JP2001316612A - 水性コーティング組成物の調製に用いるコーティング系 - Google Patents
水性コーティング組成物の調製に用いるコーティング系Info
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Abstract
善された垂れ抵抗性を有する特殊効果顔料を含有する水
性ベースコートとして有用な水性コーティング組成物の
提供。 【解決手段】 A)水を少なくとも15wt%、特殊効果顔
料、およびポリウレタン、ポリエステル、ポリアクリル
(メタクリル)酸樹脂からなる群から選択される少なく
とも1種の水希釈性樹脂、および任意選択でコーティン
グに従来から用いられている有機溶剤および添加剤を含
む含有する少なくとも1種の特殊効果組成物55〜95wt%
と、B)B1)少なくとも1種の無機層状ケイ酸塩0.3
〜5.0wt%、B2)任意選択で変性可能な、少なくとも
1種の水希釈性ポリウレタン樹脂1.0〜20.0wt%、B
3)水75.0〜98.7wt%、および任意選択でコーティング
に従来から用いられている有機溶剤および添加剤を含
む、顔料を含有しない成分5〜45wt%とを含む水性コー
ティング組成物の調製用のコーティング系による。
Description
成分を含有する水性コーティング系、および水性コーテ
ィング組成物を調製するため、特に水性ベースコートを
調製するためのその使用に関する。その水性コーティン
グ系は、車両および車両部品をコーティングするため、
特に車両修復コーティングに用いることができる。
ィングの分野には、水性コーティングを調製する様々な
方法がある。増えつつある色合いの数および種類に対応
するため、ならびにぴったり調和する色合いを有する完
全な修復コーティングを得るために、車両修復コーティ
ングには、様々なベースカラーが着色ペーストまたは顔
料ペーストの形状にされ、所望の色合いに応じて付与さ
れた混合配合に従って、塗布直前に特定の数のベースカ
ラーを互いに混合することにより得られる混合系が従来
から用いられている。一方、溶剤をベースとする混合系
の他に、水性コーティングをベースとする系もある。最
適なレオロジー挙動を得るために、用いる水性ベースコ
ートを、レオロジーに影響を及ぼす化合物、例えば層状
ケイ酸塩またはポリアクリレートもしくはポリウレタン
/尿素をベースとする増粘剤で変性させることが可能で
ある。それにより、レオロジーに影響を及ぼす化合物
を、それらを調製すると同時に、または混合系中の追加
の成分として、直接、水性ベースコートに添加すること
ができる。
コーティング用混合系が、5wt%未満の水、顔料、水
で希釈可能なポリウレタン、アミノ樹脂、ポリアクリレ
ートおよび/またはポリエステル樹脂および有機溶剤を
含有するベースカラーAならびに水、水希釈性ポリウレ
タン、アミノ樹脂および/またはポリエステル樹脂を含
有する、顔料を含まない成分Bとともに記載されてお
り、その成分Bにはレオロジー添加剤をも含有すること
が可能である。
くない流れ挙動ならびにこれらの成分の好ましくない計
量容量、および成分Bの問題のある混和性である。さら
に、これらの混合系により調製したコーティング組成物
は、不満足な特殊効果特性に加えて、特にフランジ、エ
ッジ、またはコーナーなどの重要箇所での不十分な垂れ
抵抗性(sagging resistance)を示す。
散性バインダ、顔料、および添加剤を含有する成分I
と、水、レオロジー添加剤、好ましくは層状ケイ酸塩か
らなる成分IIとの2成分系水性コーティング系が記載
されている。このコーティング系は、特に特殊効果コー
ティングの調製において好ましくないことが明らかにさ
れている。このコーティング系を用いて調製した特殊効
果コーティングは、例えば塗布およびサンダー仕上げさ
れたプライマーサーフェーサーのサンダー仕上げによる
マークから誘導される支持体のむらの不十分な被覆に加
えて、不十分な特殊効果特性および不十分な垂れ抵抗性
を示す。そのうえ、そのコーティング組成物は濾過する
のが困難である。
も20wt%の水、顔料および水希釈性バインダを伴う
特殊効果モジュールと、水希釈性バインダ、水および任
意選択で有機溶剤および/または添加剤を伴うバインダ
モジュールとを含む水性コーティング組成物を調製する
ためのモジュール系が記載されている。一般に、レオロ
ジー添加剤および水、加えて任意選択の水希釈性バイン
ダを含有するレオロジーモジュールを任意選択で共に用
いることが可能であることが言及されている。しかしな
がら、かかるレオロジーモジュールの正確な組成および
取扱いについては何も言及されていない。依然として、
このモジュール系を用いて調製した水性コーティング組
成物も、特殊効果特性、被覆能力、および垂れ抵抗性に
関して不利な点を示す。
に加えて、適切なレオロジー、改善された被覆能力を有
し、特殊効果顔料を含有する水性ベースコートとして有
用な水性コーティング組成物が必要とされている。さら
に、コーティング組成物は、長期間、例えば12カ月間
の貯蔵期間、安定であるほうがよく、その使用前に容易
にろ過できるほうがよい。さらに、優れた手法で支持体
を被覆するコーティングが得られるべきである。
ング組成物を調製するためのコーティング系は、この必
要性を満たすものである。このコーティング系は、以下
の別個の成分: A)水と、少なくとも1種の特殊効果顔料と、ポリウレ
タン、ポリエステル、およびポリアクリル(メタクリ
ル)酸樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の
水希釈性樹脂とを含む特殊効果顔料組成物であって、そ
の水の量が前記成分Aの総重量に対して少なくとも15
wt%を占めている、少なくとも1種の特殊効果顔料組
成物55〜95wt%と、 B)B1)少なくとも1種の無機層状ケイ酸塩0.3〜
5.0wt%、 B2)少なくとも1種の水希釈性ポリウレタン樹脂1.
