JPH05208169A - 多層ラッカー塗装法 - Google Patents

多層ラッカー塗装法

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JPH05208169A
JPH05208169A JP4280189A JP28018992A JPH05208169A JP H05208169 A JPH05208169 A JP H05208169A JP 4280189 A JP4280189 A JP 4280189A JP 28018992 A JP28018992 A JP 28018992A JP H05208169 A JPH05208169 A JP H05208169A
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lacquer
clear
coating
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cationic
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JP4280189A
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English (en)
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Kurt Graef
クルト・グレーフ
Hans-Peter Patzschke
ハンス−ペーター・パツシユケ
Dietrich Saatweber
デイートリヒ・ザートヴエーバー
Peter Schreiber
ペーター・シユライバー
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Axalta Coating Systems Germany GmbH and Co KG
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Herberts GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B05D7/53—Base coat plus clear coat type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING 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
    • C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 1〜数種のカチオン性結合剤を含有するラッ
カーの使用により頂上層を形成させる、支持体の多層ラ
ッカー塗装法。 【効果】 カチオン性結合剤をベースとしたトップコー
トおよびクリヤラッカー塗膜を施すことが可能で塗膜の
密着性が良好であり膨潤がない。この塗料は環境問題の
面からも優れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は種々の支持体の多層ラッ
カー塗装法に関する。該塗装法では例えば場合により充
填剤と表面ラッカーの塗膜であるプライマーの塗膜に、
クリヤラッカー塗膜が適用されるか、またはベースコー
トからなるラッカー塗膜であってフラッシュ−オフ(fl
ash-off)、乾燥または焼付を施したのちにクリヤラッ
カー塗膜を適用し、場合によりさらにフラッシュ−オフ
した後に焼付が行われる。この方法は例えば自動車産業
でのラッカー塗装に適している。
【0002】多層ラッカー塗装の形態(configuratio
n)は特に自動車塗装に関して知られている。その場合
にはクリヤラッカー塗膜を乾燥状態で、または室温での
簡単なフラッシュ−オフの後のウェット−オン−ウェッ
ト(wet-on-wet)でベースコート塗膜に適用し、その後
約160℃に加熱する。該クリヤラッカーはメラミン樹
脂を含有する1成分系からなる場合は、ベースコート塗
膜およびクリヤラッカー塗膜は一緒に焼付される。例え
ば自動車の修理を行う場合において2成分クリヤラッカ
ーを用いるならば、硬化もまた室温で行うことができ
る。ベースコート塗膜を形成させるには、慣用法で有機
溶剤中に溶解したベースコートおよびアニオンまたはカ
チオン性の水性ベースコートの両方を用いることができ
る。実際には今日、水性ベースコート塗膜に非水性クリ
ヤラッカーを塗布しているが、これは周囲の空気中に多
量の溶剤を放出する。
【0003】
【従来の技術】また公表された明細書DE−A 38 3
2 826号およびDE−A 38 34 738号にも前
記のラッカー塗装に適するといわれている水性クリヤラ
ッカーコートが記載されている。水溶性は、使用するポ
リアクリレート樹脂のカルボキシル基を結合剤で中和す
ることにより得られる。これらの系では空気中にアミン
を放出するという不都合がある。同時に、塗膜中に存在
するアミン残留物が塗膜の架橋に必要な酸触媒作用を損
い、その結果として縮合水に対する抗性が減少する。
【0004】DE−OS 38 03 522号によれ
ば、有機溶剤を含有するタイプの透明表面コート塗料が
水希釈性ベースコートの塗膜に塗布されており、その際
該ベースコートはメラミン樹脂と結合したアニオン性ア
クリレート樹脂からなっている。該透明表面ラッカーは
アミノアルキド樹脂、アクリレート樹脂、アミノアクリ
レート樹脂、オイルを含んでいない、アミノ基含有アル
キド樹脂およびウレタン樹脂を含有することができる。
水希釈性系の例は記載されていない。
【0005】
【発明の目的】本発明の目的は頂上のラッカー塗膜を形
成させるためのラッカー系、例えば環境上の問題を起さ
ずに多層形態を形成させるのに実際に適しているトップ
コートラッカー(表面ラッカー)またはクリヤラッカー
系を提供することである。
【0006】意外なことに、本発明によれば上記の目的
は、多層形態でのトップコートまたはクリヤラッカー塗
膜を形成するのにカチオン性結合剤をベースとしたラッ
カーを使用することによって達成されうるということが
分かった。
【0007】従って、本発明の目的は1〜数種のカチオ
ン性結合剤を含有するラッカーを用いることによって頂
上層を形成させることを特徴とする、支持体の多層ラッ
カー塗装法である。
【0008】頂上層は顔料および/または充填剤を含有
するトップコート(表面ラッカー)または透明クリヤラ
ッカーであることができる。
【0009】カチオン性結合剤を含有するラッカーは水
性ラッカーであるのが好ましい。
【0010】多層形態の形成において、表面ラッカーの
塗膜はプライマーの塗膜および/または充填剤(表面/
プライマー)の塗膜に適用することができる。
【0011】好ましい態様によれば、本発明はラッカー
塗装すべき支持体上にベースコート塗膜を適用し、その
ベースコート塗膜にフラッシュ−オフ、乾燥または焼付
を施し、次に透明クリヤラッカーの透膜を適用し、場合
により続いてフラッシュ−オフの後に高められた温度で
硬化して多層ラッカー塗装を行う方法であるが、その際
カチオン性結合剤をベースとしたクリヤラッカーを塗布
する方法に関する。カチオン性結合剤をベースとした水
性クリヤラッカーを使用するのが好ましい。
【0012】DE−OS 34 36 346号にはブロ
ックトポリイソシアネートで熱架橋されたアミノアクリ
