JP2003505527A - コーティングのためのナノ粒子で変性されたバインダーおよびその使用 - Google Patents

コーティングのためのナノ粒子で変性されたバインダーおよびその使用

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Abstract

(57)【要約】 本発明はナノ粒子で変性された結合剤に関する。この変性された結合剤は、反応性官能基を有するナノ粒子の存在で製造され、またナノ粒子の反応性官能基を補完する反応性官能基を有する結合剤をナノ粒子と反応させることによって得る。本発明はまた本発明の結合剤の製造、これを含有するコーティング剤およびこれの使用にも関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明はラッカー系のためのナノ粒子で変性されたバインダー、これを含有す
るコーティング組成物およびこれの使用に関する。
【０００２】 ナノ粒子を含有するラッカー系は先行技術である。ナノ粒子はラッカー系は、
全範囲ににわたる特性、例えば引っ掻き抵抗性ならびに耐溶媒性および化学薬品
耐性に関する特性ラッカー系に付与する。例えばEP-A-0 832 947はバインダー／
架橋剤系と粒子表面に反応基を含むナノ粒子とをベースとする引っ掻き抵抗性の
クリアラッカーを記載している。EP-A-0 872 500はヒドロキシ官能性バインダー
と、ブロックされたイソシアネート基を粒子表面に含むナノ粒子との組み合わせ
をベースとする引っ掻き抵抗性のコーティング組成物をさらに記載している。こ
れらのコーティング組成物からコーティング層を施すとき、ナノ粒子はコーティ
ング層内に化学的に結合する。
【０００３】 まだ公になっていないドイツ特許出願199 25 331. 5には、カルボキシ官能性
ナノ粒子をエポキシ官能性バインダーと反応させることにより製造されるナノ粒
子で変性されたバインダーが記載されている。
【０００４】 ナノ粒子をラッカー系に含めるときに生じるなじみ性の問題が起きる。例えば
、ナノ粒子を含有する先行技術のラッカー系は、これらのコーティング組成物か
ら施されるコーティング層中にナノ粒子を不均一に分布させ、あるいはコーティ
ング組成物そのものの中でのナノ粒子の均一な分布を実現することは、初めから
全く不可能でないまでも困難である。
【０００５】 ナノ粒子を含有するラッカー系でのこのようななじみ性の問題を取り除きまた
は大幅に回避するという目的が生まれる。
【０００６】 この目的は、ナノ粒子の反応性官能基に対して相補的な反応性官能基を含むバ
インダーに、反応性官能基が付与されたナノ粒子を反応させてナノ粒子で変性さ
れたラッカーバインダーを生成することにより達せられ、この場合、ナノ粒子の
存在でバインダーが製造され、またナノ粒子の反応性官能基としてのカルボキシ
ル基とバインダーの相補的な反応性官能基としてのエポキシ基との組み合わせは
除外される。
【０００７】 従って本発明は、ナノ粒子の反応性官能基に対して相補的な反応性官能基を有
するバインダーを、反応性官能基が付与されたナノ粒子の存在でつくり、そして
このバインダーを反応させてナノ粒子で変性されたラッカーバインダーを生成す
ることにより製造されるナノ粒子で変性されたバインダーを提供するもので、但
しここでナノ粒子の反応性官能基としてのカルボキシル基とバインダーの相補的
な反応性官能基としてのエポキシ基との組み合わせは除外されるものとする。
【０００８】 本発明はまたナノ粒子で変性されたバインダーを製造する方法も提供し、この
方法では、ナノ粒子の反応性官能基に対して相補的な反応性官能基を有するバイ
ンダーを、反応性官能基が付与されたナノ粒子の存在で製造し、そしてこのバイ
ンダーを反応させてナノ粒子で変性されたラッカーバインダーを生成するもので
、但しここでナノ粒子の反応性官能基としてのカルボキシル基とバインダーの相
補的な反応性官能基としてのエポキシ基との組み合わせは除外されるものとする
。
【０００９】 ここおよび下記の双方において、ナノ粒子の反応性官能基は、官能基（Ａ）と
称しまた、このナノ粒子の反応性官能基に対して相補的なバインダーの反応性官
能基が官能基（Ｂ）と称する。
【００１０】 官能基（Ａ）および官能基（Ｂ）は、互に相補的な反応性を示す。つまりこれ
らは一緒に反応して共有結合を形成できる。
【００１１】 官能基（Ａ）および官能基（Ｂ）は、遊離基重合によって一緒に反応させるこ
とができそして／あるいは付加反応および／または縮合反応へと進ませることが
できる官能基を含む。基（Ａ）と（Ｂ）との間の付加反応の例は、カルボキシル
にエポキシ基が開環付加してエステルおよびヒドロキシを形成する反応、ヒドロ
キシルそして／あるいは第１級および／または第２級アミノ基がイソシアネート
基に付加してウレタンおよび／または尿素基を形成する反応、アルファ、ベータ
不飽和カルボニル基特に（メタ）アクリロイル基への第１級および／または第２
級アミノ基そして／あるいはＣＨ酸性基の付加、第１級および／または第２級ア
ミノ基へのエポキシ基の付加である。基（Ａ）と（Ｂ）との間の縮合反応の例は
、ヒドロキシル基そして／あるいは第１級および／または第２級アミノ基を、ブ
ロック化されたイソシアネート基と反応させてウレタンおよび／または尿素基を
形成しそしてブロック化剤を除去する反応、ヒドロキシル基とＮ−メチロールエ
ーテル基とのエーテル化アルコールの除去を伴う反応、ヒドロキシル基とエステ
ル基とのエステル化アルコールの除去を伴うトランスエステル化反応、ヒドロキ
シル基とカルバメート基とのアルコールの除去を伴うトランスウレタン化反応、
カルバメート基とＮ−メチロールエーテル基とのエーテル化アルコールの除去を
伴う反応である。遊離基重合によって一緒に反応することができる官能基（Ａ）
および官能基（Ｂ）の例は、オレフィン不飽和基、例えばビニル基、アリル基特
に（メタ）アクリロイル基である。
【００１２】 ナノ粒子は、特に粒子表面上に官能基を含み、当業者に知られた『ナノメート
ル』の寸法範囲にある慣用の粒子、例えば平均粒子寸法が５〜２００nm、好まし
くは１０〜１００nmであるものからなる。ナノ粒子は単一相構造および／または
中心核／外殻構造のものであってよい。単一相構造のナノ粒子は特に表面上に官
能基（Ａ）を有する。中心核／外殻構造のナノ粒子の場合、官能基（Ａ）は外殻
の構成体であり、場合によっては追加的に中心核の構成体である。ナノ粒子の（
Ａ）の当量は例えば２５０〜３０００である。
【００１３】 単一相構造のナノ粒子は無機性であり、また官能基（Ａ）によってまた場合に
よっては別な有機残基によって変性されている。この物質は例えば元素／酸素網
状構造を含み、元素はアルミニウム、ホウ素、チタン、ジルコニウムおよび／ま
たは珪素の範囲に属し、珪素が好ましい。
【００１４】 単一相構造のナノ粒子は、粒状有機アルミニウム、有機ボロン、有機チタン、
有機ジルコニウムおよび／または有機珪素、特に好ましくは有機珪素、つまり式
(Ｒ3ＳｉＯ1/2)w (Ｒ2ＳｉＯ2/2)x (ＲＳｉＯ3/2)y（ＳｉＯ4/2）zのポリマー
（Ｉａ）（式中、ｙは１０〜１００モル％であり、またｗ、ｘ、ｙおよびｚの合
計は１００モル％に達すべきである）を含むのが好ましい。同じであるか異なる
残基Ｒは官能基（Ａ）もしくはこの基そのものに転化可能な基、または好ましく
は、官能基（Ａ）もしくはこの基そのものに転化可能な基を有する残基からなっ
てよい。これらの基に加えて、残基はまたＣ1〜Ｃ6のアルキル残基特にメチル残
基、例えばフェニル残基のようなアリール残基からなってもよい。残基を介して
珪素に結合するのが好ましい官能基（Ａ）の非限定的な例は、エポキシ基、カル
ボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、ブロック化されたイソシアネート基、
オレフィン不飽和基、アルコキシシラン基である。官能基（Ａ）例えばカルボキ
シル基、ヒドロキシル基またはアミノ基は場合によってはブロックされた形で存
在してよい。官能基（Ａ）またはこれに転化可能な基の例は、適切に置換された
炭化水素残基特に置換アルキル残基例としては例えばビニルもしくはアリル残基
のようなアルケニル残基、またはメルカプトアルキル、シアノアルキル、アミノ
アルキル、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルのようなアシロキシアルキ
ル、グリシジル残基およびヒドロキシアルキル残基である。
【００１５】 有機珪素ポリマー（Ｉａ）は、例えば、モノマーシランＲＳｉ(ＯＲ′)3また
はａが０、１、２または３であるとしてＲaＳｉ(ＯＲ′)4-aのタイプのモノマー
シランの混合物を撹拌した乳化剤／水の混合物に配分することによる、単一段階
の乳化重合方法によって例えば製造することができる。乳化重合法は２段階で実
施することもでき、この場合、第１段階の反応で反応されるシランは官能基（Ａ
）をもたないのが好ましくまた官能基（Ａ）を含むシランは工程の第２段階まで
反応されない。Ｒは上記の意味を有する。Ｒ′はＣ1〜Ｃ6アルキル残基、アリー
ル残基または置換炭化水素残基を示す。このような乳化重合法の実施の原理およ
び詳細は例えばEP-A-0 492 376から当業者に知られている。有機珪素ポリマー（
Ｉａ）を製造する場合、一般に官能基（Ａ）は、好適な残基Ｒを含むシランによ
って導入される。これは、例えば有機化学者の知る好適な反応によっても製造さ
れることができる。これは限定でもなく好ましい態様でもない例によって例示す
ることができる：官能基（Ａ）としてのカルボキシル基はシアノアルキル残基を
鹸化することによりまたは好適な残基を酸化することにより例えば生成すること
ができる。
【００１６】 中心核／外殻構造を有するナノ粒子の場合、中心核は無機性であり、また場合
によっては別な有機基によって変性される。この物質は例えば元素／酸素網状構
造を含み、元素はアルミニウム、ホウ素、チタン、ジルコニウムおよび／または
珪素の範囲のもので、珪素が好ましい。中心核はコロイド状の金属酸化物からな
ってもよく、例えば粉末としてのまたは水または他の有機溶媒中の分散体として
の、当業者に知られたコロイド状二酸化珪素が好ましい。
【００１７】 中心核／外殻構造のナノ粒子の中心核は、有機アルミニウム、有機ホウ素、有
機チタン、有機ジルコニウムおよび／または有機珪素、殊に好ましくは有機珪素
、つまり式 (Ｒ″3ＳｉＯ1/2)w (Ｒ″2ＳｉＯ2/2)x (Ｒ″ＳｉＯ3/2)y (ＳｉＯ4 /2 )zのポリマー（Ｉａ）（式中、ｙは１０〜１００モル％であり、またｗ、ｘ、
ｙおよびｚの合計は１００モル％に達すべきである）からなるのが好ましい。同
じであるか異なる残基Ｒ″は例えばＣ1〜Ｃ6のアルキル残基殊にメチル残基、例
えばフェニル残基のようなアリール残基からなってもよい。しかしながら、追加
的または代替的に残基は、官能基（Ａ）もしくはこの基そのものに転化可能な基
、または好ましくは、官能基（Ａ）もしくはこの基そのものに転化可能な基を有
する残基からなってよい。（Ａ）基または（Ａ）基を有する残基の例に関してポ
リマー（Ｉａ）に関連して述べた説明はここで同様にあてはまる。
【００１８】 このような有機ケイ素ポリマー（Ｉｂ）は、例えば、モノマーシランＲ″Ｓｉ
(ＯＲ′)3またはａが０、１、２または３であるとしてＲ″aＳｉ(ＯＲ′)4-aの
タイプのモノマーシランの混合物を撹拌した乳化剤／水の混合物に配分すること
による、乳化重合方法によって例えば製造することができる。Ｒ″は上記の意味
をもつ。Ｒ′はＣ1〜Ｃ6アルキル残基、アリール残基または置換炭化水素残基を
示す。このような乳化重合法の実施の原理および詳細は例えばEP-A-0 483 376か
ら当業者に知られている。
【００１９】 有機ケイ素ポリマー（Ｉａ）に官能基（Ａ）を導入するのに関して上記した言
及は、有機ケイ素ポリマー（Ｉｂ）に官能基（Ａ）を導入するのに関してあては
まる。
【００２０】 中心核／外殻構造を有するナノ粒子の場合、例えば（Ｉｂ）のタイプの中心核
は官能基（Ａ）を含む（メタ）アクリルコポリマーの外殻中に閉封されるのが好
ましい。中心核と官能基（Ａ）を有する（メタ）アクリルコポリマー外殻とから
なる構造を有するナノ粒子は、例えば、中心核の存在で（メタ）アクリル不飽和
モノマーの中心核へのグラフト反応として、遊離基重合例えば乳化重合を行うこ
とにより製造されることができる。官能基（Ａ）は、好適な官能基（Ａ）を含む
不飽和モノマーを重合に際して好ましくは使用しまたは混合することにより（メ
タ）アクリルコポリマーの外殻中に導入する。官能基（Ａ）としてカルボキシル
基を導入するのに好適なオレフィン不飽和モノマーの例は、（メタ）アクリル酸
、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、アコニツト酸、マレイン酸および
フマール酸、マレイン酸およびフマール酸の半エステル、そしてまた（メタ）ア
クリル酸のカルボキシアルキルエステル、例えばベータ−カルボキシエチルアク
リレート、ならびに例えばモノ−２−（メタ）アクリロイルオキシエチルエステ
ルのようなヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートのカルボン酸無水物との付
加生成物である。官能基（Ａ）としてエポキシ基を導入するのに好適なオレフィ
ン不飽和モノマーの例は、（メタ）アリルグリシジルエーテル、３,４−エポキ
シ−１−ビニルシクロヘキサン、エポキシシクロヘキシル（メタ）アクリレート
、ビニルグリシジルエーテルであるが、特にグリシジル（メタ）アクリレートで
ある。ここでは、官能基（Ａ）を含むモノマーがこれとは異なる他の遊離基共重
合可能なオレフィン不飽和モノマーとともに一般に使用される。このような遊離
基重合例えば乳化重合を実施する原理および詳細は当業者に知られている。
【００２１】 本発明に従うとき、が官能基（Ａ）を含むナノ粒子の存在で導入される。この
場合、官能基（Ａ）を含むナノ粒子が官能基（Ｂ）を有するバインダーと反応さ
れる。基（Ａ）の基（Ｂ）との反応は、官能基（Ｂ）を含むバインダーの製造に
用いられたアダクトのを用いて官能基（Ｂ）を含むバインダーの合成の前に、そ
して／あるいは官能基（Ｂ）を含むバインダーの合成に際してそして／あるいは
その後に進めることができる。官能基（Ｂ）を含むバインダーの製造に使用する
アダクトは、１つまたはそれ以上の基（Ｂ）または基（Ｂ）に転化可能な基に加
えて、基（Ｂ）とは異なる官能基を含んでなる組立てブロックから成る。アダク
トからの官能基（Ｂ）を含むバインダーの合成は、基（Ｂ）においてまたはアダ
クトの基（Ｂ）への転化可能において、部分的に消費されることになるであろう
。
【００２２】 官能基（Ａ）を含むナノ粒子との反応に好適な官能基（Ｂ）を有するバインダ
ーに関する制限はない。このバインダーは、例えばポリエステル、ポリウレタン
、（メタ）アクリルコポリマーおよび官能基（Ｂ）を含む別なポリマーであって
よい。官能基（Ｂ）を含むポリマーは、固形樹脂に対する（Ｂ）の当量例えば１
５０〜２０００に対応して、１分子あてり少なくとも１つ、好ましくは少なくと
も２つの官能基（Ｂ）を有する。数平均分子量（Ｍｎ）は２００〜１００００で
あるのが好ましい。
【００２３】 官能基（Ｂ）を含むバインダー、例えばポリエステル、ポリウレタン、（メタ
）アクリルコポリマーの製造は、当業者に十分によく知られており説明を要しな
い。 官能基（Ｂ）の非限定的な例は、エポキシ基、カルボキシル基、ヒドロキ
シル基、アミノ基、イソシアネート基、オレフィン不飽和基、アルコキシシラン
基である。官能基（Ｂ）例えばカルボキシル基、ヒドロキシル基、イソシアネー
ト基またはアミノ基もまた場合によってはブロックされた形で存在してよい。
【００２４】 官能基（Ａ）を含むナノ粒子は、バインダーを合成するのに使用するバインダ
ーまたはバインダー構成ブロック７０〜９５重量％に対してナノ粒子５〜３０重
量％の重量比で、官能基（Ｂ）を含むバインダーと反応され、本発明のバインダ
ーが生成される。この重量百分率はいずれの場合も含有固形物に関する。この場
合、ナノ粒子の官能基（Ａ）は例えば、バインダーの官能基（Ｂ）に対する比率
１０：１〜１：１００で存在してよい。ここで、反応はナノ粒子の官能基（Ａ）
および／またはバインダーの官能基（Ｂ）を部分的にまたは完全に消費するよう
に進行しうる。例えば反応は、高められた温度例えば８０〜１６０℃で場合によ
っては触媒を用いて実施することができる。バインダーはナノ粒子の存在で製造
され、この場合、官能基（Ａ）および（Ｂ）の反応はバインダーを実際に合成す
る前、その間におよび／またはその後で進めることができる。この場合、反応は
溶媒なしで、または好ましくは有機溶媒の存在で実施することができる。
【００２５】 （Ａ）および（Ｂ）の反応から生じる例えばエステル基、ウレタン基、シロキ
サン基、尿素基、ヒドロキシル基のようなそれ自体場合によっては反応性である
基に加えて、本発明のバインダーは別な官能基を１つまたはそれ以上含んでよい
。これらの別な官能基は、例えば過剰に存在したそして／あるいは未反応であっ
た基（Ａ）および／または（Ｂ）であってよく、そして／あるいは他の官能基を
含んでよい。別な官能基はナノ粒子からそして／あるいはこれと反応されるバイ
ンダーから由来してよく、あるいは本発明に従ってバインダーを製造した後に導
入することができる。バインダーの別な官能基の例は、ヒドロキシル基、オレフ
ィン不飽和基例えば（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、カルボキシル基、ア
ミノ基、アルコキシシラン基である。
【００２６】 ナノ粒子で変性された本発明のバインダーは、コーティング組成物としてそれ
自体使用することができるが、たの構成成分と混合した後コーティング組成物と
して使用するのが好ましい。従って本発明は、ナノ粒子で変性された本発明のバ
インダーを含有するコーティング組成物にも関する。このコーティング組成物は
熱可塑性であるが好ましくは熱硬化性であり、内因的または外因的に架橋可能な
コーティング組成物を含んでよい。
【００２７】 熱可塑性のコーティング組成物は架橋剤を含まずまた内因的な架橋性もない。
これは例えば物理的に乾燥するコーティング組成物からなる。
【００２８】 熱硬化性コーティング組成物は本発明のバインダーから製造するのが好ましい
。この場合、本発明のバインダーは、化学的架橋性の基礎となる反応性官能基を
１つまたはそれ以上含むものである。このバインダーは、内因的または外因的に
架橋するものであってよい。後者の場合、コーティング組成物は本発明のナノ粒
子で変性されたラッカーバインダーに加えて架橋剤を含有する。
【００２９】 架橋剤はナノ粒子で変性されたラッカーバインダー中に存在する官能基を基準
として、つまり架橋剤を、それが本発明のバインダーの官能基に対して相補的な
反応性官能基を含むように選定する。その場合、官能基を遊離基重合によって一
緒に反応させてよくそして／あるいは付加反応および／または縮合反応へと進め
ることができる。挙げることができる付加および縮合反応の例は、官能基（Ａ）
および（Ｂ）の間で可能な付加および縮合反応の例として上記に列挙したのと同
じである。例として上記に述べた異なる種類の２つまたはそれ以上の反応が硬化
に際して生起するように、２つまたはそれ以上の相補的な官能基が互いの相溶性
に従って、付加反応および／または縮合反応によって硬化することができるコー
ティング組成物中に同時に存在してよい。
【００３０】 遊離基重合によって外因的に架橋するコーティング組成物は熱または光で開始
される遊離基重合可能なコーティング組成物を含んでよい。これは、遊離基重合
可能なオレフィン不飽和基を場合によっては遊離基共重合可能な別な成分ととも
に含む本発明のナノ粒子で変性されたバインダーを含有する。このような成分の
例は、遊離基重合可能なオレフィン二重結合特に（メタ）アクロイル基を分子が
含むポリマーまたはオリゴマー、例えば（メタ）アクリル官能性（メタ）アクリ
ルコポリマーエポキシ樹脂（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリ
レート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレー
ト、不飽和ポリエステル、不飽和ポリウレタンまたはシリコーン（メタ）アクリ
レートであって、例えば数平均分子量（Ｍｎ）が２００〜１００００、特に好ま
しくは５００〜３０００の範囲にあり、また遊離基重合可能なオレフィン二重結
合を１分子あたり平均２〜２０個、好ましくは３〜１０個含むもののようなプレ
ポリマーである。例えば（メタ）アクリル酸およびそのエステル、マレイン酸お
よびその半エステル、ビニルアセテート、ビニルエーテル、置換ビニル尿素、エ
チレンおよびプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１,３−および１
，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ビニル（メタ）アクリレート、
アリル（メタ）アクリレート、グリセロールトリ−、ジ−およびモノ（メタ）ア
クリレート、トリメチロールプロパントリ−、ジ−およびモノ（メタ）アクリレ
ートスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、ペンタエリスリトールトリ
−およびテトラ（メタ）アクリレート、ジ−およびトリプロピレングリコールジ
（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレートのような反応
性希釈剤、つまり反応性モノマーも同様に存在してよい。遊離基硬化系は光開始
剤または熱的遊離基開始剤を含有してよい。
【００３１】 付加反応および／または縮合反応によって硬化できるコーティング組成物は単
一成分または多成分のラッカー系を含んでよい。
【００３２】 一成分または多成分の好ましいラッカー系の例は、ヒドロキシ官能性（メタ）
アクリルコポリマー、ポリエステル樹脂および／またはポリウレタン樹脂をナノ
粒子で変性されたバインダーとして含有し、またバインダーのヒドロキシル基と
架橋してエーテルおよび／またはエステル基を生成するトリアジンをベースとす
る成分を含有するもの、例えばトリス（アルコキシカルボニルアミノ）トリアジ
ン、アミノプラスチック樹脂、特にメラミン樹脂を含有し、そして／あるいはト
ランスエステル化架橋剤および／または架橋剤としての遊離のもしくはブロック
されたポリイソシアネートを含有するラッカー系である。さらに好ましい単一成
分または２成分のラッカー系は、カルボキシ官能性の架橋剤と組み合わせたエポ
キシ官能性のナノ粒子で変性されたバインダー、特にエポキシ官能性のナノ粒子
で変性された（メタ）アクリルコポリマーを含有する系である。架橋剤は当業者
に知られており更なる説明を要しない。
【００３３】 ナノ粒子で変性されたバインダーは別として、本発明のコーティング組成物は
、場合によっては反応基が付与された、特にナノ粒子で変性されたバインダーと
同じ反応基が付与された慣用のラッカーバインダーをさらに含有してよい。
【００３４】 例えば、本発明のコーティング組成物は、架橋剤０〜４０重量％、別なバイン
ダー０〜４０重量％に対するナノ粒子で変性されたバインダー６０〜１００重量
％という含有固形物の重量比を有し、この比は全体で１００重量％に達する。
【００３５】 本発明のコーティング組成物は顔料および／またはエクステンダーそしてまた
慣用のラッカー添加剤をラッカー中で慣用する量で含有してよい。本発明のコー
ティング組成物は溶媒なしで処方することができ、あるいはこれはラッカー中で
慣用のする有機溶媒および／または水を含有する。水性の組成物は例えば乳濁液
の形をとってよい。この場合、乳化状態は外部からの乳化剤を添加することによ
り得ることができ、あるいは系は水中で自己乳化作用を有する基、例えばイオン
性基を含有するタイプの系であってよい。
【００３６】 本発明のコーティング組成物は、例えば下塗り剤、ベースコート、サーフェサ
ー、トップコート、クリアラッカー層のための所望の任意のコーティング層を製
造するために使用することができる。この組成物は、慣用の施用方法を用いて所
望の任意の基材例えば金属、プラスチック、木材、ガラスの基材上に施すことが
できる。施用方法の例はハケ塗り、ローラーコーティング、ナイフコーティング
、浸漬であるが、特に噴霧である。本発明のコーティング組成物から施されるコ
ーティング層は、一旦施されると、また場合によるフラッシュ除去または融解の
段階の後、乾燥または硬化する。これは、本発明のコーティング組成物の組成に
応じて、室温で進行させることができ、あるいは高められた温度例えば４０〜８
０℃で、あるいはより高い温度例えば８０〜２２０℃で焼き付けることにより強
制的に行うことができる。本発明の放射線硬化性のコーティング組成物の場合、
硬化は高エネルギー放射線例えばＵＶ放射線への暴露によって実施する。
【００３７】 本発明のナノ粒子で変性されたバインダーは、製造または保管の際、コーティ
ング組成物中に含める際あるいはコーティング組成物を施用する際のいずれでも
、ナノ粒子と、別なバインダーまたはコーティング組成物の構成成分との間のな
じみ性の問題をなんら示さない。バインダーおよびコーティング組成物は、保管
時に安定である。本発明のコーティング組成物から施すコーティング層は、例え
ば良好な表面特性、特に例えば引っ掻きおよび化学薬品に対する大きな抵抗力を
有する。
【００３８】 実施例１ プロピレンカーボネート４００ｇを８０℃に加熱しそして４時間にわたってCl
ariant社のHighlink OG100−31（オレフィン不飽和基で変性されまたヒドロキシ
エチルメタクリレート中の粒子寸法が１３nmであるＳｉＯ2の３０重量％懸濁液
）２７８ｇ、イソブチルメタクリレート２４０ｇ、イソブチルアクリレート４６
ｇ、アクリル酸１２ｇおよびアゾビスイソブチロニチルからつくった混合物を滴
下して添加した。さらに４時間にわたって後重合を実施した。
【００３９】 実施例２ プロピレンカーボネート４００ｇを８０℃に加熱しそしてヒドロキシルエチル
メタクリレート１９４．６ｇ、イソブチルアクリレート３１０ｇ、イソブチルア
