JPH06507932A - 熱硬化性塗料組成物 - Google Patents
熱硬化性塗料組成物Info
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- JPH06507932A JPH06507932A JP5500985A JP50098593A JPH06507932A JP H06507932 A JPH06507932 A JP H06507932A JP 5500985 A JP5500985 A JP 5500985A JP 50098593 A JP50098593 A JP 50098593A JP H06507932 A JPH06507932 A JP H06507932A
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- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/60—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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】
熱硬化性塗料組成物
本発明は高分子化学の分野に属する。更に詳しくは、本発明は耐酸性ポリエステ
ル被覆に関する。
被覆工業においては、高強度、高モジュラス、耐薬品性被覆が必要とされている
。高モジュラスに関しては、被覆は非常に優れた硬度を示さなければならず、一
方、高強度に関しては、それらは良好な耐衝撃性を有さなければならない。耐薬
品性に関しては、自動車被覆は優れた耐酸腐蝕性を有するのが特に望ましい。本
発明は前記目的に対して向けられる。架橋性ポリエステル被覆樹脂が合成され、
それが工業用焼付はエナメル中に配合され、それから表面被覆を得ることができ
、硬化フィルムは硬度(鉛筆硬度〉4H)及び耐衝撃性(1601b−in)の
独特な組合せを示し、同時に非常に高い耐酸腐蝕性を示す。
熱互変性液晶ポリマー(LCPs)は従来の熱可塑性樹脂に優る多くの利点を育
することが証明された。液晶(LC)状態の整然としたポリマー分子の自己強化
は一般に、非常に高い強度及び高いモジュラスを有する熱可塑性樹脂を生じる。
更に、LCPsはまた、優れた耐溶剤性、耐薬品性(例えば、酸、塩基、洗剤)
、及び耐候性を有することが示されている。前述のように、これらの性質は表面
被覆において非常に望ましい。最近、被覆科学者はLCP技術を被覆技術に応用
しようと試みた。
米国特許第5.043.192号(Jones)は、高硬度及び高耐衝撃性を示
しながら、液晶ポリエステルを被覆工業に応用することを開示している。例の1
つにおいて、線状オリゴエステルジオールが製造され、p−ヒドロキシ安息香酸
(PHBA)で改質されて、LCオリゴエステルが生成された。PHBA/ジオ
ールモル比は2.1/1から13/1まで変化した。過剰のPHBAがオリゴエ
ステル鎖末端において反復p−オキジベンゾイルLCセグメントを形成すること
が示唆された。しかしながら、得られた樹脂は濃く着色していた(即ち、褐色を
帯びていた)。高価な原料であるPHBAを多量に使用するため、このような樹
脂はまた、商業的に実用的ではなかった。
ヨーロッパ特許出願第419088号は、優れた性質を有するフィルムを提供す
るアミノ架橋剤と組合わさった非液晶エステルフェノール−キャップ液体ポリマ
ー及びポリオール組成物を開示している。樹脂は、Jonesの方法と同様な方
法に従って比較的低い反応温度(即ち、<200℃)において製造された。たい
ていは、1/1のPHBA/脂肪族ヒドロキシル当量比が使用されたが、この比
は約0.05から約1.25まで変動できることが示唆された。この参考文献は
、被覆が改良された硬度及び耐衝撃性を示したことを教示している。しかしなが
ら、それらの例を反復することによって、本発明者らはそれらの被覆は高い耐酸
性を示さないことを見出した。
ヒドロキシ安息香酸で改質された硬化性樹脂組成物はまた、別の人々によっても
報告されていた。米国特許第2.993.873号は、樹脂配合物中において不
飽和脂肪酸の一部分をヒドロキシ安息香酸で置き換えることによって油変性アル
キド樹脂の乾燥時間及び被覆の性質を改良できることを開示した。被覆は、架橋
剤の存在なしで自然乾燥又は焼付けによって硬化させられた。米国特許第4.2
67、239号及び第4.298.658号はアルキド樹脂のP)IBAによる
改質を記載している。得られた樹脂は、第3アミン蒸気の存在下、周囲温度にお
いてイソシアネートによって急速に硬化させることができた。米国特許第4.3
43.839号及び第3.836.491号は第3アミン触媒蒸気の存在下、室
温において急速に硬化し得る塗料組成物を開示している。塗料組成物は、フェノ
ールを末端基とするポリエステル及び多イソシアネート硬化剤である。米国特許
第4.331.7823号はヒドロキシ安息香酸及びエポキシ化合物の予備成形
付加物を使用するフェノール官能ポリエステルポリマーの改良された合成を開示
している。日本国特許第7540.629号、第7656.839号、第764
4.130号及び第78773.929号はフェノールヒドロキシ末端基を含む
粉体塗料組成物を開示している。
これらの樹脂は高い軟化点を有し、表面に粉体として適用された。
粉体被覆用のメラニン型架橋剤の軟化点を上昇させようとする努力において、米
国特許第4.189.421号は、モノヒドロキシ、単環芳香族化合物とへキサ
キス(アルコキシメチル)アミノ−トリアジン環(例えば、ヘキサメトキシメチ
ルメラミン、 HMMM)との反応による、100’Fを超える軟化点を有する
固体付加物の合成を教示した。
その発明者らは、フェノール化合物は)IMMMと反応してエーテル結合(0−
アルキル化)を形成することはできないが、フェノールのオルト位又はバラ位に
メチレン橋を形成できる(C−アルキル化)ことを見出した。両反応の程度はほ
とんど等しかった。得られた生成物のそれ以上の閉環もまた起こったと考えられ
た。
本発明においては、比較的少量(即ち、約15〜16モル%)のPHBAを樹脂
中に混和してフェノール官能価を生成した。Jones及びYezrlilev
の例に記載された方法とは異なり、有機溶剤を樹脂の合成に使用しなかった。こ
の特徴によって、樹脂を耐水性塗料組成物中で使用することが可能になった。更
に、この方法は経済的工業生産に適当である。更に、本発明者らは、テレフタル
酸(TPA)がイソフタル酸(IPA)よりも良好な耐酸性を有する被覆を提供
することを発見した。分岐剤、トリメチロールプロパン(TMP)もまた、樹脂
中に混和し、比較的高い架橋結合密度を生じた。更に、本発明者は、P)IBA
を含む比較的高分子量の樹脂を生成するためにはTMP 、三官能価化合物の存
在が必要であることを発見した。フェノール基は樹脂合成に使用される条件下で
は反応性でないため、PHBAは、ポリマー連鎖成長反応を停止できる一官能価
モノマーとみなすべきである。
本発明者は、TMPのようなトリオールはポリマー連鎖の成長反応を増加させる
役立ち、驚異的により高分子量の樹脂を生成することを見出し:この発見によっ
て可能になった被覆は著しくより優れた性質を有している。この効果は、以下の
例15に記載した樹脂合成の第】段階においてPHBAが過剰のTMPとのみ反
応する場合に特に著しいことが判明した。この例において、PHBAのカルボキ
シル基は第1段階においてTMPによってキャップされてジオール付加物を形成
した。
次いで、ジオール付加物は第2段階においてPHBAの脱カルボキシル化の問題
を引き起こすことなく、他のジオール及び二数と重合させられた。得られた樹脂
は、同様なP)IBA比を含む他の樹脂よりもはるかに大きい、3200の数平
均分子量を有していた。最後に、反応の最終段階において樹脂をP)IBAで末
端キャップしようとする試みは、比較的高分子量の樹脂を生成する点では不成功
に終わったーこれらの試みは、PHBAのかなりの昇華を生じると同時に、明ら
かにエステル交換反応によるポリマー鎖の減成を生じた。
以下の「実験Jの項に記載したように、樹脂組成物のモル比は必要に応じて、最
も良好な耐衝撃性を依然として保持しながら、最も高い鉛筆硬度を育する被覆を
与えるように調整した。被覆はまた、他の望ましい性質の他に非常に高い耐酸性
を示した。
本発明は、経済的な大規模生産に適当な直接重縮合法によって製造される、フェ
ノール官能基を含む、オイルフリーのポリエステル樹脂組成物を提供する。こう
して製造されるフェノール官能樹脂は被覆結合剤として有用であり、従って、常
用の溶剤に溶解させ且つ熱硬化性塗料組成物に配合でき、その組成物は鉛筆硬度
及び耐衝撃性の驚くべき組合せと同時に耐酸性を示す。下記に示す通り、実質的
に全てのヒドロキシ酸残基が硬化性ポリエステル鎖の末端に存在する(即ち、〉
90%)。本明細書中で使用する用語「耐酸性」は、24時間50%H!SO4
に暴露した後にほとんど減成作用を示さず、且つその独立フィルムが濃H!SO
J中で少なくとも30分間にわたって分解しない被覆を意味するものである。従
って、これらの塗料組成物は特に、極限の環境衝撃が予想され得る用途、例えば
、自動車の車体外部に特に有用である。
本発明は、下地(substrate)に適用して硬化させた時に、4Hより大
きい鉛筆硬度、140 lb、−in、より大きい耐衝撃性を有し且つ酸腐蝕に
対して実質的に抵抗性である被覆を提供するエナメル組成物であって、
(IXa)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及び(f)の総モルに基づ
き約35〜45モル%のジオール残基;(b)(a)、(b)、(c)、(d)
、(e)及び(f)の総モルに基づき約4〜約8モル%のトリオール残基:(c
)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及び(f)の総モルに基づき約5〜
約18モル%の脂肪族二階の残基;(d)(a)、(b)、(c)、(d)、(
e)及び(f)の総モルに基づき約0〜約30モル%の芳香族ジカルボン酸残基
;(e)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及び(f)の総モルに基づき
約5〜約35モル%のテレフタル酸残基;(f)(a)、(b)、(c)、(d
)、(e)及び(f)の総モルに基づき約12〜約20モル%の、
の有機溶剤(合計は100%である)
硬化させた時に、4Hより大きい鉛筆硬度、140 lb、−in、より大きい
耐衝撃性を有し且つ酸腐蝕に対して実質的に抵抗性である被覆を提供するエナメ
ル組成物であって、
(IXa)(a)、(b)、(c)、(d)及び(e)の総モルに基づき約38
〜42モル%のジオール残基;
(b)(a)、(b)、(c)、(d)及び(e)の総モルに基づき約5〜約7
モル%のトリオール残基;
(c)(a)、(b)、(c)、(d)及び(e)の総モルに基づき約6〜約l
θモル%の脂肪族二階:
(d)(a)、(b)、(c)、(d)及び(e)の総モルに基づき約28〜約
32モル%のテレフタル酸残基:(e)(a)、(b)、(c)、(d)及び(
e)の総モルに基づき約14〜約16モル%の式
のヒドロキシ酸残基(実質的に全てのヒドロキシ酸残基は該硬化性ポリエステル
の末端に位置する)
を含んでなる、数平均分子量約800〜約3500及び重量平均分子量約300
0〜約70.000の硬化性ポリエステル約25〜約65重量%:(IF) (
I)、 (If)及び(II)の総重量に基づき約5〜約20重量%のアミノ架
橋剤:
(III) (I)、 (IF)及び(nI)の総重量に基づき約30〜約70
重量%の有機溶剤(合計は100%である)
を含んでなるエナメル組成物が提供される。
本発明の更に好ましい実施態様として、支持体に適用して硬化させた時に、4H
より大きい鉛筆硬度、140 lb、−in、より大きい耐衝撃性を有し且つ酸
腐蝕に対して実質的に抵抗性である被覆を提供するエナメル組成物Tあって、
(I)(a)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及び(f)の総モルに基
づき約38〜42モル%のジオール残基;(b)(a)、(b)、(c)、(d
)、(e)及び(f)の総モルに基づき約5〜約7モル%のトリオール残基;(
c)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及び(f)の総モルに基づき約6
〜約10モル%の脂肪族二階:(d)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)
及び(f)の総モルに基づき約13〜約17モル%の芳香族ジカルボン酸残基;
(e)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及び(f)の総モルに基づき約
13〜約32モル%のテレフタル酸残基;(f)(a)、(b)、(c)、(d
)、(e)及び(f)の総モルに基 、づき約14〜約16モル%の式
のヒドロキシ酸残基(実質的に全てのヒドロキシ酸残基は該硬化性ポリエステル
の末端に位置する)
を含んでなる、数平均分子量約800〜約3500及び重量平均分子量約300
0〜約70.000の硬化性ポリエステル約25〜約65重量%:(I[) (
I)、 (II)及び(III)の総重量に基づき約5〜約20重量%のアミノ
架橋剤;
(II[) (1)、 (If)及び(DI)の総重量に基づき約30〜約70
重量%の有機溶剤(合計は100%である)
を含んでなるエナメル組成物が提供される。
本発明の別の実施態様において、前記硬化性ポリエステルが提供される。特に好
ましい硬化性ポリエステルは成分(a)としてネオペンチルグリコールの残基を
;成分(b)としてトリメチロールプロパンの残基を;成分(C)としてアジピ
ン酸の残基を;成分(d)としてイソフタル酸の残基を且つ成分(f)としてp
−ヒドロキシ安息香酸の残基を有する。
本発明の硬化性ポリエステルの製造において、反応体をきちんと合し、約り75
℃〜約230℃の温度に加熱するのが好ましい。代表的な反応時間は5時間〜約
20時間である。反応は一般に、凝縮液、水及び/又はアルコールを除去し、且
つ同時に揮発性反応体を凝縮してもどすために蒸気加熱分轄器の使用を必要とす
る。
反応体は好ましくは一定の窒素ガス流下で実施する。
本発明の別の観点としては、
(a)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及び(f)の総モルに基づき約
35〜45モル%のジオール残基;(b)(a)、(b)、(c)、(d)、(
e)及び(f)の総モルに基づき約4〜約8モル%のトリオール残基;(c)(
a)、(b)、(c)、(d)、(e)及び(f)の総モルに基づき約5〜約1
8モル%の脂肪族二階の残基:(d)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)
及び(f)の総モルに基づき約0〜約30モル%の芳香族ジカルボン酸残基;(
e)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)及び(f)の総モルに基づき約5
〜約35モル%のテレフタル酸残基;(f)(a)、(b)、(c)、(d)、
Ce)及び(f)の総モルに基づき約12〜約20モル%の式
のヒドロキシ酸残基(実質的に全てのヒドロキシ酸残基は該硬化性ポリエステル
の末端に位置する)
を含んでなる、数平均分子量約800〜約3500及び重量平均分子量約300
0〜約70.000の硬化性ポリエステルの製造方法であって、縮合触媒の存在
下において成分(b)のトリオールと成分(f)とを合し、次いで、縮合を引き
起こすのに充分な温度に加熱し、次いで、成分(a)、(d)、(e)及び場合
によっては(c)を添加し、次いで、該縮合が実質的に完了するまで加熱を続け
ることを含んでなる製造方法がある。
好ましいトリオールとしては、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン
、グリセロールなどが挙げられる。トリメチロールプロパンが最も好ましいトリ
オールである。
好ましくは、硬化性ポリエステルの脂肪族及び芳香族ジカルボン酸残基は、蓚酸
;マロン酸、ジメチルマロン酸;コノ1り酸;グルタル酸:アジビン酸;トリメ
チルアジピン酸:ピメリン酸、2.2−ジメチルグルタル酸:アゼライン酸:セ
バシン酸;フマル酸:マレイン酸;イタコン酸;1,3−シクロペンタンジカル
ボン酸:l。
2−シクロヘキサンジカルボン酸:1.3−シクロヘキサンジカルボン酸:l、
4−シクロヘキサンジカルボン酸;フタル酸;テレフタル酸;イソフタル酸:2
,5−ノルボルナンジカルボン酸;l。
4−ナフタル酸ニジフェン酸;4,4’−オキシジ安息香酸、ジグリコール酸:
チ才ジブロビオン酸、4.4’−オキシジ安息香酸、ジグリコール酸、チオジプ
ロピオン酸、4.4’−スルホニルジ安息香酸、4.4’−ビフェニルジカルボ
ン酸、及び2,6−ナフタレンジカルボン酸の残基から選ばれる。
本明細書中において提供される硬化性ポリエステルは好ましくは、80以下の酸
価及び少なくとも50のヒドロキシル価を育する。
低級アルキル、即ち、C3〜C,アルキルのエステルを前記直接重縮合に使用で
きること、及びこのような場合、縮合の副生成物は低級(C,〜CO)アルコー
ルであることを理解すべきである。
前記成分(d)は種々のヒドロキシ酸から選ばれることができる。
好ましいモノマーの例としては以下のものが挙げられる:(式中、Aはハロゲン
、CI〜C,アルキル、又はフェニルである);前記方法によって提供される硬
化性ポリエステルは、熱硬化性塗料組成物中において結合剤として有用である。
もちろん、前記説明中において且つ以下に説明するように、エナメル組成物及び
硬化性ポリエステルにおける種々のモル及び重量百分率は常に合計が100%と
なることを理解されたい。
本発明の別の観点として、酸価を40より大きい値に増加させるために前記硬化
性ポリエステルを多塩基酸で改質することによって製造される耐水性エナメル組
成物が提供される。得られた改質ポリエステルは次に、アミンで中和して、水中
に分散される。耐水性組成物に関しては更に以下の「実験」の項で説明する。
硬化性エナメル組成物に適当な溶剤としては、キシレン、シクロヘキサノン、ケ
トン(例えば、メチルアミルケトン)、2−ブトキシェタノール、エチル−3−
エトキシプロピオネート、トルエン、n−ブタノール、及び工業用焼付け(即ち
、熱硬化性)エナメルに代表的に使用される他の揮発性不活性溶剤が挙げられる
。
架橋剤は好ましくは、メラミン−ホルムアミド型架橋剤、即ち、複数の−N (
CHIOR”)1官能基(式中、R3は01〜C4アルキル、好ましくはメチル
である)を有する架橋剤である。
一般に、架橋剤は下記式の化合物(式中、R1は独立してC3〜C4アルキルで
ある)の化合物から選ばれることができる:この点に関しては、好ましい架橋剤
としてはへキサメトキシメチルメラミン、テトラメトキシメチルベンゾグアナミ
ン、テトラメトキシメチルウレア、混合ブトキシ/メトキシ置換メラミンなどが
挙げられる。最も好ましい架橋剤はへキサメトキシメチルメラミンである。
本発明の更に別の観点として、1種又はそれ以上の架橋性触媒を更に含んでなる
硬化性エナメル組成物が提供される。メラミン型架橋剤に最も好ましい架橋性触
媒はp−)ルエンスルホン酸である。
本発明の更に別の観点として、1種又はそれ以上のレベリング、レオロジー及び
流れ調整剤、例えば、シリコーン、フルオロカーボン又はセルロース誘導体:艶
消剤;顔料湿潤及び分散助剤:界面活性剤:紫外線(UV)吸収剤:紫外線安定
剤;色味付は顔料:脱泡及び消泡剤:沈澱防止、垂れ防止及び増粘剤:皮張り防
止剤ニオ−バーフロー防止(anti−flooding)及び遊離防止剤;殺
真菌剤及び殺カビ剤:腐蝕防止剤;増粘剤;又は融合助剤を更に含んでなる前述
のような架橋性エナメル組成物が提供される。
このような添加剤の具体的な例は、the National Pa1nt &
Coatings As5ociation、 1500 Rhode l5l
and Avenue、 N、W、。
Washington、 D、C,20005によって刊行されたRaw Ma
terials Indexに見出すことができる。
艶消剤の例としては、the Davison Chemical Divis
ion of W、R。
Grace & Companyから商標5YLO[D■で入手できる合成シリ
カ:Hercules Inc、から商標HERCOFLAT■で入手できるポ
リプロピレン。
J、M、 Huber Corporationから商標ZEOLEX■で入手
できる合成シリケートが挙げられる。
分散助剤及び界面活性剤の例としては、ナトリウムビス(トリデシル)スルホス
クシネート、ジ(2−エチルヘキシル)ナトリウムスルホスクシネート、ナトリ
ウムジヘキシルスルホスクシネート、ナトリウムジシクロへキシルスルホスクシ
ネート、シアミルナトリウムスルホスクシネート、ナトリウムジイソブチルスル
ホスクシネート、二ナトリウムイソデシルスルホスクシネート、スルホコノ1り
酸の二ナトリウムエトキシル化アルコール半エステル、ニナト1ノウムアルキル
アミドボリエトキシスルホスクシネート、四ナトリウムN−(1,2−ジカルボ
キシ−エチル)−N−オクタデシルスルホスクシナメート、二ナトリウムN−オ
クタスルホスクシナメート、硫酸化エトキシル化ノニルフェノール、2−アミノ
−2−メチフレーl−プロパツールなどが挙げられる。
粘度、懸濁及び流れ調整剤の例としては、ポリアミノアミドホスフェート、ポリ
アミンアミドの高分子量カルボン酸塩、及び不飽和脂肪酸のアルキルアミン塩(
全て、BYK Chemie U、S、A、から商標ANTI Tll:RRA
■で入手できる)が挙げられる。別の例としては、ボIJシロキサンコポリマー
、ポリアクリレート溶液、セルロースエステル、ヒドロキシエチルセルロース、
疎水基によって改質されlこヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピル
セルロース、ポ1ノアミドワックス、ポリオレフインワ・ノクス、カルボキシメ
チルセルロ−ス
ト及びポリエチレンオキシドが挙げられる。
いくつかの有標消泡剤が、例えば、商標BRUBREAK (BuckmanL
aboratories Inc.) 、商標BYKO (BYK Chemi
e, tl.s.A.) 、商標FOAMASTER @及びNOPCO■(H
enkel Corp./Coating Chemicals)、商標DRE
WPLtlS■(the Drew Industrial Division
of AshlandChemical Company) 、商標TROY
SOL■及びTROYKYD■(TroyChemical Corporat
ion)ならびに商標SAG■((Jnion CarbideCorpora
tion)て市販されている。
殺真菌剤、殺カビ剤及び殺生剤の例としては、4.4−ジメチルオキサゾリジン
、3. 4. 4−トリメチルオキサゾリジン、改質バリウムメタポレート、カ
リウムN−ヒドロキシ−メチル−N−メチルジチオカルバメート、2−(チオシ
アノメチルチオ)ベンゾチアゾール、カリウムジメチルジチオカルバメート、ア
ダマンタン、N−(トリクロロメチルチオ)フタルイミド、2.4,5.6−チ
トラクロロイソフタロニトリル、オルトフェニルフェノール、2,4。
5−トリクロロフェノール、デヒドロ酢酸、ナフテン酸銅、ナフテン酸銅、有機
ヒ素、酸化トリブチル錫、ナフテン酸亜鉛及び8−キノリン酸鋼が挙げられる。
紫外線吸収剤及び紫外線安定剤の例としては、置換ベンゾフェノン、置換ベンゾ
トリアゾール、ヒンダードアミン、ならびにAmerican Cyanami
de Companyから商品名Cyasorb LIVで及びCibaGe
i gyから商品名Tinuvinで入手マきるヒンダードベンゾエート、なら
びにジエチル−3−アセチル−4−ヒドロキシ−ベンジル−ホスホネート、4−
ドデシルオキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、及びレソルシノールモノベン
ゾエートが挙げられる。
前述のようなペイント及び被覆添加剤は、エナメル組成物の比較的少ない割合、
好ましくは約0.05重量%〜約5.00重量%を構成する。
本発明の別の観点として、1種又はそれ以上の顔料を更に含んでなる、場合によ
っては1種又はそれ以上の前記添加剤を含む硬化性エナメル組成物が提供される
。
本発明によって考えられるエナメル組成物に使用するのに適当な顔料は、表面被
覆の技術における通常の技術を有する者によく知られた代表的な有機及び無機顔
料、特に、the American Associationof Text
ile Chemists and Coloristsと関連したthe S
ociety ofEd.、 2d Rev.、 1982に記載されたもので
ある。例としては以下のものが挙げられるがそれらに限定されない二CIピグメ
ントホワイト6(二酸化チタン);CIピグメントレッド101(赤色酸化鉄)
;Clピグメントイエロー42、CIピグメントブルー15、15:1、15:
2、15:3、15:4(銅フタロシアニン);C1ピグメントレ・ソド49:
1及びC[ピグメントレッド57:I。
前記配合と同時に、次いて、硬化性エナメル組成物を所望の支持体又は製品、例
えば、スチール、アルミニウム又は亜鉛めっきシート材料(下塗された又はされ
ていない)に適用し、5〜60分間、約140°C〜約175°Cに加熱し、次
に冷却させる。従って、本発明の更に別の観点として、本発明の熱硬化性塗料組
成物が適用され、そして硬化された造形品又は成形品が提供される。
代表的な適用及び硬化法の別の例は米国特許第4. 737. 551号及び第
4. 698, 391号(参照することによって本明細書中に取り入れる)に
見出すことができる。
本発明の更に別の観点として、前記硬化性エナメル組成物の適用及び硬化によっ
て生成される被覆が提供される。
寒翳
硬化性ポリエステル樹脂は全て、ヒドロキシル基が末端基であるように配合した
。遊離脂肪族ヒドロキシル基の他に、樹脂は更にフェノールヒドロキシル末端基
を含んでいた。酸性フェノール末端基め存在のために、酸価はASTM Met
hod D465によって正しく測定できなかった。樹脂7〜11の酸価及びフ
ェノールヒドロキシル価を測定するために電位差滴定法を用いた。分子量は、ゲ
ル透過クロマトグラフィーによって算定し、粘度は150°CにおいてICI
Cone andPlate Viscometerによって測定した。熱転位
温度は示差走査熱量計(DSC)に記録した。
以下の例において、フェノール官能価を与えるために樹脂中にメチル4−ヒドロ
キシベンゾエート(MHB)又はp−ヒドロキシ安息香酸( PHBA)のいず
れかを混和した。MHBの方がPHBAより可溶性であり、従って、反応にはP
HBAより適当であるが、PHBAより高価である。
フェノールエステル基は樹脂合成の反応条件下で非常に不安定であるため、NM
Rスペクトル及び電位差滴定のデータから、フェノール基はほとんど又は全く、
反応してエステル結合を形成しないことが証明された。その結果、樹脂は液晶で
はなかった。
被覆の性質に対するMHBの量の効果を評価するために、種々のモル比(即ち、
約16%、27%、35%及び41%)のMHBを使用して樹脂を合成した。全
ての反応から透明な可溶性樹脂を製造できることが判明したが:比較的高モル比
(35%及び41%)のMHBを使用した場合には、不良な耐衝撃性(例えば、
<40 lb.−in)によって示されるように被覆は脆くなった。例1及び2
は各々、MHBを16%及び27%を用いた樹脂の合成を示す。
例1−樹脂lの製造
機械的攪拌機、蒸気分縮器、ディーンースターク( Dean−S tark)
トラップ及び水コンデンサーを装着した3つ目丸底フラスコに、以下の反応体を
充填した: NPG 202.98g (1.95モル)、TMP 45. 4
2g(0.34モル)、 AD 122.58 g (0.84モル)、TPA
199.20g (1.20モル) 、MHB 121.68g (0.80
モル)及び触媒、Fascat 4100、0.5g。
混合物を150℃に加熱し、N,雰囲気下で攪拌した。次いで、温度を5時間で
徐々に220°Cまで増加させ、留出物(透明な水及びメタノール)をディーシ
ースタークトラップ中に採取した。更に8時間攪拌した後、得られた粘稠な樹脂
を金属容器に採取し、室温に冷却した。
例2−樹脂2の製造
機械的攪拌機、蒸気分縮器、ディーンースタークトラ・ツブ及び水コンデンサー
を装着した3つ日丸底フラスコに、以下の反応体を充填した: NPG 202
.98g (1,95モル) 、 TMP 45.42g (0,34モル)、
AD122.58g (0,84モル) 、TPA 199.20g (1,2
0モル’) 、Ml8243.36g(1,60モル)及び触媒、Fascat
4100.0.5 g、この混合物を150°Cに加熱し、N、雰囲気下で攪
拌した。次いで、温度を4.5時間で徐々に220℃まで増加させ、留出物(透
明な水及びメタノール)をディーノースタークトラップ中に採取した。更に10
時間攪拌した後、得られた粘稠な樹脂を金属容器に採取し、室温に冷却した。
p−ヒドロキシ安息香酸(PHBA)は、MHBよりも産業界において使用され
る一般的なポリマー中間体である。従って、原料としてMHBの代わりに円(B
Aを用いる可能性を調べた。15モル%のPHBAを反応(こ用いた場合には満
足な結果を得ることができるが、反応時間がより長くなることが判明した。それ
にも関わらず、PHBAのモル比を27%まで増加させた場合には、反応混合物
は緑色になり;それはおそらく円(BAの分解によって引き起こされたものであ
った。
例3−樹脂3の製造
機械的攪拌機、蒸気分縮器、ディーンースタークトラ・ツブ及び水コンデンサー
を装着した3つ日丸底フラスコに、以下の反応体を充填した: NPC212,
98g (2,05モル)、TMP 45.42g (0,34モル) 、AD
122−58g (0,84モル) 、TPA 199.20g (1,20モ
ル)、PHBA 110.46g (0,80モル)及び触媒、Fascat
4100.0.5g、この混合物を150°Cに加熱し、N、雰囲気下で攪拌し
た。次いで、温度を3.5時間で徐々に220℃まで増加させ、留出物(透明な
水)をディーノースタークトラップ中に採取した。更に11時間攪拌した後、得
られた粘稠な樹脂を金属容器に採取し、室温に冷却した。
2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール(BEPD)はブチル及び
エチル側基を存するNPCグリコールの類似体である。長いアルキル側基はおそ
らく、ポリマーの柔軟性を増加することができる。従って、NPGの代わりにB
EPDを用いて樹脂を製造し、それらの性質を比較した。
例4−樹脂4の製造
機械的攪拌機、蒸気分縮器、ディーンースタークトラップ及び水コンデンサーを
装着した3つ日丸底フラスコに、以下の反応体を充填した: BEPD 110
.lOg (0,69モル)、TMP 15.14g (0,11モル)、AD
40.86g (0,28モル)、 TPA 66.40g (0,40モル
)、MHB 40.56g (0,27モル)及び触媒、Pa5cat 410
0 、0.25goこの混合物を150°Cに加熱し、N、雰囲気下で攪拌した
。次いで、温度を3時間で徐々に220°Cまで増加させ、留出物(透明な水及
びメタノール)をディーノースタークトラップ中に採取した。更に7時間攪拌し
た後、得られた粘稠な樹脂を金属容器に採取し、室温に冷却した。
被覆の性質に対するTgの効果を評価するために、例1の配合物中のアジピン酸
の半量をTPAで置き換えることによってより硬質の樹脂を製造した。得られた
樹脂は比較的高いtl((25°C)を育し、同−i の耐衝撃性(1601n
−1b)を依然として有しながら、被覆はより硬質である。
例5−樹脂5の製造
機械的攪拌機、蒸気分縮器、ディーンースタークトラ・ツブ及び水コンデンサー
を装着した3つ日丸底フラスコに、以下の反応体を充填した:NPC45,60
g (0,39モル)、TMP 9.08g (0,07モル) 、AD12.
26g (0,08モル)、 TPA 53.78g (0,32モル)、Ml
(824,34g(0,16モル)及び触媒、Pa5cat 4100.0.2
5g0 この混合物を150°Cに加熱し、N、雰囲気下で攪拌した。次いで、
温度を0.5時間で徐々に220°Cまで増加させ、留出物(透明な水及びメタ
ノール)をディーノースタークトラップ中に採取した。更に4.5時間攪拌した
後、得られた粘稠な樹脂を金属容器に採取し、室温に冷却しtこ。
被覆の性質を最も効果的にするための努力において、TPAの当量比を67%か
ら73%(酸に基づく)に増加させることによって例5の配合物を改質させた。
その結果、樹脂はより硬質であり、tgが27°Cてあり、被覆は良好な耐衝撃
性を保持しなから6Hの鉛筆硬度を有している。
例6−樹脂6の製造
機械的撹拌機、蒸気分縮器、ディーンースタークトラップ及び水コンデンサーを
装着した3つ日丸底フラスコに、以下の反応体を充填した: NPG 60.8
9g (0,59モル’) 、 TMP 9.08g (0,07モル)、AD
12.26g (0,08モル)、 TPA 73.70g (0,44モル)
、 MHB 24.34g(0,16モル)及び触媒、Fascat 4100
、0.25goこの混合物を150°Cに加熱し、N、雰囲気下で攪拌した。
次いで、温度を40分間で徐々に220°Cまで増加させ、留出物(透明な水及
びメタノール)をディーノースタークトラップ中に採取した。更に3.5時間攪
拌した後、得られた粘稠な樹脂を金属容器に採取し、室温に冷却した。
樹脂1〜6の性質を以下の表Iに示す。
表I
分子量(GPC)
数平均 1507 833 1954 1367 1565 1693重量平均
9380 3484 7664 8617 6055 5525tg、”C1
4182192527
エナメルの製造
以下に記載するようにして、樹脂1〜6を溶剤混合物(例えば、キシレン/ M
AK/ EEP/ n−BuOl(又はMAK/ EEP/ n−Buol()
中に溶解させ、工業用焼付はエナメル中に配合することができる。
例7−透明エナメルの製造
樹脂(20g)を溶剤混合物(キシレン55重量%、MAK(メチルn−アミル
ケトン)32重量%、EEP(エチル3−エトキシプロピオネート)6.5重量
%、及びBuOH6,5重量%)25〜40m1に溶解させた。この溶液に、架
橋剤、ヘキサメトキシメチルメラミン(HMMM、 Cymel 303.8g
)、酸触媒(1−PrOH中20%p−トルエンスルホン酸、 0.3〜0.5
g)及びフルオロカーボン流れ調整剤(1−PrOH中20%Fluorad
PC−430,0,3g)を添加した。混合物をワーニング(Warning)
ブレングー中で5分間攪拌した。透明なエナメルが得られた(樹脂: HMMM
/約70 : 30)。
例8−白色エナメルの製造
Ti0z (Du Pant R−900)白色顔料を樹脂: T+Ot/ 1
: l (重量比)で添加することによって、例8に記載したのと同様にして
白色エナメルを製造した。
被覆の試験
エナメルを冷間圧延スチール試験パネルに適用し、 160°Cにおいて1時間
焼付けした。被覆の試験は以下の標準法に従って実施した:1、フィルム厚さく
Fisher Deltascope@ MP2)2、フィルム硬度(鉛筆法、
ASTM D3363)3、耐衝撃性(BYK−Gardner impac
t Te5ter、 ASTM D2794)4、柔軟性(コニカルマンドレル
試験、 ASTM D522)5、粘着性(横びきテープ試験、 ASTM D
3359)6、耐溶剤性(ASTM Method 01308)7 クリーブ
ランド湿度(ASTM Method D2247)8、光沢度(ASTM M
ethod D523)白色被覆の性質を表■に示す。被覆は通常、150〜1
60°Cにおいて0.5〜1時間硬化させた。フィルムの厚さは通常、1m1l
であつた。被覆は一般に、4H〜6Hの鉛筆硬度を示し、それはフィルムの厚さ
、使用するPTSA触媒の量及び硬化条件によって異なった。耐衝撃性はかなり
一致し、それらは全て、直接及び裏面衝撃について共に1601n−1bに合格
した。被覆は耐溶剤性が高く、一般に500MP:に往復摩擦の後に影響されな
かった。被覆は60℃における30日間のクリーブランド湿度試験の後にふくれ
を示さず、光沢度の減少もほとんど示さなかった。
表■
フィルム厚さくm1l) 1 1 1 1 1 1鉛筆硬度 5H5H5H4H
5−6H6)1耐衝撃性
直接(in−1b) 160 160 160 160 160 160裏面(
in−1b) 160 160 160 160 160 160柔軟性 10
0% 100% 100% 100% 100% 100%粘着性 58 58
58 58 58 5Bクリ4ランド 湿度 no no no no no
n。
光沢度9%(60°)97 95 95 98 97 98光沢度9%(20°
)80 77 78 80 78 80*被覆は160°Cにおいて1時間硬化
させた。
本発明の被覆の優れた性質を更に説明するために、3種の対照樹脂及び2種のフ
ェノール官能性樹脂(樹脂7及び樹脂8)を合成し、被覆を得た。種々の試験を
被覆パネルについて実施し、被覆の性質、例えば、光沢度、鉛筆硬度、耐衝撃性
、耐溶剤性、耐湿性、耐酸性、耐汚染性、耐洗剤性、及び耐候性を対比した。
フェノール官能性樹脂は、全ての反応体、ネオペンチルグリコール(NPC)、
l、1.1−トリメチロールプロパン(TMP) 、アジピン酸(AD) 、テ
レフタル酸(TPA) 、及びメチル4−ヒドロキシベンゾエート(MHB)を
前記例及び例9に記載したようにして1段階反応に一緒に導入することによって
、又は他の反応体を反応させた後にアジピン酸を第2段階に導入することによっ
て製造できる。後者の方法は、比較的高いモル比のTPAを含む樹脂の製造に特
に適当である。
この方法によって、反応混合物は比較的速く透明になり、得られた樹脂は通常、
比較的高い分子量及び比較的高いtgを有する。2段階法を例1Oに記載する。
例9−樹脂7の製造
機械的攪拌機、蒸気分縮器、ディーンースタークトラップ及び水コンデンサーを
装着した3つ日丸底フラスコに、以下の反応体を充填した: NPG 202.
98 g (1,95モル)、TMP 45.42g (0,34モル)、AD
122.58g (0,84モル) 、TPA 199.20g (1゜20
モル) 、MHB 121.68g (0,80モル)及び触媒、Fascat
4100.0.5 g、この混合物を150°Cに加熱し、N、雰囲気下で攪
拌した。次いで、温度を2時間で徐々に220°Cまで増加させ、留出物(透明
な水及びメタノール)をディーシースタークトラップ中に採取した。更に13時
間攪拌した後、得られた粘稠な樹脂を金属容器に採取し、室温に冷却した。
例1O−1fH脂8の製造
機械的攪拌機、蒸気分縮器、ディーンースタークトラップ及び水コンデンサーを
装着した3つ日丸底フラスコに、以下の反応体を充填した: NPG 72.6
6g (0,70%ル)、TMP t5.14g (0,11%ル)、TPA
89.65g (0,54%ル)、MHB 40.57g (0,27モル)及
び触媒、Pa5cat 4100.0.2g0この混合物を150”Cに加熱し
、N、雰囲気下で攪拌した。次いで、温度を2時間で徐々に220″Cまて増加
させ、留出物(透明な水及びメタノール)をディーシースタークトラップ中に採
取しパ。留出物の採取が停止して(更に3時間)、第1段階の反応がほとんど完
了したことを示した時、AD 20.44g (0,14モル)を添加した。更
に3時間攪拌した後、得られた粘稠な樹脂を金属容器に採取し、室温に冷却した
。
対照樹脂を例9と同様にして合成した。フェノール官能性樹脂及び対照を以下に
示す:
樹脂7: NPG/TMP/AD/TPA/MHB(38,0/6.6/16.
4/23.4/15.6モル%)
樹脂8 : NPG/TMP/AD/TPA/MHB (39,8/6.2/8
.0/30.7/■5.3モル%)
対照1: NPG/TMP/AD/IPA(48,115,3/23.3/23
.3モル%)対照2: NPG/TMP/AD/TPA(48,7/7.1/1
8.2/26.0−v−ル%)対照3: NPG/TMP/AD/TPA(47
,0/7.4/9.4/36.2%ル%)樹脂8は、概ね樹脂7のADの半分を
TPAで置き換えることによって得られる。対照lは、Eastman Che
mical Companyの文献(Publication No、 N−2
78,Re5in HS−3−IN)に印刷発表された通常の高固形分樹脂であ
る。対照2及び対照3は、MHBを用いない以外は各々樹脂7及び樹脂8と基本
的に同一の組成を有する。樹脂の性質を以下の表■に示す。
酸価 5 2 5 3 3
フエノール
ヒドロキシル価 71 70 − − −Mn” 1931 2267 313
4 2235 3221Mw” 89]7 19296 12181 6820
19677tg、”C1334−8−128
以下の例に記載したようにして前記樹脂から白色エナメルを製造しlこ。
例11−白色エナメルの製造
樹脂(20g)を溶剤混合物(キシレン55重量%、MAK(メチルn−アミル
ケトン)32重量%、EEP(エチル3−エトキシプロピオネート。
EKTAPRO@ブランドEEP、 Eastman Kodak Compa
ny) 6.5重量%、及びBuOH6,5重量%)30〜40m1に溶解させ
た。この溶液に、Ti1t (DuPant R−900,20g) 、架橋剤
、ヘキサメトキシメチルメラミン(HMMM、 Cymel 303.8g)
、酸触媒(i−PrOH中40%p−トルエンスルホン酸、0.3〜0.4 g
)及びフルオロカーボン流れ調整剤(1−PrOH中20%Fluorad
PC−430,0,3g)を添加した。混合物をワーニングブレングー中で5分
間攪拌した。白色エナメルが得られた(樹脂:HMMM/約70 : 30)。
エナメルを冷間圧延スチール試験パネルに適用し、175°Cにおいて20分間
焼付けした。フィルムの厚さは約1.0〜1.5m1lであった。
被覆の性質を以下の表■に示す。被覆の試験は以下の標準法に従って実施した:
1、フィルム厚さくFisher Deltascope@ MP2)2、光沢
度(ASTM Method D523)3、フィルム硬度(鉛筆法、 AST
M D3363)4、耐衝撃性(BYK−Gardner Impact Te
5ter、 ASTM D2794)5、耐溶剤性(ASTM Method
D1308)6、クリーブランド湿度(ASTM Method D2247)
7、紫外線促進耐候試験(ASTM G−53)8、耐洗剤性(ASTM D2
248)表■、被覆の性質
鉛筆硬度 5H5−6H31(3)1 3)IMEK往復摩擦 >200 >2
00 >200 >200 >200800時間)N N B N N
時間) 2時間 3時間 く5分 く5分 く5公表■、被覆の性質(続き)
7日間 4 2 6 6 −
表■に示される通り、本発明のフェノール官能性樹脂から誘導される被覆は10
00時間Q時間耐UV耐候の全てのカテゴリーにおいてはるかに改良されたか又
は匹敵する性質を示した。優れた性質は、光沢度、硬度、耐酸性、耐汚染性及び
耐洗剤性において最もよく示され、それらは全て工業用焼付はエナメルの適用に
おいて非常に望ましい。性質の最も著しい相違は耐酸性試験において観察され;
ガラススライド上にエナメルを流延し、硬化させ、そしてはぎ取ることによって
得られた1片の独立被覆フィルムを濃硫酸中に浸漬した場合、対照フィルムはほ
とんど直ちに分解したが、本発明のフィルムは2〜3時間安定であった。この明
白な相違は更に、本発明のフェノール官能性樹脂から誘導される被覆の優れた特
性を証明した。非常に高い光沢度はまた、樹脂8の透明な被覆(Ties顔料を
含まない)についても観察された。それは105/99の60°/20°光沢度
を有していた。対照3のエナメルは3日間放置後には粘稠すぎてパネル上に被覆
できなくなったが、他は数カ月間安定であった。
例12は、例11中のMHBを比較的低コストの原料PHBAで置き換えること
によって、同一モル比の樹脂8を含むフェノール官能性樹脂も製造できることを
示した。
例12−樹脂9の製造
機械的攪拌機、蒸気分縮器、ディーンースタークトラップ及び水コンデンサーを
装着した3つ日丸底フラスコに、以下の反応体を充填した: NPG 72.6
6g (0,70モル)、TMP 15.14g (0,11モル)、TPA
89.65g (0,54モル) 、PHBA 36.83g (0,27モル
)及び触媒、Fascat 4100 、 0.2g、この混合物を150℃に
加熱し、N2雰囲気下で攪拌した。次いて、温度を2時間で徐々に220℃まで
増加させ、留出物をディーシースタークトラップ中に採取した。留出物の採取が
停止して(更に4.5時間)、第1段階の反応がほとんど完了したことを示した
時、AD 20.44g (0,14モル)を添加した。更に3.5時間攪拌し
た後、得られた粘稠な樹脂を金属容器に採取し、室温に冷却した。
前記の反応時間は、反応混合物へのPHBAの溶解度かより低いため、例11の
反応時間より長く:留出物中に有機層(0,5〜l ml)も観察された。PI
(BAの溶解度を増加させるために、例13に記載したようにTPAO代わりに
ジメチルテレフタレート(DMT)を用いた。
例13−樹脂10の製造
機械的攪拌機、蒸気分縮器、ディーンースタークトラップ及び水コンデンサーを
装着した3つ日丸底フラスコに、以下の反応体を充填した: NPC72,66
g (0,70モル)、TMP 15.14g (0,11モル)、DMT 1
04.77g (0,54モル)、P聞A 36.83g (0,27モル)及
び触媒、Pa5Cat 4100.0.2g、この混合物を175°Cに加熱し
、N、雰囲気下で攪拌し110分間で透明になった。次いで、温度を2時間で徐
々に220°Cまて増加させ、留出物(透明な水及びメタノール)をディーシー
スタークトラップ中に採取した。留出物の採取が停止して(更に2.5時間)、
第1段階の反応がほとんど完了したことを示した時、AD 20.44g (0
,14モル)を添加した。更に2時間攪拌した後、得られた粘稠な樹脂を金属容
器に採取し、室温に冷却した。
前記例に示される通り、DMTを使用した時、反応混合物は透明で均質な溶液で
あった。その結果、反応時間は、これより前の例の反応に必要な反応時間より短
かった。
メタ配位化合物であるイソフタル酸(IPA)は、硬質ポリマー鎖にキンクを与
えて融点を低下させ且つ溶解度を増加できることがわかった。従って、例13の
TPAの半分をIPAで置き換えて、樹脂の溶解度及びエナメルの安定性を増加
させた。反応を例14に示す。
例14−樹脂11の製造
機械的攪拌機、蒸気分縮器、ディーンースタークトラップ及び水コンデンサーを
装着した3つ日丸底フラスコに、以下の反応体を充填した・NPC72,66g
(0,70モル)、TMP 15.14g (0,11モル)、TPA 44
.83g (0,27モル)、IPA 44.83g (0,27モル) 、P
I(BA 36.83g (0,27モル)及び触媒、Fascat 4100
.0.2g、この混合物を150°Cに加熱し、N、雰囲気下で攪拌した。次い
で、温度を2時間で徐々に220℃まで増加させ、留出物をディーシースターク
トラップ中に採取した。留出物の採取が停止して(更に4.5時間)、第1段階
の反応がほとんど完了したことを示した時、AD 20.44g (0,14モ
ル)を添加した。更に2時間攪拌した後、得られた粘稠な樹脂を金属容器に採取
し、室温に冷却した。
樹脂9,10及び11の性質を以下の表■に示す。
また、前述のようにしてエナメル及び被覆を製造した。樹脂8゜9、lO及び1
1の間に被覆の性質の有意な相違は観察されなかった。
酸価 0 3 9
フ工ノールヒト0キノル価 67 69 71Mn” 2559 1903 1
842Mw”″ 1+241 6]59 7747tg、°C453239
以下の例15においては、PHBAの一官能性がポリマー鎖を停止させないよう
に、反応の第1段階においてPHBAを過剰のTMPと反応させた。その結果、
樹脂12は比較的高分子量(即ち、Mn=3200. Mw=66、000)を
存していた。更に、反応時間が比較的短いことが判明した。得られた樹脂は色が
黄色がかっていたが、色安定剤(WESTON318、 Borg−Warne
r Chemicals、、 Inc、、 0.2g)を反応混合物に添加した
時、得られた樹脂はほとんど無色であった。
例15−樹脂12の製造
機械的攪拌機、蒸気分縮器、ディーンースタークトラップ及び水コンデンサーを
装着した3つ日丸底フラスコに、以下の反応体を充填した TMP 30.28
g (0,23t−ル) 、PHBA 36.83g (0,27モル)及び触
媒、Fascat 4100 (0,2g) 、この混合物を150″Cに加熱
し、N2雰囲気下で攪拌した。次いで、温度を0.5時間で徐々に220″Cま
で増加させ、留出物をディーシースタークトラップ中に採取した。留出物の採取
が停止して(更に1時間)、第1段階の反応がほとんど完了したことを示した時
、NPC55,50g (0,53t−A)及びTPA 89.65g (0,
54モル)を添加した。更に4時間攪拌後、AD 20.44g (0,14モ
ル)を添加した。更に1時間攪拌した後、反応が完了した。得られた粘稠な樹脂
を金属容器に採取し、室温に冷却した。
耐水性(Water−Borne)エナメル組成物耐水性ポリエステル被覆は、
