JPH05505760A - 多層補修塗装の製造方法 - Google Patents

多層補修塗装の製造方法

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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】 多層補修塗装の製造方法 本発明の対象は、 1、) 補修塗装を施すための損傷箇所を、清浄化し、研磨し、および場合によ り、パテ材および/または充填材を塗布することにより準備し、 2、) 準備した損傷箇所ならびに隣接する古い塗装を備えた面に被覆剤を塗布 し、 3、) 工程(2)で塗布された被覆剤からポリマー塗膜を形成させ、 4、) こうして得られた被覆層に、メタリック顔料および/または効果顔料を 含有する下塗被覆組成物を、下塗層が損傷箇所の領域内を覆い、かつ工程(2) の被覆剤で被覆された隣接する古い塗装の領域にぼけるような層厚で塗布し、 5、) 工程(4)で塗布された組成物がらポリマー塗膜を形成させ、 6、) こうして得られた下塗層、場合により下塗層で被覆されていない工程( 2)の被覆層の部分および場合により隣接する古い塗装に、適当な透明な上塗被 覆組成物を塗布し、引き続き、 7、) 上塗層を、場合により下塗層と一緒に、および場合により、工程(2) において得られた被覆層と一緒に、周囲温度〜140℃、有利に100℃より下 の温度で、特に有利に80℃より下の温度で乾燥させる多層補修塗装の製造方法 である。
塗装の損傷箇所の補修は、通常、損傷箇所の基本的な浄化、研磨、場合により損 傷箇所への補修充填材のヘラ塗りおよび塗布により行なわれる。引き続き、損傷 箇所の塗装が行なわれる。しかし、頻繁にこの種の部分塗装において色調の差異 を予想しなければならない、特に、メタリック効果塗装の補修の場合、この効果 の色調および明るさが加工法に著しく左右されるために問題である。ここでは、 特に、スプレーガンのノズル口径およびスプレー圧が重大な役割を有している。
さらに、希釈の種類および噴霧粘度が色調および効果に影響する。
この種の部分塗装において、色調の差異が予想される場合、および装飾モールデ ィングまたはエツジにより面が区切られていない場合、II&接する部分へぼか してスプレー塗布することにより色調の差異を補償することが有利でありかつ経 済的である。
Glaurit−Handbuch、 Farben und Lacke、第 11版、 Curt R,Vincentz Vertrag Hanover  1984.第7章「乗用車−補修塗装」に記載されたように、メタリック多層 塗装の場合、前記した前処理、たとえば清浄化、研磨、ヘラ塗り等の後に、補修 面およびそれに隣接する部分を、通常の、つまり溶剤含有の過度に希釈したクリ アラッカーでスプレー塗布により被覆塗装する。この場合、前記のクリアラッカ ーが補修箇所も、つまり充填箇所をもスプレー塗布することが重要である。クリ アラッカーとして、このために通常のクリアラッカー、たとえば結合剤としてヒ ドロキシル基含有のアクリレートコポリマーおよび架橋剤としてインシアネート をペースとする2−成分クリアラッカーが使用される。
こうして製造されたクリアラッカー塗膜を周囲温度でまたは軽度に高めた温度で 乾燥させた後、効果ラッカー、たとえばメタリック−ペースラッカーで損傷箇所 を覆い、かつ隣接する面へとぼけるように、つまり損傷箇所から外側に向かって 次第に0μmに減少する層厚になるようにスプレー塗布により被覆塗装する。
この周辺領域は、場合により困難な色調の際に比較的低いスプレー圧でスプレー 塗布することができる。損傷箇所のこのような補修にとっては、通常固体の少な い常用の効果ラッカーが使用される。
こうして製造されたペースラッカー塗膜の乾燥の後、補修箇所および隣接する部 分を前記したクリアラッカーで全体をスプレー塗布し、場合により必要な排気時 間の後、あらかじめ塗布された層と一緒に、有利に周囲温度〜100℃の温度で 乾燥する。この方法において使用されるメタリックペースラッカーは有機溶剤を 90%までの極端に高い割合で含有しているため、経済的凰由からも、ならびに 作業安全性の改善(火災の予防)のためにおよび環境汚染の減少のために水性ペ ースラッカーを使用することが望ましい。特に、このために、公知の水性ペース ラッカーを直接水性の補修充填材上に適用した場合、損傷箇所の補修は満足でき るほど十分ではない、それというのもこれは補修箇所の範囲内で色調および効果 が変化してしまうためである。
さらに、前記した周辺部へのスプレー法による損傷箇所の補修も十分満足できる ものではない、この場合必要な隣接する部分へぼかすスプレー塗布は、つまり常 に、効果を与える顔料の変化された配向およびそれによる色調の変化、および周 辺部(たとえば効果ペースラッカーとクリアラッカーとの間の移行範囲)での好 ましくない金属効果を生じさせ、それにより補修箇所は再度明らかに可視化され てしまう。
さらに、欧州特許第104779号明細書から軟質のプラスチック支持体上で補 修11表する方法は公知であり、この場合、補修材料を備えたプラスチック表面 上に水性ポリウレタン被覆剤を塗布し、乾燥させ、引き続き、次の工程で通常の 、つまり溶剤含有の着色被覆剤を塗布している。この場合、この水性ポリウレタ ン被覆剤は、溶剤遮断層を製造する機能をしており、この層は、着色被覆剤中に 含まれるWI剤の攻撃により引き起こされる損傷、たとえばブリスター形成を阻 止する。
欧州特許第10007号明細書がらは、同様に、まずアンダーグランド上に溶剤 遮断層を塗布し、保護層を乾燥し引き続き溶剤不含の自動車補修ラッカーを塗布 する自動車の車体を補修する方法は公知である。その際この保護層はポリアミド 樹脂のアルコール性または水性−アルコール性溶液を塗布することにより製造さ れるにの遮断層は欧州特許第104779号明細書の方法と同様に、アンダーグ ランドが引き続き塗布される自動車補修ラッカー中に含まれる溶剤により攻撃さ れるのを阻止する。
最後に、欧州特許出願公開第320552号明細書からは、充填材を備えた支持 体上に、まず水性の、有利にメタリック顔料を含有する被覆組成物を塗布し、乾 燥させ、その後、通常の水性ペースラッカーおよび引き続きクリアラッカーを塗 布する多層塗装の製造方法が公知である。ベースコート/クリアコート塗布の前 に水性の被覆組成物を塗布することにより、特に最初の!!!!装の場合の単− 的なアンダーグランド上でのメタリック効果の改善、特に上から見た明るさの改 善が達成される。補修塗装の際の周辺領域内での色調の変化の問題は、これに対 して記載されていない。
本発明の課題は、多層メタリック塗装に関する損傷箇所を、補修箇所ができるだ けわずかに見えるかまたはまったく見えない、つまり特に周辺部(つまり、補修 充填材/古い塗装の移行範囲ならびにベースラッカー/クリアラッカーの移行範 囲)での色調の変化、曇り形成を回避するように補修することができる多層の補 修塗装を製造する方法を提供することである。さらに、古い塗装もしくは損傷箇 所の補修のために使用した材料とペースラッカ一層との間の良好な付着が保証さ れているのが好ましい。特に、経済的な理由から、被覆の乾燥の際の環境汚染の 改善ならびに作業安全性(火災防止)の理由から、水性もしくは水で希釈可能な ベースラッカーを使用して、前記の条件が満たされることが保証されるのが好ま しい。
前記の課題は、意想外に、冒頭に述べた種類の方法において、 1、)工程(2)において a) 被覆剤の総重量に対して5〜50重量%の水と希釈可能かまたは水に分散 可能な少なくとも1種頭の塗膜形成材料、 b) 被覆剤の総重量に対して0〜20重量%の少なくとも1種頭の有機溶剤お よび C) 場合により常用の助剤および添加剤を含有する水性被覆剤を塗布し、その 際、損傷1所の領域内の前記の水性被覆剤の乾燥塗膜層厚が2〜50μmの間に あり、 Il、)工程(4)において水性下塗被覆組成物を塗布することを特徴とする方 法により解決される。
意想外に、本発明による方法を用いて、多層メタリック塗装の損傷箇所は、補修 箇所がわずかに見えるかまたは見えない程度に補修することができる。特に、通 常の補修方法において頻繁に観察される周辺領域内での効果、たとえば色調の変 化、曇り形成等は回避される。この問題は、場合により充填材および/またはパ テ材を備えた損傷箇所と、隣接する古い塗装の望域との間の移行領域内で、さら に、塗布された補修メタリックペースラッカ一層と古い塗装との間の移行領域内 で生じる。決定的に重要であるのは、水性補修メタリックベースラッカーを使用 することで特にラッカー115Mの乾燥の際に環境汚染がわずかとなるように保 たれる優れた結果が達成されることである。さらに、この方法の作業安全性およ び経済性の観点でも、水性メタリックペースラッカーの使用が著しく重要である 。
最後に、本発明による方法により、古い!!!装もしくは損傷箇所の補修のため に使用した材料と下塗層との間の良好な付着が保証される。
多層補修塗装を製造する本発明による方法は、異なる支持体上に適用することが できる。この場合、損傷1所を有する構造体が従来の構成体であるかまたは水で 希釈可能な構成体であるかどうかは重要ではない。
本発明による方法を実施するために、損傷箇所をまず通常のように根本的に清浄 化し、研磨し、場合によりパテ塗りしおよび充填することにより準備する。それ ぞれ必要な準備は、修復すべき損傷の種類ならびに補修!!!!装の必要とされ る品質に依存する。これらは公知であり(たとえばGlasuri℃m 1(a ndbuch、 Farben und Lacke、第11版、 Curt  R,Vincentz Verlag、 Hannover 1984.第7章 : 「乗用車−修復塗装」参照)、従ってここでは詳説する必要はない、この準 備のために、通常使用されるような従来のならびに水に分散可能なペース材料が 適している。
経済的理由からならびに作業安全性の改善(火災の防止)および特に環境汚染の 減少のために水で希釈可能なペース材料の使用が増加している。
本発明の奉賀は、相応して準備した損傷箇所に、ならびにさらに、古い塗装の隣 接する面に、水性または水で希釈可能な被覆剤を塗布することである。この被覆 剤は、この場合損傷箇所の領域内で、2〜50μm1有利に5〜20μmの乾燥 塗膜層厚で適用される。これに対して古い塗装の隣接する領域内では、この被覆 剤の乾燥塗膜層厚は、損傷箇所の境界から外側に向かフで、次第に0μmにまで 減少する。減少する層厚を有するこの種の被覆を、通常は「ぼかす」と表わす。
この表現は、以後、次第に0μmに減少する層厚を有する被覆の適用に対する開 路のために使用する。この被覆剤を用いてぼかして被覆した隣接する古い塗装の 領域は、多くの因子、たとえば使用したスプレーガン、スプレー圧、損傷箇所の 種類、大きさおよび状態等に依存する0通常、損傷箇所の周りの古い塗装の1c m〜Imの幅の領域内で、被覆剤のぼかし適用が行われる。古い!!装のそれぞ れ最適な被覆すべき領域は、当業者によってわずかな日常試験により容易に測定 することができる。
被覆剤のぼかしスプレー塗布のこの変法のほかに、損傷箇所上のならびに全ての 隣接する領域上のこの被覆剤を、境界たとえば縁および稜に達するまで、2〜5 0μm、有利に5〜20μmの乾燥塗膜層厚で塗布する。これは、たとえばベー スラッカーのわずかな隠蔽力に基づく通常の問題が生じるメタリック色調の場合 に重要である。特に、被覆剤が古い塗装に改善された色調補償を可能にする着色 原料を含有するのが有利である。
本発明による方法において使用される水性または水で希釈可能な被覆剤は、1種 以上の水で希釈可能なまたは水に分散可能な結合剤を、被覆剤の総量に対してそ れぞれ有利に5〜50重量%の量で、特に10〜30重量%の量で含有する。こ の結合剤は、たとえばアクリレート−、ポリウレタン−および/またはポリエス テル樹脂のグループから選択することができる。これは場合により、樹脂の特性 を目的どおりに制御するおよび/または硬化剤と共に樹脂の架橋に用いられる官 能基により変成されていてもよい、この硬化剤は、この場合、先に述べた水性ま たは水で希釈可能な被覆剤に添加することもでき、さらに、これはペースラッカ ーおよび/または最終的なりリアラッカ一層に含有されていてもよい。
