KR20120111737A - 다층 페인트의 기능성 층용 코팅제로서의 무수 조성물 - Google Patents

다층 페인트의 기능성 층용 코팅제로서의 무수 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 결합제로서의 적어도 하나의 포화되거나 불포화된 에폭시-개질된 폴리에스테르, 추가 결합제로서의 적어도 하나의 아크릴레이트 또는 폴리우레탄 폴리머, 폴리머 미세입자, 가교제로서의 블로킹된 이소시아네이트 및 아미노플라스트 수지로 이루어진 작용기를 포함하는 적어도 하나의 폴리머, 적어도 하나의 안료, 적어도 하나의 유기 용매, 및 적어도 하나의 첨가제 또는 보조 재료를 포함하는 무수 조성물로서, 상기 조성물 중의 고형체가 적어도 50 중량%인 무수 조성물에 관한 것이다.

Description

다층 페인트의 기능성 층용 코팅제로서의 무수 조성물{ANHYDROUS COMPOSITION AS A COATING AGENT FOR FUNCTIONAL LAYERS OF A MULTILAYER PAINT}
본 발명은 무수 조성물, 코팅 물질로서의 이의 용도, 이러한 조성물을 포함한 멀티코트 페인트 시스템, 상기 멀티코트 페인트 시스템을 제조하는 방법, 및 이들의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 조성물 및 멀티코트 페인트 시스템으로 코팅된 기판에 관한 것이다.
요즘 자동차 OME 피니싱 세그먼트에서 사용되는 멀티코트 페인트 시스템은 일반적으로 부식 및 스톤 칩핑(stone chipping)에 대해 보호하는, 전기영동으로 도포된 프라이머, 및 스톤 칩핑에 대해 보호하고 표면을 매끄럽게 하는 후속의 서페이서 코트로 이루어진다. 상기 서페이서 코트는 대개 이미 베이킹된 프라이머에 적용되고 경화된다. 또 다른 가능한 것은 프라이머 및 서페이서 코트를 동시에 경화시키는 것이다. 이후에 경화된 서페이서 코트에 단일 코트 피니시, 또는 개개의 색조에 따라 1회 이상의 스프레이 패스(spray pass)로 도포되는 칼라 및/또는 이펙트 베이스코트 및 베이스코트에 웨트-온-웨트(wet-on-wet)로 도포되는 보호 클리어코트로 이루어진 장식용 2-코트 피니시가 도포된다. 이후에, 단일 코트 피니시 또는 베이스코트(들) 및 클리어코트는 동시에 경화된다. 바로 앞에 언급된 "웨트-온-웨트" 공정 순서는 또한 "2-웨트," "2-코트-1-베이크" 또는 "2C1B"로서 칭하여진다.
"웨트-온-웨트 피니싱"은 중간 건조 없는 이중 또는 다중 페인팅에 대한 용어이다[Roempp Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York 1998, page 406, entry heading "Wet-on-wet finishing"].
최근에, VOC 및 CO2 방출의 감소가 더욱 중요하게 되고 있다. 먼저, 여기서 수용성 페인트, 분말 코팅 및 고-고형물 페인트의 경우에서와 같이, 낮은 용매 함량을 갖는 페인트의 사용이 증가하고 있다. 그러나, 갈수록, 자동차 제조업체에서는 멀티코트 페인트 시스템의 성능 프로파일을 떨어뜨리지 않으면서, 보다 특히 기술적 성질(technological property)을 떨어뜨리지 않으면서 페인트 시스템의 코트 두께 및 작업 횟수, 및 적절한 경우에 코트의 갯수를 감소시키는 것을 목표로 한다. 이에 따라, "웨트-온-웨트-온-웨트(wet-on-wet-on-wet)" 시스템(또한, "3-웨트," "3-코트-1-베이크" 및 "3C1B"로서 칭하여짐)이 개발되었는데, 이러한 시스템에서는, 먼저 기능성 층, 이후 베이스코트 및 마지막으로 클리어코트가 연속적으로 웨트-온-웨트로 도포되고 동시에 경화된다. 이러한 공정에 따라, 일반적으로 음극 전기코트(cathodic electrocoat, CEC)와 베이스코트 사이에 위치된 서페이서 코트가 생략된다. 이러한 공정은 별도의 서페이서 페인팅 라인 및 서페이서 오븐의 측면에서의 절약을 가능하게 한다. 이는 또한, CO2 방출물의 감소 뿐만 아니라 사용된 페인트의 양의 감소를 통해, 자동차 제조업체에 상당한 경제적 이점을 야기시킨다.
3C1B 공정에서, 스톤 칩핑으로부터의 보호를 제공하고, 표면을 매끄럽게 하고, 낮은 은폐력을 갖는 베이스코트 물질의 경우에 베이스코트의 은폐력을 보조하고, 전기영동으로 도포된 프라이머의 박리를 방지하고, 멀티코트 페인트 시스템에 UV 보호를 제공하는 것과 같은 서페이서 코트의 기능은 기능성 층에 의해 얻어진다. 이러한 층은 UV-불투과성 코팅 물질로부터 얻어진다. 또한, 이는 멀티코트 페인트 시스템의 성질을 전체적으로 저하시키지 않아야 한다. 즉, 이는 예를 들어 부식 조절 성질이 손상되지 않아야 함을 의미한다. 또한, 기능성 층은 기능성 층과 베이스코트의 혼합을 방지하기 위하여 특정의 물리적 건조 및 적절한 용해도 파라미터를 나타내고 이에 따라 이펙트 베이스코트 물질 측에서 효과적인 플롭(Flop)을 보장하도록 의도된다.
특허출원 US 2003/0158321호에는 3C1B 공정이 기술되어 있다. 이러한 경우에서, 기능성 층은 폴리에스테르-멜라민을 기반으로 하고 추가적으로 블로킹된 이소시아네이트, 코어/쉘 구조를 갖는 NAD(비-수성 분산, Non-Aqueous Dispersion) 결합제 입자, 및 탈크를 포함한다. NAD 결합제 입자는 도포 후에 점도의 급격한 증가를 형성시키고, 이에 의해 기능성 층의 표면과 베이스코트 간의 용해도 파라미터를 증가시키며, 이에 따라, 두 개의 필름 간의 혼합을 방지한다. 그러나, 이러한 코팅 물질들은 런(run)에 대해 민감하고 높은 필름 두께에서 불량한 외관을 갖는다. 반대로, 낮은 필름 두께에서, UV 저항성이 떨어진다. 충분한 스톤칩 접착력을 보장하기 위하여, 탈크는 필수적인 첨가제이다. 그러나, 탈크가 사용될 때, 접착력은 수분 노출 이후에 적절치 않다.
유럽특허출원 EP-A-1940977호 및 EP-A-1954771호 둘 모두에는 기능성 층에는 기본적으로 NAD 결합제 입자 및/또는 가교된 마이크로겔 결합제 입자가 존재하지 않는 3C1B 공정이 기술되어 있다.
도포 후에 기능성 층과 베이스코트 층 사이에 요망되는 물리적 건조를 보장하기 위하여, EP 1940977호에는 비극성 유기 용매 중에서 불용성인 비-가교된 아크릴 수지 코어, 및 코어 상에 그라프팅되고 비극성 유기 용매 중에서 가용성인 마크로모노머(macromonomer) 형태의 아크릴레이트 안정화제로 이루어진, 분산된 그라프트 폴리머가 기재되어 있다. 기능성 층은 또한 적어도 하나의 비극성 용매를 포함한다. 이러한 적용에서, 또한, 스톤칩 접착력을 개선시키기 위해 기능성 층에서 탈크가 사용되며, 이는 또한 수분 노출 이후에 접착력에 악영향을 미친다.
출원 EP 1954771호에는 도포 후에 서페이서와 베이스코트 사이에 요망되는 물리적 건조를 보장하기 위해 소위 "과분지된 아크릴레이트 수지"가 사용된다. 이러한 수지는 10,000 내지 150,000 Da의 분자량을 갖는 히드록실 및/또는 카복실 모노머를 일부 함유하는 고도로 분지된, 카프로락톤-개질된 아크릴레이트 폴리머를 포함한다. 요망되는 기술적 및 성능 성질을 달성하기 위하여, 전체 결합제를 기준으로 40 중량% 내지 95 중량%의 결합제 분율이 사용되어야 한다. 그러나, 기능성 층에서 이러한 높은 분율의 아크릴레이트 수지의 사용은 모든 경우에서 효과적인 스톤칩 접착력을 초래하지 못한다. 특히, 백색 또는 적색과 같은 고도로 착색된 색조의 경우에, 접착 결과는 떨어질 수 있다.
출원 WO 2006/062666호에는 프라이머-부재 코팅 절차가 기재되어 있다. 상기 출원명세서에 기술된 베이스코트 기능성 층은 UV선에 대해 불투과성이다. 기능성 층에서 UV-안정성 구성성분들은 이산화티탄, 카본 블랙, 산화철 안료 및/또는 알루미늄 안료로 이루어진 적어도 두 개의 구성성분들의 조합으로 이루어진다. 15 ㎛ 두께의 얻어진 기능성 층은 베이스코트를 통해 0.5% 미만의 UV 광을 통과시키는 UV 투과율을 형성시킨다. 상술된 기능성 층들은 아크릴레이트-기반이며, 이에 따라, 이러한 것들이 제공하는 스톤칩 보호의 수준은 통상적인 프라이머-서페이서 코트의 수준 보다 낮다.
