JP2002516388A - 2種コート電着複合コーティング、複合コーティングおよびチップ耐性電着コーティング組成物を形成するためのプロセス - Google Patents
2種コート電着複合コーティング、複合コーティングおよびチップ耐性電着コーティング組成物を形成するためのプロセスInfo
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Abstract
(57)【要約】
2種の電着コーティング(一方を他方の上に)を導電性基板に塗布するためのプロセスが提供される。導電性の第一のコーティングは耐腐食性のため提供され、そして第二のポリウレタンベースのコーティングは、チップ耐性を提供するために第一のコーティングに塗布される。また、ポリウレタンコーティング組成物の水性分散物が開示される。
Description
【0001】 (背景) 本発明は、第一の電着コーティングが腐食に対して保護し、そして第二の電着
コーティングがコーティングされた複合体のチッピング(chipping)に
対して保護する、基板に2種コート複合コーティングを電着するためのプロセス
に関する。
コーティングがコーティングされた複合体のチッピング(chipping)に
対して保護する、基板に2種コート複合コーティングを電着するためのプロセス
に関する。
【0002】 多層コーティング複合体は、種々の自動車のコーティングおよび/または塗装
を含む様々な産業における使用を見出している。これらの産業のいくつか、特に
自動車産業では、多層コーティング複合体中に2〜6までまたはそれ以上のコー
ティング層が存在し得る。これらのコーティング層は、基板を保護し、そして/
または装飾仕上げを提供するために役立ち得る。
を含む様々な産業における使用を見出している。これらの産業のいくつか、特に
自動車産業では、多層コーティング複合体中に2〜6までまたはそれ以上のコー
ティング層が存在し得る。これらのコーティング層は、基板を保護し、そして/
または装飾仕上げを提供するために役立ち得る。
【0003】 自動車産業におけるもののような金属基板用の多層コーティング複合体は、金
属基板を腐食から保護するための初期樹脂性コーティング層としての電着コーテ
ィングに関与する。カチオン性電着コーティングは、腐食保護のための選択のコ
ーティングとなってきた。電着は、コーティング産業においてますます重要とな
ってきた。なぜなら、非電気泳動コーティング手段と比較すると、電着は、より
高い塗装利用、顕著な腐食保護、低い環境汚染および高度な自動プロセスを提供
するからである。
属基板を腐食から保護するための初期樹脂性コーティング層としての電着コーテ
ィングに関与する。カチオン性電着コーティングは、腐食保護のための選択のコ
ーティングとなってきた。電着は、コーティング産業においてますます重要とな
ってきた。なぜなら、非電気泳動コーティング手段と比較すると、電着は、より
高い塗装利用、顕著な腐食保護、低い環境汚染および高度な自動プロセスを提供
するからである。
【0004】 この電着プロセスによる2種コート適用は、当該分野において公知である。例
えば、米国特許第4,988,420号;同第4,840,715号;および同
第5,275,707号において、異なるタイプの導電性顔料が第一の電着アク
リル樹脂コーティングに添加され、そして第二の電着コーティングが、伝導性の
第一の電着アクリルコーティング上に塗布される。典型的には、これらの第二の
電着コーティングは、耐久性および装飾的目的のため適用されてきた。
えば、米国特許第4,988,420号;同第4,840,715号;および同
第5,275,707号において、異なるタイプの導電性顔料が第一の電着アク
リル樹脂コーティングに添加され、そして第二の電着コーティングが、伝導性の
第一の電着アクリルコーティング上に塗布される。典型的には、これらの第二の
電着コーティングは、耐久性および装飾的目的のため適用されてきた。
【0005】 また自動車用の多層コーティング複合体において、存在し得る別のコーティン
グ層は、スプレー塗布されるチップ耐性コーティング層である。このような層は
、その車の基板が砂利および石のような固体の破片に当った場合、基板の表面が
チッピングによって塗装を失うことから保護する。スプレー塗布したプライマー
コーティング由来のチップ耐性を達成するための技術は、複数コーティング層間
の衝撃エネルギーの差を減少させることによりコーティングのチップ耐性を向上
させるべきであると推論した。これは、特に、それらの間で過剰の硬度差を有す
るコーティング層についての状況である。この差異の減少は、アンダーコーティ
ングと中間コーティングとトップコーティングとの間、またはアンダーコーティ
ングと中間コーティングとの間のようなコーティング間の剥離を減少させる。
グ層は、スプレー塗布されるチップ耐性コーティング層である。このような層は
、その車の基板が砂利および石のような固体の破片に当った場合、基板の表面が
チッピングによって塗装を失うことから保護する。スプレー塗布したプライマー
コーティング由来のチップ耐性を達成するための技術は、複数コーティング層間
の衝撃エネルギーの差を減少させることによりコーティングのチップ耐性を向上
させるべきであると推論した。これは、特に、それらの間で過剰の硬度差を有す
るコーティング層についての状況である。この差異の減少は、アンダーコーティ
ングと中間コーティングとトップコーティングとの間、またはアンダーコーティ
ングと中間コーティングとの間のようなコーティング間の剥離を減少させる。
【0006】 米国特許第5,674,560号において、この差異は、軟質中間ポリエステ
ルフィルムの塗布前にカチオン性またはアニオン性電着コーティングフィルム上
にスプレー塗布される、チップ耐性のポリオレフィンタイプのプライマーによっ
て減少される。この衝撃エネルギーの差の減少は、ポリオレフィンのプライマー
が、カチオン性電着フィルムとは対照的に、軟質アニオン性電着フィルム上に塗
布される場合に最大化されると報告されている。
ルフィルムの塗布前にカチオン性またはアニオン性電着コーティングフィルム上
にスプレー塗布される、チップ耐性のポリオレフィンタイプのプライマーによっ
て減少される。この衝撃エネルギーの差の減少は、ポリオレフィンのプライマー
が、カチオン性電着フィルムとは対照的に、軟質アニオン性電着フィルム上に塗
布される場合に最大化されると報告されている。
【0007】 従って、たとえ当該分野が、カチオン性電着コーティングがアニオン性電着コ
ーティングよりも良好な耐腐食性を提供すると認識しても、多層コーティング系
におけるチップ耐性のさらなる改善は、腐食保護用のアニオン性電着コーティン
グを使用することによるある耐腐食性と反目するかまたはある耐腐食性を犠牲に
することを含む。
ーティングよりも良好な耐腐食性を提供すると認識しても、多層コーティング系
におけるチップ耐性のさらなる改善は、腐食保護用のアニオン性電着コーティン
グを使用することによるある耐腐食性と反目するかまたはある耐腐食性を犠牲に
することを含む。
【0008】 本発明の別の目的は、良好なチップ耐性および腐食保護の両方を有する改善さ
れた多層コーティングのためのプロセスおよびシステムを提供し、その一方で、
塗布および加工の効率性をさらに提供することである。これらには、より高い塗
装利用、低い環境汚染、および高度な自動化プロセスが挙げられる。
れた多層コーティングのためのプロセスおよびシステムを提供し、その一方で、
塗布および加工の効率性をさらに提供することである。これらには、より高い塗
装利用、低い環境汚染、および高度な自動化プロセスが挙げられる。
【0009】 (発明の要旨) 本発明は、導電性基板を2つの電着層で電気コーティング(electroc
oating)するプロセスを提供し、このプロセスは以下の工程を包含する: (a)基板に、硬化可能のイオン性樹脂および導電性顔料を含む組成物から析
出(deposit)される導電性コーティングを電着する工程; (b)コーティングを導電性とするために、電着コーティングを少なくとも部
分的に硬化させる工程; (c)工程(b)由来の伝導性コーティング上に第二のコーティングを電着さ
せる工程であって;この第二のコーティングは、活性水素含有ポリマーから誘導
されるポリマーセグメントを含む硬化可能のイオン性ポリウレタンを含有する組
成物から析出され、活性水素含有ポリマーは0℃以下のガラス転移温度および4
00〜4000の数平均分子量を有する、工程; (d)工程(c)由来の第二のコーティングを硬化させる工程。
oating)するプロセスを提供し、このプロセスは以下の工程を包含する: (a)基板に、硬化可能のイオン性樹脂および導電性顔料を含む組成物から析
出(deposit)される導電性コーティングを電着する工程; (b)コーティングを導電性とするために、電着コーティングを少なくとも部
分的に硬化させる工程; (c)工程(b)由来の伝導性コーティング上に第二のコーティングを電着さ
せる工程であって;この第二のコーティングは、活性水素含有ポリマーから誘導
されるポリマーセグメントを含む硬化可能のイオン性ポリウレタンを含有する組
成物から析出され、活性水素含有ポリマーは0℃以下のガラス転移温度および4
00〜4000の数平均分子量を有する、工程; (d)工程(c)由来の第二のコーティングを硬化させる工程。
【0010】 本発明のプロセスによりコーティングされる物品がまた提供される。
【0011】 以下の(a)および(b): (a)ポリイソシアネート、および (b)0℃以下のガラス転移温度および400〜4000の数平均分子量を有
する活性水素含有ポリマー、の反応生成物である、水性媒体中に分散したイオン
性の塩の基を含む硬化可能ポリウレタン樹脂を含有する、水性の電着可能組成物
がまた提供される。
する活性水素含有ポリマー、の反応生成物である、水性媒体中に分散したイオン
性の塩の基を含む硬化可能ポリウレタン樹脂を含有する、水性の電着可能組成物
がまた提供される。
【0012】 (発明の詳細な説明) 本出願において特定される種々の範囲の数値の使用は、他に明確に指示しない
限り、記載した範囲内の最小値および最大値が「約」という単語によって両方と
も先行されるように、概算として記載される。このようにして、記載された範囲
の上下の少々の変化は、実質的に範囲内の値と同様の結果を達成するために使用
され得る。また、これらの範囲の開示は、最小値と最大値との間の全ての値を含
む連続的な範囲として意図される。
限り、記載した範囲内の最小値および最大値が「約」という単語によって両方と
も先行されるように、概算として記載される。このようにして、記載された範囲
の上下の少々の変化は、実質的に範囲内の値と同様の結果を達成するために使用
され得る。また、これらの範囲の開示は、最小値と最大値との間の全ての値を含
む連続的な範囲として意図される。
【0013】 本発明のプロセスの第一工程は、導電性基板の表面上に導電性コーティングを
電着する工程である。このコーティングは、硬化可能なイオン性樹脂および導電
性顔料を含む組成物から析出される。組成物は、アニオン性電着可能組成物また
はカチオン性電着可能組成物であり得、このことが好ましい。使用され得るアニ
オン性およびカチオン性の電着可能組成物は、高い均一電着性および良好な耐腐
食性を提供するものである。これらの組成物は、当該分野において周知である。
電着する工程である。このコーティングは、硬化可能なイオン性樹脂および導電
性顔料を含む組成物から析出される。組成物は、アニオン性電着可能組成物また
はカチオン性電着可能組成物であり得、このことが好ましい。使用され得るアニ
オン性およびカチオン性の電着可能組成物は、高い均一電着性および良好な耐腐
食性を提供するものである。これらの組成物は、当該分野において周知である。
【0014】 アニオン性の電着可能コーティング組成物に使用するために適切であるイオン
性樹脂の例は、塩基可溶化のカルボン酸含有ポリマー(例えば、乾性油または半
乾性脂肪酸エステルと、ジカルボン酸または無水物との反応生成物あるいは付加
物;脂肪酸エステル、不飽和酸または無水物、および任意のさらなる不飽和修飾
物質(これらはさらに、ポリオールと反応される)の反応生成物)である。不飽
和カルボン酸のヒドロキシ−アルキルエステル、不飽和カルボン酸および少なく
とも1つの他のエチレン性不飽和モノマーの少なくとも部分的に中和したインタ
ーポリマーがまた適切である。さらに別の適切な電着可能樹脂は、アルキド−ア
ミノプラストビヒクル(すなわち、アルキド樹脂およびアミン−アルデヒド樹脂
を含むビヒクル)を含有する。さらに別のアニオン性の電着可能樹脂組成物は、
樹脂性ポリオールの混合エステルを含有する。これらの組成物は、米国特許第3
,749,657号中の第9欄、第1〜75行目、および第10欄、第1〜13
行目に詳細に記載され、これらの全ては本明細書中で参考として援用される。他
の酸官能性ポリマー(例えば、当業者に周知であるリン酸塩化(phospha
tized)ポリエポキシドまたはリン酸塩化アクリルポリマー)がまた使用さ
れ得る。
性樹脂の例は、塩基可溶化のカルボン酸含有ポリマー(例えば、乾性油または半
乾性脂肪酸エステルと、ジカルボン酸または無水物との反応生成物あるいは付加
物;脂肪酸エステル、不飽和酸または無水物、および任意のさらなる不飽和修飾
物質(これらはさらに、ポリオールと反応される)の反応生成物)である。不飽
和カルボン酸のヒドロキシ−アルキルエステル、不飽和カルボン酸および少なく
とも1つの他のエチレン性不飽和モノマーの少なくとも部分的に中和したインタ
ーポリマーがまた適切である。さらに別の適切な電着可能樹脂は、アルキド−ア
ミノプラストビヒクル(すなわち、アルキド樹脂およびアミン−アルデヒド樹脂
を含むビヒクル)を含有する。さらに別のアニオン性の電着可能樹脂組成物は、
樹脂性ポリオールの混合エステルを含有する。これらの組成物は、米国特許第3
,749,657号中の第9欄、第1〜75行目、および第10欄、第1〜13
行目に詳細に記載され、これらの全ては本明細書中で参考として援用される。他
の酸官能性ポリマー(例えば、当業者に周知であるリン酸塩化(phospha
tized)ポリエポキシドまたはリン酸塩化アクリルポリマー)がまた使用さ
れ得る。
【0015】 カチオン性の電着可能コーティング組成物に使用するために適切であるイオン
性樹脂の例には、ポリエポキシドおよび一級または二級アミンの酸可溶化反応生
成物(例えば、米国特許第3,663,389号;同第3,984,299号;
同第3,947,338号;および同第3,947,339号に記載されるもの
)のようなアミン塩の基含有樹脂が挙げられる。通常、これらのアミン塩の基含
有樹脂は、ブロックイソシアネート硬化剤と組み合わせて使用される。このイソ
シアネートは、上記米国特許第3,984,299号に記載されるように完全に
ブロックされ得るか、またはこのイソシアネートは、米国特許第3,947,3
38号に記載されるような樹脂骨格を用いて部分的にブロックされそして反応さ
れ得る。また、米国特許第4,134,866号およびDE−OS第2,707
,405号に記載されるような1成分組成物は、フィルム形成樹脂として使用さ
れ得る。エポキシ−アミン反応生成物に加えて、フィルム形成樹脂はまた、米国
特許第3,455,806号および同第3,928,157号に記載されるよう
なカチオン性アクリル樹脂から選択され得る。
性樹脂の例には、ポリエポキシドおよび一級または二級アミンの酸可溶化反応生
成物(例えば、米国特許第3,663,389号;同第3,984,299号;
同第3,947,338号;および同第3,947,339号に記載されるもの
)のようなアミン塩の基含有樹脂が挙げられる。通常、これらのアミン塩の基含
有樹脂は、ブロックイソシアネート硬化剤と組み合わせて使用される。このイソ
シアネートは、上記米国特許第3,984,299号に記載されるように完全に
ブロックされ得るか、またはこのイソシアネートは、米国特許第3,947,3
38号に記載されるような樹脂骨格を用いて部分的にブロックされそして反応さ
れ得る。また、米国特許第4,134,866号およびDE−OS第2,707
,405号に記載されるような1成分組成物は、フィルム形成樹脂として使用さ
れ得る。エポキシ−アミン反応生成物に加えて、フィルム形成樹脂はまた、米国
特許第3,455,806号および同第3,928,157号に記載されるよう
なカチオン性アクリル樹脂から選択され得る。
【0016】 アミン塩の基含有樹脂に加えて、四級アンモニウム塩の基含有樹脂がまた使用
され得る。これらの樹脂の例は、有機ポリエポキシドと三級アミン塩との反応か
ら形成されるものである。このような樹脂は、米国特許第3,962,165号
;同第3,975,346号;および同第4,001,101号に記載される。
他のカチオン性樹脂の例は、三級スルホニウム塩の基含有樹脂および四級ホスホ
ニウム塩の基含有樹脂(例えば、米国特許第3,793,278号および同第3
,984,922号にそれぞれ記載される)である。また、欧州出願第1246
3に記載されるようなエステル交換を介して硬化するフィルム形成樹脂が使用さ
れ得る。さらに、米国特許第4,134,932号に記載されるようなMann
nich塩基から調製されるカチオン性組成物が使用され得る。
され得る。これらの樹脂の例は、有機ポリエポキシドと三級アミン塩との反応か
ら形成されるものである。このような樹脂は、米国特許第3,962,165号
;同第3,975,346号;および同第4,001,101号に記載される。
他のカチオン性樹脂の例は、三級スルホニウム塩の基含有樹脂および四級ホスホ
ニウム塩の基含有樹脂(例えば、米国特許第3,793,278号および同第3
,984,922号にそれぞれ記載される)である。また、欧州出願第1246
3に記載されるようなエステル交換を介して硬化するフィルム形成樹脂が使用さ
れ得る。さらに、米国特許第4,134,932号に記載されるようなMann
nich塩基から調製されるカチオン性組成物が使用され得る。
【0017】 本発明が特に有効である樹脂は、一級および/または二級アミン基を含む陽電
荷の樹脂である。このような樹脂は、米国特許第3,663,389号;同第3
,947,339号;および4,116,900号に記載される。米国特許第3
,947,339号では、ジエチレントリアミンまたはトリエチレンテトラアミ
ンのようなポリアミンのポリケチミン誘導体は、ポリエポキシドと反応される。
反応生成物が酸で中和され、そして水中に分散される場合、遊離の一級アミン基
が生成される。また、ポリエポキシドがジエチレントリアミンおよびトリエチレ
ンテトラアミンのような過剰のポリアミンと反応され、そして過剰のポリアミン
が反応混合物から真空除去される場合、等価の生成物が形成される。このような
生成物は、米国特許第3,663,389号および米国特許第4,116,90
0号に記載される。
荷の樹脂である。このような樹脂は、米国特許第3,663,389号;同第3
,947,339号;および4,116,900号に記載される。米国特許第3
,947,339号では、ジエチレントリアミンまたはトリエチレンテトラアミ
ンのようなポリアミンのポリケチミン誘導体は、ポリエポキシドと反応される。
反応生成物が酸で中和され、そして水中に分散される場合、遊離の一級アミン基
が生成される。また、ポリエポキシドがジエチレントリアミンおよびトリエチレ
ンテトラアミンのような過剰のポリアミンと反応され、そして過剰のポリアミン
が反応混合物から真空除去される場合、等価の生成物が形成される。このような
生成物は、米国特許第3,663,389号および米国特許第4,116,90
0号に記載される。
【0018】 オレイン酸およびアビエチン酸を含有する米国特許第5,767,191号、
ならびにアルキル化ポリエーテルを含有する米国特許第4,891,111号に
開示されるような電着可能組成物が好ましい。
ならびにアルキル化ポリエーテルを含有する米国特許第4,891,111号に
開示されるような電着可能組成物が好ましい。
【0019】 上記に記載されるイオン性の電着可能樹脂は、電着浴の総重量ベースで約1〜
約60重量%、好ましくは約5〜約25重量%の量で電気コーティング組成物中
に存在する。
約60重量%、好ましくは約5〜約25重量%の量で電気コーティング組成物中
に存在する。
【0020】 電気コーティング組成物は、水性分散物の形態である。用語「分散物」とは、
樹脂が分散相中に存在しそして水が連続相中に存在する、2相の透明、半透明ま
たは不透明の樹脂系であると考えられる。樹脂相の平均粒子サイズは、一般に1
.0μより小さく、通常0.5μより小さく、好ましくは0.15μより小さい
。
樹脂が分散相中に存在しそして水が連続相中に存在する、2相の透明、半透明ま
