KR20240051222A - 높은 LiDAR 반사율을 갖는 암색 프라이머 코팅 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속 효과 안료를 함유하지 않는 프라이머 코팅 조성물로서, 물 및/또는 유기 용매(들) 뿐만 아니라, 필름-형성 중합체 및 임의적으로 가교 작용제, 또한 추가로 카본 블랙 안료가 아니며, NIR-방사선에 대해 투과성이거나 또는 반사성인 적어도 1종의 유기 또는 무기 흑색 안료 P-C1, 및 NIR-방사선에 대해 반사성인 적어도 1종의 무기 백색 안료 P-C2를 포함하는 안료 혼합물 P-C를 포함하며, 여기서 각각 프라이머 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 안료 P-C1은 0.1 내지 20.0 wt.-%의 범위로 존재하고 안료 P-C2는 0.2 내지 40.0 wt.-%의 범위로 존재하고, 여기서 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용함으로써 수득된 프라이머 코팅은 45°에서 38 이하의 CIELAB 시스템에 따른 명도 값 L*을 갖는 것인 프라이머 코팅 조성물, 프라이머 코팅 필름 및 층을 형성하는 방법, 적어도 부분적으로 코팅된 기판, 다층 코팅 시스템 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 금속 효과 안료를 함유하지 않거나 또는 본질적으로 함유하지 않는 프라이머 코팅 조성물로서, 물 및/또는 유기 용매(들) 뿐만 아니라, 필름-형성 중합체 및 임의적으로 가교 작용제, 또한 추가로 서로 상이한 궁극적으로 적어도 2가지 종류의 안료, 즉, 카본 블랙 안료가 아니며, NIR-방사선에 대해 투과성이거나 또는 실질적으로 투과성인 또는 NIR-방사선에 대해 반사성이거나 또는 실질적으로 반사성인 적어도 1종의 유기 흑색 또는 무기 흑색 안료 P-C1, 및 NIR-방사선에 대해 반사성이거나 또는 실질적으로 반사성인 적어도 1종의 무기 백색 안료 P-C2를 포함하는 안료 혼합물 P-C를 포함하며, 여기서 각각의 경우에 프라이머 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 안료 P-C1은 0.1 내지 20.0 wt.-%의 범위의 양으로 존재하고 안료 P-C2는 0.2 내지 40.0 wt.-%의 범위의 양으로 존재하고, 여기서 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용함으로써 수득된 프라이머 코팅은 45°에서 38 이하의 CIELAB 시스템에 따른 명도 값 L*을 갖는 것인 프라이머 코팅 조성물, 프라이머 코팅 필름 및 층을 형성하는 방법, 적어도 부분적으로 코팅된 기판, 다층 코팅 시스템 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
자동차 산업에서, 새로 생겨난 요구사항 중 하나는 우수한 적외선 반사율을 갖는 코팅을 제공하는 것이다. 우수한 적외선 반사성 코팅은 자동차를 저온으로 유지하는데 도움이 된다. 예를 들어, US 6,366,3971 B1은 IR 반사 층 및 IR 반사 층 상에 형성된 IR 투과성 층을 갖는 IR 방사선 반사체에 관한 것이다. US 6,366,3971 B1은 우수한 IR 반사 특징을 가지며 광범위한 컬러가 가능한 IR 방사선 반사체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, JP 2014-210856 A는 낮은 밝기를 갖는 코팅 필름에 관한 것이다. 상기 코팅 필름을 제조하는데 사용되는 코팅 조성물은 IR 광선을 반사 및/또는 투과시키는 흑색 안료 및 투과성 청색 안료를 포함하며, 0.1 내지 7의 밝기 L*을 갖는다. JP 2014-210856 A는 열이 발생하지 않으며, 그러나 여전히 진흑색 컬러 특징을 갖는 코팅을 제공하는 것을 목적으로 한다. US 10,619,053 B2에는 특히 상이한 2가지 종류의 NIR-투과성 페릴렌 안료 예컨대 녹색-색조 또는 자주색-색조의 페릴렌 안료 및 NIR-반사성 안료 예컨대 이산화티타늄을 포함하는 태양광 반사성 코팅 조성물이 개시되어 있다. 그로부터 수득된 경화된 코팅은 회백색 또는 회색 컬러를 나타내며, 10°의 각도에서 40 내지 95의 범위의 L* 값을 갖는다. US 10,619,053 B2는 상기 코팅 조성물로 코팅된 기판에서의 열 축적을 방지하는 것을 목적으로 한다.
그러나, 우수한 적외선 반사성 코팅은 또한 ADAS (첨단 운전자 지원 시스템), 특히 LiDAR (광을 통한 탐지 및 거리측정)가 장착된 차량에도 도움이 된다. ADAS는 위치 및 속도 결정을 위해 광학적 또는 전자기적 수단에 기반하는 원격 탐사 기술에 크게 의존한다. LiDAR는 물체 인식의 주요 근원으로서 차량에 활용될 수 있는 원격-탐사 기술이다. LiDAR는 레이저 광 (전형적으로 905 nm 또는 1550 nm)을 주위 환경에 주사하여 센서로 반사를 측정함으로써 그의 경로 내에 있는 물체까지의 거리를 실시간으로 매핑한다. 예를 들어, 물체가 차량에 너무 가까워지면, 물체와의 충돌을 피할 수 있다. LiDAR가 주사 광원으로서 근적외선 광 (근-IR 광 또는 NIR 광)을 이용하기 때문에, 이 기술은 몇 가지 과제를 극복하여야 한다. LiDAR 기기 그 자체와 별개로, 측정의 정확도에 있어서의 중요한 요소 중 하나는 주사된 물체의 표면이다. 자동차 및 그 외 다른 차량의 경우에, 표면이 통상적으로 다층 코팅에 의해 피복되어 있으며, 이는 LiDAR 반사율을 결정하는데 있어서 중요한 역할을 한다.
OEM에서, 차체 및 그의 부품 상의 코팅 층은, 기판에서부터 시작하여, 전형적으로 전환 코팅 층, 전착 코팅 층, 예컨대 캐소드 전착 층, 프라이머 층 (또한 때때로 필러 층으로도 지칭됨), 적어도 하나의 베이스코트 층, 및 베이스코트 층 위의 탑 코트로서의 클리어코트 층의 순서를 갖는다. 따라서, 전형적인 OEM 다층 코팅 층은 프라이머, 적어도 하나의 베이스코트 및 클리어코트를 포함한다. 클리어코트 층은 가시광 투과성 층이며, 또한 통상적으로 IR 방사선에 대해서도 투과성이다. 베이스코트는 종종 유기 안료 및/또는 효과 안료 예컨대 금속 박편을 함유한다. 베이스코트의 암색 컬러를 보완하기 위해 종종 베이스코트 층의 아래에 암색 프라이머가 사용된다. 암색 프라이머를 달성하기 위해, 일반적으로 카본 블랙이 제제에 첨가된다. 그러나, 카본 블랙은 적외선 파장을 흡수하며, 그 결과 바람직하지 않은 열 축적으로 이어진다. EP 2 323 777 B1은 기판 상의 암색 컬러의 다층 코팅의 제조에 관한 것이며, 여기서 상기 다층은 기판 상에 층 A', 층 B' 및 클리어코트 층을 이 순서로 포함한다. 층 B'은, 각각의 경우에 조성물 B의 안료 함량을 기준으로 하여, 적어도 50 wt.-%의 낮은 NIR-흡수율, 즉, 높은 NIR-투과율을 갖는 흑색 안료, 예컨대 페릴렌 흑색 안료, 및 임의적으로 50 wt.-% 이하의 추가의 안료를 포함하는 조성물 B로부터 제조되며, 여기서 층 B'은 단지 낮은 NIR-흡수율을 나타낸다. 암색 컬러의 다층은 45°의 각도에서 최대 10의 명도 L*을 나타낸다. EP 2 323 777 B1은 열이 발생하지 않는 암색 다층 코팅을 제공하는 것을 목적으로 한다. US 8,679,617 B2에는 특히 제1 코팅 층의 아래에 존재하는 제2 층을 포함하는 태양광 반사성 코팅 시스템이 개시되어 있으며, 여기서 상기 제2 층은 가시광 흡수성 적외선 투과성 안료 뿐만 아니라 얇은 박편 금속 또는 금속 합금 적외선 반사성 안료를 포함한다. 그러나, 이러한 얇은 박편 금속 또는 금속 합금 안료, 즉, 금속 효과 안료를 제2 층에 사용하는 것은, 그의 존재로 인해 LiDAR 적용 시 바람직하지 않은 큰 각도 의존성이 초래되기 때문에 불리한데: 45°의 입사각에서 이러한 코팅 층의 LiDAR 반사율은 전형적으로 9% 미만이거나 또는 그보다도 훨씬 더 낮아, 예컨대 5% 미만이다.
최근 수년간 다층 코팅, 특히 차량에 적용되는 것들의 LiDAR 반사율을 개선시키기 위한 몇몇 접근법이 개발되었다. 첫번째 접근법에서, NIR-반사성 안료가 베이스코트 층에 함유된다. NIR 광이 비-NIR-흡수성 (NIR-투과성) 보호 클리어코트 층을 통과하고, 베이스코트 층에 있는 NIR-반사성 안료(들)에 의해 반사된다. 그러나, 베이스코트 층은 통상적으로 다층 자동차 코팅의 컬러 및/또는 효과 특징을 결정하는 층이다. 따라서, 상기에서 언급된 바와 같이, 베이스코트는 통상적으로 유기 안료 및 효과 안료 예컨대 금속 박편을 함유한다. 그러나, 이들 박편 안료는 근적외선 (NIR) 영역에서 투과성이다. 따라서, 이와 상이한 두번째 접근법에서, NIR 광은 비-NIR-흡수성 보호 클리어코트 층 및 또한 비-NIR-흡수성 착색 및/또는 효과 안료를 함유하는 베이스코트 층을 통과하며, 하지만 이어서 프라이머 층에 의해 반사되어야 한다. 베이스코트 내의 상기 언급된 안료의 NIR에 대한 투과성 때문에, 프라이머의 NIR 반사율이 이러한 시스템의 반사율을 결정하는데 있어서 중추적인 역할을 한다. 밝은 색의 프라이머가 일반적으로 NIR 반사성인 반면에, 암색 프라이머 예컨대 상기에서 언급된 바와 같이 카본 블랙을 함유하는 것은 통상적으로 NIR 흡수성이다.
