JP4411407B2 - ポリウレタン分散剤および高度に架橋したポリマー粒子を含有するコーティング組成物 - Google Patents

ポリウレタン分散剤および高度に架橋したポリマー粒子を含有するコーティング組成物 Download PDF

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Description

（１．発明の分野）
本発明は、水性ポリウレタン分散剤およびポリウレタン分散剤および架橋ポリマー微粒子の分散剤を含有する熱硬化性組成物に関する。詳細には、本発明は、プライマー、顔料性ベースコートまたは着色ベースコートのような複数成分複合体コーティング組成物、ならびに／または良い滑らかさおよび外見を提供する透明なトップコートに使用される水性ポリウレタン分散剤および架橋ポリマー微粒子を含有するコーティング組成物に関する。
（２．発明の背景）
過去の年月にわたって、印刷プロセスの間に出される揮発性溶媒によって引き起こされる大気汚染を減少する持続された試みが存在する。しかし、フローおよびコーティングの水準に非常に寄与する有機溶媒の混合なしに、自動車産業において必要とされるような、高品質で、滑らかなコーティング仕上りを達成することはしばしば困難である。
環境問題に起因して、揮発性有機化合物（「ＶＯＣ」）および／または危険大気汚染物質（「ＨＡＰ」）は、政府による厳しい規則下で生じる。従って、コーティング産業の主要な目的の１つは、滑らかな、高い光沢の外見ならびに酸性雨に対する耐性を含む良好な物理的特性を提供する水系コーティング組成物を処方することによって有機溶媒の使用を最小化することである。あいにく、多くの水系コーティング組成物（特に、金属フレーク顔料を含む水系コーティング組成物）は、受容可能な外見特性を提供しない。なぜなら、とくに、これらは、低湿度の条件下で、粗いフィルムとして析出し得るからである。湿度が、狭い限定内で制御される場合、滑らかなフィルムが、得られ得るが、これはしばしば、かなりの費用を受けることなく、産業適用において可能でない。
自動車産業の塗装店における塗装適用プロセスは、以下の４つの工程からなる：タンク中での貯蔵；パイプライン中での循環；ベルおよび／またはスプレーガンノズルを介するスプレー；および基板の表面上へのフィルム形成。各工程における塗装に対するずり速度は、かなり異なり、そして各工程に対する塗装レオロジー特性を変更する必要がある。水系の自動車コーティングにおける適切な塗装粘性を設計するために、異なる流体力学プロフィールは、良好なスプレー可能性（ｓｐｒａｙａｂｉｌｉｔｙ）、サッグ耐性および特性の水準を同時に提供する必要がある。ベースコーティング組成物において、ずり減粘挙動（ｓｈｅａｒ ｔｈｉｎｎｉｎｇ ｆｌｏｗ ｂｅｈａｖｉｏｒ）が通常好ましい。多くの場合において、特定の流体力学制御剤は、所望の流体挙動を提供するためにコーティング処方物中に使用される。
ミクロゲル（ｍｉｃｒｏｇｅｌ）または架橋微粒子は、コーティング組成物の流体力学特性ならびにコーティングの物理的特性（例えば、引張り強さ、溶媒耐性およびガス透過性）を改善するために塗装産業において使用されている。特定の目的は、良好なスプレー可能性、サッグ耐性および特性の水準を同時に提供することである。ベースコート塗装において、適切なずり減粘挙動は、この目的を達成するために必要である。
「色彩」顔料または反射顔料（例えば、金属フレーク顔料、例えば、アルミニウムフレークおよび雲母顔料）を含有するベースコーティング組成物は、それらが提供する「魅力的」かつ特有のクロム効果のために、近年普及が増加している。このようなコーティングにおいて、基板の表面に平行なアンモニウムフレークの配向は、しばしば「フリップ−フフラップ」または「フラップ」といわれる独特の金属効果を生成する。より高いフロップ効果は、高いレベルの色転移（ｃｏｌｏｒ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）または見る角度で変化する「移動（ｔｒａｖｅｌ）」を有するより所望の輝きのある金属外見を提供する。特にミクロゲルによって影響するようなコーティング組成物の流体力学特性は、適切な金属フレーク配向を促進することによってフロップ特性に非常に影響し得る。
Ｆａｌｅｒらに対する米国特許第６，２９１，５６４号は、架橋可能フィルム形成樹脂およびポリマー微粒子を含む水性コーティング組成物を開示する。しかし、特定の適用条件下で、金属フレーク顔料がコーティング組成物中に含まれる場合、コーティング組成物は、最適な適用特性よりも低く提供し得る。例えば、コーティングは、斑になる（すなわち、硬化フィルム中の金属フレークの均一でない分布）傾向があり得、そして時々、滑らかな外見を有さない。さらに、得られた水性コーティングは、有機溶媒の形態でＨＡＰの非受容可能なレベルを含み得る。
Ｈｏｎｇら「Ｃｏｒｅ／Ｓｈｅｌｌ Ａｃｒｙｌｉｃ Ｍｉｃｒｏｇｅｌ ａｓ ｔｈｅ Ｍａｉｎ Ｂｉｎｄｅｒ ｏｆ Ｗａｔｅｒｂｏｒｎｅ Ｍｅｔａｌｉｃ Ｂａｓｅｃｏａｔｓ」，Ｋｏｒｅａ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｊｏｕｒｎａｌ，Ｖｏｌ．７，Ｎｏ．４，ｐｐ ２１３−２２２（１９９９）は、疎水性コアならびに低いレベルで２−ヒドロキシエチルアクリレートおよび／またはメタクリル酸を含むシェル、ならびに８％までの架橋性モノマー含量を有する、アルカリ膨張可能（ｓｗｅｌｌａｂｌｅ）コア／シェルアクリルミクロゲルエマルジョンを開示する。ミクロゲルは、水性金属ベースコート中で、偽可塑性またはずり減粘挙動を提供する。アルカリの添加が、ミクロゲルの膨張を促進するために必要であり、再現性の流体力学特性を達成において問題であり得る。
ポリマー微粒子は、ラテックスエマルジョン重合によって調製され得、ここで、適切な架橋性モノマーが、分散された水不溶性モノマー相に含まれる。ラテックスエマルジョン重合の巨視的な相互作用および動力学が、一般的にＳｍｉｔｈ−Ｅｗａｒｔモデルによって記載される。ラテックスエマルジョン重合技術において、水不溶性モノマーまたはわずかに水溶性のマモノマーは、水性連続相（ａｑｕｅｏｕｓ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｐｈａｓｅ）に添加され、そして分散したモノマー液滴を形成する。モノマーの非常に小さい画分は、溶液に入り、そしてマノマーミセルを形成する。遊離のラジカル供給源は、エマルジョンに添加され、そして重合がミセル内で開始され、さらなるモノマーが、モノマー液滴から供給される。最終結果は、水性連続相中に分散されたポリマー粒子である。Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ，Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｏｄｉａｎ，Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，ｐｐ．３１９−３３１（１９８３）参照のこと。
水溶性モノマーが、ラテックスエマルジョンの重合プロセスにおいてモノマー混合物中に取り込まれる場合、水性連続相における重合の開始が生じ得る。水溶性モノマーが、ラテックスエマルジョン重合の水性連続相中で重合される場合、得られるポリマーは、代表的に、分散されたポリマー粒子よりもむしろグリットまたは凝塊から濃い溶液またはゲルまでの範囲である。このような有害な結果の危険性は、ラテックスエマルジョンの重合プロセスにおける水溶性モノマーの使用を限定する。
Ｓｕｚｕｋｉらに対する米国特許第５，１０２，９２５号は、内部架橋ポリマー微粒子、フィルム形成樹脂および揮発性有機溶媒を含む空気乾燥塗装組成物を開示する。塗装組成物における熱硬化性樹脂の使用は、開示されていない。微粒子は、乳化剤の存在下でエチレン性不飽和モノマーおよび少なくとも１つの架橋性モノマーのエマルジョン重合によって生成される。
Ｉｔｏらに対する米国特許第４，７０５，８２１号は、硬性ポリマー微粒子の水性エマルジョンおよび水性クロム化合物を含む防食金属で表面を予め処理された組成物を開示する。ポリマー微粒子は、一不飽和モノマーおよび多官能性モノマーのエマルジョン重合によって調製される。
Ｇｒｕｔｔｅｒらに対する欧州特許出願番号第０ ３５８ ２２１は、カソードの堆積樹脂またはアノード堆積樹脂の水性分散剤およびポリマー微粒子を含む電気コーティングを開示する。ポリマー微粒子は、０．１〜５％（例としては２％未満）のモノマーコーティング親水性基を含む。
一般的に、得られたベースコーティグが、硬化ベースコートへと溶媒ベースの透明なトップコートによって浸透しやすくなる（「浸す（ｓｏａｋ ｉｎ）」または「割り込み（ｓｔｒｉｋｅ ｉｎ）として一般的にいわれる）、そして特定の限定されたクリアコートと共にのみ有効である点から、水性ベースコートコーティング組成物に使用される公知のミクロゲル濃厚剤は、不十分である。さらに、さらなる流体力学修飾因子または濃厚剤は、しばしば硬化コーティング組成物の所望の流体力学プロフィールを保証するのに必要とされ、これはまた、代表的に、ＨＡＰ溶媒を含み得る。さらなる流体力学修飾因子でさえ、これらのコーティング組成物は、スプレー適用の困難性および／または適用の際の沈下を生じる乏しいフロー特性を提示し得る；さらに、これらのコーティングは、斑な外見および／または粗い外見を示し得る。
コーティングの表面粗度を克服するために、滑らかな外見を提供するための疎水性ポリウレタンの分散剤を、ミクロゲル濃厚剤を含むコーティング組成物に添加する。ポリウレタン分散剤は、例えば、Ｍａｒｔｉｎらに対する米国特許第５，０７１，９０４号の水性コーティング組成物に使用され、この米国特許第５，０７１，９０４号は、疎水性ポリウレタンのポリマー微粒子の分散剤を含み、そして硬化コーティング組成物への化学結合に適合される水系コーティング組成物を開示する。微粒子分散剤の水性媒体は、水溶性ポリマーを実質的に含まない。
Ｇｏｂｅｌらに対する米国特許第４，８８０，８６７号は、ヒドロキシル基含有ポリマー樹脂の混合物；鎖伸長ポリウレタン分散剤および顔料である水希釈可能バイダーに基づくフィルム形成材料を含む、水性コーティング組成物を開示する。
Ｇｒａｎｄｈｅｅに対する米国特許第５，５６９，７１５号およびＬｅｔｔｍａｎらに対する同第６，０２５，０３１は、単工程または複数工程方法で調製された、疎水性ポリウレタン樹脂に基づく親水性ポリマー樹脂の水性分散剤を含むコーティング組成物を開示する。コーティング組成物は、車体およびプラスチック部分の仕上げならびに自動車再仕上げに有用である。
Ｂａｌｄｙらに対する米国特許第６，２８１，２７２号およびＦａｌｅｒに対する同第６，２９１，５６４号は、ポリマー微粒子の分散剤を含む水系コーティング組成物を開示する。微粒子は、モノマーと鎖伸長疎水性ポリウレタンを一緒に混合することによって調製され、プレエマルジョンを形成し、ホモジナイザーを使用して、高いずり応力にプレエマルジョンを供することによって微粒子中へと粒子化される。次いで、エチレン性不飽和モノマーは重合され、水性媒体中に安定に分散されたポリマー粒子を形成する。
ポリウレタン分散剤は、硬化コーティング組成物に滑らかさを提供するのに有用である。しかし、コーティングの輝きは、代表的に分解され、すなわち、親水性ポリウレタン分散剤を含むコーティングは、親水性ポリウレタン分散剤を含まないコーティングと同じくらい輝かない。色彩顔料（例えば、金属フレークに基づく顔料）が、コーティング組成物に使用される場合、これは特に真実である。
オリジナルの仕上げとして有用であり、ＶＯＣ材料またはＨＡＰ材料のわずかに含むかまたは含まない、そして所望の外見特性を提供しつつ、最適なずり減粘プロフィールを有し、高いフリップフロップを有しそして斑でない、滑らかな外見を生じる、金属フレーク顔料を含む熱硬化性水系コーティング組成物を提供することが所望される。
（発明の要旨）
本発明は、水性媒体中に分散されたポリウレタンアクリレート粒子を含む水性ポリウレタン分散剤に関する。粒子は、以下から形成されるプレエマルジョンの成分を重合することによって得られる反応生成物を含む：
（Ａ）以下を反応させることによって得られる反応生成物を含む活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマー：
（ｉ）ポリオール；
（ｉｉ）少なくとも１つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマー；
（ｉｉｉ）カルボン酸基およびヒドロキシル基から選択される少なくとも２つの活性水素基を有するＣ１〜Ｃ３０アルキル基を含む化合物であって、ここで少なくとも１つの活性水素基がヒドロキシル基である、化合物；ならびに
（ｉｖ）ポリイソシアネート；
（Ｂ）１つ以上の疎水性の重合性エチレン性不飽和モノマー；および
（Ｃ）架橋性モノマー。
（Ａ）の活性水素官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマーが、分子の一方の末端の少なくとも１つのエチレン性不飽和の末端重合性部位およびこの分子の反対の末端の少なくとも１つの活性水素含有基を有する１つ以上のプレポリマーを含む、少なくとも３０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマー；ならびに分子の末端の少なくとも１つのエチレン性不飽和の末端重合性部位を有する１つ以上のプレポリマーの少なくとも１０重量％を含む。
本発明はまた、以下を含む熱硬化性組成物に関する：
（Ｉ）反応性官能基を含む第１の反応物；
（ＩＩ）（Ｉ）の第１の反応物の官能基と反応性の官能基を有する硬化剤；
（ＩＩＩ）水性連続相中に分散された架橋ポリマー微粒子を含むラテックスエマルジョンであって、ポリマー微粒子が、以下からなるモノマー混合物から調製される：
（ａ）少なくとも２０重量％の、２つ以上の反応性不飽和基を有する架橋性モノマーおよび／または反応して重合後に架橋を形成し得る１つ以上の官能基を有するモノマー；
（ｂ）少なくとも２重量％の、以下の構造（Ｉ）および／または（ＩＩ）を有する親水性官能基を有する１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマーであって：
Figure 0004411407
Figure 0004411407
 ここで、Ａは、ＨおよびＣ１〜Ｃ３アルキルから選択され；Ｂは、−ＮＲ１Ｒ２、−ＯＲ３および−ＳＲ４から選択され、ここで、Ｒ１およびＲ２は、独立して、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ１〜Ｃ１８アルキロールおよびＣ１〜Ｃ１８アルキルアミノから選択され、Ｒ３およびＲ４は、独立して、Ｃ１〜Ｃ１８アルキロール、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルアミノ、−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＨおよび−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣ（ＣＨ３）ＨＣＨ２）ｍ−ＯＨから選択され、ここで、ｎは、０〜３０であり、ｍは、０〜３０であり、Ｄは、ＨおよびＣ１〜Ｃ３アルキルから選択され；そしてＥは、−ＣＨ２ＣＨＯＨＣＨ２ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキロール、−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＨおよび−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣ（ＣＨ３）ＨＣＨ２）ｍ−ＯＨから選択され、ここで、ｎは、０〜３０であり、ｍは、０〜３０である、
エチレン性不飽和モノマー；および
（ｃ）必要に応じて、１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマーからなるバランス、
ここで、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は互いに異なる、ラテックスエマルジョン；ならびに
（ＩＶ）上記の水性ポリウレタン分散剤。
本発明は、基板をコーティングする方法にさらに関し、この方法は、その基板の少なくとも一部の上に上記の熱硬化性組成物を適用する工程；この基板上に実質的に連続するフィルムを形成するようにこの熱硬化性組成物を結合する工程；およびこの熱硬化性組成物を硬化する工程を包含する。
本発明は、多層複合コーティングにさらに関し、このコーティングは、色彩顔料含有ベースコーティング組成物から堆積したベースコートと、実質的に顔料を含まないトップコート組成物からそのベースコーティング層の少なくとも一部に堆積した実質的に顔料を含まないトップコート層とを含む。
本発明は、コーティングされた基板にさらに関し、このコーティングされた基板は、基板と、その基板の少なくとも一部の上にある上記の多層複合コーティング組成物とを含む。
本発明はまた、コーティング組成物に関し、この組成物は、上記のような水性連続相中に分散した架橋したポリマー微粒子と、上記の水性ポリウレタン分散剤とを含む、ラテックスエマルジョンを含む。
さらに、本発明は、上記の水性ポリウレタン分散剤を含む、コーティング組成物に関する。
（発明の詳細な説明）
操作実施例以外、または他のように示されない限り、本明細書および特許請求の範囲において使用される成分の量、反応条件などを示す全ての数値または表現は、いずれの場合にも、「約」との用語により修飾されることが理解されるべきである。従って、反対に示されない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲において示される数値パラメーターは、本発明によって得られることが求められる望ましい特性に依存して変化し得る、近似値である。少なくとも、等価物の原則の適用を特許請求の範囲の範囲まで限定する試みとしてではなく、各数値パラメーターは、少なくとも、報告された有意な桁数を考慮して、そして通常の丸め技術を適用することによって、解釈されるべきである。
本発明の広い範囲を示す数値範囲およびパラメーターが近似値であることに関わらず、特定の実施例において示されるその数値は、可能な限り正確に報告されている。しかし、いかなる数値も、それぞれの試験測定において見出される標準偏差から必ず生じる特定の誤差を固有に含む。
また、本明細書中に記載されるどの数値範囲も、その中に包含されるすべての部分範囲を含むことが、意図される。例えば、「１〜１０」の範囲は、記載された最小値である１と、記載された最大値である１０との間にありそして１および１０を含む、すなわち、１以上の最小値と１０以下の最大値とを有する、すべての部分範囲を含むことが、意図される。開示される数値範囲は連続するので、その範囲は、最小値と最大値との間にあるどの値をも含む。他のように明示的に示されない限り、本出願において特定される種々の数値範囲は、近似値である。
本明細書中で使用する「実質的に含まない」との用語は、ある物質が偶発的な量で存在し得る物質を含むことを意味する。言い換えれば、その物質は、指定組成物に意図的に加えられるのではなく、目的組成物の成分の一部として不純物として繰り入れられるので、少量レベルまたは僅かなレベルで存在し得る。
本明細書中に使用される場合、「熱硬化性組成物」によって、硬化または架橋の際に不可逆的に「硬化」する組成物を意味し、この組成物において、ポリマー成分のポリマー鎖が、共有結合によって一緒に結合されている。この特性は、通常は、例えば、熱または照射によってしばしば誘導される、組成物構成要素の架橋反応と関連する。Ｈａｗｌｅｙ，Ｇｅｓｓｎｅｒ Ｇ．，Ｔｈｅ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ，第９版、８５６頁、Ｓｕｒｆａｃｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ，第２巻、Ｏｉｌ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ’ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、Ａｕｓｔｒａｌｉａ，ＴＡＦＥ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ Ｂｏｏｋｓ（１９７４）。硬化反応または架橋反応はまた、周囲条件下で実行され得る。一旦硬化または架橋すると、熱硬化性組成物は、熱の適用の際に融解せず、溶媒中で不溶性である。対照的に、「熱可塑性組成物」は、共有結合によって結合されておらず、それによって加熱の際に液体流れを受け得、かつ溶媒中に可溶性である、ポリマー成分を含む。Ｓａｕｎｄｅｒｓ，Ｋ．Ｊ．，Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，４１〜４２頁、ＣｈａｐｍａｎおよびＨａｌｌ，Ｌｏｎｄｏｎ（１９７３）。
本明細書中で使用される場合、用語「ポリマー」とは、オリゴマーを包含することが意味され、限定することなくホモポリマーおよびコポリマーを包含する。また、本明細書中で使用される場合、用語「反応性」とは、組成物を硬化するに十分な条件下で別の官能基と共有結合を形成する官能基を指す。本明細書中で使用される場合、「（メタ）アクリレート」および同様の用語は、アクリレートおよびメタクリレートの両方を包含することが意図される。
本明細書中で使用される場合、用語「ポリイソシアネート」とは、他のように示されない限り、ブロック化（またはキャップした）されたイソシアネート、ならびにブロック化されていない（ポリ）イソシアネートを包含することが、意図される。
本明細書中で使用される場合、「実質的に顔料を含まないコーティング組成物」によって、透明なコーティング（例えば、多成分複合コーティング組成物におけるクリアコート）を形成するコーティング組成物を意味する。そのような組成物は、生じるコーティングの光学特性が重大には弱められないように、顔料も粒子も実質的には含まない。本明細書中で使用される場合、「透明」とは、硬化したコーティングが、ＢＹＫ／Ｈａｚｅ Ｇｌｏｓｓ機器を使用して測定した場合に５０未満のＢＹＫ Ｈａｚｅ指数を有することを、意味する。
本明細書中で使用される場合、句、構成成分が「互いに異なる」とは、その組成物中の他の構成成分と同じ化学構造を有さない構成成分を指す。
本明細書中で使用される場合、用語「硬化する」とは、組成物と組合せて使用される場合（例えば、「硬化された場合に組成物は」）、その組成物のどの架橋可能な構成成分も、少なくとも部分的に架橋していることを意味する。本発明の特定の実施形態において、この架橋可能な構成成分の架橋密度（すなわち、架橋の程度）は、完全な架橋のうちの５％〜１００％の範囲である。
本発明は、水性連続相中に分散した架橋ポリマー微粒子を含む、ラテックスエマルジョンに関する。このポリマー微粒子は、モノマー混合物から調製され得、そのモノマー混合物は、
（ａ）２つ以上の反応性不飽和部位を有する架橋性モノマーおよび／または重合後に架橋を形成するように反応可能な１つ以上の官能基を有するモノマー；
（ｂ）以下の構造（Ｉ）および／または（ＩＩ）を有する親水性官能基を有する重合成エチレン性不飽和モノマー：
Figure 0004411407
 および／または
Figure 0004411407
 であって、Ａは、ＨおよびＣ１〜Ｃ３アルキルから選択され；Ｂは、−ＮＲ１Ｒ２、−ＯＲ３および−ＳＲ４（ここで、Ｒ１およびＲ２は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ１〜Ｃ１８アルキロールおよびＣ１〜Ｃ１８アルキルアミノから独立して選択され、Ｒ３およびＲ４は、Ｃ１〜Ｃ１８アルキロール、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルアミノ、−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＨ（ここでｎは０〜３０である）、−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣ（ＣＨ３）ＨＣＨ２）ｍ−ＯＨ（ここでｍは０〜３０である）から独立して選択され、ＤはＨおよびＣ１〜Ｃ３アルキルから選択され；そしてＥは、−ＣＨ２ＣＨＯＨＣＨ２ＯＨ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキロール、−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＨ（ここでｎは０〜３０である）、および−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣ（ＣＨ３）ＨＣＨ２）ｍ−ＯＨ（ここでｍは０〜３０である）；そして必要に応じて
（ｃ）１つ以上の重合成エチレン性不飽和モノマー
を含み、ここで（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、互いに異なる。
「アルキロール」によって、１つ以上のヒドロキシル基を含む炭化水素ラジカルを意味する。「アルキルアミノ」によって、１つ以上のアミン基を含む炭化水素ラジカルを意味する。本明細書中で使用される場合、水性連続相中に分散された架橋ポリマー微粒子を含むラテックスエマルジョンを言及する場合、「適切な」物質とは、水性連続相中に分散された架橋ポリマー微粒子を含むラテックスエマルジョン中でか、またはそのラテックスエマルジョンを調製する際に、その物質がそのラテックスエマルジョンの安定性にも重合プロセスにも実質的には影響を与えない範囲で使用され得る、物質である。
この架橋性モノマーとして使用するために適切な架橋性モノマー（ａ）は、２つ以上の反応性不飽和部位を有する任意のモノマー、または重合後に架橋を形成するように反応可能な１つ以上の官能基を有する任意のモノマーを含み得る。本明細書中で使用される場合、重合後に架橋を形成するように反応可能な官能基とは、適切な条件下で反応して、第２ポリマー分子上の官能基と共有結合を形成して架橋ポリマーを形成し得る、第１ポリマー分子上の官能基を指す。架橋を形成するように反応し得る官能基としては、Ｎ−アルコキシメチルアミド、Ｎ−メチロールアミド、ラクトン、ラクタム、メルカプタン、ヒドロキシル、エポキシドなどが挙げられるが、これらに限定されない。そのようなモノマーの例としては、Ｎ−アルコキシメチル（メタ）アクリルアミド、γ−（メタ）アクリルオキシトリアルコキシシラン、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルラクトン、Ｎ置換（メタ）アクリルアミドラクトン、（メタ）アクリルラクタム、およびＮ置換（メタ）アクリルアミドラクタムおよびグリシジル（メタ）アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。
上記のように、本発明の１つの実施形態において、この架橋性モノマーは、２つ以上の反応性不飽和部位を有し得る。さらなる実施形態において、この架橋性モノマーは、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリロールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、グリセロールアリルオキシジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタントリ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパントリ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレート、ジビニルベンゼン、メチロール（メタ）アクリルアミド、トリアリルアミン、およびメチレンビス（メタ）アクリルアミドのうちの１つ以上であり得る。
この架橋性モノマー（ａ）は、ポリマー微粒子を調製するために使用されるモノマー混合物のうちの少なくとも１５重量％、代表的には少なくとも２０重量％、多くの場合は少なくとも２２．５重量％、いくつかの場合には少なくとも２５重量％を構成する。また、この架橋性モノマーは、ポリマー微粒子を調製するために使用されるモノマー混合物のうちの４５重量％以下、多くの場合は４０重量％以下、代表的には３５重量％以下、そしていくつかの場合には３０重量％以下を構成する。使用される架橋性モノマー（ａ）のレベルは、生じる微粒子中に組み込まれるべき望ましい特性よって決定される。この架橋性モノマーは、上記の値を包含する記載された値のうちの任意の値または任意の組合せで、このモノマー混合物中に存在し得る。
上記構造Ｉおよび／またはＩＩによって記載される親水性官能基を有する重合性エチレン性不飽和モノマーのいずれもが、モノマー（ｂ）として使用され得るが、但し、そのモノマーは、ラテックスエマルジョン重合系において重合され得、そしてそのラテックスエマルジョンの安定性にもその重合プロセスにも実質的には影響を与えない。
本発明のポリマー微粒子の調製においてモノマー（ｂ）として使用するために適切な親水性官能基を有する重合性エチレン性不飽和モノマーとしては、（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、アリルグリセロールエーテル、メタアリルグリセロールエーテルおよびポリエチレンオキシドアリルエーテルが挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の実施形態において、本架橋ポリマー微粒子の特定の利点は、この微粒子は、その微粒子を膨張するためにアルカリ物質の存在を必要とせず、それによって、望ましい流体力学的特性を提供することである。このことは、粒子膨張を促進するためのアルカリ物質を添加する追加的処理工程を排除し、生じる流体力学的特性をより予測可能にする。
本発明の別の実施形態において、親水性官能基を有する重合性エチレン性不飽和モノマー（ｂ）は、上記の構造（Ｉ）により記載されるモノマーのみを包含する。
本発明のさらなる実施形態において、親水性官能基を有する重合性エチレン性不飽和モノマー（ｂ）は、上記の構造（ＩＩ）により記載されるモノマーのみを包含する。
親水性官能基を有する重合性エチレン性不飽和モノマー（ｂ）は、ポリマー微粒子を調製するために使用されるモノマー混合物のうちの、少なくとも２重量％、時に２重量％よりも多く、しばしば５重量％、しばしば５重量％よりも多く、通常は７重量％、そして代表的には少なくとも８重量％を構成する。親水性官能基を有する重合性エチレン性不飽和モノマーは、ポリマー微粒子を調製するために使用されるモノマー混合物のうちの、３５重量％以下、多くの場合３０重量％以下、代表的には２０重量％以下、そしてしばしば１５重量％以下を構成する。使用される親水性官能基を有する重合性エチレン性不飽和モノマーのレベルは、生じる微粒子中に組み込まれるべき特性によって決定される。モノマー混合物中に存在する親水性官能基を有する重合性エチレン性不飽和モノマーのレベルは、記載された値を包含する記載された値の任意の組合せの間の範囲であり得る。
