KR20190124267A

KR20190124267A - 표면 재활성화 처리제

Info

Publication number: KR20190124267A
Application number: KR1020197028549A
Authority: KR
Inventors: 란야 시몬스; 셩 리; 스튜어트 아서 베이트먼; 엠마 시몬즈; 질 엘리자베스 시버그; 제이슨 에이. 볼레스; 더글라스 헨리 베리
Original assignee: 더 보잉 컴파니
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2019-11-04
Also published as: CA3055138C; US11572480B2; EP3589701B1; EP3831893A1; WO2018158673A1; KR102481351B1; US20190382599A1; JP7100053B2; AU2018227081B2; CA3055138A1; EP3831893B1; AU2018227081A1; JP2020511301A; SG11201908009QA; EP3589701A1

Abstract

본 개시내용은 유기 페인트 코팅의 표면을 재활성화시키는 방법, 유기 페인트 코팅에 대한 추가 코팅의 접착을 촉진시키는 방법, 및 재활성화된 유기 페인트 코팅을 갖는 기판에 관한 것이다. 또한, 유기 페인트 코팅을 위한 표면 재활성화 처리제가 개시되어 있다. 재활성화 방법은 또한, 광범위한 적용 윈도우에 걸쳐 추가 코팅(들)에 대한 유기 페인트 코팅의 접착을 촉진시킨다.

Description

표면 재활성화 처리제

관련 출원에 대한 상호 참조문헌

본 출원은 2017년 3월 3일에 출원된 미국가특허출원번호 제62/466,659호를 우선권으로 주장하며, 이러한 문헌의 내용은 본원에 참고로 포함된다.

분야

본 개시내용은 유기 페인트 코팅의 표면을 재활성화시키는 방법, 유기 페인트 코팅에 대한 추가 코팅의 접착을 촉진시키는 방법, 및 재활성화된 유기 페인트 코팅을 갖는 강성 기판에 관한 것이다.

일반적으로, 물질의 표면을 우발적 손상, 마모, 화학 침식(chemical attack), 부식, 자외선 복사 또는 인-서비스 저하(in-service degradation)로부터 보호하기 위해 코팅이 사용된다. 또한, 물체 또는 부품의 심미적 및/또는 광학적 성질을 향상시키기 위해 코팅이 사용된다. 항공기 코팅을 위하여, 특정 코팅 성능 요건이 특히 엄격하다. 예를 들어, 코팅은 내화성을 위해 포스페이트 에스테르 기반인 항공 유압유로부터의 화학 침식을 견뎌야 한다. 기체(airframe)는 적어도 25년 동안 부식에 대해 보호되어야 한다. 자외선 복사는 지상에서보다 40,000 피트 순항 고도에서 최대 4배 더 강력할 수 있으며, 코팅에 대한 운용 환경(service environment)은 통상적으로, 통상적인 순항 온도에서의 -55 내지 -60℃에서 열풍 배기가스 배관(hot air exhaust duct) 부근에서의 180℃까지이다. 공기가 페인트의 표면에 달라 붙고 단열 가열을 야기시키기 때문에, 순항 중에 실제 스킨 온도는 대략 -15 내지 -25℃일 수 있다. 보호 및 장식 시험 요건(protective and decorative test requirement)의 예는 SAE AMS 3095A에서 제공된다.

여러 코팅의 표면 성질은 건조, 경화 및/또는 에이징(aging) 시에 크게 변하여, 이의 개별 부품 단독의 화학 성질(chemistry)을 기초로 하여 예측될 수 있는 것보다 더욱 비활성이게 된다. 이러한 현상이 부분적으로, 코팅에 내화학성, 충격 강도, 내마모성 및 내구성을 제공하지만, 또한, 특히, 이러한 것이 사전결정된 적용 윈도우(application window) 내에서 적용되는 않을 때, 추가 코팅을 적용하는 공정을 복잡하게 한다. 실런트(sealant), 핀 홀 충진제(pin hole filler) 및 서페이서(surfacer), 예를 들어, 복합 기판 상에 사용되는 것, 및 감압 접착제로 적용된 데칼 및 로고와 같은 다른 독립체를 이러한 코팅에 적용하는 경우에 동일한 문제가 발생한다. 강성 기판, 예를 들어, 항공기 바디 또는 기체 상에 이전에 페인팅된 유기 코팅의 접착을 재활성화시키고 사전에 경화된 또는 에이징된 페인팅된 기판에 대한 신규한 코팅을 접착시키는 것은 추가 코팅에 대한 본래 페인트 코팅의 재활성화 접착을 필요로 할뿐만 아니라, 기판(예를 들어, 바디 패널)과 본래 코팅 간의 본래 접착 연결의 무결성을 손상시키지 않는 것을 필요로 한다. 재활성화 방법은 또한 기판에 대한 불의의 노출(accidental exposure)이 일어나는 경우에, 기판 자체를 손상시키거나 저하시키지 않아야 한다.

추가 코팅(들) 및/또는 다른 독립체의 적용을 필요로 하는 경우에, 코팅의 기계적 마모 또는 화학적 또는 융제(ablative), 예를 들어, 레이저, 스트립핑 공정은 일반적으로, 추가 코팅의 적용 절차가 일어나기 전에 필수적이다.

항공기 코팅의 특정 예에서, 상업용 항공기의 외부 장식 상징 색(decorative livery)에 대한 마무리 공정(finishing process)은 기판의 표면 준비로 시작하고 상징색 적용으로 종료되는 여러 단계를 포함한다. 다중 칼라 상징색은 테이프 또는 프리마스크(premask)로 디자인을 연속적으로 마스킹하고 이후에 디자인 칼라를 적용함으로써 생성된다. 통상적으로, 제1 칼라 다운(color down), 또는 바디 칼라(body color)는 절반에서 동체 및 미부(empennage) 모두까지 덮히도록 분무-적용되고 이후에 경화될 것이다. 후속 디자인 칼라는 일반적으로 바디 칼라의 상부 상에 적용되고, 추가적인 칼라의 적용 이전에 경화될 필요가 있다. 경화 사이클의 총수는 단순 디자인의 경우 3회 내지 복잡한 디자인의 경우 6회의 범위일 수 있다. 경화된 톱코트는, 통상적으로 약 35℃ 초과 내지 50℃ 미만에 1회 초과의 경화 사이클을 통해 진행하거나 주변 조건에서 수 시간 동안 경화된 직후에, 더 이상 새로이 적용된 톱코트를 접착시키는 것에 대해 활성적이지 않을 수 있다. 다음 적용 전에 각 경화된 톱코트 층의 적절한 표면 준비는, 항공우주 페인트 층의 리딩 에지에 의해 발생하는 응력이 비행 동안 빗방울의 영향으로 인해 상당히 심각하기 때문에, 서비스 중에 적절한 접착력을 보장하는 데 중요하다. 이에 따라, 경화된 톱코트는 양호한 코트간 접착력을 확보하기 위해 재활성화되어야 한다. 모노코트는 통상적으로, 48시간의 약 40℃ 초과 또는 주변 온도의 2회의 열 경화 사이클 후에 재활성화를 필요로 할 것이며, 여기서, 주변 온도는 10 내지 35℃를 의미한다. 베이스코트-클리어코트 페인트 시스템에서, 베이스코트 칼라는 주변 온도에서 경화되지만, 재활성화는 포함되는 칼라의 수 및 각 칼라를 마스킹하고 적용하고 경화하는 데 소요되는 시간의 길이로 인해 복잡한 디자인에서 다수의 베이스코트 칼라들 사이에 여전히 요구된다. 클리어코트 적용 이전의 재활성화는 베이스코트 칼라로 장식 디자인을 생성시키기 위해 요구되는 시간의 길이로 인해 거의 항상 요구되며, 일부 베이스코트-클리어코트 시스템에서 일부 베이스코트 칼라의 경우에, 재활성화는 베이스코트 적용 후 최소 2 내지 4시간 내에 요구된다. 추가적으로, 재활성화 처리제는, 임의의 칼라 변화가 클리어코트를 통해 나타나고 디자인의 심미학에 영향을 주기 때문에, 베이스코트의 칼라를 변경하지 않아야 한다.

탈-결합(de-bonding)을 방지하기 위하여, 경화된 페인트 층은 전통적으로 추가 코팅의 적용 이전에 샌딩(sanding)에 의한 기계적 마모로 처리된다. 그러나, 샌딩 공정은 인체공학적으로 페인터(painter)에게 바람직하지 않고, 유동 시간을 부가하고, 먼지를 생성시킨다. 샌딩은 특히 작은 곡률 반경을 포함하는 디자인, 간판 또는 스텐실 문자에 균일하게 적용하기 어렵고, 광택에 영향을 미치고, 마모된 코팅의 칼라를 변이시킬 수 있다. 추가적으로, 일부 디자인에서 작은 곡률 반경은 유동 시간에 대해 최적이 아닌 톱코트에 대한 페인트 적용 순서를 필요로 할 수 있다. 마모는 후속 클리어코트가 적용된 후에도 베이스코트의 칼라를 변경시킬 수 있으며, 샌딩은 운모 또는 금속성 입자를 함유한 특수 이펙트 페인트 상에서 사용될 수 없다.

분무-적용된 화학적 재활성화 방법은 이전에 미국특허출원 제11/784534호에 기술되어 있다. 이러한 방법을 이용한 재활성화는 재활성화 없고 기계적 마모와 유사한 접착력 개선을 나타내었지만, 더 낮은 습도에서 약간의 효과를 손실시킬 수 있다. 습도는 상용 항공기를 보유하기 위해 요구되는, 10000 입방 미터를 초과할 수 있는 대형 페인트 격납고(paint hangar)로 인하여 제어가 경제적이지 않다. 격납고는 때때로, 바닥에 물을 분무함으로써 습도를 상승시키는 시도를 할 것이지만, 이는 강력한 방법이 아니고, 낮은 습도에서 항상 충분하지 않으며, 코팅을 재활성화하기 위한 통상적인 방법은 기계적 마모에 의한 것이다. 그러나, 이전에 언급된 바와 같이, 기계적 마모의 사용은 인체공학, 프로세스 유동 시간, 외관, 및 일관성을 포함하는 다양한 이유로 문제가 된다.

결과적으로, 화학적 재활성화 방법이 더욱 실용적으로 사용될 수 있는 연간 일수가 증가되도록 적용 윈도우를 낮은 습도 조건까지 확장하는 것이 요구된다. 또한, 전 세계적으로 발견되는 환경 조건에 대해 이러한 공정을 더욱 광범위하게 매력적이게 만들기 위하여 가능한 한 강력하고 내구성 있게 화학적 재활성화를 만드는 것이 요구되며, 이는 애프터-마켓(after-market), 디포(depot), 재작업(rework) 및 터치-업(touch-up) 작업뿐만 아니라 비-항공우주 적용과 관련이 있는 것이다.

일 양태에서, 유기 페인트 코팅에 대한 추가 코팅의 접착을 촉진시키기 위해 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅의 표면을 재활성화시키는 방법으로서, 유기 페인트 코팅에, 용매, 표면 교환제(surface exchange agent), 나노입자 및 임의적 첨가제를 포함하거나 이로 이루어진 표면 재활성화 처리제(surface reactivation treatment)를 적용하는 단계를 포함하며, 재활성화 처리제의 성분들 중 하나 이상은 유기 페인트 코팅에 동시에, 순차적으로 또는 별도로 적용되며, 표면 교환제는 티타네이트, 지르코네이트 및 이들의 킬레이트 중 적어도 하나로부터 선택되는 방법이 제공된다.

다른 양태에서, 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅에 대한 추가 코팅의 접착을 촉진시키는 방법으로서, 유기 페인트 코팅의 표면을 재활성화시켜 추가 코팅에 대한 표면의 접착력을 증가시키기 위해 유기 페인트 코팅에 용매, 표면 교환제, 나노입자 및 임의적 첨가제를 포함하거나 이로 이루어진 표면 재활성화 처리제를 적용하는 단계를 포함하며, 재활성화 처리제의 성분들 중 하나 이상은 유기 코팅에 동시에, 순차적으로 또는 별도로 적용되며, 표면 교환제는 티타네이트, 지르코네이트 및 이들의 킬레이트 중 적어도 하나로부터 선택되는 방법이 제공된다.

추가 양태에서, 추가 코팅에 대한 유기 페인트 코팅의 접착을 촉진시키기 위해 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅의 표면을 재활성화시키기 위한 표면 처리제 포뮬레이션(surface treatment formulation)으로서, 부수적 불순물 이외에 포뮬레이션은

(a) 티타네이트, 지르코네이트 및 이들의 킬레이트 중 적어도 하나로부터 선택된 표면 교환제;

(b) 용매;

(c) 나노입자;

(d) 임의적으로, 포뮬레이션의 총 중량을 기준으로 하여 약 10 중량% 미만의 양으로 존재하는 첨가제를 포함하거나 이로 이루어진 표면 처리제 포뮬레이션이 제공된다.

일 양태에서, 포뮬레이션은

(a) 약 8 중량% 미만의 양으로 존재하는 표면 교환제 또는 에스테르교환제;

(b) 적어도 약 85 중량%의 양으로 존재하는 용매;

(c) 약 2 중량% 미만의 양으로 존재하는 나노입자;

(d) 임의적으로, 약 10 중량% 미만의 양으로 존재하는 첨가제를 포함하거나 이로 이루어지며,

성분 (a) 내지 성분 (d) 각각의 중량%는 포뮬레이션의 총 중량%를 기준으로 한 것이며, 첨가제가 존재하지 않을 때 성분 (a) 내지 성분 (c)에 대한 총 중량%, 또는 첨가제가 존재할 때 성분 (a) 내지 성분 (d)에 대한 총 중량%는 100이다.

추가 양태에서, 유기 코팅을 갖는 기판으로서, 유기 코팅에, 제1 또는 제2 양태, 또는 본원에 기술된 바와 같은 이의 임의의 양태에 따른 재활성화 처리제를 적용함으로써, 또는 제3 양태, 또는 본원에 기술된 바와 같은 이의 임의의 양태에 따른 표면 처리제 포뮬레이션을 적용함으로써 추가 코팅에 대한 코팅의 접착을 촉진시키기 위해 유기 코팅의 표면이 재활성화되었으며, 재활성화 처리제의 성분들 중 하나 이상은 유기 코팅에 동시에, 순차적으로 또는 별도로 적용되는 기판이 제공된다.

추가 양태 중 일 양태에서, 기판은 실질적으로 비탄성 패널이다. 다른 양태에서, 기판은 금속, 금속 합금 또는 복합체 물질이다.

임의의 상기 양태들 중 다른 양태에서, 추가 코팅은 유기 코팅, 예를 들어, 유기 페인트 코팅일 수 있다.

상기에 기술된 바와 같은 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있는 추가 양태가 본원에 기술되는 것으로 인식될 것이다.

본 발명자들에 의해, 동일하거나 상이한 타입 및/또는 다른 독립체(entity)의 추가 유기 코팅에 대한 기존 유기 페인트 코팅의 접착 성질을 개선시키기 위해, 낮은 습도, 예를 들어, 약 5 밀리바(millibar; mb) 미만의 수증기 분압을 포함하는, 광범위한 적용 윈도우(application window)에 대해 강성 기판 상에 존재하는 기존 유기 페인트 코팅의 효과적인 재활성화를 수행할 수 있는 다양한 방법들이 개발되었다. 재활성화 처리제를 포함하는 방법은, 예를 들어, 기존 코팅을 함유하지 않은 기판의 면적이 재활성화 처리제와 직접적으로 접촉되는 경우에, 기존 유기 페인트 코팅과 기판 사이의 코팅 무결성을 손상시키지 않거나 하부 기판에 영향을 미치거나 하부 기판에 대한 효과를 가짐으로써 사용될 수 있다. 기판에 영향을 미치거나 기판에 대한 효과를 갖는다는 것이 요망되는 성능 성질에 영향을 줄 수 있도록 기판의 무결성, 기계적 강도, 또는 팽윤을 감소시키지 않는다는 것을 의미하는 것으로 인식될 것이다. 본 방법은 또한, 더 높은 습도 환경, 예를 들어, 약 5 mb 초과의 수증기 분압의 환경에서 유기 코팅의 접착 성질을 재활성화시키는 데 적합하다. 재활성화 처리제를 포함하는 본 방법은 예를 들어, 이러한 유기 페인트 코팅이 기존의 유기 페인트 코팅 위의 추가의 유기 코팅의 접착력이 인-서비스 성능 요건을 충족하지 못하는 적용 윈도우를 초과할 때, 경화된, 에이징된 또는 인-서비스 유기 페인트 코팅(이미 기판에 접착됨) 상에서 이용될 수 있다. 본원에서 사용되는 "기존 유기 코팅(existing organic coating)"은 이미 기판 상에 배치된 유기 코팅이다.

