JPH0687908A - 共重合体、これを含有する塗料組成物及び物品の被覆方法 - Google Patents

共重合体、これを含有する塗料組成物及び物品の被覆方法

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JPH0687908A
JPH0687908A JP3056661A JP5666191A JPH0687908A JP H0687908 A JPH0687908 A JP H0687908A JP 3056661 A JP3056661 A JP 3056661A JP 5666191 A JP5666191 A JP 5666191A JP H0687908 A JPH0687908 A JP H0687908A
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】3〜8本のアームが分出しているハブ部分を有
する共重合体であって、ハブ部分は3官能性〜8官能性
チオールの残基でありそして各アームはエチレン性不飽
和単量体からなる構造単位と、相互に適合性の官能単位
であって、架橋剤との架橋反応又は同一の重合体中の他
の分子の有する官能単位中の同一の又は補足的な置換基
との架橋反応を行うことのできる架橋性置換基を含有す
る官能単位と、場合により、湿潤化基を含有する相溶性
の補助官能単位とから形成される付加重合体からなるこ
とを特徴とする共重合体。 【効果】この重合体を基材とする塗料は線状重合体を基
材とする塗料に比し、低い粘性を示し、ポットライフと
ゲル化時間が改善されるとともに紫外線による劣化に対
し比較的定である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はある種の新規な共重合
体、その製造及びこれを使用した塗料組成物に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】本発明の共重合体は中
心点から分出している(放射状に伸長している)(radi-
ate)多数のアーム(arm) からなると見なすことができ
る、理想化された構造を有する。かかる幾何学的構造(g
eometry)を有する重合体は、一般的には、星形重合体(s
tar polymer)又は星形構造 (star geometry)を有する重
合体と称される。今般、本発明者は塗料組成物の調製に
有用な、ある種のかかる重合体を開発した。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、3〜8
本のアームが分出しているハブ部分 (hub portion)を有
する共重合体であって、上記ハブ部分は3官能性〜8官
能性チオールの残基でありそして各アームは構造単位
(structural unit)と、相互に適合性の官能単位(functi
onal unit) であって、架橋剤との架橋反応又は同一の
重合体中の他の分子の有する官能単位中の同一の又は補
足的な置換基との架橋反応を行うことのできる架橋性置
換基を含有する官能単位と、場合により、湿潤化基を含
有する相溶性の補助官能単位とから形成される付加重合
体からなることを特徴とする共重合体が提供される。
【0004】これらの重合体を塗料組成物中で使用した
場合の利点は、少なくとも一部は、使用された特定の官
能単位と、該重合体について行われる架橋反応に基づく
ものであり得る。特に、ヒドロキシ官能性星形重合体と
イソシアネート架橋剤を使用した場合について認められ
る一つの利点は、この重合体を基材とする塗料組成物
は、対応する線状重合体を基材とする塗料組成物と比較
して、改善されたポットライフとゲル化時間を有するこ
とである。更に、かかる星形重合体を基材とするプライ
マー(primer)組成物は、市販の標準的重合体を基材とす
る組成物と比較して、改善された安定性を有する。ま
た、特に、官能価が比較的高い場合には、星形重合体組
成物は、線状重合体に基づく市販の標準品と比較して、
紫外線による劣化に対して比較的安定である。更に、ア
リル官能性及びヒドロキシ官能性星形重合体に基づく水
性塗料組成物は、その分子量から予測されるものより極
めて低い粘性を示ししかも比較的良好な被膜性能を示
す。
【0005】本発明の共重合体は少なくとも3000の
全分子量を有する。実際には、分子量は150,000
以下であろう。例えば分子量は3,000〜30,00
0、特に、3,000〜15,000であることがで
き、例えば5,000〜10,000である。本明細書
において使用される“分子量”という用語は、見掛の全
重量平均分子量(apparent total weight average molec
ular weight)を意味する。見掛分子量は T.Kremmer及び
L.Boross,“Gel Chromatography: Theory, Methodolog
y and Application"(Wiley Interscience, 1979)に記載
されるゲル透過クロマトグラフィー法により測定され
る。
【0006】本発明の共重合体は3官能性〜8官能性チ
オールの残基であるハブ部分 (hubportion)を有する。
理想化された構造においては、ハブ中の各々のチオ部分
から付加重合体のアームが伸びている;従ってチオ部分
から3〜8本のアームが伸びている。ハブ部分は3官能
性、4官能性又は6官能性チオール、特に、4官能性又
は6官能性チオールの残基であることが好ましい。3官
能性〜8官能性チオールは芳香族又は脂肪族チオールで
あり得る。芳香族チオールの例はベンゼン−1,3,5
−トリチオール、3,4,8,9−テトラメルカプトテ
トラチアフルバレン及び7−メチルトリチオ尿酸であ
る。チオール残基は3官能性〜8官能性アルコールとチ
オ−C2-6 アルカン酸とから形成されるエステルの残基
であることが好ましい。
【0007】適当なアルコールの例はグリセリン、ソル
ビトール及び特に、式(1):
【0008】
【0009】〔式中、R1 は水素、C1-4 アルキル基又
はヒドロキシ−C1-4 アルキル基(特に、メチル、エチ
ル、ヒドロキシメチル又はヒドロキシエチル基)又は式
(2):
【0010】
【0011】の基である〕を有するアルコールである。
【0012】メルカプト−C2-6 アルカン酸の例は2−
メルカプト酢酸、2−メルカプトプロピオン酸、3−メ
ルカプトプロピオン酸、4−メルカプト酪酸、5−メル
カプト吉草酸、及び6−メルカプトカプロン酸である。
メルカプトアルカン酸は2−メルカプト酢酸又は3−メ
ルカプトプロピオン酸であることが好ましい。
【0013】星形共重合体の各アームは、構造単位と、
相互に適合性でありかつ架橋剤との架橋反応又は同一の
重合体中の他の分子の有する官能単位中の同一の又は補
足的な置換基との架橋反応を行うことのできる架橋性置
換基を含有する官能単位と、場合により、湿潤化基を含
有する相溶性の補足官能単位とから構成される。慣用の
アクリル重合体におけるごとく、かかる単位の分布はラ
ンダムである。
【0014】アーム中の官能単位と補助官能単位との全
平均モル%は、アームの10〜70%、例えば25〜5
0%又は60〜70%、特に、30〜40%である。各
アーム中の官能単位の平均モル%は、官能単位を提供す
る単量体によって表わされる、アームを形成する全単量
体のモル%から計算される。任意の、特定の重合体につ
いて選択される官能単位は相互に適合性(compatible)で
あるように選ばれる。このことは置換基が、同一の分子
中の官能単位中の架橋性置換基との分子内架橋反応より
も、架橋剤との分子間架橋反応を行うか又は他の分子中
の官能単位中の同一の又は補足的な置換基との分子間架
橋反応を行うことを意味する。
【0015】架橋性置換基の例はヒドロキシル、カルボ
キシル、イソシアネート、ブロックされたイソシアネー
ト、エポキシ、アリルエステル及び2−ヒドロキシ−3
−アリルオキシプロピルエステル基である。官能単位が
同一の架橋性基を含有している場合には、架橋性基の選
択は、架橋反応を行うのに架橋剤を必要とするように行
われるか、又は、同一の重合体中の異る分子間で自己架
橋が生起する場合には、架橋反応を行うのに、例えば触
媒による架橋の開始(triggering)を必要とするように行
われる。従って、例えばヒドロキシル基含有重合体はイ
ソシアネート基含有架橋剤を必要とする。2−ヒドロキ
シ−3−アリルオキシプロピルエステル基は、通常、相
互に架橋するためにコバルト触媒を必要とする。
【0016】重合体が2つ又はそれ以上の異った種類の
官能単位を有するか又は官能単位と補助官能単位とを含
有している場合には、異る架橋性基又は架橋性基と湿潤
化基は、架橋が分子内 (intra-molecular)ではなしに分
子間 (inter-molecular)で生起するように選ばれる。例
えば、2つのかかる異る種類の官能単位が存在する場合
