JP2013515096A - 水性塗料組成物 - Google Patents
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Abstract
A)少なくとも1種の水希釈性ポリウレタン結合剤と、
B)場合により少なくとも1種の硬化剤と、
C)少なくとも1種の顔料と
を含む水性塗料組成物であって、
少なくとも1種の水希釈性ポリウレタン結合剤が、少なくとも1種のポリヒドロキシル化合物に基づき、ポリヒドロキシル化合物が、このポリヒドロキシル化合物の全量を基準にして少なくとも50重量%の20℃で液体である少なくとも1種のポリカーボネートポリオールを含むことを特徴とする水性塗料組成物に関する。本発明は、下塗り組成物の層とこの層上の仕上塗り組成物の層とを含む多層塗膜中の下塗り組成物としての水性塗料組成物の使用にも関する。この水性塗料組成物は、下塗り組成物の層とこの層上の仕上塗り組成物の層とを含む多層塗膜中の色付与下塗り組成物および/または特殊効果付与下塗り組成物として用いることが可能である。
Description
A)少なくとも1種の水希釈性ポリウレタン結合剤と、
B)場合により少なくとも1種の硬化剤と、
C)少なくとも1種の顔料と
を含む水性塗料組成物であって、少なくとも1種の水希釈性ポリウレタン結合剤が、少なくとも1種のポリヒドロキシル化合物に基づき、前記ポリヒドロキシル化合物が、このポリヒドロキシル化合物の全量を基準にして少なくとも50重量%の20℃で液体である少なくとも1種のポリカーボネートポリオールを含むことを特徴とする水性塗料組成物に関する。
a)好ましくは126〜500の分子量を有する少なくとも1種のポリイソシアネートと、
b)好ましくは300〜5000の数平均分子量Mnを有する少なくとも1種のポリヒドロキシル化合物であって、ポリヒドロキシル化合物の全量を基準にして少なくとも50重量%の、20℃で液体であり、好ましくは300〜5000、より好ましくは500〜4000の数平均分子量Mnを有する、少なくとも1種のポリカーボネートポリオールを含む前記少なくとも1種のポリヒドロキシル化合物と、
c)イソシアネート基に対して反応性の少なくとも1個の官能基ならびにイオン基、イオンを形成できる基および非イオン親水性基からなる群から選択された少なくとも1個の基を含む少なくとも1種の化合物と、
d)場合により、ヒドロキシル基および/またはアミノ基および好ましくは32〜300の分子量を有する少なくとも1種の少なくとも二−官能性化合物と、
を含む成分を反応させることにより得られる。
H(O−(CHR1)n)mOH
のポリエーテルポリオールである。
式中、R1は、水素または場合により種々の置換基を有するより低級のアルキル残基(例えば、C1〜C6アルキル)を意味し、nは2〜6を意味し、mは10〜50を意味する。残基R1は、同じであっても異なってもよい。ポリエーテルポリオールの例は、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、ポリ(オキシエチレン)グリコールおよびポリ(オキシプロピレン)グリコールまたは異なるオキシテトラメチレン単位、オキシエチレン単位および/またはオキシプロピレン単位を含む混合ブロックコポリマーである。
(HO)xQ(COOH)y
のヒドロキシアルカンカルボン酸である。
式中、Qは、1〜12個の炭素原子を有する直鎖または分枝の炭化水素残基を表し、xおよびyはそれぞれ1〜3を意味する。こうした化合物の例はクエン酸および酒石酸である。x=2およびy=1のカルボン酸が好ましい。ジヒドロキシアルカン酸の1つの好ましい群は、アルファ,アルファ−ジメチロールアルカン酸である。アルファ,アルファ−ジメチロールプロピオン酸およびアルファ,アルファ−ジメチロール酪酸が好ましい。使用可能なジヒドロキシアルカン酸の更なる例は、ジヒドロキシプロピオン酸、ジメチロール酢酸、ジヒドロキシコハク酸またはジヒドロキシ安息香酸である。成分c)として使用可能な更なる化合物は、アミノ基を含む酸、例えば、アルファ,アルファ−ジアミノ吉草酸、3,4−ジアミノ安息香酸、2,4−ジアミノトルエンスルホン酸および4,4−ジアミノジフェニルエーテルスルホン酸である。成分c)として使用可能な更なる化合物は、例えば、二官能性ポリエチレンオキシドジアルコールである。
1.場合により前塗装された基材上に水性色付与下塗り組成物および/または水性特殊効果付与下塗り組成物の下塗り層を被着させる工程
2.場合により、工程Iにおいて得られたこの下塗り層を硬化させる工程
