JPH10152643A - アルコキシメチル尿素化合物を含む、良好な屋外耐久性を有する塗料組成物 - Google Patents

アルコキシメチル尿素化合物を含む、良好な屋外耐久性を有する塗料組成物

Info

Publication number
JPH10152643A
JPH10152643A JP9260594A JP26059497A JPH10152643A JP H10152643 A JPH10152643 A JP H10152643A JP 9260594 A JP9260594 A JP 9260594A JP 26059497 A JP26059497 A JP 26059497A JP H10152643 A JPH10152643 A JP H10152643A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
urea
carbamate
component
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9260594A
Other languages
English (en)
Inventor
John W Rehfuss
ジョン、ダブリュ.リーフス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Corp
Original Assignee
BASF Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF Corp filed Critical BASF Corp
Publication of JPH10152643A publication Critical patent/JPH10152643A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
    • C09D201/02Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/062Copolymers with monomers not covered by C09D133/06
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な耐久性を示す被膜を与える塗料組成物
の提供。 【解決手段】(a)少なくとも1個の、カルバミン酸エ
ステル基、尿素基、またはカルバミン酸エステルまたは
尿素基に転化し得る基が付加している化合物を含んでな
る第一成分、および(b)置換されたアルコキシメチル
尿素架橋剤である、成分(a)上の該カルバミン酸エス
テルまたは尿素基と反応し得る化合物を含んでなる第二
成分を含んでなる塗料組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】発明の背景 本発明は、耐久性のある屋外塗料組成物用の、アルコキ
シメチル尿素架橋剤を含む塗料組成物に関するものであ
る。
【0002】先行技術の説明 硬化性塗料組成物、例えば熱硬化性塗料、は塗料の分野
で広く使用されている。これらの組成物は、自動車用お
よび工業用の塗料業界でトップコートにたびたび使用さ
れる。カラー−プラス−クリア複合材料塗膜は、著しい
光沢、色の深み、鮮映性、あるいは特別なメタリック効
果が望まれるトップコートとして特に有効である。自動
車業界では、車体パネルにこれらの塗膜を広く使用して
いる。しかし、カラー−プラス−クリア複合材料塗膜
は、所望の視覚的効果を達成するために、クリアコート
に極めて高度の透明性を必要とする。高光沢性塗膜に
は、所望の視覚的効果、例えば高度の鮮映性(DO
I)、を達成するには、塗膜表面における視覚的な収差
の程度が低いことも必要である。
【0003】これらの塗膜自体は、環境腐食と呼ばれる
現象に特に敏感である。環境腐食は、仕上げ塗膜の上ま
たは中に、擦っても消えない場合が多い点またはマーク
として現れる。従来、アルコキシメチル尿素架橋剤で架
橋したヒドロキシル官能性重合体含有塗膜は耐腐食性が
良くない。この耐久性の悪さは、尿素が自己縮合してエ
ーテルブリッジを生じ、これが急速に加水分解するため
であると考えられている。耐久性のある屋外用塗料組成
物を与える、アルコキシメチル尿素架橋剤と共に使用で
きる塗料組成物を開発することが望まれている。
【0004】ここで、アルコキシメチル尿素架橋剤で架
橋したカルバミン酸エステルまたは尿素化合物が、良好
な耐久性を示す被膜を与えることが分かった。
【0005】発明の概要 本発明は、下記(a)および(b)の成分を含んでなる
塗料組成物を提供するものである。 (a)少なくとも1個の、カルバミン酸エステル官能基
または尿素官能基、あるいはカルバミン酸エステル基ま
たは尿素基に転化し得る基が付加している化合物である
第一成分、および(b)置換されたアルコキシメチル尿
素架橋剤からなる群から選択された、成分(a)上のカ
ルバミン酸エステル基または尿素基と反応し得る化合物
である第二成分。
【0006】本発明の塗料組成物は、少なくとも1個の
カルバミン酸エステル基または少なくとも1個の尿素
基、またはカルバミン酸エステル基または尿素基に転化
し得る少なくとも1個の基が付加したオリゴマーおよび
重合体からなる群から選択された化合物(a)を含んで
なる。この化合物(a)には、通常、1個を超えるカル
バミン酸エステル基または尿素基が存在する。オリゴマ
ーは分子量が148〜2,000、好ましくは900〜
1092、であり、重合体の分子量は2,000〜2
0,000、好ましくは4,000〜6,000、であ
る。該オリゴマーおよび重合体の混合物を成分(a)と
して使用できる。分子量は、ポリスチレン標準を使用す
るGPC法により測定できる。重合体のカルバミン酸エ
ステルまたは尿素含有量は、カルバミン酸エステルまた
は尿素の官能基1当量あたりの分子量で、一般的に20
0〜1200、好ましくは300〜800、である。
【0007】カルバミン酸エステル基は下記一般式で表
される。 式中、RはHまたはアルキル(好ましくは炭素数1〜4
のアルキル)である。好ましくはRはHまたはメチルで
あり、より好ましくはRはHである。尿素基は下記一般
式で表される。 式中、R’およびR”は、それぞれ独立してHまたはア
ルキル(好ましくは炭素数1〜4のアルキル)を表す
か、またはR’およびR”は一緒になって複素環構造を
形成する(例えばR’およびR”がエチレンブリッジを
形成する)ことができる。
【0008】カルバミン酸エステルに転化し得る基に
は、環状炭酸エステル基、エポキシ基、および不飽和結
合が包含される。環状炭酸エステル基は、アンモニアま
たは第1級アミンとの反応によりカルバミン酸エステル
基に転化し得るが、このアンモニアまたは第1級アミン
が環状炭酸エステルを開環させてβ−ヒドロキシカルバ
ミン酸エステルを形成させる。エポキシ基は、先ずCO
2 と反応して環状炭酸エステル基に転化することによ
り、カルバミン酸エステル基に転化することができる。
これは、大気圧〜超臨界CO2 圧までのすべての圧力で
行なうことができるが、好ましくは昇圧下(例えば60
〜150 psi、410〜1035 kPa)で行なう。この
反応のための温度は好ましくは60〜150℃である。
効果的な触媒には、オキシラン環を活性化するすべての
触媒、例えば第3級アミンまたは第4級塩(例えば臭化
テトラメチルアンモニウム)、ハロゲン化有機スズ錯体
およびハロゲン化アルキルホスホニウム(例えば(C
H)3 SnI、Bu4 SnI、Bu4 PI、および(C
3 4 PI)、好ましくはクラウンエーテルと組み合
せたカリウム塩(例えばK2 CO3 、KI)、オクタン
酸スズ、オクタン酸カルシウム、およびその他がある。
ここで、この環状炭酸エステル基は、上記の様にカルバ
ミン酸エステル基に転化することができる。不飽和結合
はすべて、先ず過酸化物と反応してエポキシ基に転化
し、次いでCO2 と反応して環状炭酸エステルを形成
し、次いでアンモニアまたは第1級アミンと反応してカ
ルバミン酸エステル基に転化することができる。
【0009】少なくとも1個のカルバミン酸エステル官
能基を有するオリゴマー状化合物(a)は、下記一般式
で表される。 式中、XはO、SまたはNHであり、R1 はHまたは炭
素数1〜4のアルキルである。本発明でオリゴマー系成
分(a)として有用な化合物は、様々な方法で製造する
ことができる。
【0010】カルバミン酸エステルは、末端にNH2
を有する第1級または末端にNHR基を有する第2級で
あることができる。好ましい実施態様では、カルバミン
酸エステルは第1級である。成分(a)として有用なオ
リゴマー状化合物を製造する一方法は、アルコール
(「アルコール」とは、ここでは1個またはそれより多
いOH基を有する化合物と定義される)を1個を超える
尿素と反応させ、カルバミン酸エステル基を有する化合
物を形成させる。この反応は、アルコールおよび尿素の
混合物を加熱することにより達成される。この反応は、
この分野で公知の様に、好ましくは触媒の存在下で、加
熱することによっても行なわれる。もう一つの方法で
は、アルコールをシアン酸と反応させて第1級カルバミ
ン酸エステル基(すなわち置換されていないカルバミン
酸エステル)を有する化合物を形成させる。カルバミン
酸エステルは、アルコールをホスゲンと、ついでアンモ
ニアと反応させ、第1級カルバミン酸エステル基を有す
る化合物を形成させるか、またはアルコールをホスゲン
と、ついで第1級アミンと反応させ、第2級カルバミン
酸エステル基を有する化合物を形成させることによって
も製造することができる。別の方法では、イソシアネー
ト(例えばHDI、IPDI)を、カルバミン酸ヒドロ
キシプロピルの様な化合物と反応させ、カルバミン酸エ
ステルでキャッピングしたイソシアネート誘導体を形成
させる。最後に、カルバミン酸エステルは、アルコール
をカルバミン酸アルキル(例えばカルバミン酸メチル、
カルバミン酸エチル、カルバミン酸ブチル)と反応さ
せ、第1級カルバミン酸エステル基を含む化合物を形成
させるカルバミル交換反応により製造することができ
る。この反応は、好ましくは触媒、例えば有機金属触媒
(例えばジラウリン酸ジブチルスズ)、の存在下で加熱
して行なう。カルバミン酸エステルを製造するための他
の方法もこの分野では公知であり、例えばP. Adams &
F. Baron の“Esters of Carbamic Acid ”、Chemical
Review 、65巻、1965に記載されている。
【0011】本発明の成分(a)として有用なカルバミ
ン酸エステル化合物の製造には様々なアルコールを使用
することができる。これらのアルコールは一般的に1〜
200個の炭素原子、好ましくは1〜60個の炭素原
子、を有し、例えば単官能性または多官能性(好ましく
は2〜3の官能性)の、脂肪族、芳香族または環状脂肪
族である。アルコールは、OH基だけを含むこともでき
るし、OH基に加えて異原子、例えばO、S、Si、
N、P、および他の基、例えばエステル基、エーテル
基、アミノ基、または不飽和箇所を含むこともできる。
有用なアルコールの例には、1,6−ヘキサンジオー
ル、1,2−ヘキサンジオール、2−エチル−1,3−
ヘキサンジオール、エチル−プロピル−1,5−ペンタ
ンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、
2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、
2,4,7,9−テトラメチル−5−デシン−4,7−
ジオール、1,3−ジヒドロキシアセトン二量体、2−
ブテン−1,4−ジオール、パントテノール、酒石酸ジ
メチル、ペンタエチレングリコール、ジメチルシリルジ
プロパノール、および2,2’−チオジエタノールがあ
