KR101456730B1 - 코일 코팅 방법을 위한 코팅 물질 및 코팅된 코일의 제조를 위한 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 1 이상의 페이스트 PVC 및 1 이상의 증량제 PVC를 포함하는 코일 코팅 방법을 위한 코팅 조성물 및 코팅된 코일의 제조를 위한 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르의 용도, 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르를 포함하는 코팅 조성물을 사용하여 실시되는 코일 코팅 방법, 1 이상의 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르를 포함하는 1 이상의 코팅 조성물로 단면 또는 양면 코팅된 코일뿐 아니라, 상기 코팅된 코팅된 코일을 성형하여 제조 가능한 입체 성형 부품에 관한 것이다.
페이스트 PVC, 증량제 PVC, 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르.

Description

코일 코팅 방법을 위한 코팅 물질 및 코팅된 코일의 제조를 위한 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르의 용도{USE OF CYCLOHEXANE POLYCARBONIC ACID ESTERS FOR THE PRODUCTION OF COATING MATERIALS FOR THE COIL COATING METHOD AND THE PRODUCTION OF COATED COILS}
본 발명은 코일 코팅 방법을 위한 코팅 조성물 및 코팅된 코일의 제조를 위한 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르의 신규한 용도에 관한 것이다. 추가로, 본 발명은 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르를 포함하는 코팅 조성물을 사용하여 실시하는 신규한 코일 코팅 방법에 관한 것이다. 게다가, 본 발명은 신규한 코일 코팅 방법에 의하여 생성되는 신규한 코팅된 코일에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 신규한 코팅된 코일로부터 제조된 신규한 성형 부품에 관한 것이다.
용어 코일 코팅은 롤러 코팅(문헌[Rompp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, Seite 617, "Walzlackierung"] 참조) 및 종종 액체 코팅을 사용한 금속 코일의 분무 코팅 및 커튼 코팅의 특수 공정으로서 이해하여야 한다. 이는 연속적인 작업 공정, 즉 모든 공정 단계, 예컨대 세척, 전처리 및 가교를 하나의 시설에서 하나의 작업으로 실시하는 공정에 관한 것이다. 도식에 의하면, 코일 코팅은 하기의 단계를 포함한다: 코일의 세척 및 탈 지후, 복수 단계의 화학적 전처리에 이어서 부동태화, 헹굼 및 건조를 실시한다. 냉각후, 액체 코팅 조성물을 2 또는 3 개의 롤러로 단면 또는 양면 적용하는 것은 대부분 역행식 롤러 코팅 공정을 사용하여 실시된다. 임의로, 단시간의 플래쉬-오프후, 적용된 층의 열 후처리, 특히 경화 또는 겔화는 예를 들면 140℃ 내지 260℃의 고온에서 예를 들면 10 내지 60 초의 단시간내에 실시한다. 다층 코팅의 제조중에, 적용 및, 임의로 열 후처리 또는 열 경화 또는 겔화를 여러번 반복한다. 코일 코팅 라인의 속도는 250 m/분 이하가 될 수 있다(문헌[Rompp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, Seite 617, "Walzlackierung"] 참조).
코일 코팅 방법에 사용되는 PVC계 코팅 조성물의 제조를 위한 벤젠 폴리카르복실산 에스테르, 특히 프탈산 에스테르의 사용은 공지되어 있다. 벤젠 폴리카르복실산 에스테르는 PVC에 대한 가소제로서 사용된다. 공지의 코일 코팅 방법의 선속도는 100 m/분 이하가 되어야만 한다.
그후, 용어 폴리염화비닐 또는 PVC는 염화비닐의 단독중합체 및 공중합체인 것으로 이해하여야 한다(예를 들면 국제 특허 출원 WO03/29339 A1, 제16면 제6행 내지 제17면 제27행; 독일 실용신안 제200 21 356 U1호 제44면 제4행 내지 제15행; 또는 문헌[Rompp Online 2006, "polyvinyl chlorides"] 참조). 대개, 공지 코팅 조성물에서의 PVC 부분은 페이스트 PVC 및 증량제 PVC로 구성된다. 페이스트 PVC 및 증량제 PVC의 차이는 각각의 입자 크기 분포로 가장 잘 설명될 수 있다. 페이스트 PVC의 평균 입자 직경이 대개 1 내지 15 ㎛ 범위내인 반면, 증량제 PVC는 통상적으 로 25 내지 35 ㎛의 값을 나타낸다. 증량제 PVC의 입자 구조는 가능한한 구형이어야만 하며, 그리고 - 열가소성 처리에 대하여 통상의 현탁 조성물과는 반대로 - 점도가 매우 낮아야만 한다(문헌[The corporate paper of the Vinnolit GmbH & Co. KG, Carl-Zeiss-Ring 25, D-85737 Ismaning, <Vinnolit Leadership in PVC>, November 2006] 참조).