たは不透明の樹脂系であると考えられる。樹脂相の平均粒子サイズは、一般に1
.0μより小さく、通常0.5μより小さく、好ましくは0.15μより小さい
。
【0021】 水性媒体中の樹脂相の濃度は、水性分散物の総重量ベースで少なくとも1重量
%、通常約2〜約60重量%である。
%、通常約2〜約60重量%である。
【0022】 イオン性の電着可能組成物は、得られたコーティングを導電性とするために導
電性顔料を含有する。適切な導電性顔料には、導電性カーボンブラック顔料が挙
げられる。一般にカーボンブラックは、より高い導電性カーボンブラックとして
公知のもの(すなわち、500m2/gより大きいBET表面積および200〜
600ml/100gのDBP吸着数(ASTM D2414〜93に従って測
定した)を有するもの)から、30〜120ml/100gのオーダーのより低
いDBP数を有するもの(例えば、40〜80ml/100gのDBP数のもの
)までの範囲の任意の1種のまたはブレンドのカーボンブラックであり得る。
電性顔料を含有する。適切な導電性顔料には、導電性カーボンブラック顔料が挙
げられる。一般にカーボンブラックは、より高い導電性カーボンブラックとして
公知のもの(すなわち、500m2/gより大きいBET表面積および200〜
600ml/100gのDBP吸着数(ASTM D2414〜93に従って測
定した)を有するもの)から、30〜120ml/100gのオーダーのより低
いDBP数を有するもの(例えば、40〜80ml/100gのDBP数のもの
)までの範囲の任意の1種のまたはブレンドのカーボンブラックであり得る。
【0023】 市販のカーボンブラックの例には、Cabot Corporationによ
って販売されているCabot MonarchTM 1300、Cabot X
C−72R、Black Pearls 2000およびVulcan XC
72;Acheson Colloids Co.によって販売されているAc
heson ElectrodagTM230;Columbian Carbo
n Co.によって販売されているColumbian RavenTM 350
0;ならびにDeGussa Corporation、Pigments G
roupによって販売されているPrintexTM XE 2、Printex
200、Printex LおよびPrintex L6が挙げられる。適切
なカーボンブラックはまた、米国特許第5,733,962号に記載される。
って販売されているCabot MonarchTM 1300、Cabot X
C−72R、Black Pearls 2000およびVulcan XC
72;Acheson Colloids Co.によって販売されているAc
heson ElectrodagTM230;Columbian Carbo
n Co.によって販売されているColumbian RavenTM 350
0;ならびにDeGussa Corporation、Pigments G
roupによって販売されているPrintexTM XE 2、Printex
200、Printex LおよびPrintex L6が挙げられる。適切
なカーボンブラックはまた、米国特許第5,733,962号に記載される。
【0024】 また、導電性シリカ顔料が使用され得る。例には、Japan Aerosi
l Co.,Ltdによって販売される「Aerosil 200」、ならびに
Fuji Davison Co.,Ltdによって作製される「Syloid
161」、「Syloid 244」、「Syloid 308」、「Syl
oid 404」および「Syloid 978」が挙げられる。
l Co.,Ltdによって販売される「Aerosil 200」、ならびに
Fuji Davison Co.,Ltdによって作製される「Syloid
161」、「Syloid 244」、「Syloid 308」、「Syl
oid 404」および「Syloid 978」が挙げられる。
【0025】 異なる導電性顔料の混合物が使用され得る。
【0026】 電着可能組成物中の導電性顔料の量は、使用される特定の型の顔料に依存して
変化し得るが、10-12mho/cmより大きいかまたはそれに等しい伝導率を
有する電着コーティングを提供するのに有効なレベルが必要である。別の様式を
記載すれば、電着コーティングは、1012Ω・cm以下の抵抗率、好ましくは電
着コーティングのための典型的なフィルムビルドまたはフィルム厚で108Ω以
下の抵抗を有するべきである。このレベルは、硬化または部分的な硬化に際して
、コーティングが導電性となるために必要である。好ましくは、硬化は、少なく
とも120℃(248°F)の温度で加熱する工程による。典型的には、電着可
能組成物中の導電性顔料の含量は、電着組成物の総固体ベースで5〜25重量%
である。
変化し得るが、10-12mho/cmより大きいかまたはそれに等しい伝導率を
有する電着コーティングを提供するのに有効なレベルが必要である。別の様式を
記載すれば、電着コーティングは、1012Ω・cm以下の抵抗率、好ましくは電
着コーティングのための典型的なフィルムビルドまたはフィルム厚で108Ω以
下の抵抗を有するべきである。このレベルは、硬化または部分的な硬化に際して
、コーティングが導電性となるために必要である。好ましくは、硬化は、少なく
とも120℃(248°F)の温度で加熱する工程による。典型的には、電着可
能組成物中の導電性顔料の含量は、電着組成物の総固体ベースで5〜25重量%
である。
【0027】 殆どの導電性基板、特に金属基板(例えば、鋼、亜鉛、アルミニウム、銅、マ
グネシウムなど、ならびに亜鉛メッキ金属(例えば、溶融メッキの亜鉛メッキま
たは電気亜鉛メッキあるいは他の亜鉛メッキ法などの任意の亜鉛メッキ鋼)は、
電着可能組成物でコーティングされ得る。鋼基板が好ましい。基板をホスフェー
ト化成コーティング(通常、リン酸亜鉛化成コーティング、続いてその化成コー
ティングをシールするリンス)で前処理することが通例である。前処理は当業者
に周知である。適切な前処理組成物の例は、米国特許第4,793,867号お
よび同第5,588,989号に開示される。
グネシウムなど、ならびに亜鉛メッキ金属(例えば、溶融メッキの亜鉛メッキま
たは電気亜鉛メッキあるいは他の亜鉛メッキ法などの任意の亜鉛メッキ鋼)は、
電着可能組成物でコーティングされ得る。鋼基板が好ましい。基板をホスフェー
ト化成コーティング(通常、リン酸亜鉛化成コーティング、続いてその化成コー
ティングをシールするリンス)で前処理することが通例である。前処理は当業者
に周知である。適切な前処理組成物の例は、米国特許第4,793,867号お
よび同第5,588,989号に開示される。
【0028】 導電性コーティングを塗布するプロセスにおいて、電着可能組成物の水性分散
物は、電導性アノードおよびカソードと接触して配置される。アノードとカソー
ドとの間に電流を通すと、その組成物がアニオンまたはカチオン電着可能である
かに依存して、アノードまたはカソードのいずれかに、実質的に連続的な様式で
、電着可能組成物の接着フィルムが析出する。電着は、通常、約1Vから数千V
、典型的には50Vと500Vとの間の範囲の一定電圧で実施される。電流密度
は通常、平方フィート当たり約1.0Aと15Aとの間(10.8〜161.5
A/m2)である。
物は、電導性アノードおよびカソードと接触して配置される。アノードとカソー
ドとの間に電流を通すと、その組成物がアニオンまたはカチオン電着可能である
かに依存して、アノードまたはカソードのいずれかに、実質的に連続的な様式で
、電着可能組成物の接着フィルムが析出する。電着は、通常、約1Vから数千V
、典型的には50Vと500Vとの間の範囲の一定電圧で実施される。電流密度
は通常、平方フィート当たり約1.0Aと15Aとの間(10.8〜161.5
A/m2)である。
【0029】 電着後、コーティングは、典型的には加熱によって、少なくとも部分的に硬化
される。温度は通常、10〜60分の範囲の時間、200°F〜400°F(9
3.3℃〜204.4℃)、好ましくは、300°F〜375°F(149℃〜
191℃)の範囲である。通常、得られるフィルムの厚さは約10〜50ミクロ
ンである。
される。温度は通常、10〜60分の範囲の時間、200°F〜400°F(9
3.3℃〜204.4℃)、好ましくは、300°F〜375°F(149℃〜
191℃)の範囲である。通常、得られるフィルムの厚さは約10〜50ミクロ
ンである。
【0030】 電着コーティングの加熱または焼き付けはまた、赤外線(「IR」)を用いて
実施され得る。一般的に、3種のIRがある。これらの種類は以下である:近−
IR(短波長)(これは、0.75〜2.5ミクロン(「μ」)(750〜25
00ナノメートル)のピーク波長を有する);中間−IR(中間波長)(これは
、2.5〜4μ(2500〜4000ナノメートル)のピーク波長を有する);
および遠−IR(長波長)(これは、4〜1000μ(4000〜100,00
0ナノメートル)のピーク波長を有する)。これらの種類のIRのいずれのまた
は任意の組み合わせあるいは全てが、少なくとも部分的にコーティングを硬化す
るための加熱に使用され得る。
実施され得る。一般的に、3種のIRがある。これらの種類は以下である:近−
IR(短波長)(これは、0.75〜2.5ミクロン(「μ」)(750〜25
00ナノメートル)のピーク波長を有する);中間−IR(中間波長)(これは
、2.5〜4μ(2500〜4000ナノメートル)のピーク波長を有する);
および遠−IR(長波長)(これは、4〜1000μ(4000〜100,00
0ナノメートル)のピーク波長を有する)。これらの種類のIRのいずれのまた
は任意の組み合わせあるいは全てが、少なくとも部分的にコーティングを硬化す
るための加熱に使用され得る。
【0031】 硬化は選択的な様式で行われ得る。第1電着コーティング組成物の少なくとも
1つの所定の領域(例えば、自動車本体の外表面)は、IRによって選択的に加
熱され、ここで、このような所定の領域は第2電着可能コーティング組成物でコ
ートされるべきである。電気コートされる基板の内表面は、IRに曝されず、結
果として第1電気コートコーティングは内表面上で硬化されず、そして導電性に
ならない。それ故、第2電着コーティング層の析出は、導電性の外表面上のみで
ある。この処理によって、自動車本体のような基板は、硬化された導電性の第1
電着コーティングを外表面に有し、そして硬化していない非導電性の第1電着コ
ーティングを内表面に有する。第2電着コーティングを塗布し、そして両方の電
着コーティングを硬化する際、自動車本体の外表面は、第1および第2電着コー
ティングの両方、ならびに最も必要とされる良好な耐食性およびチップ耐性を有
する。内表面は、第1電着コーティングおよび耐食性のみを有し、チップ耐性を
有さない。内表面は道路の小石に曝されないため、チップ耐性は必要ない。
1つの所定の領域(例えば、自動車本体の外表面)は、IRによって選択的に加
熱され、ここで、このような所定の領域は第2電着可能コーティング組成物でコ
ートされるべきである。電気コートされる基板の内表面は、IRに曝されず、結
果として第1電気コートコーティングは内表面上で硬化されず、そして導電性に
ならない。それ故、第2電着コーティング層の析出は、導電性の外表面上のみで
ある。この処理によって、自動車本体のような基板は、硬化された導電性の第1
電着コーティングを外表面に有し、そして硬化していない非導電性の第1電着コ
ーティングを内表面に有する。第2電着コーティングを塗布し、そして両方の電
着コーティングを硬化する際、自動車本体の外表面は、第1および第2電着コー
ティングの両方、ならびに最も必要とされる良好な耐食性およびチップ耐性を有
する。内表面は、第1電着コーティングおよび耐食性のみを有し、チップ耐性を
有さない。内表面は道路の小石に曝されないため、チップ耐性は必要ない。
【0032】 IR加熱が自動車本体のような複雑な形状に使用される場合、電気コートされ
た基板をIRに曝す前に、標準的なオーブン(例えば、対流オーブン、電気オー
ブンまたはガス火オーブン)で、第1電着コーティング組成物でコートされた基
板を2〜20分間乾燥することが好ましい。乾燥工程は、これが導電性になるよ
うに、水を除去するのに十分であるが、コーティングを硬化するのに十分でない
温度であり得る。一般に、その温度は120℃より低い。
た基板をIRに曝す前に、標準的なオーブン(例えば、対流オーブン、電気オー
ブンまたはガス火オーブン)で、第1電着コーティング組成物でコートされた基
板を2〜20分間乾燥することが好ましい。乾燥工程は、これが導電性になるよ
うに、水を除去するのに十分であるが、コーティングを硬化するのに十分でない
温度であり得る。一般に、その温度は120℃より低い。
【0033】 IR加熱は、10秒〜2時間、通常は、5〜20分間行われ得る。温度は、1
20℃より高い温度から220℃(248°F〜428°F)、そして好ましく
は130℃〜190℃(266°F〜374°F)の範囲である。
20℃より高い温度から220℃(248°F〜428°F)、そして好ましく
は130℃〜190℃(266°F〜374°F)の範囲である。
【0034】 導電性コーティングを塗布した後、第2コーティングが第1コーティング上に
電着される。第2コーティングは、0℃以下のガラス転移温度および400〜4
000の数平均分子量を有する活性水素含有ポリマーから誘導されるポリマーセ
グメントを含有する、硬化可能なイオン性ポリウレタン樹脂を含む組成物から析
出される。第1電着コーティングが耐食性を与える場合、第2電着コーティング
はチップ耐性を与える。イオン性ポリウレタン樹脂は、アニオン性またはカチオ
ン性であり得るが、好ましくはカチオン性であり、そしてこの組成物はカチオン
的に電着可能である。ポリウレタンは、100,000未満、好ましくは50,
000未満、そして最も好ましくは10,000〜40,000の分子量(Mz
)を有する。ポリウレタンはまた、活性水素官能基(すなわち、ヒドロキシル、
第1または第2アミン)を有し、そして典型的には、1当量当たり800〜25
00グラムの活性水素当量を有する。
電着される。第2コーティングは、0℃以下のガラス転移温度および400〜4
000の数平均分子量を有する活性水素含有ポリマーから誘導されるポリマーセ
グメントを含有する、硬化可能なイオン性ポリウレタン樹脂を含む組成物から析
出される。第1電着コーティングが耐食性を与える場合、第2電着コーティング
はチップ耐性を与える。イオン性ポリウレタン樹脂は、アニオン性またはカチオ
ン性であり得るが、好ましくはカチオン性であり、そしてこの組成物はカチオン
的に電着可能である。ポリウレタンは、100,000未満、好ましくは50,
000未満、そして最も好ましくは10,000〜40,000の分子量(Mz
)を有する。ポリウレタンはまた、活性水素官能基(すなわち、ヒドロキシル、
第1または第2アミン)を有し、そして典型的には、1当量当たり800〜25
00グラムの活性水素当量を有する。
【0035】 本明細書中で使用される用語「ポリウレタン」に関して、この意味は、ポリウ
レタンならびにポリウレアおよびポリ(ウレタン−ウレア)を含むことが意図さ
れる。
レタンならびにポリウレアおよびポリ(ウレタン−ウレア)を含むことが意図さ
れる。
【0036】 本発明の実施に使用されるポリウレタンおよび他のポリマー材料の分子量は、
ポリスチレン標準を使用するゲル浸透クロマトグラフィーによって測定される。
ポリスチレン標準を使用するゲル浸透クロマトグラフィーによって測定される。
【0037】 ポリウレタンを調製するために使用される適切なポリイソシアネートには、脂
肪族的、脂環式的、アラリファティック的(araliphatically)
、および/または芳香族的に結合したイソシアネート基を有するポリイソシアネ
ートが挙げられる。好ましくは、ポリイソシアネートは脂肪族または脂環式であ
る。
肪族的、脂環式的、アラリファティック的(araliphatically)
、および/または芳香族的に結合したイソシアネート基を有するポリイソシアネ
ートが挙げられる。好ましくは、ポリイソシアネートは脂肪族または脂環式であ
る。
【0038】 脂肪族および脂環式ポリイソシアネートの例には、4,4−メチレン−ビスジ
シクロヘキシルジイソシアネート(水素化MDI)、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)、メチレンビス(
シクロヘキシルイソシアネート)およびシクロへキシレンジイソシアネート(水
素化XDI)が挙げられる。
シクロヘキシルジイソシアネート(水素化MDI)、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)、メチレンビス(
シクロヘキシルイソシアネート)およびシクロへキシレンジイソシアネート(水
素化XDI)が挙げられる。
【0039】 芳香族ポリイソシアネートの例には、トリレンジイソシアネート(TDI)(
すなわち、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネ
ートまたはそれらの混合物)、ジフェニルメタン−4,4−ジイソシアネート(
MDI)、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート(NDI)、3,3−ジメチ
ル−4,4−ビフェニレンジイソシアネート(TODI)、粗TDI(すなわち
、TDIとそのオリゴマーとの混合物)、ポリメチレンポリフェニルポリイソシ
アネート、粗MDI(すなわち、MDIとそのオリゴマーとの混合物)、キシリ
レンジイソシアネート(XDI)およびフェニレンジイソシアネートが挙げられ
る。
すなわち、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネ
ートまたはそれらの混合物)、ジフェニルメタン−4,4−ジイソシアネート(
MDI)、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート(NDI)、3,3−ジメチ
ル−4,4−ビフェニレンジイソシアネート(TODI)、粗TDI(すなわち
、TDIとそのオリゴマーとの混合物)、ポリメチレンポリフェニルポリイソシ
アネート、粗MDI(すなわち、MDIとそのオリゴマーとの混合物)、キシリ
レンジイソシアネート(XDI)およびフェニレンジイソシアネートが挙げられ
る。
【0040】 ヘキサメチレンジイソシアネート、1−イソシアナト−3,3,5−トリメチ
ル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサン(「IPDI」)(そのイソシアヌ
レートを含む)および/または4,4’−ビス(イソシアナトシクロヘキシル)
メタンから調製されるポリイソシアネート誘導体が適切である。
ル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサン(「IPDI」)(そのイソシアヌ
レートを含む)および/または4,4’−ビス(イソシアナトシクロヘキシル)
メタンから調製されるポリイソシアネート誘導体が適切である。
【0041】 ポリウレタンを作製するために使用されるポリイソシアネートの量は、ポリウ
レタンを作製するために使用される反応物の全重量を基準にして、典型的には、
10〜60重量%、好ましくは、20〜50重量%である。
レタンを作製するために使用される反応物の全重量を基準にして、典型的には、
10〜60重量%、好ましくは、20〜50重量%である。
【0042】 ポリイソシアネートと反応してカチオン性またはアニオン性ポリウレタンを形
成する活性水素含有材料は、1種以上の活性水素含有ポリマーを含む。好ましく
は、これらの材料は、約2〜8個、好ましくは約2〜4個の範囲の平均活性水素
官能基、および好ましくは、約400〜10,000、より好ましくは400〜
4,000の範囲の数平均分子量、および0℃以下のガラス転移温度(Tg)を
有する。ポリエーテルポリオールが好ましい。
成する活性水素含有材料は、1種以上の活性水素含有ポリマーを含む。好ましく
は、これらの材料は、約2〜8個、好ましくは約2〜4個の範囲の平均活性水素
官能基、および好ましくは、約400〜10,000、より好ましくは400〜
4,000の範囲の数平均分子量、および0℃以下のガラス転移温度(Tg)を
有する。ポリエーテルポリオールが好ましい。
【0043】 用語「活性水素」とは、イソシアネートと反応性(これは、JOURNAL
OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY、第49
