KR20200038934A - 2-성분 (2k) 클리어코트 및 향상된 시각적 외관을 갖는 2-성분 (2k) 클리어코트로 기판을 코팅하는 방법 - Google Patents

2-성분 (2k) 클리어코트 및 향상된 시각적 외관을 갖는 2-성분 (2k) 클리어코트로 기판을 코팅하는 방법 Download PDF

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clearcoat
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KR1020207003400A
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데이비드 제이. 로우
케빈 미카엘 털리
로버트 린지
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바스프 코팅스 게엠베하
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Abstract

2-성분 클리어코트 조성물은 히드록실-관능성 수지를 포함하는 제1 성분; 및 탈블로킹되어 있는 제1 이소시아네이트 수지인 가교제를 포함하는 제2 성분을 함유하며; 여기서 제1 성분 및 제2 성분 중 적어도 하나는 제2 이소시아네이트 수지와 블로킹제의 반응된 형태인 블로킹된 이소시아네이트 수지를 추가로 포함하고; 여기서 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지는 히드록실-관능성 수지와 반응하여 가교된 코팅을 형성할 수 있다. 클리어코트 조성물로 코팅된 기판은 코팅된 기판에 대해 개선된 시각적 외관, 예컨대 감소된 오렌지 필 및 증가된 균형 값을 나타낸다.

Description

2-성분 (2K) 클리어코트 및 향상된 시각적 외관을 갖는 2-성분 (2K) 클리어코트로 기판을 코팅하는 방법
본 발명은 히드록실-관능성 수지 성분, 가교제 성분으로서 블로킹되지 않은 이소시아네이트 수지, 및 이들 두 성분 사이에 분포된 블로킹된 이소시아네이트 부분을 포함하는 2-성분 (2K) 클리어코트 조성물에 관한 것이다. 본 개시내용은 추가로 2-성분 (2K) 클리어코트 조성물로 기판을 코팅하는 방법 및 코팅된 기판에 대해 개선된 시각적 외관, 예컨대 감소된 오렌지 필을 제공하는 클리어코트 조성물로 코팅된 기판에 관한 것이다.
코팅 조성물은 보호 및 장식 목적을 위해, 예를 들어, 프라이머, 베이스코트 및 클리어코트와 같은 코팅을 형성하는데 활용된다. 코팅은 건물, 기계류, 장비, 자동차 주문자 상표부착 방식 (OEM)으로서의 차량 및 리피니시 코팅에, 또는 다른 코팅 용도에서 사용될 수 있다. 코팅은 아래에 놓인 기판에 하나 이상의 보호 층을 제공할 수 있고 또한 심미적으로 만족스러운 가치를 가질 수 있다.
전형적인 자동차 코팅에서, 적어도 4개의 층: e-코트, 프라이머, 베이스코트, 및 클리어코트를 차량의 금속 표면에 적용한다. e-코트 및 프라이머 층을 일반적으로 차량 표면에 적용하고 경화시킨다. 후속적으로, 베이스코트 제형을 용매와 함께 적용하고, 용매를 고온 공정에서 플래시 오프한다. 베이스코트를 적절히 컨디셔닝한 후, 클리어코트를 그 다음에 적용하여 차량에 광택 피니시를 제공하고 부식으로부터 보호한다. 마지막으로, 코팅된 차량 표면은 고온에서 오븐을 통과시켜 베이스코트 및 클리어코트를 경화시킨다.
자동차의 페인트 피니시는 두 가지 주요 요구사항을 갖는다: 표면 아래를 보호하고 전체 제품을 향상시키는 것이다. 구조의 전체 외관 및 가시성은 구조 크기, 관찰 거리 및 이미지 형성 품질에 좌우된다. 자동차 페인트의 파형은 대략 0.1 내지 30 mm 파장의 범위이다. 상이한 구조 크기를 갖는 표면은 시각적으로 다르게 나타날 것이다. 이러한 현상은 종종 시각적으로 평가되며 박리의 정도 또는 텍스처와 같은 주관적인 용어가 설명으로서 사용된다. 주문자 상표부착 방식 제조업체 (OEM) 및 이들의 페인트 공급업체는 시각적 외관을 개선하기 위해 지속적으로 제형을 찾고 있다. 더 큰 파장 박리의 가시성에서의 증가는 산업에서 오렌지 필로서 지칭된다. 오렌지 필은 고 광택 표면 상에 밝은 영역과 어두운 영역의 파형 패턴으로서 보여질 수 있다. 구조 요소의 기울기에 따라 빛은 다양한 방향으로 반사된다. 관찰자의 눈의 방향으로 빛을 반사하는 요소만 밝은 영역으로서 인식된다. 표면의 이러한 긴 파장 불균일성 (또는 구조)은 심지어 1 미터 이상의 긴 시야 거리에서도 볼 수 있기 때문에 소비자에게 불쾌한 것으로 알려져 있다. 반면에, 더 짧은 파장 구조는, 너무 심하지 않으면 0.5 미터 초과의 더 긴 시야 거리에서 쉽게 볼 수 없다. 짧은 파장 구조에서의 증가는 실제로 긴 파장 불균일성의 결과인 반사의 선명도를 차폐하는 것을 도울 수 있는 것으로 나타났다. 따라서, 예를 들어 수직 표면 상에서 긴 파장 구조가 증가함에 따라, 짧은 파장 구조도 또한 증가하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 장파 (LW) 대 단파 (SW)의 개선된 비는 유리한 것으로 여겨진다. 이 비는 또한 균형으로서 지칭된다.
또한, 2 성분 (2K) 폴리이소시아네이트 클리어코트는 낮은 수준의 짧은 파장 구조를 갖는다는 것이 오랫동안 관찰되었다. 이것은 전통적으로 바람직한 것으로 여겨져 왔고 "웨트 룩"으로 지칭된다. 그러나, 이제 짧은 파장 구조의 이러한 결여는 긴 파장 구조의 인지된 양에서의 증가를 초래하는 것으로 알려져 있다. 이것은 특히 블랙과 같은 색상에서 그러하다. 더 빨리 증발하는 용매의 선택 또는 새그 저항성을 위한 콜로이드 물질의 첨가와 같은 클리어코트에서 구조를 증가시키는 일반적인 방법은 장파 및 단파 구조 둘 다에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서, 블랙 베이스코트 위의 2 성분 폴리이소시아네이트 클리어코트의 다층 시스템에서, 장파 구조를 크게 증가시키지 않으면서 단파 구조를 증가시키는 것이 바람직할 것이다.
실버와 같은 색상에서, 더 큰 안료 크기는 베이스코트-클리어코트 복합 필름에서 불규칙성을 유발하고, 이는 단파 구조를 증가시킬 것이다. 따라서, 블랙 베이스코트에 대해 단파 구조가 너무 낮은 동일한 클리어코트는 실버 메탈릭 베이스코트 위에 특정한 범위에 있을 수 있다. 모든 색상에 대해 동일한 클리어코트를 사용하는 것이 일반적인 관행이므로, 실버 베이스코트 위의 단파 구조에서의 상당한 증가는 이 색상에 대해 너무 많은 단파를 초래할 것이다. 따라서, 실버 메탈릭 베이스코트 위의 단파 구조에 거의 내지 전혀 영향을 미치지 않으면서 블랙 베이스코트 위의 단파 구조를 증가시키는 클리어코트를 갖는 것이 바람직할 것이다.
본 개시내용은 이러한 원하는, 그러나 외견상 반대의 특징 둘 다를 갖는 클리어코트 조성물을 제공한다. 이러한 조성물은, 첫 번째로 장파 구조를 크게 증가시키지 않으면서 블랙 베이스코트 위의 단파 구조를 증가시키는데 적합하고, 두 번째로 실버 메탈릭 베이스코트 위의 단파 구조를 크게 증가시키지 않으면서 블랙 베이스코트 위의 단파 구조를 증가시키는데 적합하다.
앞서 말한 것을 고려하여, 본 개시내용의 하나의 측면은 히드록실-관능성 수지 성분, 가교제 성분으로서 블로킹되지 않은 이소시아네이트 수지, 및 이들 두 성분 사이에 분포된 블로킹된 이소시아네이트 부분을 포함하는 2-성분 (2K) 클리어코트 조성물을 제공하는 것이다. 가교 반응 및 경화 동안, 제2 이소시아네이트의 지연된 방출은 경화 속도를 이상적으로 지연시켜 보다 시각적으로 바람직한 (즉 개선된 균형 값, 감소된 또는 일정한 장파 값, 증가된 단파 값의) 표면 텍스처의 형성을 가능하게 한다. 추가적인 측면에 따르면, 본 개시내용은 추가로 2-성분 (2K) 클리어코트 조성물로 기판을 코팅하는 방법 및 감소된 오렌지 필과 같은 개선된 시각적 외관, 및 균형 값을 갖는 클리어코트 조성물로 코팅된 기판에 관한 것이다.
제1 실시양태에 따르면, 본 개시내용은 히드록실-관능성 수지를 포함하는 제1 성분; 블로킹되지 않은 제1 이소시아네이트 수지인 가교제를 포함하는 제2 성분; 및 제2 이소시아네이트 수지와 블로킹제의 반응된 형태인 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하며; 여기서 제1 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하거나, 제2 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하거나 또는 제1 및 제2 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하고, 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지는 히드록실-관능성 수지와 반응하여 가교된 코팅을 형성할 수 있는 것인 2-성분 클리어코트 조성물에 관한 것이다.
제1 실시양태의 하나의 측면에서 히드록실-관능성 수지의 함량은 10 내지 90 중량%이고; 제1 이소시아네이트 수지의 함량은 25 내지 75 중량%이고; 블로킹된 이소시아네이트 수지의 함량은 0.1 내지 15 중량%이며; 여기서 중량% 값은 제1 및 제2 성분의 수지 고형물의 총 중량을 기준으로 하고, 블랙 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 Wb 값은 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물에 비해 4 단위 이상 증가되고; 블랙 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 3.0 내지 10.0 mm 파장의 구조의 Wd 값은 동일한 몰량의 총 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물에 비해 4 단위 이하만큼 감소된다. 다양한 실시양태 및 이하의 설명 전반에 걸쳐 고형물 백분율은 ASTM D2369에 의해 결정된다.
제1 실시양태의 추가 측면에서 히드록실-관능성 수지는 히드록실-관능성 아크릴 수지 및 히드록실-관능성 폴리에스테르 수지 중 적어도 하나를 포함한다.
제1 실시양태의 추가 측면에서 제1 이소시아네이트 수지, 제2 이소시아네이트 수지, 또는 둘 다는 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 비스(4-이소시아네이토시클로헥실) 메탄, 및 이소포론 디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 디이소시아네이트를 포함하는 폴리이소시아네이트 수지이다.
제1 실시양태의 추가 측면에서 제2 이소시아네이트 수지를 위한 블로킹제는 알킬 알콜, 에테르 알콜, 디에틸말로네이트, 옥심, 아민, 바람직하게는 이미다졸 또는 디메틸피라졸, 아미드, 및 히드록실아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물이다.
제1 실시양태의 추가 측면에서 블랙 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 균형 값은 동일한 몰량의 총 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물에 비해 증가된다.
제1 실시양태의 추가 측면에서 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 균형 값은 -4 내지 6이다.
제1 실시양태의 추가 측면에서 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 20° 광택 값은 80 광택 단위 초과이다.
제2 실시양태에서 제1 실시양태 및 그의 모든 측면에 따른 2-성분 클리어코트 조성물로 코팅된 기판을 형성하는 방법이 제공된다. 방법은 기판의 표면을 베이스코트 조성물로 코팅하여 베이스코트 층을 수득하고; 베이스코트 층을 적어도 부분적으로 건조시키고; 2-성분 클리어코트 조성물의 제1 및 제2 성분을 유기 용매와 혼합하며 이에 의해 클리어코트 조성물을 형성함으로써 2-성분 클리어코트 조성물을 제조하고; 클리어코트 조성물을 베이스코트 층의 표면에 적용하여 클리어코트 조성물 층을 형성하고;
히드록실-관능성 수지를 경화 동안 블로킹된 이소시아네이트 수지를 탈블로킹함으로써 수득된 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지와 반응시키고 경화시켜 베이스코트 층 상에 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층을 형성하는 것을 포함하며; 여기서 반응 및 경화 동안 제2 이소시아네이트 수지의 지연된 반응은 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층의 경화 속도를 감소시켜 베이스코트 층과 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층 사이에 주름이 형성되게 된다.
제2 실시양태의 한 측면에서 클리어코트 조성물 중 블로킹된 이소시아네이트 수지의 함량은, 클리어코트 조성물 중 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 2 내지 10 중량%이다.
제2 실시양태의 추가 측면에서 경화는 80-150℃의 온도에서 15-45분의 기간 동안 수행된다.
제3 실시양태에서 제2 실시양태 및 그의 모든 측면에 따른 방법에 의해 수득된 코팅된 기판이 제공된다. 이 실시양태에 따르면, 베이스코트는 블랙이며, 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 증가된 Wb 값 및 3.0 내지 10.0 mm 파장의 구조의 감소된 또는 동일한 Wd 값이 수득된다. Wb 및 Wd 값은 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정되고, 동일한 총 몰량의 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 방법에 의해 수득된 것 이외에는 동일한 코팅된 기판과 비교한 것이다.
제4 실시양태에서 제2 실시양태 및 그의 모든 측면에 따른 방법에 의해 수득된 코팅된 기판이 제공된다. 이 실시양태에 따르면, 베이스코트는 실버 메탈릭이며, 코팅된 기판은 동일한 총 몰량의 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 방법에 비해 4 단위 미만의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 증가된 Wb 값을 갖는다.
제5 실시양태는, 히드록실-관능성 수지를 포함하는 제1 성분; 블로킹되지 않은 제1 이소시아네이트 수지인 가교제를 포함하는 제2 성분; 및 제2 이소시아네이트 수지와 블로킹제의 반응된 형태인 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하며; 여기서 제1 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하거나, 제2 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하거나 또는 제1 및 제2 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하고, 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지는 히드록실-관능성 수지와 반응하여 가교된 코팅을 형성할 수 있는 것인 키트를 제공한다.
제5 실시양태의 한 측면에서, 히드록실-관능성 수지의 함량은 10 내지 90 중량%이고; 제1 이소시아네이트 수지의 함량은 25 내지 75 중량%이고; 블로킹된 이소시아네이트 수지의 함량은 0.1 내지 15 중량%이며; 여기서 중량% 값은 제1 및 제2 성분의 수지 고형물의 총 중량을 기준으로 하고, 블랙 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 Wb 값은 동일한 몰량의 총 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물에 비해 4 단위 이상 증가되고; 블랙 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 3.0 내지 10.0 mm 파장의 구조의 Wd 값은 동일한 몰량의 총 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물에 비해 4 단위 이하만큼 감소된다.
전술한 단락은 일반적인 도입을 통해 제공되었고, 이하의 청구범위의 범주를 제한하려는 것이 아니다. 추가 이점과 함께, 기재된 실시양태는, 첨부한 도면과 함께 취한 이하의 상세한 설명을 참조하여 가장 잘 이해될 것이다.
본 개시내용의 설명 내에서, 저작물, 공동 저작물 하에 있는 또는 양수인 조직의 구성원에게 귀속되는 모든 인용된 참고문헌, 특허, 출원, 간행물 및 논문은 본원에 참고로 포함된다. 수치 한계 또는 범위가 명시된 경우, 종점이 포함된다. 또한, 수치 한계 또는 범위 내의 모든 값 및 하위범위는 명시적으로 작성된 것처럼 구체적으로 포함된다. 본원에서 사용된 바와 같이, 단수형 표현은 "하나 이상"의 의미를 지닌다. 문구 "로 이루어진 군으로부터 선택된", "로부터 선택된" 등은 명시된 물질의 혼합물을 포함한다. "함유하다(함유한다)" 등과 같은 용어는 달리 구체적으로 언급되지 않는 한 '적어도 포함하는'을 의미하는 개방형 용어이다. 모든 다른 용어도 통상의 기술자에 의해 이해되는 통상적인 의미에 따라 해석된다.
제1 실시양태에 따르면, 본 개시내용은 히드록실-관능성 수지를 포함하는 제1 성분; 블로킹되지 않은 제1 이소시아네이트 수지인 가교제를 포함하는 제2 성분; 및 제2 이소시아네이트 수지와 블로킹제의 반응된 형태인 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하며; 여기서 제1 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하거나, 제2 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하거나 또는 제1 및 제2 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하고, 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지는 히드록실-관능성 수지와 반응하여 가교된 코팅을 형성할 수 있는 것인 2-성분 클리어코트 조성물에 관한 것이다.
이소시아네이트 기는 반응성 수소를 함유하는 임의의 화합물과 반응할 수 있다. 이소시아네이트와 알콜 (즉 히드록실-관능기)과의 반응은 우레탄을 생성한다. 중합체 물질을 제조하기 위해, 반응 파트너는 분자당 적어도 2개의 관능성 기를 필요로 한다. 선형 중합체는 반응 파트너 둘 다가 이관능성일 때 형성된다. 3차원 네트워크는 반응 파트너 중 적어도 하나가 3개 이상의 반응성 기를 갖는 것을 필요로 한다. 바람직한 실시양태에서, 2-성분 클리어코트 조성물은 2개의 별도의 성분으로서 고객 또는 사용자에게 제공되고 적용 직전에 혼합될 수 있다.
본 개시내용의 2-성분 클리어코트 조성물은 히드록실-관능성 수지를 포함하는 제1 성분을 포함한다. 본 개시내용의 2-성분 코팅 조성물의 제1 성분의 히드록실-관능성 수지는 가교제 또는 제1 이소시아네이트 수지의 관능성 기와 반응하는 히드록실 관능기를 갖는 임의의 중합체일 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 히드록실-관능성 수지는 히드록실-관능성 아크릴 수지 또는 히드록실-관능성 폴리에스테르이고, 바람직하게는 히드록실-관능성 수지는 히드록실 관능기를 갖는 아크릴 중합체 및 히드록실 관능기를 갖는 폴리에스테르 중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 구성원이다. 보다 바람직한 실시양태에서, 히드록실-관능성 수지는 히드록실 관능기를 갖는 아크릴 중합체이다. 예시적인 상업적으로 입수가능한 히드록실-관능성 수지는 상표명 존크릴(JONCRYL)®하에 판매되는 것들을 포함한다.
특정 실시양태에서, 히드록실-관능성 기 이외에, 히드록실-관능성 수지는 제2 성분의 가교제, 제1 이소시아네이트 수지의 관능성 기와 반응한다면 추가 반응성 관능기를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 히드록실-관능성 수지는 아민 관능기, 카르복실산 관능기, 카르밤산 관능기, 및 에폭시 관능기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 추가 관능기를 포함한다.
2-성분 클리어코트 조성물의 제1 성분에 존재하는 히드록실-관능성 수지는, 일반적으로, 제2 성분의 가교제, 제1 이소시아네이트 수지의 유리 전이 온도 및 히드록실-관능성 수지의 당량과의 조합으로, 원하는 경도를 갖는 경화된 필름의 형성을 초래하는 임의의 유리 전이 온도 (Tg)를 가질 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 히드록실-관능성 수지는 -20℃ 내지 100℃, 바람직하게는 0℃ 내지 75℃, 바람직하게는 10℃ 내지 50℃의 유리 전이 온도를 갖는다.
공중합체 Tg 값은 폭스(Fox) 방정식을 사용하여 그 안에 포함된 공단량체의 단독중합체의 Tg 값으로부터 계산된다. 단독중합체 Tg 값은 문헌 [Polymer Handbook, Third Edition, J. Brandup, I.H. Immergut, Chapter VI, pages 215-225]으로부터 수득된다. 폭스 방정식은 다음과 같이 각 공단량체의 중량 분율 및 그의 상응하는 단독중합체의 Tg에 기초한다:
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특정 실시양태에서, 2-성분 코팅 조성물의 제1 성분에 존재하는 히드록실-관능성 수지는 500 내지 30,000, 또는 600 내지 20,000, 또는 750 내지 10,000의, 비분지형 폴리스티렌 기준물에 대하여 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 측정된 바와 같은 수 평균 분자량 (Mn)을 가질 수 있다. 히드록실-관능성 수지는 OH의 당량당 100 내지 3000, 바람직하게는 200 내지 1500, 바람직하게는 250 내지 800, 바람직하게는 300 내지 700 그램의 히드록실-관능성 수지의 히드록실 당량비 (즉 OH의 당량당 히드록실-관능성 수지의 그램)를 가질 수 있다. 주석: GPC 방법은 이하의 실험 부문에 보다 상세히 기재되어 있다.
바람직한 실시양태에서, 예시적인 적합한 히드록실-관능성 아크릴 수지 또는 히드록실-관능성 폴리에스테르 수지는 80 내지 150℃, 바람직하게는 85-145℃, 바람직하게는 90-140℃, 바람직하게는 95-135℃, 바람직하게는 100-130℃, 바람직하게는 110-130℃의 원하는 경화 온도에서 반응성을 위해 충분한 히드록실 함량을 가질 것이다. 바람직한 실시양태에서, 히드록실-관능성 아크릴 수지는 15 내지 565 mg KOH/g, 바람직하게는 35 내지 280 mg KOH/g, 바람직하게는 70 내지 225 mg KOH/g의 히드록실가를 가질 수 있다. 특정 실시양태에서, 히드록실가는 200 mg KOH/g 미만, 예컨대, 예를 들어, 185 mg KOH/g 미만, 또는 175 mg KOH/g 미만일 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 히드록실-관능성 아크릴 수지는 분자당 평균 적어도 2개의 활성 수소 기를 갖는다.
바람직한 실시양태에서, 히드록실-관능성 수지는, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 10 내지 90 중량%, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 30 내지 80 중량%, 바람직하게는 35 내지 70 중량%, 바람직하게는 45 내지 65 중량% 범위의 양으로 2-성분 코팅 조성물에 존재한다.
본 개시내용의 2-성분 클리어코트 조성물은 제1 이소시아네이트 수지인 가교제를 포함하는 제2 성분을 포함한다. 제1 이소시아네이트 수지는 히드록실-관능성 수지의 히드록실 기와 반응하여 우레탄 결합 (-NH-CO-O-) 및 그에 따른 가교된 우레탄 코팅을 형성하는 유리 NCO 기를 갖는다.
특정 실시양태에서, 제1 이소시아네이트 수지는 100 내지 20,000, 바람직하게는 150 내지 10,000, 바람직하게는 200 내지 5,000의, 비분지형 폴리스티렌 기준물에 대하여 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 측정된 바와 같은 수 평균 분자량 (Mn)을 가질 수 있다. 제1 이소시아네이트 수지는 50 내지 1000, 바람직하게는 100 내지 500, 바람직하게는 150 내지 250의 NCO 당량 (즉 NCO의 당량당 가교제의 그램)을 가질 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 제1 이소시아네이트 수지는 본 개시내용의 2-성분 코팅 조성물의 히드록실-관능성 수지를 포함하는 제1 성분의 히드록실-관능성 수지를 가교시키는데 적합한 임의의 유기 이소시아네이트일 수 있다. 이소시아네이트, 바람직하게는 다관능성 이소시아네이트는 구조가 방향족 지방족, 지환족, 또는 폴리시클릭일 수 있다. 3 내지 36개, 바람직하게는 4 내지 16개, 바람직하게는 6 내지 15개, 바람직하게는 8 내지 약 12개의 탄소 원자를 함유하는 이소시아네이트가 바람직하다.
제1 이소시아네이트 수지로서 적합한 예시적인 디이소시아네이트는, 톨루엔 디이소시아네이트 (TDI), 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 (MDI), 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 트리메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 펜타메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 프로필렌 디이소시아네이트, 에틸에틸렌 디이소시아네이트, 2,3-디메틸에틸렌 디이소시아네이트, 1-메틸트리메틸렌 디이소시아네이트, 1,3-시클로펜틸렌 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥실렌 디이소시아네이트, 1,2-시클로헥실렌 디이소시아네이트, 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4-톨루일렌 디이소시아네이트, 2,6-톨루일렌 디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트 (H12MDI), 크실렌 디이소시아네이트 (XDI), 수소화 크실렌 디이소시아네이트 (HXDI), 나프탈렌 1,5-디이소시아네이트 (NDI), p-페닐렌 디이소시아네이트 (PPDI), 3,3'-디메틸디페닐-4,4'-디이소시아네이트 (DDDI), 2,2,4-트리메틸-헥사메틸렌 디이소시아네이트 (TMDI), 노보르난 디이소시아네이트 (NDI), 4,4'-디벤질 디이소시아네이트 (DBDI), 4,4-디페닐렌 디이소시아네이트 (예를 들어 4,4'-메틸렌 비스디페닐디이소시아네이트), 1,5-나프틸렌 디이소시아네이트, 1,4-나프틸렌 디이소시아네이트, 1-이소시아네이토메틸-3-이소시아네이토-3,5,5-트리메틸시클로헥산 (이소포론 디이소시아네이트 또는 IPDI), 1,3-비스(1-이소시아네이토-1-메틸에틸)벤젠 (m-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 또는 TMXDI), 비스(4-이소시아네이토시클로헥실)메탄, 비스(4-이소시아네이토페닐)메탄, 4,4'-디이소시아네이토디페닐 에테르 및 2,3-비스(8-이소시아네이토옥틸)-4-옥틸-5-헥실시클로헥산을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
이들 중, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 톨루엔 디이소시아네이트 (TDI), 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 (MDI), 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 비스(4-이소시아네이토시클로헥실) 메탄, 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), 및 m-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 (TMXDI)가 바람직하다. 바람직한 실시양태에서, 제1 이소시아네이트 수지, 제2 이소시아네이트 수지, 또는 둘 다는 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 비스(4-이소시아네이토시클로헥실) 메탄, 및 이소포론 디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 디이소시아네이트를 포함한다.
특정 실시양태에서, 디이소시아네이트보다 높은 이소시아네이트 관능가의 다관능성 이소시아네이트가 사용될 수 있다는 것이 동일하게 예상된다. 디이소시아네이트보다 높은 이소시아네이트 관능가의 예시적인 다관능성 이소시아네이트는, TDI 기재 폴리이소시아네이트, MDI 기재 폴리이소시아네이트, HDI 기재 폴리이소시아네이트, IPDI 기재 폴리이소시아네이트, 트리스(4-이소시아네이토페닐)메탄, 1,3,5-트리이소시아네이토벤젠, 2,4,6-트리이소시아네이토톨루엔, 1,3,5-트리스(6-이소시아네이토헥실뷰렛), 비스(2,5-디이소시아네이토-4-메틸페닐)메탄, 1,3,5-트리스(6-이소시아네이토헥실)-1,3,5-트리아지난-2,4,6-트리온 (즉, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 시클릭 삼량체), 1,3,5-트리스(6-이소시아네이토헥실) 및 중합체 폴리이소시아네이트, 예컨대 디이소시아네이토톨루엔의 이량체 및 삼량체를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 특정 실시양태에서, 제2 성분의 가교제로서 사용된 제1 이소시아네이트 수지는 추가로, 예를 들어, 폴리에테르 폴리올 또는 폴리에스테르 폴리올을 포함하나 이에 제한되지는 않는 폴리올로부터 유래된 예비중합체의 형태로 존재할 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 블로킹된 이소시아네이트 수지는, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 25 내지 75 중량%, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 35 내지 65 중량%, 보다 바람직하게는 45 내지 55 중량% 범위의 양으로 2-성분 클리어코트 조성물에 존재한다.
바람직한 실시양태에서, 제1 이소시아네이트 수지는 실질적으로 탈블로킹된 것이며, 이는 NCO 기의 90% 초과가 탈블로킹되고 히드록실-관능기와 반응할 수 있다는 것, 바람직하게는 NCO 기의 95% 초과, 바람직하게는 99% 초과, 또는 99.5% 초과가 탈블로킹되고 히드록실-관능기와 반응할 수 있다는 것을 의미한다. 특정 실시양태에서, 제1 이소시아네이트 수지는 블로킹된 NCO 기가 완전히 없을 수 있다.
본 개시내용의 2-성분 클리어코트 조성물은 히드록실-관능성 수지를 포함하는 제1 성분 및 제1 이소시아네이트 수지인 가교제를 포함하는 제2 성분을 포함하며, 여기서 제1 성분 및 제2 성분 중 적어도 하나는 제2 이소시아네이트 수지와 블로킹제의 반응된 형태인 블로킹된 이소시아네이트 수지를 추가로 포함한다. 실온에서 이러한 블로킹된 이소시아네이트는 어떠한 적절한 비율로도 히드록실 기와 반응하지 않는다. 승온에서 블로킹된 이소시아네이트는 블로킹제를 유리시키고 (즉 탈블로킹하고), 이소시아네이트 관능기는 히드록실-관능기와 반응할 수 있다.
본 개시내용의 2-성분 클리어코트 조성물에 포함된 제2 이소시아네이트 수지는 제1 이소시아네이트 수지에 대해 상기 기재된 것들과 동일하다. 특정 실시양태에서, 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지는 동일할 수 있다. 특정 실시양태에서, 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지는 상이할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 제1 이소시아네이트 수지, 제2 이소시아네이트 수지, 또는 둘 다는 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 비스(4-이소시아네이토시클로헥실) 메탄, 및 이소포론 디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 디이소시아네이트를 포함한다.
특정 실시양태에서, 블로킹된 이소시아네이트 수지는 실질적으로 블로킹된 것이며, 이는 NCO 기의 90% 초과가 블로킹된 것이고, 바람직하게는 NCO 기의 95% 초과, 바람직하게는 99% 초과, 또는 99.5% 초과가 블로킹된 것을 의미한다. 특정 실시양태에서, 블로킹된 이소시아네이트 수지는 유리 NCO 기가 완전히 없을 수 있다.
이러한 설명 전반에 걸쳐 용어 탈블로킹된 이소시아네이트 수지는 이소시아네이트 반응성 관능성 기와의 반응에 이용가능한 이소시아네이트 기를 갖는 수지를 기재한다. 이러한 반응성은 또한 용어 "라이브"로 지칭될 수 있어 탈블로킹된 및 라이브는 이소시아네이트 수지를 기재하는데 상호교환가능하게 사용될 수 있다.
특정 실시양태에서, 블로킹된 이소시아네이트 수지는 150 내지 30,000, 바람직하게는 200 내지 20,000, 바람직하게는 250 내지 10,000의, 비분지형 폴리스티렌 기준물에 대하여 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 측정된 바와 같은 수 평균 분자량 (Mn)을 가질 수 있다. 블로킹된 이소시아네이트는 50 내지 1000, 바람직하게는 100 내지 500, 바람직하게는 150 내지 250의 NCO 당량 (즉 NCO의 당량당 가교제의 그램)을 가질 수 있다.
블로킹제는 개별적으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 블로킹제는 활성 수소를 갖는 임의의 화합물일 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 블로킹제는 알킬 알콜, 에테르 알콜, 옥심, 아민, 아미드, 및 히드록실아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다.
예시적인 적합한 알킬 알콜 블로킹제는 알킬 기에 1-20개의 탄소 원자를 갖는 지방족, 지환족 또는 방향족 알킬 모노알콜, 예컨대, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 헵탄올, 옥탄올, 노난올, 2-에틸 헥산올, 3,3,5-트리메틸헥산-1-올, 시클로펜탄올, 시클로헥산올, 시클로옥탄올, 페놀, 피리디놀, 티오페놀, 크레졸, 페닐카르비놀, 및 메틸페닐카르비놀을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 글리세롤 및 트리메틸올프로판과 같은 다관능성 알콜이 또한 블로킹제로서 사용될 수 있다.
예시적인 적합한 에테르 알콜 블로킹제는 1-10개의 탄소 원자의 알킬 기를 갖는 에틸렌 글리콜 모노 알킬 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노 알킬 에테르, 프로필렌 글리콜 모노 알킬 에테르 또는 디프로필렌 글리콜 모노 알킬 에테르, 예컨대, 예를 들어, 디에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노 메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노 메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노 부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노 부틸 에테르, 및 프로필렌 글리콜 모노 메틸 에테르를 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
예시적인 적합한 옥심 블로킹제는 메틸 에틸 케톤 옥심, 메틸 이소프로필 케톤 옥심, 메틸 이소부틸 케톤 옥심, 메틸 이소아밀 케톤 옥심, 메틸 n-아밀 케톤 옥심, 메틸 2-에틸헥실 케톤 옥심, 시클로부탄온 옥심, 시클로펜탄온 옥심, 시클로헥사논 옥심, 3-펜탄온 옥심, 2,4-디메틸-3-펜탄온 옥심 (즉, 디이소프로필 케톤 옥심), 디이소부틸 케톤 옥심, 디-2-에틸헥실 케톤 옥심, 아세톤 옥심, 포름알독심, 아세트알독심, 프로피온알데히드 옥심, 부티르알데히드 옥심, 글리옥살 모녹심, 및 디아세틸 모녹심을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
예시적인 적합한 아민 블로킹제는 디부틸아민 및 디이소프로필아민을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 예시적인 적합한 아미드 블로킹제는 카프로락탐, 메틸아세트아미드, 숙신이미드, 및 아세트아닐리드를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 예시적인 적합한 히드록실아민 블로킹제는 에탄올아민이다.
바람직한 실시양태에서, 블로킹제는 이미다졸, 디메틸피라졸, 및 디에틸말로네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다. 보다 바람직한 실시양태에서, 블로킹된 이소시아네이트 수지는, 예를 들어 상표명 데스모두르(Desmodur)®, 바람직하게는 데스모두르 PL-350 하에 판매된 것과 같은, 제2 이소시아네이트 수지 (HDI)와 블로킹제 디메틸피라졸의 반응된 형태인 디메틸피라졸 블로킹된 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI)이다.
바람직한 실시양태에서, 블로킹된 이소시아네이트 수지는, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 0.1 내지 15 중량%, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 0.5 내지 12 중량%, 바람직하게는 1-11 중량%, 바람직하게는 2-10 중량%, 바람직하게는 3-9 중량%, 바람직하게는 4-8 중량%, 바람직하게는 5-7 중량% 범위의 양으로 2-성분 클리어코트 조성물에 존재한다. 중요하게, 블로킹된 이소시아네이트 수지는 블로킹된 이소시아네이트 수지의 총합이 기재된 범위 내에 있는 한 제1 성분, 제2 성분, 또는 둘 다에 존재할 수 있다. 유리하게, 바람직한 실시양태에서, 2-성분 클리어코트 조성물 중 블로킹된 이소시아네이트의 총 중량에 대하여, 80 중량% 초과의 블로킹된 이소시아네이트 수지가 제1 성분에 존재하며, 바람직하게는 2-성분 클리어코트 조성물 중 블로킹된 이소시아네이트의 총 중량에 대하여, 82 중량% 초과, 바람직하게는 84 중량% 초과, 바람직하게는 86 중량% 초과, 바람직하게는 88 중량% 초과, 바람직하게는 90 중량% 초과, 바람직하게는 95 중량% 초과의 블로킹된 이소시아네이트 수지가 제1 성분에 존재한다.
바람직한 실시양태에서, 본 개시내용의 2-성분 클리어코트 조성물은 임의의 그의 실시양태에서 용매계 조성물이며 통상의 기술자에게 통상적으로 공지된 임의의 용매를 함유할 수 있다. 예시적인 적합한 용매는 방향족 용매, 예컨대 톨루엔, 크실렌, 나프타, 및 석유 증류물; 지방족 용매, 예컨대 헵탄, 옥탄, 및 헥산; 에스테르 용매, 예컨대 부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 부틸 프로피오네이트, 에틸 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, 헥실 아세테이트, 헵틸 아세테이트, 에틸 프로피오네이트, 이소부틸렌 이소부티레이트, 에틸렌 글리콜 디아세테이트, 및 2-에톡시에틸 아세테이트; 케톤 용매, 예컨대 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 아밀 케톤, 및 메틸 이소부틸 케톤; 저급 알콜, 예컨대 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올, 2-부탄올; 글리콜 에테르, 예컨대 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르; 글리콜 에테르 에스테르, 예컨대 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 부틸 에테르 아세테이트, 3-메톡시 n-부틸 아세테이트; 락탐, 예컨대 N-메틸 피롤리돈 (NMP); 및 그의 혼합물을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 특정 실시양태에서 용매는 VOC 면제 용매, 예컨대 클로로브로모메탄, 1-브로모프로판, C12-18 n-알칸, t-부틸 아세테이트, 퍼클로로에틸렌, 벤조트리플루오라이드, p-클로로벤조트리플루오라이드, 아세톤, 1,2-디클로로-1,1,2-트리플루오로에탄, 디메톡시메탄, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-노나플루오로-4-메톡시-부탄, 2-(디플루오로메톡시메틸)-1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판, 1-에톡시-1,1,2,2,3,3,4,4,4-노나플루오로부탄, 2-(에톡시디플루오로메틸)-1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판, 및 그의 혼합물일 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 용매계 2-성분 클리어코트 조성물의 용매는 저급 알콜 (즉 부탄올) 및 에스테르 (즉 t-부틸 아세테이트)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다. 유리하게, 용매계 2-성분 클리어코트 조성물의 물 함량은 1 중량% 미만, 바람직하게는 0.5 중량% 미만, 보다 바람직하게는 0.1 중량% 미만이며, 가장 바람직하게는 용매계 2-성분 클리어코트 조성물은 물을 함유하지 않는다.
특정 실시양태에서, 본 개시내용의 2-성분 클리어코트 조성물은 임의의 그의 실시양태에서 용매계 2-성분 클리어코트 조성물의 총 합한 중량에 대하여 적어도 20 중량%, 바람직하게는 용매계 2-성분 클리어코트 조성물의 총 합한 중량에 대하여 적어도 25 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 30 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 35 중량%의 총 합한 수지 고형물 함량을 갖는다. 특정 실시양태에서, 본 개시내용의 2-성분 클리어코트 조성물은 임의의 그의 실시양태에서 용매계 2-성분 클리어코트 조성물의 총 합한 중량에 대하여 85 중량% 이하, 바람직하게는 용매계 2-성분 클리어코트 조성물의 총 합한 중량에 대하여 80 중량% 이하, 바람직하게는 75 중량% 이하, 바람직하게는 70 중량% 이하, 바람직하게는 65 중량% 이하, 바람직하게는 60 중량% 이하의 총 합한 수지 고형물 함량을 갖는다. 특정 실시양태에서, 본 개시내용의 용매계 2-성분 클리어코트 조성물의 총 희석제 (즉 용매/유기 용매) 함량은 임의의 그의 실시양태에서 용매계 2-성분 클리어코트 조성물의 총 중량을 기준으로, 적어도 5 중량% 내지 80 중량% 이하, 바람직하게는 적어도 10 중량% 내지 70 중량% 이하, 보다 바람직하게는 적어도 15 중량% 내지 50 중량% 이하의 범위이다.
바람직한 실시양태에서, 히드록실-관능성 수지 및 임의적으로 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하는 제1 성분, 제1 이소시아네이트 수지 및 임의적으로 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하는 제2 성분, 또는 둘 다는 용매계이며, 이전에 기재된 바와 같은 통상의 기술자에게 통상적으로 공지된 임의의 용매를 함유할 수 있다. 특정 실시양태에서, 히드록실-관능성 수지 및 임의적으로 블로킹된 이소시아네이트를 포함하는 제1 성분은 용매계 제1 성분의 총 합한 중량에 대하여 적어도 20 중량%, 용매계 제1 성분의 총 합한 중량에 대하여, 바람직하게는 적어도 25 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 30 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 35 중량%, 바람직하게는 적어도 40 중량%, 바람직하게는 적어도 45 중량%의 합한 수지 고형물 함량을 갖는다. 특정 실시양태에서, 제1 이소시아네이트 수지 및 임의적으로 블로킹된 이소시아네이트를 포함하는 제2 성분은 용매계 제1 성분의 총 합한 중량에 대하여 적어도 20 중량%, 용매계 제2 성분의 총 합한 중량에 대하여, 바람직하게는 적어도 25 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 30 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 35 중량%, 바람직하게는 적어도 40 중량%, 바람직하게는 적어도 45 중량%의 합한 수지 고형물 함량을 갖는다.
특정 실시양태에서, 본 개시내용의 2-성분 클리어코트 조성물은 임의의 그의 실시양태에서 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지의 형태로 히드록실-관능성 수지 및 가교제의 반응을 촉진시키기 위해 촉매, 바람직하게는 금속 촉매를 추가로 임의적으로 포함할 수 있다는 것이 동일하게 예상된다. 예시적인 금속 촉매는 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있고, 지방족 비스무트 카르복실레이트, 예컨대 비스무트 에틸헥사노에이트, 비스무트 서브살리실레이트 (실험식 C7H5O4Bi를 가짐), 비스무트 헥사노에이트, 비스무트 에틸헥사노에이트 또는 디메틸올-프로피오네이트, 비스무트 옥살레이트, 비스무트 아디페이트, 비스무트 락테이트, 비스무트 타르트레이트, 비스무트 살리실레이트, 비스무트 글리콜레이트, 비스무트 숙시네이트, 비스무트 포르메이트, 비스무트 아세테이트, 비스무트 아크릴레이트, 비스무트 메타크릴레이트, 비스무트 프로피오네이트, 비스무트 부티레이트, 비스무트 옥타노에이트, 비스무트 데카노에이트, 비스무트 스테아레이트, 비스무트 올레에이트, 비스무트 에이콘사노에이트, 비스무트 벤조에이트, 비스무트 말레이트, 비스무트 말레에이트, 비스무트 프탈레이트, 비스무트 시트레이트, 비스무트 글루코네이트; 비스무트 아세틸아세토네이트; 비스-(트리오르가노 주석)옥시드, 예컨대 비스(트리메틸 주석) 옥시드, 비스(트리에틸 주석) 옥시드, 비스(트리프로필 주석) 옥시드, 비스(트리부틸 주석) 옥시드, 비스(트리아밀 주석) 옥시드, 비스(트리헥실 주석) 옥시드, 비스(트리헵틸 주석) 옥시드, 비스(트리옥틸 주석) 옥시드, 비스(트리-2-에틸헥실 주석) 옥시드, 비스(트리페닐 주석) 옥시드, 비스(트리오르가노 주석)술피드, (트리오르가노 주석)(디오르가노 주석) 옥시드, 술폭시드, 및 술폰, 비스(트리오르가노 주석)디카르복실레이트, 예컨대 비스(트리부틸 주석) 아디페이트 및 말레에이트; 비스(트리오르가노 주석)디메르캅티드, 트리오르가노 주석 염, 예컨대 트리옥틸 주석 옥타노에이트, 트리부틸 주석 포스페이트; (트리오르가노 주석)(오르가노 주석)옥시드; 트리알킬알킬옥시 주석 옥시드, 예컨대 트리메틸메톡시 주석 옥시드, 디부틸 주석 디아세틸아세토네이트, 디부틸 주석 디라우레이트; 트리옥틸 주석 옥시드, 트리부틸 주석 옥시드, 디알킬 주석 화합물, 예컨대 디부틸 주석 옥시드, 디옥틸 주석 옥시드, 디부틸 주석 디라우레이트, 디부틸 주석 디아세테이트, 디부틸 주석 디말레에이트, 디부틸 주석 디스테아레이트, 디프로필 주석 디옥토에이트 및 디옥틸 주석 옥시드; 모노알킬 주석 화합물, 예컨대 모노부틸주석 트리옥타노에이트, 모노부틸 주석 트리아세테이트, 모노부틸 주석 트리벤조에이트, 모노부틸 주석 트리옥틸레이트, 모노부틸 주석 트리라우레이트, 모노부틸 주석 트리미리스테이트, 모노메틸 주석 트리포르메이트, 모노메틸 주석 트리아세테이트, 모노메틸 주석 트리옥틸레이트, 모노옥틸 주석 트리아세테이트, 모노옥틸 주석 트리옥틸레이트, 모노옥틸 주석 트리라우레이트; 모노라우릴 주석 트리아세테이트, 모노라우릴 주석 트리옥틸레이트, 및 모노라우릴 주석 트리라우레이트; 아연 옥토에이트, 아연 나프테네이트, 아연 톨레이트, 카르복실레이트 기에 약 8 내지 14개의 탄소를 갖는 아연 카르복실레이트, 아연 아세테이트; 리튬 카르복실레이트, 예컨대 리튬 아세테이트, 리튬 2-에틸헥사노에이트, 리튬 나프테네이트, 리튬 부티레이트, 리튬 이소부티레이트, 리튬 옥타노에이트, 리튬 네오데카노에이트, 리튬 올레에이트, 리튬 베르사테이트, 리튬 톨레이트, 리튬 옥살레이트, 리튬 아디페이트, 리튬 스테아레이트; 리튬 히드록시드; 지르코늄 알콜레이트, 예컨대 메탄올레이트, 에탄올레이트, 프로판올레이트, 이소프로판올레이트, 부탄올레이트, tert-부탄올레이트, 이소부탄올레이트, 펜탄올레이트, 네오펜탄올레이트, 헥산올레이트 및 옥탄올레이트; 지르코늄 카르복실레이트, 예컨대 포르메이트, 아세테이트, 프로피오네이트, 부타노에이트, 이소부타노에이트, 펜타노에이트, 헥사노에이트, 시클로헥사노에이트, 헵타노에이트, 옥타노에이트, 2-에틸헥사노에이트, 노나노에이트, 데카노에이트, 네오데카노에이트, 운데카노에이트, 도데카노에이트, 락테이트, 올레에이트, 시트레이트, 벤조에이트, 살리실레이트 및 페닐아세테이트; 지르코늄 1,3-디케토네이트, 예컨대 아세틸아세토네이트 (2,4-펜탄디오네이트), 2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오네이트, 1,3-디페닐-1,3-프로판디오네이트 (디벤조일메타네이트), 1-페닐-1,3-부타난디오네이트 및 2-아세틸시클로헥사노네이트; 지르코늄 옥시네이트; 지르코늄 1,3-케토에스테레이트, 예컨대 메틸 아세토아세테이트, 에틸 아세토아세테이트, 에틸-2-메틸 아세토아세테이트, 에틸-2-에틸 아세토아세테이트, 에틸-2-헥실아세토아세테이트, 에틸-2-페닐-아세토아세테이트, 프로필 아세토아세테이트, 이소프로필 아세토아세테이트, 부틸 아세토아세테이트, tert-부틸 아세토아세테이트, 에틸-3-옥소-발레레이트, 에틸-3-옥소-헥사노에이트, 및 2-옥소-시클로헥산 카르복실산 에틸 에스테레이트; 지르코늄 1,3-케토아미데이트, 예컨대 N,N-디에틸-3-옥소-부탄아미데이트, N,N-디부틸-3-옥소-부탄아미데이트, N,N-비스-(2-에틸헥실)-3-옥소-부탄아미데이트, N,N-비스-(2-메톡시에틸)-3-옥소-부탄아미데이트, N,N-디부틸-3-옥소-헵탄아미데이트, N,N-비스-(2-메톡시에틸)-3-옥소-헵탄아미데이트, N,N-비스-(2-에틸헥실)-2-옥소-시클로펜탄 카르복스아미데이트, N,N-디부틸-3-옥소-3-페닐프로판아미데이트, N,N-비스-(2-메톡시에틸)-3-옥소-3-페닐프로판아미데이트로부터 선택된 유기금속 화합물; 및 전술한 금속 촉매의 조합을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
바람직한 실시양태에서, 촉매는 금속 촉매, 보다 바람직하게는 디부틸 주석 옥시드, 디옥틸 주석 옥시드, 디부틸 주석 디라우레이트, 디부틸 주석 디아세테이트, 디부틸 주석 디말레에이트, 디부틸 주석 디스테아레이트, 디프로필 주석 디옥토에이트, 및 디옥틸 주석 옥시드로 이루어진 군으로부터 선택된 디알킬 주석 화합물이며, 디부틸 주석 디라우레이트가 매우 바람직한 촉매이다.
특정 실시양태에서, 금속 촉매는 존재하는 경우에, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 0.001 내지 10 중량%, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 0.01 내지 8 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 7.5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 6.0 중량%, 바람직하게는 1.0 내지 5.0 중량%일 수 있다. 특정 실시양태에서, 금속 촉매는 존재하는 경우에, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 5.0 중량% 미만, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 2.5 중량% 미만, 바람직하게는 2.0 중량% 미만, 바람직하게는 1.0 중량% 미만, 바람직하게는 0.5 중량% 미만, 바람직하게는 0.1 중량% 미만, 바람직하게는 0.01 중량% 미만을 차지할 수 있다.
특정 실시양태에서, 본 개시내용의 2-성분 클리어코트 조성물은 임의의 그의 실시양태에서 하나 이상의 추가적인 첨가제를 추가로 임의적으로 포함할 수 있다는 것이 동일하게 예상된다. 예시적인 적합한 첨가제는 계면활성제, 안정화제, 습윤제, 레올로지 조절제, 분산제, UV 흡수제, 장애 아민 광 안정화제, 접착 촉진제 등을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 바람직한 실시양태에서, 이러한 첨가제는, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 0.1 내지 5 중량%, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 0.5 내지 4 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 2.5 중량%를 차지할 수 있다. 특정 실시양태에서, 이러한 첨가제는, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 2.5 중량% 미만, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 2.0 중량% 미만, 바람직하게는 1.0 중량% 미만, 바람직하게는 0.5 중량% 미만, 바람직하게는 0.25 중량% 미만, 바람직하게는 0.1 중량% 미만을 차지한다.
바람직한 실시양태에서, 본 개시내용의 2-성분 클리어코트 조성물은 반투명한 것으로 의도되며 1 중량% 미만의 착색제를 함유한다. 그러나, 통상의 기술자에 의해 인식된 바와 같이, 체질 안료로서 공지된, 특정 안료는 용매계 클리어코트에 색상을 부여하지 않고 이러한 안료는 용매계 2-성분 클리어코트 조성물의 5 중량% 미만, 바람직하게는 2 내지 4 중량%의 양으로 포함될 수 있다.
제2 측면에 따르면, 본 개시내용은 코팅된 기판을 형성하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 i) 기판의 표면을 베이스코트 조성물로 코팅하여 베이스코트 층을 수득하고, ii) 베이스코트 층을 적어도 부분적으로 건조시키고, iii) 제1 성분 및 제2 성분 중 적어도 하나가 제2 이소시아네이트 수지와 블로킹제의 반응된 형태인 블로킹된 이소시아네이트를 추가로 포함하는 것인, iiia) 히드록실-관능성 수지를 포함하는 제1 성분, iiib) 제1 이소시아네이트 수지인 가교제를 포함하는 제2 성분, 및 iiic) 유기 용매를 혼합하며 이에 의해 클리어코트 조성물을 형성함으로써 2-성분 클리어코트 조성물을 제조하고, iv) 베이스코트 층의 표면에 클리어코트 조성물을 적용하여 클리어코트 조성물 층을 형성하고, v) 히드록실-관능성 수지를 경화 동안 블로킹된 이소시아네이트 수지를 탈블로킹함으로써 수득된 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지와 반응시키고 경화시켜 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층을 형성하며 이에 의해 코팅된 기판을 형성하는 것을 포함하며, 여기서 코팅된 기판은 기판과 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층 사이에 베이스코트 층을 포함하고, 반응 및 경화 동안 제2 이소시아네이트 수지의 지연된 방출은 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층의 경화 속도를 감소시켜 베이스코트 층과 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층 사이에 주름이 형성되게 된다.
본원에서 사용된 바와 같이, 기판은 어떤 것 아래에 있거나, 또는 일부 공정이 일어나는 물질 또는 층을 지칭한다. 적합한 기판은, 목재, 섬유유리, 금속, 유리, 천, 탄소 섬유, 및 중합체 기판을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 코팅될 수 있는 예시적인 적합한 금속 기판은, 철, 강철, 및 그의 합금과 같은 철 금속, 알루미늄, 아연, 마그네슘, 및 그의 합금과 같은 비철 금속, 및 그의 조합을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 코팅될 수 있는 예시적인 적합한 중합체 기판은 열가소성 재료, 예컨대 열가소성 폴리올레핀 (즉 폴리에틸렌, 폴리프로필렌), 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS) 공중합체, EPDM 고무, 아크릴 중합체, 비닐 중합체, 공중합체 및 그의 혼합물, 바람직하게는 열가소성 폴리올레핀을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
바람직한 실시양태에서, 기판은 중합체 기판, 바람직하게는 모터 차량, 예컨대, 예를 들어, 자동차, 트럭, 및 트랙터에서 발견되는 중합체 기판이며, 본 개시내용의 2-성분 클리어코트 조성물은 임의의 그의 실시양태에서 이러한 자동차 중합체 기판을 코팅하는데 특히 유용하다. 본원에 기재된 2-성분 클리어코트 조성물은 임의의 그의 실시양태에서 또한 성형된 또는 형상화된 물품 또는 구성부품, 장난감, 스포츠 용품, 전자 디바이스용 케이스 또는 커버링, 및 소형 가전제품에 적용될 수 있다는 것이 동일하게 예상된다. 또한, 이러한 구성부품은 임의의 형상을 가질 수 있지만, 바람직하게는 자동차 차체 구성부품, 예컨대 차체 (프레임), 후드, 도어, 펜더, 범퍼, 및/또는 자동차 차량용 트림의 형태이다.
본 개시내용의 관점에서, 베이스코트 조성물은 특별히 제한적인 것으로 여겨지지 않는다. 본 개시내용의 관점에서 베이스코트는 고체 페인트, 메탈릭 페인트, 및/또는 진주광택 페인트일 수 있고, 또한 이는 1 성분 (1K) 또는 2 성분 (2K) 제형일 수 있고 용매계 또는 수계일 수 있다. 특정 실시양태에서, 베이스코트는 산 기, 예컨대, 예를 들어, 카르복실산 또는 술폰산과 반응하는 멜라민 포름알데히드 가교제를 포함할 수 있다. 또한, 베이스코트 조성물은 촉매 (즉 강산 촉매, 유기 아민) 및 본원에 기재된 바와 같은 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 베이스코트 조성물은 적어도 하나의 안료 또는 착색제를 포함하거나, 또는 그로 착색될 수 있다. 예시적인 적합한 안료 또는 착색제는 금속 산화물, 예컨대 아연 산화물, 안티모니 산화물, 철 산화물, 티타늄 이산화물, 및 납 산화물; 카본 블랙; 운모-계 효과 안료를 포함하는 운모; 메탈릭 안료, 예컨대 알루미늄 플레이크, 브론즈 플레이크, 니켈 플레이크, 주석 플레이크, 실버 플레이크, 및 구리 플레이크; 및 유기 안료, 예컨대 프탈로시아닌, 예컨대 구리 프탈로시아닌 블루, 페릴렌 레드 및 마룬, 퀴나크리돈 마젠타, 디옥사진 카르바졸 바이올렛 등을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.
특정 실시양태에서, 안료 및 착색제는 베이스코트 조성물 중 합한 고형물의 총 중량에 대하여 50 중량% 이하, 바람직하게는 베이스코트 조성물 중 합한 고형물의 총 중량에 대하여 40 중량% 이하, 바람직하게는 30 중량% 이하를 차지할 수 있고, 베이스코트 조성물 중 합한 고형물의 총 중량에 대하여 10 중량%만큼, 바람직하게는 5 중량%만큼, 바람직하게는 1 중량%만큼, 바람직하게는 0.1 중량%만큼 낮을 수 있다. 베이스코트 조성물의 총 중량의 관점에서, 안료 또는 착색제의 함량은 베이스코트 조성물의 총 중량에 대하여 5 내지 90 중량%, 바람직하게는 10 내지 70 중량%, 바람직하게는 15 내지 50 중량%의 범위일 수 있다.
상기 방법의 한 단계에서, 기판의 표면은 조성물로 코팅하여 베이스코트 층을 수득하고, 베이스코트 층을 적어도 부분적으로 건조시킨다. 베이스코트 조성물을 적용한 후, 물 또는 용매는 가열 또는 공기-건조에 의해 베이스코트 층으로부터 부분적으로 또는 완전히 제거할 수 있고, 예를 들어 물 또는 용매의 일부분은 1 내지 10분, 바람직하게는 2-8분, 바람직하게는 4-6분 동안 지속되고 30 내지 90℃, 바람직하게는 40 내지 80℃, 바람직하게는 50 내지 70℃, 바람직하게는 55 내지 65℃, 또는 약 60℃의 온도를 갖는 주변 및/또는 강제 플래시로 부분적으로 제거할 수 있다.
상기 방법의 한 단계에서, 히드록실-관능성 수지는 경화 동안 블로킹된 이소시아네이트 수지를 탈블로킹함으로써 수득된 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지와 반응시키고 경화시켜 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층을 형성하며 이에 의해 코팅된 기판을 형성한다. 바람직한 실시양태에서, 경화는 80-150℃, 바람직하게는 90-145℃, 바람직하게는 100-140℃, 바람직하게는 110-135℃, 바람직하게는 120-130℃의 온도에서 15-45분, 바람직하게는 18-40분, 바람직하게는 20-35분, 바람직하게는 22-30분, 또는 약 25분의 기간 동안 수행한다.
이론에 의해 제한되는 것을 원하진 않지만, 제1 이소시아네이트 수지 및 히드록실-관능성 수지는 접촉 시 반응하기 시작하고 경화 동안 반응을 (즉 가교를) 계속하며, 이 시점에 탈블로킹된 제2 이소시아네이트 수지 및 히드록실-관능성 수지가 반응하기 (즉 가교하기) 시작한다. 반응 및 경화 동안 제2 이소시아네이트 수지의 지연된 방출은 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층의 경화 속도를 감소시켜 베이스코트 층과 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층 사이에 "주름"이 형성되게 된다. "주름"은 완전히 코팅된 기판의 표면 모폴로지 및 텍스처에서의 변화를 지칭하며, 바람직하게는 표면 모폴로지 및 텍스처에서의 이러한 변화는 증가된 양의 단파 구조 (즉 Wb) 및 감소된 또는 동일한 양의 장파 구조 (즉 Wd)를 초래한다. 따라서, 주름은 단파 구조 대 장파 구조의 비의 관점에서 개선된 시각적 외관 및 균형을 제공한다.
바람직한 실시양태에서, 5 내지 90 μm, 바람직하게는 7.5 내지 75 μm, 바람직하게는 10 내지 60 μm, 바람직하게는 12.5 내지 55 μm, 바람직하게는 15 내지 50 μm의 건조 막 두께를 제공하기 위해 베이스코트 조성물 및 2-성분 클리어코트 조성물 각각을 기판에 적용한다. 예를 들어, 베이스코트 층의 건조 막 두께는 5 내지 35 μm, 바람직하게는 10 내지 30 μm, 보다 바람직하게는 약 20 μm일 수 있고, 2-성분 클리어코트 조성물로부터 형성된 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층의 건조 막 두께는 10 내지 70 μm, 바람직하게는 25 내지 50 μm, 보다 바람직하게는 약 45 μm일 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, "오렌지 필" 또는 "오렌지 필 효과"는 페인팅된 표면 및 주조 표면 상에 생길 수 있는 특정 종류의 피니시를 지칭한다. 텍스처가 오렌지의 껍질의 표면과 유사하다. 매끄러운 표면 (즉 자동차의 차체)에 분사된 광택 페인트는 또한 매끄러운 표면으로 건조시켜야 한다. 그러나, 다양한 요인이 오렌지 필의 텍스처와 유사한 울퉁불퉁한 표면으로 건조되게 야기할 수 있다. 오렌지 필 현상은 사용된 재료의 변경에 의해 최소화 및/또는 방지될 수 있다.
예를 들어, 웨이브스캔 디바이스와 같은 오렌지 필을 측정하기 위해 사용된 기기는, 예를 들어 빅(Byk) 웨이브스캔 디바이스와 같이 시각적 인식을 시뮬레이션한다. 인간의 눈과 유사한 기기는 파형의 밝은/어두운 패턴을 광학적으로 스캔한다. 다른 오렌지 필 측정기와 유사한 웨이브스캔 디바이스는 레이저 포인트 광원을 사용하여 60° 각도에서 시편을 조명하고 검출기를 사용하여 동일하지만 반대의 각도에서 반사 광 강도를 측정한다. 기기는 표면을 가로질러 롤링되고 정해진 거리를 가로질러 표면의 광학 프로파일을 하나씩 측정한다. 기기는 구조의 크기에 따라 구조를 분석한다. 다양한 거리에서 인간의 눈의 해상도를 시뮬레이션하기 위해, 수학적 여과 함수를 사용하여 측정 신호를 여러 범위로 나눈다. 이러한 방식으로, Wa는 0.1 내지 0.3 mm 파장의 구조에 상응하고, Wb는 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조에 상응하고, Wc는 1.0 내지 3.0 mm 파장의 구조에 상응하고, Wd는 3.0 내지 10.0 파장의 구조에 상응하고, We는 10 내지 30 mm 파장의 구조에 상응하고, SW ("짧은")는 0.3 내지 1.2 mm 파장의 구조에 상응하고, LW ("긴")는 1.2 내지 12 mm 파장의 구조에 상응한다. 0.1 mm보다 작은 구조는 또한 시각적 인식에 영향을 미치고, 따라서 웨이브스캔 디바이스 측정 기기는 CCD 카메라를 사용하여 이러한 미세 구조에 의해 유발된 확산 광을 측정할 수 있다. 이 파라미터는 "무광택도"로 지칭된다. 무광택도의 값, Wa, Wb, Wc, Wd, 및 We는 "구조 스펙트럼"을 형성한다. 이는 물질 또는 적용 파라미터인, 오렌지 필 및 그의 영향 요인의 상세한 분석을 가능하게 한다. LW 및 SW 뿐만 아니라 구조 스펙트럼의 상세한 정보는 예를 들어 ASTM E430에 기재된 바와 같이 특정 스케일 및 이미지의 구별성 (DOI)과 상관되는 기초를 형성한다.
본 개시내용의 관점에서, 베이스코트로 코팅된 기판 또는 본원에 기재된 방법에 의해 수득된 코팅된 기판 상에서의 경화 후 2-성분 클리어코트 가교된 코팅은 5 내지 45, 바람직하게는 10-40, 바람직하게는 15-35, 바람직하게는 20-30의 Wb 값을 갖는다. 본 개시내용의 관점에서, 베이스코트로 코팅된 기판 또는 본원에 기재된 방법에 의해 수득된 코팅된 기판 상에서의 경화 후 2-성분 클리어코트 가교된 코팅은 1 내지 40, 바람직하게는 5-30, 바람직하게는 10-25, 바람직하게는 15-20의 Wd 값을 갖는다. 바람직한 실시양태에서, 베이스코트로 코팅된 기판 또는 본원에 기재된 방법에 의해 수득된 코팅된 기판 상에서의 경화 후 2-성분 클리어코트 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장 구조의 Wb 값은 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물, 방법 또는 코팅된 기판에 비해 증가되며, 바람직하게는 2-20 단위, 바람직하게는 4-15 단위, 바람직하게는 6-10 단위만큼 증가된다. 바람직한 실시양태에서, 베이스코트로 코팅된 기판 또는 본원에 기재된 방법에 의해 수득된 코팅된 기판 상에서의 경화 후 2-성분 클리어코트 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 3.0 내지 10.0 mm 파장 구조의 Wd 값은 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물, 방법 또는 코팅된 기판에 비해 감소되거나 또는 동일하며, 바람직하게는, 감소된 경우, 1-10 단위, 바람직하게는 2-6 단위, 바람직하게는 3-5 단위만큼 감소된다.
본원에서 사용된 바와 같이, 균형, 구조 균형, 균형 수, 또는 균형 값은 작은 파와 큰 파의 비이며 시각적 상관관계 연구에서 발견된 "잘 균형잡힌" 구조 스펙트럼 곡선에 기초하여 평가된다. 균형은 블로킹된 이소시아네이트의 양을 증가시킴으로써 음 (장파 Wd 우세)에서 양 (단파 Wb 우세)으로 이동될 수 있다. 유리한 농도를 식별하여 잘 균형잡힌 외관을 생성할 수 있다. 수식 (I)은 Wd 및 Wb 값 사이의 관계를 제공하고 수식 (II)은 이 관계를 사용하여 균형 값 (B)을 계산하는 수단을 제공한다.
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본 개시내용의 관점에서, 베이스코트로 코팅된 기판 또는 본원에 기재된 방법에 의해 수득된 코팅된 기판 상에서의 경화 후 2-성분 클리어코트 가교된 코팅은 -4 내지 6, 바람직하게는 -2-5, 바람직하게는 -1-4, 바람직하게는 0-2의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 균형 값을 갖는다. 본 개시내용의 관점에서, 베이스코트로 코팅된 기판 또는 본원에 기재된 방법에 의해 수득된 코팅된 기판 상에서의 경화 후 2-성분 클리어코트 가교된 코팅은 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물, 방법 또는 코팅된 기판에 비해 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 균형 값을 증가시켰고, 바람직하게는 0.2-10 단위, 바람직하게는 0.5-8 단위, 바람직하게는 1-6 단위, 바람직하게는 2-4 단위만큼 증가시켰다.
본원에서 사용된 바와 같이, 표면의 정반사 광택은 광택계에 의해 측정될 수 있다. 광택은 표면 상에 고정된 강도 및 각도에서 광 빔을 투영하고 동일하지만 반대의 각도에서 반사광의 양을 측정함으로써 결정된다. 광택 측정에 이용가능한 다수의 상이한 기하구조가 있고, 각각 측정될 표면의 유형에 좌우된다. 다양한 유형의 재료에 사용되는 상이한 유형의 광택계에 대한 사용 방법 및 사양을 정의하는 많은 국제 기술 표준이 이용가능하다.
광택계는 정확한 조명 및 시야 조건을 정의함으로써 광택 강도를 측정하는 정량화가능한 방식을 제공하여 측정의 일관성을 보장한다. 조명원 및 관측 수신 각도 둘 다의 구성은 전체 반사 각도의 작은 범위에 걸친 측정을 가능하게 한다. 광택계의 측정 결과는 정의된 굴절률을 갖는 블랙 유리 기준으로부터의 반사광의 양에 관한 것이다. 광택 기준에 대한 비와 비교하여, 시편에 대한 반사광 대 입사광의 비를 광택 단위 (GU)로서 보고한다.
측정 각도는 입사광과 수직 사이의 각도를 지칭한다. 산업용 코팅 적용의 대부분을 커버하기 위해 3개의 측정 각도 (20°, 60°, 및 85°)가 특정된다. 각도는 예상되는 광택 범위를 기준으로 하여 측정 정확도를 높이도록 선택된다. 중간 광택은 10-70 GU 60° 값을 나타내고, 저 광택은 < 10 GU 60° 값을 나타내고 시험 셋업은 85°로 변경해야 하고, 고 광택은 > 70 GU 60° 값을 나타내고 시험 셋업은 20°로 변경해야 한다.
본 개시내용의 관점에서, 베이스코트로 코팅된 기판 또는 본원에 기재된 방법에 의해 수득된 코팅된 기판 상에서의 경화 후 2-성분 클리어코트 가교된 코팅은 80 광택 단위 초과, 바람직하게는 82 광택 단위 초과, 바람직하게는 84 광택 단위 초과, 바람직하게는 86 광택 단위 초과, 바람직하게는 88 광택 단위 초과, 바람직하게는 90 광택 단위 초과, 바람직하게는 95 광택 단위 초과의 20° 광택 값을 갖는다.
따라서, 지금까지 기재된 바와 같은, 구체적 실시양태는 다음과 같다:
실시양태 1: 히드록실-관능성 수지를 포함하는 제1 성분; 및 탈블로킹되어 있는 제1 이소시아네이트 수지인 가교제를 포함하는 제2 성분; 및 제2 이소시아네이트 수지와 블로킹제의 반응된 형태인 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하며; 여기서 제1 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하거나, 제2 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하거나 또는 제1 및 제2 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하고, 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지는 히드록실-관능성 수지와 반응하여 가교된 코팅을 형성할 수 있는 것인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 2: 실시양태 1에 있어서, 클리어코트 조성물이, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 10 내지 90 중량%의 히드록실-관능성 수지; 25 내지 75 중량%의 제1 이소시아네이트 수지; 및 0.1 내지 15 중량%의 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하는 것인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 3: 실시양태 1에 있어서, 히드록실-관능성 수지가 히드록실-관능성 아크릴 수지 또는 히드록실-관능성 폴리에스테르 수지인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 4: 실시양태 1에 있어서, 제1 이소시아네이트 수지, 제2 이소시아네이트 수지, 또는 둘 다가 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 비스(4-이소시아네이토시클로헥실) 메탄, 및 이소포론 디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 디이소시아네이트를 포함하는 폴리이소시아네이트 수지인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 5: 실시양태 1에 있어서, 블로킹제가 알킬 알콜, 에테르 알콜, 옥심, 아민, 아미드, 및 히드록실아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 6: 실시양태 1에 있어서, 블로킹제가 이미다졸, 디메틸피라졸, 및 디에틸말로네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 7: 실시양태 1에 있어서, 2-성분 클리어코트 조성물 중 블로킹된 이소시아네이트의 총 중량에 대하여, 80 중량% 초과의 블로킹된 이소시아네이트 수지가 제1 성분에 존재하는 것인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 8: 실시양태 1에 있어서, 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지가 동일한 것인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 9: 실시양태 1에 있어서, 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지가 상이한 것인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 10: 실시양태 1에 있어서, 코팅 조성물이, 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 2 내지 10 중량%의 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하는 것인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 11: 실시양태 1에 있어서, 블랙 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 Wb 값이 동일한 몰량의 총 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물에 비해 4 단위 이상 증가되고; 블랙 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 3.0 내지 10.0 mm 파장의 구조의 Wd 값이 동일한 몰량의 총 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물에 비해 4 단위 이하만큼 감소된 것인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 12: 실시양태 1에 있어서, 블랙 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 균형 값이 동일한 몰량의 총 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물에 비해 증가된 것인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 13: 실시양태 1에 있어서, 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 균형 값이 -4 내지 6인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 14: 실시양태 1에 있어서, 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 20° 광택 값이 80 광택 단위 초과인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 15: 실시양태 1에 있어서, 실버 메탈릭 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 Wb 값이 블로킹된 이소시아네이트가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물에 비해 4 단위 이하만큼 증가된 것인 2-성분 클리어코트 조성물.
실시양태 16: 코팅된 기판을 형성하는 방법이며, 기판의 표면을 베이스코트 조성물로 코팅하여 베이스코트 층을 수득하고; 베이스코트 층을 적어도 부분적으로 건조시키고; 제1 성분 및 제2 성분 중 적어도 하나가 제2 이소시아네이트 수지와 블로킹제의 반응된 형태인 블로킹된 이소시아네이트를 추가로 포함하는 것인, 히드록실-관능성 수지를 포함하는 제1 성분; 탈블로킹되어 있는 제1 이소시아네이트 수지인 가교제를 포함하는 제2 성분; 및 유기 용매를 혼합하며 이에 의해 클리어코트 조성물을 형성함으로써 2-성분 클리어코트 조성물을 제조하고; 클리어코트 조성물을 베이스코트 층의 표면에 적용하여 클리어코트 조성물 층을 형성하고; 히드록실-관능성 수지를 경화 동안 블로킹된 이소시아네이트 수지를 탈블로킹함으로써 수득된 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지와 반응시키고 경화시켜 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층을 형성하며 이에 의해 코팅된 기판을 형성하는 것을 포함하며; 여기서 코팅된 기판은 기판과 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층 사이에 베이스코트 층을 포함하고; 반응 및 경화 동안 제2 이소시아네이트 수지의 지연된 반응은 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층의 경화 속도를 감소시켜 베이스코트 층과 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층 사이에 주름이 형성되게 되고, 코팅된 기판의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 Wb 값은 증가된 것인 방법.
실시양태 17: 실시양태 16에 있어서, 클리어코트 조성물이, 클리어코트 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 10 내지 90 중량%의 히드록실-관능성 수지; 25 내지 75 중량%의 제1 이소시아네이트 수지; 및 0.1 내지 15 중량%의 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하는 것인 방법.
실시양태 18: 실시양태 16에 있어서, 히드록실-관능성 수지가 히드록실-관능성 아크릴 수지 또는 히드록실-관능성 폴리에스테르 수지인 방법.
실시양태 19: 실시양태 16에 있어서, 제1 이소시아네이트 수지, 제2 이소시아네이트 수지, 또는 둘 다가 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 비스(4-이소시아네이토시클로헥실) 메탄, 및 이소포론 디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 디이소시아네이트를 포함하는 폴리이소시아네이트 수지인 방법.
실시양태 20: 실시양태 16에 있어서, 블로킹제가 알킬 알콜, 에테르 알콜, 옥심, 아민, 아미드, 및 히드록실아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 방법.
실시양태 21: 실시양태 16에 있어서, 블로킹제가 이미다졸, 디메틸피라졸, 및 디에틸말로네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 방법.
실시양태 22: 실시양태 16에 있어서, 클리어코트 조성물이, 클리어코트 조성물 중 합한 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 2 내지 10 중량%의 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하는 것인 방법.
실시양태 23: 실시양태 16에 있어서, 클리어코트 조성물 중 블로킹된 이소시아네이트의 총 중량에 대하여, 80 중량% 초과의 블로킹된 이소시아네이트 수지가 제1 성분에 존재하는 것인 방법.
실시양태 24: 실시양태 16에 있어서, 베이스코트가 블랙이며, 코팅된 기판이 동일한 몰량의 총 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 방법에 비해, 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 증가된 Wb 값 및 3.0 내지 10.0 mm 파장의 구조의 감소된 또는 동일한 Wd 값을 갖는 것인 방법.
실시양태 25: 실시양태 16에 있어서, 베이스코트가 블랙이며, 코팅된 기판이 동일한 몰량의 총 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 방법에 비해 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 증가된 균형 값을 갖는 것인 방법.
실시양태 26: 실시양태 16에 있어서, 코팅된 기판이 -4 내지 6의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 균형 값을 갖는 것인 방법.
실시양태 27: 실시양태 16에 있어서, 코팅된 기판이 80 광택 단위 초과의 20° 광택 값을 갖는 것인 방법.
실시양태 28: 실시양태 16에 있어서, 경화가 80-150℃의 온도에서 15-45분의 기간 동안 수행되는 것인 방법.
실시양태 29: 실시양태 16에 있어서, 베이스코트가 실버 메탈릭이며, 코팅된 기판이 블로킹된 이소시아네이트가 결여된 것 이외에는 동일한 방법에 비해 4 단위 미만의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 증가된 Wb 값을 갖는 것인 방법.
실시양태 30: 실시양태 16의 방법에 의해 수득된 코팅된 기판.
실시양태 31: 실시양태 30에 있어서, 베이스코트가 블랙이며, 동일한 몰량의 총 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 방법에 의해 수득된 것 이외에는 동일한 코팅된 기판에 비해 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 증가된 Wb 값 및 3.0 내지 10.0 mm 파장의 구조의 감소된 또는 동일한 Wd 값을 갖는 코팅된 기판.
실시양태 32: 실시양태 30에 있어서, 베이스코트가 블랙이며, 동일한 몰량의 총 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 방법에 의해 수득된 것 이외에는 동일한 코팅된 기판에 비해 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 증가된 균형 값을 갖는 코팅된 기판.
실시양태 33: 실시양태 30에 있어서, -4 내지 6의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 균형 값을 갖는 코팅된 기판.
실시양태 34: 실시양태 30에 있어서, 80 광택 단위 초과의 20° 광택 값을 갖는 코팅된 기판.
실시양태 35: 실시양태 30에 있어서, 베이스코트가 실버 메탈릭이며, 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 방법에 의해 수득된 것 이외에는 동일한 코팅된 기판에 비해 4 단위 미만의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 증가된 Wb 값을 갖는 코팅된 기판.
실시양태 36: 히드록실-관능성 수지를 포함하는 제1 성분; 제1 이소시아네이트 수지인 가교제를 포함하는 제2 성분; 및 제2 이소시아네이트 수지와 블로킹제의 반응된 형태인 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하며; 여기서 블로킹된 이소시아네이트 수지는 제1 성분, 제2 성분, 또는 둘 다에 존재하고; 제1 이소시아네이트 수지, 제2 이소시아네이트 수지, 또는 둘 다는 히드록실-관능성 수지와 반응하여 가교된 코팅을 형성할 수 있는 것인 키트.
하기 실시예는 본 개시내용의 2-성분 클리어코트 조성물을 제조하고 특징짓기 위한 프로토콜을 추가로 설명하기 위한 것이다. 추가로, 이들은 이러한 재료의 특성을 평가하고 코팅된 기판 상의 이들의 성능, 특히 시각적 외관을 평가하는 것을 설명하기 위한 것이다. 이들은 청구범위의 범주를 제한하려는 것은 아니다.
시험 방법
중합체 분자량 결정
GPC에 의해 중합체 분자량을 결정하기 위해, 중합체 샘플의 완전히 용해된 분자는 다공성 칼럼 정지상에서 분별되었다. 테트라히드로푸란 (THF) 중 0.1 mol/l 아세트산 용액을 용리액 용매로서 사용하였다. 정지상은 워터스 스티라겔(Waters Styragel) HR 5, HR 4, HR 3, 및 HR 2 칼럼의 조합이었다. 5 밀리그램의 샘플을 1.5 mL의 용리액 용매에 첨가하고 0.5 μm 필터를 통해 여과시켰다. 여과 후, 100 μl의 중합체 샘플 용액을 1.0 ml/min의 유량으로 칼럼에 주입하였다. 용리액 용매에서 형성되는 중합체 코일의 크기에 따라 분리를 수행하였다. 작은 분자는 더 자주 칼럼 물질의 세공으로 확산되고 따라서 큰 분자보다 많이 지연되었다. 따라서, 큰 분자는 작은 분자보다 일찍 용리되었다. 중합체 샘플의 분자량 분포, 평균 Mn 및 Mw 및 다분산도 Mw/Mn은 폴리머 스탠다즈 서비스(Polymer Standards Service)로부터 입수가능한 다양한 분자량의 일련의 비분지형-폴리스티렌 기준물을 포함하는 이지밸리드(EasyValid) 검증 키트로 생성된 보정 곡선을 이용하여 크로마토그래피 소프트웨어의 도움으로 계산되었다.
실시예 1
코팅된 기판의 제조
8" x 20" 치수의 알루미늄 시험 패널을 기판으로서 사용하였다. 2개의 코트로 패널에 적용된 0.5-0.8 mL의 바스프(BASF) 수계 베이스코트를 사용하여 시험 패널을 코팅하였다. 베이스코트는 블랙 베이스코트 (바스프 E211KU015) 및 실버 메탈릭 베이스코트 (바스프 E211AW628A)를 포함하였다. 베이스코트로 코팅한 후 패널은 5분 주변 플래시 및 150℉ (65.56℃)에서 6분 가열된 플래시를 받았다. 후속적으로 1.2-2.6 mL의 용매계 2-성분 클리어코트 웨지를 2개의 코트로 패널에 적용하였다. 코팅 후 패널은 10-분 주변 플래시 및 285℉ (140.56℃)의 온도에서 20-분 베이크를 받았다. 하기 실시예가 수직으로 코팅되고, 플래싱되고 베이킹된 수직 패널을 특징으로 하지만, 수평 패널은 수평으로 코팅되고, 플래싱되고 베이킹될 수 있다는 것이 동일하게 예상된다.
표 1은 제조된 용매계 2-성분 클리어코트 조성물의 일반적인 조성을 요약한 것이다.
표 1
Figure pct00003
2 성분 클리어코트 조성물은 일반적으로 성분 A 및 성분 B를 포함한다. 하기 실시예가 성분 A에서 블로킹된 이소시아네이트를 특징으로 하지만, 블로킹된 이소시아네이트는 성분 A, 성분 B, 또는 둘 다에 존재할 수 있다는 것이 동일하게 예상된다. 성분 A는, 일반적으로 ~ 36℃의 유리 전이 온도, 5500의 분자량, 185의 OH-가, 65%의 고형물 함량 및 295의 당량을 갖는 아크릴 공중합체 (수지 1 및 수지 2) 뿐만 아니라 400의 분자량, 365의 OH-가, 100%의 고형물 함량 및 154의 당량을 갖는 폴리에스테르 폴리올을 포함한다. 폴리에스테르 폴리올은 오일계 반응성 희석제 또는 폴리에스테르 수지로서 작용할 수 있다. 성분 A는 아크릴 공중합체 중 소수성 흄드 실리카 분산액, 액체 UV 흡수제 (티누빈(Tinuvin)® 384, UVA), 레벨링제 (폴리실록산), 액체 장애 아민 광 안정화제 (티누빈® 123, HALS), 용매 (프로필렌 글리콜 메틸 에테르)를 추가로 포함할 수 있고, 블로킹된 이소시아네이트 (데스모두르® PL350, 데스모두르® PL340, 데스모두르® BL3475, 듀라네이트(Duranate)® MFK-60B, 및 그의 혼합물)의 양을 오토모티브(Automotive) OEM 2K 클리어로 블렌딩하였다. 이소시아네이트의 블로킹된 버전을 A-성분, B-성분 또는 둘 다에 첨가할 수 있다. 성분 B는 일반적으로 라이브/탈블로킹된 폴리이소시아네이트 (데스모두르® Z4470SN 및 데스모두르® N3990)의 블렌드를 포함한다.
표 2는 데스모두르® PL350 디메틸피라졸 (DMP) 블로킹된 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI)를 2.5%, 5.0% 및 10%로 혼입시킨 2 성분 클리어코트의 조성을 요약한 것이다.
표 2
Figure pct00004
표 3은 데스모두르® PL340 디메틸피라졸 (DMP) 블로킹된 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 및 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI)를 2.5%, 5.0% 및 10%로 혼입시킨 2 성분 클리어코트의 조성을 요약한 것이다.
표 3
Figure pct00005
표 4는 데스모두르® BL3475 디에틸말로네이트 (DEM) 블로킹된 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 및 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI)를 2.5%, 5.0% 및 10%로 혼입시킨 2 성분 클리어코트의 조성을 요약한 것이다.
표 4
Figure pct00006
표 5는 듀라네이트® MFK60B 디에틸말로네이트 (DEM) 블로킹된 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI)를 1.0%, 2.5% 및 5.0%로 혼입시킨 2 성분 클리어코트의 조성을 요약한 것이다.
표 5
Figure pct00007
표 6은 데스모두르® BL3475 및 듀라네이트® MFK60B 디에틸말로네이트 (DEM) 블로킹된 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 및 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI)의 블렌드를 1.0%, 2.5%, 5.0% 및 10%로 혼입시킨 2 성분 클리어코트의 조성을 요약한 것이다.
표 6
Figure pct00008
실시예 2
코팅된 기판의 시각적 외관 분석
베이킹 후 웨이브스캔 듀얼 레이저 굴절 외관 기기를 사용하여 외관에 대해 패널을 평가하였다. 균형 수는 수식 (I) 및 수식 (II)의 방정식에 의해 계산되었다. 수식 (I)은 Wd 및 Wb 값 사이의 관계를 제공하고, 수식 (II)는 이 관계를 사용하여 균형 값 (B)을 계산하는 수단을 제공한다.
Figure pct00009
본 개시내용은 경화 층의 클리어코트 비율을 이용하여 컬러 층 (베이스코트)과 클리어코트 층 사이에 미묘한 주름을 제공하였다. 이러한 효과는 "오렌지 필"로 일반적으로 지칭되는, 더 큰 파장 필의 가시성을 감소시킨다. OEM 제조업체는 외관을 개선하도록 그들의 페인트 공급업체를 지속적으로 압박하고 있다. 구체적으로, 그들은 빅 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 장파 (LW) 대 단파 (SW)의 개선된 비를 찾고 있다. 이 비는 또한 균형으로 지칭된다. 소량의 블로킹된 이소시아네이트 (10% 이하의 고정 비히클)에서 라이브 2K 클리어코트로 블렌딩함으로써, 개선된 균형의 경화된 코팅이 달성된다. 균형은 블로킹된 이소시아네이트의 양을 증가시킴으로써 음 (장파 우세)에서 양 (단파 우세)으로 이동될 수 있다. 유리한 농도를 식별하여 잘 균형잡힌 외관을 생성할 수 있다. 표 7은 블랙 베이스코트 (바스프 E211KU015) 위의 2.2 mL 클리어코트 수직 필름 중 블로킹된 이소시아네이트 (PL350, PL340, BL3475, 및 MF-K60B)의 다양한 농도의 효과를 요약한 것이다.
표 7
Figure pct00010
표 8은 블랙 베이스코트 (바스프 E211KU015) 및 실버 메탈릭 베이스코트 (바스프 E211AW628A) 위의 2.2 mL 클리어코트 수직 필름 중 블렌딩된 블로킹된 이소시아네이트 (BL3475 및 MFK60B)의 다양한 농도의 효과를 요약한 것이다.
표 8
Figure pct00011
나타낸 바와 같이, 본 개시내용의 2-성분 클리어코트 조성물은 장파 구조 (Wd)를 크게 증가시키지 않으면서 블랙 베이스코트 위의 단파 구조 (Wb)를 증가시키는데 적합하다 (표 7). 또한, 본 개시내용의 2 성분 클리어코트 조성물은 실버 메탈릭 베이스코트 위의 단파 구조를 크게 증가시키지 않으면서 블랙 베이스코트 위의 단파 구조를 증가시키는데 적합하다 (표 8).
따라서, 전술한 논의는 단지 본 개시내용의 예시적인 실시양태를 개시하고 기재한다. 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있듯이, 본 개시내용은 그의 취지 또는 본질적인 특징으로부터 벗어나지 않으면서 다른 구체적 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 개시내용은, 개시내용의 범주 뿐만 아니라 다른 청구범위를 제한하려는 것이 아니라, 예시하려는 것으로 의도된다. 본원의 교시내용의 임의의 쉽게 식별가능한 변형을 포함하는, 본 개시내용은 본 발명의 대상이 대중에게 전용되지 않도록 전술한 청구범위 용어의 범주를 부분적으로 정의한다.

Claims (15)

  1. 히드록실-관능성 수지를 포함하는 제1 성분;
    블로킹되지 않은 제1 이소시아네이트 수지인 가교제를 포함하는 제2 성분; 및
    제2 이소시아네이트 수지와 블로킹제의 반응된 형태인 블로킹된 이소시아네이트 수지
    를 포함하며; 여기서
    제1 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하거나, 제2 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하거나 또는 제1 및 제2 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하고, 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지는 히드록실-관능성 수지와 반응하여 가교된 코팅을 형성할 수 있는 것인
    2-성분 클리어코트 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    히드록실-관능성 수지의 함량이 10 내지 90 중량%이고;
    제1 이소시아네이트 수지의 함량이 25 내지 75 중량%이고;
    블로킹된 이소시아네이트 수지의 함량이 0.1 내지 15 중량%이며;
    여기서 중량% 값은 제1 및 제2 성분의 수지 고형물의 총 중량을 기준으로 하고,
    블랙 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 Wb 값이 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물에 비해 4 단위 이상 증가되고;
    블랙 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 3.0 내지 10.0 mm 파장의 구조의 Wd 값이 동일한 몰량의 총 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물에 비해 4 단위 이하만큼 감소된 것인
    2-성분 클리어코트 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 히드록실-관능성 수지가 히드록실-관능성 아크릴 수지 및 히드록실-관능성 폴리에스테르 수지 중 적어도 하나를 포함하는 것인 2-성분 클리어코트 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 이소시아네이트 수지, 제2 이소시아네이트 수지, 또는 둘 다가 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 비스(4-이소시아네이토시클로헥실) 메탄, 및 이소포론 디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 디이소시아네이트를 포함하는 폴리이소시아네이트 수지인 2-성분 클리어코트 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 이소시아네이트 수지를 위한 블로킹제가 알킬 알콜, 에테르 알콜, 디에틸말로네이트, 옥심, 아민, 바람직하게는 이미다졸 또는 디메틸피라졸, 아미드, 및 히드록실아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물인 2-성분 클리어코트 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 블랙 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 균형 값이 동일한 몰량의 총 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물에 비해 증가된 것인 2-성분 클리어코트 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 균형 값이 -4 내지 6인 2-성분 클리어코트 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 20° 광택 값이 80 광택 단위 초과인 2-성분 클리어코트 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 2-성분 클리어코트 조성물로 코팅된 기판을 형성하는 방법이며,
    기판의 표면을 베이스코트 조성물로 코팅하여 베이스코트 층을 수득하고;
    베이스코트 층을 적어도 부분적으로 건조시키고;
    2-성분 클리어코트 조성물의 제1 및 제2 성분을 유기 용매와 혼합하며 이에 의해 클리어코트 조성물을 형성함으로써 2-성분 클리어코트 조성물을 제조하고;
    클리어코트 조성물을 베이스코트 층의 표면에 적용하여 클리어코트 조성물 층을 형성하고;
    히드록실-관능성 수지를 경화 동안 블로킹된 이소시아네이트 수지를 탈블로킹함으로써 수득된 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지와 반응시키고 경화시켜 베이스코트 층 상에 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층을 형성하는 것
    을 포함하며;
    여기서 반응 및 경화 동안 제2 이소시아네이트 수지의 지연된 반응은 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층의 경화 속도를 감소시켜 베이스코트 층과 폴리우레탄 클리어코트 코팅 층 사이에 주름이 형성되게 되는 것인
    방법.
  10. 제9항에 있어서, 클리어코트 조성물 중 블로킹된 이소시아네이트 수지의 함량이, 클리어코트 조성물 중 수지 고형물의 총 중량을 기준으로, 2 내지 10 중량%인 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 경화가 80-150℃의 온도에서 15-45분의 기간 동안 수행되는 것인 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득된 코팅된 기판으로서, 여기서 베이스코트는 블랙이며, 코팅된 기판은 동일한 총 몰량의 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 방법에 의해 수득된 것 이외에는 동일한 코팅된 기판에 비해 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 증가된 Wb 값 및 3.0 내지 10.0 mm 파장의 구조의 감소된 또는 동일한 Wd 값을 갖는 것인 코팅된 기판.
  13. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득된 코팅된 기판으로서, 여기서 베이스코트는 실버 메탈릭이며, 코팅된 기판은 동일한 총 몰량의 이소시아네이트를 가지면서 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 방법에 비해 4 단위 미만의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 증가된 Wb 값을 갖는 것인 코팅된 기판.
  14. 히드록실-관능성 수지를 포함하는 제1 성분;
    블로킹되지 않은 제1 이소시아네이트 수지인 가교제를 포함하는 제2 성분; 및
    제2 이소시아네이트 수지와 블로킹제의 반응된 형태인 블로킹된 이소시아네이트 수지
    를 포함하며; 여기서
    제1 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하거나, 제2 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하거나 또는 제1 및 제2 성분은 블로킹된 이소시아네이트 수지를 포함하고, 제1 이소시아네이트 수지 및 제2 이소시아네이트 수지는 히드록실-관능성 수지와 반응하여 가교된 코팅을 형성할 수 있는 것인
    키트.
  15. 제14항에 있어서,
    히드록실-관능성 수지의 함량이 10 내지 90 중량%이고;
    제1 이소시아네이트 수지의 함량이 25 내지 75 중량%이고;
    블로킹된 이소시아네이트 수지의 함량이 0.1 내지 15 중량%이며;
    여기서 중량% 값은 제1 및 제2 성분의 수지 고형물의 총 중량을 기준으로 하고,
    블랙 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 0.3 내지 1.0 mm 파장의 구조의 Wb 값이 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물에 비해 4 단위 이상 증가되고;
    블랙 베이스코트로 코팅된 기판 상에서의 경화 후 가교된 코팅의 웨이브스캔 디바이스에 의해 측정된 바와 같은 3.0 내지 10.0 mm 파장의 구조의 Wd 값이 블로킹된 이소시아네이트 수지가 결여된 것 이외에는 동일한 2-성분 클리어코트 조성물에 비해 4 단위 이하만큼 감소된 것인
    키트.
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