JPH03149272A - 耐酸腐食性コーティング - Google Patents
耐酸腐食性コーティングInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は一般に、例えば高性能の自動車用コーティング
として使用されるのに適したハイソリッドコーティング
(high solids coating)組成物に
関する。 (従来の技術および発明が解決しようとする課題)現在
使用されている高性能でハイソリッドの自動車用コーテ
ィングの多くは、ポリエステルベースの、またはポリア
クリルベースのポリオールのいずれか、およびそれに対
する架橋剤を含むポリマ一系に基づいている。これらの
コーティングは通常、[ワンパック(one−pack
) Jまたは「ツーバック(two−pack) J系
として供給される。 典型的なワンパック系においては、すべてのコーティン
グ成分が1個の貯蔵安定な混合物へと合体される。施与
されたときに、ポリオール成分は、通常アミノブラスト
樹脂、例えばメラミン樹脂または封止されたイソシアナ
ートを用いて、120℃以上の熱硬化条件のもとて架橋
される。典型的なツーパック系では、ポリオール成分は
、架橋剤、通常イソシアナートと、施与の少し前に合体
され、硬化は環境温度または高められた温度で行われる
。 環境問題のために、噴霧に適した低い施与粘度を有する
ハイソリッドのコーティングの処方を可能にする、低い
溶液粘度を有するポリマ一系を開発することの重要性が
増加してきている。ハイソリッドのコーティング(通常
、約50重量%以上の固体含量)は、コーティングの乾
燥、硬化の際に大気中に入る揮発性有機化合物(VOC
)の量を著しく減少させる。 典型的なハイソリッドのコーティング系のための許容で
きる溶液粘度(20℃で20〜30秒、4番のフォード
カップ(14Ford cup)で測定)を達成するた
めに、ポリオール類は約5000以下の重量平均分子量
(Hw)を有さなければならない。概して、このHwが
低いほど、溶液粘度は低くなる。 良好な塗膜特性を達成するために、塗膜形成の際にポリ
オール分子が十分に化学的に互いに結合するようになる
ことが重要である。このことは、各ポリオール分子が少
なくとも2個の反応性ヒドロキシル基を備えることによ
り成し遂げることができる。しかしながら、低すぎるヒ
ドロキシル当量(HEW) (例えば約200より下
)では、脆い塗膜になり得る。概して、塗膜特性の最良
のスペクトルは、HEWが約300〜500のものにつ
いて得ることができることが見出された。したがって、
良好な塗膜形成のためには、ポリオール類は少くとも約
800の数平均分子量(Hn)を有さなければならない
ことになる。 上記の議論から明らかなように、許容できる溶液粘度お
よび良好な塗膜特性のための必要条件は、矛盾した分子
量を要求することになる。すなわち、低い溶液粘度のた
めにHwは低くなければならないが、良好な塗膜特性の
ためにはHnは高くなければならない。 アクリル系のフリーラジカル重合およびポリエステルを
生じる重縮合において、十分に狭い分子量分布を有する
望ましい分子量を達成することは困難である。言い換え
れば、アクリルおよび/またはポリエステルベースのポ
リオールから、許容できる施与粘度および得られる塗膜
特性の両方を有するハイソリッドで高性能のコーティン
グ系を処方することは困難である。 この分野でのおびただしい量の研究が最近なされ、これ
らは、比較的低分子量のポリエステルウレタン、ウレタ
ン変性されたポリエステルおよびポリウレタンポリオー
ルに部分的に基づく、ハイソリッドで高性能のコーティ
ングに関するものであった。 例えば、米国特許第4485228号明細書、米国特許
第4540766号明細書、米国特許第4540771
号明細書および米国特許第4605724号明細書には
、比較的低分子量のポリエステルウレタンポリオール類
およびそのための架橋剤に部分的に基づくハイソリッド
のコーティング系についての記載がある。 さらに特には、米国特許第4485228号明細書には
ポリイソシアナート架橋剤を用いたツーバック系が記載
され、一方、米国特許第4540766号明細書にはア
ミノブラストまたは封止されたイソシアナート架橋剤を
用いたワンパック系が記載されている。これらの参考文
献のポリエステルウレタンポリオール類は、ポリイソシ
アナートと化学量論的に過剰なポリエステルポリオール
との反応を経て製造される。 関連した米国特許第4543405号明細書には、低分
子量のポリウレタンポリオールおよび/またはより高分
子量のプレポリマー(例えば、ウレタン変性されたポリ
エステル)に基づくハイソリッドコーティングが開示さ
れている。そこでは、ポリウレタンポリオールは、ポリ
イソシアナートを大過剰のポリオールと反応させること
により製造される。反応完了後に過剰のポリオールは、
例えば蒸留により除去される。この点には、米国特許第
4288577号明細書もまた関連する。 米国特許第4548998号明細書には、上記したこれ
らの参考文献のような、ポリエステルウレタンポリオー
ルに基づくハイソリッドコーティング系が記載されてい
るが、ただし、ポリエステルウレタンポリオールはポリ
エステルポリオール、尿素およびポリアミンの、イソシ
アナートを含まない反応によって製造される。 米国特許第4524192号明細書、米国特許第453
0976号明細書、米国特許第4533703号明細書
、米国特許第4533704号明細書および欧州特許出
願第0139513号には、ウレタン変性されたポリエ
ステルポリオールおよびそのための架橋剤に部分的に基
づく、類似のハイソリッドのコーティング系が記載され
ている。ウレタン変性されたポリエステルポリオールは
、(ジオールおよびジイソシアナートから得られた)ウ
レタン変性されたジオール成分を、二酸成分および少く
とも5重量%のトリオールを含む第2のポリオールと反
応させることによって製造される。 上記したように、環境問題についての関心によリ、一般
にコーティングのvOCを減少させることの重要性が増
加しつつある。さらに、最近の環境の悪化および特に酸
性雨の拡散により、そのようなコーティングが、乾燥、
硬化の際に、改善された耐酸腐食性を示すことの重要性
が増してきている。 噴霧施与のために許容される粘度を維持しながら高い固
体含量を得るために、産業的には、アクリルおよびポリ
エステルベースのポリオールのHnを減少させ、かつ架
橋剤の量を増加させる傾向にあった。現状のハイソリッ
ド系の多く、特にワンパック系は、架橋剤としてアミノ
ブラスト樹脂(例えばヘキサメトキシメラミン樹脂)を
使用する。しかしながら一般に、アミノプラスト樹脂の
量が増加するにつれて、このようなコーティングの耐酸
腐食性は低下する。アクリル/メラミンまたはポリエス
テル/メラミンコーティングにおけるエステル結合が、
架橋した網状体の弱点であり、酸で触媒される加水分解
を受けやすいものと考えられる。 イソシアナート架橋剤を用いたツーバック系として処方
される、上記した系の他のものは、より良い耐酸腐食性
を与えるが、イソシアナートの使用は多くの不都合をも
たらず。例えば、これらのツーバック系は、人が毒性の
イソシアナートにさらされるのを避けるために、特別の
取扱いおよび貯蔵操作を必要とする。さらに、この組成
物は使用の直前にのみ混合することができ、これは、得
られるコーティングの質に不利に影響し得る混合の誤り
をしばしばもたらす。 したがって、ワンパックの、ハイソリッドの系、特にイ
ソシアナートを使用しない系を供給することはまた有利
であり、この系は、物理的および化学的特性の均衡が良
好にとれていて、特に、良好な耐酸腐食性を示す。 (課題を解決するための手段) 本発明により、次に示す特に有利なコーティング組成物
が提供される:すなわち本発明は、(1)ポリオールお
よび(2)ヒドロキシル基反応性架橋剤を含むコーティ
ング組成物において、ポリオールが、 (1)約600〜約3000の範囲の数平均分子量およ
び約1.1〜約3.5の範囲の分散度を有し、かつ(A
)3個以下の炭素原子によってヒドロキシル基が隔てら
れている、実質的にモノマー状の非対称なジオール類か
ら選ばれるジオール成分、および(B)■官能性ポリイ
ソシアナート類(ここで、nは2〜5の範囲の数である
)から選ばれるイソシアナート成分、の反応生成物 を含むポリウレタンポリオールを含有することを特徴と
するコーティング組成物を提供する。 ここで使用されているように、「ポリウレタンポリオー
ル」という語は、反応体(ジオール成分およびポリイソ
シアナート成分)が、実質的にウレタン結合のみで結合
される反応生成物を意味することに注意すべきである。 このことは例えば、上記のポリエステルウレタンおよび
ウレタン変性されたポリエステルポリオールとは対照的
であり、そこでは反応体はウレタンならびにエステル結
合を経て結合される。 本発明のこれらのコーティング組成物は、通常的40重
量%〜約80重量%の範囲の不揮発分含量を有する、ハ
イソリッドの透明なおよび着色したコーティングとして
、特に適している。このような高い不揮発分含量にもか
かわらず、このコーティングは、通常(20℃で)約2
5 cps〜約300cpsの範囲の比較的低い粘度を
有する。 さらに、コーティング組成物を施与および硬化すると、
得られる塗膜は、多くの望ましい特性、例えば良好なu
v耐性、化学品耐性および耐候性ならびに他の特性を有
しており、これらの特性はこのコーティングを、例えば
自動車、一般工業、プラスチックスおよび装飾的コーテ
ィングの用途において使用するのに特に適したものにす
る。 これらのコーティング組成物は、アミノブラストおよび
イソシアナート架橋剤を用いて処方した、ハイソリッド
の高性能のワンパックの自動車用のコーティングに特に
使用できることがわかる。そのようなワンパックコーテ
ィング、特にアミノブラスト架橋剤を用いて処方したも
のは、著しく高い耐酸腐食性ならび番こ良好な非黄色化
挙動を有する。 本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、以下の
詳細な説明の記載から、当業者にさらに容易に理解され
よう。 上記したように、本発明のコーティング組成物は通常、
(1)特定のポリウレタンポリオールおよび(2)ポリ
ウレタンポリオールのヒドロキシル基のための架橋剤を
