KR20140001861A - 내식성 코팅 조성물 - Google Patents

내식성 코팅 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20140001861A
KR20140001861A KR1020137009055A KR20137009055A KR20140001861A KR 20140001861 A KR20140001861 A KR 20140001861A KR 1020137009055 A KR1020137009055 A KR 1020137009055A KR 20137009055 A KR20137009055 A KR 20137009055A KR 20140001861 A KR20140001861 A KR 20140001861A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composition
weight
isocyanate
coating
component
Prior art date
Application number
KR1020137009055A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101827592B1 (ko
Inventor
마르틴 카우네
비앙카 홀테르스
디터 혼홀츠
Original Assignee
바스프 코팅스 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=44653296&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20140001861(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 바스프 코팅스 게엠베하 filed Critical 바스프 코팅스 게엠베하
Publication of KR20140001861A publication Critical patent/KR20140001861A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101827592B1 publication Critical patent/KR101827592B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C09D175/08—Polyurethanes from polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
    • C08G18/4018—Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C08G18/4266—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain prepared from hydroxycarboxylic acids and/or lactones
    • C08G18/4269—Lactones
    • C08G18/4277—Caprolactone and/or substituted caprolactone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/721—Two or more polyisocyanates not provided for in one single group C08G18/73 - C08G18/80
    • C08G18/725—Combination of polyisocyanates of C08G18/78 with other polyisocyanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77—Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78—Nitrogen
    • C08G18/79—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C08L75/06—Polyurethanes from polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C08L75/08—Polyurethanes from polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C09D175/06—Polyurethanes from polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/18—Applications used for pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2312/00—Crosslinking

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리올 성분의 전체 중량에 대하여 9중량% 내지 15중량%의 하이드록실 기 함량을 지니는 하나 이상의 폴리올 성분, 및 이소시아네이트 성분의 전체 중량에 대하여 10중량% 내지 15중량%의 자유 이소시아네이트 기 함량을 지니는 하나 이상의 이소시아네이트 성분을 포함하는 조성물에 관한 것이다. 폴리올 성분은 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 및 폴리에테르 폴리에스테르 폴리올의 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리올을 포함한다. 이소시아네이트 성분은 하나 이상의 디- 또는 폴리이소시아네이트-종결된 폴리락톤 프리폴리머를 포함한다. 본 발명의 조성물은 내식성 코팅 물질로서 사용될 수 있다.

Description

내식성 코팅 조성물{EROSION-RESISTANT COATING COMPOSITIONS}
본 발명은 조성물, 이를 제조하는 방법, 코팅 재료로서 이의 용도, 이러한 조성물을 포함하는 멀티코트(multicoat) 코팅 시스템, 멀티코트 코팅 시스템을 제조하는 방법, 및 이의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 조성물 또는 멀티코트 코팅 시스템으로 코팅된 기재에 관한 것이다.
내식성 표면은 상응하는 제품의 특정 기능을 위해 점점 더 요구되고 있다. 이러한 예에는 주위 조건 면에서 침식성 물질, 예컨대, 고체 또는 액체에 대한 노출과 함께 고속으로 노출되는 표면이 포함된다. 침식성 노출은 원칙적으로 예를 들어, 첫 번째로, 자체가 이동되는 대상, 예컨대, 로터 블레이드(rotor blade)(풍력 에너지 시스템 또는 헬리콥터 또는 선박 스크류의), 비행체 및 육상 차량(예컨대, 항공기, 철도 차량, 자동차), 및 선박에서 진행되고, 그리고 두 번째로, 주위에 이동이 있거나 관통해서 이동이 있는 대상 또는 이동이 있는 것을 관통하는 대상, 예컨대, 건설 구조물(예컨대, 건축 페이싱 부재, 파워 마스트(power mast) 또는 풍력 에너지 탑 또는 방송 탑) 또는 파이프라인(pipeline)에서 진행된다.
근본적으로, 침식은, 그 자체로 존재하거나 또 다른 기체 또는 액체 매질(예, 공기 또는 물)에 분산되어 존재하거나 용액 중으로 존재하며, 그러한 매질(예, 공기 중의 모래, 비)에 의해 이동되는, 액체 또는 고체 물질에 의해 야기될 수 있다. 이러한 물질이 물품에 부딪히는 경우, 이러한 물질은 물품 상에 침식력을 행사할 수 있다. 이러한 예에는 로터 블레이드 상의, 또는 항공기 상의 슬랫 영역에서의 비 또는 공기 중의 모래로 인한 침식이 있다.
일반적으로, 하기 근본적으로 상이한 방법들을 통해 코팅의 마모 보호성, 예컨대, 내식성을 조절하는 것이 가능하다.
예를 들어, 코팅의 필름 두께를 증가시키는 것이 가능하다. 그러나, 많은 적용에서, 예컨대, 항공기 구조물 또는 풍력 에너지 시스템의 구조물에서 이는 중량 때문에 바람직하지 않다.
또한, 방향족 수지 성분을 지니는 수지, 예컨대, 에폭시 수지가 코팅 물질에 사용될 수 있다. 방향족 부분 때문에, 생성된 코팅은 높은 내마모성을 제공하지만, 현저히 제한된 UV 안정성을 제공한다.
또한, 빛에 의해 또는 온도에 의해 유도되는 높은 가교 밀도가 달성될 수 있게 하는 수지를 포함한 코팅 물질을 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어, UV 수지(자유 라디칼 또는 이온성 중합을 통해) 또는 특정의 고도 반응성 중첨가(polyaddition) 수지가 사용될 수 있다. 이러한 부류의 결합제(binder)에 의해, 마찬가지로 내마모성을 향상시키는 것이 가능하지만, 대형 부품, 예컨대, 로터 블레이드 또는 항공기 부품에 사용하는 경우에 제한되는 요인이 있다. UV 수지를 포함하는 포뮬레이션의 경우에, 예를 들어, 안료의 선택이 제한되는데, 왜냐하면 이러한 안료가 경화 파장에서 최대 흡수치를 지닐 수 있고, 필름 두께가 색소침착(pigmentation)의 수준에 좌우하여 제한되기 때문이다. 더욱이, UV 개시제의 산소 억제 면에서 기술적 난관이 발생한다. 온도-유도된 코팅 물질(예, 폴리우레탄-기반 베이킹 바니시(baking varnish))가 사용되는 경우에, 특히 대형 부품의 경우 공장 규모와 관련하여 베이킹 온도에 대해 제한이 있다.
로터 블레이드 또는 항공기 구조물에 현재 사용되는 코팅은 예를 들어, 특히 바람이 센 위치(해양)에 대한 풍력 에너지 시스템의 로터 블레이드 구조물에서, 또는 항공기 구조물(동일하거나 보다 우수한 성능과 함께 중량 감소)에서 미래의 도전을 위한 내식성을 제공하지 않는다. 따라서, 본 발명의 과제는 내식성의 현저한 개선을 제공하고, 그에 따라서 고비용 유지 및 보수 간격을 최소화시키는 코팅에 대한 요구를 충족시키는 것이다.
