JP2017508054A - 顔料および/またはフィラー含有製剤 - Google Patents
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Abstract
Description
顔料およびフィラーの群から選択される1以上の固体と、下記式:
R1は、少なくとも1つの芳香族基および少なくとも1つの脂肪族基を含み、15〜40の炭素原子を有し、およびヒドロキシ基、チオール基、および第1級または第2級アミノ基から選択される少なくとも1つの官能基を含み、および/または少なくとも1つの炭素−炭素多重結合を含んでなる部分であり;
R2、R3およびR4は互いに独立して、同一または異なる、1〜14の炭素原子を有する脂肪族部分であり;および
で表される乳化剤(EQ)とを含んでなる、顔料および/またはフィラー含有製剤を提供することにより解決される。
本発明で使用される乳化剤(EQ)は下記式:
R1は少なくとも1つの芳香族基および少なくとも1つの脂肪族基を含み、15〜40の炭素原子を有し、およびヒドロキシ基、チオール基、および第1級または第2級アミノ基から選択される少なくとも1つの官能基を含み、および/または少なくとも1つの炭素−炭素多重結合を含んでなる部分であり;
R2、R3およびR4は互いに独立して、同一または異なる、1〜14の炭素原子を有する脂肪族部分であり;および
で表される。
Grali1は、直鎖、非置換、およびヘテロ原子非含有であり、1〜3、好ましくは1または2の二重結合を有し;
Graromはフェニレン基またはナフチレン基であり;および
Grali2は直鎖であり、好ましくは乳化剤(EQ)の一般式における窒素原子に対してβ位にヒドロキシ基を有し、および好ましくはGraromがフェニレン基であり、基Grali1およびGrali2が別のメタ位のフェニレン基に結合されている場合、エーテル基の形態でヘテロ原子としてOをさらに含有する)
で表される部分(R1)である。
に示されるようなものを与える。この化合物は、例えば、式
カルダノールグリシジルエーテルから開始する場合、例えば、一般式
で表される天然由来物質カルダノールである。天然由来化学として知られているように、特に天然由来の脂肪および油並びに天然由来の産物、これらの物質は通常、炭素−炭素二重結合の異なる数を有する個々の化合物の混合物として存在している。天然産物のカルダノールは、個々の成分が、R鎖における二重結合の数に違いがある一つのそのような混合物である。最も一般的な個々の成分は、0〜3の二重結合を含有する。カルダノールグリシジルエーテルを製造するために、例えばエピクロロヒドリンと反応させる。
主に、全ての無機顔料および有機顔料およびフィラーは、顔料およびフィラーとして使用することができる。顔料およびフィラーは通常、顔料および/またはフィラー含有製剤の意図する目的に応じて選択される。製剤が使用される場合、例えば、酸のpH値を有することが公知である陰極電着塗料の色素付着のために、例えば、チョーク(chalk)顔料またはチョークフィラー(炭酸カルシウム)は、酸媒体に完全に溶解するであろうから製剤に適さない。しかしながら、例えば、それによって触媒活性金属イオンがゆっくりおよび徐々に放出される場合には、コーティング剤中の顔料の部分的な溶解が望ましい。
別の成分として、本発明の顔料および/またはフィラー製剤は、より特に好ましくはポリマー(ポリマー物質)を含有する。そして、これらのポリマーはいわゆる錬磨樹脂として有用である。適当なポリマーの例は、重合生成物、重縮合生成物、および/または重付加生成物である。特に、特定種類のコーティング剤(特に電着塗料)中において、その後の顔料および/またはフィラー含有製剤の使用に適応するポリマーを使用することが可能である。従って、特に、通常コーティング剤中で使用されるようなエポキシアミン付加体を導入することが可能である。特に好ましいものは、第4級窒素原子を含有するエポキシアミン付加体であり;これらは、エポキシアミン樹脂のエポキシ基と、(EQ)の製造に適する一般式
で表されるアンモニウム塩との反応により得ることができる。部分R2、R3、R4および
本発明の顔料および/またはフィラー含有製剤並びにそれを使って製造することができる水性調製物は、架橋剤を含有してよい。特に、電着塗料のような顔料および/またはフィラー含有製剤から製造することができるコーティング剤、好ましくは、陰極塗料はそのような架橋剤を含有する。
ブロック化された適当な有機ポリイソシアネートの例は、特に、脂肪族、脂環族、芳香脂肪族、および/または芳香族結合化イソシアネート基を有するいわゆる、ラッカーポリイソシアネートである。1分子につき、平均2〜5、特に好ましくは2.5〜5のイソシアネート基を有するポリイソシアネートを使用することが好ましい。
