JP6689882B2 - プラスチック基材上にマルチコートペイント系を生成するための方法 - Google Patents

プラスチック基材上にマルチコートペイント系を生成するための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6689882B2
JP6689882B2 JP2017558011A JP2017558011A JP6689882B2 JP 6689882 B2 JP6689882 B2 JP 6689882B2 JP 2017558011 A JP2017558011 A JP 2017558011A JP 2017558011 A JP2017558011 A JP 2017558011A JP 6689882 B2 JP6689882 B2 JP 6689882B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
basecoat
groups
basecoat material
polyurethane
film
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.)
Active
Application number
JP2017558011A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018521834A (ja
Inventor
バオアー,ユルゲン
アンデルセン,オードレー
ロイター,ハルディ
ラッツ,ロラント
ヴィンネン,ジーナ
ビュルマン,マリタ
ディーペンブロック,フェラ
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 JP2018521834A publication Critical patent/JP2018521834A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6689882B2 publication Critical patent/JP6689882B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/52Two layers
    • B05D7/53Base coat plus clear coat type
    • B05D7/532Base coat plus clear coat type the two layers being cured or baked together, i.e. wet on wet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B05D1/04Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/02Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to macromolecular substances, e.g. rubber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50Multilayers
    • B05D7/56Three layers or more
    • B05D7/57Three layers or more the last layer being a clear coat
    • B05D7/572Three layers or more the last layer being a clear coat all layers being cured or baked together
    • 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
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • 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
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3225Polyamines
    • C08G18/3253Polyamines being in latent form
    • C08G18/3256Reaction products of polyamines with aldehydes or ketones
    • 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
    • C08G18/74Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • C08G18/758Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing two or more cycloaliphatic rings
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2201/00Polymeric substrate or laminate
    • B05D2201/02Polymeric substrate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2401/00Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like
    • B05D2401/20Aqueous dispersion or solution
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2503/00Polyurethanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2507/00Polyolefins
    • B05D2507/02Polypropylene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/16Elastomeric ethene-propene or ethene-propene-diene copolymers, e.g. EPR and EPDM rubbers

