KR101362523B1 - 플라스틱 코팅을 위한 저 voc 프라이머 - Google Patents

플라스틱 코팅을 위한 저 voc 프라이머 Download PDF

Info

Publication number
KR101362523B1
KR101362523B1 KR1020087003421A KR20087003421A KR101362523B1 KR 101362523 B1 KR101362523 B1 KR 101362523B1 KR 1020087003421 A KR1020087003421 A KR 1020087003421A KR 20087003421 A KR20087003421 A KR 20087003421A KR 101362523 B1 KR101362523 B1 KR 101362523B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
component
coating composition
weight
acid
branched
Prior art date
Application number
KR1020087003421A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080031402A (ko
Inventor
볼프강 스트릭케르
우도 헤르만
이본 소이렌
롤프 락만
Original Assignee
코팅즈 포린 아이피 코퍼레이션. 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=37510828&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR101362523(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 코팅즈 포린 아이피 코퍼레이션. 엘엘씨 filed Critical 코팅즈 포린 아이피 코퍼레이션. 엘엘씨
Publication of KR20080031402A publication Critical patent/KR20080031402A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101362523B1 publication Critical patent/KR101362523B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/08Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with resins or resin acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/0427Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/043Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2467/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/29Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/28Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or compounds containing halogen
    • C08L23/286Chlorinated polyethylene
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31786Of polyester [e.g., alkyd, etc.]
    • Y10T428/31794Of cross-linked polyester

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

본 발명은
A) 히드록실가가 50 내지 300 ㎎ KOH/g 고형물이고, 다분산도 Mw/Mn가 <2이며, 수평균 분자량(Mn)이 300 내지 4,000이고, 3 개 이상의 분지를 갖고, 3 개 이상의 분지 각각에서 1 이상의 히드록실 기를 갖는 1 이상의 분지 히드록시 작용성 폴리에스테르를 포함하는 히드록시 작용성 결합제 성분,
B) 히드록시작용성 결합제 성분 A)를 위한 가교 성분,
C) 1 이상의 접착 촉진 성분, 및 임의로,
D) 안료 및/또는 충전제뿐 아니라 도료에 통상적으로 존재하는 첨가제, 유기 용매를 포함하는 플라스틱 기재의 직접 코팅을 위한 코팅 조성물에 관한 것이다.
용매계 코팅 조성물, 프라이머, 히드록시 작용성 폴리에스테르, 접착력

