JP2001524559A - 高度にフッ素化されたヒドロキシル含有添加剤を含有する塗料組成物 - Google Patents
高度にフッ素化されたヒドロキシル含有添加剤を含有する塗料組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
防汚性であり、かつ容易に汚れが落ちる仕上げ塗りを形成する塗料組成物は、(A)アルキル基に1〜4の炭素原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのヒドロキシル含有モノマーの重合物と、アルキル基に1〜18の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、または上記のいかなる混合物の群からのモノマーの重合物とのアクリルポリマーであり、ゲル透過クロマトグラフィーにより測定される約2,000〜20,000の重量平均分子量を有するアクリルポリマーと;(B)アルキル基に1〜4の炭素原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートのヒドロキシル含有モノマーの重合物と、アルキル基に1〜18の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、または上記のいかなる混合物の群からのモノマーの重合物と、式(I)
【化20】
で表され、Rは水素または1〜2の炭素原子を有するアルキル基の群から選択され、Xは二価のラジカルであり、およびRfは4〜20の炭素原子を有するフルオロアルキル含有基であるフルオロアルキル含有モノマーの重合物とのアクリルポリマー添加剤であり、ゲル透過クロマトグラフィーにより測定される約1,000〜15,000の重量平均分子量を有する添加剤と;(C)有機架橋剤とのバインダーを有し、そしてその組成物の塗膜の硬化した層は、少なくとも100゜の前進水接触角と、少なくとも40゜のヘキサデカンの前進接触角とを兼ね備える。その組成物で被覆された物品も本発明の部分である。
Description
【0001】 (発明の背景) 1.発明の分野 本発明は、アクリルポリマーと、ポリイソシアネートまたはメラミン架橋剤の
ような架橋剤との塗料組成物であり、および高度にフッ素化されたヒドロキシル
含有添加剤を含有し、そして屋外使用条件下で比較的汚れのないままであり、か
つ汚れたときに、例えば水で洗浄することにより容易に汚れが落とされる仕上げ
塗りを形成する塗料組成物に関する。
ような架橋剤との塗料組成物であり、および高度にフッ素化されたヒドロキシル
含有添加剤を含有し、そして屋外使用条件下で比較的汚れのないままであり、か
つ汚れたときに、例えば水で洗浄することにより容易に汚れが落とされる仕上げ
塗りを形成する塗料組成物に関する。
【0002】 2.先行技術の説明 ポリイソシアネートと架橋したアクリルポリマー含有塗料組成物は、1971
年1月26日に発行されたVastaの米国特許第3,558,564号および
1979年5月29日に発行されたKruegerの米国特許第4,156,6
78号に示されるように周知である。防氷塗料を形成する、アクリルポリマーと
、フルオロカーボン成分を含有するアクリルポリマーとの配合物である塗料組成
物は、周知である。1989年3月14日発行のSugimuraらの米国特許
第4,812,337号に示される、メタリックベースコートの上に塗布されて
、良好な耐候性を有する自動車仕上げ塗りを提供する、少量のフルオロカーボン
成分を有するアクリルポリマーを含有するクリアコートは、高い撥水撥油性およ
び防汚性を有する。
年1月26日に発行されたVastaの米国特許第3,558,564号および
1979年5月29日に発行されたKruegerの米国特許第4,156,6
78号に示されるように周知である。防氷塗料を形成する、アクリルポリマーと
、フルオロカーボン成分を含有するアクリルポリマーとの配合物である塗料組成
物は、周知である。1989年3月14日発行のSugimuraらの米国特許
第4,812,337号に示される、メタリックベースコートの上に塗布されて
、良好な耐候性を有する自動車仕上げ塗りを提供する、少量のフルオロカーボン
成分を有するアクリルポリマーを含有するクリアコートは、高い撥水撥油性およ
び防汚性を有する。
【0003】 防汚剤として使用されるフッ素化されたポリウレタンは、1973年9月18
日発行のGreshamの米国特許第3,759,874号に示される。接着剤
として使用されるフッ素化イソシアネートのポリウレタンは、1976年8月3
日発行のMitschらの米国特許第3,972,856号に示される。フッ素
化されたジオールまたはトリオールのフッ素化ポリウレタンである保護塗料は、
1988年11月1日発行のReらの米国特許第4,782,130号に示され
る。
日発行のGreshamの米国特許第3,759,874号に示される。接着剤
として使用されるフッ素化イソシアネートのポリウレタンは、1976年8月3
日発行のMitschらの米国特許第3,972,856号に示される。フッ素
化されたジオールまたはトリオールのフッ素化ポリウレタンである保護塗料は、
1988年11月1日発行のReらの米国特許第4,782,130号に示され
る。
【0004】 固形分が高く、従来の装置で塗布することができ、そして高められた温度での
焼付けなしで硬化して、硬い、強靭な、耐久性の、および耐候性の仕上げ塗りと
なり、そしてその仕上げ塗りは防汚性であり、および容易に汚れが落ちるという
塗料組成物を形成するであろう、従来の塗料組成物に添加することができるフル
オロカーボン含有添加剤に対するニーズがある。その組成物のフルオロカーボン
成分は高価であるため、その塗料組成物は、好ましくは、組成物のコストを下げ
る低含量のフルオロカーボン成分を有する。
焼付けなしで硬化して、硬い、強靭な、耐久性の、および耐候性の仕上げ塗りと
なり、そしてその仕上げ塗りは防汚性であり、および容易に汚れが落ちるという
塗料組成物を形成するであろう、従来の塗料組成物に添加することができるフル
オロカーボン含有添加剤に対するニーズがある。その組成物のフルオロカーボン
成分は高価であるため、その塗料組成物は、好ましくは、組成物のコストを下げ
る低含量のフルオロカーボン成分を有する。
【0005】 (発明の要約) 約45〜80重量%のバインダーと、20〜55重量%のキャリア液体とを含
有する塗料組成物であって、 そのバインダーは、 (A)アルキル基に1〜4の炭素原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)ア
クリレートであるヒドロキシル含有モノマーの重合物と、 アルキル基に1〜18の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレート、ス
チレン、またはそれらのいかなる混合物からなる群から選択されるモノマーの重
合物と、 のアクリルポリマーであり、ゲル透過クロマトグラフィーにより測定される約2
,000〜20,000の重量平均分子量を有するアクリルポリマー、 (B)アクリルポリマー添加剤であって、 該添加剤の重量に基づいて約10〜45重量%の、アルキル基に1〜4の炭素
原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートであるヒドロキシル含有
モノマーの重合物と、 該添加剤の重量に基づいて5〜80重量%の、アルキル基に1〜18の炭素原
子を有するアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、またはそれらのいかなる
混合物からなる群から選択されるモノマーの重合物と、 該添加剤の重量に基づいて10〜50重量%の、式
有する塗料組成物であって、 そのバインダーは、 (A)アルキル基に1〜4の炭素原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)ア
クリレートであるヒドロキシル含有モノマーの重合物と、 アルキル基に1〜18の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレート、ス
チレン、またはそれらのいかなる混合物からなる群から選択されるモノマーの重
合物と、 のアクリルポリマーであり、ゲル透過クロマトグラフィーにより測定される約2
,000〜20,000の重量平均分子量を有するアクリルポリマー、 (B)アクリルポリマー添加剤であって、 該添加剤の重量に基づいて約10〜45重量%の、アルキル基に1〜4の炭素
原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートであるヒドロキシル含有
モノマーの重合物と、 該添加剤の重量に基づいて5〜80重量%の、アルキル基に1〜18の炭素原
子を有するアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、またはそれらのいかなる
混合物からなる群から選択されるモノマーの重合物と、 該添加剤の重量に基づいて10〜50重量%の、式
【0006】
【化6】
【0007】 により表され、Rは水素または1〜2の炭素原子を有するアルキル基からなる
群から選択され、Xは二価のラジカルであり、およびRfは4〜20の炭素原子 を有するフルオロアルキル含有基であるフルオロアルキル含有モノマーの重合物
と、 のアクリルポリマー添加剤であり、ゲル透過クロマトグラフィーにより測定され
