KR20070057889A - 장식 코팅 - Google Patents

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KR20070057889A
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엑커트, 하이디, 마리
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Abstract

에폭시 및/또는 히드록시 함유 수지 성분, 경화제 성분 및 특별 효과 색소의 경화 코팅을 포함하는 장식적인 외관을 가지는 기판이 제공되며, 여기서 상기 특별 효과 색소는 상기 경화 코팅에 불균일하게 분포된다.
에폭시 수지, 히드록시 수지, 경화제, 특별 효과 색소

Description

장식 코팅{DECORATIVE COATING}
본 발명은 호주출원 제2004905070호를 기초로 하여 우선권을 주장하며 그 전체 내용은 여기에 참고로서 영입된다.
본 발명은 새로운 장식적인 외관을 가지는 물품과, 이러한 새로운 장식적인 외관을 가지는 물품을 만드는 방법에 관한 것이다.
전통적으로, 부엌 조리대 상판, 부엌의 튐막이벽(kitchen splashbacks), 바닥 깔개(floor coverings), 탁자 상판 등과 같은 가정용 및 상업용 물품의 표면은 쉽게 청소할 수 있고, 내구성이 있으며, 위생적이고 튼튼해야(hard wearing)할 필요가 있는 딱딱한 표면이다. 이러한 특성들은 이러한 표면들이 일반적으로 적당히 덮인다는 것을 의미한다. 타일이, 광택있는 외관과 표면을 닦기에 쉬운 매끄러움을 제공하는 표면 덮개의 한 예이다. 나무 바닥은 내마모성을 주기 위해 경성 폴리우레탄 코팅으로 덮일 수 있다. 탁자 상판은 긁힘 방지 및 쉽게 닦이는(및 소독) 표면을 제공하기 위해 예컨대 돌, 대리석, 라미넥스(laminex)와 같은 일정 범위의 물질로 덮일 수 있다. 부엌 튐막이벽은 이러한 특성들을 필요로 하고 또한 조리 도구와 관련된 높은 온도에 견딜 수 있어야만 한다.
대리석, 강화유리 및 타일과 같은 제품들의 비용을 들이지 않고, 요구되는 물리적인 기능적 특성들을 가지면서, 미관상 보기 좋고 장식적인 표면을 얻는 것은 어렵다. 폴리우레탄 코팅은 보통 얇고, 투명하거나 또는 단색으로 채색되며, 현재는 아무런 흥미로운 장식 효과를 제공하지 않는다. 페인팅은 보통 광택없는(matte) 색만 덧붙이며 그 이상의 장식적인 효과나 바탕 특유의 깊이감을 주지 않는다.
여러 산업분야에서 시각적으로 호소하는 장식적인 효과와 함께 특별한 기능성을 가지는 표면을 제공하는 이슈와 대면하고 있다. 예를 들어, 자동차 산업은 내구적이고, 내수성이며, 강하고 등등, 그러면서도 또한 소비자에게 호소력 있는 새롭고 차별되는 차량 표면을 제공하는 도전에 직면했다. 현재, 펄 효과(pearlescent effect)와 같은 장식적인 채색 효과가 차량 표면에 제공된다. 이것은 얇은 단색 베이스 코트를 도포하고, 매우 단조롭고 규칙적인 전통적인 펄 효과를 나타내는 얇은 상층을 도포하는 것을 필요로 한다.
본 발명은 코팅 조성물의 도포에 기초한 차별적인 장식적인 외관을 가지는 기판(substrate)과 같은 물품과 상기 물품/장식적 외관을 생산하기 위한 방법을 제공한다.
제1관점에서, 본 발명은 에폭시 및/또는 히드록시 함유 수지 성분, 경화제 성분 및 특별 효과 색소의 경화 코팅을 포함하는 기판을 제공하며, 여기서 특별 효과 색소는 경화 코팅에 불균일하게 분산되어 있다.
경화 코팅 조성물에 특별 효과 색소가 불균일하게 분포되어 있어 음영의 변화 및 "3차원 효과"의 특징을 가지는 장식적 무늬를 가진다. 따라서, 특별 효과 색소의 불균일한 분포의 정도는 무늬를 눈으로 관찰할 수 있을 정도가 되어야 한다.
전형적으로 두껍고, 투명한 에폭시 또는 히드록시 수지와 함께 특별 효과 색소를 같이 사용하는 것은 두꺼운 코팅 조성물이 형성되는 것을 가능하게 하고, 도포 기술은 색소의 불균일한 분포에 의해 생성된 장식적인 무늬 속에 특별 효과 색소가 현탁되어(suspended) 있을 수 있게 한다. 다른 얇게 도포되는 특별 효과 색소 함유 코팅 조성물과는 다르게, 상기 특별 효과 색소는 건조 전에 조성물 전체에 걸쳐서 균일하게 분산되지 않는다. 대신에, 그것들은 코팅을 도포하는 동안 적용된 무늬에 따라 코팅 속에 불균일하게 분포되고, 상기 코팅에 무늬들이 떠있도록 경화되기 전에 코팅 표면이 매끈한 코팅 표면으로 굳는다.
상기 코팅 조성물은 바람직하게는 현탁 보조제 및/또는 투명 착색제를 더 포함한다. 상기 현탁 보조제는 특별 효과 색소의 현탁과 경화되지 않은 코팅 조성물의 점도에 도움을 줄 수 있다. 투명 착색제는 특정 색소에 의해 유발되는 불투명화 없이 코팅에 색조를 추가한다.