Description

플라스틱 코팅을 위한 저 VOC 프라이머{LOW-VOC PRIMER FOR PLASTIC COATING}
본 발명은 플라스틱 소재의 도색을 위한, 고형물 함량이 높고, OH-작용성 폴리에스테르 및 폴리이소시아네이트 가교제를 주성분으로 하는 2 팩 프라이머에 관한 것이다. 프라이머는 자동차 및 공업용 도색에 사용될 수 있는 것이 이롭다.
수년 이내에, 도료에서의 휘발성 유기 화합물(VOC) 함량 감소를 점차로 요구하는 환경 규제가 예상된다. 예를 들면 플라스틱 소재의 도색을 위한 프라이머는 또한 유럽 VOC 법규에 의하여 재분류된다. 그래서, 휘발성 유기 화합물에 대한 한계치는 540 g/ℓ가 된다. 그러므로, 한편으로는 고형물 함량이 높으며, 그에 따른 용매 방출에 대한 규제에 따르며, 다른 한편으로는 각각의 플라스틱 소재 기재에 대한 접착력이 우수하게 되는 플라스틱 소재의 도색에 적절한 코팅 조성물을 찾고자 하는 시도가 이루어지고 있다. 접착 촉진제로서 가장 잘 알려진 염소화 폴리올레핀(CPO)이 통상적으로 사용된다. 그러나, 코팅 조성물중에서의 높은 고형물 함량이 요구되는 것을 달성하기 위하여, CPO는 추가의 결합제 성분(들)과 조합되어야만 하며, CPO는 각종 결합제 유형과의 상용성과 관련하여 전적으로 문제가 되지 않지는 않는다. 그래서, 종종 코팅 조성물의 CPO 성분은 결합제를 포함하는 성분과 는 달리, 개개의 성분으로서 제공되어야 한다.
미국 특허 제6,277,497호에는 카르복실산의 3차 글리시딜 에스테르, 바람직하게는 피발산 글리시딜 에스테르, 및 폴리카르복실산으로부터 생성되고, 3차 에스테르 말단 기를 갖는 분지 히드록시 작용성 폴리에스테르 올리고머가 기재되어 있으나, 이러한 코팅 조성물은 염소화 폴리올레핀을 포함하지 않으며, 다층 코팅에서의 클리어 코트 또는 탑코트로서 사용된다.
그리하여, 고형물 함량이 높으며, 점도가 충분히 낮고, 통상의 접착 촉진제, 특히 염소화 폴리올레핀과 상용성을 갖고 그리고, 저장 수명 (shelf life)을 제한하지 않고 상기 접착 촉진제를 포함하는 배합물에서 균질하게 유지되는 접착 프라이머로서 공지된 플라스틱 소재의 도색을 위한 다목적 접착 촉진 용매계 코팅 조성물에 대한 수요가 존재한다. 프라이머는 다목적의 착색되거나 또는 착색되지 않은 프라이머이어야 하며, 폴리이소시아네이트로 가교되어야 하며, 가능한한 다수의 플라스틱 소재에, 예를 들면 자동차의 외부 부분에 대한 접착력이 우수하여야 한다.
발명의 개요
본 발명은
A) 히드록실가가 50 내지 300 ㎎ KOH/g 고형물, 바람직하게는 80 내지 220 ㎎ KOH/g 고형물이며, 다분산도(Mw/Mn)가 <2, 특히 바람직하게는 1.5 및 <1.5이고, 수평균 분자량(Mn)이 300 내지 4,000, 바람직하게는 700 내지 1,500이고, 3 개 이상의 분지를 갖고, 3 개 이상의 분지 각각에서 1 이상의 히드록실 기를 갖고,
a) 1 이상의 폴리카르복실산 무수물,
b) 3 이상의 히드록실 기를 갖는 1 이상의 폴리올 및
c) α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산이 산 분자에서 7 내지 13 개의 탄소 원자, 바람직하게는 산 분자에서 9 내지 11 개의 탄소 원자를 갖는 α-알킬알칸 모노카르복실산, 산 분자에서 7 내지 13 개의 탄소 원자, 바람직하게는 산 분자에서 9 내지 11 개의 탄소 원자를 갖는 α,α'-디알킬알칸 모 노카르복실산 및 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산의 1 이상의 글리시딜 에스테르의 성분
이 반응된 것을 포함하는 1 이상의 분지 히드록시 작용성 폴리에스테르
를 포함하는 히드록시 작용성 결합제 성분,
B) 히드록시 작용성 결합제 성분을 위한 가교 성분, 바람직하게는 유리 이소시아네이트 기를 갖는 1 이상의 폴리이소시아네이트 가교제를 포함하는 가교 성분,
C) 1 이상의 접착 촉진 성분, 바람직하게는 1 이상의 염소화 폴리올레핀 및 임의로,
D) 안료 및/또는 충전제뿐 아니라 도료에 통상적으로 존재하는 첨가제, 유기 용매를 포함하는,
플라스틱 기재의 직접 코팅을 위한 용매계 2 성분 코팅 조성물에 관한 것이다.
폴리에스테르 A)는 20 내지 50 중량%, 가장 바람직하게는 30 내지 40 중량%의 성분 a), 2 내지 30 중량%, 가장 바람직하게는 5 내지 20 중량%의 성분 b) 및 30 내지 80 중량%, 가장 바람직하게는 40 내지 70 중량%의 성분 c)의 반응 생성물 (성분 a), b) 및 c)의 중량%는 총 100 중량%임)을 포함하는 것이 바람직하다.
놀랍게도, 본 발명의 코팅 조성물은 VOC 값이 540 g/ℓ 및 <540 g/ℓ에 해당하는 높은 고형물 함량을 갖고, 상기 코팅 조성물을 플라스틱 소재에 직접 도포할 경우, 각종 플라스틱 소재 기재, 특히 비교적 비극성 플라스틱 소재, 예컨대 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌 혼합물, 예컨대 폴리프로필렌 에틸렌 디엔 공중합체(PP-EPDM)에 대한 접착력이 매우 우수한 것으로 밝혀졌다. 히드록시작용성 결합제 A) 및 접착 촉진제 B)를 포함하는 저장 안정하고, 균질한 히드록시작용성 성분을 제공할 수 있다.
실시태양의 상세한 설명
본 발명은 하기에서 보다 구체적으로 기재하고자 한다.
특별한 언급이 없다면, 본 명세서에서 언급한 모든 분자량(수 평균 분자량 및 중량 평균 분자량 모두)은 표준물질로서 폴리스티렌을 사용하여 GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의하여 측정한다.
본 발명은 용매계 코팅 조성물에 관한 것이다. 이러한 용매계 코팅 조성물은, 코팅 조성물의 제조 및/또는 도포시 유기 용매를 희석제로서 사용하는 코팅 조성물이다.
본 발명에 의한 코팅 조성물은 히드록시작용성 결합제 A)를 포함한다. 전술한 1 이상의 분지 성상 폴리에스테르는 히드록시작용성 결합제 A)로서 존재하는 것이 기본이다.
폴리에스테르의 3 이상의 별개의 분지 각각에 1 이상의 히드록실 기를 갖는 히드록시 작용성 분지 폴리에스테르 A)는 구조 성분으로서 폴리에스테르의 총량에 대하여 바람직하게는 30 내지 80 중량%, 더욱 바람직하게는 40 내지 70 중량%, 가장 바람직하게는 45 내지 65 중량%의 글리시딜 에스테르 성분 c)로부터의 분지 산 에스테르 기를 포함한다. 예를 들면, 상기 구조 성분은 하기 화학식 I의 것중 하나가 될 수 있다:
Figure 112008010371352-pct00001
상기 화학식에서, R1 및 R3은 C1-C3 알킬로부터 독립적으로 선택되며, R1 또는 R3 중 하나는 H가 될 수 있으며, R2는 C3-C9 알킬이며, 단 3 개의 라디칼 R1, R2 및 R3의 탄소 원자의 총수는 5 내지 11, 바람직하게는 7 내지 9이다.
히드록시 작용성 폴리에스테르 A)의 제조 방법에 사용하고자 하는 성분 a)는 폴리카르복실산 무수물이다. 또한, 폴리카르복실산 무수물은 1 이상의 카르복실 기를 포함할 수 있다. 예를 들면 사용할 수 있는 폴리카르복실산은 4 내지 54 개의 탄소 원자를 갖는 폴리카르복실산의 산 무수물이다. 폴리카르복실산의 예로는 분자량이 약 116 내지 1,000인 것, 예를 들면 말레산, 프탈산, 이소프탈산, 트리멜리트산, 도데칸디카르복실산, 테트라히드로프탈산, 헥사히드로프탈산, 메틸헥사히 드로프탈산, 시클로헥산-1,2- 및 -1,4-디카르복실산, 세바스산, 아디프산 및 이량체 지방산, 예컨대 시판중인 Pryol 1009 및 1010 등이 있다. 사용 가능한 산 무수물의 바람직한 예로는 헥사히드로프탈산 무수물, 메틸헥사히드로프탈산 무수물, 프탈산 무수물 및 트리멜리트산 무수물 등이 있다. 폴리카르복실산 무수물은 단독으로 사용할 수 있거나 또는 조합하여 사용할 수 있다.
히드록시 작용성 폴리에스테르 A)의 제조 방법에 사용하고자 하는 성분 b)는 3 이상의 히드록실 기를 갖는 다가 알콜이다. 이들 다가 알콜의 예로는 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 디트리메틸올프로판, 모노펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 글리세린 및 이의 혼합물 등이 있다. 다가 알콜은 2 개의 히드록실 기를 갖는 50 몰% 이하의 1 이상의 알콜과 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 알콜의 예로는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 네오펜틸 글리콜 등이 있다.
알콜의 바람직한 예로는 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 디트리메틸올프로판, 모노펜타에리트리톨 및/또는 디펜타에리트리톨 등이 있다.
성분 a) 및 성분 b)로서는 하기와 같은 것을 사용하는 것이 바람직한데, 성분 a)로서 헥사히드로프탈산 무수물, 메틸헥사히드로프탈산 무수물, 트리멜리트산 무수물 및/또는 프탈산 무수물 및, 성분 b)로서 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 디트리메틸올프로판, 모노펜타에리트리톨 및/또는 디펜타에리트리톨 등이 있다. 성분 b)로서 모노펜타에리트리톨이 특히 바람직하다.
히드록시 작용성 폴리에스테르 A)의 제조 방법에 사용하고자 하는 성분 c)로 는 α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산의 글리시딜 에스테르가 있으며, 여기서 α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산은 각각의 산 분자에서 7 내지 13 개의 탄소 원자, 바람직하게는 산 분자에서 9 내지 11 개의 탄소 원자를 갖는 α-알킬알칸 모노카르복실산 및/또는 α,α'-디알킬알칸 모노카르복실산이다. 글리시딜 에스테르의 바람직한 예는 베르사트산의 글리시딜 에스테르(네오데칸산 글리시딜 에스테르) 등이 있다. 이러한 글리시딜 에스테르는 시판중인 것, 예를 들면 Cardura(등록상표) E10 P(레졸루션 시판)를 들 수 있다.
바람직한 폴리에스테르 A)는 헥사히드로프탈산 무수물, 메틸헥사히드로프탈산 무수물, 프탈산 무수물 및/또는 트리멜리트산 무수물을 모노펜타에리트리톨 및/또는 디펜타에리트리톨 및, 베르사트산의 글리시딜 에스테르와 반응시켜 얻는다.
히드록시작용성 분지 폴리에스테르 A)의 가능한 제조 방법은 중간체로서 해당 디카르복실산 하프 에스테르의 형성하에 폴리올 b)을 폴리카르복실산 무수물 a)로 개환 중축합시키고, 이어서 중간 카르복시 작용성 중축합 생성물을 α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산의 글리시딜 에스테르 c)로 반응시켜 산 기를 히드록시 기로 전환시킨다. 폴리카르복실산 무수물 a)을 사용한 폴리올 b)의 개환 중축합의 단계에서, 에스테르화 반응은 물의 제거를 통하여 거의 실시되지 않는다는 점이 중요하다. 그러나, 특정의 에스테르화 반응은 부반응으로서 실시될 수 있다. 개환 중축합하에서 형성된 산 기의 일반적으로 10% 이하, 바람직하게는 5% 이하는 에스테르화 반응하에 반응할 수 있다. 실시될 수 있는 추가의 부반응은 에테르 형성하에 글리시딜 에스테르의 에폭시 기과 히드록시 기의 반응이다. 10% 이하, 바람직 하게는 5% 이하의 에폭시 기가 히드록시 기와 반응하는 것을 확실히 하여야 한다.
폴리올 및 산 무수물의 개환 중축합은 당업자에게 공지된 기법에 의하여 실시된다. 일반적으로, 반응은 폴리올 및 무수물을 혼합하고, 100℃ 내지 170℃의 온도로 가열하고, 산가 이론치가 도달될 때까지 반응 혼합물을 상기 온도에서 유지하여 실시될 수 있다. 글리시딜 에스테르와의 차후의 반응은 반응물을 혼합하고, 100℃ 내지 170℃에서 가열하고, 산 및 에폭시 기의 완전 전환이 표준의 적정 방법을 사용한 에폭시 기의 산가에 의하여 측정될 때까지 반응 혼합물을 상기 온도에서 유지하여 실시한다.
촉매는 개환 중축합 반응을 촉진하는데 사용할 수 있다. 일반적으로 유기주석 촉매, 예컨대 디부틸 주석 디라우레이트, 디부틸산화주석, 옥토산주석 등; 삼중치환된 아민, 예컨대 트리에틸아민, 디메틸 벤질아민, 디메틸 에탄올아민, 트리에탄올아민 등; 3차 아민 염, 예컨대 수산화벤질트리메틸암모늄, 요오드화테트라부틸암모늄 등; 포스포늄 함유 촉매, 예컨대 요오드화에틸트리페닐포스포늄, 브롬화에틸트리페닐포스포늄 등을 사용한다
촉매는 임의의 사항이며, 사용할 경우, 첨가량은 다양하게 변경될 수 있다. 촉매를 사용할 경우, 함량은 통상적으로 성분 a) 및 성분 b)의 결합제 고형물을 기준으로 하여 약 0.01 내지 1 중량%가 된다.
또다른 반응 절차에서, 히드록시 작용성 폴리에스테르 A)는 중간체 디카르복실산 하프에스테르 (성분 a) 및 성분 b)의 중축합 생성물)을 에피클로르히드린과 반응시킨 후, α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산과 반응시켜 얻을 수 있으 며, 상기 α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산은 산 분자에서 7 내지 13 개의 탄소 원자, 바람직하게는 산 분자에서 9 내지 11 개의 탄소 원자를 갖는 α-알킬알칸 모노카르복실산, 산 분자에서 7 내지 13 개의 탄소 원자, 바람직하게는 산 분자에서 9 내지 11 개의 탄소 원자를 갖는 α,α'-디알킬알칸 모노카르복실산 및 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다. α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산의 예로는 상기 α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산의 글리시딜 에스테르의 설명에 기재된 것 등이 있다. 그러므로, 구절 "폴리에스테르는 반응한 c) α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산의 1 이상의 글리시딜 에스테르를 포함하며, 상기 α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산은 산 분자에서 7 내지 13 개의 탄소 원자를 갖는 α-알킬알칸 모노카르복실산, 산 분자에서 7 내지 13 개의 탄소 원자를 갖는 α,α'-디알킬알칸 모노카르복실산 및 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다"라는 것은 α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산의 글리시딜 에스테르 대신에, 산 분자에서 7 내지 13 개의 탄소 원자를 갖는 α-알킬알칸 모노카르복실산, 산 분자에서 7 내지 13 개의 탄소 원자를 갖는 α,α'-디알킬알칸 모노카르복실산 및 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산 및 에피클로르히드린을 사용하는 등가의 대체예를 포함하여야 한다.
