JPH02166177A - 水系コーティング組成物 - Google Patents
水系コーティング組成物Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
に、水系コーティングのためのアクリル系バインダー系
、及びそのようなバインダー系より作られる水系コーテ
ィングに関する。
、有機溶媒でなく水をベースとするコーティングの使用
が増大している。
が今やコーティング技術の普通の技術水準と考えられて
良いにも関らず、カラートップコートは有機溶媒による
環境汚染の主要原因を代表し続けている。現在の慣用の
べた色トップコートが50%またはより多量の有機溶媒
を含有し、しかも小型車を塗装するのに約5kgの塗料
が必要であることを考えるならば、この原因からの溶媒
放出の合計が相当なものであることが明白である。
タリック仕上げは、この問題を悪化させる。ベースコー
トだけでも、現在、ペイントラインからの放出の合計の
50%を成す。そのようなベースコートは88%までの
溶媒を含有し、それ自体が50%以上の有機溶媒含有量
を有するであろう透明上塗りコーティングを必要とする
であろう。
より固形分の高い水系へと置き換えることを試みて来た
。そして、主な試みはメタリックベースコートに集中さ
れている。種々の系が提案され、例が欧州特許A −2
28142、A−238222、A −242731、
A −251921号公報及び米国特許第421388
6号明細書に記載されている。高い固形分(60〜65
%)を有する慣用のクリアコートまたは二成分クリアコ
ートが、これらのベースコートのための上塗りコーティ
ングとして提案されている。
ップコートの使用は、問題を生じる。水性ベースコート
への溶剤系トップコートの“湿式−湿式”施与において
、例えば、“ストライク−イン(strike−in)
”現象による外観の欠陥が生じるであろう。これを最少
限にするために、高価で、時間を消費する予備乾燥工程
をベースコートに対して用いなければならない。その上
、慣用のトップコート中に用いられる有機溶媒は、依然
、環境汚染の原因である。
用性をある程度備えた水系コーティングを製造すること
は、非常に望ましい。さらに、そのような水系コーティ
ングは、望ましくは慣用のコーテイング物質に匹敵する
物理的及び機械的特性を持つべきであり、施与が容易(
すなわち、湿式−湿式法の使用)であるべきであり、そ
のように施与された際に“ストライク−イン゛現象を示
すべきではない。それはまた、着色された形、例えばサ
ーフェイサー、べた色トップコート等における用途のた
めに、顔料/体質顔料の良好な湿潤及び分散特性を有す
べきである。
ダー系より作られる水系コーティングが、文献に記載さ
れ、商業的に利用されている。しかし、水性ベースコー
トのためのトップコートとしては限られた成功例しかな
い。トップコートとしては、それらは一般に、好ましく
ないレオロジーを示し、また、確実な施与のために十分
に粘度を下げるため及び系の安定性の保障のために大量
のアミンまたは助溶剤の使用を必要とする。しかし、こ
れによって好ましくない外観(溶剤の“ストライク−イ
ン”)、及びまた通常の施与法では求められるフィルム
の厚みの達成を困難とする低い固形分が生じる。
を含む“混成″バインダー系より、水系トップコートが
製造された。一つの例は5ynthacryl 64B
3(市販のアクリル分散物)と5ynthacryl
6484(市販の水溶性アクリル樹脂)の組合せである
。このものはヘキスト社(HOeChStAG)により
、二回塗りメタリック仕上げのための水系クリアーコー
トとして推奨されている。他の例は米国特許第3919
154号、3953644号、4518724号及び4
624973号明細書に記載されている。生じた水系コ
ーティングは、幾分か改善された特性を示すが、レオロ
ジーと低い固形分の問題は残る。また、これらの混合バ
インダー系を用いた水系コーティングは通常、なおも大
量(20〜25%)の助溶剤を必要とし、理想より劣る
外観特性、施与における垂れ、及び乾燥において溶媒が
ポツピング(1)Of)l) i no )する傾向を
有するトップコートを生じる。
の用途に特に良く適した水系コーティング、及びそのよ
うな水系コーティングの製造方法を提供する。
は、水性系中にアクリル系バインダー系を含む。そのバ
インダー系は、単官能イソシアネート化合物で変性され
た水溶性アクリル系樹脂を含むことを特徴とする。
、単官能イソシアネート化合物で、例えば (1) 樹脂を単官能イソシアネート化合物と直接反
応させる、または (2) ヒドロキシアクリルモノマーを単官能イソシ
アネート化合物と反応させ、次に生じたウレタン変性モ
ノマーを(共)重合する ことによって変性されることが出来る。
う語には、「ブロックされた」イソシアネート基(この
ものはバインダーの通常の硬化条件で、すなわち約16
0℃より低い温度でブロックがはずれる)をまた含有す
る化合物を包含する意図はない。言い換えると、例えば
「遊離のjイソシアネート基と「ブロックされた」イソ
シアネート基を含む化合物は、本発明の意図に関しては
、多官能性イソシアネート化合物と見なす。
上りの水系コーティングのレオロジーの改変のために、
水性分散樹脂、好ましくは水性アクリル系分散樹脂を、
バインダー系の任意的成分として使用することが出来る
。
知られたどのような方法によっても作ることが出来る。
低い助溶剤含量での高い固形分含量、良好な施与特性、
及び良好なストーン−チップ(5tone−chip)
抵抗並びに耐候性を示し、水性ベースコート上のトップ
コートとしての用途に特に適したものとなる。該水系コ
ーティングはまた、エレクトロコート、ブライマー/サ
ーフェイサー及び/またはべた色トップコートとしての
着色された形における使用に供することが出来る。
あれば以下の詳細な説明を読むことにより、−層容易に
理解されるであろう。
系中にアクリル系バインダー系を含む。
単官能イソシアネート化合物で変性された水溶性アクリ
ル系樹脂を含むことを特徴とする。
クリル系モノマーの重合により作られたものである。以
下でさらに述べるように、そのようなヒドロキシアクリ
ル系モノマーと1以上の他のオレフィン性不飽和モノマ
ーとのコポリマーは特に適当である。該水溶性アクリル
系樹脂は、好ましくは5(>(>〜20.000の間の
平均分子量(Mn)、10〜400(■KOH/g樹脂
)の範囲内のヒドロキシル価、及び5〜150(■KO
H/g樹脂)の酸価を有するアニオン性である。例えば
アミンでのカルボキシル基の少なくとも一部分の中和の
後、これらの水溶性アクリル系樹脂は、水中で透明で安
定な溶液を生じる。
系樹脂は、ヒドロキシアクリル系モノマー10〜100
重量部、より好ましくは20〜80重量部と、他の共重
合可能なモノマー0〜90重量部、より好ましくは20
〜80重量部とのフリーラジカル重合によって作られる
。ここで、重量部はモノマー混合物の合計100重量部
に基く。
びメタクリル酸のヒドロキシ置換されたエステル、より
好ましくはそれらのC1〜C1oアルキルエステルを含
む。特に好ましいものは、例えばヒドロキシプロピルメ
タクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート及びヒド
ロキシエチルメタクリレートを包含する。
アクリル系樹脂を作るために通常用いられる物、例えば
アクリル酸及びメタクリル酸及びそれらのC1〜C1o
アルキルエステル;グリシジルアクリレート及びメタク
リレート;他のアクリル酸及びメタクリル酸誘導体、例
えばアクリルアミド、アクリロニトリル及びアクロレイ
ン;ポリエチレングリコールモノアクリレート及びメタ
クリレート;芳香族ビニル類、例えばスチレン及びビニ
ルトルエン;マレイン酸及びフマル酸等を包含する。特
に好ましいのは、α、β−エチレン性不飽和モノマー、
特にブチルメタクリレート、ブチルアクリレート、2−
エチルへキシルアクリレート、メタクリル酸及びメチル
メタクリレートである。もしバインダーの自己架橋性を
望むのであれば、アクリルアミド誘導体、例えばN−メ
チロールアクリルアミド及びN−メトキシメチルアクリ
ルアミドを含めるものもまた、特に好ましい。
脂を、単官能イソシアネート化合物で変性することによ
って作られる。好ましい単官能イソシアネート化合物は
、下記より選択されるものである。
ポリイソシアネートと、活性水素基を含有する(単一の
第一級反応性基)化合物とのアダクト。
語には、「ブロックされた」イソシアネート基を含む化
合物(このものはバインダーの通常の硬化条件の間にブ
ロックがはずれる)を包含する意図はない。
式(I>のものを挙げることが出来る。
鎖アルキル基であり、ステアリルイソシアネート(C1
8)は特に好ましい。
び芳香族ジ、トリまたはテトライソシアネート(イソシ
アネート官能性2〜4)、例えば1.2−プロピレンジ
イソシアネート、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、2,3−ブチレンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、オクタ
メチレンジイソシアネート、2,2.4− トリメチル
へキサ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、ω、ω −ジプロピルエーテルジイソ
