JP2002121478A - 非水性の熱硬化性二成分被覆剤 - Google Patents
非水性の熱硬化性二成分被覆剤Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 硬化した状態で環境に対する安定性と、同時
に高い機械的安定性、特に引掻安定性を有する被覆を生
じる被覆剤を提供する。 【解決手段】 実質的に、溶剤含有ポリオール成分およ
び架橋剤成分を含有し、架橋剤成分はNCO官能価2〜
6を有する少なくとも1種の脂肪族および/または脂環
式ポリイソシアネートからなり、その際ポリイソシアネ
ートの最初に存在する遊離イソシアネート基の0.1〜
95モル%がN−アルキル−および/またはN−アリー
ル−3−アミノプロピルトリアルコキシシランと反応し
ている。
に高い機械的安定性、特に引掻安定性を有する被覆を生
じる被覆剤を提供する。 【解決手段】 実質的に、溶剤含有ポリオール成分およ
び架橋剤成分を含有し、架橋剤成分はNCO官能価2〜
6を有する少なくとも1種の脂肪族および/または脂環
式ポリイソシアネートからなり、その際ポリイソシアネ
ートの最初に存在する遊離イソシアネート基の0.1〜
95モル%がN−アルキル−および/またはN−アリー
ル−3−アミノプロピルトリアルコキシシランと反応し
ている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、引掻安定性と環境
の影響、特に酸性雨に対する安定性のバランスが改良さ
れた非水性の熱硬化性二成分被覆剤に関する。
の影響、特に酸性雨に対する安定性のバランスが改良さ
れた非水性の熱硬化性二成分被覆剤に関する。
【0002】
【従来の技術】二成分ポリウレタン(PUR)被覆剤
は、古典的なアミノプラスト樹脂で架橋した塗料系に比
べて環境の影響、特に酸性雨に対する良好な安定性にも
とづき自動車工業で上塗り塗装に使用される(W.Wi
eczorrek Stoye/Freitag、La
ckharz、215頁以降、C.Hanser Ve
rlag、1996、J.W.Holubka等、J.C
oat.Techn.Vol72、No901、77頁
以降、2000)。この場合に一般にOH官能性ポリ
(メタ)アクリレート樹脂およびヘキサメチレンジイソ
シアネート(HDI)を基礎とするポリイソシアネート
が使用される。環境の影響に対する良好な安定性はIP
DI(イソホロンジイソシアネート)−ポリイソシアネ
ートを部分的に使用することにより更に明らかに改良す
ることができる(WO93/050090)。しかしな
がらこの種の変性の欠点は、純粋なHDI−ポリイソシ
アネート架橋に比べて上塗り塗料の引掻安定性が明らか
に損なわれることである(Industrie Lac
kierbetrieb 61 30頁 1993)。
は、古典的なアミノプラスト樹脂で架橋した塗料系に比
べて環境の影響、特に酸性雨に対する良好な安定性にも
とづき自動車工業で上塗り塗装に使用される(W.Wi
eczorrek Stoye/Freitag、La
ckharz、215頁以降、C.Hanser Ve
rlag、1996、J.W.Holubka等、J.C
oat.Techn.Vol72、No901、77頁
以降、2000)。この場合に一般にOH官能性ポリ
(メタ)アクリレート樹脂およびヘキサメチレンジイソ
シアネート(HDI)を基礎とするポリイソシアネート
が使用される。環境の影響に対する良好な安定性はIP
DI(イソホロンジイソシアネート)−ポリイソシアネ
ートを部分的に使用することにより更に明らかに改良す
ることができる(WO93/050090)。しかしな
がらこの種の変性の欠点は、純粋なHDI−ポリイソシ
アネート架橋に比べて上塗り塗料の引掻安定性が明らか
に損なわれることである(Industrie Lac
kierbetrieb 61 30頁 1993)。
【0003】自動車塗装の高まる品質の要求の背景に対
して必要な特性の改良が所望される。
して必要な特性の改良が所望される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、硬化
した状態で環境に対する安定性と、同時に高い機械的安
定性、特に引掻安定性のバランスを改良した被覆を生じ
る被覆剤を見出すことである。
した状態で環境に対する安定性と、同時に高い機械的安
定性、特に引掻安定性のバランスを改良した被覆を生じ
る被覆剤を見出すことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明によ
る二成分被覆剤により解決される。
る二成分被覆剤により解決される。
【0006】本発明の対象は、実質的に、 A)溶剤含有ポリオール成分、および B)架橋剤成分を含有し、架橋剤成分は、NCO官能価
2〜6を有する少なくとも1種の脂肪族および/または
脂環式ポリイソシアネートからなり、その際ポリイソシ
アネートの最初に存在する遊離イソシアネート基の0.
1〜95モル%がN−アルキル−および/またはN−ア
リール−3−アミノプロピルトリアルコキシシランと反
応しており、非揮発性有機成分にもとづくA)および
B)の質量比が6:1〜1:2である非水性の熱硬化性
二成分被覆剤である。
2〜6を有する少なくとも1種の脂肪族および/または
脂環式ポリイソシアネートからなり、その際ポリイソシ
アネートの最初に存在する遊離イソシアネート基の0.
1〜95モル%がN−アルキル−および/またはN−ア
リール−3−アミノプロピルトリアルコキシシランと反
応しており、非揮発性有機成分にもとづくA)および
B)の質量比が6:1〜1:2である非水性の熱硬化性
二成分被覆剤である。
【0007】ポリイソシアネートと第二級3−アミノプ
ロピルトリアルコキシシランの反応生成物は知られてい
る。従って相当する被覆剤系またはパッキング材料の付
着を改良し、CO2の不利な発生を減少するために、マ
レイン酸エステルまたはフマル酸エステルで変性した3
−アミノプロピルトリアルコキシシランとイソシアネー
トプレポリマーを反応させる(欧州特許第596360
号、米国特許第6005047号)。この種のイソシア
ネートアダクトは、水性ポリウレタン分散液を製造する
ために(欧州特許第924231号)または水性ポリウ
レタン二成分系の硬化剤成分として(欧州特許第872
499号、欧州特許第949284号)記載されてい
る。大部分の場合に被覆を、周囲温度またはわずかに高
めた温度で湿分の作用下に硬化する。
ロピルトリアルコキシシランの反応生成物は知られてい
る。従って相当する被覆剤系またはパッキング材料の付
着を改良し、CO2の不利な発生を減少するために、マ
レイン酸エステルまたはフマル酸エステルで変性した3
−アミノプロピルトリアルコキシシランとイソシアネー
トプレポリマーを反応させる(欧州特許第596360
号、米国特許第6005047号)。この種のイソシア
ネートアダクトは、水性ポリウレタン分散液を製造する
ために(欧州特許第924231号)または水性ポリウ
レタン二成分系の硬化剤成分として(欧州特許第872
499号、欧州特許第949284号)記載されてい
る。大部分の場合に被覆を、周囲温度またはわずかに高
めた温度で湿分の作用下に硬化する。
【0008】欧州特許第549643号、WO92/1
1327号、WO92/11328号および米国特許第
5225248号には、特に酸性雨に対する安定性を改
良するために、自動車塗装用の非水性熱硬化性透明塗料
にシラン基含有樹脂を使用することが記載されている。
この場合に架橋剤として、シラン基含有ポリ(メタ)ア
クリレート樹脂、ヒドロキシル基含有ポリ(メタ)アク
リレート樹脂および一般にアミノプラスト樹脂を基礎と
する透明塗料を使用する。この種の透明塗料は一般に酸
に安定であるとされるが、その特性は、二成分ポリウレ
タン塗料より明らかに劣っていることが示される(J.
W.Holubka等 J.Coat.Techn.Vo
l72、No901、77頁、2000)。
1327号、WO92/11328号および米国特許第
5225248号には、特に酸性雨に対する安定性を改
良するために、自動車塗装用の非水性熱硬化性透明塗料
にシラン基含有樹脂を使用することが記載されている。
この場合に架橋剤として、シラン基含有ポリ(メタ)ア
クリレート樹脂、ヒドロキシル基含有ポリ(メタ)アク
リレート樹脂および一般にアミノプラスト樹脂を基礎と
する透明塗料を使用する。この種の透明塗料は一般に酸
に安定であるとされるが、その特性は、二成分ポリウレ
タン塗料より明らかに劣っていることが示される(J.
W.Holubka等 J.Coat.Techn.Vo
l72、No901、77頁、2000)。
【0009】この限りで課題の解決は驚くべきことであ
った、それというのもN−アルキル−3−アミノプロピ
ルトリアルコキシシランで変性することにより非水性二
成分ポリウレタン系の安定性が改良されることは予測で
きなかったのである。
った、それというのもN−アルキル−3−アミノプロピ
ルトリアルコキシシランで変性することにより非水性二
成分ポリウレタン系の安定性が改良されることは予測で
きなかったのである。
【0010】ポリオール成分Aとして原則的に2個以上
のOH基を有するすべてのポリオールが適している。
のOH基を有するすべてのポリオールが適している。
【0011】ポリオール成分A)として、ヒドロキシル
基含有(メタ)アクリルコポリマー、飽和ポリエステル
ポリオール、ポリカーボネートジオール、ポリエーテル
ポリオールまたはウレタン基およびエステル基含有ポリ
オールが単独でまたは混合物の形で特に適している。
基含有(メタ)アクリルコポリマー、飽和ポリエステル
ポリオール、ポリカーボネートジオール、ポリエーテル
ポリオールまたはウレタン基およびエステル基含有ポリ
オールが単独でまたは混合物の形で特に適している。
【0012】ヒドロキシル基含有(メタ)アクリルコポ
リマーとして、例えばWO93/15849号(8頁2
5行目から10頁5行目)またはドイツ特許第1952
9124号に記載されるモノマー組成を有する樹脂を使
用することができる。その際モノマーとして(メタ)ア
クリル酸の分量に応じた使用により調節すべき(メタ)
アクリルコポリマーの酸価は0〜30、有利には3〜1
5であるべきである。(メタ)アクリルコポリマーの数
平均分子量(ポリスチレン標準に対するゲル透過クロマ
トグラフィーにより測定)は、有利には2000〜20
000g/モルであり、ガラス転移温度は、有利には−
40℃〜+60℃である。本発明により使用すべき(メ
タ)アクリルコポリマーのヒドロキシアルキル(メタ)
アクリレートの分量に応じた使用により調節すべきヒド
ロキシル基含量は有利には70〜250mgKOH/
g、特に有利には90〜190mgKOH/gである。
リマーとして、例えばWO93/15849号(8頁2
5行目から10頁5行目)またはドイツ特許第1952
9124号に記載されるモノマー組成を有する樹脂を使
用することができる。その際モノマーとして(メタ)ア
クリル酸の分量に応じた使用により調節すべき(メタ)
アクリルコポリマーの酸価は0〜30、有利には3〜1
5であるべきである。(メタ)アクリルコポリマーの数
平均分子量(ポリスチレン標準に対するゲル透過クロマ
トグラフィーにより測定)は、有利には2000〜20
000g/モルであり、ガラス転移温度は、有利には−
40℃〜+60℃である。本発明により使用すべき(メ
タ)アクリルコポリマーのヒドロキシアルキル(メタ)
アクリレートの分量に応じた使用により調節すべきヒド
ロキシル基含量は有利には70〜250mgKOH/
g、特に有利には90〜190mgKOH/gである。
【0013】本発明により適当なポリエステルポリオー
ルは、例えばStoye/Freitag、Lackh
arz、C.Hanser Verlag、1996、
49頁またはWO93/15849号に記載される、ジ
カルボン酸およびポリカルボン酸およびジオールおよび
ポリオールからなるモノマー組成を有する樹脂である。
ポリエステルポリオールとして、例えば商標名TONE
(Union Carbude社)またはCAPA(S
olvey/Interox)で市販されている、カプ
ロラクタムおよび低分子ジオールおよびトリオールの重
付加生成物を使用することもできる。計算により求めた
数平均分子量は有利には500〜5000g/モル、特
に有利には800〜3000g/モルであり、平均官能
価は2.0〜4.0、有利には2.0〜3.5である。
ルは、例えばStoye/Freitag、Lackh
arz、C.Hanser Verlag、1996、
49頁またはWO93/15849号に記載される、ジ
カルボン酸およびポリカルボン酸およびジオールおよび
ポリオールからなるモノマー組成を有する樹脂である。
ポリエステルポリオールとして、例えば商標名TONE
(Union Carbude社)またはCAPA(S
olvey/Interox)で市販されている、カプ
ロラクタムおよび低分子ジオールおよびトリオールの重
付加生成物を使用することもできる。計算により求めた
数平均分子量は有利には500〜5000g/モル、特
に有利には800〜3000g/モルであり、平均官能
価は2.0〜4.0、有利には2.0〜3.5である。
【0014】本発明により使用すべきウレタン基および
エステル基含有ポリオールとして、原則的に欧州特許第
140186号に記載されるポリオールを使用する。有
利にはウレタン基およびエステル基含有ポリオールは、
その製造にHDI、IPDI、トリメチルヘキサメチレ
ンジイソシアネート(TMDI)またはH12−MDI
を使用する。数平均分子量は有利には500〜2000
g/モルであり、平均官能価は2.0〜3.5である。
エステル基含有ポリオールとして、原則的に欧州特許第
140186号に記載されるポリオールを使用する。有
利にはウレタン基およびエステル基含有ポリオールは、
その製造にHDI、IPDI、トリメチルヘキサメチレ
ンジイソシアネート(TMDI)またはH12−MDI
を使用する。数平均分子量は有利には500〜2000
g/モルであり、平均官能価は2.0〜3.5である。
【0015】架橋剤成分B)は、NCO官能価2〜6を
有する少なくとも1種の脂肪族および/または脂環式ポ
リイソシアネートからなり、ポリイソシアネートの最初
に存在する遊離イソシアネート基の0.1〜95モル%
がN−アルキル−および/またはN−アリール−3−ア
ミノプロピルトリアルコキシシランと反応している。
有する少なくとも1種の脂肪族および/または脂環式ポ
リイソシアネートからなり、ポリイソシアネートの最初
に存在する遊離イソシアネート基の0.1〜95モル%
がN−アルキル−および/またはN−アリール−3−ア
ミノプロピルトリアルコキシシランと反応している。
【0016】成分B)のポリイソシアネートは、ヘキサ
メチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイ
ソシアネート(IPDI)、ビス−(4−イソシアナト
シクロヘキシル)メタン(H12−MDI)、テトラメ
チルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、1、
3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(1、
3−H−XDI)、2、2、4−および2、4、4−ト
リメチル−1、6−ジイソシアネートヘキサン(TMD
I)、2−メチルペンテンジイソシアネート−1、5
(MPDI)、ノルボルニルジイソシアネート(NBD
I)、リシントリイソシアネート(LTI)、または4
−イソシアナトメチル−1、8−オクタメチレンジイソ
シアネート(NTI)またはこれらのジイソシアネート
の混合物を基礎とし、平均NCO官能価2.0〜6.0を
有する。
メチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイ
ソシアネート(IPDI)、ビス−(4−イソシアナト
シクロヘキシル)メタン(H12−MDI)、テトラメ
チルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、1、
3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(1、
3−H−XDI)、2、2、4−および2、4、4−ト
リメチル−1、6−ジイソシアネートヘキサン(TMD
I)、2−メチルペンテンジイソシアネート−1、5
(MPDI)、ノルボルニルジイソシアネート(NBD
I)、リシントリイソシアネート(LTI)、または4
−イソシアナトメチル−1、8−オクタメチレンジイソ
シアネート(NTI)またはこれらのジイソシアネート
の混合物を基礎とし、平均NCO官能価2.0〜6.0を
有する。
【0017】2より大きい官能価の場合は、有利にはポ
リイソシアネートを、三量化、二量化、ウレタン形成、
ビウレット形成またはアロファネート形成により製造さ
れるように、単独でまたは混合物で、およびこれとモノ
マーの混合物で使用する。この種のポリイソシアネート
またはポリイソシアネート/モノマー混合物を、場合に
より、例えばジオールまたはポリオールおよび/または
ジアミンまたはポリアミンのような二官能性または多官
能性のH酸性成分で、付加的に鎖を延長するかまたは分
枝することができる。
リイソシアネートを、三量化、二量化、ウレタン形成、
ビウレット形成またはアロファネート形成により製造さ
れるように、単独でまたは混合物で、およびこれとモノ
マーの混合物で使用する。この種のポリイソシアネート
またはポリイソシアネート/モノマー混合物を、場合に
より、例えばジオールまたはポリオールおよび/または
ジアミンまたはポリアミンのような二官能性または多官
能性のH酸性成分で、付加的に鎖を延長するかまたは分
枝することができる。
【0018】脂肪族および/または脂環式架橋剤成分
B)へのポリイソシアネートの変性は、ポリイソシアネ
ートを、一般式I: R−NH−(CH2)3−Si(OR1)3 (I) (式中、Rは1〜10個の炭素原子を有するアルキル
基、イソアルキル基、t−アルキル基、シクロアルキル
基またはアリール基を表し、R1は互いに独立に1〜8
個の炭素原子を有するアルキル基またはイソアルキル基
を表す)で表されるN−アルキル−および/またはN−
アリール−3−アミノプロピルトリアルコキシシランと
反応させることにより行う。
B)へのポリイソシアネートの変性は、ポリイソシアネ
ートを、一般式I: R−NH−(CH2)3−Si(OR1)3 (I) (式中、Rは1〜10個の炭素原子を有するアルキル
基、イソアルキル基、t−アルキル基、シクロアルキル
基またはアリール基を表し、R1は互いに独立に1〜8
個の炭素原子を有するアルキル基またはイソアルキル基
を表す)で表されるN−アルキル−および/またはN−
アリール−3−アミノプロピルトリアルコキシシランと
反応させることにより行う。
【0019】有利なシラン化合物は以下のものである。
【0020】n−ブチル−3−アミノプロピルトリメト
キシシラン、n−ブチル−3−アミノプロピルトリエト
キシシラン、n−ブチル−3−アミノプロピルトリイソ
プロポキシシラン、メチル−3−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、メチル−3−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、メチル−3−アミノプロピルトリイソプロポ
キシシラン、フェニル−3−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、フェニル−3−アミノプロピルトリイソプロポ
キシシラン、シクロヘキシル−3−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、シクロヘキシル−3−アミノプロピル
トリメトキシシラン、シクロヘキシル−3−アミノプロ
ピルトリイソプロポキシシラン。
キシシラン、n−ブチル−3−アミノプロピルトリエト
キシシラン、n−ブチル−3−アミノプロピルトリイソ
プロポキシシラン、メチル−3−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、メチル−3−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、メチル−3−アミノプロピルトリイソプロポ
キシシラン、フェニル−3−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、フェニル−3−アミノプロピルトリイソプロポ
キシシラン、シクロヘキシル−3−アミノプロピルトリ
エトキシシラン、シクロヘキシル−3−アミノプロピル
トリメトキシシラン、シクロヘキシル−3−アミノプロ
ピルトリイソプロポキシシラン。
【0021】架橋剤成分B)の他の製造の変形は、モノ
マーのジイソシアネートを前記の式Iの化合物と部分的
に反応させ、引き続き三量化、二量化、ウレタン形成、
ビウレット形成またはアロファネート形成によりポリイ
ソシアネートに移行し、(必要な場合は)引き続き残留
モノマーを蒸留により分離することである。変性されて
いないポリイソシアネートおよび完全に反応したポリイ
ソシアネートの混合物も本発明によるものである。
マーのジイソシアネートを前記の式Iの化合物と部分的
に反応させ、引き続き三量化、二量化、ウレタン形成、
ビウレット形成またはアロファネート形成によりポリイ
ソシアネートに移行し、(必要な場合は)引き続き残留
モノマーを蒸留により分離することである。変性されて
いないポリイソシアネートおよび完全に反応したポリイ
ソシアネートの混合物も本発明によるものである。
【0022】反応は液相で、すなわち場合によりポリウ
レタン技術で常用の非プロトン性溶剤を併用して、13
0℃より低い温度で、場合により触媒および/または安
定剤を併用して行う。
レタン技術で常用の非プロトン性溶剤を併用して、13
0℃より低い温度で、場合により触媒および/または安
定剤を併用して行う。
【0023】本発明の非水性二成分被覆剤は、一般に塗
料技術で公知の溶剤、例えばケトン、エステルまたは芳
香族化合物および安定剤、光安定剤、触媒、均展剤、ま
たはレオロジー助剤のような助剤、例えば垂れ調節剤、
ミクロゲルまたは熱分解性二酸化珪素を典型的な濃度で
含有する。
料技術で公知の溶剤、例えばケトン、エステルまたは芳
香族化合物および安定剤、光安定剤、触媒、均展剤、ま
たはレオロジー助剤のような助剤、例えば垂れ調節剤、
ミクロゲルまたは熱分解性二酸化珪素を典型的な濃度で
含有する。
【0024】触媒として、特にポリウレタン技術の分野
で有利であると判明している触媒、例えば有機Sn(I
V)化合物、Sn(II)化合物、Zn化合物、Bi化
合物または第三級アミン(ポリウレタン触媒)が該当す
る。
で有利であると判明している触媒、例えば有機Sn(I
V)化合物、Sn(II)化合物、Zn化合物、Bi化
合物または第三級アミン(ポリウレタン触媒)が該当す
る。
【0025】アミン中和した成分として潜伏した形でま
たは特にドイツ特許出願公開第2356768号に記載
されるような、エポキシド含有化合物への共有結合アダ
クトとしてスルホン酸を基礎とする触媒も適当な触媒で
ある。
たは特にドイツ特許出願公開第2356768号に記載
されるような、エポキシド含有化合物への共有結合アダ
クトとしてスルホン酸を基礎とする触媒も適当な触媒で
ある。
【0026】特に有利にはポリウレタン触媒およびブロ
ックされたスルホン酸を基礎とする触媒からなる組み合
わせ物を使用する。その際触媒濃度は、非揮発性有機成
分に対してポリウレタン触媒0.01〜0.5質量%およ
びスルホン酸を基礎とする触媒0.1〜7質量%であ
る。この実施態様は本発明の被覆剤の特に有利な変形で
ある。
ックされたスルホン酸を基礎とする触媒からなる組み合
わせ物を使用する。その際触媒濃度は、非揮発性有機成
分に対してポリウレタン触媒0.01〜0.5質量%およ
びスルホン酸を基礎とする触媒0.1〜7質量%であ
る。この実施態様は本発明の被覆剤の特に有利な変形で
ある。
【0027】必要な場合は、成分A)に塗料技術で常用
の無機または有機着色顔料および/または効果顔料を配
合することができる。
の無機または有機着色顔料および/または効果顔料を配
合することができる。
【0028】本発明の被覆剤中の成分A)およびB)の
質量比は非揮発性有機成分に対して6:1〜1:2であ
る。
質量比は非揮発性有機成分に対して6:1〜1:2であ
る。
【0029】成分A)およびB)を処理する直前に均一
な溶液が生じるまで緊密に混合する。混合を、有利には
大規模工業的に、いわゆる二成分装置中で行うことがで
きる。
な溶液が生じるまで緊密に混合する。混合を、有利には
大規模工業的に、いわゆる二成分装置中で行うことがで
きる。
【0030】本発明による被覆剤を、吹き付け、浸漬、
ロール塗布またはドクター塗布のような公知の方法によ
り塗布することができる。その際被覆すべき基材はすで
に他の塗料層が備えられていてもよい。本発明の被覆剤
は透明塗料としての使用に特に適しており、その際被覆
剤をいわゆるウェット・オン・ウェット法で1個以上の
下塗り層に塗布し、引き続きこれを一緒に硬化する。
ロール塗布またはドクター塗布のような公知の方法によ
り塗布することができる。その際被覆すべき基材はすで
に他の塗料層が備えられていてもよい。本発明の被覆剤
は透明塗料としての使用に特に適しており、その際被覆
剤をいわゆるウェット・オン・ウェット法で1個以上の
下塗り層に塗布し、引き続きこれを一緒に硬化する。
【0031】本発明の被覆剤の硬化を100〜180℃
の温度範囲で実施する。
の温度範囲で実施する。
【0032】本発明の被覆剤は自動車分野で透明塗料ま
たは上塗り塗料を製造するために使用する。
たは上塗り塗料を製造するために使用する。
【0033】
【実施例】本発明を以下の実施例により詳細に説明す
る。
る。
【0034】実施例 量の表示はほかに記載されない限り質量に関する。
【0035】1.架橋剤成分B1の製造 ベスタネート(VESTANAT)T1890L(酢酸
ブチル/ソルベッソ(Solvesso)100=1/
2中のIPDIポリイソシアネート(イソシアヌレー
ト)の70%溶液、Degussa−Huels社)6
7.0質量部および酢酸ブチル/ソルベッソ(Solv
esso)100=1/2からなる溶剤混合物14.9
0質量部を予め入れる。冷却下にN−ブチル−3−アミ
ノプロピル−トリメトキシシラン(ダイナシラン(DY
NASILAN)1189、Degussa−Huel
s社)18.1質量部を1時間中に滴下し、その際温度
が30℃を上回らないようにする。シラン添加が完了し
た後に周囲温度で1時間撹拌する。溶液の固体含量は6
5%であり、遊離NCO含量は4.7%であり、粘度
(DIN53019による、23℃)は640mPas
である。
ブチル/ソルベッソ(Solvesso)100=1/
2中のIPDIポリイソシアネート(イソシアヌレー
ト)の70%溶液、Degussa−Huels社)6
7.0質量部および酢酸ブチル/ソルベッソ(Solv
esso)100=1/2からなる溶剤混合物14.9
0質量部を予め入れる。冷却下にN−ブチル−3−アミ
ノプロピル−トリメトキシシラン(ダイナシラン(DY
NASILAN)1189、Degussa−Huel
s社)18.1質量部を1時間中に滴下し、その際温度
が30℃を上回らないようにする。シラン添加が完了し
た後に周囲温度で1時間撹拌する。溶液の固体含量は6
5%であり、遊離NCO含量は4.7%であり、粘度
(DIN53019による、23℃)は640mPas
である。
【0036】シラン化の程度は使用したNCO基に対し
て40%である。
て40%である。
【0037】II架橋剤成分B2の製造 デスモジュール(DESMODUR)N3300(HD
I−ポリイソシアネート(イソシアヌレート)Baye
r社)50.4質量部および酢酸ブチル/ソルベッソ
(Solvesso)100=1/2からなる溶剤混合
物25.0質量部を予め入れる。冷却下にN−ブチル−
3−アミノプロピル−トリメトキシシラン(ダイナシラ
ン(DYNASILAN)1189、Degussa−
Huels社)24.6質量部を1時間中に滴下し、そ
の際温度が30℃を上回らないようにする。シラン添加
が完了した後に周囲温度で1時間撹拌する。溶液の固体
含量は75%であり、遊離NCO含量は6.2%であ
り、粘度(DIN53019による、23℃)は760
mPasである。
I−ポリイソシアネート(イソシアヌレート)Baye
r社)50.4質量部および酢酸ブチル/ソルベッソ
(Solvesso)100=1/2からなる溶剤混合
物25.0質量部を予め入れる。冷却下にN−ブチル−
3−アミノプロピル−トリメトキシシラン(ダイナシラ
ン(DYNASILAN)1189、Degussa−
Huels社)24.6質量部を1時間中に滴下し、そ
の際温度が30℃を上回らないようにする。シラン添加
が完了した後に周囲温度で1時間撹拌する。溶液の固体
含量は75%であり、遊離NCO含量は6.2%であ
り、粘度(DIN53019による、23℃)は760
mPasである。
【0038】シラン化の程度は使用したNCO基に対し
て40%である。
て40%である。
【0039】III.本発明による二成分被覆剤の製造 表1に本発明による二成分被覆剤の組成を例1〜6とし
ておよび比較例の組成を比較例1、比較例2、比較例3
として記載する。
ておよび比較例の組成を比較例1、比較例2、比較例3
として記載する。
【0040】その際製造するために、まずポリイソシア
ネートを除くすべての成分(表1の項目1〜4)を、完
全に均一になるまで緊密に混合した。処理する直前にす
でに製造した混合物および架橋剤成分Bを均一になるま
で混合する。
ネートを除くすべての成分(表1の項目1〜4)を、完
全に均一になるまで緊密に混合した。処理する直前にす
でに製造した混合物および架橋剤成分Bを均一になるま
で混合する。
【0041】二成分装置を使用する際に、すべての成分
の好ましい粘度および好ましい混合比に調節するため
に、溶剤部分(表1の項目11、12)を、ポリイソシ
アネートを予め希釈するために使用した。
の好ましい粘度および好ましい混合比に調節するため
に、溶剤部分(表1の項目11、12)を、ポリイソシ
アネートを予め希釈するために使用した。
【0042】
【表1】
【0043】二成分塗料を表1に示された分量により調
製した。粘度はDIN4カップでの流出時間として、2
3℃、約20秒間で測定した。
製した。粘度はDIN4カップでの流出時間として、2
3℃、約20秒間で測定した。
【0044】引掻安定性を試験するために、透明塗料を
ウェット・オン・ウェット法で黒い下塗り塗料(Per
macon社、Hecker、吹き付け塗布、周囲温度
で排気時間10分)に吹き付け塗装機で塗布した。硬化
を排気時間の5分後に140℃で25分行った。透明塗
料の乾燥皮膜層の厚さは約35μmであった。周囲温度
で14時間保存後に引掻安定性を測定した。
ウェット・オン・ウェット法で黒い下塗り塗料(Per
macon社、Hecker、吹き付け塗布、周囲温度
で排気時間10分)に吹き付け塗装機で塗布した。硬化
を排気時間の5分後に140℃で25分行った。透明塗
料の乾燥皮膜層の厚さは約35μmであった。周囲温度
で14時間保存後に引掻安定性を測定した。
【0045】酸安定性を評価するために、透明塗料を、
前記の方法により銀−メタリック下塗り塗料(STAN
DOX VWL97A、Herberts社のダイアモ
ンドシルバー)にいわゆる勾配式炉板(Byk−Gar
dner)上で塗布し、硬化した。
前記の方法により銀−メタリック下塗り塗料(STAN
DOX VWL97A、Herberts社のダイアモ
ンドシルバー)にいわゆる勾配式炉板(Byk−Gar
dner)上で塗布し、硬化した。
【0046】機械的特性および一般的な安定性を、燐酸
塩で処理したスチール板(Bonder26)上に塗布
し、140℃で、25分硬化した単層の透明塗料から得
た。
塩で処理したスチール板(Bonder26)上に塗布
し、140℃で、25分硬化した単層の透明塗料から得
た。
【0047】引掻安定性の試験 45×20mmナイロンネット、メッシュ幅31μmに
2kgのおもりをつけ、滑り面に固定された試験板にの
せ、固定する。試験面の直前に撹拌した0.25%洗剤
溶液(Persil)1mlを塗布した後に試験板をそ
れぞれ約3.5cmの最大移動により振動する。80回
の往復運動(1s-1)後に残った洗浄液を水道水ですす
ぎ、圧縮空気で乾燥する。試験の前と後にそれぞれ光沢
の測定(角度20°)を行う。
2kgのおもりをつけ、滑り面に固定された試験板にの
せ、固定する。試験面の直前に撹拌した0.25%洗剤
溶液(Persil)1mlを塗布した後に試験板をそ
れぞれ約3.5cmの最大移動により振動する。80回
の往復運動(1s-1)後に残った洗浄液を水道水ですす
ぎ、圧縮空気で乾燥する。試験の前と後にそれぞれ光沢
の測定(角度20°)を行う。
【0048】温度の作用下での回復(リフロー):損傷
した試験板を空気循環炉中で60℃で2時間保存し、引
き続き新たに被覆の光沢を測定する。
した試験板を空気循環炉中で60℃で2時間保存し、引
き続き新たに被覆の光沢を測定する。
【0049】酸安定性の試験 試験板にピペットにより20%硫酸溶液の滴(約0.2
5ml)を2cmの間隔で塗布する。温度勾配炉(Gy
k−Gardner)中で板の縦方向で35〜80℃の
温度勾配に30分間さらす。引き続き水で残りの酸を洗
い落とし、24時間後目視で試験する。安定性を評価す
るために、透明塗料の最初の目で見える腐食の範囲(温
度)および下塗り塗料の分解の範囲を℃で示す。それぞ
れの温度が高いほど、透明塗料の安定性が高く評価され
る。
5ml)を2cmの間隔で塗布する。温度勾配炉(Gy
k−Gardner)中で板の縦方向で35〜80℃の
温度勾配に30分間さらす。引き続き水で残りの酸を洗
い落とし、24時間後目視で試験する。安定性を評価す
るために、透明塗料の最初の目で見える腐食の範囲(温
度)および下塗り塗料の分解の範囲を℃で示す。それぞ
れの温度が高いほど、透明塗料の安定性が高く評価され
る。
【0050】
【表2】
【0051】硬化した透明塗料は比較できる機械的特性
および比較できる一般的安定性を有する。
および比較できる一般的安定性を有する。
【0052】例1による透明塗料は比較例1と同じO
H:NCO比で架橋し、比較できる酸安定性および著し
く改良されたリフロー特性を有する。
H:NCO比で架橋し、比較できる酸安定性および著し
く改良されたリフロー特性を有する。
【0053】例2ではスルホン酸での付加的な触媒作用
が比較例1および例1に比べて明らかに改良された引掻
安定性および良好なリフロー特性を生じる。
が比較例1および例1に比べて明らかに改良された引掻
安定性および良好なリフロー特性を生じる。
【0054】比較例2および例3はOH:NCO比が
1:0.6で架橋している。本発明による製剤No3は
許容できる酸安定性で明らかに良好なリフロー特性を示
す。
1:0.6で架橋している。本発明による製剤No3は
許容できる酸安定性で明らかに良好なリフロー特性を示
す。
【0055】例4は、シラン変性ポリイソシアネートに
より、化学量論よりあきらかに低いウレタン架橋(O
H:NCO=1:0.6)で化学量論の二成分ポリウレ
タン製剤、比較例3と同じ特性に調整できることを示
す。例5の付加的なスルホン酸触媒作用は著しく改良さ
れた引掻安定性および良好なリフロー特性を生じる。ス
ルホン酸以外の触媒作用、例6は良好な引掻安定性を生
じるが、酸安定性が低い。
より、化学量論よりあきらかに低いウレタン架橋(O
H:NCO=1:0.6)で化学量論の二成分ポリウレ
タン製剤、比較例3と同じ特性に調整できることを示
す。例5の付加的なスルホン酸触媒作用は著しく改良さ
れた引掻安定性および良好なリフロー特性を生じる。ス
ルホン酸以外の触媒作用、例6は良好な引掻安定性を生
じるが、酸安定性が低い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライナー ロメルダー ドイツ連邦共和国 ミュンスター ギガス シュトラーセ 44 Fターム(参考) 4J034 DF01 DF02 DG00 DP18 HA01 HA02 HA07 HA08 HB07 HB08 HB12 HB16 HC03 HC09 HC12 HC17 HC22 HC46 HC52 HC53 HC61 HC64 HC67 HC71 HC73 KB02 KC17 KC23 KD12 KD22 KE02 MA17 4J038 DG111 DG121 DG131 DG181 DG271 DG281 DG291 DG321 DG331 GA02 GA09 GA15 JC39 KA03 KA04 MA09 MA10 MA15 NA01 NA04 NA11 NA25 PA19 PB07
Claims (16)
- 【請求項1】 実質的に、 A)溶剤含有ポリオール成分、および B)架橋剤成分を含有し、架橋剤成分は、NCO官能価
2〜6を有する少なくとも1種の脂肪族および/または
脂環式ポリイソシアネートからなり、その際ポリイソシ
アネートの最初に存在する遊離イソシアネート基の0.
1〜95モル%がN−アルキル−および/またはN−ア
リール−3−アミノプロピルトリアルコキシシランと反
応しており、非揮発性有機成分にもとづくA)および
B)の質量比が6:1〜1:2である非水性の熱硬化性
二成分被覆剤。 - 【請求項2】 ポリオール成分A)としてヒドロキシル
基含有(メタ)アクリルコポリマー、飽和ポリエステル
ポリオール、ポリカーボネートジオール、ポリエーテル
ポリオールまたはウレタン−およびエステル基含有ポリ
オールまたは混合物が含有されている請求項1記載の非
水性の熱硬化性二成分被覆剤。 - 【請求項3】 数平均分子量2000〜20000g/
モル、ガラス転移温度−40℃〜+60℃および非揮発
性有機成分にもとづくヒドロキシル基含量70〜250
mgKOH/gを有する(メタ)アクリルコポリマーが
含有されている請求項1または2記載の非水性の熱硬化
性二成分被覆剤。 - 【請求項4】 平均官能価2.0〜4.0および数平均分
子量500〜5000g/モルを有するポリエステルポ
リオールが含有されている請求項1または2記載の非水
性の熱硬化性二成分被覆剤。 - 【請求項5】 数平均分子量500〜2000g/モル
を有する、ヘキサメチレンジイソシアネート(HD
I)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、2、
2、4−および2、4、4−トリメチル−1、6−ジイ
ソシアネート(TMDI)および/またはビス−(4−
イソシアナトシクロヘキシル)メタン(H 12−MD
I)を基礎とするウレタン−およびエステル基含有ポリ
オールが含有されている請求項1または2記載の非水性
の熱硬化性二成分被覆剤。 - 【請求項6】 架橋剤成分Bのポリイソシアネートが、
以下のジイソシアネート:ヘキサメチレンジイソシアネ
ート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPD
I)、ビス−(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタ
ン(H12−MDI)、テトラメチルキシリレンジイソ
シアネート(TMXDI)、1、3−ビス(イソシアナ
トメチル)シクロヘキサン(1、3−H−XDI)、
2、2、4−および2、4、4−トリメチル−1、6−
ジイソシアネートヘキサン(TMDI)、メチルペンテ
ンジイソシアネート−1、5(MPDI)、ノルボルニ
ルジイソシアネート(NBDI)、リシントリイソシア
ネート(LTI)および/または4−イソシアナトメチ
ル−1、8−オクタメチレンジイソシアネート(NT
I)を基礎とする請求項1から5までのいずれか1項記
載の非水性の熱硬化性二成分被覆剤。 - 【請求項7】 架橋剤成分B)が三量化、二量化、ウレ
タン形成、ビウレット形成またはアロファネート形成に
より得られるポリイソシアネートまたはその混合物を含
有する請求項6記載の非水性の熱硬化性二成分被覆剤。 - 【請求項8】 架橋剤成分B)がポリイソシアネートと
モノマーのジイソシアネートの混合物を含有する請求項
6または7記載の非水性の熱硬化性二成分被覆剤。 - 【請求項9】 ポリイソシアネートが付加的に鎖を延長
しているかまたは分枝である請求項6から8までのいず
れか1項記載の非水性の熱硬化性二成分被覆剤。 - 【請求項10】 ポリイソシアネートが、一般式I: R−NH−(CH2)3−Si(OR1)3 (I) (式中、Rは1〜10個の炭素原子を有するアルキル
基、イソアルキル基、t−アルキル基、シクロアルキル
基またはアリール基を表し、R1は互いに独立に1〜8
個の炭素原子を有するアルキル基またはイソアルキル基
を表す)で表されるN−アルキル−および/またはN−
アリール−3−アミノプロピルトリアルコキシシランと
反応したものである請求項6から9までのいずれか1項
記載の非水性の熱硬化性二成分被覆剤。 - 【請求項11】 以下のシラン:n−ブチル−3−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、n−ブチル−3−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、n−ブチル−3−アミ
ノプロピルトリイソプロポキシシラン、メチル−3−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、メチル−3−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、メチル−3−アミノプロ
ピルトリイソプロポキシシラン、フェニル−3−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、フェニル−3−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、フェニル−3−アミノプロ
ピルトリイソプロポキシシラン、シクロヘキシル−3−
アミノプロピルトリエトキシシラン、シクロヘキシル−
3−アミノプロピルトリメトキシシラン、シクロヘキシ
ル−3−アミノプロピルトリイソプロポキシシランを、
単独でまたは混合物で使用する請求項10記載の非水性
の熱硬化性二成分被覆剤。 - 【請求項12】 溶剤および助剤が含有されている請求
項1から11までのいずれか1項記載の非水性の熱硬化
性二成分被覆剤。 - 【請求項13】 助剤として、安定剤、光安定剤、触
媒、均展材、レオロジー助剤、ミクロゲル、顔料および
/または熱分解二酸化珪素が含有されている請求項1か
ら12までのいずれか1項記載の非水性の熱硬化性二成
分被覆剤。 - 【請求項14】 触媒として有機Sn(IV)化合物、
Sn(II)化合物、Bi化合物または第三級アミン
(ポリウレタン触媒)が含有されている請求項1から1
3までのいずれか1項記載の非水性の熱硬化性二成分被
覆剤。 - 【請求項15】 触媒としてスルホン酸を基礎とする触
媒が潜伏性の形でアミン中和成分としてまたはエポキシ
ド含有化合物への共有結合アダクトとして含有されてい
る請求項1から14までのいずれか1項記載の非水性の
熱硬化性二成分被覆剤。 - 【請求項16】 触媒として、非揮発性有機成分に対し
て、ポリウレタン触媒0.01〜0.5質量%およびスル
ホン酸を基礎とする触媒0.1〜7質量%が含有されて
いる請求項1から13までのいずれか1項記載の非水性
の熱硬化性二成分被覆剤。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000148615 DE10048615A1 (de) | 2000-09-30 | 2000-09-30 | Nichtwäßriges, wärmehärtendes Zweikomponenten-Beschichtungsmittel |
DE10048615.0 | 2000-09-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002121478A true JP2002121478A (ja) | 2002-04-23 |
Family
ID=7658309
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001303830A Pending JP2002121478A (ja) | 2000-09-30 | 2001-09-28 | 非水性の熱硬化性二成分被覆剤 |
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Country | Link |
---|---|
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EP (1) | EP1193278A1 (ja) |
JP (1) | JP2002121478A (ja) |
KR (1) | KR20020026142A (ja) |
CA (1) | CA2357947A1 (ja) |
DE (1) | DE10048615A1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010531383A (ja) * | 2007-06-27 | 2010-09-24 | モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド | 塗料接着付与剤を含有する硬化性シリル含有ポリマー組成物 |
KR101320004B1 (ko) | 2005-09-22 | 2013-10-22 | 바스프 코팅스 게엠베하 | 포스폰산 디에스테르 및 디포스폰산 디에스테르의 용도, 및포스폰산 디에스테르 및 디포스폰산 디에스테르를함유하는 실란기함유,경화가능한 혼합물 |
JP2017538801A (ja) * | 2015-02-03 | 2017-12-28 | エルジー・ケム・リミテッド | 自己復元特性を有するコーティング層形成用組成物、コーティング層およびコーティングフィルム |
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DE10162642A1 (de) * | 2001-12-20 | 2003-07-10 | Henkel Kgaa | Haftvermittler für reaktive Polyurethane |
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DE10351926A1 (de) * | 2003-11-07 | 2005-06-16 | Henkel Kgaa | Dampfsperrendes Polyurethan und daraus hergestellter Klebstoffformkörper |
DE102005045150A1 (de) | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Basf Coatings Ag | Verwendung von Phosphonsäurediestern und Diphosphonsäurediestern sowie thermisch härtbare Gemische, enthaltend Phosphonsäurediester und Diphosphonsäurediester |
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DE102006024823A1 (de) | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Basf Coatings Ag | Verwendung von härtbaren Gemischen, enthaltend silangruppenhaltige Verbindungen sowie Phosphonsäurediester oder Diphosphonsäurediester, als Haftvermittler |
US9353287B2 (en) * | 2006-12-19 | 2016-05-31 | Basf Coatings Gmbh | Coating agents having high scratch resistance and weathering stability |
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