JP2001214126A - 水性塗料 - Google Patents

水性塗料

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JP2001214126A
JP2001214126A JP2000387519A JP2000387519A JP2001214126A JP 2001214126 A JP2001214126 A JP 2001214126A JP 2000387519 A JP2000387519 A JP 2000387519A JP 2000387519 A JP2000387519 A JP 2000387519A JP 2001214126 A JP2001214126 A JP 2001214126A
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Gert Dr Dworak
ゲルト・ドヴオラーク
Ulrike Kuttler
ウクリーケ・クットラー
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Solutia Austria GmbH
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    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車の仕上げ加工においてサーフェーサー
塗膜を製造するのに適しそして室温でもまたは僅かに高
めた温度でも硬化して従来の塗膜に少なくとも等しい性
質を持つ塗膜をもたらすことである。 【解決手段】 この課題は、 − カルボキシル基含有樹脂A1と水酸基含有樹脂A2
との縮合生成物A、および − 120℃以下の温度で既に活性になる硬化剤Cを含
有している塗料において、上記硬化剤が水不溶性の非ブ
ロックイソシアネートC1と部分的にエーテル化された
親水性アミノ樹脂C2との混合物を含有することによっ
て解決される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車パーツに塗膜を形
成するのに特に適する水溶性塗料に関する。こうして塗
装されるこれらのパーツ、特にここに記載する塗料がサ
ーフェーサーとして使用されるパーツは硬度が高く、塗
膜に欠陥がなくそして高い耐ストーンチッピング性(sto
ne chip resistance)があるので優れている。
【0002】ヨーロッパ特許出願公開(A)第0,59
4,685号明細書は、カルボキシル基含有ポリウレタ
ン樹脂とウレタン変性されたまたはウレタン変性されて
いない水酸基含有ポリエステル樹脂との縮合生成物を水
不溶性ブロックイソシアネートと一緒に、焼付けエナメ
ルの製造に使用することが開示されている。いわゆるオ
ーバーベーキングに対する敏感度を低減するこの調製物
の改善法はヨーロッパ特許出願公開(A)第0,54
8,873号明細書によって公知であり、その改善は架
橋剤として水溶性アミン樹脂を添加することによって達
成される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらの公知の系の全
てが、ブロックイソシアネート硬化剤を少なくとも部分
的に解ブロックされて活性になるかまたはアミノ樹脂硬
化剤が十分に(架橋)反応性を示す温度に加熱すること
によって硬化させなければならない。
【0004】従って本発明の課題は、中でも自動車の仕
上げ加工においてサーフェーサー塗膜を製造するのに適
しそして室温でもまたは僅かに高めた温度(120℃ま
で、好ましくは100℃まで、特に好ましくは90℃よ
り高くない温度)でも硬化して従来の塗膜に少なくとも
等しい性質を持つ塗膜をもたらす水性塗料を提供するこ
とである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、水不溶性非
ブロックイソシアネートと水溶性または水希釈性の部分
的にエーテル化されたアミノ樹脂との硬化剤としての組
合せをアニオン的に安定化された水酸基含有樹脂、特に
水酸基含有樹脂とカルボキシル基含有樹脂との縮合生成
物と一緒に使用することによって、公知の系に比較して
焼付け後に欠陥のない塗膜、比較的に高い塗膜硬度およ
び低温でも良好な耐ストーンチッピング性を有する塗料
を得ることができることを見出した。
【0006】従って本発明の対象は、 − アニオン的に安定化された水酸基含有樹脂A、およ
び − 水不溶性非ブロックイソシアネートC1および部分
エーテル化された親水性アミノ樹脂C2を含有する硬化
剤Cを含有している塗料に関する。
【0007】“アニオン的に安定化された”とは、問題
の樹脂が、アルカリを水との混合状態で添加することに
よって酸基を部分的に中和しながら、自然にもまたは室
温で少なくとも7日間貯蔵した時にも分離しない溶液
(単一相混合物)または懸濁液(多相混合物)を生成す
るのに十分な量の酸基を含有していることを意味する。
【0008】“水不溶性”は、問題の化合物の重量の1
0倍の重量である水量で20℃で平衡に達した後、使用
される化合物の5重量%より少ない量が水性相中に溶液
状態で存在する化合物について使用される言葉である。
【0009】本発明の他の対象、構成要件および長所は
後述の有利な実施態様の詳細な説明から明らかになる。
【0010】アニオン的に安定化された水酸基含有樹脂
Aは酸基含有樹脂A1と水酸基含有樹脂A2との縮合生
成物Akであるのが好ましく、その際にA1は100〜
230mg/g、特に120〜160mg/gの酸価を
有しそしてA2は50〜500mg/g、特に60〜3
50mg/gの水酸基価を有している。
【0011】DIN(ドイツ工業規格)53,402に
よると、酸価は、サンプルを中和するために必要とされ
る水酸化カルシウムの重量mKOH をこのサンプルの重量
B(溶液または分散液の場合、サンプル中の固形分重
量)で割った商と規定される。これの通例の単位は“m
g/g”である。DIN53,240によると、水酸基
価はサンプルと正確に同じ数の水酸基を持つ水酸化カル
シウムの重量mKOH をこのサンプルの重量mB (溶液ま
たは分散液の場合、サンプル中の固形分重量)で割った
商と規定される。これの通例の単位は“mg/g”であ
る。
【0012】縮合生成物Akは好ましくは25〜75m
g/g、特に好ましくは30〜50mg/gの酸価を有
している。縮合生成物Akのスタウディンガー指数
(“極限粘度値”)は通例には10〜20cm3 /g、
好ましくは12〜19cm3 /g、特に好ましくは13
〜18cm3 /gである。縮合生成物Akは成分A1と
A2とを好ましくは10:90〜80:20、特に好ま
しくは15:85〜40:60の重量比で使用して製造
される。
【0013】DIN 1,342、第2.4章による
と、かつていわゆる“極限粘度値”と称された“スタウ
ディンガー指数(Staudinger Index)" は濃度および剪断
応力が低下した際のスタウディンガー関数Jv の極限値
であり、ただしJv は(溶液の容量V中の物質の質量m
B を有する)溶解した物質Bの質量濃度βB =mB /V
を基準とする相対的な粘度変化である;即ち、Jv
(ηr −1)/βB 。ここでηr −1はηr −1=(η
−ηs )/ηs に従う粘度の相対的変化である。相対粘
度ηr は分析下での溶液の粘度ηと純粋な溶剤の粘度η
s との比である。(スタウディンガー指数の物理的意味