0〜20.0wt%、 B3)水75.0〜98.7wt% を含む、顔料を含有しない組成物5〜45wt%のB成
分との組合せを含む。
体上のコーティング中に入射光角または観測角に応じ
て、色および/または明るさの変化を付与する板状構造
を有する。成分Aおよび成分Bのwt%は合計100w
t%となり、B1、B2、およびB3のwt%を合計す
ると、成分Bの100wt%となる。成分B中での、B
1の量は0.5〜3.0wt%であることが好ましく、
B2の量は2.0〜10.0wt%であることが好まし
く、水の量は87.0〜97.5wt%であることが好
ましい。本発明による好ましいコーティング系は、成分
Aを70〜95wt%と成分をB5〜30wt%含有す
る。
て、その水性コーティング組成物を調製し、その結果得
られた水性コーティング組成物によって、車両および車
両部品などの支持体に用いる水性ベースコートとしての
驚くべき結果が得られる。その成分から調製した水性コ
ーティング組成物と同様に、その成分自身も貯蔵に対し
て安定である。該組成物は優れたレオロジーを示す。該
組成物は、特に重要な箇所での非常に良好な特殊効果特
性および良好な垂れ抵抗性、サンダー仕上げによるマー
クなどの表面むらのマスキングを含む、非常に良好な支
持体の被覆も示す。
分の組合せの一部として追加の成分、例えば以下に示す
成分C、D、およびE: C)水と、少なくとも1種の着色顔料と、ポリウレタ
ン、ポリエステルおよびポリアクリル(メタクリル)酸
樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の水希釈
性樹脂を含む少なくとも1種の着色組成物と、 D)少なくとも1種の架橋剤を含む少なくとも1種の架
橋組成物と、 E)少なくとも1種の水希釈性バインダ樹脂を含む少な
くとも1種のバインダ組成物 のうちの少なくとも1種を含むことが可能である。
ーティング特性を損なうことなく、成分Aおよび成分B
から調製した水性コーティング組成物の有用性を拡張す
る。
各成分が、1種または複数種存在していも良い。単純化
するために、この後はそれぞれの成分の説明には単数を
用いる。
インダを含有する。水希釈性バインダは、従来の水希釈
性ポリウレタン、ポリエステル、および/またはポリア
クリル(メタクリル)酸樹脂であり、当業者には公知の
その変性樹脂が含まれる。
散性を得るために、上述の水希釈性バインダをイオン性
および/または非イオン性で変性することができる。ア
ニオン性および/または非イオン性の変性が好ましい。
アニオン性の変性は、例えば少なくとも一部中和された
カルボキシル基を介して達成することができる。非イオ
ン性の変性は、例えばポリエチレンオキシド単位を組み
込むことによって達成することができる。
例えば1000から500000g/mol、好ましく
は5000から300000g/molの数平均分子量
Mnと、10から100mgKOH/g、好ましくは2
0から80mgKOH/gの酸価と、0から400mg
KOH/gのヒドロキシル価とを有するものが挙げられ
る。使用可能な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、また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
基に対して反応性のある化合物を反応させることによっ
て調製される。
0〜6000g/molの好ましくはポリエステルポリ
オール、ポリエーテルポリオールおよび/またはポリカ
ーボネートポリオールを、イソシアネート基に対して反
応性のある化合物として用いることが可能である。分子
量60〜400g/molを有する低分子量のポリオー
ルも共に用いることが可能である。脂肪族および/また
は脂環式ジイソシアネートを、好ましくはポリイソシア
ネートとして用いることができる。有用なポリイソシア
ネートの例としては、フェニレンジイソシアネート、キ
シレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート、ジクロロヘキシ
ルメタンジイソシアネート、テトラ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が挙げられ
る。十分な水希釈性を得るために、例えば上述のアニオ
ン性基でポリウレタン樹脂を変性することが可能であ
る。イソシアネート基に対して活性な少なくとも1つの
基、およびアニオンを生成することが可能な少なくとも
1つの基を有する化合物を介して、アニオン性基を導入
することができる。この種類の好ましい化合物は、ジヒ
ドロキシカルボン酸であり、特に好ましくはジメチロー
ルプロピオン酸である。
タン樹脂を連鎖延長にさらし、分子量を増加することが
可能である。例えば、NCO−官能性ポリウレタンプレ
ポリマーを、イソシアネート基に対して反応性のある化
合物と反応させることが可能である。イソシアネート基
に対して反応性のある化合物は、特にヒドロキシル基お
よび/または第二アミノ基および/または第一アミノ基
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連鎖延長する
ことができる。
リコン変性または(メタ)アクリル化ポリウレタン樹脂
などの変性された形の樹脂が含まれる。(メタ)アクリ
ル化ポリウレタン樹脂は、例えば、1つまたは複数の共
重合性不飽和モノマー存在下でのカルボキシル基および
側鎖ならびに任意選択でビニル末端基を有するポリウレ
タンマクロモノマーのラジカル重合によって調製するこ
とが可能である。
は、米国特許第5,492,961号、米国特許第5,
141,987号、米国特許第5,556,912号、
DE−A−41 15 042号、米国特許第5,63
5,559号、DE−A−43 23 896号、米国
特許第5,691,425号、DE−A−42 285
10号、米国特許第5,854,337号、米国特許第
4,489,135号に記載されている。
脂の例には、水性コーティングに適したすべての水溶性
または水分散性ポリアクリル(メタクリル)酸樹脂が含
まれる。例えば、それらは、1000〜200000g
/molの数平均分子量Mnと、15〜150mgKO
H/gの酸価と、0〜400mgKOH/gのヒドロキ
シル価とを有するものが考えられる。その水希釈性ポリ
アクリル(メタクリル)酸樹脂もまた、オリゴマーまた
は高分子量ポリエステルおよび/またはポリウレタン樹
脂存在下で調製することができる。
コーティングに適したすべての水溶性または水分散性ポ
リエステル樹脂、例えば500〜5000g/molの
分子量Mnと、15〜150mgKOH/gの酸価と、
0〜400mgKOH/gのヒドロキシル価とを有する
ものが含まれる。
たはバインダ混合物として用いることが可能である。
インダとして用いることが好ましく、水希釈性ポリウレ
タン樹脂混合物であることが特に好ましい。適切な混合
物としては、例えば米国特許第5,492,961号に
記載の(メタ)アクリル化ポリウレタン樹脂と炭酸基含
有ポリウレタン樹脂との混合物、または米国特許第5,
556,912号に記載のように、ポリイソシアネート
を用いてOH−官能性ポリウレタンプレポリマーを連鎖
延長することによって調製される、カーボネート基を含
有しない(メタ)アクリル化ポリウレタン樹脂とポリウ
レタン樹脂との混合物が好ましい。
タン樹脂混合物もまた、上述の他の水希釈性バインダと
組み合わせて用いることができる。
るか、または共有結合の形成により架橋することが可能
である。可能性のある架橋性基は、例えばヒドロキシル
基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、アセトア
セチル基、および不飽和基である。架橋性基が存在する
場合には、ヒドロキシル基が好ましい。
が架橋可能な場合には、それらは、それ自体で架橋また
は外部で架橋することが可能である。しかしながら、外
部での架橋が好ましい。
る。使用可能な特殊効果顔料の例としては、例えばアル
ミニウムまたは銅からなるメタリック顔料、例えば二酸
化チタン被覆アルミニウム、酸化鉄被覆アルミニウム、
または混合酸化物被覆アルミニウムなどの、金属酸化物
によってコーティングされたメタリック顔料などの干渉
顔料、例えば二酸化チタン被覆雲母および/または他の
金属酸化物、例えばFe 2O3および/またはCr2O3で
コーティングされた雲母などの被覆雲母、酸化鉄フレー
クおよびグラファイト顔料が挙げられる。特殊効果を付
与する、使用可能な顔料の他の例は、いわゆるOV−顔
料(OV=光学可変性)である。これらの顔料は、固有
の多層性薄層干渉構造を有する顔料フレークである。そ
の層はそれぞれ、例えば高反射金属層(例えば、アルミ
ニウム、クロム等)、透明誘電性層(例えば、Si
O2、MgF2、TiO2等)および半透明金属層(例え
ば、Cr、Al、Ni、Mo等)から構成されている。
中間に高反射金属層を有する対照構造もまた可能であ
る。同様に、他の層状構造、例えば非金属中心層(例え
ば、SiO2)も可能である。特殊効果を付与する使用
可能な他の顔料は、いわゆるLCP−顔料(LCP=液
晶ポリマー)である。これらは、キラル相を有する液晶
構造物質を配向および三次元架橋することによって得ら
れる顔料である。使用可能なすべての特殊効果顔料をそ
れぞれ、個々にまたは組み合わせて用いることが可能で
ある。
て、好ましくは少なくとも25wt%、さらに好ましく
は30〜75wt%の水を含有する。
来から用いられている有機溶剤および添加剤を含有する
こともまた可能である。