水性もしくは水で希釈可能な被覆剤に適当な結合剤としてたとえば、ドイツ連邦 共和国特許出願公開第3545618号、ドイツ連に共和国特許出履公開第37 39332号、米国特許第4719132号、欧州特許出願公開1189497 号、ドイツ連邦共和国特許出願公開3210051号、ドイツ連邦共和国特許出 願公開第2624442号、米国特許第4558090号、米国特許$4489 135号、欧州特許出願公開1[38127号、ドイツ連邦共和国特許出願公開 第3628124号、欧州特許出願公開第158099号、ドイツ連邦共和国特 許出願公開第2926584号、欧州特許出願公開第195931号およびドイ ツ連邦共和国特許出願公開jl[3321180号明細書に記載されたポリウレ タン樹脂である。
1ooo〜25000、有利に1500〜20000の数平均分子量(測定:標 準としてポリスチロールを用いたゲル浸透クロマトグラフィーによる)を有し、 5〜70mg KOH/g、有利に10〜30 m gKOH/gの酸価を有し 、かつインシアネート基含有プレポリマーをポリアミンおよび/またはヒドラジ ンと反応させ、有利に鎖長延長することにより製造される水で希釈可能な、尿素 基を含有するポリウレタン樹脂を使用することが有利である。
イソシアネート基含有プレポリマーの製造は、10〜1800、有利に50〜5 00mg/KOH/gのヒドロキシル価を有するポリアルコールと、過剰量のポ リイソシアネートとを150℃まで、有利に50〜130℃までの温度で、イソ シアネートと反応できない有機溶剤中で反応させることにより行われる。NGO −とOH−基との当量比は1.5対1.0〜1.0対1.0、有利に1.4〜1 .2対1である。プレポリマーの製造のために使用されるポリオールは、低分子 量および/または高分子量であることもでき、これらは反応の鈍いアニオン性の 基を含有していてもよい。
ポリウレタンの硬度を高めるために、低分子ポリオールを使用することができる 。これは60〜約400の分子量を有し、脂肪族、脂肪環式または芳誉族基を含 有していてもよい、この場合、全ポリオール成分の30重量%までの量、有利に 約2〜20重量%の量で使用される。1分子あたり約20個までの炭素原子を有 する低分子ポリオール、たと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、ヒマシ油または水素化ヒマシ油、ジ−トリ メチロールプロパンエーテル、ペンタエリトリット、1゜2−シクロヘキサンジ オール、1.4−シクロヘキサンジ−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、ヒドロキシピバリン酸−ネオペンチルグリ コールエステル、ヒドロキシエチル化またはヒドロキシプロピル化ビスフェノー ルA、水素化ビスフェノールAおよびこれらの混合物が有利である。
高い柔軟性のNC0−プレポリマーを得るために、高い割合の30〜150mg  KOH/gの有利なヒドロキシル価を有する主に線状のポリオールを添加する のが好ましい、全ポリオールの97重量%までが、400〜5000の分子量M nを有する飽和および不飽和ポリエステルおよび/またはポリエーテルからなる ことができる。高分子ポリオールとして、一般式二H−(−0−(−CHR)、 −)、−OH[式中、R−水素または低分子、場合により異なる置換基を備えた アルキル基を表わし、ns+g2〜6、有利に3〜4、m5a2〜100、有利 に5〜50を表わすコで示される脂肪族ポリエーテルジオールが適している。
たとえば線状または分枝鎖ポリエーテルジオール、たとえばポリ(オキシエチレ ン)グリコール、ポリ(オキシプロピレン)グリコールおよび/またはポリ(オ キシブチレン)グリコールである0選択されたポリエチレンジオールは、過剰量 のエーテル基を導入するべきでない、それというのも生じたポリマーが水中で彫 潤してしまうからである。有利なポリエーテルジオールは、400〜3000の 分子量範囲Mnのポリ(オキシプロとレン)グリコールである。ポリエステルジ オールは有機ジカルボン酸またはその無水物を有機ジオールでエステル化するこ とにより製造されるか、またはヒドロキシカルボン酸またはラクトンから誘導さ れる0分枝鎖ポリエステルポリオールを製造するために、高い原子価を有するポ リオールまたはポリカルボン酸をわずかな量で使用することができる。ジカルボ ン酸およびジオールは線状または分枝鎖の脂肪族、環式脂肪族または芳誉族ジカ ルボン酸またはジオールであってもよい。
ポリエステルの製造のために使用されるジオールはたとえばアルキレングリコー ル、たとえばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレンゲリコール 、ブタンジオール−1,4、ヘキサンジオール−1゜6、ネオペンチルグリコー ルおよびその他のジオール、たとえばジメチロールシクロヘキサンからなる。ポ リエステルの酸成分は、まず第1に1分子中2〜30、有利に4〜18個の炭素 原子を有する低分子ジカルボン酸またはその無水物からなる。適当な酸は、たと えば0−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、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、セパシン酸、 マレイン酸、フマル酸、グルタル酸、ヘキサクロロへブタンジカルボン酸、テト ラクロロフタル酸および/または二量化脂肪酸である。この酸の代わりに、存在 する場合にこれらの無水物を使用してもよい、ポリエステルポリオールを形成さ せる場合、少量の3個以上のカルボキシル基を有するカルボン酸、たとえばトリ メリド酸無水物またはマレイン酸と不飽和脂肪酸との付加物が存在してもよい。
本発明により、ラクトンとジオールとの反応により得られたポリエステルジオー ルも使用される。これは、末端のヒドロキシル基および式: %式%) で示される繰り返すポリエステル部分との存在により特徴付けられる。この場合 、nは有利に4〜6であり、置換基Rは水素、アルキル基、シクロアルキル基ま たはアルコキシ基である。置換基は12以上の炭素原子を含有しない、置換基中 の炭素原子の総数は、ラクトン環1個あたり12を上回らない、これについての 例は、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および/ま たはヒドロキシステアリン酸出発物質として使用されるラクトンは、次の一般式 :[式中、nおよびRは前記したものを表わすコで表わされる。ポリエステルジ オールの製造のために、非置換ε−カプロラクトンが有利であり、この場合nは 4の値であり、全てのR−置換基は水素を表わす、ラクトンとの反応は、低分子 量のポリオール、たと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、ジメチロールシクロヘキサンにより行われる。しかし、 他の反応成分、たとえばエチレンジアミン、アルキルジアルカノールアミンまた は尿素をカプロラクトンと反応させてもよい。
高分子量のジオールとして、たとえばε−カプロラクタムと低分子量のジオール との反応によって製造されたポリラクタムジオールも適している。典型的な多官 能性イソシアネートとして、1分子あたり2個以上のインシアネート基を有する 脂肪族、環式脂肪族および/または芳誉族ポリイソシアネートが使用される。
有機ジイソシアネートの異性体または異性体混合物が有利である。芳誉族ジイソ シアネートとしてフェニレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、キ シレンジイソシアネート、ビフェニレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシ アネートおよびジフェニルメタンジイソシアネートが適している。
紫外線に対して良好な安定性に基づき、(環式)脂肪族ジイソシアネートはわず かな黄変傾向を有する生成物を生じる。これに対する例は、イソホロンジイソシ アネート、シクロペンチレンジイソシアネートならびに芳書族ジイソシアネート 、たとえばシクロへ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 シアネートおよびジシクロヘキシルメタンジイソシアネートの水素化生成物であ る。脂肪族ジイソシアネートの例として、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 ートおよびトリメチルヘキサンジイソシアネートが挙げられる。特に有利に、ジ イソシアネートとして、イソホロンジイソシアネートおよびジシクロヘキシルメ タンジイソシアネートが挙げられる。
プレポリマーの形成のために使用されるポリイソシアネート成分は、ゲル化を引 き起こさない条件で、多価のポリイソシアネートの成分を有していてもよい。
トリイソシアネートとして、ジイソシアネートの三量化またはオリゴマー化によ りまたはジイソシアネートと多官能性OH−またはNH基含有化合物との反応に より生じる生成物が有効である。これにはたとえば水およびヘキサメチレンジイ ソシアネートのビウレット、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレー トまたはイソホロンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物が所 属する。
平均官能度は、場合によりモノイソシアネートの添加により減少させることがで きる。このような鎖長を中断するモノイソシアネートの例は、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およびステアリルイソシアネートである 。その合成の際に特別な成分を組み込んでいないか、および/または特別な製造 工程を行っていない場合には、ポリウレタンは一般に水と相容性ではない、従っ て、中和された生成物が水中で安定に分散される程度の大きな酸価が組み込まれ る。このため、インシアネート基と反応すべき2個のH活性基およびアニオン形 成することができる少なくとも1個の基を含有する化合物が用いられる。インシ アネート基と反応する適当な基は特にヒドロキシル基、ならびに第1級および/ または第2級アミノ基である。アニオン形成することができる基は、カルボキシ ル基、スルホン酸および/またはホスホン酸基である。カルボン酸基またはカル ボキシレート基を使用するのが有利である。これらは、ジイソシアネートのイソ シアネート基は、有利にこの分子のインシアネート基に対して反応性の他の基と 反応する程度反応が鈍いべきである。従って、α位の炭素原子に2個の置換基を 有するアルカン酸が使用される。この置換基はヒドロキシル基、アルキル基また はアルキロール基であることができる。このポリオールは、分子中1個以上、一 般に1〜3個のカルボニル基を有する。これは、2〜約25、有利に3〜10個 の炭素原子を有する。このような化合物の例は、ジヒドロキシプロピオン酸、ジ ヒドロキシコハク酸およびジヒドロキシ安息香酸である。ジヒドロキシアルカン 酸の特に有利なグループは、構造式: RC(CH,0H)ICOOH(式中、 Rは水素または約20個までの炭素原子を有するアルキル基を表わす)により表 わされるα、α−ジメチロールアルカン酸である。このような化合物の例は、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 ロール酪酸および2.2−ジメチロールペンタン酸である。有利なジヒドロキシ アルカン酸は、2.2−ジメチロールプロピオン酸である。アミノ基含有化合物 は、たとえばジアミノ吉草酸、3.4−ジアミノ安息香酸、2.4−ジアミノト ルエンスルホン酸および2,4−ジアミノジフェニルエーテルスルホン酸である 。カルボキシル基含有ポリオールは、NGO−プレポリマー中の全ポリオール成 分の3〜100重量%、有利に5〜50重量%である。カルボキシル基を中和し て塩の形にすることができるイオン化可能なカルボキシル基の量は、固体に対し て、一般に少なくとも0゜4重量%、有利には少なくとも0.7重量%である。
