JP3224250B2 - コーテイング用組成物並びにコーテイング物製造のための使用 - Google Patents

コーテイング用組成物並びにコーテイング物製造のための使用

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】本発明は、非常に高いUV安定性を示す
コーティング物製造に適切な、新規であり貯蔵安定性を
示す液状コーティング用組成物(ここで、この結合剤
は、飽和および不飽和単位を有する特別なポリエステル
成分、そして硬化剤としての、アミノ樹脂またはブロッ
ク化したポリイソシアネートを含有している)、並びに
耐熱基材上のコーティング物製造のための該コーティン
グ用組成物の使用に関する。
【0002】
【従来技術の説明】ブロック化したイソシアネート基を
含有しているポリイソシアネート類を基とする1成分焼
き付け用ラッカー、並びにポリウレタン製造のためのそ
れらの使用は公知である(例えばKunststoff-Handbuc
h、VII巻、Polyurethane、 Carl Hanser Verlag Muenche
n(1966)、11-13頁、21頁以降)。
【0003】この種類のブロック化ポリイソシアネート
類をヒドロキシルポリエステル類との組み合わせで用い
る場合、下記の主要な要求を満足させる必要がある: 1) 短い焼き付け時間のため、比較的低いブロック
化温度、 2) 焼き付け中そして若干の過剰焼き付けの場合で
も、ほとんどもしくは全く黄色化を生じないこと、 3) 1成分ラッカー貯蔵中の適当な安定性、 4) 毒物学的に有害な分解生成物が排出しないこと。
【0004】これらの要求は、ヒドロキシルポリエステ
ル類そしてDE-OS 2,550,156に記述されてい
る種類のブロック化ポリイソシアネート類を基とする特
別な焼き付け用結合剤によって満足させ得る。
【0005】DE-OS 2,550,156に従う焼き付
け用結合剤は、衝撃応力にさらされる産業用製品、例え
ば機械部品、自動車用車体または輸送用コンテナ、のた
めの表面コーティング物の製造には使用できないこと
は、DE-PS 3,046,409から明らかである。
【0006】DE-PS 3,046,409に従う焼き付
け用結合剤は、耐衝撃性を示すコーティング物を与える
が、耐候性に関する通常の要求に合致することはできな
い。従って、それらは、極度な気候影響にさらされるコ
ーティング表面、例えば自動車用車体、外装パネルなど
(これらは、物性に関する厳しい要求、並びにガソリン
の如き溶媒に対する抵抗力に合致する必要がある)には
不適切である。
【0007】ヒドロキシルポリエステル類およびアミノ
樹脂を基とする1成分焼き付け用結合剤はまた、上記要
求を完全には満足させない。しかしながら、焼き付け後
それらは、好ましい硬度対弾性比そして良好な接着性に
よって特徴づけられるラッカーフィルムを生じさせる。
この種類の結合剤組成物はDE-AS 2,621,657
に記述されており、そして自動コイルコーティング方法
により施工され得る。ヒドロキシルポリエステル類、そ
して架橋用成分としてのブロック化ポリイソシアネート
もしくはアミノ樹脂を基とする1成分焼き付けラッカー
が満足させる必要のある要求は、今日、上述したレベル
を越えている。自動コイルコーティングでは、その彩色
ラッカーフィルムが、そのラッカーフィルムの高い表面
光沢性と共に、黄色化もしくは亀裂を生じさせることな
く長期間に渡って短波UV光にも耐え得るに充分な程良
好な、耐候性を有する焼き付け用ラッカーが求められて
いる。これらのコーティング物の物性に関し、公知のフ
ィルムと比較したときいかなる欠点も示さない必要があ
る。このラッカーフィルム表面の耐摩耗性に関しても高
い標準が期待されている。使用溶媒量を少なくすること
ももう1つの要求である。上述した従来技術のラッカー
システムはこれらの要求を完全には満足させるものでは
ない。
【0008】驚くべきことに、公知の硬化剤と特定のポ
リエステル成分とを基とする以後詳細に記述するコーテ
ィング用組成物が、金属に対する良好な接着性および良
好な耐摩耗性と共に高い硬度と弾性の組み合わせを有す
るラッカーフィルムを与えるばかりでなく、光安定剤無
しでも、亀裂もしくは黄色化を生じさせることなく1,
250時間以上に渡る短波UV光暴露に耐えるラッカー
フィルムを与えることを見い出した。焼き付け後、本発
明に従うコーティング用組成物は、メタリック基材に対
する優れた接着性に加えて、高い硬度と優れた変形能
も有する高光沢ラッカーフィルムを生じさせる。これら
の特性の最後に示したものは、自動コイルコーティング
によって施工されるか、或は自動車分野におけるノンチ
ップコーティングとして用いられるところの、コーティ
ング用組成物の場合、特に望ましい。
【0009】本発明に従うコーティング用組成物は、高
濃度で施工することができ、溶媒使用量が相対的に低い
ことにより環境汚染を減少させることができる。
【0010】
【発明の要約】本発明は、室温で液状であり貯蔵安定性
を示し、そして A)成分A)およびB)の重量を基準にして2.5〜4
0重量%の、少なくとも1種のアミノ樹脂および/また
