JP2002504598A - 水媒介性の周囲温度で硬化可能な膜形成組成物 - Google Patents
水媒介性の周囲温度で硬化可能な膜形成組成物Info
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Abstract
Description
ルム形成組成物に関し、これはポリイソシアネート架橋剤および高いガラス転移
温度を有する活性水素含有アクリル酸コポリマーを有する。
アネート反応性物質とエマルジョン化され得るポリイソシアネート官能性架橋剤
および硬化可能なフィルム形成組成物を形成するために使用されるエマルジョン
を開示する。このエマルジョン化された物質は、水中油エマルジョンの形態であ
り、これは良好な安定性を示し、そしてフィルムとして適用した場合で、なお、
ポリイソシアネートおよびイソシアネート反応性物質は非常に反応性である。こ
の特許は、これらのイソシアネート反応性物質が約0℃未満のガラス転移温度(
Tg)を有することを推奨する。低いTg物質は、硬化反応中に、より移動可能(
mobile)であり、イソシアネート反応性基(すなわちヒドロキシル)をイ
ソシアネート基に配置する機会をより多くし、それによって架橋反応を促進する
。他方、高いTgのイソシアネート反応性物質は、比較的移動しにくく、ポリイ ソシアネートを配置し、そしてそれと反応する機会が少なくなる。
本質的により柔らかく、そして溶媒耐性がより低いことである。
ることが望ましく、そして安定に水中に分散され得るイソシアネート反応性物質
はフィルムとして適用される場合に反応性であり、そして硬質の溶媒耐性フィル
ムを形成する。
含む有機相を有する水中油エマルジョンが提供される: (1)芳香族基含有ポリイソシアネート架橋剤(これは水中に分散せず、そし
て少なくとも2つの反応性イソシアネート基を含有し、そのうちの少なくとも1 つは第3級イソシアネート基である);ならびに、 (2)表面活性イソシアネート反応性物質。
有する活性水素含有アクリル酸コポリマーを含有し、これはコポリマーを調製す
るために使用されるモノマーの固体総重量に基づいて、約5〜約80重量%、好
ましくは、約10〜約40重量%のエチレン性不飽和芳香族モノマーを含有する
重合可能なエチレン性不飽和モノマーの混合物から調製される。このエマルジョ
ンは、フィルム形成組成物(コーティング)としての使用に適しており、そして
周囲温度以上で硬化可能である。このエマルジョンは安定であり、そして驚くべ
きことにコーティングとして塗布した場合、良好な反応性を示す。理論的に拘束
されることは意図しないが、より高いTgを提供するエチレン性不飽和芳香族モ ノマーの使用は、より高いTgのアクリル酸ポリマーを、芳香族基含有ポリイソ シアネートに関してより適合性にし、このことによってイソシアネート反応性基
がイソシアネート基とより良好に整列することが可能になり、そのため硬化が促
進されることが考えられる。
ティング組成物は、着色されたフィルム形成組成物から堆積したベースコートお
よびベースコート上に塗布された透明なトップコートを含有し、ここで透明なコ
ート(すなわち、クリアコート)は、上記の水中油エマルジョンから堆積する。
ト架橋剤は、少なくとも2つの反応性の(ブロックされていない)イソシアネー
ト基(これらのうちの少なくとも1つは第3級イソシアネート基である)を含む
任意の液体または固体の芳香族基含有ポリイソシアネートを含有する。芳香族に
よって、アリールアラリール(alaryl)およびアラリファティック(ar
aliphatic)結合型イソシアネートが意味される。このようなポリイソ
シアネート架橋剤は、その中およびそれ自身で(in and of them
selves)実質的に疎水性であり、そして水中に非分散性であるべきである
。ポリイソシアネートの混合物もまた、適切である。ポリイソシアネートの混合
物が使用される場合、これらのポリイソシアネートの少なくとも1つは第3級ポ
リイソシアネート基および芳香族基を含有する。ポリイソシアネートの例には、
メタ−α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、パラ−
α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ならびにジイ
