JPS60156766A - 熱硬化性コーテイング組成物 - Google Patents

熱硬化性コーテイング組成物

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JPS60156766A
JPS60156766A JP59282112A JP28211284A JPS60156766A JP S60156766 A JPS60156766 A JP S60156766A JP 59282112 A JP59282112 A JP 59282112A JP 28211284 A JP28211284 A JP 28211284A JP S60156766 A JPS60156766 A JP S60156766A
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hydroxy
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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】 技術分野 本発明は、新規な、溶剤ペース熱硬化性エポキシエステ
ルコーティング組成物に関するものである。さらに、本
発明は、例えば、自動車の下塗り用として適した、スプ
レー塗装性のコーティング組成物用に調整した如き、コ
ーティング組成物に関するもので、腐蝕、湿気、溶剤に
高抵抗性のコーティングを可能にするものである。
背景 基体にスプレー塗装し、高温焼付を行い、有機溶剤を蒸
発除去し、架橋促進させる溶剤ベースコーティング組成
物は公知である。熱硬化性コーティングは、湿気と溶剤
抵抗性が充分であるなら、基体の腐蝕保護、美観、機能
面での効果を提供可能とするものである。
本発明の目的は、焼付げにより基体面上で架橋する、水
酸基官能性エポキシエステル樹脂を含む、溶剤ペース熱
硬化性コーティング組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、湿気及び溶剤抵抗性、基体の腐蝕
保護などの有効な物理特性を提供できるコーティング方
法を提供することである。
本発明の付加的な観点及び効果は、以下の記述から明白
になる。
2 発明の開示 本発明に従えば、新規な有機溶剤ベースコーティング組
成物は、溶剤、顔料、添加剤(例えば、触媒、フローコ
ントロール剤など)以外に、下記A、Bを含むものであ
る。
A)好ましくは、数平均分子量(Mn >が約1000
〜4000であり、ヒドロキシ官能性2級アミンと、ジ
エボキシド反応体とジカルボン酸反応体及び随意にシフ
エノール反応体から形成されるジェポキシV鎖伸長反応
生成物との鎖停止反応によって形成される、架橋可能な
ヒげロキシ官能性エポキシエステル樹脂ト B)好ましくは、ヘキサメトキシメチルメラミンの如き
了ミノシラスト架橋剤、ブロック6官能性インシアヌレ
ート環をもつポリイソシアネートとオIJ 、+エステ
ル変性ブロックイソシアネートを含む(これらに限定す
るものではなく)ブロックポリイソシアネート架a剤、
またはそれらの混合物から選ばれる多官能性、ヒ団ロキ
シ反能性架橋剤。
本発明の特に好ましい組成物は、基体にスプレー塗装す
るのに適し、未研摩の、素地のま〜の、自動車4体の金
属板表面のプライマーコートとして特に有用である。
本発明の他の観点によれば、腐蝕、溶剤、湿気に対する
抵抗性のコーティングを得る方法は、本発明の溶剤ベー
ス熱硬化性コーティング組成物を基体に塗装し、引続い
て、コーチイン層を高温で充分な時間処理して、実質的
に硬化させることから成る。典形的には、本発明の新規
なコーティング組成物を、およそ240°F〜400”
F’で、約10〜60分間加熱硬化させることにより、
硬化塗膜を得ることができる。本発明のより好適な具体
例によれば、本コーティング組成物は、およそ240°
Fで20分間加熱すれば、充分に硬化し、良好な塗膜特
性が得られるが、400 ’Fまで且つ60分間硬化さ
せても、有利な塗膜特性を一本質的に失うことはない。
本発明のコーティング組成物は、硬化応答性に利点があ
り、硬化塗膜の有利な物理特性が犠牲にならない。即ち
、例えば自動車4体のプライマーとして鋼板上に用い・
る如き金属基体に適用する場合、本発明に従った硬化塗
膜は、基体への密着性が優れ、湿気抵抗性、腐蝕抵抗性
ともに優れたものとなる。
本発明の他の特徴と有利な点は、以下の詳細な説明で、
好適な具体例及び本発明実施上の最適な方法を説明する
ことで一層明白になる。
本発明の組成物に用いるヒドロキシ官能性エポキシエス
テル樹脂は、好適には数平均分子量(Mn)が約100
0〜約5000である。一層好適には、特にハイソリツ
ドなスプレーコーティング組成物として用いる場合には
、エポキシエステル樹脂は、数平均分子量(Mn )は
約1000〜約3000テアル。ヒドロキシ官能性エポ
キシエステル樹脂は、ヒドロキシ官能性2級アミンと、
ジエボキシド反応生成物(ジエボキシド反応体と、ジカ
ルボン酸反応体及び随意にジフェノール反応体との鎖伸
長反応の反応生成物)との、概略1:1当量比5 での鎖停止反応により作成される。
本発明の熱硬化性組成物は、前記エポキシエステル樹脂
と多官能性、ヒドロキシ反応性架橋剤を含むものである
。前記架橋剤は、好ましくは、アミノプラスト架橋剤、
1個の活性水素をもつブロッキング剤との反応でブロッ
クされた、2個以上のイソシアネート基を含むブロック
ポリイソシアネート架橋剤から選ばれる。多官能性架橋
剤は、エポキシエステル樹脂のヒドロキシ官能基当り、
約0.5〜約1.6の反応基を充分に供給できる量で、
組成物中に含まれている。
本組成物の前記の各主要成分、任意成分及び本発明の別
の観点に関1〜で、以下で一層詳細に説明する。
A、エポキシエステル樹脂 前記の如く、ヒドロキシ官能性エポキシエステル樹脂は
、(1)ジカルボン酸反応体または(11)ジカルボン
酸反応体とジンエノール反応体、のいずれかとで既に鎖
伸長したジェポキシげと、ヒドロキシ官能性2級アミン
との反応による鎖停止反応で作6 成される。
本発明の好適な組成物によれば、シエポキシド反応体は
、ゾカル4ぐン酸とシフエノールの双方との反応により
鎖伸長される。それ故、エポキシエステル樹脂生成物は
、腐蝕抵抗特性を高めると信じられている重要な芳香族
成分を含んでいる。金属基体に用いる下塗り組成物の如
きコーティング組成物では、芳香族成分は、脂肪族成分
はどの加水分解抵抗性があるとは考えられていない。従
って、理論で拘束されることは望まないが、現在は、本
発明の好適な組成物に用いるエポキシエステル樹脂の芳
香族成分は、鉄系金属基体のプライマーとして用いた時
に、例外的な腐蝕保護作用が発揮されると考えられる。
例えば、シフエノール反応体と同様にゾエボキシド反応
体が芳香族単位である場合の好適な具体例が、特にこの
ケースに該当する。更に、シフエノールとジェポキシと
の鎖伸長反応によってエポキシエステル樹脂に導入され
るフェール性酸素は、鋼板の如き金属基体へ優れた密着
性を与える。硬化塗膜の高芳香族成分と、その優れた密
着性は、他の要因による効果を高め、本発明の硬化塗膜
の前記した例外的な腐蝕保穫作用を生むとみられている
。
ヒドロキシ官能性エポキシエステル樹脂の調整に適する
ジェポキシP反応体としては、市販のもの、当業者公知
のものの多くを含め種々のジエボキシドが用いられる。
ヒドロキシ官能性エポキシエステル樹脂を調整するため
のジェポキシP反応体の選択は、最終コーティング組成
物に関連して特殊な用い方をする場合もあるが、末端ゾ
エポキシド、即ち2ケの末端エポキシ基をもつジエポキ
シドが、通常最適である。これらは、反応性に富ミ、ソ
れ故、エポキシ−エポキシ反応やrル化などの、不測の
副反応を回避するような温和な反応条件とする必要があ
る。ジェポキシP反応体とゾカルざン酸及びジフェノー
ル反応体とを反応させる場合には、これらの反応は本質
的に同時に起きることが好ましい。
好ましくは、シエポキシドの数平均分子量(Mn)は約
100〜約1000であり、より好ましくは、約100
〜約600である。
好適なジエボキド反応体を例示すると、エポン<m標)
シリーズ(テキサス州、ヒユーストン市、シェル化学社
)やDIR(商標)シリーズ(ミシがン州、ミツドラン
ド市、ダウケミカル社)の如き、ビスフェノールA・工
ぎクロルヒドリン・エポキシ樹脂などがある。これらの
ジグリシジルエーテル・ビスフェノールA樹脂及び高分
子量の類似化合物は、低価格且つ市販品の点で好適であ
る。
エポネクス(商標)シリーズ(テキサス州、ヒユースト
ン市、シェルケミカル社)の如き脂環式ジェポキシ樹脂
、レジンXB 2793 (商m、ニューヨーク州、ア
