(57)【要約】本発明は、ポリエステル塩の水性分散液、およびポリエステル塩の水性分散液を含むポリマービヒクルを対象とする。ポリマービヒクルは、硬化されたプライマーコーティングにおけるコーティングバインダを提供するのに特に有効である。プライマーコーティング組成物は、硬化されたプライマーコーティング組成物フィルムを含めて少なくとも二層のペイントフィルムを有する多層ペイントコーティングフィルム用に有用である。本発明のプライマーポリマービヒクルを、１種または複数のさらなる、その上に存在するトップコーティングフィルム層と一緒に使用することにより、改良された接着性および耐チッピング性を有する多層コーティングをもたらす。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル塩の水性分散液を含むポリマービヒクルであって、前記ポリエステル塩は、少なくとも３０の酸価、少なくとも１５００の数平均分子量、９０以下のヒドロキシル価を有するポリエステルの残基であり、前記水性分散液は、約５重量％未満の有機溶剤を有する前記ポリマービヒクルをもたらすのに有効であることを特徴とするポリマービヒクル。
【請求項２】
前記ポリエステル塩は、約４０から約５０の酸価、約９０から約５０のヒドロキシル価、約１５００から約２８００の数平均分子量を有するポリエステルの残基であることを特徴とする請求項１に記載のポリマービヒクル。
【請求項３】
前記水性分散液中の前記ポリエステル塩は、４００ｎｍ未満の粒径を有することを特徴とする請求項２に記載のポリマービヒクル。
【請求項４】
前記ポリマービヒクルは、硬化されたプライマーコーティング組成物フィルムを提供するのに有効であり、前記プライマーコーティング組成物フィルムは、前記プライマーフィルムを含めて少なくとも二層を有する多層コーティングの一部である場合、少なくとも約５の２パイントチップ数の格付け、および少なくとも約Ａの２パイントチップサイズを有する多層ペイントコーティングをもたらすのに有効であることを特徴とする請求項３に記載のポリマービヒクル。
【請求項５】
前記ポリエステルは、中和されて、水に分散可能な塩を形成することができる−ＣＯＯＨ基を含むことを特徴とする請求項２に記載のポリマービヒクル。
【請求項６】
前記ポリエステルは、中和されて、水に分散可能な塩を形成することができる−ＣＯＯＨ基を含むことを特徴とする請求項１に記載のポリマービヒクル。
【請求項７】
前記ポリマービヒクルは、アミノ樹脂、イソシアネート化合物、およびそれらの混合物からなるグループから選択される架橋剤をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のポリマービヒクル。
【請求項８】
約３０から約５０の酸価、約１５００から約２８００の数平均分子量、約５０から約９０のヒドロキシル価を有するポリエステルをもたらすのに十分な−ＣＯＯＨ基を有するポリエステルを形成する工程と、
前記ポリエステルを有機親水性溶剤中に混合する工程であって、前記ポリエステルポリマーは少なくとも約５０重量パーセントの、前記親水性溶剤中における溶解度を有し、前記有機親水性溶剤は少なくとも約５重量パーセントの、水中における溶解度を有する工程と、
前記ポリエステルのイオン化可能な基の少なくとも約３０パーセントを、中和されたポリマー塩の溶液を形成するのに有効な量の中和剤で中和する工程と、
前記中和されたポリエステル塩の溶液を水と混合して、水／有機溶剤／中和されたポリエステルのブレンドを形成する工程と、
約６５℃以下で、水／有機溶剤／中和されたポリエステルブレンドの前記ブレンドから前記有機物をストリッピングして、水中における中和されたポリエステル塩の分散液を形成する工程とを含む方法によって形成され、
前記分散液が、温度約２５℃で約１０ポアズ未満の粘度を有する
ことを特徴とする水性ポリマー分散液。
【請求項９】
前記中和剤は、アンモニア、トリエタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、およびジメチルエタノールアミンからなる群から選択されることを特徴とする請求項８に記載の水性ポリマー分散液。
【請求項１０】
水が、約０．１５から約０．４５の、水に対する有機溶剤の初期の比をもたらすのに有効な量で、前記中和されたポリエステル塩の溶液に添加されることを特徴とする請求項８に記載の水性ポリマー分散液。
【請求項１１】
有機溶剤が、反転なしに除去されることを特徴とする請求項１０に記載の水性ポリマー分散液。
【請求項１２】
前記方法が、約４００ｎｍ以下の平均粒径を有する前記水性分散液中のポリエステル塩をもたらすのに有効であることを特徴とする請求項８に記載の水性ポリマー分散液。
【請求項１３】
ポリエステル塩の水性分散液であって、前記ポリエステル塩は、約１５００から約２８００の範囲の数平均分子量および約９０から約５０のヒドロキシル価、ならびに約４０から約５０の酸価を有するポリエステルの残基であり、前記ポリエステルは、水分散可能なポリエステル塩を形成するために中和可能である−ＣＯＯＨ基を有することを特徴とする水性分散液。
【請求項１４】
前記ポリエステルは、約１５００の数平均分子量、および約９０のヒドロキシル価を有することを特徴とする請求項１３に記載のポリエステル塩の水性分散液。
【請求項１５】
前記ポリエステルは、約２８００の数平均分子量、および約５０のヒドロキシル価を有することを特徴とする請求項１３に記載のポリエステル塩の水性分散液。
【請求項１６】
ポリマービヒクルを基材にコーティングすることによりもたらされる、少なくとも約５の２パイントチップ数の格付け、および少なくとも約Ａの２パイントチップサイズを有する多層ペイントコーティングであり、前記ポリマービヒクルがポリエステル塩の水性分散液を含み、前記ポリエステル塩は、少なくとも１５００の数平均分子量、および９０以下のヒドロキシル価を有するポリエステルの残基であることを特徴とする多層ペイントコーティング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プライマーとして有用な、安定な水性ポリエステル分散液に関する。より詳細には、本水性ポリエステル分散液は、比較的高い分子量および低いヒドロキシル数をバランスさせて、接着性、および低レベルの揮発性有機化合物および低い粘性を維持しながら、プライマーを覆うペイントコーティングの耐チッピング性を効果的に改良したプライマーコーティングを提供する。
【背景技術】
【０００２】
