(57)【要約】  本発明は、充填剤含有被覆剤における結合剤としての、特に可撓性の屋根用被覆材のための結合剤としての、ポリウレタン水性分散液の使用であって、前記ポリウレタン水性分散液に、ポリウレタン１ｋｇ当たり少なくとも１０ｇのポリアルキレンオキシドと、ポリウレタン１ｋｇ当たり少なくとも２５ミリモルのスルホン化された原料とが含まれていることを特徴とする前記使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタン１ｋｇ当たり少なくとも１０ｇのポリアルキレンオキシド含量と、ポリウレタン１ｋｇ当たり少なくとも２５ミリモルのスルホン化された原料の含量とを有する、充填剤含有被覆剤における結合剤としてのポリウレタン水性分散液の使用。
【請求項２】
長鎖アルカノールをベースとするポリエチレンオキシドと２−アミノエチル−２−アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩とを含有する、請求項１に記載のポリウレタン水性分散液の使用。
【請求項３】
可撓性の屋根用被覆材のための結合剤としての、請求項１または２に記載のポリウレタン水性分散液の使用。
【請求項４】
ファサード用塗料のための結合剤としての、請求項１または２に記載のポリウレタン水性分散液の使用。
【請求項５】
以下：
−  請求項１から４までのいずれか１項に記載の少なくとも１つのポリウレタン水性分散液、
−  場合により、少なくとも１つの有機または無機充填剤および／または少なくとも１つの有機または無機顔料、
−  場合により、少なくとも１つの通常の助剤、および
−  水
を含有する、被覆材組成物。
【請求項６】
可撓性の屋根用被覆材であることを特徴とする、請求項５に記載の被覆材組成物。
【請求項７】
ファサード用塗料であることを特徴とする、請求項５に記載の被覆材組成物。
【請求項８】
主面を有する建築材料基材を含む、被覆された表面であって、前記主面のうち少なくとも１つの部分範囲が、シール性でかつ可撓性の屋根用被覆材組成物としての請求項１から４までのいずれか１項に記載のポリウレタン水性分散液で覆われている、前記被覆された表面。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
説明
本発明の対象は、充填剤含有被覆剤における結合剤としての、特に可撓性の屋根用被覆材のための結合剤としての、ポリウレタン水性分散液の使用であって、前記ポリウレタンが、ポリウレタン１ｋｇ当たり少なくとも１０ｇのポリアルキレンオキシド含量と、ポリウレタン１ｋｇ当たり少なくとも２５ミリモルのスルホン化された原料の含量とを有することを特徴とする前記使用である。
【０００２】
ポリウレタン水性分散液は、木材のラッカー塗装のための低溶剤または無溶剤の被覆剤として、皮革用ラッカーとして、および印刷インキ結合剤として使用されている。こうした用途は、大抵はクリヤーラッカーまたは顔料着色被覆材である。こうしたポリウレタン水性分散液をベースとする被覆材の利点は、ポリウレタン中のポリマー鎖に沿った硬質セグメントおよび軟質セグメントの相対的割合を選択することによりミクロ相形態を制御できるという点にある。特に機械的特性が顕著であり、耐摩耗性が高く、硬度または靱性が極めて優れており、弾性特性が優れており、特に低温弾性が極めて優れている。
【０００３】
現在、ポリウレタン分散液が充填剤含有ラッカーにおいて使用されることはほとんどなく、大抵は、例えば皮革用および木材用の被覆材において使用される。その場合、クリヤーラッカーかまたは顔料着色のみがなされた被覆材が使用されることが多く、充填剤は使用されないかまたは極めてわずかな割合でしか使用されない。こうした結合剤を、充填剤含量が比較的高い水性の被覆材または塗料において使用しようとすると、こうした液体被覆材が明らかに不安定となる。
【０００４】
充填剤／顔料の割合は、顔料体積濃度（ＰＶＣ：ｐｉｇｍｅｎｔ  ｖｏｌｕｍｅ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）によって表すことができる。顔料体積濃度とは、硬化したラッカー塗膜中の顔料／充填剤と結合剤との体積比を表す。顔料体積濃度の算出に際しては、まず個々の顔料、充填剤および結合剤の量（質量）および密度からそれらの体積を算出し（Ａ．  Ｇｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔ，  Ｈ．−Ｊ．  Ｓｔｒｅｉｔｂｅｒｇｅｒ；  ＢＡＳＦ  Ｈａｎｄｂｕｃｈ  Ｌａｃｋｉｅｒｔｅｃｈｎｉｋ；  ２００２；  Ｖｉｎｃｅｎｔｚ  Ｖｅｒｌａｇ）、次いで、得られた配合物中に含まれる顔料および充填剤の体積をすべての固体原料の体積で除す。
【０００５】
単純化するため、算出に際しては、配合物中に同様に含まれる添加剤は通常は考慮されない。溶剤および水は、乾燥した被覆材中にはいずれにせよもはや含まれてはおらず、これらはＰＶＣの算出時には考慮されない。
【０００６】
ＰＶＣは通常は％で表され、０％（顔料も充填剤も含有しないクリヤーラッカー）と１００％（結合剤を含有しないため、理論上でのみ可能）との間にある。
【０００７】
本発明による被覆剤は、例えば５から８５までの範囲のＰＶＣを有する。この結合剤は当然のことながら、顔料および／または充填剤が添加されていないかまたは極めてわずかな割合でしか添加されていないクリヤーラッカー用途にも適する。可撓性の屋根用被覆材のためには、約１０から４０までのＰＶＣを有する被覆材を使用することが特に好ましい。
【０００８】
従来技術の通常のポリウレタン分散液は、「充填剤適合性」を示さないことが多い。したがって、充填剤を中程度ないし多量に含有する典型的な塗料および被覆材への用途に向けた基本的な必要条件である充填剤適合性を向上させるためには、公知のポリウレタン水性分散液の改質が必要となる。
【０００９】
米国特許第５，６２９，４０２号明細書（ＵＳ  ５，６２９，４０２）には、水蒸気透過性が極めて高いがそれと同時に水中での膨潤傾向がわずかであるポリウレタン分散液を含有する被覆材が記載されている。このポリウレタン分散液は、イオン性基および原料としてのポリエチレングリコールをＰＵ主鎖中に含むとともに、架橋剤を含む。用途としては、例えばテキスタイル、皮革、紙等といった可撓性基材のための水蒸気透過性被覆材が記載されている。しかし、この特許文献に記載されているポリウレタン分散液を被覆材において原料として使用した場合、充填剤に対する安定性が限定的である系しか得られない。
【００１０】
例えばテキスタイルまたは皮革といった基材を被覆するためのポリウレタン含有水性分散液の使用は、長い間知られている（欧州特許出願公開第５９５１４９号公報（ＥＰ−Ａ  ５９５１４９））。
【００１１】
独国特許出願公開第１０１６１１５６号公報（ＤＥ  １０１６１１５６）には、以下：
ａ）ジイソシアネート、
ｂ）ジオールであって、そのうち、
ｂ１）前記ジオール（ｂ）の総量を基準として１０モル％から１００モル％までが、５００ｇ／モルから５０００ｇ／モルまでの分子量を有し、かつ、
ｂ２）前記ジオール（ｂ）の総量を基準として０モル％から９０モル％までが、６０ｇ／モルから５００ｇ／モルまでの分子量を有するものとする、
ｃ）前記モノマー（ａ）および（ｂ）とは異なるモノマーであって、少なくとも１つのイソシアネート基またはイソシアネート基に対して反応性の基を少なくとも１つ有するとともに、さらには親水基または潜在的に親水性である基を少なくとも１つ有するモノマー、ここで、前記モノマーによってポリウレタンの水分散性が生じるものとする、
ｄ）場合により、前記モノマー（ａ）から（ｃ）までとは異なるさらなる多価化合物であって、アルカリ性ヒドロキシル基、第一級もしくは第二級アミノ基またはイソシアネート基である反応性基を含む多価化合物、および
ｅ）場合により、前記（ａ）から（ｄ）までとは異なる一価化合物であって、反応性基を含む一価化合物、ここで、前記反応性基は、アルコール性ヒドロキシル基、第一級もしくは第二級アミノ基またはイソシアネート基であるものとする、
から構成され、かつ前記モノマーａ）、ｂ）、ｃ）および場合によりｄ）およびｅ）をセシウム塩の存在下に反応させることにより得られるポリウレタンを含む水性分散液が記載されている。
【００１２】
独国特許出願公開第１０１６１１５６号公報（ＤＥ  １０１６１１５６）にはさらに、異なる材料からなる物品を該分散液で被覆、接着および含浸する方法、該分散液で被覆、接着および含浸された物品、ならびに加水分解に対して安定な被覆材料としての該分散液の使用が記載されている。
【００１３】
この独国特許出願公開第１０１６１１５６号公報（ＤＥ  １０１６１１５６）には、充填剤含有被覆剤における結合剤としてのＰＵ分散液の使用は記載されておらず、特に可撓性の屋根用被覆材のための結合剤としてのＰＵ分散液の使用は記載されていない。
【００１４】
したがって、従来技術において知られているポリウレタン分散液よりも明らかに高い充填剤適合性を示すとともに、凍結温度未満の温度であっても靱性および弾性に関して特に優れた特性を示すポリウレタン分散液を開発することが課題であった。該ＰＵ分散液は特に、充填剤を含有しかつ弾性である水平屋根面用の塗料および被覆材のための結合剤としての使用に際して、従来のアクリレート分散液よりも有利となることが望まれていた。