ーズリー市、シバガイギー社)の如きヒダントインエポ
キシ樹脂類、1.4−ブタンジオールジグリシジルエー
テルや4−ビニルシクロヘキサンジオキサイド等の各種
の非環状または環状の脂肪族エポキシド類も好適である
。他の好適なゾエポキシドは、市販品として入手可能な
もの、当業者により容易に製造できるものかあ9 す、当業者には、公知技術の点より明白である。
また、相溶するゾエポキシド類の混合物も使用可能であ
る。
ゾエボキシドに加えて、少量のエポキシ官能基として、
相溶するモノエポキシ化合物またはポリエポキシ化合物
及びそれらの混合物を用いてもよい。好適なポリエポキ
シrを例示すると、分子量約200〜800のものがあ
り、ポリエポキシドとして、ポリフェノールのポリグリ
シジルエーテルの如き周知のものが使用可能である。こ
れらは、アルカリ存在下でポリフェノールとエピハロヒ
ドリンのエステル化反応で製造される。しばしば実施さ
れることであるが、特に、ハイソリッドなコーティング
組成物が必要でない場合には、高分子量のポリエポキシ
ドの混合が望ましいことは、当業者には、公知である。
好ましくは、これらのポリエポキシドは、エポキシ基に
加えて、フリーのる場合、反応部位(水酸基または成る
場合には工0 ボキシ基)の一部を変性物質と反応させ、樹脂のフィル
ム特性を変えることは望ましいことである。
エポキシ樹脂は、例えば、イソシアネート基含有有機物
質または他の反応性有機物質で変性できる。
他の有用なエポキシ樹脂は、例えばノボラックエポキシ
樹脂刊CN1235(商標)と1!IC’N1273(
商標、シバがイギー社)を含むノボラック樹脂がある。
本発明の好適な例によると、エポキシエステル樹脂の形
成に用いる反応体中で、ジエポキシド化合物以外のエポ
キシV化合物は、約15係以下で用いられ、最適には実
質上0%である。
前述のジェポキシr反応体の鎖伸長に適するゾカルがン
酸は、数平均分子量が約145〜約1000のものが好
適であり、約500〜600が最適である。適するジカ
ルボン酸は、多数の市販材料があり、当業者には公知で
あり、明白である。適するカルボン酸は、飽和及び不飽
和の、環状及び非環状の、脂肪族及び芳香族のジカルボ
ン酸及び混合物を含むものである。非環状脂肪族ジカル
ボンは、本発明の硬化塗膜の可撓性を高めるので、通常
には好適である。好適なジカルざン酸は、一般式fil
で示され、R″は2価結合部位で、実質的にHOOC−
R” −C0OH() ) ジエボキシド樹脂と非反応性である。R“′が、工メキ
シエステル樹脂の調整に用いられるヒドロキシ官能性2
級アミンと、鎖伸長反応で生成するヒドロキシ官能基に
、実質的に非反応性であることは、公知であって、当業
者には明白である。好適には、B″′は2価の、有機の
結合部位である。R″が直鎖状または分岐状のアルキレ
ンまたはアルキリデン部位で、好ましくは炭素数が約2
〜42、例えば(CH2)n(但し、nは、好適には約
4〜約42)であるジカルボン及び類似物またはそれら
の混合物が特に好ましい。この特性をもつジカルボン酸
は、前述のジエポキシドと優れた反応性をもち、究極的
には、優れた物理的特性、最も顕著に優れた可撓性と腐
蝕保護性をもつ本発明の硬化塗膜を提供するものである
ことが見い出された。
典型的なジカルボン酸は、アジピン酸、3,3−ゾメチ
ルペンタシオン酸、ベンゼンジカルボン酸、フエニレン
ジエタノイソク酸、ナフタレンジカルボン酸、ピメリン
酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸及び類似物
またはそれらの混合物である。無水物が存在するものに
ついては、これらの酸無水物は、勿論°°酸″の用語に
包含される。式fT)におけるR”が炭素数4以下のア
ルキレン鎖のジカルボン酸、例えば、修酸、マロン酸、
コハク酸、ゲルタール酸及び類似物も使用可能であるが
、これらの酸は、可撓性がや〜劣り、さほど好ましくな
い。2個の末端カルボキシル基を提供するジカルボン酸
が好適である。同様にして、好適ナカルざン酸は、カル
ボキシル基間が離れている、例えば、1.4−ベンゼン
−ジカルボン酸及び2.7−ナフタレンジカルボン酸の
如き酸である。最適のジカルボン酸は、実質的に飽和の
、非環状の、脂肪族ダイマー酸であって、これらは、尚
業者には周知であり、容易に市場で入手できるものであ
る。これらは、炭素数が4〜22で、末6 端がカルボキシル基の脂肪酸の典型的な2量化反応生成
物である。その中でも、炭素数36のダイマー酸は、前
述の好適なゾエポキシドと優れた反応性があり、究極に
は、優れた物理特性をもつ本発明の硬化塗膜を提供する
ので、最適である。さらに、炭素数36のダイマー酸は
、容易に市場より入手でき、例えば、エメリー社(オハ
イオ州、シンシナティ市)からエンボール1014(商
標)、エンポール1016 (商[)、及ヒエンポール
1018(商標)として入手できる。市販のダイマー酸
の大部分または全ては、幾分かのトリマー酸、例えば、
典型的には約5〜10%、ある場合には30%またはそ
れ以上、を含み、且つ、通常は少量のモノカルボン酸を
含んでいることは認識されるべきである。こ〜で用いる
°′ダイマー酸″の用語には、上記の物質を含むもので
ある。主に2塩基酸を含み、6塩基酸と1塩基酸を全く
含まないか、少量含む生成物が、本組成物として最も有
効である。
脂肪族ジカルボン酸は、付随的な効果を提供す4 る。特に、沖論で拘束されることは望まないが、それか
ら誘導されるエポキシエステル樹脂は基体表面をよく濡
らl−1基体と硬化塗膜の密着性を高めることが判明し
、ている。この組合せのものは、流動性がよく、硬化時
硬れた平滑面が得られる。
さらに、脂肪族単位は、硬化塗膜の可撓性を高め、それ
故、塗膜の衝撃抵抗性をも高める。
基質の腐蝕抵抗性が特に重要な場合には、式(Ilにお
いて、R”’の少くとも一部が芳香族であるジカルボン
酸を用いることが好ま17.い。金属基体用のプライマ
ー組成物としての、本発明のコーティング組成物では、
芳香族のジカルボン酸は、脂肪族より加水分解抵抗性が
あり、それ故腐蝕及び湿気抵抗性を高めると信じている
。既に述べたように、エポキシエステル樹脂の好適な具
体例では、ゾエボキシド反応体が樹脂に芳香族単位を提
供し、1つそれか、同様に腐蝕及び湿気抵抗性に役立っ
ていることは、当然である。
本発明のエポキシエステル樹脂に用いる他の好適なジカ
ルボン酸は、当業者には明白である。
fiiil ジフェノール反応体 鎖伸長反応におけるジエポキシド反応体との反応に適[
7たジフェノール反応体は、多くの市販の材料を包含し
、これらは当業者には明白である。
好適なシフエノールは、一般式(II)で示され、Rは
ジエポキシド樹脂と実質的に非反応性の2価の結合部位
である。好ましくは、Rは、ン(’=O1(CH2)n
で例示される(但し、nは好適には1〜約8である)よ
うな2価の有機結合部位であり、また、スルホニル等の
如き無機部位も適1−ている。このような特性のジフェ
ノールは、前述のゾエポキシドとの反応性に優れ、完接
的には、優れた物理的特性と、最も顕著に優れた腐蝕保
膿性をもつ本発明の硬化塗膜を提供できることが判った
。Rが、エポキシエステル樹脂の調整に用いるヒドロキ
シ官能性2級アミンと、実質的に非反応性であるべきこ
とは、尚業者には明白であろう。特に好まI−いシフエ
ノールは、式([1において、Rが1〜約10の炭素数
、好ましくは3〜4の炭素数、最適には一般式(1+1
1 %式%() (世12、F′とR″は、同一かまたは異なり、好まり
、 <は1〜約4の炭素数、最適には1〜2の炭素数の
イ氏級アルキルと水素から成る群から選ばれる1価の有
機部位である)で示されるものを含む。
好適には、ジフェノールは数平均分子量(Mn)が約1
80〜約500であり、より好適には約180〜約25
0である。このようなジフェノールな例示スレハ、最適
なものは、ビスフェノールA1ビスフエノールB及び同
等物とそれらの混合物がある。こ〜で用いるビスフェノ
ールの用語は、ベンゼンジオールの如きジヒドロキシ置
換フェニル環1ケより成る化合物も含むものとする。し
かし、式flllの如き2個の末端の、モノヒドロキシ
置換フェニル環を提供するようなジンエノールが、より
好適である。ジフェノールの他の例は、ビス−/ 1 (4−ヒPロキシーtertブーy−ルア x=ル) 
−2゜2−プロパン、ビス=(2−ヒドロキシナフチル
)メタン、及び1.5−ジヒドロキシ−ナフタレンがあ
る。本発明のエポキシエステル樹脂に用いる他の適する
ジンエノールは、当業者には明白であろう。
前記のジエポキシド反応体と、ジカルボン酸反応体及び
任意にジフェノール反応体とにより生成するジエボキシ