から用いられている溶剤である。これらは、バインダの
調製から生成するか、または別々に添加される。適切な
溶剤の例としては、例えばプロパノール、ブタノール、
ヘキサノールなどの一価または多価アルコール、例えば
それぞれC1からC6アルキルを有するジエチレングリ
コールジアルキルエーテル、ジプロピレングリコールジ
アルキルエーテルなどのグリコールエーテルまたはエス
テル、エトキシプロパノール、ブチルグリコール、例え
ばエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグ
リコール、N−メチルピロル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、シクロヘキサノンな
どのケトン、例えばトルエン、キシレン、または直鎖ま
たは枝分れ鎖の脂肪族C6〜C12炭化水素などの芳香
化合物または脂肪酸の炭化水素である。有機溶剤が存在
する場合には、水混和性有機溶剤であることが好まし
い。存在する場合には、有機溶剤は例えば、成分Aの総
重量に対して多くても10〜15wt%までの比率で存
在する。
加剤の例としては、均展材、高分散ケイ酸または高分子
尿素化合物などのレオロジーに影響を及ぼす薬剤、カル
ボキシル基含有ポリアクリレート増粘剤またはポリウレ
タンをベースとする会合型増粘剤などの増粘剤、脱泡
剤、界面活性剤、クレーター防止剤、バインダ、および
硬化促進剤が挙げられる。添加剤は、当業者には公知の
従来の量で用いられる。
このように完成したコーティング組成物または混合系成
分であり、例えば混合着色剤または顔料ペースト状であ
る。成分Aは、着色剤と特殊効果顔料との組合せを含有
することもまた可能である。成分Aは、単一成分であろ
うと、複数成分であろうと、特殊効果顔料のみを有する
ことが好ましい。それにより、コーティング系に用いる
1種または複数種の特殊効果顔料を提供することができ
る。
意選択で変性ポリウレタン樹脂と、 A2)少なくとも1種の特殊効果顔料、および任意選択
で少なくとも1種の着色顔料と、 A3)水25〜75wt%と、任意選択で、コーティン
グに従来から用いられている有機溶剤および添加剤とを
含む。
10:1の特殊効果または全顔料とバインダとを含むこ
とが可能である。このため、顔料とバインダとの比は、
例えば用いる顔料の種類、および成分Aが混合着色剤で
あるか、顔料ペーストであるかどうかに依存する。
および均質化することによって、成分Aを調製すること
ができる。例えばペースト状で提供される市販の特殊効
果顔料に、水希釈性有機溶剤および任意選択で添加剤を
添加し、続いてせん断応力下で、その顔料を水希釈性バ
インダと混合する。しかしながら、ペースト樹脂もまた
成分Aの調製に用いることができる。
剤であり、その必須成分として少なくとも1種の水希釈
性ポリウレタン樹脂を含有する。基本的に、当業者に公
知のすべての水希釈性ポリウレタン樹脂を用いることが
可能であって、水性コーティングの配合に用いられる。
例えば、任意選択で、成分Aの説明で上述の変性水希釈
性ポリウレタン樹脂が含まれる水希釈性ポリウレタン樹
脂が適している。それらは、フィルム形成性ポリウレタ
ン樹脂バインダ、または上述の種類のポリウレタンペー
スト樹脂であっても良い。
0〜200000の数平均分子量Mnを有する水希釈性
ポリウレタン樹脂であって、米国特許第4,558,0
90号の実施例に記載されているように、35〜200
mgKOH/gのOH価、500〜5000g/mol
の分子量を有する少なくとも1種のポリエステルポリオ
ールを、NCO基に対して反応性のある少なくとも1つ
の基およびアニオンを生成可能な少なくとも1つの酸基
を有する化合物と、少なくとも1種のポリイソシアネー
ト、好ましくはジイソシアネートと反応させることによ
って得られるポリウレタンペースト樹脂が特に適切であ
る。ドイツ特許出願DE−A−19849 321号に
記載のように、固体樹脂100g中の尿素基含有量10
〜300mmol、固体樹脂100g中のウレタン基含
有量20〜300mmol、OH価20〜250、数平
均分子量Mn1000〜20000g/molを有する
ヒドロキシ官能性ポリウレタン尿素樹脂もまた便宜的に
有用である。
須成分として、少なくとも1種の無機層状ケイ酸塩を含
有する。例えば、層状構造を有する、アルミニウム−マ
グネシウム−ケイ酸塩、ナトリウム−マグネシウム−ケ
イ酸塩およびナトリウム−マグネシウム−フルオロ−リ
チウム−ケイ酸塩などの無機層状ケイ酸塩を用いること
ができる。使用可能な層状ケイ酸塩の例としては、ベン
トナイト、スメクタイト、モンモリロナイト、およびヘ
クトライトの種類のケイ酸塩が挙げられる。天然に存在
する層状ケイ酸塩を用いることも可能であるが、合成製
造された層状ケイ酸塩が好ましい。その層状ケイ酸塩は
