KR20190130041A - 코팅 조성물, 이로부터 형성된 유전체성 코팅, 및 유전체성 코팅의 제조 방법 - Google Patents

코팅 조성물, 이로부터 형성된 유전체성 코팅, 및 유전체성 코팅의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유전체성 코팅을 제조하기 위한 분말 코팅 조성물에 관한 것이다. 상기 분말 코팅 조성물은 하기를 포함한다: (a) 에폭시 작용성 중합체; (b) 상기 에폭시 작용성 중합체에 반응성이고 100 mg KOH/g 미만의 산가를 갖는 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체; 및 (c) 상기 에폭시 작용성 중합체에 반응성인 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체. 또한, 착색제가 존재하는 경우, 상기 분말 코팅 조성물은 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 35 중량% 이하의 착색제를 포함한다.

Description

코팅 조성물, 이로부터 형성된 유전체성 코팅, 및 유전체성 코팅의 제조 방법
관련 출원의 상호 참조
본원은 그 전체가 본원에 참고로 포함된 미국 가출원 제62/483,035호(출원일: 2017년 4월 7일)를 우선권 주장한다.
기술분야
본 발명은 코팅 조성물, 상기 코팅 조성물로부터 형성된 유전체성 코팅, 및 유전체성 코팅의 제조 방법에 관한 것이다.
기판, 예컨대 금속 기판(금속 전기 부품 포함)은 절연 특성을 제공하는 고 절연 내력 물질에 의해 흔히 보호된다. 예를 들어, 부품은 유전체성 코팅에 의해 코팅되어 절연 특성을 제공한다. 유전체성 코팅이 절연 특성을 제공할 수 있지만, 낮은 필름 두께에서 양호한 절연 특성을 수득하는 것은 어렵다. 따라서, 낮은 필름 두께에서 양호한 전기 절연을 제공하도록 개선된 유전체성 코팅을 개발하는 것이 바람직하다.
본 발명은 유전체성 코팅의 제조를 위한 분말 코팅 조성물에 관한 것이다. 상기 분말 코팅 조성물은 하기를 포함한다: (a) 에폭시 작용성 중합체; (b) 상기 에폭시 작용성 중합체에 반응성이고 100 mg KOH/g 미만의 산가를 갖는 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체; 및 (c) 상기 에폭시 작용성 중합체에 반응성인 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체. 또한, 착색제가 존재하는 경우, 상기 분말 코팅 조성물은 상기 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 35 중량% 이하의 착색제를 포함한다.
또한, 본 발명은 전술된 코팅 조성물로부터 형성된 코팅으로 코팅된 기판에 관한 것이다. 상기 코팅은 8 mil 미만의 건조 필름 두께에서 2.5 kV 초과의 절연 내력을 갖는다.
또한, 본 발명은 (a) 전술된 분말 코팅 조성물을 기판의 적어도 일부 위에 도포하는 단계, 및 (b) 상기 분말 코팅 조성물을 경화시켜 코팅을 형성하는 단계를 포함하는 유전체성 코팅의 형성 방법에 관한 것이다. 이로부터 형성된 코팅은 8 mil 미만의 건조 필름 두께에서 2.5 kV 초과의 절연 내력을 갖는다.
하기 상세한 설명을 위해, 분명히 반대로 명시된 경우를 제외하고, 본 발명이 다양한 대안적 변형 및 단계 순서를 가정할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 임의의 작업 실시예 이외에, 또는 달리 지시된 경우, 예를 들어 본원 및 청구범위에 사용된 성분의 양을 표현하는 모든 숫자는 모든 경우 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 하기 명세서 및 첨부된 청구범위에 제시된 수치 파라미터는 근사치이며, 이는 본 발명에 의해 수득할 바람직한 특성에 따라 변할 수 있다. 청구범위에 대한 균등론의 적용을 제한하지 않거나 최소로 제한하려는 시도로서, 각각의 수치 파라미터는 적어도 기록된 유효 숫자의 자리수의 숫자를 고려하고 통상의 반올림 기법을 적용함으로써 해석되어야 한다.
본 발명의 넓은 범위에 제시된 수치 범위 및 파라미터는 근사치이나, 특정 실시예에 제시된 수치 값은 가능한 한 정확하게 기록되어야 한다. 그러나, 임의의 수치 값은 각각의 실험 측정에서 발견되는 표준 편차로부터 필연적으로 발생한 특정 오차를 본질적으로 함유한다.
또한, 본원에 언급된 임의의 수치 범위는 그 안에 포괄되는 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "1 내지 10" 범위는 언급된 최소 값인 1과 언급된 최대 값인 10 사이(최소 값인 1 및 언급된 최대 값인 10을 포함함)의 모든 하위 범위를 포함한다, 즉, 1 이상의 최소 값 및 10 이하의 최대 값을 갖는다.
본원에서, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 단수형의 사용은 복수형을 포함하고, 복수형은 단수형을 포함한다. 또한, 본원에서, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, "또는"은, "및/또는"이 특정 경우에 명백히 사용될 수 있지만, "및/또는"을 포함한다. 또한, 본원에서, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 단수형의 사용은 "하나 이상"을 의미한다. 예를 들어, 중합체, 분말 코팅 조성물 등은 하나 이상의 임의의 이들 항목을 지칭한다.
지시된 바와 같이, 본 발명은 고 절연 내력 코팅을 제조하기 위한 분말 코팅 조성물에 관한 것이다. 본원에 사용된 "분말 코팅 조성물"은 액체 형태와 대조적으로 고체 미립자 형태로 구현된 코팅 조성물을 지칭한다. 따라서, 본원에 기재된 성분은 합해져 경화성 고체 미립자 분말 코팅 조성물을 형성할 수 있다. 예를 들어, 본원에 기재된 코팅 조성물을 형성하는 성분은 자유 유동성인 경화성 고체 미립자 분말 코팅 조성물로 합해질 수 있다. 경화성 고체 미립자 분말 코팅 조성물과 관련하여 본원에 사용된 용어 "자유 유동성"은 개별적 입자 사이에 최소 군집 또는 응집을 갖는 고체 미립자 분말 조성물을 지칭한다.
또한, "유전체성 코팅"은 전기 절연성인 코팅을 지칭한다. 본원에 추가로 상세히 기재될 바와 같이, 본 발명의 유전체성 코팅은 Sefelec Dielectrimeter RMG12AC-DC에 의해 ASTM D149-09 하이팟(Hipot) 시험에 따라 측정시 2.5 kV 초과의 절연 내력을 제공할 수 있다.
