KR101187499B1

KR101187499B1 - 수계 폴리우레탄 코팅

Info

Publication number: KR101187499B1
Application number: KR1020107010939A
Authority: KR
Inventors: 시아만토 아브라미; 구앙리앙 탕
Original assignee: 피알시-데소토 인터내쇼날, 인코포레이티드
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2012-10-02
Also published as: ES2785215T3; EP2207828B1; US8383719B2; BRPI0816590A2; CN101883802B; JP5608086B2; KR20100072358A; WO2009055132A1; AU2008317224B2; MX304338B; RU2010120698A; CA2703148C; US20100041818A1; EP2207828A1; CA2703148A1; RU2482135C2; CN101883802A; MX2010004445A; HK1146290A1; AU2008317224A1

Abstract

수계 폴리우레탄 코팅 조성물이 제공된다. 하나의 예시적인 수계 코팅 조성물은 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분 및 활성화제 성분을 포함한다. 상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분은 적어도 친수성 폴리올을 포함하고, 상기 활성화제 성분은 적어도 소수성 아이소시아네이트를 포함한다.

Description

수계 폴리우레탄 코팅{WATER-BORNE POLYURETHANE COATINGS}

본 발명은 수계 폴리우레탄 코팅 조성물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 무엇보다 항공 적용에 사용하기에 적합한 감소된 휘발성 유기 성분들을 갖는 수계 폴리우레탄 코팅 조성물에 관한 것이다.

연방 정부 지원 연구 관련 진술

본 발명은 미 공군에 의해 수여된 계약 번호 제 FA8650-05-C-5010 호 하에 정부 지원으로 이루어졌다. 미국 정부는 본 발명에 일정한 권한을 가질 수 있다.

항공기 및 우주선과 같은 다양한 제품은 종종 내용매성, 연료 및 수압 유체 저항성, 내후성, 내마모성, 경도 및/또는 심미감과 같은 특성 달성을 위해 코팅된다. 이를 위해, 일반적으로 활성화제, 기재 성분 및 희석제를 포함하는 폴리우레탄 코팅이 사용된다. 전형적으로, 상기 활성화제는 유기 폴리아이소시아네이트이고, 상기 기재 성분은 하이드록실-함유 중합체 수지이며, 상기 희석제는 용매 혼합물이다. 예를 들면 필름 특성과 외관 및 심미감 간의 균형을 이루어 항공 적용에 필요한 높은 성능 달성을 위해 다량의 용매가 사용된다. 그러나, 이러한 다량의 용매를 사용하면, 다량의 휘발성 유기 성분("VOC"), 즉 환경보호청(Environmental Protection Agency)의 계산법에 따르면 전형적인 용매-계 제형 중에 약 420 g/L이 생성된다. 이들 제형에 사용되는 VOC의 양을 감소시키는 것이 생태학적 및 경제적인 이유로 바람직할 뿐만 아니라 변화가 심한 정부 표준에 따르는 것이 된다. 따라서, 용매-계 폴리우레탄 코팅 조성물 중의 유기 용매를 물로 대체하려는 시도가 있어왔다.

폴리우레탄 코팅 중의 VOC 양을 감소시키기 위해, 수-계 폴리우레탄 코팅이 개발되었다. 그러나, 현재까지, 수-계 폴리우레탄 코팅은 용매-계 코팅의 높은 성능에 비할 수는 없었다. 수계 폴리우레탄 코팅에 사용된 수계 폴리올 수지는 활성화제와의 조합 이전에 물에 분산되어 저장되기 때문에, 수계 폴리우레탄 코팅 성능이 손상되었다. 수계 폴리올 수지는 종종 저분자량이고 많은 에스터 결합을 갖기 때문에, 시간 경과에 따라 가수분해되기 쉽다. 가수분해는 상기 수지의 총 분자량을 감소시켜 더 낮은 분자량 생성물을 형성하기 때문에, 내충격성, 포트-수명(pot-life), 광택 등이 불량하다. 또한, 가수분해 속도는 배취(batch) 개수, pH 및 저장 시간과 같은 상이한 조건 하에서 제어하기가 어려워, 필름 성능의 상당한 편차를 초래한다.

또한, 수계 폴리우레탄 코팅은 종종 수계 폴리올 수지를 친수성 아이소시아네이트와 고 전단 혼합함으로써 제조된다. 상기 친수성 아이소시아네이트와 상기 폴리올 수지를 긴밀히 혼합하기 위해서는 고 전단 에너지가 필요하다. 상기 폴리올 수지 콜로이드와 상기 아이소시아네이트 간의 장벽을 극복하기 위해, 고 전단 에너지를 사용함으로써 상기 아이소시아네이트의 상기 폴리올 수지의 마이셀 내로의 이동이 촉진된다. 따라서, 상기 새로운 마이셀 내에서 경화 반응이 일어나 수계 폴리우레탄 코팅 조성물이 형성된다. 그러나, 고 전단 혼합은, 상기 아이소시아네이트 및 폴리올 성분들을 긴밀히 혼합하기 위해 고압 및 고 전단 에너지를 필요로 하는 분산 혼합기 및 제트 분산 스프레이 건과 같은 장치를 사용한다. 이러한 장치는 많은 용도에 사용될 수 없으며, 예를 들면 항공기 및 우주선뿐만 아니라 자동차와 같은 빠른 현장 수리용으로는 쓸모가 없다.

마지막으로, 통상적인 수계 폴리우레탄 코팅 중의 폴리올 성분은 폴리올의 수중 분산액을 포함한다. 상기 논의된 바와 같이, 이러한 분산액은, 폴리올이 작은 분자들로 가수분해될 수 있기 때문에, 불안정한 폴리올 성분을 생성한다. 또한, 폴리올의 수중 분산액은 고 전단 혼합을 필요로 한다. 또한, 폴리올 성분은 종종 안료 및 기타 첨가제 예컨대 알루미늄 분말을 포함하는데, 이들은 저장 조건 하의 수성 상에서 불안정하다. 이러한 안료 및 첨가제는 물과 반응할 수 있어서, 수계 코팅의 발달을 제한하고 코팅 성능에 악영향을 줄 수 있다.

