JPS58168664A - 重ね塗り塗膜をつくる方法 - Google Patents

重ね塗り塗膜をつくる方法

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JPS58168664A
JPS58168664A JP58041632A JP4163283A JPS58168664A JP S58168664 A JPS58168664 A JP S58168664A JP 58041632 A JP58041632 A JP 58041632A JP 4163283 A JP4163283 A JP 4163283A JP S58168664 A JPS58168664 A JP S58168664A
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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】 本発明は、顔料、場合にまり流展剤、チキソトロピー剤
、充填剤、有機溶剤および他の常用の助剤を含有する重
ね塗りm農の下塗りをつくるための水稀釈可能の塗料に
関する。
殊に自動車塗装の場合、良好な装飾作用と同時に良好な
防蝕の望ましい他の領域においても、基体Ell(ねて
配置された若干のm膜層を設けることは公知である。こ
の場合には、まず顔料を有する塗料を設け、引続き透明
な上塗り、つまり一般Km料を含有しないかまたは透明
な顔料のみを含有するクリヤーラッカーを設ける。
下塗り中にはしばしば金属顔料が使用され、これがいわ
ゆるメタリック塗装をもたらす、工業上の実地において
は従来、自動車塗装の場合には、高め有機溶剤含量を有
する普通の塗料b=使用される。経済上の連山からおよ
び環境公害な減小させるために、塗料中の有機溶剤をで
きるだけ減小させる努力がなされた。
従って、溶剤または分散剤として主に水を含有しかつ有
機溶剤は少量含有されているにすきない塗料が公知とな
っている。それで、西ドイツl3i1%許公開公報第2
926584号には、ビヒクルとしてポリエステル、ト
リメリド鎗を含有するポリカルボ/酸混合物、エポキシ
化油および塩基性化合物からの水溶性−合生成物を含有
する下塗りメタリック塗料を製造するための水性ビヒク
ル混合物が記載されている。
ところで意外にも、ビヒクルとして特殊の水性ポリウレ
タン分散液を含有する場合、極めてすぐれた性質を有す
る重ね塗り塗膜の下塗りな製造するための塗料が得られ
ることが判明した。
本発明によるビヒクルは、殊に金属顔料を使用する場合
にとくに良好なメタリック効果を有するm膜を生じるが
、その理由は塗膜中に金属顔料の非常に有利な配置およ
び固定をもたらすからである。常用の非金属顔料を使用
する場合でも、すぐれた装飾作用を有する塗膜が生じる
この塗料の特別な利点は、それが予備乾燥されしは部分
的に全く溶解を示さないとい5点にある。
本発明の昧龜は、ビヒクルとして、 (λ) 末端ヒドロキシル基を有しかつ分子量400〜
3000の線状ポリエーテル−および/またはポリエス
テルジオールと (B)  ジイソシアネートとを、末端インシアナト基
な有する中間生成物が生成するようなモル比で反応させ
(0)  インシアナト1に対して反応性の基2つおよ
びアニオン形成性基少なくとも1つを有する化合物とさ
らに反応させ(この場合アニオン形成性基は反応前に第
三アミンで中和されている)、(ム)、(Blおよび(
0)から得られる2つの中間生成物を主として水性の相
に移し、かつ (D)  なお保持されているイソシアナト基な第一お
よび/または第ニアミノ基を有するジアミンおよび/ま
たはポリアミンと反応させるととによって製造した、ポ
リウレタン**の1価5〜70を有する水性ポリウレタ
ン分散液を含有することを特徴とする最初に挙げた鴇類
の塗料である。
成分(ム)として適轟なポリエーテルジオールは次の一
般式に一致する: H÷0−(01!′EL八→−OH 式中Rは水素または場合によ゛り種々の置換基な有する
低級アルキル基であり、nは2〜6であり、mは10〜
50またはより高い数である。
例はポリ(オキシナトラメ1チレン)グリコール、ポリ
(オキシエチレン)グリコールおよびポリ(オキシエチ
レン)グリコールである。
すぐれたポリアルキレンエーテルポリオールは、400
〜3000の範d内の分子量を有するポリ(オキシエチ
レン)グリコールである。
ポリエステルジオールも同様に本発@8VCオケるポリ
マーのジオール成分(成分入)として使用することがで
きる。ポリエステルジオールは有機ジカルボン酸または
その無水物の有機ジオールによるエステル化によって製
造することができる。ジカルボ/l!1およびジオール
は脂肪族またを言芳香族のジカルボン酸およびジオール
であってもよい。
ポリエステルの製造のために使用されるジオールは、エ
チレングリコール、テチレンクリコール、ネオペンチル
グリコールのようなアルキ灯 し/クリコールおよびジメチロールシクロヘキサンのよ
うな他のグリコールを包含する。
−4当な酸はたとえばフタル酸、イソフタル酸、テレフ
タル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキすヒドロフタル酸
、アジピン酸、アゼライン#、セパシン酸、マレイン−
、ダルタル酸、ヘキすクロルヘゾタンジカル〆ン−およ
びテトラクロルフタル酸である。これらの酸の代りに、
その無水物を、それが存在する限り、使用することもで
きる。
さらに、本発明にお−ては、成分Aとしてツクタムから
