JP2005534788A - Smc自動車ボディパネル用のワンパックのプライマーシーラー組成物 - Google Patents
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Abstract
本発明は、シールおよび自動車OEM仕上げ作業における(ペイントポップおよびクラッキング欠陥のような)ペイント欠陥を著しく低下させる、自動車ボディパネルのような成形SMC部品用のワンパックのプライマーシーラー組成物を提供する。コーティング組成物は、シランおよびメラミン成分を含む。組成物は、ワンパックのコーティング組成物として配合するために十分安定である。
Description
本発明は、SMC(シート成形化合物)および他の成形熱硬化性プラスチック部品をシールするために適切なプライマーシーラー組成物、特に、シールおよび自動車OEM仕上げ作業における(ペイントポップおよびクラッキング欠陥のような)ペイント欠陥の著しい低下を提供する、SMC自動車ボディパネル用のワンパックのプライマーシーラー組成物に関する。
シート成形化合物(SMC)は、より低い車両ボディ重量、より低いツーリングコスト、ならびに車両部品の形式の自由およびその固有耐食性の増加のような他の利点を導入しながら、金属の全ての構造特性を与える能力のため、外部車両部品用成形化合物として、自動車産業において広範囲に及ぶ使用を得ている。現在、SMCは、フード、フェンダーおよびグリルのような、大きく、剛性の外部自動車ボディパネルのハイボリューム成形品のために幅広く使用されている。かかる適用において、SMCは、その剛性の強度およびその鋼様表面品質のため、パネルがプラスチックの形態であることを観察者に隠しながら、プラスチックの利点を与える。また、従来の電着法によって実行することができ、そして相手先商標製品の製造会社(Original Equipment Manufacturer)(OEM)のプロセスにおいて遭遇するトップコート焼成温度に抵抗し得るため、鋼を取り扱う組み立てラインを通して、SMCを容易に加工することもできる。
SMCならびに他の成形繊維強化熱硬化性プラスチックについての1つの難点は、表面多孔性である。これらのプラスチックから製造された部品を、その後に塗布される自動車コーティングによってコーティングする時に、ペイントに、ポップと呼ばれる欠陥が生じる。これらの欠陥は、その後に塗布されるコーティング層のオーブン硬化サイクルの間の、多孔性基材に捕獲気体の発生によって生じる。これらの欠陥は、通常、自動車プライマーの最初の塗布後に現れ、そして部品の広範囲の再加工およびリペイントを生じる。部品を輸送、および自動組み立てプラントにおいてペイントされていない車両フレームに取り付ける前に、成形プラントにおいて部品にSMCシーラーを塗布することによって、問題を排除する試みがなされている。現在の使用におけるほとんどの液体SMCシーラー、例えば、ワンパックのメラミンおよびツーパックのイソシアネート系は、非常に脆性であり、それらはいくらかの多孔性ポッピングを減少させ得るが、OEM組み立てプラントにおいて応力後作業の間に、それらは容易に損害を受け、クラッキングを生じ、そしてポッピング欠陥は依然として観察される。
従って、シールおよびOEM仕上げ作業の両方において、より低いペイント欠陥を示し、そして部品の広範囲の再加工およびリペイントを排除する、成形SMC部品用プライマーシーラー組成物に対する、継続的な必要性が依然として存在する。
本発明は、フィルムを形成するバインダーと有機液体の担体とを含有する、SMCおよび他の成形熱可塑性プラスチック部品用ワンパック型プライマーシーラー組成物であって、バインダーが、
(a)加水分解性基、および成分(d)との反応が可能な少なくとも1つの追加の官能基(尿素、ウレタンおよび/またはヒドロキシル)を有する低分子量のシラン官能性化合物を、バインダーの重量を基準として約10重量%〜85重量%と、
(b)バインダーの重量を基準として、低分子量のポリオール化合物またはポリマーを約0重量%〜70重量%と、
(c)バインダーの重量を基準として、シランカップリング剤を約0重量%〜15重量%と、
(d)バインダーの重量を基準として、メラミンホルムアルデヒド架橋剤を約15重量%〜90重量%と
を含む組成物に関する。
(a)加水分解性基、および成分(d)との反応が可能な少なくとも1つの追加の官能基(尿素、ウレタンおよび/またはヒドロキシル)を有する低分子量のシラン官能性化合物を、バインダーの重量を基準として約10重量%〜85重量%と、
(b)バインダーの重量を基準として、低分子量のポリオール化合物またはポリマーを約0重量%〜70重量%と、
(c)バインダーの重量を基準として、シランカップリング剤を約0重量%〜15重量%と、
(d)バインダーの重量を基準として、メラミンホルムアルデヒド架橋剤を約15重量%〜90重量%と
を含む組成物に関する。
場合により組成物は、クラッキングを最小化するために、(a)または(d)との反応が可能である少なくとも1つの官能基(尿素、ウレタン、シランまたはヒドロキシル)を有する1以上の分散粒子を、バインダーの重量を基準として好ましくは0重量%〜10重量%さらに含む。
本発明は、前記組成物による成形SMCおよび他のプラスチック部品、特に自動車部品のシール方法、ならびにそれによってコーティング/シールされたSMCおよび他のプラスチック部品をさらに含む。
本発明は、シールおよびOEM仕上げ作業におけるペイント欠陥を著しく低下させ、そして自動組み立てプラントにおける広範囲の部品の再加工およびリペイントを排除する。
(1)SMCおよびシール孔における親水性繊維ガラスおよび炭酸カルシウム繊維を湿潤および流動させるシラン化合物の能力のため、SMCにおけるシール能力の増強を提供し、(2)OEM仕上げ作業の間にクラッキングを誘導する応力に抵抗するため、非常に可撓性である樹脂と配合され、そして(3)段階的硬化は、オーブン硬化サイクルにおいて、フィルム形成および良好なバリヤ特性の形成を妨害することなく、捕獲空気が迅速に逃げることを可能にするため、SMCにおいて有利である、シラン含有コーティングに特徴的な段階的硬化プロフィールを有する、反応性シラン成分をベースとするコーティングを提供することによって、ペイント欠陥が低下することが考えられる。
本明細書で使用される場合、
「ワンパック」コーティング組成物は、同一容器内で貯蔵されているが、貯蔵の間は未反応性である反応成分を含有する熱硬化性コーティング組成物を意味する。
「ワンパック」コーティング組成物は、同一容器内で貯蔵されているが、貯蔵の間は未反応性である反応成分を含有する熱硬化性コーティング組成物を意味する。
「プライマーシーラー」は、本明細書において「SMCプライマー」または「SMCシーラー」とも称され、プライマーシーラーフィルムにおいて気体が亀裂またはポップのような不完全性を引き起こすことを防ぐことによって、基材表面上の多孔性をシールする能力を有する基材上にプライマーコーティングを形成する熱硬化性コーティング組成物を意味する。
「SMC」は、シート成形化合物を意味する。これは、プラスチック自動車ボディパネルおよび他の合成の自動車部品の圧縮成形において最も一般的に使用されるプラスチック材料である。SMCは、一般的に、ポリエステル樹脂、フィラー、触媒、チョップドガラス繊維、リリース剤、および硬化反応の間に膨張する低プロフィール添加剤から構成されるコンパウンドである。SMCは、米国特許公報(特許文献1)、米国特許公報(特許文献2)および米国特許公報(特許文献3)を含む様々な特許に記載されている。
「ポップ欠陥」は、硬化されたコーティングにおける縁の鋭い円形であり、これは、しばしば大きさが約1mmであり、硬化間にフィルムから、またはフィルムを通して逃げる気体によって生じる。典型的に、ポップは、全ての蒸気が排除される前にペイントがスキンを形成する時、焼成の間に発生する。捕獲気体は、それらがフィルムを出る時に表面スキンを破裂し、欠陥を形成する。視覚的に、ポップは、外見が火山のように見えるが、いくらかの再流動が生じるように十分早く生じた場合、それはピンホールのように見え、そしてコーティング表面が十分な強度を達成している場合、気体はフィルムを貫通することができず、そしてこの場合、コーティング表面上に泡または隆起が形成される。
基材欠陥によって生じるペイントポップ欠陥を排除するために、シール能力を有し、かつペイントポップ自体を有さないプライマーシーラーコーティングを有することが望ましい。良好なシーラーであることに加えて、自動車SMC塗布のためのプライマーは典型的に、組み立てプラントにおいて、次に続く静電コーティングプロセスのために導電性である。またこれらのプライマーは、いずれの分解も生じず、OEM仕上げプロセスにおいて遭遇する高温に抵抗できなければならず、基材および後期のOEMプライマー(E−コート後)の両方に対する強力な接着を確実にし、クラッキングが生じずにOEM組み立ておよびペインティング作業の間にフィルムに及ぼされる物理的応力に適合するために十分な可撓性、ならびにまたペイントされた部品のチップ要求条件に適合するために十分な可撓性を保持しなければならない。本発明者らは、加工性および噴霧性を犠牲にせずに、前記特性を提供するコーティング組成物を発見した。
好ましくは、本発明のコーティング組成物は、高固体組成物として配合される。「高固体組成物」によって、組成物の総重量を基準として、50重量%〜100重量%の範囲の比較的高いバインダー固体含量を有することが意味される。
本組成物のフィルム形成部分は、「バインダー」または「バインダー固体」として称され、有機溶媒または液体担体に溶解されるか、乳化されるか、または分散される。バインダーは一般的に、組成物の全ての標準的に固体である化合物、またはポリマー性非液体成分を含む。一般的に、触媒、顔料または安定剤のような化学添加剤は、バインダー固体の部分と考えられない。顔料以外の非バインダー固体は、通常、組成物の約5重量%より多い量ではない。この開示において、バインダーという用語は、シラン官能性化合物、メラミン架橋剤、および全ての他の任意の化合物またはポリマーフィルム形成成分を含む。
