KR20070102592A - 프라이머 서페이서 무함유 다층 코팅의 제조 방법 - Google Patents

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KR20070102592A
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케르스틴 텐 엘젠
아스트리드 호이저
산드라 멜만
지아노울라 아브제나키
폴커 파쉬만
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이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
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Abstract

1) EDC 프라이머가 제공된 기판에 10 내지 35㎛ 두께 베이스코트 층을 적용하고,
2) 베이스코트 층 상으로 투명코트 층을 적용하고,
3) 베이스코트 및 투명코트 층을 함께 경화하는 연속 단계를 포함하며;
여기서, 베이스코트 층은 제1 층 및 제2 층으로 적용되며; 제1 층은 비개질 함수 베이스코트와 착색된 부가혼합물 성분을 혼합함으로써 제조된 개질된 함수 베이스코트를 포함하며, 제2 층은 비개질 함수 베이스코트를 포함하고,
부가혼합물 성분은 하나 이상의 결합제 A를 함유하며, 안료 함량 대 수지 고체 함량의 중량비가 0.05:1 내지 1:1이며, 결합제(들) A 0.1 내지 1부:비개질 함수 베이스코트의 수지 고체 1부의 중량비로 비개질 함수 베이스코트에 혼합되며,
부가혼합물 성분의 안료 함량은 UV 투과를 효율적으로 감소시키는 하나 이상의 안료를 포함하며, 여기서 안료 함량은 UV광이 280 내지 380nm의 파장 범위에서 0.1% 미만 및 380 내지 400nm의 파장 범위에서 0.5% 미만의 UV 투과에 따라서만 개질된 함수 베이스코트 및 비개질 함수 베이스코트로부터 형성된 베이스코트 층을 통해 침투할 수 있도록 하는 것인,
다층 코팅의 제조 방법.
베이스코트, 투명코트, 부가혼합물 성분, 안료, UV광

Description

프라이머 서페이서 무함유 다층 코팅의 제조 방법 {Process for the Production of Primer Surfacer-Free Multi-Layer Coatings}
본 발명은 프라이머 서페이서 무함유 (충전층을 포함하지 않는) 다층 코팅의 제조 방법에 관한 것이다.
자동차 코팅은 일반적으로, 별도로 베이킹된 전착 코팅 (EDC) 프라이머, 그에 적용된 별도로 베이킹된 프라이머 서페이서 층 (충전층), 및 덧칠기법 (wet-on-wet) 적용된 색상- 및/또는 특수 효과 부여 베이스코트 층 및 보호성 광택 부여 투명코트 층을 포함하는 그에 적용된 탑코트로 이루어진다. 전체 프라이머 서페이서에 더하여 베이스코트 층 두께는 일반적으로 30 내지 60㎛이다.
장식성 다층 코팅의 제조에 대한 공정이 U.S. 특허 제5,976,343호에 공지되어 있으며, 이 공정은 코팅 물질 소비 및 전체 층 두께를 물론 감소시키는 프라이머 서페이서 층의 적용 및 별도의 베이킹의 제거를 허용한다. 이 공정에서, 제1 개질된 함수 베이스코트, 제2 비개질된 함수 베이스코트, 및 투명코트를 포함하는 다층 코팅 구조가, 베이킹된 EDC 프라이머에 적용된 이들 3개의 코팅 층의 연합 경화를 포함하는 덧칠 (wet-on-wet-on-wet) 공정에 의해 적용된다. 실제로, 이 공정은 종래의 프라이머 서페이서 및 베이스코트보다 대략 15 내지 25㎛ 전체 층 두께 를 현저하게 감소시키는 2개의 베이스코트 층을 사용한다. 개질된 함수 베이스코트는 비개질 함수 베이스코트보다 높은 폴리우레탄 수지 함량을 가지며, 폴리우레탄 수지와 혼합함으로써 비개질 함수 베이스코트로부터 제조될 수 있으며, 종래의 프라이머 서페이서의 기능을 대체하도록 의도된다.
U.S. 특허 제5,976,343호로부터 공지된 공정의 약점은 특정 색조 (문제성 색조)에서 다층 코팅을 제조하기 쉽지 않다는 것이다. 그 이유는 자연 채광의 구성성분으로서 UV광 (UV 방사선)이 EDC 프라이머에 적용된 코팅층을 통해 EDC 프라이머의 표면으로, 프라이머 서페이서 층의 부재 하에 눈에 띄는 정도로 통과하여 EDC 프라이머의 저하를 일으킨다는 것이다.
프라이머 서페이서 무함유 다층 코팅의 제조에 관해서 문제성인 색조는 (비문제성 색조와 같이) 관찰자에게 불투명으로 나타나는 코팅을 제공하는 한편, 허용할 수 없이 다량의 UV광을 투명코트, 비개질 함수 베이스코트 및 개질된 함수 베이스코트의 다층 구조를 통해 EDC 프라이머의 표면에 침투시켜, EDC 층에 대한 장기간 손상을 일으키는 것들이다. 이러한 문제성 색조는 단일 (평이한) 색조 및 특수 효과 색조 모두에서 발견된다. 특히, 예는 프탈로시아닌 안료 기재 암청색 단일 색조를 갖는 함수 베이스코트, 및 구체적인 특수 효과 색조, 예를 들어 암청색 금속성 색조 또는 밝은 금속성 색조, 예컨대 특히 은색 색조를 갖는 함수 기재 베이스코트, 및 안료 함량 중 상승된 비율의 운모 함량을 함유하는 특수 효과 색조를 갖는 함수 베이스코트 중에서 발견될 수 있다. 문제성 색조의 경우, UV광은 예를 들어, 구체화된 UV 투과 수준을 초과하는 정도로 다층 코팅 구조를 통해 침투하여, EDC 층에 도달할 수 있다.
자동차 제조업자의 규격은, 예를 들어, 비히클 본체의 완전한 외부 표피의 영역 중 베이스코트 층을 통한 UV 투과가 280 내지 380nm의 파장 범위에서 0.1% 미만, 및 380 내지 400nm의 파장 범위에서 0.5% 미만의 양이어야 함을 기재하고 있다. EDC 층에 대한 UV 광 침투의 허용할 수 없는 수준의 가능한 바람직하지 못한 장기간 결과는, EDC 층의 표백, 및 코팅된 기판의 가용 수명에 걸쳐 다층 코팅의 탈층이다.
대안적으로, 개질 및/또는 비개질 함수 베이스코트는 EDC 프라이머에 대한 UV광의 적절한 접근 정도를 방지하기에 충분한 높은 전체 층 두께로 적용될 수 있다. 그러나, 이는 높은 전체 필름 두께의 방향에 역행하는 기술 단계일 것이다.
투명코트 또는 베이스코트 중 UV 흡수제의 사용이, 예를 들어 U.S. 특허 제5,574,166호 및 WO 제94/18278호로부터 공지되어 있으며, 이는 탈층 문제에 대한 해결책이다. 그러나, UV 흡수제는 비용의 이유 뿐만 아니라, UV 흡수제의 이동 경향 및 UV 흡수제의 점진적 저하로 인해, 베이스코트 층 및/또는 투명코트 층에 매우 큰 정도로 사용될 수 없다.
