JP7208239B2 - 超耐久性コーティング組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、コーティング組成物、コーティング組成物で少なくとも部分的にコーティングされている基材、およびコーティング組成物の調製方法に関する。
コーティング組成物でコーティングされている基材は、多くの場合、長期間にわたって自然気象条件に曝露される。例えば、自動車部品およびトリムは、コーティング組成物でコーティングされ得、これらの自動車基材は、それらの全寿命にわたって屋外条件に供され得る。かかる条件は、硬化コーティング組成物を経時的に劣化させ得る。
本発明は、コーティング組成物であって、（ｉ）プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマーであって、（Ａ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオール、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、および（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物、または（Ｂ）（ｄ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸との反応生成物、および（ｃ）ポリ酸、または（Ｃ）（ｅ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物との反応生成物、および（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、を含むプレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマーと、（ｉｉ）非芳香族無水物と、を含む、反応混合物から調製されたポリマーを含み、ポリマーが、ヒドロキシル基、カルボキシル基、およびそれらの組み合わせから選択される少なくとも２つの官能基を含み、ポリマーが、ポリマーの総重量に基づいて、１０～４０重量％の構成成分（ｂ）に由来する構造単位、および１５重量％超の構成成分（ａ）に由来する構造単位を含む、コーティング組成物を対象とする。
本発明はまた、反応混合物から調製されたポリマーを含むコーティング組成物を用いて、少なくとも部分的にコーティングされている基材であって、反応混合物が、（ｉ）プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマーであって、（Ａ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオール、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、および（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物、または（Ｂ）（ｄ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸との反応生成物、および（ｃ）ポリ酸、または（Ｃ）（ｅ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物との反応生成物、および（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、を含むプレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマーと、（ｉｉ）非芳香族無水物と、を含む、反応混合物から調製されたポリマーを含み、ポリマーが、ヒドロキシル基、カルボキシル基、およびそれらの組み合わせから選択される少なくとも２つの官能基を含み、ポリマーが、ポリマーの総重量に基づいて、１０～４０重量％の構成成分（ｂ）に由来する構造単位、および１５重量％超の構成成分（ａ）に由来する構造単位を含む、基材を対象とする。
本発明はまた、コーティング組成物の調製方法であって、プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマー（ｉ）であって、（Ａ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオール、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、および（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物、または（Ｂ）（ｄ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸との反応生成物、および（ｃ）ポリ酸、または（Ｃ）（ｅ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物との反応生成物、および（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、を含む、プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマーを、非芳香族無水物（ｉｉ）と混合してポリマーを形成することを含み、ポリマーが、ヒドロキシル基、カルボキシル基、およびそれらの組み合わせから選択される少なくとも２つの官能基、ならびにポリマーの総重量に基づいて、１０～４０重量％の構成成分（ｂ）に由来する構造単位、および１５重量％超の構成成分（ａ）に由来する構造単位を有する、方法を対象とする。
以下の詳細な説明の目的のために、本発明が、相反することが明示的に指定されている場合を除き、様々な代替的な変形およびステップシーケンスが想定され得ることが理解されるべきである。さらに、任意の動作例以外、または別途示される場合、例えば、明細書および特許請求の範囲で使用される成分の量を表すすべての数は、すべての例において用語「約」によって修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、相反することが示されない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、本発明によって得られる所望の特性に応じて変動し得る近似値である。少なくとも、かつ、等価物の見解の適用を特許請求の範囲に限定しようとするものではなく、各数値パラメータは、少なくとも報告された有意な桁の数に照らし合わせて、かつ通常の四捨五入技法を適用することによって解釈されるべきである。
本発明の広い範囲を記載する数値範囲およびパラメータは近似値であるにもかかわらず、特定の実施例において記載される数値は、可能な限り正確に報告される。しかしながら、任意の数値は元来、それぞれの試験測定に見られる標準的な変動から必然的に生じるある特定の誤差を含む。
また、本明細書に列挙される任意の数値範囲は、その中に包含されるすべてのサブ範囲を含むことが意図されていることが理解されるべきである。例えば、「１～１０」の範囲は、列挙された最小値１から列挙された最大値１０の間（列挙された値を含む）、すなわち、１以上の最小値および１０以下の最大値を有する、すべてのサブ範囲を含むことが意図される。
本明細書では、単数形の使用は、別段の明記がない限り、複数形を含み、複数形は単数形を包含する。加えて、本明細書では、「および／または」がある特定の例で明示的に使用され得るが、別段の明記がない限り、「または」の使用は、「および／または」を意味する。さらに、本明細書では、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」の使用は、別段の明記がない限り、「少なくとも１つ」を意味する。例えば、「１つの」酸、「１つの」プレポリマーなどは、これらの項目のうちの１つ以上を指す。また、本明細書で使用される場合、用語「ポリマー」とは、プレポリマー、オリゴマー、ならびにホモポリマーおよびコポリマーの両方を指し得る。用語「樹脂」は、「ポリマー」と交換可能に使用される。
本明細書で使用される場合、移行用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」（および他の同等の用語、例えば、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」および「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」）は「非限定的」であり、本発明に不可欠でありながらも不特定の事象を包含するように非限定的である組成物、方法、およびそれらのそれぞれの構成成分に関して使用される。
本発明は、コーティング組成物であって、（ｉ）プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマーであって、（Ａ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオール、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、および（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物、または（Ｂ）（ｄ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸との反応生成物、および（ｃ）ポリ酸、または（Ｃ）（ｅ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物との反応生成物、および（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、を含むプレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマーと、（ｉｉ）非芳香族無水物と、を含む、反応混合物から調製されたポリマーを含み、ポリマーが、ヒドロキシル基、カルボキシル基、およびそれらの組み合わせから選択される少なくとも２つの官能基を含み、ポリマーが、ポリマーの総重量に基づいて、１０～４０重量％の構成成分（ｂ）に由来する構造単位、および１５重量％超の構成成分（ａ）に由来する構造単位を含む、コーティング組成物を対象とする。
