JP3476435B2 - 原子移動ラジカル重合により調製されるエポキシ官能性ポリマーおよびカルボン酸官能性ポリマーを含有する、熱硬化性組成物 - Google Patents

原子移動ラジカル重合により調製されるエポキシ官能性ポリマーおよびカルボン酸官能性ポリマーを含有する、熱硬化性組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】(発明の分野) 本発明は、1つ以上のポリカルボン酸官能性ポリマーと
1つ以上のエポキシ官能性ポリマーとの熱硬化性組成物
に関する。ポリカルボン酸官能性ポリマーおよびエポキ
シ官能性ポリマーは、各々、原子移動ラジカル重合によ
って調製され、そして、よく規定されたポリマー鎖構
造、分子量および分子量分布を有する。本発明はまた、
基材をコーティングする方法、このような方法によって
コーティングされる基材、および複合コーティング構成
に関する。
【0002】(発明の背景) コーティング組成物による環境破壊を減少すること(特
に、それらの使用の間の、揮発性有機物の空気中への放
出と関係する)は、近年、進行中の調査および開発の分
野である。従って、部分的に、それらの実質的に低い揮
発性有機物含量(VOC)のために、粉末コーティング
への関心が強くなり、このことにより、有意に、適用プ
ロセス中の空気放出を減少する。熱可塑性および熱硬化
性の粉末コーティング組成物の両方は市販されている
が、それらの優れた物理特性(例えば、硬度および耐溶
媒性)のために、熱硬化性の粉末コーティングが典型的
により所望される。
【0003】低いVOCコーティングは、使用される比
較的大量のコーティングのために、自動車の相手先商標
製造製品(original equipment m
anufacture)(OEM)、産業および機器市
場で、特に所望される。しかし、低いVOCレベルの要
求に加えて、製造は典型的に、使用されるコーティング
の非常に厳しい性能要求を有する。例えば、自動車OE
Mクリアトップコートは、良好な外装耐久性、耐酸腐食
性および耐水滴性、ならびに卓越した光沢および外観の
組み合わせを有することが要求される。液体トップコー
ト、特にエポキシ−酸硬化液体コーティングは、このよ
うな特性を提供し得るが、それらは、粉末コーティング
(これは、本質的にゼロVOCレベルを有する)と比較
してより高いVOCレベルの所望されない欠点を有す
る。
【0004】エポキシ−酸粉末コーティングのようなエ
ポキシベース粉末コーティングは公知であり、そして自
動車、産業および機器市場における使用のために、改良
されてきた。しかし、それらの使用は、例えば、流れ、
外観および保存安定性の欠失のために制限される。エポ
キシベース粉末コーティング組成物は典型的に、カルボ
ン酸官能性成分(例えば、(メタ)アクリル酸から部分
的に調製されるアクリル共重合体)およびエポキシ官能
性成分(例えば、グリシジルメタクリレートから、部分
的に調製されるアクリル共重合体)を含む。このような
エポキシ−酸硬化粉末コーティング組成物に使用され
る、カルボン酸官能性およびエポキシ官能性のポリマー
は、標準的な方法(すなわち、非リビング、ラジカル重
合法)によって、典型的に調製され、これらの方法は、
分子量、分子量分布およびポリマー鎖構造の制御をほと
んど提供しない。
【0005】物理特性、例えば、所定のポリマーのガラ
ス転移温度(Tg)および溶融粘度は、直接的にその分
子量に関係され得る。より高い分子量は、例えば、より
高いTg値および溶融粘度に、典型的に関係する。広い
分子量分布(例えば、2.0または2.5を超える多分
散性指標(PDI)を有する)を有するポリマーの物理
特性は、それを構成する種々のポリマー種の間の不確定
の相互作用の個々の物理特性の平均として特徴付けられ
得る。このように、広い分子量分布を有するポリマーの
物理特性は可変であり得、そして制御することが困難で
あり得る。
【0006】共重合体のポリマー鎖の構造、または構成
は、ポリマー骨格または鎖に沿ったモノマー残基の配列
として記述され得る。例えば、標準的なラジカル重合技
術によって調製される反応性基の官能基(例えば、オキ
シランまたはカルボン酸官能基)を含有する共重合体
は、種々の個々の反応性基当量を有するポリマー分子の
混合物を含む。これらのポリマー分子の幾つかは、反応
性基官能性を実際には含まない。熱硬化性組成物におい
て、3次元架橋ネットワークの形成は、官能基当量およ
びそれを構成する個々のポリマー分子の構成に依存す
る。反応性官能基をほとんど、または全く有しない(ま
たは、ポリマー鎖に沿ったそれらの位置のために、架橋
反応に参加しない官能基を有する)ポリマー分子は、3
次元架橋ネットワークの形成に、ほとんど、または全く
寄与せず、その結果、最終的に形成された重合体(例え
ば、硬化したかまたは熱硬化したコーティング)の所望
の物理特性ではなくなる。
【0007】実質的にゼロVOCレベルおよび好ましい
性能特性の組合わせを有する新しく、そして改善された
エポキシ−酸硬化粉末コーティング組成物の引き続く開
発が、所望される。特に、エポキシ−酸硬化粉末コーテ
ィング組成物を開発することが所望され、この組成物
は、十分に規定された分子量およびポリマー鎖構造、お
よび狭い分子量分布(例えば、2.5より低いPDI
値)を有する、カルボン酸官能性ポリマーおよびエポキ
シ官能性ポリマーを含む。カルボン酸ポリマーおよびエ
ポキシポリマーの両方の構成および多分散性の制御が、
従来のプロセスによって調製される比較のカルボン酸ポ
リマーおよびエポキシポリマーにおいて可能であるより
も高いTgおよび低い溶融粘度を達成することを可能に
するということにおいて所望され、これは、ケーキング
に対する耐久性がありそして改善された物理特性を有す
る熱硬化性粒状組成物を得る。
【0008】国際特許出願WO97/18247および
米国特許第5,763,548号および同第5,78
9,487号は、原子移動ラジカル重合(ATRP)と
して参照されるラジカル重合を記載する。ATRPプロ
セスは、リビングラジカル重合であるとして記載され、
このリビングラジカル重合は、予測可能な分子量および
分子量分布を有する(共)重合体の形成を生じる。この
ATRPプロセスはまた、制御された構造(すなわち、
制御可能な位相幾何、組成など)を有する高度に均一な
生成物を提供するように記載される。特許’548号お
よび’487号ならびにWO97/18247特許公報
はまた、ATRPによって調製された(共)重合体を記
載し、この(共)重合体は、例えば、ペイントおよびコ
ーティング用の広い種々の適用において有用である。
【0009】(発明の要旨) 本発明に従って、以下の共反応可能性固体である、粒子
性混合物を含む熱硬化性組成物が提供され、この粒子性
混合物は、以下: (a)少なくとも1つのラジカル移動可能基を有する第
一開始剤の存在下で開始される、原子移動ラジカル重合
によって調製される、ポリカルボン酸官能性ポリマーで
あって、ここで、上記ポリカルボン酸官能性ポリマー
が、以下のポリマー鎖構造IおよびII: および のうちの少なくとも1つを含み、ここで、M1は、カル
ボン酸官能基を有さない、少なくとも1つのエチレン性
不飽和ラジカル重合性モノマーの残基であり;Aは、カ
ルボン酸官能基を有する、少なくとも1つのエチレン性
不飽和ラジカル重合性モノマーの残基であり;tおよび
uは、各ポリマー鎖構造における1ブロックの残基に見
られる、残基の平均数を表し;そしてt、uおよびvの
各々は、上記ポリカルボン酸官能性ポリマーが、少なく
とも250の数平均分子量を有するように、各構造に対
して独立して選択される、ポリカルボン酸官能性ポリマ
ー;ならびに (b)少なくとも1つのラジカル移動可能基を有する第
二開始剤の存在下で開始される、原子移動ラジカル重合
によって調製される、エポキシ官能性ポリマーであっ
て、ここで、上記エポキシ官能性ポリマーが、以下のポ
リマー鎖構造IIIおよびIV: および のうちの少なくとも1つを含み、ここで、Mは、オキシ
ラン官能基を有さない、少なくとも1つのエチレン性不
飽和ラジカル重合性モノマーの残基であり;Gは、オキ
シラン官能基を有する、少なくとも1つのエチレン性不
飽和ラジカル重合性モノマーの残基であり;pおよびq
は、各ポリマー鎖構造における1ブロックの残基に見ら
れる、残基の平均数を表し;そしてp、qおよびxの各
々は、上記エポキシ官能性ポリマーが、少なくとも25
0の数平均分子量を有するように、各構造に対して独立
して選択される、エポキシ官能性ポリマー、の粒子性混
合物である。
【0010】本発明に従って、基材を上記の熱硬化性組
成物でコーティングする方法がまた提供される。
【0011】さらに、本発明に従って、色素性フィルム
形成組成物から堆積されたベースコート、およびベース
コートに塗布される透明性トップコートを含む多成分複
合コーティング構成物が提供される。透明性トップコー
トは、上記の熱硬化性組成物を含む。
【0012】操作例以外において、または他に指示しな
い場合、発明の詳細な説明および特許請求の範囲におい
て使用される、成分の量を表現する全ての数、反応条件
などは、用語「約」によって、全ての場合において改変
されるものとして理解されるべきである。
【0013】本明細書中に使用される、用語「ポリマ
ー」は、ホモ重合体(すなわち、単一のモノマー種から
作製されるポリマー)と共重合体(すなわち、2以上の
モノマー種から作製されるポリマー)の両方をいうこと
を意味する。
【0014】(発明の詳細な説明) 本発明に従う熱硬化性組成物は、(a)1つ以上のポリ
カルボン酸官能性ポリマー、および(b)1つ以上のエ
ポキシ官能性ポリマーを含む。本明細書中および特許請
求の範囲中で使用されるように、「ポリカルボン酸官能
性ポリマー」および同様の用語は、エポキシド(または
オキシラン)基と反応し、共有結合を形成し得る、末端
および/またはペンダント部分に2つ以上のカルボン酸
基を有するポリマーを意味する。本明細書中および特許
請求の範囲中で使用されるように、「エポキシ官能性ポ
リマー」とは、末端および/またはペンダント部分に2
つ以上のエポキシ(またはオキシラン)基を有するポリ
マーを意味し、これは、活性水素を含有する基(例え
ば、カルボン酸基)と反応し、そして共有結合を形成し
得る。
【0015】本発明のカルボン酸官能性ポリマーおよび
エポキシ官能性ポリマーは各々、原子移動ラジカル重合
(ATRP)によって独立して調製される。このATR
P法は、「リビング重合」(すなわち、本質的に連鎖移
動がなく本質的に連鎖停止がなく増える、鎖成長重合)
として記載される。ATRPによって調製されるポリマ
ーの分子量は、反応物の化学量論(すなわち、モノマー
(単数または複数)および開始剤(単数または複数)の
初期濃度)によって制御され得る。さらに、ATRPは
また、例えば、狭い分子量分布(例えば、2.5未満の
PDI値)およびうまく定義されたポリマー鎖構造(例
えば、ブロック共重合体および交互共重合体)を包含す
る特徴を有する、ポリマーを提供する。
【0016】ATRPプロセスは、一般に、以下の工程
を包含するとして説明され得る:開始系の存在下で、1
つ以上のラジカル的に重合可能なモノマーを重合する工
程;ポリマーを形成する工程;および形成されたポリマ
ーを単離する工程。開始系は、以下を含む:ラジカル的
に移動可能な原子または基を有する開始剤;遷移金属化
合物(すなわち、触媒)(これは、上記開始剤を用いる
可逆酸化還元サイクルに関与する);およびリガンド
(これは、遷移金属化合物と配位する)。ATRPプロ
セスは、国際特許公開WO97/18247ならびに米
国特許第5,763,548号および同第5,789,
487号にさらに詳細に記載される。
【0017】本発明のカルボン酸官能性ポリマーおよび
エポキシ官能性ポリマーの調製において、第一および第
二の開始剤はそれぞれ、直鎖または分枝の脂肪族化合
物、脂環式化合物、芳香族化合物、多環式芳香族化合
物、複素環式化合物、スルホニル化合物、スルフェニル
化合物、カルボン酸のエステル、高分子化合物およびそ
れらの混合物からなる群から各々選択され、これら各々
は、少なくとも1つのラジカル的に移動可能な基を有
し、これは、典型的に、ハロ基である。開始剤はまた、
官能基(例えば、グリシジル基のようなオキシラニル
(oxyranyl)基)で置換され得る。さらなる有
用な開始剤および種々のラジカル的に移動可能な基(そ
れらと会合し得る)は、国際特許公開WO97/182
47の第42〜45頁に記載される。
【0018】ラジカル的に移動可能な基を有する高分子
化合物(オリゴマー性化合物を含む)は、第一および第
二の開始剤として使用され得、そして本明細書中で「マ
クロ開始剤(macroinitiator)」として
言及される。マクロ開始剤の例としては、カチオン重合
によって調製され、そして末端ハライド(例えば、クロ
リド)を有するポリスチレン、ならびに2−(2−ブロ
モプロピオノキシ(bromopropionoxy)
エチルアクリレートおよび1つ以上のアルキル(メタ)
アクリレート(例えば、ブチルアクリレート)のポリマ
ー(従来の非リビングラジカル重合によって調製され
る)が挙げられるが、これらに限定されない。マクロ開
始剤は、グラフトポリマー(例えば、グラフト化された
ブロック共重合体およびくし型(comb)共重合体)
を調製するための、ATRPプロセスにおいて使用され
得る。マクロ開始剤のさらなる議論は、国際特許公開W
O98/01480の第31〜38頁に見出される。
【0019】好ましくは、第一および第二の開始剤は各
々、ハロメタン、メチレンジハライド、ハロホルム(h
aloform)、カーボンテトラハライド、1−ハロ
−2,3−エポキシプロパン、メタンスルホニルハライ
ド、p−トルエンスルホニルハライド、メタンスルフェ
ニルハライド、p−トルエンスルフェニルハライド、1
−フェニルエチルハライド、2−ハロ−C1〜C6−カル
ボン酸のC1〜C6−アルキルエステル、p−ハロメチル
スチレン、モノ−ヘキサキス(α−ハロ−C1〜C6−ア
ルキル)ベンゼン、ジエチル−2−ハロ−2−メチルマ
ロネート、エチル2−ブロモイソブチレートおよびそれ
らの混合物からなる群から独立して選択される。特に好
ましい開始剤は、ジエチル−2−ブロモ−2−メチルマ
ロネートである。
【0020】本発明のカルボン酸官能性ポリマーおよび
エポキシ官能性ポリマーの調製において使用され得る触
媒は、開始剤および成長ポリマー鎖を用いる、酸化還元
サイクルに関与し得る任意の遷移金属化合物を含む。遷
移金属化合物がポリマー鎖との直接炭素−金属結合を形
成しないことが好ましい。本発明において有用である遷
移金属触媒は、以下の一般式V: によって表され得る。ここで、TMは、遷移金属であ
り、nは、0〜7の値を有する遷移金属上の形式電荷で
あり、そしてXは、対イオンまたは共有結合成分であ
る。遷移金属(TM)の例としては、Cu、Fe、A
u、Ag、Hg、Pd、Pt、Co、Mn、Ru、M
o、NbおよびZnが挙げられるが、これらに限定され
ない。Xの例としては、ハロゲン、ヒドロキシ、酸素、
1〜C6−アルコキシ,シアノ、シアナト(cyana
to)、チオシアナト、およびアジドが挙げられるが、
これらに限定されない。好ましい遷移金属は、Cu
(I)であり、そしてXは、好ましくは、ハロゲン(例
えば、クロリド)である。従って、遷移金属触媒の好ま
しいクラスは、ハロゲン化銅(例えば、Cu(I)C
l)である。遷移金属触媒が少量(例えば、1モル%)
の酸化還元結合体(例えば、Cu(I)Clが使用され
る場合には、Cu(II)Cl2)を含むこともまた好
ましい。本発明のポリマーの調製において有用なさらな
る触媒は、国際特許公開WO97/18247の第45
および46頁に記載される。酸化還元結合体は、国際特
許公開WO97/18247の第27〜33頁に記載さ
れる。
【0021】本発明のカルボン酸官能性ポリマーおよび
エポキシ官能性ポリマーの調製において使用され得るリ
ガンドは、1つ以上の窒素、酸素、リンおよび/または
イオウ原子(これらは、遷移金属触媒化合物に例えばσ
および/またはπ結合を介して配位され得る)を有する
化合物が挙げられるが、これらに限定されない。有用な
リガンドのクラスとして以下が挙げられるが、これらに
限定されない:非置換および置換のピリジンおよびビピ
