JPH06166848A

JPH06166848A - 環境浸食耐性を有する一成分コーティング組成物、それによるコーティング方法、およびそれにより得られるコーティング

Info

Publication number: JPH06166848A
Application number: JP16920793A
Authority: JP
Inventors: Vincent C Cook; ビンセント、シー、クック; James R Eshelman; ジェームズ、アール、エシェルマン; Edward A Guerrini; エドワード、エー、グエリーニ
Original assignee: BASF Corp
Current assignee: BASF Corp
Priority date: 1992-07-14
Filing date: 1993-07-08
Publication date: 1994-06-14
Also published as: EP0579042A2; MX9304076A; AU4166193A; BR9302822A; US5238999A; EP0579042A3; CN1081702A; CN1040014C; KR940002329A; CA2098802A1

Abstract

(57)【要約】【目的】環境浸食、紫外線にさらされることによる劣
化、日光にさらされることによる劣化、高温で高い相対
湿度へさらされることによる劣化、ならびに小さくて固
いものによる衝撃に起因するダメージ、に対する耐性の
改良されたコーティングの提供。【構成】Ａ．ブロックされたイソホロンジイソシアネー
トのイソシアヌレート、ブロックされたイソホロンジイ
ソシアネートのイソシアヌレートの誘導体、ブロックさ
れたイソホロンジイソシアネートのビウレット、および
ブロックされたイソホロンジイソシアネートのビウレッ
トの誘導体、からなる群より選ばれる少なくともひとつ
を含んでなり、少なくともひとつの反応性官能基を有す
る架橋剤、および、Ｂ．架橋剤の官能基と反応性である少なくともひとつの
官能基を有する被膜形成ポリマー、とを含んでなる、基
質のコーティングに適した一成分組成物、ならびにそれ
を用いたコーティング方法とそれにより得られるコーテ
ィング。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔発明の背景〕

【産業上の利用分野】本発明は、コーティングの分野
に、特に、ジイソシアネートの、ブロックされたイソシ
アヌレートまたはブロックされたビウレットで架橋され
たポリマーに関する。さらに、本発明は、ジイソシアネ
ートのブロックされたイソシアヌレートまたはブロック
されたビウレットで架橋されたポリマーを含んでなる自
動車用クリアコートに、特に関する。

【０００２】発明の背景ならびに実体的な情報自動車用コーティングの分野において、環境からの降下
物による浸食に対して耐性のあるクリアコート（すなわ
ち、一番外側の自動車用コーティング）を得ることが目
的となってきている。環境浸食は、コーティングにでき
たピッチ、水による斑点または化学的にできた斑点、あ
るいはそれらの組み合わせ、によって示される。浸食耐
性は、コーティングの外観と使用寿命を改良するので、
望ましいことである。

【０００３】浸食耐性は、コーティングの視覚検査によ
り、あるいはプロフィロメーター(profilometer)によ
り、あるいはテストパネル上のコーティングを温度勾配
オーブンテストで含塩溶液にさらすこと、により測定す
ることができる。浸食耐性は、一般に、仕上げ検査に熟
練した人が浸食の度合いを視覚的検査をすることで測定
される。浸食耐性は、酸性雨およびその他の産業放出物
の降下が増加するとともに、一層重要なものになってき
ている。現在、一般に、自動車仕上げ塗装の環境浸食
は、産業放出物の降下に大きく影響されたものが当該分
野では最大である。

【０００４】環境浸食耐性の検査に加えて、自動車用コ
ーティングは典型的には、たとえば、紫外線放射電球か
ら放射される紫外線への露出、キセノンアーク灯から放
射される紫外線への露出、緯度、気候および汚染源のレ
ベルの異なる地域での日光への露出、高温における高い
相対湿度への露出、ならびに小さくて固いものによる影
響、などのようなダメージに対する耐性を検査する。

【０００５】従って、上に述べたすべての検査に関し
て、最適な性質の組み合わせを有するコーティングを製
造することが好ましい。商業的に成功するためには、コ
ーティングはできるだけ多くの検査状況で、検査結果の
よいものであるべきである。どのような特定のコーティ
ングもすべての性質の合計は、自動車用コーティングの
世界における価値を決める。

【０００６】自動車用コーティング処方の製造、および
使用において自動車用コーティング処方の使用におい
て、環境からの影響およびその修復に必要な経費を少な
くするために化合物を選択すること、ならびに業務上の
安全または業務上の衛生にとって許容できないリスクが
存在しない化合物を利用することもまた望ましいことで
ある。

【０００７】自動車産業に使用されるクリアコート組成
物は、一般に一成分または二成分の組成物である。一成
分組成物は、単一の溶液または分散物中に組成物のすべ
ての原料を含んでなる。一成分組成物は、単に加熱する
だけで、ほかの溶液や分散物を使わないで、硬化できる
被膜を形成する。