본 발명에 의하여 전술한 반응 절차로 생성한 폴리에스테르는 좁은 분자량 분포를 갖는다. 이들은 일반적으로 다분산도가 <2, 바람직하게는 1.5 또는 <1.5이다. 상기 폴리에스테르는 때때로 "성상" 올리고머로도 지칭되는데, 이는 복수의 아암 또는 분지를 포함하며, 정확한 작용가를 갖기 때문이다.
본 발명에 필수적인 폴리에스테르 A) 이외에, 코팅 조성물은 히드록시 작용성 결합제를 더 포함할 수 있다. 추가의 히드록시 작용성 결합제는 특히 자동차 코팅에서 통상의 히드록시 작용성 수지, 예를 들면 단일 또는 2 성분 가교성 용매계 코팅 조성물의 생성에 사용되는 것을 포함하며, 이는 당업자에게 충분히 숙지되어 있다.
개별적으로 또는 조합하여 사용될 수 있는 히드록실 기를 포함하는 결합제의 예로는 폴리우레탄, 폴리(메트)아크릴레이트 및, 폴리에스테르 A)와는 상이한 폴리에스테르 등이 있다. 이들 수지는 일반적으로 히드록실가가 20 내지 250 ㎎의 KOH/g이고, 임의로 추가로 개질될 수 있다.
본 발명에 의한 코팅 조성물은 60 내지 100 중량%의 폴리에스테르 A) 및 0 내지 40 중량%의 추가의 히드록시 작용성 결합제를 포함할 수 있으며, 여기서 폴리에스테르 A) 및 추가의 히드록시 작용성 결합제의 충 중량 비율은 100 중량%이다. 본 발명에 의한 코팅 조성물은 폴리에스테르 A) 이외에, 추가의 히드록시 작용성 결합제를 포함하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 코팅 조성물은 히드록시작용성 결합제 성분을 위한 1 이상의 가교 성분을 포함한다. 가교 성분은 예를 들면 유리 및/또는 블록킹 이소시아네이트 기를 갖는 폴리이소시아네이트 및 멜라민 수지이다. 유리 이소시아네이트 기를 갖는 특히 바람직한 폴리이소시아네이트 가교제는 가교제 B)로서 사용된다.
폴리이소시아네이트는 예를 들면 지방족, 지환족, 방향족지방족 및/또는 방향족이 결합된 유리 이소시아네이트 기를 갖는 임의의 소정의 유기 폴리이소시아네 이트를 포함한다. 폴리이소시아네이트는 평균 NCO 작용가가 1.5 내지 5, 바람직하게는 2 내지 4인 전적으로 지방족 및/또는 지환족이 결합된 이소시아네이트 기를 갖는 폴리이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트 혼합물을 포함하는 것이 바람직하다.
특히 바람직한 화합물의 예로는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 1-이소시아나토-3,5,5-트리메틸-5-이소시아나토메틸시클로헥산(IPDI) 및/또는 비스(이소시아나토시클로헥실)메탄 및, 비우렛, 알로파네이트, 우레탄 및/또는 이소시아누레이트 기를 포함하는 상기 디이소시아네이트의 그 자체로서 공지된 유도체를 주성분으로 하는 이른바 "코팅 폴리이소시아네이트"를 들 수 있다. 또한, 트리이소시아네이트, 예컨대 트리이소시아나토노난을 사용할 수 있다.
입체 힌더드 폴리이소시아네이트도 마찬가지로 적절하다. 이의 예로는 1,1,6,6-테트라메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,5-디부틸펜타메틸 디이소시아네이트, p- 또는 m-테트라메틸크실릴렌 디이소시아네이트 및 해당 수소화 동족체 등이 있다.
디이소시아네이트는 원칙적으로 예를 들면 물 또는 폴리올, 예컨대 트리메틸올프로판 또는 글리세롤과의 반응에 의하여 또는 삼량체화에 의하여 작용성이 더 높은 화합물을 산출하는 통상의 방법으로 반응할 수 있다.
또한, 이소시아네이트 기를 포함하는 해당 예비중합체는 디- 및/또는 폴리이소시아네이트로서 사용될 수 있다. 폴리이소시아네이트 가교제는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명에 의한 코팅 조성물은 1 이상의 접착 촉진 화합물(성분 C)을 포함한다. 바람직하게는 염소화 폴리올레핀(CPO)은 접착 촉진 화합물로서 사용된다. 염소화 폴리올레핀에 대한 예로는 염소화 폴리에틸렌, 염소화 폴리프로필렌, 염소화 폴리에틸렌/폴리프로필렌 공중합체 또는 이의 혼합물 등이 있다. 염소화 폴리올레핀은 각종 염소화도, 각종 분자량, 각종 분지도 및 각종 개질을 나타낼 수 있다. 염소화 폴리올레핀은 일반적으로 15 내지 45 중량%의 염소화도를 나타내며, 분말, 유기 용매중의 용액 또는 수성 분산액의 형태를 가정할 수 있다. 염소화 폴리올레핀은 예를 들면 탄화수소, 바람직하게는 방향족 탄화수소중의 용액의 형태가 될 수 있다. 염소화 폴리올레핀의 용액의 고형물 함량은 예를 들면 18 내지 60 중량%가 될 수 있다. 언급한 생성물은 당업자에게 공지되어 있으며, 예를 들면 이스트만으로부터 시판중이다. 시판중인 염소화 폴리올레핀에 대한 제품의 예로는 크란 케미 게엠베하가 시판중인 CP 343-1 및 CP 515-2가 있다. 비-염소화 제품은 또한 접착 촉진제, 예를 들면 제품 Eastman AP 440-1(크실렌중의 25%, 이스트만)로서 사용될 수 있다.
또한, 화학적으로 개질된 염소화 폴리올레핀, 예컨대 산 개질된 염소화 폴리올레핀, 예를 들면 말레산으로 개질된 염소화 폴리올레핀을 사용할 수 있다. 이와 같은 제품은 예를 들면 도요 가세이 고교로부터 시판되는 상표명 Hardlen CY 9124 및, 트라마코로부터 시판되는 상표명 Trapylen 135S 및 Trapylen 822 등이 있다. 결합제 A)와 우수한 적합성을 나타내는 산 개질된 염소화 폴리올레핀이 특히 바람직하다.
본 발명에 의한 코팅 조성물은 통상의 코팅 첨가제를 포함할 수 있다. 코팅 첨가제는 코팅 분야에서, 특히 충전제 및 프라이머에서 사용 가능한 통상의 첨가제를 포함한다. 상기 첨가제의 예로는 (메트)아크릴 단독중합체 또는 실리콘 오일, 크레이터 방지제, 소포제, 촉매, 분산제, 농후제 및 유화제를 주성분으로 하는 레벨링제 등이 있다.
본 발명에 의한 코팅 조성물은, 특히 코팅 조성물의 탄성이 요구되는 경우, 예를 들면 가요성이 큰 플라스틱, 예를 들면 가요성이 큰 폴리우레탄, 가소화된 PVC(폴리염화비닐) 또는 PVC 호일을 코팅하고자 할 경우 일반적으로 사용되는 탄력강화 성분을 포함할 수 있다.
탄력강화 성분은 탄성 코팅 조성물의 배합, 특히 코팅 플라스틱에 대하여 당업자에게 공지된 바와 같은 탄력강화 작용을 갖는 결합제 및/또는 첨가제를 포함할 수 있다. 탄성이 높은 폴리에스테르 및/또는 폴리우레탄은 탄력강화 성분으로서 사용할 수 있다. 탄성 폴리에스테르 및 폴리우레탄은 지방(환)족 선형 또는 약간 분지된 불포화 폴리에스테르 및 폴리우레탄을 주성분으로 하는 것이다.
그러나, 본 발명의 잇점은 코팅 조성물에 특정의 탄성을 제공하기 위하여 별도의 탄력강화 성분을 실질적으로 필요로 하지 않는다는 점이다. 폴리에스테르 결합제 성분 A)를 사용하더라도 특정의 탄력강화 성분을 사용하지 않고 코팅 조성물의 요구되는 탄성을 제공한다.
또한, 유기 용매는 본 발명에 의한 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 유기 용매는 통상의 코팅 용매를 포함한다. 이들은 결합제의 제조로부터 유래할 수 있으 며 및/또는 별도로 첨가될 수 있다. 이들 용매의 예로는 일가 또는 다가 알콜, 예를 들면 프로판올, 부탄올, 헥산올; 글리콜 에테르 또는 에스테르, 예를 들면 부틸 글리콜, 부틸 디글리콜, 디에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 디프로필렌 글리콜 디알킬 에테르, 에틸 글리콜 아세테이트, 부틸 글리콜 아세테이트, 부틸 디글리콜 아세테이트, 에스테르, 예컨대 부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, 글리콜, 예를 들면 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 이의 올리고머, N-에틸-2-피롤리돈 및 케톤, 예를 들면 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 시클로헥사논; 방향족 또는 지방족 탄화수소, 예를 들면 톨루엔, 크실렌 또는 직쇄 또는 분지쇄 지방족 C6-C12 탄화수소 등이 있다.