I導されるポリエステルジオールも使用することができ
る。これらの生成物は、たとえば0−カプロラクトンと
ジオールとの反応によって得られる。かかる生成物は米
国特許明細書第3169945号に記載されている。
この反応によって得ら′れるポリラクトンポリオールは
、末端ヒドロキシ身重の存在およびラクトンから誘導さ
れる繰返しポリエステル成分を特徴とする。これらの繰
返し分子成分は次式に一致する; 1 + a −(aHR) n−011,O一式中nは有利
に4〜6であり、置換基Rは水素、アルキル基、シクロ
アルキル基またはアルコキシ基であり、どの置換基も1
2よりも多い炭素原子を含有せずかつラクトンIIIK
おける置換基中のlR木原子の総数は12を上廻らない
ものとする。
出発物質として使用されるラクトンは、任意のラクト/
またはラクトンの任意の組合せであってもよく、この場
合とのラクトンは環中に少なくとも6つの炭素原子、た
とえば6〜8つの炭素原子を含有しているべきであり、
かつ環の1素に結合してiる炭素原子には少なくとも2
つの水素が存在すべきである。出発物質として使用され
るラクトンは次の一般式によって表わすことができる: 式中nおよびRは既述したものを表わす。
本発明においてポリエステルジオールの製造に有利なラ
クトンは、nが数値4を有する虐−カプロラクトンであ
る。た−ていり有利なラクトンは、nが数値4を有しか
つすべてのR置換基が水素である非置換のC−カプロラ
クトンである。このラクトンは、大量にλ手できかつす
ぐれた性質を有する被膜を失じるのでとくに有利である
。さらに、種々の他のラクトンを単独かまたは組合せで
使用することができる。
ラクトンとの反応Kj#IIな脂肪族ジオールこの例は
、エチレングリコール、1.3−プロパンツオール、1
.4−ブタンジオール、ジメチロールシクロヘキサンを
包含スル。
ポリウレタン分散液調造のための成分(Bjとしては、
任意の有機ジイソシアネートを使用することができる。
適当なジイソシアネートの例はトリメチレンジイソシア
ネート、テトラメチレンジイソシアネート、Kンタメチ
レンVイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、プロピレンジイソシアネート、エチルエチレンジイ
ソシ7ネー)、2.5−yメチルエチレンジイノシアネ
ート、1−メチルトリメチレンジイソシアネート、1,
3−シクロベンチレンゾイソシアネー)、1.4−シク
ロヘキシレンジインシアネート、1.2−シクロヘキシ
レンジイソシアネート、1.3−フェニレンゾイソシア
ネー)、1.4−フ二二レンジイソシアネート、2.4
−)ルイレンジイソシアネート、2゜6−トルイレンジ
イソシアネート、  4 、4’−ゾフエニレンVイソ
ンアネート、1.5−ナフチレンジイソシアネー)、1
.4−ナフチレンジイソシアネート、1−イソシアナト
メチル−5−イソシアナト−1,3,3−トリメチルシ
クロへキサン、ビス−(4−インシアナトシクロヘキシ
ル)メタン、ビス−(4−イソシアナトフェニル)−メ
タy、 4 、41−ジイソシアナトゾ7工品ルエーテ
ルおよび2 、5−に!スー(8−イソシアナトオクチ
ル)−4−オクチル−5−ヘキシ−Vり・ヘキセンであ
る。          ′成分(勾とジイソシアネー
トとの反応は、生成する最初の中間生成物が末端位のイ
ソシアナト基を有するように実施される、つまりジイン
シアネートは過剰に使用される。
本発明によれば成分(0)として、インシアナト基と反
応する基2つお、よびアニオン形成性1少なくとも1つ
を含有する化合物が使用される。
インシアナト基と反応する適当な基は殊にヒドロキシル
基および第一および第ニアさノ基である。アニオン形成
性基としてはカルざキシル轟およびスルホン酸基が挙げ
られる。これらの基は、イソシアナト基との反応をさけ
るために、反応前に飽三アミンで中和する。反応は、末
趨インシアナト基を有する第2の中間生成物が生じるよ
うVc%施される。従って、反応成分のモル量は、最初
の中間生成物が過fIlIK存在するように選択される
少なくとも2つのイソシアナト基反応性基および少なく
とも1つのアニオン形成性基な含有する化合物としては
、たとえばジヒrロキシプロピオ/a1.ジメチロール
プロピオン酸、ジヒドロキシコハク酸またはジヒドロキ
シ安息香酸が過当である。単糖類の錯化によって得られ
るポリヒドロキシ酸、たとえばグルコン酸、糖酸、粘#
鍼、グルクロン酸等も適当である。
アミノ基含有化合物はたとえばα、δ−ジアミノ吉阜酸
、3,4−シアミノ安息香酸、2゜4−シアミノ−トル
オ−ルースルホンal−(5)、4 、4’−シアミノ
−シーフェニルエーテルスルホン酸部である。
(A1、(Blおよび(01から得られる中間生成物は
、第三アミンで中和されるアニオン性基を有する。
過当な第三アミンはたとえばトリメチルアミン、トリエ
チルアミン、ジメチルアニリン、ジエチルアニリン、ト
リフェニルアミン等である。生成物は水相に移し、微細
なポリウレタン分散液が生じる。
第2の中間生成物を水相に移した後、なお存在するイン
シアナト基な連鎖延長剤としての第一または第二シアミ
ンと反応させてN−アルキル尿素基に変える。このため
に適当なシアミンはたとえばエチレンジアミン、ジアミ
ノプロパン、ヘキナメチレンジアミン、ヒrラジン、ア
ミノエチルエタノ−ルアはン等である。ジアミンとの反
応により、分子はさらに結合しかつ分子量が増加する。
有利に1成分(0)の一部は、インシアナト基に対して
反応性の12つを有するが、ア=1ノ形成性基な有しな
い化合物−)に代えることができる。これkよって、−
リウレタ/I!!脂中のイオン性基の含分は所望1m1
lI″Kt14節することができる。成分(Dlはと<
K、ポリウレタンが5〜7o、殊[12〜30のali
lllを有するような量で使用される。成分(IQとし
ては、たとえは低分子ジオールまたは第一または鮪ニア
ミノ基を有する低分子シアミンが適轟である。
本発1jllKよる塗料は、他の水性分散111に&c
比して改良された顔料着色性を有する。殊に、金属顔料
を使用する場合に良好な結果を生じる。これらの利点は
上述したポリウレタン分散液(IQ料の主要成分である
)Kよって惹起される。有利な性質は唯1つのビヒクル
として一すウレタン分歓at使用する場合に得られるが
、多くの場合に、塗料を他のビヒクルまたは硬化成分を
一緒忙使用することKよって変性するかまたは特定の性
質に関し意図的に改良するのが望ましい。
有利に、塗料は補助的ビヒクル成分として水で稀釈可能
なメラミン樹脂を、ポリウレタン分散液の固形分に対し
て1〜80重量憾重量別に20〜60重量慢の含量で含
有する。
水溶性メラミン樹脂は自体公知であり、大規模に使用さ
れる。このものはエーテル化メラミ/・ホルムアルヂヒ
rJIi1合生成物である。その水溶解度は、できるだ
け低くあるべきである縮合度な別として、エーテル化成
分に依存し、そノ際アルカノール−ないしはエチレング
リコールモノエーテル系の低級成分のみが水溶性縮合生
成物を生じる。へdP?メトキシメチルメラミ    
 、ン樹脂が最も重要である。溶剤を使用する場合、ブ
タノールエーテル化せるメラミン樹脂を水相に分散させ
ることもできる。
カルボキシル基な縮合生成物中へ導入することも可能で
ある。高度にエーテル化された、オキシカルボ/ill
とのホルムアルデヒド縮合生成物のエーテル交換生成物
はそのカルボキシル基により中和後に水溶性であり、本
発#4による塗料中で架橋成分として使用することがで
きる。
記載されたメラミン樹脂の代りに、たとえばベンゾグア
ナミン樹脂のような水溶性または水分散可能のアミノ樹
脂を使用することもできる。
本発#4による塗料がメラミン樹脂な含有する場合には
、有利に付加的にもう1つのビヒクル成分として水稀釈
可能のポリエステル樹脂および/または水槽釈可能のポ
リアクリレート樹脂を含有していてもよく、この場合メ
ラミン樹脂対ポリエステルー/ポリアクリレート樹脂の
1量比は2:1〜1:4であり、メラミン樹脂、ポリエ
ステル−/ポリアクリレート樹脂の総量は、ポリウレタ
ン分散液の固形分に対して1〜80重量憾重量別に20
〜60重量憾である。
水稀釈可能のポリエステルは遊離のカルボキシル基を有
するもの、つまり為い酸価を有するポリエステルである
。原則的には、樹脂系中へ必要なカルボキシル基を導入
する2つの方法が公知である。Iglの方法は、エステ
ル化を所望のtIkmで中断することからなるall!
1基で中和した後、こうして得られるポリエステルは水
に回路であり、焼付ける際に被膜を形成する。第2の方
法は、ヒドロキシル基に富む、低い酸価な有するポリエ
ステルとのシーまたはポリカルボン酸の部分エステルの
形成を要旨とする。この反応には普通、穏和な条件下で
遊離カルボキシル基の形成下にヒドロキシル成分と反応
するジカルざン絵の無水物が使用される。
水で稀釈可能なポリアクリレート樹脂は、上述したポリ
エステル樹脂と同様に遊離カルボキシル基な含有する。
これは一般に、アクリル−ないしはメタクリル共重合体
であり、カルボキシル基はアクリル−またはメタクリル
酸部分から由来する。
架橋剤としては封鎖されたポリイリシアネ−トを使用す
ることもできる0本発明和おiては、インシアネート基
がある化合物と反応している任意のポリイソシアネート
を使用することができ、そのに未形成せる封−されたポ
リイソシアネートはヒPロキシル基に対して室温におい
て安定であるが、一般に約90〜約600℃の範囲内の
高めた温度では反応する。封鎖されたポリイソシアネー
トを製造する場合、架IHCjmな任意の有機ポリイソ
シアネートを使用することができる。約3〜約66、殊
に約8〜15の炭素原子を有するイソシアネートがすぐ
れている。適当なジイソシアネートの例は上述したジイ
ソシアネート(成分B)である。これよりインシアネー
ト官能性の高いポリイソシアネートを使用することもで
きる。この例はトリス−(4−イソシアナトフェニル)
−メタン、1゜3.5−)ジイソシアナトベンゾール、
2.4゜6−ドリイゾ7アナトトルオール、1.3.5
−トリス−(6−イツシ了ナトヘキシル)−ビユレット
、ビス−(2,5−ジイソシアナト−4−メチルフェニ
ル)−メタン、およびジイソシアナトドルオールの二量
体および三量体のようなポリマーのポリイソシアネート
である。さらに1ポリインシアネートの混合物を使用す
ることもできる。
本宛14において架橋剤として挙げられる有機ポリイソ
シアネートは、たとえばポリエーテルポリオールまたは
ポリエステルポリオールを包含するポリオールから誘導
されるプレポリマーであうセもよい、このためには、周
知のようにポリオールを過剰のポリイソシアネートと反
応させ、これによって末端イソシアナト基を有するプレ
ポリマーが生じる。これに使用することのできるポリオ
ールの例は、グリコール、たとえばエチレングリコール
およびプロピレングリコールのような簡単なポリオール
、およびグリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサ
ントリオールおよびペンタエリトリットのような他のポ