특허출원 EP-A-0893483호에는 운송수단에 설치하거나 운송수단 상에 설치하기 위한 감광성 OEM 부품들의 페인팅을 위한 3C1B 기능성 층이 기재되어 있다. 상기 기능성 층은 매우 높은 분율의 카본 블랙을 포함한다. 이는 분산 첨가제, 유기 안료 상승제, UV 흡수제의 사용을 통해 가능해진다. 이러한 조합에 의해서, 충분한 UV 내성(UV resistance)은 2.5 내지 5 ㎛의 필름 두께에서 보장된다고 한다. 또한, 기능성 층은 추가로 마이크로겔, 멜라민 수지-기반 가교제, 및 폴리에스테르 및/또는 폴리에테르를 기반으로 하는 OH 운반체(carrier)로 이루어진다. 그러나, EP-A-0893483호로부터 공지된 코팅 물질의 단점은, 얻어진 코팅이 단지 무연탄 프라이머(anthracite primer)로서만 사용될 수 있다는 것인데, 왜냐하면서 그렇지 않으면 UV 안정성이 보장되지 않기 때문이다. 그러나, 특히 불량한 은폐 색조의 경우에, 이는 베이스코트 층들의 색조에 큰 영향을 미친다. 또한, 폴리에테르는 일반적으로 수분 노출 후에 불량한 접착 결과를 나타낸다.
과제
이에 따라, 본 발명에 의해 다루어지는 과제는 중간 건조 없이 적어도 세 개의 코트를 갖는 멀티코트 페인트 시스템(3C1B 멀티코트 페인트 시스템)에서 코팅 물질로서 작용하는 기능성 층을 형성하고 종래 기술의 단점들을 지니지 않는 조성물을 제공하는 것이다. 상기 기능성 층은 종래 기술의 3C1B 멀티코트 페인트 시스템의 프라이머-서페이서 코트를 대체할 수 있어야 한다.
얻어진 멀티코트 페인트 시스템은, 특히 극도의 응축 조건(condensation condition) 하에서 우수한 코트간 접착력 및 높은 스톤칩 내성을 가져야 한다. 멀티코트 페인트 시스템은 마찬가지로 매우 높은 수준의 창유리 결합 접착력(glazing bond adhesion)을 나타내어야 한다.
코트간 접착력은 스톤칩핑, 크로스 컷팅(cross-cutting) 등과 같은 노출 결과로서의 결점들을 야기시킬 수 있는, 개개의 층들(예를 들어, CEC와 기능성 층, 기능성 층과 베이스코트, 베이스코트와 클리어코트) 간의 접착력을 의미한다.
또한, 본 조성물은 기능성 층 코팅으로서 웨트-온-웨트-온-웨트 작업으로 도포되어야 한다. 그러나, 이러한 작업 상황에서, 공지된 기능성 층 및 이로부터 형성된 멀티코트 페인트 시스템을 통해 달성된 이점들이 상실되지 않아야 하고, 대신에 적어도 동일한 범위 유지되고 바람직하게 보다 큰 범위로 유지되어야 한다.
이에 따라, 3C1B 시스템에서, 상응하는 기능성 층 코팅은 특히 양호한 헤이즈(haze)가 나타나고, 즉 헤이즈가 나타나지 않아야 하고, 양호한 레벨링(leveling) 및 매우 양호한 전체적인 시각적 외관을 나타내야 한다. 또한, 베이스코트에는 건열(mud cracking) 및 런과 같은 필름 결함이 존재하지 않아야 한다.
마지막으로, 본 방법은 특히 3C1B 공정에서 기능성 층 코팅의 UV 흡수 및 기술적 성질들을 개선시키기 위해 이용 가능해야 한다.
또한, 2C1B 공정에서 기능성 층을 사용하는 것이 가능해야 한다.
해법
놀랍게도, 종래 기술의 단점들을 가지지 않는 조성물이 발견되었다. 또한, 3C1B 멀티코트 페인트 시스템에서 특히 양호한 코트간 접착력, 높은 스톤칩 내성, 및 높은 수준의 창유리 결합 접착력을 나타내는 기능성 층 코팅을 형성시키는 조성물이 발견되었다. 특히 놀랍게는, 본 발명의 조성물은 매우 높은 대기 습도 및 온도 하에서, 후속 저온 로딩(cold loading)과 함께, 높은 창유리 결합 접착력을 나타냄과 동시에 특히 양호한 스톤칩 내성을 나타내는 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템을 형성시킨다는 것이다. 마지막으로, 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템은 통상적으로 자동차 피니시에서 도입되는 기술적 및 성능 요건들을 충족시킨다.
또한, 기능성 층은 또한 2C1B 공정에서 사용될 수 있다.
본 조성물은
a) 결합제로서, 적어도 하나의 포화되거나 불포화된, 에폭시-개질된 폴리에스테르,
b) 추가 결합제로서, 적어도 하나의 아크릴레이트 폴리머 또는 폴리우레탄 폴리머,
c) 폴리머 미세입자,
d) 가교제로서, 블로킹된 이소시아네이트 및 아미노 수지로 이루어진 작용기를 포함하는 적어도 하나의 폴리머,
e) 적어도 하나의 안료,
f) 적어도 하나의 유기 용매, 및
g) 적어도 하나의 보조제 또는 첨가제를 포함하며,
본 조성물 중의 고형물은 적어도 50 중량%이며, 본 조성물은 무수(water-free)이다.
50 중량% 이상의 고형물 분율을 갖는 조성물은 고-고형물 조성물로서 칭하여진다. 상응하는 코팅 물질은 고-고형물 코팅 물질이라 칭한다.
무수 조성물은 물이 존재하지 않거나 실질적으로 존재하지 않는 조성물이다. 물 분율은 바람직하게, 조성물의 전체 중량을 기준으로, 1 중량% 미만이다.
조성물 및 이의 구성성분들의 고형물 함량은 1.0 g의 초기 질량에서, 125℃의 온도 및 60 분의 시험 기간 동안에 DIN ISO 3251에 따라 확인된다.
조성물은 바람직하게 조성물의 전체 중량을 기준으로, 5 중량% 내지 20 중량%의 에폭시-개질된 폴리에스테르를 포함한다. 조성물의 모든 구성성분들의 중량부의 합은 100 중량%에 이른다.
하나의 특히 바람직한 구체예에서, 본 발명의 조성물은,
각 경우에 조성물의 전체 중량을 기준으로,
a) 5 중량% 내지 20 중량%의, 결합제로서의 적어도 하나의 포화되거나 불포화된, 에폭시-개질된 폴리에스테르,
b) 5 중량% 내지 30 중량%의, 추가 결합제로서의 적어도 하나의 아크릴레이트 폴리머 또는 폴리우레탄 폴리머,
c) 5 중량% 내지 20 중량%의 폴리머 미세입자,
d) 5 중량% 내지 15 중량%의, 가교제로서의 블로킹된 이소시아네이트 및 아미노 수지로 이루어진 작용기를 포함하는 적어도 하나의 폴리머,
e) 5 중량% 내지 49.5 중량%의 적어도 하나의 안료,
f) 30 중량% 내지 50 중량%의 적어도 하나의 유기 용매, 및
g) 0.5 중량% 내지 40 중량%의 적어도 하나의 보조제 또는 첨가제를 포함한다.
에폭시- 개질된 폴리에스테르 결합제( PE )
에폭시-개질된 폴리에스테르 결합제(PE)는 글리시딜 에스테르를 함유한 단위로 개질된 폴리에스테르 수지이다.
본 발명의 조성물은 각 경우에 조성물의 전체 중량을 기준으로, 바람직하게 7 중량% 내지 18 중량%, 더욱 바람직하게 9 중량% 내지 15 중량%의 적어도 하나의 에폭시-개질된 폴리에스테르 결합제(PE)를 포함한다.
에폭시-개질된 폴리에스테르 결합제는 각 경우에 고형물을 기준으로, 바람직하게 2 내지 40 mg KOH/g, 더욱 바람직하게 5 내지 20 mg KOH/g의 산가(acid number)를 갖는다. 산가는 DIN 53402에 따라 결정된다.
히드록실가(hydroxyl number)는 각 경우에 고형물을 기준으로, 바람직하게 50 내지 250 mg KOH/g, 더욱 바람직하게 80 내지 200 mg KOH/g이다. 히드록실가는 DIN 53240에 따라 결정된다.
에폭시-개질된 폴리에스테르 결합제는 바람직하게 40 중량% 내지 90 중량%, 더욱 바람직하게 50 중량% 내지 80 중량%의 고형물 함량을 갖는다.
적합한 에폭시-개질된 폴리에스테르 수지(PE)는 포화되거나 불포화될 수 있고, 특히 포화될 수 있다. 불포화된 폴리에스테르 수지는 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 함유한 폴리에스테르 수지이다. 포화된 폴리에스테르 수지는 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 함유하지 않은 폴리에스테르 수지이다.
에폭시-개질된 폴리에스테르 결합제(PE)는 바람직하게 5,000 내지 20,000 g/mol의 중량평균 분자량을 갖는다. 바람직한 에폭시-개질된 폴리에스테르 결합제는 7,000 내지 18,000 g/mol, 더욱 바람직하게 9,000 내지 16,000 g/mol의 중량평균 분자량을 갖는다. 분자량은 스티렌-디비닐벤젠 컬럼 콤비네이션 상에서 용리액(1 ml/분)으로서 THF(THF 중량을 기준으로 0.1 중량%의 아세트산 함유)와 함께 GPC 분석에 의해 결정된다. 보정은 폴리스티렌 표준물을 이용하여 수행된다.
폴리에스테르 수지(PE)는 유기 디카복실산 또는 이들의 무수물을 유기 디올로 에스테르화함으로써 제조되거나 히드록시카복실산 또는 락톤으로부터 유도된다. 분지된 폴리에스테르 폴리올을 제조하기 위하여, 추가적으로, 소량의, 2개 초과의 작용기를 갖는 폴리올 또는 폴리카복실산이 사용될 수 있다. 디카복실산 및/또는 폴리카복실산, 및 디올 및/또는 폴리올은 선형 또는 분지형의 지방족, 지환족 또는 방향족의 디카복실산 및/또는 폴리카복실산 또는 디올 및/또는 폴리올일 수 있다.