또한, 본 발명에 의한 코팅 조성물은 코팅 조성물의 제조를 위한, 특히 자동차 코팅 분야에서의 프라이머 조성물의 제조를 위하여 당업자에게 공지된 바와 같은 통상의 유기 및/또는 무기 색상 부여 안료 및/또는 증량제를 포함할 수 있다. 안료의 예로는 이산화티탄, 미분화 이산화티탄, 산화철 안료, 카본 블랙, 아조 안료, 프탈로시아닌 안료, 퀴나크리돈 및 피롤로피롤 안료 등이 있다. 증량제의 예로는 이산화규소, 규산알루미늄, 산화알루미늄, 황산바륨 및 활석 등이 있다.
본 발명에 의한 코팅 조성물은 일반적으로 결합제(고형물) 대 증량제 및 안료의 중량비가 바람직하게는 2.0:1.0 내지 1.0:2.0, 특히 바람직하게는 1.5:1.0 내지 1.0:1.5이다.
본 발명에 의한 코팅 조성물은 특히 플라스틱을 코팅하기 위한 프라이밍 충 전제 또는 프라이머로서 사용된다. 이들은 통상적으로는 플라스틱 기재에 분무에 의하여 직접 도포되는 것이 바람직하다. 코팅은 예를 들면 약 20 내지 50 ㎛의 최종 건조 필름 두께로 도포된다. 임의로 플래쉬-오프 단계후 생성된 코팅의 경화는 실온 내지 100℃, 예를 들면 20℃ 내지 80℃, 바람직하게는 20℃ 내지 60℃의 온도에서 실시되는 것이 바람직하다.
임의의 플라스틱 소재는 플라스틱 소재 기재, 예컨대 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 아크릴로니트릴 부티디엔 스티렌 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리메틸메타크릴레이트, 유리 섬유 보강된 불포화 폴리에스테르, 폴리프로필렌 및 폴리프로필렌 혼합물, 예컨대 폴리프로필렌 에틸렌 디엔 공중합체로서 간주될 수 있다. 플라스틱 소재는 특히 자동차 공학에 사용되는 것이다.
프라이머는 임의의 소정의 통상의 코팅 조성물로 오버코팅될 수 있다. 이들은 예를 들면 통상의 탑코트로 오버코팅될 수 있다. 탑코트는 예를 들면 2 성분계(예를 들면 히드록시 작용성 결합제/폴리이소시아네이트 경화제) 또는 통상의 베이스 코트/클리어 코트 구조체에 기초한 단일층 탑코트를 포함할 수 있다. 클리어 코트, 특히 단일층 탑코트는 텍스처 쳐리된 표면을 얻기 위하여 텍스쳐 첨가제를 임의로 포함할 수 있다. 또한, 프라이머는 탑코팅 이전에 통상의 충전제 코팅 조성물로 오버코팅될 수 있다. 오버코팅은 일반적으로 용매계 또는 수계 코팅 조성물을 사용하여 실시할 수 있다. 일단, 프라이머를 도포하면, 프라이머층 또는 웨트-온-웨트의 건조 또는 경화후, 임의로 간단한 플래쉬 오프 처리후 오버코팅을 실시할 수 있다.
또한, 본 발명은
I. 본 발명에 의한 코팅 조성물(전술한 바와 같은 코팅 조성물)로부터 플라스틱 기재에 프라이머 코트를 직접 도포하는 단계,
II. 임의로, 상기 도포된 프라이머 코팅 조성물을 경화시키는 단계,
III. 착색된 단일층 탑코트 또는 착색된 베이스 코트 및 투명 클리어 코트로부터의 탑코트층을 상기 단계 I에서 도포된 층에 도포하는 단계 및
IV. 상기 코팅의 경화 단계를 포함하는, 다층 코팅 방법에 관한 것이다.
접착 촉진제, 특히 염소화 폴리올레핀과 함께, 본 발명에 의한 코팅 조성물은 광범위한 플라스틱 소재 기재, 특히 비교적 비극성인 플라스틱 소재, 예컨대 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌 에틸렌/프로필렌 디엔 공중합체(PP-EPDM)에 대하여 우수한 일반적인 접착력을 나타낸다. 또한, 본 발명에 의한 코팅 조성물은 미처리 비극성 플라스틱 소재에서의 우수한 접착 성질을 나타내어 통상적으로 예를 들면 화염 처리 또는 플라즈마 처리에 의하여 도색이 비교적 곤란한 비교적 비극성 플라스틱 소재의 특수 전처리가 필요하지 않게 된다.
본 발명에 의한 코팅 조성물은 특히 자동차 및 공업용 코팅 작업에서의 플라스틱을 코팅하기 위한 프라이머 또는 프라이밍 충전제로서 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명에 의하면, 이들은 특히 예를 들면 도색 차체공장에서 자동차 수리 코팅에 사용하기에 적절하다. 코팅 조성물은 장기간 안정성이 우수하며, 각종 등급의 플라스틱에 대하여, 예를 들면 자동차 산업에서 명시된 품질 요건을 충족시킨다.
하기의 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 예시하고자 한다.
결합제 실시예 1
히드록시작용성 폴리에스테르 1의 제조
160.16 g의 부틸아세테이트, 136 g의 모노펜타에리트리톨 및 504 g의 메틸헥사히드로프탈산 무수물을 유리 반응기에 넣고, 용해될 때까지 환류 가열하였다(140℃ 내지 160℃). 그후, 750 g의 네오데카노산 글리시딜 에스테르(레졸루션으로부터의 Cardura(등록상표) E10(베르사트산의 글리시딜 에스테르))를 첨가한 후, 8.61 g의 부틸아세테이트에 용해된 1.39 g의 디부틸 주석 디라우레이트를 첨가하였다. 산가가 3 이하가 될 때까지 혼합물을 추가로 환류하였다(175℃). 추가의 177.33 g의 부틸아세테이트를 첨가하였다. 총 반응 시간은 약 3 시간이다. 히드록실가는 이론상의 구조로부터 계산하였다.
테스트 결과:
고형물: 80.5%
점도(Gardner-Holdt): X
산가: 2.8 ㎎ KOH/g 고형물
Mn: 1,190
Mw: 1,460
다분산도 Mw/Mn: 1.2
OH가(이론치): 161 ㎎ KOH/g 고형물
결합제 실시예 2
히드록시작용성 폴리에스테르 2)의 제조
29.73 부의 메틸헥사히드로프탈산 무수물, 11.15 부의 부틸아세테이트 및 6.02 부의 모노펜타에리트리톨을 질소하에 반응 용기에 넣고, 이를 1 시간 동안 교반하면서 환류 가열하였다(140℃ 내지 160℃).
44.25 부의 네오데카노산 글리시딜 에스테르(레졸루션으로부터의 Cardura(등록상표) E10(베르사트산의 글리시딜 에스테르))를 반응기에 60 분에 걸쳐 첨가하였다. 그후, 0.89 부의 부틸아세테이트를 첨가하여 헹구었다. 산가가 2 ㎎ KOH/g 고형물 이하가 될 때까지 반응 혼합물을 환류 교반하였다(175℃). 7.96 부의 부틸아세테이트를 최종 희석으로서 첨가하였다.
테스트 결과:
고형물: 80.6%
점도(Gardner-Holdt): X
산가: 1.2 ㎎ KOH/g 고형물
중량 평균 분자량(Mw): 1,700
수평균 분자량(Mn): 1,400
다분산도 Mw/Mn: 1.2
OH가(이론치): 124 ㎎ KOH/g 고형물
결합제 실시예 3
히드록시작용성 폴리에스테르 3의 제조
17.72 부의 프탈산 무수물, 9.23 부의 헥사히드로프탈산 무수물, 9.30 부의 부틸아세테이트 및 8.15 부의 펜타에리트리톨을 질소하에서 반응 용기에 넣고, 1 시간 동안 교반하면서 환류 가열하였다(140℃ 내지 160℃).
44.91 부의 네오데카노산 글리시딜 에스테르(레졸류션으로부터의 Cardura(등록상표) E10(베르사트산의 글리시딜 에스테르))를 60 분에 걸쳐 반응기에 첨가하였다. 그후, 0.87 부의 부틸아세테이트를 첨가하여 헹구었다. 산가가 2.5 ㎎ KOH/g 고형물 이하가 될 때까지 반응 혼합물을 환류 교반하였다(175℃). 9.82 부의 부틸아세테이트를 최종 희석으로서 첨가하였다.
