KR20110106904A - 페인트 조성물 - Google Patents

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KR20110106904A
KR20110106904A KR1020117017442A KR20117017442A KR20110106904A KR 20110106904 A KR20110106904 A KR 20110106904A KR 1020117017442 A KR1020117017442 A KR 1020117017442A KR 20117017442 A KR20117017442 A KR 20117017442A KR 20110106904 A KR20110106904 A KR 20110106904A
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mol
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KR1020117017442A
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안드레아스 포페
귄터 클라인
올리버 힐게
루이 니이미
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바스프 코팅스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 1종 이상의 결합제 및 1종 이상의 경화제를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다. 경화제는 지방족 폴리이소시아네이트 및 CH-산성 화합물을 포함한다. 상기 조성물은 클리어코트로 사용하기에 적합하다.

Description

페인트 조성물{PAINT COMPOSITION}
본 발명은 1종 이상의 결합제와 1종 이상의 경화제를 포함하는 코팅 조성물과 관련이 있다. 대상 조성물은 2 성분-코팅 물질로 알려져 있는 조성물인데, 여기서 결합제 성분과 경화 성분은 적용 직전까지 혼합되지 않는다. 본 발명은 클리어코트(clearcoats)로의 상기 코팅 조성물의 용도와 추가로 관련이 있다.
DE 27 23117 C2는 OH 모노머, 아미노플라스트 가교제(aminoplast crosslinker), 및 "캡핑된(capped)" 디이소시아네이트 유닛을 포함하는 성분을 지니는 1-성분 베이킹 바니시(baking vanish)를 소개하고 있다. 이 조성물의 목적은 높은 고체 함량을 지니는 액체 베이킹 바니시를 제공하는 것이다. 블록킹된 이소시아네이트를 포함하는 이러한 종류의 코팅 물질은 양호한 광택(gloss)과 경도 특성을 나타낸다.
DE 23 42 603은 말로닉 에스테르와 지방족 뷰렛(biuret) 화합물을 반응시켜 말로닉 에스테르 부가물(adducts)를 제조하기 위한 방법을 소개하고 있다. 혼합물은 전형적인 페인트 용제로 희석되어 깨끗한 조성물을 제공할 수 있다는 이점을 갖는다.
DE 25 50 156은 블록킹된 이소시아네이트를 포함하는 폴리이소시아네이트 혼합물을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 그러한 혼합물은 폴리우레탄 베이킹 바니시로 사용될 수 있다.
DE 24 36 872는 촉매량의 알콕사이드의 존재하에 말로닉 에스테르와 디이소시아네이트로부터 화합물을 제조하는 방법을 소개하고 있다. 이 방법의 목적은 특히 코팅 물질로 유용성이 있고 양호한 가공 특성을 지니는 캡핑된 디이소시아네이트를 제조하는 것이다.
따라서, 종래 기술은 CH-산성 화합물로 블록킹된 폴리이소시아네이트를 포함하는 코팅 조성물을 개시하였다. 폴리이소시아네이트와 CH-산성 화합물 사이의 반응을 위해, 촉매로서 알콕사이드 또는 페녹사이드를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 즉, CH-산성 화합물로 폴리이소시아네이트의 성공적인 블록킹을 위해, 강한 염기가 항상 사용된다. 반응은, 승온에서, 예를 들어, 80℃에서, 진행된다.
그러나, 종래 기술은 (폴리)이소시아네이트와 CH-산성 화합물 사이에서 일어나는 반응 없이, (폴리)이소시아네이트와 CH-산성 화합물 둘 모두를 포함하는 유리한 특성을 갖는 코팅 조성물에 대해 전혀 언급한 바 없다.
본 발명의 목적은 밀리베이스(millbases)와의 향상된 호환성(compatibility)을 나타내고, 개선된 표면 품질(외관)을 나타내며, 양호한 경도를 나타내는 코팅 조성물을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 독립 특허 청구항의 기술적 교시에 의해 달성된다. 유익한 개선은 종속 청구항, 상세한 설명, 및 실시예에서 확인된다.
놀랍게도, 적어도 결합제(a) 및 1종 이상의 경화제(b)를 포함하는 코팅 조성물로서, 상기 경화제가 1종 이상의 지방족 폴리이소시아네이트(b1) 및 1종 이상의 CH-산성 화합물(b2)의 혼합물로 구성되거나 이를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코팅 조성물이 상기 목적을 달성한다는 것을 발견하였다.
(폴리)이소시아네이트와 CH-산성 화합물 사이의 반응은 이 경우에 있어서 원치 않는 반응이고, 가능하다면 회피되어야 한다. 이것은 염기성 촉매의 부재 및 90℃를 넘는 온도의 회피를 통해 달성될 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물의 성분(a)로써, 결합제가 사용된다. 적합한 결합제는 경화제 혼합물의 NCO 기와 반응한다. 특히 적합한 결합제는, 예를 들어, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, (메쓰)아크릴레이트 폴리올 또는 이의 그 밖의 혼합물과 같은 OH 기를 지니는 모든 레진이다.
본 발명의 경화제(b)는 폴리이소시아네이트(b1)와 CH 산성 화합물(b2)을 포함한다. CH-산성 화합물은 염기적 특성을 보유하지 않지만, 염기 존재시 탈양성자화될 수 있는 화합물을 의미한다(종합적으로 저술된, 문헌["Organikum", Deutscher Verlag der Wissenschaften, 1990, p. 442 ff.] 참조).
사용되는 폴리이소시아네이트(b1)는 분자 당 적어도 2개의 NCO 기를 지니는 지방족 및 고리지방족(cycloaliphatic) 폴리이소시아네이트이다. 예를 들어, 3-이소시아네이토메틸-3,3,5-트리메틸사이클로헥실 이소시아네이트(IPDI) 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)와 같은 디이소시아네이트를 사용하는 것에 우선순위가 주어진다. IPDI와 HDI의 구조식은 아래에 제시되어 있다.
Figure pct00001
또한 폴리이소시아네이트의 유도체, 예컨대, 1종 이상의 지방족 폴리이소시아네이트의 이소시아누레이트(isocyanurate)-기반 올리고머성 또는 폴리머성 유도체, 바람직하게는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 및/또는 아이소포론 디이소시아네이트의 이소시아누레이트-기반 올리고머성 또는 폴리머성 유도체를 사용하는 것이 가능하다.
CH-산성 화합물(b2)은 β-디카보닐 화합물 군에서 선택될 수 있다. 이러한 화합물의 그룹의, 일예는, 이로만 국한되는 것은 아니지만, 아세틸아세톤, 에틸 아세토아세테이트, 말론산 및 이의 유도체, 메틸 2-시아노아세테이트, 에틸 3-옥소부타노에이트, 및 프로판디니트릴을 포함한다. 이러한 화합물의 pKa 값은 5 내지 15의 범위, 더 바람직하게는, 9 내지 13의 범위 이내에 놓인다(이와 관련하여, 문헌[K. P. C. Vollhardt, Organische Chemie, VCH-Verlag, 1990, p. 1038.]의 물질의 목록을 참조하라). 본 발명의 목적을 위한 바람직한 화합물은, 특히, 예를 들어, 디메틸 말로네이트와 디에틸 말로네이트와 같은, 말론산의 유도체와, 또한 에틸 아세토아세테이트이다.
상기 1종 이상의 CH-산성 화합물(b2)은 90-400 g/mol, 바람직하게는 90-200 g/mol, 더 바람직하게는 120-200 g/mol의 분자량을 갖는다.
폴리이소시아네이트의 반응기에 대한 결합제의 반응기의 몰비는 0.9:1 내지 1:0.9이다. 코팅 조성물이 경화될 때, 모든 반응기의 전환을 최대화시키기 위해, 1:1의 몰비가 특히 바람직하다.
성분(b1)과 (b2)의 질량분율(mass fractions)의 비는 (b1):(b2) = 15:1 내지 (b1):(b2) = 1.5:1, 바람직하게는 (b1):(b2) = 12:1 내지 (b1):(b2) = 2:1이다.
조성물은 추가의 성분(c)으로써 1종 이상의 폴리머성 아민을 포함할 수 있다. 폴리머성 아민은 분자량의 Mw(Mw = 중량 평균)으로써 측정된, 1000 g/mol-50,000 g/mol의 몰 질량을 갖는 그러한 아민을 의미한다. 바람직하게는, 폴리머성 아민의 몰 질량은 1000 g/mol-30,000 g/mol, 더 바람직하게는 1000 g/mol-20,000 g/mol이다.
중량-평균 분자량의 계산에 관해서는 다음 문헌을 참조하라: B. Tierke, Makromolekulare Chemie, VCH-Verlag, Weinheim, 1997, p.206 if., by GPC. 단지 한 분자로 필수적으로 구성되고 몰 질량 분포(molar mass distribution)를 갖지 않는 물질의 경우, 분자량은 일반적인 문헌에서 찾아 볼 수 있다. 몰 질량 분포를 갖는 물질의 경우, 중량-평균 분자량(Mw)은 정적 광 산란(static light scattering)을 이용하여 결정되고, 분자량으로 사용된다(이와 관련하여, 하기 문헌을 참조하라: "Die Grund-lagen der statischen Lichtstreuung" in M. D. Lechner, K. Gehrke, E. H. Nordmeier, "Makromolekulare Chemie", Birkhauser Verlag, 1993, p. 208 ff.). 양친매적 특성을 갖는 폴리머성 아민을 사용하는 것이 바람직하다.
폴리머성 아민(c)은 바람직하게는 지방산 기(groups), 실록산(siloxane) 또는 폴리실록산 기 또는 폴리올레핀 기를 포함한다. 아민이 실록산 또는 폴리실록산 기를 함유하는 것이 특히 바람직하다.
폴리머성 아민의 아민가(amine number)는 2 mg KOH/g 내지 40 mg KOH/g, 바람직하게는 4 mg KOH/g 내지 30 mg KOH/g, 더 바람직하게는 5 mg KOH/g 내지 30 mg KOH/g이다.
아민가의 정의 및 계산에 대해서는, 본원에서는 문헌[Th. Brock, M. Groteklaes, P. Mischke, "Lehrbuch der Lacktechnologie", Vincentz Verlag, p. 78]을 참조한다. 아민가는 전위차 적정(potentiometric titration)을 사용하여 DIN 53176에 따라 결정된다.
아민(c)은, 경화제의 전체 제형을 기준으로, 코팅 조성물 중에 바람직하게는, 1 중량%-4 중량%, 더 바람직하게는, 1.5 중량%-2.5 중량%로 존재한다.
본 발명의 코팅 조성물은 바람직하게는 클리어코트로 사용된다. 클리어코트는 경화가능한 클리어코트 물질이다.
본 발명의 코팅 조성물을 포함하는 클리어코트는 열적으로 또는 열 및 화학방사선(actinic radiation) 둘 모두로 경화될 수 있다. 이러한 열 경화, 또는 열 및 화학방사선 둘 모두로의 경화는 물리적 경화에 의해 보조될 수 있다.
본 발명의 문맥에서, 용어 "물리적 경화"는 폴리머 용액 또는 분산액으로부터 용매의 소실의 결과로써 필름의 형성을 의미한다. 전형적으로, 이 경화를 위해 가교제는 필요하지 않다. 필요에 따라, 물리적 경화는 대기중의 산소 또는 화학방사선에 대한 노출에 의해 보조될 수 있다.
본 발명의 문맥에서, 용어 "열 경화"는 코팅 물질의 한 층의 열-개시(heat-initiated) 경화를 의미하는데, 이를 위해 전형적으로 별개의 가교제가 사용된다. 가교제는 폴리우레탄에 존재하는 반응성 작용기에 친화적인 반응성 작용기를 함유한다. 전형적으로, 당업계의 통상의 기술자에게 이것은 외부 가교(external crosslinking)로 알려져 있다. 친화성 반응성 작용기 또는 자가반응성 작용기, 즉, "그 자체로(with themselves)" 반응하는 기가 폴리우레탄에 이미 존재하는 경우, 후자는 자기-가교(self-crosslinking) 기이다. 적합한 친화성 반응성 작용기와 자가반응성 작용기의 일예는 독일 특허 출원 공개 공보 DE 199 30 665 A1의 7면, 28줄 내지 9면 24줄에 공지되어 있다.
본 발명의 문맥에서, 화학방사선은 전자기 방사선, 예컨대, 근적외선(NIR), 가시광선, UV 방사선, X-선 또는 감마 방사선, 특히, UV 방사선, 및 미립자 방사선, 예컨대, 전자 빔, 베타 방사선, 알파 방사선, 양자 빔 또는 중성자 빔, 특히, 전자 빔을 의미한다. UV 방사선에 의한 경화는 전형적으로 유리-라디칼 또는 양성자성 광개시제에 의해 개시된다.
열 경화 및 화학광(actinic light)으로의 경화가 본 발명의 코팅 물질과 관련하여 공동으로 사용되는 경우, 용어 "이중 경화(dual cure)"가 또한 사용된다.
본원 발명의 조성물을 포함하는 클리어코트는 차체(automobile bodies) 또는 이의 일부분을 마감(finishing)하는데 특히 적합하다.
본 발명은 하기 실시예들을 참조하여 더 상세히 설명된다.
실시예
실시예 1
경화제 H-1의 제조
제일 먼저 스터러를 장착한 반응기를 질소 기체로 세척하였다. 이후 1209.9 질량분율(mass fractions)의 헥사메틸렌 디이소시아네이트에 기반한 폴리이소시아네이트와 259.5 질량분율의 디에틸 말로네이트를 첨가하였다. 실온에서 20분간 교반한 후, 31.5 질량분율의 폴리아민 첨가제를 첨가하고, 혼합물을 실온에서 추가로 20분 동안 교반하였다.
그 결과 얻은 경화제의 고체 함량은 81.2%이었고, NCO 분율은 17.8%이었다.
실시예 2
경화제 H-2의 제조
제일 먼저 스터러를 장착한 반응기를 질소 기체로 세척하였다. 이후 1162.3 질량분율의 헥사메틸렌 디이소시아네이트에 기반한 폴리이소시아네이트, 108.9 질량분율의 디에틸 말로네이트, 114.4 질량분율의 방향족 용매, 및 114.4 질량분율의 부틸 아세테이트를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 20분 이상 교반하였다.
그 결과 얻은 경화제의 고체 함량은 77.5%이었고, NCO 분율은 17.1%이었다.
실시예 3
경화제 H-3의 제조
제일 먼저 스터러를 장착한 반응기를 질소 기체로 세척하였다. 이후 1138.1 질량분율의 헥사메틸렌 디이소시아네이트에 기반한 폴리이소시아네이트, 213.3 질량분율의 디에틸 말로네이트, 74.3 질량분율의 방향족 용매, 및 74.3 질량분율의 부틸 아세테이트를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 20분 이상 교반하였다.
그 결과 얻은 경화제의 고체 함량은 75.9%이었고, NCO 분율(fraction)은 16.8%이었다.
실시예 4
경화제 H-4의 제조
제일 먼저 스터러를 장착한 반응기를 질소 기체로 세척하였다. 이후 1091.1 질량분율의 헥사메틸렌 디이소시아네이트에 기반한 폴리이소시아네이트 및 408.9 질량분율의 디에틸 말로네이트를 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 20분 이상 교반하였다.
그 결과 얻은 경화제의 고체 함량은 72.7%이었고, NCO 분율은 16.1%이었다.
실시예 5
경화제 H-5의 제조
제일 먼저 스터러를 장착한 반응기를 질소 기체로 세척하였다. 이후 1209.0 질량분율의 헥사메틸렌 디이소시아네이트에 기반한 폴리이소시아네이트, 226.5 질량분율의 디에틸 말로네이트, 및 64.5 질량분율의 아세토니트릴을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 20분 이상 교반하였다.
그 결과 얻은 경화제의 고체 함량은 80.6%이었고, NCO 분율은 17.8%이었다.
실시예 6
경화제 H-6의 제조
제일 먼저 스터러를 장착한 반응기를 질소 기체로 세척하였다. 이후, 278.3 질량분율의 아이소포론 디이소시아네이트에 기반한 폴리이소시아네이트 및 290.6 질량분율의 디에틸 말로네이트 을 첨가하고, 폴리이소시아네이트를 용해시키기 위해 혼합물을 실온에서 6시간 동안 교반하였다. 이후 834.3 질량분율의 헥사메틸렌 디이소시아네이트에 기반한 폴리이소시아네이트 및 96.9 질량분율의 아세토니트릴을 첨가하고, 혼합물을 실온에서 20분 동안 교반하였다.
그 결과 얻은 경화제의 고체 함량은 74.2%이었고, NCO 분율은 15.5%이었다.
실시예 7
비교 실시예 1 - 경화제 H-7의 제조
제일 먼저 스터러를 장착한 반응기를 질소 기체로 세척하였다. 이후 1209.0 질량분율의 헥사메틸렌 디이소시아네이트에 기반한 폴리이소시아네이트, 145.5 질량분율의 방향족 용매, 및 145.5 질량분율의 부틸 아세테이트를 첨가하고, 혼합물을 실온에서 20분 이상 동안 교반하였다.
그 결과 얻은 경화제의 고체 함량은 80.6%이었고, NCO 분율은 17.8%이었다.
실시예 8
비교 실시예 2 - 경화제 H-8의 제조
제일 먼저 스터러를 장착한 반응기를 질소 기체로 세척하였다. 이후 879.0 질량분율의 아이소포론 디이소시아네이트에 기반한 폴리이소시아네이트, 310.5 질량분율의 방향족 용매, 및 310.5 질량분율의 부틸 아세테이트를 첨가하였다. 아이소포론 디이소시아네이트-기반 폴리이소시아네이트를 용해시키기 위해 반응 혼합물을 120℃에서 가열하였다. 이후, 배치를 실온까지 냉각시키고, 추가 20분 동안 교반하였다.
그 결과 얻은 경화제의 고체 함량은 58.6%이었고, NCO 분율은 10.0%이었다.
실시예 9
비교 실시예 3 - 경화제 H-9의 제조
제일 먼저 스터러를 장착한 반응기를 질소 기체로 세척하였다. 이후 831.0 질량분율의 헥사메틸렌 디이소시아네이트에 기반한 폴리이소시아네이트, 207.0 질량분율의 아이소포론 디이소시아네이트에 기반한 폴리이소시아네이트, 231.0 질량분율의 방향족 용매, 및 231.0 질량분율의 부틸 아세테이트를 첨가하고, 아이소포론 디이소시아네이트-기반 폴리이소시아네이트를 용해시키기 위해 반응 혼합물을 120℃에서 가열하였다. 이후 배치를 실온까지 냉각시키고, 추가 20분 동안 교반하였다.
그 결과 얻은 경화제의 고체 함량은 69.2%이었고, NCO 분율은 14.6%이었다.
폴리아크릴레이트 폴리올 PA -1의 제조
우선 콘덴서를 장착한 반응기를 질소 기체로 세척하였다. 이후, 720.9 질량분율의 방향족 용매를 교반하면서 140℃로 가열하였다.
동시에, 2개의 별개의 배치를 제조하였다. 배치 1은 230.1 질량분율의 스티렌, 613.5 질량분율의 부틸 메타크릴레이트, 및 690.2 질량분율의 4-히드록시부틸 아크릴레이트를 함유하였다. 배치 2는 92.0 질량분율의 방향족 용매 및 153.4 질량분율의 TBPEH를 함유하였다.
140℃의 온도에 도달되었을 때, 배치 2를 용매를 함유하는 반응기에 285분에 걸쳐 서서히 균일하게 첨가하였다. 배치 2의 첨가 15분 후, 배치 1을 240분에 걸쳐 균일하게 첨가하였다. 배치 2의 첨가 말기에, 반응 혼합물을 후-폴리머화(post-polymerization)를 위해 추가 120분 동안 교반하였다. 그 결과 얻어진 생성물의 고체 함량은 61%이고, OH 가는 175 mg KOH/g(상기 고체에 기초)이며, 점도는 23℃에서 14 dPa·s인 것으로 확인되었다.
폴리아크릴레이트 폴리올 PA -2 및 PA -3의 제조
PA-2와 PA-3FMF PA-1에 관한 지침에 따라 제조하였다. 단지 출발 물질만 변경되었다:
Figure pct00002
23℃에서 25 dPa ·s의 점도와 함께, PA-2의 고체 비는 65.0%이었고, 산가(acid number)는 7.8 mg KOH/g이었으며, OH 가(OH number)는 175 mg KOH/g(산가 및 OH 가는 상기 고체에 기반함)이었다.
23℃에서 18 dPa ·s의 점도와 함께, PA-3의 고체 비는 64.0%이었고, 산가는 7.8 mg KOH/g이었으며, OH 가는 203 mg KOH/g(산가 및 OH 가는 상기 고체에 기반함)이었다.
SCA 레진의 제조
SCA 레진은 흐름방지(antisag) 특성을 보유한다. SCA는 흐름-조절-제(Sag-Control-Agent)의 약자이다.
장착된 콘덴서와 더불어, 가열 재킷, 온도계, 및 스터러를 구비한, 10 l의 주보(Juvo) 반응 용기에 1512.5 g의 방향족 용매를 채웠다. 불활성 기체 대기(200 ㎤/분 질소) 하에서 교반하면서, 방향족 용매를 초대기압(superatmospheric pressure)(최대 3.5 bar) 하에서 60℃로 가열하였다. 측정 펌프를 활용하여, 80.5 g의 디-터트-부틸 퍼옥사이드 및 201.0 g의 방향족 용매의 혼합물을 4.75 시간에 걸쳐 균일한 속도로 적가하였다. 첨가를 시작하고 0.25시간 경과후, 측정 펌프를 사용하여 1283.5 g의 스티렌, 1115.0 g의 n-부틸 아크릴레이트, 693.5 g의 히드록시에틸 아크릴레이트, 70.5 g의 메타크릴산, 및 43.5 g의 도데실 메타아크릴레이트(Rohm Methacrylate/Evonik으로부터 제품명 "Methacrylsaureester 13"으로 입수가능함)를 균일한 속도로 4시간에 걸쳐 첨가하였다. 첨가가 종료된 후, 온도를 추가 2시간 동안 유지시키고, 생성물을 60℃로 냉각시키고, 5 pm GAF 백(bag)을 통해 여과시켰다. 그 결과 얻어진 레진은 15 mg KOH/g(DIN 53402에 따름)의 산가, 65% +/- 1 (60분, 130℃)의 고체 함량, 및 DIN ISO 2884-1(나프타 용매 중에서 55%)에 따른 실험 지시서에 따라서 5.0 dPa·s의 점도를 지녔다.
우레아 침전:
1 L 반응기에 84.7 g의 레진 용액을 채우고, 5.88 g의 부틸 아세테이트로 희석시켰다. 그런 다음 2.24 g의 벤질아민을 첨가하고, 혼합물을 30분 동안 교반하였다. 이 시간 후, 고 전단력의 발달과 함께, 1.76 g의 헥사메틸렌 디이소시아네이트 및 3.42 g의 부틸 아세테이트의 혼합물을 40℃의 반응 온도를 초과하지 않는 속도로 첨가하였다. 그 결과 얻어진 혼합물은 > 800 mPas(10 s-1)의 점도(Z3)(DIN ISO 2884-1) 및 58.6-59.6% (60 min, 130℃)의 고체 함량을 지녔다.
칙소성 페이스트( thixotroping paste )의 제조
상부-장착 콘덴서와 더불어 가열 재킷, 온도계, 및 스터러를 구비한, 10 L 주보 반응에, 3166.1 g의 방향족 용매를 첨가하였다. 교반 및 156℃로의 가열과 함께, 불활성 기체 대기(200 ㎤/분 질소) 하에서, 155.9 g의 디-터트-부틸 퍼옥사이드와 297.4 g의 방향족 용매의 혼합물을 4.75 시간에 걸쳐 균일한 속도로 드로핑 깔대기(dropping funnel)로부터 한방울씩 첨가시켰다. 첨가 0.25시간 후, 드로핑 깔대기를 사용하여 829.5 g의 스티렌, 2041.8 g의 n-부틸 아세테이트, 893 g의 n-부틸 메타크릴레이트, 1276.1 g의 히드록시에틸 아크릴레이트, 63.8 g의 아크릴산, 및 1276.1 g의 4-히드록시부틸 아크릴레이트의 혼합물을 4시간에 걸쳐 균일한 속도로 적가하였다. 첨가 종료후, 온도를 2시간 동안 유지하였고, 이후 생성물을 80℃로 냉각시키고, 5 pm GAF 백을 통해 여과시켰다. 그 결과 얻어진 레진은 10 mg KOH/g의 산가(DIN 53402), 65% ± 1의 고체 함량(60 min, 130℃) 및 DIN ISO 2884-1에 따라 측정할 때, 20.0 dPa·s의 점도를 지녔다.
1 L 반응기에 24.7 g의 크실렌과 23.4 g의 부탄올로 희석시킨, 43.8 g의 상기 레진 용액을 채웠다. 10분 후, 11.1 g의 Aerosil R812를 전단력을 사용하여 첨가하고, 혼합물을 추가 30분 동안 전단력에 노출시켰다. 그 결과 얻어진 혼합물은 130 mPa·s(10 s-1)의 점도(Z3)(DIN ISO 2884-1)를 지녔다.
클리어코트 조성물 CC -1 내지 CC -9
성분 1
하기 배치들을 2-성분 클리어코트의 첫번째 성분을 제공하기 위해 제조하였다.
Figure pct00003
성분 2
두 번째 성분으로써, 실시예 1 내지 9에 따라 합성한, 경화제 H1-H9를 상기 첫 번째 성분과 조합하여 하기 표에서와 같은 클리어코트 CC1-CC9를 얻었다.
Figure pct00004
여기의 절차를 성분 1의 100 중량부를 상기 표에 제시된 것과 같은 성분 2의 중량부와 균질화시키고 난 다음, 최상부(topmost) 클리어코트 필름으로써 상기 혼합물을 기질에 적용하였다.
본 발명의 조성물의 특성을 이들의 광학 표면 품질(외관) 및 이들의 경도 특성과 관련하여 시험하였다. 이를 위해, 금속 시험 플레이트를 제일 먼저 시중에서 구입할 수 있고, 전기 음극적으로 침착되고, 난 다음 열적으로 경화된 코팅 물질로 코팅시켰다. 상기 플레이트 상에, 시중에서 구매가능한 서페이서(surfacer)를 적용하고, 열 경화에 적용하였다. BASF Coatings AG로부터 시중에서 구매가능한 블랙 베이스코트(basecoat)를 상기 스페이서에 적용하고 10분 동안 80℃에서 플래시를 껏다. 본 발명의 클리어코트를 상기 스페이스에 적용하고, 22분 동안 140℃에서 상기 베이스코트와 함께 경화시켰다. 그 결과 얻어진 베이스코트는 7.5 pm의 필름 두께를 지녔고, 그 결과 얻어진 클리어코트는 대략 35 pm의 필름 두께를 지녔다. 여기서 필름 두께를 ElektroPhysik로부터의 MiniTest 4100 장치를 사용하여 측정하였다. 코팅된 강철 기판을 DIN 50981에 기초한 자기 유도 방법으로 측정하였다. 시험 플레이트를 이들의 표면 품질과 경도에 관해 시험하였다.
클리어코트 CC -1 내지 CC -6의 클리어코트 특성
Figure pct00005
1 경화된 코팅에 대한 육안 검사에 의한 측정: 0 = 불균일한 표면; 열악한 광학 표면 품질; 1 = 매우 매트한 표면, 열악한 광학 표면 품질; 2 = 부드러운 표면, 매우 양호한 광학 표면 품질
2 BYK-Chemie로부터의 Wavescan-DOI 장치를 사용하여 측정
3 DIN EN ISO 14577에 따라 측정. Fischer Messtechnik로부터의 Fischerscope 장치를, 25.6 mN의 최대 힘으로, 사용하였다.
4 20°기하로 DIN 67530에 따라 측정함.
클리어코트 CC -7 내지 CC -9의 클리어코트 특성
Figure pct00006
1 경화된 코팅에 대한 육안 검사에 의한 측정: 0 = 불균일한 표면; 열악한 광학 표면 품질; 1 = 매우 매트한 표면, 열악한 광학 표면 품질; 2 = 부드러운 표면, 매우 양호한 광학 표면 품질
2 BYK-Chemie로부터의 Wavescan-DOI 장치를 사용하여 측정
3 DIN EN ISO 14577에 따라 측정. Fischer Messtechnik로부터의 Fischerscope 장치를, 25.6 mN의 최대 힘으로, 사용하였다.
4 20°기하로 DIN 67530에 따라 측정함.
