JPH05125325A - 水性自然乾燥性コーテイング剤、その製造および使用 - Google Patents

水性自然乾燥性コーテイング剤、その製造および使用

Info

Publication number
JPH05125325A
JPH05125325A JP4115915A JP11591592A JPH05125325A JP H05125325 A JPH05125325 A JP H05125325A JP 4115915 A JP4115915 A JP 4115915A JP 11591592 A JP11591592 A JP 11591592A JP H05125325 A JPH05125325 A JP H05125325A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
group
hydrophilic
groups
reacting
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
JP4115915A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas Brock
トーマス・ブロツク
Hans-Peter Patzschke
ハンス−ペーター・パツシユケ
Fritz Sadowski
フリツツ・ザドウスキー
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.)
Axalta Coating Systems Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
Herberts GmbH
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 Herberts GmbH filed Critical Herberts GmbH
Publication of JPH05125325A publication Critical patent/JPH05125325A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/0804Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
    • C08G18/0819Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing anionic or anionogenic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/2805Compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/2815Monohydroxy compounds
    • C08G18/283Compounds containing ether groups, e.g. oxyalkylated monohydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/44Polycarbonates
    • 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
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自然乾燥性水性コーティング剤に関する。 【構成】 このコーティング剤は、水、メタリック顔
料、場合によっては他の顔料、中和剤、慣用の添加剤、
小さい割合の溶剤、並びに A) ある含量のポリヒドロキシポリカルボネートと共
に、ポリイソシアネートのポリヒドロキシル化合物との
反応に基づく、カルボネート基及び70000〜500
000の数平均分子量を持つポリウレタン50〜90重
量%、並びに B) 20000〜100000の数平均分子量を持つ
カルボン酸エステル基含有ポリウレタン10〜50重量
%よりなるバインダー混合物を含有する。それらは自動
車分野において修理用のメタリックラッカーを製造する
のに特に適している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、更に詳細にはメタリッ
クコーティングの製造用の、自然乾燥性(physically d
rying)水性コーティング剤に関する。
【0002】
【従来の技術】水性コーティング剤は、多層コーティン
グのベース層の製造において知られている。例えば、E
P−A−0 089 497は、ポリエーテル及び(又
は)ポリエステルジオール、ジイソシアネート、イソシ
アネートと反応する2つの基及び少なくとも1つのアニ
オン性基を持つ化合物、並びにジ−及び(又は)ポリア
ミンから既知の形成法によって得られるポリウレタン分
散体をベースにした水希釈可能なコーティング剤を記載
している。これらのコーティング剤は、場合によっては
コーティングラッカーで被覆して後、高温、例えば13
0〜150℃において焼き付けられる。
【0003】工業及び通商においては、特に種々の基
材、例えば金属物体(更に詳細には自動車分野におけ
る)上にラッカーをパッチするために、又は機械をラッ
カーがけするために特に適している自然乾燥性コーティ
ング剤に対しても必要性がある。この目的について要求
されるコーティング剤は、室温において又は、例えば6
0℃まで、わずかに加熱すると乾燥又は硬化しなければ
ならない。
【0004】例えば自動車にラッカーをパッチするため
に適当なこれらの物理乾燥性のコーティング剤は、例え
ばDE−PS 29 24 632から知られている。し
かし、既知の系は水性ではなく、有機溶剤をベースにし
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水性
自然乾燥性コーティング剤を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この問題は、本発明の主
題によって解決することができ、それはバインダー、即
ち A) 水性分散体の形態の、カルボネート基を有し、か
つ70000〜500000の数平均分子量(Mn)を
持つ1種又は2種以上のポリウレタン10〜90重量
%、好ましくは50〜90重量%、及び B) 水性分散体の形態の、カルボン酸エステル基を有
し、かつ20000〜100000の数平均分子量(M
n)を有する1種又は2種以上のポリウレタン10〜9
0重量%、好ましくは10〜50重量% (成分A)及びB)の重量%は、各々バインダー固形物に
対するものであり、合計100重量%となる)の混合物
8〜30重量%、水50〜85重量%、1種又は2種以
上の溶剤1〜20重量%、1種又は2種以上のメタリッ
ク顔料0.3〜4重量%、1種又は2種以上の着色及び
(又は)装飾顔料0〜10重量%、バインダーの中和可
能な基において40〜120%の中和度を得るための中
和剤、並びに場合によっては慣用の添加剤及び助剤を含
有し、バインダー成分A)は a) 親水性基又は親水性基に変換可能な基を含有しな
い1種又は2種以上の有機ポリイソシアネート10〜4
0重量%、 b) 親水性基又は親水性基に変換可能な基を含有せ
ず、かつ1種又は2種以上のポリカルボネート少なくと
も50重量%を含有する1種又は2種以上の比較的高分
子の有機ポリヒドロキシル化合物40〜80重量%、 c) 水及び(又は)イソシアネート基と反応する少な
くとも2つの基を含有するが、親水性基又は親水性基に
変換可能な基を含有しない1種又は2種以上の低分子化
合物0〜18重量%、 d) 少なくとも1つのイソシアネート基又はイソシア
ネート基と反応することができる少なくとも1つの基を
含有する1種又は2種以上の非イオン性低分子化合物0
〜8重量%、並びに e) 少なくとも1つのイオン性基又はイオン性基に変
換可能な少なくとも1つの基及びイソシアネート基と反
応することができる少なくとも1つの水素原子を含有す
る1種又は2種以上の化合物1〜12重量%の反応によ
って得ることができ、そしてバインダー成分B)は f) 親水性基又は親水性基に変換可能な基を含有しな
い1種又は2種以上の有機ポリイソシアネート10〜4
0重量%、 g) 親水性基又は親水性基に変換可能な基を含有しな
い1種又は2種以上の比較的高分子の有機ポリヒドロキ
シル化合物40〜80重量%、 h) 水及び(又は)イソシアネート基と反応すること
ができる少なくとも2つの基を含有するが、親水性基又
は親水性基に変換可能な基を含有しない1種又は2種以
上の低分子化合物0〜18重量%、 i) 少なくとも1つのイソシアネート基又はイソシア
ネート基と反応する少なくとも1つの基を含有する1種
又は2種以上の非イオン性親水性化合物0〜8重量%、
並びに j) 少なくとも1つのイオン性基又はイオン性基に変
換可能な少なくとも1つの基及びイソシアネート基と反
応することができる少なくとも1つの水素原子を含有す
る1種又は2種以上の化合物1〜12重量%の反応によ
って得ることができる。
【0007】本発明によるコーティング剤においては、