【００１５】
驚くべきことに、前述の課題は、ポリウレタン１ｋｇ当たり少なくとも１０ｇのポリアルキレンオキシド含量と、ポリウレタン１ｋｇ当たり少なくとも２５ミリモルのスルホン化された原料の含量とを有するポリウレタン水性分散液により解決された。
【００１６】
驚くべきことに、長鎖アルカノールをベースとするポリエチレンオキシドと、２−アミノエチル−２−アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩とを含有するポリウレタン分散液が、特に充填剤適合性を示すことが判明した。
【００１７】
本発明による充填剤適合性ポリウレタン分散液の製造に際しては、このＰＵ分散液が優れた充填剤適合性を達成するための官能基を有しているとともに、この官能基が、単なるテキスタイル用または皮革用の被覆剤としての通常の使用時にＰＵ分散液が必要とするまたはさらにはＰＵ分散液にとって有用である官能基よりも多いことが必要となりうる。その場合、こうしてＰＵ分散液中の親水基の量が多くなることによって、確かに、純粋なＰＵ分散液の塗膜の吸水性は高くなる。しかし、ＰＵ分散液がそのように特に十分に安定化されたからといって、必ずしも、比較的充填剤量の多い塗料が示す吸水性が過度に高くなるとは限らない。それどころか、ＰＵ分散液をこうした合成ステップによって製造したことによって、該ＰＵ分散液から製造される充填剤含有塗料が示す吸水性または水感受性は、予想よりも低い水準となった。
【００１８】
本発明によるポリウレタン分散液は、独国特許出願公開第１０１６１１５６号公報（ＤＥ  １０１６１１５６）に記載の通り、以下の方法によって製造されることができ、ここに、本明細書の一部を構成するものとして該特許文献の開示内容を援用する：
以下：
ａ）ジイソシアネート、
ｂ）ジオールであって、そのうち、
ｂ１）前記ジオール（ｂ）の総量を基準として１０モル％から１００モル％までが、５００ｇ／モルから５０００ｇ／モルまでの分子量を有し、かつ、
ｂ２）前記ジオール（ｂ）の総量を基準として０モル％から９０モル％までが、６０ｇ／モルから５００ｇ／モルまでの分子量を有するものとする、
ｃ）前記モノマー（ａ）および（ｂ）とは異なるモノマーであって、少なくとも１つのイソシアネート基またはイソシアネート基に対して反応性の基を少なくとも１つ有するとともに、さらには親水基または潜在的に親水性である基を少なくとも１つ有するモノマー、ここで、該モノマーによってポリウレタンの水分散性が生じるものとする、
ｄ）場合により、前記モノマー（ａ）から（ｃ）までとは異なるさらなる多価化合物であって、アルコール性ヒドロキシル基、第一級もしくは第二級アミノ基またはイソシアネート基である反応性基を含む多価化合物、および
ｅ）場合により、前記モノマー（ａ）から（ｄ）までとは異なる一価化合物であって、アルコール性ヒドロキシル基、第一級もしくは第二級アミノ基またはイソシアネート基である反応性基を含む一価化合物
から構成され、かつ前記モノマーａ）、ｂ）、ｃ）ならびに場合によりｄ）およびｅ）を、触媒、例えばスズ塩、例えばジブチルスズジラウレート（独国特許出願公開第１９９５９６５３９号公報（ＤＥ−Ａ  １９９５９６５３９））、またはスズ不含触媒、例えばネオデカン酸ビスマスをベースとするスズ不含触媒（例えば、独国ランゲンフェルト所在、ＯＭＧボルヒャーズ社（ＯＭＧ  Ｂｏｒｃｈｅｒｓ  ＧｍｂＨ）製ボルチカット（Ｂｏｒｃｈｉｋａｔ）（登録商標）３１５）の存在下に反応させることにより得られるポリウレタンを含む水性分散液。
【００１９】
本発明による水性分散液は、他のモノマーに加えてジイソシアネートａ）から誘導されるポリウレタンを含み、その際、そのようなジイソシアネートａ）としては、ポリウレタン化学において通常用いられるものを使用することが好ましい。モノマー（ａ）としては特にジイソシアネートＸ（ＮＣＯ）２を挙げることができ、ここで、Ｘは４個から１２個までの炭素原子を有する脂肪族炭化水素基、６個から１５個までの炭素原子を有する脂環式もしくは芳香族炭化水素基、または７個から１５個までの炭素原子を有する芳香脂肪族炭化水素基を表す。このようなジイソシアネートの例は、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ドデカメチレンジイソシアネート、１，４−ジイソシアナトシクロヘキサン、１−イソシアナト−３，５，５−トリメチル−５−イソシアナトメチルシクロヘキサン（ＩＰＤＩ）、２，２−ビス−（４−イソシアナトシクロヘキシル）プロパン、トリメチルヘキサンジイソシアネート、１，４−ジイソシアナトベンゼン、２，４−ジイソシアナトトルエン、２，６−ジイソシアナトトルエン、４，４’−ジイソシアナトジフェニルメタン、２，４’−ジイソシアナトジフェニルメタン、ｐ−キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、ビス−（４−イソシアナトシクロヘキシル）メタン（ＨＭＤＩ）の異性体、例えばｔｒａｎｓ／ｔｒａｎｓ異性体、ｃｉｓ／ｃｉｓ異性体およびｃｉｓ／ｔｒａｎｓ異性体、ならびにこれらの化合物からなる混合物である。このようなジイソシアネートは市販されている。これらのイソシアネートの混合物としては、特にジイソシアナトトルエンおよびジイソシアナトジフェニルメタンのそれぞれの構造異性体の混合物が重要であり、特に２，４−ジイソシアナトトルエン８０モル％と２，６−ジイソシアナトトルエン２０モル％との混合物が適している。
【００２０】
さらに、芳香族イソシアネート、例えば２，４−ジイソシアナトトルエンおよび／または２，６−ジイソシアナトトルエンと、脂肪族もしくは脂環式イソシアネート、例えばヘキサメチレンジイソシアネートまたはＩＰＤＩとの混合物が特に有利であり、その際、脂肪族イソシアネートと芳香族イソシアネートとの好ましい混合比は、４：１から１：４までである。ポリウレタンの合成に際しては、上述のもの以外の化合物として、遊離イソシアネート基の他にさらに、キャップされたイソシアネート基、例えばウレトジオン基を有するイソシアネートを使用することもできる。優れた造膜性および弾性の観点から、ジオール（ｂ）としては特に、約５００ｇ／モルから５０００ｇ／モルまで、好ましくは約１０００ｇ／モルから３０００ｇ／モルまでの分子量を有する比較的高分子量のジオール（ｂ１）が挙げられる。ジオール（ｂ１）は特に、例えばＵｌｌｍａｎｎｓ  Ｅｎｚｙｋｌｏｐａｅｄｉｅ  ｄｅｒ  ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎ  Ｃｈｅｍｉｅ，  第４版，  第１９巻，  ｐ．６２−６５から知られているポリエステルポリオールである。二価アルコールと二価カルボン酸との反応によって得られるポリエステルポリオールを使用することが好ましい。遊離ポリカルボン酸の代わりに、対応するポリカルボン酸無水物、または対応するポリカルボン酸と低級アルコールとのエステル、またはそれらの混合物を用いてポリエステルポリオールを製造することも可能である。
【００２１】
スルホン化ポリエステルポリオールとしては、例えば欧州特許出願公開第２６６６８００号公報（ＥＰ  ２６６６８００）から知られている化合物、例えば生成物「ＳＳ５５−２２５−１３０」、遊離スルホン酸ナトリウム基を有するスルホン化ポリエステルジオール、分子量５５０；コネチカット州ミドルベリー所在、クロンプトン社（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ  Ｃｏｒｐ．）を使用することもできる。ポリカルボン酸は、脂肪族、脂環式、芳香脂肪族、芳香族または複素環式であることができ、場合により例えばハロゲン原子で置換されていてもよく、かつ／または不飽和であることができる。この例としては、スベリン酸、アゼライン酸、フタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水テトラクロロフタル酸、無水エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水グルタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、脂肪酸二量体およびジメチルスルホイソフタル酸が挙げられる。一般式ＨＯＯＣ−（ＣＨ２）ｙ−ＣＯＯＨのジカルボン酸が好ましく、ここで、ｙは１から２０までの数であり、好ましくは２から２０までの偶数であり、例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸およびドデカンジカルボン酸が好ましい。多価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、プロパン−１，２−ジオール、プロパン−１，３−ジオール、ブタン−１，３−ジオール、ブテン−１，４−ジオール、ブチン−１，４−ジオール、ペンタン−１，５−ジオール、ネオペンチルグリコール、ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、例えば１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、２−メチルプロパン−１，３−ジオール、メチルペンタンジオール、さらにはジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジブチレングリコールおよびポリブチレングリコールが挙げられる。好ましいのは一般式ＨＯ−（ＣＨ２）ｘ−ＯＨのアルコールであり、ここで、ｘは１から２０までの数であり、好ましくは２から２０までの偶数である。この例としては、エチレングリコール、ブタン−１，４−ジオール、ヘキサン−１，６−ジオール、オクタン−１，８−ジオールおよびドデカン−１，１２−ジオールが挙げられる。さらには、ネオペンチルグリコールが好ましい。
【００２２】
さらに例えば、ホスゲンと、ポリエステルポリオールの合成成分として挙げられた低分子量アルコールの過剰量との反応によって得ることができるポリカーボネートジオールも挙げられる。また、ラクトンをベースとするポリエステルジオールも適しており、その際、これは、ラクトンのホモポリマーまたはコポリマーであり、好ましくは、ラクトンと適した二官能性スターター分子との付加生成物であって、末端ヒドロキシル基を有するものである。ラクトンとしては、好ましくは一般式ＨＯ−（ＣＨ２）ｚ−ＣＯＯＨの化合物から誘導されるラクトンが挙げられ、ここで、ｚは１から２０までの数であり、メチレン単位の水素原子のうち１個はＣ１〜Ｃ４−アルキル基で置換されていてもよい。例としては、ε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトンおよび／またはメチル−ε−カプロラクトンならびにそれらの混合物が挙げられる。適したスターター成分は、例えばポリエステルポリオールの合成成分として上記で挙げられた低分子量の二価アルコールである。対応するε−カプロラクトンのポリマーが特に好ましい。低級ポリエステルジオールまたはポリエーテルジオールも、ラクトンポリマーを製造するためのスターターとして使用することができる。ラクトンのポリマーの代わりに、ラクトンに対応するヒドロキシカルボン酸の対応する化学的に等価な重縮合物を使用することもできる。
【００２３】
さらに、モノマー（ｂ１）としてはポリエーテルジオールが挙げられる。ポリエーテルジオールは特に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン、スチレンオキシドまたはエピクロロヒドリン同士を例えばＢＦ３の存在下に重合させることにより、またはこれらの化合物に、反応性水素原子を有する開始成分、例えばアルコールまたはアミン、例えば水、エチレングリコール、プロパン−１，２−ジオール、プロパン−１，３−ジオール、１，２−ビス（４−ヒドロキシジフェニル）プロパンまたはアニリンを、場合により混合してまたは連続的に付加させることにより得られる。特に好ましいのは、２４０から５０００まで、特に５００から４５００までの分子量を有するポリテトラヒドロフランである。さらに、ポリエステルジオールとポリエーテルジオールとの混合物をモノマー（ｂ１）として使用することもできる。同様に適しているのはポリヒドロキシオレフィンであり、好ましくは２つの末端ヒドロキシル基を有するもの、例えばα，ω−ジヒドロキシポリブタジエン、α，ω−ジヒドロキシポリメタクリルエステルまたはα，ω−ジヒドロキシポリアクリルエステルがモノマー（ｂ１）として適している。そのような化合物は、例えば欧州特許出願公開第６２２３７８号公報（ＥＰ−Ａ  ６２２３７８）から知られている。さらなる適したポリオールは、ポリアセタール、ポリシロキサンおよびアルキド樹脂である。
【００２４】
ポリオールは、０．１：１から１：９までの比で混合物として使用されることもできる。ジオール（ｂ）として、前述のジオール（ｂ１）の他にさらに、約６０ｇ／モルから５００ｇ／モルまで、好ましくは６２ｇ／モルから２００ｇ／モルまでの分子量を有する低分子量ジオール（ｂ２）を使用した場合に、ポリウレタンの硬度および弾性率を高めることができる。
【００２５】
モノマー（ｂ２）としては特に、ポリエステルポリオールの製造に関して挙げられた短鎖アルカンジオールの合成成分が使用され、その際、２個から１２個までの炭素原子を有するジオール、２個から１２個までの炭素原子を有しかつ炭素原子の数が偶数である非分岐ジオール、ならびにペンタン−１，５−ジオールおよびネオペンチルグリコールが好ましい。
【００２６】
好ましくは、ジオール（ｂ１）の割合は、ジオール（ｂ）の総量を基準として１０モル％から１００モル％までであり、モノマー（ｂ２）の割合は、ジオール（ｂ）の総量を基準として０モル％から９０モル％までである。特に好ましくは、ジオール（ｂ１）対モノマー（ｂ２）の比は、０．１：１から５：１までであり、特に好ましくは０．２：１から２：１までである。
【００２７】
ポリウレタンの水分散性を達成するために、ポリウレタンは、成分（ａ）、（ｂ）および場合により（ｄ）の他に、これらの成分（ａ）、（ｂ）および（ｄ）とは異なるモノマー（ｃ）からも構成されている。このモノマー（ｃ）は、少なくとも１つのイソシアネート基、またはイソシアネート基に対して反応性の基を少なくとも１つ有するとともに、さらには親水基または親水基に変換可能な基を少なくとも１つ有する。
【００２８】
以下の文面において、「親水基または潜在的に親水性である基」という概念は、「（潜在的）親水基」と略記される。（潜在的）親水基は、ポリマー主鎖を合成するために使用されるモノマーの官能基よりもはるかにゆっくりとイソシアネートと反応する。
【００２９】
成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）の総量に対する（潜在的）親水基を含む成分の割合は、総じて以下のように計量され、すなわち、該（潜在的）親水基の物質量が、（ａ）から（ｅ）までの全モノマーの質量を基準として、３０ミリモル／ｋｇから１０００ミリモル／ｋｇまで、好ましくは５０ミリモル／ｋｇから５００ミリモル／ｋｇまで、特に好ましくは８０ミリモル／ｋｇから３００ミリモル／ｋｇまでとなるように計量される。
【００３０】
（潜在的）親水基は、非イオン性親水基であることができ、また好ましくは（潜在的）イオン性親水基であることもできる。非イオン性親水基としては、特に５個から１５０個まで、好ましくは４０個から１２０個までのエチレンオキシド繰り返し単位からのポリエチレングリコールエーテルが挙げられる。ポリエチレンオキシド単位の含量は、（ａ）から（ｅ）までの全モノマーの質量を基準として、総じて０．１質量％から１５質量％までであり、好ましくは１質量％から１０質量％までである。
【００３１】
非イオン性親水基を有する好ましいモノマーは、ポリエチレンオキシドジオール、ポリエチレンオキシドモノオール、およびポリエチレングリコールとジイソシアネートとからの反応生成物であって末端がエーテル化されたポリエチレングリコール基を有するものである。このようなジイソシアネートおよびその製造方法は、米国特許第３９０５９２９号明細書（ＵＳ−Ａ  ３９０５９２９）および米国特許第３９２０５９８号明細書（ＵＳ−Ａ  ３９２０５９８）といった特許文献に記載されている。
【００３２】
イオン性親水基とは、特にアニオン性基、例えばスルホネート基、カルボキシレート基およびホスフェート基のアルカリ金属塩またはアンモニウム塩の形態、ならびにカチオン基、例えばアンモニウム基、特にプロトン化された第三級アミノ基または第四級アンモニウム基である。
【００３３】
潜在的にイオン性である親水基とは特に、単純な中和反応、加水分解反応または四級化反応によって上記のイオン性親水基に変換されうるものであり、すなわち例えばカルボン酸基または第三級アミノ基である。（潜在的）イオン性モノマー（ｃ）は、例えばＵｌｌｍａｎｎｓ  Ｅｎｚｙｋｌｏｐａｅｄｉｅ  ｄｅｒ  ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎ  Ｃｈｅｍｉｅ，  第４版，  第１９巻，  ｐ．３１１−３１３および例えば独国特許出願公開第１４９５７４５号公報（ＤＥ−Ａ  １４９５７４５）に詳細に記載されている。
【００３４】
（潜在的）カチオン性モノマー（ｃ）としてはとりわけ、第三級アミノ基を有するモノマーが実地において特に重要であり、例えばトリス（ヒドロキシアルキル）アミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（ヒドロキシアルキル）アルキルアミン、Ｎ−ヒドロキシアルキルジアルキルアミン、トリス（アミノアルキル）アミン、Ｎ，Ｎ’−ビス（アミノアルキル）アルキルアミン、Ｎ−アミノアルキルジアルキルアミンが特に重要であり、その際、これらの第三級アミンのアルキル基およびアルカンジイル単位は、互いに独立して１個から６個までの炭素原子からなる。さらに、第三級窒素原子を有するとともに好ましくは２個の末端ヒドロキシル基を有するポリエーテルも挙げられ、例えば、アミン窒素に結合した２つの水素原子を有するアミン、例えばメチルアミン、アニリンまたはＮ，Ｎ’−ジメチルヒドラジンを通常の方法でアルコキシル化することにより得られるポリエーテルも挙げられる。そのようなポリエーテルは、総じて５００ｇ／モルから６０００ｇ／モルまでのモル質量を有する。
【００３５】
これらの第三級アミンは、酸、好ましくは強無機酸、例えばリン酸、硫酸、ハロゲン化水素酸または強有機酸を用いて、または適した四級化剤、例えばＣ１〜Ｃ６−アルキルハロゲン化物またはベンジルハロゲン化物、例えば臭化物または塩化物との反応によって、アンモニウム塩に変換される。
【００３６】
（潜在的）アニオン性基を有するモノマーとしては、通常は、脂肪族、脂環式、芳香脂肪族または芳香族のカルボン酸およびスルホン酸であって、少なくとも１つのアルコール性ヒドロキシル基または少なくとも１つの第一級もしくは第二級アミノ基を有するものが挙げられる。米国特許第３４１２０５４号明細書（ＵＳ−Ａ  ３４１２０５４）にも記載されているような、特に３個から１０個までの炭素原子を有するジヒドロキシアルキルカルボン酸が好ましい。特に、一般式（ｃ１）
【化１】
2017531055.tif 000002
［式中、
Ｒ１およびＲ２は、Ｃ１〜Ｃ４−アルカンジイル単位を表し、かつ
Ｒ３は、Ｃ１〜Ｃ４−アルキル単位を表す］
の化合物が好ましく、特にジメチロールプロピオン酸（ＤＭＰＡ）が好ましい。さらに、対応するジヒドロキシスルホン酸およびジヒドロキシホスホン酸、例えば２，３−ジヒドロキシプロパンホスホン酸も適している。
【００３７】
その他に適しているのは、５００ｇ／モル超から１０，０００ｇ／モルまでの分子量を有しかつ少なくとも２つのカルボキシレート基を有するジヒドロキシ化合物であり、これは独国特許出願公開第３９１１８２７号公報（ＤＥ−Ａ  ３９１１８２７）から知られている。これは、ジヒドロキシ化合物とテトラカルボン酸二無水物、例えばピロメリット酸二無水物またはシクロペンタンテトラカルボン酸二無水物とを、重付加反応において２：１から１．０５：１までのモル比で反応させることにより得られる。ジヒドロキシ化合物としては特に、鎖延長剤として挙げられたモノマー（ｂ２）、およびジオール（ｂ１）が適している。イソシアネート反応性アミノ基を有するモノマー（ｃ）としては、アミノカルボン酸、例えばリジン、β−アラニン、または独国特許出願公開第２０３４４７９号公報（ＤＥ−Ａ  ２０３４４７９）で挙げられている脂肪族ジ一級ジアミンとα，β−不飽和カルボン酸もしくはα，β−不飽和スルホン酸との付加物が挙げられる。そのような化合物は、例えば式（ｃ２）
Ｈ２Ｎ−Ｒ４−ＮＨ−Ｒ５−Ｘ      （ｃ２）
［式中、
Ｒ４およびＲ５は、それぞれ独立して、Ｃ１〜Ｃ６−アルカンジイル単位、好ましくはエチレンを表し、かつ
Ｘは、−ＣＯＯＨまたは−ＳＯ３Ｈを表す］
に従う。
【００３８】
式（ｃ２）の特に好ましい化合物は、Ｎ−（２−アミノエチル）−２−アミノエタンカルボン酸およびＮ−（２−アミノエチル）−２−アミノエタンスルホン酸または対応するアルカリ金属塩であり、その際、対イオンとしてはナトリウムが特に好ましい。さらに好ましいのは、例えば独国特許出願公開第１９５４０９０号公報（ＤＥ  １９５４０９０）に記載されているような、上記で挙げられた脂肪族ジ第一級ジアミンと２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸との付加物である。さらなる適したアミノスルホン酸は、例えば２−（（２−アミノエチル）アミノ）エタンスルホン酸ナトリウム、ジアミノアルキルスルホン酸およびその塩、例えばエチレンジアミノ−β−エチルスルホン酸、エチレンジアミノプロピルスルホン酸、エチレンジアミノブチルスルホン酸、１，２−プロピレンジアミノ−β−エチルスルホン酸、１，３−プロピレンジアミノ−β−エチルスルホン酸である。潜在的にイオン性である基を有するモノマーが使用される場合には、そのイオン性形態への変換はイソシアネート重付加の前、イソシアネート重付加の間に行われることができる。しかし、イオン性モノマーは反応混合物中で難溶性であることが多いため、そのイオン性形態への変換は、好ましくはイソシアネート重付加の後に行われることができる。特に好ましくは、スルホネート基またはカルボキシレート基は、対イオンとしてのアルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオンを有するそれらの塩の形態で存在する。
【００３９】
モノマー（ａ）から（ｃ）までとは異なるモノマー（ｄ）は、場合によりポリウレタンの成分でもあり、総じて架橋または鎖延長の役割を果たす。このモノマー（ｄ）は、総じて、価数が２より大きい非フェノール性アルコール、２つ以上の第一級および／または第二級アミノ基を有するアミン、ならびに１つ以上のアルコール性ヒドロキシル基に加えて１つ以上の第一級および／または第二級アミノ基を有する化合物である。
【００４０】
所定の分岐度または架橋度に調節するために使用されうる、価数が２より大きいアルコールは、例えばトリメチロールプロパン、グリセリンまたは糖である。さらに、ヒドロキシル基に加えてイソシアネート反応性基をもう１つ有するモノアルコール、例えば１つ以上の第一級および／または第二級アミノ基を有するモノアルコール、例えばモノエタノールアミンが挙げられる。アミンは通常はアルコールまたは水よりも迅速にイソシアネートと反応するため、特に鎖延長または架橋が水の存在下に生じることが望ましい場合には、２つ以上の第一級および／または第二級アミノ基を有するポリアミンが使用される。
【００４１】
このことは、架橋されたポリウレタンまたは高分子量のポリウレタンの水性分散液が望ましい場合に必要となることが多い。そのような場合には、イソシアネート基を有するプレポリマーを製造し、このプレポリマーを迅速に水中に分散させ、次いでイソシアネート反応性アミノ基を複数有する化合物を添加することにより鎖延長または架橋を行うという措置がとられる。
【００４２】
この目的に適したアミンは、総じて、第一級アミノ基および第二級アミノ基の群から選択される少なくとも２つのアミノ基を含む、３２ｇ／モルから５００ｇ／モルまで、好ましくは６０ｇ／モルから３００ｇ／モルまでの分子量範囲の多官能性アミンである。この例としては、ジアミン、例えばジアミノエタン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジアミノヘキサン、ピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン、アミノ−３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン（イソホロンジアミン、ＩＰＤＡ）、４，４’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、アミノエチルエタノールアミン、ヒドラジン、ヒドラジン水和物またはトリアミン、例えばジエチレントリアミンまたは１，８−ジアミノ−４−アミノメチルオクタンが挙げられる。アミンは、ブロックされた形態で使用されてもよく、例えば対応するケチミンの形態で（例えば、カナダ国特許出願公開第１１２９１２８号公報（ＣＡ−Ａ  １１２９１２８）参照）使用されてもよく、対応するケタジンの形態で（例えば、米国特許第４２６９７４８号明細書（ＵＳ−Ａ  ４２６９７４８）参照）使用されてもよく、または対応するアミン塩の形態で（米国特許第４２９２２２６号明細書（ＵＳ−Ａ  ４２９２２２６）参照）使用されてもよい。例えば米国特許第４１９２９３７号明細書（ＵＳ−Ａ  ４１９２９３７）において使用されているように、オキサゾリジンも、プレポリマーの鎖延長を行うべく本発明によるポリウレタンの製造に使用することのできる、キャップされたポリアミンである。このようなキャップされたポリアミンが使用される場合には、これを総じて水の非存在下にプレポリマーと混合し、続いてこの混合物を分散水または分散水の一部と混合することで、対応するポリアミンを加水分解により遊離させる。ジアミンとトリアミンとの混合物を使用することが好ましい。イソホロンジアミン（ＩＰＤＡ）とジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）との混合物を使用することが特に好ましい。
【００４３】
ポリウレタンは、モノマー（ｄ）として、イソシアネート反応性アミノ基を少なくとも２つ有するポリアミンを、成分（ｂ）および（ｄ）の総量を基準として好ましくは１モル％から３０モル％まで、特に好ましくは４モル％から２５モル％まで含む。所定の分岐度または架橋度に調節するために使用されうる、価数が２より大きいアルコールは、例えばトリメチロールプロパン、グリセリンおよび糖である。同一の目的のために、価数が２より大きいイソシアネートをモノマー（ｄ）として使用することもできる。市販の化合物は、例えばイソシアヌレートまたはヘキサメチレンジイソシアネートのビウレットである。
【００４４】
場合により併用されるモノマー（ｅ）は、モノイソシアネート、モノアルコールおよびモノ第一級アミンおよびモノ第二級アミンである。総じて、その割合は、モノマーの全物質量を基準として最高で１０モル％である。これらの単官能性化合物は、通常は、さらなる官能基、例えばオレフィン基またはカルボニル基を有するとともに、ポリウレタンの分散または架橋またはさらなる重合類似反応を可能にする官能基をポリウレタンに導入する役割を果たす。これに関しては、例えばイソプロペニル−α，α−ジメチルベンジルイソシアネート（ＴＭＩ）およびアクリル酸またはメタクリル酸のエステル、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、ヒドロキシプロピルアクリレートまたはヒドロキシプロピルメタクリレートといったモノマーが挙げられる。
【００４５】
特に、モノマー（ａ）として実質的に脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネートまたはＴＭＸＤＩのみを使用し、モノマー（ｂ１）として実質的に上記で挙げられた脂肪族ジオールおよび二酸から構成されるポリエステルジオールのみを使用した場合に、特に優れた特性プロファイルを示す被覆材が得られる。こうしたモノマーの組み合わせに、特に成分（ｃ）としてのジアミノ酸塩が加えられ、極めて特にＮ−（２−アミノエチル）−２−アミノエタンスルホン酸、Ｎ−（２−アミノエチル）−２−アミノエタンカルボン酸またはその対応するアルカリ金属塩が加えられ、その際、Ｎａ塩が最も適しており、かつ成分（ｄ）としてのＤＥＴＡ／ＩＰＤＡの混合物が加えられる。相互に反応性であるモノマーの割合と１分子当たりの反応性官能基の数の算術平均との選択によってポリウレタンの分子量をどのように調整することができるかについては、ポリウレタン化学の分野においては広く知られている。
【００４６】
通常は、成分（ａ）から（ｅ）までおよびそれらのそれぞれの物質量は、Ａ：Ｂの比（ここで、Ａ）は、イソシアネート基の物質量であり、Ｂ）は、ヒドロキシル基の物質量と、付加反応においてイソシアネートと反応しうる官能基の物質量との合計である）が０．５：１から２：１まで、好ましくは０．８：１から１．５：１まで、特に好ましくは０．９：１から１．２：１までとなるように選択される。Ａ：Ｂの比ができる限り１：１に近いことが極めて特に好ましい。
【００４７】
使用されるモノマー（ａ）から（ｅ）までは、イソシアネート基あるいは付加反応においてイソシアネートと反応しうる官能基を、平均して通常は１．５個から２．５個まで、好ましくは１．９個から２．１個まで有し、特に好ましくは２．０個有する。本発明による水性分散液中に存在するポリウレタンを製造するための成分（ａ）から（ｅ）までの重付加は、２０℃から１８０℃まで、好ましくは７０℃から１５０℃までの反応温度で、標準圧力または自生圧力下に行われることができる。
【００４８】
必要とされる反応時間は、通常は１時間から２０時間までの範囲であり、特に１．５時間から１０時間までの範囲である。例えば温度、モノマーの濃度、モノマーの反応性といった多数のパラメータが反応時間に対してどのような影響を与えるのかについては、ポリウレタン化学の分野では知られている。本発明によるＰＵ分散液を製造するためのモノマーａ）、ｂ）、ｃ）ならびに場合によりｄ）およびｅ）の重付加は、触媒の存在下に行われる。
【００４９】
例えば温度、モノマーの濃度、モノマーの反応性といった多数のパラメータが反応時間に対してどのような影響を与えるのかについては、ポリウレタン化学の分野では知られている。
【００５０】
ジイソシアネートの反応を促進するために、通常の触媒を併用することができる。このために、原則的には、ポリウレタン化学において通常使用されているあらゆる触媒が挙げられる。これらは、例えば有機アミン、特に第三級の脂肪族、脂環式または芳香族アミンおよび／またはルイス酸有機金属化合物である。ルイス酸有機金属化合物としては、例えばスズ化合物、例えば有機カルボン酸のスズ（ＩＩ）塩、例えば酢酸スズ（ＩＩ）、オクタン酸スズ（ＩＩ）、エチルヘキサン酸スズ（ＩＩ）およびラウリン酸スズ（ＩＩ）、ならびに有機カルボン酸のジアルキルスズ（ＩＶ）塩、例えばジメチルスズジアセテート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジブチレート、ジブチルスズビス（２−エチルヘキサノエート）、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、ジオクチルスズジラウレートおよびジオクチルスズジアセテートが挙げられる。金属錯体、例えば鉄、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、マンガン、ニッケルおよびコバルトのアセチルアセトネートも可能である。さらなる金属触媒は、金属触媒は、Ｂｌａｎｋらによって、Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ，  １９９９，  第３５巻，  ｐ．１９−２９に記載されている。
【００５１】
好ましいルイス酸有機金属化合物は、ジメチルスズジアセテート、ジブチルスズジブチレート、ジブチルスズビス（２−エチルヘキサノエート）、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート、ジルコニウムアセチルアセトネートおよびジルコニウム−２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオネートである。
【００５２】
ビスマス触媒およびコバルト触媒およびセシウム塩も、触媒として使用することができる。その際、セシウム塩としては、以下のアニオンを用いた化合物が挙げられる：Ｆ−、Ｃｌ−、ＣｌＯ−、ＣｌＯ３−、ＣｌＯ４−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＩＯ３−、ＣＮ−、ＯＣＮ−、ＮＯ２−、ＮＯ３−、ＨＣＯ３−、ＣＯ３２−、Ｓ２−、ＳＨ−、ＨＳＯ３−、ＳＯ３２−、ＨＳＯ４−、ＳＯ４２−、Ｓ２Ｏ２２−、Ｓ２Ｏ４２−、Ｓ２Ｏｓ２−、Ｓ２Ｏ５２−、Ｓ２Ｏ１２−、Ｓ２Ｏａ２−、Ｈ２ＰＯ２−、Ｈ２ＰＯ４−、ＨＰＯ４２−、ＰＯ４３−、Ｐ２Ｏ１４−、（ＯＣｎＨ２ｎ＋１）−、（ＣｎＨ２ｎ−１Ｏ２）−、（ＣｎＨ２ｎ−３Ｏ２）−および（Ｃｎ＋１Ｈ２ｎ−２Ｏ４）２−、ここで、ｎは１から２０までの数を表す。
【００５３】
その際、好ましいのはカルボン酸セシウムであり、その際、アニオンは式（ＣｎＨ２ｎ−１Ｏ２）−および（Ｃｎ＋１Ｈ２ｎ−２Ｏ４）２−に従い、ここで、ｎは１から２０までである。特に好ましいセシウム塩は、アニオンとして一般式（ＣｎＨ２ｎ−１Ｏ２）−のモノカルボン酸イオンを有し、その際、ｎは１から２０までの数を表す。この場合特に、ギ酸イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン、ヘキサン酸イオンおよび２−エチルヘキサン酸イオンが挙げられる。重合装置としては、特に溶剤を併用することによって低粘度でかつ熱伝達が良好となるように配慮がなされる場合には、撹拌槽が挙げられる。反応が塊状で行われる場合には、大抵は高粘度でありまた反応時間が短いことが多いため、特に押出機が適しており、特に自浄型の多軸押出機が適している。
【００５４】
いわゆる「プレポリマーブレンド法」では、まずイソシアネート基を有するプレポリマーを製造する。この場合、上記で定義された比Ａ：Ｂが１．０超から３まで、好ましくは１．０５から１．５までとなるように、成分（ａ）から（ｄ）までを選択する。まずこのプレポリマーを水中に分散させ、それと同時におよび／またはその後にイソシアネート基と２つを上回るイソシアネート反応性アミノ基を有するアミンとを反応させることによりこのプレポリマーを架橋させるか、またはイソシアネート反応性アミノ基を２つ有するアミンを用いてこのプレポリマーを鎖延長させる。アミンが添加されない場合にも鎖延長が生じる。この場合には、イソシアネート基が加水分解されてアミノ基となり、このアミノ基がプレポリマーの残留イソシアネート基と反応することで鎖延長が行われる。そのようにして製造されたポリウレタン分散液のマルバーン（Ｍａｌｖｅｒｎ）（登録商標）オートサイザー（Ａｕｔｏｓｉｚｅｒ）２Ｃを使用して動的光散乱法により測定された平均粒子径（ｚ平均値）は、本発明の本質を成すものではなく、総じて１０００ｎｍ未満であり、好ましくは５００ｎｍ未満、４００ｎｍ未満であり、特に好ましくは２００ｎｍ未満であり、極めて特に好ましくは２０ｎｍから２００ｎｍ未満の間である。
【００５５】
ポリウレタン分散液は、総じて１０質量％から７５質量％まで、好ましくは２０質量％から６５質量％までの固形分、および（温度２０℃で、２５０ｓ−１のせん断速度で測定して）（ＡＳＴＭ  Ｄ４２８７に準拠した測定ヘッドＣを備えたＩＣＩコーン／プレート粘度計）１０ｍＰａ・ｓから５００ｍＰａ・ｓまでの粘度を有する。
【００５６】
好ましい溶剤は、水と無限に混和し、標準圧力で４０℃から１００℃の沸点を有し、かつモノマーと反応しないかまたはゆっくりとしか反応しない。大抵、分散液は以下の方法のうちの１つにより製造される：「アセトン法」により、水混和性でかつ標準圧力で１００℃未満で沸騰する溶剤中で、成分（ａ）から（ｃ）までからイオン性ポリウレタンを製造する。水がコヒーレントな相である分散液が形成されるまで、十分な量の水を添加する。「プレポリマーブレンド法」は、反応した（潜在的）イオン性ポリウレタンを製造するのではなく、まずイソシアネート基を有するプレポリマーを製造するという点でアセトン法と異なる。この場合、上記で定義された比Ａ：Ｂが１．０超から３まで、好ましくは１．０５から１．５までとなるように成分を選択する。まずこのプレポリマーを水中に分散させ、その後に場合により、イソシアネート基と２つを上回るイソシアネート反応性アミノ基を有するアミンとを反応させることによりこのプレポリマーを架橋させるか、またはイソシアネート反応性アミノ基を２つ有するアミンを用いてこのプレポリマーを鎖延長させる。アミンが添加されない場合にも鎖延長が生じる。この場合には、イソシアネート基が加水分解されてアミノ基となり、このアミノ基がプレポリマーの残留イソシアネート基と反応することで鎖延長が行われる。ポリウレタンの製造時に溶剤を併用した場合には、通常は、例えば減圧蒸留によって、分散液から溶剤の大部分を除去する。分散液は、好ましくは１０質量％未満の溶剤含量を有し、特に好ましくは溶剤不含である。分散液は、総じて１０質量％から７５質量％まで、好ましくは２０質量％から６５質量％までの固形分、および（温度２０℃で、２５０ｓ−１のせん断速度で測定して）１０ｍＰａ・ｓから５００ｍＰａ・ｓまでの粘度を有する。
【００５７】
アクリレート水性分散液は、例えば補修用塗料としてのファサード用塗料（建築物用塗料）および屋根用被覆材のための標準的な結合剤である。この結合剤は、耐水性でかつ耐候性の安定した長寿命の装飾被覆を、大抵は無機建築材料に、しかしまた木材、古い塗膜および古い基材または金属表面にも、もたらす。平坦な屋根を保護するために、初回施工時および補修時に、予めロール状物として作製された材料、例えばビチューメン処理された繊維材料もしくは不織布、またはエラストマー材料、例えばＥＰＤＭゴムもしくは熱可塑性エラストマーが用いられる。もう１つの可能性としては、二成分系液体塑性調製物の使用が挙げられ、例えば巻取りまたは吹付けが可能なエポキシ樹脂またはポリウレタンの使用が挙げられる。これらの材料は、高弾性でありかつ耐老化性が高いことを特徴とする。
【００５８】
水平屋根面の被覆に際しては、外壁塗装の塗料と同様の、分散液を結合剤とする塗料を使用することもできる。しかし、こうした被覆材には特に弾性も必要とされ、それによって、こうした被覆材が下地の損傷（ひび割れ等）時に早期にだめになることも、建造物に雨水が侵入しうることもなくなる。さらに、こうした塗料には、特に耐候性が高くかつ紫外線耐久性が高いことも求められる。したがって、分散液を結合剤とする水平屋根被覆用の塗料には、通常の分散液結合剤とは異なりうる、より高度な要求が課されている。水平屋根用被覆材のための分散液結合剤が特許文献において個別に記載されることはほとんどなく、したがって従来技術を考慮してファサード用塗料結合剤を使用せざるをえない。
【００５９】
例えばこのような従来技術の結合剤は、欧州特許出願公開第７７１３２８号公報（ＥＰ  ７７１３２８）において、例えば実施例Ａ、ＪおよびＫに記載されている。
【００６０】
独国特許出願公開第１０１６１１５６号公報（ＤＥ  １０１６１１５６）には、水平屋根用の充填剤含有被覆材にも使用しうるポリウレタン水性分散液が実質的に記載されている。
【００６１】
ポリウレタン１ｋｇ当たり少なくとも１０ｇのポリアルキレンオキシド含量と、１ｋｇ当たり少なくとも２５ミリモルのスルホン化された原料の含量とを有する本発明によるポリウレタン分散液によって、破壊応力が大きくかつ破壊伸びが大きい被覆材を製造することが可能となる。
【００６２】
環境上の理由から、ポリウレタン結合剤の造膜が０℃から４０℃までの範囲で生じることが求められており、その結果、造膜助剤が不要となるかまたは必要量が少なくて済む。したがって本発明によれば、０℃未満から＋４０℃までの最低造膜温度を有するポリウレタン結合剤が好ましい。特に好ましいのは、０℃未満から２０℃までの最低造膜温度を有するポリウレタン結合剤である。
【００６３】
本発明による方法によって得られるポリウレタン水性分散液は、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以上４００ｎｍ以下、特に好ましくは３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲の重量平均粒子径Ｄｗを有するポリマー粒子を有する。重量平均粒子径の測定は当業者に知られており、例えば分析用超遠心機を用いた方法によって行われる。本明細書においては、重量平均粒子径とは、分析用超遠心機を用いた方法により求められた重量平均Ｄｗ５０値であると理解される（これに関しては、Ｓ．Ｅ．  Ｈａｒｄｉｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｕｌｔｒａｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  Ｒｏｙａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，  Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，  Ｇｒｅａｔ  Ｂｒｉｔａｉｎ  １９９２，  第１０章，  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓ  ｗｉｔｈ  ａｎ  Ｅｉｇｈｔ−Ｃｅｌｌ−ＡＵＣ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ：  Ｈｉｇｈ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｉｚｅ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，  Ｗ．  Ｍａｅｃｈｔｌｅ，  ｐ．１４７−１７５を参照のこと）。
【００６４】
本発明による方法により得られる４００ｎｍ以下の重量平均粒子径Ｄｗを有するポリウレタン水性分散液は、低温でも驚くほど優れた可撓性を示し、したがって可撓性の屋根用被覆材の結合剤および他の塗装用途の結合剤として特に適している。
【００６５】
さらに、本発明によるポリマー水性分散液から、対応するポリマー粉末を容易に（例えば凍結乾燥または噴霧乾燥により）得ることができる。本発明により得られるこうしたポリマー粉末も同様に、可撓性の屋根用被覆材のための被覆剤の製造における成分として使用することができ、また他の塗装用途で（無機結合剤の改質を含む）使用することもできる。
【００６６】
ポリウレタン水性分散液は、通常は２０質量％から７０質量％まで、好ましくは３５質量％から６０質量％までの固形分を有する。
【００６７】
得られたポリウレタン水性分散液は、そのまま使用されてもよいし、さらなる、通常は造膜性のポリマーと混合して、水性被覆剤における結合剤組成物として使用されてもよい。
【００６８】
当然のことながら、本発明による方法によって得られる本発明によるポリウレタン水性分散液は、接着剤、シーラント、塑性プラスター、紙塗工剤、繊維ウェブおよび有機基材用被覆剤を製造する際の成分としても使用されることができ、また無機結合剤の改質に使用されることもできる。
【００６９】
本発明のもう１つの対象は、以下：
−  上記で定義された少なくとも１つの本発明によるポリウレタン分散液、
−  場合により、少なくとも１つの有機または無機充填剤および／または少なくとも１つの有機または無機顔料、
−  場合により、少なくとも１つの通常の助剤、および
−  水
を含有する水性組成物の形態の被覆剤である。
【００７０】
本発明による結合剤組成物は、好ましくは水性塗装剤において、特に可撓性の屋根用被覆材およびファサード用塗料において使用される。
【００７１】
隠蔽力を高めるためおよび／または白色顔料を節約するために、充填剤を使用することができる。色相の隠蔽力および色の深みを調節するために、好ましくは着色顔料と充填剤との混合物が使用される。
【００７２】
適した顔料は、例えば無機白色顔料、例えば二酸化チタン、好ましくはルチル型二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、塩基性炭酸鉛、三酸化アンチモン、リトポン（硫化亜鉛＋硫酸バリウム）、または有色顔料、例えば酸化鉄、カーボンブラック、グラファイト、ジンクイエロー、ジンクグリーン、ウルトラマリン、マンガンブラック、アンチモンブラック、マンガンバイオレット、プルシアンブルーもしくはエメラルドグリーンである。無機顔料に加えて、本発明による分散液塗料は、有機着色顔料、例えばセピア、ガンボージ、カッセルブラウン、トルイジンレッド、パラレッド、ハンザイエロー、インジゴ、アゾ染料、アントラキノイド染料およびインジゴイド染料、ならびにジオキサジン、キナクリドン顔料、フタロシアニン顔料、イソインドリノン顔料および金属錯体顔料を含有することができる。また、光散乱性を高めるための空気包有物を有する合成白色顔料、例えばローペイク（Ｒｏｐａｑｕｅ）（登録商標）分散液およびアクアセル（ＡＱＡＣｅｌｌ）（登録商標）分散液も適している。さらに、ビーエーエスエフＳＥ（ＢＡＳＦ  ＳＥ）社製ルコニル（Ｌｕｃｏｎｙｌ）（登録商標）銘柄、例えばルコニル（Ｌｕｃｏｎｙｌ）（登録商標）イエロー、ルコニル（Ｌｕｃｏｎｙｌ）（登録商標）ブラウンおよびルコニル（Ｌｕｃｏｎｙｌ）（登録商標）レッドが適しており、特に透明なタイプが適している。
【００７３】
適した充填剤は、例えばアルミノシリケート、例えば長石、シリケート、例えばカオリン、タルク、雲母、マグネサイト、トバモライト、ゾノライト、アルカリ土類金属炭酸塩、例えば炭酸カルシウム、例えば方解石またはチョークの形態の炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、アルカリ土類金属硫酸塩、例えば硫酸カルシウム、二酸化ケイ素等である。可撓性の屋根用被覆材においても、塗装剤においても、当然のことながら微粒状の充填剤が好ましい。充填剤は、個々の成分として使用されることができる。しかしながら実際には、充填剤の混合物、例えば炭酸カルシウム／カオリン、炭酸カルシウム／タルクが特に有利であることが判明した。光沢のある被覆剤は、通常は、極めて微粒状の充填剤をわずかな量でしか有しないか、または充填剤を含まない。
【００７４】
微粒状の充填剤は、隠蔽力を高めるためにおよび／または白色顔料を節約するために使用されることもできる。色相の隠蔽力および色の深みを調節するために、好ましくは着色顔料と充填剤との混合物が使用される。
【００７５】
特に微粒状の充填剤、例えば２μｍ未満の平均粒子径を有する炭酸カルシウムが使用される場合には、本発明による結合剤を用いることで、破壊伸びの際に、特段の欠点もなく特に高い破壊応力が達成される。このような生成物は、すでに予め水中に分散されたスラリーとして提供されていることも多く、これによって塗料の特に容易な製造が可能となる。適した炭酸カルシウムスラリーは、例えばスイス国オフトリンゲン所在、オムヤ（Ｏｍｙａ）社より商品名ハイドロカルブ（Ｈｙｄｒｏｃａｒｂ）で入手可能であり、例えば平均粒子径０．７μｍのハイドロカルブ（Ｈｙｄｒｏｃａｒｂ）９５のタイプが入手可能である。
【００７６】
顔料の割合は、顔料体積濃度（ＰＶＣ）によって表すことができる。本発明による弾性の屋根用被覆剤は、例えば１０から４０までの範囲のＰＶＣを有し、その際、この結合剤は当然のことながら、顔料および／または充填剤が添加されていないかまたは極めてわずかな割合でしか添加されていないクリヤーラッカーにも適している。大抵は、被覆材において使用される結合剤の量が増加するにつれて、弾性（破壊伸び）が高まる。
【００７７】
可撓性の屋根用被覆材および水性塗装剤のための本発明による被覆剤は、ポリマー分散液の他にさらなる助剤を含有することができる。
【００７８】
通常の助剤としては、重合時に使用される乳化剤に加えて、湿潤剤または分散剤、例えばナトリウムポリホスフェート、カリウムポリホスフェートまたはアンモニウムポリホスフェート、無水アクリル酸共重合体または無水マレイン酸共重合体のアルカリ金属塩およびアンモニウム塩、ポリホスホネート、例えば１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン酸ナトリウム、ならびにナフタレンスルホン酸の塩、特にそのナトリウム塩が挙げられる。
【００７９】
さらなる適した助剤は、レベリング剤、消泡剤、殺生物剤および増粘剤である。適した増粘剤は、例えば会合性増粘剤、例えばポリウレタン増粘剤である。増粘剤の量は、塗装剤の固形分を基準として、好ましくは１質量％未満であり、特に好ましくは０．６質量％未満である。
【００８０】
さらに適した助剤は、造膜助剤または融合助剤である。好ましくは、例えばミネラルスピリット、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、エタノール、メタノール、水混和性グリコールエーテルおよびその酢酸エステル、例えばジエチレングリコール、１−メトキシ−２−プロパノール、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、イソオクタノール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールフェニルエーテル、ブチルグリコールアセテート、ブチルジグリコールアセテート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート、長鎖ジカルボン酸のジイソブチルエステル、例えばルソルバン（Ｌｕｓｏｌｖａｎ）（登録商標）ＦＢＨまたはトリプロピレングリコールモノイソブチレートが使用される。
【００８１】
本発明による塗装剤の製造は、これに関して通常の混合装置内で成分を混合することによって公知のように行われる。顔料、水および場合により助剤から水性ペーストまたは水性分散液を調製しておき、その後で、この顔料ペーストまたは顔料分散液と、高分子結合剤、すなわち通常はポリマーの水性分散液とを混合することが有利であることが判明した。
【００８２】
本発明による塗装剤は、通常は３０質量％から７５質量％まで、好ましくは４０質量％から６５質量％までの非揮発性成分を含有する。非揮発性成分とは、水を除く調製物の全成分であると理解されるべきであるが、少なくとも、塗装剤の固形分に関連する結合剤、顔料および助剤の総量は非揮発性成分である。揮発性成分は、主に水である。
【００８３】
本発明による塗装剤は、通常のように、例えばはけ塗り、吹付け、浸漬、ローラ塗り、ブレード塗布等により基材に塗布されることができる。
【００８４】
本発明による塗装剤は、好ましくは可撓性の屋根用被覆剤として、例えば建造物の平坦部分または傾斜部分を被覆するために使用される。その際、これらの建造物の部分は、鉱物性下地、例えばプラスター、石膏または石膏ボード、石材またはコンクリート、被覆材または長尺物としての、木材、木質材料、金属またはプラスチック、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、熱可塑性ポリウレタン、ＥＰＤＭ、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂またはビチューメン材料であることができる。
【００８５】
本発明による塗装剤は、取扱いが容易であり、加工性に優れかつ弾力が向上していることを特徴とする。本発明による塗装剤は、有害物質含量が少ない。本発明による塗装剤は、優れた応用技術的特性、例えば優れた耐水性、優れた湿潤時密着性、優れた耐ブロッキング性、優れたリコート性、優れた耐候性を示すとともに、塗布時に優れた均展性を示す。使用済みの作業機器を、水で容易に洗浄することができる。
【実施例】
【００８６】
本発明を、以下の非限定的な実施例をもとに詳説する。
【００８７】
実施例１
アジピン酸、ネオペンチルグリコールおよび１，６−ヘキサンジオールからの水酸基価５６のポリエステルジオール４５６．０５ｇ、ブタノールをベースとする水酸基価１５のポリエチレンオキシド３９．６９ｇ、ジブチルスズジラウレート０．１９３２ｇを撹拌フラスコに装入し、６０℃にした。これに、４，４’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン１３２．０５ｇおよびイソホロンジイソシアネート６７．６９ｇ（０．３１８５モル）を、５分間にわたって滴加した。その後、アセトン１１７．２０ｇで希釈し、７４℃で１時間撹拌した。その後、１，４−ブタンジオール２０．３０ｇを迅速に添加し、さらに７４℃で撹拌した。２時間後、アセトン５００．９８ｇで希釈し、５０℃に冷却した。ＮＣＯ含有率を測定したところ、１．０１質量％であった（算出値：１．００質量％）。
【００８８】
２−アミノエチル−２−アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩の５０％水溶液３０．８１ｇを５０℃で５分以内で添加し、さらに５分間撹拌する。次いで、５０℃で２４分以内で水７４３．４７ｇで希釈し、次いでジエチレントリアミン４．２１ｇおよびイソホロンジアミン２．０６ｇを用いて水３６．９２ｇ中で鎖延長させる。アセトンの蒸留後、ｐＨ値９．４６で、固形分約４５％および粒子径９１．７ｎｍの微粒状の分散液が得られた。
【００８９】
比較例１
アジピン酸、ネオペンチルグリコールおよび１，６−ヘキサンジオールからの水酸基価５６のポリエステルジオール４５６．０５ｇ、ブタノールをベースとする水酸基価１５のポリエチレンオキシド３９．６９ｇ、ジブチルスズジラウレート０．１９３２ｇを撹拌フラスコに装入し、６０℃にした。これに、４，４’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン１３２．０５ｇおよびイソホロンジイソシアネート６７．６９ｇ（０．３１８５モル）を、５分間にわたって滴加した。その後、アセトン１１７．２０ｇで希釈し、７４℃で１時間撹拌した。その後、１，４−ブタンジオール２０．３０ｇを迅速に添加し、さらに７４℃で撹拌した。２時間後、アセトン５００．９８ｇで希釈し、５０℃に冷却した。ＮＣＯ含有率を測定したところ、１．０１質量％であった（算出値：１．００質量％）。
【００９０】
アクリル酸とエチレンジアミンとのマイケル付加物のナトリウム塩の５０％水溶液２４．９７ｇを５０℃で５分以内で添加し、さらに５分間撹拌する。次いで、５０℃で２４分以内で水７４３．４７ｇで希釈し、次いでジエチレントリアミン４．２１ｇおよびイソホロンジアミン２．０６ｇを用いて水３６．９２ｇ中で鎖延長させる。アセトンの蒸留後、ｐＨ値９．２３で、固形分約４５％および粒子径９６．８ｎｍの微粒状の分散液が得られた。
【００９１】
実施例２
アジピン酸、ネオペンチルグリコールおよび１，６−ヘキサンジオールからの水酸基価５６のポリエステルジオール３５２．２ｇ、ブタノールをベースとする水酸基価１５のポリエチレンオキシド４２．８５ｇ、アセトン中で７５％のネオデカン酸ビスマスをベースとするスズ不含触媒（ボルチカット（Ｂｏｒｃｈｉｋａｔ）３１５、ＯＭＧボルヒャーズ（ＯＭＧ  Ｂｏｒｃｈｅｒｓ）社）０．２６ｇを撹拌フラスコに装入し、５６℃にした。これに、４，４’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン７２．８３ｇおよびイソホロンジイソシアネート６１．３ｇ（０．３１８５モル）を、５分間にわたって滴加した。その後、アセトン９６．３２ｇで希釈し、７６℃で１時間１５分撹拌した。その後、１，４−ブタンジオール１８．３９ｇを迅速に添加し、さらに７４℃で撹拌した。２時間後、アセトン４１３．４１ｇで希釈し、５０℃に冷却した。ＮＣＯ含有率を測定したところ、１．２７質量％であった（算出値：１．３１質量％）。
【００９２】
２−アミノエチル−２−アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩の５０％水溶液３９．２１ｇを５０℃で５分以内で添加し、さらに５分間撹拌する。次いで、５０℃で１５分以内で水６６４．１５ｇで希釈し、次いでジエチレントリアミン３．８１ｇおよびイソホロンジアミン１．８６ｇを用いて水３６．９２ｇ中で鎖延長させる。アセトンの蒸留後、ｐＨ値９．７４で、固形分約４０．８％および粒子径９３ｎｍの微粒状の分散液が得られた。
【００９３】
実施例３
２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール８１．９４ｇ、ブタノールをベースとする水酸基価１５のポリエチレンオキシド３９．６９ｇ、ポリＴＨＦ  ２０００（ＰｏｌｙＴＨＦ  ２０００）２５８．７６ｇおよびアセトン中で７５％のネオデカン酸ビスマスをベースとするスズ不含触媒（ボルチカット（Ｂｏｒｃｈｉｋａｔ）３１５、ＯＭＧボルヒャーズ（ＯＭＧ  Ｂｏｒｃｈｅｒｓ）社）０．４ｇを撹拌フラスコに装入し、５６℃にした。これに、ビス（４−イソシアナトシクロヘキシル）メタン７８．９ｇおよびイソホロンジイソシアネート６６．４ｇを、５分間にわたって滴加した。その後、アセトン９７ｇで希釈し、７４℃で２時間３５分撹拌した。その後、１，４−ブタンジオール１９．９ｇを滴加し、さらに７４℃で撹拌した。２時間４０分後、アセトン４１７ｇで希釈し、５０℃に冷却した。ＮＣＯ含有率を測定したところ、１．２５質量％であった（算出値：１．１８質量％）。
【００９４】
２−アミノエチル−２−アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩の５０％水溶液３０．３ｇを５０℃で５分以内で添加し、さらに５分間撹拌する。次いで、５０℃で１５分以内で水６６０．６ｇで希釈し、次いでジエチレントリアミン４．１２ｇおよびイソホロンジアミン２．０２ｇを用いて水３６．２１ｇ中で鎖延長させる。アセトンの蒸留後、ｐＨ値８．０３で、固形分約４４．５％および粒子径９１．８ｎｍの微粒状の分散液が得られた。
【００９５】
実施例４
２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール１６２．３８ｇ、ブタノールをベースとする水酸基価１５のポリエチレンオキシド５２．５５ｇ、ポリＴＨＦ  ２０００（ＰｏｌｙＴＨＦ  ２０００）１４６．５１ｇおよびアセトン中で７５％のネオデカン酸ビスマスをベースとするスズ不含触媒（ボルチカット（Ｂｏｒｃｈｉｋａｔ）３１５、ＯＭＧボルヒャーズ（ＯＭＧ  Ｂｏｒｃｈｅｒｓ）社）０．３９ｇを撹拌フラスコに装入し、５６℃にした。これに、ビス（４−イソシアナトシクロヘキシル）メタン８９．３２ｇおよびイソホロンジイソシアネート７５．１７ｇを５分間にわたって滴加した。その後、アセトン９５．７４ｇで希釈し、７６℃で３時間１５分撹拌した。その後、１，４−ブタンジオール２２．５５ｇを滴加し、さらに７７℃で撹拌した。１時間後、アセトン４１５ｇで希釈し、５０℃に冷却した。ＮＣＯ含有率を測定したところ、１．３質量％であった（算出値：１．３５質量％）。
【００９６】
２−アミノエチル−２−アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩の５０％水溶液３４．３５ｇを５０℃で５分以内で添加し、さらに５分間撹拌する。次いで、５０℃で１５分以内で水６５８．３６ｇで希釈し、その後、ジエチレントリアミン４．６７ｇおよびイソホロンジアミン２．２８ｇを用いて水４１ｇ中で鎖延長させる。アセトンの蒸留後、ｐＨ値９．７８で、固形分約４０．９％および粒子径８５．８ｎｍの微粒状の分散液が得られた。
【００９７】
実施例５
２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール８１．２２ｇ、ブタノールをベースとする水酸基価１５のポリエチレンオキシド４６ｇ、ヘキサン二酸および２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオールおよび２，２−ジメチル−１，６−ヘキサンジオールをベースとする水酸基価５６のポリエステルポリオール２６１．６１ｇ、ならびにアセトン中で７５％のネオデカン酸ビスマスをベースとするスズ不含触媒（ボルチカット（Ｂｏｒｃｈｉｋａｔ）３１５、ＯＭＧボルヒャーズ（ＯＭＧ  Ｂｏｒｃｈｅｒｓ）社）０．２７ｇを撹拌フラスコに装入し、５７℃にした。これに、ビス（４−イソシアナトシクロヘキシル）メタン７８．１８ｇおよびイソホロンジイソシアネート６５．８ｇを、５分間にわたって滴加した。その後、アセトン９７ｇで希釈し、７６℃で３時間３０分撹拌した。その後、１，４−ブタンジオール１９．７４ｇを滴加し、さらに７４℃で撹拌した。１時間後、アセトン４１７．４ｇで希釈し、５０℃に冷却した。ＮＣＯ含有率を測定したところ、１．１５質量％であった（算出値：１．１７質量％）。
【００９８】
２−アミノエチル−２−アミノエタンスルホン酸のナトリウム塩の５０％水溶液３０．０７ｇを５０℃で５分以内で添加し、さらに５分間撹拌する。次いで、５０℃で１７分以内で水６６０．７６ｇで希釈し、次いでジエチレントリアミン４．０９ｇおよびイソホロンジアミン２ｇを用いて水３５．８９ｇ中で鎖延長させる。アセトンの蒸留後、ｐＨ値９．８７で、固形分約４２．１％および粒子径１０２．８ｎｍの微粒状の分散液が得られた。
【００９９】
応用技術的試験
ａ）塗料配合物の製造
表１に示す成分（量をｇで示す）から、上方から下方に記載した順序で、室温で４００ｒｐｍから２５００ｒｐｍまででディスク型撹拌装置を用いて撹拌しながら、例示的なポリマー水性分散液をベースとする屋根材用配合物を製造した。
【０１００】
【表１】
2017531055.tif 000003
【０１０１】
使用した原料
１）ルテンゾール（Ｌｕｔｅｎｓｏｌ）ＴＯ  ８２、ルートヴィヒスハーフェン所在、ビーエーエスエフＳＥ（ＢＡＳＦ  ＳＥ）社、
２）アジタン（Ａｇｉｔａｎ）２８２、ハイルブロン所在、ミュンツィング・ヒェミー社（Ｍｕｅｎｚｉｎｇ  Ｃｈｅｍｉｅ  ＧｍｂＨ）
３）ディスペックス（Ｄｉｓｐｅｘ）ＣＸ  ４３２０、ルートヴィヒスハーフェン所在、ビーエーエスエフＳＥ（ＢＡＳＦ  ＳＥ）社
４）ハイドロカルブ（Ｈｙｄｒｏｃａｒｂ）９５  ＭＥ、スイス国オフトリンゲン所在、オムヤ（Ｏｍｙａ）社
５）オムヤカルブ（Ｏｍｙａｃａｒｂ）５  ＧＵ、スイス国オフトリンゲン所在、オムヤ（Ｏｍｙａ）社
６）オムヤカルブ・エクストラ（Ｏｍｙａｃａｒｂ  Ｅｘｔｒａ）ＣＬ、スイス国オフトリンゲン所在、オムヤ（Ｏｍｙａ）社
７）レオビス（Ｒｈｅｏｖｉｓ）ＰＵ  １２７０、ルートヴィヒスハーフェン所在、ビーエーエスエフＳＥ（ＢＡＳＦ  ＳＥ）社。
【０１０２】
最後の成分を添加した後、すべてが均質に混合されるまでさらに（約１０分間）撹拌し、次いで、得られた屋根材用配合物を、ハウシルト（Ｈａｕｓｃｈｉｌｄ）社製スピードミキサー（Ｓｐｅｅｄ  Ｍｉｘｅｒ）ＤＡＣ  ４００  ＦＶＺ中で０．５分間にわたって２０００ｒｐｍにした。
【０１０３】
この屋根材用配合物は、約６３％から６７％までの固形分、約２９の顔料体積濃度、および８０００ｍＰａ・ｓから１００００ｍＰａ・ｓまでの粘度（ブルックフィールド、スピンドル６、２０ｒｐｍ）を有する。
【０１０４】
ｂ）被覆材および試験体の製造
上記の屋根材用配合物を、テフロン被覆した基材に、ブレードを用いて１．２ｍｍの膜厚で塗布した。このようにして得られた被覆材を、次いでコンディショニングチャンバ内で５０％の相対空中湿度および２３℃で７日間乾燥させた。得られる乾燥膜厚は、約０．６０ｍｍである。この被覆材を基材から剥離した後、相応するダイスを用いて必要な試験体を打ち抜いた。
【０１０５】
ｃ）引張強さ、破壊強さおよび破壊伸びの試験
ダイスを用いて、上記の被覆材からサイズＳ１の肩付き片を打ち抜いた。この試験を、ＤＩＮ  ５３５０４に準拠して行った。この肩付き片をツヴィック（Ｚｗｉｃｋ）社製引張／伸び試験機に固定し、次いで、破壊が生じるまで２００ｍｍ／分の速度で引き離した。
【０１０６】
【表２】
2017531055.tif 000004
【０１０７】
ＡからＥまでの被覆配合物はいずれも、３．６Ｎ／ｍｍ２から５．０９Ｎ／ｍｍ２までという極めて高い破壊応力を示すと同時に、４２５％から８５６％までという高い破壊伸びを示す。この挙動は、従来技術（比較例１）に比べて本発明によるポリウレタン分散液が優れた充填剤適合性を示すことを実証している。
【０１０８】
充填剤適合性を示すこれらのポリウレタン分散液を含む屋根材用配合物はいずれも、約２Ｎ／ｍｍ２の破壊応力で５００％超という極めて高い伸びを示す。
【国際調査報告】
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