モノマー（ｃ）（これは、必要に応じて、モノマー混合物の残りを構成し、架橋性モノマー（ａ）および親水性官能基を有するモノマー（ｂ）とは異なる）として使用するために適切な重合性エチレン性不飽和モノマーは、本発明のポリマー微粒子中に含まれ得る。任意の適切な重合性エチレン性不飽和モノマーが使用され得るが、但し、そのモノマーは、ラテックスエマルジョン重合系において重合性であり、そのラテックスエマルジョンの安定性にもその重合プロセスにも実質的には影響を与えない。適切な重合性エチレン性不飽和モノマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルミル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、スチレン、（メタ）アクロニトリル、ラウリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、および３，３，５−トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。
重合性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）は、ポリマー微粒子を調製するために使用されるモノマー混合物のうちの、少なくとも２０重量％、代表的には少なくとも３０重量％、多くの場合少なくとも４０重量％、そしていくつかの場合少なくとも５０重量％を構成し得る。この重合性エチレン性不飽和モノマーは、ポリマー微粒子を調製するために使用されるモノマー混合物のうちの、８０重量％以下、多くの場合７５重量％以下、代表的には７０．５重量％以下、そしていくつかの場合６７重量％以下を構成し得る。使用され得る重合性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）のレベルは、生じる微粒子中に組み込まれるべき特性によって決定され得る。モノマー混合物中に存在する重合性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）のレベルは、記載された値を包含する記載された値の任意の組合せの間の範囲であり得る。
本発明の特定の実施形態において、この架橋性モノマー（ａ）は、グリコールジ（メタ）アクリレートおよびグリコールトリ（メタ）アクリレートのうちの１つ以上を含み；親水性官能基を有する重合性エチレン性不飽和モノマー（ｂ）は、（メタ）アクリレートを含み；そして重合性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）は、１つ以上のアルキル（メタ）アクリレートを含む。
水性連続相中に分散された架橋ポリマー微粒子のラテックスエマルジョンは、上記（ａ）、（ｂ）、そして必要に応じて（ｃ）のラテックスエマルジョン重合によって、調製される。多くの場合、（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）のモノマー混合物は、Ｓｍｉｔｈ−Ｅｗａｒｔ型のプロセスにおいて予測されるような、安定なモノマーの液滴およびミセルへと容易に分散する。このような場合、モノマー性乳化剤もしくはポリマー性乳化剤および／または保護コロイドは、このラテックスエマルジョンへ添加されず、そしてこのラテックスエマルジョンは、ポリマー乳化剤および／または保護コロイドを実質的には含まない。しかし、いくつかの場合には、界面活性剤がこの水性連続相に添加されて、特に重合の間のモノマー液滴の凝固もしくは凝集を安定化または防止し得ることが、理解されるべきである。
この界面活性剤は、そのエマルジョンを安定化する任意のレベルで、本発明のラテックスエマルジョン中に存在し得る。この界面活性剤は、そのラテックスエマルジョンの総重量のうちの、少なくとも０．００１重量％、しばしば少なくとも０．００５重量％、代表的には少なくとも０．０１重量％、そしていくつかの場合には少なくとも０．０５重量％で存在し得る。この界面活性剤は、そのラテックスエマルジョンの総重量に基づいて、１０重量％まで、しばしば７．５重量％まで、代表的には５重量％まで、そしていくつかの場合には３重量％までで、存在し得る。使用されるこの界面活性剤のレベルは、そのラテックスエマルジョンを安定化するために必要な量によって決定される。この界面活性剤は、上記のレベルを含む任意のレベルまたは任意のレベル範囲で、ラテックスエマルジョン中に存在し得る。
界面活性剤（ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ａｃｔｉｖｅ ａｇｅｎｔ）は、アニオン性、カチオン性、または非イオン性の界面活性剤（ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）または分散剤、またはその適合性の混合物（例えば、アニオン性界面活性剤および非イオン性界面活性剤の混合物）であり得る。適切な分散剤としては、以下が挙げられるが，これらに限定されない：塩化ラウリルピリジニウム、酢酸セチルジメチルアミン、および塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム（ここでアルキル基は、８〜１８個の炭素原子である）。適切なアニオン性分散剤としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：アルカリ脂肪アルコール硫酸塩（例えば、ラウリル硫酸ナトリウムなど）など；アリールアルキルスルホン酸塩（例えば、イソプロピルベンゼンスルホン酸カリウムなど）など；アルカリアルキルスルホスクシネート（例えば、オクチルスルホスクシネートナトリウムなど）など；および１〜５個のオキシエチレン単位を有する、アルカリアリールアルキルポリエポキシエタノール硫酸塩またはスルホン酸塩（例えば、オクチルフェノキシポリエトキシエチル硫酸ナトリウムなど）など。適切な非イオン性界面活性剤としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：例えば、ヘプチルフェノキシポリエトキシエタノールのような、約７〜１８個の炭素原子および約６〜６０個のオキシエチレン単位のアルキル基を有する、アルキルフェノキシポリエトキシエタノール；ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸およびオレイン酸などのような長鎖カルボン酸のエチレンオキシド誘導体、または６〜６０個のオキシエチレン単位を含むトール油において見出されるような、酸の混合物；６〜６０個のオキシエチレン単位を含むオクチルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール、またはセチルアルコールのような長鎖アルコールのエチレンオキシド濃縮物；６〜６０個のオキシエチレン単位を含むドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、およびオクタデシルアミンのような長鎖アミンまたは分岐鎖アミンのエチレンオキシド濃縮物；ならびに１つ以上の疎水性プロピレンオキシド部分と組み合わされるエチレンオキシド部分のブロックコポリマー。ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリル酸およびポリビニルアルコールなどのような高分子量ポリマーを、エマルジョン安定剤および保護コロイドとして使用し得る。
遊離ラジカル開始剤は、代表的にラテックスエマルジョン重合化プロセスにおいて使用される。任意の適切な遊離ラジカル開始剤が、使用され得る。適切な遊離ラジカル開始剤としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：熱開始剤、光開始剤および酸化還元開始剤。これら全てが、別に、水溶性開始剤、非水溶性開始剤として分類され得る。熱開始剤の例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：アゾ化合物、過酸化水素および過流酸塩。適切な過流酸塩としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：過硫酸ナトリウムおよび過硫酸アンモニウム。酸化還元開始剤としては、非限定的な実施例として以下が挙げられる：過流酸塩−亜硫酸系および鉄または銅のような適切な金属イオンと組み合わされる熱開始剤を使用する系。
適切なアゾ化合物としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：１―１’−アズビスシクロヘキサンカルボニトリル）、２−２’−アゾビスイソブチロニトリル、２−２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２−２’−アゾビス（プロピオニトリル）、２−２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２−２’−アゾビス（バレロニトリル）、２−（カルバモイルアゾ）−イソブチロニトリルおよびこれらの混合物のような非水溶性アゾ化合物；ならびに以下が挙げられるが、これらに限定されないアゾビス四級アルキル化合物のような水溶性アゾ化合物：４−４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２−２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］、４，４’−アゾビス（４−シアノペンタン酸）、２，２’−アゾビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミジン）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミジン）ジヒドロクロリドおよびその混合物。
適切な過酸化物としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：過酸化水素、メチルエチルケトンペルオキシド、過酸化ベンゾイル、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ジ−ｔ−アミルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジアシルペルオキシド、デカノイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ペルオキシジカーボネート、ペルオキシエステル、ジアルキルペルオキシド、ヒドロペルオキシド、ペルオキシケタールおよびこれらの混合物。本発明の１つの実施形態において、ポリマー性微粒子の平均的な粒子サイズは、少なくとも０．００１ミクロン、多くの場合において少なくとも０．００５ミクロン、代表的に少なくとも０．０１ミクロンそしてある場合少なくとも０．０２ミクロンであり得る。ポリマー性微粒子の平均的な粒子サイズは、代表的に１ミクロンに過ぎず、多くの場合１ミクロンより小さく、しばしば０．９ミクロン以下であり、普通０．８ミクロン以下である。平均的な粒子サイズが非常に大きい場合、微粒子は、ラテックスエマルジョンから沈殿して蓄積される傾向があり得る。ポリマー性微粒子の平均的な粒子サイズは、上記の値を含めた任意の値または任意の値の範囲であり得る。
本発明の別の実施形態において、途切れない水相において分散される架橋ポリマー微粒子のラテックスエマルジョンが、シードされたラテックスエマルジョン重合プロセスによって供給される。このようなシードされたラッテックス重合エマルジョンプロセスは、以下の工程を包含する：
（Ｉ）以下の構成部分を含む全体的なモノマー組成物を提供する工程：
（ａ）上に詳細に記載される任意のモノマーのような架橋性モノマーを含む全体的なモノマー組成物の少なくとも２０重量パーセント；
（ｂ）上記の構造（Ｉ）または（ＩＩ）を有する任意の基のような、親水性官能基を有する重合性エチレン性不飽和モノマーの全体的なモノマー組成物の少なくとも２重量パーセント；ならびに
（ｃ）架橋微小粒子を含むラテックスエマルジョン中の重合性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）に関する、上記の任意のモノマーのような１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマーを含む全体的なモノマー組成物の残量（ここで（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、互いに異なる）；
（ＩＩ）全体的なモノマー混合物の一部を重合化する工程であって、その一部が、０．１〜２０重量パーセントの（ａ）および０．１〜２０重量パーセントの（ｃ）を含み、途切れない相中において分散されるポリマーシードを形成する、工程；ならびに
（ＩＩＩ）工程（ＩＩ）で調製された分散されたポリマーシードの存在下でモノマー（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の残量を重合化し、シードされたポリマー性微粒子のラテックスエマルジョンを形成する工程。
１つの説に限定されないが、結果として生じるシードされるポリマー性微粒子のラテックスエマルジョンは、安定性を改善したと考えられる。「改善された安定性」とは、微粒子の沈殿に対する改善された耐性を意味する。シードされたエマルジョン重合化において、親水性官能基を有する重合性エチレン性不飽和モノマーが、主に微粒子の表面上に組み込まれると考えられている。この構造は、微粒子に対する有意な静電的反発成分および立体反発成分を与え、これにより生じる微粒子の凝集および／または沈殿を避ける。さらに、親水性官能基を有する重合性エチレン性不飽和モノマーは、（ａ）の部分および（ｃ）の部分から形成される疎水性のシードにて凝集してミセルを形成する可能性が高い。従って、親水性官能基を有するエチレン性不飽和モノマーは、所望されない粒子、凝塊またはゲルを形成する途切れない相において重合化する可能性が低い。
本発明のさらなる実施形態は、以下を含む熱硬化性組成物に関する：
（Ｉ）反応性官能基を含む第１の反応物；
（ＩＩ）第１の反応物（Ｉ）の官能基と反応性の官能基を有する硬化剤；および
（ＩＩＩ）上で詳細に記載されるような途切れない水相において分散される、架橋されたポリマー性微小粒子のラテックスエマルジョン。熱硬化性組成物は、任意の適切な物理的形態であり得、例えば、液体形態（溶液、分散またはエマルジョンのような）および固体形態（例えば、乾燥した粒子状粉末）であり得る。本発明の特定の実施形態において、熱硬化性組成物は、コーティング組成物である。
本発明の熱硬化性組成物において、第１の反応物（Ｉ）は、任意の反応性官能基を含み得る。例えば、官能基は、１つ以上のエポキシ、カルボン酸、ヒドロキシ、アミド、オキサゾリン、アセトアセテート、イソシアネート、メチロール、アミノ、メチロールエーテル、およびカルバメートを含み得る。同様に、硬化剤（ＩＩ）の官能基は、このような官能基が第１の反応物（Ｉ）の官能基と反応性ならば、任意の反応性の官能基を含み得る。例えば、硬化剤（ＩＩ）の官能基は、１つ以上のエポキシ、カルボン酸、ヒドロキシ、イソシアネート、保護されたイソシアネート、アミン、メチロール、メチロールエーテル、およびβ−ヒドロキシアルキルアミドを含み得る。一般に、（Ｉ）および（ＩＩ）の官能基は、お互いに異なり、そして反応性である。
本発明の熱硬化性組成物における使用のために適切な第１の反応物の例としては、以下が挙げられるが、これらに限定されない：少なくとも１つの反応性官能基を持つフィルム形成ポリマー。このようなポリマーは、当該分野で公知の任意の種々の官能基ポリマーを含み得る。例えば、適切なヒドロキシル基含有ポリマーとしては、以下が挙げられる：アクリル性ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリウレタンポリオール、ポリエーテルポリオール、およびこれらの混合物。本発明の特定の実施形態において、フィルム形成ポリマーは、固体当量あたり１０００〜１００グラム、代表的には固体当量あたり５００〜１５０グラムにわたるヒドロキシル当量を有するアクリル性ポリオールを含む。
適切なヒドロキシル基および／またはカルボキシル基含有アクリル性ポリマーは、重合性エチレン性不飽和モノマーから調製され得、代表的に、（メタ）アクリル酸および／または１つ以上の他の重合性エチレン性不飽和モノマーと（メタ）アクリル酸のヒドロキシルアルキルエステル（例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレートおよび２−エチルヘキシルアクリレートを含む（メタ）アクリル酸のアルキルエステル）のコポリマーならびにスチレン、α−メチルスチレン、およびビニルトルエンのようなビニル芳香族化合物である。
本発明の１つの実施形態において、アクリル性ポリマーは、エチレン性不飽和の、β−ヒドロキシエステル官能基モノマーから調製され得る。このようなモノマーは、モノカルボン酸、例えば、アクリル酸のようなエチレン性不飽和酸官能性モノマーと；不飽和酸モノマーとのフリーラジカルで開始される重合化に関与しないエポキシ化合物との反応から誘導され得る。このようなエポキシ化合物の例としては、グリシジルエーテルおよびグリシジルエステルが挙げられる。適切なグリシジルエーテルとしては、ブチルグリシジルエーテル、オクチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテルなどのようなアルコールおよびフェノールのグリシジルエーテルが挙げられる。適切なグリシジルエステルとしては、Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから商標ＣＡＲＤＵＲＡ Ｅで、およびＥＸＸＯＮ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから商標ＧＬＹＤＥＸＸ−１０で市販されているものが挙げられる。あるいは、β−ヒドロキシエステル官能基モノマーが、エチレン性不飽和なエポキシ官能性モノマー（例えば、グリシジル（メタ）アクリレートおよびアリルグリシジルエーテル）ならびに飽和カルボン酸（例えば、飽和モノカルボン酸（例えば、イソステアリン酸））から調製され得る。
エポキシ官能基が、オキシラン基含有モノマー、例えば、グリシジル（メタ）アクリレートおよびアリルグリシジルエーテルを、上で考察したような他の重合性エチレン性不飽和モノマーと共重合することにより、重合性エチレン性不飽和モノマーから調製されるポリマー中に組み込まれ得る。このようなエポキシ官能基アクリル性ポリマーの調製が、米国特許第４，００１，１５６号３〜６欄に詳細に記載され、本明細書中に参考として援用される。
カルバメート官能基は、上記のエチレン性不飽和モノマーとカルバメート官能性ビニルモノマー（例えば、メタクリル酸のカルバメート官能基アルキルエステル）共重合によって、重合性エチレン性不飽和モノマーから調製されるポリマー中に組み込まれ得る。有用なカルバメート官能性アルキルエステルは、例えば、アンモニアおよびエチレンカーボネートまたはプロピレンカーボネートの反応生成物のようなヒドロキシアルキルカルバメートを、メタクリル酸無水物と反応させることによって、調製され得る。他の有用なカルバメート官能性ビニルモノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルメタクリレート、イソホロンジイソシアネート、およびヒドロキシプロピルカルバメートの反応生成物；またはヒドロキシプロピルメタクリレート、イソホロンジイソシアネート、およびメタノールの反応生成物が挙げられる。イソシアン酸（ＨＮＣＯ）をヒドロキシエチルアクリレートのようなヒドロキシル官能基アクリルモノマーまたはヒドロキシル官能基メタクリルモノマーとの反応生成物のような、なお他のカルバメート官能性ビニルモノマーならびに米国特許第３，４７９，３２８号（本明細書中に参考として援用される）に記載されるものが、使用され得る。カルバメート官能基はまた、ヒドロキシル官能基アクリル性ポリマーをメチルカルバメートのような低分子量アルキルカルバメートと反応させることにより、アクリル性ポリマーに組み込まれ得る。ペンダントカルバメート基はまた、ヒドロキシル官能性アクリル性ポリマーがアルコールまたはグリコールエーテルから誘導される低分子量カルバメートと反応する、「トランスカルバモイル化」反応によりアクリル性ポリマーに組み込まれ得る。カルバメート基は、ヒドロキシル基と交換してカルバメート官能性アクリル性ポリマーおよび元のアルコールまたはグリコールエーテルを生じる。また、ヒドロキシル官能基アクリル性ポリマーは、イソシアン酸と反応して、ペンダントカルバメート基を提供し得る。同様に、ヒドロキシル官能基アクリル性ポリマーは、尿素と反応して、ペンダントカルバメート基を提供し得る。
重合性エチレン性不飽和モノマーから調製されるアクリル性ポリマーが、上記の様な有機過酸化物またはアゾ化合物のような適切な触媒の存在下で、当業者に周知の溶液重合技術により調製され得る。重合が、モノマーが可溶である有機溶液中で、当該分野において慣習的な技術により行なわれ得る。あるいは、これらのポリマーが、当該分野で周知である水性エマルジョン重合技術または分散重合技術により調製され得る。反応物の比および反応条件が選択されて、所望されるペンダント官能基を有するアクリル性ポリマーを生じる。
ポリエステルポリマーがまた、フィルム形成ポリマーとして本発明のコーティング組成物において有用である。有用なポリエステルポリマーは、代表的に多価アルコールおよびポリカルボン酸の濃縮生成物を含む。適切な多価アルコールとしては、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、およびペンタエリトリトールが挙げられる。適切なポリカルボン酸としては、アジピン酸、１，４−シクロヘキシルジカルボン酸、およびヘキサヒドロフタル酸が挙げられ得る。上記のポリカルボン酸に加えて、存在する無水物のような酸の機能的等価物またはメチルエステルのような酸の低級アルキルエステルが使用され得る。また、ステアリン酸のような少量のモノカルボン酸が、使用され得る。反応物の比および反応条件が選択されて、所望されるペンダント官能基、すなわち、カルボキシルまたはヒドロキシル官能基を有するポリエステルポリマーが生じる。
例えば、ヒドロキシル基含有ポリエステルが、１：２の比で、ヘキサヒドロフタル酸無水物のようなジカルボン酸の無水物をネオペンチルグリコールのようなジオールと反応させることにより、調製され得る。空気乾燥を高めることが所望される場合、適切な乾性油脂肪酸が使用され得、この脂肪酸としては、アマニ油、大豆油、トール油、無水ヒマシ油、または桐油から誘導される脂肪酸が挙げられる。
カルバメート官能性ポリエステルは、最初にポリエステルを形成するのに使用されるポリ酸およびポリオールと反応し得るヒドロキシアルキルカルバメートを形成することによって調製され得る。あるいは、末端カルバメート官能基が、イソシアン酸をヒドロキシ官能基ポリエステルと反応させることによりポリエステル中に組み込まれ得る。また、カルバメート官能基が、ヒドロキシルポリエステルを尿素と反応させることにより、ポリエステル中に組み込まれ得る。さらに、カルバメート基が、トランスカルバモイル化反応によりポリエステル中に組み込まれ得る。適切なカルバメート官能基含有ポリエステルの調製が、米国特許第５，５９３，７３３号２欄４０行〜４欄９行に記載され、本明細書中に参考として援用される。
末端イソシアネートまたはヒドロキシル基を含むポリウレタンポリマーがまた、本発明のコーティング組成物中のポリマー（ｄ）として使用され得る。使用し得るポリウレタンポリオールまたはＮＣＯ末端ポリウレタンは、ポリマー性ポリオールを含むポリオールをポリイソシアネートと反応させることによって調製されるものである。これらもまた使用し得る末端イソシアネートまたは第一級アミン基および／もしくは第二級アミン基を含むポリウレアは、ポリマー性ポリアミンを含むポリアミンをポリイソシアネートと反応させることにより調製されるものである。ヒドロキシル／イソシアネートまたはアミン／イソシアネート等量比が調節され、反応条件が選択されて所望される末端基を得る。適切なポリイソシアネートの例としては、米国特許第４，０４６，７２９号５欄２６行〜６欄２８行に記載されるものが挙げられ、これは本明細書中で参考として援用される。適切なポリオールの例としては、米国特許第４，０４６，７２９号７欄５２行〜１０欄３５行に記載されるものが挙げられ、これは本明細書中で参考として援用される。適切なポリアミンの例としては、米国特許第４，０４６，７２９号６欄６１行〜７欄３２行および米国特許第３，７９９，８５４号３欄１３行〜５０行に記載されるものが含まれ、これらの両方が、本明細書中で参考として援用される。
カーバメート官能基は、ポリイソシアネートをヒドロキシル官能基を有し、分枝の（ｐｅｎｄｅｎｔ）カーバメート基を含むポリエステルと反応させることにより、ポリウレタンポリマーに導入され得る。あるいは、このポリウレタンは、ポリイソシアネートを、別々の反応物としてポリエステルポリオールおよびヒドロキシアルキルカーバメートまたはイソシアン酸と反応させることによって調製され得る。適切なポリイソシアネートの例は、芳香族イソシアネート（例えば、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネートおよびトルエンジイソシアネート）、ならびに脂肪族ポリイソシアネート（例えば、１，４−テトラメチレンジイソシアネートおよび１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート）である。脂環式ジソシアネート（例えば、１，４−シクロへキシルジイソシアネートおよびイソホロンジイソシアネート）もまた、使用され得る。
適切なポリエーテルポリオールの例としては、例えば、以下の構造式（ＩＩＩ）または（ＩＶ）を有するポリアルキレンエーテルポリオールが挙げられる：
Figure 0004411407
 または、
Figure 0004411407
 ここで、置換基Ｒ５は、水素または１〜５個の炭素原子を含む低級アルキル基を含む混合置換基であり、ｎは、代表的には２〜６の範囲にある値であり、そしてｍは、８〜１００以上の範囲の値である。例示的なポリアルキレンエーテルポリオールとしては、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリ（オキシテトラエチレン）グリコール、ポリ（オキシ−１，２−プロピレン）グリコール、およびポリ（オキシ−１，２−ブチレン）グリコールが挙げられる。
また、種々のポリオールのオキシアルキル化によって形成されるポリエーテルポリオール（例えば、グリコール（例えば、エチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、ビスフェノールＡなど）または他の高級ポリオール（例えば、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなど））も有用である。示したように利用され得る高級官能基を有するポリオールは、例えば、化合物（例えば、スクロースまたはソルビトール）のオキシアルキル化によって、作製され得る。一般的に利用されるオキシアルキル化方法の１つは、酸性触媒または塩基性触媒の存在下で、ポリオールをアルキレンオキシド（例えば、プロピレンオキシドまたはエチレンオキシド）と反応させることである。ポリエーテルの特定の例としては、ＴＥＲＡＴＨＡＮＥおよびＴＥＲＡＣＯＬという名称で販売されているポリエーテル（Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．から市販）が挙げられる。
一般的に、第１の反応物（Ｉ）が反応性官能基を有するポリマーである場合、このポリマーは、代表的には１，０００〜２０，０００の範囲、代表的には１，５００〜１５，０００の範囲および多くの場合において２，０００〜１２，０００の範囲の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する（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決定される）。
ポリエポキシド（例えば、硬化剤（ＩＩ）に関して以下に記載されるポリエポキシド）もまた、第１の反応物（Ｉ）として使用され得る。
第１の反応物（Ｉ）は、少なくとも２重量％、通常は少なくとも５重量％、および代表的にはで少なくとも１０重量％の量で（コーティング組成物中の全樹脂固体の重量に基づく）、本発明の熱硬化性組成物中に存在し得る。また、この第１の反応物（Ｉ）は、８０重量％以下、通常は６０重量％以下、および代表的には５０重量％以下の量で（熱硬化性組成物中の全樹脂固体の重量に基づく）、本発明の熱硬化性租生物中に存在し得る。本発明の熱硬化性組成物中のこの第１の反応物（Ｉ）の量は、列挙した値を含むこれらの値の任意の組合せの間の範囲であり得る。
上記のように、第１の反応物（Ｉ）および架橋化ポリマー性微粒子（ＩＩＩ）のラテックスエマルジョンに加えて、本発明の熱硬化組成物はさらに、第１の反応物（Ｉ）の官能基と反応性の官能基を有する、少なくとも１種類の硬化剤（ＩＩ）を含む。
第１の反応物（Ｉ）の反応性官能基に依存して、硬化剤（ＩＩ）は、アミノプラスト（ａｍｉｎｏｐｌａｓｔ）樹脂、ポリイソシアネート、ブロックされたイソシアネート、ポリエポキシド、ポリ酸、無水物、アミン、ポリオール、カルボン酸、ヒドロキシ含有化合物、メチロール含有化合物、メチロールエーテル含有化合物、β−ヒドロキシルアルキルアミド、および上記の任意のものの混合物から選択され得る。
１つの実施形態において、硬化剤（ＩＩ）は、アミノプラスト樹脂を含む。ヒドロキシル官能基含有材料、カルボン酸官能基含有材料、およびカーバメート官能基含有材料用の硬化剤として、アミノプラスト樹脂（フェノプラストが挙げられ得る）が、当該分野で周知である。アミノプラストは、ホルムアルデヒドのアミンまたはアミドとの縮合反応によって得られ得る。アミンまたはアミドの非限定的な例としては、メラミン、尿素、またはベンゾグアナミンが挙げられる。他のアミンまたはアミドとの縮合物が、使用され得る；例えば、グリコールウリルのアルデヒド縮合物であり、これは、粉末コーティングにおいて有用な高融点の結晶性生成物を生じる。使用されるアルデヒドは、最も頻繁にはホルムアルデヒドであるが、他のアルデヒド（例えば、アセトアルデヒド、クロトンアルデヒド、およびベンズアルデヒド）が使用され得る。