Landscapes

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

Description

本発明は、プラスチック基材上にマルチコートペイント系を生成するための方法であって、プラスチック基材上に、1種(1つ)のベースコートフィルムまたは複数の直接的に連続したベースコートフィルムを生成し、1種のベースコートフィルムまたは複数のベースコートフィルムのうちの最上のものの上に直接、クリアコートフィルムを生成し、次いで、1種以上(1つ以上)のベースコートフィルムおよびクリアコートフィルムを一緒に硬化させる、方法に関する。本発明はさらに、本発明の方法によって生成されたマルチコートペイント系に関する。本方法には、例えば車両の仕上げ、例えば車両部品および車両付属部品の仕上げの分野における用途を見出すことができる。
車両の仕上げにおいて、プラスチックは、内側および外側の両方における、車両の部品ならびにまた車両の内外に導入するための構成要素および付属品の材料として確立され始めている。プラスチックも、他の材料と同様に、装飾的理由(例えば色の提供)および/または技術的有用性(例えば光安定性および耐候性)のために、ベースコート材料およびクリアコート材料などの対応するコーティング組成物を用いてコーティングされ、あるいは塗装または仕上げされる。対応するベースコート材料を塗布することで生成されるベースコートフィルムが、着色および/またはフロップなどの効果といった審美的性質の生成を主に担う一方で、ベースコートフィルム上に概して生成されるクリアコートフィルムは、特に引っかき抵抗性およびまた後に存在することになるマルチコートペイント系の光沢にとって役立つ。
高品質なコーティングにとって重要な必要条件とは、基材、換言すれば基材表面に対する接着性である。特にプラスチック、より具体的には純粋形態または修飾形態(例えばエチレン−プロピレン−ジエンコポリマー(EPDM)の添加の結果として)のポリプロピレン(PP)などの非極性プラスチックのコーティングまたは塗装/仕上げにおいては、一部の場合には深刻な、プラスチック基材に対する接着性の問題が起こり得ることが一般に知られている。問題となるコーティング組成物の許容可能な接着性を達成するために、これらの種類の非極性プラスチックは、従来、表面活性化前処理に供されてきた。最も頻繁に採用される技法は、フレーミング、プラズマ処理、およびコロナ放電である。ある特定のプライマーサーフェーサーまたは接着性プライマーの使用についても既知であり、これは中でも、任意の後続のコート系の接着性の改善に寄与し得る。これらの種類のプライマーサーフェーサーまたは接着性プライマーは、別個のコーティング作業において、プラスチック基材に対して塗布され、その後、上記のベースコートフィルムおよびクリアコートフィルムの系がその上に生成される。
表面活性化前処理および/またはプライマーサーフェーサーコートもしくは接着性プライマーコートの生成を行った場合でも、プラスチック基材に対するコーティングの接着性が常に十分であるわけではなく、これは、例えば風化または機械的応力の影響の結果として、これらのコートが基材から連続的に剥離することを意味する。環境的な理由からプラスチックのコーティングにおいてもますます確立されつつある水性コーティング組成物が使用される場合、接着性の問題、特に、プラスチック基材およびコーティング組成物という2種の媒体の極性における差異に起因する、非極性プラスチック基材の仕上げに影響を及ぼす問題が悪化する。
したがって、自動車業界にとって適宜関連する課題とは、方法のパラメータおよび採用されるコーティング組成物を微調整することによって、プラスチック基材において優れた接着性を呈するマルチコートペイント系の生成を可能にする方法を発見するという課題である。
したがって、本発明の目的は、プラスチック基材上にマルチコートペイント系を生成するための方法であって、ベースコートフィルムおよびクリアコートフィルムの共通系を生成することができるが、同時に、基材に対するマルチコート系の優れた接着性が確保される、方法を提供することであった。これは、ベースコートフィルムが、水性ベースコート材料の使用を通じて生成されなければならないという事実に逆らって可能であるべきである。
記載された目的は、プラスチック基材(S)上にペイント系(M)を生成するための特定の新規方法によって達成できることが発見され、本方法は、以下の:
(1)(1.1)水性ベースコート材料(b.1.1)を基材(S)に対して塗布することまたは(1.2)複数のベースコート材料(b.1.2.x)を基材に対して直接連続的に塗布することによって、プラスチック基材(S)上に、(1.1)ベースコートフィルム(B.1.1)または(1.2)複数の直接的に連続したベースコートフィルム(B.1.2.x)を生成する工程と、
(2)クリアコート材料(k)を、(2.1)ベースコートフィルム(B.1.1)または(2.2)最上のベースコートフィルム(B.1.2.x)に対して直接塗布することによって、(2.1)ベースコートフィルム(B.1.1)または(2.2)最上のベースコートフィルム(B.1.2.x)上に直接クリアコートフィルム(K)を生成する工程と、
(3)(3.1)ベースコートフィルム(B.1.1)およびクリアコートフィルム(K)または(3.2)ベースコートフィルム(B.1.2.x)およびクリアコートフィルム(K)を一緒に硬化させる工程と、
を含み、
ベースコート材料(b.1.1)またはベースコート材料(b.1.2.x)のうちの少なくとも1種が、ポリウレタン−ポリウレア粒子を含む少なくとも1種の水性ポリウレタン−ポリウレア分散体(PD)を含み、分散体(PD)中に存在するポリウレタン−ポリウレア粒子が、アニオン性基および/またはアニオン性基に変換することができる基を含み、40〜2000nmの平均粒径、およびまた少なくとも50%のゲル分率を有する。
また、上述の方法は、以下において本発明の方法とも呼ばれ、したがって本発明の主題の一部を形成する。本発明の方法の好ましい実施形態については、以下に続く発明を実施するための形態および従属請求項において確認することができる。
プラスチック基材上のマルチコートペイント系であって、本発明の方法を用いて生成された系も、本発明によってさらに提供される。
本発明の方法により、ベースコートフィルムおよびクリアコートフィルムの通常の系を含み、かつ同時に、プラスチック基材における優れた接着性を呈する、プラスチック基材上のマルチコートペイント系の生成が可能となる。
まず最初に、本発明において使用される用語のいくつかについて説明する。
基材に対するコーティング組成物の塗布、または基材上にコーティングフィルムを生成することは、以下のように理解される。当該コーティング組成物は、それから生成されるコーティングフィルムが、必ずしも基材と直接接触する必要は無いものの、基材上に配置されるように塗布される。例えば、コーティングフィルムと基材との間に、他の層が配置されてもよい。本発明の方法の段階(1)において、例えば、ベースコートフィルムは、いずれにせよプラスチック基材(S)上に生成されるが、基材とベースコートフィルムとの間に、少なくとも1種のさらなるコート、例えばプライマーサーフェーサーコートまたは接着性プライマーコートが存在してもよい。
同じ原理は、別のコーティング組成物(a)によって生成されたコーティングフィルム(A)に対するコーティング組成物(b)の塗布(すなわち、別のコーティングフィルム(A)上でのコーティングフィルム(B)の生成)にも当てはまる。コーティングフィルム(B)は、必ずしもコーティングフィルム(A)と接触している必要は無く、単にその上側、すなわち、コーティングフィルム(A)の、基材とは反対側に配置されていることのみが必要とされる。
対照的に、コーティング組成物を、基材に対して直接塗布すること、または基材上に直接コーティングフィルムを生成することは、以下のように理解される。当該コーティング組成物は、それから生成されるコーティングフィルムが、基材上に配置され、かつ基材と直接接触するように塗布される。したがって、より具体的には、コーティングフィルムと基材との間には他の層は配置されない。
同じことは、無論、別のコーティング組成物(a)によって生成されたコーティングフィルム(A)に対するコーティング組成物(b)の直接的な塗布(すなわち、別のコーティングフィルム(A)の直上でのコーティングフィルム(B)の生成)にも当てはまる。この場合、2種のコーティングフィルムは直接接触しており、すなわち互いの直上に配置されている。より具体的には、コーティングフィルム(A)と(B)との間にはさらなるコートは存在しない。無論、同じ原理は、コーティング組成物を直接連続的に塗布すること、または直接的に連続したコーティングフィルムを生成することにも当てはまる。
本発明の文脈においては、「フラッシュ」、「中間乾燥(intermediate drying)」、および「硬化」は、マルチコートペイント系を生成するための方法に関連して当業者によく知られた意味を有するように理解される。
したがって、「フラッシュ」という用語は、原則的に、ペイント系の生成において塗布されたコーティング組成物中の有機溶媒および/または水の蒸発または気化の呼称として理解され、これは通常、例えば15〜35℃の周囲温度(すなわち、室温)において、例えば0.5〜30分間行われる。そして、フラッシュの過程において、塗布されたコーティング組成物中に存在する有機溶媒および/または水は、蒸発を経る。少なくとも塗布の直後およびフラッシュ作業の開始時において、コーティング組成物は依然として流動性であるため、コーティング組成物は、フラッシュ作業中に流れる可能性がある。これは、スプレー塗布によって塗布される少なくとも1種のコーティング組成物は、一般に、液滴の形態で塗布され、均質な厚さでは塗布されないためである。しかしながら、コーティング組成物は、存在する有機溶媒および/または水によって流動性であるため、流れることで、均質であり平滑なコーティングフィルムを形成し得る。同時に、有機溶媒および/または水は徐々に気化するため、フラッシュ段階の後には比較的平滑なコーティングフィルムが形成される。このコーティングフィルムは、塗布されたコーティング組成物と比較して、より少ない水および/または溶媒を含有する。しかしながら、フラッシュ作業後でも、コーティングフィルムは未だ使用可能な状態ではない。例えば、流動性はコーティングフィルムからもはや失われたが、依然として軟質かつ/または粘着性であり、部分的にしか乾燥していない場合がある。より具体的には、このコーティングフィルムは未だ、以下に記載されるように硬化されてはいない。
したがって、中間乾燥も同様に、ペイント系の生成において塗布されたコーティング組成物中の有機溶媒および/または水の蒸発または気化を意味するものとして理解され、これは通常、例えば40〜90℃の、周囲温度に対して上昇された温度において、例えば1〜20分間行われる。それ故に、中間乾燥の場合でも、塗布されたコーティング組成物は、有機溶媒および/または水の一部を失うことになる。特定のコーティング組成物に関して、一般に、中間乾燥は、フラッシュと比較して例えばより高い温度でかつ/またはより長い時間行われるため、フラッシュと比較して、塗布されたコーティングフィルムから、より多い割合の有機溶媒および/または水が脱出することになる。しかしながら、中間乾燥でも、使用可能な状態のコーティングフィルム、すなわち以下に記載されるような硬化されたコーティングフィルムがもたらされることはない。典型的な一連のフラッシュおよび中間乾燥作業は、例えば、塗布されたコーティングフィルムを周囲温度において10分間フラッシュし、次いで、中間乾燥を80℃において10分間行うことを伴う。しかしながら、これらの2種の用語を決定的に区別することは、必要でもなく、意図もされない。純粋に理解を簡単にするために、これらの用語は、以下に記載される硬化の前に、コーティングフィルムの可変的かつ連続的な馴化が行われ得ることを明確にするために使用されるものである。ここでは、コーティング組成物、蒸発温度、および蒸発時間に応じて、コーティング組成物中に存在する有機溶媒および/または水のある程度高い割合が蒸発し得る。場合によっては、バインダーとしてコーティング組成物中に存在するポリマーの一部は、この初期の段階においても、以下に記載されるように架橋またはインターループ(interloop)する可能性がある。しかしながら、フラッシュ作業および中間乾燥作業のどちらでも、以下に記載される硬化によって達成されるような、使用可能な(ready−to−use)コーティングフィルムが提供されることはない。したがって、硬化は、フラッシュ作業および中間乾燥作業とは明確に区別される。
したがって、コーティングフィルムの硬化とは、そのようなフィルムを、使用可能な状態に変換すること、すなわち、当該コーティングフィルムが備え付けられた基材を、意図する通りに輸送、保管、および使用できる状態に変換することを意味するとして理解される。より具体的には、硬化されたコーティングフィルムは、もはや軟質でも粘着性でもなく、以下に記載されるような硬化条件に対してさらに曝露しても、硬度または基材に対する接着性などのその性質において、いかなるさらなる実質的な変化も受けない固体コーティングフィルムとして馴化されている。
周知であるように、コーティング組成物は、原則的には、バインダーおよび架橋剤などの存在する構成成分に応じて、物理的かつ/または化学的に硬化することができる。化学的硬化の場合、熱化学的硬化が特に企図される。コーティング組成物が熱化学的に硬化性である場合、それは自己架橋性であってもよく、かつ/あるいは外部架橋性であってもよい。本発明の文脈において、コーティング組成物が自己架橋性であり、かつ/あるいは外部架橋性であるという記載は、このコーティング組成物が、バインダーとしてのポリマーと、任意に、互いと相応して架橋することができる架橋剤とを含むことを意味するとして理解されるべきである。根本的な機序ならびに使用可能なバインダーおよび架橋剤については、以下で説明する。
本発明の文脈において、「物理的に硬化性」または「物理的硬化」という用語は、ポリマー溶液またはポリマー分散体に由来する溶媒の放出を通じた、硬化したコーティングフィルムの形成を意味し、この硬化は、ポリマー鎖のインターループを通じて達成される。このようなコーティング組成物は、概して、一成分コーティング組成物として配合される。
本発明の文脈において、「熱化学的に硬化性」または「熱化学的硬化」という用語は、反応性の官能基の化学反応によって開始された、ペイントフィルムの架橋(硬化されたコーティングフィルムの形成)を意味し、これらの化学反応のための活性化エネルギーは、熱エネルギーを通じて提供することが可能である。これは、互いに対して相補的な異なる官能基(相補的官能基)が互いと反応することを伴う場合があり、かつ/あるいは、自己反応性基、すなわち同種の基と相互反応する官能基の反応に基づいて、硬化した層が形成されることを伴う場合がある。好適な相補的反応性官能基および自己反応性官能基の例は、例えば、ドイツ特許出願DE19930665(A1)7頁28行目〜9頁24行目によって既知である。
この架橋は、自己架橋性であってもよく、かつ/あるいは外部架橋性であってもよい。例えば、相補的反応性官能基が、バインダーとして使用される有機ポリマー、例えばポリエステル、ポリウレタン、またはポリ(メタ)アクリレート中に既に存在する場合、自己架橋が存在する。外部架橋は、例えば、特定の官能基、例えばヒドロキシル基を含有する(第1の)有機ポリマーが、それ自体は既知である架橋剤、例えばポリイソシアネートおよび/またはメラミン樹脂と反応する場合に存在する。したがって、架橋剤は、バインダーとして使用される(第1の)有機ポリマー中に存在する反応性官能基に対して相補的である、反応性官能基を含有する。
特に外部架橋の場合、それ自体は既知である、一成分および多成分系、特に二成分系が有用である。
熱化学的に硬化性である一成分系において、架橋される構成成分、例えばバインダーおよび架橋剤としての有機ポリマーは、互いに並んで存在しており、すなわち一成分で存在している。これについての必要条件は、架橋される構成成分が、例えば100℃超の比較的高温においてのみ、互いと反応する、すなわち硬化反応を起こすということである。さもなければ、架橋される構成成分は、早過ぎる、少なくとも部分的な熱化学的硬化を防ぐために、互いとは別個に保管し、基材への塗布の直前にのみ、互いと混合することが必要となる(二成分系になぞらえられる)。組合せの例は、ヒドロキシ官能性ポリエステルおよび/またはポリウレタンと、架橋剤としてのメラミン樹脂および/またはブロックされたポリイソシアネートとの組合せである。
熱化学的に硬化性である二成分系においては、架橋される構成成分、例えばバインダーおよび架橋剤としての有機ポリマーは、少なくとも2種の構成成分中に互いとは別個に存在し、これらは塗布の直前になって初めて組み合わされる。架橋される構成成分が、周囲温度や40〜100℃の僅かに高い温度でも互いと反応してしまう場合に、この形態が選択される。組合せの例は、ヒドロキシ官能性ポリエステルおよび/またはポリウレタンおよび/またはポリ(メタ)アクリレートと、架橋剤としての遊離ポリイソシアネートとの組合せである。
また、バインダーとしての有機ポリマーが、自己架橋性官能基および外部架橋性官能基の両方を有して、架橋剤と組み合わされることも可能である。
無論、熱化学的に硬化性であるとして特徴付けられたコーティング組成物の硬化においても、物理的な硬化、すなわちポリマー鎖のインターループが常に存在する可能性がある。それでもなお、この場合には、このようなコーティング組成物は、熱化学的に硬化性であるとして記載される。
上記から、コーティング組成物およびその中に存在する構成成分の性質に応じて、硬化は異なる機序でもたらされ、また、これらの機序は無論、硬化における異なる条件、より具体的には異なる硬化温度および硬化時間を必要とすることは当然である。
純粋に物理的に硬化性であるコーティング組成物の場合、硬化は、好ましくは15〜100℃、好ましくは40〜100℃において、例えば5分間〜48時間、好ましくは10〜60分間にわたって行われる。したがってこの場合、硬化は、可能性としてはコーティングフィルムの馴化の持続期間においてのみ、フラッシュおよび/または中間乾燥と異なる。
熱化学的に硬化性であるコーティング組成物の場合、以下が当てはまる。熱化学的に硬化性である一成分系の熱化学的硬化は、好ましくは、100〜200℃、好ましくは120〜200℃の温度で、10〜60分間、好ましくは15〜50分間実行される。これは、これらの条件が概して、化学的架橋反応によってコーティングフィルムを熱化学的に硬化したコーティングフィルムへと変換するために必要であるからである。したがって、熱化学的硬化に先行する任意のフラッシュおよび/または中間乾燥段階は、より低い温度かつ/またはより短い時間で起こることになる。
熱化学的に硬化性である二成分系の熱化学的硬化は、例えば15〜100℃、好ましくは40〜100℃の温度で、5〜80分間、好ましくは10〜60分間実行される。一方で、この場合、熱化学的硬化に先行する任意のフラッシュおよび/または中間乾燥段階は、より低い温度かつ/またはより短い時間で起こることになる。
原則的に熱化学的に硬化性であるコーティング組成物が、物理的にのみ硬化されることも、同様に可能である。例えばヒドロキシ官能性バインダーおよび典型的なアミノプラスト樹脂の組合せを含み、かつ例えば100℃超の温度においてのみ化学的に硬化する、熱化学的に硬化性である一成分コーティング組成物が、例えば、たった80℃で物理的に硬化してもよい。この場合、その後起こり得る非常に僅かな程度の化学的架橋については無視してよい。硬化されたコーティング中に、純粋に物理的に硬化した形態で存在することになる、対応する高分子バインダーおよびアミノプラスト樹脂の組合せによって、例えばある特定の性質のプロファイルを達成することができる。
究極的には、これは純粋に物理的な硬化であるため、この場合も、硬化は、可能性としてはコーティングフィルムの馴化の持続期間においてのみ、フラッシュおよび/または中間乾燥と異なる。
以下もまた可能である:本発明の方法の文脈において、例えば、基本的には熱化学的に硬化性である一成分ベースコート材料が選択され、かつそれがベースコートフィルムまたは最上のベースコートフィルムを生成するために使用される場合、クリアコート材料が、このフィルムに直接塗布される。結論として言えば、これら2種のフィルムはともに硬化される。好まれるように、クリアコート材料が、熱化学的に硬化性である二成分コーティング組成物である場合、最後の硬化は、例えば80℃で行われてもよい。この場合のクリアコート材料は熱化学的に硬化されるが、一方で、塗布されたベースコート材料中に存在する構成成分は、この温度では物理的にしか硬化できない。
本発明の文脈において説明されるすべての温度は、コーティングされた基材が存在する部屋の温度として理解される。したがって、基材自体が、特定の温度を有する必要があるわけではない。
使用されるプラスチック基材に応じて、本発明の方法の文脈においては無論、基材が、その上に塗布されたコーティングフィルムの硬化中に、基材が分解または変形される程度には加熱されないということが確保されなければならない。しかしながら、一般的なプラスチック基材、特に車両の仕上げの状況において使用されるものは概して、100℃以上の温度において寸法安定性を欠く。したがって、本発明の一部としてのコーティングフィルムの硬化は、好ましくは100℃未満で実行される。
上記から、本発明の文脈においては、以下の硬化作業を実行することが好ましいことは当然である。物理的に硬化するコーティング組成物および熱化学的に硬化性である外部架橋性の一成分コーティング組成物は、物理的に硬化され、熱化学的に硬化性である外部架橋性の二成分コーティング組成物は、熱化学的に硬化される。この理由は、これにより、基材が100℃未満の温度にしか加熱される必要がないことが確保されるためである。したがって、本発明の方法の一部としての任意の硬化作業は、100℃未満で実行されることが好ましく、90℃以下で実行されることがより好ましい。
本発明の文脈において、公式な有効期間について言及すること無く、公式規格に対する言及がなされる場合、これは無論、出願日時点において最新だった規格のバージョンのことを意味するか、その日付においては最新のバージョンが存在しない場合には、最も近い最新のバージョンのことを意味する。
本発明の方法
本発明の方法において、マルチコートペイント系が、プラスチック基材(S)上に構築される。
好適であるプラスチック基材(S)としては慣例的なプラスチックが挙げられ、例は、ポリスチレン(PS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリウレタン(PU)、ガラス繊維強化不飽和ポリエステル、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリオキシメチレン(POM)、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリフェニレンオキシド(PPO)、ポリウレア、ポリブタジエンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート(PC)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー(ABS)、およびポリプロピレン(PP)などのポリオレフィンである。ここでは、記載されたプラスチックのうちの様々なものを含むプラスチック基材、換言すればこれらのプラスチックの混合物もまた可能である。例として、エチレン−プロピレン−ジエンコポリマー(EPDM)で修飾されたポリプロピレン(PP)(PP/EPDMブレンド)を挙げることができる。好ましいPP/EPDMブレンドは、例えば25質量%以下、より具体的には20質量%以下のEPDM画分を有する。
プラスチック基材は、単純なプラスチックシートであってもよい。しかしながら、プラスチックで作製された車両の車体、または車両部門の内側および外側の両方のための、特定の車両の部品ならびにまた車両の内外に導入するための車両の構成要素および付属品も基材として可能である。
基材は、従来型の方法で前処理されてもよい。好適な前処理としては、具体的にはフレーミング、プラズマ処理、およびコロナ放電などの表面活性化前処理、より具体的にはフレーミングが挙げられる。
記載される表面活性化前処理の代わりに、あるいはそれに加えて、基材には、原則的に既知である接着性プライマーおよび/またはプライマーサーフェーサーコーティングが備え付けられてもよい。対応するコーティング組成物が既知であり、例えば表面活性化前処理を経ていてもよい基材に対して直接塗布することができ、その後、これらのコーティング組成物は、硬化することができる。しかしながら、本発明の方法の文脈においては、プライマーサーフェーサーまたは接着性プライマーを完全に使用すること無しに済まし、それでもなお優れた接着性を得ることが可能であるという点が、特に有利である。
本発明の方法の段階(1)においては、(1.1)ベースコートフィルム(B.1.1)が生成されるか、あるいは(1.2)複数の直接的に連続したベースコートフィルム(B.1.2.x)が生成される。フィルムは、(1.1)水性ベースコート材料(b.1.1)をプラスチック基材(S)に対して塗布することまたは(1.2)複数のベースコート材料(b.1.2.x)をプラスチック基材(S)に対して直接連続的に塗布することによって生成される。
ベースコート材料は、基材に対して直接塗布されてもよく、換言すれば、任意に表面活性化前処理が行われた基材と、ベースコート材料(b.1.1)またはベースコート材料(b.1.2.x)のうちの第1のもの(すなわち、最下のもの)との間には、さらなるフィルムは配置されない。それでもなお、プライマーサーフェーサーフィルムなどの少なくとも1種の他のコーティングフィルムが、基材上にまず第1に生成されることも、同様に可能である。しかしながら、そのような他のコーティングフィルムを省略しても、優れた接着性は達成されるため、かつそのような省略は、本方法の大幅な単純化をもたらすため、ベースコート材料(b.1.1)または第1のベースコート材料(b.1.2.x)は、適切な場合にはプラスチック基材の表面活性化前処理の後に、この基材に対して直接塗布されることが好ましい。
したがって、複数のベースコート材料(b.1.2.x)を基材(S)に対して直接連続的に塗布することとは、まず、第1のベースコート材料を基材に対して塗布した後、第2のベースコート材料を、第1のベースコート材料のフィルムに対して直接塗布することを意味するとして理解される。次いで、任意の第3のベースコート材料が、第2のベースコート材料のフィルムに対して直接塗布される。そして、この作業が、さらなるベースコート材料(すなわち、第4、第5のベースコートなど)についても同様に繰り返され得る。
