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JP5851428B2 - 放射線硬化性水性コーティング組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、さまざまな基材に塗布することができ、これらの基材に優れた機械的及び化学的耐性を有する被膜(コーティング膜)を提供する放射線硬化性水性コーティング組成物に関する。本発明は、更に、かかるコーティング組成物を調製するプロセス及びそれらの使用に関する。
ポリエステル樹脂、及びこれらのうちで特にアルキド樹脂(alkyd resins)は、常温硬化の溶液型コーティングのために使用される最も普通のバインダーの種類の1つである。従来の溶剤型アルキド樹脂の耐性は、空気の下に置かれたときのペイント膜の自動酸化架橋により生み出されている。架橋は、不飽和脂肪酸又はアルキドの油の中の活性化されたメチレン基が空気中で酸化されて対応するヒドロペルオキシドとなり、それがその後分解して遊離基を発生し、かくして酸化架橋プロセスをもたらすときに起こる。この酸化架橋プロセスは、いわゆるドライヤー、例えば、コバルト、ジルコニウム、カルシウム、及びマンガンのさまざまな塩等を添加することによって、通常は促進される。然しながら、アルキド樹脂は、特に周囲温度においては比較的遅い「乾燥」又は硬化時間を有する。アルキド樹脂に対しては、かかる懸案事項に対処するためにさまざまな変性がなされてきた。
そのような試みの1つとしては、アルキド樹脂が存在する中でスチレン又はメタクリル酸メチル等のモノマーをフリーラジカル重合させてビニル−アルキド共重合体又はいわゆる「ビニル化アルキド」若しくは「ビニル化ポリエステル」を生成させることによる、これらモノマーに基づくビニル又はアクリルポリマーによるポリエステル樹脂又はアルキド樹脂の変性が挙げられる。
ビニル化アルキド樹脂は、より高いモル質量及びより高いガラス転移温度(Tg)を一般に有し、短縮された不粘着時間(tack−free time)を有するコーティングにつながる。然しながら、かかるコーティングのいわゆる「硬化乾燥時間(through−dry time)」(変性樹脂のアルキド部分を形成している脂肪酸中の不飽和部分の完全酸化)は、ビニルモノマーとの共重合の結果としてアルキド中の不飽和の度合いが減少しているために、未変性のアルキドより長い。更なる不利な点は、ビニル化アルキド樹脂を含むペイント配合物は、ビニル化アルキドの増大したモル質量及びTgにより、多量の溶媒を必要とすることである。
水性のアルキド樹脂は、水性エマルジョン又は分散液の形で塗布され、少量の融合添加剤を必要とするのみである。しかし、水の蒸発及びアルキドの酸化乾燥は、溶剤型アルキドと同じ時間スケールで起こる。他の樹脂系はより早い硬化を可能にするが、アルキド樹脂の特に木製基材に対する有利な特性、例えば木材への濡れ(「Anfeuerung」)等は、この応用分野におけるアルキドの使用を望ましいものにしている。
PCT/EP2009/063151は、ヒドロキシ官能性ポリエステル又はアルキド樹脂を、前記ポリエステル又はアルキド樹脂中のヒドロキシル基に対して反応性である反応性基を有するオレフィン性不飽和化合物と反応させて製造した変性ポリエステル又はアルキド樹脂と、並びに、この変性ポリエステル又はアルキド樹脂を、前記変性ポリエステル又はアルキド樹脂と相溶性である乳化剤を用いて水性媒体中に分散させることによって紫外線又は電子線等の高エネルギー放射線の照射を受けてラジカル重合することができる放射線硬化性組成物を形成することとを提供している。PCT/EP2009/063151は、特にその特許請求の範囲に関して参照により本明細書に組み込まれている。
PCT/EP2009/063151に記載されているようなオレフィン性不飽和を有するポリエステル樹脂又はアルキド樹脂に基づく放射線硬化性の水に分散したポリエステル樹脂組成物(1)に、水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は水相溶性化合物(23)(前記水相溶性化合物(23)は、少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有しており、反応生成物ACとは異なる)の群から選択される少なくとも1つのその他のオレフィン性不飽和化合物(2)を添加することが非常に有利であることが、今や見いだされた。
本発明は、従って、放射線硬化性水性コーティング組成物であって、
− (1)及び(2)の全体重量に対して、乳化剤D、及び、ヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aと、ラジカル重合することができ、前記ポリエステル樹脂の主鎖にエステル結合又はウレタン結合によって結合しているオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物ACを含む少なくとも1つの放射線硬化性の水に分散したポリエステル樹脂組成物(1)を1乃至99重量%、並びに
− (1)及び(2)の全体重量に対して、水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は水相溶性化合物(23)[前記水相溶性化合物(23)は、少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有しており、反応生成物ACとは異なる]の群から選択される少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)を1乃至99重量%
含む放射線硬化性水性コーティング組成物を提供する。
本発明はまた、放射線硬化性水性組成物であって、
− (1)及び(2)の全体重量に対して、乳化剤D、及び、ヒドロキシ官能性ポリエステル又はアルキド樹脂Aと、ラジカル重合させることができて前記ポリエステル又はアルキド樹脂の主鎖にエステル結合若しくはウレタン結合によって結合しているオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物ACを含む少なくとも1つの放射線硬化性の水に分散したポリエステル又はアルキド樹脂組成物(1)[組成物(1)は、ラジカル重合させることができるオレフィン性不飽和化合物Bを更に含み、そのラジカル重合は放射線の作用によるか又は場合により放射線と空気の作用により開始される]の1乃至99重量%、並びに
− (1)及び(2)の全体重量に対して、水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は水相溶性化合物(23)[前記水相溶性化合物(23)は、少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有しており、反応生成物ACとは異なる]の群から選択される少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)の1乃至99重量%、
を含む放射線硬化性水性組成物を提供する。
本発明はまた、かかるコーティング組成物を調製するためのプロセスも提供する。化合物の性質によって、オレフィン性不飽和化合物(2)を加えるさまざまな好ましい方法が存在する。
本発明の好ましい実施形態において、本発明による少なくとも1つのオレフィン性不飽和化合物(2)は、上記の水に分散したポリエステル又はアルキド樹脂組成物(1)とたやすく混合(又はブレンド)される。
同じ又は別の好ましい実施形態において、本発明による少なくとも1つのオレフィン性不飽和化合物(2)は、上記のポリエステル又はアルキド樹脂組成物(1)中に存在する。好ましい実施形態において、有利には本発明による水相溶性オレフィン性不飽和化合物(23)であるこの化合物(2)は、水に分散させる前に、好ましくは乳化剤Dの添加前に、反応生成物AC(及びBが存在するところ)に加えられる。
本発明の(任意の)コーティング組成物において、該ポリエステル又はアルキド樹脂Aは、好ましくは、8乃至30個の炭素原子を有する脂肪酸A1、少なくとも3個のヒドロキシル基を有する脂肪族多価アルコールA3、及び少なくとも2個のカルボキシル基を有する芳香族、脂環式又は線状(直鎖状)若しくは分枝状脂肪族カルボン酸A4、或いはそれらの無水物、並びに、場合によって少なくとも2個の炭素原子を有し、7個を超えない炭素原子を有する脂肪族又は芳香族モノカルボン酸A2のエステル化生成物である。本発明の特定の実施形態によれば、ポリエステルAは、主鎖に少なくとも1つのオレフィン性不飽和を含む。このオレフィン性不飽和は、不飽和脂肪酸A1を使用すること、及び/又は主鎖中に少なくとも1つのオレフィン性不飽和を含んでいる1つ又は複数の油A5を加えることによって導入することができる。油A5の存在が好ましく、その油は、特に好ましくは主鎖に少なくとも1つのオレフィン性不飽和を有する。
脂肪酸A1は、好ましくは線状又は分枝状脂肪族モノカルボン酸であり、好ましくは8乃至24個の炭素原子を有しており、オレフィン性不飽和を有することもできる。有用な酸は、いくつか例を挙げると、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、及びベヘン酸、更に、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸、オレイン酸、リシノール酸、パルミトレイン酸、ガドレイン酸及びアラキドン酸等の不飽和脂肪酸である。それらは、単独、又は好ましくは混合物形態で使用してもよい。綿実油脂肪酸、ヤシ油脂肪酸及びヒマワリ油脂肪酸等の、天然原料由来の脂肪酸の混合物を使用することもできる。
アルキド樹脂の合成で場合によって使用することができる少なくとも2個の炭素原子及び7個を超えない炭素原子を有する脂肪族又は芳香族モノカルボン酸A2は、線状若しくは分枝状脂肪族又は芳香族の酸、例えば、酪酸、イソ酪酸、2,2−ジメチルペンタン酸、吉草酸、カプロン酸、ヘプタン酸、好ましくは安息香酸である。
多価脂肪族アルコールA3は、少なくとも3個のヒドロキシル基、及び、好ましくは、3乃至10個の炭素原子を有する。それらは、線状又は分枝状であってもよく、好ましくは、グリセロール、トレイトール、エリスリトール、ソルビトール、マンニトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールエタン、ジトリメチロールプロパン、及びジペンタエリスリトールの1つ又は複数でもよい。
少なくとも2個のカルボキシル基を有する芳香族、脂環式、又は線状若しくは分枝状脂肪族のカルボン酸A4は、好ましくは、少なくとも4個の炭素原子、又は芳香族である場合は少なくとも8個の炭素原子を有し、好ましくは、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、及び二量体化プロセスにより不飽和脂肪酸から合成されるいわゆる二量体脂肪酸の1つ又は複数である。脂肪族環状二塩基酸は、シクロペンタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸の異性体(ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸及びテトラヒドロフタル酸等)であってよく、芳香族二塩基酸は、フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、更に、トリメリット酸及びベンゾフェノンテトラカルボン酸等のより高官能性の酸でもよい。これらの酸の分子内無水物が存在する場合、それらは勿論同様に、合成において使用することができる。
任意的な油A5は、脂肪酸の主鎖に好ましくは少なくとも1つのオレフィン性不飽和、又はこれらの2つ以上を有する脂肪酸とグリセロールとのエステルである。好ましくは、これらの油は、ポリ不飽和油、例えば、アマニ油、ヒマワリ油、エノ油又は麻実油である。例えばこのような少なくともモノ不飽和油、及び好ましくはポリ不飽和油由来の1つ又は複数のオレフィン性不飽和部分を含んでいるポリエステル又はアルキド樹脂は、デュアル硬化系(dual cure systems)、即ち、放射線照射及び空気乾燥の両方により誘起されるラジカル重合に使用することができるコーティングバインダーをもたらす。
本発明の実施形態のいずれにおいても、ポリエステル又はアルキド樹脂Aは、好ましくは、全成分の、脂肪酸A1、任意的な脂肪族又は芳香族モノカルボン酸A2、多価アルコールA3、及びジカルボン酸又はポリカルボン酸A4,並びに場合によって油A5を、反応槽に仕込み、好ましくは、ポリ縮合反応で発生する水との共沸、生成した水の分離、又は水と共沸剤の混合物の蒸留、凝縮すると2相を形成する留出物の液体混合物からの水の分離、及び共沸剤の反応槽への返還を形成する共沸剤の存在下で、少なくとも100℃の温度に加熱する反応において調製される。アルキド樹脂Aの合成において、成分A1からA5の少なくとも1つについて2つ以上の異なる化合物を使用することも可能である。別の好ましい実施形態において、アルキド樹脂Aの合成を、グリセロール(A3の群に属する)と、同じものか又は異なる物であってもよいA1の群に属する脂肪酸とのエステルである油を反応物:educt(出発材料)として使用することによって、開始することも可能である。有用な油としては、アマニ油、ダイズ油、綿実油、ヤシ油、ヒマワリ油、ナタネ油、及びサフラワー油が挙げられる。
