(57)【要約】      （修正有）【課題】速乾性プライマー組成物及びコーティングの作製に有用な、実質的にイソシアネートを含まない多構成成分組成物の提供【解決手段】ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、またはベンズイミダゾール基のうちの１つを含有する、好ましくはベンゾチアゾール基を含有する、１つ以上のカルボン酸化合物と、１つ以上の疎水性スルホン酸触媒と、１つ以上の顔料、増量剤、または充填剤と、１つ以上のａ）アルキドポリオールまたはアクリルポリオールに由来するポリカーバメートと、１つ以上のｂ）第２の構成成分としてのポリアルデヒドまたはそれらのアセタールもしくはヘミアセタールと、を含む。【効果】この多構成成分組成物は、０℃〜８０℃未満の温度で急速に硬化して、改善された耐湿性及び耐食性を有する架橋ポリウレタンコーティングを形成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属直接コーティングに有用な、実質的にイソシアネートを含まない、周囲温度から低温の焼付け温度（８０℃未満）で硬化性である多構成成分プライマー組成物であって、１つ以上の顔料、増量剤、及び／または充填剤と、金属カチオンを含有する１つ以上のイオン交換非晶質シリカと、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、またはベンズイミダゾール基のうちの１つを含有する１つ以上のカルボン酸化合物と、１つ以上の疎水性スルホン酸触媒と、１つ以上のａ）アルキドポリオール、アクリルポリオール、またはそれらの混合物のポリカーバメートと、１つ以上のｂ）前記１つ以上のポリカーバメートとは別個の構成成分中のポリアルデヒドまたはそのアセタールもしくはヘミアセタールと、を含む、前記多構成成分プライマー組成物。
【請求項２】
前記１つ以上のイオン交換非晶質シリカは、二価または三価金属カチオンを含有する、請求項１に記載の前記多構成成分組成物。
【請求項３】
前記１つ以上のイオン交換非晶質シリカは、前記二価または三価金属カチオンとしてカルシウムまたは亜鉛を含有する、請求項２に記載の前記多構成成分組成物。
【請求項４】
前記１つ以上のイオン交換非晶質シリカの総量は、前記組成物の総固体重量に基づいて、２．５〜１２．５重量％の範囲である、請求項３に記載の前記多構成成分組成物。
【請求項５】
前記１つ以上のカルボン酸化合物は、ベンゾチアゾール基を含有する、請求項１に記載の前記多構成成分組成物。
【請求項６】
前記１つ以上のカルボン酸化合物は、ベンゾチアゾール基を含有し、ジカルボン酸化合物である、請求項１に記載の前記多構成成分組成物。
【請求項７】
前記１つ以上の疎水性スルホン酸触媒は、２５℃で４０重量％未満の、水への溶解度を有する、請求項１に記載の前記多構成成分組成物。
【請求項８】
前記１つ以上の疎水性スルホン酸触媒の総量は、前記組成物の総固体重量に基づいて、０．０１〜１０重量％の範囲である、請求項１に記載の前記多構成成分組成物。
【請求項９】
１つ以上のエポキシシランをさらに含む、請求項１に記載の前記多構成成分組成物。
【請求項１０】
１５〜６０の顔料体積濃度（％ＰＶＣ）を有する、請求項１に記載の前記多構成成分組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬化して、改善された耐湿性及び耐食性を有する架橋ポリウレタンを形成し、プライマーなどの金属直接コーティングとして有用である、周囲温度から低温の焼付け温度（８０℃未満）で硬化性である実質的にイソシアネートを含まない多構成成分のポリカーバメート及びポリアルデヒド組成物に関する。より具体的には、本発明は、金属直接コーティングに有用な多構成成分組成物に関し、本多構成成分組成物は、１つ以上の顔料、増量剤、及び／または充填剤と、金属カチオン、好ましくはカルシウムなどの二価または三価金属カチオンを含有する１つ以上のイオン交換非晶質シリカと、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、またはベンズイミダゾール基のうちの１つ、好ましくはベンゾチアゾール基を含有する１つ以上のカルボン酸化合物と、１つ以上の疎水性スルホン酸触媒と、１つ以上のａ）アルキドポリオールまたはアクリルポリオールのポリカーバメートと、ｂ）該１つ以上のポリカーバメートとは別個の構成成分中の１つ以上のポリアルデヒドとを含む。
【０００２】
自動車用プライマーなどの金属直接塗布を含むコーティング組成物中のポリウレタンの使用は、一般的に知られており、そのような組成物は、周囲温度から８０℃未満で硬化され、良好乃至優れた硬さ、耐引っ掻き性、及び耐溶媒性を有する架橋コーティングを提供する。プライマーサーフェーサーは、基材表面とベースコート及びクリアコートとの間に接着を提供するように設計されたプライマーであり、これは従来的なプライマーに類似している。プライマーサーフェーサーはまた、耐食性も提供し、塗装前に基材表面の欠陥または不完全さを埋める。しかしながら、そのような現在利用可能な組成物は、環境に悪影響を与える（ポリ）イソシアネートを含有する。
【０００３】
ポリウレタンは、実質的にイソシアネートを含まない組成物から作製され得る。残念なことに、自動車用プライマーなどの、金属直接塗布における既知の実質的にイソシアネートを含まないポリウレタンの耐湿性及び耐食性は、改善が必要である。コーティングの耐湿性及び耐食性を改善するための多数の添加剤及び顔料が知られているが、これらの製品の多くは、何の有益性も提供しないことが観察されており、また多くの場合、ポリウレタンを作製するためのイソシアネートを含まないコーティングの硬化及び特性に悪影響を及ぼすことが見出されている。
【０００４】
近年、Ａｎｄｅｒｓｏｎ等に対する特許公開第ＵＳ２０１１／０３１３０９１Ａ１号は、ポリウレタンを作製するためのカーバメートのアルデヒド架橋のための、実質的にイソシアネートを含まない、周囲温度から低温の焼付け温度（８０℃未満）で硬化性である多構成成分組成物を開示しているが、この組成物は、金属直接塗布における使用のために必要とされる耐湿性及び耐食性を提供する組成物及びコーティングを開示できていない。
【０００５】
本発明者らは、例えば、自動車用再仕上げプライマーサーフェーサーなどの、例えば、金属直接塗布における改善された湿度及び腐食に対する性能を提供する、実質的にイソシアネートを含まないプライマー組成物を提供する問題を解決することを追求した。
【０００６】
１．本発明によると、金属直接コーティングとして有用な、実質的にイソシアネートを含まない、周囲温度から低温の焼付け温度（８０℃未満）で硬化性である多構成成分プライマー組成物は、１つ以上の顔料、増量剤、及び／または充填剤と、金属カチオン、好ましくはカルシウムなどの二価または三価金属カチオンを含有する１つ以上のイオン交換非晶質シリカと、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、またはベンズイミダゾール基、好ましくはベンゾチアゾール基を含有する１つ以上のカルボン酸化合物と、１つ以上の疎水性スルホン酸触媒と、１つ以上のａ）アルキドポリオール、アクリルポリオール、またはそれらの混合物のポリカーバメートと、１つ以上のｂ）該１つ以上のポリカーバメートとは別個の構成成分中のポリアルデヒドまたはそのアセタールもしくはヘミアセタールとを含む。