は有限希釈時でと静止状態での溶媒和したポリマーの比
流体力学的容積(specific hydrodynamic volume) を意
味する。)Jのために通例に使用される単位は“cm3
/g”であり、かつてはしばしば“dL/g”であっ
た。
【0014】カルボキシル基含有樹脂A1は好ましくは
ポリエステル樹脂A11、ポリウレタン樹脂A12、い
わゆるマレエート油A13,不飽和カルボン酸がグラフ
トした脂肪酸および脂肪酸混合物のグラフト生成物A1
4、およびアクリレート樹脂A15より成る群から選択
するのが有利である。カルボキシル基含有樹脂の代わり
にまたは該樹脂との混合状態で、リン酸および/または
ホスホン酸で変性されたエポキシ樹脂または脂肪酸で同
様に変性された反応生成物(包括的にA16と称する)
を使用することも可能である。
【0015】樹脂A1の酸価は100〜230mg/
g、好ましくは70〜160mg/gである。20℃で
溶剤としてのジメチルホルムアミド中で測定されるそれ
のスタウディンガー指数は一般に約6.5〜12cm3
/g、好ましくは8〜11cm 3 /gである。
【0016】適するポリエステル樹脂A11はポリオー
ルA111およびポリカルボン酸A112から慣用の方
法で製造することができる。ポリオールおよびポリカル
ボン酸の物質量の一部、好ましくは25%までをヒドロ
キシカルボン酸A113に交換することも可能である。
出発物質A111およびA112の種類および量を適切
に選択することによって、得られるポリエステルが上に
規定した酸価に相当する十分な酸基数を持つことが保証
される。ポリオールA111は、分子中に平均して少な
くとも2個の水酸基を持つ炭素原子数2〜10の脂肪族
−および脂環式アルコールから選択するのが好ましい。
即ちグリコール、1,2−および1,3−プロパンジオ
ール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、ジ−およびトリエチレ
ングリコール、ジ−およびトリプロピレングリコール、
グリセロール、トリメチロールプロパンおよびトリメチ
ロールエタンが特に適している。適するポリカルボン酸
A112は脂肪族、脂環式および芳香族ポリカルボン
酸、例えばアジピン酸、コハク酸、シクロヘキサンジカ
ルボン酸、フタル酸、イソフタル酸およびテレフタル
酸、トリメリット酸およびトリメシン酸、およびベンゾ
フェノンテトラカルボン酸がある。カルボン酸基および
スルホン酸基の両方を有する化合物、例えばスルホイソ
フタル酸を使用することも可能である。
【0017】適するポリウレタン樹脂A12はA111
の所で規定した様な脂肪族ポリオールA121、少なく
とも1つ、好ましくは2つの水酸基、およびエステル化
条件の下でアジピン酸よりも反応性が低いカルボキシル
基を有するヒドロキシアルカンカルボン酸A122を反
応させることによって製造することができる。即ちジメ
チロール酢酸、ジメチロール酪酸およびジメチロールプ
ロピオン酸から選択されるジヒドロキシモノカルボン酸
を使用するのが有利であり、オリゴマーまたはポリマー
化合物A125は分子当り平均して少なくとも2つの水
酸基を有しており、この化合物はポリエーテルポリオー
ルA1251、ポリエステルポリオールA1252、ポ
リカルボナートポリオールA1253、炭素原子数4〜
12のジエン、好ましくはブタジエン、イソプレンおよ
びジメチルブタジエンをオリゴマー化または重合しそし
て次に公知の方法で官能化することによって得られる飽
和および不飽和のジヒドロキシ脂肪族化合物A125
4、また芳香族、脂環式のおよび線状のおよび枝分かれ
した脂肪族の二官能性イソシアネート、例えばトルイレ
ンジイソシアネート、ビス(4−イソシアネートフェニ
ル)メタン、テトラメチルキシリレン−ジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、ビス(4−イソシア
ネートシクロヘキシル)メタン、ヘキサメチレンジイソ
シアネートおよび1,6−ジイソシアネート−3,3,
5−および−3,5,5−トリメチルヘキサンから選択
することができる多官能性イソシアネートA123から
選択される。
【0018】1種類以上のポリオールA121の混合物
をヒドロキシアルカンカルボン酸A122、および少な
くとも部分的に、一般には20%より多い程度に、好ま
しくは35%より多い程度に、特に好ましくは50%ま
たはそれ以上の程度でモノヒドロキシ化合物A124で
ブロックされた少なくとも1種類の多官能性イソシアネ
ートA123と反応させることによって製造されるかゝ
るポリウレタン樹脂A12が特に有利である。その際に
モノヒドロキシ化合物A124は式 HO−(R1 −O)n −R2 (式中、R1 は炭素原子数2〜6、好ましくは2〜4の
直鎖状のまたは枝分かれしたアルキレン基でありそして
2 は炭素原子数1〜8、好ましくは2〜6のアルキル
基である。)で表されるポリアルキレングリコールモノ
アルキルエーテルおよび炭素原子数3〜9の脂肪族ケト
ンのオキシムから選択される。ブロック度はここでは、
イソシアネートA123中に(ブロックされた状態およ
びブロックされていない状態で)存在するイソシアネー
ト基全量を基準とするブロックされたイソシアネート基
の割合として記載する。更に、多官能性ポリイソシアネ
ートおよび上述の通り多官能性ブロックイソシアネート
の混合物をヒドロキシアルカンカルボン酸A122およ
びポリオールA121およびA125と反応させること
によってポリウレタン樹脂A12を製造するのが有利で
ある。その際にその混合比はポリウレタンA12の各分
子が平均して1個以上の末端ブロックイソシアネート基
を含有する様に選択する。
【0019】“マレエート油”A13は(乾性)油A1
31およびオレフィン性不飽和カルボン酸A132、特
にジカルボン酸との反応生成物を示すために使用した言
葉である。A131として使用される油は約100〜約
180の沃素価を有する乾性−および半乾性油、例えば
亜麻仁油、トール油、菜種油、ひまわり油および綿実油
が有利である。不飽和カルボン酸A132は、最初に導
入された油に通例の条件のもとで遊離基条件(遊離基開
始剤の添加または加熱)で50%より多い収率(反応に
使用された量を基準とする、反応後に油に結合した不飽
和カルボン酸の割合)でグラフトする様に選択する。マ
レイン酸は酸無水物の状態のもの、更にテトラヒドロフ
タル酸無水物、アクリル酸およびメタクリル酸、および
シトラコン酸、メサコン酸およびイタコン酸が特に有利
である。
【0020】他の適する樹脂A14は、A132の所で
規定した不飽和酸をグラフトさせた脂肪酸または脂肪酸
混合物A141のグラフト生成物であり、その際に該脂
肪酸または脂肪酸混合物A141は脂肪の鹸化によって
工業的な量で製造することができる。適する脂肪酸は分
子中に少なくとも1つのオレフィン性二重結合を有して
いる。即ち、例えばオレイン酸、リノール酸およびリノ
レン酸、リシノール酸およびエライジン酸およびこれら
の酸の上述の工業品質の混合物がある。
【0021】別の適する樹脂A15はオレフィン性不飽
和カルボン酸A151と他のビニル系モノマーまたはア
クリル系モノマーA152との共重合によって得ること
ができる酸性アクリル系樹脂である。カルボン酸はA1
32で既に記載したものおよびビニル酢酸およびクトロ
ン酸およびイソクロトン酸、およびオレフィン性不飽和
ジカルボン酸のモノエステル、例えばモノメチルマレエ