【０００８】これに対して、二成分組成物は、組成物を
形成させるために二つの溶液または分散物を互いに混合
することが必要である。一般に、一度溶液または分散物
を混合したら、この組成物は、基質にできるだけ早く塗
布される。典型的には、成分はスプレーノズルの直上流
で混合され、混合物は、このノズルによって霧化され
て、基質に吹き付けられて基質上にコーティングの被膜
を形成する。

【０００９】現在、自動車産業において最も有用な最外
層クリアコート組成物は、一成分クリアコート組成物で
ある。これは、最も多くの製造業者が、一成分コーティ
ング組成物用に設計された塗装ブースを採用しているか
らである。最も一般的に使用される一成分コーティング
組成物は、メラミン硬化組成物である。この組成物は、
２種以上の反応溶液または分散物を被塗装基質に塗布す
る直前に混合することを必要としない。この組成物は、
触媒の存在下、熱にさらされることで架橋し、一成分組
成物として塗布することができる。これらは安定な触媒
の存在下に比較的高い温度にさらされるまで硬化しない
からである。

【００１０】しかしながら、メラミンからなる一成分組
成物には欠点がないわけではない。これらの組成物を使
用して作られた、硬化した自動車用クリアコートは、不
十分な環境浸食性能を示すことがわかっている。

【００１１】メラミン硬化のかわりの一成分組成物は、
被膜形成ポリマーと組合わさった、ブロックされたイソ
シアネート官能基を含む架橋剤を利用した一成分組成物
である。「ブロックされたイソシアネート」という術語
は、イソシアネート反応性の官能基−ＮＣＯがブロック
剤と反応する、という事実を意味する。好ましいブロッ
ク剤はオキシムである。その他のブロック剤としては、
適当な、脂肪族、脂環族、芳香族、アルキルおよび芳香
族アルキルのモノアルコールがある。他のブロック剤
は、フェノールおよび置換フェノール（ただし、置換基
がコーティング操作に不利に影響しないもの）、であ
る。有用なアミンブロック剤としては、ジブチルアミン
および第三ヒドロキシルアミンがある。ブロック剤は、
ブロック剤が蒸発する温度（ブロック解除温度(deblock
ing temperature)）に組成物が加熱されるまで、−ＮＣ
Ｏ官能基がポリマー上の反応性官能基と反応することを
防ぐ。ブロック剤が蒸発すると、架橋剤上の−ＮＣＯ官
能基と反応し得るようになる。被膜形成ポリマーは、少
なくとも一つの、イソシアネート官能基と反応する官能
基を有する。

【００１２】コーティングを形成させるために、ブロッ
クされたイソシアネート官能基を含んでなる架橋剤は、
ポリマー、ならびに架橋剤およびポリマーを溶解および
（または）分散する液体キャリアと一体にされる。得ら
れた混合物は、架橋剤がポリマーと反応できないよう
に、ブロック解除温度以下で保存されなければならな
い。ブロック解除温度は、典型的には 135〜 155℃の範
囲である。一成分混合物は、基質上に噴霧され、組成物
の被膜が基質上に形成される。基質上の混合物の被膜
は、そのあとオーブンで加熱されて、ブロック剤が「ブ
ロック解除して」（すなわち、放出されて）、それによ
ってイソシアネートは、ポリマーと反応しうるようにな
る。イソシアネートとポリマーとの反応によって、架橋
したポリマー網状組織、すなわち硬化したコーティン
グ、が形成される。

【００１３】ブロックされたイソシアネートを含んでな
る一成分コーティング組成物は、典型的には、ブロック
されたヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレ
ートだけが使われる。ブロックされたヘキサメチレンジ
イソシアネートのイソシアヌレートは、この用途に有利
であることが知られている良好な硬度対たわみ性比を有
するコーティングが形成されるからである。ブロックさ
れたヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレー
トは、コーティングを作るのに使用される溶媒および分
散媒に、溶解または分散可能な、数少ないイソシアヌレ
ートのひとつである。さらに、ブロックされたヘキサメ
チレンジイソシアネートのイソシアヌレートは、ほかの
イソシアヌレートに比べて、比較的高価でない。

【００１４】一成分コーティング組成物に使用される、
もうひとつのブロックされたイソシアヌレートは、ブロ
ックされたジイソホロンジイソシアネートのイソシアヌ
レートである。しかしながら、この架橋剤は生成コーテ
ィングが非常に固いことから、いくつかの問題点、例え
ば傷耐性が低く、またもろいこと、を抱えている。この
コーティングは、紫外線にさらすことで、傷ついたり、
ひびが入ったりする傾向もある。これらの架橋剤を利用
したクリアコートには、黄色に着色し、その結果、暗色
のベースコートに使用する用途しかないという問題もあ
る。

【００１５】本発明による組成物、方法、およびコーテ
ィングは、新規であり、浸食耐性および傷耐性が一層高
く、通常、ブロックされたイソホロンジイソシアネート
のイソシアヌレートが直面する、黄色化、もろさおよび
劣化などの問題を克服している。