る約1,000〜15,000の重量平均分子量を有する添加剤、および (C)有機架橋剤 を含有し、そして その組成物の塗膜の硬化した層は、少なくとも100゜の前進水接触角(ad
vancing water contact angle)と、少なくとも4
0゜のヘキサデカンの前進接触角(a hexadecane advanci
ng contact angle)とを兼ね備えることを特徴とする。
群から選択され、Xは二価のラジカルであり、およびRfは4〜20の炭素原子 を有するフルオロアルキル含有基であるフルオロアルキル含有モノマーの重合物
と、 のアクリルポリマー添加剤であり、ゲル透過クロマトグラフィーにより測定され
る約1,000〜15,000の重量平均分子量を有する添加剤、および (C)有機架橋剤 を含有し、そして その組成物の塗膜の硬化した層は、少なくとも100゜の前進水接触角(ad
vancing water contact angle)と、少なくとも4
0゜のヘキサデカンの前進接触角(a hexadecane advanci
ng contact angle)とを兼ね備えることを特徴とする。
【0008】 その組成物で被覆された物品も本発明の部分である。
【0009】 (発明の詳細な説明) 本発明の塗料組成物は、固体の着色顔料もしくは金属粉顔料、またはそれらの
混合物を含有する顔料着色ベースコートを覆うクリアコートとして主として使用
される。本発明の塗料組成物は、従来の顔料着色されたモノコートまたはベース
コート組成物としても使用することができる。従来の吹付装置を使用してこれら
の塗料組成物を塗布し、そしてその組成物を周囲温度、または乾燥時間を減らす
わずかに高められた温度で硬化することができる。得られた仕上げ塗りは、優れ
た光沢および鮮映性、水もしくは水界面活性剤混合物を用いた洗浄により容易に
汚れが落ちるか、またはきれいに拭き取ることができる優れた汚れ剥離性、撥水
性および撥油性を有し、並びに良好な耐汚染性および耐候性を有する。
混合物を含有する顔料着色ベースコートを覆うクリアコートとして主として使用
される。本発明の塗料組成物は、従来の顔料着色されたモノコートまたはベース
コート組成物としても使用することができる。従来の吹付装置を使用してこれら
の塗料組成物を塗布し、そしてその組成物を周囲温度、または乾燥時間を減らす
わずかに高められた温度で硬化することができる。得られた仕上げ塗りは、優れ
た光沢および鮮映性、水もしくは水界面活性剤混合物を用いた洗浄により容易に
汚れが落ちるか、またはきれいに拭き取ることができる優れた汚れ剥離性、撥水
性および撥油性を有し、並びに良好な耐汚染性および耐候性を有する。
【0010】 好ましくは、その塗料組成物は透明な塗料組成物、すなわち、顔料を含有しな
いか、または少量の透明な顔料しか含有しない塗料組成物である。その組成物は
、約45〜80重量%のバインダーと、約20〜55重量%のキャリアである相
対的に高い固形分を有し、そのキャリアは、バインダーの溶剤であるか、または
溶剤と、非水性ディスパージョンを形成する非溶剤との混合物であり得る通常は
有機キャリアである。その組成物は低いVOC(揮発性有機含量)を有し、そし
て現在の汚染規制に合致する。
いか、または少量の透明な顔料しか含有しない塗料組成物である。その組成物は
、約45〜80重量%のバインダーと、約20〜55重量%のキャリアである相
対的に高い固形分を有し、そのキャリアは、バインダーの溶剤であるか、または
溶剤と、非水性ディスパージョンを形成する非溶剤との混合物であり得る通常は
有機キャリアである。その組成物は低いVOC(揮発性有機含量)を有し、そし
て現在の汚染規制に合致する。
【0011】 基体に塗布され、そして完全に硬化されたとき、その塗料組成物は、少なくと
も100゜、好ましくは100〜120゜である水の前進接触角、および少なく
とも40゜、好ましくは45〜85゜、さらに好ましくは60〜85゜であるヘ
キサデカンの前進接触角を有する。
も100゜、好ましくは100〜120゜である水の前進接触角、および少なく
とも40゜、好ましくは45〜85゜、さらに好ましくは60〜85゜であるヘ
キサデカンの前進接触角を有する。
【0012】 接触角は、A.W.Adamson、The Physical Chemi
stry of Surfaces、第5版、Wiley&Sons、ニューヨ
ーク、1990年、Chapter IIに十分に記載されている液滴法によっ
て測定され、そしてここに参照することにより本明細書の一部をなすものとする
。
stry of Surfaces、第5版、Wiley&Sons、ニューヨ
ーク、1990年、Chapter IIに十分に記載されている液滴法によっ
て測定され、そしてここに参照することにより本明細書の一部をなすものとする
。
【0013】 簡潔に言えば、液滴法において、水または溶剤のいずれかである液体の滴は面
上に置かれ、そしてその接線がその滴とその面との間の接触点で精密に決定され
る。前進角(advancing angle)は、液滴の大きさを大きくする
ことにより測定され、そして後退角(receding angle)は、液滴
の大きさを小さくすることにより測定される。これらの接触角を測定するために
必要とされる装置および手順のさらなる情報は、R.H.Dettre、R.E
.Johnson Jr.、Wettability、編集J.C.Berg、
Marcel Dekker、ニューヨーク、1993年、Chapter I
において一層十分に記載され、そしてここに参照することにより本明細書の一部
をなすものとする。
上に置かれ、そしてその接線がその滴とその面との間の接触点で精密に決定され
る。前進角(advancing angle)は、液滴の大きさを大きくする
ことにより測定され、そして後退角(receding angle)は、液滴
の大きさを小さくすることにより測定される。これらの接触角を測定するために
必要とされる装置および手順のさらなる情報は、R.H.Dettre、R.E
.Johnson Jr.、Wettability、編集J.C.Berg、
Marcel Dekker、ニューヨーク、1993年、Chapter I
において一層十分に記載され、そしてここに参照することにより本明細書の一部
をなすものとする。
【0014】 水および有機液体の接触角と、清掃しやすさおよび汚れの固着との関係は、上
記のA.W.Adamsonの第XIIおよびXIII章に記載されている。一
般的に、接触角が高いほど、表面の塵または汚れに対する耐性は高く、および一
層容易に表面がきれいになる。本発明の塗料組成物は相対的に高い接触角を有し
、そして塵に対して耐性であり、および容易に汚れが落とされる。
記のA.W.Adamsonの第XIIおよびXIII章に記載されている。一
般的に、接触角が高いほど、表面の塵または汚れに対する耐性は高く、および一
層容易に表面がきれいになる。本発明の塗料組成物は相対的に高い接触角を有し
、そして塵に対して耐性であり、および容易に汚れが落とされる。
【0015】 典型的に、本発明の塗料組成物は、バインダーの重量に基づいて約30〜89
重量%のアクリルポリマーと、バインダーの重量に基づいて1〜20重量%のア
クリルポリマー添加剤と、バインダーの重量に基づいて10〜50重量%の架橋
剤とを含有する。
重量%のアクリルポリマーと、バインダーの重量に基づいて1〜20重量%のア
クリルポリマー添加剤と、バインダーの重量に基づいて10〜50重量%の架橋
剤とを含有する。
【0016】 本発明の塗料組成物において使用されるアクリルポリマーは従来の重合プロセ
スにより調製され、その重合プロセスでは、そのモノマー、溶媒、および重合開
始剤が1〜24時間にわたって、好ましくは2〜8時間で、従来の重合反応器に
充填され、その反応器中で、その成分は約60〜175℃、好ましくは約140
〜170℃に加熱される。形成されるアクリルポリマーは、重量平均分子量が約
2,000〜20,000、好ましくは約5,000〜10,000である。
スにより調製され、その重合プロセスでは、そのモノマー、溶媒、および重合開
始剤が1〜24時間にわたって、好ましくは2〜8時間で、従来の重合反応器に
充填され、その反応器中で、その成分は約60〜175℃、好ましくは約140
〜170℃に加熱される。形成されるアクリルポリマーは、重量平均分子量が約
2,000〜20,000、好ましくは約5,000〜10,000である。
【0017】 本明細書において参照される分子量は、標準としてポリスチレンを使用してゲ
ル透過クロマトグラフィーにより測定される。
ル透過クロマトグラフィーにより測定される。
【0018】 そのプロセスで使用される典型的な重合開始剤は、アゾ−ビス−イソブチロニ
トリル、1,1′−アゾ−ビス(シアノシクロヘキサン)のようなアゾ系開始剤
、t−ブチルパーアセテートのようなペルオキシアセテート類、ジ−t−ブチル
ペルオキシドのようなペルオキシド類、t−ブチルパーベンゾエートのようなベ
ンゾエート類、t−ブチルパーオクトエートのようなオクトエート類などである
。
トリル、1,1′−アゾ−ビス(シアノシクロヘキサン)のようなアゾ系開始剤
、t−ブチルパーアセテートのようなペルオキシアセテート類、ジ−t−ブチル
ペルオキシドのようなペルオキシド類、t−ブチルパーベンゾエートのようなベ
ンゾエート類、t−ブチルパーオクトエートのようなオクトエート類などである
。
【0019】 そのプロセスに使用できる典型的な溶媒は、メチルアミルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、メチルエチルケトンのようなケトン類、トルエン、キシレンのよ
うな芳香族炭化水素類、炭酸プロピレンのような炭酸アルキレン、n−メチルピ
ロリドン、エーテル類、エステル類、アセテート類、および上記のいずれかの混
合物である。
ブチルケトン、メチルエチルケトンのようなケトン類、トルエン、キシレンのよ
うな芳香族炭化水素類、炭酸プロピレンのような炭酸アルキレン、n−メチルピ
ロリドン、エーテル類、エステル類、アセテート類、および上記のいずれかの混
合物である。
【0020】 そのアクリルポリマーを形成するために使用される典型的な重合可能なモノマ
ーは、アルキル(メタ)アクリレートであり、それは、アルキル基に1〜18の
炭素原子を有するアルキルアクリレートおよびアルキルメタクリレートを意味し
、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピ
ルアクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチ
ルアクリレート、イソブチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、t−ブチ
ルメタクリレート、ペンチルアクリレート、ペンチルメタクリレート、ヘキシル
アクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルアクリレート、オクチルメタ
クリレート、ノニルアクリレート、ノニルメタクリレート、デシルアクリレート
、デシルメタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、ス
テアリルアクリレート、ステアリルメタクリレートなどである。他の有用なモノ
マーは、スチレン、アルファメチルスチレン、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、アクリロニトリル、ヒドロキシメタクリルアミドなど、またはこれらのモノ
マーのいかなる混合物である。そして、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレー
トは、アルキル基に1〜4の炭素原子を有するヒドロキシアルキルアクリレート
およびヒドロキシアルキルメタクリレートを意味し、例えばヒドロキシメチルア
クリレート、ヒドロキシメチルメタクリレート、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メタクリレート、ヒド
ロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチ
ルメタクリレートなどである。
ーは、アルキル(メタ)アクリレートであり、それは、アルキル基に1〜18の
炭素原子を有するアルキルアクリレートおよびアルキルメタクリレートを意味し
、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピ
ルアクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブチ
ルアクリレート、イソブチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、t−ブチ
ルメタクリレート、ペンチルアクリレート、ペンチルメタクリレート、ヘキシル
アクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルアクリレート、オクチルメタ
クリレート、ノニルアクリレート、ノニルメタクリレート、デシルアクリレート
、デシルメタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、ス
テアリルアクリレート、ステアリルメタクリレートなどである。他の有用なモノ
マーは、スチレン、アルファメチルスチレン、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、アクリロニトリル、ヒドロキシメタクリルアミドなど、またはこれらのモノ
マーのいかなる混合物である。そして、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレー
トは、アルキル基に1〜4の炭素原子を有するヒドロキシアルキルアクリレート
およびヒドロキシアルキルメタクリレートを意味し、例えばヒドロキシメチルア
クリレート、ヒドロキシメチルメタクリレート、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メタクリレート、ヒド
ロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチ
ルメタクリレートなどである。
【0021】 高品質の塗料を形成する好ましいアクリルポリマーは、アルキル基に2〜6の
炭素原子を有するアルキルメタクリレート、アルキル基に2〜8の炭素原子を有
するアルキルアクリレート、アルキル基に2〜4の炭素原子を有するヒドロキシ
アルキルアクリレート、およびスチレンであるモノマーの重合されたものを含有
する。ひとつの特に好ましいポリマーは、ブチルメタクリレート、ブチルアクリ
レート、スチレン、およびヒドロキシプロピルアクリレートを含有する。
炭素原子を有するアルキルメタクリレート、アルキル基に2〜8の炭素原子を有
するアルキルアクリレート、アルキル基に2〜4の炭素原子を有するヒドロキシ
アルキルアクリレート、およびスチレンであるモノマーの重合されたものを含有
する。ひとつの特に好ましいポリマーは、ブチルメタクリレート、ブチルアクリ
レート、スチレン、およびヒドロキシプロピルアクリレートを含有する。
【0022】 本発明の塗料組成物に使用されるアクリルポリマー添加剤は、上記アクリルポ
リマーと同様に従来の重合プロセスにより調製され、その重合プロセスでは、フ
ルオロアルキル含有モノマーを除くモノマー、溶媒、および重合開始剤が1〜2
4時間にわたって、好ましくは2〜8時間で、従来の重合反応器に充填され、そ
の反応器中で、その成分は約60〜175℃、好ましくは約140〜170℃に
加熱される。形成されるポリマーは、重量平均分子量が約1,000〜15,0
00、好ましくは約1,000〜10,000である。
リマーと同様に従来の重合プロセスにより調製され、その重合プロセスでは、フ
ルオロアルキル含有モノマーを除くモノマー、溶媒、および重合開始剤が1〜2
4時間にわたって、好ましくは2〜8時間で、従来の重合反応器に充填され、そ
の反応器中で、その成分は約60〜175℃、好ましくは約140〜170℃に
加熱される。形成されるポリマーは、重量平均分子量が約1,000〜15,0
00、好ましくは約1,000〜10,000である。
【0023】 前述の重合開始剤、溶媒、および、アルキル(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、および/またはスチレンのようなその他のモ
ノマーが使用されて、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、
ヒドロキシメタクリルアミドなどを含む添加剤を調製する。
シアルキル(メタ)アクリレート、および/またはスチレンのようなその他のモ
ノマーが使用されて、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、
ヒドロキシメタクリルアミドなどを含む添加剤を調製する。
【0024】 そのアクリルポリマー添加剤は、約10〜45重量%のヒドロキシアルキル(
メタ)アクリレート、5〜80重量%の他の前述のアルキル(メタ)アクリレー
ト、スチレンなど、および10〜50重量%のフルオロアルキル含有モノマーを
含有する。
メタ)アクリレート、5〜80重量%の他の前述のアルキル(メタ)アクリレー
ト、スチレンなど、および10〜50重量%のフルオロアルキル含有モノマーを
含有する。
【0025】 そのアクリルポリマー添加剤において使用されるフルオロアルキル含有モノマ
ーは、式
ーは、式
【0026】
【化7】
【0027】 により表され、ここで、Rは水素または1〜2の炭素原子を有するアルキル基
であり、Xは二価のラジカル、好ましくは2〜20の炭素原子を有する炭化水素
基、さらに好ましくは、Xはnが1〜18の整数である−(CH2)n−であり、
およびRfは4〜20の炭素原子を有するフルオロアルキル含有基、好ましくは 随意に酸素原子を含むことができる4〜20の炭素原子を有する直鎖状または分
岐鎖状のフルオロアルキル基である。
であり、Xは二価のラジカル、好ましくは2〜20の炭素原子を有する炭化水素
基、さらに好ましくは、Xはnが1〜18の整数である−(CH2)n−であり、
およびRfは4〜20の炭素原子を有するフルオロアルキル含有基、好ましくは 随意に酸素原子を含むことができる4〜20の炭素原子を有する直鎖状または分
岐鎖状のフルオロアルキル基である。
【0028】 典型的に有用なフルオロアルキル含有モノマーは、パーフルオロメチルエチル
メタクリレート、パーフルオロプロピルエチルメタクリレート、パーフルオロブ
チルエチルメタクリレート、パーフルオロペンチルエチルメタクリレート、パー
フルオロヘキシルエチルメタクリレート、パーフルオロオクチルエチルメタクリ
レート、パーフルオロデシルエチルメタクリレート、パーフルオロラウリルエチ
ルメタクリレート、パーフルオロステアリルエチルメタクリレート、パーフルオ
