JP2737835B2 - 流動改質剤を含有する熱硬化性粉末コーティング組成物 - Google Patents

流動改質剤を含有する熱硬化性粉末コーティング組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流動改質剤を含有
する熱硬化性粉末コーティング組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】典型的な粉末コーティング組成物は、コ
ーティング組成物のレオロジーを増大させ、より滑らか
でより美しく見えるコーティングを提供するために、流
動改質剤(すなわち流動制御剤)を含有する。通常の流動
改質剤は、ポリ（2-エチルヘキシルアクリレート）など
の低ガラス転移温度のアクリル化合物を含有する。これ
に関しては、Labanaらの米国特許第3,787,340号を参照
のこと。
【０００３】粉末コーティング組成物は、コーティング
に関連する使用を必要とする種々の工業的な適用に広く
使用される。例えば、粉末コーティング組成物は、プラ
イマーサーフェイサー（primer surfacer）あるいはチ
ップガードプライマー(chipguard primer)としてしばし
ば使用される。この場合、それらは典型的なフィニシン
グコート組成物によってトップコートされ、そして上記
のような流動制御剤は、トップコートと粉末プライマー
サーフェイサーとの間のコート間の固着性に悪影響を与
える。さらに、粉末コーティングは、しばしば、未硬化
で脱水和の電着コーティング上にチップコートプライマ
ーとして適用される。例えば、米国特許第4,804,581号
を参照のこと。この適用において、チップガードプライ
マーは、通常、ストーンチッピング（stone chipping)
を受けやすい領域、すなわちロッカーパネルおよびホイ
ールウェル(wheel well)において、電着コーティングの
一部分に適用されるのみである。次いで、複合コーティ
ングは、１工程で共硬化され、そして従来のフィニシン
グコートでトップコートされる。チップガードプライマ
ーを脱水和未硬化電着プライマーの一部分のみに適用す
る際に、粉末コーティング組成物は、コートされるべき
領域以外の領域内の電着プライマーに衝撃を与える、過
剰にスプレーされた領域が存在する。チップガードプラ
イマーが上記のような従来の流動制御添加剤を含有する
場合、電着プライマーにはしばしば、深刻なクレーター
が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の課題を解決することにあり、先に適用した電着プ
ライマー、およびその後に適用されるトップコート組成
物と関連してプライマーサーフェイサーあるいはチップ
ガードプライマーとして使用される場合に、その中に含
有される流動制御剤がコート間の固着性に悪影響を与え
ないような、熱硬化性粉末コーティング組成物を提供す
ることにある。本発明のさらなる目的は、熱硬化性粉末
コーティング組成物のレオロジーを改善してより滑らか
なコーティングを提供するが、それと同時に、関連する
コーティング（例えば、先に適用した電着プライマーあ
るいはその後に適用されるトップコート）に対して外観
や固着性に悪影響を与えないような流動制御剤を含有す
る、熱硬化性コーティング組成物を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、このような熱硬化性粉末コー
ティング組成物を用いて、基材上に複合コーティングを
提供する方法、ならびにそのような複合コーティングを
基材上に有するコートされた物品を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明により、以下を含
有する熱硬化性粉末コーティング組成物が提供される： （ａ）樹脂固形分の重量に対して９５．０重量％から９
９．９９重量％の硬化性微粒子状樹脂材料、および
(ｂ）樹脂固形分の重量に対して約０．０１重量％から
約５重量％の流動制御剤。流動制御剤は、重合性エチレ
ン性不飽和モノマーのコポリマーであり、それらのモノ
マーは、重合性エチレン性不飽和モノマーの重量に対し
て４０重量％から８０重量％の、アルキル基中に６個か
ら２０個の炭素原子を有するアルキルアクリレートある
いはメタクリレート、および、重合性エチレン性不飽和
モノマーの重量に対して１０重量％から５０重量％のヒ
ドロキシアルキルアクリレートまたはメタクリレートを
含む。このコポリマーは、少なくとも４０００の重量平