ソシアネートのビウレットおよびイソシアヌレート(このビウレットまたはイソ
シアヌレートを調製するために使用されるジイソシアネートの少なくとも1つは
、第3級イソシアネート基を含有する)が挙げら得るが、これらに制限されない
。
含有するジイソシアネートと共に、ポリオールのウレタン付加物を含有する。適
切なポリオールには、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネ
オペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトールなどが
挙げられる。オリゴマ−およびポリマーのポリオールもまた、適切である。
官能基(functionality)、ならびに(ii)表面活性イソシアネ
ート反応性物質を水分散性にし得る親水性官能基、の両方を含有する。
、これは親水性化基およびイソシアネート反応性官能基を有し、これは適切なモ
ノマーの選択および引き続いての改変を介してポリマー中に組み込まれる。この
ようなものの例として、カルボキシ官能性エチレン性不飽和モノマーおよびヒド
ロキシ官能性エチレン性不飽和モノマーが記載され得る。
ルジョンの硬化条件下で、イソシアネート基と反応性である官能基をいう。この
ようなイソシアネート反応性官能基は、一般にコーティング分野の当業者に周知
であり、そして最も一般的には、活性水素官能基(例えば、ヒドロキシルおよび
アミノ基)が挙げられる。ヒドロキシルは、典型的には、コーティングにおいて
、イソシアネート反応性官能基として利用され、そして本発明での使用に好まし
い。
て最も一般的には、アニオン生成、カチオン生成および親水性非イオン性官能基
が挙げられる。アニオン生成およびカチオン生成により、カルボキシル(アニオ
ン生成)またはアミノ(カチオン生成)のような官能基が意味され、これらは適
切に中和された場合に、その性質が親水性となる。親水性非イオン性官能基は、
その中およびそれ自体で、その性質として親水性である。イソシアネート反応性
物質中に存在する親水性化官能基の量は、アニオン生成またはカチオン生成基が
(存在する場合に)少なくとも部分的に中和される際に、イソシアネート反応性
物質を水分散性にするのに十分であるべきである。
,Ithaca,NY,1953,52〜57頁に記載される。Tgは、Bul l.Amer.Physic.Society,1,3,123頁(1956)
にFoxにより記載されるように算出され得る。Tgは、針入度計(例えば、D u Pont 940 Thermomedian Analyzer)を使用
して実験的に測定され得る。本明細書中で使用されるポリマーのTgとは、他に 記載されない限りは、算出値をいう。
例えば、酸官能性アクリル酸モノマー、アミン官能性アクリル酸モノマー、ヒド
ロキシル官能性アクリル酸モノマーおよびビニルモノマーのような他の重合可能
な不飽和モノマー)のコポリマーである。このコポリマーは、従来のフリーラジ
カル重合技術を使用して有機溶媒中で調製され得る。
固体重量に基づいて、約5〜約80重量%、好ましくは、約10〜約40重量%
の重合可能なエチレン性不飽和芳香族モノマー;ポリマーを調製するために使用
されるモノマーの全固体重量に基づいて、約5〜約80重量%、好ましくは、約
10〜40重量%のエチレン性不飽和ヒドロキシル官能性アクリル酸モノマー;
ならびに、アクリル酸コポリマーを調製するために使用されるモノマーの全固体
重量に基づいて、約20〜約95重量%、好ましくは、約30〜約70重量%の
少なくとも1つの異なるエチレン性不飽和モノマー、を含むべきである。
うなモノマー(置換スチレンまたは置換α−メチルスチレンを含み、ここで、置
換基はパラ位にあり、そして約1〜約20個の炭素原子を有する直鎖または分枝
アルキル基であり、例えば、ビニルトルエン、4−ビニルアニソールおよび4−
ビニル安息香酸)から選択され得る。また、エチレン性不飽和芳香族モノマーは
縮合アリール環を含み得る。例には、9−ビニルアントラセンおよび9−ビニル
カルバゾールが挙げられる。モノマーの混合物もまた、使用され得る。「モノマ
ー」によって、本当の(true)モノマーが意味される;すなわち、α−メチ
ルスチレンダイマーのようなダイマー、トリマーまたはオリゴマーを含むことは
意図しない。
ルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリ
レート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、
ヒドロキシブチルメタクリレートならびにそれらの混合物からなる群から選択さ
れ、ヒドロキシエチルメタクリレートが好ましい。
性不飽和モノマーには、酸基含有アクリル酸モノマー(例えば、アクリル酸およ
びメタクリル酸);アミン基含有モノマー(例えば、ジメチルアミノエチルメタ
クリレート、tert−ブチルアミノエチルメタクリレート);およびメタ−イ
ソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルアミン;アクリル酸またはメタクリル
酸のアルキルエステル(例えば、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート、
ブチルメタクリレート、2−エチルへキシルメタクリレートおよびシクロヘキシ
ルメタクリレートのようなアルキル基中に1〜10炭素原子の炭素原子を有する
もの)ならびに他の重合可能なエチレン性不飽和モノマー(例えば、アクリロニ
トリルおよびメタクリロニトリルのようなニトリル類;塩化ビニルおよびフッ化
ビニリデンのようなハロゲン化ビニルまたはハロゲン化ビニリデン、ならびに酢
酸ビニルのようなビニルエステル)が挙げられる。
びジメチルアミノエチルメタクリレート、tert−ブチルアミノエチルメタク
リレート;およびメタ−イソプロぺニル−α,α−ジメチルベンジル(dime
thylobenzyl)アミン)が好ましい。なぜならば、酸またはアミン基
が中和されると、コポリマーが親水性となるからである。酸またはアミン官能性
モノマーは、約25重量%までの量、好ましくは約1.0〜約10.0重量%(
アクリル酸ポリマーを調製するために使用されるモノマーの全固体重量に基づい
て)の量で使用される。アクリル酸およびメタクリル酸のアルキルエステルは、
約89%までの量、好ましくは約30〜約80重量%(アクリル酸コポリマーを
調製するために使用されるモノマーの全固体重量に基づいて)の量で使用される
。他の共重合可能なエチレン性不飽和物が使用される場合、これらは、約80重
量%までの量、好ましくは、約10〜約40重量%(アクリル酸コポリマーを調
製するために使用されるモノマーの全固体重量に基づいて)の量で使用される。
約1000〜約12,000の数平均分子量(Mn)を有する。これらは、ポリ スチレン標準、酸価、を使用するゲル濾過クロマトグラフィーによって測定され
、この場合、アニオン生成基は、約15〜約150mgのKOH/g樹脂、好ま
しくは約20〜約70mgのKOH/g樹脂、より好ましくは約20〜約35m
gのKOH/g樹脂;そして、活性水素基の量が、約2.5重量%〜約6重量%
、好ましくは約3重量%〜約5重量%、より好ましくは約3.5重量%〜約4.
5重量%(100重量%固体に基づいて)である。
合、好ましくは、ポリイソシアナート架橋剤および界面活性イソシアナート反応
性物質は、コーティングの主フィルム形成成分を含む。これらの成分は、好まし
くは、以下のような量で存在する; NCO:活性水素基の比は、約0.5:1
〜約2:1、好ましくは約0.8:1〜約1.2:1の範囲である。
される場合、これらはまた、以下のような追加成分を含み得る:例えば、界面活
性イソシアナート反応性物質に水−分散性を与えるための中和剤、硬化触媒、お
よび比較的少量の有機溶媒。
して使用され、アニオン性界面活性物質を生成し得る。通常、カルボキシル基を
カルボキシレートイオンに変換することが可能な塩基が中和剤として使用され、
これには、有機塩基および無機塩基(例えば、水酸化ナトリウムおよび水酸化カ
リウム、炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウム、ならびに、アンモニア、一級アミ
ン、二級アミン、および三級アミンのようなアミン類)が含まれる。同様に、ア
ミン基がアクリル酸コポリマー上に存在する場合、任意の酸が、中和剤として使
用され得、カチオン性界面活性物質を生成し得る。中和剤が使用される場合、こ
れらの中和剤は、エマルジョン化されるべき有機相中、水性媒体(その中で有機
相がエマルジョン化される)中、またはその両方に存在し得る。中和剤の全量は
、ポリイソシアナート、アクリル酸コポリマー、および他の任意の成分ならびに
水相を、水中油エマルジョンの形態でエマルジョン化させるのに十分であるべき
である。
の成分、特に硬化触媒および有機溶媒を含み得る。
有機スズ化合物(例えば、ジブチルチンジアセテート、ジブチルチンジオキシド
、ジブチルチンジラウレートなど)が好ましい。
のコーティング成分は、100%の固体に基づいて市販されておらず、むしろ、
適切な溶媒中に多少低い固体含有量で市販されている。好ましくは、許容できる
結果を達成するために、他の有機溶媒が全く存在しないか、あるいは、エマルジ
ョン可能組成物(または、エマルジョン)に添加される必要はない。
i−gassing agent)、有機共溶媒、流動制御剤(flow co
ntroller)、抗酸化剤、UV光吸収体、および、当該分野で通常の同様
の添加剤がこの組成物中に含まれ得る。
機物が50重量%より多いと定義され得る);次いで、 (b) 水中油エマルジョンを得るための割合および条件下で、上記混合物を
水性媒体と接触させる工程。
混合条件下で、水性媒体を有機相に、相の逆転(phase inversio
n)が起こるまで、連続的あるいは断続的に添加することによって調製される。
次いで、エマルジョンを所望の固体含有量および粘度に調整するために、追加の
水性媒体が添加され得る。
含有しても良い。水性媒体は、さらに、当該分野で一般的な1つ以上の他の補助
剤(auxiliaries)および添加剤、ならびに、エマルジョン化を助長
するため、または、粘度を調整するために、少量の水混和性有機溶媒を含み得る
。好ましくは、任意のこのような追加成分が有機相に添加され、そして、水性媒
体は水のみ、または、水+中和剤を含む。
ティング)として使用され得る。
化され得るか、または、所望の硬化を果たすように、約93℃(200oF)の 高さの温度まで加熱され得る。
ートとして、または、多成分複合コーティング組成物の一部として、カラーベー
スコートのトップに使用される。適切なベースコートには、当業者に公知の任意
のベースコートが挙げられる。周囲温度で硬化可能なベースコートが好ましい。
ピグメントを含み得、そして、ベースコートまたは高光沢のモノコート、すなわ
ち、高光沢着色コーティングそして使用され得る。「高光沢」とは、当業者に公
知の標準的な技術によって測定されるように、硬化したコーティングが20°の
光沢を有すること、および/またはDOI(「像の明瞭さ(distinctn
ess of image)」)測定が少なくとも約80であることを意味する
。このような標準的な技術には、光沢測定に関してはASTM D523、およ
び、DOI測定に関してはASTM E430が挙げられる。
て、これらには、例えば、無機ピグメント(例えば、二酸化チタン、酸化鉄、酸
化クロム、クロム酸鉛、カーボンブラック)、および有機ピグメント(例えば、
フタロシアニンブルーおよびフタロシアニングリーン)が挙げられる。上記ピグ
メントの混合物もまた使用され得る。適切な金属ピグメントには、特に、アルミ
ニウムフレーク、銅と青銅のフレークおよび金属酸化物被膜マイカ、ニッケルフ
レーク、スズフレーク、およびそれらの混合物が挙げられる。
約1〜約80重量%の量でコーティング組成物中に含まれる。金属ピグメントは
、コーティング固体の全重量に基づいて、約0.5〜約25重量%の量で使用さ
れる。
、木材、金属、ガラス、およびプラスティックが挙げられる。これらの組成物は
、従来の手段:ブラッシング、浸漬、流し塗り、スプレーなどによって塗布され
得るが、これらの組成物は、最も頻繁には、スプレーによって塗布される。通常
のスプレー技術、ならびにエアスプレー用および静電スプレー用装置が使用され
、そして手動法または自動化法が使用され得る。
形成される。典型的に、ベースコート厚は、約0.01〜約5ミル(約0.25
4〜約127ミクロン)であり、好ましくは、約0.1〜約2ミル(約2.54
〜約50.8ミクロン)の厚さである。
クリアコートがこのベースコートに塗布され得ることを保証するのに十分な空気
乾燥期間の間、ベースコートフィルムから溶媒(すなわち、有機溶媒および/ま
たは水)を追い出すことによってフィルムが基板の表面上に形成される。適切な
乾燥条件は、特定のベースコート組成物に依存し、かつ、水媒介性の特定の組成
物とともに周囲の湿度に依存するが、一般に、約5〜60分の乾燥時間が妥当で
あり、2つのコートの混合が最小にされることを保証する。同時に、ベースコー
トフィルムは、クリアコート組成物によって十分に湿潤され、その結果、満足の
いくコート間接着が得られる。また、1つ以上のベースコートおよび複数のクリ
アコートが塗布され、最適な外見を発現し得る。通常は、コート間にて、先に塗
布されたコートがフラッシュされる;すなわち、約1〜20分間、周囲条件に曝
される。
グ、スプレー、浸漬、または流し塗り)によって、ベースコーティングされた基
板に塗布され得るが、優れた光沢のために、スプレー塗布が好ましい。任意の公
知のスプレー技術、例えば、圧縮空気スプレー、静電スプレー、そして、手動法
または自動化法のいずれかが使用され得る。
板は、周囲温度で硬化され得る。このコーティングされた基板はまた、所望のよ
うに、しばしば、約93℃(200oF)まで、加熱され得る。硬化作業におい て、溶媒が追い出され、そしてクリアコートおよびベースコートのフィルム形成
物質が互いに架橋される。硬化作業は、通常、20〜25℃の範囲の温度で、ま
たは約93℃までの温度で実施される。クリアコートの厚さは、通常、約0.5
〜約5ミル(約12.7〜約127ミクロン)、好ましくは、約1.2〜約3ミ
ル(約30.5〜約76.2ミクロン)である。
本発明で使用される例示的な共重合体であり、これらは、種々のエチレン性不飽
和芳香族モノマーを種々のレベルで含有するアクリル共重合体の調製を立証する
。実施例D、EおよびG〜Iは、高いTgを有するがエチレン性不飽和芳香族モ ノマーではない、モノマーまたはダイマーを含有するアクリル共重合体の調製を
立証する比較である。
ical Co.から市販の酢酸ジプロピレングリコールモノメチルエーテル)
を、熱電対、窒素インレットアダプターを付けた還流凝縮器および撹拌器を備え
付けた4つ口フラスコに充填し、そして窒素ガスブランケット下で加熱還流した
。開始剤ジ−tert−アミルペルオキシド(67.08部)および103.6
2部のBUTYL CELLOSOLVE acetate(Union Ca
rbide Chemicals and Plastics Co.,Inc
.から市販の酢酸2−ブトキシエチルエステル)を一緒に混合した(開始剤混合
物)。391.25部のスチレン、324.18部のアクリル酸ブチル、335
.36部のメタクリル酸ヒドロキシエチル、および67.07部のアクリル酸の
全体をまた、一緒に混合した(供給A)。開始剤混合物を、約3.5時間に亘っ
て反応系を還流状態に維持しながら、反応容器に滴下した。開始剤添加の開始後
10分に、供給Aを、3時間に亘って反応容器に滴下した。供給Aの添加終了時
に、22.88部のDOWANOL PM acetateのリンスを添加した
。開始剤添加の終了時に、11.9部のDOWANOL PM acetate
のリンスを添加し、そしてその反応混合物を1時間還流状態に保った。その保持
時間の終了後、反応混合物を次いで冷却した。最終生成物は、約73%の固体含
量、34.6の測定酸価、2.9%のヒドロキシル基含量、およびポリスチレン
標準を使用するゲル透過クロマトグラフィーにより測定される約4458の数平
均分子量を有した。
酸ヒドロキシエチル、および6%のアクリル酸を含有するアクリル共重合体(T g =2℃)を実施例Aと同様に調製した。最終生成物は、約73%の固体含量、 34.7の測定酸価、2.9%のヒドロキシル基含量、およびポリスチレン標準
を使用するゲル透過クロマトグラフィーにより測定される約3845の数平均分
子量を有した。
CELLOSOLVE acetate(259.3部)の混合物を適切な反応
器中に充填し、そして窒素ガスブランケット下で加熱還流した。開始剤ジ−te
rt−アミルペルオキシド(125.8部)および194.3部のBUTYL
CELLOSOLVE acetateを一緒に混合した(開始剤混合物)。3
98.2部のスチレン、869.8部のアクリル酸ブチル、733.5部のメタ
クリル酸ヒドロキシエチル、および94.3部のアクリル酸の全体もまた、一緒
に混合した(供給A)。開始剤混合物を約3.5時間に亘って反応系を還流状態
に維持しながら、反応容器に滴下し、そして供給Aを3時間に亘って反応容器に
滴下した。この反応容器中の圧力は、32psiまで増加した。供給Aの添加終
了時に、42.9部のDOWANOL PM acetateのリンスを添加し
た。開始剤添加の終了時に、22.3部のDOWANOL PM acetat
eのリンスを添加し、そしてその反応混合物を圧力下で1時間還流状態に維持し
た。その保持時間の終了後、反応混合物を次いで冷却し、そして圧力を解放した
。最終生成物は、約69.9%の固体含量、26.5の測定酸価、3.2%のヒ
ドロキシル基含量、およびポリスチレン標準を使用するゲル透過クロマトグラフ
ィーにより測定される約2736の数平均分子量を有した。
外は実施例Cの手順を使用して調製した:
組成物を調製するのに使用される。実施例1〜4および7は、本発明の例示的な
組成物であり、種々の芳香族官能基性アクリル共重合体を種々のレベルで含有す
る組成物の調製を立証する。実施例5、6および8〜10は、高いTgを有する が芳香族官能性ではない、または実施例5のように、ダイマーから調製されるア
クリル共重合体を含有する、アクリル共重合体を含む組成物の調製を立証する比
較である。これらの成分を、列記した順序で混合した。
活性剤、添加剤、触媒、および溶媒をプレミックスし、安定な「成分1」を形成
することにより調製した。次いで、ポリイソシアネート(これは、共混合すると
、安定な「成分2」を形成する)を成分1と徹底的に混合した。脱イオン水(成
分3)を次いで添加し、そして好ましくは手動で相の反転が起り水中油型エマル
ジョンが形成するまで、混合した。十分な脱イオン水を添加し、噴霧可能な組成
物を得た。
離イソシアネート、CYTEC Industries、Stamford、C
Tより入手可能)5 Rhone Poulenc、Cranbury、NJから入手可能なヘキ サメチレンジイソシアネートの三量体
16cm×30.48cm)の寸法の20枚のスチールパネル(各実施例あたり
2枚)(これらは、PPG Industries、Inc.からそれぞれED
5000およびGPX05379として入手可能な電着プライマーおよびプライ
マーサーフェイサーで予めコーティングした)を、♯600グリット紙を用いて
湿式研磨し、溶媒を拭き、次いでエポキシ/アミンプライマーシーラーで処理し
た。1セットのパネルに、PPG Industries、Inc.からENV
IROBASE(登録商標)として入手可能な黒色の水性ベース塗料を塗布した
。実施例の組成物の塗布前の乾燥時間は可変性であり、そして周囲温度または1
50°F(65.6℃)を越えない温度のいずれかであった。
コーティングの間に約10分間の周囲温度フラッシュ)で約1.5〜3.0ミル
(38.1〜76.2μ)を塗布した。第一セットのパネル(ベース塗料なし)
では、硬度に影響する軟化ベース塗料なしに(可変性の原因を除去する)硬化フ
ィルムのTukon硬度を測定する目的のため、実施例の組成物を透明塗料とし
て直接下塗りしたパネル上に噴霧した。
ソリン浸漬試験を実施した。全て他の試験を、噴霧したパネルを周囲条件で7日
間硬化させた後、実施した。幾つかの試験を、色+透明組成物パネルを用いて実
施し、そして幾つかを、示したように下塗りしたパネル上に直接透明コーティン
グして実施した。結果を以下の表に示す。
er Model 300を使用して測定したKnoop硬度値である。高い数
字となる程、硬度が大きくなることを示す。下塗りした基板に直接透明塗料を塗
布したパネルについて、試験を実施した。周囲温度で7日間硬化後、試験を実施
した。2 ASTM D5402に従って試験したメチルエチルケトン溶媒に対する耐 性。下塗りした基板に透明塗料を直接塗布したパネルについて、試験を実施した
。周囲温度で7日間硬化後、試験を実施した。3 MEK溶媒ラビング前後のフィルムの厚さを測定することにより%フィルム 保持を測定した。下塗りした基板に透明塗料を直接塗布したパネルについて、試
験を実施した。周囲温度で7日間硬化後、試験を実施した。4 ガソリンに対するフィルムの耐性を測定するため、周囲温度で硬化24時間 後、ガソリン浸漬試験をベース塗料および透明塗料でコーティングしたパネルに
ついて実施した。1インチ×4インチ(2.54cm×10.16cm)のパネ
ル片を、3分間、93オクタンガソリン中に部分的に浸し、取り出し、そしてガ
ソリンを1.5分間蒸発させる。人差し指の周りにぴったりとチーズクロスを覆
い、そして光、均一な圧力、3回の二重ラビングの適用を実施した。フィルムの
任意の表面損傷、つや消し(dulling)または軟化により、破損のレベル
を構築した。フィルムの柔軟性および光沢の損失を別個に評価し、単一の結果と
して記録した。フィルムの柔軟性を5〜1の数字の尺度で評価し、ここで、5は
変化のないことを示し、そして1はフィルムの破損を示す。光沢の損失をA〜C
の尺度で評価し、ここで、Aは光沢の損失のないことを示し、そしてCは相当な
光沢の損失を示す。
、フィルムの硬度、ならびに溶媒およびガソリン耐性により実証されたように、
優れた硬化応答を立証することを示す。本発明に包含される芳香族モノマー以外
の高いTgモノマーを含む共重合体を用いて調製した組成物(実施例5,6およ び8〜10)は、同様に硬化しない。
Claims (21)
- 【請求項1】 水中油エマルジョンであって、該水中油エマルジョンはその
中で有機組成物をエマルジョン化させる水性媒体を含み、該有機組成物は、以下
: (1)疎水性芳香族基であって、該疎水性芳香族基は、少なくとも2つの反応
性イソシアネート基を含有するポリイソシアネート架橋剤を含有し、該反応性イ
ソシアネート基の少なくとも1つは第三級イソシアネート基である、疎水性芳香
族基;および (2)界面活性イソシアネート反応性物質であって、該界面活性イソシアネー
ト反応性物質が、少なくとも0℃のガラス転移温度を有する活性な水素含有アク
リル酸コポリマーを含み、そして該コポリマーを調製するために使用されるモノ
マーの全固体重量を基準にして5〜80重量パーセントのエチレン性不飽和芳香
族モノマーを含有する重合可能なエチレン性不飽和モノマーの混合物から調製さ
れる、界面活性イソシアネート反応性物質、の混合物を含み、 ここで該エマルジョンが周囲温度で硬化可能である、水中油エマルジョン。 - 【請求項2】 前記エチレン性不飽和モノマーの混合物が、前記モノマーの
全固体重量を基準にして5〜80重量パーセントのエチレン性不飽和ヒドロキシ
ル官能性モノマーを含有する、請求項1に記載の水中油エマルジョン。 - 【請求項3】 前記エチレン性不飽和芳香族モノマーが、スチレン、α−メ
チルスチレン、置換スチレン、置換α−メチルスチレン、および縮合アリール環
を含有するエチレン性不飽和モノマーからなる群から選択される、請求項1に記
載の水中油エマルジョン。 - 【請求項4】 前記エチレン性不飽和ヒドロキシ官能性モノマーが、ヒドロ
キシアルキルアクリレートまたはメタクリレートである、請求項2に記載の水中
油エマルジョン。 - 【請求項5】 前記成分(1)のポリイソシアネート架橋剤が、少なくとも
1つの第三級イソシアネート基を含有するジイソシアネートを有するポリオール
のウレタン付加体を含む、請求項1に記載の水中油エマルジョン。 - 【請求項6】 前記ポリオールがトリメチロールプロパンである、請求項5
に記載の水中油エマルジョン。 - 【請求項7】 前記ジイソシアネートがメタ−α,α,α’,α’−テトラ
メチルキシリレンジイソシアネートである、請求項5に記載の水中油エマルジョ
ン。 - 【請求項8】 水中油エマルジョンから誘導される硬化可能な膜形成組成物
であって、該水中油エマルジョンがその中で有機組成物をエマルジョン化させる
水性媒体を含み、該有機組成物は前記第1膜形成成分として、以下: (1)疎水性芳香族基であって、該疎水性芳香族基は、少なくとも2つの反応
性イソシアネート基を含有するポリイソシアネート架橋剤を含有し、該反応性イ
ソシアネートの少なくとも1つは第三級イソシアネート基である、疎水性芳香族
基;および (2)界面活性イソシアネート反応性物質であって、ここで、該界面活性イソ
シアネート反応性物質が、少なくとも0℃のガラス転移温度を有する活性な水素
含有アクリル酸コポリマーを含み、そして該コポリマーを調製するために使用さ
れるモノマーの全固体重量を基準にして5〜80重量パーセントのエチレン性不
飽和芳香族モノマーを含有する重合可能なエチレン性不飽和モノマーの混合物か
ら調製される、界面活性イソシアネート反応性物質、の混合物を含み、 ここで該組成物が周囲温度で硬化可能である、硬化可能な膜形成組成物。 - 【請求項9】 前記エチレン性不飽和モノマーの混合物が、前記コポリマー
を調製するために使用される前記モノマーの全固体重量を基準にして5〜80重
量パーセントのエチレン性不飽和ヒドロキシル官能性モノマーを含有する、請求
項8に記載の組成物。 - 【請求項10】 前記エチレン性不飽和芳香族モノマーが、スチレン、α−
、メチルスチレン、置換スチレン、置換α−メチルスチレンおよび縮合アリール
環を含有するエチレン性不飽和モノマーからなる群から選択される、請求項9に
記載の組成物。 - 【請求項11】 前記エチレン性不飽和ヒドロキシル官能性モノマーがヒド
ロキシアルキルアクリレートまたはメタクリレートである、請求項9に記載の組
成物。 - 【請求項12】 前記成分(1)のポリイソシアネート架橋剤が、少なくと
も1つの第三級イソシアネート基を含有するジイソシアネートを有するポリオー
ルのウレタン付加体を含む、請求項8に記載の組成物。 - 【請求項13】 前記ポリオールがトリメチロールプロパンである、請求項
12に記載の組成物。 - 【請求項14】 前記イソシアネートがメタ−α,α,α’,α’−テトラ
メチルキシリレンジイソシアネートである、請求項12に記載の組成物。 - 【請求項15】 多成分複合コーティング組成物であって、該多成分複合コ
ーティング組成物が、着色された膜形成組成物から堆積したベースコート、およ
び該ベースコート上に塗布された透明のトップコートを含み、ここで該透明のト
ップコートが水中油エマルジョンから誘導された透明な膜形成組成物から堆積し
、該水中油エマルジョンがその中に有機組成物をエマルジョン化させる水性媒体
を含み、該有機組成物が第1の膜形成組成物として、以下: (1)疎水性芳香族基であって、該疎水性芳香族基が少なくとも2つの反応性
イソシアネート基を含有するポリイソシアネート架橋剤を含有し、該反応性ポリ
イソシアネート基の少なくとも1つが第三級イソシアネート基である、疎水性芳
香族基;および (2)界面活性イソシアネート反応性物質であって、該界面活性イソシアネー
ト反応性物質が、少なくとも0℃のガラス転移温度を有する活性な水素含有アク
リル酸コポリマーを含み、そして該コポリマーを調製するのに使用されるモノマ
ーの全固体重量を基準にして5〜80重量パーセントのエチレン性不飽和芳香族
モノマーを含有する重合可能なエチレン性不飽和モノマーの混合物から調製され
る、界面活性イソシアネート反応性物質、の混合物を含み、 ここで該組成物が周囲温度で硬化可能である、多成分複合コーティング組成物。 - 【請求項16】 前記重合可能なエチレン性不飽和モノマーの混合物が、前
記コポリマーを調製するのに使用される前記モノマーの全固体重量を基準にして
5〜80重量パーセントのエチレン性不飽和ヒドロキシル官能性モノマーを含有
する、請求項15に記載の多成分複合コーティング組成物。 - 【請求項17】 前記エチレン性不飽和芳香族モノマーが、スチレン、α−
メチルスチレン、置換スチレン、置換α−メチルスチレンおよび縮合アリール環
を含有するエチレン性不飽和モノマーからなる群から選択される、請求項15に
記載の多成分複合コーティング組成物。 - 【請求項18】 前記エチレン性不飽和ヒドロキシル官能性モノマーがヒド
ロキシアルキルアクリレートまたはメタクリレートである、請求項16に記載の
多成分複合コーティング組成物。 - 【請求項19】 前記成分(1)のポリイソシアネート架橋剤が、少なくと
も1つの第三級イソシアネート基を含有するジイソシアネートを有するポリオー
ルのウレタン付加体を含む、請求項15に記載の多成分複合コーティング組成物
。 - 【請求項20】 前記ポリオールがトリメチロールプロパンである、請求項
19に記載の多成分複合コーティング組成物。 - 【請求項21】 前記ジイソシアネートがメタ−α,α,α’,α’−テト
ラメチルキシリレンジイソシアネートである、請求項19に記載の多成分複合コ
ーティング組成物。
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