(57)【要約】  本発明は、以下を含む混合物の溶媒溶液を含むことを特徴とする硬化性組成物に関する：(i) 少なくとも１種のヒドロキシ官能性アクリルポリマー；(ii) 任意成分としての、少なくとも１種の低分子量ポリオール反応性希釈剤；(iii) 少なくとも１種のポリイソシアネート；(iv) アミノ官能性シラン；(v) イソシアネート/ヒドロキシル反応の促進用、スズ化合物のような金属触媒；及び(vi) 低沸点酸。【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化性組成物であって、
(i) 少なくとも１種のヒドロキシ官能性アクリルポリマー、
(ii) 少なくとも１種の低分子量ポリオール反応性希釈剤、
(iii) 少なくとも１種のポリイソシアネート、
(iv) アミノ官能性シラン、
(v) イソシアネート/ヒドロキシル反応の促進用金属触媒、及び
(vi) 約200℃よりも低い沸点を有する酸、
を含む混合物の溶媒溶液を含むことを特徴とする硬化性組成物。
【請求項２】
前記組成物が、約0.42g/cm3 (約3.5ポンド/ガロン)のVOCレベルで配合したときに#2ザーンカップによって測定した場合、約25秒未満の粘度を有する、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記酸が、プロピオン酸、酢酸、ギ酸、酪酸及び吉草酸、並びにこれらの混合物から選ばれる、請求項１記載の組成物。
【請求項４】
前記酸が、プロピオン酸である、請求項１記載の組成物。
【請求項５】
前記酸が、約150℃よりも低い沸点を有する、請求項１記載の組成物。
【請求項６】
前記アミノ官能性シランが、下式、
2008535946.tif 000008
を有する、請求項１記載の組成物。
【請求項７】
前記ポリイソシアネートが、前記アクリル樹脂及びポリオール希釈剤からの活性水素の各当量当り約0.3〜約2.0当量のイソシアネートを与える量で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項８】
前記ポリイソシアネートが、前記アクリル樹脂及びポリオール希釈剤からの活性水素の各当量当り約0.7〜約1.3当量のイソシアネートを与える量で存在する、請求項１記載の組成物。
【請求項９】
前記金属触媒が、スズ化合物である、請求項１記載の組成物。
【請求項１０】
前記アミノ官能性シランが、N,N-ビス[(3-トリメトキシシリル)プロピル]アミン、N,N-ビス[(3-トリエトキシシリル)プロピル]アミン、N,N-ビス[(3-トリプロポキシシリル)プロピル]アミン、N-(3-トリメトキシシリル)プロピル-3-[N-(3-トリメトキシシリル)プロピルアミノ]プロピオンアミド、N-(3-トリエトキシシリル)プロピル-3-[N-(3-メトキシシリル)プロピルアミノ]プロピオンアミド、N-(3-トリメトキシシリル)プロピル-3-[N-(3-トリエトキシシリル)プロピルアミノ]プロピオンアミド、3-トリメトキシシリルプロピル 3-[N-(3-トリメトキシシリル)プロピルアミノ]-2-メチルプロピオネート、3-トリエトキシシリルプロピル 3-[N-(3-トリエトキシシリル)プロピルアミノ]-2-メチルプロピオネート、及び3-トリメトキシシリルプロピル 3-[N-(3-トリエトキシシリル)プロピルアミノ]-2-メチルプロピオネート、並びにこれらの混合物から選ばれる、請求項１記載の組成物。
【請求項１１】
硬化性組成物であって、ビヒクル固形分の質量固形分に基づき、以下、
(i) 約20％〜約70％部の約3,000よりも低い数平均分子量を有するヒドロキシ官能性アクリルポリマー、
(ii) 約2％〜約30％の低分子量ポリオール反応性希釈剤、
(iii) 約10％〜約55％のポリイソシアネート、
(iv) 約1％〜約50％のアミノ官能性シラン、
(v) 少なくとも約0.01%のスズ触媒化合物、及び
(vi) 約0.1%〜約3.0%の低沸点酸、
を含むことを特徴とする組成物。
【請求項１２】
前記組成物が、約0.42g/cm3 (約3.5ポンド/ガロン)のVOCレベルで配合したときに#2ザーンカップによって測定したとき、約25秒未満の粘度を有する、請求項１１記載の組成物。
【請求項１３】
前記低沸点酸が、約200℃よりも低い沸点を有する、請求項１１記載の組成物。
【請求項１４】
前記低沸点酸が、約150℃よりも低い沸点を有する、請求項１１記載の組成物。
【請求項１５】
前記低沸点酸が、プロピオン酸、酢酸、ギ酸、酪酸及び吉草酸、並びにこれらの混合物から選ばれる、請求項１１記載の組成物。
【請求項１６】
前記アミノ官能性シランが、下記、
2008535946.tif 000009
である、請求項１１記載の組成物。
【請求項１７】
前記ポリイソシアネートが、前記アクリル樹脂及びポリオール希釈剤からの活性水素の各当量当り約0.3〜約2.0当量のイソシアネートを与える量で存在する、請求項１１記載の組成物。
【請求項１８】
前記ポリイソシアネートが、前記アクリル樹脂及びポリオール希釈剤からの活性水素の各当量当り約0.7〜約1.3当量のイソシアネートを与える量で存在する、請求項１１記載の組成物。
【請求項１９】
前記組成物が、約8質量％の前記アミノ官能性シランを含む、請求項１１記載の組成物。
【請求項２０】
(a) 着色フィルム形成性ポリマーを含むベースコート；及び、
(b) 前記ベースコート組成物の表面に適用したフィルム形成性ポリマーを含む透明クリアコート；
を含む多層装飾及び/又は保護コーティーングでコーティーングした基体において、
前記クリアコートが、以下、
(i) 少なくとも１種のヒドロキシ官能性アクリルポリマー、
(ii) 少なくとも１種の低分子量ポリオール反応性希釈剤、
(iii) 少なくとも１種のポリイソシアネート、
(iv) アミノ官能性シラン、
(v) イソシアネート/ヒドロキシル反応の促進用金属触媒、及び
(vi) 約200℃よりも低い沸点を有する酸、
を含む架橋性組成物であることを特徴とする前記基体。
【請求項２１】
前記クリアコートが、約50質量％までのアミノ官能性シランを含む、請求項２０記載の基体。
【請求項２２】
前記クリアコートが、約8質量％の前記アミノ官能性シランを含む、請求項２０記載の基体。
【請求項２３】
前記酸が、プロピオン酸、酢酸、ギ酸、酪酸及び吉草酸、並びにこれらの混合物から選ばれる、請求項２０記載の基体。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は、2005年3月11日に出願された米国仮特許出願第60/660,704号の利益を主張し、その全体を参考として本明細書に組み込む。
【０００２】
本発明は、硬化性組成物であって、以下、
(i) 少なくとも１種のヒドロキシ官能性アクリルポリマー、
(ii) 高固形分用途における、任意成分としての、少なくとも１種の低分子量ポリオール反応性希釈剤、
(iii) 少なくとも１種のポリイソシアネート、
(iv) アミノ官能性シラン、
(v) イソシアネート/ヒドロキシル反応の促進用、スズ化合物のような金属触媒、及び
(vi) 約200℃よりも低い沸点を有する酸(本明細書においては、「低沸点酸」とも称し得る)、
を含む混合物の溶媒溶液を含むことを特徴とする組成物に関する。
本発明の硬化性組成物は、コーティーングとして有用であり、典型的には、クリアコート/ベースコート組成物におけるプライマー、トップコート又はクリアコート及び/又はベースコートとして使用し得、スプレー用途においてとりわけ有用である。これらの材料の組合せは、延長された貯蔵安定性及び優れた硬化性を有する急速反応性の耐久性コーティーングを提供する。１つの有用な実施態様においては、本発明の硬化性組成物は、改良された引掻き抵抗性を有するクリアコート組成物を提供する。また、本発明の組成物は、接着剤、エラストマー及びプラスチックとしても使用し得る。
【０００３】
ポリイソシアネート及びポリオール又はポリアミンのような活性水素含有化合物を含む２成分硬化性混合物は、優れた性能を付与し且つ低温で硬化するものとして当該技術において周知である。しかしながら、上記イソシアネートと活性水素含有化合物との反応性故に、多くの場合、ポリイソシアネートと活性水素含有物質の混合物の長期貯蔵安定性を得ること、さらにまた、急速硬化の利益を得ることは困難である。このことは、比較的低量の溶媒を取込んでいる低VOC材料においてとりわけ該当する。