シアネート、1.3−シクロペンクンジイソシアネート
、1,2−シクロヘキサンジイソシアネート、1.4−
シクロヘキサンジイソシアネート、イソポロンジイソシ
アネート、4−メチル−1,3−ジイソシアナトシクロ
ヘキサン、trans−ビニリチンジイソシアネート、
ジシクロヘキシルメタン−4,4°−ジイソシアネート
、3,3゛−ジメチル−ジシクロヘキシルメタン−4,
4゛−ジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、
1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、キシリ
レンジイソシアネート、1.5−ジメチル−2,4−ビ
ス(インシアナトメチル)ベンゼン、1.5−ジメチル
−2,4−ビス(2−イソシアナトエチル)ベンゼン、
1,3.5−トリエチル−2,4−ビス(イソシアナト
メチル)ベンゼン、4,4−ジイソシアナト−ジフェニ
ル、3,3゛−ジクロロ−4,4°−ジイソシアナトジ
フェニル、3,3゛−ジフェニル−4,4゛−ジイソシ
アナトジフェニル、3,3゜ジメトキシ−4,4°−ジ
イソシアナトジフェニル、44゛−ジイソシアナトジフ
ェニルメタン、3,3゜ジメチル−4,4゛−ジイソシ
アナトジフェニルメタン、ジイソシアナトナフタレン、
ジイソシアネート(例えばヘキサメチレンジイソシアネ
ートまたはインホロンジイソシアネート)2分子とエチ
レングリコールのようなジオールとの付加物、ヘキサメ
チレンジイソシアネート3分子と水1分子との付加物〔
バイエル(Bayer)社のDesmodur N(7
)商標で入手される〕、トリメチロールプロパン1分子
とトルエンジイソシアネート3分子との付加物(バイエ
ル社のDesmodur Lの商標で入手される)、ト
リメチロールプロパン1分子とイソホロンジイソシアネ
ート3分子との付加物、1,3.5−トリイソシアナト
ベンゼンのような化合物、2,4.6− トリイソシア
ナトトルエン、イソシアヌレート基含有イソシアネート
化合物、及びペンタエリトリトール1分子とトルエンジ
イソシアネート4分子との付加物、または上記のイソシ
アネート化合物の二種以上の混合物を挙げることが出来
る。8〜36個の炭素原子を含有するジイソシアネート
またはトリイソシアネートを使用すれば、特に好ましい
。
イソシアネート、テトラメチルキシ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、トルエンジ
イソシアネート、シクロへキシルジイソシアネート、ジ
フェニルメタンジイソシアネート、及びそれらの環状三
量体の形例えばイソシアヌレート類:及び脂肪族ジー及
びトリーイソシアネート類、例えば三量体へキサメチレ
ンジイソシアネート(Desmodur N)及びイソ
ボロンジイソシアネートを包含する。
ロキシ官能性化合物、モノアミン官能性化合物、及びモ
ノチオール官能性化合物を挙げることが出来る。好まし
いのはモノヒドロキシ及びモノアミン官能性化合物であ
る。
ように、一種より多い活性水素基を含有しても良いこと
に注意すべきである。しかしながら、゛°活性水素基含
有′°化合物と言う語には、それらの、一つより多い第
一級反応性活性水素を有する化合物を包含する意図はな
い。
一種以上を挙げることが出来る。
ル化合物 HO−R−COOR2(I[) ここで、R1は1〜25個の炭素原子を有する炭化水素
基、R2は水素または1〜18個の炭素原子を有する炭
化水素基である。さらに好ましいものは、R1が4〜2
4個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基、R2が水素
または01〜018のアルキル基であるヒドロキシ脂肪
酸またはそのエステルのグループである。特に好ましい
のは、R1が12〜20個の炭素原子を有する脂肪族直
鎖飽和炭化水素基でありR2が水素であるそれらヒドロ
キシ脂肪酸であり、ヒドロキシステアリン酸は特に好ま
しい。
III) ここで、R3は1〜25個の炭素原子を有する炭化水素
基である。さらに好ましいのはR3がC1〜C18のア
ルキル基であるそれらアルコールであり、エタノール、
ブタノール、ラウリルアルコール及びステアリルアルコ
ールは特に好ましい。
ルモノアルキルエーテル HO[(C3H60) n / たは1〜25の整数であり、nlは0または2〜40の
整数であり、但し、1≦n+nl≦50である。
である組み合わせが特に好ましい。
ド化合物 ここで、R1は上記の定義と同じであり、各R5は互い
に独立して水素または1〜18個の炭素原子を有する炭
化水素基であって良い。
種以上を挙げることが出来る。
たは1〜25個の炭素原子を有する炭化水素基である。
素原子を含んではならない。R3がC〜Cのアルキル基
であり、R6が水素である組み合わせが特に好ましく、
エチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミン及びステ
アリルアミンは特に好ましい。
アルキルエーテル であり、R7は水素、C1〜C2oのアルキル基または
式[(C3H60)。/(C2H40)n1](ここで
、n及びnlの定義は上に同じ)のポリオキシアルキレ
ン基である。R7が水素であり、R4がメチル基、nが
2〜4であり、かつnlが16〜20である組み合わせ
が特に好ましい。
種以上を挙げることが出来る。
そのエベテル H8−R8−COOR2(■) ここで、R2は上記のように定義され、R8は1〜2の
炭素原子を有する炭化水素基である。
X) ここで、R9は2〜12個の炭素原子を有する炭化水素
基である。
ソシアネー・ト付加物は、1モルのポリイソシアネート
がX−1モルの活性水素基含有化合物と反応させられる
〔ここで、Xはポリイソシアネート1分子当たりのイソ
シアネート基の数(先に示したように、好ましくは2〜
4)である〕量にて、該成分を周知の任意の方法で反応
させることによって製造される。言い換えると、ジイソ
シアネートを用いたならば、活性水素基含有化合物に対
するジイソシアネートのモル比は1:1であり、トリイ
ソシアネートを用いたならばモル比は1:2、テトライ
ソシアネートでは1:3のようになる。生じた付加物は
それ故、1分子当たり平均−つのイソシアネート基を有
する(単官能性イソシアネート)であろう。
アネート化合物と反応させられて、本発明のバインダー
系を生じる。一般に、合計を100重量部として、約1
〜約40、より好ましくは約1〜約20重量部の単官能
イソシアネートを、約60〜約99重量部、より好まし
くは約80〜約99重量部のアクリル系樹脂と反応させ
る。
対する種々の反応経路を考えることが出来る。第一の好
ましい反応経路において、水溶性アクリル系樹脂は単官
能イソシアネート化合物と直接、上記の量にて反応させ
られ、本発明のバインダーを生成する。
化合物1モル当たり少なくとも1モルのヒドロキシアク
リル系モノマーが反応させられて、ウレタン変性された
アクリル系モノマーを生じる。
重合法によって重合され及び/または上記の種類の追加
的なヒドロキシアクリル系モノマー及び/または他のオ
レフィン性不飽和モノマーと上記の量にて共重合されて
、本発明のバインダーを生じる。
ーの変性のために、変性された水溶性アクリル系樹脂に
水性分散樹脂を添加またはインサイツで製造しても良い
。好ましい実施態様において、該バインダー系は追加的
な100重量部以下の、より好ましくは追加的な10〜
70重量部の水性分散樹脂を含むことが出来る。
アクリル系、ポリウレタン及び他の合成樹脂の非イオン
系又はアニオン系分散物を包含する。水性アクリル系分
散樹脂の使用が好ましい。
A −238108及びA −273530号公報に記
載されているような内部架橋分散物(“ミクロゲル′°
〉をまた、包含する。得られたコーティングの望まれる
最終的用途に基き、種々の分散樹脂を使用することが出
来、当業者であれば特定の望まれる最終的用途のために
用いられる分散樹脂の種類及び特性を容易に選択するこ
とが出来る。
当技術分野で良く知られており、一般に市販されている
。例えば、良好な耐候性、フィルム硬さ、耐溶剤性等の
特性を有するクリアコートのために、 5ynthac
ryl VSW 6483 (ヘキスト社〕またはNe
0CryI Xに62〔ポリビニル セミー社〕に代表
される水性アクリル系分散物を用いることが出来る。い
く分高い可撓性、改善されたストーンチップ抵抗及びサ
ンドアビリティ−を必要とするサーフェイサーのために
は、Neorez R974(ポリとニル セミー社)
によって代表されるポリウレタンを使用することが出来
る。
樹脂は二成分の単なる配合によって、変性されたアクリ
ル系樹脂に添加される。そのような水性分散樹脂をイン
サイツで作る場合、そのような水性分散樹脂は、良く知
られた方法、例えば先に引用した米国特許第39191
54号明細書中に教示されたような方法により、変性さ
れたアクリル系樹脂中で生成される。
、より好ましくは約10〜70、さらに好ましくは約1
5〜35の酸価(■KOH/g樹脂)、及び約20〜2
50、より好ましくは約40〜150のヒドロキシル価
(■KOH/g樹脂)によって特徴付けられねばならな
い。
の適切な成分と配合することにより、水系コーティング
の製造に用いることが出来る。典型的には、変性された
水溶性アクリル系樹脂を、例えばアミンによって少なく
とも部分的に中和し、次に容器に仕込み、引き続いて通
常の撹拌方法を用いて他の成分と配合する。望まれる施
与特性を得るため、混合物の粘度は最終的にイオン交換
水を用いて調節される。着色した系を望むのであれば、
サンドミリング、ボールミリング等によって水溶性樹脂
の少なくとも一部に顔料の大部分が分散して含まれる練
り顔料くミルベース)を調節することが出来る。引き続
いてそのミルベースを残りのバインダー及び他の成分と
配合し、次に、望よれる粘度へと調節される。
ーのための硬化剤を含有しても良い。そのような硬化剤
は、例えばホルムアルデヒドのようなアルデヒドを、メ
ラミン、尿素、N、N’エチレンジウレア、ジシアンジ
アミド及びベンゾグアナミンのようなアミノ基またはア
ミド基含有化合物と反応させて得られるN−メチロール
基及び/またはN−メチロールエーテル基含有アミノ樹
脂を包含する〔そのような化合物の製法は、ホーベン−
ペイル(HOtJben−Wey+) 、メゾデンデア
オルガニツシエン セミ−(Methoden cl
erorgan+5chen Che[l1ie) 、
第1472巻(196,3年)319〜311ページを
見よ〕。
ル、例えばメタノール、エタノール、n−プロパツール
、インプロパツール、n−ブタノール、インブタノール
、アミルアルコール、ヘキサノールまたは上記のアルコ
ールの混合物で、完全にまたは部分的にエーテル化され
ているのが好ましい。特に、メラミン1分子当たり4〜
6個のメチロール基を含有し、少なくとも三つのメチロ
ール基がメタノール、エタノール、プロパツールまたは
ブタノールでエーテル化されたメチロールメラミン、ま
たはブタノールでエーテル化された、ホルムアミドとN
、N ’ −エチレンジウレアの縮合物が使用される
。とりわけ、アルコキシ基が1〜4個の炭素原子を含有
するヘキサアルコキシ−メチルメラミンが用いられる。
吸収剤、補助溶剤、レベリング剤、レオロジーコントロ
ール剤、顔料、着色剤等を本発明の水系コーティング中
に、その特性に不利に影響することなく、添加すること
が出来る。実際には、顔料または着色剤を用いずに、上
記の水系コーティングをクリアコートとして用いること
も出来る。顔料を加えると、該コーティングは、着色し
たトップコートとして用いることが出来る。これらの水
系コーティングはまた、エレクトロコート及びブライマ
ー/サーフェイサーとしての用途にも供せられる。
ばローラーコーティング、吹付け、ハケ塗り、振りかけ
、フローコーティング、ディッピング、静電塗装または
電気泳動によって基材に施与することが出来る。
られた温度で行うことが出来る。好ましくは、該コーテ
ィングは、例えば60〜160℃の範囲の高い温度にて
、焼付はオーブン中で10〜60分間焼付けされて良い
。
施例によりさらに説明する。これらの実施例は実例を示
すものであり、上記の発明を限定するものではない。
底フラスコに、Desmodur N O,75モル
、12−ヒドロキシステアリン酸1.5モル、ジエチレ
ングリコールジメチルエーテル915g、ジブチルスズ
ジラウレート1%(DeSIIlOdur Nの重量に
基く)を入れ、60℃で4時間−緒に撹拌した。
15モル、及びジブチルスズジラウレート0.5%(2
−ヒドロキシプロピルメタクリレートの重量に基く)を
加え、試料の赤外線吸収スペクトルがイソシアネート基
の存在を示さなくなるまで、その混合物を撹拌した。
0ppを安定剤として加えた。該溶液の固形分含量は約
50%であった。
PEG 550 (ビーピーケミカルズ(BP Che
micals)より供給される、平均分子量550のメ
トキシポリエチレングリコール〕1.5モルを用いて、
MMIでの操作を繰り返した。
チルエーテル)の調節により、約50%に調節した。
AG)より供給されるイソホロンジイソシアネート〕
1.0モル、12−ヒドロキシステアリン酸1.0モル
、ジエチレングリコールジメチルエーテル666g、及
びジブチルスズジラウレート0.1%(IPDIの重量
に基く)を、撹拌機、温度計及びガス導入管を備えた2
gの四日丸底フラスコ中に入れ、50℃で4時間−緒に
撹拌した。
モル、及びジブチルスズジラウレート1.0%(2−ヒ
ドロキシプロピルメタクリレートの重量に基く)を添加
し、その混合物を、試料の赤外線吸収スペクトルがイソ
シアネート基の存在を示さなくなるまで撹拌した。
0ppを安定剤として加えた。該溶液の固形分含量は約
50%であった。
用い、MM3での操作を繰り返しな。
メチルエーテル〉の調節により、約50%へと調節した
。
ykol 801/20 (ヘキストより供給される
、平均分子量700のポリプロピレングリコールモノブ
チルエーテル) 1.5Tニルを用い、MMIでの操
作を繰り返した。
メチルエーテル)の調節により、約50%へと調節した
。
ine H1000(:テキサコ ゲミカル社(Tex
aco Chemical Company)より供給
される、平均分子量1000のポリオキシアルキレンモ
ノアミン〕1.0モルを用い、MM3での操作を繰り返
しな。
メチルエーテル)の調節により、約50%へと調節した
。
丸底フラスコに、窒素下、ジエチレングリコールモノブ
チルエーテル300重量部、TrigorioxにaO
(アクゾ ゲミー(Akzo Chemie)より供給
される、クメンヒドロペルオキシド系開始剤)46.7
重量部、及び、ブチルアクリレート526重量部、メチ
ルメタクリレート235重量部、2−ヒドロキシプロピ
ルメタクリレート170重量部、メタクリル酸50重量
部及びMMI100重量部より成るアクリル系モノマー
混合物のうち10重量%を仕込んだ。
の残りを3.5時間に渡って加え、さらに3時間に渡っ
て重合させた。
量を有した。該樹脂の酸価は33,5、ヒドロキシル価
は65であった。
た。
樹脂は酸価30.4、ヒドロキシル価65であった。
た。
酸価32.3、ヒドロキシル価65であった。
ト186重量部、2−ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト17重1部、メタクリル酸50重量部及びMM440
0重量部を含むアクリル系モノマー混合物を用い、B1
での操作を繰り返した。
酸価33.7、ヒドロキシル価65であった。
た。
酸価35.O、ヒドロキシル価65であった。
た。
酸価44.6、ヒドロキシル価65であった。
ロキシステアリン酸1.5モル、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル866g、ジブチルスズジラウレート
0.5%(Desniodur Nの重量に基く)を、
撹拌機、温度計、及び気体導入管を備えな2ρの門口丸
底フラスコに入れ、60℃で6時間共に撹拌した。
官能性は1であった。
.0モル、ジエチレングリコールジメチルエーテル52
2g、及びジブチルスズジラウレート0.1%(IPD
Iの重量に基く)を、撹拌機、温度計、及び気体導入管
を備えた2J2の西口丸底フラスコに入れ、50℃で6
時間共に撹拌した。
能性が1であった。
口丸底フラスコに、窒素下、ジエチレングリコールジメ
チルエーテル300重量部を仕込み、145℃に加熱し
た。引き続き、ブチルアクリレート526重量部、2−
ヒドロキシプロピルメタクリレート175重量部、メチ
ルメタクリレート235重量部、メタクリル酸50重量
部、及びTrigOnOX 42S(アクゾ ケミ−よ
り入手されるt−ブチルペルオキシ−3,5,5−トリ
メチルヘキサノエート)35重量部を含むアクリル系モ
ノマー及び開始剤の混合物を、3.5時間に渡って添加
し、さらに1時間重合させた。
の混合物を、試料の赤外線スペクトルがイソシアネート
基の存在を示さなくなるまで撹拌した。
酸価32.7、ヒドロキシル価65であった。
返した。
酸価33,2、ヒドロキシル価65であった。
ぞれ例えば粘度、レオロジー、安定性等の特性において
、方法Aによって作られたB1及びB3と区別出来ない
ことが見出されたことに注意すべきである。
繰り返した。
を有し、該樹脂は酸価34.3、ヒドロキシル価67で
あった。
製した。
7.6重量部Haprenal HF 915
26.9重量部(メチル化メラミン−ホルムアル デヒド樹脂、ヘキスト社) )1aprenal HF 927 3
.5重量部(メチル化メラミン−ホルムアル デヒド樹脂、ヘキスト社) ^dditol xw 329 0.1
重量部(レベリング剤、ヘキスト社) イオン交換水 43.0重量部5ynthac
ryl VSW 6483 48.4重量部5
andovur 3212 3.2重
量部(UV吸収剤及び光安定剤、 サントス社(Sandoz AG) )イオン交換水
22.3重量部これらの物質を示した順に配合
し、得られたクリアーコートを、イオン交換水で施与粘
度605(D I N 53211)へと調節する前に
、−夜装置した。該クリアーコートは38%の固形分含
量を有し、19%の有機補助溶剤を含有した。
水系クリアーコートを調製した。
チルエタノールアミン 1.1重量部Cymel
327 33.3重量部〔メチル
化メラミン−ホルムアル デヒド樹脂、アメリカンシアナ ミド社(American Cyanamid Co、
) )ブチルジグリコール 12.0重量
部Pa1nt Additive 11
0.5重量部〔耐傷剤、ダウ コーニング社 (Dow Cornirig GmbH) )Addi
tol XW 395 0.2重量部(
レベリング剤及び湿潤剤、 ヘキスト社) Tinuvins 1130 +292 (3: 2)
2.5重量部(UV吸吸収剤先光安定剤チバー ガイギー社(Ciba−GeigV AG) )イオン
交換水 60.0重量部5ynthacry+
6483 57.1重量部これらの物質
を示した順に配合し、得られたクリアーコートを、イオ
ン交換水で施与粘度23s(D I N 53211)
へと調節する前に、−夜装置しな。該クリアーコートは
約46%の固形分含量を有し、約13%の有機補助溶剤
を含有した。
ミンクリアーコートを、比較例として使用した。該物質
は”05−10077 AY−Ktarlack″の名
称の下、アクゾ コーティングズ社(Akz。
2を繰り返した。
し、約13%の有機補助溶剤を含有した。
タノールアミン1.0重量部と使用して比較例2を繰り
返した。
、有機補助溶剤を約13%含有した。
2を繰り返しな。
、有機補助溶剤を約13%含有した。
2を繰り返した。
、有機補助溶剤を約13%含有しな。
タノールアミン1.2重量部と使用して比較例2を繰り
返した。
、有機補助溶剤を約13%含有した。
タノールアミン1.0重量部と使用して比較例2を繰り
返した。
、有機補助溶剤を約13%含有した。
板に、空気圧噴霧し、60℃で15分間、続いて130
℃で25分間焼付けて、乾燥フィルム厚み35〜40μ
mの層を施与することによって調査した。
AL、た水系ベースコート(水性アクリル系分散樹脂に
基くメタリック銀製品であり、アクゾコーティングズ社
より’40−11390 )fydro Ba5e −
coat”の名称の下に入手される)上に施与し、上記
のようにして焼付けた。
ディ、レベリング、ストライク−イン等)について評価
した。
温(約23℃)で10分間蒸発分離させた上記の水系ベ
ースコート上に施与し、それによって自動車産業で慣用
のベースコート及びクリアーコートに通常用いられる湿
式−湿式施与法のシュミレーションをした。続いてベー
スコート及びクリアーコートを共に上記のようにして焼
付け、得られたフィルムを、光沢、及び視覚的な外観に
ついて評価した。
を保持しながら、大きく改善された硬さを示す。耐キシ
レン抵抗によって示されるように、架橋性もまた優れて
いる。さらに、より高い固形分含量(38%に対し46
%)及びより少ない量の補助溶剤(19%に対し13%
)は特に有益である。
の達成と言うことがなければ、機械的な値は同等である
ように思われる。
かであり、実施例1〜6ははるかにより良いボディ及び
レベリング特性を示す。周知の混成系(CEI)はまた
、ベースコートを予備乾燥した場合でさえ、とてもひど
いストライク−インを示す。慣用の系(CF2)は、予
備乾燥したベースコート上では満足な結果を生じるもの
の、湿式−湿式で満足に施与することが出来ず、得られ
たフィルムはひどいレベリング及び他の表面の欠陥を示
す。比較例2はひどいストライク−インは示さないもの
の、ボディに欠陥のあるフィルムが生じる。
本質的に逸れることなく、本文中に記載された組成物及
び方法に、幾多の改変及び変化を行っても良い。従って
、本文中に記載された発明の形は単に例を示すものであ
り、その範囲を限定する意図のないことが明確に理解さ
れるであろう。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、水溶性アクリル系樹脂を含む、水系コーティング中
での使用に適切なバインダー系において、該水溶性アク
リル系樹脂が、 (a)モノイソシアネート化合物;及び (b)ポリイソシアネートと活性水素基含有化合物との
アダクト より選択される単官能イソシアネート化合物で変性され
ていることを特徴とするバインダー系。 2、合計を100重量部として、60〜99重量部の水
溶性アクリル系樹脂が、1〜40重量部の単官能イソシ
アネート化合物で変性されていることを特徴とする、請
求項第1項記載のバインダー系。 3、モノイソシアネート化合物が一般式( I )R−N
CO( I ) (ここで、RはC_8〜C_2_5アルキル基である)
の化合物を含むことを特徴とする、請求項第1項記載の
バインダー系。 4、モノイソシアネート化合物がステアリルイソシアネ
ートを含むことを特徴とする、請求項第3項記載のバイ
ンダー系。 5、活性水素基含有化合物が、モノヒドロキシ官能性化
合物、モノアミン官能性化合物、及びモノチオール官能
性化合物の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請
求項第1項記載のバインダー系。 6、モノヒドロキシ官能性化合物が、 (1)一般式(II)のモノヒドロキシ置換カルボキシル
化合物 HO−R^1−COOR^2(II) (ここで、R^1は1〜25個の炭素原子を有する炭化
水素基、R^2は水素または1〜18個の炭素原子を有
する炭化水素基である) (2)一般式(III)のモノアルコール HO−R^3(III) (ここで、R^3は1〜25個の炭素原子を有する炭化
水素基である) (3)一般式(IV)のポリオキシアルキレングリコール
モノアルキルエーテル HO−[(C_3H_6O)_n/ (C_2H_4O)_n_1]−R^4(IV)(ここで
、R^4はC_1〜C_4のアルキル基、nは0または
1〜25の整数、n1は0または2〜40の整数であり
、但し、1≦n+n1≦50である)、及び (4)一般式(V)のモノヒドロキシ置換カルボキサミ
ド化合物 HO−R^1−CON(R^5)_2(V)(ここで、
R^1は1〜25個の炭素原子を有する炭化水素基であ
り、各R^5は互いに独立して、水素または1〜18個
の炭素原子を有する炭化水素基であって良い) を一つ以上含むことを特徴とする、請求項第5項記載の
バインダー系。 7、R^1が4〜24個の炭素原子を有する脂肪族炭化
水素基であり、R^2が水素またはC_1〜C_1_8
アルキル基であることを特徴とする、請求項第6項記載
のバインダー系。 8、R^1が12〜20個の炭素原子を有する脂肪族、
直鎖、飽和炭化水素基であることを特徴とする、請求項
第7項記載のバインダー系。 9、R^3がC_1〜C_1_8アルキル基であること
を特徴とする、請求項第6項記載のバインダー系。 10、モノアルコール(2)が、エタノール、ブタノー
ル、ラウリルアルコール、及びステアリルアルコールの
一つ以上を含むことを特徴とする、請求項第9項記載の
バインダー系。 11、nが0でn1が10〜12であり、R^4がメチ
ル基であることを特徴とする、請求項第6項記載のバイ
ンダー系。 12、モノアミン官能性化合物が、 (5)一般式(VI)のモノアミン R^6−NH−R^3(VI) (ここで、R^3は1〜25個の炭素原子を有する炭化
水素基であり、R^6は水素または1〜25個の炭素原
子を有する炭化水素基であり、但し、モノアミン(5)
は合計で26個より多くの炭素原子を含んではならない
)、及び (6)一般式(VII)のポリオキシアルキレンアミンモ
ノアルキルエーテル R^1−NH−(C_3H_6O)_n− (C_2H_4O)_n_1−R^4(VII)〔ここで
、R^4はC_1〜C_4アルキル基、nは0または1
〜25の整数、n1は0または2〜40の整数であり(
但し、1≦n+n1≦50である)、R^7は水素、C
_1〜C_2_0アルキル基、または式[(C_3H_
6O)_n/(C_2H_4O)_n_1]のポリオキ
シアルキレン基である〕 を一つ以上含むことを特徴とする、請求項第5項記載の
バインダー系。 13、R^3がC_1〜C_1_8アルキル基であり、
R^6が水素であることを特徴とする、請求項第12項
記載のバインダー系。 14、モノアミン(5)が、エチルアミン、ブチルアミ
ン、ラウリルアミン、及びステアリルアミンを一つ以上
含むことを特徴とする、請求項第13項記載のバインダ
ー系。 15、R^7が水素、R^4がメチル基であり、nが2
〜4、n1が10〜12であることを特徴とする、請求
項第12項記載のバインダー系。 16、バインダー系が、約5〜約150の酸価、及び約
20〜約250のヒドロキシル価を含むことを特徴とす
る、請求項第1項記載のバインダー系。 17、バインダー系が、追加的な100重量部以下の水
性分散樹脂を含むことを特徴とする、請求項第1項記載
のバインダー系。 18、請求項第1項〜第17項のいずれか一つに記載の
バインダー系を、水性系中に含む水系コーティング組成
物。 19、水溶性アクリル系樹脂を単官能イソシアネート化
合物で変性することを特徴とする、請求項第1項〜第1
7項のいずれか一つに記載のバインダー系の製造法。 20、バインダー系中に、100重量部以下の追加的な
水性分散樹脂が添加される、またはインサイツにて製造
されることを特徴とする、請求項第19項記載の方法。 21、樹脂を単官能イソシアネート化合物と直接反応さ
せることによって水溶性アクリル系樹脂を変性すること
を特徴とする、請求項第19項記載の方法。 22、単官能イソシアネート化合物1モル当たり少なく
とも1モルのヒドロキシアクリル系モノマーを反応させ
てウレタン変性されたモノマーを作り、次に該ウレタン
変性されたモノマーを、任意的に一以上の他のオレフィ
ン性不飽和コモノマーを用い、重合させることによって
水溶性樹脂を変性することを特徴とする、請求項第19
項記載の方法。 23、請求項第18項記載のコーティング組成物でコー
トされた基材。
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