本発明のコーティング組成物は、バインダー中にシランおよびメラミン成分の両方を含む。コーティング組成物のシラン成分は、シラン基上の少なくとも1つの加水分解性基(アルコキシ基)と、メラミン架橋剤成分との反応が可能な少なくとも1つの追加の官能基(尿素、ウレタンおよび/またはヒドロキシル)とを有するシラン官能性化合物を含む。加水分解性基の中で、その穏和な加水分解性のため、メトキシ基およびエトキシ基のようなアルコキシ基が好ましい。コーティング組成物は、10%〜85%の範囲、好ましくは10%〜40%の範囲、そして最も好ましくは15%〜35%の範囲のシラン成分を含む。ここで、パーセントは、バインダー固体の総重量を基準とする重量%である。
ここで使用されるシラン成分は、5,500を超えない、より好ましくは約179〜4,500の範囲、そして最も好ましくは約250〜3,500の範囲の重量平均分子量を有することが一般的に好ましい。本明細書に開示される全ての分子量は、ポリスチレン標準を使用するゲル透過クロマトグラフィー(GPC)によって決定される。
様々な技術によって、かかるシラン官能性成分を調製することができる。例えば、エチレン系不飽和シラン含有モノマーから、適切なエチレン系不飽和ヒドロキシ含有モノマーおよび/またはウレタン/イソシアネート官能性モノマーと一緒に、化合物を慣例的に重合して、ヒドロキシ含有シランオリゴマー、ウレタン含有シランオリゴマーおよび/またはイソシアネート含有シランオリゴマーのいずれかを製造することができる。イソシアネート官能基がある場合は、次いで、ヒドロキシ官能性材料とさらに反応させて、ウレタン含有シランオリゴマーを製造してもよい。全てのバインダー成分を同一容器中に一緒に貯蔵して、そしてワンパックの組成物を提供することが望ましいため、本質的に、遊離イソシアネート基(他のバインダー成分と非常に反応性である)がいずれも残らないように、100%のイソシアネート基が反応するように、または可能な限り100%への接近が合理的に達成されるように、反応条件を選択しなければならない。
上記シランオリゴマーの形成において有用な適切なシラン含有モノマーは、次の構造式:
(式中、Rは、CH3、CH3CH2、CH3O、またはCH3CH2O、CH3OCH2CH2Oのいずれかであり、R1およびR2は、CH3、CH3CH2またはCH3OCH2CH2であり、そしてR3は、H、CH3、またはCH3CH2のいずれかであり、そしてnは0または1〜10、好ましくは1〜4の正の整数である)を有するアルコキシシランである。好ましくは、Rは、CH3OまたはCH3CH2Oであり、そしてnは3である。
かかるアルコキシシランの典型的な例は、ガンマ−アクリルオキシプロピルトリメトキシシランのようなアクリラトアルコキシシラン、ならびにガンマ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランおよびガンマ−メタクリルオキシプロピルトリス(2−メトキシエトキシ)シランのようなメタクリラトアルコキシシランである。
他の適切なアルコキシシランモノマーは、次の構造式:
(式中、R、R1およびR2は、上記で記載された通りであり、そしてnは1〜10、好ましくは1〜4の正の整数である)を有する。かかるアルコキシシランの例は、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランおよびビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シランのようなビニルアルコキシシランである。
他の適切なシラン含有モノマーは、アシルオキシシランであり、ビニルメチルジアセトキシシラン、アクリラトプロピルトリアセトキシシランおよびメタクリラトプロピルトリアセトキシシランのようなアクリラトキシシラン、メタクリラトキシシランおよびビニルアセトキシシランが挙げられる。上記シラン含有モノマーの組み合わせも適切であることは理解される。
反応性ヒドロキシ基をシラン化合物上に配置するために使用可能な適切なヒドロキシ含有モノマーとしては、アルキル基中に1〜8個の炭素原子を有するヒドロキシアルキルアクリレートまたはメタクリレート、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート等が挙げられる。イソシアネート/ウレタン官能基をシラン化合物上に配置するために使用してよい適切なイソシアネート含有モノマーとしては、2−イソシアナト−エチル、メタクリレート、α,α−ジメチル、メタ−イソプロペニルベンジルイソシアネート等が挙げられる。
硬度/可撓性および接着性のような所望の特性を達成する目的のために、他の非シラン含有モノマーを使用することもできる。適切なエチレン系不飽和非シラン含有モノマーは、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレートおよびそれらのいずれかの混合物であり、ここでは、アルキル基は1〜12個の炭素原子、好ましくは3〜8個の炭素原子を有する。
使用可能な適切なアルキルメタクリレートモノマーとしては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ペンチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、ノニルメタクリレート、およびラウリルメタクリレートが挙げられる。同様に、適切なアルキルアクリレートモノマーとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、ノニルアクリレート、およびラウリルアクリレートが挙げられる。例えば、トリメチルシクロヘキシルメタクリレート、トリメチルシクロヘキシルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、t−ブチルシクロヘキシルアクリレートまたはt−ブチルシクロヘキシルメタクリレートのような脂環族メタクリレートおよびアクリレートを使用することもできる。例えば、ベンジルアクリレートおよびベンジルメタクリレートのようなアリールアクリレートおよびアリールメタクリレートを使用することもできる。前記モノマーの組み合わせも適切であることは理解される。
アルキルアクリレートまたはメタクリレートに加えて、所望の特性を達成する目的のために、化合物の約50重量%までの他の重合性非シラン含有モノマーをシラン化合物において使用することができる。かかる他のモノマーの例は、スチレン、メチルスチレン、アクリルアミド、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルである。
本発明において使用可能なもう一種のシラン化合物は、例えば、エポキシドまたはイソシアネートのような反応基を有するシラン含有化合物、例えば、3−グリシジルプロピルトリメトキシシランまたはイソシアナトプロピルトリエトキシシランと、シランと共反応する反応基、典型的にヒドロキシルまたはエポキシド基を有する非シラン含有化合物との反応生成物である。有用な化合物の例は、ポリオールと、イソシアナトプロピルトリエトキシシランのようなイソシアナトアルキルアルコキシシランとの反応生成物である。
本発明において、尿素含有シラン化合物も使用可能である。イソシアネート含有シラン化合物とアミンもしくはポリアミンとを反応させることによって、またはアミン含有シラン化合物とイソシアネートもしくはポリイソシアネートとを反応させることによって、当業者は、尿素官能性を容易に得ることができる。
本発明において使用可能な、さらにもう1つの適切なシラン化合物は、アミン含有シラン化合物を、前記アミン官能性と反応性である物質と反応させることである。かかるシラン化合物の好ましい調製方法は、最初にアミノ含有シランモノマーと環状カルボネートとを反応させて、ヒドロキシウレタン付加物を製造することによる。この付加物を、そのまま使用することができるか、またはイソシアネートもしくはポリイソシアネートとさらに反応させて、シランポリウレタン化合物を製造することができる。典型的な、かかる前記シラン含有ポリウレタン化合物は、次の構造式:
(式中、Rは、CH3、CH3CH2、CH3O、またはCH3CH2O、CH3OCH2CH2Oのいずれかであり、R1およびR2は、CH3、CH3CH2またはCH3OCH2CH2であり、そしてnは0または1〜10、好ましくは1〜4の正の整数であり(好ましくは、Rは、CH3OまたはCH3CH2Oであり、そしてnは3である)、そしてR3およびR4は、独立して、H、C1〜C15アルキル、メトキシ、エトキシ、フェノキシのようなアルコキシ基、CH2−OH、または連結ポリマー構造であり、そしてiは2または3であり、そしてR’は、イソシアネート(j=1)またはポリイソシアネート(j>=1)化合物からの残基である)を有するものである。
典型的な、相当する上記ヒドロキシウレタン含有シラン付加物は、次の構造式:
(式中、R、R1、R2、R3、R4、iおよびnは、上記で定義された通りである)を有するものである。
ヒドロキシウレタン付加物およびシレート化(silated)ポリウレタンの両方の形成反応は、一般的に、20℃〜200℃の範囲、好ましくは40℃〜170℃の範囲、そしてより好ましくは50℃〜150℃の範囲の反応温度で実行される。典型的な反応時間は、1時間〜24時間、好ましくは2時間〜8時間の範囲である。ポリウレタンが製造される場合、前記2工程プロセスによって、シランオリゴマーの各分枝鎖上に反応性ウレタン官能性が均一に分散されることを確実にする。上記他のシレート化ウレタン化合物と同様に、遊離イソシアネート基が最終オリゴマーにいずれも残らないように、反応条件は好ましく選択される。
付加物またはポリウレタンのいずれかを形成するために使用可能な適切なアミノ基含有シラン化合物としては、例えば、ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(ベータ−アミノエチル)−ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ベータ−アミノエチル)−ガンマ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(ベータ−アミノエチル)−ガンマ−アミノプロピルジメトキシシラン、および1,3−ジアミノイソプロピルトリメトキシシランが挙げられる。しかしながら、本発明はそれらに限定されず、従って、当該分野において一般的に利用されるアミノ基含有シラン化合物を使用することができる。これらのアミノ基含有シラン化合物の1つ、またはそれらの2つ以上の混合物のいずれかを使用してよい。本発明において最も好ましいアミノシラン化合物は、ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシランである。上記シランオリゴマーの形成において有用である適切な環式カルボネート化合物としては、5員もしくは6員環式カルボネート、またはそれらの組み合わせが挙げられる。6員環式カルボネートが好ましい。