さらに、コーティーング組成物、とりわけ、クリアコート又はトップコート組成物においては、コーティーングが高度の引掻き抵抗性を有して、コーティーング系の外観を全体として保護することが望ましい。本発明は、コーティーング組成物としてのある種の用途において、ポリイソシアネート及び活性水素含有樹脂を含む他の２成分硬化性混合物を上回る改良された引掻き抵抗性を有する２成分硬化性混合物を提供する。また、本発明において提供するような硬化性組成物は、低温での優れた性能特性を付与し、且つ延長された貯蔵安定性を有する。
【０００４】
本発明は、各成分の混合時に反応性であり且つ以下、
(i) 少なくとも１種のヒドロキシ官能性アクリルポリマー、
(ii) 任意成分としての、少なくとも１種の低分子量ポリオール希釈剤、
(iii) 少なくとも１種のポリイソシアネート、
(iv) アミノ官能性シラン、
(v) スズ化合物のような金属触媒、及び
(vi) 貯蔵安定性延長量の低沸点酸、
の溶媒系混合物を含む多成分硬化性組成物に関する。
上記ヒドロキシ官能性アクリルポリマーは、いかなる担体又は溶媒の蒸発によりフィルムを形成し得る「フィルム形成性ポリマー」であり得る。
【０００５】
コーティーング又は接着剤として使用する場合、本発明の硬化性組成物は、約5〜約80質量％の不活性溶媒と一緒に使用する。１つの有用な実施態様においては、上記硬化性組成物は、約10〜約40質量％の不活性溶媒と一緒に使用する。１つの実施態様においては、上記硬化性組成物は、#2ザーン(Zahn)カップによって測定したときで且つ約0.42g/cm3 (3.5ポンド/ガロン)のVOCレベルに配合した場合に、約25秒未満又は約20秒未満のスプレー可能な粘度を有し得る。上記硬化性組成物を、各成分の混合時に反応性である多成分系として提供することが好都合である。一般に、活性水素含有成分とポリイソシアネート成分は、別個のパッケージ内に保持して、使用直前に混合する。アミノ官能性シランは、他の成分と混合する前に、ポリイソシアネート成分と混合し得、或いは全ての他の成分を混合した後の硬化性組成物に添加し得る。貯蔵安定性延長量のプロピオン酸を上記混合物中に混入することにより、上記混合物の貯蔵安定性は、最終硬化生成物の硬化又は他の特性に悪影響を及ぼすことなく有意に延長し得ることを見出した。金属触媒は、いずれかの成分中又は希釈用溶媒中に、前以って混入し得る。１つの実施態様においては、プロピオン酸を、上記ポリイソシアネート成分よりはむしろ上記活性水素含有成分又は希釈用溶媒に添加し得る。
本発明に従う硬化性組成物は、ビヒクル固形分の質量固形分基準として下記を含み得る：
(i) 約20％〜約70％の約3,000よりも低い、例えば約2,400よりも低い数平均分子量を有するヒドロキシ官能性アクリルポリマー；
(ii) 約2％〜約30％の低分子量ポリオール反応性希釈剤；
(iii) 約10％〜約55％のポリイソシアネート；
(iv) 約0％〜約50％のアミノ官能性シラン；
(v) 少なくとも約0.01%、例えば少なくとも約0.05%の、ジブチルスズジラウレートのようなスズ触媒化合物；及び、
(vi) 約0.1%〜約3％の、プロピオン酸のような低沸点酸。
本発明の各成分を、以下でより詳細に説明する。
【０００６】
１．ヒドロキシ官能性アクリルポリマー
多くの用途、とりわけ、最少量の溶媒を必要とする用途においては、本発明において有用なヒドロキシ官能性アクリルポリマーは、分子当り平均で少なくとも２個の活性水素基及び約3,000よりも低い、又は約2,400よりも低い数平均分子量を有する。
そのようなヒドロキシ官能性アクリルポリマーは、好都合には、当該技術において周知であるようなフリーラジカル重合法によって調製し得る。該アクリルポリマーは、典型的には、１種以上のモノマーの付加重合によって調製する。少なくとも１種のモノマーは、反応性ヒドロキシル基を含有し得るか、或いは反応性ヒドロキシル基を生成するように反応させ得る。代表的なヒドロキシ官能性モノマーとしては、限定するものではないが、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、4-ヒドロキシブチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、3-ヒドロキシブチルアクリレート、4-ヒドロキシペンチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルエタクリレート、3-ヒドロキシブチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルクロロアクリレート、ジエチレングリコールメタクリレート、テトラエチレングリコールアクリレート、パラ-ビニルベンジルアルコール等がある。これらのヒドロキシ官能性モノマーは、下記のようなエチレン系不飽和を有する１種以上のモノマーと共重合させ得る：
(i) アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、チグリン酸又は他の不飽和酸のエステル類、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、アミルアクリレート、3,5,5-トリメチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、エチルチグレート、メチルクロトネート、エチルクロトネート等；
(ii) ビニル化合物、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、安息香酸ビニル、m-クロロ安息香酸ビニル、p-メトキシ安息香酸ビニル、アルファ-クロロ酢酸ビニル、ビニルトルエン、塩化ビニル等；
(iii) スチレン系物質、例えば、スチレン、アルファ-メチルスチレン、アルファ-エチルスチレン、アルファ-ブロモスチレン、2,6-ジクロロスチレン等のようなスチレン系物質；
(iv) 塩化アリル、酢酸アリル、安息香酸アリル、メタクリル酸アリル等アリル化合物；
(v) 他の共重合性不飽和モノマー類、例えば、エチレンアクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイン酸ジメチル、酢酸イソプロペニル、イソ酪酸イソプロペニル、アクリルアミド、メタクリルアミド、1,3-ブタジエンのようなジエン類、及び2-(N-エチルペルフルオロオクテンスルホンアミド)エチル(メタ)アクリレートのようなハロゲン化物質。
上記ポリマーは、好都合には、通常のフリーラジカル付加重合法によって調製し得る。重合は、フリーラジカルを発生させることが当該技術において知られている通常の開始剤、例えば、アゾビス(イソブチロニトリル)、クメンヒドロパーオキサイド、t-ブチルパーベンゾエート等により開始させ得る。典型的には、モノマー類を、上記開始剤の存在下に、約35℃〜約200℃の範囲の温度、例えば、約75℃〜約150℃に加熱して重合を実施する。ポリマーの分子量は、必要に応じて、モノマーの選択、反応温度及び時間、及び/又は当該技術において知られているような連鎖移動剤の使用により調整し得る。
【０００７】
２．低分子量ポリオール希釈剤
本発明において有用な低分子量ポリオール希釈剤は、約1,000よりも低い又は約500よりも低い数平均分子量を有し得、ポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール並びに飽和及び不飽和のポリオール類がある。代表的なポリオール希釈剤としては、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、2,2,4-トリメチル 1,3-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,2-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,2-シクロヘキサンジメタノール、1,3-シクロヘキサンジメタノール、1,4-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)シクロヘキサン、トリメチレングリコール(tiimethylene glycol)、テトラメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ノルボルニレングリコール、1,4-ベンゼンジメタノール、1,4-ベンゼンジエタノール、2,4-ジメチル-2-エチレンヘキサン-1,3-ジオール、2-ブテン-1,4-ジオールのようなジオール類；並びに、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールヘキサン、トリエチロールプロパン、1,2,4-ブタントリオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールのようなポリオール類等がある。