この上限は約6重量%である。中和されないプレポリマー中のジヒドロキシアル カン酸の量は、少なくとも5、有利に少なくともlOの酸価を生じる。a価の上 限は、固体に対して、70、有利に40mg KOH/gである。
このジヒドロキシアルカン酸は、インシアネートとの反応を回避するために、イ ソシアネートとの反応の前に、少なくとも部分的に第3級アミンで中和される本 発明により使用されるNC0−プレポリマーは、ポリオールまたはポリオール混 合物とジイソシアネート過剰量と同時に反応させることにより製造することがで きる。他方では、この反応は、前記した順序で段階的に行うことができる。この 例は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第2624442号およびドイツ連邦共和 国特許出願公開第3210051号明細書に記載されている。この反応温度は、 150℃までであり、その際、この温度は50〜130℃の範囲内が有利である 。この反応は、実際に全てのヒドロキシル官能基が反応するまで続けられる。
NGO−プレポリマーは、固体に対して、インシアネート基少なくとも約0.5 重量%、有利にNGO少なくとも1重量%を含有する。この上限は約15重量% 、有利に10重量%、特に有利に5重量%である。
この反応は、場合により触媒、たとえば有機スズ化金物および/または第3級ア ミンの存在で、実施することができる。反応体を液体状に保ち、かつ反応の間の より良好な温度制御を可能にするために、ツエレビッチノフによる活性水素を含 有しない有機溶剤を添加することができる。使用可能な溶剤は、たとえばジメチ ルホルムアミド、エステル、エーテル、たとえばジエチレングリコールジメチル エーテル、ケトエステル、ケトン、たとえばメチルエチルケトンおよびアセトン 、メトキシ基で置換されたケトン、たとえばメトキシヘキサノン、グリコールエ ーテルエステル、塩素化炭化水素、脂肪族および脂環式炭化水素ピロリドン、た とえばN−メチルピロリドン、水素化フラン、芳誉族炭化水素およびこれらの混 合物である。溶剤の量は、広い範囲内で変化することができるが、適当な粘度を 有するプレポリマー溶液を形成するのに十分であるのが好ましい、たいていは、 固体に対して、溶剤0.01〜15重量%、有利に0.02〜8重量%で十分で ある。水溶性、場合により非水溶性の溶剤が水よりも低い温度で沸騰する場合、 この溶剤は、原素含有ポリウレタン分散液の製造の後に真空蒸留または薄層蒸留 により温和に留去することができる。塗膜形成の間のポリマー粒子の合流を容易 にするために高い沸点の溶剤は水溶性であるのが好ましく、かつ水性ポリウレタ ン分散液中に留まる。溶剤として、場合によりケトン、たとえばメチルエチルケ トンと混合した形のN−メチルビロリドンが有利である。
NGO−プレポリマーのアニオン性基は第3級アミンを用いて少なくとも部分的 に中和される。それにより生じる水中での分散性の増加は無制限の希釈性にとっ て十分である。これは、中和された原素基含有ポリウレタンが安定に分散するた めにも十分である。適当な第3級アミンは、たとえばトリメチルアミン、トリエ チルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルアミン、N−メチルモルホ リンである。NC0−プレポリマーは、中和した後で水で希釈され、微細な分散 を生じさせる。その直後に、なお存在するイソシアネート基を、鎖長調製剤とし ての第1級および/または第2級アミノ基を有するジーおよび/またはポリアミ ンと反応させる。この反応は、さらに結合を引き起こしかつ分子量の増加を引き 起こす、アミンと水との間でのインシアネートとの競争反応は、最適な特性を得 るために、良好に調和させ(時間、温度、濃度)、かつ再現可能な生成物にとっ て良好に制御しなければならない、鎖長調製剤としては水溶性化合物が有利であ る、それというのも、この鎖長調製剤は、高分子の最終生成物の水中での分散性 を高めるからである。ヒドラジンおよび有機ジアミンが有利であり、それという のもこれらは、樹脂をゲル化させることな(、原則として最も高い分子量を構成 させるからである。しかし、これについての条件は、アミノ基とイソシアネート 基との割合が目的に応じて選択されることである。
鎖長調製剤の量は、その官能性、プレポリマーのNGO−含量および反応時間に より決定される。鎖長調製剤中の活性水素原子とNGO−基との割合は、原則と して2:lより少なく、有利に1.0:1〜1.75:1の範囲内にあるのが好 ましい、特に第1級アミノ基の形の過剰量の活性水素の存在は、望ましくない低 分子量を有するポリマーを生じさせてしまう。
ポリアミンは、主に1〜40個の炭素原子を有する、有利に2〜15個の炭素原 子を有するアルキレンポリアミンである。これはイソシアネート基と反応性でな い水素原子を有する置換基を有していることができる。
この例は、線状または分枝鎖の脂肪族、環式脂肪族または芳査族構造を有し、か つ2個以上の第1級アミノ基を有するポリアミンである。ジアミンとして、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、ヘキサメチレンジアミン−1,6、ト リメチルへキサメチレンジアミン、メタンジアミン、インホロンジアミン、4. 4′−ジアミノジシクロヘキシルメタンおよびアミノエチルエタノールアミンが 挙げられる。有利なジアミンは、アルキル−またはシクロアルキルジアミン、た とえばプロピレンジアミンおよびl−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である。鎖長調製剤は、反応性の水素を有する3個以 上のアミン基を有する。このポリアミンタイプは、ポリマーの延長後に、1個ま たは2個の反応性の水素原子を有する反応していないアミン窒素原子が存在する ような量で使用することができる。このような使用可能なポリアミンは、ジエチ レントリアミン、トリエチレンテトラアミン、ジプロピレントリアミンおよびジ エチレントリアミンである。
有利なポリアミンは、アルキル−またはシクロアルキルトリアミン、たとえばジ エチレントリアミンである。
鎖長延長の際のゲル化を妨げるために、わずかな割合のモノアミン、たとえばエ チルヘキシルアミンを添加してもよい。
本発明により使用すべき水で希釈可能なポリウレタン樹脂およびその製造は欧州 特許出願公開第89497号および米国特許第4719132号明細書に記載さ れている。さらに、結合剤として適しているのは、他の公知の水で希釈可能なも しくは水に分散可能なポリウレタン樹脂であり、この樹脂は、たとえば前記した イソシアネート基含有プレポリマーを、ポリアミンを用いる代わりにトリーおよ び/またはポリオールと反応させることにより得られる。この種の水で希釈可能 なポリウレタン樹脂およびその製造は、たとえば米国特許第4423179号お よびドイツ連邦共和国特許出願公開第3739322号明細書に記載されている 。
3個以上のヒドロキシル基を含有するポリオールの例として、トリメチロールプ ロパン、グリセリン、エリトリット、メソエリトリット、アラビット、アトニッ ト等が挙げられる。トリメチロールブロノ(ンを使用するのが有利である。プレ ポリマーと、トリーおよび/またはポリオールとの反応は、有利に使用した化合 物の化学量論により、鎖長延長が生じるように制御される。
本発明により使用される水で希釈可能な被覆剤中ミニ、結合剤として水で希釈可 能なエマルションポリマーを使用するのが有利であり、このポリマーは次のよう にして得ることができる: (a) 第1の工程で、エチレン性不飽和モノマーまたはエチレン性不飽和モノ マーからなる混合物10〜90重量部を、水相中で、1種以上の乳化剤の存在で 、および1種以上のラジカル生成開始剤の存在で重合させ、その際、エチレン性 不飽和モノマーもしくはエチレン性不飽和モノマーからなる混合物が、第1の工 程で、+30〜+110℃のガラス転移温度(Tag)を有するポリマーが得ら れるように選択される。
(b) 第1の工程で使用したエチレン性不飽和モノマーもしくはモノマー混合 物の80重量%以上を反応させた後で、第2の工程で、エチレン性不飽和モノマ ーまたはエチレン性不飽和モノマーからなる混合物90〜10重量部を、第1の 工程で得られたポリマーの存在で重合させ、その際、第2の工程で使用した千ツ マ−もしくは第2の工程で使用最多エチレン性不飽和モノマーからなる混合物は 、第2工程において使用したモノマーもしくは第2の工程で使用したエチレン性 不飽和モノマーからなる混合物の一般的重合が、−60〜+20℃のガラス転移 温度(Tow)を有するポリマーを得るように選択され、かつ、この反応条件は 、得られたエマルションポリマーが200000〜20oooooの数平均分子 量を有し、かつ、第1の工程で使用したエチレン不飽和モノマーもしくはモノマ ー混合物、および第2の工程で使用したエチレン性不飽和モノマーもしくはモノ マー混合物が、橿原および量において、得られたエマルションモノマーが2〜1 ゜Omg KOH/gのヒドロキシル価を有し、かつ、Ta1−TO!の差が1 0〜170℃であるように選択される。
本発明により使用した水で希釈可能なエマルションポリマーは、二工程の水性媒 体中での乳化重合により公知の装置、たとえば加熱および冷却装置を有する攪拌 釜中で製造することができる。モノマーの添加は、全部の水、乳化剤および一部 の開始剤からなる溶液を用意し、モノマーもしくはモノマー混合物、およびそれ とは別に、しかしこれと平行して残りの開始剤を、重合温度でゆっくりと添加す るようにして行うことができる。しかし、一部の水および乳化剤を用意し、水お よび乳化剤の残りとから、およびモノマーもしくはモノマー混合物とからプレエ マルションを製造し、このプレエマルションを重合温度でゆっくりと添加し、そ の際開始剤を再び別々に添加することもできる。
第1の工程で、モノマーもしくはモノマー混合物をプレエマルションの形で添加 し、第2の工程で、モノマーもしくはモノマー混合物を塊状で、つまり水および 乳化剤を添加せずに添加し、開始剤を別々にではあるがこれと平行して添加する のが有利である。第1の工程で、第1の工程で使用すべきプレエマルションの一 部(M則として全ての使用すべきプレエマルションの約30重量%まで)から、 まず種ポリマーを製造し、その後で、最初の工程で使用すべきプレエマルション の残りを添加するのが特に有利である。重合温度は一般に20〜100℃、有利 に40〜90℃の範囲内にある。モノマーと水との量比は、生じる分散液が30 〜60重量%、有利に35〜50重量%の固体含量を有するように選択すること ができる。乳化剤として、アニオン性乳化剤単独でまたは混合して使用される。
アニオン性乳化剤の例は、アルキルフェノールまたはアルコールの硫酸半エステ ルのアルカリ塩、さらに、オキシエチル化したアルキルフェノールまたはオキシ エチル化したアルコールの硫酸半エステル、有利に、1モルあたりエチレンオキ シド4〜5モルと反応させたノニルフェノールの硫酸半エステルのアルカリ塩、 アルキル−またはアリールスルホネート、ナトリウムラウリルスルフェート、ナ トリウムラウリルエトキシレートスルフェートおよび炭素原子鎖が8〜20個の 炭素原子を含有する第2級ナトリウムアルカンスルホネートが含まれる。アニオ ン性乳化剤の量は、モノマーに対しTo、1〜5.0重量%、有利j:0.5〜 3゜0重量%である。さらに、水性分散液の安定性を高めるために、エトキシル 化したアルキルフェノールまたは脂肪アルコールのタイプの非イオン性乳化剤、 たとえばノニルフェノール1モルと、エチレンオキシド4〜30モルとの付加生 成物を、アニオン性乳化剤と混合して使用することもできる。
ラジカル生成開始剤として、有利に過酸化化合物が使用される。この開始剤は、 水溶性であるかまたはモノマーに可溶性である。水溶性開始剤を使用するのが有 利である。
開始剤として、部分的に還元剤、たとえば亜硫酸ナトリウム、ヒドラジン、ヒド ロキシルアミンと組み合わせた通常のアニオン性過酸化合物、たとえばアンモニ ウムベルスルフェート、カリウムベルスルフェート、アンモニウム−またはアル カリ金属ペルオキシジホスフェートおよび有機過酸化物、たとえば過酸化ベンゾ イル、有機ベルエステル、たとえばベルイソビバレートおよび触媒量の促進剤、 たとえば鉄塩、コバルト塩、セリウム塩およびバナジウム塩が適している。有利 にはアルカリ−もしくはアンモニウムペルオキシスルフェートが使用される。さ らに、欧州特許特許出願公開第107300号明細書に開示されたレドックス開 始剤系も使用することができる。
第1の工程で、エチレン性不飽和モノマーまたはエチレン性不飽和モノマーから なる混合物10〜90、有利に35〜65重量部を乳化重合させる。第1の工程 で使用されたモノマーもしくはモノマー混合物は、第1の工程で使用されたモノ マーもしくはモノマー混合物の完全な重合の際に、+30〜+110℃、有利に 60〜95℃のガラス転移温度(Tag)を有するポリマーが得られるように選 択される。エマルションポリマーのガラス転移温度は、次の式: T、−に中のコポリマーのガラス転移温度W、san個のモノマーの重量部 Ta、sun個のモノマーからなるホモポリマーのガラス転移温度 X麿異なるモノマーの数 により近似的に計算することができるため、当業者にとって、第1の工程で使用 すべきモノマーもしくはモノマー混合物を、jllの工程で使用したモノマーも しくはモノマー混合物の完全な重合の際に、+30〜+110℃、有利に60〜 95℃のガラス転移温度(T。1)を有するポリマーが得られるように選択する 問題は生じない。
第1工程で使用することができるモノマーの例としては、以下のものが挙げられ る:ビニル芳誉族炭化水素、たとえばスチレン、α−アルキルスチレンおよびビ ニルトルエン、アクリル酸またはメタクリル酸のエステル、特にアルコール基に 20個までの炭素原子を有する、脂肪族および脂環式のアクリレートまたはメタ クリレート、たとえばメチル−、エチル−、プロピル−、ブチル−、ヘキシル− 、エチルへキシル−、ステアリル−、ラウリル−およびシクロへキシルアクリレ ートまたは−メタクリレート、アクリル−および/またはメタクリル酸、アクリ ル−および/またはメタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミドおよび/ またはN−メチロールメタクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸および/ま たはほかのα、β−エチレン不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエステル、 たとえば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、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリ レート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタク リレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリ レート等。
第1工程では、ヒドロキシル−およびカルボキシル基を実質的に含まない、エチ レン不飽和モノマーまたはエチレン不飽和モノマーからなる混合物を使用するの が有利である。′実質的に含まない”とは、ヒドロキシル−およびカルボキシル 基を含まないモノマーまたはモノマー混合物を使用するのが有利であるが、使用 されるモノマーまたはモノ7−混合物が(たとえば、不純物のために)少量のヒ ドロキシル−および/またはカルボキシル基を含有してもよいことを表す、ヒド ロキシル−およびカルボキシル基含量は、有利には最大で、第1工程で使用され るモノマーまたはモノマー混合物から製造されるポリマーがOH価最大5mgK OH/gおよび酸価最大3 m g K OH/ gを有する程度高いのが好ま しい。
第1工程では、 (al) メタクリル酸またはアクリル酸の脂環式または脂肪族のエステルまた はそのようなエステルからなる混合物100〜60重量%、有利には99.5〜 75重量%、および (a2) (al)と共重合可能のモノマーまたはそのようなモノマーからなる 混合物0〜40重量%、有利には0.5〜25重量%、 からなる混合物を使用するのが特に有利であり、この場合に(al)および(a 2)の重量割合の合計は常に100重量%である。
成分(al)としては、たとえば以下のものを使用することができるニジクロへ キシルアクリレート、シクロへキシルメタクリレート、アルキル基中で20個ま での炭素原子を有するアルキルアフレリートおよびアルキルメタクリレート、た とえばメチル−、エチル−、プロピル−、ブチル−、ヘキシル−、エチルへキシ ル−、ステアリル−およびラウリルアクリレートおよび−メタクリレートまたは これらのモノマーの混合物。
成分(a2)としては、たとえばビニル芳誉族炭化水素、たとえばスチレン、α −アルキルスチレンおよびビニルトルエン、アクリル−およびメタクリルアミド およびアクリル−およびメタクリルニトリルまたはこれらのモノマーからなる混 合物を使用することができる。
第1工程で使用されるエチレン不飽和モノマーまたはモノマー混合物少な(とも 80重量%、有利には少なくとも95重量%を反応させた後で、第2工程でエチ レン不飽和モノマーまたはエチレン不飽和モノマーからなる混合物90〜lO重 量部、有利には65〜35重量部を、第1工程で得られたポリマーの存在下で乳 化重合させる、その際、第2工程で使用されるモノマーまたはモノマー混合物は 、第2工程で使用されるモノマーまたはモノマー混合物の単独の重合により、ガ ラス転移温度(To、)−so〜+20℃、有利には−50〜0℃を有するポリ マーを生じるように選択する。この選択は当業者にとって困難でない、それとい うのも、エマルションポリマーのガラス転移温度は、すでに上記で述べたように 、簡単に近似的に算定できるからである。さらに、第1工程で使用されるモノマ ーまたはモノマー混合物および第2工程で使用されるモノマーまたはモノマー混 合物を、得られたエマルションポリマーがヒドロキシル価2〜100mgKOH /g、有利には10〜50 m g K OH/ gを有し、かつT。、−T、 、の差が10〜170℃、有利には80〜150℃であるような方法および量で 選択することが本発明では重要である。
jli2工程で使用することができるモノマーの例としては、以下のものが挙げ られる:ビニル芳誉族炭化水素、たとえばスチレン、α−アルキルスチレンおよ びビニルトルエン、アクリル酸またはメタクリル酸のエステル、特にアルコール 基に20個までの炭化水素を有する脂肪族および脂環式のアクリレートまたはメ タクリレート、たとえばメチル−、エチル−、プロとルー、ブチル−、ヘキシル −、エチルへキシル−、ステアリル−、ラウリル−およびシクロへキシルアクリ レ−トまたは一メタクリレート、アクリル−および/またはメタクリル酸、アク リル−および/またはメタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミドおよび /またはN−メチロールメタクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸および/ またはほかのα、β−エチレン不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエステル 、たとえば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、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタク リレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタ クリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルメタク リレート等。
第2工程では、 (bl) メタクリレートまたはアクリル酸の脂環式または脂肪族のエステルま たはそのようなエステルからなる混合物47〜99重量%、有利には75〜90 重量%、 (bl) ヒドロキシル基を含有する、(bl)、(b3)および(b4)と共 重合可能の七ツマ−またはそのようなモノマーからなる混合物1〜20重量%、 有利には5〜15重量%、 (b3) 少なくとも1種のカルボキシル−またはスルホン酸基を有する、(b l)、(bl)および(b4)と共重合可能のモノマーまたはそのようなモノマ ーからなる混合物0〜8重量%、有利には2〜6重量%、および (b4) 別の、(bl)、(bl)および(b3)と共重合可能のモノマーま たはそのようなモノマーの混合物0〜25重量%、有利には2〜15重量%から なる混合物を使用するのが有利であり、その際、(bl)、(bl)、(b3) および(b4)の重量割合の合計は常に100重量%である。
成分(bl)としては、たとえば以下のものを使用することができるニジクロへ キシルアクリレート、シクロへキシルメタクリレート、アルキル基に20個まで の炭素原子を有するアルキルアクリレートおよびアルキルメタクリレート、たと えばメチル−、エチル−、プロとルー、ブチル−、ヘキシル−、エチルへキシル −、ステアリル−およびラウリルアクリレートおよび一メタクリレートまたはこ れらのモノマーからなる混合物。
成分(bl)としては、たとえば以下のものを使用することができるニアクリル 酸、メタクリル酸またはほかのエチレン不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキル エステル。
このエステルは、酸でエステル化されているアルキレングリコールから誘導する ことができるかまたは酸とアルキレンオキシドとの反応により得られる。成分( bl)としては、ヒドロキシアルキル基が4個までの炭g原子を有するアクリル 酸およびメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステルまたはこのヒドロキシアル キルエステルの混合物を使用するのが有利である。
そのようなヒドロキシアルキルエステルの例としては、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、3−ヒドロキシプロピルア クリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピル メタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチル アクリレートまたは4−ヒドロキシブチルメタクリレートが挙げられる。ほかの 不飽和の酸、たとえばエタクリル酸、クロトン酸および分子あたりほぼ6個まで の炭素原子を有する票似の酸の相当のエステルを使用することもできる。
成分(b3)としては、アクリル酸および/またはメタクリル酸および/または アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸を使用するのが有利である。しかしな がら分子中に6個までの炭素原子を有するほかのエチレン不飽和の酸を使用する こともできる。そのような酸の例としては、エタクリル酸、クロトン酸、マレイ ン酸、フマル酸およびイタコン酸が挙げられる。
成分(b4)としては、たとえば以下のものを使用することができる:ビニル芳 誉族炭化水素、たとえばスチレン、α−アルキルスチレンおよびビニルトルエン 、アクリル−およびメタクリルアミドおよびアクリル−およびメタクリルニトリ ルまたはこれらのモノマーからなる混合物。
本発明により使用されるエマルションポリマーは、数平均分子量(測定:標準と してポリスチレンを用いたゲル浸透クロマトグラフィーによる)200000〜 2000000、有利には300000〜1500000および一般には酸価1 00mgKOH/g未満およびOH価2〜100mgKOH/gを有するべきで ある。その際、エマルションポリマーが酸基を全く有しないかまたはご(わずか にのみ有する(酸価はぼ3mgKOH/g未満)場合は、被覆組成物にカルボキ シル基含有樹脂、たとえばカルボキシル基含有ポリウレタン−、ポリエステル− またはポリアクリレート樹脂を添加することが有利である。その際、カルボキシ ル基含有樹脂の量は、エマルションポリマーおよびカルボキシル基含有樹脂から なる混合物の酸価が10mgKOH/Hに等しいかまたはそれ以上であるように 選択すべきである。
上記に述べた数平均分子量を有するエマルションポリマーを得るために、乳化重 合中の反応条件を選択しなければならないことは当業者には周知である(たとえ ばCheIIIe、Phys:k und Technalogie der  Kunststaffe in Einzeldarstellungen、D ispersionen 5ynthetischer Hochpolyme rer、Te1ll von F、)Ioelscher、SpringerV erlag、Berlin、Heidelberg、New York、196 9参照)。
最終的に、1!膜形成材料として上記で述べたエマルションポリマー100〜4 0重量%未満および上記で述べたポリウレタン樹脂60重量%までからなる混合 物を使用することも可能であり、その際、量比はそれぞれ固体成分に対して、量 比の合計は常に100重量%である。
本発明により使用される水性被覆剤は、場合によりエマルションポリマーまたは エマルションポリマーとポリウレタン樹脂からなる混合物のほかに、有利にはな おほかの相客性の、水で稀釈可能の合成樹脂、たとえば一般に原料を水に溶かす 樹脂として月いられるアミノブラスト樹脂、ポリエステルおよびポリエーテルを 含有することができる。
本発明により使用される水性の被覆剤は、場合により、水で稀釈可能のアミノブ ラスト樹l、有利にはメラニン樹脂、被覆剤の全固体含量に対して5〜20重量 %および水で稀釈可能のポリエーテル(たとえば数平均分子量400〜900を 有するポリプロピレングリコール)5〜20重量%を含有することができる。
もちろん、本発明により使用される、塗膜形成材料としての水性の被覆剤中に、 たとえばアクリレートコポリマーおよびポリエステル*mをペースとした、すべ てのほかの公知の、水で稀釈可能または水に分散可能の樹脂を使用することもで きる。水性または水で稀釈可能の被覆剤は、塗膜形成材料のほかになお有機溶剤 を通常の量で、被覆剤の全重量に対して有利には溶剤を0〜20重量%含有する 。適当な溶剤の例は、アルコール、たとえばブチルグリコール、エトキシプロパ ノール、エタノール、プロパツール、ケトン、たとえばメチルエチルケトン、メ チルイソブチルケトンおよび炭化水素、たとえば種々の5olvesso[F] タイプ、5olventnaphta@である。
さらに、水性の被覆剤はなお水を通常の量で、有利には被覆剤の重量に対して3 0〜95重量%含有する場合により水性の被覆剤は、なおほかの常用の助剤およ び添加剤、たとえば充填材を一般的な量で含有することができ、その際、有利に は無着色の、透明な充填材、たとえば二酸化珪素、層状ケイ酸塩、硫酸バリウム 等を使用する。その際、充填材は有利には、被覆剤の全重量に対して場合により 0〜20重量%の量で使用する。場合により、水性の被覆剤は、なおほかの常用 のラッカー添加剤を一般的な量で、有利には被覆剤の全重量に対して0〜5重量 %含有することができる。たとえば、特にアンダーグランドの湿潤、塗膜形成、 アンダーグランドとの付着、消泡および/または流動防止を改良するための常用 の添加剤を添加することができる。
本発明により使用される被覆剤は、有利にはクリアラッカーとして使用する。被 覆剤を古い塗装の境界までの大面積の被覆のために使用する場合は、改良された 色相の均一化を可能にする着色原料を含有することもできる。この顔料は、被覆 剤の全重量に対して有利には0〜20重量%の量で使用する。適当な着色顔料の 例は、無機ペースの顔料、たとえば二酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック等 および有機ペースの顔料、たとえばフタロシアニン、チャイナクレイ等である。
しかしながら、水性の被覆剤は、金属顔料および非メタリック効果顔料を含有し ない。
このN1の被覆層に、第2段階でポリマー塗膜を形成後、有利にはこの第1の被 覆層を、場合により10分までの短い冷却時間後、周囲温度と140℃の間の温 度で、有利には80℃未満の温度で5〜60分間予め乾燥した後、水性の被覆組 成物を塗装する。その際、この水性または水で扁釈可能な下塗被覆組成物を、損 傷箇所の領域内を覆うように、つまりアンダーグランドに対して色相の違いが認 められないように、かつ、上記記載の水性の被覆剤で予めスプレー塗布した隣接 する面にぼかすように、つまり損傷箇所の端部から外側端部に向かって厚さが減 少するように塗装する。その際、変化した金属顔料の配向性による周辺領域での マーキングを回避するために、古い塗装とのオーバーラツプ、すなわち最初の被 覆層の領域をこえて、下塗りラッカーを塗装することは回避しなければならない 。
本発明による方法のjll工程で全部の部分表面を水性の被覆剤で被覆する場合 は、全部の部分表面を下塗ラッカーで上塗りして被覆することもできる。その際 、下塗り層の乾燥塗膜の層厚は損傷位置の範囲内で一般に5〜50μmである。
本発明による方法に使用するためには、一般に周囲温度から約140℃までの低 温で、有利には80℃未満の温度で硬化可能な、すべての水性の下塗被覆組成物 が適当である。塗膜形成材料として、前記した二工程の乳化重合法により製造可 能な、同様にすでに記載されたエマルションポリマーを含有する水性の下塗被覆 組成物を使用するのが特に有利である。従って、このエマルションポリマーの特 性および製造に関する詳細については、本明細書の23〜37頁のみを参照され たい、このエマルションポリマーは、下塗被覆組成物中で、一般にそれぞれ下塗 被覆組成物の全重量に対して5〜50重量%、有利には5〜25重量%の量で使 用する。
下塗被覆組成物中の塗膜形成材料として、同様にすでに記載された、水で稀釈可 能なまたは水に分散可能なポリウレタン樹脂を使用することも可能である。この ポリウレタン樹脂の特性および製造に関する詳細については、本明細書の10〜 23頁を参照されたい。
このポリウレタン樹脂は、下塗被覆組成物中で、一般的には下塗被覆組成物の全 重量に対して1〜40重量%、有利には3〜25重量%の量で使用する。
水性の下塗被覆組成物は、塗膜形成材料として、前記のエマルションポリマー、 有利には100〜40重量%未満および前記のポリウレタン樹脂、有利には9〜 60重量%からなる混合物を含有することもでき、この場合に量比はそれぞれ固 体含量に関し、その合計は常に100重量%である。さらに下塗被覆組成物は、 それぞれ一般的な量で、なお有機溶剤、水、場合により通常の助剤および添加剤 、着色顔料および金属顔料および/または効果顔料を含有する。
下塗被覆組成物は、顔料として無機ベースの着色顔料、たとえば二酸化チタン、 酸化鉄、カーボンブラック等、有機ペースの着色顔料、および常用のメタリック 原料(たとえば市販のアルミニウムブロンズ、特殊鋼ブロンズ)および非メタリ ツク効果顔料(たとえば真珠光沢または干渉顔料)を含有する。下塗被覆組成物 は、有利にはメタリック顔料および/または効果顔料を含有する。#I料の添加 量は、通常の範囲内、有利には下塗被覆組成物の全重量に対して0〜lO重量% である。
さらに、下塗被覆組成物に、欧州特許出願公開第38127号明細書中に公知で あるような架橋したポリマー徽粒子および/または常用の流動性の無機または有 機の添加剤を、一般的な量で、たとえば下塗被覆組成物の全重量に対して0.0 5〜6重量%添加する。
たとえば増結剤としては、たとえば無機の層状ケイ酸塩、たとえばアルミニウム ーマグネシウムケイ酸、ナトリウム−マグネシウム層状ケイ酸およびモンモリロ ナイトタイプのナトリウム−マグネシウム−フッ素−リチウム層状ケイ酸、水溶 性のセルロースエーテル、たとえばヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロ ースまたはカルボキシメチルセルロース、およびイオン性および/または会合性 作用の基を有する合成ポリマー、たとえばポリビニルアルコール、ポリ(メタ) アクリルアミド、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリビニルピロリドン、スチレン− 無水マレイン酸コポリマーまたはエチレン−無水マレイン酸コポリマーおよびこ れらの誘導体または疎水性の変性され、エトキシル化されたウレタンまたはポリ アクリレートが作用する。
酸価60〜780mgKOH/g、有利には200〜500mgKOH/gを有 するカルボキシル基含有のポリアクリレートコポリマーおよびナトリウム−マグ ネシウム層状ケイ酸からなる組合せが特に有利である。
ナトリウム−マグネシウム層状ケイ酸を水性ペーストの形で使用する場合は、特 に有利な、被覆層の改良された凝結水安定性を有する下塗被覆組成物が得られる 。
特に有利なペーストは、それぞれペーストの全重量に対して、層状ケイ酸塩3重 量%とポリプロピレングリコール3重量%を有するかまたは層状ケイ酸塩2重量 %とほかの市販の表面活性物質2重量%を有する。
下塗被覆組成物は、一般に固体含量約5〜50重量%、有利には10〜25重量 %を有する。
被覆組成物は、付加的に常用の有機溶剤を含有することができる。その割合はで きるだけ少な(保持する。
たとえば15重量%未満である。
下塗被覆組成物は一般に、pH値6.5〜9.0に調整する。このpH値は常用 のアミン、たとえばアンモニア、トリエチルアミン、ジメチルアミノエタノール およびN−メチルモルホリンで調整することができる。
しかしながら、本発明による方法に使用するために、ほかの公知の下塗被覆組成 物、たとえば英国特許第2073609号明細書および欧州特許出願公開511 95931号明細書に記載の系も適当である。
下塗被覆組成物からなるポリマー塗膜を形成後、有利には下塗り層を、場合によ り一般に少なくとも5分の短い冷却時間後、周囲温度と140℃の間の温度で、 有利には80℃未満の温度で5〜60分の時間乾燥した後で、下塗り層に、およ び第1の被覆層全体に下塗り層が施されていない場合は、場合により第1の被覆 層のなお被覆されていない部分に、適当な透明の上塗被覆組成物を塗装する。そ の際、有利には上塗被覆組成物を古い塗装の被覆されていない領域にぼかすかま たは全部の隣接する古い塗装にエツジ、装飾モールド等にまで上塗りして塗装す る。それというのも時間のかかる研磨作業が省けるからである。上塗り層の乾燥 塗膜層の厚さは一般に30〜100μmである。上塗被覆組成物としては、有機 的に溶解したおよび水性のl成分または2成分のクリアラッカーが適当である。
ヒドロキシル基含有のアクリレートコポリマーおよびブロック化されたポリイソ シアネートをベースとしたクリアラッカーが頻繁に使用される。そのようなりリ アラッカーは、たとえばドイツ連邦共和国特許第34125341[副書、同第 36095194[lI書、同第3731652号明細書およびドイツ連邦共和 国特許j[3823005号明細書に記載されている0国際公開番号WO381 02010を有する国際特許明細書に記載の、アルコキシ−またはアクリルオキ シシラン単位を有する重付加ポリマーをベースとした湿分硬化性クリアラッカー も適当である。その場合は、場合により約5分の必要な換気時間後、上塗り層を 場合により下塗り層といっしょに、および場合により工程(2)で得られた被覆 層と一緒に周囲温度から140℃の間の温度で、有利には80℃未満の温度で5 〜120分の時間内で乾燥する。
本発明を以下の実施例により詳細に説明する。この場合に、部および%は特にこ とわりのない限り重量部および重量%を表す。その際、支持体としては、自動車 の塗装で一般的な多層の古い塗装を使用する。その際、従来のまたは水で櫂釈可 能な系をベースとしたラッカー構造体を使用するかどうかは重要でない。
1、 傷1 のシミュレーション 1.1損傷箇 lのシミュレーション 支持体として、メラニン架橋したポリエステル樹脂をベースとした市販の従来の 充填材(Fe12−7133、Fa、BASF Lacke+Farben。
Muenster;乾燥塗膜層厚40μm)、セルロースアセトブチレートをベ ースとした市販の従来の金属ベースのラッカー(AE54−9153、Fa、B ASF Lacke+Farben、Muenster;乾燥塗膜層厚15It m)およびインシアネート架橋したヒドロキシル基含有のアクリレートをベース とした市販の従来のクリアラッカー(AF23−0185、Fa、BASF L acke+Farben;乾燥塗膜層厚60μm)が施された、電気浸漬法で下 塗りした鋼製板を使用した1通常の乾燥(60℃、30分)後、被覆された板を 付加的に高温、たとえば60℃に数時間放置し、それによりラッカ一層が老化し た、この支持体に、鋼板まで達する研磨箇所を仕上げることにより修理箇所をシ ミュレートした(直径45cm)、その際、研磨箇所は金属からクリアラッカー までできるだけ平坦に広がる移行が存在するように製造した。
そのように製造した損傷1所に、インシアネート架橋したヒドロキシル基含有の アクリレートをベースとした市販の、従来の補修用下塗充填材(AB85−11 22、Fa、BASF Lacke+Farben。
Muenster;乾燥塗膜層厚70μm)を塗装し、かつ60℃で30分の時 間で加熱することにより乾燥した。
損傷1所およびスプレーの際に同様にラッカーが施されるべきである、損傷箇所 に隣接した古い塗装の部分(損傷箇所のまわりの少なくともIcmの幅のストラ ンド)を、古い塗装までの滑らかな移行を生じさせるように、紙やすりでこすっ た。
1.2損傷箇所2のシミュレーション 損傷箇所lと同様にほかの損傷箇所2をシミュレートした。損傷箇所2は、製造 した研磨箇所に、従来の補修用充填材の代わりに今度はアクリレート分散体をベ ースとした水性の補修用充填材(AB76−1986、Fa、BASF Lac ke+Farben、Muenster;乾燥塗膜層厚70 μm)を塗装し、 乾燥することだけが損傷箇所lと異なっていた。
2、水で稀 可能な被 剤の製造 2.1ポリウレタンベースの被 1 西独国特許出願公開j13210051号明細書の例3と同様にして、水性の被 覆剤1を製造した。ただし、この被覆剤はアルミニウム顔料およびメラニン樹脂 を含有しないことが異なっていた。被覆剤lに使用されるポリウレタン分散液は 、たとえば西独国特許出願公開第3210051号明細書にポリウレタン分散液 3として記載されており、以下のように製造した:ヒドロキシル価112を有す るポリプロピレングリコール500gを真空中で100℃で1時間脱水した。
80℃で4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート262gを加え、 かつインシアネート含量が全量に対して5.47重量%になるまで90℃で撹拌 した。
60℃に冷却後、N−メチルピロリドン200g中のジメチロールプロピオン酸 33.5gおよびトリエチルアミン25gの溶液を加え、かつ90℃で1時間撹 拌した。そのように得られた材料を激しく撹拌しながら脱イオン水1650g中 に加えた。生じた分散液に、今や15%ヒドラジン溶液40gを撹拌しながら2 0分以内で加えた。生じた分散液は固体含量32%およびDINビーカー4中の 流出時間23秒を有した使用された水溶性のポリエステルは、たとえば西独国特 許出願公開第3210051号明細書に記載されており、以下のように製造した : 撹拌機、温度計および充填材カラムを装備した反応器に、ネオペンチルグリコー ル832重量部を配量し、かつ溶融した。イソフタル酸664重量部を加えた。
撹拌下でカラム塔頂温度100℃をこえないように加熱した。最高220℃で酸 価8.5に達するまでエステル化した。180℃に冷却後、トリメリット酸無水 物384重量部を加え、酸価39に達するまでさらにエステル化した。ブタノー ル425重量部で謬釈した使用した増粘剤は西独国特許出願公開第321005 1号明細書と同様に、以下のように製造した:ナトリウムーマグネシウムーフッ 素−リチウムケイ酸のペースト、水中3%;このペーストを製造するために、ケ イ酸塩を溶解剤を用いて30〜60分間で水に撹拌して入れ、かつ−晩中放置し た。翌日もう一度lO〜15分間撹拌した。
被覆剤1を製造するために、西独国特許出願公開第3210051号明細書の例 3と同様に、前記の増粘剤25部に撹拌しながら前記のポリウレタン分散液(固 体32%)25部を加えた。さらに撹拌しながら前記のポリエステル樹脂(固体 80%)5部、ジメチルエタノールアミン(水中10%)0.5部、ブチルグリ コール5部および水32.5部を加えた。30分撹拌した後でDIN4ビーカー 中の流出時間を16〜25秒に調整した。
2.2ポリウレ ンペースの 2 西独特許出願公開第3210051号明細書の例5と同様に水性の被覆剤2を製 造した。ただし、被覆剤がアルミニウム顔料およびメラニン樹脂を含有しないこ とが異なっていた。被覆剤2に使用されるポリウレタン分散液を、西独国特許出 願公開第3210051号明細書のポリウレタン分散液5と同様に以下のように 製造した: ヒドロキシル価173を有するテトラヒドロフランからなる市販のポリエーテル 650gを真空中で100℃で1時間脱水した。80℃でイソホロンジイソシア ネート533gを加え、かつインシアネート含量が全量に対して9.88重量% になるまで90℃で撹拌した。60℃に冷却後、N−メチルピロリドン400g 中のジメチロールプロピオン酸93gおよびトリエチルアミン70gの溶液を加 え、かつ90℃で1時間撹拌した。そのように得られたポリウレタン材料を激し く撹拌しながら、冷たい脱イオン水4700g中に撹拌して入れた。生じた分散 液に、今や15%ヒドラジン溶液120gを20分以内で加えた。生じた分散液 は固体含量19%およびDIN4ビーカー中の流出時間27秒を有した。
使用されるアクリレート樹脂は以下のように製造した: 撹拌機、温度計および還流冷却器を有する反応容器にn−ブタノール400重量 部を装入し、かつ110℃に加熱した。引き続き、注入容器からn−ブチルメタ クリレート1000重量部、メチルメタクリレート580重量部、2−ヒドロキ シエチルアクリレート175重量部およびアクリル酸175重量部の混合物を、 および第2の注入容器からt−ブチルベルベンゾエート80重量部およびn−ブ タノール80重量部からなる混合物を、同時に同じ方法で、4時間以内で反応容 器に配量した。その際、温度を110℃に維持した。
注入後110℃でさらに重合させ、かつ1時間後t−ブチルベルベンゾエートl O重量部およびn−ブタノール10重量部の混合物を加えた。さらに1.5時間 後、固体79.7重量%、酸価、固体含量に対して64.0およびn−ブタノー ル中の固体含量60重量%での平板−円錐粘度計で測定した粘度850mPa5 を有するポリマー溶液が得られた。
増粘剤としては層構造を有するナトリウム−マグネシウムケイ酸のペースト、水 中3%を使用した。
被覆剤2を製造するために、ドイツ連邦共和国特許出願公開第3210051号 明細書の例5と同様に、前記の増結剤25部に撹拌しながら前記のポリウレタン 分散液(固体含量19%)30部を加えた。さらに撹拌しながら、前記のアクリ レート樹脂(固体含量80%)6部、ジメチルエタノールアミン(水中10%) 0.5部、ブチルグリコール5部および水26.5部を加えた。30分撹拌した 後で、水を加えてDIN4ビーカー中の流出時間を16〜25秒に調整した。
2.3エマルシヨンポリマーベースの 3まず、エマルションポリマー分散液1 を以下のようにして製造した: 撹拌機、還流冷却器、撹拌可能な注入容器、滴下漏斗および温度計を有する円筒 型のガラス製二重壁容器に、脱イオン水1344gおよびペンタ(エチレングリ コール)ノニルフェニルエーテルスルフェートのアンモニウム塩の30%水溶液 (GAF社のFenopon@EPIIO1乳化剤1)12gを装入し、かつ8 2℃に加熱した。撹拌可能な注入容器中で、脱イオン水720g、乳化剤l、2 4g、アクリルアミド1008g、メチルメタクリレート864gおよびn−ブ チルメタクリレート216gからエマルションを製造した。このエマルション3 0重量%をサンプルにした。引き続き、脱イオン水188g中のベルオキソニ硫 酸アンモニウム(APS)3.1gの溶液28重量%を5分以内で滴加した0発 熱反応が開始した1反応温度を82〜88℃に維持した。ベルオキソニ硫酸アン モニウム溶液の添加料715分後に、残りのエマルシコン70重量%を残りのベ ルオキソニ硫酸アンモニウム溶液72重量%と一緒に1時間以内で加えた、その 際、温度を85℃に維持した。その後82℃に冷却し、かつ2時間以内で、n− ブチルアクリレート842g、ヒドロキシプロピルメタクリレート108g。
メチルメタクリレート43g、メタクリル酸43.2g、アクリルアミド32. 4gおよびエイコサ(エチレングリコール)ノニルフェニルエーテル(GAF社 のAntarox6CO850、乳化剤2)5.4gからなる混合物および脱イ オン水343gを加えた。
添加終T後反応混合物をなお1.5時間85℃に維持した。その後冷却し、かつ 分散液をメツシュ幅30μmのネットを通過させた。不揮発分45重量%、pH 値3.4、酸価13mgKOH/gおよびoH価20mgKOH/gを有する微 粒の分散液が得られた。
被覆剤3を製造するために、エマルションポリマー分散液150gをアンモニア でpH値6.9に11!し、かつ市販のポリアクリル酸増粘剤(AlliedC olloids社のViscalex@HV30、pH値:8.0)の3.5% 溶液9.4gおよび市販の消泡剤(BYK@035)0.5gを加えた。得られ た混合物を、場合により25%アンモニア水溶液を加えることによりpH値を7 .0に調整した。この混合物に、無機のナトリウム−マグネシウムケイ酸増結剤 、ペーストの重量に対して2重量%およびポリプロピレングリコール(数平均分 子量−900)2重量%を有する前膨潤した水性ペースト60gを撹拌しながら 加えた。引き続き、脱イオン水を加えることにより粘度をDIN4ビーカー中の 流出時間16〜25秒に調整した。
2.4エマルシヨンポリマーベースの 4まず、エマルションポリマー分散液2 を以下のように製造した: 撹拌機、還流冷却器、撹拌可能な注入容器、滴下漏斗および温度計を有する円筒 型のガラス製二重璧容器に、脱イオン水1344gおよびペンタ(エチレングリ コール)ノニルフェニルエーテルスルフェートのアンモニウム塩の40%水溶液 (GAF社のFenopon@EPIIO1乳化剤1)12gを装入し、かつ8 0℃に加熱した。撹拌可能な注入容器中で、脱イオン水720g、乳化剤1.2 4g1アクリルアミド10.8g、メチルメタクリレート518g、n−ブチル メタクリレート292gおよびスチレン205gからエマルションを製造した。
このエマルション30重量%をサンプルにした。引き続き、脱イオン水55g中 のベルオキソニ硫酸アンモニウム(APS)0゜9gの溶液を5分以内で滴加し た0発熱反応が開始した0反応温度を80〜85℃に維持した。前記のAPS溶 液の添加終了15分後に、水480g中のAPS2.2gの溶液を3時間以内で および残りの前記エマルション70重量%を1時間以内で加えた、その際、反応 温度を80℃に維持した。エマルションの添加終了後77℃に冷却し、2時間以 内で、n−ブチルアクリレート745g、メチルメタクリレート119g、ヒド ロキシプロピルメタクリレ−h108g、スチレン54g、エチルへキシルアク リレート42.7g、メタクリル酸42.7g、アクリルアミド21.6gおよ び乳化剤2.2.2gからなる混合物を加えた。
添加終了後、反応混合物をなお1.5時間80℃に維持した。その後冷却し、か つ分散液をメツシュ幅30μmのネットを通過させた。不揮発分45重量%、p H値3゜8、酸価13mgKOH/gおよびOH価19 m g K OH/  gを有する微粒の分散液が得られた。
被覆剤4の製造は、被覆剤3の製造と同様に実施したが、エマルションポリマー 分散液150gの代わりに、今度はエマルションポリマー分散液2 50gを使 用することだけが異なっていた。
2.5ポリウレタンペースの 5 まず、ポリウレタン分散液3を以下のように製造した: 撹拌機、還流冷却器および流入容器を有する適当な反応容器に、保護ガス下で、 市販の不飽和のダイマー脂肪酸(ヨウ$ @ 10 m g J ! / g、 モノマー含量最大0.1%、トライマー含量最大2%、酸価195〜200mg KOH/gおよび鹸化価197〜202mgKOH/g) 、イソフタル酸およ びヘキサンジオールをベースとした数平均分子量1400を有するポリエステル 686.3gを装入し、かつヘキサンジオール10.8g、ジメチロールプロピ オン酸55.9g。
メチルエチルケトン344.9gおよび4.4′−ジー(インシアナトシクロヘ キシル)メタン30:l 6gを順次加えた。この混合物をイソシアネート含量 が1.0%に低下するまで還流下に維持した。引き続き、混合物にトリメチロー ルプロパン26.7gを加え、かつ粘度が12dPas (樹脂溶液/N−メチ ルピロリドン−1:、1の溶液で)になるまで還流下に維持した。
ブチルグリコール47.7gの添加により、場合により存在する過剰のイソシア ネートを消失させた。引き続き、反応混合物にジメチルエタノールアミン32゜ 7g、脱イオン水2688.3gおよびブチルグリコール193、Ogを激しく 撹拌しながら加えた。真空蒸留を用いたメチルエチルケトンの除去後、固体含量 的27%を有する分散液が得られた。
被覆剤5を製造するために、前記の増結剤25部に撹拌しながら、前記のポリウ レタン分散液3(固体含量27%)30部を加えた。さらに撹拌しながら2゜2 以下に記載のアクリレート樹脂<m体含量80%)6部、ジメチルエタノールア ミン(水中10%)0゜5部、ブチルグリコール5部および水26.5部を加え た。30分撹拌した後で、水を加えてDIN4ビーカー中の流出時間を16〜2 5秒にII!l、た。
3、 組 の 3、 1 酸物l 西独国特許出願公開j13210051号明細書の例3と同様に、下塗被覆組成 物1を以下のように製造した: 2.1に記載の増結剤25部に、撹拌しながら2゜1に記載のポリウレタン分散 液(固体含量32%)25部を加えた。さらに撹拌しながら、2.1に記載のポ リエステル樹脂(固体含量80%)5部、ジメチルエタノールアミン(水中10 %)0.5部、市販のメタノールエーテル化したメラニン−ホルムアルデヒド樹 脂(水中固体含量70%)2部、市販のアルミニウム原料ペースト(アルミニウ ム含量60〜65%、平均粒度10ALn)5部、ブチルグリコール5部および 水32.5部を加えた。30分撹拌した後で、水を加えてDIN4ビーカー中の 流出時間を16〜25秒に調整した。
3.2下 組 物2 西独特許出願公開第3210051号明細書の例5と同様に下塗被覆組成物2を 以下のように製造した:2.2に記載の増結剤25部に、撹拌しながら2゜2に 記載のポリウレタン分散液(固体含量19%)30部を加えた。さらに撹拌しな がら2.2に記載のアクリレート樹脂(固体含量80%)6部、ジメチルエタノ ールアミン(水中10%)0.5部、市販のメタノールエーテル化されたメラニ ン−ホルムアルデヒド樹脂(固体含量水中70%)2部、市販のアルミニウム顔 料ペースト(アルミニウム含量60〜65%、平均粒度10μm)5部、ブチル グリコール5部および水26.5部を加えた。30分撹拌した後で、水を加えて DIN4ビーカー中の流出時間を16〜25秒に調整した。
3.3下 被覆組成物3 下塗被覆組成物3を以下のように製造したニブチルグリコール8.0gおよび西 独特許出願公開第3636183号明細書によるアルミニウムブロンズ(アルミ ニウム含量=60〜65%)4.5gを高速撹拌機で300〜500U/分で1 5分撹拌した。
混合物1が得られた。2.3に記載のエマルションポリマー分散液1 50gを アンモニアでpH値6.9に調整し、市販のポリアクリル酸増粘剤(Allie d Co11oids社のViscalex@HV30、pH値:8.O)の3 .5%溶液9.4gおよび市販の消泡剤(BYK@035)0.5gを加えた。
混合物2が得られた1本発明による下塗りラッカーを製造するために、混合物1 および2を800〜1000U/分で30分混合し、その後場合により25%ア ンモニア水溶液を加えることによりpH値を7.0に調整した。この混合物に、 撹拌しながら、無機のナトリウム−マグネシウム層状ケイ酸増貼剤、ペーストの 重量に対して2重量%およびポリプロピレングリーール(数平均分子量−900 )2重量%を有する前膨潤した水性ペースト60gを加えた。引き続き、脱イオ ン水を加えることにより粘度をDIN4ビーカー中の流出時間16〜25秒に調 整した。
3.4下 被 組成物4 下塗被覆組成物4を下塗被覆組成物3と同様に製造した。エマルションポリマー 分散液1 50gの代わりに今度は2.4に記載のエマルションポリマー分散液 2.50gを使用することだけが興なっていた。
3.5下 被 組成物5 2.2に記載の増結剤25部に、撹拌しながら2゜5に記載のポリウレタン分散 液(固体含量27%)30部を加えた。さらに撹拌しながら2.2に記載のアク リレート樹脂(固体含量80%)6部、ジメチルエタノールアミン(水中lO% )0.5部、市販のメタノールエーテル化されたメラニン−ホルムアルデヒド樹 脂(固体含量水中70%)2部、市販のアルミニウム顔料ペースト(アルミニウ ム含量60〜65%、平均粒度10μm)5部、ブチルグリコール5部および水 26.5部を加えた。30分撹拌した後で、水を加えてDIN4ビーカー中の流 出時間を16〜25秒に調整した。
4、使用される土 酸物 4.1クリ −ツカー1 イソシアネート架橋したヒドロキシル基含有のアクリレートをベースとした市販 の2成分クリアラッカー(AF23−0185+5C29−0173+5V41 −0391、Fa、BASF Lacke+Farben、Muenster; 混合比2+1:0.6)を使用した。
4.2クリアラツカー2 市販の、過剰に稀釈した2成分クリアラッカー2を使用した。このラッカーはク リアラッカー1と成分の混合比だけが異なっていた。クリアラッカー2の混合比 は2;l:27であった。
」」−二」− 1に記載の損傷箇所1または2を、充填された平面をこえて古い塗装の研磨され たクリアラッカー内へ(損傷箇所のまわりに少なくとも幅1cmで)水性の被覆 剤2.1〜2.4をスプレー塗布(スプレーガン5ATAジエツト、ノズル口径 1.4mm、スプレー圧4パール)で塗装した。この場合に、層厚の薄し1、ち ょうど封鎖されたラッカ一層を製造すべきである。
この上塗り層の測定した乾燥塗膜層厚は5μmであった。被覆剤は第1表に記載 された条件で乾燥した。その後、水性の下塗被覆組成物3.1〜3.4をスプレ ーした(スプレーガン5ATAジエツト、ノズル幅1゜4mm、スプレー圧2〜 3パール)、この水で稀釈可能なメタリックペースラッカーを損傷箇所に上塗り しく乾燥塗膜層厚15μm)、かつ隣接した、水性被覆剤を予めスプレーした面 にぼかし、塗装した。メタリツク顔料の変化した配向性による周辺領域でのマー キングを避けるために、下塗り層と前処理されていない古い塗装とのオーバーラ ツプは回避しなければならない、下塗被覆組成物1および2の場合は60分、ま たは下塗被覆組成物3および4の場合は30分の短い換気時間後、全部の修理平 面および塗装された水性被覆剤の領域をこえて前処理されていない古い塗装の領 域に向かってクリアラッカーをぼかしてスプレーした。
下塗り層の領域をこえて隣接する部分へのクリアラッカーの塗装により均一な表 面構造が得られ、従って損傷箇所の経費のかかる研磨作業はもはや不要であった 。
その際、クリアラッカーを損傷箇所の領域に乾燥塗膜層厚60ALmで塗装した 。引き続き、5分の短い換気時間後、上塗り層を60℃で30分乾燥した。それ ぞれ得られた層構造およびその適用特性を第1表に記載した。すべての場合に水 性被覆剤の適当な乾燥後、損傷箇所のすぐれた修復が得られた。特に周辺領域で (修複充填材と古い塗装との境界でおよび下塗り層とll11工程の水性被覆剤 との境界で)色合いの変化、メタリック効果の変化、曇り形成等が認められなか った。
古い層装の色合いの均一性はきわめて良好であり、さらに古い塗装と修理用塗装 との付着の問題が生じなかった。
且」L匹ユニニエ 例1〜4と同様に実施した。水性の被覆剤を塗装せずに下塗りラッカーを直接予 め毛埋した(充填材を施した)損傷箇所および隣接した領域に塗装したことだけ が異なっていた。すべての場合に損傷箇所の不十分な修複のみが可能であった。
それというのも、下塗りラッカーと古い塗装の移行領域で色合い、特に作用の変 化が生じたためである。それぞれの得られた層構造およびその塗装特性を第2表 に記載した。
比 例4および5 例1〜4と同様に実施した。水性被覆剤の代わりに、従来の過剰に庸釈したクリ アラッカー2を、そのほかは同じ条件で損傷1所をこえて塗装したことだけが異 なっていた。この場合も損傷箇所の不十分な修復のみが可能であった。それぞれ の得られた層構造およびその適用特性を第2表に記載した。
五エニ1 例1〜4と同様に実施した。それぞれ被覆剤2.5および下塗り層3.5を使用 することだけが具なっていた。
それぞれの得られた層構造および適用特性を第3表に記載した。すべての場合に 、水性の被覆剤の適当な乾燥後損傷箇所のすぐれた修復が得られた。特に、周辺 領域で(修複充填材と古い塗装との境界でおよび下塗り層と第1工程の水性被覆 剤との境界で)色合いの変化、金属作用の変化、曇り形成等が認められなかった 。古い塗装の色合いの均一性はきわめて良好であり、さらに古い塗装と修理用塗 装との付着の問題が生じなかった。
第1表 例 1 2 3 4 損■所 1 1 2 2 被覆剤1 2.1!たは2.2 2.3または1.4 2.1または2.2 2 .3またl!1.4下塗層!3.1〜3.4 3.1−3.4 3.1−3.4  3.1−3.4クリアラブカー’ 4.1 4.1 4.1 4.1充填材/ 古い塗装 の移行’ i、o、 i、o、 i、o、 i、o。
下塗層/被覆層 の移行1 A i、o、 i、o+i、o、 i、o。
B n、i、o、 i、o、 n、i、o、 i、o。
j[1表の説明、 1)それぞれ使用される水性被覆剤、 2)それぞれ使用される水性下塗り組成物、3)それぞれ使用される上塗被覆組 成物、4)水性の被覆剤を80℃で10分乾燥した後および水性被覆剤を20℃ で10分乾燥した後の充填材/古い塗装の移行: i、o、m良好、すなわちマーキングおよび曇り形成等を生ぜず、 5)水性の被覆剤を別々に乾燥した後の下塗被覆組成物/水性の被覆剤の移行: A:80℃で10分乾燥、 B:20℃で10分乾燥、 i、o、m良好、すなわちマーキングおよび曇り形成等を生ぜず、 n、i、o、=不良、すなわち周辺領域のマーキング、曇り形成等、 第2表 VI V2 V3 V4 V5 損傷1所 12212 被覆剤1 − − − 4.2 4.2下塗1” 3.1−3.4 3.1又1 !3.2 3.3又迂3.4 3.1−3.4 3.1−3.4クリアラツト’  4.1 4.1 4.1 4.1 4.1充填材/古い 塗装の移行’i、o、 i、o、 i、o、 i、o、 i、o。
下塗り層/被覆層 又は古い塗装の 周 領 “ n、i、o、 n、i、o、 n、i、o、 n、i、o、 n、 i、o。
第2表の説明、 1)それぞれ使用される水性被覆剤、 2)それぞれ使用される水性下塗り組成物、3)それぞれ使用される上塗被覆組 成物、4)充填材/古い塗装の移行: i、o、=良好、すなわちマーキングおよび曇り形成等を生ぜず、 n、i、o、=不良、すなわち周辺領域のマーキング、曇り形成等、 5)比較例1〜3の下塗被覆組成物/古い塗装の移行、および比較例4および5 の下塗被覆組成物/被覆剤4゜2の移行: t、o、=良好、すなわちマーキングおよび曇り形成等を生ぜず、 n、i、o、=不良、すなわち周辺領域のマーキング、曇り形成等。
