JPS58113216A - 樹脂およびそれを含む被覆組成物 - Google Patents
樹脂およびそれを含む被覆組成物Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は新規な樹脂系及びそれを含む高固形分の溶液製
被僅組成物に関する。第1の成分は、ある種の新規な連
鎖延長及び架橋性である、第三アルコールでジ封鎖され
たジイソシアネート ジウレア オリゴマーのうちの任
意のものからなる。
被僅組成物に関する。第1の成分は、ある種の新規な連
鎖延長及び架橋性である、第三アルコールでジ封鎖され
たジイソシアネート ジウレア オリゴマーのうちの任
意のものからなる。
第2の成分はポリエポキシげからなる。これらの樹脂成
分は、高められた温度の下での硬化中に、被塗物の表面
上において、その場で架橋及び連鎖延長重合反応を呈す
る。本樹脂系は自己架橋性である。すなわち、付加的な
架橋剤を必要としない。
分は、高められた温度の下での硬化中に、被塗物の表面
上において、その場で架橋及び連鎖延長重合反応を呈す
る。本樹脂系は自己架橋性である。すなわち、付加的な
架橋剤を必要としない。
本発明の硬化被覆は水分及び溶剤に対して高度の抵抗性
を有し、また防食性にすぐれている。
を有し、また防食性にすぐれている。
高度の架橋官能性を有する高分子量(例えば2.000
〜10,000 )のポリマー樹脂及び適当な架橋剤を
含む溶剤型被覆組成物は公知である。
〜10,000 )のポリマー樹脂及び適当な架橋剤を
含む溶剤型被覆組成物は公知である。
典型的には、この種の被覆組成物は、例えばスプレー塗
装によって**物に塗布され、そしてその後で有機溶剤
を駆逐し、架橋反応を促進するのに適する高められた温
度で被塗物の焼付けを行って硬化させる。得られた熱碩
化被榎は、水、溶剤及び腐食に対する抵抗性を有するな
らば、美的及び機能的に利点を有すると共に、下層の被
塗物を腐食から腹る利点をもつ。 : このような高分子量のポリマー樹脂を含む被覆組成物は
、被塗物に対するスプレー塗装その他の塗布方法が容易
であるように、典型的には25〜50チの固形分を含む
にすぎない。固形分含有量がそれ以上に高くなると、被
覆組成物の粘度が高くな多すぎて塗装できなくなる。例
えば、従来のエポキシエステルを基剤とした自動車用の
吹付は下塗シ塗料は、典型的には約540jl/lの揮
発性有機物含有1f(rvoaJ)を有する。
装によって**物に塗布され、そしてその後で有機溶剤
を駆逐し、架橋反応を促進するのに適する高められた温
度で被塗物の焼付けを行って硬化させる。得られた熱碩
化被榎は、水、溶剤及び腐食に対する抵抗性を有するな
らば、美的及び機能的に利点を有すると共に、下層の被
塗物を腐食から腹る利点をもつ。 : このような高分子量のポリマー樹脂を含む被覆組成物は
、被塗物に対するスプレー塗装その他の塗布方法が容易
であるように、典型的には25〜50チの固形分を含む
にすぎない。固形分含有量がそれ以上に高くなると、被
覆組成物の粘度が高くな多すぎて塗装できなくなる。例
えば、従来のエポキシエステルを基剤とした自動車用の
吹付は下塗シ塗料は、典型的には約540jl/lの揮
発性有機物含有1f(rvoaJ)を有する。
これらの低固形分被覆組成物を硬化する過程で除かれる
揮発性有機溶剤部分は有毒であるし、場合ニヨっては引
火の危険がある。さらに、これらの被覆組成物の嵩容積
が比較的大きいため、輸送上困難な問題が生じて原価に
も影響する。さらに余分な溶剤損失及び(又は)溶剤回
収装置に起因する塗装費用の騰貴も相当な額になる。近
年になシ、特に自動車の塗装作業における炭化水素の放
出に関する政府の取締シ規則において、被覆組成物に含
まれる揮発性有機物の量を着るしく低減するように義務
づけられた。そのため、例えば1982年度の政府指導
基準においては、自動車の下塗〕被覆作業で放出される
揮発性有機物の蓋を、VOOカ350 g/ J (2
,9ポンド/ガロン)以下の被覆組成物を用いた場合と
同等になるまで低減させることが要求されている。政府
の指導基準に適合するためには、5509/lをこえる
VOaの被4!I![放物は、放出物処理装置と組合せ
て用いることによってはじめて規定の放出量限界値以下
になる。しかしながら、このような処理装置は莫大な経
費を要するので、政府規制による6501/lの付近ま
で、または好ましくはさらにそれ以下にまで低減された
VOOの被覆組成物の提供されることが要望されている
。
揮発性有機溶剤部分は有毒であるし、場合ニヨっては引
火の危険がある。さらに、これらの被覆組成物の嵩容積
が比較的大きいため、輸送上困難な問題が生じて原価に
も影響する。さらに余分な溶剤損失及び(又は)溶剤回
収装置に起因する塗装費用の騰貴も相当な額になる。近
年になシ、特に自動車の塗装作業における炭化水素の放
出に関する政府の取締シ規則において、被覆組成物に含
まれる揮発性有機物の量を着るしく低減するように義務
づけられた。そのため、例えば1982年度の政府指導
基準においては、自動車の下塗〕被覆作業で放出される
揮発性有機物の蓋を、VOOカ350 g/ J (2
,9ポンド/ガロン)以下の被覆組成物を用いた場合と
同等になるまで低減させることが要求されている。政府
の指導基準に適合するためには、5509/lをこえる
VOaの被4!I![放物は、放出物処理装置と組合せ
て用いることによってはじめて規定の放出量限界値以下
になる。しかしながら、このような処理装置は莫大な経
費を要するので、政府規制による6501/lの付近ま
で、または好ましくはさらにそれ以下にまで低減された
VOOの被覆組成物の提供されることが要望されている
。
こういった関心に答え、多官能性の架橋剤上組合せて低
分子量の多官能性の付加物又はコーリマーを典型的に用
いる高固形分の被覆組成物力111案された。これらの
高固形分の被覆組成物は、祥来のエポキシエステルを基
剤とした被覆組成物、又は高分子量ポリマー樹脂を含む
被覆組成物に較べて粘度が低く、従ってはるかに低いV
OOにおいてスプレー塗装を行うことができる。被塗物
に塗布した後、硬化温度、すなわち、含有揮発性有機物
を駆逐し、かつ、多官能性低分子量成分(場合忙より複
数)の重合及び架橋を促進するのに適した高められた温
度で焼付けを行うことによシ、高固形分被覆組成物を硬
化させる。
分子量の多官能性の付加物又はコーリマーを典型的に用
いる高固形分の被覆組成物力111案された。これらの
高固形分の被覆組成物は、祥来のエポキシエステルを基
剤とした被覆組成物、又は高分子量ポリマー樹脂を含む
被覆組成物に較べて粘度が低く、従ってはるかに低いV
OOにおいてスプレー塗装を行うことができる。被塗物
に塗布した後、硬化温度、すなわち、含有揮発性有機物
を駆逐し、かつ、多官能性低分子量成分(場合忙より複
数)の重合及び架橋を促進するのに適した高められた温
度で焼付けを行うことによシ、高固形分被覆組成物を硬
化させる。
典型的には、高固形分被覆組成物から得られる硬化被覆
は、従来技法による高分子量のポリマーを含む低固形分
被覆組成物によってもたらされるポリマー性網状組織と
は構造及び形態学的に着るしく異なるポリマー性網状組
織を有する。従って、この種の高固形分被覆組成物から
得られる被覆の物理的性状と、従来技法の低固形分被覆
組成物から得られる被覆の物理的性状との間には有意な
相違がある。特に、公知の高固形分被覆組成物かhから
得られる硬化被覆には、たわみ性が劣シ、溶剤に対する
抵抗性が弱く、被塗物に対する付着力が悪く、及び(又
は)それ以外の理由で下層の被塗物に対する防食性が劣
るという欠点が起とシうる。
は、従来技法による高分子量のポリマーを含む低固形分
被覆組成物によってもたらされるポリマー性網状組織と
は構造及び形態学的に着るしく異なるポリマー性網状組
織を有する。従って、この種の高固形分被覆組成物から
得られる被覆の物理的性状と、従来技法の低固形分被覆
組成物から得られる被覆の物理的性状との間には有意な
相違がある。特に、公知の高固形分被覆組成物かhから
得られる硬化被覆には、たわみ性が劣シ、溶剤に対する
抵抗性が弱く、被塗物に対する付着力が悪く、及び(又
は)それ以外の理由で下層の被塗物に対する防食性が劣
るという欠点が起とシうる。
以上のような理由により、高固形分の溶剤型被覆組成物
に用いるのに適した低分子量物質を含む被覆組成物であ
って、硬化させた際には、従来の低固形分溶液個被嶺組
成物から得られる被傍の物理的性状にまさるとも劣らな
いような物理的性状、特に防食性を有する被覆が形成さ
れるような被覆組成物の提供されることが強く望まれて
いる。
に用いるのに適した低分子量物質を含む被覆組成物であ
って、硬化させた際には、従来の低固形分溶液個被嶺組
成物から得られる被傍の物理的性状にまさるとも劣らな
いような物理的性状、特に防食性を有する被覆が形成さ
れるような被覆組成物の提供されることが強く望まれて
いる。
従って、本発明の一つの目的は、高固形分の溶液型被覆
組成物に用いるのに適した樹脂組成物用に好適な新規の
樹脂組成物を提供することであんこの観点において、硬
化の過程における連鎖延長及び架橋により、被塗物の表
面上において、その場で硬化することによシ、従来の低
固形分溶液型被覆組成物を用いて得られるものと同じよ
うな性状のポリマー性被覆が形成される新規な被覆41
敗物を提供することが本発明の特定的な目的である。
組成物に用いるのに適した樹脂組成物用に好適な新規の
樹脂組成物を提供することであんこの観点において、硬
化の過程における連鎖延長及び架橋により、被塗物の表
面上において、その場で硬化することによシ、従来の低
固形分溶液型被覆組成物を用いて得られるものと同じよ
うな性状のポリマー性被覆が形成される新規な被覆41
敗物を提供することが本発明の特定的な目的である。
政府の指導基準に容易に適合する低VOOの被覆組成物
を提供することが本発明の特定的な目的である。また、
スプレー塗装その他の公知方法で被塗物に塗布すること
が可能な被覆組成物を提供することも本発明の目的であ
る。
を提供することが本発明の特定的な目的である。また、
スプレー塗装その他の公知方法で被塗物に塗布すること
が可能な被覆組成物を提供することも本発明の目的であ
る。
水、溶剤及び腐食に対する抵抗性といった物理的性状面
において利点を有する被覆を被塗物の上に形成する方法
を提供することが本発明の別の一目的である。本発明に
ついての他の特徴及び利点は、以下の記述から明らかに
なると思う。
において利点を有する被覆を被塗物の上に形成する方法
を提供することが本発明の別の一目的である。本発明に
ついての他の特徴及び利点は、以下の記述から明らかに
なると思う。
本発明によれば、高固形分の有機溶液型の被覆組成物に
用いるのに適した、低分子量で連鎖延長及び架橋性であ
る、第三アルコールでジ封鎖されたジイソシアネート
ジウレア系のオリゴマーが提供される。本発明の新規オ
リゴマーは、好ましくは約600ないし約5000、よ
シ好ましくは約300ないし約1500の数平均分子量
を有しそして半封鎖されたジインシアネートと適当なジ
アミンとの反応生成物である。半封鎖されたジイソシア
ネートは、有機ジイソシアネートと第三アルコール封鎖
剤との反応生成物である。
用いるのに適した、低分子量で連鎖延長及び架橋性であ
る、第三アルコールでジ封鎖されたジイソシアネート
ジウレア系のオリゴマーが提供される。本発明の新規オ
リゴマーは、好ましくは約600ないし約5000、よ
シ好ましくは約300ないし約1500の数平均分子量
を有しそして半封鎖されたジインシアネートと適当なジ
アミンとの反応生成物である。半封鎖されたジイソシア
ネートは、有機ジイソシアネートと第三アルコール封鎖
剤との反応生成物である。
本発明の別の態様による新規な浴液型樹脂組成物は、本
発明の新規な連鎖延長及び架橋苛能な、第三アルコール
でジ封鎖されたジインシアネートジウレア オリゴマー
、好ましくは約2〜10個、よシ好ましくは約2〜4個
のエポキシr基を含み、約100〜1000、よシ好ま
しくは約600〜7000分子量を有するポリエポキシ
ド、及び適当な有機溶剤からなる。この樹脂組成物は潜
在的なアミン連鎖延長重合官能性を有し、被覆組成物が
硬化する間に被塗物の表面上において連鎖延長重合と架
橋反応との両方をその場で行って高分子量のポリマーを
形成する。よシ詳しくは、本発明による新規オリゴマー
に含まれる、第三アルコールで封鎖された2個のイソシ
アネート基は、約80°ないし約220℃の高められた
温度で熱分解し、アミン官能性のオリゴマー生成物、揮
発性のアルケン及び二酸化炭素を生じる。このように分
解が行われた後、得られたアミン官能性オリ♂マー生成
物が被覆組成物のポリエポキシドのエポキシ官能基と反
応する。すなわち、被覆組成物の硬化の間に、被塗物の
表面上のその場において、第三アルコールで封鎖された
イソシアネート面の分解で生じたアミン官能基と、被覆
組成物のポリエポキシV成分に含まれるエポキシ基との
間で連鎖延長反応及び架橋反応が行われるものと思われ
る。ポリエポキシドが3個又はそれ以上のエポキシ基を
有する場合には、被覆組成物は硬化の過程で高度の連鎖
延長重合を行い、硬化被覆の架橋度は高くなる。ポリエ
ポキシPの全部又は実質的部分がジエーキシPである場
合には、被覆組成物は硬化の過程で実質的にそれよシ高
度の連鎖延長を行い、硬化被覆の架橋度は実質的に低く
なる。
発明の新規な連鎖延長及び架橋苛能な、第三アルコール
でジ封鎖されたジインシアネートジウレア オリゴマー
、好ましくは約2〜10個、よシ好ましくは約2〜4個
のエポキシr基を含み、約100〜1000、よシ好ま
しくは約600〜7000分子量を有するポリエポキシ
ド、及び適当な有機溶剤からなる。この樹脂組成物は潜
在的なアミン連鎖延長重合官能性を有し、被覆組成物が
硬化する間に被塗物の表面上において連鎖延長重合と架
橋反応との両方をその場で行って高分子量のポリマーを
形成する。よシ詳しくは、本発明による新規オリゴマー
に含まれる、第三アルコールで封鎖された2個のイソシ
アネート基は、約80°ないし約220℃の高められた
温度で熱分解し、アミン官能性のオリゴマー生成物、揮
発性のアルケン及び二酸化炭素を生じる。このように分
解が行われた後、得られたアミン官能性オリ♂マー生成
物が被覆組成物のポリエポキシドのエポキシ官能基と反
応する。すなわち、被覆組成物の硬化の間に、被塗物の
表面上のその場において、第三アルコールで封鎖された
イソシアネート面の分解で生じたアミン官能基と、被覆
組成物のポリエポキシV成分に含まれるエポキシ基との
間で連鎖延長反応及び架橋反応が行われるものと思われ
る。ポリエポキシドが3個又はそれ以上のエポキシ基を
有する場合には、被覆組成物は硬化の過程で高度の連鎖
延長重合を行い、硬化被覆の架橋度は高くなる。ポリエ
ポキシPの全部又は実質的部分がジエーキシPである場
合には、被覆組成物は硬化の過程で実質的にそれよシ高
度の連鎖延長を行い、硬化被覆の架橋度は実質的に低く
なる。
本発明の樹脂組成物は、約400jl/lまたはそれ以
下の計算VOO6度で27℃におけるす4フオード カ
ップ(F’ord Oup )による粘度が約40秒ま
たはそれ以下程度に低い高固形分被接組成物に配合する
ことができる。
下の計算VOO6度で27℃におけるす4フオード カ
ップ(F’ord Oup )による粘度が約40秒ま
たはそれ以下程度に低い高固形分被接組成物に配合する
ことができる。
本発明の別の態様である腐食、溶剤−及び水に耐える被
覆形成方法は、被塗物に本発明の新規な熱硬化性樹脂組
成物を塗布したうえ、硬化被覆が得られるに充分な時間
約80°ないし約220’C1好ましくは約110°な
いし約190℃に加熱することからなる。本発明のさら
に別の態様をなす硬化被覆は、溶剤及び水分に対する抵
抗性を有し、かつ、きわめて良好な腐食抵抗性を有する
ものであると認められた。
覆形成方法は、被塗物に本発明の新規な熱硬化性樹脂組
成物を塗布したうえ、硬化被覆が得られるに充分な時間
約80°ないし約220’C1好ましくは約110°な
いし約190℃に加熱することからなる。本発明のさら
に別の態様をなす硬化被覆は、溶剤及び水分に対する抵
抗性を有し、かつ、きわめて良好な腐食抵抗性を有する
ものであると認められた。
本明細書でいう高固形分被接組成物というのは、有機溶
剤含有量が約40011/l (3,4ポンド/ガロン
)又はそれ以下であって、しかも27℃(80〒)にお
けるΦ4フォーr カップによる粘度が約40秒以下の
重合性樹脂からなるものである。従って、この種の高固
形分被覆組成物は、例えばスプレー法によって被塗物に
塗布することが可能である。
剤含有量が約40011/l (3,4ポンド/ガロン
)又はそれ以下であって、しかも27℃(80〒)にお
けるΦ4フォーr カップによる粘度が約40秒以下の
重合性樹脂からなるものである。従って、この種の高固
形分被覆組成物は、例えばスプレー法によって被塗物に
塗布することが可能である。
本発明の新規な架橋性で連鎖延長能力のあるジ封録され
たジイソシアネート ジウレアオリ♂マーは、好ましく
は約300ないし約5000、よシ好ましくは約600
ないし約1500の数平均分子量を有する。これらのオ
リイマーは、適当なジアミンと、第三アルコールで半封
鎖されたジイソシアネートとの反応によって得られる。
たジイソシアネート ジウレアオリ♂マーは、好ましく
は約300ないし約5000、よシ好ましくは約600
ないし約1500の数平均分子量を有する。これらのオ
リイマーは、適当なジアミンと、第三アルコールで半封
鎖されたジイソシアネートとの反応によって得られる。
ジアミンに含まれる2個のアミン基が、異なる半封拳ジ
インシアネート分子の遊離のインシアネート官能基とそ
れぞれ反応して別個に尿素結合を形成する。
インシアネート分子の遊離のインシアネート官能基とそ
れぞれ反応して別個に尿素結合を形成する。
反応生成物には、2個の封鎖されたインシアネート基が
含まれ、それらは、ジアミンと反応した2個の半封鎖ジ
イソシアネート分子の各々に由来するものである。ジア
ミンと半封鎖ジイソシアネートとは、当業者にとって周
知の方法に従い、約1=2のモル比で反応させる。
含まれ、それらは、ジアミンと反応した2個の半封鎖ジ
イソシアネート分子の各々に由来するものである。ジア
ミンと半封鎖ジイソシアネートとは、当業者にとって周
知の方法に従い、約1=2のモル比で反応させる。
本明細書の記載に基づいて適当なジアミンを選ぶことは
当業者にとって容易であろう。それらのジアミンには、
芳香族及び脂肪族のジアミンを含めて市販品としてきわ
めて入手しやすいものが多い。好ましい脂肪族ジアミン
は、約50ないし約700、よシ好ましくは約50ない
し約600の分子量を有する。それらの例として、アル
キレンジアミンであって、アルキレン部分が[、tiJ
又は分枝鎖であシ、その炭素数が好ましくは約2〜20
、よシ好ましくは約6〜約12のものがあげられる。
当業者にとって容易であろう。それらのジアミンには、
芳香族及び脂肪族のジアミンを含めて市販品としてきわ
めて入手しやすいものが多い。好ましい脂肪族ジアミン
は、約50ないし約700、よシ好ましくは約50ない
し約600の分子量を有する。それらの例として、アル
キレンジアミンであって、アルキレン部分が[、tiJ
又は分枝鎖であシ、その炭素数が好ましくは約2〜20
、よシ好ましくは約6〜約12のものがあげられる。
それらの中でも最も好ましいのは末端アルキレンジアミ
ン、すなわち、2個の末端アミン官能基を有するアルキ
レンジアミン、例えば1,6−ヘキサンジアミン、1,
5−ペンタンジアミン、1゜4− デタンジア゛ミン及
びそれらのうちの任意のジアミンの混合物である。また
、炭素数的4ないし約20のシクロ脂肪族ジアミン、例
えばインホロンジアミンや、各アミンが同じベンゼン壌
土の置換基であるか、又は共有結合もしくは01−0
、F脂肪族部分の1個あるいはそれ以上の炭素原子を介
して結合した異なるベンゼン壌土の置換基である芳香族
ジアミン、例えばトルエン、ジアミン及び4.4′−メ
チレン ジアニリンも好ましいジアミンである。
ン、すなわち、2個の末端アミン官能基を有するアルキ
レンジアミン、例えば1,6−ヘキサンジアミン、1,
5−ペンタンジアミン、1゜4− デタンジア゛ミン及
びそれらのうちの任意のジアミンの混合物である。また
、炭素数的4ないし約20のシクロ脂肪族ジアミン、例
えばインホロンジアミンや、各アミンが同じベンゼン壌
土の置換基であるか、又は共有結合もしくは01−0
、F脂肪族部分の1個あるいはそれ以上の炭素原子を介
して結合した異なるベンゼン壌土の置換基である芳香族
ジアミン、例えばトルエン、ジアミン及び4.4′−メ
チレン ジアニリンも好ましいジアミンである。
半封鎖された好適な有機ジイソシアネートは、約120
ないし約2000、好ましくは約120ないし約600
の数平均分子量を有し、約1:10モル比における適当
な有機ジイソ シアネートと適当な単官能性第三アルコ
ール封鎖剤との反応生成物からなる。適当な有機ジイソ
シアネートは商用的にきわめて入手しやすく、当業者に
公知のものが多い。適当な有機ジイソシアネートに体芳
香族ジイソシアネート、例えばフェニレン ジイソシア
ネートやトルエン イソシアネート、及び脂肪族ジイソ
シアネート、例えばインホロン ジイソシアネートやア
ルキル部分の炭素数が好ましくは約6ないし約10であ
るジイソシアナトアルカン、例えば1,4−ジイソシア
ナトブタンや1.6−ジイソシアナトブタン等、又はそ
れらの相客性混合物が包含される。最も好ましい有機ジ
インシアネートは、約250以下の分子量を有するもの
である。第三アルコールで封鎖された芳香族イソシアネ
ート官能基は、第三アルコールで封鎖された脂肪族イン
シアネート基よりも熱分解温度がおおむね低いので、低
温硬化樹脂組成物用としてのジイソシアネートは芳香族
ジイソシアネートである方が好ましい。従って、第三ア
ルコールでジ封鎖された芳香族ジイソシアネートジウレ
アオリイマーを含む本発明の樹脂組成物は、実質的に低
い温度、例えば好ましい態様においては80℃といった
低い温度でも硬化する。一般に、封鎖されたインシアネ
ート基が通常の貯蔵温度では長期間に亘って封鎖された
ままで保たれるが、高められた「硬化」温度においては
実質的に完全に「脱封鎖(da−11Look ) J
されるような有機ジインシアネートを選ぶのが望ましい
。本発明の被覆組成物の個々の用途についての条件に適
合する脱封鎖温度を有する適当な有機ジイソシアネート
を選択することは、本明細書の記載に基づいて当業者に
とって容易であろう。一般的には、本発明によるジ封鎖
されたジイソシアネート ジウレアオリゴマーの封鎖さ
れたインシアネート官能基が、約110°ないし約18
0’Cの範囲内の温度で熱分解する(すなわち、被覆組
成物が硬化しうる)ように有機ジイソシアネートを選ぶ
のが望ましい。
ないし約2000、好ましくは約120ないし約600
の数平均分子量を有し、約1:10モル比における適当
な有機ジイソ シアネートと適当な単官能性第三アルコ
ール封鎖剤との反応生成物からなる。適当な有機ジイソ
シアネートは商用的にきわめて入手しやすく、当業者に
公知のものが多い。適当な有機ジイソシアネートに体芳
香族ジイソシアネート、例えばフェニレン ジイソシア
ネートやトルエン イソシアネート、及び脂肪族ジイソ
シアネート、例えばインホロン ジイソシアネートやア
ルキル部分の炭素数が好ましくは約6ないし約10であ
るジイソシアナトアルカン、例えば1,4−ジイソシア
ナトブタンや1.6−ジイソシアナトブタン等、又はそ
れらの相客性混合物が包含される。最も好ましい有機ジ
インシアネートは、約250以下の分子量を有するもの
である。第三アルコールで封鎖された芳香族イソシアネ
ート官能基は、第三アルコールで封鎖された脂肪族イン
シアネート基よりも熱分解温度がおおむね低いので、低
温硬化樹脂組成物用としてのジイソシアネートは芳香族
ジイソシアネートである方が好ましい。従って、第三ア
ルコールでジ封鎖された芳香族ジイソシアネートジウレ
アオリイマーを含む本発明の樹脂組成物は、実質的に低
い温度、例えば好ましい態様においては80℃といった
低い温度でも硬化する。一般に、封鎖されたインシアネ
ート基が通常の貯蔵温度では長期間に亘って封鎖された
ままで保たれるが、高められた「硬化」温度においては
実質的に完全に「脱封鎖(da−11Look ) J
されるような有機ジインシアネートを選ぶのが望ましい
。本発明の被覆組成物の個々の用途についての条件に適
合する脱封鎖温度を有する適当な有機ジイソシアネート
を選択することは、本明細書の記載に基づいて当業者に
とって容易であろう。一般的には、本発明によるジ封鎖
されたジイソシアネート ジウレアオリゴマーの封鎖さ
れたインシアネート官能基が、約110°ないし約18
0’Cの範囲内の温度で熱分解する(すなわち、被覆組
成物が硬化しうる)ように有機ジイソシアネートを選ぶ
のが望ましい。
好適な半封鎖ジイソシアネートは、前記の適当な任意の
有機ジイソシアネートを、インシアネート官能基のほぼ
1/2を封鎖するのに充分な単官能性の第三アルコール
封鎖剤と反応させることによって製造される。従って、
単官能性の第三アルコール封鎖剤と有機ジイソシアネー
トとは、はぼ1:1のモル当量比で反応させる。当業者
に周知の適当な手法を用いて半封鎖ジイソシアネートの
収率を最高にすることができる。例えば、反応条件下に
おいて封鎖剤を有機ジイソシアネートに検体に加えるの
も一つの方法である。次いで半封鎖されたジインシアネ
ートと、帥掲のジアミンとを約2=1のモル比で反応さ
せることにより、本発明の連鎖延長及び架橋性のジ封鎖
されたジイソシアネートジウレア オリイマーを得る。