本発明の好ましい実施形態において、オレフィン性不飽和化合物Bも、放射線硬化性の水に分散したアルキド樹脂組成物(1)中に存在し、このオレフィン性不飽和化合物Bは、紫外線又は電子線のような高エネルギーの放射線の照射を受けてラジカル重合させることができる。化合物Bは、化合物(2)、それ以上に特に化合物(23)とは異なる。一般的に化合物Bは、化合物ACとは異なる。
ラジカル重合させることができるオレフィン性不飽和化合物Bは、好ましくは、ポリオールB1と、ラジカル重合させることができるオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物である。かかる化合物Bは、少なくとも2つの炭素原子を有するポリオールB1と以下のC1、即ち、オレフィン性不飽和酸、好ましくは(メタ)アクリル酸と同じ群から選択される化合物Cとのエステル、例えばグリセロールトリ(メタ)アクリレート又はヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等である。好ましくは、ポリオールB1は、更なる変性が、ポリオールA3のエチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシドによるエトキシ化若しくはプロポキシ化又は混合アルコキシ化ポリオールを生じる反応を用いることにある、上記の化合物A3と同じ群から選択される。Cもまた、ヒドロキシ官能性オレフィン性不飽和化合物から選択され、例えば、上記のポリオールB1の(メタ)アリルエーテルをもたらす。好ましい実施形態において、化合物B自体は水希釈性(water−reducible)ではないが、以下に記載するような乳化剤Dの存在下で、水中の溶液、分散液若しくはエマルジョン又は水溶液を形成する。基本的には、変性アルキド樹脂AC(及びBが存在する)と相溶性である任意の乳化剤を使用することができるが、乳化剤Dは、一般に、有機乳化剤、より好ましくはポリマー状の有機乳化剤である。
本発明との関連で、化合物X又は化合物の混合物X’は、それらが、均一な混合物を調製した後、溶液、水性エマルジョン又は水性分散液を形成し、その溶液、エマルジョン又は分散液中に少なくとも10%のX又はX’の質量分率を有し、その混合物の調製後20℃で少なくとも24時間保存したとき、相分離を示さない場合、「水希釈性」(“water−reducible”)と呼ばれる。
化合物Bは、その調製中又は調製後の任意の段階で、反応生成物ACに添加することができる。本発明の好ましい実施形態において、化合物Bは、アルキド樹脂Aの化合物Cとの反応の間に、化合物B1を化合物Cと反応させることによってその場で(in−situで)調製される。
オレフィン性不飽和化合物Cは、アルキド樹脂の主鎖にエステル結合によって結合することができ、その場合、該オレフィン性不飽和化合物Cは、α、β−不飽和脂肪族モノカルボン酸、及びオレフィン性不飽和脂肪族ジカルボン酸のモノエステルからなる群から選択される不飽和脂肪酸C1である。有用な化合物C1は、特に、3乃至15個の炭素原子を有するオレフィン性不飽和線状又は分枝状脂肪族カルボン酸、例えば、アクリル酸及びメタクリル酸、並びにエタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、及びイソクロトン酸等のそれらの高級同族体である。その他の有用な化合物は、オレフィン性不飽和ジカルボン酸のモノアルキルエステル、例えば、マレイン酸モノメチル又はモノエチル等である。
別の可能性は、不飽和化合物をウレタン結合により結合させることであり、例えば、イソシアネート官能性オレフィン性不飽和化合物C2は、アルキド樹脂Aとのそのヒドロキシル基に対するウレタン基の形成のもとでの付加によって反応させることができる。この実施形態において、使用されるオレフィン性不飽和化合物Cは、イソシアネート官能性反応生成物C2である。C2は、不飽和脂肪族ヒドロキシ官能性化合物C21とジイソシアネート又は1分子当たり3個以上のイソシアネート基を有するポリ官能性イソシアネートC22との反応生成物でもよい。この場合、平均して1つより多い二重結合を含んでいる化合物C2をつくるために、平均して1つより多い二重結合を含んでいる化合物C21を使用するのが好ましい。
別法では、該アルキド樹脂Aは、最初にジイソシアネート又は多官能性イソシアネートC22と反応させ、その後化合物C21と更に反応させることができる。
ヒドロキシ官能性アルキド樹脂の変性が化合物C2との反応によってもたらされるこの後者の方の可能な選択肢は、複数ステップの反応を必要とし、一方、化合物C1を使用する最初の実施形態において記載した直接エステル化は、官能化のために1ステップのみを必要とする。
基本的に、変性アルキド樹脂AC(及びBが存在する)と相溶性である任意の乳化剤を使用することができるが、モノアルコキシポリアルキレングリコールの部分を含む乳化剤Dを使用するのが一般に好ましい。好ましい乳化剤Dの例は、脂肪酸D1、1分子当たり少なくとも3個のヒドロキシル基を有する多価アルコールD2、ジカルボン酸若しくはポリカルボン酸D3又はその無水物、より好ましくは脂環式ジカルボン酸若しくはポリカルボン酸D3又はその無水物、及びモノアルコキシポリアルキレングリコールD4のポリエステル化生成物である1つである。
脂肪酸D1は、好ましくは、10個乃至22個の炭素原子を有する不飽和又は飽和脂肪酸である。好ましい実施形態によれば、脂肪酸D1は、孤立又は共役二重結合が存在してもよい少なくとも100cg/g、好ましくは120cg/g乃至200cg/gのヨウ素価を有する不飽和脂肪酸D11から選択される。これらは、例えば、ダイズ油等の植物油から、魚油から、ヒマワリ油から、アマニ油から、サフラワー油から、及び綿実油から加水分解によって得られ、又はトール油の蒸留を起源とする。この発明の目的に対して同様に有用である共役二重結合を有する脂肪酸は、天然脂肪酸の接触異性化によるか又は脱水ヒマシ油から得られる(リシネン脂肪酸)。
更に、全体において又は一部において、10個乃至22個の炭素原子を有する飽和脂肪酸D12を使用することも可能である。適切な例としては、ラウリン酸、パルミチン酸、及びステアリン酸が挙げられる。
1分子当たり少なくとも3個のヒドロキシル基を有する多価アルコールD2は、1分子当たり少なくとも3個の炭素原子を有する線状又は分枝状又は脂環式化合物である。グリセロール、エリスリトール、トレイトール、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン及びトリメチロールエタン、並びにこれら由来の化合物、例えば、ジペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン及びジトリメチロールエタン以外に、ヘキシトール(C糖アルコール)等のいわゆる「糖アルコール」が特に好ましく、これらをペンチトール(C糖アルコール)に一部又は更には全部置き換えてもよい。ヘキシトールの中では、ソルビトール、マンニトール及びズルシトールの使用、並びにペンチトールの中では、アラビトール及びキシリトール、更にそれらの混合物の使用が好ましい。カルボン酸D3は、好ましくは脂環式カルボン酸D3、より好ましくは少なくとも2つのカルボン酸基を有するもので、特に好ましくは、6個乃至12個、特に好ましくは8個乃至10個の炭素原子を有する飽和酸又は部分不飽和酸、例えば、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸及びそのアルキル誘導体、例えばメチルテトラヒドロフタル酸であり、これらの酸は、それらの無水物形態で使用するのが好ましい。同様に、シクロヘキサン−1,3−及び−1,4−ジカルボン酸、並びに多環式、とりわけ二環式炭化水素由来のジカルボン酸、又はこれらの酸の無水物、例えば、ビシクロ−[2.2.2]オクト−5−エン−2,3−ジカルボン酸無水物等を使用することが可能である。驚くべきことに、例えば、フマル酸、無水コハク酸及び無水マレイン酸、更にフタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸は、好適でないことが判明しており、それらは、アルキド樹脂エマルジョンのより高い加水分解速度及びより不十分な安定性をもたらす。
モノアルコキシポリアルキレングリコールD4は、アルコキシラジカル中に1個〜8個、好ましくは1個〜4個の炭素原子、及び好ましくは500g/モル乃至2000g/モル、特に好ましくは600g/モル乃至1800g/モルの数平均モル質量を有する。また、オキシエチレン単位の最大20%までをオキシプロピレン単位に置き換えてもよい。600g/モル乃至1800g/モルの数平均モル質量を有するメトキシ−、エトキシ−及びn−ブトキシ−ポリエチレングリコールが特に好ましい。
乳化剤Dは、好ましくは上記のアルキド樹脂Aの調製と同様に、重縮合条件下で、成分D1、成分D2、成分D3、及び成分D4を反応させることによって得られる。
出発原料の混合物中に、脂肪酸D1とは異なるモノカルボン酸D5、例えば、2−エチルヘキサン酸等の最大9個までの炭素原子を有する脂肪族線状若しくは分枝状モノカルボン酸、又は安息香酸、トルイル酸の異性体、フェニル酢酸、及びトリル酢酸の異性体等の芳香族モノカルボン酸を使用することが更に可能である。
乳化剤樹脂Dを調製するために、出発原料の混合物中では以下の質量分率、
− 10%乃至40%、好ましくは15%乃至35%のポリヒドロキシル成分D2、
− 35%乃至70%、好ましくは40%乃至60%のアルコキシポリエチレングリコールD4、
− 10%乃至30%、好ましくは15%乃至25%の脂環式ジカルボン酸又はポリカルボン酸D3、
− 15%乃至40%、好ましくは20%乃至35%の脂肪酸D1、及び、
− 0%乃至15%、好ましくは3%乃至10%の、D1と異なる別のモノカルボン酸D5、を使用するのが好ましい。
重縮合は、好ましくは、10mg/g未満の重縮合物Dの酸価まで、Dの水溶液が、30%乃至60%の固体の質量分率及び5000mPa・s乃至50000mPa・sの動力学粘度(dynamic viscosity)を有するまで起こる。乳化剤Dの酸価は、特に好ましくは、5mg/g未満である。より高い酸価は、例えば、グリシドールのアルカン酸とのエステル、好ましくは、ネオペンタン酸、2−エチルヘキサン酸又はネオデカン酸等の5個乃至12個の炭素原子を有する分枝状脂肪酸のグリシドールエステルのようなエポキシドと、重縮合物Dとの反応によって、この好ましい範囲に調節することができる。
反応物(出発原料)としての乳化剤Dの合成には、グリセロール(D2の群に属する)と、同じもの又は異なるものであってもよいD1の群に属する脂肪酸とのエステルである油を使用することも可能である。有用な油としては、アマニ油、ダイズ油、綿実油、ヤシ油、ヒマワリ油、ナタネ油及びサフラワー油が挙げられる。
本発明での使用に好ましい乳化剤Dの別の例は、ポリアルキレンをベースにした乳化剤、例えばポリエチレンオキシド/ポリプロピレンオキシドブロック共重合体、ポリアルキレングリコールエーテル及び/又はアルキルポリアルキレン等である。場合によってかかる乳化剤は、ジプロピレングリコールメチルエーテル(Dowanol商標DPM)及び/又はジエチレングリコールメチルエーテル(Dowanol商標DM)(Dow Chemical Companyから入手可能)等の酸素を含むタイプから優先的に選択される共溶媒と共に使用される。分散安定性がそれによって増進される。
本発明の放射線硬化性の水に分散されたポリエステル又はアルキド樹脂組成物(1)は、より一般的方法で、ヒドロキシ官能性ポリエステル又はアルキド樹脂Aにオレフィン性不飽和化合物C(化合物CはAのヒドロキシル基と反応する官能基を有する)を加えること、AとCとを反応させること、及び、AとCとの反応生成物ACを乳化剤Dの存在下で水に分散させて均一な混合物を形成することによって得られる。
ヒドロキシ官能性アルキド樹脂Aと、ラジカル重合させることができ、エステル結合又はウレタン結合によりアルキド樹脂の主鎖に結合しているオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物ACは、以下のプロセスによって調製することができる。
化合物C1の群による化合物を使用する場合、アルキド樹脂Aをエステル化触媒と、好ましくは化合物C1の早過ぎる重合を回避するために更に重合防止剤と混合する。この混合物を、好ましくは70℃乃至110℃の温度に加熱し、均質化し、3%乃至10%の酸素含量を有する希薄空気を、この組成物に吹き込む。好ましくは化学量論的に過剰な化合物C1を次に希薄空気流を維持しながら加え、反応物質を好ましくは115℃乃至145℃に加熱する。このエステル化反応は、好ましくは、縮合反応で形成される水を共沸蒸留により除去することによって促進させ、その反応は、反応中に測定される反応物質の酸価がアルキド樹脂中の90%を超えるヒドロキシル基の転化を示すまで継続する。共沸剤及び過剰な化合物C1を、その後、減圧下の蒸留によって除去し、変性アルキド樹脂を単離する。
C2による化合物を使用する場合、最初のステップで、イソシアネート官能性オレフィン性不飽和化合物C2を、不飽和脂肪族アルコールC21と、ジイソシアネート、又は1分子当たり3個以上のイソシアネート基を有する多官能性イソシアネートC22とから調製し、この化合物C2を、次に、ヒドロキシル基への付加により、ウレタン基形成の下でウレタン結合の形成を受けてアルキド樹脂と反応させる。