は少なくとも1種のブロック化ポリイソシアネート含有
架橋用成分、および B)成分A)およびB)の重量を基準にして60〜9
7.5重量%の、少なくとも1種のヒドロキシル−およ
びカルボキシル−官能ポリエステル含有ポリエステル成
分[ここで、成分B)は、500〜10,000の平均
分子量(Mn)、20〜300の水酸基価および1〜8
0の酸価を有し、そして a1)少なくとも1種の二価脂肪族もしくは脂環式C
2-12アルコールおよび a2)少なくとも1種の脂肪族もしくは脂環式三価もし
くはそれ以上の官能C3-8アルコールと、 b1)少なくとも1種の飽和脂肪族もしくは脂環式ジカ
ルボン酸および/または少なくとも1種の上記酸の無水
物および b2)少なくとも4個の炭素原子を有する少なくとも1
種のオレフィン系不飽和脂肪族もしくは脂環式ジカルボ
ン酸および/または少なくとも1種の上記酸の無水物
と、の反応生成物を基としている]、を含有している結
合剤を基とするコーティング用組成物に関する。
【0011】本発明はまた、耐熱基材上の熱硬化コーテ
ィング物製造のためのこのコーティング用組成物の使用
に関する。
【0012】
【発明の詳細な記述】本発明に従うコーティング用組成
物の結合剤は、成分A)およびB)の重量を基準にし
て、2.5〜40重量%、好適には5〜30重量%の架
橋用成分A)、および60〜97.5重量%、好適には
70〜95重量%のポリエステル成分B)を含有してい
る。
【0013】この架橋用成分A)は、少なくとも1種の
アミノ樹脂および/または少なくとも1種ブロック化
ポリイソシアネートを含有している。
【0014】メラミン/ホルムアルデヒドまたは尿素/
ホルムアルデヒドの縮合物が適切なアミノ樹脂である。
適切なメラミン樹脂は、いかなる通常の非エーテル化メ
ラミン/ホルムアルデヒド縮合物、或は例えばFR-P
S 943,411、またはD.H. Solomon著「有機フィル
ム形成剤の化学」(The Chemistry of Organic Film Fo
rmers)、235-240、 John Wiley & Sons, Inc.、 N
ew York、1967に記述されている種類の飽和C1-4
ルコールでエーテル化したメラミン/ホルムアルデヒド
縮合物であってもよい。しかしながら、これらのメラミ
ン樹脂は、例えば「有機化学方法」(Methoden der Org
anischen Chemie)(Houben-Weyl)、14/2巻、第2
部、第4版、Georg Thieme Verlag、 Stuttgart、196
3、319以降、に記述されている種類の他の架橋用ア
ミノプラスチックで完全もしくは部分的に置き換えられ
てもよい。
【0015】本発明に従うラッカー類では高レベルの耐
候性が要求されているため、芳香族ポリイソシアネート
類を基とするブロック化ポリイソシアネート類は、本発
明に従う使用には不適切である。その代わりとして、本
発明の目的に適切なブロック化ポリイソシアネート類
は、光安定性を示す脂肪族および/または脂環式ポリイ
ソシアネート類、例えば1,6−ジイソシアナトヘキサ
ン、1−イソシアナト−3,3,5−トリメチル−5−
イソシアナトメチルシクロヘキサン(イソホリンジイソ
シアネートまたはIPDI)、シクロヘキサンジイソシ
アネート、テトラメチルシクロヘキサンジイソシアネー
ト、4,4’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタ
ン、2,4′−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタ
ン、およびそれらの混合物、を基とするブロック化ポリ
イソシアネート類である。これらのジイソシアネート類
から製造され、そしてビウレット基、アロファネート
基、カルボジイミド基、ウレトジオン(uretdione)基
またはイソシアヌレート基を有するポリイソシアネート
付加体もまた、遊離イソシアネート基を可逆的にブロッ
ク化した後、架橋用成分として使用され得る。これらの
ポリイソシアネート付加体は、例えばEP‐0,003,
505、DE‐PS1,201,394、US‐PS3,
358,010、US‐PS3,903,127、US‐
PS4,324,879、US‐PS4,288,586、
DE‐OS3,100,262、DE‐OS3,100,2
63、DE‐OS3,033,860およびDE‐OS
3,144,672(米国特許はここでは参照にいれられ
る)に記述されている。
【0016】可逆的にブロック化させたポリイソシアネ
ート成分を製造するため、該イソシアネート類もしくは
それらの混合物を、好適には、ブロック化剤、例えばε
−カプロラクタム、ブタノンオキシム、アセトンオキシ
ム、マロン酸のジエチルエステルまたはアセト酢酸のエ
チルエステルと反応させて、その結果、これらの遊離イ
ソシアネート基の完全なブロック化が一般に得られる。
【0017】これらの遊離イソシアネート基とε−カプ
ロラクタムもしくはブタノンオキシムとのブロック化反
応は、DE-OS3,004,876に記述されているよ
うに、好適には100〜130℃の温度で生じる。この
反応は、好適には、触媒混合物の重量を基準にして0.