リジン;ポルフィリン;クリプタンド;クラウンエーテ
ル;例えば、18−クラウン−6;ポリアミン、例え
ば、エチレンジアミン;グリコール、例えば、アルキレ
ングリコール、例えば、エチレングリコール;一酸化炭
素;ならびに配位モノマー、例えば、スチレン、アクリ
ロニトリルおよびヒドロキシアルキル(メタ)アクリレ
ート。リガンドの好ましいクラスは、置換されたビピリ
ジン、例えば、4,4’−ジアルキル−ビピリジルであ
る。本発明のポリマーの調製において使用され得るさら
なるリガンドは、国際特許公開WO97/18247の
第46〜53頁に記載される。
【0022】本発明のカルボン酸官能性ポリマーおよび
エポキシ官能性ポリマーの調製において、開始剤、遷移
金属化合物およびリガンドの量ならびに相対比は、AT
RPが最も効果的に行われるものである。使用される開
始剤の量は、広範に変化し得、そして典型的に反応媒体
中に10-4モル/リットル(M)〜3M(例えば、10
-3M〜10-1M)の濃度で存在する。ポリマーの分子量
は、開始剤およびモノマー(単数または複数)の相対濃
度に直接関連し得、開始剤のモノマーに対するモル比
は、ポリマー調製において重要な因子である。開始剤の
モノマーに対するモル比は、典型的に、10-4:1〜
0.5:1(例えば、10-3:1〜5×10-2:1)の
範囲内である。
【0023】本発明のカルボン酸官能性ポリマーおよび
エポキシ官能性ポリマーの調製において、遷移金属化合
物の開始剤に対するモル比は、典型的に、10-4:1〜
10:1(例えば、0.1:1〜5:1)の範囲内であ
る。リガンドの遷移金属化合物に対するモル比は、典型
的に、0.1:1〜100:1(例えば、0.2:1〜
10:1)の範囲内である。
【0024】本発明の熱硬化性組成物において有用であ
るカルボン酸官能性ポリマーおよびエポキシ官能性ポリ
マーは、溶媒の非存在下で(すなわち、塊状重合プロセ
スによって)各々調製され得る。一般に、カルボン酸官
能性ポリマーおよびエポキシ官能性ポリマーは、溶媒
(典型的に、水および/または有機溶媒)の存在下で各
々別個に調製される。有用な有機溶媒のクラスとして
は、以下が挙げられるが、これらに限定されない:カル
ボン酸のエステル、エーテル、環式エーテル、C5〜C
10アルカン、C5〜C8シクロアルカン、芳香族炭化水素
溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、アミド、ニトリル、ス
ルホキシド、スルホンおよびそれらの混合物。超臨界溶
媒(例えば、CO2、C1〜C4アルカンおよびフルオロ
カーボン)がまた、使用され得る。溶媒の好ましいクラ
スは芳香族炭化水素溶媒であり、その特に好ましい例は
キシレン、および混合芳香族溶媒(例えば、商品名SO
LVESSOでExxon Chemical Ame
ricaから市販されているもの)である。さらなる溶
媒は、国際特許公開WO97/18247の第53〜5
6頁にさらに詳細に記載される。
【0025】カルボン酸基の存在下でのいくつかのAT
RP触媒(例えば、銅)の可能な脱活性化のために、上
記ATRPプロセスは一般的に、カルボン酸官能基の実
質的な非存在下で行われる。従って、本発明の組成物に
おいて使用されるカルボン酸官能性ポリマー(a)は、
典型的に、2段階で調製される。第1段階は、カルボン
酸官能基を実質的に含まないポリカルボン酸官能性ポリ
マーの前駆体(「前駆体ポリマー」)のATRP調製を
包含する。第2段階において、前駆体ポリマーは、本発
明の組成物のポリカルボン酸官能性ポリマー(a)に変
換される。逆に、本発明のエポキシ官能性ポリマー
(b)は典型的に、カルボン酸基を含まず、これは、単
一段階において調製される。すなわち、前駆体のエポキ
シ官能性ポリマーへの調製が一般的に必要ではない。
【0026】前駆体ポリマーのポリカルボン酸官能性ポ
リマーへの変換は、当業者に公知の方法を使用して達成
される。変換のこのような公知の方法は、以下を含むが
これらに限定されない:(a)アルキル(メタ)アクリ
レートモノマー(例えば、t−ブチルメタクリレート)
の残基(これは、前駆体ポリマーの骨格中に存在する)
の加水分解;および(b)ヒドロキシ官能性エチレン性
不飽和のラジカル的に重合可能なモノマー(例えば、ヒ
ドロキシエチルメタクリレート)の残基(これは、前駆
体ポリマーの骨格中に存在する)と環状無水物(例え
ば、無水コハク酸)との反応。
【0027】エポキシ官能性ポリマーおよびカルボン酸
官能性ポリマーの前駆体ポリマーは各々、典型的に、2
5℃〜140℃(例えば、50℃〜100℃)の範囲内
の反応温度、ならびに1〜100気圧(通常、大気圧)
の範囲内の圧で調製される。原子移動ラジカル重合は、
典型的に、24時間未満(例えば、1時間と8時間との
間)で完了する。
【0028】カルボン酸官能性ポリマーおよびエポキシ
官能性ポリマーが各々、溶媒の存在下で調製される場
合、この溶媒は、ポリマーが各々形成された後に、当業
者に公知の適切な手段(例えば、減圧蒸留)によって除
去される。あるいは、ポリマーは、公知の方法に従っ
て、溶媒から沈殿除去され、濾過され、洗浄され、そし
て乾燥され得る。溶媒の除去または溶媒からの分離の
後、カルボン酸官能性ポリマーおよびエポキシ官能性ポ
リマーは、典型的に、総ポリマー重量に基づいて、少な
くとも95重量%、および好ましくは少なくとも98重
量%の固体(1グラムのサンプルを110℃のオーブン
中に60分間置くことによって測定されるような)を各
々独立して有する。
【0029】本発明の熱硬化性組成物において使用する
前に、ATRP遷移金属触媒およびその関連のリガンド
は、典型的に、ポリマーから分離または除去される。カ
ルボン酸官能性ポリマー(a)の場合、ATRP触媒
は、好ましくは、前駆体ポリマーのカルボン酸官能性ポ
リマーへの変換の前に除去される。ATRP触媒の除去
は、公知の方法(例えば、触媒結合剤の、ポリマー、溶
媒および触媒の混合物への添加、続く濾過、を包含す
る)を用いて達成される。適切な触媒結合剤の例として
は、例えば、アルミナ、シリカ、クレイ、またはそれら
の組み合わせが挙げられる。ポリマー、溶媒およびAT
RP触媒の混合物は、触媒結合剤の床(bed)を通過
され得る。あるいは、ATRP触媒は、インサイチュで
酸化され得、そしてポリマー中に保持され得る。
【0030】カルボン酸官能性ポリマー(a)およびエ
ポキシ官能性ポリマー(b)は、直鎖ポリマー、分枝鎖
ポリマー、超分枝鎖ポリマー、スターポリマー、グラフ
トポリマーおよびそれらの混合物からなる群から各々独
立して選択され得る。ポリマーの形状または全体的構成
は、その調製において使用される開始剤およびモノマー
の選択によって制御され得る。直鎖ポリマーは、1また
は2つのラジカル的に移動可能な基を有する開始剤(例
えば、ジエチル−2−ハロ−2−メチルマロネートおよ
びα,α’−ジクロロキシレン)を使用することによっ
て調製され得る。分枝ポリマーは、分枝モノマー(すな
わち、ラジカル的に移動可能な基または1より多いエチ
レン性不飽和のラジカル的に重合可能な基を含むモノマ
ー(例えば、2−(2−ブロモプロピオノキシ)エチル
アクリレート、p−クロロメチルスチレンおよびジエチ
レングリコールビス(メタクリレート)))を使用する
ことによって調製され得る。超分枝鎖ポリマーは、使用
される分枝モノマーの量を増加させることによって調製
され得る。
【0031】スターカルボン酸官能性ポリマーおよびス
ターエポキシ官能性ポリマーは、3以上のラジカル的に
移動可能な基を有する開始剤(例えば、ヘキサキス(ブ
ロモメチル)ベンゼン)を使用して各々調製され得る。
当業者に公知のように、スターポリマーは、コア−アー
ムまたはアーム−コア法によって調製され得る。コア−
アーム法において、スターポリマーは、多官能性開始剤
(例えば、ヘキサキス(ブロモメチル)ベンゼン)の存
在下でモノマーを重合させることによって調製される。
類似の組成物および構成のポリマー鎖またはアームは、
コア−アーム法において、開始剤コアから成長する。
【0032】アームコア法において、このアームは、コ
アから別個に調製され、必要に応じて、異なる組成物、
構成、分子量およびPDIを有し得る。アームは、異な
る官能基当量を有し得、あるものは反応性官能基なしで
調製され得る。アームの調製の後に、これらは、コアに
接続される。
【0033】カルボン酸官能性ポリマー(a)の場合、
および例示の目的のため、アーム(前駆体ポリマーの形
態で)は、例えばエポキシド官能性開始剤を使用するA
TRPによって調製され得る。次いで、これらのアーム
は、エポキシドと反応性の3個以上の活性水素基(例え
ば、カルボン酸またはヒドロキシル基)を有するコアに
接続され得る。コアへの接続後、このアームの前駆体ポ
リマーは、次いで、本明細書中前記のように、カルボン
酸官能性アームに変換され得る。コアは、クエン酸のよ
うな分子、またはATRPによって調製され、そして末
端反応性水素含有基(例えば、カルボン酸、チオールま
たはヒドロキシル基)を有するコア−アームスターポリ
マーであり得る。
【0034】ATRPアームコアスターカルボン酸官能
性ポリマーにおいてコアとして使用され得るATRP法
によって調製されるコアの例は、以下のように記載され
る。第1段階において、6モルのメチルメタクリレート
が、1モルの1,3,5−トリス(ブロモメチル)ベン
ゼンの存在下で重合される。第2段階において、3モル
の2−ヒドロキシエチルメタクリレートが反応混合物に
供給される。2−ヒドロキシエチルメタクリレートの末
端残基を有するコアは単離され、次いで、第3段階にお
いて、環状無水物(例えば、無水コハク酸)と反応され
る。最終段階において、異なる組成または同じ組成の、
そして各々オキシラン官能性開始剤残基を含有する、3
つのATRP調製された前駆体ポリマーアームは、コア
のカルボン酸基とそれぞれのアームのエポキシ官能基と
の間の反応によってカルボン酸末端コアに接続される。
アームの前駆体ポリマーは、次いで、カルボン酸官能性
アームに変換される。
【0035】各々グラフトポリマーの形態のカルボン酸
官能性ポリマーおよびエポキシ官能性ポリマーは、本明
細書中で前述されたように、マクロ開始剤を使用して調
製され得る。グラフト、分枝、超分枝およびスターポリ
マーは、国際特許公報WO97/18247の頁79〜
91にさらに詳細に記載される。
【0036】本発明に有用なカルボン酸官能性ポリマー
およびエポキシ官能性ポリマーの多分散性指数(PD
I)は各々、典型的に、2.5未満であり、より典型的
には、2.0未満であり、好ましくは1.8未満(例え
ば1.5)である。本明細書中および特許請求の範囲で
使用されるように、「多分散性指数」は、以下の等式に
より決定される:(重量平均分子量(Mw)/数平均分
子量(Mn))。単分散(monodisperse)
ポリマーは、1.0のPDIを有する。さらに、本明細
書で使用されるように、MnおよびMwは、ポリスチレ
ン標準を使用するゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィーから決定される。
【0037】一般的なポリマー鎖構造IおよびIIは、
ともにまたは別個に、カルボン酸官能基(a)のポリマ
ー鎖または骨格、構成を含む1つ以上の構造を表す。一
般的なポリマー鎖構造IおよびIIの下付文字tおよび
uは、それぞれ、残基のM1ブロックおよびAブロック
に存在する残基の平均数を表す。下付文字vは、M1
ロックおよびAブロックのセグメント(すなわち、v−
セグメント)の数を表す。下付文字tおよびuはそれぞ
れ、各v−セグメントについて同じであっても異なって
いても良い。
【0038】同様に、一般的なポリマー鎖構造IIIお
よびIVは、ともにまたは別個に、エポキシ官能性ポリ
マー(b)のポリマー鎖または骨格、構成を含む1つ以
上の構造を表す。一般的なポリマー鎖構造IIIおよび
IVの下付文字pおよびqは、それぞれ、残基のMブロ
ックおよびGブロックに存在する残基の平均数を表す。
下付文字xは、MブロックおよびGブロックのセグメン
ト(すなわち、x−セグメント)の数を表す。下付文字
pおよびqはそれぞれ、各x−セグメントについて同じ
であっても異なっていても良い。
【0039】上記一般的ポリマー鎖構造によって表され
る種々のポリマー構成を例示する目的のため、以下は、
一般的なポリマー鎖構造IIIおよびIVにを特に参照
して提示される。
【0040】(ホモブロックポリマー構成:) xが1であり、pが0であり、qが5である場合、一般
的なポリマー鎖構造IIIは、5G残基のホモブロック
を表し、より詳細には以下の一般式Vによって示され
る:
【0041】(ジブロック共重合体構成:) xが1であり、pが5であり、qが5である場合、一般
的なポリマー鎖構造IIIは、5M残基および5G残基
のジブロックを表し、より詳細には以下の一般式VIに
よって示される:
【0042】(交互共重合体構成:) xが1より大きく(例えば5)、pおよびqが各x−セ
グメントについてそれぞれ1である場合、ポリマー鎖構
造IIIは、M残基およびG残基の交互ブロックを表
し、より詳細には以下の一般式VIIによって示され
る:
【0043】(グラジエント共重合体構成:) xが1より大きく(例えば3)、pおよびqが各x−セ
グメントについてそれぞれ独立して例えば1〜3の範囲
内である場合、ポリマー鎖構造IIIは、M残基および
G残基のグラジエントブロックを表し、より詳細には以
下の一般式VIIIによって示される:
【0044】グラジエント共重合体は、ATRP法によ
って2つ以上のモノマーから調製され得、そしてポリマ
ー骨格に沿って、次第に、そして対称的かつ予測可能な
様式で変化する構成を有するように一般的に記載され
る。グラジエント共重合体は、ATRP法により、
(a)重合過程の間、反応媒体に供給されるモノマー比
を変えることによって、(b)異なる重合速度を有する
モノマーを含むモノマー供給を使用して、または(c)
(a)および(b)の組み合わせで調製され得る。グラ
ジエント共重合体は、国際特許公報WO97/1824
7の頁72〜78にさらに詳細に記載される。
【0045】一般的なポリマー鎖構造IIIおよびIV
についてさらに関連して、Mは、オキシラン官能基を有
さない1つ以上のタイプの残基を表し、pは、x−セグ
メント内のM残基のブロック(M−ブロック)1つ当た
りに存在するM残基の平均合計数を表す。一般構造Iお
よびIIの−(M)p−部分は、(1)単一のタイプの
M残基のホモブロック、(2)2つのタイプのM残基の
交互ブロック、(3)2以上のタイプのM残基のポリブ
ロック、または(4)2以上のタイプのM残基のグラジ
エントブロックを表す。
【0046】例示の目的のために、M−ブロックが、例
えば、10モルのメチルメタクリレートから調製される
場合、構造IIIおよびIVの−(M)p−部分は、メ
チルメタクリレートの10残基のホモブロックを表す。
M−ブロックが、例えば5モルのメチルメタクリレート
および5モルのブチルメタクリレートから調製される場
合、一般的な構造IIIおよびIVの−(M)p−部分
は、当業者に公知であるように調製条件に依存して以下
を表す:(a)合計で10残基(すなわちp=10)を
有する、メチルメタクリレートの5残基およびブチルメ
タクリレートの5残基のジブロック;(b)合計で10
残基を有する、ブチルメタクリレートの5残基およびメ
チルメタクリレートの5残基のジブロック;(c)メチ
ルメタクリレート残基またはブチルメタクリレート残基
のいずれかで始まり、合計で10残基を有する、メチル
メタクリレート残基およびブチルメタクリレート残基の
交互ブロック;または(d)メチルメタクリレート残基
またはブチルメタクリレート残基のいずれかで始まり、
合計で10残基を有する、メチルメタクリレート残基お
よびブチルメタクリレート残基のグラジエントブロッ
ク。
【0047】また、一般的なポリマー鎖構造IIIおよ
びIVに関連して、Gは、オキシラン官能基を有する1
つ以上のタイプの残基を表し、qは、x−セグメント内
のG残基のブロック(G−ブロック)1つ当たりに存在
するG残基の平均の合計数を表す。従って、ポリマー鎖
構造IIIおよびIVの−(G)q−部分は、上で提供
される−(M)p−部分と同じ様式で記載され得る。
【0048】一般的なポリマー鎖構造IおよびIIに関