レート樹脂、エステル交換反応を起す架橋剤およびホル
ムアルデヒド縮合樹脂の組合せが記載されており、それ
は導電性基材用の、電気泳動で分離可能なワン−コート
(one-coat)ラッカーにより使用されている。このよう
なカチオン性組合せを多層形態で使用することは記載さ
れていない。
【0013】本発明による好ましい態様としては、完全
または部分的に中和されたカチオン性ポリ(メタ)アク
リレート−、ポリエステル−、ポリウレタン−および/
またはポリウレタンカルバミド樹脂並びにアミンホルム
アルデヒド縮合樹脂および/またはブロックトポリイソ
シアネートを基材とする架橋剤をベースとしたラッカー
が使用される。
【0014】カチオン性ポリ(メタ)アクリレート−、
ポリエステル−、ポリウレタン−および/またはポリウ
レタンカルバミド樹脂としては、例えば数平均分子量
(Mn)が1000〜100,000、OH価が0〜4
50、アミン価が20〜200および二次転移温度が−
50°〜+150℃である樹脂を用いることができる。
【0015】以下、樹脂成分(ポリ(メタ)アクリレー
ト、ポリエステル、ポリウレタン、ポリウレタンカルバ
ミド)を成分Aと称しそして架橋剤を成分Bと称する。
【0016】好ましい態様において、本発明によりラッ
カー中に包含される成分A)は少なくとも一部分の中和
の結果としてイオン塩を形成する塩基性基、例えばカチ
オン形成基を含有するポリ(メタ)アクリレート樹脂で
ある。
【0017】成分A)である、塩基性基含有のポリ(メ
タ)アクリレート樹脂は溶液重合または乳化重合または
共重合によって製造され、そして固形樹脂1g当たりK
OH60〜200mg好ましくはKOH 80〜175mg
のヒドロキシル価を有する。数平均分子量(Mn)は1
000〜100,000好ましくは4000〜50,00
0である(ゲル透過クロマトグラフィーにより測定、ポ
リスチレンフラクションを用いて換算)。その粘度はモ
ノグリコールエーテル(特にエトキシプロパノール)に
よる50%溶液中、25℃において0.1〜10Pa.s特
に好適には0.5〜5Pa.sであるのが好ましい。そのガ
ラス転移温度(ホモポリマーのガラス転移温度から計
算)は−50〜+150℃好ましくは−20〜+75℃
である。適切な平均分子量または粘度のそれぞれはま
た、分子量または粘度が比較的高い樹脂と比較的低い樹
脂との混合によって得ることもできる。アミン価は20
〜200、好ましくは30〜150、特に好ましくは4
0〜100(固形樹脂1g当たりのKOH mg)であ
る。
【0018】塩基性基含有のポリ(メタ)アクリレート
樹脂(成分A)は、例えばDE−A15 46 854
号、DE−A 23 25 177号またはDE−A 23
57152号に記載の技術報告に従って製造できる。
エチレン不飽和モノマーとしては実質的には、ラジカル
手法で重合が可能であるが、しかしAlfrey氏およびPric
e氏によるQ−およびe−スキームによって定義される
かまたは共重合パラメータによって決定される共重合に
関する通常の制限を受ける任意のモノマーを使用するこ
とができる(Brandrup and Immergut, Polymer Handbuc
h, 2nd edition, John Wiley and Sons, New York 1975
参照)。この塩基性ポリ(メタ)アクリレート樹脂はアミ
ノ基の外に、さらにまたオニウム基例えば第4アンモニ
ウム基およびスルホニウム基またはホスホニウム基を含
有することができる。特に好ましいのは、有機酸で中和
した後に樹脂を水での希釈に適したものにするアミノ基
である。アミノ基およびヒドロキシル基含有のこのよう
なコポリマーは溶液状態での重合または乳化重合によっ
て得られる。溶液状態での重合法の方が好ましい。
【0019】成分A)のポリ(メタ)アクリレート樹脂
は、場合によりラジカル手法での重合が可能な別のモノ
マーと一緒にして(メタ)アクリレートモノマーから製
造される。ラジカル手法での重合が可能なモノマー、す
なわち(メタ)アクリレートモノマーおよび/またはラ
ジカル手法での重合可能なその他のモノマーは、アミノ
基を含有していてラジカル手法での重合が可能なモノマ
ーであるか、またはアミノ基ヒドロキシル基の両方を有
していてラジカル手法での重合が可能なモノマーであ
る。それらはまた、ラジカル手法での重合が可能なその
他のモノマーと組合せて使用できる。
【0020】上記での好ましい手法は、アミノ基を有し
かつラジカル手法での重合が可能なモノマー6〜40重
量部をヒドロキシル基を有しかつラジカル手法での重合
が可能なモノマー4〜50重量部と一緒にして、または
ヒドロキシ基とアミノ基の両方を有しかつラジカル手法
での重合が可能であるモノマー8〜60重量部を、さら
に別の反応性基を有しないでかつラジカル手法での重合
が可能であるモノマー10〜90重量部当たりにつき使
用するのがよい。使用するラジカル手法での重合が可能
なモノマーの50重量%以上、特に80重量%以上は
(メタ)アクリレートモノマーであるのが好ましい。こ
れらの(メタ)アクリレートモノマーは例えばそれらの
エステル官能基を介してアミノ基および/またはヒドロ
キシル基を含有することができるか、またはその他の非
官能性モノマーが存在してもよい。
【0021】本明細書において「(メタ)アクリレー
ト」という用語はアクリレート系および/またはメタク
リレート系を意味する。
【0022】好ましい態様において、ラジカル重合が可
能であるが、さらに別の反応性基を有しないモノマー1
0〜90重量部のうちの0.1〜7重量部が、エチレン
−ポリ不飽和モノマーによって置換されうる。
【0023】アミノ基含有のモノマーとしては例えば一
般式 R−CH=CH′−X−A−N(R″)2 (ここで R=R′または−X−CnH2n+1 R′=−Hまたは−CnH2n+1 R″=R′、−CnH2nOHおよび/または−CnH2nN
R2 X=−COO−、−CONH−、−CH2O−または−
O−、
【化1】 n=1〜8、好ましくは1〜3)によるモノマーを用い
ることができる。
【0024】N−基含有の不飽和モノマーの例としては
N−ジアルキル−もしくはN−モノアルキル−アミノア
ルキル(メタ)アクリレートまたは対応するN−アルカ
ノール化合物例えばN−ジエチルアミノエチルメタクリ
レートもしくはN−tert−ブチルアミノエチルアク
リレート、N−ジアルキル−もしくはN−モノアルキル
−アミノアルキル(メタ)アクリルアミドまたは対応す
るN−アルカノール化合物例えばN−ジメチル−アミノ
エタノールアクリルアミドおよび/または1〜数個の塩
基性窒素原子を有するビニル基含有の複素環式化合物例
えばN−ビニルイミダゾールがある。
【0025】ヒドロキシル基を有しかつラジカル重合が
可能なモノマーは例えば、重合可能なエチレン不飽和基
の外に、線状、分枝状または環状のC2〜C20炭素構造
に結合した少なくとも1個のヒドロキシル基を含有する
モノマーである。それらは主に一般式 R−CH=CR′−X−B (式中R、R′およびXは前述の定義を有しそしてBは
1〜3個のOH−基を有する線状または分枝状C1〜C6
−アルキル基である)で表される不飽和エステル化生成
物である。
【0026】特に適当なのはヒドロキシアルキル(メ
タ)アクリレート例えば2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、ブタンジ
オール−1,4−モノアクリレート、2,3−ジヒドロキ
シプロピルメタクリレート、ペンタエリスリトール−モ
ノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアク
リレートまたはジヒドロキシ−アルキルフマレートであ
る。しかしながらまた、N−ヒドロキシアルキル(メ
タ)アクリルアミドまたはN−ヒドロキシアルキルフマ
ル酸モノ−もしくはジアミド例えばN−ヒドロキシメチ
ル−アクリルアミドもしくはN−(2−ヒドロキシプロ
ピル)−(メタ)アクリルアミドを使用することもでき
る。特に良好な弾性特性は、ヒドロキシアルキル(メ
タ)アクリレートとε−カプロラクトンとの反応生成物
を用いる場合に得ることができる。ヒドロキシル基含有
のその他の化合物はアリルアルコール、多価アルコール
特にジオールのモノビニルエーテル例えばエチレングリ
コールもしくはブタンジオールのモノビニルエーテル並
びにヒドロキシル基含有のアリルエーテルまたはエステ
ル例えば2,3−ジヒドロキシプロピル−モノアリルエ
ーテル、トリメチルプロパン−モノアリルエーテルまた
は2,3−ジヒドロキシ−アリルプロピオネートであ
る。特に適当なのはヒドロキシエチル−、ヒドロキシプ
ロピルおよび/またはブタンジオール−1,4−モノ
(メタ)アクリレートである。
【0027】ラジカル重合が可能であって、さらに別の
反応性基を有していないその他の使用可能なモノマーの
選択は、塗膜の機械的特性および使用する樹脂の組合せ
の相容性による。アルキルアクリレート、アルキルメタ
クリレート、ジアルキルマレートおよび/またはフマレ
ートが用いられ、該アルキル残基は1〜20個の炭素原
子からなりそして線状または分枝状脂肪族鎖としておよ
び/または環式脂肪族としておよび/または(アルキ
ル)芳香族残基として配置されている。ポリマーのよう
に高い二次転移温度を有する“ハード”モノマーは例え
ばビニル−芳香族タイプのモノマー例えばスチレン、α
−置換スチレン例えばα−メチルスチレン、o−、m−
およびp−アルキルスチレン例えばビニルトルエンもし
くはp−tert−ブチルスチレン、ハロゲン化ビニル
ベンゼン例えばo−またはp−クロロスチレン、短鎖を
有するメタクリレート例えばメチルメタクリレート、エ
チルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチル
メタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソ
ボルニル−メタクリレート、ジヒドロキシシクロ−ペン
タジエニルメタクリレート、(メタ)アクリルアミドお
よび/または(メタ)アクリルニトリルである。他方、
“ソフト”モノマーは長いアルコール鎖を有するアクリ
レート例えばn−ブチルアクリレート、イソブチルアク
リレート、tert−ブチルアクリレート、2−エチル
ヘキシルアクリレートおよび/またはラウリルアクリレ
ートである。また不飽和エーテル例えばエトキシエチル
メタクリレートまたはテトラヒドロフルフリルアクリレ
ートを用いることもできる。ビニルエステルタイプ好ま
しくはビニルエステル−α−分枝状モノカルボン酸特に
好ましくはバーサチック酸−ビニルエステルもまた、反
応条件および反応コモノマーが適当である場合には重合
工程中に包含させることができる。エチレン−ポリ不飽
和モノマーは、ラジカル手法で重合可能な少なくとも2
個の二重結合を有していて、一般式 R−CH=CR′−D−(−CR′=CH−R)m (式中m=1〜3好ましくはm=1であり、Rおよび
R′は前述の定義を有しそしてDは反応性二重結合を担
持するのに一般的な化学基本構造である)による化合物
である。Dの例としてはm−またはp−フェニレン残基
および式 −X−アルキレン−X′− (式中アルキレンは2〜18個の炭素原子を有するのが
好ましく、XおよびX′は同一または相異なる結合基例
えば−O−、−CONH−、−COO−、−NHCOO
−もしくは−NH−CO−NH−である)を有する残基
がある。Dは例えば、ジビニルベンゼンのようなベンゼ
ン環であってもよく、しかもそれは場合によっては例え
ばp−メチルビニルベンゼンまたはo−ノニル−ジビニ
ルベンゼンのように置換されていてもよい。適当なポリ
不飽和モノマーのさらに別の例にはポリアルコール特に
ジアルコールと前述の定義を有するα,β−不飽和カル
ボン酸との反応生成物がある。その例はエタンジオール
−ジアクリレート、エチレングリコール−ジメチルアク
リレート、1,4−ブタンジオール−ジアクリレート、
1,6−ヘキサンジオール−ジアクリレート、ネオペン
チルグリコール−ジメチルアクリレート、トリエチレン
グリコール−ジメタクリレート、ポリグリコール−40
0−ジアクリレート、グリセリンジメタクリレート、ト
リメチロールプロパン−トリアクリレートおよび/また
はペンタエリスリトール−ジアクリレートがある。ウレ
タン−およびアミド基を含有する多官能性モノマーは例
えばヘキサンジイソシアネート、β−イソシアネート−
エチルメタクリレートまたはジメチル−m−イソプロペ
ニル−トルイルイソシアネートとヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレートまたは(メタ)アクリル酸との反応に
より製造される。種々の構造を有する化合物の例にはア
リルメタクリレート、ジアリルフタレート、ブタンジオ
ール−ビニルエーテル、ジビニルエチレン−カルバミ
ド、ジビニルプロピレン−カルバミド、ジアリルマレー
ト、ビスマレイミド、グリオキシビスアクリルアミドお
よび/またはエポキシド樹脂と(メタ)アクリル酸また
はセミフマレートとの反応生成物がある。好ましくは二
官能性不飽和モノマー例えばブタンジオール−ジアクリ
レートまたはヘキサンジオール−ジアクリレートが使用
される。グリシジル−メタクリレートおよびメタクリル
酸を用いる場合には、対応するグリセリン−ジメタクリ
レートが重合工程中に自主的に製造される。配合された
(built-in)エーテル化されたアルコキシ(メタ)アク
リルアミドとアミド、カルボキシル基またはヒドロキシ
ル基との反応が同時に使用されうる。ポリ不飽和モノマ
ーのタイプおよび量は、ゲル生成なしで所望の高粘度を
得るために反応条件(触媒作用、反応温度、溶媒)と慎
重に適合させなければならない。
【0028】共重合は知られた手法で、好ましくはラジ
カル開始剤並びに場合によっては調整剤を添加して行う
例えば50〜160℃での溶液重合により実施される。
それはモノマーおよびポリマーが一緒になって溶解され
る液体中で実施される。重合後モノマーおよびポリマー
それぞれの濃度は約50〜90重量%になる。後の段階
で詳記するが、水での希釈が可能な有機溶媒中での溶液
重合を用いるのが好ましい。一般に、溶媒または溶媒混
合物のそれぞれを反応温度に加熱してモノマー混合物を
数時間にわたり流動性の状態にさせる。還流温度で操作
しうるように、開始剤を溶媒混合物の沸点に合わせる。
該工程中に開始剤は一般に崩壊し、その半減期は30分
〜10時間である。開始剤は冷却下でモノマー混合物中
に溶解するか、または安全のためにモノマーの流入中に
別々に加える。有機溶媒中に可溶性の触媒としての過酸
化物および/またはアゾ化合物を、用いるモノマーの量
を基準にして0.1〜5重量%好ましくは0.5〜3重量
%の割合で加える。過酸化物としては例えばベンゾイル
ペルオキシドまたはジ−tert−ブチルペルオキシ
ド、ヒドロペルオキシド例えばtert−ヒドロペルオ
キシドもしくはクメンヒドロペルオキシドおよび過エス
テル例えばtert−ブチルペルオクテートもしくはt
ert−ブチルペルベンゾエートが用いられる。熱分解
するアゾ化合物は例えば2,2′−アゾ−ビス−(2−
シアノプロパン)または1,1′−アゾ−ビス−シクロ
ヘキサンカルボニトリルである。また開始剤としてはジ
ベンジルタイプのラジカル形成化合物例えば1,2−ビ
ス−(4−メチルフェニル)−1,2−ジカルベトキシ
−1,2−ジシアノエタンも用いることができる。調整
剤を用いることによって知られた手法で分子量を減少さ
せることが可能である。このためにはメルカプタン類、
ハロゲン含有化合物およびその他のラジカル伝達物質を
用いるのが好ましい。特に好ましいのはn−またはte
rt−ドデシル−メルカプタン、テトラキス−メルカプ
トアセチルペンタ−エリスリトール、tert−ブチル
−o−チオクレソール、ブテン−1−オール−または二
量体のα−メチルスチレンである。
【0029】成分A)を構成するアミノ−ポリ(メタ)
アクリレート樹脂はまたポリマー類似反応によっても製
造できる。例えばアクリルアミド基含有コポリマーをホ
ルムアルデヒドおよび第2アミンおよび/またはアミノ
アルコールと反応させることが可能である。特に好まし
い方法はDE−A 34 36 346号に記載されてい
る。この手法では最初にエポキシド基含有のモノエチレ
ン−不飽和モノマーを重合してコポリマーにする。次に
これを過剰のアンモニア、第1および/または第2モノ
アミンおよび/またはモノアミノアルコールと反応させ
て、その後過剰のアミンを留去する。同様の反応は例え
ば1個の第2アミノ基および1〜数個の第1アミノ基を
含有する、ポリアミンのケチミン例えばメチルイソブチ
ルケトンとメチルアミノプロピルアミンから得られるモ
ノケチミンまたはメチルイソブチルケトンとジエチレン
トリアミンからのジケチミンを用いて等量で実施するの
が好ましい。ラジカル重合が可能で、かつエポキシド基
を含有するモノエチレン−不飽和モノエチレンは、α,
β−不飽和酸、酸アミド、アルコールまたはアミンのモ
ノ−および/またはジグリシジル化合物例えば(メタ)
アクリル酸、フマル酸および/またはマレイン酸、モノ
アルキルフマレートおよび/またはマレートのグリシジ
ルエステル並びに(メタ)アクリル酸アミド、フマル酸
ジアミド、マレイン酸ジアミドまたはマレイミドのグリ
シジル化合物並びに/または不飽和アルコール例えばビ
ニル−および/またはアリル−アルコールのグリシジル
エーテルである。その他の適当な化合物はジカルボン酸
モノエステルと不飽和アルコールとのモノグリシジルエ
ステル、例えばアリルグリシジルフタレートである。し
かしまた、エポキシド化脂肪族酸のビニル−およびアリ
ル−エステル、例えば2,3−エポキシ酪酸アリルエス
テルまたはエポキシステアリン酸アリルエステルも使用
できる。さらに、二重結合のうちの1つがエポキシド化
されたジオレフィン、例えばビニルエチレンオキシド、
1−メチル−1−ビニル−エチレンオキシドまたは3,
4−エポキシ−1−ビニル−シクロヘキサンを使用する
こともできる。共重合にはグリシジルアクリレートおよ
びグリシジルメタクリレートがより好ましい。一般に、
該コポリマーはエポキシド基含有の不飽和モノマー8〜
50重量%を含有する。この下限は12重量%であり、
そして上限は35重量%であるのがより好ましい。重合
はアミンとの反応の前に完了していなければならない。
さもないと、第2アミンとの可逆性の副反応がモノマー
の活性化された二重結合で起こるからである。
【0030】エポキシド基との反応における第2アミン
として特に有利なのは式R−NH−R′(ここでR=−
Hまたは−R′;R′=−CnH2n+1、−CnH2nOHお
よび/または−CnH2n−N=C(アルキル)2;n=1〜
8好ましくは1〜2;該アルキルは1〜8個のC−原子
を有する)を有する第2アミンである。
【0031】上記反応のためには例えば以下のアミンを
使用することができる。分子中に同一または相異なるア
ルキル基を有するC1〜C6−ジアルキルアミン例えばジ
メチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミ
ン、ジブチルアミン、メチルエチルアミン、メチルプロ
ピルアミン、メチルブチルアミン、単脂環式アミン例え
ばモルホリン、ピペリジン、ピロリジンおよび/または
モノアルカノールアミン例えばN−メチルアミノエタノ
ールおよび/またはジアルカノールアミン例えばジエタ
ノールアミンおよびジイソプロパノールアミン。第1ア
ミンまたはアミノアルコールの例としてはC1〜C8−ア
ルキルアミン例えばエチルアミン、2−エチルヘキシル
アミンまたはアミノエタノールがある。あらゆる場合に
おいてC1〜C4−アルキル基特にC1−および/または
C2−アルキル基がより好ましい。特に好ましいのは第
2アミン例えばジメチルアミン、ジエチルアミン、メチ
ルエチルアミンまたはN−メチルアミノエタノールであ
るが、中和後にそれらが高いpH値および良好な溶解性を
有するラッカーを製造させることができるからである。
前記第1アミンは一般には第2アミンとの混合物で使用
される。さもないと、粘度が高過ぎる生成物が得られる
からである。
【0032】第1および/または第2ヒドロキシル基の
数は、ラッカー焼付の際に耐溶剤性である十分に架橋さ
れた塗膜を形成するように最適化される。アミンとの反
応中にあらゆるエポキシド基が第2OH基を生成するこ
とを心に留めて、該重合工程中に1分子当たり少なくと
も1個のさらに別のヒドロキシル基好ましくはその他の
不飽和モノマーによる第1ヒドロキシル基を包含させる
のが望ましい。エポキシド基の数はそれと反応するアミ
ノ基の数を決定し、そしてまたそれ故に生成物の溶解性
を決定する。1分子当たり少なくとも1個のエポキシド
基が存在すべきである。多くの場合、増大したヒドロキ
シル価を減少したアミン数と合一しそして又これの逆を
行うことも有利である。
【0033】別の好ましい態様においてアミノ基は、ヒ
ドロキシル基含有ポリ(メタ)アクリレート樹脂をイソ
シアネート基含有のアミノ化合物と反応させることによ
って混入される。後者のアミノ化合物は例えば、1モル
のジイソシアネートと1モルのジアルキルアミノアルカ
ノールとの反応によって製造される。
【0034】ラッカー中に導入される高割合の溶剤を減
少させるには、溶液ポリマーのアルコール性溶剤を場合
により高められた温度において真空中で留去させ、その
後酸および水を用いて乳液を製造する。別の好ましい方
法は、水中で希釈不能な溶媒中での溶液重合である。こ
の樹脂のタイプは水中での酸による中和後に乳化され、
その後溶媒は回転作用により水とともに共沸分離され
る。粘度による困難を伴わずにより大きな分子量が得た
い場合には乳化重合を行うことが必要である。
【0035】成分B)としては、保護基によりブロック
された反応性イソシアネート基を有する例えばジ−およ
び/またはポリイソシアネートが用いられる。
【0036】ポリオール/ジオール混合物と反応する代
表的なジイソシアネートとしては例えば、20〜50%
のNCO含量を有する線状または分枝状の脂肪族、脂環
式および/または芳香族炭化水素に基くイソシアネート
が用いられる。それらの官能基は分子内に対称または非
対称に配置された2つのイソシアネート基である。それ
らは脂肪族、脂環式、アリール脂肪族または芳香族であ
ることができる。
【0037】表面ラッカー系としては例えば、イソシア
ネート基が芳香族C−原子と結合していないジイソシア
ネートを用いるのが好ましい。それはこのようなジイソ
シアネートは紫外線に対する抵抗が大きいからである。
使用するのに適している脂肪族ジイソシアネートの例と
しては一般式
【化2】 (式中mは2〜20特に好ましくは5〜8の整数であり
そしてRは同一または相異なることができて、水素また
は1〜8個のC原子を有する低級アルキル残基好ましく
はメチル基である)を有するものを挙げることができ
る。特に好ましいのは上記式を有するジイソシアネート
であって、そのNCO−基がCH2基を介して線状、分
枝状または脂環式特に好ましくは枝分れしていない線状
の脂肪族残基と結合しているものである。その例として
は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、トリメチルヘキサン
ジイソシアネート、1,12−ドデカンジイソシアネー
ト、1,6−ビス−(イソシアネート)ペンタン、1,6
−ビス−(イソシアネート)ヘキサン、1,6−ビス−
(イソシアネート)−2,2,4−トリメチルヘキサン、
1,4−ビス−(2−イソシアネート−エチル)シクロ
ヘキサンまたは1,3−ビス−(2−イソシアネートメ
チル)シクロヘキサンがある。適当な脂環式ジイソシア
ネートとしてはシクロペンチレン−ジイソシアネート、
1,4−ビス−(イソシアネート)シクロヘキサン、ビ
ス−(4−イソシアネートシクロヘキサン)メタン、5
−イソシアネート−3−(イソシアネート−メチル)−
1,1,3−トリメチル−シクロヘキサンまたはメタンジ
イソシアネートがある。アリール脂肪族ジイソシアネー
トとしては例えば、1,3−ビス−(1−イソシアネー
トメチル)−ベンゼン、1,4−ビス−(1−イソシア
ネート−1−メチルエチル)−ベンゼンまたはm−トテ
ラメチル−キシリレン−ジイソシアネートがある。特に
好ましいのは種々の形態の混合物としての、5−イソシ
アネート−3−(イソシアネートメチル)−1,1,3−
トリメチルシクロヘキサンをベースとしたポリエステル
ウレタン樹脂(=Desmodur WR)である。
【0038】合成は、シークェンス構造(a sequenced
structure)が得られるように各反応成分を混合物とし
てまたは各工程を経て結合反応させることにより実施さ
れる。
【0039】しかし、成分A)との反応のためには3価
またはより大きな原子価例えば3〜5価、好ましくは3
価であり、数平均分子量Mnが500〜1500である
脂肪族および/または芳香族のブロックトポリイソシア
ネートを用いるのが好ましいが、その際該ポリイソシア
ネートは場合によってはさらにアミノ基を含有すること
もある。
【0040】ポリイソシアネートとしてはいわゆる“ラ
ッカーポリイソシアネート”(lacquer polyisoccyanat
es)が特に有用であることが分かった。このポリイソシ
アネートは前記の脂肪族ジイソシアネートから製造され
る。前記ポリイソシアネートはジイソシアネートから、
三量化、水との反応または一部には3官能ポリオールお
よびより大きな官能価を有するポリオールとの反応によ
って製造される。その例としてはヘキサメチレンジイソ
シアネートと水から製造されるビウレット、ヘキサメチ
レンジイソシアネートまたはイソホロンジイソシアネー
トのイソシアヌレート、またはトリメチロールプロパン
1モル上のイソホロンジイソシアネートまたはm−テト
ラメチル−キシリルジイソシアネート3モルの付加物が
ある。適当な反応条件の下ではジアルキルアミノアルカ
ノールまたはジアルキルアミノアルキルアミンとの反応
で塩基性“ジイソシアネート”が得られ、その際上記ア
ルキル基は1〜10個の炭素原子のC−鎖を有する線状
もしくは分枝状の脂肪族または脂環式構造を有する。そ
の例としてはジメチルアミノプロピルアミン、ジエチル
アミノエチルアミン、ジエチルアミノエタノールまたは
ジメチルアミノイソプロパノールがある。適当なアミノ
アルコールはまた、第2アミンによるヒドロキシアルキ
ル(メタ)アクリレートまたはヒドロキシアルキル(メ
タ)アクリルアミドのマイケル付加(Michael-additio
n)によって製造することもできる。
【0041】別のグループの多官能イソシアネートはト
リメチロールプロパンに加えることができるオキサジア
ジントリオン−アルキル−ジイソシアネートである。よ
り大きな官能価を有するポリイソシアネートはまた、2
モルのトリイソシアネートをH−活性の2官能化合物例
えばジアルコール、ジアミンまたはアミノアルコール
(例えばエタノールアミンまたはN−メチルジエタノー
ルアミン)と反応させることにより製造されうる。
【0042】遊離イソシアネート基は、それらを水に対
してまたは原樹脂/ヒドロキシル−またはアミン−水素
基の活性水素原子に対して室温で保護するために一緒に
または別個にブロックされる。適当なブロッキング剤
は、たった1個だけのアミン基、アミド基、イミド基、
ラクタム基、チオ基またはヒドロキシル基について酸水
素を含有する一官能価化合物である。一般には活性水素
を含有する揮発性化合物が使用される。該化合物は好ま
しくは300以下、特に好ましくは200以下の低分子
量を有する。それらは50℃以上好ましくは80〜12
0℃でイソシアネート基と反応させるのが有利である。
ブロッキング剤の量は、あらゆるNCO−当量が同値の
ブロッキング剤によって確実にブロックされるように選
択され、場合によっては慣用の第3アミンまたは少量の
スズ塩例えばスズ(II)−オクトエートもしくはジブチ
ルスズ−ジラウレートを該することが可能である。適切
なブロッキング剤は例えば第2または第3の脂肪族また
は脂環式アルコール、例えばイソプロパノール、ter
t−ブタノール、2−エチルヘキサノール、フルフロー
ル、シクロヘキサノールまたはヒドロキシアルキルエス
テル、ジアルキルアミノアルコール(例えばジメチルア
ミノエタノール)、オキシム類例えばホルムアルデヒド
オキシム、アセトアルデヒドオキシム、メチルエチルケ
トンオキシム、シクロヘキサノンオキシム、トリメチル
−シクロヘキサノンオキシム、2,2,6,6−テトラ−
メチル−ピペリドン−(4)−オキシム、アセトフェノ
ンオキシム、ベンゾフェノンオキシムまたはジエチルグ
リオキシム、ラクタム類例えばε−カプロラクタム、α
−バレロラクタム、1−ブチロラクタム、ピロリドン−
2、ヒドロキサム酸類またはそれらのエステル例えばア
セトヒドロキサム酸、ベンジドロキサム酸、フェノール
類例えばフェノール、クレソール、tert−ブチルフ
ェノール、ジメチルアミノフェノール、N−アルキルア
ミド類例えばメチルアセトアミド、イミダゾール類例え
ば2−メチルイミダゾール、イミド類例えばフタルイミ
ドまたはN−ヒドロキシマレイミド並びにエノール化、
化合物例えばマロネート、アセトアセテートまたはNH
−官能エナミン類である。しかしまた、β−ヒドロキシ
グリコール類もしくはβ−ヒドロキシグリコールエーテ
ル類およびグリコールアミド類も望ましい。オキシム類
およびラクタム類が特に重要なブロッキング剤である。
それはこれらの物質でブロックされたポリイソシアネー
トは比較的低温で反応するからである。ブロッキングの
ためには、さらにまた1種以上のタイプの保護基好まし
くは相異なる反応性を有する保護基を用いてもよい。従
って、例えば2〜数種の相異なってブロックされたポリ
イソシアネートの混合物または2〜数種の相異なる保護
基でブロックされたポリイソシアネートを用いることが
可能である。
【0043】本発明方法においては式 X−−−H (19) を有するブロッキング剤が特に好ましい。上記式中Xは
下記のとおりである。
【0044】
【化3】
【0045】好ましい例はε−カプロラクタム、メチル
−エチル−ケトキシムおよびブトキシエタノールてあ
る。
【0046】ブロッキング反応の実施では一般にイソシ
アネート成分から出発し、それに他の成分を加える。こ
の反応は実質的にまたは適当な(不活性)溶媒の存在下
で実施されうる。
【0047】ラッカーを製造する場合には、ベースコー
ト(成分A)と架橋剤(成分B)との反応を促進するた
めに硬化触媒を加えることができる。ブロックトポリイ
ソシアネートを用いる場合には、金属有機触媒例えばジ
ブチルスズジラウレートを、場合により1,4−ジアザ
ビシクロ〔2.2.2〕オクタンのような塩基性触媒と組
合せて使用することができる。
【0048】クリヤラッカーを調製するにはブロックト
ポリイソシアネート(成分B)20〜60重量%を、場
合によりさらにアミノ基を含有している前記ポリイソシ
アネートと混合してもよい。好ましい量は2種の結合剤
の全固形物含量を基準にして成分Aが40〜70重量%
でありそして成分Bが30〜60重量%である。場合に
より、成分A)およびB)は常温で互いに混合されうる
か、または高められた温度で予備濃縮されうる。この工
程中、成分A)およびB)は、該混合物が中和により水
で希釈性になりうる力を失わずにある程度までお互いに
反応することができる。
【0049】溶解特性および貯蔵寿命を調整するには少
量の有機溶剤をラッカーに加えてもよい。原則として該
有機溶剤は水での希釈に役立つ。それらの蒸発特性を利
用すると表面の品質に影響を及ぼすことができる。この
ような溶剤としては例えばエチレングリコール、エトキ
シエタノール、ブトキシエタノール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、ジエチレングリコール
−ジメチルエーテル、プロピレングリコール、メトキシ
プロパノール、エトキシプロパノール、ジプロピレング
リコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコール
−ジメチルエーテル、ジアセトンアルコール、エタノー
ル、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタ
ノール、tert−ブタノール、アセトン、メトキシプ
ロパン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、N−メチル
ピロリドンまたはそれらの混合物を挙げることができ
る。
【0050】均展性特性を改善するために、水に溶解し
ない高沸点溶剤例えば飽和炭化水素例えばペトロールフ
ラクション、ヘキシレングリコール、フェノキシエタノ
ール、イソデカノールまたは2,2,4−トリメチル−ペ
ンタンジオ−ル−1,3−モノイソブチレ−トの適切量
を加えることも可能である。慣用有機溶剤の割合はでき
るだけ少なくする。仕上ラッカー中では、それは例えば
20重量%より少なく、好ましくは15重量%よリ少な
くする。
【0051】本発明により使用するラッカーは、それら
がさらに慣用のラッカー助剤例えば均展剤、脱気剤およ
び光線吸収剤並びに沈降防止剤を含有するように配合さ
れうる。塗布特性(例えば噴霧特性/耐初期溶解性)を
よく調和させるためには、例えばメラミンまたはベンゾ
グアナミンタイプのラッカーと一緒に一般に使用される
タイプのアミン樹脂の適切量をコーティング剤に加える
ことが可能である。
【0052】本発明により用いられるカチオン性ラッカ
ー中に慣用法で透明または不透明の顔料を混入させるこ
とが可能である。すなわち、結合剤は直接着色されうる
か、または顔料ペーストを一般的には分散型である補助
結合剤と混合することによって製造されうるかのいずれ
かである。着色用としては例えばドイツ標準規格(Germ
an standard)DIN 55 944に記載のような透明
および不透明顔料が使用される。顔料として適当なもの
は無機顔料例えば二酸化チタン、カーボンブラック、酸
化鉄および/または有機顔料例えばフクロシアニン、チ
ャイナ−クリドン(China-cridone)および/またはハ
ロゲン化チオインジゴ顔料並びに充填剤例えば硫酸バリ
ウム、タルクまたはフィロシリケートである。分散装置
としては回転円板式撹拌機、三本ロール練り機、ボール
ミルまたは好ましくはサンドミルまたはパールミルを用
いることができる。粉砕材料の最適組成は該材料の主成
分例えば顔料、結合剤および溶剤(水)の適当な組合せ
に左右される。この組成はあらゆるタイプの分散装置に
ついて別々に測定される。分散法は、充分な光学的有効
性が得られるように顔料凝集物をできるだけ細く個々の
粒子に分割することを意図している。この点について、
粉砕材料は顔料を完全に湿潤させるに必要とされる少な
くとも十分な結合剤を含有することが必要である。一般
には、作業濃度は、最小量のペースト樹脂が生成するラ
ッカー塗料中に導入されるようにできるだけ高いのが有
利である。粘度範囲は完全な分散ができるだけ短時間で
達成させるように選択される。粉砕材料の最適組成は一
定の顔料になるように調整される。
【0053】顔料の表面湿潤のためには、必須ではない
けれども分散助剤(湿潤剤)を粉砕材料に加えることが
有利であることもある。その場合この分散助剤は、顔料
と結合剤との間の界面張力を減少させることにより、さ
らに湿潤作業を促進している間に顔料表面によって吸着
される助剤でなければならない。湿潤剤としては例えば
この目的のために慣用的に用いられている任意の湿潤剤
を使用することができる。
【0054】クリヤラッカーとトップコート(表面)ラ
ッカーの両方を意味する本発明ラッカーは慣用法で、例
えば噴霧、浸漬、浸水、ロール塗またはブレードコーテ
ィングによって塗布される。クリヤおよび表面ラッカー
に関して、好ましい塗膜の厚さは乾燥塗膜の厚さを基準
にして約2〜70μm特に好ましくは5〜50μmであ
る。塗膜の厚さはどんな場合でも塗布のタイプによる。
例えば容器をラッカー塗装する場合には厚さの薄い塗膜
を形成することを目標とするが、一方、修理用塗料は一
般により厚く塗布される。
【0055】本発明により塗布するラッカーは一般に約
80〜210℃好ましくは約110〜165℃で焼付け
られる。クリヤラッカーはポリイソシアネートを用いて
調製するのが好ましい。それらの焼付温度は約135〜
165℃であるのが好ましい。表面ラッカーはメラミン
樹脂を用いて調製するのが好ましく、その好ましい焼付
け温度は約110〜145℃である。
【0056】また触媒好ましくは酸触媒は、本発明によ
り使用されるラッカーに加えることができる。ラッカー
がメラミン硬化剤を含有する場合が特に有利である。こ
の場合、焼付け温度は例えば約80〜100℃である。
適当な酸の例としてはアセチルサリチル酸、マレイン酸
半エステル例えばマレイン酸モノブチルエステル、ホス
ホン酸半エステル、スルホン酸例えばアルキル置換ナフ
チル−スルホン酸例えばノニルナフチルスルホン酸を挙
げることができる。ラッカー安定性のために、酸触媒は
慣用法で中和されうる。
【0057】多層ラッカー塗装は本発明に従ってウェッ
ト−オン−ウェットで実施することができる。例えば、
短時間の予備乾燥またはフラッシュ−オフ後に表面また
はクリヤラッカーを直前の層の上に塗布することが可能
である。
【0058】カチオン性結合剤を有する表面またはクリ
ヤラッカーを用いる本発明方法は一般に、任意のタイプ
のラッカー塗装法で使用されうる。この方法は例えば特
に自動車産業における工業生産的ラッカー塗装または家
庭電気器具のような装置の塗装のに適している。しかし
ながら、また、本発明方法は例えば自動車産業における
修理用ラッカー塗装にも適用できる。
【0059】
【実施例】以下に本発明を実施例により説明する。製造例1(アミノ−ポリ(メタ)アクリレート樹脂) ブトキシエタノール725gを不活性ガスの存在下で1
10℃に加熱し、次に還流冷却器に付した。3時間以内
にヒドロキシエチルアクリレート192g、ブタンジオ
ール−モノアクリレート137g、グリシジルメタクリ
レート228g、2−エチル−ヘキシルアクリレート3
64g、ブチルメタクリレート439g、メチルメタク
リレート438g、スチレン90gおよびアゾ−ビス−
イソブチロニトリル44gからなる混合物を加えた。次
いで温度を1時間110℃に維持し、アゾ−ビス−イソ
ブチロニトリル6gを加え、さらに1時間後にこの操作
を繰り返した。110℃で3時間経過後に、測定結果は
固形物含有量が72.2重量%であることを示し、一方
ブトキシエタノールで60重量%に希釈後には、25℃
で測定した粘度が2.14Pa.sになった。50℃に冷却
後、ジエチルアミン120gおよびイソプロパノール2
01gの混合物を迅速に加えた(アミン1.10モル温
度エポキシド1.00モル)。30分後に温度を65℃
に上昇させ、2時間保持しその後さらに105〜110
℃に上昇させ次いで3時間保持した。80℃に冷却後、
イソプロパノールおよび過剰のアミンを真空下で注意深
く留去した。ブトキシエタノールを用いて固形物含有量
約78重量%に調整した。 最終値: 固形物含有量:78.7重量%(30分、150℃に加
熱) アミン価:固形物樹脂1g当たりKOH 45mg 粘度:3.44Pa.s(25℃でブトキシエタノール中6
0重量%)
【0060】製造例2 DE−OS 36 28 124号明細書による水希釈性
の銀金属ベースコートの製造 A) 成分Aの製造 トリメリト酸無水物とプロパンジオール−1,2−との
反応により製造され、従ってトリメリト酸無水物並びに
下記式IおよびII
【0061】
【化4】 による無水物からなる無水物混合物(SZ/H2O=4
86)100gをキシレン108g中において50℃で
均質化し、それを、DE−OS 28 11 913号明
細書中に記載のようにして無水フタル酸、イソフタル
酸、無水マレイン酸、プロパノールおよびグリセリンを
ベースとして製造されたポリエステル(OHZ=88)
141gをメチルエチルケトン70g中に溶解した溶液
中に1時間かけて滴下導入した。反応混合物が水中で酸
価165を得るまで(樹脂100%)90℃において撹
拌を続けた。次に水12gを混合物に加え、80〜90
℃で6時間撹拌後に酸価168がブタノール中で得られ
た(樹脂100%)。混合物の温度を60℃に低下し、
リチウムベンゾエート0.3gの添加後にエポキシド化
アマニ油(エポキシド価=8.7)132gを2時間か
けて滴加し、混合物をブタノール中の酸価が86.5に
下がるまで撹拌した。次にこれを、水860g中におけ
るジメチルアミン(水中60%)42gの混合物中で撹
拌した。明黄色の乳光を帯びた溶液が得られ、それより
溶媒を0.1バールおよび40℃で留去した。濾過後に
黄色がかった、本質的に透明な水性樹脂溶液が得られ
た。 固形物含量:約32%(125℃で1時間)。
【0062】撹拌機、還流冷却器、内部温度計並びにモ
ノマーおよび開始剤用の計量器を備えた反応器中に前記
の水性(32%)分散液705gおよび水196gを入
れた。この混合物を撹拌しながら80℃に加熱し、水3
5g中に溶解したアンモニウムペルオキシジスルフェー
ト0.5gの溶液を加えた。開始剤35gを加えてから
5分後に、メチルメタクリレート125g、n−ブチル
アクリレート94gおよびグリシジルメタクリレート1
7gからなるモノマー混合物を加え、さらに15分の予
備重合の後に残留量のモノマーを計量した量で2時間か
けて加えた。最後のこの材料を加えてから10分後に、
水10g中に溶解したさらに別のアンモニウムペルオキ
シジスルフェート0.2gを10分かけて加え、その配
合物を全反応成就のために80℃でさらに2時間撹拌し
た。これより固形物含量約40%を有する安定な水性分
散液が得られた。
【0063】B) 水性ポリウレタン分散液の製造 線状ポリエステル(アジピン酸、イソフタル酸、ヘキサ
ンジオールからなる;OH−価77、酸価10)250
gをメチルエチルケトン80gおよびジメチロールプロ
ピオン酸53.3gとともに、撹拌機、内部温度計、加
熱器および還流冷却器を備えた反応容器中に導入した。
配合物を120℃に加熱し、次にこの温度で30分間撹
拌した。次いでヘキサメチレンジイソシアネート14
6.7gを70℃で加えた。発熱段階(90℃より低い
温度)の後に、残留イソシアネートの数値が1.8より
少なくなるまでその配合物を75℃に維持した。温かい
樹脂混合物を脱イオン水891gおよびトリエチルアミ
ン23.5g中に分散し、激しく撹拌し、樹脂を加えて
から5分後にプロピレンジアミン−1,3の10.5gを
脱イオン水75gに加え、その配合物をさらに1時間撹
拌した。
【0064】これより下記の特性を有する透明な水性分
散液が得られた。 固形物含量:30% 粘度:109mPa.s pH−値:9.8 酸価:27(固形樹脂1g当たりのKOH mg)
【0065】C) 結合剤溶液の製造 成分Aの成分について前記した水希釈性結合剤50.0
0重量部を塩が十分に除かれた水43.94重量部およ
びブトキシエタノール6.00重量部と混合し次にN−
ジメチル−アミノエタノール0.06重量部で調整してp
H値を6.2〜6.4にした。
【0066】D) アルミニウムペーストの製造 金属含量65%を有する慣用のアルミニウムペースト2
0.50重量部をブトキシエタノール7.00重量部およ
び塩が十分に除かれた水14.00重量部の混合物と撹
拌し、次にブトキシエタノール10.00重量部塩が十
分に除かれた水34.70重量部および市販の酸アクリ
レート粘稠剤3.00重量部の混合物と合一した。N−
ジメチルアミノエタノール0.08重量部および塩が十
分に除かれた水0.72重量部の混合物を使用して、配
合物をpH値6.2〜6.4に調整した。
【0067】E) 水希釈性の金属ベースコートの製造 前記C)に記載の結合剤溶液60.00重量部前記D)
に記載のアルミニウムペースト19.00重量部酸アク
リレート粘稠剤(市販タイプ)1.90重量部塩が十分
に除かれた水9.84重量部およびN−ジメチルアミノ
エタノール0.26重量部の混合物と一緒に30分間撹
拌した。
【0068】上記混合物において製造例Bに記載のポリ
ウレタン分散液5.00重量部を撹拌し、次にn−ブタ
ノール4.00重量部を加え次に水で、100sec-1での
粘度を90〜95mPa.sに調整した。固形物含量は16.
8重量%である(循環タイプ乾燥濾中で120℃におい
て120分経過後)。粘度は100sec-1において90
〜95mPa.sの範囲にある。
【0069】実施例1 水性クリヤラッカーの製造 製造例1で製造したアミノ(メタ)アクリレート樹脂1
39g、市販のブロックトイソシアネート(Messrs. Hu
els社製のB 1370、真空下70℃で留去し次にブチ
ルグリコールで固形物含量70重量%に調整したもの)
114gおよび乳酸4.3gを実験室用の撹拌機を用い
て完全に予備混合しそして一緒にし、ベンゾトリアゾー
ル型のUV吸収剤4.9gおよびHALS型のラジカル
スカベンジャー〔HALS=ヒンダードアミン光安定剤
(hindered amine light stabiliser)〕2.5gととも
に撹拌した。これを引続き、塩が十分に除かれた水23
4gで希釈し、一定の撹拌に付した。製造されたラッカ
ーは29秒の粘度を有した(23℃でDIN−4カップ
中において測定)。
【0070】製造例2により製造し、約15μmの塗膜
厚さで適用した水性ベースコートを、あらかじめ下塗
し、充填剤被覆した供試シート上で80℃において6分
間予備乾燥した。引続きこれに前記の水性クリヤラッカ
ーの表面塗膜を適用し、この塗膜の厚さを、約40μm
にした。次にこの塗膜を室温で10分間フラッシュ−オ
フし、その後80℃で10分間予備ゲル化しそして2つ
の塗膜を一緒に150℃で20分間焼付けた。
【0071】DIN 50 017による一定の環境中に
おいてその構造の定着性は良好でありかつ膨潤しなかっ
た。
【0072】実施例2 表面ラッカーの製造 製造例1によるアミノポリ(メタ)アクリレート樹脂9
45gに二酸化チタン555gを加え、溶解剤を用いて
5分間分散させた。次にこのペーストをパールミル中で
60℃までの温度において40分間粉砕した。 固形物:86.6重量%(150℃に30分加熱後) 顔料/結合剤の比=0.75:1
【0073】上記ペースト772gを、比較的高分子量
でかつメトキシイミノ基を含有するメラミン樹脂(イソ
ブタノール中に80%溶解)111gおよび溶解剤下の
触媒としてのアミン−ブロックされたスルホン酸(25
%)17.7gと一緒に、完全に撹拌した。これを引続
きさらに希釈し、溶解剤中で完全に撹拌し、その混合物
を最初にギ酸(85%)7.6gを用い次に塩が十分に
除かれた水142gを徐々に滴加シテ、ディスチャージ
カップ中30秒の噴霧粘度(DIN 53 211)に調
整しついで自動噴霧器により下塗りシート上に噴霧し
た。
【0074】このトップコートを80℃で6分間予備乾
燥し次に140℃で20分間焼付けた。
【0075】得られた塗膜は36μmの厚さを有し、一
定の環境(DIN 50 017)中において膨潤はな
く、良好な密着性を有した。
───────────────────────────────────────────────────── 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 ドイツ連邦共和国デー−5600ヴツパーター ル2.アム・ヘケンドルン71 (72)発明者 デイートリヒ・ザートヴエーバー ドイツ連邦共和国デー−5600ヴツパーター ル21.フオルストシユトラーセ22 (72)発明者 ペーター・シユライバー ドイツ連邦共和国デー−4320ハツテインゲ ン.ブラームスシユトラーセ10

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1〜数種のカチオン性結合剤を含有する
    ラッカーを用いて頂上層を形成させることを特徴とす
    る、支持体の多層ラッカー塗装方法。
  2. 【請求項2】 1〜数種のカチオン性結合剤、顔料およ
    び場合により充填剤を含有するラッカーをベースとした
    トップコートを頂上層として適用することを特徴とする
    請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 場合により充填剤で被覆されたプライマ
    ーの塗膜に表面ラッカーの塗膜を適用することを特徴と
    する、請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 頂上層としてクリヤラッカーの透明塗膜
    を適用する際に、該クリヤラッカーが1〜数種のカチオ
    ン性結合剤を含有するクリヤラッカーであることを特徴
    とする、請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 ラッカー塗装すべき支持体にベースコー
    ト塗膜を適用し、次にそのベースコート塗膜をフラッシ
    ュ−オフ、乾燥または焼付に付し、そして透明なクリヤ
    ラッカーからなる塗膜を適用し、その後場合により空気
    にさらした後に高められた温度で硬化することを特徴と
    する、請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】 カチオン性結合剤をベースとした水性ト
    ップコートラッカーまたは水性クリヤラッカーを塗布す
    ることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記
    載の方法。
  7. 【請求項7】 水性クリヤラッカーを塗布する際に、該
    クリヤラッカーが1〜数種の透明顔料、UV線吸収剤お
    よび/または慣用のクリヤラッカー用添加剤を含有する
    ことを特徴とする、請求項4、5または6のいずれか1
    項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 水性ベースコートを用いたベースコート
    塗膜を形成させることを特徴とする、請求項5、6また
    は7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 【請求項9】 完全または部分的に中和されたカチオン
    性ポリ(メタ)アクリレート−、ポリエステル−、ポリ
    ウレタン−および/またはポリウレタンカルバミド樹脂
    並びにアミンホルムアルデヒド縮合樹脂および/または
    ブロックトポリイソシアネートを基材とする架橋剤をベ
    ースとしたトップコートラッカーまたはクリヤラッカー
    を使用することを特徴とする、前記請求項のいずれか1
    項に記載の方法。
  10. 【請求項10】 数平均分子量(Mn)が1000〜1
    00,000であり、OH価が0〜450であり、アミ
    ン価が20〜200でありそしてガラス転移温度が−5
    0°〜+150℃であるカチオン性ポリ(メタ)アクリ
    レート−、ポリエステル−、ポリウレタン−および/ま
    たはポリウレタンカルバミド樹脂を使用することを特徴
    とする、請求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】 A) 酸で完全にまたは部分的に中和
    され、数平均分子量(Mn)が1000〜100,00
    0であり、OH価が60〜200であり、アミン価が3
    0〜150でありそしてガラス転移温度が−50°〜+
    150℃であるカチオン性ポリ(メタ)アクリレート樹
    脂40〜80重量%、および B) 成分A)のアミノおよび/またはOH−基と反応
    することができる、1分子当たり少なくとも2個の基を
    有するブロックトポリイソシアネート60〜20重量%
    (ここで成分A)およびB)の各重量%は固形樹脂を基
    準にしておりかつ加えて100重量%になっている)、
    を含有するトップコートラッカーまたはクリヤラッカー
    を使用することを特徴とする、前記請求項のいずれか1
    項に記載の方法。
  12. 【請求項12】 多層ラッカー塗装法における頂上ラッ
    カー塗膜形成のための、カチオン性結合剤をベースとし
    たラッカーの使用。
  13. 【請求項13】 多層ラッカー塗装法における頂上のラ
    ッカー層形成のための、請求項9〜11のいずれか1項
    に記載の結合剤および硬化剤成分をベースとしたラッカ
    ーの使用。
JP4280189A 1991-10-17 1992-10-19 多層ラッカー塗装法 Pending JPH05208169A (ja)

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