付加物またはポリウレタンを形成するために使用可能な、いくつかの適切な環式カルボネートとしては、分子あたり1以上の環構造を有する環式カルボネートが挙げられる。環式カルボネートは、好ましくは、1〜4つの環、好ましくは1つの環を含有する。各環は3個または4個の炭素原子を含有してよく、ペンダント側鎖があっても、なくてもよい。カルボネート成分は、5員もしくは6員環式カルボネート、またはそれらの組み合わせを含有してよい。6員環式カルボネートが好ましい。
いくつかの適切な5員環式カルボネートとしては、次式:
(式中、R=H、C1〜C15アルキル、メトキシ、エトキシ、フェノキシのようなアルコキシ基、CH2−OH、あるいはポリウレタン、ポリエステルまたはアクリルポリマーからのような連結ポリマー構造であって、全て200〜10,000の範囲、好ましくは300〜5000の範囲、そしてより好ましくは400〜1000の範囲の低い数平均分子量のもの)を有するものが挙げられる。
2以上の環構造を有する5員環式カルボネートを、グリセリンカルボネート(R=CH2−OH)と、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、イソホロンジイソシアネート、ノナンジイソシアネート、またはそれらのビウレットもしくはイソシアヌレートトリマーのような脂肪族ジイソシアネートまたはポリイソシアネートとの反応生成物として得ることができる。あるいは、かかる官能性部位を有するポリエステル、ポリエーテルまたはポリアクリルへと導く産業において既知の従来の合成経路によって、2以上の環式カルボネート環構造を有する5員環式カルボネートを調製することができる。いくつかの適切な5員環式カルボネートとしては、エチレンカルボネート、プロピレンカルボネート、ブチレンカルボネート、グリセリンカルボネート、ブチルリンシードカルボネート、またはそれらの組み合わせのような平均1つの環構造を有するものが挙げられる。エチレン、プロピレンおよびブチレンカルボネートが好ましい。
いくつかの適切な6員環式カルボネートとしては、次式:
(式中、R1、R2、R3、R4、R5およびR6は、独立に、H、C1〜C15アルキル、またはメトキシ、エトキシ、フェノキシのようなアルコキシ基、あるいはポリウレタン、ポリエステルまたはアクリルポリマーからのような連結ポリマー構造であって、全て200〜10,000の範囲、好ましくは300〜5000の範囲、そしてより好ましくは400〜1000の範囲の低い数平均分子量のもの)を有するものが挙げられる。
平均1つ以上の環構造を有する6員環式カルボネートとしては、ジアルキルカルボネートまたはホスゲンと、ネオペンチルグリコール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオールまたはトリメトリルプロパンのようないずれかの1,3−ジオールとの反応生成物が挙げられる。6員環式カルボネートの例およびそれらの合成については、米国特許公報(特許文献4)の実施例1、3および9に記載されており、これは本明細書に参照として組み入れられている。
また本発明は、カルボネート官能性を有するポリエステル、ポリエーテルまたはポリアクリルを提供することによって慣例的に調製され得る平均1つ以上の環式カルボネート環構造を有する6員環式カルボネートの使用を含む。脂肪族ジイソシアネートまたはポリイソシアネートとヒドロキシ官能性カルボネートとを反応させることによって、または多官能性アミンと多環含有環式カルボネートとを反応させることによって調製された6員環式カルボネート官能化ポリウレタンも、本発明における使用のために適切である。
ポリウレタンを形成する第2の工程において使用可能な適切なイソシアネートとしては、従来の脂肪族、脂環族および芳香族イソシアネートおよびポリイソシアネートのいずれも挙げられる。好ましくは、平均2〜6つ、好ましくは2〜4つ、そしてより好ましくは2つのイソシアネート官能性を有するポリイソシアネートが使用される。適切な脂肪族または脂環族ポリイソシアネートの例としては、1,2−プロピレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、オメガ−ジプロピルエーテルジイソシアネート、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,2−シクロヘキサンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4−メチル−1,3−ジイソシアナトシクロヘキサン、トランス−ビニリデンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメチル−ジシクロヘキシルメタン4,4’−ジイソシアネート、メタ−テトラメチルキシリレンジイソシアネートのような、エチレン系不飽和であってもなくてもよい脂肪族または脂環族ジ−、トリ−もしくはテトラ−イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートおよびイソホルンジイソシアネートのイソシアヌレートのようなイソシアヌレート構造単位を有するポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのようなジイソシアネート2分子の付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートのウレチジオン、イソホロンジイソシアネートまたはイソホロンジイソシアネートのウレチジオンならびにエチレングリコールのようなジオール、3分子のヘキサメチレンジイソシアネートと1分子の水との付加物(ペンシルバニア州、ピッツバーグ(Pittsburgh,Pennsylvania)のバイエル コーポレイション(Bayer Corporation)から商標名デスモデュール(Desmodur)(登録商標)N−3300で入手可能である)が挙げられる。
有機ポリイソシアネートおよびポリオールから形成されるイソシアネート官能性付加物も使用することができる。1つの有用な付加物は、テトラメチルキシリデンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの反応生成物であり、シタン(Cythane)(登録商標)3160の商標名で販売されている。
芳香族ポリイソシアネートも使用可能であるが、より良好な耐候安定性を有するため、脂肪族および脂環族ポリイソシアネートが一般的に好ましい。
1つの特に好ましいシラン官能性化合物は、次の成分を含有する:約15重量%〜25重量%のヘキサメチレンジイソシアネート、約30重量%〜60重量%のガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、および約25重量%〜50重量%のプロピレンカルボネート。
上記化合物と組み合わせて好ましく使用される、もう1つの好ましいシラン官能性化合物は、次の成分を含有する:約50重量%〜70重量%のガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、および約30重量%〜50重量%のプロピレンカルボネート。
本発明は、上記シラン化合物に限定されず、そして当該分野において一般的に利用される他のフィルム形成シラン官能性化合物を使用することができる。また、これらのシラン化合物の1つ、またはそれらの2つ以上の混合物のいずれかを使用してよい。
本コーティング組成物のメラミン成分としては、モノマー性またはポリマー性メラミン、あるいはそれらの組み合わせが挙げられる。部分的または完全にアルキル化された(例えば、メチル化、ブチル化および/またはイソブチル化された)モノマー性またはポリマー性メラミンが好ましい。コーティング組成物は、15%〜90%の範囲、好ましくは15%〜35%の範囲、そして最も好ましくは18%〜30%の範囲のメラミンを含む。ここで、パーセントは、バインダー固体の総重量を基準とする重量%である。可撓性に関して、より低レベルのメラミンが利点を有し得る。
多くの適切なメラミンが市販品として供給される。例えば、いずれかの慣例的に既知の、部分的または完全にアルキル化されたモノマー性またはポリマー性アルキル化メラミンホルムアルデヒド樹脂を使用することができる。1つの好ましい架橋剤は、約1〜3の重合度を有するメチル化およびブチル化またはイソブチル化メラミンホルムアルデヒド樹脂である。一般的に、このメラミンホルムアルデヒド樹脂は、約50%のブチル化基またはイソブチル化基と50%のメチル化基とを含有する。もう1つの好ましいメラミンホルムアルデヒド樹脂は、100%ブチル化基を含有する完全ブチル化樹脂である。かかる架橋剤は、典型的に、約500〜1,500の重量平均分子量を有する。市販品として入手可能な樹脂の例は、サイメル(Cymel)(登録商標)1168(重合度1.6、50%メチルおよび50%イソブチル)、サイメル(Cymel)(登録商標)1161(重合度1.4、75%メチルおよび25%イソブチル)、サイメル(Cymel)(登録商標)1156(重合度2.9、100%ブチル)およびサイメル(Cymel)(登録商標)1158(重合度2.7、ブチルおよび高イミノ)であり、これらは全て、ニュージャージー州、ウェストパターソン(West Patterson,New Jersey)のサイテック インダストリーズ,インコーポレイテッド(Cytec Industries,Inc.)によって供給される。良好な特性バランスのため、好ましいメラミンは、サイメル(Cymel)(登録商標)1156のような完全ブチル化樹脂である。他の可能な架橋剤は、尿素ホルムアルデヒド、ベンゾカナミンホルムアルデヒド、およびブロック化または非ブロック化ポリイソシアネートである。
