JP2002533543A - コーティング組成物 - Google Patents
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- HGBOYTHUEUWSSQ-UHFFFAOYSA-N valeric aldehyde Natural products CCCCC=O HGBOYTHUEUWSSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/721—Two or more polyisocyanates not provided for in one single group C08G18/73 - C08G18/80
- C08G18/724—Combination of aromatic polyisocyanates with (cyclo)aliphatic polyisocyanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
揮発性有機溶剤中のi)平均イソシアナート官能価2.5以上の脂肪族ポリイソシアナート及びジフェニルメタンジイソシアナートの混合物を含むポリイソシアナート、ii)ヒドロキシル官能ポリマー、の溶液を含むコーティング組成物。
Description
【0001】 本発明は、ポリウレタンコーティング組成物、その製造及び使用に関する。
【0002】 自動車の塗装修理に使用されるコーティングは、一般に、異なるコーティング
組成物の数種の層を含んでなる。最初のコーティングは通常プライマーコーティ
ングである。プライマーコーティングは、基材への接着力を提供し、基材は裸金
属(bare metal)であることも、又は修理の性質に依り、在存プライマー又はト
ップコート又はこれらの混合物であることもある。基材中の小さな欠陥の痕跡を
なくして、コーティングの連続層のために完壁にフラットな表面を提供するため
に、サンドペーパー又は研磨紙を用いて、サンディング(「研磨(flatted)」
としても知られている)を行う。そのために、サンディングが可能な比較的厚い
層のコーティングを提供できるように、プライマーが調製される。プライマー上
に、トップコートが施与され、これは、それ自身、ベースコート及びクリヤコー
トのような、コーティングタイプ1つ以上を含んでいてもよい。
組成物の数種の層を含んでなる。最初のコーティングは通常プライマーコーティ
ングである。プライマーコーティングは、基材への接着力を提供し、基材は裸金
属(bare metal)であることも、又は修理の性質に依り、在存プライマー又はト
ップコート又はこれらの混合物であることもある。基材中の小さな欠陥の痕跡を
なくして、コーティングの連続層のために完壁にフラットな表面を提供するため
に、サンドペーパー又は研磨紙を用いて、サンディング(「研磨(flatted)」
としても知られている)を行う。そのために、サンディングが可能な比較的厚い
層のコーティングを提供できるように、プライマーが調製される。プライマー上
に、トップコートが施与され、これは、それ自身、ベースコート及びクリヤコー
トのような、コーティングタイプ1つ以上を含んでいてもよい。
【0003】 プライマーに使用するのに公知である、コーティング組成物の1種類は、ヒド
ロキシル官能ポリマー、例えばポリエステル又はアクリルポリマー、及びポリイ
ソシアナートを含む。これら2成分は、基材へ施与後、相互に反応して、ポリウ
レタンコーティングを形成する。従って、厳密に言えば、コーティングが架橋す
る場合にのみポリウレタンが形成されるにもかかわらず、これらの組成物はしば
しばポリウレタンコーティング組成物と呼ばれる。この一般タイプのポリウレタ
ンプライマーが、少なくとも20年の間、知られていた。
ロキシル官能ポリマー、例えばポリエステル又はアクリルポリマー、及びポリイ
ソシアナートを含む。これら2成分は、基材へ施与後、相互に反応して、ポリウ
レタンコーティングを形成する。従って、厳密に言えば、コーティングが架橋す
る場合にのみポリウレタンが形成されるにもかかわらず、これらの組成物はしば
しばポリウレタンコーティング組成物と呼ばれる。この一般タイプのポリウレタ
ンプライマーが、少なくとも20年の間、知られていた。
【0004】 先行技術のポリウレタンコーティング組成物の例は、US4273912;Chem Abs.109
(10),1988;WPI database,week 9012,XP-002094192;GB2187196及び WPI database
,week 9715,XP-002094193に開示されている。しかしながら、これらの文献のい
ずれにも、揮発性有機溶剤中の、平均イソシアナート官能価2.5以上の脂肪族
ポリイソシアナート及びジフェニルメチルジイソシアナートの混合物を含むポリ
イソシアナートとヒドロキシル官能ポリマーとの溶液を含むコーティング組成物
の使用については記載されていない。
(10),1988;WPI database,week 9012,XP-002094192;GB2187196及び WPI database
,week 9715,XP-002094193に開示されている。しかしながら、これらの文献のい
ずれにも、揮発性有機溶剤中の、平均イソシアナート官能価2.5以上の脂肪族
ポリイソシアナート及びジフェニルメチルジイソシアナートの混合物を含むポリ
イソシアナートとヒドロキシル官能ポリマーとの溶液を含むコーティング組成物
の使用については記載されていない。
【0005】 ポリウレタンプライマーを使用して判明した1つの問題は、特別の場所をサン
ディングする際に、滑らかなエッジが製造されるよりも、むしろ、裸金属又は在
存塗料にであうプライマーコーティングのエッジの周辺が欠けやすいことである
。このチッピングは、小さいけれど、最終のトップコートに目立つ欠陥を提供す
るのに十分であり、自動車の高品質のスポット修理では認容できない。
ディングする際に、滑らかなエッジが製造されるよりも、むしろ、裸金属又は在
存塗料にであうプライマーコーティングのエッジの周辺が欠けやすいことである
。このチッピングは、小さいけれど、最終のトップコートに目立つ欠陥を提供す
るのに十分であり、自動車の高品質のスポット修理では認容できない。
【0006】 ところで、平均イソシアナート官能価2.5以上の脂肪族ポリイソシアナート
とヒドロキシル官能ポリマーとを含有するプライマー組成物を使用することによ
りこのチッピング問題を解決することを発見した。但し、この組成物中、ポリイ
ソシアナートは、MDIとして公知でもある、ジフェニルメタンジイソシアナー
トを1部含む。
とヒドロキシル官能ポリマーとを含有するプライマー組成物を使用することによ
りこのチッピング問題を解決することを発見した。但し、この組成物中、ポリイ
ソシアナートは、MDIとして公知でもある、ジフェニルメタンジイソシアナー
トを1部含む。
【0007】 本発明により、揮発性有機溶剤中の i)ポリイソシアナート、 ii)ヒドロキシル官能ポリマー、 の溶液を含むコーティング組成物が提供され、但し、前記ポリイソシアナートは
、平均イソシアナート官能価2.5以上を有する脂肪族ポリイソシアナートとジ
フェニルメタンジイソシアナートとの混合物を含む。
、平均イソシアナート官能価2.5以上を有する脂肪族ポリイソシアナートとジ
フェニルメタンジイソシアナートとの混合物を含む。
【0008】 揮発性有機溶剤は、ポリイソシアナートとヒドロキシル官能ポリマーを溶解さ
せるいずれの溶剤であってもよい。脂肪族又は芳香族炭化水素、例えばソルベッ
ソ100TM(Solvesso 100TM)、トルエン又はキシレン、アルコール、例えばブ
タノール又はイソプロパノール、エステル、例えば酢酸ブチル又は酢酸エチル、
ケトン、例えばアセトン、メチルイソブチルケトン又はメチルエチルケトン、エ
ーテル、エーテル−アルコール又はエーテル−エステル又はこれらのいずれかの
混合物であってよい。
せるいずれの溶剤であってもよい。脂肪族又は芳香族炭化水素、例えばソルベッ
ソ100TM(Solvesso 100TM)、トルエン又はキシレン、アルコール、例えばブ
タノール又はイソプロパノール、エステル、例えば酢酸ブチル又は酢酸エチル、
ケトン、例えばアセトン、メチルイソブチルケトン又はメチルエチルケトン、エ
ーテル、エーテル−アルコール又はエーテル−エステル又はこれらのいずれかの
混合物であってよい。
【0009】 組成物は、揮発性有機溶剤を、全組成物に対して、有利には500g/l未満
、更に有利には480g/l未満、更により有利には420g/l未満、最も有
利には250g/l未満で含有する。
、更に有利には480g/l未満、更により有利には420g/l未満、最も有
利には250g/l未満で含有する。
【0010】 ポリイソシアナートは、1分子当たりイソシアナート基2個以上を有する化合
物である。脂肪族ポリイソシアナートは、塗装技術ではよく知られている。イソ
シアナート基は、ブロックドイソシアナートであってもよいが、アンブロックド
イソシアナート(unblocked isocyanate)が好ましい。
物である。脂肪族ポリイソシアナートは、塗装技術ではよく知られている。イソ
シアナート基は、ブロックドイソシアナートであってもよいが、アンブロックド
イソシアナート(unblocked isocyanate)が好ましい。
【0011】 脂肪族ポリイソシアナートは、1分子当たりイソシアナート基2.5以上の平
均イソシアナート官能価を有する。好適なポリイソシアナートは、イソシアヌレ
ート三量体及び脂肪族ジイソシアナートのアロファネート並びにこれらのジイソ
シアナートとポリオールとの反応生成物を含む。脂肪族ジイソシアナートの例は
、テトラメチルキシレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート及
びイソホロンジイソシアナートを含む。ポリオールは、ヒドロキシル基3個以上
を有する化合物である。好適なポリオールはトリメチロールプロパン、グリセロ
ール及びペンタエリトリトールを含む。そのような脂肪族ポリイソシアナートの
多くは、市販されており、例えばBayer社のデスモデュール(Desmodur:登録商
標名)又はRhodia社のトロナート(Tolonate:登録商標名)がある。
均イソシアナート官能価を有する。好適なポリイソシアナートは、イソシアヌレ
ート三量体及び脂肪族ジイソシアナートのアロファネート並びにこれらのジイソ
シアナートとポリオールとの反応生成物を含む。脂肪族ジイソシアナートの例は
、テトラメチルキシレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート及
びイソホロンジイソシアナートを含む。ポリオールは、ヒドロキシル基3個以上
を有する化合物である。好適なポリオールはトリメチロールプロパン、グリセロ
ール及びペンタエリトリトールを含む。そのような脂肪族ポリイソシアナートの
多くは、市販されており、例えばBayer社のデスモデュール(Desmodur:登録商
標名)又はRhodia社のトロナート(Tolonate:登録商標名)がある。
【0012】 ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)は、2つの異性体、4,4’−
ジフェニルメタンジイソシアナート及び2,4−ジフェニルメタンジイソシアナ
ート、の混合物として一般に販売されている。MDIは、例えばスプラセック(
Suprasec)MDI及びMDI−ベースドプレポリマー(MDI-based prepolymer)
として、ICI Polyurethanesから市販されている。ポリイソシアナートは、有利
には1〜99重量%、更に有利に1〜50重量%、最も有利に20〜50重量%
のMDIを含む。
ジフェニルメタンジイソシアナート及び2,4−ジフェニルメタンジイソシアナ
ート、の混合物として一般に販売されている。MDIは、例えばスプラセック(
Suprasec)MDI及びMDI−ベースドプレポリマー(MDI-based prepolymer)
として、ICI Polyurethanesから市販されている。ポリイソシアナートは、有利
には1〜99重量%、更に有利に1〜50重量%、最も有利に20〜50重量%
のMDIを含む。
【0013】 ヒドロキシル官能ポリマーのヒドロキシル基の総数に対する、ポリイソシアナ
ートのイソシアナート基の割合が、0.7:1〜3:1、有利には1:1〜3:
1の範囲にあるような量でポリイソシアナートを使用するのが好ましい。
ートのイソシアナート基の割合が、0.7:1〜3:1、有利には1:1〜3:
1の範囲にあるような量でポリイソシアナートを使用するのが好ましい。
【0014】 ヒドロキシル官能ポリマーは、コーティング技術で公知である、任意の慣用の
ヒドロキシル官能性フィルム形成ポリマー(オリゴマーを含む)であってよい。
ヒドロキシル官能ポリマーは、ヒドロキシル価5〜500、有利には50〜25
0を有するのが好ましい。
ヒドロキシル官能性フィルム形成ポリマー(オリゴマーを含む)であってよい。
ヒドロキシル官能ポリマーは、ヒドロキシル価5〜500、有利には50〜25
0を有するのが好ましい。
【0015】 慣用のフィルム形成ポリマーは、アクリル付加ポリマー、エポキシポリマー、
アルキドポリマー、ポリエーテルポリマー又はポリエステルポリマーを含む。有
利なヒドロキシル官能ポリマーは、ポリエステル及びアクリル付加ポリマーであ
る。
アルキドポリマー、ポリエーテルポリマー又はポリエステルポリマーを含む。有
利なヒドロキシル官能ポリマーは、ポリエステル及びアクリル付加ポリマーであ
る。
【0016】 ヒドロキシル官能アクリル付加ポリマーは、重合可能なエチレン性不飽和モノ
マー、例えばビニル又はアクリルモノマーから誘導され、かつ官能単位及び構造
単位を含む。ここに記載の場合は常に、アクリルモノマーという用語は、アクリ
ル酸又はメタクリル酸のエステルを示す。用語(メタ)アクリレートは、アクリ
レートとメタクリレートの両方を等しく示し、用語(メタ)アクリル酸はアクリ
ル酸又はメタクリル酸を等しく示す。
マー、例えばビニル又はアクリルモノマーから誘導され、かつ官能単位及び構造
単位を含む。ここに記載の場合は常に、アクリルモノマーという用語は、アクリ
ル酸又はメタクリル酸のエステルを示す。用語(メタ)アクリレートは、アクリ
レートとメタクリレートの両方を等しく示し、用語(メタ)アクリル酸はアクリ
ル酸又はメタクリル酸を等しく示す。
【0017】 官能単位は、ヒドロキシル官能ビニル又はアクリルモノマーから誘導される。
ヒドロキシル官能ビニルモノマーの例は、ビニルアルコールである。ヒドロキシ
ル官能アクリルモノマーの例は、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒド
ロキシブチル(メタ)アクリレート及びヒドロキシプロピル(メタ)アクリレー
トである。
ヒドロキシル官能ビニルモノマーの例は、ビニルアルコールである。ヒドロキシ
ル官能アクリルモノマーの例は、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒド
ロキシブチル(メタ)アクリレート及びヒドロキシプロピル(メタ)アクリレー
トである。
【0018】 好適なヒドロキシル官能モノマーの他の例は、グリシジル(メタ)アクリレー
トとモノカルボン酸、例えばベルサート酸(versatic acid)、との反応生成物
及び(メタ)アクリル酸とモノエポキシ化合物、例えばCardura ETM(Shell社
:ベルサート酸のグリシジルエステル)、との反応生成物である。
トとモノカルボン酸、例えばベルサート酸(versatic acid)、との反応生成物
及び(メタ)アクリル酸とモノエポキシ化合物、例えばCardura ETM(Shell社
:ベルサート酸のグリシジルエステル)、との反応生成物である。
【0019】 構造単位は、架橋剤と反応する官能基をどれも有さないモノマーから誘導され
る。架橋剤と反応する官能基をどれも有さないモノマーの例は、非官能ビニルモ
ノマー及び(メタ)アクリル酸のアルキルエステルである。
る。架橋剤と反応する官能基をどれも有さないモノマーの例は、非官能ビニルモ
ノマー及び(メタ)アクリル酸のアルキルエステルである。
【0020】 好適な非官能ビニルモノマーの例は、スチレン及び第三ブチルスチレン、有利
に第三ブチルスチレンである。好適な(メタ)アクリル酸のアルキルエステルの
例は、C1〜C12アルキルエステル、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチ
ル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ
)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート及びイソボルニル(メタ)
アクリレートである。
に第三ブチルスチレンである。好適な(メタ)アクリル酸のアルキルエステルの
例は、C1〜C12アルキルエステル、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチ
ル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ
)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート及びイソボルニル(メタ)
アクリレートである。
【0021】 ヒドロキシル基以外の基、例えばカルボン酸基、アミン基及びエポキシ基を有
するある種のモノマーを含むことも可能である。カルボン酸基を有するモノマー
の例は、(メタ)アクリル酸である。アミン基を有するモノマーの例は、tert-
ブチルアミノエチル(メタ)アクリレートである。グリシジル基を有するモノマ
ーの例は、グリシジル(メタ)アクリレートである。
するある種のモノマーを含むことも可能である。カルボン酸基を有するモノマー
の例は、(メタ)アクリル酸である。アミン基を有するモノマーの例は、tert-
ブチルアミノエチル(メタ)アクリレートである。グリシジル基を有するモノマ
ーの例は、グリシジル(メタ)アクリレートである。
【0022】 ポリマーを変性させるために、ある種の官能基と他の化合物とを反応させるこ
とも可能である。例えば、ポリマー上の酸基は、グリシジル官能化合物、例えば
ベルサート酸のグリシジルエステル(Shell社のCardura ETM)と反応すること
ができ、かつポリマー上のエポキシ基は、酸官能化合物、例えばベルサート酸と
反応することができる。
とも可能である。例えば、ポリマー上の酸基は、グリシジル官能化合物、例えば
ベルサート酸のグリシジルエステル(Shell社のCardura ETM)と反応すること
ができ、かつポリマー上のエポキシ基は、酸官能化合物、例えばベルサート酸と
反応することができる。
【0023】 好ましいアクリル付加ポリマーは、ゲル透過クロマトグラフィーにより測定さ
れる数平均分子量700〜10000、更に有利に1000〜4000を有する
。
れる数平均分子量700〜10000、更に有利に1000〜4000を有する
。
【0024】 好ましいアクリル付加ポリマーは、理論的ガラス転移温度(Fox Tg)0〜80
℃、有利に20〜70℃を有する。
℃、有利に20〜70℃を有する。
【0025】 ヒドロキシル官能ポリマーがアクリル付加ポリマーである場合には、重合が起
こる温度で、適切なモノマーの混合物を重合開始剤と接触させてこれを製造する
ことができる。例えば、モノマー混合物を重合温度に保持された開始剤の溶液中
にゆっくりと供給するか又は開始剤を、重合温度で、同時にモノマー混合物と一
緒に溶剤中に供給することができる。
こる温度で、適切なモノマーの混合物を重合開始剤と接触させてこれを製造する
ことができる。例えば、モノマー混合物を重合温度に保持された開始剤の溶液中
にゆっくりと供給するか又は開始剤を、重合温度で、同時にモノマー混合物と一
緒に溶剤中に供給することができる。
【0026】 好適な開始剤はアゾ開始剤、例えば2,2’アゾビス(2−メチルブチロニト
リル)又はペルオキシ開始剤、例えばベンゾイルペルオキシドである。
リル)又はペルオキシ開始剤、例えばベンゾイルペルオキシドである。
【0027】 好適なポリエステルは、多塩基酸とポリヒドロキシ化合物から誘導される。多
塩基酸は、カルボン酸基2個以上又は酸無水物基(酸無水物基は、酸基2個に等
価であることに基づいて)を等価数有する化合物である。そのような多塩基酸は