ド反応生成物との、鎖停止反応を行うヒドロキシ官能性
2級アミンは、脂肪族、脂環族、芳香族のヒドロキシ官
能性2級アミンの広範なりラスから選ばれる。
モノまたはジヒドロキシ官能性をもつ、多くのこれらア
ミンは、当業者には明白である。このようなアミンの例
は、式低)で示されるものであり、QXQ′は各々、鎖
伸長シエボキシドとヒドロキシ官能性2RアミンのN−
水素間でおきる鎖停止反8 応を妨害しないような、脂肪族、脂環族、芳香族の2価
ラジカルより成る群から選ばれる。上記の式(1v)の
Q、Q’は、同一かまたは異なり、しかし、好ま1.<
は同一であり、Xは、水素とヒドロキシラジカルから選
ばれる。Q 及び/またはQ′上のヒドロキシル基は、
1級以外でもよいが、ブロックイソシアネートまたは了
ミノプラスト架橋剤との反応性に富み、キュアーレスポ
ンスが良い理由から、1級ヒドロキシルが好ま1−1い
。
前記の式のヒドロキシ官能性アミンの、好適なラジカル
QとQ′を例示すると、 (CH2)n−但し、n=1〜5 −(CH2CH20)nCH2CH2−但し、n=1〜
12j −(CB2C1(2CD2CH2CH2C−0)nCH
2CH2−但し、n=1〜12H3 −(CB−CH2−0)ncI(2cl(2−但し、n
=1〜12である。
好適には、QとQ′は、メチレン、エチレン、マタは他
の低級アルキレン基であり、しかし7、一般的には、例
えば、ペンシル、オキシアルキレン等を含む非妨害性ラ
ジカルであってもよい。
ヒドロキシ官能性エポキシエステル樹脂の調整に用いる
特に好適な1級ヒドロキシ2級アミンは、ジェタノール
アミン、メチルエタノールアミン、ジブロバノールアミ
ン、メチルゾロパノールアミンである。他の適するヒド
ロキシ官能性2級アミン反応体は、当業者には明白であ
ろう。
本発明の組成物に用いるヒドロキシ官能性エポキシエス
テル樹脂は、当業者に周知の技術に従って作られる。ゾ
エポキシドの鎖伸長(ジカルボン酸、任意にジフェノー
ルとによる)が最初に行われ、引続き、鎖停止反応がお
きる。ジエポキシドとジカルボン酸(とジフェノールは
任意に)が、適当な反応容器に仕込まれ、加熱される。
両反応体は、2ケの未反応エポキシ基をもち、好ましく
は、実質的に未反応カルボキシ官能基または未反応フェ
ノール官能をもたない鎖伸長反応生成物を生成するよう
な適切な割合で用いる。適切な分離技術は、未反応体の
除去を扱う当業者には、周知である。ジエポキシドと、
カルボキシル官能基及びフェノール官能基との、速やか
で、及び/または、一層完全な反応を確実にするたぬに
、触媒の使用が、通常は好ましい。触媒の使用は、有効
な物理特性をもつコーティング組成物を生むエポキシエ
ステル樹脂を提供できることが判明した。前述のゾエポ
キシドであるエポンシリーズのうち、エポン829(商
標)は固有の触媒を提供するが、エポン828(商標)
は、実質的には同一物質であるが、このような触媒は提
供しない。好適な触媒は、市場にて入手可能であり、エ
ポキシ−カルボキシル反応用として周知の触媒、例えば
、好適なものではりチウムネオデカノエート、炭酸ナト
リウム、3級アミン類、他の有機金属触媒の如きものを
含む。他の好適な触媒は、当業者には明白であろう。
前述し7たように、ジエボキシドとジカルボン酸の鎖伸
長反応の完了後に、ゾエポキシド反応生成物とヒドロキ
シ官能性2級アミンとを、およそ1:1の尚量比で反応
させ、鎖停止反応を行う。
1 過剰のエポキシは、反応混合物のゲル化を惹き起こす故
、この比率が好ましい。
B、架橋剤 本発明の新規な溶剤ベースコーティング組成物に用いら
れる架橋剤は、好適にはアミノプラスト架橋剤、ブロッ
クポリイソシアネート架橋剤から選ばれる多官能性、ヒ
ドロキシ−反応性架橋剤から成る。
ブロックポリイソシアネートを用いる本発明の新規な溶
剤ベースコーティング組成物の実施例では、クロム酸亜
鉛のような腐蝕抑制顔料を高濃度配合した場合でも、例
外的な保存安定性が認ぬられる。
こ匁で用いるl″ブロツクポリイソシアネートの用語は
、2ケ以上のインシアネート基をもち、そのインシアネ
ート基は、室温において通常イソシアネート反応性の化
合物との反応を抑制し、高温度(硬化温度)では前記反
応がおきるように、プロンキング剤と反応させであるイ
ソシアネート2 化合物を意味する。通常、ブロックポリイソシアネート
は、充分な量の活性水素を含むブロンキング剤とポリイ
ソシアネートを反応させることで調整し、フリーインシ
アネート基が存在しない。ブロンキング剤は、弐BHで
表わされ、活性水素をもつ、後述の多くの物質の中から
選ばれる。
ヒドロキシ官能性エポキシエステル樹脂に対するブロッ
クポリイソシアネート架橋剤の適切な割合は、一部分は
コーティングの特性により、一部分はコーティング組成
物の硬化応答性(コーティング組成物力価化時の焼付は
スケジュールヲ左右する)により、一部分は組成物の保
存安定性即ち棚寿命により、決まるものである。従って
、エポキシエステル樹脂と共に用いる架橋剤の量は、広
範囲に亘り可変である。本発明の組成物に含まれるブロ
ックポリイソシアネート架a畑の好ましい量は、組成物
の硬化温度でブロックイソシアネートが脱ブロックする
時に、架橋剤が、前記コーティング組成物のフィルム形
成樹脂の反応基当り、約0.5〜約1.6、好ましくは
約0.8〜約1.6の反応性イソシアネート基を提供す
るような量である。
種々のタイプのブロックポリイソシアネートが、本発明
の組成物で用いられる。後で論じられる如く、特に好適
なブロックポリイソシアネートは、ブロックポリメチレ
ンポリフェノールインシアネート、インシアヌレート環
をもつブロックポリイソシアネート、ある種のオリゴエ
ステル変性ブロックポリインシアネートを含んでいる。
ブロックポリイソシアネートの調整には、適宜の有機ポ
リイソシアネートが用いられる。ポリイソシアネートの
代表例としては、トリメチレン、テトラメチレン、ペン
タメチレン、ヘキサメチレン、1.2−プロピレン、1
,2−ブチレン、2゜3−ブチレン、1.6−ブチレン
、エチリデン及びブチリデンジイソシアネートの如き脂
肪族化合物、1.3−シクロペンタン、1.4−シクロ
ヘキサン及び1.2−シクロヘキサンジイソシアネート
の如キ環状アルキレン化合物、m−フェニレン、p−フ
ェニレン、4,4′−ジフェニル、1゜5−ナフタレン
及び1,4−ナフタレンジイソシアネートの如き芳香族
化合物、4.4′−ジフェニレンメタン、2.4−また
は2.6−)ルイレン(または、混合物)、4.4’−
トルイジン及び1゜4−キシリレンジイソシアネートの
如き脂肪族−芳香族化合物、ジアニシジンジイソシアネ
ート、4.4’−ジフェニルエーテルゾインシアネート
及びクロルジフェニレンジイソシアネートの如き置換芳
香族化合物、トリフェニルメタン−4,4’。
4“−トリイソシアネート、1,3.5−)リイソシア
ネートベンゼン及び2,4.6−ドリイソシアネートト
ルエンの如きトリイソシアネート類、4.4′−ジフェ
ニル−ジメチルメタン−2,2’。
5.5′−テトライソシアネートの如きテトライソシア
ネート類、トルイレンジイソシアネートダイマー及びト
リマーの如き重合ポリイソシアネート類などが含まれる
。
さらに、有機ポリイソシアネートは、ポリエーテルポリ
オールまたはポリエステルポリオールを含むポリオール
から誘導されるプレポリマーであってもよく、ポリオー
ルと過剰のポリイソシアネb −トと反応させ、イソシアネート末端のプレポリマーで
あってもよい。ポリオール類は、グリコール(例工ば、
エチレングリコール、ポリプロピレングリコール)の如
き単純なポリオール類、グリセリン、トリメチロールプ
ロパン、ペンタエリスリトール等の如き他のポリオール
類、ジエチレングリコールのカキモノエーテル類、トリ
プロピレングリコール、ポリエーテル、即チアルキレン
オキシドとポリオールとの縮合物などがある。ポリオー
ルとの縮合によりポリエーテルを生成するアルキレンオ
キシドには、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、
ブチレンオキシド、スチレンオキシドなどがある。これ
らは、通常ヒドロキシ末端ポリエーテルと呼ばれ、直鎖
または分枝状である。ポリエーテルを例示すれば、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、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオ
キシヘキサメチレングリコール、ポリオキシノナメチレ
ングリコール、ポリオキシデカメチレングリコール、ポ
リオキシドデカメチレングリコ、−6 ル及び混合物がある。他のタイプのポリオキシアルキレ