01〜0.1重量%の、例えば有機錫組成物または特定
の第三級アミン類、例えばトリエチレンジアミン、の存
在下行われる。
【0018】マロン酸エステルもしくはアセト酢酸エス
テルを用いたブロック化反応は、塩基性触媒、例えばナ
トリウムフェノラート、ナトリウムメチラートまたは他
のアルカリのアルコラート、を用いた公知の方法(DE
-OS 2,342,603または2,550,156参照)
で生じる。他の有機アルカリ金属組成物、例えばマロン
酸ナトリウム、もまた使用できる。これらの触媒は、該
反応成分全重量を基準にして0.1〜2%で用いられ
る。該マロン酸ジアルキルは、イソシアネート当量当た
り少なくとも1モルの量で用いるべきである。しかしな
がら、5〜20%過剰の該ブロック化剤を用いるのが好
適である。
【0019】本発明に従って、40〜90%の該イソシ
アネート基をブロック化した後、この部分的にブロック
化したポリイソシアネートと成分B)としての使用に適
切なポリオールとを反応させるのみで、成分A)に相当
するポリイソシアネートを製造することも可能である。
本発明に従う成分A)およびB)の組成物は、以下に記
述する個々の成分を混合することによるばかりでなく、
例えば30%以下のNCO基を遊離形態として存在させ
るように、未ブロック化ポリイソシアネート類もしくは
ポリイソシアネート混合物を部分的にブロック化するこ
とによっても製造できる。次に、これらの部分的にブロ
ック化したポリイソシアネートと、成分B)としての使
用に適切なポリエステルポリオール類とを、該遊離NC
O基と該ポリエステルポリオールのヒドロキシル基部分
との間の付加反応後のブロック化NCO基とヒドロキシ
ル基との当量比が本発明に従って好適な0.6:1〜
2:1になるように、ブロック化したポリイソシアネー
ト類と過剰のポリエステルポリオールB)とを含有して
いる混合物が得られるような量で、混合してもよい。こ
の具体例に従って、成分A)は、その部分的にブロック
化したポリイソシアネートと該ポリエステルポリオール
との間の上述した反応生成物である。
【0020】このブロック化反応は、溶媒無しか、或は
イソシアネート基に対して不活性な溶媒の存在下で行わ
れてもよい。ポリイソシアネート類に不活性で適切な溶
媒には、酢酸メチルグリコール、酢酸エチルグリコー
ル、酢酸ジエチルグリコールモノメチルエーテル、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、
キシレン、並びにポリウレタンコーティング化学で公知
の比較的高い沸点を有する炭化水素類の混合物が含まれ
る。
【0021】上述した溶媒は単独もしくは混合物として
用いられてもよい。溶媒を使用する代わりに、可塑剤、
例えば市販の燐酸エステル、フタル酸エステル、または
スルホン酸エステル、を使用することも可能である。
【0022】本発明に従う成分A)として使用されても
よいブロック化ポリイソシアネート類もまた、DE‐O
S2,342,603、2,436,872、2,550,1
56、2,612,783、2,612,784及び2,6
12,785に記述されている。
【0023】ブロック化ポリイソシアネート類とアミノ
樹脂との混合物もまた、本発明に従うコーティング用組
成物中の成分A)として使用されてもよい。
【0024】本発明に従うコーティング用組成物の成分
B)は、500〜10,000、好適には800〜5,
000、より好適には1,000〜3,000の平均分
子量(Mn);20〜300、好適には25〜250、
より好適には30〜100の水酸基価;そして1〜8
0、好適には1〜30、より好適には1〜10の酸価、
を有するポリエステルである。これらのポリエステル
は、アルコール成分a1)およびa2)と酸成分b1)
およびb2)との重縮合によって製造される。
【0025】適切な二価の脂肪族および/または脂環式
アルコール類a1)には、2〜8個の炭素原子を有する
もの、例えばエチレングリコール、プロパン−1,2−
ジオールおよび/またはプロパン−1,3−ジオール、
ブタン1,2−ジオールおよびブタン1,4−ジオー
ル、ペンタン−1,5−ジオール、ヘキサン−1,6−
ジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘ
キサンジメタノール、並びにこれらのジオールの混合物
が含まれる。
【0026】適切な三官能およびそれ以上の官能アルコ
ール類a2)には、3〜8個の炭素原子を有するもの、
例えばトリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタ
エリスリトール、並びにこれらの多価アルコール類の混
合物が含まれる。
【0027】適切な飽和脂肪族もしくは脂環式ジカルボ
ン酸もしくは無水ジカルボン酸b1)には、しゅう酸、
こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベ
リン酸、アゼライン酸、ヘキサヒドロフタル酸、これら
の酸の無水物、並びにこれらの酸および/または無水物
の混合物が含まれる。
【0028】適切な不飽和脂肪族もしくは脂環式ジカル
ボン酸もしくは無水物b2)には、フマル酸、マレイン
酸、イタコン酸、テトラヒドロフタル酸、これらの酸の
無水物、並びにこれらの酸および/または無水物の混合
物が含まれる。
【0029】得られるポリエステル成分B)中のオレフ
ィン系二重結合(C=Cとして表され、分子量=24)
を少なくとも3.2重量%、好適には4.5〜8.5重
量%与えるに充分な量の成分b2)を使用することが、
本発明にとって重要である。好適なものは、30〜53
重量部のa1)、より好適には30〜50重量部のネオ
ペンチルグリコールと1〜3重量部のプロパン−1,2
−ジオールおよび/またはエチレングリコールとから成
る混合物と;2〜10重量部のa2)、より好適にはト
リメチロールプロパンと;15〜35重量部のb1)、
より好適にはアジピン酸と;20〜40重量部のb
2)、より好適にはマレイン酸、テトラヒドロフタル酸
および/またはこれらの酸の無水物と、を反応(ここ
で、加えた全重量部は100になる)させることによっ
て得られたポリエステル類である。
【0030】これらのポリエステル類は、例えば“Ullm
anns Encyclopaedie der technischen Chemie”、 Verla
g Chemie Weinheim、第4版(1980)、19巻、6
1頁以降、或はH. WagnerおよびH.F. Sarx著“Lackkuns
tharze”、Carl Hanser Verlag、Muenchen(197
1)、86-152頁中詳細に記述されている公知の方
法で製造される。
【0031】このエステル化反応は、任意に、触媒量の
典型的エステル化触媒、例えばチタンテトラブチラー
ト、の存在下約80〜260℃、好適には100〜23
0℃で行われる。所望の水酸基価および酸価が得られる
までこのエステル化反応を継続する。
【0032】本発明に従うポリエステル樹脂は、指示し
た範囲内の数平均分子量(Mn、標準としてポリスチレ
ンを用いたサイズ・エクスクルージョン・クロマトグラ
フィー(size exclusion chromatography)により測
定)を有する。
【0033】ブロック化したポリイソシアネートのみを
成分A)として用いて、本発明に従うコーティング用組
成物中に存在している結合剤を製造するため、ポリイソ
シアネート成分A)とポリエステル成分B)とを、ブロ
ック化したイソシアネート基とヒドロキシル基との当量
比が0.6:1〜2:1、好適には0.9:1〜1.
4:1に相当する量で混合する。このブロック化したN
CO基が該OH基と反応できる温度以下の温度でこれら
の成分を混合することを確保することが重要である。
【0034】既に述べたように、本発明に従うコーティ
ング用組成物は、必須結合剤成分A)およびB)に加え
て他の助剤および添加剤を含有していてもよい。このよ
うな他の助剤および添加剤には、B)の定義に相当する
ものでないところの、ポリウレタン技術で公知の他の有
機ポリヒドロキシル化合物、例えばポリエステル、ポリ
エーテル、或は好適にはポリアクリレートポリオール類
が含まれる。ポリアクリレートポリオール類の例には、
本発明に従って使用されるラッカー用溶媒に可溶であり
そしてアクリル酸もしくはメタアクリル酸2−ヒドロキ
シエチルおよび/または2−もしくは3−ヒドロキシプ
ロピルと、他のオレフィン系不飽和モノマー類、例えば
アクリル酸メチル、メタアクリル酸メチル、スチレン、
アクリル酸、アクリロニトリル、メタアクリロニトリ
ル、或は上記モノマー類の混合物と、の混合物から製造
される共重合体が含まれる。
【0035】これらの他のポリヒドロキシル化合物[こ
れらはB)の定義に相当するものではない]を、このコ
ーティング用組成物中に存在しているヒドロキシル官能
化合物の全重量を基準にしたヒドロキシル当量%が50
以下になるような量で、用いてもよい。これらの他のポ
リヒドロキシル化合物を用いる場合、架橋用成分A)の
量もまた、勿論、それにより特定した範囲内になるよう
に上昇させる必要がある。ブロック化したポリイソシア
ネート類を成分A)として用いる特別な場合、使用する
それらの量は、ブロック化イソシアネート基とヒドロキ
シル基との当量比が少なくとも0.6:1になるように
計量する必要がある。B)の定義に相当するものではな
いポリオールの使用は好ましくない。
【0036】他の助剤には、少なくとも75℃の沸点を
有するか、或は75℃以上の沸騰範囲を有する溶媒が含
まれる。使用する特別な溶媒の沸点もしくは沸騰範囲の
上限は、用いる特別な焼き付け条件に依存している、即
ち焼き付け温度が高ければ高い程、この溶媒の沸騰温度
が高くなる。適切な溶媒には、芳香族炭化水素類、例え
ばトルエン、キシレン、テトラリン、キュメン、そして
狭い沸騰範囲を有する芳香族炭化水素類の市販混合物
(例えば、Exxonから入手可能なSolvesso 100、15
0および200溶媒);ケトン類、例えばメチルイソブ
チルケトン、ジイソブチルケトンおよびイソホロン;そ
してエステル類、例えば酢酸n−ヘキシル、酢酸エチル
グリコール、酢酸エチルおよび酢酸n−ブチル;並びに
上記溶媒の混合物が含まれる。
【0037】これらの溶媒は、該ブロック化ポリイソシ
アネート類A)の製造時或はその後段階で加えられても
よい。非常に高い耐候性を示すコイル用コーティング物
の製造に関して、本発明に従うコーティング用組成物
は、より多い量の溶媒も使用できるが好適には、低溶媒
形態で加工されることを強調する必要がある。従って、
