JPH0770512A - 水性コーティング剤の製造方法、コーティング剤及びそれらの使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 イソシアネートと反応する基を一つ又はそれ
より多く含有する水分散性又は水溶性バインダーの水性
分散体と、それより多いイソシアネート、並びに場合に
より顔料、充填剤及び／又は通常のラッカー添加剤と一
緒に混合することによる水性コーティング剤の製造方法
において、水性分散体は、１０００〜１００,０００の
数平均分子量を持ち、２０〜２５０のヒドロキシル価及
び１０〜１００の酸価に相当するイソシアネートとの反
応性基を持ち、そしてその酸基は少なくとも一部分が、
一つ又はそれより多い第三モノアミンと混合した一つ又
はそれより多い第一及び／又は第二アミノ基を持つ一つ
又はそれより多いポリアミンにより中和されている。 【効果】 迅速な架橋反応、及び高い耐水性、厚い塗膜
のような改良された特性を有するコーティング剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は水性バインダー分散体及びその中
に分散又は乳化したイソシアネート架橋剤をベースとす
るコーティング剤の製造並びに得られるコーティング剤
に関する。このコーティング剤はラッカー工業、特に重
ね塗ラッカー仕上げの製造において、例えば自動車輌分
野において使用することができる。２成分ポリウレタン
コーティング剤は文献に広く見出される。それらは既に
実際面で特定の好結果を示している。それらは従来有機
溶剤をベースとして製造されて来たが、２成分イソシア
ネート系をベースにしたもっと最近のコーティング剤も
水性コーティング剤として記述されている。

【０００２】例えば、ＥＰ−Ａ−０ ３５８ ９７９には
不飽和モノマー化合物のポリマーをベースとしたポリオ
ール成分及び特定の粘度を持つポリイソシアネート成分
を含む２成分水性コーティング剤が記述されている。そ
の上、このポリイソシアネート成分はポリオール成分中
に乳化させなければならない。ＥＰ−Ａ−０ ４９６ ２
０５においては、少なくともウレタン、カルボキシレー
ト及びヒドロキシル基を持つ水性ポリエステル成分並び
に製造直前に該ポリエステル成分中に乳化される特定の
粘度を持つポリイソシアネート成分をベースとして配合
される２成分水性コーティング剤が記述されている。こ
のコーティング剤の場合、速やかに反応するイソシアネ
ート成分が使用されている。これらは水相中に乳化され
る間に多量の過剰分の水と反応する。この結果、予測す
ることが困難な成分の相互変換が起こる。同じように、
不定の量のイソシアネートが架橋反応の前においてさえ
副反応に消費される。従ってそこに記述されたコーティ
ング剤は架橋点の比率が異なりそのため再現性がよくな
いという欠点を持つ。

【０００３】ＤＥ−Ａ−３５ ２９ ２４９にはプラスチ
ックの特性を変えるためにいかにしてポリイソシアネー
トを水性プラスチック分散体に添加することができるか
説明されている。しかしながら、これらのプラスチック
は通常のポリウレタンを生じるポリヒドロキシ化合物で
はなく、不活性の、固体のこともあり得るプラスチック
である。そこに記述されたコーティング剤の難点は架橋
のないことである。架橋はラッカー工業において所要の
特性を獲得するために特に重要である。その上、本質的
に固体として存在する粒子はラッカー用途には不適当な
形で存在している。なぜなら低温で架橋する系において
は粒子は十分に流動することができず、従って均質な表
面を作らないからである。

【０００４】ＥＰ−Ａ−０ ５０５ ８８９には封入され
たイソシアネートの水性分散体が記述されている。これ
らはポリイソシアネートを水中に分散させ、そして数個
の反応性アミノ基を持つポリアミンを添加し、その結果
イソシアネート基にウレアの囲いによる密な被覆が反応
により形成されることにより作られる。ポリイソシアネ
ート液滴の回りのウレアの囲いが崩壊した後、これらの
本質的には安定なイソシアネート分散体がさらにその後
の反応に係わることができる。これらのポリイソシアネ
ート分散体の使用により製造されるコーティング剤から
は水に対する望ましくない過敏性を持つコーティングが
生じる。

