KR102194699B1 - 소광성 코팅용 코팅제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소광성 코팅을 생성하기에 특히 적합한 코팅제에 관한 것이다. 코팅제는 a) 적어도 i) 히드록시 기를 포함하는 성분, ii) 히드록시 기를 포함하는 폴리에스테르 폴리올, iii) 이소시아네이트 기를 포함하는 폴리이소시아네이트, iv) 이소시아네이트 기에 대해서 반응성인 적어도 2개의 기 및 음이온을 형성할 수 있는 적어도 1개의 기를 포함하는 화합물, v) 물의 성분을 반응시킴으로써 수득될 수 있으며, 여기서 성분 i) 내지 iii), 및 성분 i) 내지 iii)의 비는 이소시아네이트 기에 비해서 과량의 히드록시 기가 존재하도록 선택된 것인 히드록시-관능성 예비중합체의 수성 분산액, b) 1 내지 1000 nm의 수 평균 입자 크기를 갖는 나노입자, 및 c) 히드록시 기에 대해서 반응성인 적어도 2개의 기를 포함하는 가교제를 포함한다. 본 발명은 추가로 코팅제의 제조 방법, 코팅을 기재 상에 생성하기 위한 코팅제의 용도, 및 코팅제를 기재에 적용함으로써 수득될 수 있는 코팅에 관한 것이다.

Description

소광성 코팅용 코팅제 {COATING AGENT FOR MATTABLE COATINGS}
본 발명은 무광 탄성 코팅의 제조에 특히 적합한 코팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 코팅 조성물의 제조 방법, 코팅을 기재 상에 생성하기 위한 코팅 조성물의 용도, 및 코팅 조성물을 기재에 도포함으로써 수득될 수 있는 코팅을 제공한다.
선행 기술에서, 기계적 안정성 및 화학적 안정성이 높은 코팅을 기재 상에 생성하기 위해서 사용될 수 있는 중합체 시스템이 기재되어 있다. 이러한 시스템은 예를 들어, EP 1 418 192 A1에 기재되어 있다. 이러한 선행 기술의 코팅 조성물은 수성 폴리우레탄 수지를 기재로 하고, 이것은 폴리카르보네이트 폴리올, 폴리이소시아네이트, 및 이소시아네이트 기에 대해서 반응성인 적어도 2개의 기를 갖는 음이온을 형성할 수 있는 화합물의 반응에 의해서 수득될 수 있다.
높은 가요성 또는 성형성을 갖는 무광, 특히 상당히 무광인 코팅의 공급은 특별한 문제점을 나타내는데, 그 이유는 매우 낮은 광택도 값의 제품은 상응하게 많은 양의 소광제의 사용을 요구하기 때문이다. 그러나, 경화된 코팅 중의 소광제의 높은 농도는 그의 특성, 예를 들어 그의 가요성 및 성형성에 부정적인 방식 (예를 들어, 균열이 형성됨)으로 영향을 미친다. 따라서, 다수의 응용을 위해서, 쉽게 소광될 수 있고, 즉 그의 기계적 특성을 가능한 적게 손상시키고 소광에 대해서는 매우 낮은 광택도 값으로 감소시키는 코팅이 바람직하다.
EP 1 418 192 A1로부터 공지된 코팅 조성물에 의해서 생성된 코팅은 상당히 무광인 제형물 중에서 충분한 탄성을 갖지 않고, 또한 그의 소광 능력은 너무 낮다.
따라서, 본 발명의 목적은 무광이고 동시에 고도로 탄성인 코팅이 생성될 수 있는 코팅 조성물을 제공하는 것이다. 근본적인 결합제가 매우 양호한 소광 능력을 가져야 한다.
이러한 목적은
a) 적어도
i) 히드록시 기를 포함하는 성분,
ii) 히드록시 기를 포함하는 폴리에스테르 폴리올,
iii) 이소시아네이트 기를 포함하는 폴리이소시아네이트,
iv) 이소시아네이트 기에 대해서 반응성인 적어도 2개의 기 및 음이온을 형성할 수 있는 적어도 1개의 기를 포함하는 화합물, 및
v) 물
의 성분의 반응에 의해서 수득될 수 있으며, 여기서 성분 i) 내지 iii), 및 성분 i) 내지 iii)의 비는 이소시아네이트 기에 비해서 과량의 히드록시 기가 존재하도록 선택된 것인 히드록시-관능성 예비중합체의 수성 분산액,
b) 1 내지 1000 nm의 수-평균 입자 크기를 갖는 나노입자, 및
c) 히드록시 기에 대해서 반응성인 적어도 2개의 기를 포함하는 가교제
를 포함하는 코팅 조성물에 의해서 성취된다.
놀랍게도, 본 발명에 따른 코팅 조성물에 의해서 기재에 도포된 코팅은 높은 탄성을 나타내면서, 매우 낮은 광택도 수준을 갖는 것을 발견하였다. 따라서, 이러한 코팅은 상당히 확장되는 경우에도 손상되지 않고 기계적 성형을 견딘다.
본 발명의 경우에서, 이소시아네이트에 대해서 반응성인 기는 이소시아네이트 기와 반응하여 공유 결합을 형성할 수 있는 기인 것으로 이해된다. 이소시아네이트 기에 대해서 반응성인 기의 예는 히드록실 기 및 아민 기이다.
본 발명의 경우에서 음이온을 형성할 수 있는 기는 분자 상태로부터 음이온 상태로 변화될 수 있는 기로서 이해된다. 예를 들어, 디카르복실산, 히드록시모노카르복실산 또는 디히드록시모노카르복실산이 이러한 목적에 적합하다.
적합한 디카르복실산의 예는 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라히드로프탈산, 헥사히드로프탈산, 시클로헥산디카르복실산, 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 글루타르산, 테트라클로로프탈산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 말론산, 수베르산, 2-메틸숙신산, 3,3-디에틸글루타르산, 2,2-디메틸숙신산이다. 이들 산의 상응하는 무수물이 마찬가지로 적합할 수 있다.
모노카르복실산, 예를 들어 벤조산 및 헥산카르복실산을 또한 사용할 수 있다. 단, 폴리올의 관능가는 2를 초과해야 한다. 포화 지방족 또는 방향족 산이 바람직하다. 이것은 예를 들어, 아디프산 또는 이소프탈산이다. 바람직할 경우, 소량의 폴리카르복실산, 예를 들어 트리멜리트산을 마찬가지로 사용할 수 있다.