アミノプラスト樹脂は、イミノ基およびメチロール基を含み得、特定の例において、メチロール基の少なくとも一部が、硬化反応を改変するためにアルコールとエーテル化される。この目的のために使用され得る任意の一価アルコールとしては、メタノール、エタノール、ｎ−ブチルアルコール、イソブタノール、およびヘキサノールが挙げられる。
アミノプラストの非限定的な例としては、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物、尿素−ホルムアルデヒド縮合物、またはベンゾグアナミン−ホルムアルデヒド縮合物が挙げられ、特定の例において、この縮合物は、モノマーであり、１〜４個の炭素原子を含む１つ以上のアルコールによって少なくとも部分的にエステル化されている。適切なアミノプラスト樹脂の非限定的な例が、市販されている（例えば、商標名ＣＹＭＥＬ（登録商標）（Ｃｙｔｅｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．）および商標名ＲＥＳＩＭＥＮＥ（登録商標）（Ｓｏｌｕｔｉａ，Ｉｎｃ．））。
本発明の別の実施形態において、硬化剤（ＩＩ）は、アミノプラスト樹脂を含む。熱硬化性組成物を形成する他の成分に添加される場合、このアミノプラスト樹脂は、一般的には２重量％〜６５重量％の範囲の量で存在し、５重量％〜５０重量％の範囲の量で存在し得、および代表的には５重量％〜４０重量％の範囲の量で存在する（熱硬化性組成物中に存在する全樹脂固体の重量に基づく）。
本発明のなお別の実施形態において、硬化剤（ＩＩ）は、ポリイソシアネート硬化剤を含む。ポリイソシアネートは、脂肪族ポリイソシアネートまたは芳香族ポリイソシアネート、あるいは上記の２つの混合物であり得る。高級ポリイソシアネート（例えば、ジイソシアネートのイソシアヌレート）がよく使用されるが、ジイソシアネートが使用され得る。高級ポリイソシアネートはまた、ジイソシアネートと組み合わせて使用され得る。イソシアネートプレポリマー（例えば、ポリイソシアネートのポリオールとの反応生成物）もまた、使用され得る。ポリイソシアネート硬化剤の混合物が、使用され得る。
ポリイソシアネートが、ブロック（またはキャップ）されている場合、当業者に公知である、任意の適切な脂肪族アルキルの一価アルコール、脂環式アルキルの一価アルコール、または芳香族アルキルの一価アルコールが、ポリイソシアネート用のブロッキング剤として使用され得る。他の適切なブロッキング剤としては、オキシムまたはラクタムが挙げられる。使用される場合であって、本発明の熱硬化性組成物を形成する他の成分に添加される場合、このポリイソシアネート硬化剤（ＩＩ）は、代表的には５〜６５重量％の範囲の量で存在し、１０〜４５重量％の範囲の量で存在し得、およびしばしば１５重量％〜４０重量％の範囲の量で存在する（熱硬化性組成物中の全樹脂固体の重量に基づく）。
他の有用な硬化剤としては、ブロックされたイソシアネート化合物（例えば、米国特許第５，０８４，５４１号（本明細書において参考として援用される）で詳細に記載されるトリカルバモイルトリアジン化合物）が挙げられ得る。使用される場合であって、熱硬化性組成物中の他の成分に添加される場合、このようなブロックされたイソシアネート硬化剤は、２０重量％までの範囲の量で存在し得、１〜２０重量％の範囲の量で存在し得る（熱硬化性組成物中の全樹脂固体の重量に基づく）。
本発明の１つの実施形態において、硬化剤（ＩＩ）は、アミノプラスト樹脂およびポリイソシアネートの両方を含む。
ヒドロキシル官能基含有材料用の硬化剤としての無水物もまた、当該分野で周知であり、本発明において使用され得る。本発明の組成物における硬化剤としての使用に適した無水物の非限定的な例としては、エチレン性不飽和カルボン酸無水物を含むモノマーおよび少なくとも１つのビニルコモノマー（例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなど）の混合物から誘導される１分子につき少なくとも２つのカルボン酸無水物基を有する無水物が挙げられる。適切なエチレン性不飽和カルボン酸無水物の非限定的な例としては、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、および無水イタコン酸が挙げられる。あるいは、無水物は、ジエンポリマー（例えば、マレイン酸化ポリブタジエンまたはブタジエンのマレイン酸化コポリマー（例えば、ブタジエン／スチレンコポリマー））の無水付加物であり得る。これらおよび他の適切な無水物硬化剤は、米国特許第４，７９８，７４６号の第１０欄、１６−５０行目；および同第４，７３２，７９０号の第３欄、４１−５７行目（これらの両方が、本明細書において参考として援用される）に記載されている。
カルボン酸官能基含有材料用の硬化剤としてのポリエポキシドは、当該分野では周知である。本発明の熱硬化性組成物中での使用に適したポリエポキシドの非限定的な例としては、ポリグリシジルエステル（例えば、メタクリル酸グリシジルに由来するアクリル酸物）、多価フェノールのポリグリシジルエーテルおよび脂肪族アルコールのポリグリシジルエーテル（これらは、アルカリの存在化での、多価フェノールまたは脂肪族アルコールのエピハロヒドリン（例えば、エピクロロヒドリン）でのエステル化によって調製され得る）が挙げられる。これらおよび他の適切なポリエポキシドは、米国特許第４，６８１、８１１号の第５欄、３３〜５８行目（本明細書において参考として援用される）に記載されている。
エポキシ官能基含有材料用の適切な硬化剤としては、ポリ酸硬化剤（例えば、少なくとも１つのカルボン酸基を含むエチレン性不飽和モノマーおよびカルボン酸基を有さない少なくとも１つのエチレン性不飽和モノマーから調製される酸性基含有アクリル酸ポリマー）が挙げられる。このような酸官能性アクリルポリマーは、３０〜１５０の範囲の酸価を有し得る。酸性官能基含有ポリエステルも同様に使用され得る。上記のポリ酸硬化剤は、米国特許第４，６８１、８１１号の第６欄、４５〜第９欄、５８行目（本明細書において参考として援用される）により詳細に記載されている。
ポリオール（つまり、１分子につき２つ以上のヒドロキシル基を有する材料）もまた、イソシアネート官能基含有材料のための硬化剤として当該分野で周知である。本発明の組成物中に使用するために適した、このような材料の非限定的な例としては、ポリアルキレンエーテルポリオール（チオエーテルが挙げられる）；ポリエステルポリオール（ポリヒドロキシポリエステルアミドが挙げられる）；ならびにヒドロキシル含有ポリカプロラクトンおよびヒドロキシル含有アクリルコポリマーが挙げられる。種々のポリオール（例えば、グリコール（例えば、エチレングリコール、１，６−へキサンジオール、ビスフェノールＡなど）またはそれよりも高級なポリオール（例えば、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなど））のオキシアルキル化によって形成されるポリエーテルポリオールもまた有用である。ポリエステルポリオールもまた、使用され得る。これらまたは他の適切なポリオール硬化剤は、米国特許第４，０４６，７２９号の第７欄、５２行目〜第８欄、９行目；第８欄、２９行目〜第９欄、６６行目；および米国特許第３，９１９，３１５号の第２欄、６４行目〜第３欄、３３行目（これらの両方が、本明細書において参考として援用される）に記載されている。
ポリアミンもまた、イソシアネート官能基含有材料用の硬化剤として使用され得る。適切なポリアミン硬化剤の非限定的な例としては、一級ジアミンまたは二級ジアミンあるいは、炭素原子に結合した基が、飽和または不飽和の脂肪族、脂環式、芳香族、芳香族置換脂肪族、脂肪族置換芳香族および複素環式であり得るポリアミンが挙げられる。適切な脂肪族および脂環式のジアミンの非限定的な例としては、１，２−エチレンジアミン、１，２−ポリフィレンジアミン、１，８−オクタンジアミン、イソホロンジアミン、プロパン−２，２−シクロヘキシルアミンなどが挙げられる。適切な芳香族ジアミンの非限定的な例としては、フェニレンジアミンおよびトルエンジアミン（例えば、ｏ−フェニレンジアミンおよびｐ−トリレンジアミン）が挙げられる。これらまたは他の適切なポリアミンは、米国特許第４，０４６，７２９号の第６欄、６１行目〜第７欄、２６行目に詳細に記載されている（これは、本明細書において参考として援用される）。
β−ヒドロキシアルキルアミド硬化剤が使用される場合、それは、以下の構造Ｖによって示され得る：
Figure 0004411407
 ここで、Ｒ６は、上記の通りであり、Ｅは、化学結合あるいは、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基ならびに芳香族炭化水素基（２〜２０個の炭素原子を含む置換炭化水素基が挙げられる）に由来する一価または多価の有機基であり、ｍは、１または２であり、ｎは、０〜２であり、そしてｍ＋ｎは、少なくとも２である。
所望の場合には、硬化剤の適切な混合物が使用され得る。熱硬化性組成物は、１成分組成物として配合され得、硬化剤（例えば、アミノプラスト樹脂）および／またはブロックされたイソシアネート化合物（例えば、上記のイソシアネート化合物）が、他の組成物成分と混合されることは、述べるべきことである。この１成分組成物は、配合された場合、貯蔵安定性であり得る。あるいは、この熱硬化性組成物は、２成分組成物として配合され得、ポリイソシアネート硬化剤（例えば、上記のポリイソシアネート硬化剤）が、他の組成物成分のあらかじめ形成された混合物に添加され得る。このあらかじめ形成された混合物は、硬化剤（例えば、アミノプラスト樹脂）および／またはブロックされたイソシアネート化合物（例えば、上記のイソシアネート化合物）を含み得る。
さらなる実施形態において、この熱硬化性組成物は、ヒドロキシル官能基含有ポリマーを含む第一反応物（Ｉ）ならびに、ポリアミン、アミノプラスト樹脂およびポリイソシアネートから選択される。１種類以上の材料を含む硬化剤（ＩＩ）を含む。
本発明の特定の実施形態において、熱硬化性組成物は、以下の成分を含む：
（Ｉ）反応性官能基を含む第一の反応物；
（ＩＩ）（ａ）の第一の化合物の官能基と反応性の官能基を少なくとも２つ有する硬化剤；および
（ＩＩＩ）散布された上記のポリマー状微粒子のラテックスエマルジョン。
本発明の別の実施形態において、熱硬化性コーティング組成物は、一つ以上の色彩顔料を含み得るベースコート（ｂａｓｅｃｏａｔ）組成物である。適切な色彩顔料の非限定的な例としては、例えば、金属顔料（例えば，アルミニウム粉および銅青銅粉）ならびに雲母状顔料（例えば、金属酸化物で覆われた雲母）が挙げられる。本発明の熱硬化性組成物の特定の利点は、金属顔料または雲母状顔料の粉末配向を改良し、コーティングの外観の改良および，以下に記載するようなフロップ（Ｆｌｏｐ）指数等級の増強を生じさせる点である。本発明の熱硬化性組成物中に存在する色彩顔料のレベルは、他の組成物成分、所望の色、および／またコーティングされるべき基板の最終用途に依存して変動し得る。
熱硬化性組成物が一つ以上の色彩顔料を含む、本発明の一つの実施形態において、ラテックスエマルジョン（ＩＩＩ）が、１０以上の、しばしば１１以上の、および典型的には１２以上のフロップ指数等級を提供するのに十分な量で、組成物中に存在する。
本明細書中で使用される場合、すなわち明細書および請求項において、「フロップ指数等級」は、以下の式を使用して計算される値を意味する：
フロップ指数等級＝２．６９×（Ｌ１５−Ｌ１１０）１．１１ ／ （Ｌ４５）０．８６
ここで、Ｌ１５は、鏡面に対し１５°で反射された可視光の量の測定値である（視覚的には、Ｌ１５は、表面角度の色に対応する）；
ここで、Ｌ４５は、鏡面に対し４５°で反射された可視光の量の測定値である（視覚的には、Ｌ４５は、フラッシュ角度の色に対応する）；および
ここで、Ｌ１１０は、鏡面に対し１１０°で反射された可視光の量の測定値である（視覚的には、Ｌ１１０フロップ角度の色に対応する）。
本発明の目的のために、Ｘｒｉｔｅ Ｉｎｃ．、Ｇｒａｎｄｃｉｌｌｌｅ、Ｍｉｃｈｉｇａｎから入手できるＸｒｉｔｅ ＭＡ６８−１１フロップ指数機器を使用して，フロップ指数等級の測定を行った。フロップ指数等級は、０〜１００の範囲であり、０が最も良い。
金属顔料に加えて、ベースコーティング組成物は、表面コーティング（例えば、無機顔料（例えば、二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、クロム酸鉛、およびカーボンブラック）；ならびに有機顔料（例えば、フタロシアニンブルーおよびフタロシアニングリーン））において、従来から使用されている非金属性色および／またはフィラー顔料を含む。
このベースコーティング組成物の任意の成分は、表面コーティングの塗布の技術分野において周知である成分を含み得、表面活性剤、フロー制御剤、チキソトープ剤、フィラー、抗ガス剤、有機共溶媒、触媒、および、他の特注のアジュバントを含み得る。これらの材料および適切な量の非限定的な例は、米国特許第４，２２０，６７９号；同４，４０３，００３号；同４，４１７，７６９号；および、同５，０７１，９０４号に記載されている（これらの特許は、本明細書において、参考として援用される）。
特定の実施形態において、本発明の熱硬化性組成物は、成分（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）に加えて、水性ポリウレタン分散剤をさらに含む。コーティングフィルムの滑らかさ、流れおよび平準化を改良するために、水性コーティング組成物中にポリウレタン分散剤を含有させることは、当該分野において公知である。任意の適切なポリウレタン分散剤が、本熱硬化性組成物において使用され得る。適切なポリウレタン分散剤の例としては、米国特許第５，０７１，９０４号（Ｍａｒｔｉｎら、第４欄、４０行目〜第９欄、８行目）；同第６，２９１，５６４号（Ｆａｌｅｒら、第３欄、３２行目〜第４欄、５２行目）；同第６，２８１，２７２号（Ｂａｌｄｙら、第１５欄、５２行目〜６６行目、表１の脚注９を参照のこと）；同第４，８８０，８６７号（Ｇｏｂら、第７欄、２９行目〜第１２欄、６８行目）；同第５，５６９，７１５号（Ｇｒａｎｄｈｅｅ、全て）；および同第６，０２５，０３１号（Ｌｅｔｔｍａｎｎら、第６欄、３０行目〜４３行目）に記載されるものが挙げられる（これらの関連の部分は、本明細書において参考として援用される）が、これらに限定されない。
ポリウレタン分散剤は、Ｂｙｋ Ｇａｒｄｎｅｒ波形走査装置を使用して測定した場合に滑らかに硬化しているコーティングを提供するために十分な量で、本発明の熱硬化性コーティング組成物中に存在する。
一般に、その波形走査検出装置は、コーティング表面トポグラフィーの測定器である。その波形走査検出は、所定の距離、例えば６０°では、１０センチメートルにわたってコーティング表面を照らす点光源（例えば、レーザー）を使用する。反射光は、同じであるが逆向きの角度で測定される。光ビームが表面の「ピーク」または「谷」に当たる場合に、最大の信号が、検出される；ビームがピーク／谷の「傾斜」に当たる場合、最小の信号が記録される。従って、その測定された信号周波数は、そのコーティング表面トポグラフィーの二重空間周波数に等しい。すなわち、その波形走査検出装置は、硬化したコーティング表面の光学プロファイルを測定する。
表面の「波動性」は、人間の目により視覚的な評価をシミュレートするために、長期の波動性および短期の波動性に区別される。データは、数学的フィルタ機能を使用して、長波（＞０．６ｍｍの構造サイズ）信号および短波（＜０．６ｍｍの構造サイズ）信号に分割される。短期波動性は、短波信号振幅の変化を呈示し、一方で、長期波動性は、長波信号振幅の変化を呈示する。コーティング表面のその長期波動および短期波動は、基板の粗さ、ならびにコーティングの流れ特性および水平化特性のような、トポグラフィー影響性因子の間接的測定方法を提供し得る。ｈｔｔｐｓ：／／ｂｙｋ−ｇａｒｄｎｅｒｕｓａ．ｃｏｍ／ｈｔｍｌ／Ｂｙｋ／ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ／Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ／Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ＿４／ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ＿４．ｈ．を参照のこと。本発明の目的のために、短波値は、ベースコーティング／クリアコーティング系におけるベースコーティングの表面の平滑性に相関する。
「平滑なコーティング」は、その硬化したベースコーティング／クリアコーティング系が、上記のＢｙｋ Ｇａｒｄｎｅｒ波形走査検出装置を使用して測定される場合に１４以下、通常は１２以下、そして典型的には１０以下の短波値を提供するコーティングである。
本発明のさらなる実施形態では、ポリウレタン分散剤は、使用される場合に、その熱硬化性組成物の中に存在する樹脂固体総重量に基づいて、少なくとも１重量％、ある場合では少なくとも２重量％、他の場合では少なくとも３重量％、ある場合では少なくとも５重量％、および他の場合では少なくとも１０重量％の量で存在する。また、存在する場合、ポリウレタン分散剤は、その熱硬化性組成物中に存在する樹脂固体の総重量に基づいて、最大５０重量％、ある場合では最大４０重量％、他の場合では最大３０重量％、ある場合では最大２５重量％、および他の場合では最大２０重量％の量で、その熱硬化性組成物中に存在する。本発明の熱硬化性組成物の中に存在するポリウレタン分散剤のレベルは、その記載される値を含めたこれらの値の任意の組み合わせの間の範囲にあり得る。
本発明の熱硬化性組成物がポリウレタン分散剤を含む場合、その分散剤は、水性のポリウレタン分散剤であり得る。本発明の実施形態では、その水性ポリウレタン分散剤は、水性媒質の中に分散したポリウレタン−アクリレート粒子を含む。その分散した粒子は、以下から形成されるプレエマルジョンの構成成分と重合することにより得られた反応生成物を含む：
（Ａ）以下の反応により得られる反応生成物を含む、活性水素含有ポリウレタン−アクリレートプレポリマー：
（ｉ）ポリオール；
（ｉｉ）少なくとも一つのヒドロキシル基を含む、重合性エチレン性不飽和モノマー；
（ｉｉｉ）カルボン酸基およびヒドロキシル基から選択される少なくとも二つの活性水素基を有するＣ１〜Ｃ３０アルキル基を含む化合物（少なくとも一つの活性水素基は、ヒドロキシル基である）；および
（ｉｖ）ポリイソシアネート；
（Ｂ）疎水性の重合性エチレン性不飽和モノマー；ならびに
（Ｃ）架橋性モノマー。
そのポリウレタン−アクリレート粒子の中の活性水素含有ポリウレタン−アクリレートプレポリマー（Ａ）は、ポリウレタン−アクリレート粒子の固体の中で、少なくとも２０重量％、ある場合では少なくとも２５重量％、他の場合では少なくとも３０重量％、ある場合では少なくとも３５重量％、および他の場合では少なくとも４０重量％の量で存在する。さらに、活性水素含有ポリウレタン−アクリレートプレポリマー（Ａ）は、ポリウレタン−アクリレート粒子の固体の中で、最大８０重量％、ある場合では最大７５重量％、他の場合では最大７０重量％、ある場合では最大６５重量％、および他の場合では最大６０重量％の量で存在し得る。そのポリウレタン−アクリレート粒子の中の活性水素含有ポリウレタン−アクリレートプレポリマー（Ａ）のレベルは、記載される値を含むこれらの値の任意の組み合わせの間の任意の値または範囲であり得る。
そのポリウレタン−アクリレート粒子の中の疎水性の重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）は、ポリウレタン−アクリレート粒子の固体の中で、少なくとも２０重量％、ある場合では少なくとも２５重量％、他の場合では少なくとも３０重量％、ある場合では少なくとも３５重量％、および他の場合では少なくとも４０重量％の量で存在する。さらに、疎水性の重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）は、ポリウレタン−アクリレート粒子の固体の中で、最大８０重量％、ある場合では最大７５重量％、他の場合では最大７０重量％、ある場合では最大６５重量％、および他の場合では最大６０重量％の量で存在し得る。そのポリウレタン−アクリレート粒子の中の疎水性の重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）のレベルは、記載される値を含むこれらの値の任意の組み合わせの間の任意の値または範囲であり得る。
そのポリウレタン−アクリレート粒子の中の架橋性モノマー（Ｃ）は、ポリウレタン−アクリレート粒子の固体の中で、少なくとも１重量％、ある場合では少なくとも２重量％、他の場合では少なくとも３重量％、ある場合では少なくとも４重量％、および他の場合では少なくとも５重量％の量で存在する。さらに、架橋性モノマー（Ｃ）は、ポリウレタン−アクリレート粒子の固体の中で、最大２０重量％、ある場合では最大１７．５重量％、他の場合では最大１５重量％、ある場合では最大１２．５重量％、および他の場合では最大１０重量％の量で存在し得る。そのポリウレタン−アクリレート粒子の中の架橋性モノマー（Ｃ）のレベルは、記載される値を含むこれらの値の任意の組み合わせの間の任意の値または範囲であり得る。
（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）の値は、典型的には１００％であるが、当業者に公知の他の成分もまたそのポリウレタン−アクリレート粒子に含まれる場合には、１００％未満である。
（ｉ）のポリオールは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびアクリルポリオールから選択される一つ以上のポリオールであり得る。本発明の実施形態では、ポリオールが構造式ＶＩＩ：
Figure 0004411407
 により記載される一つ以上のポリエーテルポリオールであり、ここで、Ｒ１は、例えばＨまたはＣ １ 〜Ｃ ５ アルキルを含む、混合置換基であり、ｎは、１〜２００であり、ｍは、１〜５である。使用し得る適切なポリエーテルポリオールの例としては、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール；ポリ（オキシエチレン）グリコール；ポリ（オキシ−１、２−プロピレン）グリコール；１，６−ヘキサンジオール；ポリ（テトラヒドロフラン）；トリメチロールプロパン；ソルビトール；ペンタエリトリトール；１，２−プロピレンオキシドとエチレンオキシドとの混合物とのエチレングリコールの反応生成物；エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよびテトラヒドロフランと、ポリオールの混合物の重合により得られる反応生成物が挙げられるが、それに限定されず、ポリオール（ｉ）として使用され得る。
本発明の別の実施形態では、（ｉｉ）の少なくとも一つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマーは、構造式ＶＩＩＩ：
Figure 0004411407
 により記載される一つ以上のモノマーであり得、ここで、Ｒ２は、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ３は、−（ＣＨＲ４）ｐ−ＯＨ、−ＣＨ２ＣＨ２−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨＲ４）ｐ−ＯＨ、−ＣＨ２−ＣＨＯＨ−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ５Ｒ６Ｒ７、および−ＣＨ２−ＣＨＲ４−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨＯＨ−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ５Ｒ６Ｒ７（ここで、Ｒ４は、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ５，Ｒ６，およびＲ７は、ＨまたはＣ１〜Ｃ２０直鎖アルキルもしくはＣ１〜Ｃ２０分枝型アルキルであり、ｐは、０〜２０の整数である。本発明において構成成分（ｉｉ）として使用し得る、少なくとも一つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマーの例としては、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸のポリエチレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸のポリプロピレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸とバーサチック酸（ｖｅｒｓａｔｉｃ ａｃｉｄ）のグリシジルエステルとの反応生成物、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物、ならびにヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートとバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物が挙げられるが、それに限定されない。バーサチック酸のグリシジルエステルは、Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）からＣａｒｄｕｒａＴＭ Ｒｅｓｉｎ Ｅ−１０として入手可能である。そのようなヒドロキシル基含有モノマーの混合物を、使用し得る。（ｉｉｉ）の化合物の限定されない適切な例としては、ジメチロールプロピオン酸および／または１２−ヒドロキシステアリン酸が挙げられ得る。
ポリイソシアネート（ｉｖ）は、脂肪族ポリイソシアネートおよび／または芳香族ポリイソシアネートであり得る。ポリイソシアネート（ｉｖ）として使用し得るポリイソシアネートの例として、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシルジイソシアネート、α，α−キシリレンジイソシアネート、４，４’−メチレン−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）、１，２，４−ベンゼントリイソシアネート、およびポリメチレンポリフェニルイソシアネートが挙げられるが、それに限定されない。そのようなポリイソシアネートの混合物もまた、使用し得る。
その疎水性の重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）は、任意の適切な疎水性重合性エチレン性不飽和モノマーであり得る。本明細書に使用される場合、「疎水性モノマー」が意味するものは、水中で「実質的に不溶性」であるモノマーである。水中で「実質的に不溶性」として意味するものは、モノマーが、３ｇの水および０．１８ｇのモノマーを２５℃の試験管内に移して試験管を振ることにより決定される、蒸留水における２５℃で６ｇ／１００ｇ未満の溶解度を有することである。視覚的検査に基づき、二つの別個の層が形成される場合、モノマーは、疎水性であると考えられる。曇った溶液が形成される場合、混合物の濁度を、濁度計または比濁計（例えば、Ｈａｃｈ Ｍｏｄｅｌ ２１００ＡＮ、Ｈａｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｏｖｅｌａｎｄ，ＣＯ）を使用して測定する。１０比濁計濁度単位（ＮＴＵ）より大きい値の読み取りにより、そのモノマーが疎水性であると考えられることが示される。適切な疎水性モノマーの例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、スチレン、（メタ）アクリロニトリル、ラウリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、および３，３，５−トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレートが挙げられるが、それに限定されない。そのような疎水性モノマーの混合物もまた、使用し得る。
架橋性モノマー（Ｃ）は、二つ以上の重合性エチレン結合性不飽和部位を有する。任意の適切な架橋性モノマーを、本発明の水性ポリウレタン分散剤のポリウレタン−アクリレート粒子を調製するために使用し得る。例えば、適切な架橋性モノマーとしては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレンエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、グリセロールアリルオキシジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタントリ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパントリ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレート、ジビニルベンゼン、メチロール（メタ）アクリルアミド、トリアリルアミンおよびメチレンビス（メタ）アクリルアミドが挙げられるが、それに限定されない。そのような架橋性モノマーの混合物もまた、使用し得る。
単一の理論に限定することは望まないが、その分散したポリウレタン−アクリレート粒子は、規則正しい巨視的構造を含むと、考えられる。その規律正しい構造は、組成のバランスおよび結果として生じる疎水性−親水性のバランス、ならびに、活性水素含有ポリウレタン−アクリレートプレポリマーの分子量が部分的に原因となって生ずる。これらのバランスは、活性水素含有ポリウレタン−アクリレートプレポリマーの中の、ポリオール（ｉ）；少なくとも一つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマー（ｉｉ）；少なくとも二つの活性水素基を有する化合物（ｉｉｉ）；およびポリイソシアネート（ｉｖ）の相対モル比により制御される。
ポリマー科学の当業者は、活性水素含有ポリウレタン−アクリレートプレポリマーの種々の構成成分の取り込みが、統計的に予測可能な様式で起こり得ることを認識し得る。本発明の活性水素含有ポリウレタン−アクリレートプレポリマーの調製において、化合物（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）からのヒドロキシルの官能基は、（ｉｖ）のポリイソシアネートからのイソシアネート官能基に比べて過剰に存在する。このことは、（ｉ）もしくは（ｉｉｉ）からのヒドロキシル官能基を有する末端基を有するポリマー分子、および／または、（ｉｉ）からの重合性エチレン性不飽和基を含有する末端基を有するポリマー分子の形成を生じる。その結果として生じるポリウレタン−アクリレートプレポリマー上の（ｉｉｉ）の化合物のカルボシキル基の分布および量により、そのプレポリマーの疎水性−親水性バランスが決定される。
