(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
ポリマー樹脂(P1)として使用されるポリアミドが、ポリアミド1g当たり0.01から8.0mg KOHの範囲の酸価を有する、請求項1に記載のコーティング組成物。
ポリマー樹脂(P2)および(P1)の互いに対する相対質量比が、いずれの場合にもコーティング組成物中のそれらの固形分に基づいて、10:1から1.5:1の範囲である、請求項1または2に記載のコーティング組成物。
少なくとも1種のポリマー樹脂(P1)およびそれと異なる少なくとも1種のポリマー樹脂(P2)の混合物(M)が、コーティング組成物の総質量に対して0.5から15質量%の範囲の量で、コーティング組成物中に存在する、請求項1から4のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
ポリマー樹脂(P1)として使用されるポリアミドを、コーティング組成物の総質量に対して0.05から5質量%の範囲の量で含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
結合剤(A)が、少なくとも1種のポリウレタンおよび/または少なくとも1種のポリ(メタ)アクリレートおよび/または少なくとも1種のポリエステルを、少なくとも1種のポリマー樹脂(A1)として含む、請求項1から8のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
ポリマー樹脂(A1)を、コーティング組成物の総質量に対して5から40質量%の範囲の量で、および顔料(B)を、コーティング組成物の総質量に対して0.1から25質量%の範囲の量で含む、請求項1から9のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
少なくとも1種のポリマー樹脂(P1)およびそれと異なる少なくとも1種のポリマー樹脂(P2)の混合物(M)を水性コーティング組成物中のレオロジー補助剤として使用する使用方法であって、
ポリマー樹脂(P1)が、ポリアミド1g当たり10mg KOH未満の酸価を有するポリアミドであり、ポリマー樹脂(P2)が少なくとも1種の重合した脂肪族C12〜C24モノカルボン酸と少なくとも1種のジオールおよび/またはポリオールとの反応により少なくとも得ることができるポリエステルである、使用方法。
【発明を実施するための形態】
【0016】
驚くべきことに、本発明の水性コーティング組成物は任意にコーティングされた基材にベースコートフィルムを適用するための「ベースコート/クリアコート」法に特に適当であり、したがって、ベースコートコーティング組成物として使用することができることが見出された。
【0017】
驚くべきことに、それに加えて、ポリマー樹脂(P2)の存在が、ポリアミド1g当たり10mg KOH未満の酸価を有し、したがって、通常、溶媒系コーティング組成物においてのみ使用することができるポリマー樹脂(P1)としてのポリアミドを、水性コーティング組成物中に組み込むことを可能にすることが見出された。より特には、驚くべきことに、ポリマー樹脂(P1)と(P2)との混合物(M)、または(P2)により水性組成物中に移動されたポリアミド(P1)が、本発明の水性コーティング組成物におけるレオロジー補助剤として適当であることが見出された。
【0018】
さらに驚くべきことに、本発明に従って使用される混合物(M)が、ポリマー樹脂(P1)をポリマー樹脂(P2)の存在下において水または水性媒体中に分散させることにより得ることができることが、本発明にとって必須であることが見出された。
【0019】
さらに驚くべきことに、特に混合物(M)中に存在するポリマー樹脂(P1)および(P2)の存在の結果として、および/または混合物(M)中の(P2)により水性相中に移動されたポリマー樹脂(P1)の存在の結果として、混合物(M)を含むコーティング組成物が任意にコーティングされた基材をベースコートフィルムで少なくとも部分的にコーティングするために使用される場合、ぶつ、ピンホール、はじき、たるみ、および流れ斑の発生を改善または防止することが可能であることが見出された。さらに、本発明における驚くべき発見は、問題のコーティング組成物の金属効果には悪影響を及ばないこと、および本発明のコーティング組成物は、特に仕上げにおける曇り度の評価に関して優れた性質において顕著であることであった。驚くべきことに、さらに、本発明のコーティング組成物は、一般的に使用されているコーティング組成物と比較して、同じ量の固形分に対して、より高いフィルム厚さにおける適用が達成され得ることを意味する、適用の高い効率において顕著であることが明らかになった。さらに、高い適用効率は、材料の消費の低減(より少なく上塗りする)および/またはより少ない廃棄生成物を可能にする。驚くべきことに、さらに、本発明のコーティング組成物は2週間の持続時間にわたる、例えば40℃以上の温度などの比較的高温でさえ高い貯蔵安定性において顕著であることが見出された。10以上の酸価を有するポリアミドまたは、例えば市販の製品Laponite(登録商標)などの金属ケイ酸塩がレオロジー補助剤として使用される、先行技術から公知である通例のコーティング組成物は、これらの上記の性質の少なくとも1つに関して欠点を有する。ポリマー樹脂(P1)を((P1)およびポリマー樹脂(P2)の混合物(M)を予め調製せずに)水性コーティング組成物中に直接に別に組み込むことは可能でなく、ぶつの形成またはそのようなコーティング組成物の部分における十分な貯蔵安定性の欠如が伴う。
【0020】
用語「はじき」、「たるみ」、「ピンホール」、「フロップ」、「ぶつ」、「適用効率」(「固体利用の程度」)、「レオロジー補助剤」(「レオロジー添加剤」)、「流れ斑」、および「レベリング」は、当業者に公知であり、例えば、Roempp Lexikon、Lacke und Druckfarben、Georg Thieme Verlag 1998で定義されている。
【0021】
コーティング組成物およびその中に存在する混合物(M)
本発明のコーティング組成物中に存在する成分(P1)および(P2)(混合物(M)の形態で)、(A1)、(B)、および水、ならびに同じくこの後で説明する任意に存在する成分(C)および/または(D)および/または(E)ならびに同じく存在する任意の有機溶媒および/または存在する任意の成分(A2)の質量%における割合は、好ましくは、コーティング組成物の総質量に対して合計100質量%になる。
【0022】
本発明のコーティング組成物と関連して、本発明の意味における用語「を含む(comprising)」は、好ましい一実施形態において、「からなる(consisting of)」という意味を有する。本発明のコーティング組成物に関して、この好ましい実施形態では、この後で述べる、および本発明に従って使用されるコーティング組成物中に、水、(P1)および(P2)(混合物(M)の形態で)、(A1)および(B)の成分の他に、例えば、任意に(A2)および/または(C)および/または(D)および/または(E)および/または有機溶媒(単数または複数)などコーティング組成物中に任意に存在する1種または複数のさらなる成分があってもよい。これらの成分の全ては、本発明のコーティング組成物中に上および下で述べるそれらの好ましい実施形態でそれぞれ存在してもよい。
【0023】
本発明の水性コーティング組成物は、液体希釈剤として水を含む。
【0024】
本発明のコーティング組成物と関連する用語「水性」は、好ましくは液体希釈剤として、即ち、液体溶媒および/または分散媒として、水を主成分として含むそれらの液体コーティング組成物を指す。本発明のコーティング組成物は、しかしながら、有機溶媒を限定された割合で任意に含んでもよい。当業者は、用語「有機溶媒」について知っている。この用語は、例えば1999年3月11日のCouncil Directive 1999/13/EC(第3条、第18項)で定義されている(そこで「溶媒」と定義されている)。そのような有機溶媒の例には、(ヘテロ)環状、(ヘテロ)脂肪族、または(ヘテロ)芳香族炭化水素、一官能価または多官能価アルコール、エーテル、エステル、ケトン、およびアミド、例えば、N−メチルピロリドン、N−エチルピロリドン、ジメチルホルムアミドなど、トルエン、キシレン、ブタノール、エチルグリコールおよびブチルグリコールならびに、さらにそれらの酢酸エステル、ブチルジグリコール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、イソホロンまたはそれらの混合物が含まれる。
【0025】
これらの有機溶媒の割合は、いずれの場合にも、本発明のコーティング組成物中に存在する液体希釈剤、即ち、液体溶媒および/または分散媒の合計割合に対して、好ましくは最大で40.0質量%、より好ましくは最大で35.0質量%、非常に好ましくは最大で30.0質量%、より特定すると最大で25.0質量%または最大で20.0質量%または最大で15.0質量%、より好ましくはさらに最大で10.0質量%である。特に本発明のコーティング組成物中における有機溶媒の割合は、本発明のコーティング組成物中に存在する液体希釈剤、即ち、液体溶媒および/または分散媒の合計割合に対して、最大で10.0質量%から40.0質量%の範囲にある。
【0026】
本発明のコーティング組成物は、コーティング組成物の総質量に対して、好ましくは、10から50質量%、より好ましくは、10から45質量%の範囲、非常に好ましくは10から40質量%の範囲の不揮発性画分を有する。
【0027】
本発明のコーティング組成物は、好ましくは、互いにこの順で続く工程(1)および(2)により、具体的には
(1)ポリマー樹脂(P1)を、ポリマー樹脂(P2)および、任意に、さらなる成分(C)および/または任意に有機溶媒(単数または複数)の存在下において、水または水性媒体中に分散させて、混合物(M)の水性分散液を得る工程、ならびに
(2)工程(1)により得られた混合物(M)の水性分散液を、コーティング組成物を製造するために使用されたさらなる成分、即ち、少なくとも成分(A1)および(B)およびさらに任意に(A2)も、任意に(D)、任意に(E)、およびやはり任意にさらなる水および/または有機溶媒と混合する工程
により得ることができる。
【0028】
この場合、工程(1)の分散は、好ましくは、15から30℃の範囲の温度で10から60分の時間にわたって、好ましくは10から30分の時間にわたって行う。分散は、市販のデバイス、より特定すると、例えばVWA−Getzmann(ドイツ)からの「Dispermat(登録商標)LC30」デバイスなどの溶解装置を用いて行うこともできる。そのようなデバイスは、典型的には、攪拌容器内に固定する攪拌ディスク(鋸歯状のディスク)を有する。攪拌ディスクの直径の攪拌容器の直径に対する相対サイズ比は、この場合には、好ましくは、1:1.1から1:2.5の範囲にある。攪拌ディスクの周縁の速度は、工程(1)を実施するとき、好ましくは15から25m/sの範囲、より好ましくは15から20m/sの範囲にある。攪拌容器の充填レベルは、攪拌容器の全高に基づいて、好ましくは60から90%の範囲にある。攪拌ディスクの直径は、攪拌ディスクの攪拌容器の底部からの距離を超えることが好ましい。工程(1)の分散は、好ましくは、プロセス中にトロイダル流パターンが生ずるように、即ち、「ドーナツ効果(donut effect)」が観察されるように行われる。この用語は当業者に公知である。
【0029】
したがって、混合物(M)は、好ましくは、ポリマー樹脂(P1)をポリマー樹脂(P2)の存在下において水または水性媒体中に分散させることにより、この混合物(M)の水性分散液の形態で予め調製される。そのようにして調製された混合物(M)のこの水性分散液は、好ましくは、本発明のコーティング組成物を製造するための成分として使用される。
【0030】
混合物(M)は、上記の工程(1)により(P1)、(P2)、および水、ならびに任意に有機溶媒だけでなく、少なくとも1種のさらなる成分(C)を使用して調製することもできる。
【0031】
適当な成分(C)は、好ましくは乳化剤、好ましくはポリマー樹脂(P2)と異なるような乳化剤である。さらに、任意の成分(C)はポリマー樹脂(P1)とも異なる。互いに異なる2種以上の成分(C)を使用することも可能である。
【0032】
当業者に知られた任意の通例の乳化剤は、適当な成分(C)である。成分(C)は、好ましくは、レクチンおよびC
12〜C
24脂肪族アルコールポリグリコールエーテルからなる群から選択される。本発明で使用されるポリグリコールエーテルは、C
12〜C
24脂肪族アルコールで完全にまたは部分的にエーテル化されていてもよい。適当なレシチン、即ち、適当なリン脂質は、例えば、市販で入手可能なLipotin(登録商標)Aである。ダイズレシチンも適当である。適当なC
12〜C
24脂肪族アルコールポリグリコールエーテルの例は、市販の製品Lutensol(登録商標)ON60およびLutensol(登録商標)XP70である。
【0033】
少なくとも1種のさらなる成分(C)が混合物(M)を調製するために使用される場合、ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルの成分(C)に対する相対質量比は、好ましくは50:1から1.5:1の範囲、より好ましくは35:1から1.75:1の範囲、非常に好ましくは30:1から2:1の範囲、特に好ましくは10:1から4:1の範囲にある。
【0034】
少なくとも1種のさらなる成分(C)は、コーティング組成物中に、いずれの場合にもコーティング組成物の総質量に対して、好ましくは0.05から5質量%、より好ましくは0.05から3質量%の量で存在する。
【0035】
少なくとも1種のポリマー樹脂(P1)とそれらと異なる少なくとも1種のポリマー樹脂(P2)との混合物(M)は、好ましくは、本発明のコーティング組成物中に、いずれの場合にもコーティング組成物の総質量に対して、0.5から15質量%、より好ましくは0.75から10質量%、非常に好ましくは1.0から8.5質量%、特に好ましくは1.5から7.5質量%、最も好ましくは1.0から5.0質量%の範囲の量で存在する。
【0036】
本発明のコーティング組成物は、混合物(M)内でポリマー樹脂(P1)として使用されるポリアミドを、その固形分に対して、いずれの場合にもコーティング組成物の総質量に対して、好ましくは0.05から5質量%の範囲の量で、より好ましくは0.1から4.5質量%の範囲の量で、非常に好ましくは0.15から4質量%の範囲の量で、さらにより好ましくは0.2から3.5質量%の範囲の量で、より特定すると0.25から3質量%の範囲の量で含む。本発明のベースコート組成物中におけるポリアミドの質量%による量は、本明細書においてはいずれの場合にも、ポリアミドそれ自体、即ち、その固形分を指す。
【0037】
本発明のコーティング組成物は、混合物(M)内でポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルを、その固形分に対して、いずれの場合にもコーティング組成物の総質量に対して、好ましくは0.4から10質量%の範囲の量で、より好ましくは0.6から9質量%の範囲の量で、非常に好ましくは0.8から8質量%の範囲の量で、さらにより好ましくは1から6質量%の範囲の量で、より特定すると1.5から5質量%の範囲の量で含む。本発明のベースコート組成物中における質量%によるポリエステルの量は、本明細書においてはいずれの場合にも、ポリエステルそれ自体、即ち、その固形分を指す。
【0038】
本発明の混合物(M)中またはコーティング組成物中における、ポリマー樹脂(P2)および(P1)の互いに対する相対質量比は、いずれの場合にもそれらの固形分に対して、好ましくは15:1から1:1の範囲、より好ましくは12.5から1.1:1の範囲、非常に好ましくは10:1から1.5:1の範囲、さらにより好ましくは8:1から1.5:1の範囲、より特定すると7:1から1.5:1の範囲、最も好ましくは6.5:1から1.5:1の範囲にある。
【0039】
ポリマー樹脂(P1)として使用されるポリアミドは、本発明に従って使用される混合物(M)中に、いずれの場合にも本発明に従って使用される混合物(M)の総質量に対して、好ましくは0.1から15質量%の範囲、より好ましくは0.2から12.5質量%の範囲、非常に好ましくは0.5から10質量%の範囲、さらにより好ましくは0.75から9質量%の範囲、最も好ましくは1から8質量%の範囲または1から7質量%の範囲の量で存在する。
【0040】
ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルは、本発明に従って使用される混合物(M)中に、いずれの場合にも本発明に従って使用される混合物(M)の総質量に対して、好ましくは2.5から25質量%の範囲、より好ましくは3.5から22.5質量%の範囲、非常に好ましくは4.5から20質量%の範囲、さらにより好ましくは5から19質量%の範囲、最も好ましくは6から18質量%の範囲の量で存在する。
【0041】
ポリマー樹脂(P1)
ポリマー樹脂(P1)として使用されるポリアミドは、ポリアミド1g当たり10mg KOH未満の酸価を有する。ポリマー樹脂(P1)として使用されるポリアミドは、好ましくは、ポリアミド1g当たり9mg KOH未満、より好ましくはポリアミド1g当たり8mg KOH未満、非常に好ましくはポリアミド1g当たり7mg KOH以下の酸価を有する。ポリマー樹脂(P1)は、好ましくは、ポリアミド1g当たり0から10.0mg KOH未満の範囲、より好ましくはポリアミド1g当たり0.1から10.0mg KOH未満の範囲、非常に好ましくはポリアミド1g当たり0.1から9.0mg KOH未満の範囲、最も好ましくはポリアミド1g当たり0.1から8.0mg KOHの範囲の酸価を有する。別の好ましい実施形態では、ポリマー樹脂(P1)は、ポリアミド1g当たり0.1から10mg KOH未満の範囲、より好ましくはポリアミド1g当たり0.1から9mg KOHまたは0.5から9mg KOHの範囲、非常に好ましくはポリアミド1g当たり0.1から8mg KOHまたは0.5から8mg KOHの範囲、特に好ましくはポリアミド1g当たり0.1から7mg KOH以下または0.5から7mg KOH以下の範囲の酸価を有する。酸価は下に記載する方法に従って決定される。
【0042】
当業者に知られた通例のポリアミドのいずれも、ポリマー樹脂(P1)として使用することができるが、ただし、このポリアミドは、ポリアミド1g当たり10mg KOH未満の酸価を有する。問題のポリアミドは、ポリアミドのホモポリマーであってもコポリマーであってもよい。成分(P1)として使用されるポリマー樹脂も、互いに異なる2種以上のポリアミドの混合物であってもよい。
【0043】