本発明に従うコーティング用組成物は、好適には、55
重量%以上の固体含有量を有している。
【0038】発明に従うコーティング用組成物中に任
意に存在していていてもよい他の助剤および添加剤に
は、前述した可塑剤、顔料、充填剤、流動調節剤、並び
に架橋反応を促進させる触媒が含まれる。
【0039】ポリエステル/アミノプラスチック結合剤
の硬化は酸添加によって促進されることは公知である。
非常に低い酸価を有するポリエステルを用いる場合、本
発明に従うコーティング用組成物に酸性触媒を添加して
もよい。例えば、成分A)およびB)の重量を基準にし
て0.5重量%の量のp−トルエンスルホン酸を添加す
ることにより硬化が大きく促進される。
【0040】結果として酸価を上昇させ、従って酸触媒
の添加無しでも焼き付け温度が低下し得るように、該ポ
リエステルの重量を基準にして約1〜5重量%の量で、
相対的に酸性を示すジカルボン酸の無水物、例えば無水
マレイン酸もまた、低い酸価を有するポリエステル類に
添加されてもよい。
【0041】本発明に従うコーティング用組成物は、室
温で液状であり貯蔵安定性を示す混合物である。
【0042】本発明に従うコーティング用組成物を用い
たコーティング物を製造するため、例えばスプレーコー
ティング、ディップコーティング、フラッドコーティン
グ、ロールコーティングまたはナイフコーティングなど
の公知の方法により、該コーティング用組成物を1層以
上で耐熱基材に塗布する。本発明に従うコーティング用
組成物は、金属、プラスチック、木およびガラス上のコ
ーティング物製造に適切である。本発明に従うコーティ
ング用組成物は、特に、自動コイルコーティングでコー
トされ、そして自動車の車体、機械および家庭用品の外
被、被覆パネル、ドラムおよびコンテナ、として使用さ
れる条片アルミニウムおよびスチール上のコーティング
物製造に適切である。コートすべき基材は、適切には、
コーティングする前に下塗りされていてもよい。本発明
に従うコーティング用組成物の量は、一般に、約5〜5
0ミクロンの乾燥層厚が得られるように選択される。し
かしながら、このコーティング用組成物はまた、相当に
厚い層として用いられてもよい。
【0043】用途に応じて、本発明に従うラッカー類
を、0.25〜45分、好適には0.50〜35分間、
90〜500℃、好適には110〜430℃の温度で硬
化させる。この硬化させたコーティング物は、優れたラ
ッカー特性を示し、そして好適には、コイル用の、耐候
性を示す1層および2層ラッカーコーティング物として
使用される。
【0044】本発明に従って得られる表面保護は、以下
に示す実施例で示され、そしてここで、全ての部および
パーセントは特に明記されていない限り重量である。
【0045】本発明の実施例のいくつかで示されている
Hazen色価は、一般に、非常に明るい色の物質の色を示
すために用いられ、一方、ヨウ素色価は、より深い色の
物質の色を示すために用いられる。従って、ヨウ素色価
の1はHazen色価の約100aphaに相当している。
【0046】
【実施例】実施例1 撹拌機、蒸留用ブリッジおよび窒素導入管が備わってい
る5リットルの撹拌タンク型容器に、計量して103g
のプロパン−1,2−ジオール、2,167gのネオペ
ンチルグリコール、273gのトリメチロールプロパン
および1,334gの無水マレイン酸を入れて125℃
に加熱した。この加熱段階中、1時間当たりの量がタン
ク容量に相当する量で窒素を通した。125℃で1,1
52gのアジピン酸を加え、窒素の流量を、1時間当た
りの量が容器の2倍量になるように上昇させ、そして撹
拌しながら6時間かけてこのタンクの内容物を180℃
に加熱した。約36時間後、5.9mgKOH/g樹脂
の酸価、89mgKOH/g樹脂のOH価、および40
aphaのHazen色価を有する重縮合生成物4,5
00gが得られた。この樹脂の3,150gを1,35
0gのSolvesso 100溶媒(Exxonから
入手)に導入し、その結果、70.0%の固体含有量を
有しそしてHaake Rotovisko RV 2
0回転粘度計を用い23℃で測定して2,144mP
a.sの粘度を有する溶液が得られた。
【0047】実施例2 実施例1と同様な条件下の重縮合反応で、103gのプ
ロパン−1,2−ジオール、2,044gのネオペンチ
ルグリコール、387gのトリメチロールプロパン、
1,157gのアジピン酸および1,340gの無水マ
レイン酸を反応させた。Solvesso 100溶媒中のこの
得られる樹脂溶液は、6,454mPa.sの粘度、7
0.6%の固体含有量、4.1mg KOH/gの酸
価、63mgKOH/gのOH価、および70apha
のHazen色価を有していた。
【0048】比較実施例 実施例1と同様に装備した10リットルの撹拌タンク型
容器に、133gのプロパン−1,2−ジオール、2,
470gのネオペンチルグリコールおよび646gのト
リメチロールプロパンを計量して入れた後、窒素を10
L/時の速度で通しながら120℃に加熱した。次に、
1,495gのアジピン酸および2,931gのイソフ
タル酸を撹拌しながら加えた後、この混合物を撹拌しな
がら6時間かけて220℃に加熱したが、この間中窒素
を通した。酸価が5.6mgKOH/gそしてフロー粘
度が85秒(DIN 53 211;4mmのオリフィ