【０００５】本発明の目的は十分な処理時間をかけて、
迅速な架橋反応及び改良された特性、例えば高い耐水性
を具え、特に吹付けによる場合高い塗膜厚さの達成が可
能な泡のない塗膜を生じるコーティング剤を提供するこ
とである。この目的はイソシアネートと反応性の基を含
む一つ又はそれより多い水分散性又は水溶性バインダー
の特殊な水性分散体を、液体であるかまたは一種又はそ
れ以上の有機溶剤の添加の結果液体形態で存在する一つ
又はそれより多いイソシアネート、並びに場合により顔
料、充填剤及び／又は通常のラッカー添加剤と一緒に混
合することにより製造される水性コーティング剤を提供
することにより達成され得ることが明らかになって来
た。この方法は、水性分散体又は溶液が、１０００〜１
００,０００の数平均分子量（Ｍｎ）を持ち、２０〜２
５０のヒドロキシル価及び１０〜１００の酸価に相当す
るイソシアネートと反応性の基を持ち、そしてその酸基
は少なくとも一部分が、一つ又はそれより多い第三モノ
アミンと混合した一つ又はそれより多い第一及び／又は
第二アミノ基を持つ一つ又はそれより多いポリアミンに
より中和されている一つ又はそれより多いバインダーを
使用すること、そして液体であるか又は液体形態で存在
するポリイソシアネートはコーティング剤の使用のすぐ
前にこの水性分散体中に分散させることを特徴とする。

【０００６】本発明により使用することができる水分散
性又は水溶性バインダーはイソシアネートと反応性の
基、例えばＯＨ基、ＳＨ基及び／又はＣＨ−酸基、好ま
しくはＯＨ基を有する。液体であるか又は一つ又はそれ
より多い有機溶剤の添加により液化されるポリイソシア
ネートは好ましくは１０,０００mPa.sより低い粘度を持
つ。使用するバインダーは少なくとも一部は中和された
形で存在し；好ましくは酸基の少なくとも４０％、もっ
とも好ましくは少なくとも５０％が中和されている。本
発明のコーティング剤は２成分コーティング剤である。
従ってバインダー成分Ａ）及びポリイソシアネート成分
Ｂ）を塗布のすぐ前、例えば２時間前までに混合する。
本発明の方法により製造したコーティング剤は良好な塗
装性を持つことが明らかになって来た。それらの可使時
間、すなわち成分の混合後使用可能な状態にある時間は
長い。それらの架橋特性には再現性がある。このコーテ
ィング剤は耐水性コーティングを作る。得られるコーテ
ィングは数回の吹付け操作により高い塗膜厚に吹付けす
る場合でも泡がない。

【０００７】バインダー成分Ａ）としては、例えば一般
的であって２成分コーティング剤、例えば２成分ラッカ
ーとして述べられているような通常の水溶性及び水分散
性バインダーを使用することができる。例えば、ＤＥ−
Ａ−４２ ２６ ２４３、ＥＰ−Ａ−０ ４９６ ２０５、
ＤＥ−Ａ−２６ ２４ ４４２、ＥＰ−Ａ−０ ４６９３
８９、ＥＰ−Ａ−０ ４９６ ２０５及びＥＰ−Ａ−０
３５８ ９７９に記述されているようなバインダーを使
用することができる。これらはポリアクリレート樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂又は（メタ）アク
リル化ポリエステル樹脂又はポリウレタン樹脂をベース
とする通常の水分散性バインダーであり、これらはアニ
オン基及びおそらく追加の親水基により水相で分散性で
ある。親水基は、例えばポリエーテル構造及び／又はポ
リヒドロキシル基であることができる。アニオン基は酸
基例えばカルボキシル基又はスルホン酸基の中和により
形成される。この酸基は中和後水相におけるバインダー
のイオン的安定化のために役立つ。本発明により使用す
ることができるバインダーは、イソシアネートと反応す
ることができる官能基も含む。これらは特にポリマー骨
格上で反応するＮＨ−、ＯＨ−、ＳＨ−又はＣＨ−酸基
である。イソシアネート基との架橋はこれらの基によっ
て可能である。

【０００８】バインダーの分子量は大きく変動すること
が可能である。例えば、数平均分子量（Ｍｎ）は１００
０から１００,０００、好ましくは３０００から３０,０
００に達する。このバインダーは線状又は枝分かれ構造
であることができる。それらは多くの置換基を担持する
こともできる。このバインダーはイソシアネート基と反
応し得る中心を持たなければならない。これらは例えば
反応性水素原子を持つ置換基であり、その例はＯＨ基、
ＳＨ基及び／又はＣＨ−酸基である。