폴리에스테르 폴리올의 제조 시에 반응물로서 제공되는 히드록시카르복실산은 말단 히드록실 기를 보유한다. 예를 들어, 이것은 히드록시카프로산, 히드록시부티르산, 히드록시데칸산, 히드록시스테아르산 및 다른 상응하는 산이다. 적합한 락톤은 예를 들어, 카프로락톤 또는 부티로락톤이다.
본 발명의 바람직한 제1 실시양태에 따라서, 나노입자는 1 내지 1000 nm, 바람직하게는 2 내지 500 nm, 특히 바람직하게는 5 내지 100 nm의 수-평균 입자 크기를 가질 수 있다.
나노입자의 수-평균 입자 크기는 투과 전자 현미경, 광 산란, 분석용 초원심분리 또는 광자 상관 분광분석법에 의해서 측정될 수 있다.
나노입자는 100 m2/g 내지 1000 m2/g, 바람직하게는 200 내지 500 m2/g, 특히 바람직하게는 250 내지 400 m2/g의 비표면적을 갖는 것이 마찬가지로 바람직하다.
나노입자의 비표면적은 BET 방법 (DIN ISO 9277:2003-05)에 따라서 측정될 수 있다.
나노입자가 무기 나노입자의 군으로부터 선택되는 것이 추가로 바람직하다.
나노입자는 특히 이산화규소, 이산화티타늄, 산화알루미늄, 이산화알루미늄, 이산화망가니즈, 산화망가니즈, 산화아연, 이산화아연, 산화세륨, 이산화세륨, 산화철, 이산화철 및/또는 탄산칼슘을 포함하거나 또는 그들로 구성될 수 있다. 나노입자가 이산화규소, 이산화티타늄, 산화알루미늄, 이산화알루미늄, 이산화망가니즈, 산화망가니즈, 산화아연, 이산화아연, 산화세륨, 이산화세륨 및/또는 탄산칼슘을 포함하거나 또는 그들로 구성될 수 있는 것이 또한 추가로 바람직하다. 특히 바람직하게는, 이것은 이산화규소로 구성될 수 있다.
본 발명의 추가의 발전에서, 코팅 조성물은 적어도 1종의 소광제 d)를 추가로 포함하도록 제공된다.
적합한 소광제의 예는 에보니크(Evonik)로부터의 아세매트(Acematt) 3300, 3200, 뿐만 아니라 에보니크로부터의 TS 100 및 OK 412이다.
히드록시 기를 포함하는 성분 i)은 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 1,2- 및 1,3-프로필렌 글리콜, 1,3-, 1,4- 및 2,3-부탄디올, 1,6-헥산디올, 2,5-헥산디올, 트리메틸헥산디올, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 수소화 비스페놀, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 네오펜틸 글리콜 및/또는 트리메틸펜탄디올, 트리메틸올프로판 및/또는 글리세롤일 수 있다.
히드록실 기를 포함하는 성분 i)이 성분 ii)와 상이한 것이 추가로 바람직하다. 본 발명의 경우에서, "와 상이한"은 바람직하게는 성분 i) 및 ii)가 상이한 화학 구조를 갖는 것을 의미한다.
추가의 바람직한 실시양태에 따라서, 히드록시 기를 포함하는 성분 i)은 폴리카르보네이트 폴리올을 포함하거나 그것으로 구성될 수 있다.
적합한 폴리카르보네이트는 예를 들어, 디페닐 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트 또는 포스겐과 폴리올, 바람직하게는 디올의 반응에 의해서 수득될 수 있다. 디올로서, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 1,2- 및 1,3-프로판디올, 1,3- 및 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,4-비스히드록시메틸-시클로헥산, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올, 디프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 디부틸렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜, 비스페놀 A, 테트라브로모비스페놀 A, 뿐만 아니라 락톤-개질된 디올이 사용될 수 있다. 디올은 40 내지 100 중량％의 헥산디올, 바람직하게는 1,6-헥산디올, 및/또는 헥산디올 유도체, 특히 바람직하게는 말단 OH 기를 포함할 뿐만 아니라, 에테르 기 또는 에스테르 기를 포함하는 것, 예를 들어 1 몰의 헥산디올과 적어도 1몰, 바람직하게는 1 내지 2 몰의 카프로락톤의 반응에 의해서 수득된 생성물 또는 헥산디올과 그 자체의 에테르화에 의해서 디- 또는 트리-헥실렌 글리콜을 형성함으로서 수득된 생성물을 포함하는 것이 바람직하다.
DE-A 37 17 060에 기재된 폴리에테르 폴리카르보네이트 디올이 또한 사용될 수 있다.
폴리카르보네이트 폴리올은 바람직하게는 선형 구조이다. 그러나, 이것은 임의로는 다관능성 성분, 특히 저분자량 폴리올의 혼입에 의해서 약간 분지화될 수 있다. 이러한 목적을 위해서 예를 들어, 글리세롤, 트리메틸올프로판, 1,2,6-헥산트리올, 1,2,4-부탄트리올, 트리메틸올에탄, 펜타에리트리톨, 퀴니톨, 만니톨, 및 소르비톨, 메틸 글리코시드 또는 1,3:4,6-디안히드로헥시트가 적합하다.
폴리카르보네이트 폴리올은 500 내지 3000 g/mol, 바람직하게는 650 내지 2500 g/mol, 특히 바람직하게는 1000 내지 2200 g/mol의 중량-평균 분자량을 갖는 것이 또한 바람직하다.
폴리카르보네이트 폴리올의 중량-평균 분자량은 GPC (겔 투과 크로마토그래피)에 의해서 측정될 수 있다.
히드록시 기를 포함하는 폴리에스테르 폴리올 ii)는 특히 400 내지 6000 Da, 바람직하게는 600 내지 3000 Da의 수-평균 분자량 Mn을 갖는 화합물일 수 있다. 그의 히드록실가는 22 내지 400, 바람직하게는 50 내지 300, 특히 바람직하게는 80 내지 200 mg KOH/g일 수 있다. OH 관능가는 1.5 내지 6, 바람직하게는 1.8 내지 3, 특히 바람직하게는 1.9 내지 2.5 범위일 수 있다.