当業者には公知であり、例えば、Optigel(登録
商標)製品およびLaponite(登録商標)製品と
して市販されている。
ィングに従来から用いられている有機溶剤および添加剤
を含有する。コーティングで従来から用いられている有
機溶剤および添加剤は、例えば成分Aの説明で上述のも
のである。
によるコーティング系中の成分Bの量は、本発明による
コーティング系で成分Aの量に対して約0.1〜1.5
wt%の層状ケイ酸塩含有量が得られるように選択でき
ることが好ましい。
レオロジー添加剤を含有することが可能である。水性コ
ーティングで従来から用いられているレオロジー制御添
加剤をさらに、レオロジー添加剤として用いることが可
能である。例えば、イオン性基および/または会合作用
を有する基を含有する、ポリビニルアルコール、ポリ
(メタ)アクリルアミド、ポリアクリル(メタクリル)
酸、スチレン−マレイン酸無水物またはエチレン−マレ
イン酸無水物コポリマーおよびその誘導体ならびにポリ
ウレタンなどの合成ポリマーである。例えば、EP−A
−38 127号に記載のような、架橋ポリマー微粒子
をさらに用いることが可能である。
に含有される場合、それは本発明によるコーティング系
の水性コーティング組成物の配合にとって有利である。
しかしながら、特に層状ケイ酸塩はレオロジー添加剤と
して、好ましくは成分A中に含まれないほうがよい。成
分Aの適切なレオロジー添加剤は、例えばイオン性基お
よび/または会合作用を有する基を含有し、ポリ(メ
タ)アクリルアミド、ポリアクリル(メタクリル)酸、
および/またはポリウレタンをベースとするレオロジー
添加剤である。
水性コーティング組成物の調製用の本発明によるコーテ
ィング系に存在することが可能である。
たは複数種)を含有する。その水希釈性バインダは、成
分Aで上述されているような、当業者に公知の従来の水
希釈性ポリウレタン、ポリエステルおよび/またはポリ
アクリル(メタクリル)酸樹脂である。好ましい水希釈
性樹脂は、成分Aに用いるものと同一である。
切な着色顔料は、コーティングに従来から用いられてい
る有機または無機性のすべての顔料である。無機または
有機着色顔料の例としては、二酸化チタン顔料、超微紛
二酸化チタン顔料、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、ペリ
レン、またはピロロピロール顔料が挙げられる。任意選
択で、可溶性染料および/または透明顔料もまた含まれ
る。
少なくとも25wt%、さらに好ましくは25〜75w
t%の水を含有する。
従来から用いられている有機溶剤および添加剤、例えば
成分Aの説明で上述のものを含有する。
分Aと同様に、このように完成したコーティング組成物
または混合系成分であることが可能であり、例えば混合
着色剤または顔料ペースト状であっても良い。成分C
は、着色顔料の組合せも含有することが可能である。
機溶剤および添加剤とを含有する。
10:1の比の顔料とバインダを有する。このため、顔
料とバインダとの比は、例えば用いる顔料の種類、およ
び成分Cが混合着色剤であるか、顔料ペーストであるか
どうかに依存する。
とによって、従来の手法で成分Cを調製することができ
る。例えば、一部の水希釈性バインダ中で着色顔料を摩
砕し、水希釈性バインダの残りの部分で仕上げることに
より、これを行うことができる。しかしながら、顔料の
摩砕は、従来のペースト樹脂、例えばポリウレタンペー
スト樹脂中でもまた行うことができる。それに続いて、
水希釈性バインダで仕上げが行われる。しかしながら、
ペースト樹脂のみを用いて成分Cを調製することもまた
可能である。この場合には、次いで、成分Cを顔料ペー
ストとして直接使用する。使用可能な好ましいポリウレ
タンペースト樹脂の例は、米国特許第4,558,09
0号およびドイツ特許出願DE−A−198 49 3
21号に記載されている。
する。本発明によるコーティング系の他の成分のうちの
少なくとも1種中で架橋性基を有するバインダを用いる
場合、成分Dを用いることができる。成分D中の架橋剤
の種類は、他の成分中の水希釈性バインダの架橋性官能
基によって異なる。架橋剤は例えば、フェノール−ホル
ムアルデヒドなどのホルムアルデヒド−縮合樹脂、アミ
ン−ホルムアルデヒド縮合樹脂、ならびにブロックおよ
び非ブロックポリイシアネートである。架橋剤として適
切なアミノ樹脂は、例えばアミノトリアジンおよびアミ
ドトリアジンをアルデヒドで変換することによって調製
される、アルキル化縮合生成物である。架橋剤として適
切なポリイソシアネートは、例えば脂肪族、脂環式、芳
香脂肪族および/または芳香族結合遊離イソシアネート
基を有する有機ポリイソシアネートである。それらは室
温で液状であるか、または有機溶剤を添加することによ