均分子量および１０℃より低いガラス転移温度を有す
る。この熱硬化性コーティング組成物が、先に適用した
電着プライマー、およびその後に適用されるトップコー
ト組成物と関連して、プライマーサーフェイサーあるい
はチップガードプライマーとして使用される場合、流動
制御剤は、コート間の固着性に悪影響を与えない。
【０００６】本発明はまた、基材(substrate)および基
材に固着した複合コーティングを有するコートされた物
品を提供し、この複合コーティングは、以下を含む： (i）基材上に第１コーティング層として直接に電着され
た電着プライマー層； (ii）上記の熱硬化性粉末コーティング組成物から誘導
されたコーティング層；および (iii）先に適用した層（ii）上にコートされたトップコ
ート層。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の熱硬化性粉末コーティン
グ組成物は、熱硬化性を有する微粒子状硬化性樹脂材料
を含むいくつかの材料と本発明の流動改質剤との緊密な
粒子混合物を含む。
【０００８】硬化性微粒子状樹脂材料は、粉末コーティ
ング組成物の当該分野で周知の材料から選択され得る。
例えば、それらは、エポキシ樹脂（例えば、エポキシ基
含有アクリルポリマーあるいは多価アルコールのポリグ
リシジルエーテル）およびエポキシ樹脂に適した硬化剤
（例えば、多官能性カルボン酸基含有材料あるいはジシ
アナミド）である。硬化性微粒子状樹脂材料の例は、米
国再発行特許第32,261号および米国特許第4,804,581号
に記載されている。他の硬化性微粒子状樹脂材料の例
は、カルボン酸官能性樹脂（例えば、カルボン酸官能性
ポリエステルおよびアクリルポリマー）およびそのよう
な材料に適した硬化剤（例えば、トリグリシジルイソシ
アヌレートおよびベータ-ヒドロキシアルキルアミド硬
化剤)であり、これらは米国特許第4,801,680号および第
4,988,767号に記載されている。米国特許第4,988,767号
の硬化性樹脂材料は、プライマーサーフェイサーの調製
に特に好ましい。
【０００９】本発明の流動改質剤は、（ｉ）アルキル基
中に６個から２０個の炭素原子を有するアルキルアクリ
レートあるいはメタクリレート、および、ヒドロキシア
ルキル基中に好ましくは２個から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あるいはメタクリレ
ート、のコポリマーである。アルキルアクリレートある
いはメタクリレート（ｉ）の例は、ヘキシルアクリレー
トおよびメタクリレート、2-エチルヘキシルアクリレー
ト、イソデシルメタクリレートおよびラウリルメタクリ
レートであり、好ましくは2-エチルヘキシルアクリレー
トである。アルキルアクリレートあるいはメタクリレー
ト（ｉ）は、重合性エチレン性不飽和モノマーの総重量
に対して約４０重量％から約８０重量％、好ましくは５
０重量％から７０重量％の量で使用される。
【００１０】ヒドロキシアルキルアクリレートあるいは
メタクリレートの（ｉｉ）の例は、ヒドロキシエチルメ
タクリレートおよび好ましくはヒドロキシプロピルアク
リレートである。このヒドロキシアルキルアクリレート
あるいはメタクリレートは、重合性エチレン性不飽和モ
ノマーの総重量に対して１０重量％から５０重量％、好
ましくは２０重量％から４０重量％の量で用いられる。
【００１１】必須の重合性エチレン性不飽和モノマー
（ｉ）および（ｉｉ）に加えて、コポリマーは、他の重
合性エチレン性不飽和モノマーから得られる部分を含有
し得る。このようなモノマー例としては、ビニル芳香族
モノマー（例えば、スチレンおよびアルファ−メチルス
チレン）；ニトリル（例えば、アクリロニトリル）；ビ
ニルおよびビニリデンハライド（例えば、ビニルクロラ
イドおよびビニリデンフルオライド）；ビニルエステル
（例えば、ビニルアセテートおよびアルキル基中に１個
から４個の炭素原子を有するアルキルアクリレートある
いはメタクリレート（例えば、メチルメタクリレート、
ブチルアクリレートおよび好ましくはブチルメタクリレ
ート））がある。これらの重合性エチレン性不飽和モノ
マーが必要に応じて使用される場合、それらは、重合性
エチレン性不飽和モノマーの総重量に対して３０重量％
までの量で、好ましくは５重量％から３０重量％の量で
用いられる。
【００１２】以下に詳細に述べるように重合される場
合、得られたポリマーは、好ましくは１２０から２５
０、より好ましくは１２０から１６０の水酸基価を有し