三つの型のプレポリマー分子の統計的分布は、そのポリウレタン−アクリレートプレポリマーの調製の結果となり得る。形成し得る一つの型のプレポリマーは、第一の界面活性剤様プレポリマーであり、その第一の界面活性剤様プレポリマーは、そのプレポリマーの一端にヒドロキシル官能基および／またはカルボシキル官能基を、ならびにそのプレポリマーの反対側の末端に重合性エチレン性不飽和基を有する。さらに、第二の界面活性剤様プレポリマーが、結果として生じ得、その第二の界面活性剤様プレポリマーは、そのプレポリマーの両方の末端にヒドロキシル官能基および／またはカルボシキル官能基を有する。結果として生じ得る別の型のプレポリマーは、いかなるカルボン酸基も含有しない疎水性プレポリマーであり、その疎水性プレポリマーは、そのプレポリマー分子の両方の末端に重合性エチレン性不飽和基を有する。
その第一の界面活性剤様プレポリマーおよびその第二の界面活性剤様プレポリマー、ならびにその疎水性プレポリマーは、本発明の水性ポリウレタン分散剤のポリウレタン−アクリレート粒子に特有の構造的特徴をおのおの提供すると考えられる。
本発明の目的のために、反応生成物（Ａ）は、前述の三つの型のプレポリマーの、ならびに、構成成分（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）および（ｉｖ）の任意の未反応部分、および任意の反応副産物混合物であると考慮することが、理解されるべきである。
その水性ポリウレタン分散剤の調製の間に、その疎水性重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）および架橋性モノマー（Ｃ）を、活性水素含有ポリウレタン−アクリレートプレポリマー（Ａ）に加えて、均質なミクロン未満の粒子の脱凝集および分散のために高剪断流体プロセッサーを通過させ、安定したエマルジョンまたは分散剤を結果として生じさせる。適切なプロセッサーとして、ＭＦＩＣ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｎｅｗｔｏｎ，ＭＡ）のＭｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓＴＭ部門から入手可能な商標名Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅｒ（登録商標）で販売されるプロセッサーが挙げられるが、それに限定されない。形成されるそのミクロン未満の粒子には、モノマー（Ｂ）およびモノマー（Ｃ）、ならびに上記の種々のプレポリマー（Ａ）が含まれる。
任意の単一の理論に拘束されないが、その疎水性プレポリマー種は、モノマー（Ｂ）およびモノマー（Ｃ）と関連してそれらのモノマーを保持するスポンジのように作用し、それらのモノマーがそのミクロン未満の粒子から漏出するのを防ぐと考えられる。その第一の界面活性剤様プレポリマーおよびその第二の界面活性剤様プレポリマーは、その疎水性プレポリマーにより形成されるスポンジ様構造により、ヒドロキシル官能基および／またはカルボン酸官能基を有するプレポリマー分子の末端がその分散剤の水性連続相に向かって配向するように、配向する。その第一の界面活性剤様プレポリマーおよびその第二の界面活性剤様プレポリマーのこの配向により、その分散した粒子の静電安定性が提供されて、その分散した粒子の凝集（ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ）および／または凝縮（ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ）を防止することが補助され、従って、先行技術で一般に使用されるように界面活性剤を安定化する必要性が最小となると考えられる。その熱硬化性組成物を、ベースコーティング組成物において、特に多層コーティング組成物として使用する場合、および特にトップコートもしくはクリアコートが、粉末コーティング組成物を含む場合、先行技術のように陰イオン性界面活性剤を含有しない安定ポリウレタン分散剤を提供することが可能になることにより、改良された湿度耐性、接着性、および黄変の減少が可能となる。
重合は、上に定義される適切なフリーラジカル開始剤を使用して実施される。重合において、種々のプレポリマー種ならびにモノマー（Ｂ）およびモノマー（Ｃ）の位置および配向は、「所定の位置に固定される」と考えられる。このようにして、ポリウレタン−アクリレート粒子の規律正しい巨視的構造が、種々のプレポリマー種の組成比およびその結果として生じる疎水性−親水性バランスに由来すると、考えられる。
従って、その酸官能性ポリウレタン−アクリレートプレポリマー（Ａ）は、少なくとも３０重量パーセント、ある場合では少なくとも３５重量パーセント、他の場合では少なくとも４０重量パーセント、ある場合では少なくとも４５重量パーセント、および他の場合では少なくとも５０重量パーセントの、第一の界面活性剤様プレポリマーを含み得る。その第一の界面活性剤様プレポリマー含有量が、低すぎる場合、その分散した粒子は、凝集または凝縮を防ぐために十分に安定化しないかもしれないと、考えられる。その酸官能性ポリウレタン−アクリレートプレポリマー（Ａ）は、最大８０重量パーセント、ある場合では最大７５重量パーセント、他の場合では最大７０重量パーセント、ある場合では最大６５重量パーセント、および他の場合では最大６０重量パーセントの、その第一の界面活性剤様プレポリマーを含み得る。その第一の界面活性剤様プレポリマー含有量が、高すぎる場合、オズワルト成熟においてその粒子からのモノマー漏出を防ぐために十分な疎水性プレポリマーが、存在しないかもしれないと、考えられる。その第一の界面活性剤様プレポリマーは、その酸官能性ポリウレタン−アクリレートプレポリマー（Ａ）の中に、上記を含む記載された値の間の任意の値または範囲で存在し得る。
酸官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマー（Ａ）は、少なくとも１％、いくつかの場合には、少なくとも５重量％、他の場合には、少なくとも１０重量％、いくつかの例においては、少なくとも１５重量％、そして他の例においては、少なくとも２０重量％の、第二の界面活性剤様プレポリマーを含有し得る。第二の界面活性剤様プレポリマーの含有量が低すぎる場合、分散した粒子は、凝集またはフロキュレーションを防止するために十分には安定化されないかもしれないと考えられる。酸官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマー（Ａ）は、４０重量％まで、いくつかの場合には、３７重量％まで、他の場合においては、３５重量％まで、いくつかの例においては、３３重量％まで、そして他の例においては、３０重量％までの、第二の界面活性剤様プレポリマーを含有し得る。第一の界面活性剤様プレポリマーの含有量が高すぎる場合、モノマー漏出およびオストワルド熟成を防止するために十分な疎水性プレポリマーが存在しないかもしれないと考えられる。第二の界面活性剤様プレポリマーは、酸官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマー（Ａ）中に、上で言及されたものを含めて言及された値のいずれかの間の、任意の値または範囲で存在し得る。
酸官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマー（Ａ）は、少なくとも１０重量％、いくつかの場合には、少なくとも１２．５重量％、他の場合においては、少なくとも１５重量％、いくつかの例においては、少なくとも１７．５重量％、そして他の例においては、少なくとも２０重量％の、上記疎水性プレポリマーを含有し得る。疎水性プレポリマーの含有量が低すぎる場合、モノマー漏出および／またはオストワルド熟成が、十分には防止されないかもしれないと考えられる。酸官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマー（Ａ）は、５０重量％まで、いくつかの場合には、４５重量％まで、他の場合においては、４０重量％まで、いくつかの例においては、３７．５重量％まで、そして他の例においては、３５重量％までの疎水性プレポリマーを含有し得る。疎水性プレポリマー含有量が高すぎる場合、分散した粒子を安定化することが困難になり得る。疎水性プレポリマーは、酸官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマー（Ａ）中に、任意の値で、または上で記載された値を含む任意の値の間の範囲で存在し得る。
活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーの分子量は、ポリスチレン標準物質を使用して、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定され得る。しかし、活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーと、ＧＰＣ機器を較正するために使用されるポリスチレン標準物質との間の構造的差異および化学的差異に起因して、活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーの分子量についての値は、推定であり、そして実際の値はより小さくあり得ることが理解されるべきである。上記ＧＰＣ方法が、活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーの重量平均分子量を決定するために使用される場合、この分子量は、少なくとも２，０００であり、いくつかの場合には、少なくとも２，１００であり、他の場合には、少なくとも２，２００であり、いくつかの例においては、少なくとも２，２５０であり、そして他の例においては、少なくとも２，５００である。分子量が低すぎる場合、疎水性プレポリマー種は、モノマー移動および／またはオストワルド熟成を防止し得ないかもしれないと考えられる。活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーのｇｐｃによって測定される場合、分子量は、１０，０００、いくつかの場合には、９，０００まで、他の場合には、７，５００まで、いくつかの例において、６，０００まで、そして他の例において、５，０００までであり得る。分子量が高すぎる場合、活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーの界面活性剤種は、分散した粒子を十分に安定化し得ないかもしれないと考えられる。活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーの分子量は、任意の値、または上で言及された値を含む記載された値のいずれかの間の範囲のいずれかであり得る。
本発明の現在好ましい実施形態において、ポリウレタンアクリレートの分散した粒子の規則的な微視的構造は、水性媒体の近くの分散粒子の外側部分の５０重量％より多くが、第一の界面活性剤プレポリマー由来の酸基を含み、そして分散粒子の内側部分が、疎水性プレポリマー、および５０重量％より多くの、一種以上の疎水性重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）と架橋性モノマー（Ｃ）との反応生成物を含むように配置される。
本発明の水性ポリウレタン分散剤のポリウレタンアクリレート粒子の平均粒子サイズは、少なくとも５０ナノメートル、いくつかの場合には、少なくとも６０ナノメートル、他の場合には、少なくとも７５ナノメートル、いくつかの例においては、少なくとも１００ナノメートル、そして他の場合には、少なくとも１５０ナノメートルであり得る。粒子サイズが小さすぎる場合、粒子の表面積は、粒子の凝集またはフロキュレーションを防止するために十分な界面活性剤様プレポリマーが存在しないほど大きすぎると考えられる。本発明の水性ポリウレタン分散剤のポリウレタンアクリレート粒子の平均粒子サイズは、１ミクロンまで、いくつかの場合には、５００ナノメートルまで、他の場合には、４００ナノメートルまで、いくつかの例においては、３００ナノメートルまで、そして他の場合には、２５０ナノメートルまでであり得る。粒子サイズが大きすぎる場合、粒子の沈降を防止することが困難になり得る。ポリウレタンアクリレート粒子の粒子サイズは、任意の値、または上記値を含めた記載された値のいずれかの間の範囲であり得る。
架橋したポリマー性微粒子を含む本発明のラテックスエマルジョンが、熱硬化性組成物（特に、コーティング組成物）において使用される場合、得られるコーティングフィルムは、しばしば、粗い仕上げを有する。従来技術のポリウレタン分散剤は、架橋したポリマー性微粒子のラテックスエマルジョンと組み合わせて使用され得るが、得られるコーティングは、より低いＦｌｏｐ指数によって証拠付けられるように、輝度の低下を示す。しかし、従来技術とは異なり、上記水性ポリウレタン分散剤が、上記架橋したポリマー性微粒子を含むラテックスエマルジョンと組み合わせて使用される場合、Ｆｌｏｐ指数によって測定される場合の優れた輝度が維持され、同時に最終硬化コーティングは、Ｂｙｋ Ｇａｒｄｎｅｒ波動走査機器を使用して測定される場合の優れた平滑な仕上げを有する。従来技術のこの改善は、本発明の水性ポリウレタン分散剤の粒子の規則的な微視的構造に起因すると考えられる。単一の理論に限定されないが、この構造は、コーティングの粗い領域によりよく一致し、そしてこの領域を充填し得、そして輝度の損失のない平滑な表面を提供し得ると考えられる。
さらなる実施形態において、本発明は、基板をコーティングする方法に関する。この方法は、以下を包含する：
（Ａ）上記熱硬化性コーティング組成物を、基板の少なくとも一部に塗布する工程；
（Ｂ）熱硬化性コーティング組成物を合体させて、実質的に連続的なフィルムを基板上に形成する工程；および
（Ｃ）熱硬化性コーティング組成物を硬化させる工程。
本発明は、なおさらに、上記方法によってコーティングされた基板に関する。
本発明のさらなる実施形態は、基板をコーティングする方法に関し、この方法は、以下を包含する：
（１）上記熱硬化性コーティング組成物を、基板の少なくとも一部に塗布する工程；
（２）熱硬化性コーティング組成物を合体させて、実質的に連続的なフィルムを基板上に形成する工程；および
（３）熱硬化性コーティング組成物を硬化させる工程であって、ここで、この熱硬化性コーティング組成物は、上記シード添加されたポリマー性微粒子のラテックスエマルジョンを含む、工程。
熱硬化性コーティング組成物は、任意の従来のコーティング技術（例えば、ブラッシング、スプレーイング、浸漬、またはフローイング）によって、基板に塗布され得る。当該分野において公知の、手動方法または自動的方法のいずれかでの、エアスプレー、エアレススプレー、および静電スプレーのためのスプレーの技術および設備が使用され得る。
基板への熱硬化性コーティング組成物の塗布の間、この基板上に形成されるコーティングのフィルムの厚さは、０．１〜５ミル（２．５４〜１２７マイクロメートル）の範囲であり得る。別の実施形態において、この基板上に形成されるコーティングのフィルムの厚さは、０．１〜１ミル（２．５４〜２５．４マイクロメートル）の範囲であり得、そして０．４〜０．６ミル（１０．２〜１５．２マイクロメートル）であり得る。コーティングされた基板は、そこに塗布された熱硬化性組成物の効果を生じるために十分な温度で、それに十分な時間にわたって加熱され得る。
本発明の別の実施形態において、熱硬化性組成物は、周囲条件で硬化する。
本発明のさらなる追加の実施形態は、多層複合コーティングに関し、この多層複合コーティングは、以下を含む：
（Ａ）色彩顔料含有フィルム形成ベースコーティング組成物から堆積されたベースコーティング層であって、このベースコーティング組成物は、上記熱硬化性組成物を含有する、ベースコーティング層；および
（Ｂ）ベースコーティング層の少なくとも一部にわたって、実質的に顔料を含まないトップコート組成物から堆積される、実質的に顔料のないトップコート層。特定の実施形態において、この熱硬化性組成物は、上記シード添加されたポリマー性微粒子のラテックスエマルジョンを含有する。
本発明の別の実施形態は、コーティングされた基板に関し、この基板は、以下を備える：
（Ａ）基板、および
（Ｂ）基板の少なくとも一部の上の、上記多層複合コーティング組成物。この基板は、金属基板、エラストマー基板、およびこれらの組み合わせを含み得る。
基板の少なくとも一部の上に、熱硬化性コーティング組成物からベースコーティング層を形成した後に、このベースコートは、硬化され得るか、あるいは乾燥工程を与えられ得、ここで、加熱または空気乾燥期間によって、ベースコートフィルムから溶媒が追い出され、その後、クリアコートが塗布される。適切な乾燥条件は、特定の熱硬化性コーティング組成物、および周囲の湿度に依存し得るが、７０°〜２００°Ｆ（２１℃〜９３℃）１〜１５分間の乾燥時間が、十分であり得る。
実質的に顔料を含まない（またはクリアな）トップコート組成物は、任意の従来のコーティング技術（圧縮空気スプレー、静電スプレー、および手動または自動の方法のいずれかが挙げられるが、これらに限定されない）によって、ベースコーティング層に塗布され得る。クリアトップコートは、硬化したかまたは乾燥したベースコートに塗布されえ、その後、このベースコートが硬化された。後者の例において、次いで、２つのコーティングは、両方のコーティング層を同時に硬化させるために、加熱され得る。代表的な硬化の条件は、５０℃Ｆ〜４７５°Ｆ（１０℃〜２４８°Ｆ）の範囲で１〜３０分間であり得る。クリアトップコートの厚さ（乾燥フィルム厚さ）は、１〜６ミル（２５〜１５０マイクロインチ）の範囲であり得る。
第二の実質的に顔料を含まないトップコートコーティング組成物は、「クリアオンクリア」トップコートから、第一のトップコートに塗布され得る。第一のトップコートコーティング組成物は、上記のように、ベースコートの上に塗布され得る。第一の組成物と同じであっても異なっていてもよい第二のトップコートコーティング組成物は、硬化したかまたは乾燥した第一のトップコートに塗布され得、その後、ベースコートおよび第一のトップコートは、硬化された。次いで、ベースコート、第一のトップコートおよび第二のトップコートは、加熱されて、３つのコーティングが同時に硬化され得る。
本発明の１つの実施形態において、ベースコーティング層を形成するために使用されるベースコーティング組成物は、カラープラスカラーコーティング系におけるカラーコートである、金属顔料または反射性顔料を含有する。見る角度に依存して異なる光反射効果が達成される、いわゆる「魅力ある仕上げ」が存在する。この「フリップ−フロップ（ｆｌｉｐ−ｆｌｏｐ）」効果は、金属および／または他の反射性顔料の、ベースコートにおける適切な配向（すなわち、基板表面に平行な整列）に起因し得る。外観特性（例えば、画像の光沢および明瞭さ）、ならびに大部分についての平滑さ）は、顔料を含まないトップコート（すなわち、クリアコート）に起因し得る。ベースコーティング組成物（これは、金属および／または他の反射性顔料を含有する）は、「フリップ−フロップ」効果を最大にするように調合される；そしてトップコーティング組成物（これは、実質的に顔料を含まない）は、光沢のような概観を最大にするように調合される。
上記顔料を含むフィルム形成組成物は、貯蔵安定な組成物であり、これは、自動車のカラープラスクリア適用に適切な、多成分複合コーティング組成物を提供する。反射性顔料含有ベースコートは、優れた「フリップ−フロップ」効果、ならびに優れた湿度耐性および外観特性を示す。
本発明の熱硬化性コーティング組成物の特別な利点は、多層コーティング系におけるベースコートとして使用される場合に、このベースコートが、硬化したベースコートへのトップコートの侵入（「浸入」または「貫入」と称される）に抵抗し得ることである。本発明の熱硬化性組成物は、優れた耐久性および改善された全体的な外観特性（例えば、改善された流れ、平滑さおよび輝度）を有するコーティングシステムを提供する。
熱硬化性コーティング組成物は、金属ベースコーティング組成物として使用される場合、Ｆｌｏｐ指数によって測定される場合の優れた金属フレーク配向を提供し、そして主としてＨＡＰＳコンプライアント溶媒を含む。さらに、本発明のベースコーティング組成物から誘導されるコーティングは、広範な種々のクリアコート化学と共に使用され得、そして浸入または貫入による良好な金属の概観を維持し得る。
上記のように、本発明の多層複合コーティングは、ベースコーティング層の上に塗布される、２種以上の透明トップコートを含み得る。使用される場合、第二の透明トップコートコーティング組成物と第一の透明トップコートコーティング組成物とは、同じかまたは異なり得ることが理解されるべきである。ただし、ウェットオンウェットで塗布される場合、一方のトップコートは、他方の硬化を、例えば、下の層からの溶媒／水の蒸発を抑止することによって、実質的に妨害するべきではない。さらに、第一のトップコート、第二のトップコート、またはこれらの両方は、本発明の熱硬化性コーティング組成物であり得る。あるいは、第一のトップコートと第二のトップコートとのうちの一方のみが、本発明の硬化可能なコーティング組成物から形成される。
この例において、本発明の熱硬化性コーティング組成物を含まないトップコートは、少なくとも１種の熱硬化性コーティング材料および少なくとも１種の硬化剤を含有する、架橋可能なコーティング組成物のいずれかを含有する。この目的に適切な含水クリアコートは、米国特許第５，０９８，９４７号（本明細書中に参考として援用される）に開示されており、そして水溶性アクリル樹脂に基づく。有用な溶媒含有クリアコートは、米国特許第５，１９６，４８５号および同第５，８１４，４１０号（本明細書中に参考として援用される）に開示されており、そしてポリエポキシドおよびポリ酸硬化剤が挙げられる。この目的に適切な粉末クリアコートは、米国特許第５，６６３，２４０号（本明細書中に参考として援用される）に記載されており、そしてエポキシ官能性アクリルコポリマーおよびポリカルボン酸硬化剤が挙げられる。
本発明の熱硬化性組成物が、粉末コーティング組成物をトップコートまたはクリアコートとして利用する、カラープラスクリア系において使用される場合、Ｘ−Ｒｉｔｅ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，Ｇｒａｎｄｖｉｌｌｅ，ＭＩから入手可能なＸ−Ｒｉｔｅ ＭＡ−６８を使用して４５°の角度で色の差によって測定される場合に、黄変に対する改善された耐性が見出された。添加剤が黄変に対して有する効果は、１つのカラープラスクリアコーティングされた基板が添加剤を含有するベースコーティング組成物を利用するカラープラスクリアコーティングされた基板を、ベースコーティング組成物がその添加剤を含有しないカラープラスクリアコーティングされた基板と比較することによって測定される。Ｘ−Ｒｉｔｅ ＭＡ−６８機器は、Ｌ＊ａ＊ｂ色空間理論に従って、測定する。Ｌ＊ａ＊ｂ色空間理論は、全ての色が、「Ｌ」（垂直）軸上に明るさおよび暗さを、「ａ」（左から右への）軸上に赤色および緑色を、そして「ｂ」（前から後への）軸上に黄色および青色を用いて、三次元空間にプロットされ得ることを言及する。黄変については、測定は、Ｌ＊ａ＊ｂ座標のｂ値を特に参照してなされる。なぜなら、ｂ軸は、黄色（＋）から青色（−）にわたる色を表すからである。従って、サンプルについて負の方向（すなわち、ｂ軸上を黄色から青色へとシフトする方向）で測定される値は、黄色であることが既知である相補的なサンプルについて測定される値と比較した場合、視覚的に観察されるより黄色ではない色を表す。０．２にわたるこのような色シフトは、有意な色の差を表す。
本発明の１つの実施形態において、水性ポリウレタン分散剤が、Ｌ＊ａ＊ｂ色空間理論に従って測定される場合に、ベースコーティング組成物中に、ベースコーティング組成物が水性ポリウレタン分散剤を含有しない多層複合コーティングのｂ値より少なくとも０．２小さいｂ値を有する、多層複合コーティングを提供するために十分な量で存在する。
代表的に、第一のトップコートをベースコート上に形成した後に、この第一のトップコートは、第二のトップコートの塗布前に、乾燥工程（この工程において、溶媒が、加熱によってフィルムから追い出される）、あるいは、空気乾燥器官または硬化硬定を与えられる。適切な乾燥条件は、特定の第一のトップコート組成物、およびこの組成物が含水である場合には周囲の湿度に依存するが、一般に、７５°Ｆ〜２００°Ｆ（２１℃〜９３℃）の温度で１〜１５分間の乾燥時間が、十分である。
本発明の熱硬化性組成物は、有利に、「モノコート」（すなわち、基板に塗布される場合に、本質的に１つのコーティング層を形成するコーティング）として処方され得ることが、言及され得るべきである。モノコートコーティング組成物は、顔料を含み得る。適切な顔料の非限定的な例としては、上記のものが挙げられる。モノコートとして使用される場合、本発明のコーティング組成物は、２つ以上の連続的なコートにおいて（上で議論された従来の塗布技術のいずれかによって）塗布され得、そして特定の例においては、コーティングの間の周囲のフラッシュ期間のみで塗布され得る。この多層コートは、硬化すると、本質的に１つのコーティング層を形成し得る。
本発明の１つの実施形態において、基剤は、金属基板を含み得る。適切な金属基板の例としては、鉄金属および非鉄金属が挙げられ得る。適切な鉄金属としては、鉄、鋼鉄、およびその合金が挙げられる。有用な鋼鉄材料の非限定的な例としては、冷間圧延鋼鉄、亜鉛めっきされた（ｇａｌｖａｎｉｚｅｄ）（亜鉛めっきされた（ｚｉｎｃ ｃｏａｔｅｄ））鋼鉄、電気亜鉛めっきされた鋼鉄、ステンレス鋼、浸酸された鋼鉄、鋼鉄にコーティングされたＧＡＬＶＡＮＮＥＡＬ（登録商標）、ＧＡＬＶＡＬＵＭＥ（登録商標）、およびＧＡＬＶＡＮ（登録商標）亜鉛−アルミニウム合金ならびにこれらの組み合わせが挙げられる。有用な非鉄金属としては、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、およびこれらの合金が挙げられる。鉄金属と非鉄金属との組み合わせまたは複合材料もまた、使用され得る。
本発明の別の実施形態において、基板は、エラストマー基板を含み得る。適切なエラストマー基板としては、当該分野において周知の任意の熱可塑性剛性材料または熱硬化性合成材料が挙げられ得る。適切な可撓性エラストマー基板材料の非限定的な例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、熱可塑性ポリオレフィン（「ＴＰＯ」）、反応射出成形ポリウレタン（「ＲＩＭ」）、および熱可塑性ポリウレタン（「ＴＰＵ」）が挙げられる。
本発明に関する基板として有用な熱硬化性材料の非限定の例としては、ポリエステル、エポキシド、フェノール樹脂類、ポリウレタン（例えば、反応射出成形材料または「ＲＩＭ」熱硬化性材料）および上述の任意の混合物が、挙げられる。適切な熱可塑性材料の非限定の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド（例えば、ナイロン）などの熱可塑性ポリオレフィン、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリエステル、アクリルポリマー、ビニルポリマー、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（「ＡＢＳ」）コポリマー、エチレンプロピレンジエンターポリマー（「ＥＰＤＭ」）ゴム、上述の任意のコポリマーおよび混合物が、挙げられる。
本発明のさらなる実施形態において、上述の熱硬化性組成物は、水相に分散された樹脂として存在し得る。この形態において、熱硬化性組成物は、導電性基板を電気コーティングする方法において使用され得る。この電気コーティング方法において、導電性基板は、電極および対電極を備えた、電気回路の電極として機能し、この基板は、熱硬化する組成物中に浸される。この方法は、カソードとアノードとの間に電流を通し、実質的に連続するフィルムのような基板の上に電気コーティング組成物の積層をもたらす工程を包含する。本発明はまた、上述の方法を使用してコーティングされた基板に関する。
本発明の熱硬化性組成物が、電気コーティング操作において使用される場合、反応性官能基を有する第１の反応物および／または硬化剤は、さらに、イオン性の基または塩の基を含有し得る。イオン性の基は、カチオン性またはアニオン性であり得る。イオン性の基がカチオン性である場合、例えば、１つ以上のアミン塩の基、四級アンモニウムの基、または四級スルホニウムの基であり得る。カチオン性の塩の基は、重合後にアミン塩またはアミンおよび酸と後に反応したエポキシ基含有モノマーに由来し得る。
本発明は、以下の実施例を参照することでさらに記載される。以下の実施例は、本発明の単なる例に過ぎず、限定を意図されない。他に示されない限り、全てのパーセンテージは、重量パーセンテージである。
（例１−７）
以下の例１から例７までは、高度に架橋された水性分散剤の調製を記載する。例２、例３、例４、および例７は、低レベルの架橋性モノマーおよび／または親水性モノマーを有する比較例である。水性分散剤を、下で記載するように、以下の成分から調製した。下に列挙した量は、他に述べない限り、重量部（ｇ）による比率を示す。
Figure 0004411407
 仕込番号１を、熱電対、振動器、還流冷却器に取り付けた反応器に加えた。反応器の内容物を、８３℃まで熱し、その時点で、供給物Ａを１分間かけて加え、その後２分間の保持時間を置いた。次いで、供給物Ｂを１分間かけて加え、フラスコの内容物を、８３℃で１０分間維持した。次いで、供給物Ｃを１２０分間かけて加えた。供給物Ｃの添加開始から約１０分後、次いで、供給物Ｄを、１２０分間かけて加えた。供給物Ｄの添加を完了する間、反応混合物を、６０分間にわたって、８３℃で維持し、その後、反応生成物を常温で冷却した。次いで、常温まで供給物Ｅを加えた。
（実施例８）
この実施例は、本発明の水性媒体中に分散するポリウレタン−アクリレート粒子を含有する、水性ポリウレタン分散剤の調製を記載する。
（実施例８Ａ）