LiDAR 반사성 프라이머로서 사용될 프라이머를 설계할 때, 추가로 고려해야 할 중요한 측면 중 하나는, 특히 280 nm 내지 500 nm의 파장 영역 (자외선 영역)에서의 광 투과율이다. 고에너지의 400 - 500 nm 파장의 광은 프라이머 층을 관통하여 아래에 있는 전착 코팅 층을 분해시킬 수 있다. TiO2는 가장 널리 사용되는 주요 안료로서, 이는 UV 방사선을 흡수하지만 가시 방사선을 산란시킨다. 그러나, 일부 산란된 낮은 파장의 방사선 (400 nm 내지 500 nm)이 전착 코팅 층에 도달할 수 있다. 카본 블랙은 전체 파장 범위에 걸쳐 우수한 흡수율을 가지며, 이러한 분해를 완화시키고 UV 투과율을 감소시키는데 도움이 된다. 그러나, 카본 블랙의 사용은 상기 언급된 단점을 갖는다.
따라서, 높은 IR 반사율/LiDAR 반사율 예컨대 45% 초과 또는 50% 초과의 LiDAR 반사율을 가질 뿐만 아니라, 또한 UV 가시 범위에서 우수한 은폐 예컨대 280-500 nm의 파장 영역에서 0.005 미만의 UV 투과율을 제공하는 더욱 개선된 암색 프라이머 코팅을 제공할 필요가 있다. 동시에, 이러한 프라이머는, 특히 자동차 산업에서 사용되는 것과 같은 다층 코팅 시스템의 일부일 때, 카본 블랙과 같은 임의의 구성성분으로 인한 임의의 바람직하지 않은 열 축적을 허용하지 않아야 하고, 종래의 카본 블랙 함유 프라이머 코팅과 동일한 암색 컬러를 제공하여야 한다.
따라서, 본 발명의 기반이 되는 목적은 높은 IR 반사율/LiDAR 반사율 예컨대 45% 초과 또는 50% 초과의 LiDAR 반사율을 가질 뿐만 아니라, 또한 UV 가시 범위에서 우수한 은폐 예컨대 280-500 nm의 파장 영역에서 0.005 미만의 UV 투과율을 나타내는 암색 프라이머 코팅을 제공하는 것이었다. 동시에, 이러한 프라이머는, 특히 자동차 산업에서 사용되는 것과 같은 다층 코팅 시스템의 일부일 때, 카본 블랙과 같은 임의의 구성성분으로 인한 임의의 바람직하지 않은 열 축적을 허용하지 않아야 하고, 종래의 카본 블랙 함유 프라이머 코팅과 동일한 암색 컬러를 제공하여야 한다.
상기 목적이 본 출원의 청구범위의 대상 뿐만 아니라 본 명세서에 개시된 그의 바람직한 실시양태, 즉, 본원에 기재된 대상에 의해 해결되었다.
본 발명의 제1 대상은 금속 효과 안료를 함유하지 않거나 또는 본질적으로 함유하지 않는 프라이머 코팅 조성물로서,
적어도 1종의 구성성분 P-A로서, 적어도 1종의 필름-형성 중합체 P-A1, 및 P-A1이 외부 가교성인 경우에는, 적어도 1종의 가교 작용제 P-A2,
구성성분(들) P-B로서, 물 및/또는 1종 이상의 유기 용매,
적어도 1종의 구성성분 P-C로서, 서로 상이한 적어도 2가지 종류의 안료, 즉, 카본 블랙 안료가 아니며, NIR-방사선에 대해 투과성이거나 또는 실질적으로 투과성인 또는 NIR-방사선에 대해 반사성이거나 또는 실질적으로 반사성인 적어도 1종의 유기 흑색 또는 무기 흑색 안료 P-C1, 및 NIR-방사선에 대해 반사성이거나 또는 실질적으로 반사성인 적어도 1종의 무기 백색 안료 P-C2를 포함하는 안료 혼합물
을 포함하며,
여기서 안료 P-C1은, 프라이머 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 20.0 wt.-%의 범위의 양으로 존재하고, 안료 P-C2는, 프라이머 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.2 내지 40.0 wt.-%의 범위의 양으로 존재하고,
여기서 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용함으로써 수득된 프라이머 코팅은 45°에서 38 이하의 CIELAB 시스템에 따른 명도 값 L*을 갖는 것인
프라이머 코팅 조성물이다.
바람직하게는, 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용하고 생성된 프라이머 코팅 필름을 프라이머 코팅을 수득하도록 경화시킴으로써 수득된 프라이머 코팅은 45°에서 38 이하, 보다 바람직하게는 35 이하, 보다 더 바람직하게는 30 이하의 CIELAB 시스템에 따른 명도 값 L*을 갖는다. 바람직하게는, 경화는 25분 동안 약 140℃에서 실시된다.
본 발명의 추가의 대상은 기판의 적어도 하나의 표면 상에 적어도 부분적으로 프라이머 코팅 필름을 형성하는 방법으로서, 적어도 단계 (a), 즉, 하기 단계를 포함하는 방법이다:
(a) 임의적으로 프리-코팅된 기판의 적어도 하나의 표면 상에 적어도 부분적으로 본 발명의 프라이머 코팅 조성물을 적용하여 기판의 표면 상에 프라이머 코팅 필름을 형성하는 단계.
본 발명의 추가의 대상은 기판의 적어도 하나의 표면 상에 적어도 부분적으로 프라이머 코팅 층을 형성하는 방법으로서, 적어도 상기에 정의된 바와 같은 단계 (a) 및 적어도 단계 (b), 즉, 하기 단계를 포함하는 방법이다:
(b) 단계 (a) 후에 수득된 프라이머 코팅 필름을 경화시켜 프라이머 코팅 층을 수득하는 단계.
본 발명의 추가의 대상은 본 발명의 프라이머 코팅 조성물로부터 또는 프라이머 코팅 필름을 형성하는 본 발명의 방법에 의해 수득가능한 코팅 필름 및 본 발명의 프라이머 코팅 조성물로부터 또는 프라이머 코팅 층을 형성하는 본 발명의 방법에 의해 수득가능한 코팅 층이다.
본 발명의 추가의 대상은 방법을 수행하기 전의 기판 그 자체가 바람직하게는 LiDAR-반사성이 아니거나 또는 본질적으로 LiDAR-반사성이 아닌 것인, 프라이머 코팅 층을 형성하는 본 발명의 방법에 의해 수득가능한 적어도 부분적으로 코팅된 기판이다.
본 발명의 추가의 대상은, 임의적으로 프리-코팅된 기판 상에 존재하며, 서로 상이한 적어도 3개의 코팅 층 L1, L2 및 L3, 즉, 하기 층을 포함하는 다층 코팅 시스템으로서:
임의적으로 프리-코팅된 기판의 적어도 일부분 위에 적용된 제1 코팅 층 L1,
제1 코팅 층 L1 위에 적용된 제2 코팅 층 L2, 및
제2 코팅 층 L2 위에 적용된 제3 탑 코팅 층 L3,
여기서 제1 코팅 층 L1은 본 발명의 프라이머 코팅 조성물로부터 형성되고, 제2 코팅 층 L2는 프라이머 코팅 조성물과 상이한 베이스코트 조성물로부터 형성되고, 제3 코팅 층 L3은 프라이머 코팅 조성물 및 베이스코트 조성물 둘 다와 상이한 탑코트, 바람직하게는 클리어코트 조성물로부터 형성되는 것인
다층 코팅 시스템이다.
본 발명의 추가의 대상은 본 발명의 다층 코팅 시스템을 제조하는 방법으로서, 적어도 단계 (1), (2), (3) 및 (4), 즉, 하기 단계를 포함하는 방법이다:
(1) 임의적으로 프리-코팅된 기판의 적어도 일부분에 본 발명의 프라이머 코팅 조성물을 적용하여 임의적으로 프리-코팅된 기판의 적어도 일부분 상에 제1 코팅 필름을 형성하는 단계,
(2) 기판 상에 존재하는 단계 (1) 후에 수득된 제1 코팅 필름에 단계 (1)에서 적용된 프라이머 코팅 조성물과 상이한 베이스코트 조성물을 적용하여, 바람직하게는 제1 코팅 필름에 인접해 있는 제2 코팅 필름을 형성하는 단계,
(3) 기판 상에 존재하는 단계 (2) 후에 수득된 제2 코팅 필름에 단계 (1) 및 (2)에서 적용된 조성물과 상이한 코팅 조성물을 적용하여, 바람직하게는 제2 코팅 필름에 인접해 있는 제3 코팅 필름을 형성하며, 여기서 상기 코팅 조성물은 바람직하게는 클리어코트 조성물인 단계, 및
(4) 적어도 단계 (2) 및 (3)에서 적용된 제2 및 제3 코팅 필름 및 임의적으로 또한, 제1 코팅 필름이 단계 (2)의 수행 전에 경화되지 않은 경우에는 단계 (1)에서 적용된 상기 제1 코팅 필름을 공동으로 경화시켜 적어도 제1, 제2 및 제3 코팅 층 L1, L2 및 L3을 포함하는 다층 코팅 시스템을 수득하는 단계.
본 발명의 추가의 대상은 차량 및 그의 부품과 관련된 LiDAR 시인성 적용분야에서의 본 발명의 코팅 필름 또는 층 및/또는 적어도 부분적으로 코팅된 본 발명의 기판 및/또는 상기 기판으로부터 제조된 물체 및/또는 본 발명의 다층 코팅 시스템의 용도이다.
특히 놀랍게도, 본 발명의 프라이머 코팅 조성물이 높은 IR 반사율과 높은 NIR 반사율, 따라서 높은 LiDAR 반사율 둘 다를 갖는 암색 프라이머 코팅을 제공할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 특히, 0°의 입사각 (AOI)에서 측정 시, 적어도 40%, 바람직하게는 적어도 45%, 보다 바람직하게는 적어도 50%, 보다 더 바람직하게는 적어도 55%, 더욱더 바람직하게는 적어도 60%, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 65%, 특히 적어도 70%의 LiDAR 반사율이 달성될 수 있는 것으로 밝혀졌다. LiDAR 반사율은 방법 섹션에 개시된 방법에 따라 측정된다. 특히, 추가로, 30% 초과, 바람직하게는 35% 초과, 보다 더 바람직하게는 40% 초과의 적외선 태양광 반사도 (IRSR)가 달성될 수 있는 것으로 밝혀졌다. IRSR은 방법 섹션에 개시된 방법에 따라 측정된다.
추가로, 놀랍게도, 본 발명의 프라이머 코팅 조성물이 UV 가시 범위 (UV Vis)에서 우수한 은폐 예컨대 280-500 nm의 파장 영역에서 0.005 미만의 UV 투과율을 또한 나타내는 암색 프라이머 코팅을 제공할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 특히, 0.005 미만, 바람직하게는 0.003 미만, 보다 바람직하게는 ≤0.002의 UV Vis 투과율이 달성될 수 있는 것으로 밝혀졌다. UV Vis 투과율은 방법 섹션에 개시된 방법에 따라 측정된다.
추가로, 본 발명의 프라이머 코팅 조성물이, 특히 자동차 산업에서 사용되는 것과 같은 다층 코팅 시스템의 일부일 때, 카본 블랙과 같은 임의의 구성성분으로 인한 임의의 바람직하지 않은 열 축적을 방지하는 암색 프라이머 코팅을 제공할 수 있다는 것이 밝혀졌으며, 이는 프라이머 코팅을 제공하기 위해 카본 블랙이 전혀 또는 본질적으로 사용되지 않아도 되기 때문이다. 특히, 프라이머 코팅 조성물은 임의의 카본 블랙 안료를 함유하지 않거나 또는 본질적으로 함유하지 않는다. 그 대신에, 프라이머 코팅 조성물은 다른 적합한 유기 또는 무기 흑색 안료, 특히 페릴렌 예컨대 팔리오겐(Paliogen)® 블랙 L0086을 사용한다.
또한, 본 발명의 프라이머 코팅 조성물이 종래의 카본 블랙 함유 프라이머 코팅과 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 암색 컬러를 갖는 암색 프라이머 코팅을 제공할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이에 대한 척도는 본 발명의 프라이머 코팅과 그와 비슷한 종래의 카본 블랙 함유 프라이머 사이의 색차의 가중 평균 (mDE*)이다.
본 발명의 관점에서, 예를 들어 프라이머 코팅 조성물과 관련하여, 용어 "포함하는"은 바람직하게는 "이루어진"의 의미를 갖는다. 예를 들어, 프라이머 코팅 조성물과 관련하여 - 그에 존재하는 모든 필수 구성성분 이외에도 - 하기에서 확인되는 추가의 임의적인 구성성분 중 1종 이상이 또한 포함되는 것이 가능하다. 모든 구성성분은 각각의 경우에 하기에서 확인되는 바와 같이 그의 바람직한 실시양태에서 존재할 수 있다.
각각의 코팅 조성물 예컨대 프라이머 코팅 조성물에 존재하는, 하기에서 주어진 임의의 구성성분의 wt.-% (중량%) 단위의 비율 및 양은, 각각의 경우에 코팅 조성물 예컨대 프라이머 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 합하여 100 wt.-%가 된다.
본원에 사용된 용어 "근-IR" 또는 "근적외선 방사선 또는 광" 또는 "NIR"은 전자기 스펙트럼의 근적외선 범위 내의 전자기 방사선을 지칭한다. 이러한 근-IR 전자기 방사선은 800 nm 내지 2500 nm, 예컨대 850 내지 2000 nm 또는 예컨대 900 nm 내지 1600 nm의 파장을 가질 수 있다. 특히, 사용되는 NIR 광은 880 nm 내지 930 nm의 파장을 가지며, 중심 파장이 905 nm이다. NIR 광을 발생시키기 위해 본 발명에서 사용될 수 있는 근-IR 전자기 방사선원은, 비제한적으로, 발광 다이오드 (LED), 레이저 다이오드 또는 800 nm 내지 2500 nm의 (근-IR 범위의) 파장을 갖는 전자기 방사선을 방출할 수 있는 임의의 광원을 포함한다. 근-IR 전자기 방사선원이 LiDAR 시스템에 사용될 수 있다. LiDAR 시스템은 레이저를 이용하여 900 nm 내지 1600 nm의 파장을 갖는 전자기 방사선을 발생시킬 수 있다.
용어 "안료"는 통상의 기술자에게, 예를 들어 DIN 55943 (날짜: 2001년 10월)으로부터 공지되어 있다. 본 발명의 관점에서, "안료"는 바람직하게는 분말 또는 박편 형태의 구성성분으로서, 그 주위의 매질에서, 예컨대, 예를 들어 코팅 조성물 중 하나에서 실질적으로, 바람직하게는 완전히 불용성인 구성성분을 지칭한다. 안료는 바람직하게는 착색제 및/또는 그의 자기적, 전기적 및/또는 전자기적 특성으로 인해 안료로서 사용될 수 있는 물질이다. 안료는 바람직하게는 그의 굴절률에 있어서 황산바륨과 같은 "충전제"와 상이한데, 안료의 경우에 굴절률은 ≥ 1.7이다. 용어 "충전제"는 통상의 기술자에게, 예를 들어 DIN 55943 (날짜: 2001년 10월)으로부터 공지되어 있다. 안료는 무기 또는 유기 안료일 수 있다.
프라이머 코팅 조성물
프라이머 코팅 조성물은 임의의 금속 효과 안료를 함유하지 않거나 또는 본질적으로 함유하지 않고, 특히 임의의 알루미늄 안료를 함유하지 않거나 또는 본질적으로 함유하지 않는다. 바람직하게는, 프라이머 코팅 조성물은 어떠한 효과 안료도 함유하지 않거나 또는 본질적으로 함유하지 않는다. 용어 "효과 안료" 및 "금속 효과 안료"는 하기에서 보다 상세히 기재된다. 이와 관련하여, "본질적으로 함유하지 않는다"는 바람직하게는 금속 효과 안료 또는 효과 안료가 의도적으로 첨가되지 않으며, 바람직하게는 그의 양이, 존재하는 경우에, 프라이머 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 wt.-% 미만, 특히 0.01 wt.-% 미만, 가장 바람직하게는 0.001 wt.-% 미만임을 의미한다.
프라이머 코팅 조성물은 수성 (수계)일 수 있거나 또는 유기 용매(들)를 기재로 할 수 있다 (용매계, 비-수성). 바람직하게는, 이는 수성이다.
본 발명의 목적상 용어 "용매계" 또는 "비-수성"은 바람직하게는, 해당 코팅 조성물이 용매계라면, 용매(들)로서의 및/또는 희석제(들)로서의 유기 용매(들)가 해당 코팅 조성물 예컨대 프라이머 코팅 조성물에 존재하는 모든 용매 및/또는 희석제의 주요 구성성분으로서 존재함을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, 유기 용매(들)는, 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 적어도 35 wt.-%의 양으로 존재한다. 용매계 코팅 조성물은, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 적어도 40 wt.-%, 보다 바람직하게는 적어도 45 wt.-%, 매우 바람직하게는 적어도 50 wt.-%의 유기 용매(들) 분율을 포함한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있는 모든 통상적인 유기 용매가 유기 용매로서 사용될 수 있다. 용어 "유기 용매"는, 특히 1999년 3월 11일자의 유럽 이사회 지침(Council Directive) 1999/13/EC로부터 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 이러한 유기 용매의 예는 헤테로시클릭, 지방족, 또는 방향족 탄화수소, 1가 또는 다가 알콜, 특히 메탄올 및/또는 에탄올, 에테르, 에스테르, 케톤, 및 아미드, 예컨대, 예를 들어, N-메틸피롤리돈, N-에틸피롤리돈, 디메틸포름아미드, 톨루엔, 크실렌, 부탄올, 에틸 글리콜 및 부틸 글리콜 및 또한 그의 아세테이트, 부틸 디글리콜, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 시클로헥사논, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 아세톤, 이소포론, 또는 그의 혼합물을 포함할 것이다. 용매계 코팅 조성물은 바람직하게는 물을 함유하지 않거나 또는 본질적으로 함유하지 않는다. 이와 관련하여, 용어 "본질적으로"는 바람직하게는 코팅 조성물을 제조할 때 물이 의도적으로 첨가되지 않음을 의미한다.
본 발명의 목적상 용어 "수계" 또는 "수성"은 바람직하게는 물이 수성 코팅 조성물 예컨대 프라이머 코팅 조성물에 존재하는 모든 용매 및/또는 희석제의 주요 구성성분으로서 존재함을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, 물은, 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 적어도 35 wt.-%의 양으로 존재한다. 수성 코팅 조성물은, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 적어도 40 wt.-%, 보다 바람직하게는 적어도 45 wt.-%, 매우 바람직하게는 적어도 50 wt.-%의 물 분율을 포함한다. 유기 용매(들)의 분율은, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 < 20 wt.-%, 보다 바람직하게는 0 내지 < 20 wt.-%의 범위, 매우 바람직하게는 0.5 내지 20 wt.-% 또는 17.5 wt.-% 또는 15 wt.-% 또는 10 wt.-%의 범위이다.
용어 "프라이머" 또는 "프라이머 코팅 조성물"은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 프라이머는 전형적으로 기판에 경화된 전착 코팅 층이 제공된 후에 적용된다. 경화된 전착 코팅 필름은 경화된 프라이머 코팅 필름의 아래에, 바람직하게는 그에 인접하여 존재한다. 따라서, 프라이머 코팅 조성물은 임의적으로 프리-코팅된 기판에 적용되어 임의적으로 프리-코팅된 기판 상에 프라이머 코팅 필름을 형성할 수 있다. 이어서, 이러한 프라이머 코팅 필름의 임의적인 경화 단계가 임의의 추가의 코팅 조성물이 적용되기 전에 가능하다.
프라이머 코팅 조성물 - 구성성분(들) P-A
프라이머 코팅 조성물은, 적어도 1종의 구성성분 P-A로서, 적어도 1종의 필름-형성 중합체 P-A1, 및 P-A1이 외부 가교성인 경우에는, 적어도 1종의 가교 작용제 P-A2를 포함한다.
적어도 1종의 필름-형성 중합체 P-A1은 결합제로서 기능한다. 본 발명의 목적상, 용어 "결합제"는 DIN EN ISO 4618 (독일어 버전, 날짜: 2007년 3월)에 따르면, 필름 형성을 담당하는 코팅 조성물의 비-휘발성 구성성분인 것으로 이해된다. 가교제 예컨대 가교 작용제 P-A2 및 첨가제가 비-휘발성 구성성분을 나타낸다면, 이들도 상기 용어에 포함된다. 따라서, 그에 함유된 안료 및/또는 충전제는 용어 "결합제"에 포함되지 않는다. 바람직하게는, 적어도 1종의 중합체 P-A1이 코팅 조성물의 주요 결합제이다. 본 발명에서, 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 보다 높은 비율로 존재하는 다른 결합제 성분이 코팅 조성물에 존재하지 않는 경우에, 결합제 성분은 바람직하게는 주요 결합제로 지칭된다.
