JP5675102B2 - 層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物 - Google Patents

層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物 Download PDF

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Description

本発明は、水系コーティング組成物を生成するための層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物、および添加剤組成物を含有する水系コーティング組成物に関する。層状ケイ酸塩を含有する添加剤組成物は、車両コーティングにおいてカラーを付与しかつ/または特殊効果を付与する水系ベースコートコーティング組成物を調製するのに特に容易に使用することができる。
車両コーティング用途においても、環境上の理由で低含有量の揮発性有機化合物を含む水系コーティング組成物の使用がますます増加しており、対応する法定措置が先導している。水希釈性コーティング組成物、特に車両コーティングにおいて噴霧することによって塗布されるものは、特定のレオロジー特性を示さなければならない。水系コーティング組成物のレオロジー特性を制御するために層状ケイ酸塩を使用することが知られている。層状ケイ酸塩は、例えば保護コロイドで改変させた層状ケイ酸塩および水から生成された分散液によって水希釈性コーティング組成物に組み込まれる。それに応じて、例えば欧州特許第281 936号明細書から、層状ケイ酸塩を、層状ケイ酸塩および保護コロイドとしてのプロピレンオキシドの水性分散液の形態の水系コーティング組成物に組み込むことが知られている。
さらに、欧州特許第730 626号明細書から、顔料およびバインダーを含有する塗料成分、ならびに顔料もバインダーも含有しない水および層状ケイ酸塩からなるレオロジー成分から顔料含有水系コーティング組成物を生成することが知られている。しかし、周知の層状ケイ酸塩分散液または層状ケイ酸塩成分の使用は、水系コーティング組成物において安定性の問題を生じ、あるいは使用直前にそれらを水系コーティング組成物に添加する場合、塗布上の欠点、具体的にはすぐに塗布できる状態のコーティングの不十分な濾過性および噴霧性、またはウェットコーティング被膜におけるまだら模様(speckling)も生じる。
さらに、欧州特許第1152041号明細書から、顔料およびバインダーを含有するベース成分、ならびに水、層状ケイ酸塩、およびポリウレタン樹脂を含有するレオロジー成分を混合することによって顔料含有水系コーティング組成物を生成することが知られている。しかし、この層状ケイ酸塩組成物およびそれを含有する水系コーティング組成物も、不十分な貯蔵安定性を示す。
したがって、水系コーティング組成物においてレオロジー制御のための層状ケイ酸塩の使用を可能にするが、安定性、濾過性、および噴霧性に関して上記の欠点を示さない溶液が依然として求められている。層状ケイ酸塩を含有する水系コーティング組成物、特にカラーを付与しかつ/または特殊効果を付与する水系ベースコートコーティング組成物は、貯蔵が安定であり、すぐに塗布できる状態で容易に濾過することができ、かつ良好な噴霧塗布特性を有するべきである。得られたコーティングは、良好なウェット接着を示すべきであり、特殊効果水系ベースコートは、特殊効果(フロップ効果)の良好な発現を示すべきである。
本発明は、水系コーティング組成物を生成するための水性添加剤組成物であって、水性添加剤組成物は、
I)少なくとも1つの層状ケイ酸塩、
II)少なくとも1つの水希釈性ポリウレタン樹脂、および
III)少なくとも1つの水性(メタ)アクリルラテックスを含み、水性(メタ)アクリルラテックスは、
1)少なくとも1つの酸基を有する少なくとも1つのモノマーおよび少なくとも1つのオレフィン性多価不飽和モノマーを場合によっては含んでもよいオレフィン性不飽和ラジカル重合性モノマーの混合物Aを水相でラジカル重合する工程と、
2)少なくとも1つの酸基を有する少なくとも1つのモノマーおよび少なくとも1つのオレフィン性多価不飽和モノマーを場合によっては含んでもよいオレフィン性不飽和ラジカル重合性モノマーの少なくとも1つの混合物Bを、プロセス工程1)で得られた生成物の存在下でラジカル重合する工程と
を含む多段階乳化重合を水相で行うことによって調製され、
混合物Aと少なくとも1つの混合物Bの重量比は15:85〜85:15であり、混合物Aもしくは少なくとも1つの混合物B、または混合物Aと少なくとも1つの混合物Bの両方は、少なくとも1つの酸基を有する少なくとも1つのモノマーを含み、かつ混合物Aもしくは少なくとも1つの混合物B、または混合物Aと少なくとも1つの混合物Bの両方は、少なくとも1つのオレフィン性多価不飽和モノマーを含む、水性添加剤組成物に関する。
好ましい水性添加剤組成物は、
I)少なくとも1つの層状ケイ酸塩、
II)少なくとも1つの水希釈性ポリウレタン樹脂、および
III)少なくとも1つの水性(メタ)アクリルラテックスを含み、水性(メタ)アクリルラテックスは、
1)混合物Aの酸価10〜100mgKOH/gに対応する割合で少なくとも1つの酸基を有する少なくとも1つのモノマーを含み、かつ場合によっては少なくとも1つのオレフィン性多価不飽和モノマーを含んでもよいオレフィン性不飽和ラジカル重合性モノマーの混合物Aを水相でラジカル重合する工程と、
2)混合物Bまたは混合物Bのそれぞれの酸価0〜5mg未満KOH/gに対応する割合で少なくとも1つの酸基を有する少なくとも1つのモノマーを含み、かつ場合によっては少なくとも1つのオレフィン性多価不飽和モノマーを含んでもよいオレフィン性不飽和ラジカル重合性モノマーの少なくとも1つの混合物Bを、プロセス工程)で得られた生成物の存在下でラジカル重合する工程と、の連続する工程を含む多段階乳化重合を水相で行うことによって調製され、
混合物Aと少なくとも1つの混合物Bの重量比は15:85〜85:15であり、かつ混合物Aもしくは少なくとも1つの混合物B、または混合物Aと少なくとも1つの混合物Bの両方は、少なくとも1つのオレフィン性多価不飽和モノマーを好ましくは混合物Aもしくは混合物B、または混合物Bのそれぞれに対して0.5〜5重量%の割合で含む。
好ましくは、プロセス工程1)で生成されたポリマーの酸基は中和され、最も好ましくは、混合物Aのモノマーの少なくとも90重量%が重合して完了するまで中和を開始しない。
最も好ましい水性添加剤組成物は、
I)少なくとも1つの層状ケイ酸塩、
II)少なくとも1つの水希釈性ポリウレタン樹脂、および
III)少なくとも1つの水性(メタ)アクリルラテックスを含み、水性(メタ)アクリルラテックスは、
1)少なくとも1つの酸基を混合物Aの酸価10〜100mgKOH/gに対応する比率で含む少なくとも1つのモノマー、および0.5〜5重量%の少なくとも1つのオレフィン性多価不飽和モノマーを含むラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーの混合物Aの水相でラジカル重合する工程と、
1a)プロセス工程1)で生成されたポリマーの酸基を中和する工程と、
2)プロセス工程1a)で得られた生成物の存在下で、少なくとも1つの酸基を混合物Bまたは混合物Bのそれぞれの酸価0〜5mgKOH/g未満に対応する比率で含む少なくとも1つのモノマー、少なくとも1つのヒドロキシル基を混合物Bまたは混合物Bのそれぞれのヒドロキシル価0〜5mgKOH/g未満に対応する比率で含む少なくとも1つのモノマー、および混合物Bまたは混合物Bのそれぞれに対して0.5〜5重量%の比率の少なくとも1つのオレフィン性多価不飽和モノマーを含むラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーの少なくとも1つの混合物Bをラジカル重合する工程と
の連続する工程を含む多段階乳化重合を水相で行うことによって調製され、
混合物Aと少なくとも1つの混合物Bの重量比が15:85〜85:15であり、混合物Aのモノマーの少なくとも90重量%の重合が完了するまで、プロセス工程1a)における中和を開始しない。
少なくとも1つの水希釈性ポリウレタン樹脂IIおよび少なくとも1つの水性(メタ)アクリルラテックスIIIは、ポリウレタンと(メタ)アクリルラテックスの重量比が1:9〜9:1、好ましくは1:4〜4:1、最も好ましくは1:2〜2:1で存在すべきであり、ここで重量比は樹脂固形分を基準にしている。
本発明はまた、上記に定義した水性添加剤組成物を含有する水系コーティング組成物、および水系コーティング組成物を生成するための上記に定義した水性添加剤組成物の使用、および層状ケイ酸塩を含有する水系コーティング組成物を生成する方法にも関する。
次に、本発明をさらに詳細に説明する。
明確にするため別々の実施形態の文脈に上述および後述された本発明のいくつかの特徴が、組み合わされて単一の実施形態に記載されることもあり得ることを理解されたい。逆に、簡潔にするため単一の実施形態の文脈に記載された本発明の様々な特徴が、別々に、または任意の副次的な組合せで記載されることもあり得る。さらに、単数形の言葉は、文脈に複数でないことが具体的に記載されていない限り、複数形も包含することができる(例えば、「a」および「an」は、1つ、または1つもしくは複数を意味することができる)。
本明細書に指定される様々な範囲の数値の使用は、特に明示されない限り、記載された範囲内の最小値および最大値が共に「約」という言葉が前置きされたかのように近似値として記載される。したがって、記載された範囲の上下のわずかな差異は、その範囲内の値と実質的に同じ結果を実現するために使用することができる。さらに、これらの範囲の開示においては、最小値と最大値の間のあらゆる値を包含し、範囲の最小端点および最大端点を含む連続した範囲を意図する。
「水性(メタ)アクリルラテックス」は、水分散化(メタ)アクリルエマルジョンポリマー、すなわちラジカル重合性オレフィン性不飽和(メタ)アクリルモノマーを、場合によっては他のラジカル重合性オレフィン性不飽和モノマーと組み合わせて乳化重合することによって調製された水分散化ポリマー粒子を意味する。