含む。 適したポリウレタンポリオールは、約600〜約300
0、好ましくは約2500以下でかつ約1000より大
きい範囲のHnおよび、約1.1〜約3.5、好ましく
は約2.5以下、特には約2,0以下の範囲の分散度(
Hw/Hn)を有し、 (A)3個以下の炭素原子によってヒドロキシル基が隔
てられている、実質的に七ツマ−状の非対称なジオール
類から選ばれるジオール成分、および(B) n官能性
ポリイソシアナート類から選ばれるイソシアナート成分 (ここで、nは2〜5の範囲の数である)の反応生成物
を含む。 イソシアナート成分は、■が2〜5、好ましくは2〜4
、特には3〜4の範囲の数であるところのn官能性イソ
シアナートから選ばれる。イソシアナート成分は、その
ようなn官能性イソシアナート単独またはそれらの組合
せを含むことができる。 適したn官能性イソシアナートの具体的な例としては、
例えば、ジイソシアナート、例えば1.6−ヘキサンジ
イソシアナート(例えば、モベイ ケミカル(Hoba
y Chemical)社がら商標HHDIノもとに市
販され、入手可能)、イソホロンジイソシアナート(例
えば、ヒュールズ アメリカ インコーポレーテッド(
Huels America Inc、)カら商標IP
DIのちとに市販され、入手可能)、テトラメチルキシ
レンジイソシアナート(例えば、アメリカンシアナミド
カンパニ−(Ai+erican Cyanamid
Co、 )から商標−−THXDIのもとに市販され
、入手可能)、2−メチル−1,5−ペンタンジイソシ
アナート、2.2゜4−トリメチル−1,6−ヘキサン
ジイソシアナート、1,12−ドデカンジイソシアナー
トおよびメチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアナ
ート)(例えば、モベイ ケミカル社から商標DeSI
IIOdur Wのもとに市販され、入手可能):なら
びにより高次の官能性イソシアナート、例えば1.6−
ヘキサンジイソシアナートのビウレット(例えば、モベ
イ ケミカル社から商標◎esmodur Nのもとに
市販され、入手可能) 、1.6−ヘキサンジイソシア
ナートのイソシアヌレート(例えば、モベイ ケミカル
社から商標Desmodur N−3390のちとに市
販され、入手 可能)、イソホロンジイソシアナートの
イソシアヌレート(例えば、モベイ ケミカル社がら商
標Desmodur Z−4370)もとに市販され、
入手可能)、テトラメチルキシレンジイソシアナートと
トリメチロールプロパンとの反応生成物(例えば、アメ
リカン シアナミド社から商標Cythane 316
0のもとに市販され、入手可能)およびトリメチロール
プロパン1モルとトルエンジイソシアナート3モルとの
反応生成物(例えば、バイエル(Bayer)社から商
標Hondur CBのもとに市販され、入手可能)を
挙げることができる。 本発明に使用するのに特に好ましいものは、モノマー状
のジイソシアナート、特には1.6−ヘキサンジイソシ
アナートのビウレットおよび/またはイソシアヌレート
である。イソシアヌレートは典型的には、ジイソシアナ
ート3モルの環状三景体化によって得られ、一方、ビウ
レットは典型的には、ジイソシアナート3モルと水1モ
ルとの反応によって得られる。また特に好ましくは、モ
ノマー状のジイソシアナートと、2〜4個のヒドロキシ
ル基を有する多官能性アルコール類との反応生成物であ
り、ここでヒドロキシル基対イソシアナト基の比は約0
.45〜約0.55である。 また上記したように、ジオール成分は実質的にモノマー
状の非対称なジオール類から選ばれ、ここでヒドロキシ
ル基は、3個以下の炭素原子によって隔てられている。 [非対称なジオール類]とは、異なる次数のヒドロキシ
ル基、例えば1級ヒドロキシル基1個および2級ヒドロ
キシル基1個を有するジオールを意味する。言い換えれ
ば、ジオール成分は、その分子中に、他のヒドロキシル
基よりイソシアナト基とより反応性のヒドロキシル基を
1個有するジオール類を含まなければならない。ジオー
ル成分は、そのようなモノマー状の非対称なジオール−
種類またはそれらの組合せを含むことができる。 好ましい非対称なジオール類としては、炭素原子数3〜
18個、より好ましくは4〜18個、特には4〜10個
を有するものが挙げられ:かつ1級ヒドロキシル基、特
には、1級および2級のヒドロキシル基を有する。その
ような非対称なジオール類の好ましい具体例としては、
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1.2−プロ
パンジオール、1.3−ブタンジオール、1.2−ヘキ
サンジオール、1.2−オクタンジオール、1,2−デ
カンジオールおよび2.2.4− )リメチルー1.3
−ペンタンジオールが挙げられる。 特に好ましくは、2−エチル−1,3−ヘキサンジオー
ル、1.2−ヘキサンジオール、1.2−オクタンジオ
ール、1.2−デカンジオールおよび2.2.4−トリ
メチル−1,3−ペンタンジオールである。 ポリウレタンポリオール類は、ジオール成分(A)とイ
ソシアナート成分(B)とを、上記した所望の分子量特
性をもたらすような方法で反応させることにより製造さ
れる。 好ましくはこのことは、両成分を、比較的化学量論比で
、約125℃以下の温度で、所望によりポリウレタン触
媒の存在下で反応させることにより達成することができ
る。より詳細には、両成分は、イソシアナート成分の当
量数対ジオール成分のモル数の比が、0.8〜1.2、
好ましくは0.9〜1.11より好ましくは0.95〜
1.05、なおより好ましくは0.98〜1.02、特
には1の範囲にあるような量で、反応させなければなら
ない。 もちろん、ポリオールとイソシアナート成分との相対量
は、イソシアナート成分の官能性に依存する。言い換え
れば、n官能性イソシアナート1モルごとに、ジオール
成分を0.8n〜1.2nモル、好ましくはOJn〜1
.1nモル、より好ましくは0.95n〜1.05nモ
ル、なおより好ましくは0.98n〜1.02nモル、
特にはnモル反応させなければならない。 好ましくはこれらの成分は約125℃以下、好ましくは
約15℃〜約125℃の範囲の温度で反応させる。これ
らの成分はまた所望により、ポリウレタン触媒の存在下
に反応されることができる。適したポリウレタン触媒は
慣用のものであり、慣用の量で使用できる。もちろん、
触媒の型および量についての特定の選択が、特定の成分
および反応条件のような多くの要素に基づいて指示され
よう。 これらのおよび他の要素は、当業者には公知であり、よ
って適切な選択がなされ得る。 これに代えることができるが、あまり便利ではない方法
において、同様のポリウレタンポリオールは米国特許第
4543405号明細書(例えば、第6段、第52行〜
第7段第55行を見よ)に記載された方法でもまた製造
することができる。さらに詳細には、ポリウレタンポリ
オールは、通常の標準のポリウレタン反応条件下で、イ
ソシアナート成分を化学量論的かなり過剰のジオール成
分と反応させることにより製造される。反応が完成した
ら、過剰のジオール成分は、例えば蒸留により除去する
。さらに詳細には、米国特許第4543405号明細書
を参考にすることができる。 コーティング組成物は、これらのポリウレタンポリオー
ル類および適した架橋剤から処方されることができる。 適した架橋剤としては通常、多くの公知のヒドロキシル
基反応性架橋剤、例えばポリイソシアナート、封止され
たポリイソシアナートおよび/またはアミノプラスト樹
脂のいずれか1つを挙げることができる。 上記したポリウレタンポリオール類を使用すると、ハイ
ソリッドコーティングを処方することができ、これは、
約40〜約80重量%の範囲の不揮発分含量、および2
0℃で約25 cps〜約300 cps 、好ましく
は約50 cps〜約200 cpsの範囲の低い溶液
粘度を有している。 上記したように、本発明のポリウレタンポリオール類を
非常に有利に使用するには、アミノブラストおよび/ま
たは封止したポリイソシアナート架橋剤、好ましくはア
ミノプラスト架橋剤を用いて処方したワンパックコーテ
ィング系として使用する。 概していえば、アミノプラスト架橋剤は、メラミン、尿
素、ベンゾグアナミンまたは類似の公知の化合物のアル
デヒド縮合生成物である。最も普通に使用されるアルデ
ヒドはホルムアルデヒドである。これらの縮合生成物は
、普通1〜4個の炭素原子を有するアルコール、例えば
メタノールまたはブタノールで通常エーテル化されたメ
チロールまたは同種のアルキロール基を含み、例えばヘ
キサメトキシメラミンである。アミノブラスト樹脂は、
コーティングの所望の末端特性に依存して、実質的にモ
ノマー状またはポリマー状であることができる。例えば
モノマー状メラミン樹脂は、より高い固体含量を有する
コーティングが得られるので好ましく、一方、ポリマー
状のメラミンは、 強い酸触媒の使用を避けなけれ
ばならないコーティングに有用である。 上記した型のアミノプラスト架橋剤の適した具= 24
一 体例としては、ヘキサメトキシメチルメラミン(例えば
、アメリカン シアナミド社から商標Cymel 30
3のもとに市販され、入手可能):混合されたエーテル
メトキシ/ブトキシ メチルメラミン類(例えば、ア
メリカン シアナミド社から商標Cymel 1135
のもとに市販され、入手可能)、重合体状のブトキシ
メチルメラミン(例えば、タック ペイント アンド
バーニッシュ(CookPaint and Varn
ish)社から商標H−281−Hノもとに市販され、
入手可能)および高イミノポリマー状メトキシメチル
メラミン類(例えば、アメリカン シアナミド社から商
標Cya+el 325のもとに市販され、入手可能)
を挙げることができる。このリストには、種々の他の公
知の架橋剤を含むことができ、これは、例えば重合度、
イミノ含量、遊離メチロールの含量およびエーテル化に
使用したアルコールの比率によって異なる。 これらのアミノプラスト架橋剤は、ポリウレタンポリオ
ール対アミノプラストの、通常的90:1G〜40:6
0 、好ましくは約90 : 10〜50:50の範囲
の= 25− 広く変化する重量比で使用することができる。 適したイソシアナート架橋剤としては、同様の系に使用
される多くの公知の架橋剤をいずれも挙げることができ
る。具体例としては、先に記載したn官能性イソシアナ
ート、特にビウレットおよびイソシアナート変形物を挙
げることができる。 そのようなイソシアナートの封止は当業者に公知であり
、ここで詳細に述べる必要はない。 アミノプラスト架橋剤と同様に、イソシアナート架橋剤
もまた、広く変化する量で使用されることができるが、
通常、約0.1〜約2.2の範囲のヒドロキシル基対イ
ソシアナト基の当量比で使用できる。 フーティング組成物はまた、硬化反応のための触媒、例
えば公知の酸触媒および封止されたその誘導体を含むこ
とができる。通常、これらの触媒は、コーティング中の
不揮発分の重量に対して約0.1〜約5重量%の範囲の
量で使用される。 適した酸触媒の具体例としては、リン酸:アルキル酸ホ
スフェート、例えばフェニル酸ホスフェ−ト:スルホン
酸および置換されたスルホン酸類、例えばp−トルエン
スルホン酸(例えば、アメリカン シアナミド社から商
標Cycat 4040のもとに市販され、−入手可能
)、アミン封止されたp−)ルエンスルホン酸(例えば
、ビック−マリンクロット(Byk−Hal l in
ckrodt)社から商標VP−451のちとに市販さ
れ、入手可能)、ドデシルベンゼンスルホン酸(例えば
、ステファン(Stephan)社から商標BiO−S
Oft S−100のもとに市販され、入手可能)、ア
ミンブロックされたドデシルベンゼンスルホン酸(例え
ば、キング インダストリーズ(にingIndust
ries)社から商標Nacure、 5226および
Nacure XP−158のもとに市販され、入手可
能)およびジノニルナフタレン ジスルホン酸;ならび
にマレイン酸およびアルキル酸マレエートを挙げること
ができる。 施与する分野によって、コーティング組成物はまた、塗
料工業に一般的である種々の他の添加物、例えば溶媒、
顔料、着色剤、顔料分散剤、光安定剤ならびにチキソト
ロピーおよび他のレオロジー改変剤を含むことができる
。 着色した系のためには特に、コーティング組成物は普通
、流動性、表面張力調整、顔料湿潤および/または溶媒
ポツピング(poppino)のための添加剤を含むよ
うに処方されるであろう。典型的な添加剤の例としては
、流動性助剤(例えば、タック ペイント アンド バ
ーニッシュ社から商標A−620−A2 ポリブチル
アクリレートのもとに、およびビックーマリンクoツト
(BYに−Hallinckrodt)社から商標BY
に−320シリコーンのもとに市販され、入手可能):
顔料湿潤助剤(例えば、ビックーマリンクロフト社から
商標Disperbykのもとに市販され、入手可能)
:UV吸収剤(例えば、チバ−ガイギー(Ciba−G
eigy)社から商標Tinuvin 900のもとに
市販され、入手可能):およびアミン光安定剤(例えば
、チバ−ガイギー社から商標Tinuvin292のも
とに市販され、入手可能)を挙げることができる。 これらのコーティング組成物は任意の数の公知の基体に
、多くの慣用の施与方法のいずれか1つにより、施与さ
れることができる。上記したワンパック系の硬化は、典
型的には約80℃〜約200℃の焼成条件下で好ましく
行われるけれども、コーティングの硬化は種々の条件下
で行うことができる。 本発明の先のより一般的な議論を、以下の具体的な実施
例によりさらに説明する。 (実施例) (I)ポリウレタンポリオールの合成 ポリウレタンポリオールA 撹拌器、凝縮器、加熱用マントル、温度計、滴下ろうと
および窒素導入管を備えた2Mの3つ目丸底フラスコに
、 2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 438g、ブ
チルアセテート 188gおよび ジブチル チン ジラウレート0.1gを仕込み、混合
物を窒素雰囲気下で60℃に加熱した。 温度が60℃に達したとき、加熱用マントルを除去し、
以下の混合物を30分間かけて添加したニヘキサメチレ
ンジイソシアナートのインシアヌレート(不揮発分90
%での当量−216)(モベイケミカルより商標Des
IIodur N−3390のちとに市販され、入手可
能)648gおよび ブチル アセテート 185g0 この混合物の添加中、反応温度は70℃より下に保持し
た。添加完了後、反応温度を70℃で6時間保持した。 この時点で、残余のイソシアナートが残留していないこ
とを、フーリエ変換赤外線スペクトル(FTIR)によ
り測定した。 得られたポリウレタンポリオールAの溶液は無色透明の
樹脂溶液で、不揮発分含量63.9%およびブルックフ
ィールド(Brookfield)粘度1100 cp
sを有していた。 ポリマーの分子量は、ウォーターズ アソシエーツ(W
aters Associates) (ミルフォー
ド マサチューセッツ(Hilford、 Mass、
))モデル84Gゲル浸透クロマトグラフ (Gel
perseattonChromatograph)
(GPC)を使用して測定した。GPCは、線形の、1
00および500オングストロームの細孔径を有する7
、8+nm(内径) X30 Clllのウルトラスチ
ラゲル(u l t rastyrage l )カラ
ム3本を備えていた。検出器として示差屈折計を使用し
、すべての試料について、溶出溶媒としてテトラヒドロ
フラン(■旺)を用い、流量1、OR11/分で、カラ
ムを通した。 分子量を決定するために、より高分子量領域を力バーす
るポリスチレン(ps)標準物質および低分子量領域を
力バーするポリエチレングリコール(PEG)標準物質
の組合せ(アメリカン ボリマースタンダーズ コーポ
レーション、メントール、オハイオ(American
Polymer Standards Corp、。 HentOr、OhiO)よりの市販品)を使用して、
検量線を作成した。PS標準物質のピーク分子量(Hp
)は、2070、400G、 5450.8500.9
30G、 14000.20600.30800゜49
000、110000.240000および39000
0であった。 PEG標準物質のピーク分子量は62.106.238
.330゜425.610.1050および1500で
あった。 検量線を得るために、■旺で全体積が251になるまで
希釈した−標準物質0.1gから、標準溶液を調製した
。各標準物質が、10倍だけ溶液中の他のすべての標準
物質とMl)が異なっているのであれば、検量標準溶液
(calibration standard)は個々
の標準物質を4種まで含むことができた。検量標準溶液
は45ミクロンのろ紙(フエノメネックス インコーポ
レーテッド、トレンス、カリフオルニア(phenom
enex Inc、 、 rorrence、 Cat
if、 )よりの市販品)を通して濾過し、溶液の1
00マイクロリットルをカラムに注入し、そしてクロマ
トグラムを得た。狭い標準較正および第3次適合(th
irdorder fit)を用いて、溶出時間対分子
量ロガリズム(log分子量)の検量線は、ウォーター
ズ モデル 84Gソフトウェア、バージョン6.2(
騨atersModel 840 software、
version 6.2) によって得た。 分析すべき試料は、25mlの容量フラスコに試料0.
1gを入れ、THEで希釈することにより、調製した。 45ミクロンのP紙を通して濾過した後、100マイク
ロリットルをカラムに注入し、そしてクロマトグラムを
得た。Hw、 HnおよびMW/Hnは、ウォーターズ
モデル 840ソフトウェアを用いて、上記した検量
線に関して得た。 ポリウレタンポリオールAは、Hn 1000 、Hw
2994および分散度1.10を有していた。 ポリウレタンポリオールB〜E 以下の表■に示した成分から、ポリウレタンポリオール
Aについてと同様の方法で、ポリウレタンポリオールB
〜Eを製造した。 表■ ジオール、メチルプロピルケトンおよびジブチル チン
ジラウレートを51のフラスコに仕込み、そして混合
物を60℃に加熱した。次に、イソシアナートおよび追
加のメチルプロピルケトンを1〜2時間かけてフラスコ
に添加した。添加後、反応混合物を、イソシアナートが
FTIRで検出されなくなるまで、通常0.5〜2時間
、約10℃に保持した。 得られたポリウレタンポリオールB−′−Eおよび溶液
の特性を以下の表■に示した。 表■ ポリウレタンポリオール 特性 BCDE 溶液 不揮発分% 78.0 78.1 71.1 7
5.71ルックフィールド 粘度 (cps) 4000
3500 1680 4000ポリオール OH価(SOにOH/Q) 202 168 17
0 165Hn 687 1844
1613 20508w 876 3
594 25B0 5G20(I)透明コーティングの
処方 施11〜2および比較例1〜3 ポリウレタンポリオールA溶液を使用して、ヘキサメト
キシメチルメラミン(開開)(アメリカンシアナミド社
から商標Cymel 303のもとに市販され、入手可
能)が、全樹脂固体分に対して30重量%(実施例1)
および45重量%(実施例2)の、メラミン架橋された
透明なコーティングを処方した。 比較のために、典型的をヒドロキシ官能性ポリアクリレ
ートに基づくハイソリッドのワンパックコーティングを
また、HHHH架橋剤濃度30重量%(比較例1(CE
I))および45重量%(比較例2(CE2) )で処
方した。 これらの実施例は、アミン封止されたドデシルベンゼン
スルホン酸触媒(キング インダストリーズ社から商標
Nacure 5226のもとに市販され、入手可能)
を、樹脂固体分に対して0.38%活性触媒で、触媒し
た。 概して、上記したヒドロキシ官能性ポリアクリレートは
、メチルメタクリレート、ブチルもしくはエチルアクリ
レート、スチレン、ヒドロキシエチルもしくはヒドロキ
シプロピルアクリレートもしくはメタクリレート、ラク
トン変性されlこヒドロキシエチルアクリレートおよび
痕跡量のアクリル酸もしくはメタクリル酸の組合せから
調製された標準の市販の系として特徴づけられることが
できる。そのような標準ポリアクリレートポリオールの
Hwは、−4000〜i ooooの範囲であることが
でき、Inは2000〜5000、分散度は2〜4.5
、ヒドロキシル当量は330〜56G (100〜1
70の範囲の011価に相当)、酸価数0〜25および
ガラス転移温度(To)−5℃〜20℃であることがで
きる。 同様のヒドロキシル官能性アクリレートおよび架橋剤と
して1,6−ヘキサンジイソシアナートのイソシアヌレ
ート(モベイ ケミカル社から商標DeSllIOdu
r N−3390のもとに市販され、入手可能)に基づ
く、ハイソリッドのツーバックコーティングをさらに試
験した(比較例3(CE3) )。 すべての試料を、ブチルアセテートの添加によ960%
の不揮発分含量に減少させ、次いでアルミニウムの試験
パネルに乾燥塗膜厚1,5〜1.8ミル(llIils
)で、施与した。このコーティングは約120C(25
0F)で30分間硬化した。 かくして製造したコーティングについて、得られる溶液
が0.2のpHを有するように、硫酸、硝酸および塩酸
の1規定水溶液を65/3015の体積比で混合して処
方された、模擬的な酸性雨溶液の施与により、耐酸腐食
性を試験した。 各パネルに上記の模擬的な酸性雨溶液0.5 mlを付
け、室温で覆わずに放置した。染みの大きさが試験の間
中同じままであるように、蒸発した酸性雨溶液を追加の
溶液で、一定の間隔(2時間)をおいて置き換えた。暴
露試験終了時に、パネルを蒸留水ですすぎ、そして1晩
乾燥させた。翌日、パネルの損傷について調べた。種々
のコーティングを損傷するのに要した暴露時間を以下の
表■に示した。 表■ メラミン 最初の染み 膜劣化 実施例 濃度 までの時間 までの時間C130
% 4 7時間後に劣化認めず C245% 24 ′130% 1時間後に 染みなし 245% 7時間後に 染みなし C37時間後に これらの結果からは、標準的なアクリル系ポリオールを
、本発明のポリウレタンポリオールで置き換えたことに
より、耐酸腐食性に著しい改善がみられたことが示唆さ
れる。さらに、本発明のポリウレタンポリオールに基づ
くメラミン架橋されたコーティングは、耐酸性であるこ
とが知られている2成分アクリルウレタン系にほぼ等し
い耐酸腐食性を示す。 実施例3〜7および比較例4〜5 ポリウレタンポリオールAおよびDを用いて、ハイソリ
ッドの着色したメラミン架橋された下塗り(basec
oat)の上に、噴霧によって重ね塗り(wet−On
−Wet application)するのに適した、
メラミン架橋された透明コーティングを処方した。下塗
りおよび透明コーティングは施与の間5〜10分間の蒸
発分離(flash−off)を行って、2パス(tw
。 pass)で施与した。 2種のメラミン架橋剤を、各ポリウレタンポリオールに
ついて2つの異なる濃度で評価した。すなわち、聞8M
(アメリカン シアナミド社から商標Cymel 3
03のもとに市販され、入手可能)を樹脂固体含量に対
して30%(実施例3)および40%(実施例4および
5)、ならびに、メチル化ブチル化混合されたエーテル
メラミン(HEWN) (アメリカン シアナミド社か
ら商標Cymel 1135のもとに市販され、入手可
能)を樹脂固体含量に対して40%(実施例6および7
)である。 使用した酸触媒は、実施例1〜2におけるのと同様であ
り、同様の濃度であった。任意的に、流動性改良剤を透
明コーティングの湿潤特性を調整するために添加した。 これらの透明コーティングを、20ゲージのりん酸処理
した鋼上に、上記した着色した下塗りを覆って、2パス
で、パス中に5〜10分間の蒸発分離を行って、重ね塗
りし、120℃(250°F)で30分間硬化した。硬
化した透明コーティングの乾燥塗膜厚は、約1.6ミル
であった。 これらのコーティングを、先の実施例1〜2に記載した
ように、耐酸腐食性について試験した。 自動車工業(OEM)で標準のメラミン架橋した下塗リ
/透明コーティング系でコーティングした2つのパネル
を、比較のために使用した(比較例4および5)。結果
を以下の表IVに示す。 表IV 3 A H)948 30%
124 A HHHH40%
115 D HHHH40%
106 A HEt4H40%
117 D HEHH40%
12C44 43一 実施例8 以下の成分から、ワンパック透明コーティングを処方し
た。これらは、コーティング工業で通常使用される装置
および手法を用いて混和した:ポリウレタンポリオール
D溶液 164重量部、HHHH(アメリカン シアナ
ミド社から商標Cymel 303のもとに市販され、
入手可能)14重量部、 封止された酸触媒(キング インダストリーズ社から商
標Nacure 5226のもとに市販され、入手可能
)1.4重量部、 および メチルアミルケトン 72重量部。 透明コーティングを、水上輸送(waterborne
)の下塗りの上に、上記した方法で、空気噴霧式手動ス
プレーガンを用いて、重ね塗りした。施与後、この系を
オーブン中で、約120℃(25G F)で約30分間
焼成することにより硬化した。得られた透明コーティン
グの塗膜厚は、約1.6ミルであった。 透明コーティングの硬化した塗膜特性を、以下のように
測定した: 硬度は約15ヌープ(knoop) (ツコン テス
ター(Tukon Tester)により測定)ニゲロ
スは20℃で約88(ビック−マリンクロット メータ
ー(BYに−)1allincroft Meter)
により測定);およびイメージの明瞭性(distin
ctness of image)は約92ユニット(
ニー、ティー、アイ、システムズ(A、 T、 I。 systemIs)により供給されたモデル 1792
DOIメーターにより測定)。 耐酸腐食性を、実施例1〜2のようにして、環境温度(
約20℃)で試験した。10時間後まで、酸暴露による
目に見える影響は観察されなかった。 典型的な市販のワンパックのハイソリッドの自動車用ア
クリル系透明コーティングの、同様の条件下で施与およ
び試験されたものが、ちょうど3〜4時間後に目に見え
る影響を受けたという事実を考慮すると、そのように優
れた耐酸性はまったく予測できないと考えなければなら
ない。 上記のポリウレタンポリオールベースの透明コーティン
グを、典型的な市販のハイソリッドの自動車用のワンパ
ックおよびツーバックのアクリル系下塗りの上に、同様
に施与したときに、同様の優れた耐酸性の結果が観察さ
れた。 (1)着色したコーティングの処方 実施例9 単一層の着色した上塗りを以下のように調製した。 混合容器にポリウレタンポリオールD溶液150重量部
を入れ、これに、二酸化チタン顔料(−1−ヌエル ケ
ミカルズ(ML Chemicals)から商標Tit
anox 216Gのもとに市販され、入手可能)18
3重量部を添加した。これらの成分を高速分散装置を用
りて混和した。 顔料が分散された後、以下のものを添加した:実施例8
のHHHH架橋剤 106重量部、ブチルアセテート
53重量部、 実施例8の封止された酸触媒 12重量部、メチルアミ
ルケトン 96重量部、および追加のポリウレタンポリ
オールD溶液 150重量部。 かくして調製したコーティングの不揮発分含量は65.
0重量%であった。 上塗りを、20ゲージのりん酸処理した鋼製試験パネル
に施与し、そして実施例8のように硬化して、2.0ミ
ルの厚さの硬化したコーティング層を得た。 硬化した塗膜特性は実施例8のようにして測定した:硬
度は約14ヌープ:クロスは約8アニおよびイメージの
明瞭性は約80ユニットであった。 耐酸腐食性を、実施例・1〜2のようにして、環境温度
(約20℃)で試験した。7時間後まで、酸暴露による
目に見える影響は観察されなかった。 はぼ同一の顔料含量を有する(例えば、同じ隠蔽力の)
、典型的なアクリル系のハイソリッドのワンパックの自
動車用上塗りの、同様の条件下で施与および試験された
ものが、ちょうど2時間後に目に見える影響を受けたと
いう事実を考慮すると、そのように優れた耐酸性はまた
、まったく予測できないと考えなければならない。 47 一 本発明の好ましい態様の限られた数だけを上記した。し
かしながら、当業者は、先の特許請求の範囲に規定され
たように、本発明の精神および範囲から離れることなく
なされ得るところの多くの置換物、変形物および交換物
を認めるであろう。
として使用されるのに適したハイソリッドコーティング
(high solids coating)組成物に
関する。 (従来の技術および発明が解決しようとする課題)現在
使用されている高性能でハイソリッドの自動車用コーテ
ィングの多くは、ポリエステルベースの、またはポリア
クリルベースのポリオールのいずれか、およびそれに対
する架橋剤を含むポリマ一系に基づいている。これらの
コーティングは通常、[ワンパック(one−pack
) Jまたは「ツーバック(two−pack) J系
として供給される。 典型的なワンパック系においては、すべてのコーティン
グ成分が1個の貯蔵安定な混合物へと合体される。施与
されたときに、ポリオール成分は、通常アミノブラスト
樹脂、例えばメラミン樹脂または封止されたイソシアナ
ートを用いて、120℃以上の熱硬化条件のもとて架橋
される。典型的なツーパック系では、ポリオール成分は
、架橋剤、通常イソシアナートと、施与の少し前に合体
され、硬化は環境温度または高められた温度で行われる
。 環境問題のために、噴霧に適した低い施与粘度を有する
ハイソリッドのコーティングの処方を可能にする、低い
溶液粘度を有するポリマ一系を開発することの重要性が
増加してきている。ハイソリッドのコーティング(通常
、約50重量%以上の固体含量)は、コーティングの乾
燥、硬化の際に大気中に入る揮発性有機化合物(VOC
)の量を著しく減少させる。 典型的なハイソリッドのコーティング系のための許容で
きる溶液粘度(20℃で20〜30秒、4番のフォード
カップ(14Ford cup)で測定)を達成するた
めに、ポリオール類は約5000以下の重量平均分子量
(Hw)を有さなければならない。概して、このHwが
低いほど、溶液粘度は低くなる。 良好な塗膜特性を達成するために、塗膜形成の際にポリ
オール分子が十分に化学的に互いに結合するようになる
ことが重要である。このことは、各ポリオール分子が少
なくとも2個の反応性ヒドロキシル基を備えることによ
り成し遂げることができる。しかしながら、低すぎるヒ
ドロキシル当量(HEW) (例えば約200より下
)では、脆い塗膜になり得る。概して、塗膜特性の最良
のスペクトルは、HEWが約300〜500のものにつ
いて得ることができることが見出された。したがって、
良好な塗膜形成のためには、ポリオール類は少くとも約
800の数平均分子量(Hn)を有さなければならない
ことになる。 上記の議論から明らかなように、許容できる溶液粘度お