クリレート５９.４ｇ、アクリル酸１２ｇおよびアゾビスイソブチロニチル２４
ｇからつくった混合物を滴下して添加した。さらに４時間にわたって後重合を実
施した。
【００４０】 実施例３ ベースコート／クリアラッカーの２層ラッカーコーティングの製造 陽極電着によってすでにコートされている慣用のリン酸化車体シート金属上に
黒い水性のベースコートラッカーを乾燥時皮膜厚さ１５μmに噴霧した。施用の
後、コーティングを５分間８０℃で予備乾燥した。次いで、以下の組成を有する
クリアラッカーでコーティングを乾燥時厚さ３５μmに上塗り被覆そして１４０
℃（対象物温度）２０分間焼き付けた。
【００４１】 実施例１で得た樹脂溶液１１２ｇをブチルアセテート９８ｇと一緒にし、次い
でブチルアセテート／Ｓｏｌｖｅｓｓｏ１００中のＨＤＩイソシアニュレートポ
リイソシアネートの９０重量％溶液３６ｇと混合することにより、クリアラッカ
ー（２０℃でのＤＩＮ４噴霧粘度３０秒）を製造した。
【００４２】 実施例４ ベースコート／クリアラッカーの２層ラッカーコーティングの製造 実施例３を反復したが、ただし、実施例２で得た樹脂溶液１１２ｇをブチルア
セテート７９ｇと混合し、次いでブチルアセテート／Ｓｏｌｖｅｓｓｏ１００中
のＨＤＩイソシアヌレートポリイソシアネートの９０重量％溶液３６ｇと混合す
ることにより、クリアラッカー（２０℃でのＤＩＮ４噴霧粘度３０秒）を製造し
た。
【００４３】 洗浄擦過の後に残留する光沢を測定することにより、実施例３および４で得た
ラッカーコーティングの引っ掻き抵抗力を知った。 残留光沢を百分率で測定した（洗浄擦過後の光沢に対するラッカーコーティン
グの始めの光沢（２０°）の比。各々の場合、光沢測定は照明角度２０°で実施
した）。洗浄擦過は、Ametec Kistlerの実験室用洗浄ラインを使用して実施した
（Th. Klimmasch & Th. Engbert, Entwicklung eigner einheitlichen Laborpru
efmethode fuer die Beurteilung der Waschstrassenbestaendigkeit von Autom
obil-Decklacken, in DFO proceedings 32, pp.59-66, Technologie-Tage, proc
eedings of the seminar on 29th & 30th April 1997 in Cologne, published b
y Deutsche Forschungsgesellshaft fuer Oberflaechenbehandlung e.V., Aders
trasse 94, 40215 Duesseldorf）。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年５月２９日（２００１．５．２９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 151/00 Ｃ０９Ｄ 151/00 (72)発明者 ディートリヒ・ザートヴェーバー ドイツ連邦共和国デー−42369ヴッパータ ール．フォルストシュトラーセ22 Ｆターム(参考） 4J031 AA12 AA16 AA20 AA49 AA56 AA59 AB01 AC03 AC08 AC13 AD01 AF12 4J037 AA17 AA21 AA24 AA30 CC16 CC18 CC24 CC26 CC28 4J038 CG001 DA132 DA162 DD001 DG001 GA01 GA03 GA06 GA07 GA09 GA11 GA15 HA166 HA216 HA436 HA476 JB34 JC38 KA08 PA07 PC02 PC03 PC06 PC08

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 反応性官能基が付与されたナノ粒子の存在で製造され、ナノ
    粒子の反応性官能基に対して相補的な反応性官能基を有するバインダーを、ナノ
    粒子と反応させることにより得ることができるが、ここでナノ粒子の反応性官能
    基としてのカルボキシル基とバインダーの反応性官能基としてのエポキシ基との
    組み合わせは除外される、コーティング組成物にとって好適なナノ粒子で変性さ
    れたバインダー。
  2. 【請求項２】 ナノ粒子が平均粒子寸法５〜２００nmを示すことを特徴とす
    る請求項１に記載のバインダー。
  3. 【請求項３】 反応性官能基が付与されているナノ粒子の存在で、ナノ粒子
    の反応性官能基に対して相補的な反応性官能基を有するバインダーを製造し、そ
    してこれを反応させてナノ粒子で変性されたラッカーバインダーを生成すること
    を特徴とする請求項１または２に記載ナノ粒子で変性されたバインダーの製造方
    法。
  4. 【請求項４】 請求項１または２に記載のバインダーを１つまたはそれ以上
    含有するコーティング組成物。
  5. 【請求項５】 請求項１または２に記載のバインダーのコーティングの製造
    での使用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009503128A (ja) * 2005-07-22 2009-01-29 ウァッカー ケミー アーゲー 粒子を含む塗料