ここでかつ以下で使用される(メタ)アクリルという用語は、メタクリルおよび/またはアクリルを意味するように解釈されるべきである。重量%は重量パーセントを意味する。
特に記載のない限り、本明細書に記載されるすべての分子量(数平均分子量と重量平均分子量の両方)は、ポリスチレンを標準として、かつテトラヒドロフランを液相として使用したGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)で測定する。
水系コーティング組成物はコーティング組成物であり、コーティング組成物を調製および/または塗布する場合に、水が溶媒またはシンナーとして使用されている。通常、水系コーティング組成物は、コーティング組成物の全量を基準にして30〜90重量%の水、および場合によってはコーティング組成物の全量を基準にして20重量%まで、好ましくは15重量%未満の有機溶媒を含有する。
本発明の水性添加剤組成物は、すぐに使用できるコーティング組成物ではない。これらは、専ら水系コーティング組成物を調製するために使用することができるだけである。
本発明による水性添加剤組成物は、好ましくは
0.1〜5.0重量%、より好ましくは0.1〜2.5重量%、最も好ましくは0.6〜2.0重量%、特に0.8〜1.4重量%の少なくとも1つの層状ケイ酸塩I)(固体)、および
3.0〜30.0重量%、好ましくは8.0〜15.0重量%の少なくとも1つの水希釈性ポリウレタン樹脂II)および少なくとも1つの水性(メタ)アクリルラテックスIII(ポリウレタン樹脂IIおよび(メタ)アクリルラテックスIIIの合計)を含み、
重量%は水性添加剤組成物の全量に対するものであり、ポリウレタンII)および(メタ)アクリルラテックスIII)の重量%は樹脂固体を基準にしている。
本発明による水性添加剤組成物は、少なくとも1つの層状ケイ酸塩を含有する。層状ケイ酸塩は、SiO4四面体同士が単一面で結合している、すなわち層状格子を形成しているケイ酸塩である。構造内のケイ素は、例えばアルミニウム、マグネシウム、ナトリウム、またはリチウムで部分置換されていてもよい。水性添加剤組成物中に含まれる層状ケイ酸塩I)は、当業者に周知であり、通常コーティングに関連して使用される層状ケイ酸塩を含む。これらは、例えば層状構造を有するケイ酸アルミニウム−マグネシウム、ケイ酸ナトリウム−マグネシウム、およびケイ酸ナトリウム−マグネシウム−リチウムである。このような層状ケイ酸塩の例は、ベントナイト、スメクタイト、モンモリロナイト、およびヘクトライト型の層状ケイ酸塩である。天然層状ケイ酸塩を使用してもよいが、合成層状ケイ酸塩が好ましい。使用される層状ケイ酸塩が洗浄(washed)グレードである場合、好都合である場合もある。水性バインダー中で使用することができる市販の層状ケイ酸塩の例は、Optigel(登録商標)もしくはLaponite(登録商標)(Rockwood Additives Ltd.製、UK)、またはBorchigel(登録商標)層状ケイ酸塩(Borchers製、Monheim,Germany)である。
層状ケイ酸塩の水性添加剤組成物は、少なくとも1つの水希釈性ポリウレタン樹脂II)も含有する。水希釈性ポリウレタン樹脂の例は、例えば数平均分子質量Mnが1000〜500000g/mol、好ましくは5000〜300000g/molであり、酸価が10〜100mgKOH/g、好ましくは20〜80mgKOH/gであり、かつヒドロキシル価が0〜400mgKOH/gであるポリウレタン樹脂である。使用することができる適切なポリウレタン樹脂は、例えばイソシアネート基に対して反応する化合物a1)と1分子当たり少なくとも2つの遊離イソシアネート基を有するポリイソシアネートa2)を反応させることによって調製される。
成分a1)として使用可能な化合物は、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリラクトンポリオール、および/もしくはポリ(メタ)アクリレートポリオール、または対応するジオールである。ポリオールおよびジオールは、いずれの場合も個別にまたは互いに組み合わせて使用することができる。
ポリエステルポリオール、好ましくはポリエステルジオール、および/またはポリカーボネートポリオール、好ましくはポリカーボネートジオールは、好ましくは成分a1)として使用される。
ポリエステルポリオールは、当業者に周知の従来の方式、例えば有機ジカルボン酸またはその無水物および有機ポリオールから重縮合によって生成することができる。ポリエステルポリオールを生成するための酸成分は、好ましくは1分子当たり2〜17個、好ましくは16個未満、特に好ましくは14個未満の炭素原子を有する低分子量ジカルボン酸またはその無水物を含む。適当なジカルボン酸は、例えばフタル酸、イソフタル酸、アルキルイソフタル酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、アジピン酸、トリメチルアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、グルタル酸、コハク酸、イタコン酸、および1,4−シクロヘキサンジカルボン酸である。対応する無水物が存在する場合は、酸の代わりに使用することができる。分枝形成を実現するために、所定割合のより高い官能性のカルボン酸、例えばトリメリト酸、リンゴ酸、およびジメチロールプロピオン酸などの3官能性カルボン酸を加えることも可能である。
ポリエステルポリオールを生成するのに使用可能なポリオールは、好ましくはジオール、例えばエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,2−、1,3−および1,4−ブタンジオール、2−エチレン−1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,2−および1,4−シクロヘキサンジオール、水素添加ビスフェノールA、ならびにネオペンチルグリコールなどのグリコールである。
ジオールは、少量のより多価のアルコールで場合によっては改変することができる。また使用することができるより多価のアルコールの例は、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、グリセロール、およびヘキサントリオールである。所定割合の鎖停止型1価アルコール、例えばプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、n−ヘキサノール、ベンジルアルコール、イソデカノール、飽和および不飽和脂肪アルコールなどの1分子当たり1〜18個のC原子を有する1価アルコールも使用することができる。
成分を、この場合には所望のOH価のポリエステルポリオールが得られるような量比で反応させる。ポリエステルポリオールは、好ましくはカルボキシル基を実質的に含まない。これらは、例えば酸価が<3、好ましくは<1とすることができる。しかし、ポリエステルポリオールは、カルボキシル基も含むことが可能であり、この場合には例えば酸価が5〜50mgKOH/gとすることができる。カルボキシル基は、例えば2官能性または3官能性カルボン酸、具体的には例えばトリメリト酸、リンゴ酸、および例えばジメチロールプロピオン酸などのジヒドロキシモノカルボン酸によって導入することができる。
ポリカーボネートポリオール、特にポリカーボネートジオールも成分a1)として好ましい。ポリカーボネートポリオールは、炭酸誘導体、例えばジフェニルカーボネートまたはホスゲンとポリオール、好ましくはジオールを反応させることによって得られる炭酸のエステルを含む。考慮することができる適当なジオールは、例えばエチレングリコール、1,2−および1,3−プロパンジオール、1,4−および1,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ならびに1,4−ビスヒドロキシメチルシクロヘキサンである。
ポリエーテルポリオールおよび/またはポリラクトンポリオールも成分a)として適している。例えば、考慮することができるポリエーテルポリオールは、次の一般式のポリエーテルポリオール:
H(O−(CHR1nmOH
であり、
式中、R1は水素、または様々な置換基を場合によっては有する低級アルキル残基(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/もしくはオキシプロピレン単位を含有する混合ブロックコポリマーである。
ポリラクトンポリオールは、ラクトン、好ましくはカプロラクトンから誘導されたポリオール、好ましくはジオールを含む。これらの生成物は、例えばε−カプロラクトンとジオールを反応させることによって得られる。ポリラクトンポリオールは、ラクトンから誘導された反復ポリエステル部分で識別される。これらの反復分子部分は、例えば次の一般式:
Figure 0005675102
で表すことができ、
式中、nは好ましくは4〜6であり、R2は水素、アルキル残基、シクロアルキル残基、またはアルコキシ残基であり、ラクトン環の置換基の炭素原子の総数は12個を超えない。
好ましく使用されるラクトンは、ε−カプロラクトンであり、式中nは4の値である。非置換ε−カプロラクトンは、この場合には特に好ましい。ラクトンは、個別にまたは組み合わせて使用することができる。ラクトンとの反応に適したジオールは、例えばエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、およびジメチロールシクロヘキサンである。
成分a1)に加えて、分子量が500g/mol未満である1つまたは複数の低分子量多価アルコール、好ましくは2官能性アルコールも、場合によっては使用することができる。このような化合物の例は、エチレングリコール、1,2−および1,3−プロパンジオール、1,3−および1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,2−および1,4−シクロヘキサンジオール、ジメチロールプロパン、ネオペンチルグリコールである。