본 발명에 따라, 유전체성 코팅을 제조하기 위한 분말 코팅 조성물은 하기를 포함한다: (a) 에폭시 작용성 중합체; (b) 상기 에폭시 작용성 중합체에 반응성이고 100 mg KOH/g 미만의 산가를 갖는 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체; 및 (c) 상기 에폭시 작용성 중합체에 반응성인 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체. 에폭시 작용성 중합체, 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체 및 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체가 반응하여 하이드록시 작용성 반응 생성물을 형성할 수 있음이 이해된다.
본원에 사용된 용어 "중합체"는 올리고머, 단독중합체(예를 들어 단일 단량체 종으로부터 제조됨), 공중합체(예를 들어 2개 이상의 단량체 종으로부터 제조됨) 및 그래프트 중합체를 지칭한다. 용어 "수지"는 "중합체"와 상호교환적으로 사용된다. 또한, 용어 "가교제"는, 다른 작용기에 반응성인 2개 이상의 작용기를 포함하며 2개 이상의 단량체 또는 중합체 분자를 화학적 결합을 통해 결합시킬 수 있는 분자를 지칭한다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 분말 코팅 조성물은 2개 이상의 상이한 폴리-카복시산 작용성 중합체, 즉, (i) 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체; 및 (ii) 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체를 포함한다. 본원에 사용된 바와 같이, "폴리-카복시산 작용성 중합체"는 2개 이상의 카복시산 작용기를 갖는 중합체를 지칭한다.
본 발명의 분말 코팅 조성물에 사용된 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체는 100 mg KOH/g 미만 또는 80 mg KOH/g 미만의 산가를 가질 수 있다. 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체는 또한 60 mg KOH/g 이상의 산가를 가질 수 있다. 또한, 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체는 예를 들어 60 내지 100 mg KOH/g 또는 60 내지 80 mg KOH/g의 산가를 가질 수 있다. 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체는 예를 들어 다양한 물질, 예컨대 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)로부터 형성될 수 있다.
폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체는 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 20 중량% 이상, 25 중량% 이상, 30 중량% 이상, 35 중량% 이상 또는 40 중량% 이상을 차지할 수 있다. 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체는 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 60 중량% 이하 또는 50 중량% 이하를 차지할 수 있다. 또한, 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체는 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 20 내지 60 중량% 또는 30 내지 50 중량%과 같은 범위 내의 양을 차지할 수 있다.
지시된 바와 같이, 분말 코팅 조성물은 또한 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체를 포함한다. 본원에 사용된 "(메트)아크릴레이트" 등의 용어는 아크릴레이트 및 상응하는 메타크릴레이트 둘 모두를 지칭한다. 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체는 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 0.05 중량% 이상, 0.1 중량% 이상, 0.5 중량% 이상, 1 중량% 이상 또는 2 중량% 이상을 차지할 수 있다. 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체는 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 10 중량% 이하, 5 중량% 이하 또는 3 중량% 이하를 차지할 수 있다. 또한, 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체는 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 0.05 내지 10 중량%, 0.1 내지 5 중량% 또는 1 내지 3 중량%와 같은 범위 내의 양을 차지할 수 있다.
폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체 및 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체는 분말 코팅 조성물에서 합해져 목적하는 중량비를 제공할 수 있다. 예를 들어, 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체 및 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체는 분말 코팅 조성물에서 합해져 1:1 이상, 5:1 이상, 10:1 이상, 15:1 이상 또는 20:1 이상의 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체 대 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체의 중량비를 제공할 수 있다.
또한, 분말 코팅 조성물은 비제한적으로 카복시산 작용성 폴리우레탄 중합체, 폴리아미드 중합체, 폴리에터 중합체, 폴리실록산 중합체, 비닐 수지, 및 이들의 공중합체 및 이들의 조합을 포함하는 추가적 카복시산 작용성 중합체를 포함할 수 있다. 또한, 전술된 임의의 카복시산 작용성 중합체는 비제한적으로 아민 기, 하이드록시 기, 티올 기, 카바메이트 기, 아미드 기, 우레아 기 및 이들의 조합을 포함하는 임의의 다양한 추가적 작용기를 가질 수 있다. 대안적으로, 본 발명의 분말 코팅 조성물은 이러한 추가적 폴리-카복시산 작용성 중합체를 미함유할 수 있다.
카복시산 작용성 중합체의 총량은 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 20 중량% 이상, 30 중량% 이상 또는 40 중량% 이상을 차지할 수 있다. 카복시산 작용성 중합체의 총량은 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 70 중량% 이하, 60 중량% 이하 또는 50 중량% 이하를 차지할 수 있다. 또한, 카복시산 작용성 중합체의 총량은 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 20 내지 70 중량%, 30 내지 60 중량% 또는 40 내지 50 중량%과 같은 범위 내의 양을 차지할 수 있다.
또한, 카복시산 작용성 중합체는 재활용된 물질로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 분말 코팅 조성물은 1회 이상 재활용된 물질로부터 제조된 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터를 포함할 수 있다. 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터를 형성하는 데 사용할 수 있는 재활용된 물질의 비제한적인 예는 재활용된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)이다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 분말 코팅 조성물은 또한 적어도 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체 및 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체에 반응성인 에폭시 작용성 중합체를 포함한다. 에폭시 작용성 중합체가 2개 이상의 에폭시 작용기를 포함하며 카복시산 작용성 중합체와 반응시 가교제로서 작용하는 것이 이해된다. 적합한 에폭시 작용성 중합체의 비제한적인 예는 비제한적으로 비스페놀 A의 다이글리시딜 에터, 다가 알코올의 폴리글리시딜 에터, 폴리카복시산의 폴리글리시딜 에스터 및 이들의 조합을 포함한다. 또한, 적합한 에폭시 수지의 비제한적인 예는 난야 플라스틱스(NanYa Plastics)로부터 상표 NPES-903 하에 상업적으로 입수가능하고 헥시온(Hexion)으로부터 상표 EPON(상표) 2002 및 EPON 2004(상표) 하에 상업적으로 입수가능하다.
에폭시 작용성 중합체는 500 이상 또는 700 이상의 당량을 가질 수 있다. 또한, 에폭시 작용성 중합체는 1000 이하 또는 5100 이하의 당량을 가질 수 있다. 에폭시 작용성 중합체는 500 내지 5100 또는 700 내지 1000 범위 내의 당량을 가질 수 있다. 본원에 사용된 "당량"은 작용기의 수로 나눈 수지의 중량 평균 분자량을 지칭한다. 이와 같이, 에폭시 작용성 중합체의 당량은 에폭시 수지의 중량 평균 분자량을 에폭사이드 기, 및 에폭사이드가 아닌 임의의 다른 임의적 작용기의 총 수로 나눔으로써 계산된다. 또한, 중량 평균 분자량은 워터스(Waters) 410 시차 굴절계(RI 검출계)를 사용하여 워터스 2695 분리 모듈에 의해 측정시 800 내지 900,000 달톤의 선형 폴리스티렌 기준물에 대한 겔투과 크로마토그래피에 의해 결정된다. 테트라하이드로퓨란(THF)을 1 ml/분의 유속으로 용리제로서 사용하고, 2개의 PLgel Mixed-C(300×7.5 mm) 컬럼을 분리를 위해 사용하였다.
에폭시 작용성 중합체가 하나 이상의 유형의 에폭시 작용성 중합체를 포함할 수 있음이 이해된다. 다수의 에폭시 작용성 중합체가 사용될 때, 다수의 에폭시 작용성 중합체는 동일하거나 상이한 당량을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 에폭시 작용성 중합체는 제2 에폭시 작용성 중합체의 당량보다 큰 당량을 가질 수 있다. 또한, 에폭시 작용성 중합체는 에폭시 작용기 이외에 추가적 작용기(비제한적으로 전술된 임의의 작용기를 포함함)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 에폭시 작용성 중합체는 에폭시 작용기 이외에 전술된 작용기 중 임의의 하나 또는 모두를 미함유할 수 있다.
에폭시 작용성 중합체는 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 20 중량% 이상, 30 중량% 이상 또는 40 중량% 이상을 차지할 수 있다. 에폭시 작용성 중합체는 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 60 중량% 이하 또는 50 중량% 이하를 차지할 수 있다. 또한, 에폭시 작용성 중합체는 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 20 내지 60 중량%, 30 내지 50 중량% 또는 40 내지 50 중량%와 같은 범위 내의 양을 차지할 수 있다.
또한, 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체 및 에폭시 작용성 중합체는 분말 코팅 조성물에서 합해져 목적하는 중량비를 제공할 수 있다. 예를 들어, 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체 및 에폭시 작용성 중합체는 분말 코팅 조성물에서 합해져 0.5:1 내지 1:0.5, 0.8:1 내지 1:0.8, 0.9:1 내지 1:0.9, 0.95:1 내지 1:0.95, 또는 1:1의 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체 대 에폭시 작용성 중합체의 중량비를 제공할 수 있다.
분말 코팅 조성물의 카복시산 작용성 중합체 및 에폭시 작용성 중합체는 반응하여 하이드록시 작용기를 포함하는 반응 생성물을 형성한다. 반응 생성물은 하나 이상의 하이드록시 기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 반응 생성물은 다수의 펜던트 하이드록시 기, 및 임의적으로 말단 하이드록시 기를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 분말 코팅 조성물은 전술된 하이드록시 작용기를 포함하는 반응 생성물에 반응성인 이소시아네이트 작용성 가교제를 포함할 수 있다. 이소시아네이트 가교제는 예를 들어 증가된 내화학성 및 내마모성을 위해 보다 높은 가교 밀도를 포함하는 추가적 특성을 제공할 수 있다.
이소시아네이트 작용성 가교제는 다양한 유형의 폴리이소시아네이트를 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 폴리이소시아네이트는 지방족 및 방향족 다이소시아네이트 및 고급 작용성 폴리이소시아네이트를 포함할 수 있다. 적합한 폴리이소시아네이트의 비제한적인 예는 이소포론 다이소시아네이트(IPDI), 다이사이클로헥실메탄 4,4'-다이소시아네이트(H12MDI), 사이클로헥실 다이소시아네이트(CHDI), m-테트라메틸자일릴렌 다이소시아네이트(m-TMXDI), p-테트라메틸자일릴렌 다이소시아네이트(p-TMXDI), 에틸렌 다이소시아네이트, 1,2-다이이소시아네이토프로판, 1,3-다이이소시아네이토프로판, 1,6-다이이소시아네이토헥산(헥사메틸렌 다이소시아네이트 또는 HDI), 1,4-부틸렌 다이소시아네이트, 리신 다이소시아네이트, 1,4-메틸렌 비스-(사이클로헥실 이소시아네이트), 톨루엔 다이소시아네이트(TDI), m-자일릴렌다이소시아네이트(MXDI) 및 p-자일릴렌다이소시아네이트, 4-클로로-1,3-페닐렌 다이소시아네이트, 1,5-테트라하이드로-나프탈렌 다이소시아네이트, 4,4'-다이벤질 다이소시아네이트, 1,2,4-벤젠 트라이이소시아네이트, 자일릴렌 다이소시아네이트(XDI) 및 이들의 혼합물 또는 조합을 포함한다.
이소시아네이트 가교제는 차단된 이소시아네이트 작용성 가교제를 포함할 수 있다. "차단된 이소시아네이트"는, 차단제와 반응하는 이소시아네이트 작용기를 가지며 차단제가 외부 자극, 예컨대 열에 노출시 제거될 때까지 이소시아네이트 작용기가 반응하는 것을 방지하는 화합물을 지칭한다. 차단제의 비제한적인 예는 페놀, 피리딘올, 티오페놀, 메틸에틸케톡심, 아미드, 카프로락탐, 이미다졸 및 피라졸을 포함한다. 또한, 이소시아네이트는 우레트다이온 이소시아네이트, 예컨대 우레트다이온 내부로 차단된 이소시아네이트 부가물을 포함할 수 있다.
이소시아네이트 작용성 가교제는 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 0.1 중량% 이상, 1 중량% 이상 또는 3 중량% 이상을 차지할 수 있다. 이소시아네이트 작용성 가교제는 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 10 중량% 이하, 8 중량% 이하 또는 5 중량% 이하를 차지할 수 있다. 또한, 이소시아네이트 작용성 가교제는 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 분말 코팅 조성물의 0.1 내지 10 중량%, 1 내지 8 중량% 또는 3 내지 5 중량%와 같은 범위 내의 양을 차지할 수 있다.
코팅 조성물은 추가적 필름-형성 수지, 예컨대 카복시산 기를 미함유하고 상이한 작용기, 예컨대 전술된 임의의 다른 작용기를 포함하는 전술된 임의의 수지를 임의적으로 포함할 수 있다. 또한, 코팅 조성물은 또한 전술된 임의의 수지(임의적 추가적 필름-형성 수지를 포함함)와 반응하는 추가적 가교제를 임의적으로 포함할 수 있다. 본원에 기재된 조성물에 임의적으로 사용될 수 있는 추가적 가교제의 비제한적인 예는 카보다이이미드, 폴리하이드라지드, 아지리딘, 알킬화된 카바메이트 수지, 폴리아민, 폴리아미드, 아미노플라스트, 멜라민, 하이드록시알킬 우레아, 하이드록시알킬 아미드 및 임의의 이들의 조합을 포함한다.
또한, 분말 코팅 조성물은 추가적 물질을 포함할 수 있다. 본 발명의 분말 코팅 조성물에 사용될 수 있는 물질의 비제한적인 예는 가소제, 산화방지제, 유동 및 표면 조절제, 예컨대 왁스(예를 들어 아미드 왁스), 틱소트로픽제, 슬립제, 촉매, 예컨대 금속 촉매(예를 들어 주석 촉매), 탈기제, 예컨대 벤조인, 반응 억제제, 텍스처라이저(texturizer) 및 기타 관례적 보조제를 포함한다.
또한, 본 발명의 코팅 조성물은 착색제를 미함유하거나 제어된 양의 착색제를 함유하고, 이는 최종 코팅의 절연 내력을 개선하는 것으로 밝혀졌다. 본원에 사용된 "착색제"는 색 및/또는 기타 불투명성 및/또는 기타 시각적 효과를 조성물에 제공하는 임의의 물질을 지칭한다. 착색제는 전형적으로 다양한 형태, 예컨대 개별 입자, 분산액, 용액 및/또는 플레이크로 사용된다.
착색제의 예는 안료(유기 또는 무기), 염료 및 틴트, 예컨대 페인트 산업에서 사용되는 것 및/또는 드라이 컬러 제조협회(DCMA)에서 목록화된 것, 및 특수 효과 조성물을 포함한다. 착색제는 예를 들어 사용 조건 하에 불용성이나 습윤성인 미분된 고체 분말을 포함할 수 있다. 착색제는 유기물 또는 무기물일 수 있고, 응집되지 않거나 응집될 수 있다.
안료 및/또는 안료 조성물의 예는 비제한적으로 카바졸 다이옥사진 미가공 안료, 아조, 모노아조, 다이아조, 나프톨 AS, 염 유형(플레이크), 벤즈이미다졸론, 이소인돌린온, 이소인돌린 및 다환형 프탈로시아닌, 퀴나크리돈, 페릴렌, 페리논, 다이케토피롤로 피롤, 티오인디고, 안트라퀴논, 인단트론, 안트라피리미딘, 플라반트론, 피란트론, 안탄트론, 다이옥사진, 트라이아릴카보늄, 퀴노프탈론 안료, 다이케토 피롤로 피롤 레드(DPPBO 레드), 이산화 티타늄, 카본 블랙 및 이들의 혼합물 또는 조합을 포함한다. 용어 "안료" 및 "착색된 충전제"는 상호교환적으로 사용될 수 있다.
염료의 예는 비제한적으로 용매계이고/이거나 수계인 것, 예컨대 프탈로 그린 또는 블루, 산화 철, 바나듐산 비스무트 및 이들의 혼합물 또는 조합을 포함한다.
틴트의 예는 비제한적으로 수계 또는 수-혼화성 담체에 분산된 안료, 예컨대 아쿠아-켐(AQUA-CHEM) 896(데구사 인코포레이티드로부터 상업적으로 입수가능), 카리스마 컬러런츠(CHARISMA COLORANTS) 및 맥시토너 인더스트리얼 컬러런츠(MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS)(이스트만 케미컬 인코포레이티드의 애큐럿 디스퍼전스 디비전(Accurate Dispersions Division of Eastman Chemical, Inc.)로부터 입수가능)를 포함한다.
본 발명의 분말 코팅 조성물은 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 35 중량% 이하, 30 중량% 이하, 25 중량% 이하, 20 중량% 이하, 15 중량% 이하, 10 중량% 이하, 5 중량% 이하, 1 중량% 이하 또는 0.1 중량% 이하의 착색제, 예컨대 안료를 포함할 수 있다. 또한, 분말 코팅 조성물은 분말 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 0.05 중량% 미만 또는 0.01 중량% 미만의 착색제, 예컨대 안료를 함유할 수 있다.
또한, 코팅 조성물은 착색제, 예컨대 안료를 실질적으로 미함유하거나 본질적으로 미함유하거나 완전히 미함유할 수 있다. 용어 "착색제를 실질적으로 미함유"는 코팅 조성물이 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 1000 ppm 미만의 착색제를 함유하는 것을 의미하고, "착색제를 본질적으로 미함유"는 코팅 조성물이 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 100 ppm 미만의 착색제를 함유하는 것을 의미하고, "착색제를 완전히 미함유"는 코팅 조성물이 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 20 ppb 미만의 착색제를 함유하는 것을 의미한다.
코팅 조성물은 전술된 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체, 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체, 에폭시 작용성 중합체, 임의적 이소시아네이트 작용성 가교제, 및 임의적 추가적 성분을 혼합함으로써 제조될 수 있다. 성분은 균질 혼합물이 형성되도록 혼합될 수 있다. 성분은 당분야에 공지된 기술 및 기기, 예를 들어 프리즘 고속 혼합기를 사용하여 혼합될 수 있다. 고체 코팅 조성물이 형성될 때, 균질 혼합물이 후속 용융되고 추가로 혼합된다. 혼합물은 이축 압출기 또는 당분야에 공지된 유사한 기기에 의해 용융될 수 있다. 용융 공정 동안, 온도는 혼합물의 경화 없이 고체 균질 혼합물을 용융 혼합시키도록 선택될 수 있다. 균질 혼합물은 75℃ 내지 125℃, 예컨대 85℃ 내지 115℃, 또는 100℃의 온도로 설정된 대역에서 이축 압출기에서 용융 혼합될 수 있다.
용융 혼합 후에, 혼합물은 냉각되고 재고화된다. 이어서, 재고화된 혼합물은 예컨대 밀링 공정에서 분쇄되어 고체 미립자 경화성 분말 코팅 조성물을 형성한다. 재고화된 혼합물은 임의의 바람직한 입자 크기로 분쇄될 수 있다. 예를 들어, 정전기 코팅 도포에서, 재고화된 혼합물은 벡크만-쿨터(Beckman-Coulter) LS(상표) 13 320 매뉴얼에 기재된 지시에 따라 벡크만-쿨터 LS(상표) 13 320 레이저 회절 입자 크기 분석기를 사용하여 결정시 10 μm 이상 또는 20 μm 이상 및 100 μm 이하의 평균 입자 크기로 분쇄될 수 있다. 또한, 평균 입자 크기를 결정하는 데 사용된 샘플의 입자 총량의 입자 크기 범위는 1 내지 200 μm, 5 내지 180 μm 또는 10 내지 150 μm 범위를 포함할 수 있고, 이는 또한 벡크만-쿨터 LS(상표) 13 320 매뉴얼에 기재된 지시에 따라 벡크만-쿨터 LS(상표) 13 320 레이저 회절 입자 크기 분석기를 사용하여 결정된다.
본 발명의 코팅 조성물은 코팅 산업에 공지된 다양한 기판에 도포될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 코팅 조성물은 자동차 기판, 산업용 기판, 항공기 및 항공기 부품, 선박 기판 및 부품, 패키징 기판, 전자제품, 건축용 기판 등에 도포될 수 있다.
특정 비제한적인 기판은 자동차, 트럭, 함선, 선박, 온-쇼어(on-shore) 및 오프-쇼어 설비, 저장 탱크, 풍차, 전력 산업용 기판, 예컨대 원자력 발전소, 전력선, 배터리 및 배터리 부품, 모선, 금속 와이어, 구리 또는 알루미늄 도체, 나무 바닥재 및 가구, 의류, 하우징 및 회로판, 유리 및 투명체, 스포츠 장비(골프공을 포함함), 경기장, 건물, 다리 등을 포함한다.
기판은 예를 들어 전기 절연 특성을 요구하는 금속 및 비-금속 기판을 포함할 수 있다. 금속 기판은 비제한적으로 주석, 강(특히 전기 아연 도금된 강, 냉간 압연된 강, 용융 아연 도금된 강을 포함함), 알루미늄, 알루미늄 합금, 아연-알루미늄 합금, 아연-알루미늄 합금으로 코팅된 강, 알루미늄 도금된 강을 포함한다. 비-금속 기판은 중합체, 플라스틱, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아미드, 셀룰로스계 수지, 폴리스티렌, 폴리아크릴, 폴리(에틸렌 나프탈레이트), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론, EVOH, 폴리락트산, 기타 "그린(green)" 중합체성 기판, 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET), 폴리카보네이트, 폴리카보네이트 아크릴로부타다이엔 스티렌(PC/ABS), 폴리아미드, 나무, 베니어, 나무 복합재, 파티클 보드, 중간 밀도 섬유 보드, 시멘트, 돌, 유리, 종이, 카드 보드, 직물, 가죽(천연물 또는 합성물) 등을 포함한다.
본 발명의 코팅 조성물은 금속 기판 또는 전처리된 금속 기판에 도포되어 절연 특성을 제공하는 유전체성 코팅을 형성하는 경우 특히 유익하다.
본 발명의 코팅 조성물은 당분야에 표준인 임의의 수단, 예컨대 분무, 정전기 분무, 유동층 공정 등에 의해 도포될 수 있다. 코팅 조성물을 기판에 도포한 후에, 조성물은 열 또는 다른 수단, 예컨대 화학 방사선을 사용하여 경화되거나 적어도 부분적으로 경화되어 코팅을 형성할 수 있다. 본원에 사용된 용어 "경화성", "경화하다" 등은 조성물의 수지성 물질의 적어도 일부가 가교되거나 가교성임을 의미한다. 용어 "화학 방사선"은 화학 반응을 개시할 수 있는 전자기 방사선을 의미한다. 화학 방사선은 비제한적으로 가시광선, 자외선(UV) 및 적외선 조사(IR)를 포함한다.
일부 예에서, 본 발명의 분말 코팅 조성물은 250℉ 내지 500℉ 범위 내로 2 내지 40분 동안, 250℉ 내지 400℉ 범위 내로 10 내지 30분 동안, 또는 300℉ 내지 400℉ 범위 내로 10 내지 30분 동안 열, 예컨대 대류 가열에 의해 경화된다. 또한, 본 발명의 코팅 조성물은 피크 금속 온도가 400℉ 내지 500℉에 약 10초 이내에 도달할 수 있는 적외선 조사에 의해 경화될 수 있다. 적외선 조사에 의한 상승된 온도는 빠른 경화 시간을 가능하게 한다. 일부 예에서, 본 발명의 분말 코팅 조성물은 적외선 조사에 의해 조성물을 300℉ 내지 550℉ 범위 내로 1 내지 20분 동안, 350℉ 내지 525℉ 범위 내로 2 내지 10분 동안, 또는 370℉ 내지 515℉ 범위 내로 5 내지 8분 동안 가열하여 경화된다.
본 발명의 분말 코팅 조성물이 다수의 유형의 열원, 예컨대 대류 가열 및 적외선 조사 둘 다에 의해 경화될 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 본 발명의 분말 코팅 조성물은 대류 가열 또는 적외선 조사에 의해 부분적으로 경화된 후에, 대류 가열 및 적외선 조사로부터 선택된 상이한 열원에 의해 완전히 경화될 수 있다.
또한, 본 발명의 분말 코팅 조성물은 기판 위에 다수의 도포로 도포될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 제1 분말 코팅 조성물은 기판의 적어도 일부 위에 도포될 수 있다. 본 발명에 따른 제2 분말 코팅 조성물은 제1 코팅 조성물의 적어도 일부 위에 도포될 수 있다. 제1 분말 코팅 조성물은 제2 분말 코팅 조성물 도포 전에 임의적으로 경화되거나 적어도 부분적으로 경화될 수 있다. 대안적으로, 제2 분말 코팅 조성물은 제1 코팅 조성물의 적어도 일부 위에 도포될 수 있다. 이어서, 제1 및 제2 코팅 조성물은 함께 동시에 경화될 수 있다. 분말 코팅 조성물은 전술된 임의의 방법에 의해 경화될 수 있다.
본 발명에 따른 단일 분말 코팅 조성물로부터 형성된 코팅은 12 mil 미만, 10 mil 미만, 8 mil 미만, 6 mil 미만, 5 mil 미만, 4 mil 미만, 3 mil 미만 또는 2 mil 미만의 건조 필름 두께로 도포될 수 있다. 다수의 분말 코팅 조성물이 도포되는 경우, 각각의 조성물이 개별적으로 도포되어 임의의 전술된 건조 필름 두께를 제공할 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 2개의 개별적인 본 발명의 분말 코팅 조성물이 도포되는 경우, 각각의 별개의 분말 코팅 조성물이 임의의 전술된 건조 필름 두께로 도포될 수 있다.
본 발명의 유전체성 코팅이 기판 위에 양호한 절연 내력을 제공할 수 있음이 밝혀졌다. 예를 들어, 본 발명의 유전체성 코팅은 Sefelec Dielectrimeter RMG12AC-DC에 의해 ASTM D149-09 하이팟 시험에 따라 측정시 8 mil 미만의 필름 두께에서 2.5 kV 초과의 절연 내력을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 유전체성 코팅은 Sefelec Dielectrimeter RMG12AC-DC에 의해 ASTM D149-09 하이팟 시험에 따라 측정시 5 mil 미만, 4 mil 미만 또는 2 mil 미만의 건조 필름 두께에서 4.0 kV 초과의 절연 내력을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 유전체성 코팅은 Sefelec Dielectrimeter RMG12AC-DC에 의해 ASTM D149-09 하이팟 시험에 따라 측정시 3 mil 이하의 건조 필름 두께에서 6.0 kV 이상의 절연 내력을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 유전체성 코팅은 Sefelec Dielectrimeter RMG12AC-DC에 의해 ASTM D149-09 하이팟 시험에 따라 측정시 12 mil 이하 또는 10 mil 이하의 건조 필름 두께에서 8.0 kV 이상 또는 10 kV 이상의 절연 내력을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 유전체성 코팅은 비제한적으로 양호한 접착 특성을 포함하는 추가적 특성을 제공한다. 예를 들어, 본 발명의 유전체성 코팅은 ASTM D3359-17에 따라 결정시 기판에 도포될 때 5B의 접착 강도를 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명은 유전체성 코팅의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 본 발명의 코팅 조성물을 기판의 적어도 일부 위에 도포하는 단계, 및 상기 코팅 조성물을 경화시켜 코팅을 형성하는 단계를 포함한다. 코팅 조성물은 임의의 전술된 코팅 조성물을 포함할 수 있다. 또한, 코팅 조성물을 도포하는 방법은 본 발명에 따른 코팅 조성물을 기판 위에 다중 도포함을 포함할 수 있다.
또한, 코팅 조성물을 경화시킴은 임의의 전술된 경화 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅 조성물은 적외선 조사, 대류 가열 또는 이들의 조합에 의해 경화되어 유전체성 코팅을 형성할 수 있다. 또한, 다수의 본 발명에 따른 코팅 조성물이 도포될 때, 각각의 코팅 조성물은 후속 코팅 조성물이 도포되기 전에 독립적으로 부분적으로 또는 완전히 경화될 수 있다. 대안적으로, 다수의 코팅 조성물은 함께 동시에 경화될 수 있다.
하기 실시예는 본 발명의 일반적인 원리를 입증하기 위해 제시된다. 본 발명은 제시된 특정 실시예에 제한되는 것으로 간주되어서는 안된다. 실시예의 모든 부 및 백분율은 달리 지시되지 않는 한 중량 기준이다.
실시예 1 내지 6: 분말 코팅 조성물의 제조
경화성 분말 코팅 조성물을 하기 표 1에 나열된 성분으로부터 제조하였다.
성분 실시예 1 실시예 2
(비교예)		 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
(g) (g) (g) (g) (g) (g)
폴리에스터 수지1 229.7 143.6 0 481.9 470.7 459.4
폴리에스터 수지2 0 0 239.4 0 0 0
에폭시 수지3 224.2 140.1 215 470.4 459.4 448.4
아크릴 수지4 11.1 7.0 11.1 22.2 22.2 22.2
주석 촉매5 0.6 0.6 0.6 1.1 1.1 1.1
유동 첨가제6 4.4 4.4 4.4 8.9 8.9 8.9
유동 첨가제7 5.0 3.1 5.0 10.0 10.0 10.0
탈기 첨가제8 2.2 2.2 2.2 4.5 4.5 4.5
차단된 이소시아네이트9 22.2 22.2 22.2 0 22.2 44.5
TiO2 10 0 187.5 0 0 0 0
1 69 mg KOH/g의 산가를 갖는 카복시 작용성 폴리에스터.
2 재활용된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 사용하여 제조된, 70 mg KOH/g의 산가를 갖는 카복시 작용성 폴리에스터.
3 난 야 플라스틱스 코포레이션으로부터 상업적으로 입수가능한 NPES-903.
4 바스프(BASF)로부터 상업적으로 입수가능한, 카복시 작용성 고체 등급 아크릴 수지인 존크릴(Joncryl, 등록상표) 819.
5 이스트론 케미컬(Estron Chemical)로부터 상업적으로 입수가능한 부타플로우(Butaflow) BT-71.
6 이스트론 케미컬 인코포레이티드로부터 상업적으로 입수가능한 아크릴/실리카 유동 및 레벨링 조절제.
7 마이크로 파우더스 인코포레이티드(Micro Powders, Inc.)로부터 상업적으로 입수가능한 미세 미분화된 EBS 왁스인 마이크로미드(Micromide) 520L.
8 미츠비시 케미컬 코포레이션(Mitsubishi Chemical Corporation)으로부터 상업적으로 입수가능한 벤조인(Benzoin).
9 에보니크(Evonik)로부터 상업적으로 입수가능한 내부 차단된 폴리이소시아네이트 부가물인 베스타곤(VESTAGON) BF 1540.
10 백색 안료.
표 1에 나열된 각각의 성분을 용기 내에서 칭량하고 프리즘 고속 혼합기로 30초 동안 3500 RPM에서 혼합하여 건조 균일 혼합물을 형성하였다. 이어서, 혼합물을 공격적(aggressive) 축 배열을 갖는 500 RPM의 속도의 베르너 플라이데러(Werner Pfleiderer) 19 mm 이축 압출기를 사용하여 혼합하였다. 제1 대역을 50℃로 설정하고, 제2, 제3 및 제4 대역을 110℃로 설정하였다. 공급 속도는 50 내지 60%의 토크가 기기 상에서 관찰되도록 한다. 혼합물을 냉각 롤 세트 상에 떨어뜨려 혼합물을 고체 칩으로 냉각하고 재고화시켰다. 칩을 Mikro ACM(등록상표)-1 에어 클래지파잉 밀(Air Classifying Mill)에서 분쇄하여, 대부분 입자가 20 내지 40 μm인 5 내지 150 μm의 입자 크기를 수득하였다. 생성된 코팅 조성물은 자유 유동성의 고체 미립자 분말 코팅 조성물이었다.
실시예 7: 분말 코팅의 도포 및 평가
실시예 1 내지 6에서 제조된 경화성 분말 코팅 조성물을 정전기 분무에 의해 알루미늄 기판에 도포하였다. 도포 동안, 4 내지 7 mil의 제1 층을 도포한 후에, 재래식 오븐에서 350℉에서 2분 동안 겔화시켰다. 이어서, 4 내지 7 mil의 제2 층을 도포한 후에, 재래식 오븐에서 350℉에서 30분 동안 완전히 베이킹하였다.
조성물로부터 제조된 각각의 코팅을 Sefelec Dielectrimeter RMG12AC-DC에 의해 ASTM D149-09 하이팟 시험에 따라 측정된 절연 내력에 대해 평가하였다. 시험 파라미터는 하기와 같았다: 전압 한계: 12 kV DC, Imax 한계: 4.0 mA, 3초 상승, 1초 유지, 2초 하강. 하이팟 시험의 결과를 표 2에 나타냈다.
특성 실시예 1 실시예 2
(비교예)		 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
필름 두께 (mil) 12.3 10.6 12.9 10 10 10
절연 내력 (kV) 10.2 6.2 10.1 11.4 10.2 11.0
표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 및 3 내지 6의 분말 코팅 조성물로부터 형성된 코팅은 실시예 2(비교예)의 코팅과 비교하여 개선된 절연 내력을 나타냈다.
실시예 8: 분말 코팅의 도포 및 평가
실시예 1에서 제조한 경화성 분말 코팅 조성물을 정전기 분무에 의해 알루미늄 기판에 도포하였다. 도포 동안, 5 mil의 제1 층을 도포한 후에, 단파 IR 오븐을 사용하여 315℉ 내지 345℉에서 2분 동안 겔화시켰다. 이어서, 5 mil의 제2 층을 도포한 후에, 단파 IR 오븐을 사용하여 415℉ 내지 515℉에서 5분 동안 완전히 베이킹하였다.
조성물로부터 제조한 코팅을 Sefelec Dielectrimeter RMG12AC-DC에 의해 ASTM D149-09 하이팟 시험에 따라 측정된 절연 내력에 대해 평가하였다. 시험 파라미터는 하기와 같았다: 전압 한계: 12 kV DC, Imax 한계: 4.0 mA, 3초 상승, 1초 유지, 2초 하강. 하이팟 시험의 결과를 하기 표 3에 나타냈다.
특성 실시예 1
필름 두께 (mil) 10
절연 내력 (kV) 10.8
표 3에 나타낸 바와 같이, 경화를 위해 IR을 사용하여 실시예 1의 분말 코팅 조성물로부터 형성된 코팅은 양호한 절연 내력을 나타냈다.
또한, 본 발명은 하기 조항을 포함한다.
조항 1: 하기를 포함하는 유전체성 코팅을 제조하기 위한 분말 코팅 조성물: (a) 에폭시 작용성 중합체; (b) 상기 에폭시 작용성 중합체에 반응성이고 100 mg KOH/g 미만의 산가를 갖는 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체; 및 (c) 상기 에폭시 작용성 중합체에 반응성인 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체(여기서, 착색제가 존재하는 경우, 상기 분말 코팅 조성물은 상기 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 35 중량% 이하의 착색제를 포함한다).
조항 2: (d) 에폭시 작용성 중합체, 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체 및 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체로부터 수득된 하이드록시 작용성 반응 생성물에 반응성인 이소시아네이트 작용성 가교제를 추가로 포함하는 조항 1의 분말 코팅 조성물.
조항 3: 이소시아네이트 작용성 가교제가 차단된 이소시아네이트 작용성 가교제인, 조항 2의 분말 코팅 조성물.
조항 4: 이소시아네이트 작용성 가교제가 우레트다이온 이소시아네이트인, 조항 2의 분말 코팅 조성물.
조항 5: 에폭시 작용성 중합체가 비스페놀 A의 다이글리시딜 에터인, 조항 1 내지 5 중 어느 하나의 분말 코팅 조성물.
조항 6: 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체가 1회 이상 재활용된 물질로부터 형성되는, 조항 1 내지 5 중 어느 하나의 분말 코팅 조성물.
조항 7: 1회 이상 재활용된 물질이 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인, 조항 6의 분말 코팅 조성물.
조항 8: 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 착색제를 실질적으로 미함유하는 조항 1 내지 7 중 어느 하나의 분말 코팅 조성물.
조항 9: 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체가 60 내지 80 mg KOH/g의 산가를 갖는, 조항 1 내지 8 중 어느 하나의 분말 코팅 조성물.
조항 10: 조항 1 내지 9 중 어느 하나의 분말 코팅 조성물로부터 형성된 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 기판으로서, 상기 코팅이 8 mil 미만의 건조 필름 두께에서 2.5 kV 초과의 절연 내력을 갖는, 기판.
조항 11: 코팅이 5 mil 미만의 건조 필름 두께에서 4.0 kV 초과의 절연 내력을 갖는, 조항 10의 코팅된 기판.
조항 12: 기판이 금속을 포함하는, 조항 10 또는 11의 코팅된 기판.
조항 13: 조항 1 내지 9 중 어느 하나의 분말 코팅 조성물로부터 형성된 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 배터리 또는 배터리 부품.
조항 14: 조항 1 내지 9 중 어느 하나의 분말 코팅 조성물로부터 형성된 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 금속 와이어.
조항 15: (a) 분말 코팅 조성물을 기판의 적어도 일부 위에 도포하는 단계로서, 상기 분말 코팅 조성물이 (i) 에폭시 작용성 중합체; (ii) 상기 에폭시 작용성 중합체에 반응성이고 100 mg KOH/g 미만의 산가를 갖는 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체; 및 (iii) 상기 에폭시 작용성 중합체에 반응성인 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체(여기서, 착색제가 존재하는 경우, 분말 코팅 조성물이 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 35 중량% 이하의 착색제를 포함한다)를 포함하는, 단계; 및 (b) 상기 분말 코팅 조성물을 경화시켜 코팅을 형성하는 단계로서, 상기 코팅이 8 mil 미만의 건조 필름 두께에서 2.5 kV 초과의 절연 내력을 갖는, 단계를 포함하는 유전체성 코팅의 형성 방법.
조항 16: 분말 코팅 조성물이 적외선 조사에 의해 적어도 부분적으로 경화되는, 조항 15의 방법.
조항 17: (a)에 따라 제1 분말 코팅 조성물을 기판의 적어도 일부에 도포한 후에, (a)에 따라 제2 분말 코팅 조성물을 상기 제1 코팅 조성물의 적어도 일부 위에 도포함을 포함하는, 조항 15 또는 16의 방법.
조항 18: 제1 분말 코팅 조성물을 제2 코팅 조성물의 도포 전에 경화시키는, 조항 15 내지 17 중 어느 하나의 방법.
조항 19: 제1 분말 코팅 조성물 및 제2 분말 코팅 조성물을 제2 분말 코팅 조성물의 도포 후에 함께 동시에 도포하는, 조항 15 내지 17 중 어느 하나의 방법.
조항 20: 분말 코팅 조성물이 (iv) 에폭시 작용성 중합체, 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체 및 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체로부터 수득된 하이드록시 작용성 반응 생성물에 반응성인 이소시아네이트 작용성 가교제를 추가로 포함하는, 조항 15 내지 19 중 어느 하나의 방법.
조항 21: 가교제가 차단된 이소시아네이트 작용성 가교제를 포함하는, 조항 20의 방법.
조항 22: 이소시아네이트 작용성 가교제가 우레트다이온 이소시아네이트인, 조항 20의 방법.
조항 23: 분말 코팅 조성물이 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 착색제를 실질적으로 미함유하는, 조항 15 내지 22 중 어느 하나의 방법.
조항 24: 기판이 배터리 또는 배터리 부품인, 조항 15 내지 23 중 어느 하나의 방법.
조항 25: 기판이 금속 와이어인, 조항 15 내지 23 중 어느 하나의 방법.
본 발명의 특정 실시양태는 예시를 목적으로 상기에 기재되었으나, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명으로부터 벗어나지 않고 본 발명의 세부사항의 많은 변형이 이루어질 수 있음이 당업자에게 자명하다.

Claims (25)

  1. a) 에폭시 작용성 중합체;
    b) 상기 에폭시 작용성 중합체에 반응성이고 100 mg KOH/g 미만의 산가를 갖는 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체; 및
    c) 상기 에폭시 작용성 중합체에 반응성인 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체
    를 포함하는 유전체성 코팅을 제조하기 위한 분말 코팅 조성물로서,
    착색제가 존재하는 경우, 상기 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 35 중량% 이하의 착색제를 포함하는 분말 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    (d) 에폭시 작용성 중합체, 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체 및 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체로부터 수득된 하이드록시 작용성 반응 생성물에 반응성인 이소시아네이트 작용성 가교제
    를 추가로 포함하는 분말 코팅 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    이소시아네이트 작용성 가교제가 차단된 이소시아네이트 작용성 가교제인, 분말 코팅 조성물.
  4. 제2항에 있어서,
    이소시아네이트 작용성 가교제가 우레트다이온 이소시아네이트인, 분말 코팅 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    에폭시 작용성 중합체가 비스페놀 A의 다이글리시딜 에터인, 분말 코팅 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체가 1회 이상 재활용된 물질로부터 형성되는, 분말 코팅 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    1회 이상 재활용된 물질이 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인, 분말 코팅 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 착색제를 실질적으로 미함유하는 분말 코팅 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체가 60 내지 80 mg KOH/g의 산가를 갖는, 분말 코팅 조성물.
  10. 제1항의 분말 코팅 조성물로부터 형성된 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 기판으로서, 상기 코팅이 8 mil 미만의 건조 필름 두께에서 2.5 kV 초과의 절연 내력을 갖는, 코팅된 기판.
  11. 제10항에 있어서,
    코팅이 5 mil 미만의 건조 필름 두께에서 4.0 kV 초과의 절연 내력을 갖는, 코팅된 기판.
  12. 제10항에 있어서,
    기판이 금속을 포함하는, 코팅된 기판.
  13. 제1항의 분말 코팅 조성물로부터 형성된 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 배터리 또는 배터리 부품.
  14. 제1항의 분말 코팅 조성물로부터 형성된 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 금속 와이어.
  15. a) 분말 코팅 조성물을 기판의 적어도 일부 위에 도포하는 단계로서, 상기 분말 코팅 조성물이
    i) 에폭시 작용성 중합체,
    ii) 상기 에폭시 작용성 중합체에 반응성이고 100 mg KOH/g 미만의 산가를 갖는 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체, 및
    iii) 상기 에폭시 작용성 중합체에 반응성인 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체
    를 포함하되,
    착색제가 존재하는 경우, 상기 분말 코팅 조성물이 상기 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 35 중량% 이하의 착색제를 포함하는, 단계; 및
    b) 상기 분말 코팅 조성물을 경화시켜 코팅을 형성하는 단계
    를 포함하는 유전체성 코팅의 형성 방법으로서,
    상기 코팅이 8 mil 미만의 건조 필름 두께에서 2.5 kV 초과의 절연 내력을 갖는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    분말 코팅 조성물이 적외선 조사의 적용에 의해 적어도 부분적으로 경화되는, 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    (a)에 따라 제1 분말 코팅 조성물을 기판의 적어도 일부 위에 도포한 후에, (a)에 따라 제2 분말 코팅 조성물을 상기 제1 코팅 조성물의 적어도 일부 위에 도포함을 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    제1 분말 코팅 조성물이 제2 코팅 조성물의 도포 전에 경화되는, 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    제1 분말 코팅 조성물 및 제2 분말 코팅 조성물이 제2 분말 코팅 조성물의 도포 후에 함께 동시에 경화되는, 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    분말 코팅 조성물이 (iv) 에폭시 작용성 중합체, 폴리-카복시산 작용성 폴리에스터 중합체 및 폴리-카복시산 작용성 (메트)아크릴레이트 중합체로부터 수득된 하이드록시 작용성 반응 생성물에 반응성인 이소시아네이트 작용성 가교제를 추가로 포함하는, 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    가교제가 차단된 이소시아네이트 작용성 가교제를 포함하는, 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    이소시아네이트 작용성 가교제가 우레트다이온 이소시아네이트인, 방법.
  23. 제15항에 있어서,
    분말 코팅 조성물이 상기 코팅 조성물의 총 고체 중량을 기준으로 착색제를 실질적으로 미함유하는, 방법.
  24. 제15항에 있어서,
    기판이 배터리 또는 배터리 부품인, 방법.
  25. 제15항에 있어서,
    기판이 금속 와이어인, 방법.
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