EDC 측면으로부터의 탈층 문제를 접근하는 기타 해결책이 EP 제0 576 943호, U.S. 특허 제6,368,719호, U.S. 제2003/0054193호 A1 및 U.S. 제2003/0098238호 A1로부터 공지되어 있다. 이들은 적절한 첨가제의 첨가로 인한, 또는 특별히 선택된 결합제로 인한 UV광의 작용에 저항적인 EDC 코팅 조성물의 사용을 개시하고 있다. 이는 EDC 소비를 필연적으로 억제하여, 예를 들어 부식 보호와 같은 기타 기술적 특성과 관련한 허가가 이루어질 수 있도록 한다.
놀랍게도, U.S. 특허 제5,976,343호 (프라이머 서페이서의 적용을 배제하고 낮은 전체 필름 두께를 제공함)에 따른 공정의 이점은, 비개질 함수 베이스코트가 안료 무함유 폴리우레탄 수지의 형태로 U.S. 특허 제5,976,343호로부터 공지된 부가혼합물 성분 대신에 부가혼합물 성분으로서 특정 방법으로 착색된 제제를 함유하는 결합제로 개질되는 경우, 장기간에 걸쳐 파괴적인 EDC 프라이머에 대한 UV광의 접근을 충분히 억제하는 한 유지될 수 있다. 개질된 함수 베이스코트 및 비개질 함수 베이스코트로 형성된 베이스코트 층을 통한 UV 투과는 280 내지 380nm의 파장에서 0.1% 미만으로, 380 내지 400nm의 파장에서 0.5% 미만으로 조정됨으로써, 예를 들어 상응하는 자동차 제조업자의 규격을 충족시킬 수 있다.
함수 베이스코트에 폴리우레탄 수지를 함유하는 수성 충전제 (증점제) 페이스트의 첨가가 U.S. 특허 제5,968,655호로부터 공지되어 있다. 충전제 페이스트는 안료를 함유할 수 있다. 충전제 페이스트의 첨가제 의해 개질된 함수 베이스코트는 EDC 프라이밍된 기판 상으로 적용되어, 비개질 함수 베이스코트 및 투명코트로 오버코팅되고, 함께 베이킹된다. 본 발명에 의해 해결된 과도하게 높은 UV 투과의 상기 문제점은 U.S. 특허 제5,968,655호에 직접적으로 또는 간접적으로 제시되어 있지 않다.
발명의 요약
본 발명은 1) EDC 프라이머가 제공된 기판에 10 내지 35㎛ 두께 베이스코트 층을 적용하고,
2) 베이스코트 층 상으로 투명코트 층을 적용하고,
3) 베이스코트 및 투명코트 층을 함께 경화하는 연속 단계를 포함하며;
여기서, 베이스코트 층은 제1 층 및 제2 층으로 적용되며; 제1 층은 비개질 함수 베이스코트와 착색된 부가혼합물 성분을 혼합함으로써 제조된 개질된 함수 베이스코트를 포함하며, 제2 층은 비개질 함수 베이스코트를 포함하고,
부가혼합물 성분은 하나 이상의 결합제 A를 함유하며, 안료 함량 대 수지 고체 함량의 중량비가 0.05:1 내지 1:1이며, 결합제(들) A 0.1 내지 1부:비개질 함수 베이스코트의 수지 고체 1부의 중량비로 비개질 함수 베이스코트에 혼합되며,
부가혼합물 성분의 안료 함량은 UV 투과를 효율적으로 감소시키는 하나 이상의 안료를 포함하며, 여기서 안료 함량은 UV광이 280 내지 380nm의 파장 범위에서 0.1% 미만 및 380 내지 400nm의 파장 범위에서 0.5% 미만의 UV 투과에 따라서만 개질된 함수 베이스코트 및 비개질 함수 베이스코트로부터 형성된 베이스코트 층을 통해 침투할 수 있도록 이루어진(구성된) 것인,
다층 코팅의 제조 방법에 관한 것이다.
용어 "안료 함량"은 충전제 (증점제)가 없는 코팅 조성물에 함유된 모든 안료의 합을 의미한다. 용어 "안료"는 특수 효과 안료, 무기 백색, 컬러 및 흑색 안료, 및 유기 컬러 및 흑색 안료 외에, DIN 55944 및 커버로서 여기에 사용된다. 동시에, 따라서 DIN 55944는 안료와 충전제를 구별한다.
발명의 상세한 설명 및 청구의 범위는 "UV 투과를 효율적으로 감소시키는 안료"를 언급한다. 명백히, 모든 안료는 궁극적으로 UV 투과를 감소시키지만, 안료에 따라 상이한 정도로, 안료의 2개의 군, 즉 더 강한 UV 흡수 및 UV 반사를 나타내는 것들 및 더 약한 UV 흡수 또는 UV 반사를 나타내는 것들 사이로부터 구별이 유도될 수 있다. 따라서, 구 "UV 투과를 효율적으로 감소시키는 안료"는, 본 발명에 따른 공정의 목적을 위해 UV 투과를 감소시키기에 충분히 적합한 안료를 의미한다.
발명의 상세한 설명 및 청구의 범위는 "하나 이상의 결합제 A"를 의미한다. 이는 부가혼합물 성분의 결합제(들) (결합제(들) A) 및 비개질 함수 베이스코트의 결합제(들) 간에 구별을 제공한다.
본 발명에 따른 공정에서, EDC 프라이머가 제공된 종래의 기판이 코팅된다. 특히, 기판은 EDC 프라이머, 특히 캐쏘드 전착 (CED) 코팅이 제공된 자동차 본체 또는 차체 부품이다. EDC 프라이머가 제공된 기판의 제조는 당업자에게 공지되어 있다. EDC 프라이머의 선택에 관한 제한은 없으며, 특히 UV광에 대한 장기간 노출에 의해 손상될 EDC 프라이머가 또한 적절하다.
무엇보다도, 10 내지 35㎛ 범위의 공정 필름 두께의 베이스코트 층이 EDC 프라이머를 갖는 기판에 제공된다. 베이스코트 층은, 2층으로 적용되며, 예를 들어, 부가혼합물 성분과 비개질 함수 베이스코트를 혼합하여 제조된 5 내지 25㎛ 두께의 개질된 함수 베이스코트인 제1 층이 적용되며, 이어서 3 내지 20㎛의 비개질 함수 베이스코트인 연속적인 제2 층이 적용된다. 베이스코트 층의 전체 필름 두께는 특히 색조에 의존적이며; 베이스코트 필름 두께에 대한 자동차 제조업자의 요건은 소위 공정 필름 두께 (자동차 고유의 코팅 공정에서 전체 차체에 걸쳐 요구되는 평균 필름 두께)로 표현되며, 이는 기판 상에 바람직한 색조를 성취하고 기술적 특성 (예컨대 돌조각 내성)을 성취하기 위해 요구되는 각 베이스코트 색조에 대한 필름 두께, 및 관련 함수 베이스코트, 즉 가능한 얇은 필름의 경제적 적용에 관한 것이다. 전체 베이스코트 필름 두께는 10 내지 35㎛이며, 예를 들어, 5 내지 25㎛의 개질 함수 베이스코트에 더하여 예를 들어, 3 내지 20㎛의 비개질 함수 베이스코트의 합이다. 베이스코트에 대한 상기 필름 두께는 관련 기판, 예를 들어 자동차 차체를 코팅하기 위한 요건을 충족한다. 특히, 이는 10 내지 35㎛ 범위 내의 특정 값이 특정 개별 베이스코트에 대한 공정 필름 두께를 나타냄을 의미한다. 상기 특정 공정 필름 두께는 여기서, 예를 들어 상응하는 개질 함수 베이스코트의 5 내지 25㎛의 범위 내에 속하는 특정 공정 필름 두께, 및 상응하는 비개질 함수 베이스코트의 3 내지 20㎛의 범위에 속하는 특정 공정 필름 두께의 합으로 이루어진다.
