KR20150058306A - 멀티―코트 컬러 및／또는 효과 페인트 시스템의 제조 및 보수 방법 - Google Patents

멀티―코트 컬러 및／또는 효과 페인트 시스템의 제조 및 보수 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 하기 구조식 (I) 에 의해 특징지어지는 하나 이상의 포스핀 옥시드를 포함하는 유색 수성 베이스코트 물질을 이용하는 것을 특징으로 한다:
Figure pct00013

[식 중, 라디칼 R1 ~ R3 은 지방족 또는 방향족 탄화수소의 군에서 선택됨].
구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 합계는 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량% 이다. 본 발명은 또한, 상응하는 베이스코트 물질, 상응하는 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템, 및 유색 수성 페인트에서의 포스핀 옥시드의 용도에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 본 발명의 방법에 의해 제조된 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템 상의 결함 보수 방법에 관한 것이다.

Description

멀티―코트 컬러 및／또는 효과 페인트 시스템의 제조 및 보수 방법 {METHOD FOR PRODUCING AND REPAIRING A MULTI-COAT COLOUR AND/OR EFFECT PAINT SYSTEM}
본 발명은 하기에 의해 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템을 제조하는 방법에 관한 것이다:
(1) 유색 수성 베이스코트 물질을 기질에 적용하고,
(2) 중합체 필름을 단계 (1) 에서 적용된 코팅 물질로부터 형성시키고,
(3) 클리어코트 물질을 생성된 베이스코트 필름에 적용한 후,
(4) 베이스코트 필름을 클리어코트 필름과 함께 경화시킴.
본 발명은 또한 상기 확인한 방법에 의해 제조가능한 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템, 및 또한 하기에 의해 상기 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템 상의 결함을 보수하는 방법에 관한 것이다:
(1) 유색 수성 베이스코트 물질을 결함에 적용하고,
(2) 중합체 필름을 단계 (1) 에서 적용된 코팅 물질로부터 형성시키고,
(3) 클리어코트 물질을 생성된 베이스코트 필름에 적용한 후,
(4) 베이스코트 필름을 클리어코트 필름과 함께 경화시킴.
본 발명은 또한 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템을 제조하기에 적합한 유색 수성 베이스코트 물질, 및 또한 유색 수성 베이스코트 물질에서의 포스핀 옥시드의 용도에 관한 것이다.
상기 기재한 방법은 공지되어 있으며 (참고, 예를 들어 독일 특허 출원 DE 199 48 004 A1, 17 페이지, 37 번째 줄 ~ 19 페이지, 22 번째 줄, 또는 독일 특허 DE 100 43 405 C1, 종렬 3, 단락 [0018], 및 종렬 8, 단락 [0052], ~ 종렬 9, 단락 [0057], 이와 함께 종렬 6, 단락 [0039], ~ 종렬 8, 단락 [0050]), 예를 들어 OEM 마감 (finishing) 뿐 아니라 자동차 차체의 보수도장 (refinishing) 을 위해 광범위하게 사용된다.
웨트-온-웨트 (wet-on-wet) 공정을 사용하는 소위 해당 베이스코트/클리어코트 방법으로, 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템이 수득된다. 특히 자동차 OEM 마감 과정에서, 생성 마감물에서 결함이 발생할 수 있다. 결함이 이러한 마감물 - 오리지널 피니시 (original finish) 로서 공지됨 - 에서 발견되는 경우, 상기 오리지널 피니시는 보수된다. 예를 들어 오리지널 피니시가 광범위하게 결함을 갖는 경우, 전체 몸체 또는 적어도 상응하는 부분이 보수되며, 즉 재차 페인트 칠해진다. 단지 작은 결함이 보수를 필요로 하는 경우, 이는 보수되며 전체 몸체가 아닌 소위 "스팟" 이다. 이러한 공정은 "스팟 보수" 로 지칭된다. 보수 목적으로 결함 부분에 적용된 마감물은 대단히 잘 부착된다는 본질적인 중요성을 갖는다. 상응하는 마감물은 예를 들어 증기 분사 노출 (steam jet exposure) 에 대해 안정적이어야만 한다. 즉, 증기 분사 노출은 어떠한 접착력의 손실도 전혀 일으켜서는 안된다.
따라서, 본 발명이 기준으로 하는 목적은 선행 기술의 페인트 시스템에 비하여 보수도장용 코팅 물질의 향상된 적합성을 나타내는 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템을 수득할 수 있는, 상기 기재한 유형의 방법을 제공하는 것이다. 본 목적은 또한 상기 확인한 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템 상의 결함을 보수할 수 있는 방법을 제공하는 것이다. 보수도장용 코팅 물질의 향상된 적합성은 보수 부위에 적용된 마감물이 거기서 대단히 잘 부착된다는 것을 의미한다. 특히, 본 목적은 증기 분사 노출에 대해 안정하도록 하는 것이다.
상기 목적은 놀랍게도, 하기 구조식 (I) 의 하나 이상의 포스핀 옥시드를 포함하는 유색 수성 베이스코트 물질의 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템을 제조하는 상기 기재한 방법의 단계 (1) 에서의 사용에 의해 이루어진다:
Figure pct00001
[식 중,
라디칼 R1 ~ R3 은 지방족 또는 방향족 탄화수소의 기에서 선택되고, 또한 구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계는 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량% 임].
본 발명은 또한 베이스코트/클리어코트 방법의 단계 (1) 에서 사용될 수 있는 상기 기재한 유색 수성 물질에 관한 것이다.
본 발명의 방법의 단계 (1) 에서, 상기 정의한 포스핀 옥시드 중 하나 이상을 함유하고 구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계가 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량% 라면, 원칙적으로 모든 공지된 수성 베이스코트 물질을 사용할 수 있다. 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 30 중량% 내지 70 중량% 의 물을 함유하는 경우, 베이스코트 물질은 "수성" 으로 확인된다. 용어 "수성 베이스코트 물질" 및 "수인성 베이스코트 물질" 은 이 명세서에서 동의어로 사용된다.
본 발명에 따라 사용되는 베이스코트 물질은 컬러 및/또는 효과 안료를 포함한다. 이러한 종류의 컬러 안료 및 효과 안료는 당업자에게 공지되어 있으며 예를 들어 [Roempp-Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, p. 176 및 451] 에 기재되어 있다. 안료의 분율은 유색 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 예를 들어 1 중량% 내지 40 중량%, 바람직하게는 2 중량% 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 5 중량% 내지 15 중량% 범위 내에 있을 수 있다.
본 발명의 방법에서, 결합제로서 물리적으로, 열적으로, 또는 열적으로 및 화학 방사선으로 모두 경화가능한 결합제를 포함하는 베이스코트 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
용어 "(메트)아크릴레이트" 는 하기에서 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 모두를 의미하는 것으로 의도된다. 따라서 즉, 상응하는 중합체는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 둘 모두로 구성된다. 그러나, 이는 아크릴레이트를 제외하거나 메타크릴레이트를 제외하고 동등하게 잘 구성될 수 있다.
하나 이상의 포화 또는 불포화 폴리우레탄 수지가 결합제로서 존재하는 것이 특히 바람직하다. 폴리우레탄 수지를 포함하는 이러한 종류의 코팅 물질은 마찬가지로, 물리적으로, 열적으로, 또는 열적으로 및 화학 방사선으로 모두 통상 경화될 수 있다.
본 발명의 목적을 위해서, 용어 "물리적 경화" 는 중합체 용액 또는 중합체 분산액으로부터의 용매 손실로 인한 필름의 형성을 나타낸다. 보통 이러한 경화에 가교제는 필요하지 않다.
본 발명의 맥락에서 용어 "열 경화" 는 별개의 가교제 또는 자체-가교 결합제가 모 (parent) 코팅 물질에서 이용되는 코팅 필름의 열-개시 가교를 나타낸다. 가교제는 결합제에 존재하는 반응성 관능기에 대해 상보적인 반응성 관능기를 포함한다. 이는 보통 외부 가교로서 당업자에 의해 지칭된다. 상보적인 반응성 관능기 또는 자가반응성 관능기 - 즉, 동일 종류의 기와 반응하는 기 - 는 이미 결합제 분자에 존재하는 경우, 상기 결합제는 자체-가교된다. 적합한 상보적인 반응성 관능기 및 자가반응성 관능기의 예는 독일 특허 출원 DE 199 30 665 A1, 7 페이지, 28 번째 줄 ~ 9 페이지, 24 번째 줄에 공지되어 있다.
본 발명의 맥락에서, 화학 방사선은 전자기 방사선 예컨대 근적외선 (NIR), UV 방사선, 보다 특히 UV 방사선, 및 입자 방사선 예컨대 전자 빔을 의미한다. UV 방사선에 의한 경화는 통상 라디칼 또는 양이온성 광개시제에 의해 개시된다.
열 경화 및 화학 광선으로의 경화가 공동으로 이용되는 경우, 용어 "이중 경화" 가 또한 사용된다.
본 발명은 열적으로 또는 열적으로 및 화학 방사선으로 모두 경화가능한 (즉, 이중 경화에 의한) 베이스코트 물질을 선호한다. 특히 바람직한 것은 폴리우레탄 수지를 결합제로서, 및 아미노 수지 또는 차단 또는 미차단된 폴리이소시아네이트, 바람직하게는 아미노 수지를 가교제로서 포함하는 베이스코트 물질이다. 아미노 수지 중에서, 멜라민 수지가 보다 특히 바람직하다.
바람직하게 존재하는 폴리우레탄 수지는 이온적 및/또는 비이온적으로 친수성 안정화될 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에서 폴리우레탄 수지는 이온적으로 친수성 안정화된다. 바람직한 폴리우레탄 수지는 선형이거나 분지를 함유한다. 특히 바람직하게, 폴리우레탄 수지는 올레핀성 불포화 단량체와 연결되는 수지이다. 폴리우레탄 수지 (A) 에 결합된 올레핀성 불포화 단량체는 바람직하게는 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트기를 함유함으로써, 폴리우레탄 (메트)아크릴레이트를 형성하는 단량체이다. 매우 특히 바람직하게, 폴리우레탄 수지는 폴리우레탄 (메트)아크릴레이트이다. 바람직하게 존재하는 폴리우레탄 수지는 물리적으로, 열적으로, 또는 열적으로 및 화학 방사선으로 모두 경화가능하다. 보다 특히, 이는 열적으로 또는 열적으로 및 화학 방사선으로 모두 경화가능하다. 특히 바람직하게, 폴리우레탄 수지는 외부 가교를 가능하게 하는 반응성 관능기를 포함한다.
적합한 포화 또는 불포화 폴리우레탄 수지는 예를 들어 하기에 기재되어 있다:
- 독일 특허 출원 DE 199 14 896 A1, 종렬 1, 29 ~ 49 번째 줄 및 종렬 4, 23 번째 줄 ~ 종렬 11, 5 번째 줄;
- 독일 특허 출원 DE 199 48 004 A1, 4 페이지, 19 번째 줄 ~ 13 페이지, 48 번째 줄;
- 유럽 특허 출원 EP 0 228 003 A1, 3 페이지, 24 번째 줄 ~ 5 페이지, 40 번째 줄;
- 유럽 특허 출원 EP 0 634 431 A1, 3 페이지, 38 번째 줄 ~ 8 페이지, 9 번째 줄; 또는
- 국제 특허 출원 WO 92/15405, 2 페이지, 35 번째 줄 ~ 10 페이지, 32 번째 줄.
폴리우레탄 수지를 제조하기 위해서, 당업자에게 공지되어 있는 지방족, 시클로지방족, 지방족-시클로지방족, 방향족, 지방족-방향족 및/또는 시클로지방족-방향족 폴리이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하다.
폴리우레탄 수지를 제조하기 위한 알코올 성분으로서, 상대적으로 높은 분자 질량 및 낮은 분자 질량의 포화 및 불포화 폴리올, 및 또한 임의로는, 모노알코올을 소량으로 사용하는 것이 바람직하며, 이들 알코올은 당업자에게 공지되어 있는 것이다. 사용한 저 분자 질량 폴리올은 보다 특히 디올이며, 소량으로, 분지 도입을 위한 트리올이다. 상대적 고 분자 질량의 적합한 폴리올의 예는 포화 또는 올레핀성 불포화 폴리에스테르 폴리올 및/또는 폴리에테르 폴리올이다. 상대적 고 분자 질량의 폴리올로서 특히 사용되는 것은 폴리에스테르 폴리올, 보다 특히 400 내지 5000 g/mol 의 수-평균 분자량 (폴리스티렌 표준에 대하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정) 을 갖는 것들이다.
친수성 안정화를 목적으로 및/또는 수성 매질에서의 분산성 증가를 위해, 바람직하게 존재하는 폴리우레탄 수지는 특정 이온성 기 및/또는 이온성 기 (가능하게는 이온성 기) 로 전환될 수 있는 기를 포함할 수 있다. 이러한 폴리우레탄 수지는 이온적으로 친수성 안정화된 폴리우레탄 수지로서 본 발명의 맥락에서 지칭된다. 비이온성 친수성 개질 기가 마찬가지로 존재할 수 있다. 그러나, 이온적으로 친수성 안정화된 폴리우레탄이 바람직하다. 보다 특히 개질 기는 대안적으로는:
- 중화제 및/또는 4 차화제에 의해 양이온 및/또는 양이온성 기로 전환될 수 있는 관능기 (양이온성 개질)
또는
- 중화제에 의해 음이온 및/또는 음이온성 기로 전환될 수 있는 관능기 (음이온성 개질)
및/또는
- 비이온성 친수성 기 (비이온성 개질)
이다.
당업자가 인지하는 바와 같이, 양이온성 개질을 위한 관능기는 예를 들어 1 차, 2 차 및/또는 3 차 아미노기, 2 차 술피드기 및/또는 3 차 포스핀기, 보다 특히 3 차 아미노기 및 2 차 술피드기 (중화제 및/또는 4 차화제에 의해 양이온성 기로 전환될 수 있는 관능기) 이다. 당업자에게 공지되어 있는 중화제 및/또는 4 차화제를 사용하여 상술한 관능기로부터 제조되는 양이온성 기가 추가로 언급되며, 상기 양이온성 기는 예컨대 1 차, 2 차, 3 차 및/또는 4 차 암모늄기, 3 차 술포늄기 및/또는 4 차 포스포늄기, 보다 특히 4 차 암모늄기 및 3 차 술포늄기이다.
음이온성 개질을 위한 관능기는, 공지되어 있는 바와 같이 예를 들어, 카르복실산기, 술폰산기 및/또는 포스폰산기, 특히 카르복실산기 (중화제에 의해 음이온성 기로 전환될 수 있는 관능기), 및 또한 당업자에게 공지되어 있는 중화제를 사용하여 상술한 관능기로부터 제조된 음이온성 기이며, 상기 음이온성 기는 예컨대 카르복실레이트기, 술포네이트기 및/또는 포스포네이트기이다.
비이온성 친수성 개질을 위한 관능기는 바람직하게는 폴리(옥시알킬렌)기, 보다 특히 폴리(옥시에틸렌) 기이다.
이온적 친수성 개질은 (가능하게는) 이온성 기를 함유하는 단량체에 의해 폴리우레탄 수지에 도입될 수 있다. 비이온성 개질은 예를 들어 폴리우레탄 분자의 펜던트기 또는 말단기로서 폴리(에틸렌) 옥시드 중합체 혼입을 통해 도입된다. 친수성 개질은 예를 들어 이소시아네이트기에 대해 반응성인 하나 이상의 기, 바람직하게는 하나 이상의 히드록실기를 포함하는 화합물을 통해 도입된다. 이온성 개질을 도입하기 위해서, 개질기 뿐 아니라 하나 이상의 히드록실기를 함유하는 단량체를 사용할 수 있다. 비이온성 개질을 도입하기 위해서, 당업자에게 공지되어 있는 폴리에테르디올 및/또는 알콕시폴리(옥시알킬렌) 알코올을 사용하는 것이 바람직하다.
폴리우레탄 수지는 바람직하게는 그래프트 중합체일 수 있다. 보다 특히 이는 올레핀성 불포화 화합물, 바람직하게는 올레핀성 불포화 단량체에 의해 그래프트된 폴리우레탄 수지이다. 따라서 이러한 경우, 폴리우레탄은 예를 들어 올레핀성 불포화 단량체 기재의 측기 및/또는 측쇄로 그래프트된다. 보다 특히 이들은 폴리(메트)아크릴레이트 기재의 측쇄이다. 본 발명의 맥락에 있어서의 폴리(메트)아크릴레이트는 바람직하게는 아크릴레이트- 및/또는 메타크릴레이트-기-함유 단량체로 이루어지는, 아크릴레이트- 및/또는 메타크릴레이트-기-함유 단량체를 포함하는 중합체 또는 중합체성 라디칼이다. 폴리(메트)아크릴레이트 기재의 측쇄는 (메트)아크릴레이트기를 함유하는 단량체를 사용하여 그래프트 중합 과정에서 구성되는 측쇄이다. 이러한 경우 그래프트 중합에서, 그래프트 중합에서 사용한 단량체의 총량을 기준으로 50 몰% 초과, 보다 특히 75 몰% 초과, 보다 특히 100 몰% 의 (메트)아크릴레이트기 함유 단량체를 사용하는 것이 바람직하다.
기재된 측쇄는 바람직하게는 1 차 폴리우레탄 수지 분산액의 제조 후에 중합체에 도입된다. 이러한 경우 1 차 분산액에 존재하는 폴리우레탄 수지는 펜던트 및/또는 말단 올레핀성 불포화 기를 함유할 수 있는데, 이를 통해 그래프트 중합이 이후 올레핀성 불포화 화합물로 진행된다. 그래프트용 폴리우레탄 수지는 따라서 불포화 폴리우레탄 수지 (A) 일 수 있다. 그래프트 중합은 올레핀성 불포화 반응물의 라디칼 중합이다. 또한 예를 들어, 그래프트 중합에 사용된 올레핀성 불포화 화합물이 하나 이상의 히드록실기를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 폴리우레탄 수지의 유리 이소시아네이트기와의 반응에 의해, 이들 히드록실기를 통해 올레핀성 불포화 화합물의 부착이 또한 먼저 존재할 수 있다. 이러한 부착은 올레핀성 불포화 화합물과 폴리우레탄 수지의 임의로 존재하는 펜던트 및/또는 말단 올레핀성 불포화기와의 라디칼 반응 대신 또는 이에 추가로 발생한다. 그후, 상기 기재한 바와 같이 라디칼 중합을 통한 그래프트 중합이 다시 존재한다. 임의 비율로, 올레핀성 불포화 화합물, 바람직하게는 올레핀성 불포화 단량체로 그래프트된 폴리우레탄 수지가 수득된다.
폴리우레탄 수지 (A) 가 그로 인해 바람직하게 그래프트되는 올레핀성 불포화 화합물로서, 사실상 모든 라디칼적으로 중합가능한, 올레핀성 불포화 및 유기 단량체 (이러한 목적으로 당업자에게 이용가능한) 를 사용할 수 있다. 특정 바람직한 클래스의 단량체의 예로서 하기를 언급할 수 있다:
- (메트)아크릴산 또는 기타 알파,베타-에틸렌성 불포화 카르복실산의 히드록시알킬 에스테르,
- 알킬 라디칼 중에서 20 개 이하의 탄소 원자를 갖는 (메트)아크릴 알킬 에스테르 및/또는 시클로알킬 에스테르,
- 하나 이상의 산 기, 보다 특히 정확하게는 하나의 카르복실기를 포함하는 에틸렌성 불포화 단량체, 예컨대 (메트)아크릴산,
- 5 내지 18 개의 탄소 원자를 갖는 알파-분지형 모노카르복실산의 비닐 에스테르,
- 5 내지 18 개의 탄소 원자를 갖는 알파-분지형 모노카르복실산의 글리시딜 에스테르와 (메트)아크릴산의 반응 생성물,
- 추가적인 에틸렌성 불포화 단량체 예컨대 올레핀 (예를 들어 에틸렌), (메트)아크릴아미드, 비닐방향족 탄화수소 (예를 들어 스티렌), 비닐 화합물 예컨대 비닐 클로라이드 및/또는 비닐 에테르 예컨대 에틸 비닐 에테르.
(메트)아크릴레이트기를 함유하는 단량체를 사용하는 것이 바람직하며, 따라서 그래프트-온 (grafted-on) 측쇄는 폴리(메트)아크릴레이트-기재 측쇄이다.
올레핀성 불포화 화합물과의 그래프트 중합이 이를 통해 진행될 수 있는 폴리우레탄 수지 중의 펜던트 및/또는 말단 올레핀성 불포화기는 바람직하게는 특정 단량체를 통해 폴리우레탄 수지에 도입된다. 이러한 특정 단량체는 올레핀성 불포화기에 추가로, 예를 들어 이소시아네이트기에 대해 반응성인 하나 이상의 기를 추가로 포함한다. 히드록실기 및 또한 1 차 및 2 차 아미노기가 바람직하다. 히드록실기가 특히 바람직하다.