連して、M1は、カルボン酸官能基を有さない1つ以上
のタイプの残基を表し、tは、v−セグメント内のM1
残基のブロック(M1−ブロック)1つ当たりに存在す
るM1残基の平均の合計数を表す。一般式IおよびII
の記号Aは、カルボン酸官能基を有する1つ以上のタイ
プの残基を表し、uは、v−セグメント内のA残基のブ
ロック(A−ブロック)1つ当たりに存在するA残基の
平均の合計数を表す。ポリマー鎖構造IおよびIIの−
(M1t−および−(A)u−部分は、本明細書中上記
に提供されるようなポリマー鎖構造IIIおよびIVの
−(M)p−および−(G)q−部分のものに類似の様式
で一般に記載され得る。
【0049】一般的なポリマー鎖構造IおよびIIの残
基Mならびに一般的なポリマー鎖構造IIIおよびIV
の残基M1は、少なくとも1つのエチレン性不飽和ラジ
カル重合可能モノマーから各々独立して誘導される。本
明細書中および特許請求の範囲に使用される場合、「エ
チレン性不飽和ラジカル重合可能モノマー」などの用語
は、ビニルモノマー、アリルモノマー、オレフィンおよ
び他のラジカル重合可能なエチレン性不飽和モノマーを
含むことを意味する。
【0050】MおよびM1が各々独立して誘導され得る
ビニルモノマーのクラスには、(メタ)アクリレート、
ビニル芳香族モノマー、ビニルハライド、およびカルボ
ン酸のビニルエステルが挙げられるがこれらには限定さ
れない。本明細書中および特許請求の範囲に使用される
場合、「(メタ)アクリレート」などの用語は、メタク
リレートおよびアクリレートの両方を意味する。好まし
くは、残基MおよびM1は各々独立して、アルキル基に
おいて1〜20の炭素原子を有するアルキル(メタ)ア
クリレートの少なくとも1つから誘導される。残基Mお
よびM1が各々独立して誘導され得る、アルキル基にお
いて1〜20の炭素原子を有するアルキル(メタ)アク
リレートの具体例には、以下が挙げられるが、これには
限定されない:メチル(メタ)アクリレート、エチル
(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレ
ート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メ
タ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレ
ート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレート、ラウ
リル(メタ)アクリレート、イソボルニル(isobo
rnyl)(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メ
タ)アクリレート、および3,3,5−トリメチルシク
ロへキシル(メタ)アクリレート。
【0051】残基MおよびM1はまた各々独立して、1
個より多い(メタ)アクリレート基を有するモノマー
(例えば、無水(メタ)アクリル酸およびジエチレング
リコールビス((メタ)アクリレート))から選択され
得る。残基MおよびM1はまた各々独立して、分枝モノ
マーとして働き得る、ラジカル的に移動可能な基(例え
ば、2−(2−ブロモプロピオノキシ)エチルアクリレ
ート)を含むアルキル(メタ)アクリレートから選択さ
れ得る。
【0052】MおよびM1が各々独立して誘導され得る
ビニル芳香族性モノマーの具体的な例には、以下が挙げ
られるが、これらには限定されない:スチレン、p−ク
ロロメチルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルナフタ
レンおよびジビニルナフタレン。MおよびM1が各々独
立して誘導され得るビニルハライドには以下が挙げられ
るが、これらには限定されない:ビニルクロリドおよび
ビニリデンフルオリド。MおよびM1が各々独立して誘
導され得るカルボン酸のビニルエステルには、以下が挙
げられるが、これには限定されない:ビニルアセテー
ト、ビニルブチレート、ビニル3,4−ジメトキシベン
ゾエートおよびビニルベンゾエート。
【0053】本明細書中および特許請求の範囲に使用さ
れる場合、「オレフィン」などの用語は、石油留分を分
解することによって得られるような、1つ以上の二重結
合を有する不飽和脂肪族炭化水素を意味する。Mおよび
1が各々独立して誘導され得るオレフィンの具体例に
は以下が挙げられるが、これらには限定されない:プロ
ピレン、1−ブテン、1,3−ブタジエン、イソブチレ
ンおよびジイソブチレン。
【0054】本明細書中および特許請求の範囲に使用さ
れる場合、「アリルモノマー(単数または複数)」は、
置換および/または非置換のアリル官能基を含むモノマ
ー、すなわち、以下の一般式IXによって示される1つ
以上のラジカルを意味する: ここで、R4は、水素、ハロゲンまたはC1〜C4のアル
キル基である。最も一般的には、R4は、水素またはメ
チルであり、結果として一般式IXは、非置換(メタ)
アリルラジカルを表す。アリルモノマーの例には、以下
が挙げられるが、これらには限定されない:(メタ)ア
リルアルコール;(メタ)アリルエーテル(例えば、メ
チル(メタ)アリルエーテル);カルボン酸のアリルエ
ステル(例えば、(メタ)アリルアセテート、(メタ)
アリルブチレート、(メタ)アリル3,4−ジメトキシ
ベンゾエートおよび(メタ)アリルベンゾエート)。
【0055】MおよびM1が各々独立して誘導され得
る、他のエチレン性不飽和ラジカル重合可能モノマーに
は、以下が挙げられるが、これらには限定されない:環
状無水物(例えば、無水マレイン酸、無水1−シクロペ
ンテン−1,2−ジカルボン酸および無水イタコン酸;
不飽和であるがα,β−エチレン性不飽和を有さない、
酸のエステル(例えば、ウンデシレン酸のメチルエステ
ル);およびエチレン性不飽和二塩基酸のジエステル
(例えば、ジエチルマレエート)。
【0056】一般的なポリマー鎖構造IおよびIIの残
基Aは、典型的に、以下から誘導される:アルキル(メ
タ)アクリレート(これは、重合の後、加水分解され
る);または少なくとも1つのヒドロキシ官能性エチレ
ン性不飽和のラジカル重合可能モノマー(これは、重合
の後、環状無水物と後反応される)。残基Aが誘導され
得る適切なヒドロキシ官能性エチレン性不飽和のラジカ
ル重合可能モノマーのクラスの例としては、以下が挙げ
られるが、これらに限定されない;ビニルエステル(例
えば、酢酸ビニル)(これは、重合後、ビニルアルコー
ルの残基に加水分解される);アリルエステル(例え
ば、酢酸アリル)(これは、重合後、アリルアルコール
の残基に加水分解される);アリル官能性モノマー(こ
れはまた、ヒドロキシ官能基を有する)(例えば、アリ
ルアルコールおよび2−アリルフェノール);ヒドロキ
シ官能基を有するビニル芳香族モノマー(例えば、2−
エテニル−5−メチルフェノール、2−エテニル−6−
メチルフェノールおよび4−エテニル−3−メチルフェ
ノール);ならびにヒドロキシ官能性(メタ)アクリレ
ート(例えば、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレー
ト(例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートお
よびヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート))。
【0057】環状無水物は、前駆体ポリマー骨格中のヒ
ドロキシ官能性エチレン性不飽和のラジカル重合可能モ
ノマーの残基と反応し得、それによって、カルボン酸基
がそこに連結されるものから選択される。適切な環状無
水物の例には、以下が挙げられるが、これらに限定され
ない;無水コハク酸、無水マレイン酸、無水グルタル
酸、無水アジピン酸および無水ピメリン酸。
【0058】本発明の好ましい実施態様において、残基
Aは、以下から誘導される:C1〜C4アルキル(メタ)
アクリレート(例えば、t−ブチルメタクリレート(こ
れは、重合の後に、加水分解される);または少なくと
も1つのヒドロキシエチル(メタ)アクリレートおよび
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート(これは、重
合の後に、環状無水物(例えば、無水コハク酸)と後反
応される)。
【0059】残基Aはまた、変換され得るか、または他
の化合物とさらに反応してATRP重合プロセス完了後
に酸官能基を提供し得る、他のモノマーから誘導され得
る。残基Aが誘導され得るこのような他のモノマーの例
には、以下が挙げられるが、これらに限定されない:ア
クリロニトリル(重合後、このニトリル部分はカルボン
酸基に加水分解される);イソシアネート官能性モノマ
ー(例えば、3−イソプロペニル−α,α−ジメチルベ
ンジルイソシアネート[chemical abstr
acts(CAS)登録番号2094−99−7](こ
れは、重合後、カルボン酸とヒドロキシル官能基との両
方(例えば、12−ヒドロキシステアリン酸と乳酸)を
含有する化合物と反応し得る);ならびに無水マレイン
酸(これは、重合後、加水分解されてカルボン酸基を形
成するか、または酸触媒の存在下で一官能性アルコール
と反応してエステルおよびカルボン酸基を形成するかの
いずれかであり得る)。
【0060】残基M1およびAの各々が選択されるモノ
マーの選択は、相互関係を持つ。すなわち、Aが誘導さ
れるモノマーの選択は、M1が誘導されるモノマーの選
択を限定する。残基Aは、ヒドロキシ官能性エチレン性
不飽和のラジカル重合可能モノマー(単数または複数)
から誘導され、このモノマーは、重合後、環状無水物と
後反応する場合、残基M1は典型的に、このようなモノ
マー(単数または複数)から誘導されない。また、残基
Aが1つ以上のアルキル(メタ)アクリレート(これは
重合後、加水分解される)から誘導される場合、残基M
1は典型的に、このようなモノマーから誘導されない。
【0061】一般的なポリマー鎖IIIおよびIVの残
基Gは、典型的に、エポキシ官能基を有するモノマーか
ら誘導される。好ましくは、残基Gは、グリシジル(メ
タ)アクリレート、3,4−エポキシシクロへキシルメ
チル(メタ)アクリレート、2−(3,4−エポキシシ
クロへキシル)エチル(メタ)アクリレートおよびアリ
ルグリシジルエーテルのうちの少なくとも1つから誘導
される。本発明の特に好ましい実施態様では、残基G
は、グリシジルメタクリレートから誘導される。あるい
は、エポキシ官能基は、ヒドロキシ官能性ポリマーを調
製し、エピクロロヒドリンと反応させることによってエ
ポキシ官能性ポリマーに転換することによるような、後
反応によってエポキシ官能性ポリマーに組み込まれ得
る。
【0062】下付文字tおよびuは、各一般的なポリマ
ー構造IおよびII中の残基のブロックにおいて生じる
残基の平均数を表す。典型的に、一般的なポリマー構造
IおよびIIの各々について、tおよびuはそれぞれ独
立して、0以上、好ましくは、少なくとも1、より好ま
しくは、少なくとも5の値を有する。また、一般的なポ
リマー構造IおよびIIの各々について、下付文字tお
よびuはそれぞれ独立して、典型的に、100未満、好
ましくは、20未満、そしてより好ましくは、15未満
の値を有する。下付文字tおよびuの値は、記載された
値を含む、これらの値の任意の組み合わせ間の範囲であ
り得る。さらに、カルボン酸官能性ポリマーにおいて、
tとuとの和は、v−セグメント内で少なくとも1であ
り、そしてqは、少なくとも1つのv−セグメント内
で、少なくとも1である。
【0063】一般的なポリマー構造IおよびIIの下付
文字vは典型的に、少なくとも1の値を有する。また、
下付文字vは典型的に、100未満、好ましくは、50
未満、そしてより好ましくは、10未満の値を有する。
下付文字vの値は、記載された値を含む、これらの値の
任意の組み合わせ間の範囲であり得る。カルボン酸官能
性ポリマー分子中で、1より多い構造Iおよび/または
IIが生じる場合、vは、各構造について異なる値を有
し得(tおよびuのように)、グラジエント共重合体の
ような様々なポリマー構造物を可能にする。
【0064】下付文字pおよびqは、各一般的なポリマ
ー構造IIIおよびIV中の残基のブロックにおいて生
じる残基の平均数を表す。典型的に、一般的なポリマー
構造IIIおよびIVの各々について、pおよびqはそ
れぞれ独立して、0以上、好ましくは、少なくとも1、
より好ましくは、少なくとも5の値を有する。また、一
般的なポリマー構造IIIおよびIVの各々について、
下付文字pおよびqはそれぞれ独立して、典型的に、1
00未満、好ましくは、20未満、そしてより好ましく
は、15未満の値を有する。下付文字pおよびqの値
は、記載された値を含む、これらの値の任意の組み合わ
せ間の範囲であり得る。さらに、エポキシ官能性ポリマ
ーにおいて、pとqとの和は、x−セグメント内で少な
くとも1であり、そしてqは、少なくとも1つのx−セ
グメント内で、少なくとも1である。
【0065】一般的なポリマー構造IIIおよびIVの
下付文字xは典型的に、少なくとも1の値を有する。ま
た、下付文字xは典型的に、100未満、好ましくは、
50未満、そしてより好ましくは、10未満の値を有す
る。下付文字xの値は、記載された値を含む、これらの
値の任意の組み合わせ間の範囲であり得る。エポキシ官
能性ポリマー分子中で、1より多い構造IIIおよび/
またはIVが生じる場合、xは、各構造について異なる
値を有し得(pおよびqのように)、グラジエント共重
合体のような様々なポリマー構造物を可能にする。
【0066】本発明のポリカルボン酸官能性ポリマー
(a)は、以下の一般的なポリマー鎖構造XおよびXI
のうち少なくとも1つを有するように、さらに記載され
得る: および ここで、t、u、v、M1およびAは、本明細書中で前
述されたものと同じ意味を有する。下付文字jおよびk
は、M1およびA残基のそれぞれのブロック中で生じる
残基の平均数を表す。一般式XおよびIXの−(M1j
−および−(A)u−部分は、−(M1t−および−
(A)u−部分について本明細書中で前述されたものと
同じ意味を有する。
【0067】本発明のエポキシ官能性ポリマー(b)
は、以下の一般的なポリマー鎖構造XIIおよびXII
Iのうち少なくとも1つを有するように、さらに記載さ
れ得る: および
【0068】ここで、p、q、x、MおよびGは、本明
細書中で前述されたものと同じ意味を有する。下付文字
rおよびsは、MおよびG残基のそれぞれのブロック中
で生じる残基の平均数を表す。一般式XIIおよびXI
IIの−(M)r−および−(G)s−部分は、−(M)
p−および−(G)q−部分について本明細書中で前述さ
れたものと同じ意味を有する。
【0069】構造X、XI、XIIおよびXIIIは、
それぞれのポリマー自体を表し得るか、あるいは、この
構造の各々は、それぞれのポリマーの末端セグメントを
含み得る。例えば、zが1である場合、構造XIIおよ
びXIIIは、直鎖ポリマーを表し得、これは1つのラ
ジカル移動可能基を有する開始剤を使用するATRPに
よって調製される。zが2である場合、構造XIIおよ
びXIIIは、2つのラジカル移動可能基を有する開始
剤の残基から伸長する、直鎖「レッグ(leg)」を表
し得る。あるいは、zが2より大きい場合、構造XII
およびXIIIはそれぞれ、2つより多いのラジカル移
動可能基を有する開始剤を使用して、ATRPによって
調製される、スターポリマーの「アーム」を表し得る。
一般的なポリマー鎖構造XおよびXIは、関連の下付文
字lに関して同様に記載され得る。
【0070】一般式X、XI、XIIおよびXIIIの
記号φ1およびφ2は各々独立して、それぞれのポリマー
のATRP調製において使用される第一および第二の開
始剤の残基であるか、または各々独立してこれから誘導
される。記号φ1およびφ2は、同一または異なって、そ
して各々はそれぞれの第一および第二の開始剤のラジカ
ル移動可能基を有さず、さらに記載される。例えば、エ
ポキシ官能性ポリマーが臭化ベンジルの存在下で開始さ
れる場合、記号φ2、より詳細にはφ2−は、ベンジル残
基:
【0071】
【化4】 である。
【0072】一般式X、XI、XIIおよびXIIIの
記号φ1およびφ2はまた、第一および第二の開始剤の残
基から各々独立して誘導され得る。例えば、エポキシ官
