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JP2007524748A - 多成分系、その製造方法およびその使用 - Google Patents

多成分系、その製造方法およびその使用 Download PDF

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JP2007524748A JP2007500203A JP2007500203A JP2007524748A JP 2007524748 A JP2007524748 A JP 2007524748A JP 2007500203 A JP2007500203 A JP 2007500203A JP 2007500203 A JP2007500203 A JP 2007500203A JP 2007524748 A JP2007524748 A JP 2007524748A
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Abstract

少なくとも以下の成分を含有するか、または該成分からなる多成分系：（Ｉ）少なくとも１の油中水型分散液、これは水および少なくとも１の水溶性および／または水分散性のオリゴマーおよび／またはポリマーの、少なくとも２つのイソシアネート反応性の官能基を有するバインダー（Ａ）を少なくとも１の有機溶剤中に溶解して、および／または分散して含有する；（ＩＩ）水を含有せず、少なくとも１のポリイソシアネート（Ｂ）を含有するか、またはポリイソシアネート（Ｂ）からなる液状の成分；および（ＩＩＩ）水、または少なくとも１のバインダー（Ａ）を水中に分散して、および／または溶解して含有する、少なくとも１の水性成分；その製造方法および熱により、または熱および化学線により硬化可能な油中水型分散液を製造するためのその使用ならびに被覆、接着層またはシーラントを製造するための被覆材料、接着剤および封止材料としての使用。

Description

本発明は新規の多成分系に関する。さらに本発明は多成分系の新規の製造方法に関する。さらに本発明は新規の多成分系の使用および熱により、または熱と化学線とにより硬化可能な水中油型分散液を製造するための新規の方法により製造された多成分系の使用に関する。特に本発明は被覆、接着層およびシーラントを製造するための被覆材料、接着剤および封止材料としての熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液の使用に関する。
少なくとも以下の成分を含有しているか、または以下の成分からなる、熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液を製造するための水性多成分系は、米国特許ＵＳ５，４６６，７５４Ａ１、国際特許出願ＷＯ９７／１４７３１、ドイツ国特許出願ＤＥ４４２１８２３Ａ１、ＤＥ１９８５５１２５Ａ１、ＤＥ１９８５５１６７Ａ１、ＤＥ１９９１４８９９Ａ１またはＤＥ１９９０４３１７Ａ１あるいは欧州特許ＥＰ１０５６７８６Ｂ１から公知である：
（Ｉ′）水を含有せず、少なくとも１の水溶性および／または水分散性のオリゴマーおよび／またはポリマーの、少なくとも２つのイソシアネート反応性の官能基を有するバインダー（Ａ）を少なくとも１の有機溶剤中に溶解するか、かつ／または分散して含有する少なくとも１の液状の成分；
（ＩＩ）水を含有せず、少なくとも１のポリイソシアネート（Ｂ）を含有するか、もしくはポリイソシアネート（Ｂ）からなる少なくとも１の液状の成分；および
（ＩＩＩ）水または少なくとも１のバインダー（Ａ）を水中に分散して、かつ／または溶解して含有する少なくとも１の水性成分。
周知のとおり、相応する熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液を製造するためには少なくとも１の成分（Ｉ′）、少なくとも１の成分（ＩＩ）および少なくとも１の成分（ＩＩＩ）を相互に混合する。その際、通常はまず水を含有していない液状の成分（Ｉ′）および（ＩＩ）を相互に混合し、その後、得られる混合物（Ｉ′／ＩＩ）を水性成分（ＩＩＩ）と合する。得られる硬化可能な水中油型分散液は特に被覆、接着層およびシーラントを製造するための被覆材料、接着剤および封止材料として使用される。
この場合、国際特許出願ＷＯ９７／１４７３１Ａ１の比較試験からさらに、まず少なくとも１のバインダー（Ａ）を含有する成分（ＩＩＩ）を、水を含有しない成分（Ｉ′）と混合して水性−有機性の成分（Ｉ′／ＩＩＩ）が得られる方法が公知であるが、しかしこれはその高い含水率に基づいて油中水型分散液ではない。水性−有機性の成分（Ｉ′／ＩＩＩ）を引き続き成分（ＩＩ）と混合する。従って水性−有機性の成分（Ｉ′／ＩＩＩ）および成分（ＩＩ）は二成分系を形成する。しかし、得られる、熱により硬化可能な水性混合物は、濁り、灰色の線状（Ｇｒａｕｓｃｈｌｅｉｅｒ）および劣ったレベリングを有するクリアコーティングを生じる（ＷＯ９７／１４７３１Ａ１、第５８頁、第１表を参照のこと）。
さらにＵＳ５，４６６，７５４Ａ１（米国特許ＵＳ５，０７５，３７０Ａ１を直接参照）の比較試験である例１および２、第１１欄第６２行目〜第１３欄、第２１行目から、バインダー（Ａ）の水性分散液または溶液を成分（Ｉ″）として、つまり水中油型分散液として、ならびに成分（ＩＩ）および（ＩＩＩ）を含有する三成分系が公知である。しかしこの三成分系は、不均一で濁っており、かつ攪拌後に相分離を生じるか、または不安定であり、かつすでに１〜２時間後に沈殿物を形成する、熱により硬化可能な水性混合物を生じる。