本発明の方法の段階(1)において塗布されるコーティング組成物およびそこで生成されるコーティングフィルムに関する、「ベースコートフィルム」および「ベースコート」という用語は、より良好な明確性のために使用されている。ベースコート材料とは、自動車の仕上げ塗装および一般的な工業用塗装に使用される、色付与性中間コーティング材料のことである。特に環境効果からベースコートフィルムを保護するために、一般的に少なくとも1枚の追加的なクリアコートフィルムがその上に塗布され、これは本発明の方法においても当てはまる。その後、最終的に、クリアコートとともに硬化が行われる。
ベースコート材料(b.1.1)および(b.1.2.x)については、以下で後程詳細に説明する。しかしながら、これらは、物理的に硬化性であるベースコート材料および/または熱化学的に硬化性である外部架橋性の一成分ベースコート材料であることが好ましい。
ベースコート材料(b.1.1)およびベースコート材料(b.1.2.x)は、液体コーティング組成物を塗布するための、当業者に既知の方法、例えば浸漬、ナイフコーティング、スプレー塗り、ローリングなどで塗布され得る。任意に例えば熱気スプレー塗りなどのホットスプレー塗布を伴った、例えば圧縮空気スプレー塗り(空気式塗布)、エアレススプレー塗り、高速回転、静電スプレー塗布(ESTA)などのスプレー塗布方法を採用することが好ましい。ベースコート材料は、空気式スプレー塗布または静電スプレー塗布を介して塗布されることが非常に好ましい。
したがって、ベースコート材料(b.1.1)の塗布によって、ベースコートフィルム(B.1.1)、すなわちプラスチック基材(S)上に塗布されたベースコート材料(b.1.1)のコートが生成される。
本発明の方法の段階(1.2)においては、以下に続く命名システムが提案される。ベースコート材料およびベースコートフィルムは概して、(b.1.2.x)および(B.1.2.x)と指定されるが、一方で、特定の個別のベースコート材料およびベースコートフィルムを命名する際には、xは、異なった、対応する適切な文字で置き換えられてもよい。
第1のベースコート材料および第1のベースコートフィルムは、aによって指定することができ、最上のベースコート材料および最上のベースコートフィルムは、zによって指定することができる。これらの2種のベースコート材料またはベースコートフィルムが、段階(1.2)では常に存在する。間に配置される任意のコートは、b、c、dなどを用いて連続的に指定することができる。
したがって、第1のベースコート材料(b.1.2.a)の塗布によって、プラスチック基材(S)上に、ベースコートフィルム(B.1.2.a)が生成される。次いで、少なくとも1種のさらなるベースコートフィルム(B.1.2.x)が、ベースコートフィルム(B.1.2.a)上に直接生成される。複数のさらなるベースコートフィルム(B.1.2.x)が生成される場合、それらは、直接的に連続して生成される。
ベースコート材料(b.1.2.x)は、同一であってもよく、または異なっていてもよい。複数のベースコートフィルム(B.1.2.x)を同一のベースコート材料を用いて生成し、1種以上のさらなるベースコートフィルム(B.1.2.x)を1種以上の他のベースコート材料を用いて生成することも可能である。
第1のベースコート材料を塗布することによって第1のベースコートフィルムが生成され、同一のベースコート材料を塗布することによって第2のベースコートフィルムが生成される場合、両方のフィルムは明らかに、同一のベースコート材料に基づく。しかしながら、塗布は明らかに2段階で行われるため、本発明の方法の意味において対応するベースコート材料は、第1のベースコート材料(b.1.2.a)およびさらなるベースコート材料(b.1.2.z)に対応する。また、記載される系はしばしば、2回の塗布で生成される、1コートベースコートフィルム系とも呼ばれる。しかしながら、特に現実のOEM仕上げにおいては、塗装設備の技術的状況が、第1の塗布と第2の塗布との間である特定の時間が常に経過することを意味し、この間に基材、例えば自動車の車体は、例えば15〜35℃に馴化されて、フラッシュされるため、この系は、2コートベースコート系として特徴付ける方が形式的には明確である。そして、記載される作業体制は、本発明の方法の第2の変化形態に割り当てられるべきである。
段階(1.1)においては、塗布後、塗布されたベースコート材料(b.1.1)または対応するベースコートフィルム(B.1.1)は、例えば15〜35℃で、例えば0.5〜30分間フラッシュされ、かつ/または好ましくは40〜90℃の温度で、例えば1〜20分間中間乾燥に供される。最初に15〜35℃で0.5〜30分間フラッシュした後、40〜90℃で例えば1〜20分間中間乾燥を行うことが好ましい。
段階(1.2)においては、塗布されたベースコート材料(b.1.2.x)は概して、別個にかつ/またはともに、フラッシュされかつ/または中間乾燥される。段階(1.2)においても、15〜35℃で0.5〜30分間フラッシュし、40〜90℃で例えば1〜20分間中間乾燥を行うことが好ましい。個別のまたは複数のベースコートフィルム(B.1.2.x)に対する、一連のフラッシュおよび/または中間乾燥作業は、個別の事例の要求に応じて調整され得る。
ベースコートフィルム(B.1.1)またはベースコートフィルム(B.1.2.x)は、本発明の方法の段階(1)では硬化されない。これは、以下に記載される本発明の方法の段階(3)から、明確かつ明白に明らかとなる。ベースコートフィルムは段階(3)まで硬化されないため、初期の段階(1)においてそれらを硬化させることはできない。これは、段階(1)においてベースコートフィルムを硬化させた場合、段階(3)における硬化が不可能となるためである。
したがって、段階(1)においては、ベースコートフィルムは、硬化を早くももたらし得る条件には曝露されない。これらの条件は無論、採用される特定のベースコート材料に依存する。しかしながら、これは常に、ベースコートフィルムが好ましくは100℃未満の温度にのみ曝露されることを意味する。さらに好ましくは、ベースコートフィルムは、100℃未満の温度にのみ曝露され、さらには60〜100℃の温度に15分以下曝露される。この理由は、好ましいベースコート材料、すなわち物理的に硬化性であるベースコート材料および/または熱化学的に硬化性である外部架橋性の一成分ベースコート材料が、概して、これらの条件下では硬化しないためである。これは、記載された温度における、問題となる物理的硬化は、記載された時間内では一般的に完了し得ないためである。
ベースコート材料(b.1.1)および(b.1.2.x)の塗布は、ベースコートフィルム(B.1.1)および個別のベースコートフィルム(B.1.2.x)が、段階(3)において行われる硬化の後、例えば3〜50マイクロメートル、好ましくは5〜40マイクロメートルのフィルム厚を有するように行われる。
本発明の方法の段階(2)においては、(2.1)ベースコートフィルム(B.1.1)の上または(2.2)最上のベースコートフィルム(B.1.2.z)の上に直接、クリアコートフィルム(K)が生成される。この生成手順は、クリアコート材料(k)の適切な塗布によって実現される。したがって、クリアコートフィルム(K)は、ベースコートフィルム(B.1.1)の上に直接、または最上のベースコートフィルム(B.1.2.z)の上に直接配置される。
クリアコート材料(k)は、この文脈においてそれ自体が当業者に既知である、任意の透明なコーティング組成物であり得る。「透明」とは、コーティング組成物を用いて形成されたフィルムが不透明に着色されてはおらず、下にあるベースコート系の色が視認できるような構成を有することを意味するものとして理解されるべきである。しかしながら、既知であるように、これは、例えば全体的な系の色の深みを支持することができるように、クリアコート材料中に顔料も微量に存在する可能性を排除するものではない。
問題のコーティング組成物は、水性または溶媒系の、透明な、物理的に硬化性であるかまたは熱化学的に硬化性であるコーティング組成物であり、一成分、または二成分もしくは多成分コーティング組成物として配合することができる。加えて、粉末スラリークリアコート材料もまた好適である。溶媒系クリアコート材料が好ましい。
使用されるクリアコート材料(k)は、特に、熱化学的に硬化性であり、かつ/または放射線化学的に硬化性であり得る。より具体的には、それらは、熱化学的に硬化性であり、かつ外部架橋性である。熱化学的に硬化性である、二成分クリアコート材料が好ましい。
したがって、クリアコート材料は、慣習的にかつ好ましくは、官能基を有するバインダーとしての少なくとも1種の(第1の)ポリマー、およびまたバインダーの官能基に対して相補的な官能性を有する少なくとも1種の架橋剤を含む。少なくとも1種のヒドロキシ官能性ポリ(メタ)アクリレートポリマーをバインダーとして使用し、遊離ポリイソシアネートを架橋剤として使用することが好ましい。
クリアコート材料(k)は、液体コーティング組成物を塗布するための、当業者に既知の方法、例えば浸漬、バーコーティング、スプレー塗り、ローリングなどで塗布される。スプレー塗布方法、例えば圧縮空気スプレー塗り(空気式塗布)および静電スプレー塗布(ESTA)を採用することが好ましい。
塗布後に、クリアコート材料(k)または対応するクリアコート(K)は、15〜35℃で0.5〜30分間フラッシュまたは中間乾燥される。この種のフラッシュおよび中間乾燥の条件は、クリアコート材料(k)が熱化学的に硬化性である二成分コーティング組成物である、好ましい場合に特に当てはまる。しかしながら、これは、クリアコート材料(k)が、別の方法で硬化性であるコーティング組成物であること、ならびに/または他のフラッシュおよび/もしくは中間乾燥の条件を使用することの可能性を排除するものではない。
クリアコート材料(k)の塗布は、クリアコートフィルムが、段階(3)において行われた硬化の後、例えば15〜80マイクロメートル、好ましくは20〜65マイクロメートル、特に好ましくは25〜60マイクロメートルのフィルム厚を有するように行われる。
無論、本発明の方法は、クリアコート材料(k)が塗布された後に、さらなるコーティング組成物、例えばさらなるクリアコート材料が塗布されること、およびさらなるコーティングフィルム、例えばさらなるクリアコートフィルムが結果的に生成されることを排除するものではない。そして、そのようなさらなるコーティングフィルムは、以下に記載される段階(3)において同様に硬化されるか、あるいはそれらは段階(3)の後まで塗布されず、その場合には別個に硬化される。しかしながら、1種のクリアコート材料(k)のみが塗布され、その後段階(3)において記載されるように硬化されることが好ましい。
本発明の方法の段階(3)においては、(3.1)ベースコートフィルム(B.1.1)およびクリアコートフィルム(K)または(3.2)ベースコートフィルム(B.1.2.x)およびクリアコートフィルム(K)を一緒に硬化させることが行われる。
硬化条件は無論、使用されるベースコート材料およびクリアコート材料によって左右され、かつ可能性としては、ベースコートフィルム(B.1.1)またはベースコートフィルム(B.1.2.x)がフラッシュされかつ中間乾燥される条件によって左右される。
この一緒の硬化は、好ましくは40〜100℃、より好ましくは60〜100℃の温度で、例えば5〜60分間、好ましくは20〜60分間行う。このようにして、一方では、好ましく使用される熱化学的に硬化性である二成分クリアコート材料が、いずれにせよ、熱化学的に硬化されることが可能である。他方では、好ましく採用されるベースコート材料、換言すれば物理的に硬化性であるベースコート材料および/または熱化学的に硬化性である外部架橋性の一成分ベースコート材料は、いずれにせよ、物理的に硬化される。同時に、プラスチック基材が分解または変形を受ける可能性も回避される。例えば、使用されるベースコート材料が、有意により長い期間を物理的硬化のために必要とする場合、無論、最終的な硬化作業においてより長い硬化を実行することが可能であり、かつ/あるいは本方法の段階(1)におけるフラッシュおよび/または中間乾燥が、例えば必要な温度においてより長い時間実行される。
本発明の方法の段階(3)が終了した後の結果が、本発明のマルチコートペイント系である。
本発明に従って使用するためのベースコート材料
発明的使用のためのベースコート材料(b.1.1)は、少なくとも1種の、好ましくは厳密に1種の特定の水性ポリウレタン−ポリウレア分散体(PD)を含む。
したがって、分散体中に存在するポリマー粒子は、ポリウレタン−ポリウレアベースである。原則的に、そのようなポリマーは、例えばポリイソシアネートと、ポリオールおよびまたポリアミンとの従来型の重付加によって製造可能である。しかしながら、本発明に従って使用される分散体(PD)およびそれが含むポリマー粒子を視野に入れると、観察される特定の条件が存在する。これらの条件については下で説明する。
本水性ポリウレタン−ポリウレア分散体(PD)中に存在するポリウレタン−ポリウレア粒子は、少なくとも50%のゲル分率を持つ(測定方法については、実施例の節を参照されたい)。また、本分散体(PD)中に存在するポリウレタン−ポリウレア粒子は、40〜2000ナノメートル(nm)の平均粒径を持つ(測定方法については、実施例の節を参照されたい)。
したがって、本発明の分散体(PD)は、ミクロゲル分散体である。ミクロゲル分散体とは、既知であるように、ポリマー分散体のことであり、一方ではこのポリマーは、例えば0.02〜10マイクロメートルの粒径を有し、比較的小さい粒子の形態で存在している(「ミクロ」ゲル)。しかしながら、他方では、少なくとも部分的な、ポリマー粒子の分子内架橋が存在している。後者は、粒子内に存在するポリマー構造が、三次元ネットワーク構造を伴う、典型的な巨視的ネットワークに等しいことを意味する。しかしながら、巨視的に見れば、この種のミクロゲル分散体は、例えば水などの分散媒中のポリマー粒子の分散体であり続ける。粒子が部分的には互いに対して架橋する橋を有し得る(製造プロセスに純粋に起因し、これを排除することはほぼ不可能である)一方で、この系はそれでもやはり、測定可能な平均粒径を有する、系中に含まれた個別的な粒子を有する分散体でもある。分子的性質により、これらの粒子は好適な有機溶媒中に溶解するが、対照的に巨視的ネットワークは単に膨潤することになる。
これらのミクロゲルは分岐した系と巨視的に架橋された系との間に位置する構造を示すため、それらは結果的に、好適な有機溶媒中に可溶性であるネットワーク構造を有する高分子の特性と、不溶性の巨視的ネットワークを有する高分子の特性とを組み合わせる。そのため、架橋ポリマーの分率は、例えば水および任意の有機溶媒の除去、ならびに後続の抽出の後の、固体ポリマーの単離後にしか決定することはできない。ここで活用される現象とは、元々は好適な有機溶媒中に可溶性であったミクロゲル粒子が、単離後もそれらの内部ネットワーク構造を保持し、固体中において巨視的ネットワークのように挙動するということである。架橋は、実験的に利用可能なゲル分率を介して検証することができる。ゲル分率は、究極的には、溶媒中において単離された固体として分子的に分散して溶解できない、分散体からのポリマーの分率である。ここでは、高分子固体の単離後の架橋反応に起因するゲル分率におけるさらなる増加を排除することが必要である。この不溶性の分率は、ひいては、分子内架橋粒子の形態で分散体中に存在するポリマーの分率または粒子分率に対応する。
本発明の文脈において、本発明にとって必須の範囲の粒径を有するポリマー粒子を伴うミクロゲル分散体のみが、必要とされる性能特性のすべてを有することが明らかとなった。したがって、特に重要なのは、顕著に低い粒径と、それでもやはり有意な架橋分率またはゲル分率との組合せである。こうすることによってのみ、有利な性質、より具体的には、一方でのマルチコートペイント系の部分における良好な光学的性質および機械的性質と、他方での水性ベースコート材料の高い固形分含量および良好な保存安定性との組合せを実現することが可能となる。したがって、例えば2マイクロメートル超(平均粒径)の範囲の比較的大きい粒子を有する分散体では、例えば、沈殿挙動が増加し、したがって保存安定性が損なわれる。
本水性ポリウレタン−ポリウレア分散体(PD)中に存在するポリウレタン−ポリウレア粒子は、好ましくは、少なくとも60%、より好ましくは少なくとも70%、特に好ましくは少なくとも80%のゲル分率を持つ。したがって、ゲル分率は、最大100%、またはほぼ100%、例えば99%もしくは98%にまで達してもよい。そしてそのような場合には、ポリウレタン−ポリウレアポリマー全体またはそのほぼ全体が、架橋粒子の形態で存在する。
本分散体(PD)中に存在するポリウレタン−ポリウレア粒子は、好ましくは、40〜1500nm、より好ましくは100〜1000nm、より好ましくは110〜500nm、およびさらにより好ましくは120〜300nmの平均粒径を持つ。特に好ましい範囲は130〜250nmである。
得られたポリウレタン−ポリウレア分散体(PD)は水性である。「水性」という語句は、この文脈において、当業者には既知である。この語句は、基本的には、系の分散媒として有機溶媒(溶媒とも呼ばれる)を排他的に含んだり、それを主に含んだりする系ではなく、反対にその分散媒として有意な分率の水を含む系を指す。有機溶媒の最大量に基づいて、かつ/または水の量に基づいて規定される水性特性の好ましい実施形態については、以下で後程説明する。
ポリウレタン−ポリウレア粒子は、アニオン性基および/またはアニオン性基に変換することができる基(すなわち、既知の中和剤、およびまた塩基などの以下で後程特定される中和剤を使用することによってアニオン性基に変換することができる基)を含む。
当業者には認識されるように、これらの基は、例えばカルボン酸基、スルホン酸基、および/またはホスホン酸基、特に好ましくはカルボン酸基(中和剤によってアニオン性基に変換することができる官能基)、ならびにまた前述の官能基に由来するアニオン性基、例えばより具体的にはカルボキシレート基、スルホネート基、および/またはホスホネート基など、好ましくはカルボキシレート基である。そのような基の導入は、水中における分散性を増加させることが既知である。選択される条件に応じて、記載された基は、比例的に、またはほぼ完全に、1種の形態(例えばカルボン酸)またはその他の形態(カルボキシレート)で存在し得る。1つの特定の影響因子は、例えば、中和剤を使用することに備わっている。中和剤については既に言及しており、以下で後程さらにより詳細に説明する。しかしながら、記載された基が存在する形態に関係なく、本発明の文脈においては、理解をより簡単にするために、一定の用語がしばしば選択される。例えば、特定の酸価がポリマーについて特定された場合、またはそのようなポリマーがカルボキシ官能性であると称される場合、この言及はここに、カルボン酸基だけでなく、カルボキシレート基も常に包含するものとする。この点について任意の区別が存在すべき場合、そのような区別は、例えば、中和度を用いることで対応する。
記載された基は、例えば、既知であるように、ポリマーを製造する際に、対応する出発化合物を使用することで、ポリウレタン−ポリウレア粒子などのポリマーに導入することができる。この場合、これらの出発化合物は、対応する基、例えばカルボン酸基を含み、さらなる官能基、例えばヒドロキシル基を介してポリマーへと重合される。より綿密な詳細については、以下で後程記載する。
好ましいアニオン性基および/またはアニオン性基に変換することができる基は、それぞれ、カルボキシレート基およびカルボン酸基である。固形分含量に基づいて、分散体中に粒子形態で存在するポリウレタン−ポリウレアポリマーは、好ましくは、10〜35mg KOH/g、より具体的には15〜23mg KOH/gの酸価を持つ(測定方法については、実施例の節を参照)。
本分散体(PD)中に存在するポリウレタン−ポリウレア粒子は、好ましくは、各々の場合に反応形態で、イソシアネート基を含有し、アニオン性基および/またはアニオン性基に変換することができる基を含む、少なくとも1種のポリウレタンプレポリマー(Z.1.1)、ならびにまた2個の一級アミノ基および1個または2個の二級アミノ基を含む少なくとも1種のポリアミン(Z.1.2)を含む。
本発明の文脈において、例えば分散体(PD)のポリウレタン−ポリウレア粒子などのポリマーが、ある特定の構成成分を反応形態で含むとされる場合、これは、これらの特定の構成成分が、当該ポリマーの製造において出発化合物として使用されることを意味する。これらの出発化合物の性質に応じて、標的とするポリマーを得るための当該反応が、様々な機序に従って起こる。したがって、本発明の場合、ポリウレタン−ポリウレア粒子またはポリウレタン−ポリウレアポリマーの製造において、構成成分(Z.1.1)および(Z.1.2)は、(Z.1.1)のイソシアネート基と(Z.1.2)のアミノ基との反応によって互いと反応し、ウレア結合が形成される。そして無論、ポリマーは、前もって存在していたアミノ基およびイソシアネート基を、ウレア基の形態で、すなわちそれらの対応する反応形態で含有する。これにも関わらず、究極的には、ポリマーは2種の構成成分(Z.1.1)および(Z.1.2)を含んでいる。これは、これらの構成成分が、反応したイソシアネート基およびアミノ基以外では変化しないままであるためである。したがって、明確性のために、当該ポリマーは、各々の場合に反応形態でこれらの構成成分を含むとされる。それ故に、「ポリマーは、反応形態で構成成分(X)を含む」という表現の意味は、「ポリマーの製造において、構成成分(X)が使用された」という表現の意味と等しくなり得る。
上記から、アニオン性基および/またはアニオン性基に変換することができる基が、好ましくは、イソシアネート基を含有する上述のポリウレタンプレポリマーを介して、ポリウレタン−ポリウレア粒子に導入されることは当然である。
ポリウレタン−ポリウレア粒子は、2種の構成成分(Z.1.1)および(Z.1.2)からなることが好ましく、ポリウレタン−ポリウレア粒子が、これらの2種の構成成分から製造されることが好ましいことを意味している。
水性分散体(PD)は、特別な三段階の方法によって得ることができ、この方法が好ましい。この方法を説明する文脈において、構成成分(Z.1.1)および(Z.1.2)の好ましい実施形態についても提供される。
この方法は、
(I)
組成物(Z)を製造することであって、組成物(Z)が、各々の場合に組成物(Z)の総量に対して、
15〜65質量%の、イソシアネート基を含有し、ブロックされた一級アミノ基を有する、少なくとも1種の中間体(Z.1)であって、その製造が、
イソシアネート基を含有し、アニオン性基および/またはアニオン性基に変換することができる基を含む、少なくとも1種のポリウレタンプレポリマー(Z.1.1)と、
2個のブロックされた一級アミノ基および1個または2個の遊離二級アミノ基を含む少なくとも1種のポリアミン(Z.1.2a)との、
(Z.1.1)に由来するイソシアネート基と(Z.1.2)に由来する遊離二級アミノ基との付加反応による反応を含む、中間体(Z.1)と、
35〜85質量%の、20℃の温度において38質量%以下の水への溶解度を持つ、少なくとも1種の有機溶媒(Z.2)と、を含む、製造することと、
(II)
組成物(Z)を水性相中に分散させることと、
(III)
(II)において得られた分散体から少なくとも1種の有機溶媒(Z.2)を少なくとも部分的に除去することと、を含む。
したがって、この方法の第1の工程(I)において、特定の組成物(Z)が製造される。
組成物(Z)は、少なくとも1種の、好ましくは厳密に1種の特定の中間体(Z.1)を含み、この中間体はイソシアネート基を含有し、ブロックされた一級アミノ基を有する。
中間体(Z.1)の製造は、イソシアネート基を含有し、アニオン性基および/またはアニオン性基に変換することができる基を含む、少なくとも1種のポリウレタンプレポリマー(Z.1.1)の、ポリアミン(Z.1.2)に由来する、少なくとも2個のブロックされた一級アミノ基および少なくとも1個の遊離二級アミノ基を含む、少なくとも1種のポリアミン(Z.1.2a)との反応を伴う。
原則的に、イソシアネート基を含有し、アニオン性基および/またはアニオン性基に変換することができる基を含むポリウレタンプレポリマーは既知である。本発明の目的のために、構成成分(Z.1.1)は、理解をより簡単にするためにプレポリマーと呼ばれる。この構成成分は、実際には、別の構成成分、具体的には中間体(Z.1)を製造するための出発構成成分として使用されるため、前駆体と呼ばれ得るポリマーである。