시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르 및 이의 제조 방법은 예를 들면 WO99/32427, WO02/066412 A1, WO03/029339 A1 또는 WO2005/123821 A2, 독일 실용신안 제200 21 356 U1호 또는 독일 특허 출원 제101 16 812 A1호에 공지되어 있다.
공지된 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르는 여러 가지 방법으로 사용될 수 있다.
그래서, PVC에 대한 가소제로서의 사용은 국제 특허 출원 WO99/32427에 공지되어 있다. WO99/32427의 제23면 제5행 내지 제15행에 의하면, 지금까지 가소제로서 주로 사용되어온 프탈레이트와 비교하면 유사 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르는 밀도 및 점도가 더 낮으며, 특히 가소제로서 유사 프탈레이트의 사용과 비교하면 플라스틱의 냉간 유연성이 개선되며, 생성된 플라스틱의 쇼어 A 경도와 같은 성질 및 기계적 성질이 프탈레이트를 사용하여 생성된 것과 동일하다. 게다가, 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르는 건식 혼합에서 가공 양상이 개선되었으며, 그 결과 유사 프탈레이트와 비교시 점도가 상당히 더 낮아서 플라스티졸 가공에서의 잇점뿐 아니라 제조 속도도 더 빠르다.
동일한 사용은 독일 실용신안 제200 21 356 U1호에 공지되어 있다. 동제200 21 356 U1호의 제48면 제24행 내지 제49면 제9행에 의하면, 가소제는 밀도 및 점도가 낮아서 관련 연성 PVC 물품의 부피 비용이 더 바람직하게 되어 탁월하다. 게다가, 더 낮은 점도는 플라스티졸 공정에서의 가공성을 개선시킨다. 추가로, 가소제는 휘발성이 더 낮다. 특히, 관련 연성 PVC는 매우 우수한 냉간 탄성 성질, 즉 낮은 냉간 파단 온도(DIN 53372에 의하여 측정함) 및 낮은 비틀림 강성(DIN 53447에 의하여 측정함)면에서 탁월하다. 또한, 개선된 열 안정성은 더 높은 오븐 안정성(DIN 53381, 제2부, 방법 E에 의하여 측정함) 및 더 높은 HCl 잔류 안정성(VDE 표준 0472, §614에 의하여 측정함)을 특징으로 하는 연성 PVC 물품을 산출한다. 관련 연성 PVC 물품은 예를 들면 전자 장치를 위한 하우징, 파이프, 기구, 케이블, 와이어 코팅, 윈도우 프로파일, 인테리어 시공, 자동차 및 가구 구성, 바닥재, 의료 물품, 식품 포장, 시일링 가스켓, 호일, 적층 호일, 오디오 디스크, 인조 가죽, 장난감, 포장 용기, 접착 필름, 코팅 또는 직물용 섬유에 사용될 수 있다. 또한, 이는 국제 특허 출원 WO02/066412, 특히 제25면 제7행 내지 제26면 제13행; 또는 독일 특허 출원 제101 16 812 A1호, 특히 제16면 단락 [0058] 내지 [0064]에 따른다.
국제 특허 출원 WO03/029339 A1에 의하면, 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르로 가소화된 PVC 물질은 파이프, 와이어 및 케이블 코팅, 바닥 타일, 윈도우 셰이드, 필름, 혈액 백 및 의료용 튜브, 시이팅, 가구류, 정원용 호스, 수영장 라이너, 물 침대, 코팅 직물, 장난감 또는 신발 밑창의 제조에 사용할 수 있다. 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르는 개선된 UV 안정성을 나타내기 때문에, 관련 가소화된 PVC 물질은 특히 옥외용 적용예, 예를 들면 지붕, 방수포, 필름, 예컨대 접착 테이프 및 농업용 필름, 신발 및 자동차 인테리어 및 자동차 차체용 언더 코팅에 사용될 수 있다. 가소화된 PVC 물질은 압출, 성형 또는 캘린더링에 의하여 처리될 수 있다. 그리하여, 공지의 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르는 점도가 감소된다(특히 WO03/029339 A1의 제2면 제32행 내지 제8면 제33행 및 청구범위 제15항 내지 제18항 참조).
또한, 국제 특허 출원 WO2005/123821 A2에는 하기와 같은 첨가제에서 또는 첨가제로서 1,2-시클로헥산 디카르복실산 디에스테르를 사용하는 것이 공지되어 있다:
- 계면 활성 조성물, 예컨대 유동 및 성막 조제, 소포제, 발포 억제제, 습윤화제, 유착제 및 유화제;
- 윤활제;
- 캘린더링 조제;
- 유동제;
- 화학 반응 켄칭제;
- 점액제(phlegmatizing agent);
- 의약 제품;
- 접착제에서의 가소제;
- 충격 강도 조절제; 및
- 보조제
(구체적으로는 WO2005/123821 A2의 제15면 제13행 내지 제24면 제9행 참조).
