JP3491919B2 - 被覆組成物、その製造方法および耐水性支持体を被覆するためのその使用 - Google Patents
被覆組成物、その製造方法および耐水性支持体を被覆するためのその使用Info
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Description
選択ポリヒドロキシル化合物とこれら分散物に乳化され
たポリイソシアネートとに基づく新規な水性2−成分ポ
リウレタン被覆組成物、分散物にポリイソシアネート成
分を乳化させることによるこれら被覆組成物の製造方
法、並びに耐水性支持体に対しコーチングを作成するた
めの被覆組成物の使用に関するものである。
を演ずる。特に緊急な問題は、被覆組成物に使用される
有機溶剤の量を減少させることである。最近まで、優秀
な性質により被覆分野で相当な重要性を得ている化学的
に架橋するポリウレタン被覆組成物には有機溶剤を省略
することができなかった。ポリイソシアネート成分が遊
離イソシアネート基を有するこれら2−成分ポリウレタ
ン被覆組成物にて有機溶剤の代りに水を使用することは
可能でないと思われた。何故なら、イソシアネート基は
アルコール性ヒドロキシル基だけでなく水とも反応する
ことが知られているからである。これら系にて水から生
ずる活性水素の濃度は有機NCO−反応性成分からのヒ
ドロキシル基の濃度よりもずっと高いので、3成分のポ
リイソシアネート/有機ポリヒドロキシル化合物/水の
系においてはイソシアネート基と水との間で反応が生じ
て尿素と二酸化炭素とを生成すると予想せねばならなか
った。ポリイソシアネートと有機ポリヒドロキシル化合
物との間の所望の架橋反応の代りに、イソシアネート基
は水と反応して二酸化炭素の発生によりフォーム形成を
もたらすと予想された。
DE−OS 3,529,249号から既に知られてい
るように、有機ポリイソシアネートを水性ポリマー分散
物に添加してその性質範囲を向上させることができる。
しかしながら、そこに開示されたポリマーはポリイソシ
アネート用の反応体として典型的に使用される有機ポリ
ヒドロキシル化合物でない。さらに、これら従来の刊行
物に記載された水性ポリマー分散物に対するポリイソシ
アネートの添加作用は、恐らくポリイソシアネートと水
との反応から生成された尿素による分散ポリマーの被覆
に起因する。
シル化合物は遊離イソシアネート基を有するポリイソシ
アネートを水性ポリマー溶液もしくは分散物に乳化させ
て水性2−成分ポリウレタン系を製造すべく遊離イソシ
アネート基を有する有機ポリイソシアネートの反応体と
して使用しうることが知られるようになったのは、ヨー
ロッパ特許出願EP−A−0,358,979号が初め
てである。EP−A−0,358,979号に記載され
たポリヒドロキシル化合物は好ましくは遊離基重合によ
って製造され、0〜150(好ましくは0〜100)m
gKOH/固体樹脂gの酸価(非中和スルホン酸および
/またはカルボキシル基に基づく)と5〜417(好ま
しくは24〜278)ミリ当量/固体100gのスルホ
ネート基および/またはカルボキシレート基の含有量と
を有する。驚ろくことに今回、固体樹脂100g当り5
ミリ当量未満のスルホネート基および/またはカルボキ
シレート基を有するビニルポリマーポリオールを用いる
場合にも、たとえば長い可使時間および高い溶剤耐性を
包含する極めて良好な性質を持った2−成分ポリウレタ
ン被覆組成物を得ることができることを突き止めた。
レフィン系不飽和モノマーから作成されて少なくとも5
00の分子量(Mn)と1分子当り少なくとも2個のア
ルコール性ヒドロキシル基と15〜250mgKOH/
gのヒドロキシル価と0〜7mgKOH/gの酸価と固
体樹脂100g当り0〜4.5ミリ当量のスルホネート
基およびカルボキシレート基の全含有量とを有する少な
くとも1種のポリマーからなるポリオール成分と、 (b)ポリオール成分(a)の分散物に乳化され、23
℃にて50〜10,000mPa・sの粘度と1.8〜
4.2の平均NCO官能価とを有し、さらに12.0〜
21.5重量%の(シクロ)脂肪族結合したイソシアネ
ート基とポリエーテル連鎖内に存在する2〜20重量%
の酸化エチレン単位とを有し、ポリエーテル連鎖が平均
5〜70個の酸化エチレン単位を有するポリイソシアネ
ート成分との混合物からなり、これら成分が0.2:1
〜5:1の成分(b)におけるイソシアネート基と成分
(a)におけるアルコール性ヒドロキシル基との当量比
に対応する量で存在することを特徴とする水性被覆組成
物に関するものである。
法にも関し、この方法は0.2:1〜5:1のイソシア
ネート基とアルコール性ヒドロキシル基との当量比に対
応する量にてポリオール成分の水性もしくは水性/有機
分散物にポリイソシアネート成分を乳化させ、さらにポ
リイソシアネートの添加に先立ち助剤および添加剤をポ
リオール成分中に混入することを特徴とする。最後に本
発明は、これら被覆組成物から作成される被覆された耐
水性支持体にも関するものである。
しくは500〜100,000、より好ましくは100
0〜50,000の分子量(Mn,ゲル透過クロマトグ
ラフィーにより測定)と、平均して1分子当り少なくと
も2個のアルコール性ヒドロキシル基と、15〜250
mgKOH/固形物/g、好ましくは30〜150mg
KOH/固形物1gのヒドロキシル価と、0〜7mgK
OH/固体樹脂1g、好ましくは0mgKOH/固体樹
脂1gの酸価(未中和スルホン酸基およびカルボキシル
基に基づく)と、固体樹脂100g当り0〜4.5ミリ
当量、好ましくは0ミリ当量のスルホネート基およびカ
ルボキシレート基の全含有量とを有するオレフィン系不
飽和モノマーから作成されたポリマー樹脂から選択され
る。分散物(a)は一般に10〜50重量%、好ましく
は20〜40重量%のポリオール成分を分散相として含
有する。連続水相は、連続相の重量に対し20重量%ま
での後記する有機溶剤を含有することもできる。したが
って、分散物の連続相は主として水である。分散物は一
般に23℃にて10〜10,000 mPa・s、好ましく
は100〜10,000 mPa・s の粘度と5〜10、好
ましくは6〜9のpHとを有する。
存在に基づいている。さらに、大して好適な具体例でな
いが成分(a)はポリオール成分の重量に対し10重量
%までの62〜499、好ましくは62〜200の分子
量を有する水溶性の多価アルコールを含有することもで
き、これらアルコールは後記する溶剤とは異なる種類で
ある。これらアルコールの例はエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロ
パン、およびこれら多価アルコールの低分子量の水溶性
アルコキシル化生成物を包含する。ポリオール成分は公
知のラジカル重合法、たとえば溶液重合、乳化重合およ
び懸濁重合によって製造される。これらは好ましくは水
性媒体におけるラジカル乳化重合によって製造される。
連続もしくは非連続重合法を用いることができる。非連
続法のうちバッチ法および流入法を用いることができ、
流入法が好適である。流入法の場合は、先ず最初に水を
単独で或いは陰イオン型乳化剤の1部、必要に応じ非イ
オン型乳化剤およびモノマー混合物の1部と共に導入
し、重合温度まで加熱する。モノマーの1部を導入した
後、重合反応をラジカル開始させる。モノマー混合物の
残部を開始剤混合物および乳化剤の残部と一緒に1〜1
0時間、好ましくは3〜6時間かけて添加する。必要な
らば、次いで活性化剤をさらに添加して、少なくとも9
9%の変換率まで重合を持続させることもできる。
非イオン型乳化剤である。好適な陰イオン型乳化剤はカ
ルボキシレート基、サルフェート基、スルホネート基、
ホスフェート基もしくはホスホネート基を有するもので
ある。サルフェート基、スルホネート基、ホスフェート
基もしくはホスホネート基を有する乳化剤が好適であ
る。乳化剤は低分子量または高分子量を有することがで
きる。たとえば高分子量乳化剤はDE−OS 3,80
6,066号およびDE−AS 1,953,349号
に記載されている。好適な陰イオン型乳化剤は長鎖アル
コールもしくは置換フェノールと酸化エチレン単位を有
すると共に2〜100の重合度を有するモノヒドロキシ
ポリエーテルとから合成され、ポリエーテル連鎖はさら
にエステル単位として硫酸基もしくは燐酸基をも有す
る。エステル化されてない酸基の好適な中和剤はアンモ
ニアもしくはアミンである。乳化剤は個々にまたは混合
物としてエマルジョンに添加することができる。
する非イオン型乳化剤は脂肪族、芳香脂肪族、脂環式も
しくは芳香族カルボン酸、アルコール、フェノール誘導
体もしくはアミンと、たとえば酸化エチレンのようなエ
ポキシドとの反応生成物である。その例は酸化エチレン
とヒマシ油のカルボン酸もしくはアビエチン酸との反応
生成物;比較的長鎖のアルコール、たとえばオレイルア
ルコール、ラウリルアルコールおよびステアリルアルコ
ール;フェノール誘導体、たとえば置換ベンジル、フェ
ニルおよびノニルフェノール;並びに比較的長鎖のアミ
ン、たとえばドデシルアミンおよびステアリルアミンで
ある。酸化エチレンとの反応生成物は2〜100、好ま
しくは5〜50の重合度を有するオリゴエーテルおよび
ポリエーテルである。乳化剤は、モノマーの混合物に対
し0.1〜10重量%の量で添加される。必要に応じ使
用しうる適する助溶剤は水溶性および水不溶性の溶剤、
たとえば芳香族炭化水素、たとえばベンゼン、トルエ
ン、キシレンおよびクロルベンゼン;エステル、たとえ
ば酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メチルグリコール、酢
酸エチルグリコールおよび酢酸メトキシプロピル;エー
テル、たとえばブチルグリコール、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、エチルグリコールエーテルおよびジグ
リコールのエーテル;ケトン、たとえばアセトン、メチ
ルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトン;トリク
ロルモノフルオロエタン;並びに環式アミド、たとえば
N−メチルピロリドンおよびN−メチルカプロラクタム
である。
度にて0.01〜400minのラジカル解離半減期を
有する水溶性もしくは水不溶性の開始剤または開始剤混
合物により開始させることができる。一般に、重合反応
は水性エマルジョンにて10〜100℃、好ましくは3
0〜90℃の温度で1000〜20,000ミリバール
の圧力下に行なわれる。実際の重合温度は用いる開始剤
によって決定される。開始剤はモノマーの全量に対し
0.05〜6重量%の量で使用される。適するモノマー
はヒドロキシ官能性モノマー、酸性モノマー、並びにヒ
ドロキシル基もしくは酸性基のいずれをも持たないモノ
マーを包含する。これらモノマーはEP−A−0,35
8,979号(米国特許第5,075,370号、これ
を参考のためここに引用する)に開示されている。酸性
モノマー、すなわちカルボキシル基および/またはスル
ホン酸基を有するモノマーは上記したように少量でしか
使用されず、好ましくは全く使用しない。
ゾ化合物、たとえばアゾイソブチロジニトリルおよび
4,4′−アゾ−ビス−(4−シアノペンタン酸);無
機および有機ペルオキシド、たとえばジベンゾイルペル
オキシド、t−ブチルペルピバレート、t−ブチルペル
−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルペルベンゾエ
ート、t−ブチルヒドロペルオキシド、ジ−t−ブチル
ペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ジシクロヘ
キシルおよびジベンジルペルオキシジカーボネート、並
びにペルオキソジ硫酸のナトリウム、カリウムもしくは
アンモニウム塩および過酸化水素を包含する。ペルオキ
ソジ硫酸塩および過酸化水素は、しばしばたとえばホル
ムアミジンスルフィン酸のナトリウム塩(ロンガリット
C)、アスコルビン酸もしくはポリアルキレンポリアミ
ンのような還元剤と組合せて使用される。重合温度にお
ける還元が一般にこのようにして得られる。ポリマーの
分子量はたとえばn−ドデシルメルカプタン、t−ドデ
シルメルカプタン、ジイソプロピルキサントゲンジスル
フィド、ジ−(メチレントリメチロールプロパン)キサ
ントゲンジスルフィドおよびチオグリコールのような典
型的な調整剤を用いて調整することができる。これら
は、モノマー混合物に対し最高3重量%の量で使用され
る。
を水性分散物中に存在するポリマーに添加して30〜1
00%、好ましくは50〜100%の中和度を与える。
中和剤としては無機塩基、アンモニアまたはアミンを使
用することができる。適する無機塩基は水酸化ナトリウ
ムおよび水酸化カリウムを包含する。アンモニアの他に
適するアミンはトリメチルアミン、トリエチルアミン、
ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミンなどを包含する。中和剤は当
量未満または当量より多い量の両者で使用することがで
きる。中和の後、ポリマーは上記の酸価とスルホネート
基およびカルボキシレート基、好ましくはカルボキシレ
ート基の含有量を有する。
る場合、酸価は0になるのに対しスルホネート基および
/またはカルボキシレート基の含有量はスルホン酸基も
しくはカルボキシル基の初期含有量に対応する。酸性基
を部分中和すれば、スルホネート基および/またはカル
ボキシレート基の含有量は使用した中和剤の量に対応す
る。得られる水性分散物は上記の濃度および粘度を有す
る。添加する任意の助剤は水性分散物中に上記の量で残
留することができ、或いは重合反応の完結後に蒸留によ
り除去することもできる。
ネートは、(a)1.8〜4.2の平均NCO官能価
と、(b)12.0〜21.5重量%の(シクロ)脂肪
族結合したイソシアネート基(NCO、分子量=42と
して現わす)の含有量と、(c)2〜20重量%のポリ
エーテル連鎖内に存在する酸化エチレン単位(C2H4
O、分子量=44として現わす)の含有量(ポリエーテ
ル連鎖は平均して5〜70個の酸化エチレン単位を有す
る)とを有するポリイソシアネート混合物を包含する。
公知方法で2.1〜4.4、好ましくは2.3〜4.3
の(平均)NCO官能価を有すると共に(シクロ)脂肪
族結合したイソシアネート基のみを有する1種もしくは
それ以上のポリイソシアネートを含有するポリイソシア
ネート成分(A)を、平均して5〜70個の酸化エチレ
ン単位と少なくとも2:1(一般に反応の際に4:1〜
約100:1が維持される)のNCO:OH当量比とを
有する一官能性もしくは多官能性の酸化ポリアルキレン
ポリエーテルアルコール(B)と反応させて製造され
る。さらに、上記出発成分の種類および量的比は、得ら
れる反応生成物が(a)〜(c)に上記した条件を満た
すよう選択される。
ネート混合物(A)はウレトジオン基、イソシアヌレー
ト基、ウレタン基、アロファネート基、ビウレット基お
よび/またはオキサジアジンチオン基を有しモノマー
(シクロ)脂肪族ジイソシアネートから作成されたポリ
イソシアネート誘導体である。ポリイソシアネート誘導
体の製造方法はDE−OS 1,670,666号、
3,700,209号および3,900,053号また
はEP−A 336,205号および339,396号
に記載されている。ポリイソシアネート誘導体の製造に
適する(シクロ)脂肪族ジイソシアネートは140〜4
00の分子量を有するもの、たとえば1,4−ジイソシ
アナトブタン、1,6−ジイソシアナトヘキサン、1,
5−ジイソシアナト−2,2−ジメチルペンタン、2,
2,4−および2,4,4−トリメチル−1,6−ジイ
ソシアナトヘキサン、1,10−ジイソシアナトデカ
ン、1,3−および1,4−ジイソシアナトシクロヘキ
サン、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(イソホロンジイ
ソシアネート)、4,4′−ジイソシアナトジシクロヘ
キシルメタンおよびこれらジイソシアネートの混合物で
ある。
造するのに好適な出発成分は、19〜24重量%のNC
O含有量を有すると共に1,6−ジイソシアナトヘキサ
ンのイソシアヌレート三量体および1,6−ジイソシア
ナトヘキサンのイソシアヌレート二量体を含有するポリ
イソシアネート混合物である。他の好適な出発成分は、
19〜24重量%のNCO含有量を有すると共に1,6
−ジイソシアナトヘキサンのイソシアヌレート三量体を
含有するがウレトジオン二量体を含有しないポリイソシ
アネートである。このポリイソシアネートは好ましくは
3.2〜4.2の平均NCO官能価を有する。一価もし
くは多価の酸化ポリアルキレンポリエーテルアルコール
(B)は1分子当り平均して5〜70個、好ましくは6
〜60個の酸化エチレン単位を有し、公知方法で適する
出発分子のアルコキシル化により得ることができる。3
2〜150の分子量を有する一価もしくは多価アルコー
ル、たとえばEP−A 206,059号(米国特許第
4,663,377号、参考のためここに引用する)に
開示されたものをポリエーテルアルコール(B)の製造
に出発分子として使用することができる。1〜4個の炭
素原子を有する一価の脂肪族アルコールが出発分子とし
て好適に使用される。メタノールが特に好適である。
ンは酸化エチレンおよび必要に応じたとえば酸化プロピ
レンのような他の酸化物である。酸化物の混合物を使用
する場合、これらはアルコキシル化反応に際し順次にお
よび/または混合して添加することができる。したがっ
て、酸化ポリアルキレンポリエーテルアルコール(B)
は純粋な酸化ポリエチレンポリエーテルまたは混合酸化
ポリアルキレンポリエーテルであって、少なくとも5
個、好ましくは5〜70個、より好ましくは6〜60
個、特に好ましくは7〜10個の酸化エチレン単位を有
し、酸化アルキレン単位の少なくとも60モル%、好ま
しくは少なくとも70モル%は酸化エチレン単位であ
る。水乳化性ポリイソシアネート混合物を製造するのに
好適なポリエーテルアルコール(B)は、脂肪族C1-4
アルコールから出発すると共に平均して6〜60個の酸
化エチレン単位を有する一官能性の酸化ポリアルキレン
ポリエーテルである。特に好適なポリエーテルアルコー
ル(B)は、平均して7〜20個の酸化エチレン単位を
有する純粋なポリエチレングリコールモノメチルエーテ
ルアルコールである。
適ポリイソシアネートの代りに、未改質のポリイソシア
ネート(A)を成分(b)または成分(b)の1部とし
て使用することもできるが、ただしポリイソシアネート
は適する乳化剤と組合せて使用される。その例は、たと
えば芳香族ポリイソシアネートに対し親水性を付与する
ためのEP−A 0 013 112号に記載された乳
化剤またはポリオール成分(a)と共に使用すべくここ
に開示した乳化剤を包含する。乳化剤は、系に対する疎
水性ポリイソシアネートの分散性を確保するよう充分多
量に存在させる。さらに大して好適ではないが原理的に
陰イオン性/親水性改質されたポリイソシアネート
(b)を使用することもできる。これらポリイソシアネ
ートは、ポリイソシアネート誘導体(A)を当量未満の
ジメチロールプロピオン酸と反応させた後にカルボキシ
ル基を第三アミンで中和して製造することができる。最
後に、たとえば英国特許第1,444,933号、DE
−OS 2,921,681号およびEP−A−61,
628号に記載されたような水乳化性の芳香族ポリイソ
シアネート混合物も架橋成分(b)として適している
が、大して好適でない。
は、ポリイソシアネート成分(b)をポリオール成分
(a)の水性分散物に乳化させる。単に室温で攪拌して
混合を行なうこともできる。ポリイソシアネート成分を
使用する量は、成分(b)のイソシアネート基および成
分(a)のアルコール性ヒドロキシル基(任意の水溶性
低分子量ポリヒドロキシル化合物のヒドロキシル基を含
む)に対し0.2:1〜5:1、好ましくは0.5:1
〜2:1のNCO:OH当量比を与えるよう選択され
る。ポリイソシアネート成分(b)の添加前に、被覆技
術で使用される公知の助剤および添加剤をポリオール成
分(a)中に混入することもできる。助剤および添加剤
は発泡防止剤、流れ調整剤、増粘剤、顔料、顔料の分散
物に対する分散助剤などを包含する。
は、溶剤含有、溶剤フリーまたは他の水性のペイントお
よび優秀な性質を有する被覆系が現在使用されている実
質的に任意の用途に適している。その例は鉱物建材、た
とえば石灰および/またはセメント−結合プラスター、
石膏含有表面、繊維セメント建材およびコンクリートの
被覆;木材および木質材料、たとえばチップボート、繊
維ボートおよび紙の塗装および封止;金属表面の塗装お
よび被覆;アスファルト−およびビチューメン−含有舗
装の被覆および塗装;各種のプラスチック表面の塗装お
よび封止;並びに皮革および繊維品の被覆を包含する。
さらに、これらは各種材料の表面−表面結合にも適し、
同一もしくは異なる材料を互いに結合すべく使用するこ
とができる。特定支持体に施した後、2−成分系は0〜
300℃の温度、好ましくは室温〜200℃の温度で硬
化させ或いは架橋させることができる。
ここで部数および%は特記しない限り全て重量による。出発物質: ポリイソシアネート1 350の平均分子量を有するメタノール開始した一官能
性の酸化ポリエチレンポリエーテルの0.08当量を、
1,6−ジイソシアナトヘキサン(HDI)から作成さ
れかつ21.5%のNCO含有量と約3.8の平均NC
O官能価と3000 mPa・s (23℃)の粘度とを有す
る1.0当量のイソシアヌレート改質ポリイソシアネー
トに室温にて攪拌しながら添加した。この混合物を3時
間かけて100℃まで加熱した。室温まで冷却した後、
実質的に無色の透明ポリイソシアネート混合物が得ら
れ、これは17.3%のNCO含有量と11.3%の酸
化エチレン単位の含有量と3050 mPa・s (23℃)
の粘度とを有した。
3リットルの攪拌オートクレーブに25gの陰イオン型
乳化剤(1:3のモル比におけるラウリルアルコールと
酸化エチレンとの付加物のモノ硫酸エステルのアンモニ
ウム塩)と600gの脱イオン水とを先ず最初に導入
し、窒素でパージした。窒素を一定の流れとして混合物
に通過させながら、オートクレーブの内容物を約200
rpmにて攪拌しながら80℃の温度まで加熱した。3
4gのヒドロキシプロピルメタクリレート(酸化プロピ
レンとメタクリル酸との付加物)と40gのn−ブチル
アクリレートと23gのメチルメタクリレートと1gの
t−ドデシルメルカプタンとの混合物、および20gの
脱イオン水における0.3gのアンモニウムペルオキソ
ジサルフェートの溶液を次いで急速に導入した。30分
間の反応時間の後、305gのヒドロキシプロピルメタ
クリレートと360gのn−ブチルアクリレートと20
8gのメチルメタクリレートと9gのt−ドデシルメル
カプタンとの混合物、および850gの脱イオン水にお
ける3gのアンモニウムペルオキソジサルフェートの溶
液を4時間かけて均一に導入した。さらに2時間の後、
10gの脱イオン水における1gのアンモニウムペルオ
キソジサルフェートの溶液を添加して後活性化させ、重
合を4時間で完結させた。
7.4の数値に調整した。次いでオートクレーブの内容
物を200〜400ミリバールの減圧下でガス除去し、
残留モノマーを除去した。除去した水性蒸留液の量を新
鮮な脱イオン水で補充した。ポリマー分散物を次いで室
温まで冷却し、濾過した。著量のフィルター残留物は観
察されなかった。このポリマー分散物は次の性質を有し
た: 濃度 : 40.4重量% 23℃の粘度: <100 mPa・s 平均粒径: 201±2nm (レーザー相関分光光度法により測定) 分散ポリマー樹脂のOH価(計算):132mgKOH/固形物1g
gの同じ陰イオン型乳化剤をポリマー分散物1の製造に
つき使用したと同じ反応器に導入し、攪拌しながら窒素
下にて80℃まで加熱した。169gのヒドロキシプロ
ピルメタクリレート(酸化プロピレンとメタクリル酸と
の付加物)と400gのn−ブチルアクリレートと40
1gのメチルメタクリレートと10gのt−ドデシルメ
ルカプタンとのモノマー混合物、および640gの脱イ
オン水における15gの35%水性過酸化水素の開始剤
溶液を次いで6時間かけて均一に添加した。2時間にわ
たり攪拌した後、10gの水における1gの35%水性
過酸化水素の開始剤溶液を次いで添加して後活性化さ
せ、重合を4時間で完結させた。次いでpHを約4ml
の25%アンモニア水溶液で8.0の数値に調整した。
次いで重合混合物を200〜400ミリバールの残留圧
力下でガス除去し、残留モノマーを除去した。除去した
水性蒸留液の量を新鮮な脱イオン水で補充した。ポリマ
ー分散物を次いで室温まで冷却し、濾過した。このポリ
マー分散物は次の性質を有した: 濃度 : 40.9重量% 23℃の粘度: <100 mPa・s 平均粒径: 130±2nm (レーザー相関分光光度法により測定) 分散ポリマー樹脂のOH価(計算):66mgKOH/固形物1g
販のポリウレタン増粘剤(アクリゾルRFM8,ローム
・アンド・ハース社、フランクフルトの製品)の5.0
重量%水溶液および0.2重量部の市販の発泡防止剤
(ベバロイド581B、エアブスレー社、デュッセルド
ルフの製品)と混合した。水希釈性の2−成分ポリウレ
タン透明被覆組成物のための104.2重量部の実質的
に無限に貯蔵しうるポリオール成分が得られた。34.
8重量部のポリイソシアネート1の添加により、次の組
成を有する水希釈性の2−成分透明ポリウレタン被覆組
成物が得られた: ポリオール,100% 40.4重量部=29.06重量% 増粘剤,100% 0.2重量部=0.14重量% 発泡防止剤 0.2重量部=0.14重量% ポリイソシアネート,100% 34.8重量部=25.04重量% ────────────────────────────────── 固形物含有量 75.6重量部=54.38重量% 水 63.4重量部=45.62重量% ────────────────────────────────── 合計 139.0重量部=100.00重量%
NCO基とOH基との当量比は1.5:1であった。1
20〜240μmの湿潤フィルム厚さ(これは40〜7
0μmの乾燥フィルム厚さに相当する)にてガラス板に
施こした後、コーチングを24時間乾燥して均質、透
明、強靱かつ硬質のフィルムを形成させた。最終的に硬
化させた後(これは室温にて約14日間を要した)、フ
ィルムは次の性質を有した:
付けることにより硬化させた際、次の性質が得られた: 外観(透明度/光沢) 極めて良好 溶剤耐性: ホワイトスピリット: 極めて良好 溶剤ナフサ100: 極めて良好 酢酸メトキシプロピル: 極めて良好 アセトン: 中庸 エタノール: 良好〜中庸 振子硬度: 130〜140sec.
販のポリウレタン増粘剤(アクリゾルRM 8,ローム
・アンド・ハース社、フランクフルトの製品)の5.0
重量%溶液、および0.2重量部の市販の発泡防止剤
(ベバロイド581B、エアブスレー社、デュッセルド
ルフの製品)と混合した。104.29重量部の水希釈
性の2−成分ポリウレタン透明被覆組成物のための実質
的に無限に貯蔵しうるポリオール成分が得られた。1
7.6重量部のポリイソシアネート1の添加により、次
の組成を有する水希釈性の2−成分透明ポリウレタン被
覆組成物が得られた: ポリオール,100% 40.9重量部=33.55重量% 増粘剤,100% 0.2重量部=0.16重量% 発泡防止剤 0.2重量部=0.16重量% ポリイソシアネート,100% 17.6重量部=14.44重量% ────────────────────────────────── 固形物含有量 58.9重量部=48.32重量% 水 63.0重量部=51.68重量% ────────────────────────────────── 合計 121.9重量部=100.00重量%
NCO基とOH基との当量比は1.5:1であった。1
20〜240μmの湿潤フィルム厚さ(これは40〜7
0μmの乾燥フィルム厚さに相当する)にてガラス板に
施こした後、コーチングを「ダストドライ」まで30〜
60分間乾燥させ、かつ8時間〜24時間にわたり「粘
着フリー」(完全乾燥)まで乾燥させて強靱かつ硬質の
フィルムを得た。最終的な硬化(これには室温にて約1
4日間を要した)の後、フィルムは次の性質を有した:
にて1時間焼付けることにより硬化させた際、次の性質
が得られた: 外観(透明度/光沢) 極めて良好 溶剤耐性: ホワイトスピリット: 極めて良好 溶剤ナフサ100: 極めて良好 酢酸メトキシプロピル: 極めて良好 アセトン: 中庸 エタノール: 良好 振子硬度: 115〜125sec.
の発泡防止剤(ベバロイド581B、エアブスレー社、
デュッセルドルフの製品)と共に慎重に攪拌し、得られ
た混合物に34.7重量部の市販の顔料(バイエルチタ
ン R−KB−4,バイエルAG社、レバークッセン)
を添加した。溶解機を用いて顔料を混合物中に15〜2
0m/sec,の回転速度にて30分間にわたり分散さ
せた。ガラス玉を混合物に添加して分散過程を促進させ
た。篩分および冷却の後、4.04重量部の市販の増粘
剤(アクリゾル RM 8,ローム・アンド・ハース
社、フランクフルトの製品)の5重量%溶液を攪拌しな
がら混合物に添加した。ほぼ無制限の貯蔵安定性を有す
る水希釈性2−成分白色ポリウレタン被覆組成物のため
のポリヒドロキシ成分がこのようにして得られた。4
6.4重量部のポリイソシアネート1を添加して、次の
組成を有する水希釈性の2−成分ポリウレタン被覆組成
物が得られた:
ンシステンシーまで希釈することもできる。この目的に
有機溶剤は必要でない。上記混合物は有機溶剤を含まな
かった。直ちに使用しうる被覆組成物を200μmの湿
潤フィルム厚さ(これは60〜70μmの乾燥フィルム
厚さに相当する)にてガラス板に施した。乾燥したフィ
ルムは光沢があり、欠陥部を持たなかった。10〜14
日間の後、硬化過程が完了した。被覆組成物の性質およ
び得られたフィルムは次の通りであった:
気すると共に140℃にて1時間硬化させた際、次の性
質が得られた: 外観 : 良好 振子硬度: 100〜110sec. 溶剤耐性: ホワイトスピリット: 極めて良好 溶剤ナフサ100: 極めて良好 酢酸メトキシブチル: 極めて良好 アセトン: 良好 エタノール: 良好 耐水性: 良好
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。以下、本発明の実施態
様を要約すれば次の通りである:
レフィン系不飽和モノマーから作成されて少なくとも5
00の分子量(Mn)と1分子当り少なくとも2個のア
ルコール性ヒドロキシル基と15〜250mgKOH/
gのヒドロキシル価と0〜7mgKOH/gの酸価と固
体樹脂100g当り0〜4.5ミリ当量のスルホネート
基およびカルボキシレート基の全含有量とを有する少な
くとも1種のポリマーからなるポリオール成分と、
(b)ポリオール成分(a)の分散物に乳化され、23
℃にて50〜10,000 mPa・s の粘度と1.8〜
4.2の平均NCO官能価とを有し、さらに12.0〜
21.5重量%の(シクロ)脂肪族結合したイソシアネ
ート基と必要に応じポリエーテル連鎖内に存在する2〜
20重量%の酸化エチレン単位とを有し、ポリエーテル
連鎖が平均5〜70個の酸化エチレン単位を有するポリ
イソシアネート成分との混合物からなり、これら成分が
0.2:1〜5:1の成分(b)におけるイソシアネー
ト基と成分(a)におけるアルコール性ヒドロキシル基
との当量比に対応する量で存在することを特徴とする水
性被覆組成物。
分(a)の重量に対し10重量%までの積極量の62〜
499の分子量を有する水溶性多価アルコールをさらに
含み、ただし成分(b)におけるイソシアネート基と成
分(a)における全アルコール性ヒドロキシル基との当
量比が0.2:1〜5:1である上記第1項に記載の被
覆組成物。 3.任意の助剤および添加剤をポリオール成分(a)の
分散物に混入し、次いでポリオール成分(a)の分散物
にポリイソシアネート成分(b)を乳化させることを特
徴とする上記第1項に記載の被覆組成物の製造方法。 4.上記第1項に記載の被覆組成物で被覆された耐水性
支持体。
Claims (2)
- 【請求項1】 結合剤が (a)水または水/溶剤混合物に分散されると共に、オ
レフィン系不飽和モノマーから作成されて少なくとも5
00の分子量(Mn)と1分子当り少なくとも2個のア
ルコール性ヒドロキシル基と15〜250mgKOH/
gのヒドロキシル価と0〜7mgKOH/gの酸価と固
体樹脂100g当り0〜4.5ミリ当量のスルホネート
基およびカルボキシレート基の全含有量とを有する少な
くとも1種のポリマーからなるポリオール成分と、 (b)ポリオール成分(a)の分散物に乳化され、23
℃にて50〜10,000mPa・sの粘度と1.8〜
4.2の平均NCO官能価とを有し、さらに12.0〜
21.5重量%の(シクロ)脂肪族結合したイソシアネ
ート基とポリエーテル連鎖内に存在する2〜20重量%
の酸化エチレン単位とを有し、ポリエーテル連鎖が平均
5〜70個の酸化エチレン単位を有するポリイソシアネ
ート成分との混合物からなり、これら成分が0.2:1
〜5:1の成分(b)におけるイソシアネート基と成分
(a)におけるアルコール性ヒドロキシル基との当量比
に対応する量で存在することを特徴とする水性被覆組成
物。 - 【請求項2】 請求項1に記載の被覆組成物で被覆され
た耐水性支持体。
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