共通の活性化剤及び共通の体積混合比を有するコーティング系
各塗料層が、同じ活性化剤と、塗膜形成バインダー対活性化剤の同じ混合比とを使用する、多層塗料系。本発明の塗料系は、自動車補修用途において特に有用である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、合衆国法典第３５巻第１１９条のもと、２００５年９月１２日に出願された米国仮特許出願第６０／７１６，７８８号明細書からの優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、自動車補修用途に特に有用であるコーティング系に関し、特に、共通の活性化剤を使用し、プライマー層、シーラー層、シングルステージトップコート層、およびクリヤーコート層に関して共通の混合比を使用する自動車補修塗料系に関する。本発明の塗料系は、好ましくは補修塗装店において一般的なうすめ液（ｒｅｄｕｃｅｒ）を含まず、そのため補修塗装工程がさらに簡略化される。
【背景技術】
【０００３】
自動車の塗装および補修市場において、消費者の要求および作業の流れの目的に適合させるため、多数の異なる塗料が製造されている。補修塗料の製造者は、多くの異なる塗料のグレード（系列）を提供しており、それによって乗り物に対して様々な特性の補修が得られる。製造者は、各塗料系列内で使用するために、互いに接着し高品質の仕上げが得られるように特に設計されたプライマーフィラー、シーラー、ベースコート、シングルステージトップコート、およびクリヤーコートを製造している。通常、これら個々の塗料層のそれぞれの２つ以上が製造される。たとえば、一般に２種類の異なるクリヤーコートを使用することができ、その一方は小さい領域の補修に使用される速乾性クリヤーコートであり、他方は、補修される表面の大部分、通常、車体パネル全体または車体全体にわたって使用した場合に非常に良好な外観が得られる乾燥のより遅いクリヤーコートである。
【０００４】
一般に、これらの塗料層のそれぞれは、２成分（２Ｋ）または３成分（３Ｋ）からなり、これらは適用前に正しい比率で混合する必要がある。２Ｋ塗料混合物は、塗膜形成バインダーおよび他の補助剤である第１の成分からなる。活性化剤または活性化剤パッケージと呼ばれる第２の成分は、架橋剤およびその補助剤である。補修塗料中、架橋剤は、通常、ポリイソシアネート、またはポリイソシアネート混合物である。この第２の成分中で、塗料製造者は、通常は周囲スプレー条件に基づいて塗装技術者が選択する数種類の活性化剤パッケージを有している。製造者が供給する活性化剤パッケージは、周囲スプレー条件が比較的低温である場合に使用される低温活性化剤パッケージ、中温活性化剤パッケージ、および周囲スプレー温度が比較的高い場合に使用される高温活性化剤パッケージから選択されるのがほとんどである。スプレー条件の範囲内でさらに使用できるように、他の活性化剤パッケージを提供することもできる。通常、活性化剤パッケージは周囲スプレー温度に適応するように配合されているが、塗装技術者は、作業の流れおよび顧客の期待に基づいて使用する成分の選択においてある程度の自由度を有している。
【０００５】
３Ｋ塗料系においては、最初の２つの成分は２Ｋと同じであるが、この系にはうすめ液とも呼ばれる第３の溶剤成分が付け加えられる。ポットミックスと呼ばれる最初の２つの成分の混合物が、スプレー装置に使用するには粘稠すぎる場合に、うすめ液が加えられる。活性化剤パッケージと同様に、うすめ液は周囲スプレー温度を考慮して選択される。低温スプレー条件の場合、比較的揮発性のうすめ液が選択される。比較的高い周囲温度スプレー条件の場合、揮発性のより低いうすめ液が選択される。塗料製造者は、塗装技術者が選択するための数種類のうすめ液パッケージを提供することができる。
【０００６】
ある活性化剤パッケージがプライマー層などの１つの層に対して有用となっても、個々の層のそれぞれに対して異なる活性化剤パッケージの開発が必要となる場合がある。各塗料層に対して活性化剤パッケージが異なるという問題を軽減するために、一部の塗料製造者は、２つ以上の層に対して使用できる一連の共通の活性化剤パッケージを開発している。しかし、ある層における塗膜形成バインダーと活性化剤パッケージとの混合比は、別の層に必要な混合比とは異なる比であり、すべての層で１つの活性化剤を使用する塗料系は存在しない。ある層ではうすめ液が必要となることがあるが、別の層ではうすめ液が全く不要となる場合には、この系はさらに複雑になる。
【０００７】
補修塗料の塗装技術者は、正しい混合比が使用され、正しい活性化剤パッケージが塗膜形成バインダーに加えられ、必要な場合には正しいうすめ液およびその対応した正しい量が加えられるように、複数の供給元に相談する必要がある。これらすべての要求に加えて、塗装技術者が、作業条件の要求に適合するすべての正しい成分を手元に有するように、店舗所有者が確認する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、各層に対して共通の活性化剤が使用され、すべての層で同じバインダー対活性化剤混合比が使用され、および好ましくは、スプレー可能なポットミックスを形成するためのうすめ液の添加が不要となる、簡略化された塗料系に関する。本発明は、補修塗料の塗装技術者による塗装プロセスを簡略化することができる。好ましくは、メートル法ではない単位を使用する国においては、本発明の塗料系は、バインダー対活性化剤混合比が約８：１〜約１：１、好ましくは約４：１〜約１：１となるように配合され、メートル法を使用する国においては、本発明の塗料系は、バインダー対活性化剤比が約５：１〜約１：１となるように配合することができる。これによって店舗所有者が、在庫として維持する必要がある塗料缶の数を減少させることもできる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、少なくとも２種類の塗料を含む補修塗料系であって、それらの塗料のそれぞれが、
非活性化塗膜形成部分と、
上記非活性化塗膜形成部分と混合した場合にコーティング組成物を形成する、活性化剤部分とを含み、上記コーティング組成物は、プライマーフィラー層、シーラー層、トップコート層（ｔｏｐｃｏａｔ ｌａｔｅｒ）、またはクリヤーコート層の少なくとも１つを形成することができ、それぞれの非活性化塗膜形成部分を架橋させるために同じ活性化剤部分が使用され、各層で、同じ非活性化塗膜形成部分対活性化剤体積混合比が使用される、補修塗料系を提供する。本発明の塗料系は、別個のうすめ液を加える必要がない。
【００１０】
プライマーフィラー塗料、シーラー塗料、ベースコート塗料、シングルステージトップコート塗料、および／またはクリヤーコート塗料から選択される少なくとも２種類の塗料層を含む、補修塗料系も開示する。
【００１１】
非活性化塗膜形成バインダーが、ポリイソシアネート化合物と架橋可能な官能基を平均で１分子当たり少なくとも２つ有する樹脂を含有し、活性化剤パッケージがポリイソシアネートを含む補修塗料系も本発明に含まれる。
【００１２】
本発明の補修塗料系は、現在のＶＯＣ規格に適合するよう配合され、バインダー対活性化剤混合比が８：１〜約１：１の範囲内である塗料を提供する。
【００１３】
本発明は、上記補修塗料系を使用して塗装した乗り物をさらに提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本明細書において使用される場合、
「プライマーフィラー」、「プライマーサーフェイサー」、および「プライマー」は、小さな凹凸および欠陥を充填して、シーラーおよび／またはカラーコートを上にコーティングすることができるサンディング可能な表面を提供することができる塗料を意味する。
【００１５】
「シーラー」は、基材とカラーコートとの間の接着性の改善を促進する塗料を意味する。一般に、シーラーはサンディングが行われないが、小さな欠陥を除去するために場合により軽いサンディング（ｎｉｂ−ｓａｎｄ）を行うことができる。シーラー層の重要な性質の１つは、物理的に速く乾燥することであり、そのため早期に軽いサンディングを行うことができ、および次の層を適用するための所要時間が短くなる。
【００１６】
「基材」はコーティングされる表面を意味する。このようなものとしては、ＯＥＭ塗面、裸の金属、プラスチック表面、プライマー層、シーラー層などが挙げられる。
【００１７】
「ベースコート」または「カラーコート」は、金属フレークまたは効果顔料フレークを場合により含有し、ほとんどの場合後でクリヤーコートが上塗りされる、着色塗料の１つ以上の層を意味する。
【００１８】
「クリヤーコート」は、今日の乗り物に一般的な光沢および像の鮮明度（ＤＯＩ）が得られる透明または半透明の塗料を意味する。またクリヤーコートは、擦傷、および酸性雨などの環境被害からベースコートを保護する。
【００１９】
「シングルステージトップコート」または「トップコート」は、乗り物を着色し、光沢を有する仕上げを有し、別個のクリヤーコートを必要とせずに像の鮮明度が得られる塗料を意味する。
【００２０】
「２Ｋ塗料」は、２つの別個の成分パッケージからなる補修塗料を意味する。第１の成分は、塗膜形成バインダーおよび補助剤である。塗膜形成バインダーは、一般に、第２の成分中の反応性官能基と反応可能な官能基を有するオリゴマー種および／またはポリマー種である。塗膜形成バインダーの官能基は、好ましくはヒドロキシル基であるが、アミノ、エポキシ、チオールなど、またはそれらの混合物から選択することもできる。補助剤としては、溶剤、触媒、レオロジー調整剤、レベリング剤、顔料、フィラーなどを挙げることができる。第２の成分は、活性化剤またはハードナーであり、これは、架橋剤を含有し、一般にポリイソシアネートまたはその他の架橋性基とともに、触媒および溶剤などを含むことができる他の補助剤を含む。このポリイソシアネートは、好ましくはブロックされていない。活性化剤パッケージ触媒および溶剤は、種々の適用条件に適合させることができる。スプレー可能な塗料組成物は、これら２つの成分を互いに混合してポットミックスを形成することによって作製され、製造元の取扱説明に従った設定時間内に基材に適用される。
【００２１】
「ポットミックス」は、塗膜形成バインダーパッケージと、活性化剤パッケージと、場合によりうすめ液との混合物を含むすぐにスプレー可能な活性化された組成物を意味する。本発明は、好ましくはうすめ液パッケージを使用する必要がない。