코일 코팅 방법을 위한 코팅 조성물 및 코팅된 코일의 제조에서의 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르의 사용은 이와 같이 공지되어 있다.
그래서, 미국 특허 제4,208,488호에는 2 개 이하의 불소 원자를 갖는 비닐 단량체(즉, 플루오로에틸렌 및 1,1-디플루오로에틸렌)로부터 유도된 단독- 및/또는 공중합체를 포함하는 코일 코팅 방법을 위한 코팅 조성물이 개시되어 있다.
PVC 및 염화비닐 공중합체를 포함하는 코일 코팅 방법을 위한 코팅 조성물은 일반적으로 국제 특허 출원 WO2004/022606 A1에 공지되어 있다. 페이스트 PVC 및 증량제 PVC의 혼합은 언급되어 있지 않다.
국제 특허 출원 WO2004/081127 A1에만 일반적으로 PVC 공중합체를 포함하는 금속 호일용 인쇄 잉크가 개시되어 있다. 그럼에도, 페이스트 PVC 및 증량제 PVC의 혼합은 언급되어 있지 않다.
해결하고자 하는 과제
본 발명은 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르에 대한 신규한 용도를 밝혀내는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 코일 코팅 방법에서 코일의 속도를 크게 증가시키며, 여기서 가소화된 PVC를 주성분으로 하는 코팅 조성물을 코일, 특히 금속 코일에 연속적으로 적용한 후, 적용된 층을 열 경화 또는 겔화시켜 코일 코팅 방법의 작업 효율을 추가로 개선시키는 것을 목적으로 한다.
마지막으로, 본 발명은 코일 코팅 공정을 사용하여 제조되는 코팅된 코일을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이의 코팅은 기계적, 화학적 및 물리적 성질, 특히 냉간 유연성, 열 안정성 및 코일에 대한 접착력면에서 프탈산 디에스테르를 사용하여 제조된 코팅 또는, 경우에 따라 표면에 적용된 프라이머 코팅에 적어도 해당하거나 또는 심지어 이를 능가한다. 동시에, 코팅된 코일 또는 이의 코팅은 프탈산 디에스테르를 사용하여 제조되는 코팅된 코일 또는 이의 코팅보다 더 우수한 내후성, 특히 더 우수한 UV 안정성을 나타내야만 한다.
게다가, 코팅된 코일은 가공이 용이하여야만 하는데, 특히 이들은 균열 및 층분리가 발생하지 않으면서 저온에서 용이하게 성형 가능하여 특히 강하게 성형되고 그리고 특히 복합적 구조를 갖는 성형 부품의 제조가 가능하게 한다.
관련 입체 성형 부품은 예를 들면 각종 실내 및 실외 적용예, 예를 들면 자동차 제조에서 차체 및 차체 부품, 유틸리티 차량용 상부구조물 및 캐러밴용 패널의 제조; 가정용 가전제품 분야에서 예를 들면 세탁기, 자동 식기세척기, 건조기, 냉장고, 냉동고 또는 스토브의 제조; 조명 분야에서 실내 및 실외 적용을 위한 램프의 제조; 또는 실내 및 실외 건축 분야에서 예를 들면 천장 및 벽면 엘리먼트, 문, 출입구, 파이프용 절연, 셔터 또는 윈도우 프로파일의 제조에 매우 적절하여야만 한다.
본 발명에 의한 해결책
그러므로, 1 이상의 페이스트 PVC 및 1 이상의 증량제 PVC를 포함하는 코일 코팅 방법을 위한 코팅 조성물 및, 코팅된 코일의 제조를 위한 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르의 신규한 용도를 발견하였으며, 이러한 용도를 이하에서 "본 발 명에 의한 용도"로 지칭한다.
추가로, 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르, 1 이상의 페이스트 PVC 및 1 이상의 증량제 PVC를 포함하는 코팅 조성물을 사용하는 신규한 코일 코팅 방법을 발견하였으며, 이러한 방법을 이하에서 "본 발명에 의한 방법"으로 지칭한다.
게다가, 본 발명에 의한 방법에 의하여 제조 가능한 신규한 코팅된 코일을 발견하였으며, 이러한 코일을 이하에서 "본 발명에 의한 코일"로 지칭한다.
마지막으로, 본 발명에 의한 코일로부터 제조되는 신규한 성형 부품을 발견하였으며, 이러한 부품을 이하에서 "본 발명에 의한 성형 부품"으로 지칭한다.
본 발명의 잇점
종래 기술에 비추어서, 본 발명의 기초가 되는 목적은 본 발명에 의한 용도, 본 발명에 의한 방법, 본 발명에 의한 코일 및 본 발명에 의한 성형 부품에 의하여 해소될 수 있다는 것이 놀라우며, 이는 당업자가 예상할 수 없는 것이다.
