説明

水素化されたケトン−及びフェノール−アルデヒド樹脂系の放射線硬化性樹脂の使用

本発明は、カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂及び/又は環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂系の放射線硬化性樹脂の使用に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂及び/又は環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂系の放射線硬化性樹脂の使用に関する。
【0002】
放射線硬化性被覆材料は、ここ数年間で次第に重要性を増している、それというのも特にこの系の揮発性有機化合物(VOC)の含有量が少ないためである。
【0003】
皮膜形成性成分は、被覆材料中で比較的低分子であり、従って低粘度であるため、高い割合の有機溶剤を使用しなくてもよい。堅牢な被覆は、被覆材料の適用後に例えば電子線又はUV線により開始される架橋反応により高分子量のポリマーネットワークが形成されることにより得られる。
【0004】
例えばケトン−アルデヒドのような硬質樹脂は、被覆材料中で例えば添加樹脂として使用され、特定の特性、例えば表面乾燥速度、光沢、硬度又は引掻強度が改善される。比較的わずかな分子量のために、通常ではケトン−アルデヒド樹脂はわずかな溶融粘度及び溶液粘度を有し、従って、被覆材料中で、特に皮膜形成性の機能性充填剤として利用される。
【0005】
通常では、ケトン−アルデヒド樹脂はヒドロキシル基を有し、従って、例えばポリイソシアナート又はアミン樹脂とだけ架橋することができる。この架橋反応は、通常では熱によって引き起こされるかもしくは促進される。
【0006】
カチオン性及び/又はラジカル性の反応メカニズムに基づき放射線により開始される架橋反応のために、ケトン−アルデヒド樹脂は適していない。
【0007】
従って、ケトン−アルデヒド樹脂は、通常では放射線硬化性被覆材料系において、皮膜形成性の、パッシブな、つまり架橋しない添加物成分として使用される。この種の被覆は、しばしば未架橋成分のため、例えばベンジン、化学薬品又は溶剤に対してわずかな抵抗性を有している。
【0008】
DE 23 45 624, EP 736 074, DE 28 47 796, DD 24 0318, DE 24 38 724, JP 09143396は、放射線硬化性の系中でのケトン−アルデヒド樹脂及びケトン樹脂、例えばシクロヘキサノン−ホルムアルデヒド樹脂の使用が記載されている。これらの樹脂の放射線により誘導される架橋反応は記載されていない。
【0009】
EP 0 902 065は、放射線硬化性樹脂との混合物中の添加成分として、尿素(誘導体)、ケトン又はアルデヒドからなる放射線硬化性でない樹脂の使用を記載している。
【0010】
DE 24 38 712は、皮膜形成性樹脂、ケトン−樹脂及びケトン−ホルムアルデヒド樹脂並びに重合可能な成分、例えば多価アルコールの多官能性アクリラートエステルからなる放射線硬化性の印刷インキを記載している。変性されたケトンアルデヒド樹脂及びケトン樹脂の放射線により誘導される架橋反応を、不飽和脂肪酸の使用によってのみ引き起こすことができることが、当業者に開示されている。しかしながら、油の含有量の高い樹脂は例えば不所望な黄変を生じる傾向があり、従って高品質の被覆において限定的にのみ使用できることは公知である。
【0011】
US 4,070,500は、放射線硬化性でないケトン−ホルムアルデヒド樹脂の、放射線硬化性インキ中での皮膜形成成分としての使用が記載されている。
【0012】
ケトンアルデヒド樹脂の水素化によりカルボニル基を第2級アルコールに変換することは、以前から実施されていた(DE-PS 8 70 022, DE 32 41 735)。一般的でかつ公知の生成物は、Degussa AG社のKunstharz SKである。同様に、芳香族単位が水素化により環式脂肪族基に変換され、ヒドロキシル基の一部が残留しているフェノール樹脂系の樹脂が公知である。芳香族基を含有するケトン系のカルボニル水素化及び環水素化されたケトン−アルデヒド樹脂の使用も、同様に公知である。このような樹脂はDE 33 34 631に記載されている。この種の生成物のOH価は、200mg KOH/gを上回り極めて高い。
【0013】
本発明の課題は、堅牢でかつ抵抗性の被覆、封止及び接着を生じ、架橋後に不溶性であり、並びに高い硬度及び耐摩耗性及びUVもしくは熱的な負荷によるわずかな黄変及び高い光沢及び高いけん化安定性を有する被覆材料、接着剤、印刷インキ及びインキ、光沢剤、透明塗料、顔料ペースト及びマスターバッチ、パテ塗り剤、封止剤及び遮断剤及び/又は化粧品中での使用のための放射線硬化性樹脂を見出すことであった。
【0014】
意外にも、前記課題は、放射線硬化性の被覆材料、接着剤、印刷インキ及びインキ、光沢剤、透明塗料、顔料ペースト及びマスターバッチ、パテ塗り剤、封止剤及び遮断剤及び/又は化粧品中の主成分、ベース成分又は添加成分として、エチレン性不飽和基を有するカルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂及び/又は環水素化されたフェノール樹脂を使用することにより解決された。
【0015】
カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂及び/又は環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂系の本発明による放射線硬化性樹脂の、放射線硬化性の被覆材料、接着剤、印刷インキ及びインキ、光沢剤、透明塗料、顔料ペースト及びマスターバッチ、パテ塗り剤、化粧品及び/又は封止剤及び遮断剤中での主成分、ベース成分又は添加成分としての使用により粘度低下が生じるため、低分子量成分、特に揮発性の有機溶剤(これは場合により反応基を提供することもできる(いわゆる反応性希釈剤))の使用を十分に抑制でき、このことは環境的及び毒性の理由から望ましいことが判明した。
【0016】
カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂及び/又は環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂系の本発明による放射線硬化性樹脂の、放射線硬化性の被覆材料、接着剤、印刷インキ及びインキ、光沢剤、透明塗料、顔料ペースト及びマスターバッチ、パテ塗り剤、化粧品及び/又は封止剤及び遮断剤中の主成分、ベース成分又は添加成分としての使用は、高い光沢及び高い硬度並びに耐摩耗性、極めて高いけん化安定性及びわずかな黄変で改善された耐薬品性及び耐溶剤性を生じさせる。
【0017】
さらに、例えば金属、プラスチック、木材、紙及びガラスのような基材並びに鉱物性の下地上での付着性が改善され、それにより、例えば耐腐食性の向上により前記基剤の保護が高められる。中間層付着性も高められるため、さらに適用された層の付着性も高められる。
【0018】
顔料の濡れ性も、顔料の安全性と同様に改善される。本発明による精製物を使用する場合に、少量の顔料で同じ色度座標でかつ同じ着色力を達成することも可能である。これは特に経済性の理由からも特に重要である、それというのも高価な顔料並びに付加的湿潤剤及び安定剤を少なくとも減少させることができるためである。
【0019】
放射線硬化性の、特に金属、プラスチック、木材、紙、繊維及びガラス並びに鉱物性下地上のパテ塗り剤、プライマー、プライマーサーフェーサー、下塗り剤、上塗剤、クリアラッカー中の主成分、ベース成分又は添加成分としての放射性硬化性樹脂の使用は特に有利である。
【0020】
放射線硬化性の樹脂の他に、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアクリラート、ポリオレフィン、天然樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン油及びシリコーン樹脂、アミン樹脂、フッ素含有ポリマー及びその誘導体から選択される他のオリゴマー及び/又はポリマーを単独で又は組み合わせて含有することができる。所望の特性及び適用の種類に依存して、他のオリゴマー及び/又はポリマーの量は98〜5%であることができる。
【0021】
さらに、放射線硬化性の樹脂は、阻害剤、有機溶剤(これは場合により不飽和の基を含有する)、界面活性物質、酸素捕捉剤及び/又はラジカル捕捉剤、触媒、光保護剤、蛍光増白剤、光開始剤、光増感剤、チキソトロープ剤、付着防止剤、消泡剤、染料、顔料、充填剤及び艶消し剤から選択される助剤及び添加剤を含有することもできる。この量は、使用分野及び助剤及び添加剤の種類に応じて著しく変化する。
【0022】
本発明の主題は、主に
A) 少なくとも1種のカルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂、及び/又は
B) 少なくとも1種の環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂、及び
C) 少なくとも1つのエチレン性不飽和基を有すると同時に、A)及び/又はB)に対して反応性の少なくとも1つの基を有する、少なくとも1種の化合物
を有する放射線硬化性樹脂の、放射線硬化性の被覆材料、接着剤、印刷インキ及びインキ、光沢剤、透明塗料、顔料ペースト及びマスターバッチ、パテ塗り剤、封止剤及び遮断剤及び/又は化粧品中の主成分、ベース成分又は添加成分としての使用である。
【0023】
A) 少なくとも1種のカルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂、及び/又は
B) 少なくとも1種の環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂と、
C) 少なくとも1つのエチレン性不飽和基と、同時にA)及び/又はB)に対して反応性の少なくとも1つの基を有する少なくとも1種の化合物との等重合度反応により得られる放射線硬化性樹脂の、放射線硬化性の被覆材料、接着剤、印刷インキ及びインキ、光沢剤、透明塗料、顔料ペースト及びマスターバッチ、パテ塗り剤、封止剤及び遮断剤及び/又は化粧品中の主成分、ベース成分又は添加成分としての使用も主題である。
【0024】
次に、本発明による、カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂及び/又は環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂系の放射線硬化性樹脂を詳細に記載する。
【0025】
カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂(成分A)の製造のためのケトンとして、全てのケトン、特にアセトン、アセトフェノン、メチルエチルケトン、tert−ブチルメチルケトン、ヘプタノン−2、ペンタノン−3、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロドデカノン、2,2,4−と2,4,4−トリメチルシクロペンタノンとからなる混合物、シクロペンタノン及びシクロオクタノン、シクロヘキサノン及び合計で1〜8個の炭素原子を有する1つ以上のアルキル基を有する全てのアルキル置換シクロヘキサノンの単独又は混合した形が適している。アルキル置換シクロヘキサノンの例として、4−tert−アミルシクロヘキサノン、2−sec−ブチルシクロヘキサノン、2−tert−ブチルシクロヘキサノン、4−tert−ブチルシクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキサノン及び3,3,5−トリメチルシクロヘキサノンを挙げることができる。
【0026】
一般に、ケトン樹脂合成について文献中に適しているとして挙げられた全てのケトン、一般に全てのC−H酸性ケトンを使用することができる。ケトン、アセトフェノン、シクロヘキサノン、4−tert−ブチルシクロヘキサノン、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン及びヘプタノン系のカルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂の単独又は混合した形が有利である。
【0027】
カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂(成分A)のアルデヒド−成分として、原則として非分枝又は分枝したアルデヒド、例えばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、n−ブチルアルデヒド及び/又はイソ−ブチルアルデヒド、バレリアンアルデヒド並びにドデカナールが適している。一般に、ケトン樹脂合成について文献中に適しているとして挙げられた全てのアルデヒドを使用することができる。しかしながら、ホルムアルデヒドを単独で又は混合した形で使用するのが有利である。
【0028】
必要とされるホルムアルデヒドは、通常では約20〜40質量%の水溶液又はアルコール(メタノール又はブタノール)性溶液として使用される。ホルムアルデヒドの他の使用形態、例えばパラ−ホルムアルデヒド又はトリオキサンの使用が同様に可能である。芳香族アルデヒド、例えばベンズアルデヒドは、ホルムアルデヒドと混合して同様に含有することができる。
【0029】
特に有利に、成分A)用の出発化合物として、アセトフェノン、シクロヘキサノン、4−tert−ブチルシクロヘキサノン、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン並びにヘプタノンからなるカルボニル水素化された樹脂を単独で又は混合した形で、及びホルムアルデヒドを使用するのが有利である。
【0030】
ケトンとアルデヒドとからなるこの樹脂は、触媒の存在で300barまでの圧力で水素で水素化される。この場合、ケトン−アルデヒド樹脂のカルボニル基は第2ヒドロキシ基に変換される。反応条件に応じて、前記ヒドロキシ基の一部は脱離することができ、メチレン基が生じる。判りやすく示すために、次の反応式を用いる:
【化1】

【0031】
成分B)として、ノボラックタイプの環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂は、アルデヒド、例えばホルムアルデヒド、ブチルアルデヒド、又はベンズアルデヒド、有利にホルムアルデヒドの使用下で使用される。副次的な程度で、水素化されていないノボラックを使用することもできるが、これはわずかな光堅牢性を有する。
【0032】
成分B)として特に適しているのは、アルキル置換されたフェノール系の環水素化された樹脂である。一般に、フェノール樹脂合成について文献中に適しているとして挙げられた全てのフェノールを使用することができる。
【0033】
適当なフェノールの例として、フェノール、2−及び4−tert−ブチルフェノール、4−アミルフェノール、ノニルフェノール、2−及び4−tert−オクチルフェノール、ドデシルフェノール、クレゾール、キシレノール並びにビスフェノールが挙げられる。これらは単独でも、混合した形でも使用することができる。
【0034】
さらに特に有利に、ノボラックタイプの、環水素化された、アルキル置換されたフェノール−ホルムアルデヒド樹脂が使用される。有利なフェノール樹脂は、ホルムアルデヒドと、2−及び4−tert−ブチルフェノール、4−アミルフェノール、ノニルフェノール、2−及び4−tert−オクチルフェノール並びにドデシルフェノールとからの反応生成物である。
【0035】
ノボラックの水素化は、適当な触媒の存在で水素を用いて行われる。この場合、触媒の選択により芳香環が環式脂肪族に変換される。パラメータの適当な選択によりヒドロキシル基は残留する。
【0036】
判りやすく示すために、次の反応式を用いる:
【化2】

【0037】
水素化条件の選択により、ヒドロキシル基も水素化することができ、環式脂肪族環が生じる。環水素化された樹脂は、50〜450mg KOH/g、有利に100〜350mg KOH/g、特に有利に150〜300mg KOH/gのOH価を有する。芳香族基の割合は、50質量%未満、有利に30質量%未満、特に有利に10質量%未満である。
【0038】
本発明の根底をなす放射線硬化性樹脂は、融液の形の又は適当な溶剤中の溶液の形のカルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂及び/又は環水素化されたフェノール樹脂と、成分C)との等重合度反応により得られる。成分C)として、無水マレイン酸、(メタ)アクリル酸誘導体、例えば(メタ)アクリロイルクロリド、グリシジル(メタ)アクリラート、(メタ)アクリル酸及び/又はその低分子量のアルキルエステル又は無水物の単独又は混合した形が適している。さらに、放射線硬化性樹脂は、カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂及び環水素化されたフェノール樹脂を、エチレン性不飽和基を有するイソシアナート、例えば(メタ)アクリロイルイソシアナート、α,α−ジメチル−3−イソプロペニルベンジルイソシアナート、12個までの、有利に2〜8個の、特に有利に2〜6個の炭素原子を有するアルキルスペーサを有する(メタ)アクリルアルキルイソシアナート、例えばメタクリルエチルイソシアナート、メタクリルブチルイソシアナートと反応させることにより得られる。さらに、アルキルスペーサが12個まで、有利に2〜8個の、特に有利に2〜6個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリラートと、ジイソシアナート、例えばシクロヘキサンジイソシアナート、メチルシクロヘキサンジイソシアナート、エチルシクロヘキサンジイソシアナート、プロピルシクロヘキサンジイソシアナート、メチルジエチルシクロヘキサンジイソシアナート、フェニレンジイソシアナート、トルイレンジイソシアナート、ビス(イソシアナトフェニル)メタン、プロパンジイソシアナート、ブタンジイソシアナート、ペンタンジイソシアナート、ヘキサンジイソシアナート、例えばヘキサメチレンジイソシアナート(HDI)又は1,5−ジイソシアナト−2−メチルペンタン(MPDI)、ヘプタンジイソシアナート、オクタンジイソシアナート、ノナンジイソシアナート、例えば1,6−ジイソシアナト−2,4,4−トリメチルヘキサン又は1,6−ジイソシアナト−2,2,4−トリメチルヘキサン(TMDI)、ノナントリイソシアナート、例えば4−イソシアナトメチル−1,8−オクタンジイソシアナート(TIN)、デカンジ−及び−トリイソシアナート、ウンデカンジ−及び−トリイソシアナート、ドデカンジ−及び−トリイソシアナート、イソホロンジイソシアナート(IPDI)、ビス(イソシアナトメチル−シクロヘキシル)メタン(H12MDI)、イソシアナトメチルメチルシクロヘキシル−イソシアナート、2,5(2,6)−ビス(イソシアナト−メチル)ビスシクロ[2.2.1]ヘプタン(NBDI)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)−シクロヘキサン(1,3−H6−XDI)又は1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(1,4−H6−XDI)の単独又は混合した形との反応生成物が有利である。例えば、ヒドロキシエチルアクリラート及び/又はヒドロキシエチルメタクリラートとイソホロンジイソシアナート及び/又はH12MDI及び/又はHDIとの1:1のモル比の反応生成物が挙げられる。
【0039】
他の有利な種類のポリイソシアナートは、単純なジイソシアナートの三量化、アロファナート化、ビウレット化及び/又はウレタン化によって製造される、1分子当たり2以上のイソシアナート基を有する化合物、例えば単純なジイソシアナート、例えばIPDI、HDI及び/又はHMDIと多価アルコール(例えばグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリット)もしくは多価ポリアミンとの反応生成物又は単純なジイソシアナート、例えばIPDI、HDI及びHMDIの三量化により得られるトリイソシアヌラートである。
【0040】
場合により、適当な触媒は本発明による樹脂の製造のために使用することができる。文献において公知の、OH−NCO反応を促進する全ての化合物、例えばジアザビシクロオクタン(DABCO)又はジブチルスズジラウラート(DBTL)が適している。
【0041】
この出発物質の相互の割合に応じて、わずかな官能性の樹脂〜高い官能性の樹脂が得られる。出発物質の選択により、架橋した皮膜の後の硬度の調節も可能である。例えば、水素化されたアセトフェノン−ホルムアルデヒド樹脂のような樹脂を、α,α−ジメチル−3−イソプロペニルベンジルイソシアナートと反応させる場合に、生成物は、(メタ)アクリルエチルイソシアヌラート及び/又はヒドロキシエチルアクリラート−イソホロンにイソシアナート付加物を使用することにより得られた生成物よりもより高い硬度を有する;柔軟性はもちろんより低い。UV線により誘導された架橋反応に対して、立体的障害の少ないエチレン性不飽和化合物、例えばヒドロキシエチルアクリラートの反応性は、立体障害のエチレン性不飽和化合物、例えばα,α−ジメチル−3−イソプロペニルベンジルイソシアナートよりも高いことが示された。
【0042】
カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂A)及び/又は環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂B)の一部が、他のヒドロキシ官能化されたポリマー、例えばヒドロキシ官能性ポリエーテル、ポリエステル及び/又はポリアクリラートと置き換えられていてもよい。この場合、前記ポリマーと成分A)及び/又はB)との直接的な混合物を成分C)と等重合度反応することができる。まず、A)及び/又はB)の例えばヒドロキシ官能性ポリエーテル、ポリエステル及び/又はポリアクリラートとの付加物も、上記のジ−及び/又はトリイソシアナートの使用下で製造することができ、これは次に初めて成分C)と等重合度反応される。「純粋な」カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂A)及び/又は環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂B)とは反対に、これにより、例えば柔軟性、硬度のような特性をさらに良好に調節することができる。他のヒドロキシ官能性ポリマーは、一般に200〜10000g/mol、有利に300〜5000g/molの分子量Mnを有する。
【0043】
本発明による基本的な樹脂の製造は、カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂及び/又は環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂の融液又は適当な有機溶剤の溶液の形で行われる。
【0044】
有機溶剤は、この場合、場合により同様に不飽和基を提供することができ、後の使用において反応性希釈剤として直接作用する。
【0045】
このために、有利な実施態様Iの場合には、カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂A)及び/又は環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂B)の溶液又は融液に、一方で少なくとも1つのエチレン性不飽和基を有しかつ同時にA)及びB)に対して反応性の少なくとも1つの基を有する化合物を、場合により適当な触媒の存在で添加する。
【0046】
成分C)の反応性に応じてこの反応の温度が選択される。成分C)としてイソシアナートを使用する場合に、30〜150℃、有利に50〜140℃の温度が有利である。
【0047】
場合により得られた溶剤は、所望の場合に、反応の完了後に分離することができ、その際、一般に本発明による生成物の粉末が得られる。
【0048】
カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂及び/又は環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂1mol(Mnに関して)を、不飽和化合物(成分C)0.5〜15mol、有利に1〜10mol、特に2〜8molと反応させるのが有利である。
【0049】
有利な実施態様IIの場合には、カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂A)及び/又は環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂B)の溶液又は融液及びヒドロキシ官能性ポリマー、例えばポリエーテル、ポリエステル及び/又はポリアクリラートに、少なくとも1つのエチレン性不飽和基を有しかつ同時にA)及びB)及び付加的ポリマーに対して反応性の少なくとも1つの基を有する化合物を、場合により適当な触媒の存在で添加する。
【0050】
成分C)の反応性に応じてこの反応の温度が選択される。成分C)としてイソシアナートを使用する場合に、30〜150℃、有利に50〜140℃の温度が有利である。
【0051】
場合により得られた溶剤は、所望の場合に、反応の完了後に分離することができ、その際、一般に本発明による生成物の粉末が得られる。成分A)及び/又は成分B)及び/又は付加的なポリマー1mol(Mnに関して)を、不飽和化合物(成分C)0.5〜15mol、有利に1〜10mol、特に2〜8molと反応させるのが有利である。
【0052】
有利な実施態様IIIにおいて、カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂A)及び/又は環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂B)の溶液又は融液及びヒドロキシ官能性ポリマー、例えばポリエーテル、ポリエステル及び/又はポリアクリラートに、二官能性及び/又は三官能性のイソシアナートを添加し、ヒドロキシ官能性前付加物を製造する。次いで、初めて少なくとも1つのエチレン性不飽和基を有しかつ同時にA)及びB)及び付加的ポリマーに対して反応性の少なくとも1つの基を有する化合物を、場合により適当な触媒の存在で添加する。
【0053】
成分C)の反応性に応じてこの反応の温度が選択される。成分C)としてイソシアナートを使用する場合に、30〜150℃、有利に50〜140℃の温度が有利である。
【0054】
場合により得られた溶剤は、所望の場合に、反応の完了後に分離することができ、その際、一般に本発明による生成物の粉末が得られる。成分A)及び/又は成分B)及び/又は付加的なポリマー1mol(Mnに関して)を、不飽和化合物(成分C)0.5〜15mol、有利に1〜10mol、特に2〜8molと反応させるのが有利である。
【0055】
適当な光開始剤の存在で、場合により適当な光増感剤の存在で、前記樹脂は照射によりポリマーの不溶性の網目構造に変換され、前記網目構造はエチレン性不飽和基の含有量に応じて、エラストマー〜熱硬化性樹脂を生じさせる。
【0056】
次の実施例は、本発明をさらに詳細に説明するが、その適用範囲を制限するものではない:
実施例1(UV17):
この合成は、Kunstharz SK(Degussa AG;アセトフェノンとホルムアルデヒドとからの水素化された樹脂、OH価=240mg KOH/g(無水酢酸法)、Mn〜1000g/mol)1molを、IPDIとヒドロキシエチルアクリラートとの1:1の割合の反応生成物1.5molと、(樹脂に対して)0.2%の2,6−ビス(tert−ブチル)−4−メチルフェノール(Ralox BHT, Degussa AG)及び0.1%のジブチルスズラウラート(樹脂に対して、メトキシプロピルアセタート中で65%)の存在で、撹拌機、還流冷却器及び熱電対を備えた三口フラスコ中で、窒素雰囲気で80℃で、NCO価が0.1を下回るまで反応させた。動粘度51.56Pa.sの明色で透明な溶液が得られた。
【0057】
実施例2(UV19):
Kunstharz SK(Degussa AG;OH価=240mg KOH/g(無水酢酸法)、Mn〜1000g/mol)1molを、IPDIとヒドロキシエチルアクリラートとの1:1の割合の反応生成物4molと、(樹脂に対して)0.2%の2,6−ビス(tert−ブチル)−4−メチルフェノール(Degussa AG)及び0.1%のジブチルスズラウラート(樹脂に対して、メトキシプロピルアセタート中で65%)の存在で、撹拌機、還流冷却器及び熱電対を備えた三口フラスコ中で、窒素雰囲気で80℃で、NCO価が0.1を下回るまで反応させた。動粘度26.2Pa.sの得られた溶液は明色で透明であった。
【0058】
適用例
ベース樹脂(UV20)として、トリメチロールプロパン、IPDI、Terathane 650並びにヒドロキシエチルアクリラートからなる付加物(MOP−アセタート中に溶かして70%、23℃での粘度=19.2Pas)を使用した。
【0059】
比較のために、さらに物理的に混合した、架橋していないKunstharz SKを試験した。
【0060】
光開始剤なしでMOP−アセタート中で50%の多様な系の粘度
【表1】

【0061】
本発明による生成物の割合が増加すると共に、調製物の動粘度は低下する。
【0062】
測定された塗料データの要約
この混合物は、Darocure 1173を有し(量は表参照)及び金属板上にナイフで塗布した。この系は溶剤含有であり、つまり空気循環庫中80℃で30分間予備乾燥させた。次いで、この皮膜をUV光(中圧水銀ランプ、70W/光学フィルタ350nm)で硬化させた(表中に時間は記載)。
【表2】

1173: Darocur 1173
非置換の樹脂の物理的混合物により、既に硬度、付着、Peugeot試験及びMEK試験は改善される。衝撃試験及びエリクセン試験により測定可能なような機械的特性は、しかしながら悪化した。
【表3】

1173: Darocur 1173
クリアラッカーを備えた本発明による生成物の化学的架橋により、この硬度及び付着は高められた。ハイオクガソリン耐性(Peugeot試験)及び耐溶剤性(MEK試験)は同様に改善された。単なる物理的混合の際には悪化した機械的特性も同様に改善され、衝撃試験及びエリクセン試験に置いて良好な値が示された。
【0063】
黄色度指数
この試験は露出した被膜に関して行った。この混合物は、Darocure 1173を有しており、ガラス上に塗布され、80℃で30分間乾燥させ、6秒間3回照射した。この試験のYiゼロ値は、0.08である。
【表4】

【表5】

B=二倍のDarocure 1173量(塗料データ参照)
この黄色化の傾向は、標準系と比較して特に高温にさらされる場合に改善される。
【0064】
省略形
DBTL:ジブチルスズラウラート
ET:エリクセン試験
HB:ブッフホルツ硬度
HK:ケーニッヒ振子硬度
IPDI:イソホロンジイソシアナート
KS:落球
MEK試験:ブタノンに対する耐性
MOP−アセタート:メトキシプロピルアセタート
nfA.:非揮発性成分
Peugeot試験:ハイオクガソリン耐性
SD:層厚

【特許請求の範囲】
【請求項1】
A) 少なくとも1種のカルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂、及び/又は
B) 少なくとも1種の環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂、及び
C) 同時に、A)及び/又はB)に対して反応性の少なくとも1つの基を有する、少なくとも1つのエチレン性不飽和基を有する少なくとも1種の化合物
を主に有する放射線硬化性樹脂の、放射線硬化性の被覆材料、接着剤、印刷インキ及びインキ、光沢剤、透明塗料、顔料ペースト及びマスターバッチ、パテ塗り剤、封止剤及び遮断剤及び/又は化粧品中の主成分、ベース成分又は添加成分としての使用。
【請求項2】
A) 少なくとも1種のカルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂、及び/又は
B) 少なくとも1種の環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂と、
C) 少なくとも1つのエチレン性不飽和基と、同時にA)及びB)に対して反応性の少なくとも1つの基を有する少なくとも1種の化合物との等重合度反応により得られる放射線硬化性樹脂の、放射線硬化性の被覆材料、接着剤、印刷インキ及びインキ、光沢剤、透明塗料、顔料ペースト及びマスターバッチ、パテ塗り剤、封止剤及び遮断剤及び/又は化粧品中の主成分、ベース成分又は添加成分としての使用。
【請求項3】
A) 少なくとも1種のカルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂、及び/又は
B) 少なくとも1種の環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂と、
C) 少なくとも1種のエチレン性不飽和基と、同時にA)及びB)に対して反応性の少なくとも1つの基を有する少なくとも1種の化合物及び少なくとも1種の他のヒドロキシ官能化されたポリマーとの等重合度反応により得られる、請求項1又は2記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項4】
他のヒドロキシ官能性ポリマーとして、ポリエーテル、ポリエステル及び/又はポリアクリラートを使用する請求項3記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項5】
他のポリマーと、ケトン−アルデヒド樹脂A)及び/又はフェノール−アルデヒド樹脂B)との混合物を、成分C)と等重合度反応させる、請求項3又は4記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項6】
まず、ケトン−アルデヒド樹脂A)及び/又はフェノール−アルデヒド樹脂B)と他のポリマーとからの付加物を、適当なジイソシアナート及び/又はトリイソシアナートの使用下で製造し、これを次に初めて成分C)と等重合度反応させることを特徴とする、請求項3から5までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項7】
C−H酸性ケトンを成分A)中で使用することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項8】
成分A)のカルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂において、出発化合物としてアセトン、アセトフェノン、メチルエチルケトン、ヘプタノン−2、ペンタノン−3、メチルイソブチルケトン、tert−ブチルメチルケトン、シクロペンタノン、シクロドデカノン、2,2,4−と2,4,4−トリメチルシクロペンタノンとからなる混合物、シクロペンタノン、シクロオクタノン、シクロヘキサノンから選択されるケトンを単独で又は混合した形で使用することを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項9】
成分A)のカルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂において、合計で1〜8個の炭素原子を有する1個以上のアルキル基でアルキル置換されたシクロヘキサノンを、単独で又は混合した形で使用することを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項10】
成分A)のカルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂において、4−tert−アミルシクロヘキサノン、2−sec−ブチルシクロヘキサノン、2−tert−ブチルシクロヘキサノン、4−tert−ブチルシクロヘキサノン、2−メチルシクロヘキサノン及び3,3,5−トリメチルシクロヘキサノンを使用することを特徴とする、請求項9記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項11】
成分A)のカルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂において、アセトフェノン、シクロヘキサノン、4−tert−ブチルシクロヘキサノン、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン及びヘプタノンを単独で又は混合した形で成分A)において使用することを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項12】
成分A)におけるカルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂のアルデヒド−成分として、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、n−ブチルアルデヒド及び/又はイソ−ブチルアルデヒド、バレリアンアルデヒド、ドデカナールを単独で又は混合した形で使用することを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項13】
成分A)におけるカルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂のアルデヒド−成分として、ホルムアルデヒド及び/又はパラ−ホルムアルデヒド及び/又はトリオキサンを使用することを特徴とする、請求項12記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項14】
アセトフェノン、シクロヘキサノン、4−tert−ブチルシクロヘキサノン、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン、ヘプタノンの単独で又は混合した形とホルムアルデヒドとからなる樹脂の水素化生成物を成分Aとして使用することを特徴とする、請求項1、2又は3記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項15】
環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂(成分B)において、アルデヒドのホルムアルデヒド、ブチルアルデヒド及び/又はベンジルアルデヒドを使用することを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項16】
水素化されていないフェノール−アルデヒド樹脂を副次的な程度で使用することを特徴とする、請求項1から15までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項17】
成分B)においてアルキル置換フェノール系の環水素化された樹脂を使用することを特徴とする、請求項1から16までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項18】
4−tert−ブチルフェノール、4−アミルフェノール、ノニルフェノール、tert−オクチルフェノール、ドデシルフェノール、クレゾール、キシレノール並びにビスフェノールを単独で又は混合した形で使用することを特徴とする、請求項17記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項19】
成分C)としてマレイン酸を使用することを特徴とする、請求項1から18までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項20】
成分C)として(メタ)アクリル酸及びその誘導体を使用することを特徴とする、請求項1から19までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項21】
成分C)として、(メタ)アクリロイルクロリド、グリシジル(メタ)アクリラート、(メタ)アクリル酸及び/又はその低分子量のアルキルエステル及び/又は無水物を単独で又は混合した形で使用することを特徴とする、請求項20記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項22】
成分C)として、エチレン性不飽和基を有するイソシアナート、有利に(メタ)アクリロイルイソシアナート、α,α−ジメチル−3−イソプロペニルベンジルイソシアナート、1〜12、有利に2〜8、特に有利に2〜6個の炭素原子を有するアルキルスペーサを有する(メタ)アクリルアルキルイソシアナート、有利にメタクリルエチルイソシアナート、メタクリルブチルイソシアナートを使用することを特徴とする、請求項1から21までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項23】
成分C)として、アルキルスペーサが1〜12、有利に2〜8、特に有利に2〜6個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリラートと、ジイソシアナートとの反応生成物を使用することを特徴とする、請求項1から22までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項24】
シクロヘキサンジイソシアナート、メチルシクロヘキサンジイソシアナート、エチルシクロヘキサンジイソシアナート、プロピルシクロヘキサンジイソシアナート、メチルジエチルシクロヘキサンジイソシアナート、フェニレンジイソシアナート、トルイレンジイソシアナート、ビス(イソシアナトフェニル)メタン、プロパンジイソシアナート、ブタンジイソシアナート、ペンタンジイソシアナート、ヘキサンジイソシアナート、例えばヘキサメチレンジイソシアナート(HDI)又は1,5−ジイソシアナト−2−メチルペンタン(MPDI)、ヘプタンジイソシアナート、オクタンジイソシアナート、1,6−ジイソシアナト−2,4,4−トリメチルヘキサン、1,6−ジイソシアナト−2,2,4−トリメチルヘキサン(TMDI)、4−イソシアナトメチル−1,8−オクタンジイソシアナート(TIN)、デカンジ−及び−トリイソシアナート、ウンデカンジ−及び−トリイソシアナート、ドデカンジ−及び−トリイソシアナート、イソホロンジイソシアナート(IPDI)、ビス(イソシアナトメチルシクロヘキシル)メタン(H12MDI)、イソシアナトメチルメチルシクロヘキシルイソシアナート、2,5(2,6)−ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(NBDI)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(1,3−H6−XDI)、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(1,4−H6−XDI)から選択されるジイソシアナートを単独で又は混合した形で使用することを特徴とする、請求項23記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項25】
単純なジイソシアナートの三量化、アロファナート化、ビウレット化及び/又はウレタン化により製造されたポリイソシアナートを使用することを特徴とする、請求項24記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項26】
成分C)としてヒドロキシエチルアクリラート及び/又はヒドロキシエチルメタクリラートとイソホロンジイソシアナート及び/又はH12MDI及び/又はHDIとの1:1のモル比の反応生成物を使用することを特徴とする、請求項1から25までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項27】
カルボニル水素化されたケトン−アルデヒド樹脂及び/又は環水素化されたフェノール−アルデヒド樹脂1mol(Mnに関して)と不飽和化合物0.5〜15mol、有利に1〜10mol、特に2〜8molを使用することを特徴とする、請求項1から26までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項28】
放射線硬化性被覆材料、例えばプライマー、プライマーサーフェーサー、下塗り剤、上塗剤、クリアラッカー中での、並びに放射線硬化性接着剤、印刷インキ及びインキ、光沢剤、透明塗料、顔料ペースト及びマスターバッチ、パテ塗り剤、化粧品及び/又は封止剤及び遮断剤中での主成分、ベース成分又は添加成分としての、請求項1から27までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項29】
金属、プラスチック、木材、紙、繊維及びガラス並びに鉱物性の下地用の、請求項1から28までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項30】
他のオリゴマー及び/又はポリマーを含有していることを特徴とする、請求項1から29までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項31】
ポリウレタン、ポリエステル、ポリアクリラート、ポリオレフィン、天然樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン油及びシリコーン樹脂、アミン樹脂、フッ素含有ポリマー及びその誘導体から選択される他のオリゴマー及び/又はポリマーを単独で又は組み合わせて含有していることを特徴とする、請求項30記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項32】
助剤及び添加剤を含有していることを特徴とする、請求項1から31までのいずれか1項記載の放射線硬化性樹脂の使用。
【請求項33】
阻害剤、場合により不飽和の基を含有する有機溶剤、界面活性物質、酸素捕捉剤及び/又はラジカル捕捉剤、触媒、光保護剤、蛍光増白剤、光開始剤、光増感剤、チキソトロープ剤、皮張り防止剤、消泡剤、染料、顔料、充填剤及び艶消し剤から選択される助剤及び添加剤を含有していることを特徴とする、請求項32記載の放射線硬化性樹脂の使用。

【公表番号】特表2007−519816(P2007−519816A)
【公表日】平成19年7月19日(2007.7.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−551738(P2006−551738)
【出願日】平成16年12月7日(2004.12.7)
【国際出願番号】PCT/EP2004/053316
【国際公開番号】WO2005/075585
【国際公開日】平成17年8月18日(2005.8.18)
【出願人】(501073862)デグサ ゲーエムベーハー (837)
【氏名又は名称原語表記】Degussa GmbH
【住所又は居所原語表記】Bennigsenplatz 1, D−40474 Duesseldorf, Germany
【Fターム(参考)】