JPS62250077A - ポリエステルオリゴマ−とアクリル系バインダ−からのコ−テイング組成物 - Google Patents

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】 アクリル系コーティング組成物は乗用車およびトシック
の仕上げ塗り用として広く使用されている。着色下塗シ
の上に透明無着色トップコートを適用する２層仕上げ系
の発達に伴い、アクリル系組成物がトップコートとして
もまた下塗シとしても使用されてきた。

外部ボディ構成部品として重合体からなる部品と弾性体
からなる部品とが組合せて使用されるに伴い、金属表面
に適用できるのみならずこれらの表面にも適用できる仕
上げ剤の必要性が生じてきた。金属および非金属のいず
れの自動車用の仕上げにおいても首尾良く適用できるよ
うな塗装においては、基本的な付着という必須要件に加
えて、キユアリング特性および耐久性も重要な要件でお
る。もし硬質の仕上げ剤が非金属表面に適用されると、
それ自体クラックを起こす傾向があるばかシでなく、そ
れが被覆されている基質の強度をも事実低下させるであ
ろう。加えて、金属表面および非金属表面に同時に適用
されようとするコーティングは両者に適用可能なキユア
リング条件に耐え得るものでなければならない。たとえ
ば、ある一定時間の間口動車が高温に曝されたとき、金
属基体は非金属基体よシもより迅速にその上にあるコー
ティングに熱を伝達する。このように、金属部品および
非金属部品に適用された同じコーティングが、それが適
用された基体によって異なる時間の間高温に曝される。

本発明は、金属表面および非金属表面の両方に適用する
のに適しており、いずれの表面にあってもすぐれた耐久
性と着装特性とを示すコーティング組成物を提供するも
のである。

特定的には１本発明は。

（＝）　　約３５００から５０００の重量平均分子量を
有し、かつ （１）２から６個の炭素原子を有する脂肪族トリオール
から麦る群から選ばれる少くとも１つの化合物、 （２）２から１４個の炭素原子を有する脂肪族および芳
香族ジオールからなる群から選ばれる少くとも１つの化
合物、および （３）８から１４個の炭素原子を有する脂肪族二塩基酸
からなる群から選ばれる少くとも１つの化合物 から製造され、これらの成分（１）、（２）および（３
）は、成分（１）の１モル当り成分（２）および（！Ｉ
）の６各が約３ないし８モルであるような量で存在する
ところのポリエステルオリゴマー約１５ないし３０重量
％、および （ｂ）　　アクリル系重合体、自己安定化された分散ア
クリル系重合体およびアルキル化メラミンホルムアルデ
ヒド架橋剤からなるブレンド約８５ないし７０％ から本質的になるフィルム−形成性バインダーの少くと
も約６０俤を含有しているコーティング組成物を提供す
る亀のである。

本発明に係るコーティング組成物はポリエステルオリゴ
マールおよびアクリル系成分から製造されるバインダー
をば−スとしている。ポリエステルポリオールは重量で
約１５ないし３０１の濃度で存在している。ポリエステ
ルポリオールが約１５チよりも少たいと５通常、重合体
基体およびニジストマー基体上に施用するには不充分な
可撓性を示す仕上げコーティング組成物をもたらす結果
とまろう。この成分が約３０重量％よシも多いと、コー
ティングの長期耐久性が低下するであろう。

ポリエステルオリゴマーは三つの成分から形成されるが
、これらはトリオール、グリコールおよび９ないし１４
個の炭素原子を有する脂肪族二塩基酸である。

ポリエステルオリゴマーの第１の成分であるトリオール
は、極度に分枝した構造を形成するが、それはひるかえ
って、多数の架橋構造を可能にする。トリオールは通常
２がら６個の炭素原子を有している。この成分として使
用できる代表的なトリオールには、グリセリン、トリメ
チロールエタン、トリメチロールプロノぐン１．２．Ｓ
−ヘキサントリオールおよびＲンタエリスリトールのモ
ノエステルが包含され、このうちトリメチロールプロパ
ンは特に適当であゐ。

ポリエステルオリゴマーのジオール成分は、広範な種類
の二官能性グリコールまたは酸から選ぶことができる。

それらは脂肪族または芳香族であり得５通常２から１４
個の炭素を有している。それらはＯ，Ｓ、ハロゲンおよ
び類似物のような障害を与えることない基で置換された
シあるいは中継されていてもよい。このようガジ、ｔ　
−ルＫ　Ｊｄ　、たとえば、エチレングリコール）フロ
ピレン−１，２−クリコール、フロピレン−１，３−グ
リコール、ブチレン−１，３−ジオール。

ブチレン−１，４−ジオール、ブチレン−２，３−ジオ
ール、ネオ破ンチルグリコールすなわち２，２−ジメチ
ルプロパン−１，３−ジオール、２．２−ジエチルプロ
パン−１，３−ジオール、２−メチル−２−プロピルプ
ロパン−１，５−’）オール。