특히, 본 발명에 의한 사용으로 인하여, 코일의 속도는 종래 기술에 의한 코일 코팅 방법에서의 코일의 속도와 비교시 본 발명에 의한 방법의 경우가 크게 증가될 수 있어서 본 발명에 의한 방법의 제조 효율이 종래 기술의 코일 코팅 방법 중 임의의 것을 능가한다는 것이 매우 놀랍다.
본 발명에 의한 코일 및 이의 표면에 존재하는 코팅은 이의 기계적, 화학적 및 물리적 성질, 특히 냉간 유연성, 열 안정성, 코일 또는 이의 표면에 존재하는 프라이머 코팅에 대한 접착력면에서 프탈산 디에스테르의 사용에 의하여 생성된 코일 및 코팅에 적어도 필적하며, 심지어 이러한 면에서 능가할 수 있다. 동시에, 본 발명의 코일 또는 이의 코팅은 프탈산 디에스테르의 사용에 의하여 제조되는 코일 및 이의 코팅보다 더 우수한 내후성, 특히 UV 안정성을 나타낸다.
게다가, 본 발명에 의한 코일은 특히 강력하게 성형되고 그리고 특히 복합 구조를 갖는 성형 부품의 제조가 가능하도록, 가공이 용이하며, 특히 균열 또는 층분리가 발생하지 않으면서 저온에서 성형이 용이할 수 있다.
관련 입체 성형 부품은 각종 실내 및 실외 적용예, 예를 들면 자동차 제조에서 차체 및 차체 부품, 유틸리티 차량용 상부구조물 및 캐러밴용 패널; 가정용 가전제품 분야에서 예를 들면 세탁기, 자동 식기세척기, 건조기, 냉장고, 냉동고 또는 스토브의 제조; 조명 분야에서 실내 및 실외 적용을 위한 램프의 제조; 또는 실내 및 실외 건축 분야에서 예를 들면 천장 및 벽면 엘리먼트, 문, 출입구, 파이프용 절연, 셔터 또는 윈도우 프로파일의 제조에 매우 적절하다.
본 발명은 본 발명의 방법을 위한 1 이상의 페이스트 PVC 및 1 이상의 증량제 PVC를 포함하는 코팅 조성물 및 본 발명에 의한 코일의 제조를 위한 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 방법을 위한 코팅 조성물은 유동 가능하다. 이는 코팅 조성물이 가공 온도, 특히 0℃ 내지 150℃에서 자유 유동 미세 분말 또는 액체 또는 용융물이 될 수 있다는 것을 의미한다. 액체 또는 용융물은 균질 또는 불균질 물질, 예컨대 분산물이 될 수 있다. 코팅 조성물은 실온에서 액체 분산물인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하여 사용하고자 하는 코팅 조성물은 프라이머 코팅, 후면 코팅 또는 탑 코트의 제조에 사용될 수 있다. 이는 탑 코트의 제조에 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 방법에서, 코팅 조성물은 코일에 단면 또는 양면으로 연속 적용된다. 적용 방법은 코팅 조성물의 응집 상태에 따른다. 그래서, 분말 코팅 조성물은 일반적으로, 임의로 정전 보조되는 분말 분무 공정에 의하여 적용된다. 액체 또는 용융 코팅 조성물은 일반적으로 커튼 코팅 또는 롤러 코팅, 특히 롤러 코팅에 의하여 적용된다.
코일은 금속으로 이루어진 스트립이다. 특히 스틸, 아연도금 스틸 및 알루미늄으로 이루어진 코일을 사용한다. 금속 코일의 최대 스트립 폭은 일반적으로 약 2,000 ㎜이다. 금속 코일의 두께는 일반적으로 0.2 내지 2 ㎜이다.
코팅 조성물의 적용전, 코일을 세척 및 탈지시킨다. 그후, 복수 단계의 화학 전처리에 이어서 헹굼, 부동태화 및 건조 단계를 실시한다. 냉각시킨 후, 바람직하게는 액체인 코팅 조성물의 단면 또는 양면 적용을 실시한다. 탑 코트의 제조를 위한 코팅 조성물의 바람직한 사용의 경우, 코일에 프라이머 코팅 및 임의로 후면 코팅을 미리 제공한다.
적용후, 적용된 코팅을 임의로 매우 짧은 플래쉬-오프 기간, 바람직하게는 3 내지 10 초후 열 후처리한다. 이러한 단계동안, 최대 금속 온도(피이크 금속 온도; PMT)인 140℃ 내지 260℃에 도달한다. 열 후처리 기간은 일반적으로 20 내지 120 초이다. 열 후처리에 의하여 코팅의 경화 또는 겔화가 달성된다. 코일의 속도는 200 m/분 이하로 도달된다.