自動車およびその他の耐久性性のあるコーティングは、全体としての成功のため各層におけるいくつかの性能基準に依拠している複合多層系である。改良された耐チッピング性をもたらすための責任の大部分は、プライマー表面層にある。しかし、自動車のコーティング、および他の型の保護もしくは装飾用耐久性コーティングの耐チッピング特性の改善は、明らかにシステム依存的課題である。多くの系では、改良を進めるため、いくつかの重要な構成成分が存在するように見える。耐チッピング性試験は、本来、応力、衝撃、およびせん断力が大きいものであり、プライマー層の軟かさ、またはゴム様の特性に基づく仮説を直感的に生じさせる。脆性を増加させるどんなプライマーの寄与も、最終的にはチッピング性能を低下させる恐れがある。このチッピング性能は、架橋の度合いと関係付けることができる。このような系では、非常に低いレベルおよび非常に高いレベルの架橋により耐チッピング性が悪くなる。低い架橋の場合、コーティングは、砂礫（gravel）が及ぼす衝撃力およびせん断力に耐えるのに必要な強さ特性を有さない。ベースの分子量が、軽度の架橋に関連して適切な弾性特性をもたらすには、通常低すぎる。その結果、砂礫の衝撃により流動が起こり、切断が起こる。極めて高い架橋密度は、コーティングに脆性を付与する多数の共有結合による架橋を生じさせ、砂礫の衝撃箇所で加えられるこれらの集中される力をコーティングが吸収し、均等に分散させることができないことに基づく破壊が起こる。材料は流動も、弾性変形もしないが、その代わり脆性破壊を受ける。さらに、架橋剤はしばしば、架橋剤とポリマー樹脂との間の架橋反応からのＶＯＣ副生成物の放出によるＶＯＣの原因となる。また別個の架橋剤を使用している複雑な系では、架橋剤がそれ自身と反応する傾向もある。例えば、メラミン架橋剤の自己縮合は、可能性のある競合反応であり、これは、高濃度の高度に架橋されたメラミン樹脂を局部的領域に生じさせうる。これは、局在的な脆さをもたらし、これはチッピング性または接着性の不足を引き起こしうる。満足な耐チッピング性をもたらす他の重要な寄与因子は、下地へのプライマーの接着性、およびその後のプライマーへの他のペイントコーティングの接着性である（ひとまとめにしてコーティング間接着性）。この効果への主な寄与因子は、プライマー樹脂の官能性−ヒドロキシルおよびカルボキシルを含めた極性基官能性（これは下地と他のペイント層との相互作用において重要な役割を果たす）である。
【０００３】
【非特許文献１】アメリカ自動車技師協会チッピング試験（the Society of Automotive Engineers Chip Test）第Ｊ４００号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最適な耐チッピング特性を得るために、プライマーの上を覆うコーティング、およびプライマーのベース樹脂がそれぞれ、最終的なコーティングに特性のバランスを付与しなければならない。プライマー樹脂の機械的特性を最大にする最も容易なやり方は、分子量を増加させることである。しかし、分子量を増加させることは一般に、このような樹脂の粘性を高める。高粘性の樹脂は、有機溶剤で薄めることができるが、これは、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の望ましくない増加をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ポリエステル塩の水性分散液、およびポリエステル塩の水性分散液を含むポリマービヒクルを対象とする。ポリマービヒクルは、硬化プライマーコーティング（硬化プライマーペイントコーティングフィルム）におけるコーティングバインダを提供するのに特に有効である。プライマーコーティング組成物（配合コーティング組成物としても知られる）は、硬化したプライマーコーティング組成物フィルムを含む少なくとも二層のペイントフィルムを有する多層ペイントコーティングフィルムに有用である。本発明のプライマーポリマービヒクルを、１種または複数の追加のトップコーティングフィルム層と併用して使用することにより、改良された接着性および耐チッピング性を有する多層コーティング系がもたらされる。
【０００６】
本発明のプライマーポリマービヒクルは、ポリエステル塩を架橋させるより少ない架橋剤の使用を可能にする。より少ない架橋剤の使用により、架橋の際のＶＯＣの放出がより少なくなり、硬化したプライマーコーティング組成物の硬化したコーティングバインダフィルムにおける架橋密度がより低くなる。ポリエステル塩の比較的高い分子量と共にこの低減された架橋密度は改善された耐チッピング性をもたらす。理論に拘泥するつもりはないが、本発明のポリエステル塩は高分子量を有し、これは、耐チッピング性を高め、かつ、より低い分子量を有するが組成的に同じ（金属またはアンモニウム塩ではない）である、ポリエステル塩よりも、使用可能なフィルムへ硬化するために必要な架橋剤（これも、耐チッピング性を高める）は少ない。これらのより低分子量のポリマーは、ハイソリッド系において使用され、有機溶剤または混合有機／水溶剤系中に分散される。その上、後者のハイソリッド系のポリエステルの分子量は、ポリマー分散液または溶液の粘性をも増加させることなく、増加させることはできない（このような系では、分子量を高くすることは、本来的に粘性を増加する）。したがって、本発明のポリマービヒクルは、水に分散可能なポリエステル塩を含み、これは、高い分子量と、比較的低いヒドロキシル価もしくはヒドロキシル数と、ヒドロキシル価対数平均分子量の独特の比と、水に分散可能な塩の形成を可能にする酸価を有するポリエステルとの独特の組合せを有する。
【０００７】
本ポリエステル塩は、架橋可能であり、プライマーペイントコーティングフィルム中に硬化したコーティングバインダを形成する。その硬化したコーティングバインダは、硬化したプライマーペイントコーティングフィルム層を含む、少なくとも２つのぺイントフィルム層を有する多層ペイントコーティング系の一部である場合に耐チッピング性である。本発明のプライマーの硬化したコーティングバインダはまた、多層ペイントコーティング系をも耐チッピング性にする。したがって、プライマーコーティング組成物のポリマービヒクルは、水性分散液中のポリエステル塩のヒドロキシル価と、数平均分子量のバランスを取って、減少した量の架橋剤を有する水系の使用によるＶＯＣ低減、ならびに、プライマーコーティング組成物の硬化したプライマーペイントコーティングフィルムについての改良された耐チッピング性および接着性をもたらす。
【０００８】
本発明のプライマーを使用するコーティング系の耐チッピング性を高めるためには、所望のヒドロキシル数は一般にポリエステルの分子量に反比例する。例として、プライマーコーティング組成物または配合コーティング用のポリマービヒクルは、約１５００ダルトンの数平均分子量および約９０のヒドロキシル価を有するポリエステルの残基であるポリエステル塩の水性分散液を含む。このような態様において、ポリエステルは約６００のヒドロキシル等価重量を有する。この水性分散液は、約５重量％未満の有機溶剤を有するポリマービヒクルを提供するのに有効である。より高い分子量では、プライマーコーティング組成物または配合コーティング用のポリマービヒクルは、約２８００ダルトンの数平均分子量、および、約５０のヒドロキシル価を有するポリエステルの残基であるポリエステル塩の水性分散液を含む。このような態様において、ポリエステルは約１１００のヒドロキシル等価重量を有する。この水性分散液は、約５重量％未満の有機溶剤を有するポリマービヒクルを提供するのに有効である。
【０００９】
本発明のプライマーのコーティングバインダを含む多層ペイントコーティング系の耐チッピング性は、より低い分子量を有し、かつ塩ではない組成的に同じポリエステルを有するプライマーを含む多層ペイントコーティング系の耐チッピング性よりも優れている。有機溶剤または混合有機／水溶剤系と共に一般に使用されているのは、これらの後者のより低分子量のポリエステルである。それらは、ＶＯＣが高く、本発明のポリマービヒクルよりも、硬化するのに一般により多く架橋剤を必要とする。