（樹脂固形分基準で測定されるASTM E-222-76、方法Ｂ
により測定される）、そして１０℃より低く、より好ま
しくは−５０℃から０℃の範囲のガラス転移温度
（Ｔg）を有するように、重合性エチレン性不飽和モノ
マーの種類および量は選択されるべきである。水酸基価
は固形分に基づいており、ASTM E-222により測定され
る。ポリマーのＴgは，FoxのBull. Amer. Physics. So
c., 1.3 123頁(1956)に記載されるように計算され得
る。Ｔgはまた、実験的に測定され得、そして示差走査
熱量計が用いられ得る（加熱速度１０℃／分、最初の変
曲点がＴg）。別に示さなければ、本明細書中で用いら
れる上記のＴgは、計算値のＴgを示す。
【００１３】１２０より低い水酸基価は、コーティング
固着性が小さいので好ましくない。一方、１６０より高
い水酸基価は粉末コーティングの外観の問題から好まし
くない。
【００１４】１０℃より高いＴgは、コーティング適用
時の流動性が悪いので好ましくない。一方、−５０℃よ
り低いＴgは、未硬化のカソード性Ｅコートプライマー
上への粉末コーティングの適合性が悪いので、好ましく
ない。
【００１５】ポリマー性流動制御剤は、重合性エチレン
性不飽和モノマーを共に、好ましくは有機溶媒の存在
下、およびフリーラジカル開始剤、例えば、有機過酸化
物（例えば、ｔ−アミルペルオキシアセテート、ｔ−ブ
チルペルベンゾエートなど）、あるいはアゾ化合物（例
えば、アゾビスイソブチロニトリルなど）の存在下、加
熱させることにより調製され得る。このとき、温度は、
一般に共重合性材料の還流点までであり、通常は３０℃
から約２２０℃であり、好ましくは８０℃から１８０℃
であり、そして時間は、重合が完了するのに充分な時間
であり、通常は１時間から２４時間の間の様々の時間で
あり、好ましくは１時間から３時間までの時間である。
【００１６】流動改質剤として用いられるコポリマー
は、少なくとも４０００、より好ましくは約4,000から
約15,000の重量平均分子量を有する。コポリマーの重量
平均分子量は、ポリスチレン標準品を用いてゲル浸透ク
ロマトグラフィー（GPC）により決定され得る。このよ
うな方法によって、測定されたのは、実際の分子量では
なく、ポリスチレンと比較して得られた分子量を示す。
得られた値は、通常はポリスチレン数としての値を示
す；しかし、本願の目的としては、それらは分子量とし
ての値を示す。4000より小さい分子量（重量平均）は、
コポリマーが表面活性を失うので、すなわち流動制御性
を失うので、好ましくない。一方、15,000より大きい分
子量は、高い粘性により流動特性が悪くなるので、好ま
しくない。
【００１７】本発明の流動制御剤の固着性は、そのコポ
リマーを１重量％から１０重量％、好ましくは１重量％
から５重量％の環状炭化水素の無水物と反応させること
により改質され得る；重量％は、コポリマーおよび環状
炭化水素の重量を基準とする。このような改質は、カル
ボン酸官能基をコポリマー内へ導入し、これによりコポ
リマーは、得られたコーティングの固着特性をさらに増
大させる。環状炭化水素の無水物の例は、無水テトラヒ
ドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水アルキ
ル置換ヘキサヒドロフタル酸（例えば、無水メチルヘキ
サヒドロフタル酸）がある。無水ヘキサヒドロフタル酸
が好ましい。１０重量％より多い無水物を使用すること
は、流動特性が悪くなるので、好ましくない。無水物で
改質されたコポリマーは、典型的には、５から２５の酸
価を有し、この酸価は、樹脂固形分を基準として測定さ
れ、ASTM E-222により測定される。
【００１８】本発明の熱硬化性粉末コーティング組成物
は、一般的に、９５重量％から９９．９重量％の微粒子
状熱硬化性樹脂材料および約０．０１重量％から約５重
量％の流動改質剤、すなわちコポリマーを含有する；重
量％は、微粒子状樹脂材料および流動改質剤の総重量を
基準とする。好ましくは、コポリマーは、０．１重量％
から３重量％の量で、より好ましくは約０．５重量％か
ら約２重量％の量で粉末コーティング組成物に含有され
る。
【００１９】本発明の熱硬化性粉末コーティング組成物
は、必要に応じて、顔料、フィラー、光安定剤および酸
化防止剤などの他の材料を含有し得る。さらに、この組
成物はポピング防止剤(anti-popping agent)を含有し得
る。顔料は、得られたコーティングに適切な色を与える
ために、組成物の総重量に対して、１重量％から５０重