任意所望の有機ポリイソシアネート、好ましくはジイソシアネートは、個別に、またはポリウレタンを生成するための成分a2)として組み合わせて使用することができる。ポリイソシアネートは、例えば芳香族、脂肪族、および/または脂環式の性質を有することができる。これらは、エーテル基またはエステル基を含むジイソシアネートを含むこともできる。適当なジイソシアネートの例は、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、2,3−ジメチルエチレンジイソシアネート、2,3−ビス(8−イソシアナトオクチル)−4−オクチル−5−ヘキシルシクロヘキサン、3−イソシアナトメチル−1−メチルシクロヘキシルイソシアネート、および/または2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートである。
NCO基に対してα位に1〜12個、好ましくは1〜4個のC原子を有する1つまたは2つの直鎖状、分枝状、または環状のアルキル基を親構造の置換基として含む、4〜25個、好ましくは6〜16個のC原子を有する立体障害のあるイソシアネートを使用することも可能である。親構造は、1〜12個のC原子を有する芳香族もしくは脂環式の環または脂肪族直鎖状もしくは分枝状のC鎖からなることができる。これらの例は、イソホロンジイソシアネート、ビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタン、1,1,6,6−テトラメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,5−ジブチルペンタメチレンジイソシアネート、3−イソシアナトメチル−1−メチルシクロヘキシルイソシアネート、p−およびm−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ならびに/または対応する水素添加同族体である。
十分な水希釈性を得るために、ポリウレタン樹脂はイオン性の基および/または非イオン性の親水性基で改変される。それらの親水性基は、イソシアネート基と反応する少なくとも1つ、好ましくは1つを超え、特に好ましくは2つの基、およびイオンを生成することができる基である少なくとも1つのイオン性基、ならびに/または非イオン性の親水性基を有する低分子量化合物a3)によって導入することができる。考慮することができるアニオンを生成することができる基は、例えばカルボキシル基、リン酸基、およびスルホン酸基である。好ましいアニオン基はカルボキシル基である。考慮することができるカチオンを生成することができる基は、例えば第四級アンモニウム基、ホスホニウム基、および/または第三級スルホニウム基などの第一級、第二級、および第三級アミノ基またはオニウム基である。アニオン基またはアニオンを生成することができる基が好ましい。好ましい非イオン性の親水性基はエチレンオキシド基である。適当なイソシアネート反応性基は、特にヒドロキシル基ならびに第一級および/または第二級アミノ基である。
成分a3)として考慮することができる好ましい化合物は、カルボキシル基およびヒドロキシル基を含有する化合物である。このような化合物の例は、次の一般式のヒドロキシアルカンカルボン酸:
(HO)xQ(COOH)y
であり、
式中、Qは1〜12個のC原子を有する直鎖状または分枝状の炭化水素残基であり、xおよびyはそれぞれ、1〜3を意味する。このような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好ましい一群はα,α−ジメチロールアルカン酸である。α,α−ジメチロールプロピオン酸およびα,α−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別の例は、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a3)として使用可能な別の化合物は、アミノ基を含む酸、例えばα,α−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a3)として使用可能な別の化合物は、例えば2官能性ポリエチレンオキシドジアルコールである。
成分a1)、a2)、およびa3)を、当業者に周知の従来の方式で一緒に反応させる。この場合には、これらの成分を遊離イソシアネート基またはヒドロキシル基を有する反応生成物が得られるような量で反応させる。NCO−ポリウレタンプレポリマーは、好ましくはNCO含有量が3.0〜6.0%、特に好ましくは3.5〜5.0%であるべきである。
このようにして得られたポリウレタン樹脂を、やはり鎖延長させて、分子量を増大させることができる。例えば、NCO官能性ポリウレタンプレポリマーは、イソシアネート基に対して反応する化合物と反応することができる。イソシアネート基に対して反応する化合物は、特にヒドロキシル基および/または第二級および/もしくは第一級アミノ基を有する化合物である。OH官能性ポリウレタンプレポリマーは、例えばポリイソシアネートで鎖延長することができる。
水希釈性ポリウレタン樹脂としては、例えばケイ素で改変した(メタ)アクリレート化ポリウレタン樹脂またはポリウレタン/ポリ尿素樹脂のような改変した形態の樹脂が挙げられる。(メタ)アクリレート化ポリウレタン樹脂は、例えばカルボキシル基、ならびに側方および場合によっては末端にビニル基を有するポリウレタンマクロモノマーを1つまたは複数の共重合性不飽和モノマーの存在下でラジカル開始重合することによって調製することができる。
ポリウレタンの十分な水希釈性を実現するために、イオン性基またはポリウレタンのイオン性基に変換することができる基は、少なくとも部分中和されている。ポリウレタン樹脂は、好ましくはアニオン基、例えばカルボキシル基を含む。アニオン基は塩基で中和される。塩基性中和剤の例は、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジメチルブチルアミン、N−メチルモルホリン、ジメチルエタノールアミン、ジメチルイソプロパノールアミン、およびジメチルイソプロピルアミンなどの第三級アミンである。
中和はポリウレタンプレポリマーと鎖延長剤の反応の前または後に進行することができる。中和後、ポリウレタンプレポリマーまたは最終ポリウレタンは水相に転換される。しかし、中和および水相への転換は、同時に進行することもできる。並行してまたはさらに、ポリウレタンは、十分な水希釈性を提供するための非イオン性の親水性基を含有することができる。非イオン性の親水性基、例えばエチレンオキシド基が存在する場合、これらはイオン性基に加えて、好ましくはアニオン基に加えて存在することが好ましい。それらに加えて、外部からの乳化剤を介して水希釈性を得ることが可能である。
好ましいポリウレタンは、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、またはそれらの組合せに基づく。
本発明による水性添加剤組成物で使用することができるポリウレタンII)は、通常固形分が例えば30〜60重量%、好ましくは35〜45重量%である水性分散液の形で使用される。
使用することができる水希釈性ポリウレタン樹脂の例は、米国特許第5,492,961号明細書、米国特許第5,141,987号明細書、米国特許第5,556,912号明細書、独国特許出願公開第41 15 042号明細書、米国特許第5,635,559号明細書、米国特許第5,691,425号明細書、独国特許出願公開第42 28 510号明細書、米国特許第5,854,337号明細書、米国特許第4,489,135号明細書に記載されている。
層状ケイ酸塩含有水性添加剤組成物は、少なくとも1つの水性(メタ)アクリルラテックスIII)をさらに含有する。
水性(メタ)アクリルラテックスIII)は、多段階、好ましくは2段階乳化重合で生成される。すなわち、ラジカル重合させるオレフィン性不飽和モノマーの混合物AおよびBを、水性乳濁液中で行われるラジカル重合の、当業者に周知の通常の条件下で、すなわち1つまたは複数の乳化剤を使用し、ラジカルに熱解離する1つまたは複数の開始剤を添加して重合する。乳化重合の段階の少なくとも1つで生成されたポリマー生成物中で、架橋された構造、またはゲル構造さえも形成することを確実にするために、オレフィン性多価不飽和モノマーを使用し、共重合する。
少なくとも1つの酸基を含むラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーの例は、具体的には例えば(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、アコニット酸、マレイン酸、およびフマル酸、マレイン酸およびフマル酸の半エステル、(メタ)アクリル酸のカルボキシアルキルエステル、例えばアクリル酸β−カルボキシエチル、ならびにヒドロキシアルキル(メタ)アクリラートとカルボン酸無水物との付加物、例えばフタル酸モノ−2−(メタ)アクリロイロキシエチルエステルなど、カルボキシル基を含むオレフィン性不飽和モノマーである。(メタ)アクリル酸が好ましい。
ラジカル重合可能なオレフィン性多価不飽和モノマーの例は、ジビニルベンゼン、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリラート、エチレンおよびプロピレングリコールジ(メタ)アクリラート、1,3−および1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリラート、ビニル(メタ)アクリラート、アリル(メタ)アクリラート、ジアリルフタラート、グリセロールトリ(メタ)アクリラート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリラート、ペンタエリトリトールテトラ(メタ)アクリラート、ジ−およびトリ−プロピレングリコールジ(メタ)アクリラート、ヘキサメチレンビス(メタ)アクリルアミドである。別の例は、補完的化合物の縮合、または好ましくは付加反応によって生成することができ、いずれの場合にも、1つまたは複数のオレフィン性二重結合に加えて、1分子当たり1つまたは複数の別の官能基を含む化合物である。個々の補完的化合物の別の官能基は、相互補完的な反応性基の対、具体的には起こり得る縮合または付加反応のために互いと反応することができる基を含む。
