JPH06503378A - カルボキシル基含有ポリマーおよびエポキシ樹脂をベースとする被覆剤 - Google Patents
カルボキシル基含有ポリマーおよびエポキシ樹脂をベースとする被覆剤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。
Description
【発明の詳細な説明】
カルボキシル基含有ポリマーおよびエポキシ樹脂をペースとする被覆剤
本発明の対象は、結合剤として少なくとも1種のカルボキシル基含有ポリマーお
よび硬化剤として少なくとも1種の1分子あたり平均で1個以上のエポキシ基を
有するエポキシ樹脂を含有する被覆剤である。
本発明は、さらに、この被覆剤の製造方法ならびにその使用および支持体の被覆
法に関する。
特に、自動車用補修塗装の分野で使用される被覆剤は著しく高い品質が要求され
る。この被覆剤は比較的低い温度(≦loo’c、有利に580℃)で、硬化性
でなければならず、この場合すでに、7時間よりも短時間で粉塵が付着しない程
度に乾燥し、非粘着性でなければならない、さらに、良好な耐溶剤性、耐候性、
剥離抵抗、耐黄変性、研摩性および生じた被覆の僅かな固有色が要求される。さ
らに、この被覆は、塗装損傷を、補修塗装の隣接する領域内でおよび補修塗装の
領域内で補修することができるように保証するために再塗装可能でなければなら
ない。
自動車用補修塗装の領域に対しても使用されるカルボキシル基含有アクリレート
コポリマーおよびエポキシ樹脂をペースとする被覆剤は、以前から公知であり、
これはたとえば欧州特許出願公告第51275号、欧州特許出願公開第1237
93号、ドイツ連邦共和国特許出願公開第2635177号、特開昭52776
338号、WO37102041号お、1:びWO39108132号明細書に
記載されている。しかし、この公知の被覆剤は、得られた被覆の僅かな耐候性お
よび低い表面滑りならびにそれにより限定された低い耐薬品性を示すにすぎない
。さらに、カルボキシル基含有アクリレートコポリマーと若干のエポキシ樹脂と
の間の相容性の問題が生じる。
さらに、欧州特許出願公開第358153号明細書から次の成分。
a) 1分子あたり2個以上の官能基を存するポリシロキサンマクロモノマーお
よびエポキシ基含有ビニルモノマーの使用下で得られるコポリマー、またはb)
2m以上の官能基を宵するポリシロキサンマクロモノマーをペースとするポリ
マー(1)と、エポキシ基含有ビニルモノマーをペースとするポリマー(2)と
からなる混合物を含有する自動車の被覆のための被覆剤は公知である。さらに、
この被覆剤は、アルミニウムーキレート化合物および/またはチタン−キレート
化合物および/またはジルコニウム−キレート化合物を硬化剤として含有する。
ポリシロキサンマクロモノマーの官能基は被覆剤の架橋のために寄与するため、
十分な架橋を保証するために、コポリマー中でこのポリシロキサンマクロモノカ
ルボキシ−エポキシ−反応による被覆剤の架橋は、欧州特許出願公開第3581
53号明細書には記載されていない、この欧州特許出願公開第358153号明
細書から公知の水分による硬化性の被覆剤は、容器を開封した場合の僅かな貯蔵
安定性ならびに被覆剤の高い製造コストを示す。
さらに、ドイツ連邦共和国特許出願公開第3839215号明細書から、カルボ
キシル基含有樹脂の存在で、アルコキシシラン含有ビニルモノマーおよび/また
はポリシロキサンマクロモノマーをエポキシ基含有とニルモノマーと重合させる
ことにより得られた樹脂を結合剤として含有する水分による硬化性の被覆剤が公
知である。硬化剤としてこの被覆剤もキレート化合物を含有する。
さらに、特開昭2163177号公報から、特に建築用塗料として使用されるヒ
ドロキシル基含有アクリレートポリマーおよびポリイソシアネートをペースとす
る被覆剤は公知である。この被覆は、この場合、ヒドロキシル基含存アクリレー
トポリマー中へのポリシロキサンマクロモノマー0.5〜15重量%の組み込み
重合により達成される改善された耐候性により優れている。同様に、米国特許第
4754014号明細書から、ヒドロキシル基含有アクリレートコポリマーをベ
ースとする被覆剤の耐候性をポリシロキサンマクロモノマーを用いて変性するこ
とにより改善することは公知である。しかし、カルボキシル基含有アクリレート
コポリマーおよびエポキシ樹脂をベースとする被覆剤は、特開昭2163177
号公報および米国特許第4754014号明細書には記載されていない。
欧州特許出願公告第175092号明細書から、被覆のレベリング特性ならびに
平滑性および引っ掻き抵抗は、被覆剤にポリエーテル基不含のポリエステル変性
したシロキサンを添加することにより改善できることは公知である0重合性のエ
チレン性不飽和ポリシロキサンマクロモノマーを、アクリレートコポリマーをベ
ースとする結合剤の変性のために使用することは、欧州特許出願公告第1750
92号明細書に記載されていない。
最終的に、欧州特許出願公開第212457号明細書から、特にメタリック多層
塗装のために適しているエポキシ官能性ポリマーおよびカルボキシル基含有ポリ
マーをベースとする被覆剤は公知である。エポキシ基含有ポリマーならびにカル
ボキシル基含有ポリマーは、シラン官能性モノマー、たとえばγ−メタクリルオ
キシプロピルトリメトキシシランまたはメルカプトプロピルトリメトキシシラン
の使用により変性することができる。もう一つは、被覆剤にシラン基含有化合物
、たとえばメチルトリエトキシシランを直接添加することもできる。しかし、欧
州特許出願公開第212457号明細書では、シラン成分の適当な使用量に関す
る記載がない、さらに、ポリシロキサンマクロモノマーの使用に関する示唆もな
い、欧州特許出願公開第212475号明細書から公知のこの被覆剤は、得られ
た被覆剤の表面特性、たとえば撥水性および撥薬品性の僅かな改善を示している
にすぎない。
従って、本発明の課題は、良好な耐候性、良好な耐溶剤性および耐薬品性ならび
に良好な上塗り状態および十分な引掻抵抗を有する再塗装可能な被覆を生じさせ
るカルボキシル基含有アクリレートコポリマーおよびエポキシ樹脂をベースとす
る被覆剤を製造することであった。自動車用補修塗装の領域に使用可能にするた
めに、この被覆剤は、さらに比較的低い温度で硬化可能であることが望ましく、
この場合、できるだけ短時間に粉塵が付着しない程度に乾燥し、非粘着性の表面
を生じることが望ましい、さらに、この被覆剤は、研摩可能であり、研摩せずに
再塗装性を示し、良好な接着強さおよびスプレーダスト受容性を有するのが好ま
しい。
この課題は、意想外に、結合剤として1種以上のカルボキシル基含有ポリマーお
よび硬化剤として1分子あたり1個以上のエポキシ基を存する1種以上のエポキ
シ樹脂を含有する被覆剤により解決される。この被覆剤は、
A) 1種以上のカルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)、これはコ
ポリマー(A)の製造のために使用した千ツマ−の総重量に対して5重量%未溝
の、1000〜40000の数平均分子量を有し、1分子あたり平均で0.5〜
2.5個のエチレン性不飽和二重結合を有する1種以上のポリシロキサンマクロ
モノマー(a、)の使用下で溶液重合により得られる、および/または
B) 1種以上のエポキシ基含有アクリレートコポリマー(B)、これはコポリ
マー(B)の製造のために使用した千ツマ−の総重量に対して、5重量%未溝の
、1000〜40000の数平均分子量を有し、1分子あたり平均で0.5〜2
.5個のエチレン性不飽和二重結合を有する1種以上のポリシロキサンマクロモ
ノマー(al)の使用下で溶液重合により得られる、C) 場合により、1種以
上の他のカルボキシル基含有付加樹脂および/または縮合樹脂、およびD) 場
合により、1種以上の他のエポキシ樹脂を含有することを特徴とする。
本発明の対象は、さらに、請求項1から11までのいずれか1項記載の被覆剤の
製造方法であり、この場合、結合剤として1種以上のカルボキシル基含有ポリマ
ー、硬化剤として1種以上のエポキシ樹脂、1種以上の有機溶剤、場合により顔
料および/または充填剤ならびに場合によりさらに助剤および添加剤を混合し、
場合により分散させる被覆剤の製造方法において、被覆剤を製造するために、
A) 1種以上のカルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)、これはコ
ポリマー(A)の製造のために使用したモノマーの総重量に対して5重量%未溝
の、1000〜40000の数平均分子量を有し、l゛分子たり平均で0.5〜
2.5個のエチレン性不飽和二重結合を有する1種以上のポリシロキサンマクロ
モノマー(al)の使用下で溶液重合により得られる、および/または
B) 1種以上のエポキシ基含有アクリレートコポリマー(B)、これはコポリ
マー(B)の製造のために使用したモノマーの総重量に対して、5重量%未溝の
、1000〜40000の数平均分子量を有し、1分子あたり平均で0.5〜2
.5個のエチレン性不飽和二重結合を有する1種以上のポリシロキサンマクロモ
ノマー(al)の使用下で溶液重合により得られる、C) 場合により、1種以
上の他のカルボキシル基含有付加樹脂および/または縮合樹脂、およびD) 場
合により、1種以上の他のエポキシ樹脂を使用することを特徴とする。
さらに、本発明は、前記の被覆剤を塗布する支持体の被覆方法および前記の被覆
剤の用途に関する。
カルボキシル基含有結合剤およびエポキシ基含有架橋剤をベースとする被覆剤の
本発明による変性が、良Djfj:再塗装性、ならびに得られカー被覆の良好な
酎(p性、耐薬品性および耐悉剤性1より優れている被覆剤を折供づ−ることは
t製!A℃あり、予想で冬なか−)t。さらに、何着強さ、引掻強さ、噴霧適性
および上竿り状態(Do I >の明らかな教養が有利である。
本発明の本質ば、被覆剤が、ポリシロギザシマクロモ5ツマ−a1で変性された
lfi以上のカルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)またはポリシロ
キサンマクロモノマ−alで変性された1種以上のエポキシ基含有アクリレート
コポリマー(B)または1種以上の変性されたカルボキシル基含有アクリレート
コポリマー(A)ならびに1種以上の変性されたエポキシ基含有アクリレートコ
ポリマー(B)を含有することである。変性された成分として(A)だけかまた
は(B)だけを含有する被覆剤が有利である。1種以上の変性されたエポキシ基
含有アクリレートコポリマー(B)を含有する被覆剤は、さらに架橋性成分とし
て少なくとも1種のカルボキシル基含有縮合樹脂および/または付加樹脂を含有
するや相応して、1種以上の変性されたカルボキシル基含有アクリレートコポリ
マー(A)を含有する被覆剤は、さらに、架橋性成分として1種以上のエポキシ
樹脂を含有する。ポリシロキサンマクロモノマーa1で変性された1種以上のカ
ルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)、場合によりさらにカルボキシ
ル基含有付加樹脂および/まfe、 1才縮合樹脂((−)ならびに架橋剤とし
て81で変性されでいない、I゛ボキシ明脂成分D)を含有A−る被覆剤が情に
有利である。特に−竹の檜、点から、エポキシ基含有アクリレートコポリマーは
架橋剤とし7で可能な限り使用し7よい。
ポリシロキサンマクロモノマーa1で変性された1種以りのカルボキシル基含存
アクリレートコポリマー(A)、1種以上のカルボキシル基含有ポリエステル(
C)および1種以上のエポキシ樹脂(D)を含有する被覆剤が特別有利である。
次に、まず本発明による被覆剤の個々の成分を#脱する。
被覆剤が、1種以上のポリシロキサンマクロモノマーa、の組み込みにより変性
された1種以上のアクリレートコポリマーを含有することが本発明の本質である
。カルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)の変性についてならびにエ
ポキシ基含有アクリレートコポリマー(B)の変性についても、1000〜40
000、有利に2000〜10000の数平均分子量および1分子あたり平均で
0.5〜2.5、有利に0゜5〜1.5このエチレン性不飽和二重結合を有する
ポリシロキサンマクロモノマーが適している。
成分a1として、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第3807571号明
細書5頁〜7頁、ドイツ連邦共和国特許出願公開第3706095号明細書3頁
〜7頁、欧州特許出願公告第358153号明細書3頁〜6頁および米国特許第
4754014号明細書5段〜9段に記載されたポリシロキサンマクロモノマー
が適している。
さらに、前記の分子量およびエチレン性不飽和二重結合を有する他のアクリルオ
キシシランを含有するとニルモノマー、たとえばヒドロキシ官能性シランとエビ
クロロヒドリンとの反応により、および引き続きこの反応生成物と(メタ)アク
リル酸および/または(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステルとの反
応により製造することができる。
成分a1として、次の式:
)〈1はHまたはCHsを表わし、
R2、R,、R,、R,は、同じまたは異なる1〜8個のC原子を有する脂肪族
炭化水素基、特にメチル、またはフェニル基を表わし、
nは2〜5、有利に3を表わし、
mは8〜30を表わすコで示されるポリシロキサンマクロモノマーを使用するの
が有利である。
n=9であり、1当量あたり550gのアクリルオキシ当量、102mgKOH
/gのOH価および240mPa5 (25℃)の粘度を有する式:α、ω−ア
クリルオキシオルガノ官能性ポリジメチルシロキサンを使用するのが有利である
。
成分a、として、式I:
[式中、R6は1〜8個のC原子を有する脂肪族炭化水素基またはフェニル基を
表わし、R7、R3およびR4はそれぞれハロゲン基または1〜4個のC原子を
有するアルコキシ基またはヒドロキシ基を表わすコで示される化合物(1)70
〜99.999モル%と1式II=[式中、R,は水素原子またはメチル基を表
わし、R6、R1およびR,はそれぞれハロゲン、OHまたは1〜4個のC原子
を有するアルコキシ基または1〜8個のC原子を有する脂肪族炭化水素基を表わ
し、その際、基:R6、R1またはR1の少なくとも1つがOHまたはアルコキ
シ基であり、nは1〜6の整数を表わすコで示される化合物(2)30〜0.0
01モル%との反応により製造することができるポリシロキサンマクロモノマー
を使用することも有利である。
化合物(1)において、1〜4個のC原子を有するアルコキシ基の例は、直鎖ま
たは分枝鎖の基、たとえばメトシキ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシなどであ
る。脂肪族炭化水素基の例は、直鎖または分枝鎖の脂肪族炭化水素基、たとえば
メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル
などである。
メチルおよびフェニルが、化合物(1)中のR1として特に有利である。R1、
R1およびR6として有利であるのは、メトシキ、エトキシ、プロポキシ、ブト
キシおよびヒドロキシである。有利な化合物(1)の例は、メチルトリメトキシ
シラン、フェニルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、メチルトリ
エトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、フェニルトリシラノール、メチル
トリシラノールなどであり、その中で、メチルトリメトキシシラン、フェニルト
リメトキシシランおよびフェニルトリシラノールが特に有利である。この化合物
は単独でまたは組み合せて使用することができる。
前記の化合物(2)において、R6は水素原子またはメチル基を表わし、RいR
1およびR1はそれぞれヒドロキシ、1〜4個の炭素原子を有するアルコキシ、
または1〜8個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基を表わす、nは1〜6の整
数を表わす、R6、R7およびR,は、全て同じであるかまたは異なってもよく
、またはこれらの基の少なくとも1つが他の基と異なることができる。しかし、
これらの基の少なくとも1つはヒドロキシまたはアルコキシである。
化合物(2)において、1〜8個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基および1
〜4個の炭素原子を有するアルコキシ基の例は、それぞれ式(1)に記載したも
のである。メトシキ、エトキシおよびヒドロキシ基が、R6、R1およびR1と
して特に有利であり、nは2〜4の範囲内にあるのが有利である。有利な化合物
(2)の例は、
γ−アクリルオキシエチルトリエトキシシランγ−メタクリルオキシエチルトリ
エトキシシランγ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランγ−メタクリ
ルオキシプロピルトリエトキシシランγ−アクリルオキシプロピルトリメトキシ
シランγ−メタクリルオキシブチルトリエトキシシランγ−アクリルオキシプロ
ピルトリシラノールなどである。
この例の中で特に有利であるのは、
γ−アクリルオキシエチルトリエトキシシランγ−メタクリルオキシエチルトリ
エトキシシランγ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランγ−メタクリ
ルオキシプロピルトリエトキシシランγ−アクリルオキシプロピルトリシラノー
ルである。
この化合物は単独でまたは組み合せて使用することができる。
化合物(1)および(2)の間の反応は、これらの化合物中に含まれるヒドロキ
シル基および/またはこれらの化合物のアルコキシ基の加水分解で戻されるヒド
ロキシル基の脱水縮合により行われる。反応条件に依存して、この反応は、脱水
反応の他に脱アルコール縮合が含まれる。化合物(1)または(2)がハロゲン
基を含有する場合、(1)および(2)の間の反応は脱ハロゲン化水素により行
われる。
この反応は溶剤の不在で実施することができるが、この反応を水および/または
両方の化合物(1)および(2)が可溶性の有機溶剤中で実施するのが望ましい
、適当な宥機溶刑の例は、炭化水素溶剤、たとえばヘプタン、トルエン、キシレ
ン、オクタンおよび石油ベンジン、エステル溶剤、たとえばエチルアセテート、
n−酢酸ブチル、イソ酢酸ブチル、メチルセルソルブアセテートおよびブチルカ
ルピトールアセテート、ケトン溶剤、たとえばメチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトンおよびジイソブチルケトン、アルコール系溶剤、たとえばエタノー
ル、イソブタノール、イソプロパツール、n−ブタノール、S−ブタノールおよ
びイソブタノール、エーテル溶剤、たとえばn−ブチルエーテル、ジオキサン、
エチレングリコールモノメチルエーテルおよびエチレングリコールモノエチルエ
ーテルなどである。これらの溶剤は、単独でまたは組み合せて使用することがで
きる。
化合物(1)および(2)を溶液の形で使用する場合、溶液中のこれらの化合物
の総合濃度は5重量%以上であることが有利である。
化合物(1)および(2)は、適当な方法で、約20〜約180℃の温度で、有
利に約50〜約120℃の温度で反応させられる0反応時間は通常約1時間〜約
40時間である。
場合により、この反応は、重合反応を化合物(2)における不飽和結合に基づき
有効に妨害する重合防止剤の存在で実施することができる。適当な防止剤の例は
、ヒドロキノン、ヒドロキシン千ツメチルエーテルおよび頭領のキノン化合物で
ある。
ポリシロキサン−マクロモノマーの製造のための化合物(1)および(2)の反
応系は、テトラアルコキシシランまたはジアルキルジアルコキシシランなどを含
有し、これらは化合物(1)および(2)の総重量に対して約20′+ニル%ま
での量で使用される。化合物(1)および(2)中のR1、R3、R6、R6、
R,およびR,が全てヒドロキシを表わT場合、反応は脱水縮合のために有機溶
剤中で、加熱および攪拌しながら実施されるのが望ましい、さらに、化合物(1
)および(2)の少なくとも一方がケイ素に結合したアルコキシル基を有する場
合、縮合の前に加水分解を実施するのが有利である。全ての基: R1,R,、
R,SR,、R1およびR8がアルコキシ基である場合に化水分化の実施は必要
である。この加水分解反応および縮合反応は、水および触媒の存在で、加熱およ
び攪拌しながら連続的に実施することができる。反応のために使用される水量は
、特に制限がないが、アルコキシ1モルあたり約0.1モルであるのが有利であ
る。水が0. 1モルよりも少なく存在する場合、これらの両方の化合物はあま
り反応性ではなくなる傾向がある。水を大過剰量で使用するのが有利である。縮
合反応が水に難溶性のアルコールを提供するような場合には、水と水溶性有機溶
剤との組み合せが利用され、この反応系は統一して行われる。水溶性の有機よ剤
として使用するために有利なものは前記したアルコール系エステル溶剤、エーテ
ル溶剤およびケト溶剤である。酸性またはアルカリ性の触媒は、加水分解反応の
ための触媒として使用することができる。適当な酸性触媒の例は、塩酸、硫酸7
リン酸、ギ酸、酢酸、ブロビスン酸、アクリル酸、メタクリル酸などである。
適当なアルカリ性触媒の例は、水酸化ナトリウム、トリエチルアミン、アンモニ
アなどである。触媒を、化合物(1)および(2)の総量に対t、−c#!ll
o、o。
O1〜約5重量%、有利に約0801〜0.2重量%の量で使用するのが有利で
ある。
カルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)の変性のためのポリシロキサ
ンマクロモノマーa、の使用量は、コポリマー(A)の製造のために全体で使用
したモノマー(atを含める)の総重量に対して、それぞれ、5重量%以下、有
利に0.05〜2.5重量%、特に有利に1重量%以下、特別有利に0.05〜
0.5重量%である。
エポキシ基含有アクリレートコポリマー(B)の変性のためのポリシロキサンマ
クロモノマーa1の使用量は、コポリマー(B)の製造のために全体で使用した
モノマー(atを含める)の総重量に対して、それぞれ、5重量%以下、有利に
0.05〜2.5重量%、特に有利に1重1%以下、特別有利に0.05〜0゜
5重量%である。
この場合、ポリシロキサンマクロモノマーa1の増加する割合は、生じる被覆の
再塗装性を減少させ、レベリング障害を引き起こし、ならびにアクリレートコポ
リマー溶液およびこの溶液から製造された被覆剤を曇らせ、ならびにスプレー装
置のシリコーン化ひいてはラッカー交換の際の障害を生じさせる。
従って、ポリシロキサンマクロモノマーのそれぞれの最も望ましい割合は、被覆
の最も望ましい特性、ひいては利用目的に依存する。しかし、それぞれの利用目
的に対して最も望ましい使用量は、僅かな試験によって容易に測定することがで
きる。
カルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)の製造のために、ポリシロキ
サンマクロモノマーと一緒に、全ての通常使用される千ツマ−を使用することが
できる。
有利に使用されるアクリレートコポリマー(A)は、a、)1種以上のポリシロ
キサンマクロモノマーaよ0.05−2.5重量%、有利i:o、05−0.5
重量%、
a、)1種以上のカルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマー0−40重量%
、有利に0〜30重量%、a、)1種以上のビニル芳査族炭化水素O〜40重量
%、有利に0〜30重量%、
a h ) 1種以上のヒドロキシル基含有エチレン性不飽和上ツマ−O〜99
.95重魚%、有利に20〜60重量%、
as) 少な(とも2個の重合可能なエチレン性不飽和二重結合を有する1種以
上の千ツマー0〜30重量%、有利に0〜20重量%、および
a、)1種以上の他のエチレン性不飽和共重合可能な千ツマー0〜80重皿%の
共重合により得ることができ、その際、成分a1〜a6の重量割合の総和がそれ
ぞれ100重量%であり、その際、成分a、とR4との使用量は両方とも同時に
Oであってはならない。
こうして製造されたコポリマーがヒドロキシル基を含有する場合、場合により、
次の工程でカルボン酸無水物と反応させることもできる、この場合、使用される
カルボン酸無水物の量は、生じるコポリマー(A)が所望の酸価を有するように
選択される。
成分a1として適当な化合物は、すでに前記したポリシロキサンマクロモノマー
である。
適当なカルボキシル基含有モノマーa、の例は、不飽和カルボン酸、たとえばア
クリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、アコニッ
ト酸、マレイン酸およびフマル酸、マレイン酸およびフマル酸の半エステル、な
らびにβ−カルボキシエチルアクリレートおよびアクリル酸および/またはメタ
クリル酸のヒドロキシアルキルエステルとカルボン酸無水物の付加物、たとえば
フタル酸−モノー2−メタクリロイルオキシエチルエステルである。成分a、の
量は、0〜40重量%、有利に0〜30重量%である。
成分a、は、モノビニル芳誉族化合物である。この化合物は、1分子あたり8〜
9個の炭素原子を含有する。適当な化合物の例は、スチレン、ビニルトルエン、
α−メチルスチレン、クロロスチレン、0−5m−またはp−メチルスチレン、
2,5−ジメチルスチレン、p−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、p
−ジメチルアミノスチレン、p−アセトアミドスチレンおよびm−ビニルフェノ
ールである。ビニルフェノールが有利に使用され、スチレンが特に有利に使用さ
れる。成分a3の量は、0〜40重量%、有利に0〜30重量%である。
成分a4として、第1または第2ヒドロキシル基を有するα、β−不飽和カルボ
ン酸のヒドロキシアルキルエステルが挙げられる。第1ヒドロキシル基を有する
ヒドロキシアルキルエステルが有利である、それというのも、これはカルボン酸
無水物とのポリマー類似反応において、高い反応性を有するためである。たとえ
ば、カルボキシル基含有コポリマーの相容性の調節のために、ヒドロキシル基が
カルボキシル基含有コポリマー中に必要な場合に、もちろん、第1ヒドロキシル
基を有するヒドロキシアルキルエステルと、第2ヒドロキシル基を有するヒドロ
キシアルキル基との混合物を使用することもできる。
第1ヒドロキシル基を有するα、β−不飽和カルボン酸の適当なヒドロキシアル
キルエステルの例は、ヒ特表千6−503378 (9)
ドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブ
チルアクリレート、ヒドロキシアミルアクリレート、ヒドロキシへキシルアクリ
レート、ヒドロキシオクチルアクリレートおよび相応するメタクリレートである
。第2ヒドロキシル基を有する使用可能なヒドロキシアルキルエステルの例とし
て、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート
、3−ヒドロキシブチルアクリレートおよび相応するメタクリレートが挙げられ
る。
もちろん、他のα、β−不飽和カルボン酸、たとえばクロトン酸およびイタコン
酸の相応するエステルもそれぞれ使用することができる。
有利に、成分a4は、少なくとも部分的に、ヒドロキシエチルアクリレートおよ
び/またはヒドロキシエチルメタクリレート1モルおよびε−カプロラクトン平
均して2モルからの反応生成物であることができる。
成分a、とじて、一般式:
%式%
[式中、Xは0、NR’ 、Sを表わし、RはH、アルキル、アリールを表わし
、nは2〜8を表わす]で示される化合物を使用するのが有利である。
成分a、は、重合性の、オレフィン性不飽和二重結合を有する反応生成物(その
際、アクリル酸は除外される)およびグリシジルメタクリレートであることがで
きる。さらに、重合性二重結合を有する不飽和アルコールでエステル化された、
飽和および/または不飽和のポリカルボン酸、または重合性二重結合を宵する不
飽和アルコールでエステル化された不飽和モノカルボン酸が挙げられる、ただし
、アクリル酸の誘導体を除外する。;*利に、成分a1よ、ポリイソシアネート
から、重合性二重結合を有する不飽和アルコールまたはアミンを用いて製造され
た生成物、たとえばヘキサメチレンジイソシアネート1モルとアリルアルコール
2モルとの反応生成物から選択される。さらに、1500より少ない、有利に1
000より少ない平均分子量を有するポリエチレングリコールおよび/またはポ
リプロピレングリコールのジエステルおよび(メタ)アクリル酸が挙げられる。
多重のエチレン性不飽和化合物の例は、ヘキサンジオールジメタクリレート、ト
リメチロールプロパントリメタクリレート、ジビニルベンゼンおよび項似の化合
物である。
カルボキシル基含有コポリマー(A)の合成のために、場合により、他の、エチ
レン性不飽和共重合性モノマーa、も使用することができる。この千ツマ−の選
択の際に、このモノマーa6の組込みがコポリマーの不所望の特性を生じさせな
いように注意しなければならない、このように、成分a、の選択は、弾性、硬度
、相容性および多孔性に関する硬化性組成物の所望の特性に向けられる。エポキ
シ基含有モノマーの含量は、有利にモノマー混合物の重量に対して2重量%より
少ない、主にエポキシ基不含(<0.1重量%)のコポリマー(A)が特に有利
である。
成分a、として、オレフィン性不飽和カルボン酸のアルキルエステルを使用する
のが有利である。これについての例は、メチル(メタ)アクリレート、エチル(
メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレ
ート、イソプロピル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、
ペンチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(
メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシ
ル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、3,5.5−トリメ
チルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(
メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ
)アクリレート、オクタデセニル(メタ)アクリレートならびにマレイン酸、フ
マル酸、テトラヒドロフタル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ビニル酢酸およ
びイタコン酸の相応するエステルである。
成分a5どしC−適当であるのは、さらに他のエチ)ノン性不飽和化合物、たと
λばアル”」虞シ′1″ヅノlアクリレート、アリールオ古ジエチルアクリレー
ト、相応づ゛るメタクリ1ノー ト、たどえばブトギシjデル(メタ)アクリレ
ート、フェノキシエチル(メタ)アクリレ−・ト;第3級アミノ基を有する不飽
和化合物、たとえばN、N−ジエチルアミンエチルメタクリレート、2−ビニル
ピリジン、4−ビニルピリジン、ビニルビロリン、ビニルキノリン、ビニルイソ
ギノリン、N、N’−ジメチルアミノエチルビニルエーテルおよび2−メチル−
5−ビニルピリジン、化合物たとえばアクリルニトリル、メタクリルニトリル、
アクロレインおよびメタクロレインである。
成分a、とじて、モノカルボン酸のビニルエステルが適しており、α−位!で分
枝した、1分子あたり5〜15個のC原子を有するモノカルボン酸のビニルエス
テルが有利である0分枝したモノカルボン酸は、ギ酸または一酸化炭素および水
とオレフィンとの液体の強酸性触媒の存在で反応させることにより得ることがで
きる。オレフィンはパラフィン系炭化水素、たとえば鉱油画分の分解生成物であ
ることができ、分枝したならびに直鎖の非環式および/または環式脂肪族オレフ
ィンを含むこともできる。このようなオレフィンとギ酸もしくは炭化水素および
水との反応の際に、主に第4炭素原子にカルボキシル基を有するカルボン酸から
なる混合物が生じる、他のオL−ノイシ系出発物質は、たとえばプロピレン三員
体、プロピ1/ン四り体おJび:、ンイソブチレンeある。JのどニJlニスデ
ルl:r、公知の方法で酸から製造することもでき、たとえば酸をアセチレンと
反応させる。
良好な使用性のために、α−C原子で分峠している9〜11個のC原子を有する
飽和脂肪族モノカルポジ酸のビニルエステルが特に有利である。さらに、p −
t−ブチル安息香酸のビニルエステルが特に有利である。その他の適当なビニル
エステルの例は、ビニルアセテートおよびビニルプロピオネートである。
エポキシ基含有アクリレートコポリマー(B)の製造のために、ポリシロキサン
マクロモノマーと一緒に、全ての通常使用されるモノマーも使用することができ
る。エポキシ基は、この場合、エポキシ基含有上ツマ−の使用によりコポリマー
(B)中に導入することができる。有利に使用されるコポリマー(B)は次の成
分:
el) 1種以上のポリシロキサンマクロモノマーa。
0.05〜2.5重量%、有利に0.05〜0.5重量%未溝、
e、) 1種以上のエポキシ基含有エチレン性不飽和上ツマ−10〜50重量%
、有利に15〜35重量%、ei) 1種以上のビニル芳誉族炭化水素0〜40
重量%、有利に0〜30重量%、
e4) 2個以上の重合性エチレン性不飽和二重結合を有する1種以上の千ツマ
−5および
e、)1種以上のエチレン性不飽和共重合性モノマー0〜89.95重量%
の共重合により得られ、その際、成分e 、 ”’−e 、の重量割合の総和が
それぞれ100重量%である。
適当なモノマーの例は、すでにコポリマー(A)の記載において挙げられた化合
物である。
コポリマー(A)および(B)は、千ツマ−の溶液重合により得られる。この重
合は、有利に酸素の遮断下で、たとえば窒素雰囲気中での作業により実施される
。反応器は相応する攪拌機、加熱装置及び冷却装置ならびに還流冷却装置を有し
ており、その還流冷却装置中で揮発性成分、たとえばスチレンが回収される。
重合反応は、有利に90〜160℃の温度で、特に有利に110−140℃の温
度で、重合開始剤および場合により重合調節剤の使用下で実施される。
適当なラジカル開始剤は、有機過酸化物1、たとえばジベンゾイルペルオキシド
、ジクミルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシ
ド、t−ブチルアミルペルオキシド、t−ブチルヒドロペルオキシド、2.2−
ジ−t−ブチルペルオキシブタン、t−アミルベルベンゾエート、1,3−ビス
(し−ブチルペルオキシイソプロビル)ベンゼン、ジイソプロピルベンゼンモノ
ヒドロベルオキシドおよびジアシルペルオキシド、たとえばジアセチルペルオキ
シド、ペルオキシケタール、たとえば2.2−ジー(t−アミルペルオキシ)プ
ロパンおよびエチル−3゜3−ジー(t−アミルペルオキシ)ブチレート、たと
えばシリル置換エタン誘導体およびベンズピナコールをペースとする非耐熱性の
著しく置換されたエタン誘導体である。さらに、脂肪族アゾ化合物、たとえばア
ゾビスシクロヘキサンニトリルも使用することができる。
開始剤の量は、加工すべきモノマー量に対してたいていの場合0.1〜5重1%
であるが、場合によりそれより高くてもよい0通常、開始剤は、重合のために使
用される溶剤の一部に溶がされ、重合反応の間に徐々に添加される。開始剤の供
給は、後重合期間の間に良好な効果を達成するために、モノマーの供給よりも約
1〜2時間長く行うのが有利である。僅かな分解速度、つまり長い半価時間を有
する開始剤をこの反応条件下で使用する場合、開始剤を装填しておくこともでき
る。
重合調節剤の存在で反応を実施するのが有利である。
それというのもポリマー溶液の曇りを良好に回避することができるためである。
l1節剤として、有利にメルカプト化合物が適しており、その際、有利にメルカ
プトエタノールが使用される。他の可能な調節剤は、アルキルメルカプタン、た
とえばt−ドデシルメルカブタン、オクチルメルカプタン、フェニルメルカプタ
ン、オクチルデシルメルカプタン、ブチルメルカプタン、チオカルボン酸、たと
えばチオ酢酸またはチオ乳酸である。
この調節剤は、加工すべき千ツマー量に対して2重量%までの量で使用される。
この調節剤は千ツマ−の供給物に溶かし、千ツマ−と一緒に添加されるのが有利
である。添加される調節剤の量は時間的に一定であるのが有利である。
この重合は、使用される千ツマ−および場合によりカルボン酸無水物に対して不
活性の有機溶剤中で実施される0重合固形物は、反応混合物の総重量に対して少
なくとも50重量%、有利に60〜75重量%であるのが有利である。適当な溶
剤の例は、市販のアルキル化された芳香族炭化水素もしくは150〜220℃の
沸騰範囲を有する混合物、キシレンおよび他の芳香族炭化水素、エステル、たと
えば酢酸ブチル、ブチルグリコールアセテート、エチルエトキシプロビオネート
など、ならびに脂肪族炭化水素などである。
モノマー成分の共重合は次のように実施するのが有利である
反応器中に、まず成分a、の合計で使用すべき量の少なくとも10重量%、有利
に100重量%を、合計で使用すべきよう材料の一部と一緒に装填し、それぞれ
の反応温度に加熱する。溶剤の残りの量を、すでに記載したように、有利に触媒
と一緒に、徐々に添加する。場合によりなお存在する成分a、の残りの量および
残りのモノマー(成分a、〜am)を添加する。
アクリレートコポリマー(A)もしくは(B)の製造のために、ビニルエステル
モノマーを使用する場合、ビニルエステルの総重量の少な(とも60重量%、を
利に100重量%を同様に装填物中へ添加する。
この特別な重合方法は、仮定されたように、共重合が必要であり、個々の成分の
単独重合は減少する。付加的に、著しく低い残留モノマー含量を有する共重合体
が得られ、高い固形物含量を有する透明な溶液が生じる。
本発明により使用されたコポリマー(A)は、有利に、5000〜25000の
数平均分子量を宥する。
カルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)は、通常40〜150 m
g K OH/ g 、有利に60〜120mgKOH/gの酸価を有する。さ
らに、このコポリマー(A)は、なおヒドロキシル基および/または第3級アミ
ノ基を含有することもできる。有利なアクリレートコポリ?−(A)はO−10
00−1O0/ g 、有利に10〜70mgKOH/gのアミン価を有し、O
〜110mgKOH/g、有利に20〜9Ci m g K OH/ gの08
価を有する。
被覆剤の硬化のために必要なカルボキシル基は、アクリレートコポリマー(A)
の製造の際に、カルボキシル基含有モノマーを使用することにより少なくとも部
分的に導入することができる。しかし、コポリマーのカルボキシル基の少なくと
も一部は、ヒドロキシル基含有コポリマーへのカルボン酸無水物の付加により導
入することもできる。
カルボン酸無水物との反応のために使用されるコポリマーは、この場合、通常4
0〜250mgKOH/g、有利+: 80〜140 m g K OH/ g
のOH価を有する。
ヒドロキシル基含有コポリマーへの付加のために適当なカルボン酸無水物は、脂
肪族、環式脂肪族および芳香族の飽和および/または不飽和のジーおよびポリカ
ルボン酸の無水物、たとえばフタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフ
タル酸、コハク酸、マレイン酸、イタコン酸、グルタル酸、トリメリド酸および
ピロメリト酸の無水物ならびにそのハロゲン化またはアルキル化された誘導体で
ある。
フタル酸、テトラヒドロフタル酸およびヘキサヒドロフタル酸の無水物ならびに
5−メチルへキサヒドロフタル酸無水物が有利である。
ヒドロキシル基含有コポリマーとカルボン酸無水物との反応は、100〜140
℃の温度で、触媒、たとえば第3級アミンの存在で行われる。
それに対して、たとえば第3級アミン基を有する千ツマ−を使用することにより
、またはヒドロキシル基含有コポリマーと、1分子あたり平均で0.8〜1゜5
、有利に1個の遊離イソシアネート基および少なくとも1個の第3級アミノ基を
有する化合物Vとの前記した反応によりヒドロキシル基含有コポリマーが第3級
アミノ基を含有する場合、触媒は使用しな(とも良く、この反応は、50〜13
0℃の低い温度で実施することができる。
カルボキシル基含有コポリマー中へ第3級アミノ基を組込む場合が、特に有利で
あり、それというのもこれはカルボキシル基含有ポリマーとエポキシ基との継続
する架橋を触媒し、このポリマーペースの被覆剤の焼付温度を低下させるためで
ある。
このコポリマーが第3級アミノ基を含有する場合、不飽和カルボン酸無水物の付
加において、たとえば無水マレイン酸の付加において、第3級窒素基の触媒のも
とで不飽和カルボン酸無水物と反応する溶剤を使用しないことに注意しなければ
ならない、従って、アセトん、メチルエチルケトン、酢酸ブチルならびに他のア
セチル化溶剤は使用できない、炭化水素および極性溶剤、たとえばジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド、n−メチルピロリドンなどは使用することが
できる。
第3級アミノ基は、ヒドロキシル基およびカルボキシル基含有ポリマーと、1分
子あたり平均で0.8〜1.5、有利に1の遊離イソシアネート基および少なく
とも1個の第3級アミノ基を含有する化合物Vとの反応により導入されるのが有
利である。しかし、ヒドロキシル基含有ポリマーをまず化合物■と反応させ、次
いでカルボキシル基をカルボン酸無水物との反応によりコポリマー中に導入する
ことも可能である。この場合、すでに前記したように、無水物との反応は低い温
度で行うことができる。
化合物Vの量は、生じる樹脂が100mgKOH/gtでのアミン価を有するよ
うに選択される。室温で硬化可能な被覆剤中にこのコポリマーを使用すべき場合
には、より高い10〜70mgKOH/gのアミン価に調節される。
第3級アミノ基の導入のために使用される化合物Vは、ジイソシアネートまたは
ポリイソシアネートを、化学量論的過剰量の第3級アミンと反応させることによ
り製造される。この反応に適しているのは、一般式。
N RI R! R3(式中、R1は有利にアルカノイル基または他のヒドロキ
シル基含有基を表わし、R8もしくはR1はアルキル基またはシクロアルキル基
を表わす)で示される第3級アミンである。ジアルキルアルカノールアミン、た
とえばジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミンならびにそれらの
高次の同族体もしくは異性体である。
ジーまたはポリイソシアネートとして次のものが適している
芳瞥族イソシアネート、たとえば2.4−12.6−トルイレンジイソシアネー
ト、およびそれらの混合物、4,4′ −ジフェニルメタンジイソシアネート、
m−フェニレン−1p−フェニレン−14,4′−ジフェニレン−11,5−ナ
フタリン−11,4−ナフタリン、4,4′−トルイジン−、キシリレンジイソ
シアネートならびに置換された芳誉族系、たとえばジアニシジンジイソシアネー
ト、4,4′−ジフェニルエーテルジイソシアネートまたはクロロジフェニレン
ジイソシアネートおよびより官能性の高い芳誉族インシアネート、たとえば1,
3.5−トリイソシアネートベンゼン、4.4’ 、4’−)−リイソシアネー
トトリフェニルメタン、2,4.6−ドリイソシアネートトルエンおよび4.4
′−ジフェニルジメチルメタニ/−2,2’ 、5.5’ −テトライソシアネ
ート;環式脂肪族インシアネート、たとえば1,3−シクロペンタン−11,4
−シクロヘキサン−11,2−シクロヘキサン−イソホロンジイソシアネート;
脂肪族イソシアネート、たとえばトリメチレン−、テトラメチレン−、ペンタメ
チレン−、ヘキサメチレン−、トリメチルへキサメチレン−1,6−ジイソシア
ネートおよびトリスヘキサメチレントリイソシアネートである。
多様な反応性のインシアネート基を有するジイソシアネート、たとえばインホロ
ンジイソシアネートを使用するのが有利である。
アミンとイソシアネートとの間の反応は、0〜80℃、有利に20〜50℃の温
度で行われる0反応体の量比は、生じる化合物Vが0.8〜1.5、有利に1個
の遊離インシアネート基を含有するように選択される。
カルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)の他に、またはそれに代わっ
て、本発明による被覆剤は、場合によりなお他のカルボキシル基含有付加樹脂お
よび/または縮合樹脂を含有することができる。これについて全ての通常の被覆
剤中に使用される樹脂が適している。この樹脂の選択は、十分に弾性、硬度、相
容性、多孔性などに関する被覆剤の所望の特性に向けられる。
成分Cとして、10−1610−16O/g、特に有利に20〜120mgKO
H/Hの酸価を有する樹脂を使用するのが有利である。場合により、樹脂Cは付
加的に第3級アミノ基および/またはヒドロキシル基を含有していてもよい、樹
脂Cは有利にO〜90mgKOH/gのアミン価および/またはO〜250mg
KOH/gのOH価を有するのが有利である。
本発明による被覆剤中で、結合剤として、成分(A)10〜95重量%、有利に
40〜90重量%および10〜160、有利に20〜120mgKOH/gの酸
価およびO〜90、有利に10〜60mgKOH/gのアミン価を有する1種以
上のカルボキシル基およびアミノ基含有ポリエステル(成分C)90〜5重量%
、有利に10〜60重量%からなる混合物を使用するのが特に有利である。成分
(A)と(C)との重量割合の総和は、この場合それぞれ100重量%である。
成分(A)が比較的低い割合の場合、成分(A)として比較的高い割合のalを
有するコポリマーが使用される。
このポリエステルは、次の成分:
PL) ポリカルボン酸またはその無水物、場合によりモノカルボン酸と一緒に
、
R2) ポリオール、場合によりモノオールと一緒に、および場合により、
R3) さらに変性された成分、および場合により、R4) PL、R2および
場合によりR3からの反応性生成物と反応性の成分、
の反応により得られる、ただし、最終生成物は第3級アミノ基を含有し、これは
成分P1および/またはR2および/またはR4からなる。
ポリエステルの製造のために適当なポリカルボン酸(成分PL)は、たとえばフ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ハロゲンフタル酸、たとえばテトラクロ
ロ−もしくはテトラブロモフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、アジピン酸、セパ
シン酸、フマル酸、マレイン酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、1゜1
.3−トリメチル−3−フェニルインダン−4,5−ジカルボン酸、トリメリド
酸ならびに、存在する限りの前記の酸の無水物であるわ
できる限り低い色数を有するポリエステルを製造するために、オキソ法により製
造していない脂肪族および環式脂肪族ポリカルボン酸もしくはそれらの無水物を
使用するのが有利である。シクロヘキサンジカルボン酸を使用するのが特に有利
である、それというのも、シクロヘキサンは無色のポリマーを生成し、さらに同
時に塗膜中で良好な乾燥および硬度形成を生じさせるためである。場合により、
ポリカルボン酸と一緒に、モノカルボン酸、たとえば安息香酸、t−ブチル安息
香酸、ラウリン酸、イソノナン酸および天然由来の油の脂肪酸も使用することが
できる。
成分PI(カルボン酸成分)として、有利な実施態様において、またはもっばら
、1種以上の第3級アミノ基を有するアミノカルボン酸を使用することができる
。これについての例は:ビリジンー2−カルボン酸、ピリジン−3−カルボン酸
、ピリジン−4−カルボン酸およびピリジン−2,6−ジカルボン酸である。こ
の場合、ニコチン酸、ピリジン−3−カルボン酸を使用するのが有利である、そ
れというのも、これは酸/エポキシドー反応の触媒作用に関して、著しく反応性
のアミノカルボン酸であるためである。
成分P1として、有利に、第3級アミノ基を有する1種以上のアミノアルコール
と、ポリカルボン酸無水物との反応生成物を使用することもできる。これについ
ての例として、2−ヒドロキシエチルピリジンと、無水プタル酸との反応生成物
が挙げられる。
さらに、成分P1として、1種以上の第3級および1種以上の第1級または第2
級、有利に第2級アミノ基を有するポリアミンと、ポリカルボン酸無水物とから
なる反応生成物を使用することもできる。
ポリエステルの製造のための適当なアルコール成分P2は、多価アルコール、た
とえばエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ベンタンジオ
ール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、シ
クロヘキサンジメタツール、トリメチルベンタンジオール、ジトリメチロールプ
ロパン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタ
エリトリット、ジペンタエリトリット、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレー
ト、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールであり、場合により1
価のアルコール、たとえばブタノール、オクタツール、ラウリルアルコール、エ
トキシル化もしくはプロポキシル化されたフェノールと一緒に使用される。
アルコール成分P2として、有利にまたはもっばら1種以上の第3級アミノ基を
存するアミノアルコールを使用することができる。これについての例として、2
−ヒドロキシエチルピリジン、ジメチルアミツブロバノール、メチルジェタノー
ルアミン、メチルジブロバノールアミンおよびジヒドロキシエチルアニリンが挙
げられる。同様に、アルコール成分P2としてエポキシ樹脂とカルボン酸および
/またはアミンとの反応生成物を使用するのが有利である。
アルコール成分P2として、低分子量エポキシ樹脂と、ポリカルボン酸および/
またはポリカルボン酸無水物および1種以上の第3級アミノ基を有するアミノカ
ルボン酸および/または1種以上の第3級および1種以上の第1級または第2級
アミノ基を有するポリアミンとの反応生成物が使用され、その際、引き続き、場
合によりなお酸性分およびアルコール成分を添加し、および場合によりポリイソ
シアネートで変性される。
低分子エポキシ樹脂とは、約2000より下の分子量を有するエポキシ樹脂であ
ると理解される。
エポキシ樹脂の使用の際に、塩素の乏しいタイプを使用するのが望ましい、それ
というのも生成物の著しい変色が生じるためである。
変性された成分P3として、ポリイソシアネートおよび/またはジェポキシ化合
物、場合によりモノイソシアネートおよび/またはモノエポキシ化合物が使用さ
れる。適当なポリイソシアネートは、たとえばトルエンジイソシアネート、ヘキ
サンメチレンジイソシアネートならびにインホロンジイソシアネートである。
ジェポキシ化合物とは、1分子あたり平均で約2個のエポキシ基を有するエポキ
シ樹脂であると理解される。
適当なモノエポキシ化合物は、たとえばオレフィンオキシド、たとえばオレフィ
ンオキシド、ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、フェニル
グリシジルエーテル、p−ブチルフェノールグリシジルエーテル、タレジルグリ
シジルエーテル、スチリルオキシド、グリシジルメタクリレート、α−ピネンオ
キシドならびに第3級カルボン酸のグリシジルエステルである。
Pl、P2および場合によりP3からなる反応生成物と反応性の成分P4として
、有利に1種以上の第3級アミノ基を有するモノイソシアネートが使用される。
これは、たとえば適当なジイソシアネート、たとえばインホロンジイソシアネー
トと、第3級アミノ基を有するアミノアルコール、たとえばヒドロキシエチルピ
リジンまたはジメチルアミノエタノール、または1種以上の第3級および1種以
上の第2級または第1級アミノ基を有するポリアミンと反応させることにより製
造することができる。このモノイソシアネートは、ウレタン結合を形成しながら
、重結合生成物および/または付加生成物の遊離ヒドロキシル基と反応すること
により結合剤系と結合する。
成分P4として、1種以上の第3級および1種以上の第1級または第2Mアミノ
基を有するポリアミンも使用することができる。これについての例として、ジメ
チルアミノプロピルメチルアミンが挙げられる。
アルコール成分として、水素活性化合物を用いたエポキシ樹脂の開環生成物を使
用することができる。このように、たとえば段階的にまずジエポキシド、たとえ
ば公知のエピコートタイプを、ジカルボン酸、たと特表千6−503378 (
14)
えばピリジン−2,6−ジカルボン酸と反応させて、することもできる。
ポリエステル樹脂の製造のためにさらに適した成分P1〜P2は、ドイツ連邦共
和国特許出願第3629470号明細書から推知できる。
いずれの場合でも、得られる最終生成物が、lO〜160、有利に20〜120
の範囲内の酸価、および0〜90、有利に10〜60の範囲内のアミン価を有す
ることが重要である。酸化防止剤または還元剤、たとえば次亜リン酸の添加によ
り、縮合の間の生成物の著しい変色が避けられる。
カルボキシル基および第3級アミノ基を含有するポリエステルおよびアクリレー
トの製造は、前記の化合物から通常の方法で行う。
環状酸無水物をヒドロキシル基含有ポリマーに付加する全ての2工程法にとって
、副反応として進行する半エステル形成のアルコーリシスを抑制するために、付
加の後、第1級アルコールではなく、第2級または第3級アルコールを用いて樹
脂を溶解させることが有利である。
コポリマー(A)および/または樹脂(C)のカルボキシル基との反応のための
架橋剤として、本発明の被覆剤は、1分子あたり平均して1個以上のエポキシ基
を含有する1種以上のエポキシ樹脂を含有する。結合剤および硬化剤の使用量は
、この場合、通常、結合剤(成分(A)および/または成分(C))の酸基対硬
化剤(成分(B)および/または(D))のエポキシ基の割合が0.3+1〜3
:1の範囲内にあるように選択される。
使用した結合剤と硬化剤(WI剤含量なし)の全量は、被覆剤の全重量に対して
通常30〜70重量%の間にある。
架橋成分として、成分(B)および/または(D)が使用される。特に有利な被
覆剤は、カルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)および場合により、
さらにカルボキシル基含有樹脂(C)の他に、架橋剤としてエポキシ樹脂(D)
を含有する。
架橋剤として適当なエポキシ基含有アクリレートコポリマー(B)は、すでに前
記している。
本発明により使用されるコポリマー(B)は、800〜2200の数平均分子量
を有する。コポリマー(B)のエポキシド当量は250〜550である。
成分(D)として使用されるエポキシ樹脂の例は、1モルあたり2個以上のエポ
キシ基を有する化合物、たとえばエビクロロヒドリンとビスフェノールAとから
の縮合生成物、次の式■および弐II:に相応する環式脂肪族ビスエポキシドで
ある。
成分(D)としてさらに適当であるのは、たとえば天然由来の脂肪、油、脂肪酸
誘導体、変性された油のエポキシ化生成物ならびにエポキシ化されたポリブタジ
ェン(これは市販のポリブタジェンオイルと過酸もしくは有機酸−H,O,混合
物との反応により得られる)、エポキシ基含有ノボラック、多価アルコールのグ
リシジルエーテル、たとえばエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセ
リンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、トリメチ
ロールプロパンポリグリシジルエーテルおよびペンタエリトリットポリグリシジ
ルエーテルおよび側鎖にオキシラン基を有する低分子アクリレート樹脂である。
さらに、架橋剤(D)として、有利にヒドロキシル基含有ポリエポキシドと、ジ
ーまたはポリイソシアネートとの反応生成物、(たとえばOH官能性エポキシド
たとえばソルビトールポリグリシジルエーテルと、インホロンジイソシアネート
との反応により得られる)を使用することもできる。
同様に、有利な架橋剤(D)として、たとえばアクリル二重結合のエポキシ化の
もので、メラミン樹脂とアクリルアミドとの反応生成物をペースとする極性エポ
キシドが使用される。この物質クラスの例は、Mon5t、a n t o社の
市販品5antolink LSE 4103が挙げられ、この場合、エポキシ
樹脂骨格は三核のメラミンであり、分子量は約1200であり、エポキシド当量
は約3゜Oである。
場合により、カルボキシ−エポキシ反応の触媒作用のために架橋触媒を使用する
こともできる。この場合、特にj[3級アミン、第41f&アンモニウム化合物
、たとえばベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、特にクロム化合物ならび
にスズ化合物が適している。もちろん、架橋剤の使用は、第3級アミノ基をすで
にアクリレートコポリマー中へ組込んであるようなほとんどの場合、必要ない。
不活性または外部架橋触媒の使用により、より低い焼付温度およびより短い焼付
時間が達成される。架橋触媒は、エポキシド成分の重量に対して0.5〜10重
量%の量で使用される。
本発明による被覆剤のために適当な溶剤は、たとえばトルエン、キシレン、ブタ
ノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、グルタル酸ジメチルエステル
、コハク酸ジメチルエステル、l−メトシキブロビルー2−アセテート、2−エ
チルヘキサノール、エチレングリコールジアセテート、エチレングリコールモノ
エチル−および−ブチルエーテルまたはそれらのアセテート、エチレングリコー
ルジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、芳脣族化合物を
含有するベンジン、シクロヘキサン、メチルエチルケトン、アセトン、アセトキ
シグリコール酸ブチルエステル、アセトキシグリコール酸エチルエステルである
。
この溶剤は、単独または異なる溶剤の混合物として使用することができる。
本発明の被覆剤は、さらに場合により顔料ならびに助剤および添加剤を含有する
ことができる。適当な添加剤および助剤は、たとえば充填剤、たとえばタルク、
雲母、カオリン、チョーク、石英粉末、アスベスト粉末、硫酸バリウム、ケイ酸
塩、ガラス繊維および沈殿防止剤、たとえば微細に分散したケイ酸、ベントナイ
ト、コロイドケイ酸塩など;レベリング剤、シリコーンオイル、軟化剤、たとえ
ばリン酸エステルおよびフタル酸エステル、粘度調整添加剤、艶消刑、UV線吸
収剤および光安定剤である。
顔料および充填剤は、通常、被覆剤の全量に対して0〜60重量%の量で使用さ
れる。助剤および添加剤の使用量は、被覆剤の全量に対して0.2〜10重量%
である。被覆剤の溶剤含量は、通常、被覆剤の全量に対して30〜70重量%で
ある。結合剤+硬化剤のの割合は、一般に被覆剤の全量に対して30〜70重量
%である。
本発明による被覆剤の製造は、公知のように個々の成分の混合および場合により
分散により行われる。
本発明による被覆剤の製造は、有利に、アセテートコポリマー(A)および/ま
たは(B)を、90〜160℃、有利に110〜140℃の温度で溶液重合する
ことにより製造され、その際、
1) ポリシロキサンマクロモノマーa1の全量の10重量%以上を装填し、
2) 他の千ツマ−および場合により存在するポリシロキサンマクロモノマーa
1の残りを添加することを特徴とする方法により行われる。
本発明の被覆剤は、スプレー、フロー、ディップ、ローラー、ナイフまたは刷毛
型りにより支持体上に塗膜の形で塗布され、その際、この塗膜は引き続き固着す
る被覆に硬化される。
本発明による被覆剤は、硬化成分の相応する選択により、約10〜130℃、有
利に580℃の低い硬化温度を使用することができる場合(前記参照)、自動車
の補修塗装のために、ならびに特に上塗およびクリアラッカーとしての使用のた
めに、さらに、下塗および充填材料としても適している。この被覆剤は、特にメ
タリンク多層塗装の基層の上のクリアラッカーとしても適している。
本発明は、次の倒置いて詳説される8部およびパーセントに関する全ての記載は
、なんらかの記載が確認されない限り重量表示である。
1、 多様なカルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)の製造
アクリレートコポリマー(A)の製造は、それぞれ、攪拌機、還流冷却器、2個
のモノマー供給装置および開始剤供給装置を備えた4リットル特殊鋼重合釜中で
行われる。それぞれ記載された成分を秤取し、次いで装填物を110℃に加熱す
る。全ての供給が同時に開始され、3時間の間に両方のモノマーの供給は均等に
添加され、4時間の間に開始剤供給が行われる6重合の間、釜中の温度は100
−110℃に保持される。
その後、なお2時間後重合させられる。こうして得られたアクリレート樹脂溶液
は50%の固形物を有している。
引き続き、相応する部のへキサヒドロフタル酸無水物(HHP S A ) (
表参照)ヲ添加し、110’Ct”7クリレート樹脂に付加した。水性およびア
ルコール性KOH中での酸価測定が同じ値を示した後に、第2級ブタノールで固
形物含量50%に希釈した。
シロキサンマクロモノマーとして、市販品のMarubeni■AX 5 (T
oagosei Chellical Industries Co、、 LT
D)を使用した。これは約5000の数平均分子量、1分子あたり平均で1個の
エチレン性不飽和二重結合を示した。
例 AI A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8含量 309.8178
.8310.3310.2324.7315.5313.8104.6(部)
HPSA
1.1 アクリレートコポリマー(AI)の製造装填物;
シロキサンマクOモ/v −(Marubeni@AK5) 13 部酢酸ブチ
ル 552.2部
キシレン 552.2部
子ツマー供給物Aニ
ジメチルアミノエチルメタクリレート 130 部エチルへキシルアクリレート
130 部ヒドロキシブチルアクリレート 195 部n−ブチルアクリレー
ト 312 部
モノマー供給物B:
ヘキサンジオールジメチルアクリレート 208 部ヒドロキシエチルメタクリ
レート 195 部スチレン 130 部
メルカプトエタノール 6.5部
トリイソデシルホスフィツト 0.7部開始剤供給物:
2.2′−アゾビス(2−メチルブタンニトリル) 65 部酢酸ブチル 13
0 部
キシレン 130 部
粘度(オリジナル):>40dPa s (23℃)酸価(水性/アルコール性
): 67.5/71.1mgKOH/g1.2 アクリレートコポリマー(A
2)の製造装填物:
シロキサンマクロモノマ−(Marubeni@ AK 5 ) 22 、 7
部酢酸ブチル 596.1部
キシレン 596.1部
モノマー供給物A:
ヒドロキシブチルアクリレート 195 部エチルへキシルアクリレート 17
3.3部n−ブチルアクリレート 355.3部モノマー供給物B:
ヘキサンジオールジメチルアクリレート 208 部シクロヘキシルメチルアク
リレート 173.3部ヒドロキシエチルメタクリレート 185.9部メルカ
プトエタノール 6.5部
トリイソデシルホスフィツト 0.65部開始剤供給物:
2.2′−アゾビス(2−メチルブタンニトリル) 33.8部酢酸ブチル 6
7.6部
キシレン 67.6部
粘度(オリジナル):>3,0dPa s (23℃)酸価(水性/アルコール
性): 75.5/80.4mgKOH/g1.3 アクリレートコポリマー(
A3)の製造装填物:
酢酸ブチル 596.1部
キシレン 596.1部
子ツマー供給物A。
ジメチルアミノエチルメタクリレート 65 部ヒドロキシブチルアクリレート
195 部エチルへキシルアクリレート 162.5部n−ブチルアクリレー
ト 312 部
子ツマー供給物B:
ヘキサンジオールジメチルアクリレート 208 部シクロヘキシルメチルアク
リレート 162.5部ヒドロキシエチルメタクリレート 185.9部シロキ
サンマクロモノマー(Maruben夏■AK5) 22.8部メルカプトエタ
ノール 6.5部
トリイソデシルホスフィツト 0.7部開始剤供給物:
2.2′ −アゾビス(2−メチルブタンニトリル) 33.8部酢酸ブチル
67.6部
キシレン 67.6部
粘度(オリジナル):>11.0dPa s (23℃)酸価(水性/アルコー
ル性): 74.7/71.2mgKOH/g1.4 アクリレートコポリマー
(A4)の製造装填物:
酢酸ブチル 596.1部
キシレン 596.1部
モノマー供給物A:
ヒドロキシブチルアクリレート 195 部エチルへキシルアクリレート 17
3.3部n−ブチルアクリレート 355.3部モノマー供給物B:
ヘキサンジオールジメチルアクリレート 208 部シクロヘキシルメチルアク
リレート 173.3部ヒドロキシエチルメタクリレート 185.9部シロキ
サンマクロモノマー(Marubeni@ AK 5 ) 22.7部メルカプ
トエタノール 6.5部
トリイソデシルホスフィツト 0.65部開始剤供給物:
2.2′ −アゾビス(2−メチルブタンニトリル) 33.8部酢酸ブチル
67.6部
キシレン 67.6部
粘度(オリジナル):>2,4dPa s (23℃)酸価(水性/アルコール
性)+ 72.4/70.9mgKOH/g1.5 アクリ1/−1〜1ポリマ
ー−(A5)のツJ造鋳填物
シロキリソ゛了りロ壬、ノーチー(ManMe+ii’F’ AK 5 ) 3
2. 5部酢酸ブチル 546.9部
キシ1/ン 546゜9部
子ツマー供給物Aニ
ジメチルアミノエチルメタクリレート 130 部ヒドロキシブヂルアクリレー
ト 195 部n−ブチルアクリレ−1−305,5部エチルへキシルアクリレ
ート 130 部子、ツマー供給物B:
ヘキサンジオールジメチルアクリレート 208 部ヒドロキシエチルメタクリ
レ−1−19511sスチレン 123.5部
メルカプトエタノール 6.5部
トリイソデシルホスフィツト 0.7部開始剤供給物:
2.2′ −アゾビス(2−メチルブタンニトリル) 65 部酢酸ブチル 1
30 部
キシレン 130 部
粘度(オリジナル):チキソトロープ
酸価(水性/アルコール性): 76.8/78.1mgKOH/g1.6 ア
クリレートコポリマー(A6)の製造装填物。
シロキザンマタI−j士ツマ゛−(Marubenie AK 5 ) 81.
3部酢酸ブチル 531.9部
キシ1/ン 531.9部
モノマー供給物A・
ジメナルアミノエチルメタクリレ−1−130部ヒドロキシブチルアクリレート
195 部n−ブチルアクリレート 295.8部エチルへキシルアクリレー
ト 130 部上ツマー供給物B:
ヘキサンジオールジメチルアクリレート 208 部ヒドロキシエチルメタクリ
レート 195 部スチレン 113.5部
メルカプトエタノール 685部
トリイソデシルホスフィツト 0.7部開始剤供給物:
2.2′−アゾビス(2−メチルブタンニトリル) 65 部酢酸ブチル 13
0 部
キシレン 130 部
粘度(オリジナル):)40dPa s酸価(水性/アルコール性)ニア9.1
/78.7mgKOH/g1.7 アクリレートコポリマー(A7)の製造(比
較)装填物:
シロキサンマクロモノマ−(Marubeni■AK5) 162.5部酢酸ブ
チル 503.5部
キシレン 503.5部
モノマー供給物A。
ジメチルアミノエチルメタクリレート 130 部ヒドロキシブチルアクリレー
ト 195 部n−ブチルアクリレート 279.5部エチルへキシルアクリレ
ート 130 部子ツマー供給物B:
ヘキサンジオールジメチルアクリレ−1−208部ヒドロキシエチルメタクリレ
ート 195 部スチレン 97.5部
メルカプトエタノール 6.5部
トリイソデシルホスフィツト 0.7部開始剤供給物:
2.2′−アゾビス(2−メチルブタンニトリル) 65 部酢酸ブチル 13
0 部
キシ1/ン 130 部
粘度(オリジナル):>40dPa s酸価(水性/アルコール性): 79.
1/78.7mgKOH/g1.8 アクリレートコポリマー(A8)の製造(
比較)装填物・
酢酸ブチル 231.9部
キシレン 231.9部
子ツマー供給物Aニ
ジメチルアミノエチルメタクリレート 50 部ヒドロキシブチルアクリレート
75 部n−ブチルアクリレート 120 部
エチルへキシルアクリレート 50 部モノマー供給物B:
ヘキサンジオールジメチルアクリレート 80 部ヒドロキシエチルメタクリレ
ート 75 部スチレン 50 部
メルカプトエタノール 2.5部
トリイソデシルホスフィツト 0.25部開始剤供給物:
2.2′−アゾビス(2−メチルブタンニトリル) 13 部酢酸ブチル 26
部
キシレン 26 部
粘度(オリジナル):)26dPa s酸価(水性/アルコール性): 75/
77mgKOH/2、 ポリエステル樹脂の製造
攪拌機、蒸気加熱塔および水分離器を備えた4リットル重縮合釜中に、ヘキサヒ
ドロフタル酸無水物488部、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸515部、
トリメチロールプロパン752部、ネオペンチルグリコール72.5部、メチル
ジェタノールアミン82゜8部、イソノナン酸200部、安息香酸77部、キシ
レン88部およびトリイソデシルホスフィツト1.14部を添加し、ゆっくりと
加熱した。最大190℃で、20mgKOH/gの酸価および2.0dPas
(ブチルグリコール中50%で)にまで縮合し、引き続き、冷却し、130℃で
キシレン886部を用いて溶解した。50℃に冷却した後、この溶液にヘキサヒ
ドロフタル酸無水物321.3部およびトリイソデシルホスフィツト1.12部
を添加した。無水物の添加を、68 m g K OH/ gの酸価および2.
4dPasの粘度(ブチルグリコール中50%で)に達するまで、最大50℃で
行った。その後、キシレン377部およびS−ブタノール147部を用いて溶解
させた。
こうして得られたポリエステルは、61.5%の固形物、68mgKOH/gの
酸価および13.5dPaS(オリジナル)を有していた。
硬化剤溶液lの製造
三核性メラミン樹脂をベースとする約1200の分子量および約250〜550
のエポキシド当量を有する市販の脂肪族エポキシ樹脂63.8部を、アクリルア
ミドと反応させ、引き続きアクリル二重結合物をエポキシ化しく市販生成物Mo
n5tanto LSE 4114. Mon5tanto社)およびメトキシ
プロパツール36.2部を混合した。
ラッカー希釈物1の製造
メトキシプロパツール50部、l−メトキシプロピルアセテート−225部およ
びn−ブタノール25部を混合した。
例1〜6
A1またはA2またはA3またはA4またはA5またはA6のコポリマー溶液5
3部、ポリエステル樹脂127部、ベンズトリアゾールをベースとする市販の光
安定剤(市販品Tinuvin @ 900. C1ba Geigy社)1部
、立体障害アミンをベースとする市販の光安定剤(市販品Tinuvin @
440. C1ba Geigy社)およびメトキシプロパツール18部を、順
番にディソルバーを用いて攪拌した。
クリアラッカーの適用の直前に、硬化剤溶液150部およびラッカー希釈物1
30部を混合した。クリアラッカーの組成物を表2にまとめた。こうして製造さ
れたラッカー混合物を、クリアラッカーとしてウェット−オン−ウェット法によ
り市販の常用のシルバーメタリックベースラッカー(ベース ポリエステル樹脂
、メラミン樹脂およびセルロースアセトブチレート、市販品A E 54 (B
ASF Lacke + Farven AG社)。
乾燥塗膜重量20±5μm)上に、50±10μmの乾燥塗膜重量で適用した。
こうして得られた被覆を、乾燥に関してすぐに試験した(接触乾燥)。次の試験
について、全てのボードを室温で1時間および60℃で30分間乾燥した。さら
に室温で24時間乾燥した後に、ケーニッヒ(Koenig)による振子硬度、
ガススピルテスト(GasspillteSt)を用いて耐ベンジン性ならびに
接着テストを用いて付着性を測定した。室温で7日間の貯蔵の後、生じた被覆に
ついて、弾性をエリヒセン深度(Erichsen−Tiefung)を用いて
、耐候性をポルボテスト(Volvo−TeSt)を用いてならびに引掻抵抗を
測定した。
比較例1〜3
比較例1〜3のクリアラッカーの製造、適用、硬化および試験を、例1〜6と同
様に行った。比較例1のクリアラッカーは、例1〜6のクリアラッカーとは、単
に本発明によるコポリマー(A)の代わりにシロキサン基含有コポリマー(A7
)を、ポリシロキサンマクロモノマーa1の高すぎる含量と共に使用したことが
異なっている。
比較例2のクリアラッカーは、例1〜6のクリアラッカーとは、本発明によるコ
ポリマー(A)の代わりにシロキサン基不含のコポリマー(A8)を使用したこ
とにが異なっている。さらに、硬化剤溶液1および希釈液1を含めたクリアラッ
カーの重量に対して、レベリング剤としてフルオロ界面活性剤0.01%の添加
が必要であった。
比較例3のクリアラッカーは、例1〜6のクリアラッカーとは、本発明によるコ
ポリマー(A)の代わりにシロキサン基不含のコポリマー(A8)を使用したこ
とが異なっている。さらに、クリアラッカーに、クリアラッカーの全重量に対し
て0.1%の市販のシリコーン添加物(市販品: Tegogl ide■ 4
10、Tegochemie Es5en社)を添加した。
これらのクリアラッカーの組成は表2に記載した。
被覆の試験結果は、表4にまとめた。
表2 クリアラッカー組、成(部)
表3および表4の説明
1) ケーニッヒ(Koenig)による振子硬度(s)2) 粘着テープ(T
e5akrepp■4330 )を塗膜上に接着し、1時間後に剥がした。この
跡を視覚的に評価した:
3冒跡なし、2≠軽度な跡、1=跡あり、0=著しい跡
3) 市販のスーパーベンジン(Superbenzin)を45@傾けたテス
トプレートに注いだ、5分後に、跡を評価した:1ま極めて著しい後、10=跡
なし、このテストは、室温で1時間、60℃で30分間および室温で24時間乾
燥したプレートについて実施した。さらに、このテストはポルボテストの10回
の負荷周期にさらされたプレートについて繰り返した。
4) このテストプレートは10回の負荷周期にさらされ、その際、1回の周期
は次のものから構成される:50’Cで4時間の貯蔵、引き続き35℃で100
%の相対湿度で2時間、引き続き35℃で、100%の相対湿度で、および空気
3001あたり5O221で2時間貯蔵し、引き続き一30℃で16時間貯蔵し
た。
その後、負荷の度合をDIN53209により評価した:g、1.a、=著しく
軽度に膨潤、1.a、m軽度に膨潤、s、a、=著しく膨潤。
5) 海砂250gを1mの高さから、451′傾けたテストプレートに5X5
cmの面に落とした。引き続き、この跡を評価した: 1.m、m軽度な跡、m
=跡、s、m、ツ著しい跡。
6) 接触角測定は水滴に関して行った。
7) テストプレートを室温で1時間、60’Cで30分間、室温で24時間乾
燥させた。その後、研摩紙600乾式で、テストプレートの上側の半分を研摩し
た。
次いで、左側の半分(研摩および非研摩の部分)を、ポリエステル樹脂、メラミ
ン樹脂およびセルロースアセテートブチレート(AE 54 BASF Lac
ke + Farban AG社、 Muenster)をベースとする市販の
常用のベースラッカーでスプレー塗布した。引き続き、全体のテストプレートを
それぞれクリアラッカーで被覆した。
(乾燥塗膜厚さ50〜60μm)、引き続き、このプレートを60℃で30分乾
燥した。引き続き、この被覆を視覚的に評価した:i、o、−膨潤した領域は観
察されない。
8 ) ATI Systems Inc、社、 32255 Hovard
Ave、 Madison Heights、 Michigan、 USAの
装置1792を用いて測定した。
9) 比較例1のクリアラッカーは極めて著しく曇っていた。スプレー塗布の際
に著しく損傷した表面が得られた。従って、他の試験は実施しなかった。
試験結果のまとめ
例1〜6と比較例1〜3との比較を、少量のポリシロキサンマクロモノマーa1
の組込みにより、生じた被覆の耐ベンジン性の明らかな改善が示された。負荷(
ポルボテストの10回の周期)の後の生じた被覆の耐ベンジン性も同様に明らか
に改善された。さらに、得られた被覆の引掻抵抗および表面光沢も明らかに改善
された。
例1と比較例2の比較は、さらに、少量のポリシロキサンマクロモノマーa1の
組込みにより、室温で24時間の貯蔵の後にすでに得られた被覆の再塗装性は、
上塗状態が改善されおよびポルボテストにおける短時間耐候試験結果が許容でき
ない水準から許容できる水準に改善されたことが達成された。
例2および4ならびに例5および6との比較は、さらに、ポリシロキサンマクロ
モノマーa、が、コポリマーAの製造の際に装填されていることが有利であるこ
とを示し、しかし、ポリシロキサンマクロモノマーa1を残りの千ツマ−と一緒
に添加した場合でも許容可能な結果が得られたことを示している。
手続補正書(自発)
1m¥FWlc’t IR平成5年12 月6F11、事件の表示
PCT/EP 92101100
2、発明の名称
カルボキシル基含有ポリマーおよびエポキシ樹脂をベースとする被覆剤
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
名 称 ビーニーニスエフ ラッグ ラント ファルベン アクチェンゲゼルシ
ャフト
5、補正命令の日付
平成 年 月 日
6、補正により増加する請求項の# 07、補正の対象
請 求 の 範 囲
1. 結合剤として1種以上のカルボキシル基含有ポリマーを含有し、および硬
化剤として1分子あたり平均で1個より多くのエポキシ基を有するエポキシ樹脂
を含有する被覆剤において、前記の被覆剤が、
A) コポリマー(A)の製造のために使用される千ツマ−の総重量に対して5
重量%より少ない、数平均分子量1000〜40000および1分子あたり平均
で0.5〜2.5個のエチレン性不飽和二重結合を有する1種以上のポリシロキ
サンマクロモノマーa、を使用する溶液重合により得られる1種以上のカルボキ
シル基含有アクリレートコポリマー(A)、
および/または
B) コポリマー(B)の製造のために使用される千ツマ−の総重量に対して5
重量%より少ない、数平均分子量1000〜40000および1分子あたり平均
で0.5〜2.5個のエチレン性不飽和二重結合を有する1種以上のポリシロキ
サンマクロモノマーa1を使用する溶液重合により得られる1種以上のエポキシ
基含有アクリレートコポリマー(B)、
C) 場合により、1種以上のカルボキシル基含有付加−および/または縮合樹
脂、
D) 場合により、1種以上のエポキシ樹脂を含有することを特徴とする被覆剤
。
2、 請求項1記載の被覆剤を支持体上に適用することを特徴とする自動車補修
塗装の製造方法。
3、 請求項1記載の被覆剤を多層メタリックラッカーのためのクリアラッカー
または上塗ラッカーとして、特にクリアラッカーとして適用することを特徴とす
る被覆の製造方法。
国際調査報告
フロントページの続き
(72)発明者 ロツター、オラフ
ドイツ連邦共和国 D−4416エファースヴインケル ドローステーヒュール
スホフーシュトラーセ 28
(72)発明者 ホルスト、アンドレアスドイツ連邦共和国 D−4400ミュ
ンスター アルバースローア−ヴエーク 609
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.結合剤として1種以上のカルボキシル基含有ポリマーを含有し、および硬化 剤として1分子あたり平均で1個より多くのエポキシ基を有するエポキシ樹脂を 含有する被覆剤において、前記の被覆剤が、A)コポリマー(A)の製造のため に使用されるモノマーの総重量に対して5重量%より少ない、数平均分子量10 00〜40000および1分子あたり平均で0.5〜2.5個のエチレン性不飽 和二重結合を有する1種以上のポリシロキサンマクロモノマーa1を使用する溶 液重合により得られる1種以上のカルボキシル基含有アクリレートコポリマー( A)、 および/または B)コポリマー(B)の製造のために使用されるモノマーの総重量に対して5重 量%より少ない、数平均分子量1000〜40000および1分子あたり平均で 0.5〜2.5個のエチレン性不飽和二重結合を有する1種以上のポリシロキサ ンマクロモノマーalを使用する溶液重合により得られる1種以上のエポキシ基 含有アクリレートコポリマー(B)、C)場合により、1種以上のカルボキシル 基含有付加−および/または縮合樹脂、 D)場合により、1種以上のエポキシ樹脂を含有することを特徴とする被覆剤。 2.カルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)および/またはエポキシ 基含有アクリレートコポリマー(B)が、コポリマー(A)もしくは(B)の製 造のために使用されるモノマーの総重量に対して0.05〜2.5重量%の1種 以上のポリシロキサンマクロモノマーa1を使用して製造される請求項1記載の 被覆剤。 3.カルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)および/またはエポキシ 基含有アクリレートコポリマー(B)が、コポリマー(A)もしくは(B)の製 造のために使用されるモノマーの総重量に対して1重量%より少ない1種以上の ポリシロキサンマクロモノマーa1を使用して製造される請求項1記載の被覆剤 。 4.カルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)を、コポリマー(A)の 製造のために使用されるモノマーに対して0.05〜0.5重量%の1種以上の ポリシロキサンマクロモノマーa1を使用して製造する請求項1記載の被覆剤。 5.アクリレートコポリマー(A)および/または(B)を、式I: ▲数式、化学式、表等があります▼(I)〔式中、R1は1〜8個のC原子を有 する脂肪族炭化水素基またはフェニル基を表わし、R2、R3およびR4はそれ ぞれハロゲン基または1〜4個のC原子を有するアルコキシ基またはヒドロキシ ル基を表わす]で示される化合物(1)70〜99.999モル%を、式II: ▲数式、化学式、表等があります▼(II)〔式中、R5は水素原子またはメチ ル基を表わし、R6、R7およびR8はそれぞれハロゲン、OHまたは1〜4個 のC原子を有するアルコキシ基または1〜8個のC原子を有する脂肪族炭化水素 基を表わし、その際、R6、R7またはR8の基の少なくとも1個はハロゲン、 OHまたはアルコキシ基を表わし、nは1〜6の整数を表わす]で示される化合 物(2)30〜0.001モル%と反応させることにより製造される1種以上の ポリシロキサンマクロモノマーa1を使用して製造する請求項1から4までのい ずれか1項記載の被覆剤。 6.アクリレートコポリマー(A)および/または(B)を、次の式: ▲数式、化学式、表等があります▼ R1=HまたはCH3 R2、R3、R4、R5=同じまたは異なる1〜8個のC原子を有する脂肪族炭 化水素基、特に、メチルまたはフェニル基 n=2〜5、特に3 m=8〜30 の1種以上のポリシロキサンマクロモノマーa1を使用して製造する請求項1か ら4までのいずれか1項記載の被覆剤。 7.アクリレートコポリマー(A)が40〜150mgKOH/gの酸価および 0〜100mgKOH/gのアミン価および/または0〜110mgKOH/g のOH価を有する請求項1から6までのいずれか1項記載の被覆剤。 8.アクリレートコポリマー(A)が60〜120mgKOH/gの酸価および /または10〜70mgKOH/gのアミン価および/または20〜90mgK OH/gのOH価を有する請求項7記載の被覆剤。 9.カルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)が、次の成分: a1)1種以上のポリシロキサンマクロモノマーa10.05〜2.5重量%、 有利に0.05〜0.5重量%、 a2)1種以上のカルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマー0〜40重量% 、有利に0〜30重量%、a3)1種以上のビニル芳香族炭化水素0〜40重量 %、有利に0〜30重量%、a4)1種以上のヒドロキシル基含有エチレン性不 飽和モノマー0〜99.95重量%、有利に20〜60重量%、 a5)少なくとも2個の重合性エチレン性不飽和二重結合を有する1種以上のモ ノマー0〜30重量%、有利に0〜20重量%、および a6)1種以上の他のエチレン性不飽和の共重合性モノマー0〜80重量% (その際、成分a1〜a6の重量割合の総和が、それそれ100重量%であり、 その際、成分a2およびa4の使用量が、両方とも同時に0であってはならず、 および場合により、最初の工程で得られたこのコポリマーが、ヒドロキシル基を 含有する場合に、カルボン酸無水物と反応させられ、その際、使用したカルボン 酸無水物の量は、生じるコポリマー(A)が所望の酸価を有するように選択され る)の共重合により得られる請求項1から8までのいずれか1項記載の被覆剤。 10.結合剤として、混合物は次の成分:I)カルボキシル基を含有する1種以 上のアクリレートコポリマー(A)10〜95重量%II)次の成分: PI)ポリカルボン酸またはその無水物、場合によりモノカルボン酸と一緒に、 P2)ポリオール、場合によりモノオールと一緒に、および場合により P3)さらに変性された成分および場合によりP4)P1、P2および場合によ りP3からの反応生成物と反応性の成分 の反応により得られる10〜16.0mgKOH/g、有利に20〜120mg KOH/gの酸価および0〜90、有利に10〜60mgKOH/gのアミン価 を有する1種以上のカルボキシル基およびアミノ基含有ポリエステル(C)90 〜5重量%から得られるが、ただし、最終生成物は、成分P1および/またはP 2および/またはP4から由来するアミノ基を含有し、その際、成分(I)およ び(II)の重量割合の総和はそれぞれ100重量%であるものとする請求項1 から9までのいずれか1項記載の被覆剤。 11.被覆剤が、結合剤として成分Aおよび場合により成分C、ならびに硬化剤 (D)として、アクリル−二重結合の引き続くエポキシ化のもとでのメラミン樹 脂とアクリルアミドとの反応生成物をベースとする極性エポキシドを含有する請 求項1から10までのいずれか1項記載の被覆剤。 12.結合剤として1種以上のカルボキシル基含有ポリマー、硬化剤として1種 以上のエポキシ樹脂、1種以上の有機溶剤、場合により顔料および/または充填 剤ならびに、場合により助剤および添加剤を混合し、場合により分散させる被覆 剤の製造方法において、被覆剤の製造のために、 A)コポリマー(A)の製造のために使用されたモノマーの重量に対して5重量 %より少ない、数平均分子量1000〜40000および1分子あたり平均で0 .5〜2.5個のエチレン性不飽和二重結合を有する1種以上のポリシロキサン マクロモノマーa1を使用して溶液重合により得られる1種以上のカルボキシル 基含有アクリレートコポリマー(A)および/または B)コポリマー(B)の製造のために使用されたモノマーの重量に対して5重量 %より少ない、数平均分子量1000〜40000および1分子あたり平均で0 .5〜2.5個のエチレン性不飽和二重結合を有する1種以上のポリシロキサン マクロモノマーa1を使用して溶液重合により得られる1種以上のエポキシ基含 有アクリレートコポリマー(B)、C)場合により、1種以上の他のカルボキシ ル基含有付加−および/または縮合樹脂およびD)場合により、1種以上の他の エポキシ樹脂を使用することを特徴とする請求項1から11までのいずれか1項 記載の被覆剤を製造する方法。 13.カルボキシル基含有アクリレートコポリマー(A)および/またはエポキ シ基含有アクリレートコポリマー(B)を、 1.)ポリシロキサンマクロモノマーa110重量%以上を装填し、 2.)他のモノマーおよび場合により存在するポリシロキサンマクロモノマーa 1を添加することにより 90〜160℃の温度で、1種以上の重合開始剤を用いて製造する請求項12記 載の方法。 14.ポリシロキサンマクロモノマーの総量100重量%および、場合により、 1分子あたり5〜15個のC原子を有するα−位置で分枝した脂肪族モノカルボ ン酸のビニルエステルの総量60重量%以上を装填する請求項13記載の方法。 15.請求項1から11までのいずれか1項記載の被覆剤を適用する支持体の被 覆方法。 16.自動車補修塗装のための請求項1から11までのいずれか1項記載の被覆 剤の使用。 17.多層メタリックラッカーのためのクリアラッカーまたは上塗ラッカーとし て、特にクリアラッカーとしての請求項1から11までのいずれか1項記載の被 覆剤の使用。
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