KR20230080410A - 디지털 인쇄를 갖는 다층 코팅 - Google Patents

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에스더블유아이엠씨 엘엘씨
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Abstract

금속 기재용 다층 코팅 시스템이 설명된다. 코팅 시스템은 기재에 도포된 디지털 인쇄된 코팅층 및 디지털 인쇄된 코팅 층 위에 도포된 투명 코팅층을 포함한다. 디지털 인쇄된 코팅층은 제트 공정을 사용하여 도포되고, 사용된 잉크는 무기 잉크이다. 기재된 다층 코팅 시스템은 5 단위 이하의 색 변화(ΔE)를 나타낸다.

Description

디지털 인쇄를 갖는 다층 코팅
중합체 코팅 조성물은 기재, 특히 금속 기재에 일상적으로 도포된다. 이러한 코팅은, 예를 들어, 기재를 열화로부터 보호, 기재를 미화(예를 들어, 색상, 밝기 등을 제공하기 위해) 및/또는 특정 방식으로 광을 반사 등을 포함하는 다양한 이유로 사용된다. 코팅은 보호 및 장식용 물품을 생산하기 위해 이러한 모든 특성을 종종 조합한다.
많은 이러한 중합체 코팅은, 예를 들어, 차고 도어와 같은 외부 건물 제품 또는 재료와 같은 물품을 포함하여, 완제품으로 후속적으로 형성되는 평면 기재 (예를 들어, 코일 코팅 공정을 사용함) 상에 도포된다. 일반적으로, 외부 코일 코팅으로서 사용되는 코팅 조성물의 경우, 상기 조성물은 장기 실외 풍화, 내구성 및 개선된 내마모성 또는 내손상성을 나타내야 한다.
코일 코팅은 장식 특성을 부여하기 위해 또한 사용된다. 이러한 응용분야를 위해, 코팅은 또한 광, 습도, 비, 변동하는 온도 등을 포함하는 다양한 조건에 대한 긴 노출 기간에 걸쳐 적합한 미적 외관(광택, 색상 등)을 유지해야 한다.
종래에는, 코일 코팅 공정 또는 라인에 코팅 (패턴, 텍스처) 등의 장식적 양태를 통합하는 것이 어려웠다. 라인 상의 엠보싱과 특정 수지의 사용이 패턴화된 코팅을 제공할 수 있지만, 층의 맞춤형 인쇄를 코일 코팅 공정으로 통합하는 것이 어려웠고, 디지털 인쇄에 의해 보여지는 다양한 패턴은 종래의 코일 코팅 방법으로는 보이지 않았다. 추가적으로, 종래의 디지털 인쇄에 사용되는 안료 및 잉크는 코일 응용분야에서 전형적으로 사용되는 열 경화 공정과 항상 호환되는 것은 아니며, 따라서 코일 공정은 패턴, 색상, 텍스처 등을 통합하기 위해 수정되어야만 한다.
전술한 바로부터, 당업계에 필요한 것은 디지털 인쇄 잉크층의 미적 가치를 코일 코팅 시스템의 적용 용이성 및 내구성과 통합하는 다층 코팅 시스템이라는 것이 이해될 것이다. 이러한 다층 코팅, 코팅된 물품 및 이를 제조하기 위한 방법은 본원에서 개시되고 청구된다.
본 발명은 다층 코팅 시스템을 제공한다. 본원에 기재된 코팅 시스템은 코일 코팅 공정에 의해 도포되고, 주로 실외 사용을 위해 의도된다.
일 구현예에서, 본원에 기재된 다층 코팅 시스템은 디지털 인쇄된 층 및 디지털 인쇄된 층 위에 도포된 클리어코트 층을 포함한다. 디지털 인쇄된 층은 무기 잉크를 사용하고, 클리어코트 층은 방사선-경화성이다. 다층 코팅 시스템은 UV 방사선에 장기간 노출에 대해 약 5 단위 이하의 색 변화(ΔE)를 나타낸다.
다른 실시형태에서, 본원에 기재된 다층 코팅 시스템은 기재 표면 상에 디지털 인쇄된 색상 및/또는 패턴을 갖는 코일 코팅된 물품을 생산하는 데 사용된다. 일 양태에서, 기재는 위에 인쇄된 특정 색상 및/또는 패턴을 갖는 금속 시트 또는 패널이다.
또 다른 실시형태에서, 본 명세서는 본원에 기재된 바와 같은 다층 코팅 시스템을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 기재를 제공하는 단계, 및 프라이머 및 베이스코트를 기재에 도포하는 단계를 포함한다. 이러한 단계에는 디지털 인쇄된 층의 형태로 잉크 층을 도포하는 단계가 후속한다. 이어서, 방사선-경화성 클리어코트를 디지털 인쇄된 층 위에 도포한다. 일 양태에서, 상기 방법은 코일 코팅 도포 공정의 일부이다.
본 발명의 상기 개요는 본 발명의 각각의 개시된 실시 형태 또는 모든 구현 형태를 설명하고자 하는 것은 아니다. 이하의 설명은 예시적인 실시 형태를 더 구체적으로 예시한다. 본 출원 전체에 걸쳐 여러 곳에서, 예의 목록을 통해 지침이 제공되며, 이러한 예들은 다양한 조합으로 사용될 수 있다. 각각의 경우에, 언급된 목록은 단지 대표적인 군으로서의 역할만 하며 배타적인 목록으로서 해석되어서는 안 된다.
본 발명의 하나 이상의 실시 형태의 상세 사항은 첨부된 도면 및 하기 설명에 제시된다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점은 상세한 설명 및 도면으로부터, 그리고 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본원에 기재된 다층 코팅 시스템의 예시적인 실시형태를 도시한다.
선택된 정의
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에 사용되는 바와 같은 하기 용어는 하기에 제공된 의미를 갖는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "유기 기"는 지방족 기, 환형 기, 또는 지방족 기와 환형 기의 조합(예를 들어, 알크아릴 및 아르알킬 기)으로 분류되는 탄화수소 기(탄소 및 수소 이외의 선택적인 원소, 예컨대 산소, 질소, 황 및 규소를 가짐)를 의미한다. 용어 "지방족 기"는 포화 또는 불포화 선형 또는 분지형 탄화수소 기를 의미한다. 이 용어는, 예를 들어 알킬, 알케닐 및 알키닐 기를 포함하는 데 사용된다. 용어 "알킬 기"는, 예를 들어 메틸, 에틸, 아이소프로필, 테트라부틸(t-부틸), 헵틸, 도데실, 옥타데실, 아밀, 2-에틸헥실 등을 포함하는 포화 선형 또는 분지형 탄화수소 기를 의미한다. 용어 "알케닐 기"는 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 불포화, 선형 또는 분지형 탄화수소 기, 예컨대 비닐 기를 의미한다. 용어 "알키닐 기"는 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 불포화, 선형 또는 분지형 탄화수소 기를 의미한다. 용어 "환형 기"는 지환족 기 또는 방향족 기로 분류되는 폐쇄 고리 탄화수소 기를 의미하며, 이들 모두는 헤테로원자를 포함할 수 있다. 용어 "지환족 기"는 지방족 기의 특성과 유사한 특성을 갖는 환형 탄화수소 기를 의미한다. 용어 "Ar"은, 폐쇄 방향족 고리 또는 고리 시스템, 예컨대 페닐렌, 나프틸렌, 바이페닐렌, 플루오레닐렌, 및 인데닐뿐만 아니라 헤테로아릴렌 기(즉, 고리 내의 원자 중 하나 이상이 탄소 이외의 원소(예를 들어, 질소, 산소, 황 등)인 폐쇄 고리 탄화수소)를 지칭하는 2가 아릴 기(즉, 아릴렌 기)를 지칭한다. 적합한 헤테로아릴 기는, 푸릴, 티에닐, 피리딜, 퀴놀리닐, 아이소퀴놀리닐, 인돌릴, 아이소인돌릴, 트라이아졸릴, 피롤릴, 테트라졸릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 옥사졸릴, 티아졸릴, 벤조푸라닐, 벤조티오페닐, 카르바졸릴, 벤즈옥사졸릴, 피리미디닐, 벤즈이미다졸릴, 퀴녹살리닐, 벤조티아졸릴, 나프티리디닐, 아이소옥사졸릴, 아이소티아졸릴, 퓨리닐, 퀴나졸리닐, 피라지닐, 1-옥시도피리딜, 피리다지닐, 트라이아지닐, 테트라지닐, 옥사다이아졸릴, 티아다이아졸릴 등을 포함한다. 이러한 기는, 2가인 경우, 전형적으로 "헤테로아릴렌"기(예를 들어, 푸릴렌, 피리딜렌 등)로 지칭된다.
동일하거나 상이할 수 있는 기는 "독립적으로" 어떠한 것으로 지칭된다. 본 발명의 화합물의 유기 기 상에서 치환이 예상된다. 본원 전반에 걸쳐 사용되는 소정 용어의 논의 및 언급을 단순화하는 수단으로서, 용어 "기" 및 "모이어티"(moiety)는, 치환을 허용하거나 치환될 수 있는 화학종과 그렇게 치환되도록 허용하지 않거나 그렇게 치환되지 않을 수 있는 화학종을 구별하는 데 사용된다. 따라서, 용어 "기"가 화학 치환체를 기재하는 데 사용되는 경우, 기재된 화학 물질은, 비치환된 기와, 예를 들어 (알콕시 기에서와 같이) 사슬 내에 O, N, Si, 또는 S 원자를 갖는 그러한 기뿐만 아니라 카르보닐 기 또는 다른 통상적인 치환을 포함한다. 용어 "모이어티"가 화학 화합물 또는 치환체를 기재하는 데 사용되는 경우, 비치환된 화학 물질만이 포함되도록 의도된다. 예를 들어, 어구 "알킬 기"는, 메틸, 에틸, 프로필, t-부틸 등과 같은 순수한 개방 사슬 포화 탄화수소 알킬 치환체뿐만 아니라, 하이드록시, 알콕시, 알킬설포닐, 할로겐 원자, 시아노, 니트로, 아미노, 카르복실 등과 같은, 당업계에 공지된 추가의 치환체를 갖는 알킬 치환체를 포함하도록 의도된다. 따라서, "알킬 기"는 에테르 기, 할로알킬, 니트로알킬, 카르복시알킬, 하이드록시알킬, 설포알킬 등을 포함한다. 다른 한편, 어구 "알킬 모이어티"는 메틸, 에틸, 프로필, t-부틸 등과 같은 순수한 개방 사슬 포화 탄화수소 알킬 치환체만 포함하는 것으로 제한된다.
용어 "성분"은 특정 특징 또는 구조를 포함하는 임의의 화합물을 지칭한다. 성분의 예는 화합물, 단량체, 올리고머, 중합체, 및 이들에 함유된 유기 기를 포함한다.
용어 "가교제"는 중합체들 사이에 또는 동일한 중합체의 2개의 상이한 영역 사이에 공유 결합을 형성할 수 있는 분자를 지칭한다.
자가-가교결합 중합체와 관련하여 사용될 때, 용어 "자가-가교결합"은, 외부 가교제의 부재 하에 중합체가 그 자체 및/또는 중합체의 다른 분자와 가교결합 반응을 시작하여 그들 사이에 공유 결합을 형성하는 능력을 지칭한다. 전형적으로, 이러한 가교결합 반응은, 자가-가교결합 중합체 자체 또는 자가-가교결합 중합체의 2개의 별개의 분자에 존재하는 상보적 반응성 작용기의 반응을 통해 일어난다.
달리 명시되지 않는 한, "(메트)아크릴레이트" 화합물 (여기서, "메트"는 괄호 처리됨)은 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 화합물 모두를 포함하는 것을 의미한다.
용어 "폴리카르복실산"은 폴리카르복실산 및 이의 무수물 모두를 포함한다.
본원에 사용된 용어 "잉크"는, 본원에 기재된 다층 코팅 시스템에 층을 디지털 방식으로 인쇄하는 데 사용되는 유색 성분을 지칭한다. 본원에 기재된 잉크는 고체 안료 입자의 분산액이나 현탁액, 염료의 용액이나 현탁액 등일 수 있다. 잉크는 유기, 무기 또는 하이브리드 시스템일 수 있다.
"패턴화된" 코팅은, 인쇄된 (즉, 코팅된) 영역들을 둘러싸는 그리고/또는 그 사이에 "블랭크" 영역을 갖거나 갖지 않을 수 있는 기재 표면 상의 2개 이상의 영역에서 인쇄되는, 바람직하게는 디지털 인쇄되는 단단해진 또는 경화된 코팅을 지칭하며, 여기서 "블랭크" 영역은 표면 상에 코팅을 갖지 않는다. 본원에 사용된 바와 같은 "패턴화된" 코팅은 기재 상에 디지털 인쇄되거나 침착된 잉크 층을 지칭하며, 전면적인 고체 또는 착색된 코팅과는 구별된다. 인쇄된 패턴화된 층은, 잉크가 침착된 영역 및 잉크가 침착되지 않은 영역을 갖고, 이에 의해 눈에 띄는 패턴을 생성한다. 패턴화된 코팅은, 다양한 형상(예를 들어, 스트라이프, 다이아몬드, 정사각형, 원, 타원형)일 수 있는 코팅된 영역의 규칙적이거나 불규칙한 패턴을 포함할 수 있다. 용어 "패턴" 및 "패턴화된"은 설계 요소에서 임의의 반복을 필요로 하지 않지만, 이러한 반복이 존재할 수 있다. 패턴화된 코팅의 코팅된 영역은 바람직하게는 "연속"이며, 즉, 하부 코팅이 존재하지 않는 경우 노출된 기재를 생성하는 핀홀 및 다른 코팅 결함이 없다.
용어 "~ 상에"는, 표면 또는 기판 상에 도포된 코팅과 관련하여 사용될 때, 표면 또는 기에 직접적으로 또는 간접적으로 도포된 코팅 둘 모두를 포함한다. 따라서, 예를 들어, 기재 위에 놓인 프라이머 층에 도포된 코팅이 기재 상에 도포된 코팅을 구성한다.
용어 "휘발성 유기 화합물"("VOC")은, 대기 광화학 반응에 참여하는 일산화탄소, 이산화탄소, 탄산, 금속성 탄화물 또는 탄산염, 및 탄산암모늄을 제외한 임의의 탄소 화합물을 지칭한다. 전형적으로, 휘발성 유기 화합물은 0.1 mm Hg 이상의 증기압을 갖는다. 본원에 사용된 바와 같이, "휘발성 유기 화합물 함량"("VOC 함량") 은, 코팅 고체의 부피당 VOC의 중량을 의미하며, 예를 들어 리터당 VOC의 킬로그램(㎏)으로서 보고된다.
달리 지시되지 않는 한, 용어 "중합체"는 단일중합체 및 공중합체(즉, 둘 이상의 상이한 단량체의 중합체) 둘 모두를 포함한다.
용어 "포함한다" 및 이의 변형은 이러한 용어가 설명 및 청구범위에 나타나는 경우 제한적인 의미를 갖지 않는다.
용어 "바람직한" 및 "바람직하게는"은 특정 상황 하에서 특정 이점을 제공할 수 있는 본 발명의 실시 형태를 지칭한다. 그러나, 동일한 상황 또는 다른 상황 하에서 다른 실시 형태가 또한 바람직할 수 있다. 또한, 하나 이상의 바람직한 실시 형태의 언급은, 다른 실시 형태가 유용하지 않음을 의미하지 않으며, 본 발명의 범위로부터 다른 실시 형태를 배제하도록 의도되지 않는다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이 단수형("a", "an", "the"), "적어도 하나" 및 "하나 이상"은 상호 교환가능하게 사용된다. 따라서, 예를 들어, "하나의" 첨가제를 포함하는 코팅 조성물은, 코팅 조성물이 "하나 이상의" 첨가제를 포함하는 것을 의미하는 것으로 해석될 수 있다.
또한 본 명세서에서, 종점에 의한 수치 범위의 언급은 그 범위 내에 포함된 모든 수를 포함한다(예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5 등을 포함한다). 또한, 범위의 개시는 더 넓은 범위 내에 포함된 모든 하위범위의 개시를 포함한다(예를 들어, 1 내지 5는 1 내지 4, 1.5 내지 4.5, 1 내지 2 등을 개시한다).
본 발명은 다층 코팅 시스템을 제공한다. 본원에 기재된 코팅 시스템은 디지털 인쇄된 잉크 층 및 코일 코팅 공정에 의해 잉크 층 위에 도포된 클리어코트를 포함한다. 기술된 다층 코팅 시스템은, 주로 실외 사용을 위해 의도되며, 광 (UV 방사선), 습도, 비, 변동하는 온도를 포함한 다양한 조건에 대한 장기간 노출에 대한 최적의 내후성을 나타낸다.
일 구현예에서, 본 설명은 기재 상에 도포된 디지털 인쇄된 층을 포함하는 다층 코팅 시스템을 제공한다. 기재는 바람직하게는 금속이지만, 코일 코팅 또는 도포 공정에 사용될 수 있는 임의의 평면 재료 및 디지털 인쇄된 층 위에 도포된 투명 코팅층일 수 있다. 코팅 시스템은 자외선 (UV) 방사선에 대한 장기간 노출에 대해 5 단위 이하의 색 변화(ΔE)를 나타낸다. 일 양태에서, 통상의 기술자에게 공지된 방법을 사용하여 가속화된 날씨 시험에 500시간 내지 2000시간의 노출, 예를 들어, QUV-A 시험, 제논 아크 시험 등은, 태양 및 UV 방사선에 장기간 노출을 포함하는 가혹한 날씨 조건에 노출되는 대체물로서 사용된다.
바람직한 양태에서, 기재는 프라이머 및 베이스코트가 도포된 평면 금속 표면이다. 코일 코팅 공정에서 통상적으로 사용되는 임의의 프라이머 또는 베이스코트 코팅 조성물이 본원에 기재된 기재에 사용될 수 있다. 일 양태에서, 프라이머 및/또는 베이스코트는 각각 독립적으로 결합제 수지 성분을 포함한다. 일 실시형태에서, 결합제 시스템은 수지 성분을 포함한다. 수지 성분은 예를 들어, 폴리에스테르, 변형된 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 에폭시, 폴리에테르, 개질된 폴리아크릴레이트, 아미드, 아민, 이소시아네이트, 및 이들의 혼합물 또는 조합을 포함하는 다양한 필름 형성 결합제 수지로부터 선택된다. 일 양태에서, 결합제 시스템은, 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 25 중량%, 보다 바람직하게는 10 중량% 내지 20 중량%의 수지 성분을 포함한다.
바람직한 양태에서, 프라이머 및/또는 베이스코트용 수지 성분은 하나 이상의 폴리에스테르 수지를 포함한다. 적합한 폴리에스테르는, 예를 들어, 반응성 작용기를 갖는 화합물, 예컨대, 하이드록실, 카르복실, 무수물, 아실 또는 에스테르 작용기를 갖는 화합물들의 반응에 의해 형성된 수지를 포함한다. 하이드록실 작용기는, 적절한 조건 하에서 산, 무수물, 아실 또는 에스테르 작용기와 반응하여 폴리에스테르 연결을 형성하는 것으로 알려져 있다. 폴리에스테르 수지를 형성하는 데 사용하기에 적합한 화합물은 단일-, 이-, 및 다작용성 화합물을 포함한다. 이작용성 화합물이 현재 바람직하다. 적합한 화합물은, 단일 유형(예를 들어, 단일-, 이-, 또는 다작용성 알코올 또는 단일-, 이- 또는 다작용성)의 반응성 작용기를 갖는 화합물뿐만 아니라 2종 이상의 상이한 유형의 작용기를 갖는 화합물 (예를 들어, 무수물 및 산기 둘 모두를 갖는 화합물, 또는 알코올과 산기 둘 모두를 갖는 화합물 등)을 포함한다.
일 구현예에서, 코팅 조성물은 가교제(crosslinker) 또는 가교결합제(crosslinking agent)를 추가로 포함한다. 가교제는 코팅의 경화를 용이하게 하고 원하는 물리적 특성을 구축하기 위해 사용될 수 있다. 가교제의 양은, 존재하는 경우, 예를 들어, 의도된 최종 용도 및 가교제의 유형을 포함하는 다양한 인자에 따라 달라질 것이다. 전형적으로, 하나 이상의 가교제는, 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 초과, 보다 바람직하게는 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 더욱 더 바람직하게는 약 2 중량% 내지 약 10 중량%, 및 대부분 약 3 중량% 내지 약 7 중량%의 양으로 코팅 조성물에 존재할 것이다.
하이드록실기를 갖는 폴리에스테르는 하이드록실기를 통해 경화될 수 있다. 적합한 하이드록실-반응성 가교결합제는, 예를 들어, 아미노플라스트를 포함할 수 있으며, 이는 전형적으로 알데히드, 특히 포름알데히드의 반응 생성물인 올리고머; 멜라민, 우레아, 디시안디아미드, 벤조구아나민 및 글리콜우릴에 의해 예시된 아미노- 또는 아미도 기-운반 물질; 블로킹된 이소시아네이트, 또는 이들의 조합이다.
적합한 가교제는 1개 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알칸올로 개질된 아미노플라스트를 포함한다. 많은 경우에 예컨대 헥사메틸올 멜라민, 디메틸올 우레아, 헥사메톡시메틸 멜라민, 및 다른 것들의 에테르화된 형태와 같은 아미노플라스트의 전구체를 사용하는 것이 적합하다. 따라서, 다양한 상업적으로 입수가능한 아미노플라스트 및 이들의 전구체가 사용될 수 있다. 적합한 상업적 아미노 가교결합제는, 상표명 CYMEL (예를 들어, Cymel 301, Cymel 303 및 Cymel 385 알킬화 멜라민-포름알데히드 수지, 또는 이러한 수지의 혼합물이 유용함)으로 사이텍(Cytek)에 의해 또는 상표명 RESIMENE으로 Solutia에 의해 판매되는 것들을 포함한다.
적합한 가교제는, 또한, 예를 들어 미국 특허 제5,246,557호에 기재된 바와 같은 블록킹된 이소시아네이트를 포함할 수 있다. 블로킹된 이소시아네이트는, 이소시아네이트기가 보호제 또는 차단제와 반응하여 보호제 또는 차단제를 제거하고 반응성 이소시아네이트기를 방출하는 유도체를 형성하는 이소시아네이트이다. 폴리이소시아네이트에 적합한 차단제의 일부 예는, 지방족, 지환족 또는 아르알킬 1가 알코올, 하이드록실아민 및 케톡심을 포함한다. 현재 바람직한 차단된 폴리이소시아네이트는 약 160℃의 온도에서 해리된다. 촉매의 존재는, 유리된 폴리이소시아네이트와 활성 수소-함유 화합물 (예를 들어, 하이드록실-작용성 폴리에스테르) 사이의 반응 속도를 증가시키는 것이 바람직하다. 촉매는, 예를 들어, 디부틸 주석 디라우레이트 또는 트리에틸렌 디아민과 같은 임의의 적합한 촉매일 수 있다.
적합한 가교제는, 또한, 블록킹되지 않은 이소시아네이트를 포함한다. 블록킹되지 않은 이소시아네이트는, 지방족, 지환족, 아릴, 아르지방족 및/또는 방향족 모이어티에 부착된 유리 이소시아네이트 기를 갖는 2작용성 또는 다작용성 이소시아네이트이다. 예로는, 비제한적으로, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-디이소시아네이토사이클로헥산, 3,5,5-트리메틸시클로헥실 이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 등을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 자외선 경화 가교제 또는 전자-빔 경화 가교제가 적합할 수 있다. 적합한 이러한 가교제의 예는, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
본원에 기재된 프라이머 또는 베이스코트 조성물은 통상의 기술자에게 공지된 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 일 구현예에서, 코팅 조성물은 예를 들어 촉매와 같은 중합 또는 경화 보조제를 사용하여 제조된다. 적합한 가공 보조제는, 제한 없이, 금속 촉매(예: 옥살산주석, 염화주석, 부틸주석산, 디부틸 주석 디라우레이트, 디부틸 주석 산화물, 테트라부틸티타네이트 또는 테트라부틸지르코네이트), 항산화제(예: 하이드로퀴논, 모노터셔리부틸-하이드로퀴논, 벤조퀴논, 1,4-나프토퀴논,2,5 -디페닐-p-벤조퀴논, 또는 p-tert 부틸피로카테콜), 차단되지 않은 산 촉매 및 차단된 산 촉매(예: 디노닐나프탈렌 술폰산, 디노닐나프탈렌 디술폰산, 도데실 벤젠 술폰산, p-톨루엔 술폰산, 포스페이트 에스테르, 및 이들의 혼합물 또는 조합), 아민형 촉매(예를 들어, 1,4-디아조비시클로[2.2.2]옥탄, 및 이의 변형물 또는 유도체), 및 이의 혼합물 또는 조합을 포함한다. 촉매의 양은, 반응물의 양 및 특성에 따라 달라지지만, 조성물의 총 중량을 기준으로 약 5 중량% 이하, 바람직하게는 약 2 중량% 이하, 보다 바람직하게는 약 0.05 중량% 내지 0.1 중량%이다. 바람직한 양태에서, 촉매는 아민형 촉매이고, 약 5 중량% 이하의 양으로 존재한다.
본 명세서에 기재된 프라이머 또는 베이스코트 조성물의 결합제 시스템은 바람직하게는 수지 성분을 가교제와 블렌딩함으로써 제조된다. 일 구현예에서, 블렌딩 공정은, 액체 담체, 바람직하게는 용매 또는 용매 혼합물, 바람직하게는 약 50 이상의 카우리 부탄올 수(Kb)를 갖는 용매 또는 용매들의 블렌드에서 수행된다. 적합한 용매에는, 예를 들어, 방향족 탄화수소 용매 (AROMATIC 150 등); 케톤 (예를 들어, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 시클로헥산 등) 에스테르 (예를 들어, 디알킬 에스테르, 예컨대 디메틸 에스테르, 디이소부틸 에스테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트 (PM 아세테이트), 장쇄 아세테이트 등), 알코올, 염소화 탄화수소, 에스테르-에테르 (예를 들어, Eastman으로부터 EEP로서 상업적으로 입수 가능한 글리콜 에테르-에스테르, 에틸렌-3-에톡시프로피오네이트 등), 및 이들의 조합 또는 혼합물이 포함된다. 바람직한 양태에서, 용매는, 방향족 탄화수소 또는 적어도 하나의 방향족 탄화수소 및 적어도 하나의 에스테르의 용매 블렌드이고, 조성물의 총 중량을 기준으로 약 70 중량%이하, 바람직하게는 약 5 중량% 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 10 중량% 내지 약 30 중량%의 양으로 존재한다.
일 구현예에서, 본원에 기재된 다층 코팅 시스템은 베이스코트 위에 도포된 디지털 인쇄된 층을 포함한다. 일 양태에서, 디지털 인쇄된 층은 디지털 인쇄된 층에 컬러 또는 패턴을 부여하기 위한 잉크를 포함한다. 본원에 기재된 다층 코팅 시스템에 사용되는 잉크 조성물은 잉크젯 프린팅을 위한 방사선-경화성 잉크 조성물이다. 방사선 경화성 잉크는 예를 들어 자외선과 같은 화학 방사선에 의해 단단해지거나 굳어진다. 이러한 유형의 잉크는 제트 분사가 가능하고, 예를 들어, 잉크젯 프린팅에 의한 응용분야에 적합하고, 예를 들어, 이미징 용 전자장치(EFII)를 포함하여 상업적으로 입수 가능하다.
적합한 방사선-경화성 잉크 조성물은, 예를 들어, 미국 특허 제7,579,388호에 기재된 잉크 유형 및 시스템을 포함하며, 이의 개시내용은 본원에 인용되어 포함된다. 본원에 기술된 디지털 인쇄된 층에 사용되는 잉크 시스템은 용매 또는 비-반응성 희석제를 포함하지 않는 제로 VOC 시스템이다. 바람직한 양태에서, 본원에 사용된 잉크 시스템은 100% 고형분 시스템이다.
색상이 요구되는 경우, 또는 디지털 잉크 층이 특정 패턴으로 제트 분사되거나 인쇄되도록 의도된 경우, 잉크 조성물은 또한 안료 성분을 포함한다. 페이딩에 저항하는 안료가 바람직하다. 안료 성분은, 투명 코팅을 생성하기 위해 0% 범위의 양으로 잉크 조성물에 존재하고, 색상 또는 패턴이 요구되는 경우 약 10 중량%로 존재한다. 유기 및 무기 안료 둘 모두는 본원에 기재된 바와 같이 디지털 잉크 층에 혼입될 수 있다.
적합한 유기 안료는, 비제한적으로, 프탈로시아닌, 안트라퀴논, 페릴렌, 카르바졸, 모노아자벤조이미다졸론, 이소인돌리논, 모노아조나프톨, 디아릴디펩티라졸론, 로다민, 인디노이드, 퀴나크리돈, 디아조피라졸론, 다나이트로아닐린, 피라졸론, 다아니시딘, 피란트론, 테트라클로로이소인돌린, 디옥사진, 모노아크릴리드, 안트라피리미딘, 및 당업계에 알려진 다른 것을 포함한다.
무기 안료의 적합한 예에는, 제한 없이, 다양한 금속 산화물 및 금속 염, 예컨대 산화티타늄(TiO2), 적색 산화철, 황색 산화철, 바나듐산비스무트, 코발트 청색, 철 코발트 크로마이트 블랙, 카본 블랙, 지르코늄-프라세오디뮴 실리케이트 노란색 등, 또는 이들의 혼합물 또는 조합물을 포함한다.
바람직한 실시형태에서, 본원에 기재된 다층 코팅 시스템은 베이스코트 위에 도포된 디지털 프린터 층을 포함하며, 디지털 인쇄된 층은 무기 잉크를 포함한다. 일 양태에서, 특정 잉크는, 원하는 색상 또는 패턴을 부여하고, 또한 잉크 층과 기재에 도포된 베이스코트 층의 상용성을 위해 선택된다. 이론으로 제한하지 않으면서, 디지털 인쇄된 잉크 층은, 잉크 층과 베이스코트 사이의 인터코트 접착력이 최적일 때 베이스코트와 상용성이며, 즉, 잉크 층과 베이스코트의 시험 코팅이 ASTM D 3359 시험 방법 B에 의해 시험될 때 적어도 4B의 크로스해치 접착력을 갖는다.
바람직한 실시형태에서, 본원에 기재된 다층 코팅 시스템은 베이스코트 층 위에 도포된 디지털 인쇄층을 포함한다. 베이스코트 층은 통상의 기술자에게 공지된 코일 도포 방법에 의해 도포되는 종래의 폴리에스테르 코팅이다. 베이스코트 층은, 0.1 내지 1.0 mil (2.5 내지 25.4 μm), 바람직하게는 0.2 내지 0.8 mil(5.1 내지 20.3 μm), 보다 바람직하게는 0.6 내지 0.7 mil(15.24 내지 17.8 μm)의 건조 필름 두께(DFT) 로 도포된다.
본원에 기재된 바와 같이, 다층 코팅 시스템은 디지털 인쇄 잉크 층 위에 도포된 클리어코트 층을 포함한다. 일 양태에서, 클리어코트는, 약 0.1 내지 1.0 mil (2.5 μm 내지 25.4 μm), 바람직하게는 0.2 내지 0.7 mil (5.1 μm 내지 17.8 μm), 보다 바람직하게는 0.3 mil 내지 0.5 mil (7.6 μm 내지 12.7 μm)의 건조 필름 두께(DFT)로 도포된다.
일 구현예에서, 클리어 코트 층은 수지 성분을 포함하는 코팅 조성물로부터 유래된다. 일 양태에서, 수지 성분은 폴리에테르, 폴리에스테르, 개질된 폴리에스테르, 폴리에폭시 시스템, 아크릴레이트, 또는 이들의 혼합물 또는 조합으로부터 선택된다. 바람직한 실시형태에서, 수지 성분은 방사선-경화성이다. 본원에 사용된 "방사선-경화성"이라는 용어는, 경화 또는 단단해짐을 초래하는 가교 반응이 양이온성 또는 자유 라디칼 메커니즘을 통해 발생하는 수지 성분을 지칭한다. 경화 반응은 자외선/화학 방사선(UV 경화)을 사용하거나 전자 빔 방법(EB 경화)을 사용하여 개시된다. 이들 방법은 코팅 조성물의 방사선 경화를 위한 표준 방법이며 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 바람직한 양태에서, 본원에 기재된 클리어코트는 EB 경화 시스템이다.
본원에 기재된 클리어코트는 또한 0 VOC인 100% 고형분 코팅 조성물로부터 유래된다. 코팅 조성물은 선택적으로 방사선 또는 UV 경화를 용이하게 하기 위해 광개시제를 함유할 수 있다. 바람직한 양태에서, 본원에 기재된 클리어코트 조성물은 광개시제를 함유하지 않는 EB 경화 시스템이다.
대안적인 실시형태에서, 클리어코트는, 또한, 열경화성 코팅층, 즉, 코팅을 단단하게 하거나 경화시키는 가교 반응이 열의 인가에 의해 개시되는 코팅일 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 클리어코트 코팅 조성물은, 예를 들어, 폴리에테르, 폴리에스테르, 아이케톡실화 폴리에폭시 아크릴레이트, 지방족 폴리에폭시 아크릴레이트, 또는 우레탄(메트)아크릴레이트 및 이들의 혼합물을 포함하는 올리고머로 또는 저점도 단량체부터 유래된 수지 성분을 포함한다. 바람직한 양태에서, 수지 성분은 우레탄(메트)아크릴레이트 단량체 또는 올리고머로부터 유래된다.
우레탄(메트)아크릴레이트의 적합한 예는 다양한 우레탄 함량 및 분자량을 갖는 반응성 다작용성 방향족 우레탄(메트)아크릴레이트(미국 펜실베이니아주 엑스톤 소재의 Sartomer Corp)를 제한없이 포함한다. 다른 적합한 우레탄(메트)아크릴레이트는, EBECRYL 220(분자량 대략 1000)과 같은 Cytec Industries로부터 입수가능한 수지, 아크릴산을 기반으로 하는 프리폴리머, 지방족 불포화 폴리에스테르 및 방향족 이소시아네이트, EBECRYL 8301(분자량 대략 1000), 아크릴화 폴리올 희석제를 함유하는 6작용성 지방족 우레탄 아크릴레이트를 포함한다. 이러한 우레탄(메트)아크릴레이트 단량체 또는 올리고머의 혼합물 또는 조합이 본원에 기재된 클리어코트 조성물의 수지 성분에 사용될 수 있다.
본원에 기재된 클리어코트 조성물에서, 우레탄(메트)아크릴레이트 수지 성분은, 조성물 중의 고체의 총 중량을 기준으로 약 10 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 20 중량% 내지 40 중량%의 양으로 존재한다.
일 구현예에서, 본원에 기재된 클리어코트 층은 반응성 희석제를 추가로 포함하는 코팅 조성물로부터 얻어진다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "반응성 희석제"는, 우레탄(메트)아크릴레이트 단량체 또는 올리고머와 본질적으로 비반응성인 단량체 및/또는 올리고머에 관한 것이다. 이와 같이, 반응성 희석제에는 바람직하게는 우레탄(메트)아크릴레이트의 성분과 반응할 수 있는 기가 없다. 이러한 기는, 예를 들어, 이소시아네이트기, 하이드록실기, 티올기, 아민기, 이민기 등을 포함할 수 있다. 반응성 희석제는 바람직하게는 용매로서 기능하거나 또는 반응물의 블렌드의 점도를 낮춘다. 일부 실시 형태에서, "용매"로서의 하나 이상의 반응성 희석제의 사용은 가공 동안 상당한 양의 다른 공용매(예컨대, 부탄올)를 혼입할 필요성을 없애거나 감소시킨다. 반응성 희석제는, 바람직하게는 폴리우레탄 중합체를 수성 담체에 분산시킨 후 중합체(전형적으로 비닐 첨가 중합체)를 형성하기 위해 반응을 겪을 수 있다.
적합한 반응성 희석제는, 비닐 부가 단량체 또는 올리고머, 예컨대 자유 라디칼 반응성 단량체 및 올리고머, 카보네이트 작용성 또는 글리시딜 작용기를 함유하는 단량체 또는 올리고머 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 반응성 희석제는 비닐 중합체를 제조하는 데 사용되는 에틸렌계 불포화 성분의 일부 또는 전부를 구성한다. 본 발명에 유용한 반응성 희석제는, 예를 들어, 비닐 화합물, 아크릴레이트 화합물, 메타크릴레이트 화합물, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴 및 이들의 조합을 포함한다. 적합한 비닐 화합물은, 예를 들어, 비닐 톨루엔, 비닐 아세테이트, 비닐 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 스티렌, 치환된 스티렌, 이소프렌, 부타디엔, 및 이들의 조합 및 올리고머를 포함한다. 적합한 (메트)아크릴레이트 화합물은, 예를 들어, 부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, tert-부틸-아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 아크릴레이트, 아이소보르닐 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 메타크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 메타크릴레이트, 본원에 개시된 임의의 다른 적합한 (메트)아크릴레이트, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 메타크릴레이트가 현재 바람직하다.
바람직한 구현예에서, 클리어코트 조성물은 트리(프로필렌 글리콜) 디아크릴레이트(TPGDA) 또는 네오펜틸 글리콜(PO) 2 디아크릴레이트(NPGPODA), 또는 반응성 희석제로서의 이들의 조합 또는 혼합물을 포함한다. 반응성 희석제는 클리어코트 조성물 중의 고형물의 총 중량을 기준으로 약 25 중량% 내지 65 중량%, 바람직하게는 35 중량% 내지 55 중량%의 양으로 존재한다.
본 명세서에 기재된 코팅 조성물은, 코팅 조성물 또는 이로부터 생성된 경화된 코팅 조성물에 악영향을 주지 않는 다른 선택적 성분을 또한 포함할 수 있다. 이러한 선택적 성분은, 예를 들어, 촉매, 염료, 안료, 토너, 증량제, 충전제, 윤활제, 부식방지제, 유동 제어제, 요변제, 분산제, 산화방지제, 접착 촉진제, 소광제, 광 안정화제(HALS), 계면활성제, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 각각의 선택적 성분은, 바람직하게는 의도된 해당 목적을 제공하기에 충분한 양으로, 그러나 코팅 조성물 또는 이로부터 생성된 경화된 코팅 조성물에 악영향을 주지 않는 양으로 포함된다.
본원에 기재된 다층 조성물의 클리어코트 층은 저광택 코팅이다. 일 구현예에서, 클리어코트 층은 약 50 이하, 바람직하게는 약 40이하의 60도 광택을 갖는다.
본 명세서에 기재된 다층 조성물의 클리어코트 층은 내손상성이다. 이러한 용어는, 코팅, 특히 본원에 기재된 클리어코트 층과 같은 표면 또는 탑코트가 클리어코트의 표면의 수 마이크로미터 내에서 일반적으로 발생하고 코팅 시스템의 물리적 외관을 손상시키는 마르, 즉 물리적 결함(스크래치, 마크, 피트 등)에 저항성이 있음을 의미한다.
일 구현예에서, 본원에 기재된 다층 코팅 시스템은 기재에 도포되어 코팅된 물품을 형성한다. 금속, 목재, 중합체 기재 등을 포함하는 매우 다양한 기재가 본원에 기재된 코팅 시스템과 함께 사용될 수 있다. 본 명세서에 기재된 다층 코팅 시스템은, 예를 들어, 기기 코팅, 포장 코팅, 시트 금속 건물 스톡(예를 들어, 거터) 내부 또는 외부 강철 건물 제품, HVAC 응용분야, 농업용 금속 제품, 목재 코팅 등)과 같은 다양한 다른 최종 용도에서 유용할 수 있다. 바람직한 양태에서, 본 명세서에 기재된 경화된 코팅은 외부 강철 제품에 사용된다.
금속 기재의 표면에 도포된 본 발명의 코팅 조성물을 갖는 것으로부터 이익을 얻을 수 있는 상기 금속 기재의 비제한적인 예는, 열간 압연된 강철, 냉간 압연강, 핫-딥 아연 도금, 전기-아연 도금, 알루미늄, 주석 플레이트, 다양한 등급의 스테인리스 강, 및 알루미늄-아연 합금 코팅된 시트 강철(예를 들어, GALVALUME 시트 강)을 포함한다.
본 명세서에 기재된 프라이머, 베이스코트 및 클리어 코트 조성물은 전형적으로 코일 코팅 공정을 사용하여 도포되며, 여기서 각각의 조성물은, 시트가 흡수 코일 권취기를 향해 이동함에 따라 코일로부터 풀리고 이어서 베이킹될 때 시트 상으로 닦여진다. 본원에 기술된 방법의 일 실시형태에서, 잉크 층을 생성하기 위한 디지털 인쇄 공정은 코일 코팅 도포 공정에 통합된다. 프라이머 및/또는 베이스코트 조성물은 약 200℃ 내지 500℃, 보다 바람직하게는 약 270℃ 내지 470℃의 가열된 온도 환경에서 경화되거나 단단해진다. 코일 코팅 작업의 경우, 코팅은 전형적으로 8 내지 25초 동안, 약 200℃ 내지 250℃의 피크 금속 온도(PMT)로 베이킹된다. 디지털 인쇄된 잉크 층이 도포되고 경화된 후, 클리어코트 조성물 층은 전자 빔 공정에 의해 단단해지거나 경화된다.
본원에 기재된 다층 코팅 시스템을 갖는 예시적인 코팅된 물품이 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 평면 금속 기재는 전처리된 강철로 제조된 차고 도어이다. 다층 코팅 시스템의 제1 층은 기재 표면에 도포된 프라이머이다. 다음 층은 프라이머 위에 도포된 폴리에스테르 베이스코트이다. 특정 색상 또는 패턴 (예를 들어, 목재 입자)의 잉크 층은 다음 층이고, 베이스코트 층에 디지털 방식으로 인쇄된다. EB-경화된 클리어코트는 최종 층이며 디지털 인쇄 잉크 층에 걸쳐 도포된다.
실시예
본 발명은 하기 실시예에 의해 예시된다. 특정 실시예, 재료, 양 및 절차는 본 명세서에 제시된 바와 같은 본 발명의 범위 및 사상에 따라 광범위하게 해석되어야 한다는 것을 이해해야 한다. 달리 지시되지 않는 한, 모든 부 및 백분율은 중량 기준이고, 모든 분자량은 중량 평균 분자량이다. 달리 명시되지 않는 한, 사용된 모든 화학 물질은, 예를 들어 미국 미주리주 세인트 루이스 소재의 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich)로부터 구매가능하다.
시험 방법
달리 지시되지 않는 한, 하기 시험 방법을 하기 실시예에 사용하였다.
A. 접착 시험 (블리스터링 및 크로스-해치 시험)
코팅의 접착력, 특히 디지털 인쇄된 잉크 층과 본 명세서에 기재된 다층 코팅 시스템의 클리어코트 층 사이의 접착력을 평가하기 위하여 블리스터링 및 크로스-해치 시험을 수행한다. 크로스-해치 시험은 ASTM D 3359 시험 방법 B에 따라 수행되었으며, 여기서 접착력은 0B 내지 5B의 스케일로 평가되며, 여기서 "5B"의 등급은 접착 파괴를 나타내지 않는다는, 즉, 크로스해치로부터 코팅의 손실이 없음을 나타내고, "2B"의 등급은 크로스해치로부터 15% 내지 35%의 페인트 손실을 나타내고, "0B" 의 등급은 크로스해치로부터 65% 초과의 인쇄 손실을 나타낸다. 상업적으로 실행가능한 코팅을 위해 5B 및 4B 이상의 접착력 등급이 전형적으로 요구된다.
블리스터 등급은 DIN EN ISO 4628-2 (2016)에 따라 결정되었다. 이 시험은 결함 또는 블리스터의 양 및 크기 및 특히 노화 및 풍화에 의해 유발된 결함에 대한 코팅의 외관 변화의 강도를 결정하는데 사용된다. 시험은 그림 표준과 비교하여 코팅의 블리스터링 정도를 평가하는 방법을 명시하며, 여기서 블리스터는 그 크기 및 특정 크기의 블리스터의 양에 따라 평가된다. "0S0"의 등급은 블리스터링이 없음을 나타내는 반면, "5S5"의 등급은 표면에 걸친 모든 블리스터링을 나타낸다.
B. 가속 내후성 시험
가속 내후성 시험은 QUV-A 방법 또는 Xenon arc 시험에 의해 수행된다. QUV-A 방법에서, 시험 패널을, 제어된 상승된 온도에서 250시간 내지 최대 약 2000시간까지 다양한 기간 동안, UV 광 및 수분의 교번 사이클에 노출시켰다. 시험은 특수 형광 UV 램프를 사용한 태양광의 효과를 시뮬레이션한다. QUV-A 테스트 프로세스는 물 스프레이 및/또는 습도를 응축시키는 장기간에 걸친 이슬과 비의 효과를 시뮬레이션한다. 제논 아크 시험에서, 시험 패널을, ASTM G155에 명시된 절차에 따라, 여과된 제논 아크 라이트에 250시간 내지 최대 약 1500시간까지 다양한 기간 동안 제어된 환경 조건 하에서 노출시켰다.
두 시험 모두에 대해, 각 패널에 대한 색상(CIE L, a, b-30 값)은 노출 시간과 동등한 기간에 걸쳐 측정되고, 내후성은 각 시험 패널에 대해 얻은 색 변화(ΔE) 값에 따라 평가된다. 내후성은, 또한, ASTM D523(경면 광택에 대한 표준 시험 방법)을 사용하여 가속화된 날씨 시험 후 광택 유지를 관찰함으로써 평가될 수 있다. 패널은 당업계에 공지된 표준 방법에 따라 제조되고, 광택 등급은 핸드헬드 광택 미터(Byk Gardner 미국, 메릴랜드)를 사용하여 60° 각도로 취해진다. 이러한 광택 등급은 동일한 각도에서 흑색 유리 표준으로부터의 등급과 비교된다. 내구성 및 내후성 코팅은, 자연스런 태양광에 대한 짧은 기간에 걸쳐 광택의 최소 변화를 나타낼 것이며, 노출 후 유지된 광택의 백분율로서 보고된다.
C 표면 장력
표면 장력은 본원에 기재된 다층 코팅 시스템의 디지털 인쇄된 잉크 층의 다양한 계면 품질을 계산하는 데 사용된다. 표면 장력을 결정하기 위해, 윌헬미(Wilhelmy) 플레이트 방법이 사용된다. 이 방법에서, 얇은 플레이트, 바람직하게는 금속 플레이트는, 공기-액체 또는 액체-액체 계면에서 평형 표면 또는 계면 장력을 측정하는 데 사용된다. 이 방법에서, 플레이트는 계면에 수직으로 배향되고, 그에 가해지는 힘이 측정된다. 이 힘은, 계면에서의 표면 장력과 동등하고, 접착 에너지, 계면 장력, 계면 장력의 비율 및 확산 계수를 포함하는 다수의 계면 품질 또는 파라미터를 계산하는 데 사용될 수 있다.
실시예 1. 색 변화 및 광택 유지
다층 코팅 시스템의 내후성을 결정하기 위해, 다층 코팅 시스템을 일련의 금속 시험 패널에 적용하였다. 각 패널에 대해, 폴리에틸렌(PE) 베이스코트를 그 위에 도포된 특정 잉크층과 함께 도포한 후 EB-경화된 클리어코트를 도포하였다. 각각의 시험 패널은 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 잉크층에 대해 상이한 안료를 사용하였다. 각각의 시험 패널을 1000시간 및 2000시간 동안 QUV-A에 의해 가속된 날씨 시험에 적용하였다. 내후성은, 표 1에 나타낸 바와 같이, 결정되었고, 2000시간의 노출 동안 각각의 패널에 대한 광택 유지율 백분율 및 색상 변화(ΔE)로서 보고되었다.
[표 1]
Figure pct00001
실시예 2. 접착 시험
잉크층과 EB 클리어코트 층 사이의 인터코트 접착력을 결정하기 위해, 시험 패널을 실시예 1에 기재된 바와 같이 제조하였다. 이어서, 시험 패널을 500시간 동안 노출시키고, 크로스-해치 접착력 및 블리스터링에 대해 시험하였다. 크로스-해치 접착 시험에 대한 결과는 표 2에 나타나 있으며, 여기서 5B는 코팅이 제거되지 않음을 나타내고 0B는 코팅의 65% 초과의 제거를 나타낸다.
[표 2]
Figure pct00002
실시예 3. 표면 장력 및 계면 특성
본원에 기재된 다층 코팅 시스템에 대한 다양한 계면 특징을 계산하기 위해, 표면 장력을 측정하였다. 시험 패널을 실시예 1에 기재된 바와 같이 제조하고, 각각의 패널에 대해 표면 장력 및 에너지를 측정하였다. 표 3에서의 표면 장력 및 표면 에너지를 기준으로 각각의 시험 패널에 대해 계산된 다양한 계면 특성과 함께 결과를 표 3에 나타낸다.
[표 3]
Figure pct00003
본 명세서에 인용된 모든 특허, 특허 출원 및 간행물, 및 전자적으로 이용가능한 자료의 완전한 개시가 참고로 포함된다. 전술한 상세한 설명 및 실시예는 단지 이해의 명확성을 위해 제공되었다. 어떠한 불필요한 제한도 그로부터 이해되어서는 안 된다. 본 발명은 도시되고 기재된 정확한 상세 사항으로 제한되지 않으며, 통상의 기술자에게 명백한 변형이 청구범위에 의해 정의된 본 발명 내에 포함될 것이다. 본 명세서에 예시적으로 개시된 본 발명은, 일부 실시 형태에서, 본 명세서에 구체적으로 개시되지 않은 임의의 요소의 부재 하에 적합하게 실시될 수 있다.

Claims (20)

  1. 다층 코팅 시스템으로서,
    금속 기재 상에 도포된 디지털 인쇄된 층; 및
    상기 디지털 인쇄된 층 위에 도포된 투명 코팅층을 포함하고,
    상기 코팅 시스템은 UV 방사선에 장기간 노출에 대해 5 단위 이하의 색 변화(ΔE)를 나타내는, 다층 코팅 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디지털 인쇄된 층은 무기 잉크를 포함하는, 다층 코팅 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디지털 인쇄된 층은 유기 잉크, 무기 잉크, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 다층 코팅 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디지털 인쇄된 층은 수지 성분을 포함하는, 다층 코팅 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디지털 인쇄된 층은 방사선-경화성 에틸렌계 불포화 단량체 또는 올리고머를 포함하는 수지 성분을 포함하는, 다층 코팅 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 코팅층은 수지 성분을 포함하는, 다층 코팅 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 코팅층은 플루오로중합체, 폴리에스테르, 규소 개질된-폴리에스테르, 또는 이들의 혼합물 또는 조합으로부터 선택되는 수지 성분을 포함하는, 다층 코팅 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 코팅층은 방사선-경화성 코팅층인, 다층 코팅 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 코팅층은 열 경화성 코팅층인, 다층 코팅 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 코팅층은 수지 성분 및 반응성 희석제를 포함하는, 다층 코팅 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 코팅층은 약 0.3 mil 내지 0.5 mil의 건조 필름 두께(DFT)를 갖는, 다층 코팅 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디지털 인쇄된 층은 베이스코트 층 위에 도포되는, 다층 코팅 시스템.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스코트 층은 적어도 하나의 수지 성분을 포함하는, 다층 코팅 시스템.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스코트 층은 적어도 하나의 폴리에스테르 수지 성분을 포함하는, 다층 코팅 시스템.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스코트 층은 약 0.6 mil 내지 0.7 mil의 건조 필름 두께를 갖는, 다층 코팅 시스템.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 기재는 차고 도어인, 다층 코팅 시스템.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 코팅층은 약 40 이하의 60도 광택을 갖는, 다층 코팅 시스템.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 코팅층은 낮은 점도를 갖는, 다층 코팅 시스템.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 코팅층은 내손상성인, 다층 코팅 시스템.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명 코팅층은 상기 디지털 인쇄된 층에 대한 최적의 접착력을 나타내는, 다층 코팅 시스템.
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