b1)フェノール類、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、ニトロフェノール、クロロフェノール、エチルフェノール、t−ブチルフェノール、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシ安息香酸エステル、または2,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン;
b2)ラクタム類、例えば、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム、またはβ−プロピオラクタム;
b3)活性メチレン化合物、例えば、ジエチルマロナート、ジメチルマロナート、エチルアセトアセテート、メチルアセトアセテート、またはアセチルアセトン;
b4)アルコール類、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、n−アミルアルコール、t−アミルアルコール、ラウリルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ブチルジグリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メトキシメタノール、グリコール酸、グリコール酸エステル、乳酸、乳酸エステル、メチロールウレア、メチロールメラミン、ジアセトンアルコール、エチレンクロロヒドリン、エチレンブロモヒドリン、1,3−ジクロロ−2−プロパノール、1,4−シクロヘキシルジメタノール、またはアセトシアンヒドリン;
b5)メルカプタン類、例えば、ブチルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、2−メルカプト−ベンゾチアゾール、チオフェノール、メチルチオフェノール、またはエチルチオフェノール;
b6)酸アミド類、例えば、アセトアニリド、アセトアニシジンアミド、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸アミド、ステアリン酸アミド、またはベンズアミド;
b7)イミド類、例えば、スクシンイミド、フタルイミド、またはマレイミド;
b8)アミン類、例えば、ジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン、キシリジン、N−フェニルキシリジン、カルバゾール、アニリン、ナフチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、またはブチルフェニルアミン;
b9)イミダゾール類、例えば、イミダゾールまたは2−エチルイミダゾール;
b10)ウレア類、例えば、ウレア、チオウレア、エチレンウレア、エチレンチオウレア、または1,3−ジフェニルウレア;
b11)カルバメート類、例えば、N−フェニルカルバミン酸フェニルエステルまたは2−オキサゾリドン;
b12)イミン類、例えばエチレンイミン;
b13)オキシム類、例えばホルムアルドキシム、アセトアルドキシム、アセトキシム、メチルエチルケトキシム、ジイソブチルケトキシム、ジアセチルモノキシム、ベンゾフェノンオキシム、またはクロロヘキサノンオキシム;
b14)亜硫酸塩類、例えば亜硫酸水素ナトリウムまたは亜硫酸水素カリウム;
b15)ヒドロキサム酸エステル類、例えばベンジルメタクリロヒドロキシアメート(BMH)またはアリルメタクリロヒドロキシアメート;
b16)置換ピラゾール類、特にジメチルピラゾールまたはトリアゾール;および
b17)上述のブロッキング剤の混合物等
である。
適当な完全エーテル化アミノプラスト樹脂の例は、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、またはウレア樹脂である。また、適当なものは、メチロールおよび/またはメトキシメチル基が、カルバメート基またはアロファナート基により、部分的に脱官能基化された慣用および公知のアミノプラスト樹脂である。この種類の架橋剤は、特許文献US4710542A1およびEP0245700B1並びにB. Singhら、Advanced Organic Coatings Science and Technology Series、1991年、13巻、193−207頁の「Carbamylmethylated Melamines, Novel Crosslinkers for the Coatings Industry」の項目に記載されている。
適当なトリス(アルコキシカルボニルアミノ)トリアジンは、例えば、特許文献US4,939,213A1、US5,084,541A1、またはEP0624577A1に記載されている。特に、トリス(メトキシ−、トリス(ブトキシ−および/またはトリス(2−エチルヘキソキシカルボニルアミノ)トリアジンを使用してよい。上述の架橋剤のうち、ブロック化ポリイソシアネートは、特別な利点を与えるため、本発明でより特に好ましく使用される。
顔料および/またはフィラー含有製剤において、顔料および/またはフィラーは、乳化剤(EQ)、好ましくは錬磨樹脂として作用するポリマーと混合される。混合は、顔料および/またはフィラーの分散を伴い、顔料および/またはフィラー一次粒子の最も高い保護を有する分散体を得る目的がある。
本明細書で使用する用語「水性」とは、揮発性成分、すなわち、180℃の温度で30分間の乾燥により揮発する組成物の成分が、好ましくは50重量%を超える水、特に好ましくは70重量%を超える水、より特に好ましくは90重量%を超える水であることを示す。
少なくとも1つの化合物Si(X1)3(R1)、
ここでR1は第1級アミノ基、第2級アミノ基、エポキシ基、およびエチレン性不飽和二重結合を有する基からなる群から選択される少なくとも1つの反応性官能基を含んでなる非加水分解性有機部分を表し;
特に、少なくとも1つの化合物Si(X1)3(R1)、ここでR1は反応性官能基として少なくとも1つのエポキシ基を有する非加水分解性有機部分を表しおよびX1は加水分解性基、例えばO−C1−6アルキル基等を表し、およびさらに
任意に少なくとも1つの他の化合物Si(X1)3(R1)、ここでR1は第1級アミノ基および第2級アミノ基からなる群から選択される少なくとも1つの反応性官能基を有する非加水分解性有機部分を表しおよびX1は加水分解性基、例えばO−C1−6アルキル基等を表す、
および任意に少なくとも1つの化合物Si(X1)4、ここでX1は加水分解性基、例えばO−C1−6アルキル基等を表す、
および任意に少なくとも1つの化合物Si(X1)3(R1)、ここで、R1は反応性官能基、例えばC1−10アルキル部分を有さない非加水分解性有機部分を表し、およびX1は加水分解性基、例えばO−C1−6アルキル基を表す、
および任意に少なくとも1つの化合物Zr(X1)4、ここでX1は加水分解性基、例えばO−C1−6アルキル基等を表す、
を水と反応させることにより得られる。
特定されない限り、部の記載は重量によると理解すべきである。
(1)DIN EN ISO 9227 CASSに従う銅促進酢酸塩噴霧試験(「CASS試験」と称される)
銅促進酢酸塩噴霧試験は、基板上の塗膜の耐腐食性を測定するために使用される。銅促進酢酸塩噴霧試験は、本発明の方法でまたは比較の方法で塗装された金属基板アルミニウム(AA6014(ALU))について、DIN EN ISO 9227 CASSに従って行われる。試験のための試料は、pH値を制御する5%塩溶液が240時間の間、50℃の温度で継続的に噴霧されるチャンバーの中にあり、ここで塩化銅および酢酸は、塩溶液に添加される。噴霧(cloud)は試験下の試料上に析出し、腐食性塩水膜で試料を塗装する。
グラインドメーターブロックおよびスクレーバーを整合性のため、実際に点検する。グラインドブロックを平坦な滑り止め表面上に置き、試験直前にきれいに拭き取る。次いで、気泡がないものでなければならない試料を測定フルームの最も深い地点で適用し、フルームの溝の端に穏やかな圧力を加えながら、スクレーバーを使用して約1秒で取り除く。3秒以内に読み取らなければならない;次いでグラインドメーターブロックは、コーティング層を取り除く表面構造を注意深く分析できるように、光にかざす。次いで、層上の読み取った地点に指の爪で印を付け;個々の小片または傷は考慮しない。読み取り地点は、塗装層由来の粒子が共に集まり始まる地点である。測定されるプローブの粘度は、約「糸を引く粘度(stringy consistency)」を有するべきである。新たに分散されたグランド材は、測定前に、室温(25℃)まで冷却しなければならない。冷却試料があまりに粘性がある場合、グランド材に含有されるバインダーで希釈する。有利には、一部の非揺変性バインダーおよび一部の溶媒を用いて、揺変性材料を測定前に撹拌する。気泡がグランド材に存在する場合、100μmシーブ超で濾過する。「25erグラインドメーター」は10〜20μmの粒径で使用されるが、「50erグラインドメーター」は、15〜40μmで使用され、および「100erグラインドメーター」は25〜100μmの粒径で使用される。
まず、乳酸ジメチルエタノールアンモニウムを製造する。これは、スターラーおよび還流コンデンサーを備えた反応容器中で、511.90部のジメチルエタノールアミン、711.9部の80%乳酸、644.2部のブチルグリコール、および74.8部の脱塩水を、24時間撹拌することによりなされる。
