JP4465279B2 - コーティング材料、その製造法および堅固に付着する耐蝕性被覆を得るための該コーティング材料の使用 - Google Patents
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Description
(A)化学線で活性化可能である少なくとも1個の基を含有する、低分子量、オリゴマーおよびポリマーの有機化合物からなる群から選択された少なくとも1つの成分、ならびに空気乾燥性アルキド樹脂および酸化乾燥性アルキド樹脂、
(B)ポリ燐酸の少なくとも1つの酸性エステルならびに少なくとも1個のヒドロキシル基および化学線で活性化可能な少なくとも1個の基を含有する少なくとも1つの化合物(b1)、
(C)モノ燐酸の少なくとも1つの酸性エステルならびに少なくとも1個のヒドロキシル基および化学線で活性化可能な少なくとも1個の基を含有する少なくとも1つの化合物(c1)、および
(D)ポリ燐酸を基礎とする少なくとも1つの酸性の耐蝕性顔料を含有することによって特徴付けられる、化学線で硬化可能であり、有機溶剤を本質的に含まないかまたは完全に含まず、5未満のpH値を有する油中水型分散液の形の液状の新規のコーティング材料が見出された。
(1)少なくとも1つの顔料(D)を少なくとも1つのエステル(B)の一部分、少なくとも1つのエステル(C)、水ならびに単数の成分(A)または複数の成分(A)の一部分を混合し、生じる混合物を微粉砕装置上で微粉砕し、それによって練り顔料(1)を生じ、
(2)単数の成分(A)または複数の成分(A)の他の部分ならびに少なくとも1つのエステル(C)の他の部分を互いに混合し、生じる混合物を均一化し、それによって完全な混合物(2)を生じ、
(3)その後に練り顔料(1)および完全な混合物(2)を互いに混合し、生じる混合物を均一化し、それによってコーティング材料(3)を生じることによって特徴付けられる、コーティング材料の成分を混合し、生じる混合物を均一化することによって本発明によるコーティング材料を製造するための新規方法が見出された。
Rは、カルボキシル基の炭素原子に対する炭素−炭素単結合および二価の有機基、有利に炭素−炭素単結合を表わし;および
R1、R2およびR3は、水素原子および有機基を表わし;
この場合基R、R1、R2およびR3の少なくとも2個は、環状に互いに結合されていてよい。
− 酸でエステル化されているアルキレングリコールに由来するかまたはα,β−オレフィン系不飽和カルボン酸とアルキレンオキシド、例えば酸化エチレンまたは酸化プロピレンとの反応によって得ることができる、アクリル酸、メタクリル酸または別のα,β−オレフィン系不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエステル、殊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ような、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸またはイタコン酸のヒドロキシアルキルエステル、例えば2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、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、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルエタクリレート、2−ヒドロキシプロピルエタクリレート、3−ヒドロキシプロピルエタクリレート、3−ヒドロキシブチルエタクリレート、4−ヒドロキシブチルエタクリレート、2−ヒドロキシエチルクロトネート、2−ヒドロキシプロピルクロトネート、3−ヒドロキシプロピルクロトネート、3−ヒドロキシブチルクロトネート、4−ヒドロキシブチルクロトネート、2−ヒドロキシエチルマレイネート、2−ヒドロキシプロピルマレイネート、3−ヒドロキシプロピルマレイネート、3−ヒドロキシブチルマレイネート、4−ヒドロキシブチルマレイネート、2−ヒドロキシエチルフマレート、2−ヒドロキシプロピルフマレート、3−ヒドロキシプロピルフマレート、3−ヒドロキシブチルフマレート、4−ヒドロキシブチルフマレートまたは2−ヒドロキシエチルイタコネート、2−ヒドロキシプロピルイタコネート、3−ヒドロキシプロピルイタコネート、3−ヒドロキシブチルイタコネート、4−ヒドロキシブチルイタコネート;またはヒドロキシシクロアルキルエステル、例えば1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンモノアクリレート、オクタヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデン−ジメタノールモノアクリレートもしくはメチルプロパンジオールモノアクリレート、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンモノメタクリレート、オクタヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデン−ジメタノールモノメタクリレートもしくはメチルプロパンジオールモノメタクリレート、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンモノエタクリレート、オクタヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデン−ジメタノールモノエタクリレートもしくはメチルプロパンジオールモノエタクリレート、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンモノクロトネート、オクタヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデン−ジメタノールモノクロトネートもしくはメチルプロパンジオールモノクロトネート、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンモノマレイネート、オクタヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデン−ジメタノールモノマレイネートもしくはメチルプロパンジオールモノマレイネート、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンモノフマレート、オクタヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデン−ジメタノールモノフマレートもしくはメチルプロパンジオールモノフマレートまたは1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンモノイタコネート、オクタヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデン−ジメタノールモノイタコネートもしくはメチルプロパンジオールイタコネート;環式エステルからの反応生成物、例えばε−カプロラクタムとそのヒドロキシルアルキルエステルまたはヒドロキシシクロアルキルエステルとからの反応生成物;
− オレフィン系不飽和アルコール、例えばアリルアルコール;
− ポリオール、例えばトリメチロールプロパンモノアリルエーテルもしくはトリメチロールプロパンジアリルエーテルまたはペンタエリトリットモノアリルエーテル、ペンタエリトリットジアリルエーテルもしくはペンタエリトリットトリアリルエーテル;
− アクリル酸および/またはメタクリル酸と1分子当たり5〜18個のC原子を有する、α位で分枝鎖状のモノカルボン酸、殊にヴェルサチック(Versatic(登録商標))酸のグリシジルエステルとの反応生成物、またはこの反応生成物の代わりに、この場合に1分子当たり5〜18個のC原子を有する、α位で分枝鎖状のモノカルボン酸、殊にヴェルサチック(Versatic(登録商標))酸のグリシジルエステルとの反応中または反応後に反応される等量のアクリル酸および/またはメタクリル酸;
− アミノエチルアクリレート、アミノエチルメタクリレート、アリルアミンまたはN−メチルイミノエチルアクリレート;および/または
− ヒドロキシ官能性シランをエピクロロヒドリンと反応させ、引続きこの反応生成物を(メタ)アクリル酸および/または(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステルおよび/またはヒドロキシシクロアルキルエステルおよび/またはさらにヒドロキシル基含有モノマーと反応させることによって得ることができるアクリルオキシシラン含有ビニルモノマーである。
− 特にアルキド樹脂(A)5〜35質量%、有利に6〜30質量%、殊に7〜25質量%、
− 特にオリゴウレタン(A)5〜35質量%、有利に6〜30質量%、殊に7〜25質量%、
− 特にイソボルニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、N−(2−メタクリロイルエチ−1−イル)エチレン尿素、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシルエチルアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレングリコールジアクリレートおよびジエチレングリコールジアクリレートからなる反応性希釈剤(A)の混合物特に15〜40質量%、有利に70〜35質量%、殊に20〜30質量%、
− 特にエステル(B)1〜10質量%、有利に2〜8質量%、殊に3〜7質量%、
− 特にエステル(C)0.1〜3質量%、有利に0.2〜2質量%、殊に0.3〜1.5質量%、
− 特に顔料(D)5〜40質量%、有利に6〜35質量%、殊に7〜30質量%、
− 特に(C)とは異なる湿潤剤(E)0.1〜3質量%、有利に0.2〜2質量%、殊に0.3〜1.5質量%、
− 特にナノ粒子(E)0.01〜1質量%、有利に0.02〜0.8質量%、殊に0.03〜0.7質量%、
− 特にポリ燐酸(E)1〜10質量%、有利に1.5〜9質量%、殊に2〜8質量%、
− 特に光開始剤(E)1〜10質量%、有利に1.5〜9質量%、殊に2〜8質量%おおよび
− 特に乾燥剤(E)0.1〜3質量%、有利に0.2〜2.5質量%、殊に0.3〜2質量%を含有する。
(1)少なくとも1つの顔料(D)は、少なくとも1つのエステル(B)の一部分、少なくとも1つのエステル(C)、水ならびに1つの成分または複数の成分(A)の一部分と混合され、生じる混合物は、微粉砕装置上で微粉砕され、それによって練り顔料(1)が生じ、
(2)単数の成分(A)または複数の成分(A)の他の部分ならびに少なくとも1つのエステル(C)の他の部分が互いに混合され、生じる混合物が均一化され、それによって完全な混合物(2)が生じ、
(3)その後に練り顔料(1)および完全な混合物(2)が互いに混合され、生じる混合物が均一化され、それによってコーティング材料(3)が生じる。
例1
コーティング材料1の製造
コーティング材料1を製造するために、最初に28%の油長、10000〜12000ダルトンの質量平均分子量ならびに存在する二重結合の数に対して48〜62等量%の共役結合された二重結合の含量を有する、ヘキサヒドロフタル酸および変性されたヒマワリ油を基礎とする5未満の分子量の不均一性を有するアルキド樹脂18.9質量部(Henkel社のEdenor(登録商標)6010)、イソボルニルアクリレート12.6質量部、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート2質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレートのポリ燐酸エステル9質量部(4−ヒドロキシブチルアクリレート80質量部と84質量%の五酸化二燐の含量を有するポリ燐酸20質量部;過剰量の4−ヒドロキシブチルアクリレート:20質量%)、脱イオン水17.5質量部、Laromer(登録商標)PE 55WN 7質量部(トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレートおよびジエチレングリコールジアクリレートからなるモノマー混合物、水中で50%、BASF AG社)、3−メタクリロイルプロピ−1−イル−ホスフェート2質量部(Sipomer(登録商標)DV 6661、Rhodia社の市販の湿潤剤)およびAerosil(登録商標)200(Degussa社の市販の抗沈降剤)からなる混合物を得た。この混合物をウルトラターラックス(Uitra Turrax)中で20分間1800の回転数で均質化した。
コーティング材料2の製造
例1を繰り返したが、しかし、
− 脱イオン水17.5質量部の代わりに9質量部および
− ポリ燐酸アルミニウム30質量部の代わりにポリ燐酸亜鉛40質量部(水中で変形部75質量%)を使用した。
例1の記載のコーティング材料1を用いてのプライマーコーティングの形成
支持体として、Chemetall社のHGD(hot dipped galvanized)鋼からなる前処理されていない鋼薄板を使用した。
例2の記載のコーティング材料2を用いてのプライマーコーティングの形成
例9〜14のために、例3〜8を繰り返したが、例1に記載のコーティング材料1の代わりに例2に記載のコーティング材料2を使用した。例3〜8の場合と同様に優れた結果を得ることができる。
Claims (28)
- 化学線で硬化可能であり、有機溶剤を本質的に含まないかまたは完全に含まず、5未満のpH値を有する油中水型分散液の形の液状のコーティング材料において、
(A)化学線で活性化可能である少なくとも1個の基を含有する、低分子量、オリゴマーおよびポリマーの有機化合物ならびに空気乾燥性および酸化乾燥性アルキド樹脂からなる群から選択された少なくとも1つの成分、
(B)ポリ燐酸の少なくとも1つの酸性エステルならびに少なくとも1個のヒドロキシル基および化学線で活性化可能な少なくとも1個の基を含有する少なくとも1つの化合物(b1)、
(C)モノ燐酸の少なくとも1つの酸性エステルならびに少なくとも1個のヒドロキシル基および化学線で活性化可能な少なくとも1個の基を含有する少なくとも1つの化合物(c1)、および
(D)ポリ燐酸を基礎とする少なくとも1つの酸性の耐蝕性顔料であって、該顔料が酸性のポリ燐酸アルミニウムおよびポリ燐酸亜鉛からなる群から選択される耐蝕性顔料を含有することを特徴とする、コーティング材料。 - 固体に対して有機的に結合したP2O5を1〜10質量%含有する、請求項1記載のコーティング材料。
- 固体に対して無機的に結合したP2O5を5〜30質量%含有する、請求項1または2記載のコーティング材料。
- 顔料(D)と成分(A)との量比が1:0.5〜1:10である、請求項1から3までのいずれか1項に記載のコーティング材料。
- 70〜99質量%の固体含量を有する、請求項1から4までのいずれか1項に記載のコーティング材料。
- 低分子量の有機化合物(A)が反応性希釈剤である、請求項1から5までのいずれか1項に記載のコーティング材料。
- オリゴマーまたはポリマーの化合物(A)がオリゴウレタンまたはポリウレタンである、請求項1から6までのいずれか1項に記載のコーティング材料。
- 空気乾燥性および酸化乾燥性アルキド樹脂(A)がアルキド樹脂(A)に対して20〜60%の油長を有し、この場合飽和脂肪酸エステル中に存在するオレフィン系不飽和二重結合45〜65当量%が共役している、請求項1から7までのいずれか1項に記載のコーティング材料。
- 化学線で活性化可能な基が化学線で活性化可能な少なくとも1個の結合を含有する、請求項1から8までのいずれか1項に記載のコーティング材料。
- 化学線が電磁線または粒子線である、請求項9記載のコーティング材料。
- 電磁線が近赤外(NIR)、可視光線、UV線、X線およびγ線を含み、ならびに粒子線が、電子線、プロトン線、α線、β線および中性子ビームを含む、請求項10記載のコーティング材料。
- 化学線で活性化可能な結合が炭素−炭素二重結合である、請求項1から11までのいずれか1項に記載のコーティング材料。
- 単結合の有機基R4がヒドロキシル基含有のアルキル基、シクロアルキル基およびアリール基からなる群から選択された少なくとも1個の基を含有するかまたは前記群から選択された少なくとも1個の基からなる、請求項14記載のコーティング材料。
- 化学線で活性化可能な基が(メタ)アクリレート基である、請求項12から15までのいずれか1項に記載のコーティング材料。
- 化合物(b1)および(c1)がヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートから選択されている、請求項12から16までのいずれか1項に記載のコーティング材料。
- 少なくとも1つの添加剤(E)を含有する、請求項1から17までのいずれか1項に記載のコーティング材料。
- 添加剤(E)がポリ燐酸、乾燥剤、顔料(D)とは異なる有機および無機の彩色および無彩色の光学的に効果を与える顔料、顔料(D)とは異なる有機および無機の彩色および無彩色の導電性顔料、顔料(D)とは異なる有機および無機の彩色および無彩色の磁気的に遮断する顔料、顔料(D)とは異なる有機および無機の彩色および無彩色の蛍光顔料、透明および不透明の有機および無機の充填剤、ナノ粒子、成分(A)とは異なるオリゴマーおよびポリマーの結合剤、UV吸収剤、光安定剤、ラジカル捕捉剤、光開始剤、脱気剤、スリップ添加剤、重合抑制剤、消泡剤、成分(C)とは異なる乳化剤および湿潤剤、付着助剤、流展剤、皮膜形成助剤、レオロジー調節添加剤および難燃剤からなる群から選択されている、請求項18記載のコーティング材料。
- コーティング材料の成分を混合し、生じる混合物を均一化することによって請求項1から19までのいずれか1項に記載のコーティング材料を製造する方法において、
(1)少なくとも1つの顔料(D)を少なくとも1つのエステル(B)の一部分、少なくとも1つのエステル(C)、水ならびに単数の成分(A)または複数の成分(A)の一部分を混合し、生じる混合物を粉砕装置上で粉砕し、それによって練り顔料(1)を生じ、
(2)単数の成分(A)または複数の成分(A)の他の部分ならびに少なくとも1つのエステル(C)の他の部分を互いに混合し、生じる混合物を均一化し、それによって完全な混合物(2)を生じ、
(3)その後に練り顔料(1)および完全な混合物(2)を互いに混合し、生じる混合物を均一化し、それによってコーティング材料(3)を生じることを特徴とする、請求項1から19までのいずれか1項に記載のコーティング材料を製造する方法。 - 練り顔料(1)と完全な混合物(2)を(1):(2)=3:1〜0.33:1の量比で互いに混合する、請求項20記載の方法。
- 練り顔料(1)の製造のために成分(A)として少なくとも1つのアルキド樹脂および少なくとも1つの低分子量の有機化合物を使用する、請求項20または21記載の方法。
- 完全な混合物(2)の製造のために成分(A)として少なくとも1つのアルキド樹脂、少なくとも1つの低分子量の有機化合物および少なくとも1つのオリゴマーまたはポリマーの有機化合物を使用する、請求項20から22までのいずれか1項に記載の方法。
- 練り顔料(1)および完全な混合物(2)の製造のために、少なくとも1つの添加剤(E)を使用する、請求項20から23までのいずれか1項に記載の方法。
- 練り顔料(1)の製造のために成分(E)としてエステル(C)とは異なる少なくとも1つの乳化剤または(C)とは異なる湿潤剤ならびに少なくとも1つの種類のナノ粒子を使用する、請求項24記載の方法。
- 完全な混合物(2)の製造のために添加剤(E)としてポリ燐酸、少なくとも1つの光開始剤および少なくとも1つの乾燥剤を使用する、請求項24または25記載の方法。
- コイル−コーティングを形成させるための請求項1から19までのいずれか1項に記載のコーティング材料または請求項20から26までのいずれか1項に記載の方法により製造されたコーティング材料の使用。
- コイル−コーティングが堅固に付着された耐蝕性のプライマー層である、請求項27記載の使用。
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