ロメチルエチルアクリレート、パーフルオロエチルエチルアクリレート、パーフ
ルオロブチルエチルアクリレート、パーフルオロペンチルエチルアクリレート、
パーフルオロヘキシルエチルアクリレート、パーフルオロオクチルエチルアクリ
レート、パーフルオロデシルエチルアクリレート、パーフルオロラウリルエチル
アクリレート、パーフルオロステアリルエチルアクリレートなどである。パーフ
ルオロアルキル基が4〜20の炭素原子を含むパーフルオロアルキルエチルメタ
クリレートが好ましい。
メタクリレート、パーフルオロプロピルエチルメタクリレート、パーフルオロブ
チルエチルメタクリレート、パーフルオロペンチルエチルメタクリレート、パー
フルオロヘキシルエチルメタクリレート、パーフルオロオクチルエチルメタクリ
レート、パーフルオロデシルエチルメタクリレート、パーフルオロラウリルエチ
ルメタクリレート、パーフルオロステアリルエチルメタクリレート、パーフルオ
ロメチルエチルアクリレート、パーフルオロエチルエチルアクリレート、パーフ
ルオロブチルエチルアクリレート、パーフルオロペンチルエチルアクリレート、
パーフルオロヘキシルエチルアクリレート、パーフルオロオクチルエチルアクリ
レート、パーフルオロデシルエチルアクリレート、パーフルオロラウリルエチル
アクリレート、パーフルオロステアリルエチルアクリレートなどである。パーフ
ルオロアルキル基が4〜20の炭素原子を含むパーフルオロアルキルエチルメタ
クリレートが好ましい。
【0029】 他の有用なフルオロアルキル含有モノマーは式
【0030】
【化8】
【0031】 により表され、 Rは上記定義されたとおりであり、 R1は4〜12の炭素原子を有するフルオロアルキル基であり、 R2は1〜4の炭素原子を有するアルキル基であり、および nは1〜4の整数 である。
【0032】 これらのモノマーの典型は、次のとおりである:
【0033】
【化9】
【0034】
【化10】
【0035】
【化11】
【0036】
【化12】
【0037】
【化13】
【0038】 高品質の塗料を形成する好ましいアクリルポリマー添加剤は、アルキル基に2
〜6の炭素原子を有するアルキルメタクリレート、アルキル基に2〜8の炭素原
子を有するアルキルアクリレート、アルキル基に2〜4の炭素原子を有するヒド
ロキシアルキルアクリレート、スチレン、およびアルキル基に4〜20の炭素原
子を有するパーフルオロアルキルエチルメタクリレートであるモノマーの重合さ
れたものを含有する。ひとつの特に好ましいポリマーは、ブチルメタクリレート
、ブチルアクリレート、スチレン、ヒドロキシプロピルアクリレート、および上
記のパーフルオロアルキル含有モノマーを含有する。
〜6の炭素原子を有するアルキルメタクリレート、アルキル基に2〜8の炭素原
子を有するアルキルアクリレート、アルキル基に2〜4の炭素原子を有するヒド
ロキシアルキルアクリレート、スチレン、およびアルキル基に4〜20の炭素原
子を有するパーフルオロアルキルエチルメタクリレートであるモノマーの重合さ
れたものを含有する。ひとつの特に好ましいポリマーは、ブチルメタクリレート
、ブチルアクリレート、スチレン、ヒドロキシプロピルアクリレート、および上
記のパーフルオロアルキル含有モノマーを含有する。
【0039】 他の有用なアクリルポリマー添加剤は、アルキル基に2〜6の炭素原子を有す
るアルキルメタクリレート、アルキル基に2〜8の炭素原子を有するアルキルア
クリレート、スチレン、アルキレングリコールメタクリレート、およびアルキル
基に4〜20の炭素原子を有するパーフルオロアルキルエチルメタクリレートで
あるモノマーの重合されたものを含有する。もうひとつの有用なポリマー添加剤
は、ブチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレ
ート、エチレントリグリコールメタクリレート、および上記のパーフルオロアル
キルエチルメタクリレートモノマーを含有する。
るアルキルメタクリレート、アルキル基に2〜8の炭素原子を有するアルキルア
クリレート、スチレン、アルキレングリコールメタクリレート、およびアルキル
基に4〜20の炭素原子を有するパーフルオロアルキルエチルメタクリレートで
あるモノマーの重合されたものを含有する。もうひとつの有用なポリマー添加剤
は、ブチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレ
ート、エチレントリグリコールメタクリレート、および上記のパーフルオロアル
キルエチルメタクリレートモノマーを含有する。
【0040】 本発明の塗料組成物は、そのポリマー添加剤およびアクリルポリマーのヒドロ
キシル基と架橋することが可能である有機架橋剤を含有する。好ましくは、有機
ポリイソシアネート架橋剤またはアルキル化メラミン架橋剤である。
キシル基と架橋することが可能である有機架橋剤を含有する。好ましくは、有機
ポリイソシアネート架橋剤またはアルキル化メラミン架橋剤である。
【0041】 従来の芳香族、脂肪族、脂環式のイソシアネート、三官能性イソシアネート、
およびポリオールのイソシアネート官能性付加物、並びにジイソシアネートのい
ずれも使用することができる。典型的に有用なジイソシアネートは、1,6−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、4,4′−ビフ
ェニレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ビスシクロヘキシルジ
イソシアネート、テトラメチレンキシレンジイソシアネート、エチルエチレンジ
イソシアネート、2,3−ジメチルエチレンジイソシアネート、1−メチルトリ
メチレンジイソシアネート、1,3−シクロペンチレンジイソシアネート、1,
4−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート
、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ビス−(4−イソシアナトシクロヘキ
シル)−メタン、4,4′−ジイソシアナトジフェニルエーテルなどである。
およびポリオールのイソシアネート官能性付加物、並びにジイソシアネートのい
ずれも使用することができる。典型的に有用なジイソシアネートは、1,6−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、4,4′−ビフ
ェニレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ビスシクロヘキシルジ
イソシアネート、テトラメチレンキシレンジイソシアネート、エチルエチレンジ
イソシアネート、2,3−ジメチルエチレンジイソシアネート、1−メチルトリ
メチレンジイソシアネート、1,3−シクロペンチレンジイソシアネート、1,
4−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート
、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ビス−(4−イソシアナトシクロヘキ
シル)−メタン、4,4′−ジイソシアナトジフェニルエーテルなどである。
【0042】 使用され得る典型的な三官能性イソシアネートは、トリフェニルメタントリイ
ソシアネート、1,3,5−ベンゼントリイソシアネート、2,4,5−トルエ
ントリイソシアネートなどである。商品名「Desmodur」N−3390で
販売されるヘキサメチレンジイソシアネートのトリマーのようなジイソシアネー
トのオリゴマーも使用することができる。
ソシアネート、1,3,5−ベンゼントリイソシアネート、2,4,5−トルエ
ントリイソシアネートなどである。商品名「Desmodur」N−3390で
販売されるヘキサメチレンジイソシアネートのトリマーのようなジイソシアネー
トのオリゴマーも使用することができる。
【0043】 使用され得るイソシアネート官能性付加物は、有機ポリイソシアネートとポリ
オールから形成される。前述のポリイソシアネートのいずれもポリオールととも
に使用されて付加物を形成することができる。トリメチロールプロパンまたはエ
タンのようなトリメチロールアルカン類などのポリオールが使用され得る。ひと
つの有用な付加物は、テトラメチルキシリジンジイソシアネートとトリメチロー
ルプロパンとの反応生成物であり、商品名「Cythane」3160で販売さ
れる。
オールから形成される。前述のポリイソシアネートのいずれもポリオールととも
に使用されて付加物を形成することができる。トリメチロールプロパンまたはエ
タンのようなトリメチロールアルカン類などのポリオールが使用され得る。ひと
つの有用な付加物は、テトラメチルキシリジンジイソシアネートとトリメチロー
ルプロパンとの反応生成物であり、商品名「Cythane」3160で販売さ
れる。
【0044】 フッ素化一官能性アルコールおよび前述の従来の有機ポリイソシアネートの1
種の付加物であるフッ素化有機ポリイソシアネート架橋剤も使用することができ
る。約0.1〜33モルパーセントの1種のポリイソシアネートの活性イソシア
ネート基は、フッ素化一官能性アルコールと反応してフッ素化有機ポリイソシア
ネートを形成する。典型的に、その成分は触媒を用いて約0.1〜4時間の間、
約50〜120℃の温度で反応してその付加物を形成する。
種の付加物であるフッ素化有機ポリイソシアネート架橋剤も使用することができ
る。約0.1〜33モルパーセントの1種のポリイソシアネートの活性イソシア
ネート基は、フッ素化一官能性アルコールと反応してフッ素化有機ポリイソシア
ネートを形成する。典型的に、その成分は触媒を用いて約0.1〜4時間の間、
約50〜120℃の温度で反応してその付加物を形成する。
【0045】 そのイソシアネート官能性付加物を形成するために使用される典型的なフッ素
化一官能性アルコールは、式
化一官能性アルコールは、式
【0046】
【化14】
【0047】 で表され、ここで、Rfは少なくとも4の炭素原子を有するフルオロアルキル 含有基であり、好ましくは、随意にエーテル基として酸素原子を含むか、または
1〜5の塩素原子もしくは1〜5の水素原子を含むことができる4〜20の炭素
原子を有する直鎖状または分岐鎖状のフルオロアルキル基である。好ましくは、
Rfは4〜20の炭素原子を有するパーフルオロアルキル基である。Yは二価のラ
ジカルであり、好ましくは、−CH2CH2O−、−SO2N(R4)CH2CH2O
−、−CH2−、−O−、−CH2O−であり、ここでR4はアルキル基であり、 好ましくは1〜4の炭素原子を有する。R3はHまたは1〜4の炭素原子を有す るアルキル基であり、Hおよびメチルが好ましく、nは0〜1、およびmは1〜
30であるが、nが0であるならmは1より大きいかまたは1に等しくなければ
ならず、Yが−O−であるならmは1より大きいかまたは1に等しくなければな
らないことを条件とし、好ましくはmは1〜20である。
1〜5の塩素原子もしくは1〜5の水素原子を含むことができる4〜20の炭素
原子を有する直鎖状または分岐鎖状のフルオロアルキル基である。好ましくは、
Rfは4〜20の炭素原子を有するパーフルオロアルキル基である。Yは二価のラ
ジカルであり、好ましくは、−CH2CH2O−、−SO2N(R4)CH2CH2O
−、−CH2−、−O−、−CH2O−であり、ここでR4はアルキル基であり、 好ましくは1〜4の炭素原子を有する。R3はHまたは1〜4の炭素原子を有す るアルキル基であり、Hおよびメチルが好ましく、nは0〜1、およびmは1〜
30であるが、nが0であるならmは1より大きいかまたは1に等しくなければ
ならず、Yが−O−であるならmは1より大きいかまたは1に等しくなければな
らないことを条件とし、好ましくはmは1〜20である。
【0048】 以下は好ましいフッ素化一官能性アルコールである:
【0049】
【化15】
【0050】 ここで、Rfは6〜12の炭素原子を有するパーフルオロアルキル基であり、 およびnは5〜15である;
【0051】
【化16】
【0052】 ここで、nは1〜6である;
【0053】
【化17】
【0054】 ここで、R5は1〜4の炭素原子を有するアルキル基であり、およびnは1〜 30である;
【0055】
【化18】
【0056】 ここで、nは0〜10であり、およびmは1〜20である;並びに
【0057】
【化19】
【0058】 ここで、Rfは上記のとおりである。
【0059】 アルキル化メラミン架橋剤も本発明の組成物において使用することができる。
これらの架橋剤は、一般的に、部分的または完全にアルキル化されたメラミンホ
ルムアルデヒド化合物であり、モノマーまたはポリマーであることができ、そし
てポリマーであるならば約1〜3の重合度を有する。これらの樹脂をアルキル化
するために使用される典型的なアルコールは、メタノール、エタノール、プロパ
ノール、ブタノール、イソブタノールなどである。典型的に有用なアルキル化メ
ラミン架橋剤は商業的に入手可能であり、次のものを含む:Cymel(登録商
標)301、350、373、385、1161、もしくは1168、またはR
esimine(登録商標)714、730、731、735および745。通
常は強酸触媒またはその塩が、バインダーの重量に基づいて約0.1〜3重量%
の量で添加されて、硬化温度を下げる。パラトルエンスルホン酸、ドデシルベン
ゼンスルホン酸、リン酸、またはこれらの酸のアミンもしくはアンモニウム塩が
使用され得る。
これらの架橋剤は、一般的に、部分的または完全にアルキル化されたメラミンホ
ルムアルデヒド化合物であり、モノマーまたはポリマーであることができ、そし
てポリマーであるならば約1〜3の重合度を有する。これらの樹脂をアルキル化
するために使用される典型的なアルコールは、メタノール、エタノール、プロパ
ノール、ブタノール、イソブタノールなどである。典型的に有用なアルキル化メ
ラミン架橋剤は商業的に入手可能であり、次のものを含む:Cymel(登録商
標)301、350、373、385、1161、もしくは1168、またはR
esimine(登録商標)714、730、731、735および745。通
常は強酸触媒またはその塩が、バインダーの重量に基づいて約0.1〜3重量%
の量で添加されて、硬化温度を下げる。パラトルエンスルホン酸、ドデシルベン
ゼンスルホン酸、リン酸、またはこれらの酸のアミンもしくはアンモニウム塩が
使用され得る。
【0060】 クリア塗料組成物の耐候性を改良するために、バインダーの重量に基づいて約
0.1〜10重量%の紫外線安定剤、遮断剤、消光剤(quenchers)、
および酸化防止剤が通常添加される。典型的な紫外線遮断剤および安定剤は、次
のものを含む: ベンゾフェノン類、例えばヒドロキシドデシルオキシベンゾフェノン、2,4
−ジヒドロキシベンゾフェノン、スルホン酸基含有ヒドロキシベンゾフェノンな
ど、 ベンゾエート類、例えばジフェニロールプロパンのジベンゾエート、ジフェニ
ロールプロパンの第三ブチルベンゾエートなど、 トリアジン類、例えばトリアジンの3,5−ジアルキル−4−ヒドロキシフェ
ニル誘導体、ジアルキル−4−ヒドロキシフェニルトリアジンの硫黄含有誘導体
、ヒドロキシフェニル−1,3,5−トリアジンなど、 トリアゾール類、例えば2−フェニル−4−(2,2′−ジヒドロキシベンゾ
イル)−トリアゾール、置換されたベンゾトリアゾール類、例えばヒドロキシ−
フェニルトリアゾールなど、 ヒンダードアミン類、例えばビス(1,2,2,6,6ペンタメチル−4−ピ
ペリジニルセバケート)、ジ[4(2,2,6,6,テトラメチルピペリジニル )]セバケートなど、並びに上記のいずれかのいかなる混合物。
0.1〜10重量%の紫外線安定剤、遮断剤、消光剤(quenchers)、
および酸化防止剤が通常添加される。典型的な紫外線遮断剤および安定剤は、次
のものを含む: ベンゾフェノン類、例えばヒドロキシドデシルオキシベンゾフェノン、2,4
−ジヒドロキシベンゾフェノン、スルホン酸基含有ヒドロキシベンゾフェノンな
ど、 ベンゾエート類、例えばジフェニロールプロパンのジベンゾエート、ジフェニ
ロールプロパンの第三ブチルベンゾエートなど、 トリアジン類、例えばトリアジンの3,5−ジアルキル−4−ヒドロキシフェ
ニル誘導体、ジアルキル−4−ヒドロキシフェニルトリアジンの硫黄含有誘導体
、ヒドロキシフェニル−1,3,5−トリアジンなど、 トリアゾール類、例えば2−フェニル−4−(2,2′−ジヒドロキシベンゾ
イル)−トリアゾール、置換されたベンゾトリアゾール類、例えばヒドロキシ−
フェニルトリアゾールなど、 ヒンダードアミン類、例えばビス(1,2,2,6,6ペンタメチル−4−ピ
ペリジニルセバケート)、ジ[4(2,2,6,6,テトラメチルピペリジニル )]セバケートなど、並びに上記のいずれかのいかなる混合物。
【0061】 イソシアネート架橋剤を使用するとき、塗料組成物は十分な量の触媒を含有し
て周囲温度でその組成物を硬化する。一般的に、バインダーに基づいて約0.0
1〜2重量%の、次の触媒の1種である触媒が、使用されるポリイソシアネート
架橋剤に対して使用される:トリエチレンジアミン、ジブチルスズジラウレート
のようなアルキルスズラウレート、ジブチルスズジアセテート、第三アミンなど
である。好ましくはジブチルスズジラウレートである。
て周囲温度でその組成物を硬化する。一般的に、バインダーに基づいて約0.0
1〜2重量%の、次の触媒の1種である触媒が、使用されるポリイソシアネート
架橋剤に対して使用される:トリエチレンジアミン、ジブチルスズジラウレート
のようなアルキルスズラウレート、ジブチルスズジアセテート、第三アミンなど
である。好ましくはジブチルスズジラウレートである。
【0062】 一般的に、ポリアクリル酸、ポリアルキルアクリレート、ポリエーテル改質ジ
メチルポリシロキサンコポリマー、およびポリエステル改質ポリジメチルシロキ
サンのような流れ調整剤は、バインダーの重量に基づいて約0.1〜5重量%の
量で本発明の組成物において使用される。
メチルポリシロキサンコポリマー、およびポリエステル改質ポリジメチルシロキ
サンのような流れ調整剤は、バインダーの重量に基づいて約0.1〜5重量%の
量で本発明の組成物において使用される。
【0063】 本発明の塗料組成物が、通常、顔料着色されたベースコートを覆うクリア塗料
組成物として使用されるとき、その塗料組成物において乾燥塗膜と同一の屈折率
を有する顔料を使用することが望ましい。典型的に有用な顔料は、約0.015
〜50ミクロンの粒径を有し、顔料とバインダーの重量比は約1:100から1
0:100で使用され、および屈折率が約1.4〜1.6であるシリカ顔料のよ
うな無機のケイ質顔料である。
組成物として使用されるとき、その塗料組成物において乾燥塗膜と同一の屈折率
を有する顔料を使用することが望ましい。典型的に有用な顔料は、約0.015
〜50ミクロンの粒径を有し、顔料とバインダーの重量比は約1:100から1
0:100で使用され、および屈折率が約1.4〜1.6であるシリカ顔料のよ
うな無機のケイ質顔料である。
【0064】 上記のとおり、本発明のクリアコートが塗布される顔料着色されたベースコー
トにおいて少なくともいくらかのフッ素化有機ポリイソシアネート架橋剤を使用
して、ベースコートのクレーター形成を相当減らすことがたいへん望ましい。通
常、バインダーの重量に基づいて約5〜40重量%のフッ素化ポリイソシアネー
トがベースコートにおいて使用される。
トにおいて少なくともいくらかのフッ素化有機ポリイソシアネート架橋剤を使用
して、ベースコートのクレーター形成を相当減らすことがたいへん望ましい。通
常、バインダーの重量に基づいて約5〜40重量%のフッ素化ポリイソシアネー
トがベースコートにおいて使用される。
【0065】 本発明の塗料組成物が、乗用車、トラック、バス、電車のような乗り物、また
は建設機械、工業装置、タンク、橋、ビルの外壁もしくは内壁のような構造物に
おいて、クリア塗料として使用されるとき、溶剤ベースか、または水ベースのい
ずれかの組成物であるベース塗料が最初に塗布され、ついでクリア塗料が、通常
、吹付けまたは静電吹付けのような従来の方法で塗布される。そのクリア塗料は
乾燥され、そして周囲温度で硬化するが、約90℃までのやや高い温度を使用し
て乾燥時間を短縮することができる。
は建設機械、工業装置、タンク、橋、ビルの外壁もしくは内壁のような構造物に
おいて、クリア塗料として使用されるとき、溶剤ベースか、または水ベースのい
ずれかの組成物であるベース塗料が最初に塗布され、ついでクリア塗料が、通常
、吹付けまたは静電吹付けのような従来の方法で塗布される。そのクリア塗料は
乾燥され、そして周囲温度で硬化するが、約90℃までのやや高い温度を使用し
て乾燥時間を短縮することができる。
【0066】 本発明の塗料組成物は、約0.1/100〜100/100の顔料とバインダ
ーとの重量比で顔料を含有する従来の顔料着色された塗料組成物として使用する
ことができる。その組成物は、上述の品目および基体のいずれをも被覆するため
に使用することができ、そして良好な光沢があり、そして耐候性、強靭、および
硬質である仕上げ塗りを提供する。
ーとの重量比で顔料を含有する従来の顔料着色された塗料組成物として使用する
ことができる。その組成物は、上述の品目および基体のいずれをも被覆するため
に使用することができ、そして良好な光沢があり、そして耐候性、強靭、および
硬質である仕上げ塗りを提供する。
【0067】 以下の実施例は本発明を具体的に説明する。他に特定されない限りすべての部
および百分率は重量に基づく。分子量は標準としてポリスチレンを使用してゲル
透過クロマトグラフィーにより測定した。
および百分率は重量に基づく。分子量は標準としてポリスチレンを使用してゲル
透過クロマトグラフィーにより測定した。
【0068】 実施例1 熱源、温度計および攪拌機を装備した反応器に以下の成分を充填することによ
りフッ素化されたアクリルポリマー添加剤の溶液Aを調製した。部分1 重量部 メチルアミルケトン 465.83部分2 ブチルメタクリレートモノマー(BMA) 368.10 スチレンモノマー(S) 204.51 ヒドロキシプロピルアクリレートモノマー(HPA) 521.43 フルオロアルキルエチルメタクリレートモノマー(FAMA) 272.67 −(C−4約5%、C−6約30%、C−8約30%、C− 10約20%、C−12約10%、C−14約5%を含有す るフルオロアルキル基) メチルアミルケトン 3.14部分3 T−ブチルペルオキシアセテート 45.93 メチルアミルケトン 76.27部分4 メチルアミルケトン 42.12 合計 2000.00
りフッ素化されたアクリルポリマー添加剤の溶液Aを調製した。部分1 重量部 メチルアミルケトン 465.83部分2 ブチルメタクリレートモノマー(BMA) 368.10 スチレンモノマー(S) 204.51 ヒドロキシプロピルアクリレートモノマー(HPA) 521.43 フルオロアルキルエチルメタクリレートモノマー(FAMA) 272.67 −(C−4約5%、C−6約30%、C−8約30%、C− 10約20%、C−12約10%、C−14約5%を含有す るフルオロアルキル基) メチルアミルケトン 3.14部分3 T−ブチルペルオキシアセテート 45.93 メチルアミルケトン 76.27部分4 メチルアミルケトン 42.12 合計 2000.00
【0069】 部分1を反応容器に充填し、そして窒素で覆い、ついで部分2を予備混合し、
そして240分間にわたって添加し、一方、得られた混合物を約150℃の還流
温度で保った。部分3を予備混合し、そして部分2と同時に255分間にわたっ
てその反応混合物に添加し、ついで部分4を添加し、そしてその反応混合物をさ
らに60分間還流温度で保った。得られたポリマー溶液を室温まで冷却した。
そして240分間にわたって添加し、一方、得られた混合物を約150℃の還流
温度で保った。部分3を予備混合し、そして部分2と同時に255分間にわたっ
てその反応混合物に添加し、ついで部分4を添加し、そしてその反応混合物をさ
らに60分間還流温度で保った。得られたポリマー溶液を室温まで冷却した。
【0070】 得られたフッ素化アクリルポリマー添加剤溶液Aは、約70%の重量固形分、
26.9%/15.0%/38.2%/19.9%の百分率であるBMA/S/
HPA/FAMAのポリマーであり、そしてそのポリマーは約4,500の重量
平均分子量であった。
26.9%/15.0%/38.2%/19.9%の百分率であるBMA/S/
HPA/FAMAのポリマーであり、そしてそのポリマーは約4,500の重量
平均分子量であった。
【0071】 モノマーの比を変えた以外は同一の成分および手順を用いてフッ素化アクリル
ポリマー添加剤溶液Bを調製し、得られたポリマーは次の組成、BMA/S/H
PA/FAMA 17%/15%/38%/30%であった。
ポリマー添加剤溶液Bを調製し、得られたポリマーは次の組成、BMA/S/H
PA/FAMA 17%/15%/38%/30%であった。
【0072】 熱源、温度計、および攪拌機を装備した反応器に以下の成分を充填することに
よりアクリルポリマーIの溶液を調製した。部分1 重量部 メチルアミルケトン 699.20部分2 ブチルメタクリレートモノマー(BMA) 583.80 スチレンモノマー(S) 307.28 ブチルアクリレートモノマー(BA) 343.20 ヒドロキシプロピルアクリレートモノマー(HPA) 783.60 メチルアミルケトン 4.72部分3 T−ブチルペルオキシアセテート 69.01 メチルアミルケトン 114.59部分4 メチルアミルケトン 33.28 合計 2938.68
よりアクリルポリマーIの溶液を調製した。部分1 重量部 メチルアミルケトン 699.20部分2 ブチルメタクリレートモノマー(BMA) 583.80 スチレンモノマー(S) 307.28 ブチルアクリレートモノマー(BA) 343.20 ヒドロキシプロピルアクリレートモノマー(HPA) 783.60 メチルアミルケトン 4.72部分3 T−ブチルペルオキシアセテート 69.01 メチルアミルケトン 114.59部分4 メチルアミルケトン 33.28 合計 2938.68
【0073】 部分1を反応容器に充填し、そして窒素で覆い、ついで部分2を予備混合し、
そして240分間にわたって添加し、一方、得られた混合物を約150℃の還流
温度で保った。部分3を予備混合し、そして部分2と同時に255分間にわたっ
てその反応混合物に添加し、ついで、部分4を添加し、そしてその反応混合物を
さらに60分間還流温度で保った。得られたポリマー溶液を室温まで冷却した。
そして240分間にわたって添加し、一方、得られた混合物を約150℃の還流
温度で保った。部分3を予備混合し、そして部分2と同時に255分間にわたっ
てその反応混合物に添加し、ついで、部分4を添加し、そしてその反応混合物を
さらに60分間還流温度で保った。得られたポリマー溶液を室温まで冷却した。
【0074】 得られたアクリルポリマー溶液Iは、約70%の重量固形分、30%/15%
/17%/38%の百分率であるBMA/S/BA/HPAのポリマーであり、
そしてそのポリマーは約7,000の重量平均分子量であった。
/17%/38%の百分率であるBMA/S/BA/HPAのポリマーであり、
そしてそのポリマーは約7,000の重量平均分子量であった。
【0075】 透明なアクリル組成物Iを次のとおり調製した:部分1 重量部 メチルエチルケトン 2.54 トルエン 2.67 二塩基酸エステル(アジピン酸、グルタル酸およびコハク酸 1.79 のエステル混合物) ブチルセロソルブアセテート 4.96部分2 アクリルポリマーI溶液(上記で調製) 72.79部分3 Resiflow S(アクリルポリマー流れ添加剤) 0.35 「Tinuvin」328−2−(2−ヒドロキシ−3, 5.58 5−ジ第三アミルフェノール)−2H−ベンゾトリアゾール) 「Tinuvin」292−(1,2,2,6,6−ペンタ 0.87 メチル−4−ピペリジニル)セバケート ジブチルスズジラウレート 0.92 PM アセテート 7.38 合計 100.00
【0076】 連続混合で示された順番で部分1の成分を混合容器に充填した。部分2を添加
し、そして15分間混合した。一定混合(constant mixing)で
示された順番で部分3の成分を混合容器に充填した。得られた組成物は約53.
5%の固形分であった。
し、そして15分間混合した。一定混合(constant mixing)で
示された順番で部分3の成分を混合容器に充填した。得られた組成物は約53.