Hontek Corporation의 국제 특허 출원 WO 2006/055038A1호에는 폴리아스파테이트와 함께 이소시아네이트 프리폴리머로부터 제조되는 내식성 폴리우레탄 코팅이 기재되어 있다. 상기 특허의 코팅은 내식성의 기간과 관련된 요건을 충분히 충족시키지 못한다. 더욱이, 습도가 너무 낮으면 이러한 물질은 경화시키는데 문제가 있을 수 있다.
내식성의 수단에는 내식성 코팅뿐만 아니라 필름이 포함된다. 예를 들어, 아크릴레이트 접착제를 지니는 폴리우레탄 엘라스토머 필름이 있다. 그러나, 그러한 필름은 특히 비교적 대형이고/거나 복합적으로 굴곡 부품, 예컨대, 항공기 또는 풍력 에너지 시스템의 로터 블레이드 부품의 경우에는 가공하기 어렵다. 이러한 종류의 부품에는 필름이 균일하게 제공될 수 없다. 또한, 필름의 접착제는 흔히 코팅과 비교할 때 충분한 내구성이 부족하다. 이는 침식 안정성의 저하를 초래할 수 있다.
과제
따라서, 본 발명에 의해 해결하고자 하는 과제는 종래 기술의 상술된 단점을 없애는 것이다. 본 발명은, 내식성 코팅으로서 종래 기술의 내식성 코팅과 비교하여 현저하게 개선된 내식성을 특징으로 하는 조성물을 제공하고자 의도되었다.
앞서 상술된 적용을 위한 코팅 물질의 추구하는 내식성 외에, 조성물은 풍화(예, UV 복사, 습기 등)의 일반적인 영향에 대해 효과적인 저항성을 제공해야 한다. 코팅은 추가로 작동 유체, 예컨대, 트랜스미션 오일(transmission oil)에 저항성이어야 한다. 코팅 물질은 또한, 대형 부품, 예컨대, 풍력 에너지 시스템의 로터 블레이드, 또는 항공기의 경우에도, 제조하기 용이하고, 처리하기 용이해야 한다.
해결책
놀랍게도, 종래 기술의 단점을 지니지 않는 조성물이 발견되었다. 특히, 그러한 조성물은 코팅에서 높은 침식 안정성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 발견된 조성물은,
a. 폴리올 성분의 전체 중량을 기준으로 하여 9중량% 내지 15중량%의 하이드록실 기 함량을 지니고, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 및 폴리에테르 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리올을 포함하는, 하나 이상의 폴리올 성분; 및
b. 이소시아네이트 성분의 전체 중량을 기준으로 하여 10중량% 내지 15중량%의 이소시아네이트 기 함량을 지니고, 하나 이상의 디- 또는 폴리이소시아네이트-종결된 폴리락톤 프리폴리머를 포함하는, 하나 이상의 이소시아네이트 성분을 포함한다.
폴리올 성분의 OH 기와 이소시아네이트 성분의 이소시아네이트 기는 바람직하게는 1:0.9 내지 1:1.5의 당량비로 사용된다. 당량비는 바람직하게는 1:0.95 내지 1:1.3이다. 폴리올 성분의 OH 기는 이소시아네이트 성분의 이소시아네이트 기보다 많지 않은 것이 특히 바람직하다. 특히 바람직하게는 1:1 내지 1:1.2의 당량비이고, 더욱 특히 바람직하게는 1:1의 당량비이다.
본 발명의 추가의 바람직한 구체예는 종속항에 기재되어 있다.
추가로 결합제, 안료, 용매, 분자체, 충전제, 염료, 촉매, 및 또한 첨가제 및 보조제가 조성물 중에 존재할 수 있다. 이들은 폴리올 성분과 이소시아네이트 성분의 구성과 상이하다. 이들은 폴리올 성분과도 이소시아네이트 성분과도 혼합될 수 있지만, 바람직하게는 폴리올 성분과 혼합될 수 있다.
폴리올 성분
폴리올 성분은 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 및 폴리에테르 폴리에스테르 폴리올로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리올을 포함한다. 폴리에테르 폴리에스테르 폴리올은 폴리에스테르 구조와 폴리에테르 구조 둘 모두를 포함하는 폴리올이다. 폴리올은 바람직하게는 폴리에테르 폴리올 및 폴리에스테르 폴리올로부터 선택된다. 폴리에테르와 폴리에스테르의 혼합물을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
적합한 폴리에테르 폴리올은, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시프로필렌이다.
폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 및 폴리에테르 폴리에스테르 폴리올은 이합체화 지방산일 수 있다. 이러한 폴리올은, 예를 들어, 다가 알콜과 이합체 지방산의 에스테르화 및 후속 중합에 의해 제조될 수 있다. 이러한 축합 반응에 사용되는 출발 화합물은 아민, 예컨대, 3,5-디에틸-2,4-톨루엔디아민 또는 3,5-디에틸-2,6-톨루엔디아민일 수 있다. 요망되는 OH 함량에서 반응은 종료된다. 더욱이, 이합체화 지방산인 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 및 폴리에테르 폴리에스테르 폴리올은 이합체화 지방산의 에폭시화, 이어서 다가 알콜 및/또는 다염기성 카복실산과의 후속 반응, 이후 중합에 의해 얻어질 수 있다[문헌 참조: Stoye/Freitag: Lackharze, Carl Hanser Verlag Munich and Vienna 1996, ISBN　3-446-17475-3, pages　204-210 and pages　377-383].
적합한 이합체화 지방산은, 예를 들어, 천연 오일, 예컨대, 대두유, 유채씨유(rapeseed oil), 피마자유(castor oil), 해바라기 오일 및 팜유(palm oil)로부터 얻어진다.
폴리올 성분은 예를 들어, 다른 폴리올, 예컨대, 폴리락톤, 폴리아크릴레이트 및/또는 폴리-에폭사이드를 추가로 포함할 수 있다.
폴리올 성분은 폴리올 성분의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 50중량% 이상의, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 및 폴리에테르 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리올을 포함한다. 80중량%가 바람직하고, 90중량%가 더욱 바람직하고, 100중량%가 매우 바람직하다.
폴리올 성분의 폴리올은 선형 또는 분지형일 수 있다. 바람직하게는, 폴리올은 분지형이다. 더욱이, 폴리올 성분의 폴리올은 포화되거나 불포화될 수 있고, 포화된 폴리올이 바람직하다.
폴리올 성분의 분율은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 5중량% 내지 30중량%이고, 더욱 바람직하게는 15중량% 내지 25중량%이다. 본 발명의 모든 구성 요소의 합은 100중량%이다.
폴리올 성분은 폴리올 성분의 전체 중량에 대하여 바람직하게는 10중량% 내지 12중량%의 분율을 지니는 OH 기를 포함한다.
폴리올 성분은 고형물을 기준으로 하여 바람직하게는 0 내지 3　mg KOH/g의 산가를 지닌다. 산가는 ISO 660에 따라 측정된다.