国際特許出願ＷＯ９８／３８２３０Ａ１から、４０質量％の含水率を有する水性−有機性成分（Ｉ″）ならびに成分（ＩＩ）および（ＩＩＩ）を含有する三成分系が公知である。該水性−有機性成分（Ｉ″）は、その高い含水率に基づいて油中水型分散液（Ｉ）ではない。熱により硬化可能な水中油型分散液を製造するために、成分（Ｉ″）を成分（ＩＩ）と混合してこの工程で油中水型分散液が得られる。油中水型分散液は水でさらに希釈されて水中油型分散液が得られる。国際特許出願の記載によれば、該分散液は安定しており、比較的長い可使時間を有しており、かつ比較的低い揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の含有率を有する。該分散液により、ピンホール（Ｍｉｋｒｏｂｌａｅｓｅｎ）をほとんど有していないか、または有していない、高い透明性および高い光沢の被覆、特にクリアコーティングが得られる。
公知の多成分系から公知の熱により硬化可能な水性混合物を製造する場合、成分（Ｉ′）〜（ＩＩＩ）を混合し、かつ得られた混合物を均質化する際に、比較的高い剪断力を使用しなくてはならないため、この方法は攪拌機または溶解機のような混合装置を用いて実施することができるのみである。しかしまた、補修用コーティング、特に自動車の補修用コーティングは比較的少量の、熱により、または熱および化学線により硬化可能な多成分系からなる水中油型分散液を手作業で製造することができるものでなくてはならない。しかしこれは公知の多成分系の場合、不可能であるか、または必要とされる範囲では不可能である。
本発明の課題は、従来技術の欠点をもはや有さず、容易に製造することができ、かつ熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液を複数の成分から手作業により混合することによって問題なく、かつ極めて良好に再現可能に製造することができる新規の多成分系を提供することである。
得られる、熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液は安定であるべきであり、実地に即した数時間の可使時間またはポットライフを有し、かつ特に被覆材料、特にクリアコート、接着剤および封止材料として使用することができるべきである。
該被覆材料、特にクリアコートにより、特に高い光沢、高い清澄性、高い透明性、極めて良好なレベリングおよび完全に、もしくはほぼ完全に表面欠陥を有していない被覆、特にクリアコーティングが得られる。
該接着剤により、支持体と困難な、および／または迅速に、極端に変化する気候条件の下で継続的に相互に結合する接着層が得られるべきである。
該被覆材料は困難な、および／または迅速に、極端に変化する条件の下で、および高い圧力においても、攻撃的な化学薬品に対して継続的に封止することができるシーラントが得られるべきである。
これに応じて、少なくとも以下の成分を含有するか、または該成分からなる新規の多成分系が判明した：
（Ｉ）少なくとも１の油中水型分散液、これは水および少なくとも１の水溶性および／または水分散性のオリゴマーおよび／またはポリマーの、少なくとも２つのイソシアネート反応性の官能基を有するバインダー（Ａ）を少なくとも１の有機溶剤中に溶解して、および／または分散して含有する；
（ＩＩ）水を含有せず、少なくとも１のポリイソシアネート（Ｂ）を含有するか、またはポリイソシアネート（Ｂ）からなる液状の成分；および
（ＩＩＩ）水、または少なくとも１のバインダー（Ａ）を水中に分散して、および／または溶解して含有する、少なくとも１の水性成分。
以下では新規の多成分系を「本発明による多成分系」とよぶ。
さらに、少なくとも
（Ｉ′）水を含有せず、少なくとも１の水溶性および／または水分散性のオリゴマーおよび／またはポリマーの、少なくとも２のイソシアネート反応性の官能基を有するバインダー（Ａ）を少なくとも１の有機溶剤中に溶解して、かつ／または分散して含有する少なくとの１の液状成分；
（ＩＩ）水を含有せず、少なくとも１のポリイソシアネート（Ｂ）を含有するか、またはポリイソシアネート（Ｂ）からなる少なくとも１の液状成分；および
（ＩＩＩ）水または少なくとも１のバインダー（Ａ）を水中に分散して、および／または溶解して含有する少なくとも１の水性成分
を含有する多成分系から、本発明による多成分系を製造する新規の方法が判明し、この方法の場合、少なくとも１の成分（ＩＩＩ）の一部を少なくとも１の成分（Ｉ′）と混合して少なくとも１の油中水型分散液（Ｉ）が得られ、かつ以下ではこの方法を「本発明による方法１」とよぶ。
さらに、少なくとも以下の成分を含有するか、または以下の成分からなる多成分系を使用する、熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液を製造する新規の方法が判明した：
（Ｉ′）水を含有せず、少なくとも１の水溶性および／または水分散性のオリゴマーおよび／またはポリマーの、少なくとも２のイソシアネート反応性の官能基を有するバインダー（Ａ）を少なくとも１の有機溶剤中に溶解して、かつ／または分散して含有する少なくとの１の液状成分；
（ＩＩ）水を含有せず、少なくとも１のポリイソシアネート（Ｂ）を含有するか、またはポリイソシアネート（Ｂ）からなる少なくとも１の液状成分；および
（ＩＩＩ）水または少なくとも１のバインダー（Ａ）を水中に分散して、および／または溶解して含有する少なくとも１の水性成分、
この場合、少なくとも１の成分（Ｉ′）、少なくとも１の成分（ＩＩ）および少なくとも１の成分（ＩＩＩ）を相互に混合し、かつその際
（１）少なくとも１の成分（ＩＩＩ）の一部を少なくとも１の成分（Ｉ′）と混合して少なくとも１の油中水型分散液（Ｉ）が得られ、
（２）該油中水型分散液（Ｉ）を少なくとも１の成分（ＩＩ）と混合し、かつ
（３）得られる混合物（Ｉ／ＩＩ）を水または少なくとも１の成分（ＩＩＩ）と混合して少なくとも１の水中油型分散液が得られる。
以下では熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液を製造するための新規の方法を「本発明による方法２」とよぶ。
さらに、熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液を製造するための、本発明による多成分系および本発明による方法１により製造された本発明による多成分系ならびに本発明による方法２の新規の使用が判明した。
さらに、
本発明による多成分系から製造される、熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液、
本発明による方法１を用いて製造される本発明による多成分系から得られた熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液ならびに
本発明による方法２を用いて製造された熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液の、被覆、接着層およびシーラントを製造するための、被覆材料、接着剤および封止材料としての新規の使用が判明した。
従来技術を顧慮すると、本発明の根底にある課題を、本発明による多成分系、本発明による方法１および本発明による方法２を用いて解決できたことは意外であり、かつ当業者に予想できるものではなかった。
特に本発明による多成分系が従来技術の欠点をもはや有さず、本発明による方法１を用いて容易な方法で、優れて再現可能に製造することができたことは意想外であった。
さらに本発明による多成分系および本発明による方法１を用いて製造された多成分系により、熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液が成分（Ｉ）〜（ＩＩＩ）から手作業により混合することによって問題なく、かつ優れて再現可能に製造することが可能である。
特に本発明による方法２により、熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液が成分（Ｉ′）〜（ＩＩＩ）から手作業により混合することによって問題なく、かつ優れて再現可能に製造することが可能である。
得られる、熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液は安定であり、実地に即した数時間の可使時間またはポットライフを有し、かつ特に被覆材料、特にクリアコート、接着剤および封止材料として有利に使用することができた。
該被覆材料、特にクリアコートにより、特に高い清澄性、高い透明度、高い透明性、極めて良好なレベリングおよび完全に、もしくはほぼ完全に表面欠陥を有していない被覆、特にクリアコーティングが得られる。
該接着剤により、支持体と困難な、および／または迅速に、極端に変化する気候条件の下で継続的に相互に結合する接着層が得られる。
該被覆材料は困難な、および／または迅速に、極端に変化する条件の下で、および高い圧力においても、攻撃的な化学薬品に対して継続的に封止することができるシーラントが得られる。
本発明による多成分系は少なくとも成分（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を含有する。
さらに本発明による多成分系は少なくとも１の別の成分、たとえばドイツ国特許出願公開ＤＥ１９９０４３１７Ａ１、第３頁第６行目〜第８頁第１０行目に詳細に記載されている、少なくとも１の、特に１の、場合により水溶性もしくは水分散性のオリゴマーおよび／またはポリマーのバインダー（Ａ）を含有するか、または該バインダーからなる微粒子状の固体成分（ＩＶ）を含有していてもよい。
成分（Ｉ）〜（ＩＩＩ）ならびに場合により存在する別の成分は、たとえば複数の異なった着色された成分（Ｉ）をベースコートとして含有しており、従って比較的少量のベースコートから混色式を用いて被覆材料を製造することができ、異なった色調および光学的効果を有する被覆を生じる混合系またはモジュール系（たとえばドイツ国特許出願公開ＤＥ１９９０４３３０Ａ１を参照のこと）の形でも提供することができる。
本発明による多成分系は少なくとも１の、特に１の油中水型分散液（Ｉ）を成分（Ｉ）として含有しており、該分散液は水を分散相として、および有機相を連続相として含有する。場合によりなお微粒子状の固体粒子、たとえば顔料が別の分散相として存在していてもよい。
油中水型分散液（Ｉ）の含水率は広い範囲で異なっていてよいが、重要なことは転相につながる含水量（Ｗａｓｓｅｒｂｅｒｇ）を超えないことである。転相につながる含水量の状態は油中水型分散液（Ｉ）中に含有されている成分、特にバインダー（Ａ）およびその中和度によっても影響を受ける。一般に、含水率が、特に以下に記載されるバインダー（Ａ）の中和度が＞５０％、＜４０、有利には＜３０および特に＜２０質量％である場合に転相は生じない。
有利には含水率は少なくとも５、有利には少なくとも１０および特に少なくとも１５質量％である。
油中水型分散液（Ｉ）はさらに、少なくとも１の水溶性および／または水分散性の、オリゴマーおよび／またはポリマーの、少なくとも２、有利には少なくとも３および特に少なくとも４のイソシアネート反応性の官能基を有するバインダー（Ａ）を少なくとも１の有機溶剤中に溶解および／または分散して含有している。
油中水型分散液もしくは成分（Ｉ）中で使用するために適切なバインダー（Ａ）の例はドイツ国特許出願公開
ＤＥ４４２１８２３Ａ１、第４頁第４行目〜第１１頁第１７行目、
ＤＥ１９８５５１２５Ａ１、第３頁、第１４頁〜第４頁第１行目ならびに第４頁第２行目〜第１１頁第３９行目、
ＤＥ１９８５５１６７Ａ１、第３頁段落［００３２］〜第１２頁段落［０１２１］、
ＤＥ１９９０４３１７Ａ１、第３頁第６行目〜第１２頁第１９行目または
ＤＥ１９９１４８９９Ａ１、第３頁第１５行目〜第８頁第３２行目ならびに第８頁第３２行目〜第１７頁第６行目、
国際特許出願
ＷＯ９７／１４７３１Ａ１、第１０頁第３０行目〜第３６頁第５行目または
ＷＯ９８／３８２３０Ａ１、第１０頁第１５行目〜第１３頁第２０行目または
米国特許
ＵＳ５，４６６，７４５Ａ１、第５欄第４３行目〜第７欄第６行目から公知である。
有利には油中水型分散液（Ｉ）はバインダー（Ａ）を、たとえばドイツ国特許出願公開
ＤＥ４４２１８２３Ａ１、第１１頁第９行目〜１７行目、
ＤＥ１９８５５１２５Ａ１、第１２頁第２３行目〜３６行目、
ＤＥ１９８５５１６７Ａ１、第１２頁、段落［０１２１］、
ＤＥ１９９０４３１７Ａ１、第１２頁第１２行目〜第１９行目または