別法では、最初のステップで、アルキド樹脂Aを化合物C22と反応させることができ、その後、この反応生成物を化合物C21と更に反応させる。
更に好ましい実施形態において、Bによる化合物もポリエステル樹脂組成物(1)中に存在する場合には、その前駆体B1、即ちポリオールは、アルキド樹脂AとそのCとの反応の前に好ましくは混合し、この場合、AとCとの反応生成物及びB1とCとの反応生成物は、同時に形成される。ポリオールB1を、アルキド樹脂Aを変性するのに使用されるC種の化合物と同じものか又は異なるC種の化合物と反応させることも可能である。この場合、反応生成物Bは別々に形成され、この反応生成物Bは、その後、そのCとの反応前にAに混ぜるか、又はこの反応生成物Bは、AとCとの反応生成物ACと混合する。変性アルキド樹脂AC(又はACとBとの混合物)は、その後、好ましくは40℃乃至80℃の高い温度で乳化剤Dに混ぜ、十分に均質化し、次いで水中に分散させるか、又は好ましくは、水を1回で又は複数回に分けて、乳化剤D及び変性アルキド樹脂AC(又はACとBとの混合物)の十分に均質化して加熱した(上述の40℃乃至80℃)混合物に添加する。
より特に、該放射線硬化性の水に分散したポリエステル又はアルキド樹脂組成物(1)は、
a)反応物の量及び種類が反応物の混合物中でヒドロキシル基の化学量論的過剰を確保するように選択される、8個乃至24個の炭素原子を有する脂肪酸A1、少なくとも3個のヒドロキシル基を有する脂肪族多価アルコールA3、及び少なくとも2個のカルボキシル基を有する芳香族、脂環式又は線状若しくは分枝状脂肪族カルボン酸A4、或いはそれらの無水物、及び、場合によって、少なくとも2個の炭素原子で7個を超えない炭素原子を有する脂肪族又は芳香族モノカルボン酸A2、及び、場合によって、好ましくは不飽和の油である油A5を、反応槽中で混合すること、
b)かくして得られた混合物を水の除去のもとに140℃乃至250℃の温度に加熱してヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aを用意すること、
c)Aのヒドロキシル基と反応性でありエステル基又はウレタン基である化学結合の基を形成するオレフィン性不飽和化合物Cを加え、AとCの混合物を加熱して前記化学結合の反応及び形成をもたらすこと、
d)ステップc)の反応生成物を撹拌下で均一な混合物が得られるまで乳化剤Dに加えること、並びに
e)ステップd)の混合物に撹拌下で水を1回で又は複数回に分けて加え、45%乃至75%の固体の質量分率に調節して安定なエマルジョンを得ること、
によって得ることができる。
ステップa)のポリエステル樹脂Aは、ステップc)のオレフィン性不飽和化合物Cとの反応の前にポリオールB1と混合してもよい。
好ましくは、該放射線硬化性の水に分散したポリエステル又はアルキド樹脂組成物(1)は、AC、B及びDの合計重量に対して、AC(又はAC及びB)を70乃至97重量%、より好ましくは80乃至95重量%、乳化剤Dを3乃至30重量%、より好ましくは5乃至20重量%含む。
化合物Bが存在する場合、該ポリエステル又はアルキド樹脂組成物(1)中のAC対Bのモル質量比は、好ましくは95:5乃至50:50、より好ましくは75:25乃至65:35の範囲である。
本発明においては、放射線硬化性水性コーティング組成物であって、
− (1)及び(2)の全体重量に対して、乳化剤D、及び、ヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aと、ラジカル重合させることができて前記ポリエステル樹脂の主鎖にエステル結合又はウレタン結合によって結合しているオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物ACを含む少なくとも1つの放射線硬化性の水に分散したポリエステル樹脂組成物(1)[組成物(1)は、場合によって、放射線重合させることができる少なくとも1つのオレフィン性不飽和化合物Bを更に含んでもよい。]の1乃至99重量%、並びに
− (1)及び(2)の全体重量に対して、水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有していて前記反応生成物ACとは異なる水相溶性化合物(23)の群から選択される少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)の1乃至99重量%、
を含む放射線硬化性水性コーティング組成物が提供される。
本発明において「水分散性化合物」とは、それ自体(即ち、別段の乳化剤の使用を必要としないで)水中に分散又は乳化させることができるか、又は、水を化合物に加えて安定な分散液(即ち、該分散液は、20℃で少なくとも24時間、好ましくは少なくとも1カ月の貯蔵安定性を有さなければならない)を形成することができるオレフィン性不飽和化合物(2)を指すことを意味する。本明細書で理解されている用語「分散液」(“dispersion”)は、水中の小さな粒子又は液滴の二相系を指す。
本発明において「水溶性化合物」とは、該化合物が水と混合されるときに水と化合物(2)の合計の質量中で5〜95重量%の水の濃度範囲にわたって均一な単相の混合物を形成することを可能にするオレフィン性不飽和化合物(2)を指すことを意味する。
水分散性又は水溶性を促進するために、周知のアニオン性の安定化基、カチオン性の安定化基及び/又は非イオン性の安定化基が、該オレフィン性不飽和化合物(2)の主鎖中に導入される。
本発明において「水相溶性化合物」(“a water−compatible compound”)とは、それ自体は水希釈性ではないが、乳化剤Dと同じでもよいがそれとは異なってもよい適当な乳化剤Eの存在下で水中の分散液若しくはエマルジョン又は水溶液を形成するオレフィン性不飽和化合物(2)を指すことを意味する。その外部の乳化剤Eは、場合によって、アニオン性、カチオン性及び/又は非イオン性乳化剤でもよい。
一般に、本発明の該オレフィン性不飽和化合物(2)は、水分散性、水溶性及び/又は水相溶性であろうとなかろうと、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定して少なくとも450ダルトンの重量平均分子量(Mw)を有する。本発明の該オレフィン性不飽和化合物(2)は、好ましくは少なくとも470ダルトン、より好ましくは少なくとも500ダルトンのMwを有する。一般にMwは、最大で10000ダルトン、好ましくは最大で5000ダルトンである。最も一般的には、本発明の該オレフィン性不飽和化合物(2)は、1000ダルトンと2000ダルトンの間のMwを有する。本発明の該オレフィン性不飽和化合物(2)は、一般にオリゴマー又はポリマーである。
重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、40℃でサンプルをTHF中に溶解し、3×PLゲル5μm Mixed−D LS 300×7.5mmカラムに基づき、ポリスチレン標準で較正して、MW範囲162〜377400g/モルであるGPCにより、一般的には測定する。
好ましい化合物(2)は、以下のもの、即ち、オレフィン性不飽和(ポリ)ウレタン、エポキシ、アクリル、(ポリ)エステル、ポリエーテル、部分エステル化スチレン/無水マレイン酸共重合体、及びそれらの混合物又は共重合体の1つ又は複数から選択される。本発明における「(ポリ)ウレタン」とは、ウレタン及びポリウレタンの両方並びにそれらの誘導体又はそれらの混合物を指すことを意味する。本発明における「(ポリ)エステル」とは、モノエステル及びポリエステルの両方並びにそれらの誘導体又はそれらの混合物を指すことを意味する。本発明のオレフィン性不飽和(ポリ)エステル、特に水相溶性タイプのそれらは、上記のポリオールB1の化合物Cとの特定のエステルとは有利には異なる。
本発明において使用される「オレフィン不飽和」とは、アリル又は(メタ)アクリルの不飽和を指すことを意味する。好ましいのは、(メタ)アクリレート官能性を有する化合物である。本発明において「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの両方並びにそれらの誘導体又はそれらの混合物を指すことを意味する。
従って、本発明の化合物(2)は、以下のもの、即ち、(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル(メタ)アクリレート、(ポリ)エステル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートにより部分エステル化されたスチレン/無水マレイン酸共重合体、及びそれらの混合物又は共重合体の1つ又は複数から好ましくは選択される。最も好ましいのは、それらのアクリレート化された形である。
本発明の(ポリ)エステル(メタ)アクリレート、特に水相溶性タイプのそれらは、上記のポリオールB1の化合物Cとの特定のエステルとは有利には異なる。
本発明の(ポリ)エステル(メタ)アクリレート、特に水相溶性タイプのそれらは、GPCにより測定して、多くの場合少なくとも470ダルトン、好ましくは少なくとも500ダルトン、特に少なくとも600ダルトン、又は更に少なくとも800ダルトンのMwを有する。
以下は、本発明によるいくつかの好ましい化合物(2)である。
水分散性(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレートは、古くから知られており、広く記載されている(例えば米国特許第7605209号及びWO2009/115489参照)。最新技術としては、アニオン的、カチオン的又は非イオン的に安定化された水中の(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレートコロイドが一般に挙げられる。それらは、1つ又は複数のイソシアネート(好ましくはジイソシアネート又はトリイソシアネート)と、1つ又は複数のイソシアネート基と反応することができる少なくとも1つの反応性基(例えばヒドロキシル基)を含んでいる1つ又は複数の(メタ)アクリレート化化合物、イソシアネート基と反応することができる少なくとも1つの反応性基を含んでおり、直接又は中和剤と反応させて塩を与えた後に、該(ポリ)ウレタンを水性媒体中に分散できるようにすることが可能な少なくとも1つの親水性化合物、及び場合によってはポリオールとを反応させることによって、一般的には調製される。親水性基とは、例えば、カルボキシレート基若しくはスルホネート基等のイオン性基、又は塩を形成する中和剤と反応した後にイオン性となる、カルボン酸、スルホン酸、若しくはアミノ基等の基のいずれかを指すことを意図している。好適なポリマー組成物は、ヒドロキシル基等のイソシアネート基と反応することができる少なくとも1つの反応性基を含んでいるモノ又はポリ(メタ)アクリレート化分子によるイソシアネート末端のイオノマー性(ポリ)ウレタンオリゴマーのキャッピング又は鎖延長から一般的には得られる。必要に応じて、鎖延長は一般的にはポリアミン化合物により得られる。他の実施形態において、該(ポリ)ウレタンオリゴマーは、該ポリマーに共有結合していない更なるポリ(メタ)アクリレート化分子を更に含む。適切な例は、ジイソシアネート(イソホロンジイソシアネートのような)、ポリオール(例えば、ポリエステル、ポリエーテル及びポリカーボネートの間で選択される)、官能性ポリオール(ジメチロールプロピオン酸のような)、ポリ(メタ)アクリレート化合物(ペンタエリスリトールトリアクリレートのような)と、場合によっては、ポリアミン(ヘキサメチレンジアミンのような)及びアミン(トリエチルアミンのような)の反応で、その後に該化合物の水中への分散が続くことによって得られる。これらの分散液は、イオン性及び/又は非イオン性界面張力活性化合物(ポリアルコキシ化脂肪アルコールのような)により更に安定化することができる。本発明の組成物で使用するのに適するのは、例えば、UCECOAT(登録商標)7155、UCECOAT(登録商標)7177、UCECOAT(登録商標)7570、UCECOAT(登録商標)7571、UCECOAT(登録商標)7578、UCECOAT(登録商標)7655、UCECOAT(登録商標)7674、UCECOAT(登録商標)7689、UCECOAT(登録商標)7770、UCECOAT(登録商標)7772、UCECOAT(登録商標)7773、UCECOAT(登録商標)7825及びUCECOAT(登録商標)7849の名称の下で市販されているものである。
水溶性(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレートも、古くから知られており、例えばWO2009/115489に記載されている。それらは、1つ又は複数のイソシアネート(好ましくはジイソシアネート又はトリイソシアネート)と、ポリオール、及びイソシアネート基と反応することができる少なくとも1つのヒドロキシル基のような反応性の基を含んでいる(メタ)アクリレート化化合物とを反応させることによって一般的には調製される。このポリオールは、好ましくは、ポリエチレングリコールセグメント及び/又は少なくとも1つのペンダント親水性基を含むポリエステルポリオールである。親水性基とは、例えば、カルボキシレート基若しくはスルホネート基等のイオン性基、又は、塩を形成する中和剤と反応した後にイオン性となる、カルボン酸、スルホン酸、若しくはアミノ基等の基のいずれかを指すことを意図している。このポリエステルポリオールは、好ましくは水溶性である。水溶性ポリエステルポリオールは、例えば米国特許第5,006,598号及びWO94/28043に記載されている。本発明の組成物で使用するのに適するのは、例えば、UCECOAT(登録商標)6558、UCECOAT(登録商標)6559、EBECRYL(登録商標)2002及びEBECRYL(登録商標)2003の名称の下で市販されているものである。
水相溶性(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレートもまた、当技術分野でよく知られている。それらは、例えば、ジ−及び/又はポリイソシアネート、例えばヘキサメチレン−ジイソシアネート、イソホロン−ジイソシアネート、トルエン−ジイソシアネート等と、ヒドロキシル官能性(メタ)アクリレートとを反応させることによって調製することができる。使用することができるのは、もっぱら、上で述べたもののようなヒドロキシル官能性(メタ)アクリレートであるが、鎖を延長するために一価又は多価アルコール(ヒドロキシル基を含んでいるポリエステル、ポリエーテル又はポリカーボネート等)も加えて、それぞれ(メタ)アクリル不飽和を含むポリエステル(ポリ)ウレタン、ポリエーテル(ポリ)ウレタン、ポリカーボネート(ポリ)ウレタンを提供することができる。好ましくは、この(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレートは、5,000未満の数平均分子量(Mn)を有する。本発明の組成物で使用するのに適するのは、例えば、EBECRYL(登録商標)1290、EBECRYL(登録商標)230、EBECRYL(登録商標)220、EBECRYL(登録商標)270及びEBECRYL(登録商標)4883の名称の下で市販されているものである。
好適な水分散性エポキシ(メタ)アクリレートとしては、米国特許第5548005号に記載されているポリエポキシ(メタ)アクリレートが挙げられる。これらの化合物は、アクリル酸又はメタクリル酸と、側方のポリエチレン(プロピレン)グリコールセグメントを含む親水性ポリエポキシとを反応させることによって、一般的には調製される。このタイプの親水性ポリエポキシドは、ポリエポキシドと、第一級又は第二級ポリエチレン(プロピレン)グリコールモノエーテルアミン(例えばJeffamine(登録商標))とを反応させるか、又は、OH基を含んでいるポリエポキシドとジイソシアネートとを、その後ポリエチレン(プロピレン)グリコールモノエーテルとを反応させることによって、調製することができる。
水相溶性エポキシ(メタ)アクリレートもまた、当技術分野でよく知られている。それらは、例えば、(メタ)アクリル酸と、ポリエポキシド、即ち、少なくとも2つのエポキシド官能性を含んでいる化合物との反応から得ることができる。このポリエポキシドは、芳香族又は脂肪族アルコール、ポリオールのグリシジルエーテルから、及び脂環式ポリエポキシドから一般に選択される。好ましいエポキシドは、芳香族及び脂肪族ジオールのジグリシジルエーテル及び脂環式ジエポキシド、例えば、ビスフェノール−Aのジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Fのジグリシジルエーテル、ポリ(エチレンオキシド−co−プロピレンオキシド)のジグリシジルエーテル、ポリプロピレンオキシドのジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル、ブタンジオールのジグリシジルエーテル等である。特に好ましいのは、ビスフェノール−Aのジグリシジルエーテルである。また、エポキシド化不飽和脂肪酸トリグリセリド又はエポキシド化ノボラックも使用することができる。例としては、エポキシド化ダイズ油トリ−及びテトラアクリレート、エポキシド化ヒマシ油トリアクリレート、エポキシド化アマニ油テトラ−及びペンタアクリレートが挙げられる。本発明の組成物で使用するのに適するのは、例えば、EBECRYL(登録商標)600、EBECRYL(登録商標)605、EBECRYL(登録商標)6040、EBECRYL(登録商標)860、EBECRYL(登録商標)3701、EBECRYL(登録商標)3608、EBECRYL(登録商標)3702及びEBECRYL(登録商標)370の名称の下で市販されているものである。
水分散性ポリエーテル(メタ)アクリレートは、ヒドロキシ官能性ポリエーテルの(メタ)アクリル酸によるエステル化によって調製することができる。ヒドロキシ官能性ポリエーテルは、テトラヒドロフラン、エチレンオキシド及び/若しくはプロピレンオキシド等の環状エーテルの開環単独重合又は共重合によって得ることができ、又は多価アルコールをエチレン及び/若しくはプロピレンオキシドと反応させることによって調製することができる。
(メタ)アクリル(メタ)アクリレートも使用することができる。それらは古くから知られており、幅広く記載されている。それらは、基本的には、エマルジョン重合によって得られる(メタ)アクリルポリマー分散液を、トリメチロールプロパントリアクリレート等のようなポリ(メタ)アクリレート化分子とブレンドすることによって得ることができる(例えば米国特許第1,042,520号参照)。然しながら、最高の性能を提供するためには、オレフィン性不飽和官能性をアクリルポリマーに直接共有結合させることがより望ましい。この手法は、例えば、J.Odebergら、Journal of Applied Polymer Science、62巻、435〜445頁(1996年)に開示されているような、グリシジルメタクリレートとアクリルポリマー上に存在するカルボン酸官能性との界面反応によって、更にグラフトされているコアシェル粒子微細構造を結果として生ずる多段階エマルジョン重合により活用されている。得られたポリマー分散液は、外部のアニオン性及び/又は非イオン性乳化剤によって一般的には安定化される。幅広く記載されている別の異なるルートは、前記ポリマーが水中に分散した後に場合により揮散させることができる溶媒中でグラフトされる(メタ)アクリルポリマーを合成することにある。得られるポリマー分散液は、ポリマー主鎖上に存在する陰イオン電荷によって通常は安定化される。
適切な水相溶性(ポリ)エステル(メタ)アクリレートは、ポリオールと、ラジカル重合させることができるオレフィン性不飽和化合物との反応生成物から、或いはヒドロキシル基を含んでいるポリエステル主鎖と(メタ)アクリル酸との、又はカルボキシル基を含んでいるポリエステル主鎖とヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとの若しくはグリシジルメタクリレートとの反応生成物から選択され得る。
本発明による水相溶性(ポリ)エステル(メタ)アクリレートは、ポリオールと、ラジカル重合させることができるオレフィン性不飽和化合物との反応生成物でもよい。かかる化合物は、好ましくは、少なくとも2つの炭素原子を有するポリオールと、オレフィン性不飽和酸、好ましくは(メタ)アクリル酸とのエステルである。そのポリオールは、更なる変性が、エトキシ化又はプロポキシ化又は混合アルコキシ化ポリオールを生じるポリオールA3とエチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシドとの反応生成物を用いることであってよい、上記の化合物A3と同じ群から選択することができる。有利には、本発明の水相溶性(ポリ)エステル(メタ)アクリレートは、ポリオールB1と上記の化合物Cとの特定のエステルとは異なる。
適切な水相溶性(ポリ)エステル(メタ)アクリレートは、ヒドロキシル基を含んでいるポリエステル主鎖と(メタ)アクリル酸とを反応させるか、カルボキシル基を含んでいるポリエステル主鎖とヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−若しくは3−ヒドロキシプロピルアクリレート等とを、又はグリシジルメタクリレートとを反応させることによっても得ることができる。その(ポリ)エステル主鎖は、従来の方式で、少なくとも1つの一価及び/若しくは多価アルコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ビスフェノールA、ペンタエリスリトール等、又は/並びにそれらのエトキシ化物及び/若しくはプロポシ化物と、少なくとも1つのモノ−及び/若しくはポリカルボン酸、例えば、脂肪酸、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸等、又はそれらの対応する無水物とのポリ縮合によって得ることができる。該ポリエステル合成について不飽和化合物、例えば、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸等を使用することによって、(メタ)アクリル及びオレフィンの両方の不飽和をポリマー鎖中に持つポリエステルを得ることができる。更に、ポリラクトンをポリエステル主鎖として使用することができる。例えば、場合によって1つ又は複数の多価アルコールの存在下で、ε−カプロラクトンの開環重合によって得られるポリ(ε−カプロラクトン)を使用することができる。本発明の組成物で使用するのに適するのは、例えば、EBECRYL(登録商標)450、EBECRYL(登録商標)800、EBECRYL(登録商標)810、EBECRYL(登録商標)830、EBECRYL(登録商標)851及びEBECRYL(登録商標)852の名称の下で市販されているものである。
同様に適切なのは、(メタ)アクリレート化OH官能化化合物と無水物とから調製されたもの(例えばEBECRYL(登録商標)770)等、又はポリエチレングリコールセグメント及び/若しくは少なくとも1つのペンダント親水性基を含む水溶性ポリエステルポリオールと(メタ)アクリル酸とのエステル化生成物等の水溶性(ポリ)エステル(メタ)アクリレートである。親水性基とは、例えば、カルボキシレート基、スルホン酸基、又は塩を形成する中和剤、例えば、カルボン酸、スルホン酸、若しくはアミノ基等と反応した後にイオン性となるいずれかのイオン性である基を指すことを意味する。水溶性ポリエステルポリオールは、例えば米国特許第5,006,598号及びWO94/28043に記載されている。
より多くのタイプの適切な水溶性(メタ)アクリレートが、WO2009/115489に記載されている。次のもの、例えば、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート及びそれらの混合物、特に少なくとも2つの(メタ)アクリレート基を含むものを使用することができる。より好ましいのは、ポリエーテル(メタ)アクリレート、特にアルコキシ化低分子量ポリオールの(メタ)アクリレートである。低分子量ポリオールとは、少なくとも2つのヒドロキシル官能基を含み、400未満の分子量を有するポリオール、例えば、グリセロール、トリメチロールプロパン、ジ−トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジ−ペンタエリスリトール及びビスフェノール類等を指すことを意味する。少なくとも0.2、好ましくは少なくとも0.25、より好ましくは少なくとも0.33である酸素の炭素に対する当量比を有するアルコキシ化ポリオールが特に好ましい。特に好ましいのは、エトキシ化したポリオール、特にグリセロールの(メタ)アクリレートである。適当な製品としては、EBECRYL(登録商標)11、EBECRYL(登録商標)12、EBECRYL(登録商標)13及びEBECRYL(登録商標)2047の名称の下で市販されているものが挙げられる。
適当な水溶性(メタ)アクリレートの更に別の例は、EP1792956B1に記載されているようなヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート)及び中鎖長の脂肪族アルコール(例えば、n−プロパノール、n−ブタノール、アミルアルコール、イソアミルアルコール等)により部分的にエステル化されているスチレン/無水マレイン酸共重合体である。
本発明による好ましいオレフィン性不飽和化合物(2)は、(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレート、(ポリ)エステル(メタ)アクリレート及び/又はエポキシ(メタ)アクリレートである。特に好ましいのは、それらのアクリレート化された形である。
最も好ましいのは、(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレート及び/又はエポキシ(メタ)アクリレート、並びに特にそれらのアクリレート化された形である。これらの化合物は、単独で、或いは上記のような本発明による任意のその他のオレフィン性不飽和水分散性、水溶性化合物及び/又は水相溶性化合物との組合せで使用することができる。
本発明のある実施形態において、本発明の該組成物は、水分散性化合物(21)及び/又は水溶性化合物(22)、並びに、場合によって、少なくとも1つの上記のような水相溶性オレフィン性不飽和化合物(23)を含む。
本発明の更に別の実施形態において、本発明の組成物は、水相溶性(23)である少なくとも1つのオレフィン性不飽和化合物(2)、並びに、場合によって、上記のような水分散性化合物(21)及び/又は水溶性化合物(22)から選択される少なくとも1つのオレフィン性不飽和化合物(2)を含む。
本発明は、本発明の組成物を調製するためのプロセスにも関連し、このプロセスは、
− 乳化剤D、及び、ヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aと、ラジカル重合させることができて前記ポリエステル樹脂の主鎖にエステル結合又はウレタン結合によって結合しているオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物ACを含む少なくとも1つの放射線硬化性の水に分散したアルキド又はポリエステル樹脂組成物(1)[組成物(1)は、場合によって、更に、ラジカル重合させることができるオレフィン性不飽和化合物Bを含んでいてもよい。]に、
− 水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有していて前記反応生成物ACとは異なる水相溶性化合物(23)の群から選択される少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)、
を加えることを含む。
化合物の性質によって異なる、本発明のオレフィン性不飽和化合物(2)を加える好ましい方法が存在する。
1つの好ましい実施形態において、ポリエステル又はアルキド樹脂組成物(1)は、本発明による少なくとも1つのオレフィン性不飽和化合物(2)とたやすく混合(又はブレンド)される。同じか別の好ましい実施形態において、本発明による少なくとも1つのオレフィン性不飽和化合物(2)は、ポリエステル又はアルキド樹脂組成物(1)中に存在する。
本発明は、従って、
− 乳化剤D、及び、ヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aと、ラジカル重合させることができて前記ポリエステル樹脂の主鎖にエステル結合又はウレタン結合によって結合しているオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物ACを含む少なくとも1つの放射線硬化性の水に分散したポリエステル樹脂組成物(1)(組成物(1)は、場合によって、ラジカル重合させることができる少なくとも1つのオレフィン性不飽和化合物Bを更に含んでもよい。)と、
− 水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有していて前記反応生成物ACとは異なる水相溶性化合物(23)の群から選択される少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)とを、
混合する(又はブレンドする)ことを含む、本発明の組成物を調製するためのプロセスに関する。
最も一般的な方法において、該ポリエステル又はアルキド樹脂組成物(1)は、ヒドロキシ官能性ポリエステル又はアルキド樹脂Aに、オレフィン性不飽和化合物C(化合物Cは、Aのヒドロキシル基と反応する官能基を有する。)を加えること、AとCとを反応させること、及び、AとCとの反応生成物ACを乳化剤Dの存在下で水中に分散させて均一な混合物を形成するステップによって得られる。該ポリエステル又はアルキド樹脂組成物(1)は、オレフィン性不飽和化合物Bを更に含むことができる。
該化合物の性質によって、前記実施形態において本発明による化合物(2)は、それ自体で加えることができ、或いは水又は水性溶液中の分散液、エマルジョン若しくは溶液として提供することができる。水相溶性化合物(23)は、適当な乳化剤Eを添加することによって、水中の分散液又はエマルジョンとして提供することができる。この乳化剤Eは、乳化剤Dと同じ物であってもよく、又はそれとは異なっていてもよい。
本発明のポリエステル樹脂組成物は、45%乃至75%の固体の質量分率を一般的には有する。固体の質量分率における大き過ぎる違いを避けるため、本発明のある実施形態において、該ポリエステル樹脂組成物(1)は、本発明による少なくとも1つのオレフィン性不飽和化合物(2)と混合する(又はブレンドする)前に、水中で(更に)希釈する。
有利には、該ポリエステル又はアルキド樹脂組成物(1)の固体の質量分率は、それによって、本発明によるオレフィン性不飽和化合物(2)の固体の質量分率と、30%を超えないで、好ましくは15%を超えないで、一般的には5%を超えないで異なる固体の質量分率に減少される。
前記の同じか又は異なる実施形態において、該pHは、ポリエステル樹脂組成物(1)と本発明によるオレフィン性不飽和化合物(2)との間のpHの差が、混合する(又はブレンドする)前に最大で5単位であるように調節する。好ましくは、その差は、最大で3のpH単位、より好ましくは最大で2のpH単位である。
一般に、調節するのは、より典型的には上昇させるのは、該ポリエステル又はアルキド樹脂組成物(1)のpHであるが、オレフィン性不飽和化合物(2)のpHを調節しても、例えば、低下させてもよい。できる限り、その両方のpHは、混合する(又はブレンドする)前に調節する。
放射線硬化性の水に分散されているポリエステル樹脂組成物(1)の中に存在するとき、本発明によるその少なくとも1つのオレフィン性不飽和化合物(2)は、反応生成物ACにその調製の途中又は後の任意の段階で加えることができる。好ましくは、この化合物(2)は、水に分散させる前の、より好ましくは乳化剤Dの添加前の該反応生成物AC(及びBが存在する)に加えることにより、単一の乳化剤の使用を可能にする。
本発明は、それ故、
a)ヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aと、ラジカル重合させることができて前記ポリエステル樹脂の主鎖にエステル結合又はウレタン結合によって結合しているオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物ACを、水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有していて前記反応生成物ACとは異なる水相溶性化合物(23)の群から選択される少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)と混合すること、
b)そこに、均一な混合物が得られるまで撹拌下で少なくとも1つの乳化剤Dを加えること、並びに、続いて
c)該混合物を水中に分散させて安定なエマルジョンを得ること、
を含む、本発明の組成物を調製するためのプロセスにも関する。分散液は、該化合物を水に加えるか、又は水を該化合物に加えることによって得ることができる。
このオレフィン性不飽和化合物(2)は、通常は、上記の水相溶性化合物(23)である。更に、本発明による水分散性化合物(21)及び/又は水溶性化合物(22)もこのように、好ましくは上記のように(即ち、化合物それ自体として)加えることができる。
該反応生成物ACは、一般的には、
a1)反応物の量及び種類が反応物の混合物中でヒドロキシル基の化学量論的過剰を確保するように選択される、8個乃至24個の炭素原子を有する脂肪酸A1、少なくとも3個のヒドロキシル基を有する脂肪族多価アルコールA3、及び少なくとも2個のカルボキシル基を有する芳香族、脂環式又は線状若しくは分枝状脂肪族カルボン酸A4、或いはそれらの無水物、並びに、場合によって、少なくとも2個の炭素原子で7個を超えない炭素原子を有する脂肪族又は芳香族モノカルボン酸A2、並びに、場合によって、好ましくは不飽和の油である油A5を、反応槽中で混合すること、
a2)かくして得られた混合物を水の除去のもとに140℃乃至250℃の温度に加熱してヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aを用意すること、
a3)Aのヒドロキシル基と反応性でありエステル基又はウレタン基である化学結合の基を形成するオレフィン性不飽和化合物Cを加え、AとCの混合物を加熱して前記化学結合の反応及び形成をもたらすこと、
によって得られる。
場合によって、該ポリエステル樹脂組成物(1)は、上記のようなオレフィン性不飽和化合物Bを更に含むことができ、その化合物は、好ましくはそのままで造られる。前記の場合、ステップa1)のポリエステル樹脂Aは、ステップa3)のオレフィン性不飽和化合物Cとの反応の前にポリオールB1と混合される。
本発明はまた、上記の方法のいずれかによって得られた(又は得られる)組成物に関する。
好ましくは、該ポリエステル又はアルキド樹脂組成物(1)の、本発明による該オレフィン性不飽和化合物(2)に対する固体の質量分率は、95/5乃至50/50の範囲である。本発明による該放射線硬化性水性コーティング組成物は、一般的には、適切な添加剤、例えば、光開始剤(UV硬化について)、殺生物剤、顔料、染料、充填剤、レベリング剤、沈降防止剤、及び流動調整剤等の添加によって、コーティング組成物に仕立てられる。
本発明の組成物は、かくして、化合物(1)及び(2)の他に、添加剤(3)も含んでよい。特にインクを製造するために使用される場合は、顔料及び/又は着色剤を該組成物に加えてもよい。
本発明による組成物は、最大で80%、好ましくは最大で50%の、化合物(1)、(2)、及び/若しくは(3)並びに/又は顔料の全体含量として定義される全固体の質量分率を一般に有する。一般的には、本発明の組成物における全固体の質量分率は、少なくとも5%、好ましくは少なくとも10%である。最も一般的には、本発明の組成物における全固体の質量分率は、20%と60%の間である。
本発明による組成物は、通常は20重量%乃至95重量%の水、より好ましくは40重量%乃至80重量%の水を含む。
本発明の組成物は、とりわけ、ペイント、インク、(ラミネート用)接着剤及びコーティングとして使用し、それら自体を、紙、段ボール、木材若しくは木質材料、繊維(例えばガラス)、並びにプラスチック及び金属にコーティングを施す及び/又は含浸させるのに役立てることができる。
そのような本発明の態様は、本発明による組成物から調製されたペイント、コーティング、(ラミネート用)接着剤又はインクに関する。
そのような本発明のもう1つの態様は、本発明による組成物を含むペイント、コーティング、(ラミネート用)接着剤又はインクに関する。
本発明の組成物は、放射線により、場合によって、それに続く空気乾燥によって硬化させることができる。
紫外線照射によって硬化する場合、これは、一般的には光開始剤の存在下で行われる。通常0.5乃至12重量%の光開始剤を本発明の組成物に添加することができる。該組成物は、光開始剤のない組成物の使用を可能にする電子線照射によって硬化させることもできる。
樹脂組成物によっては、接着性、及び木材の場合は優れた木材への濡れ:wetting(「Anfeuerung」)と相まった優れた反応性、硬度及び耐薬品性、耐摩耗性、引っ掻き抵抗性を有する系を得ることができる。これにより、木材等の基材上のプライマー、シーラーとして及びトップコートとしての両方で使用することができる配合物を製造することが可能となる。これは、複数のスプレー装置の必要性を取り除く家具へのスプレー塗装について特に有用である。
本発明は、更に、本発明によるポリエステル樹脂組成物に、光開始剤、顔料、着色剤、分散剤、流動添加剤、増粘剤、艶消し剤、及び接着促進剤の群から選択される1つ又は複数の添加剤を添加すること、かくして得られた混合物を混合及び均一化して、ペイント、(ラミネート用)接着剤、コーティング又はインクを得て、前記ペイント、(ラミネート用)接着剤、コーティング又はインクを未乾燥塗膜の形で基材の表面に塗布すること、前記塗膜中に含まれている水及び場合によってその他の揮発性成分の少なくとも一部を乾燥又は追い出すこと、コーティングを施した基材を、該塗膜を硬化させるのに十分な高エネルギーの放射線に曝露することを含む、本発明による(任意の)組成物の使用の方法を提供する。
特定の好ましい実施形態によれば、乾燥剤が添加剤として更に使用され、コーティング済み基材が、放射線照射と同時に又はその後に、空気乾燥を提供するために空気酸化のもとに置かれる。
本発明の更に別の態様は、本発明のコーティング組成物により部分的に又は完全にコーティングを施した物品に関する。
以下の実施例は、本発明を、それを限定するのではなく更に説明するために提示する。実施例においては、本明細書におけるのと同様に以下の定義が使用される。
酸価は、DIN EN ISO 3682(DIN 53 402)に従い、検査中のサンプルを中和するために必要な水酸化カリウムの質量mKOHと、このサンプルの質量又は溶液若しくは分散液の場合におけるサンプル中の固形分の質量mとの比率として定義され、その慣習的な単位は「mg/g」である。
ヒドロキシル価は、DIN EN ISO 4629(DIN 53 240)に従って、該サンプルと同じ数のヒドロキシル基を有する水酸化カリウムの質量mKOHと、そのサンプルの質量(溶液又は分散液については該サンプル中の固形分の質量)mとの比率として定義され、その慣習的な単位は「mg/g」である。
別に明確に述べられていない限り、単位「%」(「g/(100g)」、又は「cg/g」)を有する全ての量、特に溶液又は分散液の濃度又は強度は、溶解又は分散又は混合された物質の質量を、溶液又は分散液又は混合物の質量で除すことにより計算した質量分率である。
動力学粘度は、円錐平板粘度計を用いて、25℃で100s−1の剪断速度で測定される。
調製例
ビニル官能性アルキド樹脂
(例R1)−ビニル官能性アルキド樹脂及びビニル官能性ポリオールの混合物
標準的な合成樹脂反応器中で、62kgの安息香酸、105kgのヤシ油脂肪酸、87kgのペンタエリスリトール、及び70kgの無水フタル酸を230℃に加熱した。共沸剤としてトルエンを用いる230℃での共沸蒸留及びその後のトルエンによる固形分80%の質量分率への希釈により、3.0mg/gの酸価、50%の固形分の質量分率までトルエンで希釈した45mPa・sの動力学粘度、及び120mg/gのヒドロキシル価を有する373kgのアルキド樹脂を生じた。このアルキド樹脂を、355g/モルの平均モル質量を有する87kgのグリセロールプロポキシレートと90℃で混合し、2.5kgのp−トルエンスルホン酸、及び1.2kgのヒドロキノンモノメチルエーテルを、それぞれ触媒及び抑制剤として加えた。78.5kgのアクリル酸を加えた後、その反応塊を125℃に加熱し、同時に、7%の酸素含量を有する希薄空気の3m/時の流れを反応器中に吹き込んだ。共沸剤としてトルエンを使用する125℃での共沸蒸留を、酸価が30mg/gより低くなるまで行った。共沸剤を除去するための減圧下でのその後の蒸留により、99.5%の純度、10mg/gの酸価、及び25Pa・sの動力学粘度を有する445kgの生成物を生じた。
(例R2)−ビニル官能性アルキド樹脂
例R1におけると同様に、137kgの綿実油脂肪酸、87kgのペンタエリスリトール、及び74kgの無水フタル酸を230℃に加熱した。共沸剤としてトルエンを用いる230℃での共沸蒸留及びその後の得られた樹脂のトルエンによる固形分80%の質量分率への希釈により、1.5mg/gの酸価、50%の固形分の質量分率までトルエンで希釈した溶液について測定して、40mPa・sの動力学粘度、及び210mg/gのヒドロキシル価を有する373kgのアルキド樹脂を生じた。このアルキド樹脂中に、2.5kgのp−トルエンスルホン酸、及び1.2kgのヒドロキノンモノメチルエーテルを、それぞれ触媒及び抑制剤として加えた。85kgのアクリル酸を加えた後、その反応塊を125℃に加熱し、同時に、7%の酸素含量を有する希薄空気の3m/時の流れを反応器中に吹き込んだ。共沸剤としてトルエンを使用する125℃での共沸蒸留を、酸価が30mg/gより低くなるまで行った。トルエン及び過剰のアクリル酸を除去するための減圧下でのその後の蒸留により、99.0%の純度、12mg/gの酸価、及び13Pa・sの動力学粘度を有する340kgの生成物を生じた。
(例R3)−ビニル官能性アルキド樹脂
標準的な合成樹脂反応器中で、210kgのダイズ油及び55kgのペンタエリスリトールを、触媒として0.03gの水酸化リチウムを用いて265℃でエステル交換し、200℃で82kgの無水フタル酸を加えた後、その反応混合物を230℃に加熱した。共沸剤としてトルエンを用いる230℃での共沸蒸留及びその後のトルエンによる固形分80%の質量分率への希釈により、5.0mg/gの酸価、トルエン中60%強度溶液について測定して250mPa・sの動力学粘度、及び90mg/gのヒドロキシル価を有する422kgのアルキド樹脂を生じた。このアルキド樹脂を、それぞれ触媒及び抑制剤としての2.5kgのp−トルエンスルホン酸及び1.2kgのヒドロキノンモノメチルエーテルと共に90℃で混合した。42.2kgのアクリル酸を加えた後、その反応塊を125℃に加熱し、同時に、7%の酸素含量を有する希薄空気の3m/時の流れを反応器中に吹き込んだ。共沸剤としてトルエンを使用する125℃での共沸蒸留を、酸価が30mg/gより低くなるまで行った。トルエン及び過剰のアクリル酸を除去するための減圧下でのその後の蒸留により、99.0%の純度、9mg/gの酸価、及び42Pa・sの動力学粘度を有する374kgの生成物を生じた。
(例R4)−ビニル官能性アルキド樹脂
34.1kgのトルエンジイソシアネートを、23kgのヒドロキシエチルアクリレートと、触媒としての0.02kgのジブチルスズジラウレート及び安定剤としての0.09kgのブチル化ヒドロキシトルエンと共に反応させた。反応は50℃を超えない温度で行われ、特定のイソシアネート基含量の3.44mmol/g(14.4%のイソシアネート基、M=42.02g/モル、の質量分率に相当する)を有する生成物をもたらした。この生成物をM1と呼ぶ。
110mg/gのヒドロキシル価を有する100%の固体の質量分率の例R1において調製したアルキド樹脂100kgを、44.8kgのグリセロールプロポキシレートトリアクリレートと、触媒としての0.05kgのジブチルスズジラウレート及び安定剤としての0.05kgのブチル化ヒドロキシトルエンと共に混合した。この混合物をM2と呼ぶ。
成分M1及びM2を共に反応器に加え、85℃に加熱した。85℃で熟成が行われ、0.05mmol/g(0.20%のイソシアネート基、M=42.02g/モル、の質量分率に相当する)以下の特定のイソシアネート基含量をもたらした。後安定化を0.05kgのブチル化ヒドロキシトルエンにより行った。22kgのグリセロールプロポキシレートトリアクリレートによる更なる希釈により、60℃で15Pa・sの動力学粘度を有するウレタンアクリレート生成物がもたらされた。
(例R5)−ビニル官能性アルキド樹脂
43.6kgのイソホロンジイソシアネートを、23kgのヒドロキシエチルアクリレートと、触媒としての0.02kgのジブチルスズジラウレート及び安定剤としての0.10kgのブチル化ヒドロキシトルエンと共に反応させた。反応は50℃を超えない温度で行われ、特定のイソシアネート基含量の2.96mmol/g(12.4%のイソシアネート基、M=42.02g/モル、の質量分率に相当する)を有する生成物をもたらした。この反応生成物をM1と呼ぶ。110mg/gのヒドロキシル価を有する100%の固体の質量分率の例R1において調製したアルキド樹脂100kgを、47.5kgのグリセロールプロポキシレートトリアクリレートと、触媒としての0.05kgのジブチルスズジラウレート及び安定剤としての0.05kgのブチル化ヒドロキシトルエンと共に混合した。この混合物をM2と呼ぶ。
成分M1及びM2の両方を共に反応器に加え、85℃に加熱した。85℃で熟成が行われ、0.05mmol/g(0.20%のイソシアネート基、M=42.02g/モル、の質量分率に相当する)以下の特定のイソシアネート基含量をもたらした。後安定化を0.05kgのブチル化ヒドロキシトルエンにより行った。24kgのグリセロールプロポキシレートトリアクリレートによる更なる希釈により、60℃で10Pa・sの動力学粘度を有するウレタンアクリレート生成物がもたらされた。
(例R6)−ビニル官能性アルキド樹脂
34.1kgのトルエンジイソシアネートを、26kgのヒドロキシプロピルアクリレートと、触媒としての0.02kgのジブチルスズジラウレート及び安定剤としての0.1kgのブチル化ヒドロキシトルエンと共に反応させた。反応は50℃を超えない温度で行われ、特定のイソシアネート基含量の3.29mmol/g(13.8%のイソシアネート基、M=42.02g/モル、の質量分率に相当する)を有する生成物をもたらした。この生成物をM1と呼ぶ。
110mg/gのヒドロキシル価を有する100%の固体の質量分率の例R1において調製したアルキド樹脂100kgを、45.6kgのグリセロールプロポキシレートトリアクリレートと、触媒としての0.05kgのジブチルスズジラウレート及び安定剤としての0.05kgのブチル化ヒドロキシトルエンと共に混合した。この混合物をM2と呼ぶ。
成分M1及びM2の両方を共に反応器に加え、85℃に加熱した。85℃で熟成が行われ、0.05mmol/g(0.20%のイソシアネート基、M=42.02g/モル、の質量分率に相当する)以下の特定のイソシアネート基含量をもたらした。後安定化を0.05kgのブチル化ヒドロキシトルエンにより行った。23kgのグリセロールプロポキシレートトリアクリレートによる更なる希釈により、60℃で15Pa・sの動力学粘度を有するウレタンアクリレート生成物がもたらされた。
(例R7)−ビニル官能性アルキド樹脂
標準的な合成樹脂反応器中で、410kgのアマニ油、8kgのトール油脂肪酸、70kgのグリセロール及び24kgのペンタエリスリトールを、触媒として0.10kgの水酸化リチウムを使用して260℃でエステル交換し、180℃で135kgの無水フタル酸を加えた後、その反応混合物を共沸蒸留下で230℃に加熱した。<3mg/gの酸価が達成されたとき、減圧下の蒸留を230℃で行い、0.5mg/gの酸価、トルエン中60%強度溶液について測定して100mPa・sの動力学粘度、及び100mg/gのヒドロキシル価を有する631kgの無溶媒のアルキド樹脂を生じた。
このアルキド樹脂100kgを、52kgのトルエンジイソシアネートとヒドロキシエチルアクリレートとの反応生成物(例R6に記載されているものと同じ)を混合し、85℃に加熱した。85℃で熟成が行われ、0.05mmol/g(0.20%のイソシアネート基、M=42.02g/モル、の質量分率に相当する)以下の特定のイソシアネート基含量をもたらした。後安定化を0.05kgのブチル化ヒドロキシトルエンにより行った。17kgのグリセロールプロポキシレートトリアクリレートによる更なる希釈により、60℃で20Pa・sの動力学粘度を有するウレタンアクリレート生成物がもたらされた。
(例R8)−ビニル官能性アルキド樹脂
34.1kgのトルエンジイソシアネートを、74kgのジ−トリメチロールプロパントリアクリレートと、触媒としての0.02kgのジブチルスズジラウレート及び安定剤としての0.1kgのブチル化ヒドロキシトルエンと共に反応させた。反応は50℃を超えない温度で行われ、特定のイソシアネート基含量の1.81mmol/g(7.6%のイソシアネート基、M=42.02g/モル、の質量分率に相当する)を有する生成物をもたらした。この生成物をM1と呼ぶ。
110mg/gのヒドロキシル価を有する100%の固体の質量分率の例R1において調製したアルキド樹脂100kgを、59.1kgのグリセロールプロポキシレートトリアクリレートと、触媒としての0.06kgのジブチルスズジラウレート及び安定剤としての0.06kgのブチル化ヒドロキシトルエンと共に混合した。この混合物をM2と呼ぶ。
成分M1及びM2の両方を共に反応器に加え、85℃に加熱した。85℃で熟成が行われ、0.05mmol/g(0.20%のイソシアネート基、M=42.02g/モル、の質量分率に相当する)以下の特定のイソシアネート基含量をもたらした。後安定化を0.05kgのブチル化ヒドロキシトルエンにより行った。630kgのグリセロールプロポキシレートトリアクリレートによる更なる希釈により、60℃で62.8Pa・sの動力学粘度を有するウレタンアクリレート生成物がもたらされた。
乳化剤
(例E1)
標準的な合成樹脂反応器中で、476kgのヒマワリ油脂肪酸、176kgのソルビトール、335kgのテトラヒドロ無水フタル酸、及び触媒としての2kgのジブチルスズジラウレートを180℃に加熱し、750g/モルの数平均分子量を有する820kgのモノメトキシポリエチレングリコールを加え、その混合物を更に230℃に加熱した。共沸剤としてキシレンを使用する230℃での共沸蒸留及びその後の共沸剤を除去するための減圧下での蒸留によって、100%の純度、3mg/gの酸価及び45%の固体の質量分率に水で希釈して7500mPa・sの動力学粘度を有する1850kgの生成物を生じた。
(例E2)
27.2kgのアマニ油及び7.2kgのグリセロールを、触媒としての5gの水酸化リチウムと共に、反応塊がエタノールに無限に溶解するまで、265℃でエステル交換した。100℃まで冷却した後、21.2kgのヘキサヒドロ無水フタル酸及び750g/モルの数平均モル質量を有する46.4kgのモノメトキシポリエチレングリコールを仕込み、0.2kgのトリエチルアミンを触媒として加え、その反応混合物を更に230℃まで加熱した。共沸剤としてキシレンを使用する230℃での共沸蒸留及びその後のキシレンを除去するための減圧下での蒸留によって、1.5mg/gの酸価及び50%の固体の質量分率に水で希釈して7200mPa・sの動力学粘度を有する100kgの生成物を生じた。
(例E3)
例E1におけるのと同様に、15.8kgのヤシ油脂肪酸、9.6kgのグリセロール、19.1kgのテトラヒドロ無水フタル酸、及び触媒としての0.09kgのトリエチルアミンを180℃に加熱し、750g/モルの数平均モル質量を有する55.3kgのモノブトキシポリエチレングリコールを加え、その混合物を230℃に加熱した。共沸剤としてキシレンを使用する230℃での共沸蒸留及びその後の共沸剤を除去するための減圧下での蒸留によって、100%の純度、及び8mg/gの酸価を有する100kgの生成物を生じた。残りのカルボキシル官能基は、3.7kgのネオデカン酸オキシラニルメチルエステルと1.0mg/g未満の酸価まで反応させた。この生成物の動力学粘度は、50%強度の水中分散液について測定して5500mPa・sであった。
(調製例1〜12)
エマルジョンを、表1に記載されている割合と条件のもとで調製した。成分Eを適切な撹拌器を有する標準的な合成樹脂反応器に仕込み、予熱した成分R(添加の温度T)を撹拌しながら60分間かけて加えた。1時間にわたる均一化に続いて、その生成物は、脱塩水を小分けして加えることによって、エマルジョン中63%乃至67%の固体の質量分率に対応する望ましい塗装粘度に希釈した。
全てのエマルジョンが、乾燥性及び塗膜品質に関して溶媒を含む系に相当する塗膜を与えた。そのエマルジョンの安定性は、40℃と60℃での保存並びに−10℃/25℃の3回の凍結融解サイクルによっても測定した。本発明のエマルジョンは全て、240時間(60℃)後及び2160時間(40℃)後も依然満足な状態であった。3回の凍結融解サイクル後、エマルジョンに顕著な変化はなかった。
Figure 0005851428
(調製例9〜12)
更なるエマルジョンを、表2に記載されている割合及び条件を用いて調製した。成分Eを最初に適切な撹拌器を有する標準的な合成樹脂反応器に仕込み、予熱した成分R(添加の温度T)を撹拌しながら60分間かけて加えた。1時間にわたる均一化に続いて、その生成物は、脱塩水を小分けして加えることによって、エマルジョン中63%乃至67%の固体の質量分率に対応する望ましい塗装粘度に希釈した。
Figure 0005851428
例11においては、水に乳化する組合せの乾燥剤(ノニルフェノールエトキシレートがなく、それぞれ約5%のコバルト、約0.22%のリチウム、及び約7.5%のジルコニウムの質量分率を含む)を加えて、約2%である金属のバインダー固体に対する質量比を提供する。
(例13〜14)
上記の例7によるエマルジョンを脱塩水中に希釈して、下の表3に示されているそれぞれ40%と35%の最終の固体の質量分率を得た。これは、100RPMで連続して撹拌しながら、示されている量の水を室温で30分間にわたってゆっくり加えることによって行った。量:重量部。
Figure 0005851428
これによって、例13及び14の樹脂は、それらがその後ブレンドされたそれぞれの水分散性(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレート(それぞれ、UCECOAT(登録商標)7177及びUCECOAT(登録商標)7571)と同じ固体の質量分率を得る。
(配合例F1〜F6及びCE1〜CE2)
次に、適正な量の水分散性(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレートを表3の材料に加えることによって、ブレンドを調製した。これは、室温で30分間にわたって100RPMの連続的撹拌のもとで行われた。
これらの混合物に、等しい質量のベンゾフェノンとCPK(1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン)とからなる光開始剤ブレンドの1.5%及び等しい質量のポリエーテル(ポリ)ウレタン増粘剤(ADDITOL(登録商標)VXW 8460、Cytec Surface Specialties Austria GmbH)と脱塩水との混合物(50/50)の2%を加える。この配合した組成物を、試験に応じて不透明チャート(opacity charts)(Leneta Company−米国)又はガラスに塗布し、80℃のオーブン中で5分間乾燥させた。放射線硬化を、そのコーティングを施し乾燥させたサンプルを80W/cmの出力を有する紫外線水銀ランプにさまざまなコンベヤ速度で露光することにより実施した。サンプルは、反応性、硬度及び耐汚染性について評価した。本発明による配合物(F1〜F6)は、CE1及びCE2、即ち本発明による化合物(2)なしの例13〜14による樹脂に基づく配合物と比較して試験した。
該配合物の組成は、表4に提供されている。量:重量部。
Figure 0005851428
以下の試験方法が評価において使用された。
反応性は、基材に30〜40μのウェットコーティングを塗布することにより、レネタペーパー(Leneta paper)上で測定した。その反応性は、コーティング表面に置かれたタルクをその表面に跡を残さないでブラシで拭うことができるm/分単位のコンベヤ速度で表される。この速度で、アセトン二重摩擦(ADR)の回数が測定される。表中の数字は、コーティングの見て分かる損傷が観察される前の、硬化したコーティング上のADRの回数である。
ペルソ硬度(Persoz hardness)をガラス板上で測定する。120μのウェットコーティングをガラス板に塗布し、上記のタルク速度で硬化させる。
その器具は、コーティングを施した試験パネル上に載っている2つのボール上で自由に揺れる振り子からなる。振れの振幅が12度から4度まで減少する秒単位での時間を測定する。
耐汚染性は、レネタペーパー上に50μのウェットコーティングを塗布し、そのコーティングを上記のタルク速度で乾燥及び硬化させることによって測定した。いくつかの液体の染みを硬化したコーティングの上に置き、時計皿で保護した。1時間の接触時間の後、その染みを最初は乾いたままふき取り、次に水と洗剤でふき取った。そのコーティング表面の目視評価を行い、次の0から5までの尺度で記録した。
5=目に見える変化なし
4=色又は光沢にごくわずかな変化
3=色及び/又は光沢にわずかな変化があるが、表面の構造は損傷されていない。
2=色及び/又は光沢に激しい変化があるが、表面の構造は損傷されていない。
1=激しい傷があり、表面構造が損傷されている。
0=表面構造が完全に損傷されている。
結果を表5〜7にまとめて示す。
Figure 0005851428

Figure 0005851428

Figure 0005851428
上記の結果は、本発明による水分散性化合物(21)の添加の影響をはっきりと示している。タルク反応性は、(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレートの量並びにタルク速度でのADRの回数が増すと共に増大している。
ペルソ硬度も、(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレートの量が増えると共に増大している。F1〜3とF4〜6の間の違いは、使用された2つのタイプの(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレートの間の硬度の違いを反映している。
耐汚染性についても同じである。耐汚染性は、(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレートの添加により改善され、この改善は、マスタード及びエオシンへの耐性で見られるように、UCECOAT(登録商標)7571の添加により、より力強い。
配合物F2〜F3及びF5〜F6から調製された塗膜は、硬化前(水蒸発後)に不粘着であった。
(配合例F7〜F12)
水相溶性化合物(23)を、室温で2500rpmでの連続的撹拌のもとで例7のエマルジョンに加えることによって、同様にブレンドを調製した。その水相溶性アクリル化樹脂は、高性能の分散機(Ultra Turrax)を使用して加えた。
本発明による組成物の性能は、例7(参考)のエマルジョンの性能と比較した。
Figure 0005851428
これらの配合物を、反応性、ペルソ硬度及び耐汚染性について前に記載した方法に従って評価した。その結果を表9〜11にまとめて示す。
Figure 0005851428

Figure 0005851428

Figure 0005851428
これらの結果は、本発明による水相溶性アクリル化化合物(23)を加えることの効果をはっきりと示している。反応性、硬度及び耐汚染性は、これらの水相溶性化合物を添加することによって改善されている。その改善のレベルは、添加された水相溶性化合物の量とタイプによって決まる。
上記の結果は、水に分散されたポリエステル樹脂組成物(1)中の本発明による水相溶性化合物(23)の存在と整合する。
本発明に包含されうる態様は、以下のように要約される。
[1].放射線硬化性水性コーティング組成物であって、
− (1)及び(2)の全体重量に対して、乳化剤D、及びヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aと、ラジカル重合することができ、前記ポリエステル樹脂の主鎖にエステル結合又はウレタン結合によって結合しているオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物ACを含む、少なくとも1つの放射線硬化性の水に分散したポリエステル樹脂組成物(1)を1乃至99重量%、並びに
− (1)及び(2)の全体重量に対して、水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有し、前記反応生成物ACとは異なる水相溶性化合物(23)の群から選択される、少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)を1乃至99重量%
含む放射線硬化性水性コーティング組成物。
[2].オレフィン性不飽和化合物(2)が、オレフィン性不飽和(ポリ)ウレタン、エポキシ、アクリル、(ポリ)エステル、ポリエーテル、部分エステル化スチレン/無水マレイン酸共重合体、及びそれらの混合物又は共重合体の群から選択される、上記[1]項に記載の組成物。
[3].オレフィン性不飽和化合物(2)が、(メタ)アクリレート官能性を含む、上記[1]又は[2]項に記載の組成物。
[4].オレフィン性不飽和化合物(2)が、(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレート、(ポリ)エステル(メタ)アクリレート及び/又はエポキシ(メタ)アクリレートの群から選択される、上記[1]〜[3]項までのいずれか一項に記載の組成物。
[5].ポリエステル樹脂組成物(1)のオレフィン性不飽和化合物(2)に対する固体の質量分率が、95/5乃至50/50の範囲である、上記[1]〜[4]項までのいずれか一項に記載の組成物。
[6].ポリエステル樹脂組成物(1)が、ラジカル重合することができる少なくとも1つのオレフィン性不飽和化合物Bを更に含む、上記[1]〜[5]項までのいずれか一項に記載の組成物。
[7].化合物Bが、ポリオールB1と、ラジカル重合することができるオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物である、上記[6]項に記載の組成物。
[8].上記[1]〜[7]項までのいずれか一項に記載の組成物を調製する方法であって、
− 乳化剤D、及びヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aと、ラジカル重合することができ、前記ポリエステル樹脂の主鎖にエステル結合又はウレタン結合によって結合しているオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物ACを含む、少なくとも1つの放射線硬化性の水に分散したポリエステル樹脂組成物(1)であって、場合によって、ラジカル重合することができるオレフィン性不飽和化合物Bを更に含んでいてもよいポリエステル樹脂組成物(1)に、
− 水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有し、前記反応生成物ACとは異なる水相溶性化合物(23)の群から選択される、少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)、
を加えることを含む上記方法。
[9].− 乳化剤D、及びヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aと、ラジカル重合することができ、前記ポリエステル樹脂の主鎖にエステル結合又はウレタン結合によって結合しているオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物AC、並びに、場合によって、ラジカル重合することができる少なくとも1つのオレフィン性不飽和化合物Bを含む、少なくとも1つの放射線硬化性の水に分散したポリエステル樹脂組成物(1)を、
− 水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有し、前記反応生成物ACとは異なる水相溶性化合物(23)の群から選択される、少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)と、
混合することを含む、上記[8]項に記載の方法。
[10].ポリエステル樹脂組成物(1)を、オレフィン性不飽和化合物(2)と混合する前に、水中で希釈するステップを含む、上記[9]項に記載の方法。
[11].ポリエステル樹脂組成物(1)とオレフィン性不飽和化合物(2)との間のpHの差が、混合する前に最大で5単位となるように調節するステップを含む、上記[9]又は[10]項に記載の方法。