活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーの調製。親水性ポリウレタンプレポリマーを含有するラテックスを、３１３．３ｇのＮ−メチルピロリジン、２３４．４ｇのヒドロキシエチルメタクリレート、２４１．５ｇのジメチロールプロピオン酸、２．３ｇの２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル４−メチルフェノール、２．３ｇのトリフェニルホスファイト、および２．３ｇのジブチル錫ジラウレートを、熱電対、機械的振動器、および濃縮器に取り付けた４ツ口丸底フラスコに添加し、そして１００℃まで熱することにより調製して、均一な溶液を得た。次いで、１２００．０ｇのポリテトラヒドロフラン（分子量１０００）を、加えた。この混合物に、９０℃〜１００℃で、イソホロンジイソシアネート６６６．９ｇを、９０分間かけて加えた。イソシアネートの容器を、１５３．０ｇのブチルアクリレートですすいだ。反応混合物を、９０℃で、全てのイソシアネート基が反応するまで、撹拌した。次いで、１１００．０ｇのブチルアクリレートを添加し、そして常温まで冷却した。使用したモノマーの比率に基づき、このプレポリマーについての組成の理論的配分は、２５％ ジオール（第２界面活性剤様プレポリマー）、２５％ジアクリレート（疎水性プレポリマー）、およびヒドロキシルおよびアクリレート中の５０％１官能性基（第２界面活性剤様プレポリマー）である。
（実施例８Ｂ）
水性ポリウレタン分散剤の調製。水性ポリウレタン分散剤を、以下の成分から、下記のように調製した：
Figure 0004411407
 仕込１を、ステンレススチールビーカー内で均一になるまで混合し、そして混合物を、８０００ｐｓｉでＭｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅｒ（登録商標）Ｍ１１０Ｔ（ＭｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓＴＭ ＭＦＩＣ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ部，Ｎｅｗｔｏｎ，ＭＡ）を通してステンレスビーカーに１回通し、内を６００ｇの水ですすぐことにより、ミクロ流動化した。ミクロ流動化した混合物を、熱電対、機械的振動器、および濃縮器に取り付けた丸底フラスコに移し、窒素ガスをパージした。供給物１をフラスコに加え、１分間撹拌した。次いで、供給物２をフラスコに３０分間かけて加え、放熱反応を観察した。このポリマーを３０℃まで冷却し、供給物３を加えた。
（比較例９）
この比較例は、先行技術の疎水性ポリウレタン分散剤の調製を、記載する。
（比較例９Ａ）
疎水性ポリウレタンプレポリマーの調製。疎水性ポリウレタンプレポリマーを含有するラテックスを、Ｆｏｍｒｅｚ ５５−１１２としてＣｒｏｍｐｔｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｇｒｅｅｎｗｉｃｈ，ＣＴから市販される分子量１，０００のポリ（ネオペンチルグリコールアジペート）１，０００ｇ、１１６ｇのヒドロキシエチルメタクリレート、１．４ｇのブチル化ヒドロキシトルエンおよび１．４ｇのジブチル錫ジラウレートを、熱電対、機械的振動器、および濃縮器に取り付けた４ツ口丸底フラスコに添加し、そして７０℃〜７６℃まで熱することにより調製し、均一な溶液を得た。次いで、２４４ｇのテトラメチルキシレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）を、一時間かけて添加した。ブチルアクリレート（９０ｇ）を添加し、そしてこの混合物を７０℃で２時間保持した。さらなる２５０ｇのブチルアクリレートを添加し、そしてこの混合物を、常温まで冷却した。この混合物は、８０％個体（Ｘ＋のＧａｒｄｎｅｒ−Ｈｏｌｄｔ粘度、２９のヒドロキシル値および０．８の酸性値を有する）であった。
（比較例９Ｂ）
水性ポリウレタン分散剤の調製。水性ポリウレタン分散剤を、以下のプレエマルジョンの成分から下記のように調製した。
Figure 0004411407
 プレエマルジョンを、８０００ｐｓｉでＭｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅｒ（登録商標）Ｍ１１０Ｔ（ＭｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓＴＭ ＭＦＩＣ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ部，Ｎｅｗｔｏｎ，ＭＡ）に１回通し、頭上撹拌機、濃縮器、熱電対および窒素ガスと共に備え付けた４ツ口丸底フラスコに移した。重合を、３４０ｇの水に溶かした３．０ｇのイソアスコルビン酸を添加し、続けて５００ｇの水に溶かした４．２ｇの３５％過酸化水素を１時間添加することにより、開始した。反応温度を、２４℃から５９℃まで上昇させた。温度を２８℃まで下げ、そして１２２．９ｇの５０％ジイソパノールアミン水溶液を加え、次に２６．０ｇ水中の３．８ｇのＰｒｏｘｅｌ ＧＸＬを加えた。ラテックスの最終ｐＨは７．５であり、不揮発性内容物は４２．９％であり、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度は９２ｃｐｓ（スピンドル番号１，５０ｒｐｍ）であり、そして粒子サイズは、２６０ｎｍであった（Ｂｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ，Ｉｎｃ．，Ｍｉａｍｉ，ＦＬから市販される、Ｃｏｕｌｔｅｒ Ｎ４ Ｓｕｂｍｉｃｒｏｎ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｓｉｚｅ Ａｎａｌｙｚｅｒを使用し、光散乱法により分析した）。
（実施例１０）
この実施例は、本発明の水性媒体に分散する、ポリウレタン−アクリレート粒子を含有する水性ポリウレタン分散剤の調製を記載する。
（実施例１０Ａ）
活性水素含有のポリウレタンアクリレートプレポリマーの調製。親水性ポリウレタンプレポリマー含有のラテックスを、７８３．２ｇのＮ−メチルピロリジン、５８５．６ｇのヒドロキシエチルメタクリレート、６０３．６ｇのジメチロールプロピオン酸、５．９ｇのブチル化ヒドロキシトルエン、５．９ｇのトリフェニルホスファイト、および５．９ｇのジブチル錫ジラウレートを、熱電対、機械的振動器、および濃縮器を取り付けた４ツ口丸底フラスコに添加し、そして１００℃まで熱することにより調製し、均一な溶液を得た。次いで、３，０００．０ｇのポリ（ブチレンオキシド）（分子量１，０００）を、７０℃まで熱して、加えた。９０℃で、この混合物に、イソホロンジイソシアネート１，６６７．３ｇを、９０分かけて加えた。イソシアネートの容器を、１５３．０ｇのブチルアクリレートですすいだ。反応混合物を、９０℃で２時間撹拌した。次いで、２，９７９ｇのブチルアクリレートを加え、そしてこの混合物を、常温まで冷却した。最終生成物は、５９．１％の不揮発性内容物（１１０℃で１時間測定した）、Ｗおよび酸の値２５．６のＧａｒｄｎｅｒ−Ｈｏｌｄｔ粘度（ＡＳＴＭ Ｄ１５４５−８９）（ＫＯＨによる電位差滴定で測定した）を、有した。
使用したモノマーの比率に基づき、このプレポリマーについての組成の理論的配分は、２５％ジオール（第２の界面活性剤様プレポリマー）、２５％ジアクリレート（疎水性プレポリマー）、および５０％ヒドロキシルおよびアクリレート中の１官能性基（第２の界面活性剤様プレポリマー）である。
（実施例１０Ｂ）
水性ポリウレタン分散剤の調製。水性ポリウレタン分散剤を、以下の成分から、下記のように調製した：
Figure 0004411407
 仕込１を、ステンレススチールビーカー内で均一になるまで混合し、そして混合物を、８０００ｐｓｉでＭｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅｒ（登録商標）Ｍ１１０Ｔに１回通してステンレスビーカーに入れ、６００ｇの水ですすぐことにより、ミクロ流動化した。ミクロ流動化した混合物を、熱電対、機械的振動器、および濃縮器を取り付けた丸底フラスコに移し、窒素ガスでパージした。供給物１を反応器に加え、１分間撹拌した。次いで、供給物２をフラスコに３０分間かけて加え、放熱反応を観察した。このポリマーを３０℃まで冷却し、供給物３を加えた。
ラテックスの最終ｐＨは６．６であり、不揮発性内容物は４３．２％（１１０℃で１時間測定）であり、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度は８６ｃｐｓ（スピンドル番号１，５０ ｒｐｍ、２５℃）であり、そして粒子サイズは、９６ｎｍであった。
（実施例１１）
この実施例は、本発明の水性媒体に分散する、ポリウレタン−アクリレート粒子を含有する水性ポリウレタン分散剤の調製を記載する。
（実施例１１Ａ）
ポリエステルポリオールの調製。ポリエステルを、熱電対、機械的振動器、濃縮器、乾燥窒素パージ、および加熱マントルを備え付けた４ツ口丸底フラスコ中で、以下の成分を使用して調製した：
Figure 0004411407
 全ての成分を、フラスコ内で、２２０ｍｌの蒸留物が回収されるまで、１６０℃で撹拌し、次いで、計２６７ｍｌの蒸留物が回収されるまで、１３０℃で熱した。最終生成物は、ヒドロキシル値１０８、酸値８２．３、および９８．０％の不揮発性内容物（１１０℃で１時間測定した）を有する、非常に粘性の高い淡黄色の液体であった。
（実施例１１Ｂ）
活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーの調製。ポリウレタンを、熱電対、機械的振動器、濃縮器および加熱マントルを取り付けた４ツ口丸底フラスコ中で調製した。以下の成分を使用した：
Figure 0004411407
 最初の５つの成分を、フラスコ内で８０℃で撹拌し、そしてＴＭＸＤＩを、２時間かけて添加した。２００ｇのブチルアクリレートを添加し、次いで、混合物の温度を、さらに３．５時間、８０℃に維持した。ブチルアクリレートの残余を添加し、Ｚ４＋のＧａｒｄｎｅｒ−Ｈｏｌｄｔ粘度および４８．５の酸値を有する６０％溶液を生成した。
使用したモノマーの比率に基づき、このプレポリマーについての組成の理論的配分は、２５％ジオール （第２の界面活性剤様プレポリマー）、２５％ジアクリレート（疎水性プレポリマー）、ならびにヒドロキシおよびアクリレート中の５０％ １官能性基（第２の界面活性剤様プレポリマー）。
（実施例１１Ｃ）
水性ポリウレタン分散剤の調製。プレエマルジョンを、以下の成分と共に撹拌することにより、調製した：
Figure 0004411407
 プレエマルジョンを、８０００ｐｓｉでＭｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅｒ（登録商標）Ｍ１１０Ｔに１回通しステンレスビーカーに入れ、頭上撹拌機、濃縮器、熱電対および窒素ガスを備え付けた４ツ口丸底フラスコに移した。Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅｒを、フラスコに加えた１００ｇの水でリンスした。重合を、１．０ｇのメタ重亜硫酸ナトリウムおよび４０ｇの水に溶かした０．０２ｇの硫酸アンモニウム第１鉄を添加し、続けて４０ｇの水に溶かした１．０ｇのｔ−ブチルヒドロペルオキシドを３０分添加することにより、開始した。反応温度を、３０℃から６０℃まで上昇させた。温度を２９℃まで下げ、そして２９．８ｇの水中の１４．９ｇのジメチルエタノールアミンおよび４８．０ｇの水中の２４．０ｇのＰｒｏｘｅｌ ＧＸＬを加えた。ラテックスの最終ｐＨは７．２であり、不揮発性内容物は４３．１％であり（１１０℃で１時間測定した）、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度は６９ｃｐｓ（スピンドル番号１，５０ｒｐｍ、２５℃）であり、そして粒子サイズは、１１１ｎｍであった。
（実施例１２）
この実施例は、本発明の水性媒体に分散する、ポリウレタン−アクリレート粒子を含有する水性ポリウレタン分散剤の調製を記載する。
（実施例１２Ａ）
活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーの調製。親水性ポリウレタンプレポリマー含有ラテックスを、２６８．４ｇのＮ−メチルピロリジン、２３４．３ｇのヒドロキシエチルメタクリレート、２４１．５ｇのジメチロールプロピオン酸、２．４ｇのブチル化ヒドロキシトルエン、２．４ｇのトリフェニルホスファイト、および２．４ｇのジブチル錫ジラウレートを、熱電対、機械的振動器、および濃縮器を取り付けた４ツ口丸底フラスコに添加し、そして１００℃まで熱することにより調製し、均一な溶液を得た。次いで、１，２００．０ｇのポリ（ブチレンオキシド）（分子量１，０００）を、７０℃まで熱して、加えた。１００℃で、この混合物に、テトラメチルキシレンジイソシアネート７３２．６ｇを、３時間かけて加えた。イソシアネートの容器を、１４２．０ｇのブチルアクリレートですすいだ。反応混合物を、１００℃で５時間撹拌した。次いで、１，２００．０ｇのブチルアクリレートを加え、そしてこの混合物を、常温まで冷却した。最終生成物は、５９．１％の不揮発性内容物（１１０℃で１時間測定した）、Ｗ−のＧａｒｄｎｅｒ−Ｈｏｌｄｔ粘度および酸の値２５．２を有した。
使用したモノマーの比率に基づき、このプレポリマーについての組成の理論的配分は、２５％ジオール（第２の界面活性剤様プレポリマー）、２５％ジアクリレート（疎水性プレポリマー）、ならびに５０％ヒドロキシルおよびアクリレート中の１官能性基（第２の界面活性剤様プレポリマー）である。
（実施例１２Ｂ）
水性ポリウレタン分散剤の調製。水性ポリウレタン分散剤を、以下の成分から下記のように調整した：
Figure 0004411407
 均質になるまで、仕込１をステンレス鋼ビーカーで混合し、８０００ｐｓｉでＭｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅｒ（登録商標）Ｍ１１０Ｔを通してステンレス鋼ビーカーに一度通過させることによって混合物を微流動化し、そして、６００ｇの水でリンスした。温度計、機械的撹拌機および冷却器を取り付けた丸底フラスコに、この微流動化混合物を移し、窒素ガスを散布した。仕込み１をフラスコに添加し、１分間撹拌した。次いで、仕込み２を３０分以上かけてフラスコに添加し、発熱反応が観察された。このポリマーを３０℃まで冷却し、仕込み３を添加した。
ラテックスの最終的なｐＨは７．１であり、不揮発性物質含有量は４３．３％であり（１１０℃で１時間測定）、ブルックフィールド粘度は８１ｃｐｓであり（スピンドル＃１，５０ｒｐｍ、２５℃）であり、そして、粒径は８８ｎｍであった。
（実施例１３）
本実施例は、本発明の水性熱硬化性組成物における成分として使用される、ポリエステルポリマーの調製について記載する。以下に記載されるように、このポリエステルを以下の成分から調製した。
Figure 0004411407
 温度計、機械的撹拌機、冷却器、乾燥窒素散布、そして加熱マントルを取り付けた四つ口丸底フラスコで、ポリエステルポリマーを調製した。最初の４つの成分を１８０℃の温度になるまで加熱し、また、２５７ｇの蒸留物が回収されるまで、フラスコ内で撹拌し、そして、酸性度指数は２２〜２５の範囲まで下がった。次いで、この物質を１３０℃の温度まで冷却し、そして、プロピレングリコールのブチルエーテルを添加した。最終産物は、Ｚ５−Ｚ６のＧａｒｄｎｅｒ−Ｈｏｌｄｔ粘度、７１．１％の不揮発性物質含有量（１１０℃で１時間測定）、および２３，１２５の重量平均分子量（ポリスチレン標準物質を使用したゲル浸透クロマトグラフィーによって測定）を有する液体であった。
（実施例１４および比較例１５）
以下の実施例１４および比較例１５は、本発明に従った水性銀メタリックベースコーティング組成物、および従来のマイクロゲルを含むベースコーティング組成物のそれぞれの調製について記載する。各組成物に対して、アルミニウム顔料スラリーである「プレミックスＡ」を以下に記載されるように調製した。この成分を撹拌下で混合し、そして、よく分散するまで、この混合物を２０分間撹拌した。
Figure 0004411407
 （水性ベースコーティング組成物）
以下の実施例は、二つの水性ベースコートの調製について記載する。実施例１４は、上記例１の高度に架橋された水性分散剤を含む水性ベースコートの調製について記載し、そして、比較例１５は、従来のミクロゲルを含む水性ベースコーティング組成物の調製について記載する。以下に記載されるように、ベースコーティング組成物を、以下の成分の混合物から調製した。
Figure 0004411407
 実施例１４および比較例１５の各々のベースコーティング組成物は、撹拌下でそれぞれの成分を混合することによって、調製した。各々の組成物のｐＨは、適切な量の５０％ＤＩＰＡ水溶液を用いて、８．４〜８．６に調整した。脱イオン水を用いて、各々の水性ベースコーティング組成物の粘度を３３〜３７秒の噴霧粘度（Ｄｉｎ＃４カップ）に減少させた。
（試験パネルの調製）
前もって、ＥＤ５０００を電気コーティングし、さらに１１７７２２５Ａグレープライマーでプライムした冷間圧延鋼の基板（Ｈｉｌｌｓｄａｌｅ ＭＩのＡＣＴ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｉｎｃ．によって調製されたプライムパネル）（両製品はＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販される）上に、各々の水性ベースコートを、６０％相対湿度（「ＲＨ」）および７０°Ｆ（２１℃）で、湿度および温度を制御した噴霧ブースに塗布した。ＭＳＢノズルおよび１３５エアキャップを有するＳＡＴＡ ＬＰ９０銃を使用して、各々の水性ベースコーティング組成物を噴霧塗布した。
２つのセットの試験パネルを、以下の通り調製した。１つのセットにおいて、水性ベースコートを塗布した結果、各々のコーティングの乾燥した膜厚または硬化した膜厚は、０．４〜０．６ミル（１０．２〜１５．２μｍ）の厚さの範囲であった。ベースコートした試験パネルを、７０°Ｆ（２１℃）／６０％ＲＨで３分間、周囲空気でフラッシュし、その後、コーティングをさらに脱水するために、１７６°Ｆ（８０℃）で３分間加熱した。脱水後、ベースコートしたパネルは、２７５°Ｆ（１３５℃）の温度で３０分間加熱することによって、完全に硬化した（本明細書中以下、「ベースコートのみ」のパネルまたは「ＢＣ」パネルという）。前述のベースコーティング組成物を各々塗布することによって、前述のようにベースコートを脱水することによって、そして、その後、脱水したベースコートの上にクリアコート（ＴＫＵ１０５０、ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から入手可能な２成分イソシアネート含有クリアコート）を噴霧塗布することによって、第２セットの試験パネルを調製した。各クリアコートの塗布後に、コートしたパネルに、１０分間、周囲温度の空気フラッシュの時間を与え、その後、２７５°Ｆ（１３５℃）で３０分間硬化した。クリアコートを塗布した結果、１．４ミルと１．６ミルとの間（３５．６μｍと４０．６μｍとの間）のドライクリアコート膜厚を獲得した。（本明細書中以下、「ベースコート／クリアコート」または「ＢＣ／ＣＣ」という）。
（試験パネルの評価）
前述のように調製した試験パネルを、Ｘｒｉｔｅ Ｉｎｃ，Ｇｒａｎｄｖｉｌｌｅ，ＭＩから入手可能なＸｒｉｔｅ ＭＡ６８−ＩＩ Ｆｌｏｐ指数機器を用いて、「Ｆｌｏｐ指数」評定で評価した。Ｆｌｏｐ指数は、視角の関数としての明るさにおける変化の尺度である。数が大きければ大きいほど、角度に対する色変化はより大きい。より高いＦｌｏｐ指数は、銀メタリックベースコートに対してより所望である。「低い」および「非常に低い」の評定は、それぞれ、１０未満および８未満のＦｌｏｐ指数値を示す。
上記に列挙したＦｌｏｐ指数の結果は、本発明の高度に架橋された水性分散剤および水性ポリウレタン分散剤を含むベースコーティング組成物が、従来のポリウレタン分散剤を含む類似のベースコーティング組成物と比べて、改良したアルミニウムフレーク配向性を提供することを例示した。
（実施例１６および実施例１７）
以下の実施例は、実施例１１および実施例１２のそれぞれの水性分散剤を含む水性銀メタリックベースコーティング組成物の調製について記載する。実施例１６および実施例１７の各々のベースコーティング組成物において、「プレミックスＢ」というアルミニウム顔料スラリーを、最初に、以下に記載されるように調製した。プレミックスＢ成分を撹拌下で混合し、そして、よく分散するまで、この混合物を２０分間撹拌した。
Figure 0004411407
 （水性ベースコーティング組成物）
以下に記載されるように、実施例１６および実施例１７の水性ベースコーティング組成物を以下の成分から調製した。他に示されない場合、以下に列挙された量は、重量部（ｇ）である。
Figure 0004411407
 上記に列挙した成分を混合することによって、実施例１６および実施例１７の各々の水性ベースコーティング組成物を撹拌下で調製した。一晩おいた後、６８．１ｇの水を実施例１６に添加し、そして、１１２．６ｇの水を実施例１７に添加した。実施例１６のｐＨは、８．９８であり、粘度（Ｄｉｎ＃４カップ）は、３０．０秒であった。実施例１７の粘度は３０．０秒であった。
（試験パネルの調製）
実施例１６および実施例１７のコーティングを、ＢＡＳＦ，Ｍｏｕｎｔ Ｏｌｉｖｅ，
ＮＪから市販のチタンシルバー水性ベースコートと比較した。前もって、ＥＤ５０００で電気コーティングし、さらに１１７７２２５Ａグレープライマーでプライムした冷間圧延鋼の基板（Ｈｉｌｌｓｄａｌｅ ＭＩのＡＣＴ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｉｎｃ．によって調製されたプライムパネル）（両製品は、ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販で入手可能である）上に、各々の水性ベースコートを、６０％相対湿度（「ＲＨ」）および７０°Ｆで、湿度および温度を制御した噴霧ブースで塗布した。ＭＳＢノズルおよび１３５エアキャップを有するＳＡＴＡ ＬＰ９０銃を使用して、各々の水性ベースコーティング組成物を噴霧塗布した。
水性ベースコートを塗布した結果、各々のコーティングの乾燥した膜厚または硬化した膜厚は、０．５〜０．６ミル（１２〜１５μｍ）の厚さの範囲であった。一旦噴霧を塗布すると、ベースコートした試験パネルに、７０°Ｆ／６０％ＲＨで３分間、周囲空気をフラッシュし、その後、コーティングをさらに脱水するために、１７６°Ｆで３分間加熱した。それに続いて、脱水したベースコート（ＢＡＳＦから入手可能な２成分イソシアネート含有クリアコート（ＢＡＳＦ２Ｋ）を、またはＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡからの市販のＰＣＣ９７１１として公知のパウダークリアコートのいずれか）の上に、２つのクリアコートのうち１つを噴霧塗布した。各クリアコート塗布後に、コーティングしたパネルに、１０分間、周囲温度の空気フラッシュの時間を与え、続いて、２８５°Ｆで３０分間硬化した。ＢＡＳＦ ２Ｋクリアコートを塗布し、その結果、１．９８ミル（５０μｍ）のドライクリアコート膜厚を獲得した。ＰＣＣ９７１１のクリアコートを塗布し、その結果、２．４８ミル（６２μｍ）のドライクリアコートの膜厚を獲得した。これらを「ＯＥＭパネル」とラベルした。
２４時間後に、上記のように、未踏のＯＥＭパネルを適切なベースコーティング組成物で塗り重ね、そしてフラッシュした。次いで、１．９６ミル（４９μｍ）のドライフィルムの厚さを与えるために、ＢＡＳＦから市販の２成分イソシアネート補修クリア（プロピオン酸２−エトキシエチル中０．１８％の５％ジラウリン酸ジブチルスズ溶液で触媒）で補修のためトップコートした。１０分の周囲のフラッシュ後に、パネルを９２℃（１９５°Ｆ）で５０分間硬化させた。これらのパネルを「低焼補修パネル（Ｌｏｗ Ｂａｋｅ Ｒｅｐａｉ Ｐａｎｅｌ））」とラベルした。
低焼補修パネルの接着の結果は、表５における湿度試験前および湿度試験後（１００°Ｆで１０日間、凝縮湿度キャビネット）で示される。標準的なクロスハッチ接着試験は、湿度キャビネットからのパネルの熱焼または除去１時間後に、２ｍｍのマルチブレードの鉤爪を用いて実施した。Ｂｅｉｅｒｓｄｏｒｆ ＡＧ，Ｈａｍｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙからの４６５１でコードされたＢｌａｃｋ ＴＥＳＡ（登録商標）テープを、試験に使用した。評定方法は以下の通りである。５の評定は１００％の接着に対応し、４の評定においては、コーティングの小さい薄片が交叉部分で剥離し、５％未満の格子が影響を受けていることであり、また、３の評定は５〜１５％の剥離に対応し、２の評定は１５〜３５％の剥離であり、１の評定は３５〜６５％の剥離であり、そして、０の評定は６５％以上の接着の損失である。
Figure 0004411407
 上記に列挙した結果は、本発明の水性ポリウレタン分散剤を含むベースコーティング組成物が、市販の類似のベースコーティング組成物と比べて、改良した接着および画像の明瞭さを提供することを例示する。
（比較例１８および実施例１９）
以下の比較例１８および実施例１９は、例１および実施例８の水性分散剤を含む水性銀メタリックベースコーティング組成物の調製について記載する。各々のベースコーティング組成物において、「プレミックスＣ」というアルミニウム顔料スラリーを、最初に、以下に記載されるように調製した。プレミックスＣ成分を撹拌下で混合し、そして、よく分散するまで、混合物を２０分間撹拌した。
Figure 0004411407
 （水性ベースコーティング組成物）
以下に記載されるように、比較例１８および実施例１９の水性ベースコーティング組成物を以下の成分から調製した。他に示されない場合、以下に列挙された量は、重量部（ｇ）である。
Figure 0004411407
 上記に列挙した成分を混合することによって、比較例１８および実施例１９の各々の水性ベースコーティング組成物を撹拌下で調製した。適切な量の５０％ＤＩＰＡ水溶液を用いて、各々の組成物のｐＨを８．４〜８．６に調整した。次いで、脱イオン水を用いて、各々の水性ベースコーティング組成物の粘度を３３〜３７秒の噴霧粘度（Ｄｉｎ＃４カップ）に減少させた。
（試験パネルの調製）
前もって、ＥＤ５０００を電気コーティングし、さらに１１７７２２５Ａグレープライマーでプライムした冷間圧延鋼の基板（Ｈｉｌｌｓｄａｌｅ ＭＩのＡＣＴ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｉｎｃ．によって調製されたプライムパネル）（両製品は、ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販で入手可能である）上に、各々の水性ベースコートを、６０％相対湿度（「ＲＨ」）および７０°Ｆ（２１℃）で、湿度および温度を制御した噴霧ブースで塗布した。ＭＳＢノズルおよび１３５エアキャップを有するＳＡＴＡ ＬＰ９０銃を使用して、各々の水性ベースコーティング組成物を噴霧塗布した。
２つのセットの試験パネルを、以下の通り調製した。１つのセットにおいて、水性ベースコートを塗布した結果、各々のコーティングの乾燥した膜厚または硬化した膜厚は、０．４〜０．６ミル（１０．２〜１５．２μｍ）の厚さの範囲であった。ベースコートした試験パネルは、７０°Ｆ（２１℃）／６０％ＲＨで３分間、周囲空気をフラッシュし、その後、コーティングをさらに脱水するために、１７６°Ｆ（８０℃）で３分間加熱した。脱水後に、ベースコートの上に、クリアコートを噴霧塗布した。１つのセットのパネルについて、使用したクリアコートは、ＴＫＵ１０５０（ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から入手可能な２成分イソシアネート含有クリアコート）であり、また、他のセットにＨｉＴｅｃｈ Ｃｌｅａｒｃｏａｔ（ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃから入手可能な中型の固体のアクリルメラミンクリアコート）を使用した。各クリアコートの塗布後に、コーティングしたパネルに、１０分間、周囲温度の空気フラッシュの時間を与え、続いて、２８５°Ｆ（１４０℃）で３０分間硬化した。クリアコートを塗布した結果、１．４ミルと１．６ミルとの間（３５．６μｍと４０．６μｍとの間）のドライクリアコート膜厚を獲得した。（本明細書中以下、「ベースコート／クリアコート」または「ＢＣ／ＣＣ」という）。
（試験パネルの評価）
前述のように調製した試験パネルを、Ｘｒｉｔｅ Ｉｎｃ，Ｇｒａｎｄｖｉｌｌｅ，ＭＩから入手可能なＸｒｉｔｅ ＭＡ６８−ＩＩ ｆｌｏｐ指数機器を用いて、「Ｆｌｏｐ指数」評定について評価した。Ｆｌｏｐ指数は、視角の関数としての明るさにおける変化の尺度である。数が大きければ大きいほど、角度に対する色変化はより大きい。より高いＦｌｏｐ指数は、銀メタリックベースコートに対してより所望である。短波の数は、クリアコートの下におけるベースコートの滑らかさの指標を与える。ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒから入手可能なＢＹＫ Ｗａｖｅｓｃａｎ機器を用いて、これを測定する。大きい数は、より荒いベースコート膜を示す。
Figure 0004411407
 上記の表１で表したＦｌｏｐ指数のデータは、本発明の水性ポリウレタン分散剤を含む水性メタリックベースコーティング組成物（すなわち、実施例８の組成物）が、従来技術の疎水性ポリウレタン分散剤と比べて、改良したアルミニウムフレーク配向性（従って、改良したＦｌｏｐ指数が生じる）を提供することを例示する。同様に、短波のデータから、改良された滑らかさを得ることは明らかである。湿気の結果（水浸試験）は、接着およびＤＯＩ（画像の明瞭さ）の両方の点において、この樹脂の改良された湿度耐性を示す。
（実施例２０、２１、２３、２４および比較例２２）
以下の実施例２０、２１、２３、２４および比較例２２は、水性ポリウレタン分散剤の調製、およびトップコートまたはクリアコートがパウダーコーティング組成物である多層コーティング組成物の、ベースコート部分としてのこれらの用途について記載する。
（実施例２０）
本実施例は、本発明の水性溶媒の中で分散した水性ポリウレタン分散剤含有ポリウレタンアクリレート粒子の調製について記載する。
（実施例２０Ａ）