ＤＥ１９９１４８９９Ａ１、第１６頁第６６行目〜第１７頁第６行目
に記載されているような量で含有する。
油中水型分散液（Ｉ）の製造、貯蔵およびその後の加工の条件下でバインダー（Ａ）と、または水と反応しない全ての有機溶剤が適切である。以下に記載する成分（ＩＩ）のポリイソシアネートに関して有機溶剤は不活性であっても、反応性であってもよい。有機溶剤はさらに、化学線による硬化が関与する場合に反応性であってもよい。有機溶剤が反応性である場合、これは前記の反応性希釈剤である。適切な有機溶剤の例はドイツ国特許出願公開ＤＥ１９９１４８９９Ａ１、第１７頁第２３行目〜３３行目から、第１１頁第４７行目〜第１２頁第８行目との関連において、またはドイツ国特許出願公開ＤＥ１９８１８７３５Ａ１、第７欄、第１行目〜第２５行目を参照するＤＥ１０１２９９７０Ａ１、第１１頁、段落［０１０２］から公知である。有利には有機溶剤は水で希釈可能である。
さらに、油中水型分散液または成分（Ｉ）は通常および公知の添加剤、たとえば中和剤、前記のバインダー（Ａ）とは異なる物理的に硬化可能なバインダー、顔料、分子分散性の可溶性着色剤、光安定剤、たとえばＵＶ吸収剤および可逆的なラジカル捕捉剤（ＨＡＬＳ）、酸化防止剤、湿潤剤、乳化剤、スリップ助剤、重合防止剤、熱による架橋のための触媒、熱に不安定なラジカル開始剤、光開始剤および補助開始剤、付着助剤、レベリング剤、塗膜形成助剤、レオロジー助剤またはレオロジー調節剤（増粘剤および構造粘性のサグ調節剤：ＳＣＡ）、難燃剤、腐食防止剤、ワックス、乾燥剤、殺生物剤および／または艶消し剤を有効量で含有していてもよい。適切な添加剤の別の例は、ドイツ国特許出願公開
ＤＥ４４２１８２３Ａ１、第１１頁第１８行目〜第３０行目、および第１１頁第３５行目〜第１２頁第３行目、
ＤＥ１９９１４８９９Ａ１、第１７頁第３５行目〜第４３行目、第１７頁第３９行目〜第１８頁第３７行目および第１９頁第１０行目〜第６６頁、
ＤＥ１０１２９９７０Ａ１、第１１行目、段落［０１０６］〜第１２頁、段落［０１２１］ならびに第１２頁段落［０１２３］または
Ｊｏｈａｎ Ｂｉｅｌｅｍａｎの教科書のＬａｃｋａｄｄｉｔｉｖｅ、Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ、Ｗｅｉｎｈｅｉｍ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９９８年
に記載されている。
水を含有していない液状の成分（ＩＩ）は少なくとも１、特に１のポリイソシアネート（Ｂ）を含有している。ポリイソシアネート（Ｂ）は、化学線により活性化可能であり、従って化学線による硬化に関与することができる反応性の官能基を有していてもよい。このようなポリイソシアネート（Ｂ）を以下では「デュアル・キュア・ポリイソシアネート（Ｂ）」と呼ぶ。
液状の成分（ＩＩ）は無水である。つまり、該成分は水を含有しないか、または成分（ＩＩ）を製造および／または取り扱う際に意図しないで持ち込まれた痕跡量の水を含有するのみである。
成分（ＩＩ）中で使用するために適切なポリイソシアネート（Ｂ）の例はドイツ国特許出願公開
ＤＥ４４２１８２３Ａ１、第１２頁第４行目〜第３５行目または
ＤＥ１９９１４８９９Ａ１、第１８行目第４０行目〜第１９頁第９行目および第１９頁第６７行目〜第２０頁第１２行目から公知である。
成分（ＩＩ）中で使用するために適切なデュアル・キュア・ポリイソシアネート（Ｂ）の例は、欧州特許出願公開ＥＰ０９２８８００を参照するドイツ国特許出願公開ＤＥ１０１２９９７０Ａ１の第２頁、段落［０００８］、ならびに第６頁、段落［００４２］〜第１１頁、段落［００９９］から公知である。
前記のポリイソシアネート（Ｂ）以外に、成分（ＩＩ）は前記の有機溶剤、有利には不活性の、水で希釈可能な溶剤、遊離イソシアネート基を有していないその他の架橋剤、たとえばドイツ国特許出願公開ＤＥ１９９１４８９９Ａ１、第１９頁第１０行目〜第６６行目に記載されている架橋剤、および／または前記の添加剤、有利にはイソシアネート反応性の官能基を有していない添加剤を含有していてよい。
成分（ＩＩＩ）は水、有利には脱イオン水である。水は効果的な量で前記の添加剤（ドイツ国特許出願公開ＤＥ４４２１８２３Ａ１、第１２頁第６３行目〜第１３頁第３行目を参照のこと）、特にレオロジー助剤またはレオロジー調節剤を含有していてもよい。
成分（ＩＩＩ）は、少なくとも１の前記のバインダー（Ａ）を水中に分散および／または溶解して含有している水性の成分（ＩＩＩ）であってもよい。有利にはこの水性成分（ＩＩＩ）は少なくとも１の前記の添加剤（国際特許出願ＷＯ９７／１４７３１Ａ１、第４３頁第１８行目〜第４６頁第３０行目も参照のこと）、特にレオロジー助剤またはレオロジー調節剤を含有する。
有利には本発明による多成分系は本発明による方法１を用いて製造する。
本発明によれば、この場合、少なくとも
（Ｉ′）少なくとも１の水溶性および／または水分散性の、オリゴマーおよび／またはポリマーの、少なくとも２のイソシアネート反応性の官能基を有するバインダー（Ａ）を少なくとも１の有機溶剤中に溶解および／または分散して含有しており、上記の意味で無水である少なくとも１の、特に１の成分、
（ＩＩ）少なくとも１のポリイソシアネート（Ｂ）を含有するか、またはポリイソシアネート（Ｂ）からなる少なくとも１、特に１の無水の液状成分、および
（ＩＩＩ）水または少なくとも１のバインダー（Ａ）を水中に分散および／または溶解して含有する少なくとも１、特に１の水性成分を含有する多成分系から出発する。
有利には自体公知の多成分系、特に三成分系または四成分系、たとえば国際特許出願ＷＯ９７／１４７３１Ａ１、ドイツ国特許出願ＤＥ４４２１８２３Ａ１、ＤＥ１９８５５１２５Ａ１、ＤＥ１９８５５１６７Ａ１またはＤＥ１９９０４３１７Ａ１または米国特許ＵＳ５，４６６，７５４Ａ１に詳細に記載されているものを使用する。
本発明によれば前記の通り、少なくとも１、特に１の成分（ＩＩＩ）の一部を、少なくとも１、特に１の成分（Ｉ′）と混合して、少なくとも１、特に１の油中水型分散液（Ｉ）が得られる。その際、成分（ＩＩＩ）の量は、水中油型分散液への転相が生じ得ないように選択する。これは本発明による方法２の範囲でも実施することができる。
方法論的に成分（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の製造、つまり本発明による多成分系の製造は特別なところはなく、前記の成分を通例かつ公知の混合法および装置、たとえば攪拌容器、攪拌ミル、押出機、混練機、ウルトラツラックス、インライン溶解機、スタチックミキサー、歯車式分散装置、放圧ノズルおよび／またはマイクロ液化装置を用いて、得られる成分（Ｉ）〜（ＩＩＩ）が、化学線により活性化可能である成分を含有している場合には、場合により化学線の排除下に、混合および均一化することによって行う。
本発明による多成分系は硬化可能な水中油型分散液を製造するために使用される。
有利には硬化可能な水中油型分散液は固体含有率、つまり混合物から製造される被覆、接着層またはシーラントを構成する成分の含有率が、そのつど硬化可能な水中油型分散液に対して１０〜９０質量％、有利には２０〜８０質量％、および特に３０〜７０質量％を有する。
有利には硬化可能な水中油型分散液は、その中に含有されている水およびその中に含有されている有機溶剤の全量に対して、５０質量％より多く、有利には少なくとも５５質量％および特に少なくとも６０質量％の水を含有しており、従って溶解特性は実質的に水により特徴付けられる。
硬化可能な水中油型分散液は熱硬化性である。これは、該分散液を室温で、または高めた温度で硬化させることができることを意味している。その際、通例かつ公知の装置、たとえば換気炉、熱風送風装置または放射放熱器、特にＮＩＲ線もしくはＩＲ線またはマイクロ波放射装置を使用することができる。
硬化可能な水中油型分散液は、専門業界でデュアル・キュアと呼ばれるように、熱および化学線により硬化可能であってもよい。化学線とは、電磁線、例えば近赤外線（ＮＩＲ）、可視光線、ＵＶ線、Ｘ線又はガンマ線、特にＵＶ線、および粒子線、例えば電子線、ベータ線、中性子線、陽子線またはアルファ線、特に電子線であると解釈される。硬化のために通例かつ公知の装置、たとえばＵＶランプまたは電子線源を使用することができる（ドイツ国特許出願公開ＤＥ１０１２９９７０Ａ１、第１３頁、段落［０１３２］も参照のこと）。
硬化可能な水中油型分散液の製造は、本発明による多成分系の少なくとも成分（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を、
（１）少なくとも成分（ＩＩＩ）の一部を少なくとも１の成分（Ｉ′）と混合して、少なくとも１の油中水型分散液（Ｉ）が得られ、
（２）該油中水型分散液（Ｉ）を少なくとも１の成分（ＩＩ）と混合し、かつ
（３）得られる混合物（Ｉ／ＩＩ）を水または少なくとも１の成分（ＩＩＩ）と混合し、少なくとも１の硬化可能な水中油型分散液が得られる
本発明による方法２の範囲で行う。
有利にはこの場合、イソシアネート基対イソシアネート反応性の基の当量比が２：１〜１：２、有利には１．５：１〜１：１．５および特に１．２：１〜１：１．２であるように、成分（Ｉ）および（ＩＩ）の量を選択する。
有利には本発明による方法２の範囲で、得られる混合物（Ｉ／ＩＩ）を迅速にその後の加工に供する。
混合のために、前記の混合装置を使用することができる。しかし本発明による多成分系、本発明による方法１および本発明による方法２の特別な利点は、混合を手作業でも行うことができ、その際、このことによって硬化性の油中水型分散液の適用技術的な特性面に否定的な影響を与えないことである。
総じて本発明による多成分系、本発明による方法１および本発明による方法２により、特殊な問題、たとえば塗装された支持体、たとえば自動車の車両における小さい損傷の補修用塗装、小さい支持体の接着または少量のシーラントを製造するという問題を解決するために、硬化性の水中油型分散液を少量で適切に製造することが可能である。
本発明による方法で製造した硬化性の水中油型分散液は数時間のポットライフまたは可使時間を有する。このことによりユーザにとって作業計画が著しく容易なものになる。
従って該分散液は極めて広い範囲で使用することができる。特に該分散液は、優れた適用技術的な特性を有する被覆、接着層、シーラントを製造するための被覆材料、接着剤および封止材料として適切である。
特に被覆材料は単層および多層のクリアコーティング、ならびに単層および多層の着色および／または効果を付与する、導電性の、磁気遮閉性の、および／または蛍光被覆を、特に着色されたベースコート、特に水性ベースコートを支持体の表面に施与し、その後、得られるベースコート層を硬化させずに乾燥させ、かつクリアコート層で被覆するウェット・オン・ウェット法により製造するために好適である。引き続き両方の層を一緒に硬化させる。
本発明による方法を用いて製造される水性の硬化性混合物、特に被覆材料、接着剤および封止材料の適用は、方法論的に特別なところはなく、たとえば噴霧塗布、ナイフ塗布、刷毛塗り、流し塗り、浸漬塗布、散布またはローラー塗布のような、全ての通例の適用方法により行うことができる。場合により水性の硬化性混合物、特に被覆材料、接着剤および封止材料の早すぎる架橋を回避するために、化学線の排除下で作業することが推奨される。
従って被覆材料、接着剤および封止材料は、任意の種類の支持体、特に電動の、および／または筋力により運転される移動手段を含む移動手段、たとえば乗用車、輸送用車両、バス、自転車、鉄道車両、船舶および航空機の車体およびこれらの部材、建築物およびこれらの部材、ドア、窓、家具、工業用の小部品、機械的、光学的および電子的な部材、コイル、コンテナ、包装材料、ガラス中空品および日用品の被覆、接着および封止のために使用することができる。
実施例
製造例１
水溶性または水分散性のメタクリレートコポリマー（Ａ）の有機溶液の製造
攪拌機、還流冷却器および３つの供給容器を備えた特殊鋼反応器中に、エチルエトキシプロピオネート４０２．７質量部を装入し、かつ１３０℃に加熱した。引き続きこの温度で装入物に撹拌下に２．５時間にわたり、第一の供給容器から、スチレン５０質量部、メチルメタクリレート２０．５質量部、ラウリルメタクリレート２６．６質量部、ヒドロキシエチルアクリレート５６．９質量部、ｔ−ブチルアクリレート４１．４質量部およびブチルメタクリレート４６．１質量部からなるモノマー混合物を計量供給した。同時に２．５時間にわたって、第二の供給容器から、エチルエトキシプロピオネート３４．６質量部およびｔ−ブチルペルオキシエチルヘキサノエート２１．２質量部からなる開始剤溶液を均一に計量供給した。得られる反応混合物を１３０℃で１時間攪拌した。
引き続き第三の供給容器からこの温度で装入物に撹拌下に１．５時間にわたってスチレン３０質量部、メチルメタクリレート１２．３質量部、ラウリルメタクリレート１６質量部、ヒドロキシエチルアクリレート７２．３質量部、ブチルメタクリレート２７．６質量部、ｔ−ブチルアクリレート２４．９質量部およびアクリル酸１８．３質量部からなるモノマー混合物を均一に計量供給した。同時に第二の供給容器から２時間にわたって、、エチルエトキシプロピオネート２５．７質量部およびｔ−ブチルペルオキシエチルヘキサノエート１５．７質量部からなる開始剤溶液の均一な計量供給を開始した。
得られる反応混合物を１３０℃で２時間攪拌した。引き続き１００℃で８０質量％の固体含有率が達成されるまで、真空下でエチルエトキシプロピオネートを留去した。６０℃でブチルグリコール４０．２質量部を添加した後で、エチルエトキシプロピオネートを用いて７５質量％の固体含有率を調整した。メタクリレートコポリマー（Ａ）は、３０ｍｇＫＯＨ／ｇ固体樹脂の酸価および３．５ｄＰａｓの粘度（２３℃でエチルエトキシプロピオネート中５５％）を有していた。
メタクリレートコポリマー（Ａ）を成分（Ｉ）の製造のために使用した。
製造例２
水溶性もしくは水分散性のポリウレタン（Ａ）の水性分散液の製造
重縮合反応のために適切な特殊鋼反応器中に、ヒドロキシピバル酸ネオペンチルグリコールエステル２９７．２質量部、無水フタル酸３２．８質量部、２−ブチル−２−エチルプロパンジオール−１，３ ５．７質量部、ネオペンチルグリコール１３３．５質量部およびイソフタル酸３４６．５質量部ならびに共留剤１１．２質量部を秤量した。引き続き反応混合物を撹拌下に加熱し、その際、３．５ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価が達成されるまで、縮合水を連続的に除去した。得られるポリエステルを６０℃に冷却し、かつメチルエチルケトンで８０質量％の固体含有率に調整した。ポリエステルの粘度は３．５ｄＰａｓであった（２３℃でエチルエトキシプロピオネート中６０％）。
ポリウレタン合成のために適切な特殊鋼反応器中に、ポリエステル２６４．７質量部、２−ブチル−２−エチルプロパンジオール−１，３ ２．３質量部、ジメチロールプロピオン酸２４．４質量部およびｍ−テトラメチルキシリリデンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）１１２．４質量部を装入し、かつ８２℃で一定のイソシアネート含有率になるまで反応させた。引き続きトリメチロールプロパン３６．２質量部を添加し、その後、反応混合物を反応が終了するまでさらに加熱した。メチルエチルケトン４４．５質量部を添加した後に、反応混合物をジメチルエタノールアミン１３質量部で中和し、かつ６０℃の温かい脱イオン水４８０質量部中に分散させた。引き続きメチルエチルケトンを真空下で留去した。ポリウレタン分散液（Ａ）を脱イオン水で固体含有率４０質量％に調整した。該分散液は３０ｍｇＫＯＨ／ｇ固体樹脂および７．２のｐＨ値を有していた。
ポリウレタン（Ａ）の水性分散液を成分（ＩＩＩ）の製造のために使用した。
製造例３
水溶性または水分散性のメタクリレートコポリマー（Ａ）の分散液の製造
攪拌機、還流冷却器および３つの供給容器を備えた特殊鋼反応器中に、メチルイソブチルケトン９４質量部を装入し、かつ１１０℃に加熱した。引き続きこの温度で該装入物に第一の供給容器から３時間にわたりスチレン３２．９質量部、メチルメタクリレート３８．３質量部、ラウリルメタクリレート２２質量部、ヒドロキシエチルメタクリレート４９．５質量部およびブチルメタクリレート４３．９質量部からなるモノマー混合物を均一に計量供給した。同時に第二の供給容器から３時間にわたって、メチルイソブチルケトン２５．８質量部およびｔ−ブチルペルオキシエチルヘキサノエート１１．３質量部からなる開始剤溶液の均一な計量供給を開始した。得られる反応混合物を１１０℃で１時間攪拌した。
引き続きこの温度で該装入物に第三の供給容器から１．５時間にわたりスチレン１４．１質量部、メチルメタクリレート１６．４質量部、ラウリルメタクリレート９．４質量部、ヒドロキシエチルメタクリレート５２．４質量部、ブチルメタクリレート１８．８質量部およびアクリル酸１５．９質量部からなるモノマー混合物を計量供給した。同時に第二の供給部から２時間にわたって、メチルイソブチルケトン１６．６質量部およびｔ−ブチルペルオキシエチルヘキサノエート７．５質量部からなる開始剤溶液の均一な計量供給を開始した。得られる反応混合物を２時間にわたり１１０℃に維持し、かつ引き続きジメチルエタノールアミン１７．５質量部を添加した。
引き続き反応混合物を８０℃で脱イオン水１４９．５質量部中に分散させた。得られる分散液を１時間にわたり８０℃に維持した。脱イオン水３３０質量部を添加し、かつメチルイソブチルケトンを真空下で留去した。
得られるメタクリレートコポリマー（Ａ）の分散液を脱イオン水で固体含有率４０質量％に調整した。該分散液は７．５のｐＨ値および４０ｍｇＫＯＨ／ｇ固体樹脂の酸価を有していた。
メタクリレートコポリマー（Ａ）の分散液を成分（ＩＩＩ）の製造のために使用した。
製造例４
低分子量の疎水性ポリエステルの製造
特殊鋼反応器中にヘキサヒドロフタル酸無水物３０８質量部およびトリメチロールプロパン１３４質量部を秤量し、かつ１５０℃に加熱した。引き続き該装入物に１時間にわたりＣａｒｄｕｒａ（Ｒ）Ｅ１０（バーサチック酸（Ｒ）−グリシジルエステル）４５７質量部を計量供給した。反応混合物を＜３ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価が達成されるまで１５０℃に維持し、かつ引き続き１２０℃でブチルグリコールアセテートで固体含有率が８０質量％になるまで溶解した。該溶液の粘度は２８ｄＰａｓ（２３℃）であった。
低分子量の疎水性ポリエステルを成分（Ｉ）の製造のために使用した。
製造例５
成分（ＩＩ）の製造
成分（ＩＩ）をヘキサメチレンジイソシアネートの三量体（Ｂａｙｅｒ ＡＧ社のＤｅｓｍｏｄｕｒ（Ｒ）ＸＰ２４１０）７０質量部およびブチルグリコールアセテート３０質量部とを混合し、かつ得られた混合物を攪拌容器中で均質化することにより製造した。
製造例６
成分（ＩＩＩ）の製造
成分（ＩＩＩ）を以下に記載する成分を記載の順序で混合し、かつ得られる混合物を攪拌機を備えた混合機中で均質化することにより製造した：
脱イオン水３３．９質量部、
市販のレオロジー助剤（Ｄａｐｒａｌ（Ｒ）Ｔ２１０）０．４質量部、
製造例３に記載の水溶性もしくは水分散性のメタクリレートコポリマー（Ａ）の分散液２０質量部、
製造例２に記載の水溶性もしくは水分散性のポリウレタン（Ａ）の分散液３．４４質量部、
ジメチルエタノールアミン０．２質量部および
ブチルグリコール１．５質量部。
例１
多成分系を使用する硬化性水中油型分散液（クリアコート）の製造
まず油中水型分散液または成分（Ｉ）を以下の記載する成分を記載の順序で混合し、かつ得られる混合物を攪拌機を備えた攪拌容器中で均質化することにより製造した：
製造例１に記載の水溶性もしくは水分散性のメタクリレートコポリマー（Ａ）の有機溶液５２質量部、
製造例４に記載の低分子量の疎水性ポリエステル１７．５質量部、
ブチルグリコールアセテート８．３質量部、
ブチルグリコール２質量部、
市販の湿潤剤（Ｄｅｕｔｅｒｏｌ （Ｒ） ２０１Ｅ）６質量部、
ポリエーテル変性されたジメチルシロキサンコポリマーをベースとする市販のレベリング剤（Ｂｙｋ Ｃｈｅｍｉｅ社のＢｙｋ （Ｒ） ３３１）１質量部、
立体障害アミン（ＨＡＬＳ）をベースとする市販の光安定剤（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社のＴｉｎｕｖｉｎ （Ｒ） ２９２）０．７質量部、
市販のＵＶ吸収剤（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社のＴｉｎｕｖｉｎ （Ｒ） １１３０）０．７質量部、
ジメチルエタノールアミン１．８質量部および
脱イオン水１０質量部。
油中水型分散液（Ｉ）は輸送可能であり、かつ貯蔵安定性であった。
油中水型分散液（Ｉ／ＩＩ）を製造するために、成分（ＩＩ）２５質量部を油中水型分散液（Ｉ）２５質量部に添加した。混合は手作業により行った。
水中油型分散液もしくはクリアコートを製造するために、油中水型分散液（ＩＩＩ）を成分（ＩＩＩ）５０質量部と手作業により混合した。クリアコートは２５質量部の脱イオン水を用いて手作業で噴霧粘度に調整した。該クリアコートは数時間の可使時間を有しており、かつ問題なく適用可能であった。
例２
多成分系を使用する硬化性水中油型分散液（クリアコート）の製造
まず油中水型分散液（Ｉ）を以下に記載する成分を記載の順序で混合し、かつ得られる混合物を攪拌機を備えた攪拌容器中で均質化することにより製造した：
製造例１に記載の水溶性もしくは水分散性のメタクリレートコポリマー（Ａ）の有機溶液４８質量部、
製造例４に記載の低分子量の疎水性ポリエステル１７．５質量部、
ブチルグリコールアセテート８．３質量部、
ブチルグリコール２質量部、市販の湿潤剤（Ｄｅｕｔｅｒｏｌ （Ｒ） ２０１ Ｅ）６質量部、
ポリエーテル変性されたジメチルシロキサンコポリマーをベースとする市販のレベリング剤（Ｂｙｋ Ｃｈｅｍｉｅ社のＢｙｋ （Ｒ） ３３１）１質量部、
立体障害アミン（ＨＡＬＳ）をベースとする市販の光安定剤（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社のＴｉｎｕｖｉｎ （Ｒ） ２９２）０．７質量部、
市販のＵＶ吸収剤（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社のＴｉｎｕｖｉｎ （Ｒ） １１３０）０．７質量部、
ジメチルエタノールアミン１．８質量部および
製造例６に記載の成分（ＩＩＩ）１４質量部。
油中水型分散液（Ｉ）は輸送可能であり、かつ貯蔵安定性であった。
混合物もしくは油中水型分散液（Ｉ／ＩＩ）を製造するために、成分（ＩＩ）２５質量部を油中水型分散液（Ｉ）２５質量部に添加した。混合は手作業により行った。
水中油型分散液もしくはクリアコートを製造するために、油中水型分散液（Ｉ／ＩＩ）を成分（ＩＩＩ）５０質量部と手作業により混合した。クリアコートは２５質量部の脱イオン水を用いて手作業で噴霧粘度に調整した。該クリアコートは数時間の可使時間を有しており、かつ問題なく適用可能であった。
例３および例４
多層コーティングの製造
例３の多層コーティングを製造するために例１のクリアコートを使用した。例４の多層コーティングを製造するために例２のクリアコートを使用した。
市販のリン酸塩処理された鋼板を電着塗装およびサーフェイサー塗装により被覆し、通例かつ公知の、欧州特許出願ＥＰ０２７９８１３Ａ１に記載の黒色の水性ベースコートにより被覆した。得られる水性ベースコート層を室温で５分間フラッシュオフし、かつ６０℃で１０分間乾燥させた。乾燥した水性ベースコート層を２つの噴霧工程で３〜４分間、中間的にフラッシュオフし、クリアコートで被覆した。得られるクリアコート層を室温で１０分間フラッシュオフし、かつ換気炉中６０℃で４５分間乾燥させた。得られる多層コーティングは１２〜１５μｍの乾燥膜厚のベースコーティングおよび５０μｍの乾燥膜厚のクリアコーティングを有していた。
クリアコーティングは透明であり、かつ濁りおよびピンホールやクレーターのような表面欠陥を有していなかった。該コーティングは極めて良好な濡れおよび極めて良好なレベリングを有していた。視覚による全体の印象（目視による）は優れていた。ＤＩＮ６７５３０による光沢（２０゜）および曇りは８７および１１．４単位（例３）もしくは８８および１０．９単位（例４）であった。

Claims (14)

  1. 少なくとも以下の成分を含有するか、または該成分からなる多成分系：
    （Ｉ）少なくとも１の油中水型分散液、これは水および少なくとも１の水溶性および／または水分散性のオリゴマーおよび／またはポリマーの、少なくとも２つのイソシアネート反応性の官能基を有するバインダー（Ａ）を少なくとも１の有機溶剤中に溶解して、および／または分散して含有する；
    （ＩＩ）水を含有せず、少なくとも１のポリイソシアネート（Ｂ）を含有するか、またはポリイソシアネート（Ｂ）からなる少なくとも１の液状の成分；および
    （ＩＩＩ）水、または少なくとも１のバインダー（Ａ）を水中に分散して、および／または溶解して含有する、少なくとも１の水性成分。
  2. 油中水型分散液（Ｉ）が＜４０質量％の含水率を有することを特徴とする、請求項１記載の多成分系。
  3. 少なくとも
    （Ｉ′）少なくとも１の水溶性および／または水分散性のオリゴマーおよび／またはポリマーの、少なくとも２のイソシアネート反応性の官能基を有するバインダー（Ａ）を少なくとも１の有機溶剤中に溶解および／または分散して含有している少なくとも１の水を含有しない液状の成分、
    （ＩＩ）少なくとも１のポリイソシアネート（Ｂ）を含有するか、またはポリイソシアネート（Ｂ）からなる少なくとも１の水を含有しない液状の成分、および
    （ＩＩＩ）水または少なくとも１のバインダー（Ａ）を水中に分散および／または溶解して含有している少なくとも１の水性成分
    を含有する多成分系から請求項１または２記載の多成分系を製造する方法において、少なくとも１の成分（ＩＩＩ）の一部を少なくとも１の成分（Ｉ′）と混合して少なくとも１の油中水型分散液（Ｉ）が得られることを特徴とする、請求項１または２記載の多成分系を製造する方法。
  4. 少なくとも１の成分（ＩＩＩ）の一部を少なくとも１の成分（Ｉ′）と手作業により混合することを特徴とする、請求項３記載の方法。
  5. 少なくとも次の成分を含有するか、または次の成分からなる多成分系：
    （Ｉ′）水を含有せず、少なくとも１の水溶性および／または水分散性のオリゴマーおよび／またはポリマーの、少なくとも２のイソシアネート反応性の官能基を有するバインダー（Ａ）を少なくとも１の有機溶剤中に溶解するか、かつ／または分散して含有する少なくとも１の液状成分；
    （ＩＩ）水を含有せず、少なくとも１のポリイソシアネート（Ｂ）を含有するか、またはポリイソシアネート（Ｂ）からなる少なくとも１の液状成分；および
    （ＩＩＩ）水または少なくとも１のバインダー（Ａ）を水中に分散して、および／または溶解して含有する少なくとも１の水性成分、
    を使用する、熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液を製造する方法であって、少なくとも１の成分（Ｉ′）、少なくとも１の成分（ＩＩ）および少なくとも１の成分（ＩＩＩ）を相互に混合する方法において、
    （１）少なくとも１の成分（ＩＩＩ）の一部を少なくとも１の成分（Ｉ′）と混合して少なくとも１の油中水型分散液（Ｉ）が得られ、
    （２）該油中水型分散液（Ｉ）を少なくとも１の成分（ＩＩ）と混合し、かつ
    （３）得られる混合物（Ｉ／ＩＩ）を水または少なくとも１の成分（ＩＩＩ）と混合して少なくとも１の水中油型分散液が得られることを特徴とする、熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液を製造する方法。
  6. 油中水型分散液（Ｉ）が＜４０質量％の含水率を有することを特徴とする、請求項５記載の方法。
  7. 混合物（Ｉ／ＩＩ）が油中水型分散液であることを特徴とする、請求項５または６記載の方法。
  8. 工程（２）を手作業により実施することを特徴とする、請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。
  9. 工程（３）を手作業により実施することを特徴とする、請求項５から８までのいずれか１項記載の方法。
  10. 被覆、接着層およびシーラントを製造するための被覆材料、接着剤および封止材料としての請求項５から９までのいずれか１項記載の方法により製造される、熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液の使用。
  11. 熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液を製造するための請求項１または２記載の多成分系および請求項３または４記載の方法により製造される多成分系の使用。
  12. 被覆、接着層およびシーラントを製造するための被覆材料、接着剤および封止材料としての熱により、または熱および化学線により硬化可能な水中油型分散液の請求項１１記載の使用。
  13. 被覆材料がクリアコーティングの製造に使用されるクリアコートである、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の使用。
  14. 被覆材料、接着剤および封止材料を、電動の、および／または筋力により運転される移動手段を含む移動手段、たとえば乗用車、輸送用車両、バス、自転車、鉄道車両、船舶および航空機の車体およびこれらの部材、建築物およびこれらの部材、ドア、窓、家具、工業用の小部品、機械的、光学的および電子的な部材、コイル、コンテナ、包装材料、ガラス中空品および日用品の被覆、接着および封止のために使用する、請求項１０から１３までのいずれか１項記載の使用。
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