JPH04500379A - ヒドロキシル基を含有する付加重合体と、アミノプラスト樹脂架橋剤とをベースとし、ヒドロキシル基を有する酸触媒を含有する被覆組成物およびその製造方法 - Google Patents
ヒドロキシル基を含有する付加重合体と、アミノプラスト樹脂架橋剤とをベースとし、ヒドロキシル基を有する酸触媒を含有する被覆組成物およびその製造方法Info
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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】
ヒドロキシル基を含有する付加重合体と、アミノブラスト樹脂架橋剤とをベース
とし、ヒドロキシル基を有する酸触媒を含有する被覆組成物
本発明は、
A)部分的にヒドロキシアルキルエステルがα、β−エチレン性不飽和カルボン
酸であるエチレン性不飽和モノマーの共重合により製造した1個以上のヒドロキ
シル基を有する付加重合体50〜90重量%およびB)1個以上のアミノブラス
ト樹脂架橋剤10〜50重量%を含有し、
その際、AとBとの総和が100重量%であり、ならびに適当な助剤および添加
剤、場合により顔料、場合により充填剤、有機溶剤および酸触媒を含有する被覆
組成物に関する。
本発明の対象は、さらに、この被覆組成物の製造方法、ならびに、自動車補修塗
装のためおよび焼付は塗料としてのこの被覆組成物の用途である。
架橋成分として高エーテル化したメラミン樹脂またはその他の高エーテル化した
アミノブラスト樹脂を含有し、この樹脂の反応相手としてヒドロキシル基含有結
合剤を含有する塗膜の架橋は、この工程が高めた温度でのみ進行するにすぎない
という欠点を有する。
5くの利用目的(こと・りで、架橋工程の際に高い温度を利用しないことが推奨
される。このことは特に自動車修塗装の分野にとって当てはまる。必要な架!a
温度を低めるポリイソシアネートの使用は、ポリイソシアネートの毒性のため不
利である。
さらに、焼付は温度を低下させるためにアミノブラスト樹脂およびヒドロキシル
基含有結合剤をベースとする系のための酸触媒を使用側ることは公知である。
欧州特許出庫公告第64338号明細書からヒドロ二′暫・シル基を含有する線
状付加重合体およびほぼ完全にアルキル化されたメラミン−ホルムアルデヒド架
橋剤をベースどし、酸性の触媒としてアルキル化されたアリー/Lスルホ″、−
酸からなる混合物を使1し、九波覆狙戊物は公知である。この混合物は異なるア
ルキル化されたアリールスルホン酸を含有する。
欧州特許出鳳公間第158161号明細書から、同様に、メラミン−ホルムアル
デヒド架橋剤のほかに、結合剤ど1.又ピド0ギシル基含有分技アクリレート共
重合体S−含有する酸硬化性被覆組成物は公知である。
酸触媒として、スルホン酸化合物または多様な触媒の混合物を使用するのが好す
しい、室温で迅速に硬化する被XIW m4物は、触媒として欧州特許出願公告
第64338号明細書から公知の、多様にアルキル化したアリールスルホン酸の
混合物を使用する場合に得られるが1、−の被覆組成物は、室温での被覆材料の
加工可能時間(ポットライフ)に関して著しく不足する。被覆組成物の個々の成
分を混合した後約2時間ですでにこの系の粘度が最初の粘度の2倍に上昇し、被
覆組成物の加工はもはや不可能であるかまたは技術的欠点を伴って可能であるに
すぎない、さらに、この系の場合、改善すべき点は、得られた被覆のつやぼけで
もある。
従フて、本発明の課題は、低い温度で、特に室温で迅速に硬化するが、しかしそ
の際できる限り長いポットライフく少なくとも約4時間〉を示すヒドロキシル基
を含有する付加重合体およびアミノブラスト樹脂架橋剤をベースとする被覆剤を
提供することであった。
さらに、生じた被覆は、できる限り少ないつやぼけをを示し、ならびに良好な高
度および溶剤安定性を示すのが好ましい。
意想外に、前記課題は。
A)部分的にヒドロキシアルキルエステルがα、β−エチレン性不飽和カルボン
酸であるエチレン性不飽和モノマーの共重合により製造した1個以上のヒドロキ
シル基を有する付加重合体50〜90重量%およびB)1個以上のアミノブラス
ト樹脂架橋剤10〜50重量%を含有し、
その際、AとBとの総和が100重量%であり、ならびに適当な助剤および添加
剤、場合により顔料、場合により充填剤、有機溶剤および酸触媒を含有する被覆
組成物により解決される。
この被覆組成物は、酸性触媒として、
1.3少なくとも1個のヒドロキシル基を含有するコハク酸ジエステルスルホン
酸および/または−スルホニウム塩を使用し、これは、次の式(1)または式(
lI)に相当する・
式中:
R1は2〜12個のC原子を有し、■、2または3mのヒドロキシル基を有する
線状または分枝鎖アルキルまたはアルコキシアルキル基を表し、
R1は2〜12個のC原子を有し、場合により3個までの°ヒドロキシル基を有
する線状または分枝鎖アルキルまたはアルコキシアルキル基を表し、Zは、H,
NHsR4−、を表し、
その際、nはO−4を表し、
Rはアルキル、ヒドロキシアルキル、アリール、ヒドロキシアリールを表し、こ
の場合、Rは同じまたは異なっても良い、または
脂肪族または芳書族N−複素環を表す、および/または
2、)少なくとも1個のヒドロキシル基を含有するコハク酸ポリエステルスルホ
ン酸および/または−スルホニウム塩を使用することを特徴とする。
さらに、本発明の対象は、この被覆組成物の製造方法ならびに自動車補修塗料ま
たは焼付は塗料としての用途である。