사전에 페인팅된 표면에 추가 유기 코팅을 적용하는 것은 일반적으로, 추가 유기 코팅이 적용되기 전에, 유기 페인트 코팅에 대한 기계적 마모(예를 들어, 샌딩(sanding)) 또는 제거(ablative)(예를 들어, 레이저)와 같은 거친 표면 스트립핑 공정(harsh surface stripping process)을 필요로 하였다. 유리하게, 본 개시내용은 후속 코팅 및/또는 다른 독립체를 적용하기 전에, 유기 코팅의 기계적 마모 또는 화학적 스트립핑의 전통적인 방법을 더 이상 필요로 하지 않는 방법을 제공한다. 예를 들어, 재활성화 처리제는 추가 코팅 및/또는 다른 독립체에 대한 이의 접착 성질을 개선시키기 위해 유기 코팅의 표면을 재활성화시킬 수 있다. 그러나, 본 방법은 또한, 전통적인 방법과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 또한, 그리스(grease) 또는 오일 잔부와 같은 오염물을 국소적으로 제거하기 위해 기계적 마모를 사용하는 것이 유리할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 강성 기판(1), 예를 들어, 항공기 바디, 패널 또는 기체 상에서 사전에 적용된 유기 페인트 코팅(2)의 접착력을 재활성화시키고 사전에 경화된, 에이징된 또는 인-서비스 페인팅된 기판에 효과적인 접착 연결부(5)와 함께 신규한 코팅(4)을 접착시키는 것은 추가 코팅(4)에 대한 본래 코팅(2)의 접착력을 재활성화시키는 것을 필요로할 뿐만 아니라, 기판(1)과 본래 코팅(2) 사이에 또는 그 위에 본래 코팅이 잔류하는 임의의 노출된 (코팅되지 않은) 기판(6) 상에 직접적으로 본래 접착 연결부(3)의 무결성에 영향을 미치지 않는다는 것을 필요로 한다.

본 개시내용의 방법은 추가 유기 코팅과 같은 추가 코팅(들)에 대한 유기 페인트 코팅의 접착 성질을 활성화시키거나 향상시키기 위해 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅의 표면을 재활성시키는 것을 포함한다. 용어 '재활성화시키는(reactivating)'은 본 문맥에서, 재활성화 처리제 또는 이의 성분들의 적용 이전에, 유기 페인트 코팅의 접착 성질에 비해 유기 페인트 코팅의 접착 성질의 개선을 의미하기 위해 사용된다.

재활성화 방법

본 개시내용의 재활성화 방법은 기판 상에 이미 존재하는 유기 페인트 코팅의 표면에, 재활성화 처리제 또는 재활성화 처리제의 개별 성분들을 적용하는 것을 포함한다. 예를 들어, 유기 페인트 코팅이 사전에 기판에 접착되고, 접착력의 특정 재활성화(예를 들어, 거친 표면 처리, 예를 들어, 기계적 마모)에 대한 필요 없이 추가 코팅 또는 다른 독립체를 접착시키기 위해 이의 적용 윈도우를 넘어서 에이징되었다. 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅은 재활성화 처리(예를 들어, 기계적 마모) 없이, 유기 페인트 코팅에 대한 추가 코팅의 접착력이 인-서비스 성능 요건을 충족시키지 못하게 에이징된다. 예를 들어, 기판 상에 이미 존재하는 유기 페인트 코팅, 및 여기에 적용되는 추가 코팅은 추가 코팅을 접착시키는 것을 수용하는 적용 윈도우 내에 여전히 속하는 새로이 적용된 유기 페인트 코팅이 아니다.

상기 언급된 적용 윈도우가, 임의의 새로이 적용된 유기 페인트 코팅이, 이의 접착력이 인-서비스 성능 요건을 충족하지 않는 임의의 추가 코팅을 적용하기 위해 임의의 새로이 적용된 유기 페인트 코팅이 이의 허용되는 적용 윈도우를 넘어서 에이징되는 환경 기간(environmental duration), 예를 들어, 추가 코팅의 접착(adherence)이 성능 요건에 대해 불만족스러울 수 있도록 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅의 경화 이후의 기간을 제공하는 것으로 인식될 것이다. 기판 상에 이미 존재하는 유기 페인트 코팅은 후-경화된, 에이징된, 또는 인-서비스 코팅일 수 있다. 인-서비스 코팅은 이전에 적용되고 인-서비스 사용을 위해 적합하거나 실제로 서비스중(in service)에서 사용되는, 예를 들어, 항공기가 적어도 1회 비행된 항공기 상에 제공된 항공우주 패널에서 사용된 코팅인 것으로 이해될 것이다. 적용 윈도우는 유기 페인트 코팅의 타입 및 기판의 타입에 의존적일 수 있고, 예를 들어, 시간, 습도, 온도, 압력, UV 노출 타입, 또는 다른 경화 공정의 요건을 포함할 수 있다. 후-경화된, 에이징된 또는 인-서비스 유기 페인트 코팅을 위한 적용 시간 윈도우는 예를 들어, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 8시간, 16시간, 24시간, 2일, 1주, 2주, 또는 4주 이상일 수 있다. 인-서비스 사용을 위한 적용 윈도우는 또한, 예를 들어, 1시간, 10시간, 100시간, 또는 1000시간의 인-서비스 항공기에 대한 높은 고도 대기 조건(예를 들어, 10,000 피트 초과)에 대한 사전 결정된 노출 시간을 포함할 수 있다.

본 개시내용의 재활성화 방법은, 표면이 추가 코팅과의 접착 상호작용을 형성하는 것을 더욱 수용하도록 유기 페인트 코팅의 표면을 개질시키는 화학적 방법이다. 임의의 이론으로 제한하고자 하는 것은 아니지만, 용매, 제제, 나노입자 및 임의적 첨가제(들)와 유기 페인트 코팅의 상호작용이 이를 추가 코팅(들)을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다른 독립체에 대해 더욱 수용적이게 하기 위해 코팅 표면 화학 및/또는 표면 토포그래피를 변경시킬 것으로 사료된다. 용매, 제제, 나노입자 및 임의적 첨가제는, 유기 페인트 코팅 및 임의의 하부 코팅 및 기판 구조의 벌크 무결성이 유지되도록 선택되고, 재활성화 처리제에 대한 임의의 비코팅된 기판 표면의 임의의 우발적 노출의 경우에 기판과의 양립성의 고려사항을 추가로 포함할 수 있다.

재활성화 처리제, 또는 이의 성분들 중 하나 이상은 분무, 브러시, 딥(dip), 나이프, 블레이드, 호스, 롤러, 와이프(wipe), 커튼, 침수(flood), 흐름, 미스트(mist), 피펫, 에어로졸, 또는 이들의 조합과 같은(그러나, 이로 제한되지 않음) 당업자에게 공지된 임의의 액체 적용 방법을 통해 적용될 수 있다. 일 양태에서, 적용은 분무에 의해 수행되며, 예를 들어, 재활성화 처리제는 재활성화 처리제 분무 포뮬레이션일 수 있다.

본원에 개시된 바와 같은 재활성화 방법은 예를 들어, 약 10 내지 35℃ 범위의 주변 온도에서 수행될 수 있다. 재활성화 방법은 또한, 일반적으로 대략 통상적인 대기압(예를 들어, 약 90 내지 105 kPa, 및 더욱 통상적으로, 약 101 kPa)에서 수행될 수 있다. 유기 코팅에 대한 재활성화 처리 및/또는 추가 코팅의 경화는 주변 온도에서 일어날 수 있다. 예를 들어, 주변 온도는 15 내지 30℃, 또는 20 내지 25℃일 수 있다. 재활성화 처리제의 적용은 코팅된 기판의 예열을 필요로 하지 않는다. 추가 코팅의 열 경화는 또한, 재활성화 처리제로 인해 요구되지 않을 수 있지만, 열 경화는 추가 코팅에서 화학적 및 물리적 벌크 성질의 발달로부터 얻어질 수 있는 임의의 추가 장점에 따라 제공될 수 있다.

본 개시내용의 재활성화 방법은 또한, 낮은 습도를 갖는 환경에서 사용하기에 적합하다. 용어 "낮은 습도"는 재활성화 처리제가 적용되는 습도를 지칭하는 것으로서, 추가 코팅의 경화가 일어나는 습도를 지칭하는 것은 아니다. 이러한 경우에 낮은 습도는 약 5 mb 미만의 수증기 분압을 의미한다. 약 21℃에서, 이는 대략 20% 이하의 상대 습도에 해당한다. 상대 습도는 하기와 같이 정의된다.

상대 습도=(실제 증기압)/(포화 증기압) × 100%

물에 대한 포화 증기압은 널리 공지되어 있고, 온도에 따라 달라진다[Donald Ahrens, 1994, Meteorology Today - an introduction to weather, climate and the environment Fifth Edition - West Publishing Co]. 결과적으로, 수증기압은 제공된 상대 습도에 대한 온도에 따라 달라질 것이다. 이의 예시는 하기 인터넷 사이트에 제공되어 있다(http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/cld/dvlp/rh.rxml, 2014년 12월에 다운로딩됨).

재활성화 처리제의 적용이 낮은 습도를 갖는 환경에서 사용하기에 효과적이고 다른 처리가 효과적이지 않을 수 있지만, 본 개시내용의 재활성화 처리제는 또한, 더 높은 습도에서 효과적이다. 다시 말해서, 본 재활성화 처리제의 장점들 중 하나는, 비록 다른 특정 장점이 낮은 습도에서의 이의 사용임에도 불구하고, 비교적 넓은 적용 윈도우(예를 들어, 온도, 압력 및 습도의 넓은 파라미터들의 조합)에 걸쳐, 및 특히 넓은 습도 범위에 걸쳐 사용될 수 있다는 것이다.

재활성화 처리제는 예를 들어, 약 90%, 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 20%, 18%, 16%, 14%, 12%, 10%, 8%, 6%, 4%, 또는 2% 미만의 상대 습도에서 수행될 수 있다. 재활성화 처리제는 약 1%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 12%, 14%, 16%, 18%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 또는 70% 초과의 상대 습도에서 수행될 수 있다. 재활성화 처리제는 이러한 값들 중 임의의 두 개의 값들 사이, 예를 들어, 약 1% 내지 약 90%, 약 2% 내지 약 50%, 약 10% 내지 약 70%, 약 2% 내지 약 30%, 약 1% 내지 약 20%, 또는 약 4% 내지 약 18%의 상대 습도에서 수행될 수 있다. 제공된 수증기 분압에 대한 상대 습도가 온도에 의존적인 것으로 인식될 것이다. 수증기 분압 및 온도는 독립 변수이며, 상대 습도(RH)는 종속 변수이지만, 상대 습도가 임의의 특정 온도에서 100%를 초과할 수 없다는 제약이 존재한다. 예를 들어, 상기 상대 습도 값들 중 임의의 하나 이상은 온도가 약 10 내지 35℃, 약 15 내지 30℃, 또는 약 20 내지 25℃의 값인 경우에 제공될 수 있다. 상기 상대 습도 값은 예를 들어, 온도가 약 15℃, 16℃, 17℃, 18℃, 19℃, 20℃, 21℃, 22℃, 23℃, 24℃, 25℃, 26℃, 27℃, 28℃, 29℃, 또는 30℃의 값인 경우의 것일 수 있다. 본 발명에서 개시된 바와 같은 재활성화 방법에 대한 적용 윈도우는 상기 RH 및 온도 범위 또는 값의 임의의 조합일 수 있다. 예를 들어, 적용 윈도우는 RH가 약 10% 내지 약 70%이고 온도 범위가 약 15℃ 내지 약 30℃인 경우일 수 있다. 적용 윈도우는 예를 들어, 약 15℃ 내지 약 30℃의 온도에서 적어도 약 10% RH일 수 있다. 적용 윈도우는 예를 들어, 약 15℃ 내지 30℃의 온도에서 약 70% RH 미만일 수 있다.

습도는 약 60, 50, 40, 30, 20, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 또는 2 미만의 수증기 분압(mb)에 의해 제공될 수 있다. 습도는 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 30, 40, 50, 60 초과의 수증기 분압(mb)에 의해 제공될 수 있다. 습도는 이러한 값 중 임의의 두 값 사이, 예를 들어, 약 1 내지 약 50, 예를 들어, 약 2 내지 약 25, 예를 들어, 약 3 내지 약 15, 예를 들어, 약 4 내지 약 10의 수증기 분압(mb)에 의해 제공될 수 있다. 습도는 상기에 기술된 바와 같은 온도 값 또는 범위에 따른 제공된 온도에 의해 제공될 수 있지만, 습도가 100% 상대 습도를 초과하지 않거나 이의 증기 분압이 이의 포화된 증기압을 초과하지 않게 하는 온도 값이 제공되는 것으로 인식될 것이다. 임의의 이러한 수증기 분압 값에 대한 제공된 온도에서의 상대 습도는 약 90%, 80%, 70%, 60%, 50%, 40%, 30%, 또는 20% 미만일 수 있다. 약 90% 미만 또는 보다 낮은 상대 습도는 표면 응축을 방지하거나 감소시키는데 도움을 줄 수 있다.

재활성화 처리제, 또는 이의 하나 이상의 성분들은 작은 또는 큰 면적에, 더 큰 부분, 부품 또는 전체 인프라, 예를 들어, 항공우주(예를 들어, 항공기), 자동차(예를 들어, 차량), 해양(예를 들어, 선박), 운송(예를 들어, 기차), 군사(예를 들어, 헬리콥터, 미사일) 또는 건설 산업(예를 들어, 빌딩, 공장, 바닥)과 관련된 인프라의 섹션에 적용될 수 있다. 표면은 단순한 또는 복잡한 기하학적 구조를 가질 수 있거나 임의의 배향을 가질 수 있다. 처리는 추가 코팅 및/또는 다른 독립체와의 상호작용 전에 1회 또는 여러 차례 수행될 수 있다. 유기 코팅 상에 재활성화 처리제의 노출 시간은 처리량 및 적용 요건에 의해 더욱 제한된다. 이와 같이, 노출 시간은 예를 들어 5분으로 짧을 수 있거나, 24시간까지 연장될 수 있으며, 이는 실런트와 같은 유기 코팅 및 하부 코팅 구조 및 기판 상에서 발견될 수 있는 유기 코팅 또는 물질의 무결성에 영향을 미치지 않는다. 일 양태에서, 노출 시간은 용매 증발을 위해 충분해야 하며, 처리는 시각적으로 건조되어야 한다. 이는 재활성화 처리제가 적용되는 기류 및 환경 온도에 의존적일 것이다. 또한, 상대 습도가 100%에 도달함에 따라, 추가 코팅을 적용하기 위한 적용 윈도우가 예를 들어, 약 15분 미만까지 감소되는 것으로 인식할 것이다.

재활성화 처리제는 예를 들어, 건조 시간을 변경시키거나 부식을 감소시키기 위해 임의적 첨가제를 함유할 수 있다. 이러한 첨가제는 부식방지 첨가제 및 착색제, 예를 들어, 염료 및 안료를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 첨가제는 착색제, 예를 들여, 염료, 예를 들어, 활성제가 분무된 곳을 나타내기 위한 UV 형광 염료일 수 있다. 이러한 첨가제는 임의적인 것이고 접착력을 활성화시키기 위해 재활성화 처리제에 필수적인 것은 아닌 것으로 인식될 것이다. 예를 들어, 첨가제는, 존재하는 경우에, 표면 재활성화에 기여하지 않거나, 유기 페인트 코팅의 표면과 화학적으로 반응하지 않는다. 임의적 첨가제는 하기 섹션 "임의적 첨가제"에서 더욱 상세히 기술된다.