場合により、しかし好ましくは、本コーティング組成物は、その分子中に反応性シラン基を有し、かつ前記された成分(a)とは異なるシランカップリング剤を含む。ここで使用されるシランカップリング剤は、架橋網が完成する前に多孔性基材に捕獲気体が放出されるように、基材を湿潤させるため、接着を促進するため、そしてコーティングの硬化速度を減速させるために提供される。コーティング組成物は、0%〜15%の範囲、好ましくは0%〜5%の範囲、そして最も好ましくは1%〜4%の範囲のシランカップリング剤を含み、ここで、パーセントは、バインダー固体の総重量を基準とする重量%である。
ここで使用されるシランカップリング剤が分子中に他の反応基を有し、そしてワンパック型コーティング組成物および基材の他の成分といくらかの相互作用を受けることも一般的に好ましい。この化合物が、1,000以下の比較的低い重量平均分子量を有し、そして基材コーティング界面の接着性に有利な影響を及ぼすことも好ましい。かかる化合物として、シランカップリング剤として一般的に利用されているものを使用することができる。
シランカップリング剤の特定の例としては、アミノ基含有シラン化合物、エポキシ基含有シラン化合物、メルカプト基含有シラン、ビニル型不飽和基含有シラン、塩素原子含有シラン、イソシアネート基含有シランおよびヒドロシランが挙げられるが、本発明は、これらに限定されない。
これらの化合物の中で、上記特性の付与の観点から、アミノ基含有シラン化合物が好ましい。アミノ基含有シラン化合物は、それがアミノ基および反応性シラン基をその分子中に有する限り、任意のものである。それらの特定の例としては、ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ガンマ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(ベータ−アミノエチル)−ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ベータ−アミノエチル)−ガンマ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(ベータ−アミノエチル)−ガンマ−アミノプロピルジメトキシシラン、1,3−ジアミノイソプロピルトリメトキシシラン、N−(n−ブチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(デグッサ(Degussa)からのダイナシラン(Dynasylan)(登録商標)1189)および3−エチルアミノ−2−メチルプロピルトリメトキシシラン(コネチカット州、グリニッジ(Greenwich,Connecticut)のクロムプトン コーポレイション(Crompton Corp.)からのシルクエスト(Silquest)(登録商標)A−リンク 15 シラン(A−Link 15 Silane))が挙げられる。しかしながら、本発明はそれらに限定されず、従って、当該分野において一般的に利用されるアミノ基含有シラン化合物を使用することができる。これらのアミノ基含有シラン化合物の1つ、またはそれらの2つ以上の混合物のいずれかを使用してよい。
上記アミノ基含有シラン化合物の中で、利用可能性の観点から、1つの第二級アミノ基を有するものを使用することが特に好ましい。しかしながら、本発明はそれらに限定されず、従って、当該分野において一般的に利用されるアミノ基含有シラン化合物を使用することができる。
本発明において最も好ましいシランカップリング剤は、特に、ビス(3−トリメトキシシリルプロピル)アミン(クロムプトン コーポレイション(Crompton Corp.)からのシルクエスト(Silquest)(登録商標)A−1170)である。
場合により、本コーティング組成物は、特にメラミン成分との組み合わせで、低分子量フィルム形成ポリオール化合物またはポリマーをさらに含んでもよい。この化合物が、3,500以下の比較的低い重量平均分子量を有し、そして基材の湿潤にいくらかの有利な影響を及ぼすことが一般的に好ましい。コーティング組成物は、0%〜70%の範囲、好ましくは20%〜60%の範囲、そして最も好ましくは30%〜50%の範囲のポリオールを含み、ここで、パーセントは、バインダー固体の総重量を基準とする重量%である。
適切なポリオールとしては、アクリル、ポリエステル、アクリロウレタン、ポリエステルウレタン、ポリウレタンポリエステル、ポリウレタン、ポリエステルウレタンシラン、ポリエーテル、または他のポリオール化合物(グリコールのような)、あるいはそれらの組み合わせが挙げられる。様々なヒドロキシ含有樹脂のグラフトポリマーも適切である。かかるポリオールは、約10〜200、好ましくは60〜140のヒドロキシル価を適切に有する。
適切なポリオールは、ポリエステルまたはそのポリエステルウレタンコポリマーであり、約10〜200のヒドロキシ価、および約1,000〜3,000の重量平均分子量を有する。好ましくは、Tg(ガラス転移温度)は20℃未満であり、好ましくは0℃未満である。かかるコポリマーは当業者に周知であり、例えば、可撓性の増加または強靭性の増加が望まれるかどうかということ次第で、特定の用途に所望の特性を達成するために、特定のモノマー構成を選択することができる。
本発明において利用されてよいポリエステルの例は、酸または無水物が12個までの炭素原子を含有し、カルボン酸の重量を基準として少なくとも75重量%が脂肪族ジカルボン酸である、ジカルボン酸、またはそれらの無水物、またはジカルボン酸もしくは無水物の混合物との組み合わせで、8個までの炭素原子を含有する、エーテルグリコール、またはそれらの混合物、もしくはジオールとトリオールとの混合物を含む直鎖または分枝鎖ジオールから適切に調製される。
ポリエステルを形成するために反応させてよい代表的な飽和および不飽和ポリオールとしては、ネオペンチルグリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン−4−メタノール、4−シクロヘキサンジメタノール、2,2−ジメチル1,3−プロパンジオール、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸および3−メルカプト−1,2−プロパンジオールのようなアルキレングリコールが挙げられる。従来の溶媒に溶解性である可撓性ポリエステルまたはポリウレタンを形成するために、ネオペンチルグリコールが好ましい。
ポリマー中に分枝鎖を誘導するために、少なくとも3つのヒドロキシル基を有する多価アルコールが含まれてもよい。典型的な多価アルコールは、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、グリセリン等である。分枝鎖ポリエステルを形成するために、トリメチロールプロパンが好ましい。
カルボン酸としては、飽和および不飽和ポリカルボン酸、ならびにそれらの誘導体が挙げられる。ポリエステルを形成するために使用可能な脂肪族ジカルボン酸は、次の通りである:アジピン酸、セバシン酸、コハク酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸等。好ましいジカルボン酸は、ドデカンジオン酸とアゼライン酸との組み合わせである。芳香族ポリカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸および4−メチルヘキサヒドロフタル酸のような脂環族ポリカルボン酸を使用することもできる。無水物、例えば、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメリト酸等を使用することもできる。
使用可能なポリエステルウレタンの例は、上記ヒドロキシル末端ポリエステルと、ポリイソシアネート、好ましくは、脂肪族または脂環族ジイソシアネートとの反応生成物であり、そしてシラン成分における使用に関して上記されたいずれのポリイソシアネートをポリエステルウレタンにおいて使用してもよい。
ポリエステルを形成するために約110℃〜250℃で約1時間〜10時間、成分ポリオールおよびカルボン酸ならびに溶媒をエステル化する従来技術によって、ポリエステルを調製することができる。ポリエステルウレタンを形成するために、次いで、ポリイソシアネートを添加し、そして約100℃〜200℃で約15分〜2時間反応させてよい。
ポリエステルの調製において、エステル化触媒が典型的に使用される。従来の触媒としては、ベンジルトリメチルアンモニウムバイドロキシド、テトラメチルアンモニウムクロリド、ジブチルスズジアウレート、ジブチルスズオキシド、第一スズオクトアート等のような有機スズ化合物、およびチタン錯体が挙げられる。ポリエステルの総重量を基準として約0.1重量%〜4重量%の触媒が典型的に使用される。ポリエステルウレタンを形成するために、前記触媒を使用してもよい。
ポリエステル調製の化学量論は、最終ヒドロキシル価によって、および低い酸価の生成物を得る必要性によって制御され、10未満の酸価が好ましい。1グラムのポリエステル試料を中和するために必要とされる水酸化カリウムのミリグラム数として、酸価は定義される。ポリエステルウレタン調製の追加の情報に関しては、米国特許公報(特許文献5)に開示されている。
コーティングフィルムの可撓性を増加するため、ならびにフィルム流動および融合を増強するために、ポリエステルまたはポリエステルウレタンポリオール成分において鎖延長剤も好ましくは使用される。典型的に有用な鎖延長剤は、ポリカプロラクトンジオールのようなポリオールであり、例えば、ユニオン カーバイド(Union Carbide)/ダウ コーポレイション(Dow Corporation)から入手可能であるトーン(Tone)200(登録商標)シリーズである。当該分野において周知の通り、鎖延長のために、イプシロン−カプロラクトンのようなカプロラクトンを上記ポリオールと反応させてもよい。
本発明は、上記ポリエステルおよびポリエステルウレタンに限定されず、そして当該分野において一般的に利用される他のフィルム形成ポリオール化合物を使用することができる。また、これらのポリオールの1つ、またはそれらの2つ以上の混合物のいずれかを使用してよい。
本発明のコーティング組成物におけるもう1つの任意のバインダー成分は、シランおよび/またはメラミン成分と反応可能である少なくとも1つの官能基(例えば、シランまたはヒドロキシ基)を有する1以上の反応性分散粒子(オリゴマーまたはポリマー)である。架橋されたシランコーティングが別の傾向性であるフィルムのクラッキングを防ぐために、分散粒子は提供される。
