JPH09176561A - Oh官能性ポリアクリレートグラフトコポリマーを含む高固形分バインダー組成物 - Google Patents

Oh官能性ポリアクリレートグラフトコポリマーを含む高固形分バインダー組成物

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JPH09176561A
JPH09176561A JP8340375A JP34037596A JPH09176561A JP H09176561 A JPH09176561 A JP H09176561A JP 8340375 A JP8340375 A JP 8340375A JP 34037596 A JP34037596 A JP 34037596A JP H09176561 A JPH09176561 A JP H09176561A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 OH官能性ポリアクリレートグラフトコポリ
マーを含む新規の高固形分バインダー組成物を製造し、
該バインダー組成物を車両、木及び家具のラッカー塗及
び腐食防止に使用すること。 【解決手段】 A)分子量が500〜10,000であ
り側鎖1,2−ビニル二重結合を20重量%以上有する
1種類以上の任意に官能性のポリブタジエンを0.1〜
10重量部含む混合物を共重合することによって製造し
たOH官能性グラフトコポリマー樹脂40〜95重量部
と、B)アミノプラスト樹脂及び任意にブロックしたポ
リイソシアネートの中から選択した多官能架橋用樹脂5
〜60重量部とを含み、成分A)及びB)の重量部の合
計が成分A)及びB)の重量に基づいて100になるバ
インダー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、OH官能性ポリア
クリレートをベースとする新規のバインダー成分、その
製造方法、並びに物理的且つ化学的に高速で乾燥するコ
ーティングを形成するための前記バインダー成分の使用
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】固形分の多い(高固形分)ポリアクリレ
ート樹脂は、ラッカーを適用した時の有機化合物、特に
溶媒の放出を低下させるという利点を有する。このよう
な高固形分ラッカー組成物を得るためには、低粘度の、
即ち低分子量の適当なポリアクリレート樹脂を使用する
必要がある。周知のように、低粘度ポリマーは溶液ラジ
カル重合によって製造できる(例えば、欧州特許出願公
開明細書第408,858号、欧州特許出願公開明細書
第398,387号及び米国特許発明明細書第4,14
5,513号)。欠点の一つは、ポリマーの特性が、大
量の重合調節剤の使用と、結果として生成される物質と
によって損なわれることにある。特に、重合調節剤とし
て使用されるチオールは不快な臭気を発散し得、又は有
毒でさえあり得る。そのため、欧州特許出願公開明細書
第225,808号及び欧州特許出願公開明細書第22
5,809号では、不快な臭気がない1−オクテン又は
1−デセンのようなαオレフィンを調節剤として使用し
ている。しかしながら、欧州特許出願公開明細書第22
5,809号に記載のポリアクリレート樹脂ベースの二
成分ポリウレタンコーティング組成物である脂肪族ラッ
カーポリイソシアネートは、物理的乾燥速度が遅すぎる
ため、自動車修理及び大型車両のコーティングには適し
ていない。
【0003】欧州特許出願公開明細書第635,523
号及び欧州特許出願公開明細書第638,591号は、
溶媒を使用しない重合によって製造し、後で適当な溶媒
で希釈する高固形分ポリアクリレート樹脂を開示してい
る。周知のように、重合を溶液状態で実施する時は、t
−アミル基を含む過酸化物を使用することによって、狭
い単一モードの分子量分布を有する高固形分ポリアクリ
レート樹脂を製造し得る。欧州特許出願公開明細書第6
35,523号は、溶媒を使用しないでポリアクリレー
トを製造する時に同様の分子量分布を得る方法を開示し
ている。t−アミル基を有する過酸化物を使用すると、
t−ブチル基を有する過酸化物を使用した時より粘度の
低いポリアクリレート樹脂が得られることが判明した。
しかしながら、溶媒を使用しない重合には、溶媒重合と
比べて明白な利点はない。固形分70重量%で生成した
ポリアクリレート樹脂は、23℃で2790〜9130
MPasの粘度を示す。これらの粘度は中間固形分の範
囲に含まれるため、現在高固形分組成物に必要とされて
いる要件を満たさない。
【0004】欧州特許出願公開明細書第638,591
号は、立体障害アルキル(シクロアルキル)基を有する
アクリレート(メタクリレート)モノマーの使用に起因
して粘度が比較的低い高固形分コポリマーを開示してい
る。この種のコポリマーを溶媒を使用しない重合によっ
て製造する場合には、モノエポキシド(Cardura
E 10樹脂)が反応媒質の範例であることが総ての
試料によって実証されている。このモノエポキシドは、
重合中に所定量のアクリル(メタクリル)酸と反応して
ポリアクリレート中に組み込まれる。この反応の結果、
ヒドロキシ官能性モノマー、例えばヒドロキシ−エチル
メタクリレート又はヒドロキシプロピルメタクリレート
によってそれぞれ導入された第一又は第二ヒドロキシル
基の他に、架橋結合剤として使用されるポリイソシアネ
ートとの反応に使用できる第二ヒドロキシル基を主とし
て含む生成物が得られる。第二ヒドロキシル基は第一ヒ
ドロキシル基と比べて、ポリイソシアネートに対する反
応性が遥かに小さい。従って、第二ヒドロキシル基を主
に含むポリアクリレート樹脂をベースとする二成分ポリ
ウレタンコーティング組成物は、適当な架橋密度に到達
し、その結果溶媒中で十分な安定性を示すようになるま
でに多くの日数を必要とする。しかしながら、自動車修
理及び大型車両のラッカー塗では、乗り物を早く道路に
戻したい場合には、高速の物理的乾燥の他に、高速の化
学的架橋が必要である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、脂肪
族(脂環式)ラッカーポリイソシアネートと協働して、
高速で物理的に乾燥し且つ高速で化学的に架橋する高固
形分コーティング組成物を形成する新規のヒドロキシル
官能性コポリマーを、溶液重合で製造することにある。
本発明の別の目的として、前記新規の高固形分コーティ
ング組成物は、公知のコーティング組成物で形成したコ
ーティングと異なり、僅か数日間の硬化後に溶媒固形分
に対して適当な安定性を示し、従って乗り物を早く再使
用できるようにする高品質のコーティングを形成する。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述の目的は、特定の高
固形分グラフトコポリマーとポリイソシアネートとを含
むバインダー組成物をベースとする本発明の高固形分コ
ーティング組成物によって達成することができる。本発
明のコーティング組成物は、室温(23℃)で極めて速
く物理的に乾燥し且つ化学的に架橋するコーティング、
即ち僅か1〜2日後に溶媒に対して優れた耐性を示すコ
ーティングを形成する。形成されたコーティングは、総
合的特性、例えば硬度、弾性、並びに化学物質及び天候
に対する耐性が優れているため、乗り物に使用すること
ができ、好ましくは自動車修理及び大型車両のラッカー
塗に使用し得る。別の用途として、木及び家具の腐食防
止又はコーティングにも使用できる。
【0007】本発明は、A) a)数平均分子量が50
0〜10,000であり側鎖1,2−ビニル二重結合を
20重量%以上有する1種類以上の任意に(OHもしく
はCOOH)官能性のポリブタジエン0.1〜10重量
部、b)炭素原子数8〜16の1種類以上の脂肪族αオ
レフィン5〜30重量部、c)1種類以上の不飽和芳香
族モノマー10〜70重量部、d)ビロキシアルキル基
の炭素原子数が2〜4であり第一ヒドロキシル基を含む
アクリル(メタクリル)酸の1種類以上のヒドロキシア
ルキルエステル5〜60重量部、e)アルコール成分中
の炭素原子数が1〜12であるアクリル酸及び/又はメ
タクリル酸の1種類以上の脂肪族(脂環式)エステル0
〜50重量部、f)炭素原子数3〜7の1種類以上の
α、β−モノ−オレフィン性不飽和モノカルボン酸もし
くはジカルボン酸及び/又はアルコール基中の炭素原子
数が1〜14の1種類以上のマレイン酸もしくはフマル
酸セミエステル(semiester)0.1〜10重
量部、g)別の共重合可能なオレフィン性不飽和化合物
合0〜30重量部を共重合することによって製造したO
H官能性グラフトコポリマー樹脂40〜95重量部と、
B) アミノプラスト(アミノプラスチック)樹脂、尿
素樹脂、グアニジン樹脂、フェノール樹脂、レゾール及
び任意にブロックしたポリイソシアネートの中から選択
した多官能架橋用樹脂5〜60重量部とを含み、成分
A)及びB)の重量部の合計が成分A)及びB)の重量
に基づいて100になり、成分a)〜g)の重量部の合
計が100になるバインダー組成物に関する。本発明
は、本発明のバインダー組成物を車両、木及び家具のラ
ッカー塗並びに腐食防止に使用する方法にも関する。
【0008】本発明のバインダー組成物は、40〜95
重量部、好ましくは50〜90重量部の成分A)と、5
〜60重量部、好ましくは10〜50重量部の成分
B)、即ち多官能架橋用樹脂とを含み、成分A)及び
B)の重量部の合計が100になる。成分B)は、アミ
ノプラスト樹脂(例えばアルコキシル化メラミン樹脂、
メラミン−ホルムアルデヒド縮合生成物)、尿素樹脂、
グアニジン樹脂、フェノール樹脂、レゾール、及び好ま
しくは任意にブロックした多官能イソシアネート、より
好ましくは、ビウレット、アロファネート、ウレトジオ
ン、ウレタン及び/又はイソシアヌレート基を有するオ
リゴマーイソシアネートの中から選択する。該バインダ
ー組成物は、乗り物のラッカー塗(好ましくは自動車修
理及び大型車両のラッカー塗)、木及び家具のラッカー
塗並びに腐食防止に使用される。グラフトコポリマー
A)は、欧州特許出願公開明細書第225,809号に
記載のポリアクリレートポリオール並びに欧州特許出願
公開明細書第635,523号及び欧州特許出願公開明
細書第638,591号に記載のコポリマーとは基本的
に異なる化学組成を有する。コーティング特性、特に乾
燥速度及び溶媒中での安定性は、比較実施例で明らかに
するように、前記引用文書に記載の物質より優れてい
る。
【0009】グラフトコポリマー樹脂A)は、成分a)
〜g)を公知の方法で共重合させることによって製造で
きる。好ましい方法は、モノマー成分及びオリゴマー成
分をラジカル開始剤の存在下で140〜240℃の温度
で共重合させる溶液ラジカル重合である。好ましいOH
官能性グラフトコポリマー樹脂は、a)数平均分子量が
500〜5,000であり側鎖1,2−ビニル二重結合
を30重量%以上有する1種類以上の任意に(OHもし
くはCOOH)官能性のポリブタジエン0.3〜7.5
重量部と、b)炭素原子数8〜12の1種類以上のαオ
レフィン5〜25重量部と、c)1種類以上の不飽和芳
香族モノマー、例えばスチレン、αメチルスチレンもし
くはビニルトルエン、好ましくはスチレン15〜65重
量部と、d)ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキ
シエチルメタクリレート、ブタンジオール−1,4−モ
ノアクリレート及びこれらの混合物7.5〜55重量部
と、e)アルキル(シクロアルキル)成分中の炭素原子
数が1〜10のアクリル酸及び/又はメタクリル酸の1
種類以上の脂肪族(脂環式)エステル0〜45重量部
と、f)アルコール成分中の炭素原子数が1〜8のアク
リル酸、メタクリル酸、マレイン酸もしくはフマル酸セ
ミエステル又はこれらの混合物0.3〜8重量部と、
g)アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ヒドロキ
シプロピルアクリレート(メタクリレート)(10重量
%以下)、酸基中の炭素原子数が1〜10の任意に分枝
化した脂肪族モノカルボン酸のビニルエステル、アルコ
ール基中の炭素原子数が1〜8のマレイン酸及び/又は
フマル酸のジアルキル(ジシクロアルキル)エステル並
びにこれらの混合物1〜25重量部とを、成分a)〜
g)の重量部が100になるような割合で共重合させる
ことによって製造したコポリマーである。
【0010】より好ましいOH官能性グラフトコポリマ
ー樹脂は、a)数平均分子量が500〜3,000であ
り側鎖1,2−ビニル二重結合を40重量%以上有する
1種類以上の任意に(OHもしくはCOOH)官能性の
ポリブタジエン0.5〜5重量部と、b)1−オクテ
ン、1−デセン又はこれらの混合物5〜20重量部と、
c)スチレン20〜65重量部と、d)ビロキシエチル
アクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート及びこ
れらの混合物10〜50重量部と、e)エチルアクリレ
ート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリ
レート、イソボルニルアクリレート、メチルメタクリレ
ート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、
2−エチルヘキシルメタクリレート、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又はこれら
の混合物0〜35重量部と、f)アクリル酸、メタクリ
ル酸及びこれらの混合物0.5〜5重量部と、g)酸基
中の炭素原子数が3〜9の任意に分枝化した脂肪族モノ
カルボン酸のビニルエステル、アルコール基中の炭素原
子数が1〜8のマレイン酸もしくはフマル酸のジアルキ
ル(ジシクロアルキル)エステル及びこれらの混合物3
〜20重量部とを、成分a)〜g)の重量部が100に
なるような割合で共重合させることによって製造したコ
ポリマーである。
【0011】グラフトコポリマーA)の出発材料a)
は、側鎖1,2−ビニル二重結合を20重量%以上、好
ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以
上含むポリブタジエンから選択する。好ましいのはビニ
ル二重結合を30%以上含むポリブタジエンである。残
りの二重結合は1,4−シス及び1,4−トランス構造
を任意の所望の割合で有し得る。環状構造の二重結合を
含むポリブタジエンも成分a)として適当である。1,
2−ビニル二重結合を40%以上含む生成物は特に適当
な出発材料である。好ましくは、例えば30〜90%の
1,2−ビニル二重結合と、10〜70%の1,4−シ
ス及び1,4−トランス二重結合混合体と、0〜30%
の環状成分とを含むポリブタジエン異性体混合物を使用
する。ポリブタジエンは任意に、ヒドロキシル基又はカ
ルボキシル基のような官能基を有し得る。ポリブタジエ
ン異性体混合物は、例えばH.G.Elias“Mak
romolekuele”,第4版,Huethig及
びWepf−Verlag,Basle,Heidel
berg,New York,676,744〜746
及び1012ページ以降で知られている。
【0012】グラフトコポリマーA)は通常、モノマー
又はオリゴマーa)〜g)を重合に使用した割合と同じ
割合で含む。組込まれた単位は実質的に統計的に分布す
る。成分b)は全部がグラフトコポリマー中に組込まれ
る必要はなく、溶解時に残留モノマーとしてグラフトコ
ポリマー中に存在し得る。この成分は別の溶媒として生
成物中に残留させるか、又は蒸留によって溶媒と共に除
去し得る。成分A)を製造するための溶媒としては、脂
肪族、脂環式及び/又は芳香族炭化水素、例えばトルエ
ン及びキシレンのようなアルキルベンゼン;エチルアセ
テート、n−プロピルアセテート、イソプロピルアセテ
ート、n−ブチルアセテート、より長いアルコール基を
有するアセテート、ブチルプロピオネート、ペンチルプ
ロピオネート、エチレングリコールモノエチルエーテル
アセテート及び対応するメチルエーテルアセテートのよ
うなエステル;エチレングリコールアセテートモノメチ
ルもしくは−エチル及び−ブチルエーテルのようなエー
テル;メチルアミルケトン及びメチルイソブチルケトン
のようなケトン;グリコール;アルコール;ラクトン並
びにこれらの溶媒の混合物が挙げられる。グラフトコポ
リマーA)は連続法又は回分法で製造できる。通常は、
モノマー混合物及び開始剤を重合反応器に均等且つ継続
的に供給し、それと同時に、対応する量のポリマーを継
続的に除去する。化学的にほぼ均質なコポリマーはこの
方法で製造するのが好ましい。化学的にほぼ均質なコポ
リマーは、ポリマーの除去を行わずに、モノマー混合物
及び開始剤を一定の速度で重合反応器に供給することに
より製造することもできる。
【0013】グラフト共重合は通常140〜240℃、
好ましくは160〜210℃の温度、及び25バール以
下の圧力で生起する。開始剤は、成分a)〜g)の総重
量の0.05〜15重量%、好ましくは1〜10重量%
の割合で使用する。グラフトコポリマーA)を製造する
ための開始剤は公知であり、例えば、反応温度での重合
に十分な長さの半減期(約5秒〜約12分)を有するも
のであれば、一般的なアゾ又はペルオキシドベースのラ
ジカル開始剤を使用し得る。適当な開始剤としては、
2,2’−アゾビス(2−メチルプロパンニトリル)、
2,2’−アゾビス(2−メチルブタンニトリル)、
1,1’−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリ
ル)、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエー
ト、t−ブチルペルオキシジエチルアセテート、t−ブ
チルペルオキシイソブチレート、1,1−ジ−t−ブチ
ルペルオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサ
ン、1,1−ジ−t−ブチル−ペルオキシシクロヘキサ
ン、t−ブチルペルオキシ−3,3,5−トリメチルヘ
キサノエート、t−ブチル−ペルオキシイソプロピルカ
ーボネート、t−ブチルペルオキシアセテート、t−ブ
チルペルオキシベンゾエート、ジクミルペルオキシド、
t−ブチルクミルペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオ
キシド及びジ−t−アミルペルオキシドが挙げられる。
【0014】グラフトコポリマーA)は高固形分二成分
コーティング組成物の重要なバインダー成分である。本
発明の「二成分コーティング組成物」には、「ワンポッ
ト系(one−pot system)」及び「ツーポ
ット系(two−pot system)」の両方が含
まれる。本発明のポリマー樹脂は二成分コーティング組
成物のバインダー成分であるため、硬化剤成分と(任意
に別のポリヒドロキシル化合物及び/又はアミン反応性
シンナーとも)一緒に使用される。硬化剤が遊離イソシ
アネート基を有するポリイソシアネートの場合には、使
用の少し前に成分を混合することによってコーティング
組成物を製造する。このような場合の系は「ツーポッ