活性型水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーの調製。親水性ポリウレタンプレポリマーを含むラテックスを、熱電対、機械的撹拌機および冷却器を取り付けた四つ口丸底フラスコに、１８４１．０ｇのＮ−メチルピロリジン、３２００．０ｇのポリ（ブチレンオキシド）分子量２，０００、４１６．４ｇのメタクリル酸ヒドロキシエチル、８５８．５ｇのジメチロールプロピオン酸、６．４ｇのブチル化ヒドロキシトルエンおよび６．４ｇのジラウリン酸ジブチルスズを添加し、そして、均一な溶液を得るために１００℃まで加熱することによって調製した。次いで、混合物を８０℃まで冷却し、そしてこの混合物に１９５３．６ｇのテトラメチルキシレンジイソシアネートを２時間にわたって添加した。反応混合物を８０℃で１６時間撹拌した。最終産物は、７７．２％の不揮発性物質含有量（１１０℃で１時間測定）、Ｚ１０＋のＧａｒｄｎｅｒ Ｈｏｌｄｔ粘度、および４０．９の酸性度指数を有した。使用されたモノマー率に基づいて、このプレポリマーにおける組成の理論分布は、２５％ジオール（第２の界面活性剤様プレポリマー）、２５％ジアクリレート（疎水性プレポリマー）、ならびに５０％のヒドロキシルおよびアクリレートの単官能性物質（第２の界面活性剤様プレポリマー）である。
（実施例２０Ｂ）
水性ポリウレタン分散材の調製。水性ポリウレタン分散材を、以下に記載されるようにして、以下の成分から調製した。
成分 量（グラム）
プレエマルジョン−仕込１
蒸留水 ３，０７２
Ｉｇｅｐａｌ ＣＯ−８９７ ４５．７
ジメチルエタノールアミン ８０
実施例２０Ａのポリウレタン １，２００
エチレングリコールジメタクリレート ９６
メチルメタクリレート ７０４
ブチルアクリレート １，４４０
供給物１
蒸留水 １９２
硫酸鉄（ＩＩ）アンモニウム ０．０６
メタ重亜硫酸ナトリウム ３．８４
供給物２
蒸留水 ３８４
ｔ−ブチルヒドロペルオキシド ３．２
仕込１を、均一になるまでステンレス鋼ビーカー中で混合し、そしてこの混合物を、Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅｒ（登録商標）Ｍ１１０Ｔに８０００ｐｓｉでステンレス鋼ビーカー中に１回通過させることによって微量流動化（ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅ）し、そして３２０ｇの水でリンスした。この微量流動化した混合物を、温度計、機械式スターラー、および凝縮器を取り付けた丸底フラスコに移し、窒素ガスでパージ（ｓｐａｒｇｅ）した。供給物（ｆｅｅｄ）１をこのフラスコに添加し、そして１分間撹拌した。次いで、供給物２を、このフラスコに３０分間かけて添加し、発熱反応が観察された。
ラテックスの最終ｐＨは、７．７５であり、不揮発性含有物は、４１．９％（１１０℃で１時間測定）であり、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度は、１３２ｃｐｓ（スピンドル＃１、５０ｒｐｍ、２５℃）であり、そして粒子サイズは、９３ナノメートルであった。
（実施例２１）
この実施例は、本発明の水性媒体中に分散されたポリウレタンアクリレート粒子を含む水性ポリウレタン分散剤の調製を記載する。水性ポリウレタン分散剤を、以下に記載されるようにして、以下の成分から調製した。
成分 量（グラム）
プレエマルジョン−仕込１
蒸留水 ４，０４０
Ｉｇｅｐａｌ ＣＯ−８９７ ＥＰ ５６．８
ジメチルエタノールアミン １１８．６
実施例２０Ａのポリウレタン ２，０００
エチレングリコールジメタクリレート １２０
メチルメタクリレート ７６０
ブチルアクリレート １，５２０
供給物１
蒸留水 ４８０
硫酸鉄（ＩＩ）アンモニウム ０．０８
メタ重亜硫酸ナトリウム ２．４
供給物２
蒸留水 ２４０
ｔ−ブチルヒドロペルオキシド ２
仕込１を、均一になるまでステンレス鋼ビーカー中で混合し、そしてこの混合物を、Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅｒ（登録商標）Ｍ１１０Ｔに８０００ｐｓｉでステンレス鋼ビーカー中１回通過させることによって微量流動化し、そして２００ｇの水でリンスした。この微量流動化した混合物を、温度計、機械式スターラー、および凝縮器を取り付けた丸底フラスコに移し、窒素ガスでパージした。供給物１をこのフラスコに添加し、そして１分間撹拌した。次いで、供給物２を、このフラスコに３０分間かけて添加し、発熱反応が観察された。
ラテックスの最終ｐＨは、７．０２であり、不揮発性物質含有量は、４１．７％（１１０℃で１時間測定）であり、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度は、３４６ｃｐｓ（スピンドル＃１、５０ｒｐｍ、２５℃）であり、そして粒子サイズは、８８ナノメートルであった。
（比較例２２、実施例２３および実施例２４）
以下の比較例２２、実施例２３および実施例２４で特定されるようなベースコーティング組成物を、示された成分および量（溶液に対する重量部）を使用して調製し、そして以下の様式で処理した。パート１の４分の１を、撹拌下で混合容器に添加し、そそいて均一になるまで撹拌した。次いで、ポリエステル分散剤またはポリウレタン分散剤を撹拌下で添加した。別個に、ミネラルスピリットおよびパート１からのＤＩ水を、第２の容器に撹拌下で入れ、残りの成分を１つずつ添加した。均一になるまで撹拌した後、次いで、パート１を、穏やかな撹拌下で、パート２に添加する。
Figure 0004411407
 ４６ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．からＤｏｗａｎｏｌ ＰＮＢとして市販されている。
４７ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から市販されている。
４８ 米国特許第５，０７１，９０４号の実施例１，パートＢの脚注１に従って調製した。
４９Ｓｏｌｕｔｉａ，Ｉｎｃ．（Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）から市販されている。
５０ ３９．２重量％のイソステアリン酸、２３．８重量％の１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、および３７重量％のトリメチロールプロパンの縮合反応生成物。メチルｎ−アミルケトンとキシレンとの６０／４０のブレンド中９３％固形分。
５１ Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から市販されている。
５２ 米国特許第６，２８１，２７２号の実施例ＩＩＩ。
５３ Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌ Ｒｅｓｉｎｓ（Ａｒｎｈｅｉｍ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）から市販されている。
５４ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から入手可能なジメチルエタノールアミンの５０％水溶液。
５５ ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から入手可能な白色顔料ペースト。
５６ Ｃｒｏｍｐｔｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｇｒｅｅｎｗｉｃｈ，ＣＴ）から市販されている。
（コーティングシステムの試験パネル）
実際の市販のコーティングシステムをシミュレーションするために、試験パネルを以下のようにして調製した。冷間圧延スチールパネル（ＡＣＴ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓから入手可能なＥＤ５０００（ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から市販されている灰色のエレクトロコート）で予めコーティングし、そして完全に硬化されている）を、Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｎから市販されている白色プライマー／サーフェイサーでコーティングした。次いで、比較例２２、ならびに実施例２３および２４のベースコートを、このように調製したパネルにスプレー塗布して、約１ミル（２５．４ミクロン）のフィルム厚を提供した。次いで、これらのベースコートを、１７６°Ｆ（８０℃）で１０分の焼付けによって脱水した。次いで、粉末クリアコート（ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．からＥＮＶＩＲＡＣＲＹＬＴＭとして市販されている）を、この脱水したベースコートに静電塗布して、約２．５ミル（６３．５ミクロン）のフィルム厚を提供した。次いで、カラー−プラス−粉末（ｃｏｌｏｒ−ｐｌｕｓ−ｐｏｗｄｅｒ）クリア試験パネルを硬化して、２９３°Ｆ（１４５℃）の温度で３０分の４回の連続的な焼き付けで加熱することによって、オーバーベーク（ｏｖｅｒｂａｋｅ）シナリオをシミュレーションした。
各システムの黄変の程度を、Ｌ＊ａ＊ｂ＊反対色説座標のｂ値を特に参照して、Ｘ−Ｒｉｔｅ ＭＡ−６８（Ｘ−Ｒｉｔｅ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ，Ｇｒａｎｄｖｉｌｌｅ，ＭＩから入手可能）を使用して、４５°の角度で、測定した。ｂ軸は、黄色（＋）から青色（−）までの範囲の色を表す。従って、黄色であることが既知の比較サンプルの測定された値と比較して、サンプルの負の方向（すなわち、ｂ軸上の黄色から青色へのシフト）における測定された値は、眼で観察される場合、より薄い黄色を表す。このような０．２より多い色のシフトは、有意な色の差異を表す。
比較例２２のベースコート（これはポリウレタン分散剤を含まない）を使用して測定されたカラー−プラス−粉末クリアコートシステムの４５°における「ｂ」軸値は、３．２７であった。実施例２３および２４のベースコート（これらの各々は、本発明に従うポリウレタン分散剤を含む）を使用して測定されたカラー−プラス−粉末クリアコートシステムの４５°における「ｂ」軸値は、それぞれ、２．５９および２．６２（２回の平均）であった。これらの値は、比較システムの値から負（または青色）方向であることを留意する。
以下の表中に報告される値は、それぞれ、比較例２２のベースコート（これはポリウレタン分散剤を含まない）を含むカラー−プラス−粉末クリアシステム、ならびに実施例２３および２４のベースコート（これはポリウレタン分散剤を含む）を含むカラー−プラス−粉末クリアシステムの色測定値における差異の絶対値を示す。すなわち、以下に報告される値は、本発明に従って調製されたベースコートを含むシステムの各々についての黄色から青色への色シフトの程度を反映する。
Figure 0004411407
 上の表に示されるデータは、本発明に従うポリウレタン分散剤のベースコーティング組成物における含有が、類似のカラー−プラス−粉末クリアシステム（ここでベースコートはポリウレタンを含まない）上で過剰焼き付けされた場合の黄変における有意な改善’すなわち、０．２を十分に越える減少）を有するカラー−プラス−粉末クリアシステムを提供することを証明する。
当業者は、本発明の広い概念から逸脱することなく、上記の実施形態に対する変更が行われ得ることを理解する。従って、本発明は、開示される特定の実施形態に限定されず、本発明の精神および範囲内の改変を網羅することが意図される。

Claims (120)

  1. 熱硬化性組成物であって、以下：
    （Ｉ）反応性官能基を含む第１の反応物；
    （ＩＩ）（Ｉ）の該第１の反応物の官能基と反応性の官能基を有する硬化剤；
    （ＩＩＩ）水性連続相中に分散された架橋ポリマー微粒子を含むラテックスエマルジョンであって、該ポリマー微粒子が、以下：
    （ａ）少なくとも２０重量％の、２つ以上の反応性不飽和基を有する架橋性モノマーおよび／または反応して重合後に架橋を形成し得る１つ以上の官能基を有するモノマー；
    （ｂ）少なくとも２重量％の、以下の構造（Ｉ）を有する親水性官能基を有する１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマーであって：
    Figure 0004411407
     ここで、Ａは、ＨおよびＣ１〜Ｃ３アルキルから選択され；Ｂは、−ＮＲ１Ｒ２、−ＯＲ３および−ＳＲ４から選択され、ここで、Ｒ１およびＲ２は、独立して、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ１〜Ｃ１８アルキロールおよびＣ１〜Ｃ１８アルキルアミノから選択され、Ｒ３およびＲ４は、独立して、Ｃ１〜Ｃ１８アルキロール、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルアミノ、−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＨおよび−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣ（ＣＨ３）ＨＣＨ２）ｍ−ＯＨから選択され、ここで、ｎは、０〜３０であり、ｍは、０〜３０である、
    エチレン性不飽和モノマー；および
    （ｃ）１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマーからなるバランス、
    からなるモノマー混合物から調製され、ここで、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は互いに異なる、ラテックスエマルジョン；ならびに
    （ＩＶ）水性媒体中に分散されたポリウレタンアクリレート粒子を含む水性ポリウレタン分散剤であって、該粒子が、以下：
    （Ａ）活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーであって、以下：
    （ｉ）ポリオール；
    （ｉｉ）少なくとも１つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマー；
    （ｉｉｉ）カルボン酸基およびヒドロキシル基から選択される少なくとも２つの活性水素基を有するＣ１〜Ｃ３０アルキル基を含む化合物であって、ここで少なくとも１つの活性水素基がヒドロキシル基である、化合物；および
    （ｉｖ）ポリイソシアネート、
    を反応させることによって得られる反応生成物を含む、活性水素含有ポリウレタンプレポリマー；
    （Ｂ）１つ以上の疎水性の重合性エチレン性不飽和モノマー；および
    （Ｃ）架橋性モノマー、
    から形成されたプレエマルジョンの成分を重合することによって得られる反応生成物を含み、
    ここで、（Ａ）の該活性水素官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマーが、分子の一方の末端の少なくとも１つのエチレン性不飽和末端重合性部位および該分子の反対の末端の少なくとも１つの活性水素含有基を有する１つ以上のプレポリマーを含む、少なくとも３０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマー；および分子の各末端に少なくとも１つのエチレン性不飽和末端重合性部位を有する１つ以上のプレポリマーを含む、少なくとも１０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマーを含む、水性ポリウレタン分散剤、
    を含み、
    ここで、該第１の反応物（Ｉ）が、ヒドロキシル官能基を含むポリマーであり、該硬化剤（ＩＩ）が、ポリアミン、アミノプラスト樹脂およびポリイソシアネートから選択される１つ以上の物質を含む、
    熱硬化性組成物。
  2. 前記ポリオールが、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびアクリルポリオールからなる群から選択される１つ以上のポリオールである、請求項１に記載の熱硬化性組成物。
  3. 請求項２に記載の熱硬化性組成物であって、前記ポリオールが、以下の式（Ｉ）を含む１つ以上のポリエーテルポリオールであり：
    Figure 0004411407
    ここで、Ｒ１が、ＨまたはＣ １ 〜Ｃ ５ アルキルを含む混合した置換基であり、ｎが、１〜２００であり、そしてｍが、１〜５である、組成物。
  4. 請求項２に記載の熱硬化性組成物であって、前記ポリオールが、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリ（オキシエチレン）グリコール、ポリ（オキシ−１，２−プロピレン）グリコール、エチレングリコールと１，２−プロピレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物との反応生成物、ポリ（テトラヒドロフラン）、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ソルビトールおよびペンタエリスリトールの重合によって得られる反応生成物からなる群から選択される１つ以上のポリエーテルポリオールである、組成物。
  5. 請求項１に記載の熱硬化性組成物であって、前記少なくとも１つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマーが、式：
    Figure 0004411407
    を含む１つ以上のモノマーであり、ここで、Ｒ２が、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ３が、−（ＣＨＲ４）ｐ−ＯＨ、−ＣＨ２ＣＨ２−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨＲ４）ｐ−ＯＨ、−ＣＨ２−ＣＨＯＨ−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ５Ｒ6Ｒ７、および−ＣＨ２−ＣＨＲ４−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨＯＨ−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ５Ｒ６Ｒ７から選択され、ここで、Ｒ４が、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７が、ＨまたはＣ１〜Ｃ２０の直鎖または分枝鎖のアルキルであり、そしてｐが、０〜２０の整数である、組成物。
  6. 請求項１に記載の熱硬化性組成物であって、前記少なくとも１つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマー（ｉｉ）が、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸のポリエチレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸のポリプロピレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸とバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物、およびヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートとバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物からなる群から選択される１つ以上のモノマーを含む、組成物。
  7. 前記化合物（ｉｉｉ）が、ジメチロールプロピオン酸（ｐｒｏｐｒｉｏｎｉｃ ａｃｉｄ）および１２−ヒドロキシステアリン酸からなる群から選択される化合物を含む、請求項１に記載の熱硬化性組成物。
  8. 前記ポリイソシアネート（ｉｖ）が、脂肪族ポリイソシアネートおよび芳香族ポリイソシアネートの１つ以上を含む、請求項１に記載の熱硬化性組成物。
  9. 請求項１に記載の熱硬化性組成物であって、前記ポリイソシアネート（ｉｖ）が、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシルジイソシアネート、α，α−キシリレンジイソシアネート、４，４’−メチレン−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）、１，２，４−ベンゼントリイソシアネートおよびポリメチレンポリフェニルイソシアネートからなる群から選択される１つ以上を含む、組成物。
  10. 請求項１に記載の熱硬化性組成物であって、前記ポリウレタン分散剤のポリウレタンアクリレート分散粒子が、規則的な構造を有し、ここで、前記水性媒体付近に分散した５０重量％を越える粒子の外側部分が、プレポリマーの一方の末端の重合性二重結合および該プレポリマーの他方の末端の活性水素含有基を有するプレポリマーを含む活性水素官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマー由来の残基を含み、該粒子の内側部分が、前記１つ以上の疎水性重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）と前記架橋性モノマー（Ｃ）との５０重量％を越える反応生成物を含む、組成物。
  11. 請求項１に記載の熱硬化性組成物であって、前記架橋性モノマー（ａ）および前記架橋性モノマー（Ｃ）の各々が、２つ以上の重合性エチレン性不飽和部位を有する、組成物。
  12. 請求項１に記載の熱硬化性組成物であって、前記架橋性モノマー（ａ）および前記架橋性モノマー（Ｃ）の各々が、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、グリセロールアリルオキシジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタントリ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパントリ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレート、ジビニルベンゼン、メチロール（メタ）アクリルアミド、トリアリルアミンおよびメチレンビス（メタ）アクリルアミドからなる群から選択される１つ以上のモノマーを含む、組成物。
  13. 請求項１に記載の熱硬化性組成物であって、前記重合性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）および１つ以上の疎水性の重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）の各々が、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、スチレン、（メタ）アクリロニトリル、ラウリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、および３，３，５−トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレートからなる群から選択される１つ以上のモノマーを含む、組成物。
  14. 請求項１に記載の熱硬化性組成物であって、前記親水性官能基を有するエチレン性不飽和モノマー（ｂ）が、（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、およびジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートからなる群から選択される１つ以上のモノマーを含む、組成物。
  15. 前記（ＩＩＩ）のポリマー微粒子の平均粒子サイズが、０．０１〜１ミクロンの範囲である、請求項１に記載の熱硬化性組成物。
  16. 前記（ＩＶ）のポリウレタンアクリレート粒子の平均粒子サイズが、５０ｎｍ〜５００ナノメートルの範囲である、請求項１に記載の熱硬化性組成物。
  17. 前記熱硬化性組成物が、コーティング組成物である、請求項１に記載の熱硬化性組成物。
  18. 前記熱硬化性組成物が、ポリマー乳化剤および／または保護コロイドを実質的に含まない、請求項１に記載の熱硬化性組成物。
  19. 請求項１に記載の熱硬化性組成物であって、前記第１の反応物（Ｉ）の官能基が、エポキシ、カルボン酸、ヒドロキシ、アミド、オキサゾリン、アセトアセテート、イソシアネート、メチロール、アミノ、メチロールエーテル、カルバメート、およびそれらの混合物からなる群から選択される、組成物。
  20. 請求項１に記載の熱硬化性組成物であって、前記硬化剤（ＩＩ）の官能基が、エポキシ、カルボン酸、ヒドロキシ、イソシアネート、キャップしたイソシアネート、アミン、メチロール、メチロールエーテル、β−ヒドロキシアルキルアミド、およびそれらの混合物からなる群から選択される、組成物。
  21. 前記架橋剤（ＩＩ）の官能基が、前記第１の反応物（Ｉ）の官能基と異なり、かつ該第１の反応物（Ｉ）の官能基と反応性である、請求項１に記載の熱硬化性組成物。
  22. コーティングされた基板であって、以下：
    （ａ）基板；および
    （ｂ）該基板（ａ）の少なくとも一部の上の請求項１に記載の熱硬化性組成物、
    を含む、コーティングされた基板。
  23. 前記熱硬化性組成物が、１つ以上の色彩顔料をさらに含む、請求項２２に記載のコーティングされた基板。
  24. 前記熱硬化性組成物が、硬化された場合、少なくとも１０のＦｌｏｐ指数、および１４以下の短波値を有する、請求項２３に記載のコーティングされた基板。
  25. 基板をコーティングする方法であって、該方法は、以下の工程：
    （Ａ）熱硬化性組成物を該基板の少なくとも一部に適用する工程；
    （Ｂ）該熱硬化性組成物を合着して、実質的に連続したフィルムを該基板上に形成する工程；および
    （Ｃ）該熱硬化性組成物を硬化する工程、
    を包含し、ここで該熱硬化性組成物は、以下の（Ｉ）〜（ＩＶ）：
    （Ｉ）反応性官能基を含む第１の反応物；
    （ＩＩ）（Ｉ）における該第１の反応物の該官能基と反応性の官能基を有する硬化剤；
    （ＩＩＩ）水性連続相中に分散された架橋ポリマー微粒子を含む、ラテックスエマルジョンであって、該ポリマー微粒子は、以下の（ａ）〜（ｃ）：
    （ａ）少なくとも２０重量％の、反応性不飽和の２つ以上の部位を有する架橋性モノマーおよび／または重合後に架橋形成するように反応し得る１つ以上の官能基を有するモノマー；
    （ｂ）少なくとも２重量％の、以下の構造（Ｉ）を有する親水性官能基を有する１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマーであって：
    Figure 0004411407
     ここで、Ａは、ＨおよびＣ １ 〜Ｃ ３ アルキルから選択され；Ｂは、−ＮＲ １ Ｒ ２ 、−ＯＲ ３ および−ＳＲ ４ から選択され、ここで、Ｒ １ およびＲ ２ は、独立して、Ｈ、Ｃ １ 〜Ｃ １８ アルキル、Ｃ １ 〜Ｃ １８ アルキロールおよびＣ １ 〜Ｃ １８ アルキルアミノから選択され、Ｒ ３ およびＲ ４ は、独立して、Ｃ １ 〜Ｃ １８ アルキロール、Ｃ １ 〜Ｃ １８ アルキルアミノ、−ＣＨ ２ ＣＨ ２ −（ＯＣＨ ２ ＣＨ ２ ） ｎ −ＯＨおよび−ＣＨ ２ ＣＨ ２ −（ＯＣ（ＣＨ ３ ）ＨＣＨ ２ ） ｍ −ＯＨから選択され、ここで、ｎは、０〜３０であり、ｍは、０〜３０である、
    エチレン性不飽和モノマー；および
    （ｃ）１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマーから構成されるバランス；
    から構成されるモノマー混合物から調製され、ここで（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、互いに異なる、
    ラテックスエマルジョン；ならびに
    （ＩＶ）水性ポリウレタン分散剤であって、該水性ポリウレタン分散剤は、水性媒体中に分散されたポリウレタン−アクリレート粒子を含み、該粒子は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）：
    （Ａ）以下の（ｉ）〜（ｉｖ）：
    （ｉ）ポリオール；
    （ｉｉ）少なくとも１つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマー；
    （ｉｉｉ）カルボン酸基およびヒドロキシル基から選択される少なくとも２つの活性水素基を含むＣ１〜Ｃ３０アルキル基を含む化合物であって、ここで少なくとも１つの活性水素基は、ヒドロキシル基である、化合物；ならびに
    （ｉｖ）ポリイソシアネート；
    を反応させることによって得られる反応産物を含む、活性ハロゲン含有官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマー；
    （Ｂ）１つ以上の疎水性重合性エチレン性不飽和モノマー；および
    （Ｃ）架橋性モノマー；
    から形成されたプレエマルジョンの成分を重合することによって得られる反応生成物を含み、
    ここで（Ａ）の該活性水素官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマーは、該分子の一方の末端において、少なくとも１つのエチレン性不飽和の末端重合性部位および該分子の反対の末端において、少なくとも１つの活性水素含有基を有する１つ以上のプレポリマーを含む少なくとも３０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマー；ならびに該分子の各末端において、少なくとも１つの、エチレン性不飽和の末端重合性部位を有する１つ以上のプレポリマーを含む少なくとも１０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマーを含む、水性ポリウレタン分散剤を含み、
    ここで、該第１の反応物（Ｉ）の官能基は、エポキシ、カルボン酸、ヒドロキシ、アミド、オキサゾリン、アセトアセテート、イソシアネート、メチロール、アミノ、メチロールエーテル、カルバメート、およびこれらの混合物からなる群より選択され、
    ここで、該硬化剤（ＩＩ）の官能基は、エポキシ、カルボン酸、ヒドロキシ、イソシアネート、キャップしたイソシアネート、アミン、メチロール、メチロールエーテル、β−ヒドロキシアルキルアミド、およびこれらの混合物からなる群より選択される、
    方法。
  26. 請求項２５に記載の方法であって、前記ポリオールは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびアクリル系ポリオール（ａｃｒｙｌｉｃ ｐｏｌｙｏｌ）からなる群より選択される１つ以上のポリオールである、方法。
  27. 請求項２５に記載の方法であって、前記ポリオールは、以下の式（Ｉ）：