前述したように、コーティング組成物は、構成成分（ａ）～（ｃ）を含むプレポリマー混合物の反応生成物を含むプレポリマーを含み得る。プレポリマー混合物は、任意の数の方式で生成することができる。一例では、プレポリマー混合物は、構成成分（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）を一緒に同時に混合することによって調製することができる。一例では、プレポリマー混合物は、構成成分（ａ）および（ｂ）を一緒に混合して、反応生成物（ｄ）を形成し、次いで、反応生成物（ｄ）を構成成分（ｃ）と混合して、プレポリマー混合物を形成することによって調製することができる。一例では、プレポリマー混合物は、構成成分（ａ）および（ｃ）を一緒に混合して、反応生成物（ｅ）を形成し、次いで、反応生成物（ｅ）を構成成分（ｂ）と混合して、プレポリマー混合物を形成することによって調製することができる。
構成成分（ａ）は、三官能性以上のポリオールであってもよい。三官能性以上のポリオールとは、ポリオールが少なくとも３つのヒドロキシル基を有することを意味する。三官能性以上のポリオールの好適な例としては、ペンタエリスリトール、トリメチロールエタン（ＴＭＥ）、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、トリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレート（ＴＨＥＩＣ）、および／またはそれらの混合物が挙げられる。構成成分（ａ）に由来する構造単位は、ポリマーの総重量に基づいて、ポリマーの少なくとも２０重量％、少なくとも２５重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも３５重量％、少なくとも４０重量％、少なくとも４５重量％、または少なくとも５０重量％など、少なくとも１５重量％を構成し得る。構成成分（ａ）に由来する構造単位は、ポリマーの総重量に基づいて、ポリマーの最大７０重量％、最大６０重量％、最大５０重量％、または最大４０重量％など、最大７５重量％を構成し得る。構成成分（ａ）に由来する構造単位は、ポリマーの総重量に基づいて、ポリマーの２０～７５重量％、２０～６０重量％、２０～５０重量％、２０～４５重量％、２０～４０重量％、２５～７５重量％、２５～７０重量％、２５～６０重量％、２５～５０重量％、２５～４０重量％、３５～７５重量％、３５～７０重量％、３５～６０重量％、３５～５０重量％、または３５～４０重量％など、１５超～７５重量％の範囲を構成し得る。
構成成分（ｂ）としては、安息香酸または置換安息香酸を挙げることができる。「置換」とは、芳香族水素化物基のうちの１つ以上が、１つ以上のアルキル、アリール、ヒドロキシル、および／またはハロゲン化物基で置換されていることを意味する。置換安息香酸の例としては、ｔ－ブチル安息香酸、ならびに４－ヒドロキシ安息香酸およびサリチル酸などのヒドロキシ安息香酸が挙げられる。構成成分（ｂ）に由来する構造単位は、ポリマーの総重量に基づいて、ポリマーの少なくとも１５重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも２５重量％、または少なくとも３０重量％など、少なくとも１０重量％を構成し得る。構成成分（ｂ）に由来する構造単位は、ポリマーの総重量に基づいて、ポリマーの最大３５重量％、最大３０重量％、最大２５重量％、または最大２０重量％など、最大４０重量％を構成し得る。構成成分（ｂ）に由来する構造単位は、ポリマーの総重量に基づいて、ポリマーの２０～４０重量％、２０～３５重量％、２０～３０重量％、２０～２５重量％、２５～４０重量％、２５～３５重量％、または２５～３０重量％など、１０～４０重量％の範囲を構成し得る。
構成成分（ｃ）としては、ポリ酸、そのエステルまたは無水物を挙げることができる。ポリ酸は、イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルタル酸、デカン酸、ドデカン二酸、シクロヘキサン二酸（ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅｄｉｏｉｃ ａｃｉｄ）、水素化Ｃ３６二量体脂肪酸、それらのエステルもしくは無水物、および／またはそれらの混合物であり得る。ポリ酸および／または反応混合物は、トリメリット酸、フタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸、トリメシン酸、ナフタレンジカルボン酸、およびそれらの置換物、それらのエステルもしくは無水物、ならびに／またはそれらの混合物などの非ＵＶ耐久性ポリ酸を実質的に含み得ないか、本質的に含み得ないか、または完全に含み得ない。「それらの置換物」とは、芳香族水素化物基のうちの１つ以上が、１つ以上のアルキル、アリール、ヒドロキシル、および／またはハロゲン化物基で置換されていることを意味する。「非ＵＶ耐久性」とは、かかるポリ酸を組み込んだポリマーが、ＵＶ照射、例えば、日光またはＱＵＶ促進耐候試験（Ｑ－Ｌａｂ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｗｅｓｔｌａｋｅ，ＯＨ）から）に曝露すると光沢を維持できないこと（１５００ｋＪのＵＶ照射（ＷＯＭ）／またはサウスフロリダ州で１２ヶ月の曝露後の光沢保持＜５０％）を意味する。「実質的に含まない」とは、ポリマーが５重量％未満の構成成分を含有することを意味する。「本質的に含まない」とは、ポリマーが１重量％未満の構成成分を含有することを意味する。「完全に含まない」とは、ポリマーが０．１重量％未満の構成成分を含有することを意味する。
構成成分（ｃ）に由来する構造単位は、ポリマーの総重量に基づいて、ポリマーの少なくとも２０重量％、または少なくとも２５重量％など、少なくとも１５重量％を構成し得る。構成成分（ｃ）に由来する構造単位は、ポリマーの総重量に基づいて、ポリマーの最大３０重量％、または最大２５重量％など、最大３５重量％を構成し得る。構成成分（ｃ）に由来する構造単位は、ポリマーの総重量に基づいて、ポリマーの１５～３５重量％、１５～２５重量％、１５～２０重量％、２０～３５重量％、２０～３０重量％、２０～２５重量％、２５～３５重量％、または２５～３０重量％など、１５～３０重量％の範囲を構成し得る。
プレポリマーの調製では、構成成分（ａ）、（ｂ）、または（ｃ）のうちの少なくとも２つを反応させて、中間樹脂を形成してもよい。次いで、中間樹脂を構成成分（ａ）、（ｂ）、または（ｃ）のうちの少なくとも１つと反応させて、プレポリマーを生成してもよい。例えば、中間樹脂は、三官能性以上のポリオール（ａ）と、置換または非置換の安息香酸（ｂ）との反応混合物によって調製され得る。次いで、中間樹脂を、ポリ酸（ｃ）と反応させて、プレポリマーを生成してもよい。プレポリマー（ｉ）は、非芳香族無水物（ｉｉ）を実質的に含み得ないか、本質的に含み得ないか、または完全に含み得ない。非芳香族無水物（ｉｉ）と混合する前のプレポリマー（ｉ）の調製は、ポリマーのゲル化を回避することができる。非芳香族無水物をプレポリマーに添加して、プレポリマーをエンドキャップすることができる。例えば、プレポリマーは、非芳香族無水物が遊離ヒドロキシル基と反応して、プレポリマーをエンドキャップし、ポリマーを形成するように、遊離ヒドロキシル基を含んでもよい。
好適な非芳香族無水物としては、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、無水コハク酸、メチルＨＨＰＡ、および／または無水マレイン酸が挙げられる。いくつかの実施例では、非芳香族無水物は、構成成分（ｃ）とは異なり得る。他の実施例では、非芳香族無水物は、構成成分（ｃ）と同じであり得る。非芳香族無水物および構成成分（ｃ）は、両方が非芳香族無水物である場合同じであってもよいが、しかしながら構成成分（ｃ）および非芳香族無水物は、反応中に別々の時点で添加してもよい（構成成分（ｃ）は、構成成分（ａ）および／もしくは（ｂ）、またはそれらの反応生成物と反応して、プレポリマーを形成し、次いで、構成成分（ｃ）と同じである非芳香族無水物を添加して、プレポリマーと反応させる）。非芳香族無水物に由来する構造単位は、ポリマーの総重量に基づいて、ポリマーの少なくとも１１％、少なくとも１５重量％、または少なくとも２０重量％など、少なくとも１０重量％を構成し得る。非芳香族無水物に由来する構造単位は、ポリマーの総重量に基づいて、ポリマーの最大２０重量％、または最大１５重量％など、最大２５重量％を構成し得る。非芳香族無水物に由来する構造単位は、ポリマーの総重量に基づいて、ポリマーの１０～２０重量％、１０～１５重量％、１１～２５重量％、１１～２０重量％、１１～１５重量％、１５～２５重量％、１５～２０重量％、または２０～２５重量％など、１０～２５重量％の範囲を構成し得る。プレポリマーの遊離ヒドロキシル基のうちの少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、または少なくとも９５％など、少なくとも３５％が、非芳香族無水物と反応するように、有効量の非芳香族無水物を反応混合物に添加してもよい。
プレポリマーと非芳香族無水物との反応から生成される得られたポリマーは、少なくとも二官能性であり得る。「二官能性」とは、ポリマーが、ヒドロキシル基、カルボキシル基、およびそれらの組み合わせから選択される少なくとも２つの官能基を含むことを意味する。ポリマーは、コーティング組成物が粉末コーティング組成物である、コーティング組成物の構成成分であり得る。ポリマーを溶剤中に溶解させ、液体コーティング組成物として基材上にスプレーしてもよい。ポリマーは、分岐ポリマーであり得る。ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１６３９によって測定すると、酸官能性であり得る。「酸官能性」とは、ポリマーが、ヒドロキシル基、カルボキシル基、およびそれらの組み合わせから選択される少なくとも１つの官能基を含むことを意味する。
テトラヒドロフラン溶剤およびポリスチレン標準物質を使用するゲル透過クロマトグラフィーによって測定すると、プレポリマーおよび非芳香族無水物を含む得られたポリマーは、５，０００～２５，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有し得る。ポリマーは、５，０００～２０，０００、５，０００～１５，０００、６，０００～２５，０００、６，０００～２０，０００、６，０００～１５，０００、６，０００～１０，０００、７，０００～２５，０００、７，０００～２０，０００、７，０００～１５，０００、７，０００～１０，０００、１０，０００～２０，０００、１０，０００～１５，０００、または９，０００～２３，０００のＭｗを有し得る。ポリマーは、テトラヒドロフラン溶剤およびポリスチレン標準物質を使用するゲル透過クロマトグラフィーによって測定すると、最大３，０００または最大２，０００など、最大５，０００の数平均分子量（Ｍｎ）を有し得る。
本発明のコーティング組成物は、ポリマーを含み、架橋剤をさらに含み得る。好適な架橋剤としては、ヒドロキシルアルキルアミド、トリス－グリシイルイソシアヌレート（ＴＧＩＣ）、グリコールウリル、グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）アクリル、エポキシ樹脂（例えば、グリシジルエステル混合物（例えばＨｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔｈｅ Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ，ＴＸ））からのＡＲＡＬＤＩＴＥ（登録商標）（ＰＴ９１０）を含むエポキシ樹脂）、アミノプラスト樹脂（例えばベンゾグアナミンまたはメラミン）、オキサゾリン、ブロックイソシアネート、および／またはそれらの混合物が挙げられる。架橋剤としては、ＴＧＩＣ、および／またはＮ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’－テトラキス（２－ヒドロキシエチル）ヘキサンジアミド（ＰＲＩＭＩＤ（登録商標）ＸＬ５５２）を挙げることができる。
コーティング組成物は、プレポリマー（前述のように構成成分（ａ）～（ｃ）を有するプレポリマー混合物の反応生成物）を非芳香族無水物と混合して、ポリマーを形成することによって調製することができる。プレポリマーが非芳香族無水物を含まないようにプレポリマーが完全に調製された後、非芳香族無水物は、プレポリマーと混合され得る。
本発明のコーティング組成物は、当該技術分野で既知の標準的な方法によって調製することができる。例えば、構成成分をまず徹底的に混合して、成分の空間的均質性を確保してもよい。次いで、組成物を、押出機で均質に融解混錬してもよい。押出中の共通のゾーン温度は、４５℃～１００℃など、４０℃～１２５℃の範囲である。次いで、重合を最小限に抑えるために、出てくる押出物を急冷してもよい。次いで、得られたチップを、平均粒径１～１００ミクロンなど、０．１～３００ミクロンの粉末に微粒化してもよい。粉砕は、例えば、気流式分級ミル、インパクトミル、ボールミル、または他の破砕を誘発する機構によって達成することができる。粉末質量の流動化を改善し、かつ／または衝撃融合に対する耐性を改善するポスト添加剤（Ｐｏｓｔ ａｄｄｉｔｉｖｅ）は、微粒化の前後に最終生成物に組み込んでもよい。
コーティング組成物は、様々な添加剤を含み得る。本発明のコーティング組成物と共に使用することができる添加剤の非限定的な例としては、着色料（例えば、顔料および／または色素）、可塑剤、耐摩耗粒子、耐食性粒子、腐食阻害添加剤、限定されないが粘土、無機鉱物を含む充填剤、酸化防止剤、ヒンダードアミン光安定剤、ＵＶ光吸収剤および安定剤、界面活性剤、流動および表面制御剤、チキソトロープ剤、有機共溶剤、反応性希釈剤、触媒、反応阻害剤、および他の慣習的な補助剤が挙げられる。
コーティング組成物は、一度調製されると、基材の少なくとも一部分に適用され、コーティングを形成するために硬化することができる。本発明の粉末コーティング組成物は、多数の方式、最も多くの場合静電噴霧によって、基材に適用することができる。粉末コーティングは、約１～１０ミル（２５～２５０ミクロン）、通常約２～４ミル（５０～１００ミクロン）の硬化後の厚さを有するフィルムを提供するために、１回のスイープまたは数回の通過で適用されてもよい。適用後、本組成物は、１５～２０分などの３分～３０分の範囲の期間の間、１４０℃～１９０℃などの１２０℃～２２０℃の温度に加熱することによって硬化することができる。当該技術分野で既知の任意の手段による、典型的にはコーティングされている基材をオーブンに入れることによる加熱は、有効であり得る。コーティングされている基材を加熱硬化させるのに、ＩＲ照射も使用してもよい。また、エレクトロコーティング、ディッピング、圧延、ブラッシングなどなど、コーティング適用のための他の標準的な方法を採用してもよい。
本発明の組成物は、単独で、または２つ以上の層を有するコーティング系などの１つ以上の他の組成物との組み合わせで使用することができる。例えば、本発明の組成物は、着色料を含んでも含まなくてもよく、プライマー、ベースコート、および／またはトップコートとして使用することができる。複数のコーティングでコーティングされている基材では、それらのコーティングのうちの１つ以上は、本明細書に記載のコーティングであり得る。基材上の最外層としてコーティング組成物を使用して、基材に耐久性を提供することができる。コーティング組成物は、前述のようにプライマー層上に適用してもよいか、または基材自体に、例えば金属に直接適用してもよい。
組成物は、クリアコートであってもよい。クリアコートは、実質的に透明または半透明であるコーティングとして理解されるであろう。したがって、クリアコートは、クリアコートを不透明にせず、下地基材を見せる機能にいかなる著しい程度までも他に影響を与えないことを条件として、ある程度の色を有してもよい。本発明のクリアコートは、例えば、顔料ベースコートと併用してもよい。クリアコートは、コーティング技術分野で既知であるように調合してもよい。
組成物はまた、クリアコートと併用される顔料ベースコート、または顔料モノコートなどの着色料を含んでもよい。かかるコーティング層は、装飾および／または保護仕上げを付与するために様々な産業で使用されている。例えば、かかるコーティングまたはコーティング系は、乗り物に適用され得る。「乗り物」は、本明細書では最も広い意味で使用され、限定されないが、車、トラック、バス、バン、ゴルフカート、オートバイ、自転車、鉄道車両、ボート、船、飛行機、ヘリコプターなどの全種類の乗り物が挙げられる。本発明に従ってコーティングされる乗り物の一部分は、コーティングが使用される理由に応じて変動し得ることが理解されるであろう。着色ベースコートまたはモノコートとして使用されるとき、本コーティングは、典型的には、車の屋根、フード、ドア、トランクの蓋などの人目につく、乗り物のそれらの部分に適用されることになるが、特に組成物が密封剤または接着剤として調合されると、トランク内部、ドア内部などの他の領域にも適用することができ、例えば、組成物は、それらが乗り物に音および／または振動減衰を提供するような粘度を有するように調合されてもよい。本組成物はまた、ハンドル、ダッシュボード、ギアシフト、制御装置、ドアハンドルなどの、ドライバーおよび／または乗客と接触する乗り物のそれらの部分にも適用され得る。クリアコートは、典型的には乗り物の外装に適用されることになる。
基材は、任意の好適な材料であってもよい。例えば、基材は、金属または非金属であってもよい。金属基材としては、限定されないが、スズ、鋼（なかでも、ステンレス鋼、電気亜鉛めっき鋼、冷間圧延鋼、および溶融亜鉛めっき鋼を含む）、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛－アルミニウム合金、亜鉛－アルミニウム合金でコーティングされた鋼、またはアルミニウムめっき鋼を挙げることができる。金属基材はまた、化成コーティングとも称される金属前処理コーティングをさらに含んでもよい。好適な前処理組成物の例としては、限定されないが、リン酸亜鉛、リン酸鉄、またはクロム含有構成成分を含有する組成物が挙げられる。好適な前処理コーティングの他の例としては、限定されないが、ジルコニウムまたはチタン含有構成成分などの組成物を含む薄膜前処理コーティングが挙げられる。金属前処理コーティングとしてはまた、クロメートまたは非クロメートシーラーなどのシーラーを挙げることができる。金属基材はまた、陽イオン性エレクトロコートプライマーなどのプライマーでコーティングしてもよい。
金属基材は、自動車トリムなどの自動車構成部品であってもよい。自動車トリムとしては、限定されないが、乗り物の屋根ラック、ワイパーアーム、ランニングボード、およびピラーに使用される材料を挙げることができる。例えば、基材は、建築用押出材に使用されるアルミニウム、ならびに芝生および庭園設備、または建設設備などの屋外設備用の金属であってもよい。
基材は、長時間にわたって屋外条件に供される金属または非金属基材であり得る。基材は、コーティング組成物が屋外ＵＶ耐久性を提供することができるので、ＵＶ照射に対する外装の保護によって利益を得るであろう任意の基材であり得る。基材としてはまた、典型的には屋外条件を経験する重機、機械、乗り物、または他の屋外設備を挙げることができる。