ートおよびモノメチルフマレートがある。適するモノマ
ーA152にはアクリル酸−およびメタクリル酸アルキ
ルエステル、好ましくはアルキル基中に1〜8個の炭素
原子を有するもの、(メタ)アクリロニトリル、アルキ
ル基中に2〜6個の炭素原子を有するヒドロキシアルキ
ル(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルトルエン、
および炭素原子数2〜15の直鎖状のおよび枝分かれし
た脂肪族カルボン酸のビニルエステル、特に酢酸ビニル
および平均炭素原子数9〜11の枝分かれした脂肪族カ
ルボン酸の混合物のビニルエステルがある。A151お
よびA152の所で規定したモノマーを、カルボキシル
−またはヒドロキシル官能性で共重合性の化合物の添加
および生成下に不飽和カルボン酸と反応する化合物A1
53の存在下に共重合させることも有利である。かゝる
化合物の例には開環しながらカルボン酸A151と反応
してカルボキシル官能性不飽和化合物を生成するラクト
ン類A1531、およびカルボン酸A151と付加反応
して水酸基含有の共重合性化合物を生成するエポキシド
A1532、特に炭素原子数5〜12のα−分岐した飽
和脂肪族酸、例えばネオデカン酸またはネオペンタン酸
のグリシジルエステルがある。この場合、使用されるこ
れらの化合物の量は、必要とされる酸価が達成される様
にするべきである。もしこの化合物A153を最初に導
入しそして重合を実施した場合には、これら化合物が
(単独の)溶剤として使用され、そして溶剤不含アクリ
レート樹脂が得られる。
【0022】リン酸またはホスホン酸で変性されたエポ
キシ樹脂または同様な方法で変性された、エポキシ樹脂
と脂肪酸との付加物(包括的にA16と称する)は、少
なくとも二塩基性であるリン酸または有機ホスホン酸を
エポキシ樹脂またはエポキシ樹脂と脂肪酸との付加物と
好ましくは溶剤中で反応させることによって製造され
る。使用されるリン酸またはホスホン酸の量は、エポキ
シ基の全てが酸との反応によって消費される程度におよ
び酸基の十分な数が反応の後でもまだ使用できる程であ
るのが一般的である。得られる樹脂は(オキシラン基と
酸官能基との反応で得られる)水酸基(ただしエステル
基に対してβ位に位置する水酸基、場合によっては、エ
ポキシ基中のエーテル結合によって連結されているグリ
シジルアルコール残基中の水酸基である)、およびエポ
キシとの反応によって消費されない燐酸またはホスホン
酸の酸性基を有している。
【0023】適する水酸基含有樹脂A2には、特にポリ
エステルA21、アクリレート樹脂A22、ポリウレタ
ン樹脂A23、およびエポキシ樹脂A24がある。樹脂
A2の水酸基価は一般に約50〜500mg/g、好ま
しくは約60〜350mg/g、特に好ましくは70〜
300mg/gである。溶剤としてのジメチルホルムア
ミド中で20℃で測定されるスタウディンガー指数は好
ましくは8〜13cm 3 /g、特に好ましくは9.5〜
12cm3 /gである。
【0024】ポリエステルA21は重縮合によって成分
A11の様に製造される。即ち、この場合には必ず、縮
合生成物が上記で規定した水酸基価を有する様に、出発
物質の種類および量を酸基に比べて過剰の水酸基が存在
する様に選択するべきである。これは分子当り平均して
少なくと2個、好ましくは少なくとも2.1個の水酸基
を有する多価アルコールを、ジカルボン酸、または分子
当り平均して2個より多くない、好ましくは1.5〜
1.95個の酸基を持つ、ポリカルボン酸とモノカルボ
ン酸との混合物と一緒に使用することによって達成する
ことができる。他の可能の方法は、酸A212に比べて
相応する過剰量のヒドロキシ成分(ポリオール)A21
1を使用するものである。ポリオールA211、および
重縮合反応で反応して水酸基ポリエステルA21をもた
らす多官能性酸A212はポリオールA111および酸
A112と同じ群から選択される。ここでは、ポリオー
ルおよび酸の一部をA113に従うヒドロキシル酸に交
換することも同様に可能である。この場合は成分A2の
酸価が20mg/gを超えず、特に好ましくは18mg
/g以下である様にする。酸価は例えば縮合したポリエ
ステルA21を炭素原子数4〜20の少量の単官能性脂
肪族アルコールA114とエステル化条件のもとで反応
させることによって低下させることができる。アルコー
ルA114の量は、酸価が上限より下に低下したとして
もスタウディンガー指数を上記の下限より下に下げない
量である。適する脂肪族アルコールは例えばn−ヘキサ
ノール、2−エチルヘキサノール、イソデシルアルコー
ルおよびトリデシルアルコールである。
【0025】水酸基含有アクリレート系樹脂A22は、
水酸基含有アクリル系モノマーA221とかゝる官能性
を有していない他のビニル系またはアクリル系モノマー
A222とを通例の遊離基開始共重合することによって
得ることができる。モノマーA221の例にはアクリル
酸およびメタアクリル酸と脂肪族ポリオール、特に炭素
原子数2〜10のジオールとのエステル、例えばヒドロ
キシエチル−およびヒドロキシプロピル(メタ)アクリ
レートがある。モノマーA222の例にはアルキル基中
炭素原子数1〜10の(メタ)アクリル酸のアルキルエ
ステル、例えばメチル−、エチル−、n−ブチル−およ
び2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、(メタ)
アクリロニトリル、スチレン、ビニルトルエン、炭素原
子数1〜10の脂肪族モノカルボン酸のビニルエステ
ル、例えば酢酸ビニルおよびビニルプロピオナートがあ
る。通例の様に溶液重合ではなく、塊状重合で製造され
るかゝるアクリレート樹脂が特に有利である。この塊状
重合の場合には、重合反応の際に溶剤として作用しそし
て使用されるモノマーの1種類と反応する際に開環によ
って共重合性化合物を生成する液状の環状化合物を最初
に導入する。かゝる化合物の例にはα位で分岐した脂肪
族モノカルボン酸のグリシジルエステル、特にネオペン
タン酸またはネオデカン酸として市販される酸あるいは
酸混合物、およびラクトン類、例えばε−カプロラクト
ンまたはδ−バレロラクトンがある。これらのグリシジ
ルエステルを使用する場合には、重合の間に酸基含有コ
モノマー、例えば(メタ)アクリル酸をエポキシ基の量
に少なくとも当モル量である割合で使用する必要があ
る。ラクトン類は開環しながら水酸基含有コモノマーお
よび酸基含有モノマーの両方と一緒に使用することがで
きる。
【0026】水酸基含有ポリウレタン樹脂A23にはポ
リエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリ
カルボナートポリオールおよびポリオレフィンポリオー
ルの群から選択されるポリマーポリオールA231およ
び場合によっては炭素原子数2〜12の低分子量脂肪族
ジオールまたはポリオールA233、例えばエチレング
リコール、1,2−および1,3−プロピレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオー
ル、ジ−およびトリエチレン−および/または−プロピ
レングリコール、ネオペンチルグリコール、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
ルプロパン、およびジペンタエリスリトール、および多
官能性イソシアネートA232があり、ただし多官能性