본 발명에 의한 코일의 코팅 디자인은 매우 광범위하게 다양할 수 있다. 코팅은 후면 코팅 및 상기 후면에 반대쪽인 면에 위치하는 프라이머 코팅 및, 프라이머 코팅상에 배치되는 탑 코트로 이루어지는 것이 바람직하다. 프라이머 코팅은 층 두께가 5 내지 8 ㎛인 것이 바람직하다. 탑 코트는 층 두께가 50 내지 350 ㎛, 특히 100 내지 300 ㎛인 것이 바람직하다. 후면 코팅은 층 두께가 8 내지 10 ㎛인 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 코일의 탑 코트는 표면에 엠보싱이 제공될 수 있다. 또한, 적층물이 적용될 수도 있다. 물론, 본 발명에 의한 코일의 보관, 수송 및 적재중에 코일을 보호하는 박리 가능한 보호 호일이 제공될 수도 있다. 본 발명에 의한 코일은 롤에 권취되고, 이러한 형태로 보관 및 수송된다.
본 발명의 성형 부품 제조의 경우, 롤을 다시 풀고, 본 발명의 코일을 원하는 치수의 판으로 절단한다. 그후, 판을 적절한 방법으로, 특히 펀칭, 재성형, 프로파일링, 에지 벤딩 및 딥 드로잉으로 성형하여 목적하는 성형 부품을 생성하게 된다.
코일 코팅 방법에 대한 추가의 세부 사항은 문헌[A. Goldschmidt und H.-J. Streitberger, BASF-Handbuch Lackiertechnik, Vincentz Verlag, Hannover, 2002, ≫7.4 Coil Coating≪, Seiten 751 bis 756] 및 문헌[Rompp Online 2006, ≫Bandbeschichtung≪]을 참조한다.
본 발명에 의하여 사용하고자 하는 시클로헥산 카르복실산 에스테르는 6 개 보다 많은 카르복실산 에스테르 기를 포함할 수 있다. 이는 6 개 이하의 카르복실산 에스테르 기를 포함하는 것이 바람직하다. 카르복실산 에스테르 기는 시클로헥산 고리의 서로 다른 탄소 원자들과 카르보닐기를 통해 결합되는 것이 더욱 바람직하다. 이는 시클로헥산 고리의 소정의 탄소 원자가 단 하나의 카르복실산 에스테르 기를 지니는 것이 바람직하다는 것을 의미한다. 그러므로, 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르는 바람직하게는 2 내지 6 개, 더욱 바람직하게는 2 내지 5 개, 가장 바람직하게는 2 내지 4 개, 특히 바람직하게는 2 내지 3 개, 가장 특히 바람직하게는 2 개의 카르복실산 에스테르 기를 포함한다.
소정의 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르에서의 카르복실산 에스테르 기는 서로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르는 서로 상이한 입체이성체, 예를 들면 시스- 또는 트랜스-이성체 및/또는 구조 이성체, 예컨대 1,2,4,5-, 1,2,3,4- 또는 1,2,3,5-시클로헥산 테트라카르복실산 테트라에스테르, 1,3,5-, 1,2,3- 또는 1,2,4-시클로헥산 트리카르복실산 트리에스테르 또는 1,2-, 1,3- 또는 1,4-시클로헥산 디카르복실산 디에스테르가 될 수 있다. 시클로헥산 디카르복실산 디에스테르, 특히 1,2-시클로헥산 디카르복실산 디에스테르를 사용하는 것이 바람직하다.
시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르는 추가의 치환체를 지닐 수 있다. 이러한 임의의 치환체는 불활성이며, 이는 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르 및 관련 코팅 조성물 및 코팅된 코일의 사용 조건하에서 화학 반응에 개입하거나 또는 화학 반응을 개시하지 않는다는 것을 의미한다. 불활성 치환체의 적절한 예로는 할로겐 원자, 니트릴 기, 임의로 할로겐화된 알킬 및 시클로알킬 기뿐 아니라, 알콕시 및 시클로알콕시 기를 들 수 있다. 알킬 및 시클로알킬 기를 치환체로서 사용하는 경우, 상기 기는 예를 들면 노르보난 또는 아다만탄으로부터 유도될 수 있는 다중환 기본 구조가 생성되도록 가교 형태로 시클로헥산 고리의 2 이상의 탄소 원자와 결합될 수 있다. 바람직하게는, 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르는 추가의 치환체를 포함하지 않는다.
시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르의 에스테르 기는 분지 및 비분지된, 치환 및 비치환 알킬 부분, 시클로알킬 부분 및 알콕시알킬 부분으로 구성된 군으로부터 선택된 부분을 포함하는 것이 바람직하다. 전술한 치환체들이 치환체로서 논의될 수 있다. 이러한 부분은 바람직하게는 1 내지 30 개, 가장 바람직하게는 2 내지 20 개, 특히 바람직하게는 3 내지 18 개의 탄소 원자를 포함한다. 상기 부분은 분지되는 것이 가장 바람직하다. 상기 부분은 치환되지 않는 것이 특히 바람직하다. 상기 부분은 바람직하게는 2 내지 20 개, 더욱 바람직하게는 3 내지 18 개, 가장 바람직하게는 6 내지 16 개, 특히 바람직하게는 8 내지 12 개, 가장 특히 바람직하게는 9 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 부분인 것이 가장 특히 바람직하다.
