KR19990008447A - 여러개의 코팅 층이 제공된 필름 및 자동차 제조에서의 그의 용도 - Google Patents

여러개의 코팅 층이 제공된 필름 및 자동차 제조에서의 그의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은
A. 10 내지 500 μm 두께 플라스틱 필름의 표면이 임의로 충전제 조성물 층으로 코팅되고,
B. 플라스틱 필름 또는 충전제 층의 표면에 1개 이상의 착색 래커 층이 제공되고,
C. 착색 래커 층이 임의로 투명한 플라스틱 필름으로 코팅되는,
것을 특징으로 하는 여러개의 코팅 층이 제공된 필름에 관한 것이다.

Description

여러개의 코팅 층이 제공된 필름 및 자동차 제조에서의 그의 용도
본 발명은 2개 이상의 피막으로 코팅된 필름, 이들 필름의 제조 방법 및 자동차 제조에서의 필름의 용도에 관한 것이다.
EP-A-374 551호는 자동차체용 부속품을 제조하는데 적합한 코팅된 기판(substrate)을 설명한다. EP-A-374 551호에 설명된 코팅된 기판은 1개 이상의 페인트 피막으로 코팅된 금속 패널로 이루어지거나 또는 표면층이 코팅된 금속 패널로 이루어진 복합 재료로 이루어진다.
P4424290.9호는 2개 이상의 피막으로 코팅된 기판을 기재한다. 이들 기판은 변형되고 필요에 따라 추가의 재료의 도움으로 추가로 가공된다. 이러한 방식으로 차체용 부속품을 제조할 수 있다.
본 발명의 목적은 EP-A-374 551호에 기재된 코팅된 기판에 비해, 성형용 판지생지(blank)의 변형에 따라 개선된 특성을 갖는, 변형 전의 성형용 판지생지, 바람직하게는 금속 패널에 도포될 수 있고, 그의 제조시에 단지 소량의 용매만이 배출되고 단순한 품질 모니터링이 가능한, 2개 이상의 피막으로 코팅된 필름을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 본 발명에 따라
A. 10 내지 500 μm의 두께를 갖는 플라스틱 필름의 표면이 필요에 따라 충전제 조성물로 코팅되고,
B. 플라스틱 필름 또는 충전제 피막의 표면이 1개 이상의 착색 페인트 피막으로 코팅되고,
C. 착색 페인트 피막이 필요에 따라 투명한 플라스틱 필름으로 코팅된,
2개 이상의 피막으로 코팅된 필름의 제공에 의해 달성된다.
박리될 수 있는 필름이 필요에 따라 투명한 플라스틱 필름 및(또는) 착색 페인트 피막 및(또는) 기재 필름의 코팅되지 않은 면 상에 도포된다.
본 발명은 또한
A. 10 내지 500 μm의 두께를 갖는 플라스틱 필름의 표면을 필요에 따라, 자동차체를 코팅시키는데 적합한 충전제 조성물로 코팅시키는 단계,
B. 플라스틱 필름, 또는 충전제 피막의 표면을 1개 이상의 착색 페인트 피막으로 코팅시키는 단계,
C. 필요에 따라, 착색 페인트 피막을 적절한 경우 투명한 플라스틱 필름으로 코팅시키는 단계, 및
D. 플라스틱 필름의 표면에 도포된 충전제 피막 또는 플라스틱 필름의 표면에 도포된 페인트 피막을 경화시키는 단계
를 포함하는, 2개 이상의 피막으로 코팅된 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
이 방법에서, 단계 A에서 도포된 충전제 피막의 경화는 1개 이상의 착색 페인트 피막의 오버코팅(overcoating) 전에 수행될 수 있고, 단계 B에서 도포된 착색 페인트 피막의 경화는 투명한 플라스틱 필름의 도포 전에 수행될 수 있다. 필요에 따라, 박리될 수 있는 보호 필름을 단계 C 또는 D 후에 도포할 수 있다.
본 발명의 추가의 주제는 차체, 바람직하게는 자동차체를 제조하기 위한 및 자동차체용 장착품을 제조하기 위한 성형용 판지생지를 코팅시키는데 사용되는 신규의 코팅된 필름의 용도이다. 결과적으로, 본 발명에 따르면 차체용으로 적합한 코팅 재료 및 충전제 조성물이 본 발명의 목적에 충분한 가요성을 갖는 한, 즉 경화된 코팅 시스템이 3.0 이하, 바람직하게는 2.0 이하, 특히 바람직하게는 1.0 이하의 T 굴곡 값을 갖는 한 이들을 사용하는 것이 바람직하다.
신규의 필름으로 코팅된 자동차체는 돌 칩핑(stone chipping) 및 부식에 대한 매우 큰 내성을 주목할 만하다. 신규의 코팅된 필름의 추가의 이점은 이들이 거의 공간을 필요로 하지 않는 기계설비 상에서 제조될 수 있다는 것이다. 게다가, 차체구조의 코팅용 도장된 플라스틱 필름의 사용 때문에, 단지 매우 소량의 유기 용매만이 방출된다. 그러므로, 유리하게도, 금속 패널의 종래의 도장의 경우에는 코팅의 품질이 페인트의 피막이 기판에 도포된 후에야 비로소 평가될 수 있고, 품질 결함의 경우 도장된 기판 전체를 버려야 하는 반면, 품질 모니터링은 도장된 플라스틱 필름을 이용하여 시작한다.
신규 필름의 제조에서, 적합한 것은 주로 열가소성 물질이다. 단계 A에서, 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 또는 상이한 중합체 물질의 혼합물로 제조된 필름을 사용할 수 있다. 단계 A에서 사용된 플라스틱 필름은 10-500, 바람직하게는 20-250 μm의 두께를 갖고, 염료 및(또는) 안료를 포함할 수 있다.
상응하는 물질도 또한 박리될 수 있는 필름으로서 사용할 수도 있다.
플라스틱 필름이 차체용으로 사용되고, 이를 위하여 플라스틱 필름이 충전제 조성물로 추가로 코팅되는 한에 있어서, 자동차체의 코팅에 적합한 충전제 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 여기에는 또한 본 발명의 목적을 위해 충분한 가요성이 있어야 한다. 본 발명에 따라, 이 가요성은 가교결합의 정도를 통해 조절될 수 있다.
자동차체의 종래의 도장에서, 전착에 의해 도포된 프라이머는 충전제 조성물로 오버코팅된다. 이와 같이 얻어진 충전제 피막은 필수적으로 2가지 기능을 갖는다. 즉, 한 편으로는 전착 프라이머의 불균일함을 보상하기 위한 것이고, 다른 한 편으로는 전체 코팅물의 돌 칩핑 내성을 개선시키기 위한 것이다. 충전제 조성물은 필수적으로 결합제, 가교결합제, 안료 및 충전제, 및 필요에 따라 추가의 첨가제, 예를 들면 가교결합 촉매 및 균전 보조제로 이루어진다.
사용될 수 있는 충전제 조성물은 결합제로서, 예를 들면 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아크릴레이트 수지 및 알키드 수지 또는 상기 수지의 조합물을 포함할 수 있다. 가교결합제로서, 사용될 수 있는 충전제 조성물은 아미노 수지, 예를 들면 멜라민-포름알데히드 수지, 아민, 폴리이소시아네이트 및 카르복실 함유 화합물을 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 충전제 조성물 중에 존재할 수 있는 안료의 예는 이산화티탄, 프탈로시아닌, 철 산화물 및 카본 블랙이다. 충전제 조성물 중에 존재할 수 있는 충전제는 예를 들면 석회 또는 황산바륨이다.
신규의 필름으로 코팅된 성형품, 예를 들면 자동차체는 놀랍게도, 단계 A에서 충전제 조성물이 도포되지 않았을 때조차도 돌 칩핑에 대한 양호한 내성을 갖는다.
단계 B에서, 1개 이상의 착색 상도물(top coat)이 단계 A를 수행한 후에 얻어진 충전제 피막 또는 플라스틱 필름의 표면에 도포된다.
이를 위하여, 자동차체의 종래의 도장에 적합한 임의의 하도물(base coat) 또는 상도물을 사용할 수 있다. 그러나, 여기에서의 필수조건은 돌 칩핑 및 부식에 대한 내성의 손실이 없는, 경화된 코팅물의 양호한 가요성이다. 이러한 종류의 코팅 재료는 당업계의 숙련인에게 공지되어 있다. 이들은 반드시 가교결합제와 함께 또는 가교결합제 없이, 중합체 결합제, 및 안료 또는 안료의 혼합물을 포함한다.
단계 B에서 사용된 상도물 또는 하도물은 결합제로서, 예를 들면 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지 또는 폴리아크릴레이트 수지 또는 상기 결합제들의 혼합물을 포함할 수 있다. 가교결합제로서, 상도물 또는 하도물은 아미노 수지, 폴리이소시아네이트 수지, 카르복실 함유 가교결합제 또는 상기 가교결합제의 혼합물을 포함할 수 있다. 단계 B에서 도포된 착색 상도물 또는 하도물에 존재할 수 있는 안료의 예는 이산화티탄, 프탈로시아닌 안료, 카본 블랙, 산화철 안료, 알루미늄 플레이크 안료 및 진주박 안료이다.
