JPH11263908A - アルコキシシラン基を含有するポリウレタン／尿素およびコロイダルシリカの水性分散液 - Google Patents
アルコキシシラン基を含有するポリウレタン／尿素およびコロイダルシリカの水性分散液Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】耐溶剤性の改善を示したコーチングを調製する
のに使用できる水性ポリウレタン／尿素分散液であっ
て、しかも水性ポリウレタン分散液が持つ他の重要な特
性を維持した水性ポリウレタン分散液を提供する。 【解決手段】アルコキシシラン基（ＭＷ２８のＳｉとし
て計算）をポリウレンタン／尿素の重量に基づいて０．
５〜６重量％含有するポリウレンタン／尿素Ａ）を、
Ａ）およびＢ）の固形分に基づいて３０〜９０重量％、
ならびにコロイダルシリカＢ）を、Ａ）およびＢ）の固
形分に基づいて１０〜７０重量％含有する水性分散液。
これらの分散液から調製されるコーチング。
のに使用できる水性ポリウレタン／尿素分散液であっ
て、しかも水性ポリウレタン分散液が持つ他の重要な特
性を維持した水性ポリウレタン分散液を提供する。 【解決手段】アルコキシシラン基（ＭＷ２８のＳｉとし
て計算）をポリウレンタン／尿素の重量に基づいて０．
５〜６重量％含有するポリウレンタン／尿素Ａ）を、
Ａ）およびＢ）の固形分に基づいて３０〜９０重量％、
ならびにコロイダルシリカＢ）を、Ａ）およびＢ）の固
形分に基づいて１０〜７０重量％含有する水性分散液。
これらの分散液から調製されるコーチング。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルコキシシラン
基を含有するポリウレタン／尿素およびコロイダルシリ
カの水性分散液、ならびに耐溶剤性および硬度を改善し
たコーチング製造へのそれらの使用に関する。
基を含有するポリウレタン／尿素およびコロイダルシリ
カの水性分散液、ならびに耐溶剤性および硬度を改善し
たコーチング製造へのそれらの使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】線状のまたは架橋したポリウレンタン／
尿素の水性分散液の製造は公知である。該水性ポリウレ
ンタン／尿素分散液は、広範囲の商業的用途に使用で
き、例えば編織布、プラスチック、木材、ガラスファイ
バーおよび金属を含む各種支持体のための接着剤または
コーチングに使用される。化学的耐久性、耐磨耗性、靱
性、引張強さ、弾性および耐久性が、これらのコーチン
グに多く望まれる性質の一つである。米国特許第５，０
４１，４９４、第５，３５４，８０８および第５，５５
４，６８６において、ならびに同時継続出願（代理人の
明細書Ｎｏ．ＭＤ−９６−１０３ＡおよびＭＤ−９６−
１０３Ｂ）には、これらの分散液の特性は、ポリウレタ
ン−尿素にアルコキシシラン基を導入することにより改
善されることが開示されている。しかし、これらのポリ
ウレタン−尿素分散液から調製されたコーチングに得ら
れる特性レベルにもかかわらず、一定の特性、特に耐溶
剤性をさらに増す要望が常にある。
尿素の水性分散液の製造は公知である。該水性ポリウレ
ンタン／尿素分散液は、広範囲の商業的用途に使用で
き、例えば編織布、プラスチック、木材、ガラスファイ
バーおよび金属を含む各種支持体のための接着剤または
コーチングに使用される。化学的耐久性、耐磨耗性、靱
性、引張強さ、弾性および耐久性が、これらのコーチン
グに多く望まれる性質の一つである。米国特許第５，０
４１，４９４、第５，３５４，８０８および第５，５５
４，６８６において、ならびに同時継続出願（代理人の
明細書Ｎｏ．ＭＤ−９６−１０３ＡおよびＭＤ−９６−
１０３Ｂ）には、これらの分散液の特性は、ポリウレタ
ン−尿素にアルコキシシラン基を導入することにより改
善されることが開示されている。しかし、これらのポリ
ウレタン−尿素分散液から調製されたコーチングに得ら
れる特性レベルにもかかわらず、一定の特性、特に耐溶
剤性をさらに増す要望が常にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、耐溶剤性の改善を示すコーチングを調製するの
に使用できる水性ポリウレタン／尿素分散液であって、
しかも水性ポリウレタン分散液が持つ他の重要な特性を
維持した水性ポリウレタン分散液を提供することであ
る。
目的は、耐溶剤性の改善を示すコーチングを調製するの
に使用できる水性ポリウレタン／尿素分散液であって、
しかも水性ポリウレタン分散液が持つ他の重要な特性を
維持した水性ポリウレタン分散液を提供することであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明に従
って、アルコキシシラン基を含有するポリウレタン／尿
素の水性分散液をコロイダルシリカとブレンドすること
により達成され得る。本発明は、アルコキシシラン基
（ＭＷ２８のＳｉとして計算）をポリウレンタン／尿素
の重量に基づいて０．５〜６重量％含有するポリウレン
タン／尿素Ａ）を、Ａ）およびＢ）の固形分に基づいて
３０〜９０重量％、ならびにコロイダルシリカＢ）を、
Ａ）およびＢ）の固形分に基づいて１０〜７０重量％含
有する水性分散液に関する。本発明は、これらの水性分
散液から調製されるコーチングに関する。
って、アルコキシシラン基を含有するポリウレタン／尿
素の水性分散液をコロイダルシリカとブレンドすること
により達成され得る。本発明は、アルコキシシラン基
（ＭＷ２８のＳｉとして計算）をポリウレンタン／尿素
の重量に基づいて０．５〜６重量％含有するポリウレン
タン／尿素Ａ）を、Ａ）およびＢ）の固形分に基づいて
３０〜９０重量％、ならびにコロイダルシリカＢ）を、
Ａ）およびＢ）の固形分に基づいて１０〜７０重量％含
有する水性分散液に関する。本発明は、これらの水性分
散液から調製されるコーチングに関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明によれば、「ポリウレタン
／尿素」なる用語は、ウレタンおよび／または尿素基を
含有するポリマーを意味する。アルコキシシラン基を含
有する水性ポリウレタン分散液から調製されるコーチン
グの耐溶剤性と硬度を改善するために、本発明では、該
分散液にコロイダルシリカが添加される。この改善は、
コロイダルシリカが、Ｓｉ−ＯＨ基を持ったポリシリコ
ンジオキシド（ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ ｄｉｏｘｉｄ
ｅ）を各粒子表面に含有することによると考えられる。
該無機変性有機マトリックスと該シリカ粒子との間に化
学結合が存在するように、これらのＳｉ−ＯＨ基はシラ
ンと反応することできる。これは、薄膜に一つの特徴を
与え、弾性体と違わず、そこでは硬質領域が柔軟な連続
相で囲まれる。
／尿素」なる用語は、ウレタンおよび／または尿素基を
含有するポリマーを意味する。アルコキシシラン基を含
有する水性ポリウレタン分散液から調製されるコーチン
グの耐溶剤性と硬度を改善するために、本発明では、該
分散液にコロイダルシリカが添加される。この改善は、
コロイダルシリカが、Ｓｉ−ＯＨ基を持ったポリシリコ
ンジオキシド（ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ ｄｉｏｘｉｄ
ｅ）を各粒子表面に含有することによると考えられる。
該無機変性有機マトリックスと該シリカ粒子との間に化
学結合が存在するように、これらのＳｉ−ＯＨ基はシラ
ンと反応することできる。これは、薄膜に一つの特徴を
与え、弾性体と違わず、そこでは硬質領域が柔軟な連続
相で囲まれる。
【０００６】コロイダルシリカの好適例は、さまざまな
粒径と表面処理したものを含む。このコロイダルシリカ
は、好ましくは１〜５００ｎｍ、より好ましくは１〜１
００ｎｍ、さらに好ましくは１〜５０ｎｍの平均粒径を
有する。該表面処理には、酸洗浄、または水酸化ナトリ
ウムまたは水酸化アンモニウムのような塩基を用いたア
ルカリ洗浄が挙げられる。アルカリ洗浄は、ポリウレタ
ン／尿素が陰イオン基を含有する場合に好ましく、そし
て酸洗浄は、ポリウレタン／尿素が陽イオン基をを含有
する場合に好ましい。コロイダルシリカの例は、デュポ
ンからＬｕｄｏｘ（商標）という名で手に入る。
粒径と表面処理したものを含む。このコロイダルシリカ
は、好ましくは１〜５００ｎｍ、より好ましくは１〜１
００ｎｍ、さらに好ましくは１〜５０ｎｍの平均粒径を
有する。該表面処理には、酸洗浄、または水酸化ナトリ
ウムまたは水酸化アンモニウムのような塩基を用いたア
ルカリ洗浄が挙げられる。アルカリ洗浄は、ポリウレタ
ン／尿素が陰イオン基を含有する場合に好ましく、そし
て酸洗浄は、ポリウレタン／尿素が陽イオン基をを含有
する場合に好ましい。コロイダルシリカの例は、デュポ
ンからＬｕｄｏｘ（商標）という名で手に入る。
【０００７】本発明の水性分散液は、ポリウレタン−尿
素Ａ）とコロイダルシリカＢ）とを、Ａ）およびＢ）の
固形分に基づいて、９０：１０〜３０：７０、好ましく
は８０：２０〜４０：６０の量にて含有する。
素Ａ）とコロイダルシリカＢ）とを、Ａ）およびＢ）の
固形分に基づいて、９０：１０〜３０：７０、好ましく
は８０：２０〜４０：６０の量にて含有する。
【０００８】本発明に従って使用するのに好適な水性ポ
リウレタン／尿素分散液は、例えば米国特許第５，０４
１，４９４、第５，３５４，８０８および第５，５５
４，６８６に、ならびに同時継続出願（代理人の明細書
Ｎｏ．ＭＤ−９６−１０３ＡおよびＭＤ−９６−１０３
Ｂ）に記載され、これらの内容を引用によって本明細書
の一部となすものとする。水性分散液の調製方法および
出発材料は、これらの文献に開示されている。ポリウレ
タン−尿素を調製するのに好適な出発材料は、ポリイソ
シアネート（好ましくはジイソシアネート）、高分子量
成分（好ましくはポリオール）、ヒドロキシまたはアミ
ン基を含有する低分子量鎖延長剤、イオンまたは非イオ
ン基を含有する成分、ならびにアルコキシシラン基を含
有する成分を含む。
リウレタン／尿素分散液は、例えば米国特許第５，０４
１，４９４、第５，３５４，８０８および第５，５５
４，６８６に、ならびに同時継続出願（代理人の明細書
Ｎｏ．ＭＤ−９６−１０３ＡおよびＭＤ−９６−１０３
Ｂ）に記載され、これらの内容を引用によって本明細書
の一部となすものとする。水性分散液の調製方法および
出発材料は、これらの文献に開示されている。ポリウレ
タン−尿素を調製するのに好適な出発材料は、ポリイソ
シアネート（好ましくはジイソシアネート）、高分子量
成分（好ましくはポリオール）、ヒドロキシまたはアミ
ン基を含有する低分子量鎖延長剤、イオンまたは非イオ
ン基を含有する成分、ならびにアルコキシシラン基を含
有する成分を含む。
【０００９】ポリウレタン／尿素は、インバース製法ま
たはダイレクト製法のいずれかにより水に分散され得
る。ダイレクト製法では、水をポリマーへ添加して最初
に油中水型分散液を形成する。この液は、粘度極大通過
後、水中油型分散液に転換される。インバース製法で
は、ポリマーを水に添加し、粘度極大を通過する必要の
ないようにする。アルコキシシラン基およびアミノ基を
含有する好適な化合物でポリウレタン−尿素の調製に使
用し得るものには、式Ｉ：
たはダイレクト製法のいずれかにより水に分散され得
る。ダイレクト製法では、水をポリマーへ添加して最初
に油中水型分散液を形成する。この液は、粘度極大通過
後、水中油型分散液に転換される。インバース製法で
は、ポリマーを水に添加し、粘度極大を通過する必要の
ないようにする。アルコキシシラン基およびアミノ基を
含有する好適な化合物でポリウレタン−尿素の調製に使
用し得るものには、式Ｉ：
【００１０】
【化１】 （式中、Ｘは、同一または異なり、１００℃未満ではイ
ソシアネート基に不活性な有機基であって、ただし、こ
れらの基の少なくとも１個は、アルコキシまたはアシロ
キシ基、好ましくは１〜４個の炭素原子を有するアルキ
ルまたはアルコキシ基であり、さらに好ましくはアルコ
キシ基であり、Ｒ1 は、水素原子、または１００℃以下
ではイソシアネート基に不活性な有機基、好ましくは１
〜１２個、より好ましくは１〜８個の炭素原子を有する
アルキル、シクロアルキルまたは芳香族基、あるいは
式： −（ＣＨ2)n −Ｓｉ−（Ｘ)3 （ＩＩ） に相当する基であり、ｎは、１〜８、好ましくは２〜
４、さらに好ましくは３の整数である）に相当するもの
である。式Ｉの特に好ましい化合物は、Ｘがメトキシ、
エトキシ基またはプロポキシ基、より好ましくはメトキ
シまたはエトキシ基、さらに好ましくはメトキシ基であ
り、ｎが３のものである。
ソシアネート基に不活性な有機基であって、ただし、こ
れらの基の少なくとも１個は、アルコキシまたはアシロ
キシ基、好ましくは１〜４個の炭素原子を有するアルキ
ルまたはアルコキシ基であり、さらに好ましくはアルコ
キシ基であり、Ｒ1 は、水素原子、または１００℃以下
ではイソシアネート基に不活性な有機基、好ましくは１
〜１２個、より好ましくは１〜８個の炭素原子を有する
アルキル、シクロアルキルまたは芳香族基、あるいは
式： −（ＣＨ2)n −Ｓｉ−（Ｘ)3 （ＩＩ） に相当する基であり、ｎは、１〜８、好ましくは２〜
４、さらに好ましくは３の整数である）に相当するもの
である。式Ｉの特に好ましい化合物は、Ｘがメトキシ、
エトキシ基またはプロポキシ基、より好ましくはメトキ
シまたはエトキシ基、さらに好ましくはメトキシ基であ
り、ｎが３のものである。
【００１１】アルコキシシラン基を含有する化合物の特
別な群は、アスパルテート基も含有するもの、例えば式
ＩＩＩ：
別な群は、アスパルテート基も含有するもの、例えば式
ＩＩＩ：
【化２】 （式中、Ｘおよびｎは、前記に定義したとおりであり、
Ｚは、ＣＯＯＲ5 または芳香族環、好ましくはＣＯＯＲ
5 であり、Ｒ2 およびＲ5 は、同一または異なり、１０
０℃以下ではイソシアネート基に不活性な有機基、好ま
しくは１〜９個の炭素原子を有するアルキル基、より好
ましくはメチル、エチルまたはブチル基を示し、そして
Ｒ3 およびＲ4 は、同一または異なり、水素原子、また
は１００℃以下ではイソシアネート基に不活性な有機
基、好ましくは水素原子である）に相当するものであ
る。
Ｚは、ＣＯＯＲ5 または芳香族環、好ましくはＣＯＯＲ
5 であり、Ｒ2 およびＲ5 は、同一または異なり、１０
０℃以下ではイソシアネート基に不活性な有機基、好ま
しくは１〜９個の炭素原子を有するアルキル基、より好
ましくはメチル、エチルまたはブチル基を示し、そして
Ｒ3 およびＲ4 は、同一または異なり、水素原子、また
は１００℃以下ではイソシアネート基に不活性な有機
基、好ましくは水素原子である）に相当するものであ
る。
【００１２】式ＩＩＩの化合物は公知であり、米国特許
第５，３６４，９５５に開示され、これらの内容を引用
によって本明細書の一部となすものとする。それらは、
式ＩＩＩに相当するアミノアルキルアルコキシシラン
を、式ＩＶ： Ｚ−ＣＲ3 ＝ＣＲ4 −ＣＯＯＲ2 （ＩＶ） （式中、Ｘ、Ｒ2 、Ｒ3 およびＲ4 は前記に定義したと
おりである）に相当するマレイン酸、フマール酸または
桂皮酸のエステルと反応させることにより調製される。
第５，３６４，９５５に開示され、これらの内容を引用
によって本明細書の一部となすものとする。それらは、
式ＩＩＩに相当するアミノアルキルアルコキシシラン
を、式ＩＶ： Ｚ−ＣＲ3 ＝ＣＲ4 −ＣＯＯＲ2 （ＩＶ） （式中、Ｘ、Ｒ2 、Ｒ3 およびＲ4 は前記に定義したと
おりである）に相当するマレイン酸、フマール酸または
桂皮酸のエステルと反応させることにより調製される。
【００１３】アルコキシシランおよびアスパルテート基
を含有する式ＩＩＩの化合物は、好ましくは３−アミノ
プロピル−トリメトキシシランまたは３−アミノプロピ
ルトリエトキシシランと、マレイン酸のジメチル、ジエ
チルおよびジブチルエステルとの反応生成物をベースと
する。
を含有する式ＩＩＩの化合物は、好ましくは３−アミノ
プロピル−トリメトキシシランまたは３−アミノプロピ
ルトリエトキシシランと、マレイン酸のジメチル、ジエ
チルおよびジブチルエステルとの反応生成物をベースと
する。
【００１４】アルコキシシラン基およびアミノ基を含有
する化合物は、ポリウレタン／尿素の重量に基づいて、
０．５〜６重量％、好ましくは０．５〜４重量％、さら
に好ましくは０．５〜３重量％のアルコキシシラン基
（ＭＷ２８のＳｉとして計算）を導入するのに十分な量
にて存在する。
する化合物は、ポリウレタン／尿素の重量に基づいて、
０．５〜６重量％、好ましくは０．５〜４重量％、さら
に好ましくは０．５〜３重量％のアルコキシシラン基
（ＭＷ２８のＳｉとして計算）を導入するのに十分な量
にて存在する。
【００１５】ポリウレンタン／尿素の調製に好適な出発
材料は、公知であり、引用によって本明細書の一部とな
した前記文献に開示されている。これらの出発材料に
は、有機ジイソシアネート、好ましくは（シクロ）脂肪
族ジイソシアネート、さらに好ましくはビス−（４−イ
ソシアナトシクロヘキシル）−メタン、１，６−ヘキサ
メチレンジイソシアネートおよびイソホロンジイソシア
ネート、より好ましくはビス−（４−イソシアナトシク
