説明

2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系、その製造方法および使用

a)100〜12500g/eqのエポキシド当量、200〜25000ダルトンの平均分子量、および1000〜150000mPa・sの粘度(20((C、Brookfield)を有するエポキシ官能性(水性)結合剤成分(I)の製造、およびb)(潜在性)アミノ官能性硬化剤成分(II)の製造によって得られる、改善された作業性および改善された品質特性を有する2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系。前記2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系は、機械的に強く、洗浄が容易な耐薬品性、耐熱性および耐磨耗性の塗料系の製造のための建設または産業用途において、優れた結果をともなって使用することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、改善された加工性および改善された性質特性を有する2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系、その製造方法、およびその建設分野または産業分野における使用に関する。
【0002】
エポキシ変性ポリウレタンは、それらの性質特性により、特に、接着剤およびシーラント、ポッティングおよび塗料の分野において使用される。
【0003】
接着剤およびシーラントとしての用途には、ポリエーテルポリオールまたはポリエステルポリオールが当然ながら主として用いられている。エポキシ変性ポリウレタンの合成については「Synthesis and characterization of cryogenic adhesives based on epoxy−modified polyurethane resin systems」(Polymer International (1994), 35(4), 361−70)に詳細に報告されている。NCO末端ポリウレタンプレポリマーは、グリシドールとの反応によってエポキシ変性ポリウレタンに転化される。このように変性され、異なる分子量のPPG可撓性部分を基剤とするポリウレタンの性質特性は、従来の非変性ポリウレタンと較べて、機械的特性および室温と低温での接着性に関して重点が置かれていた。
【0004】
エポキシ変性ポリウレタンは、従来のポリウレタンと較べて、単に改善された性質特性で特徴づけられるだけでなく、エポキシ樹脂との混合物中でも改善された特性がもたらされる。エポキシ変性ポリウレタンの合成、およびエポキシ樹脂との混合物中での接着、衝撃強度と破断作用に関する特性は、ともにJournal of Applied Polymer Science (1994), 52(8), 1137−51に記載されている。合成ポリウレタンの各種硬化剤との予備反応は、低い相分離度および改善された機械的特性によって特徴づけられる系を提供する。
【0005】
織物の仕上げのためのエポキシ変性ポリウレタンの使用は、米国特許第3814578号に記載されている。NCO末端ポリウレタンプレポリマーのグリシドールとの反応によって製造されるグリシドール変性ポリウレタンは、本明細書で使用されている。羊毛および酸性条件下での硬化への適用により、収縮が低減する。
【0006】
エポキシ変性ポリウレタンのさらなる使用は、例えば、以下の特許:
Adhesives and laminated films (独国特許出願公開第3205733号)、
Polyurethanes (ベルギー特許第620026号)、および
Thermoplastic block polyamide−polyurethanes (独国特許出願公開第3504805号)
で説明される。
【0007】
例えば、ポリエチレングリコール、PPG、ポリブタジエン、ポリエステルなどの可撓性ポリオール系ポリウレタンの使用は、すべてに共通する。これらの材料の欠点は、特に、耐薬品性、耐熱性、耐磨耗性および機械的耐力が劣っている。セメント質系としての使用は記載されていない。
【0008】
先行技術公知で市販の3−または4−成分PCC塗料系(例えば、UCrete(登録商標)、Degussa Construction Chemicals社)は、耐薬品性、耐熱性および耐磨耗性が良く、機械的耐力が高く、洗浄が容易であるにもかかわらず、加工、特に
・ 熟練した加工業者に限った塗布
・ 加工時間が短すぎる(約10分)
・ 風乾時間が短すぎる(約20分)
・ 長すぎる硬化(約24時間)
・ 限られた配合範囲
・ 成分の数
・ VOC含有量
において多くの欠点を有する。
【0009】
そのため、本発明の目的は改善された加工特性および改善された性質特性を有する2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系を開発して、耐薬品性、耐熱性および耐磨耗性で、高い機械的耐力を有し、洗浄が容易な塗料系を製造することであり、ハイブリッド反応性樹脂系は、前記先行技術の欠点はないが、良好な性能特性を有すると同時に、生態学的、経済的および生理学的な面を考慮して製造できる。
【0010】
本目的は、
a)
1)イソシアネート基に対して反応性の1つ以上の水酸基と、イソシアネート基に対して実質的に不活性な1つ以上のエポキシド基を有し、100〜500g/eqのエポキシド当量および50〜1000ダルトンの分子量を有するヒドロキシ官能性エポキシアルコールおよび/またはグリシジルエーテルからなる5〜300質量部の官能性低分子量ポリオール成分(A)(i)、
イソシアネート基に対して反応性の1つ以上の水酸基と、イソシアネート基に対して実質的に不活性な1つ以上のエポキシド基を有し、130〜3000g/eqのエポキシド当量および250〜2500ダルトンの分子量を有する0〜300質量部の官能性高分子量(ポリマー)ポリオール成分(A)(ii)を、
2つ以上の(シクロ)脂肪族および/または芳香族イソシアネート基を有し、100〜2500ダルトンの分子量を有する少なくとも1つのジイソシアネート、ポリイソシアネート、ポリイソシアネート誘導体またはポリイソシアネート同族体からなる5〜500質量部のポリイソシアネート成分(B)と、任意に、ポリイソシアネートとの重付加反応に通例の触媒成分(K)(i)0.01〜0.5質量部の存在下で反応させ、成分(A)(i)および(B)の混合物を成分(A)(ii)と同時にまたは段階的のいずれかで反応させ、そして任意に、
イソシアネート基に対して反応性の1つ以上の水酸基を有し、50〜500ダルトンの分子量を有する、0〜200質量部の低分子量ポリオール成分(A)(iii)、
イソシアネート基に対して反応性の1つ以上の水酸基と、イソシアネート基に対して不活性な1つ以上のカルボキシル基および/またはホスホン酸基および/またはスルホネート基、および/またはポリアルキレンオキサイド基および/またはパーフルオロアルキル基を有し、50〜2500ダルトンの分子量を有する0〜500質量部の官能性低分子量ポリオール成分(A)(iv)、および
イソシアネート基に対して反応性の1つ以上の水酸基を有し、500〜5000ダルトンの分子量を有する、0〜800質量部の高分子量(ポリマー)ポリオール成分(A)(v)、
イソシアネート基に対して実質的に不活性な1つ以上のエポキシド基を有し、130〜400g/eqのエポキシド当量および50〜1000ダルトンの分子量を有する少なくとも1つの(水性)エポキシ樹脂からなる0〜600質量部の反応性希釈剤成分(C)、および
0〜50質量部の凝集助剤成分(D)、
反応性および/または不活性充填剤、顔料、担体材料、ナノ材料、ナノ複合体、他の添加剤、可塑剤、溶媒および水からなる5〜900質量部の配合成分(F)(i)
を反応混合物に加え、そして
)任意に、0〜900質量部の水中に乳化または分散される工程a1)からのプレポリマー、および任意に配合成分(F)(i)を加えて
100〜12500g/eqのエポキシド当量、200〜25000ダルトンの平均分子量、1000〜150000mPa・sの粘度(20((C、Brookfield)を有するエポキシ官能性(水性)結合剤成分(I)を製造すること、および
b)
純粋な(ポリマー)ポリアミン、ポリアスパラギン酸エステル、アルジミンおよび/またはケチミンおよび/またはエナミンおよび/またはオキサゾリジンを基剤とする潜在性硬化剤または反応性希釈剤、分解産物を含まないアゼチジンおよび/またはジアゼピンおよび/またはアンモニウム塩を基剤とする潜在性硬化剤、市販の液体アミン硬化配合物またはそれらの適した組み合わせの形態で、エポキシド基に対して反応性の1つ以上の(シクロ)脂肪族および/または芳香族1級および/または2級アミノ基と、任意に1つ以上の水酸基を有し、60〜5000ダルトンの分子量を有する1つ以上の(ポリマー)ポリアミンからなる、10〜900質量部の(ポリマー)ポリアミン成分(E)、
反応性および/または不活性充填剤、顔料、担体材料、ナノ材料、他の添加剤、可塑剤、溶媒および水からなる10〜900質量部の配合成分(F)(ii)、および
エポキシ樹脂との重付加反応に通例の0.01〜0.5質量部の硬化促進剤成分(K)(ii)を化合して
(潜在的に)アミノ官能性硬化成分(II)を製造すること
によって、得られる改善された加工特性および改善された性質特性を有する2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系を提供することにより、本目的は、本発明にしたがって達成された。
【0011】
驚いたことに、エポキシド/アミン硬化機構を有するポリウレタン系2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系を使用することによって、実質的に改善された加工特性を有する塗料系が得られるだけではなく、これらは、さらに改善された性質特性を有することがわかった。また、エポキシ官能性(水性)結合剤成分の粘度が非常に低くなることは予測できなかった。先行技術から公知で、結合剤成分、イソシアネート成分、セメント含有粉末成分と、任意に顔料成分も含有する3−または4−成分PCC塗料系(UCrete(登録商標))と対照的に、本発明による系の場合、2成分のみを必要とし、その結果、塗布における混合エラーを回避することができる。配合構成成分(粉末成分)は、結合剤成分中および/または硬化成分中に直接、組み込むことができる。先行技術と較べて、イソシアネート/水反応が起こらないことで、二酸化炭素の生成は起こらないので、先行技術と較べて、配合成分中での酸化カルシウムおよび/または水酸化カルシウムの使用を省くことができる。VOC放出を回避するために、硬化成分を配合成分内で固定することもできる。
【0012】
適した官能性低分子量ポリオール成分(A)(i)として、例えば、グリシドール、グリセリルジグリシジルエーテル、ブタン−1,4−ジオール、p−tert−ブチルフェノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、エチレングリコール、n−ドデカノール、2−エチルヘキサノール、グリセロールおよびポリグリセロール、ヘキサン−1,6−ジオール、水素化ビスフェノールA、水素化ビスフェノールF、2−メチルプロパン−1,3−ジオール、o−クレゾール、ネオペンチルグリコール、ペンタエリスリトール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアルキレングリコール、プロパン−1,2(3)−ジオール、n−テトラデカノールなどのエピクロロヒドリンで部分エーテル化された(シクロ)脂肪族および/または芳香族ポリオール、トリメチロールプロパンまたはヒドロキシ官能性モノおよび多官能性グリシジルエーテル、エポキシ化不飽和脂肪アルコール、脂肪族および/または芳香族ジエポキシドと脂肪族および/または芳香族2級モノアミンの反応生成物(反応は、好ましくは1:1のモル比で行われる)、脂肪族および/または芳香族ジエポキシドと脂肪族および/または芳香族1級モノアミンの反応生成物(反応は、好ましくは2:1のモル比で行われる)、脂肪族および/または芳香族ジエポキシドと(不)飽和脂肪酸および/または脂肪アルコールおよび/または脂肪アミンの反応生成物(反応は、好ましくは1:1のモル比で行われる)、またはそれらの適した組み合わせを使用することが可能である。グリシドールおよび/またはグリセリルジグリシジルエーテルおよび/またはエピクロロヒドリンで部分エーテル化された(シクロ)脂肪族および/または芳香族ポリオール、またはヒドロキシ官能性モノおよび多官能性グリシジルエーテルの使用が好ましい。
【0013】
適した官能性高分子量(ポリマー)ポリオール成分(A)(ii)として、例えば、エポキシ化および(部分)開環(不)飽和トリグリセリド、脂肪酸二量体ジオール、オレオケミカルポリオール、Cognis Deutschland GmbH & Co. KGから市販の製品Sovermol(登録商標)45、100、320、650 NS、750、760、805、810、815、818、819、820、850、860、908、912 Pearls、920、1005、1012、1014、1052、1055、1058、1059、1066、1068、1080、1083、1090、1095、1102、1106、1111、9155およびSpeziol(登録商標)C10−2、C18−2、C36−2、ヒドロキシ官能性エポキシ樹脂またはエポキシ樹脂誘導体、またはそれらの適した組み合わせを使用することが可能である。アルコールでエポキシ化され、(部分)開環した(不)飽和トリグリセリドの使用が好ましい。
【0014】
適した低分子量ポリオール成分(A)(iii)として、例えば、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、一般式(I):
【化1】

[式中、n=3〜48]
の5〜50個の炭素原子を有する1,2−ジヒドロキシアルカンジオール、
一般式(II):
【化2】

[式中、n=3〜48]
のアルキレン1−オキサイドのN−メチルエタノールアミンまたはエタノールアミンまたはジエタノールアミンとの反応生成物、または1級または2級アミノ基と1つ以上の水酸基を有する他の化合物
一般式(III):
【化3】

[式中、n=3〜50]
の5〜50個の炭素原子を有するα,ω−ジヒドロキシアルカンジオール、
またはそれらの適した組み合わせを使用することが可能である。
【0015】
適した官能性低分子量ポリオール成分(A)(iv)として、例えば、
(i)ジメチルプロピオン酸などのビスヒドロキシアルカンカルボン酸
および/または
(ii)単官能性アルキル/シクロアルキル/アリールポリアルキレングリコール、ジイソシアネートおよびジアルカノールアミンのジヒドロキシ官能性反応生成物
および/または
(iii)1〜99質量%のポリマー結合フッ素含有量および100〜10000ダルトンの分子量を有し、主鎖中および/または側鎖中および/または側面におよび/または末端に化学的に配置し、一般式(IV):
【化4】

[式中、n≧3]
および/または一般式(V):
【化5】

[式中、n≧3で、R=F、CF3
の構造要素を含有し、各場合、1つ以上の(シクロ)脂肪族および/または芳香族1級および/または2級アミノ基および/または水酸基および/またはメルカプト基、好ましくはパーフルオロアルキルアルコール、ジイソシアネートとジアルカノールアミンのジヒドロキシ官能性反応生成物を有するアミノおよび/またはヒドロキシおよび/またはメルカプト官能性フルオロ変性マクロモノマーまたはテレケリック構造、またはそれらの組み合わせ
を使用することが可能である。
【0016】
適した高分子量(ポリマー)ポリオール成分(A)(v)として、例えば、(疎水変性)ポリアルキレングリコール、(不)飽和脂肪族および/または芳香族ポリエステル、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート、α,ω−ポリブタジエンポリオール、α,ω−ポリメタクリレートジオール、α,ω−ポリスルフィドジオール、α,ω−ジヒドロキシアルキルポリジメチルシロキサン、ヒドロキシ官能性エポキシ樹脂、ヒドロキシ官能性ケトン樹脂、アルキド樹脂、ダイマー脂肪酸ジアルコール、ビスエポキシドおよび(不)飽和脂肪酸を基剤とする反応生成物、さらにヒドロキシ官能性マクロモノマーおよびテレケリック構造、グリセロールと飽和および/または不飽和で、任意に1〜30個の炭素原子を有し、fOH≧2の官能性を有するヒドロキシ官能性脂肪酸のモノおよび/またはジおよび/またはトリエステル、またはそれらのブレンドまたはハイブリッドポリマーなどの適した組み合わせ、またはそれらの適した組み合わせを使用することが可能だった。
【0017】
適したポリイソシアネート成分(B)として、例えば、同一のまたは異なる反応性の2つ以上の脂肪族および/または芳香族イソシアネート基を有するポリイソシアネート、ポリイソシアネート誘導体またはポリイソシアネート同族体、またはそれらの適した組み合わせを使用することが可能である。特に、ポリウレタン化学において十分公知のポリイソシアネートまたはそれらの組み合わせが適している。適した脂肪族ポリイソシアネートとして、例えば、1,6−ジイソシアナトヘキサン(HDI)、1−イソシアナト−5−イソシアナトメチル−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンまたはイソホロンジイソシアネート(IPDI、Degussa AGの市販品VESTANAT(登録商標)IPDI)、ビス(4−イソシアナト−シクロヘキシル)メタン(H12MDI、Degussa AGの市販品VESTANAT(登録商標)H12MDI)、1,3−ビス(1−イソシアナト−1−メチルエチル)ベンゼン(m−TMXDI)、2,2,4−トリメチル−1,6−ジイソシアナトヘキサンまたは2,4,4−トリメチル−1,6−ジイソシアナトヘキサン(TMDI、Degussa AGの市販品VESTANAT(登録商標)TMDI)、または個々の脂肪族ポリイソシアネートの工業用異性体混合物、またはそれらの適した組み合わせを使用することが可能である。適した芳香族ポリイソシアネートとして、例えば、2,4−ジイソシアナトトルエンまたはトルエンジイソシアネート(TDI)、ビス(4−イソシアナトフェニル)メタン(MDI)および任意にそれらの高級同族体(ポリマーMDI)、または個々の芳香族ポリイソシアネートの工業用異性体混合物、またはそれらの適した組み合わせを使用することが可能である。さらに、ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン(H12MDI)、1,6−ジイソシアナトヘキサン(HDI)、1−イソシアナト−5−イソシアナトメチル−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(IPDI)、またはそれらの適した組み合わせを基剤とするいわゆる「塗料ポリイソシアネート」もまた、基本的に適している。「塗料ポリイソシアネート」という用語は、アロファネート基、ビウレット基、カルボジイミド基、イソシアヌレート基、オキサジアジントリオン基、ウレトジオン基またはウレタン基を有し、モノマーのジイソシアネートの残留含有量が先行技術にしたがって最小値に低減されたこれらのジイソシアネートのそれらの誘導体を表わす。また、例えば、モノヒドロキシ官能性ポリエチレングリコールまたはアミノスルホン酸を用いた「塗料ポリイソシアネート」の親水変性によって得られる変性ポリイソシアネートを使用することも可能である。例えば、Degussa AGの市販品VESTANAT(登録商標)T 1890 E、VESTANAT(登録商標)T 1890 L、VESTANAT(登録商標)T 1890 M、VESTANAT(登録商標)T 1890 SV、VESTANAT(登録商標)T 1890/100(IPDIトリマー系ポリイソシアネート)、VESTANAT(登録商標)HB 2640 MX、VESTANAT(登録商標)HB 2640/100、VESTANAT(登録商標)HB 2640/LV (HDIビウレット系ポリイソシアネート)、VESTANAT(登録商標)HT 2500L、VESTANAT(登録商標)HB 2500/100、VESTANAT(登録商標)HB 2500/LV(HDIイソシヌレート系ポリイソシアネート)、またはそれらの適した組み合わせが適した「塗料ポリイソシアネート」として使用できる。ビス(4−イソシアナトフェニル)メタン(MDI)およびそれらの高級同族体(ポリマーMDI)および誘導体および/または2,4−トルエンジイソシアネートおよび/または2,6−トルエンジイソシアネートおよび/またはイソホロンジイソシアネートまたは個々の脂肪族および/または芳香族ポリイソシアネートの工業用異性体混合物および/またはアロファネート基、ビウレット基、カルボジイミド基、イソシアヌレート基、オキサジアジントリオン基、ウレトジオン基またはウレタン基を有し、ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン(H12MDI)、1,6−ジイソシアナトヘキサン(HDI)、1−イソシアナト−5−イソシアナトメチル−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(IPDI)を基剤とする(親水変性)「塗料ポリイソシアネート」が好ましく使用される。
【0018】
適した反応性希釈剤成分(C)として、例えば、ブタン−1,4−ジオール、p−tert−ブチルフェノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、エチレングリコール、n−ドデカノール、2−エチルヘキサノール、グリセロールおよびポリグリセロール、ヘキサン−1,6−ジオール、水素化ビスフェノール−A、水素化ビスフェノール−F、2−メチルプロパン−1,3−ジオール、o−クレゾール、ネオペンチルグリコール、ペンタエリスリトール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアルキレングリコール、プロパン−1,2(3)−ジオール、n−テトラデカノールなどのエピクロロヒドリンで完全にエーテル化された(シクロ)脂肪族および/または芳香族ポリオール、トリメチロールプロパンまたはモノおよび多官能性グリシジルエーテル、ビスフェノール−Aグリシジルエーテルおよびその高級同族体、ビスフェノール−Fジグリシジルエーテルおよびその高級同族体、フェノールノボラック樹脂、エポキシ樹脂分散液、UPPC AGの市販品Polypox(登録商標)E 064、E 150、E 152、E 221、E 227、E 237、E 253、E 254、E 260、E 270、E 270/700、E 270/500、E 280、E 280/700、E 280/500、E 375、E 395、E 403、E 411、E 422、E 492、E 630(エポキシ樹脂(無溶媒))、E 2400/75、E 2401.80、E 1001×75(エポキシ樹脂(溶媒含有))、E 260 W、E 2500/60 W(エポキシ樹脂(水系用))、R 3、R 6、R 7、R 9、R 11、R 12、R 14、R 16、R 17、R 18、R 19、R 20、R 24(グリシジルエーテル)またはそれらの適した組み合わせ、また(A)(i)にしたがってエピクロロヒドリンで部分エーテル化された(シクロ)脂肪族および/または芳香族ポリオールを含有する工業製品も使用することができる。エピクロロヒドリンで完全にエーテル化された(シクロ)脂肪族および/または芳香族ポリオールまたはヒドロキシ単官能性モノおよび多官能性グリシジルエーテルが好ましく使用される。例えば、ベンジルアルコールなどの、アルコールまたはそれらの適した組み合わせが適した増量剤として使用することができる。
【0019】
適した凝集助剤成分(D)として、例えば、アセトンまたはプロパノン、ブタノン、4−メチル−2−ペンタノン、酢酸エチル、n−ブチルアセテートなどの低沸点非プロトン溶媒、またはN−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、アジピン酸ジアルキル、環状アルキレンカーボネートなどの高沸点非プロトン溶媒、またはそれらの適した組み合わせを使用することが可能である。N−エチルピロリドンおよび/またはN−メチルピロリドンおよび/またはジプロピレングリコールジメチルエーテルおよび/またはアジピン酸ジアルキルおよび/または環状アルキレンカーボネートなどの高沸点溶媒の使用が好ましい。
【0020】
適した(ポリマー)ポリアミン成分(E)として、例えば、同一のまたは異なる反応性の2つ以上の脂肪族および/または芳香族1級および/または2級アミノ基を有するポリアミンまたはそれらの適した組み合わせを使用することが可能である。適した脂肪族ポリアミンとして、例えば、1,3−ペンタンジアミン(DAMP)、2−メチルペンタメチレンジアミン(MPMDA)、ベンジルアミノプロピルアミン(BAPA)、ビスアミノメチルシクロヘキサンまたは1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(1,3−BAC)、シクロヘキシルアミノプロピルアミン(NAPCHA)、ジアミノシクロヘキサンまたは1,2−ジアミノシクロヘキサン(DACまたはDCH)、ジエチルアミノプロピルアミン(DEAPA)、ジエチレントリアミンまたは1,4,7−トリアザヘプタン(DETA)、ジメチル−PACMまたはビス(4,4’−アミノ−3,3’−メチルシクロヘキシル)メタン(DMPACM)、ジプロピレントリアミンまたは1,5,9−トリアザノナン、エチレンジアミンまたは1,2−ジアミノエタン(EDA)、ヘキサメチレンジアミンまたは1,8−ジアザオクタン(HMDA)、イソホロンジアミンまたは3−メチルアミノ−3,5,5−トリメチルアミノシクロヘキサン(IPDまたはIPDA)、メチルペンタメチレンジアミンまたは2−メチル−1,7−ジアザヘプタン、N3−アミンまたは1,4,8−トリアザオクタン、N4−アミンまたは1,5,8,12−テトラアザドデカン、N−アミノエチルピペラジンまたは1−(2−アミノエチル)−1,4−ジアザシクロヘキサン(NAEP)、N−アミノプロピルシクロヘキシルアミン(NAPCHA)、p−アミノシクロヘキシルメタンまたはビス(4,4’−アミノシクロヘキシル)メタン(PACM)、ペンタエチレンヘキサミンまたは1,4,7,10,13,16−ヘキサアザヘキサデカン(PEHA)、プロピレンジアミンまたは1,5−ジアザペンタン(PDA)、テトラエチレンペンタミンまたは1,4,7,10,13−ペンタアザトリデカン(TEPA)、トリシクロドデカンジアミンまたは3(4),8(9)−ビス(アミノメチル)トリシクロ−[5,2,1,02,6]デカン(TCD)、トリエチレンテトラミンまたは1,4,7,10−テトラアザデカン(TETA)、トリメチルヘキサメチレンジアミンまたは2,2,4−トリメチル−1,8−ジアザオクタンおよび/または2,4,4−トリメチル−1,8−ジアザオクタン、またはそれらの適した組み合わせを使用することが可能である。適した芳香族ポリアミンとして、例えば、ジアミノジフェニルメタンまたはビス(4,4’−アミノフェニル)メタン(DDM)、ジアミノジフェニルスルホンまたはビス(4,4’−アミノフェニル)スルホン(DDS)、ジエチルアミノジフェニルメタン(DEDDM)、ジエチルトルエンジアミン(DETDA)、m−キシリレンジアミンまたは1,3−ビス(アミノメチル)ベンゼン(mXDA)、またはそれらの適した組み合わせを使用することが可能である。適した芳香族ポリオキシアルキレンアミンとして、例えば、ポリオキシエチレンポリアミン、ポリオキシプロピレンポリアミン、ポリテトラヒドロフランポリアミン、任意の所望のアルキレンオキサイド系の他のポリオキシアルキレンポリアミンまたはそれらの混合物(共、ブロック、ランダム)、ブタンジオールエーテルジアミンまたは1,14−ジアザ−5,10−ジオキソテトラデカン(BDA)、またはそれらの適した組み合わせを使用することが可能である。また、ポリアミノアミド、マンニッヒ塩基、EDA付加物、DETA付加物、100型、115型、125型、140型、250型(genamide)、PAA付加物などのエポキシド付加物、UPPC AGの市販品Polypox(登録商標)IH 7001、IH 7002、IH 7003、IH 7004、H 013、H 014、H 015、H 016、H 030、H 038、H 043、H 043 S、H 043 L、H 051、H 060、H 100、H 129、H 147、H 160、H 205、H 206、H 229、H 244、H 262、H 269、H 276/90、H 300、H 300 S、H 300 SL、H 310、H 333、H 354、H 354 L、H 415、H 445、H 445 L、H 480、H 483、H 488、H 488 L、H 489、H 490、H 497、H 501、H 503、H 610、H 611(エポキシ樹脂硬化剤(ポリアミン))、IH 7005W、IH 7006W、W 800、W 802、W 804、W 810、W 860(エポキシ樹脂硬化剤(水性))、P 215×70、P 225、P 240、P 245、P 250、P 350、P 370、P 450、P 450 S、P 499、P 502(エポキシ樹脂硬化剤(ポリアミノアミド/ポリアミノイミダゾリジン))、またはそれらの適した組み合わせを使用することができる。エチレンジアミンおよび/または使える状態に配合され、脂肪族および/または芳香族ポリアミンおよび/またはポリアミドアミンを基剤とする液体エポキシ樹脂硬化剤の使用が好ましい。