イソシアネート基を含有し、アニオン性基および/またはアニオン性基に変換することができる基を含むポリウレタンプレポリマー(Z.1.1)を製造するためには、当業者に既知である、脂肪族、脂環式、脂肪族脂環式、芳香族、脂肪族芳香族、および/または脂環式芳香族ポリイソシアネートを採用することが可能である。好ましくは、ジイソシアネートが使用される。例として、以下のジイソシアネートを挙げることができる。1,3−もしくは1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−もしくは2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−もしくは2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,4−もしくは1,5−ナフチレンジイソシアネート、ジイソシアナトジフェニルエーテル、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、エチルエチレンジイソシアネート、2,3−ジメチルエチレンジイソシアネート、1−メチルトリ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、1,3−シクロペン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、シクロヘキシレンジイソシアネート、1,2−シクロヘキシレンジイソシアネート、オクタメ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、テトラメチルヘキサンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、テトラデカメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、2−イソシアナトプロピルシクロヘキシルイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン2,4’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン4,4’−ジイソシアネート、1,4−もしくは1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−もしくは1,3−もしくは1,2−ジイソシアナトシクロヘキサン、2,4−もしくは2,6−ジイソシアナト−1−メチルシクロヘキサン、1−イソシアナトメチル−5−イソシアナト−1,3,3−トリメチルシクロヘキサン、2,3−ビス(8−イソシアナトオクチル)−4−オクチル−5−ヘキシルシクロヘキセン、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどのテトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、またはこれらのポリイソシアネートの混合物。無論、ウレトジオンおよびイソシアヌレートなどの、記載されたジイソシアネートの異なるダイマーおよびトリマーを使用することも可能である。より高いイソシアネート官能価のポリイソシアネートを使用することもできる。それらの例は、トリス(4−イソシアナトフェニル)メタン、1,3,4−トリイソシアナトベンゼン、2,4,6−トリイソシアナトトルエン、1,3,5−トリス(6−イソシアナトヘキシルビウレット)、ビス(2,5−ジイソシアナト−4−メチルフェニル)メタンである。官能価は、モノアルコールおよび/または二級アミンとの反応によって任意に低下され得る。しかしながら、ジイソシアネートを使用すること、より具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン4,4’−ジイソシアネート、2,4−または2,6−ジイソシアナト−1−メチルシクロヘキサン、およびm−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(m−TMXDI)などの脂肪族ジイソシアネートを使用することが好ましい。イソシアネートは、そのイソシアネート基が脂肪族基に結合されている場合、換言すれば、イソシアネート基に対してα位に芳香族炭素が存在しない場合に、脂肪族と呼ばれる。
プレポリマー(Z.1.1)は、ポリイソシアネートをポリオール、より具体的にはジオールと反応させることによって製造され、一般的にはウレタンが形成される。
好適なポリオールの例は、飽和またはオレフィン性不飽和ポリエステルポリオールおよび/またはポリエーテルポリオールである。使用されるポリオールは、より具体的にはポリエステルポリオールであり、特に、400〜5000g/molの数平均分子量を有するものである(測定方法については、実施例の節を参照されたい)。そのようなポリエステルポリオール、好ましくはポリエステルジオールは、対応するポリカルボン酸、好ましくはジカルボン酸および/またはそれらの無水物を、対応するポリオール、好ましくはジオールとエステル化によって反応させることによる既知の方法で製造することができる。無論、追加的に、さらには比例的に、モノカルボン酸および/またはモノアルコールを、製造のために使用することも任意に可能である。ポリエステルジオールは好ましくは飽和であり、より具体的には飽和かつ直鎖状である。
そのようなポリエステルポリオール、好ましくはポリエステルジオールの製造にとって好適な芳香族ポリカルボン酸の例は、フタル酸、イソフタル酸、およびテレフタル酸であり、これらの中でもイソフタル酸が有利であり、したがって好ましく使用される。好適な脂肪族ポリカルボン酸の例は、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンジカルボン酸、およびドデカンジカルボン酸、そうでなければヘキサヒドロフタル酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、4−メチルヘキサヒドロフタル酸、トリシクロデカンジカルボン酸、およびテトラヒドロフタル酸である。ジカルボン酸として、ダイマー脂肪酸または二量体化脂肪酸を使用することも同様に可能である。これらは、既知のように、不飽和脂肪酸を二量体化することによって製造される混合物であり、例えば、商品名Radiacid(Oleon社より)またはPripol(Croda社より)の下に入手可能である。本発明の文脈において、ポリエステルジオールの製造のためにそのようなダイマー脂肪酸を使用することは好ましい。したがって、プレポリマー(Z.1.1)を製造するために好ましく使用されるポリオールは、ダイマー脂肪酸を用いて製造されたポリエステルジオールである。特に好ましいのは、製造において採用されたジカルボン酸のうち少なくとも50質量%、好ましくは55〜75質量%がダイマー脂肪酸であるポリエステルジオールである。
ポリエステルポリオール、好ましくはポリエステルジオールを製造するための対応するポリオールの例は、エチレングリコール、1,2−または1,3−プロパンジオール、1,2−、1,3−、または1,4−ブタンジオール、1,2−、1,3−、1,4−、または1,5−ペンタンジオール、1,2−、1,3−、1,4−、1,5−、または1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルヒドロキシピバレート、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、1,2−、1,3−、または1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−、1,3−、または1,4−シクロヘキサンジメタノール、およびトリメチルペンタンジオールである。したがって、ジオールが好ましくは使用される。そのようなポリオールおよび/またはジオールもまた、プレポリマー(Z.1.1)を製造するために直接使用することができ、換言すれば、ポリイソシアネートと直接反応させることができる。
さらに、ジアミンおよび/またはアミノアルコールなどのポリアミンを、プレポリマー(Z.1.1)の製造において使用することも可能である。ジアミンの例としては、ヒドラジン、アルキル−またはシクロアルキルジアミン、例えばプロピレンジアミンおよび1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサンなどが挙げられ、アミノアルコールの例としては、エタノールアミンまたはジエタノールアミンが挙げられる。
プレポリマー(Z.1.1)は、アニオン性基および/またはアニオン性基に変換することができる基を含む。記載された基を導入するために、プレポリマー(Z.1.1)の製造中に、ウレタン結合の製造における反応のための基、好ましくはヒドロキシル基とならんで、上述の基、例えばカルボン酸基をさらに含む出発化合物を使用することが可能である。このようにして、問題の基はプレポリマー中に導入される。
好ましいカルボン酸基を導入するために企図される対応する化合物は、ポリエーテルポリオールおよび/またはポリエステルポリオールであるが、但し、それらがカルボキシル基を含有することを条件とする。しかしながら、好ましく使用される化合物は、いずれにせよ、少なくとも1個のカルボン酸基と、イソシアネート基に対して反応性の少なくとも1個の官能基、好ましくはヒドロキシル基とを有する低分子量化合物である。本発明の文脈において、「低分子量化合物」という語句は、高分子量化合物、特にポリマーとは対照的に、好ましくは単量体化合物のように個別の分子量を割り当てることができるものを意味するとして理解されるべきである。したがって、低分子量化合物は、より具体的にはポリマーではない。これは、ポリマーは常に分子の混合物であり、平均分子量を用いて説明される必要があるためである。好ましくは、「低分子量化合物」という用語は、対応する化合物が300g/mol未満の分子量を有することを意味するとして理解される。100〜200g/molの範囲が好ましい。
この文脈において好ましい化合物は、例えば、2個のヒドロキシル基を含有するモノカルボン酸、例えばジヒドロキシプロピオン酸、ジヒドロキシコハク酸、およびジヒドロキシ安息香酸などである。特に具体的な化合物は、α,α−ジメチロールアルカノン酸、例えば2,2−ジメチロール酢酸、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロール酪酸、および2,2−ジメチロールペンタン酸、特に2,2−ジメチロールプロピオン酸などである。
したがって、好ましくは、プレポリマー(Z.1.1)はカルボキシ官能性である。これらのプレポリマーは、固形分含量に基づいて、10〜35mgKOH/g、より具体的には15〜23mgKOH/gの酸価を持つ。
プレポリマーの数平均分子量は幅広く異なり得、例えば2000〜20000g/mol、好ましくは3500〜6000g/molの範囲に位置する(測定方法については、実施例の節を参照されたい)。
プレポリマー(Z.1.1)は、イソシアネート基を含有する。好ましくは、固形分含量に基づいて、プレポリマー(Z.1.1)は、0.5〜6.0質量%、好ましくは1.0〜5.0質量%、特に好ましくは1.5〜4.0質量%のイソシアネート含有量を持つ(測定方法については、実施例の節を参照)。
プレポリマー(Z.1.1)がイソシアネート基を含有することを考慮すると、プレポリマーのヒドロキシル価は概して非常に低い可能性が高い。プレポリマーのヒドロキシル価は、固形分含量に基づいて、好ましくは15mgKOH/g未満、より具体的には10mgKOH/g未満、さらにより好ましくは5mgKOH/g未満である(測定方法については、実施例の節を参照)。
プレポリマー(Z.1.1)は、バルクまたは溶液において、既知でありかつ確立された方法によって、特に好ましくは、出発化合物を好ましくはメチルエチルケトンなどの有機溶媒中で例えば60〜120℃の温度でポリウレタン製造に典型的な触媒を任意に使用して反応させることによって、製造することができる。そのような触媒は、当業者には既知であり、一例はジブチル錫ラウレートである。ここでの手順は、生成物、換言すればプレポリマー(Z.1.1)がイソシアネート基を含有するように、出発化合物の割合を選択することである。同様に、溶媒は、出発化合物の官能基といかなる望ましくない反応も起こさない、換言すれば、溶媒がそれらの基に対して不活性であり、それらの官能基の反応を阻害しないように選択されるべきであることが直截に明らかである。好ましくは、製造は、以下で後程説明される有機溶媒(Z.2)中で行われる。これは、この溶媒が、本方法の段階(I)における製造のために、組成物(Z)中にどうあろうと存在しなければならないためである。
既に上で示されているように、アニオン性基に変換することができるプレポリマー(Z.1.1)中の基は、例えば中和剤の使用の結果として、比例的に、相応するアニオン性基として存在してもよい。このようにすることで、プレポリマー(Z.1.1)、したがってまた中間体(Z.1)の水分散性を調整することが可能となる。
企図される中和剤としては、具体的には、既知の塩基性中和剤、例えば炭酸塩、炭酸水素塩、または例えばLiOH、NaOH、KOH、もしくはCa(OH)などのアルカリ金属およびアルカリ土類金属の水酸化物などが挙げられる。同様に、アミンなどの窒素を含有する有機塩基、例えばアンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルアニリン、トリフェニルアミン、ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、またはトリエタノールアミン、およびまたこれらの組合せなどが、中和にとって好適であり、本発明の文脈における使用にとって好ましい。
プレポリマー(Z.1.1)の中和剤による中和、より具体的には窒素含有有機塩基による中和は、有機相中、換言すれば有機溶媒、より具体的には以下で説明される溶媒(Z.2)を伴う溶液中でのプレポリマーの製造後に行われてもよい。また、中和剤は無論、実際の重合中またはその開始前に添加されてもよい。この場合、例えば、カルボン酸基を含有する出発化合物が中和される。
アニオン性基に変換することができる基の中和、より具体的にはカルボン酸基の中和が所望される場合、例えば、これらの基のうちの35%〜65%の割合が中和される(中和度)ような量で添加され得る。40%〜60%の範囲が好ましい(計算方法については、実施例の節を参照)。
プレポリマー(Z.1.1)は、その製造後、かつ中間体(Z.1)を製造するためにそれを使用する前に、記載されるように中和されることが好ましい。
ここに記載される中間体(Z.1)の製造は、上記プレポリマー(Z.1.1)の、少なくとも1種、好ましくは厳密に1種の、ポリアミン(Z.1.2)に由来するポリアミン(Z.1.2a)との反応を伴う。
ポリアミン(Z.1.2a)は、2個のブロックされた一級アミノ基および1個または2個の遊離二級アミノ基を含む。
ブロックされたアミノ基とは、既知のように、遊離アミノ基中に元々存在している窒素上の水素残基が、ブロッキング剤による可逆反応によって置換されているものである。ブロッキングの見地から、これらのアミノ基は遊離アミノ基のようには縮合反応または付加反応を介して反応することができないため、この点で非反応性であり、それによってこれらのアミノ基は遊離アミノ基とは区別される。そして、アミノ基に関してそれ自体は既知である反応が明白に可能となるのは、可逆的に付加されたブロッキング剤が再度取り除かれた後のみであり、それによって今度は遊離アミノ基が生成される。したがって、この原理は、高分子化学の分野で同様に既知であるキャップまたはブロックされたイソシアネートの原理に類似している。
ポリアミン(Z.1.2a)の一級アミノ基は、それ自体は既知であるブロッキング剤、例えばケトンおよび/またはアルデヒドによってブロックされてもよい。このような場合のブロッキングは、水を放出することでケチミンおよび/またはアルジミンを生成し、これらはもはやいかなる窒素−水素結合も含有しておらず、これは、アミノ基とイソシアネート基などのさらなる官能基との典型的な縮合反応または付加反応が起こり得ないことを意味する。
ケチミンなどの、この種のブロックされた一級アミンを製造するための反応条件については既知である。したがって、例えば、そのようなブロッキングは、一級アミンと過剰なケトンとの混合物に熱を導入することで実現することができる。この過剰なケトンは同時に、アミンのための溶媒としても機能する。反応により形成された水は、さもなければ起こり得る可逆ブロッキングの可逆反応(デブロッキング)を防止するために、反応中に取り除かれることが好ましい。
ブロックされた一級アミンのデブロッキングのための反応条件もまた、それ自体は既知である。例えば、ブロックされたアミンを水性相に移すだけで、その時点で存在する水によって及ぼされる濃度圧の結果として、デブロッキングの側に平衡を戻し、それによって水を消費することで遊離一級アミノ基およびまた遊離ケトンを生成するのに十分である。
上記から、本発明の文脈において、ブロックされたアミノ基と遊離アミノ基との間には明確な区別がつけられることは当然である。それでもなお、アミノ基がブロックされたとも遊離であるとも特定されていない場合には、その言及は遊離アミノ基に対するものである。
ポリアミン(Z.1.2a)の一級アミノ基をブロックするための好ましいブロッキング剤は、ケトンである。ケトンの中でも特に好ましいのは、以下で後程説明される有機溶媒(Z.2)を構成するものである。この理由は、これらの溶媒(Z.2)が、本方法の段階(I)における製造のために、組成物(Z)中にどうあろうと存在しなければならないためである。ケトンでブロックされた対応する一級アミンの製造が、過剰なケトン中において特に良好な効果につながることについては上で既に示した。したがって、ブロッキングのためにケトン(Z.2)を使用することで、アミンをブロックするための、相応する好ましい製造手順を使用することが可能となり、これは、望ましくない場合がある、費用がかかり不都合なブロッキング剤の除去に対するあらゆる必要性を伴わない。代わりに、ブロックされたアミンの溶液は、中間体(Z.1)を製造するために直接使用されてもよい。好ましいブロッキング剤は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン、シクロペンタノン、またはシクロヘキサノンであり、特に好ましいブロッキング剤は、ケトン(Z.2)メチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトンである。
また、ケトンおよび/またはアルデヒド、より具体的にはケトンによる好ましいブロッキング、ならびに付随するケチミンおよび/またはアルジミンの製造は、一級アミノ基が選択的にブロックされるという利点を有する。存在する二級アミノ基は、明らかにブロックされ得ないため、遊離したままに留まる。結果として、少なくとも2個のブロックされた一級アミノ基とともに、1個または2個の遊離二級アミノ基を含有するポリアミン(Z.1.2a)が、遊離二級アミノ基および一級アミノ基を含有する、ポリアミン(Z.1.2)から、記載された好ましいブロッキング反応の方法によって、容易に製造することができる。
ポリアミン(Z.1.2a)は、2個の一級アミノ基と、1個または2個の二級アミノ基とを含むポリアミン(Z.1.2)の一級アミノ基をブロックすることで製造することができる。極めて好適なのは、それ自体は既知であり、2個の一級アミノ基と、1個または2個の二級アミノ基とを有するすべての脂肪族、芳香族、または芳香脂肪族(混合型脂肪族−芳香族)ポリアミン(Z.1.2)である。これは、記載されたアミノ基だけでなく、本質的に任意の脂肪族、芳香族、または芳香脂肪族基が存在してもよいことを意味する。例えば、二級アミノ基上の末端基として位置する一価基、または2個のアミノ基の間に位置する二価基が可能である。
本発明の文脈において、脂肪族とは、芳香族ではないすべての有機基を指す形容語である。例えば、記載されたアミノ基とともに存在する基は、脂肪族炭化水素基であってもよく、換言すれば、炭素および水素のみからなり、かつ芳香族ではない基であってもよい。これらの脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐状、または環状であってもよく、飽和であっても不飽和であってもよい。また、これらの基は無論、環状部分と直鎖状または分岐状部分との両方を含んでもよい。脂肪族基がヘテロ原子を、より具体的には、エーテル、エステル、アミド、および/またはウレタン基などの架橋基の形態で含有することもまた可能である。可能な芳香族基も同様に既知であり、さらなる説明は必要とされない。
好ましくは、ポリアミン(Z.1.2a)は、2個のブロックされた一級アミノ基と、1個または2個の遊離二級アミノ基とを持ち、一級アミノ基としては、ブロックされた一級アミノ基しか持たず、二級アミノ基としては、遊離二級アミノ基しか持たない。
好ましくは、全体で、ポリアミン(Z.1.2a)は、3個または4個のアミノ基を持ち、これらの基は、ブロックされた一級アミノ基と遊離二級アミノ基とからなる群から選択される。
特に好ましいポリアミン(Z.1.2a)は、2個のブロックされた一級アミノ基、1個または2個の遊離二級アミノ基、およびまた脂肪族飽和炭化水素基からなるものである。
類似する好ましい実施形態がポリアミン(Z.1.2)について当てはまり、これらは、ブロックされた一級アミノ基の代わりに、遊離一級アミノ基を含有している。
一級アミノ基をブロックすることによってポリアミン(Z.1.2a)を製造することができる好ましいポリアミン(Z.1.2)の例は、ジエチレントリアミン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルアミン、ジプロピレントリアミン、およびまたN1−(2−(4−(2−アミノエチル)ピペラジン−1−イル)エチル)エタン−1,2−ジアミン(1個の二級アミノ基、ブロッキングのための2個の一級アミノ基)、ならびにトリエチレンテトラミン、ならびにまたN,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン(2個の二級アミノ基、ブロッキングのための2個の一級アミノ基)である。
特に純粋な技術的合成に関連する理由のために、一級アミノ基のブロッキングにおいて、理論的に理想的な定量的変換が常に起こり得るわけではないことが、当業者には明らかである。例えば、特定量のポリアミンがブロックされる場合、ブロッキングプロセスにおいてブロックされる一級アミノ基の割合は、例えば95mol%以上であり得る(IR分光法によって決定可能、実施例の節を参照されたい)。ブロックされていない状態において、あるポリアミンが例えば2個の遊離一級アミノ基を持ち、その後このアミンのある特定量の一級アミノ基がブロックされた場合、本発明の文脈においては、採用された量の中に存在する一級アミノ基のうち、95mol%超の分率がブロックされた場合に、このアミンは2個のブロックされた一級アミノ基を有するとされる。これは、一方では既に記載されたように、技術適合成の観点から、定量的変換が常に実現され得るわけではないという事実によるものである。他方では、一級アミノ基の95mol%超がブロックされているという事実は、ブロッキングのために使用されたアミンの総量のうち過半量が、実際に、ブロックされた一級アミノ基のみを含有し、具体的には厳密に2個のブロックされた一級アミノ基を含有することを意味する。
中間体(Z.1)の製造は、(Z.1.1)に由来するイソシアネート基を、(Z.1.2a)に由来する遊離二級アミノ基と付加反応させることによる、プレポリマー(Z.1.1)とポリアミン(Z.1.2a)との反応を伴う。その後、それ自体は既知であるこの反応は、ウレア結合の形成を伴うポリアミン(Z.1.2a)のプレポリマー(Z.1.1)への結合につながり、究極的には中間体(Z.1)が形成される。中間体(Z.1)の製造において、遊離もしくはブロックされた二級アミノ基、または遊離もしくはブロックされた一級アミノ基を有する任意の他のアミンを使用しないことがこのように好ましいのは、容易に明らかとなる。
中間体(Z.1)は、バルクまたは溶液において、既知でありかつ確立された技法によって、特に好ましくは有機溶媒中で(Z.1.1)を(Z.1.2a)と反応させることによって製造することができる。溶媒は、出発化合物の官能基といかなる望ましくない反応も起こさない、したがって、溶媒の挙動においてそれらの基に対して不活性または概ね不活性であるように選択されるべきであることが直截に明らかである。製造における溶媒として、少なくとも比例的に、以下で後程説明される有機溶媒(Z.2)、特にメチルエチルケトンを個の段階でも使用することが好ましい。これは、この溶媒が、本発明の方法の段階(I)において製造される組成物(Z)中にどうあろうと存在しなければならないためである。好ましくは、溶媒(Z.2)中のプレポリマー(Z.1.1)の溶液は、溶媒(Z.2)中のポリアミン(Z.1.2a)の溶液と混合され、記載される反応が起こり得る。
無論、このようにして製造された中間体(Z.1)は、プレポリマー(Z.1.1)に関して上で記載したのと同様の様式で、上で既に記載した中和剤を用いて、製造中または製造後に中和されてもよい。それでもなお、(Z.1)の製造中または製造後の中和が関連性を持たないように、プレポリマー(Z.1.1)は、中間体(Z.1)を製造するためにそれを使用する前に上記の様式で中和されることが好ましい。したがって、そのような場合、プレポリマー(Z.1.1)の中和度は、中間体(Z.1)の中和度と等しくあり得る。したがって、本発明の方法の文脈において、中和剤のさらなる追加がまったく行われない場合、本発明の最終的に製造される分散体(PD)中に存在するポリマーの中和度もまた、プレポリマー(Z.1.1)の中和度と等しくあり得る。
中間体(Z.1)は、ブロックされた一級アミノ基を持つ。これは、遊離二級アミノ基はプレポリマー(Z.1.1)とポリアミン(Z.1.2a)との反応において反応するが、ブロックされた一級アミノ基は反応しないことで、明らかに達成され得る。実際、上で既に記載されたように、ブロッキングの効果は、イソシアネート基などの他の官能基との典型的な縮合反応または付加反応が起こり得ないということである。これは無論、ブロックされたアミノ基もまた、中間体(Z.1)を提供するためにブロックされたままに留まるように、反応のための条件が選択されるべきであることを意味する。当業者であれば、例えば、いかなる場合においても好ましい有機溶媒中の反応によりもたらされるそのような条件をどのように設定するかについて認識している。
中間体(Z.1)は、イソシアネート基を含有している。したがって、(Z.1.1)および(Z.1.2a)の反応において、これらの構成成分の比率は無論、生成物、すなわち中間体(Z.1)がイソシアネート基を含有するように選択されなければならない。
上で記載されたように、(Z.1.1)の(Z.1.2a)との反応において、遊離二級アミノ基はイソシアネート基と反応するが、一級アミノ基はブロッキングによって反応しないため、まず第一に、この反応における(Z.1.1)に由来するイソシアネート基の、(Z.1.2a)に由来する遊離二級アミノ基に対するモル比は1よりも大きくなければならないことは直截に明らかである。この特徴は暗示的に生じるものであるが、本発明に必須の特徴、すなわち中間体(Z.1)がイソシアネート基を含有するという特徴から明確かつ直接的に生じるものでもある。
それでもなお、反応中、以下で定義されるように、過剰なイソシアネート基が存在することが好ましい。この好ましい実施形態において、イソシアネート基、遊離二級アミノ基、およびブロックされた一級アミノ基のモル量(n)は、以下の条件を満たす。[n((Z.1.1)に由来するイソシアネート基)−n((Z.1.2a)に由来する遊離二級アミノ基)]/n((Z.1.2a)に由来するブロックされた一級アミノ基)=1.2/1〜4/1、好ましくは1.5/1〜3/1、非常に好ましくは1.8/1〜2.2/1、さらにより好ましくは2/1である。
この好ましい実施形態において、(Z.1.1)に由来するイソシアネート基と(Z.1.2a)に由来する遊離二級アミノ基)との反応によって形成される中間体(Z.1)は、ブロックされた一級アミノ基に対して過剰なイソシアネート基を持つ。この過剰さは、(Z.1.1)に由来するイソシアネート基の、(Z.1.2a)に由来する遊離二級アミノ基およびブロックされた一級アミノ基の総量に対するモル比を、(Z.1)の製造の後、および遊離二級アミノ基との反応による、対応するイソシアネート基の消費の後においても、対応する過剰なイソシアネート基が残るほど十分に大きいように選択することによって、究極的には達成される。
例えば、ポリアミン(Z.1.2a)が1個の遊離二級アミノ基と2個のブロックされた一級アミノ基とを有する場合、特に好ましい実施形態における(Z.1.1)に由来するイソシアネート基とポリアミン(Z.1.2a)との間のモル比は、5/1に設定される。こうすることで、遊離二級アミノ基との反応における1個のイソシアネート基の消費は、上で記載された条件に関して、4/2(すなわち2/1)が実現されたことを意味することとなる。
中間体(Z.1)の分率は、各々の場合に組成物(Z)の総量に対して、15〜65質量%、好ましくは25〜60質量%、より好ましくは30〜55質量%、特に好ましくは35〜52.5質量%、および非常に具体的な一実施形態において40〜50質量%である。
中間体(Z.1)の分率の決定は、以下のように実行することができる。中間体(Z.1)の他には有機溶媒のみを含有する混合物の固形分含量を確認する(固形物(固形分含量とも呼ばれる)を決定するための測定方法については、実施例の節を参照されたい)。そして、この固形分含量は中間体(Z.1)の量に相当する。したがって、混合物の固形分含量を考慮することによって、組成物(Z)中における中間体(Z.1)の分率を決定または特定することが可能となる。いずれにしても、中間体(Z.1)が好ましくは有機溶媒中において製造され、したがって製造の後には、中間体の他に有機溶媒しか含まない混合物中にどうあろうと存在することを考慮すると、これが選択される技法となる。
組成物(Z)は、少なくとも1種の特定の有機溶媒(Z.2)をさらに含む。
溶媒(Z.2)は、20℃の温度において38質量%以下の水への溶解度を持つ(測定方法については、実施例の節を参照されたい)。20℃の温度における水への溶解度は、好ましくは30質量%未満である。好ましい範囲は1〜30質量%である。
したがって、溶媒(Z.2)は、かなり穏やかな水への溶解度を持ち、具体的には完全に水と混和するわけでもなく、あるいは水に対して無限の溶解度を持つわけでもない。溶媒が分離の発生を伴わずに、換言すれば2つの相の形成を伴わずに、水と任意の割合で混合され得る場合、その溶媒は完全に混和性である。
溶媒(Z.2)の例は、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、トルエン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、炭酸プロピレン、シクロヘキサノン、またはこれらの溶媒の混合物である。メチルエチルケトンが好ましく、これは20℃において24質量%の水への溶解度を有する。
したがって、溶媒(Z.2)は、アセトン、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、N−ホルミルモルホリン、ジメチルホルムアミド、またはジメチルスルホキシドなどの溶媒ではない。
限られた水への溶解度の特定の溶媒(Z.2)を選択する具体的な効果とは、本方法の工程(II)において組成物(Z)が水性相に分散されたとき、均質な溶液が直接的に形成され得ないということである。代わりに存在する分散体は、工程(II)の一部として起こる架橋反応(遊離二級アミノ基とイソシアネート基とが付加反応してウレア結合を形成する)を制限された量でしか起こさないことを可能とし、それによって、上で定義されたような微小粒子の形成を最終的に可能とすることが推測される。
記載された水溶性を有することの他に、好ましい溶媒(Z.2)は、120℃以下、より好ましくは90℃以下の沸点を持つ(大気圧下、換言すれば1.013バールにおいて)。これは、本方法の工程(III)の文脈において、換言すれば、本方法の工程(II)において製造された分散体から少なくとも1種の有機溶媒(Z.2)を少なくとも部分的に除去することにおいて、利点を有する。この工程(III)については、以下で後程説明する。この理由は、明白なことに、この文脈において好ましい溶媒(Z.2)を使用する場合、例えば、本方法の工程(II)において導入された水のうち有意な量を同時に除去することなく、これらの溶媒を蒸留によって除去することができるという点にある。したがって、本分散体(PD)の水性の性質を保持するために、例えば、手のかかる水の再添加を行う必要性は存在しない。
少なくとも1種の有機溶媒(Z.2)の分率は、各々の場合に組成物(Z)の総量に対して、35〜85質量%、好ましくは40〜75質量%、より好ましくは45〜70質量%、特に好ましくは47.5〜65質量%、および非常に具体的な一実施形態において50〜60質量%である。
本発明の文脈において、組成物(Z)中の中間体(Z.1)に関する、上で特定されたような分率の特定の組合せを通じて、かつ特定の溶媒(Z.2)の選択を通じて、以下で記載される工程(II)および(III)の後に、必要な粒径を有しかつ必要なゲル分率をさらに有するポリウレタン−ポリウレア粒子を含む、ポリウレタン−ポリウレア分散体を提供することが可能となることが明らかとなった。
記載される構成成分(Z.1)および(Z.2)は、組成物(Z)の少なくとも90質量%を合計で構成することが好ましい。好ましくは、これら2種の構成成分は、組成物(Z)の少なくとも95質量%、より具体的には少なくとも97.5質量%を構成する。特に非常に好ましくは、組成物(Z)はこれら2種の構成成分からなる。この文脈において、上で記載されたような中和剤が使用された場合、これらの中和剤は、中間体(Z.1)の量を計算する際に、中間体に帰するものとすることに留意されたい。この理由は、中間体(Z.1)が、この場合、中和剤の使用に由来するアニオン性基をいずれにせよ持つという点にある。したがって、これらのアニオン性基が形成された後に存在するカチオンもまた、同様に中間体に帰するものとする。
組成物(Z)が、構成成分(Z.1)および(Z.2)に加えて他の構成成分を含む場合、これらの他の構成成分は好ましくは単に有機溶媒である。したがって、組成物(Z)の固形分含量は、好ましくは、組成物(Z)中の中間体(Z.1)の分率に対応する。それゆえに、組成物(Z)は、好ましくは、15〜65質量%、好ましくは25〜60質量%、より好ましくは30〜55質量%、特に好ましくは35〜52.5質量%、および特に好ましい一実施形態において40〜50質量%の固形分含量を持つ。
したがって、特に好ましい組成物(Z)は、合計で少なくとも90質量%の構成成分(Z.1)および(Z.2)を含有し、中間体(Z.1)の他には有機溶媒しか含まない。
組成物(Z)の利点は、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、テトラヒドロフラン、およびN−エチル−2−ピロリドンなどの環境に優しくなく、健康に害のある有機溶媒を使用することなく製造できるという点にある。したがって、好ましくは、組成物(Z)は、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、テトラヒドロフラン、およびN−エチル−2−ピロリドンからなる群から選択される有機溶媒を、10質量%未満、好ましくは5質量%未満、より好ましくは2.5質量%未満しか含有しない。組成物(Z)は、これらの有機溶媒を完全に含まないことが好ましい。
ここで述べられた本方法の第2の工程(II)において、組成物(Z)は水性相中に分散される。
したがって、工程(II)において、中間体(Z.1)のブロックされた一級アミノ基のデブロッキングが起こることが分かっており、また上で既に述べたことからも当然である。実際に、ブロックされたアミンを水性相に移すことの結果として、可逆的に結合されたブロッキング剤が水を消費することによって解放され、遊離一級アミノ基が形成される。
したがって、結果として生じた遊離一級アミノ基がその後、中間体(Z.1)中、すなわち中間体(Z.1)から形成されたデブロックされた中間体中に同様に存在するイソシアネート基と付加反応によって反応し、ウレア結合を形成することもまた明らかである。
水性相への移動が、中間体(Z.1)中、すなわち中間体(Z.1)から形成されたデブロックされた中間体中のイソシアネート基が、原則的に水と反応して二酸化炭素を脱離し、遊離一級アミノ基を形成することを意味することもまた既知である。これらの遊離一級アミノ基はその後、今度は未だ存在しているイソシアネート基と反応し得る。
無論、上で言及された反応および変換は、互いに並行して進行する。最終的には、例えば分子間および分子内反応または架橋の結果として、規定の平均粒径を有しかつ規定の架橋度またはゲル分率を有するポリウレタン−ポリウレア粒子を含む、分散体が形成される。
次いで、ここで述べられた本方法の工程(II)において、組成物(Z)が水中に分散される。ここでは、中間体(Z.1)のブロックされた一級アミノ基のデブロッキング、および結果として生じた遊離一級アミノ基と、中間体(Z.1)のイソシアネート基、およびまた中間体(Z.1)から形成されたデブロックされた中間体のイソシアネート基との付加反応による反応が起こる。
ここで述べられた本方法の工程(II)、換言すれば水性相中への分散は、任意の所望される方法で起こり得る。これは、究極的には、唯一重要なのは、組成物(Z)が水または水性相と混合されることであるということを意味する。好ましくは、例えば室温、換言すれば20〜25℃、または室温に対して上昇した、例えば30〜60℃の温度であり得る製造後の組成物(Z)は、水中で撹拌され、分散体を生成し得る。既に導入された水は、例えば室温を有する。分散は純水(脱イオン水)中で起こり得、これは水性相が水のみからなることを意味し、これが好ましい。無論、水の他にも、水性相は比例的に、典型的な乳化剤および保護コロイドなどの典型的な助剤を含んでもよい。好適な乳化剤および保護コロイドについての編集物は、例えば、Houben Weyl、Methoden der organischen Chemie[有機化学の方法]、volume XIV/1 Makromolekulare Stoffe[高分子化合物]、Georg Thieme Verlag、Stuttgart 1961年、p.411 ffに見出される。
本方法の段階(II)、換言すれば組成物(Z)の水性相中における分散において、有機溶媒と水との質量比が、結果として生じる分散体の水の有機溶媒に対する質量比が1超、好ましくは1.05〜2/1、特に好ましくは1.1〜1.5/1であるように選択されることが有利である。
ここで述べられた本方法の工程(III)において、少なくとも1種の有機溶媒(Z.2)は、工程(II)において得られた分散体から少なくとも部分的に除去される。無論、本方法の工程(III)はまた、例えば組成物(Z)中に存在する可能性のある他の溶媒も同様に除去することを必然的に伴い得る。
少なくとも1種の有機溶媒(Z.2)および任意のさらなる有機溶媒の除去は、既知である任意の方法によって、例えば、室温に対して僅かに上昇された、例えば30〜60℃の温度における真空蒸留によって実現され得る。
結果として生じるポリウレタン−ポリウレア分散体(PD)は水性である(「水性」の基本的な定義に関しては、上で先述されたことを参照)。
本発明に従って使用するための分散体(PD)の具体的な利点は、非常に低い割合の有機溶媒しか用いずに配合できるものの、それでもなお冒頭で記載された本発明による利点を可能とする点である。本発明に従って使用するための分散体(PD)は、好ましくは15.0質量%以下、特に好ましくは10質量%以下、非常に好ましくは5質量%以下、およびなおもより好ましくは2.5質量%以下の有機溶媒しか含まない(測定方法については、実施例の節を参照)。
分散体(PD)中におけるポリウレタン−ポリウレアポリマーの分率は、各々の場合に分散体の総量に対して、25〜55質量%、好ましくは30〜50質量%、より好ましくは35〜45質量%である(中間体(Z.1)に関して上で記載された、固形分含量を介した決定と同様に決定した)。
分散体(PD)中における水の分率は、各々の場合に分散体の総量に対して、好ましくは45〜75質量%、好ましくは50〜70質量%、より好ましくは55〜65質量%である。
本発明に従って使用するための分散体(PD)は、少なくとも85質量%、好ましくは少なくとも90.0質量%、非常に好ましくは少なくとも95質量%、およびなおもより好ましくは少なくとも97.5質量%の程度のポリウレタン−ポリウレア粒子および水からなるような方法で配合できるという点が、特に有利な点である(関連する値は、粒子の量(すなわち、固形物含量を介して決定されるポリマーの量)と、水の量とを合計することによって得られる)。分散体は、具体的には有機溶媒などのさらなる構成成分の分率がこのように低いにも関わらず、いかなる場合においても非常に安定であり、特に保存時に安定であることが明らかとなった。このようにして、2つの関連する利点が統合された。まず第1に、冒頭およびまた以下の実施例において記載される性能の利点をもたらす、水性ベースコート材料において使用できる分散体が提供されるという点である。しかしながら、第2の利点は、水性ベースコート材料の製造において、配合の適切な自由度が達成されるという点である。これは、ベースコート材料において、例えば様々な構成成分の適切な配合を提供するために、さらなる分率の必要な有機溶媒を使用することが可能であることを意味する。しかしながら、これが、ベースコート材料の基本的に水性の性質を脅かすことはない。反対に、ベースコート材料はそれでもなお比較的低い分率の有機溶媒で配合することができ、したがって特に良好な環境プロファイルを有し得る。
分散体が、ポリマー以外には、例えば本方法の段階(III)において完全には除去されなかった残留分率の形でしか水および任意の有機溶媒を含まないことが、さらにより好ましい。したがって、分散体(PD)の固形分含量は、好ましくは25%〜55%、好ましくは30%〜50%、より好ましくは35%〜45%であり、より好ましくは、分散体中のポリマーの分率と依然として一致する。
分散体(PD)の利点は、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、テトラヒドロフラン、およびN−エチル−2−ピロリドンなどの環境に優しくなく、健康に害のある有機溶媒を使用することなく製造できるという点にある。したがって、分散体(PD)は、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、テトラヒドロフラン、およびN−エチル−2−ピロリドンからなる群から選択される有機溶媒を、好ましくは7.5質量%未満、好ましくは5質量%未満、より好ましくは2.5質量%未満しか含有しない。分散体(PD)は、これらの有機溶媒を完全に含まないことが好ましい。
分散体中に存在するポリウレタン−ポリウレアポリマーは、好ましくは、ヒドロキシル基をほぼ持たず、あるいはまったく持たない。ポリマーのOH価は、固形分含量に基づいて、好ましくは15mgKOH/g未満、より具体的には10mgKOH/g未満、なおもより好ましくは5mgKOH/g未満である(測定方法については、実施例の節を参照)。
少なくとも1種の分散体(PD)の分率は、水性ベースコート材料(b.1.1)の総質量に対して、好ましくは5〜60質量%、より好ましくは15〜50質量%、および非常に好ましくは20〜45質量%である。
分散体(PD)に由来するポリウレタン−ポリウレアポリマーの分率は、水性ベースコート材料(b.1.1)の総質量に対して、好ましくは2.0〜24.0質量%、より好ましくは6.0〜20.0質量%、非常に好ましくは8.0〜18.0質量%である。
ベースコート材料中の、本発明の分散体に由来するポリウレタン−ポリウレアポリマーの分率を決定または特定することは、ベースコート材料において使用される本発明の分散体(PD)の固形分含量を決定することによって行うことができる。
好ましい分散体(PD)を特定の比率範囲で含むベースコート材料に対して可能な詳述の場合においては、以下が当てはまる。好ましい群内に包含されない分散体(PD)も無論、ベースコート材料中に存在することができる。その場合、特定の比率範囲は、分散体(PD)の好ましい群に対してのみ当てはまる。しかしながら、好ましい群からの分散体および好ましい群の一部ではない分散体からなる、分散体(PD)の合計の割合が、同様に、特定の比率範囲に属することが好ましい。
したがって、15〜50質量%の比率範囲、および分散体(PD)の好ましい群に対する制限がある場合、この比率範囲は、明らかに、まずは分散体(PD)の好ましい群に対してのみ適用される。しかしながら、この場合も同様に、好ましい群からの分散体、および好ましい群の一部を形成しない分散体からなる、すべての元来包括された分散体が、合計で15〜50質量%存在することが好ましくあり得る。したがって、好ましい群の分散体(PD)が35質量%使用されている場合、好ましい群ではない分散体は15質量%以下で使用することができる。
記載された原則は、本発明の目的のために、ベースコート材料のすべての記載される構成成分について、およびそれらの比率範囲について、例えば以下で後程特定される顔料について、そうでなければ以下で後程特定されるメラミン樹脂などの架橋剤について有効である。
本発明に従って使用するためのベースコート材料(b.1.1)は、少なくとも1種の顔料を含むことが好ましい。これは、それら自体が既知である、光学効果顔料および/または着色顔料を包含する。
そのような着色顔料および効果顔料については当業者に既知であり、例えばRoempp−Lexikon Lacke und Druckfarben、Georg Thieme Verlag、Stuttgart、New York、1998年、176および451頁に記載されている。「着色顔料(coloring pigment)」および「着色顔料(color pigment)」という用語は、「光学効果顔料」および「効果顔料」という用語と同様に交換可能である。
好ましい効果顔料は、例えば、層状アルミニウム顔料、金青銅、酸化青銅、および/もしくは酸化鉄−アルミニウム顔料などの小板状の金属効果顔料、パールエッセンス、塩基性炭酸鉛、ビスマスオキシドクロリド、および/もしくは金属酸化物−マイカ顔料などのパール光沢顔料、ならびに/または層状黒鉛、層状酸化鉄、PVDフィルムで構成される多層効果顔料、および/もしくは液晶ポリマー顔料などの他の効果顔料である。小板状の金属効果顔料、特に層状アルミニウム顔料が特に好ましい。
典型的な着色顔料としては、特に、二酸化チタン、ジンクホワイト、硫化亜鉛、もしくはリトポンなどの白色顔料;カーボンブラック、鉄マンガンブラック、もしくはスピネルブラックなどの黒色顔料;酸化クロム、酸化クロム水和物グリーン、コバルトグリーンもしくはウルトラマリングリーン、コバルトブルー、ウルトラマリンブルーもしくはマンガンブルー、ウルトラマリンバイオレットもしくはコバルトバイオレットおよびマンガンバイオレット、赤色酸化鉄、硫セレン化カドミウム、モリブデートレッドもしくはウルトラマリンレッドなどの有彩顔料;ブラウン酸化鉄、ミックスブラウンのスピネル相およびコランダム相もしくはクロムオレンジ;または黄色酸化鉄、ニッケルチタンイエロー、クロムチタンイエロー、硫化カドミウム、硫化カドミウム亜鉛、クロムイエロー、もしくはバナジン酸ビスマスなどの無機着色顔料が挙げられる。
これらの顔料の割合は、好ましくは、各々の場合に水性ベースコート材料(b.1.1)の総質量に対して、1.0〜40.0質量%、好ましくは2.0〜35.0質量%、より好ましくは5.0〜30.0質量%の範囲に位置する。
水性ベースコート材料(b.1.1)は、好ましくは、分散体(PD)中に存在するポリウレタン−ポリウレアポリマーとは異なるバインダーとしての少なくとも1種のポリマー、より具体的には、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアクリレート、および/または記載されるポリマーのコポリマーからなる群から選択される少なくとも1種のポリマー、より具体的にはポリエステルおよび/またはポリウレタンポリアクリレートをさらに含む。好ましいポリエステルについては、例えばDE4009858(A1)の第6段53行目から第7段61行目まで、および第10段24行目から第13段3行目まで、またはWO2014/033135(A2)の2頁24行目から7頁10行目まで、およびまた28頁13行目から29頁13行目までに記載されている。好ましいポリウレタン−ポリアクリレートコポリマー(アクリル化ポリウレタン)およびそれらの製造については、例えばWO91/15528(A1)3頁21行目から20頁33行目まで、およびDE4437535(A1)2頁27行目から6頁22行目までに記載されている。記載されるバインダーとしてのポリマーは、好ましくはヒドロキシ官能性であり、特に好ましくは15〜200mgKOH/g、より好ましくは20〜150mgKOH/gの範囲のOH価を持つ。ベースコート材料は、より好ましくは、少なくとも1種のヒドロキシ官能性ポリウレタン−ポリアクリレートコポリマーを含み、より好ましくはなおも少なくとも1種のヒドロキシ官能性ポリウレタン−ポリアクリレートコポリマー、およびまた少なくとも1種のヒドロキシ官能性ポリエステルを含む。
バインダーとしてのさらなるポリマーの割合は幅広く異なり得、各々の場合にベースコート材料(b.1.1)の総質量に対して、好ましくは1.0〜25.0質量%、より好ましくは3.0〜20.0質量%、非常に好ましくは5.0〜15.0質量%の範囲に位置する。
加えて、ベースコート材料(b.1.1)は、それ自体は既知である、少なくとも1種の典型的な架橋剤を含んでもよい。それが架橋剤を実際に含む場合、当該架橋剤は、好ましくは、少なくとも1種のブロックされたポリイソシアネートおよび/またはアミノプラスト樹脂、特に好ましくは少なくとも1種のメラミン樹脂である。
ベースコート材料(b.1.1)が架橋剤を実際に含む場合、これらの架橋剤の割合は、各々の場合にベースコート材料(b.1.1)の総質量に対して、好ましくは0.5〜20.0質量%、より好ましくは1.0〜15.0質量%、非常に好ましくは1.5〜10.0質量%の範囲に位置する。
さらに、ベースコート材料(b.1.1)は、少なくとも1種の増粘剤を含んでもよい。好適な増粘剤は、リチウムアルミニウムマグネシウムシリケートなどのフィロシリケートの群からの無機増粘剤である。しかしながら、レオロジー的性質のプロファイルがそのような無機増粘剤を基本的または主に使用することによって決定されるコーティング材料が、それらの固形分含量に関して改善を必要としており、換言すれば、重要な性能特性を損なうことなく、例えば20%未満の決定的に低い固形分含量しか用いずに配合できることは既知である。ベースコート材料(b.1.1)の特定の利点は、そのような無機フィロシリケートを増粘剤として採用することなく、あるいはそれを大きな割合で採用することなく、配合できるという点にある。したがって、増粘剤として使用される無機フィロシリケートの分率は、ベースコート材料の総質量に対して、好ましくは0.7質量%未満、特に好ましくは0.3質量%未満、およびなおもより好ましくは0.1質量%未満である。特に非常に好ましくは、ベースコート材料は、増粘剤として使用されるそのような無機フィロシリケートを完全に含まない。
代わりに、ベースコート材料は、少なくとも1種の有機増粘剤、例えば(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリレートコポリマー増粘剤またはポリウレタン増粘剤を含んでもよい。例えば、それ自体は既知である会合性ポリウレタン増粘剤などの会合性増粘剤が、好ましく採用される。会合性増粘剤とは、知られているように、鎖端または側鎖に強力な疎水基を有し、かつ/またはその親水性鎖がそれらの内側に疎水性ブロックまたは縮合物を含有する、水溶性ポリマーである。結果として、これらのポリマーは、界面活性特性を持ち、水性相中でミセルを形成することができる。界面活性剤と同様に、親水性領域が水性相中に残る一方で、疎水性領域はポリマー分散体の粒子に結び付き、顔料および/または充填剤などの他の固体粒子の表面上に吸着し、かつ/あるいは水性相中でミセルを形成する。最終的に、沈殿挙動のいかなる増加も伴わずに、増粘効果が達成される。この種の増粘剤は、例えば、商品名Adekanol(Adeka Corporation社より)の下に市販されている。
有機増粘剤の割合は、各々の場合にベースコート材料の総質量に対して、好ましくは0〜5.0質量%、より好ましくは0〜3.0質量%、非常に好ましくは0〜2.0質量%の範囲である。
本発明に従って使用されるベースコート材料(b.1.1)の非常に具体的な利点は、それらが、いかなる増粘剤の使用も伴わずに配合でき、それでもなお、それらのレオロジー的プロファイルに関して優れた特性を有し得るという点にある。このようにして、ひいては、コーティング材料に関して低減された複雑さ、および/またはベースコート材料に関する配合の自由度における増加が達成される。
さらに、ベースコート材料(b.1.1)は、少なくとも1種のさらなる補助剤をさらに含む。そのような補助剤の例は、残留物を伴わないか、または残留物を実質的に伴わない、熱分解性である塩、物理的に、熱的に、かつ/または化学線により硬化し、バインダーとして既に記載されたポリマーとは異なる、バインダーとしてのポリマー、さらなる架橋剤、有機溶媒、反応性希釈剤、透明顔料、充填剤、分子的に分散して溶解する染料、ナノ粒子、光安定剤、抗酸化剤、脱気剤、乳化剤、スリップ剤、重合抑制剤、ラジカル重合の開始剤、接着促進剤、流れ調整剤、フィルム形成助剤、垂れ抑制剤(SCA)、難燃剤、腐食防止剤、ワックス、乾燥剤、殺生物剤、およびつや消し剤である。そのような補助剤は、慣例的かつ既知の量で使用される。
ベースコート材料(b.1.1)の固形分含量は、進行中の事例の要件に応じて異なり得る。固形分含量は、塗布、より具体的にはスプレー塗布にとって必要とされる粘度によって主に左右される。具体的な利点は、本発明のベースコート材料が、比較的高い固形分含量を有するにも関わらず、適切な塗布を可能とするような粘度を有し得るという点である。
ベースコート材料の固形分含量は、それが少なくとも1種の架橋剤を含む場合、好ましくは少なくとも25%、より好ましくは少なくとも27.5%、なおもより好ましくは少なくとも30%である。
ベースコート材料が架橋剤を含有しない場合、固形分含量は、好ましくは少なくとも15%、好ましくは少なくとも18%、より好ましくは少なくとも21%である。
記載された条件の下で、換言すれば記載された固形分含量において、好ましいベースコート材料(b.1.1)は、1000s−1(1/S)のせん断荷重の下で、23℃において40〜150mPa・s、より好ましくは70〜110mPa・sの粘度を有する(測定方法に関するさらなる詳細については、実施例の節を参照されたい)。本発明の目的のために、記載されたせん断荷重の下でのこの範囲内の粘度は、スプレー粘度(作動粘度)と呼ばれる。既知であるように、コーティング材料はスプレー粘度で塗布され、これは、存在する条件(高せん断荷重)の下で、これらのコーティング材料は、特に高過ぎもせず、有効な塗布を可能とするような粘度を持つということを意味する。これは、もっぱらスプレー方法によって塗布されるペイントを可能とするため、かつ完全に均一なコーティングフィルムが、コーティングされるべき基材上に形成され得ることを確実にするために、スプレー粘度の設定が重要であることを意味する。具体的な利点は、スプレー粘度に調整されたベースコート材料(b.1.1)でもなお、高い固形分含量を持つという点である。したがって、固形分含量の好ましい範囲、特に下限は、塗布状態において、ベースコート材料(b.1.1)が比較的高い固形分含量を有することを示唆する。
本発明のベースコート材料は水性である(「水性」の定義に関しては、上記を参照)。
ベースコート材料(b.1.1)中における水の分率は、各々の場合にベースコート材料の総質量に対して、好ましくは35〜70質量%、より好ましくは42〜63質量%である。
ベースコート材料の固形分含量と、ベースコート材料中の水の分率との合計百分率が、少なくとも70質量%、好ましくは少なくとも75質量%であることがさらにより好ましい。これらの値の中でも、75〜95質量%、特に80〜90質量%の範囲が好ましい。この報告においては、従来「%」という単位しか持たなかった固形分含量を、「質量%」単位で記載している。固形分含量も究極的には質量百分率の値を表しているため、この表現形態も正当なものである。よって、例えばベースコート材料が35%の固形分含量と、50質量%の含水量とを有する場合、ベースコート材料の固形分含量と、ベースコート材料中の水の分率とに由来する、上で定義された合計百分率は、85質量%である。
これは具体的には、好ましいベースコート材料が、原則的には、特に有機溶媒などの環境に対して負荷となる構成成分を、ベースコート材料の固形分含量に対して、低い割合でしか含まないことを意味する。ベースコート材料の揮発性有機画分(質量%単位)のベースコート材料の固形分含量(上の記述と同様に、ここでは質量%単位)に対する比は、好ましくは0.05〜0.7、より好ましくは0.15〜0.6である。本発明の目的のために、揮発性有機画分は、水の部分でもなく、固形分含量の部分でもないと見なされる、ベースコート材料の画分であると考えられる。
ベースコート材料(b.1.1)の別の利点は、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、テトラヒドロフラン、およびN−エチル−2−ピロリドンなどの環境に優しくなく、健康に害のある有機溶媒を使用することなく製造できるという点にある。したがって、ベースコート材料は、好ましくは、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジオキサン、テトラヒドロフラン、およびN−エチル−2−ピロリドンからなる群から選択される有機溶媒を、10質量%未満、好ましくは5質量%未満、より好ましくは2.5質量%未満しか含有しない。ベースコート材料は、これらの有機溶媒を完全に含まないことが好ましい。
本発明のベースコート材料は、慣例的かつベースコート材料の生成に関して既知である混合アセンブリおよび混合技法を用いることで生成することができる。
本発明の方法において使用されるベースコート材料(b.1.2.x)のうちの少なくとも1種は、ベースコート材料(b.1.1)について記載されたような、本発明に必須の特徴を有する。これは、具体的には、ベースコート材料(b.1.2.x)のうちの少なくとも1種が、少なくとも1種の水性ポリウレタン−ポリウレア分散体(PD)を含むことを意味する。また、ベースコート材料(b.1.1)の説明において記載された好ましい特徴および実施形態は、ベースコート材料(b.1.2.x)のうちの少なくとも1種にも優先的に当てはまる。
本発明の方法により、プラスチック基材に対する優れた接着性を呈する、プラスチック基材上のマルチコートペイント系の生成が可能となる。
本発明はまた、水性ベースコート材料を生成するための水性混合ワニス系にも関する。混合ワニス系は、各々の場合に水性混合ワニス系の総質量に対して、
10〜25質量%の、少なくとも1種の分散体(PD)に由来する、少なくとも1種のポリウレタン−ポリウレアポリマーと、
0〜15質量%の、アミノプラスト樹脂の群から選択される架橋剤と、
3〜15質量%の、15〜200mg KOH/gの範囲のOH価を有する、少なくとも1種のポリエステルと、
2〜10質量%の、15〜200mg KOH/gの範囲のOH価を有する、少なくとも1種のポリウレタン−ポリアクリレートコポリマーと、
45〜55質量%の水と、
5〜15質量%の、少なくとも1種の有機溶媒と、
を含み、
記載された構成成分は、合計で、混合ワニス系の少なくとも90質量%、好ましくは少なくとも95質量%を構成する。
混合ワニス系は、好ましくは、顔料を実質的に含まず、したがって1質量%未満の顔料しか含有しない。混合ワニス系は、顔料を完全に含まないことが特に好ましい。
混合ワニス系は、具体的には顔料および任意に様々な添加剤による、個別に適合された仕上げ(completion)によって、水性ベースコート材料の生成における使用にとって著しく好適であることが明らかとなった。したがって、後続の個別の仕上げによって、異なる水性ベースコート材料を生成するために、単一の混合ワニス系を使用することができる。結果として、無論、作業負荷が大幅に緩和され、したがって、特に工業規模でベースコート材料を配合する場合に、経済性が上昇する。混合ワニス系は、別個に生成および保管し、その後、例えば必要である場合に、対応する顔料ペーストを用いて仕上げることができる。
したがって、本発明はまた、より具体的には顔料ペーストの形態である顔料を、上記の混合ワニス系に添加することを含む、水性ベースコート材料を生成するための方法にも関する。
決定方法
1.固形分含量
別途指示の無い限り、下文においては固体分率とも呼ばれる固形分含量は、130℃、60分、初期質量1.0gで、DIN EN ISO 3251に従って決定した。本発明の文脈において、公式規格に対する言及がなされる場合、これは無論出願日時点において最新だった規格のバージョンのことを意味するか、その日付においては最新のバージョンが存在しない場合には、最も近い最新のバージョンのことを意味する。
2.イソシアネート含有量
以下ではNCO含有量とも呼ばれるイソシアネート含有量は、DIN EN ISO 3251、DIN EN ISO 11909、およびDIN EN ISO 14896に基づく方法で、過剰なキシレン中2%強度のN,N−ジブチルアミン溶液を、アセトン/N−エチルピロリドン(1:1、容量%)中の試料の均一な溶液に添加し、過剰なアミンを0.1Nの塩酸を用いて電位差逆滴定することによって決定した。ポリマーのNCO含有量は、固形物に基づいて、溶液中のポリマーの分率(固形分含量)によって逆算できる。
3.ヒドロキシル価
ヒドロキシル価は、R.−P.Krueger、R.Gnauck and R.Algeier、Plaste und Kautschuk、20、274(1982年)に基づいて、触媒としての4−ジメチルアミノピリジンの存在下において、室温のテトラヒドロフラン(THF)/ジメチルホルムアミド(DMF)溶液中の無水酢酸を用いて、アセチル化の後に残った過剰な無水酢酸を完全に加水分解し、水酸化カリウムのアルコール溶液を用いて酢酸の電位差逆滴定を実行することによって決定した。60分間のアセチル化時間は、すべての場合において、完全な変換を確保するのに十分であった。
4.酸価
酸価は、DIN EN ISO 2114に基づいて、テトラヒドロフラン(THF)/水(9容量部のTHFと1容量部の蒸留水)の溶液中において、水酸化カリウムのエタノール溶液を用いて決定した。
5.中和度
構成成分xの中和度は、その構成成分中に存在するカルボン酸基の物質量(酸価によって決定)と、使用された中和剤の物質量とから計算した。
6.アミン等価質量
アミン等価質量(溶液)は、溶液のアミン含有量を決定するために役立ち、以下のように確認した。分析用の試料を室温で氷酢酸中に溶解させ、クリスタルバイオレットの存在下において、氷酢酸中0.1Nの過塩素酸に対して滴定した。試料の初期質量と過塩素酸の消費からアミン等価質量(溶液)、すなわち1モルの過塩素酸を中和するために必要な塩基性アミンの溶液の質量が得られる。
7.一級アミノ基のブロック度
一級アミノ基のブロック度は、IR分光法によって決定した。決定は、Nexus FT IR分光計(Nicolet社より)を用いて、3310cm−1における吸収極大のIRセル(d=25m、KBr窓)の補助で、使用されたアミンの濃度系列、および1166cm−1における吸収極大(内部標準)に対する標準化に基づいて25℃で行った。
8.溶媒含有量
混合物、例えば水性分散体中の有機溶媒の量は、ガスクロマトグラフィーによって決定した(Agilent 7890A、ポリエチレングリコール相を有する50mシリカキャピラリーカラムまたはポリジメチルシロキサン相を有する50mシリカキャピラリーカラム、ヘリウムキャリアガス、250℃スプリットインジェクター、40〜220℃のオーブン温度、フレームイオン化検出器、275℃の検出器温度、内部標準としてのn−プロピルグリコール)。
9.数平均モル質量
数平均モル質量(M)は、別途指示の無い限り、E.Schroeder、G.Mueller、K.F.Arndt、「Leitfaden der Polymercharakterisierung」[ポリマー特性評価の原理]、Akademie−Verlag、Berlin、47〜54頁、1982年の方法により、蒸気圧浸透圧計10.00(Knauer社より)を用いて、使用される機器の実験的較正定数を決定するためにベンゾフェノンを較正物質として用いて、50℃のトルエン中の濃度系列に対して決定した。
10.平均粒径
本発明の分散体(PD)中に存在するポリウレタン−ポリウレア粒子の平均粒径(体積平均)は、本発明の文脈において、光子相関スペクトロスコピー(PCS)によって決定した。
測定のために、具体的には、25±1℃において、Malvern Nano S90(Malvern Instruments社より)を採用した。この機器は、3〜3000nmのサイズ範囲を網羅し、633nmにおける4mW He−Neレーザを備えた。分散体(PD)を、粒子を含まない、分散媒としての脱イオン水で希釈した後、好適な散乱強度の1mlポリスチレンセル中での測定に供した。評価は、Zetasizer分析ソフトウェア、バージョン6.32(Malvern Instruments社より)を補助としてデジタル相関器を用いて行った。測定を5回行い、第2の新しく製造した試料に対して測定を繰り返した。5倍決定の標準偏差は4%以下であった。5個の個別の測定値の体積平均の相加平均(V−平均平均値)の最大偏差は、±15%であった。記載される平均粒径(体積平均)は、個別の製造物の平均粒径(体積平均)の相加平均である。50〜3000nmの保証済粒径を有するポリスチレン標準を用いて検証を行った。
11.ゲル分率
本発明の分散体(PD)中に存在するポリウレタン−ポリウレア粒子(ミクロゲル粒子)のゲル分率は、本発明の文脈において、質量測定で決定する。ここでは、まず第1に、存在するポリマーを、水性分散体(PD)の試料(初期質量1.0g)から凍結乾燥によって単離した。凝固温度(試料の電気抵抗が、温度をさらに低下させた場合でもそれ以上さらなる変化を示さない温度)を決定した後、慣例的に5mbar〜0.05mbarの乾燥真空圧範囲で、凝固温度よりも10℃低い乾燥温度において、完全に凍結した試料をその本乾燥に供した。ポリマーの下側の加熱表面の温度を段階的に25℃まで上昇させることで、ポリマーの急速凍結乾燥を達成した。典型的には12時間の乾燥時間の後、単離されたポリマーの量(固体分率、凍結乾燥によって決定)は一定となり、凍結乾燥を延長した場合でもいかなる変化も経なかった。ポリマーの下側の表面の温度を30℃にして引き続き乾燥させ、周囲圧力を最大まで低減する(典型的には、0.05〜0.03mbar)ことで、ポリマーの最適な乾燥がなされた。
続いて、単離されたポリマーを130℃の強制通風炉内で1分間焼結し、その後24時間25℃で過剰なテトラヒドロフラン中において抽出した(テトラヒドロフランの固体分率に対する比=300:1)。次いで、単離されたポリマーのうち不溶性の画分(ゲル画分)を好適なフリット上に分離し、50℃の強制通風路内で4時間乾燥させ、その後再秤量した。
130℃の焼結温度において、焼結時間を1分間から20分間の間で変動させることで、ミクロゲル粒子に関して観察されたゲル分率が焼結時間とは無関係であることをさらに確認した。したがって、高分子固体の単離後の架橋反応が、ゲル分率をさらに増加させるということを除外できる。
このようにして本発明に従って決定したゲル分率は、ゲル分率(凍結乾燥)とも呼ばれる。
同時に、下文においてはゲル分率(130℃)とも呼ばれるゲル分率は、ポリマー試料を水性分散体(初期質量1.0g)から130℃で60分間単離することによって質量測定で決定した(固形分含量)。ポリマーの質量を確認し、その後そのポリマーを、上記の手順と同様に24時間25℃で過剰なテトラヒドロフラン中において抽出し、その後不溶性の画分(ゲル画分)を分離し、乾燥させ、再秤量した。
12.水への溶解度
有機溶媒の水への溶解度は、20℃において以下のように決定した。当該有機溶媒および水を好適なガラス容器内で合わせ、混合し、続いて混合物を平衡化させる。水および溶媒の量は、平衡の後に互いから分離した2つの相が得られるように選択した。平衡させた後、水性相(すなわち、有機溶媒よりも多くの水を含有する層)からシリンジを用いて試料を採取し、この試料をテトラヒドロフランを用いて1/10の比で希釈し、ガスクロマトグラフィーによって溶媒の分率を決定する(条件については、セクション8.溶媒含有量を参照)。
2つの相が水および溶媒の量に関わらず形成されない場合、この溶媒は水に対して任意の質量比で混和性である。したがって、水に対して無限に溶解するこのような溶媒(例えばアセトン)は、いずれにせよ溶媒(Z.2)ではない。
13.体積固形分含量(volume solids content)(計算):
体積固形分は、VdL−RL 08[German Paint Industrial Association Guideline]、「Determining the solids volume of anticorrosion coating materials as basis for productivity calculations」、Verband der Lackindustrie e.V.、1999年12月版に従って計算した。体積固形分VSC(固形分体積)は、使用される関連する材料の物理的性質(溶媒の密度、固形分の密度)を組み入れて、以下の式に従って計算した。
VSC=(密度(液状コーティング)×固形分率(液状コーティング))/密度(焼き付けコーティング)
VSC 体積固形分含量、%単位
密度(液状コーティング):個々の構成成分の密度(溶媒の密度および固形分の密度)から計算した液状コーティング材料の密度、g/cm単位
固形分率(液状コーティング)、130℃、60分、初期質量1.0gにおいてDIN EN ISO 3251に従って決定した液状コーティングの固形分含量(%単位)。
密度(焼き付けコーティング):金属パネル上の焼き付けコーティング材料の密度、g/cm単位
分散体(PD)の製造
分散体(PD)を、以下のように製造した。
a)部分的に中和されたプレポリマー溶液の製造
撹拌器、内蔵温度計、還流凝縮器、および電気加熱を備えた反応容器において、559.7質量部の直鎖状ポリエステルポリオールと、27.2質量部のジメチロールプロピオン酸(GEO Speciality Chemicals社より)とを、窒素下で、344.5質量部のメチルエチルケトン中に溶解させた。この直鎖状ポリエステルジオールは、二量体化脂肪酸(Pripol(登録商標)1012、Croda社より)、イソフタル酸(BP Chemicals社より)、およびヘキサン−1,6−ジオール(BASF SE社より)から予め製造した(出発材料の質量比:二量体の脂肪酸対イソフタル酸対ヘキサン−1,6−ジオール=54.00:30.02:15.98)。この直鎖状ポリエステルジオールは、73mgKOH/g固体分率のヒドロキシル価、3.5mgKOH/g固体分率の酸価、1379g/molの算定数平均モル質量、および蒸気圧浸透圧法によって決定した1350g/molの数平均モル質量を有した。
32.0質量%のイソシアネート含有量を有する、213.2質量部のジシクロヘキシルメタン4,4’−ジイソシアネート(Desmodur(登録商標)W、Bayer MaterialScience社)および3.8質量部のジブチル錫ジラウレート(Merck社より)を、結果として生じた溶液に30℃で連続して添加した。次いで、この混合物を撹拌しながら80℃に加熱した。溶液のイソシアネート含有量が1.49質量%で一定になるまで、この温度で撹拌を継続した。その後、626.2質量部のメチルエチルケトンをプレポリマーに添加し、反応混合物を40℃に冷却した。40℃に到達したら、11.8質量部のトリエチルアミン(BASF SE社より)を2分間にわたって滴加し、この一群をさらに5分間撹拌した。
b)プレポリマーのジエチレントリアミンジケチミンとの反応
次いで、30.2質量部の、ジエチレントリアミンジケチミンの71.9質量%メチルイソブチルケトン希釈液を1分間にわたって混合した(プレポリマーのイソシアネート基対ジエチレントリアミンジケチミン(1個の二級アミノ基を有する)の比:5:1 mol/mol、ブロックされた一級アミノ基1個当たり2個のNCO基に相当する)。また、プレポリマー溶液への添加後に、短時間で1℃反応温度が上昇した。ジエチレントリアミンジケチミンのメチルイソブチルケトン希釈液は、メチルイソブチルケトン中の、ジエチレントリアミン(BASF SE社より)とメチルイソブチルケトンとの反応における反応水を110〜140℃で共沸除去することによって予め製造した。メチルイソブチルケトンを用いた希釈によって、124.0g/eqのアミン等価質量(溶液)への調整を実行した。IR分光法を用いて、3310cm−1における残存吸収に基づき、一級アミノ基のブロッキングを98.5%と決定した。イソシアネート基を含有するポリマー溶液の固形分含量は、45.3%であることが確認された。
c)分散および真空蒸留
40℃で30分間撹拌した後、反応器の内容物を、7分間にわたって1206質量部の脱イオン水(23℃)中に分散させた。結果として生じた分散体から、45℃の減圧下においてメチルエチルケトンを蒸留し、溶媒および水のあらゆる喪失を脱イオン水で補填して、40質量%の固形分含量を得た。架橋粒子を含有する、白色の安定かつ固形物リッチな低粘度分散体を得た。これは、3カ月後においても、いかなる沈殿も示さなかった。
結果として生じたミクロゲル分散体の特性は、以下の通りであった。
固形分含量(130℃、60分、1g): 40.2質量%
メチルエチルケトン含有量(GC): 0.2質量%
メチルイソブチルケトン含有量(GC): 0.1質量%
粘度(23℃、回転粘度計、せん断速度=1000/s): 15mPa・s
酸価 17.1mgKOH/g
固形分含量
中和度(計算)49%
pH(23℃) 7.4
粒径(光子相関スペクトロスコピー、体積平均) 167nm
ゲル分率(凍結乾燥) 85.1質量%
ゲル分率(130℃) 87.3質量%
発明的使用のための水系ベースコート材料の製造
表1に列挙される構成成分を、記載される順番でともに撹拌して、水性混合ワニス系を形成した。混合ワニス系1がメラミン樹脂を架橋剤として含有する一方で、混合ワニス系2は架橋剤を完全に含まない。混合ワニス系は両方とも、上記の分散体(PD)を含み、例えば無機増粘剤などの増粘剤を完全に含まない。
Figure 0006689882
表1に記載された混合ワニス系から出発して、異なるソリッドカラー水性ベースコート材料、ならびに着色および効果水性ベースコート材料を生成した。この目的のために、混合ワニス系を、所望される着色ペーストと、任意にさらなる添加剤および溶媒とを用いて調合した。したがって、例えば、要件に応じて、UV防御添加剤、および/または流れ用もしくは表面張力の低減用の添加剤を使用することが可能である。
表2〜5は、生成された水性ベースコート材料の組成を示しており、記載される構成成分が、記載される順番で混合された。ここで、混合ワニス系を使用することは、有利ではあるものの必須ではないため、混合ワニス系の構成成分についても個別に列挙している。対応する個別の構成成分を、記載される順番で組み合わせることによって、同じベースコート材料が結果として生じる。
すべての水性ベースコート材料(BC)は、7.8〜8.6のpHを有し、回転粘度計(Mettler−Toledo社のRheomat RM 180という機器)を用いて測定して1000s−1のせん断荷重下において23℃で70〜110mPa・sのスプレー粘度を有した。
Figure 0006689882
ベースコート材料1および2は、40℃での保存において少なくとも4週間安定であり、これは、この期間内において、これらのベースコート材料がいかなる沈殿傾向も呈せず、低せん断粘度(1s−1のせん断荷重、回転粘度計を用いて測定)において有意な変化を呈しない(15%未満)ことを意味する。ベースコート材料1は、42%の固形分含量および35%の計算された体積固形分を有する。ベースコート材料2は、47%の固形分含量および35%の計算された体積固形分を有する。
Figure 0006689882
ベースコート材料3および4は、40℃での保存において少なくとも4週間安定であり、これは、この期間内において、これらのベースコート材料がいかなる沈殿傾向も呈せず、低せん断粘度(1s−1のせん断荷重、回転粘度計を用いて測定)において有意な変化を呈しない(15%未満)ことを意味する。ベースコート材料3は、38%の固形分含量および32%の計算された体積固形分を有する。ベースコート材料4は、42%の固形分含量および31%の計算された体積固形分を有する。
Figure 0006689882
ベースコート材料5および6は、40℃での保存において少なくとも4週間安定であり、これは、この期間内において、これらのベースコート材料がいかなる沈殿傾向も呈せず、低せん断粘度(1s−1のせん断荷重、回転粘度計を用いて測定)において有意な変化を呈しない(15%未満)ことを意味する。ベースコート材料5は、31%の固形分含量および27%の計算された体積固形分を有する。ベースコート材料6は、38%の固形分含量および34%の計算された体積固形分を有する。
Figure 0006689882
ベースコート材料7および8は、40℃での保存において少なくとも4週間安定であり、これは、この期間内において、これらのベースコート材料がいかなる沈殿傾向も呈せず、低せん断粘度(1s−1のせん断荷重、回転粘度計を用いて測定)において有意な変化を呈しない(15%未満)ことを意味する。ベースコート材料7は、19%の固形分含量および22%の計算された体積固形分を有する。ベースコート材料8は、24%の固形分含量および21%の計算された体積固形分を有する。
上述の着色ペーストの生成:
着色ペースト(黒色)は、25質量部の、国際特許出願WO91/15528のバインダー分散体Aにより生成したアクリル化ポリウレタン分散体、10質量部のカーボンブラック、0.1質量部のメチルイソブチルケトン、1.36質量部のジメチルエタノールアミン(脱イオン水中10%)、2質量部の市販のポリエーテル(Pluriol(登録商標)P900、BASF SE社より)、および61.45質量部の脱イオン水から生成した。
着色ペースト(白色)は、43質量部の、国際特許出願WO91/15528のバインダー分散体Aにより生成したアクリル化ポリウレタン分散体、50質量部のチタンルチル2310、3質量部の1−プロポキシ−2−プロパノール、および4質量部の脱イオン水から生成した。
着色ペースト(赤色)は、38.4質量部の、国際特許出願WO91/15528のバインダー分散体Aにより製造したアクリル化ポリウレタン分散体、47.1質量部のBayferrox(登録商標)13 BM/P、0.6質量部のジメチルエタノールアミン(脱イオン水中10%強度)、4.7質量部の市販のポリエーテル(Pluriol(登録商標)P900、BASF SE社より)、2質量部のブチルグリコール、および7.2質量部の脱イオン水から生成した。
Figure 0006689882
ベースコート材料C1は、40℃での保存において少なくとも4週間安定であり、これは、この期間内において、このベースコート材料がいかなる沈殿傾向も呈せず、低せん断粘度(1s−1のせん断荷重、回転粘度計で測定)において有意な変化を呈しない(15%未満)ことを意味する。このベースコート材料は、19%の固形分含量および16%の計算された体積固形分を有する。
ベースコート材料1〜8およびC1を用いたマルチコートペイント系の生成およびこれらのペイント系の性能調査
コーティングのために使用したプラスチック基材は、フレーミングで前処理したHifaxパネル(PP/EPDMブレンド)であった。そして任意に、市販のプライマーサーフェーサーを用いて、フレーミングした基材上に、硬化したサーフェーサーコートを生成した(表Aにおいて比較)。
続いて、着色および/または効果ベースコート材料を、静電スプレー塗布によって、20マイクロメートルのフィルム厚に塗布し、その後、室温で10分間フラッシュし、次いで80℃で10分間中間乾燥させた。この中間乾燥を行ったベースコートフィルム上に、市販の二成分クリアコート材料を、静電スプレー塗布によって、35〜45マイクロメートルのフィルム厚に塗布し、次いで、系全体を室温で10分間再度フラッシュした後、80℃で30分間硬化させた。
このようにして生成されたマルチコートペイント系を、それらの接着性について調査した。行った調査は、任意にDIN EN ISO 6270−2に従うPV3.16.1凝縮水試験(CH)と組み合わせた、DIN EN ISO 2409に従うクロスカット試験、DIN EN ISO 20567−1に従うPV3.14.7ストーンチップ試験、DIN 55662に適合させたPV1503スチームジェット試験であった。これらの試験では、低いスコアが優れた接着性に対応する。
表Aは、対応する結果を示す。
Figure 0006689882
結果は、プラスチック基材上の本発明のマルチコートペイント系の接着性が、ベースコート材料C1を用いて生成されたマルチコートペイント系と比較して、著しく改善されていることを示している。また、本発明のマルチコートペイント系の接着性は、サーフェーサーを省略したにも関わらず優れている。

Claims (15)

  1. プラスチック基材(S)上にペイント系(M)を生成するための方法であって、
    (1)(1.1)水性ベースコート材料(b.1.1)を基材(S)に対して塗布することまたは(1.2)複数のベースコート材料(b.1.2.x)を基材に対して直接連続的に塗布することによって、プラスチック基材(S)上に、(1.1)ベースコートフィルム(B.1.1)または(1.2)複数の直接的に連続したベースコートフィルム(B.1.2.x)を生成する工程と、
    (2)クリアコート材料(k)を、(2.1)ベースコートフィルム(B.1.1)に直接塗布する工程、または(2.2)最上のベースコートフィルム(B.1.2.x)に対して直接塗布する工程によって、(2.1)ベースコートフィルム(B.1.1)または(2.2)最上のベースコートフィルム(B.1.2.x)上に直接クリアコートフィルム(K)を生成する工程と、
    (3)(3.1)ベースコートフィルム(B.1.1)およびクリアコートフィルム(K)を一緒に硬化させる工程、または(3.2)ベースコートフィルム(B.1.2.x)およびクリアコートフィルム(K)を一緒に硬化させる工程と、
    を含み、
    ベースコート材料(b.1.1)またはベースコート材料(b.1.2.x)のうちの少なくとも1種が、ポリウレタン−ポリウレア粒子を含む少なくとも1種の水性ポリウレタン−ポリウレア分散体(PD)を含み、分散体(PD)中に存在するポリウレタン−ポリウレア粒子が、アニオン性基および/またはアニオン性基に変換することができる基を含み、40〜2000nmの平均粒径、および少なくとも50%のゲル分率を有する、方法。
  2. ポリウレタン−ポリウレア粒子が、各々の場合に反応形態で、
    イソシアネート基を含有し、アニオン性基および/またはアニオン性基に変換することができる基を含む、少なくとも1種のポリウレタンプレポリマー(Z.1.1)と、
    2個の一級アミノ基および1個または2個の二級アミノ基を含む少なくとも1種のポリアミン(Z.1.2)と、
    を含み、
    分散体(PD)の少なくとも90質量%程度がポリウレタン−ポリウレア粒子と水で構成された請求項1に記載の方法。
  3. アニオン性基および/またはアニオン性基に変換することができる基が、カルボキシレートおよび/またはカルボン酸基である、請求項1または2に記載の方法。
  4. ポリアミン(Z.1.2)が、1個または2個の二級アミノ基、2個の一級アミノ基肪族飽和炭化水素基と、から構成された請求項2または3に記載の方法。
  5. 分散体中に存在するポリウレタン−ポリウレア粒子が、110〜500nmの平均粒径、および少なくとも80%のゲル分率を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
  6. ベースコート材料(b.1.1)またはベースコート材料(b.1.2.x)のうちの少なくとも1種が、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアクリレート、およびこれらのポリマーのコポリマーからなる群から選択される、バインダーとしての少なくとも1種のヒドロキシ官能性ポリマーをさらに含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. ベースコート材料(b.1.1)またはベースコート材料(b.1.2.x)のうちの少なくとも1種が、一成分コーティング組成物である、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 一緒に硬化させる工程(3)が、40〜100℃の温度で5〜60分間実行される、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
  9. プラスチック基材が、ポリプロピレン/エチレン−プロピレン−ジエンコポリマーブレンド(PP/EPDMブレンド)を含、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. ベースコート材料(b.1.1)およびベースコート材料(b.2.2.x)が、それらが少なくとも1種の架橋剤を含む場合、少なくとも25%の固形分含量を有し、ベースコート材料(b.1.1)およびベースコート材料(b.1.2.x)が架橋剤を含有しない場合、少なくとも15%の固形分含量を有する、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. ベースコート材料が、1000s−1のせん断荷重の下で、23℃において40〜150mPa・sの粘度を有する、請求項10に記載の方法。
  12. ベースコート材料(b.1.1)またはベースコート材料(b.1.2.x)のうちの少なくとも1種が、ブロックされたポリイソシアネートおよびアミノプラスト樹脂の群から選択される、少なくとも1種の架橋剤を含む、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
  13. プレポリマー(Z.1.1)が、ジオールおよびジカルボン酸を用いて製造した少なくとも1種のポリエステルジオールを含み、ポリエステルジオールの製造において使用したジカルボン酸の少なくとも50質量%が、ダイマー脂肪酸である、請求項2から12のいずれか一項に記載の方法。
  14. ベースコート材料(b.1.1)またはベースコート材料(b.1.2.x)が、静電スプレー塗布または空気式スプレー塗布によって塗布される、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 請求項1から14のいずれか一項に記載の方法によって生成された、マルチコートペイント系(M)。
JP2017558011A 2015-05-06 2016-03-31 プラスチック基材上にマルチコートペイント系を生成するための方法 Active JP6689882B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15166548.6 2015-05-06
EP15166548 2015-05-06
PCT/EP2016/057007 WO2016177515A1 (de) 2015-05-06 2016-03-31 Verfahren zur herstellung einer mehrschichtlackierung auf kunststoffsubstraten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018521834A JP2018521834A (ja) 2018-08-09
JP6689882B2 true JP6689882B2 (ja) 2020-04-28