【００１６】発明の要約本発明による組成物は、基質をコーティングするのに適
した一成分組成物である。本発明のひとつの態様におい
て、組成物は、ブロックされたジイソホロンジイソシア
ネートのイソシアヌレート、ブロックされたイソホロン
ジイソシアネートのイソシアヌレートの誘導体、ブロッ
クされたイソホロンジイソシアネートのビウレット、お
よびブロックされたイソホロンジイソシアネートのビウ
レットの誘導体、からなる群より選ばれる少なくともひ
とつを含んでなる架橋剤を利用する。

【００１７】本発明による組成物は、少なくともひとつ
の反応性ポリマー官能基、すなわち架橋剤上に存在する
ひとつまたはそれより多い官能基と反応性である官能
基、を含んでなる被膜形成ポリマーをも包含する。

【００１８】ブロックされたイソホロンジイソシアネー
トのイソシアヌレートを架橋剤として含む組成物が、他
の架橋剤を使用して製造したコーティングに比較して、
環境浸食が飛躍的に改良されたコーティングになること
が、思いがけず発見された。本発明による組成物および
方法が、基質上の硬化したクリアコートの黄色化を飛躍
的に減少させることも、思いがけず発見された。硬化し
たクリアコートの黄色化は減じられ、そして環境浸食耐
性は、コーティング組成物を 143℃〜 150℃の間の温度
で硬化することにより、最大にされる。

【００１９】第二の態様では、本発明によるコーティン
グ組成物は、好ましくは、混合物中に前記した架橋剤と
ともに第二の架橋剤を利用する。第二の架橋剤は、ブロ
ックされたヘキサメチレンジイソシアネートのイソシア
ヌレート、ブロックされたヘキサメチレンジイソシアネ
ートのイソシアヌレートの誘導体、ブロックされたヘキ
サメチレンジイソシアネートのビウレット、およびブロ
ックされたヘキサメチレンジイソシアネートのビウレッ
トの誘導体、からなる群から選ばれた少なくともひとつ
を含んでなる。第一の架橋剤と第二の架橋剤の混合物
は、得られるコーティングに予期しない改良をもたら
す。これらの改良は、環境浸食、紫外線放射電球から照
射される紫外線にさらされることによる劣化、キセノン
アーク灯から照射される紫外線にさらされることによる
劣化、緯度、気候および汚染源のレベルの異なる地域の
日光にさらされることによる劣化、高温で高い相対湿度
にさらされることによる劣化、ならびに小さくて固いも
のによる衝撃に起因するダメージ、に対する改良された
耐性を包含する。

【００２０】開示されるさらなるものは、基質をコーテ
ィングする方法である。一般に、この方法は、前記した
本発明による一成分組成物を塗布して、被膜を基質上に
形成させ、引き続いて被膜を硬化して、それによって硬
化したコーティングが基質上につくること、からなる。

【００２１】本発明は、基質上の硬化したコーティング
にも関する。硬化したコーティングは、本発明による組
成物を使用し、前章に述べた方法によりつくることがで
きる。硬化したコーティングは、架橋したポリマー状網
状構造（少なくともひとつのポリマー由来の部分と少な
くともひとつの架橋剤由来の部分を含む）を含んでな
る。好ましくは、本発明によるコーティングは、第一の
架橋剤由来の部分と、少なくともひとつの、追加の、異
なった架橋剤由来の部分が、ポリマー由来の部分ととも
に含んでいる。ポリマー由来の部分と架橋剤由来の部分
は、好ましい態様について詳述されている。

【００２２】本発明において前記したブロックされた架
橋剤を少なくともひとつ含む一成分コーティング組成物
は、傷および小さくて固いものによる影響、に対する耐
性ばかりでなく、環境浸食、ならびに日光および湿度、
に対する耐性、において、他の一成分コーティング組成
物よりも改良された性能を示す。コーティングは、改良
された光沢と像の明瞭性を有する。本発明は、自動車用
グレードのコーティングの形成に適した一成分組成物を
提供するものである。

【００２３】好ましい態様の詳細な説明本発明によるコーティング組成物は、一成分組成物であ
る。組成物は、少なくともひとつのブロックされた架橋
剤および被膜形成ポリマーを含んでなる。ブロックされ
た架橋剤は、有機ポリイソシアネートとブロック剤との
反応生成物である。ブロック剤は、以下に記載されてい
る。ブロック剤は、組成物がブロック剤が蒸発する温度
（ブロック解除温度）に加熱されるまで、架橋剤の−Ｎ
ＣＯ官能基がポリマーの反応性官能基と反応することを
防ぐ。ブロック剤が蒸発したとき、架橋剤上の反応性−
ＮＣＯ官能基はポリマー上の反応性官能基と反応するこ
とができる。

【００２４】本発明による第一の態様では、組成物はブ
ロックされたイソシアヌレート架橋剤を含んでなる。こ
の架橋剤は、ブロック剤を有機ポリイソシアネートと、
すなわち、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレ
ート、イソホロンジイソシアネートのイソシアヌレート
の誘導体、イソホロンジイソシアネートのビウレット、
およびブロックされたイソホロンジイソシアネートのビ
ウレットの誘導体、からなる群より選ばれる少なくとも
ひとつの有機ポリイソシアネート、と反応させることに
よって形成される。

【００２５】イソホロンジイソシアネートのイソシアヌ
レートは、下記の構造を有する。

【化１】

【００２６】「イソホロンジイソシアネートのイソシア
ヌレートの誘導体」という表現は、被膜形成ポリマーを
架橋する架橋剤としても作用する、前記したイソホロン
ジイソシアネートのイソシアヌレートのいずれの誘導体
をも意味するものである。そのような架橋剤には、例え
ば、数ある中で、イソホロンジイソシアネートのイソシ
アヌレートの酸官能基誘導体、およびイソホロンジイソ
シアネートのイソシアヌレートのエポキシ官能基誘導体
がある。

【００２７】イソホロンジイソシアネートのビウレット
は、すべてのイソシアヌレートの構造にある中心環が欠
けているだけで、イソホロンジイソシアネートのイソシ
アヌレートに似ている。イソホロンジイソシアネートの
ビウレットは、下記の構造を有する。

【化２】

【００２８】これまで使ったように、「イソホロンジイ
ソシアネートのビウレットの誘導体」という表現は、被
膜形成ポリマーを架橋する架橋剤としても作用する、前
記したイソホロンジイソシアネートのビウレットのいず
れの誘導体をも意味する。そのような誘導体としては、
例えば、数ある中で、下記の構造を有するイソホロンジ
イソシアネートのビウレットの酸官能基誘導体、

【化３】そして、下記の構造を有するイソホロンジイソシアネー
トのビウレットのエポキシ官能基誘導体、を含めること
ができる。

【化４】

【００２９】第二の態様では、本発明による組成物は、
少なくとも第一のブロックされた架橋剤と第二のブロッ
クされた架橋剤の混合物を含んでなる。第一の架橋剤
は、前記したようなものである。第二のブロックされた
架橋剤は、ブロック剤を有機ポリイソシアネートと、す
なわち、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌ
レート、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌ
レートの誘導体、ヘキサメチレンジイソシアネートのビ
ウレット、およびヘキサメチレンジイソシアネートのビ
ウレットの誘導体と、反応させることにより形成され
る。

【００３０】ヘキサメチレンジイシシアネートのイソシ
ヌレートは、下記の構造を有する。

【化５】

【００３１】これまで使ったように、「ヘキサメチレン
ジイソシアネートのビウレットの誘導体」という表現
は、被膜形成ポリマーを架橋する架橋剤としても作用す
る、前記したヘキサメチレンジイソシアネートのイソシ
アヌレートのいずれの誘導体をも意味する。そのような
誘導体としては、例えば、数ある中で、下記の構造を有
するヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレー
トの酸官能基誘導体、

【化６】そして、下記の構造を有するヘキサメチレンジイソシア
ネートのイソシアネートのエポキシ官能基誘導体、を含
めることができる。

【化７】

【００３２】ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレ
ットは、すべてのイソシアヌレートの構造にある中心環
が欠けているだけで、ヘキサメチレンジイソシアネート
のイソシアヌレートに似ている。ヘキサメチレンジイソ
シアネートのビウレットは、下記の構造を有する。

【化８】

【００３３】本発明によるブロックされた架橋剤は、前
記したジイソシアネートとブロック剤とを反応させるこ
とにより形成される。好ましいブロック剤は、オキシ
ム、例えばメチルエチルケトキシム、メチル-n- アミル
ケトキシム、アセトンオキシム、シクロヘキサノンオキ
シムおよびカプロラクタム、である。その他のブロック
剤としては、適当な脂肪族、脂環族、芳香族およびアル
キルモノアルコールがある。他のブロック剤には、低級
脂肪族アルコール、例えば、メチル、エチル、クロロエ
チル、プロピル、ブチル，アミル、ヘキシル、ヘプチ
ル、オクチル、ノニル、3,3,5-トリメチルヘキシル、デ
シルおよびラウリルアルコール、その他、がある。芳香
族アルキルアルコールの例としては、フェニルカルビノ
ール、エチレングリコールモノエチルエーテル、モノブ
チルエーテル、モノプロピルエーテル、およびその他、
がある。ほかのブロック剤は、フェノール性化合物、例
えばフェノール自体や、置換基がコーティング操作に不
利に影響しない置換フェノール、具体的にはクレゾー
ル、ニトロフェノール、クロロフェノールおよびt-ブチ
ルフェノール、である。ジブチルアミンおよび第３ヒド
ロキシルアミン、例えばジエチルエタノールアミン、も
適当である。

【００３４】本発明による架橋剤は、十分な量の有機ポ
リイソシアネートを十分な量のブロック剤と、十分な温
度で十分な時間、当業界で慣用の条件下で、反応させ、
その際に、反応がその過程を推移していく時に未反応の
イソシアネート基が存在しないようにすることによっ
て、形成される。