イソシアネートA232は反応混合物中の水酸基の数が
イソシアネート基の数より多い様な化学量論的に不足す
る量で使用される。適する他のポリオールは特に約20
0〜10,000g/molの数平均分子量Mn を有す
るオリゴマーおよびポリマーのジヒドロキシ化合物であ
る。多官能性、好ましくは二官能性のイソシアネートと
重縮合することによって、分子量は少なくとも8cm3
/g、好ましくは少なくとも9.5cm3 /gの目標で
あるスタウディンガー指数にまで増加される。 エピク
ロルヒドリンと脂肪族または芳香族ジオールまたはポリ
オール、特にビスフェノールA、ビスフェノールF、レ
ゾルシノール、ノボラック、またはアルキレン基中炭素
原子数2〜4、好ましくは炭素原子数3のオリゴマーポ
リオキシアルキレングリコールとの反応によって得られ
るエポキシ樹脂A24は、使用されるエピクロロヒドリ
ン1分子当り少なくとも1つの水酸基を有している。エ
ピクロロヒドリンとジオールとの反応の代わりに、ジオ
ールのジグリシジルエーテル(例えば上述のもの)また
は二塩基性有機酸と上述のジオールとのジグリシジルエ
ステルからいわゆる前進反応(advancement reaction)に
よっても適当なエポキシ樹脂を製造することも可能であ
る。全ての公知のエポキシ樹脂は、水酸基価の条件を満
足する限りここで使用できる。
【0027】アニオン的に安定化された樹脂Aとして
は、多官能性酸と水酸基含有の多官能性化合物とを縮合
反応させることによって公知の方法で製造できるポリエ
ステルApを使用することも可能である。アニオン安定
化に必要とされる過剰の酸基は、酸または2より多い官
能性を有する水酸基含有化合物の何れかを使用すること
によって(その際に各成分の量は、酸基の量が水酸基の
それを必要な程度まで超える様に選択する)かまたは重
縮合反応に関与する酸基が0かまたは最小量(酸基の2
0%より多くないものが縮合条件のもとでエステル化さ
れる)だけである程度に酸基を追加的に持っている水酸
基含有化合物を使用することによって得ることができ
る。また、これらのポリエステルApは約10〜60m
g/g、好ましくは15〜55mg/g、特に好ましく
は20〜50mg/gの酸価を有している。Ap中の水
酸基の量は少なくとも10mg/g、好ましくは15〜
200mg/g、特に好ましくは25〜150mg/g
に相当する。ポリエステルApは一般に5〜25cm3
/g、好ましくは7〜22cm3 /g、特に好ましくは
10〜20cm3 /gのスタウディンガー指数J0 (2
0℃でジメチルホルムアミド中で測定)を有している。
【0028】本発明で使用することができるアニオン的
に安定化された他の樹脂Aeには、A16の関係で既に
上述した様な、燐酸またはホスホン酸で変性されたエポ
キシ樹脂または燐酸またはホスホン酸で変性された、エ
ポキシ樹脂と脂肪酸との付加生成物がある。これらは、
少なくとも二塩基性であるリン酸または有機ホスホン酸
をエポキシ樹脂またはエポキシ樹脂と脂肪酸との付加物
と好ましくは溶剤中で反応させることによって製造され
る。使用されるリン酸またはホスホン酸の量は、エポキ
シ基の全てが酸との反応によって消費される程度におよ
び酸基の十分な数が反応の後でも使用できる程であるの
が一般的である。得られる樹脂は(オキシラン基と酸官
能基との反応で得られる)水酸基(ただしエステル基に
対してβ位に位置する水酸基、およびまた、エポキシ基
中のエーテル結合によって連結されているグリシジルア
ルコール残基中の水酸基である)、およびエポキシとの
反応によって消費されない燐酸またはホスホン酸の酸性
基を有している。この場合には目標の酸価が約10〜6
0mg/g、好ましくは15〜55mg/g、特に好ま
しくは20〜50mg/gである。Ae中の水酸基の量
は少なくとも10mg/g、好ましくは15〜200m
g/g、特に好ましくは25〜150mg/gの水酸基
価に相当する。
【0029】硬化剤Cは水不溶性の非ブロックイソシア
ネートC1と高反応性部分エーテル化アミノ樹脂C2と
の組合せよりなる。硬化剤成分C1およびC2の重量割
合(硬化剤成分C1およびC2の重量を硬化剤の総重量
でそれぞれに割った値)は65〜95%の成分C1およ
び35〜5%の成分C2が好ましく、これらの重量割合
の合計は勿論100%である必要がある。
【0030】非ブロックイソシアネートC1は、室温で
液状でありかつ遊離イソシアネート基が脂肪族、脂環
式、芳香脂肪族および/または芳香族部分に結合してい
る任意の有機性多官能性イソシアネートである。イソシ
アネート成分C1は一般に23℃で50〜20,000
mPa・sの粘度を有している。イソシアネート成分C
1が多官能性イソシアネート、または専ら脂肪族−およ
び/または脂環式部分に結合したイソシアネート基を有
しそして2.0〜5.0の(平均)NCO官能性を有し
ているイソシアネートの混合物を含有しているのが特に
有利である。
【0031】必要な場合にはイソシアネートは、粘度を
上記の範囲内の水準に下げるために少量の不活性溶剤と
の混合物として使用してもよい。しかしながらかゝる溶
剤の量は一般に最終的に得られる本発明の塗料中の溶剤
の重量割合は30%を超えない程度である。この場合、
場合によってはポリマー分散物またはポリマー溶液中に
未だ存在するあらゆる溶剤も計算に入れられる。ポリイ
ソシアネートのための添加物として適する溶剤の例は芳
香族炭化水素混合物、例えばソルベントナフサである。
【0032】成分C1として適するイソシアネートは特
にジイソシアネートまたは、好ましくは芳香族−または
(環状)脂肪族部分に結合したイソシアネート基を持つ
いわゆる塗料用ポリイソシアネートであり、中でも最後
に記載の脂肪族イソシアネートが有利である。
【0033】ジイソシアネートにはポリウレタンおよび
塗料の分野で知られている化合物、例えば脂肪族、脂環
式または芳香族ジイソシアネートが含まれる。これらは
式 Q(NCO)2 [式中、Qは炭素原子数4〜40、好ましくは4〜20
の炭化水素残基、特に好ましくは炭素原子数4〜12の
脂肪族炭化水素残基、炭素原子数6〜15の脂環式炭化
水素残基、炭素原子数6〜15の芳香族炭化水素残基ま
たは炭素原子数7〜15の芳香脂肪族残基である。]有
利に使用できるかゝるジイソシアネートの例にはテトラ
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、ドデカメチレンジイソシアネート、1,4−ジ
イソシアネートシクロヘキサン、3−イソシアネートメ
チル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシア
ネート(イソホロンジイソシアネート)、4,4’−ジ
イソシアネートジシクロヘキシルメタン、2,2−ビス
(4,4’−ジイソシアネートジシクロヘキシル)プロ
パン、1,4−ジイソシアネートベンゼン、2,4−ま
たは2,6−ジイソシアネートトルエンおよび/または
これらの異性体の混合物、4,4’−または2,4’−
ジイソシアネートジフェニルメタン、2,2−ビス
(4,4’−ジイソシアネートジフェニル)プロパン、
p−キシリレンジイソシアネートおよびα、α、α’、
α’−テトラメチル−m−または−p−キシリレンジイ
ソシアネート、およびこれらの化合物の混合物がある。
【0034】適するポリイソシアネートには、これらの
簡単なものの他にイソシアネート基が結合する残基にヘ
テロ原子を含むものも包含される。かゝるポリイソシア