【００１０】
本発明の重要な態様において、プライマーコーティング組成物または配合コーティング用のポリマービヒクルは、数平均分子量が少なくとも１５００ダルトン、ヒドロキシル価が９０以下であるポリエステルの残基であるポリエステル塩の水性分散液を含む。一態様において、ポリエステルは約６００から約１１００のヒドロキシル等価重量を有する。この水性分散液は、約５重量％未満の有機溶剤を有するポリマービヒクルを提供するのに有効である。他の重要な態様において、水性分散液中のポリエステルの塩は、４００ｎｍ未満の粒径を有する。
【００１１】
さらに他の態様において、ポリエステル塩は少なくとも３０、重要な態様においては、約４０から約５０の酸価を有するポリエステルの残基であり、このポリエステル塩は約９０から約５０のヒドロキシル価を有し、この塩は約１５００から約２８００ダルトンの数平均分子量を有する（この塩のカチオン部分を含まない、すなわち、この塩は、そのポリエステルが約１５００から約２８００ダルトンの数平均分子量を有するポリエステルの残基を含む）。本発明のポリマービヒクルは、プライマーのポリマービヒクルが硬化され、かつプライマーコーティングバインダを含めて少なくとも二層の多層ペイントコーティング系の一部である場合、少なくとも約５の２パイントのチップ数の格付け、および少なくとも約Ａの２パイントチップサイズを有する（非特許文献１の試験を使用して）、多層ペイントコーティング系およびプライマーコーティングバインダを提供するのに有効である。比較的高分子量のポリエステルを使用しているにもかかわらず、本発明のポリマービヒクルおよび水性分散液は、約５重量パーセント未満の、また重要な態様においては約２重量パーセント未満の有機溶剤を使用して温度約２５℃で、約１０ポアズ未満の粘度を有する。
【００１２】
上記において先に言及したように、本ポリエステル塩は、約１５００ダルトン未満の分子量を有する同一のより低重量のポリエステル（このポリエステルは一般には約８００ダルトン未満である）（このものは塩ではない）よりも少ない等量の、架橋用の架橋剤しか必要としない。適切な架橋剤には、多官能性アミノ樹脂、およびブロック化イソシアネート化合物が含まれる。本発明のポリマービヒクルは、一般に、ポリマービヒクルの重量に基づいて、約１５から約２５重量パーセントの架橋剤を含む。先に記載した低分子量のポリエステル（これは塩ではなく、ハイソリッド系に使用されるポリエステルである）を使用するポリマービククルは、一般に、約３５から約５０重量パーセントの架橋剤を必要とする。
【００１３】
本発明によれば、イオン官能性ポリエステルポリマーは、無溶媒（neat）で合成し、その後親水性有機溶剤と混合される。水性ポリマー分散液は、約３０から約５０の酸価を持つポリエステルをもたらすのに十分な、イオン化可能な基を有するポリエステルを形成することにより作成される。ポリマーは、少なくとも約５０重量パーセントの、親水性溶剤中での溶解度を有し、有機親水性溶剤は、少なくとも約５重量パーセントの、水中での溶解度を有する。先に言及したように、塩を形成する中和反応の前のポリエステルは、少なくとも１５００、重要な態様においては約１５００から約２８００の数平均分子量、および約５０から約９０のヒドロキシル数を有する。溶剤中のポリエステルポリマーのイオン化可能な基の少なくとも約３０パーセントが、中和されたポリマー塩溶液を形成するのに有効な量の中和剤で中和される。その後、中和されたポリマー塩の溶液を水と混合して、水／有機溶剤／中和されたポリマーのブレンドを形成する。次いで、約６５℃以下で後者のブレンドから有機溶剤をストリッピングして、中和されたポリマー塩の、水中の分散液を形成する。この分散液は、温度約２５℃で約１０ポアズ未満の粘度を有する。中和剤は、水酸化ナトリウムまたはアミンのような、イオン化可能な官能性ポリマーと相容性のあるどんな塩形成性塩基でもよい。非常に重要な態様においては、中和剤は、アンモニア、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、および２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールからなる群から選択されるアミンタイプである。ポリマー上のすべてのイオン化可能な基が塩基と反応する（または中和される）必要はない。
【００１４】
ポリマー中に存在するイオン化可能な基のタイプに依存して、ポリマーを水とブレンドする前にポリマーを中和することが重要となることがあり、そのため、水に分散可能な中和されたイオン化可能基が、一般にポリマー全体にわたって一様に分布される。約４００ｎｍ以下の樹脂平均粒径を有する水性分散液をもたらすのに有効な持続時間、温度、および圧力で、ブレンドから有機溶剤およびいくらかの水を除去するか、またはストリッピングすることも重要である。重要な態様においては、ポリマー塩濃度は少なくとも約３０重量パーセントであり、有機溶剤濃度は５重量パーセント未満、さらには２重量パーセント未満である。重要な態様において、中和剤がアミンまたはアンモニアである場合、約６５℃以下のストリッピング温度を用い、このようなストリッピング温度を可能とする圧力で、樹脂の平均粒径が維持される。
【００１５】
他の態様において、本発明は、本発明の水性ポリマー分散液と共に、ブトキシエタノール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、第二級ブチルアルコール、プロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールｔ−ブチルエーテル、およびそれらの混合物からなる群から選択される共溶剤を含む配合されたコーティングを提供する。これらの配合されたコーティング組成物は一般に、フュームドシリカやベントナイトクレーなどのレオロジー改質剤を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
定義
「ヒドロキシル数」または「ヒドロキシル価」は、「アセチル価」とも呼ばれ、物質がアセチル化できる程度を示す数であり、アセチル化された試料の１ｇをケン化するとき放出される酢酸を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数である。本出願の目的では、ヒドロキシル数は、系における固体のポリエステルに基づいており、溶液に基づくものではない。
【００１７】
「ヒドロキシル等価重量」は、以下のように、ＡＳＴＭ  Ｄ１９５７に従ってヒドロキシル数（ＯＨＮ）から計算される。
【００１８】
ヒドロキシル等価重量＝５６，１００／ＯＨＮ
ヒドロキシル数の単位は、ｍｇＫＯＨ／樹脂固形分のグラムである。
【００１９】
「ポリマービヒクル」は、配合されたコーティング、すなわちフィルム形成前のすべてのポリマーおよび樹脂成分を意味し、水に分散可能なポリマー塩を含むが、それに限定されない。ポリマービヒクルは架橋剤を含むことができる。
【００２０】
「コーティングバインダ」は、溶剤が蒸発した後で、かつ架橋した後のコーティングのフィルムのポリマー部分を意味する。
【００２１】
「配合コーティング組成物」は、ポリマービヒクルおよび溶剤、配合されたコーティングに望ましい適用特性を付与するため、および、フィルムに不透明性や色のような望ましい性質を付与するために、必要に応じて添加できる顔料、触媒および添加剤を意味する。
【００２２】
本明細書において使用されている用語「水性媒体」は、水、ならびに水と親水性溶剤との混合物であって、水の含量が少なくとも１０重量％であるものを意味する。親水性溶剤の例には、イソプロパノール、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、第二級ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、およびイソブタノールのようなアルキルアルコール；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、およびエチルカルビトールのようなエーテルアルコール；メチルセロソルブアセテート、およびエチルセロソルブアセテートのようなエーテルエステル；ジオキサン；ジメチルホルムアミド；ジアセトンアルコール；メチルエチルケトン；アセトンならびにテトラヒドロフルフリルアルコールが含まれる。
【００２３】
「イオン化可能な基」とは、ポリマーの水分散性をもたらすポリマー上の官能基を指す。イオン化可能な基の一例には、−ＣＯＯＨが含まれる。
【００２４】
「中和剤」とは、ポリマー上のイオン化可能な基と反応して、水分散性に影響を及ぼす組成物を指す。本発明において有用な中和剤の例には、アミン、アンモニア、ならびにＮａＯＨ、およびＫＯＨを含む金属水酸化物が含まれる。本発明の重要な態様において、中和剤はアミンおよびアンモニアである。
【００２５】
「ポリエステル塩の残基」とは、イオン化可能なポリエステルと中和剤との反応生成物を指す。
【００２６】
「架橋剤（cross linkerまたはcross linking agent）」は、ポリオールのヒドロキシル、またはフェノールヒドロキシル、またはその両者と反応することができる多官能性化合物を意味する。これらの試薬は、二官能性もしくは多官能性イソシアネート基を有する化合物、または多官能性アミノ樹脂を含む。イソシアネート化合物またはアミノ樹脂は、ポリマービヒクル中のポリエステルポリオール上に存在するヒドロキシル基と共有結合を形成することが可能である、イソシアネートまたは他の架橋する官能基を含有する。架橋剤はブレンドであってもよい。したがって、ポリエステルポリオールのヒドロキシル基と共有結合を形成する物質のブレンドを形成する２種以上の物質が存在し得る。アミノ樹脂およびポリイソシアネートは、このような架橋剤である。
【００２７】
「イソシアネート化合物」は、ヒドロキシルと反応した場合にカルバメート結合を生じる化合物を意味する。イソシアネート化合物は、ブロック化ポリイソシアネート、ブロック化ビウレット、ブロック化ウレトジオン、およびブロック化イソシアヌレートであり得る。
【００２８】
ＨＤＩに加えて、本発明において使用できるジイソシアネートには、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、テトラメチルキシレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、ならびに、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、１，２−プロピレンジイソシアネート、２，３−ブチレンジイソシアネート、１，３−ブチレンジイソシアネート、２，４，４−もしくは２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートのような他の脂肪族ジイソシアネート；１，３−シクロペンタン−ジイソシアネート、１，４−シクロヘキサン−ジイソシアネート、および１，３−シクロヘキサン−ジイソシアネートのようなシクロアルキレンジイソシアネート；ならびにｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４−もしくは２，６−トルエンジイソシアネートのような芳香族ジイソシアネートが含まれる。
【００２９】
「ポリイソシアネート」は、２つ以上のイソシアネート基［−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ］を有する化合物を意味することができ、この化合物は、ビウレットおよびイソシアヌレートであってもよい。ポリイソシアネートは、三量体化したＨＤＩまたはＩＰＤＩのような二量体化または三量体化したジイソシアネート、および、トリフェニルメタン−４，４’，４”−トリイソシアネート、１，３，５−トリイソシアナトベンゼン、１，３，５−トリイソシアナトシクロヘキサン、２，４，６−トリイソシアナトトルエンおよびω−イソシアナトエチル−２，６−ジイソシアナトカプロエートのようなトリイソシアネート；ならびに４，４’−ジフェニルジメチルメタン−２，２’，５，５’−テトライソシアネートのようなテトライソシアネートであり得る。
【００３０】
「カルバメート結合」は−ＯＣ（＝Ｏ）Ｎ（−Ｈ）−を意味し、これはウレタン結合であり得る。
【００３１】
「ビウレット」は、下記に示すＨＤＩのビウレットのような、水１モルに対してイソシアネート３当量の比で、水と反応したイソシアネートを意味する：
【００３２】
【化１】
2005527645.tif 000002
【００３３】
「イソシアヌレート」は、１，３および５位に窒素、また２，４および６位にケト基を有する６員環であり、下記のＨＤＩのイソシアヌレートにおけるように窒素はイソシアネート基で置換される。
【００３４】
【化２】
2005527645.tif 000003
【００３５】
メチロール（アルコキシメチル）アミノ架橋剤は、本発明における使用に適しており、よく知られている商業的製品であり、一般に、ホルムアルデヒドおよび任意に低級アルコールとのジ（ポリ）アミド（アミン）化合物の反応によって作られる。
【００３６】
「アミノ樹脂」は、メラミン樹脂を含み、「メラミン−ホルムアルデヒド樹脂」または「アルコール化メラミン−ホルムアルデヒド樹脂」と称されることもある。適切なアミノ架橋樹脂の例には、下記の材料の１種または混合物が含まれる：
メラミン系樹脂：
【００３７】
【化３】
2005527645.tif 000004
【００３８】
上式においてＲは下記の通りである：
Ｒ＝ＣＨ３（Ｃｙｍｅｌ（登録商標）３００、３０１、３０３）；
Ｒ＝ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５（Ｃｙｍｅｌ（登録商標）１１１６）；
Ｒ＝ＣＨ３、Ｃ４Ｈ９（Ｃｙｍｅｌ（登録商標）１１３０、１１３３）；
Ｒ＝Ｃ４Ｈ９（Ｃｙｍｅｌ（登録商標）１１５６）；または
Ｒ＝ＣＨ３、Ｈ（Ｃｙｍｅｌ（登録商標）３７０、３７３、３８０、３８５）。
【００３９】
好ましいメラミンは、ヘキサメトキシメチルメラミンである。
【００４０】
ベンゾカナミン系樹脂：
【００４１】
【化４】
2005527645.tif 000005
【００４２】