【０００８】
３．ポリイソシアネート化合物
1つの有用な実施態様においては、ポリイソシアネートは、分子当り平均で少なくとも約２個のイソシアネート基を有し得る。分子当り２個又はそれ以上のイソシアネート基を有する代表的なポリイソシアネート類としては、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、1,2-プロピレン、1,2-ブチレン、2,3-ブチレン、1,3-ブチレン、エチリデン及びブチリデンジイソシアネートのような脂肪族化合物；3-イソシアネートメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、並びに1,3-シクロペンタン、1,3-シクロヘキサン及び1,2-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化合物；m-フェニレン、p-フェニレン、4,4'-ジフェニル、1,5-ナフタレン及び1,4-ナフタレンジイソシアネートのような芳香族化合物；4,4'-ジフェニレンメタン、2,4-もしくは2,6-トルエン又はこれらの混合物、4,4'-トルイジン及び1,4-キシリレンジイソシアネートのような脂肪族-芳香族化合物；ジアニシジンジイソシアネート、4,4'-ジフェニルエーテルジイソシアネート及びクロロジフェニレンジイソシアネートのような核置換芳香族化合物；トリフェニルメタン-4,4',4”-トリイソシアネート、1,3,5-トリイソシアネートベンゼン及び2,4,6-トリイソシアネートトルエンのようなトリイソシアネート類；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類；トリレンジイソシアネートダイマー及びトリマーのような重合ポリイソシアネート類；並びに、ビウレット、ウレタン及び/又はアロファネート結合を含有する他の各種ポリイソシアネート類がある。
イソシアネート対活性水素の当量比は、本発明の実施においては広く変動し得る。ポリイソシアネートは、上記アクリル樹脂及びポリオール希釈剤からの活性水素の各当量に対して約0.3〜約2.0、例えば、約0.7〜約1.3当量を与えるような量で存在し得る。
【０００９】
４．アミノ官能性シラン
適切な有機ケイ素化合物を本発明の硬化性組成物に添加することができ、これらの化合物は、ある種の実施態様において、上記組成物から形成させたコーティーングの引掻き抵抗性を増強し得る。１つの有用な実施態様においては、上記有機ケイ素化合物は、イソシアネート官能基と反応して下記の官能基を付与し得る：
2008535946.tif 000002
(式中、Rは、1〜約6個の炭素を有する低級アルキルであり；R1は、1〜約4個の炭素を有する；低級アルキルであり；R2及びR3は、各々、約2〜18個の炭素を有するアルキレン基又は約6〜約18個の炭素を有するアリーレン基であり；αは、0〜約2の値を有する整数である)；
2008535946.tif 000003
(式中、R及びR1は、上記のとおりであり；R4及びR5の各々は、1〜約4個の炭素を有するアルキレン基であり；Qは、水素、1〜約4個の炭素を有するアルキル基、フェニル、-COOR1又は-CNからなる群から選ばれる１価の基である)；又は、
2008535946.tif 000004
(式中、R及びR1は、上記のとおりであり；R7及びR8の各々は、1〜約4個の炭素を有するアルキレン基であり；Qは、水素、1〜約4個の炭素を有するアルキル基、フェニル、-COOR1又は-CNからなる群から選ばれる１価の基である)。
【００１０】
1つの有用な実施態様においては、上記アミノ官能性シランは、第二級アミノ官能性シランである。もう１つの例としては、上記アミノ官能性シランは、下式
2008535946.tif 000005
を有する。
有機ケイ素化合物の他の適切な種としては、下記がある：
N,N-ビス[(3-トリメトキシシリル)プロピル]アミン；
N,N-ビス[(3-トリエトキシシリル)プロピル]アミン；
N,N-ビス[(3-トリプロポキシシリル)プロピル]アミン；
N-(3-トリメトキシシリル)プロピル-3-[N-(3-トリメトキシシリル)プロピルアミノ]プロピオンアミド；
N-(3-トリエトキシシリル)プロピル-3-[N-(3-メトキシシリル)プロピルアミノ]プロピオンアミド；
N-(3-トリメトキシシリル)プロピル-3-[N-3-トリエトキシシリル)プロピルアミノ]プロピオンアミド；
3-トリメトキシシリルプロピル 3-[N-(3-トリメトキシシリル)プロピルアミノ]-2-メチルプロピオネート；
3-トリエトキシシリルプロピル 3-[N-(3-トリエトキシシリル)プロピルアミノ]-2-メチルプロピオネート；
3-トリメトキシシリルプロピル 3-[N-(3-トリエトキシシリル)プロピルアミノ]-2-メチルプロピオネート等。
【００１１】
アミノ官能性シラン及びそのウレタン反応における使用は、Berger等に付与された米国特許第4,374,237号に教示されており、該米国特許は、参考として本明細書に合体させる。1つの有用な実施態様においては、商業的に入手可能なアミノ官能性シラン類を本発明において使用し得る。１つのそのようなプレポリマーは、GE Silicones社からSILQUEST（登録商標）A-1170として入手し得る。本発明において上記アミノ官能性シランを含ませることは、任意である。しかしながら、含ませる場合、上記アミノ官能性シランは、硬化性組成物の総質量の約50％までを構成し得る。1つの有用な実施態様においては、上記硬化性組成物は、約8質量％のアミノ官能性シランを含み得る。
本明細書において教示するような硬化性組成物において使用する場合、上記アミノ官能性シランのシラン官能基は、上記アクリル樹脂上のヒドロキシル基と反応し得るか或いはそれ自体と反応し得る。何ら特定の理論に限定するものではないが、ある種の用途においては、このシラン架橋は、本発明に従って形成されたコーティーングにさらなる引掻き抵抗性を付与するものと信じている。上記アミノ官能性シランのアミノ官能基は、イソシアネートとも反応し得る。1つの有用な実施態様においては、本発明の硬化性組成物を過剰のイソシアネート基で調製して、過剰のイソシアネート基を上記アミノ官能性シラン化合物と反応させることが可能である。
【００１２】
本発明の硬化性組成物は、およそ室温から約177.8℃(350°F)までの範囲の温度で硬化させ得る。プロピオン酸のような低沸点酸を使用する利点は、周囲室温近くの比較的低温の硬化においてとりわけ明白である。低沸点酸は、約200℃未満、例えば、約175℃未満、さらに例えば約165℃未満、さらに例えば約150℃未満、さらにまた例えば約145℃未満で沸騰する酸であるとみなし得る。１つの実施態様においては、プロピオン酸が、その取扱いの容易さ及び蒸発速度故に、スプレー用途及び周囲空気硬化において特段の利用性を有することが明らかである。しかしながら、限定するものではないが、酢酸、ギ酸、酪酸及び吉草酸のような他の酸も本発明において使用し得る。コーティーングとして使用する場合、上記硬化性組成物は透明コーティーングとして使用し得、或いは当該技術において周知である顔料を含有し得る。代表的な不透明化顔料としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アンチモン等のような白色顔料、及び酸化鉄、カーボンブラック、フタロシアニンブルー等のような有機又は無機有色顔料がある。また、コーティーングは、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、タルク等のような増量剤顔料も含有し得る。
上記ポリイソシアネートと活性水素含有物質間の反応において使用し得る典型的な金属触媒としては、ジブチルスズジラウレート、第１スズオクタネート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルジスズラウレート、ジブチル酸化スズ、オクタン酸亜鉛、ナフタレン酸銅、オクタン酸ビスマス等のようなスズ、亜鉛、銅及びビスマス物質がある。１つの有用な実施態様においては、ジブチルスズジラウレートのような有機金属スズ化合物を本発明の実施において使用する。上記活性水素含有化合物と上記ポリイソシアネートを別々のパッケージに含ませる本発明の実施態様においては、触媒は、一方又は双方の成分と一緒に含ませ得る。
【００１３】
本発明のコーティーングは、金属、プラスチック、木材、ガラス、合成繊維等のような任意の基体に、ブラシ掛け、浸漬、ロールコーティーング、フローコーティーング、スプレー法又はコーティーング工業において通常使用される他の方法によって典型的に適用し得る。スプレー法がとりわけ好ましい方法であり、理論によって拘束するつもりはないが、周囲温度でのスプレー中のコーティーングの揮発により、全部ではないが幾分かの酸の蒸発が生じ、一方、残余はフィルムから漸次的に蒸発するものと信じている。驚くべきことに、プロピオン酸のような低沸点酸は、高固形分用途においてさえも、十分な溶媒蒸発に十分に長くフィルムを開放したままにして、ダイ・バック(die-back)及び溶媒ポッピング(popping)及び他の可能性あるフィルム問題を最低限にし得る。必要に応じて、基体は、本発明のコーティーングの適用前にプライマー処理し得る。
本発明の硬化性組成物の１つの応用は、クリアコート/ベースコート調製物におけるクリアコート及び/又はベースコートとしての後使用である。低VOCクリアコートは、本発明のとりわけ有用な応用である。
クリアコート/ベースコート系は、とりわけ自動車工業において良く知られており、金属系顔料を含有し得る着色ベースコートを基体に適用してフィルムを形成せしめ、次いでクリアコートを適用するのにとりわけ有用である。ベースコート組成物は、本発明の反応性組成物のようなコーティーング組成物において有用であることが知られている任意のポリマーを含み得る。
【００１４】
１つの有用なポリマーベースコートは、アクリル付加ポリマー類、とりわけ、アクリル酸又はメタクリル酸の１種以上のアルキルエステルの、必要に応じての１種以上の他のエチレン系不飽和モノマーと一緒のポリマー又はコポリマーを含む。これらのポリマーは、熱可塑性タイプ又は熱硬化性のいずれかあり得、その架橋タイプは、架橋させ得るヒドロキシル又はアミン又は他の反応性官能基を含有する。いずれのタイプのポリマーにおいても適切なアクリルエステルとしては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリルアミド、スチレン、塩化ビニル等がある。ポリマーが架橋タイプであることを必要とする場合、既に説明したもの以外に使用し得る適切な官能性モノマーとしては、アクリル酸又はメタクリル酸、ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、グリシジルアクリレート、第三ブチルアミノエチルメタクリレート等がある。また、ベースコート組成物は、そのような場合、架橋剤、例えば、ポリイソシアネート、ポリエポキシド、又は窒素樹脂(例えば、ホルムアルデヒドのようなアルデヒドと尿素、メラミン又はベンゾグアナミンのような窒素生成化合物との縮合物又はそのような縮合物の低級アルキルエステル)も含有し得る。ベースコート組成物において有用な他のポリマーとしては、ビニルコポリマー類、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のような無機又は有機酸のビニルエステルのコポリマーがあり、これらのコポリマーは、ビニルアルコール単位を導入するために必要に応じて、部分的に加水分解し得る。
ベースコートの製造において有用な他のポリマーとしては、多価アルコールとポリカルボン酸との、天然乾性油脂肪酸を含ませ又は含ませないでの縮合により、公知の方法で調製し得るアルキド樹脂又はポリエステル類がある。これらのポリエステル又はアルキドは、必要に応じて、上述したような適切な架橋剤との反応に利用し得る一定割合の遊離のヒドロキシル及び/又は基を含有し得る。
必要に応じて、ベースコート組成物は、少量のセルロースエーテルを含有して、ベースコートの乾燥又は粘度特性を改変することもできる。
【００１５】
典型的には、ベースコートは、コーティーング組成物において通常使用する顔料を含み、前以ってプライマー処理していても又はしていなくてもよい基体に適用した後、ベースコートが、クリアコートの適用中には持ち上がらないポリマーフィルムを十分な時間で形成するようにする。ベースコートは、加熱するか又は単純に風乾させてフィルムを形成させ得る。一般に、ベースコートは、クリアコートの適用前に、約1〜20分間乾燥させる。その後、クリアコートをベースコートの表面に適用し、この系は、室温で乾燥させるか、或いは、必要に応じて、コーティーングした基体を典型的には約177.8℃(350°F)までの範囲の温度でベーキングすることにより又は別法として紫外線又は赤外線を適用することにより、強制乾燥させ得る。
また、上記コーティーングは、他の添加剤、例えば、界面活性剤、安定剤、湿潤剤、流動調節剤、分散剤、UV吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤等も含有し得る。そのような添加剤は当該技術において周知であるものの、使用する量を調整して、コーティーング特性への悪影響を回避すべきである。クリアコートとして使用する場合、上記硬化性組成物は、ヒンダードフェノール又はヒンダードアミン光安定剤のような紫外線光吸収剤を、当該技術において知られているようなビヒクル固形分の約6質量％までの範囲の量で含有し得る。
本発明に従うクリアコートは、当該技術において公知の任意の適用方法により適用し得る。１つの有用な実施態様においては、クリアコートは、スプレー塗布し得る。必要に応じて、ベースコート及び/又はクリアコートの複数層を適用し得る。典型的には、ベースコート及びクリアコートの双方とも、各々、約5.1〜約152.4μm(約0.2〜約6ミル)又は約12.7〜約76.2μm(約0.5〜約3.0ミル)の乾燥フィルム厚を得るように適用し得る。
必要に応じて、本明細書において教示した新規な反応性組成物は、ベースコートとして使用し得、この場合、クリアコートも本明細書において教示した新規な反応性成分を含み得、或いは、ベースコート配合物として有用であるとして本明細書において教示したコーティーングもクリアコートとして使用し得る。
【００１６】
（実施例）
以下の実施例は、本発明のより完全な理解のために、特定の実施態様及び利点の実践を例示するために選定した。特に断らない限り、「部」は質量部を意味し、「パーセント」は質量％である。
実施例１
代表的なアクリルポリマーは、下記の物質を芳香族ナフサ及び酢酸N-ブチルの存在下にフリーラジカル重合反応させて、65％NVMで約8.58質量/ガロンを有するポリマーを生成させることによって調製し得る：
2008535946.tif 000006
【００１７】
実施例２
クリアコーティーングは、下記の物質を混合することによって調製し得る：
2008535946.tif 000007
このクリアコーティーングは、約54.13部の酢酸n-ブチル中Tolonate（登録商標）HDT LVポリイソシアネート 80%固形分溶液(Rhodia社から販売されている)と混合し得る。約8％のアミノ官能性シラン(GE Silicones社からのSELQUEST（登録商標）A-1170)を添加して、該クリアコーティーングの引掻き抵抗性を増強し得る。該硬化性組成物は、前以って適用したベースコート上にスプレー適用し得る。
【００１８】
本発明をその特定の実施態様に関連して明らかにし説明してきたが、これらの実施態様は限定よりはむしろ例示目的であって、本明細書において説明した特定の実施態様の他の変形及び修正は、当業者にとって、全て本発明の意図する精神及び範囲内において明白であろう。従って、本発明は、範囲及び効力において、本明細書において説明した特定の実施態様にも、当該技術の進歩が本発明によって前進した度合と一致しない如何なる形にも限定すべきではない。
本明細書において引用した全ての出願、特許及び刊行物の開示は、全て参考として本明細書に合体させる。
【国際調査報告】
2008535946.tif 000010
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