    Figure 0004411407
    ここでＲ１は、ＨまたはＣ １ 〜Ｃ ５ アルキルを含む混合した置換基であり、ｎは、０〜２００であり、ｍは１〜５である、
    を含む、１つ以上のポリエーテルポリオールである、方法。
  28. 請求項２５に記載の方法であって、前記ポリオールは、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリ（オキシエチレン）グリコール、ポリ（オキシ−１，２−プロピレン）グリコール、エチレングリコールと１，２−プロピレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物との反応生成物、ポリ（テトラヒドロフラン）、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ソルビトールおよびペンタエリスリトールの重合によって得られる反応生成物からなる群より選択される１つ以上のポリエーテルポリオールである、方法。
  29. 請求項２５に記載の方法であって、少なくとも１つのヒドロキシル基を含む前記重合性エチレン性不飽和モノマーは、式
    Figure 0004411407
    ここでＲ２は、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ３は、−（ＣＨＲ４）ｐ−ＯＨ、−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣＨ２−ＣＨＲ４）ｐ−ＯＨ、−ＣＨ２−ＣＨＯＨ−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ５Ｒ６Ｒ７、および−ＣＨ２−ＣＨＲ４−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨＯＨ−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ５Ｒ６Ｒ７から選択され、ここでＲ４は、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７は、ＨまたはＣ１〜Ｃ２０の直鎖状または分枝状のアルキルであり、ｐは、０〜２０の整数である、
    を含む１つ以上のモノマーである、方法。
  30. 請求項２５に記載の方法であって、少なくとも１つのヒドロキシル基を含む前記重合性エチレン性不飽和モノマー（ｉｉ）は、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸のポリエチレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸のポリプロピレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸とバーサチック酸（ｖｅｒｓａｔｉｃ ａｃｉｄ）のグリシジルエステルとの反応生成物、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物、およびヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートとバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物からなる群より選択される１つ以上のモノマーを含む、方法。
  31. 請求項２５に記載の方法であって、前記化合物（ｉｉｉ）は、ジメチロールプロピオン酸（ｄｉｍｅｔｈｙｌｏｌ ｐｒｏｐｒｉｏｎｉｃ ａｃｉｄ）および１２−ヒドロキシステアリン酸からなる群より選択される化合物を含む、方法。
  32. 請求項２５に記載の方法であって、前記ポリイソシアネート（ｉｖ）は、脂肪族ポリイソシアネートおよび芳香族ポリイソシアネートのうちの１つ以上を含む、方法。
  33. 請求項２５に記載の方法であって、前記ポリイソシアネート（ｉｖ）は、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシルジイソシアネート、α，α−キシリレンジイソシアネート、４，４’−メチレン−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）、１，２，４−ベンゼントリイソシアネート、およびポリメチレンポリフェニルイソシアネートからなる群より選択される１つ以上のポリイソシアネートを含む、方法。
  34. 請求項２５に記載の方法であって、前記ポリウレタン分散剤の前記ポリウレタン−アクリレート分散粒子は、規則的な構造を有し、ここで水性媒体付近の分散粒子の５０重量％を超える外側部分は、前記プレポリマーの一方の端部で重合性二重結合および該プレポリマーの他方の端部で活性水素含有基を有するプレポリマーを含む前記活性水素官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマーからの残基を含み、該粒子の内部部分は、５０重量％を超える、前記１つ以上の疎水性重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）と；架橋性モノマー（Ｃ）との反応生成物を含む、方法。
  35. 請求項２５に記載の方法であって、前記架橋性モノマー（ａ）および前記架橋性モノマー（Ｃ）の各々は、重合性エチレン性不飽和の２以上の部位を有する、方法。
  36. 請求項２５に記載の方法であって、前記架橋性モノマー（ａ）および前記架橋性モノマー（Ｃ）の各々は、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、グリセロールアリルオキシジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタントリ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパントリ（メタ）アクリレート、シアヌル酸トリアリル、イソシアヌル酸トリアリル、トリアリルトリメリテート、フタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、ジビニルベンゼン、メチロール（メタ）アクリルアミド、トリアリルアミン、およびメチレンビス（メタ）アクリルアミドからなる群より選択される、１つ以上のモノマーを含む、方法。
  37. 請求項２５に記載の方法であって、前記重合性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）および前記１以上の疎水性重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）の各々は、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、スチレン、（メタ）アクリロニトリル、ラウリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、および３，３，５−トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレートからなる群より選択される１つ以上のモノマーを含む、方法。
  38. 請求項２５に記載の方法であって、前記親水性官能基を有するエチレン性不飽和モノマー（ｂ）は、（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、およびジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートからなる群より選択される１つ以上のモノマーを含む、方法。
  39. 請求項２５に記載の方法であって、（ＩＩＩ）の前記ポリマー微粒子の前記平均粒子サイズは、０．０１〜１ミクロンの範囲である、方法。
  40. 請求項２５に記載の方法であって、前記（ＩＶ）のポリウレタン−アクリレート粒子の前記平均粒子サイズは、５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲である、方法。
  41. 請求項２５に記載の方法であって、前記熱硬化性組成物は、コーティング組成物である、方法。
  42. 請求項２５に記載の方法であって、前記熱硬化性組成物は、ポリマー乳化剤および／または保護コロイドを実質的に含まない、方法。
  43. 請求項２５に記載の方法であって、前記架橋剤（ＩＩ）の官能基は、第１の反応物（Ｉ）の官能基とは異なり、該第１の反応物（Ｉ）の官能基と反応性である、方法。
  44. 請求項２５に記載の方法によってコーティングされた、基板。
  45. 請求項４４に記載の基板であって、前記熱硬化性組成物は、１つ以上の色彩顔料をさらに含む、基板。
  46. 請求項４５に記載の基板であって、前記熱硬化性組成物は、硬化された場合、少なくとも１０のＦｌｏｐ指数および１４以下の短波値を有する、基板。
  47. 多層複合コーティングであって、以下：
    （Ａ）色彩顔料含有ベースコーティング組成物から堆積されたベースコーティング層であって、ここで、該ベースコーティング組成物は、以下：
    （Ｉ）反応性官能基を含む第１の反応物；
    （ＩＩ）（Ｉ）における該第１の反応物の官能基と反応性の官能基を有する硬化剤；
    （ＩＩＩ）水性連続相に分散した架橋ポリマー微粒子を含むラテックスエマルジョンであって、該ポリマー微粒子は、以下：
    （ａ）少なくとも２０重量％の、２つ以上の反応性不飽和基を有する架橋性モノマー、および／または反応して重合後に架橋を形成し得る１つ以上の官能基を有するモノマー；
    （ｂ）少なくとも２重量％の、以下の構造（Ｉ）：
    Figure 0004411407
    を有する親水性官能基を有する１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマーであって、ここで、Ａは、ＨおよびＣ１〜Ｃ３アルキルから選択され；Ｂは、−ＮＲ１Ｒ２、−ＯＲ３および−ＳＲ４から選択され、ここでＲ１およびＲ２は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ１〜Ｃ１８アルキロールおよびＣ１〜Ｃ１８アルキルアミノから独立して選択され、Ｒ３およびＲ４は、Ｃ１〜Ｃ１８アルキロール、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルアミノ、−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＨ（ここでｎは０〜３０である）、および−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣ（ＣＨ３）ＨＣＨ２）ｍ−ＯＨ（ここでｍは０〜３０である）から独立して選択される、１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマー；および
    （ｃ）１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマーを含むバランスであって、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は互いに異なる、バランス、のモノマー混合物から調製されたポリマー微粒子である、ラテックスエマルジョン；ならびに
    （ＩＶ）水性ポリウレタン分散剤であって、該分散液は水性媒体中に分散したポリウレタン−アクリレート粒子を含み、該粒子は、以下：
    （Ａ）活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーであって、以下：
    （ｉ）ポリオール；
    （ｉｉ）少なくとも１つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマー；
    （ｉｉｉ）カルボン酸基およびヒドロキシル基から選択された少なくとも２つの活性水素基を含むＣ１〜Ｃ３０アルキル基を含む化合物であって、ここで少なくとも１つの活性水素基がヒドロキシル基である、化合物；および
    （ｉｖ）ポリイソシアネート；
    を反応させることによって得られる反応生成物を含む、活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマー、
    （Ｂ）１つ以上の疎水性の重合性エチレン性不飽和モノマー、および
    （Ｃ）架橋性モノマー、
    から形成されるプレエマルジョンの成分を重合させることによって得られる反応生成物を含み、
    ここで、（Ａ）の該活性水素官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマーが、分子の一方の末端の少なくとも１つのエチレン性不飽和末端重合性部位および該分子の反対の末端の少なくとも１つの活性水素含有基を有する１つ以上のプレポリマーを含む、少なくとも３０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマー；および分子末端の少なくとも１つのエチレン性不飽和末端重合性部位を有する１つ以上のプレポリマーを含む、少なくとも１０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマーを含む、水性ポリウレタン分散剤、を含むベースコーティング層；ならびに
    （Ｂ）実質的に顔料を含まないトップコート組成物から、該ベースコーティング層の少なくとも一部上に堆積した実質的に顔料を含まないトップコート層、
    を含み、
    ここで、該第１の反応物（Ｉ）の官能基は、エポキシ、カルボン酸、ヒドロキシ、アミド、オキサゾリン、アセトアセテート、イソシアネート、メチロール、アミノ、メチロールエーテル、カルバメートおよびそれらの混合物からなる群から選択され、
    ここで、該硬化剤（ＩＩ）の官能基は、エポキシ、カルボン酸、ヒドロキシ、イソシアネート、キャップしたイソシアネート、アミン、メチロール、メチロールエーテル、β−ヒドロキシアルキルアミド、およびそれらの混合物からなる群から選択される、
    多層複合コーティング。
  48. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、前記ポリオールが、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびアクリル性ポリオールからなる群から選択される１つ以上のポリオールである、多層複合コーティング。
  49. 請求項４８に記載の多層複合コーティングであって、ここで前記ポリオールは、以下の式（Ｉ）：
    Figure 0004411407
    を含む１つ以上のポリエーテルポリオールであり、ここで、Ｒ１はＨまたはＣ １ 〜Ｃ ５ アルキルを含む混合した置換基であり、ｎは０〜２００であり、かつｍは１〜５である、多層複合コーティング。
  50. 請求項４７の多層複合コーティングであって、ここでポリオールは、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリ（オキシエチレン）グリコール、ポリ（オキシ−１，２−プロピレン）グリコール、エチレングリコールと、１，２−プロピレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物との反応生成物、ポリ（テトラヒドロフラン）、エチレンオキシドとプロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ソルビトールおよびペンタエリスリトールの重合によって得られる反応生成物からなる群から選択される１つ以上のポリエーテルポリオールである、多層複合コーティング。
  51. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、前記少なくとも１つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマー（ｉｉ）は、ヒドロキシルエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸のポリエチレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸のポリプロピレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸とバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物、ならびにヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートとバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物からなる群から選択される１つ以上のモノマーを含む、多層複合コーティング。
  52. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、前記化合物（ｉｉｉ）は、ジメチロールプロピオン酸（ｄｉｍｅｔｈｙｌｏｌ ｐｒｏｐｒｉｏｎｉｃ ａｃｉｄ）および１２−ヒドロキシステアリン酸からなる群から選択される化合物を含む、多層複合コーティング。
  53. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、前記ポリイソシアネート（ｉｖ）は、脂肪族ポリイソシアネートおよび芳香族ポリイソシアネートの１種以上を含む、多層複合コーティング。
  54. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、前記ポリイソシアネート（ｉｖ）は、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−シクロジイソシアネート、α，α−キシリレンジイソシアネート、４，４’−メチレン−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）、１，２，４−ベンゼントリイソシアネート、およびポリメチレンポリフェニルイソシアネートからなる群から選択される１種以上を含む、多層複合コーティング。
  55. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、前記ポリウレタン分散液のポリウレタン−アクリレート分散粒子は、規則的な構造を有し、ここで５０重量％より多い、前記水性媒体付近の該分散された粒子の外側部分は、プレポリマーの一方の末端に重合性二重結合を有し、該プレポリマーの他方の末端に活性水素含有基を有するプレポリマーを含む活性水素官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマー由来の残基を含み、該粒子の内側部分は、５０重量％より多い、１種以上の疎水性の重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）および架橋性モノマー（Ｃ）の反応生成物を含む、多層複合コーティング。
  56. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、前記架橋性モノマー（ａ）および架橋性モノマー（Ｃ）の各々が、２つ以上の重合性エチレン性不飽和の部位を有する、多層複合コーティング。
  57. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、架橋性モノマー（ａ）および架橋性モノマー（Ｃ）の各々が、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、グリセロールアリルオキシジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタントリ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパントリ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレート、ジビニルベンゼン、メチロール（メタ）アクリルアミド、トリアリルアミンおよびメチレンビス（メタ）アクリルアミドからなる群から選択される、１種以上のモノマーを含む、多層複合コーティング。
  58. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、前記重合性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）および１種以上の疎水性重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）の各々は、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、スチレン、（メタ）アクリロニトリル、ラウリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、および３，３，５−トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレートからなる群から選択される１種以上のモノマーを含む、多層複合コーティング。
  59. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで前記親水性官能基を有するエチレン性不飽和モノマー（ｂ）は、（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートおよびジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートからなる群から選択される、１種以上のモノマーを含む、多層複合コーティング。
  60. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、（ＩＩＩ）の前記架橋ポリマー微粒子の平均粒子サイズは、０．０１〜１ミクロンの範囲である、多層複合コーティング。
  61. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、（ＩＶ）の前記ポリウレタン−アクリレート粒子の平均粒子サイズは、５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲である、多層複合コーティング。
  62. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、前記熱硬化性組成物がコーティング組成物である、多層複合コーティング。
  63. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、前記熱硬化性組成物が、ポリマー性乳化剤および／または保護コロイドを実質的に含まない、多層複合コーティング。
  64. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、前記架橋剤（ＩＩ）の官能基は、前記第１の反応物（Ｉ）の官能基と異なり、かつ該第１の反応物（Ｉ）の官能基と反応性である、多層複合コーティング。
  65. 請求項４７に記載の多層複合コーティングであって、ここで、前記第１の反応物（Ｉ）は、ヒドロキシ官能基を含むポリマーであり、前記硬化剤（ＩＩ）は、ポリアミン、アミノプラスト樹脂およびポリイソシアネートから選択される１種以上の材料を含む、多層複合コーティング。
  66. コーティングされた基板であって、以下：
    （Ａ）基板、および
    （Ｂ）該基板（Ａ）の少なくとも一部上の請求項４７に記載の多層複合コーティング、
    を含むコーティングされた基板。
  67. 前記熱硬化性組成物が、１つ以上の色彩顔料をさらに含む、請求項６６に記載のコーティングされた基板。
  68. 前記基板が、金属製基板、エラストマー基板およびそれらの組み合わせから選択される、請求項６６に記載のコーティングされた基板。
  69. 前記熱硬化性組成物は、硬化したとき、少なくとも１０のＦｌｏｐ指数および１４以下の短波値を有する、請求項６７に記載のコーティングされた基板。
  70. コーティング組成物であって、以下：
    （Ｉ）水性連続相中に分散された架橋ポリマー微粒子を含むラテックスエマルジョンであって、該ポリマー微粒子が、以下：
    （ａ）少なくとも２０重量％の、２つ以上の反応性不飽和基を有する架橋性モノマーおよび／または反応して重合後に架橋を形成し得る１つ以上の官能基を有するモノマー；
    （ｂ）少なくとも２重量％の、以下の構造（Ｉ）を有する親水性官能基を有する１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマーであって：
    Figure 0004411407
     ここで、Ａは、ＨおよびＣ１〜Ｃ３アルキルから選択され；Ｂは、−ＮＲ１Ｒ２、−ＯＲ３および−ＳＲ４から選択され、ここで、Ｒ１およびＲ２は、独立して、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ１〜Ｃ１８アルキロールおよびＣ１〜Ｃ１８アルキルアミノから選択され、Ｒ３およびＲ４は、独立して、Ｃ１〜Ｃ１８アルキロール、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルアミノ、−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＨおよび−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣ（ＣＨ３）ＨＣＨ２）ｍ−ＯＨから選択され、ここで、ｎは、０〜３０であり、ｍは、０〜３０である、エチレン性不飽和モノマー；および
    （ｃ）１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマーからなるバランス、
    からなるモノマー混合物から調製され、ここで、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は互いに異なる、ラテックスエマルジョン；ならびに
    （ＩＩ）水性媒体中に分散されたポリウレタン−アクリレート粒子を含む水性ポリウレタン分散剤であって、該粒子が、以下：
    （Ａ）活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーであって、以下：
    （ｉ）ポリオール；
    （ｉｉ）少なくとも１つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマー；
    （ｉｉｉ）カルボン酸基およびヒドロキシル基から選択される少なくとも２つの活性水素基を有するＣ１〜Ｃ３０アルキル基を含む化合物であって、ここで少なくとも１つの活性水素基がヒドロキシル基である、化合物；および
    （ｉｖ）ポリイソシアネート、
    を反応させることによって得られる反応生成物を含む、活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマー；
    （Ｂ）１つ以上の疎水性の重合性エチレン性不飽和モノマー；および
    （Ｃ）架橋性モノマー、
    から形成されたプレエマルジョンの成分を重合することによって得られる反応生成物を含み、
    ここで、（Ａ）の該酸官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマーが、分子の一方の末端の少なくとも１つのエチレン性不飽和末端重合性部位および該分子の反対の末端の少なくとも１つの活性水素含有基を有する１つ以上のプレポリマーを含む、少なくとも３０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマー；および分子末端の少なくとも１つのエチレン性不飽和末端重合性部位を有する１つ以上のプレポリマーを含む、少なくとも１０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマーを含む、水性ポリウレタン分散剤、
    を含む、コーティング組成物。
  71. 前記ポリオールが、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびアクリルポリオールからなる群から選択される１つ以上のポリオールである、請求項７０に記載のコーティング組成物。
  72. 請求項７１に記載のコーティング組成物であって、前記ポリオールが、以下の式（Ｉ）を含む１つ以上のポリエーテルポリオールであり：
    Figure 0004411407
    ここで、Ｒ１が、ＨまたはＣ １ 〜Ｃ ５ アルキルを含む混合した置換基であり、ｎが、１〜２００であり、そしてｍが、１〜５である、コーティング組成物。
  73. 請求項７１に記載のコーティング組成物であって、前記ポリオールが、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリ（オキシエチレン）グリコール、ポリ（オキシ−１，２−プロピレン）グリコール、エチレングリコールと１，２−プロピレンオキシドとエチレンオキシドとの混合物との反応生成物、ポリ（テトラヒドロフラン）、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ソルビトールおよびペンタエリスリトールの重合によって得られる反応生成物からなる群から選択される１つ以上のポリエーテルポリオールである、コーティング組成物。
  74. 請求項７０に記載のコーティング組成物であって、前記少なくとも１つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマー（ｉｉ）が、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸のポリエチレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸のポリプロピレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸とバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物、およびヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートとバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物からなる群から選択される１つ以上のモノマーを含む、コーティング組成物。