、ポリエステル技術では公知である。好適な多塩基酸の例は、C1〜C6アルカン
二酸、例えばアジピン酸又はヘキサン二酸、脂環式酸、例えばヘキサヒドロフタ
ル酸、不飽和アルカン二酸、例えばフマル酸又はマレイン酸、ダイマー酸、及び
芳香族酸、例えばフタル酸である。これらの等価酸無水物、例えば無水マレイン
酸又は無水フタル酸も使用することができる。多塩基酸が飽和していることが有
利である。
塩基酸は、カルボン酸基2個以上又は酸無水物基(酸無水物基は、酸基2個に等
価であることに基づいて)を等価数有する化合物である。そのような多塩基酸は
、ポリエステル技術では公知である。好適な多塩基酸の例は、C1〜C6アルカン
二酸、例えばアジピン酸又はヘキサン二酸、脂環式酸、例えばヘキサヒドロフタ
ル酸、不飽和アルカン二酸、例えばフマル酸又はマレイン酸、ダイマー酸、及び
芳香族酸、例えばフタル酸である。これらの等価酸無水物、例えば無水マレイン
酸又は無水フタル酸も使用することができる。多塩基酸が飽和していることが有
利である。
【0028】 ポリヒドロキシ化合物は、ヒドロキシル基2個以上を有する化合物であり、ポ
リエステル技術では公知である。好適なポリヒドロキシ化合物の例は、トリメチ
ロールプロパン、グリセロール、ネオペンチルグリコール及びペンタエリトリト
ールである。
リエステル技術では公知である。好適なポリヒドロキシ化合物の例は、トリメチ
ロールプロパン、グリセロール、ネオペンチルグリコール及びペンタエリトリト
ールである。
【0029】 ポリエステルは、不揮発性樹脂のヒドロキシル価50〜300mgKOH/g
を有するのが有利であり、更に有利には110〜170mgKOH/gを有する
。有利には、ポリエステルは、数平均分子量600〜4000を有し、更に有利
には600〜2000を有する。
を有するのが有利であり、更に有利には110〜170mgKOH/gを有する
。有利には、ポリエステルは、数平均分子量600〜4000を有し、更に有利
には600〜2000を有する。
【0030】 ポリエステルは、慣用の手段で製造することができる。ポリエステルの成分は
、一般に、一緒に融解するか又は好適な溶剤に溶解する。次いで、融液又は溶液
を加熱して、酸とヒドロキシル基との間の反応で生じた水を除去する。成分を溶
剤に溶かす場合には、都合のよいことには、水を、ディーン・アンド・スターク
装置(Dean and Stark apparatus)を使用して、共沸蒸留により除去することが
できる。
、一般に、一緒に融解するか又は好適な溶剤に溶解する。次いで、融液又は溶液
を加熱して、酸とヒドロキシル基との間の反応で生じた水を除去する。成分を溶
剤に溶かす場合には、都合のよいことには、水を、ディーン・アンド・スターク
装置(Dean and Stark apparatus)を使用して、共沸蒸留により除去することが
できる。
【0031】 特に好ましいタイプのヒドロキシル官能ポリマーは、多官能カルボン酸とモノ
エポキシドとの反応生成物であり、ポリカルボン酸の酸基とモノエポキシドのエ
ポキシ基との反応から生じる第二ヒドロキシル基を有する。
エポキシドとの反応生成物であり、ポリカルボン酸の酸基とモノエポキシドのエ
ポキシ基との反応から生じる第二ヒドロキシル基を有する。
【0032】 好ましいモノエポキシドは、C2〜C20アルカン酸、有利にはC8〜C9第三カ
ルボン酸、例えばベルサート酸、のグリシジルエステルである。特に好適なモノ
エポキシドは、Cardura E10TMである。
ルボン酸、例えばベルサート酸、のグリシジルエステルである。特に好適なモノ
エポキシドは、Cardura E10TMである。
【0033】 多官能カルボン酸は、カルボン酸基2個以上、有利には2〜4個、更に有利に
は2又は3個を有するポリエステルであってよい。ポリエステルは、1個より多
いエステル基を含有する化合物である。酸官能ポリエステルは、ポリオール、二
酸及び酸無水物の混合物から、慣用法により製造することができる。1つの好ま
しい酸官能ポリエステルは、ポリオールと無水カルボン酸とを反応させて製造で
きる。ポリオールはヒドロキシル基を1個より多く有する化合物である。有利に
は、ポリオールは1分子当たり2〜4個のヒドロキシル基を有し、更に有利には
、ジオール又はトリオールであり、ジオールが特に有利である。有利には、ポリ
オールは、分子量66〜150を有する。好適なポリオールの例は、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサン−1,6
−ジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン及びペンタエリトリトール
である。好ましい酸無水物は、ジカルボン酸の環内無水物(cyclic internal an
hydrides)、例えば無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸及び無水ヘキ
サヒドロキシフタル酸である。
は2又は3個を有するポリエステルであってよい。ポリエステルは、1個より多
いエステル基を含有する化合物である。酸官能ポリエステルは、ポリオール、二
酸及び酸無水物の混合物から、慣用法により製造することができる。1つの好ま
しい酸官能ポリエステルは、ポリオールと無水カルボン酸とを反応させて製造で
きる。ポリオールはヒドロキシル基を1個より多く有する化合物である。有利に
は、ポリオールは1分子当たり2〜4個のヒドロキシル基を有し、更に有利には
、ジオール又はトリオールであり、ジオールが特に有利である。有利には、ポリ
オールは、分子量66〜150を有する。好適なポリオールの例は、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサン−1,6
−ジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン及びペンタエリトリトール
である。好ましい酸無水物は、ジカルボン酸の環内無水物(cyclic internal an
hydrides)、例えば無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸及び無水ヘキ
サヒドロキシフタル酸である。
【0034】 酸無水物とポリオールとの反応は、酸無水物1分子がポリオールの各ヒドロキ
シル基と反応するように、実質的に化学量論的に実施するのが有利である。生じ
た多官能酸化合物は、ポリオールの有するヒドロキシル基と実質的に同数の酸基
を有する。ヒドロキシル/酸無水物反応は、カルボキシル/ヒドロキシル反応又
はエステル交換反応より低い温度で起こるので、副反応は殆ど無く、生成物の分
子量は制御することができる。
シル基と反応するように、実質的に化学量論的に実施するのが有利である。生じ
た多官能酸化合物は、ポリオールの有するヒドロキシル基と実質的に同数の酸基
を有する。ヒドロキシル/酸無水物反応は、カルボキシル/ヒドロキシル反応又
はエステル交換反応より低い温度で起こるので、副反応は殆ど無く、生成物の分
子量は制御することができる。
【0035】 ポリオールと酸無水物との反応は、成分を有機溶剤に溶解し、次いで溶液を有
利には約100〜130℃迄、約1〜3時間加熱することにより実施し、多官能
カルボン酸を製造することができる。
利には約100〜130℃迄、約1〜3時間加熱することにより実施し、多官能
カルボン酸を製造することができる。
【0036】 多官能カルボン酸とモノエポキシドとの反応は、モノエポキシドを好適な有機
溶剤中のポリカルボン酸の溶液に、ポリオールの各ヒドロキシル基がエポキシド
基と反応する量で添加し、かつ混合物を約130〜160℃迄、約2〜12時間
加熱することにより実施することができる。
溶剤中のポリカルボン酸の溶液に、ポリオールの各ヒドロキシル基がエポキシド
基と反応する量で添加し、かつ混合物を約130〜160℃迄、約2〜12時間
加熱することにより実施することができる。
【0037】 組成物は、反応性希釈剤、例えば、式(1):
【化1】 [式中、R1及びR2は独立しており、H、アルキル、脂環式又は置換アルキル、
アリール又は脂環式基である]の基を有する化合物である、アルジミン及びケチ
ミンを含有してもよい。
アリール又は脂環式基である]の基を有する化合物である、アルジミン及びケチ
ミンを含有してもよい。
【0038】 有利なケチミン及びアルジミンは、ポリアミンとアルデヒド又はケトンとの反
応により得られる。アルジミン及びケチミンを製造するのに好適なアルデヒド及
びケトンの例は、炭素原子1〜8個を有するもの、例えばプロピオンアルデヒド
、ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、シクロペンタノン及びシクロ
ヘキサノンである。
応により得られる。アルジミン及びケチミンを製造するのに好適なアルデヒド及
びケトンの例は、炭素原子1〜8個を有するもの、例えばプロピオンアルデヒド
、ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、シクロペンタノン及びシクロ
ヘキサノンである。
【0039】 ポリアミンは、1分子当たり2個以上のアミン基を有する化合物、有利にはジ
アミンである。アミノ基2個を有する有利なジアミンは、脂肪族及び脂環式ジア
ミンである。第一アミン基3個以上を含有するポリアミンも有用である。
アミンである。アミノ基2個を有する有利なジアミンは、脂肪族及び脂環式ジア
ミンである。第一アミン基3個以上を含有するポリアミンも有用である。
【0040】 特に有利なアルジミンの1つは、Bayer社のデスモフェンTRLS2142TM
(Desmophen TPLS2142TM)であり、特に有利なケチミンの1つは、Bayer社のV
PLS2965TMである。
(Desmophen TPLS2142TM)であり、特に有利なケチミンの1つは、Bayer社のV
PLS2965TMである。
【0041】 組成物は、イソシアナート−ヒドロキシル反応のための触媒も含有することが
ある。好適な触媒は、スズ触媒、例えばジブチルジラウリン酸スズ、及びアミン
触媒、例えばトリエチルアミン、を含む。組成物は、他の慣用の塗料添加物、例
えば顔料、充填剤、UV吸収剤及び流動助剤を含有することもできる。
ある。好適な触媒は、スズ触媒、例えばジブチルジラウリン酸スズ、及びアミン
触媒、例えばトリエチルアミン、を含む。組成物は、他の慣用の塗料添加物、例
えば顔料、充填剤、UV吸収剤及び流動助剤を含有することもできる。
【0042】 組成物は、成分を有機溶剤にどの順番で溶解させても製造することができる。
一般に、架橋剤がアンブロックドイソシアナートの場合には、使用直前に、他成
分にポリイソシアナートを添加して、組成物を製造するのが有利である。このこ
とにより、これらの組成物の保存性の問題が回避される。
一般に、架橋剤がアンブロックドイソシアナートの場合には、使用直前に、他成
分にポリイソシアナートを添加して、組成物を製造するのが有利である。このこ
とにより、これらの組成物の保存性の問題が回避される。
【0043】 本発明のコーティング組成物は、基材表面に施与し、次いで乾燥させ、硬化さ
せることができる。基材表面に本発明によるコーティング組成物の層を施与する
ステップ、そしてその後、該層を硬化させるステップからなる、基材のコーティ
ング方法が、本発明により提供される。
せることができる。基材表面に本発明によるコーティング組成物の層を施与する
ステップ、そしてその後、該層を硬化させるステップからなる、基材のコーティ
ング方法が、本発明により提供される。
【0044】 コーティング組成物を慣用の手段、例えばブラシ、ローラー又はスプレー、有
利にはスプレーにより、施与することができる。基材は、例えば金属、プラスチ
ック、木又はガラスであってよい。組成物は、特に自動車表面の再仕上げに、特
にプライマーとして有用である。
利にはスプレーにより、施与することができる。基材は、例えば金属、プラスチ
ック、木又はガラスであってよい。組成物は、特に自動車表面の再仕上げに、特
にプライマーとして有用である。
【0045】 施与された層は、ヒドロキシルポリマー及び架橋剤が周囲温度で相互に反応す
る場合には、周囲温度で硬化させることができる。又は、層は、高められた温度
で、例えば50〜120℃で焼き付けて、硬化を促進することができる。乾燥及
び硬化は、典型的には、周囲条件及び使用された特別な成分に依存して、5分か
ら24時間までの間かかる。約15分から約5時間までかかるのが好都合である
。
る場合には、周囲温度で硬化させることができる。又は、層は、高められた温度
で、例えば50〜120℃で焼き付けて、硬化を促進することができる。乾燥及
び硬化は、典型的には、周囲条件及び使用された特別な成分に依存して、5分か
ら24時間までの間かかる。約15分から約5時間までかかるのが好都合である
。
【0046】 本発明により、この工程で得ることのできるコーティング製品も提供する。
【0047】 本発明を、次の実施例により説明しよう。例中で使用の材料P210−510 TM は、ヘキサメチレンジイソシアナートのイソシアナート三量体を含有する。例
中で使用のMDIは、ICI Polyurethanes社のスプラセックDNRであった。
中で使用のMDIは、ICI Polyurethanes社のスプラセックDNRであった。
【0048】 例 ポリウレタンプライマー組成物3種をICI Autocolar,UKから市販されている慣
用の成分を使用して製造した。組成物は、着色塗料パック(pack)中のヒドロキ
シル官能ポリマー(P565−480TM)、硬化剤パック中の脂肪族ポリイソシ
アナート架橋剤(P210−512TM)及び活性化剤パック中のケチミン反応性
稀釈剤(P275−392TM)を含み、これに種々のレベルのMDIが添加され
た。組成物は次の成分を含む(重量部);
用の成分を使用して製造した。組成物は、着色塗料パック(pack)中のヒドロキ
シル官能ポリマー(P565−480TM)、硬化剤パック中の脂肪族ポリイソシ
アナート架橋剤(P210−512TM)及び活性化剤パック中のケチミン反応性
稀釈剤(P275−392TM)を含み、これに種々のレベルのMDIが添加され
た。組成物は次の成分を含む(重量部);
【表1】 組成物は適用直前に前記順序で混合した。
【0049】 P320サンディングペーパーで予め研磨し、クリーニング溶剤で脱脂してお
いた鋼基材にSATAジェット/B−NR95/HVLPスプレーガンを用いて
、コーティングを施与し、2塗りで乾燥フィルム厚100μmにした。コーティ
ングを60℃で30分間硬化させ、10分間冷却し、次いでP360サンディン
グペーパーを用いるオービタルサンダーを使用して平滑にした。
いた鋼基材にSATAジェット/B−NR95/HVLPスプレーガンを用いて
、コーティングを施与し、2塗りで乾燥フィルム厚100μmにした。コーティ
ングを60℃で30分間硬化させ、10分間冷却し、次いでP360サンディン
グペーパーを用いるオービタルサンダーを使用して平滑にした。
【0050】 とぎおろし(flatting)時のプライマーコーティングのエッジ周囲のチッピン
グ抵抗への効果をテストするために、金属基材で、1つのスポットを研磨(flat
ted)した。露出金属基材のスポット周囲のエッジでの研磨されたプライマーの
様子を記した。
グ抵抗への効果をテストするために、金属基材で、1つのスポットを研磨(flat
ted)した。露出金属基材のスポット周囲のエッジでの研磨されたプライマーの
様子を記した。
【0051】 とぎおろしに関する結果 組成物 エッジの様子 1 薄刃べり(Featheredge:チッピング無し、プライマーコーティング はエッジで基材中に拡散していくように見える) 2 薄刃べり 3 チッピングあり これらの結果により、MDIの存在がこれらのプライマーのサンディングを著
しく改良することは明白である。
しく改良することは明白である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラム,ピーター・クウォック・ヒン デンマーク国、ディーケイ‐2970 ヘーシ ュホルム、クレーヴェルヴァン 35 Fターム(参考) 4D075 BB16X BB26Z CA13 DA27 DB01 DB13 DB21 DB31 DC11 EA07 EA41 EB14 EB20 EB22 EB33 EB35 EB38 EB52 EB53 EB55 EB56 EC30 4J038 DG111 DG131 DG161 DG191 DG261 KA04 KA06 MA12 MA13 MA14 NA01 PA18 PA19 PB07 PB12 PC02 PC08
Claims (16)
- 【請求項1】 揮発性有機溶剤中の i)ポリイソシアナート、 ii)ヒドロキシル官能ポリマー、 の溶液を含むコーティング組成物であって、前記ポリイソシアナートが、平均イ
ソシアナート官能価2.5以上を有する脂肪族ポリイソシアナートとジフェニル
メタンジイソシアナートとの混合物を含む、コーティング組成物。 - 【請求項2】 ポリイソシアナートがジフェニルメタンジイソシアナート1
〜99重量%を含む、請求項1記載の組成物。 - 【請求項3】 ヒドロキシル官能ポリマーのヒドロキシル基の総数に対する
ポリイソシアナートのイソシアナート基の割合は、0.7:1〜3:1の範囲に
ある、請求項1又は2記載の組成物。 - 【請求項4】 ヒドロキシル官能ポリマーは、ポリエステル又はアクリル付
加ポリマーである、請求項1乃至3のいずれか1項記載の組成物。 - 【請求項5】 ヒドロキシル官能ポリマーは、アクリル付加ポリマーである
、請求項4記載の組成物。 - 【請求項6】 ヒドロキシル官能ポリマーは、数平均分子量700〜100
00を有する、請求項5記載の組成物。 - 【請求項7】 ヒドロキシル官能ポリマーは、ヒドロキシル価5〜500を
有する、請求項5記載の組成物。 - 【請求項8】 ヒドロキシル官能ポリマーは、ガラス転移温度0〜80℃を
有する、請求項5記載の組成物。 - 【請求項9】 ヒドロキシル官能ポリマーは、ポリエステルポリマーであ
る、請求項4記載の組成物。 - 【請求項10】 ヒドロキシル官能ポリマーは、数平均分子量600〜40
00を有する、請求項9記載の組成物。 - 【請求項11】 ヒドロキシル官能ポリマーは、ヒドロキシル価50〜30
0を有する、請求項9記載の組成物。 - 【請求項12】 ヒドロキシル官能ポリマーは、多官能カルボン酸とモノエ
ポキシドとの反応生成物である、請求項1乃至3のいずれか1項記載の組成物。 - 【請求項13】 ケチミン又はアルジミン反応性希釈剤も含有する、請求項
1乃至12のいずれか1項記載の組成物。 - 【請求項14】 i)平均イソシアナート官能価2.5以上を有する脂肪族
ポリイソシアナートとジフェニルメタンジイソシアナートとの混合物を含むポリ
イソシアナート、及び ii)ヒドロキシル官能ポリマー を混合することを含む、請求項1乃至13のいずれか1項記載の組成物を製造す
る方法。 - 【請求項15】 基材表面に請求項1乃至13のいずれか1項記載のコーテ
ィング組成物の層を施与し、その後、該層を硬化させるステップを含む、基材を
コーティングする方法。 - 【請求項16】 請求項15記載の方法により得ることのできる、コーティ
ングされた基材。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9828444.1 | 1998-12-24 | ||
GBGB9828444.1A GB9828444D0 (en) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | Coating composition |
PCT/GB1999/004422 WO2000039184A1 (en) | 1998-12-24 | 1999-12-23 | Coating composition |
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---|---|
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EP (1) | EP1144477B1 (ja) |
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WO (1) | WO2000039184A1 (ja) |
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