ヒドロキシル基を有する酸性触媒として使用したコハク酸エステルスルホン酸も
しくは一スルホニウム塙ならびにその製造は公知であり、界面活性剤、湿潤剤、
乳化剤等の製造の目的で記載されている(参照、たとえば、5tache、 T
ensid−Tagchenbuch、 Hangar−Verlag。
Muenchen、 Wien 1981; 0S−PS 2761795;
IJS−PS 2454546、 GB−B−652128) 、このコハク酸
エステルスルホニウム塩または−スルホン酸を、酸硬化性被覆組成物において、
触媒として使用するという示唆は見出せない。
触媒としてコハク酸ヒドロキシアルキルエステルスルホン酸またはスルホニウム
塩を使用することにより、低い温度での高い反応性によりすぐれており、その結
果、自動車補修!!!装において使用することができ、同時に室温で数時間のポ
ットライフを有するヒドロキシル基含有の分校付加重合体およびアミノプラスト
樹脂−架橋剤をベースとする被覆組成物が得られることは意想外であり、かつ多
数の公知のスルホン酸において予想することができなかフた。さらに、得られた
被覆は、良好な硬度でわずかなっやぼけを有し、かつ溶剤安定性を有することは
有利である。
次に、本発明による被覆剤の個々の成分ならびにその製造方法を詳説する。
適当なヒドロキシル基含有付加重合住人はアクリル酸またはメタクリル酸のヒド
ロキシアルキルエステルと、アクリル酸もしくはメタクリル酸のアルキルエステ
ルおよび/またはその他の共重合可能な千ツマ−との共重合により得ることがで
きる。OPf!能性モノマーとして、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−
ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキ
シプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートおよび4−ヒド
ロキシブチルメタクリレートを使用するのが有利である。
α、β−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として、一
部で、アクリル酸および/またはメタクリル酸と第三級α−炭素原子を有するカ
ルボン酸のグリシジルエステルとの反応生成物またはα、β−エチレン性不飽和
カルボン鹸のグリシジルエステルと第三級脂肪族カルボン酸との反応生成物を使
用することができる。さらに、一部でヒドロキシエチルアクリレートおよび/ま
たはヒドロキシエチルメタクリレート1モルど、ε・−カプロラクトン平均2モ
ルとの反応生成物を使用することもできる。
α、β−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として、ヒ
ドロキシアルキルエステルの総重量に対して、75重量%まで、有利に50重凰
%までの割合で、第2ヒドロキシル基を有するアクリル酸および/またはメタク
リル酸のヒドロキシル基含有エステルを使用することができる。
成分Aの製造のために使用することができる他のエチレン性不飽和モノマーは、
1個のカルボキシル基を有するモノマー、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、
クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸およびフマル酸である。さらに、アクリル
酸およびメタクリル酸の適当なアルキルエステルは、たとえば、メチルアクリレ
ート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、t−
ブチルアクリレート、イソプロピルアクリレート・、インブチルアクリレ−1・
、ペンチルアクリレート、イソアミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、2
−エチルへキンルアクリレート、オクチルアクリレート、3,5.5−)−リメ
チルへキシルアクリレート、デシルアクリレート、ドデシルアクリレート、ヘキ
サデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート、オクタデセニルアクリレー
トおよび相応するメタクリレートである。さらに適当な重合可能な千ツマ−は、
スチレン、ビニルトルエン、アルフギシエチルアクリレ・−トおよびアリ・−ル
オキシェチルアクリレートならびに相応するメタクリレート、マレイン酸および
フマル酸のエステル、アクリルニトリル、メタクリルニトリル、酢酸ビニル、塩
化ビニルである。
他のモノマーは共重合の不所望な特性を引き起こさない限り使用することができ
る。
成分Aとして、
at)アルキル基中に2〜14個の炭素原子を有するアクリル酸および/または
メタクリル酸のヒドロキシ、+i基倉有エステ、+1. l /’1〜50!!
量%a+)少なくとも2個の重合可能な二重結合を有するエチレン性不飽和千ツ
マー3〜30!量%、有利に5〜25重量%および
at)1個のオレフィン性不飽和二重結合を有するほかの重合可能なモノマー1
5〜821量%、(その際、a2、a、およびi()の重量割合の総和は100
重量%である)の共重合により得ることができる分枝鎖アクリレートコポリマー
が特に有利である。この種のコポリマーならび(J、この製造は、欧州特許出願
公開第158161号明細書に記載されている。
成分Aのピドo、l、−シル価は、約70〜200mgKOH/gの範囲内1.
、:あるのが有利である。
成分a、および)hとして適当な千ツマ−の例は、第7αに記載したモ、ツマ・
−でちる。
成分a、として、一般式。
R= )−1またはCH。
X−0、N、5
11−ばユ〕・−B
で示される化合物を使用するのが有利である。
この種の化合物の例は、ヘキサンジオールジアクリレート、ヘキサンジオールジ
メタクリレート、グリコールジアクリレート、グリコールジメタクリレート、プ
クンジオールジアクソレート、ブタンジオールジメタクリレートおよび類似の化
合物である。
さらに、成分a、は重合可能なオレフィン性不飽和二重結合を有するカルボン酸
と、グリシジルアクリレートおよび/*たけグリシジルメタクリレートとからな
る反応生成物、または不飽和アルコールでエステル化したポリカルボン酸または
不飽和モノカルボン酸である。さらに、ポリビニル化合物、たとえばジビニルベ
ンゼンも適している。
さらに、成分a、として、ポリイソシアネートと不飽和アルコ・−ルまたはアミ
ンとの反応生成物を使用することができる。これについての例として、ヘキサメ
チレンジイソシアネート1モルとアリルアルコール2モルとからの反応生成物が
挙げられる。
さらに有利な成分a、は、1500より少ない、有利にi oooより少ない平
均分子量を有するポリエチレングリコールおよび/またはポリプロピレングリコ
ールと、アクリル酸および/またはメタクリル酸とのジエステルである0本発明
により、成分a富として、2個より多いエチレン性不飽和二重結合と有するアク
リレート、たとえばトリメチロールプロパントリアクリレートまたはトリメチロ
ールプロパントリメタクリレート
和の壬ノぐーの組合を物を使用しても良いわ]q当なア;,,ノブラスト樹脂(
成分B)は公知の尿素−、カルベミドー・、、(ラミン−、ベンゾグアナミン−
お」、びブリー− ・!・ウリル樹脂である.1後の樹脂は、たとえば、商品名
(:ymel 1171 (シアナミド)としてt1i販されている、、
ゴ1榊成分Bとして、メラミンタイプのアミノ樹脂を令゛.′!明による被覆組
成物中に使用するのが好ましlA。
イ1用したメ2ミンーホルムyルテヒドー架橋剤は,少・ンく.セキ,Q.55
、有利各二つ、9・・・1,(1の平均メチ11−ル化度をグし、〜大で可能な
ニーヘモル化に対しI−少なく2ユもf30そル%、有利に90へ・100モル
%の範囲内で、モノンルコールでエーテルイヒされる.適当・ンT.−:”・ル
イ七7ルニー1−,Iしとしτ、メメノール、エタノール、ブ11パノール、イ
ソプr1バノ・−ル、n−ブタノール、−iソゾタノール、1,−ブメノール、
ヘキサノール、/\ブタノ・−ルおよびエチルヘキサノールが挙げら4する,、
商品名Cyrsei 301(シアナミド)とし°r市販されていbへキサメト
キシメチルメラミンを使用するのが特に右利である。
本発明により被覆組成物において酸触媒として使用しl′立ヒドロキシ官能性コ
ハク酸ジエステルスルホン酸およびフハク酸ポリエステルスルホン酸、もしくは
それぞれのスルホニウム塩は公知であり(参照、たとえば米国特許第27617
95号明細書;米国特許第2454546号明細書:英国特許第652128号
明細書およびStaChe, Tensid−Taseheribuch, H
anser−Varlag, Muenchen, Wien 1981) 、
多様な方法で製造する、:とができる:たとえば、このスルホン酸は、α,βー
不飽和ジカルボン酸のガス状二酸化硫黄を用いたスルホン化および得られたスル
ホコハク酸のエステル化により、ドイツ連邦共和国特許出願公開第180388
1号明細書に記載されたように得られる。
酸性触媒どして適したヒドロキシ官能性コハク酸エステルスルホン酸または一ス
ルホニウム塩は、次の方法により、特に開基で、装置的に多大な費用をかけずに
製造することができる。
最初に、マレイン酸無水物を、無水物1モル:ポリオール1モルのモル比で、7
0〜100℃の温度で、通常のエステル化触媒の存在で、モノエステルが完全に
形成されるまで(酸価の測定により調査)、アルコール成分と反応させる.次に
、他のポリオールを有機相剤および他のエステル化触媒と一緒に、ポリオール1
モル4モノエステル1モルのモル比で添加し、この反応混合物を130〜230
℃の温度でゆっくりとくつまり、約り℃/分の加熱速度で)加熱する.生じた反
応水を、連続的に蒸留により反応混合物から除去し、エステル化反応を、5mg
KOH/g.有利に3m g K OH/ gの反応生成物の酸価が達成するま
で実施する。場合により軽度の減圧下で、溶剤を留去する。
こうして得られたマレイン酸エステルを、一般に80〜110℃の温度で、亜硫
酸水素の水溶液を用いて1:0.9〜1:1.1のモル比で5応させる。スルホ
ン化反応は、この場合、50〜lOO%、有利に80〜100%のマレイン酸エ
ステルのスルホン化度まで行われる。しかし、場合により、このスルホン化反応
は、50%より少ないわずかなスルホン化度まで実施することができる。この場
合、被覆組成物中に使用された酸触媒の量を、相応して高めることができる。
その後、たとえば、窒素流を溶液中に導入することにより過剰な二酸化硫黄を除
去する。亜硫酸水素基は、酸化により、たとえば過酸化水素水を添加することに
より除去することができる0次に、溶剤を添加し、反応混合物中に含まれる水を
共沸蒸留する。スルホン酸を遊離させるため、たとえば硫酸を用いて酸性にする
酸触媒の製造に適したアルコール成分は、1分子中で2〜4個のヒドロキシル基
および2〜12個のC原子を有する線状または分枝鎖のポリオールである。これ
はモノアルコールと混合させて使用しても良い、適当なアルコールの例は、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、ブチレンゲリコール、ヘキサメチレン
−1,6−ジオール、ネオペンチルグリコール、ベンタンジオール、2−メチル
ペンタジオール、2−エチルブタンジオール、ジメチロールシクロヘキサンジオ
ール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチ
ロールブタン、ペンタエリトリット、ジトリメチワールプロバニI、ならびに。
モノアルコール、たとえばエタノール、プロパツール、ブタノールなどである。
さらに、エーテルアルコール、たとえばジエチレングリコールおよびトリエチレ
ングリコールが適している。トリメチロールプロパン、プロピレングリコールお
よびネオペンチルグリコールを使用するのが有利である。
酸性触媒は、遊離スルホン酸またはそのアミン塩もしくはアンモニウム塩の形で
使用することができる。
スルホニウム塩は、一般式: R−3o、Z (式中、Rはコハク酸エステル残
基を表す)に相当する。基Zは、たとえば、HまたはNH,R’4.、、、(n
−0−4)を表すことができ、その際R1は、同じまたは異なるアルキル−、ヒ
ドロキシアルキル−、アリール−またはヒドロキシアリール基を表すことができ
る。
Rは、たとえば次のものを表すことができるエステル、エチル、プロピル、l−
プロピル、n−ブチル、t−ブチル、i−ブチル、ペンチル、イソアミル、ヘキ
シル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシブチル、ヒドロキシ
ヘキシル、フェニル、トルイル、ナフチル、ヒドロキシフェニル。
Zは、脂肪族または芳誉族N−複素環であっても良く、これは、たとえば、ピリ
ジン、オキサゾリジン、ヒドロピリジン、モルホリン、ビロール、イミダゾール
、ピコリンおよびピペリジンから誘導される。
利用分野に応じて、ヒドロキシ官能性スルホン酸触媒は、結合剤固形物に対して
0.1〜10、有利に0゜1〜5重1%の割合で使用する。結合剤固形物とは、
定義上成分AおよびBの固形物の総和であると解される。被覆剤を、低い温度で
、つまりほぼ室温で硬化させようとする場合、酸性触媒は、結合剤固形物に対し
て1〜10重量%、有利に2〜5!量%の割合で使用する。この場合、さらに、
スルホン酸触媒を、その遊離酸の形で使用するのが有利である。この被覆組成物
を焼付は塗料として使用する場合、結合剤固形物に対して0.1〜2重量%、有
利に0.1−111量%の割合で全く十分である。
前記したヒドロキシ官能性触媒は、非ヒトワキシ官能性有機スルホン酸と一緒に
、本発明による被覆剤中に使用することができる。この場合、非ヒドロキシ官能
性有機スルホン酸の割合が、使用した触媒の総重量に対して50重1%を上回ら
ないように注意しなければならない、適当な非ヒドロキシ官能性スルホン酸とし
て、p−トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、エチルベンゼンスルホン酸
、メチルナフタリンスルホン酸、p−オクチルベンゼンスルホン酸、p−ドデシ
ルベンゼンスルホン酸、分枝鎖C11アルキルベンゼンスルホン酸およびジ・−
ccI−アルキル−)ナフタリンジスルホン酸が挙げられる。
さらに、本発明による被覆組成物は、有機溶剤、場合により顔料、充填剤ならび
に適当な助剤および添加剤を通常の五で含有する。
有機溶剤は被覆組成物の全組成に対して30〜90重量%の量で使用するのが有
利であり、有機溶剤として、脂肪族、環式脂肪族および芳瞥族炭化水素、エステ
ル、エーテルおよびケト・ンが挙げられる。たとえば、多様な石油ベンジン、テ
トラリン、デカリン、溶剤NaphthaO、重質ベンゼン(Sehwerbe
r+zol) l、多様なS。
1vesso■−タイプ、多様な5hellsal@−タイプおよびDe&S0
1■、ジオキサン、エチレングリコ・−ルジブチルエーテル、エチ1/ングリコ
ールジエヂルエーテル1.ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジブチルエ
ーテル、シクOヘキ号、ノン、メチルエチルケトン、アセトン5、イソボロン、
メチル−n−ブナルゲトン、メチルイソブチルケトン、メチル−n−アミルケト
ンジエチルケトン5エチルブチルケトン、ジイソプロビットう゛トン、ジイソブ
チルケlン4アセチルアセトン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸
ブチル、酢酸アミル、メチルグリコールアセテートおよびエチルグリコールアセ
テートが挙げられる。
通常の助剤および添加剤の例は、レベリング削、シリニーン油、リン酸エステル
およびフタル酸エステルのような可塑剤、粘度調整する添加物、つや消し剤、U
V吸収剤および光線保護剤であり、これは被覆組成物の全組成に対して0〜lO
重量%の量で使用するのが在官(である。
場合により添加される顔料の例は、金属顔料、たとえば、アルミニウム小板状顔
料および金属で被覆された雲母小板(たとえばマイカ(Mica) )を作用顔
料として、全組成物に対して有利に0〜20重量%の量で使用される。これは場
合により着色顔料、場合により作用顔料もしくは金属顔料との組合せで、被覆組
成物の全組成物に対して有利に0〜40重量%の量で使用される。これに対する
例は、有機または無機顔料、たとえば多様な酸化鉄タイプ、二酸化チタン、グラ
ファイト、カーボン、亜鉛、クロム酸ストロンチウム、クロム酸バリウム、クロ
ム酸鉛、シアナミド鉛、ケイクロム酸鉛、酸化亜鉛、硫化カドミウム、酸化クロ
ム、硫化亜鉛、ニッケルチタンイエロー、ブロモチタンイエロー、ウルトラマリ
ンブルー、フタロシアニン錯体、ナフトールレッド、キナリドン、ハロゲン化チ
オインジゴ顔料等である。
適当な充填剤は、たとえばタルク、雲母、カオリン、白亜、石英粉末、石綿粉末
、スレート粉末、硫酸バリウム、多様なケイ酸、ケイ酸塩、ガラス繊維、有機繊
維等である。これらは、被覆組成物の全組成に対して0から50重量%の員で使
用するのが有利である。
本発明による被覆組成物は52成分系および3成分系として、有利に3成分系と
して調製される。酸触媒としてヒドロキシ官能性スルホン酸のアンモニウム塩を
使用する場合、特1=本発明に上る被覆剤からなる!成分−または2成分系を製
造することができる。この場合、高めた温度を使用する際に初めてスルホン酸を
遊離する。
塗料成分Iは、この場合、ヒドロキシル基含有付加重合体Aを含有し、塗料成分
71はアミノブラスト樹脂を含有し、塗料成分IIIは酸性硬化触媒を含有する
。
塗料成分■、II、IIIは、3成分系の場合、被覆組成物の適用の直前に混合
する。この混合物の加工性時間(ポットライフ)は、一般に、5時間を上回り、
一方、塗料成分I、11.IIIは、別個に、数週間安定である。
塗料成分1.11、IIIは、通常、それぞれ含有する成分を混和することによ
り製造される8時とすると、成分が液体で存在しない場合、まず溶剤に溶解させ
、この溶液に残りの成分を混入するのが有利である。
被覆組成物が顔料を含有する場合、この顔料は、ヒドロキシル基含有付加重合体
を含有する塗料成分1中に混入するのが有利である。これは、たとえば顔料を結
合剤もしくは付加重合体と一緒に粉砕するか、または顔料ペーストの混入により
行われる。
本発明による被覆組成物は、室温から約100℃の温度範囲で硬化することがで
きるが、より高い温度で使用することもできる。
本発明による被覆組成物は、低い硬化温度により、特に自動車補修塗装に適して
いる。
しかし、本発明による被覆組成物は、クリアラッカー、充填剤または上塗りとし
て、ならびに、金属顔料を含有するペース塗料または多層−メタリック−塗装の
クリアラッカーとして使用することもできる。
この被覆剤は、スプレーコーティング、フローコーティング、ディップコーティ
ング、ローラーコーティング、ナイフコーティングまたは刷毛塗により塗布する
ことができ、その際、この被膜は、引き続き硬化させることにより固着する塗膜
にされる。
本発明による被覆組成物は、特に数時間での同じ時間でのポットライフにおいて
高い反応性により優れている。得られた被覆は、良好な硬度でわずかなつやぼけ
および溶剤安定性を示す。
次に、本発明を実施例につき詳説する0部およびパーセンテージに関するすべて
の数値は、他に表現的な確認がないかぎり重量に関するものである。
■、ヒドロキシ官能性触媒の製造
1.1.ヒドロキシ官能性コハク酸エステルスルホン酸lの製造
油サーモスタット、撹拌機、サーモエレメントおよび水分離器を有する還流冷却
器を備えた二重壁釜中で、窒素下で、マレイン酸無水物733g、ネオペンチル
グリコール778gおよびジブチルスズオキシド2゜3gを80℃で加熱した。
290の酸価を達成した後、ネオペンチルグリコール778g、トルエン293
gおよびp−ベンゾキノン3gを添加し、171℃までゆっくりと加熱した。生
じた水を蒸留により平衡状態から除去した。l、6の酸価が達成された後、軽度
の減圧下でトルエンを留去した。
こうして製造したマレイン酸エステルA750gを、加熱ジャケット、撹拌機、
滴加漏斗および還流冷却器を備えたガラスビーカー装置中で100℃で加熱し、
次いで50%の亜硫酸水素アンモニウム水溶液438gを1時間内に滴加した。
引き続き、6時間温度を保持した。その後30分、過剰な二酸化硫黄を除去する
ために、この溶液に窒素流を供給した。亜硫酸水素アンモニウム基の酸化のため
に70℃で、30%の過酸化水素36m1を添加した0次いで、n−ブタノール
300gを添加し、含有する水を共沸で、107℃で軽度に減圧下で終わりごろ
まで留去した。中間体IAが得られた。
酸を遊離させるために、n−ブタノール780gを装入し、水冷下に0℃で98
%の硫!1102.3gをゆっくりと滴加した。この氷冷したブタノール性硫酸
に、先に得られた中間体IAを、撹拌しながら、6時間内に添加した。その際、
この反応温度を10℃より下に保持した。沈殿した硫酸アンモニウムを濾別した
。
含量33%を有するスルホン酸lの黄色がかったオレンジ色の溶液が得られた。
■、2.上2゜キシ官能性コハク酸エステルスルホン酸2の製造
ポリエステルAの製造において記載した装置中で、マレイン酸無水物980g、
プロピレングリコール760gおよびジブチルスズオキシド2gを、最大で80
℃で、316の酸価まで反応させた。引き続き、プロピレングリコール760g
、トルエン125gおよびp−ベンゾキノン2.5gを添加し、144℃で水分
離器で2の酸価が達成されるまで煮沸した。引き続き、この溶剤を留去し、こう
してポリエステルBが得られた。
スルホン酸lの製造において記載した装置中で、lと同様にポリエステルB75
0gを100℃に加熱し、50%の亜硫酸水素アンモニウム水溶液を1時間内に
滴加し、次いで、100℃の温度を6時間保持した。
その後、N、流を、過剰の二酸化硫黄を除去するために30分溶液に供給した0
次に、70℃で、30%の過酸化水素水45m1を、引きI!!き、n−ブタ、
I−ル300gを添加し、1と同様に、反応水を共沸蒸留した。中間体2Aが得
られた。
酸を遊離するため、n−ブタノール1456gを装入し、水冷下で、0℃で、ゆ
っくりと98%の硫酸137.6gを滴加した。この溶液に、撹拌しながら6時
間内に、中間体2A100Ogを10℃より低い温度で滴加した。沈殿した硫酸
アンモニウムを濾別した。
26%の酸含量を有するスルホン酸2の溶液が得られ机
■、3.ヒドロキシ官能性のコハク酸エステルスルホン酸3の製造
ポリエステルAの製造において記載した装置中で、マレイン酸無水物784g、
トリメチロールプロパン1072gおよびジブチルスズオキシド1.84gを、
80℃で219の酸価まで反応させた。引き続き、トリメチロールプロパン10
72g、l−ルエン146゜4gおよびp−ベンゾキノンを添加し、200℃で
、1.3の酸価が達成するまで水分離器で煮沸した。引き続き、溶剤を留去し、
ポリエステルCが得られた。
スルホン酸lの製造と同様に、スルホン酸3を、次の量の個々の試薬を用いて製
造した:
中間体3Aの製造のため:
ポリエステル0 750g
50%亜硫酸水素アンモニウム水溶液 419g30%過酸化水素水 34mI
n−ブタノール 300g
スルホン酸3の製造のため6
n−ブタノール 1170g
98%の硫酸 76.5g
中間体3A 800g
30%の酸含量を有するスルホン酸3の溶液が得られた。
1.4.異なる触媒溶液の製造
前記したスルホン酸1〜3を使用して、ならびに、比較触媒として、工業用p−
トルエンスルホン酸および工業用ドデシルペンセンスルホン酸からなる混合物を
使用して、多様な触媒溶液を製造した。この組成は第1表に示す。
第1表:触媒溶液の組成
りp−TSA=p−トルエンスルホン酸(工業用)2)ドデシルペンセンスルホ
ン酸く工業用)IN、ヒドロキシ官能性アクリレート樹脂Iの製造41の特殊鋼
釜中に装入し、110℃で加熱した:酢酸ブチル 757.5部
l−メトキシプロピルアセテート−2402,6部子ツマー容器中に投入し、か
き混ぜた:メチルメタクリレート 210部
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 141部スチレン 210部
n−ブチルアクリレート 141部
1.4−ブタンジオールモノアクリレート349.5部
ヘキサンジオールジアクリレート 210部2−エチルへキシルアクリレート
138部2−メルカプトエタノール 63部
開始剤タンク中に投入し、かき混ぜた:2.2−アゾビス−(2−メチルプタニ
Iニトリル)47.4部
酢酸ブチル 234.6部
l−メトキシプロピルアセテート−294,4部モノマータンクの内容物を3時
間で供給し、開始剤タンクの内容物を3.5時間で供給した。供給は同時に開始
した0重合の間、温度を110℃に保持した。
供給した後、なお3時間後重合させた。こうして得られたアクリレート樹脂溶液
Iは、1.8dPa・Sの粘度および50%(130℃、60分)の固形物を有
していた。
+11.jl料ペーストの製造
第2表に記載した成分を、実験室ミル中で、10μmより小さくヘゲマン純度(
I(egian−Feinheit)で粉砕した。
第2表、顔料ペーストの組成
例1〜6
緑もしくは赤の顔料ペーストを使用して、第3表に記載した成分から、公知のよ
うに、混合することにより、緑もしくは赤の上塗りを製造し、これに第4表に記
載した量の異なる酸溶液1〜3を、撹拌しながら添加した。
得られた被覆組成物を、すぐにガラス板にナイフ塗布し、次のように乾燥した:
試料1
60℃で30分の焼き付けの後、被覆したガラス板をなお24時間、もしくは6
日間室温で貯蔵し、その後、ケーニッヒ(Koen ig )による振子硬度(
Pendelhaarts )を測定した。この試験の結果は、第5表に示した
。
試料2
ガラス板を、被覆組成物の塗布後6日間室温で貯蔵し、その後、ケー・ニッヒ0
:oenig)による振子硬度を測定した。この結果は第5表に記載した。
さらに、得られた被覆組成物からそれぞれポットライフを測定(−1た。このポ
ットライフとは、被覆組成物の粘度が、最初の粘度の2倍に上昇するまでの時間
と解釈する。
さらに、得られた被覆組成物を鋼板に塗布した。この板は二量体脂肪酸のポリア
ミノアミドおよび450〜500のエポキシド当量を有するビスフェノールAを
ぺ7スと釘るエポキシ樹脂をペースとする市販の充填剤で被覆されている。この
板を、60℃で30分乾燥し2、光沢を24011の負荷によりDIN5001
7による凝結水恒量雰囲気(Schwitzwasserkonstantkl
ima)中で測定した。さらに、それぞれ生じた被覆の溶剤安定性を、被覆組成
物をガラス板上にスプレー塗布し、引き続き7日間室温で貯蔵することにより硬
化させることにより調査し5た。この試験の結果は、第6表に示した。この被覆
のつやぼけは、被覆組成物をガラス板上にスプレー塗布し、60℃で30分間乾
燥することにより調査した。この試験の結果は、同様に、第6表に示した。
比較例1および2
例1もしくは4と同様に、緑もしくは赤の上塗りを使用して、酸溶剤4を添加す
ることにより、緑もしくは赤の被覆組成物を製造した(第3表および第4表参照
)。この被覆組成物は、例1〜6と同様にガラス板上におよび充填剤で被覆した
鋼板上に塗布した。この被膜の硬度および得られた被覆の試験は例1〜6と同様
に行った。この試験の結果は表5および6に示した。
第3表:緑または赤の上塗りの組成
l)へキサメトキシメチルメラミン樹脂 Cge l■301、シアナミド社の
市販生成物
第6表の説明:
l) つやぼけ測定数gは次のように定義する:1.3=45°の入射、43°
での強度10=45”の入射、03での強度
頁0diff=45’ の入射、理想拡散表面での0″でσ)強度
2) 5KK=DIN5001’7!:、、kZ+iM水恒量雰II@、 (S
chwitzwassgrknnstantklima)3) 得られた被覆の
治剤依定性を、室温で7日間貯蔵することにより硬化さセ、・°−後、キシ1/
ンもしくはDIN51604 <FAM″′)による試!燃料を含浸させたフェ
ルト板(φ5 C111>で、この被膜を5分間覆−コたままにする。引き続き
、マーキング(Q 、 マーキングなし、;3=明らかな1−キニ/グ)および
被膜の軟化(0=軟化せず;3−明1)かな軟化)?評価した。。
上塗りの使用特性(ポットライフ)の正確な測定のため、例2.5、vlおよび
V2の上塗りの他の試料を製造し、すぐにしよう可能な触媒を含有する上塗りの
粘度上昇を、室温での貯蔵の際1:調査した。この結果は、第7表に示した。
第7表:室温で上塗りを貯蔵した後、例2.5、Vlおよびv2の上塗りの23
℃でのDIN4のビーカー中での流出時間の測定
試験結果のまとめ
例1〜6および比較例1および2は、本発明による被覆組成物が、低い温度で迅
速に硬化し、その際、酸触媒として異なるアルキル化したアリールスルホン酸の
混合物を使用した同様に分枝したアクリレートをペースとする系と比較して、明
らかに延長されたポットライフを示すことを証明する。同様に、この種の被覆組
成物と比較して、つやぼけが改善されており、一方で硬度および光沢は比較可能
な値を有している。
手続辛甫正書(自発)
特許庁長官殿 平成3年8月2′1
1、事件の表示
PCT/EP 90100201
、発明の名称
ヒドロキシル基を含有する付加重合体と、アミノプラス1へ樹脂架橋剤とをペー
スとし、ヒドロキシル基を有する酸触媒を含有する被覆組成物およびその製造方
法
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
名 称 ビーニーニスエフ ラッグ ラント ファルベン アクチェン・ゲゼル
・シャフト4、代理人
住所 〒100 東京都千代田区丸の内3丁目3番1号新東京ビルヂング 55
3号 電話(3216)5031−5番7 補正の内容
(1)明細書第1頁の3行から5行の発明の名称の「ヒドロキシル基を11.被
覆組成物」を「ヒドロキシル基を含有する付加重合体と、アミノブラスト樹脂架
橋剤とをペースとし、ヒドロキシル基を有する酸触媒を含有する被覆組成物およ
びその製造方法」と補正する。
(2)請求の範囲を別紙のとおり補正する。
請求の範囲
1゜
A)部分的にヒドロキシアルキルエステルがα。
β−エチレン性不飽和カルボン酸であるエチレン性不飽和モノJ−の共重合によ
り製造した1個以上のヒドロキシル基を有する付加重合体50〜90重量%、
B)1個以上のメラミン−ホルムアルデヒド架橋剤10〜50重量%を含有し、
その際AとBとの総和が100重量%であり、ならびに適当な助剤および添加剤
、場合により顔料、場合により充填剤、有機溶剤および酸触媒を含有する被覆組
成物において、酸性触媒として
l)次の式Iまたは式11:
符表平4−500379 (12)
「式中、R’=2〜12個のC原子を有し、l、2または3個のヒドロキシル基
を有する線状または分枝鎖アルキル−もしくはアルコキシアルキル基
R222〜12個のC原子を有し、場合により3個までのヒドロキシル基を有す
る線状また1よ分枝鎖アルキル−もしくはアルコキシアルキル基
Z=H,NH,R,、
n=0〜4および
R=アルキル1.ヒドロキシアルキル、アリール、ヒドロキシアリール、その際
、Rは同じまたは異なっても良い
または
脂肪族または芳香族N−複素環]で示される少なくとも1個のヒドロキシル基を
含有するコノ\り酸ジ丁ステルスルホン酸および/または−スルホニウム塩
および/または
2 ) 少?i、 くとも1個のヒドロキシル基を含有するコハク酸ポリエステ
ルスルホン酸および/またけ一スルホニ、肖11塩を使用する被覆組成物。
A)部分的にヒドロキシアルキルエステルがα。
β−エチレン性不飽和カルボン酸であるエチ[−・ン性不飽和千ツマー〇共重合
により製造した1個以上のピドD’l−シル基を有する付加重合体50−・90
重量%、
B)1個以上のメラミン−ホルムアルデヒド架橋剤RO〜50重量%を含有し、
その際AとBとの総和が100重量%であり、。
ならひか二適当な助剤および添加剤、場合により顔料、場合により充填剤、有機
溶剤および酸触媒を含有する被覆組成物の製造方法において、酸性触媒として
l)次の式」まt・は弐Il:
[式中9、R’=2〜12個のC原子を有し、l、2または3個のヒドロキシル
基を有する線状またけ分枝鎖アルキル−もしくはアルコキシアルキル基
R222〜12個のC原子を有し、ta@により3個までのヒドロキシル基を有
する線状または分枝鎖アルキル−もしくはアルコキシアルキル基
Z=H,NH,、R,−。
n=0〜4および
R=アルキル、ヒドロキシアルキル、アリール、ヒドロキシ7゛リール、その際
、Rは同じまたは異なっても良い
または
脂肪族または芳香族N−複素環]で示される少なくとも1個のヒドロキシル基を
含有するコハク酸ジエステルスルホン酸および/または−スルホニウム塩
および/または
2)少なくと′JJ1個のヒドロキシル基を含有するコハク酸ポリエステルスル
ホン酸および/または一スルホニウム塩を使用し、成分AおよびBを触媒と混合
し、被覆材料に加工することを特徴とする被覆組成物の製造方法。
並 請求項IJ−の被覆組成物を使用することを特徴とすペロ動車補修塗装また
は焼付it ek&−1li五亙迭−−−
15表平4−500379 (13)
国際調査報告
国際調査報告
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. A)部分的にヒドロキシアルキルエステルがα,β−エチレン性不飽和カルボン 酸であるエチレン性不飽和モノマーの共重合により製造した1個以上のヒドロキ シル基を有する付加重合体50〜90重量%B)1個以上のメラミンホルムアル デヒド架構剤10〜50重量%を含有し、 その際、AとBとの総和が100重量%であり、ならびに適当な助剤および添加 剤、場合により顔料、場合により充填剤、有機溶剤および酸触媒を含有する被覆 組成物において、酸性触媒として1)次の式Iまたは式II: ▲数式、化学式、表等があります▼(I)▲数式、化学式、表等があります▼( II)〔式中、R1=2〜12個のC原子を有し、1、2または3個のヒドロキ シル基を有する線状または分枝鎖アルキル−もしくはアルコキシアルキル基R2 =2〜12個のC原子を有し、場合により3個までのヒドロキシル基を有する線 状または分枝鎖アルキルーもしくはアルコキシアルキル基Z=H、NHnR4− n n=0〜4および R=アルキル、ヒドロキシアルキル、アリール、ヒドロキシアリール、その際、 Rは同じまたは異なっても良い または 脂肪族または芳香族N−複素環]で示される少なくとも1個のヒドロキシル基を 含有するコハク酸ジエステルスルホン酸および/またはースルホニウム塩および /または 2)少なくとも1個のヒドロキシル基を含有するコハク酸ポリエステルスルホン 酸および/またはースルホニウム塩を使用することを特徴とする被覆組成物。 2. A)部分的にヒドロキシアルキルエステルがα,β−エチレン性不飽和カルボン 酸であるエチレン性不飽和モノマーの共重合により製造した1個以上のヒドロキ シル基を有する付加重合体50〜90重量%B)1個以上のメラミンホルムアル デヒド架橋剤10〜50重量%を含有し、 その際、AとBとの総和が100重量%であり、ならびに適当な助剤および添加 剤、場合により顔料、場合により充填剤、有機溶剤および酸触媒を含有する被覆 組成物の製造方法において、触媒として1)次の式Iまたは式II: ▲数式、化学式、表等があります▼(I)▲数式、化学式、表等があります▼( II)[式中、R1=2〜12個のC原子を有し、1、2または3のヒドロキシ ル基を有する線状または分枝鎖アルキル−もしくはアルコキシアルキル基R2= 2〜12個のC原子を有し、場合により3個までのヒドロキシル基を有する線状 または分枝鎖アルキルーもしくはアルコキシアルキル基Z=H、NHnR4−n n=0〜4および R=アルキル、ヒドロキシアルキル、アリール、ヒドロキシアリール、その際、 Rは同じまたは異なっても良い または 脂肪族または芳香族N−複素環]で示される少なくとも1個のヒドロキシル基を 含有するコハク酸ジエステルスルホン酸および/またはースルホニウム塩および /または 2)少なくとも1個のヒドロキシル基を含有するコハク酸ポリエステルスルホン 酸および/またはースルホニウム塩を使用し、成分AおよびBを触媒と混合し、 被覆材料に加工することを特徴とする被覆組成物の製造方法。 3.触媒として使用したコハク酸エステルスルホン酸および/またはースルホニ ウム塩を、 1.マレイン酸無水物をジ−および/またはポリオールと反応させてマレイン酸 モノエステルにし、2.1.からのマレイン酸モノエステルを、<5mgKOH /g、有利にく3mgKOH/gの酸価が達成されるまでジ−および/またはポ リオールでエステル化し、 3.2.からのマレイン酸エステルを、二酸化硫黄、亜硫酸水素または亜硫酸塩 を添加することによリC−C二重結合をスルホン化し、および4.場合により、 相応するコハク酸エステルスルホン酸を、強酸と反応させることにより有利させ る請求項1または2記載の被覆組成物または方法。 4.酸性触媒を、結合剤固形物に対して1〜10重量%、有利に2〜5重量%の 割合で使用し、かつこの触媒を遊離酸の形で使用するのが有利である請求項1か ら3までのいずれか1項記載の被覆組成物または方法。 5.酸性触媒を、結合剤固形物に対して0.1〜2重量%、有利に0.1〜1重 量%の割合で使用する請求項1から3までのいずれか1項記載の被覆組成物また は方法。 6.エステル化アルコールとして、トリメチロールプロパン、プロピレングリコ ールおよび/またはネオペンチルグリコールを使用する請求項1から5までのい ずれか1項記載の被覆組成物または方法。 7.ヒドロキシ官能性触媒を、非ヒドロキシ官能性有機スルホン酸と一緒に使用 し、その際、非ヒドロキシ官能性有機スルホン酸の割合が、スルホン酸の総重量 に対して50%を上回らない請求項1から6までのいずれか1項記載の被覆組成 物または方法。 8.ヒドロキシル基を含有する付加重合体Aを製造するため、2−ヒドロキシエ チルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピル アクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタ クリレートおよび4−ヒドロキシブチルアクリレートのグルーブから選択したヒ ドロキシアルキルエステルを使用する請求項1から7までのいずれか1項記載の 被覆組成物または方法。 9.成分Aを a1)アルキル基中2〜14個の炭素原子を有するアクリル酸および/またはメ タクリル酸のヒドロキシル基含有エステル10〜60重量% a2)少なくとも2個の重合可能な二重結合を有するエチレン性不飽和モノマー 3〜30重量%、有利に5〜2511重量%および a3)オレフイン性不飽和二重結合を有する他の重合可能なモノマー15〜82 重量%を共重合させることにより製造し、その際、a1、a2およびa3の重量 %の総和が100重量%である請求項1から8までのいずれか1項記載の被覆組 成物または方法。 10.部分的に、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸のヒドロキシルアルキル エステルとして、アクリル酸および/またばメタクリル酸と、第3α−炭素原子 を存するカルボン酸のグリシジルエステルとの反応生成物、またはα,β−エチ レン性不飽和カルボン酸のグリシジルエステルと、第3級脂肪族カルボン酸との 反応生成物を使用する請求項1から9までのいずれか1項記載の被覆組成物また は方法。 11.部分的に、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエ ステルとして、ヒドロキシエチルアクリレートおよび/またはヒドロキシエチル メタクリレート1モルとε−カプロラクトン平均して2モルとからなる反応生成 物を使用する請求項1から10までのいずれか1項記載の被覆組成物または方法 。 12.アミノブラスト樹脂Bとして、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂を使用す る請求項1から11までのいずれか1項記載の被覆組成物または方法。 13.成分Bとして、ヘキサメトキシメチルメラミンを使用する請求項12記載 の被覆組成物または方法。 14.自動車補修塗装のための、請求項1、3、4および6から13までのいず れか1項記載の被覆組成物の用途。 15.焼付け塗料としての、請求項1、3および5から13までのいずれか1項 記載の被覆組成物の用途。
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