JP3599388B2 - 二成分型ポリウレタン塗装組成物並びに塗装された基体 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、バインダーとしてのポリイソシアネートと或る脂肪族ポリエステルポリオールとを含有する二成分型ポリウレタン塗装組成物、並びに可撓性基体特に自動車の構造体におけるプラスチック成形物を塗装するためのそれらの使用に関する。
【0002】
【従来の技術】
金属又は木材のような非可撓性基体が、ヒドロキシ官能性のポリエステル、ポリエーテル又はポリアクリレートと有機ポリイソシアネートとを基剤とする二成分型ポリウレタン塗装組成物で塗装され得る、ということは長年知られている。生じた塗膜は、特に、優秀な硬度、非常に良好な接着及び高い耐候性により区別される。これらの塗装組成物及び塗膜の化学的成分は、とりわけ、「ラッカー合成樹脂(Lackkunstharze),ハンス・ワグナー/ハンス・フリードリッヒ・サークス,カール・ハンザー・ファアラーク,ミュンヘン,第153〜173頁,1971」に記載されている。
【0003】
しかしながら、公知の二成分型ポリウレタン塗装組成物はしばしば高架橋ラッカー塗膜をもたらし、しかしてその弾性及び耐黄変性(特に、短波UV光に曝露した際)は、可撓性基体用塗膜が満たすことが期待される要件をしばしば満たさない。
特に自動車の構造体において、可撓性プラスチック部材が、安全性の向上のために増す増す多く用いられつつある。いくつかの国では、例えば、車は、或る速度(例えば5mph )にて固定障害物に対する衝撃に損傷なしに耐えることができるフェンダーを備えていなければならない。ヘッドランプ、指示ランプ、ドア及びボンネットのような機能部品もまた、操作上無傷のままでなければならない。多くの国において、これらの及び他のより苛酷な要件の結果、金属フェンダーは自動車の構造体にもはや用いられないことになっている。それらは、衝撃後フェンダーの損傷なしの回復のための要件を満たす高可撓性材料で全体的に作られた前面部及び後面部により置き換えられている(小事故における損傷の回避)。
【0004】
この特定の用途に適すると判明している高可撓性プラスチックは、半硬質のエラストマーポリウレタン(レーバークーゼンのバイエル社から入手可能なバイフレックス(Bayflex)樹脂から製造されたもののような)を含む。該エラストマーポリウレタンは、閉鎖モールド中で随意に発泡させながら反応射出成形法により、二成分型のポリウレタン形成性混合物から生成される。射出成形により加工される熱可塑性ポリウレタン(例えば、バイエル社から入手可能なデスモパン(Desmopan)樹脂あるいはペンシルベニア州ピッツバーグのミルズ社から入手可能なテキシン(Texin)樹脂)も適合し、また種々のタイプのゴムも適合する。
自動車の構造体において、幾年間知られているこれらの人造物質を基剤としたプラスチックは比較的大きく、従って車の外観の決定に重要な役割を果たす。これらの理由のため、用いられるプラスチックは塗装されねばならない。考慮されるべき別の因子は、プラスチックの表面は天候作用で分解され、かくして天候作用の影響に対して保護されねばならないことである。
【0005】
残念なことに、弾性塗膜はまた、問題の部材に対する機械的損傷を防ぐために低弾性のプラスチック部材に対しても必要とされる。例えば、硬質であるが強靱な熱可塑性プラスチックは、万一の機械的損傷の場合に又は他の外部的影響下で、亀裂が塗膜に発現し、次いで緻密な該プラスチック中に拡がるのを防ぐために、高弾性で極めて抵抗性のある塗装組成物で塗装されねばならない。
公知の二成分系を用いて、低温における弾性及び可撓性に関して全く適切である高可撓性塗装組成物を作ることが可能である。かかる塗装組成物は、重要なポリオール成分として、主として脂肪族ジオールから合成されかつ2よりわずかに大きいヒドロキシル官能価を有する或るポリヒドロキシルポリエステルを用いる。これらのポリエステルジオールと典型的なラッカー級ポリイソシアネートとを基剤とする二成分型ポリウレタン塗装組成物の欠点は、塗膜が不適切な耐水性及び耐白亜化を示し、そのためこれらのラッカー系から作られた塗膜の光沢保持が全く不適切であることに存る。これらの塗装組成物の特定の欠点は、短波UV光への曝露で黄変する傾向である。別の主要な欠点は、相当する塗膜が耐タール汚染性を欠くことである。このことは、弾性ポリマー塗膜が満たすことが期待されるそれ以外の上記要件を大いに満たすDE−OS(独国特許出願公開明細書)第3,421,122号に記載の系に特に当てはまる。