冷却ジャケットを備えたステンレススチール溶解容器中で、溶解機の容器サイズに適合する溶解機ディスク(Firma VME − Getzmann GmbH, model Dispermat(商標登録)FM10−SIP)を用いて、アミン基と反応させたエポキシプレポリマーに基づいて38.9部の慣用の錬磨樹脂(CathoGuard(登録商標)500 grinding resin、BASF Coatings GmbH社により市販されている製品)を、25.6部の脱塩水、0.1部のフェノキシプロパノール、および1.8部の乳化剤EQ1と一緒に、15分間、予備混合する。次いで、1.5部のDeuteron MK−F6(Deuteron GmBHにより市販されている製品)、0.5部のCarbon Black Monarch 120(Cabot Corpにより市販されている製品)、0.2部のLanco PEW 1555(Lubrizol Advanced Materials Inc.により市販されている製品)、10.7部のaluminum silicate ASP 200(BASF SEにより市販されている製品)、および30.95部のtitanium dioxide R 900−28(E. I. du Pont de Nemours and Companyにより市販されている製品)を、撹拌しながら継続的に添加する。その後すぐに、約800Upmで10分間混合物を予め溶解し、次に二酸化ジルコニウム(Silibeads type ZY、直径1.2〜1.4nm)からなり、および2500Upmでパール/錬磨材料(ground material)の比が1/1(w/w)の錬磨パールと一緒に、容器サイズに適合するテフロンディスクを用いて、グラインドメーターで測定された12μm未満の細かさになるまで錬磨する。
冷却ジャケットを備えたステンレススチール溶解容器中で、溶解機の容器サイズに適合する溶解機ディスク(Firma VME − Getzmann GmbH, model Dispermat(商標登録)FM10−SIP)を用いて、アミン基と反応させたエポキシプレポリマーに基づいて38.9部の慣用の錬磨樹脂(CathoGuard(登録商標)500 grinding resin、BASF Coatings GmbH社により市販されている製品)を、19.7部の脱塩水、0.1部のフェノキシプロパノール、および5.5部の乳化剤EQ1と一緒に、15分間、予備混合する。次いで、1.5部のDeuteron MK−F6(Deuteron GmBHにより市販されている製品)、0.5部のCarbon Black Monarch 120(Cabot Corpにより市販されている製品)、0.2部のLanco PEW 1555(Lubrizol Advanced Materials Inc.により市販されている製品)、10.7部のaluminum silicate ASP 200(BASF SEにより市販されている製品)、および30.95部のtitanium dioxide R 900−28(E. I. du Pont de Nemours and Companyにより市販されている製品)を、撹拌しながら継続的に添加する。その後すぐに、約800Upmで10分間混合物を予め溶解し、次に二酸化ジルコニウム(Silibeads type ZY、直径1.2〜1.4nm)からなり、および2500Upmでパール/錬磨材料の比が1/1(w/w)の錬磨パールと一緒に、容器サイズに適合するテフロンディスクを用いて、グラインドメーターで測定された12μm未満の細かさになるまで錬磨する。
冷却ジャケットを備えたステンレススチール溶解容器中で、溶解機の容器サイズに適合する溶解機ディスク(Firma VME − Getzmann GmbH, model Dispermat(登録商標)FM10−SIP)を用いて、アミン基と反応する、エポキシプレポリマー(CathoGuard(登録商標)500錬磨樹脂、BASF Coatings GmbH社により市販されている製品)に基づく38.9部の従来の錬磨樹脂を、7.5部の脱塩水、0.1部のフェノキシプロパノール、および0.8部の湿潤および分散剤(Disperbyk 1 10、Byk Chemie GmbHにより市販されている製品)とともに予め混合する。次いで、1.5部のDeuteron MK−F6(Deuteron GmBHにより市販されている製品)、0.5部のCarbon Black Monarch 120(Cabot Corpにより市販されている製品)、0.2部のLanco PEW 1555(Lubrizol Advanced Materials Inc.により市販されている製品)、10.7部のaluminum silicate ASP 200(BASF SEにより市販されている製品)、および30.95部のtitanium dioxide R 900−28(E. I. du Pont de Nemours and Companyにより市販されている製品)を撹拌しながら継続的に添加する。その後すぐに、約800Upmで10分間混合物を予め溶解し、次に二酸化ジルコニウム(Silibeads type ZY、直径1.2〜1.4nm)からなり、および2500Upmでパール/錬磨材料の比が1/1(w/w)の錬磨パールと一緒に、容器サイズに適合するテフロンディスクを用いて、グラインドメーターで測定された12μm未満の細かさになるまで錬磨する。
2130.0部の40%カチオン性電着塗料分散体(CathoGuard(登録商標)520、BASF Coatings GmbHにより市販されている製品)を2400.5部の脱塩水を用いて混合する。次いで、370.0部の顔料ペーストP1を、99.5部の水性ビスマスL(+)ラクテート溶液とともに撹拌しながら添加する。試験前に、完成浴を少なくとも24時間撹拌する。
Claims (28)
- 部分R1は、構造Grali1−Garom−Grali2を有し、Garomは芳香族基を表し、Grali1は第1脂肪族基を表し、およびGrali2は第2脂肪族基を表す、請求項1に記載の顔料および/またはフィラー含有製剤。
- 部分R1は、脂肪族基Grali1に少なくとも1つの炭素−炭素多重結合を有する、請求項2に記載の顔料および/またはフィラー含有製剤。
- 部分R1は、脂肪族基Grali2にヒドロキシ基、チオール基、および第1級または第2級アミノ基から選択される少なくとも1つの官能基を有する、請求項2または3に記載の顔料および/またはフィラー含有製剤。
- 部分R1は、脂肪族基Grali2において、請求項1に記載の乳化剤(EQ)の一般式における窒素原子のβ位に、ヒドロキシ基、チオール基、および第1級または第2級アミノ基から選択される少なくとも1つの官能基を有する、請求項4に記載の顔料および/またはフィラー含有製剤。
- Grali1は直鎖、非置換、およびヘテロ原子非含有であり、1〜3の二重結合を有し;
Garomはフェニレン基またはナフチレン基であり;および
Grali2は直鎖であり、乳化剤(EQ)の一般式における窒素原子のβ位にヒドロキシ基を有し、およびさらにエーテル基の形態でヘテロ原子としてOを含有する、請求項2〜5のいずれかに記載の顔料および/またはフィラー含有製剤。 - 部分R1、R2、R3およびR4の少なくとも2つは、ヒドロキシ基、チオール基、および第1級または第2級アミノ基から選択される官能基を有する、請求項1〜6のいずれかに記載の顔料および/またはフィラー含有製剤。
- ヒドロキシ基、チオール基、並びに第1級および第2級アミノ基に加え、部分R2、R3および/またはR4は、エーテル基、エステル基、およびアミド基から選択される少なくとも1つの他の官能基を有する、請求項1〜7のいずれかに記載の顔料および/またはフィラー含有製剤。
- 異なる乳化剤(EQ)の混合物を使用し、50モル%より多くの部分R1が炭素−炭素多重結合を含有する、請求項1〜9のいずれかに記載の顔料および/またはフィラー含有製剤。
- 重合生成物、重縮合生成物、および/または重付加生成物の群から選択されるポリマーを含有する、請求項1〜10のいずれかに記載の顔料および/またはフィラー含有製剤。
- ポリマーは、エポキシアミン付加体またはアクリル樹脂である、請求項11に記載の顔料および/またはフィラー含有製剤。
- ブロック化ポリイソシアネート、アミノプラスト樹脂、およびトリス(アルコキシカルボニルアミノ)トリアジンの群から選択される架橋剤を含有する、請求項1〜12のいずれかに記載の顔料および/またはフィラー含有製剤。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の顔料および/またはフィラー含有製剤を含んでなる、水性調製物。
- 熱または紫外線照射によって硬化できる少なくとも1つの樹脂系を含有する、請求項14に記載の水性調製物。
- 陰極付着性電着塗料組成物を含む、請求項15に記載の水性調製物。
- 架橋触媒を含んでなる、請求項16に記載の水性調製物。
- 水性調製物は、調製物の総量に対し、溶解された形態で少なくとも30ppmのビスマスを含有する、請求項14〜17のいずれかに記載の水性調製物。
- 陰極電着塗装金属基板に対する、請求項14〜18のいずれかに記載の水性調製物の使用。
- 金属基板はアルミニウム基板である、請求項19に記載の使用。
- 請求項14〜18のいずれかに記載の水性組成物を電着塗料として使用する、導電性基板を陰極電着塗装するための方法。
- 電着塗料を2段階で付着させる方法であって、第2段階の電圧は、第1段階に適用される電圧よりも少なくとも10V大きく、2段階の各電圧を少なくとも10秒の適切な範囲に維持する条件下、第1段階では10〜50Vの範囲の電圧を適用し、第2段階では50〜400Vの範囲の電圧を適用する、請求項21に記載の方法。
- 請求項21または22に記載の方法により塗装された導電性基板。
- 金属基板を含む、請求項23に記載の導電性基板。
- 金属基板はアルミニウム基板である、請求項24に記載の導電性基板。
- 塗膜を硬化させた、請求項23〜25のいずれかに記載の導電性基板。
- 車体またはそのパーツを含む、請求項23〜26のいずれかに記載の導電性基板。
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