【０００９】適当な無油、アニオン性ポリエステルは例
えば既知の一段階法又は多段階方法により、ポリアルコ
ール及びポリカルボン酸から溶融物の共沸重縮合又はエ
ステル化（例えば１４０〜２４０℃の反応温度で）によ
り製造され、この場合比率はヒドロキシル基のカルボキ
シル基に対する当量比が１を超えるように選ばれる。ヒ
ドロキシル価は１０〜２００の通常の範囲になる。適当
なポリカルボン酸は例えば線状又は枝分かれの脂肪族又
は芳香族骨格、例えば４〜３６の炭素原子のそれの上に
２つ又はそれより多くのカルボキシル基を含む。ポリカ
ルボン酸のエステル化可能な誘導体例えば無水物又はメ
チルエステル又はヒドロキシル基含有カルボン酸及び立
体障害をうけているカルボキシル基も使用することがで
きる。好ましいポリアルコールは分子当たり２〜６つ、
好ましくは２〜４つの第一、第二及び／又は第三ヒドロ
キシル基及び２〜２４の炭素原子を持つ脂肪族及びアリ
ール脂肪族アルコールである。線状又は置換された炭素
鎖はエーテル又はエステル基によりさえぎられることが
ある。

【００１０】適当なアニオン性ポリアクリレート樹脂は
既知の方法、例えば溶液中のラジカル重合により例えば
８０〜１４０℃の温度で、又は乳化重合により例えば３
０〜９５℃の温度で、開始剤を添加して製造される。反
応性の不飽和モノマーとして使用されるのは、ヒドロキ
シル含有モノマー例えばスチレン又はスチレン誘導体及
び／又は種々な鎖長のメタクリレート及び／又はアクリ
レートエステルと併用するヒドロキシアルキル（メタ）
アクリレートエステル又はヒドロキシアルキル（メタ）
アクリルアミドである。バインダーは１０〜３００のヒ
ドロキシル価に相当する反応性ヒドロキシル基を含有し
なければならない。バインダー分子はさらにイオン基又
はイオン基に変換可能な置換基を含み、これらは適当な
置換されたモノマー好ましくはアクリル酸及びメタクリ
ル酸により導入される。小量のポリ（エチレンオキシ
ド）基を含む不飽和モノマーを共重合させてもよい。水
性分散体の製造後、熱の放散のため使用した有機溶剤は
大部分溜去される。

【００１１】適当なアニオン性ポリウレタン樹脂はポリ
オールのポリイソシアネートとの一段階又は多段階反応
による既知の方法により、例えば８０〜１５０℃の温度
で製造され、この場合その比率はヒドロキシル基のイソ
シアネート基に対する当量比が１を超えるように選ばれ
る。ヒドロキシル価は好ましくは２５〜２５０になる。
ポリアルコールとして使用可能な化合物は飽和又は不飽
和の脂肪族及び／又は芳香族モノカルボン酸、特に脂肪
酸で変性されたペンタエリトリトール、ジペンタエリト
リトール、トリメチロールプロパン、ジトリメチロール
プロパン及び／又はグリセロール、及び／又は小量のか
なり高分子のポリエーテルジオール、ポリエステルジオ
ール、ポリカーボネートジオール、ポリエステルイミド
ジオール、ポリアミドジオール及び／又はポリアクリレ
ートジオールである。中和に必要なカルボキシル基は無
水トリメリット酸のようなポリカルボン酸又はジメチロ
ールプロピオン酸又はジメチロール酪酸のようなジアル
カノールアルカン酸の組み入れにより導入される。非イ
オン性親水性ポリ（エチレンオキシド）基を適当なＯＨ
又はＮＣＯモノマーを使用して導入することもできる。

【００１２】例示した樹脂の型は、さらにポリ（エチレ
ンオキシド）モノエーテルで変性するか又は混合物とし
て使用することができる。説明したＯＨ基を含むポリマ
ーは、所望により鎖長延長、分子量の増加又は単官能物
質による変性を行なうため、場合により変性反応に付す
ことができる。この目的に役立つのはウレタン形成例え
ばモノ又はポリイソシアネートによるウレタン形成、又
は不飽和モノマーとの共重合により進行する反応であ
る。鎖長延長又は特定の分子量の増加はグラフト又は縮
合反応により行なうこともできる。この場合共重合は有
機溶液中でもまた、好ましくは、水溶液又は水性エマル
ジョンに分散後でも行なうことができる。その後、例え
ばアクリル化ポリエステル又はアクリル化ポリウレタン
樹脂分散体が形成される。