Family

ID=53052732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017558011A Active JP6689882B2 (ja) 2015-05-06 2016-03-31 プラスチック基材上にマルチコートペイント系を生成するための方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10363572B2 (ja)
EP (1) EP3291922A1 (ja)
JP (1) JP6689882B2 (ja)
KR (1) KR102059586B1 (ja)
CN (1) CN107548322B (ja)
BR (1) BR112017023648B1 (ja)
CA (1) CA2982027C (ja)
MX (1) MX2017014221A (ja)
RU (1) RU2686904C1 (ja)
WO (1) WO2016177515A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190047134A (ko) * 2014-12-09 2019-05-07 바스프 코팅스 게엠베하 폴리우레탄-폴리우레아 수분산액 및 상기 분산액을 함유하는 수성 베이스 페인트
ES2897787T3 (es) * 2015-11-03 2022-03-02 Basf Coatings Gmbh Barniz base acuoso que contiene aglutinante de poliuretano entrecruzado así como una composición especial de solvente
CN110891993B (zh) * 2017-07-18 2022-11-22 巴斯夫涂料有限公司 低温固化1k底色漆及用1k底色漆涂覆基材的方法
GB2607741B (en) 2017-11-30 2023-03-29 Axalta Coating Systems Gmbh Coating compositions for application utilizing a high transfer efficiency applicator and methods and systems thereof
MX2021013953A (es) * 2019-05-13 2022-01-04 Ppg Ind Ohio Inc Composiciones de recubrimiento y sistemas y metodos para aplicar tales composiciones de recubrimiento.
CN110172861B (zh) * 2019-05-16 2021-10-22 浙江恒达新材料股份有限公司 一种无氯湿强剂及其制备方法
US20230235193A1 (en) * 2020-01-21 2023-07-27 Basf Coatings Gmbh Aqueous Polycarboxylic Acid Containing Coating Composition with Improved Leveling Properties
CN113429893A (zh) * 2021-07-22 2021-09-24 南京海配新材料有限公司 一种非极性橡塑材料表面处理剂及表面处理方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4108814A (en) * 1974-09-28 1978-08-22 Bayer Aktiengesellschaft Aqueous polyurethane dispersions from solvent-free prepolymers using sulfonate diols
DE2843790A1 (de) * 1978-10-06 1980-04-17 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von waessrigen dispersionen oder loesungen von polyurethan-polyharnstoffen, die nach diesem verfahren erhaeltlichen dispersionen oder loesungen, sowie ihre verwendung
US4501852A (en) * 1983-06-20 1985-02-26 Mobay Chemical Corporation Stable, aqueous dispersions of polyurethane-ureas
US4822685A (en) 1987-12-10 1989-04-18 Ppg Industries, Inc. Method for preparing multi-layered coated articles and the coated articles prepared by the method
US5242751A (en) * 1989-04-27 1993-09-07 Ppg Industries, Inc. Paint composites
DE4009858C2 (de) 1990-03-28 1998-02-05 Basf Lacke & Farben Wäßriger pigmentierter Basislack enthaltend als Bindemittel ein wasserverdünnbares Polyacrylatharz und Verwendung eines solchen Basislacks
DE4010176A1 (de) 1990-03-30 1991-10-02 Basf Lacke & Farben Verfahren zur herstellung einer mehrschichtigen lackierung und waessriger lack
DE4011633A1 (de) * 1990-04-11 1991-10-17 Herberts Gmbh Verfahren zur herstellung von mehrschichtueberzuegen
US5389718A (en) * 1990-07-30 1995-02-14 Miles Inc. Two-component aqueous polyurethane dispersions
JPH09505631A (ja) * 1994-04-30 1997-06-03 ワッカー−ケミー・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング 水性コーティング組成物及び観察される色が視角に依存する多層塗り塗装系の製造方法
DE4437535A1 (de) 1994-10-20 1996-04-25 Basf Lacke & Farben Polyurethanmodifziertes Polyacrylat
JPH08283612A (ja) * 1995-04-07 1996-10-29 Dainippon Ink & Chem Inc 水性ベースコート樹脂組成物
DE19930665A1 (de) 1999-07-02 2001-01-11 Basf Coatings Ag Basislack und seine Verwendung zur Herstellung von farb- und/oder effektgebenden Basislackierungen und Mehrschichtlackierung
DE19948004B4 (de) * 1999-10-06 2006-05-11 Basf Coatings Ag Polyurethane und Pfropfmischpolymerisate auf Polyurethanbasis sowie ihre Verwendung zur Herstellung von Beschichtungsstoffen, Klebstoffen und Dichtungsmassen
EP1141871A1 (en) * 1999-10-08 2001-10-10 Motorola, Inc. Remotely configurable multimedia entertainment and information system with real-time auctioning of advertisement space
DE60141589D1 (de) * 2000-09-22 2010-04-29 Ppg Ind Ohio Inc Härtbare polyurethane, hergestellte beschichtungen und verfahren zu ihrer herstellung
DE10122444A1 (de) * 2001-05-09 2002-11-14 Bayer Ag Polyurethan-Polyharnstoff Dispersionen als Beschichtungsmittel
EP1366828A1 (en) * 2002-05-31 2003-12-03 Rohm And Haas Company Multi-layer coating composition and method of preparation
DE10240972A1 (de) 2002-09-02 2004-03-18 Basf Coatings Ag Metallpigmente enthaltende, wässrige Pigmentpasten und ihre Verwendung zur Herstellung von effektgebenden wässrigen Beschichtungsstoffen
AU2003281950A1 (en) * 2002-10-14 2004-05-04 Bollig And Kemper Gmbh And Co. Kg Emulsifier-free microgel
US20060292306A1 (en) 2005-06-20 2006-12-28 Armin Goebel Process for the multilayer coating of substrates
US20070071901A1 (en) * 2005-09-29 2007-03-29 Giannoula Avgenaki Process for the production of multi-layer coatings
ES2387921T3 (es) * 2006-06-14 2012-10-04 E.I. Du Pont De Nemours And Company Procedimiento para la producción de revestimientos multicapas
WO2008156125A2 (en) * 2007-06-20 2008-12-24 Kansai Paint Co., Ltd. Multilayer coating film-forming method
US8575244B2 (en) * 2009-06-10 2013-11-05 Basf Se Solvents in the preparation of polyuretherane dispersions
WO2014007915A1 (en) * 2012-07-05 2014-01-09 U.S. Coatings Ip Co. Llc Process for the production of an oem base coat/clear top coat multi-layer coating
ES2912030T3 (es) 2012-08-28 2022-05-24 Basf Coatings Gmbh Polímero en barnizados de varias capas que dan color y/o que dan efecto
EP2735554A1 (en) * 2012-11-22 2014-05-28 Lafarge Process and equipment for drying solid wastes using gas from cement clinker cooler
KR102136056B1 (ko) 2013-07-17 2020-07-21 바스프 코팅스 게엠베하 혼합 중합물의 수성 분산액
WO2015029627A1 (ja) * 2013-08-27 2015-03-05 関西ペイント株式会社 水性塗料組成物及び塗装物品

Also Published As

Publication number Publication date
RU2686904C1 (ru) 2019-05-06
CA2982027A1 (en) 2016-11-10
BR112017023648A2 (pt) 2018-07-17
BR112017023648B1 (pt) 2022-04-19
KR20170133470A (ko) 2017-12-05
CN107548322A (zh) 2018-01-05
JP2018521834A (ja) 2018-08-09
CA2982027C (en) 2020-10-27
US10363572B2 (en) 2019-07-30
KR102059586B1 (ko) 2019-12-27
US20180141084A1 (en) 2018-05-24
MX2017014221A (es) 2018-03-28
EP3291922A1 (de) 2018-03-14
CN107548322B (zh) 2021-09-17
WO2016177515A1 (de) 2016-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6689882B2 (ja) プラスチック基材上にマルチコートペイント系を生成するための方法
JP6732749B2 (ja) 水性ポリウレタン−ポリウレア分散体および該分散体を含有する水性ベースペイント
JP6689883B2 (ja) マルチコートペイント系を生成するための方法
US11697747B2 (en) Method of preparation of aqueous polyurethane-polyurea dispersion and aqueous base paint containing said dispersion
JP6743143B2 (ja) 架橋ポリウレタンバインダー及び特定の溶媒組成物を含む水性ベースコート材料

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180105

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190108

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190408

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190924

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20191224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200225

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: 20200310

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200408

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6689882

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250