ス、酢酸エチルグリコール中50%溶液として測定)に
到達した後、この樹脂をSolvesso 100溶媒とイソブ
タノールとの混合物(比率9:1)に60℃で溶解させ
た。 この樹脂の65%溶液は、3,670mPa.s
の粘度、39mg KOH/時のOH価、および3のヨ
ウ素色価を有していた。
【0049】実施例3 実施例1条件下の重縮合反応で、88gのプロパン−
1,2−ジオール、1,969gのネオペンチルグリコ
ール、137gのトリメチロールプロパン、987gの
アジピン酸および1,772gの無水テトラヒドロフタ
ル酸を反応させた。この樹脂3,375gを1,125
gのSolvesso 100溶媒に溶解した結果、2,133
mPa.sの粘度、74.9%の固体含有量、4.2m
g KOH/gの酸価、60mg KOH/gのOH価、
および30aphaのHazen色価を有する樹脂溶液が得
られた。
【0050】実施例4 実施例1条件下の重縮合反応で、103gのプロパン−
1,2−ジオール、2,305gのネオペンチルグリコ
ール、161gのトリメチロールプロパン、998gの
アジピン酸および1,444gの無水マレイン酸を反応
させた。この樹脂3,375gを1,125gのSolves
so 100溶媒に溶解した結果、2,660mPa.sの粘
度、74.7%の固体含有量、4.3mg KOH/g
の酸価、68mg KOH/gのOH価、および35a
phaのHazen色価を有する樹脂溶液が得られた。
【0051】実施例5(使用) この実施例は、実施例1〜4および比較実施例のポリエ
ステルポリオール類を基とする既製コーティング用組成
物の製造、それらの用途、並びに得られるコーティング
物の試験を記述する。
【0052】一般的なコーティング特性を評価するた
め、実施例1〜4および比較実施例のポリエステルポリ
オール類に種々の添加剤および白色顔料を混合すること
によって白色コーティング物を製造した。
【0053】次に、NCO:OHの当量比が約1:1に
なるに充分な量で、ブロック化した光安定性ポリイソシ
アネートを添加した。第一ブロック化ポリイソシアネー
ト(BL I)は、ヘキサメチレンジイソシアネートを
三量化することによって得られたところの、ブタノンオ
キシムでブロック化したイソシアヌレートポリイソシア
ネートの75%溶液(Solvesso 100溶媒中)であ
り、この溶液の潜在NCO基含有量(NCOとして表
し、分子量=42)は11.1%であった。第二ブロッ
ク化ポリイソシアネート(BL II)は、イソホロン
ジイソシアネート(IPDI)を三量化することによっ
て得られ、そして溶液のNCO含有量が8.1%である
ところの、ブタノンオキシムでブロック化したイソシア
ヌレートポリイソシアネートの65%溶液(Solvesso
100溶媒中)であった。
【0054】固体樹脂(ポリオールとポリイソシアネー
トの固体成分の量)を基準にした下記の量の添加剤を用
いた:
【0055】
【表1】 表1 構成要素 固体に対する固体重量% 触媒としてのジブチル錫ジラウレート (Oxydo GMbH、 Emmerich) Solvesso 200溶媒中10% 1.0 アセト酪酸セルロース、CAB 531-1 (Krahn Chemie、 Hamburgの製品) Solvesso 200溶媒/ブチルジグリコール (溶媒比2:1)中10% 2.4 流動調節剤(Acronal 4 F、BASF AG、 Ludwigshafenの製品)、 Solvesso 200溶媒中50% 2.4 二酸化チタン(ルチル;Bayertitan R-KB-4、Bayer AG
から入手可能)を、固体含有量(ポリエステルポリオー
ルとブロック化ポリイソシアネートの重量)を基準にし
て1:1の比率で添加した後、この組成物をビードミル
中で均一にした。
【0056】生じた白色のコーティング用組成物を、So
lvesso 200溶媒の添加により希釈することで、フロー粘
度(DI.N 4mmカップ、DIN 53 211)を約
70秒にし、大きさが68mm×150mmの下塗りし
たアルミニウム製パネル(Alodine 1200パネル、He
nkel-Technimetal、 Cologneから入手可能)に、湿潤フ
ィルム層厚が約40〜50μmになるように塗布し、オ
ーブン温度が300℃の再循環空気焼き付けオーブンで
55〜60秒間焼き付けした後、直ちに微温水内で冷却
した。その後、Buchholz硬度(DIN 53 153、E
CCA* T 12)、20度と60度角のGardner光沢
(DIN 67 530、ECCA* T2)、白色度
(DIN 6174、ECCA* 23)、MEK摩擦試
験を用いた耐溶媒性(NCCA*標準II-1.5、2k
g荷重)、クロスハッチ試験を用いた接着性、6mm浸
透性(DIN 53 151、ECCA* T 6)および
衝撃試験(DIN 55 669、 ECCA* T 5)、
弾性(NCCA*標準II-19に従うT曲げ試験、T 0
−最大の激しさ、T 5、 最低の激しさ)および耐摩耗
性(DIN 53 754;500サイクル、500gの
荷重、CS-10石)を測定するための試験を行った。
【0057】 * ECCA=ヨーロッパコイルコーティング協会(European Coil-Coatin g Association) * NCCA=国家コイルコーティング協会(National Coil-Coating Asso ciation)(USA) 得られた結果を表2に示す。
【0058】
【表2】
【0059】コーティング物の耐候性はしばしば、比較
評価をより迅速に行うことが可能な促進耐候試験によっ
て試験される。従って、若干の材料のみが損傷無しで耐
え得る程の強い照射および湿度に、試験標本を暴露し
た。しかしながら、これらの試験に関して今日では益々
良好な結果が期待されるため、本発明の目的は、良好な
一般的特性レベル(弾性、光沢、接着性、耐摩耗性、耐
薬品性など)に加えて、促進耐候性に対して、比較コー
ティング物よりも明らかに改良された抵抗力を示すべく
適切な新規ポリエステルポリオール類使用ラッカーを得
ることであった。これに関する重点は、QUV試験(Q
UV促進耐候性試験機;ASTM G 53-77に従う
試験)を用いた短波UV光に暴露したとき、黄色化に対
する高い抵抗力を得ることである。試験用コーティング
物を得るため、実施例1および比較実施例のポリエステ
ルポリオールを基とする透明ラッカーを、白色ベースコ
ーティングが予めコートしてあるアルミニウム製パネル
(68mm×150mm)に塗布した。この透明ラッカ
ーを製造するため、表1の成分(DBTLおよび白色顔料を
除く)、該ポリエステルポリオールおよびブロック化ポ
リイソシアネート(BL II)を、Solvesso 200溶媒で
調整して、フロー粘度を70秒にし、予備処理したアル
ミニウムパネルに塗布(層厚約25μm)した後、オー
ブン温度が300℃の再循環空気オーブンで約55秒間
焼き付けした。その後、これらのラッカー塗装したパネ
ルを、QUV促進耐候試験機(Q-Panel Companyの製
品)中で耐候試験を行った。
【0060】この試験で、フィルターをかけていない、
波長領域が約275〜370nm(最大値313nm)
の強力UV光を試験標本に4時間照射した後、4時間暗
所に保存し、その全期間は700時間であった。これら
の試験標本を洗浄した後、全色差△E(耐候試験にかけ
ていないパネルに対する)を、生じた黄色化度の尺度と
して、比色計で測定した。
【0061】黄色化および亀裂形成に関して、これらの
コートされているパネルは下記の値を生じた:
【0062】
【表3】
【0063】亀裂形成:C0 − 亀裂無し C1 − 若干の亀裂 C5 − 超過亀裂 結果の考察:本発明に従ういかなる組成物に関しても、
亀裂形成、チョーキング、泡形成、或は汚れは生じなか
った。
【0064】色測定の結果は、とりわけ明らかに、比較
コーティング物に比較して本発明に従うコーティング物
は優れたUV安定性を示している。
【0065】実施例1および比較実施例のコーティング
用組成物から製造され、その試験結果が表2に示されて
いる白色コーティング物について耐候性に関する試験
行った。以下に示すQUV試験結果が得られた:
【0066】
【表4】
【0067】チョーキングレベル: 0=最良値 5=最悪値 顔料を入れたコーティングフィルムに関してもまた、比
較実施例に比較して本発明に従う実施例は、UV照射に
対して著しく改良された耐性を示していたが、これは、
特に優れた耐チョーキング性を反映したものである。
【0068】実施例6(使用) ブロック化ポリイソシアネートの代わりに、メタノール
でエーテル化したメラミン樹脂(Cymel 303、
American Cyanamidから入手可能)を
架橋剤として添加した以外は、実施例と同様にして白
色ラッカーを製造した。結合剤と架橋剤との比率は固体
含有量を基準にして9:1であった。
【0069】アルミニウム製パネルへの塗布および焼き
付け条件は実施例5の条件に相当している。
【0070】表5および6は、従来技術(比較実施例)
に比較したときの、実施例1のコーティング試験および
耐候試験結果を示している。
【0071】
【表5】
【0072】
【表6】
【0073】メラミン樹脂で架橋したときのコーティン
グ特性および耐UV性に関する比較もまた、従来技術に
比較して本発明に従うポリエステル成分の優秀さを示し
ている。調和の取れた硬度と弾性の割合、高い耐摩耗
性、およびまたUV光に暴露した後の光沢性および耐チ
ョーキング性が特に強調される。
【0074】説明の目的で本発明を前記詳細に記述して
きたが、上記詳細は単に目的のためになされたも
であり、請求の範囲で限定されるもの以外でも、本分
野の技術者によって本発明の精神および範囲逸脱する
ことなく種々の変形がなされ得るものと解釈される。
【0075】本発明の特徴および態様は以下のとうりで
ある。
【0076】1. 室温で液状であり貯蔵安定性を示し
そして A)成分A)およびB)の重量を基準にして2.5〜4
0重量%の、少なくとも1種のアミノ樹脂および/また
は少なくとも1種のブロック化ポリイソシアネート含有
架橋用成分、および B)成分A)およびB)の重量を基準にして60〜9
7.5重量%の、少なくとも1種のヒドロキシル−およ
びカルボキシル−官能ポリエステル含有ポリエステル成
分[ここで、成分B)は、500〜10,000の平均
分子量(Mn)、20〜300の水酸基価および1〜8
0の酸価を有し、そして a1)少なくとも1種の二価脂肪族もしくは脂環式C
2-12アルコールおよび a2)少なくとも1種の脂肪族もしくは脂環式三価もし