【0006】
短波UV光への曝露で黄変する高弾性ポリウレタン塗膜の感受性の有意的改善が、EP−A(欧州特許出願公開公報)第0,318,800号に記載のポリエステルポリオールを用いて得られ得る。加えて、生じるポリウレタン塗膜の耐タール汚染性の改善もまたこれらのポリエステルポリオールを用いて得られ得るけれども、これらの改善は、今日の要件を満たすのに依然充分でない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、前記の要件を満たしかつ特に弾性プラスチック部材の塗装に最適な新規の二成分型ポリウレタン塗装組成物を提供することである。かかる新規の塗装組成物は、特に次の要件を満たすべきである。
1.短波UV光への曝露で黄変のない被膜表面:
塗膜は、黄変なしで少なくとも200時間短波UV光(波長400nm未満)への曝露に耐えるべきである。
2.低温弾性:
被膜は、−15℃でさえ上記の速度での衝撃下で亀裂すべきでない。該プラスチックの機械的性質は、塗膜により影響されるべきでない。
3.耐タール汚染性:
塗膜は、損傷なしで特別なタール含有試験溶液への曝露に耐えるべきである。
4.良好な光沢保持:
該プラスチック部材上の塗膜は、高耐久性であるべきである。該塗膜は、天候作用の影響下で車体上の塗膜よりも速く分解すべきでない。
【0008】
5.天候作用でのポスト脆化(後脆化)なし:
塗膜は、長期天候作用後でさえポスト脆化を受けるべきでなく、即ち天候作用中でさえ低温において弾性を保持すべきである。
6.低乾燥温度:
問題のタイプの大きなプラスチック部材の耐熱性は制限される。この理由及びエネルギー節約の理由の両方のため、必要な乾燥温度と時間は、できる限り低くかつ短くあるべきである。
7.修繕性:
かかる系の乾燥状態は、80℃又は室温において初期(OEM)塗装のみならず修繕塗装を可能にすべきである。
二成分型ポリウレタン塗装組成物におけるポリヒドロキシル成分としてもしくはポリヒドロキシル成分の必須部分として、以下に詳述する出発物質を基剤とした本発明によるポリエステルポリオールを用いることにより、これらの目的が達成され得、特に耐タール汚染性塗膜が得られ得ることが、今般驚くべきことに見出された。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プラスチック成形物上に可撓性塗膜を作るのに適した二成分型ポリウレタン塗装組成物において、バインダーが1種又はそれ以上のラッカー級ポリイソシアネートと、80〜250のヒドロキシル価を有しかつ
a)52〜60モル%の、
i)5〜50モル%の、ネオペンチルグリコール以外の少なくとも2個の炭素原子を有する1種又はそれ以上の二価脂肪族アルコール、
ii)5〜40モル%の、少なくとも3個の炭素原子を有する1種又はそれ以上の少なくとも三価の脂肪族アルコール、
iii)0〜9モル%の、環状脂肪族ユニットを含有する1種又はそれ以上のジオール及び
iv)20〜90モル%のネオペンチルグリコール
を含有するポリオール成分と
【0010】
b)40〜48モル%の、
v)0〜49.9モル%の、少なくとも2個の炭素原子を含有する1種又はそれ以上の脂肪族飽和ジカルボン酸又はジカルボン酸無水物及び
vi)50.1〜100モル%の、少なくとも4個の炭素原子を含有する1種又はそれ以上の脂肪族不飽和ジカルボン酸又はジカルボン酸無水物
を含有するジカルボン酸成分
との反応生成物である1種又はそれ以上のポリエステルポリオールを含有するポリオール成分とからなり、しかしてa)及びb)に記載の百分率は合計して100である、ことを特徴とする上記二成分型ポリウレタン塗装組成物に関する。
本発明はまた、これらの塗装組成物の、可撓性基体特に自動車の構造体におけるプラスチック成形物を塗装するための使用に関する。
DE−OS(独国特許出願公開明細書)第4,100,204号は本発明に従って用いられるべきポリエステルポリオールと非常に類似したポリエステルポリオールを記載するけれども、一成分型焼付け組成物におけるアミノ樹脂又はブロックポリイソシアネートとの組合わせでの使用を挙げるにすぎない。従って、この刊行物には、該ポリエステルポリオールが高可撓性基体用二成分型ポリウレタン塗装組成物におけるポリオール成分として理想的に適することを示唆する記載は全くない。
【0011】
出願人の独国特許出願P42 17 363.9もまた、脂肪族出発物質を基剤としたポリエステルポリオール並びに高可撓性基体用二成分型ポリウレタン塗装組成物におけるそれらの使用に関する。しかしながら、この独国特許出願に挙げられているポリエステルポリオールは、ポリオール成分a)における環状脂肪族ジオールの含有率に関して、本発明に従って用いられるものとは異なっている。
本発明に従って用いるためのポリエステルポリオールの格別の適合性は、該ポリエステルポリオールの基剤である出発物質の選択並びにそれらが用いられる量に帰因する。該ポリエステルポリオールは、80〜250好ましくは120〜200のヒドロキシル価、12未満好ましくは0.5〜10の酸価、並びに800〜10,000好ましくは800〜5,000の数平均分子量(出発物質の化学量論から計算され得る。)を有する。
【0012】
本発明によるポリエステルポリオールは高粘性で無色透明な樹脂であり、例えば、トルエン、キシレン又は高級アルキルベンゼンのような炭化水素、エチルアセテート、ブチルアセテート、メチルグリコールアセテート、エチルグリコールアセテート又はメトキシプロピルアセテートのようなエステル、メチルエチルケトン又はメチルイソブチルケトンのようなケトン、並びにこれらの溶媒の混合物のようなラッカー溶媒中で透明な溶液を形成する。
本発明によるポリエステルポリオールは、上記に挙げた選択された成分a)及びb)から作られる。ポリオール成分a)は、個々の成分i)ないしiv)から組成される。
成分i)は、ネオペンチルグリコール以外の少なくとも2個好ましくは2〜6個の炭素原子を含有する二価脂肪族アルコールから選択される。それらの例は、エチレングリコール、プロパン−1,2−及び−1,3−ジオール、ブタン−1,2−及び−1,4−ジオール、ペンタン−1,5−ジオール及びより好ましくはヘキサン−1,6−ジオールを含む。これらのジオールの混合物もまた、成分i)として用いられ得る。成分i)は、成分a)の全量を基準として5〜50モル%好ましくは5〜45モル%一層好ましくは5〜40モル%の量で用いられる。
【0013】
成分ii)は、少なくとも3の官能価を有しかつ少なくとも3個好ましくは3〜6個の炭素原子を含有する脂肪族アルコールから選択される。それらの例は、トリメチロールプロパン、グリセロール及び/又はペンタエリトリットを含む。成分ii)は、成分a)の全量を基準として5〜40モル%の好ましくは10〜35モル%一層好ましくは15〜30モル%の量で用いられる。
成分iii)は、(環状)脂肪族に結合したヒドロキシル基を有しかつ6〜15個の炭素原子及び少なくとも1個のシクロヘキサン環を含有するジオールから選択される。それらの例は、1,2−、1,3−及び1,4−シクロヘキサンジオール、2,2−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−プロパン、並びに1,2−、1,3−及び特に1,4−ビス−(ヒドロキシメチル)−シクロヘキサンのようなシクロアルカンジオールを含む。成分iii)は、成分a)の全量を基準として0〜9モル%好ましくは0〜7.5モル%一層好ましくは0〜5モル%の量で用いられる。
【0014】
成分iv)は、ネオペンチルグリコール(2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオール)である。成分iv)は、成分a)の全量を基準として20〜90モル%好ましくは30〜85モル%一層好ましくは40〜80モル%の量で用いられる。
ジカルボン酸成分b)は、成分v)及びvi)の混合物である。該混合物は、成分b)の全量を基準として0〜49.9モル%好ましくは10〜45モル%一層好ましくは15〜45モル%の成分v)及び50.1〜100モル%好ましくは55〜90モル%一層好ましくは55〜85モル%の成分vi)を含有する。
成分v)は、少なくとも2個好ましくは4〜6個の炭素原子を含有する脂肪族飽和ジカルボン酸から選択される。それらの例は、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸及び特にアジピン酸を含む。これらの酸の混合物もまた用いられ得る。これらの酸の分子内無水物の使用もまた可能であるが、好ましさが劣る。
成分vi)は、少なくとも4個好ましくは4〜5個の炭素原子を含有する脂肪族不飽和ジカルボン酸又は無水物から選択される。それらの例は、フマル酸、マレイン酸又はイタコン酸及びそれらの無水物を含む。特に好ましい態様では、マレイン酸無水物が成分vi)として用いられる。これらの酸及び/又は無水物の混合物もまた、成分vi)として用いられ得る。
【0015】
成分a)及びb)の構成成分に関する記載の百分率は、合計して100である。ポリエステル樹脂を製造するために、成分a)は52〜60モル%好ましくは52〜58モル%の量で存在し、そして成分b)は40〜48モル%好ましくは42〜48モル%の量で存在し、しかして記載の百分率は合計して100である。
ポリエステルは、例えば「“ウルマンの工業化学百科辞典(外1)”,フェアラーク・ヘミー・ワインハイム、第4版(1980),第19巻,第61頁以下」あるいは「ハー・ワーグナー及びハー・エフ・ザルハ,“ラッカー合成樹脂(Lackkunstharze)”,カール・ハンザー・フェアラーク,ミュンヘン(1971),第86〜152頁」に詳述されている方法により、公知のやり方で作られる。エステル化は、随意に酸、塩基又は遷移金属化合物(例えばチタンテトラブチラート)のような典型的なエステル化触媒の触媒量の存在下で約80〜260℃好ましくは100〜230℃の温度で行われる。エステル化反応は、所要のヒドロキシル価及び酸価が得られるまで続けられる。
【外1】
【0016】
本発明による塗装組成物において、ポリエステルポリオールは、随意に、ポリウレタレン塗装技術から公知の他の有機ポリヒドロキシル化合物と混合して用いられる。これらの他のポリヒドロキシル化合物は、公知のポリエステル、ポリエーテル又はポリアクリレートポリオールを含む。先行技術から公知のポリアクリレートポリオールが、先に記載のポリエステルポリオールに加えて、他の有機ポリヒドロキシル化合物(用いられるとしたら)として好ましくは用いられる。
これらのポリアクリレートポリオールは、先に記載のラッカー溶媒に可溶でかつ2−ヒドロキシエチル及び/又はヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート(プロピレンオキシドの(メタ)アクリル酸への付加により得られるような異性体混合物)と、ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、スチレン、アクリル酸、アクリロニトリル及びメタアクリロニトリルのような他のオレフィン型不飽和のモノマーとから製造されるコポリマーである。これらのポリアクリレートポリオールのヒドロキシル基含有率は、一般に1〜5重量%である。
【0017】
本発明にとって重要なポリエステルポリオールは、ポリヒドロキシル化合物すべてを基準として90ヒドロキシル当量%まで好ましくは50ヒドロキシル当量%までの先に記載の他のポリオールと混合して用いられ得る。しかしながら、本発明によるポリエステルポリオールは、好ましくは、本発明による塗装組成物における唯一のポリオール成分として用いられる。
ポリオール成分に対する反応体は、公知の“ラッカー級ポリイソシアネート”即ち公知のポリイソシアネート付加物好ましくはウレタン変性又は一層好ましくはビウレット変性又はイソシアヌレート変性ポリイソシアネートであり、しかして好ましくは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(イソホロンジイソシアネート)、2,4−ジイソシアナトトルエン又はこれと混合物全体を基準として35重量%までの2,6−ジイソシアナトトルエンとの混合物、あるいはこれらのジイソシアネートの混合物から製造される。特に好ましい態様では、“ラッカー級ポリイソシアネート”は脂肪族及び/又は環状脂肪族に結合したイソシアネート基を含有する。
【0018】
ウレタン基を含有する“ラッカー級ポリイソシアネート”は、特に、2,4−及び随意に2,6−ジイソシアナトトルエンと、当量未満の量のトリメチロールプロパン又はこれと異性体状のプロパンもしくはブタンジオールのような単純なジオールとの混合物との反応生成物を含む。ウレタン変性ラッカー級ポリイソシアネートの製造は、例えばDE−PS(独国特許明細書)第1,090,196号に記載されている。
本発明にとって特に好ましい、ビウレット変性ラッカー級ポリイソシアネートは、例えばEP−B1(欧州特許出願公告公報)第0,003,505号、DE−PS(独国特許明細書)第1,101,394号、US−PS(米国特許明細書)第3,358,010号及びUS−PS第3,903,127号に記載されているような、1,6−ジイソシアナトヘキサンから製造されるものを含む。
【0019】
同等に好ましいイソシアヌレート変性ラッカー級ポリイソシアネートは、特に、上記のジイソシアネートの三量体及び混合三量体を含む。それらの例は、GB−PS(英国特許明細書)第1,060,430号、GB−PS第1,506,373号又はGB−PS第1,485,564号によるジイソシアナトトルエンを基剤としたイソシアヌレートポリイソシアネート、例えばDE−PS(独国特許明細書)第1,644,809号及びDE−OS(独国特許出願公開明細書)第3,144,672号に従って得られる、ジイソシアナトトルエンと1,6−ジイソシアナトヘキサンとの混合三量体、並びに特に、例えばUS−PS(米国特許明細書)第4,324,879号、US−PS第4,288,586号、DE−OS第3,100,262号、DE−OS第3,100,263号、DE−OS第3,033,860号及びDE−OS第3,144,672号に従って得られる、1,6−ジイソシアナトヘキサン及び/又はイソホロンジイソシアネートを基剤とした脂肪族又は脂肪族/環状脂肪族三量体又は混合三量体を含む。本発明に従って用いられるラッカー級ポリイソシアネートは、一般に5〜25重量%のイソシアネート含有率並びに好ましくは2重量%未満のそれらの製造に用いられたモノマー状ジイソシアネートの残留含有率を有する。先に記載したラッカー級ポリイソシアネートの混合物もまた用いられ得る。
【0020】
本発明による二成分型ポリウレタン塗装組成物のポリオール成分及びポリイソシアネート成分は、5:1ないし1:2好ましくは1.5:1ないし1:1.2のイソシアネート基対ヒドロキシル基の当量比に相当する量で存在する。これらの二成分を混合することによって得られる二成分型バインダーは、約2〜48時間にのみ制限されるポットライフを有し、そしてそのまま(即ち、溶媒不含の透明塗装組成物)あるいは好ましくは公知の添加剤とともに加工され得る。これらの随意的な添加剤は、該混合物にあるいはそれらが混合される前に個々の成分に添加され得る。
適当な添加剤は、エチルアセテート、ブチルアセテート、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、メトキシプロピルアセテート、トルエン、キシレン、ホワイトスピリット及びこれらの溶媒の混合物のような溶媒を含む。溶媒は、塗装組成物の重量を基準として70重量%まで好ましくは40重量%までの量で用いられる。
他の随意的添加剤は、トリクレジルホスフェート、フタル酸ジエステル又はクロロパラフィンのような可塑剤、二酸化チタン、硫酸バリウム、白亜及びカーボンブラックのような顔料及び充填剤、N,N−ジメチルベンジルアミン、N−メチルモルホリン、亜鉛オクトエート、スズ(II)オクトエート又はジブチルスズジラウレートのような触媒、流れ調整剤、置換フェノールのような増粘剤(場合により安定剤)、カップリング剤としての有機官能性シラン、光安定剤及びUV吸収剤を含む。
【0021】
適当な光安定剤は、例えばDE−OS(独国特許出願公開明細書)第2,417,353号(=US−PS(米国特許明細書)第4,123,418号及びUS−PS第4,110,304号)及びDE−OS第2,456,864号(=US−PS第3,993,655号及びUS−PS第4,221,701号)に記載の、立体障害アミンを含む。特に好ましい化合物は、ビス−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−セバケート、ビス−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−セバケート及びn−ブチル−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−マロン酸ビス−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−エステルである。
充填剤及び顔料に付着している水分は、予備乾燥によりあるいは分子ふるいゼオライトのような吸水性物質の使用により除去され得る。
本発明による塗装組成物から得られる塗膜は室温で乾燥され得、始めの部分で挙げた最適な性質を発現するのにより高い乾燥温度を必要としない。しかしながら、室温での比較的ゆっくりした乾燥のため、20〜40分の期間での約60〜120℃好ましくは約80〜100℃への温度上昇がしばしば得策である。より高い乾燥温度及び従ってより短い焼付け時間が可能であるけれども、塗装組成物で塗装されたプラスチック部材の形状はかかる条件下で変形され得る。
【0022】
【発明の効果】
本発明に従って用いられる塗装組成物はプラスチックを塗装するために特に適合するけれども、それらはまた金属及び他の基体のためにも用いられ得る。該塗装組成物は、自動車の構造体に用いられる可撓性プラスチック部材を塗装するために特に有利に用いられ得る。
該塗装組成物はプラスチック及び金属を塗装するために同等に適するため、それらはまた特に現代の混成構造法によってプラスチック部材及び金属部材から作られた自動車の外部部材を塗装するためにも顕著に適する。本発明に従って用いられる塗装組成物の特別な利点は自動車の外部部材のオンライン塗装のために好都合であり、何故なら塗膜は低温で硬化され得てプラスチックは過度に熱に曝露されないからであり、また生じる塗膜は優秀な耐候性と弾性とを合わせ持っていて装飾塗膜は長期間無傷のままでありかつ損傷なく安全に衝撃応力に耐えるからである。これに関して、本発明に従って作られた自動車塗膜の優秀な耐チッピング性もまた強調される。
【0023】
しかしながら、先行技術に対する本発明の塗膜によって得られる最も重要でかつ最も決定的な改善は優秀な耐タール汚染性であり、このことは、比較例から明らかに認められるように、ポリエステルポリオール成分の製造における特別なモノマーの選択に帰因する。
本発明の二成分型塗装組成物から得られる塗膜は、2つの基本的に相反する要件即ち高い光沢保持と結び付く低温における優秀な弾性と短波UV光のような低波長の光への曝露での黄変に対する抵抗性を最適に満たす。
本発明の塗装組成物は、塗装技術において典型的に用いられる方法のいずれによっても例えばスプレッド塗装、スプレー塗装又は浸漬塗装によって、塗装されるべき基体に施用され得る。本発明による塗装組成物は、塗装されるべき基体上で下塗り、中間塗り及び上塗りを作るために適する。
【0024】
【実施例】
本発明を次の例により例示するが、これらの例において別段指摘がなければ部及び百分率はすべて重量による。
例 ポリエステルポリオールの製造のための一般的処理操作
かくはん機、加熱装置、自動温度調節器、カラム及び受器を備えた反応器中に、ポリオール及び不飽和ジカルボン酸/無水物を量り取り、そして原料のこの不均質な混合物に窒素流を通じながら100〜150℃に加熱した。残りのジカルボン酸を添加した後、この原料混合物をかくはんしながら4〜8時間かけて200℃に加熱しかつこの間窒素を該混合物に通じた。該カラムの頭部で測定された温度は、最大105℃に保たれた。溶融物は、均質かつ透明になった。該頭部の温度が90℃を越えた時、該カラムを取り除いて凝縮を完了させるとともに窒素流を増大して5mg未満KOH/g物質(substrate)の酸価にした。無色の樹脂が得られそしてメトキシプロピルアセテート又はブチルアセテート又はそれらの混合物に溶解された。
この方法に従って得られた個々のポリエステルの組成及び特性データを例1〜8に記載する。“g”で示された量からわかるように、“モル”での量は、“モル”の現実の数に基づかないでモル比に基づいている。ヒドロキシル価及び酸価は、“mgKOH/g”で表されている。
【0025】
【0026】
例7(比較)
次の比較例は、本発明の範囲外にある量の環状脂肪族ジオールiii)の使用において、本発明による例とは異なる。
例8(比較)
次の比較例は、2種の酸成分の間のモル比が本発明の範囲外である故、本発明による例とは異なる。
【0027】
例9(使用)
この例は、例1〜8のポリエステルポリオールを基剤としたすぐ使用できる塗装組成物の製造、これらの組成物の施用と硬化、並びに生じた塗膜の試験を記載する。
一般的塗装性質を評価するため、白色塗装組成物が製造された。例1〜8のポリエステルポリオールを種々の添加剤及び白色顔料と混合しそしてレッド・デビル(Red Devil)粉砕機で粉砕した。次いで、ラッカー級ポリイソシアネートを約1.2:1のNCO:OH比で添加した。