【００１３】本発明により使用可能なバインダーはアニ
オン基に変換可能な置換基を含む。酸基としてもっとも
好ましいのはカルボキシル基である。バインダーの酸価
は１０〜１００、特に１５より高く、特に２０より高く
そして２５より高く、そして好ましくは６０より低く特
に５０より低い。バインダー樹脂は少なくとも一部の基
がイオン形態に変換された後水相に分散性又は可溶性に
なる。本発明によりバインダーは少なくとも２つの第一
及び／又は第二アミノ基を持つポリアミン、例えばジア
ミンを用いて中和される。これらのポリアミンは少なく
とも１つの第三モノアミンと組み合わせて使用される。
このポリアミンは５〜２５meqの量そして第三モノアミ
ンは１０〜４５meqの量を、各々の場合バインダーの樹
脂固体１００ｇに対して使用するのが好ましい。第三ア
ミンのmeqの絶対量はポリアミンのそれを超えるのが好
ましい。もう１つの好ましい実施態様においては、第三
モノアミンのポリアミンに対する当量比がバインダー樹
脂の中和度５０〜１００％において２：１から６：１で
ある。アミン混合物はバインダーの十分な安定化のため
の中和がなされる量を添加しそして調和させる。上述の
ように、バインダー樹脂をポリ（エチレンオキシド）モ
ノエーテルを用いて変性する場合、第三モノアミン又は
塩の基の量は大幅に減らすことができる。

【００１４】このポリアミンは好ましくは比較的低分子
のアミン、例えば５００より低い分子量を持つものであ
る。適当な例はエチレンジアミン、１,２−及び１,３−
プロパンジアミン、１,４−ブタンジアミン、２−メチ
ルペンタンジアミン、１,６−ヘキサンジアミン、３−
アミノ−１−メチルアミノプロパン、Ｎ−メチルジプロ
ピレントリアミン、３−アミノ−１−シクロヘキシルア
ミノプロパン、Ｎ,Ｎ′−ジメチルエチレンジアミン、
２,２−ジメチル−１,３−プロパンジアミン、１−アミ
ノ−３−アミノ−３,５,５−トリメチルシクロヘキサン
（イソホロンジアミン）、１,２−及び１,４−シクロヘ
キサンジアミン、４,４′−ジアミノジシクロヘキシル
メタン、３,３−ジメチル−４,４′−ジアミノジシクロ
ヘキシルアミン、ピペラジン、２,５−ジメチルピペラ
ジン、Ｎ,Ｎ′−ビス（２−アミノエチル）ピペラジ
ン、ｐ−、ｍ−、又はｏ−フェニレンジアミン、４,
４′−ジアミノジフェニルメタン、ポリオキシプロピレ
ンアミン例えば４,９−ジオキサドデカン−１,１２−ジ
アミン又は４,７,１０−トリオキサトリデカン−１,１
３−ジアミン及び／又はアミノエチルエタノールアミン
である。

【００１５】第三モノアミンとして使用できるのは例え
ばトリアルキルアミン、例えばトリメチルアミン、トリ
エチルアミン、ジエチルブチルアミン、ジメチルベンジ
ルアミン、Ｎ−メチルモルホリンであり、そして第三ア
ミノ基を持つアルカノールアミン、例えばジメチルエタ
ノールアミン、ジメチルイソプロパノールアミン又はメ
チルジイソプロパノールアミンも含む。イソシアネート
と反応する基を含まない揮発性第三トリアルキルアミン
が好ましい。形成されるバインダー分散体（成分Ａ）は
貯蔵安定性であり、そして他のバインダー、例えばペー
スト樹脂、及び場合によりバインダーＡ）と反応しない
コーティング剤の他の成分と混合することができる。