バインダー成分A)は、カルボネート基を含有する1種
又は2種以上のポリウレタンである。これらのポリウレ
タンは、場合によってはウレア基も含有していてよく、
得られる物質はポリウレタンウレアである。
【0008】好ましくは成分A)として使用されるポリ
ウレタンは、100gの固形物あたり化学的に組み入れ
られた−O−CO−O−カルボネート基少なくとも20
0ミリ当量を含有する。好ましくはそれらは、100g
の固形物あたり、化学的に組み入れられた−NH−CO
−O−ウレタン基及び場合によっては化学的に組み入れ
られた−NH−CO−NH−ウレア基合計320ミリ当
量以下を含有する。この種の適当なポリウレタンの例
は、1989年11月4日付のドイツ特許出願39 3
6 794.0に記載されている。
【0009】本発明によるコーティング剤の成分A)
は、前に定義された成分a)、b)、c)、場合によっ
てはd)及びe)を反応させることによって得ることが
できる。成分a)は、各々の場合成分a)の固形分に対
して10〜40重量%、好ましくは15〜35重量%の
割合で使用される。使用される有機ポリイソシアネート
は、典型的には多官能性イソシアネート、例えば脂肪族
ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート及び
(又は)芳香族基を含有するポリイソシアネートである
ことができ、芳香族基含有ポリイソシアネートにおいて
イソシアネート官能体は、好ましくは脂肪族基に結合し
ている。ポリイソシアネートは、分子あたり平均1つを
超える、好ましくは少なくとも2つのイソシアネート基
及び112〜1000、好ましくは140〜400の分
子量を有する。その中の官能基は、分子中に対称的又は
非対称的に配置された好ましくは2つのイソシアネート
基である。有機ジイソシアネートの異性体又は異性体混
合物が好ましい。テトラメチルキシリレンジイソシアネ
ートは、芳香族基を含有するジイソシアネートの一例で
ある。
【0010】その良好な紫外線抵抗性のために、(シク
ロ)脂肪族ジイソシアネートは、低い黄変抵抗を持つ製
品を生じる。次のものが例である:イソフォロンジイソ
シアネート、シクロペンチレンジイソシアネート、並び
に芳香族ジイソシアネートの水素添加産物、例えばシク
ロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレ
ンジイソシアネート及びジシクロヘキシルメタンジイソ
シアネート。脂肪族ジイソシアネートは、式
【化1】 (式中rは2〜20、好ましくは6〜8の整数であり、
そしてRは、同一であるか又は異なっていることがで
き、水素又は1〜8のC原子、好ましくは1もしくは2
のC原子を持つ低級アルキル基である)を有する化合物
である。次のものがその例である: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、ペンタ
メチレンジイソシアネート、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
ジイソシアネート、ジメチルエチレンジイソシアネー
ト、メチルトリメチレンジイソシアネート及びトリメチ
ルヘキサンジイソシアネート。イソフォロンジイソシア
ネート及びジシクロヘキシルメタンジイソシアネートが
特に好ましい。プレポリマーを生成させるためのポリイ
ソシアネート成分も、黄変を受けないかぎりある割合の
比較的高い価数(valency)のポリイソシアネートを含有
することができる。ジイソシアネートの三量体化もしく
はオリゴマー化によるか、又はOHもしくはNH基を含
有する多官能性化合物とのジイソシアネートの反応によ
って得られたトリイソシアネート生成物を用いて良好な
結果が得られている。その例は、ヘキサメチレンジイソ
シアネート及び水のビューレット、ヘキサメチレンジイ
ソシアネートのイソシアヌレート又はトリメチロールプ
ロパンへのイソフォレンジイソシアネートの付加物であ
る。
【0011】場合によってはモノイソシアネートを添加
することによって平均官能度を低くすることができる。
フェニルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネー
ト及びステアリルイソシアネートがこのような連鎖切断
モノイソシアネートの例である。
【0012】バインダー成分A)を得るために用いられ
る成分b)は、各々の場合成分A)の全固形物に対して
40〜80重量%、好ましくは45〜75重量%の量で
使用される。成分b)は好ましくは、300〜500
0、好ましくは500〜3000の分子量を有する有機
ポリヒドロキシル化合物よりなり、この成分b)は、こ
の分子量範囲のポリヒドロキシポリカルボネート少なく
とも50重量%、好ましくは70重量%より多くを含有
する。本発明に必須であるこれらの構造成分は、カルボ
ン酸誘導体、例えばジフェニルカルボネート又はフォス
ゲンのジオールとの反応によって得られるカルボン酸の
エステルを包含する。前記のジオールの例は、エチレン
グリコール、1,2及び1,3−プロパンジオール、1,
4及び1,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオー
ル、1,8−オクタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、1,4−ビスヒドロキシメチルシクロヘキサン、2
−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2,4−トリ
メチル−1,3−ペンタンジオール、ジエチレングリコ
ール、トリ−及びテトラエチレングリコール、ジプロピ
レングリコール、ポリプロピレングリコール、ジブチレ
ングリコール、ビスフェノールA、並びにテトラブロモ
フェノールAである。好ましくはジオール成分は、40
〜100重量%のヘキサンジオール、好ましくは1,6
−ヘキサンジオール及び(又は)ヘキサンジオール誘導
体、好ましくは末端OH基そしてエーテル又はエステル
基も含有するもの、例えばDE−AS 17 70 24
5により少なくとも1モル、好ましくは1〜2モルのカ
プロラクトンと1モルのヘキサンジオールを反応させる
か、又はヘキサンジオールをそれ自身でエーテル化して
ジ−又はトリヘキシレングリコールを生成させることに
よって得られる生成物を含有する。これらの誘導体を得
ることは、例えばDE−AS 1 570 540から知
られている。DE−OS 37 17 060に記載され
ているポリエーテルポリカルボネートジオールも、きわ
めて有利に使用することができる。このヒドロキシポリ
カルボネートは、基本的には直鎖状であるべきである
が、所要の場合には、多官能性成分、更に特定すれば低
分子ポリオールを組み入れることによって容易に枝分か
れさせることができる。次のものは適当な物質の例であ
る:グリセロール、トリメチロールプロパン、1,2,6
−ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、
トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、キニ
トール、マンニトール及びソルビトール、メチルグリコ
シド、並びに1,4,3,6−ジアンヒドロヘキシトー
ル。
【0013】これらのポリヒドロキシポリカルボネート
の外に、構造成分b)は、ポリウレタン化学から知られ
る前述した分子量範囲の他のポリヒドロキシル化合物を
含有することができる。例えば、 1. ポリウレタン化学において知られるジカルボン酸、
例えばコハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、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等とジオール、例えばエチレ
ングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロ
パンジオール、ジエチレングリコール、1,4−ブタン
ジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタン
ジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル1,3
−プロパンジオール又は種々の異性体のビスヒドロキシ
メチルシクロヘキサンとのジヒドロキシポリエステル、 2. ポリウレタン化学において知られているポリラクト
ン、例えば前述した2価アルコールを基にして出発した
ε−カプロラクトンのポリマー、 3. ポリウレタン化学において知られているポリエーテ
ル、例えば水もしくは前述したジオールもしくは2つの
NH結合を有するアミン等の2価のスターター分子、又
はスチレンオキシド、プロピレンオキシド、エチレンオ
キシド、ブチレンオキシドもしくはエピクロロヒドリ
ン、更に特定すればプロピレンオキシド及び場合によっ
てはエチレンオキシドを使用することによって得られる
テトラヒドロフランのポリマー又はコポリマー。場合に
よってはエチレンオキシドも、得られるポリエーテルジ
オールが10重量%を超えるエチレンオキシド単位を含