ネートの例にはカルボジイミド基、アロファナート基、
イソシアヌレート基、ウレタン基、アクリレート化尿素
基またはビュレット基を含有するものがある。他の適す
る多官能性イソシアネートについては、例えばドイツ特
許出願公開(A)2,928,552号明細書を引用す
る。
【0035】非常に適するポリイソシアネートには例え
ばヘキサメチレンジイソシアネートまたは1−イソシア
ネート−3,3,5−トリメチル−4−イソシアネート
メチルシクロヘキサン(IPDI)および/またはビス
(イソシアネートシクロヘキシル)−メタンをベースと
する“塗料用ポリイソシアネート”、特に専らヘキサメ
チレンジイソシアネートをベースとするものがある。こ
れらのジイソシアネートをベースとする“塗料用ポリイ
ソシアネート”は、それらの製造に続いて必要な場合に
公知の方法で、好ましくは蒸留によって過剰な原料イソ
シアネートから0.5%より少ない残留重量割合まで遊
離されるビュレット、ウレタン、ウレトジオンおよび/
またはイソシアヌレート基を含有するこれらのジイソシ
アネートの慣用の誘導体を意味する。本発明に従って使
用するための有利な脂肪族の多官能性イソシアネートに
はヘキサメチレンジイソシアネートをベースとしかつ上
記の基準に相応してビュレット基を含有する多官能性イ
ソシアネート、例えばN,N,N−トリス(6−イソシ
アネートヘキシル)ビュレットと僅かな量のそれの高級
同属体との混合物を含有する米国特許第3,124,6
05号明細書、同第3,358,010号明細書、同第
3,903,126号明細書、同第3,903,127
号明細書または同第3,976,622号明細書に記載
の方法で得ることができるもの、および専らN,N,N
−トリス(6−イソシアネートヘキシル)イソシアヌレ
ートを僅かな量のそれの高級同属体との混合状態で含有
する米国特許第4,324,879号明細書に従って得
ることができる様な上述の基準に適合するヘキサメチレ
ンジイソシアネートの環状三量体が含まれる。ウレトジ
オンおよび/またはイソシアヌレート基を含有しそして
上述の基準に適合する多官能性イソシアネートの混合物
がヘキサメチレンジイソシアネートをベースとする多官
能性イソシアネートの混合物が特に有利である。これら
のイソシアネートはトリアルキルホスフィン類を使用し
てヘキサメチレンジイソシアネートを接触的にオリゴマ
ー化することによって生じる。23℃で50〜20,0
00mPa・sの粘度および2.0〜5.0のNCO官
能度を有する最後に記載の混合物が特に有利である。
【0036】本発明に同様に適しているがあまに有利で
はない多官能性芳香族イソシアネートは、2,4−ジイ
ソシアネートトルエンまたはそれと2,6−ジイソシア
ネートトルエンとの工業的品質の混合物または4,4−
ジイソシアネートジフェニルメタンまたはそいれとそれ
の異性体および/または高級同属体との混合物をベース
とする“塗料用ポリイソシアネート”を特に含有してい
る。この種類の塗料用の芳香族ポリイソシアネートは例
えば過剰量の2,4−ジイソシアネートトルエンと多価
アルコール、例えばトリメチロールプロパンとの反応お
よび場合によっては未反応ジイソシアネート過剰分の留
去によって得られる様なウレタン基含有イソシアネート
がある。他の塗料用の芳香族ポリイソシアネートに例え
ば例示したモノマーのジイソシアネートの三量体があ
る。即ち、この三量体は場合によってはそれの製造に続
いて過剰のモノマーのジイソシアネートから好ましくは
蒸留によって遊離される。
【0037】更にイソシアネート成分C1は一般に例示
したイソシアネートの任意の混合物で組成されていても
よい。
【0038】他の硬化剤成分としては、硬化剤成分の総
重量を基準として5〜35%、好ましくは15〜25%
の重量割合の水希釈性アミノ樹脂C2を使用する。アミ
ノ樹脂C2は部分的にエーテル化した状態で使用するの
が有利である。トリアジン環当り平均3〜5個、好まし
くは約4個のメトキシメチル基または他のアルコキシメ
チル基を持つ部分エーテル化されそして部分メチロール
化されたメラミン、例えばテトラメトキシメチルメラミ
ン、およびブタノールまたはブタノールとメタノールと
の混合物でエーテル化されていてもよい種類、および相
応するベンゾグアナミン、カプリノグアナミンまたはア
セトグアナミン樹脂が特に有利である。“メチロール化
された”樹脂は、少なくとも1つのアミノ水酸基がアミ
ノ化合物にホルムアルデヒドを付加することで生じるN
−メチロール基に交換されているものである。“エーテ
ル化された”樹脂は、メチロール基の少なくとも一部が
低級アルコール、好ましくは炭素原子数1〜6、特に好
ましくは炭素原子数1〜4の脂肪族アルコールでエーテ
ル化されているアミノ樹脂である。これらの樹脂は“ア
ルコキシメチル”メラミン(またはそれぞれのグアナミ
ン)樹脂とも称する。特に有利なのはメトキシメチル
−、ブトキシメチル−およびイソブトキシメチル樹脂
(これらはメタノール、n−またはイソブタノールでエ
ーテル化されたものまたはそれらの混合物)がである。
本発明において有利な“部分的エーテルされた”とは、
全メチロール基の20〜80%、好ましくは35〜65
%が樹脂中のアルコキシメチル基で交換されていること
を意味する。
【0039】樹脂Aはポリヒドロキシ成分A1およびポ
リカルボキシル成分A2から縮合条件、即ち80〜18
0℃の温度、好ましくは90〜170℃の温度で、好ま
しくは縮合の間に生じる水と共沸混合物を生じる溶剤の
存在下に製造される。縮合は樹脂Aが約25〜約75m
g/gの酸価を有するまで継続する。この酸価では、溶
剤としてのジメチルホルムアミド中で20℃で測定され
るスタウディンガー指数が約13.5〜18cm3
g、好ましくは14.5〜16.5cm3 /gである。
残留カルボキシル基を少なくとも部分的に中和した後
(カルボキシル基の50〜95%、特に60〜85%を
中和するのが有利である)、樹脂Aを水に分散させる。
縮合の間に、最初は濁っている反応物質が透明になりそ
して均一相を生ずることが観察できる。
【0040】硬化剤はバインダーの後処理前に好ましく
は直接的に添加する。アミノ樹脂C2は縮合体Aの中和
する前に添加してもよい。イソシアネートC1はいずれ
の場合にも後処理する直前まで添加するべきでない。イ
ソシアネートC1の添加は例えば高速混合機(ローター
・スターターミキサー(rotor-stator-mixers) で激しく
混合することで行なうかまたは公知の二成分ノズルによ
って塗布するまでは行なわない。
【0041】既に調製された分散物を通例の添加物、例
えば顔料、腐蝕防止剤、均展剤、沈降防止剤、接着促進
剤および消泡剤によって意図する用途に適合させること
ができる。
【0042】透明塗料を調製するためには、添加される
全ては慣用の均展剤系、消泡剤および場合によっては、
硬化反応を促進させる触媒である。この目的に使用され
る成分は一般的な遷移金属、例えばチタンおよびセリウ
ム、または異なる原子価状態で存在する主族の金属、例
えばアンチモン、錫または鉛の塩または錯塩化合物であ
る。
【0043】サーフェーサーを調製するために有機系ま
たは無機系フィラー、例えばカーボンブラック、二酸化
チタン、微粉シリカ、珪酸塩、例えばカオリンまたはタ
ルク、チョーク、重晶石または酸化鉄顔料を分散物に添
加する。使用できる有機系フィラーには粉砕された熱可
塑性樹脂、例えばポリオレフィン、ポリエステルまたは
ポリアミドがある。架橋ポリマーを含めた、乳化重合に