3.この下塗り層上に透明仕上塗り組成物の仕上塗り層を被着させる工程
4.場合によりこの下塗り層と一緒に、工程3において被着させた仕上塗り層を硬化させる工程
ここで、水性色付与下塗り組成物および/または水性特殊効果付与下塗り組成物は、上述した水性塗料組成物である。
ポリウレタン分散液AおよびBの調製
20.36重量部のポリカーボネートジオール(本発明によるポリカーボネートジオールA);比較ポリカーボネートジオールB)、6.5重量部のアセトンおよび0.004重量部のジブチル錫ジラウレートをスターラー、コンデンサーおよび熱電対が装備された四つ口ガラス反応器に最初に導入し、混合物を50℃に加熱し、均質化する。9.3重量部のイソホロンジイソシアネートをこの温度で30分以内に分配する。その後、0.5重量部のアセトンを添加する。6.8〜7.2%(溶液を基準として)のNCO含有率に達するまで温度を50℃で維持する。一旦そのNCO含有率に到達すると、1.88重量部のジメチルロールプロピオン酸、1.04重量部のジメチルイソプロピルアミンおよび0.5重量部のアセトンを添加する。その後、3.1〜3.4%(溶液を基準として)のNCO含有率に達するまで温度を50℃で維持する。一旦そのNCO含有率に到達すると、加熱を止め、48.0重量部の脱イオン水を10分以内に添加する。その後、11.32重量部の水の中の0.64重量部のエチレンジアミンの混合物を5分以内に直ちに添加する。その後、温度を70℃に上げ、真空蒸溜を実施してアセトンを除去する。その後、35重量%の固体含有率を脱イオン水の添加によって確立する。
効果顔料含有下塗り塗料組成物の調製
水性下塗り塗料組成物AおよびB(BC AおよびBC B)を調製した。
以下の成分を以下の順序で混合した。
3.8重量部のn−ペンタノール
4.4重量部のn−プロパノール
4.4重量部のプロピレングリコールモノメチルエーテル(Dowanol(登録商標)PM)
10.9重量部の脱イオン水
3.5重量部のN,N−ジメチルエタノールアミンの10%溶液
2.2重量部の分散・不活性化リン酸塩含有アクリル(*)
8.7重量部の市販の効果顔料(Xirallic T60−23SW−Galaxy Blue−Merck)
16.4重量部の水性アクリルラテックス(米国特許第7,825,173号明細書、実施例1の水性結合剤ラテックス)
9.2重量部の脱イオン水
30.4重量部のポリウレタン分散液A
5.0重量部の市販増粘剤(Viscalex HV30−Ciba)の10%水溶液
最終PH:7.5〜7.8
最終粘度:1700〜2500mPas(5RPMでブルックフィールド粘度計RVFで測定)
以下の成分を以下の順序で混合した。
3.8重量部のn−ペンタノール
4.4重量部のn−プロパノール
4.4重量部のプロピレングリコールモノメチルエーテル(Dowanol(登録商標)PM)
10.9重量部の脱イオン水
3.5重量部のN,N−ジメチルエタノールアミンの10%溶液
2.2重量部の分散・不活性化リン酸塩含有アクリル(*)
8.7重量部の市販の効果顔料(Xirallic T60−23SW−Galaxy Blue−Merck)
16.4重量部の水性アクリルラテックス(米国特許第7,825,173号明細書、実施例1の水性結合剤ラテックス)
9.2重量部の脱イオン水
30.4重量部のポリウレタン分散液B
5.0重量部の市販増粘剤(Viscalex HV30−Ciba)の10%水溶液
最終PH:7.5〜7.8
最終粘度:1700〜2500mPas(5RPMでブルックフィールド粘度計RVFで測定)
(*)リン酸塩含有アクリルは、スチレン(30重量部)/2−エチルヘキシルアクリレート(17.5重量部)/2−エチルヘキシルメタクリレート(20重量部)/2−ヒドロキシエチルメタクリレート(15重量部)/アクリル酸(10重量部)/メタクリロ−オキシ−ホスフェート(7.5重量部、MOP=ヒドロキシエチルメタクリレートとポリリン酸の反応生成物);最終固体:60%)のイソプロパノール中のラジカル重合によって得られる。
Claims (15)
- A)少なくとも1種の水希釈性ポリウレタン結合剤と、
B)場合により少なくとも1種の硬化剤と、
C)少なくとも1種の顔料と
を含む水性塗料組成物であって、
前記少なくとも1種の水希釈性ポリウレタン結合剤が、少なくとも1種のポリヒドロキシル化合物に基づき、前記ポリヒドロキシル化合物が、前記ポリヒドロキシル化合物の全量を基準にして少なくとも50重量%の20℃で液体である少なくとも1種のポリカーボネートポリオールを含むことを特徴とする水性塗料組成物。 - 前記少なくとも1種の水希釈性ポリウレタン結合剤が、
a)少なくとも1種のポリイソシアネートと、
b)ポリヒドロキシル化合物b)の全量を基準にして少なくとも50重量%の20℃で液体である少なくとも1種のポリカーボネートポリオールを含む少なくとも1種のポリヒドロキシル化合物と、
c)イソシアネート基に対して反応性の少なくとも1個の官能基ならびにイオン基、イオンを形成できる基および非イオン親水性基からなる群から選択された少なくとも1個の基を含む少なくとも1種の化合物と、
を含む成分を反応させることにより得られる、請求項1に記載の水性塗料組成物。 - 前記水希釈性ポリウレタン結合剤が、(ポリウレタン結合剤固体100g当たり)少なくとも100ミリ当量のカーボネート基を含む、請求項1または2に記載の水性塗料組成物。
- 前記水希釈性ポリウレタン結合剤が、(ポリウレタン結合剤固体100g当たり)少なくとも100ミリ当量のカーボネート基と(ポリウレタン結合剤固体100g当たり)少なくとも100ミリ当量のウレタン基およびウレア基とを含む、請求項1または2に記載の水性塗料組成物。
- 前記水希釈性ポリウレタン結合剤A)が、500〜20,000の数平均分子量Mn、20,000〜500,000の重量平均分子量Mw、0〜150mgKOH/gのヒドロキシル価および15〜50の酸価を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の水性塗料組成物。
- 前記少なくとも1種のポリヒドロキシル化合物b)が、300〜5000の数平均分子量Mnを有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の水性塗料組成物。
- 前記ポリヒドロキシル化合物b)が、前記ポリヒドロキシル化合物b)の全量を基準にして60〜100重量%の20℃で液体である少なくとも1種のポリカーボネートポリオールを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の水性塗料組成物。
- 前記水希釈性ポリウレタン結合剤が、成分a)、b)およびc)を含み、ヒドロキシル基および/またはアミノ基を有する少なくとも1種の少なくとも二−官能性化合物d)を更に含む成分を反応させることにより得られる請求項1〜7のいずれか1項に記載の水性塗料組成物。
- 20℃で液体である前記ポリカーボネートが、1,3−プロパンジオールと1,5−ペンタンジオールの組み合わせ、1,3−プロパンジオールと1,4−ブタンジオールの組み合わせ、1,4−ブタンジオールと1,6−ヘキサンジオールの組み合わせおよび/または1,5−ペンタンジオールと1,6−ヘキサンジオールの組み合わせに基づく、請求項1〜8のいずれか1項に記載の水性塗料組成物。
- 20℃で液体である前記ポリカーボネートが、1,5−ペンタンジオールと1,6−ヘキサンジオールの組み合わせおよび/または1,3−プロパンジオールと1,4−ブタンジオールの組み合わせに基づく、請求項1〜9のいずれか1項に記載の水性塗料組成物。
- 各組み合わせにおける2種のジオールのモル比が3:1〜1:3の範囲内である、請求項9または10に記載の水性塗料組成物。
- 前記少なくとも1種の顔料C)が効果顔料を含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の水性塗料組成物。
- 下塗り組成物の層と前記層上の仕上塗り組成物の層とを含む多層塗膜中の色付与下塗り組成物および/または特殊効果付与下塗り組成物としての、請求項1〜12のいずれか1項に記載の水性塗料組成物の使用。
- 車体および車体部品の塗膜および補修塗膜に対する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の水性塗料組成物の使用。
- I)場合により前塗装された基材上に、水性色付与下塗り組成物および/または水性特殊効果付与下塗り組成物の下塗り層を被着させる工程と、
II)場合により、工程Iにおいて得られた前記下塗り層を硬化させる工程と、
III)前記下塗り層上に透明仕上塗り組成物の仕上塗り層を被着させる工程と、
IV)場合により前記下塗り層と一緒に、工程IIIにおいて被着させた前記仕上塗り層を硬化させる工程と、
を含む、基材の多層塗装のための方法であって、
前記水性色付与下塗り組成物および/または水性特殊効果付与下塗り組成物が、請求項1〜12のいずれか1項に記載の水性塗料組成物である方法。
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