본 발명은, 한 실시양태에서, 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분, 활성화제 및 물을 포함하는 수계 폴리우레탄 코팅 조성물을 제공한다. 상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분은 폴리올 수지를 포함하고, 상기 활성화제는 아이소시아네이트를 포함한다. 아이소시아네이트와 폴리올 성분의 조합은 수성 상에 분산되고 안정한 내수성 분산액을 형성할 정도로만 충분히 친수성이다. 상기 성분들이 너무 친수성이면, 경화 코팅의 내수성이 너무 높아져 고성능 코팅 적용에 부적합할 것이다.

상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분은 적어도 임의의 친수성 폴리올 수지일 수 있는 친수성 폴리올 수지를 포함한다. 비-제한적 예는 친수성 폴리에스터 폴리올, 친수성 폴리에터 폴리올, 친수성 폴리우레탄 폴리올, 친수성 알키드 폴리올, 친수성 카프로락톤 폴리올 및 친수성 아크릴 폴리올을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분은 소수성과 친수성 폴리올 수지들의 혼합물을 포함한다. 이 실시양태에서, 친수성 폴리올 수지는 약 10 중량% 이상의 양으로 기재 성분 중에 존재할 수 있다.

상기 활성화제는 임의의 적합한 아이소시아네이트일 수 있다. 예를 들면, 하나의 실시양태에서, 상기 활성화제는 적어도 소수성 아이소시아네이트 성분을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 상기 활성화제는 소수성과 친수성 아이소시아네이트 성분들의 혼합물을 포함한다. 소수성과 친수성 아이소시아네이트 성분들의 혼합물이 사용되는 경우, 상기 소수성 아이소시아네이트 성분은 약 30 중량% 이상의 양으로 존재한다.

본 발명의 코팅 조성물은, 특정 실시양태에서, 3-성분계이며, 이때 상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분, 활성화제 및 물은 별도로 저장되고 적용 바로 직전에 조합된다. 상기 폴리올 기재 성분은 실질적으로 물을 함유하지 않는 환경에서 저장되기 때문에 폴리올 수지가 가수분해되지 않으므로 저장 안정성이 증가하고 코팅 품질이 개선된다. 이러한 코팅 조성물을 생성하기 위해, 먼저 상기 폴리올 기재 성분을 상기 활성화제 성분과 혼합한다. 상기 기재 성분과 활성화제 성분을 완전히 혼합한 후 물을 첨가하여 상기 두 성분들의 반응을 촉진한다. 상기 기재 성분과 활성화제 성분의 완전한 혼합은 경화 및 필름 형성을 개선하고 용매-계 폴리우레탄 코팅 조성물에 견줄만한 성능 특성을 제공한다.

물이 조성물을 희석하지만, 그의 1차 목적은 상기 기재 성분의 폴리올과 상기 활성화제의 아이소시아네이트를 분산시켜 상기 성분들의 반응을 촉진하는 것이다. 상기 기재 성분을 혼합한 후, 아이소시아네이트 및 물, 추가적인 희석제를 첨가하여 코팅의 점도를 조절함으로써 쉽게 적용될 수 있도록 할 수 있다. 이러한 추가적인 희석제가 용매 또는 더 많은 양의 물일 수 있지만, 용매가 사용되는 경우, 이는 단지 코팅 조성물 중의 VOC의 함량을 낮게 유지하는 양 이하, 즉 한 실시양태에서는 약 100 g/L 미만, 다른 실시양태에서는 약 70 g/L 미만, 그리고 또 다른 실시양태에서는 약 50 g/L 미만으로 사용되는 것이 바람직하다. 코팅 조성물 중의 VOC의 함량을 추가로 최소화하기 위해서는 물을 희석제로서 사용할 수도 있다.

본 발명의 특정 실시양태에 따른 수계 코팅 조성물은 통상적인 수계 조성물보다 훨씬 월등하고 이들의 용매-계 대응 조성물에 견줄만한 성능 특성을 나타낸다. 또한, 본 발명의 수계 코팅 조성물의 특정 실시양태는 현저하게 감소된 VOC 함량을 가지며 수동 혼합될 수 있어 고 전단 혼합이 필요 없다.

예를 들면 항공, 우주, 자동차 및 건축 용품에 유용한 수계 폴리우레탄 코팅 조성물이 제공된다. 상기 조성물은 VOC 함량이 낮고 용매-계 폴리우레탄 코팅 조성물에 견줄만한 성능 특성을 나타낸다. 하나의 실시양태에서, 수계 폴리우레탄 코팅 조성물은 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분, 활성화제 및 물을 포함하는 3-성분계이다. 상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분은 폴리올 수지(들)를 포함하고 상기 활성화제는 아이소시아네이트(들)를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 상기 폴리올 수지(들)는 실질적으로 무수물이지만, 다른 실시양태에서는, 상기 폴리올 수지(들)는 완전 무수물이다. 본원에 사용된 "실질적으로 물을 함유하지 않는"란 용어는 기재 성분 중의 재료들이 물에 분산되지 않음을 의미한다. "3-성분계"란 용어는 당해 분야에 공지되어 있고 상기 기재 성분과 활성화제의 적용 전의 분리 저장을 가리킨다. 상기 혼합물의 세 가지 성분들은 적용 바로 직전에 조합된다.

상기 코팅 중의 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분은 적어도 친수성 폴리올 수지를 포함한다. 그러나, 다른 실시양태에서, 상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분은 친수성 폴리올 수지의 혼합물 또는 친수성과 소수성 폴리올 수지의 혼합물을 포함한다. 상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분이 친수성과 소수성 폴리올 수지의 혼합물을 포함하는 경우, 상기 친수성 폴리올 수지는 기재 성분의 총 중량을 기준으로 약 10 중량% 이상의 양으로 상기 기재 성분 중에 존재할 수 있다. 예를 들면, 하나의 실시양태에서, 상기 친수성 폴리올 수지는 기재 성분의 총 중량을 기준으로 약 10 내지 80 중량% 범위의 양으로 존재하고, 상기 소수성 폴리올 수지는 기재 성분의 총 중량을 기준으로 약 20 내지 90 중량% 범위의 양으로 존재한다.