적절한 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르뿐 아니라, 이의 적절한 제조 방법의 예는 하기로부터 공지되어 있다.
국제 특허 출원:
- WO99/32427, 제16면 제31행 내지 제21면 제6행, 제21면 제11행 내지 제22면 제15행 및 제22면 제25행 내지 제31행;
- WO02/066412 A1, 제4면 제6행 내지 제18면 제23행과 함께 제18면 제25행 내지 제20면 제5행;
- WO03/029339 A1, 제17면 제29행 내지 제22면 제10행;
- WO2005/123821 A2, 제3면 제6행 내지 제6면 제11행 및 제6면 제13행 내지 제14면 제37행;
독일 특허 출원:
- DE 101 16 812 A1, 제2면 단락 [0011] 내지 제14면 단락 [0019]; 그리고
독일 실용신안:
- DE 200 21 356 U1, 제3면 제14행 내지 제43면 제19행.
본 발명에 의하면, 카르복실산 에스테르 기의 알킬 부분이 이소노닐 부분인 경우 특히 이롭다. 특히, 이소노닐 부분은, 기체 크로마토그래피로 측정한, 이소노나놀에 포함된 C9-알콜의 분지도와 이의 분율로부터 계산된 이소-지수가 바람직하게는 0.1 내지 4, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 3, 가장 바람직하게는 0.8 내지 2, 특히 바람직하게는 1 내지 1.5인 이소노나놀로부터 유래한다. 이와 관련하여서는 국제 특허 출원 WO2005/123821 A2, 제10면 제15행 내지 제14면 제10행을 참조한다.
그러므로, 본 발명에 의하여 가장 이롭게 사용되는 시클로헥산 폴리카르복실산 에스테르는 1,2-시클로헥산 디카르복실산 디이소노닐 에스테르에 관한 것이다. 이러한 에스테르는 예를 들면 바스프 아게에서 상표명 Hexamoll™ DINCH로 판매하는 시판품이다.
코일 코팅 방법을 위한 코팅 조성물의 제조를 위한, 본 발명에 의한 사용에서, 이들은 각각 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 5 내지 40 중량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 35 중량%, 가장 바람직하게는 5 내지 30 중량%, 특히 바람직하게는 5 내지 25 중량%의 양으로 사용된다.
코일 코팅 방법을 위한 코팅 조성물은 초기에 정의된 바와 같은 1 이상의 페이스트 PVC 및 1 이상의 증량제 PVC를 포함한다.
조성물중의 PVC의 양은 광범위하게 다양할 수 있으며, 각각 경우의 요건에 따른다. 바람직하게는, 코팅 조성물은 각각 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 10 내지 60 중량%, 가장 바람직하게는 15 내지 55 중량%, 특히 바람직하게는 15 내지 50 중량%의 페이스트 PVC를 포함한다. 바람직하게는, 코팅 조성물은 각각 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 10 내지 55 중량%, 가장 바람직하게는 15 내지 50 중량%, 특히 바람직하게는 15 내지 45 중량%의 증량제 PVC를 포함한다.
게다가, 코팅 조성물은 안정화제, 슬립핑제, 충전제, 안료, 화염 방지제, 광 안정화제, 팽창제, 중합체 가공 조제, 충격 강도 조절제, 광학 표백제, 대전방지제, 생물학적 안정화제 및, PVC와는 상이한 중합체로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 특히 PVC-함유 물질에 통상적으로 사용되는 첨가제를 사용한다.
특히 적절한 PVC 첨가제의 예 및 이의 사용량은 국제 특허 출원 WO03/029339 A1의 제22면 제22행 내지 제24면 제21행 또는 독일 특허 출원 제101 16 812 A1호의 제15면 단락 [0036] 내지 제16면 단락 [0056]에 공지되어 있다.
코팅 조성물의 제조는 방법상의 특징은 제공하지 않으나, PVC 및 가소제의 혼합물의 제조를 위한 통상의 그리고 표준의 방법 및 장치를 사용할 수 있다.
본 발명의 사용으로 인하여, 본 발명 방법의 코일 속도는 종래 기술의 코일 코팅 방법의 코일 속도에 비하여 크게 증가될 수 있어서 본 발명 방법의 제조 효율이 종래 기술의 임의의 코팅 방법을 능가하게 된다.
본 발명에 의한 코일 및 표면에 존재하는 코팅은 이의 기계적, 화학적 및 물리적 성질, 특히 냉간 유연성, 열 안정성, 코일 또는 이의 표면에 존재하는 프라이머 코팅에 대한 접착력면에서 프탈산 디에스테르를 사용하여 제조한 코일 및 코팅에 적어도 필적하며, 심지어 이와 관련하여 종래 기술을 능가할 수 있다. 동시에, 본 발명의 코일 또는 이의 코팅은 프탈산 디에스테르를 사용하여 생성된 코일 및 이의 코팅보다 더 우수한 내후성, 특히 UV 안정성을 나타낸다.
