JP4443409B2 - 構造粘性のクリヤーコートスラリー、その製造方法及びその使用 - Google Patents

構造粘性のクリヤーコートスラリー、その製造方法及びその使用 Download PDF

Info

Publication number
JP4443409B2
JP4443409B2 JP2004529967A JP2004529967A JP4443409B2 JP 4443409 B2 JP4443409 B2 JP 4443409B2 JP 2004529967 A JP2004529967 A JP 2004529967A JP 2004529967 A JP2004529967 A JP 2004529967A JP 4443409 B2 JP4443409 B2 JP 4443409B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slurry
groups
coatings
weight
clearcoat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004529967A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005534791A (ja
Inventor
フローラック ハイケ
レークラート ウルリケ
ベーマー ウテ
テクレンボルグ ミヒャエル
ヴォルテリンク ヨアヒム
ギーゼン ビアンカ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Coatings GmbH
Original Assignee
BASF Coatings GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF Coatings GmbH filed Critical BASF Coatings GmbH
Publication of JP2005534791A publication Critical patent/JP2005534791A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4443409B2 publication Critical patent/JP4443409B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
    • C08G18/0823Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups containing carboxylate salt groups or groups forming them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/62Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
    • C08G18/6216Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
    • C08G18/625Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids; hydrolyzed polymers of esters of these acids
    • C08G18/6254Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids and of esters of these acids containing hydroxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/80Masked polyisocyanates
    • C08G18/8061Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/807Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen with nitrogen containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)