유기 코팅 표면이 재활성화된 후에, 추가 코팅은 즉시 또는 지연된 시간에 적용되어, 주로 오염되지 않게 유지되는 표면을 제공할 수 있게 한다. 추가 코팅은 독립체, 예를 들어, 접착제, 실런트, 핀홀 충진제, 스텐실, 간판, 압력 감지 데칼 또는 로고를 포함할 수 있다.

당업자에게 공지된 임의의 적합한 방법은 유기 코팅과 추가 코팅 및/또는 다른 독립체 간의 접착 결합이 목적에 적합한 지의 여부 또는 유기 코팅과 기판(또는 이들 사이의 코팅)의 접착 결합이 상술된 바와 같이 유기 페인트 코팅을 갖는 경화된, 에이징된, 인-서비스 기판인 지의 여부를 평가하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 시험은 ASTM, ISO, 또는 SAE 스탠다드, 인-서비스 성능을 시뮬레이션하기 위한 인-하우스 시험 방법, 인-서비스 성능 자체, 및 실제 또는 가속화된 내구성 시험을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 항공우주 코팅의 경우에, 물 충격을 기초로 한 시험 방법, 예를 들어, 휠링 아암 강우 침식(whirling arm rain erosion) 및 16 내지 24시간의 함침 시간에 Single Impact Jet Apparatus(SIJA)(MIJA Limited, Cambridge, UK)가 사용되었으며, 휠링 아암 강우 침식은 항공우주 코팅을 위한 코트간 접착력을 평가하는데 특히 유용한 것으로 확인되었다. 이러한 경우에, 제거된 오버코트의 정도는 코트간 접착력의 수준과 관련이 있고, 상업용 비행기에서 관찰된 강우 침식의 효과를 시뮬레이션한다. 통상적으로, 이러한 두 가지 시험은 다른 시험 방법보다 항공우주 코팅을 위한 접착 결합에서 더 많은 차별을 제공한다. 이러한 방법은 문헌[Berry D. H., and Seebergh J. E., "Adhesion Test Measurement Comparison for Exterior Decorative Aerospace Coatings: Two Case Studies", Proceedings 26th Annual Adhesion Society Meeting, Myrtle Beach, SC, pp 228-230 (2003)]에 기술되어 있다.

강우 침식 시험을 위하여, 30분 동안 시뮬레이션된 강우면(rain field)에 대한 노출 후 오버코트의 제거면적% 또는 가장 긴 인열 길이는 오버코트와 하부 코팅 간의 코트간 접착도를 결정하기 위해 사용될 수 있으며, 이는 시각적 검사 또는 측정을 포함하는 이미지 분석에 의해 정량화될 수 있다. 예를 들어, 초기에, 가장 긴 인열의 길이가 먼저 측정되며, 필요한 경우에, 제거된 레벨 5 스케일 면적이 이후에 결정된다. 도 2는 강우 침식 시험 하에서 최대 인열 길이 및 제거된 코팅 면적%에 해당하는 1 내지 10의 스케일과 관련된 시각적 표현을 강조 표시한 것이다. 예를 들어, 도 2에서, 레벨 6 스케일 값은 0.5 인치 최대 인열 길이 및 또한 25% 미만의 제거된 면적과 동일하며, 레벨 7은 0.25 인치 최대 인열 길이 및 또한 10% 미만의 제거된 면적과 동일하며, 레벨 8은 0.12 인치 최대 인열 길이 및 또한 5% 미만의 제거된 면적과 동일하다. 사용되는 코팅의 타입을 포함하는 다양한 인자에 따라, 본 개시내용의 방법은 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 또는 2의 스케일 등급을 제공할 수 있다. 일 양태에서, 스케일 등급은 적어도 7이다. 사용되는 코팅의 타입을 포함하는 다양한 인자에 따라, 본 개시내용의 방법은 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 또는 90% 미만의 제거된 면적%에 해당하는 강우 침식 시험 값을 제공할 수 있다. 또한, 본 개시내용의 방법은 약 1 인치 미만의 인열 길이, 예를 들어, 약 0.5 인치 미만의 인열 길이, 예를 들어, 약 0.25 인치 미만의 인열 길이, 예를 들어, 약 0.12 인치 미만의 인열 길이, 예를 들어, 약 0.06 인치 미만의 인열 길이, 예를 들어, 약 0.02 인치 미만의 인열 길이인 인열 길이에 해당하는 강우 침식 시험 값을 제공할 수 있다. 더 많은 오버코트 제거가 열등한 코트간 접착력에 해당하는 것으로 인식될 것이다.

Single Impact Jet Apparatus(SIJA, Cambridge) 시험은 0.8 mm 노즐 및 0.22 구경 5.5 mm Crosman Accupell Pointed Pellets(#11246)을 이용하여 구성된 장비로 수행될 수 있다. 시험은 점적 기하학적 구조에 영향을 미치기 위하여 약 16 내지 18시간 동안 수 중에서 및 45°시편을 이용하여 침지시키는 것을 포함할 수 있다. 단일 워터 제트는 약 600 +25 m/s의 충돌 속도로 이용될 수 있다.

강우 침식 시험은 3600 rpm으로 작동하는 프로펠러와 같은 1.32 m(52 인치) 제로 리프트 헬리콥터를 이용하는 휠링 아암 강우 침식 장치를 이용할 수 있다. 오버코트(예를 들어, 유기 페인트 코팅 상의 추가 코팅)는 리딩 에지(leading edge)를 형성하기 위해 마스킹하면서 80 내지 120 마이크론의 페인트 두께로 적용될 수 있다. 약 170 ms^-1의 속도는 시험 샘플의 중간점에서 제공될 수 있다. 효과적인 강우면 밀도는 약 2.54×10^-5 kmh^-1(시간 당 1 인치)에 해당하는 약 2 mm 점적일 수 있다. 강우 침식의 영향은 30분 시험 후에 결정될 수 있으며, 샘플의 코트간 접착력은 상술된 바와 같은 제거된 페인트의 양 또는 인열 길이에 따라 평가될 수 있다.

유기 페인트 코팅과 기판(또는 이들 사이의 층) 간의 접착 결합, 또는 유기 페인트 코팅과 추가 코팅 간의 접착 결합은 또한, 특히, 항공우주 코팅 이외의 적용을 위해 습식 및 건식 크로스-해치 스크라이브 시험과 같은 다른 방법에 의해 결정될 수 있다. 코팅의 건식 접착은 ASTM D3359(Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test, Test method B)에 따라 결정될 수 있다. 크로스해치 패턴은 기판 아래에 각 코팅 조성물을 통해 스크라이빙될 수 있다. 폭이 1 인치인 마스킹 테이프, 예를 들어, 3M 타입 250의 스트립이, 이후에 적용될 수 있다. 테이프는 4.5 파운드 고무 커버된 롤러의 2화 통과(pass)를 이용하여 가압될 수 있다. 테이프는 이후에, 패널에 대해 수직으로 한 번의 갑작스런 운동으로 제거될 수 있다. 접착력은 이후에, 상술된 바와 같은 코팅의 제거 면적%을 결정하기 위해 크로스해치 면적에서 페인트의 시각적 시험에 의해 평가될 수 있다.

적어도 일부 양태에 따르면, 본원에 개시된 바와 같은 방법은 공격적 용매 및 비행기 유체에 대한 저항, 예를 들어, 유압유에 대한 저항을 제공하는 유기 페인트 코팅(이미 기판 상에 존재함)에 대한 추가 코팅을 제공할 수 있다. 항공우주 적용을 위한 유압유는 통상적으로, 내화성 성질에 대한 포스페이트 에스테르를 포함하며, 이는 다수의 플라스틱 및 피니시(finish)에 대해 매우 공격적이다. 특히, 항공우주 적용을 위하여, 외부 장식 코팅은 BMS3-11 유압유에서 30일 주변 액침 후에 충분한 연필 강도를 보유해야 한다. 유압유 시험 전 및/또는 후에, 유기 페인트 코팅된 기판 또는 이의 추가 코팅된 기판에 대한 연필 강도는 적어도 2B, 3H, 4H, 5H, 6H, 7H, 또는 8H일 수 있다.

항공우주 적용을 위하여, 본 개시내용의 재활성화 방법은 재활성화 공정을 위한 흐름 시간(flow time) 개선, 더 큰 면적에 걸쳐 및 작업자들 사이에 더 큰 재현성 및 일관성, 및 전체 비용 절약을 제공하기 위해 함께 부가된 본 공정의 개선된 경제의 장점을 제공할 수 있다.

본 개시내용의 방법은 추가 코팅 및/또는 다른 독립체에 대한 표면의 접착력을 증가시키기 위해 유기 페인트 코팅의 표면을 재활성화하도록 유기 페인트 코팅에 용매, 표면 교환제 또는 에스테르교환제, 나노입자 및 임의적 첨가제를 포함하거나 이로 이루어진 표면 재활성화 처리제를 적용하는 것을 포함하는, 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅에 대한 추가 코팅 및/또는 다른 독립체의 접착을 촉진시키는 것을 포함한다. 용매(들), 표면 재활성화제(즉, 티타네이트, 지르코네이트 및 이들의 킬레이트) 및 나노입자의 조합물은 예를 들어, 본원에 기술된 바와 같은 항공우주 ASTM 코트간 접착 성질과 같은, 인 서비스 성능을 위한 효과적인 접착력을 제공하도록 추가 코팅을 접착시키기 위해 접착력에 대해 활성화되도록 경화된, 에이징된 또는 불활성의 유기 페인트 코팅의 표면을 파괴시킬 수 있다. 본원에 기술된 바와 같은 임의적 첨가제는 용매(들), 표면 교환제(들) 및 나노입자의 조합물에 의해 제공되는 접착 성질의 재활성화 이외에 착색화 또는 부식방지 성질을 제공하는 것과 같은 추가적인 장점을 제공하기 위해 사용될 수 있다.

유기 페인트 코팅의 표면에 대한 표면 재활성화 처리제의 적용 이후에, 본 방법은 유기 페인트 코팅의 표면을 건조, 세정 및 닦는 것 중 적어도 하나를 포함하는 하나 이상의 임의적 단계를 추가로 포함할 수 있다. 일 양태에서, 본 방법은 추가 코팅 및/또는 다른 독립체의 적용 이전에 유기 페인트 코팅의 사전에 재활성화된 표면을 건조시키는 것을 포함한다. 건조 단계는 적어도 15분, 30분, 60분, 1시간, 2시간, 4시간, 8시간, 또는 1일 동안, 또는 임의의 그러한 기간의 임의의 시간 간격, 예를 들어, 30분 내지 1일 동안 수행될 수 있다. 본 방법은 재활성화 처리제 단계 전에 사전 처리 단계를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 표면 재활성화 처리제가 적용되기 전에, 하나 이상의 사전 처리 단계는 비-재활성화 단계, 예를 들어, 분리된 표면 오염물을 제거하기 위한 기계적 마모를 포함할 수 있는 사전 세정, 또는 세척 단계를 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. 사전 처리 단계가 임의의 하나 이상의 다른 표면 재활성화 단계, 예를 들어, 코로나 방전을 배제할 수 있는 것으로 인식할 것이다.

추가 코팅에 대한 유기 페인트 코팅의 접착을 촉진시키기 위해 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅의 표면을 재활성화시키는 방법으로서,

임의적으로, 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅의 표면을 사전 세정하는 단계;

유기 페인트 코팅에 용매, 표면 교환제, 나노입자 및 임의적 첨가제를 포함하거나 이로 이루어진 표면 재활성화 처리제를 적용하는 단계로서, 표면 교환제는 티타네이트, 지르코네이트, 및 이들의 킬레이트 중 적어도 하나로부터 선택된 단계;

임의적으로, 유기 페인트 코팅의 표면을 건조, 세정, 및 닦는 것 중 적어도 하나를 수행하는 단계; 및

임의적으로, 유기 페인트 코팅의 재활성화된 표면에 하나 이상의 추가 코팅을 적용하는 단계를 포함하거나 이로 이루어진 방법이 제공될 수 있다.

본 공정의 하나 이상의 단계가 사전에 코팅된 기판에 추가 코팅을 제공하기 위해 반복될 수 있는 것으로 인식될 것이다. 또한, 본원에 기술된 임의의 추가 양태가 또한, 상기 방법에 적용할 수 있는 것으로 인식될 것이다.

기판 상에 존재하는 추가 코팅 및 유기 페인트 코팅의 방법으로서,

유기 페인트 코팅에 대한 추가 코팅의 접착을 용이하게 하기 위해 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅에 표면 재활성화 처리제를 적용하는 단계로서, 표면 재활성화 처리제는 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅에 대한 용매, 표면 교환제, 나노입자, 및 임의적 첨가제를 포함하거나, 이로 이루어지며, 재활성화 처리제의 성분들 중 하나 이상은 유기 페인트 코팅에 동시에, 순차적으로 또는 별도로 적용되며, 표면 교환제는 티타네이트, 지르코네이트, 및 이들의 킬레이트 중 적어도 하나로부터 선택되는 단계; 및

유기 페인트 코팅의 표면에 추가 코팅을 적용하는 단계를 포함하거나 이로 이루어진 방법이 제공될 수 있다.

또한, 본 공정의 하나 이상의 단계가 이전에 코팅된 기판에 추가 코팅을 제공하기 위해 반복될 수 있으며, 본원에 기술된 임의의 추가 양태가 또한, 상기 방법에 적용할 수 있는 것으로 인식될 것이다.

유기 페인트 코팅

단어 "유기 페인트 코팅"은 본원에서 이의 가장 넓은 의미로 사용되고, 장식 톱코트; 언더코트; 중간 코팅; 프라이머; 실런트; 라커; 착색되거나 투명한 코팅; 특수 목적, 예를 들어, 부식 방지, 온도 저항, 또는 위장을 위해 설계된 코팅; 마감처리에서 고광택, 무광택, 텍스쳐드, 또는 매끄러운 코팅; 또는 특수한 첨가제, 예를 들어, 금속 플레이크를 함유한 코팅을 기술한다. 이는, 기판에 얇은 층으로 적용 후에, 고체 필름으로 전환시키는 액체, 액화 가능한, 또는 마스틱(mastic) 조성물에 적용된다. 예를 들어, 베이스코트-클리어코트(BCCC) 시스템을 제공하기 위해, 유기 페인트 코팅은 베이스코트일 수 있으며, 추가 코팅은 클리어코트일 수 있다.

상기에서 논의된 바와 같이, 특정 기간 이상 경화되거나, 건조되거나, 에이징되는 유기 페인트 코팅은 종종 다른 독립체, 예를 들어, 추가 층에 대한 강한 접착 결합을 형성하는 것에 대한 저항을 발달시킨다. 이의 표면 성질은 개별 성분들 단독의 화학 성질을 기초로 하여, 예측될 수 있는 것보다 더욱 불활성이 된다. 임의의 이론으로 제한하고자 하는 것은 아니지만, 이러한 현상이 화학적 상호작용 및/또는 다른 독립체와 강한 접착 결합의 형성을 감소시킬 수 있는 경화 시간/에이징에 따른 더 높은 가교 밀도와 함께 코팅 표면 에너지 및 반응성 표면 작용기의 양의 감소를 형성시킬 것으로 사료된다.

재활성화될 수 있는 유기 페인트 코팅은 완전 또는 일부 가교된 유기 코팅을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 유기 페인트 코팅의 예는 폴리우레탄, 에폭시, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 및/또는 아크릴 코팅을 포함한다. 일 양태에서, 유기 페인트 코팅은 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리우레탄 및 에폭시 코팅 중 적어도 하나로부터 선택된다. 유기 페인트 코팅은 폴리우레탄 기반 페인트일 수 있다. 이의 우수한 기계적 성질 및 마모, 화학 침식, 및 환경적 열화에 대한 저항으로 인하여, 이러한 유기 페인트 코팅은 항공우주, 자동차, 해양, 운송, 군사 및 건설 산업에서 인프라를 보호하기 위해 널리 사용되고 있다. 다수의 이러한 코팅은 경화 및/또는 에이징의 시간 증가와 함께, 추가 코팅(들) 및/또는 다른 독립체, 예를 들어, 접착제, 핀홀 충진제, 스텐실, 간판, 압력 감지 데칼 또는 로고에 대한 접착력의 상당한 감소를 나타낸다.

폴리우레탄 및 에폭시 기반 코팅이 통상적이고 가장 일반적으로 사용되는 타입의 항공우주용 코팅이지만, 다른 유기 페인트 코팅이 본 개시내용의 방법에 의해 재활성화될 수 있는 것으로 이해될 것이다.

재활성화되는 유기 페인트 코팅이 기판 상에 존재하는 것으로 인식될 것이다. 그러나, 또한, 유기 페인트 코팅, 예를 들어, 다른 장식 코팅, 프라이머, 중간 층 및 전환 또는 부식방지 코팅 아래에 다양한 "서브(sub)" 코팅(들)이 존재할 수 있다.

추가 코팅 및/또는 다른 독립체

추가 코팅은 유기 코팅, 예를 들어, 상술된 바와 같은 유기 페인트 코팅, 또는 무기 코팅일 수 있다.

상기에 기술된 바와 같이 단어 "코팅(coating)"은 본원에서 가장 넓은 의미로 사용되고, 장식 톱코트; 언더코트(undercoat); 중간 코팅; 프라이머; 실런트; 라커; 착색되거나 투명한 코팅; 특정 목적, 예를 들어, 부식 방지, 온도 저항, 또는 위장을 위해 설계된 코팅; 마감처리에서 고광택, 무광택(matte), 텍스쳐드 또는 매끄러운 코팅; 또는 특수 첨가제, 예를 들어, 금속, 운모, 또는 유리 플레이크를 함유한 코팅을 기술한다. 추가 코팅은 클리어코트, 예를 들어, 베이스코트-클리어코트(BCCC) 시스템일 수 있거나, 투명한 코트일 수 있다.

추가 코팅이 유기 페인트 코팅과 동일하거나 상이할 수 있는 것으로 인식될 것이다.

다른 독립체는 상술된 것과 동일할 수 있고, 접착제, 실런트, 핀홀 충진제, 스텐실, 간판, 압력 감지 데칼 또는 로고를 포함할 수 있다.

재활성화 처리제에서의 용매

용매는 단일 용매 또는 둘 이상의 용매의 조합물일 수 있다. 용매는 산업적 사용을 위해 적절한 유기 용매일 수 있다. 용매(들)는 하나 이상의 에스테르(들), 케톤(들), 에테르(들) 및 알코올(들)로부터 선택된 적어도 하나의 용매일 수 있으며, 이는 재활성화 처리제에 대한 추가 장점을 제공할 수 있고, 예를 들어, 일부 양태에서, 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅의 표면(또는 그 위의 필름)의 파괴를 용이하게 하거나 다양한 증기화 파라미터를 갖는 제제를 위한 효과적인 캐리어를 제공할 수 있다. 용매(들)는 하나 이상의 케톤(들), 에테르(들) 및 알코올(들)로부터 선택된 적어도 하나의 용매일 수 있으며, 이는 재활성화 처리제에 대한 추가 장점을 제공할 수 있다. 용매(들)는 또한, 나노입자 및 표면 교환제(들)를 위한 효과적인 캐리어일 수 있어서, 예를 들어, 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅의 표면에 효과적으로 분무 적용될 수 있는 액체 포뮬레이션을 제공할 수 있다. 용매는 하이드록실, 에테르, 케톤, 및 에스테르로부터 선택된 하나 이상(예를 들어, 1 내지 4개)의 작용기를 갖는 C_1-12알킬로부터 선택된 하나 이상의 유기 용매일 수 있다. 알킬 기가 하나 이상의 작용기에 의해 중단되고/거나 치환되는 것으로 인식될 것이다. 작용기는 하이드록실, 에테르 및 케톤 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다. "C_1-12알킬"이 하나 이상의 작용기에 의해 치환되고/거나 중단될 수 있는 1 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 포화 탄화수소를 지칭하는 것으로 인식될 것이다. 용매는 상기에 기술된 바와 같이 중단되고/거나 치환된 C_3-10알킬로부터 선택된 하나 이상의 유기 용매일 수 있다. 적합한 유기 용매 또는 용매 조합물은 추가 장점을 제공할 수 있으며, 이는 사용되는 표면 교환제(들) 및 나노입자에 의존적일 수 있고, 이는 하기를 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다:

(a) 케톤, 예를 들어, 메틸 에틸 케톤, 메틸 프로필 케톤, 메틸 아밀 케톤, 메틸 이소아밀 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 아세틸 아세톤 및 아세톤;

(b) 알코올, 예를 들어, 방향족 알코올, 예를 들어, 벤질 알코올; 지방족 알코올, 예를 들어, C_1-6 또는 C_1-4 알코올 즉, 3차 부탄올, n-부탄올, 2차 부탄올, 이소프로필 알코올, n-프로판올, 에탄올 및 메탄올; 환형 알코올, 예를 들어, 사이클로헥산올; 및 글리콜, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜;

(c) 에테르, 예를 들어, 글리콜 에테르, 예를 들어, 글리콜 디에테르, 예를 들어, 디에틸렌 글리콜 디메틸에테르, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 또는 디에틸렌 글리콜 및 환형 에테르, 예를 들어, 테트라하이드로푸란의 메틸 부틸에테르를 포함하지만 이로 제한되지 않는, 알킬렌 글리콜, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜을 포함하지만 이로 제한되지 않는 디에테르를 포함하는 글리콜의 디-C_1-6 알킬 에테르;

(d) 에스테르, 예를 들어, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 3차 부틸 아세테이트 및 글리콜 에테르 아세테이트;

또는 이들의 임의의 조합물.

용매는 알코올, 예를 들어, 에탄올, 메탄올, 에톡시에탄올, 프로판올, 이소프로판올 또는 n-프로판올, 부탄올, 3차 부탄올 및 2차 부탄올; 및 에테르 용매, 예를 들어, 글림, 디글림, 트리글림, 테트라글림 및 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 및 환형 에테르, 예를 들어 테트라하이드로푸란을 포함하지만 이로 제한되지 않는 에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜의 C_1-6 알킬 에테르 또는 이들의 조합물(즉, 혼합된 에테르)일 수 있다.

글리콜 에테르:알코올 조합물, 예를 들어, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르:이소프로판올 또는 n-프로판올; 에테르:알코올 조합물, 예를 들어, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르:이소프로판올 또는 n-프로판올, 메탄올, 이소부탄올, 2차 부탄올, 3차 부탄올, 에톡시 에탄올 및/또는 에틸헥산올; 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르:에탄올, 메탄올, 에톡시에탄올 및/또는 이소프로판올; 글리콜 및 모노에테르 조합물, 예를 들어, 디프로필렌글리콜-모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜-모노부틸에테르, 및/또는 디프로필렌글리콜; 에테르 조합물, 예를 들어, 테트라하이드로푸란; 트리글림 및 테트라하이드로푸란:디프로필렌 글리콜 디메틸에테르; 케톤, 예를 들어, 메틸 에틸 케톤, 메틸 아밀 케톤, 메틸 프로필 케톤을 포함하는 용매 조합물을 포함하는 용매 조합물이 제공될 수 있다. 통상적인 용매 조합물은 높은 및 낮은 비등점의 용매 조합물을 포함한다.

용매 조합물은 에테르:알코올 조합물, 예를 들어, 글리콜 에테르, 예를 들어, 글리콜 디에테르, 예를 들어, 디프로필렌 글리콜 디에테르를 포함하는 알킬렌 글리콜의 디에테르, 예를 들어, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 및 알코올, 예를 들어, 지방족 알코올, 예를 들어, C_1-6 및 C_1-4 알코올, 예를 들어, 이소프로판올 또는 n-프로판올일 수 있다. 이러한 용매 조합물은 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅의 표면(또는 그 위의 필름)의 파괴를 용이하게 하는 것과 같이 재활성화 처리제에 대한 추가의 장점을 제공할 수 있고, 또한, 나노입자 및 표면 교환제(들)를 위한 효과적인 캐리어로서 작용하여, 예를 들어, 본원에서 기술된 바와 같은 이의 접착력의 재활성화를 제공하기 위해 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅의 표면에 효과적으로 분무 적용될 수 있는 액체 포뮬레이션을 제공할 수 있다.

용매는 표면 교환제의 침전을 감소시키거나 방지하기 위해, 약 800 ppm 미만의 물, 예를 들어, 약 700 ppm, 600 ppm, 500 ppm, 400 ppm, 300 ppm, 200 ppm, 또는 100 ppm 미만의 물을 함유할 수 있다. 무수 형태의 용매가 바람직하다. 포뮬레이션에 물의 첨가가 요구되지 않는다. 용매(들)는 약 99.5%, 99%, 98%, 97%, 96%, 95%, 94%, 93%, 92%, 91%, 90%, 89%, 88%, 87%, 86%, 또는 85% 미만의 양(재활성화 포뮬레이션 또는 이의 성분들의 총 중량을 기준으로 함)으로 존재할 수 있다. 용매는 약 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 또는 99% 초과의 양(재활성화 포뮬레이션 또는 이의 성분들의 총 중량을 기준으로 함)으로 존재할 수 있다. 용매는 임의의 그러한 값들 중 2개의 값 사이의 범위, 예를 들어, 약 90 내지 99.5%, 약 92% 내지 99%, 또는 약 94% 내지 98%의 양으로 존재할 수 있다. 일 양태에서, 용매는 재활성화 처리제, 포뮬레이션 또는 이의 성분들의 총 중량을 기준으로 약 90% 초과의 양, 또는 약 95% 내지 약 98%의 양으로 존재한다.

"용매"는 하기에 기술되는 바와 같은 나노입자 및/또는 첨가제(들)와 함께 존재할 수 있는 "추가적인 용매(들)"를 함유할 수 있다. 어떠한 "추가적인 용매"도 가지지 않는 상기 용매는 또한, 본원에서 "포뮬레이션 용매"로서 지칭될 수 있다. 이에 따라, "용매"는 "포뮬레이션 용매", 임의적으로 "추가적인 용매", 임의적으로 부수적 불순물, 및 임의적으로 소량의 본원에 기술된 바와 같은 물을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. "추가적인 용매(들)"는 약 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 또는 1% 미만의 양(전체 재활성화 처리제 포뮬레이션의 중량%)으로 제공될 수 있다. 일 양태에서, 추가적인 용매는 포뮬레이션 용매를 위해 선택된 것과 동일하다. "추가적인 용매(들)" 및 "포뮬레이션 용매"의 총량은 "용매(들)"와 관련하여 상기에서 언급된 양으로 제공될 수 있다. "추가적인 용매(들)"는 특히, "나노입자" 섹션을 참조하여, 하기에서 추가로 기술된다. 예를 들어, 추가적인 용매는 아세테이트(들) 및 알코올(들) 중 적어도 하나, 예를 들어, 메톡시 프로필 아세테이트, 메톡시 프로판올, 및 이소프로판올 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다.

표면 교환제

적합한 제제는 유기 코팅의 표면 교환을 용이하게 하는 것을 포함한다. 표면 교환을 용이하게 하는 적합한 제제는 에스테르교환제를 포함할 수 있다. 표면 교환을 용이하게 하는 적합한 제제는 티타네이트 및 지르코네이트, 또는 이의 킬레이트, 예를 들어, C_1-10 알킬 티타네이트, C_1-10 알킬티타네이트 킬레이트, C_1-10 알킬 지르코네이트, C_1-10 알킬 지르코네이트 킬레이트로부터 선택될 수 있다. 특정 예는 테트라-이소프로필티타네이트, 테트라-n-프로필티타네이트, 테트라-n-부틸티타네이트, 테트라-2-에틸헥실티타네이트, 테트라에틸티타네이트, 테트라-n-프로필지르코네이트, 테트라-n-부틸지르코네이트, 및 이들의 조합물로부터 선택될 수 있다.

제제는 테트라-n-프로필지르코네이트, 테트라-n-부틸지르코네이트, 지르코늄-n-프로폭사이드, 테트라-n-프로필티타네이트, 테트라-이소프로필 알코올, 및 테트라-n-부틸티타네이트 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다.

제제는 지르코네이트 또는 이의 킬레이트일 수 있고, 예를 들어, 테트라-n-프로필지르코네이트, 테트라-n-부틸지르코네이트, 및 지르코늄-n-프로폭사이드로부터 선택될 수 있다.

제제는 티타네이트 또는 이의 킬레이트일 수 있고, 예를 들어, 테트라-n-프로필티타네이트, 테트라-이소프로필 알코올, 및 테트라-n-부틸티타네이트로부터 선택될 수 있다.

제제(들)는 약 0.001%, 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 또는 10% 초과의 양(재활성화 포뮬레이션의 총 중량을 기준으로 함)으로 존재할 수 있다. 제제(들)는 약 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5%, 0.1%, 0.05%, 또는 0.01% 미만의 양(재활성화 포뮬레이션 또는 이의 성분들의 총 중량을 기준으로 함)으로 존재할 수 있다. 제제(들)는 이러한 값들 중 임의의 두 값 사이의 범위, 예를 들어, 약 0.05% 내지 약 10%, 약 1% 내지 약 8%, 또는 약 2% 내지 약 6%의 양(재활성화 포뮬레이션의 총 중량을 기준으로 함)으로 존재할 수 있다. 일 양태에서, 제제(들)는 약 1% 내지 약 8% 범위의 양(재활성화 포뮬레이션 또는 이의 성분들의 총 중량을 기준으로 함)으로 존재한다.

나노입자

본원에서 사용되는 용어 "나노입자"는 약 500 nm 미만의 입자 크기를 갖는 입자를 의미하고, 예를 들어, 약 450 nm, 400 nm, 350 nm, 300nm, 250 nm, 200 nm, 150 nm, 100 nm, 90 nm, 80 nm, 70 nm, 60 nm, 50 nm, 40 nm, 30 nm, 20 nm, 10 nm, 또는 5 nm 미만일 수 있다. 나노입자는 약 1 nm, 5 nm, 10 nm, 20 nm, 30 nm, 40 nm, 50 nm, 60 nm, 70 nm, 80 nm, 90 nm, 100 nm, 150 nm, 200 nm, 250 nm, 또는 300 nm 초과의 입자 크기를 가질 수 있다. 일 양태에서, 나노입자는 200 nm 미만의 입자 크기를 갖는다. 나노입자는 그러한 값 중 임의의 두 개 값 사이의 범위, 예를 들어, 약 1 nm 내지 200 nm, 1 nm 내지 100 nm, 및 5 nm 내지 50 nm의 양(재활성화 포뮬레이션 또는 이의 성분들의 총 중량을 기준으로 함)으로 존재할 수 있다.

나노입자는 유기 또는 무기 나노입자일 수 있다. 투명 또는 장식 코팅이 추가 코팅으로서 사용될 때 무색의 나노입자가 바람직하다.

유기 나노입자의 예는 탄소 기반 나노입자, 예를 들어, 카본 블랙을 포함한다. 무기 나노입자의 예는 알루미늄, 지르코늄, 실리콘, 안티몬, 세륨, 가돌리늄, 코발트 인듐, 몰리브덴, 네오디뮴, 텔루륨, 이트륨, 유로퓸, 바륨, 구리, 리튬, 티탄 및 텅스텐의 금속 옥사이드를 포함한다. 무기 나노입자의 다른 예는 카바이드, 예를 들어, 실리콘 카바이드, 설페이트, 예를 들어, BaSO₄, 카보네이트, 예를 들어, CaCO₃, 포스페이트, 예를 들어, Ca₃(PO₄)₂ 및 FePO₄, BiOCl 및 이트리아-안정화된 지르코니아를 포함한다.

나노입자는 알루미늄, 실리콘, 세륨, 지르코늄, 티탄의 금속 옥사이드, 카보네이트, 예를 들어, 칼슘 카보네이트, 및 유기 나노입자, 예를 들어, 카본 블랙 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다. 나노입자는 카본 블랙, 지르코늄 옥사이드, 알루미늄 옥사이드, 및 실리콘 옥사이드로부터 선택될 수 있다.

용액 중 이용 가능한 나노입자의 일부 예는 하기에 제공된다.