【０００７】
２．該金属カチオンを含有する１つ以上のイオン交換非晶質シリカは、カルシウム、マグネシウム、亜鉛、銅、錫、または銀、好ましくはカルシウムまたは亜鉛などの二価金属または三価金属を含有するカチオン交換非晶質シリカから選択される、上記１による本発明の組成物。
【０００８】
３．該１つ以上のイオン交換非晶質シリカの総量は、該組成物の総固体重量に基づいて、２．５〜１２．５重量％、または好ましくは５〜１０重量％の範囲である、上記１または２のいずれかによる本発明の組成物。
【０００９】
４．ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、またはベンズイミダゾール基のうちの１つを含有する該１つ以上のカルボン酸化合物は、例えば、ベンゾチアゾール（ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌ）−２−イルチオコハク酸などのベンゾチアゾール置換ジカルボン酸から選択される、上記１、２、または３のいずれかによる本発明の組成物。
【００１０】
５．ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、またはベンズイミダゾール基ベンゾチアゾールのうちの１つを含有する該１つ以上のカルボン酸化合物の総量は、該組成物の総固体重量に基づいて、０．５〜５重量％、または好ましくは１〜３重量％の範囲である、上記１、２、３、または４のいずれかによる本発明の組成物。
【００１１】
６．該１つ以上の疎水性スルホン酸触媒は、２５℃及び１００ｋＰａで４０重量％未満、より好ましくは２０重量％未満、最も好ましくは１５重量％未満の、水への溶解度を有する、上記１、２、３、４、または５のいずれかによる本発明の組成物。
【００１２】
７．該１つ以上の疎水性スルホン酸触媒の総量は、該組成物の総固体重量に基づいて、０．０１〜１０重量％、または好ましくは０．１〜５重量％、またはより好ましくは０．２〜２．５重量％の範囲である、上記１、２、３、４、５、または６のいずれかによる本発明の組成物。
【００１３】
８．１つ以上のエポキシシラン、好ましくは加水分解性エポキシシラン、例えば、エポキシプロピルトリアルコキシシラン、またはより好ましくはエポキシプロピルトリメトキシルシランなどのエポキシアルキルアルコキシシランをさらに含む、上記１、２、３、４、５、６、または７のいずれかによる本発明の組成物。
【００１４】
９．１５〜６０％、または好ましくは２５〜５０％、またはより好ましくは３０〜４５％の顔料体積濃度（％ＰＶＣ）を有する、上記１、２、３、４、５、６、７、または８のいずれかによる本発明の組成物。
【００１５】
１０．該１つ以上のａ）ポリカーバメートは、５０〜２５０、または好ましくは１００〜２００のヒドロキシル数を有するアルキドポリオールから調製されるポリカーバメートである、上記１、２、３、４、５、６、７、８、または９のいずれかによる本発明の組成物。
【００１６】
１１．該ポリカーバメートは、アルキドポリオールのポリカーバメートであり、該アルキドポリオールは、短油または中油アルキドポリオールである、上記１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０のいずれかによる本発明の組成物。
【００１７】
１２．ポリカーバメートは、アルキドポリオールのポリカーバメートであり、該アルキドポリオールは、乾性油アルキドポリオールである、上記１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、または１１のいずれかによる本発明の組成物。
【００１８】
１３．該ポリカーバメートは、アルキドポリオールのポリカーバメートであり、アルキドポリオールは、１つ以上のモノカルボン脂肪酸またはトリグリセリドと、２つ以上のカルボン酸、塩、またはハロゲン基を有する１つ以上のポリカルボン酸と、例えば、エリスリトールまたはペンタエリスリトールなどの、２つ以上、または好ましくは４つ以上のヒドロキシル基を有する１つ以上の多価アルコールとの反応生成物である、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、または１２のいずれかによる本発明の組成物。
【００１９】
１４．該１つ以上のａ）ポリカーバメートは、５０〜２５０、または好ましくは１００〜２００のヒドロキシル数を有するアクリルポリオールから調製されるポリカーバメートである、上記１、２、３、４、５、６、７、８、または９のいずれかによる本発明の組成物。
【００２０】
１５．該１つ以上のｂ）ポリアルデヒド、そのアセタールまたはヘミアセタールは、脂環式ジアルデヒド、好ましくは１，３シクロヘキサンジカルボキシアルデヒド（ＣＨＤＡ）、１，４シクロヘキサンジカルボキシアルデヒド（ＣＨＤＡ）、それらの混合物、またはそれらのアセタールもしくはヘルミアセタール（ｈｅｒｍｉａｃｅｔａｌ）である、上記１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、または１４のいずれかによる本発明の組成物。
【００２１】
１６．該組成物は、１つ以上の硬化阻害剤、例えば、水またはアルコール、好ましくはＣ１〜Ｃ５アルキルアルコールなどをさらに含む、上記１〜１５のいずれかによる本発明の組成物。
【００２２】
１７．該組成物は、１つ以上の顔料及び１つ以上の増量剤、好ましくは該顔料として二酸化チタン、及び該増量剤としてタルクまたはシリカを含む、上記１〜１６のいずれかによる本発明の組成物。
【００２３】
１８．別の態様では、本発明は、上記１〜１７のいずれかによる組成物を作製するための方法を提供し、本方法は、該１つ以上のイオン交換非晶質シリカ、該１つ以上のジカルボン酸触媒、該１つ以上の疎水性スルホン酸触媒と１つ以上の充填剤、例えば、タルクなど、顔料、例えば、二酸化チタンまたは酸化鉄など、及び／または増量剤、例えば、粘土またはシリカ、ならびに１つ以上の分散剤、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、それらのコポリマーなどのポリカルボン酸コポリマー、及びそれらの塩を一緒に挽砕して、顔料混合物を形成することを含む。
【００２４】
１９．また別の態様では、本発明は、上記１〜１７のいずれかによる組成物を使用するための方法を提供し、本方法は、金属、前処理された金属、または下塗りされた金属などの金属基材に該組成物を塗布して、コーティング層を形成することと、該コーティング層を硬化させて、周囲温度から８０℃、または好ましくは周囲温度から６０℃、または好ましくは周囲温度から３０℃の温度で架橋ポリウレタンを形成することとを含む。該コーティングは、該コーティング層の研磨を可能にするのに十分に長い期間、硬化されてもよい。
【００２５】