有しない割合で、しかしそのかぎりにおいて添加してよ
い。
【0014】好ましくは又、使用されるポリエーテルジ
オールは、エチレンオキシドを使用することなく、更に
特定すればプロピレンオキシドとテトラヒドロフランだ
けを使用して得られる。
【0015】成分c)は、場合によってはバインダー成
分A)を得る際に使用することができる。その場合に
は、成分A)の固形分に対して、好ましくは0.2〜1
8重量%、特に好ましくは0.5〜10重量%の量で使
用される。この随意の成分c)は、ポリウレタン化学か
ら知られている低分子化合物よりなり、少なくとも1つ
の二官能性ヒドロキシル及び(又は)アミノ基を含有
し、60〜400の分子量を有する。化合物c)は、イ
ソシアネートの添加の間に連鎖を長くするため(二官能
性化合物が使用されるとき)又は橋かけ剤として(三官
能性又は多官能性化合物が使用されるとき)使用され、
官能基が脂肪族、脂環族又は芳香族の基を経て結合され
るように構築される。例えば30重量%まで、好ましく
は約2〜20重量%の量を使用することができる。適当
な低分子ポリオール及びポリアミンの例は後に示され
る。
【0016】好ましくは低分子ポリオールは、分子中約
20までの炭素原子を有し、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、
1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、
1,4−ブタンジオール、1,2−ブチレングリコール、
1,6−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、
ヒマシ油又は水素添加ヒマシ油、ジ−トリメチロールプ
ロパンエーテル、ペンタエリスリトール、1,2−シク
ロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキセンジメタノ
ール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ネオペン
チルグリコール、ヒドロキシピバル酸ネオペンチルグリ
コールエステル、ヒドロキシエチル化ビスフェノール
A、水素添加ビスフェノールA及びそれらの混合物であ
る。
【0017】ポリアミンは、基本的には1〜10の炭素
原子、好ましくは約2〜12の炭素原子を持つアルキレ
ンポリアミンである。それらは、イソシアネート基と反
応することができる水素原子を含有しない置換分を持つ
ことができる。次のものは例である:直線又は枝分れ型
の脂肪族、脂環族又は芳香族構造及び少なくとも2つの
一級アミノ基を持つポリアミン。ジアミンは、例えばエ
チレンジアミン、プロピレンジアミン、1,4−ブチレ
ンジアミン、ピペラジン、1,4−シクロヘキシルジメ
チルアミン、ヘキサメチレン1,6−ジアミン、トリメ
チルヘキサメチレンジアミン、メタンジアミン、イソフ
ォロンジアミン、4,4′−ジアミノジシクロヘキシル
メタン及びアミノエチルエタノールアミンであることが
できる。次のジアミンが好ましい:アルキル又はシクロ
アルキルジアミン、例えばプロピレンジアミン又は1−
アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシク
ロヘキサン。連鎖は又、ヒドラジンを用いて長くするこ
とができる。ヒドラジンの外に、連鎖は、置換ヒドラジ
ド、例えばモノアルキルもしくはモノアリールヒドラジ
ド又はアジピン酸ビスヒドラジド等のビスヒドラジドを
用いて長くすることができる。連鎖は、水を用いても長
くすることができる。連鎖は、反応性水素原子を持つア
ミノ基少なくとも3つを有するポリアミンを用いて少な
くとも部分的に長くすることができる。この型のポリア
ミンは、ポリマーが長くされて後、1〜2の反応性水素
原子を持つ未反応のアミノ窒素原子が存在するような量
で使用することができる。ジエチレントリアミン、トリ
エチレンテトラミン、ジプロピレントリアミン及びジブ
チレントリアミンがこのような適当なポリアミンの例で
ある。アルキル又はシクロアルキルトリアミン、例えば
ジエチレントリアミンが好ましいポリアミンである。連
鎖の延長の間のゲル化を防止するために、小さい割合の
モノアミン、例えばエチルヘキシルアミンも添加するこ
とができる。
【0018】場合によっては成分d)も、バインダー成
分A)を組み立てるために使用することができる。使用
される量は、成分A)中の固形分に対して、好ましくは
0〜8重量%、好ましくは0.5〜6重量%である。
【0019】親水性構造成分d)は、ポリエーテル連鎖
中に組み入れられたエチレンオキシド単位を有する化合
物、例えば d1) ジイソシアネート及び(又は)イソシアネートポ
リ添加反応に関するかぎり、イソシアネート基と反応す
る水素原子を有し、そしてエチレンオキシド単位を持つ
ポリエーテル側鎖を持つ二官能性化合物、又は d2) モノイソシアネート及び(又は)イソシアネート
ポリ添加反応に関して一官能性であり、そしてイソシア
ネート基と反応する水素原子を有し、そしてエチレンオ
キシド単位よりなるポリエーテル側鎖を有する化合物、
又は化合物d1)及びd2)の混合物であることができ
る。
【0020】構造成分d1)は、更に特定すると一般式
(I)
【化2】 を有する化合物又は一般式(II)
【化3】 を有する化合物を含有する。
【0021】化合物d2)は、更に特定すると一般式(I
II) HO−X−Y−R″ (III) 又は式(IV) HR′N−X−Y−R″ (IV) を有するもの及び(又は)一般式(V) OCN−R−NH−CO−Z−X−Y−R″ (V) を有する化合物を含有する。
【0022】式(I)〜(IV)においてRは、前述した種
類の式R(NCO)2(式中Rは前述した基Qに相当す
る)のジイソシアネートからイソシアネート基を除去す
ることによって得られる2価の基を表し、R′は、水素
又は1〜8の炭素原子を持つ1価の炭化水素基、好まし
くは水素又はメチル基を表し、R″は、1〜12の炭素
原子を持つ1価の炭化水素基、好ましくは1〜4の炭素
原子を持つ不飽和アルキル基を表し、Xは、5〜90、
好ましくは20〜70のリンクを持つポリアルキレンオ
キシド連鎖から末端酸素原子を除去することによって得
られる基を表し、リンクの少なくとも40%、好ましく
は少なくとも65%はエチレンオキシド及び、エチレン
オキシド単位の外に、プロピレンオキシド、ブチレンオ
キシド又はスチレンオキシド単位よりなり、最後に挙げ
たリストの中からはプロピレンオキシド単位が好まし
く、Yは、酸素又は−NR′′′−(ただしR′′′は
R″の定義のとおりである)を表し、そしてZは、意味
がYの定義に相当する基を表す。
【0023】これらの親水性構造成分(I)〜(V)
は、US−PS 3920 598、US−PS 3 90
5 929、US−PS 4 190 566又はUS−P
S4 237 264との類推によって得られる。
【0024】バインダー成分A)を得るための成分e)
は、1〜12重量%、好ましくは1.5〜6重量%の量
で使用される。成分e)は、イソシアネートと反応する
H活性化合物少なくとも1つ、好ましくは2つ及びアニ
オンを生成することができる基少なくとも1つを含有す
る化合物である。イソシアネート基との反応については
ヒドロキシル基、並びに一級及び/二級アミノ基が好ま
しい。カルボキシル、スルフォン酸及び(又は)フォス
フォン酸基がアニオンを生成することができる。好まし
くはカルボン酸又はカルボキシレート基が使用される。
それらは、優先的に分子のヒドロキシル基と反応するよ
うにジイソシアネートのイソシアネートに対して不活性
であるべきである。好ましくは、αの炭素原子上2つの
置換分を持つアルカン酸が使用される。置換分は、ヒド
ロキシル基、アルキル基又はアルキロール基であること
ができる。これらのポリオールは、分子中少なくとも1
つ、通常は1〜3のカルボキシル基を有する。それら
は、2〜約25、好ましくは3〜10の炭素原子を有す
る。ジヒドロキシプロピオン酸、ジヒドロキシコハク酸
及びジヒドロキシ安息香酸がこのような化合物の例であ
る。ジヒドロキシアルカン酸の1つの特に好ましい群
は、構造式
【化4】 (式中Rは水素又は約20までの炭素原子を持つアルキ
ル基を示す)を特徴とするα,α−ジメチロールアルカ
ン酸よりなる。2,2−ジメチロール酢酸、2,2−ジメ
チロールプロピオン酸、2,2−ジメチロール酪酸及び
2,2−ジメチロールペンタン酸がこのような化合物の
例である。好ましいジヒドロキシアルカン酸は、2,2
−ジメチロールプロピオン酸である。次のものがアミノ
基を有する化合物の例である:α,δ−ジアミノヴァレ
リアン酸、3,4−ジアミノ安息香酸、2,4−ジアミノ
トルエンスルフォン酸及び2,4−ジアミノ−ジフェニ
ルエーテルスルフォン酸。カルボキシル基を有するポリ
オールは、全NCOプレポリマーの全ポリオール構成分
の3〜100重量%、好ましくは5〜50重量%を構成
することができる。
【0025】カルボキシル基
【化5】 の中和による塩の形態で利用されるイオン化可能なカル
ボキシル基の量は、固形物に対して通常少なくとも0.
4重量%、好ましくは少なくとも0.17重量%であ
る。上限は約6重量%である。非中和型のプレポリマー
中ジヒドロキシアルカン酸の対象物は、少なくとも5、
好ましくは少なくとも10の酸価を与える。酸価の上限
は、固形物に対して約60、好ましくは40である。
【0026】成分e)の量及び成分e)により組み入れ
られているイオン性基の中和度は、100gの固形物あ
たりイオン性基0〜120、好ましくは1〜80ミリ当
量を最終的に得られるポリウレタンが含有するようにさ
れ、前記の範囲内のエチレンオキシド単位及びイオン性
基の全量は、ポリウレタンポリウレアが水に分散性であ
ることを確実にする量である。
【0027】本発明によるバインダー中に使用される成
分A)は、数平均分子量(Mn)70,000〜500,00
0、好ましくは80,000以上、特に好ましくは10
0,000以上、300,000までを有するのが好まし
い。
【0028】本発明によれば使用されるバインダーの成
分B)は、数平均分子量(Mn)20,000〜100,00
0、好ましくは30,000以上、特に好ましくは40,
000以上、好ましくは90,000以下、そして特に
好ましくは80,000以下を有する1つ以上のポリウ
レタンである(分子量はテトラヒドロフラン中のゲル浸
透クロマトグラフィーを用いて標準のポリスチレンと比
較することによって測定される)。
【0029】成分B)中のポリウレタンは前に定義した
成分f)、g)、h)及びi)を反応させて得られる。
【0030】成分f)は成分B)中の全固形物に関して
10〜40重量%、好ましくは15〜35重量%の量で
使用される。成分f)はバインダー成分A)を製造する
ための成分a)として前述したような1つ以上の有機ポ
リイソシアネートである。
【0031】バインダー成分B)を製造するための成分
g)はバインダー成分B)中の全固形物に関して40〜
80重量%、好ましくは45〜75重量%の量で使用さ
れる。成分g)は、1つ以上の高分子量の有機ポリヒド
ロキシル化合物、例えばポリエステルジオールである。
ポリエステルジオールは、例えば有機二カルボン酸又は
その酸無水物と有機ジオールの例えば160〜260℃
の温度での溶融又は共沸縮合によって得るか又はヒドロ
キシカルボン酸又はラクトンから誘導することができ
る。場合により触媒、例えばスズオクトエート又はジブ
チル錫オキシドを添加して全てのカルボキシル基(酸価
が1を超えない)が実際に反応してしまうまで反応を継
続する。ヒドロキシル価は好ましくは35〜200、す
なわち特に50以上、150以下が好ましい。分子量
は、例えば300〜5000、好ましくは500〜50
00、特に600以上、3000以下が好ましい。ヒド
ロキシル価及び分子量は使用した過剰のアルコールによ
って限定される。理論的分子量は直鎖中の二つの官能価
として認められるヒドロキシル価を測定することにより
計算することができる。それで数平均分子量は次式から
計算される。
【0032】
【数1】
【0033】分枝したポリエステルポリオールを得るた
めに、少量のより高い原子価のポリオール又はポリカル
ボン酸が使用される。ジカルボン酸とジオールは直鎖又
は分枝鎖の脂肪族、脂環式又は芳香族ジカルボン酸又は
ジオールであることができる。
【0034】ポリエステルを製造するためのジオールは
二つのヒドロキシル基が炭素原子の2〜14、好ましく
は4〜8の炭素鎖で分離されるように構成されている。
特に加水分解に抵抗力のあるポリエステルの場合には、
立体障害のある一級のヒドロキシル基又は二級のヒドロ
キシル基を有するジオールが使用される。例えば、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリ
コール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコール又は他のジメチルシクロ
ヘキサンジオールのようなアルキレングリコールからこ
れらは構成される。ポリエステルの酸成分は分子中に炭
素原子の2〜30、好ましくは4〜8を有する低分子量
のジカルボン酸又はそれらの無水物からおもに構成され
る。次は好適な酸の例である。O−アタル酸、イソフタ
ル酸、テレフタル酸、アルキル基で置換したイソフタル
酸及び/又はテレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、シ
クロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、ア
ゼライン酸、セバチン酸、マレイン酸、フマル酸、グル
タル酸、ヘキサクロロヘプタンジカルボン酸、テトラク
ロロフタル酸及び/又は二量化脂肪酸。これらの酸の代
わりに、存在するとすればそれらの無水物を使用するこ
とができる。ポリエステルポリオール生成の間に、例え
ばトリメリット酸無水物又は不飽和脂肪酸への無水マレ
イン酸付加物のような三つ又はそれ以上のカルボキシル
基を有するほんの少量のカルボン酸が存在しうる。
【0035】また本発明によってラクトンをジオールと
反応させて得られるポリエステルジオールを使用するこ
ともできる。これらは末端ヒドロキシル基の存在及び次
式を有する反覆ポリエステル成分によって特徴付けられ
ている。
【0036】
【化6】 (ここで、nは4〜6であるのが好ましく、置換基Rは
水素またはアルキル、シクロアルキルまたはアルコキシ
ル基である)。
【0037】置換基は、炭素原子12個以上は含有しな
い。置換基における炭素原子の全数は1ラクトン環当た
り12個を越えない。その例としてはヒドロキシカプロ
ン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシデカン酸及び/又は
ヒドロキシステアリン酸があげられる。出発原料のラク
トンは次の一般式を有する。
【0038】
【化7】 (式中、nとRは前に与えられた意味を有する)。nが
数値4であり、全てのRが水素である非置換ε−カプロ
ラクトンがポリエステルジオールを製造するのに好まし
い。ラクトンを用いる反応は、例えばエチレングリコー
ル、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール
又はジメチロールシクロヘキサンのような低分子量のポ
リオールによって開始される。然しながら、例えばエチ
レンジアミン、アルキルジアルカノールアミン又はユリ
アのような他の反応成分もカプロラクトンと反応するこ
とができる。
【0039】さらに高分子量のジオールは、例えばε−
カプロラクタムを低分子量のジオールと反応させて生成
したポリラクタムジオールであってもよい。
【0040】バインダー成分B)を製造するために場合
により使用される成分h)は成分B)中の固形物に関し
て0.2〜18重量%、特に好ましくは0.5〜10重量
%の量で使用されるのが好ましい。それは成分A)を製
造するための成分c)として前述されたような1つ又は
2つ以上の低分子量の化合物である。従って前述の化合
物は成分h)として使用することができる。
【0041】成分i)はバインダー成分B)を作るのに
使用されるならば、成分B)中の固形物に関して8重量
%までの量、特に好ましくは0.5〜6重量%の量で行
うのが好ましい。成分i)のための化合物は、例えば成
分A)をつくるための成分d)として既述した化合物で
あることができる。
【0042】バインダー成分B)を製造するための成分
j)は、成分B)中の全固形物に関して1〜12重量
%、好ましくは1.5〜6重量%の量で使用される。従
って成分e)として得られた化合物は、例えば成分j)
として使用することができる。
【0043】成分A)及びB)のポリウレタン又はポリ
ウレタンウレア分散体はポリイソシアネート、好ましく
はジイソシアネートを種々の分子量のポリオール、好ま
しくはジオールと、同時に取り込まれたジオール又はジ
アミンと、好ましくはその部分中のイオン性基のカルボ
キシル基を有するジオールと反応させて製造することが
できる。出発成分の反応は組合わされたか又は順々に連
続する1つ又はそれ以上のいずれかの段階で行うことが
できる。得られる生成物は+50℃〜−50℃、好まし
くは0℃以下のガラス転移温度を有する。分散体のA)
及びB)は化学構造と分子量において異なるべきであ
る。
【0044】出発成分a)〜e)のf)〜j)との反応
において、イソシアネート基に対して不活性で水と混和
しうる溶剤を、場合により反応生成物が最終的に前述の
溶剤中でコロイド状態となるように使用しうる。これに
関連して「溶液」とは真正の溶液及び水/油の乳化液の
両方を表し、これは例えば構造上の成分のいくつかが水
溶液の形態をとるならば生ずることができる。次に好適
な溶剤の例を示す。アセトン、メチルエチルケトン、N
−メチルピロリドン又はこれらの溶媒のいくつかの混合
物。溶媒の量は通常、反応生成物の10〜70重量%溶
液が溶剤中で出発成分a)〜e)から得られるような量
である。
【0045】ポリウレタンポリウレアが1段階で製造さ
れる場合に、出発成分はイソシアネート基と反応しうる
基と混合し、イソシアネート基を有する出発成分と、は
じめには無溶媒で50〜150℃の温度で、場合により
既知の触媒を用いて反応させるのが好ましい。出発成分
の性質と比率がイソシアネート基対イソシアネート基と
反応させる基の当量比が0.8:1〜1.05:1で得ら
れるように選択されるのが好ましい。
【0046】反応の間に混合物の粘度が増加するので、
前述の溶剤を徐々に混合物に加えるようにする。完全に
反応したポリウレタンの有機溶液が最終的に得られ、濃
度は約10〜70重量%、特に15〜55重量%の固形
物に調整される。好ましい2段階工程では、好ましくは
NCOプレポリマーを出発成分a)と場合により過剰量
のイソシアネート基を含有するd)を出発成分b)、
c)、e)及び場合によりヒドロキシル基を含有する
d)の溶融でまず生成させ、NCO−OHの当量比1.