縮合反応によって生成されたラジカル重合可能なオレフィン性多価不飽和モノマーの例は、アルコキシシラン官能性(メタ)アクリルモノマーから、加水分解、アルコールの脱離反応、およびシロキサン架橋の形成の後に生成された反応生成物である。別の例は、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリラートと、イソシアナトアルキル(メタ)アクリラートやm−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアナートなど、イソシアナート基がブロックされたオレフィン性不飽和イソシアナートとから、ブロッキング剤の脱離反応およびウレタン基の形成で生成された反応生成物である。
付加反応によって生成されたラジカル重合可能なオレフィン性多価不飽和モノマーは、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリラートと、イソシアナトアルキル(メタ)アクリラートやm−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアナートなどのオレフィン性不飽和イソシアナートとから、ウレタン基の形成で生成された付加生成物、または例えばグリシジル(メタ)アクリラートと(メタ)アクリル酸から生成された付加生成物など、不飽和酸のカルボキシル基への不飽和エポキシ化合物のエポキシ基の開環付加およびエステル基とヒドロキシル基の形成によって形成された反応生成物である。
少なくとも1つの酸基を含む少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーおよび少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性多価不飽和モノマーのほかに、混合物Aおよび少なくとも1つの混合物Bは、1つまたは複数の別のラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーも含む。これらは官能基を含んでも含まなくてもよく、また組み合わせて使用することもできる。
混合物Aで使用可能な、官能基を含まないラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーの例は、スチレン、ビニルトルエンなどのモノビニル芳香族化合物;ビニルエーテル、および酢酸ビニル、ベルサチン酸ビニルなどのビニルエステル;マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸のジアルキルエステル、具体的にはメチル(メタ)アクリラート、エチル(メタ)アクリラート、プロピル(メタ)アクリラート、ブチル(メタ)アクリラート、イソブチル(メタ)アクリラート、tert−ブチル(メタ)アクリラート、ヘキシル(メタ)アクリラート、シクロヘキシル(メタ)アクリラート、エチルヘキシル(メタ)アクリラート、デシル(メタ)アクリラート、ドデシル(メタ)アクリラート、ヘキサデシル(メタ)アクリラート、ラウリル(メタ)アクリラート、およびイソボルニル(メタ)アクリラートなどの(シクロ)アルキル(メタ)アクリラートである。
官能基を含むラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーの挙げることができる例は、具体的にはアリルアルコールなど、少なくとも1つのヒドロキシル基を含むオレフィン性不飽和モノマー、具体的には例えばヒドロキシエチル(メタ)アクリラート、およびヒドロキシル基の位置に関して異性体を示すヒドロキシプロピル(メタ)アクリラート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリラートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリラートである。別の例は、グリセロールモノ(メタ)アクリラート、例えばベルサチン酸グリシジルエステルなど、モノエポキシドへの(メタ)アクリル酸付加物、および例えば酢酸やプロピオン酸などのモノカルボン酸へのグリシジル(メタ)アクリラート付加物である。
乳化重合時間(混合物AおよびBを初期の水性仕込みに配分するためにかかる時間と中和操作の時間と後重合相の時間とを加えた時間)は、例えば1〜10時間である。水相での重合温度は、例えば50〜95℃である。
1種または複数の乳化剤は、通常の全量が、混合物AおよびBの重量の和に対して例えば0.1〜3重量%で使用され、混合物AおよびBの構成要素として初期に導入および/もしくは添加し、かつ/または混合物AおよびBの配分に並行して添加することができる。使用可能な乳化剤の例は、例えば塩化セチルトリメチルアンモニウム、臭化ベンジルドデシルジメチルアンモニウム、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリエチレングリコールモノラウリルエーテルなど乳化重合の状況で使用可能な従来のカチオン性、アニオン性、および非イオン性の乳化剤である。確実にカチオン性乳化剤とアニオン性乳化剤が一緒に使用されないように注意しなければならない。
ラジカルに熱解離できる1種または複数の開始剤(ラジカル開始剤)は、通常の全量が、混合物AおよびBの重量の和に対して例えば0.02〜2重量%で使用され、かつ混合物AおよびBの配分に同時に添加される。水溶性ラジカル開始剤は、それ自体として、混合物AおよびBの構成要素として、しかし特に水溶液として添加することができる。しかし、所定割合のラジカル開始剤を初期に導入し、かつ/またはモノマーの添加が完了した後添加することができる。ラジカル開始剤は、好ましくは水溶性である。使用可能なラジカル開始剤の例は、過酸化水素、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、ペルオキソ二硫酸カリウム、およびペルオキソ二硫酸アンモニウムなどのペルオキソ二硫酸塩、4,4’−アゾビス(4−シアノペンタン酸)のアンモニウム塩、2,2’−アゾビス(2−メチル−N−1,1−ビス(ヒドロキシメチル)エチル)プロピオンアミド、2,2’−アゾビス(2−メチル−N−2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド、ならびに当業者に周知の従来のレドックス開始剤系、具体的には鉄塩、銅塩、またはクロム塩などの触媒金属塩と場合によっては組み合わせた過酸化水素/アスコルビン酸である。
プロセス工程1)および2)に従ってラジカル重合することができるモノマー混合物AおよびBを、乳化重合では普通のことであるが、一般に重合温度にすでに調整した初期の水性仕込みに配分、すなわち添加する。したがって、プロセス工程1)および2)は、混合物AおよびBの配分を含み、その特定の配分の始まりによって開始する。プロセス工程1)および2)に従って、混合物AおよびBを交互に配分し、1つまたは複数の混合物Bの配分はプロセス工程2)で開始されるが、最も好ましい実施形態では早くともプロセス工程1a)の完了後、すなわち早くとも混合物Aのモノマーの少なくとも90重量%が重合して完了し、プロセス工程1a)に従う中和を行った後に開始される。重合して完了するまでの程度は、固形分を確定することによって容易に確定することができる。したがって、少なくとも1つの混合物Bを初期の水性仕込みに配分することは、最も好ましい実施形態では早くともプロセス工程1a)における90%の混合物Aの配分およびその後の中和剤の添加の後に始めることができ、これは重合転化率が事実上即座に100%となる非常に高速度の重合の場合に対応する。しかし、一般に、混合物Aは最初に、その全体がプロセス工程1)中に配分され、その後、混合物Aモノマーが少なくとも90%、好ましくは完全に重合された後に中和剤を添加することができ、その後になって初めて、プロセス工程2)中に少なくとも1つの混合物Bが配分される。
プロセス工程1)および/またはプロセス工程2)で得られたポリマーの酸基は、従来の塩基性中和剤、具体的にはアンモニア、特にアミンおよび/またはアミノアルコール、具体的には例えばトリエチルアミン、ジメチルイソプロピルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジメチルイソプロパノールアミン、および2−アミノ−2−メチル−1−プロパノールを使用して中和する。
塩基性中和剤を、例えば10〜100%の中和度に従って添加する。この場合には、中和度100%は混合物Aおよび/またはBから生じるポリマーにおける各酸基の化学量論的中和に対応する。例えば、中和度は、プロセスが完了した後に得られた水性バインダーラテックスの固形分、およびまた対応するモノマー混合物の酸価にも依存して選択される。一般に、低い中和度が、高い酸価および高い固形分の場合に選択され、逆の場合も同様である。
混合物AおよびBに関連して使用される「混合物」という用語は、特定のモノマーの別々の配分を排除しない。すなわちモノマーは、個別に、またはモノマーの一部のみの異なる2つ以上の混合物として配分することもできる。しかし、実際の混合物AおよびBを配分することが好ましい。混合物AおよびBは、プレエマルジョンの形で配分することもできる。
混合物Aと少なくとも1つの混合物Bの重量比は15:85〜85:15である。
上述する重合方法によって、固形分が例えば30〜60重量%である水性(メタ)アクリルラテックスの生成が可能になる。
下記では、(メタ)アクリルラテックスIII)の最も好ましい実施形態の調製をさらに詳述するものとする。混合物Aは、少なくとも1つの酸基を有する少なくとも1つのオレフィン性不飽和ラジカル重合性モノマーを具体的には混合物Iの酸価10〜100mgKOH/gに対応する割合で含み、かつ0.5〜5重量%の少なくとも1つのオレフィン性多価不飽和ラジカル重合性モノマーを含む。
混合物Aが、少なくとも1つのヒドロキシル基を含むラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーを少なくとも1つ含み、これが有利となり得る場合、混合物A中でのその比率は、混合物Iのヒドロキシル価60mgKOH/g未満、具体的には5〜30mgKOH/gに対応する範囲にある。
例えば、混合物Aは、
a)0.5〜5重量%の少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性多価不飽和モノマーと、
