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JP2000219721A - ウレトジオン基および遊離イソシアネ―トを含有する粉体塗料架橋剤 - Google Patents

ウレトジオン基および遊離イソシアネ―トを含有する粉体塗料架橋剤

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JP2000219721A
JP2000219721A JP2000018757A JP2000018757A JP2000219721A JP 2000219721 A JP2000219721 A JP 2000219721A JP 2000018757 A JP2000018757 A JP 2000018757A JP 2000018757 A JP2000018757 A JP 2000018757A JP 2000219721 A JP2000219721 A JP 2000219721A
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JP
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weight
group
calculated
isocyanate
content
Prior art date
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Application number
JP2000018757A
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English (en)
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Hans Josef Dr Laas
ハンス−ヨーゼフ・ラース
Ulrich Dr Freudenberg
ウルリッヒ・フロイデンベルク
Reinhard Dr Halpaap
ラインハルト・ハルパープ
Guraaru Michael
ミヒャエル・グラール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2成分ポリウレタン粉体塗料組成物のための
架橋剤として有用なウレトジオン基を含有する新規な重
付加化合物を提供する。 【解決手段】 40℃以下で固体および125℃以上で
液体であり、ウレトジオン基を含有するイソシアネート
成分と、ヒドロキシピバル酸ネオペンチルグリコールエ
ステル以外のエステル基および/またはカーボネート基
を含有するポリオールとの反応によって製造され、そし
て、(a)2.0〜8.0の平均イソシアネート官能価およ
び2.1〜6.0重量%の遊離イソシアネート基含量(N
COとして計算)、(b)10〜19重量%のウレトジオ
ン基含量(C222として計算)、(c)10〜17重量
%のウレタン基含量(-NH-CO-Oとして計算)、およ
び(d)1〜17重量%のエステル基-CO-O(-CO-O
として計算)および/またはカーボネート基-O-CO-O
(-CO-Oとして計算)含量、を有する重付加化合物によ
って上記課題が解決される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウレトジオン基を
含有する新規な重付加化合物、その製造方法、ならび
に、それをポリウレタンプラスチックを製造するための
出発成分として、特に熱によって架橋し得る粉体塗料の
ための架橋剤として使用することに関する。
【0002】
【従来の技術】ウレトジオン(uretdione)基を含有する
重付加化合物は、架橋剤として使用されることが増加し
ているが、これは、高耐候性を有するポリウレタン(P
U)粉体塗料のためのブロック基を含まない。ウレトジ
オン基の熱開裂により遊離イソシアネート基に戻り、そ
れとヒドロキシ官能性結合剤との後の反応が、これらの
化合物による架橋原理として利用される。
【0003】ウレトジオン粉体塗料架橋剤は既知である
が、それらは市場において受け入れられていなかった。
この理由は、とりわけ、一方では最近の市販製品の比較
的低いイソシアネート含量であり、他方では低い平均官
能価(2.0未満であることが多い)である。しかし、高
いNCO含量および最も高い可能な官能価(少なくとも
2.0である)を有する架橋剤成分が、十分な架橋密度
(これは、ペイントおよび被覆剤においては良好な耐性
に等しい)を得るために望ましい。
【0004】欧州特許出願公開No.45 994によ
れば、ブロック剤を含まない粉体塗料架橋剤として、直
鎖で2官能のIPDI-ウレトジオンと化学量論量未満
の単純ジオール(所望によりエーテル基を含有する)との
反応生成物が記載されている。これらの重付加生成物
(8重量%までのブロックされていない遊離の末端イソ
シアネート基を含有していてよい)は、高い全イソシア
ネート含量(イソシアネート基の全量は、遊離形態でお
よびウレトジオン基として内在的にブロックされた形態
で存在する)および2.0の官能価によって正に区別され
るが、その製造は、特に工業規模では困難である。
【0005】遊離形態に戻る熱不安定性のウレトジオン
基の開裂は、ヒドロキシ官能性の反応相手の存在下に1
10℃で顕著に始まるので、この温度は、ウレトジオン
基を含有する重付加化合物の合成において超えられるべ
きではない。しかし、この温度範囲において、欧州特許
出願公開No.45 994に記載されている生成物
は、高い溶融粘度を持つので、溶融状態で製造するため
のその能力は、不十分な撹拌性のために工業規模では制
限される。大きい工業規模では、そのようなウレトジオ
ン架橋剤は、イソシアネートに対して不活性である溶媒
中の溶液としてのみ製造することができる。次いで、補
助溶媒は、追加の工程で分離除去しなければならない。
このような重付加化合物のための溶媒不含の製造方法が
欧州特許出願公開No.669 354に記載されてお
り、これによれば、出発材料を高い剪断力の作用下に特
別な反応スクリューまたは押出機中で互いに反応させる
ことができるが、この製造方法は、非常に高い経費を必
要とし、装置が非常に高価である。
【0006】しかし、欧州特許出願公開No.45 9
94に記載の重付加生成物の主な欠点は、ブロックされ
ていない遊離イソシアネート基の全量が比較的高いこと
であり、これが、通常は約100℃での溶融押出による
粉体塗料の製造中にヒドロキシ官能性結合剤と反応する
ことである。この方法で予備架橋された粉体塗料は、焼
き付け過程において望ましくない流動特性を示すので、
得られる被覆は硬化後に中程度の視覚特性のみを有する
(特に、全く不適当な流動性を示す)。
【0007】望ましくない予備架橋の問題は、遊離イソ
シアネート基の含量が高い全てのPU粉体塗料硬化剤に
対して基本的に存在する。例えば、ブロック剤を含まな
い、直鎖IPDIウレトジオンおよび単純ジオールから
得られる欧州特許出願公開No.45 996および欧
州特許出願公開No.45 998に記載の粉体塗料架
橋剤の場合には、末端の遊離イソシアネート基を、モノ
アミンまたはモノアルコールと少なくとも部分的に反応
させる。押出機中の問題となる予備反応は、正にこのよ
うにして抑制することができるが、一官能化合物による
鎖停止は、全イソシアネート含量を大きく低下させ、同
時に、平均官能価を2.0未満に低下させる。また、こ
れら2つの刊行物の生成物は、遊離形態に戻るウレトジ
オン基の開裂温度で高い溶融粘度を持つので、これら
を、溶液においてまたは欧州特許出願公開No.669
354の高価な方法によって、確実に再現性高く製造