【００２２】
「３Ｋ塗料」は、３つの別々の成分パッケージからなる補修塗料を意味する。最初の２つの成分は、２Ｋ塗料系と同じである。この系に、場合によりうすめ液と呼ばれ一般に溶剤または溶剤混合物である第３の成分が付け加えられる。
【００２３】
「バインダー樹脂」または「塗膜形成バインダー」は、架橋性の官能基を有するポリマーまたはオリゴマーの樹脂を意味する。好ましくはヒドロキシル基である架橋性基は、活性化剤のイソシアネート基と反応して、強靱なポリマー網目を形成する。個別の各ポリマー鎖またはオリゴマー鎖は、１分子当たり平均で少なくとも２個の架橋性基を有する。
【００２４】
「活性化剤」または「ハードナー」または「活性化剤パッケージ」は、架橋剤を意味し、一般にポリイソシアネートまたは他の架橋性基と、別の補助剤とからなる。ポリイソシアネートはブロックされていない。補助剤としては、溶剤、触媒、水分捕捉剤などを挙げることができる。有用な代表的なイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート、およびイソホロンジイソシアネート、またはそれらの誘導体である。本明細書において使用される場合、活性化剤は、周囲スプレー条件に合わせて設計されることが仮定されている。通常、種々の条件、通常は温度に依存して塗装技術者が選択する一連の活性化剤を塗料製造者が配合している。塗料製造者は、スプレー条件に合わせて配合物の種々の成分を変更している。変更可能な成分としては、ポリイソシアネート、触媒、溶剤などの種類および濃度が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２５】
本明細書において使用される場合、「混合比」は、体積混合比を意味し、特に、塗膜形成バインダー対活性化剤の体積比を意味する。たとえば、混合比４：１は、５００ｍｌのコーティング組成物が望まれる場合、スプレー塗装者が４００ｍｌの塗膜形成バインダー組成物と１００ｍｌの活性化剤組成物とを互いに混合してスプレー可能なポットミックス形成することを意味する。
【００２６】
特に明記しない限り、用語「オリゴマー」または「オリゴマー性」は、約３００〜約５，０００ｇ／モルの範囲内の重量分子量を有し、好ましくはイソシアネート基と反応可能な官能基を１分子当たり平均で少なくとも２つ有する、低分子量のアクリル、ポリエステル、ポリエーテル、またはエポキシポリマーを意味する。好ましくは、このオリゴマー中の官能基はヒドロキシル基である。
【００２７】
従来、ほとんどの補修塗料系は、それぞれの層に固有の活性化剤を使用し、活性化剤混合比およびうすめ液の添加を変更することによって、それぞれの層の硬化および外観の特性を得てきた。本発明においては、バインダー樹脂を改良することによって、本発明者らは、塗装者が、各層で共通の活性化剤および共通の混合比を使用することができる完全な舗装塗料系を提供することができた。共通の活性化剤および共通の混合比を使用できることで、補修塗装店は、補修塗装作業を完了するために、在庫に保持するべき塗料缶の数を減少させることができる。
【００２８】
すべての層にわたって共通の活性化剤および共通の混合比を実現する方法は、最小量のイソシアネートを有する活性化剤パッケージの選択を伴った。
【００２９】
高品質の補修コーティングを得るために、イソシアネートと、架橋性官能基、通常はヒドロキシル官能基との化学量論量範囲を維持する必要がある。すべての層にわたる、イソシアネート対ヒドロキシルの典型的な化学量論量範囲は０．７〜２であり、好ましくは０．８〜１．８、最も好ましくは０．９〜１．６である。共通の活性化剤および共通の混合比を実現するために、本発明者らは、選択した活性化剤に対する正確な化学量論量の範囲内にバインダー樹脂が入るように操作した。一般に、全体用クリヤーコート（ｏｖｅｒａｌｌ ｃｌｅａｒｃｏａｔ）はイソシアネート要求量が多い。スポットおよびパネル用クリヤーコート（Ｓｐｏｔ ａｎｄ Ｐａｎｅｌ ｃｌｅａｒｃｏａｔ）はイソシアネート要求量が中程度であり、アンダーコート（プライマーおよびシーラー）はイソシアネート要求量が少ない。これを実現するために、本発明者らは、所望の化学量論特性を実現するための他の層のバインダー樹脂操作量を最小限にするメジアンイソシアネート要求量を有するスポットおよびパネルクリヤーを選択する。次にすべての層が、スポットおよびパネル用クリヤーコートのイソシアネート要求量を有するように選択した。したがって、プライマーフィラー、プライマーシーラー、全体用クリヤー、およびシングルステージのみは、本発明に適応するために、バインダーを再設計しながら、高品質塗膜特性を維持する必要があった。
【００３０】
すべての層にわたる、イソシアネート対ヒドロキシルの典型的な化学量論量範囲は０．７〜２、好ましくは０．８〜１．８、最も好ましくは０．９〜１．６である。全体用クリヤーコート、プライマーフィラー、およびプライマーシーラーのバインダー樹脂は、上記規定の化学量論量範囲を有するコーティングが得られるように選択し、配合した。
【００３１】
プライマー層
現在のほとんどのプライマー層は、比較的高いＴgで高分子量の、架橋性官能価が比較的低いポリマーを含む。このプライマー層は、大きな比率の顔料も含有するため、高粘度ポットミックスが得られる。この混合物の粘度は、典型的なスプレー装置用には一般に高すぎる。スプレー可能なポットミックスを形成するために、現在のプライマーは、少なくともある程度のうすめ液を必要とする３成分塗料である。バインダー樹脂の比較的高いＴg、および高顔料充填率のため、優れたサンディング性能が得られ、これはこの層に重要な性質である。このため、適度な速さで乾燥するので、店内内の場所を過度に占有することなく補修作業者はサンディングや上塗りのための表面の準備を行うことができる。ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥより入手可能なＵＲＯ（登録商標）１１０ＸＳと呼ばれる一般に使用される補修塗料系は、混合比が４：１：１（バインダー樹脂：活性化剤：うすめ液）である３Ｋプライマーを使用している。
【００３２】
目標化学量論量、混合比、および所望の性質を術源するために、架橋性官能価の高いアクリル樹脂を選択した。本発明のバインダーは、典型的なプライマー樹脂よりも１０〜３０％高い官能価を有する。活性化されたスプレー可能なプライマーの粘度の要求に適合させるためには、より低分子量のアクリルが必要であった。このプライマー配合物は、活性化剤によって要求されるより高いイソシアネート含有率を許容することができ、現在のプライマーよりも低粘度である。本発明に記載される共通の活性化剤および混合比を併用すると、このプライマー配合物は、前述の所望の化学量論量の範囲内に入る。
【００３３】
シーラー層
シーラー層は、基材上に適用することができ、基材表面の非常に小さな欠陥をふさぐのに役立つ。また、シーラーは、基材とその表面上にコーティングされる層との間の接着性を促進する。シーラー層は良好な流動性および良好な外観を有する必要があり、通常はサンディングされない。典型的な市販のシーラーは、プライマーと同じバインダー樹脂および活性化剤が使用されていることが多いが、顔料対バインダー比がより小さく、そのため湿式スプレーおよび流動が促進され、結果として平滑な表面が得られる。
【００３４】
本発明のシーラーでは、前述のプライマー層と同様に、より低分子量で、より高い官能価のバインダー樹脂が使用される。アクリルバインダー樹脂は、前述のプライマーと同様であるが、この層の流動特性を改善するためにシーラーにオリゴマー成分が加えられる。一実施形態においては、このことは、ヒドロキシル官能性アクリルポリマーを構造化ヒドロキシル官能性ポリエステルオリゴマーと混合することによって行われる。より低分子量のポリエステルオリゴマーによって、未硬化のポットミックスが流動して、プライマー中に存在しうる小さな欠陥をふさぐことができ、より高い官能価のアクリルポリマーによって、前述の化学量論の要求が満たされる。本発明に記載される共通の活性化剤および混合比を併用すると、このシーラー配合物は、前述の所望の化学量論量の範囲内に入る。
【００３５】
種々の有用なオリゴマー成分が好適となり、そのようなものは米国特許第６，２７７，４９７号明細書、米国特許第６，６４２，３１１号明細書、および米国特許第６，９０２，８２０号明細書に記載されている。当業者には明らかなように、オリゴマーが、イソシアネート官能基と反応することができる官能基、好ましくはヒドロキシル基を、１分子当たり平均で少なくとも２つ有するのであれば、その他のオリゴマーも好適となる。
【００３６】
クリヤーコート層
現在の補修塗料系は、一般に要求に適合させるために少なくとも２種類のクリヤーコートを使用している。「スポットおよびパネル用クリヤーコート」または「スポットおよびパネルクリヤー」と呼ばれるクリヤーコートは、ほとんどの場合、通常４０ｃｍ2未満の小さな補修領域のみを覆うために使用される。一般にこのクリヤーコートは、第２の種類のものほど外観は良好ではないが、非常に迅速に乾燥する。狭い領域にのみ使用される場合には、外観はあまり重要ではない。多くの場合「全体用クリヤーコート」と呼ばれる第２の系は、スポットおよびパネル用クリヤーコートよりも外観は優れているが、乾燥するのは遅いため、生産性は低い。この系はより広い補修面に使用され、そのため良好な外観を有する必要がある。
【００３７】
現在のスポットおよびパネル用クリヤーを配合するために、中程度の官能価の塗膜形成バインダーが製造されている。本発明は、ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥより入手可能な市販のＣｈｒｏｍａＣｌｅａｒ（登録商標）ＨＣ−７６００Ｓをスポットおよびパネル用クリヤーとして使用する。他のすべての配合物、すなわち、プライマー、シーラー、および全体用クリヤーコートの基準として、このクリヤーに関連する混合比４：１および活性化剤パッケージを選択した。
【００３８】