有機ジイソシアネートを、インシアネート官能基のほぼ
1/2を封鎖するのに充分な単官能性の第三アルコール
封鎖剤と反応させることによって製造される。従って、
単官能性の第三アルコール封鎖剤と有機ジイソシアネー
トとは、はぼ1:1のモル当量比で反応させる。当業者
に周知の適当な手法を用いて半封鎖ジイソシアネートの
収率を最高にすることができる。例えば、反応条件下に
おいて封鎖剤を有機ジイソシアネートに検体に加えるの
も一つの方法である。次いで半封鎖されたジインシアネ
ートと、帥掲のジアミンとを約2=1のモル比で反応さ
せることにより、本発明の連鎖延長及び架橋性のジ封鎖
されたジイソシアネートジウレア オリイマーを得る。
商用的に入手容易である適当な単官能性第三アルコール
封鎖剤、すなわち、第三ヒ1目シル基を有す、るアルコ
ールは当業者にとって周知である。
封鎖剤、すなわち、第三ヒ1目シル基を有す、るアルコ
ールは当業者にとって周知である。
硬化の過程で封鎖剤は被覆組成物から失われ、硬化時の
放出物を構成するので、単官能性の封鎖剤は低分子量で
あるのが望ましい。従って、好ましい封鎖剤は、炭素数
4ないし約20、より好ましくは4ないし約6のもので
あり、例えば低価格及び市場に出廻っていることを特徴
とするt−ブチル アルコールのほか、2−メチル−2
−ヒrロキシ ブタン、2−メチル−2トドロキシ ペ
ンタン、2−メチル−2−ヒドロキシヘキサン、もしく
は環状第三アルコール、例えば1−メチルシクロヘキサ
ノール等、又はそれらの混合物が例としてあげられる。
放出物を構成するので、単官能性の封鎖剤は低分子量で
あるのが望ましい。従って、好ましい封鎖剤は、炭素数
4ないし約20、より好ましくは4ないし約6のもので
あり、例えば低価格及び市場に出廻っていることを特徴
とするt−ブチル アルコールのほか、2−メチル−2
−ヒrロキシ ブタン、2−メチル−2トドロキシ ペ
ンタン、2−メチル−2−ヒドロキシヘキサン、もしく
は環状第三アルコール、例えば1−メチルシクロヘキサ
ノール等、又はそれらの混合物が例としてあげられる。
本発明の新規な溶液型樹脂組成物には、本発明の新規な
連鎖延長及び架橋司能な、第三アルコールでジ封鎖され
たジイソシアネート ジウレアオリデマー及び適当なポ
リエポキシrが含まれる。
連鎖延長及び架橋司能な、第三アルコールでジ封鎖され
たジイソシアネート ジウレアオリデマー及び適当なポ
リエポキシrが含まれる。
好ましいポリエポキシrは、2ないし約10個、より好
ましくは2ないし約4個のエポキシV基を有する。ポリ
エポキシP(又はそれらの各々)は、約100〜100
0、より好ましくは約600〜700の範囲内の数平均
分子量を有するのが望ましい。適当なポリエポキシドが
多数市販されておυ、当業者であれば、本明細書の記載
からそれらを容易に選ぶことができよう。好ましいポリ
エポキシPの例には、多種類の環式及び非環式脂肪族ポ
リエポキシf1例えば1.4−ブタン ジオール シフ
I)シジル エーテル、ビニル シクロヘキサン ジェ
ポキシr及びアラルダイト(Aral−atte)cy
179〔−ニーヨーク州アーズレイのチバ・がイイー社
(Olba−Geigy Corp、 )の商標〕、な
らびに芳香族ポリエポキシド、例えばビスフェノール
A ニークロロヒドリン エポキシ樹脂官能基を有する
ポリエポキシドが包含されるが、その理由は、これらが
一般に反応性が高く、従って硬化速度が早く、そして(
あるいは)より低温で硬化する被覆組成物が得られるか
らである。
ましくは2ないし約4個のエポキシV基を有する。ポリ
エポキシP(又はそれらの各々)は、約100〜100
0、より好ましくは約600〜700の範囲内の数平均
分子量を有するのが望ましい。適当なポリエポキシドが
多数市販されておυ、当業者であれば、本明細書の記載
からそれらを容易に選ぶことができよう。好ましいポリ
エポキシPの例には、多種類の環式及び非環式脂肪族ポ
リエポキシf1例えば1.4−ブタン ジオール シフ
I)シジル エーテル、ビニル シクロヘキサン ジェ
ポキシr及びアラルダイト(Aral−atte)cy
179〔−ニーヨーク州アーズレイのチバ・がイイー社
(Olba−Geigy Corp、 )の商標〕、な
らびに芳香族ポリエポキシド、例えばビスフェノール
A ニークロロヒドリン エポキシ樹脂官能基を有する
ポリエポキシドが包含されるが、その理由は、これらが
一般に反応性が高く、従って硬化速度が早く、そして(
あるいは)より低温で硬化する被覆組成物が得られるか
らである。
また、好ましいポリエポキシrにはジェポキシrが含ま
れる。市販入手の容易さからいって、最も好ましいもの
の中には、非環式及び環状ジェポキシr1例えば1.4
−ブタンジオール ジグリシジル エーテルや4−ビニ
ル シクロヘキサンジオキシr1及び芳香族ジェポキシ
P1例えばエポン(Flpon ) 828をはじめと
する一連の番号を異にするテキサス州ヒユーストンのシ
ェル・ケミカル社(8hell Chemical O
o、 )のエポン(商標)やミシガン、ダ刊ミツrラン
ドのダウ・ケミカル社(Day Ohemical C
o、 )のDIR331(商標)をはじめとする一連の
番号を異にするDIICR(商標)のようなビスフェノ
ールA エビクロロヒげリンエポキシ樹脂が含まれる。
れる。市販入手の容易さからいって、最も好ましいもの
の中には、非環式及び環状ジェポキシr1例えば1.4
−ブタンジオール ジグリシジル エーテルや4−ビニ
ル シクロヘキサンジオキシr1及び芳香族ジェポキシ
P1例えばエポン(Flpon ) 828をはじめと
する一連の番号を異にするテキサス州ヒユーストンのシ
ェル・ケミカル社(8hell Chemical O
o、 )のエポン(商標)やミシガン、ダ刊ミツrラン
ドのダウ・ケミカル社(Day Ohemical C
o、 )のDIR331(商標)をはじめとする一連の
番号を異にするDIICR(商標)のようなビスフェノ
ールA エビクロロヒげリンエポキシ樹脂が含まれる。
また、シクロ脂肪族ジエホキシ樹脂、例えばテキサス州
ヒユーストンのシェル・ケミカル社のエボネックス(F
iponex 、商標)系、ヒダントイン エポキシ樹
脂、例えばニューヨーク州アーズレイのチパ・ガイイー
社のレジy (Re5in ) l:B 2793 (
商標)、及びニーキシ ノボラック樹脂、例えばシェル
・ケミカル社のエポン152(商標)やエポン154(
商標)も好ましい。
ヒユーストンのシェル・ケミカル社のエボネックス(F
iponex 、商標)系、ヒダントイン エポキシ樹
脂、例えばニューヨーク州アーズレイのチパ・ガイイー
社のレジy (Re5in ) l:B 2793 (
商標)、及びニーキシ ノボラック樹脂、例えばシェル
・ケミカル社のエポン152(商標)やエポン154(
商標)も好ましい。
一般論として、分子量が低いと、それに対応して低粘度
(又は低vOC)が得られるので、前掲のジェポキシr
O中でエポン828(商標)のような低分子量のジェポ
キシrが望ましい。他の高分子量ジェポキシげ、例えば
エポン(商標)系で分子量が高いものは、多少粘度が高
い(又は固形分含有量が低い)被覆組成物用に適してい
る。エポン系で分子量が比較的高いエポン1000/や
エボy1004は、高voa (又は低固形分含有Jl
l)の被覆組成物を生じるので、好ましさの点で禰々劣
る。しかし、この種の物質を用いて製造された被覆組成
物によって、性状、例えば耐食性が改善された例もある
。従って、適量なポリエポキシPの選定基準は、被覆組
成物のそれぞれの用途に応じて変え′るべきである。
(又は低vOC)が得られるので、前掲のジェポキシr
O中でエポン828(商標)のような低分子量のジェポ
キシrが望ましい。他の高分子量ジェポキシげ、例えば
エポン(商標)系で分子量が高いものは、多少粘度が高
い(又は固形分含有量が低い)被覆組成物用に適してい
る。エポン系で分子量が比較的高いエポン1000/や
エボy1004は、高voa (又は低固形分含有Jl
l)の被覆組成物を生じるので、好ましさの点で禰々劣
る。しかし、この種の物質を用いて製造された被覆組成
物によって、性状、例えば耐食性が改善された例もある
。従って、適量なポリエポキシPの選定基準は、被覆組
成物のそれぞれの用途に応じて変え′るべきである。
ポリエポキシ−は、おおむね化学量論量において被覆組
成物中に用いることができる。換言すれば、被覆組成物
には、ポリエポキシrと第三アルコールでジ封鎖された
ジイソシアネート ジウレア オリ−fx−とを、約1
:1ないし約1=10、よシ好ましくは約1:1ないし
約1:2の重量比で含ませることができる。このような
組成であれば、被覆組成物の硬化中に効果的な連鎖延長
重合が得られる。
成物中に用いることができる。換言すれば、被覆組成物
には、ポリエポキシrと第三アルコールでジ封鎖された
ジイソシアネート ジウレア オリ−fx−とを、約1
:1ないし約1=10、よシ好ましくは約1:1ないし
約1:2の重量比で含ませることができる。このような
組成であれば、被覆組成物の硬化中に効果的な連鎖延長
重合が得られる。
被覆組成物に用いるポリエポキシr及び第三アルコール
でジ封鎖されたジイソシアネート ジウレアオリ♂マー
の各分子量を選択することによシ、網状構造の架橋結合
密度を―節でき、従って硬化後の被覆のたわみ性その他
の性状をかなりl111することができる。ポリエポキ
シ−のエポキシr当量が低減し、及び(又は)ジ封鎖さ
れたジイソシアネートジウレアオリゴマーのインシアネ
ート当量が低減するにつれて、架橋密度が増加し、そし
てたわみ性が低下する。従って、ジ封鎗されたジイソシ
アネート ジウレア オリイマーを製造するに当って、
ポリエポキシドの選択ならびに有機ジイソシアネート、
封鎖剤及びジアミンといった反応体の選択によシ、硬化
後の被覆の架橋密度が実質的に関節されることは、本明
細書の記載に基づいて当業者に−とって明らかであろう
。例えば、原料ジアミンとして1,4−ブタン ジアミ
ンを用いるならば、1.10−デカン ジアミンのよう
なものを用いた時よ)も硬化被覆の架橋密度が高くなる
。もし、きわめて高固形分含有量(すなわち、低Voa
)の被覆組成物を得ることが本来の目的であるならば
、エチレンジアミイやヘキサンジアミンのよりなol−
o5の低分子量脂肪族ジアミンを用いるのが望ましい。
でジ封鎖されたジイソシアネート ジウレアオリ♂マー
の各分子量を選択することによシ、網状構造の架橋結合
密度を―節でき、従って硬化後の被覆のたわみ性その他
の性状をかなりl111することができる。ポリエポキ
シ−のエポキシr当量が低減し、及び(又は)ジ封鎖さ
れたジイソシアネートジウレアオリゴマーのインシアネ
ート当量が低減するにつれて、架橋密度が増加し、そし
てたわみ性が低下する。従って、ジ封鎗されたジイソシ
アネート ジウレア オリイマーを製造するに当って、
ポリエポキシドの選択ならびに有機ジイソシアネート、
封鎖剤及びジアミンといった反応体の選択によシ、硬化
後の被覆の架橋密度が実質的に関節されることは、本明
細書の記載に基づいて当業者に−とって明らかであろう
。例えば、原料ジアミンとして1,4−ブタン ジアミ
ンを用いるならば、1.10−デカン ジアミンのよう
なものを用いた時よ)も硬化被覆の架橋密度が高くなる
。もし、きわめて高固形分含有量(すなわち、低Voa
)の被覆組成物を得ることが本来の目的であるならば
、エチレンジアミイやヘキサンジアミンのよりなol−
o5の低分子量脂肪族ジアミンを用いるのが望ましい。
例えばトルエンジアミンのような鍛低分子量の芳香族ジ
アミンは7I又はそれ以上の炭素原子を含んでお)、所
望の粘度を得るにはvooを高くしなくてはならない。
アミンは7I又はそれ以上の炭素原子を含んでお)、所
望の粘度を得るにはvooを高くしなくてはならない。
第三アルコールで封鎖された芳香族イソシアネート部分
を含むものに較べ、第三アルコールで封鎖された脂肪族
インシアネート部分を含む本発明のオリiz−は、安定
であって硬化温度を高くしなくてはならないことが見い
出された。従って、封鎖された脂肪族イソシアネート部
分を含むオリfY−を用いた本発明の樹脂系を硬化する
のにt3約110°ないし約220℃よ如典型的には約
150°ないし約180℃の温度を必要とするのに対し
、封鎖された芳香族イソシアネート部分を含むオリイマ
ーを用いた場合に必要な硬化温度は約606ないし約1
50℃、よ9典型的には約80°ないし約160℃であ
るにすぎない。
を含むものに較べ、第三アルコールで封鎖された脂肪族
インシアネート部分を含む本発明のオリiz−は、安定
であって硬化温度を高くしなくてはならないことが見い
出された。従って、封鎖された脂肪族イソシアネート部
分を含むオリfY−を用いた本発明の樹脂系を硬化する
のにt3約110°ないし約220℃よ如典型的には約
150°ないし約180℃の温度を必要とするのに対し
、封鎖された芳香族イソシアネート部分を含むオリイマ
ーを用いた場合に必要な硬化温度は約606ないし約1
50℃、よ9典型的には約80°ないし約160℃であ
るにすぎない。
本発明の被覆組成物中に適量の溶剤を用いることによシ
、被塗物に対して所望の方法で塗布するのに適した水準
に被覆組成物の粘度を低下させる。
、被塗物に対して所望の方法で塗布するのに適した水準
に被覆組成物の粘度を低下させる。
ポリエポキシr及び第三アルコールでジ封Sされたジイ
ソシアネート ジウレアオリゴマーの谷分子量は、所望
の粘度における被覆組成物の揮発性有機分含有率に影響
を与える。高固形分被接組成物が所望される場合には、
低分子量の成分を用いた方が、約650〜4001/l
c2.9〜6.4ポンr/ガロン)といった低い計算V
Oa@においても、スプレーその他の方法で被塗物に塗
布できる高固形分被覆組成物が得られるので有利である
。
ソシアネート ジウレアオリゴマーの谷分子量は、所望
の粘度における被覆組成物の揮発性有機分含有率に影響
を与える。高固形分被接組成物が所望される場合には、
低分子量の成分を用いた方が、約650〜4001/l
c2.9〜6.4ポンr/ガロン)といった低い計算V
Oa@においても、スプレーその他の方法で被塗物に塗
布できる高固形分被覆組成物が得られるので有利である
。
より詳しくいうと、従来のエポキシ エステル型の自動
車用吹付は下塗り被覆組成物では約54011/lのV
OOを必要とすることが公知であるが、本発明の新規な
被覆組成物にあっては、27℃(80@F)の粘度をΦ
4フオードカツゾで約40秒以下とするのに、約650
〜4009/lc2.9〜6.4ボンド/ガロン)又は
それ以下のきわめて低いVOO(計算値)を必要とする
にすぎないことが見いだされた。もちろん、本発明の被
覆組成物は、「高固形分」組成物として配合しなくては
ならないわけではな(、VOOを高くして低粘度のもの
にすることもできる。例えば自動車の吹付は塗装等の場
合には、27℃(80〒)です4フ、t−ドカツゾによ
る粘度が約15〜40秒となるのに充分な添剤を用いる
のが一般に望ましい。
車用吹付は下塗り被覆組成物では約54011/lのV
OOを必要とすることが公知であるが、本発明の新規な
被覆組成物にあっては、27℃(80@F)の粘度をΦ
4フオードカツゾで約40秒以下とするのに、約650
〜4009/lc2.9〜6.4ボンド/ガロン)又は
それ以下のきわめて低いVOO(計算値)を必要とする
にすぎないことが見いだされた。もちろん、本発明の被
覆組成物は、「高固形分」組成物として配合しなくては
ならないわけではな(、VOOを高くして低粘度のもの
にすることもできる。例えば自動車の吹付は塗装等の場
合には、27℃(80〒)です4フ、t−ドカツゾによ
る粘度が約15〜40秒となるのに充分な添剤を用いる
のが一般に望ましい。
所与の用途に対し、本発明の所与の被覆組成物にとって
適切な揮発性有機分含有量を決定することは当業者の裁
量範囲内であると思う。一般的にいって、好適な溶剤の
例には、ニューヨーク州ニューヨークのユニオン・カー
バイP社(UnionOarbile 0orp、 )
のセロソロデ(商標)、プチルセロソルデ(商標)、プ
チルセロソルデアセテート(商標)、ヘキシルセロソル
ブ(商標)、ヘキシルセロソルブアセテート(商標)、
プロポクル(Propoaol ) P (商標)、プ
ロポ・戸ルB(商標)、プロポゾルM(商標)のほか、
ブタノール、メチルエチルケトン等又はそれらの中の任
意のものの相容性混合物が包含される。これら以外の適
当な溶剤は、本明細書の記載に基づいて当業者にとって
明らかであろう。
適切な揮発性有機分含有量を決定することは当業者の裁
量範囲内であると思う。一般的にいって、好適な溶剤の
例には、ニューヨーク州ニューヨークのユニオン・カー
バイP社(UnionOarbile 0orp、 )
のセロソロデ(商標)、プチルセロソルデ(商標)、プ
チルセロソルデアセテート(商標)、ヘキシルセロソル
ブ(商標)、ヘキシルセロソルブアセテート(商標)、
プロポクル(Propoaol ) P (商標)、プ
ロポ・戸ルB(商標)、プロポゾルM(商標)のほか、
ブタノール、メチルエチルケトン等又はそれらの中の任
意のものの相容性混合物が包含される。これら以外の適