リオール:さら    1にはジエチレングリコールお
よびトリプロピレングリコールのようなモノエーテル、
ならびにかかるポリオールとアルキレンオキシドとの縮
合生成物であるポリエーテルである。ポリエーテルの形
成下にこれらのポリオールとの縮合に適当なアルキレン
オキシドの例は、エチレンオキシド、プロピレンオキシ
F、ブチレンオキシドおよびスチロールオキシFである
。これらの縮合生成物は一般に末端ヒFロキシル基な有
するポリエーテルと呼ばれる。これらは縁状または分板
状であってもよい、かかるポリエーテルの例は分子量1
540のポリオキシエチレ7グリコール、分子量102
5のポリオキシゾロピレングリコール、ポリオキシナト
2メチレングリコール、ポリオキシヘキサメチレングリ
コール、ポリオキシノナメチレングリコール、ポリオ中
シデカメテレングリコール、ポリオ中シドデカメチレ/
グリコールおよびそれらの混合物である。
他のタイプのポリオキシアルキレ/グリコールエーテル
も同様K(I!用することができる。殊に適当なポリエ
ーテルポリオールは、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、1.4−ブタン
ジオール、1.3−ブタンジオール、1.6−ヘキサン
ジオールおよびそれらの混合物:グリセリントリメチロ
ールエタン、トリメチロールゾロ、?7,1.2゜6−
ヘキサントリオール、ジペンタエリトリット、トリペン
タエリトリット、ポリペンタエリトリット、メチルグル
コシドおよびシIJIllのようなポリオールとエチレ
ンオキシド、ブローレンオキシドのアルキレンオキシr
またはその混合物との反応によつ【得られる。
ポリイソシアネートの封鎖のためには、任意の適当な脂
肪族、脂環式または芳香族アルキルモノアルコールを使
用することができる。これの例は、メチル−、エチル−
、クロロエチル−、プロピル−、ブチル−、アミル−、
ヘキシル−、ヘフチルー、オクチル−、ノニル−13,
5゜5−トリメチルへキシル−、デシル−およびラウリ
ルアルコールのような脂肪族アルコール;シクロペンタ
ノールおよびシクロヘキサノールのような脂環式アルコ
ール:フェニルカルビノールおよびメチルフェニルカル
ビノールのような芳香族アルキルアルコールであル、場
合により少量の高分子で比較的ll&揮発性の一価アル
コールを一緒に使用することもでき、この場合これらの
アルコールはそれの脱離後塗料中で可塑剤として働く。
他の適当な封鎖剤はメチルエチルケトンオキシム、ア七
トンオキシムおよびシクロヘキtノンオキシムのような
オキシム、ならびにカプロラクタム、フェノールおよび
ヒrロキサム酸エステルである。すぐれた封−剤はマロ
ンエステル、アセト酢酸エステルおよびβ−ゾヶトンで
ある。
封鎖されたポリイソシアネートは、十分な量のアルコー
ルを有機ポリイソシアネートと反応させて遊離のイソシ
アナト基がもはや存在しないようにすることによって製
造される。
本発1jlJKよる塗料はすべての公知がりma工業に
おいて常用の顔料または染料を含有していてもよい。
無機または有機の染料ないしは顔料としては、たとえば
二酸化チタン、黒鉛、カーボン、クロム鹸亜鉛、クロム
酸ストロンチウム% クロAalバリウム、クロム酸鉛
、鉛シアナミド、珪りロム鎗鉛、鹸化亜鉛、硫化カドミ
ウム、酸化クロム、硫化亜鉛、ニッケルチタン黄、クロ
ムチタン黄、醗化鉄赤、酸化鉄黒、ウルトラマリンデル
−、フタロシアニン錯化物、ナフトール赤、キナクリド
ン、ハロゲン化チオインジビ顔料尋が挙げられる。
とくに有利な顔料としては銅、銅合金、アルミニウムお
よび銅のような金属粉末を単独かまたけ混合物で、有利
にはアルミ+ウム粉末な少なくとも主蚤量、しかも塗料
の全固形勅き鷲に対してビヒクル0.5〜25重量係の
量で使用される。ポリウレタン分散液が唯1つのビヒク
ルである場合には金属顔料として、水性系に対して@特
殊に前処理されているような市販の金属粉末が有利に使
用される。金属粉末は上記の非     1金属顔料な
いしは染料1つまたは若干と一緒に使用することもでき
る。この場合にはその含分を、所望、、のメタリック効
果が抑制されないように選択する。
本発明による塗料は、溶剤、充填剤、可塑剤、安定剤、
湿潤剤、分散助剤、流展剤、消泡剤および触媒のような
他の常用の添加物を単独かまたは混合物で、常用の量で
含有することができる。これらの物質は個々の成分およ
び/または全混合物に添加することができる。
適当な充填剤は、たとえばタルク、雲母、カオリン、日
雇、石英末、アスベスト末、スレート末、硫酸バリウム
、種々の珪酸、珪酸塩、ガラス繊維、有機繊維勢である
本発明による塗料は、水のほかに、常用の溶剤、たとえ
ば脂肪族または芳香族炭化水素、1価または多価アルコ
ール、エーテル、エステル、グリコールエーテルならび
にそのエステル、ケトン、たとえばドルオール、キジロ
ール、ブタノール、エチル−またはブチルグリコール(
=エチレングリコールモノエチルーまたは一デチルエー
テル)ならびにそのアセテート、ブチル91リコール(
エチレングリコールジブチルエーテル)、エテレ/グリ
コールゾメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチ
ルエーテル、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、
アセトン、イソホロンまたはその混合物を含有していて
もよい。
塗料の製造は次のようにして実施される:まず、上記の
成分(ム)、(B)、(0)、p)および場合により(
10)から微細な水性ポリウレタン分散液を製造する。
成分相互の反応は有機化学の周知方法に従って行なわれ
る。この場合、まずポリエーテル−またはポリエステル
ジオール、ジイソシアネートおよびインシアナト基に対
して二官能性成分(0)および場合により(ICIを、
あらかじめ成分(0)のアニオン形成性基を第三アミン
で中和した後、有機溶剤中で互いに反応させる。反応の
際には、まず成分(勾および(B)を互いに反応させ、
その後さらK(0)および(Illとの反応な実施する
こともできるし、あるいは上記の成分を同時に使用する
こともできる。その後、得られた生放物を少なくとも主
として水性の相に移し、なお存在するイソシアナト基と
、第一および/または第ニアミノ基な有するシーおよび
/またはポリアミンとの反応を実施する。得られるポリ
ウレタン分散液の一価を制御し、場合により6〜9の価
に調節した後、分散液は本発明による塗料の1剤を形成
し、この中へたとえば補助的ビヒクル、顔料、有機溶剤
および助剤をたとえば攪拌機またはディソルバーを用い
て分散させることにより均質に混入する。引続き、改め
て一価を制御し、場合により6〜8、有利に7.0〜8
.5の価K11節する。さらに、固形分および粘度をそ
れぞれの適用条件に適合した価に調節する。
使用可能状態の塗料は一般に10〜301量憾の固形脅
亀亀を有し、工80カップ4中での流出時間は15〜3
0秒、有利には18〜25秒である。その水含量は60
〜90重量憾、有機溶剤含量は0〜20重量16(それ
ぞれ全塗料に対して)である。
従って、本発明による塗料は重ね塗り塗膜の下塗りなつ
くるのに役立つ。上塗りとしては、一般に全く顔料を有
しないかまたは透明KM料を有するにすぎないすべての
公知塗料が適当である。これは、常用の溶剤含有クリヤ
ラッカー、水稀釈可能のクリヤラッカーまたは粉末クリ
ヤラッカーである。
また本発明は、基体上に下塗りとして、顔料および場合
により流展剤、チキ・ノドロビー剤、充填剤、有機溶剤
および他の常用の助剤を含有する水稀釈可能の塗料を設
ける重ね塗り塗膜の製造法に関する。この方法は、下塗
り用塗料がビヒクルとして、 (Al  末端ヒドロキシル基な有しかつ分子量400
〜3000の線状ポリエーテル−および/またけポリエ
ステルジオールと、 (Bl  ジインシアネートとを、末端イソシアナト基
を有する中間生成物が生じるようなモル比   電で反
応させ、 (0)  さらに、イソシアナト基に対し反応性の基2
つおよびアニオン形成性基少なくとも1つな有する化合
−と反応させ(この場合アニオン形成性基は反応前に第
三アミンで中和されている) 、(A)、(B)および
(0)から得られる第2の中間生成物を主として水性の
相に移し、(Dl  なお保持されているイソシアナト
基を、嬉−および/または総ニアミノ基な有するシーお
よび/またはポリアミンと反応させることによって製造
した水性ポリウレタン分散液を含有することを特徴とす
る。
さらに本発明は、顔料および場合により流展剤、チキソ
トロピー剤、充填剤、有機溶剤および他の助剤を含有し
ている水稀釈可能の塗料を設け、重ね塗りとしてa鞠な
塗料を設け、引続きll1It&された基体を加熱する
ことによって得られた重ね塗り塗膜で塗膜された基体に
関し、下塗り用塗料がビしクルとして、 (ム)末端ヒドロキシル基な有しかつ分子量400〜3
000の線状ポリエーテル−および/またはポリエステ
ルジオールと、 IBI  ”/インシアネートとを、末端インシアナト
基な有する中間生成物が生じるようなモル比で反応させ
、 (0)  さらに、インシアナト基に対し反応性の基2
つおよびアニオン形成性基少な(とも1つを有する化合
物と反応させ(この場合アニオン形成性基は反応前に第
三アミンで中和されている)、(ムl、(Blおよび(
0)から得られる第2の中間生成物を主として水性の相
に移し、(勾 なお保持されているイソシアナト基な第
一および/または第ニアミノ基を有するV−および/ま
たはポリアミ2と反応させるととKよって製造した、ポ
リウレタン樹脂の酸価5〜70を有する水性ポリウレタ
ン分散液を含有することを特徴とする。
適当な基体は、金属、木材、プラスチックおよび他の材
料からなる物体である。
次に、本発明を実施例1/C)@詳述し、差当りポリウ
レタン分散液の製造を記載する。
ポリウレタン分散液1 ネオペンチルグリコール、ベキ9フvオール−1,6お
よびアゾピ/11からの、135のヒドロキシル価およ
び3以下の酸価を有するポリエステル830gを、真空
中100℃で1時間脱水する。80℃で、4.4−ジ−
シクロヘキシルメタンジイソシアネート52AIi&加
え、遊離イソシアナト基含量が全秤地量に対して6.1
8重量IIIズなるまで90℃で攪拌する。
60℃に冷却後、N−メチルピロリドン400g中のジ
メチロールプロピオン1167.9およびトリエチルア
ミン501の溶液を加え、90℃で1時間攪拌する。
得られた物質を激しく攪拌しなから冷脱イオン水240
0.9中に加える。この分散液に、歇しく攪拌しながら
20分以内にエチレンジアミ/の30暢水111H&8
ONを加える。得られる非常に微細な分散液は65暢の
固形分およびDIMカップ4中で23秒の流出時間を有
する。
ポジウレタン分散1%に2 カブロラクトノとlIJコールから製造した、196の
ヒドロキシル価を有する市販のポリエステル570II
を、真空中100℃で1時間脱水する。80℃で、4 
、4’−ジ?りnヘキシルメタンジイソシアネート52
4gを加え、イソシアナト含量が全秤取量に対して7.
52重重量圧なるまで90℃で攪拌する。6”0℃に冷
却した後、N−メチルピロリド、ン40・0g中のジメ
チロールプロピオン#67gおよびトリエチルアj75
0gの溶液な加え、90℃で1時間攪拌する。得られた
物質を激しく攪拌しながら冷脱イオン水18409に加
える。得られた分散液に激しく攪拌しながら20分以内
に15I4のヒドラジン溶Ak8(lを加える。得られ
る非常に微細な分散液は35憾の固形分およびDINカ
ップ4中で27秒の流出時間を有する。
ポリウレタン分散液3 ヒドロキシル価112を有するポリゾロビレンダリコー
ル500!iを、真空中100℃で11時間脱水する。
80℃で、4.4′−ジシクロへキシルメタンジイソシ
アネー)262.9を加え、イソシアナト含量が全秤取
量に対して5.47重量暢になるまで90℃寸攪拌する
60℃に冷却した後、N−メチルピロリドン2009中
のジメチロールプロピオンj153.5#およびトリエ
チルアミン25gの#l液を加え。
90℃で1時間攪拌する。こうして得られた物質を、激
しく攪拌しながら脱イオン水165ONに加える。生じ
た分散液に、攪拌しなりtら20分以内に15憾のヒド
ラジン溶液401iを加える。得られる分散液は52憾
の固形分およびDXMカツゾ4中で27℃1秒の流出時
間を有する・ポリウレタン分散液4 ネオペンチルグリコールおよびアゾピン酸からの、56
のヒドロキシル価を有するポリエステル1000gを、
真空中100℃で1時間脱水する。80℃でヘキサメテ
レンジイソシアネ−)202#1lOjL、イソシアナ
ト含量カー全秤取量に対して4.77重量−になるまで
90℃で攪拌する。60℃に冷却した後、N−メチルピ
ロリドン300g中のジメチロールプロピオン−47g
およびトリエチルアミン65gの溶液を加え、90℃で
1時間攪拌する。こうして得られたポリウレタン物質を
激しく攪拌しなから冷脱イオン水46511中へ攪拌銀
人する。生じた分散Ak&C1m拌しながら20分以内
に15憾のヒドラジン溶f/に60Iiを加える。得ら
れる分散液は20L6の固形分およびDINカップ4中
で82秒の流出時間を有する。
ポリウレタン分散lli[5 テトラヒドロフランからの、173のヒドロキシル価を
有する市販のポリエーテル650gを、真空中100℃
で1時間脱水する。83℃でイソホロンジイソシアネー
ト5351を加え、インシアナト含量が全秤取量に対し
て9.88重量僑になるまで90℃で攪拌する。60℃
に冷却した後、N−メチルピロリドン400Iiのジメ
チロールプロピオン!1193.9およびトリエチルア
ミン70Iの溶液を加え、90℃で1時間攪拌する。こ
うして得られたポリウレタンへ物質を激しく攪拌しなか
ら冷脱イオン水4700#L/c攪拌混入し、15暢の
ヒドラジン溶*120&を20分以内に加える。得られ
る分散液は19憾の固形分およびD工Nカップ4中で2
7秒の流出、時間を有する。
ポリウレタン分散液6 例2におけるよ5KII施するが、N−メチルピロリド
ン400Iの代りにアセトン800117を使用する。
こうして得られた分散液から真空蒸留によってアセトン
を除去し、39鳴の固形分およびD工Nカッf4中で6
3秒の流出時間を有する純水性ポリウレタン分散液を得
る。
ポリウレタン分散gZ 差歯り例2におけるように実施するが、ヒドラゾン溶液
の代りにジェタノールアミンの4016水浴液200.
9に使用する。
ポリウレタン分散液8 差当り例2Kidけるように%施するが、ヒドラゾン溶
液の代りKN−2−オキシエチルジアミノエタンの40
憾水溶1[100#を使用スル。
塗料の製造 m科の組成は謔1−に記載されており、表中の数値は重
量部を表わす。表に掲げられている成分について下記に
述べる: 増粘剤1: 層構造を有する珪酸マグネシウムナトリウムのペースト
(水中3憾) 増粘剤2: 珪酸!ダネシウムナトリウムフルオロリチウムのペース
ト(水中ト1;このペーストの製造のためには、珪酸塩
なディソルバーを用いて60〜60分水中に攪拌混入し
、−夜装置する。
翌日、もう一度10〜15分攪拌する。
増粘剤3: 精製べ/トナイトの3憾水性ペースト ポリエステル樹脂; 使用した水溶性ポリエステルは次のようにして製造する
: 攪拌機、温度針および充填塔を備えている反    1
応器中に、ネオペンチルグリコール832重量部を秤取
し、溶融させる。イソフタル鐙664重量部を加える。
攪拌しながら、塔頂温度が100℃を上廻らないように
加熱する。8.5の111価が得られるまで最高220
℃でエステル化する。180℃に冷却した後に無水トリ
メリド酸584重量部を加え、さらに59の酸価が祷ら
れるまでエステル化する。ブタノール425重量部で稀
釈する。
アクリレート樹脂ニ アクリレート樹脂は次のよ5Kして製造する:攪拌機、
温度針および還流冷却器を有する反応1中へn−ブタノ
ール400重量部を秤取し、100℃に加熱する0次−
で、注入容器からn−ブチルメタクリレ−)100重量
部、メチルメタクリレート580重量部、2−オ中ジエ
チルアクリレート175重量部およびアクリル鹸175
重量部の混合物を、諏2の注入容器からはt−デチルペ
ルベyfエート80重量部およびn−ブタノール80重
量部からなる混合物を、4時間以内に均一かつ同時に反
応i中へ配量する。この場合、温度は110℃に保つ、
注入後、110℃でさらに重合させ、1時間後Kt−ブ
チルペルベンゾエート10重量部とn−ブタノール10
重量部の混合物を加える。さらに1.5時間後に、79
.7重量部の固形分、64.0の一*(固形分に対して
)、およびn−ブタノール中60重量憾の固形分におい
て円錐・平板粘度計中で測定して850 mPa−5の
粘度を有する重合体溶液が得られる。
メラミン樹脂: 市販のメタノールエーテル化メラミン・ホルムアルデヒ
Pa脂(水中固形分70重重量部アルミニウム顔料■: 市販のアルミニウム顔料ペースト(水中6516)、平
均粒径10μ。
アルミニウムー料■: 市販のアルミニウム顔料ペースト(ホワイトスピリット
/溶解ペンゾール中65嚢)、平均粒径10μ。
青色顔料: インメントロン顔料(0olour工n(1@!  :
Ptgm@nt Blua  60/ 69800 )
 e塗料は個々に次のようにして製造するニガ1〜9 使用した増粘剤に攪拌しながらポリウレタン分散液を加
える。さらに攪拌しながら、残余成分を加える。60分
攪拌した後、水でD工Nカッノ4中の流出時間14〜1
5秒K11節する。
例10 アルミニウム顔料n5部を、ブチルグリコール5部およ
びポリエステル樹脂5部とともに15分攪拌する。さら
に攪拌しながら、ベントナイトペースト、ポリウレタン
分散液、ジメチルエタノールアミ/溶液、メラミン樹脂
および水を加える。30分攪拌した後、水でDENカッ
プ4中の流出時間14〜15秒K11I11節する。
例11および13 青色顔料および二酸化チタンをポリエステルおよびブチ
ルグリコールと攪拌しながら混合し、サンドミルな用い
て分散させる。この顔料ペーストを攪拌しながら残余成
分と混合し、例1〜9におけると同じ方法で後処場する
例12 ポリウレタン分散液、アルミニウム顔料、ブチルグリコ
ールおよび水を混合し、30分攪拌する。その後、D工
Nfiツブ4中での流出時間14〜15秒K114節す
る。
塗料の適用 得られた塗料をそれぞれ4つのM/P結合された銅板上
に吹付ける。1m温で15分の通気時間後に1次のよう
Kして製造した無顔料塗料(上塗り1.2.3および4
)を設ける二上塗り1 ta+  アクリレート共重合体の製造温度針、攪拌機
、還流冷却器および滴下ロートな備えている反応容器中
へ、n−ブタノール166部、トルオ−#2871Sお
よびエチレングリコールモノエチルエーテルア七テート
1507都な入れる1滴下ロー) K n−ブチルメタ
クリレート868部、メチルメタクリレ−) 812部
、l 、Jl l IJ kfllls 2.8m、 
**シfロビルメタクリレート287.2部およびクモ
ールヒドロペルオキシy40部の溶液を満たす。
反応混合物を攪拌しながら加熱し、溶剤の温度が136
℃に4したら、単量体・触媒溶液の繞加を開始する。単
量体・触媒i[kを45分間に銑加し、その間温度を1
27〜136℃に保つ。
付加的に2時間加熱した後に温度は136℃になり、エ
チレングリコールモノエチルエーテルアセテートで固形
分50’llK低下した溶液試料の25℃におけるガー
ドナー・ホルトの粘度はに〜Lである。さらに2時間1
36.1〜156.710に加熱した後、304にの固
形分を有する試料につき測定した粘度はp−+4である
。2時間5分継続して加熱する間、粘度はQ−RK増加
する・加熱を中断し、重合体溶液を濾過する。得られる
溶液は25℃でZa〜z4のが−Fナナ−ホルトの粘度
および7重合溶剤(エチレングリ;−ルモノエチルエー
テルアセテー)84.91嚢、n−ブタノール5.55
mおよびドルオール9.56暢)中の固形分39.9憾
において1.009 kg/lの重さ、固体に対して1
7.2の酸価および1のが−yナナ−カラー1を有する
。共重合体の相対粘度は1.1454である。
(b)  無顔料塗料の製造 不揮発性物含食4鴫重量憾な有する、アクリレート共重
合体の溶液144部を、ブチル化メチロールメラミン樹
脂(固形分60重量憾)58部と混合する。生じる混合
物の不揮発性−含量をキジロールで40重重量和減小さ
せ:こうしてフォードカッf眉4中で測定して28〜3
2秒の粘度を有する透明な塗料基剤が得られる0次−で
、キジロール60重量部と酢酸ブチル40重量部からな
る混合物で17秒の粘度を調節する。
上塗り2 アクリル悔脂S液の製造 (1)  攪拌機、温度針、還流冷却器および滴下タン
クを有するアクリル樹脂な製造するための常用の装置に
1石油溶剤(トリメチルペンゾールを含有する。約16
0〜200℃の沸点範囲を有する石油留分)67部を懺
入する。温度が132℃に達した後、n−ブチルメタク
リレ−)60部、2−エチルへキシルメタクリレート1
9部、オキシエチルメタクリレート18部、メタクリル
鹸6部およびα、d−アゾビスイソデテロニトリル1.
9部からなる単量体混合物を3時間に遍加する。単量体
混合物の添加後に混合物を1時間攪拌し、その間□反応
器の温度を132℃に保つ。次いで、上記の石油溶剤1
0部および2.7−アゾピスー2.4−ジメチルバレロ
ニトリル0.8部からなる混合物を2時間に加える。反
応は132℃で2時間*mする。
その後、石油溶剤3部およびn−ブタノール15部を加
え、これによってアクリル樹脂溶液が得られる。アクリ
ル樹脂溶液の固形樹脂は10200の数平均分子量(滲
透蒸気圧法)および20℃のガラス転移点(膨張計によ
って測定)を有する。温液はS O,O*の固形分およ
びKの粘度(25℃でが一ドナーの泡粘度針を用いて測
定)を有する。
(1))  無顔料塗料の製造 上記のアクリル樹脂溶液140重量部、n−デメノール
変性メラtyvii脂n−ブタノール/キジロール中の
固形分600重量部有する溶液50重量部、および曳シ
ロール中のシリコーン油の1gII溶液0.1重量部を
分散させることによって、第2の無顔料塗料(上塗り2
)を製造する。
上塗り3 (1)  アクリレート樹脂の製造 温度針、攪拌機、還流冷却器および滴下ロートな備える
反応容器中でキジロール18.4重を部を140℃に加
熱する。不活性ガス雰囲気下に作業し、2−オキシプロ
ピルメタクリレート7.6重量部、メタクリル#0.6
重量部、2−エチルへ中シルアクリレート19.7重量
部、メチルメタクリレート11.6重量部およびn−ブ
チルメタクリレート9.8重量部およびP−t−fチル
ペルオ中シト0.5重量部と中ンロール2.Q    
  ’重量部からなる混合物を4時間以内に攪拌しなが
ら均一に添加し、反応混合物の温度をtao’cK保つ
。その後、さらに0.5時間140’0で攪拌し、シー
t−ブチルペルオキシド0.2重量部とキジロール1.
0重量部との混合物を徐々に加える。さらに30分後、
69.6憾の固形分く空気循環加熱装置中で180’O
で15分乾燥する場合の塗aKついて測定)が得られる
。反応混合物ヲ120℃に冷却し、キジロール28.6
1重量部で稀釈する。固形分500重量部よび粘度56
0 mPa・−および酸価9.8(固形樹脂に対して)
を有するアクリレート樹脂溶液が得られる。
(b)  無顔料塗料の製造 無1II4科塗料を製造するため、まずメラミン樹脂f
#液を製造する。
メラミン樹脂の製造 公知方法に従い、メラミン650部および水性ホルムア
ルデヒド溶液(ホルムアルデヒド40重量*)2455
部の1合物を苛性ソーメ治敵で7.0のp)4aK調節
し、水で樹脂の2倍容蓋に稀釈した後に樹脂が沈殿する
まで90℃に加熱する。次いで真空中で水13001S
を留去し、n−ブタノール4000部および―塩酸50
0部を加える1m合物を30分間40℃に保った後、エ
ーテル化生成物を炭−ナトリウム250Iiで中和する
。−ブタノール含有層を分離した後、真空中で脱水し、
溶剤を留去することにより、60#Iの固形分を調節す
る。
上記のアクリレート樹脂50重量部、上記のメラミン樹
脂溶液30重負部、キジロール15重量部および酢酸ブ
チル5重量illから、無顔料、111料(上塗り3)
な製造する。
上塗り4 (&)ポリエステル樹脂の製造 無水へ中ヤヒドロフタルal         1.0
モルトリメチロールプロパン        0.25
モルエチル・ブチル・プロパンジオール   0.6モ
ル−1,5 2,2−メチルフェニルーフ四パン   0.2モルジ
オール−1,3 から飽和ポリエステルを製造する。
上記の原料を記載量で、充填塔、下向き蒸留冷却器およ
び攪拌機を備える反応容器中へ秤取する。反応混合物に
高沸点芳香族留分(沸点箱1eii150 〜170℃
)10Iを加え、次いで加熱し、その際反応容器中の温
度は、充填塔の頂部で105℃を上廻らな−ようKする
。窒素雰囲気下に作業する。10時間後に1反応混合物
は11の61価および520 mPa・aの粘度(工0
工の平板・円錐粘度計中で、キジロール中の60 ’1
1%液として測定)K達する。得られた飽和ポリエステ
ルをキジロールで溶かして固形分60憾を有する溶液を
得る。樹脂のヒドロキシル価は78である。
(b)  無#i料伽科の製造 (aj K従って得た有脂溶液55IIK、デタノール
/キジロール(2:1)中の、ブタノールで部分的にエ
ーテル化した市販の反応性メラミン・ホルムアルデヒド
縮合樹脂の55憾溶液5011ヲ加工、エテルグリコー
ルアセテートとブチルグリコールアセテート1;1から
なゐ溶剤混合物15gで稀釈し、攪拌することKよって
十分K11合する。生じたクリヤーラッカーは49憾の
固形分およびD工N55211による4wsの流出ノズ
ルを有する流出力ツノ中で43秒の流出時間を有する。
透明塗料を設けた後、得られる2度塗りIIIMを空気
循環オープン中で焼付ける。焼付は条件は ; 上塗り1:50分、90℃ 上塗り2:20分、150℃ 上塗り3:30分、130℃ 上塗り4:30分、130℃ 温度値はそれぞれの物体温度を表わす。すぐれた性質を
有する2度塗り塗−が得られる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 tIIIi料、場合により流展剤、チキソトロピー剤、
    充填剤、有機溶剤および他の常用の助剤を含有する、重
    ね塗り塗膜の下塗りをつくるための水稀釈可能の塗料に
    おいて、 (Al  末端ヒドロキノ基を有しかつ分子量400〜
    3000の融状ポリエーテル−および/またはポリエス
    テルジオールと (Bl  ジイソシアネートとを、末端イソシアナト基
    な有する中間生成物が生成するよ5なモル比で反応させ
    、 (0)  イソシアナト基に対して反応性の基2つおよ
    びアニオン形成性基少なくとも1つを有する化合物とさ
    らに反応させ(この場合アニオン東成性基は反応前Ki
    l三アさ)で中和されている)、(ム)、(B)および
    (0)から得られる2つの中間生成物を主として水性の
    相に移し、かつ (DJ  なお保持されているインシアナト基な鮪−お
    よび/または總ニアミノ基な有するシアミンおよび/ま
    たはポリアミンと反応させることによって製造した、ポ
    リウレタン樹脂の酸価5〜70を有する水性ポリウレタ
    ン分#!1gを含有することを特徴とする重ね塗り塗膜
    の下塗りをつくるための水稀釈i」能の塗料。 2、 ポリウレタン分散液の製造のために、成分(0)
    の一部の代りに1イソシアナト基に対して反応性の基2
    つを有するが、アニオン形成性基な有しない化合物(勾
    を使用した、特許請求の範囲第1項記載の塗料。 6、 補助的ビヒクル成分として、水稀釈可能なメラミ
    ン樹脂を、ポリウレタン分散液の固形分に対して1〜8
    0重量係の量で含有する、特許請求の範囲第1項または
    第2項記載の塗料・ 4、/リクレタ7分散筐の固形分に対するメラミン樹脂
    の量が20〜60重量憾である、特許請求の範囲第3項
    記載の塗料。 5、もう1つのビヒクル成分として水稀釈可能のポリエ
    ステル樹脂および/または水稀釈可能のポリアクリレー
    ト樹脂を含有し、その際メラミン樹脂対ポリエステル樹
    脂および/またはポリアクリレート樹脂の重量比が2:
    1〜1:4でありかつメラミン樹脂、ポリエステル−お
    よびポリアクリレート樹脂の総量はポリウレタン分散液
    の固形分に対して1〜80重量憾である、特許請求の範
    囲@3項または総4項記載の塗料。 6、 メラミン樹脂、ポリエステル−およびポリアクリ
    レート樹脂の量が、ポリウレタン分散液の固形分に対し
    て20〜60重量暢である、41奸請求の範囲第5項記
    載の塗料。 7、 7@動的ビヒクル′成分として*#されたポリイ
    ソシアネートを、水稀釈可能のポリエステル樹脂および
    /または水稀釈可能のポリアクリレート樹脂とともに含
    有し、その際ポリイソシアネート、ポリエステル樹脂お
    よび/またはポリアクリレート樹脂の量は、ポリウレタ
    ン分散液の固形分に対して合計1〜80重量憾である、
    %詐請求の範囲第1項または飢2項記載の塗料。 8、 ビヒクルの全固形分に対して金属顔料0.5〜2
    5重を憾を含有する、特許請求の範囲第1項〜第7項の
    いずれか1項記載の塗料。
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