하나의 실시양태에서, 상기 친수성 폴리올은 폴리올 수지를 수-분산성으로 만들 수 있는 친수성 기를 포함한다. 이러한 친수성 폴리올은 당해 분야에 널리 공지되어 있고, 상기 친수성 기는 이온성 수-분산성 기 또는 비-이온성 수-분산성 기일 수 있다. 상기 이온성 수-분산성 기는 음이온성 기이거나, 또는 음이온성 기와 비이온성 기의 조합일 수 있다. 일부 경우에는 양이온성 기를 사용할 수도 있다. 적합한 음이온성 수-분산성 기의 비-제한적 예는 카복실 기, 포스폰 기, 설폰산 기 및 이들의 조합을 포함한다. 적합한 비-이온성 수-분산성 기의 비-제한적 예는 폴리알킬렌 옥사이드 기 예컨대 폴리에틸렌 옥사이드 기를 포함한다. 하나의 예시적인 수용성 수지는 카복실 기를 갖는 것이지만, 이러한 기를 수용성으로 만들기 위해 알칼리 염으로 중화시킨다. 음이온성 수-분산성 기와 비-이온성 수-분산성 기의 조합을 사용하는 경우, 중화는 불필요할 수 있다. 상기 폴리올 수지는 충분한 농도의 결합된 친수성 수-분산성 기를 함유함으로써 올리고머가 자체-수-분산성이 되도록 한다. 그러나, 최종 코팅 생성물의 수 감수성(water sensitivity)의 타협을 방지하기 위해, 상기 수-분산성 기의 농도를 상기 올리고머가 매우 높은 수용성을 갖게 하는 수준 이하로 유지한다.

상기 친수성 폴리올 수지는 임의의 적합한 친수성 수지일 수 있고 하이드록실 기 및 카복실 기 둘 다를 포함한다. 적합한 친수성 폴리올 수지의 비-제한적 예는 폴리에스터, 폴리에터, 알키드, 폴리우레탄, 카프로락톤 및 아크릴 폴리올을 포함한다. 특정 실시양태에서, 상기 친수성 폴리올 수지는 샘플 1 그램당 KOH 약 10 내지 120 mg, 예컨대 샘플 1 그램당 KOH 약 30 내지 100 mg 범위의 OH(하이드록실) 가를 갖는다. 또한, 상기 친수성 폴리올 수지는, 특정 실시양태에서, 샘플 1 그램당 KOH 약 10 내지 90 mg, 예컨대 샘플 1 그램당 KOH 약 20 내지 80 mg, 또는 일부 경우에는 약 30 내지 70 mg의 KOH/g 범위의 산가를 갖는다.

특정 실시양태에서, 상기 친수성 폴리올은 먼저 샘플 1 그램당 KOH 약 50 내지 300 mg, 예컨대 샘플 1 그램당 KOH 약 100 내지 250 mg 범위의 OH 가를 갖는 소수성 하이드록실-함유 폴리올을 제조하는 단계를 포함하는 2-단계 공정으로 제조된다. 상기 소수성 하이드록실-함유 폴리올은 또한, 특정 실시양태에서, 샘플 1 그램당 KOH 약 5 mg 미만의 산가를 갖는다. 상기 소수성 하이드록실-함유 폴리올은 무수물과 반응하여, 샘플 1 그램당 KOH 약 20 내지 120 mg 범위의 OH 가를 갖고 샘플 1 그램당 KOH 약 10 내지 90 mg 범위의 산가를 갖는 목적하는 친수성 폴리올을 제공한다. 상기 무수물은 목적한 산가를 갖는 폴리올을 수득하기에 충분한 양으로 사용된다. 이러한 반응에 보통 사용되는 무수물이라면 어느 것이라도 사용 가능하다. 적합한 무수물의 비-제한적 예는 헥사하이드로프탈산 무수물, 트라이멜리트산 무수물, 테트라하이드로프탈산 무수물, 석신산 무수물 및 이들의 혼합물을 포함한다. 하나의 실시양태에서, 상기 무수물은 환지방족 폴리카복실산의 무수물 예컨대 헥사하이드로프탈산 무수물이다. 카복실산 무수물과 반응하는 대신, 상기 산 기를 다이메틸올프로피온산 등을 사용하여 상기 폴리올 내로 혼입시킬 수도 있다.

상기 소수성 폴리올 수지(사용되는 경우)는 임의의 적합한 소수성 폴리올 수지일 수 있으며, 이의 비-제한적 예는 하이드록실 기와 산 기를 함유하는 폴리에스터, 폴리에터, 폴리우레탄, 알키드 수지, 카프로락톤 및 아크릴 폴리올을 포함한다. 특정 실시양태에서, 상기 소수성 폴리올 수지는 샘플 1 그램당 KOH 약 50 내지 300 mg, 예컨대 샘플 1 그램당 KOH 약 100 내지 200 mg 범위의 OH 가를 갖는다. 또한, 상기 소수성 폴리올 수지는, 특정 실시양태에서, 샘플 1 그램당 KOH 약 0 내지 5 mg 범위의 산가를 갖는다.

상기 기재 성분의 성분들은 상기 활성화제 성분과 조합 전에 저장되는 경우 물에 분산되지 않지만, 상기 기재 성분은 상기 활성화제와 적절히 반응하여 코팅 조성물을 형성하기 위해서는 수-분산성이어야 한다. 상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분을 수-분산성으로 만들기 위해, 상기 친수성 기를 3급 아민, 무기 염기 또는 암모니아로 중화시킨다. 적합한 3급 아민의 비-제한적 예는 트라이에틸아민, N,N-다이에틸에탄올아민, 트라이메틸 아민 및 N,N-다이메틸에탄올아민을 포함한다. 적합한 무기 염기의 비-제한적 예는 알칼리 하이드록사이드 및 카보네이트, 예컨대 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 탄산 나트륨 및 중탄산 나트륨을 포함한다.

소수성과 친수성 폴리올 수지의 혼합물이 상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분으로 사용되는 경우, 상기 기재 성분은 상기 소수성 폴리올 수지를 상기 친수성 수지와 첨가혼합하여 목적하는 폴리올 첨가혼합물을 수득함으로써 제조된다. 폴리올 결합제 외에도, 상기 기재 성분은 용매, 촉매, 안료, 첨가제 등을 추가로 포함할 수 있다. 용매는, 상기 기재 성분에 첨가되는 것 외에도, 하기 추가로 논의되는 바와 같이, 상기 활성화제에 첨가될 수 있다.

상기 기재 성분 또는 상기 활성화제에 용매를 첨가하는 경우, 비교적 소량만을 사용하여 생성 코팅 조성물 중의 VOC를 최소화하는 것이 종종 바람직하다. 첨가된 용매는 종종 점도를 감소시키고, 필름 형성을 제어하고, 및/또는 소정의 필름 결함을 제거하는 작용을 한다. 예를 들면, 첨가된 용매는 프라이머 표면을 습윤시키고, 코팅의 표면 장력을 낮추고, 코팅의 결합제 수지를 용해시키고, 혼합을 촉진하고, 필름 형성을 제어하고, 경화 반응 환경을 제공하고, 및/또는 생성 코팅의 적용 시간 및 포트-수명을 조절할 수 있다. 적합한 유기 용매의 비-제한적 예는 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 케톤 및 에스터를 포함한다. 적합한 지방족 탄화수소의 비-제한적 예는 헥산, 헵탄, 옥탄 등을 포함한다. 적합한 방향족 탄화수소의 비-제한적 예는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등을 포함한다. 적합한 케톤의 비-제한적 예는 메틸 아이소부틸 케톤, 다이아이소부틸 케톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 헥실 케톤, 에틸 부틸 케톤 등을 포함한다. 적합한 에스터의 비-제한적 예는 에틸 아세테이트, 아이소부틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, 2-에틸헥실 아세테이트 등을 포함한다. 용매들의 혼합물을 사용하여 접착 및 외관 특성과 같은 코팅 특성을 최적화할 수도 있다. 상기 용매(사용되는 경우)는 때때로 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 내지 3 중량%, 예컨대 약 1 내지 2 중량% 범위의 양으로 존재한다.

상기 코팅 조성물은 또한 코팅 조성물을 위한 통상의 첨가제, 예컨대 안료, 충전제, UV 흡수제, 유동 보조제, 레올로지 조절제, 및 경화 반응용 촉매를 추가로 포함할 수 있다. 촉매는 경화 반응을 촉진시키는 것으로 3급 아민, 금속 화합물 촉매 또는 이들의 조합일 수 있다. 적합한 3급 아민 촉매의 비-제한적 예는 트라이에틸아민, N-메틸모폴린, 트라이에틸렌다이아민, 피리딘, 피콜린 등을 포함한다. 적합한 금속 화합물 촉매의 비-제한적 예는 납, 아연, 코발트, 티타네이트, 철, 구리 및 주석 화합물들을 포함한다. 예를 들면, 상기 금속 화합물 촉매는 납 2-에틸헥소에이트, 아연 2-에틸헥소에이트, 코발트 나프테네이트, 테트라아이소프로필 티타네이트, 철 나프테네이트, 구리 나프테네이트, 다이부틸 주석 다이아세테이트, 다이부틸 주석 다이옥테이트, 다이부틸 주석 다이라우레이트 등일 수 있다.

상기 촉매(사용되는 경우)는 코팅 조성물 중의 수지 고형물 총 중량을 기준으로 약 0.001 내지 0.05 중량% 범위의 총량으로 존재한다. 예를 들면, 상기 촉매는 코팅 조성물 중의 수지 고형물 총 중량을 기준으로 약 0.005 내지 0.02 중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다.

"안료"란 용어는 통상의 안료뿐만 아니라 충전제 및 증량제를 포함한다. 안료는 최종 코팅 조성물에 색상 또는 탁도를 부여하는 미립 물질이다. 증량제 및 충전제는 보통 제형 비용을 감소시키거나 또는 제형의 특성을 변화시키는 데 사용될 수 있는 무기 재료이다. 적합한 안료의 비-제한적 예는 카본 블랙, 이산화 티탄, 탄산 칼슘, 산화철, 규산 알루미늄, 황산 바륨 및 유색 안료를 포함한다. 상기 안료(사용되는 경우)는 때때로 코팅 조성물의 고형물 총량을 기준으로 약 10 내지 50 중량%, 예컨대 약 20 내지 40 중량% 범위의 양으로 존재한다.

상기 활성화제는 적어도 소수성 아이소시아네이트를 포함한다. 그러나, 다른 실시양태에서, 상기 활성화제는 친수성과 소수성 아이소시아네이트의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 소수성 아이소시아네이트는 둘 이상의 아이소시아네이트 기를 갖는다(즉, 상기 아이소시아네이트는 이량체, 삼량체, 부가물, 중합체성 및 예비중합체성 아이소시아네이트로부터 선택될 수 있다). 상기 소수성 아이소시아네이트는 방향족 아이소시아네이트, 지방족 아이소시아네이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 적합한 방향족 아이소시아네이트의 비-제한적 예는 톨루엔 2,4-다이아이소시아네이트, 톨루엔 2,6-다이아이소시아네이트, 4,4'-메틸렌 다이페닐 다이아이소시아네이트, 2,4'-메틸렌 다이페닐 다이아이소시아네이트, 중합체성 메틸렌 다이아이소시아네이트, p-페닐렌 다이아이소시아네이트, m-페닐렌 다이아이소시아네이트, 나프탈렌 1,5-다이아이소시아네이트, 나프탈렌 2,4-다이아이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 다이아이소시아네이트, p-자일렌 다이아이소시아네이트 등을 포함한다. 적합한 지방족 아이소시아네이트의 비-제한적 예는 아이소포론 다이아이소시아네이트, 1,4-사이클로헥산 다이아이소시아네이트, 4,4'-다이사이클로헥실메탄 다이아이소시아네이트, 비스(아이소시아네이토메틸) 사이클로헥산, 테트라메틸자일릴렌 다이아이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 다이아이소시아네이트 등을 포함한다. 이들 아이소시아네이트의 대부분은 바이엘 코포레이션(Bayer Corporation), 바스프(BASF), 아이씨아이(ICI), 다우(Dow), 헌츠만(Huntsman) 및 데구사(Degussa)와 같은 회사로부터 상업적으로 입수가능하다.

적합한 친수성 아이소시아네이트의 비-제한적 예는 폴리에틸렌 옥사이드 기 또는 설포네이트 염 기 등을 함유하는 아이소시아네이트를 포함한다. 상기 아이소시아네이트는 또한 이량체, 삼량체, 부가물, 중합체성 및 예비중합체성 아이소시아네이트로부터 선택될 수 있다. 적합한 친수성 아이소시아네이트는 바이엘 코포레이션, 바스프, 아이씨아이, 다우, 헌츠만 및 데구사와 같은 회사로부터 상업적으로 입수가능하다. 예를 들면, 적합한 상용 제품으로는 바이하이듀어(Bayhydur) 302, XP7156, VPLS2319, VPLS2336, XP2570이 포함되며, 이들 모두는 바이엘 코포레이션으로부터 상업적으로 입수가능하다.