게다가, 본 발명에 의한 코일은 특히 강력하게 성형되고 그리고 특히 복합 구조를 갖는 성형 부품의 제조가 가능하도록, 가공이 용이하며, 특히 균열 또는 층분리가 발생하지 않으면서 저온에서 성형이 용이할 수 있다.
관련 입체 성형 부품은 각종 실내 및 실외 적용예, 예를 들면 자동차 제조에서 차체 및 차체 부품, 유틸리티 차량용 상부구조물 및 캐러밴용 패널의 제조; 가정용 가전제품 분야에서 예를 들면 세탁기, 자동 식기세척기, 건조기, 냉장고, 냉동고 또는 스토브의 제조; 조명 분야에서 실내 및 실외 적용을 위한 램프의 제조; 또는 실내 및 실외 건축 분야에서 예를 들면 천장 및 벽면 엘리먼트, 문, 출입구, 파이프용 절연, 셔터 또는 윈도우 프로파일의 제조에 매우 적절하다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 V1 내지 V4
1,2-시클로헥산 디카르복실산 디이소노닐 에스테르(DINCH)의 사용(실시예 1 내지 4) 그리고 DINCH를 사용하지 않은(비교예 V1 내지 V4) 코일 코팅 방법을 위한 코팅 조성물의 제조
실시예 1 내지 4 및 비교예 V1 내지 V4의 코팅 조성물은 하기 표 1에 제시된 성분을 제시된 양으로 혼합하고, 생성된 혼합물을 균질화하여 생성하였다.
Figure 112009036865719-pct00001
Figure 112009036865719-pct00002
코팅 조성물은 하기의 방법으로 서로 비교할 수 있다:
실시예 비교예
1 V1
2 V2
3 V3
4 V4
코팅 조성물 1 내지 4 및 코팅 조성물 V1 내지 V4는 코일 코팅 방법에 매우 적합하다.
실시예 5 내지 8 및 비교예 V5 내지 V8
코일 코팅 방법에 의한 DINCH를 포함하는 코팅 조성물로부터의 코팅된 코일(실시예 5 내지 8) 및 DINCH를 포함하지 않는 코팅 조성물로부터의 코팅된 코일(비교예 V5 내지 V8)의 제조
실시예 1 내지 4 및 비교예 V1 내지 V4의 코팅 조성물은 하기의 방법으로 실시예 5 내지 8 및 비교예 V5 내지 V8의 코팅된 코일의 제조에 사용하였다.
코팅 조성물: 코팅된 코일:
실시예 또는 비교예 실시예 또는 비교예
1 5
2 6
3 7
4 8
V1 V5
V2 V6
V3 V7
V4 V8
코팅 조성물을 두께가 3 내지 5 ㎛인 폴리아크릴레이트 프라이머 코팅이 제공된 HDG(용융 도금 갈바륨) 스틸로 이루어진 코일에 적용하고, 이를 205℃ 내지 215℃의 PMT에서 경화 또는 겔화시켰다. 층 두께가 200 ㎛인 탑 코트를 갖는 코팅된 코일을 얻었다.
실시예 1 내지 4의 DINCH를 포함하는 코팅 조성물을 사용함에 따라 코일 속도는 비교예 V1 내지 V4의 DINCH를 포함하지 않는 코팅 조성물을 사용한 경우에서의 코일 속도에 비하여 크게 증가될 수 있다는 점이 명백하다. 코일 속도의 순서는 하기와 같다:
코팅 조성물 V4(Mesamoll™ 포함) < 코팅 조성물 V1 내지 V3(DIDP 포함) < 코팅 조성물 1 내지 4(DINCH 포함).
여기서 상기 순서에서의 코일 속도는 각각 20 m/분의 단계로 증가될 수 있다. 그러므로, 실시예 5 내지 8의 코팅된 코일의 제조는 비교예 V5 내지 V8의 코팅된 코일의 제조보다 훨씬 더 효율적이다.
놀랍게도, 실시예 5 내지 8의 코팅된 코일은 냉간 유연성면에서 비교예 V5 내지 V7의 코팅된 코일보다 우수하다. 이는 저온 T-굽힘 테스트에 의하여 뒷받침된다. 이를 위하여, 치수 4"×2"의 테스트 스트립을 테스트하고자 하는 코팅된 코일로부터 절단하였다. 테스트 스트립을 손으로 180°로 6-7 ㎜ 맨드렐 주위에서 접어서 2" 폭의 접힌 면을 얻었다. 테스트하고자 하는 접은 패널을 열전쌍에 부착시키고, -60℃의 온도가 될 때까지 바이스 실드(vice shield)를 따라 드라이아이스에 침지시켰다. 그후, 패널 및 바이스 실드를 꺼내어 요구되는 테스트 온도까지 가온시켰다. 그후 바로, 접은 패널을 바이스에 넣고, 1 내지 5 초 동안 평편하게 프레스 처리하여 0T 굽힘을 얻었다. 생성된 접은 엣지를 10 배 확대로 굽힌 직후 조사하였다.