추가적인 관점에서, 본 발명은 기판 상에 장식 효과를 만드는 방법을 제공하는데, 상기 방법은 에폭시 및/또는 히드록시 함유 수지 성분, 경화제 성분 및 특별 효과 색소를 포함하는 장식 코팅 조성물을 기판에 도포하는 단계, 특별 효과 색소가 코팅 조성물 내에 불균일하게 분포되도록 도포된 코팅에 무늬를 형성하는 단계, 코팅의 표면을 굳게 하는 단계, 및 코팅 조성물을 경화시키는 단계를 포함한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 상기 설명된 바와 같은 기판을 포함하는 물품을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 마련된 코팅된 기판의 사진이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 마련된 코팅된 기판의 사진이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 마련된 코팅된 기판의 사진이다.
본 발명의 장식 코팅 조성물은, 상기 조성물로 코팅되고, 특별한 반투명(translucent) 효과를 가지며, 기판의 표면을 위해 특별히 디자인된 임의의 무늬, 예를 들어 소용돌이 무늬 또는 좀 더 규칙적인 무늬일 수 있는 무늬를 가지는 기판을 제공한다. 장식 코팅 조성물은 상대적으로 점성이 있을 때(경화 전, 도포하였을 때)는 반투명 효과를 주고, 점성은 일단 조성물이 기판의 표면에서 굳으면 무늬 또는 이미지가 코팅 안에 고정되도록 특별 효과 색소가 그 안에 현탁되는 것을 돕는다. 무늬 또는 이미지는 외관이 3차원적인데, 이는 특별 효과 색소가 코팅 표면을 가로질러 그리고 코팅의 두께 내에 모두 불균일하게 분포되어 있다는 것을 의미한다.
에폭시 및 히드록시 (우레탄) 계 코팅은 방수성이고, 따라서 세균이 정착할 수 없다. 결과적으로, 상기 코팅은 탁자 상판을 비롯하여 식당 부엌 조리대, 바닥, 벽 및 튐막이벽을 포함하는 식품을 준비하는 구역에 대해 매우 위생적인 표면을 제공한다. 이는 그라우트 타일(grouted tile), 목재 또는 다른 다공성 표면에 대해 상당한 장점을 제공한다.
"기판"이라는 용어는 여기서 넓은 의미로 쓰이고, 장식적인 코팅이 도포될 수 있는 아무 물질이라도 설명하는 것으로 쓰인다. 적당한 기판의 예는 콘크리트, 테라코타, 타일, 플라스터보드, 석면 시멘트(fibrocement), 섬유판(fibreboard), 칩보드, 강철, 스테인레스 스틸, 금속 합금, MDF, 합판(plywood), 유리, 라미넥스, 섬유유리, PVC, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 폴리스티렌이다. "물품"이란 용어는 탁자, 작업대 또는 튐막이벽과 같이 기판을 포함하는 아무 물건이라도 지칭한다.
장식 코팅 조성물의 성분은, 에폭시 및/또는 히드록시 함유 수지 성분, 경화제 성분, 및 특별 효과 색소이다.
기본적인 수지 성분은 단일 수지 또는 둘 이상의 수지의 조합(combination)일 수 있다.
에폭시 수지
사용될 수 있는 두 그룹의 수지 중의 하나는 에폭시 수지이다. 에폭시 수지라는 용어는 하나 이상, 바람직하게는 두 개의 에폭시기를 포함하는 아무 수지라도 아우르도록 넓게 사용된다. 적당한 하위류는 방향족 및 지방족 에폭시 수지이다. 방향족 에폭시 수지류는 비스페놀 에폭시 유도체를 포함한다.
바람직하게는 에폭시 수지는 1000 cps 내지 5000 cps 사이의 점성을 가지고, 더욱 바람직하게는 2500 cps 내지 4500 cps 사이, 더더욱 바람직하게는 3000 cps 내지 4000 cps사이의 점성을 가진다.
몇몇 적당한 에폭시 수지는 아래와 같다:
A. 다음 화학식의 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르(diglycidyl ethers)("DGEBA");
Figure 112007024771923-PCT00001
B. 비스페놀 A의 수소화(지방족) 디글리시딜 에테르;
Figure 112007024771923-PCT00002
C. 다음 화학식의 비스페놀 F의 디글리시딜 에테르
Figure 112007024771923-PCT00003
및 그것의 이성질체(들);
D. 폴리글리콜 에폭시 및 그것의 유도체들; 및/또는
E. 지방족 모노 에폭시 및 그것의 유도체들로, 그것의 적당한 예는 부틸 글리시딜 에테르, 크레실 글리시딜 에테르이다.
비스페놀 F의 디글리시딜 에테르는 오르소-파라 이성질체 또는 파라-파라 및 오르소-파라 이성질체의 조합을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 사용된 에폭시 수지의 에폭시 당량(Epoxy Equivalent Weight, EEW)이 160 내지 240 사이이다.
상기 A 내지 C류에 약술된 특정 수지 각각의 경우에, 바람직한 에폭시 당량(EEW)은 아래에 약술되는 바와 같다.
A의 경우, 약 160 내지 약 240 사이, 바람직하게는 약 180 내지 약 200 사이이다. B에 대해서는, 에폭시 당량(EEW)은 약 160 내지 약 240 사이, 바람직하게는 약 200 내지 약 220 사이일 수 있다. C의 에폭시 당량은 바람직하게는 약 170이다.
단일의 에폭시 수지만이 에폭시 수지 성분으로서 쓰이거나, 또는 서로 다른 수지의 조합이 여러 특성을 가지는 코팅을 만들기 위해 쓰일 수 있다. 조합의 선택은 끝이 없고, 보통 서로 다른 에폭시 수지들의 장점과 단점을 그것들의 비용에 대비하여 조정하는 것을 기초로 한다. 예를 들어, 물과 햇빛에 강한 실외용은 일광 황화(yellowing) 방지 고가 수지를 몇몇 더 낮은 가격의 수지와 혼합함으로써 생산할 수 있다. 또한, 도포의 용이성을 위해 다양한 점성의 코팅 조성물을 생산할 수 있다.