JP2009503130A (ja) * 2005-07-22 2009-01-29 ウァッカー ケミー アーゲー 粒子を含む塗膜
JP2009503129A (ja) * 2005-07-22 2009-01-29 ウァッカー ケミー アーゲー 粒子を含む塗料

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE286943T1 (de) 2001-09-11 2005-01-15 3M Innovative Properties Co Schmierbeständiger, aus nanoverbundmaterial bestehender hartüberzug und methode zu seiner herstellung
JP2007508433A (ja) * 2003-10-15 2007-04-05 チバ　スペシャルティ　ケミカルズ　ホールディング　インコーポレーテッド 改良された耐引掻性を有する強化コーティング
NO322724B1 (no) 2004-04-15 2006-12-04 Sinvent As Fremgangsmåte til fremstilling av polyforgrenet organisk/uorganisk hybridpolymer
DE102004038274A1 (de) * 2004-08-06 2006-03-16 Henkel Kgaa Bindemittel mit Barriere-Eigenschaften II
DE102004040264A1 (de) 2004-08-19 2006-02-23 Consortium für elektrochemische Industrie GmbH Partikel mit geschützten Isocyanatgruppen
US7264872B2 (en) * 2004-12-30 2007-09-04 3M Innovative Properties Company Durable high index nanocomposites for AR coatings
KR100926813B1 (ko) * 2005-02-10 2009-11-12 와커 헤미 아게 보호된 이소시아네이트기를 지닌 입자를 함유하는 바니시
DE502006002325D1 (de) * 2005-02-10 2009-01-22 Wacker Chemie Ag Lacke enthaltend partikel mit geschützten isocyanatgruppen
DE102005039436B4 (de) * 2005-08-18 2009-05-07 Clariant International Limited Beschichtungsmassen enthaltend mit Silanen modifizierte Nanopartikel
BRPI0617107A2 (pt) 2005-08-25 2011-07-12 Du Pont nanopartìcula modificada e composição de revestimento
EP1924655B1 (en) * 2005-08-25 2011-05-25 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for the production of a scratch resistant vehicle coating
CN101511950A (zh) * 2006-08-29 2009-08-19 3M创新有限公司 包含活性的表面改性的纳米颗粒的树脂体系
EP2058349A1 (de) * 2007-11-08 2009-05-13 Bayer MaterialScience AG Nanopartikelmodifizierte Polyisocyanate
NO328788B1 (no) * 2008-03-14 2010-05-18 Jotun As Bindemiddel til lufttørkende maling
EP2110388A1 (de) 2008-04-18 2009-10-21 Nanoresins AG Polymerisierbare Masse mit vernetzenden Nanopartikeln
EP2119736A1 (de) 2008-05-16 2009-11-18 Bayer MaterialScience AG Stabile nanopartikelhaltige Polyisocyanate
EP2236531A1 (de) * 2009-03-31 2010-10-06 Bayer MaterialScience AG Neue wäßrige 2K PUR-Beschichtungssysteme für verbesserten Korrosionsschutz
ES2538660T3 (es) * 2010-06-18 2015-06-23 Dsm Ip Assets B.V. Revestimiento de óxido inorgánico
EP2710079A1 (en) 2011-05-18 2014-03-26 Coatings Foreign IP Co. LLC Powder coating composition
KR101739298B1 (ko) 2013-02-20 2017-05-24 삼성에스디아이 주식회사 전지용 바인더, 이를 채용한 음극과 리튬전지
KR20140104268A (ko) * 2013-02-20 2014-08-28 삼성에스디아이 주식회사 전지용 바인더, 이를 채용한 음극과 리튬전지
KR101855877B1 (ko) * 2014-08-06 2018-05-09 미쯔비시 케미컬 주식회사 도포 필름

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4845070A (en) † 1984-07-18 1989-07-04 Amoco Corporation Catalyst for producing alpha, beta-ethylenically unsaturated aliphatic monocarboxylic acid and method of making said catalyst
DE4040986A1 (de) 1990-12-20 1992-06-25 Wacker Chemie Gmbh Elastomere pfropfcopolymerisate mit kern-huelle-struktur
FR2674251B1 (fr) † 1991-03-22 1994-04-29 Rhone Poulenc Chimie Nouvelles particules mixtes a base de silices et de polymeres, compositions filmogenes les contenant, films obtenus a partir desdites compositions et procede de preparation.
EP0505737A1 (en) † 1991-03-27 1992-09-30 General Electric Company UV curable abrasion resistant coating compositions and method
WO1995027012A1 (en) * 1994-04-04 1995-10-12 Ppg Industries, Inc. Non-aqueous dispersions of carboxylic acid-functional polymeric microparticles used for flow control in polyepoxide-polyacid based coating compositions
JP3276131B2 (ja) * 1995-01-26 2002-04-22 日本カーバイド工業株式会社 粉体塗料及びその製造方法
DE19614136A1 (de) * 1996-04-10 1997-10-16 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Verfahren zur Herstellung agglomeratfreier nanoskaliger Eisenoxidteilchen mit hydrolysebeständigem Überzug
DE19617379A1 (de) † 1996-04-30 1997-11-06 Wacker Chemie Gmbh Vorvernetzte Siliconelastomer-Partikel mit Organopolymerhülle als Formulierungsbestandteil in wäßrigen Lackzubereitungen
DE69721923T2 (de) * 1996-09-30 2004-05-19 Basf Corp. Kratzfeste Klarlacke enthaltend oberflächig reaktive Mikroteilchen und Verfahren zu deren Herstellung
DE19715426A1 (de) * 1997-04-14 1998-10-15 Bayer Ag Blockierte Isocyanatgruppen aufweisende kolloidale Metalloxide
GB9815730D0 (en) † 1998-07-21 1998-09-16 Ici Plc Polymer composition

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009503128A (ja) * 2005-07-22 2009-01-29 ウァッカー ケミー アーゲー 粒子を含む塗料
JP2009503130A (ja) * 2005-07-22 2009-01-29 ウァッカー ケミー アーゲー 粒子を含む塗膜
JP2009503129A (ja) * 2005-07-22 2009-01-29 ウァッカー ケミー アーゲー 粒子を含む塗料

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