JPS6333480A - エラストマ−塗料 - Google Patents

エラストマ−塗料

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JPS6333480A
JPS6333480A JP62182104A JP18210487A JPS6333480A JP S6333480 A JPS6333480 A JP S6333480A JP 62182104 A JP62182104 A JP 62182104A JP 18210487 A JP18210487 A JP 18210487A JP S6333480 A JPS6333480 A JP S6333480A
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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】 穫果直Δ秤匪立吐 本発明は柔軟性のある塗料に関する。
従来技術および問題点 羽目等の構造用建造部材の2次加工用下塗り金属の製造
においては、塗料の物理的特性が最も重要である。塗料
は優れた耐久特性および支持体への接着性を示さなけれ
ばならないだけでなく、クラブキングや接着性の損失な
く2次加工できる程度に充分な柔軟性をしていなければ
ならない。
それ故、塗料が優れた柔軟性のみならず、2次加工品の
隷で良好な接着性、耐クラブキング性、耐食性を示すこ
とが必要である。
問題点を解決するための手段 本発明は、 (i)  イソシアネートを末端基とするウレタン含有
物質:および (ii)  本質的にオキシラン基がないリン酸塩化ポ
リエポキシド: からなる塗料を提供する。
また、本発明は a)柔軟性のある下塗り塗料を支持体に塗布すること、 該塗料は(i)イソシアネートを末端基とするウレタン
含有物質;(ii)本質的にオキシラン基がないリン酸
塩化ポリエポキシドからなる:b)  (a)の被覆支
持体に少なくとも1つの着色塗料を塗布すること: (c)  (b)の工程で得られた被覆支持体を少なく
とも部分的に硬化すること: からなる多層塗膜を有する支持体の調製法に関する:該
多層塗膜は硬化したとき少なくとも50%の伸び率を有
する。
本発明の塗料は2つの主要な成分からなる。係る成分の
第1番目の成分はイソシアネートを末端基とするウレタ
ン含有物質である。好ましくは、該物質はポリオール成
分と有機ポリイソシアネートから調製されるポリウレタ
ンである。
ポリオール成分と有機ポリイソシアネートからの調製さ
れるに加えて、イソシアネートを末端基とするウレタン
含有物質は、ポリイソシアネートを尿素とポリオールの
反応生成物とを反応させることにより調製してもよい。
該ウレタン含有物質はまた同じ比率の尿素基を含有する
また、イソシアネートを末端基とするウレタン含有物質
は、ポリイソシアネートを 1)アミン等のアミノ含有
物質とカーボネートとの反応生成物:または2)アミン
等のアミノ含有物質とアルコール等のヒドロキシ含有物
質の混合物とカーボネートとの反応生成物二または3)
アルコール等のヒドロキシ含有物質とカーボネートとの
反応生成物を反応することにより調製してもよい。
好ましい具体例としては、ポリオール成分は単一の有機
ポリオールまたは有機ポリオールの混合物であってもよ
い。適当なポリオールとしては、例えばアクリルポリオ
ール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオー
ル、ポリスルフィドポリオール、ポリカーボネートポリ
オール等の多くのものをあげることができる。所望であ
れば、ポジオール成分は高分子量ポリオールと低分子量
ジオールの混合物であってもよい。1つの好ましい具体
例としては、ポリオール成分は高分子量ポリカーボネー
トジオールと低分子量ジオールの混合物である。
ポリエーテルポリオールの例としては次の構造式; [式中Rは水素または混合置換基(li)(6d 5u
bstituent)を含む炭素数1から5の低級アル
キル基、nは一般的に2から6で、mはlOから100
あるいはそれより大きくてもよい。] を有するポリアルキレンエーテルポリオールを含むポリ
アルキレンエーテルポリオールである。ポリ(オキシテ
トラメチレン)グリコール、ポリ(オキシエチレン)グ
リコール、ポリ(オキシ−1,2−プロピレン)グリコ
ールおよび、エチレングリコールと、l、2−プロピレ
ンオキシドとエチレンオキシドの混合物との反応生成物
を含む。
種々のポリオール、例えばエチレングリコール、1.6
−ヘキサンジオール、ビスフェノールA等のグリコール
、またはトリメチロールプロパン、ペンタエリトリトー
ル等の高ポリオール(higherpolyol)のオ
キシアルキル化(oxyalkylat 1on)で形
成されるポリエーテルポリオールもまた有用である。使
用できるより高い官能価のポリオールは、例えばソルビ
トールまたはサッカロース等の化合物のオキシアルキル
化により造ることができる。
1つの普通に利用できるオキシアルキル化方法は、酸性
またはアルカリ性の触媒の存在下、ポリオールをアルキ
レンオキシド、例えばエチレンオキシドまたはプロピレ
ンオキシドとを反応するによるものである。
ポリエステルポリオールもまた本発明のポリオール成分
として使用することができる。ポリエステルポリオール
は有機ポリカルボン酸またはそれらの酸無水物と有機ポ
リオールおよび/またはエポキシドとのポリエステル化
により調製することができる。通常はポリカルボン酸と
ポリオールは脂肪族または芳香族二塩基酸およびジオー
ルであポリエステルを調製するときに通常使用するジオ
ールはエチレングリコール、ネオペンチルグリコール等
のアルキレングリコール、他に水素化ビスフェノールA
1シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタツー
ル、カプロラクトンジオール、例えばε−カプロラクト
ンとエチレングリコールの反応生成物、ヒドロキシ−ア
ルキル化ビスフェノール、ポリエーテルグリコール、例
えばポリ(オキシテトラメチレン)グリコール等のグリ
コールを含む。より高い官能価のポリオールも使用可能
である。例えばトリメチロールプロパン、トリメチロー
ルエタン、ペンタエリトリトール等、同様に低分子量ポ
リオールをオキシアルキル化することにより製造される
ような高分子量ポリオールである。
ポリエステルの酸成分は1分子あたり2ないし18の炭
素原子を有する低分子量カルボン酸または酸無水物から
主になる。有用な酸としては、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、ヘキサフドロ
フタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セパシン酸、マ
レイン酸、グルタル酸、クロレンド酸、テトラクロロフ
タル酸、デカン酸、ドデカン酸、および他の種々のジカ
ルボン酸を含む。ポリエステルは安息香酸、ステアリン
酸、酢酸、ヒドロキシステアリン酸およびオレイン酸等
の一塩基酸を少量含んでいてもよい。
さらに、高ポリカルボン酸(higher polyc
arboxylicac id)、例えばトリメリット
酸、トリカルバリル酸等を使用してもよい。上述した酸
においては、酸無水物を形成する酸の無水物をそれらの
酸の代わりに使用することができるまたということが理
解される。ジメチルグルタレートおよびジメチルテレフ
タレート等の酸の低級アルキルエステルも使用できる。
さらに、多塩基酸とポリオールから形成されるポリエス
テルポリオールに加え、ポリラクトン型ポリエステルも
また使用できる。係る生成物はε−カプロラクトン等の
ラクトンとポリオールを反応させることにより形成され
る。ラクトンと酸−含有ポリオールとの生成物も使用で
きる。
ポリエーテルおよびポリエステルポリオールに加えて、
ヒドロキシ含有アクリルポリマーまたはアクリルポリオ
ールをポリオール成分として使用することができる。
アクリルポリマーの中では、アルキル基が2ないしらの
炭素原子を有するヒドロキシアルキルアクリレートとメ
タクリレート等のヒドロキシ含有ビニルアセテート0.
2ないし10重量%とアルキルアクリレートやメタクリ
レート等のエチレン性不飽和共重合性物質90ないし9
9.8重量%の共重合体がある。その重量%はモノマー
装人虫の総重亀に基づいている。
適当なヒドロキシアルキルアクリレートとメタクリレー
トの例としては、エチレングリコールおよびプロピレン
グリコールのアクリル酸およびメタクリル酸エステルで
ある。ヒドロキシ含有エステルおよび/またはマレイン
酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和酸のアミドもまた
有用である一適当なアルキルアクリレートおよびメタク
リレートの例としては、ラウリルメタクリレート、2−
エチルへキシルメタクリレートおよびn−ブチルアクリ
レートである。
アクリレートおよびメタクリレートに加えて、ヒドロキ
シアルキルアクリレートおよびメタクリレートと共重合
可能な他の共重合性モノマーは、モノオレフィン性およ
びジオレンツイン性成化水素、ハロゲン化モノオレフィ
ン性およびジオレンツイン性成化水素、有機および無機
酸の不飽和エステル、不飽和酸のアミドおよびエステル
、ニトリルと不飽和酸等のエチレン性不飽和物質である
係るモノマーの例としてはスチlノン、l、3−ブタジ
ェン、アクリルアミド、アクリロニトリル、α−メチル
スチレン、α−メチルクロロスチレン、ビニルブチレー
ト、ビニルアセテート、アリルクロリド、ジビニルベン
ゼン、ジアリルイタコネート、トリアリルイタコネート
、およびそれらの混合物が挙げられる。通常、これらの
他のエチレン性不飽和物質は上述したアクリレートおよ
びメタクリレートとの添加物に使用される。
本発明においてはポリスルフィドポリオールも有用であ
る。係るグループの物質の1つにピーアールシー株式会
社(PRC,Inc、)から商業的に入手可能な商標名
PERMAPOL P−3ポリオールがある。この物質
は液状のポリエーテル/チオエーテルジオールまたはポ
リオールである。他の種類のポリスルフィドポリオール
もまた本発明においては使用可能である。
イソシアネートを末端基とするウレタン含有物質を調製
するために使用する有機ポリイソシアネートは通常脂肪
族あるいは芳香族ジイソシアネートまたはそれら2つの
混合物である。高ポリイソシアネート(higher 
polyisocyanate)もまた使用できる。適
当な芳香族ジイソシアネートの例としては、4.4°−
ジフェニルメタンジイソシアネート、1.3−フェニレ
ンジイソシアネート、l。
4−フェニレンジイソシアネートおよびトルエンジイソ
シアネートが挙げられる。適当な脂肪族ジイソシアネー
トの例としては1.4−テトラメチレンジイソシアネー
トおよび1.6−へキサメチレンジイソシアネート等の
直鎖脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。また脂環式
ジイソシアネートも使用することができる。例えば、1
.4−シクロへキシルジイソシアネート、イソホロンジ
イソシアネート、および4,4°−メチレン−ビス−(
シクロヘキシルイソシアネート)等がある。適当な高ポ
リイソシアネートの例としては1,2.4−ベンゼント
リイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシア
ネート、および上述したジイソシアネートのイソシアヌ
レートおよびビウレットが挙げられる。
好ましい脂肪族ポリカーボネートはステイーブンス(S
 tevens)合衆国特許第3.248.414.3
.248.415.3,248,416に例示されてい
る。これらの本質的に直線状の脂肪族ポリカーボネート
はヒドロキシル基を末端基とする多数のカーボネートと
エーテル結合からなる。これらの特許(ここにその全部
を本明細書の一部とする)は、(1)二酸化炭素と1.
2−エポキシド:(2)エチレンカーボナート等の環状
カーボネート、または(3)環状カーボネートと1.2
−エポキシド:からポリカーボネートの調製を開示する
。少量のポリオールが開始剤として使用される。反応は
通常金属カーボネート、金属水酸化物、トリーナトリウ
ムフォスフェート、第3アミンの存在下加圧条件下で行
なわれる。
1.2−エポキシドとしてエチレンオキシドを使用して
提供される代表的ポリカーボネートは以下の構造式; [式中上文字m、 n、 o等は総て1以上の正の整数
コによって表される。繰り返しポリエチレンオキシド単
位子CH,−C)1.−〇+は長さにより様々である。
それ故下文字mSn、 o等はそれぞれ異なった1以上
の整数である。通常、この繰り返し単位は下文字が8よ
り大きくないようなものである。ポリカーボネートにお
けるカーボネート単位: の数は2から20の範囲であるが、普通、分子は3から
10の単位を有する。異なった1、2−エポキシドを用
いると、カーボネート基で分離される繰り返し単位はエ
ポキシドのエーテルおよびポリエーテルに対応する。
二酸化炭素と反応するエポキシドとしては、エチレンオ
キシド、プロピレンオキシド、炭素数5までを含むオレ
フィン性飽和および不飽和脂肪族1.2−エポキシドを
挙げることかできる。係る化合物はよくオキシランと呼
ばれている。他の技分かれしたエポキシドとしては4−
ビニルシクロヘキセンモノキシド等を使用することがで
きる。
混合物も使用することができるが、エチレンオキシドが
好ましいオキシドである。
前述のステイーブンスの特許のポリカーボネートの調製
に有用な開始剤の例としては構造式 I]0−1’1−
OH[式中Rは少なくとも2の炭素から25またはそれ
以上の炭素数のアルキレン基である]のジオール、例え
ば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、プロピレングリコールおよびジプロ
ピレングリコールが使用でき、また水でも使用可能であ
る。ポリオールは2から約10の炭素原子を有すること
が好ましく、好ましくは約4のヒドロキシル基より多く
ないことである。糖のようにそれより多くのヒドロキシ
ル基を有する化合物は変色を起こす結果となる傾向があ
り、一般に最高の結果が得られるのはエーテル結合を全
く有さないジオール、例えばエチレングリコールおよび
プロピレングリコール、好ましくは前者を使用したとき
であることがわかっている。適当なトリオールの例とし
てはグリセロール、トリメチロールエタン、およびトリ
メチロールプロパン等である。適当なテトロールとして
はペンタエリトリトールがある。また、1.3−ジヒド
ロキシシクロペンタン等の環状脂肪族ジオールおよびカ
テコール、ビスフェノール、およびキシレングリコール
等の芳香族ジヒドロキシ化合物も有用である。しかしポ
リオールに加え、少なくとも2つの活性水素、通常2な
いし4の活性水素を有する他の有機化合物を使用するこ
とができる。活性水素とはヒドロキシ基、非第三アミノ
基、メルカプト基、カルボキシル基に見られるような窒
素原子、イオウ原子または酸素原子に直接結合している
水素を意味する。係るものとしてはポリアミン、メルカ
プタン、アルキルオールアミン(alkylol −a
m+1ns)等を挙げることができ、合衆国特許第3,
248.415号の第6欄に例示されているようなもの
である。
従来の反応比および条件、例えば約750ないし約50
00の分子量を有し、カーボネート結合が少ないポリカ
ーボネートを所望する場合は二酸化炭素1モル当たりア
ルキレンオキシドlないし6モル、およびエチレンオキ
シド1モル当たり0゜Olないし0.2モルを与えるに
本分な量のポリオール等のようなものを使用することが
できる。
もっと多くのカーボネート結合を望むのであれば、グリ
コールに対するカーボネート比1.2:lないし2.5
:lの範囲でエチレンカーボネート等のアルキレンカー
ボネートをエチレングリコール等のポリオールとをエチ
レングリコールがなくなるまで反応させる。
反応温度は約160と約300℃の間で変化する。
本発明に含まれるポリカーボネートは幾つかの公知の方
法で製造することができる。例えば、不活性溶媒および
酸受容体、例えば第3アミンの存在下に脂肪族ジオール
と脂肪族ジオールのビスクロロフォルメートとを反応さ
せることができる。
この方法によるとポリカーボネートはエーテル結合なく
調製することができる。他の方法がセアーズ(S ea
rs) (合衆国特許第3,186,961)およびビ
シンガー(B issinger)ら(合衆国特許第3
.215.668)に開示されている。
さらに、ポリカーボネートはエステル交換によりエチレ
ン、プロピレンおよびジエチレングリコール等のグリコ
ールとジエチルカーボネートおよびジメチルカーボネー
ト等のジアルキルカーボネートから調製することができ
る。ジ−フェニルカーボネート等の芳香族カーボネート
も使用することができる。
好ましい具体例としては登録商標DURACARBとし
てピーピージ−インダストリー株式会社(PPG  I
ndustries、Inc、 、)から入手可能なポ
リカーボネートポリオールを使用することができる。一
般的に、適当なポリカーボネートジオールは約150な
いし約10000.好ましくは約500ないし約500
0、より好ましくは850ないし2000の数平均分子
量を有する。数平均分子量はボスチレン標準を使用し、
ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)により決定する
イソシアネートを末端基とするウレタン含有物質のイソ
シアネート基は所望であればブロックすることもできる
。好ましい具体例としては、イソシアネートを末端基と
するウレタン含有物質を調製した後、イソシアネート基
をブロックすることができるし、またポリオール成分と
反応させる前にポリイソシアネートを部分的にブロック
してもよい。また、ポリイソシアネートをポリオール成
分の一部分と反応させ、次に部分的にブロックし、続い
て残りのポリオールとブロッキング剤とを反応させても
よい。イソシアネート基のブロッキングは安定なlパッ
ケイジ系を形成する手段として使用することができる。
自由なイソシアネート基のあるイソシアネートを末端基
とするウレタン含有物質は2パツケイジ室温硬化系を形
成するために使用することができる。
いろんな種類のブロッキング剤を使用することができる
。適当なブロッキング剤の例としてはメタノール等の低
級脂肪族アルコール:メチルエチルケトンオキシム等の
オキシム:およびε−カプロラクタム等のラクタムなど
の高温でブロックを解除する物質である。本発明の好ま
しい具体例としては、イソシアネートを末端基とするウ
レタン含有物質のイソシアネート基はε−カプロラクタ
ムでブロックされているものである。
イソシアネートを末端基とするウレタン含有物質は、塗
料の総樹脂固形分を基準にしたパーセンテージで表して
、約50パーセントないし約95パーセント、好ましく
は約80パーセントないし約90パーセントの量で請求
の塗料中に存在させることができる。これらの量の僅か
の変化であれば、特に、上記制限内に限定されるもので
はない。
請求する塗料の第2番目の重要な成分は本質的にオキシ
ラン基のないリン酸塩化ポリエポキシドである。
リン酸塩化されたポリエポキシドは分子中に!。
2エポキシド基を有する物質である。ヒドロキシル基が
存在していてもよいし、存在することが多い。ポリエポ
キシドは1分子当たり1以上のl。
2−エポキシ基を含有する。一般にエポキシド当量は約
280ないし約4000の範囲をに渡ることができる。
係るポリエポキシドは飽和あるいは不飽和、環状あるい
は非環式、脂肪族、脂環式、芳香族あるいは複素環式で
ある。それらはハロゲン、ヒドロキシルおよびエーテル
基等の置換基を含有することができる。
ポリエポキシドの1つの有用な部類はアルカリの存在下
エビハロヒドリン(エビクロロヒドリンあるいはエビブ
ロモヒドリン等)をポリフェノールとを反応させること
により得られるエポキシポリエーテルからなる。適当な
ポリフェノールとしてはレゾルシノール、カテコール、
ヒドロキノン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2,
3−プロパン、即ちビスフェノールA:ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)−1,1−イソブタン、4.4−ジヒ
ドロキシベンゾフェノン:ビス(4−ヒドロキシルェ、
:A、)−1,1−エタン;ビス(2−ヒドロキシナフ
チニル)−メタン:および1.5−ヒドロキシナフタレ
ンを挙げることができる。1つの極めて普通のポリエポ
キシドはビスフェノールA等のポリフェノールのポリグ
リシジルエーテルである。
エポキシ樹脂のもうひとつの部類は多価アルコールのポ
リグリシジルエーテルである。係る化合物はエチレング
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、l、2−プロピレングリコール、1.4−ブチレ
ングリコール、1.5−ベンタンジオール、1.2.6
−ヘキサンドリオール、グリセロール、トリメチロール
プロパン、およびビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル
)−2゜2−プロパン等の多価アルコールから得ること
ができる。
エポキシド樹脂のもうひとつの部類はポリカルボン酸の
ポリグリシジルエステルである。係る化合物はエビクロ
ロヒドリンあるいは同様なエポキシ化合物とシュウ酸、
コハク酸、グルタル酸、テレフタル酸、2,6−ナフタ
レンジカルボン酸、二量化リノール酸等の脂肪族あるい
は芳香族ポリカルボン酸との反応により製造する。
さらなるポリエポキシドのもうひとつの部類はオレフィ
ン性不飽和脂環式化合物のエポキシ化から得られる。係
るポリエポキシドは非フエノール類であり、指環式オレ
フィンのエポキシ化、例えば酸素と選択された金属触媒
、過安息香酸、酸−アルデヒドモノパーアセテート、ま
たは酢酸により得られる。係るポリエポキシドの中では
エボキン脂環式エーテルおよびエステルが当技術分野に
おいてよく知られている。
有用なエポキシドとしてエポキシ分子中にオキンアルキ
レン基を含有するものも挙げることができる。ポリエポ
キシドのもうひとつの部類はエポキシノボラック樹脂か
らなる。係る樹脂はエピハロヒドリンと、アルデヒドと
一価あるいは多価フェノールの縮合物とを反応すること
により得られる。
代表的な例はエピクロロヒドリンとフェノールホルムア
ルデヒド縮合物との反応生成物である。
エポキシド含有物質のもうひとつのグループとしては共
重合したグリシジルアクリレートあるいはメタクリレー
ト単位を含有するアクリル共重合体を挙げることができ
る。係るアクリル共重合体はα、β、不飽和モノ−ある
いはジ−カルボン酸のアルキルエステルとグリシジルア
クリレートあるいはメタクリレートとの反応により調製
することができる。ジグリシジルイタコネートおよびジ
グリシジルマレエート等の他のグリシジル含有共重合性
モノマーもまた使用することができる。係るモノマーは
ビニル芳香族化合物、例えばスチレンあるいはビニルト
ルエン、およびアクリロニトリルまたはメタクリレート
リル等の他の共重合性モノマーの存在下に任意に共重合
することができる。
所望であれば前述のポリエポキシドの混合物を使用する
ことができることは理解すべきである。
前述のポリエポキシドはオキシラン基が本質的にないよ
うにリン酸塩化する。リン酸塩化はポリエポキシドをオ
ルトリン酸源と共反応し、そして得られた生成物を加水
分解することにより行う。
加水分解工程は本質的にオキシランのない生成物を得る
点が重要であると考えられる。
リン酸源物質は100%オルトリン酸、半水和物2H3
PO,・H,Oおよび水溶液を挙げることができる。ピ
ロリン酸およびトリリン酸等のリン酸の縮合体も使用可
能である。代表的リン酸水溶液、特に70ないし90%
溶液が好ましい。
エポキシド−酸反応は反応媒体が有っても無くても行う
ことができる。好ましくは反応媒体を使用する。適当な
媒体の例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メ
チレンクロライド、ジエチレングリコールモノブチルエ
ーテル、グリコールエーテル、イソプロパツール、およ
びエタノールを挙げることができる。
反応は通常、使用するのであれば所望の媒体に、選択し
たポリエポキシドまたはポリエポキシドの混合物を溶解
し、リン酸源を添加することに行なわれる。混合物は加
熱し、そして発熱する。次に混合物は水で加水分解し、
そして生成物を冷却する。
ヒドロキシル官能性リン酸塩化ポリエポキシドは本質的
にオキシラン基がなく一般に約200ないし約1ooo
ooの数平均分子量をしている。
イソシアネートを末端基とするウレタン含有物質におけ
るイソシアネート当量に対するリン酸塩化ポリエポキシ
ドにおけるヒドロキシル当1の比は一般に約0.5+1
ないし1.5:lである。
リン酸塩化ポリエポキシドは、塗料の総固形分含世に基
づいたパーセンテージで表して、約5パーセントないし
約49パーセント、好ましくは9パーセントないし15
パーセントの範囲の債で請求の塗料、中に存在する。
本発明の1具体例においては、オキシラン基が本質的に
ないリン酸塩化ポリエポキシドは、オキシラン基がない
リン酸塩化ポリエポキシドのヒドロキシルの少なくとも
1部を有機ポリイソシアネートと反応させることにより
形成されるイソシアネートを末端基とするプレポリマー
として存在することができるということを理解すべきで
ある。
所望であれば、前述したようにイソシアネート基をブロ
ックすることができる。プレポリマー形成時に、すべて
のヒドロキシルを反応させる場合は、架橋剤としてポリ
オール等の活性水素含有物質をさらに添加することがで
きる。
前述の塗料の非常に重要な見地は、硬化塗膜の伸び率か
ら明らかなようにその柔軟性である。請求の塗料は硬化
したとき一般に少なくとも50%、好ましくは少なくと
も100%、より好ましくは約200%ないし約300
%の伸び率を有する。
伸び率はASTM−72に従いインストロンテスター(
I n5tron Te5ter)で決定する。試験は
サンプル測定幅0.25インチを使用し、1分当たり2
0インチのスピードで行なわれる。サンプルは「独立フ
ィルム」、すなわち支持体から取り除いたもので調べる
。(簡単には、硬化塗膜を支持体から剥がしやすくする
離型剤で前処理した支持体上に塗料を塗布する)。請求
の塗料の柔軟性は、塗料を多層塗膜支持体を形成する際
に金属下塗り剤に利用する場合が特に有利である。下塗
り剤の柔軟性は多層皮膜系の柔軟性に大きく貢献する。
支持体が平べったいコイルはまず被覆され、それから外
観特性を損なわずに所望の物品に組み込むことができる
ので、この柔軟性はコイル塗布分野に特に有用である。
前述の塗料組成物のもうひとつの重要な見地は特に被覆
部品を組み込み、厳しい環境にさらされた時の優れた接
着性である。群を抜いた柔軟性とともに優れた耐久性を
示す。
上述した成分に加え、下塗り剤として請求の塗料はまた
当業者に公知の顔料および添加剤を含有さけることがで
きるということを理解すべきである。さらに塗料は配合
と塗布を容易にするために適当な溶媒中で調製されるの
が一般的である。
塗料には幾つかの異なった顔料を使用することができる
。有用な無機顔料としては、二酸化チタン、シリカ、酸
化鉄、タルク、マイカ、クレー、酸化亜鉛、クロム酸ス
トロンチウム、カーボンブラック、クロム酸鉛、モリブ
デンオレンジ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等が挙げ
られる。本発明においては有機顔料も使用できる。
適当な溶媒としては芳香性石油留分、シクロベキザン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アルコ
ール、例えばエチルアルコール、プロピルアルコールお
よびジアセトンアルコール等、ジメチルフタレート、お
よびエチレン、ノエチレングリコールのモノ−およびジ
−アルキルエーテル、例えばエチレングリコールモノブ
チルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル
、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、
ジエチレングリコールモツプチルエーテルおよびジエチ
レングリコールジエチルエーテル等を挙げることができ
る。
従来の添加剤としては界面活性剤、酸化防止剤、紫外線
吸収剤、安定剤、流動制御剤、融合助剤等を挙げること
ができる。
請求の熱硬化性塗料は代表的には緩やかに撹拌しながら
配合剤を一緒に化合させることにより調製する。塗料が
イソシアネートを末端基とするウレタン含有物質をブロ
ックしている単一パッケイジ系として配合されている場
合、代表的にはジブチル錫シラウリレートまたはジブチ
ル錫ジアセテートあるいはジブチル錫オキシド等の他の
錫触媒等の触媒を必要とする。単一パッケイジ塗料は約
450’F(232℃)ないし約500°F(257℃
)の範囲のピーク金属温度(peak metal t
emperature)に加熱することにより硬化する
ことができる。イソシアネートブロッキング剤が加熱に
より遊離し、イソシアネートとヒドロキシル基の間のウ
レタン形成を容易にすると考えられている。
本発明はまた多層塗膜を有する支持体の調製法および該
方法で製造された被覆支持体にも関係する。
その方法は、第1工程として、(a)支持体に柔軟性の
ある下塗り塗料を塗布する。その下塗り剤は硬化したと
き少なくとも50%の伸び率を有している。本方法の第
1工程に使用される下塗り塗料は前記に詳述したので、
ここでは再び記載しない。上述したように、究極的に多
層塗膜の柔軟性を提供する下塗り塗料の重要な見地は伸
び率により物語られる柔軟性である。
請求の方法はスチールおとびアルミニウム等の広範囲の
金属支持体を被覆するのに適している。
色々なスチール支持体が利用でき、これらのいかなるも
のも、例えば、亜鉛/アルミニウム合金のスチール被覆
金属板はもちろん、冷間圧延スチール、熱浸漬メツキス
チール、アルミニウム蒸着スチールら本発明に適してい
る。下塗り塗料が支持体に塗布されると、第2工程(b
)においては、着色塗料を(a)の被覆支持体に塗布す
る。着色塗料は湿潤している下塗り塗膜上に塗布するこ
とができ、被覆支持体は最初に乾燥させることなく続い
て被覆することができる。着色塗料を塗布する前に、下
塗り剤を焼き付けて部分的に硬化させてもよい。好まし
い具体例としては、工程(b)の着色塗料を塗布する前
に約200℃ないし約260℃の温度で約20秒ないし
約180秒間、工程(a)の被覆支持体を焼き付ける。
工程(a)の下塗り塗料上に塗布された工程(b)の着
色塗料は、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フルオロ
カーボン樹脂、およびプラスチゾル等のビニル樹脂を基
本とする塗料等広範囲の着色塗料から選択することがで
きる。1つの好ましい具体例においては、着色塗料はフ
ルオロカーボンからなる。好ましくは着色塗料はさらに
フルオロカーボンポリマーとは違い、フルオロカーボン
ポリマーの特性を変性するのに適した補助ポリマーから
なる。補助ポリマーは好ましくはアクリルポリマーであ
る。
数種の異なった塗膜形成フルオロカーボンポリマーが本
発明においては有用である。係るポリマーとしてはポリ
ビニルフルオリド、ポリビニリデンフルオリド、ビニル
フルオリド共重合体、およびビニリデンフルオリド共重
合体等が挙げられる。
好ましい塗膜形成フルオロカーボンポリマーはポリビニ
リデンフルオリドである。共重合体は、ビニルまたはビ
ニリデンクロリド単位を少なくとも75重量%、好まし
くは90重最%以上含む。
ビニルクロリドまたはビニリデンクロリドと共重合する
モノマーとしては、例えばエチレン、プロピレン、イソ
ブチレン、スチレン、ビニルクロリド、ビニリデンクロ
リド、ジフルオロクロロエチレン、テトラフルオロエチ
レン、トリフルオロプロピレン、ヘキサフルオロプロピ
レン、ビニルホルメート、ビニルアセテート、ビニルプ
ロピオネート、ビニルブチレート、アクリル酸およびそ
の塩、メチルメタクリレート、アリルメタクリレート、
アクリロニトリル、メタクリレートリル、N−ブトキシ
メチルアクリルアミド、アリルアセテート、およびイソ
プロペニルアセテート等を挙げることかできる。一般的
に、フルオロカーボンポリマーの量は、塗料の樹脂成分
の総重量に基づいたパーセンテージに基づいて、約45
重量%ないし約85重量%、好ましくは約65重量%な
いし約75重量%の請求塗料の範囲である。
補助ポリマーはフルオロカーボン樹脂用変性剤として適
している高範囲のポリマー物質から選択することができ
る。適当な変性剤としては、例えばアクリル樹脂、ポリ
オール等のポリエステル樹脂、エポキ樹脂、メラミン−
ホルムアルデヒド結合物等のアミノブラスト樹脂等を挙
げることができる。
選択される特定の補助樹脂はフルオロカーボン樹脂を変
性するときに所望する特性による。例えば、より柔らか
い、より柔軟性のある塗膜を所望する場合は、ポリエス
テル樹脂を選択することができるし、硬度を所望する場
合は、アミノプラスト樹脂、アクリル酸またはエポキシ
樹脂を選択することができる。これらの補助剤の混合物
も使用可能である。
好ましくは、補助樹脂はアクリルポリマーである。アク
リルポリマーは熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂であっ
てもよい。適当な熱可塑性アクリルポリマーはアクリル
酸あるいはメタクリル酸エステルのポリマーおよび共重
合体、例えばアクリル酸あるいはメタクリル酸とメチル
アルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、
ブチルアルコールおよび2−エチルヘキシルアルコール
等の適当なアルコールとの反応により形成されるエステ
ルのポリマーおよび共重合体を挙げることができる。1
つの好ましい熱可塑性アクリル樹脂はメチルメタクリレ
ートとエチルアクリレートの共重合体である。1つの具
体例においては熱硬化性アクリルポリマーが好ましい。
適当な熱硬化性アクリルポリマーとしては、エチレン性
不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエステル等の活
性水素を含有するアクリルモノマーおよび少なくとも1
つの他の共重合性エチレン性不飽和モノマーのポリマー
および共重合体を挙げることができる。
例えば、適当な熱硬化性樹脂は2−ヒドロキシェチルア
クリレート、アクリル酸、N−ブトキシメチルアクリル
アミドおよび別の共重合性エチレン性不飽和モノマー例
えば、スチレン、ビニルトルエン、メチルスチレン、ま
たはエチルスチレン等から調製されるものである。アク
リルポリマーの虫は、塗料の樹脂成分の総重量に基づい
たパーセンテイジで、代表的には約15重量%ないし約
55重量%、好ましくは約25重量%ないし約35重量
%の範囲である。
下塗り塗料に関連して上記したポリエステルおよびエポ
キシ樹脂は補助樹脂としても使用することができる。こ
れらは上記で詳細に述べたので、ここでさらに記載をし
ない。アミノブラスト樹脂も補助剤として使用でき、こ
れらのものは下記する。アミノブラストはアミノ−また
はアミノ基運搬物質とホルムアルデヒドの付加物である
。アルコールおよびホルムアルデヒドとメラミン、尿素
またはベンゾグアナミンとの縮合物が最も普通で、本発
明においては好ましい。縮合物は低分子量あるいは高分
子量であってよい。他のアミンやアミドの縮合物、例え
ばトリアジン、ジアジン、トリアゾール、グアナジン、
グアナミン、およびこれらの化合物のアルキルおよびア
リール−置換誘導体、アルキルおよびアリール置換尿素
、アルキルおよびアリール置換メラミン等のアルデヒド
縮合物もまた使用することができる。係る化合物として
は、例えばN、N−ジメチル尿素、ベンゾウレア、ジシ
アンジミド(dicyandia+1de)、フォルマ
グアナミン(formaguanasine)、アセト
グアナミン、グリコールウリル(glycoluril
)、アンメリン 2−クロロ−4,6−ジアミツー1.