상기 기술된 바와 같이, 소량의 유기 용매를 상기 활성화제 성분에 첨가하여 점도를 조절할 수 있다. 이러한 목적에 적합한 용매는 기재 성분에 대해 상기 열거된 것들과 동일하다. 상기 용매(사용되는 경우)는 하나의 실시양태에서 약 100 g/L 미만, 다른 실시양태에서는 약 70 g/L 미만, 및 또 다른 실시양태에서는 약 50 g/L 미만의 VOC 양을 갖는 코팅 조성물을 형성하기에 충분한 양 이하로 상기 활성화제 성분 중에 존재한다. 하나의 실시양태에서, 예를 들면 상기 용매는 폴리아이소시아네이트의 총 중량을 기준으로 약 0.5 내지 1 중량% 범위의 양으로 상기 활성화제 성분 중에 존재할 수 있다.

상기 코팅 조성물 중의 기재 성분과 활성화제 성분의 양은 아이소시아네이트 기 대 하이드록실 기의 비가 약 3:1 내지 1:1, 예컨대 약 2:1 내지 1:1 범위가 되도록 선택된다.

상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분 및 활성화제 성분 외에도, 일부 실시양태에서, 상기 수계 폴리우레탄 코팅은 희석제를 추가로 포함한다. 상기 희석제는 점도를 조절하는 작용을 하고 필름 형성 및 경화 환경을 제공한다. 하나의 실시양태에서, 상기 희석제는 적어도 레올로지 조절 첨가제를 함유한다. 그러나, 필요한 경우, 상기 희석제는 또한 보조 물질 및 첨가제, 하나 이상의 아크릴 폴리올 에멀젼 및 유기 용매를 함유할 수 있다.

수계 폴리우레탄 코팅 조성물을 제조하기 위해, 상기 기재 성분 및 활성화제 성분, 및 희석제(사용되는 경우)는 간단한 기계적 혼합 공정 또는 수동 혼합(hand mixing)에 의해 혼합된다. 상기 개별 성분들은 적용 바로 직전까지는 별개로 유지된다. 먼저, 상기 활성화제 및 기재 성분을 혼합한 후, 희석제(사용되는 경우)를 첨가함으로써, 아이소시아네이트 및 폴리올 둘 다를 함유하는 에멀젼 마이셀을 생성한다.

본 발명의 코팅 조성물은 임의의 적합한 코팅 방법을 사용하여 적용될 수 있고 임의의 적합한 건조 필름 두께로 적용될 수 있다.

예를 들면, 특정 실시양태에서, 상기 코팅 조성물은 약 1 밀(mil) 내지 6 밀 범위의 건조 필름 두께로 적용된다. 하나의 실시양태에서, 상기 코팅 조성물은 약 2 밀 내지 4 밀 범위의 건조 필름 두께로 적용된다.

본 발명의 코팅 조성물은 솔질, 분무, 침지, 롤링(rolling), 유동화(flowing) 등에 의해 적용될 수 있다. 적용시, 가열하거나 또는 가열하지 않고 필름 형성을 달성할 수 있다. 상기 코팅 조성물은 주위 온도에서 적어도 약 1 주간, 또는 60℃에서 약 24 시간 경화된 후에 우수한 필름 성능을 나타낸다. 특정 실시양태에서, 상기 코팅 조성물은 약 8 내지 24 시간 내에 건조되어 테이프로 된다.

본 발명의 코팅 조성물은 종종 프라이머 상의 임의의 적합한 기재에 적용되고, 탑코트(topcoat), 베이스코트(basecoat) 또는 클리어코트(clearcoat)로 사용될 수 있다. 다르게는, 상기 코팅 조성물을 1-코트 시스템으로 사용하여, 별도의 탑코트, 베이스코트 및/또는 클리어코트를 필요로 하지 않을 수 있다.

적합한 기재는 금속성 및 중합체성 기재를 포함하나, 이에 국한되지 않는다. 적합한 금속성 기재는 예를 들면 냉간 압연된 스틸, 스테인리스 스틸, 및 아연 금속, 아연 화합물 및 아연 합금(전기아연 도금된 스틸, 고온-침지 아연 도금된 스틸, 갈바닐(GALVANNEAL) 스틸, 및 아연 합금으로 도금된 스틸을 포함함) 중 어느 하나로 표면-처리된 스틸, 구리, 마그네슘 및 이들의 합금, 알루미늄 합금, 아연-알루미늄 합금 예컨대 갈판(GALFAN), 갈바룸(GALVALUME), 알루미늄 도금된 스틸 및 알루미늄 합금 도금된 스틸 기재로 구성된 호일(foil), 쉬트(sheet) 또는 작업편(workpiece)을 포함하나, 이들에 국한되지 않는다. 또한, 적합한 금속성 기재는 은, 금 및 이들의 합금을 포함한다.

적합한 중합체성 기재의 예로는 폴리스타이렌, 폴리아마이드, 폴리에스터, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 멜라민 수지, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 피롤리돈 및 상응하는 공중합체 및 블록 공중합체, 생분해성 중합체 및 천연 중합체 예컨대 젤라틴이 있다.

알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 또한 본 발명의 코팅 조성물로부터 침착된 코팅에 의해 적어도 부분적으로 코팅된 기재 및 본 발명의 코팅 조성물을 사용하여 기재를 코팅하는 방법에 관한 것이다.

실시예

하기의 비-제한적 실시예는 본 발명에 따른 수계 폴리우레탄 코팅 조성물의 예시적인 조성물을 나타낸다. 하기 실시예 및 비교예에서는, 하기 표 1에 기재된 원료들을 사용할 수 있다.

비교예

기재 성분, 활성화제 성분 및 희석제를 별도로 제조하고 저장하여 하기 비교예 1 및 2에 따른 수계 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 코팅 조성물을 기재에 적용하기 바로 직전에, 고 전단 혼합 장치를 사용하여 상기 기재 성분을 상기 활성화제 성분과 혼합하였다. 이어서, 희석제를 첨가하고 혼합물을 다시 혼합하였다. 생성 조성물을, 예를 들면 피알씨-데조토 인터내셔날 인코포레이티드(PRC-DeSoto Int., Inc.)로부터 입수가능한 CA7700 프라이머에 의해 코팅된 알루미늄 기재상으로 HVLP(고 부피, 저 압력) 스프레이 건을 통해 분무하여 도포하였다.

비교예 1

하기 표 2에 기재된 조성을 갖는 수계 폴리우레탄 코팅을 제조하였다. 이 코팅은 99.66 g/L의 VOC 수준 및 49.96%의 비-휘발성 물질("NVM") 수준을 가졌다.

기재 성분	중량%
탈이온수	5.49
BYK-011	0.65
다이스퍼BYK-190	1.83
Ti-퓨어 R706	20.33
에어로실 R942	0.09
Byk-345	0.51
보치겔 PW25	0.13
바이실론 어디티브 3468	0.46
바이하이드롤 XP2470	33.18
탈이온수	3.04
활성화제 성분	중량%
데스모듀어 XP2410	6.00
바이하이듀어 XP2570	7.02
프로글라이드 DMM	0.51
희석제	중량%
탈이온수	20.78

비교예 2

하기 표 3에 기재된 조성을 갖는 수계 폴리우레탄 코팅을 제조하였다. 이 코팅은 24.46 g/L의 VOC 수준 및 49.45%의 NVM 수준을 가졌다.

기재 성분	중량%
탈이온수	5.29
BYK-011	0.58
다이스퍼BYK-190	3.23
Ti-퓨어 R706	20.58
바이실론 어디티브 3468	0.40
바이하이드롤 XP2470	1.70
바이하이드롤 XP7093	39.58
탈이온수	9.04
활성화제 성분	중량%
데스모듀어 XP2410	6.81
바이하이듀어 XP2570	7.12
희석제	중량%
탈이온수	5.65

실시예

기재 성분, 활성화제 성분 및 희석제를 별도로 제조하고 저장하여 하기 실시예 1 내지 7에 따른 수계 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 코팅 조성물을 기재에 적용하기 바로 직전에, 예를 들면 주걱(spatula)을 사용하여 상기 기재 성분을 상기 활성화제 성분과 수동 혼합하였다. 이어서, 희석제를 첨가하고 혼합물을 다시 수동 혼합하였다. 각각의 생성 조성물을, 예를 들면 피알씨-데조토 인터내셔날 인코포레이티드로부터 입수가능한 CA7700 프라이머에 의해 코팅된 알루미늄 기재상으로 HVLP(고 부피, 저 압력) 스프레이 건을 통해 분무하여 도포하였다. 이어서, 도포된 코팅을 주위 온도에서 약 1 주간 경화시켰다.

실시예 1

하기 표 4에 기재된 조성을 갖는 수계 폴리우레탄 코팅을 제조하였다. 이 코팅은 43.50 g/L의 VOC 수준 및 66.5%의 NVM 수준을 가졌다.

기재 성분	중량%
렉소레즈 1405-65	11.51
K-플렉스 XMA308	11.51
트라이에틸아민	1.18
프로글라이드 DMM	1.55
활성화제 성분	중량%
데스모듀어 XP2410	9.43
바이하이듀어 XP2570	11.04
희석제	중량%
탈이온수	53.75

실시예 2

하기 표 5에 기재된 조성을 갖는 수계 폴리우레탄 코팅을 제조하였다. 이 코팅은 69.60 g/L의 VOC 수준 및 42.34%의 NVM 수준을 가졌다.

기재 성분	중량%
렉소레즈 1405-65	11.75
K-플렉스 188	11.75
트라이에틸아민	1.20
프로글라이드 DMM	1.59
활성화제 성분	중량%
데스모듀어 XP2410	8.68
바이하이듀어 XP2570	10.16
희석제	중량%
탈이온수	54.87

실시예 3

하기 표 6에 기재된 조성을 갖는 수계 폴리우레탄 코팅을 제조하였다. 이 코팅은 50.42 g/L의 VOC 수준 및 62.20%의 NVM 수준을 가졌다.

기재 성분	중량%
렉소레즈 1405-65	8.18
K-플렉스 XMA308	8.18
트라이에틸아민	0.83
메틸 프로필 케톤	0.98
Ti 퓨어 R760	32.72
활성화제 성분	중량%
데스모듀어 XP2410	6.04
바이하이듀어 XP2570	7.08
희석제	중량%
탈이온수	35.99

실시예 4

하기 표 7에 기재된 조성을 갖는 수계 폴리우레탄 코팅을 제조하였다. 이 코팅은 50.44 g/L의 VOC 수준 및 62.20%의 NVM 수준을 가졌다.

기재 성분	중량%
렉소레즈 1405-65	8.18
K-플렉스 XMA308	8.18
트라이에틸아민	0.83
메틸 아밀 케톤	0.98
Ti 퓨어 R760	32.72
활성화제 성분	중량%
데스모듀어 XP2410	6.04
바이하이듀어 XP2570	7.08
희석제	중량%
탈이온수	35.99

실시예 5

하기 표 8에 기재된 조성을 갖는 수계 폴리우레탄 코팅을 제조하였다. 이 코팅은 49.59 g/L의 VOC 수준 및 62.00%의 NVM 수준을 가졌다.

기재 성분	중량%
렉소레즈 1405-65	5.13
데스모펜 365	2.77
K-플렉스 XAM308	10.40
트라이에틸아민	0.57
메틸 아밀 케톤	0.35
Ti 퓨어 R760	26.34
활성화제 성분	중량%
데스모듀어 XP2410	7.48
바이하이듀어 XP2570	8.77
희석제	중량%
탈이온수	38.12

실시예 6

하기 표 9에 기재된 조성을 갖는 수계 폴리우레탄 코팅을 제조하였다. 이 코팅은 70.80 g/L의 VOC 수준 및 52.80%의 NVM 수준을 가졌다.