예를 들어, 내열 및 내수성을 제공할 수 있고, 따라서 실외 용도로 쓰일 수 있는 코팅은, 이하의 범위의 에폭시 수지 성분을 포함한다: A 또는 C를 약 50% 이상, D를 약 50% 미만 및 E를 약 10% 미만.
실외용의 코팅 조성물의 에폭시 수지 성분의 또 다른 예는 약 50% 이상의 B, 약 50% 미만의 D 및 약 10% 미만의 E를 포함할 수 있다.
실외용의 또 다른 예에서, 코팅 조성물의 에폭시 수지 성분은 약 70-100%의 B, 약 0-30%의 D 및 약 5%의 E를 포함할 수 있다.
실외용의 또 다른 예에서, 코팅 조성물의 에폭시 수지 성분은 약 75-85%의 B, 약 15-25%의 D 및 약 5%의 E를 포함할 수 있다.
실내용으로, 에폭시 수지의 한 적당한 혼합물은 약 50% 이상의 A 또는 C, 약 50% 미만의 D 및 약 10%미만의 E를 포함할 수 있다.
실내용의 다른 실시예에서, 냉각 조성물의 에폭시 수지 성분은 약 70-90%의 A 또는 C, 약 10-30%의 D 및 약 5% 미만의 E를 포함한다.
에폭시 수지는 최종 코팅된 기판에 질김(toughness), 강도(rigidity) 및 상승된 온도 성능의 뛰어난 특성을 부여한다. 상기 수지와 아래에 설명된 경화제 성분의 특성은, 서로 협력하여, 특별 효과 색소가 조성물 내에 현탁될 수 있는 능력을 상기 코팅 조성물에 제공하여, 장식적인 효과가 발현될 수 있도록 한다.
히드록시 수지
사용될 수 있는 수지의 대안적인 류는 히드록시 수지이다. 폴리이소시아네이트(polyisocyanate) 경화제와 반응했을 때, 이것들은 폴리우레탄을 형성한다.
히드록시 수지라는 용어는 모든 히드록시기를 포함하는 수지를 에두른다. 바람직하게는, 히드록시 수지는 둘 이상의 히드록시기(통상 폴리올로 지칭됨)를 포함하며, 바람직하게는 두 개의 히드록시기를 포함한다. 폴리올은 지방족 또는 방향족일 수 있다. 지방족 또는 방향족 폴리올은 다른 기능기를 포함할 수 있으며, 예를 들어 폴리에스테르 또는 아크릴로부터 유도될 수 있다.
히드록시기 함유 수지의 두 개의 적절한 류는 다음과 같다:
- 히드록시화 폴리에스테르(Hydroxylated Polyesters)(방향족 및 지방족)
- 히드록시화 아크릴(Hydroxylated Acrylics)(방향족 및 지방족)
"히드록시화 폴리에스테르"는 산과 폴리올의 반응 산물이다.
"히드록시화 아크릴"은 히드록시기를 함유하는 아크릴 또는 알릴 단량체(즉, 히드록시-기능기 아크릴 또는 알릴 단량체)로부터 만들어진다. 히드록시 에틸 메타크릴레이트(Hydroxy ethyl methacrylate)가 종래 아크릴 폴리올 단량체의 한 예이다.
알릴 단량체의 적당한 예는 알릴 알코올, 알릴 모노에톡실레이트(allyl monoethoxylate) 및 알릴 모노프로폭실레이트(allyl monopropoxylate)를 포함한다. 폴리올의 아크리플로우(Acryflow) 부류가 특히 적당하고, 이들 단량체들을 포함한다. 이러한 단량체들은 더 종래의 아크릴계 단량체와 비교하여 최종 폴리올에서 말단 OH 기능기의 양을 증가시키는 연쇄 전달제(chain transfer agents)이다.
폴리올은 바람직하게는, 특히 조성물이 투명한 조성물인 적용례를 위해, 비황화(non-yellowing) 폴리올이거나, 또는 주어진 폴리올로부터 유도된 우레탄의 황화에 의해 영향받은 색일 수 있다. 물론, 장식 코팅 조성물이 우레탄의 황화에 의해 영향받지 않은 착색 조성물이라면, 폴리올의 동일성은 덜 중요하다. 보통, 지방족 폴리올은 황색이 아니다.
폴리에스테르 및 아크릴 폴리올은 바람직하게는 저점도 물질이다. 이러한 폴 리올들의 점도는 1000 cps 내지 5000 cps사이의 범위, 바람직하게는 2500 cps 내지 4500 cps 사이의 범위, 더욱 바람직하게는 3000 cps 내지 4000 cps 사이의 범위일 수 있다. 모든 점도는 25℃에서 측정된다.
폴리올 수지는 최종 코팅된 기판에 물리적 안정성 및 좋은 처리성(processability)의 뛰어난 특성을 부여한다. 히드록시 수지 및 아래에 설명된 경화제 성분의 성질은, 서로 조합하여, 또한 코팅 조성물에 특별 효과 색소가 조성물 내에 현탁되는 능력을 제공하여, 최종 코팅된 기판 상에 장식 효과를 발현하도록 한다.
경화제
적당한 경화제가 상기 선택된 특정 수지에 쓰인다. 에폭시 수지의 경우, 경화제는 적절하게는 아민계 경화제이다. 폴리올 수지의 경우에는, 경화제는 바람직하게는 이소시아네이트와 같이 폴리올과 반응하는 임의의 기능기를 기초로 한다. 폴리올을 이소시아네이트 경화제와 조합하여 우레탄 코팅 조성물을 생산한다.
코팅 조성물의 경화제 성분은 단일의 경화제 또는 둘 이상의 경화제의 조합일 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 수지가 에폭시 수지인 경우, 경화제 성분은 적절하게는 아민 경화제를 포함한다. 아민 경화제라는 용어는 에폭시드(epoxide)와 반응하여 에폭시 수지를 경화시키는 어떤 아민기 함유 조성물이라도 아우른다. 아민 경화제는 선형, 분지형 또는 환형 아민일 수 있다. 아민 경화제는 1차 또는 2차일 수 있다. 1차 또는 2차 아민은 지방족 또는 방향족 아민일 수 있고, 바람직하게는 다 기능기 지방족 또는 방향족 아민과 그것들의 유도체들일 수 있다.
사용된 아민 경화제의 양은 에폭시 수지의 양에 맞게 선택되며, 사용된 에폭시 수지의 에폭시 당량에 따른다. 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자라면 이 문서의 가르침에 기초하여 주어진 특정 성분들에 대한 적당한 비율을 확립할 수 있다.
바람직하게는, 아민 경화제는 하기 아민들을 포함하는 그룹으로부터 선택된다:
A. 디에틸렌 트리아민(diethylene triamine, DETA), 테트라에틸렌 트리아민(TETA), 그것들의 선형 아민 부가물(adducts)을 포함하는 그것들의 유도체를 포함하는 선형 다기능기 아민;
B. 폴리에테르 트리아민과 같은 변형 지방족 아민;
C. 환형지방족 아민과 그것의 유도체;
D. 방향족 아민.
장식 효과 코팅이 내열성 및 내수성을 갖고 그에 따라 실외용 용도에 적합한 상기 바람직한 실시예에서, 아민 경화제는 바람직하게는 변형 지방족 아민 또는 폴리에테르 트리아민이다.
장식 효과 코팅이 실내용 용도에 적합한 상기 바람직한 실시예에서, 아민 경화제 성분은 환형지방족 아민을 포함한다.
상기 열거된 A, B 및 C 그룹의 아민은 저취, 저자극성 코팅 조성물을 제공하고, 이런 이유로 더욱 바람직할 수 있다.
수지가 폴리올과 같은 히드록시 함유 수지인 경우, 경화제는 바람직하게는 이소시아네이트이다. 이소시아네이트라는 용어는 모든 방향족 또는 지방족 이소시아네이트를 아우른다. 이소시아네이트는 바람직하게는 폴리이소시아네이트(둘 이상의 이소시아네이트기를 포함)이다. 이소시아네이트는 바람직하게는 저점도 폴리이소시아네이트이다. 상기 폴리이소시아네이트는 바람직하게는 100% 고형 폴리이소시아네이트이다.
지방족 이소시아네이트 경화제의 적당한 예는 단량체 이소시아네이트의 비루에트(biruets)(Bayer Desmodur® NlOO), 단량체 이소시아네이트의 트리머(trimers) (Bayer Desmodur® N3400), 단량체 이소시아네이트의 우레티온(Uretdiones)(Bayer Desmodur® N3400) 및 알로포네이트(allophonates)(Bayer Desmodur® VP LS 2102)를 포함한다.
상기 약술된 에폭시 및 히드록시 수지를 위한 경화제의 공통 특성은 수지의 에폭시 또는 히드록시기와 반응하는 반응기 내의 질소 원자의 봉입(inclusion)이다.
코팅 조성물에서 요구되는 아민 경화제의 양은 에폭시 수지 성분에 의해 요구되는 것에 의해 지시된다. 비슷한 유형으로, 이소시아네이트 경화제의 양은 폴리올 성분에 의해 요구되는 것에 의해 지시된다.
특별 효과 색소
코팅 조성물의 제 3 성분은 특별 효과 색소이다. 특별 효과 색소는 빛을 조작하여 시각 효과를 창조하는 알려진 류의 화합물이다. 유기 화합물이 특별한 시각 효과를 창조하기 위해 쓰일 수 있더라도 보통 무기 화합물이 바람직하다. 특별 효과 색소는 투명 효과 색소(펄 염료 포함), 발광(luminescent) 색소(형광 및 인광을 보이는 것), 열색성(thermochromic) 및 광색성(photochromic) 색소로 넓게 예를 들 수 있다.
펄 효과 색소는 펄 색감 또는 무지개빛(iridescent) 효과를 만드는 투명 효과 색소이고, 고굴절율 물질로 코팅된 저굴절율 물질의 플레이틀릿(platelet)에 기초한다.
발광 색소는 적당한 여기(excitation)에 의해 백열광이 됨이 없이 빛(가시광선, 적외선 또는 자외선)을 발하는 물질이다. 형광은 여기 하에서 발광 색소가 빛을 발할 때 형성되는 시각 효과이다(예: 일광 형광). 인광은 여기가 중단된 후에 발광 색소에 의한 빛의 발산으로 형성되는 시각 효과이다(예: 야광)
열색성 색소는 열에 노출되면 색을 바꾸는 색소이다.
광색성 색소는 자외선이 풍부한 광원에 노출되면 색을 바꾸는 색소이다.
상기 언급된 그룹들을 포함하는 여러 가지 특별 효과 색소는 상기 장식 코팅 조성물에서 적당하게 쓰일 수 있다. 이것들은 통상 진주 광채 색소, 금속 효과 색소, 발광 색소, 열색성 색소, 광색성 색소 및 색-천이(colour-shifting) 효과 색소라 불린다. 원하는 효과에 따라, 상기 조성물에 하나 이상의 염료가 쓰일 수 있다.