用いられた“ラッカー級ポリイソシアネート”は、1,6−ジイソシアナトヘキサンから製造されたイソシアヌレート変性ポリイソシアネートであり、そして容量比1:1のブチルアセテート/ソルベントナフサ100中の90%溶液として存在し、しかして該溶液のNCO含有率は19.4重量%(バイエル社の製品であるデスモデュア(Desmodur)N3390)であった。
固体樹脂(ポリオールとポリイソシアネートの固体構成成分の全量)を基準として、次の量の添加剤が用いられた。
【0028】
【表1】
【0029】
ラッカーは希釈されて
33重量%のバインダー
20重量%の顔料
約1重量%の添加剤
約46重量%の溶媒
の含有率にされた。
用いられた溶媒は、エチルアセテート、1−メトキシプロピル−2−アセテート及びメチルエチルケトン(1:1:1)の混合物であった。
流れ時間(DIN 53 211,4mmオリフィス)は約18秒であった。かくして、塗装組成物はスプレーにすぐ使用できる。シールした容器中のポットライフは約60〜80時間であった。
塗装組成物をガラス板上にスプレーし(湿潤被膜厚約100μm)、80℃で45分間乾燥しそして室温で14日間貯蔵した。乾燥被膜厚は約50μmであった。
【0030】
次いで、ケーニッヒ硬度(DIN 53 157)、60°の角度でのガードナー光沢(DIN 67 530)、種々の溶媒による溶解性及び耐タール汚染性を試験した。塗膜の耐タール汚染性は、本発明の決定的な試験基準である。
塗装組成物はまた、前もって下塗りされた3mm厚のバイフレックス(Bayflex)91(レーバークーゼンのバイエル社の製品)のプラスチック板上にスプレーし、80℃で45分間乾燥しそして室温で14日間貯蔵することにより(乾燥被膜厚約35μm)、低温可撓性について試験された。
該プラスチック板から作られた2cm幅で15cm長の細長片を低温試験チャンバー中で約30分間種々の温度(室温、5℃,0℃,−5℃,…,−40℃)で貯蔵し、次いで該チャンバー内の当該温度で1インチマンドレルの回りで曲げた。塗膜が亀裂した温度が、該低温可撓性について用いられた値である。例1〜8のポリエステルポリオールから作られた塗膜は、低温でさえ厳しい弾性要件を満たした。
例1〜8のポリエステルポリオールを基剤とした塗膜の試験結果を第2表に記載する。
【0031】
【表2】
【0032】
結果の検討
例1〜8のポリエステルを基剤とした塗装組成物のすべてについて、高可撓性塗膜が得られた。耐タール汚染性試験の結果は、比較ラッカー7及び8とは対照的に本発明による例1〜6の塗膜の優秀な耐タール汚染性を反映している。この効果はまた、種々の溶媒に対する抵抗性にも反映された。本発明による塗装組成物1〜6の別の利点は、比較塗装組成物から得られる塗膜よりもかなり高い塗膜の振り子硬度に存する。
【0033】
本発明は次の態様を含む。
1.プラスチック成形物上に可撓性塗膜を作るのに適した二成分型ポリウレタン塗装組成物において、バインダーが1種又はそれ以上のラッカー級ポリイソシアネートと、80〜250のヒドロキシル価を有しかつ
a)52〜60モル%の、
i)5〜50モル%の、ネオペンチルグリコール以外の少なくとも2個の炭素原子を有する1種又はそれ以上の二価脂肪族アルコール、
ii)5〜40モル%の、少なくとも3個の炭素原子を有する1種又はそれ以上の少なくとも三価の脂肪族アルコール、
iii)0〜9モル%の、環状脂肪族ユニットを含有する1種又はそれ以上のジオール及び
iv)20〜90モル%のネオペンチルグリコール
を含むポリオール成分と
b)40〜48モル%の、
v)0〜49.9モル%の、少なくとも2個の炭素原子を含有する1種又はそれ以上の脂肪族飽和ジカルボン酸又はジカルボン酸無水物及び
vi)50.1〜100モル%の、少なくとも4個の炭素原子を含有する1種又はそれ以上の脂肪族不飽和ジカルボン酸又はジカルボン酸無水物を含むジカルボン酸成分
との反応生成物である1種又はそれ以上のポリエステルポリオールを含有するポリオール成分とからなり、しかしてa)及びb)に記載の百分率は合計して100である、ことを特徴とする上記二成分型ポリウレタン塗装組成物。
【0034】
2.プラスチック成形物上に可撓性塗膜を作るのに適した二成分型ポリウレタン塗装組成物で基体を塗装することにより作られた塗装された基体において、バインダーが1種又はそれ以上のラッカー級ポリイソシアネートと、80〜250のヒドロキシル価を有しかつ
a)52〜60モル%の、
i)5〜50モル%の、ネオペンチルグリコール以外の少なくとも2個の炭素原子を有する1種又はそれ以上の二価脂肪族アルコール、
ii)5〜40モル%の、少なくとも3個の炭素原子を有する1種又はそれ以上の少なくとも三価の脂肪族アルコール、
iii)0〜9モル%の、環状脂肪族ユニットを含有する1種又はそれ以上のジオール及び
iv)20〜90モル%のネオペンチルグリコール
を含むポリオール成分と
b)40〜48モル%の、
v)0〜49.9モル%の、少なくとも2個の炭素原子を含有する1種又はそれ以上の脂肪族飽和ジカルボン酸又はジカルボン酸無水物及び
vi)50.1〜100モル%の、少なくとも4個の炭素原子を含有する1種又はそれ以上の脂肪族不飽和ジカルボン酸又はジカルボン酸無水物を含むジカルボン酸成分
との反応生成物である1種又はそれ以上のポリエステルポリオールを含有するポリオール成分とからなり、しかしてa)及びb)に記載の百分率は合計して100である、ことを特徴とする上記塗装された基体。
【0035】
3.基体がプラスチック成形物である、上記第2項の塗装された基体。
4.基体が金属と可撓性プラスチックとの複合構造体である、上記第2項の塗装された基体。
本発明は説明の目的のために上記に詳細に記載されているけれども、かかる詳細は専ら該目的のためであること、並びに請求項により限定され得る場合を除いて本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更態様が本発明において当業者によりなされ得ることが理解されるべきである。
Claims (2)
- 二成分型ポリウレタン塗装組成物において、バインダーが1種又はそれ以上のポリイソシアネートと、80〜250のヒドロキシル価を有しかつ
a)52〜60モル%の、
i)5〜50モル%の、ネオペンチルグリコール以外の少なくとも2個の炭素原子を有する1種又はそれ以上の二価脂肪族アルコール、
ii)5〜40モル%の、少なくとも3個の炭素原子を有する1種又はそれ以上の少なくとも三価の脂肪族アルコール、
iii)0〜9モル%の、環状脂肪族ユニットを含有する1種又はそれ以上のジオール及び
iv)20〜90モル%のネオペンチルグリコール
を含むポリオール成分と
b)40〜48モル%の、
v)0〜49.9モル%の、少なくとも2個の炭素原子を含有する1種又はそれ以上の脂肪族飽和ジカルボン酸又はジカルボン酸無水物及び
vi)50.1〜100モル%の、少なくとも4個の炭素原子を含有する1種又はそれ以上の脂肪族不飽和ジカルボン酸又はジカルボン酸無水物
を含むジカルボン酸成分
との反応生成物である1種又はそれ以上のポリエステルポリオールを含有するポリオール成分とからなり、しかしてa)及びb)に記載の百分率は合計して100である、ことを特徴とする上記二成分型ポリウレタン塗装組成物。 - 二成分型ポリウレタン塗装組成物で基体を塗装することにより作られた塗装された基体において、バインダーが1種又はそれ以上のポリイソシアネートと、80〜250のヒドロキシル価を有しかつ
a)52〜60モル%の、
i)5〜50モル%の、ネオペンチルグリコール以外の少なくとも2個の炭素原子を有する1種又はそれ以上の二価脂肪族アルコール、
ii)5〜40モル%の、少なくとも3個の炭素原子を有する1種又はそれ以上の少なくとも三価の脂肪族アルコール、
iii)0〜9モル%の、環状脂肪族ユニットを含有する1種又はそれ以上のジオール及び
iv)20〜90モル%のネオペンチルグリコール
を含むポリオール成分と
b)40〜48モル%の、
v)0〜49.9モル%の、少なくとも2個の炭素原子を含有する1種又はそれ以上の脂肪族飽和ジカルボン酸又はジカルボン酸無水物及び
vi)50.1〜100モル%の、少なくとも4個の炭素原子を含有する1種又はそれ以上の脂肪族不飽和ジカルボン酸又はジカルボン酸無水物
を含むジカルボン酸成分
との反応生成物である1種又はそれ以上のポリエステルポリオールを含有するポリオール成分とからなり、しかしてa)及びb)に記載の百分率は合計して100である、ことを特徴とする上記塗装された基体。
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