【００３５】本発明において利用する架橋剤は、ポリマ
ー分子上の官能基と反応する、２種類以上の官能基を有
する。一般に、ブロックされた架橋剤は、商業的に購入
できる。ブロックされたイソホロンジイソシアネートの
イソシアヌレートは、比較的よく知られたイソシアヌレ
ートであって、マイルズ・コーポレーション（米国ペン
シルバニア州ピッツバーグ）より、商品名「デスモデュ
アＢＬ４１６５」として購入可能である。ブロックされ
たヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート
も、マイルズ・コーポレーションから、商品名「デスモ
デュアＢＬ３１７５」として購入可能である。

【００３６】一成分組成物の中に入った第一のブロック
された架橋剤と第二のブロックされた架橋剤の混合物
は、「当量比(equivalents ratio) 」という術語で表現
することができる。「当量比」という句は、第一架橋剤
と第二架橋剤に適用すると、第一架橋剤上にある反応性
官能基（すなわち−ＮＣＯ基）の当量の、第二架橋剤上
にある反応性官能基（すなわち−ＮＣＯ基）の当量に対
する比を表す。例えば、当量比99:1とは、官能基の99％
が第一架橋剤上に存在しており、わずか 1％の官能基が
第二架橋剤上に存在している。一般に、混合物は、第一
架橋剤の第二架橋剤に対する当量比が約99:1〜約1:99の
当量比をもつ。好ましくは、第一架橋剤は第二架橋剤
と、当量比で、各々約 90:10〜各々約 60:40で混合され
る。

【００３７】本発明による組成物は、さらに被膜形成ポ
リマーをも包含する。被膜形成ポリマーは、アクリル性
ポリマー、ポリウレタンポリマー、ポリエステルポリマ
ーおよびポリアミドポリマーからなる群より選ばれる、
少なくとも一つを含むことが好ましい。被膜形成ポリマ
ーはその上に、少なくともひとつの、架橋剤と反応性で
ある官能基、すなわち反応性ポリマー官能基、を有す
る。ポリマー上の反応性官能基（すなわち反応性ポリマ
ー官能基）は、架橋剤上の官能基と反応性であるいずれ
の官能基であってもよい。ポリマー上の官能基は、ヒド
ロキシル官能基、アミン官能基、エポキシ官能基、カル
ボン酸官能基および無水物官能基、からなる群より選ば
れる、少なくともひとつの官能基であることが好まし
い。ポリマー上の官能基は、ヒドロキシル官能基およ
びアミン官能基からなる群より選ばれる、少なくともひ
とつの官能基であることがさらに好ましい。

【００３８】本発明の組成物中に存在する被膜形成ポリ
マーは、一般に、架橋剤のＴg とポリマーの当量重量と
の相関において、所望の硬度を有する被膜を形成する、
ガラス転移温度（Ｔg ）を有している。ポリマーは、約
15℃〜約65℃のガラス転移温度を有することが好まし
い。ポリマーは、約20℃〜40℃のガラス転移温度を有す
ることがさらに好ましい。

【００３９】ポリマーの当量重量は、架橋剤上の反応性
官能基（例えば、−ＮＣＯ）の当量あたりのポリマー上
の反応性官能基（例えば、−ＮＨ−または−ＯＨ）の重
量に基づく。本発明の組成物中に存在する被膜形成ポリ
マーは、一般に、被膜形成性を生じるに十分高い、全体
架橋密度と調和する、いかなる当量重量（ポリマー上に
存在する反応性官能基の当量に基づいた当量重量）を有
していてもよい。一般に、ポリマーは、ポリマー上に存
在する反応性官能基の当量に基づいた、約217g/ 当量〜
約651g/ 当量の当量重量を有する。ポリマーは、約302g
/ 当量〜約413g/ 当量の当量重量を有することが好まし
い。

【００４０】架橋剤とポリマーの混合物も「当量比」で
表現することができる。この比率は、（架橋剤上に存在
する反応性官能基の当量）対（ポリマー上に存在する反
応性官能基の当量）の比率である。本発明による組成物
は、架橋剤とポリマーが、（架橋剤反応性官能基）対
（ポリマー反応性官能基）の比率を基準にした当量比
で、約 0.6〜約 1.4であることが好ましい。たとえば、
比率 0.6とは、ポリマー上の各々１０個の反応性官能部
位に対して、架橋剤上に６個の反応性官能部位があるこ
と、を意味する。本発明による組成物は、ポリマーと、
（架橋剤官能基）対（ポリマー官能基）の比率に基づい
た当量比が、約 0.8〜約 1.2である、架橋剤の混合物を
含むことがさらに好ましい。

【００４１】本発明による組成物は、組成物に対して、
方法に対して、またそれによる硬化したコーティングに
対して、好ましい性質を付与する追加成分を含んでもよ
い。そのような追加成分には、流動調整剤、平滑剤、触
媒、硬化抑制剤、黄色着色防止剤、フリーラジカルスカ
ベンジャー、メラミンおよびへこみ防止剤、がある。

【００４２】一般に、本発明による一成分組成物は、不
透明でも透明でも、着色されていても無色であってもよ
い。コーティング組成物は、それを基質上の一番目のコ
ーティングに、基質上の中間コーティングに、または基
質上の最も上側のコーティングに、使用する方法に利用
できる。好ましい態様においては、コーティング組成物
は、実質的に透明であり、かつ実質的に無色である。こ
れは、基質上の最も上側のコーティング、すなわち環境
に直接さらされるコーティング、に使用する方法に利用
される。この態様においては、本発明による組成物はベ
ースコート層上のコーティング層の形成に使用される。
この態様は、良質の自動車用ベースコート上に良質の自
動車用クリアコートを形成させるのに特に有効である。
自動車用用途には、通常ベースコートは、ひとつまたは
それそれより多い追加コーティング、例えば、ひとつま
たはそれより多い下塗りコーティング、ひとつまたはそ
れより多い腐食防止コーティング、およびひとつまたは
それより多い接着促進コーティング、の上に位置する。
これらの追加コーティングは、通常自動車のボディパネ
ルとして使用するのに適した金属基質に接するように位
置する。

【００４３】本発明による方法は、硬化温度を注意して
調整することで、コーティング組成物の黄色化を最低に
抑制するか、または排除する。その方法は、下記のステ
ップを含んでいる。ａ）前記した一成分組成物を基質に塗布して、基質を組
成物の被膜で被覆する。ｂ）被膜で被覆した基質を、約 135℃〜約 155℃の間の
範囲に注意深く調整しながら加熱することで基質上の被
膜を硬化して、硬化した被膜の黄色化を防止する。黄色化を最低にして、さらに浸食耐性を最大にする最適
の結果は、約 143℃〜約 150℃の間の硬化温度で達成さ
れる。基質は、その上にコーティング処方を施して、硬
化させることができる、いかなる基質も使用することが
できる。通常、基質は金属性またはポリマー性である。
もっとも基質はアモルファス（例えばガラス）であって
もよい。好ましくは、基質は自動車用ボディパネルに適
した金属性またはポリマー性のパネルである。

【００４４】硬化処理の間に、イソシアネート架橋剤上
の反応性官能基は、ポリマー上の反応性官能基と反応し
て、架橋したポリマー状網状構造を形成する。架橋反応
の発生は、少なくともひとつのポリマー状反応体由来の
部分、および架橋剤反応体由来の部分により示される。
ここで使う「由来の部分 (residue)」という術語は、架
橋反応の後に架橋した網状構造の中に基(group) または
モノマーとして残る、反応体の部分を意味する。「由来
の部分」は、挙示の反応体から派生する（例えば、ポリ
マー由来の部分は、架橋した網状構造の中に見いだされ
る、ポリマー反応体からのものである。）。つまり、少
なくともひとつのポリマー由来の部分および、少なくと
もひとつの架橋剤由来の部分の双方が、架橋した網状構
造の中に存在する。一般に、ポリマー由来の部分は、架
橋剤との架橋反応での反応体であったポリマーに由来す
る。ポリマーは、本発明による組成物を要約し、詳細に
説明した前記において示したとおりである。

【００４５】一般に、第一架橋剤由来の部分は、ポリマ
ー反応体との架橋反応での反応体である、第一架橋剤の
いずれかに由来するものである。本発明による硬化コー
ティングはさらに第二架橋剤由来の部分を含むことが好
ましい。一般に、第二架橋剤由来の部分は、ポリマー反
応体との架橋反応での反応体であった第一架橋剤由来の
部分である。この第一および第二架橋剤は、本発明によ
る組成物を要約し、詳細に説明した前記において示した
とおりである。

【００４６】下記の例１および例２は、本発明による異
なった態様を説明するものである。しかし、本発明はこ
れらの例に限定されるものではない。

【実施例】

【００４７】例１適当な容器に、(a) 約11℃のガラス転移温度（Ｔg ）を
有し、(b) ヒドロキシル官能基を基準とした当量重量が
約 333g/当量であり、そして(c) 固形分が約65重量％で
ある、アクリル樹脂を 46.66重量部入れた。このアクリ
ル樹脂は、以下「アクリル樹脂１」と呼ぶ。アクリル樹
脂が入っている同じ容器に、以下のものを加えた。 (2) 6.88重量部のメチルアミルケトン（アッシュランド
・ケミカルズから購入した溶媒） (3) 6.87重量部の「エキセート800 」（エクソン・コー
ポレーションより購入した溶媒） (4) 0.22重量部の「ビック306 」（ビック・ヘミーより
購入したシラン添加物） (5) 2.20重量部の「チヌビン1130」（チバ・ガイギー・
コーポレーションから購入した紫外線吸収剤） (6) 0.82重量部の「チヌビン292 」（チバ・ガイギー・
コーポレーションから購入したヒンダードアミン光安定
剤） (7) 21.70 重量部の「デスモデュアBL3175」（米国ペン
シルバニア州ピッツバーグのマイルス・コーポレーショ
ンから購入した、ブロックされたイソホロンジイソシア
ネートのイソシアヌレート） (8) 9.32重量部の「デスモデュアBL4165」（米国ペンシ
ルバニア州ピッツバーグのマイルス・コーポレーション
から購入した、ブロックされたヘキサメチレンジイソシ
アネートのイソシアヌレート） (9) 5.05重量部の「レジメン750 」（モンサント・コー
ポレーションから購入したメラミン） (10)0.28重量部のジブチルスズ二酢酸（エアー・コーポ
レーションから購入）

【００４８】(1) 〜(10)の混合物を約30分間撹拌して、
均一にした。この混合物を、以下「クリアコート１」と
呼ぶ。

【００４９】クリアコート＃１を、「ビンクス62型」サ
イフォンスプレーガン（空気により噴霧するもの）を使
って噴霧した。噴霧は、冷間圧延鋼板( コード#APR1639
2)上に向けた。この冷間圧延鋼板は、アドバンスド・コ
ーティング・テクノロジー・インコーポレーテッドより
購入した、適当な着色ベースコート組成物を噴霧してあ
ったものである。次に、得られた噴霧済み鋼板を、デス
パッチ・インダストリー・インコーポレーテッドより購
入したガス加熱オーブン（シリアルナンバー145335）を
用いて、30分間、 290゜F （143.3 ℃）でベーキングし
た。

【００５０】クリアコート＃１の、光沢、像の明瞭性、
紫外光中での安定性、硬度および環境浸食性能に関する
データは、表１に示すとおりである。これらの性能すべ
てに対して、良い結果が得られた。

【００５１】例２適当な容器に、(a) 約25℃のガラス転移温度（Ｔg ）を
有し、(b) ヒドロキシル官能基を基準とした当量重量が
約 333g/当量であり、そして(c) 固形分が約65重量％で
ある、アクリル樹脂を 45.61重量部入れた。このアクリ
ル樹脂は、以下「アクリル樹脂２」と呼ぶ。アクリル樹
脂が入っている同じ容器に、以下のものを加えた。 (2) 6.81重量部のメチルアミルケトン（米国オハイオ州
コロンバスのアッシュランド・ケミカルズから購入した
溶媒） (3) 6.81重量部の「エキセート800 」（エクソン・コー
ポレーションより購入した溶媒） (4) 0.22重量部の「ビック306 」（米国ミシガン州デト
ロイトのビック・ヘミーより購入したシラン添加物） (5) 2.18重量部の「チヌビン1130」（米国ニューヨーク
州ホーソーンのチバ・ガイギー・コーポレーションから
購入した紫外線吸収剤）、および (6) 0.82重量部の「チヌビン292 」（チバ・ガイギー・
コーポレーションから購入したヒンダードアミン光安定
剤） (7) 28.64 重量部の「デスモデュアBL4165」（米国ペン
シルバニア州ピッツバーグのマイルス・コーポレーショ
ンから購入した、ブロックされたイソホロンジイソシア
ネートのイソシアヌレート） (8) 3.69重量部の「デスモデュアBL3175」（米国ペンシ
ルバニア州ピッツバーグのマイルス・コーポレーション
から購入した、ブロックされたヘキサメチレンジイソシ
アネートのイソシアヌレート） (9) 4.94重量部の「レジメン750 」（モンサント・コー
ポレーションから購入したメラミン） (10)0.27重量部のジブチルスズ二酢酸（エアー・コーポ
レーションから購入）

【００５２】(1) 〜(10)の混合物を約30分間撹拌して、
均一にした。この混合物を、以下「クリアコート２」と
呼ぶ。

【００５３】クリアコート＃２は、「ビンクス62型」サ
イフォンスプレーガン（空気により噴霧するもの）を使
って噴霧した。噴霧は、冷間圧延鋼板( コード#APR1639
2)上に向けた。この冷間圧延鋼板は、アドバンスド・コ
ーティング・テクノロジー・インコーポレーテッドより
購入したものである。

【００５４】この鋼板は、既に適当な着色ベースコート
組成物を噴霧してあった。次に、得られたスプレーパネ
ルを、デスパッチ・インダストリー・インコーポレート
より購入したガス加熱オーブン（シリアルナンバー1453
35）を用いて、30分間、 290゜F （143.3 ℃）でベーキ
ングした。

【００５５】クリアコート＃１の、光沢、像の明瞭性、
紫外光中での安定性、硬度および環境浸食性に関するデ
ータは、表１に示すとおりである。クリアコート２の組
成物は、クリアコート１の光沢、像の明瞭性、硬度およ
び環境浸食耐性において、クリアコート１の組成物と同
等の結果を示した。クリアコート２は、ＱＵＶテスター
#83-1779-24型に取り付けた FS-40バルブからの照射光
にさらしたとき、ひび割れに対する耐性が劣っていた。

【００５６】表１クリアアクリ EQ^* %架橋剤光沢¹ ＤＯＩ² ＱＵＶ³ 硬度⁴ 浸食⁵ コートル樹脂 IPDI HMDI １１ 63 37 82 92 4000 11.0 7.0 ２２ 85 15 81 93 2500 12.0 6.0 ^* ：EQ % ＝ブロックされたイソシアヌレートの当量
％¹ ：光沢は、米国メリーランド州シルバースプリングス
のビック−ガードナー・インコーポレートより購入した
グロスメーター（カタログナンバー4352）により測定し
た。² ：像の明瞭性（ＤＯＩ）は、米国ミシガン州マジソン
ハイツのＡＴＩシステム・インコーポレーテッドから得
たＡＴＩＤＯＩメーター（1792型）で測定した。³ ：コーティングしたパネルは、米国オハイオ州クリー
ブランドのＱ−パネル・カンパニーから得たＱＵＶテス
ター（ #83-1779-24型）に取り付けた FS-40バルブから
照射される放射線で露光した。表１に示した数は、コー
ティングのひび割れが視覚的に検出されるまでの、露光
の時間を表す。⁴ ：コーティングの硬度は、米国コネチカット州ブリッ
ジポートのページ・ウイルソン・コーポレーションから
得た、マイクロハードネステスターで測定した。⁵ ：浸食耐性の等級は、 1から10の尺度で、視覚的に測
定した。等級10は、ひどい浸食を表す。例１および２の
両方について、環境浸食耐性の等級は、10インチ×10イ
ンチのコーティングした鋼板を、米国フロリダ州ジャク
ソンビルにおいて３カ月間直射日光に曝露したあとに測
定した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者エドワード、エー、グエリーニアメリカ合衆国ミシガン州、ウェスト、ブルームフィールド、インディアン、クリーク、7114

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａ．ブロックされたイソホロンジイソシア
ネートのイソシアヌレート、ブロックされたイソホロン
ジイソシアネートのイソシアヌレートの誘導体、ブロッ
クされたイソホロンジイソシアネートのビウレット、お
よびブロックされたイソホロンジイソシアネートのビウ
レットの誘導体、からなる群より選ばれる少なくともひ
とつを含んでなり、少なくともひとつの反応性官能基を
有する架橋剤、および、Ｂ．架橋剤の官能基と反応性である少なくともひとつの
官能基を有する被膜形成ポリマー、とを含んでなる、基
質のコーティングに適した一成分組成物。
【請求項２】ポリマーが、ポリマー上に存在する反応性
ポリマー官能基の当量に基づいた、約217g/ 当量〜約65
1g/ 当量の当量重量を有するものである、請求項１に記
載の組成物。
【請求項３】ポリマーが、ポリマー上に存在する反応性
ポリマー官能基の当量に基づいた、約302g/ 当量〜約41
3g/ 当量の当量重量を有するものである、請求項１また
は２に記載の組成物。
【請求項４】請求項１に記載の第一架橋剤を少なくとも
含み、さらに、ブロックされたヘキサメチレンジイソシ
アネートのイソシアヌレート、ブロックされたヘキサメ
チレンジイソシアネートのイソシアヌレートの誘導体、
ブロックされたヘキサメチレンジイソシアネートのビウ
レット、およびブロックされたヘキサメチレンジイソシ
アネートのビウレットの誘導体、からなる群から選ばれ
た少なくともひとつの第二架橋剤を含んでなり、第二架
橋剤が、少なくともひとつの反応性官能基を有するもの
であり、（第一架橋剤の反応性官能基の当量）対（第二
架橋剤の反応性官能基の当量）の比が約99:1〜約1:99で
ある、請求項１〜３のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項５】第一架橋剤が、約 90:10〜約 65:35の当量
比で第二架橋剤と混合して存在する、請求項４に記載の
組成物。
【請求項６】反応性ポリマー官能基が、ヒドロキシル官
能基、アミン官能基、エポキシ官能基、カルボン酸官能
基および無水物官能基、からなる群より選ばれる、請求
項４または５に記載の組成物。
【請求項７】反応性架橋剤官能基対反応性ポリマー官能
基の比率を基準にした、約 0.6〜約1.4の当量比の架橋
剤とポリマーのブレンドを含んでなる、請求項４〜６の
いずれか１項に記載の組成物。
【請求項８】Ａ．請求項１〜７のいずれか１項に記載の
一成分組成物を基質に塗布して、基質上に被膜を形成さ
せ、Ｂ．基質上の１成分組成物の被膜を、約 135℃〜約 155
℃の間の温度で被膜を塗布した基質を加熱することで硬
化させて、硬化したコーティングを製造する、ことから
なる、基質をコーティングする方法。
【請求項９】被膜を硬化させる段階が、被膜を塗布した
基質を、約 143℃〜約 155℃の間の温度で加熱すること
によって実施する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】一成分組成物が、カラー・プラス・クリ
アコンポジットコーティングのクリアコートである、請
求項８に記載の一成分組成物の基質への塗布方法。
【請求項１１】請求項８〜１０に記載の方法で得た、基
質上の硬化コーティング。