결과를 하기 표 2에 제시하였다. 각각의 경우에서는 강한 균열(등급 ++), 단지 약간의 균열(등급 +) 또는 균열 없음(등급 -)이 발생하였는지의 여부에 대하여 표시하였다.
Figure 112009036865719-pct00003
게다가, 실시예 5 내지 8의 코팅된 코일은 내후성면에서 비교예 V5 내지 V8의 코팅된 코일에 비하여 우수한 것이 명백한 데, 이는 ASTM G53-88(램프: 파장 313 ㎚; 사이클: 60℃에서 8 시간 광; 50℃에서 4 시간 축합)에 의한 UV-B 테스트에 의하여 뒷받침된다.
코팅된 코일 V5의 코팅은 2,000 시간의 노광 시간 후 이미 완전한 층분리가 발생한 반면(등급 3), 코팅된 코일 5의 코팅은 2,000 시간 후 층분리가 발생하지 않았으며(등급 0), 심지어 3,000 시간 후 약간의 층분리만이 발생하였다(등급 1).
코팅된 코일 V8의 코팅은 1,000 시간 후 이미 완전한 층분리가 발생한 반면(등급 3), 코팅된 코일 8의 코팅은 상기 시간 후 약간의 층분리만이 발생하였다(등급 2).
이로부터, 실시예 5 내지 8 및 비교예 V5 내지 V8의 코팅된 코일 모두는 동일한 우수한 적용 성질, 예를 들면 우수한 화학 안정성을 나타낸다.

Claims (27)

  1. 시클로헥산 디카르복실산 디이소노닐 에스테르를 평균 입자 직경이 1 내지 15 ㎛인 1 이상의 페이스트 PVC 및 평균 입자 직경이 25 내지 35 ㎛인 1 이상의 증량제 PVC와 혼합하는 것을 포함하는, 코일 코팅 방법을 위한 코팅 조성물의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 1,2-시클로헥산 디카르복실산 디이소노닐 에스테르가 시클로헥산 디카르복실산 디이소노닐 에스테르로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 이소노닐 부분이, 기체 크로마토그래피로 측정한, 이소노나놀에 포함된 C9-알콜의 분지도와 각각의 분율로부터 계산된 이소-지수가 0.1 내지 4인 이소노나놀로부터 유래하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 코팅 조성물이 안정화제, 슬립핑제, 충전제, 안료, 화염 방지제, 광 안정화제, 팽창제, 중합체 가공 조제, 충격 강도 조절제, 광학 표백제, 대전방지제, 생물학적 안정화제 및, PVC와는 상이한 중합체로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 유동 가능한 1 이상의 코팅 조성물을 코일에 단면 또는 양면 연속 적용하고, 그후 적용된 층(들)을 열 후처리하며, 여기서 코팅 조성물 또는 코팅 조성물들 중 1 이상이 1 이상의 시클로헥산 디카르복실산 디이소노닐 에스테르, 평균 입자 직경이 1 내지 15 ㎛인 1 이상의 페이스트 PVC 및 평균 입자 직경이 25 내지 35 ㎛인 1 이상의 증량제 PVC를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 코팅 방법.
  6. 제5항에 있어서, 1,2-시클로헥산 디카르복실산 디이소노닐 에스테르가 시클로헥산 디카르복실산 디이소노닐 에스테르로서 사용되는 것을 특징으로 하는 코일 코팅 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 이소노닐 부분이, 기체 크로마토그래피로 측정한, 이소노나놀에 포함된 C9-알콜의 분지도와 각각의 분율로부터 계산된 이소-지수가 0.1 내지 4인 이소노나놀로부터 유래하는 것을 특징으로 하는 코일 코팅 방법.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 코팅 조성물이 안정화제, 슬립핑제, 충전제, 안료, 화염 방지제, 광 안정화제, 팽창제, 중합체 가공 조제, 충격 강도 조절제, 광학 표백제, 대전방지제, 생물학적 안정화제 및, PVC와는 상이한 중합체로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 코팅 방법.
  9. 제5항 또는 제6항에 있어서, 코일이 단면 또는 양면 전처리되는 것을 특징으로 하는 코일 코팅 방법.
  10. 제5항 또는 제6항에 있어서, 적용된 코팅 중 1 이상은 열 후처리후 탑 코트로서 사용되는 것을 특징으로 하는 코일 코팅 방법.
  11. 제10항에 있어서, 탑 코트는 건조 층 두께가 50 내지 350 ㎛인 것을 특징으로 하는 코일 코팅 방법.
  12. 제5항 또는 제6항에 있어서, 열 후처리후 코팅된 코일을 성형시켜 입체 성형 부품을 형성하는 것을 특징으로 하는 코일 코팅 방법.
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