量％の量でコーティング組成物中に含有され得る。適切
な顔料としては、例えば、二酸化チタン、ウルトラマリ
ンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリ
ーン、カーボンブラック、黒色酸化鉄、緑色酸化クロ
ム、黒鉛繊維、フェライドイエロー(ferride yellow)お
よびクインドレッド(quindo red)が挙げられる。
【００２０】ポピング防止剤は、ベーキングの間、あら
ゆる揮発性材料をフィルムから蒸発させるために、組成
物に添加され得る。ベンゾインは、通常好ましいポピン
グ防止剤であり、使用に際しては、一般に、粉末コーテ
ィング組成物の総重量に対して０．５重量％から３．０
重量％の量で存在する。
【００２１】さらに、粉末コーティング組成物は、貯蔵
時に粉末のケーキングを低下させるために発煙シリカ(f
umed silica）などを含有し得る。発煙シリカの例は、
Cabot Corporationから商品名CAB-O-SILとして販売され
ている。発煙シリカは、粉末コーティング配合物の総重
量に対して０．１重量％から１重量％の範囲の量で存在
する。
【００２２】本発明の流動添加剤は、沈澱シリカ表面上
に吸着されて、より自由に流動するシリカ粉末を提供し
得、このシリカ粉末は、流動添加剤の含有量により、典
型的には、６０重量％から７０重量％が活性である。
【００２３】熱硬化性粉末コーティング組成物は、各成
分を溶融混合することにより調製される。これは、最初
に遊星回転式混合物(planetary mixture)のように高剪
断性ミキサー中で各成分を混合し、次いで約８０℃から
約１３０℃の温度の押出機内で溶融混合することにより
達成され得る。押出し物は、冷却され、そして微粒子状
混合物になるまで粉砕される。次いで、このような微粒
子状混合物は、好ましくはスプレー法により適用され
る。本発明の熱硬化性粉末コーティング組成物は、プラ
イマーあるいはトップコートとして用いられ得るが、好
ましくは、この組成物は、プライマーサーフェイサーあ
るいはチップガードプライマーとして用いられる。この
組成物は、先に適用した電着プライマー上に適用され、
次いで、その後に標準フィニッシング組成物でトップコ
ートされる。
【００２４】微粒子状硬化性コーティング組成物は、例
えば、金属（スチールやアルミニウムなど）の基材に直
接に適用される。スプレー法により適用され、そして金
属基材の場合は、静電スプレー法あるいは流動浸漬法(t
he use of a fluidized bed)が好ましい。コーティング
組成物は、トップコートとして、あるいはフィニッシン
グコートとして、あるいはプライマー、すなわちプライ
マーサーフェイサーあるいはチップガードプライマーと
して、適用され得る。コーティング粉末は、一回塗りあ
るいは数回塗りを行うことにより、硬化後の厚さが１mi
lから１５mil、通常は２．０milから４．０milであるフ
ィルムを提供する。
【００２５】コーティング粉末の適用後、粉末コーティ
ング基材は、生成物を硬化させるのに充分な温度で、典
型的には約２５０°Ｆから約４００°Ｆ（１２１℃から
２０４℃）で約１分間から約６０分間、そして好ましく
は約３００°Ｆから約３５０°Ｆ（１４９℃から１７７
℃）で約１０分間から約３０分間でベーキングされる。
【００２６】粉末コーティング組成物は、何も覆われて
いない金属上に、すなわち未処理未プライム化スチー
ル、または前処理された、すなわちリン酸処理された未
プライム化スチール上に直接に適用され得るが、本発明
の特に好ましい実施態様は、電着プライマーコーティン
グの薄層を有する金属基材の上に粉末コーティング組成
物を適用することである。電着プライマー層は、粉末コ
ーティング組成物の適用の前に、硬化され得るか、ある
いは硬化され得ない。金属基材上の電着プライマーコー
ティングは、例えば、カソード性電着プライマー組成物
であり、例えば、PPG Industries, Inc.により商品名UN
I-PRIMEとして市販されている。本発明における１つの
局面において、粉末コーティング組成物は、未硬化電着
プライマーコーティングの少なくとも一部分に直接適用
され得ると考えられる。例えば、それは、自動車やトラ
ックのボディ上に電着された電着プライマーコーティン
グであり、そしてその後、電着プライマーコーティング
およびプライマーコーティングは共に、３００°Ｆから
３５０°Ｆ（１４９℃から１７７℃）の間の温度で約１
０分間から約３０分間加熱することにより共硬化され得