본 발명의 상세한 설명 및 청구의 범위에서 코팅 층에 대해 지시된 필름 두께는 각각의 경우 건조 필름 두께를 말한다.
상세한 설명 및 청구의 범위에서, 비개질 및 개질 함수 베이스코트 사이에 구별이 이루어진다.
개질된 함수 베이스코트가 하나 이상의 결합제 A를 함유하며 안료 함량을 갖는 부가 혼합물과 혼합함으로써 그로부터 제조될 수 있는 비개질 함수 베이스코트는, 예를 들어 0.05:1 내지 0.6:1의 안료 함량 대 수지 고체 함량의 중량비를 갖는 수성 코팅 조성물이다. 물, 결합제(들), 임의로 페이스트 수지(들) 및 임의로 가교결합제(들), 안료(들)을 포함하는 수지 고체 함량, 임의로 충전제(들) 및 임의로 유기 용매(들) 외에, 비개질 함수 베이스코트는 또한 일반적으로 종래의 첨가제(들)을 함유한다.
비개질 함수 베이스코트는 이온적 및/또는 비이온적 안정화 결합제 시스템을 함유한다. 이들은 바람직하게는 음이온적으로 및/또는 비이온적으로 안정화된다. 음이온적 안정화는 바람직하게는, 결합제 중 적어도 부분적으로 중화된 카르복실기에 의해 성취되는 한편, 비이온적 안정화는 바람직하게는, 결합제 중의 측면 또는 말단 폴리에틸렌 옥시드 단위에 의해 성취된다. 비개질 함수 베이스코트는 물리적으로 건조되거나, 공유결합의 형성에 의해 가교결합가능할 수 있다. 공유결합을 형성하는 가교결합가능한 비개질 함수 베이스코트는 자가- 또는 외부적으로 가교결합가능한 시스템일 수 있다.
비개질 함수 베이스코트는 하나 이상의 종래의 필름 형성 결합제를 함유한다. 이들은 또한, 결합제가 자가 가교결합가능하거나 물리적으로 건조되지 않는 경우, 가교결합제를 임의로 함유할 수 있다. 사용될 수 있는 필름 형성 결합제의 예는 종래의 폴리에스테르, 폴리우레탄, (메트)아크릴 공중합체 및/또는 이들 부류의 수지로부터 유도된 혼성 수지이다. 임의로 함유된 가교결합제의 선택은, 당업자에게 익숙한 방법으로, 결합제의 작용기에 의존하며, 즉 가교결합제는 이들이 결합제의 작용기에 상보적인 반응성 작용기를 나타내도록 선택된다. 결합제 및 가교결합제 간의 상기 상보적인 작용기는 카르복실/에폭시, 히드록실/메틸올 에테르 및/또는 메틸올 (바람직하게는 아미노플라스트 수지, 특히 멜라민 수지의 가교결합기로서 메틸올 에테르 및/또는 메틸올)이다.
상기 단락 및 하기 상세한 설명 및 청구의 범위에서 사용된 용어 "폴리우레탄 수지"는, 에스테르기 및/또는 우레아기와 같이 중합체 주쇄에 우레탄기 외의 기를 또한 함유할 수 있는 해당 폴리우레탄 수지를 배제하지 않는다. 대신에, 용어 "폴리우레탄 수지"는 물론, 특히 폴리에스테르 폴리올 빌딩 블록 및/또는 우레아기를 함유하는 폴리우레탄 수지를 포함하며, 여기서 후자는 에를 들어 이소시아네이트기와 물 및/또는 폴리아민의 반응에 의해 형성될 수 있다.
비개질 함수 베이스코트는 종래의 안료, 예를 들어 특수 효과 안료 및/또는 특히 백색, 컬러 및 흑색 안료로부터 선택된 안료를 함유한다.
특수 효과 안료의 예는 관찰자의 각도에 따라 코팅 색상 플랍 및/또는 밝기 플랍을 부여하는 종래의 안료, 예를 들어 알루미늄, 구리 또는 기타 금속의 비엽상 금속 안료, 간섭 안료, 예컨대 금속 옥시드 코팅된 금속 안료, 예를 들어 산화철 코팅된 알루미늄, 코팅된 운모, 예컨대 이산화티탄 코팅된 운모, 흑연 효과 부여 안료, 플레이크 형태의 산화철, 액정 안료, 코팅된 산화알루미늄 안료, 코팅된 이산화규소 안료이다.
백색, 컬러 및 흑색 안료의 예는 당업자에게 공지된 종래의 무기 또는 유기 안료, 예컨대 이산화티탄, 산화철 안료, 카본블랙, 아조 안료, 프탈로시아닌 안료, 퀴나크리돈 안료, 피롤로피롤 안료 및 페릴렌 안료이다.
비개질 함수 베이스코트는 문제의 색조를 갖는 것들이며, 즉 280 내지 380nm의 파장 범위 중 0.1% 초과 및/또는 380 내지 400nm의 파장 범위 중 0.5% 초과의 UV 투과에 상응하는 UV광이, 공정 필름 두께로 적용되며, 결합제(들) A 0.1 내지 1부:비개질 함수 베이스코트의 수지 고체 및 상응하는 비개질 함수 베이스코트 1부의 중량비로 안료 무함유 결합제(들) A로 개질된 관련 함수 베이스코트로 구성되는 베이스코트 층을 통해 침투할 수 있다는 점에서 구별된다. 다시 말해서, 문제의 색조를 갖는 비개질 함수 베이스코트는, 구성 안료의 종류 및 비율에 따라 280 내지 380nm의 파장 범위에서 0.1% 초과 및/또는 380 내지 400nm의 파장 범위에서 0.5% 초과의 UV 투과에 상응하는 UV광이 공정 필름 두께로 적용되며, 결합제(들) A 0.1 내지 1부:비개질 함수 베이스코트의 수지 고체 및 상응하는 비개질 함수 베이스코트의 1부의 중량 비율로 안료 무함유 결합제(들) A로 개질된 관련 함수 베이스코트로 구성된 베이스코트 층을 통해 침투할 수 있는 낮은 안료화 수준 (안료 함량 대 수지 고체 함량의 중량비) 및/또는 그러한 안료 함량을 갖는다. 문제의 색조를 갖는 비개질 함수 베이스코트는 따라서, UV 투과를 효율적으로 감소시키는 안료의 과도하게 적은 비율을 갖거나 갖지 않는 과도하게 낮은 수준의 착색화 및/또는 안료 함량을 갖는다. 상기 문제의 색조를 갖는 비개질 함수 베이스코트는 단일 색조 및 특수 효과 색조 모두를 갖는 비개질 함수 베이스코트 중에서 발견될 수 있다. 예는 프탈로시아닌 안료 기재 암청색 단일 색조를 갖는 함수 베이스코트, 및 특수 효과 색조, 예를 들어 암청색 금속성 색조 또는 밝은 금속성 색조, 예컨대 특히 은색 색조를 갖는 함수 베이스코트, 및 안료 함량 중 상승된 비율의 운모 안료를 함유하는 특수 효과 색조를 갖는 함수 베이스코트 중에서 발견될 수 있다.