【００１６】ポリイソシアネート成分Ｂ）は脂肪族、脂
環式及び／又は芳香族構造に結合した遊離イソシアネー
ト基を持ち、そして室温で液体であるか又は一つ又はそ
れより多い有機溶剤の添加により液化される任意の有機
ポリイソシアネート（例えばジイソシアネート）からな
る。ポリイソシアネート成分は好ましくは２３℃で１〜
６０００mPa.s、より好ましくは５より高くそして３０
００より低く、もっとも好ましくは５００mPa.sより低
い粘度を持つ。このポリイソシアネートＢ）は１.５〜
５、好ましくは２〜３の平均官能価を持つ、脂肪族及び
／又は脂環式構造にのみ結合したイソシアネート基を持
つポリイソシアネート又は混合物からなるのが好まし
い。ポリイソシアネートは必要により、粘度を既述の範
囲に下げるため小量の不活性溶剤との混合して使用する
ことができる。しかしながら、そのような溶剤の量は、
本発明により得られるコーティング剤中で最多で２０
％、好ましくは１０％より少なく存在する量でなければ
ならない。好ましい溶剤はイソシアネート基と反応しな
いそれであり、例えば芳香族炭化水素、エステル、エー
テル又はケトンである。ポリイソシアネートの良好な分
散性を達成するため粘度を適当な低い値に調整すること
ができる。極めて高粘性又は固体のポリイソシアネート
を、イソシアネートと反応しないか又はゆっくり反応す
る水混和性有機溶剤に溶解することもこの目的に役立
つ。この目的に好ましいのは立体障害されたアルコール
基を持つアルコール、ケトアルコール又はアルコキシア
ルカノール例えばブトキシエタノール、ブチルジグリコ
ール、メトキシイソプロパノール又はジアセトンアルコ
ールである。それらを用いて、最長で使用の１〜２時間
前までの使用の直前に、４０重量％より高く、好ましく
は５０より高くそして９５重量％より低い固体含量で、
０.５〜２０００mPa.s、好ましくは１より高くそして２
０mPa.sより低い粘度を持つポリイソシアネート溶液が
加熱することなく作られる。この手順により、コーティ
ング剤中のポリイソシアネートの微細な分散体が、ポリ
イソシアネートに親水基を組み込むことなく達成され
る。その上、極めて高粘性及び／又は固体のポリイソシ
アネートも問題なく処理することができる。

【００１７】本発明の適当なポリイソシアネートは例え
ば２,４−ジイソシアナトトルエン又は４,４′−ジイソ
シアナトジフェニルメタン又はそれらの異性体又は同族
体とのそれらの技術的混合物をベースとした通常のいわ
ゆる芳香族ラッカーポリイソシアネートである。しかし
ながら、特に適当なのは脂肪族イソシアネートをベース
とするラッカーポリイソシアネートである。そのような
ポリイソシアネートの例はヘキサメチレンジイソシアネ
ート、１−イソシアナト−３,３,５−トリメチル−５−
イソシアナトメチルシクロヘキサン（ＩＰＤＩ）又はビ
ス（イソシアナトシクロヘキシル）メタン及びビウレッ
ト、アロファネート、ウレトジオン又はイソシアヌレー
ト基を持つこれらのイソシアネートの誘導体として知ら
れているようなものである。このポリイソシアネートは
少なくとも一部分は水性分散体中の成分Ｂ）の分散を容
易にするためポリ（エチレンオキシド）アルコール又は
イオン基を用いて変性することができる。

【００１８】成分Ｂ）としての本発明による使用には、
少なくとも一部分は立体障害されたポリイソシアネート
を使用するのがもっとも好ましい。これらのポリイソシ
アネートには、線状又は枝分かれ置換基が例えばＮＣＯ
基に対してα位に存在する。これらは例えば芳香族又は
脂環式環又は１〜１２の炭素原子の線状又は枝分かれ炭
素鎖をベースとするポリイソシアネート例えばジイソシ
アネートである。これらの例は１,１,６,６−テトラメ
チルヘキサメチレンジイソシアネート、１,１,５−ジブ
チルペンタメチレンジイソシアネート、ｐ−又はｍ−テ
トラメチルキシリレンジイソシアネート、３（４）−イ
ソシアナトメチル−１−メチルシクロヘキシルイソシア
ネート及び／又は対応する水素化同族体である。

【００１９】これらのイソシアネートは同様に、例えば
ポリオールとの反応又は水との反応により高官能化合物
に適当に変換される。一群の適当な脂肪族ポリイソシア
ネート、例えばヘキサンジイソシアネート及びペンタエ
リトリトールをベースとするエステルイソシアネートは
シリル化ポリアルコールとポリイソシアネートとの選択
的反応により製造される。それらは特に都合のよい低い
粘度を持つ。このポリイソシアネート成分Ｂ）は例示し
たジ−又はポリイソシアネートの任意の混合物からなっ
てもよく、この場合例えば混合物は好ましくは比較的反
応性で立体障害されたポリイソシアネート並びにジ−及
びより高官能性のポリイソシアネートからなってよい。
長鎖脂肪族アルコールによる疎水的変性が有利であるこ
とが判明した。