デカメチレングリコール、Ｖデカメチレングリコール、
チオエチレングリコール、クリセリンのモノエチルエー
テル、およびグリセロールのアリルエーテル類が包含さ
れる。カプロラクトンとエチレングリコールとの反応生
成物であるポリカプロ２クトンジオールもまた使用され
得る。好適にはジオールは２から８個の炭素原子を、最
も好適には２から６個の炭素原子を有しているであろう
。これらのうちで、ネオはンチルグリコールは特に満足
すべきものであることがわかった。

ポリエステルオリゴマーの第３の成分である脂肪族二塩
基酸は、系に可撓性を付与するために存在するものであ
る。８から１４個の炭素原子を有すると共に分枝を持た
ない、比較的長鎖状の脂肪酸は、重合体系に高度の動き
易さを与え、同時に最終的ポリエステルオリゴマーの可
撓性を増加させる。本発明で使用され得る代表的二塩基
酸には、たとえば、スズリン酸、アゼライン酸、セパシ
ン酸、ドデカンジ酸およびウンデカンジ酸がある。ポリ
エステルオリゴマー中のアゼライン酸はドデカンジ酸よ
りも大きな強靭性を有する最終的コーティング組成物を
提供することがわかっており、それ故好適である。

ポリエステルオリゴマーは上記した三つの成分ヲ、トリ
オール１モルについてジオールおよび二塩基酸の各々を
約３ないし９モルのモル比率で結合することによって製
造される。成分は芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素およ
びケトン等の有機溶媒の少量の存在下に反応せしめられ
る。このような溶媒には、たとえば、キシレン、ミシチ
レン、クメン、約９０から１９０℃の沸点を有する脂肪
族炭化水素、メチルインブチルケトン、メチルアミルケ
トンおよび類似物が包含される。三つの成分は無触媒下
に反応し、このオリゴマーから得られるコーティングの
長期耐久性についての付加的な利益を提供する。

ポリエステルオリゴマーの終局的分子量は、本発明によ
って製造されるコーティング組成物において満足な性能
を得るためには、約３５００から約５０００の範囲でな
ければならない。約４０００から４５００の分子量を有
するポリエステルオリゴマーが望ましく、また約４２０
０から４４００の分子量を有するものは特に満足すべき
ものであることがわかった。ここで採用している分子量
とは、ポリメチルメタクリレートを標準として用いるゲ
ル浸透クロマドグ２フイーによって測定された重量平均
分子量のことを指す。

ポリエステルポリオールの補足物としてのバインダーの
約８５から７０重量％に当るバインダー系中のアクリル
系成分は、アクリル系重合体、安定化された分散樹脂お
よびアルキル化されたメラミンホルムアルデヒド架橋剤
の組み合わせからなるが、これらはすべて１９８５年６
月６日に出願されたアントネリ（４ｎｔｏｎｅｘｘ１）
その他等の米国続き番号第７４０，８９５号の出願中の
出願−それ故これは参照として引用されそして今や米国
特許第４，５９１，５５３号として公開されている□に
記載されている。特に注目すべきは、第１欄第５７行か
ら第２欄第２６行に見られるアクリル系重合体について
の記載、第２欄第２７ないし第６８行に見られる自己安
定化された分散樹脂についての記載および第３欄第２０
ないし第２８行に見られるアルキル化されたメラミンホ
ルムアルデヒド架橋剤についての記載である。

アントネリ等の出願に記載されているように通常アクリ
ル系重合体はバインダーの約１５から３０チの濃度で、
自己安定化された分散剤は約１５から２５％の濃度で、
そしてアルキル化されたメラミンホルムアルデヒド架橋
剤は約３０から４５重量％の濃度で存在する。

本発明のバインダー系の（−ス成分の製造後、これらの
成分は物理的に混合される。通常、約１５から３０重量
％のポリエステルオリゴマーが使用される。

本発明に従って製造されたコーティングは異常に低い溶
媒含量というととによって特徴づけられる。最終的なコ
ーティング組成物においてコーティング処方中溶媒の含
量はオリゴマーおよびアクリル系成分の両者を含めて１
通常、４０チ以下でアシしばしば３５チ以下である。使
用され得る溶媒にはアントネリ等の出願に記載されてい
るようガ有機溶媒が包含される。

コーティング組成物は、金属性基体および可撓性基体の
いずれもに適用可能な透明コーティングとしてバインダ
ー成分単独で使用されることができる。バインダー成分
に加えて、コーティング組成物は、少ない濃度の、たと
えば５重量％までの、コーティング処方で使用される典
型的な添加剤を含有することができ、それらには、特に
先に挙げたアントネリ等の申請中の出願に記載されてい
るよう表１種またはそれ以上の紫外線安定剤が含まれる
。

もし望むならば、コーティング組成物は約５０チまでの
顔料を含むことができる。本発明のコーティング組成物
で使用され得る顔料には先に参照として引用したアント
ネリ等の出願に記載されているものが包含される。

本発明のコーティング組成物は慣用の吹付は塗装の技術
、そして好適には静電吹付は塗装によって基体上に適用
され得る。基体への適用後、コーティングは高温、たと
えば約２２５から２７５”Ｈに、約１５から６０分曝さ
れるととによって硬化（キュア）される。一般に、最終
的な厚さが約１から５ミル、そして好ましくは約１から
２ミルであるコーティングは、すぐれた光沢、付着性お
よび耐候性を有する硬化仕上げ塗装をもたらす。約５０
分間にわたっての２５０”Ｆのキユアリング温度が本発
明のコーティング組成物のキユアリングのために特に満
足すべきものであることがわかった。

本発明は下記の実施例によってさらに具体的に説明され
るが、ここにおける部およびパーセンテージは特記しな
い限シ重量によるものである。

実施例　１ 攪拌器、水分離器、コンデンサーおよび温度計を取り付
けた反応容器内で脂肪族ポリエステルオリゴマーが製造
された。加熱手段は温度制御されるように々っていた。

１　　　　１４４部のトルエン、４０２部のトリメチロ
ールプロ／ξン、　　９６ＥＳ８部のネオにンチルグリ
コールおよび２０７０部のドデカンジ酸が反応容器内に
供給されそして加熱還流された。エステル化反応ででき
る水は分離器に集められ反応温度は１４８〜２４５℃に
維持された。

結果的に得られる重合体は分子量が測定され、上記手順
に従って製造された別々のパッチで、４１２４、　４２
７１．４３０６および４５８２の分子量を示すものであ
ることがわかった。

２４．６部のポリエステルオリゴマーが、２０．２部の
アクリル系樹脂１６，６部の安定化分散液およびアント
ネリ等の出願の実施例１によって製造された３部６部の
アルキル化メラミンホルムアルデヒド架橋剤と一緒にさ
れた。ベースとなる樹脂成分に加えて、チノビン（Ｔｉ
ｎｎｏｖｉｎ）９００としてチパーガイギーコーポレイ
ション（ａｔｂａ−Ｇａｉｇｙ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏ
ｎ）から商業的に入手できる２チの紫外線光安定剤がコ
ーティング組成物に添加された。

コーティング組成物はスチールの基体および強化射出成
形重合体基体の上に吹き付けされ。

２５０下で３０分間硬化された。両者の表面はすぐれた
光沢、付着性および摩擦抵抗を示した。

特許出願人　　イー・アイ・デュポン・ド・ネモアース
ーアンド・コンパニー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）約３５００から５０００の重量平均分子量を
   有し、かつ （１）２から６個の炭素原子を有する脂肪族トリオール
   からなる群から選ばれる少く とも１つの化合物、 （２）２から１４個の炭素原子を有する脂肪族および芳
   香族ジオールからなる群から 選ばれる少くとも１つの化合物、および （５）８から１４個の炭素原子を有する脂肪族二塩基酸
   からなる群から選ばれる少く とも１つの化合物 から製造され、これらの成分（１）、（２）および（３
   ）は、成分（１）の４モル当り成分（２）および（３）
   の各々が約５ないし８モルであるような量 で存在するところのポリエステルオリゴマ ー約１５ないし３０重量％、および （ｂ）アクリル系重合体、自己安定化された分散アクリ
   ル系重合体およびアルキル化メラ ミンホルムアルデヒド架橋剤からなるブレ ンド約８５ないし７０％ から本質的になるフィルム−形成性バインダーの少くと
   も約６０％を含有しているコーティング組成物。 ２）ポリエステルオリゴマーにおける成分（１）がトリ
   メチロールプロパンである特許請求の範囲第１項に記載
   のコーティング組成物。 ３）グリコールがネオペンチルグリコールである特許請
   求の範囲第１項に記載のコーティング組成物。 ４）ポリエステルオリゴマー中の脂肪酸がドデカンジ酸
   である特許請求の範囲第１項に記載のコーティング組成
   物。 ５）ポリエステル中の脂肪酸がアゼライン酸である特許
   請求の範囲第１項に記載のコーティング組成物。 ６）ポリエステルオリゴマーが約４０００から４５００
   の分子量を有している特許請求の範囲第１項に記載のコ
   ーティング組成物。 ７）ポリエステルオリゴマーが約４２００から４４００
   の分子量を有している特許請求の範囲第６項に記載のコ
   ーティング組成物。 ８）約５０％までの顔料をさらに含有している特許請求
   の範囲第１項に記載のコーティング組成物。 ９）約２％までの紫外線安定剤をさらに含有している特
   許請求の範囲第１項に記載のコーティング組成物。 １０）特許請求の範囲第１項に記載の組成物からなる硬
   化層で被覆された基体。 １１）着色ペイント組成物からなる層によって被覆され
   、そしてその層に付着結合した特許請求の範囲第１項に
   記載の組成物からなる層を有している基体。