1:1〜3.5:1、好ましくは1.2:1〜2.5:1
を前述の種類の溶剤の存在下又は非存在下、約50〜1
50℃に維持し、NCOポリマーを溶剤がなかった場合
は前述の種類の溶剤に次いで取り込ませる。次いで得ら
れた溶液を他の鎖長延長剤又は架橋剤c)と、場合によ
り水溶液の形態で反応させ、成分c)は実例によって既
述された種類の構造成分であり、第1及び/又は第2ア
ミノ基を含有するのが好ましい。この第2段階で使用さ
れる構造成分c)の量は第1及び第2段階で使用される
全ての構造成分の当量比が前述の情報に対応するように
する。
【0047】両方の変法(単一段階又は二段階法)にお
いて、前述の溶液中の反応生成物の得られた溶液は前述
の範囲の固形物含量を有する。
【0048】任意の潜在的なイオン性基の第4級化又は
中和によるイオン基へ少なくとも部分的な変換は、分散
用の水を加える前に都合よく生ずる。カルボキシル基を
含有する構造成分、特にジメチロールプロピオン酸が使
用される望ましい場合には、中和剤として第3アミンが
好ましい。中和剤は塩の形態、例えばジメチロールプロ
ピオン酸塩で、又はイソシアネートプレポリマーの製造
後のいずれかに添加される。このような第3アミンの例
としてはトリエチルアミン、トリ−n−ブチルアミン、
N,N,N−トリメチルシクロヘキシルアミン、N−メチ
ルモルホリン、N−メチルピペラジン、N,N−ジメチ
ルエタノールアミン、N−メチルピペリジン又はトリエ
タノールアミンがある。またEP−A−269 972
で述べられている条件下前もって組み込まれたカルボキ
シル基に対する中和剤としてアンモニアを使用するのが
好ましい。
【0049】溶剤又は分散媒体として役立つ水を通常、
10〜60重量%、好ましくは20〜45重量%の分散
液が得られるような量で加えた後、補助溶剤の少なくと
も大部分を場合により蒸留で除去する。
【0050】ポリウレタンポリウレアはまた従来技術の
他の変法、US−PS4 269749又はUS−PS
4 829 122に教示されているように、例えばヒド
ラジン又はジアミンのブロックト形態で、すなわち鎖長
−伸長剤として対応するアジン又はケチミンの形態で使
用することによって製造することができる。
【0051】さらに「プレポリマー混合プロセス」も使
用することができ(D. Dieterich,Angew, Makromol, Ch
em,98, 142(1981)参照)、NCOプレポリマーを始めに
前述の方法で製造し、次いでいくつかの潜在的なイオン
性基のイオン基への少なくとも部分的な変換の後、水と
混合し、エマルジョンを生成させる。プレポリマーのN
CO基を次に水性層中でアミン系鎖長伸長剤又は架橋剤
c)を加えて反応させるか、及び/又は水と反応させ
る。
【0052】本発明によるコーティング剤は成分A)及
びB)を含むバインダーの全コーティング剤に関して8
〜30重量%を含有する。成分A)とB)はこれらのガ
ラス転移温度(Tg)の合計が約20℃又はそれ以上になる
ように選択されるのが好ましい。
【0053】本発明によればコーティング剤の水含有量
は、それぞれ全コーティング剤に対して50〜85重量
%、好ましくは60〜80重量%である。水含有量はそ
れぞれの販売形態及び/又は適用形態に依存する。例え
ば水含有量は70重量%まで、適用前で85重量%まで
と増加させることができる。
【0054】流動性を改良するために、本発明によるコ
ーティング剤は1つ又は2つ以上の溶剤の全コーティン
グ剤に関してそれぞれ1〜20重量%、好ましくは8〜
15重量%を含有することができる。溶剤は水性コーテ
ィング剤に対するラッカー溶剤及び/又は添加剤として
ラッカー分野で慣用的に使用された有機溶剤であること
ができる。例えば、キシレンのような芳香族溶剤、例え
ば酢酸ブチルのようなエステル、例えばエチレングリコ
ールモノブチルエーテル(ブチルグリコール)のような
エーテル、例えばn−ブタノールのようなアルコール又
は例えばベンジンのような炭化水素(後者は場合により
少量で添加される)が好適である。
【0055】本発明によるコーティング剤は慣用的な方
法で成分を混合することによって製造することができ
る。例えば、成分A)及びB)の水性分散体を調製後混
合し、他の添加剤と配合することができる。混合は、例
えば撹拌機ユニットのような慣用的なミキサで行うこと
ができる。例えば、室温から約90℃までの高温を使用
することができる。
【0056】換言すれば最終的な分散体を得るために、
水性コーティング剤を成分A)及びB)の場合により部
分的に反応させたプレ生成物を混合し、例えば鎖長を延
長することによってそれらを一緒に反応させて製造する
ことができる。
【0057】成分A)及びB)を混合樹脂のガラス転移
温度が約20℃か又は以上であるように混合するのが好
ましい。
【0058】本発明によるコーティング剤はメタリック
コーティングを製造するのに特に好適である。しかしな
がら、場合によりメタリックな顔料なしに使用しうる。
メタリック顔料の場合には、全コーティング剤に関して
好ましくは1つ又は2つ以上のメタリック顔料の0.3
〜4重量%が使用される。メタリック顔料には例えば金
属青銅のような慣用的な金属小板又は金属薄片顔料、ア
ルミニウム青銅のようなアルミニウム顔料がある。
【0059】本発明によるコーティング剤はさらにメタ
リック顔料に加えて又はその代わりに1つ又はそれ以上
の顔料を含有することができる。メタリック顔料に添加
する場合に、他の顔料は全コーティング顔料に関して
0.2〜10重量%、特に0.5〜6重量%の比率で行う
のが好ましい。メタリックを含まないコーティング剤、
特に単−色ラッカーを製造するのに好適なものが調合さ
れる場合には、添加される顔料の量は全コーティング剤
に関して好ましくは2〜30重量%、特に3〜20重量
%であるのが好ましい。顔料には着色、透明又は装飾顔
料がある。これらは可溶性又は不溶性であることができ
る。顔料は例えば二酸化チタンのような白色顔料を含む
慣用的な無機又は有機顔料である。装飾顔料としては、
例えばイリオジン(iriodine)顔料のような真珠箔顔料が
あげられる。顔料はまたラッカー分野における当業者に
知られた慣用的な無機又は有機系充填剤を包含する。
【0060】本発明によるコーティング剤は部分的に中
和できる基を中和するための中和剤を含有する。中和し
うる基の中和の程度は好ましくは40〜120%、10
0%以下が好ましい。
【0061】酸基に対する中和剤は、例えば前述のアミ
ン、アンモニア又はN,N′−ジメチルエタノールアミ
ンのようなアルカノールアミンのラッカー分野で慣用的
に使用される塩基である。
【0062】本発明によるコーティング剤は場合により
ラッカー分野で使用されるような慣用的な付加剤及び助
剤を含有する。これらの助剤と添加剤は、例えば流動性
に影響を及ぼす増粘剤、添加剤、消泡剤又は腐蝕防止剤
(例えば、メタル顔料のガス発生、Alガス発生の防
止)である。添加剤と助剤は所望の作用にもよるが当業
者の分野に知られた慣用の量で使用される。
【0063】本発明によるコーティング剤は種々の基材
に対し慣用的方法、例えば噴霧、塗布又はドクターブレ
ードによって施用することができる。基材としては、例
えば金属、プラスチック、木材、ガラス又は他の基材が
あげることができる。本発明によるコーティングは金属
の作用を有するラッカーを製造するために又は単−色カ
ラーラッカーを製造するために特に好適である。
【0064】本発明によるコーティング剤は、自然乾燥
性、すなわち焼付(stoving)を必要とせず、例えば約2
0〜60℃までの温度で乾燥することができる。
【0065】本発明によるコーティング剤は施用された
後、被覆用のラッカー、さらに特に透明の被覆用ラッカ
ーを用いて塗布することができる。被覆用ラッカーは本
発明によって施されたラッカー基層を短時間換気するか
乾燥した後、ウエットインウエット塗布をすることがで
きる。被覆用ラッカーは本発明によるコーティング剤の
層と同じ時間において乾燥しうる。被覆用ラッカーは、
慣用的なさらに特に透明なラッカー、例えば自動車分野
において従来使用された種類のラッカーである。ラッカ
ーは主として溶剤−ベースであるが、水性−ベースの被
覆用ラッカーを使用することができる。
【0066】既述したように、本発明によるコーティン
グ剤は種々の基材に施用することができる。それらは多
層複合材料ラッカーにおけるメタリックベース層と単−
色ベース層を製造するのに特に好適である。好ましい施
用は自動車又はその部品へのラッカー塗である。有利な
自然乾燥性の結果として、本発明によるコーティング剤
は修繕又は補修ラッカーとして特に好適である。
【0067】以下の実施例は本発明を説明するものであ
る。
【0068】製造例1 ポリウレタン−ポリウレア分散体A 1,6−ヘキサンジオールからのポリカーボネート(1,
6−ヘキサンジオールとジフェニルカーボネートの反応
により製造;ヒドロキシル価56、分子量約2000)
850部、83%のエチレンオキシドと17%のプロピ
レンオキシドの混合物を使用するn−ブタノールのアル
コキシル化により製造したOH価26の単官能性ポリエ
ーテルアルコール67.5部、2,2−ビスヒドロキシメ
チルプロピオン酸(DMPS)21.4部及び1,4−ブ
タンジオール22.5部を、1,6−ジイソシアナトヘキ
サン(HDI)151.2部と3−イソシアナトメチル
−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート
(IPDI)199.8部の混合物と100℃で反応さ
せて、約5%の遊離イソシアネート基を含むプレポリマ
ーを得た。プレポリマーをアセトン2440部に溶解
し、そしてこの溶液を50℃に冷却した。
【0069】水500部中のエチレンジアミン19.8
部及びヒドラジン水化物7.5部の溶液を調製した。こ
の溶液をプレポリマー溶液に激しく撹拌しつつ徐々に添
加すると、希薄液状白濁溶液を生じた。次にN,N−ジ
メチルエタノールアミン13.4部を添加した。次に激
しく撹拌しつつ脱イオン水1525部を添加すると、固
形物の不透明青白色分散体を生じた。分散体から減圧蒸
留によりアセトンを除去すると、固形物を40%含む全
く水性の分散体が残った。
【0070】分散体中の固形物は以下のものを含有す
る:(mEq−%=固形物100g当たりミリ当量%) 410mEq−%のカーボネート基(−O−CO−O−) 148mEq−%のウレタン基(−NH−CO−O−) 95mEq−%のウレア基(−NH−CO−NH−) 243mEq−%のウレタン及びウレア基
【0071】製造例2 水性ポリウレタン分散体B 撹拌器、内部温度計、加熱及び還流冷却器を備えた反応
器中で直鎖状ポリマー(アジピン酸、イソフタル酸、ヘ
キサンジオールから製造;OH価77、酸価10)25
0gをメチルエチルケトン80g及びN−メチルピロリ
ドン53.3gと70℃に加熱し、そして水素化ビスフ
ェノールA 74g及びジメチロールプロピオン酸28.
3gを同温度で添加した。このバッチを120℃に加熱
しそして同温度で半時間撹拌した。次にヘキサメチレン
ジイソシアネート146.7gを70℃で添加した。発
熱相(温度<90℃)後、バッチを残留イソシアネート
数値が1.8以下になるまで75℃に保った。熱い樹脂
混合物を脱イオン水891g及びトリエチルアミン2
3.5g中に激しく撹拌しつつ分散させた。樹脂添加5
分後に、脱イオン水75g中の1,3−プロピレンジア
ミン10.5gを添加し、そしてバッチを更に1時間撹
拌した。
【0072】以下のパラメータを有する透明水性分散体
を生じた: 固形物含量:30% 粘度(20℃):109mPa・s pH:9.8 酸価:27(固形物g当たりKOH mg数) Mn:34000
【0073】比較試験 EP−A−O 089 497による分散体Cの製造 撹拌器、内部温度計、加熱及び還流冷却器を備えた反応
器中で直鎖状ポリマー(アジピン酸、イソフタル酸及び
ヘキサンジオールから製造、OH価102)1105g
を90℃に加熱しそして同温度でトリメチロールプロパ
ン1.8g及びイソホロンジイソシアネート393gを
添加した。NCO数(NCO number)が3.8になるま
でその温度を維持した。60℃に冷却後、ジメチロール
プロピオン酸25.3g、トリエチルアミン18.1g及
びN−メチルピロリドン250gの溶液を添加した。9
0℃に加熱して1時間保持後、0.5のNCO数が得ら
れた。生成物を直ちに脱イオン水853g中で撹拌しそ
してエチレンジアミン2.4gと水104gの混合物を
20分で添加した。
【0074】固形物含量:33.7重量%(空気循環炉
中150℃30分) 酸価:15(固形樹脂g当たりKOH mg数) MEQ価:20.9 pH:7.7 平均粒径:123nmm 数平均分子量:Mn>130000
【0075】製造例3 メタリック水性ラッカーの製造 前に得られた分散体A〜Cから水性メタリックベースラ
ッカーを調製し、それは以下の構成成分を有した: 35.5X)部の分散体A〜C 46.1X)部の水 4.8部のn−ブタノール 5.3部のブチルグリコール 1.6部のN−メチルピロリドン 0.3部のアルミニウムのガス発生を防ぐための市販腐
蝕防止剤 2.1部の市販シックナー 0.2部のN,N−ジメチルエタノールアミン 4.1部の市販アルミニウムペーストX) 各分散体は約40%の固形物(FK)を含有した;
FKがより低い場合には、使用に適しそして各場合に同
じFK含量を有するコーティング剤を得るように分散体
及び水の量を適当に調整した。
【0076】得られたメタリックベースラッカーは約3
0秒の粘度(DINビーカー、4mmノズル、23℃)を
有し、これを約20秒の噴霧粘度を得るように約20%
の水で希釈した。
【0077】分散体を以下のようにラッカー製造に使用
した: 試験金属板上のラッカーコーティングの構造: − ブライト研磨車体金属 − 慣用の2K−エポキシ接着プライマー − 慣用の2K−PU充填剤 − 水性ラッカー − 慣用の2K−PUクリヤラッカー、中ソリッド型F
K47%
【0078】被覆用ラッカー層(ベースラッカー+クリ
ヤラッカー)の適用及び乾燥: − 水性ラッカーを下表の例1〜4のように噴霧 − 室温で40分予備乾燥 − クリヤラッカーを噴霧により適用 − 室温で10分換気 − 60℃で45分乾燥 注釈:部=重量部 2K=二成分 PU=ポリウレタン
【0079】得られたラッカーコーティングの性質を下
表に示す。
【0080】
【表1】
【0081】製造例4 単色水性ラッカーの製造 前に製造した分散体A〜Cを使用して以下の構成成分を
有する水性単色ベースラッカーを調製した: 34.5X)部の分散体A〜C 21.1X)部の水 12.1部のブチルグリコール 1.3部の市販シックナー 0.14部のN,N−ジメチルエタノールアミン 22.1部の市販二酸化チタン顔料 0.5部の市販銅フタロシアニン顔料 0.16部の市販破泡剤 8.1部の市販PU研磨助剤(FK30%)X) 約40%のFKを含有する分散体に適用;FKがよ
り低い場合には、使用する用意のできたそして各場合に
同じFK含量を有するコーティング剤を得るように分散
体及び水の量を適当に調整した。
【0082】得られた単色ベースラッカーは約40〜5
0秒の粘度(DINビーカー、4mmノズル、23℃)を
有し、そしてこれを約20秒の噴霧粘度を得るように約
10〜15%の水で希釈した。
フロントページの続き (72)発明者 ハンス−ペーター・パツシユケ ドイツ連邦共和国5600ヴツパータール2. アム・ヘケンドルン71 (72)発明者 フリツツ・ザドウスキー ドイツ連邦共和国5024プルハイム2.ア ム・ミユーレンアカー35

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バインダー、即ち A) 水性分散体の形態の、1又は2つ以上のカルボネ
    ート基を有し、かつ70000〜500000の数平均
    分子量(Mn)を持つポリウレタン10〜90重量%、
    及び B) 水性分散体の形態の、カルボン酸エステル基を有
    し、かつ20000〜100000の数平均分子量(M
    n)を有する1種又は2種以上のポリウレタン90〜1
    0重量% (成分A)及びB)の重量%は、各々バインダー固形物に
    対するものであり、合計100重量%となる)の混合物
    8〜30重量%、 水50〜85重量%、 1種又は2種以上の溶剤1〜20重量%、 1種又は2種以上のメタリック顔料0.3〜4重量%、 1種又は2種以上の着色及び(又は)装飾顔料0〜10
    重量%、 バインダーの中和可能な基において40〜120%の中
    和度を得るための中和剤、並びに場合によっては慣用の
    添加剤及び助剤を含有し、バインダー成分A)は a) 親水性基又は親水性基に変換可能な基を含有しな
    い1種又は2種以上の有機ポリイソシアネート10〜4
    0重量%、 b) 親水性基又は親水性基に変換可能な基を含有せ
    ず、かつ1種又は2種以上のポリヒドロキシポリカルボ
    ネート少なくとも50重量%を含有する1種又は2種以
    上の高分子の有機ポリヒドロキシル化合物40〜80重
    量%、 c) 水及び(又は)イソシアネート基と反応すること
    ができる少なくとも2つの基を含有するが、親水性基又
    は親水性基に変換可能な基を含有しない1種又は2種以
    上の低分子化合物0〜18%、 d) 少なくとも1つのイソシアネート基又はイソシア
    ネート基と反応することができる少なくとも1つの基を
    含有する1種又は2種以上の非イオン性親水性低分子化
    合物0〜8重量%、並びに e) 少なくとも1つのイオン性基又はイオン性基に変
    換可能な少なくとも1つの基及びイソシアネート基と反
    応することができる少なくとも1つの水素原子を含有す
    る1種又は2種以上の化合物1〜12重量%の反応によ
    って得ることができ、そしてバインダー成分B)は f) 親水性基又は親水性基に変換可能な基を含有しな
    い1種又は2種以上の有機ポリイソシアネート10〜4
    0重量%、 g) 親水性基又は親水性基に変換可能な基を含有しな
    い1種又は2種以上の高分子の有機ポリヒドロキシル化
    合物40〜80重量%、 h) 水及び(又は)イソシアネート基と反応すること
    ができる少なくとも2つの基を含有するが、親水性基又
    は親水性基に変換可能な基を含有しない1種又は2種以
    上の低分子化合物0〜18重量%、 i) 少なくとも1つのイソシアネート基又はイソシア
    ネート基と反応することができる少なくとも1つの基を
    含有する1種又は2種以上の非イオン性親水性化合物0
    〜8重量%、並びに j) 少なくとも1つのイオン性基又はイオン性基に変
    換可能な少なくとも1つの基及びイソシアネート基と反
    応することができる少なくとも1つの水素原子を含有す
    る1種又は2種以上の化合物1〜12重量%の反応によ
    って得ることができる、自然乾燥性水性コーティング
    剤。
  2. 【請求項2】 バインダーの成分A)及びB)が1種又
    はそれ以上のポリウレタンポリウレアであることを特徴
    とする請求項1記載の自然乾燥性コーティング剤。
  3. 【請求項3】 成分A)及びB)のガラス転移点の合計
    が約20℃又はそれ以上であることを特徴とする請求項
    1又は2記載の自然乾燥性コーティング剤。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3記載の自然乾燥性コ
    ーティング剤の多層ラッカーコーティングへの使用。
  5. 【請求項5】 自動車分野での請求項4記載の使用。
  6. 【請求項6】 修理目的のメタリックラッカーコーティ
    ングへの請求項4又は5記載の使用。
  7. 【請求項7】 a) 親水性基又は親水性基に変換可能
    な基を含有しない1種又は2種以上の有機ポリイソシア
    ネート10〜40重量%、 b) 親水性基又は親水性基に変換可能な基を含有せ
    ず、かつ1種又は2種以上のポリヒドロキシポリカルボ
    ネート少なくとも50重量%を含有する1種又は2種以
    上の高分子の有機ポリヒドロキシル化合物40〜80重
    量%、 c) 水及び(又は)イソシアネート基と反応すること
    ができる少なくとも2つの基を含有するが、親水性基又
    は親水性基に変換可能な基を含有しない1種又は2種以
    上の低分子化合物0〜18重量%、 d) 少なくとも1つのイソシアネート基又はイソシア
    ネート基と反応することができる少なくとも1つの基を
    含有する1種又は2種以上の非イオン性親水性化合物0
    〜8重量%、並びに e) 少なくとも1つのイオン性基又はイオン性基に変
    換可能な少なくとも1つの基及びイソシアネート基と反
    応することができる少なくとも1つの水素原子を含有す
    る1種又は2種以上の化合物1〜12重量%を反応させ
    ることによって、1又は2つ以上のカルボネート基を有
    し、かつ70000〜500000の数平均分子量(M
    n)を持つポリウレタンの形の、かつ水性分散体として
    の成分A)を製造し、そして f) 親水性基又は親水性基に変換可能な基を含有しな
    い1種又は2種以上の有機ポリイソシアネート10〜4
    0重量%、 g) 親水性基又は親水性基に変換可能な基を含有しな
    い1種又は2種以上の高分子の有機ポリヒドロキシル化
    合物40〜80重量%、 h) 水及び(又は)イソシアネート基と反応すること
    ができる少なくとも2つの基を含有するが、親水性基又
    は親水性基に変換可能な基を含有しない1種又は2種以
    上の低分子化合物0〜18重量%、 i) 少なくとも1つのイソシアネート基又はイソシア
    ネート基と反応することができる少なくとも1つの基を
    含有する1種又は2種以上の非イオン性親水性化合物0
    〜8重量%、並びに j) 少なくとも1つのイオン性基又はイオン性基に変
    換可能な少なくとも1つの基及びイソシアネート基と反
    応することができる少なくとも1つの水素原子を含有す
    る1種又は2種以上の化合物1〜12重量%を反応させ
    ることによって、カルボン酸エステル基を有し、かつ2
    0000〜100000の数平均分子量(Mn)を有す
    る1種又は2種以上のポリウレタンの形の、水性分散体
    の形態のバインダー成分B)を製造し、そして成分A)
    10〜90重量%と成分B)90〜10重量%の混合物
    を調製し、成分A)とB)の重量%は共にバインダーの
    固形分含量に対するものでありそして合計100重量%
    となり、そしてこの混合物8〜30重量%を水50〜8
    5重量%、 1種又は2種以上の溶剤1〜20重量%、 1種又は2種以上のメタリック顔料0.3〜4重量%、 1種又は2種以上の着色及び(又は)装飾顔料0〜10
    重量%、 バインダーの中和可能な基において40〜120%の中
    和度を得るための中和剤、並びに場合によっては慣用の
    添加剤及び助剤と混合することを特徴とする、自然乾燥
    性コーティングの製造方法。
JP4115915A 1991-05-08 1992-05-08 水性自然乾燥性コーテイング剤、その製造および使用 Pending JPH05125325A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE41150155 1991-05-08
DE4115015A DE4115015A1 (de) 1991-05-08 1991-05-08 Physikalisch trocknendes ueberzugsmittel auf waessriger basis und dessen verwendung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05125325A true JPH05125325A (ja) 1993-05-21

Family

ID=6431237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4115915A Pending JPH05125325A (ja) 1991-05-08 1992-05-08 水性自然乾燥性コーテイング剤、その製造および使用

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5635559A (ja)
EP (1) EP0512524B1 (ja)
JP (1) JPH05125325A (ja)
AT (1) ATE169054T1 (ja)
CA (1) CA2068167A1 (ja)
DE (2) DE4115015A1 (ja)
ES (1) ES2119787T3 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005146281A (ja) * 2003-11-13 2005-06-09 Bayer Materialscience Ag プラスチック複合要素およびその製造法と用途
JP2008513555A (ja) * 2004-09-20 2008-05-01 バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフト 加水分解安定性被覆剤組成物
JP2013010809A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Toyobo Co Ltd 樹脂組成物、これを用いた接着剤および塗料

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4317861C1 (de) * 1993-05-28 1994-11-24 Herberts Gmbh Verfahren zur Mehrschichtlackierung von Substraten und Anwendung des Verfahrens
DE4321534A1 (de) * 1993-06-29 1995-01-12 Herberts Gmbh Verfahren zur Mehrschichtlackierung
DE4339085C1 (de) * 1993-11-16 1995-05-24 Herberts Gmbh Physikalisch trocknende Überzugsmittel auf wäßriger Basis und deren Verwendung
ES2110321T3 (es) * 1994-04-30 1998-02-01 Wacker Chemie Gmbh Producto de revestimiento acuoso y proceso para la preparacion de revestimientos barnizados multicapa cuya sensacion de color depende del angulo de observacion.
DE19512017C1 (de) * 1995-03-31 1996-07-18 Herberts Gmbh Verfahren zur Mehrschichtlackierung
DE19535452A1 (de) * 1995-09-23 1997-03-27 Herberts Gmbh Verfahren zur Effektlackierung genarbter Kunststoffteile
DE19643802A1 (de) * 1996-10-30 1998-05-07 Herberts Gmbh Wäßrige Bindemitteldispersion für physikalisch trocknende Überzugsmittel und deren Verwendung
EP1056810A1 (en) 1998-02-18 2000-12-06 PPG Industries Ohio, Inc. Multi-component composite coating composition and coated substrate
US6235990B1 (en) * 1998-08-17 2001-05-22 Telephone Products, Inc. Modular retractile telephone cords
DE19849321A1 (de) * 1998-10-26 2000-04-27 Herberts Gmbh Pigmentpaste, Pastenharz und Beschichtungsmittel unter deren Verwendung
US6270905B1 (en) 1999-02-16 2001-08-07 Ppg Industries Ohio, Inc. Multi-component composite coating composition and coated substrate
US6451896B1 (en) 2000-04-28 2002-09-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coating system for the preparation of aqueous coating compositions
DE10138765A1 (de) * 2001-08-07 2003-02-20 Bayer Ag Wässrige Dispersionen hydrophiler Polyurethanharze
US20060128876A1 (en) * 2004-12-10 2006-06-15 Josef Huybrechts Aqueous coating compositions
US20060177639A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-10 Elzen Kerstin T Process for the production of primer surfacer-free multi-layer coatings
US20060216525A1 (en) * 2005-03-24 2006-09-28 Josef Huybrechts Aqueous coating compositions
WO2009051961A1 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 E.I. Du Pont De Nemours And Company Two-component coating compositions
WO2009051962A1 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for painting substrates
EP2514778B1 (en) 2009-09-28 2013-10-16 Coatings Foreign IP Co. LLC Liquid two-component coating compositions
JP2014522424A (ja) 2011-05-03 2014-09-04 コーティングス フォーリン アイピー カンパニー, エルエルシー 二成分系塗料組成物用の触媒化合物
WO2012151357A2 (en) 2011-05-03 2012-11-08 E. I. Du Pont De Nemours And Company Two-component coating compositions
WO2014025748A1 (en) 2012-08-10 2014-02-13 Axalta Coating Systems IP Co. LLC Water-based two-component coating compositions
EP3009248A1 (en) 2014-10-13 2016-04-20 RECTICEL Automobilsysteme GmbH Method for producing an elastomeric skin having a grained surface

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3134161A1 (de) * 1981-08-28 1983-08-11 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Ueberzugsmittel aus polyurethan-dispersionen und ihre verwendung fuer deckstriche und finishs
DE3210051A1 (de) * 1982-03-19 1983-09-29 Basf Farben + Fasern Ag, 2000 Hamburg Wasserverduennbares ueberzugsmittel zur herstellung der basisschicht eines mehrschichtueberzuges
DE3936794A1 (de) * 1989-11-04 1991-05-08 Bayer Ag Waessriges ueberzugsmittel und die verwendung von in wasser dispergierbaren polyurethanpolyharnstoffen als bindemittel

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005146281A (ja) * 2003-11-13 2005-06-09 Bayer Materialscience Ag プラスチック複合要素およびその製造法と用途
JP2008513555A (ja) * 2004-09-20 2008-05-01 バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフト 加水分解安定性被覆剤組成物
JP2013010809A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Toyobo Co Ltd 樹脂組成物、これを用いた接着剤および塗料

Also Published As

Publication number Publication date
DE59209432D1 (de) 1998-09-03
EP0512524B1 (de) 1998-07-29
CA2068167A1 (en) 1992-11-09
ES2119787T3 (es) 1998-10-16
ATE169054T1 (de) 1998-08-15
DE4115015A1 (de) 1992-11-12
US5635559A (en) 1997-06-03
EP0512524A1 (de) 1992-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05125325A (ja) 水性自然乾燥性コーテイング剤、その製造および使用
US5760123A (en) Aqueous dispersion of polyurethanes containing siloxane linkages, production thereof and use in coating compositions
US5141987A (en) Aqueous coating compositions containing water dispersible polyurethane polyureas as binders and the coatings produced therefrom
US6221949B1 (en) Coating formulation for use in aqueous multicoat paint systems
US5556912A (en) Aqueous binder dispersion for physically drying coating compositions and use thereof
EP0299148B1 (en) Polyurethane resins in water dilutable basecoats having low flash and quick-drying characteristics
JP2854140B2 (ja) 支持体表面上で二層の塗膜を得るために基礎塗料のための結合剤としてのポリマーを製造する方法
JP2931331B2 (ja) 水性フィラー組成物の為にポリウレタン樹脂を用いる方法
EP2896638B1 (en) Water-based coating compositions
US5854337A (en) Aqueous binder dispersion for physically drying coating agents and their use
US5589228A (en) Process for coating vehicle bodies and aqueous coating
CN107814902B (zh) 一种含羟基的聚氨酯水分散体及其制备方法和用途
JPH0770271A (ja) ポリウレタン樹脂の水性分散体、その製造方法、それを含むコーティング剤及びその使用
JP2000034331A (ja) 改善された貯蔵安定性をもつ高固形分ポリウレタン―尿素分散液
US5401795A (en) Water-based physically drying coating agents, manufacture and use thereof
JPH05503113A (ja) 車体塗装法及び水性塗料
JPH1081851A (ja) シラン官能性ポリウレタン樹脂の水性ディスパージョン、コーティング組成物およびそれらの使用
US5492961A (en) Physically drying water-based coating agents and use thereof
US5712342A (en) Process for producing a water-dispersion of polyurethane resin and a paint composition containing the resin produced by that process
EP0595281A2 (en) Water dispersible ionic and nonionic polyamide modified polyurethane resins for use in coating compositons
CN104428337B (zh) 用于施加多层涂层的方法
MXPA96000075A (en) Procedure to produce decorative coatings of multip layers