【００２０】本発明により製造したコーティング剤は、
さらに通常のラッカー技術用添加剤を含んでよく、例え
ば、レオロジーに影響を及ぼす薬剤、例えば高分散ケイ
酸、層状ケイ酸塩又は重合体ウレア化合物；増粘剤、例
えば水溶性セルロースエーテル並びにイオン基及び／又
は会合を引き起こす基を持つ合成ポリマー例えばポリ
（メタ）アクリル酸、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ
（メタ）アクリルアミド、ポリ（ビニルピロリドン）又
はポリウレタン樹脂、又は疎水的に変性したエトキシル
化ウレタン又はポリ（メタ）アクリレートである。他の
例は沈降防止剤、均展剤、光安定剤、消泡剤例えばシリ
コーン含有化合物；及び湿潤剤並びに接着促進剤であ
る。湿潤剤は例えば、顔料及び充填剤のよりよい分散並
びに磨砕のために使用できるものとしてＤＥ−Ａ ４０
００ ８８９に記述されているような既知のペースト樹
脂も含むものと見なす。触媒は硬化を促進するために使
用することができる；しかしながら、触媒を使用しない
で例えば熱エネルギーにより硬化させるのが好ましい。

【００２１】そのような添加剤はバインダー成分Ａ）に
含まれるのが好ましい。しかしながら、反応性基が存在
しない限り、少なくともその小部分を成分Ｂ）に組み入
れることも可能である。場合により小量存在する溶剤と
して通常のラッカー溶剤が適当である；それらはバイン
ダーの製造時からでもよく、又は別に添加してもよい。
そのような溶剤の例は一価又は多価アルコール、グリコ
ールエーテル又はグリコールエステル、グリコール、ケ
トン及び／又は芳香族又は脂肪族炭化水素である。水性
無溶剤系を製造することも可能である。通常の無機及び
／又は有機着色顔料及び／又は特殊効果顔料、例えばメ
タリック顔料、真珠光沢顔料又は干渉顔料を随意の顔料
として使用することができる。その量は例えばコーティ
ング剤に対して０.５〜１５重量％である。Ａｌ−ブロ
ンズのようなメタリック顔料を一つ又はそれより多い他
の非メタリック顔料又は色素、例えば超微細二酸化チタ
ンと一緒に使用することもできる。

【００２２】使用可能な既知の着色透明又は不透明の有
機又は無機顔料の例はキナクリドン、ペリレン、フタロ
シアニン、インダントレン、イソインドリン及び／又は
ハロゲン化チオインジゴ顔料である。無機顔料の例はカ
ーボンブラック、二酸化チタン、酸化クロム、クロム酸
鉛又は酸化鉄顔料又は透明顔料である；充填剤例えばケ
イ酸、硫酸バリウム、タルク又は層状ケイ酸塩を場合に
より添加することもできる。充填剤及びプライマー及び
好ましくは固体着色ベースコートはこれらの着色顔料を
用いて製造される。使用準備のなったコーティング剤
は、使用の直前に成分Ａ）及びＢ）を室温で単純混合し
て作られる。そのようにする場合、ポリイソシアネート
成分Ｂ）は中和し濃縮した又は希釈した水性ポリマー分
散体で添加することができる。そこで水に溶解又は分散
したポリマーは乳化剤の機能を果たす。粘度はさらに水
を添加することにより使用に適当な値に調節することが
できる。次にポリイソシアネート成分の量は、ＮＣＯ基
のイソシアネートと反応性の基、例えばＯＨ基に対する
比率が好ましくは０.５：１から５：１、より好ましく
は０.８：１から２：１が得られる量である；定量的に
は、好ましくは４０〜９５重量％（もっとも好ましくは
５０〜９０重量％）の成分Ａ）及び６０〜５重量％（も
っとも好ましくは５０〜１０重量％）の成分Ｂ）を一緒
に混合する。この百分率は各々の場合樹脂固体含量に対
する値である。