巻、3181頁(1927)に記載されるように、Zerewitnoffテス
トによって測定される)の基を意味する。好ましくは、活性水素は、ヒドロキシ
ル、第1アミンおよび第2アミンである。多くのポリエーテルのTgは、文献に
よって利用可能である。また、Tgの決定の際に役立つのは、Clash−Be
rg法(「Advances in Polyurethane Techno
logy」Burstら、WileyおよびSons、1968、88ff頁に
記載)である。
OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY、第49
巻、3181頁(1927)に記載されるように、Zerewitnoffテス
トによって測定される)の基を意味する。好ましくは、活性水素は、ヒドロキシ
ル、第1アミンおよび第2アミンである。多くのポリエーテルのTgは、文献に
よって利用可能である。また、Tgの決定の際に役立つのは、Clash−Be
rg法(「Advances in Polyurethane Techno
logy」Burstら、WileyおよびSons、1968、88ff頁に
記載)である。
【0044】 ポリエーテルポリオールの例は、ポリアルキレンエーテルポリオールであり、
これは以下の構造式を有するポリアルキレンエーテルポリオールを含む:
これは以下の構造式を有するポリアルキレンエーテルポリオールを含む:
【0045】
【化1】 ここで、置換基Rは、水素、または混合した置換基を含む、1〜5個の炭素原子
を含有する低級アルキルであり、nは典型的に、5〜200である。ポリ(オキ
シテトラメチレン)グリコール、ポリ(オキシエチレン)グリコール、ポリ(オ
キシ−1,2−プロピレン)グリコール、ならびにエチレングリコールと、1,
2−プロピレンオキシドとエチレンオキシドの混合物との反応生成物が含まれる
。これらの物質は、アルキレンオキシド(例えば、エチレンオキシド、プロピレ
ンオキシドおよびテトラヒドロフラン)の重合によって得られる。
を含有する低級アルキルであり、nは典型的に、5〜200である。ポリ(オキ
シテトラメチレン)グリコール、ポリ(オキシエチレン)グリコール、ポリ(オ
キシ−1,2−プロピレン)グリコール、ならびにエチレングリコールと、1,
2−プロピレンオキシドとエチレンオキシドの混合物との反応生成物が含まれる
。これらの物質は、アルキレンオキシド(例えば、エチレンオキシド、プロピレ
ンオキシドおよびテトラヒドロフラン)の重合によって得られる。
【0046】 また、種々のポリオール(例えば、1,6−ヘキサンジオールのようなジオー
ル、またはトリメチロールプロパンおよびソルビトールのような高ポリオール)
のオキシアルキル化から得られるポリエーテルが使用され得る。1つの一般的に
利用されるオキシアルキル化法は、酸または塩基触媒の存在下で、ポリオールと
アルキレンオキシド(例えば、エチレンまたはプロピレンオキシド)とを反応さ
せることによるものである。
ル、またはトリメチロールプロパンおよびソルビトールのような高ポリオール)
のオキシアルキル化から得られるポリエーテルが使用され得る。1つの一般的に
利用されるオキシアルキル化法は、酸または塩基触媒の存在下で、ポリオールと
アルキレンオキシド(例えば、エチレンまたはプロピレンオキシド)とを反応さ
せることによるものである。
【0047】 他の活性水素含有ポリエーテルの例は、ポリオキシアルキレンポリアミンであ
る。好ましいポリオキシアルキレンポリアミンは、以下の構造のものである:
る。好ましいポリオキシアルキレンポリアミンは、以下の構造のものである:
【0048】
【化2】 ここで、Rは、同じであるかまたは異なっていてもよく、水素、1〜6個の炭素
原子を有する低級アルキル基からなる群から選択され、そしてnは、約1〜50
、好ましくは、1〜35の整数を表す。多数のこのようなポリオキシアルキレン
ポリアミンは、米国特許第3,236,895号、第2欄、40〜72行により
詳細に記載され;ポリオキシアルキレンポリアミンの調製方法は、その特許の第
4〜9欄の実施例4、5、6および8〜12に例示され;米国特許第3,236
,895号の上記部分は本明細書中で参考として援用される。
原子を有する低級アルキル基からなる群から選択され、そしてnは、約1〜50
、好ましくは、1〜35の整数を表す。多数のこのようなポリオキシアルキレン
ポリアミンは、米国特許第3,236,895号、第2欄、40〜72行により
詳細に記載され;ポリオキシアルキレンポリアミンの調製方法は、その特許の第
4〜9欄の実施例4、5、6および8〜12に例示され;米国特許第3,236
,895号の上記部分は本明細書中で参考として援用される。
【0049】 混合型ポリオキシアルキレンポリアミンが使用され得、すなわち、これはオキ
シアルキレン基が1つより多い部分から選択され得る。例は、以下の構造式を有
するような混合型ポリオキシエチレン−プロピレンポリアミンである:
シアルキレン基が1つより多い部分から選択され得る。例は、以下の構造式を有
するような混合型ポリオキシエチレン−プロピレンポリアミンである:
【0050】
【化3】 ここで、n+mは、1〜50、好ましくは1〜35に等しく、mは、1〜49、
好ましくは1〜34に等しく、そしてnは、1〜34に等しい。
好ましくは1〜34に等しく、そしてnは、1〜34に等しい。
【0051】 上記のポリオキシアルキレンポリアミンの他に、ポリオキシアルキレンポリア
ミンの誘導体もまた使用可能であり得る。適切な誘導体の例は、アミノアルキレ
ン誘導体であり、これらは上記のようなポリオキシアルキレンポリアミンとアク
リロニトリルとを反応させ、続いて反応生成物を水素化することによって調製さ
れる。適切な誘導体の例は、以下の構造式のものである:
ミンの誘導体もまた使用可能であり得る。適切な誘導体の例は、アミノアルキレ
ン誘導体であり、これらは上記のようなポリオキシアルキレンポリアミンとアク
リロニトリルとを反応させ、続いて反応生成物を水素化することによって調製さ
れる。適切な誘導体の例は、以下の構造式のものである:
【0052】
【化4】 ここで、Rおよびnは上記の意味を有する。
【0053】 従って、本発明の実施において、語句「ポリオキシアルキレンポリアミン」が
使用され、意図されるものは、1分子につきにオキシアルキレン基および少なく
とも2つのアミン基(好ましくは第1級アミン基)をともに含むポリアミンであ
る。
使用され、意図されるものは、1分子につきにオキシアルキレン基および少なく
とも2つのアミン基(好ましくは第1級アミン基)をともに含むポリアミンであ
る。
【0054】 好ましい活性水素含有ポリエーテルは、ポリオキシテトラメチレンジオール(
ポリテトラヒドロフランとしてもまた公知である)、およびポリオキシプロピレ
ンジアミン、または混合型ポリオキシエチレン−プロピレンジアミンである。
ポリテトラヒドロフランとしてもまた公知である)、およびポリオキシプロピレ
ンジアミン、または混合型ポリオキシエチレン−プロピレンジアミンである。
【0055】 ポリエーテルセグメント中の混合型ポリエチレン−プロピレン基について、オ
キシプロピレン含有量は、好ましくは、ポリエーテルセグメントの少なくとも6
0重量%、より好ましくは、少なくとも70重量%、そして最も好ましくは、少
なくとも80重量%である。
キシプロピレン含有量は、好ましくは、ポリエーテルセグメントの少なくとも6
0重量%、より好ましくは、少なくとも70重量%、そして最も好ましくは、少
なくとも80重量%である。
【0056】 ポリエーテルセグメントは、単一のポリエーテルポリオールまたはポリアミン
、あるいはそれらの種々のブレンドから誘導され得る。0.5〜10:1、好ま
しくは、1〜7:1の重量比の、ポリエーテルポリオール(例えば、ポリオキシ
テトラメチレンジオール)とポリエーテルポリアミン(例えば、ポリオキシプロ
ピレンジアミン)とのブレンドが好ましい。
、あるいはそれらの種々のブレンドから誘導され得る。0.5〜10:1、好ま
しくは、1〜7:1の重量比の、ポリエーテルポリオール(例えば、ポリオキシ
テトラメチレンジオール)とポリエーテルポリアミン(例えば、ポリオキシプロ
ピレンジアミン)とのブレンドが好ましい。
【0057】 活性水素含有ポリエーテルの他に、他の活性水素含有物質がポリイソシアネー
トと反応し得、ソフトセグメントを提供する。例には、ポリカーボネートジオー
ル、ポリエステルジオール、ヒドロキシ含有ポリジエンポリマー、ヒドロキシ含
有アクリルポリマーおよびそれらの混合物が挙げられる。
トと反応し得、ソフトセグメントを提供する。例には、ポリカーボネートジオー
ル、ポリエステルジオール、ヒドロキシ含有ポリジエンポリマー、ヒドロキシ含
有アクリルポリマーおよびそれらの混合物が挙げられる。
【0058】 ポリエステルポリオールおよびヒドロキシル含有アクリルポリマーの例は、そ
れぞれ米国特許第3,962,522号および同第4,034,017号に記載
される。ポリカーボネートポリオールの例は、米国特許第4,692,383号
、第1欄、58行〜第4欄、14行に記載される。ヒドロキシル含有ポリジエン
ポリマーの例は、米国特許第5,863,646号、第2欄、11〜54行に記
載される。これらのポリマー性ポリオールは、400〜10,000の数平均分
子量を有する。
れぞれ米国特許第3,962,522号および同第4,034,017号に記載
される。ポリカーボネートポリオールの例は、米国特許第4,692,383号
、第1欄、58行〜第4欄、14行に記載される。ヒドロキシル含有ポリジエン
ポリマーの例は、米国特許第5,863,646号、第2欄、11〜54行に記
載される。これらのポリマー性ポリオールは、400〜10,000の数平均分
子量を有する。
【0059】 ポリウレタンを調製するために使用される活性水素含有ポリマーの量は、ポリ
ウレタンを作製するために使用される反応物の全重量を基準にして、少なくとも
30重量%、好ましくは、少なくとも35重量%、そしてより好ましくは、35
〜50重量%である。低分子量ポリオール(2〜4個のヒドロキシル基、および
400未満、好ましくは、250未満、通常は、62と250との間の分子量を
有するポリオール)もまた、ポリウレタンを調製するための反応物として含まれ
得る。特定の例には、1〜10個の炭素原子を有するアルキレンジオール(例え
ば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオ
ール、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトールおよびソ
ルビトール)が挙げられる。他の低分子量ポリオールの例は、エーテルポリオー
ル(例えば、ジエチレングリコールおよびエトキシル化ビスフェノールA)であ
る。
ウレタンを作製するために使用される反応物の全重量を基準にして、少なくとも
30重量%、好ましくは、少なくとも35重量%、そしてより好ましくは、35
〜50重量%である。低分子量ポリオール(2〜4個のヒドロキシル基、および
400未満、好ましくは、250未満、通常は、62と250との間の分子量を
有するポリオール)もまた、ポリウレタンを調製するための反応物として含まれ
得る。特定の例には、1〜10個の炭素原子を有するアルキレンジオール(例え
ば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオ
ール、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトールおよびソ
ルビトール)が挙げられる。他の低分子量ポリオールの例は、エーテルポリオー
ル(例えば、ジエチレングリコールおよびエトキシル化ビスフェノールA)であ
る。
【0060】 低分子量ポリオールは、ポリウレタンを作製するために使用される反応物の重
量を基準にして、30重量%まで、好ましくは、0.5〜10重量%の量で使用
される。
量を基準にして、30重量%まで、好ましくは、0.5〜10重量%の量で使用
される。
【0061】 プレポリマーはまた、イオン化可能基を有し、これは水中でポリマーを可溶化
するためにイオン化され得る。本発明の目的で、用語「イオン化可能」とは、イ
オン性になり得る(すなわち、解離してイオンになり得るか、または電荷を帯び
た状態になり得る)基を意味する。
するためにイオン化され得る。本発明の目的で、用語「イオン化可能」とは、イ
オン性になり得る(すなわち、解離してイオンになり得るか、または電荷を帯び
た状態になり得る)基を意味する。
【0062】 カチオン性ポリウレタンについて、イオン化可能部分は、典型的に、第3級ア
ミン基であり、これは活性水素含有化合物と反応することによってポリウレタン
に組み込まれ得る。アミンは酸により中和され、アミン塩の群を形成する。この
ような化合物には、アミノアルコール(例えば、ジメチルアミノエタノール、ジ
メチルアミノプロパノール、アミノプロピルジエタノールアミン、ジエチルアミ
ノプロピルアミン、ヒドロキシエチルモルホリンのようなヒドロキシアルキルモ
ルホリン、およびヒドロキシエチルピペラジンのようなヒドロキシアルキルピペ
ラジンなど、ならびにそれらの混合物)が挙げられる。ポリマーに導入されるア
ミンの量は、典型的に、樹脂固体の1グラムあたり0.1〜1ミリ当量(meq
)好ましくは0.2〜0.5ミリ当量(meq)のアミン(これは滴定によって
測定される)を与えるのに十分な量である。
ミン基であり、これは活性水素含有化合物と反応することによってポリウレタン
に組み込まれ得る。アミンは酸により中和され、アミン塩の群を形成する。この
ような化合物には、アミノアルコール(例えば、ジメチルアミノエタノール、ジ
メチルアミノプロパノール、アミノプロピルジエタノールアミン、ジエチルアミ
ノプロピルアミン、ヒドロキシエチルモルホリンのようなヒドロキシアルキルモ
ルホリン、およびヒドロキシエチルピペラジンのようなヒドロキシアルキルピペ
ラジンなど、ならびにそれらの混合物)が挙げられる。ポリマーに導入されるア
ミンの量は、典型的に、樹脂固体の1グラムあたり0.1〜1ミリ当量(meq
)好ましくは0.2〜0.5ミリ当量(meq)のアミン(これは滴定によって
測定される)を与えるのに十分な量である。
【0063】 アニオン性ポリウレタンについて、イオン化可能部分は酸基であり、これは典
型的に、活性水素含有化合物と反応することによってポリウレタンに組み込まれ
る。酸は、塩基により中和され、カルボン酸塩の群を形成する。アニオン性基の
例は、−OSO2 -、−COO-、−OPO3 -、−SO2O-、−POO-、およびP
O3 -であり、COO-が好ましい。
型的に、活性水素含有化合物と反応することによってポリウレタンに組み込まれ
る。酸は、塩基により中和され、カルボン酸塩の群を形成する。アニオン性基の
例は、−OSO2 -、−COO-、−OPO3 -、−SO2O-、−POO-、およびP
O3 -であり、COO-が好ましい。
【0064】 酸基をアニオン性ポリウレタンに導入するのに適切な物質は、ヒドロキシおよ
びメルカプトカルボン酸である。特定の例には、ジメチロールプロピオン酸が挙
げられるが、グリコール酸および乳酸が好ましい。活性水素および酸基を含む、
化合物の他の例は、アミノカルボン酸、アミノヒドロキシカルボン酸、スルホン
酸、ヒドロキシスルホン酸およびアミノスルホン酸である。例として、オキサル
尿酸、アニリド酢酸、グリシン、6−アミノ−カプリル酸、エタノールアミンと
アクリル酸との反応生成物、ヒドロキシエチルプロピオン酸、2−ヒドロキシ−
エタンスルホン酸およびスルファニル酸が挙げられる。アミノ酸は、塩基(例え
ば、水酸化カリウムまたは第3級アミン)の存在下で使用されなければならない
。ポリマーに導入される酸の量は、典型的には、ポリマーに、樹脂固体1グラム
あたり0.1〜1meq、好ましくは0.2〜0.5meqの酸(これは滴定に
よって測定される)を与えるのに十分な量である。
びメルカプトカルボン酸である。特定の例には、ジメチロールプロピオン酸が挙
げられるが、グリコール酸および乳酸が好ましい。活性水素および酸基を含む、
化合物の他の例は、アミノカルボン酸、アミノヒドロキシカルボン酸、スルホン
酸、ヒドロキシスルホン酸およびアミノスルホン酸である。例として、オキサル
尿酸、アニリド酢酸、グリシン、6−アミノ−カプリル酸、エタノールアミンと
アクリル酸との反応生成物、ヒドロキシエチルプロピオン酸、2−ヒドロキシ−
エタンスルホン酸およびスルファニル酸が挙げられる。アミノ酸は、塩基(例え
ば、水酸化カリウムまたは第3級アミン)の存在下で使用されなければならない
。ポリマーに導入される酸の量は、典型的には、ポリマーに、樹脂固体1グラム
あたり0.1〜1meq、好ましくは0.2〜0.5meqの酸(これは滴定に
よって測定される)を与えるのに十分な量である。
【0065】 アミンまたは酸基は、それぞれ酸および塩基で中和される。中和は、0.1〜
1.0、好ましくは0.4〜0.8の理論的な全中和当量の範囲であり得る。
1.0、好ましくは0.4〜0.8の理論的な全中和当量の範囲であり得る。
【0066】 カチオン性ポリウレタンについて、適切な中和剤は、有機酸(例えば、酢酸、
ヒドロキシ酢酸、プロピオン酸、乳酸、ギ酸、酒石酸、スルファミン酸およびジ
メチロールプロピオン酸(これは好ましい))、ならびに無機酸(例えば、硫酸
、塩酸およびリン酸)である。
ヒドロキシ酢酸、プロピオン酸、乳酸、ギ酸、酒石酸、スルファミン酸およびジ
メチロールプロピオン酸(これは好ましい))、ならびに無機酸(例えば、硫酸
、塩酸およびリン酸)である。
【0067】 アニオン性ポリウレタンについて、適切な中和剤には、無機および有機塩基(
例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアおよびアミン)が挙げ
られる。適切なアミンには、アルカノールアミン(例えば、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリエタノールアミン、
ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミンなど)、アルキルアミ
ン(例えば、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリ
ブチルアミンなど)、トリメチルアミン、ジエチルメチルアミン、メチルジエタ
ノールアミン、トリエタノールアミンなどが挙げられる。中和剤の適切な量は、
理論的な全中和当量の約0.1〜1.0倍、好ましくは、0.4〜0.8倍であ
る。
例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアおよびアミン)が挙げ
られる。適切なアミンには、アルカノールアミン(例えば、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリエタノールアミン、
ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミンなど)、アルキルアミ
ン(例えば、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリ
ブチルアミンなど)、トリメチルアミン、ジエチルメチルアミン、メチルジエタ
ノールアミン、トリエタノールアミンなどが挙げられる。中和剤の適切な量は、
理論的な全中和当量の約0.1〜1.0倍、好ましくは、0.4〜0.8倍であ
る。
【0068】 最適なチップ耐性および耐久性を達成するために、ポリウレタンは硬化可能で
あるか、または熱硬化性である。従って、これは硬化剤または架橋剤(例えば、
キャップまたはブロックされたイソシアネート(これはカチオン性組成物に好ま
しい)、またはアミノプラスト(これはアニオン性組成物に好ましい))と共に
使用される。
あるか、または熱硬化性である。従って、これは硬化剤または架橋剤(例えば、
キャップまたはブロックされたイソシアネート(これはカチオン性組成物に好ま
しい)、またはアミノプラスト(これはアニオン性組成物に好ましい))と共に
使用される。
【0069】 ポリイソシアネートは、本質的に遊離していないイソシアネート基で全体的に
キャップされ、別個の成分として存在し得るか、またはこれは部分的にキャップ
され、ポリウレタン骨格中のヒドロキシルまたはアミン基と反応し得る。適切な
ポリイソシアネートおよびキャッピング剤の例は、米国特許第3,947,33
9号に記載されるようなものである。
キャップされ、別個の成分として存在し得るか、またはこれは部分的にキャップ
され、ポリウレタン骨格中のヒドロキシルまたはアミン基と反応し得る。適切な
ポリイソシアネートおよびキャッピング剤の例は、米国特許第3,947,33
9号に記載されるようなものである。
【0070】 架橋剤が遊離イソシアネート基を含有する場合、フィルム形成組成物は好まし
くは、貯蔵安定性を維持するために2パッケージ組成物(一方のパッケージは架
橋剤を含み、他方はヒドロキシル官能基ポリマーを含む)である。全体的にキャ
ップされたポリイソシアネートは、米国特許第3,984,299号に記載され
る。
くは、貯蔵安定性を維持するために2パッケージ組成物(一方のパッケージは架
橋剤を含み、他方はヒドロキシル官能基ポリマーを含む)である。全体的にキャ
ップされたポリイソシアネートは、米国特許第3,984,299号に記載され
る。
【0071】 ポリイソシアネートは、脂肪族、脂環式または芳香族ポリイソシアネート、あ
るいはそれら2つの混合物であり得る。ジイソシアネートが好ましいが、高ポリ
イソシアネートが、ジイソシアネートの代わりに、またはジイソシアネートと組
み合わせて使用され得る。脂肪族または脂環式ポリイソシアネートが好ましい。
るいはそれら2つの混合物であり得る。ジイソシアネートが好ましいが、高ポリ
イソシアネートが、ジイソシアネートの代わりに、またはジイソシアネートと組
み合わせて使用され得る。脂肪族または脂環式ポリイソシアネートが好ましい。
【0072】 適切な脂肪族ジイソシアネートの例は、直鎖脂肪族ジイソシアネート(例えば
、1,4−テトラメチレンジイソシアネートおよび1,6−ヘキサメチレンジイ
ソシアネート)である。また、脂環式ジイソシアネートが用いられ得る。例には
、イソホロンジイソシアネートおよび4,4’−メチレン−ビス−(シクロヘキ
シルイソシアネート)が挙げられる。適切な芳香族ジイソシアネートの例は、p
−フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネー
トおよび2,4−または2,6−トルエンジイソシアネートである。適切な高ポ
リイソシアネートの例は、トリフェニルメタン−4,4’,4’’−トリイソシ
アネート、1,2,4−ベンゼントリイソシアネートおよびポリメチレンポリフ
ェニルイソシアネートである。例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソ
シアヌレート、ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット、およびイソホロ
ンジイソシアネートのイソシアヌレートのような、ジイソシアネートのビウレッ
トおよびイソシアヌレート(これらの混合物を含む)もまた適切である。
、1,4−テトラメチレンジイソシアネートおよび1,6−ヘキサメチレンジイ
ソシアネート)である。また、脂環式ジイソシアネートが用いられ得る。例には
、イソホロンジイソシアネートおよび4,4’−メチレン−ビス−(シクロヘキ
シルイソシアネート)が挙げられる。適切な芳香族ジイソシアネートの例は、p
−フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネー
トおよび2,4−または2,6−トルエンジイソシアネートである。適切な高ポ
リイソシアネートの例は、トリフェニルメタン−4,4’,4’’−トリイソシ
アネート、1,2,4−ベンゼントリイソシアネートおよびポリメチレンポリフ
ェニルイソシアネートである。例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソ
シアヌレート、ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット、およびイソホロ
ンジイソシアネートのイソシアヌレートのような、ジイソシアネートのビウレッ
トおよびイソシアヌレート(これらの混合物を含む)もまた適切である。
【0073】 イソシアネートプレポリマー(例えば、ポリイソシアネートと、ポリオール(
例えば、ネオペンチルグリコールおよびトリメチロールプロパン)またはポリマ
ー性ポリオール(例えば、ポリカプロラクトンジオールおよびトリオール(NC
O/OHの当量比が1より大きい)との反応生成物)もまた使用され得る。
例えば、ネオペンチルグリコールおよびトリメチロールプロパン)またはポリマ
ー性ポリオール(例えば、ポリカプロラクトンジオールおよびトリオール(NC
O/OHの当量比が1より大きい)との反応生成物)もまた使用され得る。
【0074】 任意の適切な脂肪族、脂環式、あるいは芳香族アルキルモノアルコールまたは
フェノール性化合物が、キャッピング剤として、本発明の組成物中のキャップさ
れたポリイソシアネート架橋剤に使用され得る(これは例えば、低級脂肪族アル
コール(例えば、メタノール、エタノールおよびn−ブタノール);脂環式アル
コール(例えば、シクロヘキサノール);芳香族アルキルアルコール(例えば、
フェニルカルビノールおよびメチルフェニルカルビノール);ならびにフェノー
ル性化合物(例えば、フェノール自体、ならびにクレゾールおよびニトロフェノ
ールのような置換フェノール(ここで置換基はコーティング作用に影響を及ぼさ
ない)を含む)。グリコールエーテルもまた、キャッピング剤として使用され得
る。適切なグリコールエーテルには、エチレングリコールブチルエーテル、ジエ
チレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテルおよびプ
ロピレングリコールメチルエーテルが挙げられる。
フェノール性化合物が、キャッピング剤として、本発明の組成物中のキャップさ
れたポリイソシアネート架橋剤に使用され得る(これは例えば、低級脂肪族アル
コール(例えば、メタノール、エタノールおよびn−ブタノール);脂環式アル
コール(例えば、シクロヘキサノール);芳香族アルキルアルコール(例えば、
フェニルカルビノールおよびメチルフェニルカルビノール);ならびにフェノー
ル性化合物(例えば、フェノール自体、ならびにクレゾールおよびニトロフェノ
ールのような置換フェノール(ここで置換基はコーティング作用に影響を及ぼさ
ない)を含む)。グリコールエーテルもまた、キャッピング剤として使用され得
る。適切なグリコールエーテルには、エチレングリコールブチルエーテル、ジエ
チレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテルおよびプ
ロピレングリコールメチルエーテルが挙げられる。
【0075】 他の適切なキャッピング剤には、オキシム(例えば、メチルエチルケトオキシ
ム、アセトンオキシムおよびシクロヘキサノンオキシム)、ラクタム(例えば、
ε−カプロラクタム)、ならびにアミン(例えば、ジブチルアミン)が挙げられ
る。
ム、アセトンオキシムおよびシクロヘキサノンオキシム)、ラクタム(例えば、
ε−カプロラクタム)、ならびにアミン(例えば、ジブチルアミン)が挙げられ
る。
【0076】 架橋剤は典型的に、本発明の熱硬化性組成物中に、この組成物の樹脂固体の全
重量を基準にして、少なくとも10重量%、好ましくは少なくとも15重量%の
量で存在する。架橋剤はまた、典型的には、この組成物中に、この組成物の樹脂
固体の全重量を基準にして、60重量%未満、好ましくは、50重量%未満、よ
り好ましくは、40重量%未満の量で存在する。本発明の熱硬化性組成物中に存
在する架橋剤の量は、列挙された値を含む、これらの値の任意の組み合わせの間
の範囲であり得る。
重量を基準にして、少なくとも10重量%、好ましくは少なくとも15重量%の
量で存在する。架橋剤はまた、典型的には、この組成物中に、この組成物の樹脂
固体の全重量を基準にして、60重量%未満、好ましくは、50重量%未満、よ
り好ましくは、40重量%未満の量で存在する。本発明の熱硬化性組成物中に存
在する架橋剤の量は、列挙された値を含む、これらの値の任意の組み合わせの間
の範囲であり得る。
【0077】 ポリマー中のヒドロキシル基対架橋在中の反応性官能基の当量比は、典型的に
は、1:0.5〜1.5の範囲内であり、好ましくは1.0〜1.5である。
は、1:0.5〜1.5の範囲内であり、好ましくは1.0〜1.5である。
【0078】 アミノプラストは、ホルムアルデヒドとアミンまたはアミドとの反応から得ら
れる。最も一般的なアミンまたはアミドは、メラミン、ウレア、またはベンゾグ
アナミンであり、これらが好ましい。しかし、他のアミンまたはアミドとの縮合
物(例えば、グリコルリル(glycoluril)のアルデヒド縮合物)が使
用され得る。この縮合物は、高融解結晶生成物を与え、粉体コーティングに有用
である。使用されるアルデヒドは、もっとも多くの場合ホルムアルデヒドであり
、アセトアルデヒド、クロトンアルデヒドおよびベンズアルデヒドのような他の
アルデヒドが使用され得る。
れる。最も一般的なアミンまたはアミドは、メラミン、ウレア、またはベンゾグ
アナミンであり、これらが好ましい。しかし、他のアミンまたはアミドとの縮合
物(例えば、グリコルリル(glycoluril)のアルデヒド縮合物)が使
用され得る。この縮合物は、高融解結晶生成物を与え、粉体コーティングに有用
である。使用されるアルデヒドは、もっとも多くの場合ホルムアルデヒドであり
、アセトアルデヒド、クロトンアルデヒドおよびベンズアルデヒドのような他の
アルデヒドが使用され得る。
【0079】 アミノプラストはメチロール基を含み、好ましくは、硬化反応を改変するため
に、これらの基の少なくとも一部はアルコールでエーテル化される。任意の一水
酸基を有するアルコールがこの目的のために用いられ得、このアルコールには、
メタノール、エタノール、ブタノール、イソブタノールおよびヘキサノールが挙
げられる。
に、これらの基の少なくとも一部はアルコールでエーテル化される。任意の一水
酸基を有するアルコールがこの目的のために用いられ得、このアルコールには、
メタノール、エタノール、ブタノール、イソブタノールおよびヘキサノールが挙
げられる。
【0080】 好ましくは、使用されるアミノプラストは、1〜4個の炭素原子を含有するア
ルコールでエーテル化された、メラミン−、ウレア−、グリコウリル(glyc
ouril)またはベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド縮合物である。
ルコールでエーテル化された、メラミン−、ウレア−、グリコウリル(glyc
ouril)またはベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド縮合物である。
【0081】 アミノプラストは、電着可能組成物中に、樹脂固体の重量を基準にして5〜6
0重量%、好ましくは15〜50重量%の量で存在する。
0重量%、好ましくは15〜50重量%の量で存在する。
【0082】 通常、熱硬化性組成物はまた、好ましくは架橋剤とポリマー(単数または複数
)上の反応性基との硬化を促進するために触媒を含む。アミノプラストの硬化に
適切な触媒には、例えば、リン酸およびスルホン酸または置換スルホン酸のよう
な酸が挙げられる。例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸、パラトルエンス
ルホン酸などが挙げられる。イソシアネートの硬化に適切な触媒には、ジブチル
スズオキシド、ジオクチルスズオキシド、ジブチルスズジラウレートなどのよう
な有機スズ化合物が挙げられる。触媒は通常、熱硬化性組成物中の樹脂固体の全
重量を基準にして、約0.05〜約5.0重量%、好ましくは、約0.08〜約
2.0重量%の量で存在する。
)上の反応性基との硬化を促進するために触媒を含む。アミノプラストの硬化に
適切な触媒には、例えば、リン酸およびスルホン酸または置換スルホン酸のよう
な酸が挙げられる。例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸、パラトルエンス
ルホン酸などが挙げられる。イソシアネートの硬化に適切な触媒には、ジブチル
スズオキシド、ジオクチルスズオキシド、ジブチルスズジラウレートなどのよう
な有機スズ化合物が挙げられる。触媒は通常、熱硬化性組成物中の樹脂固体の全
重量を基準にして、約0.05〜約5.0重量%、好ましくは、約0.08〜約
2.0重量%の量で存在する。
【0083】 顔料のような任意の成分が、ポリウレタン組成物中に存在し得る。特に適切な
顔料には、遮蔽(hiding)顔料(例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化
アンチモンなど)、および有機または無機UV不透明化顔料(例えば、酸化鉄、
透明な赤色または黄色の酸化鉄、カーボンブラック、フタロシアニンブルーなど
)が挙げられる。顔料は、100重量部の電着可能組成物の全固体重量を基準に
して、35重量部以下の量で存在し得る。
顔料には、遮蔽(hiding)顔料(例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化
アンチモンなど)、および有機または無機UV不透明化顔料(例えば、酸化鉄、
透明な赤色または黄色の酸化鉄、カーボンブラック、フタロシアニンブルーなど
)が挙げられる。顔料は、100重量部の電着可能組成物の全固体重量を基準に
して、35重量部以下の量で存在し得る。
【0084】 他の任意の成分は、酸化防止剤、UV吸収剤、およびヒンダード(hinde
red)フェノール、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、トリアゾール、ト
リアジン、ベンゾエート、ピペリジニル化合物およびそれらの混合物のようなヒ
ンダードアミン光安定剤である。これらの成分は典型的に、電着可能組成物の樹
脂固体の全重量を基準にして、約2%までの量で添加される。他の任意の成分に
は、共溶媒、結合助剤、消泡剤、可塑剤、殺菌剤などが挙げられる。
red)フェノール、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、トリアゾール、ト
リアジン、ベンゾエート、ピペリジニル化合物およびそれらの混合物のようなヒ
ンダードアミン光安定剤である。これらの成分は典型的に、電着可能組成物の樹
脂固体の全重量を基準にして、約2%までの量で添加される。他の任意の成分に
は、共溶媒、結合助剤、消泡剤、可塑剤、殺菌剤などが挙げられる。
【0085】 典型的に、水性のカチオン性またはアニオン性ポリウレタン分散剤が、5〜5
0重量%の固体含有量を有する電着バスから導電性コーティング上に電着される
。バス温度は通常、約15℃〜35℃である。電圧は、100〜400V(負荷
電圧)であり、カチオン性ポリウレタンの場合はカソードとして、アニオン性ポ
リウレタンの場合はアノードとして導電性コーティングを備える基板を使用する
。電着コーティングのフィルム厚は、特に制限されず、完成品の用途などに依存
して大きく変わり得る。しかし、硬化型フィルム厚については、その厚さは通常
、3〜70ミクロン、特に、15〜35ミクロンの間である。コーティングフィ
ルムの焼き付けおよび硬化温度は通常、100℃〜250℃、好ましくは、14
0℃〜200℃である。上記のように、第1電着コーティングのIR焼き付けを
使用することによって第2電気コートを選択的に塗布する場合、第2電気コート
を塗布した後の加熱または焼き付けは、IR加熱または焼き付けに曝されない表
面上の、第1および第2電気コートの両方を硬化し得る。また、焼き付けは、I
Rに曝され、第2電気コートでオーバーコートされた第1電気コートの硬化を完
了し得る。
0重量%の固体含有量を有する電着バスから導電性コーティング上に電着される
。バス温度は通常、約15℃〜35℃である。電圧は、100〜400V(負荷
電圧)であり、カチオン性ポリウレタンの場合はカソードとして、アニオン性ポ
リウレタンの場合はアノードとして導電性コーティングを備える基板を使用する
。電着コーティングのフィルム厚は、特に制限されず、完成品の用途などに依存
して大きく変わり得る。しかし、硬化型フィルム厚については、その厚さは通常
、3〜70ミクロン、特に、15〜35ミクロンの間である。コーティングフィ
ルムの焼き付けおよび硬化温度は通常、100℃〜250℃、好ましくは、14
0℃〜200℃である。上記のように、第1電着コーティングのIR焼き付けを
使用することによって第2電気コートを選択的に塗布する場合、第2電気コート
を塗布した後の加熱または焼き付けは、IR加熱または焼き付けに曝されない表
面上の、第1および第2電気コートの両方を硬化し得る。また、焼き付けは、I
Rに曝され、第2電気コートでオーバーコートされた第1電気コートの硬化を完
了し得る。
【0086】 (実施例) 防食のためのカチオン性電着可能組成物(これは、基板に対して導電性コーテ
ィングを生じる)を、実施例1の以下に記載される物質から調製した。これらは
、ブロック型ポリイソシアネート架橋剤(これは、実施例1Aに従って調製する
)、およびカチオン性電着可能プライマー樹脂(これは、この組成物の主なビヒ
クル(これは、実施例1Bで調製する)をブロック型ポリイソシアネートと共に
形成した)を包含した。カチオン性電着可能組成物を実施例1Cに従って調製し
た。
ィングを生じる)を、実施例1の以下に記載される物質から調製した。これらは
、ブロック型ポリイソシアネート架橋剤(これは、実施例1Aに従って調製する
)、およびカチオン性電着可能プライマー樹脂(これは、この組成物の主なビヒ
クル(これは、実施例1Bで調製する)をブロック型ポリイソシアネートと共に
形成した)を包含した。カチオン性電着可能組成物を実施例1Cに従って調製し
た。
【0087】 (実施例1パートA:イソシアネート架橋剤) ブロック型ポリイソシアネート架橋剤を以下の物質から調製した:
【0088】
【表1】 1ポリマー性MDI;登録商標PAPI2940で、DOW CHEMICAL
Company,Michiganから入手可能。
Company,Michiganから入手可能。
【0089】 ポリイソシアネートおよびメチルイソブチルケトンを、窒素雰囲気下で反応フ
ラスコに充填し、そして80℃まで加熱した。次いで、トリメチロールプロパン
を添加し、そしてこの混合物を105℃まで加熱し、そして30分間維持した。
この混合物を65℃まで冷却し、そしてジブチルチンジラウレートおよび2−(
2−ブトキシエトキシ)エタノールを徐々に添加し、この反応混合物は80〜1
10℃の間の温度まで発熱し、そして赤外分析が未反応NCOが残っていないこ
とを示すまでこの状態に保った。
ラスコに充填し、そして80℃まで加熱した。次いで、トリメチロールプロパン
を添加し、そしてこの混合物を105℃まで加熱し、そして30分間維持した。
この混合物を65℃まで冷却し、そしてジブチルチンジラウレートおよび2−(
2−ブトキシエトキシ)エタノールを徐々に添加し、この反応混合物は80〜1
10℃の間の温度まで発熱し、そして赤外分析が未反応NCOが残っていないこ
とを示すまでこの状態に保った。
【0090】 (実施例1パートB:カチオン性プライマー電着ビヒクル) カチオン性水性主ビヒクルを以下の物質から調製した。全ての部および割合は
、他に示さなければ、重量によってである。
、他に示さなければ、重量によってである。
【0091】
【表2】 2ビスフェノールAのポリグリシジルエーテル;Shell Oil and
Chemical Co.,Houston Texasから入手可能。3 米国特許第4,468,307号(Wismerら)に従う物質を用いて調製
した。4 ジエチレントリアミンおよびメチルイソブチルケトンから誘導したジケチミン
(メチルイソブチルケトン中73%個体)。 EPON828、ビスフェノールA−エチレンオキシド付加物、ビスフェノール
Aおよびメチルイソブチルケトンを、反応容器へ充填し、そして窒素雰囲気下で
125℃まで加熱した。ヨウ化エチルトリフェニルホスホニウムを添加し、そし
て反応混合物は約145℃で発熱した。反応を145℃の温度で2時間保ち、そ
してエポキシ等価物を得た。エポキシ等価物は、通常、目的のエポキシ等価物重
量付近で失速する。この時、架橋剤、ジケチミンおよびN−メチルエタノールア
ミン(N−methyethanolamine)を連続して添加した。この混
合物は発熱し、次いで、130℃の温度に達し、そして混合物を1時間130℃
に維持した。樹脂混合物(6000部)を154.62部のスルファミン酸およ
び3339.88部の脱イオン水の混合物へ添加することによって、水性媒体へ
分散させた。30分間攪拌後、55.20部のEmersol210オレイン酸
を添加し、そしてこの分散液をさらに30分攪拌した。Emersol210は
、Henkel Crop.Emery Division,Cincinna
ti,Ohioから入手可能である。この分散液を、それらの段階において、1
909.94部の脱イオン水、1273.29部の脱イオン水および2345.
54部の脱イオン水でさらに希釈し、そして有機溶媒を除去するためにバキュー
ムストッピングし、44.78パーセントの固体含有率および860オングスト
ロームの粒子サイズを有する懸濁液を得た。
Chemical Co.,Houston Texasから入手可能。3 米国特許第4,468,307号(Wismerら)に従う物質を用いて調製
した。4 ジエチレントリアミンおよびメチルイソブチルケトンから誘導したジケチミン
(メチルイソブチルケトン中73%個体)。 EPON828、ビスフェノールA−エチレンオキシド付加物、ビスフェノール
Aおよびメチルイソブチルケトンを、反応容器へ充填し、そして窒素雰囲気下で
125℃まで加熱した。ヨウ化エチルトリフェニルホスホニウムを添加し、そし
て反応混合物は約145℃で発熱した。反応を145℃の温度で2時間保ち、そ
してエポキシ等価物を得た。エポキシ等価物は、通常、目的のエポキシ等価物重
量付近で失速する。この時、架橋剤、ジケチミンおよびN−メチルエタノールア
ミン(N−methyethanolamine)を連続して添加した。この混
合物は発熱し、次いで、130℃の温度に達し、そして混合物を1時間130℃
に維持した。樹脂混合物(6000部)を154.62部のスルファミン酸およ
び3339.88部の脱イオン水の混合物へ添加することによって、水性媒体へ
分散させた。30分間攪拌後、55.20部のEmersol210オレイン酸
を添加し、そしてこの分散液をさらに30分攪拌した。Emersol210は
、Henkel Crop.Emery Division,Cincinna
ti,Ohioから入手可能である。この分散液を、それらの段階において、1
909.94部の脱イオン水、1273.29部の脱イオン水および2345.
54部の脱イオン水でさらに希釈し、そして有機溶媒を除去するためにバキュー
ムストッピングし、44.78パーセントの固体含有率および860オングスト
ロームの粒子サイズを有する懸濁液を得た。
【0092】 (実施例1パートC:カチオン性電気コート(electrocoat)プラ
イマーの調製) カチオン性電着コーティングを、以下の物質から調製した。全ての部および割
合は、他に示さなければ、重量によってである。
イマーの調製) カチオン性電着コーティングを、以下の物質から調製した。全ての部および割
合は、他に示さなければ、重量によってである。
【0093】
【表3】 5米国特許第4,423,166号にほぼ従う柔軟剤−フロー制御剤(flex
ibilizer−flow control agent)の水性懸濁液を、
電着可能組成物と共に使用するために調製した。柔軟剤−フロー制御剤を、ポリ
エポキシド(EPON828)およびポリオキシアルキレン−ポリアミン(JE
FFAMINE D−2000は、Huntsman Corporation
,Salt Lake City,Utah.から入手可能)から調製した。柔
軟剤−フロー制御剤を乳酸の補助を伴う水性媒体に分散し、この分散液は36.
0パーセントの樹脂固体含有率を有した。6 界面活性剤ブレンド(85−XS−139);Air Products a
nd Chemicals,Inc.,Allentown,Pennsylv
aniaから入手可能。7 導電性カーボンブラック顔料を含むカチオン性顔料ペースト(CP639);
PPG Industries,Inc.,Pittsburgh,Penns
ylvaniaから入手可能。
ibilizer−flow control agent)の水性懸濁液を、
電着可能組成物と共に使用するために調製した。柔軟剤−フロー制御剤を、ポリ
エポキシド(EPON828)およびポリオキシアルキレン−ポリアミン(JE
FFAMINE D−2000は、Huntsman Corporation
,Salt Lake City,Utah.から入手可能)から調製した。柔
軟剤−フロー制御剤を乳酸の補助を伴う水性媒体に分散し、この分散液は36.
0パーセントの樹脂固体含有率を有した。6 界面活性剤ブレンド(85−XS−139);Air Products a
nd Chemicals,Inc.,Allentown,Pennsylv
aniaから入手可能。7 導電性カーボンブラック顔料を含むカチオン性顔料ペースト(CP639);
PPG Industries,Inc.,Pittsburgh,Penns
ylvaniaから入手可能。
【0094】 カチオン性電着可能コーティング組成物を、パネルのコーティングのために、
バスタイプコンテナへ、列挙される順に上記の成分を添加することによって、調
製した。組成物の堆積は、リン酸亜鉛処理スチール(zinc phospha
ted steel)パネル、リン酸亜鉛処理電気亜鉛めっきパネル、およびリ
ン酸亜鉛処理亜鉛−鉄合金パネルをこのバス中に浸す工程、ならびに約0.75
mil(19.0ミクロン)のベーキングフィルムビルド(baked fil
m build)を作製するために180ボルトで2分間95oF(35℃)で
これらのパネルに個々に電気コートする工程を包含した。電気コートしたパネル
を30分間365oF(185℃)でベーキングした。
バスタイプコンテナへ、列挙される順に上記の成分を添加することによって、調
製した。組成物の堆積は、リン酸亜鉛処理スチール(zinc phospha
ted steel)パネル、リン酸亜鉛処理電気亜鉛めっきパネル、およびリ
ン酸亜鉛処理亜鉛−鉄合金パネルをこのバス中に浸す工程、ならびに約0.75
mil(19.0ミクロン)のベーキングフィルムビルド(baked fil
m build)を作製するために180ボルトで2分間95oF(35℃)で
これらのパネルに個々に電気コートする工程を包含した。電気コートしたパネル
を30分間365oF(185℃)でベーキングした。
【0095】 いくつかのチップ抵抗性熱硬化性ポリウレタン電着可能コーティング組成物を
、以下の実施例に示すように調製した。
、以下の実施例に示すように調製した。
【0096】 (実施例2:パートA−アニオン性ポリウレタン樹脂の調製) アニオン性ポリウレタン樹脂を、表1に列挙する物質から調製した。全ての部
および割合は、他に示さなければ、重量によってである。
および割合は、他に示さなければ、重量によってである。
【0097】
【表4】 8ポリテトラヒドロフラン9 ポリプロピレンオキシド10 ポリテトラヒドロフラン、1,000分子量;Great Lakes Ch
emical,Corp.,West Lafayette,Indianaか
ら入手可能。11 ポリプロピレングリコール、1000分子量;Arco Chemical
Co.、 Newton Square,PennsylvaniaからPPG
−1025として入手可能。12 TS−30;Perstorp Polyols,Inc.Toledo,O
hioから入手可能。
emical,Corp.,West Lafayette,Indianaか
ら入手可能。11 ポリプロピレングリコール、1000分子量;Arco Chemical
Co.、 Newton Square,PennsylvaniaからPPG
−1025として入手可能。12 TS−30;Perstorp Polyols,Inc.Toledo,O
hioから入手可能。
【0098】 (実施例2Iの調製) イソホロンジイソシアネート(929.1g、8.37当量「eq.」)、ジ
ブチルチンジラウレート(0.58グラム「g」)、およびメチルイソブチルケ
トン(145.6g)を、丸底フラスコへ充填した。この溶液を50℃まで加熱
した。50℃で、Polymeg(登録商標)1000PolyTHF(1,5
35.4g、3.07当量)およびMIBK(402.3g)を、温度が90℃
を超えないような速度で、滴下した。この反応系を、添加が完了した後、45分
間72℃で維持し、そして571当量のイソシアネートを得た。72℃で、ジメ
チルロールプロピオン酸(162.8g、2.43当量)およびMIBK(7.
5g)を添加し、そして反応系を90℃で維持し、1135の当量の予測される
イソシアネートを得た。この予測される当量(「eq.Wt.」)で、プロピレ
ングリコール(95.8g、2.52当量)、トリメチロールプロパン(177
g、5.21当量)、およびMIBK(168.9g)を添加し、そして反応系
を残在イソシアネートが無くなるまで(IRによって決定する)維持した。
ブチルチンジラウレート(0.58グラム「g」)、およびメチルイソブチルケ
トン(145.6g)を、丸底フラスコへ充填した。この溶液を50℃まで加熱
した。50℃で、Polymeg(登録商標)1000PolyTHF(1,5
35.4g、3.07当量)およびMIBK(402.3g)を、温度が90℃
を超えないような速度で、滴下した。この反応系を、添加が完了した後、45分
間72℃で維持し、そして571当量のイソシアネートを得た。72℃で、ジメ
チルロールプロピオン酸(162.8g、2.43当量)およびMIBK(7.
5g)を添加し、そして反応系を90℃で維持し、1135の当量の予測される
イソシアネートを得た。この予測される当量(「eq.Wt.」)で、プロピレ
ングリコール(95.8g、2.52当量)、トリメチロールプロパン(177
g、5.21当量)、およびMIBK(168.9g)を添加し、そして反応系
を残在イソシアネートが無くなるまで(IRによって決定する)維持した。
【0099】 一般的に、IIおよびIIIのポリウレタン樹脂は、Iのポリウレタン樹脂と
同様の様式で調製する。例外は、IIについて、Jeffamine D−20
00およびpTMPがPolyTHF単独ではなく添加されたことである。実施
例IIIについても同様に、ポリプロピレングリコール、Jeffamine−
2000、およびpTMPを添加し、そしてpolyTHFを添加しなかった。
IIおよびIIIについてもまた、1,4−ブタンジオールを、ポリウレタン樹
脂を調製する際に添加した。
同様の様式で調製する。例外は、IIについて、Jeffamine D−20
00およびpTMPがPolyTHF単独ではなく添加されたことである。実施
例IIIについても同様に、ポリプロピレングリコール、Jeffamine−
2000、およびpTMPを添加し、そしてpolyTHFを添加しなかった。
IIおよびIIIについてもまた、1,4−ブタンジオールを、ポリウレタン樹
脂を調製する際に添加した。
【0100】 (実施例2:パートB アニオン性顔料分散樹脂) 以下の重量部を合わせた:
【0101】
【表5】 13ポリ(テトラメチレンエーテル)グリコール、Mw=2,000;Great
Lakes Chemical Corp.,West Lafayette
,Indianaから入手可能。14 ヒドロキシ末端ポリエステル、ヒドロキシルの数56;Witco Corp
oration,Endicott,New Yorkから入手可能。15 メチレン−ビス−(4−シクロヘキシル)ジイソシアネート;Bayer C
orporation,Pittsburgh,Pennsylvaniaから
入手可能。
Lakes Chemical Corp.,West Lafayette
,Indianaから入手可能。14 ヒドロキシ末端ポリエステル、ヒドロキシルの数56;Witco Corp
oration,Endicott,New Yorkから入手可能。15 メチレン−ビス−(4−シクロヘキシル)ジイソシアネート;Bayer C
orporation,Pittsburgh,Pennsylvaniaから
入手可能。
【0102】 示された順および量で、物質1〜5を、反応容器へ充填した。この混合物を、
次いで、54℃まで加熱した。次いで、Desmodur(登録商標)Wポリイ
ソシアネートおよび1−メチル−2−ピロリジノン(19.0)を、温度が85
℃を超えないような速度で反応器へ添加した。ポリイソシアネートの添加が完了
した後、ブタノール(2.7)およびジブチルチンジラウレート(0.6)を反
応器へ添加した。この溶液を85℃〜90℃に、失速したイソシアネートの前進
(stalled isocyanate advancement)が達成さ
れるまで(<15単位/時間、理論のイソシアネート当量=1,560)、維持
した。イソシアネート(NCO)の前進が失速すると、樹脂を、脱イオン水(9
92.9)、ジメチルエタノールアミン(35.0)、およびエチレンジアミン
(15.0)へ分散し、そしてこの分散液を75℃で30分間維持した。30分
の維持後、この分散液を50℃まで冷却した。50℃で、脱イオン水(38.8
)およびプロピレンイミン(6.5)を添加した。次いで、この分散液を60℃
まで加熱し、そしてこの温度で4時間維持して、室温まで冷却した。
次いで、54℃まで加熱した。次いで、Desmodur(登録商標)Wポリイ
ソシアネートおよび1−メチル−2−ピロリジノン(19.0)を、温度が85
℃を超えないような速度で反応器へ添加した。ポリイソシアネートの添加が完了
した後、ブタノール(2.7)およびジブチルチンジラウレート(0.6)を反
応器へ添加した。この溶液を85℃〜90℃に、失速したイソシアネートの前進
(stalled isocyanate advancement)が達成さ
れるまで(<15単位/時間、理論のイソシアネート当量=1,560)、維持
した。イソシアネート(NCO)の前進が失速すると、樹脂を、脱イオン水(9
92.9)、ジメチルエタノールアミン(35.0)、およびエチレンジアミン
(15.0)へ分散し、そしてこの分散液を75℃で30分間維持した。30分
の維持後、この分散液を50℃まで冷却した。50℃で、脱イオン水(38.8
)およびプロピレンイミン(6.5)を添加した。次いで、この分散液を60℃
まで加熱し、そしてこの温度で4時間維持して、室温まで冷却した。
【0103】 (実施例2パートC:アニオン性ポリウレタン顔料ペースト) (パートCI:中和された酸触媒の調製) 2つの中和された酸触媒処方物を作製した。実施例2パートCI(1)につい
て、284.93グラムの量のジノニルナフタレンスルホン酸Nacure10
51(エチレングリコールモノブチルエーテル中50%ジノニルナフタレンスル
ホン酸として、Norwalk,ConnecticutのKing Indu
striesより入手可能)を、30.32グラムのジメチルエタノールアミン
と混合した。これによって、45.19重量パーセントの計算値の固体を有する
中和された酸触媒中間体を得る。実施例2パートCI(2)について、60.0
グラムのジノニルナフタレンスルホン酸溶液、Nacure1051および6.
68グラムのトリエチルアミンを一緒に混合し、そして511.7グラムの脱イ
オン水で希釈し、5.19%の計算値固体を有する中和された触媒分散液を得た
。
て、284.93グラムの量のジノニルナフタレンスルホン酸Nacure10
51(エチレングリコールモノブチルエーテル中50%ジノニルナフタレンスル
ホン酸として、Norwalk,ConnecticutのKing Indu
striesより入手可能)を、30.32グラムのジメチルエタノールアミン
と混合した。これによって、45.19重量パーセントの計算値の固体を有する
中和された酸触媒中間体を得る。実施例2パートCI(2)について、60.0
グラムのジノニルナフタレンスルホン酸溶液、Nacure1051および6.
68グラムのトリエチルアミンを一緒に混合し、そして511.7グラムの脱イ
オン水で希釈し、5.19%の計算値固体を有する中和された触媒分散液を得た
。
【0104】 (パートCII:顔料ペーストの調製) 以下の2個の顔料ペースト処方物を、重量部としての量で列挙される物質を用
いて調製した。これらの物質をCowlesブレードを用いて混合し、次いで従
来の顔料分散化装置を用いてHegman値7.5+まで分散させた:
いて調製した。これらの物質をCowlesブレードを用いて混合し、次いで従
来の顔料分散化装置を用いてHegman値7.5+まで分散させた:
【0105】
【表6】 16米国特許第5,530,043号の実施例Aに記載される物質で100パーセ
ント固体に調製された樹脂。17a Raven410および17bRaven1200;両方ともColumbia
n Chemicals Company,Atlanta,Georgiaか
ら入手可能。18a R−900および18bR−960−38;両方ともDuPont de Ne
mours Company,Delawareから入手可能。19 1030−AC−1005;Jacksonville,FloridaのC
ookson Mattheyから入手可能。20 248−0061;Sun Chemical,Inc.,Linden,N
ew Jerseyより入手可能。
ント固体に調製された樹脂。17a Raven410および17bRaven1200;両方ともColumbia
n Chemicals Company,Atlanta,Georgiaか
ら入手可能。18a R−900および18bR−960−38;両方ともDuPont de Ne
mours Company,Delawareから入手可能。19 1030−AC−1005;Jacksonville,FloridaのC
ookson Mattheyから入手可能。20 248−0061;Sun Chemical,Inc.,Linden,N
ew Jerseyより入手可能。
【0106】 分散後の実施例CII(1)について、分散ミルを少量の脱イオン水でリンス
した。得られた顔料ペーストは、57.3パーセントの測定の固体(110℃で
60分)を有した。
した。得られた顔料ペーストは、57.3パーセントの測定の固体(110℃で
60分)を有した。
【0107】 (実施例2パートD:電着可能熱硬化性アニオン性ポリウレタン処方物の調製
) 以下の処方物を、表2に示すような実施例2パートAからのポリウレタン骨格
、架橋剤、および改質剤を使用して調製した:
) 以下の処方物を、表2に示すような実施例2パートAからのポリウレタン骨格
、架橋剤、および改質剤を使用して調製した:
【0108】
【表7】 21メトキシ/n−ブトキシメラミンホルムアルデヒド樹脂;Cytec Ind
ustries Inc.West Patterson,New Jerse
yから入手可能。22 メチル化エチル化ベンゾグアナミン樹脂;Cytec Industries
Inc.から入手可能。23 LHT−240,720分子量ポリプロピレンオキシドトリオール;Newt
on Square,PennsylvaniaのArco Chemical
Co.から入手可能。 処方物D1−D4を、以下の「ホットミックス」手順を使用して作った: 樹脂、架橋剤、およびアミンを4分の1サイズのステンレス鋼ビーカーへ測り取
り、そして、このビーカーを80℃で維持したウォーターバスに配置した。この
混合物を、均一になるまで、空気モータ−およびフラット勾配プロペラブレード
を使用して、攪拌した。攪拌を続けながら、550グラムの脱イオン水を徐々に
添加し、水性分散液を形成した。この水性分散液の形成後、ウォターバスへの加
熱を切り、そしてこの混合物を冷却させた。この混合物を、開口1ガロンプラス
チック容器へ移し、そして磁気攪拌子を使用して一晩攪拌した。一晩攪拌させて
ほとんどのケトン溶媒を蒸発させた後、さらなる3490グラムの脱イオン水を
、実施例2パートCII(1)の75.1グラムの顔料ペーストと共に添加し、
電気コートバス処方物を完成させた。
ustries Inc.West Patterson,New Jerse
yから入手可能。22 メチル化エチル化ベンゾグアナミン樹脂;Cytec Industries
Inc.から入手可能。23 LHT−240,720分子量ポリプロピレンオキシドトリオール;Newt
on Square,PennsylvaniaのArco Chemical
Co.から入手可能。 処方物D1−D4を、以下の「ホットミックス」手順を使用して作った: 樹脂、架橋剤、およびアミンを4分の1サイズのステンレス鋼ビーカーへ測り取
り、そして、このビーカーを80℃で維持したウォーターバスに配置した。この
混合物を、均一になるまで、空気モータ−およびフラット勾配プロペラブレード
を使用して、攪拌した。攪拌を続けながら、550グラムの脱イオン水を徐々に
添加し、水性分散液を形成した。この水性分散液の形成後、ウォターバスへの加
熱を切り、そしてこの混合物を冷却させた。この混合物を、開口1ガロンプラス
チック容器へ移し、そして磁気攪拌子を使用して一晩攪拌した。一晩攪拌させて
ほとんどのケトン溶媒を蒸発させた後、さらなる3490グラムの脱イオン水を
、実施例2パートCII(1)の75.1グラムの顔料ペーストと共に添加し、
電気コートバス処方物を完成させた。
【0109】 実施例2パートDの表2の柔軟セグメントの量の計算を、以下の様式で決定し
た。以下を合計する:ポリテトラヒドロフラン、ポリエーテルジオール、ポリエ
ーテルジアミン、ポリエーテル可塑剤、およびコーティングフィルムに可撓性を
与える公知の任意の物質。総樹脂固体について、樹脂固体に寄与する全ての物質
を合計するが、但し、Cymel 1123およびCymel 1135アミン
−ホルムアルデヒド樹脂について硬化時の重量減少を推定する。Cymel 1
123およびCymel 1135の両方についての重量減少は20%であると
推定され、それらにベーキングフィルムの80%で見積もった固体を提供する。
た。以下を合計する:ポリテトラヒドロフラン、ポリエーテルジオール、ポリエ
ーテルジアミン、ポリエーテル可塑剤、およびコーティングフィルムに可撓性を
与える公知の任意の物質。総樹脂固体について、樹脂固体に寄与する全ての物質
を合計するが、但し、Cymel 1123およびCymel 1135アミン
−ホルムアルデヒド樹脂について硬化時の重量減少を推定する。Cymel 1
123およびCymel 1135の両方についての重量減少は20%であると
推定され、それらにベーキングフィルムの80%で見積もった固体を提供する。
【0110】 柔軟セグメント含有率のサンプル計算として、処方物D1についての計算は、
以下の通りである: 樹脂からの固体樹脂物質 :215グラム Cymel 1135(20グラム×0.8) 16グラム Cymel 1123(15グラム×0.8) 12グラム 合計 243グラム 柔軟セグメント:215グラムの樹脂固体×53.34%Polymeg100
=114.7グラムのPolymeg1000。114.7/243=47.2
%(柔軟セグメントの量として)。他の処方物についての他の柔軟セグメントの
量を、同様の様式で計算した。
以下の通りである: 樹脂からの固体樹脂物質 :215グラム Cymel 1135(20グラム×0.8) 16グラム Cymel 1123(15グラム×0.8) 12グラム 合計 243グラム 柔軟セグメント:215グラムの樹脂固体×53.34%Polymeg100
=114.7グラムのPolymeg1000。114.7/243=47.2
%(柔軟セグメントの量として)。他の処方物についての他の柔軟セグメントの
量を、同様の様式で計算した。
【0111】 アミン−ホルムアルデヒド樹脂の硬化の際の重量減少の測定は、ベーキング計
画、酸触媒の量、および利用可能な共反応物の量などの多くの因子に依存し得る
。にもかかわらず、供給業者の報告する範囲の当量から見積もられ得る。Cym
el 1123の当量は、1モル反応部位当たり130〜190グラムの範囲で
あると報告される。Cymel 1123ベンゾグアナミンモノマーの分子量は
、アルキル化アルコール、メタノールおよびエタノールの等モルと仮定すること
よって、391と見積もられる。2モルのメタノールについての重量減少を計算
することによって、15.8%の計算される重量減少が得られる。2モルのメタ
ノールおよび1モルのエタノールについての重量減少を計算することによって、
27.4%の計算された重量減少が得られる。これらの計算は、どの程度アミン
−ホルムアルデヒド樹脂が特定の処方において硬化するかの大まかな見積もりに
しか過ぎない。20%重量減少の見積もりを、本実施例において、Cymel
1123およびCymel 1135の両方に、適用する。
画、酸触媒の量、および利用可能な共反応物の量などの多くの因子に依存し得る
。にもかかわらず、供給業者の報告する範囲の当量から見積もられ得る。Cym
el 1123の当量は、1モル反応部位当たり130〜190グラムの範囲で
あると報告される。Cymel 1123ベンゾグアナミンモノマーの分子量は
、アルキル化アルコール、メタノールおよびエタノールの等モルと仮定すること
よって、391と見積もられる。2モルのメタノールについての重量減少を計算
することによって、15.8%の計算される重量減少が得られる。2モルのメタ
ノールおよび1モルのエタノールについての重量減少を計算することによって、
27.4%の計算された重量減少が得られる。これらの計算は、どの程度アミン
−ホルムアルデヒド樹脂が特定の処方において硬化するかの大まかな見積もりに
しか過ぎない。20%重量減少の見積もりを、本実施例において、Cymel
1123およびCymel 1135の両方に、適用する。
【0112】 (実施例3および4) 2つの熱硬化性アニオン性ポリウレタン電着可能組成物を、表3に示す処方物
から調製した。表3において、成分の量を、重量部で与える。
から調製した。表3において、成分の量を、重量部で与える。
【0113】
【表8】 24プロポキシル化クレゾール可塑剤;C.P.Hall company,Ch
icago,Illinoisから入手可能。
icago,Illinoisから入手可能。
【0114】 (溶媒をストリッピングしたアニオン性ポリウレタン処方物の調製) 実施例3および4について、表3に列挙する成分を類似の方法で合わせた。こ
こで、実施例4についての実施例3との任意の差異を括弧で以下の説明において
示す。イソホロンジイソシアネート、ジブチルチンラウレート、およびMIBK
を反応容器へ充填した。この混合物を、攪拌しながら窒素ブランケット下で70
℃(50℃)まで加熱した。POLYMEG(登録商標)1000、MIBK、
1,4−ブタンジオールおよびJEFFAMINE(登録商標)D2000を、
徐々に、反応温度を、90℃より下に維持する速度で添加した。(実施例4につ
いては、他の3個の物質を90℃より下の温度を維持する速度でMIBKリンス
と共に合わせた後で、JEFFAMINE(登録商標)D2000をMIBKリ
ンスと共にそれらへ徐々に添加し、そして75℃で27分間維持した)。実施例
3について、MIBKリンスをまた、JEFFAMINE(登録商標)D200
0ポリアミンの添加の次に添加した。反応系を75℃で60(27)分間維持し
た。556(570)のイソシアネート当量(eq.wt.)を得た。ジメチロ
ールプロピオン酸に続いてMIBKのリンスを添加し、そしてこの反応混合物を
88℃まで加熱した。イソシアネート当量が1185(1132)に達した時、
プロピレングリコール、および実施例3についてはプロポキシル化トリメチロー
ルプロパンまたは実施例4については(トリメチロールプロパン)、およびMI
BKを、この反応混合物に添加し、そしてMIBKでリンスした。この反応混合
物を、イソシアネートが消費されるまで(IRによって測定した)、100℃で
維持した。
こで、実施例4についての実施例3との任意の差異を括弧で以下の説明において
示す。イソホロンジイソシアネート、ジブチルチンラウレート、およびMIBK
を反応容器へ充填した。この混合物を、攪拌しながら窒素ブランケット下で70
℃(50℃)まで加熱した。POLYMEG(登録商標)1000、MIBK、
1,4−ブタンジオールおよびJEFFAMINE(登録商標)D2000を、
徐々に、反応温度を、90℃より下に維持する速度で添加した。(実施例4につ
いては、他の3個の物質を90℃より下の温度を維持する速度でMIBKリンス
と共に合わせた後で、JEFFAMINE(登録商標)D2000をMIBKリ
ンスと共にそれらへ徐々に添加し、そして75℃で27分間維持した)。実施例
3について、MIBKリンスをまた、JEFFAMINE(登録商標)D200
0ポリアミンの添加の次に添加した。反応系を75℃で60(27)分間維持し
た。556(570)のイソシアネート当量(eq.wt.)を得た。ジメチロ
ールプロピオン酸に続いてMIBKのリンスを添加し、そしてこの反応混合物を
88℃まで加熱した。イソシアネート当量が1185(1132)に達した時、
プロピレングリコール、および実施例3についてはプロポキシル化トリメチロー
ルプロパンまたは実施例4については(トリメチロールプロパン)、およびMI
BKを、この反応混合物に添加し、そしてMIBKでリンスした。この反応混合
物を、イソシアネートが消費されるまで(IRによって測定した)、100℃で
維持した。
【0115】 実施例3については、この反応混合物を93℃まで冷却した。実施例4につい
ては、この反応を一晩中断し、そして反応系を翌日95℃まで加熱した。ジメチ
ルエタノールアミン、ならびにCYMEL(登録商標)1123およびCYME
L(登録商標)1135(または実施例4についてはParaplex WP−
1およびCYMEL(登録商標)1170)を添加し、そして10分間混合した
。実施例3について、脱イオン水の1回目の添加を1時間にわたって行い、そし
てこの分散液を60℃まで冷却した。この温度を30分間維持し、その後脱イオ
ン水の2回目の添加を60分間にわたって行い、その間60℃の温度を維持した
。実施例4について、脱イオン水の1回目の添加を34分間にわたって上記の反
応の93%まで行い、そしてこの反応系を24分間混合した。脱イオン水の2回
目の添加を47分間にわたって行った。両方の分散液を60℃でバキュームスト
リッピングし、溶媒を除去した。
ては、この反応を一晩中断し、そして反応系を翌日95℃まで加熱した。ジメチ
ルエタノールアミン、ならびにCYMEL(登録商標)1123およびCYME
L(登録商標)1135(または実施例4についてはParaplex WP−
1およびCYMEL(登録商標)1170)を添加し、そして10分間混合した
。実施例3について、脱イオン水の1回目の添加を1時間にわたって行い、そし
てこの分散液を60℃まで冷却した。この温度を30分間維持し、その後脱イオ
ン水の2回目の添加を60分間にわたって行い、その間60℃の温度を維持した
。実施例4について、脱イオン水の1回目の添加を34分間にわたって上記の反
応の93%まで行い、そしてこの反応系を24分間混合した。脱イオン水の2回
目の添加を47分間にわたって行った。両方の分散液を60℃でバキュームスト
リッピングし、溶媒を除去した。
【0116】 実施例3について、組成物を、珪藻土を使用して濾過し、そして脱イオン水を
用いて固体含有量を34.1(実施例4については35.1重量%)に調整した
。実施例3について、この濾過した樹脂の953.2グラムの量を、97.63
グラムの実施例CII(1)の顔料ペーストおよび2.75リットルの脱イオン
水と共に混合し、電気コートバスの処方物を完成させた。
用いて固体含有量を34.1(実施例4については35.1重量%)に調整した
。実施例3について、この濾過した樹脂の953.2グラムの量を、97.63
グラムの実施例CII(1)の顔料ペーストおよび2.75リットルの脱イオン
水と共に混合し、電気コートバスの処方物を完成させた。
【0117】 実施例4について、アニオン性熱硬化性ポリウレタン電着可能組成物を実施例
4のポリウレタン、および実施例2パートCI(2)の触媒分散液、および実施
例CII(2)の顔料ペーストから調製した。これを、磁気攪拌子での連続攪拌
下、プラスティックの1ガロンサイズの容器内で実施し、ここで、実施例4のポ
リウレタン樹脂(880.7グラムの量)を、1.5リットルの脱イオン水で希
釈した。24.66グラムの実施例2パートCI(2)の触媒分散液を、100
グラムの脱イオン水で希釈し、そしてこのビーカーをさらなる脱イオン水でリン
スした。実施例CII(2)の顔料ペースト(70.5グラムの量)を、50グ
ラムの脱イオン水で希釈し、そしてビーカーをさらなる脱イオン水でリンスした
。脱イオン水を添加して、電気コートバスの容量を3.5リットルまで増加し、
処方物を完成させた。
4のポリウレタン、および実施例2パートCI(2)の触媒分散液、および実施
例CII(2)の顔料ペーストから調製した。これを、磁気攪拌子での連続攪拌
下、プラスティックの1ガロンサイズの容器内で実施し、ここで、実施例4のポ
リウレタン樹脂(880.7グラムの量)を、1.5リットルの脱イオン水で希
釈した。24.66グラムの実施例2パートCI(2)の触媒分散液を、100
グラムの脱イオン水で希釈し、そしてこのビーカーをさらなる脱イオン水でリン
スした。実施例CII(2)の顔料ペースト(70.5グラムの量)を、50グ
ラムの脱イオン水で希釈し、そしてビーカーをさらなる脱イオン水でリンスした
。脱イオン水を添加して、電気コートバスの容量を3.5リットルまで増加し、
処方物を完成させた。
【0118】 (電気コート組成物の試験) スチールパネルを、実施例1の導電性プライマーカチオン性電気コートでコー
ティングし、ベーキングし、次いで、実施例2および3のバス処方物を用いて電
気コーティングした。亜鉛−鉄亜鉛めっき層でコーティングしたスチールパネル
(通常、電気亜鉛−鉄のことをいう)を、CHEMFOS C−700リン酸前
処理剤(PPG.Industries Inc.,Pittsburgh,P
ennsylvaniaから入手可能)を用いる洗浄およびリン酸処理によって
前処理した。生じたパネル(Hillsdale,MichiganのACT
Laboratories,Inc.によりパート番号APR−24526とし
て供給される)を実施例1の導電性プライマー組成物でコーティングした。この
パネルを、180ボルト、95.5oF(35.3℃)で、135秒間コーティ
ングし、脱イオン水でスプレーリンスし、そしてガスオーブン中で30分間36
5oF(185℃)でベーキングした。0.7〜0.75ミル(17.8〜19
ミクロン)の乾燥フィルム厚を得た。
ティングし、ベーキングし、次いで、実施例2および3のバス処方物を用いて電
気コーティングした。亜鉛−鉄亜鉛めっき層でコーティングしたスチールパネル
(通常、電気亜鉛−鉄のことをいう)を、CHEMFOS C−700リン酸前
処理剤(PPG.Industries Inc.,Pittsburgh,P
ennsylvaniaから入手可能)を用いる洗浄およびリン酸処理によって
前処理した。生じたパネル(Hillsdale,MichiganのACT
Laboratories,Inc.によりパート番号APR−24526とし
て供給される)を実施例1の導電性プライマー組成物でコーティングした。この
パネルを、180ボルト、95.5oF(35.3℃)で、135秒間コーティ
ングし、脱イオン水でスプレーリンスし、そしてガスオーブン中で30分間36
5oF(185℃)でベーキングした。0.7〜0.75ミル(17.8〜19
ミクロン)の乾燥フィルム厚を得た。
【0119】 冷却後、これらの第1のパネル(primed panel)を、160ボル
ト、85oF(29℃)の温度で、実施例2および3の第2のチップ抵抗性電気
コートでコーティングした。コーティング時間、ベーキング温度およびフィルム
厚は、表4において示すように、サンプル間で異なった。第2の電気コート操作
の間、パネルを電気コートバスから取り除き、そして電気コーティングプロセス
の通常の様式で、脱イオン水でスプレーリンスした。さらに、パネルの前面に、
13+のHLBおよび135oF、57℃の溶液のくもり点を有するSurfy
nol GA界面活性剤(Air Products and Chemica
ls Inc.から入手可能)の0.1%脱イオン水溶液を、新しく電気コーテ
ィングしたフィルムにわたって流した。排出後、これらのパネルを2つの方法に
よってベーキングした:電気加熱オーブン内で30分間300oF(149℃)
、およびガス加熱オーブン内で30分間320oF(160℃)。
ト、85oF(29℃)の温度で、実施例2および3の第2のチップ抵抗性電気
コートでコーティングした。コーティング時間、ベーキング温度およびフィルム
厚は、表4において示すように、サンプル間で異なった。第2の電気コート操作
の間、パネルを電気コートバスから取り除き、そして電気コーティングプロセス
の通常の様式で、脱イオン水でスプレーリンスした。さらに、パネルの前面に、
13+のHLBおよび135oF、57℃の溶液のくもり点を有するSurfy
nol GA界面活性剤(Air Products and Chemica
ls Inc.から入手可能)の0.1%脱イオン水溶液を、新しく電気コーテ
ィングしたフィルムにわたって流した。排出後、これらのパネルを2つの方法に
よってベーキングした:電気加熱オーブン内で30分間300oF(149℃)
、およびガス加熱オーブン内で30分間320oF(160℃)。
【0120】 表4は、フィルム欠陥およびチップ抵抗性について試験した結果を要約する。
チップ抵抗性を試験するために、パネルをNHU−90394/DCT−300
0(PPG Industriesから入手可能のベースコート/クリアコート
タイプの白色アクリルメラミントップコート)でトップコーティングした。
チップ抵抗性を試験するために、パネルをNHU−90394/DCT−300
0(PPG Industriesから入手可能のベースコート/クリアコート
タイプの白色アクリルメラミントップコート)でトップコーティングした。
【0121】
【表9】 25複数の数は複製(例えば、3個の個々のパネル)を表す。これらの乾燥フィル
ムにおけるフィルム欠陥は、電気コート欠陥凹部の共通形であり、数えたクレー
ターの形状の凹部であった。26 General Motors Engineering Standard GM9508Pを使用するChip Resistance;ここで、与えら
れるレイティング(rating)は、0〜9のスケールであって、0は、激し
くチップされることであり、そして9は、突出したチップ抵抗性を表す。27 Kugelstoss試験について、トップコーティングしたパネルを、冷凍
庫内に−20℃で少なくとも2時間保管し、次いで1時間当たり155マイル(
249km/時間)の速度で、2mmクロム鋼ボールを用いて撃った。このボー
ルは、90°、すなわち面に対して垂直で、コーティングした試験パネルに衝撃
を与えた。冷凍庫から取り出した後、ペイントシステムの上昇した部分および緩
んだ部分を、鋭利な道具を用いて取り除いた。損傷の総領域を測定し、そして結
果を損傷の平方ミリメートルで記録した。28 3mmボールを用いての衝撃試験について、3mmクロム鋼ボールを75マイ
ル/時間(121km/時間)および95マイル/時間(153km/時間)で
撃ったこと以外は、Kugelstossを用いたのと同一の方法を使用した。
ムにおけるフィルム欠陥は、電気コート欠陥凹部の共通形であり、数えたクレー
ターの形状の凹部であった。26 General Motors Engineering Standard GM9508Pを使用するChip Resistance;ここで、与えら
れるレイティング(rating)は、0〜9のスケールであって、0は、激し
くチップされることであり、そして9は、突出したチップ抵抗性を表す。27 Kugelstoss試験について、トップコーティングしたパネルを、冷凍
庫内に−20℃で少なくとも2時間保管し、次いで1時間当たり155マイル(
249km/時間)の速度で、2mmクロム鋼ボールを用いて撃った。このボー
ルは、90°、すなわち面に対して垂直で、コーティングした試験パネルに衝撃
を与えた。冷凍庫から取り出した後、ペイントシステムの上昇した部分および緩
んだ部分を、鋭利な道具を用いて取り除いた。損傷の総領域を測定し、そして結
果を損傷の平方ミリメートルで記録した。28 3mmボールを用いての衝撃試験について、3mmクロム鋼ボールを75マイ
ル/時間(121km/時間)および95マイル/時間(153km/時間)で
撃ったこと以外は、Kugelstossを用いたのと同一の方法を使用した。
【0122】 実施例4の電気コートバスを、電気コーティングによって基板上に塗布した。
この基板は、リン酸処理した電気亜鉛−鉄スチールパネル上の0.74ミル(1
8.8ミクロン)の硬化導電性黒色電気コートから構成された。この電気コート
は、PPG Industries Inc.から入手可能である。アノードと
してこの基板を接続し、実施例4の組成物を、120ボルト、85oF(29℃
)のバス温度で、50秒間コーティングした。電気コートバスからの除去後、そ
れを、通常の様式で脱イオン水を用いてスプレーリンスした。さらに、パネルの
前面に、Surfynol GA界面活性剤の0.1%脱イオン水溶液を、新し
く電気コーティングしたフィルムにわたって流した。排出後、パネルを、電気オ
ーブン(オーブンの温度は250oF(121℃)に設定)内で10分間200o F(93℃)でベーキングし、そしてこのパネルをさらに20分間ベーキングし
た。硬化後、1.29ミル(32.8ミクロン)のフィルム厚を有する溶媒耐性
コーティングが得られた。アセトンに浸した布を用いての100の二重摩擦後、
硬化フィルムの極わずかな半光沢(dulling)のみが見られた。
この基板は、リン酸処理した電気亜鉛−鉄スチールパネル上の0.74ミル(1
8.8ミクロン)の硬化導電性黒色電気コートから構成された。この電気コート
は、PPG Industries Inc.から入手可能である。アノードと
してこの基板を接続し、実施例4の組成物を、120ボルト、85oF(29℃
)のバス温度で、50秒間コーティングした。電気コートバスからの除去後、そ
れを、通常の様式で脱イオン水を用いてスプレーリンスした。さらに、パネルの
前面に、Surfynol GA界面活性剤の0.1%脱イオン水溶液を、新し
く電気コーティングしたフィルムにわたって流した。排出後、パネルを、電気オ
ーブン(オーブンの温度は250oF(121℃)に設定)内で10分間200o F(93℃)でベーキングし、そしてこのパネルをさらに20分間ベーキングし
た。硬化後、1.29ミル(32.8ミクロン)のフィルム厚を有する溶媒耐性
コーティングが得られた。アセトンに浸した布を用いての100の二重摩擦後、
硬化フィルムの極わずかな半光沢(dulling)のみが見られた。
【0123】 (比較例1および2) 以下のチップ試験を、優れたチップ抵抗性を有すると当該工業において公知で
ある粉末プライマーサーフェイサー、PCV−70100(PPG Indus
tries,Inc.から入手可能)にわたって実施した。粉末コーティングの
ための基板は、CHEMFOS 700/C20リン酸前処理剤およびクロムリ
ンスを用いてのElectrozinc−ironであった(これもまた、PP
G Industries Inc.から入手可能である)。リン酸処理後、パ
ネルをED−5100電気コート(PPG Industries,Inc.か
ら入手可能)でコーティングし、次いで粉末コーティングした。チップ試験のた
めに使用したトップコートは、上記実施例2および3の同一の、NHU−903
94/DCT−3000である。チップ抵抗性コーティングは電着されなかった
ので、電着の電圧またはコーティング温度およびコーティング時間も存在しなか
った。チップ抵抗性コーティング上へのトップコートの塗布後、このコーティン
グを、電気およびガス燃料オーブン中、340oF(171℃)でベーキングし
、3ミル(75ミクロン)のフィルム厚を得た。表5は、このような複合コーテ
ィング系(composite coating system)(1コート電
気コーティング層、スプレー塗布チップ抵抗性コーティングおよびトップコート
層)における、この種のチップ抵抗性コーティング試験を示す:
ある粉末プライマーサーフェイサー、PCV−70100(PPG Indus
tries,Inc.から入手可能)にわたって実施した。粉末コーティングの
ための基板は、CHEMFOS 700/C20リン酸前処理剤およびクロムリ
ンスを用いてのElectrozinc−ironであった(これもまた、PP
G Industries Inc.から入手可能である)。リン酸処理後、パ
ネルをED−5100電気コート(PPG Industries,Inc.か
ら入手可能)でコーティングし、次いで粉末コーティングした。チップ試験のた
めに使用したトップコートは、上記実施例2および3の同一の、NHU−903
94/DCT−3000である。チップ抵抗性コーティングは電着されなかった
ので、電着の電圧またはコーティング温度およびコーティング時間も存在しなか
った。チップ抵抗性コーティング上へのトップコートの塗布後、このコーティン
グを、電気およびガス燃料オーブン中、340oF(171℃)でベーキングし
、3ミル(75ミクロン)のフィルム厚を得た。表5は、このような複合コーテ
ィング系(composite coating system)(1コート電
気コーティング層、スプレー塗布チップ抵抗性コーティングおよびトップコート
層)における、この種のチップ抵抗性コーティング試験を示す:
【0124】
【表10】 (実施例5:カチオン性ポリウレタンのためのカチオン性熱硬化性ポリウレタ
ン電着可能組成物カチオン性顔料ペーストの調製) (実施例5パートA:カチオン性ポリウレタン樹脂の調製) イソホロンジイソシアネート(1200.6g、10.82当量)、メチルイ
ソブチルケトン(520.2g)、およびジブチルチンジラウレート(0.6g
)を、丸底フラスコに充填した。この混合物を30℃まで加熱した。トリメチロ
ールプロパン(125.1g、2.80当量)を次いでこの溶液へ添加した。添
加後、温度は73℃に上昇した。カプロラクタム(382.9g、3.38当量
)およびMIBK(40.0g)をこのフラスコへ添加した。490のイソシア
ネート(NCO)当量が得られるまで、混合物を85℃に維持した。Teret
hane(登録商標)650は、分子量650のポリテトラヒドロフランであり
、DuPontから入手可能である。このPolyTHF(量が707.9g、
2.21当量)次いでMIBK(275.7g)をフラスコへ添加した。添加を
、温度が90℃未満に維持されるような速度で行った。添加が完了した後、温度
を65℃までドリフト降下させた。65℃で、Jeffamine(登録商標)
D2000(437.0g、0.44当量)およびMIBK(40.0g)を添
加し、そして混合物を15分間維持した。維持後、1974のNCO当量が得ら
れた。ジエタノールアミン(87.0g、0.83当量)および125gアミノ
プロピルジエタノールアミン(125.2g、0.77当量)を、次いで、この
反応混合物に添加した。NCOがIR分析によって存在しないことを示すまで、
この溶液を80℃に維持した。イソシアネートを消費した後、31gのSurf
ynol(登録商標)GA界面活性剤(30.7g)およびMIBK(40.0
g)を添加し、そしてこの溶液を15分間混合した。次いで、この樹脂を脱イオ
ン水(1,666.0g)およびジメチロールプロピオン酸(82.9g、0.
62当量)へ分散した。この樹脂をさらに脱イオン水(3,303.0g)で希
釈し、最終分散液を36.5%固体で得た。その後、分散液を60℃でバキュー
ムストリップし、溶媒を除去した。
ン電着可能組成物カチオン性顔料ペーストの調製) (実施例5パートA:カチオン性ポリウレタン樹脂の調製) イソホロンジイソシアネート(1200.6g、10.82当量)、メチルイ
ソブチルケトン(520.2g)、およびジブチルチンジラウレート(0.6g
)を、丸底フラスコに充填した。この混合物を30℃まで加熱した。トリメチロ
ールプロパン(125.1g、2.80当量)を次いでこの溶液へ添加した。添
加後、温度は73℃に上昇した。カプロラクタム(382.9g、3.38当量
)およびMIBK(40.0g)をこのフラスコへ添加した。490のイソシア
ネート(NCO)当量が得られるまで、混合物を85℃に維持した。Teret
hane(登録商標)650は、分子量650のポリテトラヒドロフランであり
、DuPontから入手可能である。このPolyTHF(量が707.9g、
2.21当量)次いでMIBK(275.7g)をフラスコへ添加した。添加を
、温度が90℃未満に維持されるような速度で行った。添加が完了した後、温度
を65℃までドリフト降下させた。65℃で、Jeffamine(登録商標)
D2000(437.0g、0.44当量)およびMIBK(40.0g)を添
加し、そして混合物を15分間維持した。維持後、1974のNCO当量が得ら
れた。ジエタノールアミン(87.0g、0.83当量)および125gアミノ
プロピルジエタノールアミン(125.2g、0.77当量)を、次いで、この
反応混合物に添加した。NCOがIR分析によって存在しないことを示すまで、
この溶液を80℃に維持した。イソシアネートを消費した後、31gのSurf
ynol(登録商標)GA界面活性剤(30.7g)およびMIBK(40.0
g)を添加し、そしてこの溶液を15分間混合した。次いで、この樹脂を脱イオ
ン水(1,666.0g)およびジメチロールプロピオン酸(82.9g、0.
62当量)へ分散した。この樹脂をさらに脱イオン水(3,303.0g)で希
釈し、最終分散液を36.5%固体で得た。その後、分散液を60℃でバキュー
ムストリップし、溶媒を除去した。
【0125】 (実施例5パートB) 以下の物質をCowlesブレードを用いて混合し、次いで従来の顔料分散化
装置を用いてHegman値7+まで分散させた:
装置を用いてHegman値7+まで分散させた:
【0126】
【表11】 2931.2パーセントの固体含有率を有するスルホニウム−四級アンモニウム型
(米国特許第5,130,004号(PPG Industries,Inc.
,Johnson & McCollum)に記載される)。30 脚注18aを参照。31 脚注19を参照。32 脚注20を参照。33 脚注17aを参照。 得られた顔料ペーストは、58.4重量パーセントの計算された固体含有率を有
した。
(米国特許第5,130,004号(PPG Industries,Inc.
,Johnson & McCollum)に記載される)。30 脚注18aを参照。31 脚注19を参照。32 脚注20を参照。33 脚注17aを参照。 得られた顔料ペーストは、58.4重量パーセントの計算された固体含有率を有
した。
【0127】 (実施例5パートC:カチオン性ポリウレタン電気コート組成物) 1067.9グラムの実施例5パートAの樹脂を、105.8グラムの実施例
5パートBの顔料ペーストとブレンドし、そして3.8リットルの総容量となる
まで、水で希釈した。
5パートBの顔料ペーストとブレンドし、そして3.8リットルの総容量となる
まで、水で希釈した。
【0128】 (カチオン性ポリウレタン電気コートの試験) 実施例2および3と同一タイプのスチールパネル、リン酸処理電気亜鉛−鉄を
、実施例1の導電性プライマーで電気コートし、ガスオーブン中、365oF(
185℃)で30分間ベーキングし、0.7〜0.75ミル(17.8〜19ミ
クロン)の乾燥フィルム厚を得た。0.7〜0.75ミル(17.8〜19ミク
ロン)の乾燥フィルム厚を得た。ここでのコーティング条件は、コーティング添
加のためであり、そして上述の実施例の条件とは類似し得なかった。
、実施例1の導電性プライマーで電気コートし、ガスオーブン中、365oF(
185℃)で30分間ベーキングし、0.7〜0.75ミル(17.8〜19ミ
クロン)の乾燥フィルム厚を得た。0.7〜0.75ミル(17.8〜19ミク
ロン)の乾燥フィルム厚を得た。ここでのコーティング条件は、コーティング添
加のためであり、そして上述の実施例の条件とは類似し得なかった。
【0129】 冷却後、この下塗りパネルを、実施例5のカチオン性ポリウレタン電気コート
バスで電気コーティングした。第2の電気コート操作後、このパネルを電気コー
トバスから取り除き、そして電気コーティングプロセスの通常の様式で脱イオン
水を用いてスプレーリンスした。さらに、パネルの前面に、Surfynol
GA界面活性剤の0.1%脱イオン水溶液を、新しく電気コーティングしたフィ
ルムにわたって流した。排出後、このパネルを、電気オーブン内で30分間35
0oF(177℃)でベーキングした。これを、実施例3において使用したのと
同一のトップコートシステム(NHU−90304/DCT−3000(PPG
Industries Inc.から入手可能))でトップコートした。試験
結果を表6に要約する。
バスで電気コーティングした。第2の電気コート操作後、このパネルを電気コー
トバスから取り除き、そして電気コーティングプロセスの通常の様式で脱イオン
水を用いてスプレーリンスした。さらに、パネルの前面に、Surfynol
GA界面活性剤の0.1%脱イオン水溶液を、新しく電気コーティングしたフィ
ルムにわたって流した。排出後、このパネルを、電気オーブン内で30分間35
0oF(177℃)でベーキングした。これを、実施例3において使用したのと
同一のトップコートシステム(NHU−90304/DCT−3000(PPG
Industries Inc.から入手可能))でトップコートした。試験
結果を表6に要約する。
【0130】
【表12】 表4の電着した熱硬化性アニオン性ポリウレタンチップ抵抗性コーティングおよ
び表6の電着した熱硬化性カチオン性ポリウレタンの結果を、表5の市販のスプ
レーチップ抵抗性コーティングと比較することによって、電着したコーティング
は、市販のスプレーコーティングよりも良く機能し得る。特に表4の結果から、
本発明のポリウレタンコーティングは優れたチップ抵抗性を生じ得ることが、考
えられ得る。高速の衝撃への抵抗性は、市販のプライマーサーフェイサーのコー
ティングよりも本発明のポリウレタンチップ抵抗性電着したコーティングについ
ての方がより優れており、このことは、重要な改良点である。
び表6の電着した熱硬化性カチオン性ポリウレタンの結果を、表5の市販のスプ
レーチップ抵抗性コーティングと比較することによって、電着したコーティング
は、市販のスプレーコーティングよりも良く機能し得る。特に表4の結果から、
本発明のポリウレタンコーティングは優れたチップ抵抗性を生じ得ることが、考
えられ得る。高速の衝撃への抵抗性は、市販のプライマーサーフェイサーのコー
ティングよりも本発明のポリウレタンチップ抵抗性電着したコーティングについ
ての方がより優れており、このことは、重要な改良点である。
【0131】 電着したコーティングとスプレーとの間のGravelometer Chi
p結果は、ポリテトラヒドロフラン無しおよびポリプロピレンオキシドポリマー
柔軟セグメント有りのアニオン性ポリウレタンの、わずかに劣るが許容可能な機
能を除いては、等しい優れた機能を示した。Kugelstossおよび衝撃試
験について、ポリテトラヒドロフラン柔軟セグメントを有する全ての電着された
コーティングは、市販のスプレーしたチップ抵抗性コーティングよりもより良く
機能した。ポリテトラヒドロフランの使用は、特に有用である。ポリテトラヒド
ロフランを除外する場合(表4の実施例2D3)、ボール衝撃からの損傷のより
広い領域によって証明されるように、チップ抵抗性は、依然として価値があるが
、減少する。特に、Kugelstoss試験が8平方ミリメートル未満の損傷
を有することが、望ましい。また、全てのポリプロピレンオキシド柔軟セグメン
トを有する電着したコーティングは、市販のスプレーチップ抵抗性組成物のもの
と同等に機能した。データはまた、処方物(実施例2D2表2においてのように
ポリマー中に組み込むか、または実施例2D4表4においてのようにフリーのポ
リオールとして添加するかのいずれか)にポリプロピレンオキシドをいくらか含
むことはフィルム外観およびクレーター欠損の減少のために有益であることを示
す。従って、本発明の処方物中のポリテトラヒドロフランおよびポリプロピレン
オキシドの組み合わせは、良好なチップ抵抗性およびフィルム外観を提供する。
p結果は、ポリテトラヒドロフラン無しおよびポリプロピレンオキシドポリマー
柔軟セグメント有りのアニオン性ポリウレタンの、わずかに劣るが許容可能な機
能を除いては、等しい優れた機能を示した。Kugelstossおよび衝撃試
験について、ポリテトラヒドロフラン柔軟セグメントを有する全ての電着された
コーティングは、市販のスプレーしたチップ抵抗性コーティングよりもより良く
機能した。ポリテトラヒドロフランの使用は、特に有用である。ポリテトラヒド
ロフランを除外する場合(表4の実施例2D3)、ボール衝撃からの損傷のより
広い領域によって証明されるように、チップ抵抗性は、依然として価値があるが
、減少する。特に、Kugelstoss試験が8平方ミリメートル未満の損傷
を有することが、望ましい。また、全てのポリプロピレンオキシド柔軟セグメン
トを有する電着したコーティングは、市販のスプレーチップ抵抗性組成物のもの
と同等に機能した。データはまた、処方物(実施例2D2表2においてのように
ポリマー中に組み込むか、または実施例2D4表4においてのようにフリーのポ
リオールとして添加するかのいずれか)にポリプロピレンオキシドをいくらか含
むことはフィルム外観およびクレーター欠損の減少のために有益であることを示
す。従って、本発明の処方物中のポリテトラヒドロフランおよびポリプロピレン
オキシドの組み合わせは、良好なチップ抵抗性およびフィルム外観を提供する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 09/309,851 (32)優先日 平成11年5月11日(1999.5.11) (33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK, LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM, TR,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZA,Z W (72)発明者 バン バスカーク, エロア ジェイ. アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15090, ウェックスフォード, ワゴン ウィー ル トレイル 387 (72)発明者 コリガン, ビクター ジー. アメリカ合衆国 オハイオ 44070, ノ ース オルムステッド, ジャクリーン レーン 5461 (72)発明者 エスワラクリシュナン, ベンカタチャラ ム アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15101, アリソン パーク, カリボー ドライ ブ 1896 (72)発明者 マックコラム, グレゴリー ジェイ. アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15044, ギブソニア, ブロンウィン コート 5130 (72)発明者 ズワック, ロバート アール. アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15101, アリソン パーク, スワンシー クレ セント ウエスト 3049 (72)発明者 フォシェール, フィリペ フランス国 エフ−92300 レバロワ−ペ レ, リュ リバイ, 46 (72)発明者 ウィルソン, クレイグ エイ. アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15101, アリソン パーク, トール ティンバ ー ドライブ 4069 (72)発明者 スジマンスキ, チェスター ジェイ. アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15101, アリソン パーク, ヘドウィグ ドラ イブ 1699 (72)発明者 プール, ジェイムズ イー. アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15044, ギブソニア, ステイト ロード 5909 (72)発明者 リッター, キース エス. アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15101, アリソン パーク, ウッドレイク ド ライブ 4603 (72)発明者 サイプット, リチャード エフ. アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15068, ロウワー バレル, イリノイ ドライ ブ 148 Fターム(参考) 4J002 CC192 CK031 CK041 DA037 DE107 DE117 DE127 DE137 EE038 EJ028 ET016 EU027 EU078 EU168 EU178 EU186 EU188 FD048 FD078 FD097 FD142 FD146 GH01 HA06 4J034 BA05 CA03 CA04 CA05 CA13 CA14 CA15 CA17 CA22 CA31 CB02 CB03 CB04 CB05 CB07 CB08 CC03 CC08 CC12 CC35 CC61 CC67 CD01 CD05 DA01 DA03 DB03 DB04 DB07 DB08 DF01 DF02 DG03 DG04 DG06 DG09 DG14 DG23 DJ02 DJ06 DJ09 DP19 HA01 HA07 HC03 HC12 HC13 HC22 HC35 HC46 HC52 HC61 HC64 HC67 HC71 HC73 HD03 HD04 HD05 HD07 HD12 JA42 KC17 KD04 KD15 KD22 KE02 LA22 LA23 LA33 MA02 MA03 MA14 QA02 QA03 QA05 QB03 QB07 RA07 4J038 DA132 DG041 DG111 DG121 DG131 DG261 DG271 DG301 DG302 GA06 GA09 GA16 HA216 KA03 KA08 KA12 MA08 MA10 MA13 MA14 NA20 PA04 PA19 PB03 PB07 PC02
Claims (58)
- 【請求項1】 導電性基板を2つの電着層で電気コーティングするプロセス
であって、該プロセスは、以下の(a)〜(d)の工程: (a)硬化可能イオン樹脂および導電性顔料を含む組成物から導電性コーティ
ングを電着する工程; (b)該コーティングを導電性とするために該電着コーティングを少なくとも
部分的に硬化させる工程; (c)工程(b)由来の該導電性コーティング上に第二のコーティングを電着
する工程であって;該第二のコーティングは、活性水素含有ポリマーから誘導さ
れるポリマーセグメントを含む硬化可能のイオン性ポリウレタン樹脂を含有する
組成物から析出され、該活性水素含有ポリマーは0℃以下のガラス転移温度およ
び400〜4000の数平均分子量を有する、工程;および (d)工程(c)由来の該第二のコーティングを硬化させる工程、を包含する
、プロセス。 - 【請求項2】 請求項1に記載のプロセスであって、前記ポリウレタンコー
ティングが、以下: (a)ポリイソシアネート、および (b)活性水素含有ポリエーテル の反応生成物から誘導される、プロセス。 - 【請求項3】 さらなる成分(c)として、イオン性基に変換され得る基を
含む活性水素含有化合物を含有する、請求項2に記載のプロセス。 - 【請求項4】 (c)が、カルボン酸基またはアミノ基を含有する活性水素
含有化合物である、請求項3に記載のプロセス。 - 【請求項5】 さらなる成分(d)として、400未満の分子量を有する活
性水素含有化合物を含有する、請求項3に記載のプロセス。 - 【請求項6】 前記ポリイソシアネートが脂肪族または脂環式ポリイソシア
ネートである、請求項2に記載のプロセス。 - 【請求項7】 前記活性水素含有ポリエーテルの前記活性水素がヒドロキシ
ルまたは一級アミンである、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項8】 前記活性水素含有ポリエーテルが(i)ポリオキシテトラメ
チレンジオールを含有する、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項9】 前記活性水素含有ポリエーテルがさらに、(ii)ポリオキ
シプロピレンポリオールまたはポリオキシプロピレンポリアミンを含有する、請
求項8に記載のプロセス。 - 【請求項10】 (i)対(ii)の重量比が0.5〜10:1である、請
求項9に記載のプロセス。 - 【請求項11】 (b)が、前記ポリウレタンを作製する際に使用される反
応物の少なくとも30重量%の量で存在する、請求項2に記載のプロセス。 - 【請求項12】 前記ポリイソシアネートが、イソホロンジイソシアネート
、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートおよびそのイソシアヌレートである
、請求項6に記載のプロセス。 - 【請求項13】 前記硬化性ポリウレタンが、活性水素、および該活性水素
と反応性である基を有する硬化剤を含有する、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項14】 前記硬化剤がアミノプラストまたはキャップされたポリイ
ソシアネートである、請求項13に記載のプロセス。 - 【請求項15】 前記第二のコーティングが不透明顔料を含有する、請求項
1に記載のプロセス。 - 【請求項16】 前記不透明顔料が、非透明酸化鉄および透明酸化鉄からな
る群から選択される、請求項15に記載のプロセス。 - 【請求項17】 前記第二のコーティングがヒンダードアミン光安定剤を含
有する、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項18】 前記活性水素含有ポリエーテルがさらに、オキシアルキル
化トリオールを含有する、請求項8に記載のプロセス。 - 【請求項19】 前記ポリウレタン樹脂がさらに、ポリエステルポリオール
およびポリカーボネートポリオールから選択されるポリマー性ポリオールから誘
導されるセグメントを含有する、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項20】 前記導電性コーティングがカチオン性の電着可能組成物か
ら析出される、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項21】 前記第二のコーティングがアニオン性の電着可能組成物か
ら析出される、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項22】 前記第二のコーティングが、アミノプラスト硬化剤をさら
に含むアニオン性組成物から析出される、請求項21に記載のプロセス。 - 【請求項23】 前記アミノプラストが、樹脂固体の重量ベースで5〜50
重量%の量で存在する、請求項22に記載のプロセス。 - 【請求項24】 前記第二のコーティングがカチオン性の電着可能コーティ
ング組成物から析出される、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項25】 前記第二のコーティングが、キャップされたポリイソシア
ネート硬化剤をさらに含有する、活性水素含有のカチオン性の電着可能組成物か
ら誘導される、請求項24に記載のプロセス。 - 【請求項26】 前記ポリイソシアネートがカプロラクタムおよび/または
ジブチルアミンでキャップされる、請求項25に記載のプロセス。 - 【請求項27】 1.0〜1.5:1のNCO/活性水素当量比を有する、
請求項25に記載のプロセス。 - 【請求項28】 前記導電性コーティングが1012Ωcmより小さい抵抗率
を有する、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項29】 工程(a)の前記電着コーティングが赤外線放射加熱によ
り少なくとも部分的に硬化される、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項30】 前記赤外線放射加熱が前記電着コーティングの所定の領域
に向けられる、請求項29に記載のプロセス。 - 【請求項31】 請求項30記載のプロセスであって、前記基板が内部およ
び外部金属表面を有する自動車の本体であり、そして前記電着コーティングが、
該内部表面上の該電着コーティングを本質的に未硬化のまま残しながら、該外部
金属表面上のコーティングを部分的に硬化させるように、該電着コーティングで
コーティングされた該外部金属表面に対して赤外線放射加熱を向ける工程により
部分的に硬化される、プロセス。 - 【請求項32】 前記赤外線加熱が10秒と2時間との間の時間である、請
求項31に記載のプロセス。 - 【請求項33】 赤外線加熱の前に、前記電着コーティングが、導電性コー
ティングを生成するには不十分であるが、水分を除去するには十分な条件下で対
流加熱に供される、請求項32に記載のプロセス。 - 【請求項34】 前記部分的硬化が120℃〜220℃(248°F〜42
8°F)の範囲の温度である、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項35】 前記導電性基板が、鋼、亜鉛、アルミニウム、銅、マグネ
シウム、亜鉛メッキ金属、溶融メッキの亜鉛メッキ鋼および電気亜鉛メッキ鋼か
らなる群から選択される、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項36】 請求項1に記載の方法によりコーティングされる導電性基
板。 - 【請求項37】 水性媒体中に分散したイオン性の塩の基を含む硬化可能ポ
リウレタン樹脂を含有する本質的に溶媒を含まない水性の電着可能組成物であっ
て;該ポリウレタンが以下: (a)ポリイソシアネート、および (b)ポリアルキレンエーテルポリオール、ポリオキシアルキレンポリアミン
およびそれらの混合物からなる群から選択される活性水素含有ポリマー の反応生成物から形成される、組成物。 - 【請求項38】 前記ポリイソシアネートが脂肪族または脂環式ポリイソシ
アネートである、請求項37に記載の水性分散物。 - 【請求項39】 請求項37に記載の水性分散物であって、(b)がポリオ
キシテトラメチレンジオール、ポリオキシプロピレンポリオール、ポリオキシエ
チレンポリオールおよびそれらの混合物からなる群から選択される活性水素含有
ポリアルキレンエーテルポリオールである、水性分散物。 - 【請求項40】 請求項39に記載の水性分散物であって、(b)が(i)
ポリオキシテトラメチレンジオールおよび(ii)ポリオキシプロピレンポリオ
ールまたはポリオキシアルキレンポリアミンの混合物を含有し、ここで、(i)
対(ii)の重量比が0.5〜10:1である、水性分散物。 - 【請求項41】 請求項37に記載の水性分散物であって、(b)がポリオ
キシプロピレンジアミンおよびポリオキシエチレン−プロピレンジアミンからな
る群から選択される活性水素含有ポリオキシアルキレンポリアミンである、水性
分散物。 - 【請求項42】 前記活性水素含有ポリマー(b)が0℃以下のガラス転移
温度および400〜4000の数平均分子量を有する、請求項37に記載の水性
分散物。 - 【請求項43】 (b)が、前記ポリウレタンを作製するために使用される
反応物の重量ベースで少なくとも30重量%の量で存在する、請求項37に記載
の水性分散物。 - 【請求項44】 請求項37に記載の水性分散物であって、400より小さ
い分子量を有する活性水素含有化合物を第三の成分(c)として含有する、水性
分散物。 - 【請求項45】 前記硬化可能ポリウレタン樹脂が、活性水素基、および該
活性水素と反応性である基を有する硬化剤を有する、請求項37に記載の水性分
散物。 - 【請求項46】 前記硬化剤がアミノプラストまたはキャップされたポリイ
ソシアネートである、請求項37に記載の水性分散物。 - 【請求項47】 前記キャップされたポリイソシアネートがカプロラクタム
および/またはジブチルアミンでキャップされる、請求項46に記載の水性分散
物。 - 【請求項48】 前記キャップされたポリイソシナネートが前記ポリウレタ
ン骨格と一体である、請求項46に記載の水性分散物。 - 【請求項49】 前記ポリウレタンを調製するために使用される前記反応物
が、活性水素、およびイオン性の塩の基に変換され得る基を含有する、請求項3
7に記載の水性分散物。 - 【請求項50】 前記基がカルボン酸またはアミンである、請求項49に記
載の水性分散物。 - 【請求項51】 前記硬化可能ポリウレタンがカルボン酸塩の基およびアミ
ノプラスト硬化剤を含有する、請求項37に記載の水性分散物。 - 【請求項52】 不透明顔料を含有する、請求項37に記載の水性分散物。
- 【請求項53】 ヒンダードアミン光安定剤を含有する、請求項37に記載
の水性分散剤。 - 【請求項54】 水性媒体中に分散したカチオン性の塩の基を有する活性水
素含有ポリウレタン樹脂を含有するカチオン性水性電着可能組成物であって;該
ポリウレタンが以下: (a)脂肪族または脂環式ポリイソシアネート、 (b)以下の(i)および(ii)の混合物: (i)ポリオキシテトラメチレンジオール、および (ii)ポリオキシプロピレンポリアミン: ((i)対(ii)の重量比は0.5〜10:1である) を含有する活性水素含有ポリエーテル、 (c)三級アミン基を含有する活性水素基 の反応生成物であり;該ポリウレタンが酸で中和され;該分散物がまた、キャッ
プされたポリイソシアネート硬化剤を含む、組成物。 - 【請求項55】 前記キャップされたポリイソシアネートがカプロラクタム
および/またはジブチルアミンでキャップされる、請求項54に記載の水性分散
物。 - 【請求項56】 前記キャップされたポリイソシアネートが前記ポリウレタ
ン骨格と一体である、請求項54に記載の水性分散物。 - 【請求項57】 1.0〜1.5:1の活性水素/イソシアネート当量比を
有する、請求項54に記載の水性分散物。 - 【請求項58】 5〜50重量%の樹脂固体含量を有する、請求項37に記
載の水性分散物。
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