KR20180093032A - Branched polyester-urethane resins and coatings comprising same - Google Patents

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Abstract

폴리올 분절, 불포화 폴리카복실산 및/또는 그의 무수물 및/또는 에스테르 및 우레탄 분절을 갖는 불포화 폴리에스테르 예비중합체의 자유 라디칼 중합에 의해 제조된 미경화된 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지가 개시된다. 또한, 이를 포함하는 코팅 및 상기 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 기재가 또한 개시된다.Uncyclosed branched polyester-urethane resins prepared by free radical polymerization of unsaturated polyester prepolymers having polyol segments, unsaturated polycarboxylic acids and / or anhydrides and / or esters thereof and urethane segments are disclosed. Also disclosed are a coating comprising the same and a substrate at least partially coated with the coating.

Description

분지형 폴리에스테르-우레탄 수지 및 이를 포함하는 코팅Branched polyester-urethane resins and coatings comprising same

본 발명은, 불포화된 폴리에스테르-우레탄 예비중합체의 이중 결합을 자유 라디칼 중합시켜 제조된 미경화된 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 상기 폴리에스테르-우레탄 수지를 포함하는 코팅 및 상기 코팅이 적용된 기재에 관한 것이다.The present invention relates to an uncured, branched polyester-urethane resin prepared by free radical polymerization of a double bond of an unsaturated polyester-urethane prepolymer. The invention also relates to a coating comprising said polyester-urethane resin and a substrate to which said coating is applied.

관련 출원에 대한 상호 참조Cross-reference to related application

본 출원은 2010년 4월 1일자로 출원된 "분지형 폴리에스테르 중합체 및 이를 포함하는 코팅"이라는 발명의 명칭의 미국 특허 출원 제12/752,570호의 일부 계속 출원이다.This application is a continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 12 / 752,570, entitled "Branched Polyester Polymer and Coating Containing It, " filed April 1,

자동차 산업에서, 차량에 보호 및/또는 장식 코팅을 적용하는 것이 종종 바람직하다. 이러한 코팅은 예를 들어, 차량 페인트의 미학적으로 불쾌한 칩핑을 유발할 수 있는 모래 및 자갈과 같은 도로 먼지 및 파편의 마모성 칩핑(abrasive chipping)에 대한 내성을 제공할 수 있다. 허용가능한 칩 저항성 및 장식 특성을 갖는 코팅 조성물이 바람직하다.In the automotive industry, it is often desirable to apply protective and / or decorative coatings to the vehicle. Such coatings can provide resistance to abrasive chipping of road dust and debris, such as sand and gravel, which can, for example, cause aesthetically unpleasant chipping of the vehicle paint. A coating composition having acceptable chip resistivity and decorative properties is preferred.

본 발명은, 불포화된 폴리에스테르-우레탄 예비중합체의 이중 결합을 자유 라디칼 중합시켜 제조된 미경화된 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지에 관한 것이며, 이는 (a) 폴리올 분절(segment), (b) 불포화된 폴리카복실산 및/또는 이의 무수물 및/또는 에스테르, (c) 우레탄 분절을 포함한다. 상기 폴리에스테르-우레탄 수지를 포함하는 코팅 및 상기 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 기재도 본 발명의 범주 이내이다.The present invention relates to an uncured, branched, polyester-urethane resin prepared by free radical polymerization of a double bond of an unsaturated polyester-urethane prepolymer, comprising (a) a polyol segment, (b) an unsaturated And / or an anhydride and / or ester thereof, (c) a urethane segment. Coatings comprising the polyester-urethane resin and substrates coated at least partially with the coating are also within the scope of the present invention.

본 발명은 또한 기재 상에 다층 코팅 시스템을 형성하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은The present invention also relates to a method of forming a multilayer coating system on a substrate,

기재의 적어도 일부 위에 제 1 베이스코트 조성물을 침착시킴으로써 기재의 적어도 일부 위에 제 1 베이스코트 층을 형성하는 단계;Forming a first basecoat layer over at least a portion of the substrate by depositing a first basecoat composition over at least a portion of the substrate;

임의적으로, 상기 제 1 베이스코트 층을 건조 또는 경화시키는 단계;Optionally, drying or curing the first basecoat layer;

상기 제 1 베이스코트 조성물과 동일하거나 상이한 제 2 베이스코트 조성물을 상기 제 1 베이스코트 층의 적어도 일부 상에 직접 침착시켜, 상기 제 1 베이스코트 층의 적어도 일부 상에 제 2 베이스코트 층을 형성하는 단계;Depositing a second basecoat composition that is the same as or different from the first basecoat composition on at least a portion of the first basecoat layer to form a second basecoat layer on at least a portion of the first basecoat layer step;

임의적으로, 상기 제 2 베이스코트 층을 건조 또는 경화시키는 단계; 및Optionally, drying or curing the second basecoat layer; And

미경화된 코팅층을 경화시키는 단계Curing the uncured coating layer

를 포함하며, 이때 제 1 베이스코트 조성물 및/또는 제 2 베이스코트 조성물 중 하나 이상은 폴리에스테르-우레탄 수지를 함유하는 코팅 조성물을 포함한다.Wherein at least one of the first and second basecoat compositions comprises a coating composition comprising a polyester-urethane resin.

본 발명은The present invention

a) 폴리에스테르 중합체를 형성하기 위한, 하이드록실 작용기를 갖는 하나 이상의 불포화 폴리에스테르 예비중합체의 이중 결합의 자유 라디칼 중합, 및a) free radical polymerization of a double bond of at least one unsaturated polyester prepolymer having hydroxyl functional groups to form a polyester polymer, and

b) 단계 a)의 폴리에스테르 중합체의 이소시아네이트와의 반응b) reaction of the polyester polymer of step a) with an isocyanate

에 의해 제조된 미경화된 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지를 제공하며, 이때 상기 폴리에스테르 예비중합체는Curable branched polyester-urethane resin, wherein the polyester prepolymer is prepared from

i) 폴리올 분절; 및i) a polyol segment; And

ii) 불포화 폴리카복실산 및/또는 무수물 및/또는 에스테르 분절ii) unsaturated polycarboxylic acids and / or anhydrides and / or ester segments

을 포함한다..

또한, 본 발명은 제 1 불포화 폴리에스테르 예비중합체의 이중 결합 및 제 2 불포화 폴리에스테르 예비중합체의 이중 결합의 자유 라디칼 중합에 의해 제조된 미경화된 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지를 제공하며, 이때 각각의 예비중합체는 독립적으로The present invention also provides an uncured branched polyester-urethane resin prepared by free radical polymerization of a double bond of a first unsaturated polyester prepolymer and a double bond of a second unsaturated polyester prepolymer, wherein each Lt; RTI ID = 0.0 >

a) 폴리올 분절; 및a) a polyol segment; And

b) 불포화 폴리카복실산 및/또는 무수물 및/또는 에스테르 분절b) an unsaturated polycarboxylic acid and / or anhydride and / or ester segment

을 포함하고, 상기 불포화 폴리에스테르 예비중합체 중 하나 이상은 우레탄 분절을 포함하며, 상기 폴리에스테르 예비중합체는 동일하거나 상이하다.Wherein at least one of said unsaturated polyester prepolymers comprises a urethane segment and wherein said polyester prepolymer is the same or different.

본 발명은, 일반적으로 폴리올 분절, 불포화된 폴리카복실산 및/또는 이의 무수물 및/또는 에스테르, 및 우레탄 분절을 포함하는 반응 생성물을 포함하는 미경화된 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지에 관한 것이다. 불포화된 폴리에스테르-우레탄 예비중합체의 불포화기를 통한 중합을 개시하여 미경화된 분지형 폴리에스테르를 제공하기 위해 자유 라디칼 개시제가 사용된다. 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지는 경화되어 있지 않거나 달리 말하면 "경화성(curable)" 및/또는 "가교성(crosslinkable)"이며, 이는 경화된 코팅을 형성하기 위해 다른 화합물과 가교결합할 수 있지만 자체는 경화된 코팅이 아님을 의미한다. 즉, 상기 폴리에스테르-우레탄 중합체는, 가교결합제와 같은 다른 화합물 상의 작용기와 반응할 작용기를 갖는다. 상기 예비중합체의 불포화기의 반응은 미경화된 가교성 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지를 생성한다. 명확하게 하기 위해 이 폴리에스테르-우레탄은 중합체 수지이다. 이는 경화된 코팅이 아니다. 따라서, 본 발명은 단량체 및/또는 중합체 상의 불포화 점을 반응시켜 코팅을 경화시키는 기술과 구별된다.The present invention relates generally to uncured branched branched polyester-urethane resins comprising polyol segments, unsaturated polycarboxylic acids and / or anhydrides and / or esters thereof, and reaction products comprising urethane segments. Free radical initiators are used to initiate polymerization through unsaturated groups of the unsaturated polyester-urethane prepolymer to provide uncured branched polyesters. The branched polyester-urethane resins are not cured or in other words "curable" and / or "crosslinkable", which can crosslink with other compounds to form a cured coating, But not a cured coating. That is, the polyester-urethane polymer has a functional group capable of reacting with a functional group on another compound such as a crosslinking agent. The reaction of the unsaturated groups of the prepolymer produces an uncured, cross-linkable, branched polyester-urethane resin. For clarity, this polyester-urethane is a polymeric resin. This is not a cured coating. Thus, the present invention is distinguished from the technique of reacting unsaturated points on the monomers and / or polymers to cure the coating.

상기 폴리에스테르-우레탄 예비중합체는 하나 이상의 폴리올을 하나 이상의 불포화 폴리카복실산/무수물/에스테르 및 하나 이상의 이소시아네이트와 반응시킴으로써 제조된다.The polyester-urethane prepolymer is prepared by reacting at least one polyol with at least one unsaturated polycarboxylic acid / anhydride / ester and at least one isocyanate.

본원에 사용된, "폴리올" 및 유사 용어는 2 개 이상의 하이드록시기를 갖는 화합물을 지칭한다. 폴리올 분절을 형성하는데 사용되는 폴리올 또는 "폴리올의 잔류 잔기(residual moiety)"는 때때로 본원에서 "폴리올 분절 단량체"로 지칭된다. "잔류 잔기"는 특정 단량체로부터 유래된 분자의 잔기 또는 분절을 의미한다. 예를 들어, "폴리올의 잔류 잔기"는 폴리올 단량체로부터 유도된 잔기를 의미한다. 폴리올은 또한 예비중합체에 경도(hardness) 또는 연질도(softness)를 부여하도록 선택될 수 있지만, 사용되는 폴리올 및 각각의 양은, 불포화 예비중합체가 반응할 때 원하는 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 분지형 폴리에스테르를 생성하도록 선택되어야 한다. 폴리올은 2 내지 36 개의 원자를 가질 수 있다. 본 발명에 사용하기 적합한 폴리올은 폴리에스테르 제조용으로 공지된 임의의 폴리올일 수 있다. 그 예는 비제한적으로, 알킬렌 글리콜, 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 트라이프로필렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및 네오펜틸 글리콜; 수소화된 비스페놀 A; 사이클로헥산다이올; 프로판다이올, 예컨대 1,2-프로판다이올, 1,3-프로판다이올, 부틸 에틸 프로판다이올, 2-메틸-1,3-프로판다이올, 및 2-에틸-2-부틸-1,3-프로판다이올; 부탄다이올, 예컨대 1,4-부탄다이올, 1,3-부탄다이올, 및 2-에틸-1,4-부탄다이올; 펜탄다이올, 예컨대 트라이메틸 펜탄다이올 및 2-메틸펜탄다이올; 사이클로헥산다이메탄올; 헥산다이올, 예컨대 1,6-헥산다이올; 카프로락톤다이올(예를 들어, 엡실론-카프로락톤과 에틸렌 글리콜의 반응 생성물); 하이드록시알킬화된 비스페놀; 폴리에터 글리콜, 예컨대 폴리(옥시테트라메틸렌) 글리콜; 트라이메틸올 프로판, 펜타에리트리톨, 다이-펜타에리트리톨, 트라이메틸올 에탄, 트라이메틸올 부탄, 다이메틸올 사이클로헥산, 글리세롤 등이다. 본 발명에 사용하기 적합한 불포화된 폴리올은, 2개 이상의 하이드록실 기를 함유하는 임의의 불포화된 알코올일 수 있다. 그 예는 비제한적으로, 트라이메틸올 프로판 모노알릴 에터, 트라이메틸올 에탄 모노알릴 에터 및 프로프-1-엔-1,3-다이올을 포함한다. 상기 폴리올 분절은 또한 상기 폴리올 분절의 총 중량을 기준으로 약간의, 예컨대 10 중량% 이하 또는 5 중량%의 모노올을 포함할 수 있다. 상기 폴리올 분절은 포화될 수 있다.As used herein, "polyol" and like terms refer to compounds having two or more hydroxy groups. The polyol or "residual moiety of the polyol" used to form the polyol segment is sometimes referred to herein as the "polyol segment monomer ". "Residual residue" means a residue or segment of a molecule derived from a particular monomer. For example, "residual moiety of polyol" means a moiety derived from a polyol monomer. The polyol may also be selected to impart hardness or softness to the prepolymer, but the amount of polyol used and the amount of each will depend upon the type of prepolymer being used, Should be selected to produce a polyester. The polyol may have from 2 to 36 atoms. The polyols suitable for use in the present invention may be any polyols known for the production of polyesters. Examples thereof include, but are not limited to, alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, hexylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol and neopentyl glycol; Hydrogenated bisphenol A; Cyclohexanediol; Propanediol, such as 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, butylethylpropanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 3-propanediol; Butanediols such as 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, and 2-ethyl-1,4-butanediol; Pentanediols such as trimethylpentanediol and 2-methylpentanediol; Cyclohexane dimethanol; Hexanediols such as 1,6-hexanediol; Caprolactone diol (e. G., The reaction product of epsilon-caprolactone with ethylene glycol); Hydroxyalkylated bisphenols; Polyether glycols such as poly (oxytetramethylene) glycol; Trimethylol propane, pentaerythritol, di-pentaerythritol, trimethylolethane, trimethylolbutane, dimethylolcyclohexane, glycerol, and the like. Unsaturated polyols suitable for use in the present invention may be any unsaturated alcohol containing two or more hydroxyl groups. Examples include, but are not limited to, trimethylolpropane monoallyl ether, trimethylolethane monoallyl ether, and prop-1-en-1,3-diol. The polyol segment may also comprise some, such as 10% or less, or 5% by weight, based on the total weight of the polyol segment. The polyol segment can be saturated.

상기 불포화된 폴리에스테르-우레탄 예비중합체는 또한 불포화된 폴리카복실산, 무수물 및/또는 에스테르, 또는 이로부터 유도된 잔류 잔기를 포함한다. 본 발명에 사용하기 적합한 불포화된 폴리산은, 2개 이상의 카복시 기 및/또는 이들의 에스테르 및/또는 무수물을 함유하는 임의의 불포화된 카복실산일 수 있다. 그 예는 비제한적으로, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산, 테라콘산, 및/또는 이들의 에스테르 및/또는 무수물을 포함한다. 특히 적합한 불포화된 폴리산은 말레산, 말레산 무수물, 또는 말레산의 C1-C6 알킬 에스테르이다. 상기 불포화된 폴리카복실산 또는 이의 무수물 또는 에스테르는 상기 폴리에스테르-우레탄 예비중합체의 3 내지 10 중량%, 예컨대 4 내지 7 중량%를 차지할 수 있다.The unsaturated polyester-urethane prepolymer also includes unsaturated polycarboxylic acids, anhydrides and / or esters, or residual moieties derived therefrom. An unsaturated polyacid suitable for use in the present invention may be any unsaturated carboxylic acid containing two or more carboxy groups and / or esters and / or anhydrides thereof. Examples include, but are not limited to, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, teraconic acid, and / or esters and / or anhydrides thereof. Particularly suitable unsaturated polyacids are maleic acid, maleic anhydride, or C 1 -C 6 alkyl esters of maleic acid. The unsaturated polycarboxylic acid or an anhydride or ester thereof may comprise from 3 to 10%, such as from 4 to 7% by weight of the polyester-urethane prepolymer.

앞서 언급한 바와 같이, 불포화 폴리에스테르-우레탄 예비중합체는 우레탄 분절을 포함한다. "우레탄 분절"은 우레탄(NHCOO) 작용기를 갖는 것으로 이해될 것이다. 본 발명에 따라 사용된 폴리에스테르-우레탄 예비중합체 중 하나 이상이 우레탄 분절을 가질 수 있고, 사용된 예비중합체의 하나 초과 또는 모두가 그러한 우레탄 분절을 가질 수도 있다. 우레탄 분절을 갖는 폴리에스테르-우레탄 예비중합체의 하나 이상의 사용은, 우레탄 분절이 최종 폴리에스테르-우레탄 수지에 존재하게 하고, 따라서 이러한 수지로 형성된 코팅에도 존재하게 할 것이다. 우레탄 분절은 폴리에스테르-우레탄 예비중합체의 총 중량을 기준으로 5 내지 45 중량%, 예컨대 10 내지 25 중량%를 차지할 수 있다.As mentioned previously, the unsaturated polyester-urethane prepolymer comprises urethane segments. "Urethane segments" will be understood to have urethane (NHCOO) functional groups. At least one of the polyester-urethane prepolymers used according to the present invention may have urethane segments, and one or both of the prepolymers used may have such urethane segments. The use of one or more of the polyester-urethane prepolymers with urethane segments will cause the urethane segments to be present in the final polyester-urethane resin and thus also to be present in the coating formed of such resins. The urethane segment may comprise from 5 to 45% by weight, for example from 10 to 25% by weight, based on the total weight of the polyester-urethane prepolymer.

우레탄 분절은, (NCO) 기 또는 이소시아네이트 작용기를 갖는 이소시아네이트와 반응됨으로써 폴리에스테르-우레탄 예비중합체에 혼입될 수 있다. 이소시아네이트는 4 내지 25 개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 적합한 이소시아네이트는 방향족 및 지방족 폴리이소시아네이트를 포함하며(지환족 폴리이소시아네이트를 포함함), 대표적인 예로는 다이페닐메탄-4,4'-다이이소시아네이트(MDI), 2,4- 또는 2,6-톨루엔 다이이소시아네이트(TDI)(이들의 혼합물을 포함함), p-페닐렌다이이소시아네이트, 테트라메틸렌 및 헥사메틸렌 다이이소시아네이트, 다이사이클로헥실메탄-4,4'-다이이소시아네이트, 이소포론 다이이소시아네이트, 페닐메탄-4,4'-다이이소시아네이트와 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트의 혼합물을 포함한다. 트라이이소시아네이트와 같은 더 고급 폴리이소시아네이트, 예를 들어 트라이페닐메탄-4,4',4"-트라이이소시아네이트가 사용될 수 있다. 이소시아네이트는 본 발명에 따르면 블로킹되거나 블로킹되지 않을 수 있다. 네오펜틸 글리콜 및 트라이메틸올프로판과 같은 폴리올 및 폴리카프로락톤 다이올 및 트라이올과 같은 중합체성 폴리올과 함께 제조된 이소시아네이트 예비중합체 (NCO/OH 당량비가 1보다 클 수 있음)도 사용될 수 있다.Urethane segments can be incorporated into the polyester-urethane prepolymer by reaction with isocyanates having (NCO) groups or isocyanate functionality. The isocyanate may have from 4 to 25 carbon atoms. Suitable isocyanates include aromatic and aliphatic polyisocyanates (including alicyclic polyisocyanates), representative examples being diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI), 2,4- or 2,6-toluene di Isocyanate, isocyanate (TDI) (including mixtures thereof), p-phenylene diisocyanate, tetramethylene and hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, isophorone diisocyanate, phenylmethane- , A mixture of 4'-diisocyanate and polymethylene polyphenyl isocyanate. More advanced polyisocyanates such as triisocyanates, such as triphenylmethane-4,4 ', 4 "-triisocyanate, may be used. Isocyanates may be blocked or unblocked according to the present invention. Neopentyl glycol and tri Polyol such as methylol propane and isocyanate prepolymer (with an NCO / OH equivalence ratio greater than 1) prepared with a polymeric polyol such as polycaprolactone diol and triol may also be used.

본 발명에 따르면, 이소시아네이트는 폴리올 분절 및 불포화된 폴리카복실산/무수물/에스테르 분절과 반응되거나 또는 예비반응된 폴리에스테르 예비중합체와 반응될 수 있다. 상기 폴리에스테르-우레탄 예비중합체는 또한 폴리올 분절, 불포화 폴리카복실산/무수물/에스테르 분절 및 이소시아네이트를 함께 반응시킴으로써 형성될 수 있다. 본원에 사용된 "폴리에스테르 예비중합체"는 폴리올 분절과 불포화 폴리카복실산/무수물/에스테르 분절의 반응 생성물을 의미한다. 폴리에스테르 예비중합체의 경우, 폴리올 분절 상의 반응성 하이드록실 기 (OH) 대 불포화 폴리카복실산/무수물/에스테르 분절 상의 산 기의 비는 2:0.5, 2:1.5 또는 그 이상일 수 있다. 상기 비율이 높을수록 반응 생성물의 분자량이 커진다. 과량의 폴리올이 사용되기 때문에, 반응 생성물 폴리에스테르 예비중합체는 말단 하이드록실 작용기를 갖는다.According to the present invention, an isocyanate can be reacted with a polyol segment and an unsaturated polycarboxylic acid / anhydride / ester segment or reacted with a pre-reacted polyester prepolymer. The polyester-urethane prepolymer may also be formed by reacting together a polyol segment, an unsaturated polycarboxylic acid / anhydride / ester segment and an isocyanate. As used herein, "polyester prepolymer" means the reaction product of a polyol segment and an unsaturated polycarboxylic acid / anhydride / ester segment. In the case of a polyester prepolymer, the ratio of reactive hydroxyl groups (OH) on the polyol segment to acid groups on the unsaturated polycarboxylic acid / anhydride / ester segment may be 2: 0.5, 2: 1.5 or more. The higher the ratio, the larger the molecular weight of the reaction product. Because an excess of polyol is used, the reaction product polyester prepolymer has a terminal hydroxyl functionality.

하기에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 상기 폴리에스테르-우레탄 수지는 용매계 시스템 또는 수계 시스템에서 사용되도록 제조될 수 있다. 용매계 시스템의 경우, 상기 이소시아네이트는 폴리올 분절 또는 폴리에스테르 예비중합체 중 하나의 하이드록실 작용기와 반응하여, 폴리에스테르-우레탄 예비중합체가 1:2 내지 1:1.5의 이소시아네이트 작용기 (NCO) 대 하이드록실기 (OH)의 비를 갖도록 할 수 있다. 수계 시스템의 경우, 상기 폴리에스테르-우레탄 예비중합체는, 미반응된 OH-작용기 및 미반응된 NCO-작용기를 함유하도록 제조되어, 하이드록실기 함유 카복실산과 추가로 반응되어 산 작용성화되도록 할 수 있다. 이어서, 산 작용성화된 예비중합체는 염기로 중화되고, 물에 분산되고 중합될 수 있다. 따라서, 상기 폴리에스테르-우레탄 예비중합체는, 10 내지 30%의 미반응된 NCO 기 및 70 내지 90%의 미반응된 OH 기를 가질 수 있다. 전형적으로, 이소시아네이트와의 반응은 50℃ 내지 120℃의 온도에서 수행된다. 본 발명에 따르면, 이소시아네이트와의 반응은 임의의 비-알코올 유기 용매 중에서 수행될 수 있다. 적합한 비-알코올 유기 용매는 부틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 에틸 케톤, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 또는 이들의 혼합물을 포함한다.As described in more detail below, the polyester-urethane resins may be prepared for use in solvent based systems or aqueous systems. For solvent-based systems, the isocyanate reacts with one of the hydroxyl functionalities of the polyol segment or polyester prepolymer such that the polyester-urethane prepolymer has an isocyanate functionality (NCO) of from 1: 2 to 1: 1.5, (OH). ≪ / RTI > For aqueous systems, the polyester-urethane prepolymer may be prepared to contain unreacted OH-functional groups and unreacted NCO-functional groups, which may be further reacted with acid functionalities with hydroxyl group containing carboxylic acids . The acid functionalized prepolymer may then be neutralized with a base, dispersed in water and polymerized. Thus, the polyester-urethane prepolymer may have 10 to 30% unreacted NCO groups and 70 to 90% unreacted OH groups. Typically, the reaction with the isocyanate is carried out at a temperature of from 50 캜 to 120 캜. According to the present invention, the reaction with the isocyanate can be carried out in any non-alcohol organic solvent. Suitable non-alcohol organic solvents include butylacetate, amyl acetate, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, or mixtures thereof.

본 발명에 따르면, 생성된 불포화 폴리에스테르-우레탄 예비중합체는 하이드록실 말단 작용기 및 불포화 기를 가질 것이다. 폴리에스테르-우레탄 예비중합체의 불포화 기의 평균 작용도는 1 내지 5의 범위, 예컨대 2 내지 4의 범위일 수 있고, 2 이상일 수 있다. 이 메카니즘으로 구속되기를 바라지는 않지만, 보다 높은 하이드록실 작용도는, 생성된 수지 및 이러한 수지를 함유하는 임의의 코팅이, 제시된 코팅 조성물 및/또는 인접한 코팅 층 내의 가교제와 반응할 더 많은 반응 및/또는 가교 사이트를 갖게 하며, 이로써 2 개의 인접한 코팅층 사이의 더 양호한 코트간 접착성, 더 우수한 칩 저항성 및 새그 저항성 특성을 제공한다.According to the present invention, the resulting unsaturated polyester-urethane prepolymer will have a hydroxyl end functional group and an unsaturated group. The average functionality of the unsaturated groups of the polyester-urethane prepolymer may range from 1 to 5, such as from 2 to 4, and may be 2 or more. Although not wishing to be bound by this mechanism, the higher hydroxyl functionality also means that the resulting resin and any coating containing such resin are more likely to react with the crosslinking agent in the proposed coating composition and / or the adjacent coating layer and / Or crosslinked sites, thereby providing better intercoat adhesion, better chip resistance and sag resistance properties between two adjacent coating layers.

상기 불포화 폴리에스테르-우레탄 예비중합체는, "연질성(softness)", 내오염성, 내구성, 내화학성 및/또는 내기계성을 비롯한 폴리에스테르의 전체 특성에 기여하는 하나 이상의 단량체를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, "연질 분절"에 기여하는 하나 이상의 단량체는, 하나 이상의 폴리올 및 하나 이상의 불포화 폴리카복실산/무수물/에스테르로써 사용될 수 있다. 본원에서 사용된 "연질 분절" 및 이와 유사한 용어는, 예비중합체에 가요성을 부여하고 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지의 목적하는 Tg 및/또는 점도를 얻는데 도움이 될 수 있는 단량체 또는 그의 잔기 또는 이들의 혼합물을 말한다. 상기 연질 분절은 예를 들어 폴리산의 잔기일 수 있다. 본원에서 사용되는 "폴리산" 및 이와 유사한 용어는, 2 개 이상의 산 기를 갖는 화합물을 의미하며 상기 산의 에스테르 및/또는 무수물을 포함한다. 이러한 산은 예를 들어, 가요성을 부여하는 선형 산을 포함할 수 있다. 예는 포화 폴리산, 예컨대 아디프산, 아젤라산, 세박산, 숙신산, 글루타르산, 데칸 이산, 도데칸 이산, 및 이들의 에스테르 및 무수물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 적합한 모노산은 C1-C18 지방족 카복실산, 예를 들어 아세트산, 프로판산, 부탄산, 헥산산, 올레산, 리놀레산, 운데카노산, 라우르산, 이소노나노산, 기타 지방산 및 천연 오일의 수소화된 지방산; 및/또는 이들의 에스테르 및/또는 무수물을 포함한다.The unsaturated polyester-urethane prepolymer may additionally comprise one or more monomers that contribute to the overall properties of the polyester, including "softness ", stain resistance, durability, chemical resistance and / . For example, one or more monomers that contribute to a "soft segment" can be used as one or more polyols and one or more unsaturated polycarboxylic acid / anhydride / esters. As used herein, the term " soft segment "and similar terms refers to a monomer or moiety or moieties or moieties capable of imparting flexibility to the prepolymer and obtaining the desired Tg and / or viscosity of the branched polyester- Lt; / RTI > The soft segment may be, for example, a residue of a polyacid. As used herein, "polyacid" and similar terms refers to a compound having two or more acid groups and includes esters and / or anhydrides of such acids. Such an acid may include, for example, a flexibility-imparting linear acid. Examples include, but are not limited to, saturated polyacids such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, succinic acid, glutaric acid, decanedioic acid, dodecanedioic acid, and esters and anhydrides thereof. Suitable mono-acids include C1-C18 aliphatic carboxylic acids such as acetic acid, propanoic acid, butanoic acid, hexanoic acid, oleic acid, linoleic acid, undecanoic acid, lauric acid, isononanoic acid, other fatty acids and hydrogenated fatty acids of natural oils; And / or esters and / or anhydrides thereof.

본 발명의 미경화된 분지형 폴리에스테르-우레탄 예비중합체는 경질 분절을 더 포함할 수 있다. 본원에 사용된 "경질 분절" 및 유사한 용어는 예비중합체에 가요성보다는 강성을 부여하는 단량체 또는 잔기를 지칭한다. 경질 분절은 예를 들어 폴리산의 잔기일 수 있다. 폴리산은 방향족 산 또는 지방족 산일 수 있으며, 적합한 예는, 비제한적으로, 프탈산, 이소프탈산, 5-tert-부틸이소프탈산, 테트라클로로프탈산, 테트라하이드로프탈산, 나프탈렌 폴리카복실산, 테레프탈산, 헥사하이드로프탈산, 메틸헥사하이드로프탈산, 다이메틸 테레프탈레이트, 사이클로헥산 다이카복실산, 클로렌드산 무수물, 1,3-사이클로헥산 다이카복실산, 1,4-사이클로헥산 다이카복실산, 트라이사이클로데칸 폴리카복실산, 엔도메틸렌 테트라하이드로프탈산, 엔도에틸렌 헥사하이드로프탈산, 사이클로헥산 테트라카복실산, 사이클로부탄 테트라카복실산, 이들의 에스테르 및 무수물, 및/또는 이들의 조합물을 포함한다. 경질 분절에 기여하는 단량체는 때때로 본 명세서에서 "경질 분절 단량체"로 지칭된다. 따라서, 당업자는, 원하는 유연성 또는 경질도 및 촉감뿐만 아니라 내오염성과 같은 다른 바람직한 성질을 최종 코팅에 부여하기 위해 사용되는 산 및 각각의 산의 양을 결정할 필요가 있다.The uncured branched branched polyester-urethane prepolymer of the present invention may further comprise hard segments. As used herein, the term " hard segment "and similar terms refer to monomers or moieties that impart rigidity to the prepolymer rather than flexibility. The hard segment may be, for example, a residue of a polyacid. The polyacid can be an aromatic or aliphatic acid, and suitable examples include, but are not limited to, phthalic acid, isophthalic acid, 5-tert-butylisophthalic acid, tetrachlorophthalic acid, tetrahydrophthalic acid, naphthalene polycarboxylic acid, terephthalic acid, hexahydrophthalic acid, methyl But are not limited to, hexahydrophthalic acid, dimethylterephthalate, cyclohexanedicarboxylic acid, chlorendic anhydride, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, tricyclodecanepolycarboxylic acid, endomethylenetetrahydrophthalic acid, Ethylene hexahydrophthalic acid, cyclohexanetetracarboxylic acid, cyclobutanetetracarboxylic acid, esters and anhydrides thereof, and / or combinations thereof. Monomers that contribute to the hard segment are sometimes referred to herein as "hard segment monomers ". Thus, one skilled in the art will need to determine the amount of acid and the amount of each acid used to impart to the final coating other desirable properties such as the desired flexibility or hardness and feel, as well as resistance to contamination.

상기 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지 및/또는 이를 포함하는 코팅에 하나 이상의 부가적인 특성을 부여하기 위해 상기 예비중합체의 형성 시에 다른 단량체 성분이 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 프탈산 무수물이 예비중합체의 2 내지 20 중량%의 양으로 포함될 수 있고; 상기 프탈산 무수물은 코팅에 더 큰 내오염성을 부여할 수 있다. 소수성을 증가시키기 위해 지방족 이산이 첨가될 수 있고, 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지를 보다 친수성으로 만들기 위해 폴리THF와 같은 폴리에테르가 사용될 수 있다. 부타다이엔과 같은 다이엔 단량체는 또한, 부드러운 감촉, 내화학성 및/또는 가요성에 기여할 수 있고, 다이사이클로펜타다이엔은 내구성 및 고무와 같은 느낌에 기여할 수 있다.Other monomer components may also be used in forming the prepolymer to impart one or more additional properties to the branched polyester-urethane resin and / or coatings comprising the same. For example, the phthalic anhydride may be included in an amount of from 2 to 20% by weight of the prepolymer; The phthalic anhydride may impart greater stain resistance to the coating. Aliphatic diacids may be added to increase hydrophobicity, and polyethers such as poly THF may be used to render the branched polyester-urethane resin more hydrophilic. Diene monomers such as butadiene may also contribute to soft touch, chemical and / or flexibility, and dicyclopentadiene may contribute to durability and rubbery feel.

본 발명에 따르면, 상기 불포화된 폴리에스테르-우레탄 예비중합체는 자유 라디칼 개시제의 존재 하에 중합된다. 이중 결합을 함유하는 불포화된 화합물의 중합을 개시하는데 전형적으로 사용되는 임의의 자유 라디칼 개시제가 상기 자유 라디칼 중합에 사용될 수 있다. 예를 들어, 자유 라디칼 개시제는 아조 개시제 또는 퍼옥사이드 개시제, 예컨대 3급-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 3급-부틸 퍼옥시벤조에이트 또는 다이벤조일 퍼옥사이드일 수 있다. 그러한 자유 라디칼 개시제는 아르케마(Arkema)로부터 루퍼록스(LUPEROX) 26으로서 상업적으로 입수할 수 있다. 개시제 대 불포화 산/무수물/에스테르의 비는, 목적하는 폴리에스테르 쇄의 분지화도에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 불포화 산/무수물/에스테르의 쇄 당 이중 결합의 평균 개수에 대한 개시제의 몰 비는 0.001 내지 1.0, 예컨대 0.01 내지 0.9, 또는 0.5 내지 1일 수 있다.According to the present invention, the unsaturated polyester-urethane prepolymer is polymerized in the presence of a free radical initiator. Any free radical initiator typically used to initiate polymerization of unsaturated compounds containing double bonds can be used in the free radical polymerization. For example, the free radical initiator may be an azo initiator or a peroxide initiator such as tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, tert-butylperoxybenzoate or dibenzoyl peroxide. Such free radical initiators are commercially available as LUPEROX 26 from Arkema. The ratio of initiator to unsaturated acid / anhydride / ester may vary depending on the degree of branching of the desired polyester chain. For example, the molar ratio of the initiator to the average number of double bonds per chain of unsaturated acid / anhydride / ester may be 0.001 to 1.0, such as 0.01 to 0.9, or 0.5 to 1.

따라서, 상기 반응 생성물에서 하나의 산/무수물/에스테르 잔기로부터의 불포화기는 다른 불포화기와 반응한다. 그 결과는 분지형 폴리에스테르 중합체이다. 모든 분지는 아니더라도 분지의 적어도 일부는 말단 하이드록실 기를 가질 것이다. 이는 또한, 사용되는 출발 물질에 따라 분지형 폴리에스테르의 펜던트 작용기일 수 있다. 전형적으로는, 불포화 산/무수물/에스테르와 함께 개시제가 사용되는 경우, 선형 중합체가 생성된다. 따라서, 본 발명에 따른 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지를 달성하는 것은 매우 놀랍고 예상치 못한 것이었다. 본 발명에서 분지화는 주로 불포화기의 반응을 통해 달성됨을 이해할 것이다. 트라이- 또는 테트라-올의 사용을 통해 적은 분지화도에 기여할 수 있지만, 이러한 화합물의 양은 겔화를 피하도록 선택되어야 한다. 폴리카복실산 및 그로부터 생성된 폴리에스테르의 불포화기를 중합시키는 것을 이용하여 분지화를 달성하는 본 발명의 방법은, 통상적인 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지(예컨대, 트라이- 또는 테트라-올을 사용하여 제조된 것)를 사용하는 방법에 비해 상당히 독특함을 이해할 것이다.Thus, the unsaturated groups from one acid / anhydride / ester moiety in the reaction product react with other unsaturated groups. The result is a branched polyester polymer. At least a portion of the branch, although not all branches, will have a terminal hydroxyl group. It may also be a pendant functional group of a branched polyester depending on the starting material used. Typically, when an initiator is used with an unsaturated acid / anhydride / ester, a linear polymer is produced. Thus, it has been very surprising and unexpected to achieve the branched polyester-urethane resin according to the present invention. It will be appreciated that in the present invention, the branching is accomplished primarily through the reaction of the unsaturated groups. Although the use of tri- or tetra-ols may contribute to a lesser degree of branching, the amount of such compounds should be chosen to avoid gelation. The process of the present invention for achieving branching using polymerizing unsaturated groups of polycarboxylic acids and the polyester produced therefrom can be carried out using conventional branched polyester-urethane resins such as those prepared using tri- or tetra- It will be appreciated that it is quite unique compared to the method of using.

목적하는 중합을 제어하는 정도에 따라, 개시제는 상이한 시점에 상이한 분획으로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 반응 개시시에 자유 라디칼 개시제의 전부를 가하거나, 개시제를 분획들로 나누어 반응 동안 간격을 두고 분획들을 가하거나, 연속 공급물로서 개시제를 가할 수 있다. 설정된 간격으로 또는 연속 공급물로서 개시제를 첨가하는 것이, 반응 개시시에 개시제를 모두 가하는 것보다 제어된 방법을 제공함을 이해할 것이다. Depending on the extent to which the desired polymerization is controlled, initiators can be added in different fractions at different times. For example, the entirety of the free radical initiator may be added at the start of the reaction, or the initiator may be divided into fractions to add fractions at intervals during the reaction, or the initiator may be added as a continuous feed. It will be appreciated that adding the initiator at set intervals or as a continuous feed provides a controlled method rather than adding all of the initiator at the start of the reaction.

폴리에스테르-우레탄 예비중합체가 제조되는 방식, 폴리에스테르 예비중합체가 먼저 형성되는지 또는 폴리올 분절 및 폴리카복실산/무수물/에스테르가 이소시아네이트와 직접 반응하는지, 개시제를 언제 어떻게 가하는지 등에 관계없이, 생성되는 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지는 실제로, 다양한 정도의 불포화도, 쇄 길이, 분지화를 갖는 폴리에스테르-우레탄 수지의 혼합물일 것이다. 생성물의 일부는 심지어 모노에스테르일 수 있지만, 이것도 본원에서 사용되는 "폴리에스테르"라는 용어에 포함된다. Whether the polyester prepolymer is formed first or whether the polyol segment and the polycarboxylic acid / anhydride / ester react directly with the isocyanate, when and how the initiator is added, The polyester-urethane resin may actually be a mixture of polyester-urethane resins having varying degrees of unsaturation, chain length, and branching. Some of the product may even be a monoester, but this is also included in the term "polyester " as used herein.

자유 라디칼 중합 반응이 수행되는 온도는, 불포화 산/무수물/에스테르, 폴리올 분절 단량체, 우레탄 분절, 개시제, 용매의 조성 및 폴리에스테르에서 목적하는 특성과 같은 인자에 따라 변할 것이다. 전형적으로, 자유 라디칼 중합은 50℃ 내지 150℃의 온도에서 수행된다. 전형적인 중합, 예컨대 아크릴 중합에서는, 온도가 높을수록 더 고농도의 자유 라디칼 개시제가 제공되며, 이는 비교적 저분자량의 더 많은 쇄가 중합되게 한다. 놀랍게도, 본 발명의 시스템에서, 특히 말레산이 사용되는 경우, 개시제 농도가 높을수록 생성 중합체의 분자량이 더 높은 것으로 밝혀졌다. 당업자는 본 발명의 제시된 중합이 일어날 것을 예상하지 못했기 때문에, 이는 놀라운 결과이다. 그러나, 너무 많은 개시제는 중합이 용매 상에서 일어나는 경우 겔화를 유발할 수 있다. 본 발명의 폴리에스테르-우레탄 수지는 비겔화형일 수 있다.The temperature at which the free radical polymerization reaction is carried out will vary depending on factors such as the nature of the unsaturated acid / anhydride / ester, the polyol segment monomer, the urethane segment, the initiator, the composition of the solvent and the desired properties in the polyester. Typically, the free radical polymerization is carried out at a temperature of from 50 캜 to 150 캜. In typical polymerization, such as acrylic polymerization, higher temperatures provide a higher concentration of free radical initiator, which allows more chains of relatively lower molecular weight to polymerize. Surprisingly, it has been found that in the system of the present invention, especially when maleic acid is used, the higher the initiator concentration, the higher the molecular weight of the resulting polymer. This is an astounding result, since those skilled in the art have not anticipated that the proposed polymerization of the present invention will occur. However, too much initiator may cause gelation if polymerization occurs on a solvent. The polyester-urethane resin of the present invention may be a non-gelled type.

상기 중합을 수행하기 위해 임의의 수단이 사용될 수 있지만, 취급의 용이성을 위해, 자유 라디칼 중합은 불포화된 산/무수물/에스테르, 우레탄 분절 및 폴리올 분절 단량체의 용액을 사용하여 수행될 수 있다. 자유 라디칼 중합은 용매-계 또는 수-계 시스템 중에서 수행될 수 있다. 자유 라디칼 개시제를 비롯한 성분들을 충분한 정도로 용해시켜 중합이 효과적으로 일어나도록 할 수 있는 한, 임의의 용매가 사용될 수 있다. 적합한 용매의 전형적인 예는 부틸 글리콜, 프로필렌 글리콜 모노 메틸 에터, 글리콜 다이에터, 메톡시 프로필 아세테이트 및 자일렌을 포함한다. 용매 중에서 폴리에스테르-우레탄 수지를 제조하는 것은 본원에서 흔히 "용매계 시스템"으로 지칭되며, 이는 용매의 50% 초과, 예컨대 100% 이하가 유기 용매이며, 용매의 50% 미만, 예컨대 20% 미만, 10% 미만, 5% 미만, 또는 2% 미만이 물임을 의미한다. Although any means can be used to carry out the polymerization, for ease of handling, free radical polymerization can be carried out using a solution of unsaturated acid / anhydride / ester, urethane segments and polyol segment monomers. Free radical polymerization can be carried out in a solvent-based or water-based system. Any solvent can be used as long as it can dissolve the components including the free radical initiator to a sufficient extent so that polymerization can be effectively carried out. Typical examples of suitable solvents include butyl glycol, propylene glycol monomethyl ether, glycol diethers, methoxypropyl acetate and xylenes. The production of polyester-urethane resins in solvents is often referred to herein as a "solvent system ", which is an organic solvent in which more than 50%, such as less than 100%, of the solvent is an organic solvent and less than 50% Less than 10%, less than 5%, or less than 2% is water.

다르게는, 상기 폴리에스테르-우레탄 수지는 수계 시스템에서 제조될 수 있다. "수계 시스템"은, 용매의 50% 초과, 예컨대 100% 이하가 물이며, 용매의 50% 미만, 예컨대 20% 미만, 10% 미만, 5% 미만, 또는 2% 미만의 용매가 유기 용매인 것이다. 상기 불포화된 폴리에스테르-우레탄 예비중합체가 충분한 카복실산 기를 갖는 경우, 이는, 적합한 염기를 사용하는 중화 또는 부분적 중화 및 이어서 물의 첨가에 의해 수-희석된 물질로 전환될 수 있다. 이러한 중화에 적합한 염기의 비제한적인 예는 다이메틸에탄올아민, 트라이에틸아민 및 2-아미노-2-메틸 프로판올을 포함한다. 이어서, 이러한 수성 물질은 전술된 바와 같이 자유 라디칼로써 중합될 수 있다. 다르게는, 상기 불포화된 폴리에스테르 예비중합체는 계면활성제 및/또는 중합체성 안정화제 물질과 혼합되고, 이어서 전술된 바와 같이 자유 라디칼 중합 이전에 물과 혼합될 수 있다. 또한, 이러한 수성 혼합물이 추가적인 유기 공용매를 함유할 수 있음이 당업자에게 자명할 것이며, 그의 예는 비제한적으로, 부틸 글리콜, 부틸 다이글리콜, 글리콜 다이에터, 및 프로필렌 글리콜 모노메틸 에터를 포함한다. 그러한 유기 공용매는 다우 케미칼 캄파니에서 프로글라이드(PROGLYDE) DMM으로 상업적으로 구입가능하다.Alternatively, the polyester-urethane resin may be prepared in an aqueous system. A "water-based system" is one in which greater than 50%, such as less than 100% of the solvent is water and less than 50%, such as less than 20%, less than 10%, less than 5%, or less than 2% . If the unsaturated polyester-urethane prepolymer has a sufficient carboxylic acid group, it can be converted to the material that has been water-diluted by neutralization or partial neutralization using a suitable base and then addition of water. Non-limiting examples of bases suitable for such neutralization include dimethylethanolamine, triethylamine and 2-amino-2-methylpropanol. This aqueous material can then be polymerized with free radicals as described above. Alternatively, the unsaturated polyester prepolymer may be mixed with a surfactant and / or polymeric stabilizer material and then mixed with water prior to free radical polymerization, as described above. It will also be apparent to those skilled in the art that such an aqueous mixture may contain additional organic co-solvents, examples of which include, but are not limited to, butyl glycol, butyl diglycol, glycol diethers, and propylene glycol monomethyl ether . Such organic co-solvents are commercially available as PROGLYDE DMM from Dow Chemical Company.

본 발명은, 이소시아네이트를 폴리올 분절 및 불포화된 폴리카복실산/무수물/에스테르 분절과 반응시키거나 또는 폴리올 에스테르 예비중합체와 반응시켜 폴리에스테르-우레탄 예비중합체를 제조한 후 이를 자유 라디칼 중합 반응에 의해 중합시키는 것으로 기술되었다. 상기 폴리에스테르-우레탄 수지는 또한, 폴리올 분절 및 불포화 폴리카복실산/무수물/에스테르 분절을 반응시켜 하나 이상의 폴리에스테르 예비중합체를 형성하고, 상기 하나 이상의 폴리에스테르 예비중합체를 이중 결합의 자유 라디칼 중합을 통해 중합시켜 하이드록실 작용성 폴리에스테르 중합체를 형성함으로써 제조될 수도 있다. 상기 폴리에스테르 중합체는 1 초과의 하이드록실기(OH) 기 대 이소시아네이트(NCO) 기의 당량비를 가질 수 있다. 상기 폴리에스테르 중합체는 이어서 이소시아네이트와 반응하여 폴리에스테르-우레탄 중합체를 형성할 수 있다. 상기 폴리에스테르-우레탄 중합체는 과량의 NCO 작용기를 가질 수 있도록 제조될 수 있다. 상기 과량의 NCO 작용기는 상기 폴리에스테르-우레탄 중합체가 하이드록실기 함유 카복실산과 반응하고 수성 매질에 분산되기 전에 염기로 중화되도록 한다.The present invention relates to a process for producing a polyester-urethane prepolymer by reacting an isocyanate with a polyol segment and an unsaturated polycarboxylic acid / anhydride / ester segment or by reacting with a polyol ester prepolymer and then polymerizing it by free radical polymerization Respectively. The polyester-urethane resin may also be prepared by reacting a polyol segment and an unsaturated polycarboxylic acid / anhydride / ester segment to form at least one polyester prepolymer and subjecting the at least one polyester prepolymer to polymerization through free radical polymerization of the double bond ≪ / RTI > to form a hydroxyl functional polyester polymer. The polyester polymer may have an equivalence ratio of more than one hydroxyl group (OH) group to isocyanate (NCO) group. The polyester polymer may then be reacted with an isocyanate to form a polyester-urethane polymer. The polyester-urethane polymer can be prepared to have an excess of NCO functionality. The excess NCO functionality causes the polyester-urethane polymer to react with the hydroxyl group containing carboxylic acid and neutralize with a base before being dispersed in the aqueous medium.

용매계 또는 수계 시스템에서, 생성 폴리에스테르는 고체 또는 액체일 수 있다.In solvent or aqueous systems, the resulting polyester may be either solid or liquid.

전술된 바와 같이, 본 발명의 폴리에스테르-우레탄 중합체는, 말단 하이드록실 기를 포함하는 불포화된 폴리에스테르 예비중합체의 이중 결합을 통한 자유 라디칼 중합에 의해 형성된다. 본 발명에 따르면, 2종 이상의 상이한 불포화된 폴리에스테르-우레탄 예비중합체를 함께 반응시킬 수 있다. 문맥상 "상이한"이란, 2종 이상의 불포화된 폴리에스테르-우레탄 예비중합체에 사용되는 하나 이상의 성분 및/또는 2종 이상의 불포화된 폴리에스테르-우레탄 예비중합체에 사용되는 하나 이상의 성분의 양이 상이할 수 있음을 의미한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 폴리에스테르-우레탄 중합체는, 동일한 성분으로 구성된 폴리에스테르-우레탄 예비중합체의 반응에 의해 제조될 수 있다. 상이한 성분들로 형성된 2종 이상의 폴리에스테르-우레탄 예비중합체의 반응에 의해 폴리에스테르-우레탄 수지가 제조될 수 있다. 즉, 말단 하이드록실 기를 포함하는 제 1 폴리에스테르 예비중합체와 말단 하이드록실 기를 포함하는 제 2 폴리에스테르 예비중합체는 불포화된 이소시아네이트와 반응하며, 제 1 및 제 2 예비중합체의 제조에 사용되는 성분들은 상이하거나 하나 이상의 상이한 성분을 가질 수 있다. 이러한 예에서, 생성 폴리에스테르-우레탄 수지는, 사용되는 예비중합체의 각각의 유형으로부터 유도된 랜덤 단위를 가질 것이다. 따라서, 본 발명은, 동일하거나 상이한 우레탄 분절, 폴리올 분절 단량체 및/또는 불포화된 산/무수물/에스테르, 및/또는 이들 중 임의의 것의 동일하거나 상이한 양에 의해 제조된 폴리에스테르-우레탄 수지를 포함한다. 상이한 폴리에스테르 예비중합체, 우레탄 분절, 폴리올 분절 단량체, 불포화된 산/무수물/에스테르 및/또는 양을 사용하면, 상이한 특성을 갖는 폴리에스테르-우레탄 수지를 제공할 수 있다. 이러한 방식으로, 반응 생성물에 사용되는 특정 성분을 사용하여 유도된 바람직한 특성을 갖는 폴리에스테르-우레탄 수지가 형성될 수 있다. As described above, the polyester-urethane polymer of the present invention is formed by free radical polymerization through a double bond of an unsaturated polyester prepolymer containing a terminal hydroxyl group. According to the present invention, two or more different unsaturated polyester-urethane prepolymers can be reacted together. By context, "different" means that the amount of one or more components used in the two or more unsaturated polyester-urethane prepolymers and / or the amount of one or more components used in the two or more unsaturated polyester-urethane prepolymers may differ . For example, the polyester-urethane polymer according to the present invention can be prepared by the reaction of a polyester-urethane prepolymer composed of the same components. The polyester-urethane resin can be prepared by the reaction of two or more polyester-urethane prepolymers formed from different components. That is, a first polyester prepolymer comprising a terminal hydroxyl group and a second polyester prepolymer comprising a terminal hydroxyl group reacts with an unsaturated isocyanate, and the components used in the preparation of the first and second prepolymers are different Or may have one or more different components. In this example, the resulting polyester-urethane resin will have random units derived from each type of prepolymer used. Thus, the present invention includes polyester-urethane resins made by the same or different amounts of urethane segments, polyol segment monomers and / or unsaturated acids / anhydrides / esters, and / or any of the foregoing . The use of different polyester prepolymers, urethane segments, polyol segment monomers, unsaturated acids / anhydrides / esters and / or amounts can provide polyester-urethane resins with different properties. In this way, a polyester-urethane resin having the desired properties derived using the specific components used in the reaction product can be formed.

전술된 바와 같이, 상기 폴리에스테르-우레탄 중합체는 자유 라디칼 중합을 이용하여 형성되며, 이때 예비중합체 중의 폴리카복실산/무수물/에스테르 잔기의 불포화기가 중합된다. 이러한 반응은, 상기 폴리에스테르-우레탄 중합체의 형성시에 실질적으로 모든 불포화기가 반응하도록 수행될 수 있다. 그러나, 일부 예에서는, 생성 폴리에스테르-우레탄 중합체가 또한 약간의 불포화기를 포함한다. 예를 들어, 생성 폴리에스테르-우레탄 중합체는, 다른 작용기와 반응성인 폴리에스테르-우레탄 중합체를 제공하기에 충분한 불포화기를 포함할 수 있다. As described above, the polyester-urethane polymer is formed using free radical polymerization, wherein the unsaturated groups of the polycarboxylic acid / anhydride / ester moiety in the prepolymer are polymerized. This reaction can be carried out so that substantially all of the unsaturated groups react in the formation of the polyester-urethane polymer. However, in some instances, the resulting polyester-urethane polymer also contains some unsaturated groups. For example, the resulting polyester-urethane polymer may include unsaturated groups sufficient to provide a polyester-urethane polymer that is reactive with other functional groups.

본 발명에 따른 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지는 불포화된 산/무수물/에스테르로부터 불포화기의 자유 라디칼 중합을 통해 주로 형성되기 때문에, 본 발명의 폴리에스테르-우레탄 중합체에서 말단 하이드록실 기의 일부는 반응하지 않은 채로 남아있을 것이다. 이어서, 이러한 미반응된 하이드록실 기는 다른 성분과 가교결합될 수 있다. 따라서, 본 발명은, 겔화된 폴리에스테르, 즉 극도로 네트워크화된 폴리에스테르가 형성되는 기술과 구별된다. 본 발명의 폴리에스테르-우레탄 수지는 가교결합제와 반응시 열경화될 수 있으며, 따라서 또한 열가소성 폴리에스테르를 교시하는 기술과 구별된다.Since the branched polyester-urethane resin according to the present invention is mainly formed through the free radical polymerization of unsaturated groups from an unsaturated acid / anhydride / ester, a part of the terminal hydroxyl groups in the polyester- It will remain untouched. These unreacted hydroxyl groups can then be cross-linked with other components. Thus, the present invention is distinguished from the art of forming a gelled polyester, i. E. An extremely networked polyester. The polyester-urethane resins of the present invention can be thermoset when reacted with a crosslinking agent, and thus are distinguished from techniques that also teach thermoplastic polyesters.

본 발명에 따르면, 상기 불포화된 폴리에스테르 예비중합체 및/또는 상기 분지형 폴리에스테르 상의 하이드록실 작용기의 일부 또는 전부를, 예컨대 중합이 일어나기 이전에 다른 작용기로 전환시키는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 이러한 하이드록실 기는 환형 무수물과 반응하여 산 작용기를 제공할 수 있다. 또한, 산 에스테르도 형성될 수 있다.According to the present invention, it may be desirable to convert some or all of the hydroxyl functionalities on the unsaturated polyester prepolymer and / or the branched polyester to other functional groups, for example, prior to polymerization taking place. For example, such hydroxyl groups can react with cyclic anhydrides to provide acid functionality. An acid ester may also be formed.

본 발명은, 반응 생성물의 불포화된 폴리산/무수물/에스테르 이외의 불포화된 단량체의 사용은 배제됨을 고려한다. 예를 들어, 비닐 단량체, 예컨대 (메트)아크릴레이트, 스타이렌, 비닐 할라이드 등의 사용이 배제될 수 있다. 따라서, 본 발명의 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지는, 당분야에 널리 공지된 폴리에스테르/아크릴 그래프트 공중합체가 아님을 이해할 것이다.The present invention contemplates that the use of unsaturated monomers other than the unsaturated polyacid / anhydride / ester of the reaction product is excluded. For example, the use of vinyl monomers such as (meth) acrylate, styrene, vinyl halide and the like can be excluded. Thus, it will be appreciated that the branched polyester-urethane resins of the present invention are not polyester / acrylic graft copolymers well known in the art.

본 발명의 폴리에스테르-우레탄 수지는 특히, 알데하이드와의 반응에 의해 형성된 예비중합체로부터 제조된 폴리에스테르-우레탄 수지를 배제할 수 있으며, 따라서, 아실 석신산 폴리에스테르가 특히 배제될 수 있다. 유사하게, 용매 중에서 알데하이드를 사용하는 것이 특히 배제될 수 있다.The polyester-urethane resins of the present invention can specifically exclude polyester-urethane resins made from prepolymers formed by reaction with aldehydes, and thus, acylsuccinic acid polyesters can be specifically excluded. Similarly, the use of aldehydes in solvents can be particularly excluded.

본 발명의 폴리에스테르-우레탄 수지는 통상적인 선형 폴리에스테르-우레탄 수지에 비해 비교적 높은 분자량 및 작용기를 가질 수 있다. 전형적으로, 상기 불포화된 폴리에스테르-우레탄 예비중합체의 중량 평균 분자량("MW")에 대한 본 발명의 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지의 MW의 비는 1.2 내지 100, 예컨대 4 또는 5 내지 50이다.The polyester-urethane resins of the present invention may have a relatively high molecular weight and functionality as compared to conventional linear polyester-urethane resins. Typically, the ratio of the M w of the branched polyester-urethane resin of the present invention to the weight average molecular weight ("M W ") of the unsaturated polyester-urethane prepolymer is 1.2 to 100, such as 4 or 5 to 50 to be.

본 발명의 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지는 600 정도로 낮은 MW를 갖거나, 1000 초과, 예컨대 5000 초과, 10,000 초과, 15,000 초과, 25,000 초과, 또는 50,000 초과의 MW를 가질 수 있다. 80,000 내지 100,000의 분자량이 또한 본 발명에 따르면 고려된다. 100,000 초과 10,000,000 이하의 분자량이 달성될 수 있다. 분자량 증가는, 사용되는 개시제의 유형 및/또는 양, 상기 예비중합체 상의 불포화도 정도, 온도 및 용매의 유형 및/또는 양과 같은 하나 이상의 인자에 의해 제어될 수 있다. 본원에 개시된 모든 분자량은, 검정을 위해 폴리스티렌 표준물질을 사용하는 겔 침투 크로마토그래피에 의해 결정된다.Branched polyester of the present invention is a urethane resin has a lower M W 600 or so, and may have more than 1000, such as 5000, greater than 10,000, greater than 15,000, greater than 25,000, greater than 50,000 or greater than the M W. Molecular weights of 80,000 to 100,000 are also contemplated by the present invention. A molecular weight of greater than 100,000 but less than 10,000,000 can be achieved. The molecular weight increase can be controlled by one or more factors such as the type and / or amount of the initiator used, the degree of unsaturation on the prepolymer, the temperature and the type and / or amount of the solvent. All molecular weights disclosed herein are determined by gel permeation chromatography using polystyrene standards for assay.

전술된 분자량 이외에, 본 발명의 분지형 불포화 폴리에스테르-우레탄 수지는 또한 비교적 많은 작용기를 가질 수 있다. 몇몇 경우, 상기 작용기는, 동일한 분자량을 갖는 통상적인 폴리에스테르-우레탄 수지에서 예상되는 것보다 더 많다. 상기 폴리에스테르-우레탄 수지의 평균 작용도는 2.0 이상, 예컨대 2.5 이상, 3.0 이상, 또는 그 이상일 수 있다. 본원에서 "평균 작용도"란, 상기 분지형 폴리에스테르 상의 작용기의 평균 개수를 지칭한다. 상기 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지의 작용기는, 미반응된 불포화기에 의해서가 아니라, 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지 중에 미반응된 상태로 남아있는 하이드록실 기의 수에 의해 측정된다. 본 발명의 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지의 하이드록실 가는 ASTM D4274로 측정시 10 내지 500 mg KOH/gm, 예컨대 30 내지 250 mg KOH/gm, 예컨대 75 내지 120 mg KOH/gm일 수 있다. 본 발명의 분지형 폴리에스테르-우레탄은 높은 MW 및 많은 작용기, 예컨대 15,000 이상, 예컨대 20,000 내지 40,000, 또는 40,000 초과의 MW, 및 100 mg KOH/gm 이상의 작용기를 둘 다 가질 것이다.In addition to the molecular weights mentioned above, the branched unsaturated polyester-urethane resins of the present invention may also have relatively many functional groups. In some cases, the functional groups are more than would be expected in conventional polyester-urethane resins having the same molecular weight. The average functionality of the polyester-urethane resin may be 2.0 or more, such as 2.5 or more, 3.0 or more, or more. The term "average functionality" as used herein refers to the average number of functional groups on the branched polyester. The functionality of the branched polyester-urethane resin is measured by the number of hydroxyl groups remaining unreacted in the branched polyester-urethane resin, but not by unreacted unsaturation. The hydroxyl value of the branched polyester-urethane resin of the present invention may be 10 to 500 mg KOH / gm, such as 30 to 250 mg KOH / gm, such as 75 to 120 mg KOH / gm, as measured by ASTM D4274. The branched polyester-urethanes of the present invention will have both high M w and many functional groups, such as greater than 15,000, such as from 20,000 to 40,000, or greater than 40,000 M W , and greater than 100 mg KOH / gm of functional groups.

본 발명의 폴리에스테르-우레탄 수지는 작용기를 포함하기 때문에, 기타 수지 및/또는 전형적으로 코팅 조성물에 사용되는 가교결합제와 하이드록실 기(및/또는 기타 작용기)가 가교결합되는 코팅 조성물에 사용하기 적합하다. 따라서, 본 발명은 또한, 본 발명에 따른 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지 및 이를 위한 가교결합제를 포함하는 코팅에 관한 것이다. 이러한 가교결합제, 또는 가교결합 수지 또는 물질은 당분야에 공지된 임의의 적합한 가교결합제 또는 가교결합 수지일 수 있으며, 상기 폴리에스테르 상의 작용기(들)과 반응성이도록 선택될 것이다. 본 발명의 코팅은, 상기 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지 중에 임의의 불포화기가 존재하는 정도로, 폴리카복실산/무수물/에스테르 잔기의 이중 결합을 통해서가 아니라, 하이드록실 기 및/또는 기타 작용기와 가교결합제의 반응을 통해 경화됨을 이해할 것이다. Because the polyester-urethane resins of the present invention comprise functional groups, they are suitable for use in coating compositions in which other resins and / or crosslinking agents and typically hydroxyl groups (and / or other functional groups) used in coating compositions are crosslinked Do. Accordingly, the present invention also relates to a coating comprising a branched polyester-urethane resin according to the invention and a crosslinking agent therefor. Such a cross-linking agent, or cross-linking resin or material, may be any suitable cross-linking or crosslinking resin known in the art and will be selected to be reactive with the functional group (s) on the polyester. The coatings of the present invention can be prepared by reacting hydroxyl groups and / or other functional groups and crosslinking agents, not through a double bond of the polycarboxylic acid / anhydride / ester moiety, to the extent that any unsaturated groups are present in the branched polyester- Lt; / RTI > will be cured through the reaction.

적합한 가교결합제의 비제한적인 예는 페놀계 수지, 아미노 수지, 에폭시 수지, 이소시아네이트 수지, 베타-하이드록시 (알킬) 아마이드 수지, 알킬화된 카바메이트 수지, 폴리산, 무수물, 유기금속성 산-작용성 물질, 폴리아민, 폴리아마이드, 아미노플라스트 및 이들의 혼합물을 포함한다. 가교결합제는, 3개 이상의 작용기를 갖는 알킬화된 페놀/폼알데하이드 수지 및 이작용성 o-크레졸/폼알데하이드 수지를 포함하는 페놀계 수지일 수 있다. 이러한 가교결합제는 헥시온(Hexion)으로부터 바켈라이트(BAKELITE) 6520LB 및 바켈라이트 7081LB로서 시판된다.Non-limiting examples of suitable crosslinking agents include phenolic resins, amino resins, epoxy resins, isocyanate resins, beta-hydroxy (alkyl) amide resins, alkylated carbamate resins, polyacids, anhydrides, organometallic acid- , Polyamines, polyamides, aminoplasts, and mixtures thereof. The crosslinking agent may be a phenolic resin comprising an alkylated phenol / formaldehyde resin having three or more functional groups and a bifunctional o-cresol / formaldehyde resin. Such cross-linking agents are commercially available from Hexion as BAKELITE 6520LB and Bakelite 7081LB.

적합한 가교결합용 이소시아네이트는 다작용성 이소시아네이트를 포함한다. 다작용성 폴리이소시아네이트의 예는 지방족 다이이소시아네이트, 예컨대 헥사메틸렌 다이이소시아네이트 및 아이소프렌 다이이소시아네이트; 및 방향족 다이이소시아네이트, 예컨대 톨루엔 다이이소시아네이트 및 4,4'-다이페닐메탄 다이이소시아네이트를 포함한다. 상기 폴리이소시아네이트는 블록화되거나 블록화되지 않을 수 있다. 다른 적합한 폴리이소시아네이트의 예는 이소시아누레이트 삼량체, 알로파네이트, 및 다이이소시아네이트와 폴리카보다이이미드의 우레트다이온, 예컨대 2008년 3월 27일에 출원된 미국 특허 출원 제 12/056,304 호에 개시된 것을 포함하며, 상기 출원의 관련 부분을 본원에 참고로 인용한다. 적합한 폴리이소시아네이트는 당분야에 널리 공지되어 있고, 널리 시판된다. 예를 들어, 적합한 폴리이소시아네이트는 미국 특허 제 6,316,119 호의 칼럼 6, 19행 내지 36행에 개시되어 있으며, 상기 특허를 본원에 참고로 인용한다. 시판되는 폴리이소시아네이트의 예는, 베이어 코포레이션(Bayer Corporation)에서 시판되는 데스모두르(DESMODUR) VP2078 및 데스모두르 N3390, 및 로디아 인코포레이티드(Rhodia Inc.)에서 시판되는 톨로네이트(TOLONATE) HDT90을 포함한다. Suitable cross-linking isocyanates include multifunctional isocyanates. Examples of multifunctional polyisocyanates include aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and isoprene diisocyanate; And aromatic diisocyanates such as toluene diisocyanate and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate. The polyisocyanate may be blocked or unblocked. Examples of other suitable polyisocyanates include isocyanurate trimer, allophanate, and urethane ion of a diisocyanate and polycarbodiimide, such as U.S. Patent Application No. 12 / 056,304, filed March 27, 2008 The relevant portions of which are incorporated herein by reference. Suitable polyisocyanates are well known in the art and are widely available. For example, suitable polyisocyanates are disclosed in U.S. Patent No. 6,316,119, column 6, line 19 to column 36, which is incorporated herein by reference. Examples of commercially available polyisocyanates include DESMODUR VP2078 and DEA all N3390 available from Bayer Corporation and TOLONATE HDT90 available from Rhodia Inc. .

적합한 아미노플라스트는 아민 및/또는 아마이드와 알데하이드의 축합물을 포함한다. 예를 들어, 멜라민과 폼알데하이드의 축합물이 적합한 아미노플라스트이다. 적합한 아미노플라스트는 당분야에 널리 공지되어 있다. 적합한 아미노플라스트는, 예를 들어 미국 특허 제 6,316,119 호의 칼럼 5, 45행 내지 55행에 개시되어 있으며, 상기 특허를 본원에 참고로 인용한다. 상업적으로 입수가능한 아미노플라스트 가교결합용 수지는 이네오스 멜라민즈 엘엘씨(Ineos Melamines, LLC)에서 판매되는 레지멘(RESIMENE) HM 2608을 포함한다.Suitable aminoplasts include condensates of amines and / or amides and aldehydes. For example, condensates of melamine and formaldehyde are suitable aminoplasts. Suitable aminoplasts are well known in the art. Suitable aminoplasts are disclosed, for example, in U.S. Patent No. 6,316,119, column 5, lines 45 to 55, which is incorporated herein by reference. Commercially available resins for aminoplast crosslinking include RESIMEN HM 2608 sold by Ineos Melamines, LLC.

본 발명의 코팅 제조시, 상기 분지형 폴리에스테르-우레탄 중합체 및 가교결합제를 단일 용매 또는 용매들의 혼합물에 용해시키거나 분산시킬 수 있다. 조성물이 기재 상에 코팅되게할 수 있는 임의의 용매를 사용할 수 있으며, 이는 당업자에게 널리 공지되어 있다. 전형적인 예는 물, 유기 용매(들), 및/또는 이들의 혼합물을 포함한다. 적합한 유기 용매는 글리콜, 글리콜 에터 알코올, 알코올, 케톤, 및 방향족, 예컨대 자일렌 및 톨루엔, 아세테이트, 미네랄 스피릿, 나프타 및/또는 이들의 혼합물을 포함한다. "아세테이트"는 글리콜 에터 아세테이트를 포함한다. 상기 용매는 비-수성 용매이다. "비-수성 용매" 및 이와 유사한 용어는, 용매의 50% 미만이 물임을 의미한다. 예를 들어, 10% 미만, 또는 심지어 5% 미만 또는 2% 미만의 용매가 물일 수 있다. 50% 미만의 양으로 물을 포함하거나 배제하는 용매들의 혼합물이 "비-수성" 용매를 구성할 수 있음을 이해할 것이다. 일부 예에서, 상기 코팅은 수성 또는 수계이다. 이는, 상기 용매의 50% 이상이 물임을 의미한다. 예를 들어, 상기 수계 코팅은 50% 미만, 예컨대 20% 미만, 10% 미만, 5% 미만 또는 2% 미만의 용매를 가질 수 있다. In preparing the coatings of the present invention, the branched polyester-urethane polymer and crosslinking agent may be dissolved or dispersed in a single solvent or mixture of solvents. Any solvent capable of causing the composition to be coated on the substrate can be used, which is well known to those skilled in the art. Typical examples include water, organic solvent (s), and / or mixtures thereof. Suitable organic solvents include glycols, glycol ether alcohols, alcohols, ketones, and aromatics such as xylene and toluene, acetate, mineral spirits, naphtha and / or mixtures thereof. "Acetate" includes glycol ether acetate. The solvent is a non-aqueous solvent. By "non-aqueous solvent" and like terms, it is meant that less than 50% of the solvent is water. For example, less than 10%, or even less than 5% or less than 2% of the solvent may be water. It will be appreciated that a mixture of solvents that contain or exclude water in an amount less than 50% may constitute a "non-aqueous" solvent. In some instances, the coating is aqueous or aqueous. This means that at least 50% of the solvent is water. For example, the water-based coating may have less than 50%, such as less than 20%, less than 10%, less than 5%, or less than 2% solvent.

본 발명은 또한 경화 촉매를 포함하는 코팅을 고려한다. 폴리에스테르 수지와 가교결합제(예컨대, 페놀계 수지) 간의 가교결합 반응을 촉진하기 위해 전형적으로 사용되는 임의의 경화 촉매를 사용할 수 있으며, 촉매에 대한 특정 제한은 없다. 이러한 경화 촉매의 예는 인산, 알킬 아릴 설폰산, 도데실 벤젠 설폰산, 다이노닐 나프탈렌 설폰산, 및 다이노닐 나프탈렌 다이설폰산을 포함한다.  The present invention also contemplates a coating comprising a curing catalyst. Any curing catalyst typically used to promote the crosslinking reaction between the polyester resin and the crosslinking agent (e.g., phenolic resin) can be used, and there are no particular restrictions on the catalyst. Examples of such curing catalysts include phosphoric acid, alkylarylsulfonic acids, dodecylbenzenesulfonic acid, dynonylnaphthalenesulfonic acid, and dynonylnaphthalenesulfonic acid.

필요한 경우, 상기 코팅 조성물은 임의의 성분 중에서 조성물 코팅 분야에 널리 공지된 다른 임의적인 물질, 예컨대 착색제, 가소제, 내마모성 입자, 산화방지제, 입체장애 아민 광 안정화제, UV 광 흡수제 및 안정화제, 계면활성제, 유동성 조절제, 요변성제, 충전제, 유기 공용매, 반응성 희석제, 촉매, 분쇄 비히클, 및 기타 통상적인 보조제를 포함할 수 있다. If desired, the coating composition may also comprise, among other components, other optional materials well known in the art of coating compositions such as colorants, plasticizers, abrasion resistant particles, antioxidants, sterically hindered amine light stabilizers, UV light absorbers and stabilizers, , Flow control agents, thixotropic agents, fillers, organic co-solvents, reactive diluents, catalysts, grinding vehicles, and other conventional adjuvants.

본원에서 "착색제"라는 용어는, 색 및/또는 다른 불투명도 및/또는 다른 시각적 효과를 조성물에 부여하는 임의의 성분을 의미한다. 착색제는 임의의 적합한 형태, 예를 들어 개별적인 입자, 분산액, 용액 및/또는 박편으로 상기 조성물에 첨가될 수 있다. 단일 착색제 또는 2종 이상의 착색제들의 혼합물이 본 발명의 코팅에 사용될 수 있다.The term "colorant" as used herein refers to any component that imparts color and / or other opacity and / or other visual effects to the composition. The colorant may be added to the composition in any suitable form, e. G., As individual particles, dispersions, solutions and / or flakes. A single colorant or a mixture of two or more colorants may be used in the coating of the present invention.

예시적인 착색제는 안료, 염료 및 틴트, 예를 들어 도료 산업에서 사용되고/되거나 건조 색상 제조자 협회(Dry Color Manufacturer Association, DCMA)에서 열거한 것뿐만 아니라 특수 효과 조성물을 포함한다. 착색제는, 예를 들어 불용성이지만 사용 조건하에서 습윤성인 미분된 고체 분말을 포함할 수 있다. 착색제는 유기물 또는 무기물일 수 있고, 응집성이거나 비-응집성일 수 있다. 착색제는, 당업자에게 이의 사용이 익숙한 분쇄 비히클, 예를 들어 아크릴계 분쇄 비히클을 사용함으로써 상기 코팅 내로 도입될 수 있다.Exemplary colorants include pigments, dyes and tints, such as those used in the paint industry and / or special effect compositions as well as those listed in the Dry Color Manufacturer Association (DCMA). The colorant may comprise, for example, a finely divided solid powder that is insoluble but wettable under the conditions of use. The colorant may be organic or inorganic and may be coherent or non-coherent. The colorant may be introduced into the coating by using a pulverizing vehicle, for example an acrylic milling vehicle, whose use is familiar to those skilled in the art.

안료 및/또는 안료 조성물의 예는 비제한적으로, 카바졸 다이옥사진 조질 안료, 아조, 모노아조, 디스아조, 나프톨 AS, 염 형태(레이크), 벤즈이미다졸론, 축합물, 금속 착체, 아이소인돌린온, 아이소인돌린과 다환형 프탈로시아닌, 퀸아크리돈, 페릴렌, 페리논, 다이케토피롤로 피롤, 티오인디고, 안트라퀴논, 인단트론, 안트라피리미딘, 플라반트론, 피란트론, 안탄트론, 다이옥사진, 트라이아릴카보늄, 퀴노프탈론 안료, 다이케토 피롤로 피롤 레드("DPPBO 레드"), 티타늄 다이옥사이드, 카본 블랙, 탄소 섬유, 흑연, 기타 전도성 안료 및/또는 충전제 및 이들의 혼합물을 포함한다. "안료" 및 "착색된 충전제"라는 용어는 상호교환적으로 사용될 수 있다.Examples of pigment and / or pigment compositions include, but are not limited to, carbazole dioxyphosphoric acid pigments, azo, monoazo, disazo, naphthol AS, salt forms (rake), benzimidazolone, condensates, metal complexes, Pyranthrone, anthanthrone, pyranthrone, anthrone, anthraquinone, indanthrone, anthrapyrimidine, flavanthrone, pyranthrone, anthanthrone, (DPPBO red), titanium dioxide, carbon black, carbon fibers, graphite, other conductive pigments and / or fillers, and mixtures thereof. . The terms "pigment" and "colored filler" may be used interchangeably.

염료의 예는 비제한적으로, 용매계 및/또는 수계 염료, 예를 들어 산 염료, 아조 염료, 염기성 염료, 직접 염료, 분산 염료, 반응성 염료, 용매 염료, 황 염료, 모단트(mordant) 염료, 예를 들어 비스무트 바나데이트, 안트라퀴논, 페릴렌, 알루미늄, 퀸아크리돈, 티아졸, 티아진, 아조, 인디고, 나이트로, 나이트로소, 옥사진, 프탈로시아닌, 퀴놀린, 스틸벤, 및 트라이페닐 메탄이다.Examples of dyes include, but are not limited to, solvent based and / or aqueous dyes such as acid dyes, azo dyes, basic dyes, direct dyes, disperse dyes, reactive dyes, solvent dyes, sulfur dyes, mordant dyes, Such as, for example, bismuth vanadate, anthraquinone, perylene, aluminum, quinacridone, thiazole, thiazine, azo, indigo, nitro, nitroso, oxazine, phthalocyanine, quinoline, stilbene, to be.

틴트의 예는 비제한적으로, 수계 또는 수-혼화성 담체에 분산된 안료, 예를 들어 데구사 인코포레이티드(Degussa Inc.)로부터 시판되는 아쿠아-켐(AQUA-CHEM) 896, 이스트만 케미칼 인코포레이티드(Eastman Chemical Inc.)의 액큐리트 디스퍼션 지부(Accurate Dispersions division)로부터 시판되는 카리스마 칼라런츠(CHARISMA COLORANTS) 및 맥시토너 인더스트리얼 칼라런츠(MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS)를 포함한다.Examples of tints include, but are not limited to, pigments dispersed in an aqueous or water-miscible carrier such as AQUA-CHEM 896, available from Degussa Inc., Eastman Chemical CHARISMA COLORANTS and MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS, both available from Accurate Dispersions division of Eastman Chemical Inc., all of which are incorporated herein by reference.

전술된 바와 같이, 착색제는 비제한적으로, 나노입자 분산액을 비롯한 분산액의 형태일 수 있다. 상기 나노입자 분산액은, 목적하는 가시적 색상 및/또는 불투명도 및/또는 시각적 효과를 생성하는 하나 이상의 고도로 분산된 나노입자 착색제 및/또는 착색제 입자를 포함할 수 있다. 상기 나노입자 분산액은, 착색제, 예를 들어 입경이 150 nm 미만, 예를 들어 70 nm 미만 또는 30 nm 미만인 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 나노 입자들은, 원료(stock) 유기 또는 무기 안료를 0.5 mm 미만의 입경을 갖는 분쇄 매체로 밀링함으로써 제조될 수 있다. 상기 나노입자 분산액 및 이의 제조 방법의 예는 미국 특허 제 6,875,800 B2 호에서 확인되며, 이의 관련 부분을 본원에 참고로 인용한다. 상기 나노입자 분산액은 또한, 결정화, 침전, 기상 축합, 및 화학적 마멸(즉, 부분적 용해)에 의해 제조될 수 있다. 코팅 내에서 나노입자의 재응집을 최소화하기 위해서, 수지-코팅된 나노입자의 분산액이 사용될 수 있다. 본원에서 "수지-코팅된 나노입자의 분산액"이란, 나노입자 및 상기 나노입자 상의 수지 코팅을 포함하는 개별적인 "복합 마이크로입자"가 분산되어 있는 연속상을 지칭한다. 수지 코팅된 나노입자의 분산액 및 이의 제조 방법의 예는, 2004년 6월 24일자로 출원된 미국 특허 출원 공개 제 2005/0287348 A1 호, 2003년 6월 24일자로 출원된 미국 특허 가출원 제 60/482,167 호, 및 2006년 1월 20일자로 출원된 미국 특허 출원 제 11/337,062 호에서 확인되며, 이들 가출원 및 출원의 관련 부분을 본원에 참고로 인용한다.As discussed above, the colorant may be in the form of a dispersion, including, but not limited to, nanoparticle dispersions. The nanoparticle dispersion may comprise one or more highly dispersed nanoparticle coloring agents and / or colorant particles that produce the desired visible color and / or opacity and / or visual effects. The nanoparticle dispersion may comprise a colorant, for example a pigment or dye having a particle size of less than 150 nm, for example less than 70 nm or less than 30 nm. The nanoparticles may be prepared by milling a stock organic or inorganic pigment with a milling media having a particle size of less than 0.5 mm. Examples of such nanoparticle dispersions and methods for their preparation are found in U.S. Patent No. 6,875,800 B2, the relevant portions of which are incorporated herein by reference. The nanoparticle dispersion may also be prepared by crystallization, precipitation, gas phase condensation, and chemical wiping (i.e., partial dissolution). In order to minimize the re-agglomeration of the nanoparticles in the coating, a dispersion of resin-coated nanoparticles may be used. As used herein, the term " dispersion of resin-coated nanoparticles " refers to a continuous phase in which individual "composite microparticles" comprising nanoparticles and resin coatings on the nanoparticles are dispersed. Examples of dispersions of resin coated nanoparticles and methods of making the same are described in U.S. Patent Application Publication No. 2005/0287348 A1, filed June 24, 2004, U.S. Provisional Patent Application No. 60 / And U.S. Patent Application No. 11 / 337,062, filed January 20, 2006, the relevant portions of which are incorporated herein by reference.

사용될 수 있는 특수 효과 조성물의 예는, 하나 이상의 외관상 효과, 예를 들어 반사, 진주광택, 금속성 광택, 인광, 형광, 광색성, 감광성, 열변색성, 입체변색성(goniochromism) 및/또는 색상 변화를 유발하는 안료 및/또는 조성물을 포함한다. 부가적인 특수 효과 조성물은 예를 들어 불투명도 또는 질감과 같은 다른 감지가능한 특성을 제공할 수 있다. 비제한적인 예에서, 특수 효과 조성물은, 코팅을 상이한 각도에서 관찰하는 경우 코팅의 색상이 변하도록 색상 변화(color shift)를 유발할 수 있다. 이러한 색 효과 조성물의 예는 미국 특허 제 6,894,086 호에서 확인되며, 상기 특허의 관련 부분을 본원에 참고로 인용한다. 부가적인 색 효과 조성물은 투명한 코팅된 운모 및/또는 합성 운모, 코팅된 실리카, 코팅된 알루미나, 투명한 액정 안료, 액정 코팅, 및/또는 물질 표면과 공기 사이의 굴절률의 차이가 아니라 물질내의 굴절률의 차이로 인해 간섭이 유발되는 임의의 조성물을 포함할 수 있다.Examples of special effect compositions that can be used are those which exhibit one or more cosmetic effects such as, for example, reflection, pearl luster, metallic luster, phosphorescence, fluorescence, photochromism, photosensitivity, thermal discoloration, goniochromism and / / RTI > and / or < / RTI > Additional special effect compositions may provide other perceptible properties such as, for example, opacity or texture. In a non-limiting example, a special effect composition may cause a color shift such that the color of the coating changes when the coating is viewed at different angles. Examples of such color effect compositions are found in U.S. Patent No. 6,894,086, the relevant portions of which are incorporated herein by reference. The additional color effect composition may be selected from the group consisting of transparent coated mica and / or synthetic mica, coated silica, coated alumina, transparent liquid crystal pigment, liquid crystal coating, and / RTI ID = 0.0 > interfering < / RTI >

본 발명은 또한, 감광성 조성물 및/또는 광변색성 조성물을 포함할 수 있으며, 이는, 하나 이상의 광원에 노출시 색이 가역적으로 변하며, 본 발명의 코팅에 사용될 수 있다. 광변색성 및/또는 감광성 조성물은, 특정 파장의 복사선에 노출됨으로써 활성화될 수 있다. 상기 조성물이 여기되는 경우, 분자 구조가 변하고, 이러한 변화된 구조는 상기 조성물의 원래 색과는 다른 새로운 색을 나타낸다. 복사선에 대한 노출이 제거되면, 상기 광변색성 및/또는 감광성 조성물은 휴지 상태로 되돌아갈 수 있으며, 이때 상기 조성물의 원래의 색이 돌아온다. 상기 광변색성 및/또는 감광성 조성물은 비-여기 상태에서 무색이고, 여기 상태에서는 색을 나타낼 수 있다. 완전한 색-변화는 밀리초 내지 수분 이내, 예를 들어 20초 내지 60초 이내에 나타날 수 있다. 상기 광변색성 및/또는 감광성 조성물의 예는 광변색성 염료를 포함할 수 있다. The present invention may also include a photosensitive composition and / or a photochromic composition, wherein the color reversibly changes upon exposure to one or more light sources and may be used in the coating of the present invention. The photochromic and / or photosensitive composition may be activated by exposure to radiation of a particular wavelength. When the composition is excited, the molecular structure changes, and the modified structure exhibits a new color that is different from the original color of the composition. When the exposure to radiation is removed, the photochromic and / or photosensitive composition can be returned to rest, with the original color of the composition returning. The photochromic and / or photosensitive composition is colorless in the non-excited state and may exhibit color in the excited state. Complete color-change can occur within milliseconds to a few minutes, for example within 20 seconds to 60 seconds. Examples of the photochromic and / or photosensitive composition may include a photochromic dye.

더욱이, 상기 감광성 조성물 및/또는 광변색성 조성물은, 중합체 및/또는 중합성 성분의 중합체성 물질과 연결되고/되거나 적어도 부분적으로 결합(예컨대, 공유 결합)될 수 있다. 감광성 조성물이 코팅 밖으로 이동하여 기재 내로 결정화되는 몇몇 코팅과 달리, 본 발명에 따라 중합체 및/또는 중합성 성분과 연결되고/되거나 적어도 부분적으로 결합된 감광성 조성물 및/또는 광변색성 조성물은, 코팅 밖으로 최소한으로 이동한다. 본 발명의 감광성 조성물 및/또는 광변색성 조성물 및 이들의 제조 방법은, 2004년 7월 16일에 출원된 미국 특허 출원 공개 제 10/892,919 호에서 확인되며, 상기 출원을 본원에 참고로 인용한다.Moreover, the photosensitive composition and / or the photochromic composition may be connected and / or at least partially bonded (e.g., covalently bonded) to the polymeric and / or polymeric material of the polymerizable component. Unlike some coatings in which the photosensitive composition is moved out of the coating and crystallized into the substrate, the photosensitive composition and / or photochromic composition, which is connected and / or at least partially bonded to the polymer and / or the polymerizable component according to the invention, Move to the minimum. The photosensitive compositions and / or photochromic compositions of the present invention and methods of making them are identified in U.S. Patent Application Publication No. 10 / 892,919, filed July 16, 2004, the disclosure of which is incorporated herein by reference .

일반적으로, 착색제는 목적하는 시각적 및/또는 색 효과를 부여하기에 충분한 임의의 양으로 상기 코팅 조성물 중에 존재할 수 있다. 상기 착색제는 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 65 중량%, 예를 들어 3 내지 40 중량% 또는 5 내지 35 중량%를 차지할 수 있다.In general, the colorant may be present in the coating composition in any amount sufficient to impart the desired visual and / or color effect. The colorant may comprise from 1 to 65% by weight, for example from 3 to 40% by weight or from 5 to 35% by weight, based on the total weight of the composition.

"내마모성 입자"는, 코팅에 사용되는 경우, 이러한 입자가 없는 동일한 코팅에 비해 코팅에 일정 수준의 내마모성을 부여하는 입자이다. 적합한 내마모성 입자는 유기 및/또는 무기 입자를 포함한다. 적합한 유기 입자의 예는 비제한적으로, 다이아몬드 입자, 예컨대 다이아몬드 가루(dust) 입자, 및 카바이드 물질로부터 형성된 입자를 포함한다. 카바이드 입자의 예는 비제한적으로, 티타늄 카바이드, 규소 카바이드 및 붕소 카바이드를 포함한다. 적합한 무기 입자의 예는 비제한적으로, 실리카; 알루미나; 알루미나 실리케이트; 실리카 알루미나; 알칼리 알루미노실리케이트; 보로실리케이트 유리; 나이트라이드, 예컨대 붕소 나이트라이드 및 규소 나이트라이드; 옥사이드, 예컨대 티타늄 다이옥사이드 및 아연 옥사이드; 석영; 하석 섬장암(nepheline syenite); 지르콘, 예컨대 지르코늄 옥사이드 형태; 부델루이와이트(buddeluyite); 및 에우디알라이트(eudialyte)를 포함한다. 임의의 크기의 입자가 사용될 수 있으며, 상이한 입자 및/또는 상이한 크기의 입자의 혼합물도 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 입자는 0.1 내지 50 ㎛, 0.1 내지 20 μm, 1 내지 12 ㎛, 1 내지 10, 또는 3 내지 6 ㎛의 평균 입자 크기 또는 이러한 범위 내의 임의의 조합을 갖는 미세입자일 수 있다. 상기 입자는 0.1 ㎛ 미만, 예컨대 0.8 내지 500 nm, 10 내지 100 nm, 또는 100 내지 500 nm, 또는 이러한 범위 내의 임의의 조합을 갖는 나노입자일 수 있다."Abrasion-resistant particles" are particles that, when used in coatings, impart a certain level of abrasion resistance to the coating as compared to the same coating without such particles. Suitable abrasion-resistant particles include organic and / or inorganic particles. Examples of suitable organic particles include, but are not limited to, diamond particles, such as diamond dust particles, and particles formed from carbide materials. Examples of carbide particles include, but are not limited to, titanium carbide, silicon carbide, and boron carbide. Examples of suitable inorganic particles include, but are not limited to, silica; Alumina; Alumina silicate; Silica alumina; Alkali aluminosilicates; Borosilicate glass; Nitrides such as boron nitride and silicon nitride; Oxides such as titanium dioxide and zinc oxide; quartz; Nepheline syenite; Zircon, such as zirconium oxide; Buddeluyite; And eudialyte. Particles of any size may be used, and mixtures of different particles and / or particles of different sizes may be used. For example, the particles may be fine particles having an average particle size of 0.1 to 50 μm, 0.1 to 20 μm, 1 to 12 μm, 1 to 10, or 3 to 6 μm, or any combination within this range. The particles may be nanoparticles having a diameter of less than 0.1 mu m, such as 0.8 to 500 nm, 10 to 100 nm, or 100 to 500 nm, or any combination within this range.

본 발명의 폴리에스테르-우레탄 수지 및 이를 위한 가교결합제가 상기 코팅의 필름-형성 수지의 전부 또는 일부를 형성할 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명에 따르면, 하나 이상의 추가적인 필름-형성 수지가 또한 상기 코팅에 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅 조성물은 당분야에 공지된 임의의 다양한 열가소성 및/또는 열경화성 조성물을 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물은 수계 또는 용매계 액체 조성물이거나, 다르게는, 고체 미립자 형태, 즉 분말 코팅일 수 있다. It will be appreciated that the polyester-urethane resin of the present invention and the crosslinking agent therefor may form all or part of the film-forming resin of the coating. According to the present invention, one or more additional film-forming resins may also be used in the coating. For example, the coating composition may comprise any of a variety of thermoplastic and / or thermosetting compositions known in the art. The coating composition can be an aqueous or solvent-based liquid composition or, alternatively, in the form of a solid particulate, i. E. A powder coating.

열경화성 또는 경화성 코팅 조성물은 전형적으로, 서로 반응성이거나 가교결합제와 반응성인 작용기들을 갖는 필름-형성 중합체 또는 수지를 포함한다. 이러한 추가적인 필름-형성 수지는, 예를 들어 아크릴계 중합체, 폴리에스테르 중합체, 폴리우레탄 중합체, 폴리아마이드 중합체, 폴리에터 중합체, 폴리실록산 중합체, 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 일반적으로, 이러한 중합체는 당업자에게 공지된 임의의 방법으로 제조된 유형의 임의의 중합체일 수 있다. 이러한 중합체는 용매계이거나, 수-분산성이거나, 유화성이거나, 제한된 수-용해성을 가질 수 있다. 상기 필름-형성 수지의 작용기는 임의의 다양한 반응성 작용기, 예를 들어, 카복실산 기, 아민 기, 에폭사이드 기, 하이드록실 기, 티올 기, 카바메이트 기, 아마이드 기, 우레아 기, 이소시아네이트 기(블록화된 이소시아네이트 기 포함), 머캅탄 기, 및 이들의 조합물로부터 선택될 수 있다. 필름-형성 수지의 적합한 혼합물이 또한 본 발명의 코팅 조성물의 제조에 사용될 수 있다.The thermosetting or curable coating composition typically comprises a film-forming polymer or resin having functional groups that are reactive with, or reactive with, the cross-linking agent. Such additional film-forming resins may be selected, for example, from acrylic polymers, polyester polymers, polyurethane polymers, polyamide polymers, polyether polymers, polysiloxane polymers, copolymers thereof and mixtures thereof. In general, such polymers may be any polymer of the type produced by any method known to those skilled in the art. Such polymers may be solvent based, water-dispersible, emulsifiable, or have limited water-solubility. The functional groups of the film-forming resin may be any of a variety of reactive functional groups such as a carboxylic acid group, an amine group, an epoxide group, a hydroxyl group, a thiol group, a carbamate group, an amide group, a urea group, Isocyanate group), a mercaptan group, and combinations thereof. Suitable mixtures of film-forming resins may also be used in the preparation of the coating compositions of the present invention.

열경화성 코팅 조성물은 전형적으로, 전술된 임의의 가교결합제로부터 선택될 수 있는 가교결합제를 포함한다. 예를 들어, 본 발명의 코팅은 열경화성 필름-형성 중합체 또는 수지 및 이를 위한 가교결합제를 포함하며, 이러한 가교결합제는, 상기 폴리에스테르-우레탄 수지를 가교결합시키는데 사용되는 가교결합제와 동일하거나 상이할 수 있다. 본 발명은, 자가 반응성인 작용기를 갖는 열경화성 필름-형성 중합체 또는 수지를 포함할 수 있으며, 이러한 방식으로, 상기 열경화성 코팅이 자가-가교결합된다. 본 발명의 코팅은 코팅의 총 중량을 기준으로 1 내지 100 중량%, 예컨대 10 내지 90 중량%, 또는 20 내지 80 중량%의 본 발명의 폴리에스테르-우레탄 수지를 포함할 수 있다. 본 발명의 코팅 조성물은 또한 코팅의 총 고형분 중량을 기준으로 2 내지 90 중량%, 예컨대 5 내지 60 중량%, 또는 10 내지 40 중량%의, 상기 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지를 위한 가교결합제를 포함할 수 있다. 필요한 경우, 추가적인 성분은 코팅의 총 고형분 중량을 기준으로 1 중량% 내지 70 중량% 이하, 또는 그 이상을 차지할 수 있다. The thermosetting coating composition typically comprises a cross-linking agent that can be selected from any of the cross-linking agents described above. For example, the coating of the present invention comprises a thermosetting film-forming polymer or resin and a crosslinking agent therefor, which crosslinking agent may be the same or different from the crosslinking agent used to crosslink the polyester- have. The present invention may comprise a thermosetting film-forming polymer or resin having a functional group that is self-reactive, and in this way the thermosetting coating is self-crosslinked. The coating of the present invention may comprise from 1 to 100 wt%, such as from 10 to 90 wt%, or from 20 to 80 wt%, of the polyester-urethane resin of the present invention, based on the total weight of the coating. The coating composition of the present invention also comprises a crosslinking agent for the branched polyester-urethane resin of from 2 to 90 wt%, such as from 5 to 60 wt%, or from 10 to 40 wt%, based on the total solids weight of the coating can do. If desired, the additional component may comprise from 1 wt% to 70 wt% or more, based on the total solids weight of the coating.

본 발명에 따르면, 상기 폴리에스테르-우레탄 수지 및/또는 상기 폴리에스테르-우레탄 수지를 포함하는 코팅은 실질적으로 에폭시가 없다. 본원에서 "실질적으로 에폭시가 없는"이라는 표현은, 상기 폴리에스테르-우레탄 수지 및/또는 이를 포함하는 코팅이 실질적으로 에폭시 또는 에폭시 잔기, 옥시란 고리 또는 옥시란 고리의 잔기, 비스페놀 A, BADGE 또는 BADGE의 부가물, 비스페놀 F, BFDGE 또는 BFDGE의 부가물이 없음을 의미한다. 상기 폴리에스테르-우레탄 수지 및/또는 이를 포함하는 코팅은 실질적으로 비스페놀 또는 이의 잔기, 예컨대 비스페놀 A, 비스페놀 F, BADGE 및 BFDGE가 없을 수 있다. 상기 폴리에스테르-우레탄 수지 및/또는 이를 포함하는 코팅은 또한 실질적으로 폴리비닐 클로라이드 또는 관련 할라이드-함유 비닐 중합체가 없을 수 있다. "실질적으로 없는"이란, 상기 폴리에스테르 및/또는 코팅이 총 고형분 중량을 기준으로 10 중량% 이하, 예컨대 5 중량% 이하, 2 중량% 이하 또는 1 중량% 이하의, 본원에 열거되거나 다르게 공지된 임의의 형태의 화합물을 포함함을 의미한다. 따라서, 본 발명에 따른 폴리에스테르-우레탄 수지 및/또는 코팅이 미량 또는 소량의 이러한 성분을 포함하지만 이들이 "실질적으로 없을 수 있음"을 이해할 것이다. 본 발명은 또한 상기 폴리에스테르-우레탄 수지 및/또는 이를 포함하는 코팅은 상기 열거된 임의의 또는 이의 유도체가 전혀 없는 것을 고려한다.According to the present invention, the coating comprising the polyester-urethane resin and / or the polyester-urethane resin is substantially free of epoxy. The expression "substantially free of epoxy" herein means that the polyester-urethane resin and / or the coating comprising it is substantially free of epoxy or epoxy moieties, residues of oxiran ring or oxiran ring, bisphenol A, BADGE or BADGE , Adduct of bisphenol F, BFDGE or BFDGE. The polyester-urethane resin and / or coatings comprising it may be substantially free of bisphenols or residues thereof, such as bisphenol A, bisphenol F, BADGE and BFDGE. The polyester-urethane resin and / or coatings comprising it may also be substantially free of polyvinyl chloride or related halide-containing vinyl polymers. "Substantially free" means that the polyester and / or coating is not more than 10% by weight, such as not more than 5% by weight, not more than 2% by weight, or not more than 1% by weight, based on the total solids weight, Quot; is meant to include any form of compound. Thus, it will be appreciated that the polyester-urethane resins and / or coatings according to the present invention may contain minor or minor amounts of these components, but that they may be " substantially free ". The present invention also contemplates that the polyester-urethane resin and / or coatings comprising it have no or any of the enumerated derivatives listed above.

본 발명의 코팅은 당분야에 공지된 임의의 기재, 예를 들어 자동차 기재, 산업용 기재, 패키징 기재, 우드 바닥재 및 가구, 의복, 전자제품, 예컨대 하우징 및 회로 기재, 유리 및 투명체, 운동 기구, 예컨대 골프 공 등에 적용될 수 있다. 이러한 기재는, 예를 들어 금속성 또는 비금속성일 수 있다. 금속성 기재는 주석, 강(steel), 주석-도금된 강, 크롬-부동태화된 강, 아연-도금된 강, 알루미늄, 알루미늄 호일을 포함한다. 비-금속성 기재는 중합체성, 플라스틱, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아마이드, 셀룰로스, 폴리스타이렌, 폴리아크릴, 폴리(에틸렌 나프탈레이트), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론, EVOH, 폴리락트산, 기타 "그린(green)" 중합체성 기재, 폴리(에틸렌테레프탈레이트)("PET"), 폴리카보네이트, 폴리카보네이트 아크릴로부타다이엔 스타이렌("PC/ABS"), 폴리아마이드, 우드, 베니어, 우드 복합체, 입자 보드, 중간 밀도 섬유보드, 시멘트, 석재, 유리, 종이, 카드보드, 직물, 합성 및 천연 가죽 등을 포함한다. 기재는, 예를 들어 시각적 또는 색 효과를 부여하기 위해 일정 방식으로 이미 처리된 것일 수 있다. The coating of the present invention may be applied to any substrate known in the art such as automotive substrates, industrial substrates, packaging substrates, wood flooring and furniture, garments, electronics such as housing and circuit substrates, glass and transparencies, Golf balls and the like. Such a substrate may be, for example, metallic or non-metallic. Metallic substrates include tin, steel, tin-plated steel, chrome-passivated steel, zinc-plated steel, aluminum, aluminum foil. The non-metallic substrate may be a polymeric, plastic, polyester, polyolefin, polyamide, cellulose, polystyrene, polyacrylic, poly (ethylene naphthalate), polypropylene, polyethylene, nylon, EVOH, polylactic acid, ("PC / ABS"), polyamide, wood, veneer, wood composite, particulate board, polycarbonate, Medium density fiber boards, cement, stone, glass, paper, cardboard, fabrics, synthetic and natural leather. The substrate may be already processed in a predetermined manner, for example, to give a visual or color effect.

본 발명의 코팅은 당분야의 임의의 표준 방법, 예컨대 전기코팅, 분무, 정전기적 분무, 침지, 롤링, 브러싱 등으로 적용될 수 있다. The coatings of the present invention can be applied by any standard method in the art, such as electrocoating, spraying, electrostatic spraying, dipping, rolling, brushing, and the like.

상기 코팅은 0.04 내지 4 mil, 예컨대 0.3 내지 2 mil, 또는 0.7 내지 1.3 mil의 건조 필름 두께로 적용될 수 있다. 또한, 상기 코팅이 0.1 mil 이상, 0.5 mil 이상, 1.0 mil 이상, 2.0 mil 이상, 5.0 mil 이상, 또는 그보다 더 두꺼운 건조 필름 두께로 적용될 수 있는 것도 고려된다. 본 발명의 코팅은 단독으로 또는 하나 이상의 다른 코팅과 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 코팅은 착색제를 포함하거나 포함하지 않을 수 있으며, 프라이머, 베이스코트 및/또는 탑코트로 사용될 수 있다. 다수의 코팅으로 코팅된 기재의 경우, 이러한 코팅 중 하나 이상은 전술된 바와 같은 코팅일 수 있다. 본 발명의 코팅은 또한 패키징 "사이즈(size)" 코팅, 워시 코트, 분무 코트, 최종(end) 코트 등으로 사용될 수 있다.The coating may be applied at a dry film thickness of 0.04 to 4 mils, such as 0.3 to 2 mils, or 0.7 to 1.3 mils. It is also contemplated that the coating may be applied at a dry film thickness of greater than 0.1 mil, greater than 0.5 mil, greater than 1.0 mil, greater than 2.0 mil, greater than 5.0 mil, or even thicker. The coatings of the present invention may be used alone or in combination with one or more other coatings. For example, the coating of the present invention may or may not include a colorant and may be used as a primer, a basecoat, and / or a topcoat. For substrates coated with multiple coatings, one or more of these coatings may be a coating as described above. The coatings of the present invention may also be used as packaging "size" coatings, wash coats, spray coats, end coats, and the like.

앞서 언급한 바와 같이, 본 발명의 폴리에스테르-우레탄 수지는 자동차용 코팅 조성물에 사용될 수 있다. 또한, 폴리에스테르 수지는, 둘 이상의 코팅층을 포함할 수 있는 다층 코팅 시스템의 형성에 사용될 수 있으며, 이 코팅층 중 적어도 하나는 본원에 기재된 바와 같은 폴리에스테르-우레탄 수지를 포함한다. 예를 들어, 다층 코팅 시스템은 제 1 베이스코트 층 및 임의적인 클리어코트 층을 포함할 수 있다. 다층 코팅 시스템은 제 2 베이스코트 층 및 임의적인 전착 코트 층을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 코팅 조성물은 특히 컴팩트(compact) 코팅 공정에 사용하기에 적합하다. "컴팩트 코팅 공정" 또는 "컴팩트 공정"은, 표준 자동차 코팅 공정에서 적어도 하나의 경화 단계가 제거된 공정이다. 달리 말하면, 컴팩트 코팅 공정에서 하나 이상의 경화 단계는 조합되어, 하나 이상의 코팅층이 "웨트-온-웨트" 적용으로, 임의적으로 건조될 수는 있지만 경화되지는 않을 수 있는 이전의 코팅층 상에 침착되고, 이들 층들이 동시에 경화된다. 종종, 컴팩트 공정은 프라이머-서피서(surfacer)의 사용을 없애고 경화할 필요가 있다; 컴팩트 공정에서 표준 프라이머-서피서 층은 제 1 베이스코트 층으로 대체될 수 있다. 일부 컴팩트 공정은 제 1 베이스코트 층(B1) 및 제 2 베이스코트 층(B2)으로도 알려진 2 개의 베이스코트 층을 기재에 적용한다. 본원에 개시된 폴리에스테르-우레탄 수지는, 제 1 베이스코트 층 및 제 2 베이스코트 층 중 하나 또는 모두를 형성하는 베이스코트 조성물에 사용될 수 있다.As mentioned previously, the polyester-urethane resins of the present invention can be used in automotive coating compositions. In addition, the polyester resin may be used in the formation of a multilayer coating system, which may include two or more coating layers, at least one of which includes a polyester-urethane resin as described herein. For example, the multilayer coating system may include a first basecoat layer and an optional clearcoat layer. The multilayer coating system may further comprise a second base coat layer and an optional electrodeposited coat layer. The coating compositions of the present invention are particularly suitable for use in compact coating processes. A "compact coating process" or "compact process" is a process in which at least one curing step is removed in a standard automotive coating process. In other words, in a compact coating process, one or more curing steps may be combined to deposit one or more coating layers on a prior coating layer that may not be cured, although it may be optionally dried, in a "wet-on-wet" These layers are cured simultaneously. Often, the compact process needs to eliminate and cure the use of a primer-surfacer; In a compact process, a standard primer-print layer can be replaced with a first base coat layer. Some compact processes apply two base coat layers to the substrate, also known as a first basecoat layer (B1) and a second basecoat layer (B2). The polyester-urethane resins disclosed herein may be used in a basecoat composition forming one or both of a first base coat layer and a second base coat layer.

다층 코팅 시스템의 임의적인 전착 코팅 조성물은 에폭시 또는 폴리우레탄-계 코팅과 같은 통상적인 음이온 또는 양이온 전착성 코팅 조성물을 포함할 수 있다. 적절한 전착성 코팅 조성물은 미국 특허 4,933,056; 5,530,043; 5,760,107 및 5,820,987에 기재되어 있다. 경화된 전착된 층은 사용되는 경우 건조 필름 두께가 100 마이크로미터 정도, 예를 들어 15 내지 50 마이크로미터일 수 있다.Optional electrodeposition coating compositions of the multilayer coating system may comprise conventional anionic or cationic electrodepositable coating compositions such as epoxy or polyurethane-based coatings. Suitable electrodepositable coating compositions are described in U.S. Patent Nos. 4,933,056; 5,530,043; 5,760,107 and 5,820,987. The cured electrodeposited layer, if used, may be about 100 micrometers in dry film thickness, for example 15 to 50 micrometers.

전술한 바와 같이, 하나 이상의 베이스코트가 다층 코팅 시스템에 사용되는 경우, 이들은 본 발명의 코팅 조성물로부터 침착될 수 있다. 본 발명의 다층 코팅 시스템에 사용될 수 있는 다른 적합한 베이스코트 조성물은 미국 특허 8,152,982 및 8,846,156에 언급되어 있다. 2 개 이상의 베이스코트가 사용되는 경우 이들 베이스코트는 동일하거나 다를 수 있다. "상이한"은, 적어도 하나가 본 발명에 따른 분지형 불포화 폴리에스테르-우레탄 수지를 혼입한 코팅 조성물인 2 종 이상의 상이한 코팅 조성물을 포함할 수 있다. "상이한"은 또한, 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지를 포함하지만 상이한 양, 비율로 포함하고/하거나 다른 성분 또는 첨가제를 포함하는 적어도 2 가지의 상이한 코팅 조성물을 포함할 수 있다. 상기 기재의 적어도 일부에 적용한 후, 제 1 베이스코트 조성물을 예를 들면 강제 공기에 의해 주위 온도 또는 승온에서 건조시키거나, 열 경화시킬 수 있다. "건조된", "건조" 및 유사한 용어는, 코팅층의 적용과 관련하여 사용될 때, 코팅을 경화시키는데 필요한 온도보다 낮은 온도에서 코팅 조성물로부터 적어도 물 및/또는 용매를 제거하는 것을 의미하며, 예를 들면 플래슁(flashing) 또는 탈수 공정과 같은 공정을 포함한다. 예를 들어, 건조는 "플래시"를 포함하며, 이때 일반적으로, 코팅된 기재가 일부 용매를 제거하지만 탈수 공정에서 만큼은 아닌 짧은 시간 (일반적으로 30 초 내지 20 분) 동안 주위 온도 또는 약간 높은 온도 (일반적으로 40℃ 이하)에 노출되며, 상기 탈수 공정에서는 코팅된 기재가 용매를 제거하기에 충분하지만 코팅된 기재를 경화시키기에는 불충분한 시간, 예컨대 1 내지 10 분 동안 소정 온도 (전형적으로 40℃ 내지 121℃의 범위)에 노출된다. "주위"에서 건조시키는 것은, 코팅 조성물 중의 용매(예를 들면, 물 또는 유기 용매를 포함함)의 적어도 일부를, 열 또는 에너지의 도움없이(예를 들어 오븐에서 하소시키거나 강제 공기를 사용하거나 하는 등이 없이) 제거할 수 있음을 의미한다.As described above, when one or more base coats are used in the multilayer coating system, they can be deposited from the coating composition of the present invention. Other suitable basecoat compositions that can be used in the multilayer coating systems of the present invention are described in U.S. Patent Nos. 8,152,982 and 8,846,156. When two or more base coats are used, these base coats may be the same or different. "Different" can include two or more different coating compositions, at least one of which is a coating composition incorporating a branched, unsaturated polyester-urethane resin according to the present invention. "Different" may also include at least two different coating compositions, including but not limited to, branched polyester-urethane resins, but in different amounts, in proportions and / or containing other components or additives. After application to at least a portion of the substrate, the first basecoat composition may be dried or thermally cured at ambient or elevated temperature, for example, by forced air. Means to remove at least water and / or solvent from the coating composition at a temperature lower than the temperature necessary to cure the coating when used in connection with the application of the coating layer, Such as flashing or dewatering processes. For example, drying includes "flashing ", where generally the coated substrate removes some of the solvent, but at ambient or slightly elevated temperatures for a short time (typically 30 seconds to 20 minutes) Typically less than 40 ° C), in which the coated substrate is sufficient to remove the solvent, but at a predetermined temperature for a period of time insufficient to cure the coated substrate, such as 1 to 10 minutes, 121 < 0 > C). Drying at "ambient" may be accomplished by heating at least a portion of the solvent (including, for example, water or organic solvent) in the coating composition, without the aid of heat or energy (e.g., calcining in an oven, And so on) can be removed.

유사하게, 사용된다면, 제 1 베이스코트로 코팅된 기재의 적어도 일부 상에 제 2 베이스코트 층이 침착될 수 있고, 코팅된 기재는 전술한 바와 같이 건조 단계에 다시 적용될 수 있다. 제 1 베이스코트가 건조만되고 미경화된다면, 이어서 제 2 베이스코트가 동시에 경화될 수 있다. 따라서, 미경화된 제 1 베이스코트 위의 제 2 베이스코트의 웨트-온-웨트 적용 및 2 개의 베이스코트의 동시 경화에 의해 하나의 경화 단계가 생략될 수 있음을 이해할 것이다. 제 1 및 제 2 베이스코트 층 (또는, 대안적으로, 적용가능한 경우 단일 베이스코트 층)의 건조 필름 두께는 100 마이크로미터만큼 높을 수 있지만, 일반적으로 1 내지 50 마이크로미터, 예컨대 5 내지 30 마이크로미터, 또는 10 내지 25 마이크로미터일 수 있다.Similarly, if used, a second base coat layer may be deposited on at least a portion of the substrate coated with the first base coat, and the coated substrate may be reapplied to the drying step as described above. If the first basecoat is dried and uncured, then the second basecoat can be cured at the same time. Thus, it will be appreciated that one curing step may be omitted by wet-on-wet application of the second base coat over the uncured first base coat and co-curing of the two base coats. The dry film thickness of the first and second basecoat layers (or, alternatively, if applicable, a single base coat layer) may be as high as 100 micrometers, but is typically from 1 to 50 micrometers, such as from 5 to 30 micrometers , Or 10 to 25 micrometers.

다층 코팅 시스템은 임의적으로 클리어코트 층을 포함할 수 있다. 사용되는 경우, 클리어코트 조성물은 본 발명의 분지형 불포화 폴리에스테르-우레탄 수지를 포함할 수 있다. 대안적으로, 본 발명은 통상적인 클리어코트 조성물의 사용을 포함할 수 있다. 클리어코트는, 실질적으로 투명한 코팅으로 이해될 것이다. 따라서, 클리어코트는 어느 정도의 색을 가질 수 있되, 단, 이것은, 클리어코트를 불투명하게 하거나 하부 기재를 볼 수 있는 능력에 임의의 상당한 정도로 다른 영향을 미치지 않아야 한다. 상기 클리어코트는 예를 들어 착색된 베이스코트 층과 함께 사용될 수 있다. 상기 클리어코트는 코팅 기술 분야에서 공지된 바와 같이 제제화될 수 있다. 다른 적합한 클리어코트 조성물은 미국 특허 제 4,650,718 호; 제 5,814,410 호; 및 제 5,814,410 호에 기술된 바와 같아. 본 발명의 다층 코팅 시스템은, 예를 들어, 전술한 바와 같은 하나 이상의 베이스코트 층으로 코팅된 기재의 적어도 일부 상에 침착된 임의의 클리어코트 층을 포함할 수 있다. 상기 클리어코트 층은 베이스코트 층에 적용되고 임의의 통상적인 수단을 사용하여 경화될 수 있다. 상기 클리어코트는, 건조되었지만 미경화된 베이스코트에 적용되고 층들이 동시에 경화되거나, 클리어코트가 적용하기 전에 베이스코트가 경화될 수 있다. 일단 적용되고 경화되면, 클리어코트 층의 건조-필름 두께는 100 마이크로미터 정도로 높을 수 있지만, 보통 15 내지 80 마이크로미터 범위, 예컨대 30 내지 60 마이크로미터 범위이다.The multilayer coating system may optionally comprise a clearcoat layer. When used, the clearcoat composition may comprise a branched unsaturated polyester-urethane resin of the present invention. Alternatively, the present invention can include the use of conventional clearcoat compositions. The clear coat will be understood as a substantially transparent coating. Thus, the clearcoat may have some color, provided that it does not have any appreciable effect on the ability to opacify the clearcoat or to view the underlying substrate. The clearcoat may be used, for example, with a colored base coat layer. The clearcoat may be formulated as is known in the coating arts. Other suitable clearcoat compositions are disclosed in U.S. Patent Nos. 4,650,718; 5,814, 410; And 5,814,410. The multilayer coating system of the present invention may comprise any clearcoat layer deposited, for example, on at least a portion of a substrate coated with one or more basecoat layers as described above. The clearcoat layer is applied to the base coat layer and can be cured using any conventional means. The clearcoat can be applied to a dried but uncured base coat and the layers can be cured simultaneously or the base coat can be cured before the clearcoat is applied. Once applied and cured, the dry-film thickness of the clearcoat layer can be as high as 100 micrometers, but is usually in the range of 15 to 80 micrometers, such as 30 to 60 micrometers.

본 발명에 따르면, 상기 코팅은 프라이머, 예컨대 안티-칩(anti-chip) 프라이머로서 사용될 수 있다. 안티-칩 프라이머 코팅 조성물은 자동차 OEM 산업에 공지되어 있으며, 차량 바디 전체 위에 프라이머-서페이서 코팅 조성물을 적용하기 이전에, 일반적으로 차량의 다양한 부분, 예컨대 도어의 선단 모서리, 펜더, 후드 및 차량의 A 필라 상에 적용될 수 있다. 상기 안티-칩 프라이머 코팅 조성물은 하나 이상의 후속 코팅 층을 적용하기 이전에 경화될 필요가 없다. 오히려, 상기 안티-칩 프라이머 코팅 조성물은 주위(ambient) 플래시 단계로 처리되며, 이때 상기 안티-칩 코팅 조성물로부터 유기 용매의 일부를 증발시키기 위해 특정 시간 동안 주위 공기에 노출된다. 상기 안티-칩 프라이머 코팅 조성물의 경화는 하나 이상의 추가적인 코팅 층과 동시에 일어난다(동시-경화됨). 본 발명에 따른 프라이머, 예컨대 안티-칩 프라이머는 전형적으로 몇몇 착색제를 포함하고, 전형적으로, 예컨대 전기코트 층 이후 및 프라이머 표면 층, 착색된 베이스코트 층, 클리어코트 층 등의 이전의 하나 이상의 추가적인 코팅 층과 함께 사용될 것이다.According to the present invention, the coating can be used as a primer, for example, as an anti-chip primer. Anti-chip primer coating compositions are known in the automotive OEM industry and are commonly used in various parts of the vehicle, such as the leading edge of the door, the fenders, the hood and the vehicle A, prior to application of the primer- Can be applied to a pillar surface. The anti-chip primer coating composition need not be cured prior to application of one or more subsequent coating layers. Rather, the anti-chip primer coating composition is treated with an ambient flash step, wherein it is exposed to ambient air for a certain period of time to evaporate a portion of the organic solvent from the anti-chip coating composition. The curing of the anti-chip primer coating composition occurs simultaneously with the at least one additional coating layer (co-curing). Primers, such as anti-chip primers, according to the present invention typically comprise several colorants and are typically used after one or more additional coatings, e. G., After the electrocoat layer and before the primer surface layer, the colored basecoat layer, the clearcoat layer, Layer.

전술된 코팅이 1성분("1K") 조성물 또는 다중-성분 조성물, 예컨대 2성분("2K") 이상의 조성물일 수 있음을 이해할 것이다. 1K 조성물은, 모든 코팅 성분들이 제조 후 및 저장 동안에 동일한 용기 내에 보유되는 조성물을 지칭하는 것으로 이해될 것이다. 1K 코팅은 기재에 적용되고, 임의의 통상적인 방법, 예컨대 가열, 강제 공기 등에 의해 경화될 수 있다. 본 발명의 코팅은 또한, 적용하기 직전까지 다양한 성분들이 개별적으로 보유되는 코팅으로 이해되는 다중-성분 코팅일 수 있다. 전술된 바와 같이, 본 발명의 코팅은 열가소성 또는 열경화성일 수 있다.It will be appreciated that the coatings described above can be a one-component ("1K") composition or a multi-component composition, such as a two component ("2K" 1K composition will be understood to refer to a composition in which all of the coating components are retained in the same container after and during storage. The 1K coating is applied to the substrate and can be cured by any conventional method, such as heating, forced air, and the like. The coatings of the present invention may also be multi-component coatings, which are understood as coatings in which the various components are individually retained until just prior to application. As described above, the coating of the present invention may be thermoplastic or thermosetting.

또한, 본 발명은 기재 상에 다층 코팅 시스템을 형성하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은, 기재의 적어도 일부 위에 제 1 베이스코트 조성물을 침착시킴으로써 기재의 적어도 일부 위에 제 1 베이스코트 층을 형성하는 단계; 임의적으로, 상기 제 1 베이스코트 층을 건조 또는 경화시키는 단계; 상기 제 1 베이스코트 조성물과 동일하거나 상이한 제 2 베이스코트 조성물을 상기 제 1 베이스코트 층의 적어도 일부 상에 직접 침착시켜, 상기 제 1 베이스코트 층의 적어도 일부 상에 제 2 베이스코트 층을 형성하는 단계; 임의적으로, 상기 제 2 베이스코트 층을 건조 또는 경화시키는 단계; 임의적으로, 최외 베이스코트 층의 적어도 일부 상에 클리어코트 조성물을 침착시킴으로써 최외 베이스코트 층의 적어도 일부에 클리어코트 층을 형성하는 단계; 및 미경화된 코팅층을 동시에 경화시키는 단계를 포함하며, 여기서 제 1 베이스코트 조성물 및 제 2 베이스코트 조성물 중 하나 이상은 본 발명의 폴리에스테르-우레탄 수지를 포함한다. 사용된 경우, 제 2 베이스코트 조성물은 제 1 베이스코트 조성물과 동일하거나 상이할 수 있다. 사용된 경우, 제 1 및 제 2 베이스코트는 개별적으로 경화될 수 있고, 후속 코팅층을 형성하기 전에 두 경우 모두 동시에 경화될 수 있거나, 또는 임의적인 클리어코트와 동시에 경화될 수 있음을 알 것이다. 상기 방법은, 추가로, 제 1 베이스코트 층을 형성하는 단계 전에 기재의 적어도 일부분에 전착성 도료 조성물을 전착시킴으로써 전착 코팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 전착 코팅층은 제 1 베이스코트 층을 형성하기 전에 건조되거나 경화될 수 있다.The present invention also relates to a method of forming a multilayer coating system on a substrate comprising forming a first basecoat layer on at least a portion of a substrate by depositing a first basecoat composition on at least a portion of the substrate, ; Optionally, drying or curing the first basecoat layer; Depositing a second basecoat composition that is the same as or different from the first basecoat composition on at least a portion of the first basecoat layer to form a second basecoat layer on at least a portion of the first basecoat layer step; Optionally, drying or curing the second basecoat layer; Optionally forming a clearcoat layer on at least a portion of the outermost basecoat layer by depositing a clearcoat composition on at least a portion of the outermost basecoat layer; And simultaneously curing the uncured coating layer, wherein at least one of the first basecoat composition and the second basecoat composition comprises the polyester-urethane resin of the present invention. If used, the second basecoat composition may be the same as or different from the first basecoat composition. If used, the first and second base coats may be cured separately and may be cured both at the same time, or may be cured at the same time as the optional clear coat, before forming the subsequent coating. The method may further comprise forming an electrodeposition coating layer by electrodepositing the electrodepositable coating composition onto at least a portion of the substrate prior to forming the first basecoat layer. The electrodeposition coating layer may be dried or cured prior to forming the first base coat layer.

놀랍게도, 본 발명의 미경화된 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지를 함유하는 코팅 조성물(예컨대 베이스코트 조성물)을 갖는 다층 코팅 시스템은, 종래의 폴리에스테르-우레탄 수지 및 폴리우레탄 수지 코팅 조성물을 사용하는 유사한 다중 코팅 시스템과 비교하여 개선된 코팅간 접착성, 칩 저항성 및 새그 내성 특성을 코팅에 부여할 수 있다는 것을 발견하였다. 이것은, OH의 10% 내지 30%가 상기 폴리에스테르-우레탄 예비중합체에서 미반응 상태로 남아있는 경우에 특히 그러하다. 예를 들어, 이러한 코팅은 에리흐센 스톤 해머 블로우 시험기 모델 508에서 2 bar 및 25℃에서 측정된 칩 저항성이 2보다 낮을 수 있다. 또한, 이러한 코팅은 실카 슈바이츠 아게(Silka Schweiz AG)로부터 얻은 실카플렉스(Sikaflex) 윈드쉴드(windshield) 접착제 (250HMV-2+)를 사용하고 40℃의 온도에서 100% 습도 하에서 10 일간 경화하여 전면유리 접착 시험을 할 때 90% 초과, 심지어 95% 초과의 코팅간 접착 특성을 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 코팅은 15μ 촉과, 예컨대 20μ 이상의 새그(sag) 저항성을 가질 수 있다. 달리 말하면, 본 발명의 코팅은 하기 기술된 바와 같이 페인트 슬래그가 허용 한계인 3mm 미만에 도달하기 전에 15μ 초과의 건조 필름 두께로 적용될 수 있다.Surprisingly, a multilayer coating system having a coating composition (e.g., a basecoat composition) containing an uncured branched polyurethane-urethane resin of the present invention can be applied to a similar polyester-urethane resin composition using a conventional polyester-urethane resin and a polyurethane resin coating composition It has been found that improved coating interlayer adhesion, chip resistance and sag resistance characteristics can be imparted to the coating as compared to multiple coating systems. This is especially true when 10% to 30% of OH remains unreacted in the polyester-urethane prepolymer. For example, such a coating may have a chip resistance of less than 2 measured at 2 bar and 25 ° C in an Erichstenstone hammer blow tester model 508. This coating was also cured by using Sikaflex windshield adhesive (250HMV-2 +) obtained from Silka Schweiz AG for 10 days at a temperature of 40 ° C and 100% humidity, Can have intercoating properties of greater than 90%, even greater than 95%, when subjected to a glass adhesion test. In addition, the coating of the present invention may have a 15 촉 force and a sag resistance of, for example, 20 袖 m or more. In other words, the coating of the present invention can be applied to a dry film thickness of greater than 15 mu before the paint slag reaches a tolerance of less than 3 mm, as described below.

많은 산업에서 폭넓게 적용되는 코일 코팅도 본 발명의 범주 이내이다. 본 발명의 코팅은, 전술된 바와 같이 가요성 및 경도의 독특한 조합으로 인해 코일 코팅으로 적합하다. 코일 코팅은 또한 전형적으로 착색제를 포함한다.Coil coatings that are widely applied in many industries are also within the scope of the present invention. The coatings of the present invention are suitable for coil coating due to the unique combination of flexibility and hardness as described above. Coil coatings also typically include coloring agents.

본 발명의 코팅은 또한 패키징 코팅으로 사용하기에 적합하다. 다양한 전처리 및 코팅을 패키징에 적용하는 것은 잘 확립되어 있다. 이러한 처리 및/또는 코팅은 금속 캔의 케이스에 사용될 수 있으며, 이때 상기 처리 및/또는 코팅은 부식을 늦추거나 억제하고, 장식성 코팅을 제공하고, 제조 공정 동안 취급을 용이하게 하는데 사용된다. 상기 코팅은 내용물이 용기 금속과 접촉하는 것을 방지하기 위해 이러한 캔의 내부에 적용될 수 있다. 예를 들어, 금속과 식품 또는 음료와의 접촉은 금속 용기의 부식을 유발할 수 있으며, 이는 식품 또는 음료를 오염시킬 수 있다. 이는 특히, 캔의 내용물이 특성상 산성일 경우에 그러하다. 금속 캔의 내부에 적용되는 코팅은 또한, 제품의 충전 라인과 캔 리드 사이의 공간인 캔 헤드공간에서의 부식을 방지할 수 있다. 헤드공간에서의 부식은 특히, 고-염 내용물을 갖는 식품에서 문제가 된다. 상기 코팅은 또한 금속 캔의 외부에 적용될 수 있다. 본 발명의 특정 코팅은, 코일화된 금속 원료, 예컨대 캔 말단부를 제조하기 위한 금속 원료("캔 말단부 원료") 및 말단 캡 및 뚜껑을 제조하기 위한 코일화된 금속 원료("캡/뚜껑 원료")와 함께 사용하는데 특히 적용가능하다. 캔 말단부 원료 및 캡/뚜껑 원료 상에 사용하도록 설계된 코팅은 전형적으로, 부품의 절단 이전 및 코일화된 금속 원료의 스탬핑 이전에 적용되기 때문에, 전형적으로는 가용성이고 신장성이다. 예를 들어, 이러한 원료를 전형적으로 양면 코팅한다. 이후, 코팅된 금속 원료를 펀칭한다. 캔 말단부의 경우, 이어서 상기 금속을 "팝-톱(pop-top)" 개봉을 위해 자국을 내고(score), 이어서 별도로 제작된 핀으로 팝-톱 고리를 부착한다. 이어서, 모서리 롤링 공정에 의해 말단부를 캔 바디에 부착한다. "용이한 개봉식" 캔 말단부를 위해 유사한 공정을 수행한다. 용이한 개봉식 캔 말단부의 경우, 실질적으로 리드 주변 둘레의 자국은 전형적으로 당김 탭에 의해, 개봉을 용이하게 하거나 캔으로부터 리드의 제거를 용이하게 한다. 캡 및 뚜껑의 경우, 캡/뚜껑 원료는 전형적으로, 예컨대 롤코팅으로 코팅되며, 상기 원료로부터 캡 또는 뚜껑이 스탬핑된다. 그러나, 성형 후에 캡/뚜껑을 코팅하는 것도 가능하다. 비교적 엄격한 온도 및/또는 압력 요건으로 처리되는 캔을 위한 코팅은 또한, 팝핑, 부식, 블러싱 및/또는 블리스터링(blistering)에 대해 내성이어야 한다.The coatings of the present invention are also suitable for use in packaging coatings. The application of various pretreatments and coatings to packaging is well established. Such treatments and / or coatings can be used in the case of metal cans, where the treatments and / or coatings are used to slow or inhibit corrosion, provide decorative coatings and facilitate handling during the manufacturing process. The coating can be applied to the interior of such a can to prevent the contents from contacting the container metal. For example, contact between the metal and the food or beverage can cause corrosion of the metal container, which can contaminate the food or beverage. This is especially so when the contents of the can are acidic in nature. The coating applied to the interior of the metal can also prevents corrosion in the can head space which is the space between the fill line of the product and the can lead. Corrosion in the head space is particularly problematic in foods with high-salt contents. The coating can also be applied to the exterior of the metal can. Certain coatings of the present invention include coiled metal stocks, such as metal stocks ("can end stock") for making can end portions and coiled metal stocks ("cap / lid stock" ). ≪ / RTI > Coatings designed for use in can end feedstocks and cap / lid raw materials are typically soluble and extensible, typically because they are applied prior to cutting of the part and prior to stamping of the coiled metal stock. For example, these materials are typically coated on both sides. Thereafter, the coated metal raw material is punched. In the case of the can end, the metal is then scored for a "pop-top" opening and then attached to the pop-top loop with a separately fabricated pin. The end portion is then attached to the can body by an edge rolling process. A similar process is performed for the "easy openable" can end. In the case of an easily openable can end, the marks substantially around the periphery of the lead typically facilitate the opening or removal of the leads from the can by the pull tab. In the case of caps and lids, the cap / lid raw material is typically coated with, for example, a roll coating, and the cap or lid is stamped from the raw material. However, it is also possible to coat the cap / cap after molding. Coatings for cans that are treated with relatively stringent temperature and / or pressure requirements must also be resistant to popping, corrosion, blushing and / or blistering.

따라서, 본 발명은 또한, 전술된 임의의 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 패키지에 관한 것이다. 일부 예에서, 상기 패키지는 금속 캔일 수 있다. "금속 캔"이라는 용어는, 무언가를 보유하는데 사용되는 임의의 유형의 금속 캔, 용기 또는 임의의 유형의 그릇 또는 이들의 일부를 포함한다. 금속 캔의한 예는 식품 캔이다. 본원에서 "식품 캔"이라는 용어는, 임의의 유형의 식품 및/또는 음료를 보유하는데 사용되는 캔, 용기 또는 임의의 유형의 그릇, 또는 이들의 일부를 지칭하는데 사용된다. "금속 캔"은 특히 식품 캔을 포함하며, 특히, 전형적으로 캔 말단부 원료로부터 스탬핑되고 음료의 패키징과 함께 사용되는 "캔 말단부"를 포함한다. 또한, "금속 캔"이라는 용어는 특히, 금속 캡 및/또는 뚜껑, 예컨대 병 캡, 스크류 탑 캡 및 임의의 크기의 리드, 러그 캡 등을 포함한다. 금속 캔은, 식품 및/또는 음료뿐만아니라 다른 물품, 예컨대 비제한적으로 퍼스널 케어 제품, 벌레 스프레이, 스프레이 페인트, 및 에어로졸 캔 내에 포장하기 적합한 임의의 다른 화합물을 보유하는데 사용될 수 있다. 상기 캔은 "투-피스(two-piece) 캔" 및 "쓰리-피스(three-piece) 캔"뿐만 아니라 타발되고 아이어닝된(drawn and ironed) 원-피스(one-piece) 캔도 포함한다. 이러한 원-피스 캔은 흔히 에어로졸 제품 용도를 갖는다. 본 발명에 따라 코팅된 패키지는 또한 플라스틱 병, 플라스틱 튜브, 라미네이트 및 가요성 패키징, 예컨대 PE, PP, PET 등으로 제조된 것을 포함할 수 있다. 이러한 패키징은, 예를 들어 식품, 치약, 퍼스널 케어 제품 등을 보유할 수 있다. Thus, the present invention also relates to a package at least partially coated with any of the coating compositions described above. In some examples, the package may be a metal can. The term "metal can" includes any type of metal can, container or any type of bowl or part thereof used to hold something. One example of a metal can is a food can. The term "food cans" is used herein to refer to cans, containers or any type of bowl, or a portion thereof, used to hold any type of food and / or drink. The "metal can" includes in particular food can, and in particular includes a "can end" which is typically stamped from the can end feedstock and used with packaging of the beverage. In addition, the term "metal can" includes, in particular, metal caps and / or lids, such as bottle caps, screw top caps and leads of any size, lug caps and the like. Metal cans can be used to hold food and / or beverages as well as other articles such as, but not limited to, personal care products, insect sprays, spray paints, and any other compounds suitable for packaging in aerosol cans. The can includes not only a "two-piece can" and a "three-piece can" but also a drawn and ironed one-piece can . These one-piece cans often have aerosol product applications. Coated packages according to the present invention may also include plastic bottles, plastic tubes, laminates, and flexible packaging such as those made of PE, PP, PET, and the like. Such packaging may include, for example, food, toothpaste, personal care products, and the like.

상기 코팅은 이러한 패키지의 내부 및/또는 외부에 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅은, 투-피스 식품 캔, 쓰리-피스 식품 캔, 캔 말단부 원료 및/또는 캡/뚜껑 원료를 제조하는데 사용되는 금속 상에 롤 코팅될 수 있다. 본 발명은, 상기 코팅이 롤코팅에 의해 코일 또는 시트에 적용되고, 이어서, 상기 코팅은 복사선에 의해 경화되고, 캔 말단부가 스탬핑되고, 마감처리된 제품(즉, 캔 말단부)으로 제조되는 것을 고려한다. 또한, 상기 코팅은 림(rim) 코트로서 캔의 하부에 적용되고, 이러한 적용이 롤 코팅에 의해 수행될 수 있는 것을 고려한다. 림 코트는, 캔의 연속적 제조 및/또는 공정 동안의 개선된 취급을 위해 마찰을 감소시키는 기능을 한다. 본 발명의 상기 코팅은 캡 및/또는 뚜껑에 적용될 수 있으며, 이러한 적용은, 예를 들어 캡/뚜껑의 형성 이전 및/또는 이후에 적용되는 보호성 바니쉬, 및/또는 캡(특히 캡의 하부에 자국난 심(seam)을 갖는 것)에 후-적용되는 착색된 에나멜을 포함할 수 있다. 장식된 캔 원료는 또한, 전술된 코팅으로 외부가 부분적으로 코팅될 수 있으며, 이렇게 장식되고 코팅된 캔 원료는 다양한 금속 캔을 형성하는데 사용된다.The coating can be applied to the interior and / or exterior of such a package. For example, the coating can be roll coated onto a metal used to make a two-piece food can, a three-piece food can, a can end ingredient and / or a cap / lid ingredient. The present invention contemplates that the coating is applied to the coil or sheet by roll coating and then the coating is cured by radiation and the can end is stamped and made into a finished product (i.e., can end) do. It is also contemplated that the coating is applied to the bottom of the can as a rim coat and that such application may be performed by roll coating. Rim coats function to reduce friction for subsequent manufacturing of can and / or improved handling during processing. The coating of the present invention may be applied to a cap and / or a lid, which may be applied, for example, to a protective varnish, and / or a cap (especially to the bottom of the cap) applied before and / (E. G., Having a greenish seam). ≪ / RTI > The decorated can feedstock can also be partially coated with the coating described above, and such decorated and coated can feedstock is used to form a variety of metal can.

본 발명에 따라 코팅되는 기재는, 당분야에 공지된 임의의 방법, 예컨대 분무, 롤링, 침지, 브러싱, 유동 코팅 등에 의해 전술된 임의의 조성물로 코팅될 수 있다. 상기 코팅은 또한, 기재가 전도성인 경우 전기코팅으로 적용될 수 있다. 이러한 적용의 적합한 방법은, 코팅되는 기재의 유형 및 상기 코팅이 사용되는 기능에 기초하여 당업자가 결정할 수 있다. 전술된 코팅은 단일 층으로 적용되거나, 또는 필요한 경우 각각의 층 사이의 다중 가열 단계를 사용하여 다중 층으로서 기재 상에 적용될 수 있다. 상기 코팅 조성물을 기재에 적용한 후, 이는 임의의 적합한 방법에 의해 경화될 수 있다. The substrate coated in accordance with the present invention may be coated with any of the compositions described above by any method known in the art, such as spraying, rolling, dipping, brushing, flow coating, and the like. The coating may also be applied as an electrocoat if the substrate is conductive. Suitable methods for such application may be determined by those skilled in the art based on the type of substrate being coated and the function with which the coating is used. The coatings described above can be applied as a single layer or, if desired, as multiple layers using multiple heating steps between each layer, on a substrate. After applying the coating composition to the substrate, it can be cured by any suitable method.

본원에서 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 값, 범위, 양 또는 백분율을 표현하는 모든 수치는, "약"이라는 용어가 명백히 나타나 있지 않더라도, 이러한 용어로 수식되는 것처럼 읽을 수 있다. 또한, 본원에서 언급된 임의의 수치 범위는 그 안에 포함된 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 의도된다. 단수는 복수를 포함하며, 그 역도 성립한다. 예를 들어, 본원에서 "폴리에스테르-우레탄 수지", "불포화된 산 또는 이의 무수물 또는 에스테르", "폴리에스테르 예비중합체", "우레탄 분절", "폴리올 분절, "가교결합제" 등을 언급하지만, 이들 각각 중 하나 이상 및 임의의 다른 성분이 사용될 수 있다. 본원에서 "중합체"라는 용어는, 올리고머 및 단독중합체 및 공중합체를 모두 지칭하며, "폴리"라는 전치사는 2개 이상을 지칭한다. "포함하는" 및 이와 유사한 용어는, "포함하지만 이에 한정되지 않는"을 의미한다. 범위가 제시되는 경우, 이러한 범위의 임의의 끝값 및/또는 이러한 범위 내의 수치는 본 발명의 범주 이내에서 조합될 수 있다. 따라서, 본 발명은 특히 하기 양태 1 내지 20에 관한 것이며, 이에 국한되는 것은 아니다.Unless expressly stated otherwise herein, all numerical values expressing values, ranges, amounts, or percentages are read as if they were modified to such terms, even though the term "about" Also, any numerical range recited herein is intended to include all sub-ranges subsumed therein. The singular includes a plural, and vice versa. For example, reference herein to "polyester-urethane resin", "unsaturated acid or an anhydride or ester thereof", "polyester prepolymer", "urethane segment", "polyol segment", "crosslinking agent" The term "polymer" as used herein refers to both oligomers and homopolymers and copolymers, and the prefix "poly" refers to two or more. Comprising " and " comprising "and " including, but not limited to" means "including but not limited to. &Quot; Therefore, the present invention relates specifically to the following aspects 1 to 20, but is not limited thereto.

양태 1. Mode 1.

I) i. 폴리올의 잔류 잔기; ii. 에틸렌형 불포화 폴리카복실산, 무수물 및/또는 에스테르의 잔류 잔기, 및 iii. 이소시아네이트-작용성 화합물의 잔류 잔기를 포함하는 에틸렌형 불포화 폴리에스테르 예비중합체의 자유 라디칼 중합, 또는I) i. The residue of the polyol; ii. Ethylenically unsaturated polycarboxylic acids, residual anhydrides and / or esters, and iii. Free radical polymerization of an ethylenically unsaturated polyester prepolymer comprising a residual moiety of an isocyanate-functional compound, or

II) i. 폴리올의 잔류 잔기; 및 ii. 에틸렌형 불포화 폴리카복실산, 무수물 및/또는 에스테르의 잔류 잔기를 포함하는 하이드록시-작용성 에틸렌형 불포화 폴리에스테르 예비중합체의 자유 라디칼 중합에 의한 하이드록시-작용성 폴리에스테르 중합체의 형성, 및 상기 하이드록시-작용성 폴리에스테르 중합체와 이소시아네이트-작용성 화합물과의 반응II) i. The residue of the polyol; And ii. Formation of a hydroxy-functional polyester polymer by free radical polymerization of a hydroxy-functional ethylenically unsaturated polyester prepolymer comprising an ethylenically unsaturated polycarboxylic acid, anhydride and / or residual residues of an ester, - reaction of a functional polyester polymer with an isocyanate-functional compound

에 의해 제조된 경화성 분지형 폴리에스테르-우레탄 중합체.≪ / RTI > wherein the curable branched polyester-urethane polymer is a polyurethane.

양태 2. 양태 1에 있어서, 상기 에틸렌형 불포화 폴리에스테르 예비중합체가, i. 폴리올의 잔류 잔기; ii. 에틸렌형 불포화 폴리카복실산, 무수물 및/또는 에스테르의 잔류 잔기, 및 임의적으로, iii. 이소시아네이트-작용성 화합물의 잔류 잔기를 포함하는 폴리에스테르 예비중합체 또는 폴리에스테르-우레탄 예비중합체인 제 2의 에틸렌형 불포화 예비중합체의 존재 하에서 자유 라디칼 중합되는 것인, 폴리에스테르-우레탄 중합체.2. The process of embodiment 1, wherein the ethylenically unsaturated polyester prepolymer comprises: i. The residue of the polyol; ii. Ethylenically unsaturated polycarboxylic acids, residual anhydrides and / or esters, and optionally iii. Wherein the free radical polymerisation occurs in the presence of a polyester prepolymer comprising a residual moiety of an isocyanate-functional compound or a second ethylenically unsaturated prepolymer which is a polyester-urethane prepolymer.

양태 3. 양태 1 또는 양태 2에 있어서, 상기 폴리올이 네오펜틸 글리콜을 포함하고/하거나 에틸렌형 불포화 폴리카복실산, 무수물 및/또는 에스테르가 말레산, 말레산 무수물 및/또는 에스테르를 포함하는, 폴리에스테르-우레탄 중합체.3. The process of embodiment 1 wherein the polyol comprises neopentyl glycol and / or the ethylenically unsaturated polycarboxylic acid, anhydride and / or ester comprises maleic acid, maleic anhydride and / or ester. - urethane polymer.

양태 4. 양태 1 내지 양태 3 중 어느 하나에 있어서, 이소시아네이트 작용 성 화합물이 이소포론 다이이소시아네이트를 포함하는, 폴리에스테르-우레탄 중합체.4. The polyester-urethane polymer according to any one of modes 1 to 3, wherein the isocyanate functional compound comprises isophorone diisocyanate.

양태 5. 양태 1 내지 양태 4 중 어느 하나에 있어서, 폴리에스테르-우레탄 예비중합체가 자유 라디칼 중합 이전에 카복실산, 무수물 또는 에스테르와 반응되고 아민으로 중화되거나, 또는 하이드록시-작용성 폴리에스테르 중합체와 이소시아네이트 작용성 화합물과의 반응 생성물이 카복실산과 반응되고 아민으로 중화되고 물에 분산되는, 폴리에스테르-우레탄 중합체.5. The process of any one of modes 1 to 4 wherein the polyester-urethane prepolymer is reacted with a carboxylic acid, anhydride or ester prior to free radical polymerization and neutralized with an amine, or is reacted with a hydroxy-functional polyester polymer and an isocyanate Wherein the reaction product with the functional compound is reacted with a carboxylic acid, neutralized with an amine and dispersed in water.

양태 6. 양태 5에 있어서, 카복실산이 2,2-다이메틸올프로피온산을 포함하고, 아민이 트라이에틸아민을 포함하는, 폴리에스테르-우레탄 중합체.6. The polyester-urethane polymer of embodiment 5, wherein the carboxylic acid comprises 2,2-dimethylol propionic acid and the amine comprises triethylamine.

양태 7. 양태 1 내지 양태 6 중 어느 하나에 있어서, 자유 라디칼 중합이 수용액에서 일어나는, 폴리에스테르-우레탄 중합체.Embodiment 7. The polyester-urethane polymer according to any one of modes 1 to 6, wherein the free radical polymerization takes place in an aqueous solution.

양태 8. 양태 1 내지 양태 7 중 어느 하나에 있어서, 중량 평균 분자량(Mw)이, 보정을 위해 폴리스티렌 표준 물질을 사용하여 겔 침투 크로마토그래피로 결정될 때, 15,000 이상, 예를 들어 30,000 이상, 또는 15,000 내지 100,000의 범위인 폴리에스테르-우레탄 중합체.The process of any one of modes 1 to 7, wherein the weight average molecular weight (Mw) is greater than or equal to 15,000, such as greater than or equal to 30,000, or greater than or equal to 15,000, Lt; RTI ID = 0.0 > 100,000. ≪ / RTI >

양태 9. 양태 1 내지 양태 8 중 어느 하나에 있어서, 폴리에스테르-우레탄 예비중합체의 중량 평균 분자량(Mw)이, 보정을 위해 폴리스티렌 표준 물질을 사용하여 겔 침투 크로마토그래피로 결정될 때, 2,500 이상인, 폴리에스테르-우레탄 폴리머. The process of any one of modes 1 to 8 wherein the weight average molecular weight (Mw) of the polyester-urethane prepolymer is greater than or equal to 2,500 as determined by gel permeation chromatography using a polystyrene standard material for calibration, Ester-urethane polymer.

양태 10. 양태 1 내지 양태 9 중 어느 하나에 있어서, (메트)아크릴레이트 또는 (메트 아크릴산의 잔류 잔기를 포함하지 않는 폴리에스테르-우레탄 중합체.10. The process of any one of modes 1 to 9, wherein the (meth) acrylate or (polyester-urethane polymer not containing residual moieties of methacrylic acid.

양태 11. 양태 1 내지 양태 10 중 어느 하나에 있어서, g 당 75 내지 120 mg KOH의 하이드록실 값을 갖는 폴리에스테르-우레탄 중합체.11. The polyester-urethane polymer of any one of embodiments 1 to 10, wherein the polyester-urethane polymer has a hydroxyl value of 75 to 120 mg KOH / g.

양태 12.Mode 12.

(a) 양태 1 내지 양태 11 중 어느 하나에 따른 폴리에스테르-우레탄 중합체,(a) a polyester-urethane polymer according to any one of modes 1 to 11,

(b) 상기 폴리에스테르-우레탄 중합체 (a)와 반응성인 다수의 작용기를 갖는 경화제(b) a curing agent having a plurality of functional groups reactive with the polyester-urethane polymer (a)

를 포함하는 경화성 코팅 조성물, 바람직하게는 베이스코트 조성물.≪ / RTI > preferably a base coat composition.

양태 13. 기재 상에 다층 코팅을 형성하는 방법으로서,13. A method of forming a multilayer coating on a substrate,

기재의 적어도 일부 위에 제 1 베이스코트 조성물을 적용함으로써 기재의 적어도 일부 위에 제 1베이스코트 층을 형성시키는 단계;Forming a first basecoat layer over at least a portion of the substrate by applying a first basecoat composition over at least a portion of the substrate;

임의적으로, 상기 제 1 베이스코트 층을 건조 또는 경화시키는 단계;Optionally, drying or curing the first basecoat layer;

제 1 베이스코트 조성물과 동일하거나 상이한 제 2 베이스코트 조성물을 제 1 베이스코트 층의 적어도 일부 상에 직접 적용하여 제 1 베이스코트 층의 적어도 일부 상에 제 2 베이스코트 층을 형성시키는 단계;Applying a second basecoat composition that is the same as or different from the first basecoat composition to at least a portion of the first basecoat layer to form a second basecoat layer on at least a portion of the first basecoat layer;

임의적으로, 상기 제 2 베이스코트 층을 건조 또는 경화시키는 단계; 및Optionally, drying or curing the second basecoat layer; And

미경화된 코팅층을 경화시키는 단계Curing the uncured coating layer

를 포함하고, 이때 제 1 베이스코트 조성물 및 제 2 베이스코트 조성물 중 하나 이상이 양태 12에 따른 경화성 코팅 조성물을 포함하는, 방법.Wherein at least one of the first basecoat composition and the second basecoat composition comprises the curable coating composition according to embodiment 12.

양태 14. 양태 13에있어서, 제 2 베이스코트 조성물은 제 1 베이스코트 조성물과 상이하고 및/또는 양태 12에 따른 경화성 코팅 조성물을 포함하는, 방법.Embodiment 14. The method of embodiment 13 wherein the second basecoat composition is different from the first basecoat composition and / or comprises a curable coating composition according to embodiment 12.

양태 15. 양태 13 또는 양태 14에 있어서, 제 1 베이스코트 층을 형성하는 단계에 앞서서 전착성 코팅 조성물을 기재의 적어도 일부분에 전착시켜 전착 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.15. The method of embodiment 13 or 14 further comprising electrodepositing the electrodepositable coating composition onto at least a portion of the substrate prior to forming the first basecoat layer to form an electrodeposited coating layer.

양태 16. 양태 13 내지 양태 15 중 어느 하나에 있어서, 제 2 베이스 코트 층의 적어도 일부 위에 클리어코트 조성물을 침착시킴으로써 제 2 베이스 코트 층의 적어도 일부 위에 클리어코트 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.16. The method of any one of embodiments 13-15 further comprising forming a clearcoat layer over at least a portion of the second basecoat layer by depositing a clearcoat composition over at least a portion of the second basecoat layer Way.

양태 17. Mode 17.

(a) 양태 12에 따른 경화성 코팅 조성물을 기재의 표면의 적어도 일부에 적용하는 단계, 및(a) applying the curable coating composition according to embodiment 12 to at least a portion of a surface of a substrate, and

(b) 적용된 경화성 코팅 조성물을 적어도 부분적으로 경화시키는 단계(b) at least partially curing the applied curable coating composition

에 의해 수득된 적어도 하나의 코팅층을 포함하는 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 기재.Lt; RTI ID = 0.0 > at least < / RTI >

양태 18, 양태 17에 있어서, 코팅이 2 bar 및 25 ℃에서 작동되는 에릭센 스톤 해머 블로우 시험 장비 모델 508로 측정시 2 미만의 칩 저항성을 갖는, 코팅된 기재.Mode 18 The coating substrate of embodiment 17, wherein the coating has a chip resistivity of less than 2 as measured with an Ericsson Stone Hammer Blow Test Equipment Model 508 operating at 2 bar and 25 占 폚.

양태 19. 양태 17 또는 양태 18에 있어서, 양태 13 내지 16 중 어느 하나에 따른 방법에 따라 형성된 다층 코팅으로 코팅된 기재인 코팅된 기재.Embodiment 19. A coated substrate according to Mode 17 or 18, which is a substrate coated with a multilayer coating formed according to the method according to any one of Embodiments 13 to 16. [

양태 20. 양태 17 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 기재가 차량의 일부인, 코팅된 기재.Embodiment 20. The coated substrate according to any one of modes 17 to 19, wherein the substrate is part of a vehicle.

실시예Example

하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 어떤 식으로도 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. The following examples are intended to illustrate the invention and should not be construed as limiting the invention in any way.

불포화 폴리에스테르 예비중합체의 제조Preparation of unsaturated polyester prepolymer

불포화 폴리에스테르 예비중합체를 하기 성분으로부터 하기 기술된 바와 같이 제조하였다: 총 3327.5g의 네오펜틸 글리콜, 3350.9g의 아디프산, 321.5g의 말레산 무수물 및 0.203g의 부틸주석산을, 교반기, 온도 프로브 및 글리콜 회수 장치 (상부(top)의 빈 컬럼 및 수냉식 응축기에 연결된 증류 헤드를 갖는 충전된 컬럼) 및 질소 살포기를 구비한 적절한 반응 용기에 가하였다. 플라스크의 내용물을, 약 140℃에서 시작하여 물 증류액을 연속적으로 제거하면서 215℃로 가열하였다. 상기 내용물의 온도는, 약 892g의 물이 증류될 때까지 215℃로 유지되었고, 반응 혼합물의 산가는 1.86 mg KOH/g인 것으로 확인되었다. 상기 반응기의 내용물을 160℃로 냉각시킨 후 프로글라이드(PROGLYDE) DMM 2040g을 사용하여 75% 이론 고형분으로 희석시켰다. 반응 생성물은, 폴리스티렌 표준 물질에 대하여 측정시, 73.7%의 측정된 고형분, 72.8mg KOH/g의 하이드록실 값 및 3434의 중량 평균 분자량을 가졌다.Unsaturated polyester prepolymer was prepared from the following components as described below: A total of 3327.5 g neopentyl glycol, 3350.9 g adipic acid, 321.5 g maleic anhydride and 0.203 g butylstannic acid were mixed with a stirrer, temperature probe And a suitable reaction vessel equipped with a nitrogen recovery apparatus and a glycol recovery apparatus (filled column with an empty column at the top and a distillation head connected to a water-cooled condenser). The contents of the flask were heated to 215 캜, starting at about 140 캜, while continuously removing the water distillate. The temperature of the contents was maintained at 215 캜 until about 892 g of water was distilled and the acid value of the reaction mixture was found to be 1.86 mg KOH / g. The contents of the reactor were cooled to 160 DEG C and then diluted to 75% theoretical solids using 2040 g of PROGLYDE DMM. The reaction product had a measured solids content of 73.7%, a hydroxyl value of 72.8 mg KOH / g and a weight average molecular weight of 3434, as measured on a polystyrene standard material.

미경화된 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지의 제조Preparation of Uncured Bifurcated Polyester-Urethane Resin

실시예 1Example 1

상기한 바와 같이 제조된 총 1316.9g의 불포화 폴리에스테르 예비중합체 및 187.1g의 프로글라이드 DDM을, 교반기, 온도 프로브, 환류 응축기 및 질소 블랭킷을 구비한 적절한 반응 용기에 넣었다. 플라스크의 내용물을 혼합하고 45℃로 가열하고 이소포론 다이이소시아네이트 231.7g을 첨가 깔때기로부터 30 분에 걸쳐 반응 내용물에 적가하고, 이어서 프로글라이드 DMM 20.4g으로 깔때기를 린스하였다. 약 98 분 후, 플라스크의 내용물을 55℃로 가열하였다. NCO 값이 약 1655에 도달할 때까지 30 분마다 적정에 의해 이소시아네이트 (NCO) 당량을 체크하였다. 총 69.7g의 2,2-다이메틸올 프로피온산을 플라스크에 첨가한 후 42.1g의 트라이메틸아민을 가하고 10.2g의 프로글라이드 DMM으로 린스하였다. 푸리에 변환 적외선 분광법 (FTIR) 스펙트럼에서 약 2265 cm-1에서의 이소시아네이트 피크가 사라질 때까지 플라스크의 내용물을 80℃로 가열하였다. 총 19.8g의 무수 트라이멜리트산을 분말 깔대기를 통해 플라스크에 첨가하였다. FTIR 스펙트럼에서 약 1790cm-1의 무수물 피크가 사라질 때까지 플라스크의 내용물은 80℃에서 유지되었다. 염기의 밀리당량 (meq)은 0.186으로 측정되었다. 24.0g의 트라이에틸아민을 플라스크에 첨가하여 이론적인 전체 중화%를 약 80%로 만들었다. 트라이에틸아민을 6.1g의 프로글라이드 DMM으로 린스하였다. 약 15 분 동안 교반한 후, 1747.8g의 탈이온수를 30 분에 걸쳐 반응 내용물에 첨가하였다. 플라스크의 내용물을 30 분에 걸쳐 80℃로 가열하였다. 일단 내용물이 80℃의 온도에 도달하면, 루퍼록스(LUPEROX)® 26 (아르케마(Arkema)로부터 입수가능) 20.5g 및 프로글라이드 DMM 10.3g의 혼합물을 플라스크에 약 1 분에 걸쳐 첨가한 다음, 10.2g의 프로글라이드 DMM으로 린스하였다. 플라스크의 내용물을 80℃에서 1 시간 동안 방치한 다음, 45℃로 냉각시켰다. 45℃에서, 탈이온수 17.7g을 플라스크에 첨가하였다. 반응기 내용물을 3 분 동안 교반한 후 외부로 따라내었다. 최종 수지는, 35.4%의 측정된 고형분, 약 103cp의 브룩필드 점도 (#1 스핀들, 50rpm, 25℃) 및 폴리스티렌 표준 물질에 대하여 측정된 37334의 중량 평균 분자량을 가졌다. 이 폴리우레탄 분산액은 고체 수지에 대한 이론적인 하이드록실기 값이 24.9 mg KOH/g 샘플이었다.A total of 1316.9 grams of the unsaturated polyester prepolymer prepared as described above and 187.1 grams of proglide DDM were placed in a suitable reaction vessel equipped with a stirrer, temperature probe, reflux condenser, and nitrogen blanket. The contents of the flask were mixed and heated to 45 캜, 231.7 g of isophorone diisocyanate was added dropwise from the addition funnel over 30 minutes to the reaction contents, followed by rinsing the funnel with 20.4 g of proglide DMM. After about 98 minutes, the contents of the flask were heated to 55 占 폚. The isocyanate (NCO) equivalents were checked by titration every 30 minutes until the NCO value reached about 1655. A total of 69.7 g of 2,2-dimethylol propionic acid was added to the flask and then 42.1 g of trimethylamine was added and rinsed with 10.2 g of proglide DMM. The contents of the flask were heated to 80 DEG C until the isocyanate peak at about 2265 cm <" 1 > in the Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) spectrum disappeared. A total of 19.8 g of anhydrous trimellitic acid was added to the flask via a powder funnel. The contents of the flask were maintained at 80 DEG C until the anhydrous peak at about 1790 cm <" 1 > in the FTIR spectrum disappeared. The milliequivalents (meq) of the base were measured to be 0.186. 24.0 g of triethylamine was added to the flask to bring about the theoretical total neutralization to about 80%. Triethylamine was rinsed with 6.1 g of proglide DMM. After stirring for about 15 minutes, 1747.8 g of deionized water was added to the reaction contents over 30 minutes. The contents of the flask were heated to 80 DEG C over 30 minutes. Once the contents had reached a temperature of 80 DEG C, a mixture of 20.5 g of LUPEROX® 26 (available from Arkema) and 10.3 g of proglide DMM was added to the flask over about 1 minute, And rinsed with 10.2 g of proglide DMM. The contents of the flask were left at 80 占 폚 for 1 hour and then cooled to 45 占 폚. At 45 [deg.] C, 17.7 g of deionized water was added to the flask. The contents of the reactor were stirred for 3 minutes and then discharged to the outside. The final resin had a measured solids of 35.4%, a Brookfield viscosity of about 103 cp (# 1 spindle, 50 rpm, 25 캜) and a weight average molecular weight of 37334 measured against a polystyrene standard material. This polyurethane dispersion had a theoretical hydroxyl group value of 24.9 mg KOH / g for the solid resin.

실시예 2Example 2

상기한 바와 같이 제조된 총 1316.9g의 불포화 폴리에스테르 예비중합체 및 187.1g의 프로글라이드 DDM을 교반기, 온도 프로브, 환류 응축기 및 질소 블랭킷을 구비한 적절한 반응 용기에 넣었다.A total of 1316.9 g of the unsaturated polyester prepolymer prepared as described above and 187.1 g of proglide DDM were placed in a suitable reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature probe, a reflux condenser and a nitrogen blanket.

플라스크의 내용물을 45℃로 가열하고, 247.5g의 이소포론 다이이소시아네이트를 첨가 깔때기로부터 30 분에 걸쳐 첨가하고, 이어서 20.4g의 프로글라이드(상품명) DMM으로 깔때기를 린스하였다. 약 70 분 후, 플라스크를 55℃로 가온하였다. 이소시아네이트 (NCO) 당량을 30-60 분마다 적정하여 약 1574에 도달할 때까지 점검하였다. 그 다음 69.3g의 2,2-다이메틸올 프로피온산을 플라스크에 넣고, 이어서 41.9g의 트라이에틸아민을 가하고 10.1g의 프로글라이드(상품명) DMM로 린스하였다. 플라스크의 내용물을 FTIR 스펙트럼에서 약 2265 cm-1의 이소시아네이트 피크가 사라질 때까지 80℃로 가열하였다. 그 다음, 무수 트라이멜리트산 19.7g을 분말 깔대기를 통해 플라스크에 첨가하였다. 플라스크의 내용물은 FTIR 스펙트럼에서 약 1790cm-1의 무수물 피크가 사라질 때까지 80℃에서 유지되었다. 염기의 밀리당량 (meq)은 0.212로 측정되었다. 18.6g의 트라이에틸아민을 첨가하여 이론상의 총 중화%를 약 80%로 하였다. 트라이에틸아민을 6.0g의 프로글라이드(상품명) DMM으로 린스하였다. 약 15 분 동안 교반한 후, 1771.8g의 탈이온수를 30 분에 걸쳐 첨가하였다. 플라스크의 내용물을 30 분에 걸쳐 80℃로 가열하였다. 내용물이 80℃의 온도에 도달하면 20.4g의 루퍼록스® 26 (아르케마에서 구입 가능)과 10.2g의 프로글라이드(상품명) DMM의 혼합물을 약 1 분에 걸쳐 플라스크에 넣고 10.2g의 프로글라이드(상품명) DMM으로 린스하였다. 플라스크의 내용물을 80℃에서 1 시간 동안 유지시킨 다음 45℃로 냉각시켰다. 45℃에서, 17.6g의 탈이온수를 첨가하였다. 반응기 내용물을 수 분 동안 교반한 후 따라내었다. 최종 폴리우레탄 분산액은 약 35.7%의 측정된 고형분 (110℃/1 시간), 0.203의 meq 산, 0.149의 meq 염기, 7.23의 pH 및 약 423cp의 브룩필드(Brookfield) 점도 (#1 스핀들, 50rpm, 25℃)를 가졌다. 이 폴리우레탄 분산액은 고체 수지에 대한 이론적인 하이드록실기 값이 18.6mgKOH/gg이었다.The contents of the flask were heated to 45 DEG C and 247.5 grams of isophorone diisocyanate was added from the addition funnel over 30 minutes followed by rinsing the funnel with 20.4 grams of Proglide (TM) DMM. After about 70 minutes, the flask was warmed to 55 < 0 > C. The equivalent of isocyanate (NCO) was titrated every 30-60 minutes and checked until it reached about 1574. 69.3 g of 2,2-dimethylol propionic acid were then placed in the flask, followed by the addition of 41.9 g of triethylamine and rinsing with 10.1 g of Proglly (trade name) DMM. The contents of the flask from the FTIR spectrum until it disappears the isocyanate peak at about 2265 cm -1 were heated to 80 ℃. Then, 19.7 g of anhydrous trimellitic acid was added to the flask via a powder funnel. The contents of the flask were maintained at 80 DEG C until the anhydrous peak at about 1790 cm <" 1 > in the FTIR spectrum disappeared. The milliequivalents (meq) of the base were determined to be 0.212. 18.6 g of triethylamine was added to give a theoretical total neutralization of about 80%. Triethylamine was rinsed with 6.0 g of Proglide (trade name) DMM. After stirring for about 15 minutes, 1771.8 g of deionized water was added over 30 minutes. The contents of the flask were heated to 80 DEG C over 30 minutes. When the contents reached a temperature of 80 ° C., a mixture of 20.4 g of Luperox® 26 (available from Arkema) and 10.2 g of Proglide (trade name) DMM was added to the flask over about 1 minute and 10.2 g of proglide Product name) DMM. The contents of the flask were maintained at 80 占 폚 for 1 hour and then cooled to 45 占 폚. At 45 캜, 17.6 g of deionized water was added. The contents of the reactor were stirred for several minutes and then discharged. The final polyurethane dispersion had a measured solids (110 캜 / hour) of about 35.7%, a meq acid of 0.203, a meq base of 0.149, a pH of 7.23 and a Brookfield viscosity of about 423 cp (# 1 spindle, 50 rpm, 25 캜). This polyurethane dispersion had a theoretical hydroxyl value of 18.6 mgKOH / gg for the solid resin.

실시예 3Example 3

상기한 바와 같이 제조된 총 1316.9g의 불포화 폴리에스테르 예비중합체 및 187.1g의 프로글라이드 DDM을, 교반기, 온도 프로브, 환류 응축기 및 질소 블랭킷을 구비한 적절한 반응 용기에 넣었다. 플라스크의 내용물을 45℃로 가열하고, 247.5g의 이소포론 다이이소시아네이트를 첨가 깔때기로부터 30 분에 걸쳐 첨가하고, 이어서 20.4g의 프로글라이드(상품명) DMM으로 깔때기를 린스하였다. 플라스크를 55℃로 가온하였다. 이소시아네이트 (NCO) 당량을 30 분마다 적정하여 약 1505에 도달할 때까지 점검하였다. 그 다음, 69.5g의 2,2-다이메틸올 프로피온산을 플라스크에 첨가한 다음, 42.0g의 트라이에틸아민을 가하고 10.1g의 프로글라이드(상품명) DMM으로 린스하였다. 플라스크의 내용물을 FTIR 스펙트럼에서 약 2265 cm-1의 이소시아네이트 피크가 사라질 때까지 80℃로 가열하였다. 그 다음, 무수 트라이멜리트산 19.8g을 분말 깔대기를 통해 플라스크에 첨가하였다. 플라스크의 내용물은 FTIR 스펙트럼에서 약 1790cm-1의 무수물 피크가 사라질 때까지 80℃에서 유지되었다. 염기의 밀리당량 (meq)은 0.207로 측정되었다. 19.8g의 트라이에틸아민을 첨가하여 이론적인 전체 중화%를 약 80%로 만들었다. 트라이에틸아민을 6.1g의 프로글라이드(상품명) DMM으로 린스하였다. 약 15 분 동안 교반한 후, 1806.3g의 탈이온수를 30 분에 걸쳐 첨가하였다. 플라스크의 내용물을 30 분에 걸쳐 80℃로 가열하였다. 일단 내용물이 80℃의 온도에 도달하면, 루퍼록스® 26 (아르케마로부터 입수가능) 20.5g 및 프로글라이드(상품명) DMM 10.2g의 혼합물을 약 1 분에 걸쳐 플라스크에 첨가한 다음, 10.2g의 프로글라이드(상품명) DMM으로 린스하였다. 플라스크의 내용물을 80℃에서 약 1 시간 동안 유지시켰다. 이 1 시간 유지 기간의 약 절반 이후에 538g의 탈이온수를 천천히 플라스크에 첨가하였다. 1 시간 유지가 완결된 후, 플라스크의 내용물을 45℃로 냉각시켰다. 45℃에서, 17.6g의 탈이온수를 첨가하였다. 반응기 내용물을 수 분 동안 교반한 후 따라내었다. 최종 폴리우레탄 분산액은 약 31.3%의 측정된 고형분 (110℃/1 시간), 0.174의 meq 산, 0.127의 meq 염기, 7.26의 pH 및 약 306cp의 브룩필드 점도 (#1 스핀들, 50rpm, 25℃)를 가졌다. 이 폴리우레탄 분산액은 고체 수지에 대한 이론적인 하이드록실 값이 12.4 mgKOH/g 샘플이었다.A total of 1316.9 grams of the unsaturated polyester prepolymer prepared as described above and 187.1 grams of proglide DDM were placed in a suitable reaction vessel equipped with a stirrer, temperature probe, reflux condenser, and nitrogen blanket. The contents of the flask were heated to 45 DEG C and 247.5 grams of isophorone diisocyanate was added from the addition funnel over 30 minutes followed by rinsing the funnel with 20.4 grams of Proglide (TM) DMM. The flask was warmed to 55 < 0 > C. The isocyanate (NCO) equivalent was titrated every 30 minutes and checked until it reached about 1505. Then, 69.5 g of 2,2-dimethylol propionic acid was added to the flask and then 42.0 g of triethylamine was added and rinsed with 10.1 g of Proglide (trade name) DMM. The contents of the flask from the FTIR spectrum until it disappears the isocyanate peak at about 2265 cm -1 were heated to 80 ℃. Then, 19.8 g of anhydrous trimellitic acid was added to the flask via a powder funnel. The contents of the flask were maintained at 80 DEG C until the anhydrous peak at about 1790 cm <" 1 > in the FTIR spectrum disappeared. The milliequivalents (meq) of the base were measured as 0.207. 19.8 g of triethylamine was added to bring the theoretical total neutralization to about 80%. Triethylamine was rinsed with 6.1 g of proglide (trade name) DMM. After stirring for about 15 minutes, 1806.3 g of deionized water was added over 30 minutes. The contents of the flask were heated to 80 DEG C over 30 minutes. Once the contents had reached a temperature of 80 ° C, a mixture of 20.5 g of Luperox® 26 (available from Arkema) and 10.2 g of Proglide (trade name) DMM was added to the flask over about 1 minute and then 10.2 g of And rinsed with Proglide (trade name) DMM. The contents of the flask were maintained at 80 DEG C for about 1 hour. After about half of this 1 hour maintenance period, 538 grams of deionized water was slowly added to the flask. After the one hour hold was complete, the contents of the flask were cooled to 45 占 폚. At 45 캜, 17.6 g of deionized water was added. The contents of the reactor were stirred for several minutes and then discharged. The final polyurethane dispersion had a measured solids (110 캜 / hour) of about 31.3%, a meq acid of 0.174, a meq base of 0.127, a pH of 7.26 and a Brookfield viscosity (# 1 spindle, 50 rpm, 25 캜) Respectively. This polyurethane dispersion had a theoretical hydroxyl value of 12.4 mg KOH / g for the solid resin.

미경화된 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지Uncured branched polyester-urethane resin

표 1은 본 발명의 미경화된 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지 (실시예 1의 폴리에스테르-우레탄 수지) 및 2 종의 비교용의 착색된 베이스코트 샘플 (샘플 1 및 2)를 사용한 5 가지의 착색된 베이스코트 샘플(샘플 3, 4 및 5)을 제조하는데 사용된 성분을 나열한다.Table 1 shows the results of a comparison of the five uncured base-coat samples (samples 1 and 2) of the present uncured, branched, polyester-urethane resin (polyester-urethane resin of Example 1) List the components used to make colored base coat samples (Samples 3, 4 and 5).

비교용 샘플 1은 시판되는 폴리우레탄 수지나 본 발명의 폴리에스테르-우레탄 수지를 사용하지 않는다. 비교용 샘플 2는 시판되는 폴리우레탄 수지를 사용한다. 샘플 3, 4 및 5는 본 발명의 폴리에스테르-우레탄 수지를 사용한다.The comparative sample 1 does not use the commercially available polyurethane resin or the polyester-urethane resin of the present invention. The comparative sample 2 uses a commercially available polyurethane resin. Samples 3, 4 and 5 use the polyester-urethane resin of the present invention.

[표 1][Table 1]

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Figure pct00001

1 실시예 1의 폴리에스테르-우레탄 수지 1 The polyester-urethane resin of Example 1

2 켐투라 코포레이션(Chemtura Corp.)에서 입수가능한 폴리우레탄 수지 ㅇ우위트코 본드(Witco Bond) 272. 2 Polyurethane resin available from Chemtura Corp. Witco Bond 272.

3 폴리우레탄 아크릴 라텍스 - 미국 특허 제 5,972,809 호에 기재된 실시예 IIA의 중합체. 3 Polyurethane Acrylic Latex - Polymer of Example IIA as described in U.S. Patent No. 5,972,809.

4 스티렌 30.0 중량%, n-부틸 아크릴레이트 35.0 중량%, n-부틸 메타크릴레이트 18.0 중량%, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 8.5 중량% 및 아크릴산 8.5 중량%로 이루어진 아크릴 분산액(84.5 중량% 탈이온수/15.5 중량% 부틸 카르비톨 용매 혼합물 중의 26.1 중량%의 고형분 및 다이메틸에탄올아민으로 54% 중화됨). 4 An acrylic dispersion (84.5 wt% deionized water) consisting of 30.0 wt% styrene, 35.0 wt% n-butyl acrylate, 18.0 wt% n-butyl methacrylate, 8.5 wt% 2-hydroxyethyl acrylate, and 8.5 wt% acrylic acid / RTI > solid of 26.1 wt% in a 15.5 wt% butylcarbitol solvent mixture and 54% neutralized with dimethylethanolamine).

5 폴리에스테르 수지 - 미국 특허 제 5,468,802 호에 기재된 실시예 2의 중합체. 5 Polyester resin - Polymer of Example 2 described in U.S. Patent No. 5,468,802.

6 다이메틸에탄올아민 (50% 수용액) 6 dimethylethanolamine (50% aqueous solution)

7 쉘 케미칼 캄파니(Shell Chemical Co)로부터 입수가능한, 에폰(Epon) 828(비스페놀 A의 폴리글리시딜 에테르)로부터 제조된 인산염화된 에폭시; 인산과 83:18의 중량비로 반응됨. 7 Phosphorylated epoxy made from Epon 828 (polyglycidyl ether of bisphenol A), available from Shell Chemical Co.; Phosphoric acid in a weight ratio of 83:18.

8 Byk 케미(Chemie)로부터 입수가능한 첨가제. 8 Additives available from Byk Chemie.

9 바이엘 머티리얼 사이언스 (Bayer Material Science)로부터 입수가능한 폴리에테르 폴리올. 9 Polyether polyols available from Bayer Material Science.

10 이네오스 멜라민(INEOS Melamine)으로부터 입수가능한 멜라민 경화제. 10 Melamine curing agent available from INEOS Melamine.

11,12 다우 캄파니(Dow Co.)로부터 입수가능한 용매 11 , 12 Solvent available from Dow Co.

13 쉘 케미칼 캄파니로부터 입수가능한 용매 13 Solvent available from Shell Chemical Company

14 에어 프로덕츠 앤 케미칼즈(Air Products & Chemicals)에서 입수가능한 계면활성제. 14 Surfactants available from Air Products & Chemicals.

15 50% TiO2를 함유하고 고형분 함량이 62%인 백색 색조 페이스트. 15 containing 50% TiO 2, and the solid content is 62% of the white tint paste.

16 34%의 산화철(II)을 가지며 46%의 고형분 함량을 갖는 적색 색조 페이스트. 16 Red hue paste with 34% iron oxide (II) and a solids content of 46%.

17 클라리언트 피그먼츠(Clariant Pigments)로부터 상업적으로 입수할 수 있고 25%의 고체 함량을 갖는, 12% 호스타페름 바이올렛(Hostaperm Violet) RL 스페셜(Special)을 갖는 바이올렛 색조 페이스트. 17 Violet tint paste with 12% Hostaperm Violet RL Special, commercially available from Clariant Pigments and having a solids content of 25%.

18 5% 모나크(Monarch) 120을 함유하고 24%의 고체 함량을 갖는 검은 색조 페이스트. 18 A black paste paste containing 5% Monarch 120 and having a solids content of 24%.

19 에보닉 데구사(Evonik Degussa)로부터 21% 아크릴 중합체 블렌드로 상업적으로 입수할 수 있고 31%의 고형분 함량을 갖는 에어로실(Aerosil) R812의 9% 분산액. 19 A 9% dispersion of Aerosil R812 commercially available as a 21% acrylic polymer blend from Evonik Degussa and having a solids content of 31%.

상기 베이스코트를, 피피지 인더스트리즈 이탈리아(PPG Industries, Italy)에서 입수할 수 있는 경화된 일렉트로코트(ELECTROCOAT) (ED 6060CZ) 및 프라이머(Primer) (A-F106820-4P5)로 코팅된 12 인치 x 20 인치 강철 패널 위에, 락텍 게엠베하(LacTec gmbh)가 제조한 랩페인터(LabPainter) 기기를 사용하여 70-75 ℉(21-24℃) 및 50-60% 상대 습도로 조절된 환경에서 분무 적용하였다. 칩 저항성 및 접착 시험을 위해, 상기 베이스코트를 패널에 분무 적용하고 5 분 동안 상온에서 플래시시킨 다음 80℃에서 10 분 동안 하소하였다. 피피지 인더스트리즈 이탈리아로부터 입수가능한 클리어코트 (A-F105359-4C0)를 상기 베이스코트 상에 분무 적용하고 10 분 동안 상온에서 플래시시켰다. 전체 적층 시스템을 140℃에서 30 분 동안 하소했다. 상기 베이스코트 및 클리어코트의 건조 필름 두께는 각각 0.7 내지 0.8 mil 및 1.6 내지 2.3 mil이었다.The basecoat was coated on a 12 inch x (10 cm x 10 cm) coated with a cured Electrocoat (ED 6060CZ) and Primer (A-F106820-4P5) available from PPG Industries, Sprayed in a controlled environment at 70-75 ° F (21-24 ° C) and 50-60% relative humidity on a 20 inch steel panel using a LabPainter instrument manufactured by LacTec GmbH . For chip resistance and adhesion testing, the basecoat was spray applied to the panel and flashed at ambient temperature for 5 minutes and then calcined at 80 < 0 > C for 10 minutes. A clear coat (A-F105359-4C0) available from PPG Industries, Italy was spray applied onto the base coat and flashed at room temperature for 10 minutes. The entire laminated system was calcined at 140 占 폚 for 30 minutes. The dried film thicknesses of the base coat and the clear coat were 0.7 to 0.8 mil and 1.6 to 2.3 mil, respectively.

새그 저항성의 경우, 피피지 인더스트리즈 이탈리아로부터 입수할 수 있는 경화된 일렉트로코트(ED 6060CZ) 및 프라이머(A-F106820-4P5)로 코팅된 12 인치 x 20 인치 강철 패널에, 샘플 1 내지 5의 베이스코트 조성물을 분무하였다. 구멍 (각각 10 ㎜ 직경)을 각각의 강철 시험 패널의 길이만큼 떨어져 등간격(equidistance)으로 천공시켰다. 각각의 베이스코트 조성물을 적용하기 위해, 시험 패널을, 구멍이 왼쪽에서 오른쪽으로 가도록 하여, 수직으로 위치시켰다. 샘플 1 내지 5의 각각의 베이스코트 조성물 각각을, 각각의 패스에 상기 조성물을 사용하여 70-75 ℉(21-24℃) 및 50-60% 상대 습도로 조절된 환경에서 자동화된 분무 장비를 사용하여 시험 패널에 분무 적용하여, "쐐기 패널"로도 알려진 필름 두께 쐐기 (즉, 시험 패널의 왼쪽에서 오른쪽으로 증가하는 필름 두께)를 생성시켰다. 이어서, 각각의 코팅된 시험 패널을 5 분 동안 주위 온도에서 "플래시"시킨 다음 10 분 동안 80℃에서 하소하였다. 피피지 인더스트리즈 이탈리아로부터 입수가능한 클리어코트 (A-F105359-4C0)를 상기 베이스코트 상에 분무 적용하고 10 분 동안 상온에서 플래시시켰다. 전체 적층 시스템을 140℃에서 30 분 동안 하소했다. 시험 패널은 완전히 경화될 때까지 수직으로 매달린 채로 두었다. 새그 저항성은, "새그"의 길이, 즉 주어진 건조 필름 두께에서 구멍의 바닥부로부터 나간 코팅의 길이 (밀리미터)를 기록함으로써 측정되었다. 본 발명의 목적을 위해, 코팅 새그가, 주어진 건조 필름 두께에서 구멍의 바닥부로부터 3 mm 미만의 용인(tolerance) 한계치에 도달할 때, 허용가능한 코팅 슬래그가 측정되었다. 본 발명에서, 베이스코트의 건조 필름 두께는 0.2 내지 1.4 밀, 클리어코트는 건조 필름 두께는 1.6 내지 2.3 밀이었다 (강판 상에서 좌측에서 우측으로 측정됨). 새그 저항성 시험 결과는 하기 표 2에 제시되어 있으며, 여기서 더 높은 값은 보다 우수한 새그 저항성을 나타낸다.For Sag resistance, a 12 inch x 20 inch steel panel coated with a cured electrocoat (ED 6060CZ) and a primer (A-F106820-4P5) available from PPG Industries, Italy, The coat composition was sprayed. Holes (10 mm diameter each) were punched equidistance apart by the length of each steel test panel. To apply each basecoat composition, the test panels were placed vertically, with the holes going from left to right. Each of the basecoat compositions of each of Samples 1 to 5 was sprayed using automated spraying equipment in an environment adjusted to 70-75 DEG F (21-24 DEG C) and 50-60% relative humidity using the composition in each pass To produce a film thickness wedge, also known as a "wedge panel " (i.e., film thickness increasing from left to right of the test panel). Each coated test panel was then "flashed" at ambient temperature for 5 minutes and then calcined at 80 ° C for 10 minutes. A clear coat (A-F105359-4C0) available from PPG Industries, Italy was spray applied onto the base coat and flashed at room temperature for 10 minutes. The entire laminated system was calcined at 140 占 폚 for 30 minutes. The test panels were held vertically suspended until fully cured. Sag resistance was measured by recording the length of the "sag", ie, the length of the coating (millimeter) leaving the bottom of the hole at a given dry film thickness. For the purposes of the present invention, an acceptable coating slag was measured when the coated bird reached a tolerance limit of less than 3 mm from the bottom of the hole at a given dry film thickness. In the present invention, the dry film thickness of the base coat is 0.2 to 1.4 mils, and the clear coat has a dry film thickness of 1.6 to 2.3 mils (measured from left to right on the steel sheet). Sag resistance test results are shown in Table 2 below, where higher values indicate better sag resistance.

표 2는 상기 샘플들 각각에 대해 얻어진 성능 및 물리적 특성의 요약을 제공한다.Table 2 provides a summary of the performance and physical properties obtained for each of the samples.

[표 2][Table 2]

Figure pct00002
Figure pct00002

11 코팅 접착성 시험은, 월터 클리닝 시스템스(Walter Cleaning Systems) 스팀 제트 시험 장비 모델 LTA1-HA-T80-LP-PA 및 1/4 HP 노즐 (PMEG-2506)을 사용하여 다음과 같이 수행되었다: 각 샘플 1 내지 5에 대해 상술한 바와 같이 시험 패널을 제조하였다. 코팅된 시험 패널에 크로스(cross) 패턴으로 여러 개의 절개부를 형성하였다. 이렇게 스크라이브된 시험 패널에 고압 스팀 제트를 60℃의 온도, 70bar의 압력, 노즐에서 시험 패널까지 10cm의 거리, 시험 패널에 대해 90°의 각도로 1 분의 지속 시간 동안 분사시켜 코팅에 스트레스를 가하였다. 페인트 접착성을 시각적으로 검사하고, 폭스바겐(Volkswagen) (VW) 시험 방법 PV1503B에 의해 측정하였다. 백분율 값이 높을수록 페인트 접착성이 우수함을 나타낸다. 11 coating adhesion test was performed using Walter Cleaning Systems steam jet test equipment model LTA1-HA-T80-LP-PA and 1/4 HP nozzle (PMEG-2506) as follows: A test panel was prepared as described above for Samples 1-5. Several cuts were formed in a cross pattern on the coated test panels. The scribed test panel was sprayed with a high pressure steam jet at a temperature of 60 ° C, a pressure of 70 bar, a distance of 10 cm from the nozzle to the test panel, and a duration of 1 minute at an angle of 90 ° to the test panel, Respectively. The paint adhesion was visually inspected and measured by the Volkswagen (VW) test method PV1503B. The higher the percentage value, the better the paint adhesion.

12 윈드쉴드 접착성 시험은 다음과 같이 수행되고 측정되었다: 최종 하소 (140℃에서 30 분) 후 1-4 시간 이내에 클리어코트 표면에 윈드쉴드 접착제의 비드를 적용하였다. 실카 슈바이츠 아게(Silka Schweiz AG)로부터 입수한 실카플렉스(Sikaflex) 윈드쉴드 접착제 (250HMV-2 +)를 사용하였다. 약 20mm × 200mm × 50mm 접착제 비드가 경화된 칼라 + 클리어 기재 위에 놓였다. 접착제는 40℃의 온도에서 100% 습도하에 10 일 동안 경화되었다. 10 일간의 경화 후, 접착제 비드를 면도날로 절개하면서 접착제의 에지를 180° 각도로 뒤쪽으로 당겼다. 각 시스템에 대해 최소 10회의 절개가 수행되었다. 다중-코팅층의 임의의 탈층을 육안으로 검사하고 측정하였다. 기재에 코팅의 90-100%가 부착된 채 남아있는 결과가 자동차 산업에서 "허용" 또는 "통과"로 간주된다. 코팅의 0% -10%가 기재에서 탈층될 때 이것은 "실패"로 간주된다. 12 Windshield adhesion test was performed and measured as follows: The bead of windshield adhesive was applied to the clearcoat surface within 1-4 hours after final calcination (30 minutes at 140 ° C). A Sikaflex windshield adhesive (250HMV-2 +) obtained from Silka Schweiz AG was used. Approximately 20 mm x 200 mm x 50 mm adhesive beads were placed on the cured color + clear substrate. The adhesive was cured at a temperature of 40 占 폚 for 10 days under 100% humidity. After 10 days of curing, the adhesive bead was cut into a razor blade and the edge of the adhesive was pulled back at an angle of 180 °. At least 10 incisions were performed for each system. Any delamination of the multi-coating layer was visually inspected and measured. The result that 90-100% of the coating remains on the substrate remains "acceptable" or "passed" in the automotive industry. This is considered "failure" when 0% -10% of the coating is delaminated from the substrate.

13 칩 저항성 시험은, 다음과 같이 에릭센 게엠베하(ERICHSEN GMBH & CO KG)가 제조한 스톤 해머 블로우(Stone Hammer Blow) 시험 장비 모델 508을 사용하여 수행되었다: 코팅된 각 시험 패널에, 크기가 4-5mm인 파쇄된 강철 쇼트(shot) 500g을 200 Kpa의 압력으로 2회 부딪쳤다. 상기 스톤 해머 블로우 시험은, 고속으로 자동차 몸체에 부딪치는 암석과 유사한 고속의 시험 기재에 부딪치는 작은 물체에 의해 유발되는 충격을 견딜 수 있는 다중-코팅 시스템의 능력을 결정한다. DIN EN ISO 20567-1의 가시적 등급 척도를 사용하여 패널을 평가했다. 상기 등급 척도는 0.5에서 5 사이이며, 값이 낮을수록 칩핑에 대한 저항성이 더 우수함을 나타낸다. 13 The chip resistance test was performed using a Stone Hammer Blow Test Equipment Model 508 manufactured by ERICHSEN GMBH & CO KG as follows: On each coated test panel, the size 500 g of 4-5 mm shredded steel shot were hit twice with a pressure of 200 Kpa. The Stonehammer Blow Test determines the ability of a multi-coating system to withstand impacts caused by small objects hitting high speed test substrates similar to rocks that hit the vehicle body at high speeds. The panel was evaluated using a visible rating scale of DIN EN ISO 20567-1. The rating scale is between 0.5 and 5, the lower the value, the better the resistance to chipping.

14 새그 저항성은 육안 검사 및 새그의 길이 (밀리미터)를 기록함으로써 측정되었고, 더 높은 값이 더 우수한 새그 저항성을 나타낸다. 14 Sag resistance was measured by visual inspection and recording of the length of the bird (in millimeters), with higher values indicating better sag resistance.

상기 표 2에 나타낸 결과는, 본 발명에 따르면 적절한 코트간 접착성, 칩 저항성 및 새그 저항성을 갖는 베이스코트가 제조될 수 있음을 입증한다.The results shown in the above Table 2 demonstrate that a base coat having suitable intercoat adhesion, chip resistance and sag resistance can be produced according to the present invention.

Claims (27)

불포화된 폴리에스테르-우레탄 예비중합체의 이중 결합을 자유 라디칼 중합시켜 제조한 미경화된 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지로서,
상기 폴리에스테르-우레탄 수지는 (a) 폴리올 분절(segment), (b) 불포화된 폴리카복실산 및/또는 이의 무수물 및/또는 에스테르, (c) 우레탄 분절을 포함하는, 폴리에스테르-우레탄 수지.
An uncured, branched, polyester-urethane resin prepared by free radical polymerization of a double bond of an unsaturated polyester-urethane prepolymer,
The polyester-urethane resin comprises (a) a polyol segment, (b) an unsaturated polycarboxylic acid and / or an anhydride and / or ester thereof, and (c) a urethane segment.
제 1 항에 있어서,
폴리올 분절이 네오펜틸 글리콜을 포함하고, 불포화된 폴리카복실산, 무수물 및/또는 에스테르 분절이 말레산, 말레산 무수물 및/또는 말레산 에스테르를 포함하는, 폴리에스테르-우레탄 수지.
The method according to claim 1,
Wherein the polyol segment comprises neopentyl glycol and the unsaturated polycarboxylic acid, anhydride and / or ester segment comprises maleic acid, maleic anhydride and / or maleic acid ester.
제 1 항에 있어서,
폴리에스테르-우레탄 예비중합체는 자유 라디칼 중합 이전에 카복실산, 무수물 또는 에스테르와 반응되고 아민으로 중화되는, 폴리에스테르-우레탄 수지.
The method according to claim 1,
The polyester-urethane prepolymer is reacted with a carboxylic acid, anhydride or ester prior to free radical polymerization and is neutralized with an amine.
제 3 항에 있어서,
카복실산이 2,2-다이메틸올프로피온산을 포함하고, 아민이 트라이에틸아민을 포함하는, 폴리에스테르-우레탄 수지.
The method of claim 3,
Wherein the carboxylic acid comprises 2,2-dimethylol propionic acid and the amine comprises triethylamine.
제 1 항에 있어서,
우레탄 분절이, 이소시아네이트와, 폴리올 분절로부터의 하나 이상의 하이드록실 기와의 반응에 의해 형성되는, 폴리에스테르-우레탄.
The method according to claim 1,
Wherein the urethane segment is formed by reaction of an isocyanate with at least one hydroxyl group from the polyol segment.
제 1 항에 있어서,
이소시아네이트가 이소포론 다이이소시아네이트를 포함하는, 폴리에스테르-우레탄.
The method according to claim 1,
Wherein the isocyanate comprises isophorone diisocyanate.
제 1 항에 있어서,
자유 라디칼 중합이 수용액에서 일어나는, 폴리에스테르-우레탄 수지.
The method according to claim 1,
Wherein the free radical polymerization takes place in aqueous solution.
제 1 항에 있어서,
폴리에스테르-우레탄 수지의 MW가, 보정을 위해 폴리스티렌 표준 물질을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정시, 15,000 내지 100,000인, 폴리에스테르-우레탄 수지.
The method according to claim 1,
Polyester-urethane resin M is W, as measured by gel permeation chromatography using a polystyrene standard for calibration, of 15,000 to 100,000, and a polyester-urethane resin.
제 1 항에 있어서,
폴리에스테르-우레탄 수지의 MW가, 보정을 위해 폴리스티렌 표준 물질을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정시, 30,000 이상인, 폴리에스테르-우레탄 수지.
The method according to claim 1,
Polyester-urethane resin of a M W, as measured by gel permeation chromatography using a polystyrene standard for calibration, 30,000 or more, a polyester-urethane resin.
제 1 항에 있어서,
폴리에스테르-우레탄 예비중합체의 MW가, 보정을 위해 폴리스티렌 표준 물질을 사용하는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정시, 2,500 이상인 것을 특징으로하는 폴리에스테르-우레탄 수지.
The method according to claim 1,
Polyester-urethane is M W of the prepolymer, as determined by gel permeation chromatography using a polystyrene standard for calibration, a polyester, characterized in that more than 2,500-urethane resin.
제 1 항에 있어서,
폴리에스테르-우레탄 수지가 (메트)아크릴레이트 또는 이의 잔기를 포함하지 않는, 폴리에스테르-우레탄 수지.
The method according to claim 1,
A polyester-urethane resin wherein the polyester-urethane resin does not comprise (meth) acrylate or residues thereof.
제 1 항에 있어서,
폴리에스테르-우레탄 수지가 ASTM 방법 D4274에 의해 측정된 하이드록실 값이 75 내지 120mg KOH/g인, 폴리에스테르-우레탄 수지.
The method according to claim 1,
Wherein the polyester-urethane resin has a hydroxyl value of 75 to 120 mg KOH / g as measured by ASTM Method D4274.
제 1 항의 폴리에스테르-우레탄 수지 및 이를 위한 가교제를 포함하는 코팅 조성물.A coating composition comprising the polyester-urethane resin of claim 1 and a crosslinking agent therefor. 제 13 항에 있어서,
2 bar 및 25℃에서 실시하는 에릭센 스톤 해머 블로우(Erichsen stone hammer blow) 시험 장비 모델 508로 측정시 칩 저항성(chip resistance)이 2보다 작은 코팅 조성물.
14. The method of claim 13,
2 chip and a chip resistance of less than 2 when measured with an Erichsen stone hammer blow test equipment Model 508 at 25 < 0 > C.
제 13 항에 있어서,
폴리올 분절이 네오펜틸 글리콜을 포함하고, 불포화된 폴리카복실산, 무수물 및/또는 에스테르 분절이 말레산, 말레산 무수물 및/또는 말레산 에스테르를 포함하는, 코팅 조성물.
14. The method of claim 13,
Wherein the polyol segment comprises neopentyl glycol and the unsaturated polycarboxylic acid, anhydride and / or ester segment comprises maleic acid, maleic anhydride and / or maleic acid ester.
제 13 항에 있어서,
코팅이 베이스코트(basecoat)인, 코팅 조성물.
14. The method of claim 13,
Wherein the coating is a basecoat.
제 13 항의 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 기재.13. A substrate that is at least partially coated with the coating of claim 13. 제 17 항에 있어서,
상기 기재는 차량의 일부인, 기재.
18. The method of claim 17,
Wherein said substrate is part of a vehicle.
기재 상에 다층 코팅 시스템을 형성하는 방법으로서,
기재의 적어도 일부 위에 제 1 베이스코트 조성물을 침착시킴으로써 기재의 적어도 일부 위에 제 1 베이스코트 층을 형성하는 단계;
임의적으로, 상기 제 1 베이스코트 층을 건조 또는 경화시키는 단계;
상기 제 1 베이스코트 조성물과 동일하거나 상이한 제 2 베이스코트 조성물을 상기 제 1 베이스코트 층의 적어도 일부 상에 직접 침착시켜, 상기 제 1 베이스코트 층의 적어도 일부 상에 제 2 베이스코트 층을 형성하는 단계;
임의적으로, 상기 제 2 베이스코트 층을 건조 또는 경화시키는 단계; 및
미경화된 코팅층을 경화시키는 단계
를 포함하며, 이때 제 1 베이스코트 조성물 및 제 2 베이스코트 조성물 중 하나 이상은 제 13 항의 코팅 조성물을 포함하는, 방법.
A method of forming a multilayer coating system on a substrate,
Forming a first basecoat layer over at least a portion of the substrate by depositing a first basecoat composition over at least a portion of the substrate;
Optionally, drying or curing the first basecoat layer;
Depositing a second basecoat composition that is the same as or different from the first basecoat composition on at least a portion of the first basecoat layer to form a second basecoat layer on at least a portion of the first basecoat layer step;
Optionally, drying or curing the second basecoat layer; And
Curing the uncured coating layer
Wherein at least one of the first and second basecoat compositions comprises the coating composition of claim 13.
제 19 항에 있어서,
제 2 베이스코트 층의 적어도 일부 위에 클리어코트 조성물을 침착시켜 상기 제 2 베이스코트 층의 적어도 일부에 클리어코트 조성물을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
20. The method of claim 19,
Further comprising depositing a clearcoat composition over at least a portion of the second basecoat layer to form a clearcoat composition on at least a portion of the second basecoat layer.
제 19 항에 있어서,
제 1 베이스코트 층을 형성하는 단계 전에 상기 기재의 적어도 일부 상에 전착성 코팅 조성물을 전착시켜 전착 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
20. The method of claim 19,
Further comprising electrodepositing the electrodepositable coating composition on at least a portion of the substrate prior to forming the first basecoat layer to form an electrodeposited coating layer.
제 19 항에 있어서,
제 2 베이스코트 조성물이 제 1 베이스코트 조성물과 상이한, 방법.
20. The method of claim 19,
Wherein the second basecoat composition is different from the first basecoat composition.
제 19 항에 있어서,
제 2 베이스코트 조성물이 제 13 항의 코팅 조성물을 포함하는, 방법.
20. The method of claim 19,
Wherein the second basecoat composition comprises the coating composition of claim 13.
a) 폴리에스테르 중합체를 형성하기 위한, 하이드록실 작용기를 갖는 하나 이상의 불포화 폴리에스테르 예비중합체의 이중 결합의 자유 라디칼 중합, 및
b) 단계 a)의 폴리에스테르 중합체의 이소시아네이트와의 반응
에 의해 제조된 미경화된 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지로서,
상기 폴리에스테르 예비중합체는
i) 폴리올 분절; 및
ii) 불포화 폴리카복실산 및/또는 무수물 및/또는 에스테르 분절
을 포함하는, 폴리에스테르-우레탄 수지.
a) free radical polymerization of a double bond of at least one unsaturated polyester prepolymer having hydroxyl functional groups to form a polyester polymer, and
b) reaction of the polyester polymer of step a) with an isocyanate
As an uncured branched polyester-urethane resin,
The polyester prepolymer
i) a polyol segment; And
ii) unsaturated polycarboxylic acids and / or anhydrides and / or ester segments
Wherein the polyester-urethane resin is a polyester-urethane resin.
제 24 항에 있어서,
단계 b)의 반응 생성물이 카복실산과 반응되고 아민으로 중화되고 물에 분산된, 폴리에스테르-우레탄 수지.
25. The method of claim 24,
Wherein the reaction product of step b) is reacted with a carboxylic acid, neutralized with an amine and dispersed in water.
제 24 항에 있어서,
이소시아네이트가 이소포론 다이이소시아네이트를 포함하는, 폴리에스테르-우레탄 수지.
25. The method of claim 24,
A polyester-urethane resin, wherein the isocyanate comprises isophorone diisocyanate.
제 1 불포화 폴리에스테르 예비중합체의 이중 결합 및 제 2 불포화 폴리에스테르 예비중합체의 이중 결합의 자유 라디칼 중합에 의해 제조된 미경화된 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지로서,
각각의 예비중합체는 독립적으로
a) 폴리올 분절; 및
b) 불포화 폴리카복실산 및/또는 무수물 및/또는 에스테르 분절
을 포함하고,
상기 불포화 폴리에스테르 예비중합체 중 하나 이상은 우레탄 분절을 포함하며, 상기 예비중합체들은 동일하거나 상이한, 분지형 폴리에스테르-우레탄 수지.
An uncured, branched polyester-urethane resin prepared by free radical polymerization of a double bond of a first unsaturated polyester prepolymer and a double bond of a second unsaturated polyester prepolymer,
Each prepolymer may be independently < RTI ID = 0.0 >
a) a polyol segment; And
b) an unsaturated polycarboxylic acid and / or anhydride and / or ester segment
/ RTI >
Wherein at least one of said unsaturated polyester prepolymers comprises urethane segments, wherein said prepolymers are the same or different, branched polyester-urethane resins.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000017315A (en) * 1998-08-17 2000-03-25 빌프리더 하이더 Aqueous Coating Compositions, Their Preparation and Use in Stoving Lacquers
KR20090035513A (en) * 2006-07-07 2009-04-09 크레이벨리소시에떼아노님 Unsaturated polyester-urethane prepolymer and its applications
US20110021694A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 E.I. Du Pont De Nemours And Company Polyesterurethane for coating compositions
US20150064476A1 (en) * 2012-04-03 2015-03-05 Kansai Paint Co., Ltd. Aqueous paint composition and method for forming coating
WO2015153844A1 (en) * 2014-04-04 2015-10-08 Ppg Industries Ohio, Inc. Branched polyester polymers and soft touch coatings comprising the same

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4650718A (en) 1985-08-19 1987-03-17 Ppg Industries, Inc. Color plus clear coatings employing polyepoxides and polyacid curing agents
US4933056A (en) 1988-09-26 1990-06-12 Ppg Industries, Inc. Cationic electrodepositable compositions through the use of sulfamic acid and derivatives thereof
TW242644B (en) 1992-10-30 1995-03-11 Ppg Industries Inc
DE4317981A1 (en) 1993-05-28 1994-12-01 Ranco Inc Gas-air ratio control device for a temperature control loop for gas appliances
US5530043A (en) 1994-05-25 1996-06-25 Ppg Industries, Inc. Low volatile organic content pigment grind composition
US5582704A (en) 1994-11-04 1996-12-10 Ppg Industries, Inc. Cationic resin and capped polyisocyanate curing agent suitable for use in electrodeposition
JP3017539B2 (en) 1995-05-01 2000-03-13 ピーピージー インダストリーズ オハイオ, インコーポレイテッド Curable compositions, composite coatings and processes for imparting improved damage and abrasion resistance
US5820987A (en) 1996-08-21 1998-10-13 Ppg Industries, Inc. Cationic electrocoating compositions, method of making, and use
WO1999042533A1 (en) 1998-02-18 1999-08-26 Ppg Industries Ohio, Inc. Low temperature cure waterborne coating compositions having improved appearance and humidity resistance and methods for coating substrates
US6875800B2 (en) 2001-06-18 2005-04-05 Ppg Industries Ohio, Inc. Use of nanoparticulate organic pigments in paints and coatings
US6894086B2 (en) 2001-12-27 2005-05-17 Ppg Industries Ohio, Inc. Color effect compositions
KR100708516B1 (en) 2002-02-13 2007-04-16 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 Coating line and process for forming a multilayer composite coating on a substrate
US7438972B2 (en) 2004-06-24 2008-10-21 Ppg Industries Ohio, Inc. Nanoparticle coatings for flexible and/or drawable substrates
US8846156B2 (en) 2013-02-28 2014-09-30 Ppg Industries Ohio, Inc. Methods and compositions for coating substrates

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000017315A (en) * 1998-08-17 2000-03-25 빌프리더 하이더 Aqueous Coating Compositions, Their Preparation and Use in Stoving Lacquers
KR20090035513A (en) * 2006-07-07 2009-04-09 크레이벨리소시에떼아노님 Unsaturated polyester-urethane prepolymer and its applications
US20110021694A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 E.I. Du Pont De Nemours And Company Polyesterurethane for coating compositions
US20150064476A1 (en) * 2012-04-03 2015-03-05 Kansai Paint Co., Ltd. Aqueous paint composition and method for forming coating
WO2015153844A1 (en) * 2014-04-04 2015-10-08 Ppg Industries Ohio, Inc. Branched polyester polymers and soft touch coatings comprising the same

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