くはそれ以上の官能C3-8アルコールと、 b1)少なくとも1種の飽和脂肪族もしくは脂環式ジカ
ルボン酸および/または少なくとも1種の上記酸の無水
物および b2)少なくとも4個の炭素原子を有する少なくとも1
種のオレフィン系不飽和脂肪族もしくは脂環式ジカルボ
ン酸および/または少なくとも1種の上記酸の無水物
と、の反応生成物から成る]、から成る結合剤を含有し
ているコーティング用組成物。
【0077】2. 成分B)が、30〜50重量部のネ
オペンチルグリコールと、1〜3重量部のエチレングリ
コールおよび/または1,2−プロピレングリコール
と、2〜10重量部のトリメチロールプロパンと、15
〜35重量部のアジピン酸と、20〜40重量部のマレ
イン酸および/またはテトラヒドロフタル酸または相当
する量の相当する無水物と、の反応生成物から成るポリ
エステルを含有している第1項のコーティング用組成
物。
【0078】3. 成分B)が、30〜100の水酸基
価、1〜10のカルボキシル価および1,000〜3,
000の平均分子量(Mn)を有する第1項のコーティ
ング用組成物。
【0079】4. 成分B)が、30〜100の水酸基
価、1〜10のカルボキシル価および1,000〜3,
000の平均分子量(Mn)を有する第2項のコーティ
ング用組成物。
【0080】5. 室温で液状であり貯蔵安定性を示し
そして A)成分A)およびB)の重量を基準にして2.5〜4
0重量%の、少なくとも1種のアミノ樹脂および/また
は少なくとも1種のブロック化ポリイソシアネート含有
架橋用成分、および B)成分A)およびB)の重量を基準にして60〜9
7.5重量%の、少なくとも1種のヒドロキシル−およ
びカルボキシル−官能ポリエステル含有ポリエステル成
分[ここで、成分B)は、500〜10,000の平均
分子量(Mn)、20〜300の水酸基価および1〜8
0の酸価を有し、そして a1)少なくとも1種の二価脂肪族もしくは脂環式C
2-12アルコールおよび a2)少なくとも1種の脂肪族もしくは脂環式三価もし
くはそれ以上の官能C3-8アルコールと、 b1)少なくとも1種の飽和脂肪族もしくは脂環式ジカ
ルボン酸および/または少なくとも1種の上記酸の無水
物および b2)少なくとも4個の炭素原子を有する少なくとも1
種のオレフィン系不飽和脂肪族もしくは脂環式ジカルボ
ン酸および/または少なくとも1種の上記酸の無水物
と、の反応生成物から成る]、から成る結合剤を含有し
ているコーティング用組成物から製造されるコートされ
た基材。
【0081】6. 成分B)が、30〜50重量部のネ
オペンチルグリコールと、1〜3重量部のエチレングリ
コールおよび/または1,2−プロピレングリコール
と、2〜10重量部のトリメチロールプロパンと、15
〜35重量部のアジピン酸と、20〜40重量部のマレ
イン酸および/またはテトラヒドロフタル酸または相当
する量の相当する無水物と、の反応生成物から成るポリ
エステルを含有している第5項のコートされた基材。
【0082】7. 成分B)が、30〜100の水酸基
価、1〜10のカルボキシル価および1,000〜3,
000の平均分子量(Mn)を有する第5項のコートさ
れた基材。
【0083】8. 成分B)が、30〜100の水酸基
価、1〜10のカルボキシル価および1,000〜3,
000の平均分子量(Mn)を有する第6項のコートさ
れた基材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−242867(JP,A) 特開 平3−39377(JP,A) 特開 昭63−120775(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09D 167/06 C08G 18/68 C09D 161/20 C09D 175/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 室温で液状であり貯蔵安定性を示しそし
    てA)成分A)およびB)の重量を基準にして2.5〜
    40重量%の、少なくとも1種のアミノ樹脂および/ま
    たは少なくとも1種のブロック化ポリイソシアネート含
    有架橋用成分、および B)成分A)およびB)の重量を基準にして60〜9
    7.5重量%の、少なくとも1種のヒドロキシル−およ
    びカルボキシル−官能ポリエステル含有ポリエステル成
    分[ここで、成分B)は、500〜10,000の平均
    分子量(Mn)、20〜300の水酸基価および1〜8
    0の酸価を有し、そして a1)少なくとも1種の二価脂肪族もしくは脂環式C
    2-12アルコールおよび a2)少なくとも1種の脂肪族もしくは脂環式三価もし
    くはそれ以上の官能C3-8アルコールと、 b1)少なくとも1種の飽和脂肪族もしくは脂環式ジカ
    ルボン酸および/または少なくとも1種の上記酸の無水
    物および b2)少なくとも4個の炭素原子を有する少なくとも1
    種のオレフィン系不飽和脂肪族もしくは脂環式ジカルボ
    ン酸および/または少なくとも1種の上記酸の無水物
    と、の反応生成物から成る]、から成る結合剤を含有し
    ているコーティング用組成物。
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