現在の全体用クリヤーは、一般に、スポットおよびパネル用クリヤーよりも低いＭＷを有し、さらに、流動性および外観を改善するためにより高い官能価を有する、バインダー樹脂の一部を有する。本発明において、イソシアネート要求量を減少させるために、典型的な全体用クリヤーコートに使用されるものよりも２０〜５０％官能価が低く、分子量が高いアクリル樹脂を使用した。より良い流動性および外観を得るために、これをアクリルオリゴマーおよび構造化ポリエステルオリゴマーと混合した。限定を意味するものではないが、有用なアクリルオリゴマーが米国特許第６，５５９，３２７号明細書に記載されている。本発明に記載される共通の活性化剤および混合比を併用すると、この全体用クリヤーコート配合物は、前述の所望の化学量論量の範囲内に入る。
【００３９】
シングルステージトップコート
シングルステージトップコートは、着色塗膜形成成分と、活性化剤と、場合によりうすめ液とからなる。カラーと呼ばれる塗膜形成成分は、着色チントとバインダー樹脂との混合物を含む。チントは、不透明顔料、透明顔料、または効果顔料と、分散体を形成し加工を補助するオリゴマーおよびポリマーの材料とから作製される。チントを混合することによって、自動車修理工場は、修理または交換する部品上の色に合わせることができる。耐チッピング性、ならびに光沢およびＤＯＩなどの外観などのトップコートの性質は、バインダー樹脂を変更することによって術源される。異なるカラーの配合には、バインダー樹脂量の変更が必要となる。たとえば、本質的に隠蔽性が低いカラーは、カラー中のチント含有率を増加させることによって補償され、それによって全体のバインダー含有率は低下する。バインダー含有率が可変であるため、プライマーフィラー、シーラー、およびクリヤーコートよりも広いイソシアネート対ヒドロキシル範囲でシングルステージトップコートが配合される。通常、活性化剤は、ポリイソシアネート、触媒、溶剤、および他の補助剤からなり、バインダー樹脂中のヒドロキシル含有官能基を架橋させるために使用される。３Ｋ系においては、うすめ液は、環境および作業の流れの要求に合わせるための、活性化剤以外の追加の手段となる。ＤｕＰｏｎｔが販売する代表的なシングルステージトップコートであるＣｈｒｏｍａＯｎｅは、カラー−活性化剤−うすめ液の混合比が３：１：１である。
【００４０】
本発明においては、４：１のカラー−活性化剤混合比に対応できるようにバインダー成分を設計した。これを実現するために、官能価を２０〜５０％低下させることによってより低いイソシアネート要求量を有するアクリル樹脂を使用する。供用できる流動性および外観を維持するために、先に列挙したもののいずれかなどのアクリルオリゴマーおよび構造化ポリエステルオリゴマーも、バインダーに混入される。本発明に記載される共通の活性化剤および混合比を併用すると、シングルステージトップコート配合物のカラーファミリーは、前述の所望の化学量論量の範囲内に入る。
【００４１】
本発明によって適用されたコーティング組成物の硬化は、当業者に周知の種々の条件下で実施することができるが、硬化は好ましくは周囲温度条件下、典型的には周囲温度から約７０℃（６０〜１６０°Ｆ）で行われる。
【実施例】
【００４２】
以下の実施例は、本発明の塗料系が４：１の混合比を使用して作製することができ、うすめ液を加える必要はないことを示している。
【００４３】
すべての分子量は、ポリスチレンを内部標準として使用したゲル浸透クロマトグラフィーによって求めた。特に明記しない限り、すべての化学物質はＡｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩより入手可能である。
【００４４】
共通活性化剤の調製（７０〜７５°Ｆの適用範囲を目標とした）
Ｂａｙｅｒ ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡより入手可能
【００４５】
すべての成分を順番通りに金属缶中に加え、インペラーを使用して６０分間混合した。この混合工程中、缶の開口部を覆った。得られた溶液を気密のクオート容器に移し、窒素雰囲気下で密閉した。この共通の活性化剤に対して以下の性質を適合させた。
【００４６】
【００４７】
アクリルポリマー１の調製
【００４８】
添加漏斗、還流冷却器、温度計、窒素流入口を有する反応器にパート１を投入した。この溶剤を約１４０〜１４５℃で加熱還流した。パート２を添加漏斗に加え、１０分間撹拌した。反応温度を１４０〜１４５℃に維持しながら、パート２および４を、１８０分かけて同時に反応混合物に加えた。パート２および４の添加終了後、パート３を使用して、モノマー供給材料およびモノマー供給ラインのフラッシングを行った。パート５を使用して、開始剤供給材料および開始剤供給ラインのフラッシングを行った。反応を還流温度で１５分間続けた。この１５分の後、１２０〜１２５℃の還流温度を維持しながら、３０分かけてパート６を添加漏斗から加えた。添加終了後、還流状態で反応を３０分維持した。パート７を加えて開始剤供給材料および開始剤供給ラインのフラッシングを行った。この反応混合物を冷却して濾過し、取り出した。パート８を加えて反応器のフラッシングを行った。
【００４９】
このアクリルポリマーは、固形分が６０％であり、残留モノマー含有率はＭＭＡが０．０２％、ＩＢＯＭＡが０．３％、ＩＢＭＡが０．３％、ＨＥＭＡが０．３％、ＥＨＭＡが０．５％であった。重量平均分子量は６５００であった。
【００５０】
分散体配合物１の調製
【００５１】
１．Ａｒｏｍａｔｉｃ １００は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌｅ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸより入手可能である
２．Ａｎｔｉ Ｔｅｒｒａ−Ｕは、ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴより入手可能である
３．Ａｎｔｉ Ｔｅｒｒａ−Ｕが３．７５％、キシレンが８８．７５％、およびＢｅｎｔｏｎｅ ３４が７．５％の分散体。Ｂｅｎｔｏｎｅ ３４は、Ｅｌｅｍｅｎｔｉｓ，Ｈｉｇｈｔｓｔｏｗｎ，ＮＪより入手可能である
４．Ｎｉｃｒｏｎ ５５４は、Ｌｕｚｅｎａｃ Ｃｏｒｐ，Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ，ＣＯより入手可能である
５．Ｈｕｂｅｒｃａｒｂ Ｗ３Ｎは、Ｊ．Ｍ． Ｈｕｂｅｒ Ｃｏｒｐ，Ａｔｌａｎｔａ，ＧＡより入手可能である
６．Ｂｌａｎｃ Ｆｉｘｅは、ドイツのＤｕｉｓｂｕｒｇのＳａｃｈｔｌｅｂｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ ＧｍｂＨより入手可能である
７．Ｔ−Ｐｕｒｅ Ｒ−９６０は、ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥより入手可能である
８．Ｒａｖｅｎ ４１０は、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍａｒｉｅｔｔａ，ＧＡより入手可能である
【００５２】
ＤＢＩブレード取り付けた撹拌機を低速で使用して、パート１を順番通りに加え、３０分間撹拌した。３０分後、撹拌速度を高速まで上げ、パート２を順序通りに加えた。この混合物を１５分間撹拌した。次にパート３をゆっくりと加え、６０分間撹拌した。得られた分散体は、０．８ｍｍガラスビーズを使用して３回通すことによって粉砕した。
【００５３】
プライマーフィラー１の調製
１．Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡより入手可能
２．Ｌａｎｘｅｓｓ Ｃｏｒｐ．、Ａｋｒｏｎ ＯＨより入手可能
３．ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴより入手可能
【００５４】
分散配合１を金属缶中に入れた。この分散体をプロペラブレードで撹拌した。パート２の成分を順序通りに加え、その混合物を３０分間撹拌した。パート３をゆっくりと加え、その混合物を１時間撹拌した。得られたプライマーフィラーを２時間静置した後に分析を行った。
【００５５】
すぐにスプレー可能なプライマーフィラー配合物の調製
４００ｍｌのプライマーフィラー１を１００ｍｌの共通活性化剤（前述のように調製）と混合した。この溶液の初期Ｚａｈｎ ＃３粘度は１０．３秒であった。７５°Ｆにおいて塗装技術者によってサンディングした鋼製基材に、この配合物のコートを３回スプレーした。各コートの間のフラッシュタイムは９〜１２分であった。各コートの適用は良好であり、塗膜形成、すなわち厚さが認識でき、９０−１２０分の乾燥時間後、塗装技術者によって、Ｐ４００ペーパーを使用した乾式サンディング（手によるサンディング、二重作用サンディング（ｄｕａｌ−ａｃｔｉｏｎ ｓａｎｄｉｎｇ）、および加圧するサンディング（ｂｅａｒｄｏｗｎ ｓａｎｄｉｎｇ））でサンドペーパーの充填、すなわち目詰まりが起こらないことが分かった。測定塗膜厚さは５．１ミルであった。
【００５６】
シーラー配合物の調製
アクリルポリマー２の調製
【００５７】
反応器にパート１を投入して、加熱還流（１３８〜１４２℃）した。パート２の成分を混合し、あらかじめパート３の成分と同時に、３時間掛けて反応器に加えた。パート２および３の添加終了後、パート４を加え、還流状態で反応を１時間維持した。反応混合物を冷却して取り出した。このアクリルポリマーは重量固形分が５９．６％であり、重量平均分子量が１０５００であった。
【００５８】
ポリエステルオリゴマー１の調製
１．Ｓａｎｋｏ ＨＣＡは、大阪のＳａｎｋｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏ Ｌｔｄより入手可能である
２．スイスのＢａｓａｌのＬｏｎｚａ Ｃｈｅｍｉｃａｌより入手可能である
【００５９】
パート１の成分を、撹拌しながら反応器に投入し、６０℃まで加熱した。発熱が生じた後、温度は安定した。この反応混合物を１４０℃まで加熱し、２時間維持した。パート２の成分を４時間かけて反応混合物に加えた。酸価が３．０未満となるまで（約６時間）、反応温度を１４０℃で維持した。反応混合物を冷却し、取り出した。
【００６０】
得られた構造化ポリエステルオリゴマーは、重量固形分が８１．４％であり、重量平均分子量が１０６９であった。
【００６１】
シーラー分散体１の調製
【００６２】
１．米国特許第６３１６５６４号明細書の実施例１に従って調製した