当な溶剤は、本明細書の記載に基づいて当業者にとって
明らかであろう。
硬化後の被覆に残留させうる浴剤は、いずれも不活性で
あって、硬化被覆に対して有害であった夛、又は硬化中
もしくは硬化後に被覆組成物と一緒に用いられる別の塗
料に有害であったりしないものとすべきである。硬化被
覆には浴剤がまったく含まれていないことが望ましい。
あって、硬化被覆に対して有害であった夛、又は硬化中
もしくは硬化後に被覆組成物と一緒に用いられる別の塗
料に有害であったりしないものとすべきである。硬化被
覆には浴剤がまったく含まれていないことが望ましい。
また、溶剤としては、針鼠中及び(又は)被塗物に被覆
組成物を塗布する間における溶剤蒸発量が低くなるよう
に、沸点以下の温度での揮発性が低いものであるのが好
ましい。
組成物を塗布する間における溶剤蒸発量が低くなるよう
に、沸点以下の温度での揮発性が低いものであるのが好
ましい。
また、本発明の被覆組成物には、エポキシ/アミン反応
の触媒として重版されている各種触媒をどれでも含ませ
ることができる。これらの触媒は、本明細書の記載に基
づいて当業者にとって明らかであろう。好適な触媒の一
例はジプチル錫ジラウレートである。
の触媒として重版されている各種触媒をどれでも含ませ
ることができる。これらの触媒は、本明細書の記載に基
づいて当業者にとって明らかであろう。好適な触媒の一
例はジプチル錫ジラウレートである。
さらに、ポリブチル アクリレートのような流動調節剤
、シリコーンのような湿潤剤、lIi@、顔料分散剤、
クロム酸塩顔料のような防食剤を本発明の被覆組成物に
用いることができるが、これらについては当業者の詳し
く知るところである。
、シリコーンのような湿潤剤、lIi@、顔料分散剤、
クロム酸塩顔料のような防食剤を本発明の被覆組成物に
用いることができるが、これらについては当業者の詳し
く知るところである。
本発明の別の態様に従えば、本発明の樹脂系を含む塗料
の硬化によって生じた、連鎖が延曇畜れ、架橋されたポ
リマー生成物からなる、被塗物上の被覆が得られる。こ
の被覆組成物は低固形分組成物であってよい。すなわち
、該被覆組成物は高VOOを有することができる。しか
しながら、すでに述べたとお如、一般的には高固形分、
すなわち、低VOOのものの方が望ましい。この被覆組
成物は任意の慣用方法、例えば刷毛塗り、浸漬塗装、流
し塗装、スプレー塗装等で塗布できる。例えば自動車の
車体に対する下塗り又は上塗り塗料として本組成物を塗
布するには、スプレー塗装が一般に推奨される。このよ
うなスプレー塗装の場合、高固形分組成物どして用いる
のに本発明の被覆組成物は%に有利である。
の硬化によって生じた、連鎖が延曇畜れ、架橋されたポ
リマー生成物からなる、被塗物上の被覆が得られる。こ
の被覆組成物は低固形分組成物であってよい。すなわち
、該被覆組成物は高VOOを有することができる。しか
しながら、すでに述べたとお如、一般的には高固形分、
すなわち、低VOOのものの方が望ましい。この被覆組
成物は任意の慣用方法、例えば刷毛塗り、浸漬塗装、流
し塗装、スプレー塗装等で塗布できる。例えば自動車の
車体に対する下塗り又は上塗り塗料として本組成物を塗
布するには、スプレー塗装が一般に推奨される。このよ
うなスプレー塗装の場合、高固形分組成物どして用いる
のに本発明の被覆組成物は%に有利である。
被覆組成物を硬化させるには、適度に高められた温度に
おいて適度の時間焼付は処理を行うことによシ、ジ封鎖
されたジイソシアネート ジウレア オリゴマーの第三
アルコールで封鎖されたイソシアネート官能基を分解し
てアミン官能基を発生させ、そして爾後の連鎖延長反応
及び架橋結合反応を促進させる必要がある。被覆を硬化
させるのに必要な時間と温度との間には相関々係があ択
また被覆組成物:′c用いられる個々のジ封鎖されたジ
イソシアネートジウレア オリゴマー、ポリエポキシド
、溶剤及びそれ以外のものが用いられ九場合には該成分
に応じても一部変動するし、各成分の相対的比率に応じ
ても一部変動する。約3609 / l cD voc
を採用し、前掲の好ましい成分を選んだ場合の焼付は温
度及び時間は、典型的には約150°ないし約180℃
において約20〜60分である。
おいて適度の時間焼付は処理を行うことによシ、ジ封鎖
されたジイソシアネート ジウレア オリゴマーの第三
アルコールで封鎖されたイソシアネート官能基を分解し
てアミン官能基を発生させ、そして爾後の連鎖延長反応
及び架橋結合反応を促進させる必要がある。被覆を硬化
させるのに必要な時間と温度との間には相関々係があ択
また被覆組成物:′c用いられる個々のジ封鎖されたジ
イソシアネートジウレア オリゴマー、ポリエポキシド
、溶剤及びそれ以外のものが用いられ九場合には該成分
に応じても一部変動するし、各成分の相対的比率に応じ
ても一部変動する。約3609 / l cD voc
を採用し、前掲の好ましい成分を選んだ場合の焼付は温
度及び時間は、典型的には約150°ないし約180℃
において約20〜60分である。
架橋剤を必要としないことは、本発明の被覆組成物の有
意な利点である。例えばメラミン系の架橋剤が用いられ
ている公知の高固形分被覆組成物は、架橋剤自体が高価
であるという欠点の#1かに、この種の被覆組成物が硬
化する過程でホルムアルデヒrが放出される恐れがある
という欠点も有している。本発明の被覆組成物には架橋
剤が添加されていないのにも拘らず、架橋密度を充分に
調節できることは本発明の別の利点である。すでに述べ
たとおり、ポリエポキシドのほか、本発明のジ封鎖され
たジインシアネートジウレアジオリ♂マー製造用の反応
体の分子量及び炭素鎖の長さを選ぶことによシ、硬化被
覆に所望の架橋密度をもたらすことができる。さらに、
ポリエポキシド1分子当りのエポキシ基の数によって、
硬化被覆の架橋密度を調節することもできる。
意な利点である。例えばメラミン系の架橋剤が用いられ
ている公知の高固形分被覆組成物は、架橋剤自体が高価
であるという欠点の#1かに、この種の被覆組成物が硬
化する過程でホルムアルデヒrが放出される恐れがある
という欠点も有している。本発明の被覆組成物には架橋
剤が添加されていないのにも拘らず、架橋密度を充分に
調節できることは本発明の別の利点である。すでに述べ
たとおり、ポリエポキシドのほか、本発明のジ封鎖され
たジインシアネートジウレアジオリ♂マー製造用の反応
体の分子量及び炭素鎖の長さを選ぶことによシ、硬化被
覆に所望の架橋密度をもたらすことができる。さらに、
ポリエポキシド1分子当りのエポキシ基の数によって、
硬化被覆の架橋密度を調節することもできる。
本発明による高固形分被接組成物は、水分及び溶剤に対
する抵抗性が良好であると共に耐食性にすぐれた硬化被
覆を与えることが見いだされた。
する抵抗性が良好であると共に耐食性にすぐれた硬化被
覆を与えることが見いだされた。
この腐食抵抗性は、従来のエポキシエステルを基剤とす
る、低固形分の吹付は可能な被覆組成物に較べてまさる
とも劣らないことが認められた。従って、本発明の高固
形分被覆組成物によって得られるVOaの有意な低下は
、当技術分野におけるきわめて有利な技術的進歩をもた
らすものであると認めることができる。例えば、自動車
の下塗シ塗料として裸の薄板鋼の上に塗布する場合のよ
うに、金属性の被塗物に塗布された本発明の硬化被蝋は
、卓越した腐食抵抗性を示すことが認められた。
る、低固形分の吹付は可能な被覆組成物に較べてまさる
とも劣らないことが認められた。従って、本発明の高固
形分被覆組成物によって得られるVOaの有意な低下は
、当技術分野におけるきわめて有利な技術的進歩をもた
らすものであると認めることができる。例えば、自動車
の下塗シ塗料として裸の薄板鋼の上に塗布する場合のよ
うに、金属性の被塗物に塗布された本発明の硬化被蝋は
、卓越した腐食抵抗性を示すことが認められた。
理論にこだわるつもりはないが、本発明の1161組成
物が硬化する際、オリテマ−の脱封鎖が起きる、すなわ
ち、オリゴマーの2個の第三カルバメート部分がそれぞ
れ熱分解を起こし、二酸化炭素とアルケンとの消去によ
って遊離のアミン基を生じるものと理解される。「脱封
鎖された」、すなわち、熱分解したオIJ 、1”マー
のこれらの2個のアミン基は、それぞれポリエポキシド
のエポキシ官能基と反応して樹脂を硬化させる。よシ詳
しくは、アミン基の各々は、エポキシげ基との間の架橋
及び連鎖延長重合反応を行うための2個の活性水素を提
供する。従って、t−ブタノールで封鎖されたオリゴマ
ーを例にとるならば、樹脂系を硬化温度にさらすならば
、二酸化炭素とイソブチレンの消去によって2個の遊離
アミン官能基がオリゴマー上に生じることになる。次に
この遊離アミンがエポキシr官能基と反応し、架橋結合
し、連鎖が延長されたエポキシ/アミン網状構造からな
る硬化被覆を形成する。このような考察に従えば、硬化
被覆はβ−ヒドロキシアミンO−N結合からなる。各オ
リゴマーは少なくとも4個の活性水嵩(各アミン官能基
ごとに2個)を提供するので、ポリエポキシrが完全に
ジエポキシドのみで構成されたとしても、この樹脂系は
自己架橋することができる。従って、本樹脂系はアミノ
シラスト架橋剤のような架橋剤の添加を必要としない。
物が硬化する際、オリテマ−の脱封鎖が起きる、すなわ
ち、オリゴマーの2個の第三カルバメート部分がそれぞ
れ熱分解を起こし、二酸化炭素とアルケンとの消去によ
って遊離のアミン基を生じるものと理解される。「脱封
鎖された」、すなわち、熱分解したオIJ 、1”マー
のこれらの2個のアミン基は、それぞれポリエポキシド
のエポキシ官能基と反応して樹脂を硬化させる。よシ詳
しくは、アミン基の各々は、エポキシげ基との間の架橋
及び連鎖延長重合反応を行うための2個の活性水素を提
供する。従って、t−ブタノールで封鎖されたオリゴマ
ーを例にとるならば、樹脂系を硬化温度にさらすならば
、二酸化炭素とイソブチレンの消去によって2個の遊離
アミン官能基がオリゴマー上に生じることになる。次に
この遊離アミンがエポキシr官能基と反応し、架橋結合
し、連鎖が延長されたエポキシ/アミン網状構造からな
る硬化被覆を形成する。このような考察に従えば、硬化
被覆はβ−ヒドロキシアミンO−N結合からなる。各オ
リゴマーは少なくとも4個の活性水嵩(各アミン官能基
ごとに2個)を提供するので、ポリエポキシrが完全に
ジエポキシドのみで構成されたとしても、この樹脂系は
自己架橋することができる。従って、本樹脂系はアミノ
シラスト架橋剤のような架橋剤の添加を必要としない。
しかしながら、ポリエポキシrのエポキシエステルを変
えることにより、又はジエボキシド対高級ポリエポキシ
げの比率を変えることにより、硬化被覆の架橋密度、従
って大幅に被傍の性状、例えばたわみ性を調節しうろこ
とは理解されるでおろう。
えることにより、又はジエボキシド対高級ポリエポキシ
げの比率を変えることにより、硬化被覆の架橋密度、従
って大幅に被傍の性状、例えばたわみ性を調節しうろこ
とは理解されるでおろう。
ポリエポキシド(場合によっては複数個)の選定は、個
々の被覆組成物の用途に応じて変わるであろう。
々の被覆組成物の用途に応じて変わるであろう。
理論にこだわるつも多はないが、本発明によってもたら
されるきわめてすぐれた腐食抵抗性は、一部には硬化被
覆中に存在するオリヒマ−のウレア結合によって生じる
ものであり、また一部には、ポリエポキシドのエポキシ
官能基と、第三アルコールで封鎖され九オリデマーのイ
ンシアネート部分の熱分解により、被覆組成物の硬化中
に生じたオリゴマーの遊離アミン官能基との間で起こる
連鎖延長及び架橋反応で形成されたβ−ヒドロキシアミ
ン結合の0−N結合の存在によって生じるものであると
考察される。また、硬化被機中にエステル結合が存在し
ないことも耐食性を良好にしている原因であると考察さ
れる。金属の腐食過程で生じる生成物である水酸化物に
よってエステル結合がおかされることは公知である。こ
れに対し、本発明の硬化被覆のウレア結合及び0−1i
結合は、アルカリに対する抵抗力がすぐれてお)、従っ
て金属被塗物の腐食によって生じる水酸化物を包含する
、陰極的に発生した水酸化物による加水分解を包含する
分解プロセスに対してきわめて高度の抵抗力を示すもの
と考察される。以上のごとく、本発明の被覆組成物は、
公知の被覆組成物、例えばエステル結合を有するものは
もとよりのこと、ウレタン結合を有するものに較べてさ
え改良された腐食抵抗性をもたらすのである。従って、
典型的な低固形分、例えばVOOが500 g/1以上
であるようなエポキシエステルを基剤としたゾライマー
と比較した場合、650〜390 gllの針$ To
oを有する、本発明の*a組成物からなる自動車用ゾラ
イマーによって、はるかにすぐれた腐食抵抗性の得られ
ることが見いだされた。
されるきわめてすぐれた腐食抵抗性は、一部には硬化被
覆中に存在するオリヒマ−のウレア結合によって生じる
ものであり、また一部には、ポリエポキシドのエポキシ
官能基と、第三アルコールで封鎖され九オリデマーのイ
ンシアネート部分の熱分解により、被覆組成物の硬化中
に生じたオリゴマーの遊離アミン官能基との間で起こる
連鎖延長及び架橋反応で形成されたβ−ヒドロキシアミ
ン結合の0−N結合の存在によって生じるものであると
考察される。また、硬化被機中にエステル結合が存在し
ないことも耐食性を良好にしている原因であると考察さ
れる。金属の腐食過程で生じる生成物である水酸化物に
よってエステル結合がおかされることは公知である。こ
れに対し、本発明の硬化被覆のウレア結合及び0−1i
結合は、アルカリに対する抵抗力がすぐれてお)、従っ
て金属被塗物の腐食によって生じる水酸化物を包含する
、陰極的に発生した水酸化物による加水分解を包含する
分解プロセスに対してきわめて高度の抵抗力を示すもの
と考察される。以上のごとく、本発明の被覆組成物は、
公知の被覆組成物、例えばエステル結合を有するものは
もとよりのこと、ウレタン結合を有するものに較べてさ
え改良された腐食抵抗性をもたらすのである。従って、
典型的な低固形分、例えばVOOが500 g/1以上
であるようなエポキシエステルを基剤としたゾライマー
と比較した場合、650〜390 gllの針$ To
oを有する、本発明の*a組成物からなる自動車用ゾラ
イマーによって、はるかにすぐれた腐食抵抗性の得られ
ることが見いだされた。
第三アルコールで封鎖されたイソシアネート基及びポリ
エポキシrのエポキシ基のうちの2個はいずれも末端基
であるのが望ましい。このようなエポキシ末端基と脱封
鎖されたインシアネート末端基とは、硬化の過程で最も
効率的に連鎖延長を達成するものと考察される。
エポキシrのエポキシ基のうちの2個はいずれも末端基
であるのが望ましい。このようなエポキシ末端基と脱封
鎖されたインシアネート末端基とは、硬化の過程で最も
効率的に連鎖延長を達成するものと考察される。
例I
半封鎖ジインシアネートの製造
10gのメチルアミルケトンに*Sした封鎖剤のt−ブ
タノール74.9を、74gのメチルアミルケトン中の
0.749のジプチル錫ジラウレートと共に222gの
イソホロン ジイソシアネートに65〜45℃において
加える。アルコールの添加が終わった後、約48時間反
応温度を65〜45℃に保つ。得られた半封鎖脂肪族ジ
イソシアネートを室温に冷却してから保存した。生成物
の特徴を赤外スペクトルで調べた(f#剤蒸発後)とこ
ろ、はとんど同じ強さのイソシアネート吸光とウレタン
吸光とが認められた。
タノール74.9を、74gのメチルアミルケトン中の
0.749のジプチル錫ジラウレートと共に222gの
イソホロン ジイソシアネートに65〜45℃において
加える。アルコールの添加が終わった後、約48時間反
応温度を65〜45℃に保つ。得られた半封鎖脂肪族ジ
イソシアネートを室温に冷却してから保存した。生成物
の特徴を赤外スペクトルで調べた(f#剤蒸発後)とこ
ろ、はとんど同じ強さのイソシアネート吸光とウレタン
吸光とが認められた。
例■
マーの製造
ヘキシル セロソルブ アセテート40g中の11.6
Nの1.6−ヘキサン ジアミンに対し、例■で製造し
たアルコールで半封鎖された脂肪族ジイソシアネート7
5.9を加えてジ封鎖ジイソシアネート ジウレアオリ
デマーを製造する。添加速度を調節することによシ、お
だやかな還流状態を保つ。添加終了後的2時間反応混合
物を60℃で攪拌した後、室温に冷却して保存した。生
成物についての赤外スペクトル分析では、イソシアネー
トによる吸光が認められなかった。
Nの1.6−ヘキサン ジアミンに対し、例■で製造し
たアルコールで半封鎖された脂肪族ジイソシアネート7
5.9を加えてジ封鎖ジイソシアネート ジウレアオリ
デマーを製造する。添加速度を調節することによシ、お
だやかな還流状態を保つ。添加終了後的2時間反応混合
物を60℃で攪拌した後、室温に冷却して保存した。生
成物についての赤外スペクトル分析では、イソシアネー
トによる吸光が認められなかった。
例■
下記の顔料パッケージと樹脂パッケージとを混合し、本
発明の被覆組成物からなる自動車用のゾライマーを製造
する: 顔料パッケージ シリカ 23.6 gパリタ
21.4IIカーざン ブラック
0.6g二酸化チタン 5.
8gエポン829 ”) 20 flエ
キシル セロソルブ アセテート3) 35gジプチル錫ジ
ラウレート 0.4 gl)例■に記載のよ
うに製造したオリゴマー。
発明の被覆組成物からなる自動車用のゾライマーを製造
する: 顔料パッケージ シリカ 23.6 gパリタ
21.4IIカーざン ブラック
0.6g二酸化チタン 5.
8gエポン829 ”) 20 flエ
キシル セロソルブ アセテート3) 35gジプチル錫ジ
ラウレート 0.4 gl)例■に記載のよ
うに製造したオリゴマー。
に)エポン829は、テキサス州ヒユーストーンのシェ
ル・ケミカル社のビスフェノール ム ニークロロヒド
リン エポキシ樹脂についての商品名である。
ル・ケミカル社のビスフェノール ム ニークロロヒド
リン エポキシ樹脂についての商品名である。
3)へキシルセロソルデアセテートハ、ニューヨーク州
ニューヨークのユニオン・カーバイド社の有機溶剤につ
いての商品名である。
ニューヨークのユニオン・カーバイド社の有機溶剤につ
いての商品名である。
顔料パッケージをバインダー パッケージ内に完全に分
散させる。得られた組成物は、自動車用ゾライマーとし
てすぐに使用できる。この生成物O計算voa ハ約3
7011/lであり、粘度は27’CKおけるす4フオ
ーrカツプで約40秒以下である。
散させる。得られた組成物は、自動車用ゾライマーとし
てすぐに使用できる。この生成物O計算voa ハ約3
7011/lであり、粘度は27’CKおけるす4フオ
ーrカツプで約40秒以下である。
例■
硬化被覆の製造
例■の被覆組成物をF遇したうえ、パーカー(Park
ar )冷間圧延の磨いてない裸の鋼板上にスプレー塗
装し、180℃で30分間焼付は処理を行う。得られた
硬化被覆は、溶剤及び水分に対する抵抗力がすぐれてお
シ、そしてシングルトン(81ngleton ) 8
00H腐食試験用キャビネットを35±2℃において用
いたム8TM試験法B117による塩水噴霧試験を24
時間行った後のスクライプ ラインから流動した付゛着
ロスもはとんどないか、又は皆無である。
ar )冷間圧延の磨いてない裸の鋼板上にスプレー塗
装し、180℃で30分間焼付は処理を行う。得られた
硬化被覆は、溶剤及び水分に対する抵抗力がすぐれてお
シ、そしてシングルトン(81ngleton ) 8
00H腐食試験用キャビネットを35±2℃において用
いたム8TM試験法B117による塩水噴霧試験を24
時間行った後のスクライプ ラインから流動した付゛着
ロスもはとんどないか、又は皆無である。
例V
本例においては、本発明の複機組成物に用いるのに適し
たジ封鎖ジイソシアネート ジウレアオIJ−/マーの
製造法を説明する。
たジ封鎖ジイソシアネート ジウレアオIJ−/マーの
製造法を説明する。
A、半封−ジイソシアネートの製造
例■の手法に従い、アルコールで半封鎖された脂肪族ジ
イソシアネートを製造する。
イソシアネートを製造する。
B、ジ封鎖ジイソシアネートジウレアオリイマーの製造
上鮎のAにおいて製造したアルコールで半封鎖された脂
肪族ジイソシアネート75yを、40gのへキシルセロ
ソルブアセテート中179のインホロン ジアミンに加
える。添加速度を調節して温和な還流状態を保つ。添加
が終わった後、60℃で約2時間反応混合物を攪拌し、
その後室温に冷却して保存する。赤外スペクトルで調べ
たところ、生成物からはイソシアネートに相当する吸光
が認められなかった。
肪族ジイソシアネート75yを、40gのへキシルセロ
ソルブアセテート中179のインホロン ジアミンに加
える。添加速度を調節して温和な還流状態を保つ。添加
が終わった後、60℃で約2時間反応混合物を攪拌し、
その後室温に冷却して保存する。赤外スペクトルで調べ
たところ、生成物からはイソシアネートに相当する吸光
が認められなかった。
′1 例■
本発明の被覆組成物の製造
下記のような顔料パッケージと樹脂パッケージとを混合
して本発明の被覆組成物からなる自動単用ゾライマーを
製造する: 顔料パッケージ シリカ 23.6 gパリタ
21.4.9カーメン プラック
0.3g二酸化チタン 5.8Iエポン
8292) 20.9ヘキシル セロソル
ブ アセテート3) 55 gジプチル錫ジ
ラウレート 0.4gυ 例Vに記載のとおシ製
造したもの。
して本発明の被覆組成物からなる自動単用ゾライマーを
製造する: 顔料パッケージ シリカ 23.6 gパリタ
21.4.9カーメン プラック
0.3g二酸化チタン 5.8Iエポン
8292) 20.9ヘキシル セロソル
ブ アセテート3) 55 gジプチル錫ジ
ラウレート 0.4gυ 例Vに記載のとおシ製
造したもの。
2)エポン829 t!テキサス州ヒユーストンのシェ
ル・ケミカル社によるビスフェノールムエビクロロヒr
リン エポキシ樹脂についての商品名である。
ル・ケミカル社によるビスフェノールムエビクロロヒr
リン エポキシ樹脂についての商品名である。
3)へキシル セロソルブ アセテートは、ニュー=i
−1州ニューヨークのユニオン・カーハイ−社による有
機溶剤についての商品名である。
−1州ニューヨークのユニオン・カーハイ−社による有
機溶剤についての商品名である。
顔料パッケージをバインダー パッケージ中に完全に分
散させる。得られた組成物は、自動車用ゾライマーとし
てそのまま使用できる。この生成物の計算VOOは約5
70 tillであり、粘度は27℃におけるフォード
ナ4カツプで40秒以下である。
散させる。得られた組成物は、自動車用ゾライマーとし
てそのまま使用できる。この生成物の計算VOOは約5
70 tillであり、粘度は27℃におけるフォード
ナ4カツプで40秒以下である。
例■
硬化被覆の製造
例■の被覆組成物を濾過したうえ、裸の磨いてない鋼板
にスプレー塗装し、180℃で60分間の焼付は処理を
行った。得られた硬化被覆は溶剤及び水分に対する抵抗
力がすぐれておシ、シングルトン800H腐食試験キャ
ビネットを35±2℃で操作し、ム8TM試験法B11
7による塩水噴霧試験を24時間行ったところ、スクラ
イプラインから流れた付着ロスをほとんど示さないか、
又はまったく示さない。
にスプレー塗装し、180℃で60分間の焼付は処理を
行った。得られた硬化被覆は溶剤及び水分に対する抵抗
力がすぐれておシ、シングルトン800H腐食試験キャ
ビネットを35±2℃で操作し、ム8TM試験法B11
7による塩水噴霧試験を24時間行ったところ、スクラ
イプラインから流れた付着ロスをほとんど示さないか、
又はまったく示さない。
代理人 浅 村 皓
外4名
Claims (2)
- (1) 約1:20モル比における約50ないし約7
00の分子量を有するジアミンと1約120ないし約2
000の分子量を有する半封鎖有機ジイソシアネート(
ただし、この半封鎖有機ジイソシアネートは、約1:1
のモル比における第三ヒrロキシル基含有アルコール封
鎖剤と、有機ジイソシアネートとの反応生成物からなる
)との反応生成物からなる、約80℃ないし約220℃
の脱封鎖温度を有し、数平均分子量が約300ないし約
5000である連鎖延長及び架橋性の第三アルコールで
ジ封鎖されたジイソシアネート ジウレアオリゴマー。 - (2)ム、約1:20モル比における約50ないし約7
00の分子量を有するジアミンと、約120ないし約2
000の分子量を有する半封鎖有機ジイソシアネート(
ただし、この半封鎖有機ジイソシアネートは、約1:1
のモル比における第三ヒrロキシル基含有04〜020
アルコールと、有機ジインシアネートとの反応生成物か
らなる)との反応生成物からなる、約80℃ないし約2
20℃の脱封鎖温度を有し、数平均分子量が約600な
いし約5000である連鎖延長及び架橋性の第三アルコ
ールでジ封鎖されたジイソシアネート ジウレア オリ
ゴマー、B、 2ないし約10個のエポキシr基及び
約100ないし約1000の分子量を有し、該オリゴマ
ーに対して約1=1ないし約10:1の重量比率で含ま
れるポリエポキシv1及びO1有機溶剤を含む浴液W樹
脂組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/334,792 US4423171A (en) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | Tertiary alcohol-diblocked diisocyanate diurea oligomers and coating compositions comprising same |
| US334792 | 1981-12-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58113216A true JPS58113216A (ja) | 1983-07-06 |
Family
ID=23308858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57197445A Pending JPS58113216A (ja) | 1981-12-28 | 1982-11-10 | 樹脂およびそれを含む被覆組成物 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4423171A (ja) |
| EP (1) | EP0084261B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58113216A (ja) |
| CA (1) | CA1193277A (ja) |
| DE (1) | DE3262576D1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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