能性ポリマーが、エピクロロヒドリンを使用して開始さ
れる場合、記号φ2、より詳細にはφ2−は、2,3−エ
ポキシ−プロピル残基:
【0073】
【化5】 である。次いで、この2,3−エポキシ−プロピル残基
は、例えば、2,3−ジヒドロキシプロピル残基に変換
され得る。
【0074】一般式XおよびXIにおいて、下付文字l
は、φ1に結合したカルボン酸官能性ポリマー鎖の数と
等しい。一般式XIIおよびXIIIにおいて、下付文
字zは、φ2に結合したエポキシ官能性ポリマー鎖の数
と等しい。下付文字lおよびzは各々独立して、少なく
とも1であり、そして広範な値を有し得る。くし型ポリ
マーまたはグラフトポリマーの場合、φ1およびφ2は各
々、いくつかのラジカル移動可能なペンダント基を有す
るマクロ開始剤であり、lおよびzは各々独立して、1
0を越す値、例えば、50、100または1000を有
し得る。典型的に、lおよびzは各々独立して、10未
満であり、好ましくは、6未満、そしてより好ましく
は、5未満である。本発明の好ましい実施態様におい
て、lおよびzは各々独立して1または2である。
【0075】一般式X、XI、XIIおよびXIIIの
記号T1およびT2は各々独立して、第一および第二の開
始剤のラジカル移動可能基であるか、またはこれから誘
導される。例えば、エポキシ官能性ポリマーがジエチル
−2−ブロモ−2−メチルマロネートの存在下で調製さ
れる場合、T2はラジカル移動可能ブロモ基であり得
る。
【0076】第一および第二の開始剤のラジカル移動可
能基は必要に応じて、(a)除去されるか、または
(b)別の部分に化学的に変換され得る。(a)または
(b)のいずれかにおいて、記号T1およびT2は各々、
本明細書中で、第一および第二の開始剤のラジカル移動
可能基から誘導されると考えられる。ラジカル移動可能
基は、求核性化合物(例えば、アルカリ金属アルコキシ
レート)との置換によって除去され得る。しかし、本発
明において、ラジカル移動可能基が除去されるか、また
は化学的に変換されるかのいずれかの方法がまた、ポリ
マーのエポキシ官能基に対して比較的穏やかであること
が所望される。
【0077】本発明の好ましい実施態様において、ラジ
カル移動可能基がハロゲン(対応して、T1およびT2
各々独立してハライドである)である場合、このハロゲ
ンは穏やかな脱ハロゲン化反応により除去され得る。こ
の反応は、典型的に、ポリマーが形成された後および少
なくともATRP触媒の存在下で、後反応として行われ
る。好ましくは、脱ハロゲン化後反応は、ATRP触媒
およびその対応するリガンドの両方の存在下で行われ
る。ポリカルボン酸官能性ポリマーの場合、脱ハロゲン
化後反応は、さらに好ましくは、これがカルボン酸官能
性ポリマーに変換される前に、前駆体ポリマーを用いて
行われる。
【0078】穏やかな脱ハロゲン化反応は、本発明のハ
ロゲン末端ポリマーを、1つ以上のエチレン性不飽和化
合物と接触させることによって行われる。エチレン性不
飽和化合物は、原子移動ラジカル重合が行われる条件下
のスペクトルの少なくとも一部分で容易にラジカル重合
し得ず、本明細書中以下で、「限定されたラジカル重合
可能なエチレン性不飽和化合物」(LRPEU化合物)
と称される。本明細書中で使用される「ハロゲン末端」
および類似の用語は、例えば、分枝ポリマー、くし型ポ
リマーおよびスターポリマーに存在する、ペンダントハ
ロゲンもまた含むことを意味する。
【0079】いずれの理論にも縛られることを意図しな
いが、手近な証拠に基づいて、ハロゲン末端ポリマーと
1つ以上のLRPEU化合物との間の反応は、(1)末
端ハロゲン基の除去、および(2)少なくとも1つの炭
素−炭素二重結合の付加(ここで、末端炭素−ハロゲン
結合は切れる)を生じると考えられる。脱ハロゲン化反
応は典型的に、0℃〜200℃の範囲の温度(例えば、
0℃〜160℃)、0.1〜100気圧の範囲の圧力
(例えば、0.1〜50気圧)で行われる。この反応は
また、典型的には、24時間未満(例えば、1時間と8
時間との間)で行われる。LRPEU化合物は、化学量
論的な量より少ない量で添加され得るが、好ましくは、
ポリマー中に存在する末端ハロゲンのモルに対して少な
くとも化学量論的な量で添加される。化学量論的な量よ
り過剰に添加される場合、LRPEU化合物は、典型的
に、5モル%を超えない量(例えば、1〜3モル%)で
存在し、末端ハロゲンの全モルを越す。
【0080】穏やかな条件下で、本発明の組成物のカル
ボン酸官能性ポリマーおよびエポキシ官能性ポリマーの
各々を脱ハロゲン化するのに有用な、限定されたラジカ
ル重合可能なエチレン性不飽和化合物には、以下の一般
式XIVで表される化合物が挙げられる:
【0081】
【化6】 一般式XIVにおいて、R1およびR2は、同一であるか
または異なる有機基、例えば、1〜4個の炭素原子を有
するアルキル基;アリール基;アルコキシ基;エステル
基;アルキル硫黄基;アシルオキシ基;および窒素含有
アルキル基であり得、ここで、R1およびR2基のうち少
なくとも一方は有機基であり、一方、他方は有機基また
は水素であり得る。例えば、R1またはR2の一方がアル
キル基である場合、他方はアルキル、アリール、アシル
オキシ、アルコキシ、アレーン、硫黄含有アルキル基、
または窒素含有アルキル基および/もしくは窒素含有ア
リール基であり得る。R3基は、水素もしくは低級アル
キルから選択される同一または異なる基であり得、ポリ
マーの末端ハロゲンとLRPEU化合物との間の反応が
阻止されないように選択される。また、R3基はR1およ
び/またはR2基に結合され、環式化合物を形成し得
る。
【0082】LRPEU化合物はハロゲン基を含有しな
いことが好ましい、適切なLRPEU化合物の例には、
1,1−ジメチルエチレン、1,1−ジフェニルエチレ
ン、イソプロペニルアセテート、α−メチルスチレン、
1,1−ジアルコキシオレフィンおよびそれらの混合物
が挙げられるが、これらに限定されない。さらなる例に
は、イタコン酸ジメチルおよびジイソブテン(2,4,
4−トリメチル−1−ペンタン)が挙げられる。
【0083】例示の目的のために、ハロゲン末端ポリマ
ーとLRPEU化合物(例えば、α−メチルスチレン)
との間の反応は、以下の一般スキーム1で要約される。
【0084】
【化7】 一般スキーム1において、P−Xは、ハロゲン末端ポリ
マーを表す。
【0085】各一般的なポリマー構造XおよびXIにつ
いて、下付文字jおよびkは、それぞれ独立して、0以
上の値を有する。各一般的なポリマー構造XおよびXI
について、下付文字jおよびkは、それぞれ独立して、
典型的には、100未満、好ましくは、50未満、そし
てより好ましくは、10未満の値を有する。jおよびk
の値はそれぞれ、記載された値を含む、これらの値の任
意の組み合わせ間の範囲であり得る。
【0086】各一般的なポリマー構造XIIおよびXI
IIについて、下付文字rおよびsは、それぞれ独立し
て、0以上の値を有する。各一般的なポリマー構造XI
IおよびXIIIについて、下付文字rおよびsは、そ
れぞれ独立して、典型的には、100未満、好ましく
は、50未満、そしてより好ましくは、10未満の値を
有する。rおよびsの値はそれぞれ、記載された値を含
む、これらの値の任意の組み合わせ間の範囲であり得
る。
【0087】ポリカルボン酸官能性ポリマーは(a)
は、典型的に、少なくとも100g/当量のカルボン酸
当量を有し、好ましくは、少なくとも200g/当量で
ある。ポリマーのカルボン酸当量はまた、典型的に、1
0,000g/当量未満であり、好ましくは、5,00
0g/当量未満、そしてより好ましくは、1,000g
/当量未満である。ポリカルボン酸官能性ポリマーのカ
ルボン酸当量は、記載された値を含む、これらの値の任
意の組み合わせ間の範囲であり得る。
【0088】ポリカルボン酸官能性ポリマーの数平均分
子量(Mn)は、典型的には、少なくとも250であ
り、より典型的には、少なくとも500、好ましくは、
少なくとも1000、そしてより好ましくは、少なくと
も2000である。カルボン酸官能性ポリマーはまた、
典型的に、16,000未満、好ましくは、10,00
0未満、そしてより好ましくは、5,000未満のMn
を有する。カルボン酸官能性ポリマーのMnは、記載さ
れた値を含む、これらの値の任意の組み合わせ間の範囲
であり得る。
【0089】エポキシ官能性ポリマー(b)は、典型的
に、少なくとも100g/当量のエポキシ当量を有し、
好ましくは、少なくとも200g/当量である。ポリマ
ーのエポキシ当量はまた、典型的に、10,000g/
当量未満であり、好ましくは、5,000g/当量未
満、そしてより好ましくは、1,000g/当量未満で
ある。エポキシ官能性ポリマーのエポキシ当量は、記載
された値を含む、これらの値の任意の組み合わせ間の範
囲であり得る。
【0090】エポキシ官能性ポリマーの数平均分子量
(Mn)は、典型的には、少なくとも250であり、よ
り典型的には、少なくとも500、好ましくは、少なく
とも1000、そしてより好ましくは、少なくとも20
00である。エポキシ官能性ポリマーはまた、典型的
に、16,000未満、好ましくは、10,000未
満、そしてより好ましくは、5,000未満のMnを有
する。エポキシ官能性ポリマーのMnは、記載された値
を含む、これらの値の任意の組み合わせ間の範囲であり
得る。
【0091】ポリカルボン酸官能性ポリマーおよびエポ
キシ官能性ポリマーは各々、本発明の熱硬化性組成物に
おいて、樹脂結合剤として、または添加剤として、別個
の樹脂結合剤(これは、ATRPまたは従来の重合方法
によって調製され得る)と共に使用され得る。添加剤と
して使用される場合、本明細書中に記載されるようなポ
リカルボン酸官能性ポリマーおよびエポキシ官能性ポリ
マーは、典型的に、少ない官能基(例えば、これらは各
々、単官能基であり得る)および対応して高い当量を有
する。
【0092】ポリカルボン酸官能性ポリマー(a)は、
本発明の熱硬化性組成物中に、この熱硬化性組成物の樹
脂固体の総重量に基づいて、典型的には、少なくとも
0.5重量%、より典型的には、少なくとも5重量%、
好ましくは、少なくとも30重量%、そしてより好まし
くは、少なくとも40重量%の量で存在する。この熱硬
化性組成物はまた、この熱硬化性組成物の樹脂固体の総
重量に基づいて、典型的には、99.5重量%未満、よ
り典型的には、95重量%未満、好ましくは、70重量
%未満、そしてより好ましくは、50重量%未満の量で
存在する、ポリカルボン酸官能性ポリマーを含有する。
このポリカルボン酸官能性ポリマーは、本発明の熱硬化
性組成物中に、記載の値を含めてこれらの値の任意の組
合せの間の範囲の量で、存在し得る。
【0093】エポキシ官能性ポリマー(b)は、本発明
の熱硬化性組成物中に、この熱硬化性組成物の樹脂固体
の総重量に基づいて、典型的には、少なくとも0.5重
量%、より典型的には、少なくとも5重量%、好ましく
は、少なくとも30重量%、そしてより好ましくは、少
なくとも40重量%の量で存在する。この熱硬化性組成
物はまた、この熱硬化性組成物の樹脂固体の総重量に基
づいて、典型的には、99.5重量%未満、より典型的
には、95重量%未満、好ましくは、70重量%未満、
そしてより好ましくは、50重量%未満の量で存在す
る、エポキシ官能性ポリマーを含有する。このエポキシ
官能性ポリマーは、本発明の熱硬化性組成物中に、記載
の値を含めてこれらの値の任意の組み合わせの間の範囲
の量で、存在し得る。
【0094】本発明の熱硬化性組成物は、必要に応じ
て、第二のポリカルボン酸官能性物質をさらに含有し得
る。任意の第二のポリカルボン酸官能性物質の種類に
は、C4〜C20の脂肪族ジカルボン酸、ポリマー性ポリ
無水物、ポリエステル、ポリウレタン、およびこれらの
混合物が挙げられるが、これらに限定されない。この第
二のポリカルボン酸官能性物質は、好ましくは、結晶性
である。これらの任意の第二のポリカルボン酸官能性物
質は、向上した可撓性、衝撃耐性、および黄変の減少
を、重合物(例えば、熱硬化性組成物から得られる硬化
コーティング)に提供し得る。これらの任意のカルボン
酸官能性物質はまた、硬化時の流動を補助し、これによ
って、平滑な光沢のある重合物(例えば、光沢コーティ
ング)を提供する。
【0095】本発明の組成物中に存在する、任意の第二
のポリカルボン酸官能性物質の量は、それが結晶性であ
るか非晶質であるかに依存する。結晶性である場合に
は、この第二のポリカルボン酸官能性物質は、この組成
物中に、樹脂固体の総重量に基づいて、1〜25重量
%、好ましくは、5〜20重量%の量で、必要に応じて
存在し得る。非晶質である場合には、この第二のポリカ
ルボン酸官能性物質は、この組成物中に、樹脂固体の総
重量に基づいて、1から40重量%、好ましくは、15
〜35重量%の量で、必要に応じて存在し得る。
【0096】この熱硬化性組成物中に必要に応じて存在
し得る、脂肪族ジカルボン酸には、ドデカン二酸、アゼ
ライン酸、アジピン酸、1,6−ヘキサン二酸、コハク
酸、ピメリン酸、セバシン酸、マレイン酸、イタコン
酸、アコニット酸、およびこれらの混合物が挙げられる
が、これらに限定されない。好ましくは、この脂肪族ジ
カルボン酸は、6〜12個の炭素原子を含み、そして室
温で結晶性の固体である。本発明の1つの実施態様にお
いては、ドデカン二酸が好ましい。
【0097】本発明に有用な、他の適切な第二のポリカ
ルボン酸官能性物質には、以下の一般式XVにより表さ
れるものが挙げられる:
【0098】
【化8】 一般式XVにおいて、Rは、ポリオールの残基であり、
Eは、1〜10個の炭素原子を有する二価の連結基であ
り、そしてnは、2〜10の整数である。一般式XVの
Rが誘導され得るポリオールの例には、エチレングリコ
ール、ジ(エチレングリコール)、トリメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、
ジ−トリメチロールプロパン、ジ−ペンタエリトリトー
ル、およびこれらの混合物が挙げられるが、これらに限
定されない。Eが選択され得る二価の連結基には、メチ
レン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレ
ン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレ
ン、ノニレン、デシレン、シクロヘキシレン(例えば、
1,2−シクロヘキシレン)、置換シクロヘキシレン
(例えば、4−メチル−1,2−シクロヘキシレン)、
フェニレン(例えば、1,2−フェニレン)、ならびに
置換フェニレン(例えば、4−メチル−1,2−フェニ
レンおよび4−カルボン酸−1,2−フェニレン)が挙
げられるが、これらに限定されない。二価の連結基E
は、好ましくは、脂肪族である。
【0099】一般式XVにより表される、第二のポリカ
ルボン酸官能性物質は、典型的に、ポリオールおよび二
塩基酸または環式無水物から調製される。例えば、トリ
メチロールプロパンおよびヘキサヒドロ−4−メチルフ
タル酸無水物が、それぞれ1:3のモル比で共に反応す
ると、カルボン酸官能性架橋剤が形成される。この特定
の第二のポリカルボン酸官能性物質は、一般式XVを参
照して、以下のように記載され得る:Rは、トリメチロ
ールプロパンの残基であり、Eは、二価の連結基である
4−メチル−1,2−シクロヘキシレンであり、そして
nは3である。一般式XVを参照して、本明細書中にお
いて記載される、第二のポリカルボン酸官能性物質は、
それらの調製から生じてそこに含まれる、任意の未反応
出発物質および/または共生成物(例えば、オリゴマー
種)もまた含むことを、意味する。
【0100】本発明において使用され得る、カルボン酸
官能性ポリマー性ポリ無水物には、400〜2500の
範囲、好ましくは、600〜1200の、数平均分子量
を有するものが挙げられる。2500より大きな数平均
分子量は、一般に所望されない。なぜなら、熱硬化性組
成物の、乏しい物理的安定性(例えば、個々の粒子の燒
結(sintering))を引き起こす傾向があるた
めである。適切なポリマー性無水物の例には、ポリ(ア
ジピン酸無水物)、ポリ(アゼライン酸無水物)、ポリ
(セバシン酸無水物)、ポリ(ドデカン二酸無水物)、
および混合された酸無水物が挙げられるが、これらに限
定されない。ポリマー性ポリ無水物は、例えば、米国特
許第4,937,288号、第5欄第3行〜第8行(こ
の開示を本明細書中に参考として援用する)に記載のよ
うな、分野で認められた方法によって調製され得る。
【0101】本発明において使用され得る、カルボン酸
官能性ポリエステルには、結晶性および非晶質のポリエ
ステルの両方が挙げられる。好ましい結晶性のカルボン
酸官能性ポリエステルは、一般に、150〜750のカ
ルボン酸当量、および300〜1500の数平均分子量
を有する。有用なカルボン酸官能性ポリエステルには、
脂肪族ジオール、ならびに脂肪族および/または芳香族
ポリカルボン酸(好ましくは、ジカルボン酸)の縮合か
ら調製されるものが挙げられる。結晶性および非晶質の
カルボン酸官能性ポリエステルの調製は、米国特許第
4,937,288号、第5欄第9行〜第6欄第12行
(この開示を本明細書中に参考として援用する)にさら
に詳細に記載されている。
【0102】本発明の組成物において使用され得る、ポ
リカルボン酸官能性ポリウレタンは、この組成物から得
られる重合物の外面の耐久性を改善するよう作用し得
る。カルボン酸官能性ポリウレタンは、典型的に2段階
プロセスを包含する、分野で認められた方法によって調
製され得る。第一段階において、ヒドロキシ官能性ポリ
ウレタンが、ポリオールおよびポリイソシアネートから
調製される。第二段階において、このヒドロキシ官能性
ポリウレタンが、二酸、または好ましくは、環式無水物
とさらに反応されて、ポリカルボン酸官能性ポリウレタ
ンを形成する。本発明において有用な、ポリカルボン酸
官能性ポリウレタンは、米国特許第4,937,288
号、第6欄第13行〜第39行(この開示を本明細書中
に参考として援用する)にさらに詳細に記載されてい
る。
【0103】ポリカルボン酸官能性ポリマー(a)のカ
ルボン酸当量対エポキシ官能性ポリマー(b)のエポキ
シ当量の当量比は、典型的には、0.5:1〜1.5:
1であり、好ましくは、0.8:1〜1.2:1であ
る。この範囲外の当量比は、本発明の範囲内であるが、
この組成物から得られる硬化フィルムの外観および性能
の欠陥のために、一般にあまり所望されない。上に記載
の比の範囲は、この組成物中に必要に応じて存在し得
る、任意の第二のポリカルボン酸官能性物質(単数また
は複数)に関連する、カルボン酸当量をも含むことを、
意味する。
【0104】本発明の熱硬化性組成物はまた、通常、ポ
リカルボン酸官能性ポリマーのカルボン酸基と、エポキ
シ官能性ポリマーのエポキシ基との反応を触媒するため
の、1種以上の硬化触媒を含有する。有用な硬化触媒の
例には、3級アミン(例えば、メチルジココアミン(m
ethyl dicocoamine))、およびスズ
化合物(例えば、水酸化トリフェニルスズ)が挙げられ
る。硬化触媒は、典型的に、この熱硬化性組成物中に、
この組成物の総樹脂固体重量に基づいて、5重量%未
満、例えば、0.25重量%〜2.0重量%の量で存在
する。
【0105】本発明の熱硬化性組成物はまた、顔料およ
び充填剤を含有し得る。顔料の例には、無機顔料(例え
ば、二酸化チタンおよび酸化鉄)、有機顔料(例えば、
フタロシアニン、アントラキノン、キナクリドン、およ
びチオインジゴ)、ならびにカーボンブラックが挙げら
れるが、これらに限定されない。充填剤の例には、シリ
カ(例えば、沈降シリカ)、クレイ、および硫酸バリウ
ムが挙げられるが、これらに限定されない。本発明の組
成物において使用する場合には、顔料および充填剤は、
典型的に、この熱硬化性組成物の総重量に基づいて、
0.1重量%〜70重量%の量で存在する。より頻繁に
は、本発明の熱硬化性組成物は、顔料および充填剤を実
質的に含まない、クリア組成物として使用される。
【0106】本発明の熱硬化性組成物は、必要に応じ
て、添加剤(例えば、流動および湿潤のためのワック
ス、流動制御剤(例えば、ポリ(2−エチルヘキシル)
アクリレート)、脱気添加剤(ベンゾインなど)、コー
ティング特性を改変および最適化するためのアジュバン
ト樹脂、抗酸化剤および紫外(UV)光吸収剤)を含有
し得る。有用な抗酸化剤およびUV光吸収剤の例には、
Ciba−GeigyからIRGANOXおよびTIN
UVINの商品名で市販されているものが挙げられる。
これらの任意の添加剤は、使用される場合には、典型的
に、熱硬化性組成物の総重量に基づいて、20重量%ま
での量で存在する。
【0107】本発明の熱硬化性組成物は、典型的に、初
めに、カルボン酸官能性ポリマー、エポキシ官能性ポリ
マー、および添加剤(例えば、流動制御剤、脱気剤およ
び触媒)を、ブレンダー(例えば、Henshelブレ
ードブレンダー)中で乾燥ブレンドすることにより、調
製される。このブレンダーは、そこに充填された材料が
均一に乾燥ブレンドされるに十分な時間、作動される。
次いで、この均一な乾燥ブレンドは、80℃〜140℃
の温度範囲(例えば、100℃〜125℃)で作動する
押出機(例えば、同方向回転型二軸スクリュー押出機)
中で溶融ブレンドされる。
【0108】必要に応じて、この熱硬化性組成物は、2
工程以上で溶融ブレンドされ得る。例えば、第一の溶融
ブレンドが、硬化触媒の非存在下で実施される。第二の
溶融ブレンドが、第一溶融ブレンドと硬化触媒との乾燥
ブレンドから、低温で実施される。粉末コーティング組
成物として使用される場合には、この溶融ブレンドした
熱硬化性組成物は、典型的に、例えば、15〜30ミク
ロンの平均粒子サイズに粉砕される。
【0109】本発明によれば、基材をコーティングする
方法もまた提供され、この方法は、以下の工程を包含す
る: (a)この基材に熱硬化性組成物を塗布する工程; (b)この熱硬化性組成物を合着させて、実質的に連続
的なフィルムを形成する工程;および (c)この熱硬化性組成物を、熱処理によって硬化させ
る工程であって、ここで、この熱硬化性組成物は、本明
細書中の先に記載のような粉末混合物である、共反応可
能固体を含有する。
【0110】本発明の熱硬化性組成物は、この基材に、
当業者に公知の任意の適切な手段によって、塗布され得
る。一般に、この熱硬化性組成物は、乾燥粉末の形態で
あり、そして噴霧塗布によって塗布される。あるいは、
この粉末は、水などの液体媒体中にスラリー化され、噴
霧塗布され得る。本明細書中および特許請求の範囲にお
いて、用語「共反応可能固体、粒子混合物」が使用され
る場合には、この熱硬化性組成物は、乾燥粉末の形態か
またはスラリーの形態であり得る。
【0111】基材が導電性である場合、この熱硬化性組
成物は典型的に、静電的に塗布される。静電スプレー塗
布は、一般に、熱硬化性組成物を流動床から引き出す工
程およびコロナ電場(corona field)にそ
れを通して並進させる工程を含む。熱硬化性組成物の粒
子は、それらがコロナ電場を通過するにつれて荷電さ
れ、そして導電性基材に付着され、そして導電性基材
に堆積され、これは研削される。荷電された粒子が積み
重なり始めると、基材は絶縁され、従って、さらなる粒
子の堆積を制限する。この絶縁現象は典型的には、堆積
した組成物のフィルム構築を、最大で3〜6ミル(75
〜150ミクロン)に制限する。
【0112】あるいは、例えば、多くのプラスチック
の場合にそうであるように、この基材が導電性でない
場合、この基材は、典型的に、熱硬化性組成物の塗布の
前に、予熱される。基材の予熱温度は、この熱硬化性組
成物の融点の温度に等しいかまたはこれよりも高いが、
その硬化温度未満である。予熱した基材上に噴霧塗布を
して、6ミル(150ミクロン)より厚い熱硬化性組成
物のフィルム構造物が、達成され得る(例えば、10〜
20ミル(254〜508ミクロン))。本発明の方法
によってコーティングされ得る基材には、例えば、鉄
、アルミニウム基材、プラスチック基材(例えば、シ
ート成形化合物ベースのプラスチック)、および木材が
挙げられる。
【0113】基材への塗布後、この熱硬化性組成物が、
次いで、合着され、実質的に連続的なフィルムを形成す
る。塗布された組成物の合着は、この組成物の融点の温
度に等しいかまたはこれよりも高いがその硬化温度未満
である温度での熱処理によって、一般に達成される。予
熱した基材の場合、塗布および合着工程は、基本的に1
工程で達成され得る。
【0114】合着された熱硬化性組成物は、次に、熱処
理によって硬化される。本明細書中および特許請求の範
囲において使用されるように、「硬化される(cure
d)」とは、共有結合形成(例えば、カルボン酸官能性
ポリマーのカルボン酸基とエポキシ官能性ポリマーのエ
ポキシ基との間で)によって形成される三次元架橋網目
構造を意味する。本発明の熱硬化性組成物が硬化する温
度は、可変であり、そして使用される触媒の種類および
量に一部依存する。典型的に、この熱硬化性組成物は、
130℃〜160℃の範囲内の硬化温度(例えば、14
0℃〜150℃)を有する。
【0115】本発明に従って、多成分複合コーティング
構成物がさらに提供され、この組成物は以下を含む: (a)色素性フィルム形成組成物から堆積された、ベー
スコート;および (b)このベースコート上に塗布される透明性トップコ
ート;ここで、この透明性トップコートは、クリアフィ
ルム形成熱硬化性組成物から堆積され、このクリアフィ
ルム形成熱硬化性組成物は、本明細書中で前述したよう
な共反応可能固体の粒子性混合物を含む。本明細書中に
記載の多成分複合コーティング構成物は、一般的に、カ
ラープラスクリアコーティング組成物(color−p
lus−clear coating composi
tion)と呼ばれる。
【0116】ベースコートとして堆積される色素性フィ
ルム形成組成物は、コーティング塗布、特に自動車塗布
において有用である任意の組成物であり得、ここで、カ
ラープラスクリアコーティング組成物が広範に使用され
る。色素性フィルム形成組成物は、通常、樹脂結合剤、
および着色料として作用する顔料を含む。特に有用な樹
脂結合材は、アクリルポリマー、アルキッドを含むポリ
エステル、およびポリウレタンである。
【0117】色素性フィルム形成ベースコート組成物の
ための樹脂結合剤は、例えば米国特許第4,220,6
79号(第2欄第24行目〜第4欄第40行目を参照の
こと)に記載されるもののような、有機溶媒ベース物質
であり得る。また、水ベースコーティング組成物(例え
ば、米国特許第4,403,003号、同第4,14
7,679号および同第5,071,904号に記載さ
れるもの)が、色素性フィルム形成ベースコート組成物
中の結合剤として使用され得る。
【0118】色素性フィルム形成ベースコート組成物
は、有色であり、そしてまた、金属性顔料を含み得る。
適切な顔料の例は、米国特許第4,220,679号、
同第4,403,003号、同第4,147,679号
および同第5,071,904号において見られ得る。
【0119】この色素性フィルム形成ベースコート組成
物中に必要に応じて存在し得る成分は、表面コーティン
グ処方の当該分野において周知である成分であり、そし
て界面活性剤、流動制御剤、揺変性剤、充填剤、抗気泡
発生剤、有機共溶媒、触媒、および他の通例の補助剤を
含む。これらの任意の物質および適切な量の例は、上述
の米国特許第4,220,679号、同第4,403,
003号、同第4,147,769号および同第5,0
71,904号に記載される。
【0120】色素性フィルム形成ベースコート組成物
は、従来のコーティング技術(例えば、ブラッシング、
噴霧、浸漬またはフローイング)の任意のものによって
基材へ塗布され得るが、最も頻繁に、噴霧によって塗布
される。手動方法または自動方法のいずれかを使用して
の、空気噴霧、無空気噴霧および静電気噴霧のための通
常の噴霧技術および装置が、使用され得る。色素性フィ
ルム形成組成物は、典型的に0.1〜5ミル(2.5〜
125ミクロン)および好ましくは0.1〜2ミル
(2.5〜50ミクロン)のフィルム厚みを有するベー
スコートを提供するに十分な量で、塗布される。
【0121】色素性フィルム形成ベースコート組成物の
基材上への堆積後、そして透明性トップコートの塗布前
に、このベースコートは、硬化あるいは乾燥され得る。
堆積ベースコートを乾燥する際に、有機溶媒および/ま
たは水が、その表面において加熱または空気通過によっ
て、このベースコートフィルムから排出される。適切な
乾燥条件は、使用される特定のベースコート組成物、お
よび特定の水ベース組成物の場合では周囲の湿度に依存
する。一般的に、堆積ベースコートの乾燥は、1〜15
分間にわたって、21℃〜93℃の温度で、実施され
る。
【0122】透明性トップコートは、粉末コーティング
が塗布されることが公知である任意の方法によって、こ
の堆積ベースコート上に塗布される。好ましくは、透明
性トップコートは、本明細書中で上述したように、静電
気噴霧塗布によって塗布される。透明性トップコート
が、乾燥した堆積ベースコート上に塗布されると、この
2つのコーティングは、共硬化して、本発明の多成分複
合コーティング構成物を形成し得る。ベースコートおよ
びトップコートの両方は、共に加熱されて、2つの層を
結合して硬化する。典型的に、20〜30分間での13
0℃〜160℃の硬化条件が利用される。透明性トップ
コートは、典型的に、0.5〜6ミル(13〜150ミ
クロン)の範囲内、例えば、1〜3ミル(25〜75ミ
クロン)の厚みを有する。
【0123】本発明は、以下の実施例においてより詳細
に説明され、これらの実施例は、例示のみであることを
意図し、何故ならばそこにおける多数の改変および変更
が当業者に明らかであるからである。他に記載しない限
り、全ての部およびパーセントは重量による。
【0124】(合成例A〜C) 合成例A〜Cは、例1および2の粉末コーティング組成
物において使用される、カルボン酸官能性ポリマーおよ
びエポキシド官能性アクリルポリマーの調製を記載す
る。例Aのカルボン酸官能性ポリマーは、非リビングラ
ジカル重合により調製される、比較ポリマーである。例
BおよびCのカルボン酸官能性ポリマーおよびエポキシ
ド官能性ポリマーは、本発明の熱硬化性コーティング組
成物において有用な、代表的なポリマーである。例A〜
Cのポリマーの物理的性質を、表1にまとめる。
【0125】合成例A〜Cにおいて、以下のモノマーの
略号を使用する:メチルメタクリレート(MMA);n
−ブチルメタクリレート(n−BMA);ターシャリー
ブチルメタクリレート(t−BMA);メタクリル酸
(MAA);グリシジルメタクリレート(GMA);お
よびイソブチルメタクリレート(i−BMA)。
【0126】(例A) 比較カルボン酸官能性ポリマーを、表Aに列挙する成分
から、従来の、すなわち、非制御または非リビングの、
ラジカル重合によって調製した。
【0127】
【表1】 (a)2,2’−アゾビス(2−メチルブタンニトリ
ル)開始剤、E.I.duPont de Nemou
rs and Companyから市販。
【0128】充填物1を、回転ブレードアジテーター、
還流冷却器、フィードバックループで温度制御装置を介
して共に結合された温度計および加熱マントル、窒素入
口ポート、ならびに2つの添加ポートを備える、2リッ
トルの丸底フラスコ中で、大気圧、窒素ブランケット下
で、還流温度(約115℃)に加熱した。充填物1を3
0分間、還流に維持した後に、充填物2を1時間にわた
って添加した。充填物2の添加が完了したら、このフラ
スコの内容物を、さらに3時間、還流に維持した。次い
で、このフラスコの内容物を、真空ストリッピングし
た。溶融したままで、このストリッピングしたフラスコ
の内容物を、適切な浅い開口容器に移し、そして室温ま
で冷却して、硬化させた。次いで、硬化した樹脂をより
小さな破片に粉砕し、これらを、保存用の適切な閉じた
容器に移した。
【0129】(例B) 本発明の熱硬化性組成物に有用な、カルボン酸官能性ポ
リマーを、表Bに列挙する成分から、原子移動ラジカル
重合によって調製した。
【0130】
【表2】 (b)臭化銅(II)はフレークの形態であり、そして
Aldrich Chemical Companyか
ら得た。 (c)銅粉末は、25ミクロンの平均粒子サイズ、1グ
ラム/cm3の密度を有し、そしてOMG Ameri
casから購入した。
【0131】モータ駆動式ステンレス鋼撹拌ブレード、
水冷式冷却器、ならびに温度フィードバック制御デバイ
スを介して接続された加熱マントルおよび温度計を備え
る、2リットルの四つ口フラスコに、これらの成分を全
て入れた。このフラスコの内容物を85℃に加熱し、そ
してこの温度で4時間維持した。次いで、このフラスコ
の内容物を冷却し、濾過し、そして溶媒を真空ストリッ
ピングによって除去した。このストリッピングした樹脂
に、350mlのジオキサン、および3倍モル過剰(t
−BMAのモル数に対して)のHCl(水中1M)を添
加した。この樹脂、ジオキサン、HClおよび水の混合
物を、適切な丸底フラスコ内で4時間還流した。次い
で、このフラスコの内容物を室温に冷却し、そして炭酸
ナトリウムの添加によって、pHを中性にした。このフ
ラスコの中性の内容物を濾過し、そして水およびジオキ
サンを、適切なフラスコ中での真空蒸留によって除去し
た。溶融したままで、このストリッピングしたフラスコ
の内容物を、適切な浅い開口容器に移し、そして室温ま
で冷却して硬化させた。次いで、この固化した樹脂を、
より小さな破片に粉砕して、保存用の適切な閉じた容器
に移した。
【0132】(例C) 本発明の熱硬化性組成物において有用な、エポキシ官能
性テトラブロック共重合体を、表Cに列挙の成分から、
原子移動ラジカル重合によって調製した。この例のエポ
キシ官能性ブロック共重合体を、以下のように図式的に
まとめる:
【0133】
【表3】 充填物1を、例Bに記載のように設置した5リットルの
四つ口フラスコ中で、85℃に加熱し、そしてこの温度
で1時間維持した。このフラスコの内容物を85℃に維
持しながら、充填物2を15分間にわたって添加し、続
いて2時間、85℃に維持した。次いで、充填物3を1
5分間にわたって添加し、続いて、85℃で2時間維持
した。充填物4を、85℃のフラスコ内容物温度で、1
5分間にわたって添加し、続いて85℃に2時間維持し
た。このフラスコの内容物を冷却し、濾過して、真空蒸
留によって溶媒をストリッピングした。溶融したまま
で、このストリッピングした樹脂を適切な浅い開口容器
に移し、室温に冷却して、固化させた。次いで、この固
化した樹脂をより小さな破片に粉砕し、そして保存用の
適切な閉じた容器に移した。
【0134】
【表4】 1N.D.=決定されず。2 N,A.=適用されず。 (d)これらの分子量データを、ポリスチレン標準を使
用して、ゲル透過クロマトグラフィーにより得た。これ
らの略号を以下のようにまとめる:数平均分子量(M
n);および重量平均分子量(Mw)。 (e)多分散性指数(PDI)=(Mw/Mn)。 (f)ガラス転移温度(Tg)の開始(onset)、
中点、および終点の値を、示差走査熱量測定法(DS
C)により、決定した。ポリマーサンプルを応力解放サ
イクル(stress release cycle)
に供し、続いて10℃/分の割合で加熱した。 (g)165℃および180℃における溶融粘度を、B
rookfield CAP 2000 Hight
Temperature Viscometerを使用
して決定した。 (h)酸当量を、水酸化カリウムを使用する滴定により
決定した。ポリマーのグラム数/酸の当量の単位で示
す。 (i)エポキシ当量(ポリマーのグラム数/エポキシ当
量)を、0.1規定過塩素酸溶液を使用するポリマーサ
ンプルの滴定により、決定した。 (j)総重量に基づく重量%固体を、0.2gのサンプ
ルから110℃/1時間で決定した。
【0135】(粉末コーティング組成物例1および2) 粉末コーティング例2は、本発明による熱硬化性コーテ
ィング組成物の代表例であり、一方、粉末コーティング
例1は、従来の非リビングラジカル重合法によって調製
した、カルボン酸官能性樹脂およびエポキシ官能性樹脂
を含有する、熱硬化性コーティング組成物である。これ
らの粉末コーティング組成物を、表2に列挙する成分か
ら調製した。
【0136】
【表5】 (k)PD9060樹脂は、アクリル性モノマーの、従
来の非リビングラジカル重合によって調製される、固体
エポキシ官能性アクリル樹脂である。これは、Ande
rson Development Co.から市販さ
れており、そしてポリマー/エポキシ当量の375gの
エポキシ当量を有することが決定された。 (l)TROY 570流動制御剤であって、Troy
Corporationから市販されている。
【0137】表2に列挙の成分を、175℃(347°
F)の温度のホットプレート上で、スパチュラを使用し
て手で溶融混合した。次いで、この溶融混合した組成物
を、乳鉢および乳棒を使用して、手で粗く粉砕した。例
1および2の、粗い粒子状の熱硬化性コーティング組成
物は、175℃(347°F)において、それぞれ35
ポアズおよび17ポアズの溶融粘度を有することがわか
った。これらの溶融粘度を、Research Equ
ipment(London)Ltd.により製造され
た、温度制御されたコーンおよびプレート(tempe
raturecontrolled cone and
plate)粘度計を使用して決定した。
【0138】本発明を、その特定の実施態様の具体的な
詳細を参照して記載した。このような詳細が、添付の特
許請求の範囲に含まれる限りを除き、そして特許請求の
範囲に含まれる程度までを除き、本発明の範囲の限定で
あるとみなされることは、意図されない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コカ, シミオン アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15213, ピッツバーグ, ベイヤード ロード 4, アパートメント 28 (72)発明者 フランクス, ジェイムズ アール. アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15044, ギブソニア, ウッドヒル ドライブ 1048 (72)発明者 ハンバート, カート エイ. アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15102, ベセル パーク, ミッシェ ル サークル 106 (72)発明者 レイマーズ, ポール エイチ. アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15101, アリソン パーク, ロザン ナ ドライブ 4372 (72)発明者 マーチン, ロクサラナ エル. アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15235, ピッツバーグ, フランクス タウン ロード 9409 (72)発明者 オドゥワイヤー, ジェイムズ ビー. アメリカ合衆国 ペンシルベニア 16059, バレンシア, スプリング バレー ロード 117 (72)発明者 オルソン, カート ジー. アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15044, ギブソニア, ベイカーズタ ウン ロード 3935 (72)発明者 ホワイト, ダニエラ アメリカ合衆国 ペンシルベニア 15237, ピッツバーグ, ウッドラン ド ロード 494 (56)参考文献 特開 平6−25596(JP,A) 特開 平10−130347(JP,A) 特開 平10−60028(JP,A) 特開 昭50−22830(JP,A) 特開 昭62−290708(JP,A) 特表2002−523601(JP,A) 特表2002−523602(JP,A) 特表 平9−500415(JP,A) 米国特許4388448(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 59/20 C08G 59/42 C09D 5/03 C09D 163/00 - 163/10 B05D 7/24

Claims (72)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱硬化性組成物であって、共反応可能固
    体を含有し、該共反応可能固体が、以下: (a)少なくとも1つのラジカル移動可能基を有する第
    一開始剤の存在下で開始する、原子移動ラジカル重合に
    よって調製される、ポリカルボン酸官能性ポリマーであ
    って、ここで、該ポリカルボン酸官能性ポリマーが、以
    下のポリマー鎖構造: −[(M−(A)− および −[(A)−(M− のうちの少なくとも1つを含み、ここで、Mは、カル
    ボン酸官能基を有さない、少なくとも1つのエチレン性
    不飽和ラジカル重合可能モノマーの残基であり;Aは、
    カルボン酸官能基を有する、少なくとも1つのエチレン
    性不飽和ラジカル重合可能モノマーの残基であり;tお
    よびuは、各ポリマー鎖構造における1ブロックの残基
    に見られる、残基の平均数を表し;そしてt、uおよび
    vの各々は、該ポリカルボン酸官能性ポリマーが、少な
    くとも250の数平均分子量を有するように、各構造に
    対して独立して選択される、ポリカルボン酸官能性ポリ
    マー;ならびに (b)少なくとも1つのラジカル移動可能基を有する第
    二開始剤の存在下で開始する、原子移動ラジカル重合に
    よって調製される、エポキシ官能性ポリマーであって、
    ここで、該エポキシ官能性ポリマーが、以下のポリマー
    鎖構造: −[(M)−(G)− および −[(G)−(M)− のうちの少なくとも1つを含み、ここで、Mは、オキシ
    ラン官能基を有さない、少なくとも1つのエチレン性不
    飽和ラジカル重合可能モノマーの残基であり;Gは、オ
    キシラン官能基を有する、少なくとも1つのエチレン性
    不飽和ラジカル重合可能モノマーの残基であり;pおよ
    びqは、各ポリマー鎖構造における1ブロックの残基に
    見られる、残基の平均数を表し;そしてp、qおよびx
    の各々は、該エポキシ官能性ポリマーが、少なくとも2
    50の数平均分子量を有するように、各構造に対して独
    立して選択される、エポキシ官能性ポリマー、の粒子性
    混合物である、熱硬化性組成物。
  2. 【請求項2】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (a)および前記エポキシ官能性ポリマー(b)の各々
    が、直鎖ポリマー、分枝鎖ポリマー、超分枝鎖ポリマ
    ー、スターポリマー、グラフトポリマー、およびこれら
    の混合物からなる群から独立して選択される、請求項1
    に記載の組成物。
  3. 【請求項3】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (a)ならびに前記エポキシ官能性ポリマー(b)の各
    々が、500〜16,000の数平均分子量、および
    2.0未満の多分散性指数を独立して有する、請求項1
    に記載の組成物。
  4. 【請求項4】 前記第一および第二の開始剤の各々が、
    直鎖もしくは分枝の脂肪族化合物、脂環式化合物、芳香
    族化合物、多環式芳香族化合物、複素環式化合物、スル
    ホニル化合物、スルフェニル化合物、カルボン酸のエス
    テル、ポリマー化合物、およびこれらの混合物からなる
    群から独立して選択され、各々が少なくとも1つのラジ
    カル移動可能ハライドを有する、請求項1に記載の組成
    物。
  5. 【請求項5】 前記第一および第二の開始剤の各々が、
    ハロメタン、メチレンジハライド、ハロホルム、カーボ
    ンテトラハライド、1−ハロ−2,3−エポキシプロパ
    ン、メタンスルホニルハライド、p−トルエンスルホニ
    ルハライド、メタンスルフェニルハライド、p−トルエ
    ンスルフェニルハライド、1−フェニルエチルハライ
    ド、2−ハロ−C〜C−カルボン酸のC〜C
    アルキルエステル、p−ハロメチルスチレン、モノ−ヘ
    キサキス(α−ハロ−C〜C−アルキル)ベンゼ
    ン、ジエチル−2−ハロ−2−メチルマロネート、エチ
    ル2−ブロモイソブチレート、およびこれらの混合物か
    らなる群から独立して選択される、請求項4に記載の組
    成物。
  6. 【請求項6】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (a)が、100〜10,000g/当量のカルボン酸
    当量を有し、そして前記エポキシ官能性ポリマー(b)
    が、100〜10,000g/当量のエポキシ当量を有
    する、請求項1に記載の組成物。
  7. 【請求項7】 MおよびMの各々が、ビニルモノマ
    ー、アリルモノマーおよびオレフィンのうちの少なくと
    も1つから独立して誘導される、請求項1に記載の組成
    物。
  8. 【請求項8】 MおよびMの各々が、アルキル基に1
    〜20個の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリレ
    ート、ビニル芳香族モノマー、ビニルハライド、カルボ
    ン酸のビニルエステル、およびオレフィンのうちの少な
    くとも1つから独立して誘導される、請求項7に記載の
    組成物。
  9. 【請求項9】 Aが、重合後に加水分解される、アルキ
    ル(メタ)アクリレート;または重合後に環状無水物と
    後反応する、少なくとも1つのヒドロキシ官能性エチレ
    ン性不飽和ラジカル重合可能モノマー、から誘導され
    る、請求項1に記載の組成物。
  10. 【請求項10】 Gが、グリシジル(メタ)アクリレー
    ト、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)ア
    クリレート、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)
    エチル(メタ)アクリレート、およびアリルグリシジル
    エーテルのうちの少なくとも1つから誘導される、請求
    項1に記載の組成物。
  11. 【請求項11】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (a)が、以下のポリマー鎖構造: φ−[[(M−(A)−(M−T
    および φ−[[(A)−(M−(A)
    のうちの少なくとも1つを有し、ここで、φは、前記
    第一開始剤の、前記ラジカル移動可能基を有さない残基
    であるか、または該残基から誘導され;Tは、該第一
    開始剤の該ラジカル移動可能基であるか、または該ラジ
    カル移動可能基から誘導され;vは、各構造に対して、
    独立して1〜100であり;tおよびuの各々は、各v
    セグメントおよび各構造に対して、独立して0〜100
    の範囲内であり、tとuとの合計は、各vセグメントに
    対して少なくとも1であり、そしてuは、少なくとも1
    つのvセグメントに対して少なくとも1であり;jおよ
    びkの各々は、各構造に対して、独立して0〜100の
    範囲内であり;lは、各構造に対して、独立して少なく
    とも1であり;そして該ポリカルボン酸官能性ポリマー
    が、2.0未満の多分散性指数を有し;そして前記エポ
    キシ官能性ポリマー(b)が、以下のポリマー鎖構造: φ−[[(M)−(G)−(M)−T
    および φ−[[(G)−(M)−(G)−T
    のうちの少なくとも1つを有し、ここで、φは、前記
    第二開始剤の、前記ラジカル移動可能基を有さない残基
    であるか、または該残基から誘導され;Tは、該第二
    開始剤の該ラジカル移動可能基であるか、または該ラジ
    カル移動可能基から誘導され;xは、各構造に対して、
    独立して1〜100であり;pおよびqの各々は、各x
    セグメントおよび各構造に対して、独立して0〜100
    の範囲内であり、pとqとの合計は、各xセグメントに
    対して少なくとも1であり、そしてqは、少なくとも1
    つのxセグメントに対して少なくとも1であり;rおよ
    びsの各々は、各構造に対して、独立して0〜100の
    範囲内であり;zは、各構造に対して、独立して少なく
    とも1であり;そして該エポキシ官能性ポリマーが、