기재 성분	중량%
렉소레즈 1405-65	3.96
데스모펜 365	2.11
카파 4101	2.64
K-플렉스 XAM308	5.28
트라이에틸아민	0.43
아세톤	0.99
바이실론 어디티브 3468	0.13
서피놀 104BC	0.13
Ti 퓨어 R706	7.39
활성화제 성분	중량%
데스모듀어 XP2410	9.16
바이하이듀어 VP LS2319	12.41
희석제	중량%
바이하이드롤 XP2470	2.43
보치 겔 PW25	0.23
탈이온수	31.68

실시예 7

하기 표 10에 기재된 조성을 갖는 수계 폴리우레탄 코팅을 제조하였다. 이 코팅은 69.60 g/L의 VOC 수준 및 47.89%의 NVM 수준을 가졌다.

기재 성분	중량%
렉소레즈 1405-65	3.60
데스모펜 365	1.58
솔스퍼스 39000	0.18
K-플렉스 XAM308	5.67
트라이에틸아민	0.39
3급-부틸 아세테이트	4.44
티누빈 1130	0.64
티누빈 292	0.32
바이실론 어디티브 3468	0.10
서피놀 104BC	0.10
Ti-퓨어 R706	14.79
활성화제 성분	중량%
데스모듀어 XP2410	13.56
K-Kat XC6212	0.14
희석제	중량%
바이하이드롤 XP2470	17.74
보치 겔 PW25	0.44
탈이온수	36.47

시험 및 결과

상기 실시예들에서 나타난 바와 같이, 생성 코팅 조성물의 VOC 수준은 기재 성분, 활성화제 성분 및 희석제의 양 및 함량을 조절함으로써 제어될 수 있다. 따라서, 일부 실시양태에서, 상기 코팅 조성물은 예를 들면 실시예 6에서 나타난 바와 같이 약 100 g/L 미만의 VOC 수준을 갖는다. 다른 실시양태에서는, 상기 코팅 조성물은 예를 들면 실시예 2, 3, 4 및 7에서 나타난 바와 같이 약 70 g/L 미만의 VOC 수준을 갖는다. 또 다른 실시양태에서, 상기 코팅 조성물은 예를 들면 실시예 1 및 5에서 나타난 바와 같이 약 50 g/L 미만의 VOC 수준을 갖는다.

실시예 및 비교예에 대한 다양한 성능 특성, 예컨대 테이프 접착성, 헤이즈 및 경면 광택도(20°및 60°의 입사각에서 측정함), MEK(메틸 에틸 케톤) 저항성, 접촉-응고(set-to-touch) 시간, 내충격성, 온수 저항성 및 스키드롤(skydrol) 저항성을 확인하기 위한 시험을 하였다. 또한, 각각의 실시예 및 비교예에 대한 NVM 비율 및 VOC 수준(g/L)을 결정하였다. NVM 비율은 ASTM D2369에 따라 결정하였고, VOC 수준은 ASTM D3960에 따라 결정하였다. 실시예 및 비교예에 대한 NVM 비율 및 VOC 수준은 상기 기재되어 있다.

테이프 접착성

테이프 접착성은 ASTM D3359에 따라 결정하였고, 그 결과를 하기 표 11에 기록하였다.

샘플	테이프 접착성
비교예 1	5B
비교예 2	5B
실시예 1	5B
실시예 2	5B
실시예 3	5B
실시예 4	5B
실시예 5	5B
실시예 6	5B
실시예 7	5B

헤이즈 및 경면 광택도

헤이즈 및 경면 광택도는 BYK-가드너 헤이즈-글로스(BYK-Gardner Haze-Gloss)를 사용하여 ASTM E430 및 D523에 따라 결정하였고, 그 결과를 하기 표 12에 기록하였다.

샘플	헤이즈	20°	60°
비교예 1	29.1	77.5	87.3
비교예 2	36.8	77.9	87.0
실시예 1	8.4	83.0	89.9
실시예 2	8.8	83.1	90.7
실시예 3	16.1	80.5	90.5
실시예 4	3.6	82.8	92.8
실시예 5	4.6	85.1	93.8
실시예 6	6.3	84.2	93.4
실시예 7	2.8	83.7	92.4

MEK 저항성

MEK 저항성은 200 MEK 왕복 문지름에 대하여 ASTM D5402에 따라 결정하였고, 그 결과를 하기 표 13에 기록하였다.

샘플	MEK 저항성
비교예 1	합격
비교예 2	합격
실시예 1	합격
실시예 2	합격
실시예 3	합격
실시예 4	합격
실시예 5	합격
실시예 6	합격
실시예 7	합격

접촉-응고 시간

접촉-응고 시간은 ASTM D1640에 따라 결정하였고, 그 결과를 하기 표 14에 기록하였다.

샘플	접촉-응고 시간
비교예 1	2 시간
비교예 2	8 시간
실시예 1	12 시간
실시예 2	12 시간
실시예 3	12 시간
실시예 4	12 시간
실시예 5	12 시간
실시예 6	4 내지 6 시간
실시예 7	4 내지 6 시간

내충격성

내충격성은 BYK-가드너 충격 시험기를 사용하여 ASTM D2794에 따라 결정하였고, 그 결과를 하기 표 15에 기록하였다.

샘플	내충격성 ( 정동작 / 반동작 )
비교예 1	20/10 in-lb
비교예 2	80/80 in-lb
실시예 1	100/100 in-lb
실시예 2	100/100 in-lb
실시예 3	100/100 in-lb
실시예 4	100/100 in-lb
실시예 5	100/100 in-lb
실시예 6	100/100 in-lb
실시예 7	100/100 in-lb

온수 저항성

온수 저항성은 ASTM D870에 따라 결정하였다. 각각의 샘플을 158℉에서 24 시간 동안 탈이온수 내에 침지하였다. 그 결과를 하기 표 16에 기록하였다.

샘플	온수 저항성
비교예 1	합격
비교예 2	합격
실시예 1	합격
실시예 2	합격
실시예 3	합격
실시예 4	합격
실시예 5	합격
실시예 6	합격
실시예 7	합격

스키드롤 저항성

스키드롤 저항성은 ASTM D870에 따라 결정하였다. 각각의 샘플을 158℉에서 24 시간 동안 스키드롤 LD-4 수압 유체(솔루시아 인코포레이티드(Solutia, Inc.)로부터 입수가능) 내에 침지하였다. 그 결과를 하기 표 17에 기록하였다.

