KR20200141482A

KR20200141482A - 질감이 있는 3d 인쇄 기판용 코팅

Info

Publication number: KR20200141482A
Application number: KR1020207032252A
Authority: KR
Inventors: 나딘 디 크라우트; 존 티 로먼; 신시아 쿠치코
Original assignee: 피알시-데소토 인터내쇼날, 인코포레이티드
Priority date: 2018-04-09
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2020-12-18
Also published as: RU2768834C1; EP3774290A1; AU2019253712A1; US20210115293A1; JP2021521023A; WO2019199893A1; CN111971161B; BR112020020793A2; MX2020010649A; RU2022105324A; JP7322059B2; CN111971161A; CA3095603A1

Abstract

코팅 시스템은 낮은 프로파일 표면 특징부를 시각적으로 숨기고 높은 프로파일 표면 특징부의 광학 특성을 수립하는 데 사용된다. 상기 코팅 시스템은 3차원 인쇄를 사용하여 제조된 물품의 표면 상의 빌드 라인을 숨기는 데 유용하다. 상기 코팅 시스템을 사용하여 패턴 및 질감과 같은 의도적인 표면 특징부의 광학 특성을 수정하여 원하는 광학 효과를 얻어낼 수 있다.

Description

질감이 있는 3D 인쇄 기판용 코팅

본 출원은 전체 내용이 본 명세서에 병합된 2018년 4월 9일에 출원된 미국 가출원 번호 62/655,145의 35 U.S.C.§119(e) 하의 우선권을 주장한다.

기술 분야

본 발명은 적층식 제조(additive manufacturing)를 사용하여 제조된 표면에 사용하기 위한 코팅에 관한 것이다. 코팅은 표면 특징부(surface feature)를 시각적으로 숨기고 표면 특징부를 강조하는 데 사용될 수 있다.

적층식 3차원 제조 시스템에서, 원하는 형태를 제공하기 위해 누적되는 빌드 물질(build material)의 연속적인 층을 침착(depositing)시킴으로써 디지털 모델로부터 물리적 물체를 실현할 수 있다. 특정 적층 기술은 각 층을 압출된 물질의 단일 연속 경로로 렌더링하여 일반적으로 x-y 평면에서 물체의 층을 완성한 다음 각 후속 단면 평면에 대해 그 다음 z 위치(또는 높이)로 계단식으로 이동하는 데, 이는 모두 컴퓨터 제어 하에 있다.

부분적으로 계단식 구동 또는 마이크로 계단식 구동과 같은 기술은 일반적으로 이러한 적층 기술에서 x-y 위치를 제어하는 데 사용되는 스테퍼 모터의 공간 해상도를 높이기 위해 고안되었다. 그러나, 제조 동안 표면 질감(surface texture) 및 다른 표면 특징부, 특히 소형 또는 서브 픽셀 특징부를 모델에 독립적으로 적용할 수 있는 적층식 제조 기술에 대한 필요성이 남아 있다.

제조 공정의 결과로, 연속적인 빌드 층들 간에 인쇄 라인 또는 빌드 라인이 뚜렷하다. 표면 마모 방법, 및 인쇄 라인을 완전히 덮는 외부 필름 또는 코팅을 침착하는 것을 포함하여 다양한 방법이 인쇄 라인을 제거하는 데 사용될 수 있다.

인쇄된 물품의 표면에 질감을 부여하기 위해 적층식 3차원 제조 방법이 개발되었다. 이러한 물품에서는 의도적인 표면 질감을 유지하면서 인쇄 라인을 시각적으로 숨기는 것이 바람직할 수 있다. 다른 인쇄된 물품에서는 특정 시각적 효과를 강조하기 위해 의도적인 표면 특징부를 강조하는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명에 따르면, 코팅된 물품은 (a) 표면을 포함하는 물품으로서, 상기 표면은 복수의 낮은 프로파일 특징부(low-profile feature)를 포함하고; 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 10㎛ 내지 200㎛의 표면 영역 거칠기(surface area roughness)를 갖는, 상기 물품; 및 (b) 상기 표면 위에 놓인 코팅 시스템으로서, 상기 코팅 시스템은 하나 이상의 코팅 층을 포함하고, 상기 코팅된 표면은 10㎛ 미만의 표면 영역 거칠기를 갖는, 상기 코팅 시스템을 포함한다.

본 발명에 따르면, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법은 코팅된 표면을 제공하기 위해 상기 표면 상에 코팅 시스템을 도포하는 단계를 포함하고, 상기 코팅 시스템은 하나 이상의 코팅 층을 포함하고; 상기 코팅된 표면은 10㎛ 미만의 표면 영역 거칠기를 갖는다.

본 발명에 따르면, 물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법으로서, 상기 표면은 복수의 낮은 프로파일 특징부를 포함하고, 상기 방법은 코팅된 표면을 제공하기 위해 상기 표면 상에 코팅 시스템을 도포하는 단계를 포함하고, 상기 낮은 프로파일 특징부는 상기 코팅된 표면에서 시각적으로 보이지 않는다.

본 명세서에 설명된 도면은 단지 예시를 위해 제공된 것이다. 본 도면은 본 발명의 범위를 제한하려고 의도된 것이 아니다.
도 1은 표면 코팅을 갖는 가죽 질감 표면을 갖는 인쇄된 표면을 도시한다.
도 2는 표면 코팅을 갖는 가죽 질감 표면을 갖는 인쇄된 표면을 도시한다.
도 2는 표면 코팅을 갖는 가죽 질감 표면을 갖는 인쇄된 표면을 도시한다.
도 4는 표면 코팅을 갖는 가죽 질감 표면을 갖는 인쇄된 표면을 도시한다.
도 5는 나뭇결 마감(wood grain finish)을 갖는 인쇄된 테스트 패널을 도시한다. 테스트 패널은 앤다로(Andaro)

적색 특수 효과 안료를 함유하는 층으로 코팅되었다. 테스트 패널의 오른쪽 절반은 탑 클리어 코팅(top clearcoat) 층을 포함하고, 왼쪽 절반은 탑 무광택 마감(top matte-finish) 층을 포함한다.
도 6은 다양한 질감 표면을 갖는 인쇄된 테스트 패널을 도시한다. 패널의 상부 절반은 2K(2-부분) 우레탄 기반 프라이머(primer), 실러(sealer)(ECS25), 베이스 코팅(basecoat)(EHPT407) 및 D8115 무광택 마감 탑 코팅으로 구성된 다층 코팅을 포함하였다. 테스트 패널의 하부 절반은 2K 우레탄 프라이머, 내장재 회색 베이스 코팅, SHPT407 코팅 및 D8115 무광택 마감 탑 코팅을 포함한 다층 코팅 시스템으로 코팅되었다.
도 7은 다양한 질감 표면을 갖는 인쇄된 테스트 패널을 도시한다. 테스트 패널의 상부 절반은 2K 우레탄 기반 프라이머, 실러(ECS25), 내장재 회색 미드 코팅(mid-coat) 및 D8115 무광택 마감 탑 코팅으로 코팅되었다. 테스트 패널의 하부 절반은 2K 우레탄 기반 프라이머, 실러(ECS25), 특수 효과 안료(크리스탈런스(Crystallance)

스모킹 건(smoking gun); 바이브런스 콜렉션(Vibrance Collection)

)를 함유하는 미드 코팅, 및 DC4000 클리어 코팅으로 코팅되었다.
도 8은 다양한 질감 표면을 갖는 인쇄된 테스트 패널을 도시한다. 테스트 패널의 상부 절반은 2K 우레탄 기반 프라이머(ECP15), 베이스 코팅(ECS25), 루비-레드(Ruby-Red) 미드 코팅 및 D8115 무광택 탑 코팅으로 코팅되었다. 테스트 패널의 하부 절반은 2K 우레탄 기반 프라이머, 실러(ECS25), 루비 레드 미드 코팅, 특수 효과 안료(레드 바이브런스

)를 함유하는 미드 코팅, 및 DC4000 클리어 코팅으로 코팅되었다.
도 9는 다양한 질감 표면을 갖는 인쇄된 테스트 패널을 도시한다. 테스트 패널은 2K 우레탄 기반 프라이머, 실러(ECS25), EHP T407 베이스 코팅 및 DC4000 클리어 코팅(상부 절반) 또는 D8115 무광택 탑 코팅(하부 절반)으로 코팅되었다.
도 10은 4층 자동차 재마감(refinish) 코팅 시스템으로 코팅된 인쇄된 질감 테스트 패널을 도시한다.
도 11은 부드러운 촉감의 코팅 층으로 코팅된 테스트 패널을 도시한다.
도 12a 내지 도 12f는 제조된 폴리카보네이트/ABS 인쇄된 테스트 패널의 지형을 도시하고(도 12a)/(도 12b); 2K 우레탄 프라이머의 25㎛ 두께로 코팅된 인쇄된 테스트 패널을 도시하고(도 12c)/(도 12d), 및 2K 에폭시 프라이머의 50㎛ 내지 62.5㎛ 두께로 코팅된 인쇄된 테스트 패널을 도시한다(도 12e)/(도 12f). 도 12a, 도 12c 및 도 12e는 공초점 이미징 시스템을 사용하여 측정된 지형 프로파일을 도시하고, 여기서 숫자는 표면 영역 거칠기를 나타낸다. 도 12b, 도 12d 및 도 12f는 대응하는 표면의 사진을 도시한다.
도 13a 내지 도 13f는 (1) 제조된 울템(Ultem)

9085 인쇄된 테스트 패널의 지형을 도시하고(도 13a)/(도 13b); (2) 2K 우레탄 프라이머의 25㎛ 두께로 코팅된 인쇄된 테스트 패널을 도시하고(도 13c)/(도 13d); 및 (3) 2K 에폭시 프라이머의 50㎛ 내지 62.5㎛ 두께로 코팅된 인쇄된 테스트 패널을 도시한다(도 13e)/(도 13f). 도 13a, 도 13c 및 도 13e는 공초점 이미징 시스템을 사용하여 측정된 지형 프로파일을 도시한다. 도 13b, 도 13d 및 도 13f는 대응하는 표면의 사진을 도시한다.
도 14a 내지 도 14b는 질감 표면 패턴(도 14a/도 14b)을 갖고 2K 에폭시 기반 프라이머로 코팅된(도 14c/도 14d) 후 제조된 상태의 폴리카보네이트/ABS 인쇄된 표면의 지형을 도시한다. 도 14a 및 도 14c는 공초점 이미징 시스템을 사용하여 측정된 지형 프로파일을 도시한다. 도 14b 및 도 14d는 각각 도 14a 및 도 14c의 대응하는 표면의 사진을 도시한다.
도 15는 나뭇결 마감을 갖는 인쇄된 테스트 패널을 도시한다.
이제 본 발명의 실시형태를 상세히 참조한다. 본 발명의 특정 실시형태가 설명되었지만, 본 발명의 실시형태를 개시된 실시형태로 제한하려고 의도된 것은 아닌 것으로 이해된다. 반대로, 본 발명의 실시형태라는 언급은 첨부된 청구 범위에 의해 한정된 본 발명의 실시형태의 사상 및 범위 내에 포함될 수 있는 대안, 수정 및 등가물을 포함하는 것으로 의도된다.

이하의 상세한 설명을 위해, 본 명세서에 제공된 실시형태는 달리 명시적으로 제시된 경우를 제외하고는 다양한 대안적인 변형 및 단계 시퀀스를 취할 수 있는 것으로 이해된다. 더욱이, 임의의 동작 실시예에서 또는 달리 지시된 경우를 제외하고, 예를 들어 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 성분의 양을 표현하는 모든 숫자는 모든 경우에 용어 "약"으로 수식된 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 달리 지시되지 않는 한, 이하의 명세서 및 첨부된 청구 범위에 제시된 수치 파라미터는 본 발명에 의해 획득되는 원하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다. 적어도 그리고 청구 범위에 등가 원리를 적용하는 것을 제한하려는 시도에서가 아니라, 각 수치 파라미터는 보고된 유효 자릿수를 고려하여 그리고 일반적인 반올림 기술을 적용하여 적어도 해석되어야 한다.

본 발명의 넓은 범위를 나타내는 수치 범위 및 파라미터는 근사치 임에도 불구하고, 특정 실시예에 제시된 수치값은 가능한 한 정확히 보고된 것이다. 그러나 임의의 수치값은 각각의 테스트 측정에서 발견된 표준 편차로 인해 필연적으로 발생하는 특정 에러를 본질적으로 포함한다.

또한, 본 명세서에 언급된 임의의 수치 범위는 이 범위 내에 포함된 모든 하위 범위를 포함하도록 의도된 것으로 이해된다. 예를 들어, "1 내지 10"의 범위는 언급된 최소값인 1과 언급된 최대값인 10 사이 (그리고 이 최소값과 최대값을 포함하는) 임의의 하위 범위, 즉, 최소값이 1 이상이고 최대값이 10 이하인 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 의도된다.

3차원 인쇄 물품과 같은 "물품"은 예를 들어 물체, 부품, 조립체, 서브 조립체, 구조물 또는 장치를 의미한다. 물품은 크기에 제한이 없다. 예를 들어, 물품은 휴대용 디바이스, 자동차 부품, 항공 우주 부품, 건축물 및 공학 구조물을 포함한다. 물품은 적층식 제조를 사용하여, 예를 들어, 3차원 인쇄를 사용하여 제조될 수 있는 임의의 물체를 포함한다. 물품은 적층식 제조를 사용하여, 예를 들어, 3차원 인쇄를 사용하여 제조된 표면 또는 표면의 일부를 포함하는 물체를 포함한다.

"적층식 제조"는 로봇 제조 방법을 광범위하게 포함한다. 적층식 제조의 예로는 스테레오 리소그래피, 직접 광 처리, 융합 침착 모델링, 융합 필라멘트 제조, 다중 분사 모델링, 3차원 인쇄 및 선택적 레이저 소결을 포함한다. 적층식 제조 공정은 예를 들어 물질 압출, 직접 에너지 침착, 물질 분사, 바인더 분사, 시트 적층, 통 중합 및 분말 베드 융합을 포함한다. 적층식 제조 방법에 사용되는 물질은 열가소성 수지, 금속, 세라믹 및 생화학 물질을 포함한다. 본 명세서에서 구체적으로 3차원 인쇄가 언급되지만, 본 발명에 의해 제공되는 물질 및 방법은 본 단락에서 언급된 임의의 적층식 제조 방법을 포함하는 적층식 제조를 사용하여 제조된 임의의 물품에 적용 가능한 것으로 이해된다.

"표면 영역 거칠기"는 프로파일로미터(profilometer) 또는 공초점 현미경을 사용하여 결정된다. 표면 영역 거칠기는 예를 들어 키옌스(keyence) VR-3200 매크로스코프(macroscope)와 같은 광역 3D 광학 측정 시스템을 사용하여 측정될 수 있다. 표면 영역 거칠기는 Ra(라인의 산술 평균 높이)가 표면으로 확장된 것이다. 표면 영역 거칠기는 표면의 산술 평균에 비해 각 점의 높이 차이를 나타낸다.

평행한 인쇄 라인 및 지형 특징부와 같은 특징부의 높이 및 평균 높이는 프로파일로미터를 사용하여 측정되거나 또는 키옌스 VR-3200 매크로스코프를 사용하는 것과 같은 공초점 현미경을 사용하여 측정될 수 있다.

"시각적으로 평활한"이란 표면 특징부가 적어도 12 인치(30.5㎝)의 거리에서 표면을 보는 사람에게 보이지 않는 것을 의미한다.

"시각적으로 보이는"이란 표면 특징부가 적어도 12 인치(30.5㎝)의 거리에서 표면을 보는 사람에게 보이는 것을 의미한다.

"인쇄 라인을 시각적으로 숨기는"이란 인쇄 라인이 적어도 12 인치(30.5㎝)의 거리에서 표면을 보는 사람에게 보이지 않는 것을 의미한다.