【0021】
成分(E)は、被覆形態および/またはマイクロ封入形態および/または担体固定形態および/または親水化形態および/または溶媒含有形態で存在してもよいし、任意に徐放性を有してもよい。
【0022】
適した配合成分(F)(i)および(F)(ii)として、例えば、セメント、酸化カルシウム、水酸化カルシウムまたは硫酸カルシウムからなる群から選択される反応性無機充填剤またはそれらの適した組み合わせを使用することが可能である。
【0023】
適した配合成分(F)(i)および(F)(ii)として、例えば、(官能性)無機および/または有機充填剤および/または水不活性な軽質充填剤、(官能性)無機および/または有機顔料、(官能性)無機および/または有機担体材料、(官能性)無機および/または有機ナノ材料、(官能性)無機および/または有機ナノ複合体、無機および/または有機繊維、グラファイト、カーボンブラック、炭素繊維、カーボンナノチューブ、金属繊維および金属粉末、導電性有機ポリマー、再乳化形粉末樹脂または超吸収材およびそれらの適した組み合わせを使用することも可能であった。
【0024】
適した配合成分(F)(i)および(F)(ii)として、例えば、消泡剤、脱気剤、潤滑レベリング添加剤、基板湿潤添加剤、湿潤分散添加剤、撥水剤、レオロジー添加剤、凝集助剤、艶消剤、接着促進剤、不凍液、酸化防止剤、UV安定剤、殺生剤からなる群から選択される他の添加剤、およびそれらの適した組み合わせを使用することも可能である。
【0025】
適した配合成分(F)(i)および(F)(ii)として、例えば、フタル酸ジアルキル、アジピン酸ジアルキル、バイオディーゼル、菜種油メチルエステル、脂肪酸誘導体、トリグルセリド誘導体からなる群から選択される可塑剤またはそれらの適した組み合わせをさらに使用することも可能だった。
【0026】
適した触媒成分(K)(i)として、例えば、酸化ジブチルスズ、ジラウリン酸ジブチルスズ(DBTL)、トリエチルアミン、オクタン酸スズ(II)、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]
オクタン(DABCO)、1,4−ジアザビシクロ[3,2,0]−5−ノネン(DBN)、1,5−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン(DBU)、例えば、JEFFCAT(登録商標)アミン触媒などのモルホリン誘導体またはそれらの適した組み合わせを使用することが可能だった。
【0027】
適した硬化促進剤成分(K)(ii)として、例えば、ベンジルジメチルアミン、4−N,N−ジメチルアミノフェノール、2,4,6−トリス(N,N−ジメチルアミノメチル)フェノール、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、他の適した3級アミンまたはそれらの適した組み合わせを使用することが可能だった。
【0028】
本発明は、さらに、
a) a1)成分(A)(i)、(A)(ii)および(B)を、任意に成分(K)(i)の存在下で反応させ、成分(A)(i)および(B)の混合物を成分(A)(ii)と同時にまたは段階的のいずれかで反応させ、任意に反応混合物に成分(A)(iii)、(A)(iv)、(A)(v)、(C)および(D)も加え、そして
)工程a1)からのプレポリマーを任意に水中に乳化または分散させ、任意に配合成分(F)(i)を加える
ことによってエポキシ官能性(水性)結合剤成分(I)を製造すること、および
b) 成分(E)、(F)(ii)および(K)(ii)を所望の順に化合することによって(潜在的に)アミノ官能性硬化成分(II)を製造すること
を特徴とする本発明による2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系の製造方法に関する。
【0029】
工程a1)は、エポキシド/イソシアネートの2次反応を回避して行われる(例えば、環状ウレタンの形成を伴う付加環化)。
【0030】
工程a)およびb)において使用する成分(A)、(B)、(C)、(D)、(F)(i)、(K)(i)の計量を所望の方法で実施することができる。
【0031】
工程a)における成分(A)および(B)のNCO/OH当量比は、1.2〜2.5、特に1.3〜2.0に好ましく調整される。
【0032】
工程a1)は、40〜90(C、特に65〜85(Cの好ましい温度で行われる。
【0033】
工程a)は、30〜60(C、特に40〜50(Cの好ましい温度で行われる。
【0034】
工程b)は、10〜40(C、特に20〜30(Cの好ましい温度で行われる。
【0035】
好ましい実施形態によると、さらなる陰イオン性および/または非イオン性親水化をしなくても自己乳化しているエポキシ官能性結合剤成分(I)が、工程a)で使用される。
【0036】
工程a)の成分(A)、(B)および(C)からなるエポキシ官能性水性結合剤成分(I)の固形分は、10〜100質量%、特に25〜75質量%に好ましく調整される。
【0037】
成分(I)および(II)からなる2成分塗料系の固形分は、10〜100質量%、特に25〜75質量%に好ましく調整される。
【0038】
コンクリート、セメント、石灰、石膏、硬セッコウ、ジオポリマー、ガラス、木材、木材系材料、複合材料、人工および天然石、プラスチックおよびガラス繊維強化プラスチック(GRP)、金属およびポリマーを基材とする無機質および非無機質表面に対して耐薬品性で、耐熱性かつ耐磨耗性で、高い機械的耐力を有し、洗浄が容易な塗料系の製造のための本発明による2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系の使用に関する。
【0039】
本発明による2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系は、耐薬品性で、耐熱性かつ耐磨耗性で、高い機械的耐力を有し、洗浄が容易な塗料系の製造のための建設部門および産業部門において、
・ 落書き防止塗装
・ 汚れ防止塗装
・ シール
・ 滑り防止カバー
・ 放電性フロア塗料系(ESD/AS)
・ バルコニー塗装
・ 洗浄が容易な塗装
・ コンクリートのレベリングおよび下塗り
・ フレッシュコンクリート塗装
・ フロア塗装
・ ガレージ塗装
・ §19WHGによる水保護塗料系
・ DIN 15185による高い区画の倉庫塗装
・ 駐車フロア塗装
・ PCC塗料系
・ 配管塗装
・ 亀裂架橋塗料系
・ ホッパー塗装
・ スポーツフロアカバー系
・ 壁塗装
の用途に適している。
【0040】
本発明による2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系は、耐薬品性で、耐熱性かつ耐磨耗性で、高い機械的耐力を有し、洗浄が容易な塗料系の製造のための建設部門および産業部門において、
・ 廃水処理
・ 化学産業
・ 印刷産業
・ 廃棄
・ 飲料産業
・ 商業用厨房およびレストラン
・ 衛生用途
・ 低温ホールおよび冷凍庫
・ 貯蔵ホールおよび倉庫
・ 農業
・ 食品産業
・ 製紙業
・ 製薬産業
・ 配管
・ 個人家庭
・ 精錬所
・ クリーンルーム区域(例えば、チップおよびウェーハ製造)
の使用分野に適している。
【0041】
本発明による2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系は、耐薬品性で、耐熱性かつ耐磨耗性で、高い機械的耐力を有し、洗浄が容易で、任意に下塗剤、および耐光性でなく、任意にサンドペーパーで磨かれる少なくとも1つの下塗りからなり、そして任意に耐光性で任意にフルオロ変性され、任意にサンドペーパーで磨かれる上塗りからなる塗料系の製造のための建設部門および産業部門において適している。
【0042】
本発明による2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系は、従来の3成分PCC塗料系(UCrete(登録商標))、および/または水性および/または反応性ポリウレタン塗料系、および/または水性および/または反応性エポキシ樹脂塗料系を所望に組み合わせて、
・ 修理
・ 再被覆
・ 混合系構造
の用途において使用することができる。
【0043】
本発明による2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系は、
・ 現場練りコンクリート
・ コンクリート製品(プレキャストコンクリート部品、コンクリート商品、成形模造石)
・ 現場注入コンクリート
・ 空気入りコンクリート
・ 生コンクリート
の用途において使用することができる。
【0044】
エポキシ官能性(水性)結合剤成分(I)および(潜在的に)アミノ官能性硬化成分(II)を0.8〜1.2、特に0.9〜1.1の好ましいエポキシド/アミノ当量比で混合して2成分塗料系を得る。
【0045】
塗料系は、弾性または剛性基板に0.1〜50mmの総厚みを有する塗膜に好ましく塗布され、特に0.1〜10.0kg/mの塗布面積の量で1作業につき使用される。
【0046】
塗料系は、本明細書では水平かつ垂直に、そして下塗剤なしで(泡形成がなく)(湿った)フレッシュコンクリートに塗布することができる。
【0047】
本発明によるハイブリッド反応性樹脂系は、特に亀裂架橋塗装およびキャビティ充填塗装に使用することができる。
【0048】
塗料系の塗布は、例えば、フラッディング、鋳込み、ドクターブレードを用いた塗布、軟質ローラーを用いたローラー塗装、吹付け、はけ塗り、浸漬または硬質ローラーを用いたローラー塗装などの塗装・塗料技術から公知の方法によって実施される。
【0049】
以下の実施例は、本発明をより詳細に説明するものである。
【0050】
実施例
実施例1
エポキシ官能性ハイブリッド樹脂(1)の合成
KPG攪拌装置、内部温度計および空気冷却器を備えた250mlの三つ口丸底フラスコで、45.00gのIPDI(Degussa AG)と14.62gのグリシドールの混合物を17(Cに冷却し、DBTLを触媒として加えた。その後、反応混合物を14.23質量%の理論NCO価に達するまで60(Cの温度で攪拌した。45.21gのSovermol 818 (Cognis GmbH)を添加した後、NCO基が完全に転化するまで80(Cでさらに4時間攪拌し、34.99gのPolypox R 18 (UPPC AG)で希釈して約140000mPa・sの樹脂粘度を得た。
【0051】
得られた生成物は、3.03mol/kgのエポキシド価を有する、均質でわずかに黄色の樹脂だった。
【0052】
反応性樹脂の硬化のために、8.19gの硬化剤Polypox VH 01198/10 (UPPC AG)を45.00gの(1)に加え、均質化を行った。約40分の可使時間後、結果として約71のショアD硬度が得られた。
【0053】
実施例2
エポキシ官能性ハイブリッド樹脂(2)の合成
KPG攪拌装置、内部温度計および空気冷却器を備えた500mlの三つ口丸底フラスコで、134.99gのPolypox R 18 (UPPC AG)、22.14gのグリシドールと108.00gのIPDI (Degussa AG)の混合物を攪拌しながら33(Cの温度に加熱し、0.15gのDBTLを触媒として加えた。非常に激しい発熱反応がおさまった後、反応混合物を7.70質量%の理論NCO価に達するまで80(Cでさらに30分攪拌した。108.51gのSovermol 818 (Cognis GmbH)を添加した後、60(Cでさらに4時間攪拌して全NCO基を完全に転化させ、60.42gのPolypox R 18 (UPPC AG)で希釈して全体の割合が45質量%の反応性希釈剤を得た。
【0054】
得られた生成物は、276.73g/eqのエポキシド価を有する、均質でわずかに黄色の樹脂だった。
【0055】
反応性樹脂の硬化のために、3.79gの硬化剤Polypox H 503 (UPPC AG)を30.00gの(2)に加え、均質化を行った。50(Cで48時間硬化後、74のショアD硬度を有する鋳物が得られた。
【0056】
実施例3
エポキシ官能性ハイブリッド樹脂(3)の合成
KPG攪拌装置、内部温度計および空気冷却器を備えた250mlの三つ口丸底フラスコに、45.00gのIPDI (Degussa AG)と14.62gのグリシドールの混合物を初めに導入し、水浴で冷却しながら0.15gのDBTLを触媒として加えた。発熱反応がおさまった後、反応混合物を14.23質量%の理論NCO価に達するまで60(Cでさらに60分攪拌した。43.92gのDesmophen VP LS 2328 (Bayer MaterialScience社)を添加した後、80(Cでさらに3時間、攪拌してNCO基を完全に転化させ、34.56gのPolypox R 18 (UPPC AG)で希釈した後、91000mPa・sの粘度と327.60g/eqのエポキシド価を有する反応性樹脂を得た。
【0057】
樹脂の硬化のために、8.24gの硬化剤Polypox VH 01198/10 (UPPC AG)を45.00gの(3)に加え、均質化を行った。45分の可使時間後、67のショアD硬度を有する鋳物が得られた。
【0058】
実施例4
エポキシ官能性ハイブリッド樹脂(4)の合成
KPG攪拌装置、内部温度計および空気冷却器を備えた250mlの三つ口丸底フラスコに、45.00gのIPDI (Degussa AG)と15.00gのグリシドールの混合物を初めに導入し、水浴で冷却しながら0.15gのDBTLを触媒として加えた。発熱反応がおさまった後、反応混合物を14.14質量%の理論NCO価に達するまで80(Cでさらに30分攪拌した。99.01gのOxyester T 1136 (Degussa AG)を添加した後、80(Cでさらに3.5時間攪拌してNCO基を完全に転化させ、53.05gのPolypox R 18 (UPPC AG)で希釈して全体の割合が25質量%の反応性希釈剤を得た。
【0059】
得られた生成物は、390.69g/eqのエポキシド価を有する、均質でわずかに黄色の樹脂だった。
【0060】
樹脂の硬化のために、6.91gの硬化剤Polypox VH 01198/10 (UPPC AG)を45.00gの(3)に加え、均質化を行った。約90分の可使時間後、26のショアD硬度を有する鋳物が得られた。
【0061】
実施例5
エポキシ官能性ハイブリッド樹脂(5)の合成
KPG攪拌装置、内部温度計および空気冷却器を備えた500mlの三つ口丸底フラスコに、150.83gのPolypox R 18 (UPPC AG)、24.60gのグリシドールと120.00gのIPDIの混合物を初めに導入し、38(Cに加熱後、0.15gのDBTLを触媒として加えた。発熱反応がおさまった後、7.67質量%の理論NCO価に達するまで80(Cで約30分攪拌した。264.03gのOxyester T 1136 (Degussa AG)を添加した後、80(Cでさらに6時間、攪拌してNCO基を完全に転化させた。
【0062】
得られた生成物は、426.37g/eqのエポキシド価と50000mPa・sの粘度を有する、均質でわずかに黄色の樹脂だった。反応性希釈剤の全体の割合は26.95質量%である。
【0063】
樹脂の硬化のために、2.46gの硬化剤Polypox H 503 (UPPC AG)を30.00gの(3)に加え、均質化を行った。70(Cで24時間硬化後、36のショアD硬度を有する鋳物が得られた。
【0064】
各種反応性樹脂の機械的特性
【表1】

* 反応性樹脂(6)〜(9)の合成は、樹脂(2)の合成と同様に行われるが、反応性希釈剤の割合を増大させて行われる。
** Polypox H 503を全樹脂の硬化に使用した。
【0065】
実施例6
エポキシ官能性ハイブリッド反応性樹脂の配合のための手引き配合表
【表2】

【0066】
初めにNo.1〜5を混合ビーカーに投入し、均質化した。次に、No.6〜9を別のビーカーに秤量し、No.1〜5の混合物に加えた。このようにして得た全混合物を50(Cの温度に達するまで(温度監視)Speedmixer中で分散させた。脱気のために、このようにして得た塗料を一晩放置させた。
【0067】
硬化のために、5.84gの硬化剤Polypox H 503 (UPPC AG)または10.01gの硬化剤Polypox VH 01198/10 (UPPC AG)を各場合、80.00gの配合結合剤(エポキシド含有量:2.09mol/kg)に添加し、均質化を行った。約3時間(Polypox H 503)または1.5時間(Polypox VH 01198/10)の可使時間後、各場合に70〜75のショアD硬度が得られた。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
a)
1)イソシアネート基に対して反応性の1つ以上の水酸基と、イソシアネート基に対して実質的に不活性な1つ以上のエポキシド基を有し、100〜500g/eqのエポキシド当量および50〜1000ダルトンの分子量を有するヒドロキシ官能性エポキシアルコールおよび/またはグリシジルエーテルからなる5〜300質量部の官能性低分子量ポリオール成分(A)(i)、
イソシアネート基に対して反応性の1つ以上の水酸基と、イソシアネート基に対して実質的に不活性な1つ以上のエポキシド基を有し、130〜3000g/eqのエポキシド当量および250〜2500ダルトンの分子量を有する0〜300質量部の官能性高分子量(ポリマー)ポリオール成分(A)(ii)を、
2つ以上の(シクロ)脂肪族および/または芳香族イソシアネート基を有し、100〜2500ダルトンの分子量を有する少なくとも1つのジイソシアネート、ポリイソシアネート、ポリイソシアネート誘導体またはポリイソシアネート同族体からなる5〜500質量部のポリイソシアネート成分(B)と、任意に、ポリイソシアネートとの重付加反応に通例の触媒成分(K)(i)0.01〜0.5質量部の存在下で反応させ、成分(A)(i)および(B)の混合物を成分(A)(ii)と同時にまたは段階的のいずれかで反応させ、そして任意に、該反応混合物に
イソシアネート基に対して反応性の1つ以上の水酸基を有し、50〜500ダルトンの分子量を有する、0〜200質量部の低分子量ポリオール成分(A)(iii)、
イソシアネート基に対して反応性の1つ以上の水酸基と、イソシアネート基に対して不活性な1つ以上のカルボキシル基および/またはホスホン酸基および/またはスルホネート基、および/またはポリアルキレンオキサイド基および/またはパーフルオロアルキル基を有し、50〜2500ダルトンの分子量を有する0〜500質量部の官能性低分子量ポリオール成分(A)(iv)、および
イソシアネート基に対して反応性の1つ以上の水酸基を有し、500〜5000ダルトンの分子量を有する、0〜800質量部の高分子量(ポリマー)ポリオール成分(A)(v)、
イソシアネート基に対して実質的に不活性な1つ以上のエポキシド基を有し、130〜400g/eqのエポキシド当量および50〜1000ダルトンの分子量を有する少なくとも1つの(水性)エポキシ樹脂からなる0〜600質量部の反応性希釈剤成分(C)、および
0〜50質量部の凝集助剤成分(D)、
反応性および/または不活性充填剤、顔料、担体材料、ナノ材料、ナノ複合体、他の添加剤、可塑剤、溶媒および水からなる5〜900質量部の配合成分(F)(i)
を加え、そして
)任意に、工程a1)からのプレポリマーを、0〜900質量部の水中に乳化または分散せ、および任意に配合成分(F)(i)を加えて
100〜12500g/eqのエポキシド当量、200〜25000ダルトンの平均分子量、1000〜150000mPa・sの粘度(20((C、Brookfield)を有するエポキシ官能性(水性)結合剤成分(I)を製造すること、および
b)
純粋な(ポリマー)ポリアミン、ポリアスパラギン酸エステル、アルジミンおよび/またはケチミンおよび/またはエナミンおよび/またはオキサゾリジンを基剤とする潜在性硬化剤または反応性希釈剤、分解産物を含まないアゼチジンおよび/またはジアゼピンおよび/またはアンモニウム塩を基剤とする潜在性硬化剤、市販の液体アミン硬化配合物またはそれらの適した組み合わせの形態で、エポキシド基に対して反応性の1つ以上の(シクロ)脂肪族および/または芳香族1級および/または2級アミノ基と、任意に1つ以上の水酸基を有し、60〜5000ダルトンの分子量を有する1つ以上の(ポリマー)ポリアミンからなる、10〜900質量部の(ポリマー)ポリアミン成分(E)、
反応性および/または不活性充填剤、顔料、担体材料、ナノ材料、他の添加剤、可塑剤、溶媒および水からなる10〜900質量部の配合成分(F)(ii)、および
エポキシ樹脂との重付加反応に通例の0.01〜0.5質量部の硬化促進剤成分(K)(ii)を化合して
(潜在的に)アミノ官能性硬化成分(II)を製造すること
によって、得られる改善された加工特性および改善された性質特性を有する2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項2】
成分(A)(i)が、グリシドールおよび/またはグリセリルジグリシジルエーテルおよび/またはエピクロロヒドリンで部分エーテル化された(シクロ)脂肪族および/または芳香族ポリオール、または単および多官能性グリシジルエーテルを含むことを特徴とする、請求項1に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項3】
成分(A)(ii)が、エポキシ化およびアルコールで(部分)開環された(不)飽和トリグリセリドを含むことを特徴とする、請求項1または2までのいずれか1項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項4】
成分(A)(iii)が、1,4−ブタンジオールおよび/または2−メチル−1,3−プロパンジオールおよび/または2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオールおよび/または一般式(I):
【化1】

[式中、n=3〜48]
の5〜50個の炭素原子を有する1,2−ジヒドロキシアルカンジオール、および/または
一般式(II):
【化2】

[式中、n=3〜48]
のアルキレン1−オキサイドのN−メチルエタノールアミンまたはエタノールアミンまたはジエタノールアミンとの反応生成物、または1級または2級アミノ基と1つ以上の水酸基を有する他の化合物、および/または
一般式(III):
【化3】

[式中、n=3〜50]
の5〜50個の炭素原子を有するα,ω−ジヒドロキシアルカンジオールを含むことを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項5】
成分(A)(iv)が、
(i)ジメチルプロピオン酸などのビスヒドロキシアルカンカルボン酸
および/または
(ii)単官能性アルキル/シクロアルキル/アリールポリアルキレングリコール、ジイソシアネートおよびジアルカノールアミンのジヒドロキシ官能性反応生成物
および/または
(iii)1〜99質量%のポリマー結合フッ素含有量および100〜10000ダルトンの分子量を有し、主鎖中および/または側鎖中および/または側面におよび/または末端に化学的に配置し、一般式(IV):
【化4】

[式中、n≧3]
および/または一般式(V):
【化5】

[式中、n≧3で、R=F、CF3
の構造要素を含有し、各場合、1つ以上の(シクロ)脂肪族および/または芳香族1級および/または2級アミノ基および/または水酸基および/またはメルカプト基、好ましくはパーフルオロアルキルアルコール、ジイソシアネートとジアルカノールアミンのジヒドロキシ官能性反応生成物を有するアミノおよび/またはヒドロキシおよび/またはメルカプト官能性フルオロ変性マクロモノマーまたはテレケリック構造
を含むことを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項6】
成分(A)(v)が、(疎水変性)ポリアルキレングリコール、(不)飽和脂肪族および/または芳香族ポリエステル、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート、α,ω−ポリブタジエンポリオール、α,ω−ポリメタクリレートジオール、α,ω−ポリスルフィドジオール、α,ω−ジヒドロキシアルキルポリジメチルシロキサン、ヒドロキシ官能性エポキシ樹脂、ヒドロキシ官能性ケトン樹脂、アルキド樹脂、ダイマー脂肪酸ジアルコール、ビスエポキシドおよび(不)飽和脂肪酸を基剤とする反応生成物、さらにヒドロキシ官能性マクロモノマーおよびテレケリック構造、グリセロールと飽和および/または不飽和で、任意に1〜30個の炭素原子を有し、fOH≧2の官能性を有するヒドロキシ官能性脂肪酸のモノおよび/またはジおよび/またはトリエステル、またはそれらのブレンドまたはハイブリッドポリマーなどの適した組み合わせを含むことを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項7】
成分(B)が、ビス(4−イソシアナトフェニル)メタン(MDI)およびそれらの高級同族体(ポリマーMDI)および誘導体および/または2,4−トルエンジイソシアネートおよび/または2,6−トルエンジイソシアネートおよび/またはイソホロンジイソシアネートまたは個々の脂肪族および/または芳香族ポリイソシアネートの工業用異性体混合物および/またはアロファネート基、ビウレット基、カルボジイミド基、イソシアヌレート基、オキサジアジントリオン基、ウレトジオン基またはウレタン基を有し、ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン(H12MDI)、1,6−ジイソシアナトヘキサン(HDI)、1−イソシアナト−5−イソシアナトメチル−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(IPDI)を基剤とする(親水変性)「塗料ポリイソシアネート」を含むことを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項8】
成分(C)が、エピクロロヒドリンで完全にエーテル化された(シクロ)脂肪族および/または芳香族ポリオールまたは単および多官能性グリシジルエーテル、またエピクロロヒドリンで部分エーテル化されたポリオールまたはヒドロキシ官能性単および多官能性グリシジルエーテルを含有する工業製品も含むことを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項9】
成分(D)が、N−エチルピロリドンおよび/またはN−メチルピロリドンおよび/またはジプロピレングリコールジメチルエーテルおよび/またはアジピン酸ジアルキルおよび/または環状アルキレンカーボネートなどの高沸点溶媒を含むことを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項10】
成分(E)が、エチレンジアミンおよび/または使える状態に配合され、脂肪族および/または芳香族ポリアミンおよび/またはポリアミドアミンを基剤とする液体エポキシ樹脂硬化剤を含むことを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項11】
成分(E)が、被覆形態および/またはマイクロ封入形態および/または担体固定形態および/または親水化形態および/または溶媒含有形態で存在し、任意に徐放性を有してもよいことを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項12】
配合成分(F)(i)および(F)(ii)が、セメント、酸化カルシウム、水酸化カルシウムまたは硫酸カルシウムからなる群から選択される反応性無機充填剤からなることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項13】
配合成分(F)(i)または(F)(ii)として、(官能性)無機および/または有機充填剤および/または水不活性な軽質充填剤、(官能性)無機および/または有機顔料、(官能性)無機および/または有機担体材料、(官能性)無機および/または有機ナノ材料、(官能性)無機および/または有機ナノ複合体、無機および/または有機繊維、グラファイト、カーボンブラック、炭素繊維、カーボンナノチューブ、金属繊維および金属粉末、導電性有機ポリマー、再乳化形粉末樹脂または超吸収材が使用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項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項14】
配合成分(F)(i)または(F)(ii)が、消泡剤、脱気剤、潤滑レベリング添加剤、基板湿潤添加剤、湿潤分散添加剤、撥水剤、レオロジー添加剤、凝集助剤、艶消剤、接着促進剤、不凍液、酸化防止剤、UV安定剤、殺生剤からなる群から選択される他の添加剤からなることを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項15】
配合成分(F)(i)または(F)(ii)として、フタル酸ジアルキル、アジピン酸ジアルキル、バイオディーゼルおよび菜種油メチルエステルからなる群から選択される可塑剤が使用さ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項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項16】
成分(K)(i)として、酸化ジブチルスズ、ジラウリン酸ジブチルスズ(DBTL)、トリエチルアミン、オクタン酸スズ(II)、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン(DABCO)、1,4−ジアザビシクロ[3,2,0]−5−ノネン(DBN)、1,5−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン(DBU)、例えば、JEFFCAT(登録商標)アミン触媒などのモルホリン誘導体が使用さ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項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項17】
成分(K)(ii)が、ベンジルジメチルアミンおよび/または4−N,N−ジメチルアミノフェノールおよび/または2,4,6−トリス(N,N−ジメチルアミノメチル)フェノールおよび/または2−メチルイミダゾールおよび/または2−フェニルイミダゾールおよび/または他の適した3級アミンを含むことを特徴とする、請求項1から16までのいずれか1項に記載のハイブリッド反応性樹脂系。
【請求項18】
a)
1)成分(A)(i)、(A)(ii)および(B)を、任意に成分(K)(i)の存在下で反応させ、成分(A)(i)および(B)の混合物を成分(A)(ii)と同時にまたは段階的のいずれかで反応させ、任意に反応混合物に成分(A)(iii)、(A)(iv)、(A)(v)、(C)および(D)も加え、そして
)工程a1)からのプレポリマーを任意に水中に乳化または分散させ、任意に配合成分(F)(i)を加える
ことによってエポキシ官能性(水性)結合剤成分(I)を製造すること、および
b)
成分(E)、(F)(ii)および(K)(ii)を所望の順に化合することによって(潜在的に)アミノ官能性硬化成分(II)を製造すること
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2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系の製造方法。
【請求項19】
工程a)およびb)において使用する成分(A)、(B)、(C)、(D)、(F)(i)、(K)(i)の計量を所望の方法で実施できることを特徴とする、請求項18に記載の方法。
【請求項20】
工程a)における成分(A)および(B)のNCO/OH当量比が、1.2〜2.5、好ましくは1.3〜2.0に調整されることを特徴とする、請求項18および19までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項21】
工程a1)が、40〜90(C、好ましくは65〜85(Cの温度で行われることを特徴とする、請求項18から20までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項22】
工程a)が、30〜60(C、好ましくは40〜50(Cの温度で行われることを特徴とする、請求項18から21までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項23】
工程b)が、10〜40(C、好ましくは20〜30(Cの温度で行われることを特徴とする、請求項18から22までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項24】
さらなる陰イオン性および/または非イオン性親水化をせずに自己乳化しているエポキシ官能性結合剤成分(I)が、工程a1)で使用されることを特徴とする、請求項18から23までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項25】
工程a)における成分(A)、(B)および(C)からなるエポキシ官能性水性結合剤成分(I)の固形分が、10〜100質量%、好ましくは25〜75質量%に調整されることを特徴とする、請求項18から24までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項26】
成分(I)および(II)からなる2成分塗料系の固形分が、10〜100質量%、好ましくは25〜75質量%に調整されることを特徴とする、請求項16から25までのいずれか1項に記載の方法。
【請求項27】
コンクリート、セメント、石灰、石膏、硬セッコウ、ジオポリマー、ガラス、木材、木材系材料、複合材料、人工および天然石、プラスチックおよびガラス繊維強化プラスチック(GRP)、金属およびポリマーを基材とする無機質および非無機質表面に対して、耐薬品性で、耐熱性かつ耐磨耗性で、高い機械的耐力を有し、洗浄が容易な塗料系の製造のための建設部門および産業部門における、請求項1から17までのいずれか1項に記載の2成分(水性)ハイブリッド反応性樹脂系の使用。
【請求項28】
・ 落書き防止塗装
・ 汚れ防止塗装
・ シール
・ 滑り防止カバー
・ 放電性フロア塗料系(ESD/AS)
・ バルコニー塗装
・ 洗浄が容易な塗装
・ コンクリートのレベリングおよび下塗り
・ フレッシュコンクリート塗装
・ フロア塗装
・ ガレージ塗装
・ §19WHGによる水保護塗料系
・ DIN 15185による高い区画の倉庫塗装
・ 駐車フロア塗装
・ PCC塗料系
・ 配管塗装
・ 亀裂架橋塗料系
・ ホッパー塗装
・ スポーツフロアカバー系
・ 壁塗装
の用途に対して、耐薬品性で、耐熱性かつ耐磨耗性で、高い機械的耐力を有し、洗浄が容易な塗料系の製造のための建設部門および産業部門における、請求項27に記載の使用。
【請求項29】
以下の使用分野:
・ 廃水処理
・ 化学産業
・ 印刷産業
・ 廃棄
・ 飲料産業
・ 商業用厨房およびレストラン
・ 衛生用途
・ 低温ホールおよび冷凍庫
・ 貯蔵ホールおよび倉庫
・ 農業
・ 食品産業
・ 製紙業
・ 製薬産業
・ 配管
・ 個人家庭
・ 精錬所
・ クリーンルーム区域(例えば、チップおよびウェーハ製造)
に対して、耐薬品性で、耐熱性かつ耐磨耗性で、高い機械的耐力を有し、洗浄が容易な塗料系の製造のための建設部門および産業部門における、請求項27および28のいずれかに記載の使用。
【請求項30】
耐薬品性で、耐熱性かつ耐磨耗性で、高い機械的耐力を有し、洗浄が容易で、任意に下塗剤、および耐光性でなく、任意にサンドペーパーで磨かれる少なくとも1つの下塗りからなり、そして任意に耐光性で任意にフルオロ変性され、任意にサンドペーパーで磨かれる上塗りからなる塗料系の製造のための建設部門および産業部門における、請求項27から29までのいずれか1項に記載の使用。
【請求項31】
・ 修理
・ 再被覆
・ 混合系構造
の用途において、従来の3成分PCC塗料系(UCrete(登録商標))、および/または水性および/または反応性ポリウレタン塗料系、および/または水性および/または反応性エポキシ樹脂塗料系を所望に組み合わせた、請求項27から30までのいずれか1項に記載の使用。
【請求項32】
・ 現場練りコンクリート
・ コンクリート製品(プレキャストコンクリート部品、コンクリート商品、成形模造石)
・ 現場注入コンクリート
・ 空気入りコンクリート
・ 生コンクリート
の用途における、請求項27から31までのいずれか1項に記載の使用。
【請求項33】
エポキシ官能性(水性)結合剤成分(I)および(潜在的に)アミノ官能性硬化成分(II)を0.8〜1.2、好ましくは0.9〜1.1のエポキシド/アミノ当量比で混合して2成分塗料系を得ることを特徴とする、請求項27から32までのいずれか1項に記載の使用。
【請求項34】
塗料系が、弾性または剛性基板に0.1〜50mmの総厚みを有する塗膜に塗布されることを特徴とする、請求項27から33までのいずれか1項に記載の使用。
【請求項35】
塗料系が、0.1〜10.0kg/mの塗布面積の量で1作業につき使用されることを特徴とする、請求項27から34までのいずれか1項に記載の使用。
【請求項36】
塗料系が、水平かつ垂直に塗布されることを特徴とする、請求項27から35までのいずれか1項に記載の使用。
【請求項37】
塗料系が、下塗剤なしで(湿った)フレッシュコンクリートに塗布されることを特徴とする、請求項27から36までのいずれか1項に記載の使用。
【請求項38】
ハイブリッド反応性樹脂系が、亀裂架橋塗装およびキャビティ充填塗装に使用されることを特徴とする、請求項27から37までのいずれか1項に記載の使用。

【公表番号】特表2009−532541(P2009−532541A)
【公表日】平成21年9月10日(2009.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−503482(P2009−503482)
【出願日】平成19年4月3日(2007.4.3)
【国際出願番号】PCT/EP2007/003009
【国際公開番号】WO2007/115752
【国際公開日】平成19年10月18日(2007.10.18)
【出願人】(503343336)コンストラクション リサーチ アンド テクノロジー ゲーエムベーハー (139)
【氏名又は名称原語表記】Construction Research & Technology GmbH
【住所又は居所原語表記】Dr.−Albert−Frank−Strasse 32, D−83308 Trostberg, Germany
【Fターム(参考)】