る。本発明の粉末コーティング組成物をチップガードプ
ライマーとして用いる場合、このコーティングは、電着
コーティングの一部分、例えば、ストーンチッピングを
受けやすい部分に適用され得、電着プライマーの残りの
領域をチップガードプライマーでコートされないままに
し得る。
【００２７】粉末コーティング組成物の適用および硬化
の後、少なくとも１つのトップコート層は、粉末コーテ
ィング層に適用され得る。このトップコートは、例え
ば、当該分野で周知の有機溶媒ベースあるいは水ベース
のトップコート組成物であり得る。特定の例としては、
アミノ樹脂で硬化される溶媒ベースのポリエステルある
いはアクリルポリマーコーティング組成物である。
【００２８】
【実施例】以下の実施例は、本発明の熱硬化性粉末コー
ティング組成物において使用される種々の成分の調製を
示す。
【００２９】実施例Ａ この実施例は、水酸基官能性ポリアクリレート流動添加
剤の調製を示す。この添加剤は、以下の各成分の混合物
から調製された： 1 ：Atochem North America Inc.から市販のｔ−アミル
ペルオキシアセテートフリーラジカル開始剤。
【００３０】適切な反応容器に８００グラムのキシレン
を入れ、窒素雰囲気下で１３５℃に加熱した。アクリル
モノマーと開始剤の供給を別々に行った。開始剤を、
３．５時間に渡って供給した。開始剤の供給を開始して
５分後に、モノマーの供給を開始し、３時間に渡って供
給を続けた。反応温度は、反応期間中、１３５℃に維持
した。開始剤の供給が終わった後に、反応容器をさらに
１時間、１３５℃に保持した。最終の樹脂状反応生成物
は、６２％の固形分含量、および樹脂固形分に対して１
６０の水酸基価を有していた。
【００３１】実施例Ｂ 無水メチルヘキサヒドロフタル酸で改質した水酸基官能
性ポリアクリレート流動添加剤は、以下のように調製さ
れた：
【００３２】適切な反応容器に９６０グラムのキシレン
を入れ、窒素雰囲気下で１３５℃に加熱した。アクリル
モノマーと開始剤の供給を別々に行った。開始剤を、
３．５時間に渡って、供給した。開始剤の供給を開始し
て５分後に、モノマーの供給を開始し、３時間に渡って
供給を続けた。モノマーおよび開始剤の供給を完了して
から、反応温度をさらに１時間、１３５℃に維持した。
次いで、反応容器を１２０℃に冷却し、ｍＨＨＰＡを加
えた。−ＯＨと無水物との間の反応をＩＲ（赤外スペク
トル分析）で追跡した。無水物のピークが消失して、反
応は完了したと思われた。mHHPAの添加から無水物ピー
クの消失まで、５．５時間が経過した。反応容器を冷却
し、反応生成物を適切な容器に注いだ。最終樹脂状反応
生成物は58.6％の固形分含量、樹脂固形分に対して１４
５の水酸化価および２１の酸価を有していた。
【００３３】実施例Ｃ 酸官能性アクリルポリマーを、フリーラジカル開始性有
機溶液重合技術を用いて、以下のモノマーを重合するこ
とにより調製した：スチレン（２１％）、メチルメタク
リレート（６４％）、アクリル酸（１２％）およびメタ
クリル酸（３％）；パーセントは、モノマーの重量に対
する重量％である。溶媒を真空ストリッピング法により
除去した。このポリマーは、８０の酸価、ポリスチレン
標準品を用いてゲル浸透クロマトグラフィーで測定して
約２０００の数平均分子量を有していた。
【００３４】実施例Ｄ 酸官能性ポリエステル可撓性樹脂を以下の各成分から調
製した：
【００３５】適切な反応容器に各成分を入れ、窒素雰囲
気下で加熱して還流（１３３℃）した。反応経過中、蒸
留により除去された水分量および酸価をモニタリングし
た。７時間後、反応器温度は１７０℃であり、反応は完
了した。その時点で反応容器を１２５℃にまで冷却し、
真空が導入され、真空下加熱することによりキシレンを
除去した。樹脂を熱いまま金属容器（metal pan）に注
ぎ、冷却し固化させた。この樹脂は、１７５の酸価およ
び、８０℃の融点を有していた。
【００３６】実施例Ｅ ベータ−ヒドロキシアルキルアミド架橋剤を以下のよう
に調製した：ビス〔N,N-ジ（ベータ-ヒドロキシエチ
ル）〕アジパミド−グルタルアミドを以下の各成分の混
合物から調製した：
【００３７】反応容器に成分を入れ、約１００℃に加熱
した。その時点でメタノールの蒸留を開始した。温度が
１２８℃になるまで、メタノール（３０３グラム）を蒸
留しながら反応を続けた。メタノール性ナトリウムメト
キシドをさらに５ml加え、追加した５グラムのメタノー
ルが得られるまで加熱を続けた。反応フラスコを少しだ
け減圧にして、さらに２８グラムのメタノールを除去し