には、一方の種類の官能単位はヒドロキシル基を含有す
ることができ、他方の種類の官能単位は、カルボキシル
基又はヒドロキシル基とブロックされたイソシアネート
基、又は、ヒドロキシル基とエポキシ基、又はカルボキ
シル基又はその塩とアリル基又は2−ヒドロキシ−3−
アリルオキシプロピルエステル基とを含有し得る。
【0017】補助官能単位についての湿潤化基の例は4
−ニトロベンゾイルオキシ基、4−アミノベンゾイルオ
キシ基及びその酸付加塩誘導体である。酸付加塩の例は
ハロゲン化水素塩、特に、塩酸塩又は有機酸塩例えば酢
酸塩である。官能単位はヒドロキシ、カルボキシ、ブロ
ックドイソシアネート又はエポキシ基含有エチレン系単
量体から誘導するか又はカルボキシル基含有単位とアリ
ルアルコール又は1−アリルオキシ−2,3−エポキシ
プロパンとの反応により誘導し得る。
【0018】重合体がカルボキシル基又はその塩と2−
ヒドロキシ−3−アリルオキシプロピルエステル基とを
含有している場合には、遊離酸基又は塩の基とエステル
基とのモル比は1:3〜1:9、特に、1:5.6〜
1:7.33であることが好ましい。比1:3はカルボ
キシル基の75モル%がエステル化されていることを意
味する。比1:5.6はカルボキシル基の85%がエス
テル化されていることを意味し、比1:7.33はカル
ボキシル基の88%がエステル化されていることを意味
しそして比1:9はカルボキシル基の90%がエステル
化されていることを意味する。
【0019】カルボキシル基は塩、例えばアルカリ金
属、アルカリ土金属、及びアンモニウム塩、特にリチウ
ム及びナトリウム塩を形成し得る。共重合体が2個以上
の官能単位を含有している場合には、最大の量で存在す
る官能単位の量は、通常、官能単位の全量の97モル%
を越えないであろう。通常、最大の量で存在する官能単
位は、官能単位の全体の90モル%を越えないであろ
う。共重合体が補助官能単位を含有している場合、補助
官能単位の量は、全官能単位の0.5モル%以上又は
1.3モル%以上であろう。典型的には、補助官能単位
の量は0.5〜5モル%、特に、1〜2モル%であろ
う。
【0020】ヒドロキシル基含有単量体の例はアリルア
ルコール及び式(3): CH2 =CR1 −CO2 2 OH (3) (式中、R1 は水素又はメチル基であり、R2 はC2-6
アルカンジイル基、特に、エタン−1,2−ジイル、プ
ロパン−1,3−ジイル及びブタン−1,4−ジイル基
である)のエステルである。カルボキシル基含有単量体
の例はアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸及び無水
マレイン酸である。イソシアナト基含有単量体の例は2
−(3−イソプロペニルフェニル)−2−イソシアナト
プロパン及び式(4): CH2 =CR1 −CO2 2 NCO (4) (式中、R1 及びR2 は式(3)について定義したもの
と同一であり、特に、R1 がメチル基である場合には、
2 はエタン−1,2−ジイル基である)のエステルで
ある。
【0021】ブロックされた式(4)のイソシアネート
基含有単量体の例は、イソシアネート基がアルカノー
ル、特にC1-10アルカノール、アルコキシアルカノー
ル、特に、C1-3 アルコキシC1-3 アルカノール、ヒド
ロキシエステル、ケトエステル、オキシム、ケトオキシ
ム、場合により置換されているフェノール、ラクタム
(環式ラクタムを包含する)及びN−ヒドロキシイミ
ド、特に、環式N−ヒドロキシイミドでブロックされて
いる単量体である。この種のブロッキング基はH.G.Frav
el Jr.等により、Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 19
84, 23,586、“Preparation, Polymerisation and Eval
uation of Blocked Isocyanato-ethyl Methacrylate"に
記載されている。エポキシ基含有単量体の例はグリシジ
ルアクリレート及びグリシジルメタクリレートである。
【0022】構造単位の例はエチレン性不飽和単量体、
特に、アクリル酸及びメタクリル酸のC1-8 アルキルエ
ステル、C2-6 アルカン酸ビニルエステル及びスチレン
及びそのC1-4 アルキル同族体から誘導された単位であ
る。アクリル酸及びメタクリル酸のC1-8 アルキルエス
テルの例は、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ペンチル、メ
タクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、ア
クリル酸ペンチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オ
クチル及びアクリル酸2−エチルヘキシルである。C
2-6 アルカン酸ビニルエステルの例は酢酸ビニル、プロ
ピオン酸ビニル及びブタン酸ビニルである。スチレン及
びそのC1-4 アルキル同族体の例は4−メチルスチレン
及び4−エチルスチレンである。構造単位はメタクリル
酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル及
びアクリル酸ブチルから誘導されることが好ましい。
【0023】単量体の同一性(種類)と割合は被膜形成
性重合体のガラス転移温度(Tg)に直接影響するの
で、単量体とその割合は被膜形成性重合体を適用すべき
最終用途に適当な理論ガラス転移温度が得られるように
選択される。Tgは“PolymerScience", V.R.Growarike
r, N.V. Viswanathan及びJayader Greedhar 170, JohnW
iley and Sons (1986) に記載されるFoxの方程式を
使用して算出する。官能単位を誘導する単量体の同一性
と割合は前記したごとく制限される。従って、Tgの変
化は構造単位を提供する単量体について適当な割合を選
択することにより達成される。
【0024】本発明の共重合体は広い範囲のTg、例え
ば−5〜+100℃の範囲のTgを有し得る。−5〜5
5℃の範囲のTgを有する共重合体は自動車の再塗装(r
espray) を行うためのペイントに特に有用である。+4
5〜100℃の範囲のTgを有する共重合体は、特に自
動車の製造ラインで自動車を塗装するためのペイントの
調製に特に有用である。
【0025】本発明の共重合体の調製は、3官能性〜8
官能性チオール連鎖移動剤と、重合して構造単位を形成
するエチレン性不飽和単量体、重合して官能単位を形成
するエチレン性不飽和単量体及び場合により、重合して
補助官能単位を形成するエチレン性不飽和単量体とを中
間温度〜高温で反応させて共重合体を形成させ、つい
で、場合により、塩又はエステルを必要とする場合に
は、かく形成された、カルボキシル基を有する官能単位
を含有する共重合体を塩化するか又はアリルアルコール
又は1−アリルオキシ−2,3−エポキシプロパンと反
応させるか、又は、場合により、前記の反応で形成され
た、エポキシ基を有する官能単位を含有する共重合体を
4−ニトロ安息香酸又は4−アミノ安息香酸と反応させ
ついで場合により、かく得られた生成物を酸付加塩に転
化することからなる方法により行われる。
【0026】反応は遊離基反応の開始剤、例えば過酸エ
ステル、例えば過安息香酸t−ブチル、過−2−エチル
ヘキサン酸t−ブチル(t-butyl per-2-ethyl hexanoat
e) 又はアゾビスイソブチロニトリルの存在下で行われ
る。反応は重合体生成物の分子量分布が小さくなるよう
に行うことが好ましい。これは反応開始時に高いラジカ
ルフラックス(radical flux)を生成させることにより達
成される。この高いラジカルフラックスの生成は迅速な
開始剤、すなわち、多数の遊離基を極めて迅速に生成さ
せる開始剤を使用するか又は比較的遅い開始剤を使用し
そして単量体を過剰の開始剤に添加することにより達成
される。
【0027】使用される特定の方法は重合させるべき単
量体及び最終生成物に要求される性質に依存する。単量
体と開始剤の正確な組合せは、任意の特定の場合におい
て、日常試験により決定し得る。重合反応は中間温度〜
高温で行われる。正確な温度は使用される特定の開始剤
及び重合すべき単量体に依存する。通常、重合反応は7
0〜170℃、特に、100〜140℃で行われる。後
エステル化 (post-esterification)とエポキシド環の開
環は、場合により触媒の存在下で、中間温度、例えば、
周囲温度で行い得る。
【0028】重合反応と後エステル化反応は非妨害性
(non-interfering)溶剤又は稀釈剤、例えば高沸点芳香
族炭化水素、特に、キシレン、又は、高沸点炭化水素溶
剤混合物、例えば、“ソルベッソ”(“Solvesso”)の