단계 C에서는, 투명한 플라스틱 필름이 단계 B에서 도포된 페인트 피막에 도포된다. 여기에서는 원칙적으로는 기재 필름에도 적합한 재료를 사용할 수 있다.
단계 D에서는, 플라스틱 필름의 표면에 도포된 페인트 피막 또는 플라스틱 필름의 표면에 도포된 페인트 피막들이 경화되는데, 이 경우 단계 A에서 도포된 충전제 피막의 경화는 1개 이상의 착색 페인트 피막으로의 오버코팅 전에 수행될 수 있고, 단계 B에서 도포된 착색 하도물의 경화는 투명한 플라스틱 필름으로의 코팅 전에 수행될 수 있다. 단계 A에서 도포된 충전제 피막을 경화되지 않은 상태에서, 하도물로 오버코팅시킨 다음, 투명한 플라스틱 필름을 도포하기 전에 충전제 피막 및 하도물을 함께 경화시킬 수 있다. 페인트 피막은 통상적으로 60 내지 230 ℃의 온도에서 가열에 의해 경화된다. 상기 가열시에, 페인트 중에 존재하는 가교결합제와 결합제 사이에 반응이 있고, 3차원의 중합체 그물망이 형성되는데, 이것은 페인트 표면에 기계적 또는 화학적 공격에 대한 특히 높은 내성을 제공한다.
페인트 피막은 예를 들면, 스프레잉, 롤러 코팅 또는 나이프 코팅에 의해 도포될 수 있다.
본 발명에 따라 코팅된 필름은 둘둘 말 수 있다. 그 결과, 생성물은 롤의 형태로 판매 및 공급될 수 있다. 이러한 이유로, 본 발명에 따라 사용된 코팅 재료는 둘둘 말기에 충분한 가요성을 가져야 한다.
필름은 원칙상으로는 모든 성형용 판지생지, 바람직하게는 차체, 차체용 장착품, 가정용 전기기구, 예를 들면 냉장고, 세탁기 및 식기세척기를 제조하는데 적합한 금속 패널에 도포될 수 있다. 필름은 예비처리된 금속 패널에 우세하게 도포된다. 이들은 예를 들면, 인산화 및(또는) 크롬화에 의해 예비처리될 수 있다.
상기한 바와 같이 제조된 코팅된 플라스틱 필름은 성형용 판지생지, 즉 아직 변형되지 않은 기판, 바람직하게는 금속 시트의 표면 상에 적층될 수 있다. 이 경우, 필름이 먼저 변형되지 않은 기판 상에 적층된 다음 변형되고, 최종적으로 코팅될 수 있다.
금속 시트는 기재 필름, 필요할 경우 충전제, 착색 페인트 및 필요에 따라 투명한 플라스틱 필름으로 연속적으로 코팅될 수 있다. 롤 형태로 저장 및 공급될 수 있는, 이러한 방식으로 코팅된 금속 시트로부터, 자동차 부품을 절단해내어 성형시킨다.
별법으로는, 기재 필름을 무엇보다도 필요할 경우 충전제로, 착색 페인트로 및 경우에 따라 투명한 플라스틱 필름으로 연속적으로 코팅시킨다. 이 피막 시스템을 금속 시트 상에 적층시키고, 이 금속 시트로부터 절단하고 성형하여 자동차 부품을 제조한다. 사용된 코팅 재료의 가요성에 관한 요구조건은 결과적으로 상기한 도포 기술을 향한 것이어야 한다.
코팅되어야 하는 표면에의 부착성은 각종 방식으로 가져올 수 있다. 예를 들면 한 가지 가능한 방법은 정착 기(adhesion-promoting group), 예를 들면 우레탄 기, 산 무수물 기 또는 카르복실 기를 갖는 필름, 또는 정착 기를 함유하는 중합체와의 동시압출에 의해 정착 기가 제공된 필름을 사용하는 것이다. 필름과 코팅하고자 하는 표면 사이의 부착성은 접착제를 사용하여 달성할 수도 있다. 이 경우, 실온에서 고체인 접착제 및 실온에서 액체인 접착제를 모두 사용할 수 있다.
정착 기를 갖는 필름을 적층에 의해 도포할 때, 기판은 일반적으로 정착제 층이 코팅하고자 하는 표면과 접촉하도록 필름으로 덮힌다. 이어서 압력 및 열을 가하여, 필름을 코팅시키고자 하는 표면 상에 적층시킨다. 여기서 압력 및 온도는 기판과 필름 사이에 단단한 결합을 제공하도물록 선택되어야 한다. 실온에서 고체인 접착제를 사용할 때 과정은 유사하다. 액체 접착제가 사용될 경우, 과정은 일반적으로 액체 접착제를 기판에 도포하고, 코팅된 플라스틱 필름을 접착제로 코팅되어 있는 가열시킨 기판 상에 적층시키는 것이다.
본 발명을 하기하는 실시예에서 보다 상세하게 예시한다. 모든 % 및 부는 달리 언급하지 않는 한, 중량 기준인 것으로 이해되어야 한다.
실시예 1
두께 60 μm의 백색 착색 열가소성 폴리우레탄 필름[엘라스토그란 게엠베하(Elastogran GmbH)로부터의 엘라스톨란(Elastollan)(등록상표) EL 1184A]을 금속 시트 상에 고정시키고, 통상의 시판되는 백색 착색 비수성 상도물(건조 필름 두께: 20 μm)로 코팅시켰다. 하도물을 130 ℃에서 30분 동안 베이킹시켰다. 1,4-부탄디올 및 테레프탈/이소프탈산(1:1) 기재 폴리에스테르를 포함하는 20 μm 두께의 정착제 층이 제공되어 있는 투명한 폴리에스테르 필름[멜리넥스(Melinex)(등록상표), ICI]을 이러한 방식으로 코팅된 필름의 피복면 상에 150 ℃의 온도 및 25 바의 압력에서 압착시켰다. 생성된 적층체를 금속 기재로부터 분리해내어, 220 ℃의 온도 및 50 바의 압력에서 차체구조 패널[Bonder 2660 OC] 상에 적층시켰다.
실시예 2
1,4-부탄디올 및 테레프탈/이소프탈산(1:1) 기재 폴리에스테르를 포함하는 20 μm 두께의 정착제 층이 제공되어 있는 두께 60 μm의 백색 착색 열가소성 폴리우레탄 필름[엘라스토그란 게엠베하(Elastogran GmbH)로부터의 엘라스톨란(Elastollan)(등록상표) EL 1184A]의 정착제 층을 이형지(release paper)로 덮었다. 이어서 덮지 않은 필름의 면을 통상의 시판되는 백색 착색 비수성 페인트(건조 필름 두께: 20 μm)로 코팅시켰다. 하도물을 130 ℃에서 30분 동안 베이킹시켰다. 1,4-부탄디올 및 테레프탈/이소프탈산(1:1) 기재 폴리에스테르를 포함하는 20 μm 두께의 정착제 층이 제공되어 있는 투명한 폴리에스테르 필름[멜리넥스(Melinex)(등록상표), ICI]을 이러한 방식으로 코팅된 필름의 피복면 상에 150 ℃의 온도 및 25 바의 압력에서 압착시켰다. 이형지를 제거한 후, 생성된 적층체를 220 ℃의 온도 및 50 바의 압력에서 차체구조 패널[Bonder 2660 OC] 상에 적층시켰다.
코팅된 기판의 시험
실시예 1 및 2에 따라 제조된 코팅된 기판은 VDA[German Automaker's Association] 돌 칩핑 시험(2 바에서 2 x 500 g) 및 Mercedes Benz 볼 샷(ball shot) 시험에서 모두 우수한 내성 값을 보여주었다(VDA: 등급 1; 볼 샷 시험: 녹슨 정도 = 0, 플레이킹 정도: ≤ 2 mm2). 내부식성을 시험하기 위하여, 코팅된 기판을 약 10 cm 길이의 금속 패널로 아래로 연장되는 슬릿으로 선을 그어, DIN 50 021에 따라 염 분무 시험을 행하였다. 6 주 후, 그은 크리프는 나타나지 않았다.

Claims (13)

  1. A. 10 내지 500 μm의 두께를 갖는 플라스틱 필름의 표면이 필요에 따라 충전제 조성물로 코팅되고,
    B. 플라스틱 필름 또는 충전제 피막의 표면이 1개 이상의 착색 페인트 피막으로 코팅되고,
    C. 착색 페인트 피막이 필요에 따라 투명한 플라스틱 필름으로 코팅된,
    2개 이상의 피막으로 코팅된 필름.
  2. 제1항에 있어서, 박리될 수 있는 플라스틱 필름이 기재 필름의 코팅되지 않은 면 상에 도포된 코팅된 기판.
  3. 제1항에 있어서, 투명한 플라스틱 필름이 UV광에 대해 내성인 코팅된 기판.
  4. 제1 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 정착제(adhesion promotor) 층이 투명한 플라스틱 필름과 페인트 피막 사이에 배치된 코팅된 기판.