非金属基材としては、ポリマー材料を挙げることができる。基材に好適なポリマー材料としては、プラスチック、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、セルロース、ポリスチレン、ポリアクリル、ポリ（エチレンナフタレート）、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、ＥＶＯＨ、ポリ乳酸、他の「環境に優しい」ポリマー基材、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリカーボネートアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＰＣ／ＡＢＳ）、またはポリアミドを挙げることができる。他の非金属基材としては、ガラス、木材、木製ベニア、木製複合材、パーティクルボード、中密度ファイバーボード、セメント、石、紙、段ボール、織物、合成および天然皮革の両方などを挙げることができる。非金属基材はまた、コーティングの適用前に適用される、コーティングの基材への接着性を増加させる処理コーティングを含んでもよい。
好適な基材の他の非限定的な例としては、他の自動車基材、海洋基材、工業基材、包装基材、材木、木製フローリングおよび家具、アパレル、ならびにコンピュータ、ノートブック型、スマートフォン、タブレット、テレビ、ゲーム機器、コンピュータ機器、コンピュータアクセサリー、ＭＰ３プレーヤーなどのための筐体などの、消費者用電子機器を含む筐体および回路基材を含む電子機器、ガラスおよび透明な物品、ゴルフボールを含むスポーツ用品などが挙げられる。
コーティングが基材に適用され、コーティングを形成するために硬化されるとき、硬化コーティングは、向上した耐久特性を呈することができる。例えば、データが２０度光沢測定での光沢保持％として報告される、昼光フィルタを用いるＡｔｌａｓウェザオメータで実施すると、ＳＡＥ規格Ｊ２５２７に従って、コーティングは、４０００時間（ｈ）で少なくとも９０％の光沢保持を呈することができる。データが２０度光沢測定での光沢保持％として報告される、昼光フィルタを用いるＡｔｌａｓウェザオメータで実施すると、ＳＡＥ規格Ｊ２５２７に従って、コーティングは、４０００ｈで少なくとも９０％または９５％など、少なくとも８０％の光沢保持を呈することができる。データが２０度光沢測定での光沢保持％として報告される、昼光フィルタを用いるＡｔｌａｓウェザオメータで実施すると、ＳＡＥ規格Ｊ２５２７に従って、コーティングは、５０００ｈで少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、または少なくとも９５％など、少なくとも５０％の光沢保持を呈することができる。
以下の実施例は、本発明の一般原理を呈するために提示される。本発明は、提示される特定の実施例に限定されるとみなされるべきではない。実施例におけるすべての部およびパーセンテージは、別途示されない限り、重量によるものである。
実施例１
パートＡ：中間樹脂
窒素雰囲気下で、攪拌器、温度プローブ、および濃縮器を備えたディーンスターク装置を装備した好適な反応容器に、合計１，１２５．６グラムのペンタエリスリトール（総固体に基づいて３８．２７重量％）、１，８１５．７グラムの安息香酸（総固体に基づいて６１．７３重量％）、１４１．０グラムのキシレン、２．９４グラムのブチルスタノイック酸（ｂｕｔｙｌｓｔａｎｎｏｉｃ ａｃｉｄ）、および１．４７グラムのトリフェニルホスファイトを添加することによって、中間樹脂を調製した。反応器の内容物を、約１６７℃から始めて水留出物を連続除去しながら徐々に１８０℃に加熱した。約２６５．３グラムの水が収集されるまで反応混合物の温度を１８０℃で保持し、反応混合物の酸値は１．０８ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇになった。次いで、１８０℃で真空蒸留を介してキシレンを除去した。この中間樹脂では、約１００％の固体パーセント（１１０℃／時間）、１．０１ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇの酸値、および３７７．６ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇのヒドロキシル値が測定された。
パートＢ：ポリマー
攪拌器、温度プローブ、グリコール回収蒸留機構（頂部に充填カラム、および水冷凝縮器に接続された蒸留ヘッドを有する空のカラム）、および窒素スパージを装備した好適な反応容器に、合計１，０３６．２グラムの実施例１Ａからの中間樹脂、３７．１グラムのネオペンチルグリコール、４２２．０グラムのイソフタル酸、１．５グラムのブチルスタノイック酸、および１．５グラムのトリフェニルホスファイトを添加することによって、プレポリマーを調製した。反応器の内容物を、約１９０℃から始めて水留出物を連続除去しながら徐々に２３５℃に加熱した。約６８．９グラムの水が収集されるまで反応混合物の温度を２３５℃で保持し、反応混合物の酸値は２．１ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇになった。
反応器の内容物（プレポリマーを含む）を１２０℃に冷却し、３７０．８グラムのヘキサヒドロ無水フタル酸を添加してポリマーを調製した。反応混合物を５時間にわたって段階的に１５０℃に徐々に加熱し、このとき、赤外線スペクトルでは１，７９０ｃｍ－１の無水物ピークは本質的になくなった。ポリマーを１９０℃に加熱し、注ぎ出した。ポリマーでは、約９９．７％の固体パーセント（１１０℃／時間）、８４．７ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇの酸値、および１８．１ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇのヒドロキシル値が測定された。テトラヒドロフラン溶剤およびポリスチレン標準物質を用いるゲル透過クロマトグラフィーを使用して、１０，９１７の重量平均分子量を決定した。
実施例２
パートＡ：プレポリマー
窒素雰囲気下で、攪拌器、温度プローブ、および濃縮器を備えたディーンスターク装置を装備した好適な反応容器に、合計１，４２５．０グラムのトリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレート（総固体に基づいて４１．７６重量％）、３７６．５グラムのネオペンチルグリコール（総固体に基づいて１１．０３重量％）、１２０３．８グラムのイソフタル酸（総固体に基づいて３５．２８重量％）、４０７．０グラムの安息香酸（総固体に基づいて１１．９３重量％）、３３グラムのキシレン、４．５グラムのブチルスタノイック酸、および１．５グラムのトリフェニルホスファイトを添加することによって、プレポリマーを調製した。反応器の内容物を、約１７５℃から始めて水留出物を連続除去しながら徐々に２３０℃に加熱した。約３３０グラムの水が収集されるまで反応混合物の温度を２３０℃で保持し、反応混合物の酸値は４．９３ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇになった。次いで、反応混合物を２０８℃に冷却し、真空蒸留を介してキシレンを除去した。このプレポリマーでは、約９９．１％の固体パーセント（１５０℃／時間）、１．０１ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇの酸値、および１００．２ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇのヒドロキシル値が測定された。テトラヒドロフラン溶剤およびポリスチレン標準物質を用いるゲル透過クロマトグラフィーを使用して、１０，４１１の重量平均分子量を決定した。
パートＢ：ポリマー
還流コンデンサおよび窒素ブランケットを装備した好適な反応容器に、合計１，４００．０グラムの実施例２Ａからのプレポリマーおよび２４２．９グラムの無水コハク酸を添加することによって、ポリマーを調製した。反応器の内容物を３時間にわたって段階的に１６７℃に徐々に加熱し、このとき、赤外線スペクトルでは１，７９０ｃｍ－１の無水物ピークは本質的になくなった。ポリマーを１７０℃に加熱し、注ぎ出した。ポリマーでは、約９７．９％の固体パーセント（１５０℃／時間）、８４．９ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇの酸値、および７．９ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇのヒドロキシル値が測定された。テトラヒドロフラン溶剤およびポリスチレン標準物質を用いるゲル透過クロマトグラフィーを使用して、１９，７０３の重量平均分子量を決定した。
ポリマー実施例３
窒素雰囲気下で、攪拌器、温度プローブ、および濃縮器を備えたディーンスターク装置を装備した好適な反応容器に、合計４９５．４グラムのペンタエリスリトール、７９２．８グラムの安息香酸、４３１．８グラムのイソフタル酸、８０．３グラムのＳｏｌｖｅｓｓｏ１００溶剤（ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）から市販）、０．９グラムのジブチルスズ酸化物、および１．７グラムのトリフェニルホスファイトを添加することによって、プレポリマーを調製した。反応器の内容物を、約１７４℃から始めて水留出物を連続除去しながら徐々に２２６℃に加熱した。約２１０グラムの水が収集されるまで反応混合物の温度を２２６℃で保持し、反応混合物の酸値は＜１ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇになった。次いで、反応混合物を１５０℃に冷却し、真空蒸留を介してＳｏｌｖｅｓｓｏ１００を除去した。
反応器の内容物（プレポリマー）を１１０℃に冷却し、１１．５グラムのＲｅｓｉｆｌｏｗ ＬＶ、続いて２５７．６グラムの無水コハク酸を添加してポリマーを形成した。反応混合物を１０時間にわたって１１０℃に保持し、このとき、赤外線スペクトルでは１，７９０ｃｍ－１の無水物ピークは本質的になくなった。ポリマーを１８２℃に加熱し、注ぎ出した。ポリマーでは、約１００％の固体パーセント（１１０℃／時間）、８０．０ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇの酸値、および１４．２ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇのヒドロキシル値が測定された。テトラヒドロフラン溶剤およびポリスチレン標準物質を用いるゲル透過クロマトグラフィーを使用して、１５，０４７の重量平均分子量を決定した。
ポリマー実施例４
窒素雰囲気下で、攪拌器、温度プローブ、および濃縮器を備えたディーンスターク装置を装備した好適な反応容器に、合計５７４．０グラムのペンタエリスリトール、５０６．１グラムの１，１，１－トリメチロールエタン、１，４１０グラムの安息香酸、１，０７７．８グラムのイソフタル酸、４１．１グラムのキシレン、および４．５グラムのブチルスタノイック酸を添加することによって、プレポリマーを調製した。反応器の内容物を、約１７３℃から始めて水留出物を連続除去しながら徐々に２３０℃に加熱した。約４３８グラムの水が収集されるまで反応混合物の温度を２３０℃で保持し、プレポリマーの酸値は＜５ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇになった。次いで、反応混合物を１９０℃に冷却し、真空蒸留を介してキシレンを除去した。
反応器の内容物（プレポリマー）を１５０℃に冷却し、３．０グラムのトリフェニルホスファイト、続いて７０７．９グラムのヘキサヒドロ無水フタル酸を添加してポリマーを形成した。反応混合物を３時間にわたって段階的に１９０℃に加熱し、このとき、赤外線スペクトルでは１，７９０ｃｍ－１の無水物ピークは本質的になくなった。ポリマーでは、約９７．５％の固体パーセント（１５０℃／時間）、７３．８ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇの酸値、および２３．２ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇのヒドロキシル値が測定された。テトラヒドロフラン溶剤およびポリスチレン標準物質を用いるゲル透過クロマトグラフィーを使用して、２２，７２１の重量平均分子量を決定した。
ポリマー実施例５
窒素雰囲気下で、攪拌器、温度プローブ、および濃縮器を備えたディーンスターク装置を装備した好適な反応容器に、合計１，０５０．３グラムのトリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、４８０．７グラムの１，１，１－トリメチロールエタン、８３５．２グラムの安息香酸、１，０２６．６グラムのイソフタル酸、３５．２グラムのキシレン、および４．８グラムのブチルスタノイック酸を添加することによって、プレポリマーを調製した。反応器の内容物を、約１７９℃から始めて水留出物を連続除去しながら徐々に２３０℃に加熱した。約３３４グラムの水が収集されるまで反応混合物の温度を２３０℃で保持し、プレポリマーの酸値は２．９ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇになった。反応混合物を１９０℃に冷却し、３．２グラムのトリフェニルホスファイトを添加し、次いで、真空蒸留を介してキシレンを除去した。
反応器の内容物（プレポリマー）を１５０℃に冷却し、６８５グラムのヘキサヒドロ無水フタル酸を添加して、ポリマーを形成した。反応混合物を３時間にわたって１６０℃に加熱し、このとき、赤外線スペクトルでは１，７９０ｃｍ－１の無水物ピークは本質的になくなった。ポリマーを１９０℃に加熱し、注ぎ出した。ポリマーでは、約９８．４％の固体パーセント（１５０℃／時間）、６８．０ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇの酸値、および１８．７ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇのヒドロキシル値が測定された。テトラヒドロフラン溶剤およびポリスチレン標準物質を用いるゲル透過クロマトグラフィーを使用して、９，４８５の重量平均分子量を決定した。
ポリマー実施例６
窒素雰囲気下で、攪拌器、温度プローブ、および濃縮器を備えたディーンスターク装置を装備した好適な反応容器に、合計６６９．２グラムのペンタエリスリトール、１２４．７グラムの１，３－プロパンジオール、１，０７４．９グラムの安息香酸、５８３．０グラムのイソフタル酸、２０１．５グラムの１，４－シクロヘキサンジカルボン酸、３５．２グラムのキシレン、および４．８グラムのブチルスタノイック酸を添加することによって、プレポリマーを調製した。反応器の内容物を、約１７４℃から始めて水留出物を連続除去しながら徐々に２３０℃に加熱した。約３２８グラムの水が収集されるまで反応混合物の温度を２３０℃で保持し、プレポリマーの酸値は３．５ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇになった。次いで、反応混合物を１９２℃に冷却し、真空蒸留を介してキシレンを除去した。
反応器の内容物（プレポリマー）を１５０℃に冷却し、３．２グラムのトリフェニルホスファイト、続いて６７４．５グラムのヘキサヒドロ無水フタル酸を添加してポリマーを形成した。反応混合物を２．５時間にわたって１５０℃に保持し、このとき、赤外線スペクトルでは１，７９０ｃｍ－１の無水物ピークは本質的になくなった。ポリマーを１８０℃に加熱し、注ぎ出した。ポリマーでは、約９４．５％の固体パーセント（１５０℃／時間）、８３．９ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇの酸値、および１６．６ｍｇ ＫＯＨ／試料ｇのヒドロキシル値が測定された。テトラヒドロフラン溶剤およびポリスチレン標準物質を用いるゲル透過クロマトグラフィーを使用して、１１，３２０の重量平均分子量を決定した。
比較ポリマー実施例１
窒素雰囲気下で、攪拌器、温度プローブ、および濃縮器を備えたディーンスターク装置を装備した好適な反応容器に、合計９１９グラムのトリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、４２０．６グラムの１，１，１－トリメチロールエタン、７３０．８グラムの安息香酸、８９７．８グラムのイソフタル酸、５９９．４グラムのＨＨＰＡ、３０．８グラムのキシレン、および４．２グラムのブチルスタノイック酸を添加した。反応器の内容物を、約１７６℃から始めて水留出物を連続除去しながら徐々に２３０℃に加熱した。約３０５グラムの水が収集されるまで反応混合物の温度を２３０℃で保持し、その時点で反応がゲル化し、廃棄した。
表１は、ポリマー実施例１～６および比較ポリマー実施例１で使用された構成成分の重量パーセントを示す。
Figure 0007208239000001
 １低粘度アクリルポリマー、Ｅｓｔｒｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．（Ｃａｌｖｅｒｔ Ｃｉｔｙ，ＫＹ）から市販
以下の表２は、ポリマー実施例１～６からのポリマーの測定された様々な特徴を示す。
Figure 0007208239000002
 ２Ｔ．Ｓ．％（総固体パーセント）を、ＡＳＴＭ Ｄ２３６９に記載されるように１時間１１０℃で決定した。
３５６，１００／当量重量の酸によって計算した理論上の酸値。当量重量の酸＝試料のグラム／試料中の当量の酸
４測定した酸値をＡＳＴＭ Ｄ１６３９によって決定した。
５ＯＨ（ヒドロキシル数）をＡＳＴＭ Ｄ４２７４によって決定した。
６示差走査熱量測定によって測定した０℃～１７５℃の温度範囲で２０℃／分の速度でのガラス転移温度。
７テトラヒドロフラン溶剤およびポリスチレン標準物質を用いるゲル透過クロマトグラフィーによって測定した重量平均分子量
８テトラヒドロフラン溶剤およびポリスチレン標準物質を用いるゲル透過クロマトグラフィーによって測定した数平均分子量
９テトラヒドロフラン溶剤およびポリスチレン標準物質を用いるゲル透過クロマトグラフィーによって測定したＺ－平均分子量
１０Ｍｗ／Ｍｎを考慮することによって測定した多分散指数
比較実施例１では、理論上の酸値は５５．７であった。調製中に、すべてのモノマーを同時に反応器に添加し、加熱し、混合物のゲル化が生じたので、比較実施例１についての表２からの他のデータは、利用可能ではない。ゲル化を回避するために、ヒドロキシル官能性ポリエステルプレポリマーを最初に調製し、続いて非芳香族無水物でキャップして酸末端基を有するポリマーを形成することができる。
硬化性コーティング組成物比較実施例１～４およびコーティング組成物実施例１～１１
硬化性コーティング組成物を、表３（比較実施例）および表４（発明実施例）に列挙される構成成分から調製して、比較コーティング組成物実施例１～４およびコーティング組成物実施例１～１１を形成した。
Figure 0007208239000003
 １１Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ ＤＳＭ Ｎ．Ｖ．（Ｈｅｅｒｌｅｎ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ）から市販のＵｒａｌａｃ Ｐ８００ポリエステル樹脂
１２Ｅｓｔｒｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｃ．（Ｃｌａｖｅｒｔ Ｃｉｔｙ，ＫＹ）から市販のアクリル／シリカ流量およびレベリング制御剤
１３Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）から市販のＢｅｎｚｏｉｎ