た。蒸留メタノールを反応混合物にゆっくりと加え戻
し、続いて２００mlのアセトンを加えた。反応混合物を
冷却すると、ヒドロキシアルキルアミドが沈澱した。沈
澱物を濾過し、アセトンで洗浄し、空気乾燥して、１１
４℃〜１１８℃の融点を有する反応生成物を生じた。
【００３８】実施例１ 顔料を添加した粉末コーティング組成物を以下の各成分
の混合物から調製した： 1 Ciba-Geigy Corp.から市販のヒンダードアミン光安定
剤。2 Ciba-Geigy Corp.から市販の紫外線吸収剤。
【００３９】各成分を遊星回転式ミキサー内で約２〜３
分間混合し、次いで１３５℃で双スクリュー回転式押出
機内で溶融混合して、粗い塊に粉砕して、そしてマイク
ロミルで微粉末に粉砕した。粉末を２００メッシュのス
クリーンを通してふるいにかけて、７５ミクロンより大
きな粒子を除去した。
【００４０】次いで、得られた粉末コーティング組成物
を、１milから２milの厚さの硬化電着プライマー薄層を
有する、リン酸亜鉛で前処理したスチールパネル上に、
静電スプレーした。（電着プライマー組成物は、PPG In
dustries，Inc.からUNI-PRIME ED-11として市販されて
いる。）次いで、粉末コーティングシステムを、３４０
°Ｆ（１７１℃）で３０分間、硬化させた。滑らかで高
光沢のプライマーサーフェイサーを得た。約０．６から
約０．８milの厚さを有するアクリル／ポリエステル／
アミノ樹脂ベースコート層（PPG Industries，Inc.から
市販のHUBC 9225）および約１．８milから約２．０mil
の厚さを有するアクリル／ポリエステル／アミノ樹脂ク
リアコート層（PPG Industries，Inc.から市販のURC 10
00）を含むトップコートを硬化粉末コーティング層上に
適用し、次いで２５０°Ｆ（１２１℃）で３０分間硬化
させた。
【００４１】粉末層は、類似のシステムと比較した場合
に特に、優れた外観とトップコートに対する固着性を有
する。この類似システムは、流動制御添加剤を使用せ
ず、水酸基官能性流動添加剤を市販の流動添加剤、すな
わち、MonsantoからMODAFLOW-IIIとして市販のポリ（2-
エチルヘキシルアクリレート）で置き換えたものであ
る。
【００４２】流動制御添加剤を使用しない場合、硬化し
た粉末コーティング層は、不具合なクレーターを生じ
た。
【００４３】水酸基官能性流動添加剤を含有する粉末コ
ーティング層に対するトップコートのクロスハッチ固着
性（ASTM D-3359-87）は５Ｂであったが、一方、MODAFL
OW-IIIを含有する硬化した粉末層に対する固着性は０Ｂ
であった。クロスハッチ固着比のスケールは、０Ｂから
５Ｂであり、０Ｂは固着性の全損失を示し、そして５Ｂ
は固着性の損失のないことを示す。
【００４４】実施例２ チップガードプライマーとして用いるための顔料を添加
した粉末コーティング組成物を、以下の各成分の混合物
から調製した： 成分 重量部 EPON 2002 1 ６４４ フェノール樹脂 2 １９５ 二酸(diacid) 3 ２３４ 実施例Ａの水酸基官能性ポリアクリレート流動添加剤 １３ IRGANOX 1076 4 １７ ベンゾイン ７ 二酸化チタン ８６ カーボンブラック ０．３ 1 ７００のエポキシ当量を有するビスフェノールＡのポリグリシジルエーテル 2 Ciba-Geigy Corp.からXU-251として市販のフェノール樹脂 3 ドデシル二酸 4 Ciba-Geigy Corp.から市販の酸化防止剤。
【００４５】各成分を、遊星回転式ミキサー内で約２分
間から約３分間混合し、次いで温度１１０℃で双スクリ
ュー回転式押出機内で溶融混合して、粗い塊に粉砕し
て、そしてマイクロミルで微粉末に粉砕した。粉末を２
００メッシュのスクリーンを通してふるいにかけて、７
５ミクロンより大きな粒子を除去した。
【００４６】次いで、得られた粉末コーティング組成物
を、非硬化／脱水プライマー層（すなわち、PPG Indust
ries, Inc.から市販のUNI-PRIME ED-11）を有するスチ
ールパネルの一部分上に、静電スプレーをした。次い
で、粉末コーティング層および電着プライマーを３４０
°Ｆ（１７１℃）で共硬化した。２．０milから４．０m
ilの厚さを有する滑らかなチップガード粉末プライマー
が得られた。非硬化／脱水電着プライマー上に粉末が過
剰にスプレーされた領域において、電着プライマーは、
硬化時にクレーターを生じなかった。
【００４７】実施例１に示されるようなアクリル／ポリ
エステル／アミノ樹脂ベースコートクリアコートシステ
ムを用いて、この組成物をトップコートして、最終のコ
ートされた製品を形成した。比較用システムとして、実
施例Ａの水酸基官能性流動添加剤に代えて、実施例１で
使用したポリ（2-エチルヘキシルアクリレート）流動添
加剤を用いて調製した場合、電着プライマーの過剰にス
プレーした領域にかなりのクレーターが生じた。流動制
御添加剤を添加しない場合、硬化された粉末層および電
着プライマーの過剰にスプレーした領域に大量のクレー
ターが生じた。
【００４８】実施例３ 実施例Ｂの、水酸基およびカルボン酸官能性ポリアクリ
レート流動添加剤を含有する顔料添加粉末コーティング
組成物を以下の各成分の混合物から調製した：成分 重量部 実施例Ｃの酸官能性アクリル ６１．２ 実施例Ｄの酸官能性可撓性付与剤 １５．４ 実施例Ｅのヘ゛ータ-ヒト゛ロキシアルキルアミト゛架橋剤 １６．３ 実施例Ｂの水酸基酸官能性流動添加剤 １．５ TINUVIN-123 ０．９ TINUVIN-900 １．９ ベンゾイン ０．９ カーボンブラック １．９。
【００４９】各成分を混合し、微粒子化し、そして実施
例１に記載したようにすべて、硬化した電着プライマー
層に適用し、硬化させ、そしてトップコートした。粉末
層は、類似システムと比較した場合に特に、優れた外観
とトップコートに対する固着性を有する。この類似シス
テムは、水酸基酸官能性流動添加剤を実施例１において
使用したポリ（2-エチルヘキシルアクリレート）流動添
加剤で置き換えたものである。
【００５０】水酸基酸官能性流動制御添加剤を含有する
粉末コーティング層に対するトップコートのクロスハッ
チ固着性（ASTM D-3359-87）は５Ｂであったが、一方、
ポリ（2-エチルヘキシルアクリレート）を含有する硬化
した粉末層への固着性は０Ｂであった。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、先に適用した電着プラ
イマー、およびその後に適用されるトップコート組成物
と関連してプライマーサーフェイサーあるいはチップガ
ードプライマーとして使用される場合に、その中に含有
される流動制御剤がコート間の固着性に悪影響を与えな
いような、熱硬化性粉末コーティング組成物が提供され
る。本発明によればまた、熱硬化性粉末コーティング組
成物のレオロジーを改善してより滑らかなコーティング
を提供するが、それと同時に、関連するコーティング
（例えば、先に適用した電着プライマーあるいはその後
に適用されるトップコート）に対して外観や固着性に悪
影響を与えないような流動制御剤を含有する、熱硬化性
コーティング組成物が提供される。さらに本発明によれ
ば、このような熱硬化性粉末コーティング組成物を用い
て、基材上に複合コーティングを提供する方法、ならび
にそのような複合コーティングを基材上に有するコート
された物品が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 133/14 Ｃ０９Ｄ 133/14 163/00 163/00 (72)発明者 ポール エイチ． ペティト， ジュニ ア アメリカ合衆国 オハイオ 44136，ス トロングスビル，ブリック ミル ラン 18403 (56)参考文献 特表 平７−500373（ＪＰ，Ａ)

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基材上に複合コーティングを提供する方
    法であって、以下の工程(Ａ)および(Ｂ)を包含する方
    法： (Ａ)該基材上に電着プライマー組成物を付与して電着プ
    ライマー層を形成する工程、および (Ｂ)該電着プライマー層を有する該基材上に、以下の
    (a)および(b)を含有する熱硬化性粉末コーティング組成
    物を付与する工程： (a) ９５．０重量％から９９．９９重量％の硬化性微粒
    子樹脂材料、および (b) 少なくとも４０００の重量平均分子量、１０℃より
    低いガラス転移温度、および１２０から２５０の水酸基
    価を有するコポリマーである、０．０１重量％から５．
    ０重量％の流動制御剤；該コポリマーは、以下の(i)お
    よび(ii)を含む重合性エチレン性不飽和モノマーを重合
    することにより調製される： (i) ４０重量％から８０重量％の、アルキル基中に６個
    から２０個の炭素原子を有するアルキルアクリレートあ
    るいはメタクリレート、および (ii) １０重量％から５０重量％のヒドロキシアルキル