２．ＢＹＫ−３２０樹脂およびＡｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ ＵはどちらもＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴより入手可能である。
３．キシレン中１０％溶液
４． Ａｎｔｉ Ｔｅｒｒａ−Ｕが３．７５％、キシレンが８８．７５％、およびＢｅｎｔｏｎｅ ３４が７．５％の分散体。Ｂｅｎｔｏｎｅ ３４は、Ｅｌｅｍｅｎｔｉｓ，Ｈｉｇｈｔｓｔｏｗｎ，ＮＪより入手可能である
５．Ｍｉｓｔｒｏｎ Ｍｏｎｏｍｉｘは、Ｌｕｚｅｎａｃ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ，ＣＯより入手可能である
６．ＺＥＥＯＳ Ｇ２００は、３Ｍ，Ｓｔ． Ｐａｕｌ，ＭＮより入手可能である
７．Ｔｉ−Ｐｕｒｅ Ｒ−９６０は、ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥより入手可能である
８．Ｒａｖｅｎ ４１０は、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍａｒｉｅｔｔａ，ＧＡより入手可能である
【００６３】
パート１の成分を缶の中で秤量し、ＤＢＩブレードで１５分間撹拌した。パート２の成分をゆっくり加えた後、３０分間撹拌した。パート３の成分をゆっくり加えた後、６０分間撹拌した。
【００６４】
次に混合物を、２ｍｍガラスビーズを使用して３回と押すことで分散させた。
【００６５】
パート４を混合しながら加え、３０分間撹拌した。
【００６６】
すぐにスプレー可能なシーラー配合物の調製
４００ｍｌのシーラー分散体１を１００ｍｌの共通活性化剤（前述のように調製）と混合した。この溶液の初期Ｚａｈｎ ＃２粘度は１６．８秒であった。この配合物の１コートを、サンディングしたＯＥＭ基材に７５°Ｆのブース温度において塗装技術者によってスプレー適用した。このコーティングは、商業的に許容できる適用となり、未乾燥および乾燥状態でテクスチャーを有し、０．８ミルの塗膜を形成した。このコーティングは８分間で指触乾燥した。シーラー適用から１５分後の、１０００グリットのペーパーで湿式サンディングは良好であった。次にこのシーラーにＣｈｒｏｍａｂａｓｅ ｂａｓｅｃｏａｔおよびＣｈｒｏｍａｃｌｅａｒ Ｃｌｅａｃｏａｔを上塗りし、１４０°Ｆで３０分間焼き付けを行った。外観は均一なテクスチャーを有し良好であった（長波長ウェーブスキャン＝４．９、短波長ウェーブスキャン＝３７．９）。
【００６７】
すぐにスプレー可能なスポットおよびパネル用クリヤーコート配合物の調製
生産されている風乾用クリヤーコート（ＨＣ−７６００Ｓ（商標）、ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥより入手可能）を、共通活性化剤（前述のように調製）と、４：１のクリヤー対ハードナー体積比で混合することによって活性化させた。このクリヤーコートを、活性化から１５分以内に７４°Ｆのダウンドラフトスプレーブース内でスプレーして、新しくベースコートを適用したフロントエンドクリップの一方の面に適用した。活性化したクリヤーの２つのコートを、コート間６分の乾燥時間で適用し、このコーティングを７４°Ｆで風乾した。熟練したスプレー作業者がクリヤーコートの適用および評価を行った。
【００６８】
各コートは、商業的に許容される適用特性を有し、わずかにスキンを有する塗膜形成が確認された。コーティング厚さは２．４ミルであった。このコーティングの未乾燥時および乾燥時の外観は、許容できるものと判断した。第２のコートを適用してから１００分後、浅い傷を付けた後、中程度の速さで傷の回復が見られたため、このコーティングは、局所的なサンディングおよび研磨による修復に使用できると見なした。
【００６９】
全体用クリヤーコートの調製
ポリエステルオリゴマー２の調製
１． Ｍｉｌｌｉｋｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｐａｒｔａｎｂｕｒｇ，ＳＣより入手可能
２．オランダのＨｏｏｇｖｌｉｅｔのＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓより入手可能
【００７０】
撹拌機、冷却器、および窒素ブランケットを取り付けた反応器にパート１を投入し、１４５℃まで加熱した。この反応を１４５℃で１時間維持した。反応を１４５℃に維持しながら、パート２を１時間かけて反応器に加えた。パート２を加えた後、反応混合物を約１７０℃で加熱還流し、酸価が１．０未満になるまでその温度を維持した。酸価が１．０未満になった後、パート３を反応器に加え、その混合物をさらに３０分間加熱還流した。反応混合物を冷却し、取り出した。この反応混合物は固形分が８０．１％であり、Ｇａｒｄｎｅｒ−Ｈｏｌｄｔ粘度がＷであった。
【００７１】
アクリルポリマー３の調製
Ａｒｋｅｍａ Ｉｎｃ．，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡより入手可能
【００７２】
撹拌機、冷却器、および窒素流入口を取り付けた反応器にパート１を投入した。この溶剤を約１４０℃で加熱還流した。この反応に、３時間かけてパート２を混合して加えた。パート３をあらかじめ混合し、あらかじめ混合したパート２と同時に、３時間かけて反応に加えた。パート２および３の添加完了後、パート４を混合し、６０分かけで反応器に加えた。この添加が完了してから、さらに６０分間還流状態で反応を維持した後、冷却し、取り出した。このバッチを調べると、固形分が５９．８％であり、Ｇａｒｄｎｅｒ−Ｈｏｌｄｔ粘度がＶであった。
【００７３】
アクリルコポリマー４の調製
【００７４】
２反応器セットにおいて、第１の反応器は、第２の反応器の容積の１／１０で操作され、移送ラインで第２の反応器に接続されており、パート１を加え、２．５ｂａｒの圧力において１９０℃まで加熱した。次に、パート２、続いてパート３を別々の供給タンクに投入し、混合し、次に第１の反応器に２８０分かけて加えた。第１の反応器中で公称作動容積の９０％まで供給材料が増加すると、その反応生成物を第１の反応器から第２の反応器に移すことで、第１の反応器中の内容量を一定に維持した。第１の反応器から第２の反応器に移してから４０分後、第２の反応器を加熱還流し、パート４を第２の反応器に２７０分かけて供給した。パート２および３の供給が完了した後、第１の反応器の内容物すべてを第２の反応器に移した。第２の反応器を、１５７℃で１時間還流状態で維持した後、冷却して、内容物を取り出した。得られたコポリマーのＧＰＣによるＭｎは１７０４であり、ＧＰＣによるＭｗは３３８０であり、Ｍｗ／Ｍｎは１．９８であり、モノマーはほぼ完全に転化した。官能基（ヒドロキシル）の平均数はポリマー鎖当たり４．８である。コポリマーのＴｇは５７．３℃であった。
【００７５】
全体用クリヤーコート配合物の調製
１．Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹより入手可能
２．ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴより入手可能
【００７６】
クリヤーコート配合物の各成分を混合した。５００ｍｌのこの溶液を１２５ｍｌの共通活性化剤（前述のように調製）に加えた。この溶液の初期Ｚａｈｎ ２粘度は１４：９６秒であった。塗装の熟練者によってこの組成物を、２つのコートとしてＣｈｒｏｍａｂａｓｅ（登録商標）ベースコート（ライトブルーメタリック）上にスプレーし、Ａｃｃｕｄｒａｆｔブース中１４０°Ｆで３０分間焼き付けを行った。１つのコート後の乾燥時間は８分であった。このコーティングは適切にスプレーされ、良好な外観を有した。コーティングの厚さは２．７ミルであった。
【００７７】
以上の実施例によって、損傷した乗り物の補修への使用に適した性質を有する補修塗料系を共通のバインダー対活性化剤混合比を使用して配合できることを示した。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、合衆国法典第３５巻第１１９条のもと、２００５年９月１２日に出願された米国仮特許出願第６０／７１６，７８８号明細書からの優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、自動車補修用途に特に有用であるコーティング系に関し、特に、共通の活性化剤を使用し、プライマー層、シーラー層、シングルステージトップコート層、およびクリヤーコート層に関して共通の混合比を使用する自動車補修塗料系に関する。本発明の塗料系は、好ましくは補修塗装店において一般的なうすめ液（ｒｅｄｕｃｅｒ）を含まず、そのため補修塗装工程がさらに簡略化される。
【背景技術】
【０００３】
自動車の塗装および補修市場において、消費者の要求および作業の流れの目的に適合させるため、多数の異なる塗料が製造されている。補修塗料の製造者は、多くの異なる塗料のグレード（系列）を提供しており、それによって乗り物に対して様々な特性の補修が得られる。製造者は、各塗料系列内で使用するために、互いに接着し高品質の仕上げが得られるように特に設計されたプライマーフィラー、シーラー、ベースコート、シングルステージトップコート、およびクリヤーコートを製造している。通常、これら個々の塗料層のそれぞれの２つ以上が製造される。たとえば、一般に２種類の異なるクリヤーコートを使用することができ、その一方は小さい領域の補修に使用される速乾性クリヤーコートであり、他方は、補修される表面の大部分、通常、車体パネル全体または車体全体にわたって使用した場合に非常に良好な外観が得られる乾燥のより遅いクリヤーコートである。
【０００４】