특별 효과 색소의 적당한 예는 Merck Xirallic® 이산화 티타늄으로 코팅된 합성 산화 알루미늄 플레이틀릿; Merck Biflair® 비스무스 옥시클로라이드; Merck Ivioden® 산화 금속으로 코팅된 진주 광채 운모(mica); Merck Colourstream ® 굴절성 산화 금속으로 코팅된 합성 이산화실리카; BASF Chroma® Colibri®, Pearl Lustre; BASF Chroma®, Colibri®, Pearl Lustre; Honeywell PC Lumilux® 색소; Beaver Luminescers PLC, Beaver Luminescent Pigments; Wengzhoa Kunwei Pearl Pigments Co Ltd, Pearl Pigments; Taizhu Group Corporation, Taizhu® Pearlescent Pigments; Amantech Pearlescent Pigments USA; Sumica Pearl Pigments; Changzhou Huazhu Pigments Co Ltd, Pearl Pigments, Iridescent G Series; Fitz-Chem Corporation, Concord Colour Pigments; Wezhou Kuncai Pearlescent Pigment Co Ltd, Pearl Pigments; Sirius Pearlescent Pigments; Novant Chemicals; Shantou Longhau Pearl Pigments Co Ltd, Mica Titanium Pearls; Englehard, Merlin®, Lumina®, Firemist®, Mearlite®, Sante Fe™, Black Olive™; Tritech AG, Tritium™ SPO, Super Luminous™; Glotech International Ltd, Glotech Pigments; HW Sands Corp, IR & UV Pigments 및/또는 Cleveland Pigments & Color Co, Fluorescent Pigments를 포함한다.
특별 효과 색소는 상기 코팅 조성물에 현탁되고, 조성물의 상대적으로 높은 점도가, 경화 전에 도포된 무늬에 기초한 시각 효과를 만들기 위해 기판에 도포하는 동안 색소의 재분포를 가능하게 하는 방식으로 색소가 현탁되도록 한다.
바람직한 실시예에서, 특별 효과 색소는 코팅 조성물에서 코팅 조성물 총 중량에 대해 중량으로 약 5% 미만의 양으로 쓰이고, 더욱 바람직하게는 약 2% 미만, 더더욱 바람직하게는 약 0.1 내지 1% 사이이고, 가장 바람직하게는 약 0.6% 내지 1% 사이이다.
바람직하게는, 기판에 도포하기 전의 장식 코팅 조성물의 점도는 1000 cps 내지 5000 cps 사이, 바람직하게는 2500 cps 내지 4500 cps 사이, 더욱 바람직하게는 3000 cps 내지 4000 cps 사이의 범위이다. 수지, 경화제 및 다른 성분의 적절한 선택에 의해, 보통 적은 양의 용매조차 없이 조성물이 이 점도를 가진다. 상기 장식 코팅 조성물의 점도는 0.1 내지 5 ㎡/ℓ로 (한번 도포한) 건조된 필름의 두께가 약 0.1mm 내지 5mm가 되는 코팅의 두께를 얻도록 선택된다. 바람직하게는 약 0.5mm 내지 3mm의 건조된 필름의 두께를 얻기 위해 단일 코팅 두께가 0.5 내지 3 ㎡/ℓ사이이다.
상기 장식 코팅 조성물은 현탁 보조제 및/또는 투명 착색제와 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.
현탁 보조제가 조성물 내에서의 특별 효과 색소의 현탁을 돕기 위해 상기 조성물이 기판에 도포되는 동안 또는 그 후에, 하지만 아직 경화되기 전에 조성물 내에 장식적인 무늬가 형성될 수 있게 하기 위해 첨가될 수 있다. 조성물 내에서 특별 효과 색소를 보조하는 역할을 하거나, 또는 조성물을 농후하게 하는 아무 현탁 보조제라도 쓰일 수 있다. 적당한 예는 벤토나이트 및 헥토라이트 점토, 훈증 실리카(fumed silica), 아타풀자이트(attapulgite) 및 변성 요소 및 폴리아미드와 같은 유기적 변성 점토이다.
바람직한 현탁 보조제는 유기적으로 변성된 벤토나이트 점토이다. 현탁 보조제는 바람직하게는 코팅 조성물의 총 중량에 대하여 중량으로 약 0 내지 5% 사이, 바람직하게는 0 내지 2% 사이, 가장 바람직하게는 약 0.5 내지 1% 사이의 양으로 존재한다.
투명 착색제가 또한 상기 코팅 조성물에 함유될 수 있다. 적당한 착색제는 금속 착화합물 염료 범위 내의 것들과 같은 색-지속성(colour stable) 투명 염료이다. 제1 색상의 완벽한 스펙트럼을 형성하기 위한 금속(구리 또는 크롬) 대 유기 착화합물의 비는 1:1 내지 1:2의 범위로, 제1 색상은 예를 들어 노랑, 빨강, 파랑 및 검정과 같은 것들이다. 유기 성분은 바람직하게는 아조 또는 아조메틴(azomethine) 그룹을 포함한다.
투명 착색제의 적절한 예는 BASF Neozapon® 염료, Ciba Irgalon® 염료 및 Dystar UK Dystar® 염료를 포함한다. 투명 염료는 일반적으로 수지 성분과 관련된 코팅에서는 쓰이지 않는다. 그러나, 투명 착색 성분의 사용은 장식 효과의 형성을 돕고 액상 유리와 유사한 특별 효과를 가지는 코팅된 기판에 기여한다.
착색제는 바람직하게는 코팅 조성물 총 중량에 대해 중량으로 약 0 내지 5%, 바람직하게는 약 0 내지 약 2 %, 가장 바람직하게는 약 0.5 내지 1%의 양이 존재한다.
코팅 조성물은 바람직하게는 "무용매(solvent-free)"이다. 이것은 상기 코팅 조성물이 수성이든 비수성이든 실질적으로 아무 용매도 없음을 의미한다. 용매의 결여는 상기 조성물이 원하는 장식 효과의 실현에 기여하는 농후한 농도(consistency)를 갖는 것을 돕는다. 몇몇 광학적 첨가물들이 소량의 용매에 존재할 수 있고, 따라서 상기 조성물이 완전히 무용매는 아닐 수 있다는 것이 이해되지만, 수지나 경화제 성분들 사이의 반응을 완성하기 위해서 또는 조성물의 점도를 상당히 감소시키기 위해서 이러한 성분들을 녹이려는 목적으로는 용매를 첨가하지 않는 것이 바람직하다.