２０．アクリルベースコートまたはカラーコート組成物などの顔料ベースコートまたはカラーコート組成物を、該コーティング層に塗布して、顔料ベースコートまたはカラーコート層を形成することと、該顔料ベースコートまたはカラーコート層を硬化させて、硬化された顔料ベースコートまたはカラーコートを形成することとをさらに含む、上記１９による方法。
【００２６】
２１．クリアコート組成物を該硬化された顔料ベースコートまたはカラーコート層に塗布することと、該クリアコート組成物を硬化させて、自動車用コーティング仕上げ剤を形成することとをさらに含む、上記２０による方法。
【００２７】
２２．金属、前処理された金属、または下塗りされた金属などの金属基材と、該金属基材上の、上記１〜１７のいずれかの組成物に由来する１つ以上の架橋ポリウレタンコーティング層と、該架橋ポリウレタンコーティング層またはコーティング層上の硬化された顔料ベースコートまたはカラーコート層と、該硬化された顔料ベースコートまたはカラーコート層上の硬化されたクリアコート層とを含む、仕上げ剤。
【００２８】
本明細書で使用されるとき、用語「ＡＳＴＭ」は、ＡＳＴＭ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、すなわち、米国Ｗｅｓｔ  Ｃｏｎｓｈｏｈｏｃｋｅｎ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａに本部を置く組織の名称を表す。
【００２９】
本明細書で使用されるとき、用語「アルキド」は、１つ以上の多価アルコールと１つ以上のポリカルボン酸とを、長鎖脂肪酸、それらの対応するトリグリセリド、及びそれらの混合物などの１つ以上のモノカルボン酸と共に反応させることにより作製されるポリエステルを意味する。用語「油性アルキド樹脂」は、飽和または不飽和脂肪酸またはそれらの対応するトリグリセリドの添加によって修飾されているポリエステルを意味し、用語「油分を含まないアルキド樹脂」は、飽和モノカルボン酸の添加によって修飾されているポリエステルを意味する。
【００３０】
本明細書で使用されるとき、用語「乾性アルキド樹脂」は、亜麻仁油などのポリ不飽和脂肪酸またはトリグリセリド（乾性油）から作製されるアルキドを意味し、それは、空気酸化または自動酸化乾燥によって乾燥し得る。乾性アルキドは通常、コーティングまたはインク用の塗膜形成要素として使用される。
【００３１】
本明細書で使用されるとき、用語「不乾性アルキド樹脂」は、ココナッツ油などの不乾性モノカルボン酸油から作製されるアルキドを意味する。不乾性アルキドは、それらのヒドロキシル官能基により架橋されて、塗膜形成要素の一部となってもよい。
【００３２】
本明細書で使用されるとき、アルキド樹脂の「油の長さ」を指す用語、例えば、短油、中油、または長油アルキドは、アルキド中の総固体に基づくモノカルボン酸油、脂肪酸、またはトリグリセリドの重量パーセントによるアルキド樹脂中の油または脂肪酸の割合を指す。アルキド樹脂は、以下の通り分類される：「極めて長い」は、７０％超であり、「長い」は、５６〜７０％であり、「中程度」は、４６〜５５％であり、「短い」は、４５％未満である。
【００３３】
本明細書で使用されるとき、用語「周囲温度」は、室温を意味し、「周囲温度で硬化性である」は、０℃から外気温で化学的変換プロセスにおいて反応可能であることを意味する。
【００３４】
本明細書で使用されるとき、用語「平均カーバメート基数」は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ポリスチレン基準を使用）によって決定される所与のポリカーバメートの総数平均分子量を該ポリカーバメートのカーバメート当量で除したものを意味する。固体のカーバメート当量（ＣＥＷ）は、以下の等式を使用して算出される：
ＣＥＷ＝（ＯＨＥＷポリオール＋（４３×カーバメート転換））÷カーバメート転換、式中、カーバメート転換は、以下の等式を使用して概算される。
カーバメート転換＝（ＯＨ＃ポリオール−ＯＨ＃ポリカーバメート）÷ＯＨ＃ポリオール。
【００３５】
カーバメート転換は、１００％を乗じてパーセンテージとして表され得る。
【００３６】
本明細書で使用されるとき、用語「硬化する」は、材料を化学的に変換する、例えば、材料を架橋するまたは硬くするのに効果的な条件に供することを意味する。
【００３７】
本明細書で使用されるとき、用語「硬化温度」は、本発明の周囲温度で硬化性である多構成成分組成物を化学的に変換して、架橋ポリウレタンを形成するのに効果的な温冷の程度を意味する。
【００３８】
本明細書で使用されるとき、用語「算出含油量（％）」は、アルキドポリオールに関して、アルキドポリオールを作製するために使用される総固体に基づいて、アルキド中のモノカルボン酸油、脂肪酸、またはトリグリセリドの重量パーセントの重量割合を意味する。
【００３９】
本明細書で使用されるとき、用語「ＯＨ値（ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ）」または「ヒドロキシル数」または「ＯＨ数」は、アルキドポリオールまたはアクリルポリオールに関して、室温でテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中の４−（ジメチルアミノ）ピリジン触媒及びＴＨＦ中の無水酢酸を試薬として、またメタノール中の１Ｎ  ＫＯＨを滴定剤として使用して実施される、ＡＳＴＭ  Ｄ４２７４−１１（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ  Ｒａｗ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ：Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈｙｄｒｏｘｙｌ  Ｎｕｍｂｅｒｓ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｏｌｓ（２０１１）Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ａ）に記載される滴定法に従って決定される、ポリオール１グラム当たりの水酸化カリウム（ＫＯＨ）のミリグラム量（ｍｇ  ＫＯＨ／ｇポリオール）を意味する。
【００４０】
本明細書で使用されるとき、用語「ＡＶ（ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ）」または「酸価」は、室温でメタノール中の０．１Ｎ水酸化カリウムを滴定剤として、またイソプロパノール及びキシレンの５０／５０（体積／体積）混合物を溶媒として使用して、ＡＳＴＭ  Ｄ１６３９−９０（１９９６）に記載される滴定法に従って決定される、アルキドポリオールまたはアクリルポリオールの酸値を意味する。
【００４１】
本明細書で使用されるとき、用語「増量剤」及び用語「充填剤」は、互換的に使用される。
【００４２】
本明細書で使用されるとき、用語「多構成成分組成物」は、各々少なくとも１つの成分を有する２つ以上の構成成分を含む組成物を意味し、該構成成分は、混合すると、硬化阻害剤を含まない、周囲温度から８０℃の温度で７日以内に反応する、固まる、または硬化する組成物を提供する。
【００４３】