第3表 例 56 損傷箇所 12 被覆剤’ 2.5 2.5 下塗り層” 3. 5 3. 5 クリアラツカー’ 4.1 4.1 充填材/古い 塗装の移行4i、o、 i、o。
下塗υ層/被覆 刑の周辺領域6 !3表の説明、 l)それぞれ使用される水性被覆剤、 2)それぞれ使用される水性下塗り組成物、3)それぞれ使用される上塗被覆組 成物、4)水性の被覆剤を80℃で10分乾燥した後および水性の被覆剤を20 ℃で10分乾燥した後の充填材/古い塗装の移行: i、o、=良好、すなわちマーキングおよび曇り形成等を生ぜず、 5)水性の被覆剤を別々に乾燥した後の下塗被覆組成物/水性の被覆剤の移行: A、80℃で10分乾燥、 8.20℃で10分乾燥、 t、0.=良好、すなわちマーキングおよび曇り形成等を生ぜず、 n、i、o、=不良、すなわち周辺領域のマーキング、曇り形成等。
要 約 書 本発明の対象は、多層メタリック補修!!!装の製造の際に、準備した損傷箇所 および隣接する古いtj!装の領域上に、まず被覆剤を塗布し、この最初の被覆 層上にメタリックベースラッカーを損傷箇所の領域を覆うように、かつ被覆層上 にぼかすように塗布し、引き続きこの下塗層上l二および場合により隣接する古 い塗装の領域上にも塗布する多層メタリック補修塗装の製造方法である。この方 法は、準備された損傷箇所を、a) 被覆剤の総重量に対して5〜50重量%の 少な(とも1種の水で希釈可能なまたは水に分散可能な塗膜形成する材料、 b) 被覆剤の総重量に対して0〜20重量%の少な(とも1種の有機溶剤、 C) 場合により、常用の助剤および添加剤を含有する水性メタリックベースラ ッカーおよび水性被覆剤を塗布し、その際、水性被覆剤の乾燥塗膜層厚が損傷箇 所の領域内で2〜50μmにあることを特徴とする特手続補正書(自発) 1? 1、事件の表示 PCT/EP 91100416 2、発明の名称 多層補修塗装の製造方法 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 5、補正により増加する請求項の数 06、補正の対象 請求の範囲 請 求 の 範 囲 1、 多層補修塗装を製造する際に、 1、) 補修塗装を施すための損傷箇所を、清浄化し、研磨し、場合によりパテ 材および/または充填材を塗布することにより準備し、2、) 準備した損傷箇 所ならびに隣接する古い塗装を備えた面に被覆剤を塗布し、 3、) 工程(2)で塗布された被覆剤からポリマー塗膜を形成させ、 4、) こうして得られた被覆層に、メタリック顔料および/または効果顔料を 含有する下塗被覆組成物を、下塗層が損傷箇所の領域内を覆い、かつ工程(2) の被覆剤で被覆された隣接する古い塗装の領域にぼけるような層厚で塗布し、5 、) 工程(4)で塗布された組成物がらポリマー塗膜を形成させ、 6、) こうして得られた下塗層、場合により下塗層で被覆されていない工程( 2)の被覆層の部分および場合により隣接する古い塗装に、適当な透明な上塗被 覆組成物を塗布し、引き続き7、) 上塗層を、場合により下塗層と一緒に、お よび場合により、工程(2)において得られた被覆層と一緒に、周囲温度〜14 <)℃、有利に100℃より下の温度で、特に有利に80℃より下の温度で乾燥 させる多層補修塗装の製造方法において、 1、) 工程(2)において、 a) 被覆剤の総重量に対して5〜50重量%の水で希釈可能なまたは水に分散 可能な少なくとも1種の塗膜形成材料、 b) 被覆剤の総重量に対して0〜20重量%の少なくとも1種の有機溶剤、お よび C) 場合により常用の助剤および添加、剤を含有する水性被覆剤を塗布し、そ の際、損傷箇所の領域内での水性被覆剤の乾燥塗膜層厚が2〜50μmの間にあ り、 I N、 )工程(4)において、水性下塗被覆組成物を塗布することを特徴と する多層補修塗装を製造する方法。
1、) 補修塗装を施すための損傷箇所を、清浄化し、研磨し、場合によりパテ 材および/または充填材を塗布することにより準備し、2、) 準備した損傷箇 所ならびに隣接する古い塗装を備えた面に、古い塗装の境界に達するまで被覆剤 を塗布し、 3、) 工程(2)で塗布された被覆剤からポリマー塗膜を形成させ、 4、) こうして得られた被覆層にメタリック顔料および/または効果顔料を含 有する下塗被覆組成物を塗布し、 5、) 工程(4)で塗布された組成物からポリマー塗膜を形成させ、 6、) こうして得られた下塗層に、適当な透明な上塗被覆組成物を塗布し、引 き続き、7、) 上塗層を、場合により下塗層と一緒に、および場合により、工 程(2)において得られた被覆層と一緒に、周囲温度〜140℃、有利に100 ℃より下の温度で、特に有利に80℃より下の温度で乾燥させる多層補修塗装の 製造方法において、 1.) 工程(2)において、 a) 被覆剤の総重量に対して5〜50重量%の水で希釈可能なまたは水に分散 可能な少なくとも1種の塗膜形成材料、 b) 被覆剤の総重量に対して0〜20重量%の少なくとも1種の有機溶剤、お よび C) 場合により常用の助剤および添加剤を含有する水性被覆剤を塗布し、その 際、水性被覆剤の乾燥塗膜層厚が2〜50μmの間にあり、I 1. )工程( 4)において、水性下塗被覆組成物を塗布することを特徴とする多層補修塗装を 製造する方法。
国際調査報告 一一−−^−−−m PCT/EP91100416国際調査報告 EP 9100416 S^ 45302

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.多層補修塗装を製造する際に、 1.)補修塗装を施すための損傷箇所を、清浄化し、研磨し、場合によりパテ材 および/または充填材を塗布することにより準備し、 2.)準備した損傷箇所ならびに隣接する古い塗装を備えた面に被覆剤を塗布し 、 3.)工程(2)で塗布された被覆剤からポリマー塗膜を形成させ、 4.)こうして得られた被覆層に、メタリック顔料および/または効果顔料を含 有する下塗被覆組成物を、下塗層が損傷箇所の領域内を覆い、かつ工程(2)の 被覆剤で被覆された隣接する古い塗装の領域にぼけるような層厚で塗布し、 5.)工程(4)で塗布された組成物からポリマー塗膜を形成させ、 6.)こうして得られた下塗層、場合により下塗層で被覆されていない工程(2 )の被覆層の部分および場合により隣接する古い塗装に、適当な透明な上塗被覆 組成物を塗布し、引き続き 7.)上塗層を、場合により下塗層と一緒に、および場合により、工程(2)に おいて得られた被覆層と一緒に、周囲温度〜140℃、有利に100℃より下の 温度で、特に有利に80℃より下の温度で乾燥させる多層補修塗装の製造方法に おいて、I.)工程(2)において、 a)被覆剤の総重量に対して5〜50重量%の水で希釈可能なまたは水に分散可 能な少なくとも1種の塗膜形成材料、 b)被覆剤の総重量に対して0〜20重量%の少なくとも1種の有機溶剤、およ び c)場合により常用の助剤および添加剤を含有する水性被覆剤を塗布し、その際 、損傷箇所の領域内での水性被覆剤の乾燥塗膜層厚が2〜50μmの間にあり、 II.)工程(4)において、水性下塗被覆組成物を塗市することを特徴とする 多層補修塗装を製造する方法。 2.工程(2)の水性被覆剤を古い塗装の領域でぼかして塗市する請求項1記載 の方法。 3.工程(2)の被覆剤の乾燥塗膜層厚が、古い塗装の1cm〜1mの幅の領域 内で0μmの乾燥塗膜層厚に減少する請求項2記載の方法。 4..透明な上塗被覆組成物が工程(6)で古い塗装の隣接する領域中でぼかさ れて塗布される請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。 5.透明な上塗被覆組成物が工程(6)で、古い塗装の境界に達するまで古い塗 装の隣接する領域内に塗布する請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。 6.多層補修塗装を製造する際に、 1.)補修塗装を施すための損傷箇所を、清浄化し、研磨し、場合によりパテ材 および/または充填材を塗布することにより準備し、 2.)準備した損傷箇所ならびに隣接する古い塗装を備えた面に、古い塗装の境 界に達するまで被覆剤を塗布し、 3.)工程(2)で塗布された被覆剤からポリマー塗膜を形成させ、 4.)こうして得られた被覆層にメタリック顔料および/または効果顔料を含有 する下塗被覆組成物を塗布し、 5.)工程(4)で塗市された組成物からポリマ一塗膜を形成させ、 6.)こうして得れた下塗層に、適当な透明な上塗被覆組成物を塗布し、引き続 き、 7.)上塗層を、場合により下塗層と一緒に、および場合により、工程(2)に おいて得られた被覆層と一緒に、周囲温度〜140℃、有利に100℃より下の 温度で、特に有利に80℃より下の温度で乾燥させる多層補修塗装の製造方法に おいて、I.)工程(2)において、 a)被覆剤の総重量に対して5〜50重量%の水で希釈可能なまたは水に分散可 能な少なくとも1種の塗膜形成材料、 b)被覆剤の総重量に対して0〜20重量%の少なくとも1種の有機溶剤、およ び c)場合により常用の助剤および添加剤を含有する水性被覆剤を塗布し、その際 、水性被覆剤の乾燥塗膜層厚が2〜50μmの間にあり、 II.)工程(4)において、水性下塗被覆組成物を塗布することを特徴とする 多層補修塗装を製造する方法。 7.工程(2)において塗布される水性被覆剤が、メタリック顔料および効果顔 料のほかに着色顔料を含有する請求項6記載の方法。 8.工程(2)において塗布される水性被覆剤および/または下塗被覆組成物が 、塗膜形成材料として、(a)第1の工程で、エチレン性不飽和モノマーまたは エチレン性不飽和モノマーからなる混合物10〜90重量部を、水相中で、1種 以上のラジカル生成開始剤の存在で重合させ、その際、エチレン性不飽和モノマ ーもしくはエチレン性不飽和モノマーからなる混合物は、第1の工程で+30〜 +110℃のガラス転移温度(TG1)を有するポリマーが得られるように選択 され、 (b)第1の工程で使用されたエチレン性不飽和モノマーもしくはモノマー混合 物の80重量%以上が反応した後、第2の工程でエチレン性不飽和モノマーまた はエチレン性不飽和モノマーからなる混合物の90〜10重量部を、第1の工程 で得られたポリマーの存在で重合させ、その際、第2の工程で使用したモノマー もしくは第2の工程で使用したエチレン性不飽和モノマーからなる混合物が、第 2の工程で使用したモノマーもしくは第2の工程で使用したエチレン性不飽和モ ノマーからなる混合物の単独の重合が、−60〜+20℃のガラス転移温度(T G2)を有するポリマーを生じるように選択され、その際、反応条件は、得られ たエマルションポリマーが200000〜2000000の数平均分子量を有す るように選択され、その際、第1の工程で使用されたエチレン性不飽和モノマー もしくはモノマー混合物および第2の工程で使用されたエチレン性不飽和モノマ ーもしくはモノマー混合物は、種類および量において、得られたエマルションポ リマーが2〜100のヒドロキシル価を有し、かつ、TG1−TG2の差が10 〜170℃にあるように選択されることにより得られたエマルションポリマーを 含有する請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。 9.工程(2)において塗布される被覆剤および/または下塗被覆組成物が、塗 膜形成材料として、エマルションポリマー100重量%未満〜40重量%までお よび水で希釈可能なポリウレタン樹脂60重量%までからなる混合物を含有し、 その際、量割合はそれぞれ固体成分に対して表わされ、合計が常に100重量% になる請求項8記載の方法。 10.工程(2)において塗布される被覆剤および/または下塗被覆組成物が、 塗膜形成材料として水で希釈可能なまたは水に分散可能なポリウレタン樹脂を含 有する請求項1から7項までのいずれか1項記載の方法。 11.損傷箇所を、工程(1)において、水性のパテ材および/または充填材を 塗布することにより準備する請求項1から10までのいずれか1項記載の方法。
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