    2.0未満の多分散性指数を有する、請求項1に記載の
    組成物。
  12. 【請求項12】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (a)が、100〜10,000g/当量のカルボン酸
    当量を有し、前記エポキシ官能性ポリマー(b)が、1
    00〜10,000g/当量のエポキシ当量を有し、そ
    して該ポリカルボン酸官能性ポリマーおよび該エポキシ
    官能性ポリマーの各々が、独立して1.8未満の多分散
    性指数を有する、請求項11に記載の組成物。
  13. 【請求項13】 tが、各構造に対して独立して、1〜
    20の範囲から選択され;uが、各構造に対して独立し
    て、1〜20の範囲から選択され;pが、各構造に対し
    て独立して、1〜20の範囲から選択され;そしてq
    が、各構造に対して独立して、1〜20の範囲から選択
    される、請求項11に記載の組成物。
  14. 【請求項14】 vが、各構造に対して独立して、1〜
    50の範囲から選択され;そしてxが、各構造に対して
    独立して、1〜50の範囲から選択される、請求項11
    に記載の組成物。
  15. 【請求項15】 TおよびTの各々が独立してハラ
    イドである、請求項11に記載の組成物。
  16. 【請求項16】 TおよびTの各々が独立して、脱
    ハロゲン化後反応から誘導される、請求項15に記載の
    組成物。
  17. 【請求項17】 前記脱ハロゲン化後反応が、前記ポリ
    カルボン酸官能性ポリマーおよび前記エポキシ官能性ポ
    リマーの各々を、限定されたラジカル重合可能エチレン
    性不飽和化合物と、独立して接触させる工程を包含す
    る、請求項16に記載の組成物。
  18. 【請求項18】 前記限定されたラジカル重合可能エチ
    レン性不飽和化合物が、1,1−ジメチルエチレン、
    1,1−ジフェニルエチレン、イソプロペニルアセテー
    ト、α−メチルスチレン、1,1−ジアルコキシオレフ
    ィン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択さ
    れる、請求項17に記載の組成物。
  19. 【請求項19】 φおよびφが同一かまたは異な
    る、請求項11に記載の組成物。
  20. 【請求項20】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (a)のカルボン酸当量対前記エポキシ官能性ポリマー
    (b)のエポキシ当量の当量比が、0.5:1〜1.
    5:1である、請求項1に記載の組成物。
  21. 【請求項21】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (a)が、前記熱硬化性組成物中に、総樹脂固体重量に
    基づいて、5〜95重量%の量で存在し、そして前記エ
    ポキシ官能性ポリマー(b)が、該熱硬化性組成物中
    に、総樹脂固体重量に基づいて、5〜95重量%の量で
    存在する、請求項1に記載の組成物。
  22. 【請求項22】 第二のポリカルボン酸官能性物質をさ
    らに含有する、請求項1に記載の組成物であって、該第
    二のポリカルボン酸官能性物質が、C〜C20ジカル
    ボン酸、以下の一般式: 【化1】 により表されるカルボン酸官能性物質、およびこれらの
    混合物からなる群から選択され、ここで、Rは、ポリオ
    ールの残基であり、Eは、2〜10個の炭素原子を有す
    る二価の連結基であり、そしてnは、2〜10の整数で
    ある、組成物。
  23. 【請求項23】 前記ジカルボン酸が、ドデカン二酸、
    アゼライン酸、アジピン酸、1,6−ヘキサン二酸、コ
    ハク酸、ピメリン酸、セバシン酸、マレイン酸、イタコ
    ン酸、アコニット酸、およびこれらの混合物からなる群
    から選択され、Rが誘導される前記ポリオールが、エチ
    レングリコール、ジ(エチレングリコール)、トリメチ
    ロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリト
    リトール、ジ−トリメチロールプロパン、およびジ−ペ
    ンタエリトリトールからなる群から選択され、Eが、
    1,2−シクロヘキシレンおよび4−メチル−1,2−
    シクロヘキシレンからなる群から選択され、そしてn
    が、2〜6の整数であり、前記第二のポリカルボン酸官
    能性物質が、前記熱硬化性組成物中に、樹脂固体の総重
    量に基づいて、1重量%〜25重量%の量で存在する、
    請求項22に記載の組成物。
  24. 【請求項24】 基材をコーティングする方法であっ
    て、以下: (a)該基材に熱硬化性組成物を塗布する工程; (b)該熱硬化性組成物を合着して、実質的に連続的な
    フィルムを形成する工程;ならびに (c)該熱硬化性組成物を、熱処理によって硬化させる
    工程であって、ここで、該熱硬化性組成物は、共反応可
    能固体を含有し、該共反応可能固体が、以下: (i)少なくとも1つのラジカル移動可能基を有する第
    一開始剤の存在下で開始する、原子移動ラジカル重合に
    より調製される、ポリカルボン酸官能性ポリマーであっ
    て、ここで、該ポリカルボン酸官能性ポリマーが、以下
    のポリマー鎖構造のうちの少なくとも1つを含み: −[(M−(A)− および −[(A)−(M− ここで、Mは、カルボン酸官能基を有さない、少なく
    とも1つのエチレン性不飽和ラジカル重合可能モノマー
    の残基であり;Aは、カルボン酸官能基を有する、少な
    くとも1つのエチレン性不飽和ラジカル重合可能モノマ
    ーの残基であり;tおよびuは、各ポリマー鎖構造にお
    ける1ブロックの残基に見られる、残基の平均数を表
    し;そしてt、uおよびvの各々は、該ポリカルボン酸
    官能性ポリマーが、少なくとも250の数平均分子量を
    有するように、各構造に対して独立して選択される、ポ
    リカルボン酸官能性ポリマー;ならびに (ii)少なくとも1つのラジカル移動可能基を有する
    第二開始剤の存在下で開始する、原子移動ラジカル重合
    によって調製される、エポキシ官能性ポリマーであっ
    て、ここで、該エポキシ官能性ポリマーが、以下のポリ
    マー鎖構造のうちの少なくとも1つを含み: −[(M)−(G)− および −[(G)−(M)− ここで、Mは、オキシラン官能基を有さない、少なくと
    も1つのエチレン性不飽和ラジカル重合可能モノマーの
    残基であり;Gは、オキシラン官能基を有する、少なく
    とも1つのエチレン性不飽和ラジカル重合可能モノマー
    の残基であり;pおよびqは、各ポリマー鎖構造におけ
    る1ブロックの残基に見られる、残基の平均数を表し;
    そしてp、qおよびxの各々は、該エポキシ官能性ポリ
    マーが、少なくとも250の数平均分子量を有するよう
    に、各構造に対して独立して選択される、エポキシ官能
    性ポリマー、 の粒子性混合物である、熱硬化性組成物である、工程、 を包含する、方法。
  25. 【請求項25】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (i)および前記エポキシ官能性ポリマー(ii)の各
    々が、直鎖ポリマー、分枝鎖ポリマー、超分枝鎖ポリマ
    ー、スターポリマー、グラフトポリマー、およびこれら
    の混合物からなる群から独立して選択される、請求項2
    4に記載の方法。
  26. 【請求項26】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (i)および前記エポキシ官能性ポリマー(ii)の各
    々が、500〜16,000の数平均分子量、および
    2.0未満の多分散性指数を独立して有する、請求項2
    4に記載の方法。
  27. 【請求項27】 前記第一および第二の開始剤の各々
    が、直鎖もしくは分枝の脂肪族化合物、脂環式化合物、
    芳香族化合物、多環式芳香族化合物、複素環式化合物、
    スルホニル化合物、スルフェニル化合物、カルボン酸の
    エステル、ポリマー化合物、およびこれらの混合物から
    なる群から独立して選択され、各々が、少なくとも1つ
    のラジカル移動可能ハライドを有する、請求項24に記
    載の方法。
  28. 【請求項28】 前記第一および第二の開始剤の各々
    が、ハロメタン、メチレンジハライド、ハロホルム、カ
    ーボンテトラハライド、1−ハロ−2,3−エポキシプ
    ロパン、メタンスルホニルハライド、p−トルエンスル
    ホニルハライド、メタンスルフェニルハライド、p−ト
    ルエンスルフェニルハライド、1−フェニルエチルハラ
    イド、2−ハロ−C〜C−カルボン酸のC〜C
    −アルキルエステル、p−ハロメチルスチレン、モノ−
    ヘキサキス(α−ハロ−C〜C−アルキル)ベンゼ
    ン、ジエチル−2−ハロ−2−メチルマロネート、エチ
    ル2−ブロモイソブチレート、およびこれらの混合物か
    らなる群から独立して選択される、請求項27に記載の
    方法。
  29. 【請求項29】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (i)が、100〜10,000g/当量のカルボン酸
    当量を有し、そして前記エポキシ官能性ポリマー(i
    i)が、100〜10,000g/当量のエポキシ当量
    を有する、請求項24に記載の方法。
  30. 【請求項30】 MおよびMの各々が、ビニルモノマ
    ー、アリルモノマーおよびオレフィンのうちの少なくと
    も1つから独立して誘導される、請求項24に記載の方
    法。
  31. 【請求項31】 MおよびMの各々が、アルキル基に
    1〜20個の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリ
    レート、ビニル芳香族モノマー、ビニルハライド、カル
    ボン酸のビニルエステル、およびオレフィンのうちの少
    なくとも1つから独立して誘導される、請求項30に記
    載の方法。
  32. 【請求項32】 Aが、重合後に加水分解される、アル
    キル(メタ)アクリレート;または重合後に環状無水物
    と後反応する、少なくとも1つのヒドロキシ官能性エチ
    レン性不飽和ラジカル重合可能モノマー、から誘導され
    る、請求項24に記載の方法。
  33. 【請求項33】 Gが、グリシジル(メタ)アクリレー
    ト、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)ア
    クリレート、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)
    エチル(メタ)アクリレート、およびアリルグリシジル
    エーテルのうちの少なくとも1つから誘導される、請求
    項24に記載の方法。
  34. 【請求項34】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (i)が、以下のポリマー鎖構造: φ−[[(M−(A)−(M−T
    および φ−[[(A)−(M−(A)
    のうちの少なくとも1つを有し、ここで、φは、前記
    第一開始剤の、前記ラジカル移動可能基を有さない残基
    であるか、または該残基から誘導され;Tは、該第一
    開始剤の該ラジカル移動可能基であるか、または該ラジ
    カル移動可能基から誘導され;vは、各構造に対して、
    独立して1〜100であり;tおよびuの各々は、各v
    セグメントおよび各構造に対して、独立して0〜100
    の範囲内であり、tとuとの合計は、各vセグメントに
    対して少なくとも1であり、そしてuは、少なくとも1
    つのvセグメントに対して少なくとも1であり;jおよ
    びkの各々は、各構造に対して、独立して0〜100の
    範囲内であり;lは、各構造に対して、独立して少なく
    とも1であり;そして該ポリカルボン酸官能性ポリマー
    が、2.0未満の多分散性指数を有し;そして 前記エポキシ官能性ポリマー(ii)が、以下のポリマ
    ー鎖構造: φ−[[(M)−(G)−(M)−T
    および φ−[[(G)−(M)−(G)−T
    のうちの少なくとも1つを有し、ここで、φは、前記
    第二開始剤の、前記ラジカル移動可能基を有さない残基
    であるか、または該残基から誘導され;Tは、該第二
    開始剤の該ラジカル移動可能基であるか、または該ラジ
    カル移動可能基から誘導され;xは、各構造に対して、
    独立して1〜100であり;pおよびqの各々は、各x
    セグメントおよび各構造に対して、独立して0〜100
    の範囲内であり、pとqとの合計は、各xセグメントに
    対して少なくとも1であり、そしてqは、少なくとも1
    つのxセグメントに対して少なくとも1であり;rおよ
    びsの各々は、各構造に対して、独立して0〜100の
    範囲内であり;zは、各構造に対して、独立して少なく
    とも1であり;そして該エポキシ官能性ポリマーが、
    2.0未満の多分散性指数を有する、請求項24に記載
    の方法。
  35. 【請求項35】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (i)が、100〜10,000g/当量のカルボン酸
    当量を有し、前記エポキシ官能性ポリマー(ii)が、
    100〜10,000g/当量のエポキシ当量を有し、
    そして該ポリカルボン酸官能性ポリマーおよび該エポキ
    シ官能性ポリマーの各々が、1.8未満の多分散性指数
    を独立して有する、請求項34に記載の方法。
  36. 【請求項36】 tが、各構造に対して独立して、1〜
    20の範囲から選択され;uが、各構造に対して独立し
    て、1〜20の範囲から選択され;pが、各構造に対し
    て独立して、1〜20の範囲から選択され;そしてq
    が、各構造に対して独立して、1〜20の範囲から選択
    される、請求項34に記載の方法。
  37. 【請求項37】 vが、各構造に対して独立して、1〜
    50の範囲から選択され;そしてxが、各構造に対して
    独立して、1〜50の範囲から選択される、請求項34
    に記載の方法。
  38. 【請求項38】 TおよびTの各々が独立してハラ
    イドである、請求項34に記載の方法。
  39. 【請求項39】 TおよびTの各々が独立して、脱
    ハロゲン化後反応から誘導される、請求項38に記載の
    方法。
  40. 【請求項40】 前記脱ハロゲン化後反応が、前記ポリ
    カルボン酸官能性ポリマーおよび前記エポキシ官能性ポ
    リマーの各々を、限定されたラジカル重合可能エチレン
    性不飽和化合物と、独立して接触させる工程を包含す
    る、請求項39に記載の方法。
  41. 【請求項41】 前記限定されたラジカル重合可能エチ
    レン性不飽和化合物が、1,1−ジメチルエチレン、
    1,1−ジフェニルエチレン、イソプロペニルアセテー
    ト、α−メチルスチレン、1,1−ジアルコキシオレフ
    ィン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択さ
    れる、請求項40に記載の方法。
  42. 【請求項42】 φおよびφが同一かまたは異な
    る、請求項34に記載の方法。
  43. 【請求項43】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (i)のカルボン酸当量対前記エポキシ官能性ポリマー
    (ii)のエポキシ当量の当量比が、0.5:1〜1.