샘플	스키드롤 저항성
비교예 1	합격
비교예 2	합격
실시예 1	합격
실시예 2	합격
실시예 3	합격
실시예 4	합격
실시예 5	합격
실시예 6	합격
실시예 7	합격

상기 시험 결과들로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 7에 따른 수계 코팅 조성물은, 수중 분산된 기재 성분을 포함하는 비교예 1에 비해 훨씬 감소된 VOC 수준을 갖는다. 또한, 실시예 1 내지 7에 따른 수계 조성물은 상당히 개선된 성능 특성을 갖는다. 예를 들면, 실시예 1 내지 7에 따른 수계 조성물은 비교예 1 및 2에 따른 조성물보다 월등히 우수한 내충격성 및 경면 광택도를 나타낸다. 또한, 비교예 2에 따른 조성물이 비교적 낮은 VOC 수준을 갖지만, 실시예 1 내지 7에 따른 조성물에 비해 훨씬 더 불량한 성능 특성을 나타낸다. 실시예 1 내지 7에 따른 조성물은 매우 낮은 VOC 수준을 수계 코팅 조성물에서 전에 얻을 수 없었던 우수한 성능 특성과 연결지을 수 있다.

더욱이, 실시예 1 내지 7에 따른 수계 코팅 조성물은 통상적인 용매-계 코팅 조성물과 유사한 성능 특성을 나타낸다. 특히, 한 상업적으로 입수가능한 용매-계 코팅 조성물은 피알씨-데조토 인터내셔날 인코포레이티드로부터 입수가능한 CA8000이다. 이러한 용매-계 코팅 조성물의 헤이즈 및 20°경면 광택도 10.5/83.6은 실시예 1 내지 7에 따른 수계 조성물에 대해 상기 기록된 값들과 매우 유사하다. 또한, 이러한 용매-계 조성물의 내충격성 100/100 in-lb는 실시예 1 내지 7에 따른 수계 조성물에 대해 기록된 값과 동일하다. 따라서, 본 발명의 수계 조성물은 감소된 VOC를 가질 뿐만 아니라 통상적인 용매-계 조성물에 비해 훨씬 개선된 성능 특성을 가지며, 따라서 이들의 용매-계 대응 조성물의 성능과 대등하고 예를 들면 항공 산업의 높은 성능 요건을 만족시킨다.

본 발명은 예시적인 실시양태 및 양태들을 참고로 기술되었지만, 이들에 국한되지 않는다. 당해 분야 숙련자들은 다른 변형 및 응용들이 본 발명으로부터 의미 있게 벗어나지 않고 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들면, 상기 코팅 조성물은 간단한 기계적 혼합 공정에 의하거나 또는 수동 혼합에 의해 혼합될 수 있는 것으로 기술되어 있다. 그러나, 다른 혼합 공정을 사용하여도 본 발명의 코팅 조성물을 혼합할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 상기 코팅 조성물이 항공 적용에 유용한 것으로 기술되어 있지만, 다른 적용에도 유용할 수 있음은 물론이다. 따라서, 상기 상세한 설명은 기술된 정확한 실시양태 및 양태들에 국한되는 것으로 읽혀서는 안 되며, 가장 충실하고 진정한 범위를 갖는 하기의 특허청구범위와 모순되지 않고 이를 뒷받침하는 것으로 읽혀져야 한다.

명세서 및 특허청구범위에 걸쳐, 값의 범위에 관하여 사용된 용어 "약"은 인용된 높고 낮은 값들 모두에 선행하는 것으로 의도되며, 측정, 유효 숫자 및 호환성에 관한 편차의 경계 영역을 나타낸 것으로, 이들 모두는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 숙련자에 의해 이해될 수 있다.

Claims

친수성 폴리올 수지 및 소수성 폴리올 수지를 포함하는 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재(base) 성분;
소수성 폴리아이소시아네이트를 포함하는 활성화제 성분; 및
물
을 포함하는 수계(water-borne) 코팅 조성물로서,
수계 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 3 중량%의 유기 용매를 갖는, 수계 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 수계 코팅 조성물이 100 g/L 미만의 휘발성 유기 성분을 포함하는, 수계 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 수계 코팅 조성물이 70 g/L 미만의 휘발성 유기 성분을 포함하는, 수계 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 수계 코팅 조성물이 50 g/L 미만의 휘발성 유기 성분을 포함하는, 수계 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
희석제(thinning agent)를 추가로 포함하는, 수계 코팅 조성물.
제 5 항에 있어서,
상기 희석제가 물인, 수계 코팅 조성물.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분이, 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이상의 친수성 폴리올 수지를 포함하는, 수계 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 친수성 폴리올 수지가, 상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분의 총 중량을 기준으로 10 내지 80 중량% 범위의 양으로 상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분 중에 존재하고,
상기 소수성 폴리올 수지가, 상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분의 총 중량을 기준으로 20 내지 90 중량% 범위의 양으로 상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분 중에 존재하는, 수계 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 친수성 폴리올 수지가 샘플 1 그램당 KOH 20 내지 120 mg 범위의 OH 가(OH value) 및 샘플 1 그램당 KOH 10 내지 90 mg 범위의 산가(acid number)를 포함하는, 수계 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 친수성 폴리올 수지가 폴리에스터, 폴리에터, 폴리우레탄, 카프로락톤, 알키드 수지, 아크릴 폴리올 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 수계 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 소수성 폴리올 수지가 샘플 1 그램당 KOH 50 내지 300 mg 범위의 OH 가 및 샘플 1 그램당 KOH 0 내지 5 mg 범위의 산가를 포함하는, 수계 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 소수성 폴리올 수지가 폴리에스터, 폴리에터, 폴리우레탄, 카프로락톤, 알키드 수지, 아크릴 폴리올 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 수계 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 활성화제 성분이 친수성 폴리아이소시아네이트를 추가로 포함하는, 수계 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 수계 코팅 조성물이 100 g/L 미만의 휘발성 유기 성분량을 갖는, 수계 코팅 조성물.
제 15 항에 있어서,
상기 수계 코팅 조성물이 70 g/L 미만의 휘발성 유기 성분을 포함하는, 수계 코팅 조성물.
제 15 항에 있어서,
상기 수계 코팅 조성물이 50 g/L 미만의 휘발성 유기 성분을 포함하는, 수계 코팅 조성물.
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제 1 항에 있어서,
상기 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분이, 실질적으로 물을 함유하지 않는 기재 성분의 총 중량을 기준으로 10 중량% 이상의 친수성 폴리올 수지를 포함하는, 수계 코팅 조성물.
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