본 발명의 클리어코트 CC1-CC6는 탁월한 광택을 나타내고, 매우 우수한 경도 특성을 갖는다. 비교 코팅 CC7-CC9은 현대 클리어코트에 요구되는 필요조건을 충족하지 못하는 부적절한 광택을 지닌다.

Claims (17)

  1. OH 기를 지니는 결합제(a) 및 1종 이상의 지방족 폴리이소시아네이트(b1)를 포함하는 1종 이상의 경화제(b)를 적어도 포함하는 코팅 조성물로서,
    상기 결합제 성분(a) 및/또는 상기 경화제 성분(b)이 1종 이상의 CH-산성 화합물(b2)을 포함하는, 코팅 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 경화제가 1종 이상의 지방족 폴리이소시아네이트(b1) 및 1종 이상의 CH-산성 화합물(b2)의 혼합물로 구성되거나 이 혼합물을 포함하는, 코팅 조성물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 경화제가 추가 성분(c)으로써, 1종 이상의 폴리머성 아민을 포함하는, 코팅 조성물.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 성분(c)의 분율(fraction)이, 경화제의 전체 제형을 기준으로, 1 중량% 내지 4중량%, 바람직하게는 1.5 중량% 내지 2.5 중량%인, 코팅 조성물.
  5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리이소시아네이트의 반응성 비블록킹 NCO 기에 대한 상기 결합제의 반응성 OH 기의 몰비가 0.1:1 내지 1:0.9인, 코팅 조성물.
  6. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서, 성분(b1) 및 성분(b2)의 중량분율(weight fractions)의 비가 (b1):(b2) = 15:1 내지 (b1):(b2) = 1.5:1, 바람직하게는 (b1):(b2) = 12:1 내지 (b1):(b2) = 2:1인, 코팅 조성물.
  7. 제 1항 내지 제 6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 지방족 폴리이소시아네이트는 1종 이상의 지방족 폴리이소시아네이트의 이소시아누레이트-기반 올리고머성 또는 폴리머성 유도체, 바람직하게는, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 및/또는 아이소포론 디이소시아네이트의 이소시아누레이트-기반 올리고머성 또는 폴리머성 유도체인, 코팅 조성물.
  8. 제 1항 내지 제 7항중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 CH-산성 화합물(b2)이 90-400 g/mol, 바람직하게는 90-200 g/mol, 더 바람직하게는 120-200 g/mol의 분자량을 갖는, 코팅 조성물.
  9. 제 1항 내지 제 8항중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 CH-산성 화합물(b2)이 β-디카르보닐 화합물의 군에서 선택되는, 코팅 조성물.
  10. 제 3항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 폴리머성 아민(c)이 1000-50,000 g/mol, 바람직하게는 1000-30,000 g/mol, 더 바람직하게는 1000-20,000 g/mol의 분자량(Mw)을 갖는 코팅 조성물.
  11. 제 3항 내지 제 10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 1종 이상의 폴리머성 아민(c)이 2-40 mg KOH/g, 바람직하게는 4-30 mg KOH/g, 더 바람직하게는 5-30 mg KOH/g의 아민가(amine number)를 갖는, 코팅 조성물.
  12. 클리어코트(clearcoat)에서 제 1항 내지 제 11항중 어느 한 항에 청구된 것과 같은 코팅 조성물의 용도.
  13. 제 1항 내지 제 11항중 어느 한 항에 청구된 것과 같이 획득가능한 클리어코트.
  14. 제 13항에 있어서, 열적으로 경화가능한 클리어코트 또는 열적으로 및 화학방사선(actinic radiation)으로 경화가능한 클리어코트인, 클리어코트.
  15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 2-성분 또는 다성분 클리어코트인, 클리어코트.
  16. 제 13항 내지 제 15항중 어느 한 항에 있어서, 차체(automobile body) 또는 이의 일부분을 마감하기 위한, 용도.
  17. 제 13항 내지 제 15항중 어느 한 항에 청구된 것과 같은 클리어코트를 포함하는 코팅이 제공된 차체 또는 이의 일부분.
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