１４ＥＭＳ－Ｇｒｉｌｔｅｃｈ（Ｄｏｍａｔ／Ｅｍｓ Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）から市販のヒドロキシアルキルアミド（ＨＡＡ）架橋剤、Ｐｒｉｍｉｄ ＱＭ１２６０
１５Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｔｈｅ Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ，ＴＸ）から市販のＴＧＩＣ（トリグリシジルイソシアヌレート）
１６ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から市販のヒンダードアミン光安定剤
１７ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から市販のＵＶ吸収剤
１８ＢＡＳＦ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から市販のＵＶ吸収剤
１９Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｂｏｓｔｏｎ，ＭＡ）から市販のカーボンブラック
Figure 0007208239000004
比較コーティング組成物実施例１～４およびコーティング組成物実施例１～１１の、表３および４に列挙される構成成分の各々を容器中で秤量し、プリズム高速混合器で３０秒間３５００ＲＰＭにて混合して、乾燥した均質な混合物を形成した。次いで、５００ＲＰＭの速度の強いスクリュー構成を有するＷｅｒｎｅｒ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ１９ｍｍ二軸押出機で、混合物を融解混合した。第１の区域を５０℃に設定し、第２、第３、第４区域を８０℃に設定した。装置で５０～６０％のトルクが観察されるような供給速度であった。混合物を一組みの冷却ロールに滴下して、混合物を固体チップに冷却および再固化させた。チップをＭｉｋｒｏ ＡＣＭ（登録商標）－１気流式分級ミルで粉砕して、粒子の大部分が２０～４０ミクロンである、５～１５０ミクロンの粒径を得た。比較コーティング組成物実施例１～４およびコーティング組成物実施例１～１１で得られたコーティング組成物は、流動性の良い固体微粒子の粉末コーティング組成物であった。
比較コーティング組成物実施例１～４およびコーティング組成物実施例１～１１の組成物から調製したコーティングの各々を、ＳＡＥ Ｊ２５２７に従って風化促進させることによってＵＶ耐久性について評価した。ウェザオメータを、昼光フィルタを用いてＳＡＥ Ｊ２５２７パラメータに設定した。比較コーティング組成物実施例１～４およびコーティング組成物実施例１～１１のＵＶ耐久性試験の結果を、以下の表５（比較実施例）および表６（発明実施例）に示す。
Figure 0007208239000005
 ２０昼光フィルタを用いたＳＡＥ Ｊ２５２７に従ったＡｔｌａｓウェザオメータ、データは（２０度光沢測定での）光沢保持％として報告
Figure 0007208239000006
表５および６に示されるように、Ｘｅアークウェザオメータに曝露させた後のコーティングの光沢保持％によって測定すると、４，０００ｈ ＷＯＭまたは５，０００ｈ ＷＯＭ樹脂のいずれかでは、コーティング組成物実施例１～１１から調製されたコーティングはすべて、市販の超耐久性ポリエステル（比較コーティング組成物実施例１～４）を上回る、改善されたＵＶ耐久性を呈した。具体的には、長期間（５，０００時間）の曝露後に差異が観察される。
本発明は、以下の条項の主題をさらに含む。
条項１：コーティング組成物であって、（ｉ）プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマーであって、（Ａ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオール、（ｂ）安息香酸または置換安息香酸、および（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物、または（Ｂ）（ｄ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸との反応生成物、および（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物、または（Ｃ）（ｅ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物との反応生成物、および（ｂ）安息香酸または置換安息香酸、を含む、プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマーと、（ｉｉ）非芳香族無水物と、を含む、反応混合物から調製されたポリマーを含み、ポリマーが、ヒドロキシル基、カルボキシル基、およびそれらの組み合わせから選択される少なくとも２つの官能基を含み、ポリマーが、ポリマーの総重量に基づいて、１０～４０重量％の構成成分（ｂ）に由来する構造単位、および１５重量％超の構成成分（ａ）に由来する構造単位を含む、コーティング組成物。
条項２：ポリマーが、ポリマーの総重量に基づいて、１０～２５重量％の反応物（ｉｉ）に由来する構造単位を含む、条項１に記載のコーティング組成物。
条項３：プレポリマー中の遊離ヒドロキシル基のうちの少なくとも３５％が反応物（ｉｉ）と反応するように、一定量の反応物（ｉｉ）が反応混合物に添加される、条項１または２のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項４：ポリマーが、ポリマーの総重量に基づいて、少なくとも２０重量％の構成成分（ａ）に由来する構造単位を含む、条項１～３のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項５：ポリマーが、ポリマーの総重量に基づいて、２０～７５重量％の構成成分（ａ）に由来する構造単位を含む、条項４に記載のコーティング組成物。
条項６：ポリマーが、ポリマーの総重量に基づいて、２０～６０重量％の構成成分（ａ）に由来する構造単位を含む、条項４に記載のコーティング組成物。
条項７：ポリマーが、ポリマーの総重量に基づいて、２０～４０重量％の構成成分（ｂ）に由来する構造単位を含む、条項１～６のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項８：ポリマーが、ポリマーの総重量に基づいて、１５～３０重量％の構成成分（ｃ）に由来する構造単位を含む、条項１～７のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項９：構成成分（ａ）が、ペンタエリスリトール、トリメチロールエタン（ＴＭＥ）、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、トリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレート（ＴＨＥＩＣ）、および／またはそれらの混合物を含む、条項１～８のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項１０：構成成分（ｃ）および構成成分（ｉｉ）が異なる、条項１～９のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項１１：ポリ酸が、イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、グルタル酸、デカン二酸、ドデカン二酸、シクロヘキサン二酸、水素化Ｃ３６二量体脂肪酸、それらのエステルもしくは無水物、および／またはそれらの混合物を含む、条項１～１０のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項１２：反応物（ｉｉ）が、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、無水コハク酸、メチルＨＨＰＡ、および／または無水マレイン酸を含む、条項１～１１のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項１３：ポリマーが、５，０００～２５，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する、条項１～１２のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項１４：ポリマーが、６，０００～２５，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する、条項１～１３のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項１５：ポリマーが、９，０００～２３，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する、条項１～１３のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項１６：ポリマーが、７，０００～２５，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する、条項１～１３のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項１７：ポリマーが分岐している、条項１～１６のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項１８：反応混合物が、トリメリット酸、フタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸、トリメシン酸、ナフタレンジカルボン酸およびそれらの置換物、それらのエステルもしくは無水物、ならびに／またはそれらの混合物を含まない、条項１～１７のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項１９：架橋剤をさらに含む、条項１～１８のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項２０：架橋剤が、ヒドロキシルアルキルアミド、トリス－グリシイルイソシアヌレート（ＴＧＩＣ）、グリコールウリル、グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）アクリル、エポキシ樹脂、アミノプラスト樹脂、オキサゾリン、ブロックイソシアネート、および／またはそれらの混合物を含む、条項１９に記載のコーティング組成物。
条項２１：架橋剤が、ＴＧＩＣ、および／またはＮ，Ｎ，Ｎ’Ｎ’－テトラキス（２－ヒドロキシエチル）ヘキサンジアミドを含む、条項２０に記載のコーティング組成物。
条項２２：基材に適用し、硬化してコーティングを形成すると、コーティングが、ＳＡＥ規格Ｊ２５２７に従って４０００ｈで少なくとも９０％の光沢保持を呈する、条項１～２１のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項２３：基材に適用し、硬化してコーティングを形成すると、コーティングが、ＳＡＥ規格Ｊ２５２７に従って５０００ｈで少なくとも５０％の光沢保持を呈する、条項１～２２のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項２４：コーティング組成物が、粉末コーティング組成物である、条項１～２３のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項２５：プレポリマーが、遊離ヒドロキシル基を含み、反応物（ｉｉ）が、遊離ヒドロキシル基と反応する、条項１～２４のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項２６：ポリマーが、酸官能性である、条項１～２５のいずれかに記載のコーティング組成物。
条項２７：条項１～２６のいずれかに記載のコーティング組成物で少なくとも部分的にコーティングされている、基材。
条項２８：基材が、金属を含む、条項２７に記載の基材。
条項２９：コーティング組成物の調製方法であって、プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマー（ｉ）であって、（Ａ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオール、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、および（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物、または（Ｂ）（ｄ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸との反応生成物、および（ｃ）ポリ酸、または（Ｃ）（ｅ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物との反応生成物、および（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、を含む、プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマーを、非芳香族無水物（ｉｉ）と混合してポリマーを形成することを含み、ポリマーが、ヒドロキシル基、カルボキシル基、およびそれらの組み合わせから選択される少なくとも２つの官能基、ならびにポリマーの総重量に基づいて、１０～４０重量％の構成成分（ｂ）に由来する構造単位、および１５重量％超の構成成分（ａ）に由来する構造単位を有する、方法。
条項３０：プレポリマーが、１つ以上の遊離ヒドロキシル基を含み、非芳香族無水物が、１つ以上の遊離ヒドロキシル基と反応する、条項２９に記載の方法。
本発明の特定の実施形態は、例示の目的で上述されているが、添付の特許請求の範囲に定義される本発明から逸脱することなく、本発明の詳細について多数の変形が行われ得ることは当業者に明らかであろう。
本発明の好ましい実施形態によれば、例えば、以下が提供される。
（項１）
コーティング組成物であって、
（ｉ）プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマーであって、
（Ａ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオール、
（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、および
（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物、または
（Ｂ）（ｄ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸との反応生成物、および
（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物、または
（Ｃ）（ｅ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物との反応生成物、および
（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、を含む、プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマーと、
（ｉｉ）非芳香族無水物と、を含む、反応混合物から調製されたポリマーを含み、
前記ポリマーが、ヒドロキシル基、カルボキシル基、およびそれらの組み合わせから選択される少なくとも２つの官能基を含み、前記ポリマーが、前記ポリマーの総重量に基づいて、１０～４０重量％の構成成分（ｂ）に由来する構造単位、および１５重量％超の構成成分（ａ）に由来する構造単位を含む、コーティング組成物。
（項２）
前記ポリマーが、前記ポリマーの総重量に基づいて、１０～２５重量％の反応物（ｉｉ）に由来する構造単位を含む、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項３）
前記プレポリマー中の遊離ヒドロキシル基のうちの少なくとも３５％が反応物（ｉｉ）と反応するように、一定量の前記反応物（ｉｉ）が前記反応混合物に添加される、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項４）
前記ポリマーが、前記ポリマーの総重量に基づいて、少なくとも２０重量％の構成成分（ａ）に由来する構造単位を含む、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項５）
前記ポリマーが、前記ポリマーの総重量に基づいて、２０～４０重量％の構成成分（ｂ）に由来する構造単位を含む、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項６）
前記ポリマーが、前記ポリマーの総重量に基づいて、１５～３０重量％の構成成分（ｃ）に由来する構造単位を含む、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項７）
構成成分（ａ）が、ペンタエリスリトール、トリメチロールエタン（ＴＭＥ）、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、トリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレート（ＴＨＥＩＣ）、および／またはそれらの混合物を含む、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項８）
構成成分（ｃ）および構成成分（ｉｉ）が異なる、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項９）
前記ポリ酸が、イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、グルタル酸、デカン二酸、ドデカン二酸、シクロヘキサン二酸、水素化Ｃ３６二量体脂肪酸、それらのエステルもしくは無水物、および／またはそれらの混合物を含む、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項１０）
反応物（ｉｉ）が、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、無水コハク酸、メチルＨＨＰＡ、および／または無水マレイン酸を含む、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項１１）
前記ポリマーが、５，０００～２５，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項１２）
前記ポリマーが分岐している、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項１３）
架橋剤をさらに含む、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項１４）
基材に適用し、硬化してコーティングを形成すると、前記コーティングが、ＳＡＥ規格Ｊ２５２７に従って４０００ｈで少なくとも９０％の光沢保持を呈する、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項１５）
前記コーティング組成物が、粉末コーティング組成物である、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項１６）
前記ポリマーが、酸官能性である、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項１７）
前記反応混合物が、トリメリット酸、フタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸、トリメシン酸、ナフタレンジカルボン酸およびそれらの置換物、それらのエステルもしくは無水物、ならびに／またはそれらの混合物を含まない、上記項１に記載のコーティング組成物。
（項１８）
上記項１に記載のコーティング組成物で少なくとも部分的にコーティングされている、基材。
（項１９）
前記基材が、金属を含む、上記項１８に記載の基材。
（項２０）
コーティング組成物の調製方法であって、
プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマー（ｉ）であって、
（Ａ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオール、
（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、および
（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物、または
（Ｂ）（ｄ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸との反応生成物、および
（ｃ）ポリ酸、または
（Ｃ）（ｅ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物との反応生成物、および
（ｂ）安息香酸または置換安息香酸、を含む、プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマー（ｉ）を、
非芳香族無水物（ｉｉ）と混合してポリマーを形成することであって、前記ポリマーが、ヒドロキシル基、カルボキシル基、およびそれらの組み合わせから選択される少なくとも２つの官能基、ならびに前記ポリマーの総重量に基づいて、１０～４０重量％の構成成分（ｂ）に由来する構造単位、および１５重量％超の構成成分（ａ）に由来する構造単位を含む、ポリマーを形成することを含む、方法。

Claims (19)

  1. コーティング組成物であって、
    （ｉ）プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマーであって、
    （Ａ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオール、
    （ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、および
    （ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物、または
    （Ｂ）（ｄ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸との反応生成物、および
    （ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物、または
    （Ｃ）（ｅ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物との反応生成物、および
    （ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、を含む、プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマーと、
    （ｉｉ）非芳香族無水物と、を含む、反応混合物から調製されたポリマーを含み、
    前記ポリマーが、ヒドロキシル基、カルボキシル基、およびそれらの組み合わせから選択される少なくとも２つの官能基を含み、前記ポリマーが、前記ポリマーの総重量に基づいて、１０～４０重量％の構成成分（ｂ）に由来する構造単位、および１５重量％超の構成成分（ａ）に由来する構造単位を含み、
    ここで、前記コーティング組成物が、さらに架橋剤を含む、
    コーティング組成物。
  2. 前記ポリマーが、前記ポリマーの総重量に基づいて、１０～２５重量％の反応物（ｉｉ）に由来する構造単位を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
  3. 前記プレポリマー中の遊離ヒドロキシル基のうちの少なくとも３５％が反応物（ｉｉ）と反応するように、一定量の前記反応物（ｉｉ）が前記反応混合物に添加される、請求項１に記載のコーティング組成物。
  4. 前記ポリマーが、前記ポリマーの総重量に基づいて、少なくとも２０重量％の構成成分（ａ）に由来する構造単位を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
  5. 前記ポリマーが、前記ポリマーの総重量に基づいて、２０～４０重量％の構成成分（ｂ）に由来する構造単位を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
  6. 前記ポリマーが、前記ポリマーの総重量に基づいて、１５～３０重量％の構成成分（ｃ）に由来する構造単位を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
  7. 構成成分（ａ）が、ペンタエリスリトール、トリメチロールエタン（ＴＭＥ）、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、トリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレート（ＴＨＥＩＣ）、および／またはそれらの混合物を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
  8. 構成成分（ｃ）および構成成分（ｉｉ）が異なる、請求項１に記載のコーティング組成物。
  9. 前記ポリ酸が、イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、グルタル酸、デカン二酸、ドデカン二酸、シクロヘキサン二酸、水素化Ｃ３６二量体脂肪酸、それらのエステルもしくは無水物、および／またはそれらの混合物を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
  10. 反応物（ｉｉ）が、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、無水コハク酸、メチルＨＨＰＡ、および／または無水マレイン酸を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
  11. 前記ポリマーが、５，０００～２５，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する、請求項１に記載のコーティング組成物。
  12. 前記ポリマーが分岐している、請求項１に記載のコーティング組成物。
  13. 基材に適用し、硬化してコーティングを形成すると、前記コーティングが、ＳＡＥ規格Ｊ２５２７に従って４０００ｈで少なくとも９０％の光沢保持を呈する、請求項１に記載のコーティング組成物。
  14. 前記コーティング組成物が、粉末コーティング組成物である、請求項１に記載のコーティング組成物。
  15. 前記ポリマーが、酸官能性である、請求項１に記載のコーティング組成物。
  16. 前記反応混合物が、トリメリット酸、フタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸、トリメシン酸、ナフタレンジカルボン酸およびそれらの置換物、それらのエステルもしくは無水物、ならびに／またはそれらの混合物を含まない、請求項１に記載のコーティング組成物。
  17. 請求項１に記載のコーティング組成物で少なくとも部分的にコーティングされている、基材。
  18. 前記基材が、金属を含む、請求項１７に記載の基材。
  19. コーティング組成物の調製方法であって、
    プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマー（ｉ）であって、
    （Ａ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオール、
    （ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸、および
    （ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物、または
    （Ｂ）（ｄ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｂ）安息香酸もしくは置換安息香酸との反応生成物、および
    （ｃ）ポリ酸、または
    （Ｃ）（ｅ）（ａ）少なくとも３つのヒドロキシル基を有するポリオールと、（ｃ）ポリ酸、そのエステルもしくは無水物との反応生成物、および
    （ｂ）安息香酸または置換安息香酸、を含む、プレポリマー混合物の反応生成物を含むヒドロキシル官能性プレポリマー（ｉ）を、
    非芳香族無水物（ｉｉ）と混合してポリマーを形成することであって、前記ポリマーが、ヒドロキシル基、カルボキシル基、およびそれらの組み合わせから選択される少なくとも２つの官能基、ならびに前記ポリマーの総重量に基づいて、１０～４０重量％の構成成分（ｂ）に由来する構造単位、および１５重量％超の構成成分（ａ）に由来する構造単位を含む、ポリマーを形成すること、および
    前記ポリマーを、架橋剤と混合すること、
    を含む、
    方法。
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