分散粒子の例としては、本明細書においてシルセスキオキサンとしても称されるオリゴシルセスキオキサンが挙げられる。得られるコーティングのクラッキング抵抗を改善するために、バインダーの重量を基準として、かかるシルセスキオキサンは、0重量%〜15重量%、好ましくは約1%〜10%の量で適切に存在し得る。シルセスキオキサン化合物は、テトラシクロシロキサン環から構成されるように示されるオリゴマーであり、例えば、以下の通りである。
繰り返し単位数は、適切には2以上であり、好ましくは2〜12である。代表的な化合物は、ペトラルカ システムズ インコーポレイテッド(Petrarch Systems,Inc.)(ペンシルバニア州、ブリストル(Bristol,Pa.))から市販品として入手可能であり、ポリメチルシルセスキオキサン、ポリフェニルプロピルシルセスキオキサン、ポリフェニルシルセスキオキサンおよびポリフェニルビニルシルセスキオキサンが挙げられる。
かかるシルセスキオキサンは複数の連続SiO3R−基を有し、SiO格子または「T」構造またはハシゴ構造を形成する。様々な粗い幾何構造は、上記式のnに依存し、これは2〜12、またはそれ以上に変更されてよい。これらのシルセスキオキサン化合物は、少なくとも1つ、好ましくは少なくとも4つのヒドロキシ基を有するべきである。しかしながら、ヒドロキシ基数が多いほど、架橋の数が多い。より低い官能性が一般的に望ましい。好ましいポリシルセスキオキサンは、次の構造式を有するものとして示される。
上記式において、Rは、置換されたか、または未置換のアルキル、アルコキシまたはフェニル、あるいはそれらの組み合わせである。置換基としては、ヒドロキシ、フルオロのようなハロ基、およびトリフルオロメチルのようなハロアルキル基が挙げられる。一例として、上記式において、Rは、約70モル%のフェニルと、30モル%のプロピルからなってよい。かかる化合物は、ダウ コーニング(Dow Corning)からZ−6018として市販品として入手可能である。この化合物は、1,600の重量平均分子量、4つのSiOH基、および330〜360のOH当量を有する。
架橋の目的のため、シランまたはヒドロキシ官能性を含有する分散ポリマー粒子を使用することもできる。これらのポリマーは一般的に、NAD(非水性分散系)ポリマーとして称される。シランポリマーとの組み合わせにおいて使用するための適切な分散ポリマーは、米国特許公報(特許文献6)に開示されており、これは本明細書においてそのまま参照として組み入れられている。これらの分散ポリマーは、上記シルセスキオキサンと同様に、シランコーティングに関連する従来のクラッキングの課題を解決することが知られている。
シラン成分のシラン部分と、それ自体および組成物の他の成分との架橋に触媒作用を及ぼすために、本発明のコーティング組成物に触媒を典型的に添加する。典型的なかかる触媒は、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオキシド、ジブチルスズジオクトエート、スズオクトエート、アルミニウムチタネート、アルミニウムキレート、ジルコニウムキレート等である。シラン結合に触媒作用を及ぼすために有用な他の触媒としては、芳香族スルホン酸、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸、パラ−トルエンスルホン酸およびジノニルナフタレンスルホン酸のような従来の酸触媒が挙げられ、これらの全ては、ブロック化されていないか、またはジメチルオキサゾリジン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、n,n−ジメチルエタノールアミン、n,n−ジイソプロパノールアミンもしくはそれらの組み合わせのようなアミンによってブロック化されているかのいずれかである。使用可能な他の酸触媒は、リン酸およびホスホン酸のような強酸であり、これらは、ブロック化されていないか、またはアミンによってブロック化されていてもよい。上記触媒の2以上の組み合わせも使用可能である。好ましくは、これらの触媒は、バインダーの重量の約0.1%〜5.0%、好ましくは約0.1%〜2%の量で使用される。
基材の空隙において水と反応させるため、さらにポッピング欠陥を最小化するために、トリメチルオルトアセテート、トリエチルオルトホルメート、テトラシリケート等のような水掃去剤の適切な量(バインダーの0.1重量%〜15重量%、好ましくは2重量%〜10重量%)をコーティング組成物に典型的に添加する。この湿分感応性組成物の貯蔵寿命を延ばすためにも、水掃去剤は有用である。レオロジー制御のために、約3%のミクロゲルおよび1%の疎水性シリカを利用してもよい。組成物は、UV安定剤、強靭化剤および流動制御剤、例えば、レジフロー(Resiflow)(登録商標)S(ポリブチルアクリレート)、BYK(登録商標)320および325(高分子量ポリアクリレート)のような他の従来の配合添加剤を含んでもよい。もちろん、かかる追加の添加剤は、コーティング組成物の所望の最終特性に依存する。
また自動車産業におけるプライマーシーラーコーティングは、それに続く、金属部品への取り付け時の部品へのペイントの静電的塗布を可能にするために、一般的に導電性である。従って、本発明の組成物は、好ましくは、硬化時にコーティングフィルムに導電性を付与するために十分な量で、少なくとも1つの導電性顔料を含む。本発明での使用に適切な導電性顔料としては、カーボンブラック、グラファイト、およびそれら2つの混合物が挙げられる。コーティングの最終的な色彩および隠ぺいを調整するために、他の顔料も含まれ得る。
本発明の粒子における使用のために適切なグラファイトは、天然または合成のいずれであってもよく、好ましくは合成である。かかるグラファイトの例としては、M440、M450、M490、M850およびM890(ニュージャージー州、アスブリー(Asbury,NJ)のアスブリー グラファイト ミルス インコーポレイテッド(Asbury Graphite Mills,Inc.)によって販売される)が挙げられる。グラファイトは、約1ミクロン〜約15ミクロン、好ましくは約3ミクロン〜約9ミクロンの範囲の平均粒径を有し得る。5ミクロンの平均粒径を有するグラファイトが最も好ましい。本発明の組成物は、約0/100〜50/100、好ましくは約10/100〜約30/100の間のグラファイト対バインダーの比率を含む。
カーボンブラックも、本発明の組成物に好ましく添加される。本発明の粒子のために適切なカーボンブラックの例としては、コンダクテックス(Conductex)(登録商標)975 ウルトラ(Ultra)(ジョージア州、アトランタ(Atlanta,GA)のコロンビアン ケミカル カンパニー(Columbian Chemical Company)によって販売される)、プリンテックス(Printex)(登録商標)XE−2(ドイツ共和国、フランクフルト(Frankfurt,Republic of Germany)のデグッサ(Degussa)によって販売される)、ブラック パールス(Black Pearls)(登録商標)2000(マサチューセッツ州、ボストン(Boston,MA)のカボット コーポレイション(Cabot Corporation)によって販売される)のような導電性グレードが挙げられる。本発明の組成物は、約0/100〜6/100のカーボン対バインダー比を一般的に含む。より好ましくは、カーボンブラック対バインダー比が約0/100〜4/100の範囲であり、最も好ましくは1/100〜3/100である。
一部、グラファイト、カーボンブラックおよび/または他の顔料を分散する目的のために、本発明の組成物に分散剤を添加してもよい。本発明の粒子において使用される適切な分散剤としては、タイザー(Tyzor)(登録商標)TE(デラウェア州、ウィルミントン(Wilmington,DE)の本願特許出願人によって販売される)のようなチタネートエステル、米国特許公報(特許文献7)に記載のようなABポリマー分散剤またはディスパーバイク(Disperbyk)(登録商標)161、162、170(コネチカット州、ウォーリングフォード(Wallingford,CT)のバイク−シェミー(Byk−Chemie)によって販売される)のようなポリマー分散剤、ソルスパーズ(Solsperse)(登録商標)24000(デラウェア州、ウィルミントン(Wilmington,DE)のゼネカ(Zeneca))のようなコーム分散剤、またはそれらの組み合わせが挙げられる。
本発明の導電性コーティングは、好ましくは灰色であり、そしてTiO2の添加によってコーティングの黒度を変更することができる。導電性コーティングへのTiO2の添加によって、コーティングの色彩が明るくなる。導電性コーティングへの着色有機または無機顔料の添加によって、異なるコーティングの色彩を形成することができる。本発明の組成物に、硫酸バリウムおよび/またはタルクのような体質顔料を添加してもよい。
所望のフィルム厚および塗布固体における、必要な導電性、バリヤ特性、色および隠ぺいが提供される限り、特定の顔料対バインダー比を広範囲で変更することができることは理解されるべきである。
混合/スラリー化、高速混合、媒体ミル、砂粉砕、ボールミル、アトリタス粉砕または2/3本ロールミルのような従来技術によって、コーティング組成物中に使用されるいずれかの前記ポリマー/オリゴマーによって、またはもう1つの適合性ポリマーまたは分散剤によってミルベースまたは顔料分散系を最初に形成することによって、コーティング中に顔料を導入することができる。次いで、コーティング組成物中で使用される他の成分と、顔料分散系をブレンドする。
本発明のコーティング組成物は、高固体コーティング系中に好ましく配合され、石油ナフサまたはキシレンのような脂肪族または芳香族炭化水素;メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトンまたはアセトンのようなケトン;メタノール、イソプロパノールまたはブタノールのようなアルコール;酢酸ブチルまたは酢酸ヘキシルのようなエステル;エチレングリコールモノエチルエーテルのようなグリコールエーテル;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル、およびテキサス州、ヒューストン(Houston,Texas)のエクソンモービル ケミカル カンパニー(Exxonmobil Chemical Co.)からのアロマティック(Aromatic)100のような石油留分よりなる群から典型的に選択される少なくとも1つの有機溶媒をさらに含有する。添加される有機溶媒の量は、所望の固体レベル、ならびに組成物のVOCの所望量に依存する。所望であれば、バインダーの各成分に有機溶媒を添加してもよい。
本発明のコーティング組成物は、好ましくは、同一容器内で全ての成分が混合され、一緒に貯蔵されるワンパックのコーティング組成物として供給される。貯蔵間における分解を防ぐために、防湿シールされた容器中に組成物を好ましく貯蔵する。そのようにして得られる本発明に従うワンパックのコーティングは、貯蔵期間に硬化しない。容器から取り出され、そして周囲の湿分に暴露される時に、表面からの硬化が開始する。もちろん、ツーパックコーティングとして配合されてもよいが、ワンパックの組成物が一般的に好ましい。
噴霧、静電噴霧、高回転静電ベル等のような従来技術によって、本発明の組成物を塗布してよい。それらの技術は、連続的なペイント塗布法において典型的に利用されるため、静電的増強の有無に関わらない空気霧化噴霧、および高速回転静電ベルが好ましい技術である。塗布後、基材を十分に脱気し、そして約0.1ミル〜2.0ミル厚のバリヤコーティングを形成するために、約30分〜50分間、通常、段階的な加熱下で、150℃〜300℃で組成物を典型的に焼成する。
本発明のコーティング組成物によってコーティング可能である有用な基材としては、SMC、ポリエステル強化繊維ガラスのような成形繊維ガラス強化ポリエステル、反応射出成形ウレタン、特に結晶性ポリアミド等またはそれらの混合物、あるいはそれらの関連するプライマーを含む様々なプラスチック基材が挙げられる。好ましくは、本発明の方法に従ってコーティングされる基材は、限定されないが、自動車、トラックおよびトラクターを含む自動車車両を製造するための部品として使用される。基材はいずれの形状を有することもできるが、通常、自動車車両のためのボディ、フード、ドア、フェンダー、バンパーおよび/またはトリムのような自動車ボディ部品の形態である。また、シーラー塗布の直前に、基材を適切に脱気することもできる。
本発明のコーティング組成物が、自動車塗布においてプライマーシーラーとして使用される場合、最初に、シールされたSMC部品を車両フレームに取り付け、次いで、車両上の鋼部分のみが電着プライマーによって電着コーティングされる標準的なe−コートタンクを通して、シールされたSMC部品を車両上で移動させることが慣例である。プライマーシーラーは、電着プライマーがその上に析出するほど十分に導電性ではない。その後、シールされたSMC部品を含む全車両ボディ外部上にプライマーサーフェイサーを塗布し、次いで、車両ボディと一緒にSMC部品を、従来の自動車外部モノコート、ベースコート/クリアコート、またはトリコート仕上げによって仕上げる。
本発明のコーティング組成物の硬化によって、コーティングは優れたバリヤ特性を有し、そしてシールおよびOEM仕上げ作業の両方において低いペイント欠陥を示し、そしてOEM仕上げの間のクラッキングに抵抗することができ、部品の広範囲の再加工およびリペイントを排除する。
次の実施例において、本発明を説明する。特記されない限り、全ての部およびパーセントは重量を基準とする。
本発明に従う次のSMCシーラー組成物を調製し、そしてバリヤ特性および応力後クラッキング抵抗に関して試験した。
(実施例1)
(プライマーシーラー組成物の調製)
次の手順を使用して、与えられた量で、次の成分を一緒にブレンドすることによって、本発明に従うプライマーシーラー組成物を調製した。
(プライマーシーラー組成物の調製)
次の手順を使用して、与えられた量で、次の成分を一緒にブレンドすることによって、本発明に従うプライマーシーラー組成物を調製した。
95.0gの反応性シラン感応性ポリウレタン成分1(以下の1,Aに記載される)、70.0gの、サイテック インダストリーズ(Cytec Industries)からのサイメル(Cymel)(登録商標)1156(アルキル化メラミンホルムアルデヒド架橋剤)および50.0gの導電性合成グラファイト(アスブリー グラファイト ミルス(Asbury Graphite Mills)グレード4934)を容器中に充填し、そして十分に混合した(コールズ(Cowles)ブレードを使用したが、必要ではない)。この混合物に、2.0gのレジフロー(Resiflow)(登録商標)S(エストロン ケミカル(Estron Chemical))(流動助剤)、10.0gのn−ブタノール、5.0gのトリメチルオルトアセテート(デグッサ コーポレイション(Degussa Corp.))、180gの導電性カーボンブラック分散系(以下の1,Eに記載される)、0.2gのファスキャット(Fascat)(登録商標)4202(アトフィナ ケミカルズ(Atofina Chemicals))(ジブチルスズジラウレート触媒)、8.5gの、ナキュア(Nacure)(登録商標)XP−221(アミン中和ドデシルベンゼンスルホン酸触媒)の33.6%メタノール溶液、5.0gの、OSi スペシャルティ(OSi Specialties)からのシルクエスト(Silquest)(登録商標)A−1170(シランカップリング剤)、10.0gの、Z−6018中間体(ダウコーニング(Dow Corning))(低分子量ヒドロキシ官能性シリコーン(シルセスキオキサン)粒子)の75%溶液、25.0gの反応性シラン官能性成分(以下の1,Cに記載される)、および140.0gの分枝鎖ポリエステル(以下の1,Dに記載される)を添加した。十分に混合した後、メチルアミルケトンと2−エチルヘキサノールとの50/50ブレンドによって、噴霧粘度(フォード(Ford)#4カップにおいて30秒)まで混合物を低下させた(約26%)。
プライマーシーラー組成物を調製するために、次のプレミックスを使用した。
(A.シラン感応性ポリウレタン成分1)
加熱マントル、撹拌機およびアンダー窒素ブランケットを備えた反応器に、2761.22部のg−アミノプロピルトリメトキシシラン(コネチカット州、グリニッジ(Greenwich,Connecticut)からのシルクエスト(Silquest)A1110)、100部のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(ミシガン州、ミッドランド(Midland,MI)のダウ ケミカル(Dow Chemical)からのブチルセルソルブアセテート)および1650.957部のプロピレンカルボネート(テキサス州、オースティン(Austin TX)のハンツマン コーポレイション(Huntsman Corporation)から)を添加し、そして撹拌下で80℃まで加熱した。混合物を80℃で4時間保持した。次いで、100℃未満の発熱を保つような速度で、440部のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3滴部のジブチルスズジラウレート(ペンシルバニア州、フィラデルフィア(Philadelphia,Pennsylvania)のアトフィナ ケミカルズ(Atofina Chemicals)からのファスキャット(Fascat)4202触媒)および1260部のヘキサメチレンジイソシアネート(ペンシルバニア州、ピッツバーグ(Pittsburgh,Pennsylvania)のバイエル コーポレイション(Bayer Corporation)からのデスモデュール(Desmodur)H)の混合物を添加した(約150分)。次いで、100部のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを添加し、そして反応混合物を3時間、90℃〜110℃で保持した。次いで、250部のイソプロピルアルコールを1ショットで添加し、反応を90℃で60分間保持し、この時点で、赤外線スペクトルにおける2220cm−1のイソシアネート吸収がないことによって決定されるように、イソシアネートは完全に消費される。次いで、1398.125部のシクロヘキシルジメチレン/カプロラクトン付加物添加剤(以下の1,Bに記載される)および390部のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを添加し、そして樹脂を冷却した。得られるシラン官能性ポリウレタンポリマー/ポリエステルブレンドは、80重量%の固体含量を有する。
加熱マントル、撹拌機およびアンダー窒素ブランケットを備えた反応器に、2761.22部のg−アミノプロピルトリメトキシシラン(コネチカット州、グリニッジ(Greenwich,Connecticut)からのシルクエスト(Silquest)A1110)、100部のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(ミシガン州、ミッドランド(Midland,MI)のダウ ケミカル(Dow Chemical)からのブチルセルソルブアセテート)および1650.957部のプロピレンカルボネート(テキサス州、オースティン(Austin TX)のハンツマン コーポレイション(Huntsman Corporation)から)を添加し、そして撹拌下で80℃まで加熱した。混合物を80℃で4時間保持した。次いで、100℃未満の発熱を保つような速度で、440部のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3滴部のジブチルスズジラウレート(ペンシルバニア州、フィラデルフィア(Philadelphia,Pennsylvania)のアトフィナ ケミカルズ(Atofina Chemicals)からのファスキャット(Fascat)4202触媒)および1260部のヘキサメチレンジイソシアネート(ペンシルバニア州、ピッツバーグ(Pittsburgh,Pennsylvania)のバイエル コーポレイション(Bayer Corporation)からのデスモデュール(Desmodur)H)の混合物を添加した(約150分)。次いで、100部のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを添加し、そして反応混合物を3時間、90℃〜110℃で保持した。次いで、250部のイソプロピルアルコールを1ショットで添加し、反応を90℃で60分間保持し、この時点で、赤外線スペクトルにおける2220cm−1のイソシアネート吸収がないことによって決定されるように、イソシアネートは完全に消費される。次いで、1398.125部のシクロヘキシルジメチレン/カプロラクトン付加物添加剤(以下の1,Bに記載される)および390部のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを添加し、そして樹脂を冷却した。得られるシラン官能性ポリウレタンポリマー/ポリエステルブレンドは、80重量%の固体含量を有する。
(B.シレート化ウレタン1のためのCHDM/カプロラクトン付加物添加剤)
加熱マントル、撹拌機およびアンダー窒素ブランケットを備えた反応器に、628.25部の2−オキセパノン(ミシガン州、ミッドランド(Midland,MI)のダウ ケミカル(Dow Chemical)からのトーン モノマー(Tone Monomer)EC、HP)を充填した。次いで、264.55部の融解1,4−シクロヘキサンジメタノール(イーストマン ケミカル(Eastman Chemical)からのCHDM−D)を添加した。1ショットの0.122部のジブチルスズジラウレート(アトフィナ ケミカルズ(Atofina Chemicals)からのファスキャット(Fascat)4202触媒)を添加し、次いで、1.078部のキシレンを添加し、そして反応混合物を125℃まで加熱した。温度を140℃まで発熱させ、次いで4時間140℃で保持した。次いで、反応混合物を冷却し、98%固体のヒドロキシル含有ポリエステル樹脂を得た。
加熱マントル、撹拌機およびアンダー窒素ブランケットを備えた反応器に、628.25部の2−オキセパノン(ミシガン州、ミッドランド(Midland,MI)のダウ ケミカル(Dow Chemical)からのトーン モノマー(Tone Monomer)EC、HP)を充填した。次いで、264.55部の融解1,4−シクロヘキサンジメタノール(イーストマン ケミカル(Eastman Chemical)からのCHDM−D)を添加した。1ショットの0.122部のジブチルスズジラウレート(アトフィナ ケミカルズ(Atofina Chemicals)からのファスキャット(Fascat)4202触媒)を添加し、次いで、1.078部のキシレンを添加し、そして反応混合物を125℃まで加熱した。温度を140℃まで発熱させ、次いで4時間140℃で保持した。次いで、反応混合物を冷却し、98%固体のヒドロキシル含有ポリエステル樹脂を得た。
(C.シラン官能性成分2)
加熱マントル、撹拌機、冷却器およびアンダー窒素ブランケットを備えた反応器に、491.32部のg−アミノプロピルトリメトキシシラン(クロムプトン コーポレイション(Crompton Corp.)からのシルクエスト(Silquest)A1110)および288.08部のプロピレンカルボネート(テキサス州、オースティン(Austin TX)のハンツマン コーポレイション(Huntsman Corporation)から)を添加し、そして撹拌下で120℃まで加熱した。混合物を120℃で4時間保持した。次いで44.6部のn−ブタノールを添加し、そして反応混合物を冷却した。得られたヒドロキシ官能性シランオリゴマーは、94重量%の固体含量を有した。
加熱マントル、撹拌機、冷却器およびアンダー窒素ブランケットを備えた反応器に、491.32部のg−アミノプロピルトリメトキシシラン(クロムプトン コーポレイション(Crompton Corp.)からのシルクエスト(Silquest)A1110)および288.08部のプロピレンカルボネート(テキサス州、オースティン(Austin TX)のハンツマン コーポレイション(Huntsman Corporation)から)を添加し、そして撹拌下で120℃まで加熱した。混合物を120℃で4時間保持した。次いで44.6部のn−ブタノールを添加し、そして反応混合物を冷却した。得られたヒドロキシ官能性シランオリゴマーは、94重量%の固体含量を有した。
(D.分枝鎖ポリエステルポリオール樹脂)
加熱マントル、撹拌機、冷却器およびデカンターを備えた反応器に、50℃〜80℃で混合しながら、順番に次の成分を添加した。200.18部のネオペンチルグリコールの90%水溶液、53.96部の1,6−ヘキサンジオール(BASF コーポレイション(BASF Corporation))、115.290部のトリメチロールプロパン、94.580部のイソフタル酸、294.63部のアゼライン酸(コグニス コーポ(Cognis Corp)からのエメロックス(Emerox)(登録商標)1144)、63.64部の無水フタル酸。反応混合物を240℃〜250℃まで加熱し、そして酸価が5mg KOH/g樹脂未満になるまでキシレンとの共沸蒸留によって水を除去した。次いで、61.12部のキシレンを添加し、そして樹脂を冷却した。その後、混合しながら、14.57部のトルエンおよび11.7部のキシレンを添加した。最後に、76.98部のメチルエチルケトンを添加した。反応生成物は、80%固体のポリエステル樹脂であった。
加熱マントル、撹拌機、冷却器およびデカンターを備えた反応器に、50℃〜80℃で混合しながら、順番に次の成分を添加した。200.18部のネオペンチルグリコールの90%水溶液、53.96部の1,6−ヘキサンジオール(BASF コーポレイション(BASF Corporation))、115.290部のトリメチロールプロパン、94.580部のイソフタル酸、294.63部のアゼライン酸(コグニス コーポ(Cognis Corp)からのエメロックス(Emerox)(登録商標)1144)、63.64部の無水フタル酸。反応混合物を240℃〜250℃まで加熱し、そして酸価が5mg KOH/g樹脂未満になるまでキシレンとの共沸蒸留によって水を除去した。次いで、61.12部のキシレンを添加し、そして樹脂を冷却した。その後、混合しながら、14.57部のトルエンおよび11.7部のキシレンを添加した。最後に、76.98部のメチルエチルケトンを添加した。反応生成物は、80%固体のポリエステル樹脂であった。
(E.導電性カーボンブラック分散系)
26.57重量%のポリエステル樹脂(マクフーター(McWhorter)57−5789)、29.98重量%のn−ブチルプロピオネート、29.98重量%のアロマティック(Aromatic)150、9.18グラムのABブロックコポリマー(米国特許公報(特許文献7)に記載のグリシジルメタクリレート/ブチルメタクリレート/メチルメタクリレート)、および4.3重量%のカーボンブラックを組み合わせ、混合することによって、カーボンブラック分散系を調製した。0.6mm〜0.8mmジルコニア媒体を含有する2リットル ネッチェ(Netzche)LMZ媒体ミルを通して、混合物を加工した。1タンク再循環プロセスで、1時間、流速=14秒/ハーフパイントで、チップ速度=14m/秒。
26.57重量%のポリエステル樹脂(マクフーター(McWhorter)57−5789)、29.98重量%のn−ブチルプロピオネート、29.98重量%のアロマティック(Aromatic)150、9.18グラムのABブロックコポリマー(米国特許公報(特許文献7)に記載のグリシジルメタクリレート/ブチルメタクリレート/メチルメタクリレート)、および4.3重量%のカーボンブラックを組み合わせ、混合することによって、カーボンブラック分散系を調製した。0.6mm〜0.8mmジルコニア媒体を含有する2リットル ネッチェ(Netzche)LMZ媒体ミルを通して、混合物を加工した。1タンク再循環プロセスで、1時間、流速=14秒/ハーフパイントで、チップ速度=14m/秒。
(実施例2)
(ポリエステルを含まないプライマーシーラー組成物の調製)
グラファイトを50gから110gに増加させ、カーボンブラック分散系を除去し、分枝鎖ポリエステル樹脂を除去し、そしてシラン官能性ポリウレタン成分1を、次のシラン官能性ポリウレタンプレミックス(0%ポリエステル)(以下の2,Aに記載される)と置き換え、そして95gから300gへと増加させたことを除き、実施例1の手順を繰り返すことによって、本発明に従うポリエステルを含まないプライマーシーラー組成物を調製した。
(ポリエステルを含まないプライマーシーラー組成物の調製)
グラファイトを50gから110gに増加させ、カーボンブラック分散系を除去し、分枝鎖ポリエステル樹脂を除去し、そしてシラン官能性ポリウレタン成分1を、次のシラン官能性ポリウレタンプレミックス(0%ポリエステル)(以下の2,Aに記載される)と置き換え、そして95gから300gへと増加させたことを除き、実施例1の手順を繰り返すことによって、本発明に従うポリエステルを含まないプライマーシーラー組成物を調製した。
(A.シラン感応性ポリウレタン(ポリエステルを含まない))
加熱マントル、撹拌機およびアンダー窒素ブランケットを備えた反応器に、1380.61部のg−アミノプロピルトリメトキシシラン(コネチカット州、グリニッジ(Greenwich,Connecticut)のクロムプトン コーポレイション(Crompton Corp.)からのシルクエスト(Silquest)A1110)、50部のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(ミシガン州、ミッドランド(Midland,Michigan)のダウ ケミカル(Dow Chemical)からのブチルセルソルブアセテート)および825.48部のプロピレンカルボネート(テキサス州、オースティン(Austin Texas)のハントスマン コーポレイション(Huntsman Corporation)から)を添加し、そして撹拌下で80℃まで加熱した。混合物を80℃で4時間保持した。次いで、100℃未満の発熱を保つような速度で、400部のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、2滴のジブチルスズジラウレート(ペンシルバニア州、フィラデルフィア(Philadelphia,Pennsylvania)のアトフィナ ケミカルズ(Atofina Chemicals)からのファスキャット(Fascat)4202触媒)および646.8部のヘキサメチレンジイソシアネート(ペンシルバニア州、ピッツバーグ(Pittsburgh,Pennsylvania)のバイエル コーポレイション(Bayer Corporation)からのデスモデュール(Desmodur)H)の混合物を添加した(約120分)。次いで、50部のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを添加し、そして反応混合物を3時間、90℃〜110℃で保持した。次いで、137.5部のn−ブタノールを添加し、反応を90℃で60分間保持し、この時点で、赤外線スペクトルにおける2220cm−1のイソシアネート吸収がないことによって決定されるように、イソシアネートは完全に消費される。得られるシラン官能性ポリウレタンは、78重量%の固体含量を有する。
加熱マントル、撹拌機およびアンダー窒素ブランケットを備えた反応器に、1380.61部のg−アミノプロピルトリメトキシシラン(コネチカット州、グリニッジ(Greenwich,Connecticut)のクロムプトン コーポレイション(Crompton Corp.)からのシルクエスト(Silquest)A1110)、50部のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(ミシガン州、ミッドランド(Midland,Michigan)のダウ ケミカル(Dow Chemical)からのブチルセルソルブアセテート)および825.48部のプロピレンカルボネート(テキサス州、オースティン(Austin Texas)のハントスマン コーポレイション(Huntsman Corporation)から)を添加し、そして撹拌下で80℃まで加熱した。混合物を80℃で4時間保持した。次いで、100℃未満の発熱を保つような速度で、400部のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、2滴のジブチルスズジラウレート(ペンシルバニア州、フィラデルフィア(Philadelphia,Pennsylvania)のアトフィナ ケミカルズ(Atofina Chemicals)からのファスキャット(Fascat)4202触媒)および646.8部のヘキサメチレンジイソシアネート(ペンシルバニア州、ピッツバーグ(Pittsburgh,Pennsylvania)のバイエル コーポレイション(Bayer Corporation)からのデスモデュール(Desmodur)H)の混合物を添加した(約120分)。次いで、50部のエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを添加し、そして反応混合物を3時間、90℃〜110℃で保持した。次いで、137.5部のn−ブタノールを添加し、反応を90℃で60分間保持し、この時点で、赤外線スペクトルにおける2220cm−1のイソシアネート吸収がないことによって決定されるように、イソシアネートは完全に消費される。得られるシラン官能性ポリウレタンは、78重量%の固体含量を有する。
(実施例3)
(プライマーシーラー特性の評価)
シーラー塗布の前に適切に汚れを除去された、3つの異なる種類の市販の圧縮成形SMCパネル(幅2”×長さ18”のストリップ、厚さ0.1”)上に、導電性プライマーシーラー(実施例1から)を1.0ミルまで噴霧塗布した。次いで、パネルを室温で10分間フラッシュし、次いで、200°Fで17分間、続いて240°Fで17分間、続いて300°Fで17分間焼成し、実ワールドランプ焼成プロフィールをシュミレーションした。続いて、以下に記載の応力手順を受けた後、30分間400°Fでの焼成を行い、OEM組み立てプラントに見られるSMC部品のe−コート焼成をシュミレーションした。
(プライマーシーラー特性の評価)
シーラー塗布の前に適切に汚れを除去された、3つの異なる種類の市販の圧縮成形SMCパネル(幅2”×長さ18”のストリップ、厚さ0.1”)上に、導電性プライマーシーラー(実施例1から)を1.0ミルまで噴霧塗布した。次いで、パネルを室温で10分間フラッシュし、次いで、200°Fで17分間、続いて240°Fで17分間、続いて300°Fで17分間焼成し、実ワールドランプ焼成プロフィールをシュミレーションした。続いて、以下に記載の応力手順を受けた後、30分間400°Fでの焼成を行い、OEM組み立てプラントに見られるSMC部品のe−コート焼成をシュミレーションした。
上記シランプライマーシーラーのポップ性能の評価において、比較のため、現在、自動車産業によって使用されている、2つの市販品として入手可能な1Kメラミンおよび2つの市販品として入手可能な2Kイソシアネートグレー溶媒ベースプライマーシーラーを使用した。それぞれSMCパネル上に1.0ミルまで噴霧塗布し、そして上記と同一条件下で焼成した。続いて、同様に応力を受け、そして30分間400°Fでの焼成を行い、OEM組み立てプラントに見られるSMC部品のe−コート焼成をシュミレーションした。
周囲条件下にパネルを16時間静置させた後、上記それぞれのシーラー上で市販のOEMグレープライマーサーフェイサーを1.0ミルまで噴霧塗布し、そして300°Fで30分間焼成した。次いで、市販品として入手可能な高固体ブラックベースコートおよびクリアコート(それぞれ、0.7および1.8ミル)によって、パネルをウェット−オン−ウェット(wet−on−wet)でトップコートし、そして30分間285°Fで焼成した。
応力後条件下でポップ欠陥に対する抵抗に関してコーティングを分析し、すなわち、SMCプライマー塗布後に成形業者、輸送、およびOEM組み立てプラントにおいて生じるSMCに対する損傷をシュミレーションした。応力後条件をシュミレーションするために、それぞれのプライマー処理されたSMCパネルを、e−コート焼成シュミレーションの前に曲げることによって応力に暴露した。パネル背部が8.25”円柱状マンドレルに接触するように、それぞれのパネルを配置した。タンジェント位置でマンドレルにストリップの一端を保持することによって開始し、パネルが円周に一致するまでマンドレルの中心に他端を引き、5秒間保持し、次いで、解放し、試料を弛緩状態に戻した。
また、湿潤環境における部品の輸送および組み立てをシュミレーションするために、試験パネルに加湿サイクルを受けさせた。シーラー塗布の前に、それぞれのパネルに16時間湿潤暴露(100%RH、100°F)を受けさせた。シーラーを塗布および焼成した後、パネルに応力を受けさせ、それぞれのパネルに第2の16時間湿潤暴露(80%RH、77°F)を受けさせた。
3回の鑑定によって、シールおよびトップコートされたSMCパネルを試験し、それぞれの段階におけるポップ数を計算した。それぞれの鑑定は、プラスチック部品上に生じるペイント欠陥のかなりの経験および知識を有した。
全3つのSMC基材に関して、トップコート層で観察されたポップの平均数を表1に示す。パネルがいずれかの応力損傷を受けなかった場合、シーラー塗布および焼成後、ポッピングは観察されなかった。しかしながら、これらのパネルに上記応力/湿潤条件を受けさせることにより、著しい量のポッピングが生じる。2K製品が最も悪く機能した。2K製品の剛性増加(Tgから測定される通り)およびより高い架橋密度は、この特徴に寄与するものと考えられる。このデータは、本発明の製品が、全ての市販のSMCシーラーよりも性能が優れていることを示す。
全体的に、本発明に従うシーラー組成物におけるシラン化合物の存在は、初期のシール作業の間のものと実質的に匹敵するか、またはそれより良好なシール、およびその後の仕上げ作業の間のものより実質的に良好な応力後ポップ抵抗を伴って、コーティングの外見を実質的に改善することが見出された。
Claims (13)
- フィルムを形成するバインダーと有機液体の担体とを含有する、シート成形化合物用のワンパックのプライマーシーラー組成物であって、前記バインダーが、
(a)加水分解性基、および(d)との反応が可能な少なくとも1つの追加の官能基(尿素、ウレタンおよび/またはヒドロキシル)を有するシラン官能性オリゴマーを、前記バインダーの重量を基準として約10重量%〜85重量%と、
(b)前記バインダーの重量を基準として、低分子量のポリオール化合物またはポリマーを約0重量%〜70重量%と、
(c)前記バインダーの重量を基準として、シランカップリング剤を約0重量%〜15重量%と、
(d)前記バインダーの重量を基準として、メラミンホルムアルデヒド架橋剤を約15重量%〜90重量%と
を含むことを特徴とする組成物。 - 導電性顔料をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記導電性顔料が、グラファイトとカーボンブラックとの混合物であることを特徴とする請求項2に記載の組成物。
- 前記シラン官能性オリゴマーがウレタンまたは尿素であることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 最初にアミノシランモノマーを環状カルボネートと反応させ、その後、形成された付加物をイソシアネートまたはポリイソシアネートと反応させることによって、前記オリゴマーが形成されることを特徴とする請求項4に記載の組成物。
- シラン官能性オリゴマーが、約500〜3,000の範囲の重量平均分子量を有することを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記バインダーが、(e)(a)または(d)との反応が可能である少なくとも1つの官能基(尿素、ウレタン、シランまたはヒドロキシル)を有する1以上の分散粒子を約0〜10%さらに含むことを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- オルト酢酸エステル水掃去剤をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 前記組成物が、少なくとも50重量%のバインダー固体であることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- SMC基材上に、請求項1に記載のコーティング組成物の層を塗布する工程と、
前記層をシールされたコーティングに硬化させる工程と
を含むことを特徴とするSMC基材をシールする方法。 - 請求項1に記載のコーティング組成物の乾燥され、硬化された層でコーティングされていることを特徴とするプラスチック基材。
- 前記基材が熱硬化性強化プラスチック物品であることを特徴とする請求項12に記載のコーティングされた基材。
- 前記基材が成形されたSMC自動車ボディパネルであることを特徴とする請求項11に記載のコーティングされている基材。
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