JP2008514767A - 塗料組成物および多層被膜を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
A)少なくとも1種の水希釈性ヒドロキシ官能性結合剤と、
B)遊離イソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネート架橋剤と、
を含む水性塗料組成物であって、
成分A)が
A1)I)以下のモノマー:
a)モノエポキシエステルと不飽和酸官能性モノマーの反応生成物20〜65重量%、好ましくは30〜60重量%と、
b)成分a)とは異なる少なくとも1種のヒドロキシ官能性不飽和モノマー5〜20重量%、好ましくは10〜20重量%と、
c)不飽和酸官能性モノマー0〜15重量%、好ましくは0〜5重量%と、
d)少なくとも1種の他の重合性不飽和モノマー5〜70重量%、好ましくは25〜45重量%と、
(但し、成分a)〜d)の重量%は100重量%になる)
を第1の工程で重合させるとともに、
II)以下のモノマー:
b)成分a)とは異なる少なくとも1種のヒドロキシ官能性不飽和モノマー15〜40重量%、好ましくは25〜30重量%と、
c)不飽和酸官能性モノマー5〜30重量%、好ましくは10〜25重量%と、
d)他の重合性不飽和モノマー30〜80重量%、好ましくは50〜60重量%と、
(但し、成分b)〜d)の重量%は100重量%になる)
を少なくとも1つの更なる工程で重合させることによる非水相中で行われるラジカル共重合によって得られる、60〜250mgKOH/g、好ましくは80〜170mgKOH/gのヒドロキシル価と5〜50mgKOH/g、好ましくは10〜35mgKOH/gの酸価を有する少なくとも1種の水希釈性ヒドロキシ官能性(メタ)アクリルコポリマー40〜95重量%、好ましくは55〜75重量%と、
(但し、(メタ)アクリレートコポリマーの中の一次ヒドロキシル基対二次ヒドロキシル基の比は1:0.1〜1:1.2、好ましくは1:0.2〜1:1.1であり、前記二次ヒドロキシル基の少なくとも80%はモノマーa)から生じる)
A2)好ましくは200〜4000g/モルの計算分子量を有する少なくとも1種の水希釈性ポリエステルオリゴマー5〜60重量%、好ましくは25〜45重量%と、
を含み、成分A1)およびA2)の重量%の合計が100重量%になり、成分A1)の製造のためのラジカル重合が成分A2)の存在下で少なくとも部分的に行われ、および/または成分A2)が重合中または重合の完了後に添加される水性塗料組成物を提供する。
a)モノエポキシエステルと不飽和酸官能性モノマーの少なくとも1種の反応生成物20〜50重量%と、
b)α,β−オレフィン系不飽和モノカルボン酸から誘導された少なくとも1種のヒドロキシアルキルエステル10〜30重量%と、
c)少なくとも1種の不飽和酸官能性モノマー5〜15重量%と、
d1)少なくとも1種のビニル芳香族モノマー15〜25重量%と、
d2)(メタ)アクリル酸と1〜20個の炭素原子を有する脂肪族一価の分岐または直鎖および環式のアルコールの少なくとも1種のエステル5〜30重量%と、
を含む。ここで、成分a)、b)、c)、d1)およびd2)の重量%は100重量%になる。
(1)少なくとも1種の(環式)脂肪族ジオールと任意に、3〜6個のヒドロキシル基を有する(環式)脂肪族ポリオールとを含むヒドロキシル成分および(2)少なくとも1種のジカルボン酸と任意にモノカルボン酸とを含むカルボキシ成分
から従来の方式で製造される。
アクリレートコポリマー1およびポリエステル1からのシードポリマー1の製造
先ず、ポリエステル1を次の通り製造した。
固体含有率(SC):94.5%
OH価(OHV):184mgKOH/g固体樹脂
カラーインデックス:零ガードナー
アクリレート部分の中の一次OH対二次OHの比:1:0.5
酸価(AV):29mgKOH/g固体樹脂
OHV:149mgKOH/g固体樹脂
中和度:70%
Mw/Mn:45000/4000
SC:42%
ポリエステル2を次の通り製造した。
SC:94.5%
OHV:264mgKOH/g固体樹脂
カラーインデックス:零ガードナー
アクリレート部分の中の一次OH対二次OHの比:1:1.1
SC:50%
AV:29mgKOH/g固体樹脂
OHV:190mgKOH/g固体樹脂
中和度:70%
Mw/Mn:23000/2900
EP626432号明細書に対応するアクリレートコポリマー3およびポリエステル1からの比較シードポリマー3の製造
スターラー、還流コンデンサ、添加漏斗および温度コントロールを有する三口フラスコ内に6.3gのジエチレングリコールモノブチルエーテル、17.7gの「カルデュラ(Cardura)」(登録商標)E10および7.0gのポリエステルを初期的に導入し、145℃に加熱した。前記温度に到達すると直ぐに、6.92gのアクリル酸、2.44gのラウリルアクリレート、2.44gのスチレン、4.9gのイソブチルメタクリレート、4.96gのブタンジオールモノアクリレートおよび7.63gのイソブチルメタクリレートのモノマー混合物を0.28gの「トリゴノックス(Trigonox)」Bおよび1.68gの「トリゴノックス(Trigonox)」21に5時間にわたり同時に配分した。混合物は添加の完了後に2時間にわたり継続して重合した。樹脂を80℃に冷却し、1.75gのジメチルエタノールアミンで中和した。その後、36gの水を添加した。
アクリレート部分の中の一次OH対二次OHの比:1:2
AV:26mgKOH/g固体樹脂
OHV:129mgKOH/g固体樹脂
中和度:70%
SC:56%
スターラー、還流コンデンサ、添加漏斗および温度コントロールを有する三口フラスコ内に6.1gのエトキシプロパノール、7.04gの「カルデュラ(Cardura)」(登録商標)E10および5.93gのポリエステル1を初期的に導入し、145℃に加熱した。前記温度に到達すると直ぐに、2.03gのアクリル酸、7.66gのスチレンおよび2.6gのヒドロキシエチルアクリレートのモノマー混合物を1.9gのエトキシプロパノールに溶解させた0.46gの「トリゴノックス(Trigonox)」Bに2.5時間にわたり同時に配分した。混合物は添加の完了後に30分にわたり継続して重合した。その後、1.46gのアクリル酸、7.7gのイソブチルアクリレート、3.0gのヒドロキシプロピルアクリレートおよび1.43gのヒドロキシエチルアクリレートからなる第2の工程に関するモノマー混合物を0.28gの「トリゴノックス(Trigonox)」Bおよび1gのエトキシプロパノールの開始剤溶液に2.5時間にわたり同じ温度で同時に配分した。添加の完了後に重合を3時間にわたり続けた。その後、溶媒を蒸留によって除去した。樹脂を80℃に冷却し、1.21gのジメチルエタノールアミンで中和した。その後、94.4gの水を添加した。
アクリレート部分の中の一次OH対二次OHの比:1:1.5
AV:29mgKOH/g固体樹脂
OHV:149mgKOH/g固体樹脂
中和度:70%
Mw/Mn:17800/3600
SC:39.6%
シードポリマー1に基づくクリアコート(CC1)の製造
53.1部のシードポリマー1を8.8部の「ドワノール(Dowanol)」(登録商標)PnB(ダウ・ケミカル(Dow Chemical)製)および21.1部の脱イオン(DI)水と混合することによりクリアコート配合物を製造した。クリアコートを16.9部の「デスモジュール(Desmodur)」(登録商標)XP2410(エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート中で80%)(非対称HDI系ポリイソシアネート、バイエル(Bayer))と混合し、(DIN EN ISO 2431、DIN4Cupに準拠して測定して)25sの粘度に調節した。
48.6部のシードポリマー2を6.6部の「ドワノール(Dowanol)」(登録商標)PnB(ダウ・ケミカル(Dow Chemical)製)および14.5部の脱イオン(DI)水と混合することによりクリアコート配合物を製造した。クリアコートを23.1部の硬化剤「デスモジュール(Desmodur)」(登録商標)XP2410(エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート中で80%)(非対称HDI系ポリイソシアネート、バイエル(Bayer))と混合し、(DIN EN ISO 2431、DIN4Cupに準拠して測定して)25sに脱イオン水により調節した。
各々の場合、クリアコート1および2を40〜50μmの乾燥フィルム厚さにコイル被覆シート上に吹付ガンで被着させた。35分にわたり気化除去した後、硬化を80℃で30分にわたり行った。以下の表は塗料の結果を示している。
比較シードポリマー3および4に基づく比較クリアコート(CC3、CC4)の製造
52.2部のシードポリマー3を2.7部の「ドワノール(Dowanol)」(登録商標)PnB(ダウ・ケミカル(Dow Chemical)製)および20.9部のDIと混合した。硬化は17.6部の「デスモジュール(Desmodur)」(登録商標)XP2410(エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート中で80%)(非対称HDI系ポリイソシアネート、バイエル(Bayer))により進行する。粘度をDI水により(DIN EN ISO 2431、DIN4Cupに準拠して測定して)20sに調節した。
58.9部のシードポリマー4を8.6部の「ドワノール(Dowanol)」(登録商標)PnB(ダウ・ケミカル(Dow Chemical)製)および14.7部のDI水と混合した。硬化は17.8部の「デスモジュール(Desmodur)」(登録商標)XP2410(エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート中で80%)(非対称HDI系ポリイソシアネート、バイエル(Bayer))により進行する。粘度をDI水により(DIN EN ISO 2431、DIN4Cupに準拠して測定して)20sに調節した。
キシレン試験
フィルターパッドをキシレンに浸漬した。フィルターパッドを試験流体から個々に引き上げ、一旦過剰の液体を抜いてしまうと、滑らかな面を試験塗料の上にして置き、直ちに時計皿で覆った。3分後、フィルターパッドを除去し、露出した試験表面を隅々まで拭いた。その後、指の爪で引っ掻く(指爪試験)とともに試験塗料の非露出部分と比較することにより硬度を直ちに評価した。膨潤を目視で評価した。評価を以下の尺度によって行った。
脱イオン水の滴をピペットで試験塗料上に置いた。滴を15分後に除去し、露出した試験表面を拭いて乾かした。その後、指の爪で引っ掻くとともに試験塗料の非露出部分と比較することにより硬度を直ちに評価した。膨潤を目視で評価した。評価を以下の尺度によって行った。
Claims (9)
- A)少なくとも1種の水希釈性ヒドロキシ官能性結合剤と、
B)遊離イソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネート架橋剤と、
を含む水性塗料組成物であって、
成分A)が、
A1)I)以下のモノマー:
a)モノエポキシエステルと不飽和酸官能性モノマーの反応生成物20〜65重量%と、
b)成分a)とは異なる少なくとも1種のヒドロキシ官能性不飽和モノマー5〜20重量%と、
c)不飽和酸官能性モノマー0〜15重量%と、
d)少なくとも1種の他の重合性不飽和モノマー5〜70重量%と、
(但し、成分a)〜d)の重量%は100重量%になる)
を第1の工程で重合させるとともに、
II)以下のモノマー:
b)成分a)とは異なる少なくとも1種のヒドロキシ官能性不飽和モノマー15〜40重量%と、
c)不飽和酸官能性モノマー5〜30重量%と、
d)他の重合性不飽和モノマー30〜80重量%と、
(但し、成分b)〜d)の重量%は100重量%になる)
を少なくとも1つの更なる工程で重合させることによる非水相中で行われるラジカル共重合によって得られる、60〜250mgKOH/gのヒドロキシル価と5〜50mgKOH/gの酸価を有する少なくとも1種の水希釈性ヒドロキシ官能性(メタ)アクリルコポリマー40〜95重量%と、
(但し、(メタ)アクリレートA1)コポリマーの中の一次ヒドロキシル基対二次ヒドロキシル基の比は1:0.1〜1:1.2であり、前記二次ヒドロキシル基の少なくとも80%はモノマーa)から生じる)
A2)少なくとも1種の水希釈性ポリエステルオリゴマー5〜60重量%と、
を含み、成分A1)およびA2)の重量%の合計が100重量%になり、成分A1)の製造のためのラジカル重合が成分A2)の存在下で少なくとも部分的に行われ、および/または成分A2)が重合中または重合の完了後に添加される水性塗料組成物。 - 前記(メタ)アクリルコポリマーA1)が80〜170mgKOH/gのヒドロキシル価と10〜35mgKOH/gの酸価を有する、請求項1に記載の塗料組成物。
- 前記ポリエステルオリゴマーA2)が200〜4000の計算分子量、80〜400mgKOH/gのヒドロキシル価および0〜35mgKOH/gの酸価を有する、請求項1に記載の塗料組成物。
- 前記ヒドロキシ官能性結合剤A)が120〜250mgKOH/gのヒドロキシル価および20〜50mgKOH/gの酸価を有する、請求項1に記載の塗料組成物。
- (メタ)アクリレートコポリマーA1)が、
a)モノエポキシエステルと不飽和酸官能性モノマーの反応生成物20〜50重量%と、
b)α,β−オレフィン系不飽和モノカルボン酸から誘導された少なくとも1種のヒドロキシアルキルエステル10〜30重量%と、
c)少なくとも1種の不飽和酸官能性モノマー5〜15重量%と、
d1)少なくとも1種のビニル芳香族重合性不飽和モノマー15〜25重量%と、
d2)(メタ)アクリル酸と炭素原子数1〜20の脂肪族一価の分岐または直鎖および環式アルコールの少なくとも1種のエステル5〜30重量%と、
を含む、請求項1に記載の塗料組成物。 - 請求項1に記載の塗料組成物を用いて基材上に多層被膜を製造し、前記被膜を硬化させる方法。
- 外側顔料入りトップコート層および外側透明クリアコート層からなる群から選択された被膜層の塗布および硬化を含む多層被膜の被膜層として被膜層を製造する方法であって、請求項1に記載の塗料組成物からの前記被膜層が被着される方法。
- 前記基材が自動車車体、自動車車体の部品またはそれらの混合品を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記基材が自動車車体、自動車車体の部品またはそれらの混合品を含む、請求項7に記載の方法。
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