수지와 경화제의 선택은 코팅의 성능 특성을 결정한다. 내구성, 마모에 강함, 및 닦기 쉬운 특성들이 바람직하며, 상기 설명한 성분들을 사용함으로써 얻어진다. 고성능 내마모성은 폴리우레탄-함유 코팅(폴리올 수지 및 이소시아네이트 경화제로부터 유도됨)을 사용하여 얻어진다. 넓게, 본 발명의 장식 효과 코팅은 장식적이고, 내구성이 높고 내마모성인 코팅이 요구되는 바닥, 벽, 가구 및 기타 표면에 적합하다. 적당한 용도는 상업용 및 가정용 바닥, 그리고 부엌 튐막이벽, 소매점 및 사무실, 공장, 전시실 바닥, 벽 예술(wall art), 수영장, 샤워실 및 욕실 바닥 및 벽, 작업대 표면 및 탁자 상판, 벽 패널링(wall paneling), 상점 탈의실 및 광범위한 건축적인 장식 용도를 포함한다. 이러한 품목들은 기판을 포함하는 물품들의 예이다. 상기 기판은 물품의 표면이거나 또는 물품에 부착된 개별 품목(부착된 탁자 상판을 가지는 탁자의 경우처럼)일 수 있다.
추가의 화합물이 선택적으로 코팅 조성물에 쓰일 수 있다. 이는 촉매제, 예를 들어서 트리스-디메틸 아미노메틸 페놀(tris-dimethyl aminomethyl phenol)과 같은 경화 가속제(curing accelerants) 또는 감속제(decelerants), MEK 또는 MIBK 가소제, 유동 변성제(rheology modifiers), 왁스, 실리콘 및 습윤제를 포함한다.
본 발명은 또한 에폭시 및/또는 히드록시 함유 수지 성분, 질소-함유 경화제 성분 및 특별 효과 색소를 조합함으로써 무용매 장식 코팅 조성물을 제조하는 방법을 제공한다. 바람직하게는, 현탁 보조제 및/또는 착색제가 이 단계에서 상기 조성 물에 첨가된다. 다른 선택적인 첨가제도 역시 이 단계에서 포함될 수 있다.
일단 특별 효과 색소 및 다른 첨가제를 수지 성분에 첨가하고, 그 다음 이것을 경화제 성분과 합함으로써 상기 조성물을 조합할 수 있다. 이 경우에, 현탁 보조제가 사용된다면, 이것은 최종 코팅 조성물에 특별 효과 색소가 현탁되어 포함되기에 충분한 점도를 가지게 하기 위해 바람직하게는 경화제 성분에 첨가된다.
일단 수지 성분, 경화제 성분 및 특별 효과 색소와 다른 첨가제들이 혼합되면, 도포하고 무늬를 만들기 전에 조성물이 경화되는 것을 막기 위해 적당한 시간, 바람직하게는 1시간 이내에 기판에 상기 조성물을 도포해야 한다.
다른 실시예에서, 특별 효과 색소 및 경화제 성분을 포함하고, 필요한 경우에 현탁 보조제를 포함하는 모든 첨가제를 포함하는 수지 성분은 개별적으로 저장된 후 사용 직전, 즉, 기판에 도포하기 전에 혼합된다. 따라서 본 발명은, 수지를 함유하는 제1 부분, 경화제를 함유하는 제2 부분을 포함하고, 특별 효과 색소는 제1 부분이나 제2 부분에 포함되는, 본 발명의 장식 코팅 조성물을 형성하기 위한 키트를 포함한다.
도포 기술
본 발명은 또한 기판 상에 장식 효과를 주기 위한 방법을 제공하는데, 상기 방법은 장식 코팅 조성물을 기판에 도포하는 단계를 포함한다. 상기 조성물은 흙손(trowel), 주걱(spatula), 날, 롤러, 스프레이 등과 같은 임의의 적당한 기구를 사용하여 기판에 도포될 수 있다. 상기 조성물의 점도는 그것이 기판에 도포되고, 경화되기 전에, 전형적으로 약 1000 내지 5000cps 사이이고, 적당하게는 2500 내지 4500 cps 사이일 수 있다.
장식 코팅 조성물을 단일 도장(single-coat) 도포하는 동안, 또는 단일 도장 도포 후 경화 전에, 상기 설명된 도포 도구들과 같은 임의의 적당한 도구로 경화되지 않은 두꺼운 코팅 조성물을 긁음으로써 무늬를 만들 수 있다. 이것은 특별 효과 색소 입자들을 긁는 패턴에 따라 불균일하게 분포된 무늬로 만든다.
무늬가 만들어진 후에, 특별 효과 색소는 긁음 동작에 의해 만들어진 불균일하게 분포된 무늬로 남아있는 한편, 코팅의 표면은 편평하게 또는 실질적으로 편평한 상태로 굳는다. 코팅은 그 다음 시간이 경과함에 따라 수지가 경화제와 반응하여 경화(건조)된다. 바람직하게는, 상기 코팅은 에폭시 수지계 코팅인 경우, 15℃이상의 온도에서 경화된다. 건조 과정을 가속하기 위해 더 높은 온도가 적용될 수 있는데, 예를 들어 약 50℃의 오븐에서 코팅을 건조할 수 있다.
본 명세서에서, 표현 언어 또는 필요한 함축 때문에 문맥상 달리 요구되는 경우를 제외하고는 "포함한다"와 "포함하는"과 같은 그것의 변형형은 포괄적인 의미, 즉 언급된 특징의 존재를 말하지만 본 발명의 여러 가지 실시예에서의 다른 특징의 존재나 추가를 배제하지 않도록 쓰인다.
명세서에서 쓰인 단일형의 명사는 문맥에서 명백하게 달리 언급된 경우를 제외하고는 복수의 경우도 포함한다. 따라서, 예를 들어, "수지 성분"은 수지들의 혼합물을 포함하고, "첨가제"는 둘 이상의 첨가제들의 혼합물을 포함하는 등이다.
실시예
본 발명은 이제 아래의 비제한적인 예들을 참고하여 설명될 것이다.
실시예 1: 실내용 코팅
성분 % 공급자
DGEBA 에폭시 수지(EEW = 190) 50.6 Dow Chemical-DER 331
폴리클리콜 에폭시 12.8 Dow Chemical-DER 732
환형지방족 아민 (AHEW=113) 34.8 Air products Ancamine 1618
벤토나이트 현탁 보조제 0.6 Sud-hemie Tixogel MP250
특별 효과 색소 0.6 Merck Irioden Pearl
착색제 0.6 BASF Neozapon Dyes
100.0
실시예 2: 실내용/실외용 코팅
성분 % 공급자
히드록시기 2.73%를 포함하는 폴리올 74 Lyondell Acryflow P90
이소시아네이트 21.7% NCO 23 Dow Desmodur N3300
벤토나이트 현탁 보조제 1 Sud-hemie Tixogel MP250
특별 효과 색소 1 Merck Irioden Pearl
착색제 1 BASF Neozapon Dyes
100.0
실시예 3: 실외용 코팅
성분 % 공급자
지방족 DGEBA, EEW=210 72.5 Kokdo chemicals- ST3000
폴리에테르 아민 25.4 Huntsman chemicals - Jeffamine T403
벤토나이트 현탁 보조제 0.7 Sud-hemie Tixogel MP250
특별 효과 색소 0.7 Merck Irioden Pearl
착색제 0.7 BASF Neozapon Dyes
100.0
실시예 4: 실내용 코팅
이소시아네이트 21.7% NCO 22.7 Dow Desmodur N3300
훈증 실시카 증점제 2.2 Aerosil 200, Degussa
성분특별 효과 색소 %1.0 공급자Merck Irioden Pearl
DGEBA 에폭시 수지 (EEW= 190)착색제 47.81.0 Dow Chemical - DER 331BASF Neozapon Dyes
폴리글리콜 에폭시 12.8100.0 Dow Chemical - DER 732
실시예 6: 실외용 코팅
성분 % 공급자
지방족 DGEBA, EEW=210 71.1 Kokdo chemicals- ST 3000
폴리에테르 아민 25.0 Huntsman chemicals
훈증 실리카 증점제 2.5 Aerosil 200, Degussa
특별 효과 색소 0.7 Merck Irioden Pearl
착색제 0.7 BASF Neozapon Dyes
100.0
실시예 1의 코팅 조성물은 50.6% 양의 DGEBA 에폭시 수지(공급자 다우 케미 칼), 12.8% 양의 폴리글리콜 에폭시 수지(공급자 다우 케미칼), 0.6% 양의 Merck Irioden Pearl 특별 효과 색소 및 0.6%의 BASF Neozapon 염료를 혼합하고, 따로 34.8%의 환형지방족 아민(Ancamine 1618)과 0.6% 양의 벤토나이트 현탁 보조제(Sud-hemie Tixogel MP250)를 혼합함으로써 마련되었다.
상기 두 개의 혼합물들은 그 다음 점도 3500 cps의 조성물을 만들기 위해 혼합되고, 1㎡/ℓ의 두께로 흙손을 사용하여 섬유시멘트 기판 상에 펴발린다. 소용돌이 효과를 만들기 위해 상기 흙손으로 조성물을 긁었다. 그 다음 상기 기판은 20℃에서 10시간 동안 건조되었다.
이것은 코팅된 섬유시멘트 기판이 1mm 두께의, 소용돌이 무늬를 포함하는 매끄럽고 액체 유리처럼 보이는 코팅을 가지게 한다.
도 1에서 파란색과 검정색의 염료를 포함하는 실시예 1의 코팅을 가지는 제품을 볼 수 있다.
실시예 2 내지 6의 조성물은 실시예 1의 조성물과 유사한 방법으로 마련되었다. 이들 조성물은 상기 범위의 기구들을 사용하여 기판에 도포되었고, 경화되기 전에 경화되지 않은 코팅에 무늬가 만들어졌다. 실시예 3의 빨간색 염료 및 머크 실버-화이트 진주 광채 색소(Irioden 범위)를 포함하는 경화된 코팅은 도 2에서 볼 수 있다. 상기 제품은 분홍색의 번쩍이는 외관을 가진다.
실시예 3의 파란색 염료와 머크 칼라 스트림 실버 색소(Irioden 범위)를 포함하는 코팅을 가지는, 욕실 벽에 장착된 판은 도 3에서 볼 수 있다. 이것은 매력적인 파랑-은색-보라색의 닦기 쉬운 표면을 제공한다.
본 발명의 당업자라면 본 발명의 정신과 범위에서 벗어남이 없이 많은 변형이 가능하다는 것을 이해할 것이다.
본 발명에 의해 장식적인 효과를 가지면서 닦기 쉬운 코팅 효과를 가지는 코팅 조성물과 그의 제조 방법이 제공된다.

Claims (35)

  1. 에폭시 및/또는 히드록시 함유 수지 성분, 경화제 성분 및 특별 효과 색소의 경화 코팅을 포함하는 장식적인 외관의 기판으로서, 상기 특별 효과 색소는 경화 코팅 내에 불균일하게 분포되는 것을 특징으로 하는 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수지 성분은 비스페놀 에폭시 유도체, 폴리글리콜 에폭시 및 그 유도체, 지방족 모노 에폭시 및 그 유도체로 구성되는 그룹으로부터의 하나의 에폭시 또는 에폭시들의 혼합물로부터 선택되는 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 기판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 에폭시 수지는 아래의 것들로 구성되는 그룹의 하나 또는 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 기판:
    A. 다음 화학식의 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르(diglycidyl ethers)("DGEBA");
    [화학식 1]
    Figure 112007024771923-PCT00004
    B. 다음 화학식의 비스페놀 A의 수소화 디글리시딜 에테르;
    [화학식 2]
    Figure 112007024771923-PCT00005
    C. 다음 화학식의 비스페놀 F의 디글리시딜 에테르
    [화학식 3]
    Figure 112007024771923-PCT00006
    및 그것의 이성질체(들);
    D. 폴리글리콜 에폭시 및 그것의 유도체들; 및
    E. 지방족 모노 에폭시 및 그것의 유도체들.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에폭시 수지 성분의 에폭시 당량(EEW)은 160 내지 240 사이인 것을 특징으로 하는 기판.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경화제는 아민 경화제인 것을 특징으로 하는 기판.
  6. 제5항에 있어서, 상기 아민 경화제는 선형 다기능기 아민; 변성 지방족 아 민; 환형지방족 아민 및 그것의 유도체; 및 방향족 아민으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 아민인 것을 특징으로 하는 기판.
  7. 제5항에 있어서, 상기 아민 경화제는 환형지방족 아민인 것을 특징으로 하는 기판.
  8. 제5항에 있어서, 상기 아민 경화제는 폴리에테르 아민인 것을 특징으로 하는 기판.
  9. 제1항에 있어서, 상기 수지 성분은 히드록시 함유 수지인 것을 특징으로 하는 기판.
  10. 제9항에 있어서, 상기 히드록시 함유 수지 성분은 히드록시화 폴리에스테르 및/또는 히드록시화 아크릴의 하나 또는 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
  11. 제10항에 있어서, 상기 히드록시 함유 수지는 히드록시화 아크릴 수지인 것을 특징으로 하는 기판.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 히드록시 함유 수지는 지 방족 히드록시 함유 수지인 것을 특징으로 하는 기판.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경화제는 이소시아네이트 경화제인 것을 특징으로 하는 기판.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지 성분은 1000 cps 내지 5000 cps의 점도를 가지는 것을 특징으로 하는 기판.
  15. 제14항에 있어서, 상기 수지 성분은 2500 cps 내지 4500 cps의 점도를 가지는 것을 특징으로 하는 기판.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 특별 효과 색소는 투명 효과 색소; 발광 색소; 열색성 및 광색성 색소로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나의 색소 또는 색소들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 기판.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 특별 효과 색소는 경화 코팅을 생산하기 위해 기판에 도포되는 코팅 조성물의 총 중량에 대해 5% 미만의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 기판.
  18. 제17항에 있어서, 상기 특별 효과 색소는 기판에 도포되는 코팅 조성물의 총 중량에 대해 2% 미만의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 기판.
  19. 제17항에 있어서, 상기 특별 효과 색소는 기판에 도포되는 코팅 조성물의 총 중량에 대해 약 0.1 내지 1% 사이의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 기판.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 경화 코팅을 생산하기 위한 상기 코팅 조성물의 점도는, 기판에 도포되고 경화되기 전에, 1000 cps 내지 5000 cps 사이인 것을 특징으로 하는 기판.
  21. 제20항에 있어서, 상기 코팅 조성물의 점도는, 기판에 도포되기 전에, 2500 cps 내지 4500 cps 사이인 것을 특징으로 하는 기판.
  22. 제20항에 있어서, 상기 코팅 조성물의 점도는, 기판에 도포되기 전에, 3000 cps 내지 4000 cps 사이인 것을 특징으로 하는 기판.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 경화 코팅을 생산하기 위해 기판에 도포되고 경화되는 코팅 조성물은 현탁 보조제를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
  24. 제23항에 있어서, 상기 현탁 보조제는 벤토나이트 및/또는 헥토나이트 점토, 훈증 실리카(fumed silica), 아타풀자이트(attapulgite), 변성 요소 및 폴리아미드를 포함하는 유기적 변성 점토로 구성되는 그룹으로부터의 하나의 현탁 보조제 또는 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 기판.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 현탁 보조제는 코팅 조성물의 총 중량에 대해 중량으로 5% 이하의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 기판.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 경화 코팅을 생산하기 위해 기판에 도포되고 경화되는 상기 코팅 조성물은 투명 착색제를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
  27. 제26항에 있어서, 상기 투명 착색제는 코팅 조성물의 총 중량에 대해 중량으로 5%이하의 양으로 코팅 조성물에 존재하는 것을 특징으로 하는 기판.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅의 두께는 0.1 내지 5 mm인 것을 특징으로 하는 기판.
  29. 제28항에 있어서, 상기 코팅의 두께는 0.5 내지 3mm인 것을 특징으로 하는 기판.
  30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 따른 기판을 포함하는 물품.
  31. 장식적인 외관을 가지는 기판을 만드는 방법에 있어서,
    에폭시 및/또는 히드록시 함유 수지 성분, 경화제 성분 및 특별 효과 색소를 포함하는 코팅 조성물을 기판에 도포하는 단계,
    특별 효과 색소가 코팅 조성물 내에 불균일하게 분포되도록 기판에 도포된 상기 코팅 조성물에 무늬를 형성하는 단계,
    상기 코팅 조성물의 표면이 굳게 하는 단계, 및
    상기 코팅 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는 장식적인 외관을 가지는 기판을 만드는 방법.
  32. 제29항에 있어서, 상기 코팅 조성물에 무늬를 만드는 단계는 코팅 조성물을 도구로 긁는 단계를 포함함을 특징으로 하는 장식적인 외관을 가지는 기판을 만드는 방법.
  33. 제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 코팅 조성물은 0.1 내지 5㎡/ℓ의 양으로 도포되는 것을 특징으로 하는 장식적인 외관을 가지는 기판을 만드는 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 코팅 조성물은 0.5 내지 3 ㎡/ℓ의 양으로 도포되는 것을 특징으로 하는 장식적인 외관을 가지는 기판을 만드는 방법.
  35. 제31항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅 조성물은 약 50℃의 온도에서 경화되는 것을 특징으로 하는 장식적인 외관을 가지는 기판을 만드는 방법.
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