[12].a)ヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aと、ラジカル重合することができ、前記ポリエステル樹脂の主鎖にエステル結合又はウレタン結合によって結合しているオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物AC、及び、場合によってオレフィン性不飽和化合物Bを、水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有し、前記反応生成物ACとは異なる水相溶性化合物(23)の群から選択される少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)と混合すること、
b)そこに、均一な混合物が得られるまで撹拌下で少なくとも1つの乳化剤Dを加えること、続いて
c)該混合物を水中に分散させて安定なエマルジョンを得ること、
を含む上記[8]項に記載の方法。
[13].反応生成物ACが、
a1)反応物の量及び種類が、反応物の混合物中でヒドロキシル基の化学量論的過剰を確保するように選択される、8個乃至24個の炭素原子を有する脂肪酸A1、少なくとも3個のヒドロキシル基を有する脂肪族多価アルコールA3、及び少なくとも2個のカルボキシル基を有する芳香族、脂環式又は線状若しくは分枝状脂肪族カルボン酸A4、或いはそれらの無水物、並びに、場合によって、少なくとも2個の炭素原子で7個を超えない炭素原子を有する脂肪族又は芳香族モノカルボン酸A2、並びに、場合によって、好ましくは不飽和の油である油A5を、反応槽中で混合すること、
a2)かくして得られた混合物を水の除去のもとに140℃乃至250℃の温度に加熱して、ヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aを得ること、
a3)Aのヒドロキシル基と反応性であり、エステル基又はウレタン基である化学結合の基を形成するオレフィン性不飽和化合物Cを加え、AとCの混合物を加熱して、反応及び前記化学結合の形成をもたらすこと、
によって得られる上記[12]項に記載の方法。
[14].ステップa1)のポリエステル樹脂Aが、ステップa3)のオレフィン性不飽和化合物Cとの反応の前にポリオールB1と混合される、上記[13]項に記載の方法。
[15].上記[1]〜[7]項までのいずれか一項に記載の組成物から調製された、ペイント、コーティング、接着剤又はインク。
[16].上記[1]〜[7]項までのいずれか一項に記載の組成物の使用の方法であって、上記[1]〜[7]項までのいずれか一項に記載のコーティング組成物に、光開始剤、顔料、着色剤、分散剤、流動添加剤、増粘剤、艶消し剤、及び接着促進剤の群から選択される1つ又は複数の添加剤を添加すること、かくして得られた混合物を混合及び均一化して、ペイント、接着剤、コーティング又はインクを得て、前記ペイント、接着剤、コーティング又はインクを未乾燥塗膜の形で基材の表面に塗布すること、前記塗膜中に含まれている水の少なくとも一部を乾燥又は追い出すこと、及び、コーティングを施した基材を高エネルギーの放射線に露光して該塗膜を硬化させることを含む上記方法。
[17].乾燥剤も添加剤として使用され、コーティング済み基材が、放射線照射と同時に又はその後に、空気乾燥を起こすために空気酸化に曝される、上記[16]項に記載の方法。

Claims (20)

  1. 放射線硬化性水性コーティング組成物であって、
    − (1)及び(2)の全体重量に対して、乳化剤D、及びヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aと、ラジカル重合することができるオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物ACであって、このオレフィン性不飽和化合物Cが、前記ヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aの主鎖にエステル結合又はウレタン結合によって結合している構造を有する、前記反応生成物ACを含む、少なくとも1つの放射線硬化性の水に分散したポリエステル樹脂組成物(1)を1乃至99重量%、並びに
    − (1)及び(2)の全体重量に対して、水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は水相溶性化合物(23)の群から選択される、少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)であって、少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有し、前記反応生成物ACとは異なる、前記少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)を1乃至99重量%
    含む放射線硬化性水性コーティング組成物。
  2. オレフィン性不飽和化合物(2)が、オレフィン性不飽和(ポリ)ウレタン、オレフィン性不飽和エポキシ、オレフィン性不飽和アクリル、オレフィン性不飽和(ポリ)エステル、オレフィン性不飽和ポリエーテル、オレフィン性不飽和部分エステル化スチレン/無水マレイン酸共重合体、及びそれらの混合物又は共重合体の群から選択される、請求項1に記載の組成物。
  3. オレフィン性不飽和化合物(2)が、(メタ)アクリレート官能性を含む、請求項1又は2に記載の組成物。
  4. オレフィン性不飽和化合物(2)が、(ポリ)ウレタン(メタ)アクリレート、(ポリ)エステル(メタ)アクリレート及び/又はエポキシ(メタ)アクリレートの群から選択される、請求項1から3までのいずれか一項に記載の組成物。
  5. ポリエステル樹脂組成物(1)のオレフィン性不飽和化合物(2)に対する固体の質量分率が、95/5乃至50/50の範囲である、請求項1から4までのいずれか一項に記載の組成物。
  6. ポリエステル樹脂組成物(1)が、ラジカル重合することができる少なくとも1つのオレフィン性不飽和化合物Bを更に含む、請求項1から5までのいずれか一項に記載の組成物。
  7. 化合物Bが、ポリオールB1と、ラジカル重合することができるオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物である、請求項6に記載の組成物。
  8. 請求項1から7までのいずれか一項に記載の組成物を調製する方法であって、
    − 乳化剤D、及びヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aと、ラジカル重合することができるオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物ACであって、このオレフィン性不飽和化合物Cが、前記ヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aの主鎖にエステル結合又はウレタン結合によって結合している構造を有する、前記反応生成物ACを含む、少なくとも1つの放射線硬化性の水に分散したポリエステル樹脂組成物(1)であって、場合によって、ラジカル重合することができるオレフィン性不飽和化合物Bを更に含んでいてもよいポリエステル樹脂組成物(1)に、
    − 水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は水相溶性化合物(23)の群から選択される、少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)であって、少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有し、前記反応生成物ACとは異なる、前記少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)、
    を加えることを含む上記方法。
  9. − 乳化剤D、及びヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aと、ラジカル重合することができるオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物ACであって、このオレフィン性不飽和化合物Cが、前記ヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aの主鎖にエステル結合又はウレタン結合によって結合している構造を有する、前記反応生成物AC、並びに、場合によって、ラジカル重合することができる少なくとも1つのオレフィン性不飽和化合物Bを含む、少なくとも1つの放射線硬化性の水に分散したポリエステル樹脂組成物(1)を、
    − 水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は水相溶性化合物(23)の群から選択される、少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)であって、少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有し、前記反応生成物ACとは異なる、前記少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)と、
    混合することを含む、請求項8に記載の方法。
  10. ポリエステル樹脂組成物(1)を、オレフィン性不飽和化合物(2)と混合する前に、水中で希釈するステップを含む、請求項9に記載の方法。
  11. ポリエステル樹脂組成物(1)とオレフィン性不飽和化合物(2)との間のpHの差が、混合する前に最大で5単位となるように調節するステップを含む、請求項9又は10に記載の方法。
  12. a)ヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aと、ラジカル重合することができるオレフィン性不飽和化合物Cとの反応生成物ACであって、このオレフィン性不飽和化合物Cが、前記ヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aの主鎖にエステル結合又はウレタン結合によって結合している構造を有する、前記反応生成物AC、及び、場合によってオレフィン性不飽和化合物Bを、水分散性化合物(21)、水溶性化合物(22)、及び/又は水相溶性化合物(23)の群から選択される少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)であって、少なくとも450ダルトンの重量平均分子量を有し、前記反応生成物ACとは異なる、前記少なくとも1つの他のオレフィン性不飽和化合物(2)と混合すること、
    b)そこに、均一な混合物が得られるまで撹拌下で少なくとも1つの乳化剤Dを加えること、続いて
    c)該混合物を水中に分散させて安定なエマルジョンを得ること、
    を含む請求項8に記載の方法。
  13. 反応生成物ACが、
    a1)反応物の量及び種類が、反応物の混合物中でヒドロキシル基の化学量論的過剰を確保するように選択される、8個乃至24個の炭素原子を有する脂肪酸A1、少なくとも3個のヒドロキシル基を有する脂肪族多価アルコールA3、及び少なくとも2個のカルボキシル基を有する芳香族、脂環式又は線状若しくは分枝状脂肪族カルボン酸A4、或いはそれらの無水物、並びに、場合によって、少なくとも2個の炭素原子で7個を超えない炭素原子を有する脂肪族又は芳香族モノカルボン酸A2、並びに、場合によって、好ましくは不飽和の油である油A5を、反応槽中で混合すること、
    a2)かくして得られた混合物を水の除去のもとに140℃乃至250℃の温度に加熱して、ヒドロキシ官能性ポリエステル樹脂Aを得ること、
    a3)Aのヒドロキシル基と反応性であり、エステル基又はウレタン基である化学結合の基を形成するオレフィン性不飽和化合物Cを加え、AとCの混合物を加熱して、反応及び前記化学結合の形成をもたらすこと、
    によって得られる請求項12に記載の方法。
  14. ステップa1)のポリエステル樹脂Aが、ステップa3)のオレフィン性不飽和化合物Cとの反応の前にポリオールB1と混合される、請求項13に記載の方法。
  15. 請求項1から7までのいずれか一項に記載の組成物から調製されたペイント。
  16. 請求項1から7までのいずれか一項に記載の組成物から調製されたコーティング。
  17. 請求項1から7までのいずれか一項に記載の組成物から調製された接着剤。
  18. 請求項1から7までのいずれか一項に記載の組成物から調製されたインク。
  19. 請求項1から7までのいずれか一項に記載の組成物の使用の方法であって、請求項1から7までのいずれか一項に記載のコーティング組成物に、光開始剤、顔料、着色剤、分散剤、流動添加剤、増粘剤、艶消し剤、及び接着促進剤の群から選択される1つ又は複数の添加剤を添加すること、かくして得られた混合物を混合及び均一化して、ペイント、接着剤、コーティング又はインクを得て、前記ペイント、接着剤、コーティング又はインクを未乾燥塗膜の形で基材の表面に塗布すること、前記塗膜中に含まれている水の少なくとも一部を乾燥又は追い出すこと、及び、コーティングを施した基材を高エネルギーの放射線に露光して該塗膜を硬化させることを含む上記方法。
  20. 乾燥剤も添加剤として使用され、コーティング済み基材が、放射線照射と同時に又はその後に、空気乾燥を起こすために空気酸化に曝される、請求項19に記載の方法。
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