히드록시 기를 포함하는 매우 적합한 폴리에스테르 폴리올 ii)는 그 자체로 공지된 디- 및 임의로는 폴리-(트리-, 테트라-)올 및 디- 및 임의로는 폴리-(트리-테트라-)카르복실산 또는 히드록시카르복실산 또는 락톤의 중축합 생성물이다. 자유 폴리카르복실산 대신에, 상응하는 폴리카르복실산 무수물 또는 저급 알콜의 상응하는 폴리카르복실산 에스테르가 또한 폴리에스테르의 제조에 사용될 수 있다. 적합한 디올의 예는 에틸렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜, 또한 프로판디올 또는 (1,4)부탄디올이고, (1,6)헥산디올, 네오펜틸 글리콜 또는 히드록시피발산 네오펜틸 글리콜 에스테르가 바람직하다. 폴리올, 예를 들어 트리메틸올프로판, 글리세롤, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 트리메틸올벤젠 또는 트리스히드록시에틸 이소시아누레이트가 임의로 또한 부수적으로 사용될 수 있다.
적합한 디카르복실산은 예를 들어, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라히드로프탈산, 헥사히드로프탈산, 시클로헥산디카르복실산, 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 글루타르산, 테트라클로로프탈산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 말론산, 수베르산, 2-메틸숙신산, 3,3-디에틸글루타르산, 2,2-디메틸숙신산이다. 이러한 산의 가능한 무수물이 마찬가지로 적합하다. 본 발명의 범주 내에서, 무수물은 용어 "산"에 항상 포함된다.
모노카르복실산, 예컨대 벤조산 및 헥산카르복실산이 또한 사용될 수 있되, 단 폴리올의 평균 관능가는 2를 초과해야 한다. 포화 지방족 또는 방향족 산, 예컨대 아디프산 또는 이소프탈산이 바람직하다. 더 적은 양의 폴리카르복실산, 예컨대 트리멜리트산이 또한 임의로 부수적으로 사용될 수 있다.
말단 히드록실 기를 갖는 폴리에스테르 폴리올의 제조 시에 반응물로서 사용될 수 있는 히드록시카르복실산은 예를 들어, 히드록시카프로산, 히드록시부티르산, 히드록시데칸산, 히드록시스테아르산 등이다. 적합한 락톤은 예를 들어, 카프로락톤 또는 부티로락톤이다.
적합한 폴리이소시아네이트 iii)은 예를 들어, 지방족, 지환족, 아르지방족 및/또는 방향족 결합된 이소시아네이트 기를 갖는 140 내지 400의 분자량 범위의 디이소시아네이트, 예를 들어 1,4-디이소시아네이토부탄, 1,6-디이소시아네이토헥산 (HDI), 2-메틸-1,5-디이소시아네이토펜탄, 1,5-디이소시아네이토-2,2-디메틸펜탄, 2,2,4- 및 2,4,4-트리메틸-1,6-디이소시아네이토헥산, 1,10-디이소시아네이토데칸, 1,3- 및 1,4-디이소시아네이토시클로헥산, 1,3- 및 1,4-비스-(이소시아네이토메틸)-시클로헥산, 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸시클로헥산 (이소포론 디이소시아네이트, IPDI), 4,4'-디이소시아네이토디시클로헥실메탄, 1-이소시아네이토-1-메틸-4(3)이소시아네이토메틸시클로헥산, 비스-(이소시아네이토메틸)-노르보르난, 1,3- 및 1,4-비스-(2-이소시아네이토-프로프-2-일)-벤젠 (TMXDI), 2,4- 및 2,6-디이소시아네이토톨루엔 (TDI), 2,4'- 및 4,4'-디이소시아네이토디페닐메탄, 1,5-디이소시아네이토나프탈렌 또는 그러한 디이소시아네이트의 임의의 혼합물이다. 단지 지방족 및/또는 지환족 결합된 이소시아네이트 기를 갖는 언급된 유형의 폴리이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트 혼합물이 바람직하다. HDI, IPDI 및/또는 4,4'-디이소시아네이토디시클로헥실메탄을 기재로 하는 폴리이소시아네이트 또는 폴리이소아네이트 혼합물이 특히 바람직하다.
이러한 단순한 디이소시아네이트 이외에, 이소시아네이트 기를 연결하는 라디칼 내에 헤테로원자를 함유하는 폴리이소시아네이트 및/또는 분자 당 2를 초과하는 이소시아네이트 기의 관능가를 갖는 폴리이소시아네이트가 또한 적합하다. 예를 들어, 우레트디온, 이소시아누레이트, 우레탄, 알로파네이트, 뷰렛, 카르보디이미드, 이미노옥사디아진디온 및/또는 옥사디아진트리온 구조를 갖는 폴리이소시아네이트, 적어도 2개의 디이소시아네이트로 구성된 폴리이소시아네이트, 단순한 지방족, 지환족, 아르지방족 및/또는 방향족 디이소시아네이트의 개질에 의해서 제조된 폴리이소시아네이트가 먼저 언급되고, 분자 당 2개를 초과하는 이소시아네이트 기를 갖는 비개질된 폴리이소시아네이트의 예로서, 예를 들어, 4-이소시아네이토메틸-1,8-옥탄 디이소시아네이트 (노난 트리이소시아네이트)가 언급될 수 있다.
폴리이소시아네이트 iii)은 특히 지방족 이소시아네이트, 바람직하게는 지방족 디이소시아네이트, 특히 바람직하게는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 1-이소시아네이토-4-[(4-이소시아네이토시클로헥실)메틸]시클로헥산의 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함할 수 있다.
화합물 iv)는 이온성 화합물이거나 또는 잠재적인 이온성 화합물일 수 있다. 예는 모노- 및 디-히드록시카르복실산, 모노- 및 디-아미노카르복실산, 모노- 및 디-히드록시술폰산, 모노- 및 디-아미노술폰산 및 그들의 염, 예컨대 디히드록시카르복실산, 히드록시피발산, N-(2-아미노에틸)-β,β-알라닌, 2-(2-아미노-에틸아미노)-에탄술폰산, 에틸렌디아민-프로필- 또는 -부틸-술폰산, 1,2- 또는 1,3-프로필렌디아민-β-에틸술폰산, 리신, 3,5-디아미노벤조산, EP-A 0 916 647의 실시예 1에 따른 친수화제 및 그의 알칼리 및/또는 암모늄 염; 중아황산나트륨과 2-부텐-1,4-디올 폴리에테르 술포네이트의 부가물, 또는 2-부텐디올과 NaHSO3의 프로폭실화 부가물 (예를 들어, DE-A 2 446 440, 제5면 내지 제9면, 화학식 I 내지 III)이다. 바람직한 이온성 화합물 또는 잠재적인 이온성 화합물은 카르복시 및/또는 카르복실레이트 기를 갖는 것이다. 특히 바람직한 이온성 화합물은 디히드록시카르복실산, 특히 α,α-디메틸올알칼산, 예컨대 2,2-디메틸올아세트산, 2,2-디메틸올프로피온산, 2,2-디메틸올부티르산, 2,2-디메틸올펜탄산 또는 디히드록시숙신산이다.
히드록시-관능성 예비중합체 a)의 제조시, 60 내지 400 Da, 바람직하게는 62 내지 200 Da 범위의 분자량 및 적어도 2개의 이소시아네이트-반응성 기를 갖는 저분자량 쇄 연장제를 또한 부수적으로 추가로 반응시킬 수 있다. 쇄 연장제는 예를 들어, 폴리올 또는 폴리아민일 수 있다.
쇄 연장제로서 적합한 폴리올은 분자 당 20개 이하의 탄소 원자를 갖는 화합물, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,3-부틸렌 글리콜, 시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,6-헥산디올, 히드로퀴논 디히드록시에틸 에테르, 비스페놀 A [2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판], 수소화 비스페놀 A (2,2-비스(4-히드록시시클로헥실)프로판) 및 그들의 혼합물, 뿐만 아니라 트리메틸올프로판, 글리세롤 또는 펜타에리트리톨일 수 있다. 에스테르 디올, 예를 들어 δ-히드록시부틸-ε-히드록시카프로산 에스테르, ω-히드록시-헥실-γ-히드록시부티르산 에스테르, 아디프산 (β-히드록시에틸) 에스테르 또는 테레프탈산 비스(β-히드록시에틸) 에스테르가 또한 사용될 수 있다.
쇄 연장에 적합한 폴리아민은 예를 들어, 에틸렌디아민, 1,2- 및 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 1,6-디아미노헥산, 이소포론디아민, 2,2,4- 및 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디아민의 이성질체 혼합물, 2-메틸펜타메틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 1,3- 및 1,4-크실렌디아민, α,α,α',α'-테트라메틸-1,3- 및 -1,4-크실렌디아민 및 4,4-디아미노디시클로헥실메탄, 디메틸에틸렌디아민, 히드라진 또는 아디프산 디히드라지드이다.
히드록시-관능성 예비중합체 a)의 제조 시에, 쇄 종결제를 또한 부수적으로 반응시킬 수 있다. 이러한 구조 단위는 예를 들어, 이소시아네이트 기와 반응성인 일관능성 화합물, 예컨대 모노아민, 특히 모노-2급 아민, 또는 모노알콜로부터 유도된다. 메틸아민, 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 옥틸아민, 라우릴아민, 스테아릴아민, 이소노닐옥시프로필아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디부틸아민, N-메틸아미노프로필아민, 디에틸(메틸)아미노프로필아민, 모르폴린, 피페리딘 또는 그들의 치환된 유도체, 디1급 아민과 모노카르복실산의 아미도아민, 디1급 아민, 1급/3급 아민, 예를 들어 N,N-디메틸아미노프로필아민의 모노케티민을 본원에서 특히 언급할 수 있다.
쇄 단부에 위치하고, 그것을 커버하는 폴리우레탄 수지 단위가 사용될 수 있다. 한편, 이러한 단위는 일관능성 이소시아네이트-반응성 성분, 특히 모노-2급 아민 또는 모노알콜로부터 유래한다. 이러한 물질 중 일부는 예를 들어, 메틸아민, 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 옥틸아민, 라우릴아민, 스테아릴아민, 이소노닐옥시프로필아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디부틸아민, N-메틸아미노프로필아민, 디에틸(메틸)아미노프로필아민, 모르폴린, 피페리딘, 또는 언급된 화합물의 치환된 유도체로 언급된다. 디1급 아민과 모노카르복실산의 아미도아민, 디1급 아민, 1급/2급/3급 아민, 예를 들어, N,N-디메틸아미노프로필아민, 메틸디메틸아민의 모노케티민.
마찬가지로 적합한 화합물은 활성 수소 원자를 포함하는 물질이며, 이것은 이소시아네이트 기들 간의 반응성 면에서 상이할 수 있다. 이것은 예를 들어, 1급 아미노 기를 포함할 뿐만 아니라 또한 2급 아미노 기를 포함하는 분자, 또는 OH 기를 포함할 뿐만 아니라 또한 COOH 기를 포함하는 분자, 또는 아미노 기 (1급 또는 2급)를 포함할 뿐만 아니라 또한 OH 기를 포함하는 분자이다. 아미노 기 (1급 또는 2급)를 포함할 뿐만 아니라 또한 OH 기를 포함하는 성분이 바람직하다. 이러한 1급/2급 아민의 예는 3-아미노-1-메틸아미노프로판, 3-아미노-1-에틸아미노프로판, 3-아미노-1-시클로헥실아미노프로판, 3-아미노-1-메틸아미노부탄; 모노-히드록시-카르복실산, 예를 들어, 히드록시아세트산, 락트산 또는 말레산, 및 또한 알칸올아민, 예를 들어, N-아미노에틸에탄올아민, 에탄올아민, 3-아미노프로판올, 네오펜탄올아민이고, 디에탄올아민, 메틸디에탄올아민이 상응하게 바람직하다. 이러한 방식으로, 추가의 관능성 기를 중합체 내에 혼입하는 것이 가능하다.
또한, 이소시아네이트 기에 대한 반응성이 상이한 활성 수소 원자를 포함하는 화합물이 쇄 종결제로서 적합하다. 이것은 예를 들어, 1급 아미노 기를 포함할 뿐만 아니라 또한 2급 아미노 기를 포함하는 화합물, 또는 OH 기를 포함할 뿐만 아니라 또한 COOH 기를 포함하는 화합물, 또는 아미노 기 (1급 또는 2급)를 포함할 뿐만 아니라 또한 OH 기를 포함하는 화합물이다. 아미노 기 (1급 또는 2급)를 포함할 뿐만 아니라 또한 OH 기를 포함하는 화합물이 바람직하다. 그의 예는 1급/2급 아민, 예컨대 3-아미노-1-메틸아미노프로판, 3-아미노-1-에틸아미노프로판, 3-아미노-1-시클로헥실아미노프로판, 3-아미노-1-메틸아미노부탄; 모노-히드록시카르복실산, 예컨대 히드록시아세트산, 락트산 또는 말산, 및 또한 알칸올아민, 예컨대 N-아미노에틸에탄올아민, 에탄올아민, 3-아미노프로판올, 네오펜탄올아민, 특히 바람직하게는, 디에탄올아민이다. 이러한 방식으로, 관능성 기를 중합체 최종 생성물에 내에 혼입하는 것이 추가로 가능하다.
마찬가지로, 비이온성의 친수성 작용을 갖는 화합물, 예를 들어 적어도 1개의 히드록시 기 또는 아미노 기를 갖는 폴리옥시알킬렌 에테르를 또한 히드록시-관능성 예비중합체 a)의 제조 시에 부수적으로 반응시킬 수 있다. 이러한 폴리에테르는 30 중량％ 내지 100 중량％의 양의 에틸렌 옥시드로부터 유도된 구조 단위를 포함한다. 1 내지 3의 관능가를 갖는 선형 구조를 갖는 적합한 폴리에테르 및 또한 하기 화학식 I의 화합물이 존재한다.
<화학식 I>
Figure 112015040204774-pct00001
상기 식에서,
R1 및 R2는 각각 서로 독립적으로 산소 및/또는 질소 원자가 개재될 수 있는 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 2가 지방족, 지환족 또는 방향족 라디칼을 나타내고,
R3은 비-히드록시-말단화 폴리에스테르 또는 바람직하게는 폴리에테르, 특히 알콕시-말단화 폴리에틸렌 옥시드 라디칼을 나타낸다.
예비중합체 제조 시에 우레탄화 반응은 사용되는 폴리이소시아네이트의 반응 성에 따라서 0℃ 내지 140℃의 온도에서 수행할 수 있다. 우레탄화 반응을 가속화하기 위해서, 본 기술 분야의 숙련인에게 공지된 바와 같은 NCO-OH 반응을 가속화하는데 적합한 촉매가 사용될 수 있다. 예는 3급 아민, 예를 들어, 트리에틸아민, 유기주석 화합물, 예를 들어, 디부틸주석 옥시드, 디부틸주석 디라우레이트 또는 주석 비스(2-에틸헥사노에이트) 또는 다른 유기금속 화합물이다.
가교제로서 적합한 화합물은 예를 들어 문헌 [D.H. Solomon, The Chemistry of Organic Filmformers, pages 235 ff, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1967]에 기재된 바와 같은 멜라민-포름알데히드 또는 우레아-포름알데히드 축합 생성물이다. 그러나, 예를 들어, 문헌 [Methoden der organischen Chemie (Houben-Weyl), Vol. 14/2, Part 2, 4th Edition, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1963, pages 319 ff]에 기재된 바와 같이, 멜라민 수지는 또한 다른 아민 수지에 의해서 전부 또는 부분적으로 대체될 수 있다.
다른 적합한 가교 수지는 예를 들어, 이소포론 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-디이소시아네이토시클로헥산, 비스-(4-이소시아네이토시클로헥실)-메탄, 1,3-디이소시아네이토벤젠, 1,4-디이소시아네이토벤젠, 2,4-디이소시아네이토-1-메틸벤젠, 1,3-디이소시아네이토-2-메틸벤젠, 1,3-비스-이소시아네이토메틸벤젠, 2,4-비스-이소시아네이토메틸-1,5-디메틸벤젠, 비스-(4-이소시아네이토페닐)-프로판, 트리스-(4-이소시아네이토페닐)메탄 및/또는 트리메틸-1,6-디이소시아네이토헥산을 기재로 하는 블로킹된 폴리이소시아네이트이다.
또한, 블로킹된 이소시아네이트 부가물, 예를 들어 1,6-디이소시아네이토헥산을 기재로 하는 뷰렛 폴리이소시아네이트; 1,6-디이소시아네이토헥산을 기재로 하는 이소시아누레이트 폴리이소시아네이트; 또는 2,4- 및/또는 2,6-디이소시아네이토톨루엔 또는 이소포론 디이소시아네이트 및 저분자량 폴리히드록실 성분 (예를 들어, 트리메틸올프로판, 이성질체 프로판디올 또는 부탄디올 또는 그러한 폴리히드록실 성분의 혼합물)으로부터 제조된 우레탄-개질된 폴리이소시아네이트 부가물이 추가로 적합하고, 여기서 폴리이소시아네이트 부가물의 이소시아네이트 기는 블로킹된다.
이러한 폴리이소시아네이트에 적합한 블로킹제는 일관능성 알콜, 예컨대 메탄올, 에탄올, 부탄올, 헥산올 및 벤질 알콜; 옥심, 예컨대 아세톡심 및 메틸 에틸 케톡심; 락탐, 예컨대 엡실론-카프로락탐; 페놀; 및 CH-산성 성분, 예를 들어, 디에틸 말로네이트이다.
적합한 가교제는 또한 문헌 ["Lackharze", D. Stoye, W. Freitag, Carl Hanser Verlag, Munich, 1996]에 기재된 바와 같은 폴리이소시아네이트 가교제, 아미드- 및 아민-포름알데히드 수지, 페놀 수지, 알데히드 수지 및 케톤 수지, 예를 들어, 페놀 포름알데히드 수지, 레졸, 푸란 수지, 우레아 수지, 카르밤산 에스테르 수지, 트리아진 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 시안아미드 수지, 아닐린 수지이다.
바람직한 실시양태에서, 가교제 c)는 히드록시-반응성 기로서 적어도 2개의 이소시아네이트 기를 포함할 수 있다.
적합한 이소시아네이트-관능화 가교제는 예를 들어, 지방족, 지환족, 아르지방족 및/또는 방향족 이소시아네이트, 특히 바람직하게는 지방족 또는 지환족 이소시아네이트를 기재로 하는, 자유 이소시아네이트 기를 갖는 저점도의 소수성 또는 친수화된 폴리이소시아네이트인데, 그 이유는 이것이 코팅 필름에서 특히 높은 수준의 저항성을 수립할 수 있기 때문이다. 본 발명에서 결합제 분산액의 이점은 특히 이러한 가교제의 조합으로 수득된다. 필요할 경우, 점도 수준을 감소시키기 위해서, 폴리이소시아네이트는 또한 폴리이소시아네이트 및 소량의 불활성 용매 또는 불활성 용매 혼합물의 혼합물의 형태로 사용될 수 있다. 트리이소시아네이토노난이 마찬가지로 그 자체로 또는 다른 성분과의 혼합물로 가교 성분으로서 사용될 수 있다.
가교제 c)는 23℃에서 10 내지 10,000 mPas의 점도를 갖는 것이 또한 유리하다.
가교제의 점도는 40 s-1의 전단 구배로 DIN 53019에 따라서 측정될 수 있다.
상기에 언급된 효과 이외에, 본 발명의 코팅 조성물은 높은 저장 안정성을 갖는다.
본 발명은 제1 단계에서 수성 분산액 a)를 제조하고, 제2 단계에서 수성 분산액 a) 및 나노입자 b)의 혼합물을 제조하고, 제3 단계에서 가교제를 혼합물에 첨가하는, 본 발명에 따른 코팅 조성물의 제조 방법을 추가로 제공한다.
본 발명은 마찬가지로 코팅을 기재, 특히 플라스틱 기재 상에 생성하기 위한 본 발명에 따른 코팅 조성물의 용도를 제공한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 코팅 조성물을 기재, 특히 플라스틱 기재에 도포함으로써 수득될 수 있는 코팅을 추가로 제공한다.
본 발명을 실시예에 의해서 하기에 상세하게 설명할 것이다.
방법
달리 언급되지 않는 한, ％의 모든 양은 중량 기준이다.
점도 측정은 40 s-1의 전단 구매로 DIN 53019에 따라서 원추-평판 점도계에서 수행하였다.
산가는 DIN 53402 (mg KOH/샘플 g, 0.1 mol/NaOH 용액 리터로 적정)에 따라서 측정하였다.
고체 함량은 DIN EN ISO 3251 (두꺼운-층 방법: 리드(lid), 1 g 샘플, 1 h 125℃, 대류 오븐)에 따라서 측정하였다
OH가는 DIN 53240 (mg KOH/샘플 g, 아세틸화, 가수분해, 0.1 mol/NaOH 리터로의 적정)에 따라서 측정하였다.
pH 값은 국제 표준 ISO 976에 따라서 측정하였다.
분자량 (Mn, Mw)은 GPC (겔 투과 크로마토그래피)에 의해서 측정하였다. 샘플을 용리 용매로서 테트라히드로푸란을 사용하여 DIN 55672-1에 따라서 시험하였다. Mn (UV) = 수-평균 분자량 (GPC, UV 검출), g/mol로의 결과; Mw (UV) = 중량-평균 분자량 (GPC, UV 검출), g/mol로의 결과.
평균 입자 크기는 레이저 상관 분광분석법에 의해서 측정하였다.
물질
데스모라피드(Desmorapid) SO: Sn(II) 옥토에이트
데스모두르(Desmodur) W: 디이소시아네이토디시클로헥실메탄 (H12-MDI)
데스모두르 H: 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI)
타나폼(Tanafoam) DNE 01: 소포제; 지방산 에스테르 및 보다 고가(higher-valent)의 탄화수소 카르복실산 염의 혼합물, 타나텍스(Tanatex) (독일 소재)
BYK 348: 폴리에테르-개질된 실록산 계면활성제, BYK (독일 소재)
아쿠아서(Aquacer) 110 RC 1174: 왁스 첨가제, BYK (독일 소재)
테고 웨트(Tego Wet) KL245: 폴리에테르실록산 공중합체, 에보니크 (독일 소재)
실리틴(Sillitin) Z 86: 점토 충전제, 호프만 미네랄(Hoffmann Mineral) (독일 소재)
아세매트 3300: 개질된 발열성 실리카, 에보니크 (독일 소재)
데스모두르® N 3600: HDI 삼량체
베이히두르(Bayhydur)® XP 2655: HDI를 기재로 하는 친수화 지방족 폴리이소시아네이트
MPA: 메틸프로필 아세테이트 (1-메톡시-2-프로판올 아세테이트)
마크로폴(Makrofol): 폴리카르보네이트의 열가소성 필름, 바이엘 머티리얼사이언스(Bayer MaterialScience) (독일 소재)
실시예 (코팅 조성물)
● 결합제
실시예 1 (본 발명에 따름)
프탈산 무수물 1281 g, 아디프산 5058 g, 1,6-헥산디올 6387 g 및 네오펜틸 글리콜 675 g을 교반기, 가열 장치, 및 냉각기가 장치된 물 분리기를 갖는 15-리터 반응 용기에 계량투입하고, 혼합물을 1시간 동안 질소 하에서 140℃로 가열하였다. 추가로 9시간 동안, 혼합물을 220℃로 가열하고, 산가가 3 미만에 도달할 때까지 그 온도에서 축합하였다. 이렇게 수득된 폴리에스테르 수지는 54초의 점도 (23℃에서 DIN 4 비이커 내에서 메톡시프로필 아세테이트 중의 폴리에스테르의 80％ 용액의 소진 시간으로서 측정됨) 및 160 mg KOH/g의 OH가를 가졌다.
상기에 기재된 폴리에스테르 2628 g을 질소 분위기에서 냉각, 가열 및 교반 장치를 갖는 6-리터 반응 용기에 넣고, 2000의 수-평균 분자량을 갖는 선형 폴리에스테르 카르보네이트 디올 2557 g, 디메틸올프로피온산 280 g, 트리메틸올프로판 415 g 및 주석(II) 옥토에이트 8.8 g과 함께 130℃로 가열하고, 30분 동안 균질화하였다. 이어서, 혼합물을 80℃로 냉각하고, 격렬하게 교반하면서, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 1120 g을 첨가하고, (반응 열을 사용하여) 140℃로의 가열을 수행하고, 추가의 NCO 기가 검출되지 않을 때까지 그 온도에서 혼합물을 유지시켰다.
이어서, 이렇게 수득된 폴리우레탄을 90℃ 내지 100℃로 냉각하고, 디메틸에탄올아민 (중화도 70%) 102 g을 첨가하고, 혼합물을 균질화하였다. 이어서, 격렬하게 교반하면서, 70℃ 내지 80℃의 온도에서 탈미네랄수에 의해서 수지를 분산액으로 추가로 가공하였다.
10분 동안, 이산화규소 나노입자 분산액 대략 30 중량％를 이렇게 수득된 분산액에 첨가하였다. 이어서, 40℃에서 1시간 동안 균질화를 수행하였다.
이렇게 수득된 분산액은 48.6 중량％의 고체 함량, 15.3의 산가, 1040 mPas의 점도, 7.7의 pH 값 및 166 nm의 평균 입자 크기를 가졌다.
실시예 2 (본 발명에 따름)
프탈산 무수물 1190 g, 아디프산 5005 g, 1,6-헥산디올 6337 g 및 네오펜틸 글리콜 635 g을 교반기, 가열 장치, 및 냉각기가 장치된 물 분리기를 갖는 15-리터 반응 용기에 계량투입하고, 혼합물을 1시간 동안 질소 하에서 140℃로 가열하였다. 추가로 9시간 동안, 혼합물을 220℃로 가열하고, 산가가 3 미만에 도달할 때까지 그 온도에서 축합하였다. 이렇게 수득된 폴리에스테르 수지는 54초의 점도 (23℃에서 DIN 4 비이커 내에서 메톡시프로필 아세테이트 중의 폴리에스테르의 80％ 용액의 소진 시간으로서 측정됨) 및 157 mg KOH/g의 OH가를 가졌다.
상기에 기재된 폴리에스테르 2565 g을 질소 분위기에서 냉각, 가열 및 교반 장치를 갖는 6-리터 반응 용기에 넣고, 2000의 수-평균 분자량을 갖는 선형 폴리에스테르 카르보네이트 디올 2493 g, 디메틸올프로피온산 272 g, 트리메틸올프로판 409 g 및 주석(II) 옥토에이트 8.5 g과 함께 130℃로 가열하고, 30분 동안 균질화하였다. 이어서, 혼합물을 80℃로 냉각하고, 격렬하게 교반하면서, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 1050 g을 첨가하고, (반응 열을 사용하여) 140℃로의 가열을 수행하고, 추가의 NCO 기가 검출되지 않을 때까지 그 온도에서 혼합물을 유지시켰다.
이어서, 이렇게 수득된 폴리우레탄을 90℃ 내지 100℃로 냉각하고, 디메틸에탄올아민 (중화도 70%) 93 g을 첨가하고, 혼합물을 균질화하였다. 이어서, 격렬하게 교반하면서, 70℃ 내지 80℃의 온도에서 탈미네랄수에 의해서 수지를 분산액으로 추가로 가공하였다.
10분 동안, 이산화규소 나노입자 분산액 대략 30 중량％를 이렇게 수득된 분산액에 첨가하였다. 이어서, 40℃에서 1시간 동안 균질화를 수행하였다.
이렇게 수득된 분산액은 47.1 중량％의 고체 함량, 14.9의 산가, 1006 mPas의 점도, 7.6의 pH 값 및 158 nm의 평균 입자 크기를 가졌다.
실시예 3 (본 발명에 따름)
프탈산 무수물 1346 g, 아디프산 5107 g, 1,6-헥산디올 6439 g 및 네오펜틸 글리콜 706 g을 교반기, 가열 장치, 및 냉각기가 장치된 물 분리기를 갖는 15-리터 반응 용기에 계량투입하고, 혼합물을 1시간 동안 질소 하에서 140℃로 가열하였다. 추가로 9시간 동안, 혼합물을 220℃로 가열하고, 산가가 3 미만에 도달할 때까지 그 온도에서 축합하였다. 이렇게 수득된 폴리에스테르 수지는 54초의 점도 (23℃에서 DIN 4 비이커 내에서 메톡시프로필 아세테이트 중의 폴리에스테르의 80％ 용액의 소진 시간으로서 측정됨) 및 166 mg KOH/g의 OH가를 가졌다.
상기에 기재된 폴리에스테르 2716 g을 질소 분위기에서 냉각, 가열 및 교반 장치를 갖는 6-리터 반응 용기에 넣고, 2000의 수-평균 분자량을 갖는 선형 폴리에스테르 카르보네이트 디올 2643 g, 디메틸올프로피온산 294 g, 트리메틸올프로판 457 g 및 주석(II) 옥토에이트 9.1 g과 함께 130℃로 가열하고, 30분 동안 균질화하였다. 이어서, 혼합물을 80℃로 냉각하고, 격렬하게 교반하면서, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 1205 g을 첨가하고, (반응 열을 사용하여) 140℃로의 가열을 수행하고, 추가의 NCO 기가 검출되지 않을 때까지 그 온도에서 혼합물을 유지시켰다.
이어서, 이렇게 수득된 폴리우레탄을 90℃ 내지 100℃로 냉각하고, 디메틸에탄올아민 (중화도 70%) 117 g을 첨가하고, 혼합물을 균질화하였다. 이어서, 격렬하게 교반하면서, 70℃ 내지 80℃의 온도에서 탈미네랄수에 의해서 수지를 분산액으로 추가로 가공하였다.
10분 동안, 이산화규소 나노입자 분산액 대략 30 중량％를 이렇게 수득된 분산액에 첨가하였다. 이어서, 40℃에서 1시간 동안 균질화를 수행하였다.
이렇게 수득된 분산액은 49.8 중량％의 고체 함량, 15.9의 산가, 1106 mPas의 점도, 7.9의 pH 값 및 173 nm의 평균 입자 크기를 가졌다.
실시예 4 (본 발명에 따르지 않음)
프탈산 무수물 1281 g, 아디프산 5058 g, 1,6-헥산디올 6387 g 및 네오펜틸 글리콜 675 g을 교반기, 가열 장치, 및 냉각기가 장치된 물 분리기를 갖는 15-리터 반응 용기에 계량투입하고, 혼합물을 1시간 동안 질소 하에서 140℃로 가열하였다. 추가로 9시간 동안, 혼합물을 220℃로 가열하고, 산가가 3 미만에 도달할 때까지 그 온도에서 축합하였다. 이렇게 수득된 폴리에스테르 수지는 54초의 점도 (23℃에서 DIN 4 비이커 내에서 메톡시프로필 아세테이트 중의 폴리에스테르의 80％ 용액의 소진 시간으로서 측정됨) 및 160 mg KOH/g의 OH가를 가졌다.
상기에 기재된 폴리에스테르 585 g을 질소 분위기에서 냉각, 가열 및 교반 장치를 갖는 3-리터 반응 용기에 넣고, 2000의 수-평균 분자량을 갖는 선형 폴리에스테르 카르보네이트 디올 570 g, 디메틸올프로피온산 60 g, 트리메틸올프로판 45 g 및 주석(II) 옥토에이트 1.9 g과 함께 130℃로 가열하고, 30분 동안 균질화하였다. 이어서, 혼합물을 80℃로 냉각하고, 격렬하게 교반하면서, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 240 g을 첨가하고, (반응 열을 사용하여) 140℃로의 가열을 수행하고, 추가의 NCO 기가 검출되지 않을 때까지 그 온도에서 혼합물을 유지시켰다.
이어서, 이렇게 수득된 폴리우레탄을 90℃ 내지 100℃로 냉각하고, 디메틸에탄올아민 (중화도 70%) 102 g을 첨가하고, 혼합물을 균질화하였다. 이어서, 격렬하게 교반하면서, 70℃ 내지 80℃의 온도에서 탈미네랄수에 의해서 수지를 분산액으로 추가로 가공하였다.
이렇게 수득된 분산액은 53.6 중량％의 고체 함량, 18.3의 산가, 2360 mPas의 점도, 7.5의 pH 값 및 104 nm의 평균 입자 크기를 가졌다.
실시예 5 (본 발명에 따르지 않음)
프탈산 무수물 1281 g, 아디프산 5058 g, 1,6-헥산디올 6387 g 및 네오펜틸 글리콜 675 g을 교반기, 가열 장치, 및 냉각기가 장치된 물 분리기를 갖는 15-리터 반응 용기에 계량투입하고, 혼합물을 1시간 동안 질소 하에서 140℃로 가열하였다. 추가로 9시간 동안, 혼합물을 220℃로 가열하고, 산가가 3 미만에 도달할 때까지 그 온도에서 축합하였다. 이렇게 수득된 폴리에스테르 수지는 54초의 점도 (23℃에서 DIN 4 비이커 내에서 메톡시프로필 아세테이트 중의 폴리에스테르의 80％ 용액의 소진 시간으로서 측정됨) 및 160 mg KOH/g의 OH가를 가졌다.
상기에 기재된 폴리에스테르 2808 g을 질소 분위기에서 냉각, 가열 및 교반 장치를 갖는 6-리터 반응 용기에 넣고, 디메틸올프로피온산 145 g, 트리메틸올프로판 86 g 및 주석(II) 옥토에이트 4.5 g과 함께 130℃로 가열하고, 30분 동안 균질화하였다. 이어서, 혼합물을 80℃로 냉각하고, 격렬하게 교반하면서, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 580 g을 첨가하고, (반응 열을 사용하여) 140℃로의 가열을 수행하고, 추가의 NCO 기가 검출되지 않을 때까지 그 온도에서 혼합물을 유지시켰다.
이어서, 이렇게 수득된 폴리우레탄을 90℃ 내지 100℃로 냉각하고, 디메틸에탄올아민 (중화도 70%) 68 g을 첨가하고, 혼합물을 균질화하였다. 이어서, 격렬하게 교반하면서, 70℃ 내지 80℃의 온도에서 탈미네랄수에 의해서 수지를 분산액으로 추가로 가공하였다.
10분 동안, 대략 30 중량％의 이산화규소 나노입자 분산액을 이렇게 수득된 분산액에 첨가하였다. 이어서, 40℃에서 1시간 동안 균질화를 수행하였다.
이렇게 수득된 분산액은 47.1 중량％의 고체 함량, 19.9의 산가, 1610 mPas의 점도, 7.8의 pH 값 및 115 nm의 평균 입자 크기를 가졌다.
생성된 분산액은 1개월 후에 고체가 되었기 때문에, 그로부터 제조될 코팅 조성물의 소광 특성에 관해서는 추가로 조사할 수 없다는 것을 나타내었다.
● 코팅 제조
Figure 112015040204774-pct00002
도포 결과
코팅 프로파일을 연구하기 위해서, 각 경우에 분무에 의해서 수성 2K 코팅 (실시예 A 및 B)을 마크로폴 시트에 도포하였다. 이어서, 건조된 코팅 필름을 광택도 값 및 촉감(haptic)/탄성에 대해서 연구하였다.
Figure 112015040204774-pct00003
*광택도/헤이즈 측정: 반사계 (헤이즈/광택도), Byk-가드너(Byk-Gardner) 유형 2.8
**등급 1 내지 5 (매우 양호함 내지 불량함): 표면의 부드러운 느낌 효과 또는 탄성의 측정치. 코팅이 더 부드러울수록 평점이 더 좋음.
이러한 결과로부터 실시예 A를 기재로 하는 코팅의 경우 상당히 더 무광인 필름이 생성될 수 있다는 것이 명백하다. 더욱이, A는 또한 상당히 더 탄성인 코팅을 수득하는 것을 또한 보여준다.

Claims (15)

  1. a) 적어도
    i) 히드록시 기를 포함하는 성분,
    ii) 히드록시 기를 포함하는 폴리에스테르 폴리올,
    iii) 이소시아네이트 기를 포함하는 폴리이소시아네이트,
    iv) 이소시아네이트 기에 대해서 반응성인 적어도 2개의 기 및 음이온을 형성할 수 있는 적어도 1개의 기를 포함하는 화합물, 및
    v) 물
    의 성분의 반응에 의해서 수득될 수 있으며, 여기서 성분 i) 내지 iii), 및 성분 i) 내지 iii)의 비는 이소시아네이트 기에 비해서 과량의 히드록시 기가 존재하도록 선택된 것인 히드록시-관능성 예비중합체의 수성 분산액,
    b) 5 내지 100 nm의 수-평균 입자 크기를 갖는 무기 나노입자, 및
    c) 히드록시 기에 대해서 반응성인 적어도 2개의 기를 포함하는 가교제
    를 포함하는 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 나노입자가 100 m2/g 내지 1000 m2/g의 비표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 나노입자가 이산화규소, 이산화티타늄, 산화알루미늄, 이산화알루미늄, 이산화망가니즈, 산화망가니즈, 산화아연, 이산화아연, 산화세륨, 이산화세륨, 산화철, 이산화철 및 탄산칼슘의 군으로부터 선택된 적어도 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 1종의 소광제 d)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 히드록시 기를 포함하는 성분 i)이 폴리카르보네이트 폴리올을 포함하거나 또는 그것으로 구성된 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 폴리카르보네이트 폴리올이 500 내지 3000 g/mol, 또는 650 내지 2500 g/mol, 또는 1000 내지 2200 g/mol의 중량-평균 분자량을 갖는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 폴리이소시아네이트 iii)이 지방족 이소시아네이트, 또는 지방족 디이소시아네이트, 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 1-이소시아네이토-4-[(4-이소시아네이토시클로헥실)메틸]시클로헥산의 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가교제 c)가 히드록시-반응성 기로서 적어도 2개의 이소시아네이트 기를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가교제 c)가 23℃에서 10 내지 10,000 mPas의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  10. 제1 단계에서 수성 분산액 a)를 제조하고, 제2 단계에서 수성 분산액 a) 및 나노입자 b)의 혼합물을 제조하고, 제3 단계에서 가교제를 혼합물에 첨가하는 것을 특징으로 하는, 제1항 또는 제2항에 따른 코팅 조성물의 제조 방법.
  11. 기재 상에 코팅을 생성하기 위한 제1항 또는 제2항에 따른 코팅 조성물의 사용 방법.
  12. 제11항에 있어서, 기재가 플라스틱 기재인 것을 특징으로 하는 사용 방법.
  13. 제1항 또는 제2항에 따른 코팅 조성물을 기재에 도포함으로써 수득될 수 있는 코팅.
  14. 제13항에 있어서, 기재가 플라스틱 기재인 것을 특징으로 하는 코팅.
  15. 삭제
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