することができるにすぎない。
【0008】欧州特許出願公開No.639 598
は、エステル基またはカーボネート基を含有する鎖延長
剤を用いるウレトジオン粉体塗料架橋剤の製造に関す
る。この方法によって得られる生成物は、その融点をご
くわずかに超える温度で低い溶融粘度を有するので、溶
媒不含の製造が単純な撹拌装置において初めて可能にな
った。鎖延長にダイマージオールを用いる欧州特許出願
公開No.720 994に記載のウレトジオン架橋剤
は、溶媒不含の製造に対しては、充分に低い溶融粘度を
持つ。しかし、用いる鎖延長剤の比較的高い分子量のた
めに、これら両刊行物の生成物は、欧州特許出願公開N
o.45 996の生成物と比べて全イソシアネート含
量が低い。
【0009】欧州特許出願公開No.669 353に
よれば、ウレトジオン基、末端ヒドロキシル基および
2.0の平均官能価を有するポリウレタンを、直鎖IP
DIダイマーと過剰のジオールおよび/またはポリエス
テルジオールとの溶媒不含の反応によって、特別の強力
な混練機中で製造することができる。少なくとも三官能
のポリオールおよび/または分岐ポリエステルポリオー
ルの使用によって、欧州特許出願公開No.825 2
14および欧州特許出願公開No.780 417に示
されるように、2〜3または3以上の官能価を持つOH
末端ウレトジオン架橋剤の製造が可能になる。しかし、
これらの重付加化合物における高い官能価の利点は、架
橋剤分子中に存在するヒドロキシ基が、焼き付け条件下
でウレタン化を伴って反応し、このようにして結合剤の
架橋に利用できる内在的にブロックされたNCOの含量
を大きく低下させるという欠点によって相殺される。
【0010】所望によりイソシアヌレート基を含有する
HDIダイマーから製造されるウレトジオン粉体塗料架
橋剤が、欧州特許出願公開No.760 380から既
知である。ウレトジオン基のために、これら生成物は、
非常に高い潜在性NCO含量を持つが、HDIポリイソ
シアヌレートには普通である低い結晶化傾向を示すの
で、これらは、さらに強い冷却によって、数時間または
数日後に完全に硬化するにすぎない。そのため、工業規
模での製造は実用的ではない。
【0011】欧州特許出願公開No.790 266
は、ウレトジオンおよびイソシアヌレート基を含有し、
そして、トリアルキルホスフィンの触媒作用によって製
造されたIPDIダイマー、鎖延長剤としてのジオール
および/またはジ-第二ジアミン、および所望によるモ
ノアルコールまたはモノアミンから得られる重付加生成
物に関する。また、これらの生成物は、比較的高い含量
の遊離イソシアネート基を持つことができ、従って、高
い官能価と共に高い全イソシアネート含量を持つことが
できる。特定の二量化および後処理条件に依存してそれ
ぞれの場合に大きく変化するトリマー含量を伴って得ら
れる分岐した出発ポリイソシアネートのために、この製
造は、費用のかかる正確な官能価の決定の後にのみ、お
よび有機溶液中でのみ成功する。
【0012】実用上の全ての要求を満たし、特に、最も
高い可能な架橋剤官能価と共に高い全イソシアネート基
含量を持ち、同時に、問題なく簡単な方法で製造するこ
とができるウレトジオン粉体塗料架橋剤は知られていな
い。
【発明が解決しようとする課題】
【0013】本発明の目的は、ウレトジオン基を含有
し、かつ従来技術に対する上記欠点を持たないPU粉体
塗料架橋剤を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】この目的は、以下に記載
する本発明の重付加化合物およびその製造方法によって
達成することができる。本発明の重付加化合物は、単純
な装置中での溶媒を含まない方法による、直鎖ウレトジ
オンポリイソシアネートと、エステルおよび/またはカ
ーボネート基を含有する化学量論量未満のポリオールと
の反応によって、粉体塗料架橋剤として適する化合物が
製造されるという驚くべき観察に基づいている。
【0015】市販の粉体塗料結合剤と組み合わせると、
これらの化合物は、高い遊離イソシアネート基含量にも
かかわらず、顕著な流動性および非常に高い光沢によっ
て区別される被覆を与える。このことは、欧州特許出願
公開No.639 598の説に従えば、遊離イソシア
ネート基の含量が2.0重量%未満であるときにのみ、
エステルおよび/またはカーボネート基を含有する重付
加化合物が粉体塗料架橋剤としての使用に適すると考え
られたので驚くべきことであった。さらに、欧州特許出
願公開No.760 380(7頁、34〜40行)にお
いて、高すぎるブロックされていないイソシアネート基
含量を持つ生成物が、押出機中での回避不可能の予備架
橋のゆえに不満足な視覚特性を有する被覆を導くことも
指摘されている。
【0016】ヒドロキシピバル酸ネオペンチルグリコー
ルエステルは、強力な混練機中でウレトジオン基を含有
する重付加化合物を溶媒不含で製造するための適当な出
発化合物として、欧州特許出願公開No.669 35
4において長い系列の単純ジオールの範囲内に挙げられ
ているが、当業者は、この刊行物から本発明に関する具
体的な示唆を得ることはできない。特に、直鎖ウレトジ
オンポリイソシアネートを、溶融中に単純な撹拌装置に
おいて、エステル基および/またはカーボネート基を含
有するポリオールと反応させて、非常に高い全イソシア
ネート含量を持ち、相当に高い遊離イソシアネート基含
量にもかかわらず通常のポリエステルポリオールとの顕
著な品質のペイント被膜を与える高官能性のウレトジオ
ン粉体塗料架橋剤を得ることができるという示唆は存在
しない。むしろ、本発明に従って製造した生成物とは対
照的に、エステル基を含有する鎖延長剤としてヒドロキ
シピバル酸ネオペンチルグリコールエステルを専ら使用
して製造された遊離イソシアネート基を持つウレトジオ
ン粉体塗料架橋剤は、かなり大きな表面欠陥、特に顕著
なミカン肌効果を持つ被覆につながることを示すことが
できる。
【0017】本発明は、40℃以下で固体および125
℃以上で液体であり、ウレトジオン基を含有するイソシ
アネート成分と、ヒドロキシピバル酸ネオペンチルグリ
コールエステル以外のエステル基および/またはカーボ
ネート基を含有するポリオールとの反応によって製造さ
れ、そして以下の値を有する重付加化合物に関する: (a)2.0〜8.0の平均イソシアネート官能価および
2.1〜6.0重量%の遊離イソシアネート基含量(分子
量42のNCOとして計算)、(b)10〜19重量%の
ウレトジオン基含量(分子量84のC222として計
算)、(c)10〜17重量%のウレタン基含量(分子量5
9の-NH-CO-Oとして計算)、および(d)1〜17重
量%のエステル基-CO-O(分子量44の-CO-Oとし
て計算)および/またはカーボネート基-O-CO-O(分
子量44の-CO-Oとして計算)含量。
【0018】また、本発明は、上記の重付加化合物の製
造方法であって、(A)イソシアヌレート基を含まないウ
レトジオンポリイソシアネート、および所望により、
(B)成分(A)および(B)の全重量を基準に、10重量%
までの別のジイソシアネートを、(C)ヒドロキシピバル
酸ネオペンチルグリコールエステル以外の、エステル基
および/またはカーボネート基を含有し、かつ134〜
2,000の平均分子量を持つポリヒドロキシ化合物、
所望により、(D)成分(C)および(D)の全重量を基準
に、70重量%までのエステル基およびカーボネート基
を含まず、かつ62〜400の分子量を持つ別のポリヒ
ドロキシ化合物、および所望により、(E)成分(C)、
(D)および(E)の全重量を基準に、20重量%までの1
つのイソシアネート反応性基を含有する化合物と、1.
2:1〜1.8:1のイソシアネート基とイソシアネー
ト反応性基の当量比で反応させることによる製造方法に
関する。
【0019】また本発明は、架橋剤として本発明の重付
加化合物および結合剤としてイソシアネート反応性化合
物を含有する2成分ポリウレタン粉体塗料組成物に関す
る。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の方法のための出発化合物
(A)は、イソシアヌレート基を含まないウレトジオンポ
リイソシアネートである。これらは、ジイソシアネート
のイソシアネート基の一部を触媒を用いて二量化するこ
とによって、好ましくは、それに続いて未反応の過剰の
ジイソシアネートを除去すること(例えば、薄膜蒸留に
よる)によって得ることができる。脂肪族、環式脂肪
族、芳香族脂肪族および/または芳香族結合したイソシ
アネート基を持つ任意のジイソシアネートが、出発化合
物(A)、好ましくは140〜400の分子量を持つ出発
化合物を製造するために適する。その例は、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(H
DI)、2-メチル-1,5-ジイソシアナトペンタン、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、1,3-ジイソシ
アナト-2(4)-メチルシクロヘキサン、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;IPDI)、1
-イソシアナト-1-メチル-4(3)-イソシアナトメチル
シクロヘキサン、4,4'-ジイソシアナトジシクロヘキ
シルメタン、1,3-および1,4-フェニレンジイソシア
ネート、2,4-および2,6-トルイレンジイソシアネー
トおよびこれら異性体の混合物、ジフェニルメタン-2,
4'-および/または-4,4'-ジイソシアネート、ナフチ
レン-1,5-ジイソシアネートおよびこのようなジイソ
シアネートの混合物を包含する。
【0021】出発化合物(A)を製造するための適当な触
媒は、イソシアネート基の二量化を触媒する既知の化合
物であり、例えば、米国特許No.4,614,785(欄
4、11〜47行)、ドイツ特許出願公開No.1,93
4,763またはドイツ特許出願公開No.3,900,0
53に記載の第三有機ホスフィン;欧州特許出願公開N
o.45,995、ドイツ特許出願公開No.3,227,
779またはドイツ特許出願公開No.3,437,63
5に記載のトリス-(ジアルキルアミノ)-ホスフィン;ド
イツ特許出願公開No.1,081,895、欧州特許出
願公開No.317,744または欧州特許出願公開N
o.854,141に記載の置換ピリジン;欧州特許出願
公開No.417,603に記載の置換イミダゾールまた
はベンズイミダゾール;および、このような二量化触媒
の混合物、例えば欧州特許出願公開No.780,377
に記載されている混合物である。
【0022】上記ジイソシアネートの触媒二量化による
ウレトジオン基含有ポリイソシアネートの製造の際に、
少量ではあるが三量化反応が二量化反応と同時に起こ
り、イソシアヌレート基を含有し、かつ二官能より高い
ポリイソシアネートを生成することが多い。しかし、本
発明の方法のための適当な出発化合物(A)は、専ら、イ
ソシアヌレートを含まないウレトジオンポリイソシアネ
ートである。本発明において、「イソシアヌレートを含
まない」なる用語は、イソシアヌレート含量が、ウレト
ジオンおよびイソシアヌレート基の全体量を基準に、5
モル%未満、好ましくは2モル%未満であることを意味
する。従って、成分(A)の平均NCO官能価は、遊離N
CO基を基準に、2.1未満、好ましくは2.0である。
【0023】本発明の方法のための好ましい出発化合物
(A)は、イソシアヌレート基を含まず、脂肪族および/
または環式脂肪族結合したイソシアネート基を持つジイ
ソシアネートまたはそのようなポリイソシアネートの混
合物から製造されるウレトジオンポリイソシアネートで
ある。イソシアヌレート基を含まず、1,6-ジイソシア
ナトヘキサンおよび/または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か
ら製造されるウレトジオンポリイソシアネートの使用が
特に好ましい。
【0024】所望により、ジイソシアネート(B)を、本
発明の方法において使用することができる。その例は、
出発化合物(A)を製造するために適し、かつ脂肪族、環
式脂肪族、芳香族脂肪族および/または芳香族結合した
イソシアネート基を持つ上記ジイソシアネートを包含す
る。これらジイソシアネート(B)は、存在するとして
も、成分(A)および(B)の全重量を基準に、10重量%
まで、好ましくは5重量%までの量で使用される。好ま
しいジイソシアネート(B)は、環式脂肪族結合したイソ
シアネート基を持つジイソシアネートである。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
シクロヘキサンおよび/または4,4'-ジイソシアナト
ジシクロヘキシルメタンの使用が特に好ましい。
【0025】ヒドロキシピバル酸ネオペンチルグリコー
ルエステル以外のエステル基および/またはカーボネー
ト基を含有し、官能価およびヒドロキシル価から計算し
て134〜2,000、好ましくは176〜1,200の
数平均分子量および2.0〜4.0、好ましくは2.0〜
3.0の平均OH官能価を持つポリヒドロキシ化合物
(C)を、本発明の方法において使用する。その例は、エ
ステルアルコールまたはエステルアルコール混合物を包
含するが、これらは、多価アルコールと、化学量論量未
満の多塩基カルボン酸、対応する無水カルボン酸、対応
する低級アルコールのポリカルボン酸エステルまたはラ
クトンとの反応によって製造することができる。
【0026】これらエステルアルコールの製造に適する
多価アルコールは、分子量62〜400を有するアルコ
ール、例えば1,2-エタンジオール、1,2-および1,
3-プロパンジオール、異性体ブタンジオール、ペンタ
ンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオールおよ
びオクタンジオール、1,2-および1,4-シクロヘキサ
ンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、4,
4'-(1-メチルエチリデン)-ビスシクロヘキサノール、
1,2,3-プロパントリオール、1,1,1-トリメチロー
ルエタン、1,2,6-ヘキサントリオール、1,1,1-ト
リメチロールプロパン、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)
-1,3-プロパンジオールまたは1,3,5-トリス(2-ヒ
ドロキシエチル)-イソシアヌレートを包含する。
【0027】エステルアルコールの製造に使用する酸ま
たは酸誘導体は、脂肪族、環式脂肪族、芳香族および/
または複素環式芳香族であってよく、所望により、不飽
和および/または置換(例えばハロゲン原子による)され
ていてもよい。適当な酸の例は、分子量118〜300