폴리우레탄 수지가 이후 및 추가적으로 올레핀성 불포화 화합물로 그래프트되지 않고, 펜던트 및/또는 말단 올레핀성 불포화기가 그를 통해 폴리우레탄 수지에 도입될 수 있는 기재된 단량체를 물론 이용할 수도 있다. 그러나, 폴리우레탄 수지가 올레핀성 불포화 화합물로 그래프트되는 것이 바람직하다.
바람직하게 존재하는 폴리우레탄 수지는 자체-가교 및/또는 외부 가교 결합제일 수 있다. 폴리우레탄 수지는 바람직하게는 그를 통해 외부 가교가 가능한 반응성 관능기를 포함한다. 이러한 경우 유색 수성 베이스코트 물질은 바람직하게는 하나 이상의 가교제를 포함한다. 보다 특히, 외부 가교를 가능하게 하는 반응성 관능기는 히드록실기이다. 본 발명의 방법의 맥락에 있어서, 폴리히드록시-관능성 폴리우레탄 수지를 사용하는 것이 특히 유리하다. 이는 폴리우레탄 수지가 평균적으로 분자 당 1 개 초과의 히드록실기를 함유한다는 것을 의미한다.
폴리우레탄 수지는 중합체 화학의 관례적 기술에 의해 제조된다. 이는 예를 들어, 폴리이소시아네이트 및 폴리올의 폴리우레탄에 대한 중합, 및 바람직하게는 이후 올레핀성 불포화 화합물로의 그래프트 중합을 의미한다. 이러한 기술은 당업자에게 공지되어 있으며 개별적으로 조정될 수 있다. 예시적인 제조 방법 및 반응 조건이 유럽 특허 출원 EP 0521 928 B1, 2 페이지, 57 번째 줄 ~ 8 페이지, 16 번째 줄에서 발견된다.
바람직하게 사용되는 베이스코트 물질이 자체-가교 시스템의 형태로 존재하는 경우, 폴리우레탄 수지 함량은 베이스코트 물질의 필름-형성 고체를 기준으로 50 중량% 내지 100 중량%, 바람직하게는 50 중량% 내지 90 중량%, 보다 바람직하게는 50 중량% 내지 80 중량% 이다.
필름-형성 고체는 안료 및 임의의 충전제를 갖지 않는 베이스코트 물질의 비휘발성 중량 분율을 의미한다. 필름-형성 고체는 하기와 같이 측정될 수 있다: 유색 수성 베이스코트 물질 샘플 (대략 1 g) 을 50 내지 100 배량의 테트라히드로푸란과 혼합한 후 약 10 분 동안 교반한다. 불용성 안료 및 임의의 충전제를 이후 여과에 의해 제거하고, 잔류물을 소량의 THF 로 헹구고, 회전식 증발기 상에서 생성된 여과물로부터 THF 를 제거한다. 여과물의 잔류물을 120℃ 에서 2 시간 동안 건조시키고, 생성된 필름-형성 고체를 칭량한다.
외부 가교 시스템의 경우, 폴리우레탄 수지 함량은 베이스코트 물질의 필름-형성 고체에 대한 각 경우를 기준으로 10 중량% 내지 80 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 75 중량%, 보다 바람직하게는 20 중량% 내지 70 중량% 이다.
바람직하게 존재하는 폴리우레탄 수지는 바람직하게는 수-평균 분자량이 200 내지 30 000 g/mol, 바람직하게는 2000 내지 20 000 g/mol (용리액으로서 테트라히드로푸란을 사용하여 폴리스티렌 표준에 대한 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정) 이다. 이는 또한 예를 들어 히드록실가가 0 내지 250 mg KOH/g, 보다 특히 20 내지 150 mg KOH/g 이다. 폴리우레탄 수지의 산가는 바람직하게는 5 내지 200 mg KOH/g, 보다 특히 10 내지 40 mg KOH/g 이다. 히드록실가는 DIN/ISO 4629 에 따라 측정되고, 산가는 DIN 53402 에 따라 측정된다.
본 발명의 방법의 단계 (1) 에서 사용된 수성 베이스코트 물질이 하기 구조식 (I) 에 의해 특징지어지는 하나 이상의 포스핀 옥시드를 포함하는 것이 본 발명에 있어서 필수적이다:
Figure pct00002
식 중에서, 라디칼 R1 ~ R3 은 지방족 또는 방향족 탄화수소의 군에서 선택된다. 1 내지 20 개, 보다 바람직하게는 1 내지 18 개, 매우 바람직하게는 1 내지 16 개 탄소 원자를 갖는 지방족 탄화수소가 바람직하다. 지방족 탄화수소의 경우, 해당 라디칼은 바람직하게는 알킬 라디칼이다. 보다 바람직하게는 이들은 선형 알킬 라디칼이다. 방향족 탄화수소의 경우, 해당 라디칼은 바람직하게는 페닐 라디칼이다.
모든 라디칼 R1 ~ R3 이 지방족 탄화수소의 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 1 내지 20 개, 보다 바람직하게는 1 내지 18 개, 매우 바람직하게는 1 내지 16 개 탄소 원자를 갖는 지방족 탄화수소가 바람직하다. 여기서 해당 라디칼은 바람직하게는 알킬 라디칼이다. 보다 바람직하게는 이들은 선형 알킬 라디칼이다. 마찬가지로, R1 ~ R3 의 경우 해당 라디칼이 옥틸 또는 헥실 라디칼인 것이 매우 특히 바람직하다.
정확히 2 가지 상이한 종류의 지방족 탄화수소 라디칼을 갖는 포스핀 옥시드를 사용하는 것이 더 바람직하다. 이러한 경우 포스핀 옥시드의 혼합물이 사용된다. 이는 2 가지 상이한 종류의 지방족 탄화수소 라디칼 (여기서 R 및 R' 에 의해 확인됨) 이 존재하는 경우, 상응하는 혼합물은 바람직하게는 종류 R3P(O), R2R'P(O), RR'2P(O) 및 R'3P(O), 즉 2 가지 상이한 종류의 지방족 탄화수소 라디칼과 생기는 모든 가능한 조합을 포함한다는 것을 의미한다. R 및 R' 가 1 내지 20 개, 보다 바람직하게는 1 내지 18 개, 매우 바람직하게는 1 내지 16 개 탄소 원자를 갖는 지방족 탄화수소인 것이 특히 바람직하다. 해당 라디칼은 바람직하게는 알킬 라디칼이다. 보다 바람직하게는 이들은 선형 알킬 라디칼이다. 마찬가지로, R 및 R' 의 경우 해당 라디칼이 옥틸 라디칼 및 헥실 라디칼인 것이 매우 특히 바람직하다.
한 특히 바람직한 구현예는 본 발명에 따라 사용되는 포스핀 옥시드의 혼합물을 사용하는데, 이때 라디칼 R1 ~ R3 이 C1 ~ C16 알킬 라디칼이고 정확히 2 가지 상이한 종류의 라디칼 (여기서 R 및 R' 로 나타냄) 이 존재하여, 상기 혼합물은 종류 R3P(O), R2R'P(O), RR'2P(O) 및 R'3P(O) 를 포함한다.
마찬가지로, 모든 라디칼 R1 ~ R3 이 방향족 탄화수소의 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 해당 라디칼이 페닐 라디칼인 것이 특히 바람직하다.
하나 이상의 포스핀 옥시드는 바람직하게는 Cyanex® 923 (상이한 헥실- 및 옥틸포스핀 옥시드의 혼합물) 및 트리페닐포스핀 옥시드로 이루어지는 군에서 선택된다 (Cyanex® 923 은 Cytec 사의 상표명임).
구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계는 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 4.5 중량%, 보다 바람직하게는 0.15 중량% 내지 4 중량% 이다. 본 발명에 따라 사용되는 상술한 포스핀 옥시드 또는 포스핀 옥시드 혼합물 중 하나가 여기서 사용될 수 있다.
구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계가 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 미만인 경우, 본 발명이 기반으로 하는 목적은 이루어지지 않는다. 구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계가 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 5 중량% 초과인 경우, 예컨대 언더베이크드 시스템 (underbaked system) 의 경우 접착력 저하와 같은 불이익이 발생한다.
구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계는 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량% 이다. 상기 포스핀 옥시드의 바람직한 구현예가 사용되는 경우, 상기 포스핀 옥시드의 모든 바람직한 구현예의 중량% 분율의 총합계는 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 마찬가지로 0.1 중량% 내지 5 중량% 이다. 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질이 구조식 (I) 의 포스핀 옥시드로서, 상기 포스핀 옥시드의 독점적으로 바람직한 구현예를 포함하는 것이 특히 바람직하다.
한 바람직한 구현예에서, 구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계는 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 4.5 중량% 이다. 상기 포스핀 옥시드의 바람직한 구현예가 사용되는 경우, 상기 포스핀 옥시드의 모든 바람직한 구현예의 중량% 분율의 총합계는 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 마찬가지로 0.1 중량% 내지 4.5 중량% 이다. 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질이 구조식 (I) 의 포스핀 옥시드로서, 상기 포스핀 옥시드의 독점적으로 바람직한 구현예를 포함하는 것이 특히 바람직하다.
한 특히 바람직한 구현예에서, 구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계는 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.15 중량% 내지 4 중량% 이다. 상기 포스핀 옥시드의 바람직한 구현예가 사용되는 경우, 상기 포스핀 옥시드의 모든 바람직한 구현예의 중량% 분율의 총합계는 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 마찬가지로 0.15 중량% 내지 4 중량% 이다. 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질이 구조식 (I) 의 포스핀 옥시드로서, 상기 포스핀 옥시드의 독점적으로 바람직한 구현예를 포함하는 것이 특히 바람직하다.
이러한 맥락에서 바람직한 상기 포스핀 옥시드의 구현예의 예로서, 모든 라디칼 R1 ~ R3 이 지방족 탄화수소의 군에서 선택되는 구조식 (I) 의 포스핀 옥시드가 언급될 수 있다.
이러한 맥락에서 바람직한 상기 포스핀 옥시드의 구현예의 또 다른 예로서, 본 발명에 따라 사용되는 포스핀 옥시드의 혼합물이 사용되는 것이 언급될 수 있는데, 이때 라디칼 R1 ~ R3 이 C1 ~ C16 알킬 라디칼이고 정확히 2 가지 상이한 종류의 라디칼 (여기서 R 및 R' 로 나타냄) 이 존재하여, 상기 혼합물이 종류 R3P(O), R2R'P(O), RR'2P(O) 및 R'3P(O) 를 포함한다.
이러한 맥락에서 바람직한 상기 포스핀 옥시드의 구현예의 추가예로서, 모든 라디칼 R1 ~ R3 이 방향족 탄화수소의 군에서 선택되는 구조식 (I) 의 포스핀 옥시드가 언급될 수 있다.
증점제가 존재하는 것이 또한 바람직하다. 적합한 증점제는 필로실리케이트의 군으로부터의 무기 증점제이다. 그러나 무기 증점제 외에, 하나 이상의 유기 증점제를 또한 사용할 수 있다. 이들은 바람직하게는 (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 공중합체 증점제, 예를 들어 시판 제품 Viscalex HV30 (Ciba, BASF), 및 폴리우레탄 증점제, 예를 들어 시판 제품 DSX® 1550 (Cognis 사제) 로 이루어지는 군에서 선택된다. (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 공중합체 증점제는 아크릴산 및/또는 메타크릴산에 추가로 또한 공중합된 형태로 하나 이상의 아크릴산 에스테르 (즉, 아크릴레이트) 및/또는 하나 이상의 메타크릴산 에스테르 (즉, 메타크릴레이트) 를 포함하는 것들이다. (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 공중합체 증점제에 흔한 특징은 알칼리성 매질에서, 즉 > 7, 보다 특히 > 7.5 의 pH 수준에서, 이들이 아크릴산 및/또는 메타크릴산에 의한 염 형성, 즉 카르복실레이트기의 형성으로 인해 점도에 있어서 급격한 상승을 나타낸다는 것이다. (메트)아크릴산 및 C1-C6 알칸올로부터 형성되는 (메트)아크릴산 에스테르가 사용되는 경우, 생성된 (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 공중합체 증점제는 실질적으로 그의 효과에 있어서 결합성이 없다 (예컨대 상술한 Viscalex HV30). 실질적으로 결합성이 없는 (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 공중합체 증점제는 또한 ASE 증점제 (알칼리-가용성/팽윤성 유액 또는 분산액) 로서 문헌에서 지칭된다. 그러나 (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 공중합체 증점제로서, HASE 증점제 (소수성 개질 음이온성 가용성 유액 또는 분산액) 로서 지칭되는 것들을 또한 사용할 수 있다. 이들은 C1-C6 알칸올 대신 또는 이에 추가로 사용된 알칸올이 큰 수의 탄소 원자, 예를 들어 7 내지 30 개, 또는 8 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알칸올을 포함하는 경우 수득된다. HASE 증점제는 실질적으로 결합성 증점 효과를 갖는다. 그의 증점 특성을 기반으로, 사용될 수 있는 (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 공중합체 증점제는 결합제 수지로서 적합하지 않으며, 따라서 결합제로서 확인되는 물리적으로, 열적으로, 또는 열적으로 및 화학 방사선으로 모두 경화가능한 결합제 중에 포함되지 않고, 그러므로 이들은 본 발명의 베이스코트 조성물에서 사용될 수 있는 폴리(메트)아크릴레이트계 결합제와 명백히 상이하다. 폴리우레탄 증점제는 문헌에서 HEUR (소수성 개질 에틸렌 옥시드 우레탄 유동학 개질제) 로서 지칭되는 결합성 증점제이다. 화학적 용어에 있어서, 이들은 우레탄 결합을 통해 서로 연결되며 8 내지 30 개 탄소 원자를 갖는 말단 장쇄 알킬 또는 알킬렌기를 운반하는 폴리에틸렌 옥시드 사슬 (때때로 또한 폴리프로필렌 옥시드 사슬임) 의 비이온성 분지형 또는 비분지형 블록 공중합체이다. 통상적인 알킬기의 예는 도데실 또는 스테아릴기이고; 통상적인 알케닐기의 예는 올레일기이고; 통상적인 아릴기는 페닐기이고; 통상적인 알킬화 아릴기의 예는 노닐페닐기이다. 이들의 증점 특성 및 구조로 인해, 폴리우레탄 증점제는 물리적으로, 열적으로, 또는 열적이고 물리적으로 모두 경화가능한 결합제 수지로서 적합하지 않다. 따라서 이들은 본 발명의 베이스코트 조성물에서 결합제로서 사용될 수 있는 폴리우레탄과 명백히 상이하다.
사용할 유색 수성 베이스코트 물질은 바람직하게는 하나 이상의 폴리에스테르, 보다 특히 수-평균 분자량이 400 내지 5000 g/mol (용리액으로서 테트라히드로푸란을 사용하여 폴리스티렌 표준에 대한 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정) 인 폴리에스테르를 추가로 포함한다. 상응하는 폴리에스테르는 DE 4009858 에서 종렬 6, 53 번째 줄 ~ 종렬 7, 61 번째 줄 및 종렬 10, 24 번째 줄 ~ 종렬 13, 3 번째 줄에 기재되어 있다.
유색 수성 베이스코트 물질은 하나 이상의 아쥬반트를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 아쥬반트의 예는 잔류물 없이 또는 실질적으로 잔류물 없이 열 분해될 수 있는 염, 폴리우레탄 수지와 상이한 물리적으로, 열적으로 및/또는 화학 방사선으로 경화가능한 수지 결합제, 추가의 가교제, 유기 용매, 반응성 희석제, 투명 안료, 충전제, 분자 분산적 가용성 염료, 나노입자, 광 안정화제, 산화방지제, 탈기제, 유화제, 슬립제, 중합 저해제, 라디칼 중합 개시제, 접착 촉진제, 유동 제어제, 필름-형성 보조제, 새그 (sag) 제어제 (SCA), 난연제, 부식 저해제, 왁스, 건조제, 살생물제 및 소광제이다.
상술한 종류의 적합한 아쥬반트는 예를 들어 하기에서 공지되어 있다:
- 독일 특허 출원 DE 199 48 004 A1, 14 페이지, 4 번째 줄 ~ 17 페이지, 5 번째 줄, 및
- 독일 특허 DE 100 43 405 C1, 종렬 5, 단락 [0031] ~ [0033].
이들은 관례적이고 공지된 양으로 사용된다.
본 발명에 따라 사용된 베이스코트 물질의 고체 함량은 해당 경우의 필요조건에 따라 가변적일 수 있다. 고체 함량은 적용, 특히 분무 적용에 필요한 점도에 의해 주로 설명되며, 적절한 소수의 거리측정 시험의 도움으로 통상적인 일반적 지식을 기반으로 당업자에 의해 조정될 수 있다.
베이스코트 물질의 고체 함량은 바람직하게는 5 중량% 내지 70 중량%, 보다 바람직하게는 10 중량% 내지 65 중량% 이고, 보다 특히 바람직하게는 15 중량% 내지 60 중량% 이다.
고체 함량은 규정된 조건 하에 증발시 잔류물로서 남아 있는 중량 분율이다. 본 명세서에서, 고체는 DIN EN ISO 3251 에 따라 측정되었다. 측정 시간은 125℃ 에서 60 분이었다.
본 발명에 따라 사용된 베이스코트 물질은 베이스코트 물질 제조에 대해 관례적이고 공지되어 있는 혼합 어셈블리 및 혼합 방법을 사용하여 제조될 수 있다.
본 발명의 베이스코트 물질은 1-성분 (1K), 2-성분 (2K) 또는 다성분 (3K, 4K) 시스템으로서 이용될 수 있다. 1K 시스템이 바람직하다.
1-성분 (1K) 시스템에서, 결합제 및 가교제가 1 성분 내에 존재한다. 이를 위한 전제 조건은 2 개 구성성분이 오직 상대적 고온에서 및/또는 화학 방사선에 노출시 서로 가교를 거치는 것이다.
2-성분 (2K) 시스템에서, 예를 들어 결합제 및 가교제는 2 성분 내에 서로 별도로 존재하여, 적용 직전까지 조합되지 않는다. 이러한 형태는 결합제 및 가교제가 심지어 실온에서도 서로 반응하는 경우 선택된다. 이러한 종류의 코팅 물질은 보다 특히 자동차 보수도장에서, 열 민감성 기질 코팅에 특히 이용된다.
본 발명에 따라 사용된 유색 수성 베이스코트 물질은 자동차 산업의 맥락에 있어서 관례적인, 예를 들어 5 내지 100 ㎛, 바람직하게는 5 내지 60 ㎛ 의 범위인 필름 두께로 기질에 적용될 수 있다. 이는 예를 들어 분무 적용 방법, 예컨대 압축 공기 분무, 무공기 분무, 고속 회전 또는 정전기 분무 적용 (ESTA) (임의로는, 예를 들어 고온 공기 분무와 같은 고온 분무 적용과 조합된) 을 이용하여 수행된다.
유색 수성 베이스코트 물질이 적용된 후, 이는 공지된 기술에 의해 건조될 수 있다. 예를 들어, 1K 베이스코트 물질은 실온에서 1 내지 60 분 동안 플래시 오프된 후, 바람직하게는 임의로 30 내지 80℃ 의 약간 승온에서 건조될 수 있다. 본 발명의 맥락에 있어서 플래시 오프 및 건조는 유기 용매 및/또는 물의 증발로써 코팅 물질이 건조되나 아직 경화되지는 않는 것을 의미한다. 또는 전체 가교된 코팅 필름이 아직 형성되지 않는다.
마찬가지로, 시판 클리어코트 물질을 일상적인 기술에 의해 적용하여, 필름 두께는 일상적 범위, 예를 들어 5 내지 100 ㎛ 의 범위 내에 있다. 이러한 종류의 클리어코트 물질은 당업자에게 공지되어 있다.
클리어코트를 적용한 후 예를 들어 실온에서 1 내지 60 분 동안 플래시 오프하고, 임의로는 건조시킬 수 있다. 이후 클리어코트 물질은 적용된 유색 베이스코트 물질과 함께 경화된다. 여기서, 예를 들어 가교 반응이 일어나, 기질 상 본 발명의 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템이 생성된다. 경화는 바람직하게는, 80 내지 200℃ 의 온도에서 열적으로, 또는 열적으로 및 화학 방사선으로 모두 발생한다.
본 발명의 방법은 금속성 및 비금속성 기질, 보다 특히 플라스틱 기질, 바람직하게는 자동차 차체 또는 이의 부품의 코팅에 사용될 수 있다.
본 발명은, 본 발명의 방법에 의해 제조가능한 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템을 추가로 제공한다. 따라서, 예를 들어 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템을 제조하기 위한 본 발명의 방법의 단계 (1) 에서 사용되는 수성 베이스코트 물질에 관한, 및 또한 그에 존재하는 포스핀 옥시드에 관한 상기 관찰은 해당 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템에 동일하게 적용된다. 이는 언급된 모든 바람직하고, 보다 바람직하고, 매우 바람직한 특징에 대해서도 보다 특히 마찬가지이다.
본 발명은 또한 본 발명의 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템 상의 결함을 보수하기 위한 상기-기재된 방법에 관한 것이며, 이때 단계 (1) 에서 하기 구조식 (I) 의 하나 이상의 포스핀 옥시드를 포함하는 유색 수성 베이스코트 물질이 사용된다:
Figure pct00003
[식 중, 라디칼 R1 ~ R3 은 지방족 또는 방향족 탄화수소의 군에서 선택되고, 또한 구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계는 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량% 임].
결함을 보수하기 위한 본 발명의 방법의 단계 (1) 에서 사용된 수성 베이스코트 물질이 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템을 제조하기 위한 본 발명의 방법에서 사용되는 것과 동일한 것이 바람직하다. 따라서, 수성 베이스코트 물질에 관한 상기 관찰은 또한 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템 상의 결함을 보수하기 위한 해당 방법에도 적용된다. 이는 언급된 모든 바람직하고, 보다 바람직하고, 매우 바람직한 특징에 대해서도 특히 마찬가지이다.
공지되는 바와 같이, 본 발명의 방법을 사용하여 제조된 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템은 결함을 나타낼 수 있다. 결함, 또는 필름 결함은 일반적으로 코팅에 대한, 및 코팅에 있어서의 분열이며, 통상 그의 형상 또는 외양에 따라 지칭된다. 당업자는 이러한 필름 결함의 가능한 다수 종류를 알고 있다. 이는 예를 들어 [Roempp-Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, p. 235, "Film defects"] 에 기재되어 있다.
상기 결함은 본 발명의 상기-기재된 방법에 의해 보수될 수 있다.
유색 수성 베이스코트 물질을 적용하기 전에, 결함을 마멸시킬 수 있다.
오리지널 피니시에서의 결함에 대한 유색 수성 베이스코트 물질의 적용은 바람직하게는 공기 분무 (pneumatic atomization) 에 의해 이루어진다. 유색 수성 베이스코트 물질의 적용 후, 이는 공지된 기술에 의해 건조될 수 있다. 예를 들어, 베이스코트 물질은 실온에서 1 내지 60 분 동안 건조된 후 임의로는 30 내지 80℃ 의 약간 승온에서 건조될 수 있다. 본 발명의 맥락에 있어서 플래시 오프 및 건조는 유기 용매 및/또는 물의 증발, 이의 결과로서 페인트가 건조되나 아직 경화되지는 않는, 또는 전체 가교된 코팅 필름이 아직 형성되지 않는 것을 의미한다.
시판 클리어코트 물질이 이후, 마찬가지로 일상적인 기술에 의해, 의도된 보수 부위에 적용된다. 보수도장에 있어서 일반적으로 관례적이며 따라서 당업자에게 공지되어 있는 바, 30 내지 80℃ 의 상대적 저온에서도 경화될 수 있는 클리어코트 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위해 2-성분 클리어코트 물질이 특히 적합하다.
클리어코트가 적용된 후, 이는 예를 들어 실온에서 1 내지 60 분 동안 플래시 오프되고, 임의로는 건조될 수 있다. 그런 다음 클리어코트 물질은 적용된 유색 베이스코트 물질과 함께 경화된다. 경화는 30 내지 80℃ 의 온도에서 열적으로 또는 열적으로 및 화학 방사선으로 모두, 바람직하게 이루어진다.
본 발명은 또한 베이스코트 물질이 하기 구조식 (I) 의 하나 이상의 포스핀 옥시드를 포함하는 것을 특징으로 하는 유색 수성 베이스코트 물질을 제공한다:
Figure pct00004
식 중에서, 라디칼 R1 ~ R3 은 지방족 또는 방향족 탄화수소의 군에서 선택되며, 또한, 구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계는 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량% 이다. 이러한 유색 수성 베이스코트 물질은 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템 제조에 보다 특히 적합하다. 따라서, 예를 들어 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템을 제조하기 위한 본 발명의 방법의 단계 (1) 에서 사용되는 수성 베이스코트 물질에 관한, 및 또한 그에 존재하는 포스핀 옥시드에 관한 상기 관찰은 해당 유색 수성 베이스코트 물질에 동일하게 적용된다. 이는 모든 상기 바람직하고, 보다 바람직하고, 매우 바람직한 특징에 대해서도 특히 마찬가지이다.
마지막으로, 본 발명은 마찬가지로 접착력을 향상시키기 위한, 유색 수성 베이스코트 물질에 있어서의 하나 이상의 포스핀 옥시드의 용도를 제공하며, 이는 상기 베이스코트 물질이 하기 구조식 (I) 의 하나 이상의 포스핀 옥시드를 포함하는 것을 특징으로 한다:
Figure pct00005
[식 중, 라디칼 R1 ~ R3 은 지방족 또는 방향족 탄화수소의 군에서 선택되며, 추가로, 구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계는 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량% 임].
접착력 개선은, 본 발명에 따라 사용되는 포스핀 옥시드를 포함하지 않는 유색 수성 베이스코트 물질과 비교하여 접착력의 향상을 의미한다. 접착력은 예를 들어 DIN 55662:2009-12 (방법 A) 에 따라 증기 분사 노출법으로 측정될 수 있다.
따라서, 예를 들어 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템을 제조하기 위한 본 발명의 방법의 단계 (1) 에서 사용되는 수성 베이스코트 물질에 관한, 및 또한 그에 존재하는 포스핀 옥시드에 관한 상기 모든 관찰은 유색 수성 베이스코트 물질에 있어서의 하나 이상의 포스핀 옥시드의 본 발명의 용도에 동일하게 적용된다. 이는 모든 상기 바람직하고, 보다 바람직하고, 매우 바람직한 특징에 대해서도 특히 마찬가지이다.
상기 포스핀 옥시드는 접착력 향상을 위해 보수도장에 바람직하게 사용된다. 이는 보다 특히, 보수 부위에 적용된 마감물이 거기서 대단히 잘 부착된다는 것을 의미한다.
하기 실시예에 의해 본 발명을 설명한다.
실시예
1. 은 수인성 베이스코트 물질 1 의 제조
표 A 에서 "수성상" 하에 열거된 성분을 수성 혼합물이 형성되도록 언급된 순서로 교반하면서 조합한다. 다음 단계에서, 유기 혼합물을 "유기상" 하에 열거된 성분으로부터 제조한다. 유기 혼합물을 수성 혼합물에 첨가한다. 조합된 혼합물을 이후 10 분 동안 교반하고, 탈이온수 및 디메탄올아민을 사용하여 pH 8 로, 및 23℃ 에서 회전식 점도계 (Mettler-Toledo 사제 Rheomat RM 180 기기) 를 사용하여 측정된 바와 같이 1000/sec 의 전단 하중 하 58 mPas 의 분무 점도로 조정한다.
표 A
Figure pct00006
수인성 베이스코트 물질 I1:
본 발명의 수인성 베이스코트 물질 I1 을 제조하기 위해, 수인성 베이스코트 물질 1 을 2.5 중량부의 시판 Cyanex® 923 과 혼합하였다.
수인성 베이스코트 물질 I2:
본 발명의 수인성 베이스코트 물질 I2 를 제조하기 위해, 수인성 베이스코트 물질 1 을 2.5 중량부의 시판 트리페닐 포스핀 옥시드와 혼합하였다.
표 1: 수인성 베이스코트 물질 1 및 I1 및 I2 의 조성
Figure pct00007
표 1 에서의 중량% 는 각각의 수인성 베이스코트 물질 중 포스핀 옥시드의 분율에 관한 것이다.
수인성 베이스코트 물질 1 및 수인성 베이스코트 물질 I1 및 I2 사이의 비교 시험
증기 분사 노출에 대한 안정성을 측정하기 위해, 멀티코트 페인트 시스템을 하기 일반적 지시사항에 따라 제조하였다:
표준 음극성 전기피복 (BASF Coatings GmbH 사제 Cathoguard® 800) 으로 코팅되고 치수가 10 x 20 cm 인 강철 패널을 표준 프라이머-서페이서 (surfacer) (Hemmelrath 사제 ALG 670173 미드-그레이 (mid-gray) 프라이머-서페이서) 로 코팅하였다. 80℃ 에서 10 분에 걸쳐 수성 프라이머-서페이서를 임시 건조시킨 후, 이를 190℃ 의 온도에서 30 분에 걸쳐 베이킹하였다.
수인성 베이스코트 물질을 공기압으로 적용하였다. 생성된 수인성 베이스코트 물질 필름을 실온에서 2 분 동안 플래시 오프한 후, 강제공기식 오븐에서 70℃ 에서 10 분 동안 건조시켰다. 건조된 수인성 베이스코트 필름에 관례적인 2-성분 클리어코트 물질 (BASF Coatings GmbH 사제 Progloss® 345) 을 적용하였다. 생성된 클리어코트 필름을 실온에서 20 분 동안 플래시 오프하였다. 수인성 베이스코트 필름 및 클리어코트 필름을 이후 강제공기식 오븐에서 160℃ 에서 30 분 동안 경화하였다. 본 시스템은 오버베이킹된 (overbaked) 본래 시스템을 나타내며 이하 오리지널 피니시로서 지칭된다.
이러한 오리지널 피니시를 연마지로 마멸시킨 후, 수인성 베이스코트 물질을 상기 마멸된 오리지널 피니시에 공기압으로 적용한다. 생성된 수인성 베이스코트 필름을 실온에서 2 분 동안 플래시 오프한 후, 강제공기식 오븐에서 70℃ 에서 10 분 동안 건조시켰다. 건조된 수인성 베이스코트 필름에 80℃ 에서 2-성분 클리어코트 물질 (FF230500 2K 보수도장 클리어코트, 스크래치-저항성, BASF Coatings GmbH 사제) 을 적용하였다. 생성된 클리어코트 필름을 실온에서 20 분 동안 플래시 오프하였다. 이후 수인성 베이스코트 필름 및 클리어코트 필름을 강제공기식 오븐에서 80℃ 에서 30 분 동안 경화하였다.
이에 따라 처리한 강철 패널을 이후 DIN 55662:2009-12 (방법 A) 에 따라 증기 분사 시험한 다음, 상술한 DIN 에 따라 평가하였다.
표 2: 수인성 베이스코트 물질 1 및 수인성 베이스코트 물질 I1 및 I2 에 대한 증기 분사 결과
Figure pct00008
설명:
sat. = 만족스러운 결과
unsat. = 만족스럽지 않은 결과
상기 결과는 본 발명의 포스핀 옥시드 사용시 증기 분사 노출에 대한 안정성이 향상된다는 것을 확증한다.

Claims (15)

  1. 하기에 의해 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템을 제조하는 방법으로서:
    (1) 유색 수성 베이스코트 물질을 기질에 적용하고,
    (2) 중합체 필름을 단계 (1) 에서 적용된 코팅 물질로부터 형성시키고,
    (3) 클리어코트 물질을 생성된 베이스코트 필름에 적용한 후,
    (4) 베이스코트 필름을 클리어코트 필름과 함께 경화시킴,
    단계 (1) 에서 하기 구조식 (I) 의 하나 이상의 포스핀 옥시드를 포함하는 유색 수성 베이스코트 물질이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법:
    Figure pct00009

    [식 중, 라디칼 R1 ~ R3 은 지방족 또는 방향족 탄화수소의 군에서 선택되고, 추가로, 구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계는 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량% 임].
  2. 제 1 항에 있어서, 구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계가 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 4.5 중량% 인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 단계 (1) 에서 하나 이상의 포화 또는 불포화 폴리우레탄 수지를 결합제로서 포함하는 유색 수성 베이스코트 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (1) 에서 아미노 수지 및 차단 또는 미차단된 폴리이소시아네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 가교제를 포함하는 유색 수성 베이스코트 물질이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 라디칼 R1 ~ R3 이 지방족 탄화수소의 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포스핀 옥시드의 혼합물이 사용되고, 이때 라디칼 R1 ~ R3 이 C3 ~ C16 알킬 라디칼이고 정확히 2 가지 상이한 종류의 라디칼, R 및 R' 가 존재하여, 상기 혼합물이 종류 R3P(O), R2R'P(O), RR'2P(O) 및 R'3P(O) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 라디칼 R1 ~ R3 이 방향족 탄화수소의 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조가능한 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템.
  9. 하기에 의해 제 8 항에 따른 멀티코트 컬러 및/또는 효과 페인트 시스템 상의 결함을 보수하는 방법으로서:
    (1) 유색 수성 베이스코트 물질을 결함에 적용하고,
    (2) 중합체 필름을 단계 (1) 에서 적용된 코팅 물질로부터 형성시키고,
    (3) 클리어코트 물질을 생성된 베이스코트 필름에 적용한 후,
    (4) 베이스코트 필름을 클리어코트 필름과 함께 경화시킴,
    단계 (1) 에서 하기 구조식 (I) 의 하나 이상의 포스핀 옥시드를 포함하는 유색 수성 베이스코트 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법:
    Figure pct00010

    [식 중, 라디칼 R1 ~ R3 은 지방족 또는 방향족 탄화수소의 군에서 선택되고, 추가로, 구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계는 단계 (1) 에서 적용된 수성 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량% 임].
  10. 제 9 항에 있어서, 단계 (1) 에서 하나 이상의 포화 또는 불포화 폴리우레탄 수지를 결합제로서 포함하는 유색 수성 베이스코트 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 단계 (1) 에서 아미노 수지 및 차단 또는 미차단된 폴리이소시아네이트로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 가교제를 포함하는 유색 수성 베이스코트 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 라디칼 R1 ~ R3 이 지방족 탄화수소의 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 라디칼 R1 ~ R3 이 방향족 탄화수소의 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 베이스코트 물질이 하기 구조식 (I) 의 하나 이상의 포스핀 옥시드를 포함하는 것을 특징으로 하는 유색 수성 베이스코트 물질:
    Figure pct00011

    [식 중, 라디칼 R1 ~ R3 은 지방족 또는 방향족 탄화수소의 군에서 선택되고, 추가로, 구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계는 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량% 임].
  15. 상기 베이스코트 물질이 하기 구조식 (I) 의 하나 이상의 포스핀 옥시드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 접착력 향상을 위한, 유색 수성 베이스코트 물질에 있어서의 하나 이상의 포스핀 옥시드의 용도:
    Figure pct00012

    [식 중, 라디칼 R1 ~ R3 은 지방족 또는 방향족 탄화수소의 군에서 선택되고, 추가로, 구조식 (I) 의 모든 포스핀 옥시드의 중량% 분율의 총합계는 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량% 임].
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