本明細書で使用されるとき、用語「ポリアルデヒド」は、２つ以上のアルデヒド基もしくはそれらの水和物を、またはアセタールもしくはヘミアセタールとして含有する分子を意味し、該分子は、本明細書に説明される通りに機能することができ、また硬化ステップ中にポリカーバメートと反応して、架橋ポリウレタンを形成することができる。本明細書において、アルデヒド基は、−Ｃ（＝Ｏ）Ｈまたは−ＣＨＯとして記され得る。本明細書において、用語「ポリアルデヒド」は、アルデヒドモノマーの自己重合によって作製される重合物質を意味するようには使用されない。
【００４４】
本明細書で使用されるとき、用語「ポリカーバメート」は、平均で２つ以上のカーバメート基（Ｈ２ＮＣ（Ｏ）Ｏ−）を含有する分子を意味し、該分子は、硬化中にポリアルデヒドと反応して、ポリウレタンを形成することができる。
【００４５】
本明細書で使用されるとき、用語「顔料体積濃度」または「顔料体積濃度％」または「％ＰＶＣ」は、多構成成分組成物全体に関して以下の等式によって決定される量を意味する：
【００４６】
【数１】
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【００４７】
本明細書で使用されるとき、用語「溶媒／希釈剤」は、本明細書で使用されるとき、すべての従来的な非極性及び極性有機溶媒及び希釈剤を含む。
【００４８】
本明細書で使用されるとき、用語「実質的にイソシアネート基を含まない」または「実質的にイソシアネートを含まない」は、組成物中のカーバメート基及びイソシアネート基の総モルに基づいて、０〜５モルパーセント（ｍｏｌ％）、好ましくは３ｍｏｌ％未満、またはより好ましくは１ｍｏｌ％未満、またより好ましくは０．１ｍｏｌ％未満の−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基（即ち、イソシアネート基）を有することを意味する。
【００４９】
本明細書で使用されるとき、用語「実質的にホルムアルデヒドを含まない」は、ポリアルデヒド固体の総重量に基づいて、５００ｐｐｍ未満である。
【００５０】
本明細書で使用されるとき、用語「総固体」または「固体」は、樹脂、反応物質、及び、触媒を含むすべての不揮発性添加剤または成分を指し、固体は、水または揮発性溶媒（０℃〜８０℃での使用条件下で揮発する）を含まない。
【００５１】
本明細書で使用されるとき、用語「重量％」は、重量パーセント（ｗｅｉｇｈｔ  ｐｅｒｃｅｎｔ）、または重量によるパーセント（ｐｅｒｃｅｎｔ  ｂｙ  ｗｅｉｇｈｔ）を意味する。
【００５２】
別段に記載のない限り、圧力及び温度のすべての単位は、標準圧力及び室温を指す。
【００５３】
括弧を含むすべての語句は、括弧で括られたもの及びそれを含まないもののいずれかまたは両方を示す。
【００５４】
別段に記載のない限り、すべての範囲は、包含的であり、組み合わせ可能である。例えば、１５〜６０％、または好ましくは２５〜５０％、またはより好ましくは３０〜４５％の記載範囲（％ＰＶＣ）は、１５〜６０ＰＶＣ％、または１５〜２５％ＰＶＣ、または１５〜５０％ＰＶＣ、または１５〜３０％ＰＶＣ、または１５〜４５％ＰＶＣ、または４５〜６０％ＰＶＣ、または２５〜６０％ＰＶＣ、または好ましくは２５〜５０％ＰＶＣ、または好ましくは２５〜３０％ＰＶＣ、または好ましくは３０〜５０％ＰＶＣ、または好ましくは４５〜５０％ＰＶＣ、または好ましくは２５〜４５％ＰＶＣ、またはより好ましくは３０〜４５％ＰＶＣのいずれかを意味する。
【００５５】
本発明は、プライマー及び金属直接塗布用コーティングなどの、耐湿性及び耐食性コーティングを作製するための多構成成分組成物を提供する。イソシアネートを含まないコーティングは市場に存在しているが、本発明の多構成成分組成物は、金属直接塗布における改善された性能を可能にする。本発明の組成物は、例えば、金属に直接塗布されたアルキドプライマーの耐湿性の改善を実証した。
【００５６】
本発明の多構成成分組成物は、１つ以上のイオン交換非晶質シリカ、好ましくはカチオン交換、例えば、カルシウムイオン交換非晶質シリカをさらに含む。
【００５７】
好ましい好適なイオン交換非晶質シリカとしては、例えば、ＳＨＩＥＬＤＥＸ  Ｃ３０３（平均粒径：２．５〜３．５ミクロン、Ｃａ濃度：３重量％）、ＳＨＩＥＬＤＥＸ  ＡＣ３（平均粒径：２．３〜３．１ミクロン、Ｃａ濃度：６重量％）、ＳＨＩＥＬＤＥＸ  ＡＣ５（平均粒径：３．８〜５．２ミクロン、Ｃａ濃度：６重量％）、ＳＨＩＥＬＤＥＸ  ＣＳ３１１（ｐＨ９．５、平均粒径：２．５〜３．５ミクロン、製造者によりＭａｌｖｅｒｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｌｔｄ．，Ｍａｌｖｅｒｎ，ＵＫのＭａｌｖｅｒｎ  Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ（商標）２０００粒径分析器を使用して報告）、及びＳＨＩＥＬＤＥＸ  ＳＹ７１０（平均粒径：２．２〜２．５ミクロン、Ｃａ濃度：６．６〜７．５重量％）として入手可能なシリカのいずれかを挙げることができ、これらはすべて、Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ  ＆  Ｃｏ．，Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬの商品名である。
【００５８】
好ましくは、イオン交換非晶質シリカは、例えば、ＳＨＩＥＬＤＥＸ  ＣＳ３１１として入手可能なシリカなどの、水中で８〜１０、またはより好ましくは８〜９．６のｐＨを有する。
【００５９】
本発明の多構成成分組成物は、１つ以上の疎水性スルホン酸触媒をさらに含み、該触媒は、２５℃及び１００ｋＰａ（１４．５１ｐｓｉ）で、水１００ｍＬ当たり４０ｇ／未満、好ましくは２０ｇ／１００ｍＬ未満の総水溶解度を有し、水１００ｍＬ当たり４０ｇの総水溶解度は、同一の温度及び圧力条件下における水中での４０重量％総水溶解度に等しい。
【００６０】
疎水性スルホン酸触媒は、１つ以上の芳香族基またはアルキル基を含有する。好ましくは、疎水性スルホン酸触媒は、２つ以上の芳香族基を有する芳香族スルホン酸、例えば、ジノイルナフタレンジスルホン酸、ジノイルナフタレンスルホン酸、ジドデシルナプタレン（ｎａｐｔｈａｌｅｎｅ）スルホン酸、ならびに２５℃及び１００ｋＰａで１０ｇ／１００ｍＬ未満の総水溶解度を有する、Ｎａｃｕｒｅ（商標）ＸＣ−３１５触媒の商品名で入手可能な触媒（Ｋｉｎｇ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｎｏｒｗａｌｋ，ＣＴ）である。
【００６１】
本発明の多構成成分組成物は、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、またはベンズイミダゾール基のうちの１つを含有する１つ以上のカルボン酸化合物、例えば、Ｂｅｒｎｅｒ等に対する米国特許第４，６１２，０４９号に説明されるものなど、例えば、ベンゾチアゾール−２−イルチオ酢酸、及びベンゾチアゾール（ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌ）−２−イルチオコハク酸などのベンゾチアゾール置換ジカルボン酸、及びベンゾチアゾール−２−イルチオマロン酸から選択されるものなどをさらに含む。ベンゾチアゾール基を含有する好適なカルボン酸化合物の例は、Ｈａｌｏｘ（商標）６５０化合物（Ｈａｌｏｘ、ＩＣＬ＼Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ，Ｈａｍｍｏｎｄ，ＩＮの一部）である。
【００６２】
好ましくは、本発明の多構成成分組成物は、例えば、エポキシアルキルトリアルコキシシランなどのオキシシランなどのエポキシ官能加水分解性シランなどの、金属直接配合物中のコーティングの湿度及び腐食性能を改善するための１つ以上のエポキシ官能シランをさらに含む。
【００６３】
エポキシシランは、組成物の総固体重量に基づいて、０〜５重量％、または好ましくは０．１〜３重量％の量で使用され得る。
【００６４】
好適なエポキシ官能シランの例は、ＳＩＬＱＵＥＳＴ  Ａ−１８７（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．，Ｗａｔｅｒｆｏｒｄ，ＮＹ）として入手可能なエポキシプロピルトリメトキシシランである。
【００６５】
本発明の組成物は、総ポリカーバメート及びポリアルデヒド固体に基づいて、２０〜９０重量％、例えば、２５〜７５重量％、または３０〜７０重量％、または３５〜６０重量％の１つ以上のａ）ポリカーバメートを含み得る。
【００６６】
１つ以上のａ）ポリカーバメートは、平均で２つ以上のカーバメート基、または好ましくは平均で２．５個以上、例えば、平均で３つ以上のカーバメート基、または平均で４つ以上のカーバメート基を有し得る。
【００６７】
好ましくは、１つ以上のａ）ポリカーバメートは、炭素、水素、窒素、及び酸素原子から本質的になり、より好ましくは、それらからなる。またはより好ましくは、ポリカーバメートは、炭素、水素、窒素、及び酸素原子からなり、この場合、各窒素原子は、ポリカーバメートの２つ以上のカーバメート基のうちの１つの窒素原子である。
【００６８】
本発明のａ）ポリカーバメートは、実質的にイソシアネートを含まない。イソシアネート基を含有する分子の有無は、フーリエ変換赤外（ＦＴ−ＩＲ）分光法または炭素１３核磁気共鳴（１３Ｃ−ＮＭＲ）分光法によって容易に確認され得る。
【００６９】
本発明のａ）ポリカーバメートは、１つ以上のカルバミル化触媒の存在下で、アルキドポリオールまたはアクリルポリオールを、非置換カルバミン酸アルキルエステルか、または例えば、尿素自体、チオ尿素、ビウレット、トリウレット、Ｎ−メチル尿素もしくはＮ−エチル尿素などの低い毒性レベルを有するＮ−アルキル置換尿素、及び尿素包接化合物などの尿素かのいずれかと反応させて、ポリカーバメートを得ることによって調製され得る。この反応の例は、下記スキーム（ａ）に図示される：
【００７０】
【化１】
2017025302.tif 000003
【００７１】
式中、Ｒ’（ＯＨ）ｍは、アルキドまたはアクリルポリオールであり、ｍは、２以上である。
【００７２】
本発明のａ）ポリカーバメートを作製するための好適なアルキドポリオールは、１つ以上のモノカルボン酸油と、２つ以上のカルボン酸、塩、またはハロゲン基を有する１つ以上のポリカルボン酸と、３つ以上、好ましくは４つ以上のヒドロキシル基を有する多価アルコールを含む１つ以上の多価アルコールとの反応物質混合物から形成され得、この場合、反応物質混合物は、総カルボン酸、塩、またはアシルハロゲン官能基を超える過剰な総ヒドロキシル官能基を有する。
【００７３】
好適なモノカルボン酸油は、任意の脂肪酸／トリグリセリド、飽和モノカルボン酸、またはそれらの混合物を含んでもよく、また好ましくは、金属乾燥剤で硬化され得る乾性（ポリ不飽和）モノカルボン酸油である。好ましくは、モノカルボン酸油は、金属乾燥剤で硬化され得る乾性（ポリ不飽和）油である。
【００７４】
１つ以上の本発明のａ）ポリカーバメートを作製するために使用される好適なアクリルポリオールは、所望のヒドロキシル数またはＯＨＥＷを有する任意のヒドロキシル官能アクリルポリマーであり得る。１つ以上のアクリルポリオールを作製するために有用な好適なモノマーとしては、例えば、メ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、及び２−エチルヘキシルアクリレートなどのＣ１〜Ｃ１８アルキル（メタ）アクリレート及びシクロアルキル（メタ）アクリレート、スチレン及びアリール（メタ）アクリレートなどの芳香族ビニルモノマー、（メタ）アクリル酸などの酸官能モノマー、ならびにヒドロキシル官能アクリル及びビニルモノマーが挙げられ得る。
【００７５】
アクリルポリオールを作製するための好適なヒドロキシル官能アクリル及びビニルモノマーは、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）などのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、ビニルアルコール、アリルアルコール、及びグリセリルメタクリレートのいずれかであってもよい。
【００７６】
アクリルポリオールは概して、アクリルポリオールを作製するために使用されるモノマーの総重量に基づいて、７〜５０重量％、好ましくは２０〜３５重量％のヒドロキシル官能アクリル及びビニルモノマーの重合生成物と、アルキル、シクロアルキル、またはアリール（メタ）アクリレートなどの他のアクリルまたはビニルモノマーの残りと、を含む。
【００７７】
そのようなアクリルポリオールは、当該技術分野において既知である通り、過酸化ジベンゾイルなどの油溶性開始剤化合物の存在下で、容器溶媒中での従来的な溶液重合によって作製され得る。
【００７８】
２、３、４つ以上のアルデヒド基を有する任意の化合物、またはそのアセタールもしくはヘミアセタールが、１つ以上の本発明の多構成成分組成物のｂ）ポリアルデヒドとして好適である。３つのアルデヒド基を有するポリアルデヒドは、本明細書において「トリアルデヒド」と称される。ポリアルデヒドは、２〜１００個の炭素を有する化合物を含有する任意のアルデヒド基であり得るが、但し、２０個超の炭素原子を有するポリアルデヒドは、１１個の炭素原子毎に少なくとも１つのアルデヒド基を有することが条件である。本発明のポリアルデヒドは、実質的にホルムアルデヒドを含まない。
【００７９】
多構成成分組成物は、１つ以上のｂ）ポリアルデヒド及び１つ以上のａ）ポリカーバメートの総固体重量に基づいて、５〜８０重量％、例えば、１０〜５０重量％の１つ以上のｂ）ポリアルデヒド、そのアセタールまたはヘミアセタール構成成分を含んでもよい。
【００８０】
１つ以上のｂ）ポリアルデヒドは、直鎖または分岐鎖脂肪族ポリアルデヒド、環式及び非芳香族ポリアルデヒド、ならびに／または環式及び芳香族ポリアルデヒドであり得る。
【００８１】
好適なポリアルデヒドは、１つ以上の非環式、直鎖、または分岐ポリアルデヒド、例えば、４８個以上の炭素原子を有する多オレフィン含有脂肪酸トリグリセリドなどの脂肪酸エステルもしくは種油から作製される実質的に不水溶性の多オレフィン含有化合物のヒドロホルミル化によって調製される、２〜１６個の炭素原子を有するもの、または１６個の炭素原子を有するものなどを含み得る。
【００８２】
好ましくは、１つ以上の本発明のｂ）ポリアルデヒドは、１つ以上の脂環式ポリアルデヒド、例えば、３〜２０個の環炭素原子、または好ましくは５〜１２個の環炭素原子を有する脂環式ポリアルデヒドなどを含む。
【００８３】
好ましくは、１つ以上の本発明のｂ）ポリアルデヒドは、トランス−１，３−シクロヘキサンジカルボキシアルデヒド、シス−１，３−シクロヘキサンジカルボキシアルデヒド、トランス−１，４−シクロヘキサンジカルボキシアルデヒド、及びシス−１，４−シクロヘキサンジカルボキシアルデヒド、またはこれらのポリアルデヒドの保護もしくはブロックされた形態のうちの２つ以上を含む混合物であり得る。
【００８４】
本発明において有用な１つ以上のｂ）ポリアルデヒドは、対応するポリオールの酸化などの既知のプロセスによって、またＡｎｄｅｒｓｏｎ等に対する米国特許第８，６５３，１７４Ｂ２号に開示される通り、容易に獲得または作製され得る。例えば、１，３−及び１，４−シクロヘキサンジカルボキシアルデヒドの好ましい混合物は、アクロレインと１，３−ブタジエンとをディールス・アルダー反応で反応させて、３−シクロヘキセンカルボキシアルデヒド（１，２，３，６−テトラヒドロベンズアルデヒドとも呼ばれる）を得ることと、３−シクロヘキセンカルボキシアルデヒドをヒドロホルミル化することとを含むプロセスによって調製され得る。
【００８５】
１つ以上の本発明のｂ）ポリアルデヒドは、ブロックされておらずかつ保護されていない、またはブロックされているかもしくは保護されていてもよい。ブロックまたは保護ポリアルデヒドは、非ブロックかつ非保護ポリアルデヒドを、重亜硫酸塩（例えば、ポリアルデヒドの重亜硫酸ナトリウムとの反応に由来）、ジオキソラン（例えば、ポリアルデヒドのエチレングリコールとの反応に由来）、オキシム（例えば、ポリアルデヒドとヒドロキシルアミンとの反応に由来）、イミン（例えば、ポリアルデヒドとメチルアミンとの反応に由来）、及びオキサゾリジン（例えば、ポリアルデヒドの２−アミノエタノールとの反応に由来）などの好適なブロックまたは保護基と反応させることによって形成され得る。
【００８６】
好ましい保護されたｂ）ポリアルデヒドは、水和基（＞Ｃ（ＯＨ）２）、ヘミアセタール、またはアセタール、またはそれらの混合物を含む。これらの好ましい保護ポリアルデヒドは、ポリアルデヒドを水、１モル当量のアルカノール（例えば、メタノールまたはエタノール）、２モル当量のアルカノールとそれぞれ反応させることによって調製され得る。ヘミアセタール、アセタール、保護基は、所望により、例えば、加水分解して、非保護形態のポリアルデヒドに戻すことなどの脱保護によって除去され得る。そのようなアルデヒド保護またはブロック基ならびに形成及び除去（即ち、脱保護）は、例えば、ＵＳ６，１７７，５１４  Ｂ１号に教示されている。
【００８７】
好ましくは、１つ以上のｂ）本発明のポリアルデヒドは、未希釈形態で安定であり（即ち、物質的に自己重合しない）、より好ましくは、実質的に不水溶性であり、未希釈形態で安定である。
【００８８】
本発明の多構成成分組成物は、１つ以上の顔料、充填剤、または増量剤をさらに含む。本明細書で使用されるとき、「充填剤」及び「増量剤」は、１つとして、また同じものとして扱われる。１つ以上の顔料として好適なものとしては、例えば、ランプブラックなどのカーボンブラック、任意の着色酸化金属、酸化鉄などの鉄のスルフェート、シリケート、及びモリブデード、酸化銅などの銅、ＴｉＯ２または二酸化チタンなどのチタン、ニッケル、クロム、硫酸鉛などの鉛、カルシウム、マグネシウム、バリウム、銅及びマンガンのシリケート、ならびに有機着色剤または染料が挙げられ得る。１つ以上の顔料、充填剤、または増量剤は、上記のいずれかの混合物または組み合わせ、好ましくは１つ以上の顔料と１つ以上の増量剤とを含む。
【００８９】
有機着色剤または染料、例えば、トルイジンレッド及びキナクリドンレッド、フタロシアニン、フェロシアネート、ならびにモリブデードなどのモノ及びジアゾ顔料などは、多構成成分組成物中の固体の総重量に基づいて、最大１重量％、または０．０００１〜１重量％の量で存在してもよい。
【００９０】
１つ以上の充填剤または増量剤として好適なものとしては、例えば、ヒュームシリカなどのシリカ、粘土、雲母、タルク、珪藻土、ケイ酸アルミニウム、球状微セラミックビーズ、酸化亜鉛、硫酸バリウム、及び霞石閃長岩が挙げられ得る。
【００９１】
好ましくは、１つ以上の充填剤または増量剤は、炭酸カルシウムなどの塩基性充填剤を含まない。
【００９２】
好ましくは、１つ以上の充填剤または増量剤は、シリカ、タルク、珪藻土、及びこれらのいずれかを含有する混合物である。
【００９３】
乾性油アルキドポリオールに由来するａ）ポリカーバメートを含む本発明の周囲温度で硬化性である多構成成分組成物は、当該技術分野において周知であり、市販されている１つ以上の金属乾燥剤または乾燥剤塩をさらに含んでもよい。好適な乾燥剤の例は、例えば、リノール酸、ナフテン酸、及び２−エチル−ヘキサン酸などの（脂環式）脂肪族、天然または合成酸の金属塩である。鉄、カルシウム、及び亜鉛は、好適な乾燥剤金属である。乾燥剤の混合物も使用され得る。その金属含量に関して、乾燥剤は、多構成成分組成物の総固体に対して、０．００１〜３重量％の割合で使用される。
【００９４】
本発明の多構成成分組成物は、従来的な追加的成分、例えば、溶媒／希釈剤、レオロジー変更剤、流動制御剤、平滑化剤、界面活性剤、分散剤、湿潤剤、紫外線（ＵＶ）光安定剤、接着促進剤、触媒、硬化遅延剤、及び補助剤などをさらに含んでもよい。
【００９５】
有利なことに、コーティング使用のための本発明の多構成成分組成物は、３０〜９０体積％の範囲内の総固体含量を有する。したがって、本発明の多構成成分組成物を含むコーティング組成物は、例えば、最大４００ｇ／Ｌまたは最大２５０ｇ／Ｌの体積の量で、低ＶＯＣ自動車用コーティング組成物における低減された量の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を有する高固体組成物として使用され得る。
【００９６】
溶媒または溶媒のブレンドは概して、コーティング組成物を最適な噴霧粘度に低減するために使用される。好適な溶媒の例は、非極性または極性有機溶媒、例えば、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、エーテル、カルボン酸エステル、ケトン、またはそれらのうちの２つ以上の混合物などである。好適な溶媒の例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、トルエン、キシレン、Ａｒｏｍａｔｉｃ  １００などの石油蒸留物、エチルアセテート、及びブチルアセテートが挙げられる。好ましくは、溶媒のブレンドが使用される。
【００９７】
好ましくは、組成物のポットライフと、その硬化時のコーティングの乾燥時間またはコーティングの乾燥から研磨までの時間またはその両方との間の相関を低減または排除するために本発明の多構成成分組成物は、例えば、水またはアルコールまたはその両方などの１つ以上の硬化阻害剤を含む。硬化阻害剤は、本発明の組成物の硬化時間の開始を遅延させるか、それを増加させるか、またはその両方である。硬化阻害剤は、所望により、組成物を長いポットライフ（例えば、数時間〜数日）維持することを可能にし得、また所望により、例えば、蒸発によって除去され得る。好適な硬化阻害剤は、周囲温度から３００℃、または好ましくは最大で２５０℃、またはより好ましくは少なくとも３０℃、または最大で２００℃の気圧での沸点を有する。
【００９８】
１つ以上の硬化阻害剤は、本発明の組成物の固体の総重量に基づいて、０〜９０重量％、または好ましくは０．５〜６０重量％、またはより好ましくは最大で５０重量％、またはさらにより好ましくは少なくとも１重量％、または最大で３０重量％の総量で使用されてもよい。最も好ましくは、硬化阻害剤は、本発明の組成物の固体の総重量に基づいて、２０重量％未満、またはさらにより好ましくは１０重量％未満の総量で使用される。
【００９９】
好適なＵＶ光安定剤は、ヒンダードアミンなどの任意のもの、例えば、ビス−（１−オクチルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）セバケート（例えば、ＢＡＳＦ，Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｎ，ＤＥより供給されるＴｉｎｕｖｉｎ（商標）１２３光安定剤）であり、好適な分散剤は、ポリリン酸ポリエステル（例えば、ＢＹＫ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴにより供給されるＤｉｓｐｅｒｂｙｋ（商標）１１０）などの任意のものであり、好適な平滑化剤は、ポリエーテル修飾ポリジメチルシロキサンなどの任意のものであり、レオロジー変更剤は、オルガノワックス（例えば、Ｔｒｏｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  Ｆｌｏｒｈａｍ  Ｐａｒｋ，ＮＪより供給されるＴｒｏｙｔｈｉｘ（商標）２１ＢＡワックス）などの任意のものである。
【０１００】
好ましくは、本発明の多構成成分組成物を使用する方法は、組成物を基材の表面の少なくとも一部分に塗布することと、多構成成分組成物の硬化性コーティングを硬化させて、架橋ポリウレタンを含むコーティングされた基材を調製することとを含む。
【０１０１】
周囲温度で硬化性である組成物の硬化温度は、周囲温度から８０℃、または好ましくは６０℃以下、またはより好ましくは４０℃以下、またはさらにより好ましくは、３０℃以下である。好ましい最小有効硬化温度は、本発明の周囲温度で硬化性である組成物を硬化させて、７日以内に本発明の架橋ポリウレタンをもたらすために効果的な最小温度である。硬化のための周囲温度は、０℃以上、または最大４０℃、または少なくとも１０℃であってもよい。硬化のための好ましい周囲温度は、２０℃〜３０℃である。
【０１０２】
多構成成分組成物は、例えば、刷毛塗り、噴霧、または浸漬などの任意の好適な手段によって、基材（単数または複数）の表面に塗布され得る。
【０１０３】
実施例：別段に指定のない限り、すべての温度は室温であり、すべての圧力は１気圧または周囲圧力である。
【０１０４】
実施例Ａ：２段階アルキドポリオール合成
第１の段階：アルコール分解。５Ｌの３つ口丸底フラスコに、ヒマワリ油（１３８８．９ｇ）を添加した。ガラス撹拌棒及びパドルをフラスコの中央ジョイント内に定置した。フラスコを頭上攪拌しながら格子に取り付け、室温の油浴槽を上昇させて、フラスコを沈めた。浴槽の設定点は、２２０℃であり、加熱及び撹拌を開始した。撹拌した油へ、ペンタエリスリトール（７１３．６ｇ）及びジブチル錫触媒（総反応器充填に対して１２００ｐｐｍ）を添加した。すべての反応物質を添加した後、９５℃の設定点を有するパック冷却器を側ジョイントのうちの１つに取り付け、上部にホースアダプタを取り付け、それをバブラーに接続した。もう一方の側口には、第２のホースアダプタを取り付け、窒素注入口を接続した。低速窒素スイープをシステム上に定置し、バブラー中で観察した。反応混合物を加熱させて、高転換を確実にするために一晩混合した。この段階は、ヒマワリ油の「モノグリセリド」が達成されたときに完了し、これは、反応器の内容物がメタノール３部に対して樹脂１部でメタノール中に均質に分解されたことを意味する。
【０１０５】
第２の段階。第１の段階からのアルコール分解混合物を含有する５Ｌの３つ口フラスコに、ガラス撹拌軸及びパドルを備え付けた。フラスコを頭上攪拌しながら格子に取り付けた。室温の油浴槽を上昇させて、フラスコを沈めた。浴槽の設定点は、２２０℃であり、加熱及び撹拌を開始した。フラスコに、イソフタル酸（３５９．０ｇ）、無水フタル酸（５３８．５ｇ）、及びキシレン（総充填に対して２％）を添加した。次に、ディーン・スタークトラップを側ジョイントのうちの１つに取り付け、上部にフリードリヒ冷却器を取り付け、それを排出口バブラーに接続した。窒素スイープをシステム上に定置した。システムを加熱させ（２２０℃）、形成した水をキシレンを用いて共沸混合物として蒸留して取り出した。この反応の第２の段階を、反応器から標本を除去し、酸値（ＡＶ）を滴定することによって観察した。所望のＡＶ（８．０ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ）が到達されるまで反応を進行させた。アルキドポリオールは（固体で）１８０ｍｇ  ＫＯＨ／ｇの測定ＯＨ数を有した。次に、反応の内容物をガラスジャーに注ぎ、窒素のパッド下で室温まで冷却させた。
【０１０６】
実施例Ｂ：アルキドポリカーバメート合成：反応は、機械攪拌機、還流冷却器、窒素ガスパージシステム、及び温度制御を備え付けた２０００ｍｌの丸底反応器システム内で実行した。温度制御のために加熱マントルを使用した。反応器を、上記の実施例Ａからのアルキドポリオール（２０００ｇ）で充填し、１４０℃での効率的な撹拌を可能にする処理粘度を達成するように、キシレン中の６０〜７０％の最終固体レベルまで希釈した。触媒、Ｆａｓｃａｔ（商標）４２０１酸化ジブチル錫（ＤＢＴＯ，Ａｒｋｅｍａ，Ｉｎｃ．，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）を、固体で０．６重量％にて反応器中のアルキドポリオールに添加した。使用した尿素（９９．５重量％純粋、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）の量を、標的のヒドロキシル基の６２％転換に対してアルキドポリオールに関するヒドロキシル値に基づいて算出した。２０００ｇのアルキドポリオールのバッチに関して、合計で２３８．７ｇの尿素をまず蒸留水中に溶解させて、５０重量％の水溶液を作製した。反応器中のアルキド−溶媒−触媒混合物を、１４０℃にゆっくりと加熱し、少なくとも３０分間窒素をパージした。６０ｍｌのガラスシリンジに尿素溶液を充填し、一定の制御された速度で、シリンジポンプを通して反応器内に慎重に供給した。尿素溶液を、６〜１０時間にわたり反応器内へ絶え間なく供給した。共沸蒸気を形成させ、冷却器内で冷却させ、それを次にディーン・スタークトラップ内で収集した。反応は、１４０℃で慎重に維持し、５００〜６００ｒｐｍで混合し、完了まで１０〜１２時間継続させた。ＮＭＲ及びＧＰＣ分析のために標本を周期的に採取した。カーバメート転換（ヒドロキシルからカーバメート）は、５９％にて算出された。
【０１０７】
実施例Ｂからのポリカーバメートを、下記の実施例１に示される通りに配合した。
【０１０８】
実施例１及び１Ａ：アルキドポリオールに由来するポリカーバメートの多構成成分組成物配合物
【０１０９】
【表１】
2017025302.tif 000004
【０１１０】
【表１Ａ】
2017025302.tif 000005
【０１１１】
実施例１に関して、Ｄｙｓｐｅｒｍａｔ（商標）ミキサ（ＶＭＡ−Ｇｅｔｚｍａｎ，Ｒｅｉｃｈｓｈｏｆ，ＤＥ）を用いて頭上混合を使用して、パートＡを調製した。ヘグマンゲージを使用して、塗料内に分散された顔料がいかに細かく挽砕されているかを決定した。合塗料は、５．５ヘグマン単位以上の値を有した。パートＡにＣＨＤＡを頭上撹拌しながら添加し、続いて、疎水性スルホン酸エステル触媒、ＤＮＮＤＳＡを添加し、その後噴霧した。
【０１１２】
実施例２に関して、パートＡは、実施例１及び１Ａと同一のプロセスを使用した。パートＢは、使用の前日に調製し、エタノールにＣＨＤＡを添加し、続いてＸＣ−３１５触媒を添加した。噴霧前に、パートＢをパートＡに添加した。
【０１１３】
【表２】
2017025302.tif 000006
【０１１４】
各配合物を、各コーティングの間に１０分のフラッシュ時間を伴って、２つのコートで噴霧した。２回目に塗布したコーティングの第２の１０分間フラッシュ後、研磨までの時間を測定した。コーティングを、８０グリットの紙やすりで研磨した冷ロール鋼パネルに塗布した。ベース及びクリアコートを有するパネルに関しては、下塗りされたパネルを研磨した後にベース及びクリアコートを塗布した。次に、パネルを研磨した後に、製造者の説明書に従って商業用の黒色ベースコートを塗布した。商業用のクリアコート（２コートを噴霧）を、製造者の説明書に従ってベースコート上に塗布した。パネルを室温で一晩硬化し、評価した。
【０１１５】
基材調製：実施例１及び１Ａに関して、冷ロール鋼試験パネルを、８０グリットの紙やすりを用いて、Ｈｕｔｃｈｅｎｓ  ４５００（Ｈｕｔｃｈｅｎｓ，Ｐａｓａｄｅｎａ，ＣＡ）１５ｃｍフィニッシュＤＡ研磨機で再仕上げのために調製した。パネルを平滑に研磨した後、圧縮空気を用いて枠パネルを外して、調製された表面から塵を除去した。赤色Ｓｃｏｔｃｈ−Ｂｒｉｔｅ（商標）パッドスカッフ（３Ｍ，Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）を使用して、すべてのスカッフマークが同一の深さ及び方向になるまで、均一な方向の表面。
【０１１６】
指定の実施例１及び１Ａ〜２における塗布された配合物を次のように試験した。
【０１１７】
試験法：
研磨までの時間：研磨可能性を、手動での研磨を使用して、３２０グリットの紙やすりにプライマーがこびりつかず、材料が紙やすりから容易に振り落とされるときに到達される時間によって決定した。許容可能な結果は、１時間未満の研磨能力であろう。実施例１及び比較例１の研磨結果が、表１に示される。
【０１１８】
コーティングの厚さ：ＡＳＴＭ  Ｄ７０９１−０５（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｆｏｒ  Ｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｄｒｙ  Ｆｉｌｍ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  ｏｆ  Ｎｏｎｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  Ａｐｐｌｉｅｄ  ｔｏ  Ｆｅｒｒｏｕｓ  Ｍｅｔａｌｓ  ａｎｄ  Ｎｏｎｍａｇｎｅｔｉｃ，Ｎｏｎｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  Ａｐｐｌｉｅｄ  ｔｏ  Ｎｏｎ−Ｆｅｒｒｏｕｓ  Ｍｅｔａｌｓ（２００５））によって測定した。
【０１１９】
ＭＥＫ二重耐摩擦性：実施例１〜１Ａ及び２において、ＭＥＫ  Ｒｕｂ  ｔｅｓｔ  Ｍａｃｈｉｎｅ（ＤＪＨ  Ｄｅｓｉｇｎｓ，Ｏａｋｖｉｌｌｅ，ＯＮ，ＣＡ）を使用して、ＡＳＴＭ  Ｄ  ４７５２−９８（１９９８）と同様にメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に対するコーティング耐性を評価した。コーティングを、室温（２４℃）及び５０％相対湿度で指定の時間硬化させた。テスターは、０．１５５Ｋｇ／ｃｍ２（〜２．２ｌｂ／ｉｎ２）の力を印加する秤量したブロックに取り付けたコットンパッドを前後の動作でコーティングしたパネル上を移動させた。各前後を、１回の二重の摩擦と称する。摩擦は、指定の不具合が発生するまで継続し、二重摩擦の数を記録した。別段に指示のない限り、摩擦は、コーティングが切断され、基材が任意の領域で見えるようになるまで継続し、二重摩擦の数を記録した。許容可能な結果は、少なくとも１００〜２００二重摩擦である。
【０１２０】
テープクロスカット接着：クロスカット接着を、ＡＳＴＭ  Ｄ−３３５９−０９（２００９）の修正版に従って測定及び格付けし、ここにおいて、テープを引きはがしたときにコーティングが基材にいかに良好に接着するかという試験において、１０ｃｍ片のＰｅｒｍａｃｅｌ（商標）９９感圧接着（３Ｍ，Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）テープを指定の２０コーティングの上に重ね、３ｍｍの刃を使用して、クロスカットを作製した。ＡＳＴＭ格付けは０Ａ〜５Ａの範囲であり、５Ａの格付けが望ましい。この方法によると、尺度は以下のように読む：５Ａ（剥離または除去なし）、（４Ａ）切り口に沿った、またはそれらの交差点における微量の剥離または除去、（３Ａ）いずれかの側に最大１．６ｍｍ（１／１６インチ）２５の切り口に沿ったギザギザの除去、（２Ａ）いずれかの側に最大３．２ｍｍ（１／８インチ）の切り口の大部分に沿ったギザギザの除去、（１Ａ）テープ下のＸの大部分の領域からの除去、ならびに（０Ａ）テープ下の領域を超えた除去。許容可能な結果は、４Ａ以上である。
【０１２１】
耐湿性試験：コーティングしたパネルを、周囲温度で７日間硬化させ、次に３８℃で９６時間、１００％凝縮湿度を有するＣｌｅｖｅｌａｎｄ湿度チャンバ上に定置した後、気泡及び欠陥を観察した。
【０１２２】
【表３】
2017025302.tif 000007
【０１２３】
【表３Ａ】
2017025302.tif 000008
【０１２４】
【表３Ｂ】
2017025302.tif 000009
【０１２５】
【表４】
2017025302.tif 000010
【０１２６】
上記の表３Ａ、３Ｂ、及び４に示される通り、実施例１及び２の本発明のプライマーは、コーティングしたパネルの気泡がないことによって観察される通り、改善された耐湿性を示した（表４）。本発明の実施例は、１時間未満でプライマーを研磨する能力を損なわず、比較例と同一の時間（４０分間）で研磨する。それに加えて、本発明のプライマーを含有するパネルにおいては、錆は観察されなかった。
【外国語明細書】
2017025302000001.pdf