よび良好な塗膜特性のための必要条件は、矛盾した分子
量を要求することになる。すなわち、低い溶液粘度のた
めにHwは低くなければならないが、良好な塗膜特性の
ためにはHnは高くなければならない。 アクリル系のフリーラジカル重合およびポリエステルを
生じる重縮合において、十分に狭い分子量分布を有する
望ましい分子量を達成することは困難である。言い換え
れば、アクリルおよび/またはポリエステルベースのポ
リオールから、許容できる施与粘度および得られる塗膜
特性の両方を有するハイソリッドで高性能のコーティン
グ系を処方することは困難である。 この分野でのおびただしい量の研究が最近なされ、これ
らは、比較的低分子量のポリエステルウレタン、ウレタ
ン変性されたポリエステルおよびポリウレタンポリオー
ルに部分的に基づく、ハイソリッドで高性能のコーティ
ングに関するものであった。 例えば、米国特許第4485228号明細書、米国特許
第4540766号明細書、米国特許第4540771
号明細書および米国特許第4605724号明細書には
、比較的低分子量のポリエステルウレタンポリオール類
およびそのための架橋剤に部分的に基づくハイソリッド
のコーティング系についての記載がある。 さらに特には、米国特許第4485228号明細書には
ポリイソシアナート架橋剤を用いたツーバック系が記載
され、一方、米国特許第4540766号明細書にはア
ミノブラストまたは封止されたイソシアナート架橋剤を
用いたワンパック系が記載されている。これらの参考文
献のポリエステルウレタンポリオール類は、ポリイソシ
アナートと化学量論的に過剰なポリエステルポリオール
との反応を経て製造される。 関連した米国特許第4543405号明細書には、低分
子量のポリウレタンポリオールおよび/またはより高分
子量のプレポリマー(例えば、ウレタン変性されたポリ
エステル)に基づくハイソリッドコーティングが開示さ
れている。そこでは、ポリウレタンポリオールは、ポリ
イソシアナートを大過剰のポリオールと反応させること
により製造される。反応完了後に過剰のポリオールは、
例えば蒸留により除去される。この点には、米国特許第
4288577号明細書もまた関連する。 米国特許第4548998号明細書には、上記したこれ
らの参考文献のような、ポリエステルウレタンポリオー
ルに基づくハイソリッドコーティング系が記載されてい
るが、ただし、ポリエステルウレタンポリオールはポリ
エステルポリオール、尿素およびポリアミンの、イソシ
アナートを含まない反応によって製造される。 米国特許第4524192号明細書、米国特許第453
0976号明細書、米国特許第4533703号明細書
、米国特許第4533704号明細書および欧州特許出
願第0139513号には、ウレタン変性されたポリエ
ステルポリオールおよびそのための架橋剤に部分的に基
づく、類似のハイソリッドのコーティング系が記載され
ている。ウレタン変性されたポリエステルポリオールは
、(ジオールおよびジイソシアナートから得られた)ウ
レタン変性されたジオール成分を、二酸成分および少く
とも5重量%のトリオールを含む第2のポリオールと反
応させることによって製造される。 上記したように、環境問題についての関心によリ、一般
にコーティングのvOCを減少させることの重要性が増
加しつつある。さらに、最近の環境の悪化および特に酸
性雨の拡散により、そのようなコーティングが、乾燥、
硬化の際に、改善された耐酸腐食性を示すことの重要性
が増してきている。 噴霧施与のために許容される粘度を維持しながら高い固
体含量を得るために、産業的には、アクリルおよびポリ
エステルベースのポリオールのHnを減少させ、かつ架
橋剤の量を増加させる傾向にあった。現状のハイソリッ
ド系の多く、特にワンパック系は、架橋剤としてアミノ
ブラスト樹脂(例えばヘキサメトキシメラミン樹脂)を
使用する。しかしながら一般に、アミノプラスト樹脂の
量が増加するにつれて、このようなコーティングの耐酸
腐食性は低下する。アクリル/メラミンまたはポリエス
テル/メラミンコーティングにおけるエステル結合が、
架橋した網状体の弱点であり、酸で触媒される加水分解
を受けやすいものと考えられる。 イソシアナート架橋剤を用いたツーバック系として処方
される、上記した系の他のものは、より良い耐酸腐食性
を与えるが、イソシアナートの使用は多くの不都合をも
たらず。例えば、これらのツーバック系は、人が毒性の
イソシアナートにさらされるのを避けるために、特別の
取扱いおよび貯蔵操作を必要とする。さらに、この組成
物は使用の直前にのみ混合することができ、これは、得
られるコーティングの質に不利に影響し得る混合の誤り
をしばしばもたらす。 したがって、ワンパックの、ハイソリッドの系、特にイ
ソシアナートを使用しない系を供給することはまた有利
であり、この系は、物理的および化学的特性の均衡が良
好にとれていて、特に、良好な耐酸腐食性を示す。 (課題を解決するための手段) 本発明により、次に示す特に有利なコーティング組成物
が提供される:すなわち本発明は、(1)ポリオールお
よび(2)ヒドロキシル基反応性架橋剤を含むコーティ
ング組成物において、ポリオールが、 (1)約600〜約3000の範囲の数平均分子量およ
び約1.1〜約3.5の範囲の分散度を有し、かつ(A
)3個以下の炭素原子によってヒドロキシル基が隔てら
れている、実質的にモノマー状の非対称なジオール類か
ら選ばれるジオール成分、および(B)■官能性ポリイ
ソシアナート類(ここで、nは2〜5の範囲の数である
)から選ばれるイソシアナート成分、の反応生成物 を含むポリウレタンポリオールを含有することを特徴と
するコーティング組成物を提供する。 ここで使用されているように、「ポリウレタンポリオー
ル」という語は、反応体(ジオール成分およびポリイソ
シアナート成分)が、実質的にウレタン結合のみで結合
される反応生成物を意味することに注意すべきである。 このことは例えば、上記のポリエステルウレタンおよび
ウレタン変性されたポリエステルポリオールとは対照的
であり、そこでは反応体はウレタンならびにエステル結
合を経て結合される。 本発明のこれらのコーティング組成物は、通常的40重
量%〜約80重量%の範囲の不揮発分含量を有する、ハ
イソリッドの透明なおよび着色したコーティングとして
、特に適している。このような高い不揮発分含量にもか
かわらず、このコーティングは、通常(20℃で)約2
5 cps〜約300cpsの範囲の比較的低い粘度を
有する。 さらに、コーティング組成物を施与および硬化すると、
得られる塗膜は、多くの望ましい特性、例えば良好なu
v耐性、化学品耐性および耐候性ならびに他の特性を有
しており、これらの特性はこのコーティングを、例えば
自動車、一般工業、プラスチックスおよび装飾的コーテ
ィングの用途において使用するのに特に適したものにす
る。 これらのコーティング組成物は、アミノブラストおよび
イソシアナート架橋剤を用いて処方した、ハイソリッド
の高性能のワンパックの自動車用のコーティングに特に
使用できることがわかる。そのようなワンパックコーテ
ィング、特にアミノブラスト架橋剤を用いて処方したも
のは、著しく高い耐酸腐食性ならび番こ良好な非黄色化
挙動を有する。 本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、以下の
詳細な説明の記載から、当業者にさらに容易に理解され
よう。 上記したように、本発明のコーティング組成物は通常、
(1)特定のポリウレタンポリオールおよび(2)ポリ
ウレタンポリオールのヒドロキシル基のための架橋剤を
含む。 適したポリウレタンポリオールは、約600〜約300
0、好ましくは約2500以下でかつ約1000より大
きい範囲のHnおよび、約1.1〜約3.5、好ましく
は約2.5以下、特には約2,0以下の範囲の分散度(
Hw/Hn)を有し、 (A)3個以下の炭素原子によってヒドロキシル基が隔
てられている、実質的に七ツマ−状の非対称なジオール
類から選ばれるジオール成分、および(B) n官能性
ポリイソシアナート類から選ばれるイソシアナート成分 (ここで、nは2〜5の範囲の数である)の反応生成物
を含む。 イソシアナート成分は、■が2〜5、好ましくは2〜4
、特には3〜4の範囲の数であるところのn官能性イソ
シアナートから選ばれる。イソシアナート成分は、その
ようなn官能性イソシアナート単独またはそれらの組合
せを含むことができる。 適したn官能性イソシアナートの具体的な例としては、
例えば、ジイソシアナート、例えば1.6−ヘキサンジ
イソシアナート(例えば、モベイ ケミカル(Hoba
y Chemical)社がら商標HHDIノもとに市
販され、入手可能)、イソホロンジイソシアナート(例
えば、ヒュールズ アメリカ インコーポレーテッド(
Huels America Inc、)カら商標IP
DIのちとに市販され、入手可能)、テトラメチルキシ
レンジイソシアナート(例えば、アメリカンシアナミド
カンパニ−(Ai+erican Cyanamid
Co、 )から商標−−THXDIのもとに市販され
、入手可能)、2−メチル−1,5−ペンタンジイソシ
アナート、2.2゜4−トリメチル−1,6−ヘキサン
ジイソシアナート、1,12−ドデカンジイソシアナー
トおよびメチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアナ
ート)(例えば、モベイ ケミカル社から商標DeSI
IIOdur Wのもとに市販され、入手可能):なら
びにより高次の官能性イソシアナート、例えば1.6−
ヘキサンジイソシアナートのビウレット(例えば、モベ
イ ケミカル社から商標◎esmodur Nのもとに
市販され、入手可能) 、1.6−ヘキサンジイソシア
ナートのイソシアヌレート(例えば、モベイ ケミカル
社から商標Desmodur N−3390のちとに市
販され、入手 可能)、イソホロンジイソシアナートの
イソシアヌレート(例えば、モベイ ケミカル社がら商
標Desmodur Z−4370)もとに市販され、
入手可能)、テトラメチルキシレンジイソシアナートと
トリメチロールプロパンとの反応生成物(例えば、アメ
リカン シアナミド社から商標Cythane 316
0のもとに市販され、入手可能)およびトリメチロール
プロパン1モルとトルエンジイソシアナート3モルとの
反応生成物(例えば、バイエル(Bayer)社から商
標Hondur CBのもとに市販され、入手可能)を
挙げることができる。 本発明に使用するのに特に好ましいものは、モノマー状
のジイソシアナート、特には1.6−ヘキサンジイソシ
アナートのビウレットおよび/またはイソシアヌレート
である。イソシアヌレートは典型的には、ジイソシアナ
ート3モルの環状三景体化によって得られ、一方、ビウ
レットは典型的には、ジイソシアナート3モルと水1モ
ルとの反応によって得られる。また特に好ましくは、モ
ノマー状のジイソシアナートと、2〜4個のヒドロキシ
ル基を有する多官能性アルコール類との反応生成物であ
り、ここでヒドロキシル基対イソシアナト基の比は約0
.45〜約0.55である。 また上記したように、ジオール成分は実質的にモノマー
状の非対称なジオール類から選ばれ、ここでヒドロキシ
ル基は、3個以下の炭素原子によって隔てられている。 [非対称なジオール類]とは、異なる次数のヒドロキシ
ル基、例えば1級ヒドロキシル基1個および2級ヒドロ
キシル基1個を有するジオールを意味する。言い換えれ
ば、ジオール成分は、その分子中に、他のヒドロキシル
基よりイソシアナト基とより反応性のヒドロキシル基を
1個有するジオール類を含まなければならない。ジオー
ル成分は、そのようなモノマー状の非対称なジオール−
種類またはそれらの組合せを含むことができる。 好ましい非対称なジオール類としては、炭素原子数3〜
18個、より好ましくは4〜18個、特には4〜10個
を有するものが挙げられ:かつ1級ヒドロキシル基、特
には、1級および2級のヒドロキシル基を有する。その
ような非対称なジオール類の好ましい具体例としては、
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1.2−プロ
パンジオール、1.3−ブタンジオール、1.2−ヘキ
サンジオール、1.2−オクタンジオール、1,2−デ
カンジオールおよび2.2.4− )リメチルー1.3
−ペンタンジオールが挙げられる。 特に好ましくは、2−エチル−1,3−ヘキサンジオー
ル、1.2−ヘキサンジオール、1.2−オクタンジオ
ール、1.2−デカンジオールおよび2.2.4−トリ
メチル−1,3−ペンタンジオールである。 ポリウレタンポリオール類は、ジオール成分(A)とイ
ソシアナート成分(B)とを、上記した所望の分子量特
性をもたらすような方法で反応させることにより製造さ
れる。 好ましくはこのことは、両成分を、比較的化学量論比で
、約125℃以下の温度で、所望によりポリウレタン触
媒の存在下で反応させることにより達成することができ
る。より詳細には、両成分は、イソシアナート成分の当
量数対ジオール成分のモル数の比が、0.8〜1.2、
好ましくは0.9〜1.11より好ましくは0.95〜
1.05、なおより好ましくは0.98〜1.02、特
には1の範囲にあるような量で、反応させなければなら
ない。 もちろん、ポリオールとイソシアナート成分との相対量
は、イソシアナート成分の官能性に依存する。言い換え
れば、n官能性イソシアナート1モルごとに、ジオール
成分を0.8n〜1.2nモル、好ましくはOJn〜1
.1nモル、より好ましくは0.95n〜1.05nモ
ル、なおより好ましくは0.98n〜1.02nモル、
特にはnモル反応させなければならない。 好ましくはこれらの成分は約125℃以下、好ましくは
約15℃〜約125℃の範囲の温度で反応させる。これ
らの成分はまた所望により、ポリウレタン触媒の存在下
に反応されることができる。適したポリウレタン触媒は
慣用のものであり、慣用の量で使用できる。もちろん、
触媒の型および量についての特定の選択が、特定の成分
および反応条件のような多くの要素に基づいて指示され
よう。 これらのおよび他の要素は、当業者には公知であり、よ
って適切な選択がなされ得る。 これに代えることができるが、あまり便利ではない方法
において、同様のポリウレタンポリオールは米国特許第
4543405号明細書(例えば、第6段、第52行〜
第7段第55行を見よ)に記載された方法でもまた製造
することができる。さらに詳細には、ポリウレタンポリ
オールは、通常の標準のポリウレタン反応条件下で、イ
ソシアナート成分を化学量論的かなり過剰のジオール成
分と反応させることにより製造される。反応が完成した
ら、過剰のジオール成分は、例えば蒸留により除去する
。さらに詳細には、米国特許第4543405号明細書
を参考にすることができる。 コーティング組成物は、これらのポリウレタンポリオー
ル類および適した架橋剤から処方されることができる。 適した架橋剤としては通常、多くの公知のヒドロキシル
基反応性架橋剤、例えばポリイソシアナート、封止され
たポリイソシアナートおよび/またはアミノプラスト樹
脂のいずれか1つを挙げることができる。 上記したポリウレタンポリオール類を使用すると、ハイ
ソリッドコーティングを処方することができ、これは、
約40〜約80重量%の範囲の不揮発分含量、および2
0℃で約25 cps〜約300 cps 、好ましく
は約50 cps〜約200 cpsの範囲の低い溶液
粘度を有している。 上記したように、本発明のポリウレタンポリオール類を
非常に有利に使用するには、アミノブラストおよび/ま
たは封止したポリイソシアナート架橋剤、好ましくはア
ミノプラスト架橋剤を用いて処方したワンパックコーテ
ィング系として使用する。 概していえば、アミノプラスト架橋剤は、メラミン、尿
素、ベンゾグアナミンまたは類似の公知の化合物のアル
デヒド縮合生成物である。最も普通に使用されるアルデ
ヒドはホルムアルデヒドである。これらの縮合生成物は
、普通1〜4個の炭素原子を有するアルコール、例えば
メタノールまたはブタノールで通常エーテル化されたメ
チロールまたは同種のアルキロール基を含み、例えばヘ
キサメトキシメラミンである。アミノブラスト樹脂は、
コーティングの所望の末端特性に依存して、実質的にモ
ノマー状またはポリマー状であることができる。例えば
モノマー状メラミン樹脂は、より高い固体含量を有する
コーティングが得られるので好ましく、一方、ポリマー
状のメラミンは、 強い酸触媒の使用を避けなけれ
ばならないコーティングに有用である。 上記した型のアミノプラスト架橋剤の適した具= 24
一 体例としては、ヘキサメトキシメチルメラミン(例えば
、アメリカン シアナミド社から商標Cymel 30
3のもとに市販され、入手可能):混合されたエーテル
メトキシ/ブトキシ メチルメラミン類(例えば、ア
メリカン シアナミド社から商標Cymel 1135
のもとに市販され、入手可能)、重合体状のブトキシ
メチルメラミン(例えば、タック ペイント アンド
バーニッシュ(CookPaint and Varn
ish)社から商標H−281−Hノもとに市販され、
入手可能)および高イミノポリマー状メトキシメチル
メラミン類(例えば、アメリカン シアナミド社から商
標Cya+el 325のもとに市販され、入手可能)
を挙げることができる。このリストには、種々の他の公
知の架橋剤を含むことができ、これは、例えば重合度、
イミノ含量、遊離メチロールの含量およびエーテル化に
使用したアルコールの比率によって異なる。 これらのアミノプラスト架橋剤は、ポリウレタンポリオ
ール対アミノプラストの、通常的90:1G〜40:6
0 、好ましくは約90 : 10〜50:50の範囲
の= 25− 広く変化する重量比で使用することができる。 適したイソシアナート架橋剤としては、同様の系に使用
される多くの公知の架橋剤をいずれも挙げることができ
る。具体例としては、先に記載したn官能性イソシアナ
ート、特にビウレットおよびイソシアナート変形物を挙
げることができる。 そのようなイソシアナートの封止は当業者に公知であり
、ここで詳細に述べる必要はない。 アミノプラスト架橋剤と同様に、イソシアナート架橋剤
もまた、広く変化する量で使用されることができるが、
通常、約0.1〜約2.2の範囲のヒドロキシル基対イ
ソシアナト基の当量比で使用できる。 フーティング組成物はまた、硬化反応のための触媒、例
えば公知の酸触媒および封止されたその誘導体を含むこ
とができる。通常、これらの触媒は、コーティング中の
不揮発分の重量に対して約0.1〜約5重量%の範囲の
量で使用される。 適した酸触媒の具体例としては、リン酸:アルキル酸ホ
スフェート、例えばフェニル酸ホスフェ−ト:スルホン
酸および置換されたスルホン酸類、例えばp−トルエン
スルホン酸(例えば、アメリカン シアナミド社から商
標Cycat 4040のもとに市販され、−入手可能
)、アミン封止されたp−)ルエンスルホン酸(例えば
、ビック−マリンクロット(Byk−Hal l in
ckrodt)社から商標VP−451のちとに市販さ
れ、入手可能)、ドデシルベンゼンスルホン酸(例えば
、ステファン(Stephan)社から商標BiO−S
Oft S−100のもとに市販され、入手可能)、ア
ミンブロックされたドデシルベンゼンスルホン酸(例え
ば、キング インダストリーズ(にingIndust
ries)社から商標Nacure、 5226および
Nacure XP−158のもとに市販され、入手可
能)およびジノニルナフタレン ジスルホン酸;ならび
にマレイン酸およびアルキル酸マレエートを挙げること
ができる。 施与する分野によって、コーティング組成物はまた、塗
料工業に一般的である種々の他の添加物、例えば溶媒、
顔料、着色剤、顔料分散剤、光安定剤ならびにチキソト
ロピーおよび他のレオロジー改変剤を含むことができる
。 着色した系のためには特に、コーティング組成物は普通
、流動性、表面張力調整、顔料湿潤および/または溶媒
ポツピング(poppino)のための添加剤を含むよ
うに処方されるであろう。典型的な添加剤の例としては
、流動性助剤(例えば、タック ペイント アンド バ
ーニッシュ社から商標A−620−A2 ポリブチル
アクリレートのもとに、およびビックーマリンクoツト
(BYに−Hallinckrodt)社から商標BY
に−320シリコーンのもとに市販され、入手可能):
顔料湿潤助剤(例えば、ビックーマリンクロフト社から
商標Disperbykのもとに市販され、入手可能)
:UV吸収剤(例えば、チバ−ガイギー(Ciba−G
eigy)社から商標Tinuvin 900のもとに
市販され、入手可能):およびアミン光安定剤(例えば
、チバ−ガイギー社から商標Tinuvin292のも
とに市販され、入手可能)を挙げることができる。 これらのコーティング組成物は任意の数の公知の基体に
、多くの慣用の施与方法のいずれか1つにより、施与さ
れることができる。上記したワンパック系の硬化は、典
型的には約80℃〜約200℃の焼成条件下で好ましく
行われるけれども、コーティングの硬化は種々の条件下
で行うことができる。 本発明の先のより一般的な議論を、以下の具体的な実施
例によりさらに説明する。 (実施例) (I)ポリウレタンポリオールの合成 ポリウレタンポリオールA 撹拌器、凝縮器、加熱用マントル、温度計、滴下ろうと
および窒素導入管を備えた2Mの3つ目丸底フラスコに
、 2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 438g、ブ
チルアセテート 188gおよび ジブチル チン ジラウレート0.1gを仕込み、混合
物を窒素雰囲気下で60℃に加熱した。 温度が60℃に達したとき、加熱用マントルを除去し、
以下の混合物を30分間かけて添加したニヘキサメチレ
ンジイソシアナートのインシアヌレート(不揮発分90
%での当量−216)(モベイケミカルより商標Des
IIodur N−3390のちとに市販され、入手可
能)648gおよび ブチル アセテート 185g0 この混合物の添加中、反応温度は70℃より下に保持し
た。添加完了後、反応温度を70℃で6時間保持した。 この時点で、残余のイソシアナートが残留していないこ
とを、フーリエ変換赤外線スペクトル(FTIR)によ
り測定した。 得られたポリウレタンポリオールAの溶液は無色透明の
樹脂溶液で、不揮発分含量63.9%およびブルックフ
ィールド(Brookfield)粘度1100 cp
sを有していた。 ポリマーの分子量は、ウォーターズ アソシエーツ(W
aters Associates) (ミルフォー
ド マサチューセッツ(Hilford、 Mass、
))モデル84Gゲル浸透クロマトグラフ (Gel
perseattonChromatograph)
(GPC)を使用して測定した。GPCは、線形の、1
00および500オングストロームの細孔径を有する7
、8+nm(内径) X30 Clllのウルトラスチ
ラゲル(u l t rastyrage l )カラ
ム3本を備えていた。検出器として示差屈折計を使用し
、すべての試料について、溶出溶媒としてテトラヒドロ
フラン(■旺)を用い、流量1、OR11/分で、カラ
ムを通した。 分子量を決定するために、より高分子量領域を力バーす
るポリスチレン(ps)標準物質および低分子量領域を
力バーするポリエチレングリコール(PEG)標準物質
の組合せ(アメリカン ボリマースタンダーズ コーポ
レーション、メントール、オハイオ(American
Polymer Standards Corp、。 HentOr、OhiO)よりの市販品)を使用して、
検量線を作成した。PS標準物質のピーク分子量(Hp
)は、2070、400G、 5450.8500.9
30G、 14000.20600.30800゜49
000、110000.240000および39000
0であった。 PEG標準物質のピーク分子量は62.106.238
.330゜425.610.1050および1500で
あった。 検量線を得るために、■旺で全体積が251になるまで
希釈した−標準物質0.1gから、標準溶液を調製した
。各標準物質が、10倍だけ溶液中の他のすべての標準
物質とMl)が異なっているのであれば、検量標準溶液
(calibration standard)は個々
の標準物質を4種まで含むことができた。検量標準溶液
は45ミクロンのろ紙(フエノメネックス インコーポ
レーテッド、トレンス、カリフオルニア(phenom
enex Inc、 、 rorrence、 Cat
if、 )よりの市販品)を通して濾過し、溶液の1
00マイクロリットルをカラムに注入し、そしてクロマ
トグラムを得た。狭い標準較正および第3次適合(th
irdorder fit)を用いて、溶出時間対分子
量ロガリズム(log分子量)の検量線は、ウォーター
ズ モデル 84Gソフトウェア、バージョン6.2(
騨atersModel 840 software、
version 6.2) によって得た。 分析すべき試料は、25mlの容量フラスコに試料0.
1gを入れ、THEで希釈することにより、調製した。 45ミクロンのP紙を通して濾過した後、100マイク
ロリットルをカラムに注入し、そしてクロマトグラムを
得た。Hw、 HnおよびMW/Hnは、ウォーターズ
モデル 840ソフトウェアを用いて、上記した検量
線に関して得た。 ポリウレタンポリオールAは、Hn 1000 、Hw
2994および分散度1.10を有していた。 ポリウレタンポリオールB〜E 以下の表■に示した成分から、ポリウレタンポリオール
Aについてと同様の方法で、ポリウレタンポリオールB
〜Eを製造した。 表■ ジオール、メチルプロピルケトンおよびジブチル チン
ジラウレートを51のフラスコに仕込み、そして混合
物を60℃に加熱した。次に、イソシアナートおよび追
加のメチルプロピルケトンを1〜2時間かけてフラスコ
に添加した。添加後、反応混合物を、イソシアナートが
FTIRで検出されなくなるまで、通常0.5〜2時間
、約10℃に保持した。 得られたポリウレタンポリオールB−′−Eおよび溶液
の特性を以下の表■に示した。 表■ ポリウレタンポリオール 特性 BCDE 溶液 不揮発分% 78.0 78.1 71.1 7
5.71ルックフィールド 粘度 (cps) 4000
3500 1680 4000ポリオール OH価(SOにOH/Q) 202 168 17
0 165Hn 687 1844
1613 20508w 876 3
594 25B0 5G20(I)透明コーティングの
処方 施11〜2および比較例1〜3 ポリウレタンポリオールA溶液を使用して、ヘキサメト
キシメチルメラミン(開開)(アメリカンシアナミド社
から商標Cymel 303のもとに市販され、入手可
能)が、全樹脂固体分に対して30重量%(実施例1)
および45重量%(実施例2)の、メラミン架橋された
透明なコーティングを処方した。 比較のために、典型的をヒドロキシ官能性ポリアクリレ
ートに基づくハイソリッドのワンパックコーティングを
また、HHHH架橋剤濃度30重量%(比較例1(CE
I))および45重量%(比較例2(CE2) )で処
方した。 これらの実施例は、アミン封止されたドデシルベンゼン
スルホン酸触媒(キング インダストリーズ社から商標
Nacure 5226のもとに市販され、入手可能)
を、樹脂固体分に対して0.38%活性触媒で、触媒し
た。 概して、上記したヒドロキシ官能性ポリアクリレートは
、メチルメタクリレート、ブチルもしくはエチルアクリ
レート、スチレン、ヒドロキシエチルもしくはヒドロキ
シプロピルアクリレートもしくはメタクリレート、ラク
トン変性されlこヒドロキシエチルアクリレートおよび
痕跡量のアクリル酸もしくはメタクリル酸の組合せから
調製された標準の市販の系として特徴づけられることが
できる。そのような標準ポリアクリレートポリオールの
Hwは、−4000〜i ooooの範囲であることが
でき、Inは2000〜5000、分散度は2〜4.5
、ヒドロキシル当量は330〜56G (100〜1
70の範囲の011価に相当)、酸価数0〜25および
ガラス転移温度(To)−5℃〜20℃であることがで
きる。 同様のヒドロキシル官能性アクリレートおよび架橋剤と
して1,6−ヘキサンジイソシアナートのイソシアヌレ
ート(モベイ ケミカル社から商標DeSllIOdu
r N−3390のもとに市販され、入手可能)に基づ
く、ハイソリッドのツーバックコーティングをさらに試
験した(比較例3(CE3) )。 すべての試料を、ブチルアセテートの添加によ960%
の不揮発分含量に減少させ、次いでアルミニウムの試験
パネルに乾燥塗膜厚1,5〜1.8ミル(llIils
)で、施与した。このコーティングは約120C(25
0F)で30分間硬化した。 かくして製造したコーティングについて、得られる溶液
が0.2のpHを有するように、硫酸、硝酸および塩酸
の1規定水溶液を65/3015の体積比で混合して処
方された、模擬的な酸性雨溶液の施与により、耐酸腐食
性を試験した。 各パネルに上記の模擬的な酸性雨溶液0.5 mlを付
け、室温で覆わずに放置した。染みの大きさが試験の間
中同じままであるように、蒸発した酸性雨溶液を追加の
溶液で、一定の間隔(2時間)をおいて置き換えた。暴
露試験終了時に、パネルを蒸留水ですすぎ、そして1晩
乾燥させた。翌日、パネルの損傷について調べた。種々
のコーティングを損傷するのに要した暴露時間を以下の
表■に示した。 表■ メラミン 最初の染み 膜劣化 実施例 濃度 までの時間 までの時間C130
% 4 7時間後に劣化認めず C245% 24 ′130% 1時間後に 染みなし 245% 7時間後に 染みなし C37時間後に これらの結果からは、標準的なアクリル系ポリオールを
、本発明のポリウレタンポリオールで置き換えたことに
より、耐酸腐食性に著しい改善がみられたことが示唆さ
れる。さらに、本発明のポリウレタンポリオールに基づ
くメラミン架橋されたコーティングは、耐酸性であるこ
とが知られている2成分アクリルウレタン系にほぼ等し
い耐酸腐食性を示す。 実施例3〜7および比較例4〜5 ポリウレタンポリオールAおよびDを用いて、ハイソリ
ッドの着色したメラミン架橋された下塗り(basec
oat)の上に、噴霧によって重ね塗り(wet−On
−Wet application)するのに適した、
メラミン架橋された透明コーティングを処方した。下塗
りおよび透明コーティングは施与の間5〜10分間の蒸
発分離(flash−off)を行って、2パス(tw
。 pass)で施与した。 2種のメラミン架橋剤を、各ポリウレタンポリオールに
ついて2つの異なる濃度で評価した。すなわち、聞8M
(アメリカン シアナミド社から商標Cymel 3
03のもとに市販され、入手可能)を樹脂固体含量に対
して30%(実施例3)および40%(実施例4および
5)、ならびに、メチル化ブチル化混合されたエーテル
メラミン(HEWN) (アメリカン シアナミド社か
ら商標Cymel 1135のもとに市販され、入手可
能)を樹脂固体含量に対して40%(実施例6および7
)である。 使用した酸触媒は、実施例1〜2におけるのと同様であ
り、同様の濃度であった。任意的に、流動性改良剤を透
明コーティングの湿潤特性を調整するために添加した。 これらの透明コーティングを、20ゲージのりん酸処理
した鋼上に、上記した着色した下塗りを覆って、2パス
で、パス中に5〜10分間の蒸発分離を行って、重ね塗
りし、120℃(250°F)で30分間硬化した。硬
化した透明コーティングの乾燥塗膜厚は、約1.6ミル
であった。 これらのコーティングを、先の実施例1〜2に記載した
ように、耐酸腐食性について試験した。 自動車工業(OEM)で標準のメラミン架橋した下塗リ
/透明コーティング系でコーティングした2つのパネル
を、比較のために使用した(比較例4および5)。結果
を以下の表IVに示す。 表IV 3 A H)948 30%
124 A HHHH40%
115 D HHHH40%
106 A HEt4H40%
117 D HEHH40%
12C44 43一 実施例8 以下の成分から、ワンパック透明コーティングを処方し
た。これらは、コーティング工業で通常使用される装置
および手法を用いて混和した:ポリウレタンポリオール
D溶液 164重量部、HHHH(アメリカン シアナ
ミド社から商標Cymel 303のもとに市販され、
入手可能)14重量部、 封止された酸触媒(キング インダストリーズ社から商
標Nacure 5226のもとに市販され、入手可能
)1.4重量部、 および メチルアミルケトン 72重量部。 透明コーティングを、水上輸送(waterborne
)の下塗りの上に、上記した方法で、空気噴霧式手動ス
プレーガンを用いて、重ね塗りした。施与後、この系を
オーブン中で、約120℃(25G F)で約30分間
焼成することにより硬化した。得られた透明コーティン
グの塗膜厚は、約1.6ミルであった。 透明コーティングの硬化した塗膜特性を、以下のように
測定した: 硬度は約15ヌープ(knoop) (ツコン テス
ター(Tukon Tester)により測定)ニゲロ
スは20℃で約88(ビック−マリンクロット メータ
ー(BYに−)1allincroft Meter)
により測定);およびイメージの明瞭性(distin
ctness of image)は約92ユニット(
ニー、ティー、アイ、システムズ(A、 T、 I。 systemIs)により供給されたモデル 1792
DOIメーターにより測定)。 耐酸腐食性を、実施例1〜2のようにして、環境温度(
約20℃)で試験した。10時間後まで、酸暴露による
目に見える影響は観察されなかった。 典型的な市販のワンパックのハイソリッドの自動車用ア
クリル系透明コーティングの、同様の条件下で施与およ
び試験されたものが、ちょうど3〜4時間後に目に見え
る影響を受けたという事実を考慮すると、そのように優
れた耐酸性はまったく予測できないと考えなければなら
ない。 上記のポリウレタンポリオールベースの透明コーティン
グを、典型的な市販のハイソリッドの自動車用のワンパ
ックおよびツーバックのアクリル系下塗りの上に、同様
に施与したときに、同様の優れた耐酸性の結果が観察さ
れた。 (1)着色したコーティングの処方 実施例9 単一層の着色した上塗りを以下のように調製した。 混合容器にポリウレタンポリオールD溶液150重量部
を入れ、これに、二酸化チタン顔料(−1−ヌエル ケ
ミカルズ(ML Chemicals)から商標Tit
anox 216Gのもとに市販され、入手可能)18
3重量部を添加した。これらの成分を高速分散装置を用
りて混和した。 顔料が分散された後、以下のものを添加した:実施例8
のHHHH架橋剤 106重量部、ブチルアセテート
53重量部、 実施例8の封止された酸触媒 12重量部、メチルアミ
ルケトン 96重量部、および追加のポリウレタンポリ
オールD溶液 150重量部。 かくして調製したコーティングの不揮発分含量は65.
0重量%であった。 上塗りを、20ゲージのりん酸処理した鋼製試験パネル
に施与し、そして実施例8のように硬化して、2.0ミ
ルの厚さの硬化したコーティング層を得た。 硬化した塗膜特性は実施例8のようにして測定した:硬
度は約14ヌープ:クロスは約8アニおよびイメージの
明瞭性は約80ユニットであった。 耐酸腐食性を、実施例・1〜2のようにして、環境温度
(約20℃)で試験した。7時間後まで、酸暴露による
目に見える影響は観察されなかった。 はぼ同一の顔料含量を有する(例えば、同じ隠蔽力の)
、典型的なアクリル系のハイソリッドのワンパックの自
動車用上塗りの、同様の条件下で施与および試験された
ものが、ちょうど2時間後に目に見える影響を受けたと
いう事実を考慮すると、そのように優れた耐酸性はまた
、まったく予測できないと考えなければならない。 47 一 本発明の好ましい態様の限られた数だけを上記した。し
かしながら、当業者は、先の特許請求の範囲に規定され
たように、本発明の精神および範囲から離れることなく
なされ得るところの多くの置換物、変形物および交換物
を認めるであろう。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(1)ポリオールおよび(2)ヒドロキシル基反応
性架橋剤を含むコーティング組成物において、ポリオー
ルが、 (1)約600〜約3000の範囲の数平均分子量およ
び約1.1〜約3.5の範囲の分散度を有し、かつ(A
)3個以下の炭素原子によってヒドロキシル基が隔てら
れている、実質的にモノマー状の非対称なジオール類か
ら選ばれるジオール成分、および(B)n官能性ポリイ
ソシアナート類(ここで、nは2〜5の範囲の数である
)から選ばれるイソシアナート成分、の反応生成物を含
むポリウレタンポリオール を含有することを特徴とするコーティング組成物。 2、20℃で約25cps〜約300cpsの範囲の溶
液粘度および約40重量%〜約80重量%の範囲の不揮
発分含量を有することを特徴とする請求項1記載のコー
ティング組成物。 3、20℃で約50cps〜約200cpsの範囲の溶
液粘度および約40重量%〜約80重量%の範囲の不揮
発分含量を有することを特徴とする請求項2記載のコー
ティング組成物。 4、ポリウレタンポリオールが、(A)ジオール成分0
.8n〜1.2nモルおよび(B)イソシアナート成分
1モルの反応生成物を含むことを特徴とする請求項1記
載のコーティング組成物。 5、ポリウレタンポリオールが、(A)ジオール成分0
.9n〜1.1nモルおよび(B)イソシアナート成分
1モルの反応生成物を含むことを特徴とする請求項4記
載のコーティング組成物。 6、ポリウレタンポリオールが、(A)ジオール成分0
.95n〜1.05nモルおよび(B)イソシアナート
成分1モルの反応生成物を含むことを特徴とする請求項
5記載のコーティング組成物。 7、ポリウレタンポリオールが、(A)ジオール成分0
.98n〜1.02nモルおよび(B)イソシアナート
成分1モルの反応生成物を含むことを特徴とする請求項
6記載のコーティング組成物。 8、nが2〜4の範囲の数であることを特徴とする請求
項1記載のコーティング組成物。9、nが3〜4の範囲
の数であることを特徴とする請求項8記載のコーティン
グ組成物。10、ポリウレタンポリオールのポリイソシ
アナート成分が、モノマー状のジイソシアナートのイソ
シアヌレート、モノマー状のジイソシアナートのビウレ
ット、および、モノマー状のジイソシアナートと2〜4
個のヒドロキシル基を有する多官能性アルコールとをヒ
ドロキシル基対イソシアナト基の比約0.45〜0.5
5で反応させた生成物から選ばれることを特徴とする請
求項9記載のコーティング組成物。 11、ポリウレタンポリオールのジオール成分が、第1
級および第2級ヒドロキシル基を有する実質的にモノマ
ー状の非対称なジオール類から選ばれることを特徴とす
る請求項1記載のコーティング組成物。 12、ポリウレタンポリオールのジオール成分が、2−
エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,2−プロパン
ジオール、1,3−ブタンジオール、1,2−ヘキサン
ジオール、1,2−オクタンジオール、1,2−デカン
ジオールおよび2,2,4−トリメチル−1,3−ペン
タンジオールから選ばれることを特徴とする請求項11
記載のコーティング組成物。 13、ポリウレタンポリオールのジオール成分が、2−
エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,2−ヘキサン
ジオール、1,2−オクタンジオール、1,2−デカン
ジオールおよび2,2,4−トリメチル−1,3−ペン
タンジオールから選ばれることを特徴とする請求項12
記載のコーティング組成物。 14、ポリウレタンポリオールが、約2500以下の数
平均分子量を有することを特徴とする請求項1記載のコ
ーティング組成物。 15、ポリウレタンポリオールが、約1000より多き
い数平均分子量を有することを特徴とする請求項1記載
のコーティング組成物。 16、ポリウレタンポリオールが、約2.5以下の分散
度を有することを特徴とする請求項1記載のコーティン
グ組成物。 17、ポリウレタンポリオールが、約2.0以下の分散
度を有することを特徴とする請求項16記載のコーティ
ング組成物。 18、ヒドロキシル基反応性架橋剤が、ポリイソシアナ
ート、封止されたポリイソシアナートおよびアミノプラ
スト樹脂から選ばれることを特徴とする請求項1記載の
コーティング組成物。 19、ヒドロキシル基反応性架橋剤がアミノプラスト樹
脂を含むことを特徴とする請求項18記載のコーティン
グ組成物。 20、ヒドロキシル基反応性架橋剤が、ポリウレタンポ
リオール対アミノプラスト樹脂の重量比が約90/10
〜50/50の範囲で、アミノプラスト樹脂を含む請求
項19記載のコーティング組成物。 21、アミノプラスト樹脂が、1〜4個の炭素原子を有
するアルコールでエーテル化されたヘキサメトキシメラ
ミンを含む請求項20記載のコーティング組成物。 22、ワンパック系として処方された請求項1〜21の
いずれか1項に記載のコーティング組成物。
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