폴리에스테르 수지를 제조하기 위해 적합한 디올의 예는 알킬렌 글리콜, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 부탄-1,4-디올, 헥산-1,6-디올, 네오펜틸글리콜, 및 그밖의 디올, 예를 들어 디메틸올시클로헥산을 포함한다. 또한, 소량의, 즉 폴리올 및 디올의 전체 중량을 기준으로 10 중량% 이하의, 폴리올, 예를 들어 트리메틸올프로판, 글리세롤, 및 펜타에리스리톨을 첨가하는 것이 가능하다. 폴리에스테르의 산 성분은 주로 분자 중에 2 내지 44개, 바람직하게 4 내지 36개의 탄소 원자를 갖는 저분자량 디카복실산 또는 이들의 무수물로 이루어진다. 적합한 산의 예는 o-프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라히드로프탈산, 시클로헥산디카복실산, 숙신산, 아디프산, 아젤라산, 세박산, 말레산, 푸마르산, 글루타르산, 헥사클로로헵탄디카복실산, 테트라클로로프탈산 및/또는 다이머화된 지방산을 포함한다. 이러한 산 대신에, 또한 존재하는 경우에 이러한 산들의 무수물을 사용하는 것이 가능하다. 폴리에스테르 폴리올의 형성 시에, 또한 비교적 소량의 3개 이상의 카복실 기를 갖는 카복실산, 예를 들어 트리멜리트산 무수물 또는 말레산 무수물과 불포화된 지방산의 부가물을 사용하는 것이 가능하다.
디올로서, 또한 락톤을 2가 알코올과 반응시킴으로써 얻어진 폴리에스테르 디올을 사용하는 것이 가능하다. 이러한 것들은 말단 히드록실기 및 화학식 (-CO-(CHR2)n-CH2-0)의 반복 폴리에스테르 부분의 존재에 의해 구별된다. 이러한 화학식에서, n은 바람직하게 4 내지 12이며, 치환체 R2는 독립적으로 각 경우에 수소 또는 알킬, 시클로알킬 또는 알콕시 라디칼이다. 바람직하게, 치환체 R2 중 어느 하나도 12개 초과의 탄소 원자를 함유하지 않는다. 이의 예에는 히드록시카프로산, 히드록시부티르산, 히드록시데칸산 및/또는 12-히드록시스테아르산이 있다.
폴리에스테르 디올의 제조를 위해 n이 4의 수치를 가지며 R2 치환체 모두가소인 비치환된 엡실론-카프로락톤이 바람직하다. 락톤과의 반응은 저분자량 폴리올, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 및 디메틸올시클로헥산에 의해 개시된다. 또한, 다른 반응 성분들, 예를 들어 알킬디아민(예를 들어, 에틸렌디아민, 트리에틸렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민), 알킬디알칸올아민, 또는 그밖의 우레아 화합물, 예를 들어 에틸렌우레아 또는 N,N'-디메틸우레아가 카프로락톤과 반응되는 것이 가능하다. 비교적 고분자량의 다른 적합한 디올은 예를 들어 엡실론-카프로락탐을 저분자량 디올과 반응시킴으로써 제조되는 폴리락탐 디올을 포함한다.
폴리에스테르의 에폭시 개질을 위해 포화된 모노카복실산의 글리시딜 에스테르가 바람직하다. 분자 당 5 내지 18개의 C 원자를 갖는 알파-분지된 모노카복실산의 글리시딜 에스테르를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는, Shell로부터의 Versatic® 산의 글리시딜 에스테르가 사용된다. 이러한 글리시딜 에스테르는 상표명 "Cardura E10"으로 상업적으로 입수 가능하다.
본 발명의 코팅 물질에서 사용되는 에폭시-개질된 폴리에스테르 결합제(PE)는 각 경우에 폴리에스테르 결합제의 전체 중량을 기준으로, 5 중량% 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게 7 중량% 내지 13 중량%의 에폭시기 함량을 갖는다.
추가 결합제( BM )
본 발명의 조성물은 추가 결합제(BM)로서 적어도 하나의 아크릴레이트 폴리머 또는 폴리우레탄 폴리머를 포함한다. 추가 결합제는 본 발명의 조성물 중에, 조성물의 전체 중량을 기준으로 바람직하게 5 중량% 내지 30 중량%의 분율로 존재한다.
본 발명의 조성물은 각 경우에 조성물의 전체 중량을 기준으로 바람직하게 10 중량% 내지 25 중량%, 더욱 바람직하게 12 중량% 내지 23 중량%의 적어도 하나의 추가 결합제(BM)를 포함한다.
적합한 아크릴레이트 결합제(AC)는 독일특허출원 DE 2006053776 A1, 23쪽, 10줄에서 26쪽, 2줄에 개괄적으로 기술되어 있다.
적합한 폴리우레탄 결합제(PUR)는 독일특허출원 DE 2006053776 A1, 26쪽 4줄에서 28쪽 30줄에 개괄적으로 기술되어 있다.
폴리머 미세입자(M)
본 발명의 조성물은 폴리머 미세입자를 포함한다. 이는 각 경우에 조성물의 전체 중량을 기준으로 바람직하게 5.0 중량% 내지 20.0 중량%, 더욱 바람직하게 8.0 중량% 내지 15.0 중량% 존재한다.
본 발명의 조성물 중의 폴리머 미세입자는, 이러한 미세입자가 개개의 층들 간의 혼합을 방지할 수 있기 때문에, 유리하다.
적합한 폴리머 미세입자는, 예를 들어 EP-A-480 959, 3쪽 36줄에서 4쪽 35줄, WO 96/24619, WO 99/42529, EP-B-1 173 491, EP-B-1 185 568, WO 03/089487, WO 03/089477, WO 01/72909, 및 WO 99/42531호에 기술되어 있다. 폴리머 미세입자는 특히 베이스코트에 의한 수준(level), 수용력(standing capacity), 증발 거동, 및 용해 거동을 조절하기 위해 사용될 수 있다.
적합한 폴리머 미세입자는 통상적으로 2,000 내지 100,000의 중량평균 분자량을 갖는다. 분자량은 스티렌-디비닐벤젠 컬럼 콤비네이션 상에서 용리액(1 ml/분)으로서 THF(THF 중량을 기준으로 0.1 중량% 아세트산 함유)와 함께 GPC 분석에 의해 결정된다. 보정은 폴리스티렌 표준물을 이용하여 수행된다.
적합한 폴리머 미세입자는 ISO 13320-1에 따라, 바람직하게 0.01 내지 10 ㎛, 더욱 바람직하게 0.01 내지 5 ㎛, 및 특히 바람직하게 0.02 내지 2 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는다.
특히 바람직하게 사용되는 폴리머 미세입자는 가교제의 작용기와 반응할 수 있는 반응성 작용기를 함유한다. 특히, 이러한 경우에, 폴리머 미세입자는 히드록실기를 함유한다. 폴리머 미세입자는 DIN 53240에 따라 바람직하게 5 내지 150 mg KOH/g의 히드록실가를 갖는다. 히드록실-함유 폴리머 미세입자는 예를 들어, WO 01/72909호에 기술되어 있다.
가교된 폴리머 미세입자는 예를 들어,
(a) 분자 당 1개의 에틸렌성 불포화 기를 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머, 또는 이러한 모노머들의 혼합물, 및
(b) 분자 당 적어도 2개의 에틸렌성 불포화 기를 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머, 또는 이러한 모노머들의 혼합물의, 혼합물을,
수성상에서, 임의적으로 에멀젼화제의 존재하에 또는 임의적으로 지지체 수지의 존재하에 중합시키고, 이후에,
이에 따라 얻어진 폴리머 미세입자 수성 분산물을 유기 용매 또는 유기 용매들의 혼합물에 옮김으로써 얻어질 수 있다.
바람직한 폴리머 미세입자는 이온성 및/또는 극성 기, 바람직하게 히드록실기 및/또는 카복실기를 포함한 성분들을 사용하여 제조된 폴리머 미세입자이다. 성분 (a) 및 (b)는 일반적으로 각각 폴리머 미세입자의 전체 중량을 기준으로, 1 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게 3 중량% 내지 15 중량%의 이온성 및/또는 극성 기를 함유하여야 한다.
충분히 가교된 폴리머 미세입자를 얻기 위하여, 일반적으로 1 mole의 성분 (a)에 대해, 0.25 내지 1.2 mol, 바람직하게 0.3 내지 1 mol의 성분 (b)를 사용하는 것이 충분하다.
본 발명의 조성물에서 사용되는 폴리머 미세입자(M)는 대안적으로 유기상에서 직접적으로 제조될 수 있다.
사용되는 폴리머 미세입자는 바람직하게, 예를 들어
(c) 분자 당 적어도 하나의 반응성 기(G1)를 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머(M1), 또는 이러한 모노머(M1)들의 혼합물, 및
(d) 임의적으로, 분자 당 (G1)과는 다른, 적어도 하나의 반응성 기(G2)를 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머(M2), 또는 이러한 모노머(M2)들의 혼합물, 및
(e) 임의적으로 추가의 에틸렌성 불포화 모노머(M3) 또는 이러한 모노머(M3)의 혼합물의, 혼합물물을
유기 용매 중에서, 임의적으로 지지체 수지의 존재 하에서 중합시킴으로써 얻어질 수 있다.
적합한 모노머(M1)의 예는 히드록실기, 카바메이트기, 아미노기, 알콕시메틸아미노기, 알로파네이트기 또는 이미노기, 특히 히드록실기를 함유한 모노머이다.