一般に、これらの塗料層のそれぞれは、２成分（２Ｋ）または３成分（３Ｋ）からなり、これらは適用前に正しい比率で混合する必要がある。２Ｋ塗料混合物は、塗膜形成バインダーおよび他の補助剤である第１の成分からなる。活性化剤または活性化剤パッケージと呼ばれる第２の成分は、架橋剤およびその補助剤である。補修塗料中、架橋剤は、通常、ポリイソシアネート、またはポリイソシアネート混合物である。この第２の成分中で、塗料製造者は、通常は周囲スプレー条件に基づいて塗装技術者が選択する数種類の活性化剤パッケージを有している。製造者が供給する活性化剤パッケージは、周囲スプレー条件が比較的低温である場合に使用される低温活性化剤パッケージ、中温活性化剤パッケージ、および周囲スプレー温度が比較的高い場合に使用される高温活性化剤パッケージから選択されるのがほとんどである。スプレー条件の範囲内でさらに使用できるように、他の活性化剤パッケージを提供することもできる。通常、活性化剤パッケージは周囲スプレー温度に適応するように配合されているが、塗装技術者は、作業の流れおよび顧客の期待に基づいて使用する成分の選択においてある程度の自由度を有している。
【０００５】
３Ｋ塗料系においては、最初の２つの成分は２Ｋと同じであるが、この系にはうすめ液とも呼ばれる第３の溶剤成分が付け加えられる。ポットミックスと呼ばれる最初の２つの成分の混合物が、スプレー装置に使用するには粘稠すぎる場合に、うすめ液が加えられる。活性化剤パッケージと同様に、うすめ液は周囲スプレー温度を考慮して選択される。低温スプレー条件の場合、比較的揮発性のうすめ液が選択される。比較的高い周囲温度スプレー条件の場合、揮発性のより低いうすめ液が選択される。塗料製造者は、塗装技術者が選択するための数種類のうすめ液パッケージを提供することができる。
【０００６】
ある活性化剤パッケージがプライマー層などの１つの層に対して有用となっても、個々の層のそれぞれに対して異なる活性化剤パッケージの開発が必要となる場合がある。各塗料層に対して活性化剤パッケージが異なるという問題を軽減するために、一部の塗料製造者は、２つ以上の層に対して使用できる一連の共通の活性化剤パッケージを開発している。しかし、ある層における塗膜形成バインダーと活性化剤パッケージとの混合比は、別の層に必要な混合比とは異なる比であり、すべての層で１つの活性化剤を使用する塗料系は存在しない。ある層ではうすめ液が必要となることがあるが、別の層ではうすめ液が全く不要となる場合には、この系はさらに複雑になる。
【０００７】
補修塗料の塗装技術者は、正しい混合比が使用され、正しい活性化剤パッケージが塗膜形成バインダーに加えられ、必要な場合には正しいうすめ液およびその対応した正しい量が加えられるように、複数の供給元に相談する必要がある。これらすべての要求に加えて、塗装技術者が、作業条件の要求に適合するすべての正しい成分を手元に有するように、店舗所有者が確認する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、各層に対して共通の活性化剤が使用され、すべての層で同じバインダー対活性化剤混合比が使用され、および好ましくは、スプレー可能なポットミックスを形成するためのうすめ液の添加が不要となる、簡略化された塗料系に関する。本発明は、補修塗料の塗装技術者による塗装プロセスを簡略化することができる。好ましくは、メートル法ではない単位を使用する国においては、本発明の塗料系は、バインダー対活性化剤混合比が約８：１〜約１：１、好ましくは約４：１〜約１：１となるように配合され、メートル法を使用する国においては、本発明の塗料系は、バインダー対活性化剤比が約５：１〜約１：１となるように配合することができる。これによって店舗所有者が、在庫として維持する必要がある塗料缶の数を減少させることもできる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、少なくとも２種類の塗料を含む補修塗料系であって、それらの塗料のそれぞれが、
非活性化塗膜形成部分と、
上記非活性化塗膜形成部分と混合した場合にコーティング組成物を形成する、活性化剤部分とを含み、上記コーティング組成物は、プライマーフィラー層、シーラー層、トップコート層（ｔｏｐｃｏａｔ ｌａｔｅｒ）、またはクリヤーコート層の少なくとも１つを形成することができ、それぞれの非活性化塗膜形成部分を架橋させるために同じ活性化剤部分が使用され、各層で、同じ非活性化塗膜形成部分対活性化剤体積混合比が使用される、補修塗料系を提供する。本発明の塗料系は、別個のうすめ液を加える必要がない。
【００１０】
プライマーフィラー塗料、シーラー塗料、ベースコート塗料、シングルステージトップコート塗料、および／またはクリヤーコート塗料から選択される少なくとも２種類の塗料層を含む、補修塗料系も開示する。
【００１１】
非活性化塗膜形成バインダーが、ポリイソシアネート化合物と架橋可能な官能基を平均で１分子当たり少なくとも２つ有する樹脂を含有し、活性化剤パッケージがポリイソシアネートを含む補修塗料系も本発明に含まれる。
【００１２】
本発明の補修塗料系は、現在のＶＯＣ規格に適合するよう配合され、バインダー対活性化剤混合比が８：１〜約１：１の範囲内である塗料を提供する。
【００１３】
本発明は、上記補修塗料系を使用して塗装した乗り物をさらに提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本明細書において使用される場合、
「プライマーフィラー」、「プライマーサーフェイサー」、および「プライマー」は、小さな凹凸および欠陥を充填して、シーラーおよび／またはカラーコートを上にコーティングすることができるサンディング可能な表面を提供することができる塗料を意味する。
【００１５】
「シーラー」は、基材とカラーコートとの間の接着性の改善を促進する塗料を意味する。一般に、シーラーはサンディングが行われないが、小さな欠陥を除去するために場合により軽いサンディング（ｎｉｂ−ｓａｎｄ）を行うことができる。シーラー層の重要な性質の１つは、物理的に速く乾燥することであり、そのため早期に軽いサンディングを行うことができ、および次の層を適用するための所要時間が短くなる。
【００１６】
「基材」はコーティングされる表面を意味する。このようなものとしては、ＯＥＭ塗面、裸の金属、プラスチック表面、プライマー層、シーラー層などが挙げられる。
【００１７】
「ベースコート」または「カラーコート」は、金属フレークまたは効果顔料フレークを場合により含有し、ほとんどの場合後でクリヤーコートが上塗りされる、着色塗料の１つ以上の層を意味する。
【００１８】
「クリヤーコート」は、今日の乗り物に一般的な光沢および像の鮮明度（ＤＯＩ）が得られる透明または半透明の塗料を意味する。またクリヤーコートは、擦傷、および酸性雨などの環境被害からベースコートを保護する。
【００１９】
「シングルステージトップコート」または「トップコート」は、乗り物を着色し、光沢を有する仕上げを有し、別個のクリヤーコートを必要とせずに像の鮮明度が得られる塗料を意味する。
【００２０】
「２Ｋ塗料」は、２つの別個の成分パッケージからなる補修塗料を意味する。第１の成分は、塗膜形成バインダーおよび補助剤である。塗膜形成バインダーは、一般に、第２の成分中の反応性官能基と反応可能な官能基を有するオリゴマー種および／またはポリマー種である。塗膜形成バインダーの官能基は、好ましくはヒドロキシル基であるが、アミノ、エポキシ、チオールなど、またはそれらの混合物から選択することもできる。補助剤としては、溶剤、触媒、レオロジー調整剤、レベリング剤、顔料、フィラーなどを挙げることができる。第２の成分は、活性化剤またはハードナーであり、これは、架橋剤を含有し、一般にポリイソシアネートまたはその他の架橋性基とともに、触媒および溶剤などを含むことができる他の補助剤を含む。このポリイソシアネートは、好ましくはブロックされていない。活性化剤パッケージ触媒および溶剤は、種々の適用条件に適合させることができる。スプレー可能な塗料組成物は、これら２つの成分を互いに混合してポットミックスを形成することによって作製され、製造元の取扱説明に従った設定時間内に基材に適用される。
【００２１】
「ポットミックス」は、塗膜形成バインダーパッケージと、活性化剤パッケージと、場合によりうすめ液との混合物を含むすぐにスプレー可能な活性化された組成物を意味する。本発明は、好ましくはうすめ液パッケージを使用する必要がない。
【００２２】
「３Ｋ塗料」は、３つの別々の成分パッケージからなる補修塗料を意味する。最初の２つの成分は、２Ｋ塗料系と同じである。この系に、場合によりうすめ液と呼ばれ一般に溶剤または溶剤混合物である第３の成分が付け加えられる。
【００２３】
「バインダー樹脂」または「塗膜形成バインダー」は、架橋性の官能基を有するポリマーまたはオリゴマーの樹脂を意味する。好ましくはヒドロキシル基である架橋性基は、活性化剤のイソシアネート基と反応して、強靱なポリマー網目を形成する。個別の各ポリマー鎖またはオリゴマー鎖は、１分子当たり平均で少なくとも２個の架橋性基を有する。
【００２４】
「活性化剤」または「ハードナー」または「活性化剤パッケージ」は、架橋剤を意味し、一般にポリイソシアネートまたは他の架橋性基と、別の補助剤とからなる。ポリイソシアネートはブロックされていない。補助剤としては、溶剤、触媒、水分捕捉剤などを挙げることができる。有用な代表的なイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート、およびイソホロンジイソシアネート、またはそれらの誘導体である。本明細書において使用される場合、活性化剤は、周囲スプレー条件に合わせて設計されることが仮定されている。通常、種々の条件、通常は温度に依存して塗装技術者が選択する一連の活性化剤を塗料製造者が配合している。塗料製造者は、スプレー条件に合わせて配合物の種々の成分を変更している。変更可能な成分としては、ポリイソシアネート、触媒、溶剤などの種類および濃度が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２５】
本明細書において使用される場合、「混合比」は、体積混合比を意味し、特に、塗膜形成バインダー対活性化剤の体積比を意味する。たとえば、混合比４：１は、５００ｍｌのコーティング組成物が望まれる場合、スプレー塗装者が４００ｍｌの塗膜形成バインダー組成物と１００ｍｌの活性化剤組成物とを互いに混合してスプレー可能なポットミックス形成することを意味する。
【００２６】
特に明記しない限り、用語「オリゴマー」または「オリゴマー性」は、約３００〜約５，０００ｇ／モルの範囲内の重量分子量を有し、好ましくはイソシアネート基と反応可能な官能基を１分子当たり平均で少なくとも２つ有する、低分子量のアクリル、ポリエステル、ポリエーテル、またはエポキシポリマーを意味する。好ましくは、このオリゴマー中の官能基はヒドロキシル基である。
【００２７】
従来、ほとんどの補修塗料系は、それぞれの層に固有の活性化剤を使用し、活性化剤混合比およびうすめ液の添加を変更することによって、それぞれの層の硬化および外観の特性を得てきた。本発明においては、バインダー樹脂を改良することによって、本発明者らは、塗装者が、各層で共通の活性化剤および共通の混合比を使用することができる完全な舗装塗料系を提供することができた。共通の活性化剤および共通の混合比を使用できることで、補修塗装店は、補修塗装作業を完了するために、在庫に保持するべき塗料缶の数を減少させることができる。
【００２８】
すべての層にわたって共通の活性化剤および共通の混合比を実現する方法は、最小量のイソシアネートを有する活性化剤パッケージの選択を伴った。
【００２９】
高品質の補修コーティングを得るために、イソシアネートと、架橋性官能基、通常はヒドロキシル官能基との化学量論量範囲を維持する必要がある。すべての層にわたる、イソシアネート対ヒドロキシルの典型的な化学量論量範囲は０．７〜２であり、好ましくは０．８〜１．８、最も好ましくは０．９〜１．６である。共通の活性化剤および共通の混合比を実現するために、本発明者らは、選択した活性化剤に対する正確な化学量論量の範囲内にバインダー樹脂が入るように操作した。一般に、全体用クリヤーコート（ｏｖｅｒａｌｌ ｃｌｅａｒｃｏａｔ）はイソシアネート要求量が多い。スポットおよびパネル用クリヤーコート（Ｓｐｏｔ ａｎｄ Ｐａｎｅｌ ｃｌｅａｒｃｏａｔ）はイソシアネート要求量が中程度であり、アンダーコート（プライマーおよびシーラー）はイソシアネート要求量が少ない。これを実現するために、本発明者らは、所望の化学量論特性を実現するための他の層のバインダー樹脂操作量を最小限にするメジアンイソシアネート要求量を有するスポットおよびパネルクリヤーを選択する。次にすべての層が、スポットおよびパネル用クリヤーコートのイソシアネート要求量を有するように選択した。したがって、プライマーフィラー、プライマーシーラー、全体用クリヤー、およびシングルステージのみは、本発明に適応するために、バインダーを再設計しながら、高品質塗膜特性を維持する必要があった。
【００３０】
すべての層にわたる、イソシアネート対ヒドロキシルの典型的な化学量論量範囲は０．７〜２、好ましくは０．８〜１．８、最も好ましくは０．９〜１．６である。全体用クリヤーコート、プライマーフィラー、およびプライマーシーラーのバインダー樹脂は、上記規定の化学量論量範囲を有するコーティングが得られるように選択し、配合した。
【００３１】
プライマー層
現在のほとんどのプライマー層は、比較的高いＴgで高分子量の、架橋性官能価が比較的低いポリマーを含む。このプライマー層は、大きな比率の顔料も含有するため、高粘度ポットミックスが得られる。この混合物の粘度は、典型的なスプレー装置用には一般に高すぎる。スプレー可能なポットミックスを形成するために、現在のプライマーは、少なくともある程度のうすめ液を必要とする３成分塗料である。バインダー樹脂の比較的高いＴg、および高顔料充填率のため、優れたサンディング性能が得られ、これはこの層に重要な性質である。このため、適度な速さで乾燥するので、店内内の場所を過度に占有することなく補修作業者はサンディングや上塗りのための表面の準備を行うことができる。ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥより入手可能なＵＲＯ（登録商標）１１０ＸＳと呼ばれる一般に使用される補修塗料系は、混合比が４：１：１（バインダー樹脂：活性化剤：うすめ液）である３Ｋプライマーを使用している。
【００３２】
目標化学量論量、混合比、および所望の性質を術源するために、架橋性官能価の高いアクリル樹脂を選択した。本発明のバインダーは、典型的なプライマー樹脂よりも１０〜３０％高い官能価を有する。活性化されたスプレー可能なプライマーの粘度の要求に適合させるためには、より低分子量のアクリルが必要であった。このプライマー配合物は、活性化剤によって要求されるより高いイソシアネート含有率を許容することができ、現在のプライマーよりも低粘度である。本発明に記載される共通の活性化剤および混合比を併用すると、このプライマー配合物は、前述の所望の化学量論量の範囲内に入る。
【００３３】
シーラー層
シーラー層は、基材上に適用することができ、基材表面の非常に小さな欠陥をふさぐのに役立つ。また、シーラーは、基材とその表面上にコーティングされる層との間の接着性を促進する。シーラー層は良好な流動性および良好な外観を有する必要があり、通常はサンディングされない。典型的な市販のシーラーは、プライマーと同じバインダー樹脂および活性化剤が使用されていることが多いが、顔料対バインダー比がより小さく、そのため湿式スプレーおよび流動が促進され、結果として平滑な表面が得られる。
【００３４】
本発明のシーラーでは、前述のプライマー層と同様に、より低分子量で、より高い官能価のバインダー樹脂が使用される。アクリルバインダー樹脂は、前述のプライマーと同様であるが、この層の流動特性を改善するためにシーラーにオリゴマー成分が加えられる。一実施形態においては、このことは、ヒドロキシル官能性アクリルポリマーを構造化ヒドロキシル官能性ポリエステルオリゴマーと混合することによって行われる。より低分子量のポリエステルオリゴマーによって、未硬化のポットミックスが流動して、プライマー中に存在しうる小さな欠陥をふさぐことができ、より高い官能価のアクリルポリマーによって、前述の化学量論の要求が満たされる。本発明に記載される共通の活性化剤および混合比を併用すると、このシーラー配合物は、前述の所望の化学量論量の範囲内に入る。
【００３５】
種々の有用なオリゴマー成分が好適となり、そのようなものは米国特許第６，２７７，４９７号明細書、米国特許第６，６４２，３１１号明細書、および米国特許第６，９０２，８２０号明細書に記載されている。当業者には明らかなように、オリゴマーが、イソシアネート官能基と反応することができる官能基、好ましくはヒドロキシル基を、１分子当たり平均で少なくとも２つ有するのであれば、その他のオリゴマーも好適となる。
【００３６】
クリヤーコート層
現在の補修塗料系は、一般に要求に適合させるために少なくとも２種類のクリヤーコートを使用している。「スポットおよびパネル用クリヤーコート」または「スポットおよびパネルクリヤー」と呼ばれるクリヤーコートは、ほとんどの場合、通常４０ｃｍ2未満の小さな補修領域のみを覆うために使用される。一般にこのクリヤーコートは、第２の種類のものほど外観は良好ではないが、非常に迅速に乾燥する。狭い領域にのみ使用される場合には、外観はあまり重要ではない。多くの場合「全体用クリヤーコート」と呼ばれる第２の系は、スポットおよびパネル用クリヤーコートよりも外観は優れているが、乾燥するのは遅いため、生産性は低い。この系はより広い補修面に使用され、そのため良好な外観を有する必要がある。
【００３７】
現在のスポットおよびパネル用クリヤーを配合するために、中程度の官能価の塗膜形成バインダーが製造されている。本発明は、ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥより入手可能な市販のＣｈｒｏｍａＣｌｅａｒ（登録商標）ＨＣ−７６００Ｓをスポットおよびパネル用クリヤーとして使用する。他のすべての配合物、すなわち、プライマー、シーラー、および全体用クリヤーコートの基準として、このクリヤーに関連する混合比４：１および活性化剤パッケージを選択した。
【００３８】
現在の全体用クリヤーは、一般に、スポットおよびパネル用クリヤーよりも低いＭＷを有し、さらに、流動性および外観を改善するためにより高い官能価を有する、バインダー樹脂の一部を有する。本発明において、イソシアネート要求量を減少させるために、典型的な全体用クリヤーコートに使用されるものよりも２０〜５０％官能価が低く、分子量が高いアクリル樹脂を使用した。より良い流動性および外観を得るために、これをアクリルオリゴマーおよび構造化ポリエステルオリゴマーと混合した。限定を意味するものではないが、有用なアクリルオリゴマーが米国特許第６，５５９，３２７号明細書に記載されている。本発明に記載される共通の活性化剤および混合比を併用すると、この全体用クリヤーコート配合物は、前述の所望の化学量論量の範囲内に入る。
【００３９】
シングルステージトップコート
シングルステージトップコートは、着色塗膜形成成分と、活性化剤と、場合によりうすめ液とからなる。カラーと呼ばれる塗膜形成成分は、着色チントとバインダー樹脂との混合物を含む。チントは、不透明顔料、透明顔料、または効果顔料と、分散体を形成し加工を補助するオリゴマーおよびポリマーの材料とから作製される。チントを混合することによって、自動車修理工場は、修理または交換する部品上の色に合わせることができる。耐チッピング性、ならびに光沢およびＤＯＩなどの外観などのトップコートの性質は、バインダー樹脂を変更することによって術源される。異なるカラーの配合には、バインダー樹脂量の変更が必要となる。たとえば、本質的に隠蔽性が低いカラーは、カラー中のチント含有率を増加させることによって補償され、それによって全体のバインダー含有率は低下する。バインダー含有率が可変であるため、プライマーフィラー、シーラー、およびクリヤーコートよりも広いイソシアネート対ヒドロキシル範囲でシングルステージトップコートが配合される。通常、活性化剤は、ポリイソシアネート、触媒、溶剤、および他の補助剤からなり、バインダー樹脂中のヒドロキシル含有官能基を架橋させるために使用される。３Ｋ系においては、うすめ液は、環境および作業の流れの要求に合わせるための、活性化剤以外の追加の手段となる。ＤｕＰｏｎｔが販売する代表的なシングルステージトップコートであるＣｈｒｏｍａＯｎｅは、カラー−活性化剤−うすめ液の混合比が３：１：１である。
【００４０】
本発明においては、４：１のカラー−活性化剤混合比に対応できるようにバインダー成分を設計した。これを実現するために、官能価を２０〜５０％低下させることによってより低いイソシアネート要求量を有するアクリル樹脂を使用する。供用できる流動性および外観を維持するために、先に列挙したもののいずれかなどのアクリルオリゴマーおよび構造化ポリエステルオリゴマーも、バインダーに混入される。本発明に記載される共通の活性化剤および混合比を併用すると、シングルステージトップコート配合物のカラーファミリーは、前述の所望の化学量論量の範囲内に入る。
【００４１】
本発明によって適用されたコーティング組成物の硬化は、当業者に周知の種々の条件下で実施することができるが、硬化は好ましくは周囲温度条件下、典型的には周囲温度から約７０℃（６０〜１６０°Ｆ）で行われる。
【実施例】
【００４２】
以下の実施例は、本発明の塗料系が４：１の混合比を使用して作製することができ、うすめ液を加える必要はないことを示している。
【００４３】
すべての分子量は、ポリスチレンを内部標準として使用したゲル浸透クロマトグラフィーによって求めた。特に明記しない限り、すべての化学物質はＡｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩより入手可能である。
【００４４】
共通活性化剤の調製（７０〜７５°Ｆの適用範囲を目標とした）
Ｂａｙｅｒ ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡより入手可能
【００４５】
すべての成分を順番通りに金属缶中に加え、インペラーを使用して６０分間混合した。この混合工程中、缶の開口部を覆った。得られた溶液を気密のクオート容器に移し、窒素雰囲気下で密閉した。この共通の活性化剤に対して以下の性質を適合させた。
【００４６】
【００４７】
アクリルポリマー１の調製
【００４８】
添加漏斗、還流冷却器、温度計、窒素流入口を有する反応器にパート１を投入した。この溶剤を約１４０〜１４５℃で加熱還流した。パート２を添加漏斗に加え、１０分間撹拌した。反応温度を１４０〜１４５℃に維持しながら、パート２および４を、１８０分かけて同時に反応混合物に加えた。パート２および４の添加終了後、パート３を使用して、モノマー供給材料およびモノマー供給ラインのフラッシングを行った。パート５を使用して、開始剤供給材料および開始剤供給ラインのフラッシングを行った。反応を還流温度で１５分間続けた。この１５分の後、１２０〜１２５℃の還流温度を維持しながら、３０分かけてパート６を添加漏斗から加えた。添加終了後、還流状態で反応を３０分維持した。パート７を加えて開始剤供給材料および開始剤供給ラインのフラッシングを行った。この反応混合物を冷却して濾過し、取り出した。パート８を加えて反応器のフラッシングを行った。
【００４９】
このアクリルポリマーは、固形分が６０％であり、残留モノマー含有率はＭＭＡが０．０２％、ＩＢＯＭＡが０．３％、ＩＢＭＡが０．３％、ＨＥＭＡが０．３％、ＥＨＭＡが０．５％であった。重量平均分子量は６５００であった。
【００５０】
分散体配合物１の調製
【００５１】
１．Ａｒｏｍａｔｉｃ １００は、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌｅ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸより入手可能である
２．Ａｎｔｉ Ｔｅｒｒａ−Ｕは、ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴより入手可能である
３．Ａｎｔｉ Ｔｅｒｒａ−Ｕが３．７５％、キシレンが８８．７５％、およびＢｅｎｔｏｎｅ ３４が７．５％の分散体。Ｂｅｎｔｏｎｅ ３４は、Ｅｌｅｍｅｎｔｉｓ，Ｈｉｇｈｔｓｔｏｗｎ，ＮＪより入手可能である
４．Ｎｉｃｒｏｎ ５５４は、Ｌｕｚｅｎａｃ Ｃｏｒｐ，Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ，ＣＯより入手可能である
５．Ｈｕｂｅｒｃａｒｂ Ｗ３Ｎは、Ｊ．Ｍ． Ｈｕｂｅｒ Ｃｏｒｐ，Ａｔｌａｎｔａ，ＧＡより入手可能である
６．Ｂｌａｎｃ Ｆｉｘｅは、ドイツのＤｕｉｓｂｕｒｇのＳａｃｈｔｌｅｂｅｎ Ｃｈｅｍｉｅ ＧｍｂＨより入手可能である
７．Ｔ−Ｐｕｒｅ Ｒ−９６０は、ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥより入手可能である
８．Ｒａｖｅｎ ４１０は、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍａｒｉｅｔｔａ，ＧＡより入手可能である
【００５２】
ＤＢＩブレード取り付けた撹拌機を低速で使用して、パート１を順番通りに加え、３０分間撹拌した。３０分後、撹拌速度を高速まで上げ、パート２を順序通りに加えた。この混合物を１５分間撹拌した。次にパート３をゆっくりと加え、６０分間撹拌した。得られた分散体は、０．８ｍｍガラスビーズを使用して３回通すことによって粉砕した。
【００５３】
プライマーフィラー１の調製
１．Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡより入手可能
２．Ｌａｎｘｅｓｓ Ｃｏｒｐ．、Ａｋｒｏｎ ＯＨより入手可能
３．ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴより入手可能
【００５４】
分散配合１を金属缶中に入れた。この分散体をプロペラブレードで撹拌した。パート２の成分を順序通りに加え、その混合物を３０分間撹拌した。パート３をゆっくりと加え、その混合物を１時間撹拌した。得られたプライマーフィラーを２時間静置した後に分析を行った。
【００５５】
すぐにスプレー可能なプライマーフィラー配合物の調製
４００ｍｌのプライマーフィラー１を１００ｍｌの共通活性化剤（前述のように調製）と混合した。この溶液の初期Ｚａｈｎ ＃３粘度は１０．３秒であった。７５°Ｆにおいて塗装技術者によってサンディングした鋼製基材に、この配合物のコートを３回スプレーした。各コートの間のフラッシュタイムは９〜１２分であった。各コートの適用は良好であり、塗膜形成、すなわち厚さが認識でき、９０−１２０分の乾燥時間後、塗装技術者によって、Ｐ４００ペーパーを使用した乾式サンディング（手によるサンディング、二重作用サンディング（ｄｕａｌ−ａｃｔｉｏｎ ｓａｎｄｉｎｇ）、および加圧するサンディング（ｂｅａｒｄｏｗｎ ｓａｎｄｉｎｇ））でサンドペーパーの充填、すなわち目詰まりが起こらないことが分かった。測定塗膜厚さは５．１ミルであった。
【００５６】
シーラー配合物の調製
アクリルポリマー２の調製
【００５７】
反応器にパート１を投入して、加熱還流（１３８〜１４２℃）した。パート２の成分を混合し、あらかじめパート３の成分と同時に、３時間掛けて反応器に加えた。パート２および３の添加終了後、パート４を加え、還流状態で反応を１時間維持した。反応混合物を冷却して取り出した。このアクリルポリマーは重量固形分が５９．６％であり、重量平均分子量が１０５００であった。
【００５８】
ポリエステルオリゴマー１の調製
１．Ｓａｎｋｏ ＨＣＡは、大阪のＳａｎｋｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏ Ｌｔｄより入手可能である
２．スイスのＢａｓａｌのＬｏｎｚａ Ｃｈｅｍｉｃａｌより入手可能である
【００５９】
パート１の成分を、撹拌しながら反応器に投入し、６０℃まで加熱した。発熱が生じた後、温度は安定した。この反応混合物を１４０℃まで加熱し、２時間維持した。パート２の成分を４時間かけて反応混合物に加えた。酸価が３．０未満となるまで（約６時間）、反応温度を１４０℃で維持した。反応混合物を冷却し、取り出した。
【００６０】
得られた構造化ポリエステルオリゴマーは、重量固形分が８１．４％であり、重量平均分子量が１０６９であった。
【００６１】
シーラー分散体１の調製
【００６２】
１．米国特許第６３１６５６４号明細書の実施例１に従って調製した
２．ＢＹＫ−３２０樹脂およびＡｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ ＵはどちらもＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴより入手可能である。
３．キシレン中１０％溶液
４． Ａｎｔｉ Ｔｅｒｒａ−Ｕが３．７５％、キシレンが８８．７５％、およびＢｅｎｔｏｎｅ ３４が７．５％の分散体。Ｂｅｎｔｏｎｅ ３４は、Ｅｌｅｍｅｎｔｉｓ，Ｈｉｇｈｔｓｔｏｗｎ，ＮＪより入手可能である
５．Ｍｉｓｔｒｏｎ Ｍｏｎｏｍｉｘは、Ｌｕｚｅｎａｃ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ，ＣＯより入手可能である
６．ＺＥＥＯＳ Ｇ２００は、３Ｍ，Ｓｔ． Ｐａｕｌ，ＭＮより入手可能である
７．Ｔｉ−Ｐｕｒｅ Ｒ−９６０は、ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥより入手可能である
８．Ｒａｖｅｎ ４１０は、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｍａｒｉｅｔｔａ，ＧＡより入手可能である
【００６３】
パート１の成分を缶の中で秤量し、ＤＢＩブレードで１５分間撹拌した。パート２の成分をゆっくり加えた後、３０分間撹拌した。パート３の成分をゆっくり加えた後、６０分間撹拌した。
【００６４】
次に混合物を、２ｍｍガラスビーズを使用して３回と押すことで分散させた。
【００６５】
パート４を混合しながら加え、３０分間撹拌した。
【００６６】
すぐにスプレー可能なシーラー配合物の調製
４００ｍｌのシーラー分散体１を１００ｍｌの共通活性化剤（前述のように調製）と混合した。この溶液の初期Ｚａｈｎ ＃２粘度は１６．８秒であった。この配合物の１コートを、サンディングしたＯＥＭ基材に７５°Ｆのブース温度において塗装技術者によってスプレー適用した。このコーティングは、商業的に許容できる適用となり、未乾燥および乾燥状態でテクスチャーを有し、０．８ミルの塗膜を形成した。このコーティングは８分間で指触乾燥した。シーラー適用から１５分後の、１０００グリットのペーパーで湿式サンディングは良好であった。次にこのシーラーにＣｈｒｏｍａｂａｓｅ ｂａｓｅｃｏａｔおよびＣｈｒｏｍａｃｌｅａｒ Ｃｌｅａｃｏａｔを上塗りし、１４０°Ｆで３０分間焼き付けを行った。外観は均一なテクスチャーを有し良好であった（長波長ウェーブスキャン＝４．９、短波長ウェーブスキャン＝３７．９）。
【００６７】
すぐにスプレー可能なスポットおよびパネル用クリヤーコート配合物の調製
生産されている風乾用クリヤーコート（ＨＣ−７６００Ｓ（商標）、ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥより入手可能）を、共通活性化剤（前述のように調製）と、４：１のクリヤー対ハードナー体積比で混合することによって活性化させた。このクリヤーコートを、活性化から１５分以内に７４°Ｆのダウンドラフトスプレーブース内でスプレーして、新しくベースコートを適用したフロントエンドクリップの一方の面に適用した。活性化したクリヤーの２つのコートを、コート間６分の乾燥時間で適用し、このコーティングを７４°Ｆで風乾した。熟練したスプレー作業者がクリヤーコートの適用および評価を行った。
【００６８】
各コートは、商業的に許容される適用特性を有し、わずかにスキンを有する塗膜形成が確認された。コーティング厚さは２．４ミルであった。このコーティングの未乾燥時および乾燥時の外観は、許容できるものと判断した。第２のコートを適用してから１００分後、浅い傷を付けた後、中程度の速さで傷の回復が見られたため、このコーティングは、局所的なサンディングおよび研磨による修復に使用できると見なした。
【００６９】
全体用クリヤーコートの調製
ポリエステルオリゴマー２の調製
１． Ｍｉｌｌｉｋｅｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｐａｒｔａｎｂｕｒｇ，ＳＣより入手可能
２．オランダのＨｏｏｇｖｌｉｅｔのＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓより入手可能
【００７０】
撹拌機、冷却器、および窒素ブランケットを取り付けた反応器にパート１を投入し、１４５℃まで加熱した。この反応を１４５℃で１時間維持した。反応を１４５℃に維持しながら、パート２を１時間かけて反応器に加えた。パート２を加えた後、反応混合物を約１７０℃で加熱還流し、酸価が１．０未満になるまでその温度を維持した。酸価が１．０未満になった後、パート３を反応器に加え、その混合物をさらに３０分間加熱還流した。反応混合物を冷却し、取り出した。この反応混合物は固形分が８０．１％であり、Ｇａｒｄｎｅｒ−Ｈｏｌｄｔ粘度がＷであった。
【００７１】
アクリルポリマー３の調製
Ａｒｋｅｍａ Ｉｎｃ．，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡより入手可能
【００７２】
撹拌機、冷却器、および窒素流入口を取り付けた反応器にパート１を投入した。この溶剤を約１４０℃で加熱還流した。この反応に、３時間かけてパート２を混合して加えた。パート３をあらかじめ混合し、あらかじめ混合したパート２と同時に、３時間かけて反応に加えた。パート２および３の添加完了後、パート４を混合し、６０分かけで反応器に加えた。この添加が完了してから、さらに６０分間還流状態で反応を維持した後、冷却し、取り出した。このバッチを調べると、固形分が５９．８％であり、Ｇａｒｄｎｅｒ−Ｈｏｌｄｔ粘度がＶであった。
【００７３】
アクリルコポリマー４の調製
【００７４】
２反応器セットにおいて、第１の反応器は、第２の反応器の容積の１／１０で操作され、移送ラインで第２の反応器に接続されており、パート１を加え、２．５ｂａｒの圧力において１９０℃まで加熱した。次に、パート２、続いてパート３を別々の供給タンクに投入し、混合し、次に第１の反応器に２８０分かけて加えた。第１の反応器中で公称作動容積の９０％まで供給材料が増加すると、その反応生成物を第１の反応器から第２の反応器に移すことで、第１の反応器中の内容量を一定に維持した。第１の反応器から第２の反応器に移してから４０分後、第２の反応器を加熱還流し、パート４を第２の反応器に２７０分かけて供給した。パート２および３の供給が完了した後、第１の反応器の内容物すべてを第２の反応器に移した。第２の反応器を、１５７℃で１時間還流状態で維持した後、冷却して、内容物を取り出した。得られたコポリマーのＧＰＣによるＭｎは１７０４であり、ＧＰＣによるＭｗは３３８０であり、Ｍｗ／Ｍｎは１．９８であり、モノマーはほぼ完全に転化した。官能基（ヒドロキシル）の平均数はポリマー鎖当たり４．８である。コポリマーのＴｇは５７．３℃であった。
【００７５】
全体用クリヤーコート配合物の調製
１．Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹより入手可能
２．ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ，Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴより入手可能
【００７６】
クリヤーコート配合物の各成分を混合した。５００ｍｌのこの溶液を１２５ｍｌの共通活性化剤（前述のように調製）に加えた。この溶液の初期Ｚａｈｎ ２粘度は１４：９６秒であった。塗装の熟練者によってこの組成物を、２つのコートとしてＣｈｒｏｍａｂａｓｅ（登録商標）ベースコート（ライトブルーメタリック）上にスプレーし、Ａｃｃｕｄｒａｆｔブース中１４０°Ｆで３０分間焼き付けを行った。１つのコート後の乾燥時間は８分であった。このコーティングは適切にスプレーされ、良好な外観を有した。コーティングの厚さは２．７ミルであった。
【００７７】
以上の実施例によって、損傷した乗り物の補修への使用に適した性質を有する補修塗料系を共通のバインダー対活性化剤混合比を使用して配合できることを示した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種類の塗料を含む補修塗料系であって、前記塗料のそれぞれが、
非活性化塗膜形成部分と、
前記非活性化塗膜形成部分と混合した場合にコーティング組成物を形成する、活性化剤部分とを含み、前記コーティング組成物は、プライマーフィラー層、シーラー層、トップコート層、またはクリヤーコート層の少なくとも１つを形成することができ、前記非活性化塗膜形成部分のそれぞれを架橋させるために同じ活性化剤部分が使用され、各層で、同じ非活性化塗膜形成部分対活性化剤体積混合比が使用される、補修塗料系。
【請求項２】
別個の溶剤の添加を必要とする、請求項１に記載の補修塗料系。
【請求項３】
前記非活性化塗膜形成部分対活性化剤混合比が、前記層のそれぞれで８：１〜１：１の間の範囲内である、請求項１に記載の補修塗料系。
【請求項４】
前記活性化剤が、前記塗料系が適用される補修領域の周囲スプレー条件に基づいて選択される、請求項１に記載の補修塗料系。
【請求項５】
前記活性化剤が、少なくともポリイソシアネートを含み、前記非活性化部分が、前記イソシアネート基と反応する官能基を有する、請求項１に記載の補修塗料系。
【請求項６】
請求項１に記載の補修塗料系の少なくとも１つの層が塗装された乗り物またはその任意の表面。
【請求項７】
多層自動車仕上げ中の他の層の少なくとも１つと、バインダー対活性化剤混合比が共通である２成分補修クリヤーコート塗料。
【請求項８】
多層自動車仕上げ中の他の層の少なくとも１つと、活性化剤活性化剤および活性化剤混合比が共通である２成分補修シーラー。
【請求項９】
多層自動車仕上げ中の他の層の少なくとも１つと、活性化剤および活性化剤混合比が共通である２成分補修プライマーフィラー。
【請求項１０】
周囲温度または１６０°Ｆまでの高温で各層が硬化される、請求項１に記載の塗料系。
【請求項１】
少なくとも２種類の塗料を含む補修塗料系であって、前記塗料のそれぞれが、
非活性化塗膜形成部分と、
前記非活性化塗膜形成部分と混合した場合にコーティング組成物を形成する、活性化剤部分とを含み、前記コーティング組成物は、プライマーフィラー層、シーラー層、トップコート層、またはクリヤーコート層の少なくとも１つを形成することができ、前記非活性化塗膜形成部分のそれぞれを架橋させるために同じ活性化剤部分が使用され、各層で、同じ非活性化塗膜形成部分対活性化剤体積混合比が使用される、補修塗料系。
【請求項２】
別個の溶剤の添加を必要とする、請求項１に記載の補修塗料系。
【請求項３】
前記非活性化塗膜形成部分対活性化剤混合比が、前記層のそれぞれで８：１〜１：１の間の範囲内である、請求項１に記載の補修塗料系。
【請求項４】
前記活性化剤が、前記塗料系が適用される補修領域の周囲スプレー条件に基づいて選択される、請求項１に記載の補修塗料系。
【請求項５】
前記活性化剤が、少なくともポリイソシアネートを含み、前記非活性化部分が、前記イソシアネート基と反応する官能基を有する、請求項１に記載の補修塗料系。
【請求項６】
請求項１に記載の補修塗料系の少なくとも１つの層が塗装された乗り物またはその任意の表面。
【請求項７】
多層自動車仕上げ中の他の層の少なくとも１つと、バインダー対活性化剤混合比が共通である２成分補修クリヤーコート塗料。
【請求項８】
多層自動車仕上げ中の他の層の少なくとも１つと、活性化剤活性化剤および活性化剤混合比が共通である２成分補修シーラー。
【請求項９】
多層自動車仕上げ中の他の層の少なくとも１つと、活性化剤および活性化剤混合比が共通である２成分補修プライマーフィラー。
【請求項１０】
周囲温度または１６０°Ｆまでの高温で各層が硬化される、請求項１に記載の塗料系。
【公表番号】特表２００９−５０７９９４（Ｐ２００９−５０７９９４Ａ）
【公表日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３１２３９（Ｐ２００８−５３１２３９）
【出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３５４１５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０３３１３４
【国際公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３５４１５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０３３１３４
【国際公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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