ト」系である。しかしながら、硬化剤が、高温でなけれ
ば本発明のポリマー樹脂と反応しない化合物の場合、例
えばブロックされたイソシアネート基を有するポリイソ
シアネートの場合には、硬化剤を室温でポリマー樹脂と
混合して、室温で貯蔵できる「ワンポット」系を形成し
得る。
【0015】本発明ではグラフトコポリマーA)を、任
意に別の公知の有機ポリヒドロキシル化合物及び/又は
アミン基含有反応性シンナーと混合して使用し得る。こ
れらの別のポリヒドロキシル化合物の具体例としては、
公知のポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネー
ト、ポリウレタン及びポリアクリレートポリオールが挙
げられる。これらの別の有機ポリヒドロキシル化合物
は、好ましくはポリアクリレートポリオール及び/又は
ポリエステルポリオールである。反応性シンナーは、ブ
ロックされたアミノ基を含む化合物、例えばアルジミン
もしくはケチミン、又はブロックされていないアミノ基
を含む化合物、例えばアスパラギン酸エステルであって
よい。反応性シンナーは、架橋反応中にポリマーラッカ
ーフィルムの網状構造の構築が促進されるように、1個
以上の(ブロックされた)アミノ基を有するのが好まし
い。グラフトコポリマーA)は、本発明で使用する時
は、70重量%以下、好ましくは50重量%以下の前記
ポリオール及び/又は反応性希釈剤と混合し得る。より
好ましくは、グラフトコポリマーA)が本発明で使用す
る唯一のポリオール成分を構成する。グラフトコポリマ
ーA)のヒドロキシル基の含量は0.53〜8.76重
量%、好ましくは0.88〜8.03重量%、より好ま
しくは1.31〜7.3重量%である。
【0016】本発明のバインダー組成物を製造するため
にヒドロキシル含量グラフトコポリマー樹脂A)と組合
わせて使用する反応成分B)は、グラフトコポリマーの
ヒドロキシル基と化学的に反応して本発明のコーティン
グを硬化させる架橋試薬であり、具体例としてはアミノ
プラスト樹脂、例えばアルコキシル化メラミン樹脂もし
くはメラミン−ホルムアルデヒド縮合生成物のようなメ
ラミン誘導体(例えば仏国特許出願公開明細書第943
411号、“The Chemistryof Or
ganic Filmformers(有機フィルム形
成剤の化学)”235〜240ページ、John Wi
ley & Sons Inc.,New York
1974)、アルコールヒドロキシル基と反応すること
ができるエポキシド、無水カルボン酸、フェノプラス
ト、レゾール、尿素樹脂、グアニジン樹脂及びこれらの
混合物が挙げられる。
【0017】好ましい反応成分B)は公知の任意にブロ
ックしたラッカーポリイソシアネート、即ちウレタン
基、ウレトジオン基、アロファネート基及び好ましくは
ビウレット基又はイソシアヌレート基を含むモノマージ
イソシアネートの改質生成物である。モノマージイソシ
アネートの具体例としては、1,6−ジイソシアナトヘ
キサン、1−イソシアナト−3,3,5−トリメチル−
5−イソシアナト−メチルシクロヘキサン(イソホロン
ジイソシアネート)、1−メチル−2,4−ジイソシア
ナト−シクロヘキサン、及びこれらの混合物であって混
合物の総重量の35重量%以下の1−メチル−2,6−
ジイソシアナトシクロヘキサンを含む混合物;2,4−
ジイソシアナト−トルエン及びこれらの混合物であって
混合物の総重量の35重量%以下の2,6−ジイソシア
ナトトルエンを含む混合物、並びに前記又は別のジイソ
シアネートの混合物が挙げられる。特に好ましいのは、
脂肪族及び/又は脂環式結合した遊離イソシアネート基
を含む「ラッカーポリイソシアネート」の使用である。
ブロックされたポリイソシアネートを製造するための適
当なブロッキング剤としては、εカプロラクタム、ブタ
ノンオキシム、フェノールもしくはフェノール誘導体、
任意に複素環系の一部をなす第二アミン及びマロン酸ア
ルキルエステルが挙げられる。
【0018】ウレタン基を含む「ラッカーポリイソシア
ネート」としては、2,4−ジイソシアナトトルエン、
任意に2,6−ジイソシアナトトルエン、又は1−メチ
ル−2,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、任意に1
−メチル−2,6−ジイソシアナトシクロヘキサンを、
ほぼ当量のトリメチロールプロパンか、又はトリメチロ
ールプロパンと低分子量ジオール、例えば異性体プロパ
ンもしくはブタンジオールとの混合物と反応させること
によって製造したものが挙げられる。実質的にモノマー
を含まない形態を有するこの種のラッカーポリイソシア
ネートの製造は、例えばドイツ特許発明明細書第1,0
90,196号に記載されている。ビウレット基を含む
ラッカーポリイソシアネートは本発明で使用するのに特
に好ましいものであり、例えば欧州特許出願公開明細書
第3,505号、ドイツ特許出願公開明細書第1,10
1,394号、米国特許発明明細書第3,358,01
0号及び米国特許発明明細書第3,903,127号に
記載のように1,6−ジイソシアナトヘキサンから製造
する。
【0019】イソシアヌレート基を含むラッカーポリイ
ソシアネートも特に好ましいものであり、例えば前述の
ジイソシアネートのトライマー又は混合トライマーが挙
げられる。具体例としては、英国特許出願公開明細書第
1,060,430号、英国特許出願公開明細書第1,
506,373号又は英国特許出願公開明細書第1,4
85,564号に従いジイソシアナトトルエンから製造
したイソシアヌレート基含有ポリイソシアネート、ドイ
ツ特許出願公開明細書第1,644,809号又はドイ
ツ特許出願公開明細書第3,144,672号に従って
製造したジイソシアナトトルエン及び1,6−ジイソシ
アナトヘキサンの混合トライマー、好ましくは例えば米
国特許発明明細書第4,324,879号、米国特許発
明明細書第4,288,586号、ドイツ特許出願公開
明細書第3,100,262号、ドイツ特許出願公開明
細書第3,100,263号、ドイツ特許出願公開明細
書第3,300,860号又はドイツ特許出願公開明細
書第3,1443,672号に記載のように、1,6−
ジイソシアナトヘキサン及び/又はイソホロンジイソシ
アネートから製造した脂肪族又は脂肪族−脂環式トライ
マー又は混合トライマーが挙げられる。本発明で使用す
るラッカーポリイソシアネートは通常、イソシアネート
含量が5〜25重量%であり、平均NCO官能価が2.