存在下で行われる。塩化工程は標準的な方法により、例
えば、遊離酸基を含有する重合体と塩基とを又は遊離ア
ミノ基を含有する重合体と酸とを、塩基又は酸が溶解す
るかつ重合体が少なくとも部分的に溶解する液体媒体中
で接触させることにより行い得る。使用時、本発明の重
合体から揮発性液体稀釈剤又は担体を使用して塗料組成
物を調製する。従って、本発明によれば、更に、3〜8
本のアームが分出しているハブ部分を有する共重合体で
あって、上記ハブ部分は3官能性〜8官能性チオールの
残基でありそして各アームは構造単位(イ)と、相互に
適合性の官能単位であって、架橋剤との架橋反応又は同
一の重合体中の他の分子の有する官能単位中の同一の又
は補足的な置換基との架橋反応を行うことのできる架橋
性置換基を含有する官能単位(ロ)と、場合により、湿
潤化基を含有する相溶性の補助官能単位(ハ)とから形
成される付加重合体からなる共重合体と液体稀釈剤又は
担体とからなることを特徴とする塗料組成物が提供され
る。液体担体の例は脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、
ハロゲン化炭化水素、アルコール、ケトン、エステル、
エーテル及び水である。液体担体の量は重合体の分子量
又は組成に応じて変動させることができ、その結果、得
られる組成物を、選択された塗装方法に適当な粘度を有
するものにすることができる。塗料組成物は架橋剤も含
有し得る。任意、特定の場合において、架橋剤は重合体
中の官能単位に応じて選択される。
【0029】共重合体中の官能単位がヒドロキシル基を
含有している場合には、架橋剤は二官能性又は多官能性
イソシアネート、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂又は
グリコールウリルであり得る。グリコールウリルは官能
単位がカルボキシル基を含有している重合体についての
架橋剤としても有効である。簡単な二官能性又は多官能
性イソシアネートの例は、式(5): OCN(CH2 n NCO (5) (式中、nは2〜8である)で示されるアルカンジイソ
シアネートである。特に、nは4〜6、特に6である。
簡単なシクロアルカンジイソシアネートの例はイソホロ
ンジイソシアネートである。簡単な芳香族ジイソシアネ
ートの例はトルエン−2,4−ジイソシアネート及び
4,4−ジフエニルメタンジイソシアネートである。複
雑な多官能性オリゴマー状イソシアネートはジ−及びポ
リオールと前記したごとき二官能性イソシアネートとの
反応生成物である。ジオール及びポリオールの例はエチ
レングリコール、プロピレングリコール、トリメチロー
ルプロパン及びペンタエリスリトールである。
【0030】塗料組成物は、場合により、架橋反応につ
いての触媒も含有している。触媒は、例えば、オルガノ
錫化合物、例えばジブチル錫ジラウレートであり得る。
これらのイソシアネート架橋剤は既知であるか又は既知
の方法と同様の方法により調製し得る。多くのものが
“デスモジュール” (“Desmodur”)商品名で入手され
る。メラミン−ホルムアルデヒド樹脂は“サイメル”
(“Cymel")の商品名で入手される。共重合体中の官能
単位がイソシアネート基を含有している場合、架橋剤は
二官能性又は多官能性アルコールであり得る。簡単な二
官能性又は多官能性アルコールの例はエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン及
びペンタエリスリトールである。かかる組成物は架橋反
応に対する触媒も含有し得る。触媒はオルガノ錫化合
物、例えばジブチル錫ジラウレートである得る。
【0031】グリコールウリル(アセチレン尿素とも呼
ばれる)及びその調製は米国特許第4,064,191
号明細書に記載されている。これは2モルの尿素と1モ
ルのグリオキサールとを反応させることにより調製され
る。かく得られるグリコールウリルは、場合によりC
1-6 アルキル置換基を有する(この置換基は適当な出発
原料を選択することにより導入される)か又は、1〜4
モルのホルムアルデヒドと反応させることにより部分的
に又は完全にメチロール化し得る。米国特許第4,06
4,191号明細書に記載されるグリコールウリルの例
はテトラメチロールグリコールウリル、テトラブトキシ
メチルグリコールウリル、部分的にメチロール化された
グリコールウリル、テトラメトキシルメチルグリコール
ウリル及びジメトキシジエトキシグリコールウリルであ
る。グリコールウリルの特定の群はジメチロールグリコ
ールウリルのモノ−及びジメチルエーテル、テトラメチ
ロールグリコールウリルのトリメチルエーテル、テトラ
メチロールグリコールウリルのテトラメチルエーテル、
テトラキスエトキシメチルグリコールウリル、テトラキ
スプロポキシメチルグリコールウリル、テトラキスブト
キシメチルグリコールウリル、テトラキスアミルオキシ
メチルグリコールウリル及びテトラキスヘキシルオキシ
メチルグリコールウリルである。他のグリコールウリル
はジメチロールジヒドロキシルエチレン尿素である。そ
の化学的構造は下記の式(6)で示されるごときもので
あると考えられる:
【0032】
【0033】ヒドロキシ重合体とグリコールウリルとの
間の架橋反応は酸触媒、例えばトルエンスルホン酸によ
り促進させ得る。グリコールウリルは水性塗料組成物に
ついての架橋剤として特に有用である。官能単位がイソ
シアネート基又はエポキシ基を含有している場合には、
架橋剤は簡単なモノ−第1アミン又は簡単な二−又は多
官能性アミンである。簡単なモノ−第1アミンの例はC
2-8 アルキルアミン、特にエチルアミン、プロピルアミ
ン、ブチルアミン及びヘキシルアミンである。簡単なジ
アミンの例は式(7): NH2 (CH2 m NH2 (7) (式中、mは2〜8、特に4〜6である)のアミンであ
る。特定のジアミンは1,6−ジアミノヘキサンであ
る。
【0034】複雑なジアミンの例は式(8): (式中、aは2〜6である)のアミン−末端停止ポリプ
ロピレングリコールである。複雑なトリアミンの例は一
般式(9):
【0035】
【0036】(式中、Rは水素又はC1-6 アルキル基、
例えばメチル、エチル又はプロピル基であり、b,c及
びdはその合計が3〜30になるような整数である)で
示されるものである。式(8)及び(9)のアミンは
“ジェファミン”(“Jeffamine")の商品名で市販され
ている。
【0037】共重合体中の官能単位がアリルエステル基
を含有している場合には、架橋は遊離基重合により生起
する。塗料組成物は遊離基開始剤を含有し得る。適当な
遊離基開始剤の例は過酸化物、特に、過酸化ベンゾイル
である。共重合体中の官能単位が2−ヒドロキシ−3−
アリルオキシプロピルエステル基を含有している場合に
は、架橋はコバルト触媒例えばカプリル酸コバルト又は
ナフテン酸コバルトの存在下、空気中での自己酸化によ
り生起する。官能単位がカルボキシル基を含有している
場合には、架橋剤は二−又は多官能性エポキシドであり
得る。ポリエポキシドの例としてはポリフェノールのポ
リグリシジルエーテル、特に、150〜2500、特
に、400〜1000のエポキシ当量を有するものが挙
げられる。かかるポリエポキシドの特定の例はエピクロ
ルヒドリンとビス(4−ヒドロキシフェニル)−2,2
−プロパンから誘導されるものである。これらのエポキ
シドは理想化構造式(10):
【0038】
【0039】(式中、pはポリエポキシドが前記した範
囲のエポキシ当量を有するような整数である)を有する
と見なし得る。この種のポリエポキシドは“エピコー
ト”(“Epikote")の商品名、特に、エピコート100
1,1004及び1007の商品名で入手される。
【0040】なお、塗料組成物は任意的な添加剤、例え
ばUV吸収剤、水分掃去剤 (Waterscavenger)及び流動
助剤(flow aid)を含有し得る;これらは適用方法又は最
終被膜特性を変性するために塗料組成物中で一般的に使
用されているものである。本発明の塗料組成物は本発明
の共重合体と液体担体及び任意的添加剤とを混合するこ
とにより調製し得る。本発明の塗料組成物は、標準的な
方法により、例えば、浸漬、刷毛塗り、ローラー塗布又
は噴霧により物品の表面に被膜を施しついで蒸発を蒸発
させ、被膜を硬化させることにより、物品を被覆するの
に使用し得る。
【0041】
【実施例】本発明を以下の実施例により例示する。実施
例1,3〜21,23,25,27及び28は本発明の
実施例であり、実施例2,22,24,26及び29は
比較例である。
【0042】実施例 各重合体の性質は後記表3に示されている。実施例1〜
17はヒドロキシル官能性重合体の例を示すものであ
る。
【0043】実施例1 重合体分散体1の調製 過安息香酸第3ブチル(15.0g)、酢酸ブチル
(7.5g)及び Exxon社から“ソルベッソ”(“Solv