b)混合物Aの酸価10〜100mgKOH/gに対応する比率、例えば1超〜20重量%の少なくとも1つの酸基を含む少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーと、
c)55〜98.5重量%未満の官能基を含まない少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーと、
d)混合物Aのヒドロキシル価0〜60mgKOH/g未満に対応する比率、例えば0〜20重量%の少なくとも1つのヒドロキシル基を含む少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーと
からなることができ、重量百分率は合計100重量%になる。
具体的には、混合物Iは、
a)0.5〜3重量%の少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性多価不飽和モノマーと、
b)1超〜10重量%の範囲で、同時に混合物Iの酸価10〜100mgKOH/gに対応する比率の少なくとも1つの酸基を含む少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーと、
c)77〜97.5重量%未満の官能基を含まない少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーと、
d)1超〜10重量%の範囲で、同時に混合物Aのヒドロキシル価5〜30mgKOH/gに対応する比率の少なくとも1つのヒドロキシル基を含む少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーと
からなることができ、重量百分率は合計100重量%になる。
本明細書には、少なくとも1つの混合物Bが記載されている。1つより多い混合物Bを使用する場合、これらを同時にまたは連続的に分配することができる。好ましくは、単独の混合物Bのみを使用し、この場合、方法は2段階乳化重合であり、混合物Aをプロセス工程1)で重合し、混合物Bをプロセス工程2)で重合する。
好ましくはたった1つの混合物B、または2つ以上の混合物Bの場合、混合物Bのそれぞれは、混合物の酸価5mgKOH/g未満に対応する比率の少なくとも1つの酸基を含む少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマー、混合物のヒドロキシル価5mgKOH/g未満に対応する比率の少なくとも1つのヒドロキシル基を含む少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマー、および0.5〜5重量%の少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性多価不飽和モノマーを含む。混合物Bまたは複数の混合物Bは、好ましくは少なくとも1つの酸基を含むラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーも少なくとも1つのヒドロキシル基を含むラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーも含まない。
ラジカル重合可能なオレフィン性多価不飽和モノマー、および少なくとも1つの酸基または少なくとも1つのヒドロキシル基を含むラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーの例は、上述されたものと同じである。
少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性多価不飽和モノマー、および考え得るが不在であることが好ましい、少なくとも1つの酸基または少なくとも1つのヒドロキシル基を含むラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーのほかに、少なくとも1つの混合物Bは、官能基を含まない少なくとも1つの別のラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーを含む。このような官能基を含まないラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーの例は、上述されたものと同じである。
例えば、混合物Bまたは混合物Bのそれぞれは、
a)0.5〜5重量%の少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性多価不飽和モノマーと、
b)混合物Bの酸価0〜5mgKOH/g未満に対応する比率、例えば0〜1重量%未満の少なくとも1つの酸基を含む少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーと、
c)混合物Bのヒドロキシル価0〜5mgKOH/g未満に対応する比率、例えば0〜2重量%未満の少なくとも1つのヒドロキシル基を含む少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーと、
d)92超〜99.5重量%の官能基を含まない少なくとも1つのラジカル重合可能なオレフィン性不飽和モノマーと
からなることができ、重量百分率は合計100重量%になる。
最も好ましい実施形態に従って乳化重合のすべての段階におけるオレフィン性多価不飽和モノマーの使用によって、確実に乳化重合の各段階で生成されたポリマー生成物が架橋構造またはさらにはゲル構造を示すようになる。
上述する重合方法によって、固形分が例えば30〜60重量%である水性(メタ)アクリルラテックスの生成が可能になる。
水性バインダーラテックスから生成された乾燥層の厚さ約90nmのミクロトーム切片の電子顕微鏡写真に基づいて、最も好ましい(メタ)アクリルラテックスの個々のラテックス粒子が一般に数字の8の様相と類似した直接相互連結した2つの気泡の構造を有することを確立できることを示した。
層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物は、さらに水、ならびに場合によってはさらに有機溶媒および/または従来のコーティング添加剤を含有する。層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物は、好ましくは水性添加剤組成物の全量を基準にして例えば50.0〜96.9重量%、好ましくは65.0〜91.4重量%の水、および場合によっては0.1〜10重量%の有機溶媒を含有する。
有機溶媒は、コーティング技法で従来使用される溶媒である。これらは、バインダーの調製に由来してよく、または別々に添加される。適当な溶媒の例は、1価または多価アルコール、例えばプロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール;グリコールエーテルまたはエステル、例えばジエチレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル(それぞれ、C1〜C6アルキルを有する)、エトキシプロパノール、ブチルグリコール;グリコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、N−メチルピロリドン、およびケトン、例えばメチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン;芳香族もしくは脂肪族炭化水素、例えばトルエン、キシレン、または直鎖状もしくは分枝状の脂肪族C6〜C12炭化水素である。
層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物中に存在することができる従来のコーティング添加剤は、特に消泡剤および表面活性剤である。
それに応じて、層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物は、周知のように層状ケイ酸塩を容易に水系コーティング組成物に組み込み得ることを確実にするために使用することができる、いわゆる保護コロイドを含有してもよい。使用可能な保護コロイドの例は、例えば40重量%までのエチレンオキシド単位を含むことができるポリプロピレンオキシドである。ポリプロピレンオキシドは、例えば400〜950のモル質量を有することができる。使用可能なポリプロピレンオキシドの例は、市販製品のVoranol P 400(DOW Chemicals)およびPluriol P900 (BASF)である。保護コロイドは、例えば層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物の全量に対して1.0〜10.0重量%の量で使用される。
層状ケイ酸塩含有水性添加剤組成物は、層状ケイ酸塩以外の追加のレオロジー制御添加剤も含有することができる。水系コーティングで従来使用されるレオロジー制御添加剤を、追加のレオロジー添加剤として使用することができる。例は、ポリビニルアルコール、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリ(メタ)アクリル酸、スチレン−マレイン酸無水物、またはエチレン−マレイン酸酸無水物コポリマー、およびそれらの誘導体、ならびにポリウレタンなどイオン性基および/または会合(associative)効果を有する基を含む合成ポリマーである。さらに、例えば欧州特許出願公開第38 127号明細書に記載されるなどの架橋ポリマー微粒子を使用することができる。
上述した通り、本発明の層状ケイ酸塩含有水性添加剤組成物をそれ自体、水系コーティング組成物として使用することはできない。これらは、適量ですぐに使用できるコーティング組成物の必要な成分をすべて含有しているわけではなく、特に通常の水系ベースコートコーティング組成物の粘度と異なる粘度を有する。これらは、例えば2〜35mPasの範囲の粘度を有する(HAAKE粘度計Typ RS1を用いて、せん断速度235s-1で測定する)。これらは、例えば水で薄められたものとすることができる。好ましくは、水性添加剤組成物はカラーを付与しかつ効果を付与する顔料を含まず、好ましくは硬化剤も含まない。
層状ケイ酸塩含有水性添加剤組成物中の層状ケイ酸塩の量および/または水系コーティング組成物中の層状ケイ酸塩含有水性添加剤組成物の量は、水系コーティング組成物の全量を基準にして、すなわちすぐに噴霧できる水系コーティング組成物の全量を基準にして0.05〜0.5重量パーセント、好ましくは0.05〜0.3重量パーセントである層状ケイ酸塩(固体)の含有量が得られるように選択できることが好ましい。
本発明による層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物は貯蔵が安定であり、増粘およびゲル化が起こることなく、例えば約2年にわたって何の問題もなく貯蔵することができる。従来技術の層状ケイ酸塩含有水性添加剤組成物は、このような長期貯蔵安定性を示す。これは早期にゲル化する。従来技術の組成物は、実際には適切に撹拌することによって再液化することができるが、その場合、そのレオロジー活性は失われている。
層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物は、単層または多層コーティングの状況でカラーを付与しかつ/もしくは特殊効果を付与する水系コーティング組成物を生成する、特にカラーを付与しかつ/もしくは特殊効果を付与する水系ベースコートコーティング組成物またはカラーを付与しかつ/もしくは特殊効果を付与する水系一層トップコートコーティング組成物を生成するのに使用する。カラーを付与しかつ/または特殊効果を付与することは、この場合には対応するコーティング組成物が、カラーを付与する顔料のみ、特殊効果を付与する顔料のみ、またはカラーを付与しかつ特殊効果を付与する顔料を含有することを意味すると理解されるべきである。これらのカラーを付与しかつ/または特殊効果を付与するコーティング組成物で生成されたコーティングは、この場合には所望のカラー、所望の特殊効果、または特殊効果と組み合わせて所望のカラーを塗布対象の基材に付与するよう意図されている。したがって、本発明はまた、水系コーティング組成物を生成するため、特にカラーを付与しかつ/または特殊効果を付与する水系ベースコートコーティング組成物を生成するための水性添加剤組成物の使用にも関する。
本発明は、層状ケイ酸塩を含有する水系コーティング組成物、特に水系ベースコートコーティング組成物を生成する方法であって、層状ケイ酸塩は、上記に定義した層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物の形態の水系コーティング組成物に組み込まれる方法にも関する。層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物を、この場合には完成水系コーティング組成物またはその構成要素に組み込むことができる。
層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物は、好ましくはすでに完全に調製された顔料含有水系コーティング組成物、特に水系ベースコートコーティング組成物または水系一層トップコートコーティング組成物に添加される。これは、例えば手動で撹拌することによってまたは振盪することによって進行することができる。層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物は、好ましくは塗布する直前に顔料含有水系コーティング組成物に組み込まれる。層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物は、貯蔵安定性が非常に良好なため、半完成製品として生成し、使用するまで貯蔵することができる。したがって、それは、特にカラーを付与しかつ/または特殊効果を付与するベースコートコーティング組成物を生成するための車両補修コーティングで使用されるように、例えば「塗料混合系」の成分として使用することもできる。周知の通り、このような塗料混合系は、着色および/または特殊効果顔料を含有する所定の数の個別の混合成分、ならびに場合によってはさらに例えばバインダー成分に基づくものであり、これらは所望のカラー/特殊効果を有するコーティングを生じるのに必要とされる通り混合することができる。
当然、本発明による層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物を、最初から生成される水系コーティング組成物の生成中に組み込むことも可能である。原理的には、水性添加剤組成物を含有する水系コーティング組成物も、優れた貯蔵安定性を例えば最高6か月間示す。
水性添加剤組成物を含有する水系コーティング組成物は、従来の構成要素である水系顔料含有ベースコートコーティング組成物または一層トップコートコーティング組成物:カラーを付与しかつ/または特殊効果を付与する顔料、1つまたは複数のバインダー、ならびに水および場合によっては次の構成要素:架橋剤、充填剤、従来のコーティング添加剤、および有機溶媒のうちの少なくとも1つを含有する。
バインダーの例は、水希釈性ポリエステル樹脂、水希釈性(メタ)アクリル酸コポリマー樹脂、または水希釈性ポリエステル/(メタ)アクリル酸コポリマーハイブリッド、および水希釈性ポリウレタン樹脂もしくはポリウレタン/(メタ)アクリル酸コポリマーハイブリッドなど、当業者に周知の通常のフィルム形成水希釈性バインダーである。これらは、反応性または非官能性の樹脂とすることができる。
水系コーティング組成物は、自己乾燥(物理的乾燥)、自己架橋、または外部架橋することができる。したがって、水系コーティング組成物は、例えば遊離もしくはブロック型ポリイソシアナート、またはアミノ樹脂、例えばメラミン樹脂などの架橋剤を含有することができる。場合によっては使用される架橋剤の選択は、バインダーの架橋性基のタイプに応じて異なり、当業者に周知である。架橋剤は、個別にまたは組み合わせて使用することができる。架橋剤固形物とバインダー固形物の混合比は、例えば10:90〜40:60、好ましくは20:80〜30:70になる。
水系コーティング組成物は、従来のコーティング顔料、例えば特殊効果顔料(効果を付与する顔料)、ならびに/または白色、有色、および黒色の顔料の中から選択されたカラーを付与する顔料を含有する。
特殊効果顔料の例は、特殊効果、例えばカラーおよび/または観測角に依存する明度フロップをコーティングに付与する従来の顔料、具体的には金属顔料である。金属顔料の例は、アルミニウム、銅、または他の金属で作製された金属顔料、例えば金属酸化物被覆金属顔料、例えば酸化鉄被覆アルミニウムなどの干渉顔料、例えば二酸化チタン被覆マイカなどの被覆マイカ、グラファイト効果をもたらす顔料、フレーク形の酸化鉄、液晶顔料、被覆酸化アルミニウム顔料、被覆二酸化ケイ素顔料である。白色、有色、および黒色の顔料の例は、例えば二酸化チタン、酸化鉄顔料、カーボンブラック、アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、ピロロピロール顔料、ペリレン顔料など当業者に周知の従来の無機または有機顔料である。
水系コーティング組成物は、通常のコーティング添加剤を通常の量、その固形分に対して例えば0.1〜5重量%で含有することができる。例は、中和剤、消泡剤、濡れ剤、接着促進剤、触媒、レベリング剤、クレーター防止剤、増粘剤、および光安定剤である。
水系コーティング組成物は、通常のコーティング溶剤を例えば好ましくは20重量%未満、特に好ましくは15重量%未満の比率で含むことができる。これらは、通常のコーティング溶剤であり、例えばバインダーの生成に由来することがあり、または別に添加される。このような溶媒の例は、すでに層状ケイ酸塩含有組成物の説明で上述された溶媒である。
水系コーティング組成物は、固形分が例えば10〜45重量%、好ましくは15〜35重量%である。顔料含有量と樹脂固形分の重量比は、例えば0.05:1〜2:1である。特殊効果水系ベースコートコーティング組成物では、好ましくは0.06:1〜0.6:1であり、ソリッドカラー(単色)水系ベースコートコーティング組成物では、好ましくはより高い、例えば0.06:1〜2:1である。いずれも場合も、固形分の重量に対するものである。
水系コーティング組成物は、例えば50〜300mPasの範囲の粘度を有する(HAAKE粘度計Typ RS1を用いて、せん断速度235s-1で測定する)。これらの低粘度コーティング組成物は、高粘度コーティング組成物に比べて容易に濾過および塗布することができる。
水系コーティング組成物は、カラーおよび/または特殊効果を付与する一段トップコーティング層を一層または多層コーティング内に生成するため、あるいは好ましくはカラーおよび/または特殊効果を付与するコーティング層をベースコート/クリアコート二層コーティング内に生成するために使用することができる。水系ベースコーティング組成物または一段トップコーティング組成物は、従来の方法で塗布することができる。これらは、好ましくは例えば8〜40μmの乾燥膜厚に噴霧することによって塗布される。特殊効果水系ベースコートの場合、乾燥膜厚は例えば8〜25μmであり、ソリッドカラー水系ベースコートの場合、好ましくはより厚く、例えば10〜40μmである。ベースコート/クリアコート二層コーティングの場合、塗布は、好ましくはウェットオンウェット方法で進行する。すなわち、例えば20〜80℃でのフラッシュオフ段階後、水系ベースコート層を、クリアコートで好ましくは30〜60μmの乾燥膜厚に上塗りし、これと共に例えば20〜150℃の温度で乾燥または架橋する。乾燥条件は、使用するクリアコート系によって決定する。補修目的には、例えば車両コーティングでは、例えば20〜80℃の温度が好ましい。量産コーティング目的には、例えば車両コーティングでは、100℃を超える、例えば110℃を超える温度が好ましい。
既知のクリアコートはすべて、原理的にはクリアコートとして適切である。使用可能なクリアコートは、この場合は溶媒含有1成分(1液型)もしくは2成分(2液型)クリアコート、水希釈性1液型もしくは2液型クリアコート、粉末クリアコート、または水性粉末クリアコートスラリーのいずれもである。