よって得ることができるオレフィン性不飽和モノマーの
ポリマーも有利である。
【0044】更にサーフェーサー組成物は通例の溶剤、
特に水混和性溶剤を含有してもよい。これらのサーファ
ーサーは一般に、フィラーおよび顔料を分散物の一部と
一緒に分散助剤、消泡剤および他の添加物の添加下に適
当な分散装置、例えばビーズミル(bead mill) 中で摩砕
することによって製造される。フィラーおよび顔料の粒
度は15μmよりも小さくするのが有利である。この調
製物に0.5:1〜2.5:1の目標の顔料/バインダ
ー分散物−重量比に従って残りの分散物および場合によ
っては他の添加物を添加する。この場合、顔料の重量に
はフィラーの重量も含まれる。
【0045】完成調製物は基体に通例の技術によって、
例えばローラー塗り、噴霧塗装またはロール塗りによっ
て適用することができる。噴霧塗装技術、例えば圧縮空
気スプレー塗装、エアレススプレー塗装または“EST
A高速回転スプレー塗装”として知られるものが特に有
利である。室温または約80℃までの高温での短い蒸発
分離時間(short flash-off time) の後に塗膜を約90
〜約130℃で焼き付ける。焼付け後の塗膜厚は一般に
約15〜約120μm、好ましくは25〜70μmであ
る。
【0046】水不溶性で親水性の硬化剤成分の本発明の
組合せは、濁りやピンホールの様な欠陥のない著しく改
善された品質の焼付けられた透明塗膜を生じさせる。自
動車用塗料系においてサーフェーサー塗膜が少なくとも
1つの他の塗膜(ソリッドカラー上塗り塗膜)または2
つの他の塗膜(メタリック塗料の場合:着色顔料および
メタリック効果顔料を含有する顔料含有塗膜、および透
明塗膜)で被覆されているにもかかわらず、サフェーサ
ー塗膜の著しく改善された品質(欠陥頻度の減少)は完
成塗膜系の外観にも重要な影響を及ぼす。耐ストーンチ
ッピング性はマイナスの影響を受けない。
【0047】比エポキシ基含有量“SEC”はエポキシ
基の物質量n(EP)と物質の質量mB との比として規
定され(そしていわゆる“EV値”または“エポキシ当
量”の逆数である。測定値の一般的な単位は“mmol
/kg”である。
【0048】SEG=n(EP)/mB エポキシ化合物と式 R1 2 −NH [R1 およびR2 は好ましくは炭素原子数1〜20のア
ルキル残基から互いに無関係に選択され、R2 は第一ア
ミンの場合にはHである。]で表される第一−または第
二アミンと反応させる場合には、付加反応に続いて構造
式 −CH(OH)−CH2 −NR1 2 で表されるβ−ヒドロキシアミンを開環下に生成する。
反応した各エポキシ基について一つのβ−ヒドロキシア
ミン基が生成するので、β−ヒドロキシアミン基の物質
量の合計(“EPA値”からの算出:β−ヒドロキシア
ミン基の物質量をサンプルの質量で割る。)および反応
後の未反応エポキシ基のそれは初めから存在するエポキ
シ基の物質量に等しい。
【0049】以下の実施例において、実施例よりも前の
明細書中におけるのと同様に、単位“%”の付いて全て
の数字は他に記載がない限り重量割合(混合物に対する
問題の物質の重量比)である。“部”(“pbm”とも
略される)は常に重量割合である。濃度の数字“%”は
溶液中に溶解した固体の重量割合(溶解した固体の重量
を溶液の重量で割った値)である。
【0050】
【実施例】1.カルボキシル成分A(PCPUI)の製
675gのジメチロールプロピオン酸、180gのエチ
ルグリコール、543gのジグリコールジメチルエーテ
ルおよび271gのメチルイソブチルケトンを、攪拌
機、冷却加熱装置を備えた反応容器中に量り入れ、10
0℃に加熱する。100℃で1044gのトルイレンジ
イソシアネートを、発熱反応を考慮に入れて滴加しそし
て遊離イソシアネート基の重量割合が0.1%以下に下
がるまで温度を維持する。次いで反応混合物を約540
gのジグリコールジメチルエーテルおよび約270gの
メチルイソブチルケトンで希釈する。この溶液は500
mPa・sの粘度(樹脂をジグリコールジメチルエーテ
ルに溶解した溶液100g中樹脂分46gについてDI
N EN ISO 3219に従って23℃で測定す
る)約60%の固形分含有量および140mg/gの酸
価を有している。
【0051】2.カルボキシル成分B(PCLM)の製
300gの亜麻仁油を窒素雰囲気で100gの無水マレ
イン酸と混合し、その混合物を4時間にわたって200
℃に加熱する。200℃の温度を、遊離の無水マレイン
酸がもはや検出できなくなるまで維持する。85℃に冷
却した後に、この反応混合物を30gの完全脱イオン
(ID)水と3gのトリエチルアミンとの混合物と混合
しそして200mg/gの酸価が達成されるまで維持す
る。次いで85gのメトキシプロポキシプロパノールで
希釈する。得られる樹脂溶液は約80%の固形分含有量
を有している。
【0052】3.ヒドロキシ成分C(PHEP)の製造 838gのメトキシプロポキシプロパノール、1800
gのEpikote(R ) 1007(ビスフェノールAを
ベースとし、平均2900g/molの平均分子量MW
および約5300mmol/kgの比エポキシ基含有量
“SEC”を有するエポキシ樹脂)および56gのトー
ル油脂肪酸150、および添加されたエステル化触媒
を、1mg/gより少ない酸価が測定されるまで170
℃に維持する。混合物を100℃に冷却した後に、84
gのジエタノールアミンを添加しそして温度を一定量の
β−ヒドロキシアミン基(“EPA値”:サンプルの重
量で割ったヒドロキシアミン基の量)+一定量の未反応
エポキシ基(サンプルの重量で割ったエポキシ基の量)
が360mmol/kgに低下する。50gのCard
ura(R) E10(ネオデカン酸のグリシジルエステ
ル)の添加後に、温度を高め、160℃を維持する。こ
の段階は、一定量のβ−ヒドロキシアミン基(“EPA
値”+サンプル中の未反応エポキシ基は340mmol
/kgである。
【0053】4.ヒドロキシ成分D(PHPUI)の製
183gのジプロピレングリコール、35gのイソノナ
ン酸、68.5gのペンタエリスリトール、175gの
イソフタル酸および0.5gのジブチル錫ジラウレート
を適当は反応容器中で220℃でエステル化して、5m
g/gより小さい酸価とする。70℃でこの反応混合物
をメチルエチルケトンで希釈して、固形分含有量65%
の溶液とし、60gのトルイレンジイソシアネートを添
加する。遊離NCO基がもはや検出できなくなるまでこ
の温度を維持する。
【0054】5.ヒドロキシ成分F(PHES1)の製
106gのトリプロピレングリコール、87gのヘキサ
ンジオールおよび104gの無水トリメリット酸を、触
媒としての0.2gのジブチル錫ジラウレートを用いて
180℃でエステル化して、約20mg/gの酸価とす
る。反応の終了時に、ブチルグリコール溶液(ブチルグ
リコールに溶解した溶液100g中樹脂分55g)は2
3℃でDIN EN ISO 3219に従って測定し
た粘度約500mPa・sを有しいる。
【0055】6.ヒドロキシ成分G(PHES2)の製
造:79gのジプロピレングリコール、87gのヘキサ
ンジオールおよび90gの無水トリメリット酸を、触媒
としての0.2gのジブチル錫ジラウレートを用いて1
80℃でエステル化して、20mg/gの酸価とする。
反応の終了時に、ブチルグリコール溶液(ブチルグリコ
ールに溶解した溶液100g中樹脂分55g)は23℃
でDIN EN ISO 3219に従って測定した粘
度約500mPa・sを有しいる。
【0056】7.カルボキシル成分D(PCPU2)の
製造:270gのジメチロールプロピオン酸、134g
のジプロピレングリコール、180gのエチレングリコ
ール、367gのジグリコールジメチルエーテルおよび
183gのメチルイソブチルケトンを攪拌機および冷却
加熱装置を備えた反応容器中に秤量導入し、100℃に
加熱する。100℃で696gのトルイレンジイソシア
ネートを発熱反応の考慮下に滴加し、遊離イソシアネー
ト基の重量割合が0.1%以下に低下するまでこの温度
を維持する。次いでこの反応混合物を約260gのジグ
リコールジメチルエーテルおよび約130gのメチルイ
ソブチルケトンで希釈する。これによって200mPa
・sの粘度(ブチルグリコールに溶解した溶液100g
中樹脂分55g)は23℃でDIN EN ISO 3
219に従って測定)、約60%の固形分含有量および
約95mg/gの酸価を有している透明な樹脂溶液が得
られる。
【0057】8.バインダー1の製造:65gの成分C
(PHEP)および35gの成分A(PCPU1)を混
合し、150℃に加熱する。存在する溶剤を縮合反応の
前に減圧下での蒸留によって実質的に除きそして反応の
始めに反応混合物の固形分含有量は約75%である。こ
の温度を、40〜45mg/gの酸価および450mP
a・sの粘度(樹脂をブチルグリコールに溶解した溶液
100g中樹脂分26ク゛ gについて23℃でDIN
EN ISO 3219に従って測定した)が達成され
るまで維持する。この反応混合物をジメチルエタノール
アミンで中和しそして脱イオン水で30%の固形分含有
量に調整する。
【0058】9.バインダー2の製造:70gの成分D
(PHPU1)および30gの成分B(PCLM)を混
合する。この混合物を、65〜70mg/gの酸価が達
成されるまで100℃の反応温度で縮合反応させる。4
0gの樹脂をブチルグリコールに溶解した溶液100g
について23℃でDIN EN ISO 3219に従
って測定した粘度は450mPa・sである。この反応
混合物を次いでジメチルエタノールアミンで中和し、完
全脱イオン(DI)水で35%の固形分含有量に調整す
る。
【0059】10.バインダー3の製造:137gのジ
エチレングリコールを152gのトリメチロールプロパ
ン、109gのイソフタル酸、96gのアジピン酸およ
び198gの無水フタル酸と窒素ガス雰囲気で混合し、
この混合物を180℃に加熱し、反応水を水分離器に通
して除く。温度を60mg/gの酸価になるまで維持す
る。160℃に冷却した後に、反応混合物を約370g
のブチルグリコールで希釈する。得られる樹脂溶液は6
0%の固形分含有量および約4000mPa・sの粘度
(23℃でDINEN ISO 3219に従って測
定)を有している。
【0060】11.バインダー4の製造: 段階a:脂肪酸エステル エステル化触媒は57gのエポキシノボラック DEN
(R) 431(製造元:Dow Chemical;平均
官能度 2.2、比エポキシ基含有量 約5700mm
ol/kg)および18.5gの亜麻仁油脂肪酸に添加
し、この混合物を発熱反応を考慮しながら150℃に加
熱する。温度は、酸価が1mg/g以下に低下するまで
維持する。次いで44gのジアセトンアルコールおよび
25gのエポキシ樹脂DEN(R) 664(製造元:Do
w Chemical;ビスフェノールAをベースとす
るエポキシ樹脂;タイプ4;比エポキシ基含有量 約1
100mmol/kg)を添加する。完全に均一化した
後に反応混合物を50℃に冷却する。
【0061】段階b:燐酸エステル 10gの燐酸(75%濃度水溶液)および25gのジア
セトンアルコールの混合物を50℃に加熱する。次いで
段階aからの脂肪酸エステルを、生ずる発熱反応によっ
てこの温度を維持する様な速度で滴加する。比エポキシ
基含有量が0.1mmol/g以下に低下するまで攪拌
を続ける。この反応混合物をジアセトンアルコールを使
用して60%の固形分含有量に調整する。メトキシプロ
ポキシプロパノールに溶解した溶液100g中樹脂分4
5gの溶液について23℃でDIN EN ISO 3
219に従って測定した粘度は500mPa・sであ
る。
【0062】12.バインダー5の製造:75gの成分
G(PHES2)および25gの成分H(PCPU2)
を混合し、150℃に加熱する。存在する溶剤を減圧下
の蒸留によって実質的に留去する。150℃の温度を、
35〜40mg/gの酸価および600mPa・sの粘
度(樹脂をブチルグリコールに溶解した溶液100g中
樹脂分45gの溶液について23℃でDIN EN I
SO 3219に従って測定)が達成されるまで維持す
る。95℃に冷却した後に、この混合物をジメチルエタ
ノールアミンで中和し、脱イオン水を使用して、30%
の固形分含有量に調整する。
【0063】13.バインダー6の製造:75gの成分
F(PHES1)および25gの成分H(PCPU2)
を混合し、150℃に加熱する。存在する溶剤を減圧下
の蒸留によって実質的に除く。150℃の温度を、35
〜40mg/gの酸価および600mPa・sの粘度
(樹脂をブチルグリコールに溶解した溶液100g中樹
脂分45gの溶液について23℃でDIN EN IS
O 3219に従って測定)が達成されるまで維持す
る。95℃に冷却した後に、反応混合物をジメチルエタ
ノールアミンで中和し、脱イオン水を使用して、30%
の固形分含有量に調整する。
【0064】14.透明塗料の製造 透明塗料1〜12を表1に総括掲載した処方に従って製
造する(使用した各成分の重量g)。使用した物質は次
の通りである: Maprenal(R) VMF3921:Vianova
Resins GmbH&Co.KGから入手できる
部分エーテル化高反応性メラミン樹脂(メラミンの分子
当り平均4個のメトキシメチル基)。 Bayhydyr(R) 3100:約17.4%のイソシ
アネート基重量割合を有するヘキサメチレンジイソシア
ネートをベースとする親水性変性された(水希釈性の)
多官能性イソシアネート。 Desmodur(R) 3600:ヘキサメチレンジイソ
シアネートをベースとするBayer AG社の多官能
性の脂肪族イソシアネート、100gの溶液中イソシア
ネート90gの溶液、溶剤は酢酸ブチルおよび“ソルベ
ント・ナフサ 100の1:1の重量比の混合物であ
る。 Basonat(R) P LR8878:ヘキサメチレン
ジイソシアネートをベースとする17〜18%のイソシ
アネート基重量割合のBASF AGの溶剤不含の親水
性多官能性脂肪族イソシアネート。 Proglyde(R) DMM:ジプロピレングリコール
ジメチルエーテル。 架橋触媒:ジルコニウム錯塩化合物 K−Kat(R)
C6212(製造元:King Industrie
s) Additol(R) VW392:有機燐酸塩をベースと
する硬化促進剤(製造元:Vianova Resin
s GmbH&Co.KG) こうして製造された透明塗料は200μmの塗装用棒を
使用して透明ガラス板に塗布する。15分のフラッシュ
乾燥後に塗膜を90℃で20分焼き付ける。
【0065】
【表1】 強制乾燥(90℃で20分)および標準状態で1時間貯
蔵後にケーニッヒに従って測定した振かん硬度(DIN
53157)(“振かん硬度1 ”)または標準状態で2
4時間貯蔵後にケーニッヒに従って測定した振かん硬度
24”。
【0066】
【表2】 結果:メラミン樹脂だけで硬化する透明塗料は種々の触
媒(塗料6、7、8および11)と組合せても90℃で
20分硬化させた後に十分な硬度が得られず、それ故に
実地で使用するのには不適当である。
【0067】非ブロックイソシアネートだけでの架橋
(例5および12)では良好な塗膜硬度が得られるが、
バインダーとイソシアネートとの間の相容性がないので
塗膜に欠陥があり、同様に実地で使用できない。
【0068】しかしながらメラミン樹脂と親水性イソシ
アネート硬化剤との組合せ(例1、2および10)では
欠陥のない塗膜が得られる。これらの場合には達成され
る硬度は未だ不十分である。
【0069】これら全ての例は比較の目的を含めて示さ
れたものであり、本発明によって達成される長所を実証
するものである。
【0070】本発明のバインダーとメラミン樹脂および
非ブロックイソシアネートとの組合せだけが高い振かん
硬度を有する欠陥のない所望の塗膜をもたらす(例3、
4および9)。架橋触媒の存在は短い貯蔵期間の後でも
高い硬度をもたらす。90℃で20分強制乾燥(いずれ
の場合にもこの貯蔵を行なう)した後に、触媒なしでは
標準状態で約24時間貯蔵した後だけ硬度が発揮され
る。
【0071】15.サーフェーサーの製造:表2に記載
した調製物を使用し(関係する各成分の重量はgであ
る)、水性サーフェーサーを当業者に知られた方法によ
って製造する。これらの塗料を200μmの塗装用棒を
使用して透明ガラス板に塗布する。塗料13および14
を15分フラッシュ乾燥し、次いで90℃で20分強制
乾燥する。自動車用サーフェーサーとしての本発明のバインダーの
試験: 上述の実施例7〜10に相応するバインダー1〜
4を自動車用サーフェーサーとして調製する。組成を以
下の表1に示す(各成分の重量:g)。
【0072】 a:ヨーロパ特許(B)第0,594,685号明細書の実施例4 Additol (R) VXW 4971:均展および湿潤用添加物(Vianova Resins GmbH & Co. K G) 比較例はヨーロパ特許(B)第0,594,685号明
細書の実施例4に従う水性サーフェーサーである。これ
を塗布しそして塗料13および14と同様にフラッシュ
乾燥し、次いで165℃で20分焼き付ける。
【0073】ストーンチッピング試験用のテストパネ
ル: 試験システム:基体としてのBonder 26 60
OC、25μmの標準電着塗装プライマー層、表2の
塗料13、14または比較例をベースとする35μmの
水性サーフェーサー層、40μmの標準の市販アクリル
−メラミン上塗り塗膜。
【0074】 電着塗装プライマーの焼付け条件:165℃で30分 サーフェーサーの焼付け条件: 塗料13および14:90℃で20分、 比較例:165℃で20分 上塗り塗膜の焼付け条件: 140℃で30分 こうして塗装され製造された金属製試験用パネルを標準
状態で24時間貯蔵し、次いでVDA(German Automak
er's Association)標準621−487(2枚をそれぞ
れ0.5kgの角のある弾丸での0.1MPa(=1b
ar)の圧力で) のストーンチッピング試験に付す。
【0075】試験パネル1:電着塗装プライマー、塗料
13をベースとするサーフェーサー、上塗り塗膜 試験パネル2:電着塗装プライマー、塗料14をベース
とするサーフェーサー、上塗り塗膜 試験パネル3:電着塗装プライマー、比較用サーフェー
サー、上塗り塗膜。
【0076】結果:強制乾燥(90℃で20分)後に、
非ブロックイソシアネートおよびメラミン樹脂を用いて
架橋させた二つのサーフェーサーは160℃で20分、
焼付けた(従来技術の)水性焼付けサーフェーサーより
もいずれの場合も硬度が高い。上塗り塗膜の“均一化”
効果にもかかわらず、(本発明に従う)試験パネル1お
よび2のいずれの場合もサーフェーサーの品質は比較的
に高い温度で焼付けた比較用サーフェーサーの場合より
も良好である。
【0077】表3に記載したストーンチッピングの評価
は強制乾燥(90℃で20分)後に本発明のサーフェー
サーで達成される結果が強制乾燥(165℃で20分焼
付けた)後に従来技術のサーフェーサーで得られるもの
とほぼ等しいことを示している。
【0078】 基準に従う評価:上塗り塗膜の付着性(0=上塗り塗膜
とサーフェサー塗膜との間での剥離なし;10=上塗り
塗膜とサーフェサー塗膜との間の接着なし)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 163/00 C09D 163/00 175/06 175/06

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】− カルボキシル基含有樹脂A1と水酸基
    含有樹脂A2との縮合生成物A、および − 120℃以下の温度で既に活性になる硬化剤Cを含
    有している塗料において、上記硬化剤が水不溶性の非ブ
    ロックイソシアネートC1と部分的にエーテル化された
    親水性アミノ樹脂C2との混合物を含有することを特徴
    とする、上記塗料。
  2. 【請求項2】 カルボキシル基含有樹脂A1が樹脂A
    e、即ち燐酸またはホスホン酸で変性されたエポキシ樹
    脂およびエポキシ樹脂と燐酸またはホスホン酸で変性さ
    れている脂肪酸との反応生成物、および樹脂Ap、即ち
    過剰の酸基を含有するポリエステルよりなる群から選択
    された樹脂に交換されている請求項1に記載の塗料。
  3. 【請求項3】 成分Aが25〜75mg/gの酸価を有
    する請求項1または2に記載の塗料。
  4. 【請求項4】 成分A1が100〜230mg/gの酸
    価を有する請求項1または2に記載の塗料。
  5. 【請求項5】 成分A2が50〜500mg/gの水酸
    基価を有する請求項1または2に記載の塗料。
  6. 【請求項6】 硬化剤Cが65〜95%の水不溶性の多
    官能性非ブロックイソシアネートC1と5〜35%の部
    分エーテル化されかつ部分メチロール化された水希釈性
    のアミノ樹脂C2との重量割合の混合物である請求項1
    または2に記載の塗料。
  7. 【請求項7】 硬化剤C2がトリアジン環当り平均して
    3〜5個のアルコキシメチル基を含有する部分エーテル
    化されかつ部分メチロール化された水希釈性のアミノ樹
    脂である請求項1または2に記載の塗料。
  8. 【請求項8】 硬化剤C1が23℃で50〜20,00
    0mPa・sの粘度を有する請求項1または2に記載の
    塗料。
  9. 【請求項9】 樹脂Aのカルボキシル基の60〜95%
    が中和されている請求項1または2に記載の塗料。
  10. 【請求項10】 請求項1または2に記載の塗料を製造
    する方法において、カルボキシル基含有樹脂A1および
    /またはA16および水酸基含有樹脂A2から重縮合条
    件のもとで樹脂Aを製造し、該樹脂Aの残りのカルボキ
    シル基を60〜95%の程度まで中和し、中和されたこ
    の樹脂Aを水に分散させ、そしてこの水性分散物を使用
    前に硬化剤Cと混合することを特徴とする上記方法。
  11. 【請求項11】 請求項1または2に記載の塗料を金属
    製基体上にサーフェーサー塗膜を形成するために使用す
    る方法。
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