【００２３】バインダー分散体の酸基に対する特別な中
和剤を使用する本発明の手順の結果として、成分Ａ）及
びＢ）の良好な混和が達成される。さらに、十分に長い
可使時間が得られ、すなわちイソシアネート基のバイン
ダーの官能基との反応が水相においては遅延される。し
かしながら、コーティング剤が乾燥すると、迅速で確実
な反応が始まる。本発明の手順により、イソシアネート
基の水との副反応が減少することからよりわずかに過剰
量のイソシアネートを用いて実施することが可能であ
る。水性コーティング剤、例えば無顔料クリアコート、
顔料添加ベースコート、充填剤、対礫保護コート又はト
ップコートのためのそれはこのバインダーから製造する
ことができる。この場合、顔料、添加剤及びさらにバイ
ンダーを調整して特定の用途に合わせることができる。
このバインダーは特に水性ベースコートの製造に適して
いる。重ね塗ラッカー仕上げの場合、目止め塗及びトッ
プコートに対する特に良好な接着が本発明のコーティン
グ剤の使用により達成される。

【００２４】本発明のコーティング剤は既知の方法、例
えば好ましくは吹付けにより塗布することができる。生
じる塗膜は低温、例えば室温から８０℃、好ましくは６
０℃より低い温度で架橋することができる。しかしなが
ら、明らかにより高温、例えば１５０℃までの温度で硬
化させることも可能である。これは特に短時間で行なう
ことができる。この点で本発明のコーティング剤は感温
性基体のラッカー塗装に適している。感熱性基体の例は
プラスチック例えばポリウレタン、ポリカーボネート又
はポリオレフィンである。他の基体、例えば金属基体、
特に自動車工業において知られている基体例えば鉄、ア
ルミニウム、マグネシウム又はそれらの合金も明らかに
好適である。ラッカー塗装する基体は既に予め塗装され
ていてもよく、例えばプライマー又は充填剤で塗装され
ていてよい。

【００２５】一層ラッカー仕上げ又は多層ラッカー仕上
げを製造することができる。この点で、本発明の水性コ
ーティング剤を多層ラッカー仕上げ用ベースコートとし
て使用する場合、水性クリアコート又は粉末クリアコー
トの上塗を行なうのが好ましい。以下に、本発明を実施
例によりより詳しく説明する。

【００２６】実施例１ バインダーの製造 ａ）原樹脂の製造 還流冷却器、攪拌機、温度計及び水共留剤（water entr
ainer ）を取り付けた６リッター反応フラスコ中で次の
成分を一緒に混合する。 トリメチロールプロパン １６１０.０ｇ ココナッツ油脂肪酸 １３５４.０ｇ ヘキサヒドロフタル酸無水物 １１４３.０ｇ キシレン １７０.０ｇ 反応混合物を約２３０℃に加熱し、その間水を、２mg K
OH/gより低い酸価に達するまで溜去する。

【００２７】ｂ）プレアダクトの製造 還流冷却器、攪拌機及び温度計を取り付けた４リッター
反応容器中で次の成分を一緒に混合する。 アセトン １１００.０ｇ ジメチロールプロピオン酸 ２１２.５ｇ イソホロンジイソシアネート ７０４.０ｇ 反応混合物を６０℃で透明な溶液が得られるまで攪拌す
る。

【００２８】ｃ）水性樹脂分散体の製造 ５００.０ｇのａ）で得られる樹脂及び３００.０ｇの
ｂ）で得られるプレアダクトを、還流冷却器、攪拌機及
び温度計を取り付けた４リッター反応フラスコ中で一緒
に混合する。原樹脂及びプレアダクトをＮＣＯ含量が
０.２％より少なくなるまで６０℃で攪拌しながら反応
させる。次に１２.０ｇのジメチルエタノールアミンと
４.５ｇのイソホロンジアミンの混合物を激しく攪拌し
ながら添加し、続いて１０００.０ｇの脱イオン水を添
加する。ここで温度は７５℃に上昇し、アセトンが溜去
される。蒸溜の終わりの方で真空を使用することにより
アセトンの完全な除去を確実にする。３８重量％の固体
含量、２３の酸価、１３０のヒドロキシル価及び固体樹
脂１００ｇ当たり３０meqのアミン含量を持つ透明なバ
インダー分散体が得られる。

【００２９】実施例２ ２成分ＯＨ／ＮＣＯラッカー用水希釈性バインダーの製
造 実施例１で得られる水性バインダー分散体の２００ｇ
に、２５ｇのブトキシエタノール中２２重量％のＮＣＯ
含量を持つ通常の市販の脂肪族ポリイソシアネート５０
ｇの溶液を添加する。混合物を攪拌しながら均質にす
る。４時間の可使時間を持つ分散体が生じる。得られる
分散体を吹付けにより試験板に塗布する。室温で乾燥す
ると１００μｍより厚い乾燥塗膜厚さに達する泡のない
コーティングを得られることが観察される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス−ペーター・パツシユケ ドイツ連邦共和国42279ヴツパータール. アム・ヘケンドルン71 (72)発明者 フランホ・ゴル ドイツ連邦共和国51373レーヴアークーゼ ン．ハインリヒ−クラエス−シユトラーセ 67