UV 투과는 개질된 함수 베이스코트 및 비개질 함수 베이스코트의 상응하는 코팅 구조를 UV 광 투과 지지체, 예를 들어 실리카 유리 플레이트에 적용하고, 기준으로서 상응하는 비코팅 UV광 투과 지지체를 사용하여 상응하는 파장 범위에서 UV 투과를 측정함으로써 측정될 수 있다. 착색된 부가혼합물 성분을 사용하는 본 발명에 따라 제조된 베이스코트 구조체, 및 안료 무함유 결합제(들) A를 사용하는 선행 기술에 따라 제조된 상응하는 베이스코트 구조체 간의 UV 투과의 차이를 정확히 측정하기 위해, 유사한 조건 하에서 작업할 필요가 있음은 자명하다. 본 발명에 대하여, 이는 특히, 양 경우 모두, 0.1 내지 1부:1부의 명기된 범위 내로 결합제(들) A 및 비개질 함수 베이스코트의 수지 고체 간의 동일한 중랑비를 선택함을 의미한다.
비개질 함수 베이스코트는 또한, 예를 들어 수지 고체 함량에 비해 0 내지 30중량%의 비율로 충전제를 함유할 수 있다. 충전제는 비개질 함수 베이스코트의 안료 함량의 일부를 구성하지 않는다. 예는 바륨 술페이트, 카올린, 탤컴, 이산화규소, 층형 규산염 및 이들의 임의의 혼합물이다.
특수 효과 안료가 종래의 시판 수성 또는 비수성 페이스트의 형태로 일반적으로 초기에 도입되어, 임의로 바람직하게는 물로 희석가능한 유기 용매 및 첨가제와 합해진 후, 수성 결합제와 혼합된다. 분말 특수 효과 안료는 바람직하게는 물로 희석가능한 유기 용매 및 첨가제로 우선 처리되어 페이스트를 수득할 수 있다.
백색, 컬러 및 흑색 안료 및/또는 충전제는 예를 들어, 수성 결합제의 비율로 분쇄될 수 있다. 분쇄는 바람직하게는 또한 특수 수성 페이스트 수지에서 발생할 수 있다. 분쇄는 당업자에게 공지된 종래의 조립체에서 행해질 수 있다. 이어서, 제형은 수성 결합제 또는 수성 페이스트 수지의 나머지 비율로 보충된다.
비개질 함수 베이스코트는 그의 고체 함량에 비해 예를 들어, 0.1 내지 5중량%의 통상적인 양으로 통상적인 첨가제를 함유할 수 있다. 예는 소포제, 습윤제, 접착 촉진제, 촉매, 수평화제, 마멸 방지제, 증점제, 및 광 안정화제, 예를 들어 UV 흡수제 및/또는 HALS-기재 화합물 (HALS, 장애 아민 광 안정화제)이다. 비개질 함수 베이스코트가 광 안정화제를 함유하면, 이들은 UV광이 280 내지 380nm의 파장 범위에서 0.1% 미만 및 380 내지 400nm의 파장 범위에서 0.5% 미만의 UV 투과율에 따라서만, 개질된 함수 베이스코트 및 비개질 함수 베이스코트로부터 형성된 베이스코트 층을 통해 침투할 책임이 단독으로 있는 것이 결코 아니다. 대신에, 특히 그의 내구성에 관한 이 효과는 하나 이상의 결합제 A를 함유하는 착색된 부가혼합물 성분을 사용함으로써 성취된다.
비개질 함수 베이스코트는 예를 들어, 바람직하게는 20중량% 미만, 특히 바람직하게는 15중량% 미만의 비율로 통상적인 용매를 함유할 수 있다. 이는 예를 들어 결합제의 제조로부터 기인할 수 있거나, 별도로 첨가되는 통상적인 코팅 용매이다. 상기 용매의 예는 알콜, 예를 들어 프로판올, 부탄올, 헥산올; 글리콜 에테르 또는 에스테르, 예를 들어, 디에틸렌 글리콜 디-C1-C6-알킬 에테르, 디프로필렌 글리콜 디-C1-C6-알킬 에테르, 에톡시프로판올, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르; 글리콜, 예를 들어 에틸렌 글리콜 및/또는 프로필렌 글리콜, 및 그의 이량체 또는 삼량체; N-알킬피롤리돈, 예컨대 N-메틸피롤리돈; 케톤, 예컨대 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 시클로헥사논; 방향족 또는 지방족 탄화수소, 예를 들어, 톨루엔, 자일렌 또는 선형 또는 분지형 지방족 C6-C12 탄화수소이다.
비개질 함수 베이스코트는 예를 들어, 10 내지 40중량%, 바람직하게는 15 내지 30중량%의 고체 함량을 갖는다.
개질된 함수 베이스코트는 결합제(들) A 0.1 내지 1부, 바람직하게는 0.1 내지 0.5부:비개질 함수 베이스코트의 수지 고체 1부의 중량비로 하나 이상의 결합제(들) A를 함유하는 착색된 부가혼합물 성분과 혼합함으로써, 비개질 함수 베이스코트로부터 제조될 수 있다.
비개질 함수 베이스코트에 대한 부가혼합물 성분의 첨가는 생성된 개질된 함수 베이스코트에, 기술적 특성, 예컨대 돌조각 내성을 부여하며, 이는 완성된 다층 코팅에 중요하다.
비개질 함수 베이스코트 및 부가혼합물은 바람직하게는, 개질 함수 베이스코트의 적용 직전 또는 직후에 사용자의 전제 상에서 혼합된다. 산업적 코팅 설비의 경우, 상이한 색조 각각의 경우에 비개질 함수 베이스코트는 그 자체의 순환 라인에서 각각 안내된다. 본 발명에 따른 공정에서, 상이하게 착색된 부가혼합물 성분의 각 경우에, 단지 하나의 부가혼합물 성분, 또는 2 이상, 예를 들어 2 내지 5개로 작업하는 것이 가능하다. 함수 베이스코트가 2 이상의 색조로 색조 프로그램에 적용되고, 비개질 함수 베이스코트의 특정 색조 및 착색된 부가혼합물 성분의 색조 사이를 조정하는 것이 바람직한 경우, 각각의 상이한 착색을 갖는 하나 초과의 부가혼합물 성분을 사용하는 것이 유리하다. 예를 들어, 비개질 함수 베이스코트의 밝은 색조의 경우, 당업자는 밝은 색상 안료 함량으로 부가혼합물 성분을 선택하는 경향이 있다. 상이하게 착색된 비개질 함수 베이스코트처럼, 부가혼합물 성분(들)은 각 경우, 전용 순환 라인에서 운반되어, 산업적 코팅 설비, 예를 들어 케닉스(Kenics) 혼합기에 의해 종래의 혼합 기술을 사용하여, 특정 비개질 함수 베이스코트와 자동적으로 혼합된다. n개의 색조의 색조 프로그램의 함수 베이스코트 적용시, 예를 들어, 2n개 순환 라인 (비개질 함수 베이스코트의 상이한 색상 및 개질된 함수 베이스코트의 상이한 색상에 대한 각 경우 n개의 순환 라인)을 제공할 필요는 없으며, 오히려 비개질 함수 베이스코트의 상이한 색상에 대한 n개의 순환 라인에 더하여 m, 예를 들어, 착색된 부가혼합물 성분(들)에 대한 1 내지 5개의 순환 라인이 필요하다.
색조 프로그램이 또한 비문제성 색조를 포함하는 경우, 상응하는 비개질 함수 베이스코트는 개질된 함수 베이스코트를 제조하기 위한 하나 이상의 착색된 부가혼합물 성분과 혼합될 필요는 없으며, 대신에 이들 경우에, 상응하는 안료 무함유 부가혼합물 성분으로 작업하는 것이 가능하며; 그러나, 이 접근은 안료 무함유 부가혼합물 성분에 대한 추가 순환 라인을 수반한다.
하나 이상의 결합제(들) A를 함유하며 안료 함량을 포함하는 부가혼합물 성분은 20 내지 100중량%, 일반적으로 30 내지 60중량%의 고체 함량을 갖는 조성물이다. 휘발성 함량은 가능한 휘발성 첨가제 외에, 물 및/또는 유기 용매에 의해 형성된다. 고체 함량 자체는 수지 고체 함량에 더하여 안료 함량 형성 안료에 더하여, 임의로 충전제에 더하여, 임의로 비휘발성 첨가제로 이루어진다. 충전제는 안료 함량의 일부를 구성하지 않는다. 안료 함량 대 수지 고체 함량의 중량비는 0.05:1 내지 1:1, 특히 0.1:1 내지 0.8:1이다. 이 비율의 값은 안료 대 수지 고체 함량의 본질적으로 선택된 비율, 및 안료 함량 형성 개별 안료의 특정 중량의 결과이다.
부가혼합물 성분의 수지 고체 함량은 하나 이상의 결합제 A, 및 임의로 결합제(들) A와 상이하며, 별도의 안료 분쇄 매체 또는 안료 분쇄 보조제 (소위 분쇄 또는 페이스트 수지)로서 사용되는 하나 이상의 수지, 및 임의로 하나 이상의 가교결합제, 예를 들어 블록킹된 폴리이소시아네이트, 아미노플라스트 수지, 예컨대 멜라민 수지를 포함한다. 일반적으로, 수지 고체 함량은 하나 이상의 결합제 A를 100중량%로, 또는 하나 이상의 결합제 A 70 내지 99중량%에 더하여 결합제(들) A와 상이한 하나 이상의 분쇄 수지 1 내지 20중량%에 더하여 하나 이상의 가교결합제 0 내지 30중량% (중량 비율은 합하여 100중량%가 됨)로 이루어진다.
부가혼합물 성분의 결합제(들) A는 비개질 함수 베이스코트에서와 동일한 결합제 및/또는 그와 상이한 결합제를 포함할 수 있다.
결합제(들) A는 종래의 물로 희석가능한, 특히 음이온적으로 안정화된 결합제, 예를 들어 상응하는 폴리에스테르, 폴리우레탄, (메트)아크릴 공중합체 및/또는 이들 부류의 수지로부터 유도된 혼성 수지이다. 폴리에스테르 및 특히 폴리우레탄 수지가 바람직하다.
특히 바람직한 폴리우레탄 수지는 특히 음이온적으로 안정화된 폴리우레탄 수지를 포함한다. 특히, 이들은 수성 폴리우레탄 수지 용액 또는 분산액을 포함한다. 상기 폴리우레탄 수지 분산액은 예를 들어, 20 내지 50중량%의 고체 함량을 갖는다. 폴리우레탄 수지의 중량평균 분자 질량 (Mw)은 예를 들어 1000 내지 500000이다.
유용한 폴리우레탄 분산액의 예는 폴리아민 및/또는 폴리올과 이소시아네이트 작용성 예비중합체의 사슬 신장에 의해 제조될 수 있는 것들이다. 이들은 예를 들어, U.S. 특허 제4,558,090호, U.S. 특허 제4,914,148호, U.S. 특허 제4,851,460호 및 EP 제0 512 524호에 기재되어 있다.
추가 예는 예를 들어, U.S. 특허 제4,948,829호 및 U.S. 특허 제5,342,882호에 기재되어 있는 바와 같이, 물과 이소시아네이트 작용성 예비중합체의 사슬 신장에 의해 제조될 수 있는 폴리우레탄 분산액이다.
또한, 예를 들어 DE 제39 03 804호 및 WO 제91/11477호에 기재되어 있는 바와 같이 폴리이소시아네이트와 활성 수소 함유 이소시아네이트 반응성 폴리우레탄 예비중합체의 사슬 신장에 의해 제조된 폴리우레탄 분산액을 사용하는 것이 가능하다.
실록산 가교에 의해 사슬 신장된 폴리우레탄 수지 기재 폴리우레탄 분산액이 또한 사용될 수 있다. 이들은 예를 들어, U.S. 특허 제5,760,123호로부터 공지되어 있다.
물로의 희석가능성을 보장하는 기, 예컨대 특히 카르복실기 외에, 결합제 A는 개질된 함수 베이스코트의 연속적인 열 경화 동안 임의로 진행하는 가교결합 반응에 참여할 수 있는 작용기를 포함할 수 있으며; 상기 가교결합 반응은 특히 부가 및/또는 축합 반응이다. 결합제 A는 또한 자가 가교결합가능할 수 있다. 결합제 A 작용기의 예는 히드록실기, 블록킹된 이소시아네이트기 및 에폭시기이다.
부가혼합물 성분은 0.05:1 내지 1:1, 특히 0.1:1 내지 0.8:1의 안료 함량 대 수지 고체 함량의 중량비를 나타낸다. 안료 함량 및 수지 고체 함량에 기인한 고체 함량의 합은 예를 들어, 부가혼합물 성분의 15 내지 100중량%, 일반적으로 25 내지 60중량%이다.
부가혼합물 성분의 안료 함량은 UV 투과를 효율적으로 감소시키는 하나 이상의 안료를 포함한다. 안료 함량은 주어진 비개질 함수 베이스코트로, 결합제(들) A의 0.1 내지 1, 바람직하게는 0.1 내지 0.5중량부:비개질 함수 베이스코트 1중량부의 범위의 부가혼합물 성분 및 비개질 함수 베이스코트의 주어진 혼합 비율로, 및 부가혼합물 성분 중 0.05:1 내지 1:1의 안료 함량 대 수지 고체 함량의 주어진 혼합 비율로, UV광이 공정 필름 두께로 적용되며, 280 내지 380nm의 파장에서 0.1% 미만 및 380 내지 400nm의 파장에서 0.5% 미만의 UV 투과에 따라서만 비개질 함수 베이스코트 및 개질된 함수 베이스코트로 이루어진 베이스코트 층을 통해 침투할 수 있는 방법으로 제조된다. 다시 말해서, 부가혼합물 성분의 안료 함량은 UV 투과를 효율적으로 감소시키는 하나 이상의 안료를 포함하며; 또한 주어진 비개질 함수 베이스코트로, 각각의 경우 상기 언급된 범위의 부가혼합물 성분 및 비개질 함수 베이스코트의 주어진 혼합 비율, 및 안료 함량 대 수지 고체 함량의 주어진 중량 비율로, UV광이 공정 필름 두께로 적용되며, 280 내지 380nm의 파장에서 0.1% 미만 및 380 내지 400nm의 파장에서 0.5% 미만의 UV 투과에 따라서만 비개질 함수 베이스코트 및 개질된 함수 베이스코트로 이루어진 베이스코트 층을 통해 침투할 수 있도록 하는 질적 및 양적 조성물을 갖는다. UV 투과를 효율적으로 감소시키는 하나 이상의 안료 외에, 부가혼합물 성분의 안료 함량은 또한 다른 안료를 포함할 수 있다. 그러나, 일반적으로 안료 함량은 UV 투과를 효율적으로 감소시키는 하나 이상의 안료 단독으로 이루어진다.
UV 투과를 효율적으로 감소시키며, 단독으로 또는 부가혼합물 성분의 안료 함량과 조합하여 사용될 수 있는 안료의 예는, 특히 카본블랙, 이산화티탄, 산화철 안료, 및 1 내지 20㎛의 평균 입자 크기 및 10nm 내지 1㎛의 플레이크 두께의 알루미늄 플레이크 안료이다.
본 발명에 따른 공정의 목적 및 UV 투과의 바람직한 감소에 관해 특히 적절한 조성물의 안료 함량의 예는 카본블랙 0 내지 100중량%, 이산화티탄 0 내지 100중량%, 하나 이상의 알루미늄 플레이크 안료, 예를 들어 상기 단락에서 언급한 하나 이상의 알루미늄 플레이크 안료 0 내지 100중량%, 하나 이상의 산화철 안료 0 내지 100중량%, 및 하나 이상의 기타 안료 0 내지 90중량% (여기서, 중량 비율은 합하여 100중량%가 됨)이다. 바람직한 안료 함량은 카본블랙 0 내지 100중량%, 이산화티탄 0 내지 100중량% 및 하나 이상의 알루미늄 플레이크 안료 0 내지 100중량%로 이루어진 것들, 특히 카본블랙 0.1 내지 10중량% 및 이산화티탄 90 내지 99.9중량% (각 경우 중량 비율은 합하여 100중량%가 됨)로 이루어진 다양한 회색 색조를 가능하게 하는 것들이다.
일반적으로, 부가혼합물 성분의 안료 함량을 형성하는 안료(들)이 분쇄된다. 분쇄는 당업자에게 공지된 종래의 조립체에서 형성될 수 있다. 안료는 하나 이상의 결합제 A의 존재 하에 분쇄될 수 있다. 결합제(들) A와 상이한 하나 이상의 분쇄 수지가 분쇄 보조제로서 여기서 첨가될 수 있다. 대안적으로, 분쇄 수지의 형태의 별도의 분쇄 매질에서, 또는 결합제(들) A와 상이한 분쇄 수지의 혼합물로 분쇄를 행하는 것이 또한 가능하다.
알루미늄 플레이크 안료는 분쇄되지 않으며, 대신에, 바람직하게는 물로 희석가능한 유기 용매 및 임의로 첨가제와 임의로 합해진 종래의 시판 비수성 페이스트의 형태로 우선 도입된 후에, 결합제(들) A와 혼합된다. 분말 알루미늄 플레이크 안료는 바람직하게는 물로 희석가능한 유기 용매 및 임의로 첨가제로 우선 처리되어 페이스트를 생성할 수 있다.
일단 안료 제제가 제조되면, 이들은 임의의 잔여 또는 손실 구성성분과 혼합함으로써 최종 부가혼합물 성분으로 구성될 수 있다. 특히, 분쇄가 결합제(들) A의 존재 하에 행해지지 않으면, 결합제(들) A가 혼합되어 최종 부가혼합물 성분을 생성한다.
부가혼합물 성분은 임의로 하나 이상의 충전제, 예를 들어 0 내지 5중량% 미만을 함유할 수 있다. 부가혼합물 성분에 유용한 충전제의 예는 바륨 설페이트, 카올린, 탤컴, 이산화규소 및 층형 규산염이다.
부가혼합물 성분은 일반적으로, 수성 조성물을 포함하며; 부가혼합물 성분은 예를 들어 20 내지 70중량%의 물을 함유한다. 물은 각종 상이한 방법, 예를 들어 결합제(들) A의 수용액 또는 분산액의 구성성분으로서 또는 그 자체의 첨가에 의해 부가혼합물 성분에 도입될 수 있다.
수성 또는 비수성 조성물인지에 관계없이, 부가혼합물 성분은 예를 들어 5 내지 70중량%의 전체 양으로 하나 이상의 유기 용매를 함유할 수 있다. 상기 용매의 예는 1가 또는 다가 알콜, 예를 들어 프로판올, 부탄올, 헥산올; 글리콜 에테르 또는 에스테르, 예를 들어 디에틸렌 글리콜 C1-C6 디알킬 에테르, 디프로필렌 글리콜 C1-C6 디알킬 에테르, 에톡시프로판올, 부틸글리콜; 글리콜, 예를 들어 에틸렌 글리콜 및/또는 프로필렌 글리콜 및 그의 이량체 또는 삼량체; N-알킬피롤리돈, 예를 들어 N-메틸피롤리돈 및 케톤, 예를 들어 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 시클로헥사논; 방향족 또는 지방족 탄화수소, 예를 들어 톨루엔, 자일렌 또는 선형 또는 분지형 지방족 C6-C12 탄화수소이다. 용매는 바람직하게는 물로 희석가능하다. 여기서, 용매는 다양한 방법으로, 예를 들어 결합제(들) A 및/또는 첨가제 제제의 구성성분으로서 또는 그 자체의 첨가에 의해 부가혼합물 성분에 도입될 수 있다.
하나 이상의 결합제 A 및 안료 함량 형성 안료(들) 및 각 경우 임의 구성성분 충전제, 물, 유기 용매 및 분쇄 수지 외에, 부가혼합물 성분은 각 경우 예를 들어, 6중량% 이하의 전체 양에 상응하는 0.1 내지 4중량%의 비율로 첨가제를 함유할 수 있다. 첨가제의 예는 소포제, 패임 방지제, 습윤제, 중화제 및 유동성 조절제이다. 부가혼합물 성분은, 비록 바람직하지는 않으나, 광 안정화제, 예를 들어 UV 흡수제 및/또는 HALS 기재 화합물을 함유할 수 있다. 부가혼합물 성분이 광 안정화제를 함유하는 경우, UV광이 280nm 내지 380nm의 파장 범위에서 0.1% 미만 및 380 내지 400nm 파장 범위에서 0.5% 미만의 UV 투과에 따라서만 개질된 함수 베이스코트 및 비개질 함수 베이스코트로부터 형성된 베이스코트 층을 통해서만 침투할 수 있는 것은 결정적인 것은 아니다. 이 효과는 대신에, 특히 그의 내구성에 관해, 부가혼합물 성분의 안료 함량에 의해 성취된다.
상기 이미 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 공정은 그의 안료 함량이 비개질 함수 베이스코트의 색조에 비해 조정된 부가혼합물 성분으로 유리하게 행해질 수 있다. 이 목적을 위해, 사용된 비개질 함수 베이스코트의 색조 프로그램과의 절충 방법에 의해 착색된 단일 부가혼합물 성분으로 작업하거나, 또는 대안적으로 2 이상의 상이하게 착색된 부가혼합물 성분을 사용하는 것이 가능하다. 후자의 경우, 각각의 경우 상이하게 착색된 부가혼합물 성분의 하나에 대해, 비개질 함수 베이스코트의 적절한 색상 군의 평가 및 형성에 의해 부가혼합물 성분 및 개별 비개질 함수 베이스코트 간의 색조 조정의 더 큰 정도를 성취하는 것이 물론 가능하다.
본 발명에 따른 공정에서, EDC-프라이밍된 기판은 예를 들어, 5 내지 25㎛의 건조 필름 두께로, 개질된 함수 베이스코트로 초기에 분무-코팅된다. 이는 바람직하게는 정전기적으로 보조된 고속 회전 분무화를 사용하여 행해진다.
이어서, 20 내지 25℃의 공기 온도에서 30초 내지 5분의 간단한 플래쉬 오프 단계 후, 상응하는 비개질 함수 베이스코트는 예를 들어, 3 내지 20㎛의 건조 필름 두께로 분무 적용된다. 이 분무 적용은 바람직하게는 자기 분무 적용이다.
바람직하게는 투명코트가 예를 들어, 20 내지 60㎛의 건조 필름 두께로 적용된 후, 20 내지 100℃의 공기 온도에서 30초 내지 10분 동안 간단한 플래쉬 오프 단계가 따른다.
모든 공지된 투명코트는 투명코트로서 대체로 바람직하다. 유용한 투명코트는 용매 함유 단일 성분 (1팩) 또는 2성분 (2팩) 투명코트, 물로 희석가능한 1팩 또는 2팩 투명코트, 분말 투명코트 또는 수성 분말 투명코트 슬러리 양자 모두이다.
임의 플래쉬 오프 단계 후, 개질 및 비개질 함수 베이스코트 및 투명코트 층으로 이루어진 적용된 함수 베이스코트 층은 예를 들어 80 내지 160℃ 목적 온도에서 베이킹함으로써 함께 경화된다.
본 발명에 따른 공정을 사용하여, EDC-프라이밍된 기판은 프라이머 서페이서 무함유 코팅이 제공될 수 있다. 베이스코트 층이 겨우 10 내지 35㎛의 공정 필름 두께로 적용됨에도 불구하고, EDC 프라이머에 대해 개질 및 비개질 함수 베이스코트로부터 적용된 베이스코트 층 및 투명코트를 통한 UV광의 임의의 파괴적 접근은 예방될 수 있다. 착색된 부가혼합물 성분이 개질된 함수 베이스코트의 제조 동안 비개질 함수 베이스코트로 혼합되지만, 본 발명에 따른 공정으로 바람직한 색조의 다층 코팅을 제조하는 것이 가능하다. 프라이머 서페이서층의 적용 및 베이킹은 필수적인 것은 아니며, 다층 코팅의 기술적 특성이 자동차 제조업자의 요건을 충족한다.
하기 실시예는 본 발명을 예시한다. 모든 부 및 %는 따로 지시하지 않는 한 중량 기준이다.
실시예 1 (부가혼합물 성분의 제조):
하기 조성의 착색된 부가혼합물 성분을 종래의 방법 (비드 밀 중에서 탈크 및 안료의 분쇄)으로 제조하였다:
수지 고체 (폴리우레탄 결합제, 베이히드롤(Bayhydrol)® VPLS 2341 (바이엘)) 19.4중량부
이산화티탄 (티퓨어(TiPure)®R 706 (듀폰)) 14.0중량부
카본블랙 FW 200 (데구싸) 0.4중량부
탈크 4.5중량부
디메틸에탄올 아민 0.2중량부
폴리아크릴산 증점제 0.6중량부
소포제 2.6중량부
탈이온수 48.7중량부
유기 용매 9.6중량부 (에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 4.0중량부, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 3.8중량부, n-프로판올 1.8중량부)
실시예 2
이산화티탄 및 카본블랙을 사용하지 않는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법을 사용하였다.
실시예 3
a) 하기 조성의 청색 비개질 운모 안료 함유 함수 베이스코트를 제조하였다:
수지 고체 15.9중량부 (폴리에스테르 아크릴레이트 수지 6.4중량부, 폴리우레탄 수지 5.8중량부, 헥사메톡시메틸멜라민 3.7중량부)
이리오딘(Iriodin)® SW9225 (머크) 0.5중량부
퀸도 마겐타(Quindo Magenta) RV6843 (선 케미칼) 0.4중량부
모노라이트 블루(Monolite Blue) 3R (헤우바흐) 1.4중량부
카본블랙 FW 200F (데구싸) 0.2중량부
디메틸에탄올아민 0.3중량부
소포제 0.2중량부
폴리아크릴산 증점제 0.6중량부
폴리프로필렌 글리콜 900 1.0중량부
유기 용매 14.6중량부 (에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 4.2중량부, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 1.7중량부, 에틸렌 글리콜 모노헥실 에테르 0.7중량부, N-메틸피롤리돈 0.3중량부, n-부탄올 3.5중량부, n-프로판올 1.0중량부, 셀솔(Shellsol) T 0.5중량부)
탈이온수 64.9중량부
b) a)로부터의 비개질 함수 베이스코트 100중량부와 실시예 1로부터의 부가혼합물 성분 15중량부를 혼합함으로써 개질된 함수 베이스코트를 제조하였다.
c) a)로부터의 비개질 함수 베이스코트 100중량부와 실시예 2로부터의 제제 12.84중량부를 혼합함으로써 개질된 함수 베이스코트를 제조하였다.
실시예 4
a) 하기 조성의 은색 착색된 비개질 함수 베이스코트를 제조하였다:
수지 고체 15.3중량부 (폴리우레탄 수지 5.6중량부, 폴리에스테르 아크릴레이트 수지 5.8중량부, 헥사메톡시메틸멜라민 3.9중량부)
비엽상 알루미늄 안료 3.0중량부 (스타파 히드롤란(Stapa Hydrolan)® 8154 1.7중량부, 스타파 히드롤란® 2156 0.8중량부, 스타파 히드롤란® 618 0.5중량부; 히드롤란®, 알루미늄 안료 (에크하르트))
층형 규산염 0.5중량부
디메틸에탄올아민 0.4중량부
소포제 0.3중량부
폴리아크릴산 증점제 0.7중량부
폴리프로필렌 글리콜 900 1.7중량부
유기 용매 16.7중량부 (에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 6.6중량부, N-메틸피롤리돈 1.9중량부, n-부탄올 1.0중량부, n-프로판올 4.5중량부, 이소프로판올 2.2중량부, 셀솔 T 0.5중량부)
탈이온수 61.4중량부
b) a)로부터의 비개질 함수 베이스코트 100중량부와 실시예 1로부터의 부가혼합물 성분 15중량부를 혼합함으로써 개질된 함수 베이스코트를 제조하였다.
c) a)로부터의 비개질 함수 베이스코트 100중량부와 실시예 2로부터의 제제 12.84중량부를 혼합함으로써 개질된 함수 베이스코트를 제조하였다.
실시예 5 (베이스코트 층의 UV 투과의 측정):
개질된 함수 베이스코트 3b 및 3c 및 4b 및 4c 각각을 정전기적으로 보조된 고속 회전 분무화에 의해 (3b 및 3c 각각의 경우에 17㎛의 건조 필름 두께로; 4b 및 4c 각각의 경우에 15㎛의 건조 필름 두께로) 석영 유리 플레이트에 적용하였다.
실온에서 플래쉬 오프 3분 및 40초 후, 상응하는 비개질 함수 베이스코트 3a 및 4a 각각을 5㎛ 건조 필름 두께로 공기로 분무 적용하고, 80℃에서 5분 동안 플래쉬 오프하고, 140℃에서 20분 동안 베이킹하였다.
이어서, 베이스코트 층으로 이 방법으로 코팅된 실리카 유리 플레이트의 UV 투과를 광측학적으로 측정하였다 (기준 빔 경로에서 비코팅 실리카 유리 플레이트; 코팅된 측으로부터의 UV 조사).
결과를 표 1에 나타낸다.
파장 범위에서 UV 투과
280 내지 380nm 380 내지 400nm
함수 베이스코트 3b+3a 0 내지 0.05% 사이 0.05 내지 0.2% 사이
함수 베이스코트 3c+3a 0 내지 0.4% 사이 0.4 내지 1.0% 사이
함수 베이스코트 4b+4a 0 내지 0.1% 사이 0.1 내지 0.2% 사이
함수 베이스코트 4c+4a 0 내지 0.5% 사이 0.5 내지 1.1% 사이
실시예 1의 착색된 부가혼합물 성분을 사용하여 각각 제조한 베이스코트 구조체 3b+3a 및 4b+4a가 280nm 내지 380nm의 파장에서 0.1% 미만, 및 380 내지 400nm의 파장에서 0.5% 미만으로만 UV 투과를 허용하였다. 실시예 2의 비착색 부가혼합물 성분을 사용하여 각각 제조한 베이스코트 구조체 3c+3a 및 4c+4a는 상기 UV 투과 제한을 초과하였다.
실시예 6 (다층 코팅의 제조 및 기술학적 시험):
개질된 함수 베이스코트 3b 및 4b 각각을 정전기적으로 보조된 고속 회전 분무화 (17㎛의 건조 필름 두께로 3b; 15㎛의 건조 필름 두께로 4b)에 의해 EDC 프라이머가 제공된 강철 시험 패널에 각각 적용하였다.
실온에서 3분 및 40초 동안 플래쉬 오프 후, 상응하는 비개질 함수 베이스코트 3a 및 4a 각각을 5㎛의 건조 필름 두께로 공기로 각각 분무 건조하고, 80℃에서 5분간 플래쉬 오프하였다.
플래쉬 오프된 베이스코트 층으로, 이 방법으로 제공된 시험 패널을 2가지 방법으로 추가로 코팅하였다.
a) 베이스코트 구조체 3b+3a 및 4b+4a를 갖는 시험 패널을 각각 40㎛ 층 두께의 시판 2성분 폴리우레탄 투명코트로 각각 분무-코팅하고, 20℃에서 5분 동안 플래쉬 오프한 후, 140℃ 목적 온도에서 30분 동안 베이킹하였다.
b) 실시예 6b)와 동일한 절차를 관찰하였다. 이후, 개질 및 비개질 함수 베이스코트 및 2성분 폴리우레탄 투명코트의 동일한 코팅 구조체를 이전과 동일한 조건 하에서 다시 적용하였다 (수선 코팅의 모의 시험).
이 방법으로 제조한 시험 패널을 기술학적으로 시험하고, 그 결과를 표 2에 나타낸다.
코팅 스팀 제트 내성 1) 돌조각 내성 2) 모노-히트 3) ㎟/녹정도
6a (3b+3a) 0k 1 5/0
6a (4b+4a) Ok 1.5 7/0
6b (3b+3a) Ok 1 7/1
6b (4b+4a) Ok 1.5 8/1
1) 스팀 제트 시험
스팀 제트 기구로의 세정 효과를, 90°의 분무 각으로, 76바아 (조작 압력) 및 60℃ (노즐 전 10cm에서 측정)의 스팀 제트로 100mm의 노즐 거리에서 60초 동안 대각선의 교차점에 노출하는 DIN EN ISO 7253에 따라 X-절단 (대각선 교차)이 이미 제공된 시험 패널에 의해 모의시험하였다. 코팅 탈층은 대각선 교차측으로부터 평가하였다 (mm). 코팅 탈층은 허용가능하지 않다.
2) 돌조각 내성 (DIN 55996-1)
시험은 20℃에서 VDA (에릭슨, 모델 508; 시험 조건: 2×500g 강철 격자 4 내지 5mm 예리한 가장자리, 2바아)에 따른 돌조각 시험 장치에 의해 실시하였다. 손상의 평가 (표시기 0 = 부스러기 없음, 표시기 5 = 완전한 분리).
3) 모노-히트
문헌 [Farbe und Lack, 8/1984, pp646-653], 시험 온도: -20℃, 시험편 0.15g의 질량 및 2mm의 직경의 구, 충돌 각: 88°, 충돌 속도: 250km/h에 따라 돌 충돌 모의시험기에 의해 시험하였다.
평가: 손상의 원형 면적 (㎟) 및 1% 구리 설페이트 용액에 10분 동안 노출로 인해 손상된 영역의 녹 정도의 진술; 녹 정도 0 = 최선의 값, 녹 정도 5 = 최악의 값).

Claims (12)

1) EDC 프라이머가 제공된 기판에 10 내지 35㎛ 두께 베이스코트 층을 적용하고,
2) 베이스코트 층 상으로 투명코트 층을 적용하고,
3) 베이스코트 및 투명코트 층을 함께 경화하는 연속 단계를 포함하며;
여기서, 베이스코트 층은 제1 층 및 제2 층으로 적용되며; 제1 층은 비개질 함수 베이스코트와 착색된 부가혼합물 성분을 혼합함으로써 제조된 개질된 함수 베이스코트를 포함하며, 제2 층은 비개질 함수 베이스코트를 포함하고,
부가혼합물 성분은 하나 이상의 결합제 A를 함유하며, 안료 함량 대 수지 고체 함량의 중량비가 0.05:1 내지 1:1이며, 결합제(들) A 0.1 내지 1부:비개질 함수 베이스코트의 수지 고체 1부의 중량비로 비개질 함수 베이스코트에 혼합되며,
부가혼합물 성분의 안료 함량은 UV 투과를 효율적으로 감소시키는 하나 이상의 안료를 포함하며, 여기서 안료 함량은 UV광이 280 내지 380nm의 파장 범위에서 0.1% 미만 및 380 내지 400nm의 파장 범위에서 0.5% 미만의 UV 투과에 따라서만 개질된 함수 베이스코트 및 비개질 함수 베이스코트로부터 형성된 베이스코트 층을 통해 침투할 수 있도록 하는 것인,
다층 코팅의 제조 방법.
제1항에 있어서, 하나 이상의 결합제 A가 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수 지, (메트)아크릴 공중합체 수지, 및 이들 부류의 수지로부터 유도된 혼성 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 부가혼합물 성분의 안료 함량 대 수지 고체 함량의 중량비가 0.1:1 내지 0.8:1인 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 결합제(들) A 대 비개질 함수 베이스코트의 수지 고체의 중량비가 0.1:1 내지 0.5:1인 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 자동차 차체 및 차체 부품으로 이루어진 군으로부터 선택된 기판을 포함하는 것인 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 개질된 함수 베이스코트가 5 내지 25㎛의 필름 두께로 적용되며, 비개질 함수 베이스코트가 3 내지 20㎛의 필름 두께로 적용되는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 부가혼합물 성분이 수지 고체 함량, 안료 함량 형성 안료, 임의로 충전제, 및 임의로 비휘발성 첨가제로 이루어진 고체 함량 20 내지 100중량%를 포함하는 것인 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, UV 투과를 효율적으로 감소시키는 하나 이상의 안료가 카본블랙, 이산화티탄, 산화철 안료, 알루미늄 플레이크 안료 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 부가혼합물 성분의 안료 함량이 카본블랙 0 내지 100중량%, 이산화티탄 0 내지 100중량%, 하나 이상의 알루미늄 플레이크 안료 0 내지 100중량%, 하나 이상의 산화철 안료 0 내지 100중량% 및 하나 이상의 기타 안료 0 내지 90중량% (여기서, 중량 비율은 합하여 100중량%가 됨)로 이루어진 것인 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 부가혼합물 성분의 안료 함량이 카본블랙 0 내지 100중량%, 이산화티탄 0 내지 100중량%, 및 하나 이상의 알루미늄 플레이크 안료 0 내지 100중량% (여기서, 중량 비율은 합하여 100중량%가 됨)로 이루어진 것인 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 부가혼합물 성분의 안료 함량이 카본블랙 0.1 내지 10중량% 및 이산화티탄 99 내지 99.9중량% (여기서, 중량 비율은 합하여 100중량%가 됨)로 이루어진 것인 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법에 따라 코팅된 기판.
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