ポリマー樹脂(P1)として使用されるポリアミドは、好ましくは、ポリアミド1g当たり9mg KOH未満、より好ましくはポリアミド1g当たり8mg KOH未満、非常に好ましくはポリアミド1g当たり7mg KOH以下のアミン数を有する。ポリマー樹脂(P1)として使用されるポリアミドは、好ましくは、ポリアミド1g当たり0.1から10mg KOH未満、より好ましくはポリアミド1g当たり0.1から9mg KOHまたは0.5から9mg KOH、非常に好ましくはポリアミド1g当たり0.1から8mg KOHまたは0.5から8mg KOH、特に好ましくはポリアミド1g当たり0.1から7mg KOH以下または0.5から7mg KOH以下の範囲のアミン数を有する。当業者は、アミン数を決定する方法を知っている。アミン数は、好ましくは、DIN16945(1989年3月付け)に従って決定される。
【0044】
ポリマー樹脂(P1)として使用されるポリアミドは、好ましくは、100g/モルから5000g/モルの範囲、より好ましくは150g/モルから4000g/モルの範囲、非常に好ましくは200g/モルから3000g/モルの範囲、特に好ましくは250g/モルから2000g/モルの範囲、最も好ましくは400g/モルから1500g/モルの範囲の数平均分子量を有する。当業者は、数平均分子量を決定する方法を知っている。数平均分子量は下記の方法に従って決定される。
【0045】
本発明に従ってポリマー樹脂(P1)として使用されるポリアミドは、好ましくは、任意に、少なくとも1種のモノカルボン酸、より特定すると少なくとも1種のC
12〜C
24モノカルボン酸、および/または例えばC
2〜C
12モノアミンなどの少なくとも1種のモノアミンの存在下における、少なくとも1種のポリカルボン酸(C1a)と少なくとも1種のポリアミン(C1b)との反応によって得ることができる。
【0046】
本発明に従ってポリマー樹脂(P1)として使用されるポリアミドは、好ましくは、脂肪族C
3〜C
22ジカルボン酸、脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸のダイマーおよびトリマーなどのポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種のポリカルボン酸(C1a)と、少なくとも1種の脂肪族C
2〜C
12ジアミン(C1b)との反応により得ることができる。
【0047】
少なくとも1種のポリカルボン酸(C1a)と少なくとも1種のポリアミン(C1b)との反応は、好ましくは有機の溶媒中で実施するのが好ましい。
【0048】
本発明に従ってポリマー樹脂(P1)として使用されるポリアミドは、好ましくは、少なくとも1種のポリカルボン酸(C1a)、好ましくは、脂肪族C
3〜C
22ジカルボン酸、脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸のダイマーおよびトリマーなどのポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種のポリカルボン酸と、少なくとも1種のポリアミン(C1b)、好ましくは少なくとも1種の脂肪族C
2〜C
12ジアミン(C1b)との反応によって得られ、そのとき得られた反応生成物は、その後、任意に少なくとも1種の好ましくは塩基性中和剤と接触させられる。ここで、遊離カルボキシル基と中和剤との反応により、得られた反応生成物の酸価は、調節することができ、反応生成物1g当たり10mg KOH未満の酸価を達成できる。
【0049】
本発明に従ってポリマー樹脂(P1)として使用されるポリアミドは、市販で入手することが可能であり:例として、市販の製品Thixatrol(登録商標)P220X−MF、Disparlon(登録商標)A6900−20X、Disparlon(登録商標)A650−20X、Disparlon(登録商標)A670−20M、Disparlon F−9030、Disparlon(登録商標)6900−20X、Luvotix(登録商標)AB、Luvotix(登録商標)PA20XA、Luvotix(登録商標)R−RF、Luvotix(登録商標)HT−SF、Luvotix(登録商標)HAT400、Luvotix(登録商標)HT、Troythix(登録商標)250XF、Byk−430、およびByk−431が含まれる。
【0050】
ポリマー樹脂(P2)
当業者に知られた通例のポリエステルのいずれも、ポリマー樹脂(P2)として使用することができるが、ただし、このポリエステルは、少なくとも1種の重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸と少なくとも1種のジオールおよび/またはポリオールとの反応により少なくとも得ることができる。問題のポリエステルは、ポリエステルホモポリマーであってもコポリマーであってもよい。互いに異なる2種以上のポリエステルの混合物もポリマー樹脂成分(P2)として使用することができる。用語「少なくとも得ることができる」は、この点において、本発明の意味で、少なくとも1種の重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸および少なくとも1種のジオールおよび/またはポリオールに加えて、任意に、ポリエステル(P2)を製造するためのさらなる出発成分、例えば、少なくとも1種の脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸などならびに/または脂肪族C
3〜C
12ジカルボン酸、脂環式C
5〜C
12ジカルボン酸、芳香族C
8〜C
12ジカルボン酸、脂肪族C
5〜C
12トリカルボン酸、脂環式C
6〜C
12トリカルボン酸、および芳香族C
9〜C
12トリカルボン酸からなる群から選択される少なくとも1種のジカルボン酸および/または少なくとも1種のトリカルボン酸などを使用する可能性を指す。
【0051】
ポリマー樹脂(P2)は、好ましくは、ポリマー樹脂(P1)を水性相中に移動させるための乳化剤として役立つ。
【0052】
ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルは、好ましくは、ポリエステル1g当たり20から50mg KOHの範囲の酸価を有する。より好ましくは、ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルは、ポリエステル1g当たり20から45mg KOHの範囲、非常に好ましくはポリエステル1g当たり25から40mg KOHの範囲、特に好ましくはポリエステル1g当たり30から38mg KOHの範囲の酸価を有する。当業者は、酸価を決定する方法を知っている。酸価は、下に記載する方法に従って決定される。
【0053】
ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルは、好ましくは、ポリエステル1g当たり20から300mg KOHの範囲のOH価(ヒドロキシル価)を有する。より好ましくは、ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルは、ポリエステル1g当たり25から250mg KOHの範囲、非常に好ましくはポリエステル1g当たり25から200mg KOHの範囲、特に好ましくはポリエステル1g当たり25から150mg KOHの範囲またはポリエステル1g当たり30から120mg KOHの範囲のOH価を有する。当業者は、OH価を決定する方法を知っている。OH価は、下に記載する方法に従って決定される。
【0054】
別の好ましい実施形態では、ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルは、いずれの場合にも、ポリエステル1g当たり最大で300mg KOH、より好ましくは最大で250mg KOH、非常に好ましくは最大で200mg KOH、さらにより好ましくは最大で150mg KOH、特に好ましくは最大で120mg KOHのOH価を有する。
【0055】
ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルは、好ましくは、ポリエステル1g当たり20から50mg KOHの範囲、より好ましくはポリエステル1g当たり20から45mg KOHの範囲、非常に好ましくはポリエステル1g当たり25から40mg KOHの範囲、特に好ましくはポリエステル1g当たり30から38mg KOHの範囲の酸価を有し、および/またはポリエステル1g当たり20から300mg KOHの範囲、より好ましくはポリエステル1g当たり25から250mg KOHの範囲、非常に好ましくはポリエステル1g当たり25から200mg KOHの範囲、特に好ましくはポリエステル1g当たり25から150mg KOHの範囲もしくはポリエステル1g当たり30から120mg KOHの範囲のヒドロキシル価を有する。
【0056】
ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルは、好ましくは500g/モルから100000g/モルの範囲、より好ましくは700g/モルから90000g/モルの範囲、非常に好ましくは1000g/モルから80000g/モルの範囲、特に好ましくは1000g/モルから60000g/モルの範囲または2000g/モルから60000g/モルの範囲または2000g/モルから50000g/モルの範囲、最も好ましくは2000g/モルから10000g/モルの範囲または2000g/モルから6000g/モルの範囲の数平均分子量を有する。当業者は、数平均分子量を決定する方法を知っている。数平均分子量は下記の方法に従って決定される。
【0057】
本発明に従ってポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルは、少なくとも1種の重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸と少なくとも1種のジオールおよび/またはポリオールとの反応により少なくとも得ることができる。本発明においては、いずれの場合にも、遊離酸だけでなく、それに加えて、対応する適当な誘導体、例えば、対応するエステルおよび/または酸無水物およびやはり対応する塩なども使用することが可能である。
【0058】
用語「重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸」とは、本発明の意味で、好ましくは、脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸のポリマー、より特定するとダイマーおよび/またはトリマーを指す。この用語は当業者に公知である。
【0059】
当業者は、脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸のポリマー、より特定するとダイマーおよびトリマーを提供するための、換言すれば、重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸、例えば、二量化した、三量化したおよび/またはそれより高度に重合した、例えば、DE2506211A1、US2,793,219A、およびUS2,955,121Aからの特に二量化したおよび/または三量化した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸などを提供するための製造方法も知っている。重合した脂肪族C
14〜C
22モノカルボン酸は、好ましくはOH、O−C
1〜4脂肪族ラジカル、=O、NH
2、NH(C
1〜4脂肪族ラジカル)、N(C
1〜4脂肪族ラジカル)からなる群から選択される少なくとも1種の置換基により、任意に1回または例えば2、3、4、もしくは5回のように複数回、置換されていてもよく、その場合、置換は、同じかまたは異なる炭素原子上で起こっていてもよい。そのような重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸を製造するために使用される出発原料は、少なくともモノ不飽和脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸である。生じた重合した、例えば二量化したおよび三量化した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸は、いずれの場合にも、蒸留により互いに、およびいずれの場合にもより高い重合生成物からも分離することができ、任意に、例えば水素化などのさらなる変換反応にかけられてもよい。
【0060】
ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルを製造するために使用される少なくとも1種の重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸は、好ましくは二量化したおよび/または三量化した、より特定すると少なくとも二量化した、C
12〜C
24モノカルボン酸である。
【0061】
重合した、特に二量化したおよび三量化したC
12〜C
24モノカルボン酸は、市販で入手可能である。市販の二量化した脂肪酸の例は、Crodaからの製品、Empol 1003、Empol 1005、Empol 1008、Empol 1012、Empol 1016、Empol 1026、Empol 1028、Empol 1061、Empol 1062、Pripol 1006、Pripol 1009、Pripol 1012、Pripol 1013、Pripol 1017、Pripol 1022、Pripol 1025、Pripol 1027であり、市販の三量化した脂肪酸の例は、BASFからの製品Empol 1043およびCrodaからの製品Pripol 1040である。
【0062】
用語「脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸」とは、本発明の意味で、好ましくは、いずれの場合にも正確に1個の−C(=O)−OH基を有する、飽和または不飽和の、好ましくは不飽和の、合計12〜24個、即ち、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、もしくは24個の炭素原子を有する脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸、好ましくは合計14〜22個、即ち、14、15、16、17、18、19、20、21、もしくは22個の炭素原子を有する脂肪族C
14〜C
22モノカルボン酸、または、合計16〜20個、即ち、16、17、18、19、もしくは20個の炭素原子を有する脂肪族C
16〜C
20モノカルボン酸、即ち、この1個の−C(=O)−OH基に加えて合計11〜23個、即ち、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、もしくは23個の炭素原子を有するC
11〜C
23脂肪族ラジカル、好ましくは合計13〜21、即ち、13、14、15、16、17、18、19、20、もしくは21個の炭素原子を有するC
13〜C
21脂肪族ラジカル、または合計15〜19、即ち、15、16、17、18、もしくは19個の炭素原子を有するC
15〜C
19脂肪族ラジカルを有する脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸を指す。本明細書における「脂肪族」という表現は、好ましくは非環式の飽和または不飽和の、好ましくは不飽和の、分岐または非分岐の脂肪族ラジカルを包含する。本発明における不飽和脂肪族ラジカルは、少なくとも1個の、好ましくは1、2、3、4、または5個、より好ましくは1、2、3、または4個、非常に好ましくは1、2、または3個の炭素二重結合(単数または複数)を有する。脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸は、天然脂肪酸であっても合成脂肪酸であってもよい。脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸は、好ましくは、OH、O−C
1〜4脂肪族ラジカル、=O、NH
2、NH(C
1〜4脂肪族ラジカル)、N(C
1〜4脂肪族ラジカル)からなる群から選択される少なくとも1個の置換基により、任意に1回または、例えば2、3、4、もしくは5回のような複数回、置換されていてもよく、該置換は、同一のまたは異なる炭素原子上にあることも可能である。ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸、ヘンイコサノン酸、ドコサン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、イコセン酸、セトレイン酸、エルカ酸、リノール酸、リノレン酸、カレンデュラ酸、プニカ酸、エレオステアリン酸、アラキドン酸、チムノドン酸、クルパノドン酸、およびセルボン酸、およびリシノール酸からなる群から選択される脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸が好ましい。パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、イコセン酸、リノール酸、リノレン酸、カレンデュラ酸、プニン酸、エレオステアリン酸、アラキドン酸、およびチモドン酸、およびリシノール酸からなる群から選択される脂肪族C
16〜C
20モノカルボン酸が好ましい。ステアリン酸、ペトロセリン酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、カレンデュラ酸、プニン酸、およびエロステアリン酸、およびリシノール酸からなる群から選択される、より特定するとステアリン酸、オレイン酸、リノール酸およびリノレン酸、およびリシノール酸からなる群から選択される、最も好ましくはオレイン酸、リノール酸およびリノレン酸およびリシノール酸からなる群から選択される脂肪族C
18モノカルボン酸が好ましい。
【0063】
ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルは、好ましくは、少なくとも1種の脂肪族の重合した、好ましくは少なくとも1種の二量化したおよび/または三量化した、脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸および任意に少なくとも1種の脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸と、少なくとも1種のC
2〜C
20ポリオールおよび/またはC
2〜C
20ジオールとの反応によって少なくとも得ることができる。
【0064】
ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルを製造するために使用される少なくとも1種の重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸から得ることができる構造単位は、好ましくは、該ポリエステル中にポリエステルの総質量に対して10から80モル%、好ましくは10から60モル%、より好ましくは10から40モル%の範囲の量で存在する。ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルを製造するために使用される少なくとも1種の重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸は、より好ましくは二量化したおよび/または三量化したC
12〜C
24モノカルボン酸であり、それらから得ることができる構造単位は、該ポリエステル中にポリエステルの総質量に対して10から40モル%の範囲の量で存在する。ここで、当業者には、使用された重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸が、ここで該ポリエステル中にもとのままで組み込まれているのではなくて、その代わりに、少なくとも1種のポリオールおよび/またはジオールと少なくとも1種の重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸との反応で、水の脱離によってのみ、エステル結合の形成を通して、該ポリエステル中に存在する構造単位が構築されることは明らかである。ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルを製造するために使用される少なくとも1種の重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸は、二量化したおよび/または三量化したC
12〜C
24モノカルボン酸であり、それらから得ることができる構造単位は、ポリエステル中に、いずれの場合にもポリエステルの総質量に対して、12から38モル%の範囲、非常に好ましくは14から36モル%の範囲、または16から34モル%の範囲、または18から32モル%の範囲または20から30モル%の範囲または22から28モル%の範囲、特に好ましくは23から26モル%の範囲の量で存在することが特に好ましい。
【0065】
用語「ポリオール」とは、本発明の意味で、好ましくは、少なくとも3個の、好ましくは第一級の、ヒドロキシル基を有する成分を指す。しかしながら、全てを考慮に入れて、ポリオールは、好ましくは、10個以下のヒドロキシル基、即ち、少なくとも2個の第一級ヒドロキシル基に加えて、8個以下のさらなるヒドロキシル基を有してもよい。用語「ポリオール」は、したがって、特に、トリオールを包含する。「ポリオール」は、本発明の意味で、(ヘテロ)脂肪族、(ヘテロ)脂環式または(ヘテロ)芳香族ポリオールであってもよい。使用されるポリオールは、好ましくは、脂肪族の、好ましくは飽和のポリオールである。該ポリオールは好ましくはトリオールである。本発明に従って使用されるポリオールは、1分子当たり好ましくは2から20個、より好ましくは2から12個の炭素原子を有し、即ち、それらは好ましくはC
2〜C
20ポリオール、より好ましくはC
2〜C
12ポリオールである。該ポリオールは、好ましくは、OH、O−C
1〜4脂肪族ラジカル、=O、NH
2、NH(C
1〜4脂肪族ラジカル)、N(C
1〜4脂肪族ラジカル)からなる群から選択される少なくとも1個の置換基により、1回または例えば2、3、4、もしくは5回のように複数回、任意に置換されていてもよく、該置換基が同じ炭素原子または異なる炭素原子上にあることが可能である。
【0066】
用語「ジオール」は、本発明の意味で、好ましくは、2個の、好ましくは第一級の、ヒドロキシル基を有する成分を指す。「ジオール」は、本発明の意味で、(ヘテロ)脂肪族、(ヘテロ)脂環式、または(ヘテロ)芳香族ジオールであってもよい。使用されるジオールは、好ましくは脂肪族の、好ましくは飽和のジオールである。本発明に従って使用されるジオールは、1分子当たり好ましくは2から20個、より好ましくは2から12個の炭素原子を有し、即ち、それらは好ましくはC
2〜C
20ジオール、より好ましくはC
2〜C
12ジオールである。該ジオールは、好ましくはOH、O−C
1〜4脂肪族ラジカル、=O、NH
2、NH(C
1〜4脂肪族ラジカル)、N(C
1〜4脂肪族ラジカル)からなる群から選択される少なくとも1種の置換基により、1回または例えば2、3、4、もしくは5回のように複数回、任意に置換されていてもよく、該置換基が同じ炭素原子または異なる炭素原子上にあることが可能である。
【0067】
より好ましくは、本発明に従ってポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルを製造するために使用されるジオールおよび/またはポリオールは、脂肪族C
2〜C
20ポリオールおよび/または脂肪族C
2〜C
20ジオールからなる群から選択される。非常に好ましくは、本発明に従ってポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルを製造するために使用されるジオールは、脂肪族C
2〜C
12ジオールからなる群から選択される。
【0068】
用語「脂肪族C
2〜C
20ポリオール」または「脂肪族C
2〜C
20ジオール」は、本発明の意味で、好ましくは、合計2〜20個、即ち、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20個の炭素原子を有する飽和または不飽和、好ましくは飽和の脂肪族C
2〜C
20ポリオールまたはC
2〜C
20ジオール、好ましくは、合計2〜12個、即ち、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、または12個の炭素原子を有する脂肪族C
2〜C
12ポリオールまたは脂肪族C
2〜C
12ジオールを指し、それらはいずれの場合にも正確に2個の−OH基、好ましくは端部−OH基を有する。本明細書における「脂肪族」という表現は、好ましくは非環式の飽和または不飽和、好ましくは飽和の、分岐したまたは非分岐の脂肪族ラジカルを包含する。不飽和脂肪族ラジカルは、この場合、少なくとも1個、好ましくは1、2、3、4、または5個、より好ましくは1、2、3、または4個、非常に好ましくは1、2、または3個の炭素二重結合を有する。脂肪族C
2〜C
20ポリオールまたはC
2〜C
20ジオールは、好ましくはOH、O−C
1〜4脂肪族ラジカル、=O、NH
2、NH(C
1〜4脂肪族ラジカル)、N(C
1〜4脂肪族ラジカル)からなる群から選択される少なくとも1個の置換基により、1回または例えば2、3、4、もしくは5回のように、複数回、任意に置換されていてもよく、該置換基が同じ炭素原子または異なる炭素原子上にあることが可能である。脂肪族C
2〜C
20ポリオールは、好ましくは、エチレングリコール、プロピレングリコール(1,2−プロパンジオール)、トリメチレングリコール(1,3−プロパンジオール)、1,4−ジヒドロキシブタン(1,4−ブタンジオール)、1,5−ジヒドロキシペンタン、1,6−ジヒドロキシヘキサン(1,6−ヘキサンジオール)、ネオペンチルグリコール、および1,1,1−トリメチロールプロパン(TMP)からなる群から選択される。該脂肪族C
2〜C
20ジオールは、好ましくは、エチレングリコール、プロピレングリコール(1,2−プロパンジオール)、トリメチレングリコール(1,3−プロパンジオール)、1,4−ジヒドロキシブタン(1,4−ブタンジオール)、1,5−ジヒドロキシペンタン、1,6−ジヒドロキシヘキサン(1,6−ヘキサンジオール)、およびネオペンチルグリコールからなる群から選択される。
【0069】
ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルを製造するために、上記の少なくとも1種の重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸および少なくとも1種のジオールおよび/またはポリオールに加えて、任意に少なくとも1種の脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸、好ましくは少なくとも1種の脂肪族C
16〜C
20モノカルボン酸も使用することが可能である。本発明では、脂肪族の重合したC
12〜C
24モノカルボン酸を製造するためにも同じ適当な脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸を使用することが可能である。この目的のためには、少なくとも1種のそのような脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸、好ましくは少なくともモノ不飽和であるかおよび/またはその脂肪族ラジカルが少なくとも1個のOH基により置換されている少なくとも1種のそのような脂肪族C
16〜C
20モノカルボン酸が特に適当である。この種の脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸の例は、リシノール酸である。ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルを製造するために使用される少なくとも1種の脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸が任意に使用され、この酸から得ることができる構造単位は、ポリエステル中に、いずれの場合にもポリエステルの総質量に対して0から20モル%の範囲、非常に好ましくは0から10モル%の範囲の量で存在する。
【0070】
ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルを製造するために、少なくとも1種のさらなる成分を使用することが任意に可能である。ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルを製造するためには、それらに加えて、脂肪族C
3〜C
12ジカルボン酸、脂環式C
5〜C
12ジカルボン酸、芳香族C
8〜C
12ジカルボン酸、脂肪族C
5〜C
12トリカルボン酸、脂環式C
6〜C
12トリカルボン酸、および芳香族C
9〜C
12トリカルボン酸からなる群から選択される、より好ましくは、脂環式C
5〜C
12ジカルボン酸および芳香族C
9〜C
12トリカルボン酸および芳香族C
8〜C
12ジカルボン酸からなる群から選択される、少なくとも1種のジカルボン酸および/または少なくとも1種のトリカルボン酸、または例えば、対応する酸無水物および/またはエステルなどのそれらの適当な使用可能な誘導体を使用することが好ましい。ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルは、ポリエステルを製造するための少なくとも1種のジカルボン酸および/または少なくとも1種のトリカルボン酸の使用から生ずる構造単位の、ポリエステルの全ての構造単位の100モル%の合計割合に対して、好ましくは3から40モル%、より好ましくは5から30モル%を含有する。
【0071】
ポリマー樹脂(P2)として使用されるポリエステルを製造するために、脂肪族C
3〜C
12ジカルボン酸、脂環式C
5〜C
12ジカルボン酸、芳香族C
8〜C
12ジカルボン酸、脂肪族C
5〜C
12トリカルボン酸、脂環式C
6〜C
12トリカルボン酸、および芳香族C
9〜C
12トリカルボン酸からなる群から選択される少なくとも1種のジカルボン酸および/または少なくとも1種のトリカルボン酸、ならびに任意にそれに加えて少なくとも1種の脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸を追加使用することが好ましい。
【0072】
用語「脂肪族C
3〜C
12ジカルボン酸」は、本発明の意味で、好ましくは、合計3から12個、即ち、3、4、5、6、7、8、9、10、11、または12個の炭素原子を有し、かついずれの場合にも正確に2個の−C(=O)−OH基を有する飽和または不飽和の、好ましくは飽和の脂肪族C
3〜C
12ジカルボン酸、即ち、例えば、これらの2個の−C(=O)−OH基に加えて、合計1から20個の炭素原子を有するC
1〜C
20脂肪族ラジカルを有する脂肪族C
3〜C
22ジカルボン酸を指す。本明細書における「脂肪族」という表現は、好ましくは非環式の飽和または不飽和の、好ましくは不飽和の、分岐または非分岐の脂肪族ラジカルを包含する。当業者には、C
3〜C
22ジカルボン酸中の不飽和結合は、この場合には、C
4〜C
22ジカルボン酸からのみ始まることが可能であることは明らかである。その場合に、不飽和脂肪族ラジカルは、少なくとも1個の、好ましくは1、2、3、4、または5個、より好ましくは1、2、3、または4個、非常に好ましくは1、2、または3個の炭素二重結合(単数または複数)を有する。脂肪族C
3〜C
22ジカルボン酸は、天然カルボン酸であっても合成カルボン酸であってもよい。脂肪族C
3〜C
22ジカルボン酸は、好ましくは、OH、O−C
1〜4脂肪族ラジカル、=O、NH
2、NH(C
1〜4脂肪族ラジカル)、N(C
1〜4−脂肪族ラジカル)からなる群から選択される少なくとも1個の置換基により、1回または例えば2、3、4、もしくは5回のように複数回、任意に置換されていてもよく、該置換基が同じ炭素原子または異なる炭素原子上にあることが可能である。好ましいのは、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、トリデカンジカルボン酸、トリデカンジカルボン酸、およびヘキサデカンジカルボン酸からなる群から選択される脂肪族C
3〜C
22ジカルボン酸である。
【0073】
脂肪族C
3〜C
12ジカルボン酸と比較して、脂肪族C
5〜C
12トリカルボン酸は、少なくとも5個の炭素原子を有し、2個でなく3個のカルボキシル基を有する。
【0074】
用語「脂環式C
5〜C
12ジカルボン酸」は、本発明の意味で、好ましくは、合計5〜12個、即ち、5、6、7、8、9、10、11、または12個の炭素原子を有し、かついずれの場合にも正確に2個の−C(=O)−OH基を有する飽和または不飽和の、好ましくは飽和の脂環式C
5〜C
12ジカルボン酸、即ち、例えば、これらの2個の−C(=O)−OH基に加えて、合計3から10個の炭素原子を有するC
3〜C
10脂環式ラジカルを有する脂環式C
5〜C
12ジカルボン酸を指す。本明細書における「脂環式」という表現は、好ましくは環状飽和または不飽和の、好ましくは不飽和の脂環式ラジカルを包含する。脂環式C
5〜C
12ジカルボン酸は、好ましくは、OH、O−C
1〜4脂肪族ラジカル、=O、NH
2、NH(C
1〜4脂肪族ラジカル)、N(C
1〜4脂肪族ラジカル)からなる群から選択される少なくとも1種の置換基により、1回または例えば2、3、4、もしくは5回のように複数回、任意に置換されていてもよく、該置換基が同じ炭素原子または異なる炭素原子上にあることが可能である。好ましいのは、ヘキサヒドロフタル酸またはヘキサヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロテレフタル酸またはヘキサヒドロテレフタル酸無水物、ヘキサヒドロイソフタル酸またはヘキサヒドロイソフタル酸無水物からなる群から選択される脂環式C
5〜C
12ジカルボン酸である。脂環式C
6〜C
12トリカルボン酸は、脂環式C
5〜C
12ジカルボン酸と対照的に、少なくとも6個の炭素原子を有し、2個でなく3個のカルボキシル基を有する。
【0075】
用語「芳香族C
8〜C
12ジカルボン酸」は、本発明の意味で、好ましくは、合計8〜12個、即ち、8、9、10、11、または12個の炭素原子を有し、かついずれの場合にも正確に2個の−C(=O)−OH基を有する芳香族C
8〜C
12ジカルボン酸、即ち、例えば、これらの2個の−C(=O)−OH基に加えて、合計6から10個の炭素原子を有するC
6〜C
10芳香族ラジカルを有する芳香族C
8〜C
12ジカルボン酸を指す。芳香族C
8〜C
12ジカルボン酸は、好ましくはOH、O−C
1〜4脂肪族ラジカル、=O、NH
2、NH(C
1〜4脂肪族ラジカル)、N(C
1〜4脂肪族ラジカル)からなる群から選択される少なくとも1種の置換基により、1回または例えば2、3、4、もしくは5回のように複数回、任意に置換されていてもよく、該置換基が同じ炭素原子または異なる炭素原子上にあることが可能である。該芳香族C
8〜C
12ジカルボン酸は、好ましくは、テレフタル酸、イソフタル酸、オルト−フタル酸および/またはトリメリット酸および/またはそれらの酸無水物および/またはエステルからなる群から選択される。芳香族C
9〜C
12トリカルボン酸は、芳香族C
8〜C
12ジカルボン酸と対照的に、少なくとも9個の炭素原子を有し、かつ2個ではなく3個のカルボキシル基を有する。
【0076】
当業者は、例えばDE4009858A1から、ポリマー樹脂(P2)として使用することができる適当なポリエステル、およびそれらの製造法を知っている。
【0077】
結合剤(A)
本発明の水性コーティング組成物中で使用される結合剤(A)は、好ましくは水溶性または水分散性結合剤である。
【0078】
用語「結合剤」は、本発明の意味で、DIN EN ISO4618(ドイツ版、2007年3月付け)に従って理解され、組成物中に存在する顔料(B)および任意の充填剤も除いて、好ましくはフィルム形成性に寄与するコーティング組成物の不揮発性画分を指し、より特定するとフィルム形成性に寄与するポリマー樹脂を指す。不揮発性画分は、この後で記載する方法に従って決定することができる。
【0079】
適当なポリマー樹脂(A1)は、自己架橋および非自己架橋ポリマー樹脂(A1)などの、全て当業者に知られた通例のポリマー樹脂(A1)である。非自己架橋ポリマー樹脂(A1)が使用される場合、本発明に従って使用される結合剤(A)は、架橋剤(A2)も含んでいてもよい。必要に応じて存在する架橋剤(A2)を含む適当なポリマー樹脂(A1)は、例えば、EP0228003A1、DE4438504A1、EP0593454B1、DE19948004A1、EP0787159B1、DE4009858A1、DE4437535A1、WO92/15405A1およびWO2005/021168A1から、特に、EP0228003A1、DE19948004A1、DE4009858A1、およびDE4437535A1から知られる。
【0080】
結合剤(A)は、架橋反応を可能にする反応性官能基を任意に有する少なくとも1種のポリマー樹脂(A1)を好ましくは含む。
【0081】
ポリマー樹脂(A1)は、ポリマー樹脂(P1)および(P2)とは異なる。
【0082】
本発明に従って使用される結合剤(A)のポリマー樹脂(A1)は、好ましくは架橋性の反応性官能基を有する。当業者に知られた通例の架橋性反応性官能基のいずれも、本発明に適当である。結合剤(A)の少なくとも1種のポリマー樹脂は、好ましくは、例えば、第一級アミノ基、第二級アミノ基、ヒドロキシル基、チオール基、カルボキシル基、カルバメート基、ビニル基または(メタ)アクリレート基などの少なくとも1個のC=C二重結合を有する基、およびエポキシド基などを有する基からなる群から選択される少なくとも1種の反応性の官能基を有する。結合剤(A)のポリマー樹脂(A1)は、好ましくは、官能性ヒドロキシル基を有する。
【0083】
本発明の目的のための「(メタ)アクリル系」または「(メタ)アクリレート」という表現は、いずれの場合にもそれぞれ、「メタクリル系」および/または「アクリル系」、ならびに「メタクリレート」および/または「アクリレート」という意味を含む。
【0084】
結合剤(A)のポリマー樹脂(A1)がヒドロキシル基などの架橋性官能基を有する場合、ヒドロキシル基などの架橋性官能基の割合は、好ましくは、いずれの場合にも結合剤(A)のポリマー樹脂(A1)の固形分の総質量に対して、0.1質量%から7.0質量%、より好ましくは0.25から6.5質量%、非常に好ましくは0.5から6.0質量%、より特定すると0.75から5.5質量%の範囲である。
【0085】
任意に存在するポリマー樹脂(A1)および架橋剤(A2)は、発熱的にまたは吸熱的に硬化性または架橋性である。任意に存在するポリマー樹脂(A1)および架橋剤(A2)は、特に、熱硬化性または熱架橋性である。任意に存在するポリマー樹脂(A1)および架橋剤(A2)は、好ましくは−20℃から250℃までの温度範囲で硬化性または架橋性である。任意に存在するポリマー樹脂(A1)および架橋剤(A2)は、好ましくは、室温でまたは15℃から80℃の範囲の温度で架橋性である。室温は、本発明の意味で、好ましくは18℃から23℃の範囲の温度を指す。あるいは任意に存在するポリマー樹脂(A1)および架橋剤(A2)は、比較的高温でのみ架橋性である、例えば、80℃以上、より好ましくは110℃以上、非常に好ましくは140℃以上または150℃以上で架橋性である。特定の利点に関して、任意に存在するポリマー樹脂(A1)および架橋剤(A2)は、50から150℃、さらにより好ましくは70から150℃、および非常に好ましくは80から150℃で架橋性である。
【0086】
結合剤(A)は、好ましくは、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレア、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート、ビニルエステル系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール性樹脂およびシリコーン樹脂、ならびにさらにそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種のポリマー樹脂(A1)を含み、好ましくは該ポリマー樹脂の70から100質量%が上記ポリマーの少なくとも1種から選択される。明言されたポリマーの中で、本発明ではいずれの場合にも、ホモポリマーおよびコポリマーの両方とも好ましい。これらの樹脂およびそれらの製造も当業者に公知である。適当なポリエステルは、例えばDE4009858A1から知られる。適当なポリウレタンは、例えばDE19948004A1およびEP0228003A1から知られる。用語「ポリウレタン」は、好ましくは、特に、ポリウレタンポリ(メタ)アクリレート、即ち、ポリウレタンで改質されたポリ(メタ)アクリレートを含む。そのようなポリウレタンポリ(メタ)アクリレートは、当業者には、例えばDE4437535A1から公知である。
【0087】
結合剤(A)は、好ましくは、ポリウレタン、ポリウレア、ポリエステル、およびポリ(メタ)アクリレートからなる群から選択される、より特定するとポリウレタンおよびポリ(メタ)アクリレートからなる群から選択される少なくとも1種のポリマー樹脂(A1)を含み、好ましくは、結合剤のポリマー樹脂の70から100質量%は上記のポリマーの少なくとも1種から選択される。
【0088】
結合剤(A)中に存在する2種以上の異なったポリマー樹脂(A1)、例えば、いずれの場合にも互いに異なる2種または3種のポリマー樹脂(A1)があってもよい。
【0089】
特に好ましい実施形態において、結合剤(A)は、ポリマー樹脂(A1)として少なくとも1種のポリウレタンを含み、好ましくは、該ポリマー樹脂の70から100質量%がそのようなポリウレタンを構成し、および/またはポリマー樹脂(A1)として少なくとも1種のポリ(メタ)アクリレートを含み、好ましくはポリマー樹脂の70から100質量%がそのようなポリ(メタ)アクリレートから選択され、および/またはポリマー樹脂(A1)として少なくとも1種のポリエステルを含み、好ましくはポリマー樹脂の70から100質量%がそのようなポリエステルから選択される。
【0090】
結合剤(A)は、イソシアネート基および/またはオリゴマー化したまたは重合したイソシアネート基の関与で架橋したまたは硬化したポリマー樹脂(A1)、非常に好ましくは少なくとも1種の対応するポリウレタンおよび/またはポリエステルおよび/またはポリ(メタ)アクリレートを含んでもよい。
【0091】
結合剤(A)が少なくとも1種のポリウレタンをポリマー樹脂(A1)として含む場合、適当なのは、特に、ジオール(例えば、ヒドロキシル含有ポリエステルまたはヒドロキシル含有ポリエーテル、およびさらにそれらの混合物およびコポリマーのヒドロキシル基など)を含むポリオールなどのヒドロキシル含有化合物と少なくとも1種のイソシアネートまたはポリイソシアネート(芳香族および脂肪族イソシアネート、ジ−、トリ−および/またはポリイソシアネートを含む)との間の重付加反応により製造されるポリウレタン系樹脂である。本発明では、典型的には、ポリオールのOH基とポリイソシアネートのイソシアネート基との化学量論的反応が要求される。しかしながら、ポリイソシアネートがポリオール成分に「過架橋」または「不完全架橋」があり得るような量で付加し得るので、使用される化学量論比も変化し得る。イソシアネート基とOH基との反応の他に、架橋のために起こり得るさらなる反応は、例えば、イソシアネートの二量化および三量化である(ウレトジオンまたはイソシアヌレートが生ずる)。適当なポリイソシアネートおよびイソシアネートは、架橋剤(A2)として使用することができ、架橋剤と称される全てのイソシアネートおよびポリイソシアネートを含む。
【0092】
結合剤(A)が、少なくとも1種のポリウレタンをポリマー樹脂(A1)として含む場合、プレポリマーポリオール成分としてのポリエステルポリオールは、その製造のために好ましく適当である。適当なポリエステルポリオールは、特に、少なくとも1種のポリオール、例えば、少なくとも1種のジオール、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール(1,2−プロパンジオール)、トリメチレングリコール(1,3−プロパンジオール)、ネオペンチルグリコール、1,4−ブタンジオールおよび/または1,6−ヘキサンジオールなど、または少なくとも1種のトリオール、例えば1,1,1−トリメチロールプロパン(TMP)などと、少なくとも1種のジカルボン酸、例えば、アジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルト−フタル酸および/またはジメチロールプロピオン酸など、および/または少なくとも1種のジカルボン酸誘導体、例えば、ジカルボン酸エステルおよび/またはジカルボン酸無水物、例えば無水フタル酸などとから誘導される化合物である。特に好ましいのは、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパンおよびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種のジオールおよび/またはトリオールと、アジピン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルト−フタル酸、ジメチロールプロピオン酸、およびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種のジカルボン酸(またはそれらの少なくとも1種のジカルボン酸誘導体)とから誘導される、プレポリマーポリオール成分として使用されるこの種のポリエステルポリオールである。少なくとも1種のそのようなポリエステルポリオールを、少なくとも1種の架橋剤(A2)、より特定するとポリウレタン樹脂を製造するために、結合剤(A)に含まれるHDIまたはIPDIなどの少なくとも1種のポリイソシアネートと共に使用することが好ましい。
【0093】
ポリウレタン樹脂および/またはこの種のポリウレア樹脂の水中への溶解または分散を可能にするために、典型的にはイオン性および/または親水性セグメントがポリウレタン鎖またはポリウレア鎖中に分散を安定化するためにそれぞれ組み込まれる。ポリウレタンの場合、軟セグメントとして、全ジオールの量に対して、好ましくは20から100モル%の比較的高分子量のジオール、好ましくは、500から5000g/モル、好ましくは1000から3000g/モルの数平均分子量M
nを有するポリエステルジオールを使用することが可能である。数平均分子量は、この後で記載する方法に従って決定される。
【0094】
結合剤(A)がポリマー樹脂(A1)として少なくとも1種のポリエステルを含む場合、ポリエステル成分として、上記ポリウレタン樹脂の製造と関連して明言されたポリエステルポリオールを使用することが可能である。
【0095】
結合剤(A)がポリマー樹脂(A1)として少なくとも1種のポリ(メタ)アクリレート系ポリマー樹脂を含む場合、その場合には、それらの製造のための安定性は、特に、アクリル酸および/またはメタクリル酸のC
1〜6アルキルエステルなどのエステルのモノマー混合物またはオリゴマー混合物により保たれる。該ポリマーは、これらのモノマーのC−C二重結合の反応を通じて組み立てられる。この種のポリ(メタ)アクリレート系樹脂は、例えば、有機過酸化物の分解により開始されるラジカル重合により製造することができる。
【0096】
結合剤(A)が、少なくとも1種のポリ(メタ)アクリレート系ポリマー樹脂をポリマー樹脂(A1)として含む場合、特別の安定性が、水中におけるオレフィン性不飽和モノマーの多段階のラジカル乳化重合により製造され得るこれらのポリ(メタ)アクリレート系ポリマー樹脂により保たれる。特に好ましいのは、
i.オレフィン性不飽和モノマーAの混合物を、水中で、乳化剤および水溶性開始剤を使用して、乳化重合により重合させこと、
ii.好ましくは、少なくとも1種のポリオレフィン性不飽和モノマーを含む、オレフィン性不飽和モノマーBの混合物を、水中で、i.で得られたポリマーの存在下において、乳化剤および水溶性開始剤を使用して乳化重合により重合させこと、及び
iii.オレフィン性不飽和モノマーCの混合物を、水中で、ii.で得られたポリマーの存在下において乳化剤および水溶性開始剤を使用して、乳化重合により重合させること
により製造されるポリ(メタ)アクリレート系ポリマー樹脂である。
【0097】
適当なオレフィン性不飽和モノマーは、モノまたはポリオレフィン性不飽和であってもよい。適当なモノオレフィン性不飽和モノマーの例は、特に、(メタ)アクリレート系モノオレフィン性不飽和モノマー、例えば、(メタ)アクリル酸およびエステル、ニトリル、または(メタ)アクリル酸のアミドなどである。適当なポリオレフィン性不飽和モノマーの例は、(メタ)アクリル酸とオレフィン性不飽和ラジカルとのエステルである。このラジカルは、アリルラジカルまたは(メタ)アクリロイルラジカルであってもよい。好ましいポリオレフィン性不飽和モノマーには、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,2−プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、2,2−プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタン−1,4−ジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、3−メチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、およびアリル(メタ)アクリレートが含まれる。モノマー混合物Aは、好ましくは(メタ)アクリル酸と非置換のアルキルラジカル、および任意に、それに加えて、ビニル基に付いた芳香族ラジカルを有する少なくとも1種のビニル性モノ不飽和モノマーとの少なくとも1種のモノ不飽和エステルを含む。モノマー混合物Bは、好ましくは、少なくとも1種のポリオレフィン性不飽和モノマー、非置換アルキルラジカルを有する(メタ)アクリル酸の少なくとも1種のモノ不飽和エステル、および任意にビニル基に付いた芳香族ラジカルを有する少なくとも1種のビニル性モノ不飽和モノマーを含む。モノマー混合物Cは、好ましくは、少なくとも1種のα,β−不飽和カルボン酸、1個または複数のヒドロキシル基により置換されたアルキルラジカルを有する(メタ)アクリル酸の少なくとも1種のモノ不飽和エステル、非置換のアルキルラジカルを有する(メタ)アクリル酸の少なくとも1種のモノ不飽和エステル、および任意に芳香族ラジカルがビニル基に付いた少なくとも1種のビニル性モノ不飽和モノマーを含む。
【0098】
結合剤(A)が少なくとも1種のポリマー樹脂(A1)だけでなく、少なくとも1種の架橋剤(A2)も含む場合、そのための安定性は、当業者に知られた全て通例の架橋剤により、例えば、アミノプラスチック樹脂、フェノプラスチック樹脂、多官能価マンニッヒ塩基、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、β−ヒドロキシアルキルアミド、トリス(アルコキシカルボニル−アミノ)トリアジン、エポキシド、遊離ポリイソシアネートおよび/またはブロックトポリイソシアネート、より特定するとブロックトポリイソシアネート、およびさらに、少なくともエステル交換可能な平均2基を有する化合物(例は、マロン酸ジエステルとポリイソシアネートとの、またはマロン酸の多価アルコールエステルおよび部分エステルとモノイソシアネートとの反応生成物である)などにより保たれる。1種の特に好ましい架橋剤は、ブロックトポリイソシアネートである。ブロックトポリイソシアネートが架橋剤として選択された場合、本発明の水性コーティング組成物は、好ましくは1成分(1−K)組成物として調合される。ブロックされていないポリイソシアネートが架橋剤として選択された場合、本発明の水性コーティング組成物は、好ましくは2成分(2−K)組成物として調合される。
【0099】
架橋剤(A2)として特に好ましい使用が可能なものは、水溶性または水分散性のメラミン樹脂、好ましくはメラミン−ホルムアルデヒド縮合生成物、より特定するとエーテル化されメラミン−ホルムアルデヒド縮合生成物である。それらの水溶性または水分散性は、可能な限り低くあるべき縮合度を別にして、エーテル化成分に依存し、アルカノールまたはエチレングリコールモノエーテルシリーズの最低のメンバーのみが水溶性縮合物を生ずる。メタノールでエーテル化された(メチル化された)メラミン樹脂が最も重要性である。可溶化剤が任意のさらなる添加剤として使用される場合、エタノール、プロパノールおよび/またはブタノールでエーテル化されたメラミン樹脂、より特定すると対応するエーテル化されたメラミン−ホルムアルデヒド縮合生成物が水性相に分散または溶解されることも可能である。
【0100】
使用されるイソシアネートは、好ましくは(ヘテロ)脂肪族、(ヘテロ)脂環式、(ヘテロ)芳香族または(ヘテロ)脂肪族−(ヘテロ)芳香族イソシアネートである。好ましいジイソシアネートは、2から36個、より特定すると6から15個の炭素原子を含有するものである。好ましい例は、1,2−エチレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4−(2,4,4)−トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,9−ジイソシアナト−5−メチルノナン、1,8−ジイソシアナト−2,4−ジメチルオクタン、1,12−ドデカンジイソシアネート、ω,ω’−ジイソシアナトジプロピルエーテル、シクロブテン1,3−ジイソシアネート、シクロヘキサン1,3−および1,4−ジイソシアネート、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチル−シクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、IPDI)、1,4−ジイソシアナトメチル−2,3,5,6−テトラメチルシクロヘキサン、デカヒドロ−8−メチル−(1,4−メタノナフタレン−2(または3),5−イレンジメチレンジイソシアネート、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダン−1(または2),5(または6)イレンジメチレンジイソシアネート、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダン−1(または2),5(または6)イレンジイソシアネート、2,4−および/または2,6−ヘキサヒドロトリレンジイソシアネート(H6−TDI)、2,4−および/または2,6−トルエンジイソシアネート(TDI)、ペルヒドロ−2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ペルヒドロ−4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(H
12MDI)、4,4’−ジイソシアナト−3,3’,5,5’−テトラメチルジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジイソシアナト−2,2’,3,3’,5,5’,6,6’−オクタメチル−ジシクロヘキシルメタン、ω,ω’−ジイソシアナト−1,4−ジエチルベンゼン、1,4−ジイソシアナトメチル−2,3,5,6−テトラメチルベンゼン、2−メチル−1,5−ジイソシアナトペンタン(MPDI)、2−エチル−1,4−ジイソシアナトブタン、1,10−ジイソシアナトデカン、1,5−ジイソシアナトヘキサン、1,3−ジイソシアナトメチルシクロヘキサン、1,4−ジイソシアナトメチルシクロヘキサン、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、2,5(2,6)−ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(NBDI)、およびまたこれらの化合物の任意の混合物である。より高いイソシアネート官能性のポリイソシアネートも使用することができる。それらの例は、三量化したヘキサメチレンジイソシアネートおよび三量化したイソホロンジイソシアネートである。さらに、ポリイソシアネートの混合物も利用することができる。本発明で架橋剤(A2)として考慮される有機ポリイソシアネートは、例えば、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い。ブロックトポリイソシアネートとして、いずれの所望のイソシアネートも利用することが可能であり、その場合、該イソシアネート基は、形成されたブロックトポリイソシアネートが、特にヒドロキシルおよび第一級および/または第二級アミノ基などのアミノ基に関して、室温で、即ち、18から23℃の温度で安定であるが、例えば80℃以上、より好ましくは110℃以上、非常に好ましくは130℃以上、および特に好ましくは140℃以上、または90℃から300℃または100から250℃、さらにより好ましくは125から250℃、および非常に好ましくは150から250℃のような高温では、反応するような化合物と反応させてある。イソシアネートをブロックするために、いずれの所望の適当な脂肪族、脂環式、または芳香族アルキルモノアルコールも好ましく使用することが可能である。そのようなものの例は、脂肪族アルコール、例えば、メチル、エチル、クロロエチル、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、およびラウリルアルコールなど;脂環式アルコール、例えば、シクロペンタノールおよびシクロヘキサノールなど;芳香族アルキルアルコール、例えば、フェニルカルビノールおよびメチルフェニルカルビノールなどである。他の適当なブロック剤は、ヒドロキシルアミン、例えばエタノールアミンなど、オキシム、例えば、メチルエチルケトンオキシム、アセトンオキシムおよびシクロヘキサノンオキシムなど、およびアミン、例えば、ジブチルアミンおよびジイソプロピルアミンなどである。
【0101】
本発明の水性コーティング組成物は、好ましくは、架橋剤(A2)として、少なくとも1種の任意にアルキル化されたメラミン−ホルムアルデヒド縮合生成物、好ましくは少なくとも1種の水溶性または水分散性メラミン−ホルムアルデヒド縮合生成物、より特定すると少なくとも1種の水溶性または水分散性のエーテル化された(アルキル化された)、好ましくはメチル化された、メラミン−ホルムアルデヒド縮合生成物を含む。これらの種類の製品は、例えばResimene(登録商標)HM2608という名称で市販され入手可能である。
【0102】
架橋剤(A2)は、好ましくは、水中の分散液または水溶液中の架橋剤である。架橋を促進するために、適当な触媒が水性コーティング組成物に添加されてもよい。そのような触媒も同様に当業者に公知である。
【0103】
本発明の水性コーティング組成物は、ポリマー樹脂(A1)を、好ましくは、いずれの場合にも水性コーティング組成物の総質量に対して、5から40質量%または20から40質量%、より好ましくは5から30質量%または20から35質量%、非常に好ましくは5から25質量%または20から30質量%の範囲の量で含む。
【0104】
本発明の水性コーティング組成物は、好ましくは、架橋剤(A2)を、コーティング組成物中のポリマー樹脂(A1)の総質量に対して、5から40質量%、好ましくは10から35質量%、より好ましくは15から30質量%の量で含む。これらの量の数字は、いずれの場合にもそれぞれの固形分に対する。
【0105】
水性コーティング組成物は、好ましくは、架橋剤を(A2)を、いずれの場合にも水性コーティング組成物の総質量に対して0.1から20質量%、好ましくは0.5から15質量%、より好ましくは1から10質量%の量で含む。
【0106】
顔料(B)
本発明のコーティング組成物は、少なくとも1種の顔料(B)を含む。
【0107】
顔料(B)は、好ましくは、水中の分散液または溶液中の顔料(B)の形態にある。
【0108】
適当な顔料(B)は、特に、有機および/または無機の、着色および/または増量顔料、およびより特定すると、好ましくはこれらの性質の少なくとも2つを有する顔料である。
【0109】
好ましい一実施形態において、顔料(B)は、効果顔料または少なくとも1種の効果顔料およびそれと異なりそれ自体は効果顔料でない少なくとも1種の顔料の混合物であり、好ましくは有機および無機の、着色および増量顔料およびさらに好ましくはこれらの性質の少なくとも2つを有する顔料からなる群から選択される。
【0110】
当業者は、効果顔料の概念を熟知している。対応する定義は、例えば、Roempp Lexikon Lacke und Druckfarben、Georg Thieme Verlag、1998に見出される。効果顔料は、好ましくは光学的効果または色と光学的効果、より特定すると光学的効果を付与する顔料である。顔料の対応する分類は、DIN55945(2011年12月付け)に従って行われる。
【0111】
顔料(B)は、好ましくは、コーティングされていないまたはコーティングされた有機および無機効果顔料からなる群から選択される。
【0112】
顔料(B)は、より好ましくは、コーティングされていないまたはコーティングされた金属効果顔料、コーティングされていないまたはコーティングされた金属酸化物の効果顔料、金属と非金属とで構成されたコーティングされていないまたはコーティングされた効果顔料、およびコーティングされていないまたはコーティングされた非金属効果顔料からなる群から選択される。
【0113】
非常に好ましくは、顔料(B)は、金属効果顔料、ケイ酸塩でコーティングされた金属効果顔料、および真珠光沢の顔料、特にマイカ顔料などのコーティングされていないまたはコーティングされた非金属効果顔料からなる群から選択される。特に好ましく、顔料(B)は、金属効果顔料およびケイ酸塩でコーティングされた金属効果顔料からなる群から選択される。
【0114】
好ましい金属効果顔料の例は、アルミニウム効果顔料、鉄効果顔料、または銅効果顔料である。非常に好ましいのは、コーティングされていないまたはコーティングされた、例えば、シラン化処理されたおよび/またはクロメート処理されたような、アルミニウム効果顔料、より特定するとEckartから市販の製品、例えば、Stapa(登録商標)Hydrolac、Stapa(登録商標)Hydroxal、Stapa(登録商標)Hydrolux、およびStapa(登録商標)Hydrolan、最も好ましくはStapa(登録商標)HydroluxおよびStapa(登録商標)Hydrolanなどである。
【0115】
本発明に従って使用される効果顔料(B)は、本発明では、当業者に知られた通例の形態のいずれでも、例えば、リーフレットの形態および/または小板の形態、例えば、より特定すると(コーン)フレークの形態またはドル銀貨の形態などで存在し得る。
【0116】
金属および非金属で構成される効果顔料の例は、欧州特許出願EP0562329A2に記載された酸化鉄でコーティングされたアルミニウム顔料、例えば、金属でコーティングされたガラスリーフレット、より特定するとアルミニウム、または金属、より特定するとアルミニウムで作製された反射体層を含む干渉顔料である。
【0117】
非金属効果顔料の例は、例えば、小板形態のおよび金属酸化物でコーティングされた真珠光沢の顔料、より特定するとマイカ顔料、グラファイト顔料、金属反射体層を含有せずかつ強いカラーフロップを示す干渉顔料、および酸化鉄を主成分とする効果顔料、または有機液晶性効果顔料である。
【0118】
本発明に従って顔料(B)として好ましく使用される効果顔料に関するさらなる情報については、Roempp Lexikon Lacke und Druckfarben、Georg Thieme Verlag、1998、176頁、「Effect pigments」ならびに380および381頁、「Metal oxide−mica pigments」から「metal pigments」が参照される。
【0119】
顔料(B)として適当であるが効果顔料ではない顔料は、好ましくは、有機および無機の、着色および増量顔料、好ましくはこれらの性質の少なくとも2つを有する顔料、およびナノ粒子からなる群から選択される。適当な無機着色顔料の例は、二酸化チタン、亜鉛華、硫化亜鉛、またはリトポンなどの白色顔料;カーボンブラック、鉄マンガンブラック、またはスピネルブラックなどの黒色顔料;酸化クロム、酸化クロム水和物グリーン、コバルトグリーンもしくはウルトラマリングリーン、コバルトブルー、ウルトラマリンブルーもしくはマンガンブルー、ウルトラマリンバイオレットもしくはコバルトバイオレットおよびマンガンバイオレット、赤色酸化鉄、カドミウムスルホセレニド、モリブデートレッド、またはウルトラマリンレッドなどの有彩顔料;褐色酸化鉄、混合褐色、スピネル相およびコランダム相、またはクロムオレンジ;あるいは黄色酸化鉄、ニッケルチタンイエロー、クロムチタンイエロー、硫化カドミウム、カドミウム硫化亜鉛、クロムイエロー、またはビスマスバナデートである。適当な有機着色顔料の例は、モノアゾ顔料、ジアゾ顔料、アントラキノン顔料、ベンズイミダゾール顔料、キナクリドン顔料、キノフタロン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ジオキサジン顔料、インダントロン顔料、イソインドリン顔料、イソインドリノン顔料、アゾメチン顔料、チオインジゴ顔料、金属錯体顔料、ペリノン顔料、ペリレン顔料、フタロシアニン顔料、またはアニリンブラックである。適当な増量顔料または充填剤の例は、チョーク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ケイ酸塩、例えば、タルクもしくはカオリンなど、シリカ、酸化物、例えば水酸化アルミニウムもしくは水酸化マグネシウムなど、または有機充填剤、例えば、布地繊維、セルロース繊維、ポリエチレン繊維、もしくはポリマー粉末などであり;さらに詳しくは、Roempp Lexikon Lacke und Druckfarben、Georg Thieme Verlag、1998、250頁以降、「Fillers」が参照される。ナノ粒子は、好ましくは、典型元素および遷移元素金属およびそれらの化合物からなる群から選択される。典型元素および遷移元素の金属は、好ましくは、元素の周期表の典型元素の3から5族、および遷移元素の3から6族および1および2族の金属から、ならびにランタニドからも選択される。ホウ素、アルミニウム、ガリウム、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、ヒ素、アンチモン、銀、亜鉛、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、モリブデン、タングステン、およびセリウム、より特定するとアルミニウム、ケイ素、銀、セリウム、チタン、およびジルコニウムを使用することが特に好ましい。該金属の化合物は、好ましくは、酸化物、酸化物水和物、硫酸塩、またはリン酸塩である。銀、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化アルミニウム水和物、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、およびそれらの混合物、より好ましくは銀、酸化セリウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム水和物、およびそれらの混合物、非常に好ましくは酸化アルミニウム水和物および特にベーマイトを使用することが好ましい。これらのナノ粒子は、好ましくは50nm未満、より好ましくは5から50nm、より特定すると10から30nmの平均一次粒子径を有する。この一次粒子径は、好ましくはISO 13320−1(2009年9月付け)に従ってレーザー回折により、より好ましくはレーザー粒度分析により決定される。
【0120】
本発明のコーティング組成物中の本発明に従って使用される顔料(B)の量は、問題の着色されたコーティング組成物の意図された使用によって非常に広く変化し得る。顔料(B)の量は、本発明のコーティング組成物に対して、好ましくは0.1から25質量%、より好ましくは1.0から20質量%、非常に好ましくは1.5から18質量%、特に好ましくは2から15質量%、より特定すると2.0から8質量%である。
【0121】
混合物(M)のレオロジー補助剤としての使用
本発明のさらなる対象は、本発明のコーティング組成物を製造するために、少なくとも1種のポリマー樹脂(P1)およびそれと異なる少なくとも1種のポリマー樹脂(P2)で構成される本発明に従って使用される混合物(M)を水性コーティング組成物中におけるレオロジー補助剤として使用する方法であり、
ポリマー樹脂(P1)が、ポリアミド1g当たり10mg KOH未満の酸価を有するポリアミドであり、
ポリマー樹脂(P2)が、少なくとも1種の重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸と少なくとも1種のジオールおよび/またはポリオールとの反応により少なくとも得ることができるポリエステルである、方法である。
【0122】
本発明の意味で「レオロジー補助剤」は、好ましくは、チキソトロープ剤、増粘剤、および流れを制御する助剤、ならびにそれらの混合物からなる群から選択されるレオロジー補助剤、より好ましくは増粘剤を指す。
【0123】
本発明に従って使用される混合物(M)は、好ましくは、ポリマー樹脂(P1)をポリマー樹脂(P2)の存在下において水または水性媒体中に分散させることにより得ることができる。
【0124】
本発明に従って使用される混合物(M)に関連して本明細書において上で記載した全ての好ましい実施形態は、本発明のコーティング組成物を製造するために本発明に従って使用される混合物(M)の使用に関して、特にポリマー樹脂(P1)および(P2)に関しても好ましい実施形態である。
【0125】
任意の成分(D)
本発明のコーティング組成物は、少なくとも1種のさらなる成分(D)を任意に含んでもよい。成分(D)として好ましく適当なのは、増粘剤、好ましくは、ポリマー樹脂(P1)と異なる増粘剤である。それに加えて、任意の成分(D)は、ポリマー樹脂(P2)とも異なる。互いに異なる2種以上の成分(D)も使用することができる。任意の成分(D)は、好ましくは、金属ケイ酸塩、ポリ(メタ)アクリル酸を主成分とする増粘剤、ポリウレタンを主成分とする増粘剤、ポリマー性ワックス、およびそれらの混合物からなる群から選択される。
【0126】
金属ケイ酸塩は、好ましくは、スメクタイトの群から選択される。スメクタイトはモンモリロナイトおよびヘクトライトの群から選択されることが特に好ましい。特に、モンモリロナイトおよびヘクトライトは、ケイ酸アルミニウムマグネシウムおよびさらにフィロケイ酸ナトリウムマグネシウムおよびフィロケイ酸ナトリウムマグネシウムフッ素リチウムからなる群から選択される。これらの無機フィロケイ酸塩は、商品名Laponite(登録商標)で販売されている。
【0127】
ポリ(メタ)アクリル酸系増粘剤は、任意に架橋されおよび/または適当な塩基で中和されている。そのようなポリ(メタ)アクリル酸系増粘剤の例は、「アルカリ膨潤性エマルション」(ASE)、およびそれらの疎水性に改質された変形体、「疎水性に改質されたアルカリ膨潤性エマルション」(HASE)である。ポリ(メタ)アクリル酸系増粘剤は、好ましくはアニオン性である。Rheovis(登録商標)AS1130などの対応する製品が市販で入手可能である。
【0128】
ポリウレタン系増粘剤(例えば、ポリウレタン結合性増粘剤)は、任意に架橋されおよび/または適当な塩基で中和されている。Rheovis(登録商標)PU1250などの対応する製品が市販で入手可能である。
【0129】
適当なポリマー性ワックスの例には、エチレン−酢酸ビニルコポリマーを主成分とする任意に改質されたポリマー性ワックスが含まれる。対応する製品は、例えば、Aquatix(登録商標)という名称で市販されている。
【0130】
本発明のコーティング組成物が少なくとも1種の成分(D)を含む場合、本発明のコーティング組成物中のポリマー樹脂(P1)のさらなる成分(D)に対する相対質量比は、好ましくは15:1から1:15、より好ましくは5:1から1:5、非常に好ましくは5:1から1.5:1の範囲にある。全て数字は成分の固形分に対する。
【0131】
成分(D)が金属ケイ酸塩である場合、本発明のコーティング組成物中のポリマー樹脂(P1)の成分(D)に対する相対質量比は、好ましくは7.5:1から1.2:1、より好ましくは5:1から1.5:1の範囲にある。成分(D)がポリ(メタ)アクリル酸系増粘剤である場合には、本発明のコーティング組成物中のポリマー樹脂(P1)の成分(D)に対する相対質量比は、好ましくは5:1から1.5:1、より好ましくは4:1から2:1の範囲である。成分(D)がポリウレタン系増粘剤である場合、本発明のコーティング組成物中のポリマー樹脂(P1)の成分(D)に対する相対質量比は、好ましくは4:1から1.2:1、より好ましくは3:1から1.5:1の範囲である。全ての数字は成分の固形分に対する。
【0132】
少なくとも1種の成分(D)は、好ましくは、本発明のコーティング組成物中に、いずれの場合にもコーティング組成物の総質量に対して、最大で5質量%、より好ましくは最大で2.5質量%、非常に好ましくは最大で1.5質量%、より特定すると最大で1.0質量%、最も好ましくは最大で0.75質量%の量で存在する。
【0133】
任意の成分(E)
本発明のコーティング組成物は、所望の適用に応じて1種または複数の典型的に使用される添加剤を成分(E)として含むことができる。これらの添加剤(E)は、好ましくは、抗酸化剤、静電気防止剤、加湿剤、分散剤、流れ制御補助剤、可溶化剤、消泡剤、湿潤剤、安定剤、好ましくは熱安定剤、インプロセス安定剤、ならびにUVおよび/または光安定剤、耐光剤、脱気剤、阻害剤、触媒、柔軟剤、難燃剤、反応性希釈剤、担体媒体、疎水化剤、親水化剤、耐衝撃剤、増量剤、操業助剤、可塑剤、ならびに上記のさらなる添加剤の混合物からなる群から選択される。本発明のコーティング組成物中における添加剤(E)の量は変化し得る。本発明のコーティング組成物の総質量に対する量は、好ましくは0.01から20.0質量%、より好ましくは0.05から18.0質量%、非常に好ましくは0.1から16.0質量%、特に好ましくは0.1から14.0質量%、より特定すると0.1から12.0質量%、および最も好ましくは0.1から10.0質量%である。
【0134】
本発明のコーティング組成物は、水系媒体中の上記のそれぞれの成分を、高速攪拌機、攪拌タンク、攪拌粉砕機、溶解装置、混練装置、または直列の溶解装置を用いて、例えば、任意にさらなる水を添加して、混合および分散および/または溶解することにより製造することができる。
【0135】
使用方法
本発明のさらなる対象は、任意にコーティングされた基材をベースコートフィルムで少なくとも部分的にコーティングするために、本発明のコーティング組成物を使用する方法である。
【0136】
適当な基材の例は、金属またはプラスチックで生成されたコーティングするための物品、例えば、自動車、トラック、オートバイ、およびバスなどの自動車両の金属またはプラスチックから製造された車体およびそれらの部分、ならびに家庭用電気製品の金属またはプラスチックから製造された部分などである。
【0137】
方法、ベースコートフィルムおよび基材
本発明のさらなる対象は、任意にコーティングされた基材をベースコートフィルムで少なくとも部分的にコーティングする方法であって、少なくとも1つの工程(a)、
(a)少なくとも1種の任意にコーティングされた基材を、本発明の水性コーティング組成物を用いて、ベースコートフィルムで少なくとも部分的にコーティングする工程、
を含む、方法である。
【0138】
工程(a)は、本発明では、基材を本発明のコーティング組成物と少なくとも部分的に接触させることにより達成される。
【0139】
工程(a)に、任意にさらなる工程(b)が続いてもよく、具体的には、さらなるフィルム、好ましくはクリアコートフィルムが、工程(a)が適用されたベースコートフィルムに適用される。その場合には、本発明の方法は、マルチコート塗料系に結びつく方法である。
【0140】
本発明のさらなる対象は、本発明の水性コーティング組成物を用いる、少なくとも1種の任意にコーティングされた基材の少なくとも部分的コーティングにより得ることができる、または本発明の方法により得ることができるベースコートフィルムである。
【0141】
本発明のさらなる対象は、本発明の水性コーティング組成物でまたは本発明のベースコートフィルムで少なくとも部分的にコーティングされた基材である。
【0142】
本発明のコーティング組成物は、この場合、直接またはベースコート組成物の先行する少なくとも部分的適用(下地コート)後に、および必要な場合、プライマ−サーフェイサコートなどのさらなるコーティング組成物を下地コートに少なくとも部分的に適用した後で、コーティングしようとする物体に適用することができる。これに続いて、好ましくは、これらのコーティングフィルムが硬化される。本発明のコーティング組成物は、好ましくは、自動車の車体およびそれらの部分に仕上げとして適用される。コーティングしようとする金属の物体は、好ましくは予めリン酸塩およびクロム酸塩、好ましくは、金属リン酸塩、より特定するとリン酸亜鉛などのリン酸塩で化学処理される。
【0143】
本発明のコーティング組成物は、これらの目標の基材上に静電的コーティングにより、エアスプレーコーティングにより、およびエアレススプレーコーティングによりコーティングすることができる。その結果生じたコーティングフィルムの厚さは、硬化されたコーティングフィルムとして、好ましくは5から35μmの範囲、より特定すると10から25μmの範囲に入る。該コーティングフィルムは、例えば、50から100℃で(オーブン温度)2から40分間、好ましくは5から20分間加熱することにより乾燥することができる。
【0144】
クリアコーティング組成物は、本発明のコーティング組成物のコーティングフィルム上に、それを硬化した後または硬化せずに、即ち、それらのコーティングされた側に、「2回コート1回硬化」(2コート1焼き付け(2C1B))法によるかまたは「2回コート2回硬化」(2コート2焼き付け(2C2B))法によりコーティングすることができる。
【0145】
この種のクリアコート材料を適用するためのクリアコーティング組成物は、最初に本発明のコーティング組成物を目標の基材に上記の様式で適用し、加熱によりそれらのコーティングフィルムを硬化後に、または未硬化の状態で、それらのコーティングされた表面に、クリアコーティング組成物を、好ましくは30から80質量%に制御されたコーティング組成物中の固形分で、静電的コーティングにより、エアレススプレーコーティングにより、およびエアレススプレーコーティングにより適用することにより、適用され得る。クリアコーティング組成物のフィルム厚さは、好ましくは、硬化されたコーティングフィルムに対して一般的に5から100μm、より特定すると20から80μmの範囲に入る。コーティングフィルム全体は、100から180℃で10から40分間加熱することにより硬化することができる。
【0146】
決定方法
1.はじきおよびたるみの発生率の評価
本発明のコーティング組成物(または比較用のコーティング組成物)のはじきおよびたるみ性向を決定するために、マルチコート塗料系を、DIN EN ISO28199−1(2010年1月付け)およびDIN EN ISO28199−3(2010年1月付け)に従って、以下の一般的手順により生成する。
【0147】
寸法が57cm×20cm(DIN EN ISO28199−1、8.1節、バージョンAによる)の標準的下地コートでコーティングされた穴あき鋼シートを、BASF Coatings GmbH)からの標準的水性プライマ−サーフェイサ(BASF Coatings GmbHからのSecuBloc(登録商標))で25〜35μmの目標のフィルム厚さ(乾燥フィルム厚さ)にコーティングする。18〜23℃で5〜10分フラッシュした後およびプライマ−サーフェイサを10分間70℃で仮乾燥後、それを150℃の温度で10分間焼き付ける。DIN EN ISO28199−1、8.2節に従って、このようにして得られたコーティングされた鋼パネルを、静電気的にウェッジ形式で(即ち、ウェッジ適用により)、0μmから30μmの範囲の異なるフィルム厚さで、本発明のコーティング組成物または比較のコーティング組成物を用いて水性ベースコート材料としてコーティングする。生ずる水性ベースコートフィルムを18〜23℃で4分30秒の間フラッシュし、その後強制通風オーブン中70℃で5分間間乾燥する。たるみを試験する場合、パネルをフラッシュし、垂直立位で乾燥する。乾燥された水性ベースコートフィルムの上に、市販の2成分クリアコート(BASF Coatings GmbHからのProGloss(登録商標))を40〜45μmの目標のフィルム厚さ(乾燥フィルム厚さ)に適用する。生じたクリアコートフィルムを18〜23℃で7分間フラッシュする。これに続いて強制通風オーブン中140℃で22分間硬化させる。
【0148】
はじける限界、即ち、はじきが初めて起こるベースコートフィルム厚さは、DIN EN ISO28199−3、5節に従って決定される。たるみ性向は、DIN EN ISO28199−3、4節に従って決定される。たるみが、穿孔の底端から始まって長さ10mmを超えるときのフィルム厚さに加えて、穿孔における最初のたるみ性向が目視で観察され得るフィルム厚さが決定される。
【0149】
それぞれのフィルム厚さは、DIN EN ISO2808(2007年5月付け)、方法12Aに従って決定される(ElekroPhysik MiniTest(登録商標)3100−4100装置を使用して)。
【0150】
2.凝縮水処理後のレベリングの決定
コーティングされた基材のレベリングまたは波打ちは、Byk/Gardner Wave Scan装置を使用して評価される。コーティングされた基材をこの後に記載するようにして生成する。寸法が10×20cmの硬化された標準的下地コートでコーティングされた金属基材の上に、本発明のコーティング組成物または比較のコーティング組成物を水性ベースコート材料として空気圧で12〜14μmの目標の乾燥フィルム厚さに適用する。その後、室温で5分のフラッシュ時間の後、生じた水性ベースコートフィルムを強制通風オーブン中80℃で10分間乾燥する。乾燥された水性ベースコートフィルムの上に市販の2成分クリアコート(BASF Coatings GmbHからのProGloss)を40〜45μmの目標のフィルム厚さに適用する。生じたクリアコートフィルムを室温で10分間フラッシュし、続いて強制通風オーブン中140℃でさらに20分間硬化させる。コーティングされた基材のレベリングまたは波打ちを評価するために、レーザービームを60°の角度で、調べる表面に向け、装置が、短波領域(0.3から1.2mm)および長波領域(1.2から12mm)で10cmの距離にわたって反射光における変動を記録する(長波=LW;短波=SW;値が低いほど、外観が良い)。これらの測定は、凝縮水露出前および後に実施される。この露出のために、コーティングされた基材は、状態調節室中で試験条件CHでDIN EN ISO6270−2(2005年9月付け)により10日の期間貯蔵する。状態調節室から取り出して24時間後に、コーティングされた基材をふくれについて目視で調べ、レベリングまたは波打ちを評価する。
【0151】
3.曇り度の決定
コーティング系の曇り度は、DIN EN ISO4618(3月2007付け)に従って、表面全体にわたって無秩序に分布する色および/または光沢が異なる不規則な区域により引き起こされたコーティングの不均一な外観を指すと理解される。この種の斑点様の不均質性は、コーティングにより与えられる全体的に均一な印象を損ない、一般的に望ましくない。コーティングの望ましくない曇り度は、例えば、使用されたコーティング組成物の性質の結果であり得る。
【0152】
曇り度を決定し、評価するために、マルチコート塗料系を以下の一般的手順に従って生成する。
【0153】
寸法が32cm×60cmで標準的プライマ−サーフェイサ仕上げ(BASF Coatings GmbHからのSecuBloc(登録商標))でコーティングされた鋼パネルを、本発明のコーティング組成物または比較のコーティング組成物を水性ベースコート材料として、2重適用によりコーティングする。第1の工程における適用は、静電気的に8〜9μmの目標のフィルム厚さ(乾燥フィルム厚さ)に行い、第2の工程では、18〜23℃における2分のフラッシュ時間の後、適用を空気圧で4〜5μmの目標のフィルム厚さ(乾燥フィルム厚さ)に行う。その後、18〜23℃における5分間のさらなるフラッシュ時間の後、生じた水性ベースコートフィルムを強制通風オーブン中80℃で5分間乾燥する。乾燥された水性ベースコートフィルムの上に、市販の2成分クリアコート(BASF Coatings GmbHからのProGloss(登録商標))を40〜45μmの目標のフィルム厚さ(乾燥フィルム厚さ)に適用する。生じたクリアコートフィルムを18〜23℃で10分間フラッシュする。これに続いて強制通風オーブン中140℃で20分間硬化させる。
【0154】
曇り度を、規定の照明条件および形状観察で目視評価する。曇り度は、本明細書では、等級尺度(等級1=知覚できない曇り度から等級5=重度の可視曇り度まで)に従って評価する。この評価のために、問題のコーティングを散光の下で2通りの異なった角度で2から3メートルの距離から見る。(a)正面から見る:見る角度が約80°、および(b)斜めに見る:見る角度が約40°である。
【0155】
4.フィルム厚さに依存するレベリングの決定
水性ベースコート材料としての本発明のコーティング組成物または比較のコーティング組成物のフィルム厚さに依存するレベリングを決定して評価するために、ウェッジコーティングを以下の一般的手順に従って生成する。
【0156】
寸法が32cm×60cmの標準的下地コートでコーティングされた金属の鋼パネルが、一方の長い縁にわたってそれに適用された2枚の接着性ストリップ(Tesaband、19mm)を有し(コーティング後のフィルム厚さにおける差を確かめることができるようにするために)、次に、静電気的にウェッジとして(ウェッジ形式で)本発明のコーティング組成物または比較のコーティング組成物を水性ベースコート材料として、0μmから30μmのフィルム厚さ(乾燥フィルム厚さ)にコーティングされる。生じた水性ベースコートフィルムを18〜23℃で5分間フラッシュし、次に強制通風オーブン中80℃で5分間乾燥する。2枚の接着性ストリップの一方を取り除いた後、市販の2成分クリアコート(BASF Coatings GmbHからのProGloss(登録商標))を乾燥された水性ベースコートフィルムに40〜45μmの目標のフィルム厚さ(乾燥フィルム厚さ)に適用する。生じたクリアコートフィルムを18〜23℃で4分間フラッシュする。これに続いて強制通風オーブン中140℃で20分間硬化させる。第2の接着性ストリップを取り除いた後、クリアコートの乾燥フィルム厚さを確認し、ベースコートウェッジについてフィルム厚さの範囲10〜15μm、15〜20μm、20〜25μm、および25〜30μmを鋼パネルにマークする。それぞれのフィルム厚さをDIN EN ISO2808(2007年5月付け)、方法12A(ElekroPhysik MiniTest(登録商標)3100−4100装置を使用して)に従って決定する。
【0157】
フィルム厚さに依存するレベリングを、Byk/Gardner Wave scan装置を使用して前に確かめた上記4通りのベースコートフィルム厚さ範囲(10〜15μm、15〜20μm、20〜25μm、および25〜30μm)内で決定して評価する。この目的のために、レーザービームを60°の角度で、調べる表面に向け、装置を使用して、反射光の変動を、短波範囲(0.3から1.2mm)および長波範囲(1.2から12mm)で10cmの距離にわたって記録する、(長波=LW;短波=SW;値が低いほど外観が良い)。
【0158】
5.適用効率の決定
適用効率を決定するために、マルチコート塗料系を以下の一般的手順に従って生成した。
【0159】
コーティング後のフィルム厚さにおける差を決定することができるようにするために、寸法が100cm×32cmの標準的プライマ−サーフェイサ仕上げ(例えば、BASF Coatings GmbHからのSecuBloc(登録商標))でコーティングされたコイルパネルに、いずれの場合にも、長い縁から8cmの距離をおいて接着性ストリップ(Tesaband、30mm)を取り付ける。噴霧器を水平にコイルパネルの長い側の中心をまたいで多数回、左から右へ移動させることにより、この基材を静電気的に、本発明のコーティング組成物または比較のコーティング組成物を水性ベースコート材料としてコーティングし、そのようにして、SP50%値(figure)を分析するために当業者により使用されるスプレーパターンを生じさせる。SP50%値は、50%スプレーパターンの直径、即ち、厚さが最大数値の半分を占めるスプレーパターンの横方向の広がりであると理解される。流速、回転速度、高い電圧、ベルト速度などのコーティングパラメーターは、本発明では、いずれの場合にもSP50%が約10cmであるように選択される。18〜23℃で5分のフラッシュ時間の後に、生じた水性ベースコートフィルムを強制通風オーブン中80℃で10分間乾燥し、続いて強制通風オーブン中140℃で20分間さらに乾燥する。
【0160】
堆積したベースコート材料の量について特性的な数、したがって適用効率を決定するために、以下の工程a)からe)を行う。
【0161】
a)フィルム厚さを、DIN EN ISO2808の方法12A(2007年5月付け)により、ElektroPhysik MiniTest(登録商標)3100−4100装置を使用して、基材の長い側に平行に、横向きの側に沿って6箇所で(パネルの左手の長い側から始めて45mm、90mm、135mm、180mm、225mm、および270mm;90mmおよび225mmにおける格子が、フィルム厚さにおける差を決定するために必要な、前以てテープをはがした領域である)2cmの格子で測定する工程;
b)45mm/90mm、135mm/90mm、180mm/225mm、および270mm/180mmで測定して層厚さの差を計算することにより、4箇所の実際のベースコートフィルム厚さのプロファイルを基材の長い側に沿って決定する工程;
c)上記4箇所の個々のフィルム厚さのプロファイルから平均をとることにより、平均フィルム厚さのプロファイルを計算する工程;
d)平均したフィルム厚さのプロファイルの測定点に基づいて曲線を合わせる工程;ならびに
e)堆積したベースコート材料の量に対する特性値として、したがって適用効率に対する特性値として、この曲線下の積分を決定する工程。
【0162】
見出される面積の積分が大きいほど、適用効率がより高くより望ましい。
【0163】
6.不揮発性画分の決定
不揮発性画分は、DIN EN ISO3251(2008年6月付け)により決定される。この場合、1gの試料を秤り取って予め乾燥しておいたアルミニウム皿に入れ、試料を乾燥箱中125℃で60分間乾燥し、デシケーター中で冷却し、次に再び秤量する。使用された試料の合計量に対する残渣の相対値が、不揮発性画分に対応する。不揮発性画分の体積は、必要であれば、必要に応じてDIN53219(2009年8月付け)により決定することができる。
【0164】
7.数平均分子量および質量平均分子量の決定
数平均分子量(M
n)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって決定される。この決定方法は、DIN55672−1(2007年8月付け)による。この方法は、数平均分子量に加えて質量平均分子量(M
w)、さらに多分散性(質量平均分子量(M
w)の数平均分子量(M
n)に対する比)を決定するために使用することもできる。テトラヒドロフランが使用される溶離剤である。決定は、ポリスチレン標準に対して行われる。カラム材料は、スチレン−ジビニルベンゼンコポリマーからなる。
【0165】
8.ヒドロキシル価(OH価)の決定
OH価は、DIN53240−2(2007年11月付け)により決定される。この方法では、OH基を、アセチル化により過剰の無水酢酸と反応させる。次に、過剰の無水酢酸を、水を添加することにより切断して酢酸を形成させ、全酢酸をエタノール性KOHで逆滴定する。OH価は、1gの試料のアセチル化で結合した酢酸の量と当量のKOHの量をmgで表す。
【0166】
9.ストーンチップ接着の決定
ストーンチップ接着を決定および評価するために、マルチコート塗料系を以下の一般的手順に従って生成する。
【0167】
寸法が10cm×20cmで標準的下地コートによりコーティングされた鋼パネルなどの金属基材を、本発明のコーティング組成物または比較のコーティング組成物を水性ベースコート材料として、重力供給ガン(DeVilbissから、1.1〜1.3mmノズルおよび797個の空隙を有する)を使用して手で適用することにより16〜19μmの目標のフィルム厚さ(乾燥フィルム厚さ)にコーティングする。その後、18〜23℃における5分間のフラッシュ時間の後、生じた水性ベースコートフィルムを強制通風オーブン中80℃で10分間乾燥する。乾燥された水性ベースコートフィルムの上に、市販の2成分クリアコート(BASF Coatings GmbHからのEvergloss(登録商標))を適用して、40〜45μmの目標のフィルム厚さ(乾燥フィルム厚さ)にする。生じたクリアコートフィルムを18〜23℃で20分間フラッシュする。これに続いて強制通風オーブン中140℃で20分間硬化させる。
【0168】
ストーンチップ接着を評価するために、生じたマルチコート塗料系をDIN EN ISO20567−1の方法B(2007年4月付け)によるストーンチップ試験により調べる。生じた損傷パターンをDIN EN ISO20567−1により同様に評価する。
【0169】
10.酸価の決定
酸価は、DIN EN ISO2114(2002年6月付け)により、「方法A」を使用して決定される。酸価は、DIN EN ISO2114で指定された条件下で1gの試料を中和するのに必要とされる水酸化カリウムの質量(mg)に対応する。
【0170】
11.ピンホールの発生率の評価
ピンホールの発生率を評価するために、本発明のコーティング組成物(または比較のコーティング組成物)を、単回適用で水性ベースコート材料として寸法が32×60cmでおよびプライマ−サーフェイサコートによりコーティングされた鋼パネルに適用する。フィルム厚さにおける差がコーティング後に決定されることを可能にするために、予め、鋼パネルに、一方の長い縁に2枚の接着性ストリップ(Tesaband、19mm)を取り付ける。次に、水性ベースコート材料を静電気的に16〜19μmの乾燥フィルム厚さに適用する。生じた水性ベースコートフィルムを、室温(18から23℃)で5分のフラッシュ時間の後、次に強制通風オーブン中80℃で10分間乾燥する。2枚の接着性ストリップの一方を取り除いた後、市販の2成分クリアコート(BASF Coatings GmbHからのEvergloss(登録商標))を、手を使ってウェッジ形式で、乾燥された水性ベースコートフィルムに、0〜55μmの乾燥フィルム厚さに、重力供給ガンを使用して適用する。生じたクリアコートフィルムを室温(18から23℃)で10分間フラッシュし、続いて強制通風オーブン中140℃でさらに20分間硬化させる。第2の接着性ストリップを取り除いた後、水性ベースコートの乾燥フィルム厚さを確認し、クリアコートウェッジに対するフィルム厚さ範囲20〜30μm、30〜40μm、および40〜50μmを鋼パネル上にマークする。それぞれのフィルム厚さをDIN EN ISO2808(2007年5月付け)の方法12Aに従って決定する(例えば、ElectroPhysik MiniTest 3100−4100装置を使用して)。
【0171】
ピンホールを、3枚の別のクリアコートの乾燥フィルムの厚さ範囲で(20〜30μm、30〜40μm、および40〜50μm)、目視評価する。各範囲について、ピンホールの数を計数する。全ての結果を、200cm
2の面積に標準化する。それに加えて、必要に応じて、ピンホールが最早起こらないクリアコートの乾燥フィルム厚さを記録する。
【0172】
12.本発明のまたは比較のコーティング組成物の貯蔵安定性の決定
本発明のコーティング組成物(または比較のコーティング組成物)の貯蔵安定性を決定するために、それらを、40℃で2週間貯蔵の前および後に、DIN53019−1(2008年9月付け)に従ってDIN53019−2(2001年2月付け)により較正し、標準化された条件(23.0℃±0.2℃)下で回転粘度計を用いて調べる。この調査では、試料を先ず第1に100s
−1の剪断速度で3分間最初の剪断にかける。これに続いて剪断荷重なしで温度状態調節する。流れ曲線と呼ばれるものを測定するために、0.1s
−1から1000s
−1の剪断速度範囲を約5分の経過で通す(上昇曲線)。これに続いて1000s
−1で1分間剪断し(保持時間)、その後、1000s
−1から0.1s
−1の剪断速度範囲を、約5分以内で再び通す(下降曲線)。36個の測定点を上向きおよび下向き曲線の間、および10個の測定点を保持時間の間に記録する。保持時間(高−剪断粘度)中の平均粘度レベルおよび下向き曲線から決定される1s
−1(低−剪断粘度)における粘度レベルを、測定データから確かめ、貯蔵前と後の数字を互いに比較する。
【0173】
13.本発明のまたは比較のコーティング組成物からのぶつの発生率の評価
ぶつの発生率を評価するために、本発明のコーティング組成物(または比較のコーティング組成物)を水性ベースコート材料として、2重適用により、寸法が32×60cmでプライマ−サーフェイサコートでコーティングされた鋼パネルに適用し、適用は第1の工程で静電気的に8〜9μmの乾燥フィルム厚さに行い、第2の工程では、室温(18から23℃)における2分のフラッシュ時間後に、空気圧で4〜5μmの乾燥フィルム厚さに適用を行う。その後、室温で5分のさらなるフラッシュ時間の後、生じた水性ベースコートフィルムを強制通風オーブン中80℃で5分間乾燥する。乾燥された水性ベースコートフィルムの上に市販の2成分クリアコート(BASF Coatings GmbHからのProGloss(登録商標))を40〜45μmの乾燥フィルム厚さに適用する。生じたクリアコートフィルムを室温(18から23℃)で10分かけてフラッシュする。これに続いて強制通風オーブン中140℃でさらに20分間硬化させる。
【0174】
ぶつを目視評価し、1〜5の等級を与える(1=ぶつなし/5=非常に多くのぶつ)。
【0175】
14.本発明で使用される水性分散液または比較の分散液の基材への適用時におけるぶつの発生率の評価
ぶつの発生率を評価する目的で、分散液を以下の一般的手順に従って調べる。
【0176】
それぞれの分散液を、150μmの4方向バーアプリケータを使用して、寸法が9cm×15cmのガラスパネルに適用する。湿潤状態で、そのように形成されたフィルムは、18から23℃における60分のフラッシュ時間後に、ぶつの発生率について、空気のいずれの包含もぶつと誤解しないように、それを光源に向き合わせて保つことにより目視評価する。1〜5の等級を与える(1=ぶつなし/5=非常に多くのぶつ)。
【0177】
15.均質性および水混和性の評価
均質性および水混和性を評価するために、本発明で使用される水性分散液(または比較の分散液)を以下の一般的手順に従って調べる:
a)均質性:例えば、それ自体をはかり分ける間または成分を一緒に攪拌した後5から10分以内のいずれかで、分散液の調製に使用された個々の成分が、顕微鏡的に単相混合物(均質な混合物)に組み合わされ得るかどうか、または、2つ以上の相が分離の結果として形成されるかどうかの評価を行う。
b)水混和性:分散液の調製で使用される最後の成分として、脱イオン水が、分散液の他の構成要素と混合され得る程度について評価を行う。この目的のための1つの尺度は、特に混合中に必要になる剪断エネルギーの量である。
【0178】
いずれの場合にも、1〜5の等級が与えられる(1=非常に均質/5=非常に不均質および1=非常に水混和性/5=水混和性でない)。
【0179】
下記の実施例および比較例は、本発明を例示するために役立つが、いかなる制限も課すと解釈されるべきでない。
【実施例】
【0180】
実施例および比較例
特に断りのない限り、いずれの場合にも、部で表す量は質量により、パーセントの量は質量による。
【0181】
1.使用される成分
下で同定し、本発明のコーティング組成物または比較のコーティング組成物を製造するために使用される成分は、以下の定義を有する:
Disparlon(登録商標)A650−20Xは、楠本化成株式会社からの市販のポリアミドである(不揮発性画分:20質量%)。
【0182】
Disparlon(登録商標)A670−20Mは楠本化成株式会社からの市販のポリアミドである(不揮発性画分:20質量%)。
【0183】
Disparlon(登録商標)A6900−20Xは楠本化成株式会社からの市販のポリアミドである(不揮発性画分:20質量%)。
【0184】
Thixatrol(登録商標)P220X−MFは、Elementis Specialties,Inc.からの市販のポリアミドである(不揮発性画分:20質量%、酸価:5mg KOH/g)。
【0185】
Luvotix(登録商標)ABは、Lehmann & Voss & Co.からの市販のポリアミドである(不揮発性画分:100質量%;酸価:≦3mg KOH/g)。
【0186】
本発明で使用されるポリエステル(I)の水性分散液は、DE4009858A1の実施例D(16欄、37〜59行目)に記載されているようにして調製されるが、希釈のためにブタノールではなくブチルグリコールを使用して、不揮発性画分が60質量%であったことが異なる。該ポリエステルは30mg KOH/gポリエステルの酸価を有する。
【0187】
ポリエステルA(本発明で使用されるポリエステル)は、攪拌機、温度計、および充填されたカラムを備えた反応器に、6.13質量部のネオペンチルグリコール、3.23質量部の1,6−ヘキサンジオール、7.78質量部のヘキサヒドロフタル酸無水物、および29.17質量部のポリマー性脂肪酸(ダイマー含有率が少なくとも98質量%、トリマー含有率が2質量%以下、モノマー含有率はわずか微量)ならびにさらに11.07質量部の市販の製品Bisphenol A 4EOをはかり取り、この初期装填物を溶融させることにより製造する。それを攪拌しながらカラム頂部の温度が95℃を超えないようなレベルで加熱する。エステル化は、酸価が8.5mg KOH/gに達するまで220℃以下で行う。生成物を100℃に冷却し、3.33質量部の無水トリメリット酸を添加し、エステル化を酸価が30〜35mg KOH/gに達するまで160℃以下で継続する。90℃に冷却した後、2.8質量部のジメチルエタノールアミン、17.28質量部の脱イオン水、および19.21質量部のブチルグリコールを入れてゆっくり攪拌する。このことにより、pHが7.3〜8.5、不揮発性画分が60質量%、ならびに酸価が35.3mg KOH/gおよびOH価が54mg KOH/gの微細に分割された分散液が得られる。この分散液をそのままポリエステルAとして使用する。
【0188】
ポリエステルB(本発明で使用されるポリエステル)は、攪拌機、温度計、および充填されたカラムを備えた反応器に、6.87質量部のネオペンチルグリコール、7.23質量部の1,6−ヘキサンジオール、5.81質量部のヘキサヒドロフタル酸無水物、および32.66質量部のポリマー性脂肪酸(ダイマー含有率は少なくとも98質量%、トリマー含有率は2質量%以下、モノマー含有率は痕跡量以下)および5.03質量部のドデセニルコハク酸無水物をはかり取って、この初期充填物を溶融させることにより製造する。それを攪拌しながらカラム頂部の温度が95℃を超えないようなレベルで加熱する。エステル化は、酸価が8.5mg KOH/gに達するまで220℃以下で行う。生成物を100℃に冷却し、3.31質量部の無水トリメリット酸を添加し、エステル化を酸価が30〜35mg KOH/gに達するまで160℃以下で継続する。90℃に冷却した後、2.78質量部のジメチルエタノールアミン、17.19質量部の脱イオン水、および19.12質量部のブチルグリコールを入れてゆっくり攪拌する。このことにより、pHが7.3〜8.5、不揮発性画分が60質量%、ならびに酸価が35.5mg KOH/gおよびOH価が56mg KOH/gの微細に分割された分散液が得られる。この分散液をそのままポリエステルBとして使用する。
【0189】
ポリエステルC(本発明以外で使用されるポリエステル)は、無水マレイン酸(MAn、2.48モル)、アジピン酸(AD、2.72モル)、および1,6−ヘキサンジオール(HD、7.01モル)を、カラム、凝縮器、および水分離装置を備えた4−リットルステンレス鋼反応器中に導入することにより製造する。これに続いて共沸混合物形成剤として3%のキシレンおよび0.1%のメチルヒドロキノン(パーセンテージは使用されるMAn、AD、およびHDの量に対する)を添加した。生じた反応混合物を薄い空気下で5時間にわたって加熱した。全反応時間を通じて、反応混合物の温度は230℃を超えなかった。該オリゴエステルに対する酸価が2mg KOH/gに達したときに、反応混合物を80℃に冷却した。次に、無水トリメリット酸(TMAn、0.95モル)をin situで添加した。これに続いてゆっくり160℃に加熱し、この温度を、生じたオリゴエステルに対する酸価が35mg KOH/gに達するまで維持した。80℃に再度冷却した後、ジメチルエタノールアミン(DMEA、0.77モル)を30分の時間をかけて添加した。これに続いて、水を添加して、30分かけて固形分を25質量%に調節した。生じた分散液を80℃でさらに1時間攪拌し、次に18〜23℃に冷却した。この分散液をそのままポリエステルCとして使用する。該分散液中に存在するα,ω−ヒドロキシに官能化されたオリゴエステルは、58mg KOH/gのOH価、35mg KOH/gの酸価、および3618g/モルの数平均分子量および25400g/モルの質量平均分子量を有する。
【0190】
Resimene(登録商標)HM2608は、Ineosから市販のメラミン−ホルムアルデヒド樹脂である(不揮発性画分:80〜85質量%)。
【0191】
Lipotin(登録商標)Aは、Evonik Industries AGから市販の湿潤剤および分散剤である。
【0192】
Alu Stapa Hydrolux(登録商標)2154、8154 & VP56450は、Altana−Eckartから市販のアルミニウム顔料である。
【0193】
Rheovis(登録商標)AS1130は、アクリル系コポリマーを主成分とする30質量%の増粘剤を含有するBASF SEから市販の水溶液である。
【0194】
Rheovis(登録商標)PU1250は、ポリウレタンを主成分とする40質量%の増粘剤を含有するBASF SEから市販のブチルジグリコール水溶液である。
【0195】
Pluriol(登録商標)E300は、BASF SEから市販のポリエチレングリコールである。
【0196】
Agitan(登録商標)282は、Muenzing Chemie GmbHから市販の消泡剤である。
【0197】
Dispex(登録商標)Ultra FA4437は、BASF SEから市販の流れを制御補助剤である。
【0198】
少なくとも1種のポリマー樹脂(I)の水性分散液は、DE4437535A1の7頁、55行から8頁23行に記載されたように調製される。
【0199】
少なくとも1種のポリマー樹脂(II)の水性分散液は、26〜28質量%の不揮発性画分を有するポリ(メタ)アクリレート樹脂の分散液である。
【0200】
ポリマー樹脂(III)の水性分散液は、WO92/15405A1の14頁、13行から15頁、28行に(その中の実施例1.3として)記載されたように調製される。
【0201】
Byketol(登録商標)−WSは、Altana/BYK−Chemie GmbHから市販の表面添加剤である。
【0202】
BYK(登録商標)−346は、Altana/BYK−Chemie GmbHから市販の、シリコーン系界面活性剤である。
【0203】
Isopar(登録商標)Lは、Exxon Mobilから入手可能なイソパラフィンである。
【0204】
Nacure(登録商標)2500は、King Industries、Incから入手可能なアミンブロックト酸触媒である。
【0205】
水性ポリアミド分散液Iは、31.5質量部の脱イオン水、18.5質量部のイソブタノール、および50質量部の楠本化成株式会社から市販のポリアミドDisparlon(登録商標)AQ600(不揮発性画分:20質量%;酸価:12.5mg KOH/g、この酸価は不揮発性画分ではなく全生成物に対する)を含有する水性分散液である。
【0206】
水性ポリアミド分散液IIは、78.5質量部の脱イオン水、0.5質量部のAgitan(登録商標)282、ブチルグリコール(52質量%)中1質量部の2,4,7,9−テトラメチル−5−デシンジオール、および20質量部の楠本化成株式会社から市販のポリアミドDisparlon(登録商標)AQ630(不揮発性画分:18質量%;酸価:12.5mg KOH/g、この酸価は不揮発性画分ではなく全生成物に基づく)を含有する水性分散液である。
【0207】
2.本発明で使用される増粘剤分散液の調製
2.1 増粘剤の本発明で使用される分散液X1〜X3の調製。
【0208】
最初に導入されるのは、少なくとも1種の有機溶媒およびさらに任意に、少なくとも1種の中和剤、例えば2,4,7,9−テトラメチル−5−デシンジオールなどである。生じた混合物を、15〜25℃の温度で上記の市販のポリアミドの少なくとも1種と攪拌しながら混合する。この混合物に、攪拌しながら、同時にまたは順次に、ポリエステルの水性分散液(I)および脱イオン水を添加する。次に、生じた混合物を、10分かけて上述の温度で、VWA−Getzmann(ドイツ)からのDispermat(登録商標)LC30デバイスを使用して、15から20m/sの使用される攪拌ディスクの周縁速度で攪拌しながら均質化する。
【0209】
このようにして、下表1.1にリストを挙げた成分から、本発明で使用される増粘剤の分散液X1〜X3が得られる。それぞれの量の数字は、いずれの場合にも、それぞれの分散液の総質量に対する質量%である。
【0210】
【表1】
【0211】
2.2 本発明で使用される増粘剤の分散液X4〜X11の調製
下表1.2にリストを挙げた成分を、書かれた順に一緒に攪拌して15〜25℃の温度で攪拌しながらいずれの場合にも混合物を形成させる。その後、この混合物を、いずれの場合にも上述の温度で10分間攪拌して均質化させる。均質化は、上の2.1節で記載したように行う。
【0212】
【表2】
【0213】
2.3 本発明で使用される増粘剤の分散液X12〜X13の調製
下表1.3にリストを挙げた成分を、書かれた順に一緒に攪拌して15〜25℃の温度で攪拌しながらいずれの場合にも混合物を形成させる。その後、この混合物を、いずれの場合にも上述の温度で10分間攪拌して均質化させる。均質化は、上の2.1節で記載したように行う。
【0214】
【表3】
【0215】
2.4 本発明で使用される増粘剤の分散液X14〜X19の調製
下表1.4にリストを挙げた成分を、書かれた順に一緒に攪拌して15〜25℃の温度で攪拌しながらいずれの場合にも混合物を形成させる。その後、この混合物を、いずれの場合にも上述の温度で10分間攪拌して均質化させる。均質化は、上の2.1節で記載したように行われる。
【0216】
【表4】
【0217】
2.5 本発明で使用される増粘剤の分散液X20〜X22の調製
下表1.5にリストを挙げた成分を、書かれた順に一緒に攪拌して15〜25℃の温度で攪拌しながらいずれの場合にも混合物を形成させる。その後、この混合物を、いずれの場合にも上述の温度で10分間攪拌して均質化させる。均質化は、上の2.1節で記載したように行われる。
【0218】
【表5】
【0219】
2.6 本発明で使用される増粘剤の分散液X23の調製およびさらに本発明以外で使用される増粘剤の分散液Y1の調製
下表1.6にリストを挙げた成分を、書かれた順に一緒に攪拌して15〜25℃の温度で攪拌しながらいずれの場合にも混合物を形成させる。その後、この混合物を、いずれの場合にも上述の温度で10分間攪拌して均質化させる。均質化は、上の2.1節で記載したように行われる。
【0220】
【表6】
【0221】
2.7 本発明以外で使用される増粘剤の比較の分散液Y2およびY3の調製
下表1.7にリストを挙げた成分を、書かれた順に一緒に攪拌して15〜25℃の温度で攪拌しながらいずれの場合にも混合物を形成させる。その後、この混合物を、いずれの場合にも上述の温度で10分間攪拌して均質化させる。均質化は、上の2.1節で記載したように行われる。
【0222】
【表7】
【0223】
3.顔料含有組成物の製造
本発明のコーティング組成物および比較のコーティング組成物を製造するために使用される顔料含有組成物の製造
【0224】
青色ペーストP1の調製
青色ペーストP1は、EP0228003B2の8頁、6〜18行により調製される69.8質量部のポリウレタン含有分散液、12.5質量部のPaliogen(登録商標)Blue L6482(BASF SEから入手可能)、1.5質量部の10%強度のジメチルエタノールアミン水溶液(水中10質量%)、1.2質量部の市販のポリエーテル(Pluriol(登録商標)P900、BASF SEから入手可能)および15質量部の脱イオン水から調製される。
【0225】
カーボンブラックペーストP2の調製
カーボンブラックペーストP2は、EP0228003B2、8頁、6〜18行により調製される57質量部のポリウレタン含有分散液、10質量部のカーボンブラック(Cabot CorporationからのMonarch(登録商標)1400カーボンブラック)、5質量部のポリエステル(I)水性分散液、6.5質量部の10%強度のジメチルエタノールアミン水溶液(水中10質量%)、2.5質量部の市販のポリエーテル(Pluriol(登録商標)P900、BASF SEから入手可能)、7質量部のブチルジグリコール、および12質量部の脱イオン水から調製される。
【0226】
硫酸バリウム含有ペーストP3の調製
硫酸バリウム含有ペーストP3は、EP0228003B2、8頁、6〜18行により調製される39質量部のポリウレタン含有分散液、54質量部の硫酸バリウム(Sachtleben Chemie GmbHからのBlanc fixe micro)、3.7質量部のブチルグリコールおよび0.3質量部のAgitan(登録商標)282(Muenzing Chemie GmbHから市販の消泡剤)、および3質量部の脱イオン水から調製される。
【0227】
タルク含有ペーストP4の調製
タルク含有ペーストP4は、WO91/15528A1の23頁、26行から25頁、24行により調製される49.7質量部の水性結合剤分散液、28.9質量部のSteatit(登録商標)(Mondominerals B.V.からのMicrotalc IT extra)、0.4質量部のAgitan282(Muenzing Chemie GmbHから入手可能)、1.45質量部のDisperbyk(登録商標)−184(BYK−Chemie GmbHから入手可能)、3.1質量部の市販のポリエーテル(Pluriol(登録商標)P900、BASF SEから入手可能)、および16.45質量部の脱イオン水から調製される。
【0228】
4.本発明のコーティング組成物および比較のコーティング組成物の製造
4.1 本発明のコーティング組成物および比較のコーティング組成物を製造する一般的プロトコル
下表中の「水性相」にいずれの場合にもリストに挙げた成分を、いずれの場合にも述べた順で一緒に攪拌し、水性混合物M1を形成させる。次の工程で、下表中の「有機相」にリストに挙げた成分から、いずれの場合にも有機混合物M2を調製する。有機M2混合物を水性混合物M1に添加する。これに続いて10分間攪拌し、脱イオン水およびジメチルエタノールアミンを使用して、pH8および回転粘度計(Anton PaarからのC−LTD80/QC状態調節系を備えたRheolabQC装置)を用いて23℃で測定して1000s
−1の剪断荷重下における所定のスプレー粘度に調節する。
【0229】
下表の1つがさらに見出し「混合ワニス」も含む場合、その見出しの下で示されたこれらの成分をいずれの場合にも書かれた順で一緒にして攪拌して、この混合ワニスを調製することから始めて、10分かけて15から25℃の温度で混合し、次にこの混合ワニスを有機混合物M2に添加する。生じた混合ワニスと有機混合物M2との混合物を、15から25℃の温度で10分の間攪拌した後、生じた混合物を次に水性混合物M1に添加し、その後の手順は上記の通りである。
【0230】
下表の1つが「水性相」という見出しのみを含む場合、その見出しの下にリストされた成分を、挙げられた順に一緒にして攪拌して、いずれの場合にも水性コーティング組成物を形成させ、その後の手順は上記の通りである。
【0231】
組成物V1およびB1ならびにさらにV3ならびにB3、B4、B5、B6、B7、およびB8、ならびにさらにV6およびV7ならびにさらにB13およびB14、ならびにそれに加えてB17、B18およびB19、ならびにさらにV10およびV11の各々の場合に、設定されるスプレー粘度は95±5mPa・sである。組成物V2およびB2ならびにさらにB15、B16およびV9の各々の場合に、設定されるスプレー粘度は85±5mPa・sである。組成物V4ならびにB9、B10およびB11の各々の場合に、設定されるスプレー粘度は90±5mPa・sである。組成物V5およびB12の各々の場合に、設定されるスプレー粘度は105±5mPa・sである。
【0232】
下表の各々中のそれぞれの量の数字は、特に断りのない限り、いずれの場合にも、問題の組成物の総質量に対する質量%である。
【0233】
上の2節に記載した分散液は、それらが本発明のコーティング組成物および比較のコーティング組成物を製造するために調製された後、直ちに使用される。
【0234】
4.2 コーティング組成物V1(本発明のものでない)およびB1(本発明のもの)
【0235】
【表8】
【0236】
4.3 コーティング組成物V2およびV8(本発明のものでない)ならびにB2(本発明のもの)
【0237】
【表9】
【0238】
4.4 コーティング組成物V3(本発明のものでない)ならびにB3、B4、B5、B6、B7、およびB8(本発明のもの)
【0239】
【表10】
【0240】
4.5 コーティング組成物V4(本発明のものでない)ならびにB9、B10、およびB11(本発明のもの)
【0241】
【表11】
【0242】
4.6 コーティング組成物V5(本発明のものでない)およびB12(本発明のもの)
【0243】
【表12】
【0244】
4.7 コーティング組成物V6およびV7(本発明のものでない)ならびにB13およびB14(本発明のもの)
【0245】
【表13】
【0246】
4.8 コーティング組成物V9(本発明のものでない)ならびにB15およびB16(本発明のもの)
【0247】
【表14】
【0248】
4.9 コーティング組成物B17からB19(本発明のもの)ならびにさらにV10およびV11(本発明のものでない)
【0249】
【表15】
【0250】
表2.8中のそれぞれの量の数字はいずれの場合にも質量部を表す。
【0251】
5.試験および調査
5.1 たるみの発生率についての調査
この調査は上記の方法に従って行う。本発明のコーティング組成物B1もしくはB9または比較のコーティング組成物V1もしくはV4は、水性ベースコート材料として、決定方法に記載したようにコーティングされた穴あき金属パネルに適用される。これに続いて、該方法に記載したように、得られたそれぞれのベースコートフィルムにクリアコート材料を適宜適用する。
【0252】
結果を表3.1aおよび表3.1bにまとめる。
【0253】
【表16】
【0254】
【表17】
【0255】
結果は、本発明のコーティング組成物B1は、V1と比較して、実質的により高いたるみの限界、即ち、たるみ性向における有意の改善を有することを示す。同様な図がB9とV4との比較でも生ずる。
【0256】
5.2 曇り度についての調査
この調査は、上記の方法に従って行われる。本発明のコーティング組成物B2および比較のコーティング組成物V2も、水性ベースコート材料として、ここで該決定方法に記載されたようにコーティングされた鋼金属パネルに適用される。これに続いて、該方法に記載されたように、得られたそれぞれのベースコートフィルムにクリアコート材料を適宜適用する。
【0257】
結果を表3.2にまとめる。
【0258】
【表18】
【0259】
結果は、本発明のコーティング組成物B2が、V2と比較して実質的により低い曇り度を有することを示す。
【0260】
5.3 はじきの発生率についての調査
この調査は、上記の方法に従って行う。本発明のコーティング組成物B3、B4、B6、B7もしくはB8または比較のコーティング組成物V3を水性ベースコート材料として、該決定方法に記載されたようにコーティングされた穴あき金属パネルにここで適用する。これに続いて、該方法に記載されたように、得られたそれぞれのベースコートフィルムにクリアコート材料を適宜適用する。
【0261】
結果を表3.3にまとめる。
【0262】
【表19】
【0263】
本発明のコーティング組成物B3、B4、B6、B7、およびB8は、全てはじきの優れたレベルおよび比較のコーティング組成物V3に優る利点を示す。即ち、本発明のコーティング組成物B3、B4、B6、B7、およびB8は、水性ベースコート材料として、はじきが起こらずに、V3よりより実質的に高いフィルム厚さで適用することができる。
【0264】
5.4 凝縮水処理後のレベリングについての調査
この調査は、上記の方法に従って行う。本発明のコーティング組成物B9、B10もしくはB11または比較のコーティング組成物V4を、水性ベースコート材料として、ここでいずれの場合にも該決定方法に記載されたようにコーティングされた鋼金属パネルに適用する。これに続いて、該方法に記載されたように、得られたそれぞれのベースコートフィルムにクリアコート材料を適宜適用する。
【0265】
結果を表3.4にまとめる。
【0266】
【表20】
【0267】
結果は、本発明のコーティング組成物B9、B10およびB11は、V4と比較して、凝縮水露出の前後の両方で、優位性を有し、それぞれこれらの組成物の一つから得られたベースコートフィルムを含むマルチコート系の、高いLWおよび/またはSW値で反射されるような初期の膨潤が起こらないことを示す。
【0268】
5.5 ストーンチップ接着についての調査
この調査は上記の方法に従って行う。本発明のコーティング組成物B9、B10もしくはB11または比較のコーティング組成物V4を、水性ベースコート材料として、ここでいずれの場合にも、該決定方法に記載されたように、コーティングされた鋼パネルに適用する。これに続いて、該方法に記載されたように、得られたそれぞれのベースコートフィルムにクリアコート材料を適宜適用する。
【0269】
調査された基材の全てについて、決定方法に明記されたDIN仕様による1の特性値が見出される。
【0270】
したがって、増粘剤として使用されるフィロケイ酸NaMgなどの従来のフィロケイ酸塩と比較して、本発明で使用される増粘剤の使用は、ストーンチップ接着のためにいかなる有害な結果も有さない。
【0271】
5.6 フィルム厚さに依存するレベリングについての調査
この調査は、ウェッジ構造物で、上記の方法に従って行われる。本発明のコーティング組成物B12または比較のコーティング組成物V5を、水性ベースコート材料として、ここでいずれの場合にも、該決定方法に記載されたようにコーティングされた鋼パネルに適用する。これに続いて、該方法に記載されたように、得られたそれぞれのベースコートフィルムにクリアコート材料を適宜適用する。
【0272】
結果を表3.5にまとめる。
【0273】
【表21】
【0274】
V5と比較して、ウェッジ構造物において、本発明のコーティング組成物B12は、外観に関して、特にSWおよびDOIに対して、全てフィルム厚さ範囲で優位性を示し、これらの優位性は、測定から明白なだけでなく、眼でも明らかである。
【0275】
5.7 適用効率についての調査
この調査は上記の方法に従って行う。本発明のコーティング組成物B13もしくはB14または比較のコーティング組成物V6もしくはV7を、水性ベースコート材料として、ここでいずれの場合にも、該決定方法に記載されたようにコーティングされた金属パネルに適用する。
【0276】
結果を表3.6にまとめる。
【0277】
【表22】
【0278】
該方法に記載されたスプレーパターン適用によるスプレーパターン適用の平均フィルム厚さプロファイルを表す曲線の面積の積分は、V6およびV7に対してよりも本発明のコーティング組成物B13およびB14に対して顕著に大きい。この積分は、一定のコーティングパラメーターで堆積したコーティング材料の量に対する、したがって適用効率に対する特性値と解釈することができる。それぞれ、より高い固形分および体積固形分にも拘わらず、B13と比較してV6についてはより低い面積の積分が得られるので、したがって、適用効率はより低い。本発明のコーティング組成物B14の僅かにより高い固体および体積固体含有率は、調合物V7と比較して顕著により高い面積の積分を説明せず、したがって、ここでも、比較的より高い面積の積分およびしたがってより高い適用効率は驚くべきことである。それに加えて、V7の適用は、B14と比較して、曇り度を決定するための上記の方法と同様に、V7と比較してB14についてより高い約4〜5μmの乾燥フィルム厚さを再現性よく生じ、それは、同様に、固形分および体積固形分に存在する差に基づくことができない。ここで、それぞれのフィルム厚さは、DIN EN ISO2808の方法12A(2007年5月付け)に従って決定される(ElektroPhysik MiniTest(登録商標)3100−4100装置を使用して)。
【0279】
5.8 ピンホールおよびぶつの発生率についての調査
これらの調査は、上記の方法に従って行う。
【0280】
結果を表3.7および3.8にまとめる。
【0281】
【表23】
【0282】
【表24】
【0283】
表3.7から明らかなように、水性ベースコート材料B15およびB16中の成分としての本発明の分散液X18およびX19の存在は、優れたピンホール堅牢性を生じ、ピンホールは観察することができなかった。それに加えて、表3.8からわかるように、B15およびB16の場合に、ぶつは全く観察できなかった。対照的に、比較のベースコート材料V9の場合には多数のぶつが観察された。比較の水性ベースコート材料V9は、本発明で使用される分散液を調製するために使用された個々の成分、即ち、ポリエステル(ポリエステル(I)の水性分散液)およびポリアミド(Disparlon(登録商標)A670−20M)を含有するが、これらの成分は、予め処理されて対応する分散液中に入れられるのではなく、別の成分として、比較のベースコート材料V9に直接組み込まれていた。それに加えて、V9の場合には、18〜23℃でほんの数時間の貯蔵後に、分離を見ることができる。この理由で、V9の場合には、ピンホール試験の評価は可能でない。
【0284】
5.9 ぶつの発生率および貯蔵安定性についての調査
これらの調査は、上記の方法に従って行う。
【0285】
結果を表3.9および3.10にまとめる。
【0286】
【表25】
【0287】
【表26】
【0288】
表3.9からわかるように、B2およびV2の場合には(フィロケイ酸NaMgを増粘剤として含有する)、ワキは全く観察されなかった。対照的に、比較のベースコート材料V8の場合には、多数のぶつが観察された。水性の比較のベースコート材料V9は、本発明で使用される分散液を調製するために使用された個々の成分、即ち、ポリエステル(ポリエステル(I)の水性分散液)およびポリアミド(Disparlon(登録商標)A670−20M)を含有するが、これらの成分は、予め処理されて対応する分散液中に入れられるのではなく、別の成分として、比較のベースコート材料V8に直接組み込まれていた。それに加えて、V9の場合には、40℃でほんの数時間の貯蔵後に、(相)分離を見ることができる。この理由で、V8の場合には、低剪断および高剪断粘度の決定は可能でない。対照的に、水性ベースコート材料V2およびB2は、40℃における貯蔵で安定であり、40℃における2週間の貯蔵後に高剪断および低剪断粘度において許容される偏移を示し、本発明の水性ベースコート材料B2はV2に優る有意の利点を有する(より小さい変化)(表3.10参照)。
【0289】
5.10 ぶつの発生率についての調査
この調査は上記の方法に従って行われる。
【0290】
結果を表3.11にまとめる。
【0291】
【表27】
【0292】
表3.11からわかるように、コーティング組成物(V10およびV11)中の増粘剤として水性組成物中で普通に使用される酸価の高い市販の製品Disparlon(登録商標)AQ600およびAQ630などのポリアミドの使用は、ぶつの発生率に関して、不利点を有し、それは、本発明のコーティング組成物(B17〜B19)の場合には観察することができない。
5.11 本発明で使用される分散液および比較の分散液のぶつの発生率、均質性および水混和性についての調査
これらの調査は、上記の方法に従って行う。
【0293】
結果を表3.12にまとめる。
【0294】
【表28】
【0295】
表3.12から、X23と対照的にY1では、優れた均質性も優れた水混和性も得ることが可能でないことがわかる。水混和性を決定するために、Y1およびX23を、表1.6に明記された成分を該表中で決められた順で、水混和性を決定する方法の記載に従って混合することにより各々調製し、表1.6でいずれの場合にも指示された量の脱イオン水は、Y1およびX23の調製における最終成分としてのみ使用する。それに加えて、生じた多数のぶつがY1の場合に観察可能であった。X23と対照的に、Y1のポリエステル成分は、少なくとも1種の重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸と少なくとも1種のジオールおよび/またはポリオールとの反応により得られなかったポリエステルである。これらの結果は、本発明で使用されるポリエステルを、重合した脂肪族C
12〜C
24モノカルボン酸が関与するそのような反応により得ることができることが、本発明にとって必須であることを示す。
【0296】
5.12 本発明で使用される分散液および比較の分散液のぶつの発生率および均質性についての調査
増粘剤の本発明で使用される分散液X12、ならびにさらに比較の分散液Y2およびY3を、ぶつの発生率および均質性について、上記の方法に従って調べて評価する。
【0297】
結果を表3.13にまとめる。
【0298】
【表29】
【0299】
表3.13から、Y2およびY3では、X12と同様に、優れた均質性を達成することは実際可能であるが、Y2およびY3の場合には、X12と対照的に、調製後に、および貯蔵でも多数のぶつの発生率が観察されることがわかる。Y2およびY3中のポリアミドは、水性組成物、特に市販の製品Disparlon(登録商標)AQ600(Y2)およびAQ630(Y3)で常習的に使用される高酸価のポリアミドであり、この不利点は、X12の場合には観察されない。