테스트 결과:
고형물: 81.8%
점도(Gardner-Holdt): X+1/2
산가: 0.9 ㎎ KOH/g 고형물
중량 평균 분자량(Mw): 1,600
수평균 분자량(Mn): 1,100
다분산도 Mw/Mn: 1.4
OH가(이론치): 168 ㎎ KOH/g 고형물
결합제 비교예 1
비교용 히드록시작용성 폴리에스테르 4의 제조
21.82 부의 네오데카노산 글리시딜 에스테르(레졸류션으로부터의 Cardura(등록상표) E10(베르사트산의 글리시딜 에스테르)), 30.43 부의 프탈산 무수물, 19.88 부의 트리메틸올프로판을 물 분리기가 장착된 질소하의 반응 용기에 넣고, 교반하면서 130℃로 가열하였다. 가열을 중단하고, 온도는 180℃ 내지 190℃로 증가되었다. 이 온도에서 다시 가열을 개시하고, 온도는 3 시간에 걸쳐 225℃로 증가되었다. 산가가 11 내지 14 ㎎ KOH/g 고형물이고, 크실렌에 용해된 70% 고형물에서의 점도가 Z2-Z3(Gardner-Holdt)가 될 때까지 반응 혼합물을 225℃에서 교반하였다. 2.13 부의 반응수를 물 분리기에서 스트리핑 제거하였다. 30 부의 크실렌을 최종 희석으로서 첨가하였다.
테스트 결과:
고형물: 70.4%
점도(Gardner-Holdt): Z2+1/2
산가: 11.4 ㎎ KOH/g
중량 평균 분자량(Mw): 5,800
수평균 분자량(Mn): 2,000
다분산도 Mw/Mn: 2.9
OH가(이론치): 170 ㎎ KOH/g
결합제 비교예 2
비교용 히드록시작용성 폴리에스테르 5의 제조
244.00 g의 메틸아밀케톤, 136.00 g의 모노펜타에리트리톨, 4.80 g의 9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌*, 4.80 g의 브롬화테트라에틸암모늄, 654.16 g 의 메틸헥사히드로프탈산 무수물/헥사히드로프탈산 무수물 혼합물**을 교반기, 응축기 및 질소 블랭킷이 장착된 반응기에 넣었다.
* 산코 케미칼 컴파니로부터 Sanko HCA로서 입수 가능.
** 밀리켄 케미칼 컴파니로부터 Milldride MHHPA로서 입수 가능.
혼합물을 140℃로 가열하고, 2 시간 동안 140℃에서 유지하였다. 그후, 184.8 g의 에틸렌옥시드를 4 시간에 걸쳐 반응기에 공급하였다.
배취 온도는 125℃에서 유지하고, 2.0 ㎎ KOH/g 고형물 이하의 산가를 얻을 때까지 유지하였다.
고형물: 80%
점도(Gardner-Holdt): Z2
적합성 테스트
수지 실시예 1 내지 3에서 제조한 폴리에스테르 1 내지 3 및 비교용 폴리에스테르 4 및 5를 CPO계 접착 촉진제(Hardlen CY9124, 도요 가세이 고교 컴파니, 리미티드)와의 적합성에 대하여 테스트하였다. 성분(하기 표 1에서 혼합비에 해당함)을 교반하면서 서로 혼합하였다. 각종 처리후의 결과를 하기 표 2에 제시하였다.
결과(중량%)
성분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
폴리에스테르 1 55.00
폴리에스테르 2 55.00
폴리에스테르 3 55.00
비교용 폴리에스테르 4 55.00
비교용 폴리에스테르 5 63.00
크실렌 26.00 26.00 26.00 26.00 18.00
CPO 69.00 69.00 69.00 69.00 69.00
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
적합성 우수 우수 우수 불량 불량
초기 외관 클리어 클리어 클리어 약간 혼탁 매우 혼탁
72 시간 실온후 외관 클리어 클리어 클리어 분리 분리
24 h/50℃ 가온 외관 클리어 클리어 클리어
24 h/50℃ 실온 냉각 외관 클리어 클리어 클리어
24 h/4℃ 직후 외관 클리어 클리어 클리어
24 h/20℃ 직후 외관 클리어 클리어 클리어
24 h/20℃ 실온으로 가온 외관 클리어 클리어 클리어
폴리에스테르 1 내지 3 및 접착 촉진제의 본 발명에 의한 혼합물은 가열 및 냉각후조차도 적합성이 매우 우수한 것으로 나타났다.
그러나, 비교용 폴리에스테르와의 혼합물은 혼합 직후 혼탁한 것으로 나타났으며, 심지어 72 시간 후 분리되었다. 그러므로, 추가의 도료 테스트는 비교용 폴리에스테르를 사용하여 실시하지 않았다.
프라이머의 제조
본 발명에 의한 프라이머 P1은 하기와 같이 제조하였다.
16.70 중량%의 폴리에스테르 1, 0.60 중량%의 Bentone(등록상표) 38(농후제), 0.55 중량%의 Aerosil(등록상표) R 972(데구싸로부터의 침전방지제), 0.04 중량%의 카본 블랙 FW 200, 9.10 중량%의 Kaolin(등록상표)(규산알루미늄 수화물), 11.40 중량% 황산바륨, 11.60 중량% TiO2, 8.90 중량%의 크실렌을 함께 혼합하고, 비이드 밀에서 유리 비이드를 사용하여 분산시켰다.
30 중량%의 염소화 폴리올레핀(Hardlen CY9124, 20%), 6.75 중량%의 폴리에스테르 1, 0.36 중량%의 크실렌 및 4.00 중량%의 촉매(부틸 아세테이트중의 1% DBTL(디부틸 주석 디라우레이트) 용액)을 교반하면서 첨가하였다.
본 발명에 의한 프라이머 P2 및 P3는 폴리에스테르 1 대신에 폴리에스테르 2 및 폴리에스테르 3을 사용한 것을 제외하고, 유사한 방법으로 제조하였다.
프라이머 P1 내지 P3은 VOC값이 <540 g/ℓ이었다.
프라이머 P1 내지 P3의 도포
프라이머 P1 내지 P3은 하기와 같은 본 발명에 의하여 도포하였다: PP-EPDM 판("도색 곤란" 등급, 사빅의 Sabic(등록상표) 2607)에 약간 광택을 내고, 알콜 함유 세정제로 세정하였다. 프라이머 P1 내지 P3을 각각 폴리이소시아네이트 경화제(듀폰으로부터의 Standox(등록상표) 2K-HS 경화제)와 6:1의 중량비로 혼합하고, 4 중량%의 크실렌을 사용하여 분무 점도로 조절하고, 35 ㎛의 건조 층 두께에서의 플라스틱 소재 시이트에 도포하였다.
그후, 용매계 베이스 도료(Standox(등록상표) 베이스 도료, 듀폰으로부터의 Opel Lagoblau L296)를 (상온에서 15 분의 건조 시간후) 도포하고, 용매계 클리어 코트(듀폰으로부터의 Standox 2K-HS 클리어 코트 + 듀폰으로부터의 15%의 Standox(등록상표) 2K 탄성 첨가제)를 상온에서 15 분의 건조후 베이스 도료층에 도포하였다. 전체 코팅 조성물(상온에서 10 분의 건조 시간 후)을 30 분 동안 60℃에서 경화시켰다. 도색 결과를 하기 표 3에 제시하였다.
수포(m/g)
(240 h 습기 처리/1 h 복구)
수포(m/g)
(240 h 습기 처리/24 h 복구)
횡절단
(습기 처리전)
횡절단
(240 h 습기 처리/1 h 복구)
횡절단
(240 h 습기 처리/24 h 복구)
고압 클린 VW
(습기 처리전)
프라이머 1 0-1/0-1 0/0 GT 0 GT 0 GT 0 0 ㎜
프라이머 2 2/1-2 1/1 GT 0-1 GT 1 GT 0 2.9 ㎜(1 개 점)
프라이머 3 2/2 2/1 GT 0-1 GT 1 GT 0 4.0 ㎜(일부 매우 작은 점)
본 발명에 의한 프라이머는 240 시간 동안 지속된 습기 처리후조차도 플라스틱 소재 기판에 대한 접착력이 매우 우수하며, 예를 들면 고압 클린 VW 테스트후 극도의 하중후에서조차 프라이머는 기재에 대한 접착이 우수한 것으로 나타났다.
테스트 방법
습기 테스트: DIN 50017에 의함
수포: DIN EN ISO 4628-2에 의함
횡절단: DIN 53151에 의함
고압 클린 VW 테스트: TL 211/PV 1503(거리: 15 ㎝, 압력: 90 bar, 온도: 60℃, 각도: 45°)에 의함.

Claims (16)

  1. A) 히드록실가가 50 내지 300 ㎎ KOH/g 고형물, 다분산도 Mw/Mn이 <2, 수평균 분자량(Mn)이 300 내지 4,000이고, 3 개 이상의 분지를 갖고, 3 개 이상의 분지 각각에서 1 이상의 히드록실 기를 갖고,
    a) 1 이상의 폴리카르복실산 무수물,
    b) 3 이상의 히드록실 기를 갖는 1 이상의 폴리올 및
    c) α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산이 산 분자에서 7 내지 13 개의 탄소 원자를 갖는 α-알킬알칸 모노카르복실산, 산 분자에서 7 내지 13 개의 탄소 원자를 갖는 α,α'-디알킬알칸 모노카르복실산 및 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 α 위치에서의 분지된 포화 모노카르복실산의 1 이상의 글리시딜 에스테르의 성분
    이 반응된 것을 포함하는 1 이상의 분지 히드록시 작용성 폴리에스테르
    를 포함하는 히드록시 작용성 결합제 성분,
    B) 히드록시 작용성 결합제 성분 A)을 위한 가교 성분, 및
    C) 1 이상의 염소화 폴리올레핀인 접착 촉진 성분을 포함하며,
    플라스틱 기재의 직접 코팅을 위한 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 A)는 20 내지 50 중량%의 성분 a), 2 내지 30 중량%의 성분 b) 및 30 내지 70 중량%의 성분 c)가 반응한 것 (상기 성분 a), b) 및 c)의 중량%는 총 100 중량% 임)을 포함하는 것인 코팅 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 폴리에스테르 A)는 20 내지 40 중량%의 성분 a), 5 내지 20 중량%의 성분 b) 및 40 내지 70 중량%의 성분 c)가 반응한 것 (상기 성분 a), b) 및 c)의 중량%는 총 100 중량%임)을 포함하는 것인 코팅 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 가교 성분 B)는 유리 이소시아네이트 기를 갖는 1 이상의 폴리이소시아네이트 가교제를 포함하는 것인 코팅 조성물.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 분지 히드록시 작용성 폴리에스테르 A)는 다분산도가 <1.5인 것인 코팅 조성물.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 분지 히드록시 작용성 폴리에스테르 A)는 히드록실가가 80 내지 220 ㎎ KOH/g 고형물이고, 수평균 분자량(Mn)이 700 내지 1,500인 것인 코팅 조성물.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 성분 a)는 헥사히드로프탈산 무수물, 메틸헥사히드로프탈산 무수물, 프탈산 무수물, 트리멜리트산 무수물 및 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 화합물인 것인 코팅 조성물.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 성분 b)는 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 디트리메틸올프로판, 모노펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨 및 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 화합물인 것인 코팅 조성물.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 성분 c)는 α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산의 글리시딜 에스테르이고, 상기 α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산은 산 분자에서 9 내지 11 개의 탄소 원자를 갖는 α-알킬알칸 모노카르복실산, 산 분자에서 9 내지 11 개의 탄소 원자를 갖는 α,α'-디알킬알칸 모노카르복실산 및 이의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 코팅 조성물.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 성분 c)는 네오데칸산 글리시딜 에스테르인 것인 코팅 조성물.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 성분 a)는 헥사히드로프탈산 무수물, 메틸헥사히드로프탈산 무수물, 프탈산 무수물 및/또는 트리멜리트산 무수물이고, 상기 성분 b)는 모노펜타에리트리톨 및/또는 디펜타에리트리톨이며, 상기 성분 c)는 네오데칸산 글리시딜 에스테르인 것인 코팅 조성물.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 히드록시 작용성 폴리에스테르는 성분 c)로서 산 분자에서 7 내지 13 개의 탄소 원자를 갖는 α-알킬알칸 모노카르복실산, 산 분자에서 7 내지 13 개의 탄소 원자를 갖는 α,α'-디알킬알칸 모노카르복실산 및 이의 조합물로 구성된 군으로부터 선택된 α 위치에서 분지된 포화 모노카르복실산 및 에피클로르히드린이 반응한 것을 포함하는 것인 코팅 조성물.
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서, 상기 성분 C)는 1 이상의 산 개질된 염소화 폴리올레핀을 포함하는 것인 코팅 조성물.
  15. I. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항의 코팅 조성물로부터의 프라이머 코트를 플라스틱 기재에 직접 도포하는 단계,
    II. 임의로 프라이머 코트를 경화시키는 단계,
    III. 착색된 베이스 코트 또는 착색된 단일층 탑코트 및 투명 클리어 코트로부터의 탑코트층을 단계 I에서 도포한 층에 도포하는 단계 및
    IV. 상기 코팅을 경화시키는 단계를 포함하는 다층 코팅 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 플라스틱 기재는 자동차의 플라스틱 부품인 것인 방법.
KR1020087003421A 2005-07-13 2006-07-12 플라스틱 코팅을 위한 저 voc 프라이머 KR101362523B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/180,205 US8008394B2 (en) 2005-07-13 2005-07-13 Low-VOC primer for plastic coating
US11/180,205 2005-07-13
PCT/US2006/026875 WO2007008890A2 (en) 2005-07-13 2006-07-12 Low-voc primer for plastic coating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080031402A KR20080031402A (ko) 2008-04-08
KR101362523B1 true KR101362523B1 (ko) 2014-02-13

Family

ID=37510828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087003421A KR101362523B1 (ko) 2005-07-13 2006-07-12 플라스틱 코팅을 위한 저 voc 프라이머

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8008394B2 (ko)
EP (1) EP1902108B1 (ko)
JP (1) JP5355082B2 (ko)
KR (1) KR101362523B1 (ko)
AU (1) AU2006268260B2 (ko)
CA (1) CA2614810C (ko)
WO (1) WO2007008890A2 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090220795A1 (en) 2008-02-29 2009-09-03 Ppg Industries Ohio, Inc. Composites comprising a multi-layer coating system
US20090281230A1 (en) * 2008-05-09 2009-11-12 Ashland Licensing And Intellectual Property Llc Branched low profile additives and methods of production
JP5991822B2 (ja) * 2012-02-10 2016-09-14 Basfジャパン株式会社 1液型クリヤー塗料組成物及びそれを用いた複層塗膜形成方法
MY171518A (en) * 2012-08-10 2019-10-16 Akzo Nobel Coatings Int Bv Polyester polyol
US9422434B2 (en) 2013-03-15 2016-08-23 Packaging Service Co, Inc. Low VOC coating reducers
US9994727B2 (en) 2014-01-24 2018-06-12 Packaging Service Co., Inc. Low VOC adhesion pretreating and paint additive compositions, pretreating and paint compositions therefrom and methods of making and using same
CN106750129B (zh) * 2016-12-28 2019-12-27 中昊北方涂料工业研究设计院有限公司 一种低介电损耗聚氨酯树脂及其制备方法
CN111607053B (zh) * 2019-02-26 2022-06-07 三晃股份有限公司 热塑性聚胺基甲酸酯及其成型品

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5753756A (en) * 1995-01-05 1998-05-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company High-solids coating composition
US20030229179A1 (en) * 2000-11-07 2003-12-11 Merritt William H. Adhesion promoter, coating compositions for adhesion to olefinic substrates and methods therefor

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2441921A1 (de) 1974-09-02 1976-03-11 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung von polyesterharzen mit enger molekulargewichtsverteilung
NL8801791A (nl) * 1988-07-14 1990-02-01 Stamicarbon Werkwijze voor de bereiding van polyesters.
US4997882A (en) * 1989-07-07 1991-03-05 Ppg Industries, Inc. Acid or anhydride grafted chlorinated polyolefin reacted with monoalcohol and polyepoxide
JPH04296376A (ja) * 1991-03-26 1992-10-20 Kansai Paint Co Ltd 塗料組成物
JP3191226B2 (ja) * 1992-08-13 2001-07-23 関西ペイント株式会社 プライマー組成物
JP2969205B2 (ja) * 1992-10-23 1999-11-02 トヨタ自動車株式会社 ポリプロピレン用プライマー
US5319032A (en) * 1993-03-01 1994-06-07 Ppg Industries, Inc. Modified chlorinated polyolefins, aqueous dispersions thereof and their use in coating compositions
JP3268612B2 (ja) * 1993-06-22 2002-03-25 スズキ株式会社 ポリオレフィン系樹脂成形品の塗装方法
JP3243897B2 (ja) * 1993-07-22 2002-01-07 大日本インキ化学工業株式会社 ポリオレフィン塗装用一液型組成物
JPH09241580A (ja) * 1996-03-12 1997-09-16 Nippon Paint Co Ltd チッピングプライマー及び耐チッピング性塗膜形成方 法
US6245695B1 (en) * 1997-03-12 2001-06-12 Daicel Chemical Industries, Ltd. Binder composition and coating composition for decorative paper both based on polyurethane resin, and laminated cloth and air bag both having coating of the same
US6203913B1 (en) * 1997-12-19 2001-03-20 Ppg Industries Ohio, Inc. Coating composition for plastic substrates
US6277497B1 (en) * 1998-07-16 2001-08-21 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hydroxy-functional oligomers for high solids coatings
CA2361333A1 (en) * 1999-03-17 2000-09-21 E.I. Du Pont De Nemours And Company High solids acid etch and mar resistant clear coating composition
JP2000351935A (ja) * 1999-06-14 2000-12-19 Nippon Paint Co Ltd 再利用可能な熱硬化型水性塗料組成物およびそれを用いる再利用方法
DE19940855A1 (de) * 1999-08-27 2001-03-01 Basf Coatings Ag Lösemittelhaltiger Beschichtungsstoff und seine Verwendung
JP3825241B2 (ja) * 2000-10-13 2006-09-27 関西ペイント株式会社 プラスチック用プライマー
JP4610766B2 (ja) * 2001-03-28 2011-01-12 トヨタ自動車株式会社 プラスチック成型品の塗装方法
US6902820B2 (en) * 2002-10-17 2005-06-07 E.I. Du Pont De Nemours And Company High solid coating compositions
JP2005139336A (ja) * 2003-11-07 2005-06-02 Nippon Yushi Basf Coatings Kk 2液型塗料組成物、塗装仕上げ方法及び塗装物品
EP1707597A1 (en) * 2005-03-30 2006-10-04 Rohm and Haas Company Low bake melamine cured coating compositions

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5753756A (en) * 1995-01-05 1998-05-19 E. I. Du Pont De Nemours And Company High-solids coating composition
US20030229179A1 (en) * 2000-11-07 2003-12-11 Merritt William H. Adhesion promoter, coating compositions for adhesion to olefinic substrates and methods therefor

Also Published As

Publication number Publication date
AU2006268260B2 (en) 2011-07-21
EP1902108A2 (en) 2008-03-26
AU2006268260A1 (en) 2007-01-18
KR20080031402A (ko) 2008-04-08
CA2614810A1 (en) 2007-01-18
JP2009501270A (ja) 2009-01-15
US20070014926A1 (en) 2007-01-18
JP5355082B2 (ja) 2013-11-27
EP1902108B1 (en) 2013-05-29
US8008394B2 (en) 2011-08-30
WO2007008890A3 (en) 2007-04-26
WO2007008890A2 (en) 2007-01-18
CA2614810C (en) 2012-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101362523B1 (ko) 플라스틱 코팅을 위한 저 voc 프라이머
CA2576863C (en) Aqueous coating compositions based on acrylate copolymers
EP1817386B1 (en) Coating compositions and process for the production of multilayer coatings
CA2190286A1 (en) At least three-part coating agent, process for producing it and its use
US6887937B1 (en) Coating composition based on a hydroxy group-containing film forming polymer, a polyisocyanate compound, and a diol
US20010036999A1 (en) Low VOC, coating compositions having improved flexibility and impact resistance based upon nonlinear, low-molecular weight polyester polyol resins
CA2087338A1 (en) Coating compounds based on polycondensation and polyaddition products containing hydroxyl groups, and the use of such compounds
HU215779B (hu) Vizes, kétkomponensű poliuretán bevonószer, eljárás előállítására, felhasználása többrétegű bevonat előállítására szolgáló eljárásban, és a bevont tárgy
EP1456306B1 (en) Modular system for coating plastics
EP0983323B1 (en) Coating composition based on a hydroxy group-containing film forming polymer, a polyisocyanate compound, and a diol
AU2008343024B2 (en) Process for producing a multilayer coating
EP1541647B1 (en) Aqueous two-component coating compositions
EP1452572B1 (en) Coating agents and a process for the preparation of multi-layer coatings
CN112912416A (zh) 具有改善的外观的非水性可交联的组合物
WO2008045425A1 (en) Orthoformate-protected polyols
EP2780315A1 (de) Glyceroldiester, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung in beschichtungsmitteln
KR20040061208A (ko) 폴리올레핀 하도용 수지 조성물 및 그 제조방법
JPH11228907A (ja) ポリオレフィン系樹脂製化粧紙用塗料組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee