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課題

高度に架橋された、硬質ではあるが可撓性で、延長されたポットライフを有する新規シラン含有コーティング材の提供

解決手段

アルコキシシラン基含有モノウレタンジイソシアネートを反応させた結合剤成分10〜99質量%、他の結合剤成分1〜90質量%、ポリイソシアネート0〜50質量%、触媒0〜5質量%を含むアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤を用いる。

概要

背景

概要

高度に架橋された、硬質ではあるが可撓性で、延長されたポットライフを有する新規シラン含有コーティング材の提供アルコキシシラン基含有モノウレタンジイソシアネートを反応させた結合剤成分10〜99質量%、他の結合剤成分1〜90質量%、ポリイソシアネート0〜50質量%、触媒0〜5質量%を含むアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤を用いる。なし

目的

アルコキシシラン基を持つだけでなく、イソシアネート基も有する分子は、反応生成物として生じる官能基シロキサン及びポリウレタン基を、1成分で導入する可能性を提供する

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請求項1

a)結合剤成分として少なくとも1種の反応生成物10〜99質量%、b)a)とは異なる別の少なくとも1種の結合剤成分、好ましくは1種のヒドロキシル基含有又はアミン基含有結合剤成分1〜90質量%、c)少なくとも2、好ましくは2.8〜6のNC官能価を有する、少なくとも1種の芳香族脂肪族又は脂環式ポリイソシアネート0〜50質量%、d)少なくとも1種の触媒0〜5質量%、ここで、成分a)〜d)は足して100質量%となり、e)任意に助剤及び/又は添加剤、f)任意に溶媒を含有するアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤であって、前記反応生成物が、I.A)式1Rn(OR1)3−nSi−R2−NH−(C=O)−OR3式1[式中、R、R1、R2及びR3は、互いに独立して、炭素原子1〜8個を有する炭化水素基を意味し、ここで、これらは、線状、分枝状若しくは環状であってよく、又は互いに一緒になって環を形成してもよく、かつnは0〜2を意味する]の少なくとも1種のアルコキシシラン基含有モノウレタンA)と、B)少なくとも1種のジイソシアネートB)とを、任意に少なくとも1種の触媒K)の存在下で、A)対B)のモル比1.0:1.5〜1.0:0.6、好ましくは1.15:1〜0.85:1、とりわけ好ましくは1:1において反応させた反応生成物であって、II.それに引き続き、C)少なくとも1種のジオール及び/又はポリオールC)と、任意に少なくとも1種の触媒K)の存在下で、反応生成物I.のNCO基対ジオール及び/又はポリオールII.C)のOH基の比1.0:1.5〜1.0:0.6、好ましくは1.15:1〜0.85:1、とりわけ好ましくは1:1において反応させた反応生成物である、前記アルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項2

a)結合剤成分として少なくとも1種の反応生成物10〜99質量%、b)a)とは異なる別の少なくとも1種の結合剤成分、好ましくは1種のヒドロキシル基含有又はアミン基含有結合剤成分1〜90質量%、c)少なくとも2、好ましくは2.8〜6のNCO官能価を有する、少なくとも1種の芳香族、脂肪族又は脂環式ポリイソシアネート0〜50質量%、d)少なくとも1種の触媒0〜5質量%、ここで、成分a)〜d)は足して100質量%となり、e)任意に助剤及び/又は添加剤、f)任意に溶媒からなるアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤であって、前記反応生成物が、I.A)式1Rn(OR1)3−nSi−R2−NH−(C=O)−OR3式1[式中、R、R1、R2及びR3は、互いに独立して、炭素原子1〜8個を有する炭化水素基を意味し、ここで、これらは、線状、分枝状若しくは環状であってよく、又は互いに一緒になって環を形成してもよく、かつnは0〜2を意味する]の少なくとも1種のアルコキシシラン基含有モノウレタンA)と、B)少なくとも1種のジイソシアネートB)とを、任意に少なくとも1種の触媒K)の存在下で、A)対B)のモル比1.0:1.5〜1.0:0.6、好ましくは1.15:1〜0.85:1、とりわけ好ましくは1:1において反応させた反応生成物であって、II.それに引き続き、C)少なくとも1種のジオール及び/又はポリオールC)と、任意に少なくとも1種の触媒K)の存在下で、反応生成物I.のNCO基対ジオール及び/又はポリオールII.C)のOH基の比1.0:1.5〜1.0:0.6、好ましくは1.15:1〜0.85:1、とりわけ好ましくは1:1において反応させた反応生成物である、前記アルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項3

R、R1、R2及びR3が、同時に又は互いに独立して、メチルエチル、n−プロピルイソプロピルn−ブチル、sec−ブチル又はtert−ブチルであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項4

nが0であり、R1及びR3が、同時に又は互いに独立して、メチル又はエチルであり、かつR2が、同時に又は互いに独立して、メチル又はプロピルであることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項5

nが0であり、R2が、メチル又はプロピルであり、R1が、メチル又はエチルであり、かつR3=R1であることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項6

nが0であり、R1及びR3がメチルであり、かつR2がプロピルであることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項7

ジイソシアネートB)が、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(2,2’−H12MDI)、2,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(2,4’−H12MDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(4,4’−H12MDI)、2−メチルペンタンジイソシアネート(MPDI)、ペンタンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(2,2,4−TMDI)、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(2,4,4−TMDI)、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)、メチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)、トルイジンジイソシアネート(TDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、キシリレンジイソシアネート(MXDI)から、個々に又は混合物として選択されることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項8

ジオール及び/又はポリオールC)が、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコールジプロピレングリコールトリエチレングリコールテトラエチレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブチルエチルプロパンジオール、1,3−メチルプロパンジオール、1,5−ペンタンジオールビス−(1,4−ヒドロキシメチルシクロヘキサンシクロヘキサンジメタノール)、グリセロ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エタントリメチロールプロパンペンタエリトリトールビスフェノールA、ビスフェノールB、ビスフェノールC、ビスフェノールFノルボルニレグリコール、1,4−ベンジルジメタノール、1,4−ベンジルジエタノール、2,4−ジメチル−2−エチルヘキサン−1,3−ジオール、1,4−ブチレングリコール及び2,3−ブチレングリコール、ジ−β−ヒドロキシエチルブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオールデカンジオールドデカンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジオール、3(4),8(9)−ビス(ヒドロキシメチル)−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジシドール)、2,2−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシルプロパン、2,2−ビス−[4−(β−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]プロパン、2−メチルプロパンジオール−1,3、2−メチルペンタンジオール−1,5、2,2,4(2,4,4)−トリメチルヘキサンジオール−1,6、ヘキサントリオール−1,2,6、ブタントリオール−1,2,4、トリス(β−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートマンニトールソルビトールポリプロピレングリコールポリブチレングリコールキシリレングリコール又はヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルから、単独で又は混合物として選択されることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項9

ジオール及び/又はポリオールC)が、エチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、2,2,4−トリメチルヘキサンジオール−1,6、2,4,4−トリメチルヘキサンジオール−1,6、2,2−ジメチル−ブタンジオール−1,3、2−メチル−ペンタンジオール−2,4、3−メチルペンタンジオール−2,4、2,2,4−トリメチル−ペンタンジオール−1,3、2−エチルヘキサンジオール−1,3、2,2−ジメチルヘキサンジオール−1,3、3−メチルペンタンジオール−1,5、2−メチル−ペンタンジオール−1,5、トリメチロールプロパン、2,2−ジメチロールプロパンジオール−1,3(ネオペンチルグリコール)、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル及びシス/トランス−1,4−シクロヘキサンジオールから、単独で又は混合物として選択されることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項10

ジオール及び/又はポリオールC)が、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,12−ドデカンジオール、2,2,4−トリメチルヘキサンジオール−1,6、2,4,4−トリメチルヘキサンジオール−1,6、2,2−ジメチル−ブタンジオール−1,3、2−メチル−ペンタンジオール−2,4、3−メチルペンタンジオール−2,4、2,2,4−トリメチル−ペンタンジオール−1,3、2−エチルヘキサンジオール−1,3、2,2−ジメチルヘキサンジオール−1,3、3−メチルペンタンジオール−1,5、2−メチル−ペンタンジオール−1,5、2,2−ジメチロールプロパンジオール−1,3(ネオペンチルグリコール)及びシス/トランス−1,4−シクロヘキサンジオールから、単独で又は混合物として選択されることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項11

ジオール及び/又はポリオールC)が、20〜500mgKOH/gのOH価及び250〜6000g/molの平均分子量を有するヒドロキシル基含有のポリエステルポリエーテルポリアクリレートポリカーボネート及びポリウレタンから、単独で又は混合物として選択されることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項12

ジオール及び/又はポリオールC)が、50〜250mgKOH/gのOH価及び500〜6000g/molの平均分子量を有するヒドロキシル基含有のポリエステル又はポリアクリレートから、単独で又は混合物として選択されることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項13