esso”)100(“Solvesso”は商標である)として入
手されるC10芳香族炭化水素溶剤(7.5g)の混合物
からなる開始剤“スパイク”(“spike")を、不活性雰
囲気中の、還流温度に加熱されている、酢酸ブチル(5
92.5g)と“ソルベッソ”100(592.5g)
に攪拌しながら10分間で添加した。ヒドロキシエチル
メタクリレート(725.4g)、メタクリル酸メチル
(729.2g)、アクリル酸ブチル(345.4
g)、過安息香酸第3ブチル(90.0g)及びペンタ
エリスリトールテトラメルカプトプロピオネート(3
6.0g)からなる第2の混合物を、還流温度に加熱し
た前記溶剤混合物に3時間かかって添加した。更に3時
間還流温度に保持した。反応生成物を冷却して重合体1
を60.0%の理論不揮発成分含有量を有する分散物と
して取得し、これを酢酸ブチル(449.0g)で稀釈
しついでManville Corporationから“セライト”(“Ce
lite”)560として入手される珪藻土シリカの濾床を
通して加圧下(15psi)、濾過した(“Celite”は
商標である)。
【0044】重合体の分子量は“Gel Chromatography;
Theory, Methodology & Application", T.Kremmer: L.B
ross, Wiley Intersciences 1979に記載されるゲル透過
クロマトグラフィ法により測定した。3個の30cmの
“PL Gel”(Polymer Laboratories社商標)カラム10
6 A,104 A及び500Aを直列に配列して、高分子
量の重合体粒子を最初に溶離させついで分子量範囲が6
00〜2.95×106 の10個のポリスチレン標準品
(polystyrene standard)(Polymer Laboratories 社から
入手される)を使用して検量した;溶離はテトラヒドロ
フランを使用して、1cm3 /分の速度で行った。検量
後、供試重合体のアリコートを前記の直列のカラムの最
初のカラムに装入し、同様の方法で溶離させた。
【0045】透明塗料(Clearcoat)組成物1の調製 下記の成分を混合して、活性化比(activation rati
o);ヒドロキシル基:イソシアネート基=1:1の透
明塗料を調製した。 1.重合体1分散体(52.5%固形分): 47.50g 2.ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアネートトリマー; 酢酸ブチルと“ソルベッソ”100(1:1)中の90%溶液; Bayer 社から“デスモジュールN3990”又は Rhone Poulenc社 から“トロネート(Tolonate)HDT90”として市販: 16.74g 3.酢酸ブチル 34.61g 4.スリップ助剤;50%キシレン溶液; Bayer 社から“バイシロン (Baysilone)OL17”として市販: 0.15g 5.クレーター形成防止剤(anticrater agent); C9 10炭化水素中の50%溶液; BYK Chemieから“BYK358”として市販: 0.60g 6.酢酸ブチル中のジブチル錫ジラウレートの10%溶液:0.40g 得られた組成物は40.0%の理論不揮発分含有量を有
していた。
【0046】実施例2〜17 実施例2 重合体分散体2の調製 ヒドロキシエチルメタクリレート(725.4g)、ア
クリル酸ブチル(345.4g)、メタクリル酸メチル
(729.2g)及び過安息香酸第3ブチル(72.0
g)の混合物を、不活性雰囲気中の、還流温度に加熱さ
れている酢酸ブチル(600.0g)と“ソルベッソ”
100(600.0g)に攪拌しながら3時間に亘って
添加した。温度を更に3時間還流温度に保持した。透明塗料組成物2の調製 塗料組成物2の調製は表2に示す量の各成分を使用し
て、透明塗料組成物1について述べたものと全く同様の
方法で行った。
【0047】実施例3 重合体分散体3の調製 ヒドロキシエチルメタクリレート(725.4g)、ア
クリル酸ブチル(345.4g)、メタクリル酸メチル
(729.2g)、ペンタエリスリトールテトラメルカ
プトプロピオネート(36.0g)及び過安息香酸第3
ブチル(90.0g)の混合物を、不活性雰囲気中の、
還流温度に加熱されている酢酸ブチル(600.0g)
と“ソルベッソ”100(600.0g)に攪拌しなが
ら3時間に亘って添加した。温度を更に3時間還流温度
に保持した。透明塗料組成物3の調製 塗料組成物3の調製は表2に示す量の各成分を使用し
て、塗料組成物1について述べたものと全く同様の方法
で行った。
【0048】実施例4 重合体分散体4の調製 ヒドロキシエチルメタクリレート(725.4g)、ア
クリル酸ブチル(345.4g)、メタクリル酸メチル
(729.9g)、ペンタエリスリトールテトラメルカ
プトプロピオネート(72.0g)及び2,2−アゾビ
ス(2−メチルブチロニトリル)(126.0g;Dupo
nt社からベーゾ(Vazo)67として市販)の混合物を、不
活性雰囲気中の、還流温度に加熱されている酢酸ブチル
(900.0g)と“ソルベッソ”100(300.0
g)に攪拌しながら3時間に亘って添加した。温度を更
に3時間、還流温度に保持した。かく得られた生成物
(理論不揮発成分含有量60.0%)を実施例1で述べ
た方法で濾過した。透明塗料組成物4の調製 塗料組成物の調製は表2に示す量の各成分を使用して、
透明塗料組成物1について述べたものと全く同様の方法
で行った。
【0049】実施例5 重合体分散体5の調製 過安息香酸第3ブチル(15.0g)、酢酸ブチル
(7.5g)及びC10芳香族炭化水素溶剤“ソルベッ
ソ”100(7.5g)からなる開始剤“スパイク”
を、不活性雰囲気中で還流温度に加熱されている酢酸ブ
チル(592.5g)と“ソルベッソ”100(59
2.5g)に攪拌しながら10分間で添加した。ヒドロ
キシエチルメタクリレート(468.0g)、メタクリ
ル酸メチル(924.4g)、アクリル酸ブチル(40
7.6g)、過安息香酸第3ブチル(90.0g)及び
ペンタエリスリトールテトラメルカプトプロピオネート
(36.0g)からなる第2の混合物を還流温度に加熱
されている溶剤混合物に3時間に亘って添加した。温度
を更に3時間、還流温度に保持した。かく得られた生成
物(理論不揮発分含有量60.0%)を実施例1で述べ
た方法で濾過した。透明塗料組成物5の調製 塗料組成物の調製は表2に示す量の各成分を使用して、
透明塗料組成物1について述べたものと全く同様の方法
で行った。
【0050】実施例6 重合体分散体6の調製 過安息香酸第3ブチル(15.0g)、酢酸ブチル
(7.5g)及びC10芳香族炭化水素溶剤“ソルベッ
ソ”100(7.5g)からなる開始剤“スパイク”
を、不活性雰囲気中で還流温度に加熱されている酢酸ブ
チル(592.5g)と“ソルベッソ”100(59
2.5g)に攪拌しながら5分間で添加した。ヒドロキ
シエチルメタクリレート(468.0g)、メタクリル
酸メチル(1000.4g)、アクリル酸ブチル(23
1.6g)、過安息香酸第3ブチル(90.0g)及び
ペンタエリスリトールテトラメルカプトプロピオネート
(36.0g)からなる第2の混合物を還流温度に加熱
されている溶剤混合物に3時間に亘って添加した。温度
を更に3時間、還流温度に保持した。かく得られた生成
物(理論不揮発分含有量60.0%)を酢酸ブチル(4
63.1g)で稀釈しついで実施例1で述べた方法で濾
過した。透明塗料組成物6の調製 塗料組成物の調製は表2に示す量の各成分を使用して、
透明塗料組成物1について述べたものと全く同様の方法
で行った。
【0051】実施例7 重合体分散体7の調製 ヒドロキシエチルメタクリレート(725.4g)、ア
クリル酸ブチル(723.6g)、メタクリル酸メチル
(351.0g)、ペンタエリスリトールテトラメルカ
プトプロピオネート(36.0g)及び過安息香酸第3
ブチル(126.0g)の混合物を、不活性雰囲気中で
還流温度に加熱されている酢酸ブチル(600.0g)
と“ソルベッソ”100(600.0g)に攪拌しなが
ら3時間に亘って添加した。温度を更に3時間還流温度
に保持した。得られた生成物(理論不揮発分含有量6
0.0%)を酢酸ブチル(3162.0g)で稀釈しつ
いで実施例1で述べた方法で濾過した。透明塗料組成物7の調製 塗料組成物の調製は表2に示す量の各成分を使用して、
透明塗料組成物1について述べたものと全く同様の方法
で行った。
【0052】実施例8 重合体分散体8の調製 過安息香酸第3ブチル(15.1g)とメチルプロポキ
ソールアセテート(methyl propoxol acetate)(15.1
g)とからなる開始剤“スパイク”を不活性雰囲気中で
還流温度で加熱されているメチルプロポキソールアセテ
ート(1184.9g)に攪拌しながら5分間に亘って
添加した。ヒドロキシエチルメタクリレート(936.
1g)、メタクリル酸メチル(182.0g)、アクリ
ル酸ブチル(681.7g)、過安息香酸第3ブチル
(90.2g)及びペンタエリスリトールテトラメルカ
プトプロピオネート(36.1g)からなる第2の混合
物を還流温度に加熱されている溶剤混合物に3時間に亘
って添加した。温度を更に3時間、還流温度に保持し
た。かく得られた生成物を“セライト560”のフィル
ターベッドを通して加圧下(15psi)濾過した。透明塗料組成物8aの調製 塗料組成物の調製は表2に示す量の各成分を使用して、
透明塗料組成物1について述べたものと全く同様の方法
で行った。透明塗料組成物8b及び8cの調製 表1に示す量の成分を混合使用して、活性化比;ヒドロ
キシル基:イソシアネート基1:1の透明塗料組成物8
b及び8cを調製した。(表中の数字はgで表わした重
量である)。
【0053】
【表1】
【0054】実施例9 重合体分散体9の調製 ヒドロキシエチルメタクリレート(725.4g)、ア
クリル酸ブチル(723.6g)、メタクリル酸メチル
(351.0g)、ジペンタエリスリトールヘキサメル
カプトプロピオネート(19.5g)及び過安息香酸第
3ブチル(36.0g)の混合物を、不活性雰囲気中
の、還流温度に加熱されている酢酸ブチル(600.0
g)と“ソルベッソ”100(600.0g)に攪拌し
ながら3時間に亘って添加した。温度を更に3時間還流
温度に保持した。かく得られた生成物を酢酸ブチル(2
350.0g)で稀釈しついで実施例1で述べた方法で
濾過した。透明塗料組成物9の調製 塗料組成物の調製は表2に示す量の各成分を使用して、
透明塗料組成物1について述べたものと全く同様の方法
で行った。
【0055】実施例10 重合体分散体10の調製 過安息香酸第3ブチル(15.23g)とメチルプロポ
キソールアセテート(15.23g)からなる開始剤
“スパイク”を不活性雰囲気中で還流温度に加熱されて
いるメチルプロポキソールアセテート(1185.0
g)に攪拌しながら5分間で添加した。ヒドロキシエチ
ルメタクリレート(836.0g)、グリシジルメタク
リレート(91.0g)、メタクリル酸メチル(19
5.4g)、アクリル酸ブチル(678.3g)、過安
息香酸第3ブチル(90.1g)及びペンタエリスリト
ールテトラメルカプトプロピオネート(35.85g)
からなる第2の混合物を還流温度に加熱されている溶剤
混合物に3時間に亘って添加した。温度を更に3時間、
還流温度に保持した。還流している混合物にp−アミノ
安息香酸(27.0g)及びついで第3N,N−ジメチ
ル−N−アルキルアミン(4.4g)を添加しついで温
度を還流温度に90分間保持した。かく得られた生成物
を実施例で述べた方法で濾過した。
【0056】実施例11 重合体分散体11の調製 ヒドロキシエチルメタクリレート(40.3g)、アク
リル酸ブチル(40.2g)、メタクリル酸メチル(1
9.5g)、過安息香酸第3ブチル(2.0g)及びペ
ンタエリスリトールテトラメルカプトプロピオネート
(1.0g)の混合物を、不活性雰囲気中の、還流温度
に加熱されている酢酸ブチル(33.3g)と“ソルベ
ッソ”100(33.3g)に攪拌しながら3時間に亘
って添加した。温度を更に3時間還流温度に保持した。
かく得られた生成物(理論不揮発分含有量60.0%)
を酢酸ブチル(51.4g)で稀釈しついで実施例1で
述べた方法で濾過した。透明塗料組成物11の調製 塗料組成物の調製は表2に示す量の各成分を使用して、
透明塗料組成物1について述べたものと全く同様の方法
で行った。実施例12 重合体分散体12の調製 ヒドロキシエチルメタクリレート(40.3g)、アク
リル酸ブチル(40.2g)、メタクリル酸メチル(1
9.5g)、過安息香酸第3ブチル(6.0g)及びペ
ンタエリスリトールテトラメルカプトプロピオネート
(1.0g)の混合物を、不活性雰囲気中の、還流温度
に加熱されている酢酸ブチル(33.3g)と“ソルベ
ッソ”100(33.3g)に攪拌しながら3時間に亘
って添加した。温度を更に3時間還流温度に保持した。透明塗料組成物12の調製 塗料組成物の調製は表2に示す量の各成分を使用して、
透明塗料組成物1について述べたものと全く同様の方法
で行った。
【0057】実施例13 重合体分散体13の調製 ヒドロキシエチルメタクリレート(40.3g)、アク
リル酸ブチル(40.2g)、メタクリル酸メチル(1
9.5g)、過安息香酸第3ブチル(6.0g)及びペ
ンタエリスリトールテトラメルカプトプロピオネート
(3.0g)の混合物を、不活性雰囲気中の、還流温度
に加熱されている酢酸ブチル(33.3g)と“ソルベ
ッソ”100(33.3g)に攪拌しながら3時間に亘
って添加した。温度を更に3時間還流温度に保持した。透明塗料組成物13の調製 塗料組成物の調製は表2に示す量の各成分を使用して、
透明塗料組成物1について述べたものと全く同様の方法
で行った。
【0058】実施例14 重合体分散体14の調製 過安息香酸第3ブチル(15.0g)、酢酸ブチル
(7.5g)及びC10芳香族炭化水素溶剤“ソルベッ
ソ”100(7.5g)からなる開始剤“スパイク”
を、不活性雰囲気中で還流温度に加熱されている酢酸ブ
チル(592.5g)と“ソルベッソ”100(59
2.5g)に攪拌しながら10分間で添加した。ヒドロ
キシエチルメタクリレート(234.0g)、メタクリ
ル酸メチル(1110.2g)、アクリル酸ブチル(4
55.8g)、過安息香酸第3ブチル(90.0g)及
びペンタエリスリトールテトラメルカプトプロピオネー
ト(36.0g)からなる第2の混合物を還流温度に加
熱されている溶剤混合物に3時間に亘って添加した。温
度を更に3時間、還流温度に保持した。透明塗料組成物14の調製 塗料組成物の調製は表2に示す量の各成分を使用して、
透明塗料組成物1について述べたものと全く同様の方法
で行った。
【0059】実施例15 重合体分散体15の調製 過安息香酸第3ブチル(15.0g)、酢酸ブチル
(7.5g)及びC10芳香族炭化水素溶剤“ソルベッ
ソ”100(7.5g)からなる開始剤“スパイク”
を、不活性雰囲気中で還流温度に加熱されている酢酸ブ
チル(592.5g)と“ソルベッソ”100(59
2.5g)に攪拌しながら10分間で添加した。ヒドロ
キシエチルメタクリレート(351.0g)、メタクリ
ル酸メチル(1017.0g)、アクリル酸ブチル(4
32.0g)、過安息香酸第3ブチル(90.0g)及
びペンタエリスリトールテトラメルカプトプロピオネー
ト(36.0g)からなる第2の混合物を還流温度に加
熱されている溶剤混合物に3時間に亘って添加した。温
度を更に3時間、還流温度に保持した。かく得られた生
成物を酢酸ブチル(666.0g)で稀釈しついで実施
例1で述べた方法で濾過した。透明塗料組成物15の調製 塗料組成物の調製は表2に示す量の各成分を使用して、
透明塗料組成物1について述べたものと全く同様の方法
で行った。
【0060】実施例16 重合体分散体16の調製 過安息香酸第3ブチル(15.0g)、酢酸ブチル
(7.5g)及びC10芳香族炭化水素溶剤“ソルベッ
ソ”100(7.5g)からなる開始剤“スパイク”
を、不活性雰囲気中で還流温度に加熱されている酢酸ブ
チル(592.5g)と“ソルベッソ”100(59
2.5g)に攪拌しながら10分間で添加した。ヒドロ
キシエチルメタクリレート(585.0g)、メタクリ
ル酸メチル(831.0g)、アクリル酸ブチル(38
4.0g)、過安息香酸第3ブチル(90.0g)及び
ペンタエリスリトールテトラメルカプトプロピオネート
(36.0g)からなる第2の混合物を還流温度に加熱
されている溶剤混合物に3時間に亘って添加した。温度
を更に3時間、還流温度に保持した。かく得られた生成
物を酢酸ブチル(401.0g)で稀釈しついで実施例
1で述べた方法で濾過した。透明塗料組成物16の調製 塗料組成物の調製は表2に示す量の各成分を使用して、
透明塗料組成物1について述べたものと全く同様の方法
で行った。
【0061】実施例17 重合体分散体17の調製 ヒドロキシエチルメタクリレート(40.3g)、アク
リル酸ブチル(40.2g)、メタクリル酸メチル(1
9.5g)、過安息香酸第3ブチル(6.0g)及びペ
ンタエリスリトールテトラメルカプトプロピオネート
(1.0g)の混合物を、不活性雰囲気中の、還流温度
に加熱されている酢酸ブチル(33.3g)と“ソルベ
ッソ”100(33.3g)に攪拌しながら3時間に亘
って添加した。温度を更に3時間還流温度に保持した。
かく得られた生成物(理論不揮発分含有量60.0%)
を酢酸ブチル(177.0g)で稀釈しついで実施例1
で述べた方法で濾過した。透明塗料組成物17の調製 塗料組成物の調製は表2に示す量の各成分を使用して、
透明塗料組成物1について述べたものと全く同様の方法
で行った。
【0062】実施例18 重合体分散体18の調製 カルボキシル官能性重合体の例。アクリル酸エチル(5
06.8g)、メタクリル酸メチル(506.8g)、
アクリル酸(438.7g)、過2−エチルカプロン酸
第3ブチル(tertiary butyl-per-2-ethyl hexanoate)
(36.3g)及びペンタエリスリトールテトラメルカ
プトプロピオネート(36.3g)の混合物を、還流温
度で加熱されているプロピレングリコールメチルエーテ
ル(960.0g)に攪拌しながら3時間に亘って添加
した。15分後、過2−エチルカプロン酸第3ブチル
(1.69g)を混合物に添加した。10分後に、上記
と同様に過2−エチルカプロン酸第3ブチルの添加を行
った。10分間隔で4回、上記と同様に過2−エチルカ
プロン酸第3ブチルを還流温度で加熱されている混合物
に更に添加した。温度を更に15分間、還流温度に保持
した。
【0063】実施例19 重合体分散体19の調製 エポキシ官能性重合体の例。グリシジルメタクリレート
(396.18g)、メタクリル酸メチル(1008.
18g)、アクリル酸ブチル(395.64g)、過安
息香酸第3ブチル(90.0g)及びペンタエリスリト
ールテトラメルカプトプロピオネート(36.0g)の
混合物を、還流温度に加熱されている酢酸ブチル(60
0.0g)とC10芳香族炭化水素溶剤“ソルベッソ”
(600.0g)に攪拌しながら3時間で添加した。温
度を更に3時間、還流温度に保持した。
【0064】実施例20 重合体分散体20の調製 アリル官能性重合体の例。アクリル酸エチル(506.
8g)、メタクリル酸メチル(506.8g)、アクリ
ル酸(438.7g)、過2−エチルカプロン酸第3ブ
チル(25.34g)及びペンタエリスリトールテトラ
メルカプトプロピオネート(25.34g)の混合物
を、還流温度に加熱されている1−メトキシ−2−ヒド
ロキシプロパン(960.0g)に攪拌しながら3時間
に亘って添加した。15分後、過2−エチルカプロン酸
第3ブチル(1.69g)を添加した。10分後に同様
の添加を行った。同様の添加を10分間隔で更に4回、
還流温度で加熱されている混合物に行った。温度を更に
15分間、還流温度に保持しついで70℃に低下させ
た。アリルグリシジルエーテル(578.7g)とベン
ジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド(8.68
g)の混合物を冷却した溶液に添加した。ついで混合物
の温度を還流温度まで上昇させ、5時間保持した。
【0065】実施例21 重合体分散体21の調製 アリル官能性重合体の例。アクリル酸エチル(16.3
7部)、メタクリル酸メチル(16.37部)、アクリ
ル酸(14.17部)、過2−エチルカプロン酸第3ブ
チル(1.17部)及びペンタエリスリトールテトラメ
ルカプトプロピオネート(1.17部)の混合物を、還
流温度に加熱されている1−メトキシ−2−ヒドロキシ
プロパン(31.30部)に攪拌しながら3時間で添加
した。5分後、過2−エチルカプロン酸第3ブチル
(0.08部)混合物に添加した。10分後、同様の添
加を行った。同様の添加を10分間隔で更に4回、還流
温度で加熱されている混合物に行った。温度を更に15
分間、還流温度に保持しついで70℃に低下させた。ア
リルグリシジルエーテル(18.69部)及びついでベ
ンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド(オキシラ
ン環開環触媒;0.29部)を冷却した溶液に添加し
た。ついで混合物の温度を還流温度まで上昇させそして
5時間、すなわち、エポキシ価が不揮発成分1g当り、
<5mgKOHになるまでこの温度に保持した。最終生
成物は気泡管(bubble tube) を使用して25℃の温度で
測定して33秒の粘度と65.0%の不揮発分含有量を
有していた。
【0066】実施例22 重合体分散体22の調製 線状アリル官能性重合体の例。アクリル酸エチル(1
6.39部)、メタクリル酸メチル(16.39部)、
アクリル酸(14.19部)、及び過2−エチルカプロ
ン酸第3ブチル(2.35部)の混合物を、還流温度で
加熱されている1−メトキシ−2−ヒドロキシプロパン
(28.38部)に攪拌しながら3.5時間で添加し
た。15分後、過2−エチルカプロン酸第3ブチル
(0.47部)と1−メトキシ−2−ヒドロキシプロパ
ン(3.01部)の混合物を、還流温度で加熱されてい
る前記混合物に15分で添加した。温度を更に1時間、
還流温度に保持しついで112℃に低下させた。アリル
グリシジルエーテル(18.53部)及びついでベンジ
ルトリメチルアンモニウムヒドロキシド(0.28部)
と1−メトキシ−2−ヒドロキシプロパン(0.44
g)とを冷却した溶液に添加した。ついで混合物の温度
を還流温度まで上昇させそして5時間、すなわち、エポ
キシ価が不揮発成分1g当り、<5mgKOHになるま
で上記温度に保持した。最終生成物は気泡管を使用して
25℃の温度で測定して28秒の粘度と65.6%の不
揮発分含有量を有していた。
【0067】実施例23 重合体分散体23の調製 ヒドロキシエチルアクリレート(444.4g)とアク
リル酸エチル(190.9g)の混合物と、過2−エチ
ルカプロン酸第3ブチル(10.09g)、ペンタエリ
スリトールテトラメルカプトプロピオネート(12.7
2g)及び1−メトキシ−2−ヒドロキシプロパン
(1.1g)の混合物とを、同時に、還流温度に加熱さ
れている1−メトキシ−2−ヒドロキシプロパン(19
7.2g)と脱イオン水(131.9g)の混合物に攪
拌しながら3時間で添加した。15分後、還流温度で加
熱されている混合物に過安息香酸第3ブチル(6.4
g)を50分間で添加した。温度を更に20分間還流温
度に保持した。得られた生成物は気泡管を使用して25
℃の温度で測定して9.0秒の粘度と60.0%の不揮
発分含有量を有していた。透明塗料組成物23の調製 下記の成分を混合して透明塗料を調製した。ついで塗料
組成物をトルエンスルホン酸溶液を使用してpH1.0
に酸性化した。 1.重合体分散体 30.00g 2.テトラメチロールグリコールウリル溶液(45%水溶液) (Dyno-Cyanamid社から“サイメル”(“Cymel ”) 1172として市販) 12.51g 3.水 12.54g実施例24 重合体分散体24の調製 ヒドロキシエチルアクリレート(445.4g)とアク
リル酸エチル(190.0g)の混合物と過2−エチル
カプロン酸第3ブチル(31.8g)とを、同時に、還
流温度に加熱されている1−メトキシ−2−ヒドロキシ
プロパン(197.2g)と脱イオン水(131.9
g)の混合物に攪拌しながら3時間で添加した。15分
後、還流温度に加熱されている混合物に過安息香酸第3
ブチル(6.36g)を50分間で添加した。温度を更
に15分間、還流温度に保持した。最終生成物は気泡管
を使用して25℃の温度で測定して8.0秒の粘度と6
0.0%の不揮発分含有量を有していた。透明塗料組成物24の調製 下記の成分を混合して透明塗料を調製した。ついで塗料
組成物をトルエンスルホン酸溶液(25%水溶液)を使
用して、pH1.0に酸性化した。
【0068】 1.重合体分散体24 30.04g 2.テトラメチロールグリコールウリル溶液(45%水溶液)、 (Dyno-Cyanamid社から“サイメル”1172として市販) 12.16g 3.水 13.96g 透明塗料組成物1〜7,8a,9及び11〜17の調製
に必要な各成分の量を表2に示す。
【0069】
【表2】
【0070】表2において原料2〜6は下記のものを表
わす: 2.ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアネート
トリマー:酢酸ブチルと“ソルベッソ”100(1:
1)中の90%溶液; Bayer社から“デスモジュールN
3990”として、また、 Rhone Poulenc社から“トロ
ネート HDT90”として市販 3.酢酸ブチル 4.スリップ助剤:50%キシレン溶液; Bayer社から
“バイシロンOL17”として市販 5.クレーター形成防止剤:C9 10炭化水素中の50
%溶液;BYK Chemie社から“BYK358”として
市販 6.酢酸ブチル中のジブチル錫ジラウレートの10%溶
液。
【0071】重合体分散体1〜24の特性を表3に示
す。
【0072】
【表3】
【0073】実施例25 プライマー組成物25の調製 (a)顔料ミルベースの調製 酢酸ブチル(540.9g)とキシレン(545.6
g)を含有している予備混合容器に重合体6(114
6.9g)を装入した。“ベントン”(“Bentone”)
34(25.0g; Steetley-Berk社から市販)、合成
硫酸バリウム(681.0g)、珪酸アルミニウム/マ
グネシウム(428.5g)、黄色酸化鉄(77.5
g)、燐酸亜鉛/燐酸アルミニウム(428.5g)、
二酸化チタン(474.5g)及び珪酸マグネシウム
(599.0g)の混合物を予備混合容器に添加した。
混合物を攪拌しついで25ミクロンの微細度が得られる
まで、3000rpmで回転しているエイガー(EIG
ER)ビーズミルを通過させた。(b)硬化剤の調製 メチルプロポキソールアセテート(20.0g)、酢酸
ブチル(10.0g)及び“ソルベッソ”100(2
0.0g)の混合物に、ヘキサメチレンジイソシアネー
トのイソシアネートトリマー(酢酸ブチル−“ソルベッ
ソ”100(1:1)中の90%溶液)(48.0g;
Rhone Poulenc社から“トロナイト HDT90”とし
て市販)とオルト蟻酸トリエチル(2.0g)を添加
し、混合物を攪拌した。(c)プライマー組成物の調製 下記の成分を混合して、活性化比;ヒドロキシル基:イ
ソシアネート基=1:1の組成物を調製した: 1.(a)で調製した顔料ミルベース 98.30g 2.(b)で調製した硬化剤 25.00g 3.オルト蟻酸トリエチル 0.86g 4.ジブチル錫ジラウレート 0.07g 5.トルエンスルホン酸カルシウム塩 0.43g 6.3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.34g 7.酢酸ブチル 20.00g 8.メチルプロポキソールアセテート 3.75g 9.“ソルベッソ”100 1.25g 英国標準B4粘度カップを使用し、23℃で測定して1
8.3秒の粘度と120分間のポットライフを有する塗
料が得られた。ポットライフは粘度が2倍になる時間を
測定したものである。
【0074】実施例26 プライマー組成物26 実施例26は線状重合体に基づく、市販の2成分型プラ
イマー塗料に関する比較例である。この塗料は“2K
エクストラフイラー(Extrafiller) P565−761”
と呼ばれており、Imperial Chemical Industries PLCか
ら市販されている。この塗料は英国標準B4粘度カップ
を使用して23℃で測定して19.7秒の粘度と60分
のポットライフを有する。ポットライフは粘度が2倍に
なる時間である。
【0075】実施例27 塗料組成物27の調製 (a)顔料ミルベースの調製 メチルプロホキソールアセテート(58.48g)を含
有する予備混合容器に重合体10(115.68g)を
装入した。ホスタパームバイオレット(hostaperm viole
t)RL(4.8g)、ヘリオゲンブル−(heliogen blu
e) L7101F(3.84g)、カーボンブラック
(3.2g)二酸化チタン(14.64g)及びモナス
トラルグリーン(monastral green) GNC(0.96
g)の混合物を予備混合容器に添加し、3500rpm
で20分間混合した。混合物を5ミクロンの微細度が得
られるまでネッツシュ(NETZSCH)ビーズミルを
通過させた。(b)塗料組成物の調製 下記の成分を混合して、活性化比;ヒドロキシル基:イ
ソシアネート基=1:1の組成物を調製した: 1.重合体 8 60.40g 2.ルミフロンレジン926X;Imperial Chemical Industries PLCから市販 5.0g 3.(a)で調製した顔料ミルベース 25.2g 4.光安定剤、ヒンダードアミン;Ciba Geigy社から “チヌビン(Tinuvin) 292”として市販 0.2g 5.UV吸収剤/光安定化剤;ベンゾトリアゾール誘導体: Ciba Geigy社から“チヌビン900”として市販 1.0g 6.ジブチル錫ジラウレートの0.5%キシレン溶液 1.5g 7.スリップ助剤、50%キシレン溶液; Bayer社から“バイシロンOL17”として市販 0.1g 8.クレーター形成防止剤,C9 10炭化水素中の 50%溶液;BYK Chemieから“BYK358” として市販 0.3g 9.メチルイソブチルケトン 17.0g 10.ヘキサメチレンジイソシアネートの イソシアネートトリマー、90%酢酸ブチル溶液; Bayer社から“デスモジュールN3990”として市販 26.2g 11.ヘキサメチレンジイソシアネートのビューレット; メチルプロホキソールアセテート−キシレン キシレン(1:1)中の75%溶液: Bayer社から “デスモジュールN75”として市販 13.1g 英国標準B3粘度カップを使用して25℃で測定して2
9秒の粘度と240分のポットライフを有する塗料が得
られた。ポットライフは粘度が2倍になる時間である。
【0076】実施例28 塗料組成物28の調製 下記の成分を混合して、活性化比;ヒドロキシル基:イ
ソシアネート基=1:1の組成物を調製した: 1.重合体 8 65.4g 2.(a)で調製した顔料ミルベース 25.2g 3.光安定剤、ヒンダードアミン;Ciba Geigy社から “チヌビン292”として市販 0.2g 4.UV吸収剤/光安定化剤;ベンゾトリアゾール誘導体: Ciba Geigy社から“チヌビン900”として市販 1.0g 5.ジブチル錫ジラウレートの0.5%キシレン溶液 1.5g 6.スリップ助剤、50%キシレン溶液; Bayer社から“バイシロンOL17”として市販 0.1g 7.クレーター形成防止剤,C9 10炭化水素中の50%溶液; BYK Chemieから“BYK358”として市販 0.3g 8.メチルイソブチルケトン 17.0g 9.ヘキサメチレンジイソシアネートの イソシアネートトリマー、90%酢酸ブチル溶液; Bayer社から “デスモジュールN3990”として市販 26.2g 10.ヘキサメチレンジイソシアネートのビューレット; メチルプロホキソールアセテート−キシレン (1:1)中の75%溶液: Bayer社から “デスモジュールN75”として市販 13.1g実施例29 塗料組成物29の調製 この塗料はImperial Chemical Industries PLCからF4
07−701及びF210−731として市販されてい
る線状重合体に基づく2成分型ポリウレタン光沢仕上塗
料である。この塗料の調製はF407−201(2容量
部)とF210−731(1容量部)をメチルイソブチ
ルケトン(1容量部)と混合することにより行った。こ
の塗料は英国標準B3粘度カップを使用して25℃で測
定して29秒の粘度と360分のポットライフを有す
る。ポットライフは粘度が2倍になる時間である。ポットライフ及びゲル化時間の測定 ポットライフ 透明塗料組成物1〜7,8a及び9のポットライフは
“分”で測定されており、最初に調製したときの(BS
B4粘度カップを使用して測定した)粘度が(イソシア
ネートにより活性化されて)2倍になる時間を意味す
る。ゲル化時間 透明塗料組成物1〜7,8a及び9のゲル化時間は
“分”で測定されており、透明塗料が非可動性になる時
間を意味する。各透明塗料組成物の、英国標準B4粘度
カップ中で22℃で測定した当初の粘度(活性化当初の
粘度)、粘度が2倍になる時間(ポットライフ)及び透
明塗料が非可動性になる時間(ゲル化時間)を表4に示
す。
【0077】
【表4】
【0078】表4から星形重合体を含有する透明塗料組
成物は、線状重合体を含有する均等的な組成物(透明塗
料組成物2)より低い粘度と大きいポットライフを有す
ることが判る。
【0079】耐水性試験 透明塗料組成物23及び24を下記の方法を使用して耐
水性について試験した。慣用の液状光沢アルキドペイン
ト(例えば“ Dulux”ブリリアントホワイトリキッドグ
ロス)の乾燥塗膜上に、この塗膜を20℃、相対湿度5
0%の条件下で少なくとも7日間乾燥させた後、20
℃、相対湿度50%の条件下で50〜60ミクロンの厚
さの被膜を形成させた。被膜を20℃、相対湿度50%
の条件下で24時間乾燥させた。ついで1mlの水滴を
被膜に付着させ、時計皿で覆いついで20℃で2時間放
置した。時計皿を取除き、試料を直ちに払拭して乾燥さ
せついで塗布(spreading) してから24時間後及び1週
間後の塗膜の変化(disfiguration) を検査した。表5に
透明塗料組成物23及び24の耐水性を示す。
【0080】
【表5】
【0081】表5から星形重合体に基づく透明塗料組成
物23は、線状重合体(24)に基づく均等な透明塗料
組成物と比較して、より良好な早期耐水性を与えること
が判る。塗料組成物の用途及び試験 用途 プライマー組成物25及び26は自動車の再塗装を行う
ための下塗塗料として使用するのに適している。この組
成物を裸のスチール支持体に噴霧して厚さ75〜100
ミクロンの乾燥被膜を形成させた。塗料組成物27及び
29は航空機の塗料として使用するのに適している。こ
の組成物を、標準クロム酸塩含有エポキシプライマー(I
mperial Chemical Industries PLCから“F580−
2080として市販)を被覆したアルミニウム20SW
G支持体に塗布して厚さ15ミクロンの乾燥被膜を形成
させた。プライマー組成物25及び26についての試験 湿式研磨(Wet sanding) 被覆された支持体を、塗料を施してから60分後に、水
の存在下で、p800等級の湿潤又は乾燥研磨紙(3M
社から市販)で研磨した(sand)。被覆された支持体の別
の試料を、塗料を施してから120分後に上記と同様の
方法で研磨した。湿潤又は乾燥紙の状態を調べた。乾燥式研磨(dry sanding) 被覆された支持体を、被覆を施してから60分後に、p
360等級の乾燥研磨紙(3M社から市販)を取付けた
空間駆動式往復磨擦無軌道研磨機(air drien double ac
tion random orbital sander) で研磨した。被覆された
支持体の別の試料を、被覆を施してから120分後に上
記と同様の方法で研磨した。乾燥研磨紙の状態を調べ
た。
【0082】塗料組成物27及び29についての試験 “スキッドロール”(“ Skydrol”)浸漬、引掻試験 被覆された支持体をMonsanto社から“スキッドロール(S
kydrol) 500”として市販されている燐酸エステル系
熱圧媒液(hydraulic fluid) (70℃)に14日間浸漬
した。ついで支持体を液体から取出し、払拭して乾燥さ
せついでその直後に、BS3900:パートE2に従っ
て引掻試験を行った。水浸漬・引掻試験 被覆された支持体を23℃の温度の脱イオン水浴中に1
4日間浸漬した。ついで支持体を浴から取出し、払拭し
て乾燥させついでその直後にBS3900:パートE2
に従って引掻試験を行った。耐紫外線性 被覆された支持体をASTM G53に従って、その紫
外線に対する堅牢性について試験した。紫外線に対する
暴露の3週間に亘って、20°グロスメーターを使用し
て光沢計の読みを記録した。結果
【0083】
【表6】
【0084】表6から、星形重合体に基づくプライマー
組成物25はその早期の研磨性から、より長いポットラ
イフとより早期の硬化性を有することが判る。表7及び
表8に塗料組成物27及び29についての試験結果を示
す。
【0085】
【表7】
【0086】
【表8】
【0087】表7及び8から、星形重合体に基づく塗料
組成物27はすぐれた耐紫外線と“スキッドロール”に
対する許容され得る堅牢性を有することが判る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08J 7/04 CER C09D 125/02 PFB 9166−4J 129/06 PEV 6904−4J 131/02 PFS 6904−4J 133/10 PFY 7921−4J

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3〜8本のアームが分出しているハブ部
    分を有する共重合体であって、上記ハブ部分は3官能性
    〜8官能性チオールの残基でありそして各アームは構造
    単位と、相互に適合性の官能単位であって架橋剤との架
    橋反応又は同一の重合体中の他の分子の有する官能単位
    中の同一の又は補足的な置換基との架橋反応を行うこと
    のできる架橋性置換基を含有する官能単位と、場合によ
    り、湿潤化基を含有する相溶性の補助官能単位とから形
    成される付加重合体からなることを特徴とする共重合
    体。
  2. 【請求項2】 3,000〜150,000の全重量平
    均分子量を有する請求項1に記載の共重合体。
  3. 【請求項3】 3,4又は6本のアームを有する請求項
    1又は2に記載の共重合体。
  4. 【請求項4】 4又は6本のアームを有する請求項3に
    記載の共重合体。
  5. 【請求項5】 ハブ部分は3官能性〜8官能性アルコー
    ルとチオ−C2-6 アルカン酸から形成されたチオールエ
    ステルの残基である請求項1〜4のいずれかに記載の共
    重合体。
  6. 【請求項6】 アルコールは式(1): (式中、R1 は水素、C1-4 アルキル基、ヒドロキシ−
    1-4 アルキル基又は式(2): の基である)で表わされる請求項5に記載の共重合体。
  7. 【請求項7】 メルカプト−C2-6 アルカン酸は2−メ
    ルカプト酢酸又は3−メルカプトプロピオン酸である請
    求項5又は6に記載の共重合体。
  8. 【請求項8】 官能単位は、全て、同一の架橋性置換基
    を含有しており、この置換基はヒドロキシル基、イソシ
    アネート基、エポキシ基、カルボキシル基又はその塩又
    はそのアリル又は2−ヒドロキシ−3−アリルオキシプ
    ロピルエステル誘導体である請求項1〜7のいずれかに
    記載の共重合体。
  9. 【請求項9】 2種の異る種類の官能基を有しており、
    一方の種類の官能基がヒドロキシル基を含有しており、
    他方の官能基がカルボキシル基又はヒドロキシル基とブ
    ロックされたイソシアネート基;ヒドロキシル基とエポ
    キシ基;又はカルボキシル基又はその塩とアリル又は2
    −ヒドロキシ−3−アリルオキシプロピルエステル基と
    を含有している請求項1〜7のいずれかに記載の共重合
    体。
  10. 【請求項10】 湿潤化基を含有する補助官能単位を含
    有する請求項1〜9のいずれかに記載の共重合体。
  11. 【請求項11】 官能基中の置換基がイソシアネート基
    以外の基であり、湿潤化基が4−ニトロ又は4−アミノ
    ベンジルエステル基である請求項10に記載の共重合
    体。
  12. 【請求項12】 各アーム中の官能単位と補助官能単位
    との全平均モル%が0.5〜5モル%である請求項1〜
    11のいずれかに記載の共重合体。
  13. 【請求項13】 官能単位は、アリルアルコール又はグ
    リシジルメタクリレート又は式(3): CH2 =CR1 −CH2 −CO2 2 OH (3) (式中、R1 は水素又はメチル基であり、R2 はC2-6
    アルカンジイル基である)のアクリレート又はメタクリ
    レートエステルから誘導される請求項1〜8のいずれか
    に記載の共重合体。
  14. 【請求項14】 R2 がブタン−1,4−ジイル基であ
    り、R1 が水素であるか、又は、R1 がメチル基であ
    り、R2 がエタン−1,2−ジイル基である請求項13
    に記載の共重合体。
  15. 【請求項15】 構造単位は、アクリル酸又はメタクリ
    ル酸のC1-8 アルキルエステル、C2-6 アルカン酸ビニ
    ル及びスチレン及びそのC1-4 アルキル同族体から誘導
    された単位である請求項1〜14のいずれかに記載の共
    重合体。
  16. 【請求項16】 構造単位は、メタクリル酸メチル、メ
    タクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル及びアクリル酸
    ブチルから誘導される請求項15に記載の共重合体。
  17. 【請求項17】 請求項1〜16のいずれかに記載の共
    重合体と液体稀釈剤又は担体とからなる塗料組成物。
  18. 【請求項18】 物品の表面に、請求項1〜16のいず
    れかに記載の共重合体の被膜を施しついで重合体被膜を
    架橋させることからなる、物品の被覆方法。
JP3056661A 1990-03-23 1991-03-20 共重合体、これを含有する塗料組成物及び物品の被覆方法 Pending JPH0687908A (ja)

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