나노입자는 분산을 보조하거나 재활성화 처리제의 다른 성분들과 이의 혼화성을 개질/향상시키기 위해 예를 들어, 실록산으로 표면 개질될 수 있다.

나노입자는 구형 입자일 수 있다. 구형 입자는 대략 2:1 미만의 종횡비를 가질 수 있다. 구형 입자는, 입자가 본질적으로 구형 형태를 의미하지만, 또한, 이상적인 구형 형태로부터의 편차를 가질 수 있다. 예를 들어, 구형 입자는 예를 들어, 절단되거나 액적 형상을 가질 수 있다. 분산 동안 생산 또는 응집의 결과로서 일어날 수 있는 이상적인 구형 형태로부터의 다른 편차가 또한 가능하다.

이론에 의해 제한하고자 하는 것은 아니지만, 추가 코팅 및/또는 다른 독립체가 상호작용할 수 있고 이에 따라 재활성화 처리제와의 접착 상호작용 및/또는 코팅의 재활성화된 표면을 형성하도록, 나노입자가 낮은 습도에서 코팅 상에 1회 적용된 재활성화 처리제에서 적절한 파괴 또는 크래킹(cracking)이 있을 것으로 사료된다.

본원에 기술된 바와 같은 "나노입자"는 용매에서 사전-분산될 수 있으며, 여기서, 나노입자 사전-분산 용매는 본원에서 "포뮬레이션 용매"와는 대조적으로 "추가적인 용매"(나노입자를 위한)로서 지칭되고, "용매(들)"의 일부를 형성할 수 있다. 나노입자의 중량%가 용액 중 나노입자의 중량%가 아닌 나노입자 고체 함량을 기준으로 하는 것으로 인식될 것이다. 나노입자를 사전-분산하기 위한 추가적인 용매는 유기 용매일 수 있다. 나노입자를 사전-분산하기 위한 추가적인 용매는 에스테르, 에테르, 알코올, 및 케톤 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 나노입자를 사전-분산하기 위한 추가적인 용매는 메톡시 프로필 아세테이트, 메톡시 프로판올, 이소프로판올, 또는 이들의 조합물로부터 선택될 수 있다. 나노입자를 사전-분산하기 위한 추가적인 용매는 "용매(들)"에 대해 상기 기술된 것과 동일한 용매로부터 선택될 수 있다. "추가적인 용매(들)"는 "포뮬레이션 용매"와 동일하거나 상이할 수 있다. 나노입자에 대한 추가적인 용매(들)는 약 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 또는 1% 미만의 양(전체 재활성화 처리제 포뮬레이션의 중량%)으로 제공될 수 있다.

나노입자는 약 0.001%, 0.005%, 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.5%, 0.6%, 0.7%, 0.8%, 0.9%, 1%, 2%, 또는 3% 초과의 양(재활성화 포뮬레이션 또는 이의 성분들의 총 중량을 기준으로 함)으로 존재할 수 있다. 나노입자는 약 3%, 2%, 1%, 0.9%, 0.8%, 0.7%, 0.6%, 0.5%, 0.4%, 0.3%, 0.2%, 0.1%, 0.05%, 0.01%, 또는 0.005% 미만의 양(재활성화 포뮬레이션 또는 이의 성분들의 총 중량을 기준으로 함)으로 존재할 수 있다. 나노입자는 그러한 값 중 임의의 두 개 값 사이의 범위, 예를 들어, 약 0.001% 내지 2%, 약 0.001% 내지 0.1%, 약 0.01% 내지 약 1%, 또는 약 0.01% 내지 0.5%의 양(재활성화 포뮬레이션 또는 이의 성분들의 총 중량을 기준으로 함)으로 존재할 수 있다.

임의적 첨가제

본원에 기술된 "첨가제"가 임의적이고 유기 페인트 코팅의 표면 상에서의 접착력을 활성화시키는 데 재활성화 처리제에 필수적이지 않는 것으로 인식될 것이다. 하나 이상의 첨가제는, 존재하는 경우에, 유기 페인트 코팅의 표면에 대한 접착력의 재활성화 처리제의 재활성화 이외에 추가 장점을 제공할 수 있다. 본원에 기술되는 "표면 교환제"가 본원에 기술된 임의적 "첨가제"의 의미와는 구별되고 이의 의미 내에 속하지 않는 것으로 인식될 것이다. 또한, 본원에 기술되는 "나노입자"가 본원에 기술되는 임의적 "첨가제"에 별도의 구성요소를 제공하는 것으로 인식될 것이다. 예를 들어, 첨가제는, 존재하는 경우에, 표면 재활성화에 기여하지 않거나, 유기 페인트 코팅의 표면과 화학적으로 반응적이지 않다.

하기에 기술되는 모든 첨가제가 임의적이고, 재활성화 처리제의 적용을 추가로 향상시키거나 완성된 코팅 시스템(예를 들어, 기판, 에이징된 코팅, 재활성제, 최종 코팅)의 성능 특징을 추가로 향상시키기 위해 첨가될 수 있는 것으로 인식될 것이다. 적합한 첨가제는 하기를 포함할 수 있다:

(a) 레올로지 개질제, 예를 들어, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로오스(예를 들어, Methocell 311), 개질된 우레아(예를 들어, Byk 411, 410), 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트(예를 들어, Eastman CAB-551-0.01, CAB-381-0.5, CAB-381-20), 및 폴리하이드록시카복실산 아미드(예를 들어, Byk 405);

(b) 습윤제, 예를 들어, 플루오로화학 계면활성제(예를 들어, 3M Fluorad);

(c) 계면활성제, 예를 들어, 지방산 유도체(예를 들어, AkzoNobel, Bermadol SPS 2543), 4차 암모늄 염, 이온성 및 비이온성 계면활성제;

(d) 분산제, 예를 들어, 1차 알코올을 기초로 한 비이온성 계면활성제(예를 들어, Merpol 4481, DuPont) 및 알킬페놀-포름알데하이드-비설파이드 축합물(예를 들어, Clariants 1494);

(e) 소포제;

(f) 레벨링제, 예를 들어, 플루오로카본-개질된 폴리머(예를 들어, EFKA 3777);

(g) 안료, 예를 들어, 유기 프탈로시아닌, 퀴나리돈, 디케토피롤로피롤(DPP), 및 디아릴라이드 유도체를 포함하는 항공우주 페인트 조성물에서 사용되는 것, 및 무기 옥사이드 안료(예를 들어, 적용되는 경우에 재활성화 처리제의 가시성을 향상시키기 위함);

(h) 유기 및 무기 염료를 포함하는 염료, 예를 들어, 형광 염료(Royale Pigment and Chemicals)(예를 들어, 적용되는 경우에, 재활성화 처리제의 가시성을 향상시키기 위함), 플루오레세인, 및 프탈로시아닌;

(i) 부식방지 첨가제, 예를 들어, 포스페이트 에스테르(예를 들어, ADD APT, Anticor C6), (2-벤조티아졸리티오) 숙신산의 알킬암모늄 염(예를 들어, BASF, Irgacor 153), 트리아진 디티올, 및 티아디아졸.

본 개시내용에 따른 표면 재활성화의 방법을 위하여, 특정 양태에서, 첨가제는 실란 및 실록산을 포함하지 않거나 이로 이루어지지 않는다.

첨가제는 레올로지 개질제, 습윤제, 계면활성제, 분산제, 소포제, 레벨링제, 착색제 및 부식방지제로부터 선택될 수 있다. 착색제는 예를 들어, 착색을 제공하거나 활성제가 분무되었는 지를 확인하기 위한 염료 또는 안료일 수 있다. 소포제는 예를 들어, BYK로부터 상업적으로 획득할 수 있고, BYK-05, BYK-354, 및 BYK-392를 포함할 수 있다. 착색제는 UV 형광 염료일 수 있다. 첨가제는 착색제 및 부식방지제로부터 선택될 수 있다. 첨가제는 염료 및 부식방지제로부터 선택될 수 있다. 첨가제는 UV 형광 염료 및 부식방지제로부터 선택될 수 있다. 첨가제는 UV 형광 염료일 수 있다. 첨가제는 부식방지제일 수 있다.

임의적 첨가제는 착색제, 예를 들어, 염료일 수 있다. 염료는 유기물이고, 주변 매질에 용해 가능하고, 검정색 또는 유색 물질일 수 있다([Roempp Coatings and Printing Inks, page 221, keyword "colorant"] 참조). 임의적 첨가제는 예를 들어, 문헌["Coating Additives" by Johan Bielemann, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998]에 기술된 것으로부터 선택될 수 있다. 염료는 유기 및 무기 염료를 포함할 수 있다. 염료는 유기 염료, 예를 들어, 아조 염료(예를 들어, 모노아조, 예를 들어, 아릴아미드 옐로우 PY73, 디아조, 예를 들어, 디아릴라이드 옐로우, 아조 축합 화합물, 아조 염, 예를 들어, 바륨 레드, 아조 금속 착물, 예를 들어, 니켈 아조 옐로우 PG10, 벤즈이미다존)일 수 있다. 염료는 형광 염료(예를 들어, Royale Pigment and chemicals, 적용되는 경우 재활성화 처리제의 가시성을 향상시킴), 플루오레세인, 프탈로시아닌, 포르피린일 수 있다. 착색제, 예를 들어, 형광 염료는 예를 들어, 커버리지(coverage)를 보장하도록 분무 후 형광을 찾기 위해 UV 고글과 함께 사용될 수 있다. 염료가 용매와의 상용성 또는 혼화성의 개선을 위해 유기 가용성일 수 있는 것으로 인식될 것이다. 피크 흡수는 295 nm 미만일 수 있으며, 이는 예를 들어, 태양광에 대한 자연 차단(natural cut-on)이다. 형광 염료의 추가 예는 아크리딘 염료, 시아닌 염료, 플루오린 염료, 옥사진 염료, 페난트리딘 염료, 및 로다민 염료를 포함할 수 있다.

임의적 첨가제는 착색제, 예를 들어, 안료일 수 있다. 안료는 분말 또는 플레이크-형태를 가질 수 있고, 염료와는 달리 주변 매질에서 불용성일 있는 착색제를 제공할 수 있다[문헌[Roempp Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York 1998, page 451, keyword "pigments"] 참조]. 안료는 통상적으로, 예를 들어, 약 0.4 내지 약 0.7 ㎛의 광 파장 내의 광을 반사시킬 수 있도록 약 1 ㎛ 미만의 고체 입자를 포함한다. 일 양태에서, 안료는 약 200 nm 내지 약 1000 nm, 예를 들어, 약 500 nm 내지 약 1000 nm의 고체 입자를 갖는다. 안료는 칼라 안료, 이펙트 안료, 자기 차폐, 전기 전도성, 부식 방지, 형광 및 인광 안료로부터 선택될 수 있다. 적합한 안료의 추가 예는 예를 들어, 독일 특허 출원 DE-A-2006053776호 또는 EP-AO 692 007호에 기술될 수 있다. 유기 안료는 폴리시클릭 안료(예를 들어, 프탈로시아나이드, 예를 들어, 구리 프탈로시아닌, 안트라퀴논, 예를 들어, 디브롬 안탄트론, 퀴나크리돈, 예를 들어, 퀴나크리돈 레드 PV19, 디옥사진, 예를 들어, 디옥사진, 바이올렛 PV23, 페릴렌, 티오닌디고, 예를 들어, 테트라클로로), 니트로 안료, 니트로소 안료, 퀴놀린 안료, 및 아진 안료를 포함할 수 있다. 안료는 무기일 수 있다. 무기 안룐느 카본 블랙(예를 들어, 검정색), 티탄 디옥사이드(예를 들어, 백색), 철 옥사이드(예를 들어, 황색, 적색, 갈색, 검정색), 아연 크로메이트(예를 들어, 황색), 아주라이트(azurite)(예를 들어, 청색), 크롬 옥사이드(예를 들어, 녹색 및 청색), 카드뮴 설폭사이드(예를 들어, 녹색, 황색, 적색), 리토폰(예를 들어, 백색)으로부터 선택될 수 있다. 항공우주 페인트 조성물에서 사용되는 안료의 예는 유기 파탈로시아닌, 퀴나리돈, 디케토피롤로피롤(DPP), 및 디아릴라이드 유도체 및 무기 옥사이드 안료(예를 들어, 재활성화 처리제의 가시성을 향상시키기 위함 및 적용되는 경우)를 포함할 수 있다.

부식방지 첨가제는 예를 들어, 코팅된 구역 내에 또는 인접하여 삽입될 수 있는 파스너(fastener)(예를 들어, 베어 금속 또는 금속 합금 기반)의 부식의 방지 또는 감소를 용이하게 할 수 있다. 부식방지 첨가제의 사용은 이러한 파스너를 함유한 코팅을 적용하고, 예를 들어, 코팅 전에 파스너(전환 코트 및 프라이머)를 마스킹 제거하고 사전-제조하기보다는 단일 코팅 단계를 적용하는 추가 장점을 제공할 수 있다. 부식방지제의 예는 희토류 금속을 포함하는 금속 염, 예를 들어, 아연, 몰리브데이트, 및 바륨의 염(예를 들어, 희토류 금속의 포스페이트, 크로메이트, 몰리브데이트, 또는 메타보레이트)을 포함한다.

첨가제(들)는 대개, 재활성화 처리제 또는 이의 성분들의 총 중량을 기준으로 하여 약 10% 미만의 양으로 존재한다. 예를 들어, 모든 첨가제의 합한 총량은, 존재하는 경우에, 약 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5%, 0.1%, 또는 0.05% 미만의 양으로 제공될 수 있다. 첨가제는 약 0.01%, 0.05%, 0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 또는 9% 초과의 양으로 제공될 수 있다. 모든 첨가제(들)의 총량은, 존재하는 경우에, 상기 값들 중 임의의 두 개의 값 사이의 범위, 예를 들어, 약 0.01% 내지 약 10%, 약 0.05% 내지 5%, 약 0.1% 내지 약 3%, 또는 약 0.5% 내지 약 2%의 양(재활성화 포뮬레이션 또는 이의 성분들의 총 중량을 기준으로 함)으로 제공될 수 있다.

기판

유기 페인트 코팅이 기판 상에 존재한다. 기판은 지지 구조물, 예를 들어, 빌딩, 차량 또는 항공기에서 구조적 지지 섹션으로서 사용하도록 구성된 패널일 수 있다. 기판은 실질적으로 강성 기판일 수 있다. 기판은 실질적으로 비탄성 패널일 수 있다. 예를 들어, 기판은 항공기 바디 또는 날개의 패널 섹션일 수 있다. 실질적으로 비탄성 또는 강성이라 함은 재활성화 공정에서 기판의 부과된 연신(stretching)이 필요하지 않는 것으로 이해된다. 기판은 변형에 대해 실질적으로 탄성적이고, 예를 들어, 신율에 대해 실질적으로 탄성적이거나, 기판이 이의 변형 시에 이의 본래 형상으로 실질적으로 되돌아오도록 탄성적으로 변형 가능할 수 있다. 예를 들어, 기판은 특정 가요성 정도를 가질 수 있지만, 이의 본래 형상으로 되돌아올 수 있다. 일 양태에서, 기판은 용이하게 연신되거나 연장될 수 있는 신축성 플라스틱 또는 패키징 물질이 아니다. 일 양태에서, 기판은 금속, 금속 합금 및/또는 복합체 물질을 포함하거나, 이를 필수적으로 포함한다.

금속 또는 금속 합금은 알루미늄, 티탄, 또는 이들의 합금일 수 있다. 복합체 물질은 탄소 섬유 강화 에폭시 또는 유리 강화 에폭시 물질일 수 있다. 복합체 물질은 유리, 목재 또는 섬유를 함유할 수 있다. 기판은 실질적으로 비탄성 또는 강성 플라스틱일 수 있으며, 이는 폴리이미드 또는 폴리카보네이트를 포함할 수 있다. 일 양태에서, 실질적으로 비탄성 또는 강성 플라스틱은 연신되거나 용이하게 조작될 수 있는 플라스틱 필름 또는 플라스틱 패키징 물질을 포함하지 않고/거나 구조적 강성 또는 탄력 변형성(resilient deformability)을 가지지 않는 플라스틱 필름 또는 플라스틱 물질을 포함하지 않는다.

기판은 특정 최고 인장 강도 및/또는 최대 인장 신율 성질을 가질 수 있다. 플라스틱 기판에 대한 산업 표준 측정 방법은 ASTM D638 "Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics"을 포함할 수 있다. 복합체 물질 기판의 최고 인장 강도를 위한 산업 표준 측정 방법은 ASTM D3039/D3039M "Standard Test Method for Tensile Properties of Polymer Matrix Composite Materials"을 포함할 수 있다. 금속성 물질 기판을 위한 산업 표준 측정 방법은 ASTM E8/E8M "Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials"을 포함할 수 있다.

기판의 인장 신율 성질은 약 50%, 40%, 30%, 20%, 10%, 5%, 4%, 3%, 2%, 또는 1% 미만일 수 있다. 기판의 인장 신율 성질은 이러한 값들 중 임의의 두 개의 값 사이, 예를 들어, 약 1% 내지 약 50%, 예를 들어, 약 5% 내지 약 30%일 수 있다. 기판의 최고 인장 강도(MPa)는 적어도 약 10, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 또는 800 MPa일 수 있다. 기판의 최고 인장 강도(MPa)는 이러한 값들 중 임의의 두 개의 값 사이, 예를 들어, 약 10 MPa 내지 약 800 MPa, 예를 들어, 약 100 MPa 내지 약 500 MPa일 수 있다.

예를 들어, 플라스틱 기판의 최고 인장 강도 및/또는 최대 인장 신율 성질은 실온(23℃/73℉) 및 50% 상대 습도에서 산업 표준 방법 ASTM D638, ASTM D3039/D3039M 및/또는 ASTM E8/E8M을 이용하여 측정될 수 있다. 플라스틱 기판의 최고 인장 강도 및/또는 최대 인장 신율 성질은 0.5 내지 5분 내에 플라스틱 기판을 파열시키는 최저 속도를 이용하여, 5 내지 500 mm/분 사이의 임의의 값으로부터 선택된 시험 속도에서 ASTM D638을 이용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 시험 속도는 50 mm/분일 수 있다.

복합체 물질 기판의 최고 인장 강도 및/또는 최대 인장 신율 성질은 1 내지 10분 내에 파열을 형성시키기 위해 선택된 변형률에서 ASTM D3039/D3039M을 이용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 표준 변형률은 0.01 분^-1일 수 있으며, 표준 헤드 변위율은 2 mm/분일 수 있다.

최고 인장 강도 및/또는 최대 인장 신율 성질은 0.05 내지 0.5 mm/분으로부터 선택된 시험 속도에서 ASTM E8/E8M을 이용하여 측정될 수 있다.

표면 재활성화 처리제

용매, 제제, 나노입자(들) 및 임의적 첨가제(들)가 합쳐지고 재활성화 처리제 형태로 적용될 때, 이는 용액, 현탁액, 혼합물, 에어로졸, 에멀젼, 페이스트 또는 이들의 조합의 상이한 물리적 형태를 취할 수 있다. 일 양태에서, 처리는 용액, 에멀젼, 또는 에어로졸 형태를 갖는다.

재활성화 처리제는 비제한적으로, 교반기, 쉐이커, 고속 믹서, 내부 믹서, 인라인 믹서, 예를 들어, 정적 믹서, 압출기, 밀, 초음파 및 가스 분배기와 같은 당업자에게 공지된 임의의 혼합 장비로 또는 핸드 쉐이킹(hand shaking)을 통해 성분들을 함께 혼합함으로써 제조될 수 있다. 재활성화 처리제가 용액 형태를 가질 때, 용액은 농축물로서 제조되고 사용하거나 사용할 준비하기 전에 희석될 수 있다.

표면 재활성화 처리제 또는 포뮬레이션은 하기를 포함하거나 이로 이루어질 수 있다:

(a) 에테르:알코올 용매 조합물, 예를 들어, 글리콜 디에테르:C_1-6 또는 C_1-4알코올 용매 조합물, 예를 들어, 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르:이소프로판올 또는 n-프로판올인 용매;

(b) 티타네이트 또는 지르코네이트 또는 이들의 킬레이트, 예를 들어, C_1-10 알킬 티타네이트, C_1-10 알킬 지르코네이트, C_1-10 알킬 티타네이트 킬레이트, C_1-10 알킬 지르코네이트 킬레이트, 예를 들어, 테트라-i-프로필 지르코네이트, 테트라-i-프로필 티타네이트, 테트라-n-프로필지르코네이트, 테트라-n-부틸지르코네이트, 테트라-n-프로필티타네이트 및 테트라-n-부틸티타네이트, 특히, 테트라-n-프로필티타네이트 또는 테트라-n-프로필지르코네이트인 표면 교환제;

(c) 나노입자, 예를 들어, 탄소 기반 나노입자, 예를 들어, 카본 블랙 또는 금속 옥사이드 나노입자, 예를 들어, 지르코늄 옥사이드, 알루미늄 옥사이드, 또는 실리콘 옥사이드; 및

(d) 임의적으로, 레올로지 개질제, 습윤제, 계면활성제, 분산제, 소포제, 레벨링제, 착색제, 및 부식방지제로부터 선택된 첨가제.

추가 코팅에 대한 유기 페인트 코팅의 접착을 촉진시키기 위하여 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅의 표면을 재활성화시키기 위한 표면 처리제 포뮬레이션이 제공될 수 있으며, 여기서, 부수적 불순물 이외에, 포뮬레이션은 하기 성분을 포함하거나 이로 이루어진다:

(a) 티타네이트, 지르코네이트, 및 이들의 킬레이트 중 적어도 하나로부터 선택된 표면 교환제;

(b) 포뮬레이션 용매;

(c) 나노입자;

(d) 임의적으로, 포뮬레이션의 총 중량을 기준으로 하여 약 10 중량% 미만의 양으로 존재하는 첨가제.

성분 (a) 내지 (d)는 본원에 기술된 바와 같은 임의의 이의 양태에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 표면 처리제 포뮬레이션은 하기 성분을 포함하거나 이로 이루어질 수 있으며:

(a) 약 8 중량% 미만의 양으로 존재하는 표면 교환제;

(b) 적어도 약 85 중량%의 양으로 존재하는 포뮬레이션 용매;

(c) 약 2 중량% 미만의 양으로 존재하는 나노입자; 및

(d) 임의적으로, 약 10 중량% 미만의 양으로 존재하는 첨가제;

여기서, 성분 (a) 내지 (d) 각각의 중량%는 포뮬레이션의 총 중량%를 기준으로 하며, 첨가제가 존재하지 않을 때 성분 (a) 내지 (c)에 대한 총 중량%, 또는 첨가제가 존재할 때 성분 (a) 내지 (d)에 대한 총 중량%는 100이다.

상기에서 지칭되는 "나노입자"는 임의적으로 본원에 기술된 용매 중의 표면 재활성화 처리제 포뮬레이션에 제공될 수 있다.

예를 들어, 전술된 바와 같은 양태를 기초로 하여, 표면 처리제 포뮬레이션의 다양한 양태는 하기와 같이 제공될 수 있다. 표면 처리제 포뮬레이션은 포뮬레이션의 총 중량을 기준으로 하여 약 1% 내지 약 8%의 양으로 존재하는 표면 교환제(a)를 추가로 제공할 수 있다. 용매(b)는 포뮬레이션의 총 중량%를 기준으로 하여 약 95% 내지 약 98%의 양으로 존재할 수 있다. 나노입자(c)는 포뮬레이션의 총 중량%를 기준으로 하여 약 1% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 첨가제(d)는 포뮬레이션의 총 중량%를 기준으로 하여 약 5% 미만의 양으로 존재할 수 있다. 표면 교환제는 지르코네이트 또는 이의 킬레이트일 수 있다. 표면 교환제(a)는 C_1-10 알킬 티타네이트 또는 이의 킬레이트 또는 C_1-10 알킬 지르코네이트 또는 이의 킬레이트일 수 있다. C_1-10 알킬 티타네이트 또는 이의 킬레이트는 테트라-n-프로필티타네이트일 수 있거나, C_1-10 알킬 지르코네이트 또는 이의 킬레이트는 테트라-n-프로필지르코네이트일 수 있다. 포뮬레이션 용매(b)는 케톤, 알코올, 에테르 또는 이들의 조합물로부터 선택된 유기 용매일 수 있다. 유기 용매는 글리콜, 글리콜 에테르, 알코올, 글리콜 모노에테르 알코올, 또는 이들의 조합물일 수 있다. 유기 용매는 에테르:알코올 조합물일 수 있다. 에테르:알코올 조합물은 글리콜 디에테르:C_1-6 또는 C_1-4 알코올일 수 있다. 글리콜 디에테르는 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르일 수 있으며, C_1-4 알코올은 이소프로판올 및/또는 n-프로판올일 수 있다. "표뮬레이션 용매"가 표면 처리제 포뮬레이션에 대해, 및 특히, 표면 교환제(들)를 위한 용매 매질을 제공하기 위해 사용되는 주 용매 시스템인 것으로 인식될 것이다. 그러나, 나노입자 및/또는 첨가제(들)는 표면 처리제 포뮬레이션에 대한 추가적인 용매(들)로 기여하는 그 자체 용매 시스템에서 표면 처리제 포뮬레이션에 첨가될 수 있다. 나노입자 및/또는 첨가제(들)와 함께 존재할 수 있는 추가적인 용매(들)는 포뮬레이션 용매에 대해, 약 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 또는 1% 미만의 양(전체 재활성화 처리제 포뮬레이션의 중량%)으로 제공될 수 있다. 일 양태에서, 추가적인 용매는 포뮬레이션 용매에 대해 선택된 것과 동일하다. 다른 양태에서, 재활성화 처리제(들)는 본원에 기술된 추가적인 사전-분산 용매를 포함하는 본원에 기술된 부수적 불순물을 함유할 수 있다.

전술된 바와 같은 양태를 기초로 한 표면 처리제 포뮬레이션의 다른 다양한 예시적 양태는 하기와 같이 제공될 수 있다. 나노입자(c)는 약 200 nm 미만, 약 100 nm 미만, 또는 약 1 내지 약 100 nm 또는 약 1 내지 약 50 nm의 범위의 입자 크기를 가질 수 있다. 나노입자(c)는 탄소 기반 나노입자 또는 금속 옥사이드 나노입자일 수 있다. 나노입자는 카본 블랙, 지르코늄 옥사이드, 알루미늄 옥사이드, 및 실리콘 옥사이드 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다.

첨가제는 레올로지 개질제, 습윤제, 계면활성제, 분산제, 소포제, 레벨링제, 착색제 및 부식방지제로부터 선택될 수 있다. 착색제는 예를 들어, 활성제가 분무된 곳을 확인하기 위한, 염료 또는 안료일 수 있다. 착색제는 UV 형광 염료일 수 있다. 첨가제는 착색제 및 부식 방지제로부터 선택될 수 있다. 첨가제는 염료, 및 부식방지제로부터 선택될 수 있다.

처리제 또는 포뮬레이션은 용액 또는 에멀젼의 형태를 가질 수 있다. 부수적 불순물 이외에, 포뮬레이션은 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 이소프로판올 또는 n-프로판올; 테트라-n-프로필 티타네이트 또는 테트라-n-프로필 지르코네이트; 카본 블랙, 지르코늄 옥사이드, 알루미늄 옥사이드, 또는 실리콘 옥사이드; 및 임의적 첨가제를 포함할 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다.

표면 처리제 포뮬레이션 또는 이의 성분이 부수적 불순물, 예를 들어, 미량의 오염물을 포함할 수 있는 것으로 인식될 것이다. 예를 들어, 유기 용매는 본원에 기술된 바와 같이 미량의 물을 함유할 수 있다. 부수적 불순물은 (포뮬레이션 또는 이들의 임의의 성분들의 총 중량%를 기준으로 하여) 약 1%, 0.5%, 0.1%, 0.05%, 0.01%, 0.005%, 0.001%, 0.0005%, 또는 0.0001% 미만일 수 있다.

색 변이(ΔE)는 L^*가 백색/검정색을 나타내고 a^*가 적색/녹색을 나타내고 b*가 황색/청색을 나타내는 3D, 직교 공간에서의 칼라의 표현인, 대개 CIELAB로서 명시되는 International Commission on Illumination(CIE)에 의해 개발된, L^*, a^*, 및 b^* 색 공간의 설명을 기초로 하여 2개의 칼라 간의 차이 또는 거리이다. L^*, a^*, 및 b^*가 직교 시스템을 형성하기 때문에, 2 포인트(칼라) 간의 차이는 ΔE^* = (ΔL^* × ΔL^* + Δa^* × Δa^* + Δb^* × Δb^*)의 제곱근이다. 본원에 기술된 방법은 하나 이상의 추가 코팅이 유기 페인트 코팅의 표면에 적용된 후 측정되었을 때 유기 페인트 코팅의 색 변이(ΔE)를 감소시키거나, 최소화하거나, 방지하는 추가 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 표면 처리제 포뮬레이션은 사용 시에, 포뮬레이션이 유기 페인트 코팅의 표면에 적용되고 후속하여 추가 코팅이 유기 페인트 코팅의 표면에 적용될 때, 0.5 미만의 색 변이(ΔE)를 제공할 수 있다. 본원에 기술된 기판은, 유기 코팅(그 자체가 기판 상에 존재함) 상에 추가 코팅으로 코팅될 때, 유기 코팅의 칼라와 비교하여, 약 1 미만, 또는 약 0.5 미만의 추가의 코팅된 기판의 색 변이(ΔE)를 제공할 수 있다. 색 변이(ΔE)는 약 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1.0, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2, 0.1, 0.05, 또는 0.01 미만일 수 있다(광원 D65, d/8, CIELab 칼라 시스템). 색 변이는 이러한 값들 중 임의의 두 값 사이, 예를 들어, 약 0.01 내지 약 10, 예를 들어, 약 0.5 내지 약 5일 수 있다. 추가 코팅이 색 변이이를 감소시키거나 방지하기 위해 맑거나 투명한 코팅일 수 있는 것으로 인식할 것이다.

ΔE 값은 0 내지 100의 범위일 수 있고, 예를 들어, 하기와 같이 인식될 수 있다:

≤ 1.0 육안에 의해 인식되지 않음;

1 내지 2 면밀한 관찰을 통해 인식 가능함;

2 내지 10 한 눈에 인식 가능함;

11 내지 49 칼라는 반대보다 더욱 유사함;

100 칼라는 정확하게 반대임.

칼라 측정은 8°시야각을 이용한 구체 기하학적 구조를 이용하여 측정될 수 있다. 구체 기하학적 구조는 스페큘러 포함(spin) 조건 또는 스페큘러 배제(spex) 조건 하에서 작동될 수 있다. 예를 들어, 칼라 측정은 d/8 스핀 칼라 기하학적 구조, 60° 광택 기하학적 구조, 11 mm 칼라 천공 및 5 × 10 mm 광택 천공을 구비한 BYK 카탈로그 번호 6834 스펙트로-가이드 구체 광택 기기를 이용하여 사용될 수 있다. 측정된 칼라는 400 내지 700 nm 범위에 존재할 수 있다. 발광 광원은 A, C, D50, D55, D65, D75, F2, F6, F7, F8, F10, F11, UL30으로부터 선택될 수 있다. 일 양태에서, 광원은 D65으로 선택되며, 이는 일반적으로 사용되는 규정된 일광(daylight)의 타입이다. 관찰자 파라미터는 2° 내지 10°로부터 선택될 수 있다. 일 양태에서, 관찰자는 10°로 선택된다. 칼라 측정은 85% 미만의 상대 습도 및 35℃(95℉)에서 측정될 수 있다.

칼라 측정은 또한, ASTM D2244, ASTM E308 및 ASTM E1164를 포함할 수 있는 산업 표준 칼라 측정 방법을 이용하여 측정될 수 있다.

칼라 측정 특징분석은 CIELab 칼라 시스템을 이용하여 수행될 수 있다. 단지 일 예로서, 시스템은 직교 좌표 시스템을 형성하는 3가지 성분으로 이루어지고, 검정색에서 백색까지 스케일인 명도(L*) 및 녹색 스케일에서 적색 스케일까지의 색조(a*) 및 스케일 황색에서 청색 스케일까지의 색조(b*)를 특징 분석하는 두개의 측정을 특징분석하는 3개의 성분들로 이루어진다. 칼라의 전체 변화 ΔE^*가 일반적으로 이용되고 ΔE^* = (ΔL^* × ΔL^* + Δa^* × Δa^* + Δb^* × Δb^*)의 제곱근으로서 규정된다.

재활성화 처리제는 분무 포뮬레이션으로서 포뮬레이션될 수 있다. 포뮬레이션의 성분들이, 사용 시에, 포뮬레이션이 분무 적용을 위해 적합하게 하는 특정 환경에 대해 포뮬레이션에 대한 특정 레올로지 또는 점도를 제공하기 위해 선택될 수 있는 것으로 인식될 것이다. 분무 포뮬레이션은 특정 분무 건 및 시스템(예를 들어, 압력, 유량 및 노즐 직경)과 함께 사용하기 위해 제조될 수 있다. 분무 포뮬레이션은 예를 들어, 약 0 내지 약 15 마이크론의 두께, 예를 들어, 약 0.1 내지 약 5 마이크론의 두께, 예를 들어, 약 0.5 내지 약 2 마이크론의 두께, 예를 들어, 약 0.1 내지 약 1 마이크론의 두께의 분말을 형성하기 위해 건조시킬 수 있는 습윤 필름을 제공할 수 있다. 분무 포뮬레이션은 예를 들어, 약 1 내지 약 50 ㎡/L, 예를 들어, 약 15 내지 약 30 ㎡/L의 커버리지의 수율(yield of coverage)일 제공할 수 있다.

도면의 간단한 설명

실시예에서, 첨부된 도면이 참조될 것이다.

도 1은 기판에 대한 인-서비스 에이징된 유기 페인트 코팅의 무결성을 손상시키지 않으면서 인-서비스 에이징된 유기 페인트 코팅 상에 대한 추가 유기 코팅의 접착을 용이하게 하기 위해 이의 표면 접착 성질의 재활성화를 위해 처리된 패널 섹션의 기판에 미리 접착되고 또는 기판 상에 존재하는 인-서비스 에이징된 유기 페인트 코팅의 패널 섹션의 개략적 표현이다.

도 2는 강우 침식 시험 하에서 최대 인열 길이 및 제거된 코팅 면적%에 해당하는 1 내지 10의 스케일에 관한 시각적 표현을 강조 표시한 것이다.

도 3은 상이한 표면 처리와 함께 및 이의 없이 Single Impact Jet Apparatus(SIJA) 기술을 이용하여 백색 페인트로부터 제거된 회색 페인트의 양을 예시한 이미지이다. 다량의 페인트 제거는 불량한 접착력을 지시하며, 적은 페인트 제거는 보다 양호한 접착력을 지시함을 나타낸다. 이미지는 하기를 나타낸다:

● 낮은 습도(4.2 mb 수증기 분압)에서 재활성화 처리제 없는 경우 상당한 회색 페인트 제거

● 백색 코팅이 더 높은 습도(10.1 mb 수증기 분압) 하에서 AT-1을 사용하여 재활성화될 때 낮은 회색 페인트 제거

● 백색 코팅이 낮은 습도 하에서 AT-1을 사용하여 재활성화될 때 상대적으로 더 높은 회색 페인트 제거

● AT-1이 나노입자를 포함하도록 개질될 때 낮은 습도 하에서 적은 회색 페인트 제거

도 4는 낮은 습도(3.0 내지 3.5 mb 수증기 분압) 조건 하에서 백색 페인트로부터 다른 양의 회색 페인트 제거를 나타낸 Single Impact Jet Apparatus 결과를 예시한 이미지이다. 결과는 하기와 같이 나타낸다:

● 낮은 습도에서 재활성화 처리제 없는 경우 상당한 회색 페인트 제거

● AT-1이 나노입자를 포함하도록 개질될 때 적은 회색 페인트 제거

도 5는 높은 습도(10.3 mb 수증기 분압) 조건 하에서 백색 페인트로부터 다른 양의 회색 페인트 제거를 나타낸 Single Impact Jet Apparatus 결과를 예시한 이미지이다. 결과는 하기와 같이 나타낸다:

● 높은 습도에서 재활성화제 없는 경우 상당한 회색 페인트가 제거됨

● 높은 습도 조건 하에서 AT-1을 사용하여 수행된 재활성화는 백색 코트에 대한 회색 코트의 접착력을 개선시키는 데 효과적임

● 처리에 카본 블랙의 포함은 재활성화가 높은 습도 조건 하에서 수행될 때 회색 코팅 접착력에 악영향을 미치지 않고 AT-1과 유사한 결과를 형성함.

도 6은 상이한 표면 처리를 갖는 및 표면 처리를 가지지 않는 백색 페인트로부터 제거된 회색 페인트의 양을 나타낸 Single Impact Jet Apparatus(SIJA) 결과를 예시한 이미지이다. 다량의 페인트 제거는 불량한 접착력을 지시하며, 적은 페인트 제거는 보다 양호한 접착력을 지시함을 주목한다. 이미지는 하기를 나타낸다:

● 백색 코팅이 더 높은 습도(10.3 mb 수증기 분압) 하에서 AT-1을 사용하여 재활성화될 때 낮은 회색 페인트 제거

● 백색 코팅이 낮은 습도(4.2 mb 수증기 분압) 하에서 AT-1을 사용하여 재활성화될 때 상대적으로 더 높은 회색 페인트 제거

● AT-1이 나노입자를 포함하도록 개질될 때 낮은 습도(4.2 mb 수증기 분압) 하에서 적은 회색 페인트 제거

도 7은 4:1(C:C2) 더 희석된 DHS CA8000/BAC70846에 대한 높은(38%RH, 68℉; 8.9 mb) 및 낮은 습도(13% RH, 66℉; 2.7 mb) 조건 하에서 적용될 때 나노입자가 첨가되지 않는 AT-1 재활성화 처리제의 잔부 모폴로지를 나타낸 주사전자현미경 이미지이다. 이미지는 하기를 나타낸다:

● 높은 습도 적용은 도 7과 유사한 잔부의 미세하고, 텍스쳐링되고, 개방된(다공성) 구조를 생성시킨다.

● 낮은 습도 적용은 도 7보다 다소 더 큰 텍스쳐 개방 구조를 생성시킨다.

도 8은 높은 및 낮은 습도 조건 하에서 적용될 때 잔부 모폴로지가 부가된 0.005 중량% 특수 블랙(Special Black) 5(50 nm) 나노입자를 갖는 AT-1 재활성화 처리제를 나타낸 주사전자 현미경 이미지이다. 이미지는 하기를 나타낸다:

도 9는 높은 및 낮은 습도 조건 하에서 적용될 때 잔부 모폴로지가 부가된 0.01 중량% 특수 블랙 5(50 nm) 나노입자를 갖는 AT-1 재활성화 처리제를 나타낸 주사전자 현미경 이미지이다. 이미지는 하기를 나타낸다:

도 10은 높은 및 낮은 습도 조건 하에서 적용될 때 잔부 모폴로지가 부가된 0.05 중량% 특수 블랙 5(50 nm) 나노입자를 갖는 AT-1 재활성화 처리제를 나타낸 주사전자 현미경 이미지이다. 이미지는 하기를 나타낸다:

도 11 내지 도 13은 낮은 습도 조건 하에서 적용된 상이한 표면 처리를 사용하여 상이한 양의 청색 페인트 제거를 나타낸 휠링 아암 강우 침식 결과이다. 이미지는 하기를 나타낸다:

● 재활성화 처리제 없는 경우 상당한 청색 페인트 제거.

● 백색 코팅이 AT-1로 재활성화될 때 처리되지 않은 것에 비해 낮은 페인트 제거.

● AT-1이 나노입자를 포함하도록 개질될 때 더 적은 페인트 제거.

실시예

본 개시내용의 양태는 하기 비제한적인 예를 참고로 하여 기술된다. 실시예에서 상표명으로 언급되는 제품의 세부사항은 하기와 같다:

Al 2024-T3 클래드 - [항공우주 적용에서 통상적으로 사용되는 알루미늄의 등급]

Ardrox 1250 - [하이드록시에탄 포스폰산, 카륨 하이드록시에탄 포스포네이트, 및 1차 알코올 에톡실레이트를 함유한 중간 정도의 산성 세정 물질; Chemetall로부터]

AC-131-CB - [금속 유사 알루미늄을 위한 비-크롬화된 전환 코팅(수계, 지르코늄 n-프로폭사이드, 3-글리시독시프로필) 트리메톡시실란 졸겔), 3M]

PPG Desothane HS/DHS - [고고형물 폴리우레탄 코팅, PPG Aeropsace PRC-DeSoto]

CA8000/B7084X - [PPG Desothane HS/DHS 코팅의 백색 폴리우레탄 베이스 성분, PPG Aeropsace PRC-DeSoto]

CA8000/B707X - [PPG Desothane HS/DHS 코팅의 회색 폴리우레탄 베이스 성분, PPG Aeropsace PRC-DeSoto]

CA8000/B50103X - [PPG Desothane HS/DHS 코팅의 청색 폴리우레탄 베이스 성분, PPG Aeropsace PRC-DeSoto]

CA8000C - [PPG Desothane HS/DHS 코팅의 유기 희석제 성분. 실시예에서 "C"로서 지칭됨]

CA8000C2 - [첨가된 코팅 유기주석 촉매를 함유한 PPG Desothane HS/DHS 코팅의 유기 희석제 성분. 실시예에서 "C2"로서 지칭됨]

AT-1 - [Sur-Prep AP-1로서 Zip-Chem에 의해 공급된 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르/n-프로판올 용매 재활성제 중 테트라-n-프로필지르코네이트]

13쪽 및 표 1 및 표 2에 나열된 무기 나노입자는 BYK Additives & Instruments 또는 Sigma Aldrich로부터 공급되었다. 카본 블랙(예를 들어, 특수 검정색(Special Black) 5 및 특수 검정색 100)은 Evonik Degussa로부터 공급되었다.

비제한적인 실시예 1 내지 14에서 사용되는 나노입자는 하기에 명시된 바와 같이 공급되었다:

시험을 위한 실시예를 준비하기 위해 하기 절차가 이용되었다.

기판 SIJA 패널/강우 침식 호일을 제조함

실시예에서 사용되는 기판은 Al 2024-T3 클래드이었으며, 기판은 다른 금속, 금속 합금 또는 복합체 물질, 또는 상기에 기술된 바와 같은 다른 실질적으로 비탄성 또는 강성 기판으로 용이하게 변경될 수 있다.

알루미늄 기판의 경우에:

a. 세정. 세정은 i) 표면 상에 와이퍼(wiper)로 러빙 용매(rubbing solvent), 예를 들어, 메틸 프로필 케톤으로 수행하고 이후에 깨끗한 와이퍼로 철저히 건조시킴으로써 또는 ii) Chemetall Pace B-82와 같은 알칼리성 세정제를 사용하고 3M Scotchbrite™ #7447과 같은 매우 미세한 마모 패드로 문질러주고 이후에 잔부를 제거하기 위해 철저히 세정함으로써 수행될 수 있다.

b. 탈산소화. 탄산소화는 i) 매우 미세한 마모 알루미늄 옥사이드 패드로 마모하고 잔여 연마 분말을 다량의 물로 세정함으로써 또는 ii) Chemetall에 의한 Ardox 1250과 같은 산 세정제를 적용하고 패널을 10 내지 20분 동안 습윤 상태로 유지시키고, 이후에 다량의 물로 세정함으로써 수행될 수 있다.

c. 전환 코트를 적용함. 전환 코트는 부식 억제제를 함유할 수 있다. 여기에서 사용되는 전환 코트는 3M에 의한 AC-131-CB이다. 전환 코트는 제조업체 설명서에 의해 적용되어야 한다.

프라이머를 적용함

복합물 또는 알루미늄의 경우에, 30 내지 60%RH 및 65℉ 내지 85℉에서 제조업체 설명서에 따라 0.4 mil(10 마이크론) 내지 1.5 mil(38 마이크론) 건조 필름 두께(dft)에서 내부식성에 도움을 주기 위해 첨가제가 임의적으로 도입된 통상적인 항공우주 에폭시 기반 프라이머를 작용하여 주변 조건에서 1 내지 24시간 동안 경화시켰다. 시험에서 사용되는 모든 패널/호일은 알루미늄이었다.

제1 유기 페인트 코팅(제1 톱코트)을 제조함

폴리우레탄 톱코트(예를 들어, CA8000/B70846X 베이스를 함유한 PPG Desothane HS 톱코트, 즉 백색 칼라의 이러한 톱코트는 BAC 70846으로서 지정됨, 사용되는 희석제는 PPG Aerospace PRC-DeSoto Desothane HS CA8000C 및 CA8000C2 희석제 성분을 포함함. 활성제 성분은 CA8000B임)를 적용한다.

a. 2.0 내지 4.0 mil(50 내지 100 마이크론)에서, 적용은 통상적으로, 65℉ 내지 95℉에서, 일반적으로 약 75℉에서 및 70%RH 이하에서의 상대 습도에서 수행된다. 적용은 일반적으로, 92 내지 94 노즐을 갖는 Binks M1-H HVLP 건 또는 1.4 첨단을 갖는 DeVilbiss Compact Gravity과 같은, HVLP 분무 건을 이용한 것이다.

b. 제1 톱코트를 플래싱함. 용매를 통상적으로 1시간 동안 및 톱코트 적용과 동일한 조건에서, 톱코트 패널/호일에서 플래싱하였다.

c. 제1 톱코트를 경화시킴. 톱 코팅된 패널/호일을 실시에에서 명시된 조건 하에서 경화시켰다. 이러한 조건은 3 내지 18% RH의 상대 습도와 함께 120F이고, 이후에, 통상적으로 1일 내지 14일 동안 주변 조건(예를 들어, 75℉ 및 30 내지 60% RH)에서의 후경화이다.

제1 톱코트를 테이핑함

i. SIJA 패널: 이의 제거 시에 페인트 에지를 형성하기 위해 제1 톱코트를 3M 비닐 테이프(#471)를 갖는 쿠폰의 중간을 통해 테이핑 후에 프로모터 및 제2 톱코트로 오버코팅하였다. 이러한 에지는 SIJA(Single Impact Jet Apparatus) 분석을 위한 충격 타겟이었다.

ii. 강우 침식 호일: 오버-코팅 이전에 제1 톱코트 층의 경화 후에, 호일의 전면(둥근면(bullnose))을 마스킹하였다(Intertape Polymer Group, PG-777 테이프). 오버코트를 적용하고 경화시킨 후에, 테이프를 제거하였다.

재활성화 처리제를 제조함

a. 재활성화 처리제를 혼합함. 4가지 방법: 나노입자가 분말화된 형태를 갖는 경우에 방법 i 및 ii를 사용하였다. 나노입자가 사전-분산된 형태를 갖는 경우에 방법 iii 및 iv를 사용하였다. 카본 블랙 유기 분말 나노입자는 방법 i 및 ii를 사용하였다. 지르코늄 옥사이드 무기 나노입자는 방법 i을 사용하였다. 사전-분산된 무기 입자는 방법 iii 및 iv를 사용하였다. AT-1을 알코올:디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르 용매 혼합물 중, 1 내지 8% 표면 교환제 또는 에스테르교환제, 예를 들어, 지르코네이트 또는 티타네이트를 사용하여 제조하였다. AT-1의 통상적인 제조는 적용 전에 함께 혼합된 2개의 용액(파트 A 및 파트 B)을 제조하는 것을 포함한다. 파트 B는 통상적으로, 에테르/알코올 용매 혼합물을 함유하며, 파트 A는 알코올 중에 용해된 표면 또는 에스테르교환제를 포함한다. 사용된 용매는 무수이며, 물이 존재하는 지르코네이트 또는 티타네이트의 경우 소량, 예를 들어, 미량의 800 ppm 이하로 존재하는 한, 용매 중에 존재하는 물은 처리의 활성 손실 없이 허용될 수 있다. 파트 A 및 파트 B를 적용 전에(쉐이킹/교반과 함께) 합하고, 2개의 부분을 합하기 전에 파트 A 또는 파트 B에, 또는 하기에 기술된 바와 같은 사전혼합된 파트 A 및 파트 B에 나노입자를 첨가하였다;

i. 분말화된 형태: 나노입자를 AT-1 내에 분산시키고 1 내지 5분 동안 초음파처리하여 "번들(bundle)"의 카본 블랙 또는 아연 옥사이드 분말 나노입자가 분산됨을 확인하였다. 실온에서 초음파 수욕 내에 시일링된 유리 바이알 용기를 배치시키고 이후에 수욕을 작동시킴으로써 이를 수행하였다.

ii. 분말화된 형태: AT-1의 파트 B에서 나노입자를 초음파로 1 내지 5분 동안 분산시킨다. 이후에, 파트 B 내에 AT-1 파트 A를 초음파 없이 첨가하고, 적어도 1분 동안 흔들어주거나 혼합한다.

iii. 사전-분산된 형태: AT-1 내에 사전-분산된 나노입자를 첨가하고, 적어도 1분 동안 손으로 또는 믹서로 흔들어 준다.

iv. 사전-분산된 형태: AT-1의 파트 B에 사전-분산된 나노입자를 첨가하고 적어도 1분 동안 손으로 또는 믹서로 흔들어 준다. 이후에, 파트 B 내에 AT-1의 파트 A를 첨가하고, 적어도 1분 동안 손으로 또는 믹서로 흔들어 준다.

b. 재활성화 처리제를 적용함. 재활성화 처리제의 적용 이전에 제1 톱코트 또는 임의의 다른 사전-처리 또는 재활성화 처리제의 세정 또는 세척이 필요치 않다. 재활성화 처리제를 68℉ 내지 77℉에서 실시예에서 명시된 수증기압 및 상대 습도에서 적용하였다(통상적으로 대략 20%의 상대 습도에 해당하는 5 mb 미만의 수증기압 또는 70℉ 미만). 적용은 일반적으로, HVLP 분무 건, 예를 들어, 92 내지 94 노즐을 갖는 Binks M1-H HVLP 건 또는 1.4 첨단을 갖는 Devilbiss Compact Gravity을 이용한 것이다.

c. 건식 재활성화 처리제. 재활성화 처리제를 실시예에서 명시된 바와 같은 재활성화 처리제 적용의 온도 및 상대 습도에서 2시간(30분 내지 1일) 동안 건조시켰다.

추가 코팅(제2 톱코트)을 제조함

a. 오버코트를 적용함. 3.5 내지 5.0 mil(85 내지 125 마이크론)에서 폴리우레탄 톱코트(예를 들어, PPG Desothane HS 톱코트 함유 CA8000/B50103X 베이스 - BAC 50103 또는 PPG Desothane HS 톱코트 CA8000/B707X 베이스 회색으로서 명명된 청색의 이러한 톱코트)의 적용. 적용은 통상적으로, 65℉ 내지 85℉에서, 일반적으로 약 75℉에서, 및 통상적으로 프로모터 적용과 동일한 상대 습도에서 수행된다. 적용은 일반적으로, HVLP 분무 건, 예를 들어, 92 또는 94 노즐을 갖는 Binks M1-H HVLP 건 또는 1.4 첨단을 갖는 DeVilbiss Compact Gravity을 이용한 것이다.

b. 제2 톱코트를 플래싱함. 용매를, 통상적으로 1시간 동안 그리고 제2 톱코트 적용과 동일한 조건에서, 톱코트 패널/호일로부터 플래싱하였다.

c. 제2 톱코트를 경화시킴. 톱 코팅된 패널/호일을 실시예에서 명시된 조건 하에서 경화시킨다. 이러한 조건은 3 내지 24시간 동안 120℉에서 3 내지 18% RH의 상대 습도이다. 후경화는 통상적으로 시험 전에 7 내지 14일 동안 주변 조건(예를 들어, 75℉ 및 30 내지 60% RH)에서 수행된다.

SIJA 패널/강우 침식 호일로부터 시험 전에 테이프를 제거하였다.

접착력 시험 방법

하기 표는 시험을 위해 사용되는 장비 및 조건을 상세히 설명한 것이다.

실시예 1 내지 13

하기 표 1은 실시예 1내지 4의 시험 결과를 기술한 것이다. 모든 쿠폰은 Singe Impact Jet Apparatus(SIJA)에서 시험되었다.

표 1

하기 표 2는 실시예 5 내지 13의 시험 결과를 기술한 것이다. 모든 재활성화 처리제는 76.5℉, 9.4% RH(2.9 mb)에서 적용된다. 모든 호일은 휠링 아암 강우 침식에서 시험되었다.

표 2

실시예 14

칼라에 대한 나노입자 효과

재활성제 없는 경우와 재활성제 간의 델타 E 비교

페인트 시스템: AkzoNobel에 의한 Aerodur 3001/3002 (폴리우레탄) 베이스코트-클리어코트 시스템.

나노입자를 갖는 또는 이를 가지지 않는 AT-1은 베이스코트와 클리어코트 사이에 적용된다.

● AT-1로 색 변이가 없거나 단지 약간 변이됨

● 나노입자가 예상되는 최대 농도로 첨가될 때 추가적인 색 변이가 없거나 단지 약간 변이됨

● 농도는 나노입자 중량에 의한 것이고 분산 중량에 의한 것이 아니다. 나노입자는 제조업체로부터 20 내지 50 중량% 분산물로 제공된다.

이러한 실시예는 처리가 베이스코트의 칼라를 크게 이동시키지 않으면서 착색된 베이스코트 및 상부 상에 부가된 후속 클리어코트와 함께 사용될 수 있음을 나타낸다. 물론, 이는 톱코트가 또한 착색된 경우에 문제가 되지 않는다. 클리어 톱코트를 필요로 하는 코팅의 경우에, 카본 블랙 이외의 나노입자는 사용될 필요는 없다.

임의의 종래 기술 간행물이 본원에 언급되는 경우에, 이러한 참조문헌은 간행물이 당해 분야의 통상적인 일반 지식의 일부를 형성한다는 인정을 구성하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

문맥이 표현 언어 또는 필수적인 의미로 인해 달리 요구하는 경우를 제외하고, 하기의 청구범위에서 및 상기 양태의 설명에서, 단어 "포함하다" 또는 "포함하는"과 같은 변형예는 포괄적인 의미로, 즉, 기술된 특징의 존재를 기술하기 위해 사용되지만, 본 개시내용의 다양한 양태에서 추가 특징의 존재 또는 부가를 배제하지 않는 것으로 사용된다.

광범위하게 기술된 바와 같이 본 개시내용의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 특정 양태에 도시된 바와 같이 본 개시내용에 대한 다양한 변형 및/또는 개질이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에 의해 인식될 것이다. 이에 따라, 본 양태는 모든 측면에서 예시적이고 제한적이지 않는 것으로 여겨져야 한다.

Claims

기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅의 표면을 재활성화시키는 방법으로서,
상기 유기 페인트 코팅에 표면 처리제(surface treatment)를 적용하는 단계로서, 상기 표면 처리제는 용매, 나노입자, 첨가제, 및 티타네이트, 지르코네이트 및 이들의 킬레이트 중 적어도 하나로부터 선택된 표면 교환제(surface exchange agent)로 이루어진 단계를 포함하는 방법.
기판 상에 배치된 유기 페인트 코팅에 대한 코팅의 접착을 촉진시키는 방법으로서,
재활성화된 유기 페인트 코팅을 형성하기 위해 상기 유기 페인트 코팅에 표면 처리제를 적용하는 단계로서, 상기 표면 처리제는 용매, 나노입자, 첨가제, 및 티타네이트, 지르코네이트 및 이들의 킬레이트 중 적어도 하나로부터 선택된 표면 교환제로 이루어진 단계; 및
상기 재활성화된 유기 페인트 코팅 상에 제2 코팅을 증착시키는 단계를 포함하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 용매, 제제(agent), 나노입자, 및 첨가제가 혼합물로서 유기 페인트 코팅에 적용되는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 방법이 약 10 내지 35℃의 온도에서의 5 mb 미만의 수증기 분압(partial water vapor pressure)의 습도에서 수행되는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 용매가 케톤, 알코올, 에테르, 또는 이들의 조합물로부터 선택된 유기 용매인 방법.
제5항에 있어서, 유기 용매가 글리콜, 글리콜 에테르, 알코올, 글리콜 모노에테르 알코올, 또는 이들의 조합물인 방법.
제6항에 있어서, 유기 용매가 글리콜 디에테르:C_1-6 알코올 또는 C_1-4 알코올인 에테르:알코올 조합물(combination)인 방법.
제7항에 있어서, 글리콜 디에테르가 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르이며, C_1-4 알코올이 이소프로판올 및/또는 n-프로판올인 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 용매가 재활성화 처리제의 총 중량을 기준으로 하여 약 90% 내지 약 99%의 양으로 존재하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 교환제가 C_1-10 알킬 티타네이트, C_1-10 알킬 지르코네이트, 또는 이의 킬레이트인 방법.
제10항에 있어서, C_1-10 알킬 티타네이트 또는 이의 킬레이트가 테트라-n-프로필티타네이트이거나, C_1-10 알킬 지르코네이트 또는 이의 킬레이트가 테트라-n-프로필지르코네이트인 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 교환제가 재활성화 처리제의 총 중량을 기준으로 하여 약 1% 내지 약 8%의 양으로 존재하는 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 나노입자가 약 1 내지 약 160 nm의 입자 크기를 갖는 방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 나노입자가 탄소 기반 나노입자 또는 금속 옥사이드 나노입자인 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 나노입자가 카본 블랙, 지르코늄 옥사이드, 알루미늄 옥사이드, 및 실리콘 옥사이드 중 적어도 하나로부터 선택되는 방법.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 나노입자가 재활성화 처리제의 총 중량을 기준으로 하여 약 0.5% 미만의 양으로 존재하는 방법.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 첨가제가 레올로지 개질제(rheology modifier), 습윤제, 계면활성제, 분산제, 소포제, 레벨링제(levelling agent), 착색제, 및 부식방지제 중 적어도 하나로부터 선택되는 방법.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 첨가제가 착색제 및 부식방지제 중 적어도 하나로부터 선택되는 방법.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 첨가제가 재활성화 처리제의 총 중량을 기준으로 하여 약 10% 미만의 양으로 존재하는 방법.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 포뮬레이션(formulation)이 용액 또는 에멀젼인 방법.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 실질적으로 비탄성 패널(inelastic panel)인 방법.
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 금속, 금속 합금, 또는 복합체 물질인 방법.
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 페인트 코팅의 표면을 건조시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 페인트 코팅의 색 변이(color shift)(ΔE)가, 제2 코팅이 상기 유기 페인트 코팅의 표면에 적용된 후에 측정될 때, 1 미만인 방법.
추가 코팅에 대한 유기 페인트 코팅의 접착을 촉진시키기 위해 기판 상에 존재하는 유기 페인트 코팅의 표면을 재활성화시키기 위한 표면 처리제 포뮬레이션(surface treatment formulation)으로서,
상기 포뮬레이션은
(a) 티타네이트, 지르코네이트, 또는 이의 킬레이트로부터 선택된 표면 교환제;
(b) 용매;
(c) 나노입자; 및
(d) 상기 포뮬레이션의 총 중량을 기준으로 하여 약 10 중량% 미만의 양으로 존재하는 첨가제로 이루어지는, 표면 처리제 포뮬레이션.
제25항에 있어서,
(a) 표면 교환제가 포뮬레이션의 총 중량%를 기준으로 하여 약 8 중량% 미만의 양으로 존재하며;
(b) 용매가 포뮬레이션의 총 중량%를 기준으로 하여 적어도 약 85 중량%의 양으로 존재하며;
(c) 나노입자가 포뮬레이션의 총 중량%를 기준으로 하여 약 2 중량% 미만의 양으로 존재하며;
(d) 첨가제가 포뮬레이션의 총 중량%를 기준으로 하여 약 10 중량% 미만의 양으로 존재하는, 표면 처리제 포뮬레이션.
제25항 또는 제26항에 있어서, 표면 교환제가 포뮬레이션의 총 중량을 기준으로 하여 약 1% 내지 약 7%의 양으로 존재하는, 표면 처리제 포뮬레이션.
제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 포뮬레이션 용매가 포뮬레이션의 총 중량을 기준으로 하여 약 95% 내지 약 98%의 양으로 존재하는, 표면 처리제 포뮬레이션.
제25항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 나노입자가 포뮬레이션의 총 중량을 기준으로 하여 약 1% 미만의 양으로 존재하는, 표면 처리제 포뮬레이션.
제25항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 첨가제가 포뮬레이션의 총 중량을 기준으로 하여 약 5% 미만의 양으로 존재하는, 표면 처리제 포뮬레이션.
제25항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 표면 교환제 또는 에스테르교환제가 C_1-10 알킬 티타네이트 또는 이의 킬레이트 또는 C_1-10 알킬 지르코네이트 또는 이의 킬레이트인, 표면 처리제 포뮬레이션.
제31항에 있어서, C_1-10 알킬 티타네이트 또는 이의 킬레이트가 테트라-n-프로필티타네이트이거나, C_1-10 알킬 지르코네이트 또는 이의 킬레이트가 테트라-n-프로필지르코네이트인, 표면 처리제 포뮬레이션.
제25항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 용매가 케톤, 알코올, 에테르 또는 이들의 조합물로부터 선택된 유기 용매인, 표면 처리제 포뮬레이션.
제33항에 있어서, 유기 용매가 글리콜, 글리콜 에테르, 알코올, 글리콜 모노에테르 알코올 또는 이들의 조합물인, 표면 처리제 포뮬레이션.
제33항에 있어서, 유기 용매가 에테르:알코올 조합물인, 표면 처리제 포뮬레이션.
제35항에 있어서, 에테르:알코올 조합물이 글리콜 디에테르:C_1-6 알코올 또는 C_1-4 알코올인, 표면 처리제 포뮬레이션.
제36항에 있어서, 글리콜 디에테르가 디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르이며, C_1-4 알코올이 이소프로판올 및/또는 n-프로판올인, 표면 처리제 포뮬레이션.
제25항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 나노입자가 약 1 내지 약 160 nm의 입자 크기를 갖는, 표면 처리제 포뮬레이션.
제25항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 나노입자가 탄소 기반 나노입자 또는 금속 옥사이드 나노입자인, 표면 처리제 포뮬레이션.
제39항에 있어서, 나노입자가 카본 블랙, 지르코늄 옥사이드, 알루미늄 옥사이드, 및 실리콘 옥사이드 중 적어도 하나로부터 선택되는, 표면 처리제 포뮬레이션.
제25항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 첨가제가 레올로지 개질제, 습윤제, 계면활성제, 분산제, 소포제, 레벨링제, 착색제, 및 부식방지제 중 적어도 하나로부터 선택되는, 표면 처리제 포뮬레이션.
제41항에 있어서, 첨가제가 착색제 및 부식방지제 중 적어도 하나로부터 선택되는, 표면 처리제 포뮬레이션.
제25항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 포뮬레이션이 용액 또는 에멀젼인, 표면 처리제 포뮬레이션.
제43항에 있어서, 부수적 불순물(incidental impurity) 이외에, 포뮬레이션이
디프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 및 이소프로판올 및 n-프로판올 중 적어도 하나를 포함하는 용매;
테트라-n-프로필 티타네이트 및 테트라-n-프로필 지르코네이트 중 적어도 하나의 표면 교환제;
카본 블랙, 지르코늄 옥사이드, 알루미늄 옥사이드 및 실리콘 옥사이드 중 적어도 하나의 나노입자; 및
레올로지 개질제, 습윤제, 계면활성제, 분산제, 소포제, 레벨링제, 착색제, 및 부식방지제 중 적어도 하나의 첨가제로 이루어지는, 표면 처리제 포뮬레이션.
제25항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 포뮬레이션이, 상기 포뮬레이션이 유기 페인트 코팅 상에 배치되고 추가 코팅이 상기 유기 페인트 코팅의 표면 상에 배치될 때, 1 미만의 색 변이(ΔE)을 갖는, 표면 처리제 포뮬레이션.
제45항에 있어서, 추가 코팅이 클리어코트(clearcoat)인, 표면 처리제 포뮬레이션.