5%の固形分であった。
【0077】 上記の透明なアクリル組成物Iを容量比3/1でポリイソシアネート溶液と混
合することによりクリア塗料組成物I(対照例)を調製した。そのポリイソシア
ネート溶液は、90重量%のヘキサメチレンジイソシアネートのトリマーと、1
0重量%の、1:1の比であるn−ブチルアセテート/Aromatic100
溶媒との溶剤とを含有する。上記のクリア塗料組成物Iを、それぞれ2.0重量
%および5.0重量%の上記で調製したフッ素化アクリルポリマー添加剤溶液A
と混合することにより、クリア塗料組成物AおよびBを調製した。
合することによりクリア塗料組成物I(対照例)を調製した。そのポリイソシア
ネート溶液は、90重量%のヘキサメチレンジイソシアネートのトリマーと、1
0重量%の、1:1の比であるn−ブチルアセテート/Aromatic100
溶媒との溶剤とを含有する。上記のクリア塗料組成物Iを、それぞれ2.0重量
%および5.0重量%の上記で調製したフッ素化アクリルポリマー添加剤溶液A
と混合することにより、クリア塗料組成物AおよびBを調製した。
【0078】 同様に、クリア塗料組成物CおよびDを、上記のクリア塗料組成物と、それぞ
れ2.0重量%および5.0重量%の上記で調製したフッ素化アクリルポリマー
添加剤溶液Bとを混合することにより調製した。
れ2.0重量%および5.0重量%の上記で調製したフッ素化アクリルポリマー
添加剤溶液Bとを混合することにより調製した。
【0079】 ポリイソシアネートで架橋されたポリエポキシヒドロキシエーテル樹脂の硬化
したエレクトロコーティングプライマー組成物で被覆されている2枚のリン酸塩
で処理された冷間圧延鋼板の一対を、有機ポリイソシアネート架橋剤を含有する
アクリルポリマーの白色ベースコート塗料組成物で、約18〜23ミクロンの乾
燥膜厚に吹付け塗装した。そのベースコートを約10分間そのままにして溶剤を
気化させ、ついで上記で調製したクリア塗料組成物I(対照例)を吹付け塗布し
た。各塗膜の適用の間の溶剤気化時間を2分として2層コートを施した。得られ
た膜を約83℃で約30分間乾燥した。クリアコートの乾燥膜厚は約44〜56
ミクロンであった。得られたクリアコートは平滑であり、および実質的にクレー
ターがなく、そして優れた外観を備えていた。
したエレクトロコーティングプライマー組成物で被覆されている2枚のリン酸塩
で処理された冷間圧延鋼板の一対を、有機ポリイソシアネート架橋剤を含有する
アクリルポリマーの白色ベースコート塗料組成物で、約18〜23ミクロンの乾
燥膜厚に吹付け塗装した。そのベースコートを約10分間そのままにして溶剤を
気化させ、ついで上記で調製したクリア塗料組成物I(対照例)を吹付け塗布し
た。各塗膜の適用の間の溶剤気化時間を2分として2層コートを施した。得られ
た膜を約83℃で約30分間乾燥した。クリアコートの乾燥膜厚は約44〜56
ミクロンであった。得られたクリアコートは平滑であり、および実質的にクレー
ターがなく、そして優れた外観を備えていた。
【0080】 クリア塗料組成物A〜Dを、同じ方法で、上記のようにプライマーおよびベー
スコートで被覆された別々のリン酸塩処理鋼板に塗布した。各場合において、得
られたクリアコートは平滑であり、および実質的にクレーターがなく、そして優
れた外観を備えていた。
スコートで被覆された別々のリン酸塩処理鋼板に塗布した。各場合において、得
られたクリアコートは平滑であり、および実質的にクレーターがなく、そして優
れた外観を備えていた。
【0081】 その板のそれぞれに次の試験を行った。その結果を表Iに示す。
【0082】 水およびヘキサデカンに対する前進および後退接触角 20゜で測定した光沢 DOI鮮映性 曇り 硬度(ヌープで測定) L,a,b,色角値(color angle values) 防汚性試験
【0083】 防汚性試験 10gのNujol(鉱油)と、20gのカーボンブラックと、500mlの
ヘプタンと、1リットルの「Surlyn」ポリマービーズ(アクリルアイオノ
マーのポリマー)とを配合することにより汚れの代用品を調製した。得られた懸
濁液を十分に混合し、ついでそのヘプタン溶剤をバキュームストリッパを用いて
取り除いた。
ヘプタンと、1リットルの「Surlyn」ポリマービーズ(アクリルアイオノ
マーのポリマー)とを配合することにより汚れの代用品を調製した。得られた懸
濁液を十分に混合し、ついでそのヘプタン溶剤をバキュームストリッパを用いて
取り除いた。
【0084】 2.54cm長の7.62cmODポリ塩化ビニルパイプを試験板の表面に置
いた。3グラムの上記で調製した汚れ代用品をそのパイプに注ぎ、そして合計5
0回転で試験板の表面で静かに回転させた。その汚れ代用品を流し出し、そして
パイプ部分を取り除いた。ついでその試験板をその使用しない側で鋭く2回たた
いて付着した汚れを軽く取り除いた。その板に残っている汚れの量を色分析機を
用いてデルタE単位で測定した。
いた。3グラムの上記で調製した汚れ代用品をそのパイプに注ぎ、そして合計5
0回転で試験板の表面で静かに回転させた。その汚れ代用品を流し出し、そして
パイプ部分を取り除いた。ついでその試験板をその使用しない側で鋭く2回たた
いて付着した汚れを軽く取り除いた。その板に残っている汚れの量を色分析機を
用いてデルタE単位で測定した。
【0085】 表Iのデータは、フッ素化アクリルポリマー添加剤を含有するクリア塗料組成
物A〜Dが、その添加剤を含有しなかった対照例と比較して、水に対して、およ
びヘキサデカンに対して一層高い接触角を有することを示す。防汚性試験は、フ
ッ素化されたアクリルポリマー添加剤を含有した塗料組成物A〜Dが、フッ素化
されたアクリルポリマー添加剤を含有しなかった対照例から製造したクリア塗料
組成物と比較して、汚れることに対して耐性であり、そして容易に洗浄されるか
、またはきれいに拭き取られる仕上げ塗りを提供することを示す。その対照例は
低い接触角を有し、そしてその防汚性試験では劣った防汚性および劣った汚れ落
ち性能を示した。そのフッ素化アクリルポリマー添加剤を含む塗料組成物も含ま
ない塗料組成物もすべて相当する光沢、鮮映性、曇り、および硬度を有し、そし
て許容可能な色を有していた。
物A〜Dが、その添加剤を含有しなかった対照例と比較して、水に対して、およ
びヘキサデカンに対して一層高い接触角を有することを示す。防汚性試験は、フ
ッ素化されたアクリルポリマー添加剤を含有した塗料組成物A〜Dが、フッ素化
されたアクリルポリマー添加剤を含有しなかった対照例から製造したクリア塗料
組成物と比較して、汚れることに対して耐性であり、そして容易に洗浄されるか
、またはきれいに拭き取られる仕上げ塗りを提供することを示す。その対照例は
低い接触角を有し、そしてその防汚性試験では劣った防汚性および劣った汚れ落
ち性能を示した。そのフッ素化アクリルポリマー添加剤を含む塗料組成物も含ま
ない塗料組成物もすべて相当する光沢、鮮映性、曇り、および硬度を有し、そし
て許容可能な色を有していた。
【0086】 実施例2 次の成分を一緒に混合することによりクリア塗料組成物Eを調製した。
【0087】 重量部 アクリルポリマーI溶液 215.4 (実施例1で調製された) 「Cymel」1168 80.1 (アルキル化メラミンホルムアルデヒド樹脂) フッ素化アクリルポリマー添加剤溶液B 10.7 (実施例1で調製された) 触媒(イソプロパノール中の芳香族スルホン酸) 1.8 合計 308.0
【0088】 実施例1と同じ方法でクリア塗料組成物Eを、実施例1に記載したようにエレ
クトロコーティングプライマーおよびベースコートで被覆されたリン酸塩処理鋼
板に塗布し、そして硬化して、平滑であり、実質的にクレーターのない、そして
優れた外観を有するクリアコートを提供した。その板を実施例1のように試験し
た。そしてその試験結果を表Iに示す。
クトロコーティングプライマーおよびベースコートで被覆されたリン酸塩処理鋼
板に塗布し、そして硬化して、平滑であり、実質的にクレーターのない、そして
優れた外観を有するクリアコートを提供した。その板を実施例1のように試験し
た。そしてその試験結果を表Iに示す。
【0089】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダーモン マイケル ジェイ. アメリカ合衆国 19014 ペンシルベニア 州 アストン オーチャード ウェイ 609 (72)発明者 グラハム ウィリアム フランク アメリカ合衆国 19087 ペンシルベニア 州 ウェイン ニューポート ドライブ 29 (72)発明者 トーマス リチャード ロナルド アメリカ合衆国 19803 デラウェア州 ウィルミントン グリンネル ロード 1309 Fターム(参考) 4J034 CA02 CA05 DA01 DB03 DB07 DD02 DD07 DJ09 DP13 DP18 HA01 HA07 HA08 HB17 HC03 HC12 HC13 HC22 HC46 HC52 HC61 HC64 HC67 HC70 HC71 HC73 JA42 JA44 KB04 KC17 KD12 KD15 KD22 KE02 QA05 RA07 4J038 CG141 CG142 CH031 CH032 CH041 CH042 CH121 CH122 CH252 CJ031 CJ032 DA162 DG272 DG282 KA03 MA14
Claims (13)
- 【請求項1】 約45〜80重量%のバインダーと、20〜55重量%のキ
ャリア液体とを含有する塗料組成物であって、 前記バインダーは、 (A)アルキル基に1〜4の炭素原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)ア
クリレートから成るヒドロキシル含有モノマーの重合物と、 アルキル基に1〜18の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレート、ス
チレン、またはそれらのいかなる混合物からなる群から選択されるモノマーの重
合物と、 を含有するアクリルポリマーであり、ゲル透過クロマトグラフィーにより測定さ
れる約2,000〜20,000の重量平均分子量を有するアクリルポリマー、 (B)アクリルポリマー添加剤であって、 該添加剤の重量に基づいて約10〜45重量%の、アルキル基に1〜4の炭素
原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートから成るヒドロキシル含
有モノマーの重合物と、 該添加剤の重量に基づいて5〜80重量%の、アルキル基に1〜18の炭素原
子を有するアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、またはそれらのいかなる
混合物からなる群から選択されるモノマーの重合物と、 該添加剤の重量に基づいて10〜50重量%の、式 【化1】 により表され、Rは水素または1〜2の炭素原子を有するアルキル基からなる群
から選択され、Xは二価のラジカルであり、およびRfは4〜20の炭素原子を 有するフルオロアルキル含有基であるフルオロアルキル含有モノマーの重合物と
、 から本質的に成るアクリルポリマー添加剤であり、ゲル透過クロマトグラフィー
により測定される約1,000〜15,000の重量平均分子量を有する添加剤
、および (C)有機架橋剤 を含有する塗料組成物であり、そして 前記組成物の塗膜の硬化した層は、少なくとも100゜の前進水接触角と、少
なくとも40゜のヘキサデカンの前進接触角とを兼ね備えることを特徴とする塗
料組成物。 - 【請求項2】 前記フルオロアルキル含有モノマーは式 【化2】 により表され、Rは請求項1に定義されたとおりであり、nは1〜11の整数で
あり、およびRfは4〜20の炭素原子を有する直鎖状または分岐鎖状フルオロ アルキル基であることを特徴とする請求項1に記載の塗料組成物。 - 【請求項3】 前記アクリルポリマー添加剤は、アルキル基に2〜6の炭素
原子を有するアルキルメタクリレートと、アルキル基に2〜8の炭素原子を有す
るアルキルアクリレートと、アルキル基に2〜4の炭素原子を有するヒドロキシ
アルキルアクリレートと、スチレンと、RはCH3であり、nは2であり、およ びRfは4〜20の炭素原子を有するフルオロアルキル基であるフルオロアルキ ル含有モノマーとのモノマーの重合物から本質的に成り、並びに前記架橋剤は有
機ポリイソシアネート架橋剤である塗料組成物であり、そして該組成物の硬化し
た層は100〜120゜の前進水接触角と、45〜85゜のヘキサデカンの前進
接触角とを有することを特徴とする請求項2に記載の塗料組成物。 - 【請求項4】 前記アクリルポリマー添加剤は、ブチルメタクリレートと、
ブチルアクリレートと、スチレンと、ヒドロキシプロピルアクリレートと、前記
フルオロアルキル含有モノマーとから本質的に成ることを特徴とする請求項3に
記載の塗料組成物。 - 【請求項5】 前記フルオロアルキル含有モノマーは、式 【化3】 により表され、 Rは請求項1において定義されたとおりであり、 R1は4〜12の炭素原子を有するフルオロアルキル基であり、 R2は1〜4の炭素原子を有するアルキル基であり、および nは1〜4の整数 であることを特徴とする請求項1に記載の塗料組成物。
- 【請求項6】 前記架橋剤は、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシア
ネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族トリイソシアネート、脂肪族トリイソ
シアネート、またはジイソシアネートのオリゴマーからなる群から選択される有
機ポリイソシアネートであることを特徴とする請求項1に記載の塗料組成物。 - 【請求項7】 前記架橋剤は、フッ素化一官能性アルコールと有機ポリイソ
シアネートの付加物であって、該フッ素化一官能性アルコールは、式 【化4】 で表され、Rfは少なくとも4の炭素原子を有するフルオロアルキル含有基であ り、Xは二価のラジカルであり、R3はHまたは1〜4の炭素原子を有するアル キル基であり、nは0〜1であり、およびmは1〜30であり、但し、nが0で
あるとき、mは1または1より大きくなければならず、そして約0.1〜33モ
ルパーセントの活性イソシアネート基は該フッ素化一官能性アルコールと反応す
る付加物であるフッ素化有機ポリイソシアネートであることを特徴とする請求項
1に記載の塗料組成物。 - 【請求項8】 前記架橋剤はアルキル化メラミンホルムアルデヒド架橋剤で
あることを特徴とする請求項1に記載の塗料組成物。 - 【請求項9】 約0.1/100〜100/100の顔料とバインダーとの
重量比で顔料を含有することを特徴とする請求項1に記載の塗料組成物。 - 【請求項10】 約45〜80重量%のバインダーと、20〜55重量%の
有機キャリア液体とを含有する塗料組成物であって、 前記バインダーは、 (A)該バインダーの重量に基づいて約30〜89重量%のアクリルポリマー
であり、 該アクリルポリマーの重量に基づいて約20〜50重量%の、アルキル基に1
〜4の炭素原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートから成るヒド
ロキシル含有モノマーの重合物と、 該アクリルポリマーの重量に基づいて50〜80重量%の、アルキル基に1〜
18の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、またはそれ
らのいかなる混合物からなる群から選択されるモノマーの重合物と から本質的に成るアクリルポリマーであり、ゲル透過クロマトグラフィーにより
測定される約2,000〜20,000の重量平均分子量を有するアクリルポリ
マー、 (B)該バインダーの重量に基づいて約1〜20重量%のアクリルポリマー添
加剤であり、 該添加剤の重量に基づいて約10〜45重量%の、アルキル基に1〜4の炭素
原子を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートから成るヒドロキシル含
有モノマーの重合物と、 該アクリルポリマーの重量に基づいて5〜80重量%の、アルキル基に1〜1
8の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、またはそれら
のいかなる混合物からなる群から選択されるモノマーの重合物と、 該添加剤の重量に基づいて10〜50重量%の、式 【化5】 により表され、Rは水素または1〜2の炭素原子を有するアルキル基からなる群
から選択され、nは1〜11の整数であり、およびRfは4〜20の炭素原子を 有する直鎖状または分岐鎖状フルオロアルキル含有基から成るフルオロアルキル
含有モノマーの重合物と、 から本質的に成るアクリルポリマー添加剤であり、ゲル透過クロマトグラフィー
により測定される約1,000〜10,000の重量平均分子量を有するアクリ
ルポリマー、および (C)該バインダーの重量に基づいて約10〜50重量%の、芳香族ジイソシ
アネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族トリイソ
シアネート、脂肪族トリイソシアネート、またはジイソシアネートのオリゴマー
からなる群から選択される有機ポリイソシアネート架橋剤 を含有する塗料組成物であり、そして 前記組成物の塗膜の硬化した層は、100〜120゜の前進水接触角と、40
〜85゜のヘキサデカンの前進接触角とを兼ね備えることを特徴とする請求項1
に記載の塗料組成物。 - 【請求項11】 前記バインダーの重量に基づいて約0.1〜10重量%の
紫外線安定剤もしくは酸化防止剤、またはそれらの混合物を含有することを特徴
とする請求項1に記載の塗料組成物。 - 【請求項12】 請求項1に記載の組成物の乾燥および硬化した層で被覆さ
れた基体。 - 【請求項13】 乾燥および硬化した請求項1に記載の組成物の透明な層で
被覆された顔料着色ベースコートで被覆された基体。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/975,779 | 1997-11-21 | ||
US08/975,779 US5914384A (en) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Coating compositions containing a highly fluorinated hydroxyl containing additive |
PCT/US1998/024177 WO1999026994A1 (en) | 1997-11-21 | 1998-11-12 | Coating compositions containing a highly fluorinated hydroxyl containing additive |
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