  75. 前記化合物（ｉｉｉ）が、ジメチロールプロピオン酸および１２−ヒドロキシステアリン酸からなる群から選択される化合物を含む、請求項７０に記載のコーティング組成物。
  76. 前記ポリイソシアネート（ｉｖ）が、脂肪族ポリイソシアネートおよび芳香族ポリイソシアネートの１つ以上を含む、請求項７０に記載のコーティング組成物。
  77. 請求項７０に記載のコーティング組成物であって、前記ポリイソシアネート（ｉｖ）が、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシルジイソシアネート、α，α−キシリレンジイソシアネート、４，４’−メチレン−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）、１，２，４−ベンゼントリイソシアネートおよびポリメチレンポリフェニルイソシアネートからなる群から選択される１つ以上を含む、コーティング組成物。
  78. 請求項７０に記載のコーティング組成物であって、前記ポリウレタン分散剤のポリウレタンアクリレート分散粒子が、規則的な構造を有し、ここで、前記水性媒体付近に分散した５０重量％を越える粒子の外側部分が、プレポリマーの一方の末端の重合性二重結合および該プレポリマーの他方の末端の活性水素含有基を有するプレポリマーを含む活性水素官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマー由来の残基を含み、該粒子の内側部分が、前記１つ以上の疎水性重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）と前記架橋性モノマー（Ｃ）との５０重量％を越える反応生成物を含む、コーティング組成物。
  79. 請求項７０に記載のコーティング組成物であって、前記架橋性モノマー（ａ）および前記架橋性モノマー（Ｃ）の各々が、２つ以上の重合性エチレン性不飽和部位を有する、コーティング組成物。
  80. 請求項７０に記載のコーティング組成物であって、前記架橋性モノマー（ａ）および前記架橋性モノマー（Ｃ）の各々が、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、グリセロールアリルオキシジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタントリ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパントリ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレート、ジビニルベンゼン、メチロール（メタ）アクリルアミド、トリアリルアミンおよびメチレンビス（メタ）アクリルアミドからなる群から選択される１つ以上のモノマーを含む、コーティング組成物。
  81. 請求項７０に記載のコーティング組成物であって、前記重合性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）および１つ以上の疎水性の重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）の各々が、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、スチレン、（メタ）アクリロニトリル、ラウリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、および３，３，５−トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレートからなる群から選択される１つ以上のモノマーを含む、コーティング組成物。
  82. 請求項７０に記載のコーティング組成物であって、前記親水性官能基を有するエチレン性不飽和モノマー（ｂ）が、（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、およびジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートからなる群から選択される１つ以上のモノマーを含む、コーティング組成物。
  83. 前記（Ｉ）のポリマー微粒子の平均粒子サイズが、０．０１〜１ミクロンの範囲である、請求項７０に記載のコーティング組成物。
  84. 前記（ＩＩ）のポリウレタンアクリレート粒子の平均粒子サイズが、５０ｎｍ〜５００ナノメートルの範囲である、請求項７０に記載のコーティング組成物。
  85. 前記コーティング組成物が、ポリマー乳化剤および／または保護コロイドを実質的に含まない、請求項７０に記載のコーティング組成物。
  86. コーティングされた基板であって、以下：
    （ａ）基板；および
    （ｂ）該基板（ａ）の少なくとも一部の上の請求項７０に記載のコーティング組成物から得られるコーティング層、
    を含む、コーティングされた基板。
  87. 前記コーティング組成物が、１つ以上の色彩顔料をさらに含む、請求項８６に記載のコーティングされた基板。
  88. 前記コーティング層が、少なくとも１０のＦｌｏｐ指数、および１４以下の短波値を有する、請求項８７に記載のコーティングされた基板。
  89. コーティング組成物であって、以下：
    水性媒体中に分散されたポリウレタン−アクリレート粒子を含む水性ポリウレタン分散剤であって、該粒子が、以下：
    （Ａ）活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーであって、以下：
    （ｉ）ポリオール；
    （ｉｉ）少なくとも１つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマー；
    （ｉｉｉ）カルボン酸基およびヒドロキシル基から選択される少なくとも２つの活性水素基を有するＣ１〜Ｃ３０アルキル基を含む化合物であって、ここで少なくとも１つの活性水素基がヒドロキシル基である、化合物；および
    （ｉｖ）ポリイソシアネート、
    を反応させることによって得られる反応生成物を含む、活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマー；
    （Ｂ）１つ以上の疎水性の重合性エチレン性不飽和モノマー；および
    （Ｃ）架橋性モノマー、
    から形成されたプレエマルジョンの成分を重合することによって得られる反応生成物を含み、
    ここで、（Ａ）の該酸官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマーが、分子の一方の末端の少なくとも１つのエチレン性不飽和末端重合性部位および該分子の反対の末端の少なくとも１つの活性水素含有基を有する１つ以上のプレポリマーを含む、少なくとも３０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマー；および各分子末端に少なくとも１つのエチレン性不飽和末端重合性部位を有する１つ以上のプレポリマーを含む、少なくとも１０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマーを含む、
    水性ポリウレタン分散剤、
    を含む、コーティング組成物。
  90. 前記ポリオールが、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびアクリルポリオールからなる群から選択される１つ以上のポリオールである、請求項８９に記載のコーティング組成物。
  91. 請求項９０に記載のコーティング組成物であって、前記ポリオールが、以下の式（Ｉ）を含む１つ以上のポリエーテルポリオールであり：
    Figure 0004411407
    ここで、Ｒ１が、ＨまたはＣ １ 〜Ｃ ５ アルキルを含む混合した置換基であり、ｎが、１〜２００であり、そしてｍが、１〜５である、コーティング組成物。
  92. 請求項９０に記載のコーティング組成物であって、前記ポリオールが、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリ（オキシエチレン）グリコール、ポリ（オキシ−１，２−プロピレン）グリコール、エチレングリコールと１，２−プロピレンオキシドとエチレンオキシドとの混合物との反応生成物、ポリ（テトラヒドロフラン）、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ソルビトールおよびペンタエリスリトールの重合によって得られる反応生成物からなる群から選択される１つ以上のポリエーテルポリオールである、コーティング組成物。
  93. 請求項８９に記載のコーティング組成物であって、前記少なくとも１つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマーが、式：
    Figure 0004411407
    を含む１つ以上のモノマーであり、ここで、Ｒ２が、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ３が、−（ＣＨＲ４）ｐ−ＯＨ、−ＣＨ２ＣＨ２−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨＲ４）ｐ−ＯＨ、−ＣＨ２−ＣＨＯＨ−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ５Ｒ６Ｒ７、および−ＣＨ２−ＣＨＲ４−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨＯＨ−ＣＨ２−Ｏ−ＣＯ−ＣＲ５Ｒ６Ｒ７から選択され、ここで、Ｒ４が、ＨまたはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｒ５、Ｒ６およびＲ７が、ＨまたはＣ１〜Ｃ２０の直鎖または分枝鎖のアルキルであり、そしてｐが、０〜２０の整数である、コーティング組成物。
  94. 請求項８９に記載のコーティング組成物であって、前記少なくとも１つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマー（ｉｉ）が、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸のポリエチレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸のポリプロピレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸とバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物、およびヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートとバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物からなる群から選択される１つ以上のモノマーを含む、コーティング組成物。
  95. 前記化合物（ｉｉｉ）が、ジメチロールプロピオン酸および１２−ヒドロキシステアリン酸からなる群から選択される化合物を含む、請求項８９に記載のコーティング組成物。
  96. 前記ポリイソシアネート（ｉｖ）が、脂肪族ポリイソシアネートおよび芳香族ポリイソシアネートの１つ以上を含む、請求項８９に記載のコーティング組成物。
  97. 請求項８９に記載のコーティング組成物であって、前記ポリイソシアネート（ｉｖ）が、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシルジイソシアネート、α，α−キシリレンジイソシアネート、４，４’−メチレン−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）、１，２，４−ベンゼントリイソシアネートおよびポリメチレンポリフェニルイソシアネートからなる群から選択される１つ以上を含む、コーティング組成物。
  98. 請求項８９に記載のコーティング組成物であって、前記ポリウレタン分散剤のポリウレタンアクリレート分散粒子が、規則的な構造を有し、ここで、前記水性媒体付近に分散した５０重量％を越える粒子の外側部分が、プレポリマーの一方の末端の重合性二重結合および該プレポリマーの他方の末端の活性水素含有基を有するプレポリマーを含む活性水素官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマー由来の残基を含み、該粒子の内側部分が、前記１つ以上の疎水性重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）と前記架橋性モノマー（Ｃ）との５０重量％を越える反応生成物を含む、コーティング組成物。
  99. 請求項８９に記載のコーティング組成物であって、前記架橋性モノマー（Ｃ）が、２つ以上の重合性エチレン性不飽和部位を有する、コーティング組成物。
  100. 請求項８９に記載のコーティング組成物であって、前記架橋性モノマー（Ｃ）が、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、グリセロールアリルオキシジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタントリ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパントリ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレート、ジビニルベンゼン、メチロール（メタ）アクリルアミド、トリアリルアミンおよびメチレンビス（メタ）アクリルアミドからなる群から選択される１つ以上のモノマーを含む、コーティング組成物。
  101. 請求項８９に記載のコーティング組成物であって、１つ以上の疎水性の重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）が、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、スチレン、（メタ）アクリロニトリル、ラウリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、および３，３，５−トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレートからなる群から選択される１つ以上のモノマーを含む、コーティング組成物。
  102. 前記（ＩＶ）のポリウレタンアクリレート粒子の平均粒子サイズが、５０ｎｍ〜５００ナノメートルの範囲である、請求項８９に記載のコーティング組成物。
  103. コーティングされた基板であって、以下：
    （ａ）基板；および
    （ｂ）請求項８９のコーティング組成物から誘導される、該基板（ａ）の少なくとも一部分上にある、コーティング層、
    を含む、コーティングされた基板。
  104. 前記コーティング組成物が、１つ以上の色彩顔料をさらに含む、請求項１０３に記載のコーティングされた基板。
  105. 前記コーティング層が、少なくとも１０のＦｌｏｐ指数および１４以下の短波値を有する、請求項１０４に記載のコーティングされた基板。
  106. 水性ポリウレタン分散剤であって、水性媒体に分散されたポリウレタン−アクリレート粒子を含み、該粒子は、以下：
    （Ａ）活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーであって、以下
    （ｉ）ポリオール；
    （ｉｉ）少なくとも１つのヒドロキシル基を含む、重合性エチレン性不飽和モノマーであって、該少なくとも１つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマーが、式：
    Figure 0004411407
     を含む１つ以上のモノマーであり、ここで、Ｒ ２ は、ＨまたはＣ １ 〜Ｃ ４ アルキルであり、そしてＲ ３ は、−（ＣＨＲ ４ ）ｐ−ＯＨ、−ＣＨ ２ ＣＨ ２ −（Ｏ−ＣＨ ２ −ＣＨＲ ４ ）ｐ−ＯＨ、−ＣＨ ２ −ＣＨＯＨ−ＣＨ ２ −Ｏ−ＣＯ−ＣＲ ５ Ｒ ６ Ｒ ７ 、および−ＣＨ ２ −ＣＨＲ ４ −Ｏ−ＣＨ ２ −ＣＨＯＨ−ＣＨ ２ −Ｏ−ＣＯ−ＣＲ ５ Ｒ ６ Ｒ ７ から選択され、ここで、Ｒ ４ は、ＨまたはＣ １ 〜Ｃ ４ アルキルであり、Ｒ ５ 、Ｒ ６ 、およびＲ ７ は、ＨまたはＣ １ 〜Ｃ ２０ 直鎖または分枝鎖アルキルであり、そしてｐは、０〜２０の整数である、重合性エチレン性不飽和モノマー；
    （ｉｉｉ）Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基を含む化合物であって、該アルキル基は、カルボン酸基およびヒドロキシル基から選択される少なくとも２つの活性水素基を有し、少なくとも１つの活性水素基が、ヒドロキシル基である、化合物；
    （ｉｖ）ポリイソシアネート；
    を反応させることによって得られる反応性生物を含む、活性菜水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマー；
    （Ｂ）１つ以上の疎水性重合性エチレン性不飽和モノマー；ならびに
    （Ｃ）架橋性モノマー；
    から形成されるプレエマルジョンの成分を重合することによって得られる反応生成物を含み、ここで、（Ａ）の酸官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマーは、以下：少なくとも３０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマーであって、分子の一方の末端に少なくとも１つのエチレン性不飽和の末端重合性部位および該分子の反対の末端に少なくとも１つの活性水素含有基を有する１つ以上のプレポリマーを含む、ポリウレタンアクリレートプレポリマー；および、少なくとも１０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマーであって、分子の各末端に少なくとも１つのエチレン性不飽和の末端重合性部位を有する１つ以上のプレポリマーを含む、ポリウレタンアクリレートプレポリマー、を含む、水性ポリウレタン分散剤。
  107. 前記ポリオールが、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびアクリル系ポリオールからなる群より選択される１つ以上のポリオールである、請求項１０６に記載の水性ポリウレタン分散剤。
  108. 請求項１０７に記載の水性ポリウレタン分散剤であって、前記ポリオールが、以下の式（Ｉ）：
    Figure 0004411407
    を含む１つ以上のポリエーテルポリオールであり、ここで、Ｒ１は、ＨまたはＣ １ 〜Ｃ ５ アルキルを含む混合した置換基であり、ｎは、０〜２００であり、そしてｍは、１〜５である、水性ポリウレタン分散剤。
  109. 請求項１０７に記載の水性ポリウレタン分散剤であって、前記ポリオールが、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリ（オキシエチレン）グリコール、ポリ（オキシ−１，２−プロピレン）グリコール、１，２−プロピレンオキシドおよびエチレンオキシドの混合物とエチレングリコールとの反応生成物、ポリ（テトラヒドロフラン）、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ソルビトールおよびペンタエリスリトールの重合によって得られる反応生成物からなる群より選択される１つ以上のポリエーテルポリオールである、水性ポリウレタン分散剤。
  110. 請求項１０６に記載の水性ポリウレタン分散剤であって、前記少なくとも１つのヒドロキシル基を含む重合性エチレン性不飽和モノマー（ｉｉ）が、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸のポリエチレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸のポリプロピレングリコールエステル、（メタ）アクリル酸とバーサチック酸（ｖｅｒｓａｔｉｃ ａｃｉｄ）のグリシジルエステルとの反応生成物、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートとバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートとバーサチック酸のグリシジルエステルとの反応生成物からなる群より選択される１つ上のモノマーを含む、水性ポリウレタン分散剤。
  111. 前記化合物（ｉｉｉ）が、ジメチロールプロピオン酸および１２−ヒドロキシステアリン酸からなる群より選択される化合物を含む、請求項１０６に記載の水性ポリウレタン分散剤。
  112. 前記ポリイソシアネート（ｉｖ）が、脂肪族ポリイソシアネートおよび芳香族ポリイソシアネートの１つ以上を含む、請求項１０６に記載の水性ポリウレタン分散剤。
  113. 請求項１０６に記載の水性ポリウレタン分散剤であって、前記ポリイソシアネート（ｉｖ）が、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，３−フェニレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、１，４−テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシルジイソシアネート、α，α−キシレンジイソシアネート、４，４’−メチレン−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）、１，２，４−ベンゼントリイソシアネート、およびポリメチレンポリフェニルイソシアネートからなる群より選択される１つ以上を含む、水性ポリウレタン分散剤。
  114. 請求項１０６に記載の水性ポリウレタン分散剤であって、前記ポリウレタン分散剤のポリウレタン−アクリレート分散粒子が、コア−シェル構成を有し、ここで、該シェルの５０重量％より多くが、前記活性水素官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマーからの残基を含み、該活性水素官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマーは、該プレポリマーの一方の末端に重合性二重結合を有し、かつ、該プレポリマーの他方の末端に活性水素含有基を有するプレポリマーを含み、そして、該コアは、５０重量％より多い前記１つ以上の疎水性重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）；ならびに架橋性モノマー（Ｃ）の反応生成物を含む、水性ポリウレタン分散剤。
  115. 前記架橋性モノマー（Ｃ）が、２つ以上の重合性エチレン性不飽和の部位を有する、請求項１０６に記載の水性ポリウレタン分散剤。
  116. 請求項１０６に記載の水性ポリウレタン分散剤であって、前記架橋性モノマー（Ｃ）が、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、グリセロールアリルオキシジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）エタントリ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパンジ（メタ）アクリレート、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）プロパントリ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレート、ジビニルベンゼン、メチロール（メタ）アクリルアミド、トリアリルアミン、およびメチレンビス（メタ）アクリルアミドからなる群より選択される１つ以上のモノマーを含む、水性ポリウレタン分散剤。
  117. 請求項１０６に記載の水性ポリウレタン分散剤であって、前記１つ以上の疎水性重合性エチレン性不飽和モノマー（Ｂ）が、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、スチレン、（メタ）アクリロニトリル、ラウリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、および３，３，５−トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレートからなる群より選択される１つ以上のモノマーを含む、水性ポリウレタン分散剤。
  118. 前記（ＩＶ）のポリウレタン−アクリレート粒子の平均粒子サイズが、５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲である、請求項１０６に記載の水性ポリウレタン分散剤。
  119. 多層複合コーティングであって、以下：
    （Ａ）ベースコーティング組成物から堆積されたベースコーティング層であって、該ベースコーティング組成物が、以下：
    （Ｉ）反応性官能基を含む第１の反応物；
    （ＩＩ）（Ｉ）の第１の反応物の官能基と反応性の官能基を有する硬化剤；
    （ＩＩＩ）水性連続相に分散された架橋ポリマー微粒子を含むラテックスエマルジョンであって、該ポリマー微粒子は、以下：
    （ａ）少なくとも２０重量％の２つ以上の反応性不飽和の基を有するモノマーおよび／または重合後に架橋を形成するように反応し得る１つ以上の官能基を有するモノマー；
    （ｂ）以下の構造式（Ｉ）：
    Figure 0004411407
    を有する疎水性官能基を有する、少なくとも２重量％の１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマーであって、ここで、Ａは、ＨおよびＣ１〜Ｃ３アルキルであり；Ｂは、−ＮＲ１Ｒ２、−ＯＲ３および−ＳＲ４から選択され、ここで、Ｒ１およびＲ２は、独立して、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ１〜Ｃ１８アルキロールおよびＣ１〜Ｃ１８アルキルアミノから選択され、Ｒ３およびＲ４は、独立して、Ｃ１〜Ｃ１８アルキロール、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルアミノ、ｎが０〜３０である−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＨ、およびｍが０〜３０である−ＣＨ２ＣＨ２−（ＯＣ（ＣＨ３）ＨＣＨ２）ｍ−ＯＨから選択される、１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマー；ならびに
    （ｃ）１つ以上の重合性エチレン性不飽和モノマーから構成されるバランスであって、ここで、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）が、互いに異なる、バランス、から構成されるモノマー混合物から調製される、ラテックスエマルジョン；ならびに
    （ＩＶ）水性ポリウレタン分散剤であって、水性媒体に分散されたポリウレタン−アクリレート粒子を含み、該粒子は、以下：
    （Ａ）活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマーであって、以下：
    （ｉ）ポリオール；
    （ｉｉ）少なくとも１つのヒドロキシル基を含む、重合性エチレン性不飽和モノマー；
    （ｉｉｉ）Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基を含む化合物であって、該Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基は、カルボン酸基およびヒドロキシル基から選択される少なくとも２つの活性水素基を含み、ここで、少なくとも１つの活性水素基が、ヒドロキシル基である、化合物；ならびに
    （ｉｖ）ポリイソシアネート、
    の反応によって得られる反応生成物を含む、活性水素含有ポリウレタンアクリレートプレポリマー；
    （Ｂ）１つ以上の疎水性重合性エチレン性不飽和モノマー；ならびに
    （Ｃ）架橋性モノマー、
    から形成されるプレエマルジョンの成分を重合させることによって得られる反応生成物を含む、水性ポリウレタン分散剤であって、
    ここで、（Ａ）の該活性水素官能性ポリウレタンアクリレートプレポリマーは、分子の一方の末端に少なくとも１つのエチレン性不飽和の末端重合性部位を有する１つ以上のプレポリマーおよび該分子の反対の末端に少なくとも１つの活性水素含有基を含む、少なくとも３０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマー；ならびに該分子の各末端に少なくとも１つのエチレン性不飽和の末端重合性部位を有する１つ以上のプレポリマーを含む、少なくとも１０重量％のポリウレタンアクリレートプレポリマーを含む、ベースコーティング層；ならびに
    （Ｂ）実質的に顔料を含まないトップコーティング層であって、該トップコーティング層は、該粉末コーティング組成物からの該ベースコーティング層の少なくとも一部分上に堆積される、実質的に顔料を含まない粉末コーティング組成物を含む、トップコーティング層、
    を含み、
    ここで、該第１の反応物（Ｉ）の官能基は、エポキシ、カルボン酸、ヒドロキシ、アミド、オキサゾリン、アセトアセテート、イソシアネート、メチロール、アミノ、メチロールエーテル、カルバメートおよびそれらの混合物からなる群から選択され、
    ここで、該硬化剤（ＩＩ）の官能基は、エポキシ、カルボン酸、ヒドロキシ、イソシアネート、キャップしたイソシアネート、アミン、メチロール、メチロールエーテル、β−ヒドロキシアルキルアミド、およびそれらの混合物からなる群から選択される、
    多層複合コーティグ。
  120. 請求項１１９に記載の多層複合コーティングであって、前記水性ポリウレタン分散剤（ｉｖ）が、Ｌ ＊ａ＊ｂ色空間理論に従って測定されるｂ値を有する多層複合コーティングを提供するのに十分な量で、前記（Ａ）のベースコーティング組成物中に存在し、該ｂ値は、該多層複合コーティングのｂ値より少なくとも０．２小さく、ここで、前記ベースコーティング組成物は、該水性ポリウレタン分散剤（ｉｖ）を含まない、多層複合コーティング。
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