を有する多塩基カルボン酸またはその誘導体を包含す
る。その例は、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フ
タル酸、イソフタル酸、トリメリト酸、無水フタル酸、
テトラヒドロフタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、
ダイマーおよびトリマー脂肪酸、テレフタル酸ジメチル
エステルおよびテレフタル酸ビス-グリコールエステル
を包含する。
【0028】先に記載した出発化合物の混合物を、エス
テルアルコールの製造に使用することもできる。上記の
種々のエステルアルコールの混合物を、本発明の方法に
おいて使用することもできる。
【0029】エステルポリオール(例えば、開始分子と
しての単純多価アルコールとラクトンから開環反応によ
り製造される)を、本発明の方法における出発成分(C)
として使用するのが好ましい。
【0030】これらエステルポリオールの製造に適する
ラクトンは、β-プロピオラクトン、γ-ブチロラクト
ン、δ-バレロラクトン、ε-カプロラクトン、3,5,5
-および3,3,5-トリメチルカプロラクトンまたはこの
ようなラクトンの任意の所望の混合物を包含する。使用
し得る開始分子は、前述の62〜400の分子量を持つ
多価アルコールまたはこれらアルコールの混合物を包含
する。
【0031】本発明の方法のために特に好ましいエステ
ル基を含有するポリヒドロキシ化合物(C)は、エステル
ジオール、特にε-カプロラクトンから製造されるエス
テルジオールである。
【0032】カーボネート基を含有するポリヒドロキシ
化合物も、本発明の方法のための出発化合物(C)として
適する。その例は、62〜400の分子量を持つ多価ア
ルコールと、ジアリールカーボネート(例えば、ジフェ
ニルカーボネート)、ホスゲンまたは好ましくは環式カ
ーボネート、例えば、トリメチレンカーボネートまたは
2,2-ジメチル-トリメチレンカーボネート(ネオペンチ
ルグリコールカーボネート、NPC)との反応によって
得ることができるカーボネートアルコールを包含する。
このような環式カーボネートの混合物も適する。特に好
ましいカーボネートアルコールは、開始分子としての多
価アルコール、特に上記の二価アルコールとNPCから
開環反応により製造することができるアルコールであ
る。
【0033】さらに、エステル基およびカーボネート基
を含有するポリヒドロキシ化合物も、本発明の方法のた
めの出発化合物(C)として適する。これらエステルカー
ボネートアルコールの例は、ドイツ特許出願公開No.
1,770,245に従い、62〜400の分子量を持つ
多価アルコールとラクトン、特にε-カプロラクトンと
の反応、および、得られるエステルアルコールとジフェ
ニルカーボネートとの後の反応によって製造することが
できる。しかし、上記の多価アルコールとラクトンおよ
び環式カーボネートの混合物との反応(開環反応を伴う)
によって得ることができるエステルカーボネートアルコ
ールを使用するのが好ましい。
【0034】本発明の方法において使用するのが好まし
い上記のエステルアルコール、カーボネートアルコール
およびエステルカーボネートアルコールの開環重合によ
る製造は、一般に触媒存在下で実施される。その例は、
20〜200℃、好ましくは50〜160℃の温度での
ルイス酸またはブレンステッド酸または有機スズまたは
チタン化合物を包含する。
【0035】例示の目的で挙げたエステルアルコール、
カーボネートアルコールおよびエステルカーボネートア
ルコールの混合物を、所望により、本発明の方法におい
て出発成分(C)として使用することができる。
【0036】また、62〜400の分子量を持ち、かつ
エステル基およびカーボネート基を含まないポリヒドロ
キシ化合物(D)を、所望により、本発明の方法において
使用することができる。その例は、エステルアルコール
の製造のために上記した単純多価アルコールまたはこれ
らアルコールの混合物を包含する。アルコール(D)は、
存在するとしても出発成分(C)および(D)の全体量を基
準に70重量%までの量で使用される。
【0037】また、出発成分(C)および(D)の混合物を
製造することもできる。その例は、多価アルコールを、
不足量の酸または酸誘導体、ジアリールカーボネートま
たは環式カーボネートまたはホスゲンを用いて、エステ
ル基および/またはカーボネート基を含有するポリヒド
ロキシ化合物に部分的にのみ変換する場合を包含する。
【0038】また、イソシアネート基に対して反応性で
ある一官能化合物(E)を、所望により本発明の方法にお
いて使用することができる。その例は、単純な脂肪族ま
たは環式脂肪族モノアルコール、例えば、メタノール、
エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-
ブタノール、イソブタノール、sec-ブタノール、異性体
のペンタノール、ヘキサノール、オクタノールおよびノ
ナノール、n-デカノール、n-ドデカノール、n-テト
ラデカノール、n-ヘキサデカノール、n-オクタデカノ
ール、シクロヘキサノール、異性体のメチルシクロヘキ
サノールおよびヒドロキシメチルシクロヘキサン;エー
テルアルコール、例えば、2-メトキシエタノール、2-
エトキシエタノール、2-プロポキシエタノール、2-ブ
トキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエ
ーテル、ジエチルグリコールモノエチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノブチルエーテル、3-メトキシ-1
-ブタノールおよびグリセロール-1,3-ジエチルエーテ
ル;または、エステルアルコール、例えば、ヒドロキシ
エチルアセテート、ブチルグリコレート、エチルラクテ
ート、グリセロールジアセテート、または上記モノアル
コールとラクトンとの反応によって得られるアルコール
を包含する。
【0039】これらの一官能化合物(E)は、所望によ
り、出発化合物(C)、(D)および(E)の全重量を基準
に、20重量%まで、好ましくは15重量%までの量で
使用される。本発明の方法のための好ましい出発化合物
(E)は、単純な脂肪族または環式脂肪族モノアルコール
である。
【0040】本発明の方法を実施するために、ウレトジ
オンポリイソシアネート(A)および所望によるジイソシ
アネート(B)を、ポリヒドロキシ化合物(C)、所望によ
るポリヒドロキシ化合物(D)および所望による一官能化
合物(E)と、1.2:1〜1.8:1、好ましくは1.2
5:1〜1.6:1のイソシアネート基とイソシアネー
ト反応性基の当量比で反応させる。40〜200℃、好
ましくは60〜180℃の反応温度を、理論的に計算さ
れたNCO含量が得られるまで維持するのが好ましい。
【0041】出発成分の性質および量は、別に選択され
るが、得られる重付加化合物は、以下の要求値(a)〜
(d)を満たす: (a)この重付加化合物は、2.0〜8.0、好ましくは
2.0〜6.0、より好ましくは2.0〜5.0の平均官能
価、および2.1〜6.0重量%、好ましくは2.2〜5.
0重量%、より好ましくは2.4〜4.0重量%の遊離イ
ソシアネート基含量を持ち、(b)ウレトジオン基含量
は、10〜19重量%、好ましくは12〜18重量%、
より好ましくは14〜17重量%であり、(c)ウレタン
基含量は、10〜17重量%、好ましくは11〜17重
量%、より好ましくは12〜16重量%であり、そして
(d)カルボン酸エステル基および/またはカーボネート
基の含量は、1〜17重量%、好ましくは2〜12重量
%、より好ましくは3〜10重量%である。
【0042】この重付加化合物は、40℃以下で固体お
よび125℃以上で液体であり、そして好ましくは、示
差熱分析(DTA)によって測定して40〜110℃、好
ましくは50〜100℃の融点または融点範囲を持つ。
【0043】ウレトジオン基を含有する本発明の重付加
生成物は、その融点または融点範囲をごくわずかに超え
る温度での非常に低い溶融粘度によって区別される。こ
れらを、本発明の方法により、ウレトジオン基の開裂温
度以下の温度の溶融物において極めて容易に製造するこ
とができる。イソシアネート成分を、ポリオール成分を
基準に、モル過剰で使用するが、一般に、その生成物は
低いモノマージイソシアネート含量で、例えば1.0重
量%未満、好ましくは0.5重量%未満、より好ましく
は0.3重量%未満で得られる。
【0044】それでも、十分に短い反応時間(例えば、
5分未満)を反応に用いるときには、、モノマージイソ
シアネートの増加が比較的多く観察されることなく、ウ
レトジオン開裂の範囲内の温度で、上記反応を特別な装
置(例えば、強力な混練機)中で実施することができる。
【0045】所望により、この反応を、イソシアネート
基に対して不活性である適当な溶媒中で実施することも
できるが、これはあまり好ましくない。適当な溶媒は、
既知のペイント溶媒、例えばエチルアセテート、ブチル
アセテート、エチレングリコールモノメチルまたはエチ
ルエーテルアセテート、1-メトキシプロピル-2-アセ
テート、2-ブタノン、4-メチル-2-ペンタノン、シク
ロヘキサノン、トルエンおよびこれらの混合物を包含す
る。例えば、プロピレングリコールジアセテート、ジエ
チレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールエチルおよびブチルエーテルアセテート、N-メチ
ルピロリドン、N-メチルカプロラクタムおよびこれら
の混合物などの溶媒を使用することもできる。
【0046】反応後に、これら所望の溶媒を、適当な方
法によって生成物から除去する。その例は、沈殿および
単純な吸引濾過、噴霧乾燥または脱揮発スクリューでの
溶融押出を包含する。
【0047】ウレタン化反応を促進するために、ポリウ
レタン化学から既知の触媒を、本発明の方法において使
用することができる。その例は、第三アミン、例えばト
リエチルアミン、ピリジン、メチルピリジン、ベンジル
ジメチルアミン、N,N-エンドエチレンピペラジン、N
-メチルピペリジン、ペンタメチルジエチレントリアミ
ン、N,N-ジメチルアミノシクロヘキサンまたはN,N'
-ジメチルピペラジン;または金属塩、例えば塩化鉄(II
I)、塩化亜鉛、亜鉛2-エチルカプロエート、スズ(II)
オクトエート、スズ(II)エチルカプロエート、スズ(II)
パルミテート、ジブチルスズ(IV)ジラウレートおよびモ
リブデングリコレートを包含する。
【0048】触媒は、出発化合物の全体量を基準に、所
望により0.001〜2.0重量%、好ましくは0.01
〜0.2重量%の量で使用する。
【0049】本発明の重付加化合物は、イソシアネート
重付加過程によってポリウレタンプラスチックを製造す
るための有用な出発原料である。特に、これらは、加熱
手段によって硬化させることができ、かつブロック剤を
含まない、PU粉体塗料における架橋剤成分として使用
することができる。
【0050】本発明の重付加化合物のための適当な反応
相手は、粉体塗料技術から既知であるイソシアネート反
応性基(例えば、ヒドロキシル、カルボキシル、アミ
ノ、チオール、ウレタンまたは尿素基)を持つ結合剤を
包含する。40℃以下で固体および130℃以上で液体
であるヒドロキシ官能性粉体塗料結合剤を使用するのが
好ましい。示差熱分析(DTA)によって測定したときの
これらヒドロキシ官能性樹脂の軟化温度は、好ましくは
30〜120℃、より好ましくは35〜110℃であ
る。
【0051】これら結合剤のヒドロキシル価は、20〜
200、好ましくは30〜130であり、そして官能価
およびヒドロキシル含量から計算されるこれらの数平均
分子量は、好ましくは400〜10,000、より好ま
しくは1,000〜5,000である。
【0052】このような粉体塗料結合剤の例は、ヒドロ
キシル基を含有するポリエステル、ポリアクリレートま
たはポリウレタン、例えば、上記の先行技術文献に記載
のものを包含する[例えば、欧州特許出願公開No.4
5,998(米国特許No.4,463,154、この文献
の開示は本明細書の一部を構成する)または欧州特許出
願公開No.245,152(米国特許No.4,900,
800、この文献の開示は本明細書の一部を構成す
る)]。このような樹脂の混合物も適する。
【0053】即時使用できる粉体塗料組成物を製造する
ために、本発明の重付加化合物を、適当なヒドロキシ官
能性粉体塗料結合剤と混合する。添加剤(例えば、触
媒、顔料、充填剤または流れ調整剤)を所望により添加
してよい。これら成分を、それぞれの成分の融点範囲以
上の温度(例えば70〜130℃、好ましくは70〜1
10℃)で、例えば押出機または混練機中で均質材料に
なるまで混合する。
【0054】本発明の重付加化合物およびヒドロキシ官
能性結合剤は、0.6〜2.0、好ましくは0.8〜1.4
個のイソシアネート基が各ヒドロキシル基あたりに存在
するような割合で使用する。本発明の重付加化合物にお
ける「イソシアネート基」なる用語は、ウレトジオン基
としてダイマー形態で存在するイソシアネート基および
遊離イソシアネート基の合計を意味すると解される。
【0055】硬化を促進するために使用する所望の触媒
の例は、上記のポリウレタン化学から既知の従来の化合
物、および欧州特許出願公開No.803,524によ
りウレトジオン粉体塗料架橋剤の焼き付け温度を低くす
るのに特に適する触媒であることが示されているアミジ
ン(例えば、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ-5-
エン(DBN)、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデ
カ-7-エン(DBU)および1,2-ジメチル-テトラヒド
ロピリミジン)を包含する。これらの触媒は、所望によ
り、有機結合剤の全体量(即ち、所望により使用される
添加剤を除く、本発明の重付加化合物とヒドロキシ官能
性粉体塗料結合剤との合計)を基準に、0.01〜5.0
重量%、好ましくは0.05〜2.0重量%の量で添加す
ることができる。
【0056】粉体塗料組成物を製造するのに使用する条
件下で、本発明の重付加化合物の遊離イソシアネート基
は、IR分光分析が示すように、実質的に完全に反応す
る。溶融物を冷却した後に得られるイソシアネートを含
まない固体を、次いで粉砕し、ふるい分けして、所望の
粒子サイズ以上の、例えば0.1mm以上の粒子を分離す
る。
【0057】このようにして製造した粉体塗料組成物
を、噴霧することができ、従来の粉体適用法、例えば粉
体の静電吹付けまたは回転焼結(whirl sintering)によ
って、被覆すべき基材に適用することができる。本発明
によれば、全ての所望の耐熱性基材、例えば、金属、木
またはガラスを被覆することができる。
【0058】110〜220℃、好ましくは130〜2
00℃の温度で、約10〜30分間にわたり加熱するこ
とによって被覆を硬化させる。硬く弾性の被覆物が得ら
れ、これは、溶媒および化学物質に対する良好な耐性を
持ち、顕著な流動性および非常に良好な光沢によって区
別される。
【0059】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳し
く説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもの
ではない。これら実施例において、全ての部数および%
表示は、他に記載することがなければ重量に基づく。
【0060】
【実施例】以下において、全てのパーセント(%)値は、
光沢値を除いて重量に基づく。
【0061】出発化合物(C)の製造 エステル基を含有するジオール(C1) 1,4-ブタンジオール(901g)およびε-カプロラク
トン(1,712g)を、乾燥窒素下に室温で混合し、ス
ズ(II)オクトエート(0.3g)を添加し、次いでこの混
合物を160℃で5時間加熱した。室温に冷却した後、
以下の特性を持つ無色の液体生成物を得た。 η(23℃): 180 mPa.s OH価: 416 mg KOH/g 遊離ε-カプロラクトン: 0.1% 平均分子量(OH価からの計算値): 269 エステル基含量(計算値): 25.3%
【0062】エステル基を含有するジオール(C2) 1,3-プロパンジオール(761g)およびε-カプロラ
クトン(1,712g)を、乾燥窒素下に室温で混合し、
スズ(II)オクトエート(0.3g)を添加し、次いでこの
混合物を160℃で5時間加熱した。室温に冷却した
後、以下の特性を持つ無色の液体生成物を得た。 η(23℃): 190 mPa.s OH価: 449 mg KOH/g 遊離ε-カプロラクトン: 0.3% 平均分子量(OH価からの計算値): 249 エステル基含量(計算値): 26.7%
【0063】エステル基を含有するトリオール(C3) 1,1,1-トリメチロールプロパン(TMP)(1,341
g)およびε-カプロラクトン(1,712g)を、乾燥窒
素下に室温で混合し、スズ(II)オクトエート(0.3g)
を添加し、次いでこの混合物を160℃で5時間加熱し
た。室温に冷却した後、以下の特性を持つ無色の液体生
成物を得た。 η(23℃): 2,400 mPa.s OH価: 546 mg KOH/g 遊離ε-カプロラクトン: 0.2% 平均分子量(OH価からの計算値): 308 エステル基含量(計算値): 21.6%
【0064】カーボネート基を含有するジオール(C4) 1,4-ブタンジオール(901g)およびNPC(1,30
0g)を、乾燥窒素下に室温で混合し、オルトリン酸
(0.2g)を添加し、次いでこの混合物を160℃で8
時間加熱した。室温に冷却した後、以下の特性を持つ実
質的に無色の液体生成物を得た。 η(23℃): 1,500 mPa.s OH価: 519 mg KOH/g 遊離NPC: 0.5% 平均分子量(OH価からの計算値): 216 カーボネート基含量(計算値): 20.0%
【0065】実施例1 ウレトジオン基を含有し、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(I
PDI)から調製され、そして、16.7%の遊離イソシ
アネート基含量、2.0の平均NCO官能価および20.
9%のウレトジオン基含量(高温滴定によって測定)を持
つポリイソシアネート(1,000g、4.0当量)に、乾
燥窒素下で、触媒としてジブチルスズ(IV)ジラウレート
(DBTL)(0.1g)を添加した。この混合物を80℃
に加熱した。次いで、エステル基を含有するジオール
(C1)(215g、1.6当量)と1,4-ブタンジオール
(72g、1.6当量)の混合物を20分間で添加し、反
応混合物のNCO含量が約20分後に2.7%の値に低
下するまで、この混合物を最高110℃の反応温度で撹
拌した。冷却のために、溶融物を金属シート上に注ぎ、
本発明の重付加化合物を、以下の特性を持つ淡黄色の固
体樹脂として得た。 NCO含量(計算値/実測値): 2.7/2.6% ウレトジオン基含量(計算値): 16.2% 全NCO含量(計算値): 18.8% NCO官能価: 2.0 モノマーIPDI: 0.19% 融点範囲: 90〜98℃ エステル基含量(計算値): 4.2% ウレタン基含量(計算値): 14.7%
【0066】実施例2 触媒としてジブチルスズ(IV)ジラウレート(DBTL)
(0.1g)を、乾燥窒素下で、実施例1のウレトジオン
基含有IPDI-ポリイソシアネート(1,000g、4.
0当量)に添加し、この混合物を80℃に加熱した。次
いで、エステル基を含有するジオール(C2)(150
g、1.2当量)と1,3-プロパンジオール(76g、2.
0当量)の混合物を20分間で添加し、反応混合物のN
CO含量が約15分後に2.9%の値に低下するまで、
この混合物を最高110℃の反応温度で撹拌した。冷却
のために、溶融物を金属シート上に注ぎ、本発明の重付
加化合物を、以下の特性を持つ淡黄色の固体樹脂として
得た。 NCO含量(計算値/実測値): 2.8/2.7% ウレトジオン基含量(計算値): 17.0% 全NCO含量(計算値): 19.7% NCO官能価: 2.0 モノマーIPDI: 0.21% 融点範囲: 96〜105℃ エステル基含量(計算値): 3.3% ウレタン基含量(計算値): 15.4%
【0067】実施例3 触媒としてジブチルスズ(IV)ジラウレート(DBTL)
(0.1g)を、乾燥窒素下で、実施例1のウレトジオン
基含有IPDI-ポリイソシアネート(1,000g、4.
0当量)に添加し、この混合物を80℃に加熱した。次
いで、エステル基を含有するジオール(C1)(269
g、2.0当量)と1,1,1-トリメチロールプロパン(5
4g、1.2当量)の混合物を20分間で添加し、反応混
合物のNCO含量が約20分後に2.7%の値に低下す
るまで、この混合物を最高110℃の反応温度で撹拌し
た。冷却のために、溶融物を金属シート上に注ぎ、本発
明の重付加化合物を、以下の特性を持つ淡黄色の固体樹
脂として得た。 NCO含量(計算値/実測値): 2.7/2.5% ウレトジオン基含量(計算値): 15.8% 全NCO含量(計算値): 18.5% NCO官能価: 4.0 モノマーIPDI: 0.23% 融点範囲: 100〜110℃ エステル基含量(計算値): 5.1% ウレタン基含量(計算値): 14.3%
【0068】実施例4 触媒としてジブチルスズ(IV)ジラウレート(DBTL)
(0.1g)を、乾燥窒素下で、実施例1のウレトジオン
基含有IPDI-ポリイソシアネート(1,000g、4.
0当量)に添加し、この混合物を80℃に加熱した。次
いで、エステル基を含有するジオール(C1)(215
g、1.6当量)とエステル基を含有するトリオール(C
3)(164g、1.6当量)の混合物を20分間で添加
し、反応混合物のNCO含量が約20分後に2.6%の
値に低下するまで、この混合物を最高110℃の反応温
度で撹拌した。冷却のために、溶融物を金属シート上に
注ぎ、本発明の重付加化合物を、以下の特性を持つ淡黄
色の固体樹脂として得た。 NCO含量(計算値/実測値): 2.6/2.4% ウレトジオン基含量(計算値): 15.2% 全NCO含量(計算値): 17.6% NCO官能価: 6.0 モノマーIPDI: 0.32% 融点範囲: 104〜113℃ エステル基含量(計算値): 6.5% ウレタン基含量(計算値): 13.7%
【0069】実施例5 触媒としてジブチルスズ(IV)ジラウレート(DBTL)
(0.1g)を、乾燥窒素下で、実施例1のウレトジオン
基含有IPDI-ポリイソシアネート(1,000g、4.
0当量)に添加し、この混合物を80℃に加熱した。次
いで、カーボネート基を含有するジオール(C4)(32
4g、3.0当量)を30分間で添加し、反応混合物のN
CO含量が約25分後に3.2%の値に低下するまで、
この混合物を最高110℃の反応温度で撹拌した。冷却
のために、溶融物を金属シート上に注ぎ、本発明の重付
加化合物を、以下の特性を持つ淡黄色の固体樹脂として
得た。 NCO含量(計算値/実測値): 3.2/3.2% ウレトジオン基含量(計算値): 15.8% 全NCO含量(計算値): 19.0% NCO官能価: 2.0 モノマーIPDI: 0.12% 融点範囲: 89〜97℃ カーボネート基含量(計算値): 4.9% ウレタン基含量(計算値): 13.4%
【0070】比較例6 触媒としてジブチルスズ(IV)ジラウレート(DBTL)
(0.1g)を、乾燥窒素下で、実施例1のウレトジオン
基含有IPDI-ポリイソシアネート(1,000g、4.
0当量)に添加し、この混合物を80℃に加熱した。次
いで、1,4-ブタンジオール(144g、3.2当量)を
30分間で添加した。反応混合物の粘度が急速に増加し
たため、加熱浴の温度を、ジオールの添加中に130℃
に上げて撹拌性を確保する必要があった。15分後に反
応混合物のNCO含量は3.8%であり、20分後にこ
の値のままであった。25分後には、さらに粘度が増加
したため、一定の外部温度にもかかわらず、撹拌中に生
じる剪断力の作用により、反応混合物の温度が130℃
から150℃以上に上昇した。NCO含量は4.6%に
増加し、さらに長い反応時間によっても再び低下しなか
った。モノマーIPDI含量は1.4%であった。
【0071】比較例7 触媒としてジブチルスズ(IV)ジラウレート(DBTL)
(0.1g)を、乾燥窒素下で、実施例1のウレトジオン
基含有IPDI-ポリイソシアネート(1,000g、4.
0当量)に添加し、この混合物を80℃に加熱した。次
いで、ヒドロキシピバル酸ネオペンチルグリコールエス
テル(326g、3.2当量)を30分間で少しづつ添加
した。反応混合物の粘度が急速に増加したため、加熱浴
の温度を、ジオール添加の終点に向って120℃に上げ
て撹拌性を確保する必要があった。15分後に、反応混
合物のNCO含量は3.2%であった。20分後には、
さらに粘度が増加したため、一定の外部温度にもかかわ
らず、撹拌中に生じる剪断力の作用により、反応混合物
の温度が120℃から147℃に上昇した。NCO含量
は4.1%に増加し、さらに長い反応時間によっても再
び低下しなかった。モノマーIPDI含量は1.1%で
あった。
【0072】比較例6および7は、実施例1に記載の方
法に従って、溶融物において、ウレトジオン基を含有す
るポリイソシアネートと単純ジオールまたはヒドロキシ
ピバル酸ネオペンチルグリコールエステルとを反応させ
ると、ウレトジオンの開裂がかなりの割合で起こること
を示す。2.9%(比較例6)または2.5%(比較例7)の
所望のNCO含量には到達せず、モノマージイソシアネ
ート含量は、1%の制限を有意に超過した。
【0073】比較例8(欧州特許出願公開No.45 9
94に類似) 最初に、実施例1のウレトジオン基含有ポリイソシアネ
ート(1,000g、4.0当量)を、80℃で乾燥窒素下
に、無水トルエン(1,144g)および触媒としてのジ
ブチルスズ(IV)ジラウレート(DBTL)(0.1g)中に
導入した。1,4-ブタンジオール(144g、3.2当量)
を30分間で添加し、NCO含量が1.5%の値に低下
するまで、この混合物を100℃の反応温度で撹拌し
た。次いで、得られた淡黄色の溶液を、市販の実験室用
噴霧乾燥機[ミニスプレー・ドライヤー(Minispray Drye
r)190、ビューチ(Buechi)]での噴霧乾燥により、全
く溶媒を含まないようにした。以下の特性を持つ淡黄色
の生成物を得た。 NCO含量(計算値/実測値): 2.9/2.9% ウレトジオン基含量(計算値): 18.3% 全NCO含量(計算値): 21.2% NCO官能価: 2.0 モノマーIPDI: 0.12% 融点範囲: 111〜120℃ エステル基含量(計算値): − ウレタン基含量(計算値): 16.5%
【0074】実施例9(使用例) ヒドロキシル基を含有し、かつOH価30を持つ市販の
ポリエステル[クリルコート(Crylcoat)240、UCB
ケミカルズ(UCB Chemicals)](55.4重量部)を、実施
例1の本発明の重付加化合物(6.6重量部)[全NCO:
OHの当量比=1:1に相当する]、市販の流れ調整剤
[ボダフロー・パウダー(Modaflow Powder)III、ソルテ
ィア(Solutia)](1.5重量部)、触媒としてのスズ(II)
パルミテート(1.0重量部)、ベンゾイン(0.5重量
部)、および白色顔料[クロノス(Kronos)2160、クロ
ノス・チタン(Kronos Titan)](35.0重量部)と十分に
混合した。次いで、この混合物を、バス・コニーダー(B
uss cokneader)PLK46型を用い、100rpmおよび
加工部におけるハウジング温度100〜120℃で均質
化した。冷却の後、固化した溶融物を、90μmのふる
いを有するシフター・ミル(ふるい分け粉砕機)[ACM
2、ホソカワ・ミクロプル(Hosokawa Mikropul)]を用い
て、粉砕およびふるい分けした。得られた粉体は、IR
分光分析によればもはや遊離イソシアネート基を含有し
なかった。この粉体を、ESBカップ・ガン(cup gun)
を用いて70kVの高電圧で、脱脂した薄鋼板上に噴霧
し、180℃で15分間硬化させた。
【0075】比較のために、ヒドロキシル基を含有する
同じポリエステル(56.1重量部)、比較例8に従って
得られる重付加化合物(5.9重量部)、市販の流れ調整
剤[モダフロー・パウダーIII、ソルティア](1.5重量
部)、触媒としてのスズ(II)パルミテート(1.0重量
部)、ベンゾイン(0.5重量部)、および白色顔料[クロ
ノス2160、クロノス・チタン](35.0重量部)か
ら、粉体塗料を同様に調製した。この混合物を脱脂した
薄鋼板上に噴霧し、180℃で15分間硬化させた。全
NCO:OHの当量比は、ここでも1:1であった。
【0076】次いで、これら2種類の塗料を試験して、
その特性を調べた。光沢および曇り値に加えて、ミカン
肌効果を、Byk-Gardnerの「波形スキャン・プラス(wa
ve-scan plus)」装置を用いて測定し、表面構造の特徴
を調べた。約60μmの塗膜厚みで、以下の特性を見出
した。
【0077】
【表1】
【0078】この比較から、従来技術の既知の重付加化
合物を用いて製造した塗料と比べると、本発明の重付加
化合物を用いて完全に架橋した被覆が得られることが示
された。このことは、相当に高い弾性、高い光沢、低い
曇り値および非常に良好な流れ性によって識別された。
本発明に従って得られる塗料は滑らかに流れるが、比較
塗料は、重度のミカン肌構造を示し、また、多数のピン
ホールおよび気泡を有していた。
【0079】実施例10〜13(使用例) 実施例9に記載のヒドロキシル基を含有するポリエステ
ルおよび本発明の重付加化合物2、3、4および5から
出発して、実施例9に記載の方法により、白色に着色し
た粉体塗料組成物を調製した。これら配合済みの粉体塗
料組成物は、IR分光分析によれば全ての場合に未ブロ
ックのイソシアネート基を含有しなかった。この組成物
を、ESBカップ・ガンを用いて70kVの高電圧で、
脱脂した薄鋼板上にそれぞれ噴霧し、180℃で15分
間硬化させた。以下の表に、粉体塗料組成物の組成(重
量部)および得られる被覆(それぞれ約70μmの塗膜厚
み)の特性を挙げる。
【0080】
【表2】
【0081】本発明を、説明の目的で前記に詳細に記載
したが、このような詳細は、該目的のためだけのもので
あり、特許請求の範囲による限定を除いて、本発明の思
想および範囲から逸脱することなく、当業者によって変
更が為されうることを理解すべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウルリッヒ・フロイデンベルク ドイツ連邦共和国50259プルハイム、ハー ネンシュトラーセ85番 (72)発明者 ラインハルト・ハルパープ ドイツ連邦共和国51519オーデンタル、イ ン・デア・ヒルトシャイト6番 (72)発明者 ミヒャエル・グラール ドイツ連邦共和国51371レーフエルクーゼ ン、ヒットドルファー・シュトラーセ205 番

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 40℃以下で固体および125℃以上で
    液体であり、ウレトジオン基を含有するイソシアネート
    成分と、ヒドロキシピバル酸ネオペンチルグリコールエ
    ステル以外のエステル基および/またはカーボネート基
    を含有するポリオールとの反応によって製造され、そし
    て以下の値を有する重付加化合物: (a)2.0〜8.0の平均イソシアネート官能価および
    2.1〜6.0重量%の遊離イソシアネート基含量(分子
    量42のNCOとして計算)、 (b)10〜19重量%のウレトジオン基含量(分子量8
    4のC222として計算)、 (c)10〜17重量%のウレタン基含量(分子量59の-
    NH-CO-Oとして計算)、および (d)1〜17重量%のエステル基-CO-O(分子量44
    の-CO-Oとして計算)および/またはカーボネート基-
    O-CO-O(分子量44の-CO-Oとして計算)含量。
  2. 【請求項2】 40℃以下で固体および125℃以上で
    液体であり、以下の値: (a)2.0〜8.0の平均イソシアネート官能価および
    2.1〜6.0重量%の遊離イソシアネート基含量(分子
    量42のNCOとして計算)、 (b)10〜19重量%のウレトジオン基含量(分子量8
    4のC222として計算)、 (c)10〜17重量%のウレタン基含量(分子量59の-
    NH-CO-Oとして計算)、および (d)1〜17重量%のエステル基-CO-O(分子量44
    の-CO-Oとして計算)および/またはカーボネート基-
    O-CO-O(分子量44の-CO-Oとして計算)含量、を
    有する重付加化合物の製造方法であって、 (A)イソシアヌレート基を含まないウレトジオンポリイ
    ソシアネート、および所望により、 (B)成分(A)および(B)の全重量を基準に、10重量%
    までの別のジイソシアネートを、 (C)ヒドロキシピバル酸ネオペンチルグリコールエステ
    ル以外の、エステル基および/またはカーボネート基を
    含有し、かつ134〜2,000の平均分子量を持つポ
    リヒドロキシ化合物、所望により、 (D)成分(C)および(D)の全重量を基準に、70重量%
    までのエステル基およびカーボネート基を含まず、かつ
    62〜400の分子量を持つ別のポリヒドロキシ化合
    物、および所望により、 (E)成分(C)、(D)および(E)の全重量を基準に、20
    重量%までの1つのイソシアネート反応性基を含有する
    化合物と、 1.2:1〜1.8:1のイソシアネート基とイソシアネ
    ート反応性基の当量比で反応させることを含んでなる製
    造方法。
  3. 【請求項3】 ウレトジオンポリイソシアネート(A)
    が、脂肪族および/または環式脂肪族に結合したイソシ
    アネート基を有するジイソシアネートから製造される請
    求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 ウレトジオンポリイソシアネート(A)
    が、1,6-ジイソシアナトヘキサンおよび/または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から製造される請求項2に記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 ポリヒドロキシ化合物(C)が、ε-カプ
    ロラクトンの開環重合によって製造されるポリエステル
    ポリオールである請求項2に記載の方法。
  6. 【請求項6】 ポリヒドロキシ化合物(C)が、ε-カプ
    ロラクトンの開環重合によって製造されるポリエステル
    ポリオールである請求項3に記載の方法。
  7. 【請求項7】 ポリヒドロキシ化合物(C)が、ε-カプ
    ロラクトンの開環重合によって製造されるポリエステル
    ポリオールである請求項4に記載の方法。
  8. 【請求項8】 架橋剤として請求項1に記載の重付加化
    合物および結合剤としてイソシアネート反応性化合物を
    含有する2成分ポリウレタン粉体塗料組成物。
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