3.5−トリアジン、6−メチル−2,4−ジアミノ−
1,3,5−トリジン、3.5−ジアミノトリアゾール
、トリアミノピリミジン、2−ノリカプト−4,6−ジ
アミツーピリミジン、3.4.6−トリス(エチルアミ
ノ)−1,3,5−トリアジン等を挙げることができる
使用するアルデヒドはたいていの場合ホルムアルデヒド
であるが、他のアルデヒド、例えばアセトアルデヒド、
クロトンアルデヒド、アクロレイン、ベンズアルデヒド
、フルフラール、グリオキサール等から他の同様の縮合
物を製造することができる。
アミノブラスト樹脂はメチロールまたは同様のアルキロ
ール基を含有し、たいていの場合、これらのアルキロー
ルの基の少なくとも1部分はアルコールとの反応でエー
テル化されていて、有機溶媒可溶性樹脂を提供している
。1価アルコールであれば、いかなるものでも本目的に
使用でき、係るアルコールとしては、メタノール、エタ
ノール、プロパツール、ブタノール、ペンタノール、ヘ
キサノール、ヘプタツール等、同様にベンジルアルコー
ル、および芳香族アルコール、シクロヘキサノール等の
環式アルコール、セロソルブ(CELLOSOLVES
)およびカルピトール(CAr(BITOLS)等のグ
リコールのモノエーテル、およびハロゲン置換または他
の置換基が置換されたアルコール、例えば3−クロロプ
ロパツールおよびブトキシェタノール等を挙げることが
できる。
本発明のより好ましい具体例においては、下塗り支持体
に着色塗料を塗布した後、方法(c)の第3工程におい
て、(b)の被覆支持体に透明塗料を塗布する。工程(
b)で述べたように、透明塗料は着色塗料上に湿潤状態
で塗布することもできるし、着色塗料を塗布する前に焼
き付けて部分硬化してもよい。好ましい具体例において
は、工程(C)の透明塗料を塗布する前に、約200℃
ないし約260℃の温度で約20秒ないし約180秒間
、工程(b)の被覆支持体を焼き付ける。
工程(b)の着色塗料上に塗布する工程(c)の透明塗
料は種々の透明塗料から選択することができる。
好ましい具体例においては、透明塗料はフルオロカーボ
ンポリマーからなる。好ましくは、透明塗料は、さらに
フルオロカーボンポリマーではなく、その特性を変性す
るように適合した補助ポリマーからなる。補助ポリマー
は好ましくはアクリル酸である。好ましい具体例におい
ては、透明塗料は、樹脂固形分に基づいてフルオロカー
ボンポリマー約45%ないし約85%およびアクリルポ
リマー15%ないし55%からなる。より好ましくは、
透明塗料は樹脂固形分に基づいてフルオロカーボンポリ
マー約65%ないし約75%およびアクリルポリマー約
25%ないし約35%からなる。フルオロカーボンポリ
マーおよびアクリルポリマーは、工程(b)の塗料の着
色フルオロカーボンポリマーに関連して、前記に詳述し
た。上記に詳述した補助ポリマーはここでも使用可能で
ある。
透明塗料は、着色塗料に関連して述べたのと同種の溶媒
および添加剤を配合することができる。
透明塗料が塗布されると、着色塗料と透明塗料で被覆さ
れた下塗り支持体は約20秒ないし約180秒間、約2
00℃ないし約260℃の温度で焼き付ける。この最後
の焼付工程は、ある結合過程で被覆層をともに融着させ
ることはもちろん、溶媒を除去する効果もある。
多層塗膜支持体は、少なくとも50%、好ましくは少な
くとも100%、より好ましくは約200ないし300
%の範囲内の硬化系の伸び率に証明されるようにきわめ
て柔軟性がある。伸び率は下塗り塗料に関連して述べた
様に決定される。さらに、被覆支持体は優れた耐久性、
耐候性および過酷な環境抵抗性を有している。
本発明の多層被覆系は層の数や各層の厚さにより種々の
乾燥塗膜の厚さに調製することができる。
3層系に対しては、その系の塗膜厚さは一般的に2.0
ミルないし4.5ミルの範囲内である。2層系に対して
は、その系の乾燥膜厚は通常約1゜0ミルないし約3゜
0ミルの範囲である。下塗り塗料の乾燥膜厚は、通常約
0.2ミルないし約1゜5ミルの範囲内である:着色塗
料の乾燥膜厚は約0.5ミルないし約1.5ミルの範囲
内である;そして透明塗料の乾燥膜厚は約0.2ミルな
いし約1.0ミルに範囲内である。本発明は上記範囲外
の厚さに形成することも可能であり、特に、上記範囲に
限定されない。
請求の多層被覆支持体は2次加工の容易さに優れている
:また、それは優れた接着性、耐摩耗性、表面摩擦抵抗
、耐候性、耐工業汚染性を示す。透明塗膜はこの結果に
大きく寄与する。さらに、それはバリアーとして作用し
、腐食性汚染物質が下層に移動するのを最小限にし、表
面摩擦抵抗に対して非常に重要でもある。
以下の実施例は請求の発明を例示するのみであり、本発
明を限定するものではない。
実施例 1 本実施例は、本発明に従って使用するブロックされたイ
ソシアネートを末端基とするウレタン含有物質の調製を
説明する。
I  イソホロンジイソシアネート  1000商標名
D U RA CA RB 120’  19041.
4−ブタンジオール       50メチルアミンケ
トン      738ジブチル錫ジラウレート   
  0.4■  ε−カプロラクタム      41
2■  メチルアミルケトン      177(1)
該ヒドロキシル基を末端基とするポリカーボネートジオ
ールは850の呼称分子量、121ないし147の範囲
のヒドロキシル価を有し、P P G  I ndus
tries株式会社から商業的に入手可能である。
温度計、撹拌機、および窒素導入管を備えた反応容器に
チャージlを装入し、約80℃の温度に加熱した。反応
の発熱が終わり、続いて温度の降下が起こると、反応混
合物を約95℃に加熱し、測定されるイソシアネート当
量が一定となるまで該温度で保持した。次に、混合物を
約70℃に冷却し、チャージ(II)と(I[[)を添
加した。反応混合物を約95℃に加熱し、赤外吸収によ
りイソシアネートが確認できなくなるまで、その温度で
保持した。得られた生成物は、ボリスヂレン標準を使用
して、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)で決定し
たところ2345の数平均分子量であった。
;1時間110℃で決定された77.8%の総固形分お
よびZ4のガードナー粘度(Gardner Visc
osity)を有していた。
実施例 ■ オキシラン基が本質的にないリン酸塩化エポキシドを本
発明に従い次の様に調製した。
■  エポン836(EPON 836)溶液1 42
5.0ジエチレングリコールモノブチルエーテル106
.2 ■   リン酸(85%)          27.
1■  脱イオン水          31.7(2
)50%メチルアミルケトンと50%キシレンの混合溶
液のEPON836(シェル化学株式会社(Shell
 Chemical Co、)から商業的に入手可能)
75%溶液。最終的な溶液は60%の総固形分および固
形分について280ないし400のエポキシ当量をして
いた。
適当に装備した反応容器に(1)を装入し、15分間撹
拌した。次に、チャージ(II)を添加し、混合物を8
0℃に加熱した。反応混合物が発熱を始めると、加熱を
やめ、混合物が発熱するままにすると約104℃になっ
た。反応混合物を冷却して、約30分間80℃の温度で
保持した。そして、チャージ(III)を添加し、反応
混合物を2時間約75℃で保持し、そして冷却した。得
られた生成物は1時間150℃で決定された65.1%
の総固形分1、Z3ないしZ4のガードナー粘度、無限
のエポキシ5虫をしていた。
実施例 ■ 本実施例は本発明による塗料の調製および物理的特性の
評価を説明する。
リン酸塩化エポキシ311.4 ブロックされたイソシアネートを末端基とするポリウレ
タン4         °106.8顔料ペースト’
  、        100.4ジブチル錫ジラウレ
ート2.0 ジアセトンアルコール      37.0シリカ89
,0 (3) このオキシランが実質的にないリン酸塩化エポ
キシは上記実施例■で調製したものである。
(4)このブロックされたイソシアネートを末端基とす
るウレタン含有物質は上記実施例Iで調製した。
(5)顔料ペーストは次の様に調製した。
脚注(3)のリン酸塩化エポキシ   8.5ジアセト
ンアルコール      20.0ジブチル錫ジラウレ
ート      0.9クロム酸ストロンチウム   
   36.0二酸化チタン          15
.0配合剤は表示した順番に化合しセラミックビーズを
使用し、ナンバー7ヘグマン()l 6gman)に粉
砕した。続いて、ジアセトンアルコール20゜01竜部
を添加した。ペーストは60.2%の総固形分をしてい
た。
(6)エルオー−ブイイーエル275(LO−VEL 
 275)としてP P G  I ndustrie
s株式会社より商業的に人手可能。
鏝やかに撹拌しながら上記に挙げた配合剤を順番に化合
して塗料を調製した。得られた塗料は60.0%の総固
形分をしていた。
評価用試験パネルを以下のように調製した。
4インチX12インチの熱浸漬メツキスチールパネル(
ボンダーライト l 303(BONDERITE  
1303)で前処理されているG90)IDG)に上記
で詳述した塗料を乾燥膜厚がO,Sミルとなるように線
巻バー(wirewound bar)を使用し塗布し
た。パネルを465°F(240℃)のピーク金属温度
になるように40秒間焼き付けた。硬化塗膜はASTM
 D638−72に従いインストロンテスター(I n
5tron Te5ter)で決定された230ないし
290%の伸び率をしていた。
硬化塗膜は二次加工後、鉛筆硬度、耐溶剤性、接着性も
評価した。
鉛筆硬度: これは鉛筆圧子に対する塗膜の抵抗測定で
ある。鉛筆硬度の等級は次のように比較的柔らかい塗膜
であることを示す4Bで始まって、比較的硬い塗膜であ
ることを示すIOHまで増加する:  4B、3B、2
BSB、HBSF、H。
2H,3H・・・・10 Hまで。
耐溶剤性: これはメチルエチルケトンに浸したスポン
ジパッドで100回の往復摩擦に耐える塗膜の能力の測
定である。摩擦の数は塗膜上の往復摩擦の回数である。
「影響なし」は、塗膜が溶剤の試験結果として有害な結
果の目に見える形跡を全く示さなかったということを意
味する。数字の等級は塗膜が非常に損傷したこと、そし
て所定の数の往復摩擦を施した後支持体が見えるという
ことを意味する。
T−曲げ接着カニ 被覆パネルを種々の程度に曲げた後
の亀裂および接着力の損失について塗膜を評価した。3
T曲げは、曲げの直径がスチールパネルの3倍の厚さで
あるということを意味する。
2T曲げは、曲げの直径がスチールパネルの2倍の厚さ
であるということを意味する、等である。
OT曲げは180度に曲がり、平らに圧縮されるという
ことを意味する。
塗膜は亀裂および接着テープ片を塗膜表面上に押し付け
てその塗膜から素早くはぎとった後の塗膜除去に付いて
目視観察を行った。等級は1ないし9のスケールについ
て割り当てた。9の点数は亀裂が全くなく、テープによ
る塗膜除去が全く無いことを示し、一方Oの点数は亀裂
が激しく、テープにより塗膜が完全に除去されることを
意味する。その間の点数は亀裂および塗膜除去が色々な
程度であることを示す。
塗膜は「ニッケル引っ掻き(N 1ckel S cr
atch)J試験により決定される接着損失の量も評価
した。
この試験においては、ニッケルのエツジを塗膜にそって
堅くひきおろした。そのように試験された領域は塗膜除
去量について観測した。結果は上記の数字は塗膜の完全
除去を示すこととして、0ないし9のスケールについて
評価した。
結果を以下に詳しく述べる。
鉛筆硬度           H 耐溶剤性(100往復摩擦より大きい)影響なしニッケ
ル引っ掻き        6 3T(亀裂/テープ剥離)9/9 2T(亀裂/テープ剥離)8/9 実施例 ■ 本実施例は本発明による3塗膜多層系の支持体の提供方
法および多層塗膜の物理的特性の評価を説明する。
A、下塗り塗料の調製 本実施例に使用する下塗り剤は実施例■で詳述したもの
である。
(ダラム) 熱硬化性アクリルポリマー?136 ジエチレングリコールモノブチルエーテル24に 塩基酸エステル87 レジメン731(RESIMENE)”       
26粉砕ペーストle          374カイ
ナー500(KYNAR) ”       287(
7)  この熱硬化性アクリルポリマーは、62%メチ
ルメタクリレート、27%エチルアクリレート、9%N
−ブトキシメチルアクリルアミド、および2%メタクリ
ル酸の共重合体の樹脂固形分50%のイソホロン溶液で
ある。
(8)  このエステルはデイ−ビーイー(DBE)と
してイー、アイ、デュポン ドネモールス(E。
1、Dupont de  Ne5ours)から商業
的に入手可能である。
(9)メラミンホルムアルデヒド架橋剤はモンサンドケ
ミカルコーポレーション(Monsant。
Chemical Corporation)から商業
的に入手可能である。
(10)この粉砕ペーストは次の所定の割合の配合剤か
ら調製される。
注7の熱硬化性アクリルポリマー  78ジエチレング
リコールモノブチルエーテル流れ調整剤a)     
       4ベントン粘度(bentone cl
ay)     4銅/クロム混合酸化物      
  8赤色酸化鉄            0.2二酸
化チタン           16.7クロム/アン
チモン/チタン混合酸化物ペトロラタムワックス   
    8(a)  該2−エチルへキシルアクリレー
トホモポリマーはモダフロー(MODAFLOW)とし
てMon5anto Chea+1cal Corpo
rationから商業的に入手可能である。
粉砕ペーストは配合剤にセラミックビーズを添加し、高
速で撹拌し7.5ヘーグマン(Hegman)粉砕物に
加工する。
(ii)ペンワルト(p 6nnvalt)から商業的
に入手可能なポリビニリデンフルオリド 着色塗料は配合剤を化合し、高速でセラミックビーズで
撹拌し、5.5ヘーグマン粉砕物として調製する。
熱硬化性アクリルポリマー”    294イソホロン
           309カイナー500(KYN
AR)        319シリカ艶消顔料1311 ペトロラタムワックス      1O(12)該アク
リルポリマーは注7で詳述した。
(13)  シロイド(SYLOID)30gとしてダ
ビソン(D3vison)から商業的に入手可能。
透明塗料は配合剤を化合させ、高速でセラミックビーズ
で撹拌し、5.5ヘーグマン粉砕物として調製する。
試験パネルは次のように調製した。
4インチX12インチの熱浸漬メツキスチールパネル(
ボンダーライト l 303(BONDERITE  
1303)で前処理されているG90HDG)に実施例
■で詳述した塗料を乾燥膜厚が0゜8ミルとなるように
線巻バー(wirevound bar)を使用して塗
布した。パネルを465°F(240℃)のピーク金属
温度になるように40秒間焼き付けた。次に、塗布パネ
ルは、上記に詳述したフルオロポリマーを基本とする着
色塗膜を0.8ミルの膜厚で塗布し、465°F(24
0℃)のピーク金属温度になるように40秒間焼き付け
た。最後に上記で詳述したように塗布されたパネルに0
.8ミルの厚さで上記詳述フルオロポリマーを基本とす
る透明塗料で仕上げ塗布した。そして、塗布金属バネ/
L44G5°F(240℃)のピーク金属温度になるよ
うに40秒間焼き付けた。硬化した3層多層塗膜の伸び
率はASTM D638−72に従いインストロンテス
ターで決定したところ70%であった。上記実施例■で
記述した試験に加え、次の試験に従い物理的特性を評価
した。結果は以下の表Iに示す。
試験 塩水噴*:  この試験を行う前に、被覆試験パネルを
次のように調製した:パネルの中央の長さにそって刻み
マークを刻んだ: パネルの3つのエツジを商標登録M
ULTIPRIMEとしてPPGI ndustrie
s株式会社から商業的に入手可能な保護下塗り塗料で被
覆し、1つのエツジだけを露出させた:そしてパネルを
120°に曲げた。パネルの表面は、平面でくぼみすな
わちマークのない表面の方の部分とした。
前記被覆試験パネルをASTMB117に従い100°
F(38℃)100%相対湿度で塩水(5%塩水溶液)
スプレーに連続的に暴露した。
刻みマーク、曲げ、およびエツジから広がった塗料の腐
食または損失(刻みクリープ現象、曲げクリープ現象、
エツジクリープ現象)の平均量、およびパネルの表面の
ふくれ(blistering)の量を評価した。
刻み、曲げおよびエツジからの腐食の広がりの量に対し
てOないしIOのスケールで評価した。
クリープ現象に対する0の点数は、腐食が刻み、曲げ、
またはエツジから1インチに対して7/8インチ以上広
がっていたことを意味する。IOの点数は特定の領域か
ら広がっている腐食が本質的に全くないということを意
味する。示したスケールのエンドポイント内の値は以下
に述べるような特定の点から広がる種々の程度の腐食を
示す。
1/64      0.4           9
1/32      0.8           8
1/16       1.6           
7L/8       3.2           
63/16       4.8          
 51/4       6.4          
 43/8       9.5          
 31/2       12.7         
 25/8       15.9         
 17/8乃至1以上 25以上       Oパネ
ルはふくれの量に対して0ないし10のスケールで評価
した。ふくれに対する100点数はパネルの指定領域内
に本質的にふくれが全くないということを意味する。0
の点数は所定の領域の75%より多くがふくれを有する
ということを意味する。示したスケールのエンドポイン
ト内の値は以下に述べるような特定の点から広がる種々
の程度のふくれを示す。ふくれの濃度は次の文字で評価
した二F(少し)、M(並)、D(密)。
7乃至106 7乃至10、より大きな斑点    510乃至254 25乃至403 40乃至602 60乃至70            170より大き
い          0耐湿性:この試験に対しては
被覆試験パネルを濃厚湿度室(condensing 
humidity chamberXQ CT室)の天
井として、その塗膜を室の内側に向けて使用した。その
室は140°F(60℃)に加熱され、約2インチの水
位の水を試験パネル(パネルは傾斜している)下3ない
し5インチにおいた。
パネルは上述したようにふくれの量に対してOないしl
Oのスケールで評価した。
パネルは「ニッケル引っ掻き」試験により決定される接
着の損失量に対しても評価した。
裏面衝撃試験、硬化塗膜をASTM D2794に従い
60,90、および120インチ−ボンドの裏面衝撃試
験を行った。衝撃試験を行った塗膜は亀裂量および接着
テープ片を塗膜表面上に押し付けてその塗膜から素早く
はぎとった後の塗膜除去について目視観察を行った。等
級は1ないし9のスケールをつけた。9の点数は亀裂が
全くなく、テープによる塗膜除去が全く無いことを示し
、一方0の点数は亀裂が激しく、テープにより塗膜が完
全に除去されることを意味する。その間の点数は亀裂お
よび塗膜除去が色々な程度、であることを示す。
結果を以下の表■に示す。
実施例 ■ 本実施例は本発明による色々なブロックされたイソシア
ネートを末端基とするウレタン含有物質の調製を説明す
る。
l  イソホロンジイソシアネート  1000テラコ
ール650′41314 1.4−ブタンジオール       50メチルアミ
ルケトン      578ジブチル錫ジラウレート 
    0.3■  ε−カプロラクタム      
465m  メチルアミルケトン      129(
14)  TERACOL 650:該ヒドロキシルを
末端基とするポリエーテルポリオールはE、1.DuP
ont de Nemoursから商業的に入手可能で
ある。それは650の分子量および約173の呼称ヒド
ロキシル価をしていた。
この調製は上記実施例1で述べた方法で行った。
得られた生成物はポリスチレン標準を使用してGPCで
決定したところ1824の数平均分子量をしていた;1
時間、110℃で決定された79゜6%の総固形分およ
び2−1のガードナー粘度であった。
実施例 ■ 本実施例は実施例■のウレタン含有物質を使用する塗料
の調製および物理的特性の評価を説明す配合剤    
         重量部(ダラム) 顔料ペースト+s          107Jブロツ
クされたイソシアネートを末端基とするポリウレタン”
           110.1ジブチル錫ジラウレ
ート2.0 ジアセトンアルコール       39.4(15)
顔料ペーストは次の様に調製した。
脚注(3)のリン酸塩化エポキシ   70.4ジブチ
ル錫ジラウレート      4.0ジアセトンアルコ
ール      54.7クロム酸ストロンチウム  
   144.0二酸化チタン           
96.0ジアセトンアルコール      100.0
配合剤は表示した順番に化合しセラミックビーズを使用
し、粉砕してナンバー7ヘーグマン(ト【egman)
粉砕物とした。
(16)上記実施例■で調製した。
緩やかに撹拌しながら上記に挙げた配合剤を順番に化合
して塗料を調製した。得られた塗料は60.0%の総固
形分をしていた。
評価用試験パネルを上記実施例■と同様に調製した。
硬化塗膜は実施例■で述べたように二次加工後、鉛筆硬
度、耐溶剤性、接着性も評価した。
硬化塗膜はASTM D638−72に従いインストロ
ンテスターで決定したところ200ないし300の伸び
率を有していた。
結果を以下に示す。
鉛筆硬度           F 耐溶剤性(往復摩擦)48 ニッケル引っ掻き        6 3T(亀裂/テープ剥離)9/9 2T(亀裂/テープ剥M)     8/9実施例 ■ 本実施例は本発明による3層多層塗膜系の支持体および
物理特性の評価を説明する。本実施例は本実施例ζ二使
用する下塗り剤が上記実施例■で述べたものである以外
は実施例■と同じである。物理的特性の評価結果は表■
に示しである。
表■ 鉛筆硬度         HB     IIB耐溶
剤性(100往復摩擦以上)影響なし 影響なしニッケ
ル引っ掻き     73 T−曲げ接着(亀裂/テープ剥離) 3T            9/9   9/92T
            9/9   9/9塩水噴霧
* 刻みクリープ現象   86−5 曲げクリープ現象   101O エツジクリープ現象  77 ふくらみ 表面        101O 耐湿性* ふくらみ         102 接着性         31 裏面衝撃試験 (亀裂/テープ剥離) 60インチ−ボンド    9/9   9/990イ
ンチーボンド    8/9   9/9120インチ
ーボンド   8/9    g/9* 実施例■系に
対してtooo時間 実施例■系に対して500時間 実施例 ■ 本実施例は本発明による2層多層塗膜系の支持体の準備
方法を説明する。3つの異なった2層系を調製し、物理
的特性を評価した。
系Aは実施例■の塗料を、実施例■に記載した方法で熱
浸漬メツキスチールに塗布して調製した。
まだ湿潤している間に、塗布されたパネルに商標名PO
LYCRON  5uper D  topcoatと
してPP G  I ndustries株式会社から
商業的に入手可能なポリエステル仕上塗を行った。パネ
ルを4650F(240℃)のピーク金属温度で40秒
間焼き付けた。
胆はポリエステル仕上塗の代わりにフルオロカーボンを
基本とする仕上塗を利用する以外は系Aと同じ方法で調
製した。この仕上塗は、商標名DURANARtopc
oatとしてP P G  I ndustries株
式会社から商業的に入手可能である。
系Cは下塗りとして使用される実施例■のポリカーボネ
ートを基本とする塗料の代わりに、下塗りが実施例■の
塗料である以外は系Bと同じ方法で調製した。仕上塗り
は再び商標名D U RA N ARtopcoatを
使用した。
各2層多層系を実施例■および■で記述した試験に従い
物理特性を評価した。結果を以下の表Hに示した。
表■ 鉛筆硬度    F−HH118 耐溶剤性   影響なし影響なし影響なしく100往復
摩擦以上) ニッケル引っ掻き6  7   3 T−曲げ接着 (亀裂/テープ剥離) 訂       5/9   9/9   9/92T
       4/9  9/9  8/9塩水噴1(
1000時間) 刻みクリープ現象10  10   6曲げクリープ現
象10  10    gエツジクリープ現象7 7 
 7 ふくらみ 表面    10  10    t。
耐湿性(1000時間) ふくらみ       to   9     5接着
性   35    1 裏面衝撃試験(亀裂/テープ剥離) 60インチ−ポンド 5/9 実施例IX 本実施例は本発明の塗料に対する本質的にオキシラン基
のないリン酸塩化ポリエポキシドの臨界性を説明する。
パートA オキシラン基の本質的にない非リン酸塩化(加水分解さ
れた)エポキシドに対するオキシランの本質的にないリ
ン酸塩化エポキシドの比較非リン酸塩化(加水分解)エ
ポキシドは次の様に調整した。
I   EPON 836  溶液       10
86.0■  アセトン          2443
.5脱イオン水         202.7■  フ
ルオロホウ酸(49%溶液)   5.64■  炭酸
ナトリウム        3.97(sodiu++
+ bicarbonate)脱イオン水      
   7.47■  ジエチレングリコールモノブチル
エーテル                  560
.0メチルイソブチルケトン   106.8適当に装
備した反応容器にチャージ■を装入し、約65〜75℃
の温度に約6時間真空で加熱し、総ての溶剤を留出させ
た。混合物を撹拌し冷却した。続いて、混合物を窒素雰
囲気下約50℃に加熱し、チャージ■を添加した。混合
物を約90分間還流し、そしてチャージ■を添加した。
反応混合物を8時間、約60℃で保持した。そして、チ
ャージ■と■を窒素雰囲気下に添加し、約7時間還流を
続けた。溶剤を蒸留して除去した。
混合物を80℃に冷却した。
前記混合物にアセトン500gを添加した。幾らかが蒸
発して逃げるので、さらに19.99を添加した。混合
物を80℃に維持して、そしてアセトン200gを添加
して濾過を容易とした。濾液は溶剤を除去するために、
加熱して窒素雰囲気上還流した。得られた生成物は10
24のポリスチレン標準を使用しGPCで決定したよう
な数平均分子量をしていた;150℃1時間で決定され
た58.8%の固形分、およびZ−Zlの粘度をしてい
た。
塗料は次のようにした。
塗料l: オキシラン基の本質的にないリン酸塩化エポ
キシドを利用した実施例■に詳 述した塗料 塗料2: この塗料は上記で詳述された加水分解エポキ
シドを配合した以外は実施例■ と同じもの 各塗料を塗布し、実施例■で詳述したように耐溶剤性、
鉛筆硬度を評価した。パネルは塗膜のテープ剥離を全く
発生させずにT−曲げを行い、T−曲げの量を評価した
。結果を以下に示した。
2    H38摩擦  1−2T 各塗料は上記実施例■の商標名POLYCRONSup
erDボエステル塗料を使用し2層多層塗膜系を調製す
るのにも利用される。
この系は塩水スプレーおよび湿度を評価した。
塩水スプレー(tooo時間) 刻みクリープ現象   10    7曲げクリープ現
象   107 エツジクリープ現象  77 表面ふくらみ     101O 耐湿性(1000時間) ふくらみ         to     5非リン酸
塩化エポキシド基準系は耐溶剤性、T−曲げにより測定
された接着性、また耐湿性、塩水スプレーに劣った。
パートB オキシラン基の本質的にないリン酸塩化エポキシドのオ
キシラン含有エポキシド(非リン酸塩化、未加水分解)
に対する比較。
塗料は次のようであった。
塗料3: オキシラン基の本質的にないリン酸塩化エポ
キシドを利用した実施例■に詳 述した塗料 塗料4: この塗料は非リン酸塩化、未加水分解EPO
N836を配合した以外は実施例■と同じもの 各塗料を塗布し、実施例■で詳述したように耐溶剤性、
鉛筆硬度を評価した。結果を以下に示す。
鉛筆硬度   耐溶剤性 塗料3 H影響なしく100往復摩擦)塗料4)(7往
復 オキシラン含有エポキシドを配合した塗料は、十分に硬
化せず、塗膜が簡単に傷がつくために、溶剤で7往復摩
擦を行っただけで支持体がみえるようになった。
特許出願人 ピーピージー・インダストリーズ・インコ
ーホレイテッド

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(i)イソシアネートを末端基とするウレタン含有
    物質;および (ii)オキシラン基が本質的にないリン酸塩化ポリエ
    ポキシド; からなる塗料。 2、オキシラン基が本質的にないリン酸塩化ポリエポキ
    シドが、オキシラン基の本質的にないポリエポキシドの
    ヒドロキシル基の少なくとも1部と有機ポリイソシアネ
    ートとを反応させることにより形成されるイソシアネー
    トを末端基とするプレポリマーとして存在する第1項記
    載の塗料。 3、さらに活性水素含有物質が存在する第2項記載の塗
    料。 4、イソシアネートを末端基とするウレタン含有物質が
    ポリオール成分と有機ポリイソシアネートから調製され
    る第1項記載の塗料。 5、イソシアネートを末端基とするウレタン含有物質の
    イソシアネート基がブロックされている第1項記載の塗
    料。 6、イソシアネートを末端基とするウレタン含有物質を
    調製するのに利用されるポリオール成分がポリカーボネ
    ートポリオールからなる第4項記載の塗料。 7、硬化したとき少なくとも50%の伸び率を有する第
    6項記載の塗料。 8、ポリオール成分が高分子量ポリカーボネートジオー
    ルと少なくとも1つの低分子量ジオールの混合物である
    第6項記載の塗料。 9、ポリカーボネートポリオールが約150ないし約1
    0000の範囲の数平均分子量をしている第6項記載の
    塗料。 10、ポリカーボネートジオールが1,6−ヘキサンジ
    オールとエチレンカーボネートから調製される第8項記
    載の塗料。 11、有機ポリイソシアネートがジイソシアネートであ
    る第1項記載の塗料。 12、ジイソシアネートがイソホロンジイソシアネート
    である第11項記載の塗料。 13、イソシアネートを末端基とするウレタン含有物質
    のイソシアネート基がε−カプロラクタムでブロックさ
    れている第5項記載の塗料。 14、オキシラン基が本質的にないリン酸塩化ポリエポ
    キシドが約200ないし約100000の範囲の分子量
    をしている第1項記載の塗料。 15、イソシアネートを末端基とするウレタン含有物質
    におけるイソシアネート当量に対するリン酸塩化ポリエ
    ポキシドにおけるヒドロキシル当量の比が、約0.5:
    1.0ないし1.5:1.0の範囲である第1項記載の
    塗料。 16、塗料が、硬化したとき約200%ないし約300
    %の範囲の伸び率を有する第7項記載の塗料。 17、(a)支持体に柔軟性のある下塗り塗料を塗布す
    ること;該塗料は(i)イソシアネートを末端基とする
    ウレタン含有物質;および(ii)オキシラン基が本質
    的にないリン酸塩化ポリエポキシドからなる; (b)(a)の被覆支持体に少なくとも1種類の着色塗
    料を塗布すること (c)工程(b)の被覆支持体を少なくとも部分的に硬
    化すること; からなり、該多層塗膜が硬化したとき少なくとも50%
    の伸び率を有する多層塗膜支持体の作製法。 18、被覆支持体を少なくとも部分的に硬化する前に、
    さらに工程(b)の被覆支持体に透明塗料を塗布する工
    程からなる第17項記載の方法。 19、工程(b)の着色塗料がフルオロカーボンポリマ
    ーからなる第17項記載の方法。 20、着色ポリマーがさらにフルオロカーボンポリマー
    ではなく、フルオロカーボンポリマーの特性を変性する
    に適している補助ポリマーからなる第19項記載の方法
    。 21、補助ポリマーがアクリルポリマーである第20項
    記載の方法。 22、透明塗料がフルオロカーボンポリマーからなる第
    17項記載の方法。 23、透明塗料がさらにフルオロカーボンポリマーでは
    なく、フルオロカーボンポリマーの特性を変性するに適
    している補助ポリマーからなる第22項記載の方法。 24、補助ポリマーがアクリルポリマーである第23項
    記載の方法。 25、下塗り塗料の乾燥膜厚が約0.2ミルないし約2
    .0ミルの範囲である第17項記載の方法。 26、第17項記載の方法により製造された被覆物品。
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