"부드러운 촉감의 코팅"은 예를 들어 벨벳 같은 촉감 또는 감촉, 실크 같은 촉감 또는 감촉, 또는 고무 같은 촉감 또는 감촉과 같은 다양한 촉감의 감촉을 기판에 부여할 수 있는 코팅을 의미한다. 부드러운 촉감의 코팅은 또한 우수한 화학적 및 기계적 저항뿐만 아니라 코팅에서 원하는 다른 특성을 나타낼 수 있다.

"1K" 조성물이란 공동 반응 성분이 사용 전에, 예를 들어, 배송 및 저장 동안 결합되어 있고, 사용 직전 및/또는 사용 동안 반응이 개시되는 조성물을 의미한다. 반응은 예를 들어 열 에너지, 음향 에너지, 기계 에너지와 같은 에너지를 인가하는 것에 의해 및/또는 화학 반응을 일으키는 복사선에 의해 시작될 수 있다. 1K 조성물은 도포 직전 및/또는 도포 동안 활성화되는 잠재 촉매를 포함할 수 있다. 잠재 촉매의 예는 수분 활성화 촉매, 코어/쉘 캡슐화제, 광 개시 촉매, 광 불안정 촉매 및 다른 잠재 촉매를 포함한다. 1K 코팅의 예는 화학 반응을 일으키는 복사선에 의해, 예를 들어, UV 복사선을 사용하는 것에 의해 경화 가능한 코팅을 포함한다.

"2K"란 사용 직전 또는 사용 동안 2개의 개별 부분이 결합되는 2부분 코팅을 의미한다. 2-부분 코팅은 제1 부분과 제2 부분을 포함하고, 제1 부분은 제1 반응성 성분을 포함하고, 제2 부분은 제2 반응성 성분을 포함하고, 제1 성분은 제2 성분과 반응성이 있다. 도포 전에 결합될 때, 제1 성분과 제2 성분은 공동 반응하여 공동 반응 조성물을 형성한다. 공동 반응 성분의 반응 속도는 촉매를 포함하는 것에 의해 또는 열 에너지와 같은 에너지를 적용하는 것에 의해 수정될 수 있다. 반응성 성분은 반응성 작용기를 갖는 화합물, 및 하나 이상의 추가 성분, 예를 들어, 촉매, 충전제, 유동 조절제, 용매, 착색제, 광개시제, 난연제, 수분 조절제, 및 이들 중 임의의 것의 조합을 포함할 수 있다. 2K 코팅의 예로는 분무 가능한 우레탄/폴리올 코팅을 포함하고, 우레탄 성분과 폴리올 성분은 분리되고 있고 경화성 코팅을 제공하기 위해 분무 공정 동안 결합된다.

공동 반응 조성물은 하나 이상의 제1 작용기를 갖는 제1 화합물, 및 하나 이상의 제2 작용기를 갖는 제2 화합물을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 제1 작용기는 하나 이상의 제2 작용기와 반응성이 있다. 공동 반응 조성물에서, 제1 공동 반응 화합물은 하나 이상의 제1 작용기를 포함할 수 있고, 제2 공동 반응 화합물은 하나 이상의 제2 작용기를 포함할 수 있고, 하나 이상의 제1 작용기 각각은 하나 이상의 제2 작용기와 반응성이 있다. 하나 이상의 제1 작용기 각각은 동일할 수 있고 또는 제1 작용기의 적어도 일부는 다른 제1 작용기와 상이할 수 있다. 하나 이상의 제2 작용기 각각은 동일할 수 있고 또는 제2 작용기의 적어도 일부는 다른 제2 작용기와 상이할 수 있다.

공동 반응 조성물은 적어도 하나의 제3 공동 반응 화합물을 포함할 수 있으며, 여기서 적어도 하나의 제3 공동 반응 화합물은 2개 이상의 제3 작용기와 같은 하나 이상의 제3 작용기를 포함할 수 있다. 하나 이상의 제3 작용기 각각은 동일할 수 있고, 또는 제3 작용기의 적어도 일부는 다른 제3 작용기와 상이할 수 있다. 하나 이상의 제3 작용기 각각은 하나 이상의 제1 작용기 각각과 반응성이 있을 수 있고, 하나 이상의 제3 작용기 각각은 하나 이상의 제2 작용기 각각과 반응성이 있을 수 있고, 하나 이상의 제3 작용기 각각은 하나 이상의 제1 작용기 각각 및 하나 이상의 제2 작용기 각각과 반응성이 있을 수 있고, 또는 하나 이상의 제3 작용기 중 적어도 하나는 하나 이상의 제1 작용기 중 적어도 하나와 반응성이 있고, 하나 이상의 제3 작용기 중 적어도 하나는 하나 이상의 제2 작용기 중 적어도 하나와 반응성이 있다.

공동 반응 작용기의 예는 잘 알려져 있다. 예를 들어, 제1 작용기는 티올기일 수 있고, 제2 작용기는 티올기, 알케닐기, 알키닐기, 에폭시기, 마이클 수용체기, 아이소사이아네이트기 또는 이들 중 임의의 것의 조합일 수 있다. 이러한 경화 화학 물질은 긴 가사 시간(pot life) 또는 유용한 작업 시간과 빠른 경화 속도 사이의 균형을 제공하도록 적응될 수 있다. 유용한 경화 화학 물질의 예는 하이드록실/아이소사이아네이트, 아민/아이소사이아네이트, 에폭시/에폭시 및 마이클 수용체/마이클 수용체 반응물을 포함한다. 따라서, 제1 작용기는 아이소사이아네이트를 포함할 수 있고, 제2 작용기는 하이드록실기, 아민기 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제1 작용기는 에폭시기를 포함할 수 있고, 제2 작용기는 에폭시기를 포함할 수 있다. 제1 작용기는 마이클 수용체기를 포함할 수 있고, 제2 작용기는 마이클 수용체기를 포함할 수 있다. 제1 작용기는 (메트)아크릴레이트기, 말레산기 또는 푸마르산기와 같은 마이클 수용체기일 수 있고, 제2 작용기는 1차 아민기 또는 2차 아민기일 수 있다. 제1 작용기는 아이소사이아네이트기일 수 있고, 제2 작용기는 1차 아민기, 2차 아민기, 하이드록실기 또는 티올기일 수 있다. 제1 작용기는 사이클릭 카보네이트기, 아세토아세테이트기 또는 에폭시기일 수 있고; 제2 작용기는 1차 아민기 또는 2차 아민기일 수 있다. 제1 작용기는 티올기일 수 있고, 제2 작용기는 알케닐기, 비닐 에터기, 또는 (메트)아크릴레이트기일 수 있다. 제1 작용기는 (메트)아크릴레이트기, 사이아노아크릴레이트, 비닐에터, 비닐피리딘, 또는 α,β-불포화 카보닐기와 같은 마이클 수용체기일 수 있고, 제2 작용기는 말로네이트기, 아세틸아세토네이트, 나이트로알칸 또는 다른 활성 알케닐기일 수 있다. 제1 작용기는 티올기일 수 있고, 제2 작용기는 알케닐기, 에폭시기, 아이소사이아네이트기, 알키닐기 또는 마이클 수용체기일 수 있다. 제1 작용기는 마이클 공여자기일 수 있고, 제2 작용기는 마이클 수용체기일 수 있다. 제1 작용기와 제2 작용기는 모두 티올기일 수 있다. 제1 작용기와 제2 작용기는 모두 알케닐기일 수 있다. 제1 작용기와 제2 작용기는 모두 (메트)아크릴레이트기와 같은 마이클 수용체기일 수 있다. 제1 작용기는 아민일 수 있고 제2 작용기는 에폭시기, 아이소사이아네이트기, 아크릴로나이트릴, 에스터 및 무수물을 포함하는 카복실산, 알데하이드 또는 케톤으로부터 선택될 수 있다. 적합한 공동 반응 작용기는 예를 들어, 문헌[Noomen, Proceedings of the XIIIth International Conference in Organic Coatings Science and Technology, Athens, 1987, page 251; 및 Tillet et al., Progress in Polymer Science, 36 (2011), 191-217]에 설명되어 있다.

본 발명에 의해 제공되는 코팅 시스템은 낮은 프로파일 표면 특징부를 시각적으로 숨기고 높은 프로파일 표면 특징부의 광학 특성을 수립 및/또는 강조하도록 설계된다.

표면은 표면의 원하는 시각적 외관을 저하시키거나 방해하거나 및/또는 손상시키는 낮은 프로파일 특징부를 포함할 수 있다. 낮은 프로파일 특징부는 표면이 무디거나 흐려 보이게 할 수 있다. 낮은 프로파일 특징부는 표면 위에 무작위로, 표면 위에 불균일하게, 표면 위에 균일하게 분포될 수 있다. 낮은 프로파일 특징부는 불규칙적일 수 있고 또는 낮은 프로파일 특징부는 불규칙적일 수 있다. 낮은 프로파일 특징부는 의도치 않은 것일 수 있다. 예를 들어 낮은 프로파일 특징부는 제조 공정의 아티팩트일 수 있다. 예를 들어, 특정 주조 작업은 거친 표면을 가진 물품을 생산할 수 있다. 3차원 인쇄와 같은 적층식 제조는 인쇄 라인이 있는 표면을 생성할 수 있다. 인쇄 라인은 물질 층을 순차적으로 침착시키는 것으로 인해 발생하는 평행한 특징부일 수 있다. 인쇄 라인의 높이 및 인접한 인쇄 라인들 사이의 간격은 각 층에 침착된 물질의 양, 인쇄 속도, 물질의 점도, 침착된 물질의 경화 속도 또는 응고 속도, 물질의 온도, 침착되는 물질의 유형, 예를 들어, 물질이 열가소성 수지 또는 열경화성 수지인지 여부, 침착된 층의 두께 및/또는 침착된 층의 폭과 같은 다수의 요인에 의존할 수 있다.

낮은 프로파일 표면 특징부는 실질적으로 평활한 표면 상에 배치될 수 있다. 대안적으로, 낮은 프로파일 표면 특징부는 의도적인 표면 지형을 가진 표면에 부여될 수 있다. 예를 들어, 물품의 표면은 의도적인 질감 및/또는 패턴을 포함할 수 있다. 의도적인 질감은 표면에 촉각 특성 및/또는 시각적 특성을 제공할 수 있다. 의도적인 표면 지형은 예를 들어 몰딩(molding), 열 성형, 엠보싱 또는 임프린팅과 같은 방법에 의해 생성될 수 있다. 의도적인 표면 지형은 3차원 인쇄와 같은 적층식 제조 방법을 사용하여 생성될 수 있다. 의도적인 표면 특징부는 낮은 프로파일 표면 특징부보다 더 높은 프로파일을 가질 수 있다. 예를 들어, 낮은 프로파일 표면 특징부는 표면의 공칭 평면 위로 제1 높이를 가질 수 있고, 높은 프로파일 특징부는 표면의 공칭 평면 위로 제2 높이를 가질 수 있으며, 여기서 제2 높이는 제1 높이보다 더 크다. 제2 높이는 제1 높이보다 예를 들어 0.5배, 1배, 2배, 3배, 5배, 10배, 20배, 50배 또는 100배 더 클 수 있다. 낮은 프로파일 표면 특징부는 높은 프로파일 표면 특징부의 시각적 특성을 마스킹하거나 방해할 수 있다.

3차원 인쇄를 포함하는 적층식 제조를 사용하여 제조된 물품과 같은 물품의 표면은 순차적 침착 공정으로부터 발생하는 인쇄 라인이라고도 하는 빌드 라인과 같은 낮은 프로파일 표면 특징부를 포함할 수 있다. 이러한 물품의 표면은 바람직하지 않을 수 있는 평행한 줄무늬로 특성화될 수 있다. 인쇄 라인은 시각적 및/또는 촉각적으로 거친 표면을 초래할 수 있다. 인쇄 라인은, 인접한 라인이 길이 전체에 걸쳐 거의 동일한 거리만큼 분리되는 것을 의미하는 실질적으로 평행할 수 있다. 평행한 인쇄 라인은 선형 또는 비선형일 수 있다. 적층식 제조는 또한 의도적인 표면 지형을 가진 표면을 제조하는 데에도 사용될 수 있다. 의도적인 표면 지형은 예를 들어 표면에 부여된 패턴 또는 질감의 형태를 취할 수 있다. 의도적인 표면 특징부는 빌드 라인과 같은 낮은 프로파일 표면 특징부의 것보다 더 큰 프로파일로 특성화될 수 있다.

본 발명에 의해 제공되는 코팅 시스템은 낮은 프로파일 표면 특징부를 시각적으로 숨기거나 시각적으로 평활화할 수 있으며, 높은 프로파일 특징부의 광학 특성을 수립하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 코팅 층은 표면 특징부가 시각적으로 보이지 않도록 낮은 프로파일 특징부를 갖는 표면에 도포될 수 있다. 또한 코팅은 높은 프로파일 지형 특징부의 시각적 외관을 수정하는 데 사용될 수 있다. 수정의 예로는 의도적인 표면 특징부 강조, 의도적인 표면 특징부의 반사 및/또는 반사 각도 수정 및/또는 의도적인 표면 특징부의 콘트라스트 수정을 포함한다. 광학 특성은 전자기 스펙트럼의 자외선, 가시광선 및/또는 적외선 영역의 특성을 포함할 수 있다. 광학 특성은 의도적인 표면 특징부를 갖는 표면을 보는 사람에 보이는 것과 같은, 전자기 스펙트럼의 가시광선 영역의 광학 특성을 포함할 수 있다.

본 발명에 의해 제공되는 다층 코팅은 프라이머 코팅, 실러 코팅 층, 베이스 코팅 층, 미드 코팅 층, 탑 코팅 층, 외부 코팅 층, 또는 이들 중 임의의 것의 조합을 포함할 수 있다. 코팅 화학 물질은 우레탄/폴리올 코팅 화학 물질 및 에폭시 코팅 화학 물질과 같은 임의의 적합한 코팅 화학 물질을 포함할 수 있다. 코팅은 분무를 포함하는 임의의 적절한 방법을 사용하여 표면에 도포될 수 있다. 적합한 다층 코팅 화학 물질은 자동차 재마감 코팅과 같은 재마감 코팅을 포함한다. 개별 코팅 층의 화학적 성질은 다른 코팅 층의 화학적 성질과 다를 수 있다. 특정 코팅 층은 수성 기반일 수 있다.

프라이머 코팅 층은 하부 기판에 접착력을 제공하기 위해 선택될 수 있다. 프라이머 코팅 층은 하부 기판에 접착력을 향상시키기 위해 선택될 수 있다. 예를 들어, 프라이머 코팅 층은 우레탄 기반 프라이머 코팅 층 또는 에폭시 기반 프라이머 코팅 층일 수 있다.

실러 코팅 층은 환경으로부터 용매와 물이 하부 프라이머 코팅 층으로 확산되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다. 실러 코팅 층은 또한 기판의 구성 성분이 다층 코팅의 상부 층으로 이동하여 확산되는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다. 예를 들어, 실러 코팅 층은 우레탄 기반 실러 코팅 층 또는 에폭시 기반 실러 코팅 층일 수 있다.

베이스 코팅 및 미드 코팅은 다층 코팅의 외관과 색상을 변경하는 데 사용될 수 있다. 베이스 코팅 및 미드 코팅은 투명할 수 있고, 안료를 함유할 수 있고/있거나, 광 산란 첨가제를 함유할 수 있다.

탑 코팅은 최상층 코팅 층일 수 있다. 탑 코팅은 예를 들어 투명할 수 있고, 광택 코팅일 수 있고, 또는 무광택 마감을 나타낼 수 있다. 탑 코팅은 예를 들어 내마모성일 수 있다.

외부 코팅 층은 다층 구조에 하나 이상의 원하는 특징을 부여할 수 있다. 예를 들어, 외부 코팅 층은 내스크래치성, 내마모성, 얼룩 방지성, 지문 방지성, 세정액 내성일 수 있고, 미적 특성 부여 및/또는 촉각적 특성 부여일 수 있다. 후자의 예로서, 외부 코팅 층은 부드러운 촉감의 코팅과 같은 햅틱 코팅일 수 있다.

층의 기능과 특성은 하나의 층으로 결합될 수 있으며 반드시 상호 배타적일 필요는 없다. 일반적으로, 다층 코팅은 낮은 프로파일 지형 특징부를 평활하게 하거나 시각적으로 숨기고 다층 코팅 시스템의 하나 이상의 상부 층과 기판 사이에 접착력을 제공하기 위해 하부 기판에 도포될 수 있는 제1 코팅 층을 가질 수 있다.

본 발명에 의해 제공되는 코팅 시스템은 금속 표면, 합금 표면, 전기 전도성 열가소성 표면 또는 전기 전도성 열경화성 표면에 도포될 수 있는 전기 코팅 코팅 시스템을 포함할 수 있다. 기판은 전착 조성물(electrodeposition composition)을 전착에 의해 전기 전도성 기판 상에 침착하는 전기 코팅 단계에 의해 필름-형성 수지를 포함하는 코팅 조성물과 접촉될 수 있다. 전착 공정에서, 처리되는 전기 전도성 기판은 전극 역할을 하며, 전기 전도성 상대 전극은 이온성 전착 조성물과 접촉하여 배치될 수 있다. 전극과 상대 전극이 전착 조성물과 접촉하는 동안 전극과 상대 전극 사이에 전기 전류가 흐르면, 전착 조성물의 접착 필름은 실질적으로 연속적으로 금속 기판 상에 침착될 수 있다. 전착은 1 볼트 내지 수천 볼트 범위의, 예를 들어, 50 볼트 내지 500 볼트의 일정한 전압에서 수행될 수 있다. 전류 밀도는 1.0 A/ft² 내지 15 A/ft²(10.8 A/m² 내지 161.5 A/m²)일 수 있으며, 전착 공정 동안 감소할 수 있으며, 이는 연속적인 자가 절연 필름이 형성되는 것을 나타낸다. 전착 조성물은 수성 매질에 분산된 수지상을 포함할 수 있으며, 여기서 수지상은 (a) 활성 수소기 함유 이온 전착 수지, 및 (b) (a)의 활성 수소기와 반응성이 있는 작용기를 갖는 경화제를 포함한다. 전착성 조성물은 주 필름-형성 중합체로서 활성 수소 함유 이온성인, 종종 양이온성인, 전착 수지를 포함할 수 있다. 전기 코팅의 예로는 예를 들어 미국 출원 공개 번호 2016/00204055 및 미국 출원 공개 번호 2019/0040530에 개시되어 있으며, 이들 각 문헌은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.

코팅 시스템은 낮은 프로파일 표면 특징부를 시각적으로 숨기고 패턴 및 질감과 같은 높은 프로파일 표면 특징부의 광학 특성을 수립하는 것이 바람직한 임의의 적합한 물품의 표면에 도포될 수 있다.

물품은 예를 들어 열가소성 수지, 열경화성 수지, 금속, 합금, 세라믹, 복합재 또는 이들의 조합일 수 있다. 물품은 3차원 인쇄와 같은 적층식 제조를 사용하여 제조될 수 있다. 물품은 표면을 포함하는 물품일 수 있으며, 여기서 표면은 3차원 인쇄와 같은 적층식 제조를 사용하여 제조된다. 예를 들어, 물품은 3차원 인쇄를 사용하여 침착된 열가소성 수지를 포함하는 표면 및 금속을 포함하는 기판을 포함할 수 있다.

적합한 열가소성 수지의 예로는 폴리카보네이트, 아크릴로나이트릴 부타다이엔 스타이렌(ABS), 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스타이렌, 폴리비닐카보네이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에터에터케톤, 폴리에터케톤, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리에터이미드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리설폰, 폴리테트라플루오로에틸렌, 열가소성 엘라스토머, 및 이들 중 임의의 것의 조합을 포함한다.

적합한 열경화성 수지의 예로는 폴리에스터, 폴리우레탄, 폴리우레아, 페놀-폼알데하이드, 우레아-폼알데하이드, 멜라민, 다이알릴-프탈레이트, 에폭시, 벤즈옥사진, 폴리이미드, 비스말레이미드, 사이아네이트 에스터, 실리콘, 비닐 에스터 및 이들 중 임의의 것의 조합을 포함한다.

적합한 금속의 예로는 알루미늄, 크롬, 구리, 니켈, 철, 마그네슘, 티타늄, 코발트, 아연 및 이들 중 임의의 것의 합금을 포함한다.

플라스틱은 무엇보다도 자동차, 산업, 항공 우주 및 기기 시장에서 사용되는 몰딩된 물품을 준비하기 위한 다양한 몰딩 응용 분야에 사용된다. 예를 들어 차량은 미러 케이싱, 펜더, 범퍼 커버, 스포일러, 대시 보드 및 내장재 트림과 같이 플라스틱으로 구성된 많은 내장재 및 외장재 물품과 부착물을 포함한다. 상용 항공기와 같은 항공 우주 차량은 중합체 물질로 제조된 외장재 및 내장재 물품을 더 포함한다. 이러한 물품의 제조는 일반적으로 물품을 몰딩하고 물품을 보호 및/또는 착색하는 하나 이상의 필름-형성 코팅 층을 몰딩된 물품에 도포하는 단계를 포함한다.

이러한 물품은 점점 더 3차원 인쇄와 같은 적층식 제조 기술을 사용하여 제조되고 있다. 금속 및 복합 물품도 다양한 적층식 제조 기술을 사용하여 제조되고 있다.

코팅 시스템의 하나 이상의 층은 열경화성 중합체 조성물을 포함하는 코팅 조성물로부터 침착될 수 있다. 열경화성 조성물은 경화 또는 가교 시 비가역적으로 "경화"되는 중합체 조성물을 의미하며, 여기서 중합체 성분의 중합체 사슬은 공유 결합에 의해 함께 결합된다. 이러한 특성은 일반적으로 예를 들어 열 또는 복사선에 의해 종종 유도되는 조성물 구성 성분의 가교 반응과 관련된다. 경화 또는 가교 반응은 또한 주변 조건에서 수행될 수 있다. 일단 경화되거나 가교되면 열경화성 수지는 열을 가해도 녹지 않으며 용매에 녹지 않는다. 다른 실시형태에서, 보호 및 장식 코팅 시스템의 하나 이상의 층은 열가소성 중합체 조성물을 포함하는 코팅 조성물로부터 침착될 수 있다. 열가소성 수지는, 공유 결합에 의해 결합되지 않아서 가열 시 액체 흐름을 나타낼 수 있고 용매에 용해 가능한 중합체 성분을 포함하는 중합체 조성물을 의미한다.

코팅 시스템의 하나 이상의 층은 중합체 조성물 및 희석제, 즉, 수계(water-borne) 또는 용매계(solvent-borne) 시스템을 포함하는 액체 조성물로부터 침착될 수 있다. 적합한 희석제는 유기 용매, 물 및 물/유기 용매 혼합물을 포함한다. 이러한 중합체 조성물이 분산될 수 있는 유기 용매는 예를 들어 알코올, 케톤, 방향족 탄화수소, 글리콜 에터, 에스터 및 이들의 혼합물을 포함한다. 희석제는 예를 들어 5 중량% 내지 80 중량%, 예를 들어, 30 중량% 내지 50 중량%의 양으로 존재할 수 있으며, 여기서 중량%는 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.

코팅 시스템의 하나 이상의 층은 예를 들어 하이드록실 또는 카복실산 함유 아크릴 공중합체, 하이드록실 또는 카복실산 함유 폴리에스터 중합체 및 올리고머, 아이소사이아네이트 또는 하이드록실 함유 폴리우레탄 중합체 및/또는 아민 또는 아이소사이아네이트 함유 폴리우레아를 포함하는 중합체 조성물을 포함하는 코팅 조성물로부터 침착될 수 있다.

아크릴 중합체는 아크릴산 또는 메타크릴산, 또는 하이드록시에틸 메타크릴레이트 또는 하이드록시프로필 아크릴레이트와 같은 아크릴산 또는 메타크릴산의 하이드록시알킬 에스터와, 메틸메타크릴레이트 및 2-에틸 헥실 아크릴레이트를 포함하는 아크릴산의 알킬 에스터, 및 스타이렌, 알파-메틸 스타이렌 및 비닐 톨루엔과 같은 비닐 방향족 화합물과 같은 하나 이상의 다른 중합 가능한 에틸렌으로 불포화된 단량체와의 공중합체를 포함한다. 반응물의 비율과 반응 조건은 펜던트(pendant) 하이드록실 또는 카복실산 작용기를 갖는 아크릴 중합체를 생성하도록 선택된다.

코팅 시스템의 하나 이상의 층은 폴리에스터 중합체 또는 올리고머를 포함하는 중합체 조성물을 포함하는 코팅 조성물로부터 침착될 수 있다. 이러한 중합체는 알려진 방식으로 다가 알코올과 폴리카복실산을 축합하는 것에 의해 제조될 수 있다. 적합한 다가 알코올은 예를 들어 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 트라이메틸올 프로판 및 펜타에리트리톨을 포함한다.

적합한 폴리카복실산은 예를 들어 아디프산, 1,4-사이클로헥실 다이카복실산 및 헥사하이드로프탈산을 포함한다. 상기 언급된 폴리카복실산에 더하여, 존재하는 경우 무수물과 같은 산 또는 메틸 에스터와 같은 산의 저급 알킬 에스터의 작용 등가물이 사용될 수 있다. 또한, 스테아르산과 같은 소량의 모노카복실산이 사용될 수 있다.

하이드록실 함유 폴리에스터 올리고머는 헥사하이드로프탈산 무수물과 같은 다이카복실산의 무수물을 네오펜틸 글리콜과 같은 다이올과 1:2 몰비로 반응시켜 제조될 수 있다.

풍건성(air-drying)을 높이는 것이 바람직한 경우, 적합한 건성유 지방산이 사용될 수 있고, 아마인 유(linseed oil), 대두유, 톨유(tall oil), 탈수 피마자유 또는 동유(tung oil)에서 유래한 것을 포함할 수 있다.

폴리에스터는 예를 들어 추가 가교 반응에 이용될 수 있는 유리 말단 하이드록실 및/또는 카복실기를 함유할 수 있다.

말단 아이소사이아네이트 또는 하이드록실기를 함유하는 폴리우레탄 중합체는 또한 코팅 시스템의 하나 이상의 층이 침착된 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 사용될 수 있는 폴리우레탄 폴리올 또는 NCO-말단 폴리우레탄은 예를 들어 중합체 폴리올을 포함하는 폴리올을 폴리아이소사이아네이트와 반응시켜 제조된 것을 포함한다. 사용될 수 있는 폴리우레아 함유 말단 아이소사이아네이트 또는 1차 또는 2차 아민기는 예를 들어 중합체 폴리아민을 포함하는 폴리아민을 폴리아이소사이아네이트와 반응시켜 제조된 것을 포함한다. 하이드록실/아이소사이아네이트 또는 아민/아이소사이아네이트 당량비는 조절될 수 있으며, 반응 조건은 원하는 말단기를 얻기 위해 선택될 수 있다. 적합한 폴리아이소사이아네이트의 예는 미국 특허 번호 4,046,729의 칼럼 5, 라인 26 내지 칼럼 6, 라인에 기재된 것을 포함한다. 적합한 폴리올의 예는 미국 특허 번호 4,046,729의 칼럼 7, 라인 52 내지 칼럼 10, 라인 35에 기재된 것을 포함한다. 적합한 폴리아민의 예는 미국 특허 번호 4,046,729의 칼럼 6, 라인 61 내지 칼럼 7, 라인 32, 및 미국 특허 번호 3,799,854의 칼럼 2, 라인 13 내지 50에 기재된 것을 포함한다.

코팅 시스템의 하나 이상의 층은 OH 및 COOH에 대한 경화제로서 아미노플라스트 수지 및 페노플라스트 수지 및 이들의 혼합물과 같은 경화제, 아미드 및 카바메이트 작용기를 함유하는 물질을 포함하는 경화성 코팅 조성물로부터 침착될 수 있다. 이러한 경화성 조성물에서 경화제로서 적합한 아미노플라스트 및 페노플라스트 수지의 예는 미국 특허 번호 3,919,351의 칼럼 5, 라인 22 내지 칼럼 6, 라인 25에 기재된 것을 포함한다.

하이드록실 및 1차 및/또는 2차 아미노기 함유 물질에 대한 경화제로서 유용한 폴리아이소사이아네이트 및 차단된 폴리아이소사이아네이트는 이 기술 분야에 잘 알려져 있다. 적합한 폴리아이소사이아네이트 및 차단된 아이소사이아네이트의 예는 미국 특허 번호 4,546,045의 칼럼 5, 라인 16 내지 38; 및 미국 특허 번호 5,468,802의 칼럼 3, 라인 48 내지 60에 기재된 것을 포함하고, 이들 문헌 각각은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.

OH 및 1차 및/또는 2차 아미노기 함유 물질에 대한 경화제로서 무수물은 이 기술 분야에 잘 알려져 있다. 적합한 무수물의 예는 미국 특허 번호 4,798,746의 칼럼 10, 라인 16 내지 50, 및 미국 특허 번호 4,732,790의 칼럼 3, 라인 41 내지 57에 기재된 것을 포함하고, 이들 문헌 각각은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.

COOH 작용기 함유 물질에 대한 경화제로서 폴리에폭사이드는 이 기술 분야에 잘 알려져 있다. 적합한 폴리에폭사이드의 예는 미국 특허 번호 4,681,811의 칼럼 5, 라인 33 내지 58에 기재된 것을 포함하고, 이 문헌은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.

에폭시 작용기 함유 물질에 대한 경화제로서 다중산(polyacid)은 이 기술 분야에 잘 알려져 있다. 적합한 다중산의 예로는 미국 특허 번호 4,681,811의 칼럼 6, 라인 45 내지 칼럼 9, 라인 54에 기재된 것을 포함하고, 이 문헌은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.

분자당 평균 2개 이상의 하이드록실기를 갖는 물질인 폴리올은 NCO 작용기 함유 물질 및 무수물 및 에스터에 대한 경화제로 사용될 수 있으며 이 기술 분야에 잘 알려져 있다. 적합한 폴리올의 예는 미국 특허 번호 4,046,729의 칼럼 7, 라인 52 내지 칼럼 8, 라인 9; 칼럼 8, 라인 29 내지 칼럼 9, 라인 66, 및 미국 특허 번호 3,919,315의 칼럼 2, 라인 64 내지 칼럼 3, 라인 33에 기재된 것을 포함하고, 이들 문헌 각각은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.

폴리아민은 또한 NCO 작용기 함유 물질 및 카보네이트 및 언힌더드(unhindered) 에스터에 대한 경화제로 사용될 수 있으며 이 기술 분야에 잘 알려져 있다. 적합한 폴리아민의 예는 미국 특허 번호 4,046,729의 칼럼 6, 라인 61 내지 칼럼 7, 라인 26에 기재된 것을 포함하고, 이들 문헌 각각은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.

코팅 시스템의 하나 이상의 층은 기재된 성분에 더하여 다양한 다른 보조 물질을 포함하는 코팅 조성물로부터 침착될 수 있다. 원하는 경우, 생성된 코팅 조성물이 응용 분야, 물리적 성능 및 외관 특성 측면에서 해로운 영향을 받지 않는 한, 다른 중합체 조성물이 전술한 중합체 조성물과 함께 이용될 수 있다.

코팅 시스템의 하나 이상의 층은 경화 반응을 가속시키기 위해 촉매를 포함하는 코팅 조성물로부터 침착될 수 있다. 적합한 촉매의 예는 다이부틸 주석 디라우레이트, 다이부틸 주석 산화물 및 다이부틸 주석 다이아세테이트와 같은 유기 주석 화합물을 포함한다. 열경화성 분산액의 반응성 하이드록실 및/또는 카바메이트 작용기와 아미노플라스트 경화제 사이의 경화 반응을 촉진하는 데 적합한 촉매는 산성 물질, 예를 들어, 페닐산 포스페이트와 같은 산 포스페이트, 및 도데실벤젠 설폰산 또는 파라톨루엔 설폰산과 같은 치환 또는 비치환된 설폰산을 포함한다.

코팅 시스템의 하나 이상의 층은 염료, 안료, 계면 활성제, 유동 제어제, 요변성 부여제, 충전제, 가스 발생 방지제, 유기 공용매, 촉매 및 다른 통상적인 보조제와 같은 표면 코팅을 제형화하는 분야에서 잘 알려진 것을 포함하는 하나 이상의 다른 첨가제 성분을 포함하는 코팅 조성물로부터 침착될 수 있다. 이러한 물질 및 적절한 양의 예는 미국 특허 번호 4,220,679, 4,403,003, 4,147,769 및 5,071,904에 기재되어 있으며, 이들 문헌 각각은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.

코팅 시스템은 물품의 표면에 도포될 수 있으며, 여기서 코팅 시스템은 접착 촉진제를 포함하는 코팅 조성물로부터 침착된 코팅 층을 포함한다. 접착 촉진제 또는 접착 촉진제의 조합은 코팅 시스템이 도포되는 표면에 기초하여 선택될 수 있다. 이러한 조성물은, 접착 촉진제와 상용성이 있고 임의의 적합한 도포 기술에 의해 도포될 수 있는 수지를 포함한다. 이러한 실시예에서, 조성물은 상기 기재된 바와 같이 상용화 물질을 폴리올레핀에 그래프팅함으로써 개질된 할로겐화 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프라이머 층이 보호 및 장식 코팅 시스템에 존재하는 경우, 이러한 층이 침착되는 조성물은 이러한 접착 촉진제를 포함할 수 있다. 대안적으로, 이러한 층이 존재하지 않는 경우, 접착 촉진제는 다층 코팅 시스템의 베이스 코팅에 존재할 수 있고, 또는 접착 촉진제는 단일 층 코팅 시스템의 단일 코팅이 침착되는 조성물에 존재할 수 있다. 접착 촉진제는 보호 및 장식 코팅 시스템의 하나 초과의 층에 존재할 수 있다.

따라서, 본 발명의 특정 방법은 (a) 접착 촉진제를 포함하는 조성물을 제1 도포 기술에 의해 물품 표면의 적어도 일부에 도포하는 단계; 및 (b) 단계(a)에서 도포된 조성물의 적어도 일부 위에 보호 및 장식 코팅 시스템을 도포하는 단계를 포함한다. 본 발명의 이러한 방법에서, 보호 및 장식 코팅 시스템은 (i) 특정 실시형태에서 상용화 물질을 폴리올레핀에 그래프팅함으로써 개질될 수 있는 할로겐화 폴리올레핀을 포함하는 접착 촉진제, 및 (ii) 접착 촉진제와 상용성이 있는 수지를 포함하는 코팅 조성물로부터 침착된 코팅 층을 포함한다. 이러한 수지는 본 명세서에 기재된 열경화성 또는 열가소성 중합체 조성물 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 더욱이, 이러한 코팅 층은 제1 도포 기술과 동일하거나 상이한 도포 기술에 의해 침착될 수 있다.

코팅 시스템의 코팅 층은 예를 들어 1.0 중량% 내지 5.0 중량%의 접착 촉진제를 포함할 수 있으며, 여기서 중량%는 조성물의 총 중량을 기준으로 한다. 이러한 코팅 조성물에 존재하는 접착 촉진제의 양은 언급된 값을 포함하여 이들 값의 임의의 조합 사이의 범위일 수 있다.

코팅 시스템의 하나 이상의 층이 침착되는 코팅 조성물은 무엇보다도 브러싱, 분무, 침지 또는 유동과 같은 임의의 통상적인 코팅 기술에 의해 도포될 수 있다. 특정 실시형태에서, 이러한 조성물은 분무에 의해 도포된다. 더욱이, 이러한 조성물을 도포하기 위한 수단은 분무 건 또는 에어로졸 캔을 포함할 수 있다.

본 발명에 의해 제공되는 코팅 시스템은 물품의 표면 위에 놓인 프라이머 코팅을 포함할 수 있다.

프라이머 코팅은 우레탄 기반 프라이머 조성물 또는 에폭시 기반 프라이머 조성물과 같은 임의의 적합한 프라이머 조성물을 포함할 수 있다.

적합한 우레탄 기반 프라이머 조성물의 예는 PPG 인더스트리즈사(Industries, Inc.)로부터 이용 가능한 2K 우레탄 기반 프라이머 조성물인 ECP 15를 포함한다.

적합한 에폭시 기반 프라이머 조성물의 예는 DP 50LF 및 VP 2050을 포함하며, 이 둘 다는 PPG 인더스트리즈사로부터 이용 가능한 2K 에폭시 기반 프라이머 조성물이다.

에폭시 기반 프라이머 코팅은 물품 표면에 원하는 접착력을 제공하도록 선택될 수 있다.

프라이머 코팅은 임의의 적절한 두께로 도포될 수 있다.

예를 들어, 프라이머 코팅은 5㎛ 내지 80㎛, 10㎛ 내지 60㎛, 15㎛ 내지 50㎛, 20㎛ 내지 30㎛, 또는 40㎛ 내지 70㎛의 두께를 가질 수 있다.

3차원 인쇄를 사용하여 제조된 물품의 표면은 빌드 라인 또는 인쇄 라인의 형태의 낮은 프로파일 특징부를 가질 수 있다. 빌드 라인 및 인쇄 라인은 예를 들어, 10㎛ 내지 200㎛, 50㎛ 내지 200㎛, 예를 들어, 55㎛ 내지 150㎛의 높이를 가질 수 있는 대략 평행한 특징부로 특성화되고, 예를 들어, 10㎛ 내지 200㎛, 10㎛ 내지 100㎛ 또는 15㎛ 내지 50㎛만큼 분리될 수 있다. 평행한 빌드 라인은 홈이 있거나 줄무늬가 있는 외관이 있는 표면을 생성한다. 실질적으로 시각적으로 평활한 표면을 생성하기 위해 빌드 라인을 시각적으로 숨기는 것이 바람직할 수 있다. 이것은 융기부들 또는 높은 지점들 사이의 함몰부 또는 특징부를 채워서 빌드 라인을 효과적으로 숨기기에 충분한 두께로 프라이머 코팅 층 및 하나 이상의 추가 코팅 층을 도포함으로써 달성될 수 있다.

코팅 층을 표면에 도포한 후, 코팅은 연마되거나 샌딩될 수 있다. 도포된 코팅 층은 표면의 낮은 프로파일 특징부 및 만약 존재하는 경우 높은 프로파일 특징부에 실질적으로 순응할 수 있다. 낮은 프로파일 표면 특징부 및/또는 높은 프로파일 표면 특징부 위에 놓인 코팅 층의 일부는 코팅 층을 연마함으로써 제거될 수 있다. 코팅 층은 표면 특징부들 사이의 함몰부의 코팅 층의 두께를 실질적으로 감소시키지 않으면서 표면 특징부 위에 놓인 코팅 층의 두께가 감소되도록 연마될 수 있다. 이러한 방식으로, 코팅 층은 표면 특징부들 사이의 함몰부를 채우고 표면의 표면 영역 거칠기를 감소시킨다. 코팅 층은 하부 낮은 프로파일 표면 특징부 또는 높은 프로파일 표면 특징부가 연마되는 정도까지 연마되지 않는다. 이 과정에서 개별 표면 층의 두께는 낮은 프로파일 표면 특징부 높이보다 더 작고, 낮은 프로파일 표면 특징부의 높이보다 예를 들어 10% 미만, 20% 미만, 30% 미만, 40% 미만, 50% 미만 또는 60% 미만 더 작다.

도 12a 내지 도 12d는 3차원 인쇄를 사용하여 제조된 폴리카보네이트/ABS 물품의 표면 지형을 도시한다. 표면은 공초점 현미경을 사용하여 측정했을 때 약 25㎛만큼 분리되고 약 60㎛의 높이를 갖는 평행한 특징부로 특성화된다(도 12a). 도 12b에 도시된 바와 같이, 표면은 시각적으로 홈이 파여져 있다.

도 12c에 도시된 바와 같다. 2K 우레탄 기반 프라이머(ECP15)의 25㎛ 두께의 코팅이 도 12a 및 도 12b에 도시된 표면에 도포된 후, 빌드 라인의 평균 높이는 약 15㎛로 감소되었다. 도 12d에 도시된 바와 같이, 시각적으로, 표면은 프라이머 코팅 없이 더 깊게 홈이 파인 표면보다 줄무늬를 보여준다.

도 12e에 도시된 바와 같이 도 12a 및 도 12b에 도시된 코팅된 표면에 50㎛ 내지 65㎛ 두께의 2K 에폭시 기반 프라이머 코팅(VP2050)을 도포한 후, 표면 지형은 약 8㎛로 감소했으며, 더 이상 시각적으로 규칙적으로 이격된 줄무늬로 특성화되지 않는다. 도 12f에 도시된 바와 같이 표면은 시각적으로 평활하게 보인다.

도 13a 내지 도 13f는 도 12a 내지 도 12f에 따라 2K 우레탄 기반 프라이머 및 2K 에폭시 기반 프라이머 코팅으로 표면을 코팅하기 전과 후 3차원 인쇄를 사용하여 제조된 울템

9085(폴리에터이미드) 물품에 대한 유사한 결과를 보여준다. 코팅되지 않은 울템

9085 표면은, 약 100㎛만큼 분리되고 22㎛의 높이를 갖는 특징부로 특성화된다. 표면 영역 거칠기(Sa)는 2K 우레탄 에폭시 프라이머(ECP15)의 코팅을 25㎛ 두께로 도포함으로써 14.4㎛(도 13a 내지 도 13b)로부터 7.5㎛로 감소했고(도 13c 내지 도 13d), 2K 에폭시 프라이머(VP2050)를 50㎛ 내지 65㎛ 두께로 도포한 후 1.5㎛로 감소했다(도 13e 내지 도 13f).

표면이 시각적으로 평활하게 보이도록 인쇄 라인을 시각적으로 숨기기 위해, 코팅 시스템은 예를 들어, 인쇄 라인의 평균 높이의 +/-50% 이내, 예를 들어, +/-40% 이내, +/-30% 이내, +/-20% 이내, +/-15% 이내, +/-10% 이내 또는 +/-5% 이내인 총 두께를 가질 수 있다. 인쇄 라인을 숨기기 위한 코팅 시스템은 하나 이상의 층을 포함할 수 있으며, 여기서 각 층은 독립적으로 동일하거나 다를 수 있다. 각각의 층은, 예를 들어, 1㎛ 내지 50㎛, 2㎛ 내지 40㎛, 5㎛ 내지 35㎛, 또는 10㎛ 내지 30㎛의 두께를 독립적으로 가질 수 있다. 인쇄 라인을 숨기기 위한 코팅 시스템은 예를 들어 1 내지 10개의 층, 2 내지 8개의 층 또는 3 내지 6개의 층을 가질 수 있다.

코팅 시스템을 도포한 후, 복수의 평행한 특징부는 10㎛ 미만, 8㎛ 미만, 6㎛ 미만 또는 4㎛ 미만의 평균 특징부 높이를 가질 수 있다. 코팅 시스템을 도포한 후 표면은 10㎛ 미만, 8㎛ 미만, 6㎛ 미만 또는 4㎛ 미만의 평균 표면 영역 거칠기로 특성화될 수 있다. 코팅 시스템을 도포하기 전에 표면은 10㎛ 미만, 8㎛ 미만, 6㎛ 미만 또는 4㎛ 미만의 평균 표면 영역 거칠기로 특성화될 수 있다. 인쇄 라인과 같은 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기기 위해 코팅 시스템이 낮은 프로파일 특징부 위로 확장되고 평탄한 표면을 제공할 만큼 충분히 두꺼울 필요는 없다. 코팅 시스템은 낮은 프로파일 특징부들 사이의 공간을 우선적으로 채울 수 있다. 10㎛ 미만의 표면 영역 거칠기를 갖는 인쇄 라인과 같은 낮은 프로파일 특징부의 시각적 효과는 시각적으로 숨겨질 수 있다.

빌드 라인과 인쇄 라인은 적층식 제조에 사용되는 순차적 프로세스의 아티팩트일 수 있다. 빌드 라인과 인쇄 라인은 일반적으로 바람직하지 않으며 다양한 방법이 높은 특징부를 제거하기 위해 사용된다. 일반적인 방법은 표면을 연마하거나 샌딩하여 인쇄 라인을 제거하거나 인쇄 라인을 코팅으로 완전히 덮는 것을 수반한다. 인쇄 라인과 의도적인 높은 프로파일 지형 특징부를 모두 포함하는 제조된 표면의 경우, 높은 프로파일 표면 지형에 악영향을 주지 않고 인쇄 라인을 연마하는 것이 어려울 수 있다. 예를 들어, 높은 프로파일 표면 특징부들 사이의 인쇄 라인과 같은 낮은 프로파일 특징부는 연마에 의해 제거하는 것이 어려울 수 있다.

3차원 인쇄된 물품의 표면에 지형 특징부를 의도적으로 통합하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 특징부는 의도적인 시각 효과를 생성하기 위해 규칙적이거나 불규칙적인 패턴의 형태를 취할 수 있다. 이러한 특징부는 예를 들어 빌드 라인의 약 4배 초과, 6배 초과, 8배 초과, 또는 10배 초과의 높이를 가질 수 있다. 패턴은 또한 빌드 라인의 것보다 훨씬 더 큰 (표면 평면에서) 특징적인 평면 내 치수를 가질 수 있다. 예를 들어, 특징적인 평면 내 치수는 500㎛ 초과, 1,000㎛ 초과 또는 2,000㎛ 초과일 수 있다. 특징부 치수가 빌드 라인의 치수보다 훨씬 더 큼에도 불구하고 빌드 라인은 3차원 인쇄 물품의 표면의 시각적 외관을 지배할 수 있다. 지형 특징부는 가죽 질감 표면과 같은 불규칙적인 패턴을 포함할 수 있다. 지형 특징부는 규칙적인 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 규칙적인 지형 특징부는 평행한 인쇄 라인들 사이의 분리 거리보다 더 큰 거리만큼 분리될 수 있다. 일부 경우에 또한 인쇄 라인을 강조하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 인쇄 라인은 나뭇결 외관을 시뮬레이션하는 상승된 특징부를 포함할 수 있다. 코팅에 따라 나뭇결 특징부는 물품의 표면과 같은 높이인 것으로 시각적으로 보이거나 또는 물품의 표면 위로 상승된 것처럼 시각적으로 보일 수 있다. 따라서, 코팅 시스템은 인쇄 라인을 시각적으로 숨기거나 원하는 대로 인쇄 라인을 시각적으로 강조하기 위해 선택될 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 강조하려고 의도된 인쇄 라인은 의도적인 특징부의 범위 내에 포함된다.

이것은 도 14a 내지 도 14d에 도시되어 있다. 표면은 작은 및 큰 박스 같은 특징부로 구성된 패턴을 포함하도록 의도적으로 제조되었다. 도 14a는 3차원 인쇄를 사용하여 제조된 폴리카보네이트/ABS 물품의 표면 지형을 도시한다. 의도적인 특징부는 약 3,000㎛만큼 분리된 약 523㎛의 높이를 갖는다. 시각적으로, 도 14b에 도시된 바와 같이, 의도적인 박스 패턴은 빌드 라인에 의해 시각적으로 마스킹된다. 도 14c 내지 도 14d에 도시된 바와 같이, 2K 에폭시 기반 프라이머(VP 2050)의 50㎛ 내지 65㎛ 두께 층을 도포한 후 빌드 라인은 완전히 시각적으로 마스킹되고 의도적인 특징부는 평활하지만 유지된다. 의도적인 특징부의 높이는 프라이머 코팅의 결과 523㎛에서 480㎛로 감소된다. 실제로 코팅 층은 의도적인 특징부들 사이를 채운다. 도 14d에 도시된 바와 같이, 빌드 라인을 숨김으로써 의도적인 표면 특징부가 분해되고, 작은 및 큰 박스 같은 구조의 규칙적인 패턴으로 쉽게 보인다. 코팅된 표면은 연마되지 않았다. 의도적인 지형 특징부들 사이에서 코팅 층은 낮은 프로파일 인쇄 라인을 덮을 만큼 충분히 두꺼웠다.

표면에 다층 코팅을 적층하는 것을 향상시키기 위해 사용되는 프라이머에 더하여 다양한 추가 코팅 층이 프라이머 위에 도포될 수 있다.

예를 들어, 이러한 추가 층은 실러, 베이스 코팅, 미드 코팅 베이스 코팅 및 탑 코팅을 포함할 수 있다.

실러는 용매가 하부 프라이머/물품의 계면으로 이동하는 것을 방지하는 장벽을 제공함으로써 코팅 시스템의 표면 접착력을 향상시키는 데 사용될 수 있다. 적합한 실러의 예로는 ECS25를 포함한다.

베이스 코팅은 안료 또는 색상 효과 물질과 같은 착색제를 포함할 수 있다.

미드 베이스 코팅 층은 특수 효과 안료를 포함할 수 있으며, 베이스 코팅에 추가하여 상부에 도포될 수 있다. 적합한 미드 베이스 코팅의 예는 PPG 인더스트리즈사로부터 이용 가능한 앤다로

특수 효과 코팅이다. 앤다로

는 나노 입자 분산액과 같은 분산액 형태일 수 있는 착색제를 포함하는 코팅 조성물의 일례이다. 나노 입자 분산액은 원하는 가시 색상 및/또는 불투명도 및/또는 시각 효과를 생성하는 하나 이상의 고도로 분산된 나노 입자 착색제 및/또는 착색제 입자를 포함할 수 있다. 나노 입자 분산액은 150㎚ 미만, 예를 들어, 70㎚ 미만 또는 30㎚ 미만의 입자 크기를 갖는 안료 또는 염료와 같은 착색제를 포함할 수 있다. 나노 입자는 0.5㎜ 미만의 입자 크기를 갖는 분쇄 매체로 스톡 유기 또는 무기 안료를 밀링하여 생산될 수 있다. 나노 입자 분산액 및 이를 제조하는 방법의 예로는 예를 들어, 미국 특허 번호 6,875,800 B2 및 미국 출원 공개 번호 20050287354에 기재되어 있으며, 이들 문헌 각각은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다. 나노 입자 분산액은 또한 결정화, 침전, 기상 응축 및 화학적 마모, 즉, 부분 용해에 의해 생성될 수 있다. 비-은폐성, 발색성 유기 안료 나노 입자의 분산은 특히 유용한 미적 특성을 제공한다. 낮은 레벨의 청색 나노 안료는 필름-형성 조성물이 경화하는 동안 발생할 수 있는 임의의 황변 현상을 상쇄시킬 수 있다. 청색 또는 검은색 나노 안료는 특히 기판 상의 검은색 하부층 위 눈부심 방지 코팅의 외관을 향상시킨다. 더욱이, 착색된 나노 안료는 물품의 기본 색상을 향상시키거나 보완하도록 선택될 수 있다.

탑 코팅은 다층 코팅 시스템의 외부 코팅 층으로 도포될 수 있다. 탑 코팅은 내마모성, 내스크래치성, 얼룩 저항성, 지문 저항성, 팽창성 등을 포함하거나 또는 세정을 용이하게 하는 다양한 용도로 사용될 수 있다. 탑 코팅은 또한 예를 들어 시각적으로 투명하거나 반사를 줄이기 위해 무광택 마감 처리를 갖는 원하는 광학 특성을 부여할 수 있다. 적합한 클리어 코팅의 예는 PPG 인더스트리즈사로부터 이용 가능한 DC4000을 포함한다. 적합한 무광택 탑 코팅의 예는 D8115를 포함한다. 적합한 코팅 화학 물질의 예는 아이소사이아네이트 기반 및 에폭시 기반 코팅을 포함한다.

코팅 층의 선택과 두께는 의도적으로 질감이 있는 표면의 시각적 외관에 크게 영향을 미칠 수 있다. 이러한 효과는 도 7 내지 도 8에 도시되어 있다. 이 효과는 의도적인 지형의 증폭과 지향성 반사율의 수정을 포함한다. 이 효과는 미드 베이스 코팅이 크리스탈 펄(Crystal Peal)^TM 및 크리스탈런스(Crystallance)

제품 라인을 포함하는 바이브런스 콜렉션

과 PPG 인더스트리즈사로부터 이용 가능한 앤다로

안료와 같은 특수 효과 안료를 함유하는 경우 향상될 수 있다.

외부 코팅은 촉각 특성 또는 햅틱 특성을 제공하는 코팅을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅은 부드러운 촉감의 감촉을 줄 수 있다.

예를 들어, 적합한 부드러운 촉감의 코팅은 국제 출원 공개 번호 WO 2016/201103 및 미국 출원 공개 번호 2014/0220354, 및 미국 출원 공개 번호 2015/0307738에 개시되어 있으며, 이들 문헌 각각은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다.

본 발명에 의해 제공되는 코팅 시스템은 착색제를 함유할 수 있다. 착색제는 하나 이상의 코팅 층에 존재할 수 있다. 예를 들어, 착색제는 프라이머 코팅, 실러 코팅 층, 베이스 코팅 층, 미드 코팅 층 또는 이들 중 임의의 것의 조합에 존재할 수 있다. 코팅 시스템 내의 코팅 층은 하나 이상의 착색제를 포함할 수 있다. 코팅 층은 다른 코팅 층의 착색제와 동일하거나 상이한 착색제를 포함할 수 있다.

착색제는 코팅 시스템에 색상 및/또는 다른 시각적 효과를 부여하는 물질을 의미한다. 착색제는 이산 입자, 분산액, 용액 및/또는 플레이크와 같은 임의의 적합한 형태로 코팅에 첨가될 수 있다. 단일 착색제 또는 둘 이상의 착색제의 혼합물이 코팅 층에 사용될 수 있다.

착색제의 예로는 페인트 산업에서 사용되거나 및/또는 건조 색상 제조업체 협회(Dry Color Manufacturers Association: DCMA)에 등재된 것과 같은 안료, 염료 및 색조물(tint)뿐만 아니라 특수 효과 조성물 및 물질을 포함한다. 착색제는 예를 들어 불용성이지만 사용 조건 하에서 습윤 가능한 미세 분할된 고체 분말을 포함할 수 있다. 착색제는 유기 또는 무기일 수 있고, 응집되거나 응집되지 않을 수 있다. 착색제는 분쇄 또는 간단한 혼합을 통해 코팅에 혼입될 수 있다. 착색제는 아크릴 분쇄 차량과 같은 분쇄 차량을 사용하여 코팅으로 분쇄함으로써 혼입될 수 있다.

적합한 안료 및/또는 안료 조성물의 예로는 카바졸 다이옥사진 조질 안료(crude pigment), 아조, 모노아조, 디스아조, 나프톨 AS, 염 유형(레이크(lake)), 벤즈이미다졸론, 축합, 금속 착물, 아이소인돌리논, 아이소인돌린 및 다환 프탈로사이아닌, 퀴나크리돈, 페릴렌, 페리논, 다이케토피롤로 피롤, 티오인디고, 안트라퀴논, 인단트론, 안트라피리미딘, 플라반트론, 피란트론, 안탄트론, 다이옥사진, 트라이아릴카르보늄, 퀴노프탈론 안료, 다이케토 피롤로 피롤 레드(DPPBO 레드), 카본 블랙, 및 이들 중 임의의 것의 조합을 포함한다.

적합한 염료의 예로는 첨가 염료, 아조산 염료, 염기성 염료, 직접 염료, 분산 염료, 반응성 염료, 용매 염료, 황 염료, 매염제 염료, 예를 들어, 비스무트 바나데이트, 안트라퀴논, 페릴렌, 알루미늄, 퀴나크리돈, 티아졸, 티아진, 아조, 인디고이드, 나이트로, 나이트로소, 옥사진, 프탈로사이아닌, 퀴놀린, 스틸벤, 퀴니자린 블루(D & C 바이올렛 No. 2) 및 트라이페닐 메탄과 같은 용매 및/또는 수성 기반 염료를 포함한다.

적합한 색조물의 예로는 데구사사(Degussa, Inc.)로부터 상업적으로 이용 가능한 아쿠아-켐(Aqua-chem)

896, 이스트만 케미컬사(Eastman Chemical, Inc.)의 애큐레이트 디스펄전부(Accurate Dispersions division)로부터 상업적으로 이용 가능한 차리스마 컬러런트(Charisma Colorants)

및 맥시토너(Maxitoner)

인더스트리얼 컬러런츠(Industrial Colorants)와 같은 수성 또는 수혼화성 담체에 분산된 안료를 포함한다.

착색제는 예를 들어 나노 입자 분산액을 포함하는 분산액 형태일 수 있다. 나노 입자 분산액은 원하는 가시 색상 및/또는 불투명도 및/또는 시각 효과를 생성하는 하나 이상의 고도로 분산된 나노 입자 착색제 및/또는 착색제 입자를 포함할 수 있다. 나노 입자 분산액은 150㎚ 미만, 예를 들어, 70㎚ 미만 또는 30㎚ 미만의 입자 크기를 갖는 안료 또는 염료와 같은 착색제를 포함할 수 있다. 나노 입자는 0.5㎜ 미만의 입자 크기를 갖는 분쇄 매체로 스톡 유기 또는 무기 안료를 밀링하여 생산될 수 있다. 나노 입자 분산액 및 이를 제조하는 방법의 예로는 미국 특허 번호 6,875,800 B2, 미국 출원 공개 번호 2005/0287354, 미국 출원 공개 번호 2009/0326098 및 미국 출원 공개 번호 2006/0251896에서 확인되고, 이들 문헌 각각은 전체 내용이 본 명세서에 병합된다. 나노 입자 분산액은 결정화, 침전, 기상 응축 및 화학적 마모(즉, 부분 용해)에 의해 생성될 수도 있다. 코팅 내 나노 입자의 재응집을 최소화하기 위해 수지 코팅된 나노 입자 분산액이 사용될 수 있다. "수지 코팅된 나노 입자의 분산액"이란 나노 입자 및 나노 입자 상의 수지 코팅을 포함하는 이산 "복합 마이크로 입자"가 분산된 연속 상을 의미한다.

비-은폐성, 발색성 유기 안료 나노 입자의 분산액은 전자 산업에서 특히 유용한 미적 특성을 제공한다. 이러한 안료 분산액은 상표 앤다로

로 PPG 인더스트리즈사로부터 이용 가능할 수 있다. 낮은 레벨의 청색 나노 안료는 필름-형성 조성물의 경화 동안 발생할 수 있는 임의의 황변을 상쇄시킬 수 있다. 청색 또는 검은색 나노 안료는 특히 물품의 검은색 하부층 위에 눈부심 방지 코팅의 외관을 향상시킨다. 더욱이, 착색된 나노 안료는 적층식으로 제조된 물품과 같은 물품의 기본 색상을 향상시키거나 보완하기 위해 선택될 수 있다. 나노 입자 분산액은 특히 (i) 테트라알콕시실란; (ii) 에폭시 작용성 트라이알콕시실란; (iii) 금속 함유 촉매; (iv) 용매 성분; 및 (v) 비산화물 입자를 포함하는 본 발명의 경화성 필름-형성 졸-겔 조성물에 사용하기에 적합하다.

다른 적합한 특수 효과 착색제는 예를 들어 크리스탈 펄, 크리스탈런스

, 디츠러(Ditzler)

, 플람보이언스(Flamboyance)

, 할리퀸(Harlequin)

, 리퀴드메탈(Liquidmetal)

, 스타파이어(Starfire)

및 래디언스(Radiance)

를 포함하여 PPG 인더스트리즈사로부터 이용 가능한 바이브런스 콜렉션

에 포함된 것을 포함한다.

사용될 수 있는 특수 효과 조성물의 예는 반사, 진주 광택, 금속 광택, 인광, 형광, 광 변색, 감광, 열 변색, 고니오크로미즘(goniochromism) 및/또는 색상 변화와 같은 하나 이상의 외관 효과를 생성하는 안료 및/또는 조성물을 포함한다. 추가 특수 효과 조성물은 불투명도 또는 질감과 같은 다른 인식 가능한 특성을 제공할 수 있다. 특수 효과 조성물은 코팅을 다른 각도에서 볼 때 코팅의 색상이 변하도록 색상 변이를 생성할 수 있다. 색상 효과 조성물의 예는 예를 들어 미국 특허 번호 6,894,086에 개시되어 있다. 추가 색상 효과 조성물은 투명한 코팅된 운모 및/또는 합성 운모, 코팅된 실리카, 코팅된 알루미나, 투명한 액정 안료, 액정 코팅, 및/또는 간섭이 물질 표면과 공기 사이의 굴절률 차이 때문에 생기는 것이 아니라 물질 내의 굴절률 차이로 인해 생기는 임의의 조성물을 포함할 수 있다.

일반적으로, 착색제는 원하는 특성, 시각적 및/또는 색상 효과를 부여하기에 충분한 양으로 코팅 층에 존재할 수 있다. 예를 들어, 착색제는 1 wt% 내지 65 wt%, 예를 들어, 3 wt% 내지 40 wt% 또는 5 wt% 내지 35 wt%의 양으로 존재할 수 있으며, 여기서 wt%는 코팅 층을 형성하는데 사용되는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.

본 발명에 의해 제공되는 코팅 시스템과 함께 사용될 수 있는 물질의 다른 예로는 가소제, 내마모성 입자, 내부식성 입자, 부식 방지 첨가제, 운모, 활석, 점토 및 무기 광물과 같은 충전제, 산화 방지제, 힌더드 아민 광 안정제, UV 광 흡수제 및 안정제, 계면 활성제, 유동 및 표면 조절제, 요변성제, 유기 공용매, 반응성 희석제, 촉매, 반응 억제제, 난연제 및 접착 촉진제를 포함한다.

코팅은 다양한 물품에 도포될 수 있다. 예를 들어, 코팅 시스템은 예를 들어 자동차 물품, 항공 우주 물품, 산업 물품, 포장 물품, 목재 바닥 및 가구, 건축물 표면, 의류, 하우징 및 회로 기판을 포함하는 전자 제품, 유리 및 투명 필름, 스포츠 장비에 도포될 수 있다. 이러한 물품은 예를 들어 금속 또는 비금속일 수 있다. 금속 물품은 예를 들어 주석, 강철(무엇보다도 전기 아연 도금 강철, 냉간 압연 강철, 용융 아연 도금 강철을 포함함), 알루미늄, 알루미늄 합금, 아연-알루미늄 합금, 아연-알루미늄 합금으로 코팅된 강철, 및 알루미늄 도금된 강철을 포함한다. 비금속 물품은 예를 들어 중합체, 플라스틱, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아미드, 셀룰로오스, 폴리스타이렌, 폴리아크릴, 폴리(에틸렌 나프탈레이트), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론, EVOH, 폴리락트산, 다른 "그린(green)" 중합체 물품, 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET), 폴리카보네이트, 폴리카보네이트 아크릴로나이트릴 부타다이엔 스타이렌(PC/ABS), 폴리아미드, 목재, 베니어, 목재 복합재, 파티클 보드, 중밀도 섬유판, 시멘트, 석재, 유리, 종이, 판지, 직물, 가죽을 인조물이든 및 천연물이든 포함한다.

코팅 시스템은 자동차 내장재, 항공 우주 차량 내장재 및 소비자 전자 제품에서 발견되는 물품에 도포될 수 있다. 예를 들어, 코팅은 계기판, 도어 패널, 팔걸이, 헤드 레스트, 에어백 커버, 글러브 컴파트먼트 커버, 중심 콘솔, 랩톱, 태블릿, 휴대폰 및 다른 휴대용 전자 디바이스에 있는 물품에 도포될 수 있다.

본 발명에 의해 제공되는 코팅 시스템은 차량의 표면을 포함하는 물품을 코팅하는 데 사용될 수 있다. 차량은 가장 넓은 의미로 사용되며, 모든 유형의 항공기, 우주선, 선박 및 지상 차량을 포함한다. 예를 들어, 차량은 개인 항공기 및 소형, 중형 또는 대형 상업용 여객기를 포함하는 비행기, 화물기 및 군용기와 같은 항공기; 개인용, 상업용 및 군사용 헬리콥터를 포함하는 헬리콥터; 로켓 및 다른 우주선을 포함하는 항공 우주 차량을 포함한다. 차량은 예를 들어 트레일러, 자동차, 트럭, 버스, 밴, 건설 차량, 골프 카트, 오토바이, 자전거, 열차 및 철도 차량과 같은 지상 차량을 포함할 수 있다. 차량은 또한 배, 보트 및 호버크라프트(hovercraft)와 같은 선박을 포함될 수 있다.

본 발명에 의해 제공되는 코팅 시스템은 F/A-18 제트 또는 또는 관련 항공기, 예를 들어, F/A-18E 수퍼 호넷(Super Hornet) 및 F/A-18F(맥도널 더글러스/보잉 및 노스롭(McDonnell Douglas/Boeing and Northrop)에서 생산됨); 보잉 787 드림라이너(Dreamliner), 737, 747, 717 여객용 제트 항공기, 관련 항공기(보잉 커머셜 에어플랜사(Boeing Commercial Airplanes)에서 생산됨); V-22 오스프레이(Osprey); VH-92, S-92 및 관련 항공기(나바이어(NAVAIR) 및 시코르스키(Sikorsky)에서 생산됨); G650, G600, G550, G500, G450 및 관련 항공기(걸프스트림(Gulfstream)에서 생산됨); 및 A350, A320, A330 및 관련 항공기(에어버스(Airbus)에서 생산됨)에서 사용될 수 있다. 본 발명에 의해 제공되는 코팅 시스템은 예를 들어 봄바디어사(Bombardier Inc.) 및/또는 카나드에어 리즈널 제트(Canadair Regional Jet)(CRJ)와 같은 봄바디어 에어로스페이스(Bombardier Aerospace)에서 생산된 것 및 관련 항공기; F-22 랩터(Raptor), F-35 라이트닝(Lightning)과 같은 록히드 마틴(Lockheed Martin)에서 생산된 것 및 관련 항공기; B-2 스피리트(Spirit)와 같은 노스롭 그루만(Northrop Grumman)에서 생산된 것 및 관련 항공기; 필레이터스 에어크레프트사(Pilatus Aircraft Ltd.)에서 생산된 것; 이클립스 에비에이션사(Eclipse Aviation Corporation)에서 생산된 것; 또는 이클립스 에어로스페이스(Eclipse Aerospace)(케스트렐 에어크래프트(Kestrel Aircraft))에서 생산된 것과 같은 임의의 적합한 상업용, 군사용 또는 일반 비행 항공기에서 사용될 수 있다.

코팅은 예를 들어 차량 표면, 건축물 표면, 소비자 제품, 전자 제품, 해양 장비 및 산업 장비를 포함하는 임의의 적절한 표면에 도포될 수 있다. 코팅 시스템은 자동차 내장재 및 소비자 전자 제품에 도포될 때 특히 유용하다. 예를 들어, 본 발명의 코팅은 랩톱, 태블릿, 휴대폰, 다른 휴대용 전자 디바이스 등에서 발견되는 물품에 도포될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 기재된 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 표면을 갖는 전자 디바이스 또는 전자 구성 요소를 추가로 포함한다. 본 명세서에서 사용된 전자 디바이스는 임의의 외부 개체와 송수신되는 데이터를 처리할 수 있는 임의의 종류의 디바이스를 의미한다. 전자 구성 요소는 전자 디바이스와 관련된 구성 요소 또는 전자 디바이스의 일부를 의미한다.

본 발명에 의해 제공되는 코팅 시스템은 3차원 인쇄와 같은 적층식 제조 기술을 사용하여 제조된 물품 및 물체와 함께 사용될 수 있다. 적층식 제조에서 물질의 연속적인 층이 침착되어 3차원 물체를 생성한다. 시각적으로 보이는 불연속성이 연속적인 층들 사이에 발생할 수 있으며 빌드 라인 또는 인쇄 라인이라고 할 수 있다. 이러한 보이는 줄무늬 또는 라인은 평활한 마감 표면이 요구될 수 있는 최종 제품에 바람직하지 않을 수 있다. 본 발명에 의해 제공되는 코팅 시스템은 인쇄 라인을 평활하게 하여 빌드 라인이 시각적으로 보이지 않도록 표면을 평탄화하기 위해 인쇄된 표면에 도포될 수 있다. 그런 다음 추가적인 코팅 층이 제1 코팅(들)에 도포되어 색상, 특수 표면 특성과 같은 코팅 시스템에 추가 기능을 제공하거나 또는 표면에 내장된 의도적인 질감 또는 의도적인 패턴과 같은 의도적인 표면 구조의 광학 특성을 수립할 수 있다. 적층식 제조 기술은 복잡한 표면 상세를 가진 표면을 가진 물품을 제조하는 데 사용될 수 있으며, 본 발명에 의해 제공되는 코팅 시스템은 의도적인 표면 특징부의 광학 특성을 강조, 증폭, 맞춤, 제어, 증대 및/또는 달리 수정하는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 적층식 제조 방법을 사용하여 제조된 표면 특징부와 결합하여, 본 발명에 의해 제공되는 코팅 시스템은 원하는 시각적 및/또는 햅틱 미적 효과를 생성할 수 있다.

본 발명의 코팅 조성물로부터 형성된 코팅은 예를 들어, 전기 코팅, 분무, 정전 분무, 침지, 롤링 및 브러싱과 같은 임의의 적절한 방법에 의해 물품에 도포될 수 있다. 각 코팅 층은, 예를 들어 0.1 밀 내지 5 밀(2.54㎛ 내지 127㎛), 0.5 밀 내지 3 밀(12.7㎛ 내지 76.2㎛), 1 밀 내지 1.5 밀(25.4㎛ 내지 38.1㎛), 2밀 내지 2.5밀(50.8㎛ 내지 63.5㎛)의 건조 필름 두께로 도포될 수 있다. 예를 들어, 코팅은 10㎛ 내지 100㎛, 12㎛ 내지 70㎛ 또는 15㎛ 내지 45㎛의 건조 필름 두께로 도포될 수 있다. 각 코팅 층은 단일 코팅으로 도포되거나 다수의 층으로 도포되어 코팅 층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 프라이머 코팅 층은 예를 들어 1 내지 10개의 개별 코팅 층을 포함할 수 있다.

코팅 조성물은 물품에 도포되고 경화되어 부드럽고 평활한 촉감 또는 감촉을 갖는 코팅을 형성할 수 있다. 예를 들어, 특정 실시형태에서, 본 명세서에 기재된 수계 코팅 조성물로부터 침착된 코팅은 피셔스코프(Fischerscope)

HM2000 매뉴얼에 설명된 지침에 따라 피셔스코프

HM2000 스타일러스 마이크로 경도 기기("피셔 마이크로 경도 테스트")로 측정했을 때 15 N/㎟ 미만, 또는 10 N/㎟ 미만, 또는 8 N/㎟ 미만의 피셔 마이크로 경도; ASTM 방법 D1894에 따라 펠트 접촉을 이용하는 다이니스코 폴리머 테스트(Dynisco Polymer Test)-1055 마찰 계수 테스터에 의해 측정했을 때 0.01 내지 0.80, 또는 0.01 내지 0.5, 또는 0.1 내지 0.3 범위의 마찰 계수; 및/또는 테일러 호브슨 프리시즌 서트로닉(Taylor Hobson Precision Surtronic)

듀오 매뉴얼(Duo Manual)에 설명된 지침을 따라 테일러 호브슨 프리시즌 서트로닉

듀오 프로파일로미터(표면 거칠기 테스트)에 의해 측정했을 때 1 마이크로 인치 내지 60 마이크로 인치, 또는 10 마이크로 인치 내지 40 마이크로 인치 또는 20 마이크로 인치 내지 30 마이크로 인치의 표면 거칠기를 나타내는 것으로 밝혀졌다. 본 명세서에서 사용된 피셔 마이크로 경도는 변형에 대한 물질의 경도를 의미하고, "마찰 계수"는 물체와 표면 사이의 접촉을 유지하는 힘과, 물체의 움직임에 저항하는 마찰력의 비율을 의미하고, 표면 거칠기는 이상적인 형태에서 표면의 수직 편차로 정량화되는 코팅 표면의 질감과 같은 표면의 질감을 나타낸다.

부드러운 감촉에 더하여 코팅은 우수한 화학적 및 기계적 저항성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 코팅은 ASTM D5402에 따라 50㎛의 건조 필름 두께에서 메틸 에틸 케톤(MEK)을 50번 이중으로 문지르는 것을 견딜 수 있다. 코팅은 예를 들어 ASTM F2357에 따라 50㎛의 건조 필름 두께에서 연마 매체의 50회 초과의 사이클을 견딜 수 있다.

외부 코팅은 우수한 얼룩 저항성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 코팅 조성물로부터 형성된 코팅은 적어도 168시간 노출 후 겨자 및 립스틱 얼룩에 대해 20 미만, 15 미만, 12 미만, 10 미만, 8 미만, 6 미만, 4 미만, 2 미만, 또는 1 미만의 ΔE를 나타내는 것으로 밝혀졌다. 또한, 본 명세서에 설명된 코팅 조성물로 형성된 코팅은 또한 적어도 168시간 노출 후 선스크린, 핸드 로션, 커피, 케첩, 스탬프 잉크, 콜라 및 피지 얼룩에 대해 3 미만, 2 미만 또는 1 미만의 ΔE를 나타내는 것으로 밝혀졌다. ΔE 값은 차가운 흰색 형광 광원이 있는 GretagMacBeth 칼라-아이(Color-Eye)

2145 분광 광도계로 측정되었다. ΔE 값은 L*a*b*좌표를 사용하는 CIE94 색상 시스템을 기반으로 하며, 본 명세서에 사용된 바와 같이 염색되지 않은 코팅 샘플과 염색된 코팅 샘플의 색상 간의 차이를 나타낸다. ΔE 값은 다음 방법, 즉, (1) 본 명세서에 설명된 코팅 조성물을 사용하여 물품에 코팅을 도포하고; (2) 염색되지 않은 코팅 물품의 색상을 측정하고; (3) 코팅에 염색을 유도하기 위해 전술한 것과 같은 물질을 도포하고; (4) 168시간 노출과 같은 일정 시간 기간 후, 이소프로판올 또는 비누 용액으로 코팅된 샘플의 염색 물질을 부드럽게 닦아내고; (5) 염색되지 않은 코팅과 염색된 코팅 사이의 색상 변화로부터 DE 값을 계산하는 것을 사용하여 측정된다. 코팅이 나타내는 DE 값이 낮을수록 코팅이 제공하는 염색 저항성이 커진다. 설명된 방법은 "염색 테스트 방법"이라고도 한다.

따라서, 본 명세서에 설명된 코팅 조성물은 물품에 도포되어 부드러운 촉감, 우수한 얼룩 저항성, 및 코팅에서 원하는 다른 특성을 갖는 코팅을 형성할 수 있다.

본 발명에 의해 제공되는 코팅 시스템은 인화성, 연기 및 독성에 관한 항공 우주 사양을 포함하는 항공 우주 내장재 코팅의 요건을 충족할 수 있다.

실시예

본 발명에 의해 제공되는 실시형태는 본 발명에 의해 제공된 특정 코팅 및 이러한 코팅의 용도를 설명하는 하기 실시예를 참조하여 추가로 예시된다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 물질 및 방법 모두에 대한 많은 수정이 실시될 수 있다는 것은 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

실시예 1

질감이 있는 시뮬레이션된 가죽 테스트 패널

질감이 있는 시뮬레이션된 가죽 표면을 갖는 테스트 패널이 3차원 인쇄로 준비되었다.

울템

9085(스트라타시스사(Stratasys, Inc.)로부터 이용 가능한 폴리에터이미드 열가소성 수지) 테스트 패널이 3차원 인쇄로 제조되었으며, 시뮬레이션된 가죽 질감을 갖는 표면을 포함한다. 가죽 질감 특징은 테스트 패널의 공칭 표면보다 약 50㎛ 내지 150㎛ 높았다. 패널을 세정하고 SU4901(플라스틱 접착 시스템의 단계 1; PPG 인더스트리즈사)로 긁었다. 그런 다음 패널을 플라스틱 접착 보조제를 함유하는 SU4902로 닦았다. 건조 후, 패널을 에어로졸 플라스틱 접착 촉진제(SUA4903)로 코팅했다. 접착 촉진제 코팅이 건조된 후, 1.8㎜ 노즐이 장착된 3M 애큐스프레이(Accuspary)

HVLP를 사용하여 2K 우레탄 기반 프라이머(ECP15, 엔비로베이스(Envirobase)

프라이머 서페이서(primer surfacer); PPG 인더스트리즈사)의 2개의 코팅(약 1밀(25.4㎛) 건조/코팅)을 도포했다. 프라이머 코팅을 건조시킨 후 추가 코팅 층을 도포했다.

가죽과 같은 질감 표면을 갖는 검은색 패널을 준비하기 위해 WSB 노즐이 장착된 사타젯(SATAjet)

4000 B HVLP를 사용하여 엔비로베이스

마즈다 그레이(Mazda Grey) 베이스 코팅(약 0.1밀(2.54㎛) 건조/코팅; PPG 인더스트리즈사)의 2개의 코팅을 도포했다. 베이스 코팅이 건조된 후, 25psi(172kPa)의 압력에서 1.3㎜ 노즐이 장착된 사타젯

5000 B RP를 사용하여 베이스 코팅 위에 D8115(글로벌(Global)

무광택 클리어 코팅, PPG 인더스트리즈사)의 2개의 코팅(약 1밀(25.4㎛) 건조/코팅)을 도포했다. 패널을 실온(25℃)에서 건조시켰다. 코팅된 가죽 질감의 검은색 패널의 예는 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다.

가죽과 같은 질감 표면을 가진 흰색 패널을 준비하기 위해 1.8㎜ 노즐이 장착된 3M 애큐스프레이

HVLP를 사용하여 ECS21 실러(1밀(25.4㎛) 건조/코팅, PPG 인더스트리즈사)의 1개의 코팅을 도포했다. 실러가 건조된 후, WSB 노즐이 장착된 사타젯

4000 B HVLP를 사용하여 GM 8624 화이트 엔비로베이스

베이스 코팅(약 0.1 밀(2.54㎛) 건조/코팅; PPG 인더스트리즈사)의 2개의 코팅을 도포했다. 베이스 코팅이 건조된 후, 25psi(172kPa)의 압력에서 1.3㎜ 노즐이 장착된 사타젯

5000 B RP를 사용하여 베이스 코팅 위에 D8115(글로벌

무광택 클리어 코팅; PPG 인더스트리즈사)의 2개의 코팅(약 1밀(25.4㎛) 건조/코팅)을 도포했다. 그런 다음 패널을 실온(25℃)에서 건조시켰다. 코팅된 가죽 질감의 흰색 패널의 예는 도 4에 도시되어 있다.

실시예 2

시뮬레이션된 나뭇결 테스트 패널

시뮬레이션된 나뭇결 외관의 테스트 패널이 3차원 인쇄를 통해 준비되었다.

테스트 패널은 적색 안료 베이스 코팅, 특수 효과 앤다로 안료를 갖는 미드 코팅, 및 탑 코팅으로 코팅되었다. 나뭇결 패널의 사진이 도 5에 도시되어 있고, 무광택 마감 탑 코팅(왼쪽) 및 투명한 광택 탑 코팅(오른쪽)을 갖는 부분이 있는 표면을 보여준다. 도 5에 도시된 뷰에서, 나뭇결의 콘트라스트가 강조된다. 다른 뷰는 광택 투명 탑 코팅과 함께 광의 각도가 나뭇결의 3차원 프로파일을 강조하는 도 15에 도시되어 있다.

실시예 3

질감 있는 테스트 패널

다른 의도적인 표면 지형을 갖는 구획을 갖는 폴리카보네이트/ABS 테스트 패널이 3차원 인쇄를 사용하여 제조되었다. 테스트 패널은 프라이머 코팅, 실러, 베이스 코팅, 미드 코팅 및 탑 코팅을 포함한 다양한 재마감 코팅 시스템으로 코팅되었다.

테스트 패널을 세정하고 SU4901(플라스틱 접착 시스템의 단계 1; PPG 인더스트리즈사)로 긁었다. 그런 다음 세정된 테스트 패널을 플라스틱 접착 보조제를 함유한 SU4902로 닦았다. 건조 후, 테스트 패널을 에어로졸 플라스틱 접착 촉진제(SUA4903; PPG 인더스트리즈사)로 코팅했다. 접착 촉진제가 건조된 후, ECP15(엔비로베이스

프라이머 서페이서; PPG 인더스트리즈사)의 2개의 코팅(약 1밀(25.4㎛) 건조/코팅)을 접착 촉진제 층 위에 도포했다. 그런 다음 테스트 패널을 60℃에서 30분 동안 베이킹한 다음 냉각하고 320P 그릿(grit)으로 부드럽게 연마했다. ECP15의 추가 4개의 코팅(약 1밀(25.4㎛) 건조/코팅)을 질감이 없는 면에 도포하고 테스트 패널을 베이킹한 다음 이전과 같이 연마했다. 이 절차 후에 인쇄 라인이 더 이상 보이지 않았다. ECS25(엔비로베이스

실러; PPG 인더스트리즈사)의 2개의 코팅(약 1밀(25.4㎛) 건조/코팅)을 도포한 다음 30분 동안 플래시로 건조시켰다.

그런 다음 EHP 407(약 0.1 밀(2.54㎛) 건조/코팅) 베이스 코팅(엔비로베이스

고성능)의 3개의 층을 실러 위에 도포했다. DC4000(약 1.2밀(30.5㎛) 건조/코팅)(델트론(Deltron)

글라무어(glamour) 클리어 코팅; PPG 인더스트리즈사)의 2개의 코팅을 테스트 패널의 질감이 없는 면에 도포했다. 클리어 코팅을 도포한 후, 테스트 패널을 60℃에서 30분 동안 베이킹한 다음 800P 그릿 샌드페이퍼로 연마했다. 그런 다음 D8115(글로벌

무광택 클리어 코팅, PPG 인더스트리즈사)의 2개의 코팅(약 1밀(25.4㎛) 건조/코팅)을 패널에 도포했다.

도 6 내지 도 7은 코팅된 질감 있는 테스트 패널의 사진을 보여준다.

적색 패널(도 8)은 바이브런스

적색 색조물(DC4000의 VM4350; PPG 인더스트리즈사)을 갖는 색조 있는 클리어 코팅으로 코팅되었다. 색조 있는 클리어 코팅이 도포된 후, DC4000 클리어 코팅 또는 D8115 무광택 코팅의 하나의 코팅(약 1밀 건조)이 색조 있는 클리어 코팅 위에 도포되었다.

1.7㎜ 노즐이 있는 사타젯

100 BF HVLP를 사용하여 ECP15를 도포했다. ECS25는 1.4㎜ 노즐이 있는 사타젯

100 BF HVLP를 사용하여 도포되었다. 엔비로베이스

EHP 407 베이스 코팅은 WSB 노즐이 장착된 사타젯

4000 B HVLP를 사용하여 도포되었다. 1.3㎜ 노즐과 TE20 에어 캡이 장착된 데빌비스 테크나(Devilbiss TEKNA)

프로 라이트(Pro Lite)를 사용하여 색조 있는 클리어 코팅을 도포했다. 모든 코팅은 약 29 psi(200 kPa)의 압력에서 도포되었다. 25psi(172kPa)의 압력에서 1.3㎜ 노즐이 장착된 사타젯

5000 B RP를 사용하여 무광택 및 광택 클리어 코팅을 도포했다.

테스트 패널의 코팅에 대한 개요는 표 1에 제시된다.

¹ ECP15; PPG 인더스트리즈사로부터 이용 가능한 폴리우레탄 프라이머.

² ECS25; PPG 인더스트리즈사로부터 이용 가능한 폴리우레탄 실러 코팅.

³ EHP T407; PPG 인더스트리즈사로부터 이용 가능한 아크릴 라텍스 기반 코팅.

⁴ DC4000; PPG 인더스트리즈사로부터 이용 가능한 폴리우레탄 기반 광택 클리어 코팅.

⁵ 내장재 그레이.

⁶ D8115 무광택; PPG 인더스트리즈사로부터 이용 가능한 무광택 마감을 갖는 폴리우레탄 기반 코팅.

⁷ 크리스탈런스

스모킹 건; PPG 인더스트리즈사로부터 이용 가능한 DC4000 폴리우레탄 기반 광택 클리어 코팅의 바이브런스

콜렉션 안료.

⁸ 바이브런스

; PPG 인더스트리즈사로부터 이용 가능한 DC4000 폴리우레탄 기반 광택 클리어 코팅의 안료 VM4350.

실시예 4

내후성 시험

실시예 3의 질감 있는 테스트 패널의 광학 품질은 SAE J2527(내후성 테스트)에 따라 물과 광의 사이클에 노출된 후 평가되었다. 샘플은 총 6,000시간의 테스트 시간 동안 내후성 챔버에 배치되었고 1,000시간 간격으로 평가되었다. 조명 사이클 동안 내후성 챔버는 70℃의 검은색 패널 온도, 47℃의 챔버 온도 및 50% RH의 상대 습도로 설정되었다. 샘플은 340㎚ 컷오프 및 0.55 W/㎠의 강도를 갖는 UV 소스로 조사되었다. 암 사이클(dark cycle) 동안 내후성 챔버는 38℃ 및 95% RH의 상대 습도로 설정되었다. 노출 조건은 4개의 단계로 특성화되었다. 단계 1은 조사 없이 물 분무와 함께 60분 동안 지속되는 암 사이클이었다. 60분 동안 지속된 단계 2에서 샘플은 물 분무 없이 1,320J에 노출되었다. 60분 동안 지속되는 단계 3에서 샘플은 물 분무와 함께 660J에 노출되었다. 60분 동안 지속되는 단계 4에서 샘플은 물 분무 없이 1,980J에 노출되었다.

결과는 표 2 및 표 3에 제시되었다.

색차는 CIE L*a*b 좌표를 기준으로 평가되었으며, 여기서 ΔL은 밝음/어두움의 차이를 나타내고, Δa는 적색/녹색 좌표의 차이를 나타내고, Δb는 황색/청색 좌표의 차이를 나타내고, ΔE는 총 색상 차이(ΔL² + Δa² + Δb²)¹ ^/2이다.

실시예 5

자동차 재마감 코팅을 갖는 질감 있는 테스트 패널

질감 있는 테스트 패널은 표준 자동차 재마감 코팅으로 준비되었다. 코팅 시스템은 프라이머 코팅(CMPP3700A; PPG 인더스트리즈사), 흰색 베이스 코팅(DBC 930774/1; PPG 인더스트리즈사), 투명한 미드 코팅(DBC930774/2; PPG 인더스트리즈사), 및 클리어 코팅(TKU2000CS; APAD Flex 2K, PPG 인더스트리즈사)을 포함하였다. 코팅 층은 실시예 4에 설명된 것과 유사한 방법을 사용하여 두께로 도포되었다. 도포된 코팅은 80℃에서 30분 동안 베이킹되었다.

도 10은 전체 표면에 도포된 표준 자동차 재마감 코팅을 갖는 질감 있는 테스트 패널의 사진을 보여준다.

실시예 6

부드러운 촉감의 테스트 패널

부드러운 촉감의 표면 코팅을 갖는 테스트 패널이 준비되었다. 울템

9085 패널은 황갈색, 검은색 및 중간 회색 색상으로 준비되었다. 각 패널은 3개의 코팅을 가졌다. 제1 코팅(프라이머)은 15㎛ 내지 20㎛ 두께였으며 황갈색, 검은색 또는 중간 회색 안료를 포함했다. 제2 층(베이스 코팅)은 10㎛ 내지 20㎛ 두께였으며 황갈색, 검은색 또는 중간 회색 안료를 포함했다. 제3 층(부드러운 촉감)은 50㎛ 내지 60㎛ 두께의 부드러운 촉감의 클리어 코팅이었다. 코팅은 60℃ 내지 80℃에서 6시간 내지 8시간 동안 베이킹되었다.

도 11은 패널의 사진을 보여준다. 테스트 패널의 질감 있는 부분의 상부와 하부 부분은 다른 부드러운 촉감의 탑 코팅을 포함하였다.

발명의 양태

본 발명은 다음 양태로 더 규정된다.

양태 1. 코팅된 기판으로서, 표면을 포함하는 기판으로서, 상기 표면은 제1 높이로 특성화된 복수의 제1 지형 특징부; 및 제2 높이를 갖는 복수의 제2 지형 특징부를 포함하고, 상기 제2 높이는 상기 제1 높이보다 더 큰, 상기 기판; 및 상기 표면 위에 놓인 코팅 시스템을 포함하고, 상기 코팅 시스템은 상기 복수의 제1 지형 특징부를 시각적으로 숨기도록 구성된 제1 코팅 층을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 2. 양태 1에 있어서, 상기 기판은 적층식 제조를 사용하여 제조되고; 상기 복수의 제1 지형 특징부는 인쇄 라인을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 3. 양태 1 또는 2에 있어서, 상기 복수의 제2 지형 특징부는 의도적인 표면 지형을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 4. 양태 3에 있어서, 상기 의도적인 표면 지형은 패턴, 질감, 또는 이들의 조합을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 5. 양태 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 복수의 제1 지형 특징부는 제1 높이로 특성화되고; 상기 복수의 제2 지형 특징부는 제2 높이로 특성화되고; 상기 제2 높이는 상기 제1 높이보다 더 큰, 코팅된 기판.

양태 6. 양태 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 코팅 층은 상기 제1 높이의 +/-20% 이내의 두께로 특성화된, 코팅된 기판.

양태 7. 양태 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 코팅 층은 상기 표면을 평탄화하도록 구성된, 코팅된 기판.

양태 8. 양태 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 코팅 층은 프라이머 코팅을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 9. 양태 8에 있어서, 상기 프라이머 코팅 층은 우레탄 기반 프라이머 코팅 또는 에폭시 기반 프라이머 코팅을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 10. 양태 8에 있어서, 상기 프라이머 코팅은 항공 우주 인화성, 연기 및 독성 사양의 요건을 충족시키는, 코팅된 기판.

양태 11. 양태 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅 시스템은 2개 이상의 제2 코팅 층을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 12. 양태 11에 있어서, 상기 2개 이상의 제2 코팅 층은 상기 복수의 제2 지형 특징부의 광학 특성을 수립하도록 구성된, 코팅된 기판.

양태 13. 양태 12에 있어서, 상기 광학 특성은 시각적 특성을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 14. 양태 11 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 2개 이상의 제2 코팅 층은 상기 복수의 제2 지형 특징부를 강조하도록 구성된, 코팅된 기판.

양태 15. 양태 11 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 코팅 층은 프라이머 코팅을 포함하고, 상기 2개 이상의 제2 코팅 층은 베이스 코팅 층, 미드 코팅 층, 안료 층, 탑 코팅 층, 외부 코팅 층, 또는 이들 중 임의의 것의 조합을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 16. 양태 11 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 2개 이상의 제2 코팅 층 중 적어도 하나는 특수 효과 안료를 포함하는, 코팅된 기판.

양태 17. 양태 11 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 2개 이상의 제2 코팅 층은 외부 햅틱 코팅을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 18. 양태 17에 있어서, 상기 햅틱 코팅은 부드러운 촉감의 코팅을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 19. 양태 1 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판은 열가소성 수지, 열경화성 수지, 금속, 또는 이들 중 임의의 것의 조합을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 20. 양태 1 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판은 폴리카보네이트, 아크릴로나이트릴 부타다이엔 스타이렌, 폴리에터이미드, 폴리우레탄, 폴리우레아, 또는 이들 중 임의의 것의 조합을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 21. 양태 1 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 적층식 제조는 3차원 인쇄를 포함하는, 코팅된 기판.

양태 22. 양태 1 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅 시스템은 상기 기판 위에 놓인 프라이머 코팅, 상기 프라이머 코팅 위에 놓인 베이스 코팅, 및 상기 베이스 코팅 위에 놓인 햅틱 코팅을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 23. 양태 1 내지 22 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅 시스템은 특수 효과 안료를 포함하는 코팅 층을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 24. 양태 1 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판은 금속을 포함하고; 상기 코팅 시스템은 2층 전기 코팅 시스템을 포함하는, 코팅된 기판.

양태 25. 양태 1 내지 24 중 어느 하나의 양태의 코팅된 기판을 포함하는 차량.

양태 26. 양태 25에 있어서, 상기 차량은 항공 우주 차량인, 차량.

양태 27. 다층 코팅 시스템으로서, 상기 제1 코팅 층은 표면을 시각적으로 평탄화하도록 구성된 제1 코팅 층으로서, 상기 표면은 복수의 의도적인 지형 특징부를 포함하는, 상기 제1 코팅 층; 및 상기 제1 코팅 층 위에 놓인 하나 이상의 제2 코팅 층을 포함하고, 상기 하나 이상의 코팅 층은 상기 복수의 의도적인 지형 특징부의 광학 특성을 수립하도록 구성된, 다층 코팅 시스템.

양태 28. 양태 27에 있어서, 상기 제1 코팅 층은 프라이머 코팅을 포함하는, 다층 코팅 시스템.

양태 29. 양태 27 또는 28에 있어서, 상기 하나 이상의 제2 코팅 층은 베이스 코팅 층, 미드 코팅 층, 탑 코팅 층, 외부 코팅 층, 또는 이들 중 임의의 것의 조합을 포함하는, 다층 코팅 시스템.

양태 30. 양태 27 내지 29 중 어느 하나에 있어서, 상기 하나 이상의 제2 코팅 층 중 적어도 하나는 특수 효과 안료를 포함하는, 다층 코팅 시스템.

양태 31. 양태 27 내지 30 중 어느 하나에 있어서, 상기 하나 이상의 제2 코팅 층은 햅틱 코팅을 포함하는, 다층 코팅 시스템.

양태 32. 양태 27 내지 31 중 어느 하나의 양태의 다층 코팅 시스템을 포함하는 표면.

양태 33. 제32항에 있어서, 상기 표면은 적층식 제조를 사용하여 제조된 물품의 표면을 포함하는, 표면.

양태 34. 표면을 코팅하는 방법으로서, 상기 표면은 제1 높이로 특성화된 복수의 제1 지형 특징부; 및 제2 높이로 특성화된 복수의 제2 지형 특징부를 포함하고, 상기 제2 높이는 상기 제1 높이보다 더 크고; 상기 방법은 상기 제1 지형 특징부를 시각적으로 숨기기 위해 상기 표면 위에 제1 코팅 층을 도포하는 단계; 및 상기 복수의 제2 지형 특징부의 광학 특성을 수립하기 위해 상기 제1 코팅 층 위에 적어도 하나의 제2 코팅 층을 도포하는 단계를 포함하는, 표면을 코팅하는 방법.

양태 1A. 코팅된 물품으로서, (a) 표면을 포함하는 물품으로서, 상기 표면은 복수의 낮은 프로파일 특징부를 포함하고; 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 10㎛ 내지 200㎛의 표면 영역 거칠기를 갖는, 상기 표면을 포함하는 물품; 및 (b) 상기 표면 위에 놓인 코팅 시스템을 포함하고, 상기 코팅 시스템은 하나 이상의 코팅 층을 포함하고, 상기 코팅된 표면은 10㎛ 미만의 표면 영역 거칠기를 갖는, 코팅된 물품.

양태 2A. 양태 1A에 있어서, 상기 코팅 시스템은 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부의 표면 영역 거칠기의 ±50% 이내인, 상기 낮은 프로파일 특징부들 사이의 평균 두께를 갖는, 코팅된 물품.

양태 3A. 양태 1A 내지 2A 중 어느 하나에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 복수의 평행한 라인을 포함하는, 코팅된 물품.

양태 4A. 양태 1A 내지 3A 중 어느 하나에 있어서, 상기 복수의 평행한 특징부는 10㎛ 내지 200㎛만큼 분리된, 코팅된 물품.

양태 5A. 양태 1A 내지 4A 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅 시스템은 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부의 표면 영역 거칠기의 ±20% 이내인 총 두께를 갖는, 코팅된 물품.

양태 6A. 양태 1A 내지 5A 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅된 물품은 시각적으로 평활한, 코팅된 물품.

양태 7A. 양태 1A 내지 6A 중 어느 하나에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 시각적으로 보이지 않는, 코팅된 물품.

양태 8A. 양태 1A 내지 7A 중 어느 하나에 있어서, 상기 하나 이상의 코팅 층은 1 내지 10개의 코팅 층을 포함하는, 코팅된 물품.

양태 9A. 양태 1A 내지 8A 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 적층식 제조를 사용하여 제조된, 코팅된 물품.

양태 10A. 제9 양태에 있어서, 적층식 제조는 3차원 인쇄를 포함하는, 코팅된 물품.

양태 11A. 양태 1A 내지 10A 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 적층식 제조를 사용하여 제조된 표면을 포함하는, 코팅된 물품.

양태 12A. 양태 제11A에 있어서, 적층식 제조는 3차원 인쇄를 포함하는, 코팅된 물품.

양태 13A. 양태 1A 내지 12A 중 어느 하나에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 3차원 인쇄 라인을 포함하는, 코팅된 물품.

양태 14A. 양태 1A 내지 13A 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판은 복수의 의도적인 지형 특징부를 추가로 포함하고, 상기 복수의 의도적인 지형 특징부는 상기 낮은 프로파일 특징부의 평균 높이의 400% 내지 1,000%인 평균 높이를 갖는, 코팅된 물품.

양태 15A. 양태 14A에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 시각적으로 보이지 않고, 상기 복수의 의도적인 지형 특징부는 시각적으로 보이는, 코팅된 물품.

양태 16A. 양태 14A 내지 15A 중 어느 하나에 있어서, 상기 복수의 의도적인 지형 특징부는 시각적으로 강조된, 코팅된 물품.

양태 17A. 양태 14A 내지 16A 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅 시스템은 상기 복수의 평행한 특징부를 시각적으로 숨기도록 구성된, 코팅된 물품.

양태 18A. 양태 14A 내지 17A 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅 시스템은 상기 복수의 지형 특징부의 광학 효과를 향상시키도록 구성된, 코팅된 물품.

양태 19A. 양태 14A 내지 18A 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅 시스템은 에폭시 기반 코팅 시스템, 우레탄 기반 코팅 시스템, 또는 이들의 조합을 포함하는, 코팅된 물품.

양태 20A. 양태 1A 내지 19A 중 어느 하나에 있어서, 상기 하나 이상의 코팅 층 각각은 독립적으로 프라이머 코팅, 베이스 코팅 층, 미드 코팅 층, 안료 층, 탑 코팅 층 또는 외부 코팅 층을 포함하는, 코팅된 물품.

양태 21A. 양태 1A 내지 20A 중 어느 하나에 있어서, 상기 하나 이상의 코팅 층은 독립적으로 클리어 코팅, 특수 효과 코팅, 햅틱 코팅, 부드러운 촉감의 코팅, 내마모성 코팅, 얼룩 저항성 코팅, 팽창성 코팅, 무광택 마감 코팅, 또는 이들 중 임의의 것의 조합을 포함하는, 코팅된 물품.

양태 22A. 양태 1A 내지 21A 중 어느 하나에 있어서, 상기 표면 및 상기 코팅은 의도적인 3차원 패턴을 포함하는, 코팅된 물품.

양태 23A. 양태 22A에 있어서, 상기 의도적인 3차원 패턴은 가죽 질감, 나뭇결 패턴, 규칙적인 패턴, 불규칙적인 패턴, 또는 이들 중 임의의 것의 조합을 포함하는, 코팅된 물품.

양태 24A. 양태 22A 내지 23A 중 어느 하나에 있어서, 상기 의도적인 3차원 패턴은 3차원 인쇄를 사용하여 제조된, 코팅된 물품.

양태 25A. 양태 1A 내지 24A 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 열가소성 수지, 열경화성 수지, 금속, 합금, 복합재, 세라믹, 또는 이들 중 임의의 것의 조합을 포함하는, 코팅된 물품.

양태 26A. 양태 1A 내지 25A 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 전기 전도성이고, 상기 코팅 시스템은 전기 코팅 시스템을 포함하는, 코팅된 물품.

양태 27A. 양태 1A 내지 26A 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅된 물품은 차량 부품을 포함하는, 코팅된 물품.

양태 28A. 양태 27A에 있어서, 상기 차량 부품은 항공 우주 차량 부품을 포함하는, 코팅된 물품.

양태 29A. 양태 27A에 있어서, 상기 차량 부품은 자동차 부품을 포함하는, 코팅된 물품.

양태 30A. 양태 1A 내지 30A 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 3차원 인쇄를 사용하여 제조된, 코팅된 물품.

양태 31A. 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법으로서, 코팅된 표면을 제공하기 위해 상기 표면 상에 코팅 시스템을 도포하는 단계를 포함하고, 상기 코팅 시스템은 하나 이상의 코팅 층을 포함하고; 상기 코팅된 표면은 10㎛ 미만의 표면 영역 거칠기를 갖는, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.

양태 32A. 양태 31A에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 10㎛를 초과하는 표면 영역 거칠기를 갖고, 도포된 코팅 시스템은 표면 영역 거칠기의 +/-50% 이내인 총 두께를 갖는, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.

양태 33A. 양태 31A 내지 32A 중 어느 하나에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 10㎛ 내지 200㎛의 제1 평균 특징부 높이를 갖는, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.

양태 34A. 양태 31A 내지 33A 중 어느 하나에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 복수의 평행한 라인을 포함하는, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.

양태 35A. 양태 31A 내지 34A 중 어느 하나에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 복수의 인쇄 라인을 포함하는, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.

양태 36A. 양태 31A 내지 35A 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 적층식 제조를 사용하여 제조된, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.

양태 37A. 양태 31A 내지 36A 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 적층식 제조를 사용하여 제조된 표면을 포함하는, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.

양태 38A. 양태 31A 내지 37A 중 어느 하나에 있어서, 다른 코팅 층을 도포하기 전에 도포된 코팅 층을 연마하는 단계를 추가로 포함하는, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.

양태 39A. 양태 31A 내지 38A 중 어느 하나의 방법에 의해 제조된, 코팅된 물품.

양태 40A. 양태 39A에 있어서, 상기 물품은 3차원 인쇄를 사용하여 제조된, 코팅된 물품.

양태 41A. 물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법으로서, 상기 표면은 복수의 낮은 프로파일 특징부를 포함하고, 상기 방법은 코팅된 표면을 제공하기 위해 상기 표면 상에 코팅 시스템을 도포하는 단계를 포함하고, 상기 낮은 프로파일 특징부는 상기 코팅된 표면에서 시각적으로 보이지 않는, 물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법.

양태 42A. 양태 41A에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 10㎛ 내지 200㎛의 표면 영역 거칠기를 갖고; 상기 복수의 의도적인 지형 특징부는 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부의 표면 영역 거칠기의 400% 내지 1,000%인 제2 평균 특징부 높이를 갖는, 물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법.

양태 43A. 양태 41A 내지 42A 중 어느 하나에 있어서, 상기 코팅 시스템은 하나 이상의 코팅 층을 포함하는, 물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법.

양태 44A. 양태 41A 내지 43A 중 어느 하나에 있어서, 상기 도포된 코팅 시스템은 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부의 표면 영역 거칠기의 +/-50% 이내인 총 두께를 갖는, 물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법.

양태 45A. 양태 41A 내지 44A 중 어느 하나에 있어서, 상기 물품은 3차원 인쇄를 사용하여 제조된 표면을 포함하는, 물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법.

양태 46A. 양태 41A 내지 45A 중 어느 하나에 있어서, 다른 코팅 층을 도포하기 전에 도포된 코팅 층을 연마하는 단계를 추가로 포함하는, 물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법.

양태 47A. 양태 41A 내지 46A 중 어느 하나의 방법에 의해 제조된, 코팅된 물품.

양태 48A. 양태 46A에 있어서, 상기 물품은 3차원 인쇄를 사용하여 제조된, 코팅된 물품.

마지막으로, 본 명세서에 개시된 실시형태를 구현하는 대안적인 방법이 있다는 것이 주목된다. 따라서, 본 실시형태는 본 발명을 제한하는 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 한다. 또한, 청구 범위는 본 명세서에 제공된 상세 사항으로 제한되는 것이 아니라 전체 범위 및 그 등가 범위에도 적용된다.

Claims

코팅된 물품으로서,
(a) 표면을 포함하는 물품으로서,
상기 표면은 복수의 낮은 프로파일 특징부를 포함하고;
상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 10㎛ 내지 200㎛의 표면 영역 거칠기를 갖는, 상기 물품; 및
(b) 상기 표면 위에 놓인 코팅 시스템으로서, 상기 코팅 시스템은 하나 이상의 코팅 층을 포함하고, 상기 코팅된 표면은 10㎛ 미만의 표면 영역 거칠기를 갖는, 상기 코팅 시스템을 포함하는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 코팅 시스템은 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부의 표면 영역 거칠기의 ±50% 이내인, 상기 낮은 프로파일 특징부들 사이의 평균 두께를 갖는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 복수의 평행한 라인을 포함하는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 복수의 평행한 특징부는 10㎛ 내지 200㎛만큼 분리된, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 코팅 시스템은 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부의 표면 영역 거칠기의 ±20% 이내인 총 두께를 갖는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 코팅된 물품은 시각적으로 평활한, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 시각적으로 보이지 않는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 코팅 층은 1 내지 10개의 코팅 층을 포함하는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 물품은 적층식 제조를 사용하여 제조된, 코팅된 물품.
제9항에 있어서, 적층식 제조는 3차원 인쇄를 포함하는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 물품은 적층식 제조를 사용하여 제조된 표면을 포함하는, 코팅된 물품.
제11항에 있어서, 적층식 제조는 3차원 인쇄를 포함하는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 3차원 인쇄 라인을 포함하는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 기판은 복수의 의도적인 지형 특징부를 추가로 포함하고, 상기 복수의 의도적인 지형 특징부는 상기 낮은 프로파일 특징부의 평균 높이의 400% 내지 1,000%인 평균 높이를 갖는, 코팅된 물품.
제14항에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 시각적으로 보이지 않고, 상기 복수의 의도적인 지형 특징부는 시각적으로 보이는, 코팅된 물품.
제14항에 있어서, 상기 복수의 의도적인 지형 특징부는 시각적으로 강조된, 코팅된 물품.
제14항에 있어서, 상기 코팅 시스템은 복수의 평행한 특징부를 시각적으로 숨기도록 구성된, 코팅된 물품.
제14항에 있어서, 상기 코팅 시스템은 상기 복수의 지형 특징부의 광학 효과를 향상시키도록 구성된, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 코팅 시스템은 에폭시 기반 코팅 시스템, 우레탄 기반 코팅 시스템, 또는 이들의 조합을 포함하는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 코팅 층 각각은 독립적으로 프라이머 코팅, 베이스 코팅 층, 미드 코팅 층, 안료 층, 탑 코팅 층 또는 외부 코팅 층을 포함하는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 코팅 층은 독립적으로 클리어 코팅, 특수 효과 코팅, 햅틱 코팅, 부드러운 촉감의 코팅, 내마모성 코팅, 얼룩 저항성 코팅, 팽창성 코팅, 무광택 마감 코팅 또는 이들 중 임의의 것의 조합을 포함하는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 표면 및 상기 코팅은 의도적인 3차원 패턴을 포함하는, 코팅된 물품.
제22항에 있어서, 상기 의도적인 3차원 패턴은 가죽 질감, 나뭇결 패턴, 규칙적인 패턴, 불규칙적인 패턴, 또는 이들 중 임의의 것의 조합을 포함하는, 코팅된 물품.
제22항에 있어서, 상기 의도적인 3차원 패턴은 3차원 인쇄를 사용하여 제조된, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 물품은 열가소성 수지, 열경화성 수지, 금속, 합금, 복합재, 세라믹, 또는 이들 중 임의의 것의 조합을 포함하는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 물품은 전기 전도성이고, 상기 코팅 시스템은 전기 코팅 시스템을 포함하는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 코팅된 물품은 차량 부품을 포함하는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 차량 부품은 항공 우주 차량 부품을 포함하는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 차량 부품은 자동차 부품을 포함하는, 코팅된 물품.
제1항에 있어서, 상기 물품은 3차원 인쇄를 사용하여 제조된, 코팅된 물품.
물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법으로서,
코팅된 표면을 제공하기 위해 상기 표면 상에 코팅 시스템을 도포하는 단계를 포함하고, 상기 코팅 시스템은 하나 이상의 코팅 층을 포함하고;
상기 코팅된 표면은 10㎛ 미만의 표면 영역 거칠기를 갖는, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.
제31항에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 10㎛보다 더 큰 표면 영역 거칠기를 갖고, 상기 도포된 코팅 시스템은 상기 표면 영역 거칠기의 +/-50% 이내인 총 두께를 갖는, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.
제31항에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 10㎛ 내지 200㎛의 제1 평균 특징부 높이를 갖는, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.
제31항에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 복수의 평행한 라인을 포함하는, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.
제31항에 있어서, 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 복수의 인쇄 라인을 포함하는, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.
제31항에 있어서, 상기 물품은 적층식 제조를 사용하여 제조된, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.
제31항에 있어서, 상기 물품은 적층식 제조를 사용하여 제조된 표면을 포함하는, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.
제31항에 있어서, 다른 코팅 층을 도포하기 전에 도포된 코팅 층을 연마하는 단계를 추가로 포함하는, 물품의 표면 상의 복수의 낮은 프로파일 특징부를 시각적으로 숨기는 방법.
제31항의 방법에 의해 제조된, 코팅된 물품.
제39항에 있어서, 상기 물품은 3차원 인쇄를 사용하여 제조된, 코팅된 물품.
물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법으로서, 상기 표면은 복수의 낮은 프로파일 특징부를 포함하고, 상기 방법은 코팅된 표면을 제공하기 위해 상기 표면 상에 코팅 시스템을 도포하는 단계를 포함하고, 상기 낮은 프로파일 특징부는 상기 코팅된 표면에서 시각적으로 보이지 않는, 물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법.
제41항에 있어서,
상기 복수의 낮은 프로파일 특징부는 10㎛ 내지 200㎛의 표면 영역 거칠기를 갖고;
상기 복수의 의도적인 지형 특징부는 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부의 표면 영역 거칠기의 400% 내지 1,000%인 제2 평균 특징부 높이를 갖는, 물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법.
제41항에 있어서, 상기 코팅 시스템은 하나 이상의 코팅 층을 포함하는, 물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법.
제41항에 있어서, 상기 도포된 코팅 시스템은 상기 복수의 낮은 프로파일 특징부의 표면 영역 거칠기의 +/-50% 이내인 총 두께를 갖는, 물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법.
제41항에 있어서, 상기 물품은 3차원 인쇄를 사용하여 제조된 표면을 포함하는, 물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법.
제41항에 있어서, 다른 코팅 층을 도포하기 전에 도포된 코팅 층을 연마하는 단계를 추가로 포함하는, 물품의 표면 상에 복수의 의도적인 지형 특징부를 강조하는 방법.
제41항의 방법에 의해 제조된, 코팅된 물품.
제46항에 있어서, 상기 물품은 3차원 인쇄를 사용하여 제조된, 코팅된 물품.