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イソシアネートと反応性の基を含む一つ
   又はそれより多い水分散性又は水溶性バインダーの水性
   分散体を、液体であるかまたは有機溶剤の添加の結果液
   体形態で存在する一つ又はそれより多いイソシアネー
   ト、並びに場合により顔料、充填剤及び／又は通常のラ
   ッカー添加剤と一緒に混合することによる水性コーティ
   ング剤を製造するにあたり、 前記水性分散体は、１０００〜１００,０００の数平均
   分子量（Ｍｎ）を持ち、２０〜２５０のヒドロキシル価
   及び１０〜１００の酸価に相当するイソシアネートと反
   応性の基を持ち、そしてその酸基は少なくとも一部分
   が、一つ又はそれより多い第三モノアミンと混合した一
   つ又はそれより多い第一及び／又は第二アミノ基を持つ
   一つ又はそれより多いポリアミンにより中和されている
   一つ又はそれより多いバインダーを使用すること、そし
   て液体であるか又は液体形態で存在するポリイソシアネ
   ートはコーティング剤の使用のすぐ前にこの分散体中に
   分散させることを特徴とする水性コーティング剤の製造
   方法。
2. 【請求項２】 イソシアネートと反応性の基を含む一つ
   又はそれより多い水分散性又は水溶性バインダーの水性
   分散体を、液体であるかまたは有機溶剤の添加の結果液
   体形態で存在する一つ又はそれより多いイソシアネー
   ト、並びに場合により顔料、充填剤及び／又は通常のラ
   ッカー添加剤と一緒に混合することにより得られる水性
   コーティング剤であって、 前記水性分散体は、１０００〜１００,０００の数平均
   分子量（Ｍｎ）を持ち、２０〜２５０のヒドロキシル価
   及び１０〜１００の酸価に相当するイソシアネートと反
   応性の基を持ち、そしてその酸基は少なくとも一部分
   が、一つ又はそれより多い第三モノアミンと混合した一
   つ又はそれより多い第一及び／又は第二アミノ基を持つ
   一つ又はそれより多いポリアミンにより中和されている
   一つ又はそれより多いバインダーを使用すること、そし
   て液体であるか又は液体形態で存在するポリイソシアネ
   ートはコーティング剤の使用のすぐ前にこの分散体中に
   分散させることを特徴とする水性コーティング剤。
3. 【請求項３】 ２０〜６０の酸価を持つバインダーを使
   用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 ２０〜６０の酸価を持つバインダーを使
   用することを特徴とする請求項２に記載のコーティング
   剤。
5. 【請求項５】 酸基の外に、樹脂固体１００ｇ当たり１
   〜１５０meqのエチレンオキシド単位を持つ親水基を持
   つことを特徴とする請求項１又は３に記載の方法。
6. 【請求項６】 酸基の外に、樹脂固体１００ｇ当たり１
   〜１５０meqのエチレンオキシド単位を持つ親水基を持
   つことを特徴とする請求項２又は４に記載のコーティン
   グ剤。
7. 【請求項７】 中和に使用するポリアミンは５〜２５me
   q及び第三アミンは１０〜４５meqを、各々の場合固体樹
   脂１００ｇに対して使用し、第三アミンのmeqの絶対量
   は各々の場合ポリアミンの meqの絶対量を超えることを
   特徴とする請求項１、３又は５の一項に記載の方法。
8. 【請求項８】 中和に使用するポリアミンは５〜２５me
   q及び第三アミンは１０〜４５meqを、各々の場合固体樹
   脂１００ｇに対して使用し、第三アミンのmeqの絶対量
   は各々の場合ポリアミンのmeqの絶対量を超えることを
   特徴とする請求項２、４又は６の一項に記載のコーティ
   ング剤。
9. 【請求項９】 重ね塗ラッカー仕上げの製造における請
   求項２又は８に記載の水性コーティング剤の使用。
10. 【請求項１０】 ２５〜８０℃の乾燥温度における感温
    性基体のラッカー塗装における請求項２又は８に記載の
    水性コーティング剤の使用。