被覆の適用の間の溶剤の蒸発の環境への影響の低下に関する政府の溶剤放出規制
に従うことを可能にするために非常に望ましい。この目的のために、耐水性エナ
メルは従来のアミン中和法によって製造した(Olding及びt(aywar
dlM。
+Re5ins for 5urface Coatings’、 Volum
e IIl、 5ITA Technology。
ロンドン、 1987. P、182参照)。前述のようにして製造されたフェ
ノール官能性樹脂は無水トリメリット酸(TMA) 、無水フタル酸、トリメリ
ット酸、クエン酸などのような多塩基酸と反応させて、酸価的40〜70の樹脂
を生成することができ、それは次いで、N、 N−ジメチルアミノエタノール(
DMAE)、トリエチルアミン又は水酸化アンモニウムのようなアミンで中和す
ることができる。40を超える酸価を有する樹脂に関しては、それらはアミンで
直接、中和できる。
親水性アンモニウム塩末端基を有する得られた樹脂は次に、水中に分散させて耐
水性エナメルを生成できる。被覆はまた、前述のようにして製造できる。
例16−耐水性エナメル組成物の製造
水コンデンサーを装着した丸底フラスコ中で、樹脂9 (40g)を180°C
に加熱し、そして攪拌した。次いで、前記樹脂に無水トリメリット酸(Ig)を
添加し、30分間攪拌した。混合物を80°Cに冷却し、補助溶剤、エチレング
リコールモツプチルエーテル(10g)、次いてDMAE (1,5g)を添加
した。次いで、得られた粘稠な溶液を50°Cにおいて蒸留水(60g)に分散
させた。水分散液を次に、ブレンダーに移し、CYMEL 303 (16g)
、Ti0z (40g)及びPLOURAD FC−430(イソプロパツー
ル中20%、0.6g)と混合して、耐水性白色エナメルを生成した。
国際調査報告 OrT/IK Q7/n直貞に0フロントページの続き
−(81)指定回 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IT、LU、MC,NL、SE)、CA、JP
、KR
Claims (29)
- 1.下地に適用して硬化させた時に、4Hより大きい鉛筆硬度、140Ib.− in.より大きい耐衝撃性を有し且つ酸腐蝕に対して実質的に抵抗性である被覆 を与えるエナメル組成物であって、(I)(a)(a),(b),(c),(d ),(e)及び(f)の総モルに基づき約35〜45モル%のジオール残基;( b)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基づき約4 〜約8モル%のトリオール残基;(c)(a),(b),(c),(d),(e )及び(f)の総モルに基づき約5〜約18モル%の脂肪族二酸の残基;(d) (a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基づき約0〜約 30モル%の芳香族ジカルボン酸残基;(e)(a),(b),(c),(d) ,(e)及び(f)の総モルに基づき約5〜約35モル%のテレフタル酸残基; (f)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基づき約 12〜約20モル%の、 ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼,(式中、Aはハロゲン、C1〜C6アルキ ル又はフェニルである) ▲数式、化学式、表等があります▼;並びに▲数式、化学式、表等があります▼ ; ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼;及び▲数式、化学式、表等があります▼; の残基から選ばれたヒドロキシ酸残基(実質的に全てのヒドロキシ酸残基は該硬 化性ポリエステルの末端に位置する)を含んでなる、数平均分子量約800〜約 3500及び重量平均分子量約3000〜約70,000の硬化性ポリエステル 約25〜約65重量%;(II)(I),(II)及び(III)の総重量に基 づき約5〜約20重量%のアミノ架橋剤; (III)(I),(II)及び(III)の総重量に基づき約30〜約70重 量%の有機溶剤(合計は100%である) を含んでなるエナメル組成物。
- 2.成分(a)のジオール残基が ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼,(式中、R′′及びR′′′は独立にC1 〜C6アルキルであるょ及び ▲数式、化学式、表等があります▼ の残基から選ばれる請求の範囲第1項のエナメル組成物。
- 3.成分(b)のトリオール残基がトリメチロールプロパン、トリメチロールエ タン及びグリセロールの残基から選ばれる請求の範囲第1項のエナメル組成物。
- 4.成分(a)のジオール残基が式 ▲数式、化学式、表等があります▼; の残基からなり; 成分(b)のトリオール残基がトリメチロールプロパン残基からなり; 成分(c)の脂肪族二酸残基がアジピン酸残基からなり;成分(d)の芳香族二 酸残基がイソフタル酸残基からなり;且つ成分(f)のヒドロキシ酸残基が ▲数式、化学式、表等があります▼ の残基からなる請求の範囲第1項のエナメル組成物。
- 5.請求の範囲第1項の硬化エナメル組成物が適用された成形品又は成形品。
- 6.1種又はそれ以上の顔料を更に含んでなる請求の範囲第1項の組成物。
- 7.下地に適用して硬化させた時に、4Hより大きい鉛筆硬度、140Ib.− in.より大きい耐衝撃性を有し且つ酸腐蝕に対して実質的に抵抗性である被覆 を与えるエナメル組成物であって、(I)(a)(a),(b),(c),(d )及び(e)の総モルに基づき約38〜42モル%のジオール残基; (b)(a),(b),(c),(d)及び(e)の総モルに基づき約5〜約7 モル%のトリオール残基; (c)(a),(b),(c),(d)及び(e)の総モルに基づき約6〜約1 0モル%の脂肪族二酸; (d)(a),(b),(c),(d)及び(e)の総モルに基づき約28〜約 32モル%のテレフタル酸残基;(e)(a),(b),(c),(d)及び( e)の総モルに基づき約14〜約16モル%の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ のヒドロキシ酸残基(実質的に全てのヒドロキシ酸残基は該硬化性ポリエステル の末端に位置する) を含んでなる、数平均分子量約800〜約3500及び重量平均分子量約300 0〜約70,000の硬化性ポリエステル約25〜約65重量%;(II)(I ),(II)及び(III)の総重量に基づき約5〜約20重量%のアミノ架橋 剤; (III)(I),(II)及び(III)の総重量に基づき約30〜約70重 量%の有機溶剤(合計は100%である) を含んでなるエナメル組成物。
- 8.前記トリオール残基が本質的にトリメチロールプロパン残基からなる請求の 範囲第7項のエナメル組成物。
- 9.前記脂肪族二酸がアジピン酸である請求の範囲第7項のエナメル組成物。
- 10.前記ヒドロキシ酸残基がp−ヒドロキシ安息香酸の残基からなる請求の範 囲第7項のエナメル組成物。
- 11.下地に適用して硬化させた時に、4Hより大きい鉛筆硬度、140Ib. −in.より大きい耐衝撃性を有し且つ酸腐蝕に対して実質的に抵抗性である被 覆を与えるエナメル組成物であって、(I)(a)(a),(b),(c),( d),(e)及び(f)の総モルに基づき約38〜42モル%のジオール残基; (b)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基づき約 5〜約7モル%のトリオール残基;(c)(a),(b),(c),(d),( e)及び(f)の総モルに基づき約6〜約10モル%の脂肪族二酸;(d)(a ),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基づき約13〜約1 7モル%の芳香族ジカルボン酸残基;(e)(a),(b),(c),(d), (e)及び(f)の総モルに基づき約13〜約12モル%のテレフタル酸残基; (f)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基づき約 14〜約16モル%の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ のヒドロキシ酸残基(実質的に全てのヒドロキシ酸残基は該硬化性ポリエステル の末端に位置する) を含んでなる、数平均分子量約800〜約3500及び重量平均分子量約300 0〜約70,000の硬化性ポリエステル約25〜約65重量%;(II)(I ),(II)及び(III)の総重量に基づき約5〜約20重量%のアミノ架橋 剤; (III)(I),(II)及び(III)の総重量に基づき約30〜約70重 量%の有機溶剤(合計は100%である) を含んでなるエナメル組成物。
- 12.前記トリオール残基が本質的にトリメチロールプロパン残基からなる請求 の範囲第11項のエナメル組成物。
- 13.前記脂肪族二酸がアジピン酸であり且つ芳香族酸がイソフタル酸である請 求の範囲第11項のエナメル組成物。
- 14.前記ヒドロキシ酸残基がp−ヒドロキシ安息香酸の残基である請求の範囲 第11項のエナメル組成物。
- 15.(I)(a)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モ ルに基づき約35〜45モル%のジオール残基;(b)(a),(b),(c) ,(d),(e)及び(f)の総モルに基づき約4〜約8モル%のトリオール残 基;(c)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基づ き約5〜約20モル%の脂肪族二酸の残基;(d)(a),(b),(c),( d),(e)及び(f)の総モルに基づき約0〜約30モル%の芳香族ジカルボ ン酸残基;(e)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モル に基づき約5〜約35モル%のテレフタル酸残基;(f)(a),(b),(c ),(d),(e)及び(f)の総モルに基づき約12〜約17モル%の、 ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼,(式中、Aはハロゲン、C1〜C6アルキ ル又はフェニルである) ▲数式、化学式、表等があります▼;並びに▲数式、化学式、表等があります▼ ; ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼;及び▲数式、化学式、表等があります▼; の残基から選ばれたヒドロキシ酸残基(実質的に全てのヒドロキシ酸残基は該硬 化性ポリエステルの末端に位置する)を含んでなる、数平均分子量約800〜約 3500及び重量平均分子量約3000〜約70,000の硬化性ポリエステル (該硬化性ポリエステルは、40又はそれ以下の酸価を有する場合には、多塩基 酸で処理して改質されて、約40〜70の酸価を有する改質硬化性ポリエステル を生成し、次いで、硬化性ポリエステル又は改質ポリエステルが約1〜約4重量 %のアミンで処理される)約25〜約65重量%;(II)アミノ架橋剤約5〜 約20重量%;(III)水混和性有機溶剤約0〜約10重量%;及び(IV) 水約30〜約70重量% を含んでなる耐水性エナメル組成物。
- 16.成分(a)のジオール残基が ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼,(式中、R′′及びR′′′は独立にC1 〜C3アルキルである)及び ▲数式、化学式、表等があります▼ の残基から選ばれる請求の範囲第15項の耐水性エナメル組成物。
- 17.成分(b)のトリオール残基がトリメチロールプロパン、トリメチロール エタン及びグリセロールの残基から選ばれる請求の範囲第15項の耐水性エナメ ル組成物。
- 18.成分(a)のジオール残基が式 ▲数式、化学式、表等があります▼ の残基からなる請求の範囲第15項の耐水性エナメル組成物。
- 19.成分(b)のトリオール残基が本質的にトリメチロールプロパン残基から なる請求の範囲第15項の耐水性エナメル組成物。
- 20.成分(e)のヒドロキシ酸残基が式▲数式、化学式、表等があります▼ の残基である請求の範囲第15項の耐水性エナメル組成物。
- 21.成分(a)のジオール残基が式 ▲数式、化学式、表等があります▼; の残基からなり; 成分(b)のトリオール残基がトリメチロールプロパン残基からなり; 成分(c)の脂肪族二酸残基がアジピン酸残基からなり;成分(d)の芳香族二 酸残基がイソフタル酸残基からなり;且つ成分(f)のヒドロキシ酸残基が ▲数式、化学式、表等があります▼ の残基からなる請求の範囲第15項の耐水性エナメル組成物。
- 22.1種又はそれ以上の顔料を更に含んでなる請求の範囲第15項の耐水性エ ナメル組成物。
- 23.(a)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基 づき約35〜45モル%のジオール残基;(b)(a),(b),(c),(d ),(e)及び(f)の総モルに基づき約4〜約8モル%のトリオール残基;( c)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基づき約5 〜約18モル%の脂肪族二酸の残基;(d)(a),(b),(c),(d), (e)及び(f)の総モルに基づき約0〜約30モル%の芳香族ジカルボン酸残 基;(e)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基づ き約5〜約35モル%のテレフタル酸残基;(f)(a),(b),(c),( d),(e)及び(f)の総モルに基づき約12〜約20モル%の、 ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼,(式中、Aはハロゲン、C1〜C6アルキ ル又はフェニルである) ▲数式、化学式、表等があります▼;並びに▲数式、化学式、表等があります▼ ; ▲数式、化学式、表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼;及び▲数式、化学式、表等があります▼。 の残基から選ばれたヒドロキシ酸残基 を含んでなる、数平均分子量約800〜約3500及び重量平均分子量約300 0〜約70,000の硬化性ポリエステル。
- 24.成分(a)のジオール残基が式 ▲数式、化学式、表等があります▼; の残基からなり; 成分(b)のトリオール残基がトリメチロールプロパン残基からなり; 成分(c)の脂肪族二酸残基がアジピン酸残基からなり;成分(d)の芳香族二 酸残基がイソフタル酸残基からなり;且つ成分(f)のヒドロキシ酸残基が ▲数式、化学式、表等があります▼ の残基からなる請求の範囲第23項の硬化性ポリエステル。
- 25.(a)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基 づき約38〜42モル%のジオール残基;(b)(a),(b),(c),(d ),(e)及び(f)の総モルに基づき約5〜約7モル%のトリオール残基;( c)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基づき約6 〜約10モル%の脂肪族二酸;(d)(a),(b),(c),(d),(e) 及び(f)の総モルに基づき約13〜約17モル%の芳香族ジカルボン酸残基; (e)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基づき約 13〜約17モル%のテレフタル酸残基;(f)(a),(b),(c),(d ),(e)及び(f)の総モルに基づき約14〜約16モル%の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ のヒドロキシ酸残基 を含んでなる、数平均分子量約800〜約3500及び重量平均分子量約300 0〜約70,000の硬化性ポリエステル。
- 26.成分(a)のジオール残基が式 ▲数式、化学式、表等があります▼; の残基からなり; 成分(b)のトリオール残基がトリメチロールプロパン残基からなり; 成分(c)の脂肪族二酸残基がアジピン酸残基からなり;成分(d)の芳香族二 酸残基がイソフタル酸残基からなり;且つ成分(f)のヒドロキシ酸残基が ▲数式、化学式、表等があります▼ の残基からなる請求の範囲第25項の硬化性ポリエステル。
- 27.(a)(a),(b),(c),(d)及び(e)の総モルに基づき約3 8〜42モル%のジオール残基;(b)(a),(b),(c),(d)及び( e)の総モルに基づき約5〜約7モル%のトリオール残基; (c)(a),(b),(c),(d)及び(e)の総モルに基づき約6〜約1 0モル%の脂肪族二酸; (d)(a),(b),(c),(d)及び(e)の総モルに基づき約28〜約 32モル%のテレフタル酸残基;(e)(a),(b),(c),(d)及び( e)の総モルに基づき約14〜約16モル%の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ のヒドロキシ酸残基(実質的に全てのヒドロキシ酸残基は該硬化性ポリエステル の末端に位置する) を含んでなる、数平均分子量約800〜約3500及び重量平均分子量約300 0〜約70,000の硬化性ポリエステル。
- 28.(a)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基 づき約35〜約45モル%のジオール残基;(b)(a),(b),(c),( d),(e)及び(f)の総モルに基づき約4〜約8モル%のトリオール残基; (c)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基づき約 5〜約18モル%の脂肪族二酸の残基;(d)(a),(b),(c),(d) ,(e)及び(f)の総モルに基づき約0〜約30モル%の芳香族ジカルボン酸 残基;(e)(a),(b),(c),(d),(e)及び(f)の総モルに基 づき約5〜約35モル%のテレフタル酸残基;(f)(a),(b),(c), (d),(e)及び(f)の総モルに基づき約12〜約20モル%の、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ の残基のヒドロキシ酸残基(実質的に全てのヒドロキシ酸残基はそれらが結合す るポリマー鎖の末端に位置する)を含んでなる、数平均分子量約800〜約35 00及び重量平均分子量約3000〜約70,000の硬化性ポリエステルの製 造方法であって、縮合触媒の仔在下において成分(b)のトリオールと成分(f )とを合し、次いで、縮合を引き起こすのに充分な温度に加熱し、次いで、成分 (a),(d),(e)及び場合によっては(c)を添加し、次いで、該縮合が 実質的に完了するまで加熱を続けることを含んでなる製造方法。
- 29.成分(a)がネオペンチルグリコールであり、成分(b)がトリメチロー ルプロパンであり、成分(c)がアジピン酸であり、成分(e)がイソフタル酸 であり且つ成分(f)がp−ヒドロキシ安息香酸又はその低級アルキルエステル である請求の範囲第28項の方法。
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