0〜5.0、好ましくは2.8〜4.0であり、モノマ
ージイソシアネート残量が2重量%未満、好ましくは
0.5重量%未満である。本発明では前記ラッカーポリ
イソシアネートの混合物を使用し得る。
【0020】本発明の高固形分二成分ポリウレタンコー
ティング組成物では、ポリオール成分及びポリイソシア
ネート成分を、5:1〜1:2、好ましくは1.5:1
〜1:1.2のイソシアネート基対ヒドロキシル基の当
量比に対応する割合で使用する。二つの成分を混合する
ことによって得た二成分バインダーは、約4〜24時間
の限定されたポット寿命を有するにすぎない。この種の
バインダーは、溶媒含有透明コーティング組成物、又は
好ましくは公知の添加剤と一緒に使用し得る。任意的な
添加剤は混合物に加えるか、又は混合前の個々の成分に
加え得る。添加剤の具体例としては、溶媒、例えばエチ
ルアセテート、n−プロピルアセテート、イソプロピル
アセテート、n−ブチルアセテート、n−ヘキシルアセ
テート、n−ヘプチルアセテート、2−エチルヘキシル
アセテート、メトキシプロピルアセテート、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレ
ン、高級芳香族混合物、ホワイトスピリット及びこれら
の溶媒の混合物が挙げられる。
【0021】別の添加剤の具体例としては、可塑剤、例
えばトリクレジルホスフェート、フタル酸ジエステル及
びクロロパラフィン;顔料及び充填剤、例えば二酸化チ
タン、硫酸バリウム、白亜又はカーボンブラック;触
媒、例えばN,N−ジメチルベンジルアミン、N−メチ
ルモルホリン、オクタン酸亜鉛、オクタン酸スズII又は
ジブチルスズジラウレート;均展剤;シックナー;任意
的な安定剤、例えば置換フェノール;耐光性を改善する
ための下塗剤もしくは添加剤としての有機官能シラン;
並びにUV吸収剤が挙げられる。耐光性を改善する添加
剤は、例えばドイツ特許出願公開明細書第2,417,
353号(米国特許発明明細書第4,123,418号
及び米国特許発明明細書第4,110,304号)又は
ドイツ特許出願公開明細書第2,456,864号(米
国特許発明明細書第3,993,655号及び米国特許
発明明細書第4,221,701号)に記載の立体障害
アミンである。具体例としては、ビス(1,2,2,
6,6,−ペンタメチルピペリジル−4)セバケート、
ビス(2,2,6,6−テトラメチルピペリジル−4)
セバケート又はN−ブチル−(3,5−ジーt−ブチル
−4−ヒドロキシベンジル)マロン酸−ビス−(1,
2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル−4)エステ
ルが挙げられる。
【0022】充填剤及び顔料に吸収された湿気は予備乾
燥によって、又は吸水物質、例えば分子ふるいゼオライ
トも使用することによって除去し得る。ブロッキング剤
を含まないポリイソシアネートを含むコーティング組成
物から製造したコーティングは、前文に記載の最適特性
を得るために加熱をしなくても室温で乾燥し得る。しか
しながら、バインダーを修理ラッカーとして使用する場
合には、乾燥及び硬化時間を短縮するために、多くの場
合は温度を20〜60分間にわたり約60〜100℃、
好ましくは60〜80℃に上げる方がよい。ブロックし
たポリイソシアネート又は他の前述の生成物類を架橋剤
として使用する時は、コーティングを100〜240
℃、好ましくは120〜220℃の高温で乾燥又は硬化
しなければならない。結果として得られるコーティング
は、良好な硬度、良好な弾性、天候及び化学物質に対す
る優れた耐性、高度の光沢を特徴とする。物理的乾燥及
び化学的架橋の両方に関する硬化時間は極めて短く、コ
ーティングした製品は溶媒及び化学物質に対して極めて
早く耐性となり、再使用することができる。従って、本
発明のラッカーは、航空機、鉄道車両、トラムカー及び
貨物自動車上部構造のような大型運搬車のコーティング
に特に適している。自動車修理も好ましい用途である。
該コーティングは、例えば橋及び電柱のコーティング又
は木及び家具のコーティングのように腐食防止にも使用
し得、あるいは自動車及び工業用途のための工場適用コ
ーティングとしても使用し得る。本発明のコーティング
組成物は、公知の方法、例えば射出、注入、浸漬、塗
布、噴霧又はローラー塗によって適用し得る。該コーテ
ィング組成物は、下塗、中塗及び好ましくは仕上塗に使
用し得る。
【0023】
【発明の実施の形態】実施例 以下の実施例では、特に指摘がない限り、部及び%は重
量部及び重量%である。本発明のグラフトコポリマーA1〜A8並びに比較コポ
リマーV1及びV2の製造に関する全般的説明 撹拌機と蒸留装置とモノマー混合物及び開始剤受容器と
測定ポンプと自動温度制御器とを備えた5リットル高品
質スチール圧力反応器にパートIを配置し、重合温度
(これらの実施例では190℃)に加熱した。次いで、
パートII(モノマー混合物)を1.5時間で供給し、パ
ートIII (開始剤)の供給を、別個の入口を介して同じ
時点で開始して1.75時間で行った。その間、重合温
度はほぼ一定(±2℃)に維持した。撹拌を重合温度で
30分間続け、次いで室温に冷却し、その時点で固形分
を測定した。該グラフトコポリマーは75±1%の固形
分を含んでいた。反応中に、使用したαオレフィンの一
部はポリマー中に組込まれなかった。固形分が≦73%
の時は、混合物を150℃で30分間にわたり最初の量
の5%の開始剤と再度反応させた。固形分が73〜74
%の時は、75±1%まで混合物を蒸留した。次いでグ
ラフトコポリマーをフィルター(SeitzSupra
5500)で濾過した。パートI〜III の組成及び得
られたポリマーの特性を第1表に示す。
【0024】比較具体例V3としての欧州特許出願公開
明細書第638,591号に記載のコポリマー2の調整 欧州特許出願公開明細書第638,591号に記載のコ
ポリマー2を、製造業者の仕様書とモノマー組成とに従
って正確に調整した。下記の特性データを有する物質が
得られた: 固形分: 74.2%、 23℃の粘度: 8450mPa.s、 酸価、Lff/FH: 7.5/10.1mgKOH/
g、 ヒドロキシル価、Lff/FH: 109/147mg
KOH/g、 ハーゼン色: 65APHA。具体例V3の製造 前述と同じ反応器に350gのCardura E 1
01 (パートI)を配置し、窒素雰囲気下で185℃に
加熱した。次いで、アクリル酸171g、HEMA58
2g、イソベルニルアクリレート740g、メチルメタ
クリレート97g及びスチレン465gの混合物をパー
トIIとして6時間で供給し、40gのジ.t−ブチルペ
ルオキシドをパートIII として、別個の入口を介し同じ
時点で開始して6時間で供給した。撹拌を185℃で2
時間続け、次いで100℃に冷却した。その後875g
のブチルアセテートを一度に加え、次いで80℃で30
分間撹拌し、その後室温に冷却した。1) Shell Chemicalsから市販されている
Versatic 10酸のグリシジルエステル。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】使用実施例 この実施例は、ポリアクリレートポリオールA1〜A8
及びV1〜V3を用いて製造した使用可能なコーティン
グ組成物の製造、コーティングの形成並びにこれらのコ
ーティングの試験を説明するものである。一般的なラッ
カー特性を調べるために、ポリオールA1〜A8及びV
1〜V3をラッカーポリイソシアネートと約1:1のN
CO/OH当量比で混合して、透明ラッカーを製造し
た。ラッカーポリイソシアネートとしては、Bayer
AGから市販されているDesmodur(登録商
標)N3390を使用した。これは、イソシアヌレート
基含有ポリイソシアネートであり、1,6−ジイソシア
ナトーキサンから製造され、1:1ブチルアセテート/
溶媒ナフタ混合物中90%溶液として存在し、該溶液の
NCO含量が約19.4重量%であり、遊離1,6−ジ
イソシアナトヘキサン含量が溶液の<0.5%である。
樹脂成分を下記の添加剤とブレンドした。使用量は、樹
脂の固形分、即ち固体ポリオール及びポリイソシアネー
ト成分の合計に対する割合で示す。
【0028】添加剤:Dabco 33 LV(Air
Products市販のポリウレタン触媒、ブチルア
セテート中10%) 0.3重量%、BYK 331
(BYK−Chemie市販の均展剤、ブチルアセテー
ト中50%) 0.3重量%、Tinuvin 113
0(Ciba−Geigy,Basle市販の紫外線吸
収剤、キシレン中50%) 2.0重量%、Tinuv
in 292(Ciba−Geigy,Basle市販
の光安定剤、キシレン中50%) 1.0重量%。
【0029】溶媒は、メトキシプロピルアセテートとキ
シレンとn−ブチルアセテートとの1:1:1混合物で
ある。該コーティング組成物は、約56重量%のバイン
ダーと、約2重量%の添加剤と、約42重量%の溶媒と
を含んでいた。流出時間(running−out t
ime)(DIN 53 211、4mmノズル)は約
20秒であった。これは適当な適用粘度である。該コー
ティング組成物は、VOC(volatile org
anic compounds、揮発性有機化合物)含
量が3.5lbs/galであった。該コーティング組
成物をガラス板上に塗布し、室温及び60℃の両方で3
0分間乾燥し、30分が経過した時点で乾燥速度(DI
N 53 150)を測定し、次いで室温で7日間貯蔵
した。乾燥フィルムの厚さは約40〜50μmであっ
た。室温で1日、2日、3日及び4日の貯蔵後に、Ko
enig硬度(DIN 53 157)、60°ガード
ナー光沢及びスーパーグレード石油中での溶解度を検査
した。適当にコーティングした試験金属シートでカッピ
ング(cupping)インデックスを測定した。
【0030】QUV試験(QUV促進耐候性テスター、
ASTM G 53−77)で、波長の短いUV光を照
射した後の黄変に対する耐性も調べた。ポリオールA1
〜A8及びV1〜V3をベースとする透明コーティング
組成物を、予め下塗りし白色ベースラッカーでコーティ
ングしたアルミニウムシート(68mm×150mm)
に適用した。適用及び乾燥(60℃で30分間)後、コ
ーティングを室温で7日間貯蔵し、次いでQUV装置
(Q−Panel Company製)で試験した。約
280〜370nmの波長のフィルタリングしていない
強いUV光(313nmで最大)中に4時間、次いで暗
所に4時間というサイクルで、合計1000時間試験し
た。試験片を洗浄した後、総合的色差DE(風化してい
ないプレートとの比較)を、黄変量を示すものとして比
色計で測定した。コポリマーA1〜A8及びV1〜V3
をベースとするコーティングの試験の査結果を第2表に
示す。
【0031】
【表3】
【0032】
【表4】
【0033】結果の検討 ポリオールA1〜A8をベースとする二成分ポリウレタ
ン透明コーティング組成物は、固形分が多いにもかかわ
らず、適用後に室温で速く乾燥し、僅か1〜2日後にス
ーパーグレード石油の作用に対して耐性を示した。光
沢、弾性及びフィルム硬度は工業的標準値と比べて優れ
ている。これに対し、欧州特許出願公開明細書第22
5,809号(米国特許発明明細書第4,855,36
9号及び第4,985,517号)に記載のポリオール
V1及びV2をベースとするコーティング組成物はポリ
ブタジエンを含まず、乾燥時間がより長く、スーパーグ
レード石油耐性がより小さい。比較ポリオールV3を用
いて製造したコーティングは比較コーティングの中では
最も速く乾燥したが、スーパーグレード石油耐性は最低
であった。即ち、1日後は前記耐性が小さく、2〜3日
後に改善されたが、4日目まで適当なレベルに到達しな
かった。これらの検査結果は、本発明のポリオールA1
〜A8をベースとする高固形分二成分ポリウレタン透明
コーティング組成物が、固形分が多いのにもかかわら
ず、極めて速く乾燥し、石油に対する耐性も極めて大き
いことを明示している。従って、本発明のコーティング
組成物でコーティングした製品、好ましくは自動車は、
極めて短時間で所期の目的に使用することができる。
【0034】以下、本発明の実施態様を要約すれば次の
通りである: 1. A) a)数平均分子量が500〜10,000
であり側鎖1,2−ビニル二重結合を20重量%以上有
する1種類以上の任意に官能性のポリブタジエン0.1
〜10重量部、b)炭素原子数8〜16の1種類以上の
脂肪族αオレフィン5〜30重量部、c)1種類以上の
不飽和芳香族モノマー10〜70重量部、d)ビロキシ
アルキル基の炭素原子数が2〜4であり第一ヒドロキシ
ル基を含む1種類以上のアクリル(メタクリル)酸ヒド
ロキシアルキルエステル5〜60重量部、e)アルコー
ル成分中の炭素原子数が1〜12である1種類以上のア
クリル酸及び/又はメタクリル酸脂肪族(脂環式)エス
テル0〜50重量部、f)炭素原子数3〜7の1種類以
上のα、β−モノ−オレフィン性不飽和モノカルボン酸
もしくはジカルボン酸及び/又はアルコール基中の炭素
原子数が1〜14の1種類以上のマレイン酸もしくはフ
マル酸セミエステル0.1〜10重量部、g)別の共重
合可能なオレフィン性不飽和化合物合0〜30重量部を
共重合することによって製造したOH官能性グラフトコ
ポリマー樹脂40〜95重量部と、B)アミノプラスト
樹脂、尿素樹脂、グアニジン樹脂、フェノール樹脂、レ
ゾール及び任意にブロックしたポリイソシアネートの中
から選択した多官能架橋用樹脂5〜60重量部とを含
み、成分A)及びB)の重量部の合計が成分A)及び
B)の重量に基づいて100になり、成分a)〜g)の
重量部の合計が100になるバインダー組成物。
【0035】2. OH官能性グラフトコポリマー樹脂
が、a)数平均分子量500〜5,000であり側鎖
1,2−ビニル二重結合を30重量%以上有する1種類
以上の任意に官能性のポリブタジエン0.3〜7.5重
量部と、b)炭素原子数8〜12の1種類以上のαオレ
フィン5〜25重量部と、c)スチレン15〜65重量
部と、d)ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシ
エチルメタクリレート、ブタンジオール−1,4−モノ
アクリレート及びこれらの混合物7.5〜55重量部
と、e)アルキル(シクロアルキル)成分中の炭素原子
数が1〜10である1種類以上のアクリル酸及び/又は
メタクリル酸脂肪族(脂環式)エステル0〜45重量部
と、f)アルコール成分中の炭素原子数が1〜8のアク
リル酸、メタクリル酸、マレイン酸もしくはフマル酸セ
ミエステル又はこれらの混合物0.3〜8重量部と、
g)アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ヒドロキ
シプロピルアクリレート(メタクリレート)(10重量
%以下)、酸基中の炭素原子数が1〜10の任意に分枝
化した脂肪族モノカルボン酸のビニルエステル、アルコ
ール基中の炭素原子数が1〜8のマレイン酸及び/又は
フマル酸のジアルキル(ジシクロアルキル)エステル並
びにこれらの混合物1〜25重量部とを共重合させるこ
とによって製造したものである請求項1に記載のバイン
ダー組成物。
【0036】3. OH官能性グラフトコポリマー樹脂
が、a)数平均分子量500〜3,000であり側鎖
1,2−ビニル二重結合を40重量%以上有する1種類
以上の任意に官能性のポリブタジエン0.5〜5重量部
と、b)1−オクテン、1−デセン又はこれらの混合物
5〜20重量部と、c)スチレン20〜65重量部と、
d)ビロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメ
タクリレート及びこれらの混合物10〜50重量部と、
e)エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エ
チルヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレー
ト、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブ
チルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタ
クリレート又はこれらの混合物0〜35重量部と、f)
アクリル酸、メタクリル酸及びこれらの混合物0.5〜
5重量部と、g)酸基中の炭素原子数が3〜9の任意に
分枝化した脂肪族モノカルボン酸ビニルエステル、アル
コール基中の炭素原子数が1〜8のマレイン酸もしくは
フマル酸ジアルキル(ジシクロアルキル)エステル及び
これらの混合物3〜20重量部とを共重合させることに
よって製造したものである請求項1に記載のバインダー
組成物。
【0037】4. 多官能架橋用樹脂B)がアミノプラ
スチック樹脂からなる請求項1に記載のバインダー組成
物。 5. 多官能架橋用樹脂B)がアミノプラスチック樹脂
からなる請求項2に記載のバインダー組成物。 6. 多官能架橋用樹脂B)がアミノプラスチック樹脂
からなる請求項3に記載のバインダー組成物。 7. 多官能架橋用樹脂B)がフェノール樹脂、レゾー
ル又はこれらの混合物からなる請求項1に記載のバイン
ダー組成物。 8. 多官能架橋用樹脂B)がフェノール樹脂、レゾー
ル又はこれらの混合物からなる請求項2に記載のバイン
ダー組成物。 9. 多官能架橋用樹脂B)がフェノール樹脂、レゾー
ル又はこれらの混合物からなる請求項3に記載のバイン
ダー組成物。 10. 多官能架橋用樹脂B)がポリイソシアネートか
らなる請求項1に記載のバインダー組成物。 11. 多官能架橋用樹脂B)がポリイソシアネートか
らなる請求項2に記載のバインダー組成物。 12. 多官能架橋用樹脂B)がポリイソシアネートか
らなる請求項3に記載のバインダー組成物。 13. 請求項1に記載のバインダー組成物でコーティ
ングしたコーテッドウェブ。
【0038】以上、本発明を例示の目的で詳細に説明し
てきたが、これらの詳細は単に例示の目的にすぎず、様
々な変形が当業者によって本発明の思想及び範囲を逸脱
せずに実施され得るものであり、但し「特許請求の範
囲」によって限定され得ると理解されたい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 175/04 PHV C09D 175/04 PHV // C08F 290/04 MRN C08F 290/04 MRN (72)発明者 ユルゲン・シユヴイント ドイツ連邦共和国デイー51373 レーフエ ルクーゼン、ヘンリー−テー.−ヴイ.− ベツテインゲル−シユトラーセ 14 (72)発明者 デイエテル・マルゴツテ ドイツ連邦共和国デイー47807 クレフエ ルト、ヴエデルシユトラーセ 48

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 A) a)数平均分子量が500〜1
    0,000であり側鎖1,2−ビニル二重結合を20重
    量%以上有する1種類以上の任意に官能性のポリブタジ
    エン0.1〜10重量部、b)炭素原子数8〜16の1
    種類以上の脂肪族αオレフィン5〜30重量部、c)1
    種類以上の不飽和芳香族モノマー10〜70重量部、
    d)ビロキシアルキル基の炭素原子数が2〜4であり第
    一ヒドロキシル基を含む1種類以上のアクリル(メタク
    リル)酸ヒドロキシアルキルエステル5〜60重量部、
    e)アルコール成分中の炭素原子数が1〜12である1
    種類以上のアクリル酸及び/又はメタクリル酸脂肪族
    (脂環式)エステル0〜50重量部、f)炭素原子数3
    〜7の1種類以上のα、β−モノ−オレフィン性不飽和
    モノカルボン酸もしくはジカルボン酸及び/又はアルコ
    ール基中の炭素原子数が1〜14の1種類以上のマレイ
    ン酸もしくはフマル酸セミエステル0.1〜10重量
    部、g)別の共重合可能なオレフィン性不飽和化合物合
    0〜30重量部を共重合することによって製造したOH
    官能性グラフトコポリマー樹脂40〜95重量部と、
    B) アミノプラスト樹脂、尿素樹脂、グアニジン樹
    脂、フェノール樹脂、レゾール及び任意にブロックした
    ポリイソシアネートの中から選択した多官能架橋用樹脂
    5〜60重量部とを含み、成分A)及びB)の重量部の
    合計が成分A)及びB)の重量に基づいて100にな
    り、成分a)〜g)の重量部の合計が100になるバイ
    ンダー組成物。
  2. 【請求項2】 OH官能性グラフトコポリマー樹脂が、
    a)数平均分子量500〜5,000であり側鎖1,2
    −ビニル二重結合を30重量%以上有する1種類以上の
    任意に官能性のポリブタジエン0.3〜7.5重量部
    と、b)炭素原子数8〜12の1種類以上のαオレフィ
    ン5〜25重量部と、c)スチレン15〜65重量部
    と、d)ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエ
    チルメタクリレート、ブタンジオール−1,4−モノア
    クリレート及びこれらの混合物7.5〜55重量部と、
    e)アルキル(シクロアルキル)成分中の炭素原子数が
    1〜10である1種類以上のアクリル酸及び/又はメタ
    クリル酸脂肪族(脂環式)エステル0〜45重量部と、
    f)アルコール成分中の炭素原子数が1〜8のアクリル
    酸、メタクリル酸、マレイン酸もしくはフマル酸セミエ
    ステル又はこれらの混合物0.3〜8重量部と、g)ア
    クリロニトリル、メタクリロニトリル、ヒドロキシプロ
    ピルアクリレート(メタクリレート)(10重量%以
    下)、酸基中の炭素原子数が1〜10の任意に分枝化し
    た脂肪族モノカルボン酸のビニルエステル、アルコール
    基中の炭素原子数が1〜8のマレイン酸及び/又はフマ
    ル酸のジアルキル(ジシクロアルキル)エステル並びに
    これらの混合物1〜25重量部とを共重合させることに
    よって製造したものである請求項1に記載のバインダー
    組成物。
  3. 【請求項3】 多官能架橋用樹脂B)がアミノプラスチ
    ック樹脂からなる請求項1に記載のバインダー組成物。
  4. 【請求項4】 多官能架橋用樹脂B)がフェノール樹
    脂、レゾール又はこれらの混合物からなる請求項1に記
    載のバインダー組成物。
  5. 【請求項5】 多官能架橋用樹脂B)がフェノール樹
    脂、レゾール又はこれらの混合物からなる請求項2に記
    載のバインダー組成物。
  6. 【請求項6】 多官能架橋用樹脂B)がポリイソシアネ
    ートからなる請求項1に記載のバインダー組成物。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載のバインダー組成物でコ
    ーティングしたコーテッドウェブ。
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