JP5744027B2 - 脂肪族湿気硬化性樹脂、被覆組成物および関連法 - Google Patents
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Description
脂肪族湿気硬化性被覆組成物を、1つの実施態様に従って製造した。被覆組成物は、工学的樹脂を含有した。工学的樹脂は、イソシアネート官能性物質から形成した。イソシアネート官能性物質は、28重量%のHDI系脂肪族イソシアネート官能性物質(「HDI系物質」)および72重量%のIPDI系脂環式イソシアネート官能性物質(「IPDI系物質」)を含有した。
脂肪族湿気硬化性被覆組成物を、1つの実施態様に従って製造した。被覆組成物は、100%IPDI系物質および0%HDI系物質を含むイソシアネート官能性物質を含有した。該組成物は、表3に記載の成分を指示近似重量%により含有した。
脂肪族湿気硬化性被覆組成物を、1つの実施態様に従って製造した。被覆組成物は、88%HDI系物質および12%IPDI系物質を含むイソシアネート官能性物質を含有した。該組成物は、表5に記載の成分を指示近似重量%により含有した。
実施例1〜3に従って製造した脂肪族湿気硬化性被覆組成物の垂れ耐性を決定し、2つの市販ポリエステル変性脂肪族アクリルポリウレタン処方工業被覆組成物の垂れ耐性と比較した。垂れ耐性は、ASTM D 4400(Multinotch Applicatorを用いる塗料の垂れ耐性についての標準試験法)を用いて評価した。指触乾燥(STT)、硬化乾燥(HD)および垂れ耐性(実質的な垂れを伴わない最も大きいWFT)についての決定値を表7に示す。
実施例1〜3に従って製造した脂肪族湿気硬化性被覆組成物の膨れ耐性を決定し、2つの市販ポリエステル変性脂肪族アクリルポリウレタン処方工業被覆組成物の膨れ耐性と比較した。膨れ耐性は、上記の勾配パネルを用いて評価した。指触乾燥(STT)、硬化乾燥(HD)および垂れ耐性(FBT/DFT、ミル)についての決定値を表8に示す。
実施例1〜3に従って製造した脂肪族湿気硬化性被覆組成物の耐候性を決定し、2つの市販ポリエステル変性脂肪族アクリルポリウレタン処方工業被覆組成物の耐候性と比較した。耐候性は、ASTM D 4587(塗料および関連被覆物の蛍光UV凝縮露光についての標準的技法)を用いて評価した。加速風化は、ASTM G 154(非金属物質のUV暴露のための蛍光灯装置を操作するための標準的技法)に従ってQUV蛍光UV/縮合装置において行った。耐候性は、60度角において測定した初期光沢のパーセント保持率として定量化した。耐候性評価の結果を図2に示す。実施例1および2に従って製造した被覆組成物および市販被覆組成物番号1に、2000時間の加速風化を施した。実施例3に従って製造した被覆組成物に、1500時間の加速風化を施し、市販被覆組成物番号2に1966時間の加速風化を施した。
実施例1〜3に従って製造した被覆組成物および2つの市販被覆組成物の垂れ耐性、膨れ耐性および耐候性を比較した。図3は、実施例6による加速風化への2000時間の暴露後に保持される初期光沢の割合を比較する棒グラフである(実施例3に従って製造された被覆組成物に1500時間の加速風化を施し、市販被覆組成物番号2に1966時間の加速風化を施した)。実施例1に従って製造した被覆組成物(28%HDI系物質および72%IPDI系物質)は、加速風化後に初期光沢の最も大きいパーセンテージ保持率を示した。これは、2つの被覆組成物と比べて改良された耐候性を示し得る。
脂肪族湿気硬化性被覆組成物は、10の実施態様に従って製造した。被覆組成物は、HDI系脂肪族イソシアネート官能性物質およびIPDI系脂環式イソシアネート官能性物質を含むイソシアネート官能性物質を含有した。10個の被覆組成物はそれぞれ、表9に記載の工学的樹脂を含有した。
実施例8に従って製造した脂肪族湿気硬化性被覆組成物の垂れ耐性および膨れ耐性を決定し、2つの市販ポリエステル変性脂肪族アクリルポリウレタン処方工業被覆組成物の垂れ耐性および膨れ耐性と比較した。垂れ耐性は、ASTM D 4400(Multinotch Applicatorを用いる塗料の垂れ耐性についての標準試験法)を用いて評価した。膨れ耐性は、上記の通り勾配パネルを用いて評価した。垂れ耐性(WFT、ミル)および膨れ耐性(FBTB/DFT、ミル)についての決定値を表12に示す。
実施例8に従って製造した脂肪族湿気硬化性被覆組成物の耐候性を、ASTM D 4587(塗料および関連被覆物の蛍光UV凝縮露光についての標準的技法)に従う加速風化法を用いて評価した。加速風化は、ASTM G 154(非金属物質のUV暴露のための蛍光灯装置を操作するための標準的技法)に従ってQUV蛍光UV/縮合装置において行った。耐候性評価の結果を図5に示す。実施例8に従って製造した被覆組成物に2000時間の加速風化を施した。