り液化される。一般に、ポリイソシアネートは23℃で
粘度1から6000mPas、好ましくは5mPasを
超えて3000mPas未満の粘度を有する。かかるポ
リイソシアネートは当業者には公知であり、市販されて
いる。
官能価1.5から5、好ましくは2から3を有する、脂
肪族および/または脂環式結合イソシアネート基のみを
有するポリイソシアネートまたはポリイソシアネート混
合物であることが好ましい。
ト、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(IPDI)および
/またはビス(イソシアナトシクロヘキシル)−メタン
と、ビウレット、アロファネート、ウレタンおよび/ま
たはイソシアヌレート基を有するこれらのジイソシアネ
ートの既知の誘導体をベースとする「コートポリイソシ
アネート」が特に適しており、例えば三量化または水ま
たはトリメチロールプロパンなどのアルコールを用いた
反応によって得ることができる。
ートもまた適している。後者の例としては、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−メチルジイソシアネー
ト、p−またはm−テトラメチルキシレンジイソシアネ
ート、および対応する同族体水和物が挙げられる。
る反応性基が提供される限りは、コーティング産業で公
知の他の架橋剤もまた用いることが可能である。
まれることが好ましい。
いられている1種または複数種の有機溶剤および/また
は添加剤を含有することもまた可能である。コーティン
グに従来から用いられている有機溶剤および添加剤は、
例えば成分Aの説明で上述のものである。
ィング組成物中に混合する場合には、コーティング系の
他の成分中に存在する架橋性樹脂を架橋するための架橋
剤の量を提供する量である。
る、成分Aおよび成分Bおよび、任意選択で成分Cおよ
び成分Dから調製したコーティング組成物、いわゆる
「レットダウン」樹脂を補足したい場合には、成分Eを
用いることが可能である。したがって、成分Dは、1種
または複数種の水希釈性レットダウン樹脂を含有する。
ペースト樹脂と特に指示されていない場合には、レット
ダウン樹脂は、例えば成分Aの説明で上述の水希釈性バ
インダでもよい。レットダウンバインダは、成分A、成
分Bおよび/または任意選択で成分Cの水希釈性バイン
ダと同一、またはそれらと異なってもよいが、これらの
成分の水希釈性バインダと相溶性がなければならない。
有成分はそれぞれ、1種または複数種の成分A、および
任意選択で1種または複数種の成分Cであることが可能
であり、場合により、それぞれの成分は、成分Aまたは
成分Cの説明の範囲内にある組成物を有する。特定の数
および量のこれらの成分を混合することによって、それ
ぞれが所望の特殊効果の色合いを有する、多数の様々な
着色特殊効果コーティングを得るために、さらに多くの
成分Aおよび成分Cが存在することが好ましい。
発明によるコーティング系の成分A、成分Bおよび、任
意選択で成分C、成分D、および/または成分Eを共に
混合し、それぞれ所望の特殊効果水性コーティング組成
物が得られる。単に撹拌することによって、混合を行う
ことができる。特に成分Aおよび成分Bの優れた混和性
および任意選択で成分Cの優れた混和性が特に有利であ
る。成分Aおよび成分B、および任意選択で成分C、成
分Dおよび/または成分Eの混合は、塗布の直前に行う
ことが好ましい。一般に、必要な場合には、吹付け粘度
を調整するため、塗布前に、さらに水および/または有
機溶剤を用いることもある。
色水性コーティング組成物を、多層コーティングに対し
て便宜的に用いることが可能である。特に、それらは多
層コーティングの特殊効果ベースコート層の調製に適し
ている。
ーティングされた支持体上に特殊効果水性ベースコート
組成物のベースコート層を塗布し、透明クリアコート組
成物のクリアコート層を、このようにして得られたベー
スコート層に塗布し、本発明によるコーティング系で調
製された着色および/または特殊効果水性ベースコート
組成物のベースコート層を塗布する、多層コーティング
プロセスにおいて本発明によるコーティング系を用いて
調製した、着色水性コーティング組成物の使用にもまた
関するものである。
した着色水性コーティング組成物の塗布は、従来の方法
に従って、好ましくは吹付け塗布によって行う。コーテ
ィング組成物は、例えば乾燥フィルム厚さ10〜30μ
mになるように塗布される。例えば、鉄、亜鉛、アルミ
ニウム、マグネシウム、またはその合金、およびポリウ
レタン、ポリカーボネート、またはポリオレフィンなど
の金属およびプラスチック支持体、特に車産業で公知の
支持体が適している。前記支持体には、通常、例えば従
来のプライマーおよび/または従来のプライマーサーフ
ェーサーでプレコーティングされた支持体が含まれる。
そのプライマーおよび/またはプライマーサーフェーサ
ーは、車両コーティングで当業者よってプライマーサー
フェーサーおよび/またはプライマーとして用いられる
種類の従来のコーティング剤であってもよい。例えば、
それらは、物理的に乾燥性のポリウレタンおよび/また
はポリアクリル酸樹脂などの物理的に乾燥性のバイン
ダ、およびエポキシ樹脂などの化学的に架橋性のバイン
ダ、およびポリアミン硬化剤またはヒドロキシ官能性樹
脂、およびポリイソシアネート架橋剤をベースとするバ
インダ系で修復コーティングの状況内で塗布されたプラ
イマーおよび/またはプライマーサーフェーサー層であ
ってもよい。用いられるプライマーおよび/またはプラ
イマーサーフェーサーは、溶剤をベースとするもので
も、または水をベースとするものでも良い。しかしなが
ら、水性ベースコート層は、既存の無傷のコーティング
(仕上げまたは修復コーティング)または下塗りされた
新しい部品、例えば下塗りされたプラスチック製部品に
塗布することもまた可能である。
ーティング組成物は室温で硬化、または例えば最高80
℃まで、好ましくは40から60℃の高温で強制硬化す
ることができる。しかしながら、それらは、例えば80
〜150℃の高温で硬化することもまた可能である。
明なクリアコートで被覆することが可能である。これに
より、ベースコート層を乾燥および/または硬化した
後、またはウェット−オン−ウェット方式で、任意選択
で蒸発分離段階の後に、クリアコートをベースコート層
に塗布することができる。クリアコートは、ウェット−
オン−ウェット方式でベースコート層に塗布することが
好ましい。蒸発分離時間は、例えば15から45分であ
るが、相対湿度により異なる。
自動車のコーティングで通常使用される種類の公知のす
べての非着色または透明着色コーティング剤である。そ
のクリアコートは溶剤ベースまたは水ベースである。特
に、それらは、化学的に架橋性のバインダをベースとす
る、例えばヒドロキシ官能性バインダ成分およびポリイ
ソシアネート架橋剤をベースとする2成分系クリアコー
トである。そのクリアコートは、ベースコートの硬化に
ついては上述のように硬化することが可能である。例え
ば、室温で数時間にわたって、または例えば40℃から
60℃の温度で、例えば30から80分以内で強制乾燥
することによって、硬化を行うことができる。
えば12カ月までの貯蔵期間、安定である。本発明によ
るコーティング系の成分で生成したコーティング組成物
は、少なくとも6カ月の貯蔵期間、安定である。そのコ
ーティング組成物は、使用前に濾過するのが容易であ
る。本発明によるコーティング系で調製したコーティン
グ組成物によって、従来技術よりも有利なコーティング
が得られる。そのコーティングは、改善された垂れ抵抗
性を示す。垂れることなく、例えば約70μm以上の層
の厚さで塗布することが可能である。これは、コーナ
ー、エッジまたはフランジまたは重なり合う領域などの
重要箇所で特に利点である。特に、被覆不良顔料を用い
た場合に、このコーティング組成物は増大した被覆能力
を示す。より少ない回数の吹付け作業で、またその結
果、少ないコーティング材料の消費で、同様の被覆能力
を得ることができる。本発明によるコーティング系で調
製したコーティング組成物により、塗布およびサンダー
仕上げされた目止め剤上のサンダー仕上げによるマーク
などの支持体のむらを非常にうまく被覆するコーティン
グが得られる。後から生じたマーク、例えばサンダー仕
上げによるマークは、その上に塗布された水性ベースコ
ートによって、目止め剤表面で認められない。さらに、
そのコーティングは、大変優れた、均一な特殊効果特性
を示す。
に詳細に説明する。
ポリウレタン分散液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をベースとする)およ
びDE−A−4344063号、調製例2による水性ポ
リウレタン分散液2、ポリウレタン分散液B(ジイソシ
アネートで連鎖延長されるOH−官能性ポリウレタンプ
レポリマーをベースとする)を用いる。
散液1を23.6重量部(30wt%固体)、ポリウレ
タン分散液2を11.8重量部(36wt%固体)、完
全に脱塩された水を46.1重量部、n−ブタノールを
7.2重量部、ブチルグリコールを4.0重量部、N−
メチルピロリドンを0.5重量部、アルミニウムのガス
発生を防ぐための市販の腐食抑制剤(Additol
XL 250、VIANOVA)を0.3重量部、増粘
剤(Viskalex HV 30、Chiba)を
2.1重量部、N,N−ジメチルエタノールアミンを
0.2重量部、市販のアルミニウムペースト(試験ベン
ゼン中65%、Eckart)4.1重量部を共に混合
することにより調製する。
液1を23.6重量部、ポリウレタン分散液2を11.
8重量部、完全に脱塩された水を21.1重量部、ブチ
ルグリコールを12.1重量部、増粘剤(Viskal
ex HV 30、Chiba)を1.3重量部、N,
N−ジメチルエタノールアミンを0.14重量部、二酸
化チタン顔料を22.1重量部、脱泡剤(Tego F
oamex805、Tego−Chemie)を0.1
6重量部、市販のポリウレタン摩砕助剤8.1重量部を
共に混合することにより調製する。
H、Sudchemie)を1重量部、米国特許第4,
558,090号、実施例に対応するポリウレタン樹脂
分散液(ペースト樹脂)を10重量部、完全に脱塩され
た水89重量部を共に混合する。
Sudchemie)を1重量部、完全に脱塩された水
99重量部を共に混合する。
施例3に従って調製した成分B)13.6重量部、実施
例2に従って調製した成分C)24.7重量部を共に撹
拌しながら混合し、完全に脱塩した水10重量部で吹付
け粘度を調整する。
較例4に従って調製した成分B)13.6重量部、実施
例2に従って調製した成分C)24.7重量部を共に撹
拌しながら混合し、完全に脱塩した水10重量部で吹付
け粘度を調整する。
ーサー(イソシアネート架橋性)(Standox(登
録商標)2K−Nonstop−Fullprime
r、Standox(登録商標)2K−Harter)
を、乾燥フィルム厚さ約60μmになるように陰極電着
コーティングによってコーティングされた鋼プレートに
塗布し、60℃で30分間硬化し、続いてサンダー仕上
げを行った。実施例5に従って調製したそれぞれの水性
ベースコートおよび実施例6に従って調製したそれぞれ
の比較用水性ベースコートを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、一回の吹付けパスで、乾
燥フィルム全体の厚さが約12μmになるように塗布し
た。
ようにして得られた水性コーティング層をそれぞれ、市
販の2成分系溶剤をベースとするクリアコート(イソシ
アネート架橋性)(Standocryl(登録商標)
2K−HS−Klarlack、Standox(登録
商標)2K−HS−Harter、long)でコーテ
ィングした。10分間の蒸発分離の後、そのコーティン
グを60℃で30分間硬化した。
す。
善された被覆能力ならびに改善された垂れ抵抗性を有す
る、特殊効果顔料を含有する水性ベースコートとして有
用な水性コーティング組成物を提供することができる。
Claims (11)
- 【請求項1】 A)水と、少なくとも1種の特殊効果顔
料と、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂およびポリ
アクリル(メタクリル)酸樹脂からなる群から選択され
る少なくとも1種の水希釈性樹脂とを含む特殊効果顔料
組成物であって、前記の水の量が前記成分Aの総重量に
対して少なくとも15wt%を占める、55〜95wt
%の少なくとも1種の特殊効果顔料組成物と、 B)B1)少なくとも1種の無機層状ケイ酸塩0.3〜
5.0wt%、 B2)少なくとも1種の水希釈性ポリウレタン樹脂1.
0〜20.0wt%、 B3)水75.0〜98.7wt%、 を含む、顔料を含有しない組成物であって、B1、B2
およびB3の重量パーセントを合計すると前記成分Bの
100wt%となる、前記成分Aと成分Bとの総重量の
100%に対して5〜45wt%の、顔料を含有しない
組成物とを別個の成分として、組合されることを特徴と
する水性コーティング組成物の調製用コーティング系。 - 【請求項2】 前記成分Aが、水30〜75wt%を含
有することを特徴とする請求項1に記載のコーティング
系。 - 【請求項3】 前記成分Bが、成分B1を0.5〜3.
0wt%、成分B2を2.0〜10wt%、成分B3を
87〜97.5wt%含有することを特徴とする請求項
1または2に記載のコーティング系。 - 【請求項4】 前記成分A中の前記樹脂が、前記の水希
釈性ポリウレタン樹脂であることを特徴とする請求項
1、2または3に記載のコーティング系。 - 【請求項5】 前記成分B中の前記水希釈性ポリウレタ
ン樹脂が、酸価10〜50mgKOH/gおよび数平均
分子量Mn3000〜200000を有し、OH価35
〜200mgKOH/gおよび分子量500〜5000
g/molを有する少なくとも1種のポリエステルポリ
オールを、NCO基に対して反応性である少なくとも1
つの基およびアニオンを生成することが可能な少なくと
も1つの酸性基を有する化合物および少なくとも1つの
ポリイソシアネートと反応させることによって得られる
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載
のコーティング系。 - 【請求項6】 前記成分Bの量が、前記成分B中の前記
無機層状ケイ酸塩B1の量が前記成分Aの量に対して
0.1〜1.5wt%であるような量であることを特徴
とする請求項1から5のいずれか一項に記載のコーティ
ング系。 - 【請求項7】 前記成分Aおよび前記成分Bに加えて、 C)水と、少なくとも1種の着色顔料と、ポリウレタン
樹脂、ポリエステル樹脂およびポリアクリル(メタクリ
ル)酸樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の
水希釈性樹脂とを含む少なくとも1種の着色組成物と、 D)少なくとも1種の架橋剤を含む少なくとも1種の架
橋組成物と、 E)少なくとも1種の水希釈性バインダを含む少なくと
も1種のバインダ組成物と からなる群から選択される、少なくとも1種の別個のさ
らなる成分を含有することを特徴とする請求項1から6
のいずれか一項に記載のコーティング系。 - 【請求項8】 前記成分C中の樹脂が、前記ポリウレタ
ンであることを特徴とする請求項7に記載のコーティン
グ系。 - 【請求項9】 前記成分D中の前記架橋剤が、少なくと
も1種のポリイソシアネートを含有することを特徴とす
る請求項7または8に記載のコーティング系。 - 【請求項10】 水性ベースコートの調製用の請求項1
から9のいずれか一項に記載のコーティング系の使用。 - 【請求項11】 車両修復コーティングにおける、車両
および/または車両部品のコーティング用の請求項1か
ら9のいずれか一項に記載のコーティング系の使用。
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