る。
【0012】重合体状化合物(a)は、ポリエステル、
エポキシ、アルキッド、ウレタン、アクリル、ポリアミ
ド、およびポリシラン重合体およびそれらの混合物から
なる群から選択され、その際、重合体はそれに付加した
1個を超えるカルバミン酸エステル官能基を有する。
【0013】好ましい実施態様では、重合体成分(a)
は、不規則に反復する下式の単位により表されるカルバ
ミン酸エステル官能性アクリル重合体である。
【0014】上記の式中、RはHまたはCH3 を表し、
R’はH、アルキル(好ましくは炭素数1〜6のアルキ
ル)、またはシクロアルキル(好ましくは環炭素数6ま
でのシクロアルキル)を表す。アルキルおよびシクロア
ルキルの用語は、置換されたアルキルおよびシクロアル
キル、例えばハロゲン置換されたアルキルまたはシクロ
アルキル、を包含するものとする。硬化物の特性に悪影
響を及ぼす置換基は避けるべきである。例えば、エーテ
ル結合は、光により誘発される加水分解を受け易いと考
えられ、架橋マトリックス中にエーテル結合を形成する
様な位置では避けるべきである。xおよびyの値は重量
%を表し、xは10〜90%、好ましくは20〜50
%、であり、yは90〜10%、好ましくは80〜50
%、である。
【0015】式中、Aは、1個またはそれより多いエチ
レン性不飽和モノマーから誘導される反復単位を表す。
アクリルモノマーと共重合させるためのその様なモノマ
ーは、この分野では公知である。その様なモノマーに
は、アクリル酸またはメタクリル酸のアルキルエステ
ル、例えばアクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ブチル、メタ
クリル酸イソデシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、
アクリル酸ヒドロキシプロピル、およびその他、および
ビニルモノマー、例えば不飽和−テトラメチルキシレ
ンイソシアネート(American Cyanamid からTMIR
して市販)、ビニルトルエン、スチレン、スチレン系誘
導体、例えばα−メチルスチレン、t−ブチルスチレ
ン、およびその他、がある。
【0016】Lは、2価の結合基、好ましくは炭素数1
〜8の脂肪族、環状脂肪族、または炭素数6〜10の芳
香族の結合基を表す。Lの例としては、
【化1】 −(CH2 )−、−(CH2 2 −、−(CH2
4 −、およびその他が包含される。好ましい実施態様で
は、−L−は−COO−L’−(式中、L’は2価の結
合基である)で表される。したがって、本発明の好まし
い実施態様では、重合体成分(a)は、下式の不規則に
反復する単位により表される。
【0017】この式中、R、R’、A、xおよびyは上
記の通りである。L’は2価の脂肪族結合基、好ましく
は炭素数1〜8の基、例えば−(CH2 )−、−(CH
2 2 −、−(CH2 4 −、およびその他、あるいは
2価の環状脂肪族結合基、好ましくは炭素数8までの
基、例えばシクロヘキシル、等である。しかし、重合体
の製造に使用する技術に応じて、他の2価の結合基も使
用できる。例えば、カルバミン酸ヒドロキシアルキルが
イソシアネート官能性アクリル重合体上に付加している
場合、結合基L’はイソシアネート基の残基として−N
HCOO−ウレタン結合を含むことがある。このカルバ
ミン酸エステル官能性アクリル重合体は、ここに参考と
して含める米国特許第5,356,669号明細書に記
載されている。本発明の組成物に使用する重合体成分
(a)は、様々な方法で製造することができる。その様
な重合体の一製造法では、モノマーのエステル部分にカ
ルバミン酸エステル官能性を有するアクリルモノマーを
製造する。その様なモノマーは、この分野では良く知ら
れており、例えばここにその開示を参考として含める米
国特許第3,479,328号、第3,674,838
号、第4,126,747号、第4,279,833
号、および第4,340,497号各明細書に記載され
ている。合成の一方法では、ヒドロキシエステルを尿素
と反応させてカルバミルオキシカルボン酸エステル(す
なわちカルバミン酸エステル変性アクリル化合物)を形
成させる。もう一つの合成方法では、a,b−不飽和酸
エステルをヒドロキシカルバミン酸エステルと反応させ
てカルバミルオキシカルボン酸エステルを形成させる。
さらに別の方法では、アンモニア、または第一または第
二アミンまたはジアミンを環状炭酸エステル、例えば炭
酸エチレン、と反応させることによりカルバミン酸ヒド
ロキシアルキルを形成させる。次いでカルバミン酸ヒド
ロキシアルキル上の水酸基をアクリル酸またはメタクリ
ル酸との反応によりエステル化してモノマーを形成させ
る。カルバミン酸エステル変性アクリルモノマーの他の
製造法もこの分野で開示されており、同様に使用でき
る。次いでアクリルモノマーは、必要に応じて、この分
野で良く知られている技術により、他のエチレン性不飽
和モノマーと共に重合させることができる。
【0018】本発明の組成物に使用する重合体(a)を
製造する別の方法では、ここにその開示を参考として含
める米国特許第4,758,632号明細書に記載され
ている様に、すでに形成された重合体、例えばアクリル
重合体、を他の成分と反応させ、重合体骨格に付加した
カルバミン酸エステル官能基を形成させる。その様なア
クリル重合体を製造する技術の一つでは、ヒドロキシ官
能性アクリル重合体または共重合体の存在下で尿素を熱
分解(アンモニアおよびHNCOを放出するために)し
てカルバミン酸エステル官能性アクリル重合体を形成さ
せる。もう一つの技術では、カルバミン酸ヒドロキシア
ルキルの水酸基をイソシアネート官能性アクリルまたは
ビニルモノマーのイソシアネート基と反応させてカルバ
ミン酸エステル官能性アクリル化合物を形成させる。イ
ソシアネート官能性アクリル化合物は、この分野では公
知であり、例えばここにその開示を参考として含める米
国特許第4,301,257号明細書に記載されてい
る。イソシアネートビニルモノマーは、この分野では良
く知られており、不飽和−テトラメチルキシレンイソ
シアネート(American Cyanamid からTMIR として販
売)を包含する。さらに別の技術では、環状炭酸エステ
ル官能性アクリル化合物上の環状炭酸エステル基をアン
モニアと反応させ、カルバミン酸エステル官能性アクリ
ル化合物を形成させる。環状炭酸エステル官能性重合体
は、この分野では公知であり、例えばここにその開示を
参考として含める米国特許第2,979,514号明細
書に記載されている。重合体を製造するための、より困
難であるが、有用な方法では、アクリル酸エステル重合
体をカルバミン酸ヒドロキシアルキルでエステル交換す
る。
【0019】尿素基を形成できる基としてはアミノ基が
あるが、これはモノイソシアネート(例えばメチルイソ
シアネート)との反応により第2級尿素基を形成させる
か、またはシアン酸(尿素の熱分解によりその場で形成
できる)との反応により第1級尿素基を形成させること
により、尿素基に転化させることができる。この反応は
好ましくは、この分野で公知の様に、触媒の存在下で起
こる。アミノ基をホスゲンと、次いでアンモニアと反応
させて第1級尿素基を有する化合物を形成させるか、ま
たはアミノ基とホスゲン、次いで第1級アミンとの反応
により、第2級尿素基を有する化合物を形成させること
もできる。別の方法では、イソシアネートをヒドロキシ
尿素化合物と反応させ、尿素でキャッピングしたイソシ
アネート誘導体を形成させる。例えば、トルエンジイソ
シアネート上の1個のイソシアネート基をヒドロキシエ
チルエチレン尿素と反応させ、続いて他のイソシアネー
ト基を過剰のポリオールと反応させてヒドロキシカルバ
ミン酸エステルを形成させることができる。
【0020】本発明の組成物は、カルバミン酸エステル
官能性または尿素官能性成分(a)と、成分(a)上の
カルバミン酸エステル基または尿素基と反応し得る1個
またはそれより多い官能基を含み、アルコキシメチル尿
素架橋剤である成分(b)の反応により硬化させる。架
橋剤は、様々な方法により形成させることができる。一
般的な方法では、イソシアネートおよびアミンの反応に
より尿素を得るが、そこでは脂肪族または芳香族イソシ
アネートを第1級または第2級脂肪族アミンまたは芳香
族アミンと反応させて尿素化合物を得る。アルコキシメ
チル尿素を得るには、尿素をホルムアルデヒドと、酸ま
たは塩基による触媒作用で反応させてメチロール化尿素
を形成させ、続いて縮合反応により水を放出させ、メチ
レンブリッジを形成させる。縮合反応は酸で触媒作用さ
せる。これらの反応により製造されるメチロール化合物
は、中性またはアルカリ性条件下で比較的安定している
が、酸性条件下では縮合して重合体化合物を形成する。
遊離のメチロール基をアルコキシとさらに反応させてア
ルコキシメチル基を形成させ、化合物をより安定化させ
るのが好ましい。メチロール化合物の水素をアルキル基
で置き換えることにより、この物質は有機溶剤により溶
解し易くなり、より安定する。この反応は酸で触媒作用
させ、過剰のアルコールの存在下で行なう。尿素は、
2、3または4置換されたメチロール尿素でよい。メチ
ロール基の存在により、尿素は加水分解に対して敏感に
なり、不安定なエーテルブリッジを形成し易くなる。し
たがって、アルコキシメチル尿素架橋剤の形成には他の
尿素出発物質を使用するのが望ましい場合がある。
【0021】アルコキシメチル尿素を形成させるため、
および尿素上の反応性箇所を最少に抑えるために、尿素
の代わりにエチレン尿素を使用することができる。この
場合、エチレン尿素は尿素、エチレンジアミンおよびホ
ルムアルデヒドから製造される。一般的に、エチレン尿
素は、過剰のエチレンジアミンを尿素と反応させ、次い
でホルムアルデヒドでメチロール化することにより製造
される。尿素がメチロール化のための反応箇所を4つま
で与えるのに対し、エチレン尿素はメチロール化のため
の反応性箇所が2つしかない。
【0022】さらに、アルコキシメチル尿素は、ジ尿素
結晶から形成させることができる。ジ尿素結晶は、この
分野でレオロジー調整剤として開示されることがある。
ジ尿素結晶をホルムアルデヒドと反応させ、続いてアル
コールと反応させ、アルコキシメチル尿素を形成させ
る。さらに別な方法では、アルコキシメチル尿素はグリ
コールウリルから形成させる。グリコールウリルは、尿
素およびグリオキサールをそれぞれ2:1のモル比で反
応させることにより製造される。
【0023】本発明の目的に好適なアルコキシメチル尿
素としては、N,N−ジメチル尿素、N,N,N−トリ
メチル尿素、および炭素数1〜12の炭素鎖長を含むア
ルコキシを有するアルコキシメチル尿素がある。炭素数
1〜4の炭素鎖長のアルコキシを有するアルコキシメチ
ル尿素が特に好ましい。
【0024】塗料組成物中で、アルコキシメチル尿素は
カルバミン酸エステルまたは尿素官能性化合物(a)と
反応し、架橋した被膜を形成する。カルバミン酸エステ
ルまたは尿素部分が尿素架橋剤上のアルコキシ基と反応
し、ウレタン結合を形成する。カルバミン酸エステルま
たは尿素官能性化合物は、ヒドロキシ官能性化合物の代
わりに成分(a)として使用され、塗料組成物中におけ
るエーテルブリッジの形成を最少に抑える。
【0025】塗料組成物中におけるカルバミン酸エステ
ルまたは尿素官能基のメチルアルコキシ官能基に対する
当量比は40:60〜95:5、好ましくは50:5
0、である。一般的に、塗料組成物の総重量に対して、
カルバミン酸エステル官能性または尿素官能性化合物は
70〜90重量%の量で存在し、メチルアルコキシ尿素
は30〜10重量%の量で存在する。
【0026】本発明の塗料組成物は、例えば本質的に固
体の粉体または分散液の形態で使用することができ、本
発明の組成物には必要に応じて溶剤を使用することがで
きる。組成物は、溶剤を使用して達成できる本質的に液
体状態にあるのが好ましい場合が多い。一般的に、成分
(a)および(b)の溶解特性に応じて、溶剤はいずれ
かの有機溶剤および/または水でよい。好ましい実施態
様では、溶剤は極性有機溶剤である。より好ましくは、
溶剤は極性の脂肪族溶剤または極性の芳香族溶剤であ
る。さらに好ましくは、溶剤はケトン、エステル、酢酸
エステル、アルコール、非プロトン性アミド、非プロト
ン性スルホキシド、または非プロトン性アミンである。
有用な溶剤の例としては、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、酢酸m−アミル、エチレングリコー
ルブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモ
ノメチルエーテルアセテート、キシレン、n−メチルピ
ロリドン、または芳香族炭化水素の混合物がある。別の
好ましい実施態様では、溶剤は水、または水と少量の水
性共溶剤の混合物である。
【0027】本発明の組成物は、硬化反応を強化するた
めの触媒を含むことができる。硬化反応を強化するため
に強酸触媒を使用するのが望ましい場合が多い。その様
な触媒は、この分野では良く知られており、例えば
トルエンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン
酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、フェニル酸リン酸エ
ステル、マレイン酸モノブチル、リン酸ブチル、および
ヒドロキシリン酸エステルがある。
【0028】塗料組成物には、他の成分、例えば顔料、
レオロジー調整剤、流動性調整剤、紫外線吸収剤、およ
びヒンダードアミン光安定剤、を添加することができ
る。
【0029】本発明の好ましい実施態様では、本発明の
組成物を着色塗料組成物またはクリアコート塗料組成物
として使用する。その様な組成物では、溶剤は本発明の
塗料組成物中に約0.01重量%〜約99重量%、好ま
しくは約10重量%〜約60重量%、より好ましくは約
30重量%〜約50重量%、の量で存在する。
【0030】塗料組成物は、この分野で良く知られてい
る多くの方法により物体上に塗布することができる。こ
れらの技術には、例えばスプレーコーティング、ディッ
プコーティング、ロールコーティング、カーテンコーテ
ィング、およびその他がある。自動車の車体パネルに
は、スプレーコーティングが好ましい。
【0031】特に好ましい実施態様では、本発明の組成
物は、複合材料カラー−プラス−クリア塗膜の一部とし
て、着色ベースコートの上にクリアおよび/または無色
塗料組成物として使用する。その様な複合材料塗膜は、
それらの色の深みおよび液体の様な光沢のある外観のた
めに人気がある。これらの塗料は特に自動車用塗料の分
野で広く使用されている。本発明の複合材料は複合材料
カラー−プラス−クリア塗膜のベースコートとしても使
用できる。
【0032】その様な複合材料塗膜のための他の着色ベ
ースコート組成物は、この分野では良く知られており、
ここで詳細に説明する必要はない。この分野でベースコ
ート組成物に有用であることが分かっている重合体に
は、アクリル、ビニル、ポリウレタン、ポリカーボネー
ト、ポリエステル、アルキッド、およびポリシロキサン
がある。好ましい重合体はアクリル重合体である。
【0033】製品を成形、キャスティング、または上記
の層で被覆した後、組成物を、塗料層が硬化する条件下
に置く。様々な硬化方法を使用できるが、熱硬化が好ま
しい。一般的に、熱硬化は、塗装した物体を、主として
放射熱源により与えられる高温にさらすことにより行な
う。硬化温度は、使用するアミノプラストおよび官能性
重合体により異なるが、一般的に93℃〜177℃、好
ましくは121℃〜141℃、である。硬化時間は、使
用する特定の成分、および層の厚さの様な物理的パラメ
ータにより異なるが、一般的な硬化時間は15〜60分
間である。
【0034】本発明のもう一つの目的は、アルコキシメ
チル尿素化合物を使用する塗料から得た被膜の耐久性を
改良する方法である。この方法は、アルコキシメチル尿
素化合物をカルバミン酸エステルまたは尿素官能性化合
物と組み合わせて塗料組成物を形成させ、続いてその塗
料を基材上に塗布し、被膜を形成させることを含んでな
る。この塗料被膜を加熱し、硬化した被膜を形成させ
る。下記の諸例は本発明をさらに説明するためのもので
あるが、本発明はこれらの例に限定されるものではな
い。
【0035】
【実施例】例1 カルバミン酸エステル官能性アクリル樹脂 攪拌機、冷却器および熱電対を取り付けた清浄な、乾燥
した5リットルフラスコに、プロピレングリコールメチ
ルエーテル417.0グラムを入れた。加熱し、還流状
態に維持した。別の容器にプロピレングリコールメチル
エーテル600.0グラム、4−メトキシヒドロキノン
0.34グラム、およびカルバメートプロピルメタクリ
レート730.5グラムを順に加えた。各成分を加える
前に均質になる様に、溶液が得られるまで容器を穏やか
に加熱し、攪拌した。第二の容器に、アクリル酸2−エ
チルヘキシル595.8グラム、スチレン384.3グ
ラム、メタクリル酸2−エチルヘキシル211.5グラ
ム、およびペルオキシ酢酸t−ブチル(50%)31
9.8グラムを加えた。第一および第二容器の内容物を
合わせ、均質になるまで混合した。この混合物をフラス
コに一定速度で約4時間かけて加えた。ペルオキシ酢酸
t−ブチル(50%)32.1グラムおよびaromatic 1
00 60.0グラムの混合物を30分間かけて均一に加
えた。還流を150分間維持し、続いて冷却した。
【0036】例2 成分 量(重量部) ブロックされた酸触媒1 2.18 ポリアクリル酸ブチル流動性調整剤 0.9 ヒンダードアミン光安定剤2 1.63 紫外光吸収剤3 4.07 ポリメタクリル酸ラウリル 0.35 シリコーン界面活性剤4 0.2 アミノメチルプロパノール 0.1 エタノール 2.9 n−ブタノール 7.3 カルバミン酸エステル官能性アクリル樹脂−例1 145.06ヒドロキシエチルエチレン尿素架橋剤 11.51 1 ジイソプロパノールアミンブロックされたドデシルベンゼンスルホン酸2 Ciba-Geigy Corp.から市販のTinuvin 123 3 Ciba-Geigy Corp.から市販のTinuvin 11304 Byk Chemieから市販のByk 320
【0037】例3 (比較) OH官能性アクリル樹脂およびメラミンを含む塗料組成物 成分 量(重量部) ブロックされた酸触媒1 1.27 ポリアクリル酸ブチル流動性調整剤 0.52 ヒンダードアミン光安定剤2 0.95 紫外光吸収剤3 2.37 ポリメタクリル酸ラウリル 0.20 シリコーン界面活性剤4 0.12 アミノメチルプロパノール 0.06 エタノール 1.69 n−ブタノール 4.25 OH官能性アクリル樹脂 67.47単量体状メラミン架橋剤 17.26 1 ジイソプロパノールアミンブロックされたドデシルベンゼンスルホン酸2 Ciba-Geigy Corp.から市販のTinuvin 123 3 Ciba-Geigy Corp.から市販のTinuvin 11304 Byk Chemieから市販のByk 320
【0038】例4 (比較) OH官能性アクリル樹脂およびアルコキシメチル尿素架橋剤を含む塗料組成物 成分 量(重量部) ブロックされた酸触媒1 2.18 ポリアクリル酸ブチル流動性調整剤 0.9 ヒンダードアミン光安定剤2 1.63 紫外光吸収剤3 4.07 ポリメタクリル酸ラウリル 0.35 シリコーン界面活性剤4 0.20 アミノメチルプロパノール 0.10 エタノール 2.90 n−ブタノール 7.30 OH官能性アクリル樹脂 117.20ヒドロキシエチルエチレン尿素架橋剤 28.51 1 ジイソプロパノールアミンブロックされたドデシルベンゼンスルホン酸2 Ciba-Geigy Corp.から市販のTinuvin 123 3 Ciba-Geigy Corp.から市販のTinuvin 11304 Byk Chemieから市販のByk 320
【0039】 表1 例 腐食* QUV暴露** (%光沢保持) (%光沢保持) 例2 カルバミン酸エステル官能性樹脂 35.3 97.6および尿素架橋剤 例3 ヒドロキシ官能性アクリル樹脂 27.9 94.2およびメラミン架橋剤 例4 ヒドロキシ官能性アクリル樹脂 10.2 0.8および尿素架橋剤 * 1年間フロリダ暴露** QUV暴露2500時間

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記(a)および(b)を含んでなること
    を特徴とする塗料組成物。 (a)カルバミン酸エステル基、尿素基、カルバミン酸
    エステルまたは尿素に転化し得る基およびそれらの混合
    物からなる群から選択された、少なくとも1個の官能基
    が付加している化合物を含んでなる第一成分、および
    (b)置換されたアルコキシメチル尿素架橋剤からなる
    群から選択された、成分(a)上の前記カルバミン酸エ
    ステル基または尿素基と反応し得る化合物を含んでなる
    第二成分。
  2. 【請求項2】成分(a)が、カルバミン酸エステル基、
    尿素基、およびカルバミン酸エステルまたは尿素に転化
    し得る基からなる群から選択された1個を超える官能基
    が付加している、148〜2,000の分子量を有する
    オリゴマー、カルバミン酸エステル基、尿素基、および
    カルバミン酸エステルまたは尿素に転化し得る官能基か
    らなる群から選択された1個を超える官能基が付加して
    いる、2,000を超える分子量を有する重合体、およ
    び前記重合体およびオリゴマーの混合物からなる群から
    選択された化合物を含んでなる、請求項1に記載の組成
    物。
  3. 【請求項3】前記第一成分が、ポリエステル、エポキ
    シ、アルキッド、ウレタン、アクリル、ポリアミド、お
    よびポリシラン重合体およびそれらの混合物からなる群
    から選択されたカルバミン酸エステル官能性重合体また
    は尿素官能性重合体である、請求項1に記載の組成物。
  4. 【請求項4】前記重合体が、1個を超えるカルバミン酸
    エステル官能基が付加した重合体骨格を含んでなり、前
    記第一成分が、不規則に反復する下式の単位により表さ
    れる、請求項2に記載の組成物。 (式中、RはHまたはCH3 を表し、R’はH、アルキ
    ル、またはシクロアルキル表し、Lは2価の結合基を表
    し、Aは1個またはそれより多いエチレン性不飽和モノ
    マーに由来する反復単位を表し、xは10〜90%を表
    し、yは90〜10%を表す)
  5. 【請求項5】1個またはそれより多いエチレン性不飽和
    モノマーを含んでなり、1個を超えるモノマーが、そこ
    に付加したカルバミン酸エステル基を有する、請求項4
    に記載の組成物。
  6. 【請求項6】前記エチレン性不飽和モノマーが、1個ま
    たはそれより多いアクリルモノマーを含んでなる、請求
    項4または5に記載の組成物。
  7. 【請求項7】前記エチレン性不飽和モノマーの10〜9
    0%がアクリルモノマーである、請求項5または6に記
    載の組成物。
  8. 【請求項8】−L−が式−COO−L’−で表され、
    L’が2価の結合基である、請求項4〜7のいずれか1
    項に記載の組成物。
  9. 【請求項9】成分(a)が、カルバミン酸エステル基、
    尿素基、およびカルバミン酸エステルまたは尿素に転化
    し得る基からなる群から選択された1個を超える官能基
    が付加している、148〜2,000の分子量を有する
    オリゴマーを含んでなる、請求項1〜9のいずれか1項
    に記載の組成物。
  10. 【請求項10】化合物(b)が、アルコキシ基が炭素数
    1〜12の炭素鎖長を有するアルコキシメチル尿素から
    なる群から選択される、請求項1〜9のいずれか1項に
    記載の組成物。
  11. 【請求項11】化合物(b)が、尿素、グリコールウリ
    ル、エチレン尿素およびジ尿素結晶から選択された尿素
    のアルコキシメチル尿素である、請求項1〜10のいず
    れか1項に記載の組成物。
  12. 【請求項12】着色塗料組成物を基材に塗布する工程、
    および前記着色塗料組成物の上に透明塗料組成物を塗布
    する工程を含んでなる、カラー−プラス−クリア複合材
    料塗膜組成物で被覆した物品の製造法であって、前記透
    明塗料組成物が、請求項1〜11のいずれか1項に記載
    の硬化し得る塗料組成物であることを特徴とするカラー
    −プラス−クリア複合材料塗膜組成物で被覆した物品の
    製造法。
  13. 【請求項13】成分(a)が、第1級カルバミン酸エス
    テル化合物であるオリゴマーを含んでなる、請求項12
    に記載の方法。
  14. 【請求項14】請求項1〜11のいずれか1項に記載の
    組成物により製造されたカラー−プラス−クリア複合材
    料塗膜で被覆した基材を含んでなる物品。
  15. 【請求項15】(a)カルバミン酸エステル基、尿素
    基、およびカルバミン酸エステル基または尿素基に転化
    し得る基からなる群から選択された、少なくとも1個の
    官能基が付加している化合物を含んでなる第一成分、お
    よび(b)置換されたアルコキシメチル尿素架橋剤から
    なる群から選択された、成分(a)上の前記カルバミン
    酸エステル基または尿素基と反応し得る化合物を含んで
    なる第二成分を組み合わせて塗料組成物を形成させ、続
    いて前記塗料組成物を基材に塗布し、被膜を形成させ、
    前記塗料被膜を加熱して前記被膜を硬化させることを含
    んでなる、カラー−プラス−クリア複合材料塗膜のクリ
    アコートの屋外耐久性を改良する方法。
JP9260594A 1996-09-25 1997-09-25 アルコキシメチル尿素化合物を含む、良好な屋外耐久性を有する塗料組成物 Pending JPH10152643A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US71967096A 1996-09-25 1996-09-25
US719670 1996-09-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10152643A true JPH10152643A (ja) 1998-06-09

Family

ID=24890919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9260594A Pending JPH10152643A (ja) 1996-09-25 1997-09-25 アルコキシメチル尿素化合物を含む、良好な屋外耐久性を有する塗料組成物

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0832950B1 (ja)
JP (1) JPH10152643A (ja)
KR (1) KR19980024946A (ja)
AT (1) ATE254651T1 (ja)
AU (1) AU736397B2 (ja)
BR (1) BR9704872A (ja)
CA (1) CA2214183C (ja)
DE (1) DE69726236T2 (ja)
ES (1) ES2212022T3 (ja)
MX (1) MX216655B (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5972422A (en) * 1998-05-01 1999-10-26 Basf Corporation Method for low bake repair of composite color-plus-clear coatings, and compositions for use therein
US6239212B1 (en) * 1998-10-23 2001-05-29 Basf Corporation. Clearcoat composition and method for intercoat adhesion
DE19961926A1 (de) * 1999-12-22 2001-07-05 Basf Coatings Ag Thermisch mit aktinischer Strahlung härtbare Stoffgemische und ihre Verwendung
DE10114689A1 (de) 2001-03-23 2002-09-26 Basf Ag Ungesättigte Verbindungen mit Carbamat- oder Harnstoffendgruppen
ATE387480T1 (de) 2001-12-17 2008-03-15 Basf Corp Asymmetrische diisocyanatmonomere in uretanpolymeren und -oligomeren zur kristallinitaetserniedrigung
WO2003052013A1 (en) 2001-12-17 2003-06-26 Basf Corporation Urethane polymers that reduce the effect of polylactone linkages

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6270457A (ja) * 1985-07-26 1987-03-31 ユニオン・カ−バイド・コ−ポレ−シヨン ハイソリツドのコ−テイング組成物
US5356669A (en) * 1992-10-23 1994-10-18 Basf Corporation Composite color-plus-clear coating utilizing carbamate-functional polymer composition in the clearcoat
DE69308585T2 (de) * 1992-10-30 1997-09-11 Ppg Industries, Inc., Pittsburgh, Pa. Durch aminoplast härtbare filmbildende zusammensetzungen zu filmen mit säure-ätzungsbeständigkeit
US5373069A (en) * 1993-07-28 1994-12-13 Basf Corporation Curable carbamate-functional polymers

Also Published As

Publication number Publication date
AU736397B2 (en) 2001-07-26
AU3839997A (en) 1998-04-02
EP0832950A2 (en) 1998-04-01
BR9704872A (pt) 1998-10-27
KR19980024946A (ko) 1998-07-06
EP0832950B1 (en) 2003-11-19
DE69726236D1 (de) 2003-12-24
MX9706777A (es) 1998-03-31
ATE254651T1 (de) 2003-12-15
DE69726236T2 (de) 2004-08-26
EP0832950A3 (en) 1998-11-18
ES2212022T3 (es) 2004-07-16
MX216655B (es) 2003-10-01
CA2214183C (en) 2003-07-22
CA2214183A1 (en) 1998-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2682953B2 (ja) 硬化可能なカルバメート官能性ポリマー組成物
JP2680564B2 (ja) クリアコート中にカルバミン酸エステル官能性重合体を使用する、カラー・プラス・クリアコーティング
EP1124909B1 (en) Curable coating compositions containing blends of carbamate-functional compounds
AU692002B2 (en) Coating compositions containing carbamate functional and acrylamide functional components
JP3662314B2 (ja) カルバミン酸エステル樹脂および添加剤を含む硬化性塗料組成物
JP4067600B2 (ja) 変性アミノプラスト化合物のための方法、そこから得られるアミノプラスト化合物、およびその化合物を含有する塗料
US7160973B2 (en) Urethane polymers that reduce the effect of polylactone linkages
EP0832950B1 (en) Coating compositions including alkoxy methyl urea compounds having good exterior durability
US6900270B2 (en) Curable coating compositions with carbamate compounds
EP1093498B1 (en) Method for improving appearance in composite color-plus-clear coatings, and compositions for use therein
EP1082393B1 (en) Method for eliminating wrinkling in composite color-plus-clear coatings, and compositions for use therein
MXPA97006777A (en) Coating compositions, including alcoximethylene compounds, which have good exterior durability
US5972422A (en) Method for low bake repair of composite color-plus-clear coatings, and compositions for use therein
US20020022702A1 (en) Coating compositions including urea crosslinking compounds having good exterior durability
CA2276793A1 (en) Method for improving the adhesion of a repair coating to a previously coated substrate

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040805

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060627

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061117