上式においてＲ＝ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５（Ｃｙｍｅｌ（登録商標）１１２３）である。
【００４３】
尿素系樹脂：
【００４４】
【化５】
2005527645.tif 000006
【００４５】
上式において：
Ｒ＝ＣＨ３、Ｈ（Ｂｅｅｔｌｅ（商標）６０、Ｂｅｅｔｌｅ（商標）６５）；または
Ｒ＝Ｃ４Ｈ９（Ｂｅｅｔｌｅ（商標）８０）。
【００４６】
ザイコールウリル系樹脂（Gycoluryl base resins）：
【００４７】
【化６】
2005527645.tif 000007
【００４８】
上式において：
Ｒ＝ＣＨ３、Ｃ２Ｈ５（Ｃｙｍｅｌ（登録商標）１１７１）；または
Ｒ＝Ｃ４Ｈ９（Ｃｙｍｅｌ（登録商標）１１７０）。
【００４９】
「ポリエステル」は、ポリマーの主鎖に
【００５０】
【化７】
2005527645.tif 000008
【００５１】
結合を有するポリマーを意味する。
【００５２】
本明細書においては、アルカリ金属塩基またはアミンまたはアンモニアと、ポリエステルの一部であるカルボキシル基または他のイオン化可能な基との反応生成物は、「塩」を生じる。
【００５３】
「実質的に無溶剤の」は、約５重量パーセント以下の有機溶剤を有するポリマービヒクルまたは配合コーティング組成物を意味する。
【００５４】
「溶剤」は、有機溶剤を意味する。
【００５５】
「有機溶剤」は、その液体が約１気圧において約１５０℃以下の範囲の沸点を有する、炭素および水素を含むがそれに限定されない液体を意味する。
【００５６】
「親水性溶剤」は、室温において少なくとも約５重量パーセントの、水中での溶解度を有する液体を意味する。
【００５７】
「揮発性有機化合物」（ＶＯＣ）は、アメリカ合衆国連邦規則４０Ｃ．Ｆ．Ｒ．５１．０００において環境保護局により定義されている。
【００５８】
「ハイソリッド」または「ハイソリッド配合コーティング組成物」は、ＡＳＴＭ試験Ｄ−２３６９−９２に従って、約３０重量パーセントを超える固形分、そして本発明の重要な態様においては、約３５重量パーセントから約７０重量パーセントの固形分を含有する、水性配合コーティング組成物を意味する。「フィルム」は、ベースまたは基材へ配合コーティング組成物を適用し、存在する場合には溶剤を蒸発し、および必要とする場合には架橋することによって形成される。
【００５９】
「ベーキングした配合コーティング組成物」は、周囲温度を超える加熱またはベーキングにより最適なフィルム特性をもたらす配合コーティング組成物を意味する。
【００６０】
ポリマービヒクル、配合コーティング組成物、またはそれらの成分に関する「分散」は、組成物が液体、および、光散乱により検出可能な粒子を含まなければならないことを意味する。
【００６１】
ポリマービヒクル、配合コーティング組成物、またはそれらの成分に関する「溶解した」とは、溶解された材料が、光散乱によって単一分子を超える大きさの粒子が検出可能である微粒子の形で、液体中に存在していないことを意味する。
【００６２】
「可溶な」とは、液体または固体が、液体中に部分的にまたは完全に溶解可能であることを意味する。「混和可能な」とは、相互溶解性を有する液体を意味する。「水を吸収する（imbibe water）」とは、液体が水と混和可能であることを意味する。
【００６３】
「酸数」または「酸価」は、樹脂のような材料１ｇ中に存在するイオン化可能な基の中和、またはイオン化可能な基との反応に必要な水酸化カリウムのミリグラム数を意味する。
【００６４】
「実質的に乳化剤を含まない」とは、約０．５重量パーセント以下の乳化剤を有する組成物を意味する。本発明の水性分散液は実質的に乳化剤を含まない。
【００６５】
本明細書で使用している、用語「反転（ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ）」は、流動性相が分散相になる相変化を指す。例えば、水中油型の相に十分な油を添加する場合、相反転が起こり、その結果、水中油型の相が油中水型の相に変化するように相が反転する。逆に、「反転をしない」系では、流動性相が分散相にならず、分散に関連した対応する粘性の増加が起こらない。また本発明の重要な態様において、処理中の系の粘性は、約２０ポアズ未満のままであり、非常に重要な態様においては、約２５℃で１０ポアズ未満である。
【００６６】
段階１：ポリエステルの調製
本発明の段階１に従って、ポリエステルポリマーを無溶媒で合成し、その後、水中への有限から無限の溶解度を有する有機親水性溶媒中にブレンドする。本発明において有用なポリエステルポリマーには、ポリエステル塩をもたらすものが含まれ、ポリエステル塩は、約１，５００から約２，８００ダルトンの数平均分子量を有するポリエステルの残基である。本発明の重要な態様においては、ポリエステルポリマーは、約５０未満の酸価を有し、非常に重要な態様においては、約３０から約５０の酸価を有する。
【００６７】
ここで使用するポリエステルは、多価アルコールとポリカルボン酸の反応生成物である。適切な多価アルコールの例には、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、グリセリン、およびペンタエリトリトールのようなトリオールおよびテトラオール、ならびに、ネオペンチルグリコール、ジメチロールヒダントイン、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、Ｅｓｔｅｒｄｉｏｌ  ２０４（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ社の商標）、１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジオール、およびジメチロールプロピオン酸（ＤＭＰＡ）を含むことができる二価アルコール、すなわちジオールが含まれる。ＤＭＰＡに対する参考文献からわかるように、多価アルコールは−ＣＯＯＨ基を有することができる。
【００６８】
本発明で利用するカルボン酸は、イソフタル酸、テレフタル酸、フタル酸、無水フタル酸、ジメチルテレフタル酸、ナフタレンジカルボキシレート、テトラクロロフタル酸、テトラフタル酸ビスグリコールエステル、およびベンゾフェノンジカルボン酸のような芳香族カルボン酸；ならびに環状脂肪族、脂肪族カルボン酸、および無水トリメリト酸（ＴＭＡ）のような多酸であり得る。ＴＭＡに対する参考文献からわかるように、二酸は追加の−ＣＯＯＨ基を有することができる。
【００６９】
本発明の他の重要な態様においては、無溶媒で合成されるポリエステルポリマーは、イソプロパノール、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、第二級ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、およびイソブタノールのようなアルキルアルコール；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、およびエチルカルビトールのようなエーテルアルコール；メチルセロソルブアセテート、およびエチルセロソルブアセテートのようなエーテルエステル；ジオキサン；ジメチルホルムアミド；ジアセトンアルコール；メチルエチルケトン；アセトンならびにテトラヒドロフルフリルアルコールからなるグループから選択される溶剤とブレンドされる。本発明のポリマーは、処理温度において、組成物の総重量に基づいて少なくとも約５０重量パーセント、より好ましくは少なくとも約８０重量パーセントの、親水性溶剤中での溶解度を有する。
【００７０】
段階１は、親水性溶剤中の樹脂を提供し、これは貯蔵することができ、段階２においてさらに加工処理することができる。重要な態様においては、段階１において提供される樹脂は、少なくとも約６カ月の貯蔵安定性を有する。
【００７１】
段階２：ポリエステル分散液
樹脂の中和
有機溶剤中、その場所でポリエステル塩が形成され、ポリエステル塩／有機溶剤の組合せに水を混合する。本発明によれば、中和剤は、ポリエステルを中和して、ポリエステルを水に分散可能とするのに十分な塩をもたらすのに有効な量で、ポリエステルを含有する有機溶剤溶液に添加される。本発明において効果的な中和剤にはアンモニア、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、ＮａＯＨ、およびＫＯＨが含まれるが、それらに限定されない。
【００７２】
添加される中和剤の量は、酸価および分子量に依存する。一態様においては、本発明の分散液の固形分レベルおよび低ＶＯＣレベルを得るために、カルボキシル基の約３０から約１００パーセントを中和する。他の態様においては、約３０部未満の溶剤中に少なくとも約７０部のポリマー塩をもたらすのに有効な量で、中和剤をポリエステルポリマーと混合し、その後水と混合して、中和されたポリマーが、分散液の重量に基づいて、約７０重量パーセント以下の水を含む分散液をもたらす。
【００７３】
本発明の非常に重要な態様においては、イオン化可能な基がカルボキシルである場合、分散液を安定化するために、ポリエステルは約７０％から１００％の中和を必要とする。本発明の他の重要な態様においては、本方法は、レーザ光散乱で測定して約４００ｎｍ以下の平均粒径、そして約４０ｎｍから約２００ｎｍの範囲の典型的な平均粒径をもたらす。
【００７４】
ポリエステルポリマーは、−ＣＯＯＨのようなイオン化可能な基の金属、アミン、またはアンモニア塩でポリマーを作成することにより、予め中和することができる。これらの「予め中和された」モノマーから作成されたポリマーは、ポリマーの一部を形成するイオン化可能な基が既に中和されなかったとした場合、滴定により測定して、少なくとも約３０の酸価を有することになる。本発明のこの態様においては、モノマーは二官能性のような多官能性を有し、これにより、それらのモノマーが、塩の形態のイオン化可能な基をも有するポリマーを形成することが可能になる。
【００７５】
このようなモノマーの一例は、
【００７６】
【化８】
2005527645.tif 000009
【００７７】
であり、上式においてＡおよびＢは、縮合反応によってポリエステルを形成することができる−ＯＨおよび／または−ＣＯＯＨであり、Ｃは−ＣＯＯＸであり、Ｘはナトリウムまたはカリウムのようなアルカリ金属である。
【００７８】
水の添加
本方法の段階２の次の段階において、中和された樹脂溶液に、温度約２５℃から約６５℃の水を添加する。温度が低いほど、より小さい平均粒径をもたらす。
【００７９】
本発明の重要な態様において、ポリエステルポリマーにおける初期の水に対する溶剤の比（溶剤／水）は、約０．１５から約０．４５である。初期の水に対する溶剤の比は、引き続いて溶剤をストリッピングする間に反転が起こらないことを保証するために重要である。添加される水の量は、最終の分散液の所望の固形分を得るのに必要な量より多くてもよい。典型的には、溶剤を蒸留する間、いくらかの水の損失が起こる。この系は、水を添加する前に塩を可溶化するのに十分な溶剤を最初に必要とする。
【００８０】
本発明の代替の態様では、親水性溶剤中のポリマーを、中和剤をすでに含有している水に添加する。
【００８１】
溶剤の除去
本方法の次の段階において、中和された樹脂／水／溶剤混合物から有機溶剤および必要な場合水を除去、またはストリッピングする。溶剤および水の除去を助けるため、混合物にかかる大気圧を低下させることができる。重要な態様においては、真空は、水銀圧力計の約２２インチから約２９インチとすることができる。温度が低いほど、溶剤を除去するのにより高い真空を用いなければならない。より高い真空は、泡の表面張力と結びついて泡が破れるのを助けるので、反応温度が低いほど、発泡が少なくなる。本発明の他の態様においては、熱交換器の使用により熱を供給して溶剤／水をストリッピングする。熱交換器の使用により、蒸留時間を短縮し、かつ温度を低下させ、さらに塩の分解を最小限に抑えることができる。
【００８２】
本発明の非常に重要な態様においては、ポリエステルについて、少なくとも約３０重量パーセントから約４５重量パーセントの固形分レベルを達成することができる。
【００８３】
本発明の他の態様においては、除去される溶媒を精製し、再使用することができる。溶剤の任意の汚染物質を浄化するのには、簡単なフラッシュまたは多段蒸留で十分である。
【００８４】
代替の態様においては、本発明により、１つの反応容器を使用してポリマーから水分散液を製造することが可能となる。本発明の水分散液は乳化剤を必要とせず、溶剤の蒸留後、組成物の重量に基づいて約２重量パーセントを超える有機溶剤を有さない。重要な態様においては、本水性分散液は約０．２から約２重量パーセントの有機溶剤を含有する。
【００８５】
本発明の水分散液は、水分散可能なポリマーのアミン塩、ならびに、塩になっていないポリマーを含むが、イオン化可能な基がカルボキシルである本発明の態様においては、本発明の水性分散液は、ポリマーの遊離カルボキシル基の３０パーセント未満が中和され、または塩に変換されている。ポリマーの酸数が下がるにつれて、ポリマー上のより高パーセントのカルボキシル基を中和しなければならない。イオン化可能な基が−ＣＯＯＨである場合、分散液の酸価を約１５未満に維持するために、ポリマー上のカルボキシル基の約１００％を塩に中和すべきである。本発明の重要な態様においては、ポリマー上のカルボキシル基の約１００％を塩に中和し、本発明の分散液は、１ガロン当り約１ポンドを超える分散液（１２０ｇ／ｌ）ＶＯＣを有さず、そして非常に重要な態様においては、本分散液は１ガロン当り約０．２ポンドの分散液ＶＯＣを有する。１ガロン当り約０．２ポンドの分散液ＶＯＣを有する本発明の分散液は、少なくとも約１回の凍結−融解サイクル、および約４回までの凍結−融解サイクルにわたって安定である。ラテックス系で一般に使用されるように、少量の溶剤またはグリコールによって、凍結−融解サイクルを増やすことができる。
【００８６】
配合コーティング組成物
ポリマービヒクルを配合コーティング組成物中に混合し、これは加熱すると、ベーキングされた配合コーティング組成物、または硬化された組成物をもたらす。ベーキングは、架橋剤と共に周囲温度を超えて行われ、コーティングバインダをもたらす。本発明の水分散液を含むポリマービヒクルは、配合コーティング組成物の１ガロン当り約１ポンド未満のＶＯＣを有する配合コーティング組成物を提供し、上で示した分子量を有する水分散性ポリマーおよびその塩を含み、かつ、乳化剤、界面活性剤、および合体剤の必要性をなくすばかりでなく、乳化剤、界面活性剤、および合体剤を実質的に含まない。
【００８７】
このような高分子量ポリマーの水分散液は、改良されたフィルム性能を有するコーティングバインダおよび配合コーティング組成物を提供する。これには、改良された耐チッピング性、低分子量高ＶＯＣ系とまさに同程度の良好な接着性、濡れたフィルムの改良された敷設性能、１回の工程当りのフィルムの高められたフィルムの塗り厚、より速い乾燥時間、１回の工程当りの改良された耐腐食性フィルム、改良された耐腐食性フィルム、より硬いフィルム、より耐摩耗性のフィルム、および改良された耐湿度性のフィルムを含むが、これらに限定されない。本発明のポリマービヒクルはまた、水性低ＶＯＣ配合コーティング組成物に由来する改良された屋外用「耐紫外線」耐久性フィルム用のコーティングバインダを提供する。本発明から提供されるフィルムは、水性熱可塑性エマルションのフィルム、または低分子量熱可塑性樹脂の減水可能な系のフィルム、または架橋を必要とするそれらの熱硬化性ポリマーのフィルムよりも改良されている。
【００８８】
下記の実施例は本発明の実施方法を例示しており、添付する特許請求範囲において定義される本発明の範囲を例示するものであり、それに限定されないことを理解されたい。
（実施例）
【実施例１】
【００８９】
ポリエステル分散液
Ａ．ポリエステルポリマーの合成：
１．  ２１８．９グラムのネオペンチルグリコール（ＮＰＧ）、７７．２グラムのトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、および２４８．４グラムの１，６−ヘキサンジオール（ＨＤＯ）を、充てん塔、パーシャルコンデンサー、受け器、および窒素ブランケットを取り付けた丸底フラスコに装入した。
【００９０】
２．  グリコールが融けるるまでフラスコを加熱し、３２２．８グラムのアジピン酸（ＡＡ）、および３２２．８グラムのイソフタル酸（ＩＰｔＡ）を、混合しながら添加した。
【００９１】
３．  摂氏２２０度まで着実にかつ漸次、温度を上昇させ、エステル化の水を除去した。
【００９２】
４．  酸価が６．８のとき、摂氏１７０度まで温度を低下させた。
【００９３】
５．  ８０グラムのトリメリト酸無水物（ＴＭＡ）をフラスコに添加し、温度を摂氏１７０度に維持した。
【００９４】
６．  酸価が４６．３に達するまでエステル化の水を除去した。
【００９５】
７．  摂氏９０度まで温度を低下させ、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）でポリマーを薄めた。
【００９６】
ポリエステル溶液の特性：
固形分パーセント（不揮発分）          ７０
酸価          （Ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ）    ４５
分子量        （Ｍｎ）                ２３５０
ヒドロキシル数（Ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ）    ６５
Ｂ．ポリエステル分散液の調製：
１．  ＭＥＫ中の６３５グラムのポリエステル溶液、および２６．４グラムのＡＭＰ−９５を、トータルコンデンサー、および受け器を取り付けた丸底フラスコに装入した。
【００９７】
２．  混合しながら摂氏４０度までフラスコを加熱した。
【００９８】
３．  温度に到達したとき、６６６グラムの脱イオン水を、およそ３０分間にわたって添加した。
【００９９】
４．  フラスコを真空にして、水銀２６インチの最大値までゆっくりと高めた。
【０１００】
５．  分散液の所望の固形分パーセントに到達するまで真空を継続した。
【０１０１】
６．  所望の留出物量を除去した後、真空を破り、得られた生成物を分析した。
【０１０２】
ポリエステル分散液の特性：
固形分パーセント（不揮発分）    ４１．０
粘度            （ｃｐｓ）      ４５
ｐＨ            （単位）        ６．０
粒径            （ｎｍ）        ＜８０
重量／ガロン    （ポンド）      ８．９
【実施例２】
【０１０３】
ポリエステル分散液
Ａ．ポリエステルポリマーの合成：
１．  １１７０．０グラムのネオペンチルグリコール（ＮＰＧ）、４１２．５グラムのトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、および１６８７．５グラムのブチル−エチル−プロパンジオール（ＢＥＰＤ）を、充てんカラム、パーシャルコンデンサー、受け器、および窒素ブランケットを取り付けた丸底フラスコに装入した。
【０１０４】
２．  グリコールが融けるまでフラスコを加熱し、１７２５．０グラムのアジピン酸（ＡＡ）、および１７２５．０グラムのイソフタル酸（ＩＰｔＡ）を、混合しながら添加した。
【０１０５】
３．  摂氏２２０度まで着実にかつ漸次、温度を上昇させ、エステル化の水を除去した。
【０１０６】
４．  酸価が３．１のとき、摂氏１７０度まで温度を低下させた。
【０１０７】
５．  ４２７．５グラムのトリメリト酸無水物（ＴＭＡ）をフラスコに添加し、温度を摂氏１７０度に維持した。
【０１０８】
６．  酸価が４１．２に達するまでエステル化の水を除去した。
【０１０９】
７．  摂氏９０度まで温度を低下させ、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）でポリマーを薄めた。
【０１１０】
ポリエステル溶液の特性：
固形分パーセント（不揮発分）          ６９．４
酸価            （ｍｇＫＯＨ／ｇ）    ４１．１
分子量          （Ｍｎ）              ２０５０
ヒドロキシル数  （ｍｇＫＯＨ／ｇ）    ６５
Ｂ．ポリエステル分散液の調製：
１．  ＩＰＡ中の１３５２グラムのポリエステル溶液、および２６．４グラムのＮ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン（ＤＭＥＡ）を、トータルコンデンサー、および受け器を取り付けた丸底フラスコに装入した。
【０１１１】
２．  混合しながら摂氏４０度までフラスコを加熱した。
【０１１２】
３．  温度に到達したとき、１４７６グラムの脱イオン水を、およそ３０分間にわたって添加した。
【０１１３】
４．  フラスコを真空にして、水銀２６インチの最大値までゆっくりと高めた。
【０１１４】
５．  分散液の所望の固形分パーセントに到達するまで真空を継続した。
【０１１５】
６．  所望の留出物量を除去した後、真空を破り、また得られた生成物を分析した。
【０１１６】
ポリエステル分散液の特性：
固形分パーセント（不揮発分）    ４２．６
粘度            （ｃｐｓ）      ４５
ｐＨ            （単位）        ７．０
粒径            （ｎｍ）        ＜８０
重量／ガロン    （ポンド）      ８．９（１，０６８ｇ／ｌ）
【実施例３】
【０１１７】
ポリエステル分散液によるペイント配合物
ペイントの調製：
実施例１からの分散されたポリエステルを、下記の通りプライマーとして配合した：
１．  実施例１に記述したように調製した樹脂分散液の分取物２２８グラムを、１リットルのステンレス鋼混合容器中に入れた。
【０１１８】
２．  次いで、９グラムのプロピレングリコールモノブチルエーテル、および３６グラムの脱イオン水を樹脂分散液に添加した。
【０１１９】
３．  次いで、垂直分散器を挿入した。
【０１２０】
４．  １９５グラムのＴｉＯ２（Ｒ−９６０、ＤｕＰｏｎｔ社）、および５グラムのＲａｖｅｎ１６を攪拌下で添加した。
【０１２１】
５．  およそ３００グラムの３ｍｍガラスビーズを容器に添加し、高速で３０分間混合物を分散させて、顔料を７Ｈｅｇｍａｎまで分散させた。
【０１２２】
６．  混合速度までミルを減速し、緩慢な攪拌下に下記のレットダウン成分を添加した：
１４３グラムのポリエステル分散液
４０グラムのＣｙｍｅｌ  ３０１
７．２グラムのＮａｃｕｒｅ  ３５２５
０．５グラムのＳｕｒｆｙｎｏｌ  １０４ＢＣ
７．  これらの成分を混合した後、２５ミクロンのフィルタコーンを通し混合物を濾過して、ガラスビーズを除去した。次いでＡＭＰ−９５でｐＨを８．２から８．５に調整し、次いで脱イオン水で＃４フォードカップ３４〜３６秒に下げた。
【０１２３】
得られたペイントは、１ガロン当り２．０ポンド未満のＶＯＣ計算値、および不揮発分５１重量％を有していた。
【０１２４】
ペイントの特性：
配合したペイントを、ハイエッジ保護電着コーティングした亜鉛めっき鋼パネル上にスプレーすることにより試験した。プライマーのフィルム厚は、乾燥しで１．０ミルであった。塗装されたパネルを室温で５分フラッシュし、次いで１８０度Ｆのオーブン内でさらに１０分フラッシュした。塗装されたパネルを３３０度Ｆで２５分ベーキングした。パネルの上部３インチをマスクで隠ぺいし、次いで市販の自動車用水性ベースコート／クリヤコート系でトップコーティングし、２７５度Ｆで２０分ベーキングした。次いで３ｍｍのクロスハッチにより、パネルの、電着コーティングのみへの領域およびトップコーティングした領域の両プライマーについて接着性をチェックした。パネルの両領域において優れた接着性が示された。２パイントの砂礫を用いて−２０度Ｃで、Ｑ−Ｐａｎｅｌ  Ｇｒａｖｅｌｏｍｅｔｅｒ機械においてパネルの下半分をチッピングした。優れた耐チッピング性が示された。
【０１２５】
接着性の格付け：                      Ｇｒａｖｅｌｏｍｅｔｅｒ
格付け：ＧＭ８
プライマーのみ  ０
トップコート    １
ただし、０＝破損なし
１＝５％未満の破損
【実施例４】
【０１２６】
ポリエステル分散液を有するペイント配合物
ペイントの調製：
実施例２からの分散されたポリエステルを、下記の通りプライマーとして配合した：
１．  実施例２に記述したように調製した樹脂分散液の分取物２０１グラムを、１リットルのステンレス鋼混合容器中に入れた。
【０１２７】
２．  次いで、１５グラムのブトキシエタノール、および２６グラムの脱イオン水を樹脂分散液に添加した。
【０１２８】
３．  次いで、垂直分散器を挿入した。
【０１２９】
４．  １５１グラムのＴｉＯ２（Ｒ−９２０、ＤｕＰｏｎｔ社）、および３グラムのＲａｖｅｎ１６を攪拌下で添加した。
【０１３０】
５．  およそ３００グラムの３ｍｍガラスビーズを容器に添加し、高速で３０分間混合物を分散させて、顔料を７Ｈｅｇｍａｎまで分散させた。
【０１３１】
６．  混合速度までミルを減速し、緩慢な攪拌下で下記のレットダウン成分を添加した：
１０６グラムのポリエステル分散液
５６グラムのＢＬ−３１７５
５．４グラムのＣｙｍｅｌ  ３０３
６．８グラムのＮａｃｕｒｅ  ５５２８
２．２グラムのＤＣ−１４
７．  これらの成分を混合した後、２５ミクロンのフィルタコーンを通し混合物を濾過して、ガラスビーズを除去した。次いでＤＭＥＡでｐＨを８．２から８．５に調整し、次いで脱イオン水で＃４フォードカップ３０〜３２秒に下げた。
【０１３２】
得られたペイントは、１ガロン当り２．０ポンド未満のＶＯＣ計算値、および不揮発分５３重量％を有していた。
【０１３３】
ペイントの特性：
配合したペイントを、電着コーティングした冷延鋼パネル上にスプレーすることにより試験した。プライマーのフィルム厚は、乾燥して１．０ミルであった。コーティングしたパネルを室温で５分フラシュし、次いで１８０度Ｆのオーブン内でさらに１０分フラッシュした。コーティングしたパネルを３３０度Ｆで２５分ベーキングした。次いでパネルを市販の自動車用水性ベースコート／クリヤコート系でトップコーティングし、２５０度Ｆで３０分ベーキングした。
【０１３４】
次いで、パネルのトップコーティングした領域について３ｍｍのクロスハッチを用いて、接着性をチェックした。パネルについて優れた接着性が示された。次いで、エリクセンチッピング試験機で、室温において１．０ｋｇの鋼製のショットを用いて、パネルの下半分をチッピング試験した。優れた耐チッピング性が示された。
【０１３５】
接着性の格付け：          エリクセン
格付け：７
トップコート  ０          ただし、１０が最良および０が最悪
ただし、０＝破損なし
【実施例５】
【０１３６】
接着性格付けの結果
ＳＡＥ  Ｊ４００に従って手順を実行した。
【０１３７】
記号      電着コーティングのベーキング      プライマーのベーキング
Ｕ／Ｕ            １０×３３０Ｆ                ２５×２７５Ｆ
Ｕ／Ｔ            １０×３３０Ｆ                ２５×３３０Ｆ
Ｕ／Ｈ            １０×３３０Ｆ                ６０×３７５Ｆ
Ｔ／Ｕ            １０×３６０Ｆ                ２５×２７５Ｆ
Ｔ／Ｔ            １０×３６０Ｆ                ２５×３３０Ｆ
Ｔ／Ｈ            １０×３６０Ｆ                ６０×３７５Ｆ
Ｈ／Ｕ            １０×３９０Ｆ                ２５×２７５Ｆ
Ｈ／Ｔ            １０×３９０Ｆ                ２５×３３０Ｆ
Ｈ／Ｈ            １０×３９０Ｆ                ６０×３７５Ｆ
Ｕ＝ベーキング不足
Ｔ＝目標のベーキング
Ｈ＝ベーキング過剰
１０×３３０Ｆ＝３３０度Ｆにおいて１０分
【０１３８】
【表１】
2005527645.tif 000010
【実施例６】
【０１３９】
チッピングの格付け結果
ＡＳＴＭ  Ｄ３３５９に従って手順を実行した。
【０１４０】
【表２】
2005527645.tif 000011
【０１４１】
本発明の前述の詳細な説明を考慮すると、当分野の技術者にとって本発明の実施において、数多くの修正および変形が思いつくと予想される。したがって、このような修正および変形は、特許請求範囲の範囲内に含まれることが意図される。
【国際調査報告】
2005527645.tif 000012
2005527645.tif 000013