폴리올 성분의 하이드록실 함량은 폴리올 성분의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 9중량% 내지 13중량%이다. 하이드록실 함량은 하이드록실가(hydroxyl number)를 통해 측정될 수 있다. 이러한 하이드록실가는 DIN5 53240에 따라 측정된다.
폴리올 성분은 바람직하게는 95중량% 내지 100중량%의 고형물 함량을 지닌다. 조성물 및 이의 구성 요소들의 고형물 함량은 1.0 g의 초기 질량, 60 분의 시험 기간, 및 125℃의 온도로 DIN　ISO　3251에 따라 측정된다.
폴리올 성분의 각각의 폴리올은 160 내지 4000 g/몰, 바람직하게는 160 내지 2000　g/몰의 중량-평균 분자량을 지닐 수 있다.
폴리올 성분은 바람직하게는 160 내지 800 g/몰의 중량-평균 분자량을 지닌다. 180 내지 600　g/몰의 중량-평균 분자량이 바람직하고, 200 내지 500　g/몰이 특히 바람직하다.
상기 기재된 모든 화합물들의 분자량은, 달리 지시되지 않는 한, 스티렌-디비닐벤젠 컬럼 조합물 상에서 용리제 (1　ml/분)로서 THF (THF 중량을 기준으로 하여 +0.1중량% 아세트산)로 GPC 분석 수단에 의해 측정된다. 보정은 폴리스티렌 표준으로 수행된다.
이소시아네이트 성분
이소시아네이트 성분은 하나 이상의 디- 또는 폴리이소시아네이트-종결된 폴리락톤 프리폴리머를 포함한다. 이는 프리폴리머가 하나 이상의 디이소시아네이트 또는 하나 이상의 폴리이소시아네이트로 종결된다는 것을 의미한다. 프리폴리머는 바람직하게는 디이소시아네이트-말단형이다. 말단 NCO 기는 전부 또는 일부 블로킹되거나 전혀 블로킹되지 않을 수 있다. 바람직하게는, 말단 NCO 기는 블로킹되지 않는다.
블로킹된 이소시아네이트 화합물은 블로킹제와의 반응에 의해 이소시아네이트로부터 얻어질 수 있다. 이소시아네이트를 위해 고려되는 블로킹제에는 모두 전형적으로 사용되는 블로킹제, 예컨대, 상응하는 알콜, 아민, 케톤, 및 피라졸, 및 기타등등이 포함되고, 바람직하게 블로킹제는 60℃ 미만의 탈블로킹 온도를 지닌다.
프리폴리머는 500 내지 4000　g/몰, 바람직하게는 1000 내지 3000　g/몰, 더욱 바람직하게는 1800 내지 2200　g/몰의 중량-평균 분자량을 지닌다. 프리폴리머는 출발 분자로서 락톤 및 하나 이상의 디올 또는 폴리올로부터 제조될 수 있다. 디올, 특히 말단 OH 기를 지니는 디올이 바람직하다. 적합한 디올 및 폴리올은 네오펜틸글리콜, 에틸렌 글리콜, 및 트리메틸올프로판이다. 적합한 락톤은 옥시란-2-온, β-프로피오락톤, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, ε-카프로락톤 또는 메틸-ε-카프로락톤이고, 바람직하게는, γ-부티로락톤 및 ε-카프로락톤이고, 더욱 바람직하게는 ε-카프로락톤이다. 따라서, 폴리부티로락톤 프로폴리머 및 폴리카프로락톤 프로폴리머는 바람직한 폴리락톤 프리폴리머이다. 특히 바람직한 것은 폴리카프로락톤 프로폴리머이다.
프로폴리머는 선형 또는 분지형일 수 있다. 바람직하게는, 폴리머는 선형이다. 또한, 프리폴리머는 포화되거나 불포화될 수 있고, 포화된 프로폴리머가 바람직하다.
프리폴리머는 바람직하게는 20℃ 및 1013　hPa에서 액체이다.
디- 또는 폴리이소시아네이트-종결된 폴리락톤 프리폴리머의 분율은 이소시아네이트 성분의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 50중량% 이상이다. 바람직하게는 분율은 50중량% 내지 99중량%이고, 더욱 바람직하게는 70중량% 내지 90중량%이다.
폴리락톤 프리폴리머는 바람직하게는 500 내지 4000　g/몰의 중량-평균 분자량을 지닌다. 1000 내지 3000　g/몰의 중량-평균 분자량이 바람직하고, 1250 내지 2500　g/몰의 중량-평균 분자량이 더욱 바람직하다.
프리폴리머 중 NCO 기의 분율은 프리폴리머의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 6중량% 내지 12중량%이다. 분율은 바람직하게는 7중량% 내지 10중량%이고, 더욱 바람직하게는 8중량% 내지 9중량%이다.
이소시아네이트 성분은 프리폴리머와 상이한 하나 이상의 다른 이소시아네이트 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 화합물의 이소시아네이트 기는 전부 또는 일부 블로킹되거나 전혀 블로킹되지 않을 수 있다. 바람직하게는, 이들 이소시아네이트 기는 블로킹되지 않는다.
적합한 추가의 이소시아네이트 화합물에는 코팅 산업내에서 전형적으로 사용되는 방향족 및 지방족 이소시아네이트 화합물이 포함된다. 디- 또는 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하게 주어진다. 지방족 디- 또는 폴리이소시아네이트가 바람직하다. 지방족 디이소시아네이트가 특히 바람직하다.
추가의 이소시아네이트 화합물의 NCO 기의 분율은 바람직하게는 추가의 이소시아네이트 화합물의 전체 중량을 기준으로 하여 15중량% 내지 30중량%이다. 바람직하게는, 분율은 20중량% 내지 25중량%이다.
가능한 방향족 이소시아네이트 화합물에는, 예를 들어, 2,4-토릴렌 디이소시아네이트 및 2,6-토릴렌 디이소시아네이트 (TDI), 4,4-디이소시아네이토디페닐메탄 (MDI), p-페닐렌 디이소시아네이트 (PPDI) 또는 이들의 올리고머가 포함되고, 이들의 올리고머가 바람직하다.
적합한 지방족 디이소시아네이트의 예에는 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 1,3-사이클로헥실 디이소시아네이트, 1,4-사이클로헥실 디이소시아네이트 (CHDI), 디페닐메탄 디이소시아네이트 (H(12)MDI), 2,2,4- 및/또는 2,4,4-트리메틸-1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-디이소시아네이토-사이클로헥산, 1-이소시아네이토-3,5,5-트리메틸-3-이소시아네이토-메틸사이클로헥산 (IPDI) 또는 이들의 올리고머가 포함되고, 이들의 올리고머가 바람직하다.
올리고머는 이소시아누레이트 및/또는 우레트디온을 포함한다.
