코팅 조성물에서의 성분으로서 유용한 아스파르테이트 및이의 제조 방법 document_id A220623042769

결합제로서 이소시아네이트 반응성 성분 1개 이상과 조합된 폴리이소시아네이트 성분을 함유하는 2-성분 코팅 조성물이 공지되어 있다. 이들은 단단하고, 탄성이 있으며, 내마모성, 내용매성 및 내후성이 있는 고 품질의 코팅의 제조에 적합하다. 에스테르기를 함유하는 2차 폴리아민이 2-성분 표면 코팅 산업에서 확립되어 왔다. 낮은 온도에서 코팅의 빠른 경화를 제공하기 때문에, 이들은 특히 적은 용매 중에서 또는 용매 없이 결합제로서 래커 폴리이소시아네이트와 조합하여 고 고형분 코팅 조성물에 적합하다. 이들 2차 폴리아민은 폴리아스파르테이트이며, 예를 들어 미국 특허 제5,126,170호, 동 제5,214,086호, 동 제5,236,741호, 동 제5,243,012호, 동 제5,364,955호, 동 제5,412,056호, 동 제5,623,045호, 동 제5,736,604호, 동 제6,183,870호, 동 제6,355,829호, 동 제6,458,293호 및 동 제6,482,333호, 및 공개 유럽 특허 출원 제667,362호에 기재되어 있다. 추가적으로, 알디민기를 함유하는 아스파르테이트 또한 공지되어 있다 (미국 특허 제5,489,704호, 동 제5,559,204호 및 동 제5,847,195호 참조). 2차 아스파르트산 아미드 에스테르 또한 공지되어 있다 (미국 특허 제6,005,062호 참조). 이소시아네이트 반응성 성분으로서만 또는 2-성분 코팅 조성물에서의 기타 이소시아네이트 반응성 성분과 혼합된 이소시아네이트 반응성 성분으로서의 이들의 용도 또한 상기 나타난 특허에 기재되어 있다. 이들 폴리아스파르테이트의 제조 방법은 2차 폴리아민을 형성하게 되는, 상응하는 1차 폴리아민과 하기 화학식에 해당하는 말레에이트 또는 푸마레이트의 반응이다. 식 중, R1, R2, R3 및 R4는 동일하거나 상이한 유기기이다. 입체, 구조 및 전자 효과 때문에, 이들 2차 아미노기는 신뢰성 있고 쉬운 방법으로 폴리이소시아네이트와 혼합할 수 있는 이소시아네이트에 대해 반응성이 충분히 감소된다. 폴리아스파르테이트의 제조에 사용되는 반응은 비닐 카르보닐 화합물 중 활성화된 C-C 이중 결합으로의 1차 아민의 첨가 반응이며, 문헌에 기재되어 있다 (문헌 [Chem. Ber. 1946, 38, 83; Houben Weyl, Meth. d. Org. Chemie, vol. 11/1 272 (1957); Usp. Chimii 1969, 38, 1933] 참조). 그러나, 실제 합성 공정 (예를 들어, 60℃에서 교반하면서 24시간)의 과정 중에는 상기 반응이 완료되지 않음을 알게 되었다. 반응의 실제 정도는 1차 폴리아민의 유형에 좌우된다. 예를 들어, 1일 이후 1,6-헥산디아민과의 변환도 (자유, 미변환 말레에이트 및 푸마레이트의 농도에 의해 측정되며, 여기서 염기성 촉매의 존재하에 말레에이트가 재배열함)는 약 90 내지 93％이다. 1일 이후, 입체 장애 1차 아미노기를 갖는 시클로지방족 폴리아민, 즉 4,4''-디아미노-3,3''-디메틸디시클로헥실메탄과의 변환도는 77％에 불과하다. 수일 이후에만, 또는 4,4''-디아미노-3,3''-디메틸디시클로헥실-메탄의 경우 수개월 이후에만 변환이 완료되거나 사실상 완료된다. 통상적인 시판품에서, 사용된 아민에 따라서 변환이 대략 75 내지 95 ％ 완료될 때 반응은 16시간 동안 수행된다. "미종결된" 물질을 드럼통에 넣고, 반응이 완료될 때까지 저장고에서 방치시켰다. 이것은 통상적으로 대략 2주 내지 6개월 소요된다. 미국 특허 제5,821,326호는 아스파르테이트의 제조를 촉진하는 촉매로서 특정 5원 방향족 고리 화합물의 용도를 기재한다. 통상적인 아스파르테이트는 (이소시아네이트와의 경화 이후) 추가로 변형되어 히단토인 고리 구조를 형성할 수 있다. 상기 히단토인 형성은 코팅의 수축 및 바람직하지 않은 알콜 형성을 일으킬 수 있다. 히단토인 형성의 경향이 덜한 아스파르테이트를 제조하는 것 또한 바람직할 것이다.