  5. 제1 또는 2항에 있어서, 플라스틱 기재 필름이 열가소성 폴리올레핀 필름 또는 열가소성 폴리우레탄 필름인 코팅된 기판.
  6. A. 10 내지 500 μm의 두께를 갖는 플라스틱 필름의 표면을 필요에 따라 충전제 조성물로 코팅시키는 단계,
    B. 플라스틱 필름 또는 충전제 피막의 표면을 1개 이상의 착색 페인트 피막으로 오버코팅시키는 단계,
    C. 착색 페인트 피막을 적절할 경우 투명한 플라스틱 필름으로 코팅시키는 단계, 및
    D. 적층된 플라스틱 필름의 표면에 도포된 페인트 피막들 또는 플라스틱 기재 필름의 표면에 도포된 페인트 피막을 경화시키는 단계
    를 포함하는, 2개 이상의 피막으로 코팅된 필름의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 충전제 피막을 1개 이상의 착색 페인트 피막으로 오버코팅하기 전에 경화시키는 방법.
  8. 제6항에 있어서, 박리될 수 있는 플라스틱 필름을 단계 C 후에 도포하는 방법.
  9. 제6항에 있어서, 열가소성 폴리올레핀 필름 또는 열가소성 폴리우레탄 필름을 단계 A에서 사용하는 방법.
  10. 기판, 바람직하게는 금속 지지체를
    A. 10 내지 500 μm의 두께를 갖는 플라스틱 필름으로 코팅시키는 단계,
    B. 플라스틱 필름의 표면을 필요에 따라 충전제 조성물로 코팅시키는 단계,
    C. 플라스틱 필름 또는 충전제 피막의 표면을 1개 이상의 착색 페인트 피막으로 오버코팅시키는 단계,
    D. 착색 페인트 피막을 필요할 경우 투명한 플라스틱 필름으로 코팅시키는 단계,
    E. 적층된 플라스틱 필름의 표면에 도포된 페인트 피막들 또는 플라스틱 기재 필름의 표면에 도포된 페인트 피막을 경화시키는 단계, 및
    F. 이러한 방식으로 코팅된 금속 시트로부터 성형품을 제조하는 단계
    를 포함하는, 제1 내지 제3항 중 어느 한 항 기재의 필름으로 코팅된 성형품의 제조 방법.
  11. A. 10 내지 500 μm의 두께를 갖는 플라스틱 필름의 표면을 필요에 따라 충전제 조성물로 코팅시키는 단계,
    B. 플라스틱 필름 또는 충전제 피막의 표면을 1개 이상의 착색 페인트 피막으로 오버코팅시키는 단계,
    C. 착색 페인트 피막을 필요할 경우 투명한 플라스틱 필름으로 코팅시키는 단계,
    D. 적층된 플라스틱 필름의 표면에 도포된 페인트 피막들 또는 플라스틱 기재 필름의 표면에 도포된 페인트 피막을 경화시키는 단계,
    E. 이렇게 제조된 코팅된 필름을 기판, 바람직하게는 금속 시트 상에 적층시키는 단계, 및
    F. 이러한 방식으로 코팅된 금속 시트로부터 성형품을 제조하는 단계
    를 포함하는, 제1 내지 제3항 중 어느 한 항 기재의 필름으로 코팅된 성형품의 제조 방법.
  12. A. 10 내지 500 μm의 두께를 갖는 플라스틱 필름을 기판, 바람직하게는 금속 시트 상에 적층시키는 단계,
    B. 이러한 방식으로 코팅된 금속 시트로부터 성형품을 제조하는 단계,
    C. 플라스틱 필름의 표면을 필요에 따라 충전제 조성물로 코팅시키는 단계,
    D. 플라스틱 필름 또는 충전제 피막의 표면을 1개 이상의 착색 페인트 피막으로 오버코팅시키는 단계,
    E. 착색 페인트 피막을 필요할 경우 투명한 플라스틱 필름으로 코팅시키는 단계, 및
    F. 적층된 플라스틱 필름의 표면에 도포된 페인트 피막들 또는 플라스틱 기재 필름의 표면에 도포된 페인트 피막을 경화시키는 단계
    를 포함하는, 제1 내지 제3항 중 어느 한 항 기재의 필름으로 코팅된 성형품의 제조 방법.
  13. 차체, 바람직하게는 자동차체, 및 가정용 전기기구, 바람직하게는 냉장고, 세탁기 및 식기세척기 코팅용의 제1 내지 제3항 중 어느 한 항 기재의 코팅된 필름의 용도.
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