JP3339924B2 - 水溶性もしくは水分散性ポリイソシアネート混合物および焼付組成物におけるその使用 - Google Patents
水溶性もしくは水分散性ポリイソシアネート混合物および焼付組成物におけるその使用Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、封鎖されたイソシアネ
ート基を有する水溶性もしくは水分散性のウレタン改質
ポリイソシアネート混合物、焼付ラッカーにおける水溶
性もしくは水分散性ポリヒドロキシル化合物と組合せた
その使用、およびこの種の水性焼付ラッカーに関するも
のである。
ート基を有する水溶性もしくは水分散性のウレタン改質
ポリイソシアネート混合物、焼付ラッカーにおける水溶
性もしくは水分散性ポリヒドロキシル化合物と組合せた
その使用、およびこの種の水性焼付ラッカーに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年、水性ラッカーおよび被覆組成物の
意義が、ラッカーを施した後に放出される溶剤に関し放
出指針が一層厳格になったため極めて増大している。水
性ラッカー系は既に多くの用途に入手しうるが、これら
系は溶剤および薬品に対する耐性または弾性および機械
応力に対する耐性の点で溶剤を含有する従来のラッカー
における高レベルの品質を達成することができない。特
に自動車本体を被覆するための弾性充填剤に課せられた
耐衝撃性、岩石衝撃に対する耐性、並びに水および薬品
に対する耐性に関する高度の実際的要求を満たすような
水相から施しうるポリウレタン系被覆組成物は知られて
いない。このことは、芳香族ポリイソシアネートの親水
性改変に向けられるGB−PS1,444,933号、
EP−A−0,061,628号およびDE−AS2,
359,613号;陰イオン改質された特殊な脂肪族ポ
リイソシアネートに向けられるDE−OS 4,00
1,783号;およびブロックドポリイソシアネートと
有機ポリヒドロキシル化合物との基づく水性焼付結合剤
に向けられるDE−OS 2,456,469号、DE
−OS 2,814,815号、EP−A−0,01
2,348号およびEP−A−0,424,697号に
開示された系に当てはまる。カルボキシル基を有すると
共にキャップドイソシアネート基を有するポリウレタン
プレポリマーに基づくDE−OS 2,708,611
号による系、またはDE−OS 3,234,590号
による高官能性(したがって弾性コーチングの製造には
全く不適当)の封鎖された水溶性ウレタンプレポリマー
も上記目的には全く使用することができない。上記要求
を最適に満たすと共に水相から施しうる焼付ラッカー
(特に焼付充填剤)は、本発明による以下詳細に説明す
るポリイソシアネート混合物を水分散性もしくは水溶性
ポリヒドロキシル化合物のための硬化剤として使用すれ
ば、好適に製造することができる。これらポリイソシア
ネート混合物を或る種のウレタン改質ポリエステル樹脂
(これらについても以下詳細に説明する)と組合せて水
相から施しうる1−成分結合剤組成物を形成すれば、特
に良好な結果が得られる。
意義が、ラッカーを施した後に放出される溶剤に関し放
出指針が一層厳格になったため極めて増大している。水
性ラッカー系は既に多くの用途に入手しうるが、これら
系は溶剤および薬品に対する耐性または弾性および機械
応力に対する耐性の点で溶剤を含有する従来のラッカー
における高レベルの品質を達成することができない。特
に自動車本体を被覆するための弾性充填剤に課せられた
耐衝撃性、岩石衝撃に対する耐性、並びに水および薬品
に対する耐性に関する高度の実際的要求を満たすような
水相から施しうるポリウレタン系被覆組成物は知られて
いない。このことは、芳香族ポリイソシアネートの親水
性改変に向けられるGB−PS1,444,933号、
EP−A−0,061,628号およびDE−AS2,
359,613号;陰イオン改質された特殊な脂肪族ポ
リイソシアネートに向けられるDE−OS 4,00
1,783号;およびブロックドポリイソシアネートと
有機ポリヒドロキシル化合物との基づく水性焼付結合剤
に向けられるDE−OS 2,456,469号、DE
−OS 2,814,815号、EP−A−0,01
2,348号およびEP−A−0,424,697号に
開示された系に当てはまる。カルボキシル基を有すると
共にキャップドイソシアネート基を有するポリウレタン
プレポリマーに基づくDE−OS 2,708,611
号による系、またはDE−OS 3,234,590号
による高官能性(したがって弾性コーチングの製造には
全く不適当)の封鎖された水溶性ウレタンプレポリマー
も上記目的には全く使用することができない。上記要求
を最適に満たすと共に水相から施しうる焼付ラッカー
(特に焼付充填剤)は、本発明による以下詳細に説明す
るポリイソシアネート混合物を水分散性もしくは水溶性
ポリヒドロキシル化合物のための硬化剤として使用すれ
ば、好適に製造することができる。これらポリイソシア
ネート混合物を或る種のウレタン改質ポリエステル樹脂
(これらについても以下詳細に説明する)と組合せて水
相から施しうる1−成分結合剤組成物を形成すれば、特
に良好な結果が得られる。
【0003】
【発明の要点】本発明は、(a)12〜30の酸価と3
0〜130のヒドロキシル価と5.5重量%未満の溶剤
含有量とを有するウレタン改質ポリエステル樹脂であ
り、 (a1)80〜210のヒドロキシル価と≦5の酸価と
を有し、かつ a1.1)62〜150の分子量を有する1種もしくは
それ以上のジ第一ジオール35〜50モル%と、 a1.2)76〜286の分子量を有する1種もしくは
それ以上の第一/第二ジオール1〜7モル%と、 a1.3)98〜600の分子量を有する1種もしくは
それ以上のジカルボン酸と36〜50モル%、 a1.4)92〜134の分子量を有する1種もしくは
それ以上のトリオール4〜14モル%と、 a1.5)122〜280の分子量を有する1種もしく
はそれ以上のモノカルボン酸0〜4重量%との縮合生成
物からなる81〜92重量%のポリエステルポリオー
ル、 (a2)3〜6.5重量%のビス(ヒドロキシメチル)
アルカンカルボン酸、 (a3)0〜5重量%の62〜150の分子量を有する
低分子量ジオールもしくはトリオール、 (a4)7〜14.5重量%のポリイソシアネート成分
(そのうち少なくとも60%は168〜1000の分子
量を有する線状脂肪族ポリイソシアネートである)の反
応生成物からなり、前記反応生成物は少なくとも90%
の有機溶液にて作成され、次いでカルボキシル基の少な
くとも75%をカルボキシレート基まで変換させると共
に水中に分散させてなる、水分散性もしくは水溶性ポリ
ヒドロキシ化合物と、 (b)封鎖されたイソシアネート基と可逆的に封鎖され
たイソシアネート基に対し2.0〜2.6の平均NCO
官能価とを有し、組込まれたカルボキシル基の少なくと
も部分中和により塩型に変換された、 (i)168〜300の分子量を有する少なくとも1種
の有機ジイソシアネートと、 (ii)イソシアネート基用の少なくとも1種の一官能性
封鎖剤、 (iii)少なくとも1種の一塩基性もしくは二塩基性ヒド
ロキシカルボン酸、 (iv)成分(i)の重量に対し1〜15重量%の62〜
182の分子量を有する少なくとも1種の二価〜六価の
アルコール、および (v)成分(i)の重量に対し50〜500重量%の3
50〜950の分子量を有すると共にエステル基を有す
る少なくとも1種のジオールとの反応生成物からなるポ
リイソシアネート混合物とからなることを特徴とする水
性焼付組成物に関するものである。
0〜130のヒドロキシル価と5.5重量%未満の溶剤
含有量とを有するウレタン改質ポリエステル樹脂であ
り、 (a1)80〜210のヒドロキシル価と≦5の酸価と
を有し、かつ a1.1)62〜150の分子量を有する1種もしくは
それ以上のジ第一ジオール35〜50モル%と、 a1.2)76〜286の分子量を有する1種もしくは
それ以上の第一/第二ジオール1〜7モル%と、 a1.3)98〜600の分子量を有する1種もしくは
それ以上のジカルボン酸と36〜50モル%、 a1.4)92〜134の分子量を有する1種もしくは
それ以上のトリオール4〜14モル%と、 a1.5)122〜280の分子量を有する1種もしく
はそれ以上のモノカルボン酸0〜4重量%との縮合生成
物からなる81〜92重量%のポリエステルポリオー
ル、 (a2)3〜6.5重量%のビス(ヒドロキシメチル)
アルカンカルボン酸、 (a3)0〜5重量%の62〜150の分子量を有する
低分子量ジオールもしくはトリオール、 (a4)7〜14.5重量%のポリイソシアネート成分
(そのうち少なくとも60%は168〜1000の分子
量を有する線状脂肪族ポリイソシアネートである)の反
応生成物からなり、前記反応生成物は少なくとも90%
の有機溶液にて作成され、次いでカルボキシル基の少な
くとも75%をカルボキシレート基まで変換させると共
に水中に分散させてなる、水分散性もしくは水溶性ポリ
ヒドロキシ化合物と、 (b)封鎖されたイソシアネート基と可逆的に封鎖され
たイソシアネート基に対し2.0〜2.6の平均NCO
官能価とを有し、組込まれたカルボキシル基の少なくと
も部分中和により塩型に変換された、 (i)168〜300の分子量を有する少なくとも1種
の有機ジイソシアネートと、 (ii)イソシアネート基用の少なくとも1種の一官能性
封鎖剤、 (iii)少なくとも1種の一塩基性もしくは二塩基性ヒド
ロキシカルボン酸、 (iv)成分(i)の重量に対し1〜15重量%の62〜
182の分子量を有する少なくとも1種の二価〜六価の
アルコール、および (v)成分(i)の重量に対し50〜500重量%の3
50〜950の分子量を有すると共にエステル基を有す
る少なくとも1種のジオールとの反応生成物からなるポ
リイソシアネート混合物とからなることを特徴とする水
性焼付組成物に関するものである。
【0004】
【0005】本発明で用いるポリイソシアネート混合物
を製造すべく使用する出発物質の品質的および量的選択
は本発明に対し重要な意味を有する。多官能性成分と二
官能性成分との正確に規定された混合物比、および正確
に規定された分子量を有するエステル基を持ったジオー
ル(v)の使用につき特に注意を払わねばならない。適
切な選択は、被覆組成物およびそれから作成されて恐ら
く相反する性質(すなわち水における被覆組成物の良好
な安定性、特に個々の成分の相対的および水に対する良
好な適合性)を有するコーチングの製造を可能にすると
共に、優秀な耐水性を優秀な柔軟性(衝撃耐性)と一緒
に備えると同時に高い架橋密度(溶剤耐性)をも有する
コーチングを得ることができる。ジイソシアネート成分
(i)は、168〜300の分子量を有する有機ジイソ
シアネートから選択される。その適する例は芳香族およ
び(シクロ)脂肪族ジイソシアネートの両者、たとえば
1,6−ジイソシアナトヘキサン、2,4−および/ま
たは2,6−ジイソシアナトトルエン、4,4′−ジイ
ソシアナトジフェニルメタン、4,4′−ジイソシアナ
ト−ジシクロヘキシルメタン、1−イソシアナト−3,
3,5−トリメチル−5−イソシアナトメチル−シクロ
ヘキサン(IPDI)およびその混合物を包含する。
を製造すべく使用する出発物質の品質的および量的選択
は本発明に対し重要な意味を有する。多官能性成分と二
官能性成分との正確に規定された混合物比、および正確
に規定された分子量を有するエステル基を持ったジオー
ル(v)の使用につき特に注意を払わねばならない。適
切な選択は、被覆組成物およびそれから作成されて恐ら
く相反する性質(すなわち水における被覆組成物の良好
な安定性、特に個々の成分の相対的および水に対する良
好な適合性)を有するコーチングの製造を可能にすると
共に、優秀な耐水性を優秀な柔軟性(衝撃耐性)と一緒
に備えると同時に高い架橋密度(溶剤耐性)をも有する
コーチングを得ることができる。ジイソシアネート成分
(i)は、168〜300の分子量を有する有機ジイソ
シアネートから選択される。その適する例は芳香族およ
び(シクロ)脂肪族ジイソシアネートの両者、たとえば
1,6−ジイソシアナトヘキサン、2,4−および/ま
たは2,6−ジイソシアナトトルエン、4,4′−ジイ
ソシアナトジフェニルメタン、4,4′−ジイソシアナ
ト−ジシクロヘキシルメタン、1−イソシアナト−3,
3,5−トリメチル−5−イソシアナトメチル−シクロ
ヘキサン(IPDI)およびその混合物を包含する。
【0006】一官能性封鎖剤(ii)は公知であってε−
カプロラクタム、マロン酸ジエチルエステル、アセト酢
酸エチルエステルもしくはオキシムを包含する。ブタン
オキシムが好適な封鎖剤である。一塩基性および二塩基
性ヒドロキシカルボン酸(iii)は2−ヒドロキシ酢酸、
3−ヒドロキシプロパン酸および12−ヒドロキシ−9
−オクタデカン酸(リシノール酸)を包含する。好適カ
ルボン酸は、カルボキシル基の反応性が立体効果により
阻害されたものである。3−ヒドロキシ−2,2−ジメ
チルプロパン酸(ヒドロキシピバル酸)およびジメチロ
ールプロピオン酸が特に好適である。62〜182の分
子量を有しかつエステル基を持たない適する二価〜六価
のアルコール(iv)は1,2−エタンジオール、1,2
−および1,3−プロパンジオール、1,4−、1,2
−もしくは2,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサン
ジオール、1,4−ジヒドロキシシクロヘキサン、グリ
セリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトールおよびソルビトールから選択
される。
カプロラクタム、マロン酸ジエチルエステル、アセト酢
酸エチルエステルもしくはオキシムを包含する。ブタン
オキシムが好適な封鎖剤である。一塩基性および二塩基
性ヒドロキシカルボン酸(iii)は2−ヒドロキシ酢酸、
3−ヒドロキシプロパン酸および12−ヒドロキシ−9
−オクタデカン酸(リシノール酸)を包含する。好適カ
ルボン酸は、カルボキシル基の反応性が立体効果により
阻害されたものである。3−ヒドロキシ−2,2−ジメ
チルプロパン酸(ヒドロキシピバル酸)およびジメチロ
ールプロピオン酸が特に好適である。62〜182の分
子量を有しかつエステル基を持たない適する二価〜六価
のアルコール(iv)は1,2−エタンジオール、1,2
−および1,3−プロパンジオール、1,4−、1,2
−もしくは2,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサン
ジオール、1,4−ジヒドロキシシクロヘキサン、グリ
セリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトールおよびソルビトールから選択
される。
【0007】ポリエステルジオール成分(v)は、35
0〜950の分子量を有すると共にエステル基を有する
ジオールから選択される。これはヒドロキシル価から計
算しうる平均分子量である。一般にエステルジオール
は、個々の成分の小部分がこの範囲未満もしくはそれ以
上の分子量を有しうる混合物である。これらポリエステ
ルジオールは公知であって、ジオールとジカルボン酸と
から作成される。適するジオールは1,4−ジメチロー
ルシクロヘキサンおよび成分(iv)につき上記したジオ
ールを包含する。適するジカルボン酸は芳香族ジカルボ
ン酸、たとえばフタル酸、イソフタル酸およびテレフタ
ル酸;脂環式ジカルボン酸、たとえばヘキサヒドロフタ
ル酸、テトラヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒ
ドロフタル酸およびその無水物;並びに脂肪族ジカルボ
ン酸(これが好適である)、たとえばコハク酸、グルタ
ル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシ
ン酸およびその無水物を包含する。好ましくは、アジピ
ン酸から作成されるポリエステルジオールが成分(v)
の少なくとも1部として使用される。
0〜950の分子量を有すると共にエステル基を有する
ジオールから選択される。これはヒドロキシル価から計
算しうる平均分子量である。一般にエステルジオール
は、個々の成分の小部分がこの範囲未満もしくはそれ以
上の分子量を有しうる混合物である。これらポリエステ
ルジオールは公知であって、ジオールとジカルボン酸と
から作成される。適するジオールは1,4−ジメチロー
ルシクロヘキサンおよび成分(iv)につき上記したジオ
ールを包含する。適するジカルボン酸は芳香族ジカルボ
ン酸、たとえばフタル酸、イソフタル酸およびテレフタ
ル酸;脂環式ジカルボン酸、たとえばヘキサヒドロフタ
ル酸、テトラヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒ
ドロフタル酸およびその無水物;並びに脂肪族ジカルボ
ン酸(これが好適である)、たとえばコハク酸、グルタ
ル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシ
ン酸およびその無水物を包含する。好ましくは、アジピ
ン酸から作成されるポリエステルジオールが成分(v)
の少なくとも1部として使用される。
【0008】より好適なポリエステルジオールは、出発
分子としての上記ジオールおよびε−カプロラクトンか
ら上記の方法で製造される公知のポリカプロラクトンジ
オールである。好適出発分子は1,6−ヘキサンジオー
ルである。最も好適なものは、出発分子として1,6−
ヘキサンジオールを用いε−カプロラクトンの重合によ
り製造されると共に極めて狭いオリゴマー分布を有する
ポリカプロラクトンジオールである。この分布は、三弗
化硼素エーテル化物もしくは有機錫化合物を重合の際の
触媒として用いることにより達成することができる。こ
れら最も好適なエステルジオールは少なくとも50重量
%の460〜802の分子量を有する分子を含有する。
本発明によるポリイソシアネート混合物を製造するに
は、一般に出発成分(iii)〜(v)を互いに混合してジ
イソシアネート成分(i)と反応させる。必要に応じ、
少量の適する不活性溶剤を使用することもできる。反応
混合物の温度は芳香族ジイソシアネートを使用する場合
には0〜120℃、好ましくは20〜60℃の温度に維
持し、また(シクロ)脂肪族ジイソシアネートを使用す
る場合には80〜110℃に維持する。次いで封鎖剤を
添加し、反応の際の温度を好ましくは120℃未満に維
持する。ポリイソシアネート混合物の製造に際し出発成
分(i)の量および出発成分(iii)〜(v)の量は、過
剰のNCOが残留し、次いでこれを封鎖剤と反応させる
よう選択される。一般に封鎖剤は僅か過剰で使用され、
すなわちジイソシアネート成分(i)と成分(iii)〜
(v)のヒドロキシル基との反応後にまだ存在し或いは
この反応の完結後に理論的に存在すると予想しうるイソ
シアネート基の1モル当り1.1モルまでの封鎖剤が使
用される。
分子としての上記ジオールおよびε−カプロラクトンか
ら上記の方法で製造される公知のポリカプロラクトンジ
オールである。好適出発分子は1,6−ヘキサンジオー
ルである。最も好適なものは、出発分子として1,6−
ヘキサンジオールを用いε−カプロラクトンの重合によ
り製造されると共に極めて狭いオリゴマー分布を有する
ポリカプロラクトンジオールである。この分布は、三弗
化硼素エーテル化物もしくは有機錫化合物を重合の際の
触媒として用いることにより達成することができる。こ
れら最も好適なエステルジオールは少なくとも50重量
%の460〜802の分子量を有する分子を含有する。
本発明によるポリイソシアネート混合物を製造するに
は、一般に出発成分(iii)〜(v)を互いに混合してジ
イソシアネート成分(i)と反応させる。必要に応じ、
少量の適する不活性溶剤を使用することもできる。反応
混合物の温度は芳香族ジイソシアネートを使用する場合
には0〜120℃、好ましくは20〜60℃の温度に維
持し、また(シクロ)脂肪族ジイソシアネートを使用す
る場合には80〜110℃に維持する。次いで封鎖剤を
添加し、反応の際の温度を好ましくは120℃未満に維
持する。ポリイソシアネート混合物の製造に際し出発成
分(i)の量および出発成分(iii)〜(v)の量は、過
剰のNCOが残留し、次いでこれを封鎖剤と反応させる
よう選択される。一般に封鎖剤は僅か過剰で使用され、
すなわちジイソシアネート成分(i)と成分(iii)〜
(v)のヒドロキシル基との反応後にまだ存在し或いは
この反応の完結後に理論的に存在すると予想しうるイソ
シアネート基の1モル当り1.1モルまでの封鎖剤が使
用される。
【0009】上記反応順序は臨界的でなく、変更するこ
ともできる。たとえば、ヒドロキシカルボン酸(iii)を
できるだけ緩和な条件下で最後に反応させて、カルボキ
シル基がNCO基と反応するのを防止することができ
る。この場合、各反応体は好ましくは、成分(iii)の各
ヒドロキシル基につき少なくとも1個のNCO基が作用
するよう選択される。しかしながら、この要件は強制的
でない。たとえばポリヒドロキシカルボン酸を成分(ii
i)として使用する場合、そのヒドロキシル基の全部がイ
ソシアネート基と反応することは必ずしも必要でない。
この極端な場合、1モルのイソシアネート基がポリヒド
ロキシカルボン酸(iii)の各1モルにつき利用できれば
充分である。
ともできる。たとえば、ヒドロキシカルボン酸(iii)を
できるだけ緩和な条件下で最後に反応させて、カルボキ
シル基がNCO基と反応するのを防止することができ
る。この場合、各反応体は好ましくは、成分(iii)の各
ヒドロキシル基につき少なくとも1個のNCO基が作用
するよう選択される。しかしながら、この要件は強制的
でない。たとえばポリヒドロキシカルボン酸を成分(ii
i)として使用する場合、そのヒドロキシル基の全部がイ
ソシアネート基と反応することは必ずしも必要でない。
この極端な場合、1モルのイソシアネート基がポリヒド
ロキシカルボン酸(iii)の各1モルにつき利用できれば
充分である。
【0010】ポリイソシアネート混合物は、溶剤なしに
或いは上記したように不活性溶剤中で製造することがで
きる。反応、中和および水への吸収の後、溶剤は必要に
応じ蒸留によって除去することができる。適する溶剤
は、NCO基と反応しないものである。その例はたとえ
ばアセトンおよびメチルエチルケトンのようなケトン
類;たとえば酢酸エチルのようなエステル類;並びにた
とえば流れ調節剤として被覆組成物中に残留しうるN−
メチルピロリドンのような高沸点溶剤を包含する。被覆
組成物中に残留する溶剤を使用するとすれば、これは出
発物質(i)〜(v)の重量に対し20重量%までの量
である。反応の完結後かつ水の添加前に、存在するCO
OH基を中和剤により少なくとも部分中和する。中和に
はアルカリもしくはアルカリ土類水酸化物を使用しうる
が、好ましくはたとえばトリエチルアミンのような第三
アミンが使用され、より好ましくはN,N−ジメチルエ
タノールアミンを使用する。出発物質およびその量は、
1分子当り統計平均で2.0〜2.6個の封鎖イソシア
ネート基(これは約2〜8重量%の封鎖イソシアネート
基含有量(NCOとして計算)に対応する)を有する水
溶性もしくは水分散性のウレタン改質ポリイソシアネー
ト混合物が最終的に得られるよう選択することが本発明
に重要である。
或いは上記したように不活性溶剤中で製造することがで
きる。反応、中和および水への吸収の後、溶剤は必要に
応じ蒸留によって除去することができる。適する溶剤
は、NCO基と反応しないものである。その例はたとえ
ばアセトンおよびメチルエチルケトンのようなケトン
類;たとえば酢酸エチルのようなエステル類;並びにた
とえば流れ調節剤として被覆組成物中に残留しうるN−
メチルピロリドンのような高沸点溶剤を包含する。被覆
組成物中に残留する溶剤を使用するとすれば、これは出
発物質(i)〜(v)の重量に対し20重量%までの量
である。反応の完結後かつ水の添加前に、存在するCO
OH基を中和剤により少なくとも部分中和する。中和に
はアルカリもしくはアルカリ土類水酸化物を使用しうる
が、好ましくはたとえばトリエチルアミンのような第三
アミンが使用され、より好ましくはN,N−ジメチルエ
タノールアミンを使用する。出発物質およびその量は、
1分子当り統計平均で2.0〜2.6個の封鎖イソシア
ネート基(これは約2〜8重量%の封鎖イソシアネート
基含有量(NCOとして計算)に対応する)を有する水
溶性もしくは水分散性のウレタン改質ポリイソシアネー
ト混合物が最終的に得られるよう選択することが本発明
に重要である。
【0011】水に対する分散性もしくは溶解性の条件は
一般に、ヒドロキシカルボン酸(iii)の量および組込ま
れたカルボキシル基の中和度をポリイソシアネート混合
物が固形物100g当り15〜120ミリ当量、好まし
くは25〜75ミリ当量のカルボキシレート基含有量を
有するよう計算すれば満たされる。本発明によるポリイ
ソシアネート混合物を製造する際、ポリオール(iv)は
一般にジイソシアネート成分(i)の重量に対し1〜1
5重量%、好ましくは2〜8重量%の量で使用される。
エステルジオール成分(v)の量は一般に、ジイソシア
ネート成分(i)の重量に対し50〜500重量%、好
ましくは60〜300重量%である。中和が完了した
後、本発明によるポリイソシアネート混合物は水の添加
により20〜50重量%水性分散物もしくは水溶液まで
変換される。未中和のポリイソシアネート混合物もしく
はその溶液を中和剤の水溶液に攪拌混入して分散物もし
くは溶液を作成することも可能である。一般に、本発明
によるポリイソシアネート混合物の微細な実際上透明な
分散物もしくは溶液が得られる。溶剤を存在させる場
合、これらはたとえば減圧下および高められた温度にて
水相から除去することができる。上記したように、少量
の或る種の溶剤が分散物もしくは溶液に残留する。
一般に、ヒドロキシカルボン酸(iii)の量および組込ま
れたカルボキシル基の中和度をポリイソシアネート混合
物が固形物100g当り15〜120ミリ当量、好まし
くは25〜75ミリ当量のカルボキシレート基含有量を
有するよう計算すれば満たされる。本発明によるポリイ
ソシアネート混合物を製造する際、ポリオール(iv)は
一般にジイソシアネート成分(i)の重量に対し1〜1
5重量%、好ましくは2〜8重量%の量で使用される。
エステルジオール成分(v)の量は一般に、ジイソシア
ネート成分(i)の重量に対し50〜500重量%、好
ましくは60〜300重量%である。中和が完了した
後、本発明によるポリイソシアネート混合物は水の添加
により20〜50重量%水性分散物もしくは水溶液まで
変換される。未中和のポリイソシアネート混合物もしく
はその溶液を中和剤の水溶液に攪拌混入して分散物もし
くは溶液を作成することも可能である。一般に、本発明
によるポリイソシアネート混合物の微細な実際上透明な
分散物もしくは溶液が得られる。溶剤を存在させる場
合、これらはたとえば減圧下および高められた温度にて
水相から除去することができる。上記したように、少量
の或る種の溶剤が分散物もしくは溶液に残留する。
【0012】本発明によるポリイソシアネート混合物
は、有機ポリヒドロキシル化合物の水溶液もしくは分散
物と組合せて貯蔵安定性の水性1−成分結合剤を形成す
る。これら結合剤組成物は水中に溶解もしくは分散され
た有機ポリヒドロキシル化合物(a)を含有すると共
に、水中に溶解もしくは分散されたポリイソシアネート
混合物(b)を含有する。2種の成分(a)と(b)と
の混合比は一般に、封鎖イソシアネート基とヒドロキシ
ル基との当量比が0.5:1〜1.5:1、好ましくは
0.7:1〜1.1〜1となるように選択される。結合
剤成分(a)は、1000〜100,000、好ましく
は2000〜10,000の平均分子量(これはヒドロ
キシル基含有量とヒドロキシル官能価とから計算するこ
とができる)と水に溶解もしくは分散するのに充分な疎
水性基(好ましくは酸化エチレン単位および/またはカ
ルボキシレート基を有するポリエーテル連鎖)の含有量
とを有する公知の水分散性もしくは水溶性ポリヒドロキ
シル化合物から選択される。さらに、外部乳化剤と組合
せて水中に安定に分散し続けるには充分親水性でないポ
リヒドロキシル化合物を使用することもできる。ヒドロ
キシル基を有するポリヒドロキシポリエステル、ポリヒ
ドロキシポリエーテルおよび他のポリマー、たとえばポ
リヒドロキシポリアクリレートが成分(a)として使用
するのに適する。これら化合物は一般に固形物に対し2
0〜200、好ましくは50〜130のヒドロキシル価
を有する。ポリヒドロキシルポリアクリレートはスチレ
ンとアクリル酸もしくはメタクリル酸の単純なエステル
との公知のコポリマーであって、ヒドロキシル基を導入
すべくこれら酸のヒドロキシアルキルエステル(たとえ
ば2−ヒドロキシエチルエステル、2−ヒドロキシプロ
ピルエステルおよび2−、3−もしくは4−ヒドロキシ
ブチルエステル)の少なくとも1部を含有する。
は、有機ポリヒドロキシル化合物の水溶液もしくは分散
物と組合せて貯蔵安定性の水性1−成分結合剤を形成す
る。これら結合剤組成物は水中に溶解もしくは分散され
た有機ポリヒドロキシル化合物(a)を含有すると共
に、水中に溶解もしくは分散されたポリイソシアネート
混合物(b)を含有する。2種の成分(a)と(b)と
の混合比は一般に、封鎖イソシアネート基とヒドロキシ
ル基との当量比が0.5:1〜1.5:1、好ましくは
0.7:1〜1.1〜1となるように選択される。結合
剤成分(a)は、1000〜100,000、好ましく
は2000〜10,000の平均分子量(これはヒドロ
キシル基含有量とヒドロキシル官能価とから計算するこ
とができる)と水に溶解もしくは分散するのに充分な疎
水性基(好ましくは酸化エチレン単位および/またはカ
ルボキシレート基を有するポリエーテル連鎖)の含有量
とを有する公知の水分散性もしくは水溶性ポリヒドロキ
シル化合物から選択される。さらに、外部乳化剤と組合
せて水中に安定に分散し続けるには充分親水性でないポ
リヒドロキシル化合物を使用することもできる。ヒドロ
キシル基を有するポリヒドロキシポリエステル、ポリヒ
ドロキシポリエーテルおよび他のポリマー、たとえばポ
リヒドロキシポリアクリレートが成分(a)として使用
するのに適する。これら化合物は一般に固形物に対し2
0〜200、好ましくは50〜130のヒドロキシル価
を有する。ポリヒドロキシルポリアクリレートはスチレ
ンとアクリル酸もしくはメタクリル酸の単純なエステル
との公知のコポリマーであって、ヒドロキシル基を導入
すべくこれら酸のヒドロキシアルキルエステル(たとえ
ば2−ヒドロキシエチルエステル、2−ヒドロキシプロ
ピルエステルおよび2−、3−もしくは4−ヒドロキシ
ブチルエステル)の少なくとも1部を含有する。
【0013】適するポリエーテルポリオールは適する二
価〜四価の出発分子、たとえば水、エチレングリコー
ル、プロパンジオール、トリメチロールプロパン、グリ
セリンおよび/またはペンタエリスリトールの公知のエ
トキシル化および/またはプロポキシル化生成物を包含
する。適するポリエステルポリオールの例は、ポリカル
ボン酸もしくは無水ポリカルボン酸、好ましくはジカル
ボン酸もしくは無水ジカルボン酸と過剰量の多価アルコ
ール、たとえばポリエーテルポリオールの製造につき上
記したアルカンポリオールとの公知の反応生成物を包含
する。適するポリカルボン酸もしくは無水ポリカルボン
酸はアジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、無水フタル
酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタ
ル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、これらとシクロペ
ンタジエンとのディールス・アルダー付加物、フマル
酸、並びに二量体もしくは三量体脂肪酸を包含する。ポ
リエステルポリオールを製造するには、多価アルコール
の混合物および/または酸もしくは酸無水物の混合物を
使用することができる。
価〜四価の出発分子、たとえば水、エチレングリコー
ル、プロパンジオール、トリメチロールプロパン、グリ
セリンおよび/またはペンタエリスリトールの公知のエ
トキシル化および/またはプロポキシル化生成物を包含
する。適するポリエステルポリオールの例は、ポリカル
ボン酸もしくは無水ポリカルボン酸、好ましくはジカル
ボン酸もしくは無水ジカルボン酸と過剰量の多価アルコ
ール、たとえばポリエーテルポリオールの製造につき上
記したアルカンポリオールとの公知の反応生成物を包含
する。適するポリカルボン酸もしくは無水ポリカルボン
酸はアジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、無水フタル
酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタ
ル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、これらとシクロペ
ンタジエンとのディールス・アルダー付加物、フマル
酸、並びに二量体もしくは三量体脂肪酸を包含する。ポ
リエステルポリオールを製造するには、多価アルコール
の混合物および/または酸もしくは酸無水物の混合物を
使用することができる。
【0014】ポリエステルポリオールは、たとえばフー
ベン・ワイル、メソーデン・デル・オーガニッシェン・
ヘミー、第XIV/2巻、G・チーメ・フェアラーク出
版、シュトットガルト(1963)、第1〜47頁に記
載されたような公知方法で製造することができる。これ
らポリヒドロキシル化合物の適宜の親水性改質は、それ
自体公知のたとえばEP−A−0,157,291号も
しくはEP−A−0,427,028号(米国特許第
5,126,393号、参考のためここに引用する)に
開示された方法で進行する。これら従来の刊行物に記載
された水溶性もしくは水分散性のウレタン改質ポリエス
テルが成分(a)として特に適している。大して好適で
はないが適するものは、DE−OS3,829,587
号(米国特許第5,075,370号、参考のためここ
に引用する)に記載された水溶性もしくは水分散性のポ
リヒドロキシポリアクリレートである。成分(a)とし
て特に好適なものは、12〜30mg KOH/gの酸
価と30〜130mg KOH/gのヒドロキシル価と
5.5重量%の最大溶剤含有量とを有すると共に出発物
質(a1)〜(a4)の反応により製造されたウレタン
改質ポリエステル樹脂である。本明細書における酸価は
遊離カルボキシル基と中和によりカルボキシレート基ま
で変換されたカルボキシル基との両者を包含する。
ベン・ワイル、メソーデン・デル・オーガニッシェン・
ヘミー、第XIV/2巻、G・チーメ・フェアラーク出
版、シュトットガルト(1963)、第1〜47頁に記
載されたような公知方法で製造することができる。これ
らポリヒドロキシル化合物の適宜の親水性改質は、それ
自体公知のたとえばEP−A−0,157,291号も
しくはEP−A−0,427,028号(米国特許第
5,126,393号、参考のためここに引用する)に
開示された方法で進行する。これら従来の刊行物に記載
された水溶性もしくは水分散性のウレタン改質ポリエス
テルが成分(a)として特に適している。大して好適で
はないが適するものは、DE−OS3,829,587
号(米国特許第5,075,370号、参考のためここ
に引用する)に記載された水溶性もしくは水分散性のポ
リヒドロキシポリアクリレートである。成分(a)とし
て特に好適なものは、12〜30mg KOH/gの酸
価と30〜130mg KOH/gのヒドロキシル価と
5.5重量%の最大溶剤含有量とを有すると共に出発物
質(a1)〜(a4)の反応により製造されたウレタン
改質ポリエステル樹脂である。本明細書における酸価は
遊離カルボキシル基と中和によりカルボキシレート基ま
で変換されたカルボキシル基との両者を包含する。
【0015】ウレタン改質ポリエステル樹脂の特に好適
な溶液もしくは分散物は、12〜26の酸価と30〜1
30のヒドロキシル価とを有し、蒸留段階なしに最大で
3.5%の有機溶剤を含有し、かつ (a1)83〜89重量%の95〜185のヒドロキシ
ル価および≦3.5の酸価を有するポリエステルポリオ
ールと、 (a2)3.2〜4.8重量%のビス(ヒドロキシメチ
ル)アルカンカルボン酸と、 (a3)0〜3重量%の62〜150の分子量を有する
低分子量ジオールと、 (a4)8.5〜13重量%のジイソシアネート成分
(その少なくとも80%は168〜300の分子量を有
する線状脂肪族ジイソシアネートである)とを少なくと
も94%有機溶液にて反応させることにより製造された
ものである。カルボキシル基の少なくとも75%がカル
ボキシレート基まで変換した後、ポリエステル樹脂を水
中に分散もしくは溶解させる。これら特に好適なポリエ
ステル樹脂において、ポリエステルポリオール(a1)
は (a1.1)39〜46モル%の62〜150の分子量
を有するジ第一ジオールと、 (a1.2)1.2〜5モル%の76〜286の分子量
を有する第一/第二ジオールと、 (a1.3)38〜48モル%の98〜560の分子量
を有するジカルボン酸と、 (a1.4)5〜12.5モル%の92〜143の分子
量を有するトリオールと、 (a1.5)0〜1.9重量%の122〜280の分子
量を有するモノカルボン酸との縮合生成物である。
な溶液もしくは分散物は、12〜26の酸価と30〜1
30のヒドロキシル価とを有し、蒸留段階なしに最大で
3.5%の有機溶剤を含有し、かつ (a1)83〜89重量%の95〜185のヒドロキシ
ル価および≦3.5の酸価を有するポリエステルポリオ
ールと、 (a2)3.2〜4.8重量%のビス(ヒドロキシメチ
ル)アルカンカルボン酸と、 (a3)0〜3重量%の62〜150の分子量を有する
低分子量ジオールと、 (a4)8.5〜13重量%のジイソシアネート成分
(その少なくとも80%は168〜300の分子量を有
する線状脂肪族ジイソシアネートである)とを少なくと
も94%有機溶液にて反応させることにより製造された
ものである。カルボキシル基の少なくとも75%がカル
ボキシレート基まで変換した後、ポリエステル樹脂を水
中に分散もしくは溶解させる。これら特に好適なポリエ
ステル樹脂において、ポリエステルポリオール(a1)
は (a1.1)39〜46モル%の62〜150の分子量
を有するジ第一ジオールと、 (a1.2)1.2〜5モル%の76〜286の分子量
を有する第一/第二ジオールと、 (a1.3)38〜48モル%の98〜560の分子量
を有するジカルボン酸と、 (a1.4)5〜12.5モル%の92〜143の分子
量を有するトリオールと、 (a1.5)0〜1.9重量%の122〜280の分子
量を有するモノカルボン酸との縮合生成物である。
【0016】ポリエステル樹脂(a1)の製造は、出発
物質の公知の反応、たとえば必要に応じ減圧を加えて1
40〜220℃の温度にて水を除去しながら行なう溶融
縮合の原理にしたがって進行する。出発成分(a1.
1)は62〜150の分子量を有するジ第一ジオールか
ら選択される。その例はエチレングリコール、1,6−
ヘキサンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペン
チルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノー
ル、1,8−オクタンジオール、ジエチレングリコー
ル、並びにこれらと他のジ第一ジオールとの混合物を包
含する。出発成分(a1.2)は、76〜286の分子
量を有する第一/第二ジオールから選択される。その例
は1,2−プロピレングリコール、1,3−ブタンジオ
ール、1,2−オクタンジオール、並びにこれらと他の
第一/第二ジオールとの混合物を包含する。
物質の公知の反応、たとえば必要に応じ減圧を加えて1
40〜220℃の温度にて水を除去しながら行なう溶融
縮合の原理にしたがって進行する。出発成分(a1.
1)は62〜150の分子量を有するジ第一ジオールか
ら選択される。その例はエチレングリコール、1,6−
ヘキサンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペン
チルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノー
ル、1,8−オクタンジオール、ジエチレングリコー
ル、並びにこれらと他のジ第一ジオールとの混合物を包
含する。出発成分(a1.2)は、76〜286の分子
量を有する第一/第二ジオールから選択される。その例
は1,2−プロピレングリコール、1,3−ブタンジオ
ール、1,2−オクタンジオール、並びにこれらと他の
第一/第二ジオールとの混合物を包含する。
【0017】出発成分(a1.3)は、98〜600の
分子量を有するジカルボン酸またはその無水物から選択
される。その例はマレイン酸(無水物)、無水フタル
酸、イソフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水テ
トラヒドロフタル酸、アジピン酸、コハク酸、セバシン
酸、ダイマー脂肪酸またはこれらとさらに他のジカルボ
ン酸との混合物を包含する。出発成分(a1.4)は、
92〜134の分子量を有するトリオールから選択され
る。その例はグリセリン、1,1,1−トリメチロール
プロパン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,1,
1−トリメチロールエタン、並びにこれらと他のトリオ
ールとの混合物を包含する。出発成分(a1.5)は、
122〜280の分子量を有するモノカルボン酸から選
択される。その例は2−エチルヘキサン酸、イソノナン
酸、オクタデカン酸、大豆油脂肪酸、安息香酸、並びに
これらと他のモノカルボン酸との混合物を包含する。
分子量を有するジカルボン酸またはその無水物から選択
される。その例はマレイン酸(無水物)、無水フタル
酸、イソフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水テ
トラヒドロフタル酸、アジピン酸、コハク酸、セバシン
酸、ダイマー脂肪酸またはこれらとさらに他のジカルボ
ン酸との混合物を包含する。出発成分(a1.4)は、
92〜134の分子量を有するトリオールから選択され
る。その例はグリセリン、1,1,1−トリメチロール
プロパン、1,2,6−ヘキサントリオール、1,1,
1−トリメチロールエタン、並びにこれらと他のトリオ
ールとの混合物を包含する。出発成分(a1.5)は、
122〜280の分子量を有するモノカルボン酸から選
択される。その例は2−エチルヘキサン酸、イソノナン
酸、オクタデカン酸、大豆油脂肪酸、安息香酸、並びに
これらと他のモノカルボン酸との混合物を包含する。
【0018】成分(a2)はビス(ヒドロキシメチル)
アルカンカルボン酸から選択され、好ましくはジメチロ
ールプロピオン酸である。成分(a3)は、62〜15
0の分子量を有する低分子量ジオールもしくはトリオー
ルから選択される。その例はエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグ
リコール、トリメチロールプロパン、1,4−シクロヘ
キサンジメタノール、並びにこれらと他のジオールおよ
び/またはトリオールとの混合物を包含する。成分(a
4)は、168〜1000の分子量を有する少なくとも
1種の有機ポリイソシアネートである。好適なものは1
68〜300の分子量を有する(シクロ)脂肪族ジイソ
シアネートであって、成分(i)の製造につき既に上記
したものである。さらにポリウレタン化学から公知の任
意の他のポリイソシアネート、特に(シクロ)脂肪族ジ
イソシアネートから或いはたとえば2,4−および/ま
たは2,6−ジイソシアナトトルエンもしくは4,4′
−ジイソシアナトジフェニルメタンのような芳香族ジイ
ソシアネートから作成されたラッカーポリイソシアネー
トも適している。「ラッカーポリイソシアネート」はウ
レタン基、アロファネート基、イソシアヌレート基、ウ
レトジオン基および/またはビウレット基を有するモノ
マージイソシアネートの改質生成物である。
アルカンカルボン酸から選択され、好ましくはジメチロ
ールプロピオン酸である。成分(a3)は、62〜15
0の分子量を有する低分子量ジオールもしくはトリオー
ルから選択される。その例はエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグ
リコール、トリメチロールプロパン、1,4−シクロヘ
キサンジメタノール、並びにこれらと他のジオールおよ
び/またはトリオールとの混合物を包含する。成分(a
4)は、168〜1000の分子量を有する少なくとも
1種の有機ポリイソシアネートである。好適なものは1
68〜300の分子量を有する(シクロ)脂肪族ジイソ
シアネートであって、成分(i)の製造につき既に上記
したものである。さらにポリウレタン化学から公知の任
意の他のポリイソシアネート、特に(シクロ)脂肪族ジ
イソシアネートから或いはたとえば2,4−および/ま
たは2,6−ジイソシアナトトルエンもしくは4,4′
−ジイソシアナトジフェニルメタンのような芳香族ジイ
ソシアネートから作成されたラッカーポリイソシアネー
トも適している。「ラッカーポリイソシアネート」はウ
レタン基、アロファネート基、イソシアヌレート基、ウ
レトジオン基および/またはビウレット基を有するモノ
マージイソシアネートの改質生成物である。
【0019】成分(a)として好適に使用されるウレタ
ン改質ポリエステル樹脂(a)は、ポリエステル(a
1)とビス(ヒドロキシメチル)アルカンカルボン酸
(a2)と成分(a3)と必要に応じ溶剤とをホモゲナ
イズし、ジイソシアネート成分(a4)を50〜130
℃の温度で添加すると共に反応混合物をもはやNCO基
が存在しなくなるまで攪拌することにより作成される。
この反応は、0.005〜1重量%の適する触媒、たと
えばトリエチルアミン、酸化ジブチル錫もしくはジラウ
リン酸ジブチル錫の存在下に行なわれる。反応は少なく
とも90%、好ましくは94%の有機溶液にて行なわれ
る。適する溶剤はN−メチルピロリドン、N−メチルカ
プロラクタムおよびジメチルジグリコールを包含する。
カルボキシル基の少なくとも75%、好ましくは少なく
とも95%を中和した後、結合剤を水中に分散もしくは
溶解させる。中和は上記の分散もしくは溶解段階と同時
に行なうこともできる。適する中和剤はトリエチルアミ
ン、ジメチルアミノエタノール、トリエタノールアミ
ン、メチルジエタノールアミン、ジイソプロパノールア
ミン、N−メチルモルホリン、2−アミノ−2−メチル
−1−プロパノール、アンモニアまたはこれらと他の中
和剤との混合物を包含する。ウレタン改質ポリエステル
樹脂は一般に、固形物100g当り20〜55ミリ当量
のカルボキシレート基含有量を有する。
ン改質ポリエステル樹脂(a)は、ポリエステル(a
1)とビス(ヒドロキシメチル)アルカンカルボン酸
(a2)と成分(a3)と必要に応じ溶剤とをホモゲナ
イズし、ジイソシアネート成分(a4)を50〜130
℃の温度で添加すると共に反応混合物をもはやNCO基
が存在しなくなるまで攪拌することにより作成される。
この反応は、0.005〜1重量%の適する触媒、たと
えばトリエチルアミン、酸化ジブチル錫もしくはジラウ
リン酸ジブチル錫の存在下に行なわれる。反応は少なく
とも90%、好ましくは94%の有機溶液にて行なわれ
る。適する溶剤はN−メチルピロリドン、N−メチルカ
プロラクタムおよびジメチルジグリコールを包含する。
カルボキシル基の少なくとも75%、好ましくは少なく
とも95%を中和した後、結合剤を水中に分散もしくは
溶解させる。中和は上記の分散もしくは溶解段階と同時
に行なうこともできる。適する中和剤はトリエチルアミ
ン、ジメチルアミノエタノール、トリエタノールアミ
ン、メチルジエタノールアミン、ジイソプロパノールア
ミン、N−メチルモルホリン、2−アミノ−2−メチル
−1−プロパノール、アンモニアまたはこれらと他の中
和剤との混合物を包含する。ウレタン改質ポリエステル
樹脂は一般に、固形物100g当り20〜55ミリ当量
のカルボキシレート基含有量を有する。
【0020】直ちに使用しうる被覆組成物を製造するに
は、成分(a)および(b)の水溶液もしくは水性分散
物を上記したように互いに混合する。得られる1−成分
結合剤は一般に任意所望の時間にわたり貯蔵することが
できる。必要に応じ、たとえば顔料、流れ調節剤、ブリ
スタ防止添加剤または触媒のような公知のコーチング助
剤も使用することができる。これら添加剤は、結合剤成
分(a)および(b)の水性混合物に或いは出発成分
(a)および/または(b)の水溶液もしくは水性分散
物に、これらを混合する前に添加することができる。本
発明によるポリイソシアネート混合物を硬化剤として含
有する1−成分被覆組成物は、被覆技術から公知の一般
的に使用される任意の方法、たとえば噴霧、刷毛塗り、
浸漬、流し塗りを用い或いはローラおよび被覆ナイフを
用いて単一もしくは複数コートとして任意の耐熱性支持
体に施すことができる。80〜220℃、好ましくは1
30〜180℃にて組成物を硬化させることにより、た
とえば金属、プラスチック、木材またはガラスに対しコ
ーチングが得られる。
は、成分(a)および(b)の水溶液もしくは水性分散
物を上記したように互いに混合する。得られる1−成分
結合剤は一般に任意所望の時間にわたり貯蔵することが
できる。必要に応じ、たとえば顔料、流れ調節剤、ブリ
スタ防止添加剤または触媒のような公知のコーチング助
剤も使用することができる。これら添加剤は、結合剤成
分(a)および(b)の水性混合物に或いは出発成分
(a)および/または(b)の水溶液もしくは水性分散
物に、これらを混合する前に添加することができる。本
発明によるポリイソシアネート混合物を硬化剤として含
有する1−成分被覆組成物は、被覆技術から公知の一般
的に使用される任意の方法、たとえば噴霧、刷毛塗り、
浸漬、流し塗りを用い或いはローラおよび被覆ナイフを
用いて単一もしくは複数コートとして任意の耐熱性支持
体に施すことができる。80〜220℃、好ましくは1
30〜180℃にて組成物を硬化させることにより、た
とえば金属、プラスチック、木材またはガラスに対しコ
ーチングが得られる。
【0021】本発明による結合剤は、たとえば自動車部
品、機械、鋳造品、ドラムまたは容器の製造に使用され
るような鋼材シートに対しコーチングを作成するのに適
している。これらは好ましくは自動車充填剤の製造に使
用される。コーチングは一般に0.01〜0.3mmの
乾燥層厚さを有する。本発明による結合剤は、実施例で
示すように極めて耐久性の表面保護、特に岩石衝撃から
の良好な保護が必要である用途に結合剤を極めて適する
ようにする特に高い衝撃耐性を与える。新規な水性結合
剤の他の利点は、室温および僅かに高められた30〜6
0℃の温度における高い貯蔵安定性である。本発明によ
る結合剤の他の利点は、これらを限外濾過により再処理
して再使用しうることである。
品、機械、鋳造品、ドラムまたは容器の製造に使用され
るような鋼材シートに対しコーチングを作成するのに適
している。これらは好ましくは自動車充填剤の製造に使
用される。コーチングは一般に0.01〜0.3mmの
乾燥層厚さを有する。本発明による結合剤は、実施例で
示すように極めて耐久性の表面保護、特に岩石衝撃から
の良好な保護が必要である用途に結合剤を極めて適する
ようにする特に高い衝撃耐性を与える。新規な水性結合
剤の他の利点は、室温および僅かに高められた30〜6
0℃の温度における高い貯蔵安定性である。本発明によ
る結合剤の他の利点は、これらを限外濾過により再処理
して再使用しうることである。
【0022】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明し、
特記しない限り部数および%は全て重量による。実施例1 :エステル基を有するジオール(v)の製造 窒素パージされた100リットルの容器にて57.3g
のε−カプロラクトンと12.7kgの1,6−ヘキサ
ンジオールと3.5kgの錫−II−オクタン酸塩とを
互いに混合し、次いで160℃まで加熱した。160℃
にて4時間の後、反応が完結した。冷却した後、このバ
ッチ(70kg)を放出させた。生成物は室温にて流体
であった。 ジオールのデータ: 粘度(25℃):330mPa.s OH価:172.4 酸価:0.6 ハーゼン・カラーインデックス(ハーゼン)(DIN5
3 409):30 平均分子量(OH価から計算):650
特記しない限り部数および%は全て重量による。実施例1 :エステル基を有するジオール(v)の製造 窒素パージされた100リットルの容器にて57.3g
のε−カプロラクトンと12.7kgの1,6−ヘキサ
ンジオールと3.5kgの錫−II−オクタン酸塩とを
互いに混合し、次いで160℃まで加熱した。160℃
にて4時間の後、反応が完結した。冷却した後、このバ
ッチ(70kg)を放出させた。生成物は室温にて流体
であった。 ジオールのデータ: 粘度(25℃):330mPa.s OH価:172.4 酸価:0.6 ハーゼン・カラーインデックス(ハーゼン)(DIN5
3 409):30 平均分子量(OH価から計算):650
【0023】ゲルクロマトグラフ分析は次のポリエステ
ルのオリゴマー分布を与えた: オリゴマー 実験 (分子量) (面積%=重量%) 118 0.15 232 1.75 246 5.76 460 11.44 574 15.92 688 19.19 802 15.62 916 12.08 1030 8.15 1144 5.25 >1144 4.69 結果:ポリエステル中に含有された分子の50重量%以
上が460〜802の分子量範囲内であった。
ルのオリゴマー分布を与えた: オリゴマー 実験 (分子量) (面積%=重量%) 118 0.15 232 1.75 246 5.76 460 11.44 574 15.92 688 19.19 802 15.62 916 12.08 1030 8.15 1144 5.25 >1144 4.69 結果:ポリエステル中に含有された分子の50重量%以
上が460〜802の分子量範囲内であった。
【0024】実施例2:本発明によるポリイソシアネー
ト混合物 成分: 86.0gの実施例1からのエステルジオール 14.7gのジメチロールプロピオン酸(DMPA) 4.5gのトリメチロールプロパン 5.9gの1,6−ヘキサンジオール 131.0gの4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイ
ソシアネート 34.8gのブタノンオキシム 9.8gのジメチルアミノエタノール(DMAE) 41.6gのN−メチルピロリドン(NMP) 462.0gの脱イオン水
ト混合物 成分: 86.0gの実施例1からのエステルジオール 14.7gのジメチロールプロピオン酸(DMPA) 4.5gのトリメチロールプロパン 5.9gの1,6−ヘキサンジオール 131.0gの4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイ
ソシアネート 34.8gのブタノンオキシム 9.8gのジメチルアミノエタノール(DMAE) 41.6gのN−メチルピロリドン(NMP) 462.0gの脱イオン水
【0025】手順:ポリオールとDMPAとNMPとの
混合物を約50℃にてジイソシアネートと一緒に攪拌
し、1時間以内に100℃まで加熱した。約5時間の
後、4.5%のNCO含有量に達した(理論値4.
6)。次いでオキシムを、発熱反応に際し110℃の温
度を越えないように添加した。次いで混合物を15分間
攪拌し、その間に温度を90〜95℃まで低下させ、D
MAEを添加し、さらに5分間の後に混合物を15分間
かけて約80℃の水に分散させた。35%の固形物含有
量と1.6%の封鎖NCO含有量と5000mPa.s
/23℃の粘度とを有するほぼ透明な溶液が得られた。
この生成物は約2.23の(封鎖)NCO官能価を有し
た。
混合物を約50℃にてジイソシアネートと一緒に攪拌
し、1時間以内に100℃まで加熱した。約5時間の
後、4.5%のNCO含有量に達した(理論値4.
6)。次いでオキシムを、発熱反応に際し110℃の温
度を越えないように添加した。次いで混合物を15分間
攪拌し、その間に温度を90〜95℃まで低下させ、D
MAEを添加し、さらに5分間の後に混合物を15分間
かけて約80℃の水に分散させた。35%の固形物含有
量と1.6%の封鎖NCO含有量と5000mPa.s
/23℃の粘度とを有するほぼ透明な溶液が得られた。
この生成物は約2.23の(封鎖)NCO官能価を有し
た。
【0026】実施例3:ウレタン改質ポリエステル樹脂 267g(3.1モル%)の1,2−プロピレングリコ
ールと5080g(43.6モル%)のネオペンチルグ
リコールと1419g(9.5モル%)のトリメチロー
ルプロパンと3093g(18モル%)の無水フタル酸
と4101g(25.1モル%)のイソフタル酸とを、
攪拌機と冷却器と加熱器と水分離器とが装着された15
リットルの反応容器に秤量して入れた。この混合物を2
20℃まで加熱し、水を除去しながら酸価が3になるま
で凝縮させた。8450gのこのポリエステルと398
gのジメチロールプロピオン酸と100gのネオペンチ
ルグリコールとを780gのN−メチルピロリドンに溶
解し、10gのジラウリン酸ジブチル錫を触媒として添
加し、次いで混合物を75℃まで加熱した。1150g
のヘキサメチレンジイソシアネートを添加した後、温度
を発熱反応により発生した熱により125℃まで上昇さ
せた。もはやNCO基が反応混合物中に検出しえなくな
るまで攪拌を続けた。268gのDMAEを次いで添加
し、生成物を11,270の水に分散させた。約3.5
%の有機溶剤含有量を有する約45%固形物の分散物が
得られた。有機結合したヒドロキシル基の含有量は1.
5%(分散物に対し)であった。
ールと5080g(43.6モル%)のネオペンチルグ
リコールと1419g(9.5モル%)のトリメチロー
ルプロパンと3093g(18モル%)の無水フタル酸
と4101g(25.1モル%)のイソフタル酸とを、
攪拌機と冷却器と加熱器と水分離器とが装着された15
リットルの反応容器に秤量して入れた。この混合物を2
20℃まで加熱し、水を除去しながら酸価が3になるま
で凝縮させた。8450gのこのポリエステルと398
gのジメチロールプロピオン酸と100gのネオペンチ
ルグリコールとを780gのN−メチルピロリドンに溶
解し、10gのジラウリン酸ジブチル錫を触媒として添
加し、次いで混合物を75℃まで加熱した。1150g
のヘキサメチレンジイソシアネートを添加した後、温度
を発熱反応により発生した熱により125℃まで上昇さ
せた。もはやNCO基が反応混合物中に検出しえなくな
るまで攪拌を続けた。268gのDMAEを次いで添加
し、生成物を11,270の水に分散させた。約3.5
%の有機溶剤含有量を有する約45%固形物の分散物が
得られた。有機結合したヒドロキシル基の含有量は1.
5%(分散物に対し)であった。
【0027】実施例4:ウレタン改質ポリエステル樹脂 125gの1,2−ブタンジオールと1889gのネオ
ペンチルグリコールと562gのトリメチロールプロパ
ンと812gのイソフタル酸と616gの無水マレイン
酸と1034gの無水フタル酸とを、攪拌機と冷却器と
加熱器と水分離器とが装着された10リットルの攪拌容
器にて220℃まで加熱し、水を酸価が3になるまで除
去した。850gのこのポリエステルと40gのジメチ
ロールプロピオン酸と0.7gの酸化ジブチル錫とを6
0gのN−メチルピロリドンに溶解し、80℃にて95
gのヘキサメチレンジイソシアネートと10gのヘキサ
メチレンジイソシアネート三量体(デスモジュールN3
300、バイエルAG社)との混合物と、もはや遊離N
CO基が検出しえなくなるまで反応させた。23.8g
のメチルジエタノールアミンを添加した後、生成物を1
130gの水に分散させた。約2.7%の有機溶剤含有
量と1.7%のヒドロキシル基含有量(分散物に対し)
とを有する約45%の樹脂分散物が得られた。
ペンチルグリコールと562gのトリメチロールプロパ
ンと812gのイソフタル酸と616gの無水マレイン
酸と1034gの無水フタル酸とを、攪拌機と冷却器と
加熱器と水分離器とが装着された10リットルの攪拌容
器にて220℃まで加熱し、水を酸価が3になるまで除
去した。850gのこのポリエステルと40gのジメチ
ロールプロピオン酸と0.7gの酸化ジブチル錫とを6
0gのN−メチルピロリドンに溶解し、80℃にて95
gのヘキサメチレンジイソシアネートと10gのヘキサ
メチレンジイソシアネート三量体(デスモジュールN3
300、バイエルAG社)との混合物と、もはや遊離N
CO基が検出しえなくなるまで反応させた。23.8g
のメチルジエタノールアミンを添加した後、生成物を1
130gの水に分散させた。約2.7%の有機溶剤含有
量と1.7%のヒドロキシル基含有量(分散物に対し)
とを有する約45%の樹脂分散物が得られた。
【0028】実施例5:ウレタン改質ポリエステル樹脂 509gの落花生脂肪酸と1051gの1,6−ヘキサ
ンジオールと560gの1,4−シクロヘキサンジメタ
ノールと1093gのアジピン酸と1243gのイソフ
タル酸と940gのトリメチロールプロパンとを、攪拌
機と冷却器と加熱器と水分離器とが装着された10リッ
トルの反応容器に秤量して入れ、220℃にて酸価が5
になるまでエステル化した。3540gのこのポリエス
テルと330gのジメチロールプロピオン酸とを700
gのN−メチルピロリドンに溶解し、10gの酸化ジブ
チル錫を添加し、次いで混合物を70℃にて1000g
のイソホロンジイソシアネートと反応させた。反応をも
はやNCO基が検出しえなくなるまで70〜110℃に
て続けた。135gのメチルジエタノールアミンを添加
した後、樹脂を5100gの水に分散させた。約45%
の樹脂分散物が得られた。有機溶剤含有量は6.5%で
あった。ポリエステル樹脂に結合した反応性ヒドロキシ
ル基の含有量は1.77%であった。
ンジオールと560gの1,4−シクロヘキサンジメタ
ノールと1093gのアジピン酸と1243gのイソフ
タル酸と940gのトリメチロールプロパンとを、攪拌
機と冷却器と加熱器と水分離器とが装着された10リッ
トルの反応容器に秤量して入れ、220℃にて酸価が5
になるまでエステル化した。3540gのこのポリエス
テルと330gのジメチロールプロピオン酸とを700
gのN−メチルピロリドンに溶解し、10gの酸化ジブ
チル錫を添加し、次いで混合物を70℃にて1000g
のイソホロンジイソシアネートと反応させた。反応をも
はやNCO基が検出しえなくなるまで70〜110℃に
て続けた。135gのメチルジエタノールアミンを添加
した後、樹脂を5100gの水に分散させた。約45%
の樹脂分散物が得られた。有機溶剤含有量は6.5%で
あった。ポリエステル樹脂に結合した反応性ヒドロキシ
ル基の含有量は1.77%であった。
【0029】実施例6:ウレタン改質ポリエステル樹脂 316gの安息香酸と2316gのトリメチロールプロ
パンと2853gの1,6−ヘキサンジオールと160
2gの1,4−シクロヘキサンジメタノールと3130
gのアジピン酸と2931gのイソフタル酸と300g
のダイマー脂肪酸(プリポール1008、ユニケマ社)
とを、攪拌機と冷却器と加熱器と水分離器とが装着され
た15リットルの反応容器に秤量して入れ、酸価が3に
なるまで210℃にてエステル化した。1020gのこ
のポリエステルを87gのジメチロールプロピオン酸と
一緒に2000gのアセトン中に60℃で溶解させた。
1.5gのジラウリン酸ジブチル錫を触媒として添加し
た後、230gのイソホロンジイソシアネートと65g
のペルヒドロジフェニルメタンジイソシアネートとを添
加し、このバッチをもはや遊離NCO基が検出しえなく
なるまで60℃にて攪拌した。35gのジメチルエタノ
ールアミンと1600gの水とを添加した後、アセトン
を蒸留によって除去した。約45%の樹脂溶液が得ら
れ、これは有機溶剤を含有しなかった。この溶液は1%
のイソシアネート反応性ヒドロキシル基の含有量を有し
た。
パンと2853gの1,6−ヘキサンジオールと160
2gの1,4−シクロヘキサンジメタノールと3130
gのアジピン酸と2931gのイソフタル酸と300g
のダイマー脂肪酸(プリポール1008、ユニケマ社)
とを、攪拌機と冷却器と加熱器と水分離器とが装着され
た15リットルの反応容器に秤量して入れ、酸価が3に
なるまで210℃にてエステル化した。1020gのこ
のポリエステルを87gのジメチロールプロピオン酸と
一緒に2000gのアセトン中に60℃で溶解させた。
1.5gのジラウリン酸ジブチル錫を触媒として添加し
た後、230gのイソホロンジイソシアネートと65g
のペルヒドロジフェニルメタンジイソシアネートとを添
加し、このバッチをもはや遊離NCO基が検出しえなく
なるまで60℃にて攪拌した。35gのジメチルエタノ
ールアミンと1600gの水とを添加した後、アセトン
を蒸留によって除去した。約45%の樹脂溶液が得ら
れ、これは有機溶剤を含有しなかった。この溶液は1%
のイソシアネート反応性ヒドロキシル基の含有量を有し
た。
【0030】実施例7 :ウレタン改質ポリエステル樹脂 ヒドロキシル基を有するポリエステル樹脂を、38部の
1,6−ヘキサンジオールと10.5部のトリメチロー
ルプロパンと47部の無水フタル酸との溶融縮合によっ
て作成した(温度210℃、酸価=3まで)。次いで、
得られた樹脂を11部の無水トリメリット酸と120℃
にて2時間反応させた。カルボキシル基とOH基とを有
する95部の樹脂を15部のブチルグリコールに溶解さ
せた。5部のジメチルエタノールアミンを添加した後、
約70%溶液を15部の水を添加して作成した。
1,6−ヘキサンジオールと10.5部のトリメチロー
ルプロパンと47部の無水フタル酸との溶融縮合によっ
て作成した(温度210℃、酸価=3まで)。次いで、
得られた樹脂を11部の無水トリメリット酸と120℃
にて2時間反応させた。カルボキシル基とOH基とを有
する95部の樹脂を15部のブチルグリコールに溶解さ
せた。5部のジメチルエタノールアミンを添加した後、
約70%溶液を15部の水を添加して作成した。
【0031】実施例8:本発明による焼付組成物 実施例3からの22.2部の水性ポリエステルと実施例
2からの50.2部の水性封鎖ポリイソシアネートとを
ビーズミルにて2800rpmで30分間磨砕し、1
5.1部の(ルチル型)二酸化チタン、0.1部の黒色
酸化鉄、4.9部の硫酸バリウムおよび2.1部のタル
クと混合した。次いで0.5部の市販の湿潤剤(アジト
ールXW395、ビアノバ・ヘキスト社、ウイーン)と
0.5部の市販の均展剤(スルフィノール104E、エ
ア・プロダクツ社)と0.4部の沈降防止剤(エアロシ
ルR972、デグツサ社)と3.9部の脱イオン水とを
添加した。封鎖NCO基と有機結合ヒドロキシル基との
比は約1:1であった。
2からの50.2部の水性封鎖ポリイソシアネートとを
ビーズミルにて2800rpmで30分間磨砕し、1
5.1部の(ルチル型)二酸化チタン、0.1部の黒色
酸化鉄、4.9部の硫酸バリウムおよび2.1部のタル
クと混合した。次いで0.5部の市販の湿潤剤(アジト
ールXW395、ビアノバ・ヘキスト社、ウイーン)と
0.5部の市販の均展剤(スルフィノール104E、エ
ア・プロダクツ社)と0.4部の沈降防止剤(エアロシ
ルR972、デグツサ社)と3.9部の脱イオン水とを
添加した。封鎖NCO基と有機結合ヒドロキシル基との
比は約1:1であった。
【0032】実施例9:本発明による焼付組成物 次の諸成分をビーズミルにて実施例8と同じ手順により
磨砕した: 22.3部の実施例3からの水性樹脂 7.3部の実施例6からの水性樹脂 41.5部の実施例2からの水性封鎖ポリイソシアネー
ト 15.2部の二酸化チタン 4.9部の硫酸バリウム 2.1部のタルク 5.1部の脱イオン水 0.5部のアジトールXW395 0.5部のスルフィノール104E 0.4部のエアロシルR972 0.2部のジメチルエタノールアミン 1−成分焼付樹脂における封鎖NCO基と有機結合ヒド
ロキシル基との比は約0.7であった。
磨砕した: 22.3部の実施例3からの水性樹脂 7.3部の実施例6からの水性樹脂 41.5部の実施例2からの水性封鎖ポリイソシアネー
ト 15.2部の二酸化チタン 4.9部の硫酸バリウム 2.1部のタルク 5.1部の脱イオン水 0.5部のアジトールXW395 0.5部のスルフィノール104E 0.4部のエアロシルR972 0.2部のジメチルエタノールアミン 1−成分焼付樹脂における封鎖NCO基と有機結合ヒド
ロキシル基との比は約0.7であった。
【0033】実施例10:比較例 この例は、従来技術による最適化した充填結合剤の組成
を示す。各成分をビーズミルにて30分間にわたり28
00rpmで磨砕した。 成分: 33.7部の実施例7からの水性樹脂 7.3部の水溶性ヘキサメトキシメチルメラミン 15.1部の二酸化チタン 0.1部の黒色酸化鉄 4.9部の硫酸バリウム 2.1部のタルク 38.4部の脱イオン水 0.5部のアジトールXW395 0.5部のスルフィノール104E 0.4部のエアロシルR972
を示す。各成分をビーズミルにて30分間にわたり28
00rpmで磨砕した。 成分: 33.7部の実施例7からの水性樹脂 7.3部の水溶性ヘキサメトキシメチルメラミン 15.1部の二酸化チタン 0.1部の黒色酸化鉄 4.9部の硫酸バリウム 2.1部のタルク 38.4部の脱イオン水 0.5部のアジトールXW395 0.5部のスルフィノール104E 0.4部のエアロシルR972
【0034】実施例11:比較例 この例は従来技術による水性の最適化した充填結合剤を
示し、これは次の諸成分から実施例10に記載したよう
に作成した: 24.8部の実施例7からの水性樹脂 12.9部の実施例5からの水性樹脂 3.3部の水溶性ヘキサメトキシメチルメラミン 14.3部の二酸化チタン 0.1部の黒色酸化鉄 4.6部の硫酸バリウム 2.0部のタルク 36.7部の脱イオン水 0.4部のアジトールXW395 0.4部のスルフィノール104E 0.4部のエアロシルR972
示し、これは次の諸成分から実施例10に記載したよう
に作成した: 24.8部の実施例7からの水性樹脂 12.9部の実施例5からの水性樹脂 3.3部の水溶性ヘキサメトキシメチルメラミン 14.3部の二酸化チタン 0.1部の黒色酸化鉄 4.6部の硫酸バリウム 2.0部のタルク 36.7部の脱イオン水 0.4部のアジトールXW395 0.4部のスルフィノール104E 0.4部のエアロシルR972
【0035】実施例12:本発明による焼付組成物 ビーズミルにて実施例8に示したように磨砕することに
より、次の諸成分を混合した: 20.9部の実施例3からの水性樹脂 6.7部の実施例4からの水性樹脂 42.4部の実施例2からの水性封鎖ポリイソシアネー
ト 14.9部の二酸化チタン 0.1部の黒色酸化鉄 4.8部の硫酸バリウム 2.1部のタルク 6.7部の脱イオン水 0.5部のアジトールXW395 0.5部のスルフィノール104E 0.4部のエアロシルR972 1−成分焼付樹脂における封鎖NCO基と有機結合ヒド
ロキシル基との比は約0.7であった。
より、次の諸成分を混合した: 20.9部の実施例3からの水性樹脂 6.7部の実施例4からの水性樹脂 42.4部の実施例2からの水性封鎖ポリイソシアネー
ト 14.9部の二酸化チタン 0.1部の黒色酸化鉄 4.8部の硫酸バリウム 2.1部のタルク 6.7部の脱イオン水 0.5部のアジトールXW395 0.5部のスルフィノール104E 0.4部のエアロシルR972 1−成分焼付樹脂における封鎖NCO基と有機結合ヒド
ロキシル基との比は約0.7であった。
【0036】実施例13:前記被覆組成物の使用 実施例8、9、10、11および12からの水性焼付組
成物を脱イオン水によりDIN−カップ4mm/23℃
からの約30秒の流動時間の粘度に調整した。次いで、
これら組成物を、5バールの空気圧力にて相対湿度65
%/23℃で、予め陰極付着プライマー(約20μm)
により被覆された亜鉛燐酸化鋼材シートに重力供給スプ
レーガンで噴霧した。循環空気オーブン内で23℃にて
10分間にわたり換気した後、充填剤を75℃にて10
分間硬化させ、次いで165℃にて20分間硬化させ
た。乾燥フィルム厚さは約35μmであった。次いで充
填剤を仕上コート(a)もしくは仕上コート(b)のい
ずれかで被覆した。仕上コート(a)については約35
μmの乾燥フィルム厚さを有するアルキド/メラミン系
の市販の自動車仕上コートを充填剤層の上部に施し、1
30℃にて30分間乾燥させた。仕上コート(b)につ
いては約20μmの乾燥フィルム厚さを有する水性着色
ベースコートを施し、次いで80℃にて10分間の後に
2−成分ポリウレタン透明仕上コート(35μmの乾燥
フィルム)を施した。次いでコーチングを130℃にて
30分間焼成した。これら充填剤に関する重要な試験結
果を表1に示す。たとえば溶剤耐性、耐水性および塩噴
霧耐性のような示さなかった性質は実際の要求を完全に
満たす。
成物を脱イオン水によりDIN−カップ4mm/23℃
からの約30秒の流動時間の粘度に調整した。次いで、
これら組成物を、5バールの空気圧力にて相対湿度65
%/23℃で、予め陰極付着プライマー(約20μm)
により被覆された亜鉛燐酸化鋼材シートに重力供給スプ
レーガンで噴霧した。循環空気オーブン内で23℃にて
10分間にわたり換気した後、充填剤を75℃にて10
分間硬化させ、次いで165℃にて20分間硬化させ
た。乾燥フィルム厚さは約35μmであった。次いで充
填剤を仕上コート(a)もしくは仕上コート(b)のい
ずれかで被覆した。仕上コート(a)については約35
μmの乾燥フィルム厚さを有するアルキド/メラミン系
の市販の自動車仕上コートを充填剤層の上部に施し、1
30℃にて30分間乾燥させた。仕上コート(b)につ
いては約20μmの乾燥フィルム厚さを有する水性着色
ベースコートを施し、次いで80℃にて10分間の後に
2−成分ポリウレタン透明仕上コート(35μmの乾燥
フィルム)を施した。次いでコーチングを130℃にて
30分間焼成した。これら充填剤に関する重要な試験結
果を表1に示す。たとえば溶剤耐性、耐水性および塩噴
霧耐性のような示さなかった性質は実際の要求を完全に
満たす。
【0037】試験方法 仕上コートの外観 種々の充填剤における仕上コートの光沢および表面の外
観を光学値(%)により主観的に評価した(100=極
めて良好、0=極めて貧弱)。 岩石衝撃に対する耐性 次の試験装置を用いた: (a)VDA社からの岩石衝撃テスター(エリクセン
社、モデル508型)、衝撃2回、各衝撃はそれぞれ2
3℃にて1.5バールの空気圧力下に500gの鋼材衝
撃(角度4〜5mm)とする。仕上コート付着(1〜
3、1=極めて良好な付着、3=仕上コートと充填剤と
の間の剥離)および金属シートへの侵入(0〜10、0
=侵入なし、10=多数の侵入部)とに関し比較を行な
った。 (b)メルセデス・ベンツ490型からの23℃および
−20℃における岩石衝撃テスター。 評価は仕上コート付着(1〜3)および金属シート(m
m2 )への侵入に関し評価を行なった。
観を光学値(%)により主観的に評価した(100=極
めて良好、0=極めて貧弱)。 岩石衝撃に対する耐性 次の試験装置を用いた: (a)VDA社からの岩石衝撃テスター(エリクセン
社、モデル508型)、衝撃2回、各衝撃はそれぞれ2
3℃にて1.5バールの空気圧力下に500gの鋼材衝
撃(角度4〜5mm)とする。仕上コート付着(1〜
3、1=極めて良好な付着、3=仕上コートと充填剤と
の間の剥離)および金属シートへの侵入(0〜10、0
=侵入なし、10=多数の侵入部)とに関し比較を行な
った。 (b)メルセデス・ベンツ490型からの23℃および
−20℃における岩石衝撃テスター。 評価は仕上コート付着(1〜3)および金属シート(m
m2 )への侵入に関し評価を行なった。
【0038】
【表1】
【0039】結果の要約 表1における結果は、実施例8、9および12が比較例
10および11の両者よりも優秀であったことを示す。
最も明らかなことは、高い硬度と良好な弾性との組合せ
であった。仕上コートに対する付着も本発明による実施
例で顕著に良好であった。
10および11の両者よりも優秀であったことを示す。
最も明らかなことは、高い硬度と良好な弾性との組合せ
であった。仕上コートに対する付着も本発明による実施
例で顕著に良好であった。
【0040】実施例14:本発明による架橋性樹脂 次の諸成分を用いて、実施例2に記載した手順により架
橋性樹脂を作成した: 71.5部の実施例1からのエステルジオール 8部のトリメチロールプロパン 10部のジメチロールプロピオン酸 5.9部の1,6−ヘキサンジオール 111部のイソホロンジイソシアネート 24.1部のN−メチルピロリドン 34.8部のブタノンオキシム 6.7部のジメチルエタノールアミン(DMEA) 417部の脱イオン水 得られた封鎖ポリイソシアネートは、9000mPa.
s/23℃の粘度を有するほぼ透明な35%溶液(DM
AEは溶剤として計算した)であった。封鎖NCO含有
量は2.0であり、(封鎖)NCO官能価は2.41で
あった。以上、本発明を例示の目的で詳細に説明した
が、この詳細は単に例示の目的に過ぎず、本発明の思想
および範囲を逸脱することなく多くの改変をなしうるこ
とが当業者には了解されよう。
橋性樹脂を作成した: 71.5部の実施例1からのエステルジオール 8部のトリメチロールプロパン 10部のジメチロールプロピオン酸 5.9部の1,6−ヘキサンジオール 111部のイソホロンジイソシアネート 24.1部のN−メチルピロリドン 34.8部のブタノンオキシム 6.7部のジメチルエタノールアミン(DMEA) 417部の脱イオン水 得られた封鎖ポリイソシアネートは、9000mPa.
s/23℃の粘度を有するほぼ透明な35%溶液(DM
AEは溶剤として計算した)であった。封鎖NCO含有
量は2.0であり、(封鎖)NCO官能価は2.41で
あった。以上、本発明を例示の目的で詳細に説明した
が、この詳細は単に例示の目的に過ぎず、本発明の思想
および範囲を逸脱することなく多くの改変をなしうるこ
とが当業者には了解されよう。
【0041】以下、本発明の実施態様を要約すれば次の
通りである: 1.封鎖されたイソシアネート基と可逆的に封鎖された
イソシアネート基に対し2.0〜2.6の平均NCO官
能価とを有し、組込まれたカルボキシル基の少なくとも
部分中和により塩型まで変換された、(i)168〜3
00の分子量を有する少なくとも1種の有機ジイソシア
ネートと、(ii)イソシアネート基用の少なくとも1種
の一官能性封鎖剤、(iii)少なくとも1種の一塩基性も
しくは二塩基性ヒドロキシカルボン酸、(iv)成分
(i)の重量に対し1〜15重量%の62〜182の分
子量を有する少なくとも1種の二価〜六価のアルコー
ル、および(v)成分(i)の重量に対し50〜500
重量%の350〜950の分子量を有すると共にエステ
ル基を有する少なくとも1種のジオールとの反応生成物
からなることを特徴とするポリイソシアネート混合物。
通りである: 1.封鎖されたイソシアネート基と可逆的に封鎖された
イソシアネート基に対し2.0〜2.6の平均NCO官
能価とを有し、組込まれたカルボキシル基の少なくとも
部分中和により塩型まで変換された、(i)168〜3
00の分子量を有する少なくとも1種の有機ジイソシア
ネートと、(ii)イソシアネート基用の少なくとも1種
の一官能性封鎖剤、(iii)少なくとも1種の一塩基性も
しくは二塩基性ヒドロキシカルボン酸、(iv)成分
(i)の重量に対し1〜15重量%の62〜182の分
子量を有する少なくとも1種の二価〜六価のアルコー
ル、および(v)成分(i)の重量に対し50〜500
重量%の350〜950の分子量を有すると共にエステ
ル基を有する少なくとも1種のジオールとの反応生成物
からなることを特徴とするポリイソシアネート混合物。
【0042】2.成分(v)が実質的にアジピン酸ポリ
エステルジオールよりなる上記第1項に記載のポリイソ
シアネート混合物。 3.成分(v)が実質的にポリカプロラクトンジオール
よりなる上記第1項に記載のポリイソシアネート混合
物。 4.ポリカプロラクトンジオールがε−カプロラクトン
と1,6−ジヒドロキシヘキサンとの反応生成物であっ
て、少なくとも50重量%の460〜802の分子量を
有するポリカプロラクトンジオールを含有する上記第3
項に記載のポリイソシアネート混合物。
エステルジオールよりなる上記第1項に記載のポリイソ
シアネート混合物。 3.成分(v)が実質的にポリカプロラクトンジオール
よりなる上記第1項に記載のポリイソシアネート混合
物。 4.ポリカプロラクトンジオールがε−カプロラクトン
と1,6−ジヒドロキシヘキサンとの反応生成物であっ
て、少なくとも50重量%の460〜802の分子量を
有するポリカプロラクトンジオールを含有する上記第3
項に記載のポリイソシアネート混合物。
【0043】5.(a)水分散性もしくは水溶性ポリヒ
ドロキシル化合物と、(b)封鎖されたイソシアネート
基と可逆的に封鎖されたイソシアネート基に対し2.0
〜2.6の平均NCO官能価とを有し、組込まれたカル
ボキシル基の少なくとも部分中和により塩型まで変換さ
れた、(i)168〜300の分子量を有する少なくと
も1種の有機ジイソシアネートと、(ii)イソシアネー
ト基用の少なくとも1種の一官能性封鎖剤、(iii)少な
くとも1種の一塩基性もしくは二塩基性ヒドロキシカル
ボン酸、(iv)成分(i)の重量に対し1〜15重量%
の62〜182の分子量を有する少なくとも1種の二価
〜六価のアルコール、および(v)成分(i)の重量に
対し50〜500重量%の350〜950の分子量を有
すると共にエステル基を有する少なくとも1種のジオー
ルとの反応生成物からなるポリイソシアネート混合物と
からなることを特徴とする水性焼付組成物。
ドロキシル化合物と、(b)封鎖されたイソシアネート
基と可逆的に封鎖されたイソシアネート基に対し2.0
〜2.6の平均NCO官能価とを有し、組込まれたカル
ボキシル基の少なくとも部分中和により塩型まで変換さ
れた、(i)168〜300の分子量を有する少なくと
も1種の有機ジイソシアネートと、(ii)イソシアネー
ト基用の少なくとも1種の一官能性封鎖剤、(iii)少な
くとも1種の一塩基性もしくは二塩基性ヒドロキシカル
ボン酸、(iv)成分(i)の重量に対し1〜15重量%
の62〜182の分子量を有する少なくとも1種の二価
〜六価のアルコール、および(v)成分(i)の重量に
対し50〜500重量%の350〜950の分子量を有
すると共にエステル基を有する少なくとも1種のジオー
ルとの反応生成物からなるポリイソシアネート混合物と
からなることを特徴とする水性焼付組成物。
【0044】6.水分散性もしくは水溶性ポリヒドロキ
シル化合物(a)が12〜30の酸価と30〜130の
ヒドロキシル価と5.5重量%未満の溶剤含有量とを有
するウレタン改質ポリエステル樹脂からなり、(a1)
80〜210のヒドロキシル価と≦5の酸価とを有しか
つ(a1.1)35〜50モル%の62〜150の分子
量を有する1種もしくはそれ以上のジ第一ジオールと、
(a1.2)1〜7モル%の76〜286の分子量を有
する1種もしくはそれ以上の第一/第二ジオールと、
(a1.3)36〜50モル%の98〜600の分子量
を有する1種もしくはそれ以上のジカルボン酸と、(a
1.4)4〜14モル%の92〜134の分子量を有す
る1種もしくはそれ以上のトリオールと、(a1.5)
0〜4重量%の122〜280の分子量を有する1種も
しくはそれ以上のモノカルボン酸との縮合生成物からな
る81〜92重量%のポリエステルポリオール、(a
2)3〜6.5重量%のビス(ヒドロキシメチル)アル
カンカルボン酸、(a3)0〜5重量%の62〜150
の分子量を有する低分子量ジオールもしくはトリオー
ル、(a4)7〜14.5重量%のポリイソシアネート
成分(そのうち少なくとも60%は168〜1000の
分子量を有する線状脂肪族ポリイソシアネートである)
の反応生成物からなり、前記反応生成物を少なくとも9
0%の有機溶液にて作成し、次いでカルボキシル基の少
なくとも75%をカルボキシレート基まで変換させると
共に水中に分散させてなる上記第5項に記載の水性焼付
ラッカー。
シル化合物(a)が12〜30の酸価と30〜130の
ヒドロキシル価と5.5重量%未満の溶剤含有量とを有
するウレタン改質ポリエステル樹脂からなり、(a1)
80〜210のヒドロキシル価と≦5の酸価とを有しか
つ(a1.1)35〜50モル%の62〜150の分子
量を有する1種もしくはそれ以上のジ第一ジオールと、
(a1.2)1〜7モル%の76〜286の分子量を有
する1種もしくはそれ以上の第一/第二ジオールと、
(a1.3)36〜50モル%の98〜600の分子量
を有する1種もしくはそれ以上のジカルボン酸と、(a
1.4)4〜14モル%の92〜134の分子量を有す
る1種もしくはそれ以上のトリオールと、(a1.5)
0〜4重量%の122〜280の分子量を有する1種も
しくはそれ以上のモノカルボン酸との縮合生成物からな
る81〜92重量%のポリエステルポリオール、(a
2)3〜6.5重量%のビス(ヒドロキシメチル)アル
カンカルボン酸、(a3)0〜5重量%の62〜150
の分子量を有する低分子量ジオールもしくはトリオー
ル、(a4)7〜14.5重量%のポリイソシアネート
成分(そのうち少なくとも60%は168〜1000の
分子量を有する線状脂肪族ポリイソシアネートである)
の反応生成物からなり、前記反応生成物を少なくとも9
0%の有機溶液にて作成し、次いでカルボキシル基の少
なくとも75%をカルボキシレート基まで変換させると
共に水中に分散させてなる上記第5項に記載の水性焼付
ラッカー。
【0045】7.成分(v)が実質的にアジピン酸ポリ
エステルジオールよりなる上記第5項に記載の水性焼付
組成物。 8.成分(v)が実質的にアジピン酸ポリエステルジオ
ールよりなる上記第6項に記載の水性焼付組成物。 9.成分(v)が実質的にポリカプロラクトンジオール
よりなる上記第5項に記載の水性焼付組成物。 10.成分(v)が実質的にポリカプロラクトンジオー
ルよりなる上記第6項に記載の水性焼付組成物。 11.ポリカプロラクトンジオールがε−カプロラクト
ンと1,6−ジヒドロキシヘキサンとの反応生成物であ
って、少なくとも50重量%の460〜802の分子量
を有するポリカプロラクトンジオールを含有する上記第
9項に記載の水性焼付組成物。 12.ポリカプロラクトンジオールがε−カプロラクト
ンと1,6−ジヒドロキシヘキサンとの反応生成物であ
って、少なくとも50重量%の460〜802の分子量
を有するポリカプロラクトンジオールを含有する上記第
10項に記載の水性焼付組成物。
エステルジオールよりなる上記第5項に記載の水性焼付
組成物。 8.成分(v)が実質的にアジピン酸ポリエステルジオ
ールよりなる上記第6項に記載の水性焼付組成物。 9.成分(v)が実質的にポリカプロラクトンジオール
よりなる上記第5項に記載の水性焼付組成物。 10.成分(v)が実質的にポリカプロラクトンジオー
ルよりなる上記第6項に記載の水性焼付組成物。 11.ポリカプロラクトンジオールがε−カプロラクト
ンと1,6−ジヒドロキシヘキサンとの反応生成物であ
って、少なくとも50重量%の460〜802の分子量
を有するポリカプロラクトンジオールを含有する上記第
9項に記載の水性焼付組成物。 12.ポリカプロラクトンジオールがε−カプロラクト
ンと1,6−ジヒドロキシヘキサンとの反応生成物であ
って、少なくとも50重量%の460〜802の分子量
を有するポリカプロラクトンジオールを含有する上記第
10項に記載の水性焼付組成物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイーテル・マーガー ドイツ連邦共和国デイー5090 レーフエ ルクーゼン 1、エリーザベト・ヴエ ー・ターデン・シユトラーセ 31 (72)発明者 ハラルド・ブルム ドイツ連邦共和国デイー4175 ヴアハテ ンドンク 2、アウフ・デム・ヴエスト カムプ(番地なし) (72)発明者 ホルガー・カツセルマン ドイツ連邦共和国デイー5060 ベルギツ シユ・グラツドバツハ 1、テプフエル ヴエグ 36 (56)参考文献 特開 昭60−186568(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 18/00 - 18/87 C09D 175/04 - 175/12
Claims (1)
- 【請求項1】 (a)12〜30の酸価と30〜130
のヒドロキシル価と5.5重量%未満の溶剤含有量とを
有するウレタン改質ポリエステル樹脂であり、 (a1)80〜210のヒドロキシル価と≦5の酸価と
を有し、かつ a1.1)62〜150の分子量を有する1種もしくは
それ以上のジ第一ジオール35〜50モル%と、 a1.2)76〜286の分子量を有する1種もしくは
それ以上の第一/第二ジオール1〜7モル%と、 a1.3)98〜600の分子量を有する1種もしくは
それ以上のジカルボン酸と36〜50モル%、 a1.4)92〜134の分子量を有する1種もしくは
それ以上のトリオール4〜14モル%と、 a1.5)122〜280の分子量を有する1種もしく
はそれ以上のモノカルボン酸0〜4重量%との縮合生成
物からなる81〜92重量%のポリエステルポリオー
ル、 (a2)3〜6.5重量%のビス(ヒドロキシメチル)
アルカンカルボン酸、 (a3)0〜5重量%の62〜150の分子量を有する
低分子量ジオールもしくはトリオール、 (a4)7〜14.5重量%のポリイソシアネート成分
(そのうち少なくとも60%は168〜1000の分子
量を有する線状脂肪族ポリイソシアネートである)の反
応生成物からなり、前記反応生成物は少なくとも90%
の有機溶液にて作成され、次いでカルボキシル基の少な
くとも75%をカルボキシレート基まで変換させると共
に水中に分散させてなる、水分散性もしくは水溶性ポリ
ヒドロキシ化合物と、 (b)封鎖されたイソシアネート基と可逆的に封鎖され
たイソシアネート基に対し2.0〜2.6の平均NCO
官能価とを有し、組込まれたカルボキシル基の少なくと
も部分中和により塩型に変換された、 (i)168〜300の分子量を有する少なくとも1種
の有機ジイソシアネートと、 (ii)イソシアネート基用の少なくとも1種の一官能性
封鎖剤、 (iii)少なくとも1種の一塩基性もしくは二塩基性ヒド
ロキシカルボン酸、 (iv)成分(i)の重量に対し1〜15重量%の62〜
182の分子量を有する少なくとも1種の二価〜六価の
アルコール、および (v)成分(i)の重量に対し50〜500重量%の3
50〜950の分子量を有すると共にエステル基を有す
る少なくとも1種のジオールとの反応生成物からなるポ
リイソシアネート混合物とからなることを特徴とする水
性焼付組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4221924A DE4221924A1 (de) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | In Wasser lösliche oder dispergierbare Polyisocyanatgemische und ihre Verwendung in Einbrennlacken |
DE4221924.8 | 1992-07-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0656953A JPH0656953A (ja) | 1994-03-01 |
JP3339924B2 true JP3339924B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=6462437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18866893A Expired - Fee Related JP3339924B2 (ja) | 1992-07-03 | 1993-07-02 | 水溶性もしくは水分散性ポリイソシアネート混合物および焼付組成物におけるその使用 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5294665A (ja) |
EP (1) | EP0576952B1 (ja) |
JP (1) | JP3339924B2 (ja) |
KR (1) | KR100290996B1 (ja) |
AT (1) | ATE151442T1 (ja) |
CA (1) | CA2099419C (ja) |
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