JP2009519360A - 水性被覆材、その製造方法およびその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
少なくとも1の飽和、不飽和、および/またはオレフィン不飽和化合物でグラフトされた、イオン的におよび/または非イオン的に安定化されたポリウレタンを含む水性被覆材は、公知である。それらは物理的に、熱的に、または熱的にかつ化学線を用いて硬化することができる。好適にはそれらは着色および/または効果を付与する顔料を含み、多層コーティングまたはソリッドカラーコーティングの範囲で、着色および/または効果を付与するコーティング、とりわけベースコーティングの製造に使用される。
本発明は、容易に製造することができ、毒性的に危険な成分を含まず、および吹き付け適用後に吹き付けムラ、ワキ、およびピンホールをまったく有さないか、非常に僅かに有するにすぎない、少なくとも1の飽和、不飽和、および/またはオレフィン不飽和化合物でグラフトされた、イオン的におよび/または非イオン的に安定化されたポリウレタンを含む新規の水性被覆材を提供するという課題を基礎におく。
これにより、
(A)少なくとも1の飽和、不飽和、および/またはオレフィン不飽和化合物でグラフトされた、イオン的および/または非イオン的に安定化されたポリウレタン
(B)少なくとも1の湿潤剤または分散剤、および
(C)ジメチルスルホキシド、スルホラン、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ペンタノール、ヘキシルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンの溶液、ペンタエリトリットの溶液、ソルビトールの溶液、平均数分子量110〜6000ドルトン、および25〜1000mgKOH/gのヒドロキシル価の反応性ポリエーテルポリオール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、グリセリンエトキシラート、エチル−3−エトキシプロピオナート、ガンマ−ブチロラクトン、N−(2−ヒドロキシエチル)−ピペリジン、N−メチルモルホリン、N−(2−ヒドロキシエチル)−モルホリン、N−アセチルモルホリン、N−シクロヘキシルピロリドン、およびN−オクチル−2−ピロリドンの群から選択されている、少なくとも1の有機溶剤、
を含む新規の水性被覆材が判明し、以下では該水性被覆材を「本発明による被覆材」と表す。
(A)少なくとも1の飽和、不飽和、および/またはオレフィン不飽和化合物でグラフトされた、イオン的および/または非イオン的に安定化されたポリウレタン
(B)少なくとも1の湿潤剤または分散剤、および
(C)ジメチルスルホキシド、スルホラン、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ペンタノール、ヘキシルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンの溶液、ペンタエリトリットの溶液、ソルビトールの溶液、数平均分子量110〜6000ドルトン、および25〜1000mgKOH/gのヒドロキシル価の反応性ポリエーテルポリオール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、グリセリンエトキシラート、エチル−3−エトキシプロピオナート、ガンマ−ブチロラクトン、N−(2−ヒドロキシエチル)−ピペリジン、N−メチルモルホリン、N−(2−ヒドロキシエチル)−モルホリン、N−アセチルモルホリン、N−シクロヘキシルピロリドン、およびN−オクチル−2−ピロリドンの群から選択されている、少なくとも1の有機溶剤、
を水と混合し、生じた混合物を均質化するが、これを以下では「本発明による方法」と表す。
従来技術の観点からは意外なことに、および当業者には予見できなかったのだが、本発明が基礎においた課題は、本発明による被覆材、本発明による方法、および本発明による使用によって解決することができた。
本発明による被覆材は、物理的に、熱的に、または熱的にかつ化学線を用いて硬化可能である。その際、熱的にまたは熱的にかつ化学線を用いて行われる硬化は、物理的硬化によって支持することができる。
(a1)中和剤、および/または4級化剤によってカチオンに変えることができる官能基、および/またはカチオン性基、または
(a2)中和剤によってアニオンに変えることができる官能基、および/またはアニオン性基、および/または
(a3)非イオン性親水基
のいずれかを含む。
ドイツ特許出願DE1991498A1、第1欄、29行目〜49行目、および第4欄、23行目から第11欄、5行目、
ドイツ特許出願DE19948004A1、4ページ、19行目から13ページ、48行目、
欧州特許出願EP0228003A1、3ページ、24行目から5ページ、40行目、
欧州特許出願EP0634431A1、3ページ、38行目から8ページ、9行目、または
国際特許出願WO92/15405、2ページ、35行目から10ページ、32行目、
より公知である。
ドイツ特許出願DE19948004A1、14ぺージ、4行目から17ページ、5行目、
ドイツ特許出願DE1991498A1、第11欄、9行目から第15欄、63行目、または
ドイツ特許DE10043405C1、第5欄、段落[0031]から[0033]
より公知である。それらを通常の、および公知の有効量で使用する。
ドイツ特許出願DE19948004A1、17ページ、12行目から36行目、または
ドイツ特許DE10043405C1、第2欄、段落[0008]から第3欄、段落[0017]
より公知である。
(1)少なくとも1の水ベースコートをプライマー塗りされた、またはプライマー塗りされていない支持体上へ適用し、このことによって少なくとも1の水ベースコート層(1)が生じ、
(2)少なくとも1のクリアコートを水ベースコート層(1)上に適用し、このことによって少なくとも1のクリアコート層(2)が生じ、および
(3)少なくとも1の水ベースコート層(1)、およびクリアコート層(2)を共に硬化し、このことによってベースコーティング(1)、およびクリアコーティング(2)が生じる。
ドイツ特許出願DE19948004A1、17ページ、37行目から19ページ、22行目、または
ドイツ特許DE10043405C1、第3欄、段落[0018]、および第8欄、段落[0052]から第9欄、段落[0057]、関連して第6欄、段落[0039]から第8欄、段落[0050]
より公知である。そこで記述される層厚は、本発明による多層コーティングの、個々のコーティングに対して適用される。
製造例1
灰色の水ベースコート1の製造
場合により出現する塗膜の障害のより良好な判断のため、以下の工程に従って製造した灰色の水ベースコートを使用した。
溶解槽中に、26質量部の無機増粘剤(ナトリウム−マグネシウム−層状ケイ酸塩、水中で3質量%)を装入した。ここに30質量部の脱イオン水、107.5質量部のブチルグリコール、ドイツ特許出願DE4437535A1の7ページ、55行目から8ページ、23行目に従って製造された4.5質量部のポリウレタン変性ポリアクリラート、および0.6質量部の市販の消泡剤Nopco(登録商標)DSX1550の20.5質量%の溶液を撹拌下、添加した。混合物1aが生じた。
これとは別個に、ドイツ特許出願DE4009858A1の第16欄、37行目〜59行目の例Dに従って製造された、3.2質量部の水性ポリエステル樹脂分散液、Air Products社のSurfynol(登録商標)104を52質量%含む、0.3質量部の界面活性剤溶液、55質量部のブチルグリコール、n−ブタノール中の4.1質量部の市販の水性希釈可能なメラミンホルムアルデヒド樹脂(Surface Specialities Austria社のCymel(登録商標) 203)、および水中の0.3質量部の10質量%のジメチルエタノールアミンの溶液を、互いに混合した。混合物1bが生じた。
混合物1a、および1bを互いに混合した。混合物1cが生じた。
混合物1cを、6質量部の脱イオン水、20.4質量部の、ドイツ特許出願DE19948004A1の19ページ、44行目から20ページ、7行目までに従って製造された、ポリウレタン変性ポリアクリラート、52質量%のSurfynol(登録商標)104を含む1.6質量部の界面活性剤溶液、48質量部のブトキシエタノール、0.4質量部の、水中のジメチルエタノールアミン10質量%溶液、1.6質量部のn−ブタノール、および3.9質量部の、ポリアクリラート−増粘剤(Ciba社のViscalex(登録商標))の3質量%溶液と混合した。混合物1dが生じた。
カーボンブラックペーストを、国際特許出願WO91/15528に従って製造された、25質量部のポリアクリラート分散液、10質量部のカーボンブラック、0.1質量部のメチルイソブチルケトン、1.36質量部のジメチルエタノールアミン、2質量部の市販のポリエーテル(BASF株式会社のPluriol(登録商標)P900)、および61.45質量部の脱イオン水から製造した。
ブルーペースト1を、ドイツ特許出願DE4009858A1の第16欄、10行目から35行目に従って製造された19.4質量部のポリウレタン分散液、13.5質量部のPaliogen(登録商標)Blau L 6482、4.3質量部のブトキシエタノール、0.18質量部のメチルエチルケトン、0.62質量部のジメチルエタノールアミン、1.2質量部のPluriol(登録商標)P900、および61質量部の水から製造した。
ブルーペースト2を、15.4質量部の国際特許出願WO91/15528に従って製造されたポリアクリラート分散液、30質量部のPaliogen(登録商標)Blau L 6470、2.6質量部のDisperbyk(登録商標)184、1.6質量部のジプロピレングリコールモノメチルエーテル、0.1質量部のメチルイソブチルケトン、0.65質量部のジメチルエタノールアミン、0.8質量部の1,2−プロピレングリコール、および45質量部の脱イオン水から製造した。
バイオレットペーストを、国際特許出願WO92/15405、14ページ、13行目から15ページ、27行目の例1に従って製造した、23質量部の水性ポリウレタン分散液、18.4質量部のQuindo Violet(登録商標)19228−6902、5質量部のブチルグリコール、0.2質量部のメチルエチルケトン、0.26質量部のジメチルエタノールアミン、2質量部のPluriol(登録商標)P900、および51質量部の脱イオン水から製造した。
ペースト混合物を、2.5質量部のカーボンブラックペースト、1質量部のブルーペースト1、0.3質量部のブルーペースト2、0.75質量部のバイオレットペースト、およびドイツ特許出願DE10004494A1の例1に従って製造された0.5質量部のペーストから製造した。
混合物1eは、ペースト混合物、および混合物1dから製造した。
アルミニウム効果顔料ペーストを、0.18質量部の、第一の65質量%のアルミニウム効果顔料−混練物(Eckart社のAlu−Stapa−Hydrolux(登録商標)2153)、および第二の65質量%のアルミニウム効果顔料−混練物(Eckart社のAlu−Stapa−Hydrolux(登録商標)8154)、0.55質量部のブチルグリコール、およびドイツ特許出願DE4009858A1の第16欄、37行目〜59行目の例Dに従って製造された0.28質量部の水性ポリエステル樹脂分散液から製造した。
水ベースコート1を、混合物1e、アルミニウム効果顔料ペースト、および2質量部の水から製造した。引き続きそのコートを、ジメチルエタノールアミンを用いてpH値8に、および脱イオン水を用いて1000/分の剪断負荷、および23℃下で粘度58mPasに調整した。
水ベースコート2〜8(例1〜7)の製造、および水ベースコートV1(比較試験V1)の製造
水ベースコートV1
水ベースコートV1の製造には、製造例1の水ベースコート1を0.5質量%のN−メチルピロリドンと混合した。
多層コーティング2〜8(例8〜14)の製造、および多層コーティング1(比較試験V2)の製造
比較試験V2の多層コーティングV1の製造のために、比較試験V1の水ベースコートV1を使用した。
水ベースコート9の製造
水ベースコート9の製造のために、製造例1の水ベースコート1を2質量%のBorchers社の消泡剤Tと混合し、脱イオン水を用いて70〜75mPasの粘度に、剪断負荷1000/秒、23℃下で調整した。
例21〜26の多層コーティング10〜15の製造、および比較試験V3の多層コーティング9の製造
比較試験V3の多層コーティング9の製造のために、製造例2の水ベースコート9を使用した。
Claims (16)
- 水性被覆材であって、
(A)少なくとも1の飽和、不飽和、および/またはオレフィン不飽和化合物でグラフトされた、イオン的および/または非イオン的に安定化されたポリウレタン
(B)少なくとも1の湿潤剤または分散剤、および
(C)ジメチルスルホキシド、スルホラン、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ペンタノール、ヘキシルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンの溶液、ペンタエリトリットの溶液、ソルビトールの溶液、数平均分子量110〜6000ドルトン、および25〜1000mgKOH/gのヒドロキシル価の反応性ポリエーテルポリオール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、グリセリンエトキシラート、エチル−3−エトキシプロピオナート、ガンマ−ブチロラクトン、N−(2−ヒドロキシエチル)−ピペリジン、N−メチルモルホリン、N−(2−ヒドロキシエチル)−モルホリン、N−アセチルモルホリン、N−シクロヘキシルピロリドン、およびN−オクチル−2−ピロリドンの群から選択されている、少なくとも1の有機溶剤、
を含む水性被覆材。 - 前記有機溶剤(C)が、2−メチル−1−ブタノール、1,6−ヘキサンジオール、数平均分子量110〜6000ドルトンの反応性ポリエーテルポリオール、ジエチレングリコール、グリセリン、トリエチレングリコール、N−(2−ヒドロキシエチル)−モルホリン、およびグリセリンエトキシラート、とりわけトリエチレングリコールからなる群から選択されていることを特徴とする、請求項1に記載の水性被覆材。
- 前記有機溶剤(C)が、トリエチレングリコールであることを特徴とする、請求項2に記載の水性被覆材。
- 前記湿潤剤または分散剤(B)が、高度に分岐したポリマー、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、イオン性、および非イオン性の(メタ)アクリラート共重合体、顔料親和性基を有する高分子ブロック共重合体、およびジアルキルスルホコハク酸エステルからなる群から選択されていることを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載の水性被覆材。
- 前記湿潤剤または分散剤(B)が高度に分岐したポリマーであることを特徴とする、請求項4に記載の水性被覆材。
- 前記ポリウレタン(A)が、
(a1)中和剤および/または4級化剤によってカチオンに変えることができる官能基、および/またはカチオン性基、または
(a2)中和剤によってアニオンに変えることができる官能基、および/またはアニオン性基、および/または
(a3)非イオン性親水基
を含むことを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載の水性被覆材。 - 少なくとも1の添加剤(D)を含むことを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項に記載の水性被覆材。
- 前記添加剤(D)が、無残渣、またはほぼ無残渣の熱的に分解可能な塩、ポリウレタン(A)とは異なる物理的、熱的および/または化学線で硬化可能な結合剤、架橋剤、有機溶剤(C)とは異なる有機溶剤、熱的に硬化可能な反応性希釈剤、化学線で硬化可能な反応性希釈剤、着色および/または効果を付与する顔料、透明顔料、充填材、分子分散性の可溶着色剤、ナノ粒子、光安定剤、抗酸化剤、脱ガス剤、乳化剤、スリップ剤、重合抑制剤、ラジカル重合の開始剤、熱的に不安定なラジカル開始剤、接着促進剤、均展剤、皮膜形成助剤、レオロジー調整剤、腐食防止剤、流動化助剤、ワックス、乾燥剤、殺真菌剤、つや消し剤からなる群から選択されていることを特徴とする、請求項7に記載の水性被覆材。
- (A)少なくとも1の飽和、不飽和、および/またはオレフィン不飽和化合物でグラフトされた、イオン的および/または非イオン的に安定化されたポリウレタン
(B)少なくとも1の湿潤剤または分散剤、および
(C)ジメチルスルホキシド、スルホラン、2−メチル−1−ブタノール、3−メチル−1−ブタノール、2−メチル−1−ペンタノール、ヘキシルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンの溶液、ペンタエリトリットの溶液、ソルビトールの溶液、数平均分子量110〜6000ドルトン、および25〜1000mgKOH/gのヒドロキシル価の反応性ポリエーテルポリオール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、グリセリンエトキシラート、エチル−3−エトキシプロピオナート、ガンマ−ブチロラクトン、N−(2−ヒドロキシエチル)−ピペリジン、N−メチルモルホリン、N−(2−ヒドロキシエチル)−モルホリン、N−アセチルモルホリン、N−シクロヘキシルピロリドン、およびN−オクチル−2−ピロリドンの群から選択されている、少なくとも1の有機溶剤、ならびに場合によっては、
(D)少なくとも1の添加剤
を水と混合し、および生じた混合物を均質化することを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項に記載の水性被覆材の製造方法。 - 請求項1から8までのいずれか1項に記載の水性被覆材の、および請求項9に記載の方法により製造された水性被覆材の、熱可塑性材料および熱硬化性材料の製造のための使用。
- 前記熱可塑性材料および熱硬化性材料が、被覆、接着層、封止剤、フィルム、および成型部材であることを特徴とする、請求項10に記載の使用。
- 前記熱可塑性材料および熱硬化性材料を、プライマー塗りされた、またはプライマー塗りされていない支持体上、および支持体中に製造することを特徴とする、請求項10または11に記載の使用。
- 前記熱可塑性材料および熱硬化性材料が、被覆であることを特徴とする、請求項10から12までのいずれか1項に記載の使用。
- 前記水性被覆材を水ベースコートとして、着色および/または効果を付与する多層コーティングの製造に使用することを特徴とする、請求項10から13までのいずれか1項に記載の使用。
- 前記着色および/または効果を付与する多層コーティングを、ウェットオンウェット法に従って製造することを特徴とする、請求項14に記載の使用。
- 前記支持体が自動車ボディーであることを特徴とする、請求項10から15までのいずれか1項に記載の使用。
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