반응성 기(G1)를 갖는 모노머(M1)는 또한, 하나의 화합물 (a)이 반응성 기(a) 및 적어도 하나의 에틸렌성 불포화 이중 결합을 함유하고 다른 화합물이 적어도 하나의 에틸렌성 불포화 이중 결합을 함유하는 두 개의 화합물을 반응시킴으로써 제조될 수 있다.
적합한 모노머(M2)의 예는 카복실 기를 함유한 모노머이다.
적합한 모노머(M3)는 통상적으로 사용되고 중성 모노머로서 칭하여지는 모노머로서, 다시 말해서 분자 당 두 개 이상의 에틸렌성 불포화 기를 포함하거나 이러한 모노머들의 혼합물을 포함하는 에틸렌성 불포화 모노머이다.
가교제 (V)
본 발명의 조성물은 바람직하게, 조성물의 전체 중량을 기준으로 바람직하게 5 중량% 내지 15 중량%의, 블로킹된 이소시아네이트 및 아미노 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 폴리머를 포함한다.
본 발명의 조성물은 바람직하게 각 경우에 전체 결합제 고형물을 기준으로 20 중량% 내지 25 중량%의 아미노 수지 및 0 중량% 내지 10 중량%의 블로킹된 이소시아네이트를 포함한다. 21 중량% 내지 24 중량%의 아미노 수지가 바람직하다. 마찬가지로, 2 중량% 내지 6 중량%의 블로킹된 이소시아네이트가 바람직하다. 특히 바람직하게, 본 발명의 조성물은 21 중량% 내지 24 중량%의 아미노 수지, 및 2 중량% 내지 6 중량%의 블로킹된 이소시아네이트를 포함한다.
고려되는 블로킹된 이소시아네이트에는 통상적으로 코팅 산업 분야에서 사용되는 블로킹된 이소시아네이트, 예를 들어, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 톨릴렌 디이소시아네이트(TDI), 이들의 다이머 또는 트라이머, 및 유도체 및 블로킹된 변형체가 있다.
블로킹된 이소시아네이트는 블로킹제와의 반응에 의해 이소시아네이트로부터 얻어질 수 있다. 이소시아네이트를 위해 적합한 블로킹제는 모든 통상적으로 사용되는 블로킹제, 예를 들어 상응하는 알코올, 아민, 케톤, 피라졸 등, 바람직하게 130℃ 미만의 탈블로킹 온도를 갖는 블로킹제를 포함한다. 디메틸피라졸-블로킹된 이소시아네이트, 보다 특히 Bayer로부터의 Desmodur® PL 350 SN 및 Desmodur® VP LS 2253을 사용하는 것이 바람직하다.
적합한 아미노 수지에는 원칙적으로 코팅 산업 분야에서 통상적으로 사용되는 아미노 수지이며, 기능성 층의 일부 성질들은 아미노 수지의 반응성에 의해 조절될 수 있다. 가교제가 더욱 반응성일수록, 페인트 시스템의 레벨링 및 코팅 물질의 저장 안정성이 떨어진다. 레벨링 및 저장 안정성은 예를 들어 에테르화 정도 및 에테르화를 위해 사용되는 알코올에 의해 영향을 받을 수 있다. 적합한 알코올의 예는 메탄올 및 부탄올을 포함한다. 모노머 가교 수지, 예를 들어 헥사(메톡시메틸)멜라민(HMMM), 또는 혼합된 에테르화를 갖는 멜라민, 또는 그 밖의 폴리머 가교 수지가 사용될 수 있다. 메탄올 및/또는 부탄올로 에테르화된 아미노 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 이의 예에는 Ineos Melamines로부터 상표명 Cymel®, Resimene®, Maprenal®, 및 Luwipal®, 보다 특히 Resimene® 747 및 Resimene® 755로 상업적으로 입수 가능한 제품이다.
유리하게, 가교제로서 비블로킹된 이소시아네이트가 존재하지 않는데, 왜냐하면 이러한 것들은 점도의 원치않는 증가를 초래하기 때문이다.
안료(P)
본 발명의 조성물은 조성물의 전체 중량을 기준으로, 바람직하게 5 중량% 내지 49.5 중량%의 적어도 하나의 안료(P)를 포함한다. 바람직한 조성물은 8 중량% 내지 40 중량%의 안료를 포함하는 조성물이다.
안료는 염료와는 달리, 주변 매질에 불용성인 분말 또는 플레이트 형태의 착색제이다[예를 들어, Roempp Lacke und Druckfarben, page 451, entry heading "Pigments"].
안료는 바람직하게 유기 및 무기 칼라, 이펙트, 칼라 및 이펙트, 자기 차폐, 전기 전도성, 내부식성, 형광, 및 인광 안료로 이루어진 군으로부터 선택된다. 칼라 및/또는 이펙트 안료를 사용하는 것이 바람직하다.
특히 바람직하게, 조성물은 적어도 하나의 이펙트 안료, 보다 특히 적어도 하나의 금속 플레이크 안료를 포함한다. 이펙트 안료 또는 안료들과 함께, 조성물은 임의적으로 적어도 하나 이상의 칼라 안료를 추가로 포함한다.
또한 칼라를 제공할 수 있는 적합한 이펙트 안료의 예에는, 금속 플레이크 안료, 예를 들어 상업적 알루미늄 브론즈 및 상업적 스테인레스 스틸 브론즈, 및 비금속성 이펙트 안료, 예를 들어 펄광 안료 및 간섭 안료, 예를 들어 산화철을 기반으로 한 판상형 이펙트 안료, 또는 액정 이펙트 안료가 있다. 추가적인 상세한 설명은 문헌[Roempp Lexikon Lacke und Druckfarben, page 176, entry heading "Effect Pigments" and pages 380 and 381, entry Keadings "Metal oxide-mica Pigments" to "Metal Pigments"]에 기술되어 있다.
보다 특히 상업적인 알루미늄 브론즈가 사용된다. 사용되는 타입은 Eckart로부터의 상품명 Stapa® Metallux로 상업적으로 입수 가능한 미처리된 타입, 및 예를 들어 WO 01/81483호에 기술되고 Eckart로부터의 상품명 Hydrolan®으로 상업적으로 입수 가능한 처리된 타입, 보다 특히 실란화된 타입 둘 모두를 포함한다.
금속 플레이크 안료는 바람직하게 200 내지 2,000 nm, 및 보다 특히 500 내지 1,500 nm의 두께를 갖는다. 이러한 측정은 Leica DM-RX, 광현미경을 이용하여 500 내지 1,000 배 배율로 수행된다.
금속 플레이크 안료는 바람직하게 10 내지 50 ㎛, 및 더욱 바람직하게 13 내지 25 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는다(Cilas (instrument 1064)에 따른 ISO 13320-1).
적합한 유기 및/또는 무기 칼라 안료는 코팅 산업에서 통상적으로 사용되는 안료이다.
적합한 무기 칼라 안료의 예에는 백색 안료, 예를 들어, 이산화티탄, 아연 화이트, 아연 설파이드 또는 리소폰(lithopone); 검정색 안료, 예를 들어 카본 블랙, 철 망간 블랙 또는 스피넬 블랙; 색채 안료, 예를 들어 산화크롬, 산화크롬 수화물 그린, 코발트 그린 또는 울트라마린 그린, 코발트 블루, 울트라마린 블루 또는 망간 블루, 울트라마린 바이올렛 또는 코발트 및 망간 바이올렛, 적색 산화철, 카드뮴 설포셀레나이드, 몰리브데이트 레드 또는 울트라마린 레드; 갈색 산화철, 혼합된 브라운, 스피넬 상 및 커런덤 상(corundum phase) 또는 크롬 오렌지; 또는 엘로우 산화철, 니켈 티탄 엘로우, 크롬 티탄 엘로우, 카드뮴 설파이드, 카드뮴 아연 설파이드, 크롬 엘로우 또는 비스무트 바나데이트가 있다.
본 발명의 조성물은 바람직하게 조성물의 전체 중량을 기준으로, 0.01 중량% 내지 50.0 중량%의 무기 칼라 안료를 포함한다. 검정색 안료가 사용되는 경우에, 본 발명의 조성물에서의 이들의 분율은 조성물의 전체 중량을 기준으로, 바람직하게 0.6 중량% 내지 30.0 중량%이다.
적합한 유기 칼라 안료의 예에는 모노아조 안료, 디스아조 안료, 안트라퀴논 안료, 벤즈이미다졸 안료, 퀴나크리돈 안료, 퀴노프탈론 안료, 디케토피롤로피롤 안료, 디옥사진 안료, 인단트론 안료, 이소인돌린 안료, 이소인돌리논 안료, 아조메틴 안료, 티오인디고 안료, 금속 착물 안료, 페리논 안료, 페릴렌 안료, 프탈로시아닌 안료 또는 아닐린 블랙이 있다.
추가로 상세히 설명하기 위하여, 문헌[Roempp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, pages 180 and 181, entry headings "Iran blue Pigments" to "Klack iron oxide", pages 451 to 453, entry headings "Pigments" to "Pigment volurne concentration", page 563, entry heading "Thioindigo Pigments", page 567, entry heading "Titanium dioxide Pigments", pages 400 and 467, entry heading "Naturaily occurring Pigments", page 459, entry heading "Polycycfic Pigments", page 52, entry headings "Azomethine Pigments", "Azo Pigments", and page 379, entry heading 5 "Metal complex Pigments"]을 참조한다.
안료의 양은 매우 다양하게 변경될 수 있고, 주로 셋팅될 색도에 의해 및 기능성 층에서의 안료의 분산성 및 UV 투과성에 의해 유도될 수 있다.
유기 용매(L)
본 발명의 조성물은 조성물의 전체 중량을 기준으로, 바람직하게 30 중량% 내지 50 중량%의 적어도 하나의 유기 용매(L)를 포함한다.
본 발명의 조성물은 각 경우에 조성물의 전체 중량을 기준으로, 바람직하게 35 중량% 내지 45 중량%, 더욱 바람직하게 38 중량% 내지 45 중량%의 적어도 하나의 유기 용매(L)를 포함한다.
적합한 유기 용매(L)는 코팅 산업에서 통상적으로 사용되는 모든 용매로서, 이의 예에는 알코올, 글리콜 에테르, 에스테르, 에테르 에스테르, 및 케톤, 지방족 및/또는 방향족 탄화수소, 예를 들어 아세톤, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 에틸 케톤, 부틸 아세테이트, 3-부톡시-2-프로판올, 에틸 에톡시프로피오네이트, 부틸글리콜, 부틸글리콜 아세테이트, 부탄올, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 부틸 글리콜레이트, 자일렌, 톨루엔, 지방족 탄화수소, 예를 들어 Shellsol T(Shell로부터의 지방족 탄화수소), Pine Oil 90/95(방향족 탄화수소), Solventnaphtha®(Shell로부터의 탄화수소), Solvesso(ExxonMobil로부터의 방향족 탄화수소), 미네랄 스피릿135/180(BP로부터의 방향족 탄화수소) 등이 있다.
유기 용매(L)의 양을 통하여, 조성물의 점도에 영향을 미치는 것이 가능하며, 이러한 방식으로 스프레이 점도를 조정하는 것이 바람직하다. 스프레이 점도는 스프레이 도포 이전에 용매의 첨가에 의해 조정되는 코팅 물질에 대한 점도이다[Roempp Lacke und Druckfarben, page 537, entry heading "Spray viscosity"]. 유기 용매(L)의 양은 바람직하게, 본 발명의 기능성 층이 23℃, 포드 4 컵에서 24s 내지 30s, 바람직하게 26s 내지 28s의 유동 시간의 점도를 갖도록 선택된다.
본 발명의 조성물 중의 유기 용매(L)의 양은 조성물이 적어도 50 중량%의 고형물 함량을 갖도록 항상 선택된다. 본 발명의 조성물의 고형물 함량은 바람직하게 적어도 51 중량%, 더욱 바람직하게 52 중량%이다. 기능성 층의 고형물 함량은 DIN ISO 3251에 따른 방법으로 125℃의 온도에서 60분의 시험 기간 동안에 1.0 g의 초기 질량으로 결정된다.
보조제 및 첨가제(Z)
본 발명의 조성물은 조성물의 전체 중량을 기준으로, 바람직하게 0.5 중량% 내지 40 중량%의 적어도 하나의 보조제 또는 첨가제(Z)를 포함한다.
본 발명의 조성물은 각 경우에 조성물의 전체 중량을 기준으로, 바람직하게 1 중량% 내지 35 중량%, 더욱 바람직하게 1.5 중량% 내지 30 중량%의 적어도 하나의 보조제 또는 첨가제(Z)를 포함한다.
적합한 보조제 또는 첨가제(Z)는 코팅 산업에서 통상적으로 사용되는 공지된 보조제 및 첨가제이다. 적합한 보조제 및 첨가제의 예에는 상세하게 문헌["Lackadditive" [Additives for coatings] by Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998]에 기술된 바와 같은, 유기 및 무기 충전제, 예를 들어 탈크 및/또는 염료(주변 매질에서 가용성인 유기, 블랙 또는 색조 물질(예를 들어, Roempp Lacke und Druckfarben, page 221, entry Keading "Colorants")), 및 추가의 통상적인 보조제 및 첨가제, 예를 들어 항산화제, 소포제(deaerating agent), 습윤제, 분산제, 에멀젼화제, 레올로지 보조제, 예를 들어 흐름 조절제, 증점제, 항새그제(antisag agent), 및 요변제(thixotropic agent), 왁스 및 왁스형 화합물, 슬립 첨가제, 반응성 희석제, 자유-흐름 보조제, 건조제, 살생물제, 기판 습윤화 인헨서 첨가제, 표면 평활도 인헨서 첨가제, 소광제, 자유-라디칼 스캐빈저, 광안정화제, 바람직하게 370 nm 미만의 최대 흡수를 갖는 UV 흡수제 및/또는 입체적으로 방해된 아민(HALS), 부식 억제제, 난연제 또는 중합 억제제가 있다. 바람직한 보조제 및 첨가제에는 레올로지 보조제, 소포제, 습윤제, 분산제, UV 흡수제, 및 자유-라디칼 스캐빈저가 있다. 특히 바람직한 보조제 및 첨가제에는 UV 흡수제, 습윤제, 및 레올로지 보조제가 있다.
바람직하게, 탈크는 존재하지 않는다. 탈크를 포함하는 조성물은 수분 노출 후에 접착력의 저하를 나타낸다.
본 발명의 다른 대상
본 발명은 또한 본 발명의 조성물을 제조하는 방법을 제공한다. 이러한 방법에서, 조성물은 구성성분들을 혼합 및 균질화시킴으로써 제조될 수 있다.
본 발명은 또한 코팅 물질로서의 본 조성물의 용도를 제공한다. 코팅 물질은 바람직하게 멀티코트 페인트 시스템에서 기능성 층을 형성시키기 위해 사용되는데, 이러한 멀티코트 페인트 시스템은,
a) 본 발명의 조성물로부터 얻어진, 적어도 하나의 기능성 층 A,
b) 적어도 하나의 베이스코트 물질의 적어도 하나의 베이스코트 B, 및
c) 적어도 하나의 클리어코트 물질의 적어도 하나의 클리어코트 C를 포함한다.
바람직하게는, 기판에 먼저 A, 이후 B, 및 마지막으로 C를 연속적으로 도포한 후에 A, B 및 C를 동시에 경화시키거나(3C1B 공정), 기판에 먼저 A를 도포하고 경화시키고, 이후에 B, 및 마지막으로 C를 기판에 상기 기판에 도포하고, 이후에 B 및 C를 동시에 경화시킨다(2C1B 공정). 3C1B 공정에 의해 얻어진 멀티코트 페인트 시스템에서 기능성 층을 형성시키기 위한 방법이 바람직하다.
본 발명은 또한
a) 본 발명의 조성물로부터 얻어진 적어도 하나의 기능성 층 A,
b) 적어도 하나의 베이스코트 물질의 적어도 하나의 베이스코트 B, 및
c) 적어도 하나의 클리어코트 물질의 적어도 하나의 클리어코트 C로 이루어진 멀티코트 페인트 시스템을 제공한다.
본 발명의 멀티코트 페인트 시스템은 바람직하게 2C1B 또는 3C1B 공정에 의해 얻어질 수 있다. 더욱 바람직하게, 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템은 3C1B 공정에 의해 얻어질 수 있다.
본 발명의 멀티코트 페인트 시스템은 바람직하게 정확하게 하나의 기능성 층, 정확하게 하나의 베이스코트, 및 정확하게 하나의 클리어코트로 이루어진다. 이를 위하여, 특히 바람직하게, 정확하게 하나의 본 발명의 조성물이 기능성 층을 위해 사용되며, 정확하게 하나의 베이스코트 물질이 베이스코트를 위해 사용되며, 정확하게 하나의 클리어코트 물질이 클리어코트를 위해 사용된다.
본 발명의 멀티코트 페인트 시스템은 임의의 요망되는 기판에 도포될 수 있다. 상기 기판은 임의의 매우 다양한 물질, 및 이러한 물질들의 조합물로 이루어질 수 있다. 바람직하게, 이러한 것들은 금속, 플라스틱 및/또는 유리, 더욱 바람직하게 금속 및/또는 플라스틱으로 이루어진다.
기판에는 통상적으로, 전착, 딥핑, 나이프코팅, 스프레잉 및/또는 롤링과 같은 통상적인 방법에 의해 도포된, 프라이머, 및 적절한 경우에 플래시 프라이머(flash primer)가 제공된다. 프라이머는 바람직하게 본 발명의 조성물이 도포되기 전에 적어도 일부 또는 전부 경화된다. 프라이머 또는 서페이서는 통상적으로 3 내지 30분의 시간 동안에 80 내지 170℃의 온도로 가열시킴으로써 경화된다.
적합한 베이스코트 물질에는 통상적으로 사용되는 모든 용매계의 유색 코팅 물질, 예를 들어 중간 정도의 고형물(15 중량% 내지 30 중량%의 고형물 분율) 또는 고-고형물(적어도 40 중량%의 고형물 분율)의 베이스코트 물질이 있다. 사용되는 베이스코트 물질은 열적으로 및/또는 방사선을 이용하여, 보다 특히 UV선을 이용하여 경화될 수 있다.
베이스코트 물질은 통상적으로 작용기를 갖는 적어도 하나의 결합제 및 상기 결합제의 작용기에 대해 상호 보완적인 작용기를 갖는 적어도 하나의 가교제를 포함한다. 이러한 상호 보완적인 작용기의 예에는 특히 (카복실/에폭시), (아민 또는 티올 또는 히드록실/블로킹되거나 유리된 이소시아네이트 또는 알콕실화된 아미노기 또는 에스테르교환 가능한 기), ((메트)아크릴로일/CH-산성 또는 아민 또는 히드록실 또는 티올), (카바메이트/알콕실화된 아미노기), 및 ((메트)아크릴로일/(메트)아크릴로일)이 있다.
특히, 상응하는 가교제와 조합하여, 특히 이소시아네이트, 아미노 수지 및/또는 무수물과 조합하여, 바람직하게 히드록실, 아미노, 카바메이트, 카복실, (메트)아크릴로일 및/또는 티올기를 갖는 폴리우레탄 수지 및/또는 폴리아크릴레이트 수지 및/또는 폴리에스테르 수지를 기반으로 하는 베이스코트 물질이 사용된다.
결합제 및 가교제 이외에, 베이스코트 물질은 문헌["Lackadditive" [Additives for coatings] by Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998]에서 상세하게 기술되는 바와 같은, 통상적인 보조제 및 첨가제, 예를 들어 가교 촉매, 소포제, 접착 촉진제, 기판 습윤화 인헨서 첨가제, 레올로지 제제, 왁스, 흐름 조절제, 광안정화제, 바람직하게 370 nm 미만의 최대 흡수를 갖는 상술된 UV 흡수제 및/또는 HALS, 부식 억제제, 살생물제, 난연제, 또는 중합 억제제를 포함한다. 적합한 유색 코팅 물질은 예를 들어 독일특허출원 DE-A-2006053776호에 기술되어 있다.
베이스코트 물질은 폴리머 미세입자를 포함할 수 있다. 이는 보다 양호한 플롭 거동을 달성하게 할 수 있게 한다.
본 발명의 멀티코트 페인트 시스템의 적합한 클리어코트 물질은 통상적으로 사용되는 모든 투명한 코팅 물질, 예를 들어 통상적으로 사용되는 수성 또는 용매계 투명 코팅 물질로서, 이는 1-성분으로서 또는 2-성분 또는 다중성분 코팅 물질 중 어느 하나로서 포뮬레이션될 수 있다. 또한, 분말 슬러리 클리어코트가 적합하다. 투명 코팅 물질(클리어코트 물질)은 바람직하게 적어도 40 중량%의 고형물 분율을 갖는다. 사용되는 투명 코팅 물질은 열적으로 및/또는 방사선을 이용하여, 보다 특히 UV선을 이용하여 경화될 수 있다.
투명 코팅 물질은 통상적으로 작용기를 갖는 적어도 하나의 결합제, 및 상기 결합제의 작용기와 상호 보완적인 작용기를 갖는 적어도 하나의 가교제를 포함한다. 이러한 상호 보완적인 작용기의 예에는, 보다 특히 각각 서로 상호 보완적인 하기 쌍이 있다: (카복실/에폭시), (아민 또는 티올 또는 히드록실/블로킹되거나 유리된 이소시아네이트 또는 알콕실화된 아미노기 또는 에스테르교환 가능한 기), ((메트)아크릴로일/CH-산성 또는 아민 또는 히드록실 또는 티올), (카바메이트/알콕실화된 아미노 기), 및 ((메트)아크릴로일/(메트)아크릴로일).
특히, 상응하는 가교제와 조합하여, 보다 특히 이소시아네이트, 아미노 수지 및/또는 무수물과 조합하여, 바람직하게 히드록실, 아미노, 카바메이트, 카복실, (메트)아크릴로일) 및/또는 티올기를 갖는 폴리우레탄 수지 및/또는 폴리아크릴레이트 수지 및/또는 폴리에스테르 수지를 기반으로 한 특히 투명 코팅 물질이 사용된다.
결합제 및 가교제 이외에, 투명 코팅 물질은 문헌["Lackadditive" [Additives for coatings] by Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998]에서 상세하게 기술되는 바와 같은, 통상적인 보조제 및 첨가제, 예를 들어 가교 촉매, 소포제, 접착 촉진제, 기판 습윤화 인헨서 첨가제, 표면 평활도 인헨서 첨가제, 소광제, 광안정화제, 바람직하게 370 nm 미만의 최대 흡수를 갖는 UV 흡수제 및/또는 HALS, 부식 억제제, 살생물제, 난연제, 또는 중합 억제제를 포함한다.
적합한 투명 코팅 물질은 예를 들어 WO 03/050194 A1, US 2008/076868 A1, 및 WO 06/063304 A1호에 기술되어 있다.
본 발명의 멀티코트 페인트 시스템의 기능성 층 A는 바람직하게 5 내지 40 ㎛, 더욱 바람직하게 10 내지 30 ㎛, 특히 바람직하게 15 내지 25 ㎛, 및 매우 바람직하게 18 내지 25 ㎛의 건조 필름 두께를 갖는다.
베이스코트 B의 건조 필름 두께는 바람직하게 5 내지 40 ㎛, 더욱 바람직하게 10 내지 30 ㎛, 특히 바람직하게 15 내지 25 ㎛, 및 매우 바람직하게 18 내지 25 ㎛이다.
클리어코트 C는 바람직하게 10 내지 120 ㎛, 더욱 바람직하게 30 내지 80 ㎛, 및 보다 특히 40 내지 70 ㎛의 건조 필름 두께를 갖는다.
본 발명은 또한 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 조성물은 기판에 도포된다. 기판은 바람직하게 프라임처리된다. 이후에, 적어도 하나의 베이스코트 물질, 및 이후에 적어도 하나의 클리어코트 물질이 도포된다. 바람직하게, 조성물 및 베이스코트 및 클리어코트는 동시에 경화되거나(3C1B 공정), 조성물이 먼저 도포되고 경화된 후에 베이스코트 및 클리어코트가 도포되고 동시에 경화된다(2C1B 공정). 조성물 및 또한 베이스코트 및 클리어코트가 동시에 경화되는 것이 특히 바람직하다.
베이스코트 및 클리어코트 물질은, 본 발명의 조성물과 같이, 딥핑, 나이프코팅, 스프레잉 및 롤링과 같은, 액상 코팅 물질의 도포를 위한 통상적인 방법, 보다 특히 스프레잉을 이용하여 도포된다. 적절한 경우에 핫 스프레이 도포, 예를 들어 열기(hot air) 스프레잉과 함께, 예를 들어 압축 공기 스프레잉, 에어리스 스프레잉, 고속 회전 및 정전기 스프레이 도포(ESTA)와 같은 스프레이 도포법이 바람직하다. 제 1 도포에서 ESTA에 의해 베이스코트를 도포하고 제 2 도포에서 공압으로 도포하는 것이 특히 유리하다.
3C1B 공정에서, 본 발명의 조성물은, 도포 후에, 바람직하게 30 내지 100℃ 미만의 온도에서 1 내지 15분의 시간 동안 플래시되거나 건조된다. 이후에, 베이스코트는 도포되고 또한 바람직하게 30 내지 100℃ 미만의 온도에서 1 내지 15분의 시간 동안 간단히 플래시되거나 간단히 건조된다. 이후에, 투명 코팅 물질이 도포된다.
도포된 본 발명의 조성물(습윤 기능성 층), 도포된 베이스코트(습윤 베이스코트), 및 도포된 클리어코트(습윤 클리어코트)는 바람직하게 적어도 열적으로 경화된다. 클리어코트가 또한 화학선으로 경화 가능한 경우에, 후경화는 화학선으로의 조사에 의해 이루어진다. 경화는 특정 휴지 시간 후에 이루어질 수 있다. 이러한 시간은 30초 내지 2 시간, 바람직하게 1분 내지 1 시간, 및 보다 특히 1 내지 45분의 기간을 가질 수 있다. 휴지 시간은 예를 들어 흐름을 위해, 및 코팅 필름의 탈기를 위해, 또는 휘발성 구성성분들의 증발을 위해 제공된다. 휴지 시간은 90℃ 이하의 상승된 온도의 도포를 통해 및/또는 감소된 대기 수분(공기 1 kg 당 10 g 미만의 물)을 통해 촉진되고/거나 단축될 수 있으며, 단 이는 조기의 완전한 가교와 같은 코팅 필름에 대한 어떠한 손상 또는 변화를 수반하지 않는다.
경화는 통상적으로 90 내지 160℃의 온도에서 15 내지 90분의 시간 동안 일어난다.
습윤 기능성 층, 습윤 베이스코트 및 습윤 클리어코트의 건조 및/또는 컨디셔닝을 위하여, 관통-타입 오븐, 복사형 IR 및 NIR 히터, 송풍기, 및 송풍 터널과 같은 통상적이고 공지된 장비를 이용하면서, 열적 및/또는 대류 기술을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 타입의 장비는 또한 서로 조합될 수 있다.
2C1B 공정에서의 절차는, 조성물이 먼저 도포되고, 건조되고, 경화된다는 차이점을 제외하고 유사하다. 이 후에, 베이스코트 및 클리어코트가 상술된 방법을 이용하여 도포되고, 건조되고, 경화된다.
본 발명은 또한 기판을 코팅하기 위한 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템의 용도를 제공한다. 고려되는 기판은 바람직하게 상기에 명시된 기판이다.
본 발명의 멀티코트 페인트 시스템은 특히 자동차 OEM 피니싱 분야 뿐만 아니라 다용도 자동차 피니싱 및 자동차 리피니시(refinish) 분야에서 사용되며, 여기서 이러한 것들은 자동차 바디 또는 내부 차체 부품 또는 외부 차체 부품의 코팅을 위해 사용된다. 그러나, 이러한 것들은 또한 예를 들어 배 및 항공기용 구성요소, 또는 가전 기기 및 전기 기구, 또는 이들의 부품에 대한 구성요소와 같은 다른 세그먼트에 대해 적합하다.
본 발명은 또한 본 발명의 조성물로 코팅된 기판을 제공한다. 본 발명의 조성물은 바람직하게 멀티코트 페인트 시스템의 기능성 층을 형성한다.
본 발명은 또한 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템으로 코팅된 기판을 제공한다.
하기에서는 본 발명이 실시예를 참조로 하여 예시될 것이다.
실시예
하기 백분율은 중량 백분율로 해석된다.
1. 에폭시- 개질된 폴리에스테르 결합제(E- PE )의 제조
교반기, 전기저항 가열기, 온도계, Pall 고리가 패킹되고 오버헤드 온도계가 장착된 컬럼, 증류 브릿지, 응축 콘덴서, 및 수용기를 구비한 2ℓ 4구 플라스크에 81.0 중량부의 1,6-헥산디올, 108.0 중량부의 네오펜틸 글리콜, 28.0 중량부의 글리세롤, 238.0 중량부의 트리메틸올프로판, 99.0 중량부의 아디프산, 157.0 중량부의 프탈산 무수물, 및 125.0 중량부의 이소프탈산을 계량하였다. 상기 반응 혼합물을, 교반하면서, 160℃로 빠르게 가열시키고, 160℃에서 30분 동안 정치시켰다. 160℃로부터, 온도를 1.5 시간에 걸쳐 190℃로, 컬럼 오버헤드 온도계가 103℃를 초과하지 않는 속도로 증가시켰다. 이후에, 상기 배치를 150℃로 냉각시키고, 63.0 중량부의 Cardura E 10 P 및 7.0 중량부의 자일렌을 첨가하고, 이 후에 가열을 수행하고, 상기 배치를 165℃에서 1 시간 동안 유지시켰다. 이를 이후에 230℃로 가열하고, 산가가 10 mg KOH/g의 수준 미만이 될 때까지 230℃에서 정치시켰다. 에폭시-개질된 폴리에스테르를 추가로 냉각시키고, 38.0 중량부의 솔벤트나프타 155/185, 24.0 중량부의 1-메톡시프로필 아세테이트, 및 35.0 중량부의 에틸 에톡시프로피오네이트의 혼합물로 용해시켰다. 이는 65% 농도의 결합제 농도를 제공한다.
얻어진 에폭시-개질된 폴리에스테르(E-PE)는 각 경우에 고형물을 기준으로, DIN 53402에 따라 8 mg KOH/g의 산가 및 DIN 53240에 따라 102 mg KOH/g의 OH가를 갖는다. 폴리에스테르의 고형물은 65 중량%이다. 중량평균 분자량은 14,500 g/mol이다. 폴리에스테르 중의 에폭시 기의 분율은 폴리에스테르의 전체 중량을 기준으로 10 중량%이다.
2. 에폭시 개질 없는 폴리에스테르( PE )의 제조
반응기에서, 29.1 중량부의 다이머 지방산, 28.5 중량부의 1,6-헥산디올, 8.4 중량부의 이소프탈산, 및 1.2 중량부의 톨루엔의 혼합물을 질소 대기 하에서 154℃까지 서서히 가열하였다. 이러한 혼합물을 이후에 40분에 걸쳐 193℃까지 가열하였다. 반응 시간을 물 분리기를 이용하여 모니터링하였다. 10 mg KOH/g의 산가에 도달할 때, 반응 혼합물을 149℃로 냉각시켰다. 이후에, 11.2 중량부의 트리멜리트산 무수물을 적가 깔대기를 이용하여 서서히 첨가하였다.
트리멜리트산 무수물의 모두 첨가한 후에, 상기 배치를 166℃로 가열시켰다. 반응 시간을 산가의 결정을 이용하여 모니터링하였다. 32 mg KOH/g의 산가에 도달할 때, 상기 반응기를 107℃로 냉각시키고, 10.9 중량부의 n-부탄올, 9.6 중량부의 n-프로폭시프로판올, 0.01 중량부의 디메탄올아민의 혼합물을 적가 깔대기를 이용하여 서서히 첨가하였다. 49℃로 냉각시킨 후에, 1.2 중량부의 n-부탄올을 첨가하여 고형물을 73.0%로 조정하였다.
에폭시 개질 없는 얻어진 폴리에스테르(PE)는 각 경우에 고형물을 기준으로, 31 mg KOH/g의 산가 및 422 mg KOH/g의 OH가를 갖는다. 중량평균 분자량은 4511 g/mol이다.
3. 에어로실 페이스트의 제조
교반기 메카니즘(Getzmann Labormuhle SL 25; 연마 매질: SAZ 0.6-0.8 mm; 에너지 입력: 100 Wh/kg)을 구비한 실험실 밀에 40.0 중량부의, 독일특허출원 DE 2006053776 A1, 제조 실시예 1.1, 17쪽 섹션 156에 기술된 아크릴레이트 결합제, 42.0 중량부의 Solvesso 100, 8.0 중량부의 부탄올, 10.0 중량부의 Aerosil R972 (Degussa로부터의 상업적 실리카)로 이루어진 100.0 g의 밀 베이스를 200.0 중량부의 석영 모래(과립 크기 0.7-1 mm)와 함께 계량하고, 연마를 수 냉각하면서 30분 동안 수행하였다. 이후에, 석영 모래를 분리하였다.
4. 바륨 설페이트 페이스트의 제조
교반기 메카니즘(상기 참조)을 구비한 실험실 밀에 19.5 중량부의, 독일특허출원 DE 2006053776 A1, 제조 실시예 1.1, 17쪽 섹션 156에 기술된 아크릴레이트 결합제, 10.7 중량부의 솔벤트나프타 160/180 (ExxonMobil), 0.6 중량부의 Bentone 34(Elementis Specialties로부터의 상업적 레올로지 첨가제), 0.2 중량부의 에탄올, 65.0 중량부의 Blanc Fixe Micro(Sachtleben으로부터의 상업적 바륨 설페이트), 및 4.0 중량부의 부틸 아세테이트로 이루어진 100.0 g의 밀 베이스를 200.0 중량부의 석영 모래(과립 입자 0.7-1 mm)와 함께 계량하고, 연마를 수 냉각하면서 30분 동안 수행하였다. 이후에, 석영 모래를 분리하였다.
5. 백색 페이스트의 제조
교반기 메카니즘(상기 참조)을 구비한 실험실 밀에 152.0 중량부의, 독일특허출원 DE 2006053776 A1, 제조 실시예 1.1, 17쪽 섹션 156에 기술된 아크릴레이트 결합제, 33.6 중량부의 펜틸 프로피오네이트, 6.4 중량부의 Bentone 34, 및 528.0 중량부의 TiPure® R902(DuPont de Nemours and Company로부터의 상업적 이산화티탄)로 이루어진 800.0 g의 밀 베이스를 1100.0 중량부의 석영 모래(과립 입자 0.7-1 mm)와 함께 계량하고, 연마를 수 냉각하면서 30분 동안 수행하였다. 이후에, 석영 모래를 분리하였다.
6. 검정색 페이스트의 제조
교반기 메카니즘(상기 참조)을 구비한 실험실 밀에 81.6 중량부의, 독일특허출원 DE 2006053776 A1, 제조 실시예 1.1, 17쪽 섹션 156에 기술된 아크릴레이트 결합제, 44.8 중량부의 펜틸 프로피오네이트, 401.6 중량부의 Solvesso 100, 136.8 중량부의 상업적 분산 첨가제, 15.2 중량부의 상업적 안료 상승제, 및 120.0 중량부의 Monarch® 900 (Cabot Corp.로부터의 상업적 카본 블랙)으로 이루어진 800.0 g의 밀 베이스를 1100.0 중량부의 석영 모래(과립 입자 0.7-1 mm)와 함께 계량하고, 연마를 수 냉각하면서 30분 동안 수행하였다. 이후에, 석영 모래를 분리하였다.
7. 알루미늄 이펙트 안료(A)의 제조
40.0 중량부의, 11 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 콘플레이크(cornflake) 타입의 상업적 비-리핑(nonleafing) 알루미늄 이펙트 안료 페이스트(Toyal로부터의 Alpate 88037), 및 60.0 중량부의 부틸 아세테이트로부터 교반하면서 슬러리를 제조하였다.
8. 본 발명 및 비교 기능성 층(F-1 내지 F-4)의 제조
하기 구성성분들(중량%)을 혼합하고 균질화하여 기능성 층 F-1 내지 F-4를 제조하였다:
표 1: 본 발명 및 비교 기능성 층 F-1 내지 F-4의 제조
Figure pct00001
표 1의 기호 설명:
1: 독일특허출원 DE 2006053776 A1, 제조 실시예 1.2/1.3, 17쪽, 섹션 157/158로부터의 마이크로겔
2: Ineos Melamines로부터의 Resimene 755
3: Ineos Melamines로부터의 Resimene 747
4: BASF SE로부터의 Tinuvin 384-2, 95% 메톡시-2-프로필 아세테이트(MPA)
5: BASF SE로부터의 Tinuvin 123
6: Lindau Chemicals로부터의 Lindron 22
7: 독일특허출원 DE 2006053776 A1, 제조 실시예 1.1, 17쪽, 섹션 156으로부터의 아크릴레이트 결합제
8: Bayer AG로부터의 Desmodur PL 350, 75% 1-메톡시-2-프로필 아세테이트(MPA)/Solvent Naphtha(SN) 160/180
9: King Industries, Inc.로부터의 Nacure® 5225, 도데실벤질설폰산(DDBSA)
F-1 및 F-2는 아크릴레이트, 또는 아크릴레이트 결합제와 폴리에스테르의 혼합물을 지닌 비교 기능성 층이다. F-3 및 F-4는 에폭시-개질된 폴리에스테르를 지닌 본 발명의 기능성 층으로서, F-4는 추가 가교제로서 블로킹된 이소시아네이트를 포함한다.
기능성 층 F-1 내지 F-4는 부틸 아세테이트로 27초, 포드 컵 4(FC4)의 스프레이 점도로 조절되었다.
표 2: 본 발명 및 비교 기능성 층 F-1 내지 F-4의 습윤 데이타
Figure pct00002
9. 3 습윤 피니시 (3 Wet Finish ) 3W-1 내지 3W-4의 제조
기술적 성질들을 시험하기 위하여, 기능성 층 F-1 내지 F-4를, 통상적이고 공지된 음극 전착되고 베이킹된 전착 코팅(BASF Coatings로부터의 Cathoguard® 500, 건조 필름 두께 20 ㎛)으로 코팅된 강철 기판(차체 판넬)로 이루어진 시험 판넬에 23 ㎛의 건조 필름 두께로 도포하고, 실온에서 5분 동안 플래싱(flashing)한 후에, 상업적인 은(silver) 고-고형물 베이스코트(BASF Coatings로부터의 ColorClassic HS, 건조 필름 두께 18 ㎛)를 그 위에 도포하였다. 이후에, 먼저 두 개의 코트를 5분 동안 플래싱하고, 상업적 고-고형물 1K[1-성분] 클리어코트(BASF Coatings로부터의 UreGloss, 건조 필름 두께 45 ㎛)를 그 위에 도포하였다. 이후에, 얻어진 3C1B 멀티코트 페인트 시스템 3W-1 내지 3W-4를 140℃의 판넬 온도에서 20분 동안 베이킹시켰다.
얻어진 3C1B 멀티코트 페인트 시스템 3W-1 내지 3W-4의 코트간 접착력을 포드 시험 방법 BI 106-01에 따라 크로스-컷 시험(cross-cut test)을 이용하여 시험하였다. 포드 BI 106-01 크로스-컷 시험에 대 한 등급 스케일은 0 내지 10의 범위의 구간으로서, 2 보다 큰 등급은 잠재적인 접착력 문제를 나타낸다.
멀티코트 페인트 시스템의 스톤칩 내성을 포드 시험 방법 BI 157-06에 따라 시험하였다. 포드 BI 157-06 스톤칩 시험에 대한 등급 스케일은 1 내지 10 범위의 구간으로서, 4 미만의 등급은 낮은 스톤칩 내성을 나타내는 것이다.
스톤칩 시험 및 크로스-컷 시험 둘 모두를 240 시간 일정 응결 기후(condensation climate)(CCC) 시험 이전 및 이후 둘 모두에서 수행하였다.
포드 사양 WSK-M11-P57-A1에 따라 열 및 수분 노출 이전 및 이후에 창유리 결합 접착력을 시험하기 위하여, 3C1B 멀티코트 페인트 시스템 3W-1 내지 3W-4로 코팅된 시험 판넬을 실온에서 24 시간 동안 저장한 후에, 창유리 결합 화합물 Betaseal® 1858-1(수분-경화, 이소시아네이트-기반 접착제, Dow Automotive로부터 상업적으로 입수 가능)을 3C1B 멀티코트 페인트 시스템 3W-1 내지 3W-4의 완전 클리어코트 층 위에 종방향으로 스트립 형태로 도포하였다(대략 3 mm 두께, 10 mm 폭). 접착제를 25℃ 및 50% 습도에서 72 시간 동안 경화시켰다.
접착제를 완전히 경화시킨 후에, 고속 나이프 시험(quick knife test)을 수행하였다. 이를 위하여, 섹션들을 접착제에 대해 수직으로, 12 mm의 간격으로 제조하고, 경화된 접착제를 종방향으로 손으로 당겼다. 이러한 것이 오로지 접착제 화합물 내에서 크랙을 형성시키는 경우에, 접착제/멀티코트 페인트 시스템 코트간 접착력 및 이에 따른 창유리 결합 접착력은 충분한 것으로서 평가된다. 접착제/클리어코트 탈착 또는 멀티코트 페인트 시스템 내에서의 균열이 존재하는 경우에, 창유리 결합 접착력은 더 이상 충분치 않다.
실온에서 창유리 결합을 시험한 후에, 3C1B 멀티코트 페인트 시스템 3W-1 내지 3W-4를 친수성 무명 직물(Hartmann로부터의 흡수제 무명, 번호 110406/2)로 랩핑되고 100% 습도, 70℃에서 14일 동안 저장한 후에, -20℃에서 2 시간 동안 저장하고, 다시 23℃에서 2 시간 동안 저장하였다. 이후에, 무명 직물을 제거하고, 2 시간에 걸쳐, 상기에 기술된 고속 나이프 시험을 노출된 3C1B 멀티코트 페인트 시스템 3W-1 내지 3W-4 상에 수행하였다. 창유리 결합 시험에 대한 등급 스케일은 1 내지 5 범위의 구간으로서, 1 등급은 완전한 박리에 해당하며, 5 등급은 창유리 결합 화합물 내에서의 완전한 균열에 해당한다. "u"의 부가는 탈착의 분할면을 명시하는 것이며, 이러한 경우에, 분할면은 프라이머 층 내에 위치된다.
표 3은 개개 결과를 요약한 것이다.
표 3: 본 발명 및 비교 시스템 3W-1 내지 3W-4에 대한 시험 데이타
Figure pct00003
표 3에 기재된 결과는 어떻게 본 발명의 3C1B 멀티코트 페인트 시스템, 3W-3 및 3W-4가 우수한 창유리 결합 접착력을 나타내는지를 강조한 것이며, 열-및-수분 노출 후에 우수한 결과는 에폭시-개질된 폴리에스테르의 베르사트산(Versatic acid)의 소수성 특성에 의해 지지된다. 비교 시편, 3W-1 및 3W-2는 열-및-수분 시험 이후에 기능성 층에서의 균열을 나타낸다. 이는, 바람직하지 않은 것으로서, 왜냐하면 창유리 결합 접착력이 안전성-관련 대상이기 때문이다. 자동차 안전 표준(Motor Vehicle Safety Standards; MVSS)은 바람막이 창(windshield) 및 멀티코트 페인트 시스템에 대한 완전한 접착력을 나타내는 접착력을 요구한다.
기능성 층이 폴리에스테르 결합제를 함유하지 않는 비교 3C1B 멀티코트 페인트 시스템 3W-1은 상당히 떨어지는 스톤칩 내성을 나타낸다. 폴리에스테르 결합제의 사용은 스톤칩을 개선시키며, 에폭시-개질된 폴리에스테르를 함유한 3C1B 멀티코트 페인트 시스템 3W-3 및 3W-4는 수분 노출 후에도 우수한 스톤칩 내성을 제공하였다.

Claims (16)

  1. a) 결합제로서의 하나 이상의 포화되거나 불포화된, 에폭시-개질된 폴리에스테르,
    b) 추가 결합제로서의 하나 이상의 아크릴레이트 폴리머 또는 폴리우레탄 폴리머,
    c) 폴리머 미세입자,
    d) 가교제로서의 블로킹된 이소시아네이트 및 아미노 수지로 이루어진 작용기를 포함하는 하나 이상의 폴리머,
    e) 하나 이상의 안료,
    f) 하나 이상의 유기 용매, 및
    g) 하나 이상의 보조제 또는 첨가제를 포함하는 무수 조성물로서,
    상기 조성물 중 고형물이 50 중량% 이상인, 무수 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 폴리에스테르가 조성물의 전체 중량을 기준으로 5 중량% 내지 20 중량% 분율로 존재하며, 모든 구성성분들의 중량 분율의 합이 100 중량%가 되는, 무수 조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 조성물이, 각 경우에 조성물의 전체 중량을 기준으로,
    a) 5 중량% 내지 30 중량%의, 추가 결합제로서의 하나 이상의 아크릴레이트 폴리머 또는 폴리우레탄 폴리머,
    b) 5 중량% 내지 20 중량%의 폴리머 미세입자,
    c) 5 중량% 내지 15 중량%의, 가교제로서의 블로킹된 이소시아네이트 및 아미노 수지로 이루어진 작용기를 포함하는 하나 이상의 폴리머,
    d) 5 중량% 내지 49.5 중량%의 하나 이상의 안료,
    e) 30 중량% 내지 50 중량%의 하나 이상의 유기 용매, 및
    f) 0.5 중량% 내지 40 중량%의 하나 이상의 보조제 또는 첨가제를 포함하는, 무수 조성물.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리에스테르가 5,000 내지 20,000 g/mol의 중량평균 분자량을 갖는, 무수 조성물.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리에스테르 중의 에폭시 기의 분율이 폴리에스테르의 전체 중량을 기준으로 5 중량% 내지 15 중량%인, 무수 조성물.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 점도가 23℃에서 포드 4 컵(Ford 4 Cup)으로부터 24 내지 30초의 유동 시간에 해당하는, 무수 조성물.
  7. 코팅 물질로서의, 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 무수 조성물의 용도.
  8. 제 7항에 있어서, 코팅 물질이 멀티코트 페인트 시스템에서 기능성 층(functional layer)을 형성시키기 위해 사용되며, 상기 멀티코트 페인트 시스템이
    a) 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 조성물로부터 얻어진 하나 이상의 기능성 층 A,
    b) 하나 이상의 베이스코트 물질의 하나 이상의 베이스코트 B, 및
    c) 하나 이상의 클리어코트 물질의 하나 이상의 클리어코트 C를 포함하는 용도.
  9. a) 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 조성물로부터 얻어진 하나 이상의 기능성 층 A,
    b) 하나 이상의 베이스코트 물질의 하나 이상의 베이스코트 B, 및
    c) 하나 이상의 클리어코트 물질의 하나 이상의 클리어코트 C로 이루어진, 멀티코트 페인트 시스템.
  10. 제 9항에 있어서, 먼저 층 A, 이후에 층 B, 및 이후에 층 C가 기판에 연속적으로 적용되며, 이후에 층 A, B 및 C가 동시에 경화된, 멀티코트 페인트 시스템.
  11. 제 9항에 있어서, 먼저 층 A가 기판에 적용되고 경화된 후에, 층 B 및 마지막으로 층 C가 상기 기판에 적용되며, 이후에 층 B 및 C가 동시에 경화된, 멀티코트 페인트 시스템.
  12. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 조성물을 기판에 적용하고, 이후에 하나 이상의 베이스코트 물질을 적용한 후에 하나 이상의 클리어코트 물질을 적용함을 포함하는, 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 멀티코트 페인트 시스템을 제조하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 조성물 및 또한 베이스코트 및 클리어코트 물질이 동시에 경화되는 방법.
  14. 기판을 코팅하기 위한, 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 멀티코트 페인트 시스템의 용도.
  15. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 조성물로 코팅된 기판.
  16. 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 멀티코트 페인트 시스템으로 코팅된 기판.
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