ングリコールエーテルも使用できる。特に有効なポリエ
ーテルポリオールは、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、1,4−ブチレ
ングリコール、1,3−ゾテレングリコール、1.6−
ヘキサンジオール及びその混合物、グリセリン、トリメ
チロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2.6
−ヘキサンジオール、ペンタエリスリトール、ジペンタ
エリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリペン
タエリスリトール、ソルビトール、メチルグルコシダ1
サツカロース等のポリオールと、エチレンオキサイド、
プロピレンオキサイド及びその混合物等のアルキレンオ
キサイド、との反応により誘導されるものなどである。
本発明の新規な溶剤ベースコーティング組成物に用いら
れる、特別な種類の芳香族ポリイソシアネートは、下式
のポリメチレンポリフェノールインシアネートである。
商標” PAPI ”1〜6.の化合物(ミシガン州、
カラマズー市、アツデンヨン化学社の販売)が、本発明
の組成物に用いて、特に有効であり、最終の硬化塗膜で
望ましい耐久性が得られる。
前述の有機ソイソシアネートと反応させる活性水素をも
つプロンキング剤は、当業者に周知の種油のブロッキン
グ剤から選ばれる。好適なブロッキング剤を例示すると
、(1)脂肪族、脂環族、及び芳香族アルキルモノアル
コール、(ii)ヒドロキシルアミン、(ii+)オキ
シム、Gv)ラクタム、(v)トリアゾールかも成る群
から選ばれろものがある。本発明によれば、脂肪族、脂
環族、または芳香族アルキルモノアルコールが、好適な
ブロッキング剤として用いられる。例えば、メチル、エ
チル、クロルエチル、プロピル、ブチル、アミル、ヘキ
シル、ヘプチル、オクチル、ノニル、3.3.5−トリ
メチルヘキシル、デシル、ラウリルアルコール等の如き
脂肪族アルコールが用いられる。好適な脂環族アルコー
ルは、例えば、シクロペンタノール、シクロヘキサール
等をきみ、芳香族−アルキルアルコールは、フェニルカ
ルビノール、メチルフェニルカルビノール等を會んでい
る。必要ならば、本発明による塗膜で可塑剤となるよう
な、島分子量で、比較的に不揮発性のモノアルコールを
少量用いてもよい。ブロッキング剤として用いられるヒ
ドロキシアミンの例としては、エタノールアミン、プロ
パツールアミンが含才れる。好適なオキシムブロッキン
グ剤は、例えば、メチルエチルケトンオキシム、アセト
ンオキシム、シクロヘキサノンオキシムがある。ブロッ
キング剤として用いられるラクタムの例は、ε−カプロ
ラクタム、r−ブチロラクタム、ピロリドンであり、好
適なチ9 アゾールは、1.2.4−)リアゾール、1,2゜6−
ベンゾトリアゾール、1.2.3−トリルトリアゾール
、4.5−ジフェニル−1,2,3−トリアゾールの如
き化合物を含む。特に好適な活性水素をもつブロッキン
グ剤は、メチルエチルケトンオキシムと2−エチルヘキ
サノールである。
アネート化合物 前述のブロックポリインシアネート架橋剤の通常の複類
の範囲内で、本発明の溶剤ベースコーティング組成物に
用いられるブロックポリイソシアネート架橋剤の特別の
種類またはタイプのものはインシアヌレート猿をもつブ
ロックイソ7アネート化合物を含む。通常、これらのブ
ロックポリイソシアネートは、前述のブロッキング剤で
ブロックすることにより作られる。これらの化合物は、
2官能インシアネートの環状トリメリゼーションで作ら
れる。通常、この反応は、この段階で停止セス、多官能
オリゴマー筐たはこのオリゴマーと一部の純粋な6官能
ポリインシアネートとの混合0 物を生成する。6官能生成物と種々の多官能オリゴマー
の混合物は、市販されている。
特別に望筐しいブロックポリインシアネート架橋剤は、
下式で表わされる純粋な3官能イソシアヌレートのブロ
ック型である。但し、 鴛 各りは、脂肪族、脂環族、芳香族基及びそれらの組合せ
から成る群から独立して選ばれ、Bは活性水素をもつプ
ロンキング剤の残基である。さらに明細には、この化合
物は、1982年4月14日ファイルの米国特許出願第
368178号に開示されており、その開示内容をここ
に組み入れる。
(ii) オリゴエステル変性ブロックポリイソシアネ
ート 本発明の新規な溶剤ベースコーティング組成物に架橋剤
として有効な、より特別なブロックポリイソシアネート
は、オリイエステルディオールとトリオールの特別な複
類から調整されるオリゴエステル変性ブロックポリイソ
シアネートである。
このオリゴエステル変性ブロックポリイソシアネートの
第1のタイプは、有機ジイソシアネートに\で、1つの
インシアネート基は、他の基より活性であって、この活
性なインシアネート基が最初にブロッキング剤でブロッ
クされ、その後で残イソ/アネート基が、前述しtこオ
リゴエステルシンオールまtこはトリオールのヒドロキ
シ官能基と反応する、)から調整される。オリゴエステ
ル変註ブロックポリイソシアネートの第2のタイプは前
記の種類のオリゴエステルから選ばれたオリコゞジオー
ルと過剰の有機ジイソシアネートと反応させて、イソシ
アネート末端のプレポリマーを作りプレポリマーの末端
インシアネートを活性水素な6 もつブロッキング剤でブロックすることにより調整され
る。これらの各物質は、本発明の組成物に用いて特に有
効であり、顕著な可換性をもった硬化コーティング組成
物となる。
これらの架橋剤の調整に用いるタイプのオリゴエステル
は、1982年6月60日付米国特許第4322508
号に記載されており、その開示内容なここに組み入れる
。ヒドロキシ官能性オリゴエステルの有効な種類は、(
1)数平均分子i (Mn)が約150〜約3000、
好ましくは、約260〜約1000であり、(iiN分
子当り2または6個のヒドロキシル基をもち、(iil
)カルボン酸とエポキシドとのエステル化反応で作られ
るものである。
エステル化反応生成物は、次の(a)〜(e)から成る
群から選ばれる。
(a) ポリカルボン酸、即ち、2個以上のカルボキシ
ル基なもつカルボ/酸とモノエポキシドとのエステル化
反応生成物、 (b) ポリエポキシド、即ち、2個以上のエポキシ基
ヲもつ化合物とモノカルボン酸のエステル化4 反応生成物で、好ましくは、エチレン性不飽和基を含寸
す、ヒドロキシ官能基をもたないもの、(C) ヒドロ
キシ官能性カルボン酸とモノまたはポリエポキシド、好
ましくは、モノエポキシドとのエステル化反応生成物、 (a) モノカルボン酸とヒドロキシ官能性モノまたは
ポリエポキシド、好ましくは、モノエポキシドとのエス
テル化反応生成物、 (e) (a)〜(d)の混合物。
’frTJ述の如く、オリゴエステル変性ブロックポリ
イソシアネート架橋剤は、(1)他方のインシアネート
基より反応性に冨む1方のイソシアネート基をもつ有機
ジイソシアネートと、活性水素をもつブロッキング剤の
充分な量とを反応させ、反応性に富むインシアネート基
の全てを実質的に反応させハーフブロックジイソシアネ
ートを作り、(ii)このハーフブロック中間体と前述
オリゴエステルと反応させる、ことにより調整される。
この合成に用いる有機ジイソシアネート、同じく、活性
水素な含ムプロツキング剤は、本発明の組成物に用いる
、インシアヌレート環を含むブロックインシアネート架
橋剤の調整に関連して、前に述べたとうりである。有機
ポリイソシアネート−ブロッキング剤のアダクト中間体
は、ジイソシアネート中の2個のNCO基の1個が反応
することを保紅するために、光分な量のブロッキング剤
と有機ジイソシアネートとを反応させて、作られる。有
機ジイソシアネートとブロッキング剤の反応は、発熱反
応であり、ジインシアネートとブロッキング剤は、発熱
の影響を最小にするために、約80’C以下で、好まし
くは約50°C以下で混合される。
ジイソシアネート/ブロッキング剤中間体は、次いで、
前述のオリゴエステルジオールまたはトリオールと反応
させ、中間体のフリーのまたはブロックされていないイ
ンシアネート基の実質的に全てのものと、オリゴエステ
ルのヒドロキシルとな反応させる。この反応は、望まし
くは約80°〜120°Cの一度で行われる。
前述の如く、本発明の新規な溶剤ベースコーティング組
成物で有効な、オリゴエステル変性プロツクポリイソシ
アネート架橋剤の第2のタイプは過剰な有機ジイソシア
ネートとオリゴエステルの前記の種類とな反応させ、次
いで、得られたルポリマー中に形成された末端インシア
ネート基と活性水素を含むブロッキング剤とを、実質的
に全イソシアネート基が反応するように、反応させて調
整される。ジイソシアネート出発物質は、中間体がイソ
シアネート末端であることを保祉するために、過剰量で
用いられる。それ故、有機ジイソシアネートとジヒドロ
キシ官能性オリゴエステルは、1;1以上、2;1まで
のモル比で反応させることが好ましい。前記したタイプ
の種々のジイソシアネートが、この中間体の調整に使用
される。
1方のインシアネート基が、他方より反応性に富む必要
はないが、このタイプの架橋剤の調整ではそのような物
質の使用を排除するものではない。
本発明のもう1つの具体例によれは、新規な浴剤ベース
コーティング組成物は、ヒドロキシ−反応性多官能アミ
ノプラスト架橋剤を用いる。適切な多官能アミノシラス
ト架橋剤とブロックポリイソシアネート架橋剤の組合せ
も用いられる。当業者には周知で、アルキル部位に1〜
約8個の炭素原子をもつ、アルキル化メラミンホルムア
ルデヒド樹脂な含む、種々の物質が、本コーティング組
成物用に通ずるアミノシラスト架橋剤のなかに含まれる
。他の適するアミノプラスト架橋剤は、当業者には明白
である。多くのこのような架橋剤は市販されており、例
えは、低温硬化メチル化メラミンホルムアルデヒド拘脂
であるレジメン(商標、ミゾリー州、セントルイス市、
モンサント社)7リーズがあり、なかでもレジメン71
7(商標)が最適である。
さらに、好適な多官能アミノシラスト架橋剤は慣用技術
を用いて調整される。例えは、メタノール、エタノール
、ブタノール、イソブタノール、インプロパノ−W、、
今エチルヘキサノール等またはこれらの混合物の如き低
級アルカノールをメラミンホルムアルデヒドと反応させ
る。このタイプの架橋剤には、ブチル化メラミンホルム
アルデ1 ヒト位1脂、メチル化/ブチル化ホルムアルデヒド樹脂
、ポリアルキルへキサメトキシメチルメラミン樹脂が含
まれ、低コストであり、市場で入手でき、本発明のエポ
キシエステル樹脂と高くない温度で反応し難い点で、最
適である。この事に関して、好ましい多官能アミノプラ
スト架橋剤は、約60°0−またはそれ以下の温度でエ
ポキシエステル樹脂と実質的に非反応性のものである。
他の好ましいアミノプラスト架橋剤は、当業者には明白
である。
エポキシエステル樹脂に対する多官能アミノシラスト架
橋剤の適切な割合は、一部分はコーティングの特性によ
り、一部分はコーティング組成物の硬化応答性(コーテ
ィング組成物の硬化時の焼付はスケジュールを左右する
)により、一部分は組成物の保存安定性即ち棚寿命によ
り、決複るものである。従って本発明のコーティング組
成物な作るために架橋剤と混合するエポキシエステル樹
脂の量は、広範囲に変えることができる。好ましくは、
架橋剤は樹脂固形分総量の約5%〜約408 11で、より好ましくは、約20%〜約60%の量で用
いられる。
本発明のコーティング組成物は、広範囲の硬化温度と広
範囲な固形分水準に亘り、前述した有利な物理特性をも
った硬化塗膜を提供する。特に、本発明の好適な具体例
に従ったコーティング組成物は、約120°Cまたは以
下の温度で、約15分または以下の時間で硬化し、約2
00°Cまたは以上の温度で、約60分または以上の時
間でも硬化し、有利な物理特性にl犬な損失は受けない
。コーティング組成物の優れた保存安定性と併せて考え
れは、本発明が、コーティング組成物業界に重要な進歩
を提供することは、容易に理解されるだろう。
本発明のコーティング組成物及びその応用のための適切
な揮発性有機成分を決めるのは、当業者の技術の範囲で
ある。好適な溶剤は、その沸点より少し低めの温度では
、比較的低揮発性であって貯蔵時及び塗装時に溶剤の蒸
発が少いものである。
好適な浴剤の体系は、例えば、トルエン、メチルエチル
ケトン、イソブチルアセテート、キシレン、セロンルブ
アセテート、アセトン及びそれらの混合物を含む。用い
られる他の溶剤としては、テルペン、脂肪族及び芳香族
ナフサ等がある。さらに好適な溶剤は、市場から調達可
能であり、尚業者には明白である。本組成物な、アミノ
プラスト架橋剤を用いて、ハイソリッドプライマー組成
物としてV@整する時には、ブタノール、ペンタノール
、ヘキサノール等及びそれらの混合物のc−1〜C−8
アルコール溶剤を一部分に用いることが通常好ましく、
これらの溶剤は、室温における多官能アミノプラストm
脂とエポキシエステル樹脂の架橋を抑制し、貯蔵安定性
な向上させる。硬化時の高温度では、アルコール浴剤は
蒸発し、架橋反応の抑制は解かれる。好適な溶剤として
、例えば、メチルアミルケトン等、筐たはそれらとc−
1〜c−Bアルコールの混合物、同様に、ブタノールと
メチルアミルケトンの重量比1:2の混合物が挙げられ
る。
硬化塗膜に残留が容認される溶剤は、不活性なものであ
って、硬化塗膜または隣接する他の塗膜層に対して、硬
化工程中またはその後において、不利な影響な与えるこ
とを回避しなければならない。好ましくは、硬化塗膜に
は実質的に溶剤が残らないことである。
光分な童の浴剤を使用して、望む手段で基体にコーティ
ングできる水準にまで、コーティング組成物の粘度を低
減させる。刷毛堡り、ディッピング、フローコーティン
グ、スプレー等の如何なる手段も通用できる。自動車の
プライマーとして用いる場4F3には、一般的にスプレ
ーコーティングが好適である。
アミノプラスト架橋剤を用いる本発明の組成物には、当
業者には周知の、アミノシラスト架橋反応触媒としての
種々の酸触媒を添加することが好ましい。酸触媒は、例
えば、P−トルエンスルホン酸、りん酸、フェニルホス
フェート、ブチルホスフェート、ブチルマレエート等及
びそれらの混合物がある。これらの酸触媒は、コーティ
ング組1 放物を低温硬化させたい時、及び/または、ヘキサ(メ
トキシメチル)メラミン等の如き篩エーテル化メラミン
樹脂を用いる時に、最も有効である。
この触媒の使用量は、一部には、硬化時間により左右さ
れる。典型的には、樹脂固形分総量に対し約0.2条〜
約0.6%が、一層好ましくは、約0.4饅〜約0.6
%(重量)が用いられる。触媒以外にも、フローコント
ロール剤、例えは、ポリジチルアクリレート、湿潤剤、
例えば、シリコーン、顔料、顔料分散剤、腐蝕防止剤、
例えは、クロメート顔料、及び当業者に公知の種々の物
質が本発明のコーティング組成物に用いられる。さらに
、過当な反応性添〃口物、例えは、低分子量ジオールの
フローコントロール剤及び反応性稀釈剤を加えてもよい
。
本発明の組成物に、特に、ハイソリッド下塗り組成物に
、沈殿防止剤または垂れ下り防止剤を配合し、組成物の
チイクントロビツク特性をコントロールしてもよい。こ
の目的に適する典型的な物質は、ディスロン(商標16
900−20xC日2 本国、東京都、クスモト化学社製造。ノルウオーク、キ
ングインダストリー社販売)、ヘントン(商標)68に
ュージャージー州、ハイスタウン、N、L、インダスト
リー社)、キャブ−O−ジル(商標)M−5(キャざッ
ト社)がある。
コーティング組成物の硬化には、架橋剤とエポキシエス
テル樹脂のヒドロキシ官能基とを反応させるために、充
分な高温度と充分な時間の焼付けな必要とする。硬化に
必要な時間と温度は相関があり、且つ、特にエポキシエ
ステル樹脂、架橋剤、溶剤、任意添加される他の物質及
びコーティング組成物な構M、する各々の童によって左
右される。
本発明の好適な具体例によるコーティング組成物は、約
300″Fで約20分間硬化した時に、最良のコーティ
ングの結果が得られることが判明した。
しかし、これらの同一のコーティング組成物が、例えば
、約200°0(390°F)の高温度に、約60分間
もの長い時間に耐えられることは、本発明の非常に重要
な利点である。従って、本発明のコーティング組成物で
塗装された部品の硬化スケジュールの計画と実施の両面
で、大きく融通が利くものである。例えば、自動車の組
立工程で、組立ラインの不測の休止で、長い時間硬化オ
ーブン中に車が、止むな得ず放置されても、塗装は傷ま
ず、硬化することで立直りできる。
本発明の新規な架橋可能なヒドロキシ官能性エポキシエ
ステル樹脂と、ブロックポリイソシアネート架橋剤を、
特に、前述の好fしい物質を、含む本発明に係るコーテ
ィング組成物は、腐蝕抵抗性な改善した硬化塗膜を得る
ことが可能であってこのことは当該技術分野では重大な
進歩を意味するものである。本発明のコーティング組成
物の最も好ましい用途は、家庭または産業設備のノ・ウ
シング或は自動車の車体の如き、素地のま\の金属基体
に施すスプレー可能なプライマー(下塗り)である。プ
ライマー組成物は、典型的には、着色しており、金属基
体用のプライマー組成物及びアクリルディスパージョン
に通常含有する類ノ顔料、例えば、カーボンブランク、
酸化鉄、リトポン、マグネシウムシリケート、シリカ、
硫酸バリウム゛、5 酸化チタン、クムロイエロー、カルシウムクロメート、
ストロンチウムクロメート、シンクポタシウムクロメー
ト等が使用される。プライマーは、顔料を硬化可能な樹
脂の一部分と共に粉砕し、プライマー組成物に添加する
等の既知の方法で着色することができる。プライマーの
顔料対バインダー比率は、重量比で4〜1程度である。
しかし、顔料対バインダー比率が約1:1〜2:1(重
量比)のプライマーを用いることが好チしい。
本発明のプライマー組成物の調整に肖っては、特別な手
段は心象としない。例えば、樹脂組成物を適切な溶剤糸
と混合することにより、プライマー組成物はV@整され
る。適切な混合手段または撹拌手段で、谷樹脂状組成物
は浴剤に、浴解し、その結果得られる溶液を混合すれば
、最終のプライマー組成物となる。
溶剤系は、111述のように、有機溶剤の適切な組合せ
である。スプレー可能な自動車プライマーに用いる場合
には、溶剤は、好ましくは、全コーティング組成物の約
25〜35重量係含まれるが、5に の量は、希望する固型分量に応じて増減される。
スプレーを行う場合は、プライマーは、芳香族炭化水素
、本質的に芳香族系である市販の石油溜分の如き常用シ
ンナーで、約65〜約70%固形分になるように稀釈さ
れ、金属ベースにスプレーし、硬化される。プライマー
は、焼付は炉または赤外線刀口熱ランプのバンクの如き
手段で、高温度で硬化される。硬化温度は、約1658
C〜約16500が好ましいが、約1658C〜約26
0°Cの温度でもよい。
以下の詳細な実施例により、本発明を説明するが、本発
明は実施例に限定されるものではない。
特別な記載がない限り、M部”の表現は重量部である。
実施例1 ジエボキシド、%にエポン829(i標、シェル化学社
)を1240s、ジカルボン、特にエンボール1016
(商標、オフ1イオ州、7ンシナテイ市、エメリー産業
社)k1300部適当な反応器に充填する。混合物の温
度を177°0(3500F )まで上げる。この時点
で発熱反応が起き、温度は204°C(400’F)ま
で上昇する。アシッドナンバーが7以下に下がるまで、
温度を650′F以」二に保つ。その後、250″Fに
バッチを冷却し、ジェタノールアミンを526部、メチ
ルアミルケトンを500部710える。この混合物を2
70千にIJo熱し、その温度に1時間保つ。バッチを
メチルアミルケトンの266部で稀釈する。最終の樹脂
は、80%固形分でL3の粘度なもつ。
実施例1と同様な方法で、本発明にょるエポキシエステ
ル初詣を調整した。用いた成分は、表1に示した。全て
の童は、重量部で示す。
表 1 実 施 例 2 ろ 4 5 エポン829” 500 500 DER3332500 アラルダイトRD−23622 エンホール1016 309 309 309 644
メチルエタノールアミン 106 53ジエタノールア
ミン 74 148 241リチウムネオデカノエー)
 4444 メチルアミルケトン 228 234 239 376
固形分 % 80 80 80 80 粘度 ZlzI Zlw i、商s、シェルケミカル社(ジエボキシド)2、商標
、 ダウケミカル社 (ジエボキシド)6、商標、 シ
バ−がイヤー社(ジエボキシド)実施例6 下記混合物をボールミル中で粉砕して、ミルベース、即
ち、組成物顔料ペーストを調整した。
組成物 部 バリウムサルフェト 1626 赤色酸化鉄 60 酸化チタン 105 シリカ 75 ストロンチウムクロメート99 ポリエチレンワックス 48 キシレン 200 トルエン 240 メチルエチルケトオキシム 57 実施例1の樹脂 264 本発明に係るコーティング組成物を調整し、各組成物は
、自動車組立工程で、素地のま\の、未研摩鋼鉄製自動
車ボディパネルに対して、スプレー可能な、着色プライ
マー用として適用するものである。コーティング組成物
の成分を表2に示す。
各コーティング組成物なメチルアミルケトンで稀釈し、
27°0(80”F)でフォードカップ4号で約18〜
25秒にし、好適なスプレー粘度とする。
実施例7〜9のように、ドライヤーは、任意に用bン いてよく、脂肪酸二重結合の反応を触媒的に進め、硬化
樹脂の架橋を強化する。弐2において、全ての量は、重
量である。
衣 2 実 施 例 78910 実施例1の エポキシエステル樹脂 270 270 270 27
0フエニル酸ホスフエート −−1−−−−−−PT8
A −−−−−−11 実施例乙のミルペース 800 800 800 80
0レジミン7171 110 110 −−− −−−
サイメル3252 −−一 −−−110−−−サイメ
ル303” −−−−−−−−−936%マンがンナフ
タネエート (ドライヤー) 444−−− ブタノール 35 35 35 −−−1、 商標、ミ
ゾリー州、セントルイス市、モンサンド社(低温度、)
・イソリッド、メチル化メラミン−ホルムアルデヒド樹
脂架橋剤)。
2、商標、ニュージャーシイ州、ワイン市、アメ0 リカンシアナミド社(高メチル化メラミンホルムアルデ
ヒド樹脂)。
6、 商標、ニュージャーシイ州、ワイン市、アメリカ
ンシアナミド社(ヘキサ(メトキシメチル)メラミン)
。
実施例11〜14 自動車組立工程で、素地のま\の、未研摩の鋼鉄製自動
車ボディパネルに適用するスプレー可能な、着色ゾライ
マー用として、表6に示すように本発明のコーティング
組成物を調整する。表6で説明するコーティング組成物
の一部として、ドライヤーの使用は任意である。各コー
ティング組成物に用いられるエポキシエステル樹脂は、
対応実施例と同様に調整される。全ての量は、重量部で
示す。
実施例15 工l?ン829 (am、シェルケミカル社、ビスフェ
ノールAのグリシジルエーテル)を1248部、ビスフ
ェノールAを342部、エンボール1014(商標、エ
メリー産業社、ダイマー酸)を466部、これらを適当
な反応器に充填する。
混合物の温度は、約177°C(350”F)になり、
この点で発熱反応が起り、温度は約1936C(680
″F’)K上る。この温度千2時間後に、アシッドナン
バーは2に下る。混合物を250″F′に冷却し、ジェ
タノールアミンを525部、メチルアミルケトンを40
0部添7II]″fる。混合物の温度な約270’Fに
上げ、1時間保つ。反応混合物を200″F′に冷却し
、メチルアミルケトン245部添加する。その結果得ら
れる切崩は80%固形分で粘度Yである。
実施例16〜19 本発明に係るエポキシエステルII脂のアミンアダクト
を、実施例15と同様な方法で調整した。
ジエボキ7ド、ジンエノール、ジカルボン酸、任6 合物を約177°C(350’ll?)に加熱する。こ
の点で、発熱反応が起り、温度は約188°〜1990
0(370°〜690°F)になる。アシッドナンバー
が8に下る迄、この温度で反応を絖げろ。反応物を約1
21°C(250°F)に冷却し、アミンと溶剤を添加
する。混合物の温度を約270°Fにし1時間保つ。生
成物を約200″F′に冷却し、メチルアミルケトンで
80φ固形分になるよう稀釈する。表4の全ての量は、
重量部で示す。
4 表 4 実 施 例 16171819 エポン82911248 1248 DER333” 1248 アラルダイト RD−2884 エンボール 1016 463 463 463 46
3ビスフエノール A 342 342 342 34
2メチルエタノールアミン 557 188ゾエタノー
ルアミン 263 528 204リチウムネメデカノ
エート 99 炭酸ソーダ 1 メチルアミルケトン 607 626 645 473
固形分 % 80 80 80 80 粘度 x x+ x w l、商標、ノニルケミカル社(ジエボキシド、符に、ビ
スフェノールAエビクロルヒドリンエポキシ樹脂)。
2、商標、ダウケミカル社(ゾエボキシド)実施例20
〜26 自動車組立工程で、素地のま\の未研革の鋼鉄裂目動車
ボディパネルに用いる、ハイソリッド、スプレー可能な
、着色プライマーに適用する、本発明に係るコーティン
グ組成物を調整した。コーティング組成物の成分は下記
表5に示す。各コーティング組成物は、27°C(80
°F)でフオードカンプ4号で約18〜25秒になるよ
うメチルアミルケトンで稀釈し、好適なスプレー粘度と
する。
実施例20.21.22のように、ドライヤーの使用は
任意であり、脂肪酸二重結合の反応を触媒的に進め、硬
化樹脂の架橋を強化する。表5において、全ての童は重
量部で示す。
表 5 実 施 例 実施例15の エポキシエステル樹脂 270 270 270 27
0フエニル酸ホスフエート −−1−−−−−−PTS
A −−−−−−11 実施例6のミルペース 800 800 800 80
0レジミン717’ 110 110 −−一 −−−
ザイメル325” −−−−−−110−−−ザイメル
303” −−−−−−−−−936%36%マンガン
ナツタ ネートイヤー’) 444−一− ブタノール 35 35 35 −−−1、 商標、ミ
ゾリー州、セントルイス市、モンサント社(低温度、ハ
イソリッド、メチル化メラミン−ホルムアルデヒド樹脂
架橋剤)。
2、 商標、ニュージャーシイ州、ワイン市、アメリカ
ンシアナミド社(高メチル化メラミンホルムアルデヒド
慟脂)。
6、 商標、ニュージャーシイ州、ワイン市、アメリカ
ンシアナミド社(ヘキサ(メトキシメチル)メラミン)
。
実施例24〜27 自動車組立工程で、累地のま\の、未研磨の鋼鉄製自動
車ボディパネルに用いるスプレー可能な着色プライマー
に適用する、本発明に係るコーティング組成物を、下記
の衣6に示す如く調整した。
ドライヤーの使用は、表6に説明するコーティング組成
物にみられる如く、任意である。各コーティング組成物
に用いられるエポキシエステル樹脂は、対応する実施例
と同様に調整される。全ての量は、重量部で示す。
8 実施例28 本発明の組成物に有用なブロックイソシアネート架橋剤
を調整する。窒素ブランケット下で、PAPI 580
 (商標、ミシガン州、カラマズー市、アップジョン社
)を417部、適当な反応器に充填する。外部冷却によ
って、温度を210’F以下に保ち、ろ0分間かけてメ
チルアミルケトオキシムの261部を滴下する。添加完
了後、温度は引続き21[1”F’に維持し、その間に
、インシアネートの完全な反応なI 、R,により薙飴
する。その後に、メチルアミルケトン226部を用いて
、バッチを稀釈する。その結果得られる樹脂は、75%
固形分で、粘度はZ6+である。
実施例29〜62 本発明の組成物に用いるブロックインシアネート架橋剤
を、衣7に示す成分を用いて、実施例28記載の方法で
調整する。
表 7 実 施 例 29303132 デスモジュールL−2291A1560 360PAP
I −272399 デスモジュールI L ” 525 メチルアミルケトオキシム 174 261 87ペン
ゾトリアゾール 268 メチルアミルケトン 133 150 220不揮発分
 % 80.0 80.1 75.1 57粘 度 Z
l−1/2 z7 z2 Zl、 商標、ペンシルバニ
ア州、ビッツバーク市、モーペイケミカル社。
2、商標、ミシがン州、カラマズー市、アップジョン社
。
6、 商標、ペンシルバニア州、ビッツバーク市、モー
ベイケミカル社。
実施例63〜67 自動車組立工程で、素地の′!まの、未研賑の鋼鉄製自
動車ボディパネルに適用する、)−イブリッドで、スプ
レー可能な、着色プライマー用とじて1 本発明に係るコーティング組成物を調整した。コーティ
ング組成物の成分は、下記の表8に示す。
各コーティング組成物は、27℃(80’F)で4号フ
ォードカップで約18〜25秒になるようメチルアミル
ケトンを用いて稀釈し、好適なスプレー粘度とする。ド
ライヤーの使用は任意であり、脂肪酸二重結合の反応を
触媒的に進め、硬化樹脂の架橋を強化する。表8におい
て、全ての童は、l置部で示す。
表 8 実施例 エステル位明旨 実−06のミルベース 800 800 800 80
0 800実施的2817N帆鰭IJ 125 実施例29(Q鞄鯖+1 115 実M60の架楠聞] 115 実施例31の架橋剤 125 実施的62の架橋剤 162 6%マンガンナフタレート 4 (ドライヤー) シシ四fル慟訪ジラウレート 1111N−メチルピロ
リドン 20 20 20 20 202 自動車組立工程で、素地の筐\の、未研摩の鋼鉄製自動
車ボディパネルに適用する、ノ・インリントで、スプレ
ー可能な、着色プライマーとして用いる、本発明に係る
コーティング組成物を調整した。コーティング組成物成
分は、下記の表9に示した。各コーティング組成物は、
27℃(80°F)で4号フォードカップで約18〜2
5秒になるようメチルアミルケトンで稀釈し、好適なス
プレー粘度とする。ドライヤーの使用は任意であり、脂
肪酸二重結合の反応を触媒的に進め、硬化樹脂の架橋を
強化する。表9において、全ての轍は、l置部で示す。
表 9 実 施 例 ろ8 59 40 41 42 実施例15のエポキシ エステル樹脂 270 270 270 270 27
0実施例6のミルベース 800 800 800 8
00 800実施例28の架橋剤 125 実輛例29の架榴湧1 115 実Mlj例30の架橋剤 115 夾細例61の架橋剤 125 実姉例62の架橋剤 162 6%626%マンガンナツタネート4 (ドライヤー) ジブチi4ジラウレート 1 1 1 1N−メチルピ
ロリドン 20 21] 20 20 20前記した開
示技術において、本発明の稙々の震央は、当業者には容
易である。このような震央の全ては、不発明の範囲に属
するものであり、従為する粕求の範囲に包宮されるもの
である。
5 イング組成物、特に、自動車、家庭用器具など及び優れ
た湿気及び溶剤抵抗性が要求される用途向けのコーティ
ング組成物として、金楓などの基体な腐蝕、劣化から保
睦するために、産業上有用である。
代理人 浅 村 皓 6

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +1+fAl 数平均分子量(Mn )が約1ooo〜
    約5000であり、(a)ヒドロキシ官能性2級アミン
    と、(b)ジェポキシr反応体と、0)ジカルボン酸反
    応た媚冶老七当該ジカルボン酸反応体は、当該ジェポキ
    シr反応体と実質的に同時に反応する)との反応生成物
    から成る鎖伸長ジエボキシドとの、モル当量比で約1=
    1の反応生成物である、架橋可能なヒドロキシ官能性エ
    ポキシエステル樹脂と、 (Bl アミノプラスト架a刑、活性水素をもつブロッ
    キング剤との反応によりブロックされた少なくとも2個
    のイソシアネート基をtむブロックされたポリイソシア
    ネート架橋剤及びそれらの任意の相溶性混合物から成る
    群から選ばれ、組成物の硬化温度に於いて、当該架橋剤
    が当該エポキシエステル樹脂の水酸基当り約0.5〜約
    1.6のヒドロキシ反応性基を供給するような量として
    宮まれる、多官能性、ヒドロキシ反応性架橋剤とを 含むことを特徴とする有機溶剤ベース熱硬化性組成物。 (2)当該ヒドロキシ官能性エポキシエステル樹脂の作
    成に用いる、当該ヒドロキシ官能性2級アミンが、一般
    式 (但し、Q及びQ′は、脂肪族、脂環族及び芳香族ラジ
    カルから成る群から各々独立して選ばれ、月つ、各々は
    当該エポキシエステル樹脂と実質的に非反応性であり、
    Xは、水素と水酸基から成る群から選ばれる)であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の溶剤ベース
    熱硬化性組成物。 (3)当該ヒドロキシ官能性エポキシエステル樹脂の作
    成に用いる当該ヒドロキシ官能性2級アミンが1級ヒド
    ロキシ官能性であることを特徴とする特許請求の範囲第
    2項記載の溶剤ベース熱硬化性組成物。 (41当該ヒドロキシ官能性エポキシエステル樹脂の作
    成に用いる当該ヒrロキシ官能性2Rアミンカ、ジェタ
    ノールアミン、メチルエタノールアミン、ゾデロパノー
    ルアミン、メチルゾロパノールアミン及びそれらの混合
    物から成る群から選ばれたものであることを特徴とする
    特許請求の範囲第2項記載の溶剤ベース熱硬化性組成物
    。 (51当mヒドロキシ官能性エポキシエステル樹脂の作
    成に用いる鎖伸長ジエポキシドが、ジカルボン酸反応体
    ト、ヒスフェノール−Aエピクロルヒドリンエポキシ樹
    脂、ヒダントインエポキシ樹脂、環状及び非環状脂肪族
    ジエポキシドとそれらの混合物から成る群から選ばれた
    ゾエポキシド反応体との鎖伸長反応による反応生成物で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の溶剤
    ベース熱硬化性組成物。 (6)尚該ジカルざン酸反応体が、飽和または不飽和の
    、環状または非環状の、脂肪族または芳香族のジカルが
    ン酸とそれらの混合物から成る群から選ばれることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の溶剤ベース熱硬化
    性組成物。 (7)尚該ジカルボン酸が一般式 %式% (世[7、R“′は、当該ジエポキシド反応体、当該ジ
    フェノール反応体と尚該鎖伸長ジェポキシPと実質的に
    非反応性の2価結合部である)であることを特徴とする
    特許請求の範囲第6項記載の溶剤ベース熱硬化性組成物
    。 (8) R”’が、炭素数が約4〜約42の@鎖状及び
    分岐状のアルキレンまたはアルキリデン部及び類似物か
    ら成る群から選ばれることを特徴とする特許請求の範囲
    第7項記載の溶剤ベース熱硬化性組成物。 (9)鎖伸長当該ジエボキシドに用いる当該ジカルボン
    酸が、炭素数約4〜42の本質的に飽和の、非環状の、
    脂肪族ダイマー酸及びその混合物から成る群から選ばれ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の溶剤ベ
    ース熱硬化性組成物。 (10)当該ジフェノール反応体が、一般式(但し、R
    は、当該ゾエポキシド反応体、尚該ジカルボン酸反応体
    及び描該鎖伸長ゾエボシドと実質的に非反応性である、
    2価の有機の結合部である)であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の溶剤ベース熱硬化性組成物。 C11l M該ジフェノール反応体が、ビスフェノール
    A1 ビスフェノールB及びその混合物から成る群から
    選ばれることを特徴とする特許請求の範囲第10項記載
    の溶剤ベース熱硬化性組成物。 (12(al 当該ヒドロキシ官能性2級アミンが一般
    式(但し、Q及びQ′は、脂肪族、脂環族及び芳香族ラ
    ジカルから成る群から各々独立して選ばれ、且つ、各々
    は当該エポキシエステル樹脂と実質的に非反応性であり
    、Xは、水素と水酸基から成る群から選ばれ、且つ、少
    なくとも当該ヒVロキシ官能性2級アミンの水酸基の部
    分が、1級水酸基である)であり、(bl 轟該鎖伸長
    ゾエボキシドが、ビスフェノールAエピクロルヒドリン
    エポキシ樹脂、ヒダントインエポシ樹脂、環状及び非環
    状脂肪族ジェポキシV及びそれらの混合物から成る群か
    ら選ばれたジエポキシド反応体と、(1)一般式 (但し、Rは当該ジエポキシド反応体と本質的に非反応
    性である2価の結合部である)をもつ反応体から成る群
    から選ばれたジフェノール反応体と、+II)一般式 %式% (但し、R″′は、轟該ゾエポキシド反応体と実質的に
    非反応性である2価の結合部であり、炭素数が約4〜4
    20直鎖状及び分岐状のアルキレンまたはアルキリデン
    部から成る群から選ばれる)である反応体から成る群力
    )ら選ばれたジカルボン酸反応体との反応生成物である
    、 ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の溶剤ペー
    ス熱硬化性組成物。 (131当該架橋剤が、本質的にブロックポリイソシア
    ネートから成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の溶剤ペース熱硬化性組成物。 a(イ)当該ブロックポリイソシアネートカ−、ブロッ
    クされた脂肪族、芳香族、シクロアルキレン、脂肪族芳
    香族及び核置換芳香族ポリイソシアネートから成る群か
    ら選ばれることを特徴とする特許請求の範囲第13項記
    載の溶剤ペース熱硬イヒ性組成物。 0!51 当該ブロックポリイソシアネート架橋炸」力
    ;、ブロック前に於いて一般式 %式%) で表わされるブロックポリメチレンポリフェノールイソ
    シアネートから成ることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の溶剤ペース熱硬化性組成物。 (Ifil 活性水素をもつブロンキング剤と、ジイソ
    シアネートの環状3量化によって作られるイソシアヌレ
    ート環をもつポリインシアネートを含むポリインシアネ
    ートとの反応生成物から成るブロックポリイソシアネー
    ト架橋剤を用(・ることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の溶剤ペース熱硬化性組成物。 (17] 当該ブロックポリイソシアネート架橋剛力t
    1式 ) (但し、各りは、脂肪族、脂環族と芳香族2価ラジカル
    から成る群から独立して選ばれ、Bは、当該活性水素を
    もつブロンキング剤の残基である)で表わされるブロッ
    ク6官能性イソシアヌレートから本質的に成ることを特
    徴とする特許請求の範囲第16項記載の溶剤ペース熱硬
    化性組成物。 aF!J 当該ブロックポリイソシアネート架橋剤の作
    成に用いる当該ポリイソシアネートが、ポリオールと過
    剰のポリインシアネートとの反応により作成されるイソ
    シアネート末端のゾレポリマーから成ることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の溶剤ペース熱硬化性組成
    物。 (lil 当該架橋剤が、 (Al (11式0CN−L′−yco (但し、L′
    は脂肪族、脂環族と芳香族ラジカル及びその組合せから
    成る群から選ばれ、イソシアネート基の一方が他方に比
    べて実質的により反応性である)で表わされる有機ジイ
    ソシアネートと、(旧当該のより反応性のインシアネー
    ト基の全てと実質的に反応させるに充分な量の活性水素
    をもつブロンキング剤とを、反応させること、(Bl 
    (Alの反応生成物と、イソシアネート残基を反応させ
    るに充分な量のポリオールとを、反応させること、 によって作成されるブロックポリイソシアネートを含む
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の溶剤ペー
    ス熱硬化性組成物。 (20) 当該ポリオールが、m数平均分子量(Mn 
    )が約150〜3000であり、(I11カルボン酸反
    応体とエポキシ反応体とのエステル化反応生成物(但1
    .、当該エステル化反応生成物は、(alポリカルボン
    酸とモノエポキシド、(b)ポリエポキシドと、エチレ
    ン性不飽和結合を含まず且つとドロキシ官能基をもたな
    いモノカルボン酸、(C)ヒドロキシ官能性カルボン酸
    とモノエポキシド、(d)モノカルボン酸とヒドロキシ
    官能性モノエポキシP1及び(81[al〜(d)の混
    合物、のエステル化反応生成物から成る群から選ばれる
    )であるオリイエステルジオールとトリオールから成る
    群から選ばれることを特徴とする特許請求の範囲第19
    項記載の溶剤ぺ−ス熱硬化性組成物。 (2υ 当該架橋剤が、ヘキサ(メトキシメチル)メラ
    ミンを含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の溶剤ペース熱硬化性組成物。 (23) (A+ 数平均分子量(Mn )が約1[1
    100〜約5000であり、(a)1級水酸基をもつヒ
    ドロキシ官能性2級アミンと、(b)ビスフエ/ −ル
    ームエピクロルヒドリンエポキシ樹脂、ヒダントインエ
    ポキシ樹脂、環状及び非環状脂肪族ジエ?キシド、及び
    それらの任意の混合物から成る群から選ばれるジェボキ
    シド反応体と、(1)炭素数4〜42の実質的に飽和の
    、非環状脂肪族ダイマー酸及びそれらの任意の混合物か
    ら成る群から選ばれるジカルボン酸反応体及ヒ(Ill
    ビスフェノール−A1 ビスフェノール−B及びそれら
    の混合物から成る群から選ばれるジフェノール反応体と
    の、実質的に同時の反応による反応生成物から成る鎖伸
    長ジエボギシドとの、モル当量比が約1=1の反応生成
    物である、架橋可能なヒドロキシ官能性エポキシエステ
    ル樹脂ト (Bl 活性水素をもつブロッキング剤との反応により
    ブロックした、少なくとも2個のイソシアネート基を含
    み、ブロックされた脂肪族、芳香族、シクロアルキレン
    、脂肪族芳香族及び核置換芳香族ポリイソシアネートか
    ら成る群から選ばれ、組成物の硬化温度でブロックされ
    たイソシアネート基の脱グロンキング時に、当該架橋剤
    が、当該エポキシエステル樹脂の反応性水酸基尚り約0
    .5〜約1.6の反応性イソシアネート基を供給するよ
    うな量として当該組成物に含まれるブロックされたポリ
    イソシアネート架橋剤とを 含むことを特徴とする有機溶剤ペース熱硬化性組成物。
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