実施例8に従って製造した被覆組成物および2つの市販被覆組成物の垂れ耐性、膨れ耐性および耐候性を比較した。図6は、実施例10による加速風化への2000時間の暴露後に保持される初期光沢の割合を比較する棒グラフである(市販被覆組成物番号2に1966時間の加速風化を施した)。実施例8に従って製造した被覆組成物(28%HDI系物質および72%IPDI系物質)は、開示実施態様に従う工学的樹脂を含み、50%、60%、70%、80%、90%および100%IPDI系物質(それぞれ、50%、40%、30%、20%、10%および0%HDI系物質)を含有した。実施例8に従って製造した被覆組成物は、2つの市販被覆組成物の少なくとも1つと比べて改良された耐候性を示した。
脂肪族湿気硬化性被覆組成物は、1つの実施態様に従って製造した。被覆組成物は、27.3%HDI系物質および72.7%IPDI系物質を含むイソシアネート官能性物質を含有した。組成物は、表13に記載の成分を指示近似重量%により含有した。
実施例12に従って製造された脂肪族湿気硬化性被覆組成物の垂れ耐性、膨れ耐性および耐候性を比較し、市販ポリエステル変性脂肪族アクリルポリウレタン処方工業被覆組成物の垂れ耐性および膨れ耐性と比較した。垂れ耐性は、ASTM D 4400(Multinotch Applicatorを用いる塗料の垂れ耐性についての標準試験法)を用いて評価した。膨れ耐性は、上記の勾配パネルを用いて評価した。4つの異なった試験条件を、膨れ耐性試験において評価した:(1)72°Fおよび50%相対湿度において硬化した水平に配置した基材上での膨れに対する皮膜塗り厚(DFT、ミル)(「FBTB(H)−72/50])、(2)72°Fおよび50%相対湿度において硬化した垂直に配置した基材上での膨れに対する皮膜塗り厚(DFT、ミル)(「FBTB(V)−72/50])、(3)95°Fおよび90%相対湿度において硬化した水平に配置した基材上での膨れに対する皮膜塗り厚(DFT、ミル)(「FBTB(H)−95/90])および(4)95°Fおよび90%相対湿度において硬化した垂直に配置した基材上での膨れに対する皮膜塗り厚(DFT、ミル)(「FBTB(V)−95/90])。
実施例12に従って製造した脂肪族湿気硬化性被覆組成物の耐候性を、ASTM D 1014(金属基材上での塗料および被覆物の外部暴露を行うための標準的技法)に従う標準南フロリダ風化法を用いて評価した。また、南フロリダ耐候性は、比較目的のために市販被覆組成物について評価した。被覆組成物を、垂直配置鋼基材へ午後12時に塗布した。気温は、60%相対湿度で93°Fであった。鋼基材の温度は、102°Fであり、被覆組成物の温度は、95°Fであった。また、被覆組成物の耐垂れ性および膨れ耐性を、これらの条件下で評価した。
Claims (19)
- 脂肪族イソシアネート官能性物質、および
脂環式イソシアネート官能性物質
を含む湿気硬化性樹脂混合物であって、該樹脂混合物を含む被覆組成物は、少なくとも6ミル(152.4μm)の湿潤皮膜厚みにて塗布する場合にASTM D 4400に従って評価した際に実質的な垂れを示さず、および該被覆組成物は、少なくとも6ミル(152.4μm)の乾燥皮膜厚みへ硬化する場合にASTM D 714に従って評価した際に実質的な膨れを示さず、
脂環式イソシアネート官能性物質は、イソホロンジイソシアネートおよび単官能性アルコールのアロファネート変性イソシアヌレートトリマー反応生成物を含む、
湿気硬化性樹脂混合物。 - 脂肪族イソシアネート官能性物質は、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびヒドロキシ官能性エーテル化合物の反応生成物を含む、請求項1に記載の樹脂混合物。
- 脂肪族イソシアネート官能性物質は、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびヒドロキシ官能性エーテル化合物のアロファネート反応生成物を含む、請求項1に記載の樹脂混合物。
- 脂肪族イソシアネート官能性物質は、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびヒドロキシ官能性ポリエーテルのアロファネート反応生成物を含む、請求項1に記載の樹脂混合物。
- 脂肪族イソシアネート官能性物質は、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびDMC触媒作用を用いて製造されたヒドロキシ官能性ポリエーテルのアロファネート反応生成物を含む、請求項1に記載の樹脂混合物。
- 脂肪族イソシアネート官能性物質は、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびヒドロキシ官能性エーテル化合物のアロファネート反応生成物を含み、該脂肪族イソシアネート官能性物質は、少なくとも4のイソシアネート官能価、−40℃未満のガラス転移温度および10%未満の%NCOを有する、請求項1に記載の樹脂混合物。
- 脂環式イソシアネート官能性物質は、イソホロンジイソシアネートおよびメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール異性体、ペンタノール異性体、ヘキサノール異性体、ヘプタノール異性体、オクタノール異性体、ノナノール異性体、デカノール異性体、2−エチルヘキサノール、トリメチルヘキサノール、シクロヘキサノール、11〜20個の炭素原子を有する脂肪アルコール、ビニルアルコール、アリルアルコールおよび任意のこれらの組み合わせからなる群から選択される単官能性アルコールのアロファネート変性イソシアヌレートトリマー反応生成物を含む、請求項1に記載の樹脂混合物。
- 脂環式イソシアネート官能性物質は、イソホロンジイソシアネートおよび単官能性アルコールの反応生成物を含み、該脂環式イソシアネート官能性物質は、少なくとも2.3のイソシアネート官能価および25℃および65℃の間のガラス転移温度を有する、請求項1に記載の樹脂混合物。
- 95:5〜50:50の範囲の脂環式イソシアネート官能性物質と脂肪族イソシアネート官能性物質の重量比を含む、請求項1に記載の樹脂混合物。
- 請求項1に記載の湿気硬化性樹脂混合物を含む被覆組成物。
- 被覆組成物混合物の垂れ耐性、膨れ耐性および耐候性を向上させるための方法であって、
湿気硬化性樹脂混合物を含む被覆組成物を製造する工程を含み、該樹脂混合物は、
脂肪族イソシアネート官能性物質、および
脂環式イソシアネート官能性物質
を含み、該樹脂混合物を含む被覆組成物は、少なくとも6ミル(152.4μm)の湿潤皮膜厚みにて塗布する場合にASTM D 4400に従って評価した際に実質的な垂れを示さず、および該被覆組成物は、少なくとも6ミル(152.4μm)の乾燥皮膜厚みへ硬化する場合にASTM D 714に従って評価した際に実質的な膨れを示さず、
脂環式イソシアネート官能性物質は、イソホロンジイソシアネートおよび単官能性アルコールのアロファネート変性イソシアヌレートトリマー反応生成物を含む、
方法。 - 脂肪族イソシアネート官能性物質は、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびヒドロキシ官能性エーテル化合物の反応生成物を含む、請求項11に記載の方法。
- 脂肪族イソシアネート官能性物質は、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびヒドロキシ官能性エーテル化合物のアロファネート反応生成物を含む、請求項11に記載の方法。
- 脂肪族イソシアネート官能性物質は、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびヒドロキシ官能性ポリエーテルのアロファネート反応生成物を含む、請求項11に記載の方法。
- 脂肪族イソシアネート官能性物質は、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびDMC触媒作用を用いて製造されるヒドロキシ官能性ポリエーテルのアロファネート反応生成物を含む、請求項11に記載の方法。
- 脂肪族イソシアネート官能性物質は、ヘキサメチレンジイソシアネートおよびヒドロキシ官能性エーテル化合物のアロファネート反応生成物を含み、該脂肪族イソシアネート官能性物質は、少なくとも4のイソシアネート官能価、−40℃未満のガラス転移温度および10%未満の%NCOを有する、請求項11に記載の樹脂混合物。
- 脂環式イソシアネート官能性物質は、イソホロンジイソシアネートおよびメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール異性体、ペンタノール異性体、ヘキサノール異性体、ヘプタノール異性体、オクタノール異性体、ノナノール異性体、デカノール異性体、2−エチルヘキサノール、トリメチルヘキサノール、シクロヘキサノール、11〜20個の炭素原子を有する脂肪アルコール、ビニルアルコール、アリルアルコールおよび任意のこれらの組み合わせからなる群から選択される単官能性アルコールのアロファネート変性イソシアヌレートトリマー反応生成物を含む、請求項11に記載の方法。
- 脂環式イソシアネート官能性物質は、イソホロンジイソシアネートおよび単官能性アルコールの反応生成物を含み、該脂環式イソシアネート官能性物質は、少なくとも2.3のイソシアネート官能価および25℃および65℃の間のガラス転移温度を有する、請求項11に記載の方法。
- 樹脂混合物は、95:5〜50:50の範囲の脂環式イソシアネート官能性物質と脂肪族イソシアネート官能性物質の重量比を含む、請求項11に記載の方法。
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