ロヘキシル）−メタンおよびイソホロンジイソシアネー
トである。
材料は、公知であり、引用によって本明細書の一部とな
した前記文献に開示されている。これらの出発材料に
は、有機ジイソシアネート、好ましくは（シクロ）脂肪
族ジイソシアネート、さらに好ましくはビス−（４−イ
ソシアナトシクロヘキシル）−メタン、１，６−ヘキサ
メチレンジイソシアネートおよびイソホロンジイソシア
ネート、より好ましくはビス−（４−イソシアナトシク
ロヘキシル）−メタンおよびイソホロンジイソシアネー
トである。
【００１６】少なくとも２個のイソシアネート反応性
基、好ましくはヒドロキシ基を含有し、かつ４００〜
６，０００、好ましくは８００〜３，０００の分子量を
有する高分子量化合物、ならびに分子量４００未満の低
分子量化合物（鎖延長剤）もまた好適である。この分子
量は、数平均分子量（Ｍn ）であり、末端基分析（ＯＨ
価）により決定される。好ましい高分子量化合物は、公
知のポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール
およびポリヒドロキシポリカーボネート、さらに好まし
くはポリエステルポリオールである。これらの化合物の
例はまた、米国特許第４，７０１，４８０に開示され、
これらの内容を引用によって本明細書の一部となすもの
とする。これらの高分子量ポリオールの存在は任意的で
あるが、ポリウレンタン／尿素の重量に基づいて、好ま
しくは少なくとも５重量％、さらに好ましくは少なくと
も１０重量％の量で使用する。これらのポリオールの最
大量は、ポリウレンタン／尿素の重量に基づいて、好ま
しくは８５重量％、さらに好ましくは７５重量％であ
る。
基、好ましくはヒドロキシ基を含有し、かつ４００〜
６，０００、好ましくは８００〜３，０００の分子量を
有する高分子量化合物、ならびに分子量４００未満の低
分子量化合物（鎖延長剤）もまた好適である。この分子
量は、数平均分子量（Ｍn ）であり、末端基分析（ＯＨ
価）により決定される。好ましい高分子量化合物は、公
知のポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール
およびポリヒドロキシポリカーボネート、さらに好まし
くはポリエステルポリオールである。これらの化合物の
例はまた、米国特許第４，７０１，４８０に開示され、
これらの内容を引用によって本明細書の一部となすもの
とする。これらの高分子量ポリオールの存在は任意的で
あるが、ポリウレンタン／尿素の重量に基づいて、好ま
しくは少なくとも５重量％、さらに好ましくは少なくと
も１０重量％の量で使用する。これらのポリオールの最
大量は、ポリウレンタン／尿素の重量に基づいて、好ま
しくは８５重量％、さらに好ましくは７５重量％であ
る。
【００１７】数平均分子量が４００までの低分子量イソ
シアネート反応性化合物は、公知の多価アコール、好ま
しくは二価アルコール、および公知の低分子量ポリアミ
ン、好ましくはジアミンから選ばれる。多価アルコール
の例は、引用によって本明細書の一部となした前記文献
中に、ポリエステルおよびポリエーテルポリオールの調
製のために記載されたものである。好ましい多価アルコ
ール（好ましくは二価アルコール）には、エチレングリ
コール、プロピレングリコール−（１，２）および
（１，３）、ブチレングリコール−（１，４）および
（１，３）、ヘキサンジオール−（１，６）、オクタン
ジオール−（１，８）、ネオペンチルグリコール、グリ
セリン、ならびにトリメチロールプロパンが挙げられ
る。
シアネート反応性化合物は、公知の多価アコール、好ま
しくは二価アルコール、および公知の低分子量ポリアミ
ン、好ましくはジアミンから選ばれる。多価アルコール
の例は、引用によって本明細書の一部となした前記文献
中に、ポリエステルおよびポリエーテルポリオールの調
製のために記載されたものである。好ましい多価アルコ
ール（好ましくは二価アルコール）には、エチレングリ
コール、プロピレングリコール−（１，２）および
（１，３）、ブチレングリコール−（１，４）および
（１，３）、ヘキサンジオール−（１，６）、オクタン
ジオール−（１，８）、ネオペンチルグリコール、グリ
セリン、ならびにトリメチロールプロパンが挙げられ
る。
【００１８】好適なポリアミンの例は、米国特許第４，
４０８，００８に開示のものを含み、これらの内容を引
用によって本明細書の一部となすものとする。米国特許
第５，５６９，７０６に開示のアルジミンおよび米国特
許第５，１２６，１７０に開示のアスパルテートも好適
であり、両者を引用によって本明細書の一部となすもの
とする。好ましいポリアミンには、１−アミノ−３−ア
ミノメチル−３，５，５−トリメチル−シクロヘキサン
（イソホロンジアミンすなわちＩＰＤＡ）、ビス−（４
−アミノ−シクロヘキシル）−メタン、ビス（４−アミ
ノ−３−メチルシクロヘキシル）−メタン、１，６−ジ
アミノヘキサン、ヒドラジン、エチレンジアミン、ジエ
チレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエ
チレンペンタミンおよびペンタエチレンヘキサミンが挙
げられる。
４０８，００８に開示のものを含み、これらの内容を引
用によって本明細書の一部となすものとする。米国特許
第５，５６９，７０６に開示のアルジミンおよび米国特
許第５，１２６，１７０に開示のアスパルテートも好適
であり、両者を引用によって本明細書の一部となすもの
とする。好ましいポリアミンには、１−アミノ−３−ア
ミノメチル−３，５，５−トリメチル−シクロヘキサン
（イソホロンジアミンすなわちＩＰＤＡ）、ビス−（４
−アミノ−シクロヘキシル）−メタン、ビス（４−アミ
ノ−３−メチルシクロヘキシル）−メタン、１，６−ジ
アミノヘキサン、ヒドラジン、エチレンジアミン、ジエ
チレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエ
チレンペンタミンおよびペンタエチレンヘキサミンが挙
げられる。
【００１９】ＮＣＯプレポリマーまたはポリウレンタン
／尿素に若干の枝分れを所望する特別の場合には、イソ
シアネート重付加反応に好ましい二官能性の上記成分に
加えて、一官能性ならびに少量の三官能性およびより高
官能性の成分でポリウレタン化学から公知のもの（例え
ばトリメチロールプロパン）を用いてもよい。
／尿素に若干の枝分れを所望する特別の場合には、イソ
シアネート重付加反応に好ましい二官能性の上記成分に
加えて、一官能性ならびに少量の三官能性およびより高
官能性の成分でポリウレタン化学から公知のもの（例え
ばトリメチロールプロパン）を用いてもよい。
【００２０】ポリウレンタン／尿素が水性媒体中に安定
に分散できるためには、分散液を外部乳化剤とブレンド
するか、あるいはイオンまたは潜在的（ｐｏｔｅｎｔｉ
ａｌ）イオン基、および／または側または末端親水性エ
チレンオキシド単位を、ポリウレンタン／尿素に化学的
に導入する。このイオンまたは潜在的イオン基は、陰イ
オンでも陽イオンでもよく、好ましくは陰イオンであ
る。陰イオンの例には、カルボキシレート基およびスル
ホネート基が挙げられ、一方、陽イオン基の例には、ア
ンモニウムおよびスルホニウム基が挙げられる。該イオ
ン基は、ポリウレンタン／尿素１００グラム当たり、０
〜２００ミリ当量のイオン基含量を与えるのに十分な量
にて導入される。イオンまたは潜在的イオン基が導入さ
れるときには、それらは、ポリウレンタン／尿素１００
グラム当たり好ましくは少なくとも１０、さらに好まし
くは少なくとも２０ミリ当量のイオン基含量を与えるの
に十分な量にて導入される。イオン基含量の上限は、ポ
リウレンタン／尿素１００グラム当たり、好ましくは１
８０、さらに好ましくは１００ミリ当量である。親水性
エチレンオキシド単位の含量は、ポリウレンタン／尿素
の重量に基づいて約１０％まで、好ましくは約８％ま
で、さらに好ましくは約１〜６％、より好ましくは約２
〜６％である。さらに、許容される化学導入エチレンオ
キシド単位の約７５％までを、公知のノニオン性外部乳
化剤で置換してもよい。該イオン基は、ポリウレンタン
／尿素の形成の前、間または後に、対応する潜在的イオ
ン基を中和することにより形成される。該潜在的イオン
基がそのポリウレンタン／尿素への導入前に中和される
場合には、該イオン基は直接導入される。中和がポリウ
レンタン／尿素の形成に続いて行われる場合には、潜在
的イオン基が導入される。
に分散できるためには、分散液を外部乳化剤とブレンド
するか、あるいはイオンまたは潜在的（ｐｏｔｅｎｔｉ
ａｌ）イオン基、および／または側または末端親水性エ
チレンオキシド単位を、ポリウレンタン／尿素に化学的
に導入する。このイオンまたは潜在的イオン基は、陰イ
オンでも陽イオンでもよく、好ましくは陰イオンであ
る。陰イオンの例には、カルボキシレート基およびスル
ホネート基が挙げられ、一方、陽イオン基の例には、ア
ンモニウムおよびスルホニウム基が挙げられる。該イオ
ン基は、ポリウレンタン／尿素１００グラム当たり、０
〜２００ミリ当量のイオン基含量を与えるのに十分な量
にて導入される。イオンまたは潜在的イオン基が導入さ
れるときには、それらは、ポリウレンタン／尿素１００
グラム当たり好ましくは少なくとも１０、さらに好まし
くは少なくとも２０ミリ当量のイオン基含量を与えるの
に十分な量にて導入される。イオン基含量の上限は、ポ
リウレンタン／尿素１００グラム当たり、好ましくは１
８０、さらに好ましくは１００ミリ当量である。親水性
エチレンオキシド単位の含量は、ポリウレンタン／尿素
の重量に基づいて約１０％まで、好ましくは約８％ま
で、さらに好ましくは約１〜６％、より好ましくは約２
〜６％である。さらに、許容される化学導入エチレンオ
キシド単位の約７５％までを、公知のノニオン性外部乳
化剤で置換してもよい。該イオン基は、ポリウレンタン
／尿素の形成の前、間または後に、対応する潜在的イオ
ン基を中和することにより形成される。該潜在的イオン
基がそのポリウレンタン／尿素への導入前に中和される
場合には、該イオン基は直接導入される。中和がポリウ
レンタン／尿素の形成に続いて行われる場合には、潜在
的イオン基が導入される。
【００２１】カルボキシレート、スルホネートおよび第
四窒素基を導入するのに好適な化合物は、米国特許第
３，４７９，３１０、第４，１０８，８１４および第
４，３０３，７７４に開示され、これらの開示内容を引
用によって本明細書の一部となすものとする。第三スル
ホニウム基を導入するのに好適な化合物は、米国特許第
３，４１９，５３３に記載され、これもここに参照とし
て引用する。ＮＣＯプレポリマーへの導入に好適なこれ
らのスルホネート基は、米国特許第４，１０８，８１４
に開示されたジオールスルホン酸またはジオールスルホ
ネートである。潜在的イオン基をイオン基に変換する中
和剤は、前述の米国特許に記載されている。この発明と
の関係において、「中和剤」なる用語は、潜在的イオン
基をイオン基に変換するのに有用なすべてのタイプの薬
剤を含む意味である。
四窒素基を導入するのに好適な化合物は、米国特許第
３，４７９，３１０、第４，１０８，８１４および第
４，３０３，７７４に開示され、これらの開示内容を引
用によって本明細書の一部となすものとする。第三スル
ホニウム基を導入するのに好適な化合物は、米国特許第
３，４１９，５３３に記載され、これもここに参照とし
て引用する。ＮＣＯプレポリマーへの導入に好適なこれ
らのスルホネート基は、米国特許第４，１０８，８１４
に開示されたジオールスルホン酸またはジオールスルホ
ネートである。潜在的イオン基をイオン基に変換する中
和剤は、前述の米国特許に記載されている。この発明と
の関係において、「中和剤」なる用語は、潜在的イオン
基をイオン基に変換するのに有用なすべてのタイプの薬
剤を含む意味である。
【００２２】側または末端親水性エチレンオキシド単位
を導入するのに好適な化合物は、公知であり、米国特許
第３，９０５，９２９、第３，９２０，５９８および第
４，１９０，５６６（これらの開示内容を引用によって
本明細書の一部となすものとする）に開示されている。
好ましい親水性成分は、エチレンオキシド単位を含有し
た末端親水性鎖を有するモノヒドロキシポリエーテルで
ある。これらの親水性成分は、前記特許に記載されるよ
うに、エチレンオキシドおよび必要に応じて他のアルキ
レンオキシド、例えばプロピレンオキシドを用いて、一
官能性スターター、例えばメタノールまたはｎ−ブタノ
ールをアルコキシル化することにより調製される。
を導入するのに好適な化合物は、公知であり、米国特許
第３，９０５，９２９、第３，９２０，５９８および第
４，１９０，５６６（これらの開示内容を引用によって
本明細書の一部となすものとする）に開示されている。
好ましい親水性成分は、エチレンオキシド単位を含有し
た末端親水性鎖を有するモノヒドロキシポリエーテルで
ある。これらの親水性成分は、前記特許に記載されるよ
うに、エチレンオキシドおよび必要に応じて他のアルキ
レンオキシド、例えばプロピレンオキシドを用いて、一
官能性スターター、例えばメタノールまたはｎ−ブタノ
ールをアルコキシル化することにより調製される。
【００２３】該プレポリマーは、溶媒、好ましくはイソ
シアネート重付加反応に関して実質的に無反応性の溶媒
の存在下で調製され得る。好適な溶媒の例には、ジメチ
ルホルムアミド、エステル、エーテル、ケトエステル、
ケトン（例えばメチルエチルケトンおよびアセトン）、
グリコール−エーテル−エステル、塩素化炭化水素、脂
肪族および脂環式炭化水素−置換ピロリジノン（例え
ば、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン）、水素化フラン、
芳香族炭化水素、およびこれらの混合物が挙げられる。
シアネート重付加反応に関して実質的に無反応性の溶媒
の存在下で調製され得る。好適な溶媒の例には、ジメチ
ルホルムアミド、エステル、エーテル、ケトエステル、
ケトン（例えばメチルエチルケトンおよびアセトン）、
グリコール−エーテル−エステル、塩素化炭化水素、脂
肪族および脂環式炭化水素−置換ピロリジノン（例え
ば、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン）、水素化フラン、
芳香族炭化水素、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００２４】前記有機溶媒の他に、珪素含有反応性希釈
剤を、プレポリマー製造時および得られるコーチング組
成物の溶媒として使用することもできる。これらの反応
性希釈剤には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシ
シラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキ
シシラン、エチルトリエトキシシラン、オクチルトリエ
トキシシランおよびジメチルジエトキシシランが挙げら
れる。これらの反応性希釈剤を使用すると、二つの重要
な利益を得ることができる。第一に、該コーチング組成
物は、環境上規制された有機溶媒の含有量がより少な
い。第二に、反応性希釈剤はまた、ポリウレンタン／尿
素分散液の共反応体でもあり、無機特性を増やした組成
物を得ることができる。これらの組成物から調製される
コーチングは、これらの反応性希釈剤を含有しない組成
物と比べたときに、異なる性能特性を有する。
剤を、プレポリマー製造時および得られるコーチング組
成物の溶媒として使用することもできる。これらの反応
性希釈剤には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシ
シラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキ
シシラン、エチルトリエトキシシラン、オクチルトリエ
トキシシランおよびジメチルジエトキシシランが挙げら
れる。これらの反応性希釈剤を使用すると、二つの重要
な利益を得ることができる。第一に、該コーチング組成
物は、環境上規制された有機溶媒の含有量がより少な
い。第二に、反応性希釈剤はまた、ポリウレンタン／尿
素分散液の共反応体でもあり、無機特性を増やした組成
物を得ることができる。これらの組成物から調製される
コーチングは、これらの反応性希釈剤を含有しない組成
物と比べたときに、異なる性能特性を有する。
【００２５】ポリウレンタン／尿素への導入の前、間ま
たは後のいずれかに、潜在的陰イオン基を陰イオン基に
転換するのに好適な中和剤または４級化剤（ｑｕａｔｅ
ｒｎｉｚｉｎｇ ａｇｅｎｔ）は、第三アミン、アルカ
リ金属陽イオンまたはアンモニアである。これらの中和
剤の例は、米国特許第４，５０１，８５２および第４，
７０１，４８０に開示され、これらの内容を引用によっ
て本明細書の一部となすものとする。好ましい中和剤
は、トリアルキル置換第三アミンであり、トリエチルア
ミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−エタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、およびＮ−メチル−ジエタノールアミン
を含む。潜在的陽イオン基を陽イオン基に変換するのに
好適な中和剤は、米国特許第３，４７９，３１０および
第３，４１９，５３３に開示され、これらの内容を引用
によって本明細書の一部となすものとする。親水性エチ
レンオキシド単位および必要に応じ外部乳化剤と結合す
る際に、ポリウレンタン／尿素最終生成物が安定な分散
液となるのに充分な量の潜在的イオン基が中和されなけ
れならない。一般に、該潜在的イオン基の少なくとも７
５％、好ましくは少なくとも９０％が、対応するイオン
基まで中和される。
たは後のいずれかに、潜在的陰イオン基を陰イオン基に
転換するのに好適な中和剤または４級化剤（ｑｕａｔｅ
ｒｎｉｚｉｎｇ ａｇｅｎｔ）は、第三アミン、アルカ
リ金属陽イオンまたはアンモニアである。これらの中和
剤の例は、米国特許第４，５０１，８５２および第４，
７０１，４８０に開示され、これらの内容を引用によっ
て本明細書の一部となすものとする。好ましい中和剤
は、トリアルキル置換第三アミンであり、トリエチルア
ミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−エタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、およびＮ−メチル−ジエタノールアミン
を含む。潜在的陽イオン基を陽イオン基に変換するのに
好適な中和剤は、米国特許第３，４７９，３１０および
第３，４１９，５３３に開示され、これらの内容を引用
によって本明細書の一部となすものとする。親水性エチ
レンオキシド単位および必要に応じ外部乳化剤と結合す
る際に、ポリウレンタン／尿素最終生成物が安定な分散
液となるのに充分な量の潜在的イオン基が中和されなけ
れならない。一般に、該潜在的イオン基の少なくとも７
５％、好ましくは少なくとも９０％が、対応するイオン
基まで中和される。
【００２６】ポリウレンタン／尿素粒子およびコロイダ
ルシリカを含有する水性分散液は、６０重量％まで、好
ましくは１５〜６０重量％、さらに好ましくは３０〜４
５重量％の固形分を含有する。しかし、該分散液を希釈
して、いかなる所望の最低固形分にすることも常に可能
である。ポリウレンタン／尿素の平均粒径は、一般に１
０００ｎｍ以下、好ましくは１〜５００ｎｍ、さらに好
ましくは１〜３００ｎｍである。小さい粒径は、該分散
粒子の安定性を高め、そして表面光沢の高い薄膜を製造
することになる。この分散液は、他の分散液とブレンド
してもよく、また、他の公知の添加剤、例えば充填剤、
顔料、カーボンブラック、シリカゾル、ならびに公知の
均展剤、湿潤剤、消泡剤および安定剤とブレンドするこ
とができる。水性ポリウレンタン／尿素分散液は、織
布、不織布、皮革、紙、木材、金属、セラミックス、
石、コンクリート、ビチューメン、ハードファイバー、
わら、ガラス、磁器、各種タイプのプラスチック、帯電
防止および防しわ仕上げ用ガラスファイバーのコーチン
グおよび含浸；不織布の結合剤、接着剤、接着促進剤、
貼合せ用接着剤、疎水剤、可塑剤として；例えばコルク
粉またはおが屑、ガラスファイバー、アスベスト、紙様
材料、プラスチックまたはゴム廃棄物、セラミック材料
の結合剤として；布地プリントの助剤および紙工業の助
剤として；例えばガラスファイバー用のサイズ剤のよう
なポリマーへの添加剤；ならびに皮革仕上げに好適であ
る。
ルシリカを含有する水性分散液は、６０重量％まで、好
ましくは１５〜６０重量％、さらに好ましくは３０〜４
５重量％の固形分を含有する。しかし、該分散液を希釈
して、いかなる所望の最低固形分にすることも常に可能
である。ポリウレンタン／尿素の平均粒径は、一般に１
０００ｎｍ以下、好ましくは１〜５００ｎｍ、さらに好
ましくは１〜３００ｎｍである。小さい粒径は、該分散
粒子の安定性を高め、そして表面光沢の高い薄膜を製造
することになる。この分散液は、他の分散液とブレンド
してもよく、また、他の公知の添加剤、例えば充填剤、
顔料、カーボンブラック、シリカゾル、ならびに公知の
均展剤、湿潤剤、消泡剤および安定剤とブレンドするこ
とができる。水性ポリウレンタン／尿素分散液は、織
布、不織布、皮革、紙、木材、金属、セラミックス、
石、コンクリート、ビチューメン、ハードファイバー、
わら、ガラス、磁器、各種タイプのプラスチック、帯電
防止および防しわ仕上げ用ガラスファイバーのコーチン
グおよび含浸；不織布の結合剤、接着剤、接着促進剤、
貼合せ用接着剤、疎水剤、可塑剤として；例えばコルク
粉またはおが屑、ガラスファイバー、アスベスト、紙様
材料、プラスチックまたはゴム廃棄物、セラミック材料
の結合剤として；布地プリントの助剤および紙工業の助
剤として；例えばガラスファイバー用のサイズ剤のよう
なポリマーへの添加剤；ならびに皮革仕上げに好適であ
る。
【００２７】各種塗布技術により得られる製品の乾燥
は、室温または高められた温度のいずれかで行うことが
できる。この製品が硬化する際に、水は蒸発し、シラン
基は互いに反応してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成し、した
がって追加の架橋を作る。このため、製品の分子量は、
従来技術の製品ほど高くはないのに、同様の性能レベル
を保持する。これは、ポリウレンタン／尿素の粘度がよ
り低いことを意味し、それは、より高固形分の製品が得
られるか、または溶媒の必要量が少なくてよいことを意
味する。以下の例において、部および％は、特記しない
限り重量に基づく。
は、室温または高められた温度のいずれかで行うことが
できる。この製品が硬化する際に、水は蒸発し、シラン
基は互いに反応してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成し、した
がって追加の架橋を作る。このため、製品の分子量は、
従来技術の製品ほど高くはないのに、同様の性能レベル
を保持する。これは、ポリウレンタン／尿素の粘度がよ
り低いことを意味し、それは、より高固形分の製品が得
られるか、または溶媒の必要量が少なくてよいことを意
味する。以下の例において、部および％は、特記しない
限り重量に基づく。
【００２８】
【実施例】以下の成分を実施例に用いた。ポリオール１ １，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールお
よびアジピン酸から調製され、数平均分子量１７００、
グリコール類のモル比が６５：３５のポリエステルポリ
オール。モノオール１ ｎ−ブタノール、エチレンオキシドおよびプロピレンオ
キシド（エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのモ
ル比は８３：１７）から調製され、当量２１５０のモノ
ヒドロキシポリエーテル。シランアスパルテート１ ８．２７当量の３−アミノプロピルトリメトキシシラン
を、攪拌機、温度計、窒素入口、添加漏斗およびコンデ
ンサー付きの５Ｌフラスコに添加した。８．２７当量の
ジアルキルマレエートを、添加漏斗から２時間にわたり
液滴状に添加した。添加の間、該反応器の温度を２５℃
に維持した。該反応器の温度をさらに５時間２５℃に維
持し、その時、生成物をガラス容器に流し込み、窒素シ
ール下で封止した。１週間後、不飽和価（ｕｎｓａｔｕ
ｒａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ）は０．６であり、これは
反応が〜９９％完了したことを示す。
よびアジピン酸から調製され、数平均分子量１７００、
グリコール類のモル比が６５：３５のポリエステルポリ
オール。モノオール１ ｎ−ブタノール、エチレンオキシドおよびプロピレンオ
キシド（エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのモ
ル比は８３：１７）から調製され、当量２１５０のモノ
ヒドロキシポリエーテル。シランアスパルテート１ ８．２７当量の３−アミノプロピルトリメトキシシラン
を、攪拌機、温度計、窒素入口、添加漏斗およびコンデ
ンサー付きの５Ｌフラスコに添加した。８．２７当量の
ジアルキルマレエートを、添加漏斗から２時間にわたり
液滴状に添加した。添加の間、該反応器の温度を２５℃
に維持した。該反応器の温度をさらに５時間２５℃に維
持し、その時、生成物をガラス容器に流し込み、窒素シ
ール下で封止した。１週間後、不飽和価（ｕｎｓａｔｕ
ｒａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ）は０．６であり、これは
反応が〜９９％完了したことを示す。
【００２９】シランポリウレンタン分散液（ＰＵＤ）１
の調製 攪拌機、窒素入口、温度計およびコンデンサーの付いた