    5:1である、請求項24に記載の方法。
  44. 【請求項44】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (i)が、前記熱硬化性組成物中に、総樹脂固体重量に
    基づいて、5〜95重量%の量で存在し、そして前記エ
    ポキシ官能性ポリマー(ii)が、該熱硬化性組成物中
    に、総樹脂固体重量に基づいて、5〜95重量%の量で
    存在する、請求項24に記載の方法。
  45. 【請求項45】 第二のポリカルボン酸官能性物質をさ
    らに含有する、請求項24に記載の方法であって、該第
    二のポリカルボン酸官能性物質が、C〜C20ジカル
    ボン酸、以下の一般式: 【化2】 により表されるカルボン酸官能性物質、およびこれらの
    混合物からなる群から選択され、ここで、Rは、ポリオ
    ールの残基であり、Eは、2〜10個の炭素原子を有す
    る二価の連結基であり、そしてnは、2〜10の整数で
    ある、方法。
  46. 【請求項46】 前記ジカルボン酸が、ドデカン二酸、
    アゼライン酸、アジピン酸、1,6−ヘキサン二酸、コ
    ハク酸、ピメリン酸、セバシン酸、マレイン酸、イタコ
    ン酸、アコニット酸、およびこれらの混合物からなる群
    から選択され、Rが誘導される前記ポリオールが、エチ
    レングリコール、ジ(エチレングリコール)、トリメチ
    ロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリト
    リトール、ジ−トリメチロールプロパン、およびジ−ペ
    ンタエリトリトールからなる群から選択され、Eが、
    1,2−シクロヘキシレンおよび4−メチル−1,2−
    シクロヘキシレンからなる群から選択され、そしてn
    が、2〜6の整数であり、前記第二のポリカルボン酸官
    能性物質が、前記熱硬化性組成物中に、樹脂固体の総重
    量に基づいて、1重量%〜25重量%の量で存在する、
    請求項45に記載の方法。
  47. 【請求項47】 請求項24に記載の方法によってコー
    ティングされた、基材
  48. 【請求項48】 多成分複合コーティング構成物であっ
    て、以下: (a)色素性フィルム形成組成物から堆積された、ベー
    スコート;ならびに (b)該ベースコートの上に塗布される、透明性トップ
    コートであって、ここで、該透明性トップコートが、共
    反応可能固体を含有するクリアフィルム形成熱硬化性組
    成物から堆積され、該共反応可能固体が、以下: (i)少なくとも1つのラジカル移動可能基を有する第
    一開始剤の存在下で開始する、原子移動ラジカル重合に
    より調製される、ポリカルボン酸官能性ポリマーであっ
    て、ここで、該ポリカルボン酸官能性ポリマーが、以下
    のポリマー鎖構造: −[(M−(A)− および −[(A)−(M− のうちの少なくとも1つを含み、ここで、Mは、カル
    ボン酸官能基を有さない、少なくとも1つのエチレン性
    不飽和ラジカル重合可能モノマーの残基であり;Aは、
    カルボン酸官能基を有する、少なくとも1つのエチレン
    性不飽和ラジカル重合可能モノマーの残基であり;tお
    よびuは、各ポリマー鎖構造における1ブロックの残基
    に見られる、残基の平均数を表し;そしてt、uおよび
    vの各々は、該ポリカルボン酸官能性ポリマーが、少な
    くとも250の数平均分子量を有するように、各構造に
    対して独立して選択される、ポリカルボン酸官能性ポリ
    マー;ならびに (ii)少なくとも1つのラジカル移動可能基を有する
    第二開始剤の存在下で開始する、原子移動ラジカル重合
    によって調製される、エポキシ官能性ポリマーであっ
    て、ここで、該エポキシ官能性ポリマーが、以下のポリ
    マー鎖構造: −[(M)−(G)− および −[(G)−(M)− のうちの少なくとも1つを含み、ここで、Mは、オキシ
    ラン官能基を有さない、少なくとも1つのエチレン性不
    飽和ラジカル重合可能モノマーの残基であり;Gは、オ
    キシラン官能基を有する、少なくとも1つのエチレン性
    不飽和ラジカル重合可能モノマーの残基であり;pおよ
    びqは、各ポリマー鎖構造における1ブロックの残基に
    見られる、残基の平均数を表し;そしてp、qおよびx
    の各々は、該エポキシ官能性ポリマーが、少なくとも2
    50の数平均分子量を有するように、各構造に対して独
    立して選択される、エポキシ官能性ポリマー、 の粒子性混合物である、透明性トップコート、 を含有する、多成分複合コーティング構成物
  49. 【請求項49】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (i)および前記エポキシ官能性ポリマー(ii)の各
    々が、直鎖ポリマー、分枝鎖ポリマー、超分枝鎖ポリマ
    ー、スターポリマー、グラフトポリマー、およびこれら
    の混合物からなる群から独立して選択される、請求項4
    8に記載の多成分複合コーティング構成物
  50. 【請求項50】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (i)および前記エポキシ官能性ポリマー(ii)の各
    々が、500〜16,000の数平均分子量、および
    2.0未満の多分散性指数を独立して有する、請求項4
    8に記載の多成分複合コーティング構成物
  51. 【請求項51】 前記第一および第二の開始剤の各々
    が、直鎖もしくは分枝の脂肪族化合物、脂環式化合物、
    芳香族化合物、多環式芳香族化合物、複素環式化合物、
    スルホニル化合物、スルフェニル化合物、カルボン酸の
    エステル、ポリマー化合物、およびこれらの混合物から
    なる群から独立して選択され、各々が、少なくとも1つ
    のラジカル移動可能ハライドを有する、請求項48に記
    載の多成分複合コーティング構成物
  52. 【請求項52】 前記第一および第二の開始剤の各々
    が、ハロメタン、メチレンジハライド、ハロホルム、カ
    ーボンテトラハライド、1−ハロ−2,3−エポキシプ
    ロパン、メタンスルホニルハライド、p−トルエンスル
    ホニルハライド、メタンスルフェニルハライド、p−ト
    ルエンスルフェニルハライド、1−フェニルエチルハラ
    イド、2−ハロ−C〜C−カルボン酸のC〜C
    −アルキルエステル、p−ハロメチルスチレン、モノ−
    ヘキサキス(α−ハロ−C〜C−アルキル)ベンゼ
    ン、ジエチル−2−ハロ−2−メチルマロネート、エチ
    ル2−ブロモイソブチレート、およびこれらの混合物か
    らなる群から独立して選択される、請求項51に記載の
    多成分複合コーティング構成物
  53. 【請求項53】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (i)が、100〜10,000g/当量のカルボン酸
    当量を有し、そして前記エポキシ官能性ポリマー(i
    i)が、100〜10,000g/当量のエポキシ当量
    を有する、請求項48に記載の多成分複合コーティング
    構成物
  54. 【請求項54】 MおよびMの各々が、ビニルモノマ
    ー、アリルモノマーおよびオレフィンのうちの少なくと
    も1つから独立して誘導される、請求項48に記載の多
    成分複合コーティング構成物
  55. 【請求項55】 MおよびMの各々が、アルキル基に
    1〜20個の炭素原子を有するアルキル(メタ)アクリ
    レート、ビニル芳香族モノマー、ビニルハライド、カル
    ボン酸のビニルエステル、およびオレフィンのうちの少
    なくとも1つから独立して誘導される、請求項54に記
    載の多成分複合コーティング構成物
  56. 【請求項56】 Aが、重合後に加水分解される、アル
    キル(メタ)アクリレート;または重合後に環状無水物
    と後反応する、少なくとも1つのヒドロキシ官能性エチ
    レン性不飽和ラジカル重合可能モノマー、から誘導され
    る、請求項48に記載の多成分複合コーティング構成
  57. 【請求項57】 Gが、グリシジル(メタ)アクリレー
    ト、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)ア
    クリレート、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)
    エチル(メタ)アクリレート、およびアリルグリシジル
    エーテルのうちの少なくとも1つから誘導される、請求
    項48に記載の多成分複合コーティング構成物
  58. 【請求項58】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (i)が、以下のポリマー鎖構造: φ−[[(M−(A)−(M−T
    および φ−[[(A)−(M−(A)
    のうちの少なくとも1つを有し、ここで、φは、前記
    第一開始剤の、前記ラジカル移動可能基を有さない残基
    であるか、または該残基から誘導され;Tは、該第一
    開始剤の該ラジカル移動可能基であるか、または該ラジ
    カル移動可能基から誘導され;vは、各構造に対して、
    独立して1〜100であり;tおよびuの各々は、各v
    セグメントおよび各構造に対して、独立して0〜100
    の範囲内であり、tとuとの合計は、各vセグメントに
    対して少なくとも1であり、そしてuは、少なくとも1
    つのvセグメントに対して少なくとも1であり;jおよ
    びkの各々は、各構造に対して、独立して0〜100の
    範囲内であり;lは、各構造に対して、独立して少なく
    とも1であり;そして該ポリカルボン酸官能性ポリマー
    が、2.0未満の多分散性指数を有し;そして 前記エポキシ官能性ポリマー(ii)が、以下のポリマ
    ー鎖構造: φ−[[(M)−(G)−(M)−T
    および φ−[[(G)−(M)−(G)−T
    のうちの少なくとも1つを有し、ここで、φは、前記
    第二開始剤の、前記ラジカル移動可能基を有さない残基
    であるか、または該残基から誘導され;Tは、該第二
    開始剤の該ラジカル移動可能基であるか、または該ラジ
    カル移動可能基から誘導され;xは、各構造に対して、
    独立して1〜100であり;pおよびqの各々は、各x
    セグメントおよび各構造に対して、独立して0〜100
    の範囲内であり、pとqとの合計は、各xセグメントに
    対して少なくとも1であり、そしてqは、少なくとも1
    つのxセグメントに対して少なくとも1であり;rおよ
    びsの各々は、各構造に対して、独立して0〜100の
    範囲内であり;zは、各構造に対して、独立して少なく
    とも1であり;そして該エポキシ官能性ポリマーが、
    2.0未満の多分散性指数を有する、請求項48に記載
    の多成分複合コーティング構成物
  59. 【請求項59】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (i)が、100〜10,000g/当量のカルボン酸
    当量を有し、前記エポキシ官能性ポリマー(ii)が、
    100〜10,000g/当量のエポキシ当量を有し、
    そして該ポリカルボン酸官能性ポリマーおよび該エポキ
    シ官能性ポリマーの各々が、1.8未満の多分散性指数
    を独立して有する、請求項58に記載の多成分複合コー
    ティング構成物
  60. 【請求項60】 tが、各構造に対して独立して、1〜
    20の範囲から選択され;uが、各構造に対して独立し
    て、1〜20の範囲から選択され;pが、各構造に対し
    て独立して、1〜20の範囲から選択され;そしてq
    が、各構造に対して独立して、1〜20の範囲から選択
    される、請求項58に記載の多成分複合コーティング
    成物
  61. 【請求項61】 vが、各構造に対して独立して、1〜
    50の範囲から選択され;そしてxが、各構造に対して
    独立して、1〜50の範囲から選択される、請求項58
    に記載の多成分複合コーティング構成物
  62. 【請求項62】 TおよびTの各々が独立してハラ
    イドである、請求項58に記載の多成分複合コーティン
    構成物
  63. 【請求項63】 TおよびTの各々が独立して、脱
    ハロゲン化後反応から誘導される、請求項62に記載の
    多成分複合コーティング構成物
  64. 【請求項64】 前記脱ハロゲン化後反応が、前記ポリ
    カルボン酸官能性ポリマーおよび前記エポキシ官能性ポ
    リマーの各々を、限定されたラジカル重合可能エチレン
    性不飽和化合物と、独立して接触させる工程を包含す
    る、請求項63に記載の多成分複合コーティング構成
  65. 【請求項65】 前記限定されたラジカル重合可能エチ
    レン性不飽和化合物が、1,1−ジメチルエチレン、
    1,1−ジフェニルエチレン、イソプロペニルアセテー
    ト、α−メチルスチレン、1,1−ジアルコキシオレフ
    ィン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択さ
    れる、請求項64に記載の多成分複合コーティング構成
  66. 【請求項66】 φおよびφが同一かまたは異な
    る、請求項58に記載の多成分複合コーティング構成
  67. 【請求項67】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (i)のカルボン酸当量対前記エポキシ官能性ポリマー
    (ii)のエポキシ当量の当量比が、0.5:1〜1.
    5:1である、請求項48に記載の多成分複合コーティ
    ング構成物
  68. 【請求項68】 前記ポリカルボン酸官能性ポリマー
    (i)が、前記熱硬化性組成物中に、総樹脂固体重量に
    基づいて、5〜95重量%の量で存在し、そして前記エ
    ポキシ官能性ポリマー(ii)が、該熱硬化性組成物中
    に、総樹脂固体重量に基づいて、5〜95重量%の量で
    存在する、請求項48に記載の多成分複合コーティング
    構成物
  69. 【請求項69】 前記クリアフィルム形成熱硬化性組成
    物が第二のポリカルボン酸官能性物質をさらに含有す
    る、請求項48に記載の多成分複合コーティング構成物
    であって、該第二のポリカルボン酸官能性物質が、C
    〜C20ジカルボン酸、以下の一般式: 【化3】 により表されるカルボン酸官能性物質、およびこれらの
    混合物からなる群から選択され、ここで、Rは、ポリオ
    ールの残基であり、Eは、2〜10個の炭素原子を有す
    る二価の連結基であり、そしてnは、2〜10の整数で
    ある、多成分複合コーティング構成物
  70. 【請求項70】 前記ジカルボン酸が、ドデカン二酸、
    アゼライン酸、アジピン酸、1,6−ヘキサン二酸、コ
    ハク酸、ピメリン酸、セバシン酸、マレイン酸、イタコ
    ン酸、アコニット酸、およびこれらの混合物からなる群
    から選択され、Rが誘導される前記ポリオールが、エチ
    レングリコール、ジ(エチレングリコール)、トリメチ
    ロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリト
    リトール、ジ−トリメチロールプロパン、およびジ−ペ
    ンタエリトリトールからなる群から選択され、Eが、
    1,2−シクロヘキシレンおよび4−メチル−1,2−
    シクロヘキシレンからなる群から選択され、そしてn
    が、2〜6の整数であり、前記第二のポリカルボン酸官
    能性物質が、前記熱硬化性組成物中に、樹脂固体の総重
    量に基づいて、1重量%〜25重量%の量で存在する、
    請求項69に記載の多成分複合コーティング構成物
  71. 【請求項71】 請求項48に記載の多成分複合コーテ
    ィング構成物が上に堆積された、基材
  72. 【請求項72】 請求項58に記載の多成分複合コーテ
    ィング構成物が上に堆積された、基材
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