또한, 이소시아네이트 폴리머는 다른 이소시아네이트 화합물로서 사용될 수 있다. 이들은 상기 언급된 방향족 및 지방족 이소시아네이트 화합물 또는 이들의 올리고머의 OH, NH 또는 SH 기를 포함하는 수지와의 반응으로부터 얻어질 수 있다. 이소시아네이트 폴리머는 이소시아네이트 폴리머의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 0.1중량% 미만의 자유 OH, NH 또는 SH 기를 함유한다. 특히 바람직하게는, 이소시아네이트 폴리머는 자유 OH, NH 또는 SH 기를 함유하지 않는다.
추가의 이소시아네이트 화합물은 이소시아네이트 성분의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 1중량% 내지 50중량%, 더욱 바람직하게는 10중량% 내지 30중량%의 분율로 존재한다.
이소시아네이트 성분은 이소시아네이트 성분의 전체 중량에 대하여 10중량% 내지 13중량%의 함량으로 이소시아네이트 기를 포함한다.
본 발명의 조성물 중 이소시아네이트 성분의 분율은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 70중량% 이하이다. 40중량% 내지 63중량%가 바람직하고, 47중량% 내지 60중량%가 특히 바람직하다. 47중량% 내지 53중량%의 분율이 매우 특히 바람직하다.
본 발명의 특히 바람직한 조성물은 폴리올 성분으로서 폴리에테르와 폴리에스테르의 혼합물을 포함하고, 폴리올 성분의 분율은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 15중량% 내지 25중량%이다. 폴리올 성분은 폴리올 성분의 전체 중량에 대하여 10중량% 내지 12중량%의 분율로 OH 기를 포함한다. 이러한 특히 바람직한 조성물 중 이소시아네이트 성분으로서 사용되는 것은 디이소시아네이트-종결된 폴리카프로락톤 프리폴리머와 추가의 이소시아네이트 화합물의 혼합물이고, 디이소시아네이트-종결된 폴리카프로락톤 프리폴리머의 분율은 이소시아네이트 성분의 전체 중량을 기준으로 하여 70중량% 내지 90중량%이고, 이소시아네이트 성분의 분율은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 47중량% 내지 53중량%이다. 이소시아네이트 성분은 이소시아네이트 성분의 전체 중량에 대하여 10중량% 내지 13중량%의 분율로 이소시아네이트 기를 함유한다.
추가 결합제
본 발명의 조성물은 작용기를 지니는 추가 결합제, 및 또한 결합제의 작용기에 대하여 상호 보완적인 기능을 지니는 하나 이상의 가교제를 포함할 수 있다. 그러한 상호보완적인 작용기의 예에는, 특히, (카복실/에폭시), (아민 또는 티올/알콕실화된 아미노 기 또는 에스테르교환가능한 기), ((메트)아크릴로일/-CH-산성 또는 아민 또는 티올), (카바메이트/알콕실화된 아미노 기), 및 ((메트)아크릴로일/(메트)-아크릴로일)이 있다.
결합제는 에틸렌 불포화된 이중 결합을 추가로 지닐 수 있다. 이들은, 예를 들어, 아크릴레이트 폴리머, 스티렌 폴리머 또는 폴리우레탄 폴리머에 존재할 수 있다.
또한, 알콕시실란 기를 함유하는 폴리머는 추가의 결합제로서 존재할 수 있다. 에폭시- 또는 아미노-개질된 알콕시-실란 기를 함유하는 폴리머가 바람직하게 주어진다. 특히 바람직하게는, 폴리머는 디- 및/또는 트리알콕시실란 기를 함유한다.
바람직한 추가의 결합제는 에틸렌 불포화된 이중 결합을 함유한다.
가교제, 예컨대, 아미노 수지 또는 트리스(알콕시카보닐아미노)-1,3,5-트리아진(TACT)은 조성물에 존재하지 않는 것이 바람직하다.
더욱이, 결합제는 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 5중량% 내지 30중량%의 분율로 본 발명의 조성물에 존재할 수 있다.
안료
본 발명의 조성물은 안료를 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물은 바람직하게는 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 2중량% 내지 20중량%의 하나 이상의 안료를 함유한다. 바람직한 조성물은 5중량% 내지 10중량%의 안료를 함유하는 조성물이다.
안료는 염료와는 달리, 주변 매질에 불용성인 분말 또는 플레이트레트(platelet) 형태의 착색제이다[참조: Roempp Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York 1998, page　451, entry heading "Pigments"].
안료는 바람직하게는 유기 및 무기, 칼라(color), 이펙트(effect), 칼라 및 이펙트, 자기 차폐(magnetically shielding), 전기 전도성, 침식-억제성, 형광, 및 인광 안료로 이루어진 군으로부터 선택된다. 칼라 및/또는 이펙트 안료를 사용하는 것이 바람직하다.
용매
본 발명의 조성물은 용매로서 물 또는 유기 용매를 포함할 수 있다. 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 5중량% 이하, 더욱 바람직하게는 2중량% 이하의 용매가 존재한다. 특히 바람직한 것은 용매를 함유하지 않는 조성물이다.
분자체
본 발명의 조성물은 하나의 분자체, 또는 둘 또는 그 이상의 분자체들을 포함할 수 있다. 분자체는 천연 또는 합성 제올라이트에 대한 용어이다. 이들은 비교적 높은 내부 표면적(약 600 내지 700　m2/g) 및 균일한 기공 직경을 지닌다. 그 결과, 이들의 흡착 능력은 비교적 높다. 본 발명의 조성물은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 1중량% 내지 10중량%의 하나 이상의 분자체를 함유한다.
적합한 분자체는 2 내지 10, 바람직하게는 3 내지 4 옹스트롬의 기공 크기를 지닌다. 예를 들어, 3 옹스트롬의 기공 크기를 지니는 높은 다공성의 알루미늄 실리케이트가 사용될 수 있다.
충전제
본 발명의 조성물은 유기 및 무기 충전제를 포함할 수 있다. 적합한 충전제에는, 예를 들어, 탈크, 칼슘 카보네이트, 바륨 설페이트, 및 실리콘 디옥사이드가 있다. 바람직한 충전제는 칼슘 카보네이트, 바륨 설페이트, 및 실리콘 디옥사이드이다.
본 발명의 조성물은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 20중량% 내지 50중량%의 하나 이상의 충전제를 함유한다.
염료
본 발명의 조성물은 염료를 포함할 수 있다. 염료는 주변 매질에 가용성인 유기, 블랙 또는 또는 유채색 물질이다[참조: Roempp Lacke und Druckfarben, page　221, entry heading "Colorants"]. 본 발명의 조성물은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 0.1중량% 내지 1.0중량%의 하나 이상의 염료를 함유한다.
촉매
본 발명의 조성물은 이소시아네이트 기와 하이드록실의 반응을 위한 촉매를 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 0.05중량% 내지 2중량%의 하나 이상의 촉매를 함유한다. 본 발명의 조성물은 각 경우에 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 0.1중량% 내지 1중량%의 하나 이상의 촉매를 함유한다.
적합한 촉매는 금속 촉매, 예컨대, 주석, 몰리브데넘, 지르코늄 또는 아연 촉매, 및 또한 아민성 촉매, 예컨대, 2-(2-디메틸아미노에톡시)에탄올이다.
보조제 및 첨가제
본 발명의 조성물은 상기 기재된 물질과 다른 보조제 및 첨가제를 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 2중량% 내지 5중량%의 하나 이상의 보조제 또는 첨가제를 함유한다.
적합한 보조제 또는 첨가제는 코팅 산업에서 전형적으로 사용되는 공지된 보조제 및 첨가제이다.
적합한 보조제 및 첨가제의 예는, 문헌["Lackadditive" by Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998]에 상세하게 기재된 바와 같이, 전형적인 보조제 및 첨가제, 예컨대, 항산화제, 소포제(deaerating agent), 습윤제, 분산제, 에멀젼화제, 레올로지 보조제, 예컨대, 흐름 조절제, 증점제, 새그 조절제(sag control agent), 및 요변제(thixotropic agent), 왁스 및 왁스 유사 화합물, 슬립 첨가제, 반응성 희석제, 자유-흐름 보조제, 건조제, 살생물제, 기재 습윤화 강화 첨가제, 표면 평활도 강화 첨가제(surface smoothness enhanced additive), 소광제, 자유-라디칼 스캐빈저, 광안정화제, 바람직하게 370 nm 미만의 최대 흡수치를 지니는 UV 흡수제 및/또는 입체적으로 장애된 아민(HALS), 침식 억제제, 난연제 또는 중합 억제제가 있다. 바람직한 보조제 및 첨가제는 레올로지 보조제, 소포제, 습윤제, 분산제, UV 흡수제, 및 자유-라디칼 스캐빈저이다. 특히 바람직한 보조제 및 첨가제는 UV 흡수제, 습윤제, 및 레올로지 보조제이다.
보조제 및 첨가제를 첨가함으로써, 본 발명의 내식성 코팅에 표면 효과, 예컨대, 오염물 및 침입물의 저하, 공기역학 개선(예, 표면 스트림라이닝(streamlining), 예컨대, 리블렛(riblet)) 또는 세척 용이성을 제공하는 것이 가능하다.
본 발명의 추가 대상
본 발명의 조성물은 본 발명의 조성물을 제조하기 위한 본 발명의 방법에 의해 바람직하게 제조된다.
따라서, 본 발명의 조성물을 제조하는 방법은 본 발명의 추가 대상이다. 이러한 경우에 조성물은 하나 이상의 폴리올 성분을 하나 이상의 이소시아네이트 성분과 혼합하고, 임의로 균질화시킴으로써 제조될 수 있다. 이들은 바람직하게는 앞서 지시된 비율로 서로 혼합되고, 임의로 균질화된다.
본 발명의 추가 대상은 조성물의 코팅 물질로서의 용도이다. 조성물은 바람직하게는 내식성 코팅 물질로서 사용된다. 코팅 물질은 바람직하게는 멀티코트 코팅 시스템에서 내식성 코트를 제조하는데 사용된다.
본 발명의 조성물은 Original Equipment Manufacturer (OEM) 코팅 물질로서, 또는 리피니시(refinish) 코팅 물질로서 사용될 수 있다.
본 발명의 추가 대상은 본 발명의 조성물의 하나 이상의 코팅을 포함하는 멀티코트 코팅 시스템이다. 멀티코트 코팅 시스템은 바람직하게는 하나 이상의 프라이머 코트를 추가로 포함한다.
본 발명의 멀티 코팅 시스템 내에, 본 발명의 조성물의 코팅은 그 자체가 탑코트(최상부 코팅)로서 기능할 수 있다. 추가로, 본 발명의 조성물의 코팅은 하나 이상의 추가 코팅 물질(이하 탑코트 물질로서 기재됨)로 탑코팅될 수 있으며, 그러한 추가의 코팅 물질이 탑코트로서 기능한다.
적합한 탑코트 물질은 전형적으로 사용되는 모든 유성 또는 수성 유색 코팅 물질이다. 사용되는 탑코트 물질은 열 및/또는 복사 수단, 더욱 특히, IR 복사 수단에 의해 경화가능할 수 있다.
탑코트 물질은 전형적으로 작용 기를 지니는 하나 이상의 결합제, 및 또한 결합제의 작용기에 상호보완적인 작용기를 지니는 하나 이상의 가교제를 포함한다. 그러한 상호보완적인 작용기의 예에는 특히 (카복실/에폭시), (아민 또는 티올 또는 하이드록실/블로킹되거나 유리된 이소시아네이트 또는 알콕실화된 아미노 기 또는 트란 또는 에스테르교환가능한 기), ((메트)아크릴로일/-CH-산성 또는 아민 또는 하이드록실 또는 티올), (카바메이트/알콕실화된 아미노 기), 및 ((메트)아크릴로일/(메트)아크릴로일)이 있다.
특히, 바람직하게는 하이드록실, 아미노, 카바메이트, 카복실, (메트)아크릴로일 및/또는 티올 기를 지니는 폴리우레탄 수지 및/또는 폴리아크릴레이트 수지 및/또는 폴리에스테르 수지를 기반으로 하는 탑코트 물질이 상응하는 가교제와 조합되어, 특히 이소시아네이트와 조합되어 사용된다.
결합제 및 가교제 외에, 탑코트 물질은, 문헌["Lackadditive" by Johan　Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998]에 상세하게 기재된 바와 같이, 전형적인 보조제 및 첨가제, 예컨대, 가교 촉매, 소포제(defoamer), 접착 촉진제, 기재 습윤화 강화 첨가제, 레올로지 제제, 왁스, 흐름 조절제, 광안정화제, 바람직하게는 370 nm 미만의 최대 흡수치를 지니는 상술된 UV 흡수제 및/또는 HALS, 침식 억제제, 살생물제, 난연제, 또는 중합 억제제를 포함한다. 적합한 유색 코팅 물질은, 예를 들어, 독일 특허 출원 DE-A-2006053776호에 기재되어 있다.
본 발명의 추가 대상은 본 발명의 멀티코팅 시스템을 제조하는 방법이다. 이러한 방법에서, 본 발명의 하나 이상의 조성물이 기재에 적용된다. 탑코트 물질의 하나 이상의 추가 코팅이 본 발명의 조성물의 코팅에 적용될 수 있다. 탑코트 물질은 웨트-온-웨트(wet-on-wet)로 적용될 수 있다. 본 발명의 조성물 및 탑코트 물질의 코팅은 공동으로 경화될 수 있다.
탑 코트 물질 및 또한 본 발명의 조성물은 관례적인 기술, 예컨대, 분무(예, 에어리스(airless), 에어믹스(airmix), 압축 공기, 고온 분무 방법 또는 유도 혼합), 롤러 코팅, 롤링, 스프레딩(spreading)에 의해, 또는 카트리지를 사용함으로써 적용될 수 있다. 탑코트 물질 및 또한 본 발명의 조성물은 바람직하게는 카트리지를 통해 분무되거나, 롤링되거나, 적용된다.
본 발명의 조성물의 코팅은 바람직하게는 100 내지 1000 μm의 건조 필름 두께로 적용된다. 200 내지 800 μm의 건조 필름 두께가 바람직하고, 300 내지 600 μm가 더욱 바람직하다.
탑코트 물질의 코팅은 각각 80 내지 300 μm, 바람직하게는 80 내지 150 μm의 건조 필름 두께를 지닐 수 있다.
본 발명의 조성물의 코팅, 및 또한 적절한 경우에 탑코트 물질의 코팅은 열 및/또는 화학선으로 경화될 수 있다. 경화는 바람직하게는 열로, 바람직하게는 60℃에 이르는 온도에서 수행된다. 15 내지 60℃, 특히 18 내지 50℃의 온도 범위가 특히 바람직하다.
열 경화는 바람직하게는 40℃ 내지 60℃에서 30 내지 90분, 또는 15℃ 내지 25℃에서 4 내지 6시간의 기간 동안 수행된다. 완전한 경화는 전형적으로 20℃에서 약 7일 후에 달성된다. 당업자는 이를 "최종 특성의 발현"이라 칭한다.
습윤 필름의 건조 및/또는 컨디셔닝을 위하여, 터널 오븐(tunnel oven), 복사형 IR 및 NIR 히터, 팬, 및 송풍 터널과 같은 전형적이고 공지된 장치를 사용하면서, 열 및/또는 대류 방법을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 유형의 장치는 또한 서로 조합될 수 있다.
본 발명의 멀티 코팅 시스템은 어떠한 요망되는 기재에 적용될 수 있다. 본 발명의 조성물의 코트는 이러한 시스템에서 내식성 코트로서 기능한다. 기재는 매우 광범위하게 다양한 여러 물질들 및 물질들의 조합물 중 어떠한 물질로 제조될 수 있다. 이들은 바람직하게는 금속, 예컨대, 스틸 또는 알루미늄, 유리 섬유 강화 플라스틱(GRP), 아라미드 섬유 강화 플라스틱(ARP), 탄소 섬유 강화 플라스틱(CRP), 또는 예를 들어, 천연 헴프(hemp) 또는 사이잘(sisal) 섬유 강화된 플라스틱일 수 있는 플라스틱 및/또는 유리로 구성되며, 더욱 바람직하게는 금속 및/또는 플라스틱으로 구성된다.
적합한 기재의 예는 특히 높은 수준의 비 또는 모래 침식에 노출되는 기재이다. 고려되는 기재는 로터 블레이드, 비행체 또는 육상 차량, 선박, 건설 구조물 또는 파이프라인일 수 있다. 바람직한 기재에는 풍력 에너지 시스템의 로터 블레이드, 헬리콥터 또는 선박 스크류, 및 또한 비행체, 예컨대, 항공기가 있다. 특히, 풍력 에너지 시스템의 로터 블레이드 및 항공기가 적합한 기재이다.
본 발명의 조성물은 바람직하게는 항공기의 경우에 슬랫 영역에서, 또는 로터 블레이드의 경우에 조립된 로터 블레이드 부품의 시임(seam)에서 비용 및/또는 중량을 최소화시키기 위해서 적용된다.
기재에는 전형적인 기술, 예컨대, 분무(예, 에어리스, 에어믹스, 압축 공기, 고온 분무 방법 또는 유도 혼합), 롤러 코팅, 롤링 또는 스프레딩에 의해 프라이머 코트가 전형적으로 제공된다. 충전 층 및 기공 충전제가 후속적으로 본 발명의 하나 이상의 조성물, 그리고 이후, 요망되는 경우, 하나 이상의 탑코트 물질의 적용 전에 적용될 수 있다.
본 발명의 추가의 대상은 기재를 코팅하기 위해서 본 발명의 멀티코트 코팅 시스템을 사용하는 것이다. 이러한 코팅은 본원에서 특히 내식성 코팅으로서 작용한다. 고려되는 기재는 바람직하게는 상기 명시된 기재이다.
본 발명의 추가 대상은 상기 나타내고, 본 발명의 조성물 또는 본 발명의 멀티코트 코팅 시스템으로 코팅된 기재이다. 본 발명의 조성물은 바람직하게는 멀티코트 코팅 시스템의 내식성 코트를 형성시킨다.
시험 방법
시험 방법에 의해, 코팅에 대한 비 및 모래 내식성이 시험될 수 있다.
내식성의 실험실 측정을 위해서, 이용될 수 있는 여러 유형의 장비가 존재하고, 여기서, 침식시키고자 하는 물질이 침식 매질을 통과하여 이동되거나, 침식 물질이 고정되고 침식 매질이 침식 물질 주위에 흐른다. 고정된 시험 시편은, 예를 들어, 워터 제트 절단기(water jet cutting)에서 사용되는 고압 워터 제트 기술에 의해 시험될 수 있다. 침식 영향은 수압, 작업 거리, 및 노즐 크기 및 유형에 의해 조절된다. 침식 영향은 모래, 커런덤(corundum) 또는 실리콘 카바이드를 함께 사용함으로써 추가로 강화될 수 있다. 또한, 샌드블라스팅(sandblasting) 또는 스트림블라스팅(steamblasting)이 가능하고, 여기서도 마찬가지로 가해진 압력, 노즐 크기, 및 작업 거리가 침식 영향을 변화시키고, 실제 조건으로 적합화시키는데 이용될 수 있다.
시험 시편을 이동시키는 데 있어서의 비 침식 시험의 경우에, 침식 물질은 로터 또는 디스크 상에 고정되고, 생성되는 시선 속도(radial velocity)의 결과에 따라 물방울, 또는 염 또는 모래와의 혼합물의 커튼을 통과하여 이동된다. 예를 들어, 풍력 에너지 분야에서 이용되는 현재 가장 일반적인 시험 시나리오는 140　m/s의 속도 및 30ℓ/h의 강우량으로 작업된다. 항공기 산업 분야에서도, 220　m/s에 이르는 속도가 필적하는 강우량으로 시험된다. 비 내식성에 대한 시험은 표준 ASTM　G　73에 따라 수행될 수 있다. 이러한 표준에 의해 커버링되는 구조물은 각각 다르며, 표준 파라미터를 통해 서로 비교될 수 있다.
모래 내식성을 평가하기 위해서, 이동 시험 시편은 소정 각도에서 공기 흐름에 도입될 수 있다. 예를 들어, 샘플이 지정된 양의 0.2 내지 0.6　mm 등급 모래(0.05 내지 0.8　mm의 평균 공기 중의 모래 등급에 상응) (400　g/분의 물질 흐름)와 혼합된 공기 흐름(v　=　30 m/s)에 45°각도로 도입된다. 내식성은 결국 기재가 드러나 보이기 시작하는데 걸리는 시간에 상응한다.
상기 언급된 모든 시험 가능성에 대하여 공통된 것은, 예를 들어, 로터 블레이드의 주변 속도 또는 항공기의 비행 속도와 같은 실제 속도의 시뮬레이션, 및 현실적으로 발생하는 손상 패턴에 대한 손상 패턴의 유사성이다.
쇼어 경도는 엘라스토머(A) 및 듀로머(duromer)(D)의 압입 경도(impression hardness)(즉, 열경화성)의 측정이다. 쇼어 경도는 DIN　EN　ISO　868에 따라 시험될 수 있다. 본 발명의 조성물의 코팅은 바람직하게는 A 50 내지 A90의 쇼어 경도를 지닌다. 그 결과, 가요성에서 경성 그리고 탄성까지 범위의 코팅이 얻어진다. A 60 내지 A 80의 쇼어 경도가 바람직하다.
본 발명은 실시예를 참조로 하여 하기에 더 상세하게 설명된다.
실시예
Figure pct00001
모든 수치는 kg이다.
시험 조건
비 침식 시험 설정
ASTM　G　73 표준에 따라 시험을 수행하였다. 내부(in-house) 비 침식 시험 설정에 대하여 시험을 수행하였다. 시험 시편을 액적 커튼을 통해 지정된 속도(140　m/s) 및 지정된 시간 간격(15분)으로 스피닝시켰다. 비 부피를 마찬가지로 적용되는 유속에 의해 일정하게 유지시켰다(30ℓ/h). 적용된 "비"의 액적 크기는 평균적으로 5 내지 6　mm였다. 20 내지 25℃의 온도에서 시험을 수행하였다. 가시적으로 평가를 수행하고 사진으로 기록하였다. 내식성은 기재가 먼저 드러나는데 걸리는 시간에 상응한다.
기공 충전제(pore filler)로 프라이밍된 에폭시 수지 시험 시편에 약 300　μm의 건조 필름 두께로 코팅을 적용하고, 20 내지 25℃의 온도에서 7일 동안 저장하였다.
쇼어 경도
DIN　EN　ISO　868에 따라 쇼어 경도를 측정하였다.
Figure pct00002
종래 기술에 사용된 조성물과 비교할 때, 상기 명시된 조건 하에서 본 발명에 따른 조성물은 3배에 이르는 더 높은 내식성을 지닌다.

Claims (15)

  1. a. 폴리올 성분의 전체 중량을 기준으로 하여 9중량% 내지 15중량%의 하이드록실 기 함량을 지니고, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 및 폴리에테르 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리올을 포함하는, 하나 이상의 폴리올 성분; 및
    b. 이소시아네이트 성분의 전체 중량을 기준으로 하여 10중량% 내지 15중량%의 이소시아네이트 기 함량을 지니고, 하나 이상의 디- 또는 폴리이소시아네이트-종결된 폴리아세톤 프리폴리머를 포함하는, 하나 이상의 이소시아네이트 성분을 포함하는 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 폴리올 성분이 폴리올 성분의 전체 중량을 기준으로 하여 50중량% 이상의, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 및 폴리에테르 폴리에스테르 폴리올로 구성된 군으로부터 선택된 폴리올을 포함하고/거나, 이소시아네이트 성분이 이소시아네이트 성분의 전체 중량을 기준으로 하여 50중량% 이상의 디- 또는 폴리이소시아네이트-종결된 폴리락톤 프리폴리머를 포함하는 조성물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 폴리올 성분의 OH 기 및 이소시아네이트 성분의 이소시아네이트 기가 1:0.9 내지 1:1.5의 당량비로 사용되는 조성물.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리올 성분이 조성물 중에 5중량% 내지 30중량%의 분율로 존재하고/거나, 이소시아네이트 성분이 각각의 경우에 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 70중량% 이하의 분율로 존재하는 조성물.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 프리폴리머의 말단 이소시아네이트 기가 블로킹되지 않는 조성물.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 디- 또는 폴리이소시아네이트-종결된 폴리락톤 프리폴리머가 폴리부티로락톤 또는 폴리카프로락톤인 조성물.
  7. 폴리올 성분을 이소시아네이트 성분과 함께 혼합하고, 임의로 이러한 성분들을 균질화시킴을 포함하는, 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 조성물을 제조하는 방법.
  8. 코팅 물질로서, 바람직하게는 내식성 코팅 물질로서, 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 조성물의 용도.
  9. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 조성물의 하나 이상의 코팅을 포함하는, 멀티코트(multicoat) 코팅 시스템.
  10. 제 9항에 있어서, 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 조성물의 코팅, 또는 탑코트(topcoat) 물질이 탑코트(최상부 코팅)로서 기능하는, 멀티코트 코팅 시스템.
  11. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 하나 이상의 조성물을 기재에 적용함을 포함하는, 제 9항 또는 제 10항의 멀티코트 코팅 시스템을 제조하는 방법.
  12. 기재를 코팅하기 위한, 더욱 특히, 내식성 코트로서 기재를 코팅하기 위한, 제 9항 또는 제 10항의 멀티코트 코팅 시스템의 용도.
  13. 제 12항에 있어서, 코팅된 기재가 로터 블레이드(rotor blade), 비행체 또는 육상 차량, 선박, 건설 구조물 또는 파이프라인(pipeline)인, 멀티코트 코팅 시스템의 용도.
  14. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 조성물로 코팅되거나, 제 9항 또는 제 10항의 멀티코트 코팅 시스템으로 코팅된 기재.
  15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 로터 블레이드, 비행체 또는 육상 차량, 선박, 건설 구조물 또는 파이프라인이 기재로서 작용하는 기재.
KR1020137009055A 2010-09-10 2011-09-08 내식성 코팅 조성물 KR101827592B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010044935A DE102010044935A1 (de) 2010-09-10 2010-09-10 Erosionsschutz-Beschichtungszusammensetzungen
DE102010044935.0 2010-09-10
PCT/EP2011/065545 WO2012032113A1 (de) 2010-09-10 2011-09-08 Erosionsschutz-beschichtungszusammensetzungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140001861A true KR20140001861A (ko) 2014-01-07
KR101827592B1 KR101827592B1 (ko) 2018-02-08

Family

ID=44653296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137009055A KR101827592B1 (ko) 2010-09-10 2011-09-08 내식성 코팅 조성물

Country Status (13)

Country Link
US (1) US9221998B2 (ko)
EP (1) EP2614097B1 (ko)
JP (1) JP5980208B2 (ko)
KR (1) KR101827592B1 (ko)
CN (1) CN103080174B (ko)
AR (1) AR082936A1 (ko)
BR (1) BR112013005675A8 (ko)
CL (1) CL2013000365A1 (ko)
DE (1) DE102010044935A1 (ko)
DK (1) DK2614097T3 (ko)
ES (1) ES2561084T3 (ko)
PL (1) PL2614097T3 (ko)
WO (1) WO2012032113A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010055780A1 (de) 2010-12-23 2012-06-28 Basf Coatings Gmbh Erosionsschutz-Beschichtungszusammensetzungen
BR112014028436A2 (pt) 2012-05-15 2017-06-27 3M Innovative Properties Co revestimentos protetores à base de poliuretano para lâminas de rotor
AU2014293470B2 (en) 2013-07-22 2018-05-10 Basf Se A coating system
EP3105273B1 (de) 2014-02-13 2019-08-28 BASF Coatings GmbH Zweikomponenten-beschichtungszusammensetzungen und daraus hergestellte beschichtungen mit hoher erosionsbeständigkeit
EP2937368A1 (de) 2014-04-24 2015-10-28 BASF Coatings GmbH Wässrige zweikomponenten-beschichtungszusammensetzungen und daraus hergestellte beschichtungen mit hoher erosionsbeständigkeit
RU2669804C2 (ru) 2014-06-06 2018-10-16 БАСФ Коатингс ГмбХ Выборочно снимаемые покрытия для металлических и пластиковых подложек
ES2836903T3 (es) 2014-07-02 2021-06-28 Akzo Nobel Coatings Int Bv Composiciones de recubrimiento de dos componentes y recubrimientos producidos a partir de las mismas para mejorar la resistencia a la erosión
EP3212695B1 (de) * 2014-10-30 2019-07-24 BASF Coatings GmbH Faser-kunstoff-verbunde und zusammensetzung zur herstellung solcher faser-kunststoffverbunde
DK3256509T3 (da) * 2015-02-10 2019-07-22 Akzo Nobel Coatings Int Bv Tokomponent-belægningssammensætninger og heraf fremstillede belægninger til forbedring af erosionsresistensen
JP6403160B2 (ja) * 2015-04-10 2018-10-10 関西ペイント株式会社 塗料組成物
JP6728818B2 (ja) * 2016-03-17 2020-07-22 日本製鉄株式会社 多層ポリウレタン被覆鋼材
ES2795700T3 (es) 2016-05-31 2020-11-24 Akzo Nobel Coatings Int Bv Masilla bicomponente, método para recubrir un sustrato con dicha masilla, sustratos recubiertos con dicha masilla y uso de dicha masilla para mejorar la resistencia a la erosión
JP2018089937A (ja) * 2016-12-07 2018-06-14 化成工業株式会社 螺旋状層構造体、及び螺旋状層構造体の製造方法
CN106626183B (zh) * 2016-12-23 2019-01-01 江苏玖尚新材料有限公司 一种保温保冷的管道外保护预制管壳
CN107189564A (zh) * 2017-06-02 2017-09-22 太仓市勤红防腐设备有限公司 含石墨烯热缩防腐管的制备方法
WO2020007696A1 (en) 2018-07-02 2020-01-09 Akzo Nobel Coatings International B.V. Two-component solvent-based coating composition, method for coating a substrate, coated substrate, and use of such coating composition for improving erosion resistance
WO2020058301A1 (en) 2018-09-20 2020-03-26 Akzo Nobel Coatings International B.V. Two-component coating composition, method for coating a substrate, coated substrate, and use of such coating composition for improving erosion resistance

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07103355B2 (ja) * 1987-11-19 1995-11-08 日本ラテックス加工株式会社 ウレタン系接着剤組成物
JPH021718A (ja) * 1988-02-01 1990-01-08 Asahi Chem Ind Co Ltd ウレタンプレポリマー及びポリウレタン塗料組成物
JP2577956B2 (ja) * 1988-05-09 1997-02-05 三洋化成工業株式会社 制振材
JP3353282B2 (ja) * 1993-06-02 2002-12-03 日本ポリウレタン工業株式会社 碍子の内面ライニング方法
JP3365847B2 (ja) * 1994-02-17 2003-01-14 日本ペイント株式会社 耐チッピング性塗料組成物及び耐チッピング性複合塗膜の形成方法
US6001923A (en) * 1997-03-27 1999-12-14 Pilkington Aerospace Inc. Transparent fluorinated polyurethane coating compositions and methods of use thereof
JP2000107686A (ja) * 1998-10-02 2000-04-18 Nippon Steel Corp 耐食性と塗膜密着性に優れた低毒性のプレコート金属板
DE19935329A1 (de) * 1999-07-28 2001-02-01 Bayer Ag Harnstoffgruppen aufweisende Polyamine, Verfahren zu ihrer Herstellung wie ihre Verwendung als Härter für Epoxidharze
US7041769B2 (en) 1999-12-17 2006-05-09 Acushnet Company Polyurethane compositions for golf balls
US20030203771A1 (en) * 2002-04-26 2003-10-30 Ronald Rosenberg Polyurethane elastomers from HDI prepolymers with reduced content of free HDI monomers
EP1753798B1 (en) 2004-05-24 2021-01-27 Hontek Corporation Abrasion resistant coatings
DK3305465T3 (da) 2005-12-14 2022-01-24 Hontek Corp Fremgangsmåde og belægning til beskyttelse og reparation af en vingeoverflade
US7662433B2 (en) * 2006-09-15 2010-02-16 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Abrasion and/or scratch resistant article comprising an impact resistant photochromic polyurethane coating, and process of preparation thereof
DE102006053776A1 (de) 2006-11-15 2008-05-21 Basf Coatings Ag Lösemittelhaltige, pigmentierte Beschichtungsmittel und ihre Verwendung zur Herstellung von Mehrschichtlackierungen sowie Verfahren zur Verbesserung des Flops von effektgebenden Lackierungen
US20110082236A1 (en) * 2008-06-03 2011-04-07 Dow Global Technologies Inc. Heat activated adhesive compositions and method of making the same
RU2011147581A (ru) 2009-04-24 2013-05-27 Хемпель А/С Улучшенная композиция покрытия для лопастей ветровой турбины

Also Published As

Publication number Publication date
PL2614097T3 (pl) 2016-05-31
US20130210997A1 (en) 2013-08-15
AR082936A1 (es) 2013-01-16
CL2013000365A1 (es) 2013-10-18
EP2614097B1 (de) 2015-11-18
BR112013005675A8 (pt) 2016-10-11
ES2561084T3 (es) 2016-02-24
WO2012032113A1 (de) 2012-03-15
DE102010044935A1 (de) 2012-03-15
CN103080174B (zh) 2015-05-27
US9221998B2 (en) 2015-12-29
DK2614097T3 (en) 2016-02-22
EP2614097A1 (de) 2013-07-17
JP5980208B2 (ja) 2016-08-31
JP2013544898A (ja) 2013-12-19
BR112013005675A2 (pt) 2016-05-03
KR101827592B1 (ko) 2018-02-08
CN103080174A (zh) 2013-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101827592B1 (ko) 내식성 코팅 조성물
US10370559B2 (en) Two-component coating compositions and high erosion resistance coatings produced therefrom
CA2948881C (en) Selectively strippable coatings for metallic and plastic substrates
US10214660B2 (en) Two-component coating compositions and coatings produced therefrom for improving erosion resistance
CA2951466C (en) Two-component coating compositions and coatings produced therefrom for improving erosion resistance
US9221997B2 (en) Erosion-resistant coating compositions
EP3818117B1 (en) Two-component solvent-based coating composition, method for coating a substrate, coated substrate, and use of such coating composition for improving erosion resistance

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant