.4, 0.55 and 0.5 mil, respectively, were deposited on steel. All coatings were shiny, smooth, flexible and resistant to over 400 methylethylketone double frictions. The coating on the aluminum panel had a pencil strength of 4H and passed the 40 in-lb impact test, while the coating on the steel substrate had a 5H pencil strength and passed the 140 in-lb impact test. After 100 hours of exposure to a salt spray cabinet, the coating on the untreated steel was drawn 7 mm from the scribe line and no rust was found. After 1000 hours of saline spraying, the zinc phosphate-treated steel panel was drawn 3 mm from the scribe line and only traces of rust appeared (grade 8 in ASTM 0610-68).

[실시예 81]Example 81

실시예 80의 전착욕을 2024 T3포스아노다이즈드 미처리 알루미늄 부재로 구성된 기질상에 100V에서 20초간 적용했다. 결과 침착된 코팅을 170℃에서 20분간 가열하여 경화시켰다. 결과 얻은 경화된 필름은 하기 특성을 갖는다 :The electrodeposition bath of Example 80 was applied for 20 seconds at 100 V on a substrate composed of 2024 T 3 phosphanodized untreated aluminum members. The resulting coating was cured by heating at 170 ° C. for 20 minutes. The resulting cured film has the following properties:

Figure kpo00123
Figure kpo00123

Figure kpo00124
Figure kpo00124

상기 필름 특성은 우주항공용에 프라이머로서 충분한 코팅제 성능을 나타내준다. 하기 표 I은 실시예 81의 코팅이 몇몇 결합제용에 유용함을 나타내준다. 결합은 오직 고온결합용에서 나타났으며 금속간의 피일테스트에서의 결함은 적은 정도로만 나타났다.The film properties show sufficient coating performance as a primer for aerospace applications. Table I below shows that the coating of Example 81 is useful for some binders. Bonding was only shown for high temperature bonding, and defects in the intermetallic test were only minimal.

실시예 81의 프라이머코팅은 아메리칸 사이아나미드 컴패니에 의해 상품명 FM으로 판매되는 개질된 에폭시접착제로 구성된 구조용 접착필름과 함께 사용된다. 이들 접착필름은 폴리에스테르 운반체상에 지지되어 있으며 후에 접착제로부터 운반체를 벗겨내면 접착제만 프라이머 코팅된 기질상에 침착되게 된다. 본 발명의 프라이머 코팅을 아메리칸 사이아나 미드 컴패니에 의해 상품명 BR-127하에 판매되는 기지의 부식저항성, 유기용매기제 스프레이 프라이머와 비교했다. 본 발명에 따른 프라이머코팅 대신 기지의 프라이머 코팅(대조 샘플)을 사용하여 실시예 81에서와 같은 접착구조를 제조한 후 이어 샘플들을 동일한 시험을 받게했다. 시험결과를 하기 표 I에 요약했다.The primer coating of Example 81 is used with a structural adhesive film composed of a modified epoxy adhesive sold under the tradename FM by the American Cyanamide Company. These adhesive films are supported on a polyester carrier and later peel off the carrier from the adhesive, leaving only the adhesive deposited on the primer coated substrate. The primer coating of the present invention was compared to a known corrosion resistant, organic solvent based spray primer sold under the brand name BR-127 by American Ciana Mid Company. Samples were subjected to the same test after preparing the same adhesive structure as in Example 81 using known primer coatings (control samples) instead of primer coatings according to the invention. The test results are summarized in Table I below.

[표 Ⅰ]TABLE I

Figure kpo00125
Figure kpo00125

Figure kpo00126
Figure kpo00126

(1) FM-73 접착필름은 121.1℃에서 경화되는 항공우주 접착제이다.(1) FM-73 adhesive film is an aerospace adhesive that is cured at 121.1 ° C.

(2) FM-300 접착필름은 176.7℃에서 경화되는 항공우주 접착제이다.(2) FM-300 adhesive film is an aerospace adhesive that is cured at 176.7 ° C.

(3) BR-127 프라이머는 121.1℃에서 경화되는 우주항공용 유기용매기제 스프테이프타이머이다.(3) The BR-127 primer is an organic solvent based taper for aerospace that cures at 121.1 ° C.

(4) 파손형태 : C=접착됨, A=금속에 접착됨 : TC=얇게 접착됨.(4) Breakage form: C = bonded, A = bonded to metal: TC = bonded thinly.

주 : psi치는 2개 이상의 시험의 평균치이다.Note: The psi value is the average of two or more tests.

[실시예 82]Example 82

618g(6몰)의 디에틸렌트리아민을 적당한 반응기에 첨가했다. 화학양론적보다 6몰 과량으로 구성된 프로필렌카보네이트 1836g(18몰)을 빙용냉각으로 반응체 온도를 15-20℃로 유지시키면서 질소블랭킷하에 반응기에 서서히 첨가했다. 첨가를 끝낸 후 혼합물을 실온으로 8시간 교반했다. 결과 생성된 생성물 용액은 디에틸렌 트리아민 비스하이드록시프로필카바데이트로 구성되며 프로필렌카보네이트중 고체함량은 75.2%(이론치 75%)이며, 2급 아민 함량은 2.51meq/g 이며(75.2% 고체에서 이론치는 2.45meq/g임), IR 결과 하이드록시프로필카바메이트기의 특정 밴드가 나타났다.618 g (6 moles) of diethylenetriamine were added to a suitable reactor. 1836 g (18 mol) of propylene carbonate, consisting of 6 molar excess of stoichiometric, was slowly added to the reactor under a blanket of nitrogen while maintaining the reaction temperature at 15-20 ° C. by ice cooling. After the addition was completed, the mixture was stirred at room temperature for 8 hours. The resulting product solution consists of diethylene triamine bishydroxypropylcarbadate with a solids content of propylene carbonate of 75.2% (theoretical 75%), a secondary amine content of 2.51 meq / g (theory at 75.2% solids). Value is 2.45 meq / g), and IR results show a specific band of the hydroxypropyl carbamate group.

[실시예 83]Example 83

노바락기제 하이드록시 알킬 카바메이트 전기코팅 수지Novalak hydroxy alkyl carbamate electrocoating resin

A. 우수한 고온 결합성을 나타내는 노바락-하이드록시 알킬 카바메이트수지를 기재로 한 자체가교결합 음극 전기코팅 조성물을 하기 성분들로부터 제조했다.A. A self-crosslinking negative electrode electrocoating composition based on Novarac-hydroxy alkyl carbamate resin exhibiting good high temperature binding was prepared from the following components.

Figure kpo00127
Figure kpo00127

* 다우케미칼 제품 에폭시노바락수지* Dow Chemical Epoxy Novalac Resin

** 에틸렌글리콜의 모노부틸에테르** Monobutyl ether of ethylene glycol

B. 증류물 회수라인내 경사 트랩을 갖고 있는 적당한 반응기에 질소하에 DEN 485와 MIBK를 장입시켰다. 혼합물을 존재하는 물을 제거하기 위해 교반해주면서 가열 환류했다. 100℃로 냉각시킨 후 N-메틸아닐린을 40부의 부틸 셀로솔브에 장입시키고 교반된 혼합물을 가열하고 140-145℃에서 2시간 두었다. 그런다음 혼합물을 90℃로 냉각하고, 실시예 82의 카바메이트 함유아민과 나머지 부틸 셀로솔브를 첨가해 주었다. 이 혼합물을 교반한 후 90℃에서 2.5시간 가열하고 스티렌옥사이드를 첨가하고 온도를 90-100℃에서 2시간 더 두었다. 최종 전기코팅 수지의 분석결과 아민 함량은 1.81meq/g이었다. 수지의 고체 함량은 75%였다.B. DEN 485 and MIBK were charged under nitrogen into a suitable reactor with gradient traps in the distillate recovery line. The mixture was heated to reflux with stirring to remove the water present. After cooling to 100 ° C., N-methylaniline was charged to 40 parts of butyl cellosolve and the stirred mixture was heated and placed at 140-145 ° C. for 2 hours. The mixture was then cooled to 90 ° C. and the carbamate containing amine of Example 82 and the remaining butyl cellosolve were added. The mixture was stirred, heated at 90 ° C. for 2.5 hours, styrene oxide was added, and the temperature was further set at 90-100 ° C. for 2 hours. Analysis of the final electrocoated resin showed an amine content of 1.81 meq / g. The solids content of the resin was 75%.

C. 상기 B의 노바락-하이드록시프로필카바메이트 전기코팅 수지 300부를 90.8% 포름산 6.83부 및 디부틸주석디라우레이트(우레탄촉매) 4.62부와 혼합하여 전기코팅욕을 제조했다. 코웰스교반기를 사용하여 급속히 교반해주면서 탈이온수 2046부를 서서히 첨가하여 약 10% 고체를 함유하는 욕을 제조했다. 전기코팅욕의 pH는 4.4이며, 전도도는 600 마이크로오움cm-1이며, 파열접압은 210볼트였다.C. 300 parts of the Novarac-hydroxypropyl carbamate electrocoating resin of B was mixed with 6.83 parts of 90.8% formic acid and 4.62 parts of dibutyltin dilaurate (urethane catalyst) to prepare an electrocoating bath. A bath containing about 10% solids was prepared by slowly adding 2046 parts of deionized water with rapid stirring using a Cowells stirrer. The pH of the electrocoating bath was 4.4, the conductivity was 600 microohms cm -1 and the burst contact pressure was 210 volts.

[실시예 84]Example 84

실시예 83의 전착욕을 2024 T3포스아노 다이즈드 미처리 알루미늄 부재로 구성된 기질에 75V의 전압에서 20초간 적용시켰다. 결과 침착된 코팅을 175℃에서 20분간 가열하여 경화시켰다. 결과 생성된 경화된 필름은 하기 특성을 갖는다.The electrodeposition bath of Example 83 was applied for 20 seconds at a voltage of 75 V to a substrate consisting of a 2024 T 3 phosphano-digested untreated aluminum member. The resulting coating was cured by heating at 175 ° C. for 20 minutes. The resulting cured film has the following properties.

필름두께, 밀 : 0.35-0.4Film thickness, wheat: 0.35-0.4

외관 : 광택이 나며 약간 오렌지 껍질의 결을 가짐Appearance: Glossy, slightly orange peel texture

연필경도 : 7HPencil Hardness: 7H

MEK 마찰 : 300+MEK Friction: 300+

역전총격, in-lbs : 0.02 인치두께 기질에서 40+Reverse shooting, in-lbs: 40+ at 0.02 inch thick substrate

스카이드롤 저항 시험 : 통과Skydroll Resistance Test: Pass

염수분무 저항시험 : 통과Salt Spray Resistance Test: Passed

하기표 II는 상기 표 I에 보고된 것과 그 결과가 유사한 실시예 84의 프라이머코팅에 대한 비교시험 결과를 나타낸 것이다.Table II below shows the comparative test results for the primer coating of Example 84, the results of which are similar to those reported in Table I above.

[표 Ⅱ]TABLE II

Figure kpo00128
Figure kpo00128

(1) 표 I에서와 같음(1) As in Table I

[실시예 85]Example 85

A. 고온 결합성면에서 개선된 구조적으로 혼합된 방향족 노바락 비스페놀-A 하이드록시프로필카바메이트 수지를 기제로 한 자체가교결합 음극 전기코팅 조성물을 하기 성분들로부터 제조했다.A. A self-crosslinked negative electrode electrocoating composition based on a structurally mixed aromatic nobarac bisphenol-A hydroxypropylcarbamate resin improved in terms of high temperature binding was prepared from the following components.

Figure kpo00129
Figure kpo00129

* 셀라니즈 코포라티옴 제품(Celanese Corporationm) : 구조적으로 혼합된 방향족 노바락 비스페놀-A 에폭시수지.Celanese Corporationm: Structurally mixed aromatic Novarac bisphenol-A epoxy resin.

B. 실시예 83의 DEN-485 대신 Epi-RezRSU-8을 사용하고 다른 시약의 양을 상기표에서와 같이 조정해 주는 것을 제외하곤 실시예 83B에서 사용한 것과 실질적으로 동일한 제조방법을 반복했다. 최종 전기코팅 수지의 분석치는 1.73meq/g아민이었다. 전기코팅 수지의 고체 함량은 75%였다.B. Substantially the same preparation as in Example 83B was repeated except that Epi-Rez R SU-8 was used instead of DEN-485 of Example 83 and the amount of other reagents was adjusted as in the table above. . The analytical value of the final electrocoating resin was 1.73 meq / g amine. The solids content of the electrocoated resin was 75%.

C. 상기 B의 전기코팅 수지 350.0부를 90.8% 포름산 7.62부 및 디부틸주석 디라우레이트 5.39부와 혼합하여 전기코팅욕을 제조했다. 코웰스 교반기로 급속히 혼합해 주면서 탈이온수 2385부를 서서히 첨가하여 고체함량 약 10%인 욕을 제조했다. 전기코팅욕의 pH는 4.1이며 전도도는 550 마이크로오움cm-1이며 파열 전압은 220볼트였다.C. 350.0 parts of the electrocoating resin of B was mixed with 7.62 parts of 90.8% formic acid and 5.39 parts of dibutyltin dilaurate to prepare an electrocoating bath. While rapidly mixing with a Cowell stirrer, 2385 parts of deionized water was slowly added to prepare a bath having a solid content of about 10%. The pH of the electrocoating bath was 4.1, the conductivity was 550 microohms cm -1 and the burst voltage was 220 volts.

[실시에 86][86]

실시예 83의 전착욕을 2024T3포스아노다이즈드 미처리 알루미늄 부재로 구성된 기질에 전압 75V에서 20초간 적용시켰다. 결과 생성된 침착된 코팅을 175℃에서 20분간 가열하여 경화시켰다. 결과 생성된 경화된 필름은 하기 특성을 갖는다.The electrodeposition bath of Example 83 was applied to a substrate composed of 2024T 3 phosphanodized untreated aluminum member for 20 seconds at a voltage of 75V. The resulting deposited coating was cured by heating at 175 ° C. for 20 minutes. The resulting cured film has the following properties.

필름두께, 밀 : 0.35-0.4Film thickness, wheat: 0.35-0.4

외관 : 광택이나며 약간 오렌지껍질의 결을 가짐Appearance: Glossy, slightly orange peel texture

연필경도 : 7HPencil Hardness: 7H

MEK 마찰 : 300+MEK Friction: 300+

역전충격 in-lbs : 40+, 0.02인치 두께의 기질상에서Reverse shock in-lbs: on substrates 40+, 0.02 inches thick

스카이드롤 저항성 : 통과Skydroll Resistance: Pass

염수 분무 저항성 : 통과Salt spray resistance: pass

하기표 III은 상기표에 보고된 것과 그 결과가 유사한 실시예 86의 프라이머 코팅에 대한 비교시험 결과를 나타낸 것이다.Table III below shows the comparative test results for the primer coating of Example 86, the results of which are similar to those reported in the table above.

[표 Ⅲ]TABLE III

Figure kpo00130
Figure kpo00130

(1) 표 I에서와 같음.(1) As in Table I.

상기 실시예 81-86은 본 발명에서 소수성 음극 전착성 코팅의 제조 및 이용을 나타낸 것이다. 하기 실시예들은 친수성 물 기제 코팅의 제조 및 이용을 유사하게 예시 설명해 준다.Examples 81-86 illustrate the preparation and use of hydrophobic cathodic electrodepositable coatings in the present invention. The following examples similarly illustrate the preparation and use of hydrophilic water based coatings.

[실시예 87]Example 87

하기 실시예 88 및 89에서 사용되는 하이드록시 알킬 카바메이트 함유 아민은 용매로서 메탄올을 이용하는 것을 (40중량%) 제외하곤 실시예 82와 동일한 방법으로 동일한 반응체 비율을 사용하여 제조했다.The hydroxy alkyl carbamate containing amines used in Examples 88 and 89 below were prepared using the same reactant ratios in the same manner as in Example 82 except for using methanol as the solvent (40% by weight).

반응이 완결된 후(실온에서 8시간)물진공 펌프를 사용하여 증기욕상에서 가열해주면서 메탄올을 제거해주었다. 결과 생성된 생성물 용액은 디에틸렌트리아민 비스하이드록시프로필 카바메이트로 구성되며 프로필렌 카보네이트 중 고체함량이 73%이며(이론치 75%), 2급 아민 함량이 2.16meq/g이며(이론치 73% 고체에서 2.37meq/g), IR 결과 하이드록시프로필카바메이트기의 특정밴드가 나타났다.After the reaction was completed (8 hours at room temperature), methanol was removed by heating in a steam bath using a water vacuum pump. The resulting product solution consists of diethylenetriamine bishydroxypropyl carbamate and has a solids content of propylene carbonate of 73% (75% of theory), a secondary amine content of 2.16 meq / g (at 73% of theory of solids). 2.37 meq / g), IR showed a specific band of the hydroxypropyl carbamate group.

[실시예 88]Example 88

A. 물에 의해 고체 함량이 최저 15%이며 보조용매를 오직 20중량% 함유하고 있는 맑은 용액으로 희석될 수 잇는 자체가교결합 비스페놀-A 하이드록시프로필 카바메이트를 하기 성분들로부터 제조했다.A. Self-crosslinked bisphenol-A hydroxypropyl carbamate was prepared from the following components which could be diluted by water into a clear solution containing a minimum of 15% solids and containing only 20% by weight cosolvent.

Figure kpo00131
Figure kpo00131

* 쉘 케미칼 제품, 에피클로로히드린과 BP-A의 반응 생성물.Shell chemical product, reaction product of epichlorohydrin and BP-A.

에폰 828과 실시예 87의 카바메이트 함유아민을 코웰스 고속 교반기를 갖춘 적당한 반응기내에 질소하에 첨가했다. 교반하니 온도가 100℃(발열반응열)로 되었으며 외부냉각해 주면서 이온도에서 1시간 유지시켰다. 그런 다음 혼합물을 교반하고 70℃에서 4시간 더 가열했다. 최종 생성물의 고체 함량은 80%였다.The carbamate containing amines of EPON 828 and Example 87 were added under nitrogen into a suitable reactor equipped with a Cowells high speed stirrer. After stirring, the temperature became 100 ° C. (heat of exothermic reaction) and the temperature was maintained for 1 hour at ionicity while cooling externally. Then the mixture was stirred and heated at 70 ° C. for 4 more hours. The solids content of the final product was 80%.

B. 상기A로부터 얻은 수지 191.4부를 탈이온수 191.4부 및 에틸렌글리콜 모노부틸에테르 보조용매 15.3부와 혼합하여 분무 가능한 수성 조성물을 제조했다. 결과 생성된 맑은 용액은 오직 13.5중량%의 유기 보조용매를 함유했으며 고체 함량은 38.5%였다.B. A sprayable aqueous composition was prepared by mixing 191.4 parts of the resin obtained from A above with 191.4 parts of deionized water and 15.3 parts of ethylene glycol monobutyl ether cosolvent. The resulting clear solution contained only 13.5% by weight organic cosolvent and had a solids content of 38.5%.

이 용액에 수성 1M 테트라 부틸 암모늄 하이드록사이드 촉매 14.5부를 첨가한 후 내용물을 잘 교반했다. 이 조성물을 알루미늄 판넬에 분무 적용시켰다. 판넬을 120℃에서 20분간 베이킹하고 경화한 후 필름 두께는 0.3-0.4 밀이었다. 코팅은 매끄럽고 광택이 있으며, 4H 연필경도를 가지며 40in-lbs 역전 충격시험을 통과했으며 물 및 메틸에틸케톤(MEK) 이중마찰에 대한 저항성은 300이상이었다.To this solution was added 14.5 parts of an aqueous 1M tetrabutyl ammonium hydroxide catalyst and the contents were stirred well. This composition was spray applied to an aluminum panel. The film thickness was 0.3-0.4 mils after the panel was baked and cured at 120 ° C. for 20 minutes. The coating was smooth and glossy, had a 4H pencil hardness, passed 40 in-lbs inversion impact tests, and resisted water and methyl ethyl ketone (MEK) double friction above 300.

[실시예 89]Example 89

실시예 88A의 조성물을 2024T3포스아노다이지드 미처리 알루미늄 부재로 된 기질상에 분무 적용했다. 결과 침착된 코팅을 120℃에서 20분간 가열하여 경화시켰다.The composition of Example 88A was spray applied onto a substrate made of 2024T 3 phosphanodicide untreated aluminum member. The resulting coating was cured by heating at 120 ° C. for 20 minutes.

결과 생성된 경화된 필름은 하기 특성을 가졌다.The resulting cured film had the following properties.

필름두께, 밀 : 0.25-0.3Film thickness, wheat: 0.25-0.3

외관 : 매끄럽고 광택이 남.Appearance: smooth and glossy

연필경도 : 4HPencil Hardness: 4H

MEK 마찰 : 300+MEK Friction: 300+

물 마찰 : 300+Water friction: 300+

역전충격, in-lbs : 40+, 0.02인치 두께의 기질상에서 스카이드롤 저항성 시험 : 통과Reverse shock, in-lbs: 40+, skydroll resistance test on substrate 0.02 inches thick: Pass

염수 분무 저항성 시험 : 통과Salt spray resistance test: passed

하기 표는 실시예 88의 프라이머 코팅에 대한 비교 시험결과를 나타낸 것이다.The table below shows comparative test results for the primer coating of Example 88.

[표 Ⅳ]Table IV

Figure kpo00132
Figure kpo00132

(1) 표 I에서와 같음.(1) As in Table I.

[실시예 90]Example 90

A. 물에 의해 고체 함량이 최저 12%이며 총 보조용매 20중량%를 함유하고 있는 맑은 용액으로 희석될 수 있는 자체가교결합 노바락 하이드록시프로필 카바메이트를 하기 성분들로부터 제조했다.A. Self-crosslinking Novarac hydroxypropyl carbamate was prepared from the following components which could be diluted with water to a clear solution containing at least 12% solids and containing 20% by weight total cosolvent.

Figure kpo00133
Figure kpo00133

* 시바가이기 제품, 페놀-포름알데히드 축합물과 에피클로로히드린과의 반응 생성물.Shivagagi products, reaction products of phenol-formaldehyde condensates with epichlorohydrin.

실시예 87의 카바메이트 함유아민과 EPN 1139를 필요한 경우 외부 냉각으로 발열반응열을 조절해 주면서 실시예 88A에서와 같은 식으로 반응시켰다. 최종 생성물의 고체 함량은 80%였다.The carbamate-containing amine of Example 87 and EPN 1139 were reacted in the same manner as in Example 88A while controlling the exothermic reaction heat by external cooling, if necessary. The solids content of the final product was 80%.

B. 상기 A의 노바락-하이드록시프로필 카바메이트 100부를 탈이온수 100부 및 1M 테트라부틸 암모늄 하이드록사이드 촉매 15.4부에 용해시켜 분무가능한 수성 조성물을 제조했다. 결과 생성된 맑은 용액은 오직 9%의 유기 보조용매를 함유했으며 고체 함량은 39%였다. 알루미늄 판넬에 분무해 준 후 이를 121℃에서 20분간 베이킹했다. 결과 경화된 코팅은 두께가 0.5-0.6 밀이며, 4H 연필경도를 가지며, 40in-lbs 역전 충격시험을 통과했으며, 매끄럽고 광택이 나며 MEK 및 물 이중 마찰에 대한 저항성이 300+이었다.B. 100 parts of the nobarak-hydroxypropyl carbamate of A were dissolved in 100 parts of deionized water and 15.4 parts of 1M tetrabutyl ammonium hydroxide catalyst to prepare a sprayable aqueous composition. The resulting clear solution contained only 9% organic cosolvent and had a solids content of 39%. After spraying on an aluminum panel, it was baked at 121 ° C for 20 minutes. The resulting cured coatings were 0.5-0.6 mil thick, had a 4H pencil hardness, passed a 40 in-lbs reversal impact test, smooth, glossy, and 300+ resistant to MEK and water double friction.

[실시예 91]Example 91

실시예 90의 조성물을 2024T3포스아노다이즈드 미처리 알루미늄 부재로 구성된 기질에 분무 적용했다. 결과 생성된 침착된 코팅을 121℃에서 20분간 경화시켰다. 결과 생성된 경화된 필름은 하기 특성을 갖는다.The composition of Example 90 was spray applied to a substrate comprised of 2024T 3 phosphanodized untreated aluminum members. The resulting deposited coating was cured at 121 ° C. for 20 minutes. The resulting cured film has the following properties.

필름두께, 밀 : 0.25-0.3Film thickness, wheat: 0.25-0.3

외관 : 매끄럽고 광택이 남.Appearance: smooth and glossy

연필경도 : 5HPencil Hardness: 5H

MEK 마찰 : 300+MEK Friction: 300+

물 마찰 : 300+Water friction: 300+

역전 충격시험, in-lbs : 40+, 0.02인치 두께의 기질상에서Reverse impact test, in-lbs: 40+, on 0.02 inch thick substrate

스카이드롤 저항성 시험 : 통과Skydroll Resistance Test: Passed

염수 분무 저항성 시험 : 통과Salt spray resistance test: passed

하기 표에 실시예 92의 프라이머 코팅에 대한 비교시험 결과를 나타냈다.The following table shows the comparative test results for the primer coating of Example 92.

[표 Ⅴ]TABLE V

Figure kpo00134
Figure kpo00134

(1) 표 I에서와 같음.(1) As in Table I.

[실시예 92]Example 92

A. 탁월한 결합성을 나타내는 자체가교결합 트리스(하이드록시페닐)메탄기제(THPM) 하이드록시프로필카바메이트 수지를 하기에 설명했다. 수지를 물로 희석하여 고체 함량이 최소 10%이며 보조용맬 20중량%를 함유하고 있는 맑은 용액 상태로 얻었다. 이 수지를 하기 성분들로부터 제조했다.A. A self-crosslinking tris (hydroxyphenyl) methane base (THPM) hydroxypropyl carbamate resin showing excellent binding properties was described below. The resin was diluted with water to obtain a clear solution containing at least 10% solids and 20% by weight of auxiliary beads. This resin was prepared from the following components.

Figure kpo00135
Figure kpo00135

* 다우케미칼 컴패니-THPM기제 에폭시 수지* Dow Chemical Company-THPM base epoxy resin

XD 7342, OOL 및 실시예 82의 카바메이트-함유아민을 질소하에 코웰스 고속 교반기를 갖추고 있는 적당한 반응기에 첨가했다.The carbamate-containing amines of XD 7342, OOL and Example 82 were added to a suitable reactor equipped with a Cowells high speed stirrer under nitrogen.

교반시 모든 XD7342, OOL이 60℃에서(전단 및 발열반응열) 용해되었으며 발열반응이 중지되기 전에 반응기 온도는 80℃에 이르렀다. 그런 다음 혼합물을 교반하고 90℃에서 2시간 가열했다. 최종 생성물의 고체 함량은 82%였다.Upon stirring all XD7342, OOL dissolved at 60 ° C. (shear and exothermic heat) and the reactor temperature reached 80 ° C. before the exotherm was stopped. The mixture was then stirred and heated at 90 ° C. for 2 hours. The solids content of the final product was 82%.

B. 상기 A의 수지 316.8부를 탈이온수 485.3부 및 부틸 셀로솔브 보조용매 66.9부와 혼합하여 분무가능한 수성조성물을 제조했다. 결과 생성된 맑은 용액은 총 14중량%의 유기 보조용매를 함유했으며 고체함량은 30%였다. 이 용액에 40% 수성테트라 부틸 암모늄 하이드록사이드 촉매 19.5부(고체 중량기준으로 3%)를 첨가하고 내용물을 잘 교반해 주었다.B. A sprayable aqueous composition was prepared by mixing 316.8 parts of the resin of A with 485.3 parts of deionized water and 66.9 parts of butyl cellosolve cosolvent. The resulting clear solution contained a total of 14 wt% organic cosolvent and 30% solids. To this solution was added 19.5 parts (3% by weight of solid) of 40% aqueous tetrabutyl ammonium hydroxide catalyst and the contents were stirred well.

C. 상기 B의 조성물을 2024T3포스아노다이즈드 미처리 알루미늄 부재로 구성된 기질에 분무 적용했다. 결과 침착된 코팅을 121℃에서 20분간 가열하여 경화시켰다. 결과 생성된 필름은 하기 특성을 갖는다.C. The composition of B was spray applied to a substrate composed of 2024T 3 phosphanodized untreated aluminum members. The resulting coating was cured by heating at 121 ° C. for 20 minutes. The resulting film has the following properties.

필름두께, 밀 : 0.25-0.3Film thickness, wheat: 0.25-0.3

외관 : 매끄럽고, 광택이 남Appearance: smooth, polished

연필경도 : 5HPencil Hardness: 5H

MEK마찰 : 300+MEK Friction: 300+

물 마찰 : 300+Water friction: 300+

역전 충격, in-lbs : 40+, 0.02인치두께의 기질상에서Reversal impact, in-lbs: 40+, 0.02 inch thick substrate

스카이드롤 저항성 시험 : 통과Skydroll Resistance Test: Passed

염수 분무 저항성 시험 : 통과Salt spray resistance test: passed

하기 표에는 실시예 92의 프라이머 코팅에 대한 비교시험 결과를 나타내었다.The table below shows the comparative test results for the primer coating of Example 92.

[표 Ⅵ]Table VI

Figure kpo00136
Figure kpo00136

본 발명을 바람직한 특수구체예를 들어 설명하였으나 이 분야 숙련자에 의해 본 발명의 취지나 범위에 벗어나지 않는 한 구체예를 여러가지로 변경시킬 수 있다.Although the present invention has been described with reference to preferred specific examples, specific embodiments may be variously changed without departing from the spirit or scope of the present invention by those skilled in the art.

Claims (1)

(a) (i) 폴리하이드록시 알킬 카바메이트의 자체축합, (ii) 폴리-하이드록시 알킬 카바메이트 화합물과 폴리올과의 축합, 및 (iii) 폴리-하이드록시 알킬 카바메이트 화합물과 폴리아민과의 축합으로부터 선택된 하나 이상의 반응 경로를 겨쳐 생성된, 하나 또는 그 이상의 하이드록시기 함유 폴리우레탄, 하이드록시기 함유 폴리우레아 및 하이드록시기 함유 폴리우레탄/폴리우레아 중합체로 구성된 군으로부터 선택된 중합체; (b) 아미노 가교결합제; 및 (c) 임의 성분인 산촉매로 구성되는 열경화성 코팅 조성물.(a) self-condensation of polyhydroxy alkyl carbamate, (ii) condensation of poly-hydroxy alkyl carbamate compound with polyol, and (iii) condensation of poly-hydroxy alkyl carbamate compound with polyamine A polymer selected from the group consisting of one or more hydroxy group containing polyurethanes, hydroxy group containing polyureas and hydroxy group containing polyurethanes / polyurea polymers produced across one or more reaction pathways selected from; (b) amino crosslinkers; And (c) an acid catalyst which is an optional component.
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