このようにして生成された多層コーティングを、様々なタイプの基材に塗布することができる。基材は、一般に金属またはプラスチックである。これらをプレコートすることが多い。すなわち、プラスチック基材は、例えばプラスチックプライマーを施されることがあり、金属基材は、プライマー層または電気泳動塗布されたプライマー、および場合によっては例えばプライマーサーフェーサー層(充填剤層)など、さらに1つまたは複数の別のコーティング層を有してもよい。これらの層は、一般に硬化される。
本発明による水系コーティング組成物は、自動車および工業用コーティングに適している。自動車コーティング業界では、コーティング組成物は、OEM(相手先商標製品製造)自動車コーティングならびに自動車および自動車部品塗り換え(車体およびその部品の塗り換え)のために使用することができる。最初の自動車コーティングには、80℃〜140℃、例えば好ましくは110℃〜130℃のストービング温度または焼付温度を使用する。自動車塗り換えには、20℃〜80℃、例えば特に40℃〜60℃の硬化温度を使用する。コーティング組成物は、トラック、バス、および貨車などの大型車両をコーティングする際にも使用することもできる。後者の場合には、20℃〜80℃の硬化温度を使用することが好ましい。
層状ケイ酸塩を含有する本発明による水性添加剤組成物を含有する水系コーティング組成物、特に水系ベースコートコーティング組成物は、非常に良好な貯蔵安定性および優れた噴霧塗布特性を示す。これらは、問題なく濾過することができる。これは、特に車両補修コーティングにおいて非常に重要である。というのは、例えば塗装部門において様々な成分から生成された完成コーティングは、例えばコーティングに残留する過度に粗い粒子によって生じる表面欠陥を回避するために、塗布する前に無加圧濾過にかけられる。
層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物を含有する水系コーティング組成物は、期待されたレオロジー挙動を示す。これらは、すぐに噴霧できる状態で粘度が低く、塗布後に垂れにくい(resist sagging)。これらは、アルミニウム顔料含有水系コーティング組成物と真珠光沢顔料含有水系コーティング組成物の両方において、フレーク状の特殊効果顔料の非常に良好な並び方を示し、したがって特殊効果およびフロップ効果の非常に良好な発現を示す。層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物を使用するため、対応する水系コーティング組成物による基材の良好な濡れが一般に実現される。したがって、穴またはヘコミなどの表面欠陥を回避することができる。
さらに、本発明による水系コーティング組成物は、2つの噴霧パスを使用してウェットオンウェットで、すなわち個々の噴霧パスの間で中間乾燥することなく、問題なく塗布することができ、優れたメタリック特殊効果が得られるという利点を有する。層状ケイ酸塩を含有する水性添加剤組成物を添加しなければ、特殊効果の同等に良好な発現は、中間乾燥を行なったときのみ実現することができ、これによって塗布プロセスは総体的に効率的でなくなる。
下記の実施例によって、本発明をさらに説明する。部および百分率はすべて、特に記載のない限り、重量を基準にしている。
実施例1
水希釈性ポリウレタン樹脂(成分II)の調製
753gのBayer製Desmophen C1200(ポリカーボネートジオール)、69.7gのジメチロールプロピオン酸、44.7gのトリエチルアミン、および274gのアセトンを反応器に加え、40℃に加熱した。344gのイソホロンジイソシアネートを添加し、NCO価が一定になるまで反応を50℃で実施した。次いで、280gの水にとかした31gのエチレンジアミンの溶液を添加した直後に、1720gの脱イオン水を、激しく撹拌しながら反応器に添加した。真空蒸留によって、分散液からアセトンを除去した。白みがかった薄い水性分散液が得られた。
固形分:35重量%
酸価:25mgKOH/g固形分
実施例2
水性(メタ)アクリルラテックス(成分III)の調製
反応器に、688重量部の脱イオン水および16重量部のRhodapex EST30(Rhodiaから入手可能なアニオン性界面活性剤)を加えた。水および界面活性剤の仕込み物を、不活性雰囲気中で80℃に加熱し、反応全体にわたってその温度に保持した。反応器中の仕込み物に、316.5重量部のブチルアクリレート、316.5重量部のメチルメタクリレート、35.6重量部のヒドロキシエチルアクリレート、35.6重量部のメタクリル酸、7.14重量部のメタクリル酸アリル、348.8重量部の脱イオン水、44.8重量部のRhodapex EST30、および3.2重量部の過硫酸アンモニウムの撹拌した第1モノマー乳濁液を徐々に添加した。第1モノマー乳濁液が全部入った後、すすぎとしてさらに100.8重量部の脱イオン水を添加した。
反応器の内容物をさらに1時間保持し、その間に、377.4重量部のメチルメタクリレート、327.3重量部のブチルアクリレート、7.14重量部のメタクリル酸アリル、378重量部の脱イオン水、15.2重量部のRhodapex EST30、および1.12重量部の過硫酸アンモニウムの撹拌した第2モノマー乳濁液を調製し、別に98重量部の脱イオン水にとかした12.9重量部のアミノメチルプロパノールの溶液を調製した。アミノメチルプロパノール溶液を、反応混合物に徐々に添加し、次いで第2モノマー乳濁液を、反応混合物に徐々に添加した。添加し終わった後、すすぎとして70重量部の脱イオン水を添加した。反応乳濁液をさらに少なくとも1時間保持した。次いで、乳濁液を40℃未満に冷却した。
固形分:45重量%
ヒドロキシル価:12mgKOH/g固形分
酸価:16.5mgKOH/g固形分
実施例3
層状ケイ酸塩含有水性添加剤組成物A(本発明による成分I)の調製
下記の成分を一緒に混合することによって、水性添加剤組成物を調製した。
混合物1:34.1重量部の脱イオン水を1.1重量部の層状ケイ酸塩(Laponite RD)と混合した。4.1重量部のポリプロピレンオキシド(Voranol P400)を添加した。
混合物2:別に、14.6重量部の脱イオン水を、実施例2で調製された10.7重量部の(メタ)アクリルラテックスと混合した。
混合物1を混合物2と混合した。
11.8重量部の脱イオン水、実施例1で調製された20.6重量部のポリウレタン樹脂、および3.0重量部のN−ペンタノールを添加した。
ポリウレタン(固体)と(メタ)アクリルラテックス(固体)の重量比:60対40。
実施例4
層状ケイ酸塩含有水性添加剤組成物B(本発明による成分I)の調製
下記の成分を一緒に混合することによって、水性添加剤組成物を調製した。
混合物1:実施例3に準拠
混合物2:別に、14.6重量部の脱イオン水を、実施例2で調製された16.0重量部の(メタ)アクリルラテックスと混合した。
混合物1を混合物2と混合した。
13.4重量部の脱イオン水、実施例1で調製された13.7重量部のポリウレタン樹脂、および3.0重量部のN−ペンタノールを添加した。
ポリウレタン(固体)と(メタ)アクリルラテックス(固体)の重量比:40対60。
実施例5(比較例)
比較例の層状ケイ酸塩含有水性添加剤組成物C((メタ)アクリルラテックスを含まない)の調製
下記の成分を一緒に混合することによって、水性添加剤組成物を調製した。
混合物1:実施例3に準拠
混合物1を22.9重量部の脱イオン水に添加した。次いで、実施例1で調製された34.8重量部のポリウレタン樹脂、および3.0重量部のN−ペンタノールを添加した。
実施例6(比較例)
比較例の層状ケイ酸塩含有水性添加剤組成物D(ポリウレタン樹脂を含まない)の調製
下記の成分を一緒に混合することによって、水性添加剤組成物を調製した。
混合物1:実施例3に準拠
混合物2:別に、14.6重量部の脱イオン水を、実施例2で調製された26.7重量部の(メタ)アクリルラテックスと混合した。
混合物1を混合物2に混合した。
次いで、16.4重量部の脱イオン水および3.0重量部のN−ペンタノールを添加した。
塗料実施例
銀メタリック水性ベースコートコーティング組成物の調製
米国特許第5,556,912号明細書に従う水性ポリウレタン分散液1、調製実施例1、ポリウレタン分散液A((メタ)アクリル化ポリウレタン樹脂に基づく)、および独国特許出願公開第43 44 063号明細書に従う水性ポリウレタン分散液2、調製実施例2、ポリウレタン分散液B(ジイソシアネートで鎖延長させたOH官能性ポリウレタンプレポリマーに基づく)を使用して、水性ベースコートコーティング組成物を調製した。
下記の成分を一緒に混合することによって、水性ベースコートコーティング組成物を調製した。
混合物1:次の成分を混合した。
3.7重量部のブチルグリコール
3.3重量部のn−ブタノール
0.3重量部のN−メチルピロリドン
0.3重量部の市販の湿潤剤および分散剤(Additol XL 250、UCB−Group)
4.6重量部の市販の不動態化アルミニウムペースト(Eckart)
混合物2:次の成分を混合した。
26.8重量部のポリウレタン分散液1(35% 固形分)
13.0重量部のポリウレタン分散液2(35% 固形分)
44.0重量部の脱イオン水
1.7重量部の10% N,N,−ジメチルエタノールアミン溶液
2.3重量部の市販の増粘剤(Viskalex HV30、Ciba)
混合物1を混合物2に混合して、銀メタリック水性ベースコートコーティング組成物を得た。
このようにして得られた水性ベースコートコーティング組成物をそれぞれ、水性添加剤組成物A、B、C、およびDと混合して、層状ケイ酸塩含有水性添加剤組成物を含有するコーティング組成物を得た。
塗料A:100重量部の水性ベースコートコーティング組成物を20重量部の(本発明による)水性添加剤組成物Aと混合した。
塗料B:100重量部の水性ベースコートコーティング組成物を20重量部の(本発明による)水性添加剤組成物Bと混合した。
塗料C:100重量部の水性ベースコートコーティング組成物を20重量部の(比較の)水性添加剤組成物Cと混合した。
塗料D:100重量部の水性ベースコートコーティング組成物を20重量部の(比較の)水性添加剤組成物Dと混合した。
塗料A、B、C、およびDの塗布
陰極電着塗装で約60μmの乾燥膜厚に被覆し、60℃で30分間硬化し、続いて研いだ鋼板に、市販の溶媒系二成分プライマーサーフェーサー(イソシアネート架橋)(Standox(登録商標)2K−Nonstop−Fuellprimer、Standox(登録商標)2K−Haerter)を塗布した。このようにして得られたプライマーサーフェーサー層に、塗料A、B、C、およびDをそれぞれ、2つの噴霧パスを使用してウェットオンウェットで(2つの噴霧パス間に中間フラッシュオフ段階を含まない)、ベースコートの乾燥膜厚を合計約12μmとして塗布した。
このようにして得られた水系ベースコーティング層をそれぞれ、約20分間のフラッシュオフタイムの後に、続いて市販の二成分溶媒系クリアコート(イソシアネート架橋)(Standocryl(登録商標)2K HS−Klarlack、Standox(登録商標)2K HS−Haerter、ロング)で被覆した。10分間のフラッシュオフタイムの後に、コーティングを60℃で30分間硬化した。
結果
塗料A、B、C、およびDで調製されたコーティングの技術的結果を下記の表に示す。
比較のために、水性添加剤組成物A、B、C、およびDの粘度を測定し、水性添加剤組成物を含まない塗料について、すぐに噴霧できる状態での粘度、および他の技術的パラメータを確定した。
表:
Figure 0005675102

* HAAKE粘度計Typ RS1で測定された粘度
** Brookfield粘度計を用いて、5rpmで測定された粘度
*** 水性添加剤組成物を含まない上記で調製された銀メタリックベースコートコーティング組成物
表からわかるように、本発明による塗料AおよびBの濾過性、噴霧性、すぐに噴霧できる状態での粘度、フロップインデックス、および表面品質は、比較例の塗料CおよびDよりも優れている。特に、塗料Cは、許容できる濾過性および粘度を有するものの、全く不十分なフロップインデックス、ならびにさらに不十分な噴霧性および表面品質を示す。また、塗料Dは、許容できるフロップインデックスを有するものの、全く不十分な濾過性、粘度、および噴霧性、ならびにさらに不十分な表面品質を示す。
方法:
1.濾過
コーティング組成物の濾過は、塗布プロセスの前に車体工場で一般に適用されるプロセス工程である。したがって、ペーパーストレーナー、または1回使い切り用密閉ストレーナーを備えたガンカップ(例えば、SATA(登録商標)RPS(商標))(共に公称メッシュサイズ約125μm〜190μm(公称))を使用する。
濾過するプロセスは重要であるが、ペーパーストレーナーおよびスプレーガンにそれぞれ充填した後ほぼ瞬時に終了すべきである。
密閉ストレーナーを備えた特殊ガンカップシステムを使用する場合、当然、流体の流速を落とすべきでない。
コーティング組成物の濾過性は、125μmのペーパーストレーナーを30秒以内に通過するコーティング組成物の量を確定することによって測定される。ストレーナーに充填する塗料の初期量は、常に約1〜3秒に240gである。結果は%で表す。
2.メタリック効果:フロップインデックスの決定および定義
得られたコーティングのそれぞれのフロップインデックスを、メタリックフロップ効果の良好度を推定するためのパラメータとして決定した。したがって、被覆したパネルを分光光度計で測定し、次の説明に従ってフロップインデックスを算出した。
フロップインデックスは、視角の範囲により回転したときのメタリック色の反射率の変化に関する測定である。フロップインデックス0はソリッドカラーを示し、非常に高いフロップメタリックまたは真珠光沢ベースコート/クリアコートカラーのフロップインデックスは、15〜17であり得る。
光強度(反射率)L*は、X−rite製の分光光度計型MA64−Bを使用することによって異なる視角(15°、45°、110°)で測定した。フロップインデックスは、次式(Alman)に従って光強度L*から算出した。
Figure 0005675102
3.噴霧性
噴霧性は、1×1mのサイズのパネルに塗料を容易に塗布することができる程度についての噴霧者の認識である。良好度を1〜10のスケールでランク付けする。ここで、1は、完全に許容できないことを表し、10は完全であることを表す。
4.基材濡れおよび表面品質
基材の濡れは、表面品質に影響を及ぼす場合が多い。良好な濡れは表面品質を改善することができるが、不十分な濡れは、くぼみのような表面欠陥または不十分な平滑化を生じる恐れがある。
良好度(性能のレベル)を1〜10のスケールでランク付けする。ここで、1は、完全に許容できないことを表し、10は完全であることを表す。
5.レオロジー:スプレー粘度の低下およびずり減粘挙動
低粘度コーティング組成物は、高粘度コーティング組成物に比べて容易に濾過および塗布することができる。また、高ずり減粘性コーティング組成物は、よりよい噴霧性に寄与する。高せん断速度で非常に低い粘度をもたらす降伏点がほとんどなく、一般に低粘度と擬塑性レオロジーの両方を有することが好ましい。塗料A、B、C、およびDの粘度を、すぐに噴霧できる状態で測定した。

Claims (10)

  1. 水系コーティング組成物を生成するための水性添加剤組成物であって、
    I)少なくとも1つの層状ケイ酸塩、
    II)少なくとも1つの水希釈性ポリウレタン樹脂、および
    III)少なくとも1つの水性(メタ)アクリルラテックスを含み、水性(メタ)アクリルラテックスは、
    1)混合物Aの酸価10〜100mgKOH/gに対応する比率で少なくとも1つの酸基を有する少なくとも1つのモノマーを含み、かつ場合によっては少なくとも1つのオレフィン性多価不飽和モノマーを含んでもよいオレフィン性不飽和ラジカル重合性モノマーの混合物Aを水相でラジカル重合する工程と、
    2)混合物Bまたは混合物Bのそれぞれの酸価0〜5mg未満KOH/gに対応する割合で少なくとも1つの酸基を有する少なくとも1つのモノマーを含み、かつ場合によっては少なくとも1つのオレフィン性多価不飽和モノマーを含んでもよいオレフィン性不飽和ラジカル重合性モノマーの少なくとも1つの混合物Bを、プロセス工程1)で得られた生成物の存在下でラジカル重合する工程と
    を含む多段階乳化重合を水相で行うことによって調製され、
    混合物Aと少なくとも1つの混合物Bの重量比は15:85〜85:15であり、かつ混合物Aもしくは少なくとも1つの混合物B、または混合物Aと少なくとも1つの混合物Bの両方は、少なくとも1つのオレフィン性多価不飽和モノマーを含み、
    少なくとも1つの水希釈性ポリウレタン樹脂IIおよび少なくとも1つの水性(メタ)アクリルラテックスIIIがポリウレタンと(メタ)アクリルラテックスの重量比が1:9〜9:1で存在し、ただし重量比は樹脂固形分を基準にしている、
    水性添加剤組成物。
  2. I)少なくとも1つの層状ケイ酸塩、
    II)少なくとも1つの水希釈性ポリウレタン樹脂、および
    III)少なくとも1つの水性(メタ)アクリルラテックスを含み、水性(メタ)アクリルラテックスは、
    1)混合物Aの酸価10〜100mgKOH/gに対応する割合で少なくとも1つの酸基を有する少なくとも1つのモノマー、および0.5〜5重量%の少なくとも1つのオレフィン性多価不飽和モノマーを含むオレフィン性不飽和ラジカル重合性モノマーの混合物Aを水相でラジカル重合する工程と、
    1a)プロセス工程1)で生成されたポリマーの酸基を中和する工程と、
    2)混合物Bまたは混合物Bのそれぞれの酸価0〜5mg未満KOH/gに対応する割合で少なくとも1つの酸基を有する少なくとも1つのモノマー、混合物Bまたは混合物Bのそれぞれのヒドロキシル価の0〜5mg未満KOH/gに対応する割合で少なくとも1つのヒドロキシル基を有する少なくとも1つのモノマー、および混合物Bまたは混合物Bのそれぞれに対して0.5〜5重量%の割合で少なくとも1つのオレフィン性多価不飽和モノマーを含むオレフィン性不飽和ラジカル重合性モノマーの少なくとも1つの混合物Bを、プロセス工程1a)で得られた生成物の存在下でラジカル重合する工程と
    の連続する工程を含む多段階乳化重合を水相で行うことによって調製され、
    混合物Aと少なくとも1つの混合物Bの重量比は15:85〜85:15であり、かつ混合物Aのモノマーの少なくとも90重量%が重合して完了するまで、プロセス工程1a)で中和を開始しない、請求項に記載の水性添加剤組成物。
  3. 少なくとも1つの水希釈性ポリウレタン樹脂IIおよび少なくとも1つの水性(メタ)アクリルラテックスIIIがポリウレタンと(メタ)アクリルラテックスの重量比が1:5〜4:1で存在し、ただし重量比は樹脂固形分を基準にしている、請求項1又は2に記載の水性添加剤組成物。
  4. 水性添加剤組成物が、0.1〜5.0重量%の少なくとも1つの層状ケイ酸塩I)、および3.0〜30.0重量%の少なくとも1つの水希釈性ポリウレタン樹脂II)、および少なくとも1つの水性(メタ)アクリルラテックスIIIを含み、ただし重量%は水性添加剤組成物の全量に対するものであり、かつポリウレタンII)および(メタ)アクリルラテックスIII)の重量%は樹脂固形分を基準にしている、請求項1〜のいずれか一項に記載の水性添加剤組成物。
  5. 水性添加剤組成物が、0.1〜2.5重量%の少なくとも1つの層状ケイ酸塩I)、および8.0〜15.0重量%の少なくとも1つの水希釈性ポリウレタン樹脂II)、および少なくとも1つの水性(メタ)アクリルラテックスIIIを含み、ただし重量%は水性添加剤組成物の全量に対するものであり、ポリウレタンII)および(メタ)アクリルラテックスIII)の重量%は樹脂固形分を基準にしている、請求項に記載の水性添加剤組成物。
  6. 水系コーティング組成物を生成するための請求項1〜のいずれか一項に記載の添加剤組成物の使用。
  7. 請求項1〜のいずれか一項に記載の水性添加剤組成物を含む水系コーティング組成物。
  8. 水系コーティング組成物の全量を基準にして0.05〜0.5重量%の層状ケイ酸塩を含む、請求項に記載の水系コーティング組成物。
  9. 水系コーティング組成物が、効果を付与しかつ/またはカラーを付与する顔料を含むベースコートコーティング組成物である、請求項またはに記載の水系コーティング組成物。
  10. 層状ケイ酸塩を含有する水系コーティング組成物を生成する方法であって、層状ケイ酸塩は、請求項1〜のいずれか一項に記載の水性添加剤組成物の形態の水系コーティング組成物に組み込まれる方法。
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