触媒K)が、金属カルボキシレート第三級アミンアミジングアニジン第四級アンモニウム塩テトラアルキルアンモニウム塩第四級ホスホニウム塩金属アセチルアセトネート、第四級アンモニウムアセチルアセトネート、第四級ホスホニウムアセチルアセトネート、カルボン酸アルミニウムアルコキシドジルコニウムアルコキシドチタンアルコキシド及び/又はホウ素アルコキシド及び/又はそれらのエステルリン及び窒素含有触媒スルホン酸からなる群から、単独で又は混合物として選択されることを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項14

触媒K)が、亜鉛アセチルアセトネート及び/又は亜鉛エチルヘキサノエートであることを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項15

結合剤成分b)として、ヒドロキシル基含有及び/又はアミン基含有結合剤が用いられることを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項16

結合剤b)が、20〜500mgKOH/gのOH価及び250〜6000g/molの平均分子量を有するヒドロキシル基含有のポリエステル、ポリエーテル、ポリアクリレート、ポリカーボネート及びポリウレタンから、単独で又は混合物として選択されることを特徴とする、請求項1から15までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項17

結合剤b)が、50〜250mgKOH/gのOH価及び500〜6000g/molの平均分子量を有するヒドロキシル基含有のポリエステル又はポリアクリレートから、単独で又は混合物として選択されることを特徴とする、請求項1から16までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項18

結合剤b)が、イソシアナトトリアルコキシシラン一価又は多価アルコールとの少なくとも1種の付加物であることを特徴とする、請求項1から17までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項19

結合剤b)として、ヒドロキシル基含有のポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートジオール又はポリアクリレートのイソシアナトプロピルトリアルコキシシランによる少なくとも1種の誘導体が、単独で又は混合物として含まれていることを特徴とする、請求項1から18までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項20

結合剤b)が、アミノプロピルトリエトキシシランアミノメチルトリメトキシシラン又はアミノメチルトリエトキシシランの単独のもの又は混合物であることを特徴とする、請求項1から19までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項21

成分c)が、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(2,2’−H12MDI)、2,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(2,4’−H12MDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(4,4’−H12MDI)、2−メチルペンタンジイソシアネート(MPDI)、ペンタンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(2,2,4−TMDI)、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(2,4,4−TMDI)、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)、メチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)、トルイジンジイソシアネート(TDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、キシリレンジイソシアネート(MXDI)から、個々に又は混合物として選択されるポリイソシアネートであることを特徴とする、請求項1から20までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項22

成分c)が、イソシアヌレート、特にIPDI及び/又はHDIからのイソシアヌレートであることを特徴とする、請求項1から21までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項23

触媒d)が、金属カルボキシレート、第三級アミン、アミジン、グアニジン、第四級アンモニウム塩、テトラアルキルアンモニウム塩、第四級ホスホニウム塩、金属アセチルアセトネート、第四級アンモニウムアセチルアセトネート、第四級ホスホニウムアセチルアセトネート、カルボン酸、アルミニウムアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド及び/又はホウ素アルコキシド及び/又はそれらのエステル、リン及び窒素含有触媒、スルホン酸からなる群から、単独で又は混合物として選択されることを特徴とする、請求項1から22までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項24

触媒d)が、テトラエチルアンモニウムベンゾエートテトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムアセチルアセトネート、テトラブチルアンモニウムアセチルアセトネート、ジラウリン酸ジブチル錫、亜鉛アセチルアセトネート、亜鉛エチルヘキサノエートから選択されることを特徴とする、請求項1から23までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項25

添加剤e)として、溶媒、安定剤、光安定剤、追加的な架橋剤、充填剤顔料均展剤又はレオロジー助剤が、単独で又は混合物として用いられることを特徴とする、請求項1から24までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤。

請求項26

塗料組成物接着剤組成物シーラント組成物及び金属コーティング組成物中での、請求項1から25までのいずれか1項に記載のアルコキシシラン官能化アロファネート含有コーティング剤の使用。

技術分野

0001

本発明は、アルコキシシラン及びアロファネート官能コーティング剤、該コーティング剤を製造する方法、及び該コーティング剤の使用に関する。

0002

ポリウレタンは、何十年も前から、塗料系接着剤系シーラント系及びプラスチック系の高価な構成成分として確立されてきた。その際、追加的なアルコキシシラン基が、この場合、第一にシロキサン構造及びポリシロキサン構造の形成によって、例えば、ネットワーク密度耐化学薬品性及び耐引掻き性に関して重要な役割を果しうる。

0003

アルコキシシラン基を持つだけでなく、イソシアネート基も有する分子は、反応生成物として生じる官能基シロキサン及びポリウレタン基を、1成分で導入する可能性を提供する。そのような物質は、例えばイソシアナトアルキルトリアルコキシシランの形態ですでに久しく使用されている。

0004

イソシアナトアルキルトリアルコキシシランとアルコールとから製造されたアルコキシシラン末端化ポリウレタンも同様に知られており、例えば、高度に架橋されたハードコーティング剤(例えば欧州特許出願公開第2676982号明細書(EP2676982A1))の製造のために用いられている。しかし、欧州特許出願公開第2676982号明細書に記載されているアルコキシシラン含有コーティング剤は、それらが短いポットライフしか有さないことから不利である。

0005

アロファネート含有結合剤が知られている。アルコキシシラン官能化アロファネートも知られている。ここで、以下に述べるが、本発明によるアルコキシシラン及びアロファネート官能化結合剤中に含まれるアルコキシシラン官能化アロファネートの構造の点でも適用の点でも一致しない種々のタイプのものを区別することが重要である。

0006

例えば、国際公開第2008/043722号(WO2008/043722A1)に記載されているアロファネートIII(1)は、NC末端化アロファネート含有ポリウレタンI(1)をイソシアネート反応性アルコキシシランII(1)(例えば、アミノアルキルトリアルコキシシラン)と反応させることによって得られる。したがって、この場合、アロファネート基は、ポリウレタン鎖の中心にあり、かつアルコキシシラン官能基は、尿素官能基と関連した末端イソシアネート基を介して結合されている(構造III(1)、式1)。

0007

0008

独国特許出願公開第102005041953号明細書(DE102005041953A1)は、平均分子量3000〜20000g/molを有するポリオールI(2)と、過剰量のイソシアナトプロピルトリメトキシシランII(2)とを反応させることで、ポリウレタン形成III(2)後に、アロファネート単位当たり2個のアルコキシシラン官能基を有するアロファネートIV(2)が形成することを記載している。

0009

0010

独国特許出願公開第102005041954(DE102005041954A1)では、ポリウレタンI(3)にイソシアナトプロピルトリメトキシシランII(3)を混合し、アロファネート構造が形成するまで加熱される。この場合、アルコキシシラン基は、アロファネート基III(3)の末端窒素に付加される(式3)。

0011

0012

J. Kozakiewicz et alは、イソシアナトプロピルトリメトキシシランI(4)をメタノールと反応させて相応ウレタンII(4)を形成し、引き続きヘキサメチレンジイソシアネート三量体III(4)と反応させることを発表していた(Progress in Organic Coatings 72 (2011) 120-130)。これにより生じる高粘性のアロファネートIV(4)では、アルコキシシラン官能基は、アロファネート基の第三級中心アミンに付いている(式4)。

0013

0014

アロファネート官能基は、記載された適用において、ヒドロキシ官能ポリエステルポリオールの架橋剤として用いられていたヘキサメチレンジイソシアネート三量体のブロッキング剤としての働きをする。

0015

今日でも、特別な性質を持つ新規シラン含有コーティング剤の需要がある。

0016

本発明の課題は、高度に架橋された、硬質ではあるが可撓性のコーティングの開発のために適しており、かつ延長されたポットライフを特徴とする新規のシラン含有コーティング剤を提供することであった。

0017

この課題は、本発明に従ったアルコキシシラン及びアロファネート官能化コーティング剤によって解決される。

0018

驚くべきことに、本発明によるアルコキシシラン官能化アロファネート含有コーティング剤は、塗料接着剤又はシーラントとしての使用に適していることが見出された。特に、本発明によるアルコキシシラン及びアロファネート官能化コーティング剤は、高度に架橋された、とりわけ硬質の、高い可撓性を有するコーティングの開発のために用いることができる。加えて、アルコキシシラン及びアロファネート官能化ウレタンである本発明による結合剤成分a)を含有する本発明によるアルコキシシラン及びアロファネート官能化コーティング剤は、長いポットライフを特徴とする。

0019

本発明の対象は、
a)結合剤成分として少なくとも1種の反応生成物10〜99質量%、
b)a)とは異なる別の少なくとも1種の結合剤成分、好ましくは1種のヒドロキシル基含有又はアミン基含有結合剤成分1〜90質量%、
c)少なくとも2、好ましくは2.8〜6のNCO官能価を有する、少なくとも1種の芳香族脂肪族又は脂環式ポリイソシアネート0〜50質量%、
d)少なくとも1種の触媒0〜5質量%、
ここで、成分a)〜d)は足して100質量%となり、
e)任意に助剤及び/又は添加剤
f)任意に溶媒
を含有するアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤であって、
該反応生成物が、
I.
A)式1
Rn(OR1)3−nSi−R2−NH−(C=O)−OR3 式1
[式中、R、R1、R2及びR3は、互いに独立して、炭素原子1〜8個を有する炭化水素基を意味し、ここで、これらは、線状、分枝状若しくは環状であってよく、又は互いに一緒になって環を形成してもよく、かつnは0〜2を意味する]の少なくとも1種の、好ましくは1種のアルコキシシラン基含有モノウレタンA)と、
B)少なくとも1種のジイソシアネートB)とを、
任意に少なくとも1種の触媒K)の存在下で、
A)対B)のモル比1.0:1.5〜1.0:0.6、好ましくは1.15:1〜0.85:1、とりわけ好ましくは1:1において反応させ、
II.
それに引き続き、
C)少なくとも1種のジオール及び/又はポリオールC)と、
任意に少なくとも1種の触媒K)の存在下で、
反応生成物I.のNCO基対ジオール及び/又はポリオールII.C)のOH基の比1.0:1.5〜1.0:0.6、好ましくは1.15:1〜0.85:1、とりわけ好ましくは1:1において反応させた反応生成物である、アルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤である。

0020

本発明によるアロファネート官能化コーティング剤は、ジオール及び/又はポリオールと反応させた、少なくとも1種のモノウレタンと少なくとも1種のジイソシアネートとの付加物である反応生成物を少なくとも含有するコーティング剤である。

0021

工程I.で形成される付加物は、1.0:1.5〜1.0:0.6、好ましくは1.15:1〜0.85:1のモル比における少なくとも1種のモノウレタンと少なくとも1種のジイソシアネートとの反応からわかるように、ジイソシアネートは1個若しくは2個のモノウレタンと部分的に又は完全に反応し得ることから、平均して0.6〜1.5個のアロファネート単位を有する付加物である。しかしながら、好ましくは、本発明による付加物は、平均して1個、好ましくは1個のアロファネート単位を有する。

0022

続けて、この付加物を、少なくとも1種のジオール及び/又はポリオールと反応させて、これまで反応しなかったイソシアネート基を反応させる。好ましくは、モノウレタンと、したがってなお1個の遊離イソシアネート基を持つジイソシアネートとからなる1:1付加物を、少なくとも1種のジオール/ポリオールと反応させる。

0023

とりわけ好ましくは、本発明によるアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化ウレタンは、1種のモノウレタンと1種のジイソシアネートとからなる付加物であって、これが続けて1種のジオール/ポリオールと反応させられて1個のアロファネート単位及び1個のウレタン単位を有する付加物になったものである。

0024

「1種の」モノウレタン、「1種の」ジイソシアネート、「1種の」ジオール又は「1種の」ポリオールとは、ここでは特に、そのつど、実験式のそれぞれのモノウレタン、ジイソシアネート、ジオール又はポリオールを意味するものとする。

0025

好ましくは、「結合剤成分」なる用語は、結合剤及び架橋剤、とりわけ好ましくは結合剤を意味し得る。

0026

本発明の対象はまた、
a)結合剤成分として少なくとも1種の反応生成物10〜99質量%、
b)a)とは異なる別の少なくとも1種の結合剤成分、好ましくは1種のヒドロキシル基含有又はアミン基含有結合剤1〜90質量%、
c)少なくとも2、好ましくは2.8〜6のNCO官能価を有する、少なくとも1種の芳香族、脂肪族又は脂環式ポリイソシアネート0〜50質量%、
d)少なくとも1種の触媒0〜5質量%、
ここで、成分a)〜d)は足して100質量%となり、
e)任意に助剤及び/又は添加剤、
f)任意に溶媒
からなるアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤であって、
該反応生成物が、
I.
A)式1
Rn(OR1)3−nSi−R2−NH−(C=O)−OR3 式1
[式中、R、R1、R2及びR3は、互いに独立して、炭素原子1〜8個を有する炭化水素基を意味し、ここで、これらは、線状、分枝状若しくは環状であってよく、又は互いに一緒になって環を形成してもよく、かつnは0〜2を意味する]の少なくとも1種の、好ましくは1種のアルコキシシラン基含有モノウレタンA)と、
B)少なくとも1種のジイソシアネートB)とを、
任意に少なくとも1種の触媒K)の存在下で、
A)対B)のモル比1.0:1.5〜1.0:0.6、好ましくは1.15:1〜0.85:1、とりわけ好ましくは1:1において反応させ、
II.
それに引き続き、
C)少なくとも1種のジオール及び/又はポリオールC)と、
任意に少なくとも1種の触媒K)の存在下で、
反応生成物I.のNCO基対ジオール及び/又はポリオールII.C)のOH基の比1.0:1.5〜1.0:0.6、好ましくは1.15:1〜0.85:1、とりわけ好ましくは1:1において反応させた反応生成物である、アルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤である。

0027

好ましくは、R、R1、R2及びR3は、同時に又は互いに独立して、メチルエチル、n−プロピルイソプロピルn−ブチル、sec−ブチル又はtert−ブチルである。
好ましくは、n=0である。
好ましくは、R1及びR3は、同時に又は互いに独立して、メチル又はエチルである。
好ましくは、R2は、メチル又はプロピルである。
好ましいのは、nが0であり、R1及びR3が、同時に又は互いに独立して、メチル又はエチルであり、かつR2が、同時に又は互いに独立して、メチル又はプロピルである化合物である。
好ましくは、R3=R1である。
好ましいのは、nが0であり、かつR2が、メチル又はプロピルであり、かつR1が、メチル又はエチルであり、かつR3=R1である化合物である。

0028

極めて好ましいのは、nが0であり、R1及びR3が、メチルであり、かつR2が、プロピル、N−トリメトキシシリルプロピルメチルカルバメートである化合物である。

0029

本発明により用いられるジイソシアネートB)は、任意の芳香族、脂肪族、脂環式及び/又は(環式)脂肪族ジイソシアネートであってよい。好ましい実施形態では、本明細書中で使用される「(環式)脂肪族ジイソシアネート」なる用語は、例えばイソホロンジイソシアネートの場合のように、1個の分子において環に結合したNCO基と脂肪族基に結合したNCO基とが同時に存在することを意味する。好ましい実施形態では、本明細書中で使用される「脂環式ジイソシアネート」なる用語は、脂環式環直接結合したNCO基のみを有するジイソシアネート、例えば、ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン(H12MDI)を意味する。

0030

基本的には、芳香族ジイソシアネートB)として、あらゆる公知の芳香族化合物が適している。とりわけ適しているのは、1,3−及び1,4−フェニレンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、2,6−トルイレンジイソシアネート(2,6−TDI)、2,4−トルイレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4’−MDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’−MDI)、モノマージフェニルメタンジイソシアネート(MDI)とオリゴマージフェニルメタンジイソシアネート(ポリMDI)とからなる混合物キシリレンジイソシアネート(MXDI)及びテトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)である。

0031

ジイソシアネートB)としての使用に適した脂肪族ジイソシアネートは、好ましくは炭素原子3〜16個、より好ましくは炭素原子4〜12個を有する線状及び/又は分枝状のアルキレン基を含む。適切な脂環式又は(環式)脂肪族ジイソシアネートは、好ましくは炭素原子4〜18個、より好ましくは炭素原子6〜15個を有するシクロアルキレン基を含む。適切なジイソシアネートの例には、シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、エチルシクロヘキサンジイソシアネート、プロピルシクロヘキサンジイソシアネート、メチルジエチルシクロヘキサンジイソシアネート、プロパンジイソシアネート、ブタンジイソシアネート、ペンタンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート、ヘプタンジイソシアネート、オクタンジイソシアネート、ノナンジイソシアネート、例えば4−イソシアナトメチル−1,8−オクタンジイソシアネート(TIN)、デカンジイソシアネート及びデカントリイソシアネート、ウンデカンジイソシアネート及びウンデカントリイソシアネートドデカンジイソシアネート及びドデカントリイソシアネートが含まれる。同様に適しているのは、4−メチル−シクロヘキサン−1,3−ジイソシアネート、2−ブチル−2−エチルペンタメチレン−ジイソシアネート、3(4)−イソシアナトメチル−1−メチルシクロヘキシルイソシアネート、2−イソシアナトプロピルシクロヘキシル−イソシアネート、2,4’−メチレンビスシクロヘキシル)ジイソシアネート及び/又は1,4−ジイソシアナト−4−メチルペンタンである。

0032

好ましいジイソシアネートB)は、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(2,2’−H12MDI)、2,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(2,4’−H12MDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(4,4’−H12MDI)、2−メチルペンタンジイソシアネート(MPDI)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(2,2,4−TMDI)、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(2,4,4−TMDI)、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)、メチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)、トルイジンジイソシアネート(TDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)の個々のもの又は混合物である。

0033

とりわけ好ましい実施形態では、ジイソシアネートB)は、IPDI及び/又は4,4’−H12MDI及び/又はHDI及び/又は2,2,4−TMDIと2,4,4−TMDIとの混合物である。

0034

ジオールC)及びポリオールC)として、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコールジプロピレングリコールトリエチレングリコールテトラエチレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブチルエチルプロパンジオール、1,3−メチルプロパンジオール、1,5−ペンタンジオールビス−(1,4−ヒドロキシメチル)シクロヘキサン(シクロヘキサンジメタノール)、グリセロ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エタントリメチロールプロパンペンタエリトリトールビスフェノールA、ビスフェノールB、ビスフェノールC、ビスフェノールFノルボルニレグリコール、1,4−ベンジルジメタノール、1,4−ベンジルジエタノール、2,4−ジメチル−2−エチルヘキサン−1,3−ジオール、1,4−ブチレングリコール及び2,3−ブチレングリコール、ジ−β−ヒドロキシエチルブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオールデカンジオールドデカンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジオール、3(4),8(9)−ビス(ヒドロキシメチル)−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン(ジシドール)、2,2−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス−[4−(β−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]プロパン、2−メチルプロパンジオール−1,3、2−メチルペンタンジオール−1,5、2,2,4(2,4,4)−トリメチルヘキサンジオール−1,6、ヘキサントリオール−1,2,6、ブタントリオール−1,2,4、2,2−ジメチルプロパンジオール(1,3)、ヘプタンジオール−(1,7)、オクタデセン−9,10−ジオール−(1,12)、チオジグリコールオクタデカンジオール−(1,18)、2,4−ジメチル−2−プロピルヘプタンジオール−(1,3)、トリス(β−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートマンニトールソルビトールポリプロピレングリコールポリブチレングリコールキシリレングリコール又はヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルが単独で又は混合物として用いられる。

0035

とりわけ好ましいジオールC)及びポリオールC)は、エチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、2,2,4−トリメチルヘキサンジオール−1,6、2,4,4−トリメチルヘキサンジオール−1,6、2,2−ジメチル−ブタンジオール−1,3、2−メチル−ペンタンジオール−2,4、3−メチルペンタンジオール−2,4、2,2,4−トリメチル−ペンタンジオール−1,3、2−エチルヘキサンジオール−1,3、2,2−ジメチルヘキサンジオール−1,3、3−メチルペンタンジオール−1,5、2−メチル−ペンタンジオール−1,5、トリメチロールプロパン、2,2−ジメチロールプロパンジオール−1,3(ネオペンチルグリコール)、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステル及びシス/トランス−1,4−シクロヘキサンジオールの単独のもの又は混合物である。

0036

極めて好ましいジオールC)及びポリオールC)は、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,12−ドデカンジオール、2,2,4−トリメチルヘキサンジオール−1,6、2,4,4−トリメチルヘキサンジオール−1,6、2,2−ジメチル−ブタンジオール−1,3、2−メチル−ペンタンジオール−2,4、3−メチル−ペンタンジオール−2,4、2,2,4−トリメチル−ペンタンジオール−1,3、2−エチルヘキサンジオール−1,3、2,2−ジメチルヘキサンジオール−1,3、3−メチルペンタンジオール−1,5、2−メチル−ペンタンジオール−1,5、2,2−ジメチルプロパンジオール−1,3(ネオペンチルグリコール)及びシス/トランス−1,4−シクロヘキサンジオールの単独のもの又は混合物である。

0037

成分C)として、好ましくは、20〜500mg KOH/gのOH価及び250〜6000g/molの平均分子量(モル質量)を有するヒドロキシル基含有のポリエステルポリエーテルポリアクリレートポリカーボネート及びポリウレタンが用いられる。とりわけ好ましくは、本発明の範囲内では、50〜250mg KOH/gのOH価及び500〜6000g/molの平均分子量(モル質量)を有するヒドロキシル基含有のポリエステル又はポリアクリレートが用いられる。ヒドロキシル価(OH価、OHZ)は、DIN 53240−2に従って測定される。この方法においては、試料が触媒としての4−ジメチルアミノピリジンの存在下で無水酢酸と反応させられ、その際、ヒドロキシル基アセチル化される。この場合、ヒドロキシル基1個当たり1分子の酢酸が形成する一方で、その後の過剰の無水酢酸の加水分解により2分子の酢酸が生じる。酢酸の消費量は、滴定法により、主値と、並行して実施されるブランクテスト空試験値との差から求められる。分子量はゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定される。試料の特性決定は、DIN 55672−1に従って溶離剤としてのテトラヒドロフラン中で行われる。

0038

成分C)として用いることが可能なヒドロキシル基含有(メタアクリルコポリマーは、例えば、国際公開第WO93/15849号(WO 93/15849A1)(第8頁、第25行目〜第10頁、第5行目)に記載されているようなモノマー組成物を有する樹脂であってよい。その際、モノマーとして(メタ)アクリル酸を部分的に使用することによって生じる(メタ)アクリルコポリマーの酸価は、0〜30mg KOH/g、有利には0〜15mg KOH/gであるべきである。(メタ)アクリルコポリマーの数平均分子量(モル質量)(標準ポリスチレンに対するゲル浸透クロマトグラフィーによって測定)は、有利には2000〜20000g/molであり、ガラス転移温度は、有利には−40℃〜+60℃であり、かつヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを部分的に使用することによって生じる本発明により使用されるべき(メタ)アクリルコポリマーのヒドロキシル含有量は、有利には20〜500mg KOH/g、とりわけ好ましくは50〜250mg KOH/gである。

0039

成分C)として本発明に従って適切なポリエステルポリオールは、国際公開第93/15849号に記載されているような、ジカルボン及びポリカルボン酸とジオール及びポリオールとからなるモノマー組成物を有する樹脂である。ポリエステルポリオールとして、例えば、CAPA(登録商標)(Perstorp)の名称入手され得るような、低分子量のジオール及びトリオールへのカプロラクトン重付加生成物も用いられることができる。算術的に求められる数平均分子量(モル質量)は、有利には500〜5000g/mol、とりわけ好ましくは800〜3000g/molであり、平均官能価は、有利には2.0〜4.0、好ましくは2.0〜3.5である。

0040

成分C)として本発明により用いることが可能なウレタン基及びエステル基含有ポリオールとして、基本的には、欧州特許出願公開第140186号明細書(EP140186)に記載されているようなものも用いられる。好ましくは、その製造のために、HDI、IPDI、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)又はジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)が使用される、ウレタン基及びエステル基含有ポリオールが用いられる。数平均分子量(モル質量)は、有利には500〜5000g/molであり、平均官能価は、特に2.0〜3.5の範囲にある。

0041

成分C)として適切なのは、更なる官能基を含むジオール及びポリオールである。これらは、自体公知の線状若しくは分枝状のヒドロキシル基含有のポリエステル、ポリカーボネート、ポリカプロラクトン、ポリエーテル、ポリチオエーテルポリエステルアミド、ポリウレタン又はポリアセタールである。それらの数平均分子量(モル質量)は、有利には134〜3500g/molである。好ましいのは、線状のヒドロキシル基含有のポリエステル、ポリエステルポリオール又はそのようなポリエステルの混合物である。それらは、例えば、ジオールと準化学量論量ジカルボン酸、相応のジカルボン酸無水物、相応の低級アルコールジカルボン酸エステルラクトン又はヒドロキシカルボン酸との反応により製造される。

0042

ポリエステルポリオールを製造するのに適したジオールは、上述のジオールのほかに、2−メチルプロパンジオール、2,2−ジメチルプロパンジオール、ジエチレングリコール、ドデカンジオール−1,12、1,4−シクロヘキサンジメタノール並びに1,2−シクロヘキサンジオール及び1,4−シクロヘキサンジオールでもある。

0043

ポリエステルポリオールを製造するのに適したジカルボン酸又は誘導体は、脂肪族性、脂環式性、芳香族性及び/又は複素芳香族性であってよく、かつ、場合により、例えばハロゲン原子により置換及び/又は不飽和化されていてよい。

0044

好ましいジカルボン酸又は誘導体には、コハク酸アジピン酸コルク酸、アゼライン酸及びセバシン酸、2,2,4(2,4,4)−トリメチルアジピン酸、フタル酸無水フタル酸イソフタル酸テレフタル酸テレフタル酸ジメチルエステルテトラヒドロフタル酸マレイン酸無水マレイン酸及びダイマー脂肪酸が含まれる。

0045

適切なポリエステルポリオールはまた、ε−カプロラクトンのようなラクトンと、出発分子としての単純ジオールとからの開環による公知の方法で製造され得るものである。

0046

ポリエステルポリオールの製造に使用されるジオール及びジカルボン酸又は該ジカルボン酸の誘導体は、任意の混合物中で用いられることができる。

0047

当然のことながら、前に記載した成分C)の混合物も用いられることができる。

0048

反応生成物I.のNCO基対ジオール及び/又はポリオールII.C)のOH基の比は、1.0:1.5〜1.0:0.6、好ましくは1.15:1〜0.85:1で変化し、とりわけ好ましくは1:1である。

0049

本発明によるアルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化結合剤成分a)の製造は2段階で行われる。工程I.では、モノウレタンA)がジイソシアネートB)と反応させられ、その結果、反応生成物I.が得られる。その後、反応生成物I.をジオール及び/又はポリオールと反応させてウレタン官能基を形成させる工程II.が行われる。

0050

一般的には、工程I.及びII.は、溶媒なしで又は非プロトン性溶媒を使用して行われ、その際、反応は、不連続的又は連続的に行ってよい。工程I.及びII.の反応は、適切な装置、例えば、撹拌槽押出機スタティックミキサー混練チャンバーで実施される。工程I.及びII.の反応は、室温、すなわち15℃〜40℃の範囲の温度、特に15℃〜25℃の範囲の温度で実施されることができる。しかしながら、好ましくは、80℃〜220℃の範囲、特に80℃〜120℃の範囲のより高い温度が使用される。工程I.及びII.の反応は、水を排除して実施される。好ましくは、工程I.及びII.の反応は、溶媒なしで実施される。

0051

工程I.及びII.の反応を促進するために、有利には、ウレタン化学において公知の触媒K)、例えば、錫若しくは亜鉛を含有する化合物といった有機金属化合物、塩、例えば塩化Zn(II)及び/又は塩基が使用されることができる。例として、適しているのは、Sn、Bi、Zn及び他の金属のカルボキシレート、例えば、ジラウリン酸ジブチル錫、オクタン酸錫、亜鉛(II)エチルヘキサノエートネオデカン酸ビスマスなど、第三級アミン、例えば1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(DBU)、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノン−5−エン(DBN)、トリエチルアミンアミジン及びグアニジンなど、並びに第四級アンモニウム塩、好ましくはテトラアルキルアンモニウム塩及び/又は第四級ホスホニウム塩である。

0052

触媒K)として、金属アセチルアセトネートも考慮される。これらに関する例が、亜鉛アセチルアセトネートリチウムアセチルアセトネート、鉄アセチルアセトネート及び錫アセチルアセトネートの単独のもの又は混合物である。そのほかに、触媒として、第四級アンモニウムアセチルアセトネート又は第四級ホスホニウムアセチルアセトネートが考慮される。

0053

好ましくは、工程I.の反応のために、亜鉛アセチルアセトネート又は亜鉛エチルヘキサノエートが用いられる。

0054

工程I.及びII.で用いることが可能な触媒は、同一又は異なっていてよい。

0055

本発明によるコーティング剤は、成分b)として、a)とは異なる少なくとも1種の別の結合剤成分を含有する。原則的には、結合剤として、当業者に知られているあらゆる種類の結合剤が適しており、例えば、通常、10000g/mol超の平均分子量(モル質量)を有する熱可塑性の、すなわち架橋性ではない結合剤も適している。しかしながら、好ましいのは、酸性水素原子を有する反応性官能基、例えば、ヒドロキシル基又は第一級若しくは第二級アミン基を持つ結合剤である。上述の種類の適した結合剤は、例えば、少なくとも1個、しかしながら、好ましくは2個以上のヒドロキシル基を有する。結合剤の更なる適した官能基は、例えばアルコキシシラン官能基である。

0056

官能基を有する結合剤成分b)として、好ましくは、20〜500mg KOH/gのOH価及び250〜6000g/molの平均分子量(モル質量)を有するヒドロキシル基含有のポリエステル、ポリエーテル、ポリアクリレート、ポリカーボネート及びポリウレタンが用いられる。とりわけ好ましくは、本発明の範囲内では、50〜250mg KOH/gのOH価及び500〜6000g/molの平均分子量(モル質量)を有するヒドロキシル基含有のポリエステル又はポリアクリレートが結合剤成分として用いられる。ヒドロキシル価(OH価、OHZ)は、DIN 53240−2に従って測定される。この方法においては、試料が触媒としての4−ジメチルアミノピリジンの存在下で無水酢酸と反応させられ、その際、ヒドロキシル基はアセチル化される。この場合、ヒドロキシル基1個当たり1分子の酢酸が形成する一方で、その後の過剰の無水酢酸の加水分解により2分子の酢酸が生じる。酢酸の消費量は、滴定法により、主値と、並行して実施されることになるブランクテストの空試験値との差から求められる。分子量はゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定される。試料の特性決定は、DIN 55672−1に従って溶離剤としてテトラヒドロフラン中で行われる。

0057

結合剤成分b)として用いることが可能なヒドロキシル基含有(メタ)アクリルコポリマーは、例えば、国際公開第WO93/15849号(WO 93/15849)(第8頁、第25行目〜第10頁、第5行目)に記載されているようなモノマー組成物を有する樹脂であってよい。その際、モノマーとして(メタ)アクリル酸を部分的に使用することによって生じる(メタ)アクリルコポリマーの酸価は、0〜30mg KOH/g、有利には0〜15mg KOH/gであるべきである。(メタ)アクリルコポリマーの数平均分子量(モル質量)(標準ポリスチレンに対するゲル浸透クロマトグラフィーによって測定)は、有利には2000〜20000g/molであり、ガラス転移温度は、有利には−40℃〜+60℃である。ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートを部分的に使用することによって生じる本発明により使用されるべき(メタ)アクリルコポリマーのヒドロキシル含有量は、有利には20〜500mg KOH/g、とりわけ好ましくは50〜250mg KOH/gである。

0058

結合剤成分b)として本発明に従って適切なポリエステルポリオールは、国際公開第WO93/15849号に記載されているような、ジカルボン及びポリカルボン酸とジオール及びポリオールとからなるモノマー組成物を有する樹脂である。ポリエステルポリオールとして、例えば、CAPA(登録商標)(Perstorp)の名称で入手され得るような、低分子量のジオール及びトリオールへのカプロラクトン重付加生成物も用いられることができる。算術的に求められる数平均分子量(モル質量)は、有利には500〜5000g/mol、とりわけ好ましくは800〜3000g/molであり、平均官能価は、有利には2.0〜4.0、好ましくは2.0〜3.5である。

0059

結合剤成分b)として本発明により用いることが可能なウレタン基及びエステル基含有ポリオールとして、基本的には、欧州特許出願公開第140186号明細書(EP140186A1)に記載されているようなものも用いられる。好ましくは、HDI、IPDI、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)又はジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI)が製造に使用される、ウレタン基及びエステル基含有ポリオールが用いられる。数平均分子量(モル質量)は、有利には、500〜5000g/molであり、平均官能価は、特に2.0〜3.5の範囲にある。

0060

トリアルコキシシラン官能性結合剤も、成分b)としての使用に適している。この種の樹脂は、例えば国際公開第92/11328号(WO92/11328)などに記載されているように、アクリレート又はメタクリレートモノマーアクリル又はメタクリル官能性アルキルトリアルコキシシラン誘導体(例えば、Evonik Industries AGのDynasylanMEMO)との共重合によって取得されることができる。代替的な合成経路は、例えば国際公開第2008/131715(WO2008/131715)の実施例3及び4などに記載されているような、ヒドロキシル基含有のポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートジオール又はポリアクリレートのイソシアナトプロピルトリアルコキシシランによる誘導体化である。アミノ含有結合剤として、例えば、アミノプロピルトリメトキシシラン(例えば、Evonik Industries AGからのDynasylan AMMO)、アミノプロピルトリエトキシシランアミノメチルトリメトキシシラン又はアミノメチルトリエトキシシランも考慮される。

0061

当然のことながら、前に記載した結合剤成分b)の混合物も用いられることができる。

0062

とりわけ好ましい結合剤成分b)は、ヒドロキシル基含有のポリエステル及びポリアクリレートの単独のもの又は混合物である。

0063

本発明による結合剤中での結合剤成分b)の割合は、成分a)、b)及び場合によりc)及びd)の合計に対して、好ましくは1〜90質量%、好ましくは20〜60質量%である。

0064

成分c)
本発明により用いられるポリイソシアネートc)は、任意の芳香族、脂肪族、脂環式及び/又は(環式)脂肪族ポリイソシアネートからなってよい。

0065

芳香族ポリイソシアネートc)として、基本的には、あらゆる公知の芳香族化合物が適している。とりわけ適しているのは、1,3−及び1,4−フェニレンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、2,6−トルイレンジイソシアネート(2,6−TDI)、2,4−トルイレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4’−MDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’−MDI)、モノマージフェニルメタンジイソシアネート(MDI)とオリゴマージフェニルメタンジイソシアネート(ポリMDI)とからなる混合物、キシリレンジイソシアネート(MXDI)及びテトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)である。

0066

架橋剤成分c)として使用される脂肪族又は脂環式ポリイソシアネートc)は、少なくとも2、好ましくは2〜6、より好ましくは2.8〜6、最も好ましくは2〜4のNCO官能価を有する少なくとも1種の脂肪族及び/又は脂環式ポリイソシアネートを含む。本明細書中で使用される「NCO官能価」なる用語は、該当する分子、好ましくは架橋剤成分c)が平均的に有する反応性NCO置換基の数を意味する。

0067

本発明による成分c)として本発明により用いられるポリイソシアネートc)は、任意の脂肪族、脂環式及び/又は(環式)脂肪族ジイソシアネートであってよい。(環式)脂肪族ジイソシアネートとは、例えばイソホロンジイソシアネートの場合のように、同時に環状及び脂肪族的に結合したNCO基であることは当業者に十分理解される。それに対して、脂環式ジイソシアネートとは、脂環式環に直接結合したNCO基のみを有するもの、例えば、H12MDIと理解される。

0068

本発明による成分c)としての使用に適した脂肪族ポリイソシアネートは、好ましくは炭素原子3〜16個、より好ましくは炭素原子4〜12個を有する線状及び/又は分枝状のアルキレン基を含む。適切な脂環式又は(環式)脂肪族ポリイソシアネートc)は、好ましくは炭素原子4〜18個、より好ましくは炭素原子6〜15個を有するシクロアルキレン基を含む。適切なジイソシアネート又はポリイソシアネートの例には、シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、エチルシクロヘキサンジイソシアネート、プロピルシクロヘキサンジイソシアネート、メチルジエチルシクロヘキサンジイソシアネート、プロパンジイソシアネート、ブタンジイソシアネート、ペンタンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート、ヘプタンジイソシアネート、オクタンジイソシアネート、ノナンジイソシアネート、ノナントリイソシアネート、例えば4−イソシアナトメチル−1,8−オクタンジイソシアネート(TIN)、デカンジイソシアネート及びデカントリイソシアネート、ウンデカンジイソシアネート及びウンデカントリイソシアネート、ドデカンジイソシアネート及びドデカントリイソシアネートが含まれる。同様に適しているのは、4−メチル−シクロヘキサン−1,3−ジイソシアネート、2−ブチル−2−エチルペンタメチレン−ジイソシアネート、3(4)−イソシアナトメチル−1−メチルシクロヘキシルイソシアネート、2−イソシアナトプロピルシクロヘキシル−イソシアネート、2,4’−メチレンビス(シクロヘキシル)ジイソシアネート及び/又は1,4−ジイソシアナト−4−メチルペンタンである。

0069

好ましくは、本発明による成分c)として用いられるポリイソシアネートは、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(2,2’−H12MDI)、2,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(2,4’−H12MDI)、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(4,4’−H12MDI)、2−メチルペンタンジイソシアネート(MPDI)、ペンタンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(2,2,4−TMDI)、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(2,4,4−TMDI)、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)、メチレンジフェニルジイソシアネート(MDI)、トルイジンジイソシアネート(TDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、キシリレンジイソシアネート(MXDI)から個々に又は混合物として選択される。

0070

とりわけ好ましくは、本発明による成分c)として使用されるポリイソシアネートは、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ジイソシアナト−ジシクロヘキシルメタン(H12MDI)、2−メチルペンタンジイソシアネート(MPDI)、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート/2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、ノルボルナンジイソシアネート(NBDI)を含む群から選択される。とりわけ好ましいのは、IPDI、HDI、TMDI及び/又はH12MDIであり、ここで、IPDI、H12MDI及び/又はHDIが、最も好ましいポリイソシアネートを表す。

0071

上述のジイソシアネート又はそれらの混合物から、ウレタン、アロファネート、尿素ビウレットウレトジオンアミド、イソシアヌレート、カルボジイミドウレトンイミンオキサジアジントリオン又はイミノオキサジアジンジオン構造を介した結合によって製造され得るポリイソシアネートも、本発明による成分c)として好ましくは使用される。そのようなポリイソシアネートは市販されている。
本発明による成分c)としてとりわけ好ましいのは、イソシアヌレート、特にIPDI及び/又はHDIからのイソシアヌレート、例えば、VESTANATHT2500 L及びVESTANAT T 1890である。この種のポリイソシアネートは、場合により、二官能性又は多官能性H酸性成分、例えば、ジオール若しくはポリオール及び/又はジアミン若しくはポリアミンなどでさらに鎖延長又は分岐されていてよい。

0072

本発明による成分c)として、とりわけ好ましくは、蒸留分離によって残留モノマーを除去することでポリイソシアネート残留モノマーの含有率が0.5質量%未満であるイソシアヌレートが用いられる。

0073

本発明の範囲内では、上記のジイソシアネート及び/又はポリイソシアネートの任意の混合物を用いることができる。

0074

成分c)は、含まれる場合には、成分a)、b)、場合によりc)及びd)の合計に対して、5〜50質量%、好ましくは15〜40質量%で、本発明によるコーティング剤中に含まれる。

0075

触媒d)として、好ましい実施形態では、成分a)、b)、場合によりc)及びd)の合計に対して、0.1〜5質量%まで、好ましくは0.2〜3質量%の量で、本発明によるコーティング剤中に含まれる。

0076

触媒d)として、有機カルボン酸を使用することができる。適切なカルボン酸の例は、特に、サリチル酸安息香酸クエン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ドデカン酸、1,12−ドデカン二酸及び/又はアスコルビン酸である。好ましくは、サリチル酸、クエン酸又は安息香酸が使用され、上述のカルボン酸の混合物を用いることもできる。

0077

触媒d)として、第四級アンモニウム塩を単独で又は混合物として、好ましくは、対イオンとしてのハロゲンイオン水酸化物イオンアルコキシドイオン又は有機酸若しくは無機酸のアニオンとのテトラアルキルアンモニウム塩及び/又は第四級ホスホニウム塩を用いることができる。これらに関する例は、次のものである:
テトラメチルアンモニウムホルメート、テトラメチルアンモニウムアセテート、テトラメチルアンモニウムプロピオネート、テトラメチルアンモニウムブチレート、テトラメチルアンモニウムベンゾエートテトラエチルアンモニウムホルメート、テトラエチルアンモニウムアセテート、テトラエチルアンモニウムプロピオネート、テトラエチルアンモニウムブチレート、テトラエチルアンモニウムベンゾエート、テトラプロピルアンモニウムホルメート、テトラプロピルアンモニウムアセテート、テトラプロピルアンモニウムプロピオネート、テトラプロピルアンモニウムブチレート、テトラプロピルアンモニウムベンゾエート、テトラブチルアンモニウムホルメート、テトラブチルアンモニウムアセテート、テトラブチルアンモニウムプロピオネート、テトラブチルアンモニウムブチレート及びテトラブチルアンモニウムベンゾエート及びテトラブチルホスホニウムアセテート、テトラブチルホスホニウムホルメート及びエチルトリフェニルホスホニウムアセテート、テトラブチルホスホニウムベンゾトリアゾレート、テトラフェニルホスホニウムフェノレート及びトリヘキシルテトラデシルホスホニウムデカノエート、メチルトリブチルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリエチルアンモニウムヒドロキシドテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラペンチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、テトラデシルアンモニウムヒドロキシド、テトラデシルトリヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクタデシルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルメチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルビニルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリブチルアンモニウムメトキシド、メチルトリエチルアンモニウムメトキシド、テトラメチルアンモニウムメトキシド、テトラエチルアンモニウムメトキシド、テトラプロピルアンモニウムメトキシド、テトラブチルアンモニウムメトキシド、テトラペンチルアンモニウムメトキシド、テトラヘキシルアンモニウムメトキシド、テトラオクチルアンモニウムメトキシド、テトラデシルアンモニウムメトキシド、テトラデシルトリヘキシルアンモニウムメトキシド、テトラオクタデシルアンモニウムメトキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムメトキシド、ベンジルトリエチルアンモニウムメトキシド、トリメチルフェニルアンモニウムメトキシド、トリエチルメチルアンモニウムメトキシド、トリメチルビニルアンモニウムメトキシド、メチルトリブチルアンモニウムエトキシド、メチルトリエチルアンモニウムエトキシド、テトラメチルアンモニウムエトキシド、テトラエチルアンモニウムエトキシド、テトラプロピルアンモニウムメトキシド、テトラブチルアンモニウムエトキシド、テトラペンチルアンモニウムエトキシド、テトラヘキシルアンモニウムエトキシド、テトラオクチルアンモニウムエトキシド、テトラデシルアンモニウムエトキシド、テトラデシルトリヘキシルアンモニウムエトキシド、テトラオクタデシルアンモニウムエトキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムエトキシド、ベンジルトリエチルアンモニウムエトキシド、トリメチルフェニルアンモニウムエトキシド、トリエチルメチルアンモニウムエトキシド、トリメチルビニルアンモニウムエトキシド、メチルトリブチルアンモニウムベンジレート、メチルトリエチルアンモニウムベンジレート、テトラメチルアンモニウムベンジレート、テトラエチルアンモニウムベンジレート、テトラプロピルアンモニウムベンジレート、テトラブチルアンモニウムベンジレート、テトラペンチルアンモニウムベンジレート、テトラヘキシルアンモニウムベンジレート、テトラオクチルアンモニウムベンジレート、テトラデシルアンモニウムベンジレート、テトラデシルトリヘキシルアンモニウムベンジレート、テトラオクタデシルアンモニウムベンジレート、ベンジルトリメチルアンモニウムベンジレート、ベンジルトリエチルアンモニウムベンジレート、トリメチルフェニルアンモニウムベンジレート、トリエチルメチルアンモニウムベンジレート、トリメチルビニルアンモニウムベンジレート、テトラメチルアンモニウムフルオリドテトラエチルアンモニウムフルオリド、テトラブチルアンモニウムフルオリド、テトラオクチルアンモニウムフルオリド、ベンジルトリメチルアンモニウムフルオリド、テトラブチルホスホニウムヒドロキシド、テトラブチルホスホニウムフルオリド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムヨージド、テトラエチルアンモニウムクロリドテトラエチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムヨージド、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムヨージド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリプロピルアンモニウムクロリド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロリド、メチルトリブチルアンモニウムクロリド、メチルトリプロピルアンモニウムクロリド、メチルトリエチルアンモニウムクロリド、メチルトリフェニルアンモニウムクロリド、フェニルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリエチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリプロピルアンモニウムブロミド、ベンジルトリブチルアンモニウムブロミド、メチルトリブチルアンモニウムブロミド、メチルトリプロピルアンモニウムブロミド、メチルトリエチルアンモニウムブロミド、メチルトリフェニルアンモニウムクロリド、フェニルトリメチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリメチルアンモニウムヨージド、ベンジルトリエチルアンモニウムヨージド、ベンジルトリプロピルアンモニウムヨージド、ベンジルトリブチルアンモニウムヨージド、メチルトリブチルアンモニウムヨージド、メチルトリプロピルアンモニウムヨージド、メチルトリエチルアンモニウムヨージド、メチルトリフェニルアンモニウムヨージド及びフェニルトリメチルアンモニウムヨージド、メチルトリブチルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラペンチルアンモニウムヒドロキシド、テトラヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクチルアンモニウムヒドロキシド、テトラデシルアンモニウムヒドロキシド、テトラデシルトリヘキシルアンモニウムヒドロキシド、テトラオクタデシルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルメチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルビニルアンモニウムヒドロキシド、テトラメチルアンモニウムフルオリド、テトラエチルアンモニウムフルオリド、テトラブチルアンモニウムフルオリド、テトラオクチルアンモニウムフルオリド及びベンジルトリメチルアンモニウムフルオリド。
これらの触媒は、単独で又は混合物として加えることができる。好ましくは、テトラエチルアンモニウムベンゾエート及びテトラブチルアンモニウムヒドロキシドが使用される。

0078

触媒d)として、キレート配位子を有する金属錯体も使用することができる。キレート配位子は、金属原子又は金属イオン配位可能な少なくとも2個の官能基を有する有機化合物である。例えば、触媒として、例えば米国特許第4772672号明細書(US-P4772672A)に記載されているようなアルミニウムキレート錯体及びジルコニウムキレート錯体を使用することができる。好ましい金属キレートは、亜鉛、リチウム、錫、アルミニウムジルコニウムチタン及び/又はホウ素をベースとするキレート、例えばアルミニウムエチルアセトアセテート、ジルコニウムエチルアセトアセテート、亜鉛アセチルアセトネート、リチウムアセチルアセトネート及び錫アセチルアセトネートなどの単独のもの又は混合物である。好ましくは、亜鉛アセチルアセトネートが用いられる。

0079

そのほかに、触媒d)として、第四級アンモニウムアセチルアセトネート又は第四級ホスホニウムアセチルアセトネートが考慮される。
そのような触媒に関する例は、テトラメチルアンモニウムアセチルアセトネート、テトラエチルアンモニウムアセチルアセトネート、テトラプロピルアンモニウムアセチルアセトネート、テトラブチルアンモニウムアセチルアセトネート、ベンジルトリメチルアンモニウムアセチルアセトネート、ベンジルトリエチルアンモニウムアセチルアセトネート、テトラメチルホスホニウムアセチルアセトネート、テトラエチルホスホニウムアセチルアセトネート、テトラプロピルホスホニウムアセチルアセトネート、テトラブチルホスホニウムアセチルアセトネート、ベンジルトリメチルホスホニウムアセチルアセトネート、ベンジルトリエチルホスホニウムアセチルアセトネートである。とりわけ好ましくは、テトラエチルアンモニウムアセチルアセトネート及びテトラブチルアンモニウムアセチルアセトネートが用いられる。当然のことながら、そのような触媒の混合物も使用することができる。

0080

そのうえ、触媒d)として、アルミニウム、ジルコニウム、チタン及び/又はホウ素のアルコキシド並びに/又はそれらのエステルが適している。

0081

触媒として、塩基性物質、例えばグアニジン及びアミジン及び第三級アミンも適している。これらに関する例は、テトラメチルグアニジン、ジアザビシクロウンデセン(DBU)、ジアザビシクロノネン(DBN)及びジアザビシクロオクタン(DABCO)である。

0082

触媒d)として、ウレタン反応を触媒するために、PUR技術の分野で実証済みの触媒、例えば有機Sn(IV)、Sn(II)、Zn及びBi化合物、又は有機金属触媒、例えばジラウリン酸ジブチル錫、オクタン酸錫、亜鉛エチルヘキサノエート、ネオデカン酸ビスマス、又は第三級アミンなど、例えば1,4−ジアザビシクロ[2.2.2.]オクタンなども使用することができる。しかしながら、本発明により、この種のウレタン反応用の触媒は、本発明による他の触媒と混合される限りにおいて使用される。好ましくは、亜鉛エチルヘキサノエートが用いられる。

0083

触媒d)として、リン含有触媒、好ましくはリン及び窒素含有触媒も用いることができる。その際、2種以上の異なる触媒の混合物も用いることができる。適切なリン含有触媒の例は、置換されたホスホン酸ジエステル及びジホスホン酸ジエステル、有利には、非環式ホスホン酸ジエステル、環式ホスホン酸ジエステル、非環式ジホスホン酸ジエステル及び環式ジホスホン酸ジエステルからなる群からのものである。この種の触媒は、例えば独国特許出願公開第102005045228(DE-A102005045228)に記載されている。

0084

触媒d)として、好ましくは、アミンブロックリン酸エステル、とりわけ好ましくはアミンブロック化リン酸エチルヘキシルエステル及びアミンブロック化リン酸フェニルエステルも用いることができる。リン酸エステルをブロックするアミンの例としては、特に、第三級アミン、例えばトリエチルアミンが挙げられる。とりわけ好ましくは、リン酸エステルをブロックするために、100℃〜160℃の硬化温度で良好な触媒効果を示す第三級アミンが用いられる。アミンでブロックされた特定のリン酸触媒も市販されている(例えば、King Industries社のNacure型)。とりわけ適した触媒として、例えば、King IndustriesからNacure 4167の名称でのアミンブロック化リン酸部分エステルベースの触媒が挙げられる。

0085

触媒d)として、非ブロック型又はブロック型有機スルホン酸も使用することができる。原則的には、スルホン酸として、任意の有機スルホン酸が適しており、好ましいのは、p−トルエンスルホン酸及びドデシルベンゼンスルホン酸である。熱的に、すなわち100℃より高い温度で架橋するコーティング系の場合、これらのスルホン酸は、本発明によりアミン中和形態でも好ましくは用いることができる。本発明により、独国特許出願公開第2356768号明細書(DE-OS2356768)に記載されているような、例えば、エポキシド含有成分のスルホン酸付加物のように、100℃より高い温度で初めてスルホン酸を放出する潜在性の非イオノゲンスルホン酸誘導体も用いることができる。トリフルオロメタンスルホン酸の塩(トリフレート)も適切なスルホン酸系触媒である。

0086

好ましくは、テトラエチルアンモニウムベンゾエート、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムアセチルアセトネート、テトラブチルアンモニウムアセチルアセトネート、ジラウリン酸ジブチル錫、亜鉛アセチルアセトネート、亜鉛エチルヘキサノエートから選択される触媒d)が用いられる。

0087

本発明によるコーティング剤中の触媒d)は、上述の代替物のみからなることができるが、触媒の任意の混合物も用いることができる。

0088

本発明によるコーティング剤は、さらに、塗料技術(Lacktechnologie)において知られている助剤及び/又は添加剤e)、例えば安定剤、光安定剤、触媒、追加的な架橋剤、充填剤顔料均展剤若しくはレオロジー助剤、例えば、いわゆる「垂れ制御剤(sag control agents)」、例えば、欧州特許第1204701号明細書(EP1204701B1)に記載されているように、ミクロゲル又は熱分解法二酸化ケイ素あるいはまた他のナノ粒子を、典型的な濃度で含んでよい。さらに、成分e)は、例えば、メラミン樹脂ベンゾグアナミン樹脂カルバメート官能性成分又はブロック化ポリイソシアネートの形態で用いられる、塗料化学において知られているような追加的な架橋剤をさらに含んでよい。必要であれば、本発明によるコーティング剤の成分e)に、塗料技術において慣用の無機又は有機の着色顔料及び/又は効果顔料を組み込んでもよい。

0089

好ましい実施形態では、本発明によるコーティング剤は、顔料を含まない系、つまりクリアコート系である。この場合、成分e)は、本発明によるコーティング剤中に、成分a)、b)、場合によりc)及びd)の合計に対して、有利には、0.5〜8質量%まで、さらにより好ましくは1〜6質量%の量で含まれていてよい。

0090

別の好ましい実施形態では、本発明によるコーティング剤は、有色コーティング系である。この場合、成分e)としての顔料及び充填剤は、本発明によるコーティング剤中に、成分a)、b)、場合によりc)及びd)の合計に対して、10〜200質量%の量で含まれていてよい。

0091

さらに、本発明によるコーティング剤は、成分f)として有機溶媒を含んでよい。適切な溶媒は、例えば、ケトン、アルコール、エステル又は芳香族化合物である。

0092

成分f)は、本発明によるコーティング剤中に、成分a)、b)、場合によりc)及びd)の合計に対して、好ましくは、20〜150質量%まで、さらにより好ましくは30〜60質量%の量で含まれる。

0093

本発明によるコーティング剤の製造は、上記成分の混合によって行われる。混合は、当業者に公知のミキサーによって、例えば撹拌容器ディゾルバービーズミルローラーミルなどで不連続的に、あるいはまた、例えばスタティックミキサーを使用して連続的に行うことができる。

0094

本発明の対象はまた、塗料組成物及び接着剤組成物及びシーラント組成物及び金属コーティング組成物中でのアルコキシシラン官能化アロファネート含有コーティング剤の使用である。

0095

本発明の対象はまた、金属、ガラスプラスチック、木材、MDF中密度繊維板)若しくは皮革基材又はその他の耐熱性下地用コーティング組成物及び塗料組成物中でのアルコキシシラン官能化アロファネート含有コーティング剤の使用である。

0096

本発明の対象はまた、金属、プラスチック、ガラス、木材、MDF若しくは皮革基材又はその他の耐熱性下地接着用の接着剤組成物中での本発明によるアルコキシシラン官能化アロファネート含有コーティング剤の使用である。

0097

同様に本発明の対象は、特に、車体、オートバイ及び自転車建物部分及び家庭用器具用の金属コーティング組成物、木材コーティング組成物、MDFコーティング、ガラスコーティング組成物、皮革コーティング組成物及びプラスチックコーティング組成物である。

0098

本発明をさらに、以下の非限定的な実施例によって具体的に示し、これにより、本発明の更なる特徴、実施形態、態様及び利点が認識され得る。

0099

実施例:
供給原料
Vestanat(登録商標)EP−UPMS:トリメトキシシリルプロピルメチルカルバメート(Evonik Resource Efficiency GmbH)
Vestanat(登録商標)IPDI:イソホロンジイソシアネート(Evonik Resource Efficiency GmbH)
Vestanat TMDI:2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(2,2,4−TMDI)と2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートとからなる混合物(Evonik Resource Efficiency GmbH)
Vestanat(登録商標)HT2500/100:ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネート、ホモポリマーイソシアヌレート型)(Evonik Resource Efficiency GmbH)
Vestanat(登録商標)EP Cat 11B:ブタノール中テトラエチルアンモニウムベンゾエート(Evonik Resource Efficiency GmbH)
Tegoglide(登録商標)410:ポリエーテルシロキサンコポリマーをベースとする滑剤及び粘着防止剤(Evonik Resource Efficiency GmbH)
Vestanat(登録商標)EP−M60:線状の短鎖シラン官能化架橋剤(Evonik Resource Efficiency GmbH)
Vestanat(登録商標)EP−M95:分枝状の短鎖シラン官能化架橋剤(Evonik Resource Efficiency GmbH)
Vestanat(登録商標)EP−M120:線状の長鎖シラン官能化架橋剤(Evonik Resource Efficiency GmbH)
Setalux(登録商標)1760 VB−64:ポリアクリレートポリオール、Nuplex Resins B.V.
Tinuvin(登録商標)292:立体障害アミン、光安定剤;BASFSE
Tinuvin(登録商標)900:UV吸収剤;BASF SE

0100

1.a)の製造
アルコキシシラン及びアロファネート官能化ウレタン1
Vestanat(登録商標)EP−UPMS36.9g、亜鉛(II)エチルヘキサノエート0.04g及びVestanat(登録商標)IPDI34.7gを、還流冷却器を備えた三つ口フラスコ装入し、窒素ブランケットを行い、撹拌しながら100℃に加熱した。12時間の加熱後、9.33%のNCO含有量が得られた。得られたアロファネートを冷却し、ペンタンジオール8.37g及びDBTL0.01%を混ぜ、NCO含有量が0.1%未満に達するまで60〜65℃で17時間撹拌し、その際、約3時間後に酢酸ブチル20gを粘度低下のために添加した。このようにして得られたアルコキシシラン及びアロファネート官能化ウレタン1は、3457mPas(23℃)の粘度を有する透明な液体である。

0101

アルコキシシラン及びアロファネート官能化ウレタン2
Vestanat(登録商標)EP−UPMS31.7g、亜鉛(II)エチルヘキサノエート0.04g及びVestanat(登録商標)IPDI29.8gを、還流冷却器を備えた三つ口フラスコに装入し、窒素ブランケットを行い、撹拌しながら100℃に加熱した。6時間の加熱後、9.12%のNCO含有量が得られた。得られたアロファネートを冷却し、ドデカンジオール13.5g及びDBTL0.01%を混ぜ、NCO含有量が0.1%未満に達するまで60〜65℃で数時間撹拌し、次いで、高温状態のまま粘度低下のために1−MOP−アセテート20gを添加した。このようにして得られたアルコキシシラン及びアロファネート官能化ウレタン2は、1902mPas(23℃)の粘度を有する透明な液体である。

0102

2.アルコキシシラン官能化及びアロファネート官能化コーティング剤からのクリアコートの製造
本発明によるクリアコート及び比較例の調製のために、表1に示した組成物の成分を、加工直前に互いに混合した。

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23℃におけるDIN4カップ中での流出時間として測定した調製物の粘度は、約20秒であった。

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表2には、組成物I〜Vのポットライフを示している。ポットライフは、以下のとおり求めた:
被測定液体試料(少なくとも70ml)を、ガラスバイアル100mlに充填し、試料に浸されている端部に約2cmの直径を有する円形金属小板が吊されている金属ピン垂直方向に備える。穿孔された蓋をガラスバイアルに備え、金属ピンをゲル化時間計測器(Techne Gelation Timer)に取り付ける。そのとき試料は室温(23℃)に調節された水槽にある(Lauda社製のサーモスタットBK2モデル)。試料中の金属ピンは、試料の抵抗がゲル化時間計測器の力よりも大きくなるまで一定のリズムで上下に振動しながら動く。この場合、金属ピンは、はまり込んだままになり。試料は「ゲル化」される。金属ピンの振動運動の開始時とその終了時との間の時間は、ゲル化計測器のディスプレイ上に示される。

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表2に示すポットライフから、本発明によるアルコキシシラン及びアロファネート官能化コーティング剤I及びIIが、比較例III〜Vよりも顕著に長いポットライフを有していることがはっきりと明らかとなる。従来技術(比較例III〜V)からは、本発明によるアルコキシシラン及びアロファネート官能化ウレタン1〜2を含む本発明によるアルコキシシラン及びアロファネート官能化コーティング剤I及びIIのポットライフが数倍も延長することは予想外であった。

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クリアコートの硬化
機械的特性データを決定するために、すべての塗料を120μmのドクターブレードリン酸塩処理鋼板(Chemetall Gardobond 26S/60/OC)に塗布し、160℃で22分間硬化させた。

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本発明によるアルコキシシラン及びアロファネート官能化コーティング剤I及びIIを用いて得られたコーティングの塗膜特性(Lackeigenschaften)は、同時に際立って高い可撓性及び良好な耐MEK性と相俟って、比較例IIIと比べて高い振り子硬度を示す。

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