Description

本発明は新規の構造粘性のクリヤーコートスラリーに関する。更に、本発明は新規の構造粘性のクリヤーコートスラリーの製造方法に関する。更に本発明は、自動車量産塗装、自動車補修塗装、建物の内装領域及び外装領域、ドア、窓及び家具の塗装、並びにコイルコーティング、コンテナコーティングを含む工業的塗装、小部品の塗装、電子工学的部材の含浸及び/又は被覆及び白色陶磁器の塗装のための、新規の構造粘性のクリヤーコートスラリーの使用に関する。とりわけ本発明は、特に前記の分野における接着層及びシーリングの製造のための接着剤及びシールコンパウンドとしての、新規の構造粘性のクリヤーコートスラリーの使用に関する。
ドイツ国特許出願DE19617086号A1から、分散装置が減圧均質化ノズルを有する二次分散法により製造できる粉末クリヤーコートスラリーが公知である。バインダーとしてはポリヒドロキシポリエステル、ポリヒドロキシポリカーボネート、ポリヒドロキシウレタン又はポリヒドロキシポリアクリレートが該当する。有利には、ポリアクリレート部分がメチルメタクリレート、スチレン、ヒドロキシエチルメタクリレート、ブチルメタクリレート及びアクリル酸から製造されるポリエステル/ポリアクリレート−ポリオールが使用される。有利には公知のクリヤーコートスラリーの粒子は平均粒度0.23〜0.43μmを有する。イオン性安定化の他の安定化のために、更に当該クリヤーコート層の耐水性と耐湿性を低減させる外部乳化剤を使用することが必要である。更に前記の公知のクリヤーコートスラリーは常にある一定量の除去できない有機補助溶剤又は均展剤を含有する。それというのもこれらは乾燥されたフィルムの均展特性のために必須であるからである。その上、その製造のために特定の装置が必要である。クリヤーコートスラリーの塗工前に、該スラリーを増粘剤を用いて塗工粘度にまで調整するのにもかかわらず、複雑な粘度挙動は記載されていない。
匹敵するクリヤーコートスラリーは更に欧州特許出願EP0899282号A2から公知である。その公知のクリヤーコートスラリーは直接分散法又は相変転法に従って製造できる。相反転法とは以下に挙げられる二次分散法のことである。製造に際して、容量に対する分散力1×10〜9.8×10000W/cmを有する分散装置を使用することが重要である。バインダーとしてヒドロキシル基含有のポリエステル及びポリアクリレートが該当する。有利には、メチルメタクリレート、スチレン、ヒドロキシエチルメタクリレート、ブチルメタクリレート又はブチルアクリレート及びアクリル酸からなるメタクリレートコポリマーが使用される。公知のクリヤーコートスラリーはその安定化のために外部乳化剤を必要とするが、複雑な粘度挙動は記載されていない。
ここでドイツ国特許DE19841842号C2から公知の構造粘性のクリヤーコートスラリーは当然重要な進展を伴うこととなった。
公知の構造粘性のクリヤーコートスラリーは有機溶剤及び外部乳化剤を含有せず、かつ平均粒度0.8〜20μm及び最大粒度30μmの固体の球状粒子を含有し、その際、該クリヤーコートスラリーはイオン生成基の含有量0.05〜1ミリ当量/g、中和剤の含有量0.05〜1ミリ当量/g及び粘度
(i)1000秒−1の剪断速度で50〜1000mPas、
(ii)10秒−1の剪断速度で150〜8000mPas及び
(iii)1秒−1の剪断速度で180〜12000mPas
を有する。バインダーとしては、t−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート及びヒドロキシプロピルメタクリレートからなるメタクリレートコポリマーが使用される(該特許の製造例1、項目1.1及び1.2、第6頁、第30行〜63行を参照のこと)。
その公知のクリヤーコートスラリーは、
1)バインダー及び架橋剤を含有する有機溶液を水中に乳化させ、それによって水中油型のエマルジョンを得て、
2)1種以上の有機溶剤を除去し、かつ
3)除去された溶剤容量を水によって部分的又は完全に交換し、それによって固体の球状粒子を含有するクリヤーコートスラリーを得ることによって製造され、その際、該クリヤーコートスラリーに
4)少なくとも1種のイオン性、特にアニオン性の増粘剤及び少なくとも1種の非イオン性の会合増粘剤を添加する。
本願明細書では、工程段階(1)〜(3)による方法を二次分散法と呼称する。
前記の構造粘性のクリヤーコートスラリーは少ない作業段階数で製造でき、その際に、該スラリーはその典型的な粉末スラリー特性に基づいて残留溶剤含有量<1%を有し、その粒度に基づいて有利な塗工挙動を有する。約40〜50μmの必要とされる被膜層厚では、一般に有機溶剤を用いなくともワキは生じない。更にその粒子は成分の混合のため溶液中で極めて均質である。得られたクリヤーコート層は鮮明であり、耐化学薬品性であり、そして非常に良好に均展し、ワキ及び亀裂の形成がない。
該構造粘性のクリヤーコートスラリーは、非常に良好な応用技術的特性を有し、かつ価値の高い色及び/又は効果を付与する多層塗装用のクリヤーコート層の製造のために非常に良好に優れており、例えば自動車の被覆のために使用される。この場合に、該スラリーは前記の色及び/又は効果を付与する多層塗装のウェット−オン−ウェット法による製造において種々の水系ベースコートと組み合わせて使用でき、こうして亀裂形成(マッドクラッキング)のような不利な効果をもたらさない。
ドイツ国特許出願DE10001442.9号では、ドイツ国特許DE19841842号C2の構造粘性のクリヤーコートスラリーを更に後に湿式粉砕する。
ドイツ国特許出願DE10055464.4号において、構造粘性の、有機溶剤及び外部乳化剤を含有せず、固体の及び/又は構造粘性の貯蔵条件下及び使用条件下に寸法安定な粒子を含有するクリヤーコートスラリーを記載しており、その際
1.粒子は
1.1 平均粒度1.0〜20μmを有し、その際、少なくとも99%の粒子は粒度≦30μmを有し、
1.2 潜在的にイオン性の基を有する少なくとも1種のOH価>110mgKOH/gのポリオールをバインダーとして含有し、かつ、
2.クリヤーコートスラリーは
2.1 潜在的にイオン性の基の含有量0.01〜1ミリ当量/g固体を有し、
2.2 高くても50%の中和度で、潜在的にイオン性の基の中和によって生じるイオン性基の含有量0.005〜0.1ミリ当量/g固体を有し、かつ
2.3 粘度(i)剪断速度1000秒−1で50〜1000mPas、(ii)剪断速度10秒−1で150〜8000mPas、(iii)剪断速度1秒−1で180〜12000mPas
を有する。バインダーとして、ここでもt−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート及びヒドロキシプロピルメタクリレートからなるメタクリレートコポリマーを使用している。構造粘性のクリヤーコートスラリーは、同様に二次分散法によっても製造できる。
メタクリレートコポリマーを基礎とする公知のクリヤーコートスラリーは、該スラリーが補修塗装として適していないという欠点を有する。特に、十分な付着を調節するために上塗り塗装されるべき被覆を研磨せねばならないという欠点がある。研磨工程において上塗り塗装されるべき対象の全ての位置はそれぞれの場合に考慮されないので、今までの従来技術によれば研磨されていない位置で付着不足の危険性が生じる。この問題は、特に接合部の補修塗装の場合に第一に自動車製造元では再度意識されている。
本発明の課題は、従来の技術の欠点をもはや有さず、公知の構造粘性のクリヤーコートスラリーの全ての利点を保ちつつ、微小欠陥、特に光学的効果の欠陥、例えば“星空(Sternenhimmel)”をもはや有さず、かつ更に量産塗装上に改善された付着を示し、そして従って補修塗装として、特に研磨されていない補修塗装のために適しているクリヤーコート層を提供することである。
それに応じて、固体の及び/又は高粘性の貯蔵条件下及び使用条件下に寸法安定な粒子、スラリーの全固体に対して、0〜0.07質量%、有利には0.001〜0.06質量%、特に有利には0.02〜0.05質量%、殊に有利には0.03〜0.05質量%の触媒、及びバインダーとして、OH価>150、有利には>170を有するメタクリレートコポリマーであって、そのメタクリレートコポリマーに対して少なくとも90質量%の、潜在的にイオン性の基を有する(メタ)アクリレートコモノマーを含むメタクリレートコモノマーを共重合して含有するメタクリレートコポリマーを含有する新規の構造粘性のクリヤーコートスラリーが見出された。
以下にその新規の構造粘性のクリヤーコートスラリーを“本発明によるスラリー”と呼称する。
更に本発明の対象は発明の詳細な説明から明らかになる。
従来の技術に関して、本発明の基礎をなす課題が、バインダーとしての特定のメタクリレートコポリマーを前記の低い濃度の触媒と一緒に本発明によるスラリー中で使用したことにより解決できたことは当業者に意想外であり、かつ予測できるものではなかった。特に、本発明によるスラリー及び該スラリーから製造されるクリヤーコート層は従来の技術のクリヤーコートスラリー及びクリヤーコート層と同じ有利な特性プロフィールを示すが、微細欠陥をもはや形成せず、そして同時に量産塗装の研磨なくしても補修塗装として使用する場合に十分な付着を示すことは意想外であった。
本発明によるスラリーは、物理的に、熱的に、化学線により、又は熱的に及び化学線により(デュアル−キュア)硬化可能である。熱的に硬化可能な本発明によるスラリーは更に自己架橋性又は外部架橋性であってもよい。
本発明の範囲では、“物理的硬化”という言い回しは、被覆材料から溶剤が放出されることにより被膜形成することによって被覆材料から層へと硬化し、その際、バインダーのポリマー分子のループ形成を介して該被覆内で結合が行われることを意味する(その言い回しについては、Roempp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme出版、シュトゥットガルト、ニューヨーク、1998年、バインダー(Bindemittel)、第73〜74頁を参照のこと)。しかしながら、その被膜形成はまたバインダー粒子の凝集を介して行われる(Roempp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme出版、シュトゥットガルト、ニューヨーク、1998年、硬化(Haertung)、第274〜275頁を参照のこと)。通常はこのために架橋剤は必要とされない。場合により物理的硬化は、空気中の酸素、熱又は化学線による照射によって行うことができる。
本発明の範囲では、“自己架橋性”という言い回しは、バインダーがそれ自体と架橋反応することをいう。このための前提条件は、バインダー中に既に両方の種類の相補的な反応性官能基が含まれているということである。それに対して、外部架橋性とは、1種の相補的な反応性官能基がバインダー中に存在し、そしてもう一方の種類が硬化剤又は架橋剤中に存在するような本発明によるスラリーを指す。補足的に、このためにはRoempp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme出版、シュトゥットガルト、ニューヨーク、1998年、硬化、第274〜276頁、特に第275頁の下方を指摘する。
本発明の範囲では、化学線とは電磁線、例えば近赤外線(NIR)、可視光、UV線又はX線、特にUV線、及び粒子放射線、例えば電子線を意味する。
熱的硬化と化学線による硬化とを一緒に使用する場合には、また“デュアル−キュア”及び“デュアル−キュア−粉末スラリー−クリヤーコート”という用語を使用する。
有利には本発明によるスラリーは熱的に又は熱的に及び化学線により硬化可能である。
本発明によるスラリーは、有利な態様において、16〜18個の炭素原子をアルキル基中に有し、かつ平均して少なくとも20個、有利には少なくとも25個、好ましくは少なくとも30個、特に有利には少なくとも35個、殊に有利には少なくとも40個、特に少なくとも45個のオキサアルカンジイル基を分子中に有するアルコキシ化脂肪アルコールからなる群から選択される少なくとも1種の、特に1種の湿潤剤を含有する。
適当なオキサアルカンジイル基は、1−オキサプロパン−1,3−ジイル、1−オキサブタン−1,4−ジイル、1−オキサブタン−1,3−ジイル、1−オキサペンタン−1,5−ジイル又は1−オキサペンタン−1,3−ジイル、有利には1−オキサプロパン−1,3−ジイル及び1−オキサブタン−1,3−ジイル、特に1−オキサプロパン−1,3−ジイル(エチレンオキシド基)である。
湿潤剤は、前記のオキサアルカンジイル基の少なくとも2種を含有してよい。この場合にオキサアルカンジイル鎖は、ランダムに、交互に、又はブロック状に構成されていてよい。有利には湿潤剤は1種だけのオキサアルカンジイル基、特にエチレンオキシド基を有する。
本発明により有利に使用される、16〜18個の炭素原子をアルキル基中に有し、かつ少なくとも20個のエチレンオキシド基を分子中に有する脂肪アルコールの群からの湿潤剤は商慣習の化合物であり、かつ例えばBASF株式会社から商標名Luetnsol(R)E AT25(分子中に25個のエチレンオキシド基)及びAT50(分子中に50個のエチレンオキシド基)として販売されている。
有利には本発明により使用されるべき湿潤剤は、それぞれ生じるクリヤーコートスラリーに対して0.01〜2.5質量%、有利には0.05〜2.4質量%、特に有利には0.1〜2.2質量%、殊に有利には0.15〜2質量%、特に0.2〜1.8質量%の量で使用される。
本発明によるスラリーは、更に少なくとも1種の、特に1種の水溶性の塩を本発明によるスラリー中に含まれる水1000gあたりに0.1〜50ミリモルの量で含有してよい。有利には0.2〜40ミリモル/1000g水、特に有利には0.3〜30ミリモル/1000g水、殊に有利には0.4〜20ミリモル/1000g水、特に0.5〜10ミリモル/1000g水、殊に0.5〜8ミリモル/1000g水が使用される。
該塩は、残留物不含にか、又は実質的に残留物不含に分解しうる。このことは、その分解に際して、残留物を形成しないか、又は本発明によるクリヤーコート層中に不利な技術的作用をもたらす量で残留物を形成しないことを意味する。
該塩は、熱及び/又は化学線を用いて分解可能であってよい。有利には熱的に分解可能である。有利には、本発明によるスラリーから製造される本発明によるクリヤーコート層の硬化の条件下で分解可能である。本発明によれば、該塩は100℃を上回る温度で分解可能である場合に有利である。有利には該塩の分解は250℃、有利には200℃、特に有利には190℃、特に180℃で完了する。分解が140〜150℃において既に十分な量又は全く完全に行われる場合に殊に有利である。
該塩の分解に際して、非常に様々な有機の、無機の及び有機金属の分解生成物が形成しうる。従って、該分解生成物は、揮発性元素、中性の有機又は無機の水素化合物、有機及び無機の塩基、有機及び無機の酸又は酸化物であってよい。
揮発性元素の例はリン、硫黄、窒素又は酸素、特に窒素である。
中性の有機及び無機の水素化合物の例は、水又は炭化水素、特に水である。
有機及び無機の塩基の例は、アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン又はトリメチルアミン、特にアンモニアである。
有機及び無機の酸の例は、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、クエン酸、酒石酸、塩酸、臭化水素、リン酸、亜リン酸、アミドスルホン酸、硫酸、亜硫酸、チオ硫酸、HSCN又は硫化水素、特に酢酸である。
酸化物の例は、一酸化炭素、二酸化硫黄、三酸化硫黄又は酸化リン、特に二酸化炭素である。
有利には、分解生成物が毒性でないか、又は僅かに毒性であるに過ぎない、かつ/又は腐蝕性でないか又は僅かに腐蝕性であるに過ぎない塩が選択される。有利には、分解生成物として水、窒素、二酸化炭素、アンモニア及び有機酸を形成する塩において選択される。
特に有利には塩は、アンモニウム塩の群から、殊に有利には、アンモニア及び/又は有機アミンと有機及び無機の酸との塩からなる群から選択される。
特にアンモニウム塩は、炭酸アンモニウム、アンモニウムローダニド、スルファミド酸アンモニウム、亜硫酸アンモニウム一水和物、ギ酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、シュウ酸水素アンモニウム一水和物、シュウ酸二アンモニウム一水和物、クエン酸アンモニウム及び酒石酸アンモニウムからなる群から選択される。これらのうち、炭酸アンモニウム及び酢酸アンモニウムが殊に有利であり、かつ従って本発明により殊に有利に使用される。
本発明によるスラリーは寸法安定性の粒子を含有する。本発明の範囲では、“寸法安定性”という言い回しは、該粒子がクリヤーコートスラリーの慣用かつ公知の貯蔵及び使用の条件下に、主に僅かに凝集する及び/又はより小さな粒子に分解するだけで、剪断力の影響下にも実質的にその本来の形を保持する場合を意味する。この場合に粒子は高粘度及び/又は固形であってよい。有利には寸法安定性の粒子は固形である。
本発明によるスラリーについては、粒子の平均粒度が0.8〜20μm、特に有利には1.5〜15μmである場合に有利である。平均粒度とは、レーザ回折法により測定された50%中央値を意味する、すなわち粒子の50%が粒径≦中央値を有し、そして粒子の50%が粒径≧中央値を有することを意味する。この場合に、有利には粒子の少なくとも99%が粒度<30μmを有する。
そのような平均粒度及び溶剤含有量<1%を有するスラリーはより良好な塗工挙動を示し、そして目下自動車工業で自動車の最終塗装において実施されるような>30μmの塗工層厚の場合に、ワキ及び“マッドクラッキング”の傾向は商慣習のクリヤーコートスラリーよりも明らかに低い。
該粒度は、粒子がその大きさに基づいて焼き付け時にもはや完全に均展できず、従って被膜均展に悪影響を及ぼす場合には上限がある。外観の要求が低い場合にはしかしながら粒度はそれより高くてもよい。上限としては、30μmが合理的であると見なされる。それというのもその粒度から、高感受性の塗工装置の噴霧ノズル及びすすぎ管の閉塞が考えられるからである。
本発明によるスラリーは有利には実質的に又は完全に有機溶剤不含である。本発明の範囲では、該スラリーは揮発性溶剤の残留含有量<3質量%、有利には<2質量%、特に有利には<1質量%を有することを意味する。
有利には本発明によるスラリーは前記の意味においては、外部乳化剤を実質的に又は完全に含有しない(乳化剤については、Johan Bieleman, Lackadditive, 第160〜100頁、界面活性化合物(Grenzflaechenaktive Verbindung)を参照のこと)。そのうちでも、アルコキシ化C16〜C18−脂肪アルコールが除外されるのは、該アルコールは本発明によるスラリーに、有利には二次分散法によるその製造に際して該成分の有機溶液又は水を介して添加されるからである。
前記の有利な粒度は、付加的な外部乳化剤を用いずに得られるのは、本発明によるスラリーにおける潜在的にイオン性の基の含有量が0.05〜1ミリ当量/g固体、有利には0.05〜0.9ミリ当量/g固体、好ましくは0.05〜0.8ミリ当量/g固体、特に有利には0.05〜0.7ミリ当量/g固体、特に0.05〜0.6ミリ当量/g固体である場合である。有利には中和剤の量は、中和度が100%、有利には80%未満、特に有利には60%未満、特に50%未満であるように選択される。
バインダーの化学的性質は、その点では一般に、バインダー中にイオン生成基が含まれ、それが中和を介して塩の基に変換可能であり、それにより粒子をイオン的に安定できる限りは制限はない。
イオン生成基としては、酸基、例えばカルボン酸基、スルホン酸基又はリン酸基、特にカルボン酸基が該当する。それに応じて、中和剤としては塩基、例えばアルカリ金属水酸化物、アンモニア又はアミンが使用される。アルカリ金属水酸化物は制限された量でのみ使用可能である。それというのもアルカリ金属イオンは焼き付けに際して非揮発性であり、かつ有機溶剤とのその非認容性によって被膜は混濁し、光沢損失がもたらされうるからである。従ってアンモニア又はアミンが有利である。アミンの場合には第三級アミンが有利である。例えば、N,N−ジメチルエタノールアミン又はアミノメチルプロパノールアミン(AMP)が挙げられる。
カチオン生成基としては、第一級、第二級又は第三級アミンが該当する。それに応じて中和剤としては、特に低分子の有機酸、例えばギ酸、酢酸、ジメチロールプロピオン酸又は乳酸が使用される。
本発明によるスラリーを自動車上塗り塗装及び/又は自動車補修塗装において顔料不含のクリヤーコートとして有利に使用するためには、イオン生成基として酸基を有するポリマー又はオリゴマーが有利である。それというのも前記に挙げられるアニオン性バインダーは一般にカチオン性バインダーの種類よりも良好な耐黄変性を示すからである。
ところがカチオンに変換可能な基、例えばアミノ基を有するカチオン性バインダーは原則的に、使用分野がその典型的な二次特性、例えば黄変の傾向を克服する限りは同様に使用可能である。
本発明によるスラリーについては、寸法安定性の粒子がバインダーとして少なくとも1種のメタクリレートコポリマーを含有し、そのメタクリレートコポリマーに対して少なくとも90質量%、有利には少なくとも95質量%、特に少なくとも99質量%の、潜在的にイオン性の基を有するメタクリレートコモノマーを含むメタクリレートコモノマーを共重合で含有することが重要である。
有利には潜在的にイオン性の基を有する(メタ)アクリレートコモノマーは、アクリル酸、β−カルボキシエチルアクリレート及び/又はメタクリル酸、特にメタクリル酸である。有利には潜在的にイオン性の基を有する(メタ)アクリレートコモノマーは、前記の粒子の含有量を潜在的にイオン性の基に問題なく調節できる量でメタクリレートコポリマー中に共重合される。
有利には該コモノマーは、生じるメタクリレートコポリマーに対してそれぞれ0.1〜3質量%、有利には0.2〜2.8質量%、特に有利には0.3〜2.6質量%、殊に有利には0.4〜2.4質量%、特に0.5〜2.2質量%の量でメタクリレートコポリマー中に共重合される。
有利にはメタクリレートコポリマーは、最大で50℃のガラス転移温度Tを有し、その際、ガラス転移温度Tは有利には0℃、好ましくは10℃、特に20℃を下回るべきでない。
有利にはメタクリレートコポリマーのガラス転移温度Tは、反応性官能基及び潜在的にイオン性の基を含有しない少なくとも1種のメタクリレートコモノマーにより調整される。有利にはガラス転移温度Tは、反応性官能基及び潜在的にイオン性の基を含有しない少なくとも2種の、特に2種のメタクリレートコモノマーにより調整される。
有利には、反応性官能基を有さないメタクリレートコモノマー及び潜在的にイオン性の基を有さないメタクリレートコモノマーのそれぞれのホモポリマーのガラス転移温度Tは互いに最大で40℃だけ相違する。
適当な反応性官能基を有さないメタクリレートコモノマー及び潜在的にイオン性の基を有さないメタクリレートコモノマーの例は、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、i−ブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、n−ペンチルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、シクロペンチルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート及びシクロヘキシル−メタクリレートである。これらのうちで、i−ブチルメタクリレート(ホモポリマーのガラス転移温度T:53℃=326K)及びn−ブチルメタクリレート(ホモポリマーのガラス転移温度T:20℃=293K)が有利であり、従って特に有利に使用される。
本発明により使用されるべきメタクリレートコポリマー中に共重合される、反応性官能基を有さないメタクリレートコモノマー及び潜在的にイオン性の基を有さないメタクリレートコモノマーの量は広範に変動してよい。得られたメタクリレートコポリマーが前記のガラス転移温度Tを有する量を選択することが重要である。有利には、その量は少なくとも50質量%、有利には少なくとも55質量%、特に有利には少なくとも58質量%であり、幾つかの場合には、また更に高い量、少なくとも65質量%、特に少なくとも70質量%が好ましいこともあり、それぞれは生じるメタクリレートコポリマーに対する量である。
この場合に、特に有利に使用されるメタクリレートコモノマーであるn−ブチルメタクリレートとi−ブチルメタクリレートとの質量比は広範に変動してよい。有利には質量比n:iは30:1〜1:20、有利には25:1〜1:15、特に有利には20:1〜1:10、殊に有利には18:1〜1:5、特に17:1〜1:1である。
本発明によるスラリーが物理的硬化可能なスラリーであれば、メタクリレートコポリマーは反応性官能基を有さないか又は架橋にとって重要でない数の反応性官能基のみを有する。
本発明によるスラリーが熱的に自己架橋性のスラリーであれば、メタクリレートコポリマーは以下に記載される熱的架橋のための相補的な反応性官能基及び/又は、“それ自体と”、すなわち適当な種類の基と架橋しうる反応性官能基を有する。
本発明によるスラリーが化学線により硬化可能であれば、メタクリレートコポリマーは、化学線により活性化可能な少なくとも1つの結合を有する反応性官能基を有してよい。前記の反応性官能基は、化学線により硬化可能な本発明によるスラリーのメタクリレートコポリマー中に、該スラリーが更なる放射線硬化性の成分を含有しないのであれば強制的に含まれている。
本発明によるスラリーがデュアル−キュア−スラリーであれば、メタクリレートコポリマーは熱的架橋のための反応性官能基及び/又は化学線により活性化可能な少なくとも1つの結合を有する反応性官能基を有する。化学線により活性化可能な少なくとも1つの結合を有する反応性官能基は、本発明によるデュアル−キュア−スラリーのメタクリレートコポリマー中に、該デュアル−キュア−スラリーが他の放射線硬化性の成分を含有しないのであれば強制的に含まれている。
本発明により使用されるべき相補的な適当な反応性官能基の例を以下の一覧表にまとめる。以下の一覧表において、置換基Rは非環式又は環式の脂肪族の、芳香族の及び/又は芳香族−脂肪族(芳香脂肪族)基を表し、置換基R′及びR′′は同一又は異なる脂肪族基を表すか、又は一緒に結合して、脂肪族環又はヘテロ脂肪族環となる。
一覧表:相補的な反応性官能基の例
Figure 0004443409
Figure 0004443409
その都度の相補的な反応性官能基の選択は、一方で、該官能基がバインダーの製造に際して並びに本発明によるスラリーの製造、貯蔵、塗工及び溶融に際して不所望な反応をせず、特にポリ電解質錯体を形成せず、又は早期に架橋せず、かつ/又は化学線による硬化を妨げてはならないか、又は抑制してはならないことに従い、かつ他方でその温度範囲で架橋が行われるべきでることに従う。
有利には本発明によるスラリーの場合には架橋温度60〜180℃が使用される。従って有利には、チオ基、ヒドロキシル基、N−メチロールアミノ基、N−アルコキシメチルアミノ基、イミノ基、カルバメート基及び/又はアロファネート基、有利にはヒドロキシル基を有するバインダーが一方で使用され、そして有利には無水物基、エポキシ基、封鎖された及び封鎖されていない、特に封鎖されたイソシアネート基、ウレタン基、メチロール基、メチロールエーテル、シロキサン基、カルバメート基、アミノ基、ヒドロキシ基及び/又はβ−ヒドロキシアルキルアミド基、有利には封鎖されたイソシアネート基、カルバメート基及び/又はN−アルコキシメチルアミノ基を有する架橋剤が他方で使用される。
自己架橋性の本発明によるスラリーの場合には、バインダーは特にメチロール基、メチロールエーテル基及び/又はN−アルコキシメチルアミノ基を有する。
熱的に外部架橋性の本発明によるスラリー及び本発明によるデュアル−キュア−スラリーにおいて使用するために特に適当な相補的な反応性官能基は一方でヒドロキシル基であり、かつ他方で封鎖されたイソシアネート基である。
前記の反応性官能基に関するバインダーの官能性は非常に広範に変動してよく、かつ例えば達成しようとする架橋密度及び/又はその都度使用される架橋剤の官能性に従ってよい。ヒドロキシル基含有のバインダーのOH価は>150、有利には>170である。そのような高いOH価を有するバインダーを含有する本発明によるクリヤーコートスラリーは水性分散液中に顕著に安定性であることは意想外である。本発明によるスラリーは、例えば55℃の温度で16時間貯蔵した場合に、その塗工特性に劣化を全く示さない。
前記の相補的な反応性官能基は、ポリマー化学の慣用かつ公知の方法によりバインダー中に組み込むことができる。このことは、例えば相応の反応性基を有するメタクリレートコモノマーの導入によるか、かつ/又はポリマー類似反応を用いて行うことができる。
反応性基を有する適当なメタクリレートコモノマーの例は、少なくとも1つのヒドロキシル基、アミノ基、アルコキシメチルアミノ基、カルバメート基、アロファネート基又はイミノ基を分子中に有するメタクリレートコモノマー、例えば
− アルキレングリコールから誘導され、酸とエステル化されているか、又はメタクリル酸とアルキレンオキシド、例えばエチレンオキシド又はプロピレンオキシドとの反応によって得られるメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、特にヒドロキシアルキル基が20個までの炭素原子を有するメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、例えば2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、3−ヒドロキシブチルメタクリレート又は4−ヒドロキシブチルメタクリレート;又はヒドロキシシクロアルキルエステル、例えばオクタヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデンジメタノール−、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン−又はメチルプロパンジオールモノメタクリレート;又は環状エステル、例えばε−カプロラクトンからの反応生成物及びそのヒドロキシアルキルメタクリレート;
− メタクリル酸とα位で分枝した5〜18個のC原子を分子当たりに有するモノカルボン酸、例えばヴェルサティック(R)酸のグリシジルエステルとの反応生成物、又はその反応生成物の代わりに当量のメタクリル酸を、次いで重合反応の間又は後にα位で分枝した5〜18個のC原子を分子当たりに有するモノカルボン酸、特にヴェルサティック(R)酸とを反応させる;
− 潜在的にイオン性の基の導入にも用いることができるアミノエチルメタクリレート又はN−メチルアミノエチルメタクリレート;
− N,N−ジ(メトキシメチル)アミノエチルメタクリレート又はN,N−ジ(ブトキシメチル)アミノプロピルメタクリレート;
− メタクリル酸アミド、例えばメタクリル酸アミド、N−メチル−、N−メチロール−、N,N−ジメチロール−、N−メトキシメチル−、N,N−ジ(メトキシメチル)−、N−エトキシメチル−及び/又はN,N−ジ(エトキシエチル)メタクリル酸アミド;
− メタクリロイルオキシエチル−、プロピル−又はブチルカルバメート又は−アロファネート;カルバメート基を有する更なる適当なメタクリレートコモノマーの例は、特許文献US3,479,328号A、US3,674,838号A、US4,126,747号A、US4,274,833号A又はUS4,340,497号Aに記載される。
副次的な量において、熱的架橋のための反応性官能基はそれ以外のオレフィン性不飽和モノマー、例えば相応のアクリレート、アリルアミン、アリルアルコール又はポリオール、例えばトリメチロールプロパンモノ−又は−ジアリルエーテル又はペンタエリトリットモノ−、−ジ−又は−トリアリルエーテルを介して導入できる。
デュアル−キュア−スラリーのバインダーは、化学線により活性化可能な少なくとも1つの結合を1分子あたりに有する平均して少なくとも1つ、有利には少なくとも2つの基を有してよい。
本発明の範囲内で、化学線により活性化可能な結合とは、化学線で照射した際に反応性になり、かつこの種の他の活性化された結合と、ラジカル及び/又はイオンのメカニズムにより進行する重合反応及び/又は架橋反応が行われる結合であると解釈される。適当な結合の例は、炭素−水素−単結合又は炭素−炭素−、炭素−酸素−、炭素−窒素−、炭素−リン−又は炭素−ケイ素−単結合又は−二重結合である。この中で、炭素−炭素−二重結合が特に好ましく、従って本発明の場合に特に好ましく使用される。簡略のために、この結合を、以下に“二重結合”と呼称する。
従って、本発明による有利な基は1個の二重結合又は2、3又は4個の二重結合を有する。1個より多くの二重結合が用いられている場合に、これらの二重結合は共役であってもよい。しかしながら、本発明の場合に、二重結合が孤立している場合、特にこの場合に該当する基の中でそれぞれが末端にある場合が有利である。本発明の場合に、2個の二重結合、特に1個の二重結合を使用するのが特に有利である。
デュアル−キュア−バインダーは、化学線により活性化可能な前記の基を平均して少なくとも1つ含有する。このことは、バインダーの官能性がその点で整数である、すなわち例えば2、3、4、5又はそれ以上であるか、又は整数でない、すなわち例えば2.1〜10.5又はそれ以上であることを意味する。どの官能性を選択するかは、その都度のデュアル−キュア−スラリーに課される要求に従う。
平均して1つより多い化学線により活性化可能な基を分子中で使用する場合には、該基は構造的に互いに異なるか、又は構造が同一である。
構造的に互いに異なるのであれば、このことは、本発明の範囲では、2つ、3つ、4つ又はそれ以上の、特に2つの化学線により活性化可能な、2つ、3つ、4つ又はそれ以上、特に2つのモノマー種から誘導された基を使用することを意味する。
適当な基の例は(メタ)アクリレート基、エタクリレート基、クロトネート基、シンナメート基、ビニルエーテル基、ビニルエステル基、ジシクロペンタジエニル基、ノルボルネニル基、イソプレニル基、イソプロペニル基、アリル基又はブテニル基;ジシクロペンタジエニルエーテル基、ノルボルネニルエーテル基、イソプレニルエーテル基、イソプロペニルエーテル基、アリルエーテル基又はブテニルエーテル基又はジシクロペンタジエニルエステル基、ノルボルネニルエステル基、イソプレニルエステル基、イソプロペニルエステル基、アリルエステル基又はブテニルエステル基であるが、殊にアクリレート基である。
有利には該基はウレタン基、尿素基、アロファネート基、エステル基、エーテル基及び/又はアミド基、特にエステル基を介して、その都度のバインダーの基本構造に結合されている。通常はこのことは、慣用かつ公知の連続的なポリマー類似反応、例えば側鎖グリシジル基とオレフィン性不飽和の酸基を有するコモノマーとの反応、側鎖ヒドロキシル基と前記のコモノマーのハロゲン化物との反応、ヒドロキシル基と二重結合含有のイソシアネート、例えばビニルイソシアネート、メタクリロイルイソシアネート及び/又は1−(1−イソシアナト−1−メチルエチル)−3−(1−メチルエテニル)ベンゼン(CYTEC社のTMI(R))との反応又は側鎖イソシアネート基と前記のヒドロキシル基含有コモノマーとの反応によって行われる。
しかしながら粒子において、また純粋に熱的硬化可能なバインダーと純粋に化学線により硬化可能なバインダーとの混合物を使用してもよい。
メタクリレートコポリマーの製造方法は、例えば欧州特許出願EP0767185号A1、ドイツ国特許DE2214650号B1又はDE2749576号B1及び米国特許US4,091,048号A、US3,781,379号A、US5,480,493号A、US5,475,073号A又はUS5,534,598号A又は基準となる作品Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 第4版、第14/1巻、第24〜255頁、1961年に記載されている。共重合のための反応器として、常用のかつ公知の撹拌釜、撹拌釜カスケード、管状反応器、ループ型反応器又はテイラー反応器、例えば特許明細書DE1071241号B1、EP 0 498 583 A 1又はDE19828742号A1又は文献K. Kataoka著, Chemical Engineering Science, 第50巻, 第9.1995号, 1995年, 第1409〜1416頁に記載されているものが挙げられる。有利な変法においては、メタクリレートコポリマーを圧力下に製造する。
本発明によるスラリー中の寸法安定性の粒子の前記のバインダー中の含有量は広範に変動してよい。該粒子の含有量は、本発明によるスラリーの固体に対してそれぞれ、5〜80質量%、有利には6〜75質量%、特に有利には7〜70質量%、殊に有利には8〜65質量%、特に9〜60質量%である。物理的硬化可能なスラリー及び化学線により硬化可能なスラリー、特に物理的に硬化可能な本発明によるスラリーの場合にこの含有量は100質量%までであってよい。
熱的に又は熱的にかつ化学線により硬化可能な本発明によるスラリーの寸法安定性の粒子は、熱的架橋のための相補的な反応性官能基及び/又は化学線により活性化可能な少なくとも1つの結合を有する反応性官能基を有する架橋剤を含有してよい。
架橋剤としては、光安定性クリヤーコートの分野で入手できる全ての架橋剤が適している。適当な架橋剤の例は、
− アミノプラスト樹脂、例えばRoempp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme出版、1998年、第29頁、Aminoharzeに、教科書“Lackadditive” Johan Bieleman著, Wiley-VCH, ヴァインハイム、ニューヨーク、1998年、第242頁以降に、書籍“Paints, Coatings and Solvents”、第二完全改訂版、D.StoyeとW.Freitag編、Wiley-VCH, ヴァインハイム、ニューヨーク、1998年、第80頁以降に、特許文献US4710542号A1又はEP0245700号A1に並びにB.Singhとその助手による文献、“Carbamylmethylated Melamines, Novel Crosslinkers for the Coatings Industry”、Advanced Organic Coatings Science and Technology Series、1991年、第13巻、第193〜207頁に記載されるアミノプラスト樹脂、
− 特許文献DE19652813号A1又は同第19841408号A1に記載されるようなカルボキシル基を含有する化合物又は樹脂、特に1,12−ドデカン二酸、
− 特許文献EP0299429号A1、DE2214650号B1、DE2749576号B1、US4,091,048号A又はUS3,781,379号Aに記載されるようなエポキシ基を含有する化合物又は樹脂、
− 特許文献US4939213号A、US5084541号A、US5288865号A又は特許出願EP0604922号Aに記載されるようなトリス(アルコキシカルボニルアミノ)トリアジン、
− 特許文献US4,444,954号A1、DE19617086号A1、DE19631269号A1、EP0004571号A1又はEP0582051号A1に記載されるような封鎖されたポリイソシアネート、又は
− β−ヒドロキシアルキルアミド、例えばN,N,N′,N′−テトラキス(2−ヒドロキシエチル)アジパミド又はN,N,N′,N′−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)アジパミド
である。
前記の架橋剤は、単独又は少なくとも2種の架橋剤の混合物として使用してよい。本発明によれば、封鎖されたポリイソシアネート及び/又はトリス(アルコキシカルボニルアミノ)トリアジン、特に封鎖されたポリイソシアネートが特に有利に用いられ、従って特に有利に使用される。
本発明によれば、本発明によるスラリーが架橋剤として、ピラゾールで封鎖されているポリイソシアネートを含有する場合に有利である。
封鎖されるべきジイソシアネート及びポリイソシアネートとしては、事実上全ての慣用かつ公知の芳香族、脂肪族及び脂環式のジイソシアネート及びポリイソシアネートが該当する。特に業界で塗料ポリイソシアネートと呼称されるジイソシアネート及びポリイソシアネートが該当する。
封鎖されるべき適当な芳香族ジイソシアネートの例はトルイレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ビスフェニレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート又はジフェニルメタンジイソシアネートである。
封鎖されるべき適当な非環式の脂肪族ジイソシアネートの例は、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、エチルエチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、ヘプタンメチレンジイソシアネート、4−イソシアナトメチル−1,8−オクタメチレンジイソシアネート又は、二量体脂肪酸から誘導される、例えば取り扱い名DDI1411としてヘンケル社(Henkel)により販売されており、かつ特許文献WO97/49745号及びWO97/49747号に記載されるジイソシアネート、特に2−ヘプチル−3,4−ビス(9−イソシアナトノニル)−1−ペンチルシクロヘキサン、又は1,2−、1,4−又は1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,2−、1,4−又は1,3−ビス(2−イソシアナトエチ−1−イル)シクロヘキサン、1,3−ビス(3−イソシアナトプロピ−1−イル)シクロヘキサン又は1,2−、1,4−又は1,3−ビス(4−イソシアナトブチ−1−イル)シクロヘキサンである。
適当な脂環式のジイソシアネートの例は、イソホロンジイソシアネート(=5−イソシアナト−1−イソシアナトメチル−1,3,3−トリメチルシクロヘキサン)、5−イソシアナト−1−(2−イソシアナトエチ−1−イル)−1,3,3−トリメチルシクロヘキサン、5−イソシアナト−1−(3−イソシアナトプロピ−1−イル)−1,3,3−トリメチルシクロヘキサン、5−イソシアナト(4−イソシアナトブチ−1−イル)−1,3,3−トリメチルシクロヘキサン、1−イソシアナト−2−(3−イソシアナトプロピ−1−イル)シクロヘキサン、1−イソシアナト−2−(3−イソシアナトエチ−1−イル)シクロヘキサン、1−イソシアナト−2−(4−イソシアナトブチ−1−イル)シクロヘキサン、1,2−ジイソシアナトシクロブタン、1,3−ジイソシアナトシクロブタン、1,2−ジイソシアナトシクロペンタン、1,3−ジイソシアナトシクロペンタン、1,2−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,3−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン−2,4′−ジイソシアネート又はジシクロヘキシルメタン−4,4′−ジイソシアネート、特にイソホロンジイソシアネートである。
封鎖されるべき適当なポリイソシアネートの例は、またポリオールと過剰な前記の芳香族、脂肪族及び脂環式の、有利には脂肪族及び脂環式のジイソシアネートとの反応によって製造され、かつ有利には低粘性であるイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーである。本発明の範囲において、“脂環式ジイソシアネート”という概念は、少なくとも1つのイソシアネート基が脂環式基に結合されているジイソシアネートをいう。
また慣用かつ公知のように前記のジイソシアネートから製造される、イソシアヌレート基、ビウレット基、アロファネート基、イミノオキサジアジンドン基、ウレタン基、尿素基、カルボジイミド基及び/又はウレットジオン基を有するポリイソシアネートを使用してもよい。
適当な製造法及びポリイソシアネートの例は、例えば特許文献及び特許出願CA2,163,591号A1、US4,419,513号A1、US4,454,317号A1、EP0646608号A1、US4,801,675号A1、EP0183976号A1、DE4015155号A1、EP0303150号A1、EP0496208号A1、EP0524500号A1、EP0566037号A1、US5,258,482号A1、US5,290,902号A1、EP0649806号A1、DE4229183号A1又はEP0531820号A1から公知である。
更になおも、イソシアネート基及び化学線、特にUV線又は電子線により活性化される基を有する低分子の、オリゴマーの及びポリマーの化合物が該当する。前記の種類の適当な化合物の例は、欧州特許出願EP092800号A1に記載される、(メタ)アクリレート基及び遊離のイソシアネート基を有するウレタン(メタ)アクリレートである。
イソシアネートのための封鎖剤として使用されるべきピラゾールは有利には二置換されている。この場合にかかるピラゾールは2つの同一の置換基を有するか、又は2つの互いに異なる置換基を有してよい。どの変法を具体的事例で選択するかは、一方で出発生成物の入手性、製造に際しての収率及び使用のために必要とされる特性プロフィールに従う。
置換基として、原則的に水素原子、電子吸引性又は電子供与性の基及び、有機元素基を含む有機基を除く全ての原子が該当するのは、これらが本発明によるジイソシアネート及びポリイソシアネートの製造条件下及び/又は熱的硬化の条件下でさえもイソシアネートと反応せず、かつこうして所望の封鎖反応及び/又は熱的架橋が妨げされないか、又は全く抑制されない限りである。有利には該置換基は脱封鎖温度を高めない。
適当な原子の例は、ハロゲン原子、フッ素、塩素及び臭素である。
電子吸引性又は電子供与性の基の例は、ニトロ基又はニトリル基;カルボン酸基、スルホン酸基又はホスホン酸基;カルボキシレート基、スルホネート基又はホスホネート基;以下に記載される置換及び非置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、シクロアルキルアリール基、アリールアルキル基又はアリールシクロアルキル基を有するカルボン酸エステル、スルホン酸エステル又はホスホン酸エステル;以下に記載される置換及び非置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、シクロアルキルアリール基、アリールアルキル基又はアリールシクロアルキル基を有する第一級、第二級又は第三級のアミド基又は第四級のアンモニウム基;並びに尿素基である。
適当な有機基の例は、置換及び非置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、シクロアルキルアリール基、アリールアルキル基又はアリールシクロアルキル基である。
適当なアルキル基の例はメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチル、アミル、ヘキシル又は2−エチルヘキシルである。
適当なシクロアルキル基の例はシクロブチル、シクロペンチル又はシクロヘキシルである。
適当なアルキルシクロアルキル基の例はメチレンシクロヘキサン、エチレンシクロヘキサン又はプロパン−1,3−ジイル−シクロヘキサンである。
適当なシクロアルキルアルキル基の例は、2−、3−又は4−メチル−、−エチル−、−プロピル−又は−ブチルシクロヘキシ−1−イルである。
適当なアリール基の例は、フェニル、ナフチル又はビフェニリル、有利にはフェニル及びナフチル、特にフェニルである。
適当なアルキルアリール基の例は、ベンジル又はエチレン−又はプロパン−1,3−ジイル−ベンゼンである。
適当なシクロアルキルアリール基の例は、2−、3−又は4−フェニルシクロヘキシ−1−イルである。
適当なアリールアルキル基の例は、2−、3−又は4−メチル−、−エチル−、−プロピル−又は−ブチルフェン−1−イルである。
適当なアリールシクロアルキル基の例は、2−、3−又は4−シクロヘキシルフェン−1−イルである。
前記のアルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、シクロアルキルアリール基、アリールアルキル基及びアリールシクロアルキル基は、前記の原子及び電子吸引性又は電子供与性の基、特に塩素原子及び/又はフッ素原子で、及び/又は以下に記載される有機元素基で部分的に又は完全に置換されていてよい。
適当な有機元素基の例は、アリールオキシ基、アルキルオキシ基及びシクロアルキルオキシ基、特にフェノキシ基、ナフトキシ基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブチルオキシ基又はシクロヘキシルオキシ基;ポリエーテル基、例えばジ−、トリ−、テトラ−又はペンタエチレン−又は−プロピレングリコール基;アリールチオ基、アルキルチオ基及びシクロアルキルチオ基、特にフェニルチオ基、ナフチルチオ基、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基又はシクロヘキシルチオ基;前記の置換及び非置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、シクロアルキルアリール基、アリールアルキル基又はアリールシクロアルキル基及び/又はアリールオキシ基、アルキルオキシ基及びシクロアルキルオキシ基を有するシリル基;例えばトリメチル−、トリプロピル−、トリエチル−、ジメチルエチル−、ジエチルメチル−、トリメトキシ、ジメトキシエチル−、トリエトキシ−、トリプロポキシ−又はプロポキシジメチルシリル基;又は前記の置換及び非置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、シクロアルキルアリール基、アリールアルキル基又はアリールシクロアルキル基を有する第三級スルホニウム基である。
有利な置換基は、非置換のアルキル基、シクロアルキル基、アルキルシクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、シクロアルキルアリール基、アリールアルキル基又はアリールシクロアルキル基である。
特に有利な置換基は、非置換のアルキル基、特に低級アルキル基、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチルである。
これらのうち、更にメチル基が最も有利であり、従って殊に有利に使用される。
有利には3,4−、3,5−及び4,5−ジアルキルピラゾールが使用される。特に有利な置換されたピラゾールは、3,4−ジメチル−及び/又は3,5−ジメチルピラゾール又は3,4−ジメチルピラゾール及び/又は3,5−ジメチルピラゾール及び封鎖剤としてのトリメチロールプロパンからの混合物である。
有利な封鎖されたポリイソシアネートのための一例は、3,5−ジメチルピラゾールで封鎖されている、ヘキサメチレンジイソシアネートの三量体又はイソシアヌレートである。
有利な封鎖されたイソシアネートのための更なる例は、3,5−ジメチルピラゾール又は3,5−ジメチルピラゾールとトリメチロールプロパンで封鎖されたイソホロンジイソシアネートである。
架橋剤中の本発明によるスラリーの寸法安定性粒子の含有量は同様に広範に変動してよく、かつ第一に、一方でバインダーの当量及び量、そして他方では架橋剤の当量に従う。
該粒子の含有量は、本発明によるスラリーの固体に対してそれぞれ、10〜95質量%、有利には12〜94質量%、特に有利には14〜93質量%、殊に有利には16〜92質量%、特に18〜90質量%である。
本発明によるスラリーは更にメラミン樹脂を含有してよい。
該樹脂は、例えばRoempp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme出版、シュトゥットガルト、ニューヨーク、1998年、374〜375頁に見出語“メラミン樹脂”として記載されている一般に公知のメラミン樹脂であってよい。
本発明によるスラリーの寸法安定性の粒子は、前記の主成分の他に、クリヤーコート中で慣用に使用される添加剤を含有してよい。この場合に、この添加剤がバインダーのガラス転移温度Tを実質的に低下させないことが重要である。
適当な添加剤の例は、前記のメタクリレートコポリマー及び架橋剤とは異なるポリマー、架橋用の触媒、消泡剤、定着剤、下地湿潤の改善用の添加剤、表面平滑の改善用の添加剤、艶消し剤、光保護剤、腐食防止剤、抗生物質、難燃剤又は重合抑制剤、特に光抑制剤であり、これらは例えば書籍“Lackadditive”,Johan Bielemann著、Wiley−VCH、ヴァインハイム、ニューヨーク、1998年に記載されている。
触媒は、本発明によるクリヤーコートスラリー中に、スラリーの全固体に対して0〜0.07質量%、有利には0.001〜0.06質量%、特に有利には0.02〜0.05質量%、殊に有利には0.03〜0.05質量%の量で含まれている。本発明によれば触媒を用いずに作業することが有利である。従って非常に少量の触媒を使用するにもかかわらず前記の有利な特性を有するクリヤーコート層が得られることは意想外である。
更に本発明によるデュアル−キュア−スラリー及び化学線により硬化可能な本発明によるスラリーは更に、前記のメタクリレートコポリマーとは異なる化学線により硬化可能な成分を添加剤として含有してよい。これらは、例えば
− 欧州特許出願EP0928800号A1、EP0636669号A1、EP0410242号A1、EP0783534号A1、EP0650978号A1、EP0650979号A1、EP0650985号A1、EP0540884号A1、EP0568967号A1、EP0054505号A1又はEP0002866号A1、ドイツ国特許出願DE19709467号A1、DE4203278号A1、DE3316593号A1、DE3836370号A1、DE2436186号A1又はDE2003579号B1、国際特許出願WO97/46549号又はWO99/14254号又は米国特許文献US5,824,373号A、US4,675,234号A、US4,634,602号、US4,424,252号A、US4,208,313号A、US4,163,810号A、US4,129,488号A、US4,064,161号A又はUS3,974,303号Aに記載される、UV硬化可能なクリヤーコート及び粉末塗料中での使用が予定されるバインダー;
− 化学線により硬化可能な反応性希釈剤であり、例えばRoempp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme出版、シュトゥットガルト、ニューヨーク、1998年の第491頁に見出語“反応性希釈剤”に記載されるもの;又は
− 光開始剤であり、例えばRoempp Chemie Lexikon, 第9新訂版、Georg Thieme出版、シュトゥットガルト、第4巻、1991年又はRoempp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme出版、シュトゥットガルト、1998年、第444頁〜446頁に記載されているもの
である。
本発明によるスラリーは、水相中に同様に添加剤を含有してよい。
有利にはこれは非イオン性及び/又はイオン性の増粘剤である。これにより、比較的大きな固体粒子が沈殿する傾向を効果的に生ずる。
非イオン性増粘剤の例はヒドロキシエチルセルロース及びポリビニルアルコールである。いわゆる非イオン性の会合増粘剤は多くの品揃えで同様に市販されている。該増粘剤は、一般に水で希釈可能なポリウレタンであって、該ポリウレタンは水溶性のポリエーテルジオール、脂肪族ジイソシアネート及び一官能性の親有機性基を有するヒドロキシル化合物の反応生成物であるポリウレタンである。
同様にイオン性増粘剤が市販されている。これらは、通常はアニオン性基を有し、そして特に部分的に又は完全に中和されていてよい酸基を有する特定のポリアクリレート樹脂を基礎としている。
本発明により使用されるべき適当な増粘剤の例は、教科書“Lackadditive” Johan Bielemann著、Wiley-VCH, ヴァインハイム、ニューヨーク、1998年、第31頁〜65頁又はドイツ国特許出願DE19908018号A1の第13頁、第18行〜第14頁、第48行から公知である。
本発明によるスラリーについては、前記の増粘剤型の両者がこれらに含まれている場合に有利なことがある。しかしながら大部分の場合には、所望の構造粘性挙動を調整するために1種の増粘剤、特に1種の非イオン性増粘剤で十分である。
添加されるべき増粘剤の量は、異なる2種の増粘剤を使用する場合には、イオン性増粘剤と非イオン性増粘剤との比は、必要とされる沈殿安定性と特定の噴霧適用の要求により予定される本発明によるスラリーの所望の粘度に従う。従って当業者は、増粘剤の量及び場合により互いの増粘剤型の比を、それをもとに場合により予備試験を用いて容易に考慮できる。
有利には剪断速度1000秒−1で50〜1500mPas、剪断速度10−1で150〜8000mPas、剪断速度1秒−1で180〜12000mPasの粘度範囲に調整される。
前記の“構造粘性”として公知の粘度挙動は、一方で噴霧適用の要求、他方で貯蔵安定性及び沈殿安定性に関する必要性を考慮に入れる状態を説明している:運動状態、例えば本発明によるスラリーを塗装装置の環状導管中にポンプ導入する場合及び噴霧する場合に、本発明によるスラリーが良好な作業性を保証する低粘度の状態のことである。それに対してせん断応力なくして粘度が増大し、そして塗装されるべき基材上に既に存在する塗料が垂直面上で垂れの傾向を殆ど示さないことを保証する。同様に非運動状態でのより高い粘度は、例えば貯蔵の場合に、固体粒子の沈殿を大部分で妨げるか、又は貯蔵の間に若干のみ沈殿する本発明によるスラリーの再保持を保証することをもたらす。
本発明によるスラリーの水相は、更に被膜中に架橋可能な均展剤を含有してよい。
前記の種類の適当な成分の例は、熱的硬化可能な反応性希釈剤、例えば立体異性体のジエチルオクタンジオール又はヒドロキシル基を含有するハイパーブランチ型の化合物又はデンドリマーであり、例えばドイツ国特許出願DE19805421号A1、DE19809643号A1又はDE19840405号A1に記載されている。
均展剤としては、本発明による実施態様では、ポリエステル及び/又はポリエーテルにより変性されていてよいアルキル化ポリシロキサン、有利にはポリエーテル変性されたメチルアルキルポリシロキサン、特に有利にはポリエーテル変性されたポリジメチルシロキサンが使用される。
有利なポリエーテル変性されたポリジメチルシロキサンの例としてはBYK(R)−333が挙げられる。
均展剤は、スラリーの全固体に対して0.01〜1質量%、有利には0.04〜0.25質量%、特に有利には0.05〜0.06質量%の量で使用される。
有利には本発明によるスラリーはドイツ国特許出願DE19908018号A1又はドイツ国特許DE19841842号C2又はドイツ国特許出願10055464.4号に記載される二次分散法によって製造される。
前記の方法では、イオン的に安定化可能なバインダー及び架橋剤並びに場合により添加剤を有機溶液中で混合し、そして中和剤を用いて水中で一緒に分散させる。次いで撹拌しながら水で希釈する。先ず油中水エマルジョンが形成され、該エマルジョンは更なる希釈により水中油エマルジョンに反転する。この点は、一般にエマルジョンに対して<50質量%の固体含量で達成され、そして希釈の間に激しい粘度の低下を伴い見た目で確認できる。
水中油エマルジョンは、またバインダー及び架橋剤並びに場合により添加剤の水中での溶融乳化によって直接的に製造することもできる。
こうして得られるなおも溶剤含有のエマルジョンを引き続き溶剤の共沸蒸留によって取り除く。
本発明によれば、除去されるべき溶剤を70℃未満、有利には50℃未満、特に40℃未満の蒸留温度で留去する場合に有利である。場合により、蒸留圧は、高沸点溶剤で前記の温度範囲が保持されるように選択される。
非常に単純には、共沸蒸留は、エマルジョンを室温で開放容器中で複数日にわたり撹拌することによって実行できる。有利な場合においては、溶剤含有のエマルジョンを真空蒸留によって溶剤から分離する。
水及び溶剤の蒸発又は留去された量を高い粘性の回避のために水と交換する。水の添加は、蒸発又は蒸留の前、後又はその間に小分けに添加することによって実施してよい。
溶剤の損失により分散された粒子のガラス転移温度Tは上昇し、そして今まで溶剤含有であったエマルジョン(液中液分散液)の代わりに、液中固分散液、すなわち本発明によるスラリーが形成する。
水相への添加剤の添加は、有利にはストリッピングにより行われる。
本発明により使用される塩は、種々のように本発明によるスラリー又はその前駆材料に導入できる。例えば塩は慣用かつ公知のクリヤーコートスラリーに添加し、それにより本発明によるスラリーを得ることができる。該塩は本発明による粉末スラリーの成分の有機溶剤に添加してもよい。有利には該塩は有機溶剤の乳化前に水中に溶解させる。
場合により本発明によるスラリーの粒子は湿式状態で機械的に粉砕され、これを湿式粉砕と呼称する。有利にはこの場合に、粉砕物の温度が70℃、有利には60℃、特に50℃を超過しない条件が使用される。有利には粉砕工程の間の比エネルギー入力は10〜1000Wh/g、有利には15〜750Wh/g、特に20〜500Wh/gである。
湿式粉砕のために、高い又は低い剪断場を生じる種々の装置を使用してよい。
低い剪断場を生じる適当な装置の例は、慣用かつ公知の撹拌槽、ギャップホモジナイザー、マイクロフルイダイザー又は溶解機である。
高い剪断場を生じる適当な装置の例は、慣用かつ公知の撹拌ミル又はインライン溶解機である。
特に有利には高い剪断場を生じる装置が使用される。この中で、撹拌ミルが本発明により特に有利であり、従って殊に有利に使用される。
一般に湿式粉砕の場合には本発明によるスラリーは適当な装置、例えばポンプを用いて前記の装置に供給され、そして所望の粒度に至るまで循環される。
本発明によるスラリーは、有利には固体含有量10〜60質量%、特に20〜50質量%を有する。
有利には本発明によるスラリーはその使用前に濾過される。このためには、例えば公知のクリヤーコート−スラリーの濾過のためにも該当する慣用かつ公知の濾過装置及びフィルターが使用される。フィルタのメッシュ幅は広範に変動してよく、そして第一に、本発明によるスラリーの粒子の粒度及び粒度分布に従う。従って当業者はこの物理的パラメータをもとに適当なフィルタを容易に決定できる。適当なフィルタの例はバグフィルタである。これらは、商標名Pong(R)又はCuno(R)として市販されている。有利にはメッシュ幅25〜50μmを有するバグフィルタ、例えばPong(R)25乃至Pong(R)50が使用される。
(水系)ベースコート及び本発明によるスラリーが互いに調整されている、すなわち2種の同じ架橋機構を有する場合に特に有利であり、それによりベースコート成分とスラリー成分の完全混和が可能であり、これは得られた塗装の特性の改善をもたらす。
架橋反応の開始時の温度差は、本発明の有利な実施態様においては40℃以下、有利には30℃以下、特に有利には25℃以下、殊に有利には20℃以下であることが望ましい。
前記の温度差はこの場合に(水系)ベースコートの架橋温度と本発明による架橋温度との間の差異をいう。この場合に本発明による範囲は、ベースコートの架橋温度が該スラリーのそれより高くても、そのスラリーの架橋温度がベースコートのそれより高くてもよい。ベースコートの架橋温度が該スラリーのそれよりも低い、従ってベースコートがそのスラリーよりも反応性であることが有利である。
本発明によるクリヤーコート層の製造のために、本発明によるスラリーを被覆されるべき基材上に塗工する。この場合に、特定の措置を講じさせず、塗工は慣用かつ公知の方法により実施でき、これは本発明によるスラリーの更なる特定の利点である。
その塗工の後に、本発明によるスラリーは問題なく乾燥し、そして作業温度、一般に室温で被膜形成を示す。すなわち湿式層として塗工された本発明によるスラリーは室温又は軽く高められた温度において水を放出しながらフラッシュオフし、その際、スラリー中に含まれる粒子はその本来の形に変化する。これにより“マッドクラッキング”の傾向が明らかに低くなる。
後続の焼き付け段階では目下十分に水不含の粉末層が溶融され、そして架橋する。多くの場合に、段階加熱プログラム又はいわゆる傾斜加熱を行って、均展工程及び架橋反応を時間をずらして行うことが有利であってよい。本発明による実施例のために採用される架橋温度は120〜160℃である。相応の焼き付け時間は20〜60分である。
本発明によるデュアル−キュア−スラリーの場合に熱的硬化を更に化学線による硬化によって補い、その際、例えばドイツ国特許出願DE19818735号A1の第10段落、第31行〜第11段落、第22行に記載される慣用かつ公知の線源及び方法を使用してよい。前記の方法及び装置は、また化学線により硬化可能な本発明によるスラリーの硬化のためにも使用できる。
この場合に得られるクリヤーコート層は優れた応用技術的特性を有する。そうして該層は全ての慣用かつ公知のベースコート層又は基材、例えば金属、ガラス、木材、セラミック、石材、コンクリート又はプラスチック上に固着する。該層は、高い光沢を示し、平滑であり、引掻に強く、耐候性であり、化学薬品に安定性であり、かつ高い層厚であっても欠陥、例えば応力亀裂又はワキを生じない。湿気による負荷においても該層はもはや白化を示さない。更に該層は微細欠陥を示さず、そして光学的効果、例えばメタリック効果に似た星空を示さない。
前記の有利な特性プロフィールの故に、本発明によるスラリーは、自動車量産塗装、自動車補修塗装、建物の内装領域及び外装領域、ドア、窓及び家具の塗装、並びにコイルコーティング、コンテナコーティングを含む工業的塗装、小部品の塗装、電子工学的部材の含浸及び/又は被覆及び白色陶磁器の塗装のための極めて適している。この場合に、該スラリーはとりわけ色及び/又は効果付与する多層塗装の範囲でクリヤーコート層の製造のために使用され、該塗装は慣用かつ公知のウェット−オン−ウェット法に従ってベースコート及び本発明によるスラリーから製造される。
ウェット−オン−ウェット法の場合に、本発明によるスラリーは問題なく多くのベースコート、特に水系ベースコートと組み合わせることができ、その際、亀裂形成、湿潤性の不足、及び中間相付着の不全のような問題を生じない。
本発明によるスラリーは、意想外にも接着層の製造用の接着剤として及びシーリングの製造用のシールコンパウンドとして、特に前記の技術分野で使用することができる。
実施例及び比較例
製造例1(比較)
DE10135999号A1と同様のメタクリレートコポリマーの製造
40.75質量部のメチルエチルケトンを、撹拌機、還流冷却器、オイル加熱器、窒素導管及び2つの供給容器を備えた反応容器中に装入し、そして78℃に加熱した。
次いで第一の供給容器から6.75時間にわたり3質量部のメチルエチルケトン及び5質量部のTBPEHからなる開始剤溶液を均一に計量供給した。
開始剤供給を開始した15分後に、第二の供給容器から27.5質量部のn−ブチルメタクリレート、4.4質量部のi−ブチルメタクリレート、17.5質量部のヒドロキシエチルメタクリレート及び0.6質量部のメタクリル酸からなるモノマー混合物を6時間にわたり78℃で均一に計量供給した。引き続きモノマー導管を0.25質量部のメチルエチルケトンですすぎ、そして供給容器を0.5質量部のメチルエチルケトンですすいだ。開始剤供給の完了後に、当該供給容器を同様に0.5質量部のメチルエチルケトンですすいだ。
次いで反応混合物を更に78℃で3時間にわたり反応させた。引き続き揮発性成分を真空蒸留によって、固体含有量70質量%に調整されるまで除去した。次いで樹脂溶液を排出させた。該排出物は17.0〜20.0dPasの粘度を有していた(固体樹脂 23℃で60%のキシレン)。酸価は9.5〜11.5であり、かつヒドロキシル価は150mgKOH/g固体樹脂であった。
製造例2
イソホロンジイソシアネートを基礎とする封鎖されたポリイソシアネートの製造
837質量部のイソホロンジイソシアネートを適当な反応容器に装入し、そして0.1質量部のジブチルスズジラウレートを添加した。次いで168質量部のトリメチロールプロパン及び431質量部のメチルエチルケトンからなる溶液を緩慢に供給した。発熱反応により温度が上昇した。80℃に達したら、温度を外部冷却によって一定に保ち、そして供給を場合により若干抑えた。供給の完了後に、更に約1時間にわたり、固体のイソシアネート含有量15.7%(NCO基に対する)に至るまで、前記の温度に加熱した。引き続き反応混合物を40℃に冷却し、そして155質量部のメチルエチルケトン中の362質量部の3,5−ジメチルピラゾールの溶液を30分以内に添加した。反応混合物が発熱により80℃に加熱されたら、NCO含有量が0.1%未満に下がるまでその温度を30分間一定に保った。次いで47質量部のn−ブタノールを反応混合物に添加し、更に30分間にわたり80℃に保ち、そして該混合物を短時間冷却した後に排出させた。
反応生成物は固体含有量69.3%(130℃で1時間)を有していた。
製造例3
ヘキサメチレンジイソシアネートを基礎とする封鎖されたポリイソシアネートの製造
534質量部のDesmodur(R)N3300(バイエルAG社の市販のヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート)及び200質量部のメチルエチルケトンを反応容器中に装入し、そして40℃に加熱した。該溶液に冷却しながら100質量部の3,5−ジメチルピラゾールを添加し、そして発熱反応の発熱反応が治まるのを待った。次いで冷却を継続して、再び100質量部の3,5−ジメチルピラゾールを添加した。発熱反応が再度治まった後に、66質量部の3,5−ジメチルピラゾールを添加した。次いで冷却をやめ、それにより反応混合物を緩慢に80℃に加熱させた。イソシアネート含有量が0.1%未満に下がるまで前記の温度に保った。次いで反応混合物を冷却し、そして排出させた。
生成する、封鎖されたポリイソシアネートの溶液は固体含有量81質量%(130℃で1時間)及び粘度3.4dPas(メチルエチルケトン中70%、コーンプレート型粘度計、23℃)を有していた。
製造例4(本発明による)
本発明により使用されるべきメタクリレートコポリマー(バインダー)の製造
40.75質量部のメチルエチルケトンを、撹拌機、還流冷却器、オイル加熱器、窒素導管及び2つの供給容器を備えた反応容器中に装入し、そして78℃に加熱した。
次いで第一の供給容器から6.75時間にわたり3質量部のメチルエチルケトン及び5質量部のTBPEHからなる開始剤溶液を均一に計量供給した。
開始剤供給を開始した15分後に、第二の供給容器から27.5質量部のn−ブチルメタクリレート、1.65質量部のi−ブチルメタクリレート、20.25質量部のヒドロキシエチルメタクリレート及び0.6質量部のメタクリル酸からなるモノマー混合物を6時間にわたり78℃で均一に計量供給した。引き続きモノマー導管を0.25質量部のメチルエチルケトンですすぎ、そして供給容器を0.5質量部のメチルエチルケトンですすいだ。開始剤供給の完了後に、当該供給容器を同様に0.5質量部のメチルエチルケトンですすいだ。
次いで反応混合物を更に78℃で3時間にわたり反応させた。引き続き揮発性成分を真空蒸留によって、固体含有量70質量%に調整されるまで除去した。次いで樹脂溶液を排出させた。該排出物は6.0〜8.0dPasの粘度を有していた(固体樹脂 23℃で50%のキシレン)。酸価は9.5〜11.5であり、かつヒドロキシル価は175mgKOH/g固体樹脂であった。
実施例1
本発明によるスラリーの製造
適当な混合容器中に、727.283質量部の製造例4によるメタクリレートコポリマー溶液、594.291質量部の製造例3の封鎖されたポリイソシアネート、23.666質量部のTinuvin(R)400、10.058質量部のTinuvin(R)123(Ciba Specialty Chemicals, Inc.社の商慣習の光保護剤)及び14.000質量部のLutensolAT50及び3.872質量部のジメチルエタノールアミンを装入し、そして室温で30分間撹拌した。次いで716.702質量部の脱イオン水中に少量の酢酸アンモニウム(約0.03質量%)を溶解させて添加し、そして室温で1時間にわたり撹拌した。引き続き冷却しながら728.000質量部の脱イオン水を30分間にわたり供給し、次いで得られた混合物を均質化させた。
乳化の後に、エマルジョンの揮発性成分を最大32℃で真空下に留去し、メチルエチルケトンの含有量は<0.2質量%に至り、そして固体含量(180℃で15分間)は35〜37質量%に至った。
引き続き得られたスラリーを更に1.0質量部のAcrysol(R)RM−8(Rohm & Haas社の商慣習の非イオン性会合増粘剤)、0.05%のBYK333及び6%の脱イオン水を添加した。
実施例2
本発明によるスラリーの製造
適当な混合容器中に884.393質量部の製造例4によるメタクリレートコポリマー溶液、454.858質量部の製造例3による封鎖されたポリイソシアネート、23.782質量部のTinuvin(R)400、5.054質量部のTinuvin(R)123(Ciba Specialty Chemicals, Inc社の商慣習の光保護剤)及び3.872質量部のジメチルエタノールアミンを装入した。次いで703.913質量部の脱イオン水中に少量の酢酸アンモニウム(約0.18質量%)を溶解させて添加し、そして室温で30時間にわたり撹拌した。引き続き冷却しながら728.000質量部の脱イオン水を30分間にわたり供給し、次いで得られた混合物を均質化させた。
乳化の後に、エマルジョンの揮発性成分を最大32℃で真空下に留去し、メチルエチルケトンの含有量は<0.2質量%に至り、そして固体含量(180℃で15分間)は35〜37質量%に至った。引き続き得られたスラリーを更に1.0質量部のAcrysol(R)RM−8(Rohm & Haas社の商慣習の非イオン性会合増粘剤)及び0.05%のBYK333を添加した。
比較試験V1
本発明によるものでないスラリーの製造
適当な混合容器中に、24.943質量部の製造例1によるメタクリレートコポリマー溶液、12.495質量部の製造例3による封鎖されたポリイソシアネート、5.687質量部の製造例2の封鎖されたポリイソシアネート、0.744質量部のTinuvin(R)400、0.158質量部のTinuvin(R)123(Ciba Specialty Chemicals, Inc.社の商慣習の光保護剤)、0.131質量部のジメチルエタノールアミン、0.44質量部のLutensol AT50並びに0.025質量部のジブチルスズジラウレートを装入し、そして室温で30分間撹拌した。
引き続き冷却しながら24.71質量部の脱イオン水中に少量の酢酸アンモニウム(約0.036質量%)を溶解させて30分間にわたり供給し、次いで得られた混合物を約1時間均質化させた。
引き続き該分散液を25.115質量部の脱イオン水で希釈した。
乳化の後に、エマルジョンの揮発性成分を最大32℃で真空下に留去し、メチルエチルケトンの含有量は<0.2質量%に至り、そして固体含量(180℃で15分間)は35〜37質量%に至った。
引き続き得られたスラリーを更に1.8質量部のAcrysol(R)RM−8(Rohm & Haas社の商慣習の非イオン性会合増粘剤)、0.05%のBYK333及び6%の脱イオン水を添加した。
実施例3
本発明によるクリヤーコート層を有する多層塗装の製造
実施例1の本発明によるスラリー1と実施例2の本発明によるスラリー2の塗工のために、黒色ベースコートを用いて、いわゆる統合上層構造(integrierte Aufbauten)を準備した。このために、商慣習の電着塗料でカソード被覆された鋼板をカップガンを用いてまずシルバーメタリックベースコートを塗工し、室温で4分間フラッシュオフし、そして引き続き80℃で5分間にわたり前乾燥させた。
その板を冷却した後に、同様に本発明によるスラリー1及び本発明によるスラリー2を塗工した。次いで、その板をまず2分間フラッシュオフし、そして引き続き40℃で15分間にわたり前乾燥させた。次いでこれらを150℃で30分間焼き付けを行った。
塗工された湿式層は、焼き付け後に水系ベースコートについての乾式層厚がそれぞれ10μmになるように選択した。本発明によるクリヤーコート層1及び本発明によるクリヤーコート層2はそれぞれ20〜35μmの層厚を有していた。
引き続きベースコート及びクリヤーコート層を未研磨の原塗装上に同様に塗工することをもう一度実施して、補修塗装をシミュレートした。
本発明によるクリヤーコート層は、硬質であり、引掻に強く、澄明であり、鮮明であり、耐化学薬品性、耐候性及び耐汗性であり、かつメタリック効果と類似した光学的効果(星空)をもたらす微細欠陥を有さない。
同様に本発明によるクリヤーコート層は原塗装層に優れた付着性を示した。
格子切断試験:0〜1
ストーンチップ試験:2.0
比較試験V2
本発明によるものでないクリヤーコート層を有する多層塗装の製造
実施例3を繰り返すが、但し、比較試験V1の本発明によるものでないスラリーを使用した。
得られた本発明によるものでないクリヤーコート層は、硬質であり、引掻に強く、澄明であり、鮮明であり、耐化学薬品性及び耐汗性であった。しかしながら比較試験V1のクリヤーコート層は原塗装層に対する付着性が粗悪であった。ストーンチップ試験においても、格子切断試験においてもほぼ完全な層間剥離が生じた。
試験板の評価を以下の基準で行った:
1. ストーンチップ試験SAEJ400(VDAボール射撃)(Roempp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme出版、シュトゥットガルト、ニューヨーク、“ストーンチップ試験”、第540頁を参照);ストーンチップ命中面にTesaテープを貼り付け、そのテープを固く押しつけ、そして次いで急激に右に、左に、上に、そして下にそれぞれ一回引っ張った。結果評価:1.0〜5の評点、その際、5は完全な層間剥離を意味する。
2. 格子切断(2mm):格子切断領域にTesaテープを貼り付け、そのテープを固く押しつけ、そして次いで急激に試験体から離れる方向に引っ張った。結果評価:0〜5の評点、その際、0は主に剥離無しを意味し、そして5は完全な層間剥離を意味する。

Claims (13)

  1. 固体の及び/又は高粘性の貯蔵条件下及び使用条件下に寸法安定な粒子を含有する構造粘性のクリヤーコートスラリーにおいて、スラリーの全固体に対して、0〜0.07質量%の触媒、及びバインダーとして、OH価>170を有するメタクリレートコポリマーであって、そのメタクリレートコポリマーに対して少なくとも90質量%の、潜在的にイオン性の基を有する(メタ)アクリレートコモノマーを含むメタクリレートコモノマーを共重合して含有するメタクリレートコポリマーを含有し、かつジメチルピラゾールで封鎖されたイソシアネートを含有する構造粘性のクリヤーコートスラリー。
  2. スラリーの全固体に対して0.001〜0.06質量%の触媒を含有する、請求項1記載の構造粘性のクリヤーコートスラリー。
  3. 均展剤としてアルキル化ポリシロキサンを含有する、請求項1又は2記載の構造粘性のクリヤーコートスラリー。
  4. 均展剤としてポリエーテル変性されたメチルアルキルポリシロキサンを含有する、請求項1又は2記載の構造粘性のクリヤーコートスラリー
  5. 均展剤としてポリエーテル変性されたポリジメチルシロキサンを含有する、請求項1又は2記載の構造粘性のクリヤーコートスラリー
  6. スラリーの全固体に対して0.01〜1質量%の前記の均展剤を含有する、請求項3から5までのいずれか1項記載の構造粘性のクリヤーコートスラリー。
  7. 付加的にメラミン樹脂を含有する、請求項1からまでのいずれか1項記載の構造粘性のクリヤーコートスラリー。
  8. 請求項1からまでのいずれか1項記載の構造粘性のクリヤーコートスラリーの製造方法であって、該クリヤーコートスラリーを
    1)クリヤーコートスラリーの成分の水中の有機溶液を乳化し、それにより水中油型のエマルジョンを得て、
    2)1種以上の有機溶剤を除去し、かつ
    3)除去された溶剤容量を水によって部分的に又は完全に交換する
    ことによって製造できることを特徴とする方法。
  9. 自動車量産塗装、自動車補修塗装、建物の内装領域及び外装領域、ドア、窓及び家具の塗装、並びにコイルコーティング、コンテナコーティングを含む工業的塗装、小部品の塗装、電子工学的部材の含浸及び/又は被覆及び白色陶磁器の塗装のための、請求項1からまでのいずれか1項記載の構造粘性のクリヤーコートスラリーの使用。
  10. クリヤーコート層の製造用のクリヤーコートスラリーを色及び/又は効果を付与する多層塗装の範囲で使用する、請求項記載の使用。
  11. 接着層及びシーリングの製造用の接着剤又はシールコンパウンドとしての、請求項1からまでのいずれか1項記載のクリヤーコートスラリーの使用。
  12. 水系ベースコート及び構造粘性のクリヤーコートスラリーからなる多層塗装であって、ベースコートとスラリーの架橋反応開始時の温度差が40℃以下であり、その際、前記構造粘性のクリヤーコートスラリーが、固体の及び/又は高粘性の、貯蔵条件下及び使用条件下に寸法安定な粒子を含有し、スラリーの全固体に対して、0〜0.07質量%の触媒、及びバインダーとして、OH価>170を有するメタクリレートコポリマーであって、そのメタクリレートコポリマーに対して少なくとも90質量%の、潜在的にイオン性の基を有する(メタ)アクリレートコモノマーを含むメタクリレートコモノマーを共重合して含有するメタクリレートコポリマーを含有し、かつジメチルピラゾールで封鎖されたイソシアネートを含有することを特徴とする、多層塗装。
  13. 自動車量産塗装、自動車補修塗装、建物の内装領域及び外装領域、ドア、窓及び家具の塗装、並びにコイルコーティング、コンテナコーティングを含む工業的塗装、小部品の塗装、電子工学的部材の含浸及び/又は被覆及び白色陶磁器の塗装のための、請求項12記載の複層塗装の使用。
JP2004529967A 2002-07-31 2003-06-05 構造粘性のクリヤーコートスラリー、その製造方法及びその使用 Expired - Fee Related JP4443409B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10234792A DE10234792A1 (de) 2002-07-31 2002-07-31 Strukturviskose Klarlack-Slurry, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
PCT/EP2003/005888 WO2004018537A1 (de) 2002-07-31 2003-06-05 Strukturviskose klarlack-slurry, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005534791A JP2005534791A (ja) 2005-11-17
JP4443409B2 true JP4443409B2 (ja) 2010-03-31

Family

ID=30128536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004529967A Expired - Fee Related JP4443409B2 (ja) 2002-07-31 2003-06-05 構造粘性のクリヤーコートスラリー、その製造方法及びその使用

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1525241B1 (ja)
JP (1) JP4443409B2 (ja)
AT (1) ATE414116T1 (ja)
AU (1) AU2003236692A1 (ja)
DE (2) DE10234792A1 (ja)
WO (1) WO2004018537A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070042560A (ko) 2004-08-10 2007-04-23 미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤 다층 프린트 배선판의 제조 방법 및 그 제조 방법으로얻어진 다층 프린트 배선판
DE102005041380A1 (de) * 2005-09-01 2007-03-08 Basf Coatings Ag Verwendung von alkoxylierten Fettalkoholen in strukturviskosen Klarlack-Slurries, strukturviskose Klarlack-Slurry, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE102005050823A1 (de) * 2005-10-24 2007-04-26 Basf Coatings Ag Von organischen Lösemitteln im Wesentlichen oder völlig freie, strukturviskose, härtbare, wässrige Pulverdispersionen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
WO2019180131A1 (de) * 2018-03-23 2019-09-26 Covestro Deutschland Ag Wässrige uretdiongruppenhaltige zusammensetzungen und verfahren zu deren herstellung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19741554B4 (de) * 1997-09-20 2005-04-14 Basf Coatings Ag Härtbare Beschichtungszusammensetzung sowie Verfahren zur Herstellung eines schützenden Überzugs
DE19841842C2 (de) * 1998-09-12 2000-07-06 Basf Coatings Ag Strukturviskose, von organischen Lösemitteln und externen Emulgatoren freie Pulverklarlack-Slurry, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE19846650A1 (de) * 1998-10-09 2000-04-13 Basf Coatings Ag Pulverlack-Slurry mit mikroverkapselten Partikeln, ihre Herstellung und ihre Verwendung
DE10001442A1 (de) * 2000-01-15 2001-10-18 Basf Coatings Ag Strukturviskose, von organischen Lösemitteln freie Pulverklarlack-Slurry, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE10135997A1 (de) * 2001-07-24 2003-02-20 Basf Coatings Ag Strukturviskose Klarlack-Slurry, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE10135999A1 (de) * 2001-07-24 2003-02-20 Basf Ag Strukturviskose Klarlack-Slurry, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE10135998A1 (de) * 2001-07-24 2003-02-20 Basf Coatings Ag Strukturviskose Klarlack-Slurry, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005534791A (ja) 2005-11-17
WO2004018537A1 (de) 2004-03-04
EP1525241A1 (de) 2005-04-27
EP1525241B1 (de) 2008-11-12
ATE414116T1 (de) 2008-11-15
DE10234792A1 (de) 2004-02-12
AU2003236692A1 (en) 2004-03-11
DE50310784D1 (de) 2008-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10115505B4 (de) Thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbare wäßrige Dispersionen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
JP2003534437A (ja) 水系架橋性バインダー組成物および該バインダー組成物を含むコーティング、ラッカーまたはシーリング組成物
KR100633673B1 (ko) 유기 용매 및 외부 에멀션화제를 함유하지 않는 유사소성분말 클리어코트 슬러리, 및 이의 제조 방법 및 용도
KR100663534B1 (ko) 화학광선 또는 임의로 가열 수단에 의해 경화될 수 있는분말 슬러리, 이의 제조 방법 및 용도
JP6441388B2 (ja) ポリエーテルを基礎とするカルボキシ官能性反応生成物、および前記反応生成物を含む水性ベースコート材料
US7034074B2 (en) Aqueous primary dispersions and coating agents, methods for producing them and their use
EP0654055B1 (de) Wasserverdünnbares beschichtungsmittel auf basis von polyacrylaten und polyisocyanaten
US7041729B2 (en) Structurally viscous powder clearcoat slurry free from organic solvents and external emulsifiers, method for producing the same the use thereof
JP2003524696A (ja) 高固形分焼付ラッカー用水性塗料
EP1648951A1 (de) Thermisch härtender, transparenter beschichtungsstoff, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung
AU747613B2 (en) Low VOC, isocyanate based aqueous curable compositions
US7482399B2 (en) Structurally viscose clear lacquer slurry, method for the production and use thereof
JP4443409B2 (ja) 構造粘性のクリヤーコートスラリー、その製造方法及びその使用
JP6367384B2 (ja) ポリエーテルを主体とした反応生成物、および前記反応生成物を含む水性ベースコート材料
JP4889486B2 (ja) ブロックトポリイソシアネート
JP6402199B2 (ja) 水性一次分散体、その製造方法およびその使用
US7132472B2 (en) Intrinsically-viscous clear-lacquer slurry, method for production and use thereof
JP5001504B2 (ja) 構造粘性の、有機溶剤及び外部乳化剤不含の粉末クリヤーコートスラリー、その製造方法及びその使用
JP6419212B2 (ja) 水性一次分散体、その製造方法およびその使用
US7153900B2 (en) Structurally viscose clear lacquer slurry
US10358520B2 (en) Polymer in multicoat color and/or effect paint systems
WO2002102872A1 (de) Härtbare stoffgemische, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060512

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090513

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090520

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090728

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090804

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091218

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100112

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130122

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140122

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees