KR20080070830A - 물리적으로, 열적으로 또는 열과 화학 방사선에 의해서경화 가능한 수성 혼합물 - Google Patents

물리적으로, 열적으로 또는 열과 화학 방사선에 의해서경화 가능한 수성 혼합물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (A) 올레핀성 불포화 화합물로 포화되고/거나, 불포화되고/거나 그라프팅되는 하나 이상의 이온성 및/또는 비이온성 안정화된 폴리우레탄,
(B) 하나 이상의 컬러 및/또는 효과 안료, 및
(C) 하나 이상의 하기 화학식 (I)의 인산에스테르를 포함하는 물리적으로, 열적으로 또는 열과 화학 방사선에 의해서 경화 가능한 수성 혼합물, 이의 제조방법 및 이의 용도에 관한 것이다:
(R1ORO)3P=O (I)
상기 식에서,
R은 탄소수 2 내지 10의 알칸디일기이고,
R1은 탄소수 2 내지 10의 알킬기이다.

Description

물리적으로, 열적으로 또는 열과 화학 방사선에 의해서 경화 가능한 수성 혼합물{Aqueous mixtures curable physically, thermally or thermally and with actinic radiation}
본 발명은 물리적으로, 열적으로 또는 열과 화학 방사선에 의해서 경화 가능한 신규한 수성 혼합물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 물리적으로, 열적으로 또는 열과 화학 방사선에 의해서 경화 가능한 수성 혼합물을 제조하는 신규한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 물리적으로, 열적으로 또는 열과 화학 방사선에 의해서 경화 가능한 신규한 수성 혼합물의 용도 및 신규한 방법에 의해서 제조되고 물리적으로, 열적으로 또는 열과 화학 방사선에 의해서 경화 가능한 수성 혼합물의 용도에 관한 것이다.
트리스(2-부톡시에틸)포스페이트(이하 줄여서 "TBEP"라 칭함)가 합성 러버(rubber)의 가소제로서 사용됨이 공지되어 있다(참조: Roempp Online 2005, "Plasticizers").
TBEP 및 트리스(2-헥속시에틸)포스페이트(이하 줄여서 "THEP"라 칭함)는 소포제, 분산 보조제, 동결/해동 안정화제, 유동 조절제, 및 아크릴 라텍스, 폴리비닐 아세테이트 라텍스, 비닐-아크릭 라텍스, 비닐-에틸렌 라텍스, 스티렌-부타디엔 코폴리머 라텍스, 및 폴리비닐-아크릴 라텍스를 기초로 한 라텍스 페인트에서 과도하게 신속한 건조를 방지하는 제제로서 사용된다(참조: 독일 공개 명세서 DE 1794245).
독일특허 DE 100 43 405 C1에서는 올레핀성 불포화 화합물로 포화되고/거나, 불포화되고/거나 그라프팅된 하나 이상의 이온성 및/또는 비이온성 안정화된 폴리우레탄 결합제, 하나 이상의 컬러 및/또는 효과 안료(effect pigment), 및 하나 이상의 트리오가노포스페이트, 예컨대, 트리부틸 포스페이트를 포함하는 열 경화 가능한 수성 베이스코트(basecoat) 물질 또는 솔리드-컬러 탑코트 물질를 개시하고 있다. 트리오가노포스페이트의 목적은 공지된 수성 베이스코트 물질 또는 솔리드-컬러 탑코트 물질로부터 생성된 솔리드-탑코트 또는 베이스코트의 수증기 투과성을 조절하기 위한 것이다. 이들 코팅 시스템의 팝 형성 한계(popping limit)는 27 내지 28㎛의 건조 필름 두께에 있다. 그러나, 핀홀 한계(pinhole limit), 즉, 핀홀이 발생되지 않는 두께까지의 건조 필름 두께는 더 상승되는 것이 요구되고 있다.
발명에 의해서 처리되는 문제
본 발명의 목적은 올레핀성 불포화 화합물로 포화되고/거나, 불포화되고/거나, 그라프팅된 하나 이상의 이온성 및/또는 비이온성 안정화된 폴리우레탄 결합제 및 하나 이상의 컬러 및/또는 효과 안료를 포함하는 물리적으로, 열적으로 또는 열과 화학 방사선에 의해서 경화 가능한 신규한 수성 혼합물을 제공하는 것이다.
물리적으로, 열적으로 또는 열과 화학 방사선에 의해서 경화 가능한 신규한 수성 혼합물은 간단한 방법으로 매우 재생 가능하게 제조 가능하며, 저장-안정성이 고, 수송 가능하며 전단-안정성이어야 한다. 이들은 간단한 방법으로 문제 없이 처리 가능하며, 특히 적용 가능해야 하고, 신속하게 경화 가능해야 한다.
이들은 큰 코팅 두께에서도 물리적인 결함, 특히, 팝(pop) 및 핀홀이 없는 신규한 컬러 및/또는 효과의 열경화성 또는 열가소성 물질를 생산하는데 아주 적합해야 한다.
특히, 신규한 코팅 물질, 접착제, 및 밀봉제 및 몰울딩 및 시이트의 전구체로서, 특히, 신규한 코팅 물질로서, 이들은 신규한 컬러 및/또는 효과 코팅, 접착층, 및 밀봉부, 및 모울딩 및 시이트, 특히, 신규한 컬러 및/또는 효과 코팅을 생산하기에 적합해야 한다.
생성되는 신규한 컬러 및/또는 효과 코팅, 특히 신규한 프라이밍 코트, 부식 제어 코트, 서페이서 코트(surfacer coat), 안티스톤칩 프라이밍 코트(antistonechip priming coat), 기능성 코트, 베이스코트, 및 솔리드-컬러 탑코트는 높은 팝 형성 한계를 높은 핀홀 한계와 함께 지녀야 한다.
신규한 컬러 및/또는 효과 코팅은, 과도하지 않다면, 공지된 코팅의 성능 특성의 두드러진 특징을 나타내야 한다. 특히, 이들은 라이트/다크 셰이딩(light/dark shading: cloud)이 없어야 하며 우수한 전체 외관을 지녀야 한다.
본 발명에 의해서 제공된 해결방법
따라서, 본 발명은,
(A) 올레핀성 불포화 화합물로 포화되고/거나, 불포화되고/거나 그라프팅되는 하나 이상의 이온성 및/또는 비이온성 안정화된 폴리우레탄 결합제,
(B) 하나 이상의 컬러 및/또는 효과 안료, 및
(C) 하나 이상의 하기 화학식 (I)의 인산에스테르를 포함하는 물리적으로, 열적으로 또는 열과 화학 방사선에 의해서 경화 가능한 신규한 수성 혼합물을 개시하고 있으며, 이하 이를 "본 발명의 혼합물"이라 칭한다:
(R1ORO)3P=O (I)
상기 식에서,
R은 탄소수 2 내지 10의 알칸디일기이고,
R1은 탄소수 2 내지 10의 알킬기이다.
본 발명은 또한 상기 구성성분 (A), (B) 및 (C)를 물의 존재하에 서로 혼합하고, 생성되는 혼합물을 균질화시킴을 포함하여 본 발명의 혼합물을 제조하는 신규한 방법을 개시하고 있으며, 이하 이를 "본 발명의 방법"이라 칭한다.
본 발명은 또한 본 발명의 혼합물 및 신규한 컬러 및/또는 효과를 내는 열경화성 및 열가소성 물질을 생산하는 본 발명의 방법에 의해서 제조된 본 발명의 혼합물의 신규한 용도를 개시하고 있으며, 이하 이를 "본 발명의 용도"라 칭한다.
본 발명의 추가의 목적은 상세한 설명으로부터 자명할 것이다.
본 발명의 이점
종래의 기술과 관련하여, 본 발명이 기초로 하고 있는 목적이 본 발명의 혼합물, 본 발명의 방법 및 본 발명의 용도에 의해서 달성될 수 있다는 것은 당업자에게는 놀랍고 예상할 수 없는 사항이다.
특히, 본 발명의 혼합물이 간단한 방법으로 고도의 재생적으로 제조 가능하고, 저장-안정성이며, 수송 가능하고, 전단 안정성이라는 것은 놀라운 사항이다. 간단한 방법으로 본 발명의 혼합물은 처리 가능하고, 특히 적용 가능하며, 신속하게 경화될 수 있다.
본 발명의 용도와 관련하여, 본 발명의 혼합물은 신규한 컬러 및/또는 효과를 내는 열경화성 또는 열가소성 물질, 특히, 큰 코트 두께에서도 물리적인 결함이 없어서 특히 팝(pop) 및 핀홀이 없는 열경화성 물질을 생산하는데 아주 적합하다.
본 발명의 혼합물은 신규한 컬러 및/또는 효과 코팅, 접착층, 및 밀봉부, 및 또한 모울딩 및 시이트를 생상하는데, 특히, 신규한 컬러 및/또는 효과 코팅을 생산하는데, 코팅 물질, 접착제, 및 밀봉제, 및 또한 본 발명의 모울딩 및 시이트 전구재료, 특히 본 발명의 코팅 물질로서 특히 적합하다.
본 발명의 생성되는 코팅, 특히, 프라이밍 코트, 부식 제어 코트, 서페이서 코트, 안티스톤칩 프라이밍 코트, 기능성 코트, 베이스코트, 및 솔리드-컬러 탑코트는 특별히 높은 팝 형성 한계를 높은 핀홀 형성 한계와 함께 지니고 있다.
동시에, 본 발명의 코팅은 공지된 코팅의 성능 특성의 우수한 프로필을 여전히 나타내고 있으며, 많은 경우에, 이를 초과하고 있다. 특히, 본 발명의 코티은 라이트/다크 세이딩(클라우드)이 없으며, 우수한 전체 외관을 나타내고 있다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 혼합물은 수성이다. 이러한 사항은 이하 기재된 바와 같이 그 구성성분 (A), (B), 및 (C), 및 또한 사용되는 경우의 (D)가 물중의 용액 및/또는 분 산액임을 의미한다.
본 발명의 혼합물은 물리적으로 경화될 수 있다.
본 발명의 목적상, 용어 "물리적인 경화"는, 혼합물로부터의 용매의 제거 결과로 필름을 형성시키는데, 생성된 열가소성 물질, 특히, 코팅 내에서의 연결을 결합제의 폴리머 분자의 고리형성을 통해서 수행하는, 혼합물, 특히, 코팅 물질의 경화를 의미한다(용어에 관한 참조: Roempp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, "Binders", pages 73 and 74). 또한 필름 형성은 결합제 입자의 유착에 의해서 수행된다(참조: Roempp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, "Curing", pages 274 and 275).
본 발명의 혼합물은 열적으로 경화될 수 있다.
열 경화는 본 발명의 혼합물의 구성성분의 소위 자체-가교에 의해서 수행될 수 있다.
이러한 성질을 설정하기 위해서, 본 발명의 혼합물은 보조 반응성 작용기를 함유하여, 존재하는 히드록실기 및/또는 히드록실기가 아닌 보조 반응성 작용기에 의해서 열적으로 개시되고 유지되는 반응을 진행하고/거나, "자체" 반응할 수 있는 자가반응 작용기를 함유한다.
또한, 열경화는 본 발명의 혼합물의 구성성분의 소위 외래 가교에 의해서 수행될 수 있다.
이러한 성질을 설정하기 위해서, 본 발명의 혼합물은 둘 이상의 구성성분을 함유하며, 이들 각각은 한 종류의 보조 반응성 작용기로서 다른 종류의 반응성 작용기와 함께 열적으로 개시하고 유지되는 반응을 진행할 수 있는 한 종류의 보조 반응성 작용기를 함유한다.
본 발명의 혼합물은 열적 및 화학 방사선 둘 모두에 의해서 경화 가능할 수 있으며, 이는 이중 경화성으로 일컬어진다.
화학 방사선으로 경화되게 하기 위해서, 본 발명의 혼합물은 화학 방사선에 의해서 활성화될 수 있으며, 화학방사선의 조사시에 활성화되고, 이들 종류의 다른 활성화된 결합과 함께 자유 라디칼 및/또는 이온 메카니즘에 따라서 진행하는 중합 반응 및/또는 가교 반응을 진행하는 결합을 함유한다.
화학 방사선은 본원에서 및 이하에서 전자기 방사선, 예컨대, 근적외선(NIR), 가시광선, UV 방사선, X-선, 또는 감마 방사선, 특히 UV 방사선, 또는 입자 방사선, 예컨대, 전자빔, 베타 방사선, 알파 방사선, 양성자 빔, 또는 중성자 빔, 특히 전자빔을 의미한다.
특히, 본 발명의 혼합물은 열적으로 경화될 수 있으며, 물리적인 경화가 열적 경화를 돕는 것이 가능하다.
본 발명의 혼합물의 기본 구성성분은 화학식 (I)의 화합물 중 하나 이상, 특히 하나의 인산에스테르(C)이다:
(R1ORO)3P=O (I)
상기 식에서,
R은 탄소수 2 내지 10의 알칸디일기, 바람직하게는 탄소수 2 내지 7, 특히 2 내지 4의 알칸디일기이고,
R1은 탄소수 2 내지 10의 알킬기, 바람직하게는 탄소수 2 내지 7, 특히, 2 내지 6의 알킬기이다.
알칸디일기 R은 선형 또는 분지형일 수 있다. 바람직하게는 이는 선형이다.
알킬기 R1은 선형 또는 분지형일 수 있다. 바람직하게는, 이는 선형이다.
알칸디일기 R은 바람직하게는 에틸렌, 트리메틸렌, 테트라메틸렌, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌, 헵탄-1,7-디일, 옥탄-1,8-디일, 노난-1,9-디일 및 데칸-1,10-디일로 이루어진 군으부터 선택되고, 더욱 바람직하게는 에틸렌, 트리메틸렌 및 테트라메틸렌으로부터 선택된다. 특히, 알칸디일기 R은 에틸렌이다.
알킬기 R1은 바람직하게는 에틸, 프로필, n-부틸, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, 및 n-데실로 이루어진 군으로부터 선택되고, 더욱 바람직하게는, 에틸, 프로필, n-부틸, n-펜틸, 및 n-헥실로부터 선택된다. 특히 알킬기 R1은 n-부틸이다.
아주 특히 바람직하기로는, 인산에스테르(C)는 트리스(2-부톡시에틸) 포스페이트 (TBEP) 및 트리스(2-헥속시에틸) 포스페이트(THEP)로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특히 TBEP가 사용된다.
본 발명의 혼합물 중의 인산에스테르(C)의 양은 광범위하게 다양할 수 있으 며, 따라서, 경우에 따른 요건에 잘 조정될 수 있다. 본 발명의 혼합물은 각각의 경우에 본 발명의 혼합물을 기준으로 바람직하게는 0.1중량% 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5중량% 내지 4중량%, 특히 1중량% 내지 3 중향%의 양으로 인산에스테르(C)를 함유한다.
본 발명의 혼합물의 두 번째 기본 구성성분은 올레핀성 불포화된 성분으로 포화되고/거나, 불포화되고/거나, 그라프팅되고, 결합제로서 사용되는 하나 이상의 이온성 및/또는 비이온성 안정화된 폴리우레탄(A)이다.
폴리우레탄 (A)는 통상적으로 공지되어 있으며, 예를 들어, 하기 독일 특허출원 또는 국제특허출원에 상세히 기재되어 있다:
- DE 199 14 896 A1, 컬럼 1, 라인 9 내지 56, 및 컬럼 19, 라인 12 내지 컬럼 20, 라인 6과 함께, 컬럼 4, 라인 23 내지 컬럼 11, 라인 5,
- DE 44 37 535 A1, 페이지 2, 라인 24 내지 페이지 6, 라인 22, 및 페이지 7, 라인 20 내지 페이지 8, 라인 49,
- DE 100 43 405 C1, 컬럼 11, 라인 24 내지 컬럼 12, 라인 11,
- DE 100 04 494 A1, 컬럼 1, 라인 10 내지 24, 및 컬럼 18, 라인 15 내지 31과 함께, 컬럼 5, 라인 16 내지 컬럼 11, 라인 50,
- DE 40 09 858 A1, 컬럼 6, 라인 17 내지 컬럼 10, 라인 23, 및 컬럼 16, 라인 10 내지 35, 및
- WO 92/15405, 페이지 2, 라인 35 내지 페이지 3, 라인 22, 페이지 3, 라인 33 내지 페이지 10, 라인 33, 페이지 14, 라인 13 내지 페이지 15, 라인 13.
본 발명의 혼합물 중의 폴리우레탄(A)의 양은 광벙위하게 다양할 수 있으며, 따라서, 경우에 따른 요건에 잘 조정될 수 있다. 상기 참조된 특허출원에 기재된 양으로 폴리우레탄(A)를 사용하는 것이 바람직하다. 양은 각각의 경우에 본 발명의 혼합물의 필름-형성 솔리드를 기준으로 바람직하게는 10중량% 내지 80중량%, 더욱 바람직하게는 15중량% 내지 70중량%, 특히, 20중량% 내지 60중량%이다.
본원에서 및 이하에서 "필름-형성 솔리드(film-forming solid)"는 본 발명으로부터 생산되는 본 발명의 열경화성 및 열가소성 물질을 구성하는 본 발명의 혼합물의 구성성분의 합을 의미한다.
본 발명의 혼합물의 세 번째 기본 구성성분은 하나 이상의 컬러 및/또는 효과 안료(B)이다.
본 발명의 혼합물중에 존재하는 상이한 컬러 및/또는 효과 안료(B)의 수는 광범위하게 다양할 수 있으며, 특히 얻고자 하는 광학적 효과 및/또는 색상에 의해서 유도될 것이다.
적합한 컬러 및/또는 효과 안료 (B)의 예는 하기 독일 특허출원에 공지되어 있다.
- DE 103 06 358 A1, 페이지 6, 단락 [0055] 내지 [0058], 또는
- DE 100 04 494 A1, 컬럼 11, 라인 51 내지 컬럼 12, 라인 34.
본 발명의 혼합물 중의 컬러 및/또는 효과 안료(B)의 양은 광범위하게 다양할 수 있다. 이는 얻고자 하는 광학적 효과 및 색상의 세기에 의해서 유도된다.
당업자라면 범위 측정 비색계 조사의 도움으로 일반적인 기술 지식을 기초로 하여 요구된 광학적 효과 및/또는 색상에 적합한 안료 및 그의 양을 용이하게 선택할 수 있다.
본 발명의 혼합물은 추가로 하나 이상의 첨가제 (D)를 포함할 수 있다. 참조된 문헌에는 코팅 물질 분야에서 통상적이고 공지된 바와 같은 첨가제(D)의 사용이 기재되어 있다. 바람직하게는 첨가제(D)는 결합제(A)가 아닌 결합제, 가교제, 중화제, 가교 촉매, 접착 촉진제, 기판 습윤화를 향상시키는 첨가제, 표면 평활성을 향상시키는 첨가제, 소광제(matting agent), 광 안정화제, 중합 억제제, 부식 억제제, 항생제, 방염제, 열 가교 개시제, 광개시제, 형광제, 안료 (B)가 아닌 전기 전도성 및/또는 자기 차단 안료, 및 금속 파우더, 유기 및 무기의 투명 또는 불투명 충전제 및 나노입자, 유기 염료, 유동성 보조제, 흐름 조절제, 습윤화제, 유화제, 소포제, 및 인산에스테르(C)가 아닌 유기 용매로 이루어진 군으로부터 선택된다.
적합한 첨가제(D)의 예는 하기 독일 특허출원에 공지되어 있다.
- DE 103 06 358 A1, 페이지 6, 단락 [0059] 내지 페이지 7 단락 [0068],
- DE 100 04 494 A1, 컬럼 3, 라인 38 내지 컬럼 5, 라인 9, 및 컬럼 12, 라인 35 내지 컬럼 15, 라인 1, 및
- DE 199 14 896 A1, 컬럼 11, 라인 6 내지 컬럼 13, 라인 52, 및 컬럼 14, 라인 16 내지 컬럼 15, 라인 63.
본 발명의 혼합물중의 첨가제 (D)의 양은 광범위하게 다양할 수 있으며, 따라서 특정의 최종 사용에 적합하게 조절될 수 있다. 바람직하게는, 첨가제(D)는 통상적으로 공지된 효과적인 양으로 사용된다. 이러한 양은 당업자라면 그의 기술지식으로부터 알 수 있으며, 상기된 독일 특허출원에 상세히 기재된 사항이 그러한 양의 안내자료로서 이용될 수 있다.
본 발명의 혼합물중의 필름 형성 솔리드는 광벙위하게 다양할 수 있으며, 따라서, 특정의 최종 용도에 요구된 요건에 잘 조정될 수 있다. 본 발명의 혼합물은 높은 수준의 필름 형성 솔리드를 지닐 수 있다는 것이 아주 특별히 유리한 점이다. 필름 형성 솔리드는 각각의 경우에 본 발명의 혼합물을 기준으로 바람직하게는 10중량% 내지 60중량%, 더욱 바람직하게는 15중량% 내지 50중량%, 특히 15중량% 내지 40중량%이다.
본 발명의 혼합물은 바람직하게는 하나 이상의 결합제(A), 하나 이상의 컬러 및/또는 효과 안료(B), 및 하나 이상의 인산에스테르(C)를 물중에서 서로 혼합하고, 생성되는 혼합물을 균질화시킴을 포함하는 본 발명의 방법에 의해서 제조된다. 바람직하게는 하나 이상의 첨가제(D)가 또한 첨가된다.
이러한 과정의 위해서, 통상적이고 공지된 혼합 방법 및 장치, 예컨대, 적절한 경우 화학적 방사선의 부재하에, 초음파 배쓰(bath), 교반 탱크, 진탕 밀(agitator mill), 압출기, 컴파운더(compounder), 울트라투락스 디바이스(Ultraturrax device), 인라인 용해기, 고정식 혼합기, 마이크로믹서, 톱니바퀴 분배기, 압력 해제 노즐 및/또는 마이크로프루다이져(Microfluidizer)의 사용이 바람직하다.
본 발명의 용도와 관련하여, 본 발명의 혼합물은 본 발명의 열경화성 및 열 가소성 물질, 특히 열경화성 물질을 생산하는데 사용된다.
본 발명의 용도와 관련하여, 본 발명의 혼합물은 바람직하게는 본 발명의 코팅, 접착층 및 밀봉부 및 또한 모울딩 및 시이트, 특히, 코팅을 생성시키기 위한 본 발명의 코팅 물질, 접착제, 및 밀봉제로서, 및 또한 모울딩 및 시이트에 대한 본 발명의 전구물질로서, 특히 코팅 물질로서 작용한다.
특히 바람직하게는, 본 발명의 코팅 물질은 프라이밍 코트, 부식 조절 코트, 기능성 코트, 서페이서 코트, 안티스톤칩 프라이밍 코트, 베이스코트, 및 솔리드-컬러 탑코트를 생성시키기 위한 프라이머, 부식 조절 코팅 물질, 기능성 코팅 물질, 서페이서 또는 프라이밍 페인트, 수성 베이스코트 물질 및 솔리드-컬러 탑코트 물질, 특히 수성 베이스코트 물질로서 사용된다.
기능성 코팅은 다수의 기능, 예컨대, 서페이서 코트 및, 예를 들어, 베이스코트의 기능을 수행할 수 있는 코팅이다.
본 발명의 코팅은 단일-코트 또는 다중코트 시스템(multicoat system)일 수 있다. 특히 바람직하게는, 코팅은 다중코트 시스템이고, 그러한 경우에 둘 이상의 코팅, 특히 하나 이상의 일렉트로코트(electrocoat), 하나 이상의 서페이서 코트 또는 안티스톤칩 프라이밍 코트, 및 하나 이상의 베이스코트 및 하나 이상의 클리어코트 또는 하나 이상의 솔리드-컬러 탑코트를 포함할 수 있다. 특히 바람직하게는, 본 발명의 다중코트 페인트 시스템은 하나 이상의 베이스코트 및 하나 이상의 클리어코트(clearcoat)를 포함한다.
본 발명의 혼합물로부터 본 발명의 다중코트 페인트 시스템의 베이스코트를 생산하는 것이 특히 유리하다. 따라서, 본 발명의 베이스코트는 실질적으로 전체 외관을 결정하는 다중코트 페인트 시스템의 컬러 및/또는 효과 코트를 구성한다.
본 발명의 베이스코트는 놀랍게도 특히 높은 팝 형성 한계를 높은 핀홀 형성 한계와 함께 지닌다. 이들은 다른 페인트 결함, 예컨대, 클라우드(cloud), 비트(bit), 핌플(pimple), 크레이터(crater), 오랜지 필(orange peel) 및 균열이 없다. 이들은 우수한 인터코트 접착성을 지닌다. 본 발명의 수성 베이스코트 물질이 컬러 및/또는 효과 안료(B)의 특히 효과적인 분산을 제공하기 때문에, 본 발명의 베이스코트는, 비교적 적은 안료/결합제 비에서도, 특히 높은 은폐성(hiding power) 및 우수한 광학적 효과를 나타내며, 또한 우수하게 재생될 수 있다.
의도된 용도에 따라서, 본 발명의 혼합물은 통상적이고 공지된 일시적 또는 영구적 기판(substrate)에 적용된다.
본 발명의 시이트 및 모울딩을 생산하기 위해서, 통상적이고 공지된 일시적 기판, 예컨대, 본 발명의 시이트 및 모울딩을 손상없이 용이하게 제거할 수 있는 금속, 유리, 플라스틱, 목제 또는 세라믹으로 제조된 금속성 및 중합성 벨트 또는 중공체를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 혼합물이 코팅, 접착층, 및 밀봉부를 생성시키기 위해서 사용되는 경우에, 영구적인 기판이 사용된다.
사용되는 기판은 바람직하게는,
- 근력, 뜨거운 공기 또는 바람에 의해서 작동되는 육로, 수로 또는 항공 수송 수단, 예컨대, 사이클, 철도 수레, 로봇, 범선, 고온 공기 벌룬, 가스 벌룬 또 는 글라이더(sailplane), 및 이의 일부,
- 엔진이 있는 육로, 수로 또는 항공 운송 수단, 예컨대, 모터사이클, 유틸리티 차량 또는 모터 차량, 특히, 자동차, 선박 또는 잠수함 또는 항공기 및 또한 이의 일부,
- 고정 부양 구조체, 예컨대, 해양기구의 부표 또는 그 일부,
- 건물의 내부 및 외부,
- 문, 창 및 가구, 및
- 중공 유리제품,
- 작은 산업용 부품, 예컨대, 너트, 볼트, 휠캡(hubcap) 또는 휠 림(wheel rim),
- 컨테이너, 예컨대, 코일(coil), 화물 컨테이너 또는 패키징,
- 전기 부품, 예컨대, 전자 권선, 예를 들어, 코일,
- 광학 부품,
- 기계 부품, 및
- 백색 전자제품, 예컨대, 가전제품, 보일러, 및 라디에이터,
본 발명의 시이트 및 모울딩이 유사하게 기판으로서 작용할 수 있다.
특히, 기판은 자동차 차체 또는 그의 일부이다. 이러한 사용에서, 본 발명의 혼합물 및 이들로부터 생산된 본 발명의 코팅은 자동차 차체의 OEM 피니싱 또는 본 발명 및 본 발명이 아닌 OEM 피니시의 리피니싱(refinishing)에 바람직하게 사용될 수 있다. 본 발명의 OEM 피니시, 특히, 본 발명의 베이스코트를 포함하는 피니시 는 우수한 과도장성을 나타낸다. 본 발명의 리피니시는 본 발명 및 본 발명이 아닌 OEM 피니시에 우수하게 유착된다.
방법과 관련하여, 본 발명의 혼합물의 적용은 특이성이 없으며, 본 발명의 혼합물에 적합한 통상의 공지된 적용방법 중 한 방법, 예컨대, 사출, 스프레잉, 나이프코팅, 스프레딩(spreading), 푸어링(pouring), 침지, 트리클링(trickling) 또는 로울링에 의해서 수행될 수 있다. 스프레이 적용방법의 이용이 참고문헌에 기재되어 있다.
적용 과정에서, 본 발명의 혼합물이 추가적으로 화학 방사선에 의해서 경화될 수 있다면 화학 방사선의 부재하에 수행하는 것이 권장된다.
본 발명의 다중코트 페인트 시스템을 생산하기 위해서, 예를 들어, 하기 독일특허출원으로부터 공지된 종류의 웨트-온-웨트 방법(wet-on-wet method) 및 코트 시스템을 이용하는 것이 특별히 가능하다.
- DE 100 43 405 C1, 컬럼 2, 단락 [0009] 내지 컬럼 3, 단락 [0017], 및 컬럼 8, 단락 [0052] 내지 컬럼 9, 단락 [0056],
- DE 199 14 98 A1, 컬럼 16, 라인 54 내지 컬럼 18, 라인 54,
- DE 199 30 067 A1 페이지 15, 라인 23 내지 페이지 16, 라인 36, 또는
- DE 199 40 855 A1, 컬럼 30, 라인 39 내지 컬럼 31, 라인 48 및 컬럼 32, 라인 15 내지 29.
본 발명의 다중코트 페인트 시스템의 프라이밍 코트, 부식 조절 코트, 기능성 코트, 서페이서 코트, 안티스톤칩 프라이밍 코트, 베이스코트, 및 솔리드-컬러- 탑코트, 특히, 베이스코트가 본 발명의 혼합물로부터 생산될 수 있다는 것이 본 발명의 용도의 중요한 이점이다.
본 발명의 혼합물은 일반적으로 특정의 휴지시간 또는 중간건조시간 후에 경화된다. 이러한 시간은 30초 내지 2 시간(h), 바람직하게는 1분 내지 1 시간, 특히 1 내지 45분일 수 있다. 휴지시간은 예를 들어 적용된 본 발명의 혼합물의 흐름 및 탈휘발화를 위해서 및 휘발성 구성물, 예컨대, 존재하는 어떠한 용매의 증발을 위해서 제공된다. 중간건조는 경화에는 충분하지 않은 상승된 온도 및/또는 감소된 대기 습도에 의해서 가속될 수 있다.
적용된 본 발명의 혼합물의 열 경화는 예를 들어, 가스, 액체 및/또는 고체의 고온 매체, 예컨대, 고온 공기, 가열된 오일 또는 가열된 로울러, 또는 마이크로파 방사선, 적외선 및/또는 근적외선(NIR)의 도움으로 수행된다. 가열은 바람직하게는 가압된 공기 오븐중에서 또는 IR 및/또는 NIR 램프에 노출시킴으로써 수행된다. 화학 방사선에 의한 경화의 경우에, 열 경화는 또한 스테이지에서 수행될 수 있다. 열 경화는 유리하게는 실온 내지 200℃의 온도에서 수행된다.
본 발명의 혼합물의 열 경화는 또한 실질적인 또는 완전한 산소의 배제하에서 수행될 수 있다.
본 발명의 목적상, 산소는 적용된 본 발명의 혼합물의 표면에서의 그 농도가 <21체적%, 바람직하게는 <18체적%, 더욱 바람직하게는 <16체적%, 아주 바람직하게는 <14체적%, 아주 특히 바람직하게는 <10%, 특히 <6체적%이면 실질적으로 배제된 것으로 여겨진다.
본 발명의 목적상, 산소는 표면에서의 그 농도가 통상적으로 공지된 검출 방법의 검출 한계 미만이면 완전히 배제된 것으로 여겨진다.
바람직하게는 산소의 농도는 ≥0.001체적%, 더욱 바람직하게는 ≥0.01체적%, 아주 바람직하게는 ≥0.1체적%, 특히 ≥0.5체적%이다.
산소의 요구된 농도는 독일 특허 DE101 30 972 C1, 페이지 6, 단락 [0047] 내지 [0052]에 기재된 기구 또는 필름의 배치에 의해서 설정될 수 있다.
화학 방사선에 의한 경화는, 예를 들어, 독일 특허출원 DE 198 18 735 A1, 컬럼 10, 라인 31 내지 61, 독일 특허출원 DE 102 02 565 A1, 페이지 9, 단락 [0092] 내지 페이지 10, 단락 [0106], 독일 특허출원 DE 103 16 890 A1, 페이지 17, 단락 [0128] 내지 [0130], 국제특허출원 WO 94/11123호 페이지 2, 라인 35 내지 페이지 3, 라인 6, 페이지 3, 라인 10 내지 15 및 페이지 8, 라인 1 내지 14, 또는 미국특허 US 6,743,466 B2, 컬럼 6, 라인 53 내지 컬럼 7, 라인 14에 기재된 종류의 통상적으로 공지된 장치 및 방법에 의해서 수행될 수 있다.
본 발명의 열경화성 및 열가소성 물질, 특히 열경화성 물질, 특히, 본 발명의 시이트, 모울딩, 코팅, 접착층, 및 밀봉부는 상기된 기판을 코팅, 결합, 밀봉, 랩핑 및 패킹하는데 아주 적합하다.
본 발명의 코팅에 의해서 코팅되고/거나, 본 발명의 접착층에 의해서 결합되고/거나, 본 발명의 밀봉재에 의해서 밀봉되고/거나 본 발명의 시이트 및/또는 모울딩에 의해서 랩핑되거나 패키징된 본 발명의 기판은 특별히 긴 수명과 관련하여 우수한 서비스 성질을 지닌다.
실시예 및 비교예
비교예
수성 베이스코트 물질 C1 의 제조 및 다중코트 페인트 시스템 C1 의 생산
독일특허 DE 100 43 405 C1, 컬럼 12, 라인 57 내지 컬럼 13, 라인 1과 함께 컬럼 11, 라인 26 내지 컬럼 12, 라인 31의 실시예 1을 반복하였다. 수성 베이스코트 물질 C1은 트리부틸 포스페이트를 함유하였다. 웨지(wedge) 형태로 적용된 베이스코트 C1의 가시적인 평가는 20㎛ 핀홀 형성 한계 및 26㎛의 팝 형성 한계를 나타냈다.
실시예
수성 베이스코트 물질 1의 제조 및 다중코트 페인트 시스템 1의 생산
비교예를 트리부틸 포스페이트 대신 동일한 양의 TBEP를 사용하여 반복하였다. 웨지의 형태로 적용된 베이스코트 1의 가시적인 평가는 23㎛ 핀홀 형성 한계 및 43㎛의 팝 형성 한계를 나타냈다. 다른 관점으로 다중코트 페인트 시스템 1은 다중코트 페인트 시스템 C1과 동일하게 유리한 성질을 지녔다.
결과는 TBEP가 다른 중요 성능 특성에 유해한 영향을 주지 않으면서 핀홀 형성 한계, 특히 팝 형성 한계를 현저하게 상승시키는 능력을 지님을 입증하고 있다.

Claims (18)

  1. (A) 올레핀성 불포화 화합물로 포화되고/거나, 불포화되고/거나, 그라프팅되는 하나 이상의 이온성 및/또는 비이온성 안정화된 폴리우레탄 결합제,
    (B) 하나 이상의 컬러 및/또는 효과 안료, 및
    (C) 하나 이상의 하기 화학식 (I)의 인산에스테르를 포함하는, 물리적으로, 열적으로 또는 열과 화학 방사선 둘 모두에 의해서 경화 가능한 수성 혼합물:
    (R1ORO)3P=O (I)
    상기 식에서,
    R은 탄소수 2 내지 10의 알칸디일기이고,
    R1은 탄소수 2 내지 10의 알킬기이다.
  2. 제 1항에 있어서, 알칸디일기 R이 에틸렌, 트리메틸렌, 테트라메틸렌, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌, 헵탄-1,7-디일, 옥탄-1,8-디일, 노난-1,9-디일, 및 데칸-1,10-디일로 이루어진 군으로부터 선택되는 수성 혼합물.
  3. 제 2항에 있어서, 알칸디일기 R이 에틸렌, 트리메틸렌 및 테트라메틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 수성 혼합물.
  4. 제 3항에 있어서, 알칸디일기 R이 에틸렌인 수성 혼합물.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 알킬기 R1이 에틸, 프로필, n-부틸, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐 및 n-데실로 이루어진 군으로부터 선택되는 수성 혼합물.
  6. 제 5항에 있어서, 알킬기 R1이 에틸, 프로필, n-부틸, n-펜틸 및 n-헥실로 이루어진 군으로부터 선택되는 수성 혼합물.
  7. 제 6항에 있어서, 알킬기 R1이 n-부틸인 수성 혼합물.
  8. 제 4항 또는 제 7항에 있어서, 인산에스테르(C)가 트리스(2-부톡시에틸)포스페이트, TBEP인 수성 혼합물.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 인산에스테르(C)를 혼합물을 기준으로 0.1중량% 내지 5중량%의 양으로 포함하는 수성 혼합물.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 첨가제(D)를 포함하는 수성 혼합물.
  11. 제 10항에 있어서, 첨가제(D)가 결합제(A)가 아닌 결합제, 가교제, 중화제, 가교 촉매, 접착 촉진제, 기판 습윤화를 향상시키는 첨가제, 표면 평활성을 향상시키는 첨가제, 소광제(matting agent), 광 안정화제, 중합 억제제, 부식 억제제, 항생제, 방염제, 열 가교 개시제, 광개시제, 형광제, 안료 (B)가 아닌 전기 전도성 및/또는 자기 차단 안료, 및 금속 파우더, 유기 및 무기의 투명 또는 불투명 충전제 및 나노입자, 유기 염료, 유동성 보조제, 흐름 조절제, 습윤화제, 유화제, 소포제, 및 인산에스테르(C)가 아닌 유기 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 수성 혼합물.
  12. 하나 이상의 결합제(A), 하나 이상의 컬러 및/또는 효과 안료(B), 및 하나 이상의 인산에스테르(C)를 물의 존재하에 서로 혼합하고, 생성되는 혼합물을 균질화시킴을 포함하여, 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 기재된 물리적으로, 열적으로 또는 열과 화학 방사선 둘 모두에 의해서 경화 가능한 수성 혼합물을 제조하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 하나 이상의 첨가제(D)가 첨가되는 방법.
  14. 컬러 및/또는 효과를 내는 열경화성 또는 열가소성 물질을 생성시키기 위한, 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 기재된 물리적으로, 열적으로 또는 열과 화 학 방사선 둘 모두에 의해서 경화 가능한 수성 혼합물, 또는 제 12항 또는 제 13항에 기재된 방법에 의해서 제조되고 물리적으로, 열적으로, 또는 열과 화학 방사선 둘 모두에 의해서 경화되는 수성 혼합물의 용도.
  15. 제 14항에 있어서, 컬러 및/또는 효과를 내는 열경화성 또는 열가소성 물질이 코팅, 접착층, 밀봉부, 모울딩 또는 시이트인 용도.
  16. 제 15항에 있어서, 코팅 물질이 단일-코트 또는 다중코트 프라이머 코트, 부식 조절 코트, 안티스톤칩 프라이밍 코트(antistonechip priming coat), 서페이서 코트, 기능성 코트, 베이스코트 또는 솔리드-컬러 탑코트를 생산하기 위한 프라이머, 프라이밍 페인트, 서페이서, 베이스코트 물질, 솔리드-컬러 탑코트 물질 또는 클리어코트 물질로서 사용되는 용도.
  17. 제 16항에 있어서, 베이스코트 물질이 단일-코트 또는 다중코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템의 일부로서 다중코트 베이스코트를 생산하기 위해서 제공되는 용도.
  18. 제 17항에 있어서, 다중코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템이 웨트-온-웨트 방법(wet-on-wet method)에 의해서 생산되는 용도.
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