三つ口つば付き樹脂フラスコに、１１３ｇ（０．１３３
当量）のポリオール１、および２．５１ｇ（０．００１
２当量）のモノオール１を添加した。この混合物を８０
℃で溶かした。この溶融混合物へ６．９４ｇ（０．１３
３当量）のネオペンチルグリコール、および８．０ｇ
（０．１１９当量）のジメチロールプロピオン酸を添加
した。該反応混合物の温度を１２０℃に上げて、該混合
物を溶解および均質化した。この反応混合物を９０℃に
冷却し、７０ｇ（０．６２７当量）のイソホロンジイソ
シアネート（ＩＰＤＩ）を一時に添加した。反応を１０
０℃２時間維持し、その際、５．０５％の理論ＮＣＯを
得た。４８ｇのＮ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）を添
加し、温度を４５℃に下げた後、４．８４ｇ（０．４８
当量；酸の８０％）のトリエチルアミンを添加して酸を
中和した。中和された混合物を４５℃で１０分攪拌し
た。温度を６０℃に上げた。８８．１１ｇ（０．２４０
当量）のシランアスパルテート１を添加した。該反応混
合物を６０℃で１時間保持した。２９２ｇの該プレポリ
マーを高剪断下で樹脂フラスコ内に入った２６３ｇの６
０℃の水に添加した。高剪断を３０分維持して、少なく
とも４週間安定な分散液を得た。この分散液は４５％の
樹脂固形分を有し、７．４％のＮＭＰを含有した。
の調製 攪拌機、窒素入口、温度計およびコンデンサーの付いた
三つ口つば付き樹脂フラスコに、１１３ｇ（０．１３３
当量）のポリオール１、および２．５１ｇ（０．００１
２当量）のモノオール１を添加した。この混合物を８０
℃で溶かした。この溶融混合物へ６．９４ｇ（０．１３
３当量）のネオペンチルグリコール、および８．０ｇ
（０．１１９当量）のジメチロールプロピオン酸を添加
した。該反応混合物の温度を１２０℃に上げて、該混合
物を溶解および均質化した。この反応混合物を９０℃に
冷却し、７０ｇ（０．６２７当量）のイソホロンジイソ
シアネート（ＩＰＤＩ）を一時に添加した。反応を１０
０℃２時間維持し、その際、５．０５％の理論ＮＣＯを
得た。４８ｇのＮ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）を添
加し、温度を４５℃に下げた後、４．８４ｇ（０．４８
当量；酸の８０％）のトリエチルアミンを添加して酸を
中和した。中和された混合物を４５℃で１０分攪拌し
た。温度を６０℃に上げた。８８．１１ｇ（０．２４０
当量）のシランアスパルテート１を添加した。該反応混
合物を６０℃で１時間保持した。２９２ｇの該プレポリ
マーを高剪断下で樹脂フラスコ内に入った２６３ｇの６
０℃の水に添加した。高剪断を３０分維持して、少なく
とも４週間安定な分散液を得た。この分散液は４５％の
樹脂固形分を有し、７．４％のＮＭＰを含有した。
【００３０】シランＰＵＤ１から調製されたコーチング １００部のシラン官能性ＰＵＤ１当たり０．０２部のジ
メチル錫ジアセテートを添加することにより、コーテッ
ドパネル（ｃｏａｔｅｄ ｐａｎｅｌｓ）を製造した。
該配合樹脂を、〜３．５ｍｉｌの乾燥薄膜を結果として
生じる８ｍｉｌの湿潤薄膜に注型した。該コーチング
を、室温で３０分乾燥させた後、１１０℃のオーブン内
に１時間置いた。この薄膜は、透明、光沢および柔軟
で、１００ＭＥＫダブルラブをパスし、そして、室温の
水に一晩含浸した後にも、良好な加水分解安定性を示し
た。
メチル錫ジアセテートを添加することにより、コーテッ
ドパネル（ｃｏａｔｅｄ ｐａｎｅｌｓ）を製造した。
該配合樹脂を、〜３．５ｍｉｌの乾燥薄膜を結果として
生じる８ｍｉｌの湿潤薄膜に注型した。該コーチング
を、室温で３０分乾燥させた後、１１０℃のオーブン内
に１時間置いた。この薄膜は、透明、光沢および柔軟
で、１００ＭＥＫダブルラブをパスし、そして、室温の
水に一晩含浸した後にも、良好な加水分解安定性を示し
た。
【００３１】コロイダルシリカを含有するシランＰＵＤ
１から調製されたコーチング 前記配合ＰＵＤ（４５％固体）をコロイダルシリカ分散
液（Ｌｕｄｏｘ ＡＭ−３０コロイダルシリカ、水中３
０％固体）とブレンドした以外は、ＰＵＤ１からのコー
テッドパネルの製造を繰り返した。ＰＵＤ１とコロイダ
ルシリカとの比（重量：重量、樹脂固体に基づく）を、
９：１、８：１・・・１：９に段階的に変更した。配合
物を、〜３．５ｍｉｌの乾燥薄膜の得られる８ｍｉｌの
湿潤薄膜に注型した。該コーチングを室温で３０分乾燥
させた後、１１０℃のオーブン内に１時間置いた。ＰＵ
Ｄ１とコロイダルシリカとの比が９：１または８：２の
薄膜は、光沢かつ透明であり；７：３のものは、光沢は
あるがきわめて若干ヘジーであり；コロイダルシリカの
比がそれより高いものは、きわめてヘジーであった。Ｐ
ＵＤ１とコロイダルシリカとの比が２：８および１：９
の薄膜は、脆く、薄膜を形成しなかった。良好な薄膜は
すべて、１００ＭＥＫダブルラブをパスし、そして、周
囲温度の水に一晩含浸した後にも良好な加水分解安定性
を示した。
１から調製されたコーチング 前記配合ＰＵＤ（４５％固体）をコロイダルシリカ分散
液（Ｌｕｄｏｘ ＡＭ−３０コロイダルシリカ、水中３
０％固体）とブレンドした以外は、ＰＵＤ１からのコー
テッドパネルの製造を繰り返した。ＰＵＤ１とコロイダ
ルシリカとの比（重量：重量、樹脂固体に基づく）を、
９：１、８：１・・・１：９に段階的に変更した。配合
物を、〜３．５ｍｉｌの乾燥薄膜の得られる８ｍｉｌの
湿潤薄膜に注型した。該コーチングを室温で３０分乾燥
させた後、１１０℃のオーブン内に１時間置いた。ＰＵ
Ｄ１とコロイダルシリカとの比が９：１または８：２の
薄膜は、光沢かつ透明であり；７：３のものは、光沢は
あるがきわめて若干ヘジーであり；コロイダルシリカの
比がそれより高いものは、きわめてヘジーであった。Ｐ
ＵＤ１とコロイダルシリカとの比が２：８および１：９
の薄膜は、脆く、薄膜を形成しなかった。良好な薄膜は
すべて、１００ＭＥＫダブルラブをパスし、そして、周
囲温度の水に一晩含浸した後にも良好な加水分解安定性
を示した。
【００３２】シランＰＵＤ２の調製 １０ｇのＮＭＰのみを使用し、ジメチルエタノールアミ
ン（４．２６ｇ、０．４８当量）を中和用アミンとして
使用し、そして２０１ｇの６０℃の水をプレポリマーに
添加して、２％のＮＭＰを含有する４０％固形分の安定
分散液を形成した以外は、シランＰＵＤ１を調製するの
に使用した手順に従って、シランＰＵＤを調製した。
ン（４．２６ｇ、０．４８当量）を中和用アミンとして
使用し、そして２０１ｇの６０℃の水をプレポリマーに
添加して、２％のＮＭＰを含有する４０％固形分の安定
分散液を形成した以外は、シランＰＵＤ１を調製するの
に使用した手順に従って、シランＰＵＤを調製した。
【００３３】シランＰＵＤ２から調製されたコーチング １００部のシラン官能性ＰＵＤ２当たり０．３５部のト
リエチレンジアミン触媒（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓか
らＤＡＢＣＯ ３３ＬＶとして入手）を添加することに
より、コーテッドパネルを製造した。該樹脂を、〜２ｍ
ｉｌの乾燥薄膜を結果として生じる５ｍｉｌの湿潤薄膜
に注型した。該コーチングを、室温で３０分乾燥させた
後、１１０℃のオーブン内に１時間置いた。別の薄膜を
周囲条件にて２週間乾燥させた。両方の薄膜ともに透
明、光沢および柔軟で、２５ＭＥＫダブルラブをパス
し、そして、室温の水に一晩含浸した後にも良好な加水
分解安定性を示した。他の特性を表１に示す。
リエチレンジアミン触媒（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓか
らＤＡＢＣＯ ３３ＬＶとして入手）を添加することに
より、コーテッドパネルを製造した。該樹脂を、〜２ｍ
ｉｌの乾燥薄膜を結果として生じる５ｍｉｌの湿潤薄膜
に注型した。該コーチングを、室温で３０分乾燥させた
後、１１０℃のオーブン内に１時間置いた。別の薄膜を
周囲条件にて２週間乾燥させた。両方の薄膜ともに透
明、光沢および柔軟で、２５ＭＥＫダブルラブをパス
し、そして、室温の水に一晩含浸した後にも良好な加水
分解安定性を示した。他の特性を表１に示す。
【００３４】コロイダルシリカを含有するシランＰＵＤ
２から調製されたコーチング 前記配合ＰＵＤ（４０％固体）を上記したコロイダルシ
リカ分散液とブレンドした以外は、ＰＵＤ２からのコー
テッドパネルの製造を繰り返した。ＰＵＤ２とコロイダ
ルシリカとの比（重量：重量、樹脂固体に基づく）を、
９：１、８：１・・・４：６に段階的に変更した。配合
物を、〜２ｍｉｌの乾燥薄膜を結果として生じる５ｍｉ
ｌの湿潤薄膜に注型した。該コーチングを室温で３０分
乾燥させた後、１１０℃のオーブン内に１時間置いた。
別のコーチング一式を周囲条件下で硬化させた。ＰＵＤ
２とコロイダルシリカとの比が９：１または６：４の薄
膜は、光沢かつ透明であり；５：５のものは、光沢はあ
るがきわめて若干ヘジーであり；コロイダルシリカの比
がそれより高いものは、きわめてヘジーであった。ＰＵ
Ｄ２とコロイダルシリカとの比が４：６および３：７の
薄膜は、脆く、薄膜を形成しなかった。良好な薄膜は、
周囲温度の水に一晩含浸した後にも良好な加水分解安定
性を示した。他の特性を表１に示す。
２から調製されたコーチング 前記配合ＰＵＤ（４０％固体）を上記したコロイダルシ
リカ分散液とブレンドした以外は、ＰＵＤ２からのコー
テッドパネルの製造を繰り返した。ＰＵＤ２とコロイダ
ルシリカとの比（重量：重量、樹脂固体に基づく）を、
９：１、８：１・・・４：６に段階的に変更した。配合
物を、〜２ｍｉｌの乾燥薄膜を結果として生じる５ｍｉ
ｌの湿潤薄膜に注型した。該コーチングを室温で３０分
乾燥させた後、１１０℃のオーブン内に１時間置いた。
別のコーチング一式を周囲条件下で硬化させた。ＰＵＤ
２とコロイダルシリカとの比が９：１または６：４の薄
膜は、光沢かつ透明であり；５：５のものは、光沢はあ
るがきわめて若干ヘジーであり；コロイダルシリカの比
がそれより高いものは、きわめてヘジーであった。ＰＵ
Ｄ２とコロイダルシリカとの比が４：６および３：７の
薄膜は、脆く、薄膜を形成しなかった。良好な薄膜は、
周囲温度の水に一晩含浸した後にも良好な加水分解安定
性を示した。他の特性を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】光沢は、ＡＳＴＭ Ｄ−５２３−８５に従
って測定した。ＤＯＩは、像の塗膜明確さを評価するた
めに、ＧＭ９１０１Ｐ−試験に従って測定した。鉛筆硬
度は、ＡＳＴＭ Ｄ−３３６３−７５に従って測定し
た。ＭＥＫダブルラブの数は、目の粗い薄地の綿布をメ
チルエチルケトンで濡らした後、各パネルをこすること
により測定した。１ダブルラブは、塗布されたパネルに
対して前後に一回こすることからなる。
って測定した。ＤＯＩは、像の塗膜明確さを評価するた
めに、ＧＭ９１０１Ｐ−試験に従って測定した。鉛筆硬
度は、ＡＳＴＭ Ｄ−３３６３−７５に従って測定し
た。ＭＥＫダブルラブの数は、目の粗い薄地の綿布をメ
チルエチルケトンで濡らした後、各パネルをこすること
により測定した。１ダブルラブは、塗布されたパネルに
対して前後に一回こすることからなる。
【００３７】シランＰＵＤ３の調製 シランＰＵＤ１を調製するのに使用した手順に従って、
シランＰＵＤを調製した。１０ｇのＮＭＰを１０ｇのテ
トラエトキシシランに代えて添加溶媒の含有しない４０
％固形分の安定分散液を形成した以外は、ＰＵＤ２を手
順を繰り返した。
シランＰＵＤを調製した。１０ｇのＮＭＰを１０ｇのテ
トラエトキシシランに代えて添加溶媒の含有しない４０
％固形分の安定分散液を形成した以外は、ＰＵＤ２を手
順を繰り返した。
【００３８】シランＰＵＤ３から調製されたコーチング １００部のシラン官能性ＰＵＤ３当たり０．３５部のト
リエチレンジアミン触媒を添加することにより、コーテ
ッドパネルを製造した。該樹脂を、〜２ｍｉｌの乾燥薄
膜を結果として生じる５ｍｉｌの湿潤薄膜に注型した。
該コーチングを、室温で３０分乾燥させた後、１１０℃
のオーブン内に１時間置いた。別の薄膜を周囲条件にて
２週間乾燥させた。両方の薄膜ともに透明、光沢および
柔軟で、１８ＭＥＫダブルラブをパスし、そして、室温
の水に一晩含浸した後にも良好な加水分解安定性を示し
た。他の特性を表２に示す。
リエチレンジアミン触媒を添加することにより、コーテ
ッドパネルを製造した。該樹脂を、〜２ｍｉｌの乾燥薄
膜を結果として生じる５ｍｉｌの湿潤薄膜に注型した。
該コーチングを、室温で３０分乾燥させた後、１１０℃
のオーブン内に１時間置いた。別の薄膜を周囲条件にて
２週間乾燥させた。両方の薄膜ともに透明、光沢および
柔軟で、１８ＭＥＫダブルラブをパスし、そして、室温
の水に一晩含浸した後にも良好な加水分解安定性を示し
た。他の特性を表２に示す。
【００３９】コロイダルシリカを含有するシランＰＵＤ
３から調製されたコーチング 前記配合ＰＵＤ（４０％固体）を上記したコロイダルシ
リカ分散液とブレンドした以外は、ＰＵＤ３からのコー
テッドパネルの製造を繰り返した。ＰＵＤ３とコロイダ
ルシリカとの比（重量：重量、樹脂固体に基づく）を、
９：１、８：１・・・４：６に段階的に変更した。配合
物を、〜２ｍｉｌの乾燥薄膜を結果として生じる５ｍｉ
ｌの湿潤薄膜に注型した。該コーチングを室温で３０分
乾燥させた後、１１０℃のオーブン内に１時間置いた。
別のコーチング一式を周囲条件下で硬化させた。ＰＵＤ
３とコロイダルシリカとの比が９：１または６：４の薄
膜は、光沢かつ透明であり；５：５のものは、光沢はあ
るがきわめて若干ヘジーであり；コロイダルシリカの比
がより高いものは、きわめてヘジーであった。良好な薄
膜は、周囲温度の水に一晩含浸した後にも良好な加水分
解安定性を示した。他の特性を表２に示す。
３から調製されたコーチング 前記配合ＰＵＤ（４０％固体）を上記したコロイダルシ
リカ分散液とブレンドした以外は、ＰＵＤ３からのコー
テッドパネルの製造を繰り返した。ＰＵＤ３とコロイダ
ルシリカとの比（重量：重量、樹脂固体に基づく）を、
９：１、８：１・・・４：６に段階的に変更した。配合
物を、〜２ｍｉｌの乾燥薄膜を結果として生じる５ｍｉ
ｌの湿潤薄膜に注型した。該コーチングを室温で３０分
乾燥させた後、１１０℃のオーブン内に１時間置いた。
別のコーチング一式を周囲条件下で硬化させた。ＰＵＤ
３とコロイダルシリカとの比が９：１または６：４の薄
膜は、光沢かつ透明であり；５：５のものは、光沢はあ
るがきわめて若干ヘジーであり；コロイダルシリカの比
がより高いものは、きわめてヘジーであった。良好な薄
膜は、周囲温度の水に一晩含浸した後にも良好な加水分
解安定性を示した。他の特性を表２に示す。
【００４０】
【表２】
【００４１】本発明を上記に説明の目的で詳細に述べた
が、そのような詳細は、単にその目的のためであり、当
業者は、特許請求の範囲に限定されるのを除き、本発明
の発明の範囲および精神を逸脱せずに変更を容易に成し
えることが理解されるべきである。
が、そのような詳細は、単にその目的のためであり、当
業者は、特許請求の範囲に限定されるのを除き、本発明
の発明の範囲および精神を逸脱せずに変更を容易に成し
えることが理解されるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチヤード・アール．・ローズラー アメリカ合衆国ペンシルヴアニア州15090 ウエツクスフオード、ヒルクレスト・サ ークル 863 (72)発明者 ルツツ・シユマールステイーク ドイツ連邦共和国デー50676 ケルン、シ ユヌールガツセ 45 (72)発明者 リユーバ・ケー．・ギンデイン アメリカ合衆国ペンシルヴアニア州15228 ピツツバーグ、ブラツフエントン・ドラ イヴ 788
Claims (17)
- 【請求項１】アルコキシシラン基（ＭＷ２８のＳｉとし
て計算）をポリウレンタン／尿素の重量に基づいて０．
５〜６重量％含有するポリウレンタン／尿素Ａ）を、
Ａ）およびＢ）の固形分に基づいて３０〜９０重量％、
ならびにコロイダルシリカＢ）を、Ａ）およびＢ）の固
形分に基づいて１０〜７０重量％含有する水性分散液。 - 【請求項２】前記ポリウレンタン／尿素が、ポリウレン
タン／尿素１００グラム当たり１０〜１２０ミリ当量の
化学的に導入した陰イオン基を含有し、および、エチレ
ンオキシド単位を含有する側および／または末端親水性
鎖を前記ポリウレタン／尿素に基づいて約１０％まで含
有する、請求項１に記載の分散液。 - 【請求項３】前記陰イオン基の少なくとも約８０％は、
第三アミンで中和されたカルボキシレート基である、請
求項２に記載の分散液。 - 【請求項４】前記ポリウレンタン／尿素が、ポリウレン
タン／尿素１００グラム当たり１０〜１２０ミリ当量の
化学的に導入した陽イオン基を含有し、および、エチレ
ンオキシド単位を含有する側および／または末端親水性
鎖を前記ポリウレタン／尿素に基づいて約１０％まで含
有する、請求項１に記載の分散液。 - 【請求項５】成分Ａ）およびＢ）の固形分に基づいて、
成分Ａ）が４０〜８０重量％の量にて存在し、かつ成分
Ｂ）が２０〜６０重量％の量にて存在する、請求項１に
記載の分散液。 - 【請求項６】成分Ａ）およびＢ）の固形分に基づいて、
成分Ａ）が４０〜８０重量％の量にて存在し、かつ成分
Ｂ）が２０〜６０重量％の量にて存在する、請求項２に
記載の分散液。 - 【請求項７】成分Ａ）およびＢ）の固形分に基づいて、
成分Ａ）が４０〜８０重量％の量にて存在し、かつ成分
Ｂ）が２０〜６０重量％の量にて存在する、請求項３に
記載の分散液。 - 【請求項８】成分Ａ）およびＢ）の固形分に基づいて、
成分Ａ）が４０〜８０重量％の量にて存在し、かつ成分
Ｂ）が２０〜６０重量％の量にて存在する、請求項４に
記載の分散液。 - 【請求項９】イソシアネート基と少なくとも一種のアル
コキシシラン基および少なくとも一種のアスパレート基
との反応により導入されたアルコキシシラン基（ＭＷ２
８のＳｉとして計算）を、ポリウレンタン／尿素の重量
に基づいて０．５〜６重量％含有するポリウレンタン／
尿素Ａ）を、Ａ）およびＢ）の固形分に基づいて３０〜
９０重量％、ならびにコロイダルシリカＢ）を、Ａ）お
よびＢ）の固形分に基づいて１０〜７０重量％含有する
水性分散液。 - 【請求項１０】前記ポリウレンタン／尿素が、ポリウレ
ンタン／尿素１００グラム当たり１０〜１２０ミリ当量
の化学的に導入した陰イオン基を含有し、および、エチ
レンオキシド単位を含有する側および／または末端親水
性鎖を、前記ポリウレタン／尿素に基づいて約１０％ま
で含有する、請求項９に記載の分散液。 - 【請求項１１】前記陰イオン基の少なくとも約８０％
は、第三アミンで中和されたカルボキシレート基であ
る、請求項１０に記載の分散液。 - 【請求項１２】前記ポリウレンタン／尿素が、ポリウレ
ンタン／尿素１００グラム当たり１０〜１２０ミリ当量
の化学的に導入した陽イオン基を含有し、および、エチ
レンオキシド単位を含有する側および／または末端親水
性鎖を、前記ポリウレタン／尿素に基づいて約１０％ま
で含有する、請求項９に記載の分散液。 - 【請求項１３】成分Ａ）およびＢ）の固形分に基づい
て、成分Ａ）が４０〜８０重量％の量にて存在し、かつ
成分Ｂ）が２０〜６０重量％の量にて存在する、請求項
９に記載の分散液。 - 【請求項１４】成分Ａ）およびＢ）の固形分に基づい
て、成分Ａ）が４０〜８０重量％の量にて存在し、かつ
成分Ｂ）が２０〜６０重量％の量にて存在する、請求項
１０に記載の分散液。 - 【請求項１５】成分Ａ）およびＢ）の固形分に基づい
て、成分Ａ）が４０〜８０重量％の量にて存在し、かつ
成分Ｂ）が２０〜６０重量％の量にて存在する、請求項
１１に記載の分散液。 - 【請求項１６】成分Ａ）およびＢ）の固形分に基づい
て、成分Ａ）が４０〜８０重量％の量にて存在し、かつ
成分Ｂ）が２０〜６０重量％の量にて存在する、請求項
１２に記載の分散液。 - 【請求項１７】請求項１のポリウレンタン／尿素分散液
から製造されるコーチング。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/992,550 | 1997-12-17 | ||
| US08/992,550 US5859118A (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Aqueous dispersions of polyurethane/ureas containing alkoxysilane groups and colloidal silicas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11263908A true JPH11263908A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=25538450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10375283A Pending JPH11263908A (ja) | 1997-12-17 | 1998-12-15 | アルコキシシラン基を含有するポリウレタン／尿素およびコロイダルシリカの水性分散液 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5859118A (ja) |
| EP (1) | EP0924232B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11263908A (ja) |
| AT (1) | ATE262547T1 (ja) |
| DE (1) | DE69822594T2 (ja) |
| ES (1) | ES2218745T3 (ja) |
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| JP2009542877A (ja) * | 2006-07-12 | 2009-12-03 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 添加剤としてシラン化合物を含有するポリウレタン接着剤 |
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| US6111010A (en) * | 1998-12-23 | 2000-08-29 | Bayer Corporation | Aqueous compounds containing alkoxysilane and/or silanol groups |
| US6063863A (en) * | 1998-12-23 | 2000-05-16 | Bayer Corporation | Aqueous compositions containing colloidal silica and compounds with alkoxysilane and/or silanol groups |
| US6077901A (en) * | 1999-05-06 | 2000-06-20 | Bayer Corporation | Aqueous compositions containing mixtures of silane-functional resins |
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| DE10053347A1 (de) * | 2000-10-27 | 2002-05-08 | Bayer Ag | Formkörper und Beschichtungen auf Basis von silanfunktionellen Bindern |
| KR100458984B1 (ko) * | 2001-08-24 | 2004-12-03 | (주)나눅스 | 수분산 폴리우레탄-콜로이달 실리카 나노 복합재료 및그의 제조방법 |
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| WO2006124035A1 (en) * | 2005-05-18 | 2006-11-23 | Bayer Materialscience Llc | Polyurethane/ureas containing pendant alkoxysilane groups |
| EP2020431A1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-04 | Bellinzoni S.r.L. | Use of oxides as additives in surface treatment compositions and surface treatment composition |
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1998
- 1998-12-08 EP EP98123321A patent/EP0924232B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-08 DE DE69822594T patent/DE69822594T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-08 ES ES98123321T patent/ES2218745T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-08 AT AT98123321T patent/ATE262547T1/de not_active IP Right Cessation
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