    アクリレートあるいはメタクリレート。
  2. 【請求項２】 前記硬化性樹脂材料が、カルボン酸基含
    有ポリマーおよびヒドロキシアルキルアミド硬化剤に基
    づいている、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記硬化性樹脂材料が、ポリエポキシド
    およびポリ酸硬化剤に基づいている、請求項１に記載の
    方法。
  4. 【請求項４】 前記重合性エチレン性不飽和モノマー
    が、５重量％から３０重量％の、アルキル基中に１個か
    ら４個の炭素原子を有するアルキルアクリレートあるい
    はメタクリレートをさらに含有する、請求項１に記載の
    方法。
  5. 【請求項５】 前記コポリマーが、有機溶液重合技術に
    よって調製される、請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記コポリマーが、４０００から１５，
    ０００の重量平均分子量を有する、請求項１に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 前記コポリマーが、−５０℃から０℃の
    ガラス転移温度を有する、請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記６個から２０個の炭素原子を有する
    アルキルアクリレートあるいはメタクリレートが、ラウ
    リルメタクリレートおよび2-エチルヘキシルアクリレー
    トから成るクラスから選択される、請求項１に記載の方
    法。
  9. 【請求項９】 前記ヒドロキシアルキルアクリレートあ
    るいはメタアクリレートが、ヒドロキシプロピルメタク
    リレートおよびヒドロキシプロピルアクリレートから成
    るクラスから選択される、請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記１個から４個の炭素原子を有する
    アルキルアクリレートあるいはメタクリレートが、ブチ
    ルメタクリレートである、請求項４に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記コポリマーが１２０から１６０の
    水酸基価を有する、請求項１に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 以下を含むコートされた物品： (Ｉ) 基材、 (II) 以下を含む基材に固着した複合コーティング： (Ａ)基材上に第１コーティング層として直接に電着され
    た電着プライマー層； (Ｂ)電着プライマー上にコートされたプライマーサーフ
    ェイサー層：ここで、 該プライマーサーフェイサーは以下の(a)および(b)を含
    有する熱硬化性粉末コーティング組成物から誘導され
    る； (a)９５．０重量％から９９．９９重量％の硬化性微粒
    子樹脂材料、および (b)少なくとも４０００の重量平均分子量、１０℃より
    低いガラス転移温度、および１２０から２５０の水酸基
    価を有するコポリマーである、０．０１重量％から５．
    ０重量％の流動制御剤；該コポリマーは、以下の(i)お
    よび(ii)を含む重合性エチレン性不飽和モノマーを重合
    することにより調製される： (i)４０重量％から８０重量％の、アルキル基中に６個
    から２０個の炭素原子を有するアルキルアクリレートあ
    るいはメタクリレート、および (ii) １０重量％から５０重量％のヒドロキシアルキル
    アクリレートあるいはメタクリレート。 (Ｃ)プライマーサーフェイサー層上にコートされたトッ
    プコート層：ここで該トップコートはトップコート組成
    物から誘導される。
  13. 【請求項１３】 前記プライマサーフェイサー層が、厚
    さ２ milから４ milである、請求項１２に記載のコート
    された物品。
  14. 【請求項１４】 前記トップコート組成物が、有機溶媒
    ベースの組成物である、請求項１２に記載のコートされ
    た物品。
  15. 【請求項１５】 前記トップコート組成物が、アミノ樹
    脂硬化性組成物である、請求項１４に記載のコートされ
    た物品。
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