용어 "중합체"는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있으며, 본 발명의 목적상, 중부가물 및 중합물 뿐만 아니라 중축합물을 포괄한다. 용어 "중합체"는 단독중합체 및 공중합체 둘 다를 포함한다.
구성성분 P-A1로서 사용되는 적어도 1종의 중합체는 자가-가교성일 수 있거나 또는 자가-가교성이 아닐 수 있다. 사용될 수 있는 적합한 중합체가, 예를 들어, EP 0 228 003 A1, DE 44 38 504 A1, EP 0 593 454 B1, DE 199 48 004 A1, EP 0 787 159 B1, DE 40 09 858 A1, DE 44 37 535 A1, WO 92/15405 A1 및 WO 2005/021168 A1로부터 공지되어 있다.
구성성분 P-A1로서 사용되는 적어도 1종의 중합체는 바람직하게는 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리에테르, 폴리(메트)아크릴레이트 및/또는 상기 중합체의 구조 단위의 공중합체, 특히 폴리우레탄-폴리(메트)아크릴레이트 및/또는 폴리우레탄 폴리우레아로 이루어진 군으로부터 선택된다. 구성성분 P-A1로서 사용되는 적어도 1종의 중합체는 특히 바람직하게는 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리(메트)아크릴레이트 및/또는 상기 중합체의 구조 단위의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된다. 본 발명과 관련하여 용어 "(메트) 아크릴" 또는 "(메트) 아크릴레이트"는 각각의 경우에 "메타크릴" 및/또는 "아크릴" 또는 "메타크릴레이트" 및/또는 "아크릴레이트"의 의미를 포함한다.
바람직한 폴리우레탄은, 예를 들어, 독일 특허 출원 DE 199 48 004 A1의 페이지 4, 라인 19 내지 페이지 11, 라인 29 (폴리우레탄 예비중합체 B1), 유럽 특허 출원 EP 0 228 003 A1의 페이지 3, 라인 24 내지 페이지 5, 라인 40, 유럽 특허 출원 EP 0 634 431 A1의 페이지 3, 라인 38 내지 페이지 8, 라인 9, 및 국제 특허 출원 WO 92/15405의 페이지 2, 라인 35 내지 페이지 10, 라인 32에 기재되어 있다.
바람직한 폴리에테르는, 예를 들어, WO 2017/097642 A1 및 WO 2017/121683 A1에 기재되어 있다.
바람직한 폴리에스테르는, 예를 들어, DE 4009858 A1의 칼럼 6, 라인 53 내지 칼럼 7, 라인 61 및 칼럼 10, 라인 24 내지 칼럼 13, 라인 3 또는 WO 2014/033135 A2의 페이지 2, 라인 24 내지 페이지 7, 라인 10 및 페이지 28, 라인 13 내지 페이지 29, 라인 13에 기재되어 있다. 또한 바람직한 폴리에스테르는, 예를 들어, WO 2008/148555 A1에 기재된 바와 같은, 수지상 구조 또는 성상 구조를 갖는 폴리에스테르이다.
바람직한 폴리우레탄-폴리(메트)아크릴레이트 공중합체 (예를 들어, (메트)아크릴화된 폴리우레탄) 및 그의 제조는, 예를 들어, WO 91/15528 A1의 페이지 3, 라인 21 내지 페이지 20, 라인 33 및 DE 4437535 A1의 페이지 2, 라인 27 내지 페이지 6, 라인 22에 기재되어 있다.
바람직한 (메트)아크릴 공중합체는 OH-관능성이다. 공중합체를 제조하기 위해 사용될 수 있는 히드록실-함유 단량체는 아크릴산 또는 메타크릴산의 히드록시 알킬 에스테르를 포함한다. 히드록실-관능성 단량체의 비제한적 예는 히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 히드록시부틸-(메트)아크릴레이트, 히드록시헥실(메트)-아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 이들과 엡실론-카프로락톤의 반응 생성물, 및 약 10개 이하의 탄소의 분지형 또는 선형 알킬 기를 갖는 다른 히드록시알킬-(메트)아크릴레이트, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 비닐 중합체 예컨대 (메트)아크릴 중합체 상의 히드록실 기는 다른 수단, 예컨대, 예를 들어, 공중합된 글리시딜 메타크릴레이트로부터의 글리시딜 기의 유기 산 또는 아민에 의한 개환에 의해 생성될 수 있다. 히드록실 관능기는 또한 3-메르캅토-1-프로판올, 3-메르캅토-2-부탄올, 11-메르캅토-1-운데칸올, 1-메르캅토-2-프로판올, 2-메르캅토에탄올, 6-메르캅토-1-헥산올, 2-메르캅토벤질 알콜, 3-메르캅토-1,2-프로판디올, 4-메르캅토-1-부탄올, 및 이들의 조합을 비제한적으로 포함한 티오-알콜 화합물을 통해 도입될 수 있다. 임의의 이들 방법이 유용한 히드록실-관능성 (메트)아크릴 중합체를 제조하는데 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 적합한 공단량체의 예는 3 내지 5개의 탄소 원자를 함유하는 α,β-에틸렌계 불포화 모노카르복실산 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 및 크로톤산 및 아크릴산, 메타크릴산, 및 크로톤산의 알킬 및 시클로알킬 에스테르, 니트릴, 및 아미드; 4 내지 6개의 탄소 원자를 함유하는 α,β-에틸렌계 불포화 디카르복실산 및 이들 산의 무수물, 모노에스테르, 및 디에스테르; 비닐 에스테르, 비닐 에테르, 비닐 케톤, 및 방향족 또는 헤테로시클릭 지방족 비닐 화합물을 비제한적으로 포함한다. 아크릴산, 메타크릴산, 및 크로톤산의 적합한 에스테르의 대표적인 예는 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하는 포화 지방족 알콜과의 반응으로부터의 에스테르, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, 헥실, 2-에틸헥실, 도데실, 3,3,5-트리메틸헥실, 스테아릴, 라우릴, 시클로헥실, 알킬-치환된 시클로헥실, 알칸올-치환된 시클로헥실, 예컨대 2-tert-부틸 및 4-tert-부틸 시클로헥실, 4-시클로헥실-1-부틸, 2-tert-부틸 시클로헥실, 4-tert-부틸 시클로헥실, 3,3,5,5-테트라메틸 시클로헥실, 테트라히드로푸르푸릴, 및 이소보르닐 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 및 크로토네이트; 불포화 디알칸산 및 무수물 예컨대 푸마르산, 말레산, 이타콘산 및 무수물 및 이들의 알콜 예컨대 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 및 tert-부탄올과의 모노- 및 디에스테르, 예컨대 말레산 무수물, 말레산 디메틸 에스테르 및 말레산 모노헥실 에스테르; 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 에틸 에테르, 및 비닐 에틸 케톤; 스티렌, a-메틸 스티렌, 비닐 톨루엔, 2-비닐 피롤리돈 및 p-tert-부틸스티렌을 비제한적으로 포함한다. (메트)아크릴 공중합체는 통상적인 기술을 사용하여, 예컨대 중합 개시제 및 임의적으로 연쇄 이동 작용제의 존재 하에 단량체를 가열함으로써 제조될 수 있다.
적합한 폴리(메트)아크릴레이트는 또한 물 및/또는 유기 용매 중에서의 올레핀계 불포화 단량체의 다단계 자유-라디칼 유화 중합에 의해 제조될 수 있는 것들이다. 이러한 방식으로 수득된 시드-코어-쉘 중합체 (SCS 중합체)의 예가 WO 2016/116299 A1에 개시되어 있다.
바람직한 폴리우레탄-폴리우레아 공중합체는 폴리우레탄-폴리우레아 입자, 바람직하게는 40 내지 2000 nm의 Z-평균 입자 크기를 갖는 것들이며, 여기서 폴리우레탄-폴리우레아 입자는, 각각 반응된 형태로, 음이온성 기 및/또는 음이온성 기로 전환될 수 있는 기를 함유하는 적어도 1종의 이소시아네이트 기-함유 폴리우레탄 예비중합체 및 2개의 1급 아미노 기 및 1 또는 2개의 2급 아미노 기를 함유하는 적어도 1종의 폴리아민을 함유한다. 바람직하게는, 이러한 공중합체는 수성 분산액의 형태로 사용된다. 원칙적으로 이러한 중합체는, 예를 들어, 폴리이소시아네이트와 폴리올 및 폴리아민의 통상적인 중부가에 의해 제조될 수 있다.
구성성분 P-A1로서 사용되는 중합체는 바람직하게는 가교 반응을 가능하게 하는 반응성 관능기를 갖는다. 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있는 임의의 통상의 가교가능한 반응성 관능기가 존재할 수 있다. 바람직하게는, 구성성분 P-A1로서 사용되는 중합체는 1급 아미노 기, 2급 아미노 기, 히드록실 기, 티올 기, 카르복실 기 및 카르바메이트 기로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1가지 종류의 반응성 관능기를 갖는다. 바람직하게는, 구성성분 P-A1로서 사용되는 중합체는 관능성 히드록실 기 및/또는 카르바메이트 기를 갖는다.
바람직하게는, 구성성분 P-A1로서 사용되는 중합체는 히드록실-관능성이며, 보다 바람직하게는 15 내지 400 mg KOH/g, 보다 바람직하게는 20 내지 250 mg KOH/g의 범위의 OH가를 갖는다.
구성성분 P-A1로서 사용되는 중합체는 특히 바람직하게는 히드록실-관능성 폴리우레탄-폴리 (메트) 아크릴레이트 공중합체, 히드록실-관능성 폴리에스테르 및/또는 히드록실-관능성 폴리우레탄-폴리우레아 공중합체이다.
추가로, 프라이머 코팅 조성물은 그 자체로 공지되어 있는 적어도 1종의 전형적인 가교 작용제 P-A2를 함유할 수 있다. 가교 작용제는 코팅 조성물의 필름-형성 비-휘발성 성분 중에 포함되는 것이며, 따라서 "결합제"의 일반적 정의에 포함된다.
모든 통상적인 가교 작용제가 사용될 수 있다. 이는 멜라민 수지, 바람직하게는 멜라민 알데히드 수지, 보다 바람직하게는 멜라민 포름알데히드 수지, 블로킹된 폴리이소시아네이트, 유리 (비블로킹된) 이소시아네이트 기를 갖는 폴리이소시아네이트, 아미노 기 예컨대 2급 및/또는 1급 아미노 기를 갖는 가교 작용제, 및 에폭시드 기 및/또는 히드라지드 기를 갖는 가교 작용제, 뿐만 아니라 카르보디이미드 기를 갖는 가교 작용제를 포함하며, 단, 특정한 가교 작용제의 관능기가 가교 반응에서 결합제로서 사용된 필름-형성 중합체의 가교가능한 관능기와의 반응에 적합해야 한다. 예를 들어, 블로킹된 또는 유리 이소시아네이트 기를 갖는 가교 작용제가 가교가능한 OH-기 및/또는 아미노 기를 갖는 필름-형성 중합체와 1K 제제의 경우에는 승온에서 그리고 2K 제제의 경우에는 주위 온도에서 반응될 수 있다.
가교 작용제가 존재한다면, 이는 바람직하게는 적어도 1종의 아미노플라스트 수지 및/또는 적어도 1종의 블로킹된 또는 유리 폴리이소시아네이트, 바람직하게는 아미노플라스트 수지이다. 아미노플라스트 수지 중에서도, 멜라민 수지 예컨대 멜라민 포름알데히드 수지가 특히 바람직하다. 바람직하게는, 멜라민 알데히드 수지, 바람직하게는 멜라민 포름알데히드 수지는 각각의 경우에 중합체 P-A1의 관능기에 대해 반응성인 이미노 기, 일킬올 기 및 에테르화된 알킬올 기 중에서 적어도 하나를 관능기로서 보유한다. 알킬올 기의 예는 메틸올 기이다.
프라이머 코팅 조성물 - 구성성분(들) P-B
프라이머 코팅 조성물은, 구성성분(들) P-B로서, 물 및/또는 1종 이상의 유기 용매를 포함한다. 이는 상기에서 용어 "수성" 및 "용매계"와 관련하여 기재되었다.
프라이머 코팅 조성물 - P-C1, P-C2 및 P-C3을 포함한 구성성분(들) P-C
프라이머 코팅 조성물은, 적어도 1종의 구성성분 P-C로서, 서로 상이한 궁극적으로 적어도 2가지 종류의 안료, 즉, 카본 블랙 안료가 아니며, NIR-방사선에 대해 투과성이거나 또는 실질적으로 투과성인 또는 NIR-방사선에 대해 반사성이거나 또는 실질적으로 반사성인 적어도 1종의 유기 흑색 또는 무기 흑색 안료 P-C1, 및 NIR-방사선에 대해 반사성이거나 또는 실질적으로 반사성인 적어도 1종의 무기 백색 안료 P-C2를 포함하는 안료 혼합물을 포함한다. 용어 "NIR-방사선"은 상기에서 정의되었으며, 특히 800 nm 내지 2500 nm, 예컨대 850 내지 2000 nm 또는 예컨대 900 nm 내지 1600 nm의 파장 영역, 가장 바람직하게는 중심 파장이 905 nm인 적어도 880 nm 내지 930 nm의 영역을 포함한다. 물론, 프라이머 코팅 조성물이, 하나는 NIR-방사선에 대해 투과성이거나 또는 실질적으로 투과성이고 하나는 NIR-방사선에 대해 반사성이거나 또는 실질적으로 반사성인 궁극적으로 적어도 2종의 안료 P-C1, 및 적어도 1종의 안료 P-C2를 포함하는 안료 혼합물 P-C를 포함하는 것도 가능하다. 바람직하게는, 안료 P-C1은 NIR-방사선에 대해 투과성이거나 또는 실질적으로 투과성이다. 프라이머 코팅 조성물이 임의의 금속 효과 안료를 함유하지 않거나 또는 본질적으로 함유하지 않기 때문에, 안료 혼합물 P-C의 안료를 포함하여 그에 존재하는 어떠한 안료도 금속 효과 안료일 수 없다는 것이 명백하다.
안료 P-C1은 NIR-방사선에 대해 투과성이거나 또는 실질적으로 투과성이거나 또는 NIR-방사선에 대해 반사성이거나 또는 실질적으로 반사성인 반면, 안료 P-C2는 반드시 NIR-방사선에 대해 반사성이거나 또는 실질적으로 반사성이다. 용어 "실질적으로 투과성인"과 관련하여 용어 "실질적으로"는 바람직하게는 NIR 방사선 파장 영역, 바람직하게는 800 nm 내지 2500 nm, 예컨대 850 내지 2000 nm 또는 예컨대 900 nm 내지 1600 nm 영역의 대부분, 보다 바람직하게는 상기 파장 영역의 적어도 80% 또는 90% 또는 95%가 해당 안료에 의해 투과됨을 의미한다. 용어 "실질적으로 반사성인"과 관련하여 용어 "실질적으로"는 바람직하게는 900 nm 내지 1600 nm의 NIR 방사선 파장 영역의 25 내지 <100%가 해당 안료에 의해 반사됨을 의미한다.
안료 P-C1은, 프라이머 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 20.0 wt.-%, 바람직하게는 0.2 내지 15.0 wt.-%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 12.0 wt.-%, 보다 더 바람직하게는 1.0 내지 10.0 wt.-%, 더욱더 바람직하게는 1.5 내지 8.5 wt.-%, 훨씬 더 바람직하게는 2.0 내지 7.0 wt.-%의 범위의 양으로 존재하고, 안료 P-C2는, 프라이머 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.2 내지 40.0 wt.-%, 바람직하게는 0.5 내지 35.0 wt.-%, 보다 바람직하게는 1.0 내지 30.0 wt.-%, 보다 더 바람직하게는 2.0 내지 25.0 wt.-%, 더욱더 바람직하게는 4.0 내지 20.0 wt.-%, 훨씬 더 바람직하게는 5.0 내지 18.0 wt.-%의 범위의 양으로 존재한다.
바람직하게는, 프라이머 코팅 조성물 중의 안료 P-C2의 양이 안료 P-C1의 양을 초과하고, 보다 바람직하게는 안료 P-C2 대 P-C1의 상대 중량비가 15:1 내지 1.1:1, 보다 바람직하게는 12:1 내지 1.5:1, 보다 더 바람직하게는 10:1 내지 2:1의 범위이다.
바람직하게는, 안료 P-C1의 컬러는 45°에서의 CIELAB 시스템에 따른 L* 값이 17 미만, 보다 바람직하게는 15 미만이고, a* 및 b* 값이 -4 초과 및 9 미만, 보다 바람직하게는 6 미만, 가장 바람직하게는 4 미만이고, 바람직하게는 0 초과인 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 안료 P-C2의 컬러는 45°에서의 CIELAB 시스템에 따른 L* 값이 85 초과, 바람직하게는 90 초과이고, a* 값이 -2 초과 및 2 미만, 바람직하게는 0 미만이고, b* 값이 6 미만 및 바람직하게는 0 초과, 보다 바람직하게는 2 또는 3 초과인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는,
적어도 1종의 흑색 안료 P-C1은 45°에서의 CIELAB 시스템에 따른 L* 값이 < 17이고, a* 값이 > -4 및 < 9이고, b* 값이 > -4 및 < 9인 매스톤 컬러를 갖는 흑색 안료이고,
적어도 1종의 백색 안료 P-C2는 45°에서의 CIELAB 시스템에 따른 L* 값이 > 85이고, a* 값이 > -2 및 < 2이고, b* 값이 > 0 및 < 6인 매스톤 컬러를 갖는 백색 안료이다.
용어 "매스톤 컬러" 또는 "완전한 은폐 하의 매스톤 컬러"는 비색법에서 통상적으로 사용되고 이해되는 바와 같이 사용되고 이해된다. "매스톤 컬러"는 흑색 및 백색 컬러 정보가 비치지 않는 층 두께로 흑색 및 백색 기판 (부분적으로 흑색이고 부분적으로 백색인 소위 "체커 타일"이 전형적으로 사용됨)을 완전히 피복하도록 해당 안료를 함유하는 코팅 층을 적용하여 획득된 컬러로서 정의된다. 각각의 층 두께는 기판의 코팅된 흑색 및 백색 부분에 대한 L*, a* 및 b*의 비색법 데이터가 각각 동일하여, 따라서 기판 컬러 고유의 정보가 안료 고유의 값을 왜곡시키지 않도록 보장할 때까지 코팅 조성물을 반복적으로 분무함으로써 획득된다. 보다 상세한 내용은 본 발명의 방법 섹션에서 개시된다. 따라서, 용어 "매스톤 컬러"는 특정 안료가 해당 용어의 관점에서 흑색 안료인지 또는 백색 안료인지를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
바람직하게는,
적어도 1종의 안료 P-C1은 철/크로뮴 산화물 화합물, 망가니즈 페라이트 블랙 산화물, 칼슘 망가니즈 티타늄 산화물, 페릴렌 안료, 아조메틴 안료 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 페릴렌 안료, 아조메틴 안료 및 그의 혼합물, 특히 안료 제31호 및 제32호 (PBk 31 및 PBk 32; CI 명칭)로부터 선택되고, 가장 바람직하게는 페릴렌 안료로부터 선택되고/거나;
적어도 1종의 안료 P-C2는 이산화티타늄 계열 또는 함유 안료로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 티타늄/알루미늄/규소 산화물-계열 안료 및 막대형 알루미늄-도핑된 이산화티타늄 안료로부터 선택된다.
막대형 안료는 바람직하게는 1 내지 5 예컨대 2 내지 4 μm의 장축 치수 및 0.2 내지 0.6, 예컨대 0.3 내지 0.5 μm의 단축 치수를 갖는다. 바람직하게는, 막대형 안료는 ISO 13320-1에 따라 레이저 입도측정법에 의해 결정된, 0.01 μm 내지 1 μm의 범위의 평균 D50 값, 즉, 중앙 입자 크기를 갖는다 (실라스(CILAS) 1064 기기로 결정됨).
상업적으로 입수가능한 안료 P-C2는 예를 들어 티파크 블랙(Tipaque Black) SG103 (이시하라(Ishihara) 제품) 및 바스프(BASF)로부터의 팔리오겐® 블랙 L0086이다. 상업적으로 입수가능한 백색 안료 P-C2는 예를 들어, 알티리스(Altiris) 550 및 알티리스 800 (둘 다 바나토르(Vanator) 제품), 티파크 PFR404 (이시하라 제품), Ti-퓨어(Ti-Pure)® R-906 뿐만 아니라 크로노스(Kronos)® 2310으로부터 선택된다.
프라이머 코팅 조성물 중의 [(P-C1)+(P-C2)]/[(P-A1)+(P-A2)]의 중량비는 바람직하게는 0.005 내지 1.2의 범위, 보다 바람직하게는 0.01 내지 1.0의 범위, 가장 바람직하게는 0.015 내지 0.75의 범위이다.
바람직하게는, 프라이머 코팅 조성물은 안료 P-C1 및 P-C2 둘 다와 상이하고 카본 블랙 안료가 아닌, 보다 바람직하게는 청색, 적색 및 보라색 유기 안료로부터 선택된 적어도 1종의, 바람직하게는 유기 또는 무기, 보다 바람직하게는 유기 착색 안료 P-C3을 추가로 포함한다.
바람직하게는, 프라이머 코팅 조성물은 임의의 카본 블랙 안료를 함유하지 않거나 또는 본질적으로 함유하지 않는다. "본질적으로 함유하지 않는다"는 카본 블랙 안료가 의도적으로 첨가되지 않으며, 바람직하게는 그의 양이, 존재하는 경우에, 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 wt.-% 미만, 특히 0.01 wt.-% 미만, 가장 바람직하게는 0.001 wt.-% 미만임을 의미한다.
프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용함으로써 수득된 프라이머 코팅은 45°에서 38 이하의 CIELAB 시스템에 따른 명도 값 L*을 갖는다. 바람직하게는, 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용함으로써 수득된 프라이머 코팅은 35 이하, 보다 바람직하게는 30 이하의 명도 값 L*을 갖는다. 바람직하게는, 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용함으로써 수득된 프라이머 코팅은 45°에서 0.1 내지 38 이하의 범위의 CIELAB 시스템에 따른 명도 값 L*을 갖는다.
바람직하게는, 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용하고 생성된 프라이머 코팅 필름을 프라이머 코팅을 수득하도록 경화시킴으로써 수득된 프라이머 코팅은 45°에서 38 이하, 보다 바람직하게는 35 이하, 보다 더 바람직하게는 30 이하의 CIELAB 시스템에 따른 명도 값 L*을 갖는다. 바람직하게는, 경화는 25분 동안 약 140℃에서 실시된다. 바람직하게는, 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용하고 생성된 프라이머 코팅 필름을 프라이머 코팅을 수득하도록 경화시킴으로써 수득된 프라이머 코팅은 45°에서 0.1 내지 38 이하의 범위의 CIELAB 시스템에 따른 명도 값 L*을 갖는다.
바람직하게는, 프라이머 코팅이 암색의 컬러를 갖도록 보장하기 위해 45°에서의 CIELAB 시스템에 따른 명도 값 L*이 38 이하인 것이 요구된다. 바람직하게는, 38 이하의 45°에서의 CIELAB 시스템에 따른 명도 값 L*은 적어도 2가지 종류의 안료 P-C1 및 P-C2를 상기 및 하기에서 주어진 양으로 프라이머 코팅 조성물에 혼입함으로써 달성된다.
바람직하게는, 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용함으로써 수득된 프라이머 코팅은 NIR 광, 바람직하게는 800 내지 2500 nm의 파장을 갖는 NIR 광을 반사시킬 수 있다.
바람직하게는, 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용함으로써 수득된 프라이머 코팅은 하기를 갖는다:
0°의 입사각에서 측정 시, 적어도 40%, 바람직하게는 적어도 45%, 보다 바람직하게는 적어도 50%, 보다 더 바람직하게는 적어도 55%, 더욱더 바람직하게는 적어도 60%, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 65%, 특히 적어도 70%의 LiDAR 반사율, 및/또는
0.005 미만, 바람직하게는 0.003 미만, 보다 바람직하게는 0.002 이하의 UV Vis 투과율, 및/또는
30% 초과, 바람직하게는 35% 초과, 보다 더 바람직하게는 40% 초과의 적외선 태양광 반사도 (IRSR).
바람직하게는, 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용하고 생성된 프라이머 코팅 필름을 프라이머 코팅을 수득하도록 경화시킴으로써 수득된 프라이머 코팅은, 0°의 입사각에서 측정 시, 적어도 40%, 바람직하게는 적어도 45%, 보다 바람직하게는 적어도 50%, 보다 더 바람직하게는 적어도 55%, 더욱더 바람직하게는 적어도 60%, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 65%, 특히 적어도 70%의 LiDAR 반사율을 갖는다. 바람직하게는, 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용하고 생성된 프라이머 코팅 필름을 프라이머 코팅을 수득하도록 경화시킴으로써 수득된 프라이머 코팅은 0.005 미만, 바람직하게는 0.003 미만의 UV Vis 투과율을 갖는다. 바람직하게는, 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용하고 생성된 프라이머 코팅 필름을 프라이머 코팅을 수득하도록 경화시킴으로써 수득된 프라이머 코팅은 30% 초과, 바람직하게는 35% 초과, 보다 더 바람직하게는 40% 초과의 적외선 태양광 반사도 (IRSR)를 갖는다. 바람직하게는, 경화는 각각의 경우에 25분 동안 약 140℃에서 실시된다.
프라이머 코팅 필름 및 프라이머 코팅 층을 형성하는 방법
본 발명의 추가의 대상은 기판의 적어도 하나의 표면 상에 적어도 부분적으로 프라이머 코팅 필름을 형성하는 방법으로서, 적어도 단계 (a), 즉, 하기 단계를 포함하는 방법이다:
(a) 임의적으로 프리-코팅된 기판의 적어도 하나의 표면 상에 적어도 부분적으로 본 발명의 프라이머 코팅 조성물을 적용하여 기판의 표면 상에 프라이머 코팅 필름을 형성하는 단계.
본 발명의 추가의 대상은 기판의 적어도 하나의 표면 상에 적어도 부분적으로 프라이머 코팅 층을 형성하는 방법으로서, 적어도 상기에 정의된 바와 같은 단계 (a) 및 적어도 단계 (b), 즉, 하기 단계를 포함하는 방법이다:
(b) 단계 (a) 후에 수득된 프라이머 코팅 필름을 경화시켜 프라이머 코팅 층을 수득하는 단계.
본 발명의 프라이머 코팅 조성물 및 그의 바람직한 실시양태와 관련하여 상기에서 기재된 모든 바람직한 실시양태는 또한 프라이머 코팅 필름 및 프라이머 코팅 층을 제조하기 위한 본 발명의 방법의 바람직한 실시양태이기도 하다.
프라이머 코팅 필름 및 프라이머 코팅 층
본 발명의 추가의 대상은 본 발명의 프라이머 코팅 조성물로부터 또는 프라이머 코팅 필름을 형성하는 본 발명의 방법에 의해 수득가능한 코팅 필름 및 본 발명의 프라이머 코팅 조성물로부터 또는 프라이머 코팅 층을 형성하는 본 발명의 방법에 의해 수득가능한 코팅 층이다.
본 발명의 프라이머 코팅 조성물 및 프라이머 코팅 필름 및 프라이머 코팅 층을 제조하기 위한 본 발명의 방법 및 각각의 경우에 그의 바람직한 실시양태와 관련하여 상기에서 기재된 모든 바람직한 실시양태는 또한 본 발명의 프라이머 코팅 필름 및 프라이머 코팅 층의 바람직한 실시양태이기도 하다.
코팅된 기판
본 발명의 추가의 대상은 방법을 수행하기 전의 기판 그 자체가 바람직하게는 LiDAR-반사성이 아니거나 또는 본질적으로 LiDAR-반사성이 아닌 것인, 프라이머 코팅 층을 형성하는 본 발명의 방법에 의해 수득가능한 적어도 부분적으로 코팅된 기판이다.
본 발명의 프라이머 코팅 조성물, 프라이머 코팅 필름 및 프라이머 코팅 층을 제조하기 위한 본 발명의 방법, 본 발명의 프라이머 코팅 필름 및 프라이머 코팅 층, 및 각각의 경우에 그의 바람직한 실시양태와 관련하여 상기에서 기재된 모든 바람직한 실시양태는 또한 본 발명의 코팅된 기판의 바람직한 실시양태이기도 하다.
다층 코팅 시스템
본 발명의 추가의 대상은, 임의적으로 프리-코팅된 기판 상에 존재하며, 서로 상이한 적어도 3개의 코팅 층 L1, L2 및 L3, 즉, 하기 층을 포함하는 다층 코팅 시스템으로서:
임의적으로 프리-코팅된 기판의 적어도 일부분 위에 적용된 제1 코팅 층 L1,
제1 코팅 층 L1 위에 적용된 제2 코팅 층 L2, 및
제2 코팅 층 L2 위에 적용된 제3 탑 코팅 층 L3,
여기서 제1 코팅 층 L1은 본 발명의 프라이머 코팅 조성물로부터 형성되고, 제2 코팅 층 L2는 프라이머 코팅 조성물과 상이한 베이스코트 조성물로부터 형성되고, 제3 코팅 층 L3은 프라이머 코팅 조성물 및 베이스코트 조성물 둘 다와 상이한 탑코트, 바람직하게는 클리어코트 조성물로부터 형성되는 것인
다층 코팅 시스템이다.
바람직하게는, 적어도 제2 및 제3 코팅 층 L2 및 L3은 서로 인접하여 위치한다. 보다 바람직하게는, 제1 및 제2 코팅 층 L1 및 L2도 서로 인접하여 위치한다.
바람직하게는, 제1 코팅 층 L1을 형성하는데 사용되는 프라이머 코팅 조성물 및 제2 코팅 층 L2를 형성하는데 사용되는 베이스코트 조성물은 둘 다 임의의 카본 블랙을 함유하지 않거나 또는 본질적으로 함유하지 않는다. 바람직하게는, 제3 코팅 층 L3을 형성하는데 사용되는 탑코트 조성물도 임의의 카본 블랙을 함유하지 않거나 또는 본질적으로 함유하지 않는다. "본질적으로 함유하지 않는다"는 카본 블랙 안료가 의도적으로 첨가되지 않으며, 바람직하게는 그의 양이, 존재하는 경우에, 해당 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 wt.-% 미만, 특히 0.01 wt.-% 미만, 가장 바람직하게는 0.001 wt.-% 미만임을 의미한다.
본 발명의 프라이머 코팅 조성물, 프라이머 코팅 필름 및 프라이머 코팅 층을 제조하기 위한 본 발명의 방법, 본 발명의 프라이머 코팅 필름 및 프라이머 코팅 층, 본 발명의 코팅된 기판, 및 각각의 경우에 그의 바람직한 실시양태와 관련하여 상기에서 기재된 모든 바람직한 실시양태는 또한 본 발명의 다층 코팅 시스템의 바람직한 실시양태이기도 하다.
본 발명의 방법에서, 특히 하기에 기재될 각각의 단계 (1) 내지 (3)에서, 및/또는 다층 코팅 시스템을 제조하기 위해 사용되는 각각의 코팅 조성물은 수성 (수계)일 수 있거나 또는 유기 용매(들)를 기재로 할 수 있다 (용매계, 비-수성). 바람직하게는, 탑코트, 바람직하게는 클리어코트 조성물은 유기 용매(들)를 기재로 한다 (용매계, 비-수성). 바람직하게는, 베이스코트 조성물은 수성 또는 용매계, 보다 바람직하게는 수성이다.
바람직하게는, 본 발명의 다층 코팅 시스템은 NIR 광, 바람직하게는 800 내지 2500 nm의 파장을 갖는 NIR 광을 반사시킬 수 있다. 특히, 제1 코팅 층 L1이 NIR 광, 바람직하게는 800 내지 2500 nm의 파장을 갖는 NIR 광을 반사시킬 수 있다.
본 발명의 다층 코팅 시스템은 각각의 금속성 기판, 뿐만 아니라 플라스틱 기판 예컨대 중합체성 기판을 포함하는 자동차 차체 또는 그의 부품의 코팅으로서 특히 적합하다. 따라서, 바람직한 기판은 자동차 차체 또는 그의 부품이다.
본 발명에 따라 사용되는 금속성 기판으로서, 통상적으로 사용되며 통상의 기술자에게 공지되어 있는 모든 기판이 적합하다. 본 발명에 따라 사용되는 기판은 바람직하게는 금속성 기판, 보다 바람직하게는 강재, 바람직하게는 나강, 냉간압연강 (CRS), 열간압연강, 아연도금강 예컨대 용융 아연도금강 (HDG), 합금화 아연도금강 (예컨대, 예를 들어, 갈바륨, 갈바닐드 또는 갈판) 및 알루미늄도금강으로 이루어진 군으로부터 선택된 강재, 알루미늄 및 마그네슘, 및 또한 Zn/Mg 합금 및 Zn/Ni 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 것이다. 특히 적합한 기판은 제조를 위한 차량 차체의 부품 또는 자동차의 차체 전체이다.
바람직하게는, 열가소성 중합체가 플라스틱 기판으로서 사용된다. 적합한 중합체는 폴리(메트)아크릴레이트 예컨대 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리부틸 (메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에스테르, 예컨대 폴리카르보네이트 및 폴리비닐 아세테이트, 폴리아미드, 폴리올레핀 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 및 또한 폴리부타디엔, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아세탈, 폴리아크릴로니트릴-에틸렌-프로필렌-디엔-스티렌 공중합체 (A-EPDM), ASA (아크릴로니트릴-스티렌-아크릴산 에스테르 공중합체) 및 ABS (아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체), 폴리에테르이미드, 페놀계 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄, 예컨대 TPU, 폴리에테르케톤, 폴리페닐렌 술피드, 폴리에테르, 폴리비닐 알콜, 및 그의 혼합물이다. 폴리카르보네이트 및 폴리(메트)아크릴레이트가 특히 바람직하다.
본 발명에 따라 사용되는 기판은 바람직하게는 적어도 1종의 금속 인산염 예컨대 인산아연으로 전처리되고/거나 적어도 1종의 옥살산염으로 전처리된 금속성 기판이다. 통상적으로 기판이 세정된 후에 그리고 기판이 전착-코팅되기 전에 실시되는, 인산염 처리에 의한 이러한 종류의 전처리는 특히 자동차 산업에서 통상적인 전처리 단계이다.
상기에 서술된 바와 같이, 사용되는 기판은 프리-코팅된 기판, 즉, 적어도 하나의 경화된 코팅 필름을 보유하는 기판일 수 있다. 기판은 경화된 전착 코팅 층으로 프리-코팅될 수 있다.
용어 "베이스코트"는 관련 기술분야에 공지되어 있으며, 예를 들어, 문헌 [Roempp Lexikon, paints and printing inks, Georg Thieme Verlag, 1998, 10th edition, page 57]에 정의되어 있다. 이에 따르면, 베이스코트는 특히 중간 코팅 조성물로서 베이스코트를 사용함으로써 착색 및/또는 광학 효과를 제공하기 위해 자동차 페인팅 및 일반 산업용 페인트 착색에 사용된다.
바람직하게는, 베이스코트 조성물은 카본 블랙 안료가 아니며 NIR 방사선 흡수성 안료가 아닌 적어도 1종의 안료를 포함하고, 보다 바람직하게는 NIR-방사선에 대해 투과성이거나 또는 실질적으로 투과성인 또는 NIR-방사선에 대해 반사성이거나 또는 실질적으로 반사성인 적어도 1종의 안료를 포함한다. 베이스코트 조성물에 존재하는 적어도 1종의 안료는 바람직하게는 NIR-방사선에 대해 투과성이거나 또는 실질적으로 투과성이며, 프라이머 코팅 조성물에 존재하는 안료 P-C1과 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있는 안료이다. 바람직하게는, 상기 적어도 1종의 안료는 페릴렌 안료, 아조메틴 안료 및 그의 혼합물, 특히 안료 제31호 및 제32호 (PBk 31 및 PBk 32; CI 명칭)로부터 선택된다. 추가로, 적어도 1종의 효과 안료 예컨대 금속 효과 안료가 베이스코트 조성물에 추가적으로 또는 대안적으로 존재할 수 있다. NIR-방사선에 대해 투과성이거나 또는 실질적으로 투과성인 적어도 1종의 안료 예컨대 페릴렌 안료 이외에 적어도 1종의 효과 안료 예컨대 금속 효과 안료가 존재하는 경우에, 바람직하게는 베이스코트 조성물에 존재하는 효과 안료의 양이 NIR-방사선에 대해 투과성이거나 또는 실질적으로 투과성인 적어도 1종의 안료의 양을 초과한다. 바람직하게는, 금속 효과 안료는, 존재하는 경우에, 박편의 형태, 보다 바람직하게는 불투명한 박편의 형태이다. 바람직하게는, 상기 안료는 ISO 13320-1에 따라 레이저 입도측정법에 의해 결정된, 5 μm 내지 100 μm의 범위, 보다 더 바람직하게는 15 μm 내지 30 μm의 범위의 D50 값, 즉, 중앙 입자 크기를 갖는다 (실라스 1064 기기로 결정됨).
통상의 기술자라면 효과 안료의 개념을 잘 알고 있다. 상응하는 정의를 예를 들어 문헌 [Roempp Lexikon, Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, 10th edition, pages 176 and 471]에서 찾아볼 수 있다. 안료의 일반적 정의, 및 그의 추가의 상세화가 DIN 55943 (날짜: 2001년 10월)에서 다뤄진다. 효과 안료는 바람직하게는 광학 효과 또는 착색 및 광학 효과 둘 다를 부여하는, 특히 광학 효과를 부여하는 안료이다. 따라서, 용어 "광학 효과 및 착색 안료", "광학 효과 안료" 및 "효과 안료"는 바람직하게는 상호교환가능하다.
용어 "금속 효과 안료"는 EN ISO 18451-1:2019 (Pigments, dyestuffs and extenders - Terminology - Part 1)에 따라 사용된다. 이들은 금속으로 이루어진 소판-형상의 안료로서 정의된다. 본 발명에서, 용어 "금속으로 이루어진"은 금속 효과 안료의 표면 개질 예컨대 추가의 산화물 층, 예를 들어, 이산화규소 층의 존재를 배제하지 않는다. 용어 "금속 효과 안료"에 사용된 용어 "금속"은 금속 및 또한 금속 합금을 포함한다. 금속 효과 안료는 - 상기에서 이미 설명된 바와 같이 - 평행하게 배향될 수 있으며, 그러면 박편에서의 광 반사로 인해 금속성 광택을 제시할 수 있다.
금속 효과 안료에 사용되는 전형적인 금속 및 합금은 알루미늄, 및 그의 합금이다. 소판-형상의 알루미늄 효과 안료가 본 발명에서 가장 적합하고 바람직하며, 이는 코팅될 수 있거나 또는 코팅되지 않을 수 있고, 특히 바람직한 알루미늄 안료의 경우에 수성 베이스코트 조성물에서의 물과의 반응을 억제하기 위해 코팅되는 것이 바람직하다. 이러한 억제는 예를 들어, 유기-인 안정화를 사용함으로써; 알루미늄 안료를, 예를 들어, 크로메이트 처리에 의해 전환 층으로 부동태화함으로써; 보호 층, 예컨대 중합체 코팅 또는 실리카 코팅으로 캡슐화함으로써 달성될 수 있다 (Peter Wißling, "Metallic Effect Pigments", Vincentz Network 2006, pp. 85-89). 이러한 알루미늄 효과 안료는 예를 들어, 엑카르트 게엠베하 (ECKART GmbH; 독일 소재)로부터 상표명 스타파(STAPA)® 히드록살 (안정화된 것), 스타파® 히드롤룩스 (크로메이트 처리된 것) 및 스타파® 히드롤란 (실리카 캡슐화된 것) 하에 상업적으로 입수가능하다. 소위 반-리핑 효과를 유도하는 안료 표면의 추가의 개질이 또한, 예를 들어, 비-극성 기, 예컨대 알킬 기로의 개질에 의해 가능하다.
금속 효과 안료, 특히 알루미늄 효과 안료는 산화물 층, 예컨대 실리카 층으로 코팅될 수 있으며, 이는 기계적 충격에 대해 안료를 안정화시키는데 추가로 도움이 되고, 특히 순환 라인 안정성을 개선시킨다. 본 발명에서, 실리카 캡슐화된 알루미늄 금속 효과 안료가 가장 바람직하다. 바람직하게는, 실리카의 양은, 이러한 바람직한 알루미늄 효과 안료의 알루미늄 및 실리카의 양의 합계를 기준으로 하여, 3 내지 15 wt.-%, 보다 바람직하게는 5 내지 12 wt.-%, 가장 바람직하게는 6 내지 10 wt.-%의 범위이다. 그러나, 용어 "금속 효과 안료"는 이러한 코팅된 안료를 포괄하며, 이러한 코팅된 금속 효과 안료의 총 중량이 금속 효과 안료의 중량인 것으로 이해된다. 따라서, 중량에는 코팅 물질이 포함된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 베이스코트 조성물은 적어도 1종의 진주광택 또는 간섭 안료를 포함한다. 바람직하게는, 이러한 안료는 박편의 형태로, 보다 바람직하게는 불투명하지 않은 박편의 형태로 존재한다. 바람직하게는, 상기 안료는 운모 안료로부터 선택되며, 이는 적어도 1가지 종류의 금속 또는 반금속 산화물 예컨대 산화알루미늄 및/또는 실리카로 코팅된다. 안료 B-C1로서 사용하기 위한 상업적으로 입수가능한 안료의 예는 예를 들어 멀린(Mearlin)® 브라이트 실버 1303Z-Ext (이산화티타늄 및/또는 산화철로 코팅된 운모 소판 박편), 이리오딘(Iriodin)® 9225 루틸 블루 펄 SW (운모 박편) 및 이리오딘® 9605 블루-쉐이드 실버 SW (운모 박편)이다. 다른 예는 멀린® 브라이트 실버 1303V 및 이리오딘® 9602이다.
다층 코팅 시스템을 제조하는 방법
본 발명의 추가의 대상은 본 발명의 다층 코팅 시스템을 제조하는 방법으로서, 적어도 단계 (1), (2), (3) 및 (4), 즉, 하기 단계를 포함하는 방법이다:
(1) 임의적으로 프리-코팅된 기판의 적어도 일부분에 본 발명의 프라이머 코팅 조성물을 적용하여 임의적으로 프리-코팅된 기판의 적어도 일부분 상에 제1 코팅 필름을 형성하는 단계,
(2) 기판 상에 존재하는 단계 (1) 후에 수득된 제1 코팅 필름에 단계 (1)에서 적용된 프라이머 코팅 조성물과 상이한 베이스코트 조성물을 적용하여, 바람직하게는 제1 코팅 필름에 인접해 있는 제2 코팅 필름을 형성하는 단계,
(3) 기판 상에 존재하는 단계 (2) 후에 수득된 제2 코팅 필름에 단계 (1) 및 (2)에서 적용된 조성물과 상이한 코팅 조성물을 적용하여, 바람직하게는 제2 코팅 필름에 인접해 있는 제3 코팅 필름을 형성하며, 여기서 상기 코팅 조성물은 바람직하게는 클리어코트 조성물인 단계, 및
(4) 적어도 단계 (2) 및 (3)에서 적용된 제2 및 제3 코팅 필름 및 임의적으로 또한, 제1 코팅 필름이 단계 (2)의 수행 전에 경화되지 않은 경우에는 단계 (1)에서 적용된 상기 제1 코팅 필름을 공동으로 경화시켜 적어도 제1, 제2 및 제3 코팅 층 L1, L2 및 L3을 포함하는 다층 코팅 시스템을 수득하는 단계.
본 발명의 프라이머 코팅 조성물, 프라이머 코팅 필름 및 프라이머 코팅 층을 제조하기 위한 본 발명의 방법, 본 발명의 프라이머 코팅 필름 및 프라이머 코팅 층, 본 발명의 코팅된 기판, 본 발명의 다층 코팅 시스템, 및 각각의 경우에 그의 바람직한 실시양태와 관련하여 상기에서 기재된 모든 바람직한 실시양태는 또한 본 발명의 다층 코팅 시스템을 제조하는 방법의 바람직한 실시양태이기도 하다.
경화는 바람직하게는 각각의 경우에 실온에서의 또는 승온에서의 화학적 경화 예컨대 화학적 가교, 방사선 경화, 및/또는 물리적 건조 (비-화학적 경화)로부터 선택되고, 보다 바람직하게는 각각의 경우에 실온에서의 또는 승온에서의 화학적 경화 예컨대 화학적 가교 및/또는 물리적 건조 (비-화학적 경화)로부터 선택된다. 경화 온도는 80℃ 내지 160℃에서 다양할 수 있다.
본 발명의 방법의 단계 (1), (2), 및 (3)에서 사용되는 및/또는 본 발명의 다층 코팅 시스템의 코팅 층 L1, L2 및 L3을 제조하기 위해 사용되는 각각의 코팅 조성물은 - 하기에서 보다 상세히 서술되는 구성성분 이외에도 - 목적하는 적용분야에 따라 통상적으로 사용되는 1종 이상의 첨가제를 함유할 수 있다. 예를 들어, 각각의 코팅 조성물은 서로 독립적으로 반응성 희석제, 촉매, 광 안정화제, 산화방지제, 탈기제, 유화제, 슬립 첨가제, 중합 억제제, 가소제, 자유-라디칼 중합 개시제, 접착 촉진제, 유동 제어제, 필름-형성 보조제, 새그 제어제 (SCA), 난연제, 부식 억제제, 건조제, 증점제, 살생물제 및/또는 소광제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 첨가제를 포함할 수 있다. 이들은 공지되어 있는 통상의 비율로 사용될 수 있다. 바람직하게는, 이들의 함량은, 각각의 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 20.0 wt.-%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 15.0 wt.-%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 10.0 중량%, 가장 바람직하게는 0.1 내지 7.5 중량%, 특히 0.1 내지 5.0 중량%, 가장 바람직하게는 0.1 내지 2.5 중량%이다.
용도
본 발명의 추가의 대상은 차량 및 그의 부품과 관련된 LiDAR 시인성 적용분야에서의 본 발명의 코팅 필름 또는 층 및/또는 적어도 부분적으로 코팅된 본 발명의 기판 및/또는 상기 기판으로부터 제조된 물체 및/또는 본 발명의 다층 코팅 시스템의 용도이다.
본 발명의 프라이머 코팅 조성물, 프라이머 코팅 필름 및 프라이머 코팅 층을 제조하기 위한 본 발명의 방법, 본 발명의 프라이머 코팅 필름 및 프라이머 코팅 층, 본 발명의 코팅된 기판, 본 발명의 다층 코팅 시스템, 본 발명의 다층 코팅 시스템을 제조하는 방법, 및 각각의 경우에 그의 바람직한 실시양태와 관련하여 상기에서 기재된 모든 바람직한 실시양태는 또한 본 발명의 용도의 바람직한 실시양태이기도 하다.
본 발명의 용도는, 특히 자율 시스템 예컨대 자율-주행 차량 및 ADAS가 장착된 차량에서 보다 우수한 적외선 광 및 LiDAR 시인성의 이익을 가능하게 한다.
방법
1.
비-휘발분 분율의 결정
총 고형분 함량을 포함한 고형분 함량의 양 (비-휘발성 물질, 고형분 분율)은 DIN EN ISO 3251:2019-09를 통해 110℃에서 60 min 동안 결정된다.
2.
컬러 값의 측정
L*a*b* 컬러 공간 또는 L*a*b* 컬러 모델 (즉, CIELAB 컬러 모델)은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있다. L*a*b* 컬러 모델은 예를 들어, DIN EN ISO/CIE 11664-4:2020-03에 규정되어 있다. L*a*b*-컬러 공간에서의 각각의 인지가능한 컬러는 3차원 좌표계에서 소정의 좌표 {L*,a*,b*}를 갖는 특정한 컬러 위치에 의해 기술된다. a*-축은 컬러의 녹색 또는 적색 비율을 기술하며, 이때 음의 값은 녹색을 나타내고 양의 값은 적색을 나타낸다. b*-축은 컬러의 청색 또는 황색 비율을 기술하며, 이때 음의 값은 청색을 나타내고 양의 값은 황색을 나타낸다. 따라서 보다 낮은 수치일수록 보다 강한 청색빛의 컬러를 지시한다. L*-축은 이러한 평면에 수직이고, 밝기 (명도)를 나타낸다. 컬러 값 L*은 ASTM E 284-81a에 따라 결정된다. ASTM D 2244, E308, E1164 및 E2194에 따라 기기 BYK-mac i (빅-가드너(BYK-Gardner))를 사용하여 값이 측정된다. 샘플의 분석은 BYK-mac i 분광광도계 표준 작동 절차를 사용하여 컬러, 광택 및 입상성 측정에 따라 행해진다. 분석하려는 샘플을 극세사 천으로 조심스럽게 닦아낸다. BYK-mac i 기기가 이어서 기판 표면 상에 배치되고, D65 광원을 사용하여 15°, 45°, 및 110°의 각도에서 측정이 수행되며, 이때 각각의 각도에서의 데이터가 기록된다. 이러한 측정이 개별 패널에 대해 적어도 3개의 상이한 위치에서 이루어지고, 전체 시험의 값을 평균하여 보고된다. 2가지 컬러의 색차의 가중 평균 (mDE*)은 하기 식을 사용하여 계산될 수 있다:
여기서 dL, da 및 db는 각각 2가지 컬러의 L, a 및 b 값의 차이이다.
3.
LiDAR 반사율의 결정
프라이머 또는 다층 코팅에 대한 다양한 각도에서의 LiDAR 측정은 벨로다인(Velodyne) VLP-16 기기 (905 nm)를 사용하여 수행되며, 1 m의 거리에서 측정된다. 기기는 퍼마플렉트(Permaflect) 10%, 50% 및 80% 보정 타일을 사용하여 보정되어 각각 0° AOI에서의 10%, 50% 및 80% 반사를 제공한다.
4.
UV 측정
UV 측정을 위해, 프라이머는 14 μm 필름 구축으로 테들라(Tedlar) 필름 TTR10SG4 상에 분무된다. 측정은 시마즈 사이언티픽(Shimadzu Scientific) 2600 시리즈의 장치를 사용하여 수행된다. UV 투과율은 대조군으로서 블랭크 필름을 사용하여, 290 nm 내지 700 nm에서 측정된다. UV 반사도 값은 테들라 필름 자체의 흡광도를 뺄셈하여 획득된다.
5.
총 태양광 반사도 (TSR)
총 태양광 반사도는 ASTM E903에 따라 측정된다.
6.
IRSR (적외선 태양광 반사도)
IRSR (적외선 태양광 반사도)은 하기 식을 통해 가시 범위 (300 nm - 700 nm)를 제외하여 계산된다:
여기서
ρ(λi)는 특정한 파장 λ에서의 코팅 층의 % 반사도이다.
Eλi는 해당 파장에서의 분광 태양광 조도이다.
ㅿλi는 조도 측정을 위한 파장의 단계별 변화량을 나타낸다.
7.
안료(들) P-C1 및 P-C2의 매스톤 컬러의 결정
"매스톤 컬러"는 흑색 및 백색 컬러 정보가 비치지 않는 (완전한 은폐) 층 두께로 흑색 및 백색 기판 (부분적으로 흑색이고 부분적으로 백색인 소위 "체커 타일"이 전형적으로 사용됨)을 완전히 피복하도록 해당 안료를 함유하는 코팅 층을 적용하여 획득된 컬러로서 결정된다. 본 발명의 목적상, 매스톤 컬러를 결정하는데 사용되는 코팅 조성물이 하기 표에 기재되어 있다. 각각의 안료 P-C1 또는 P-C2에 대해, 또는 각각의 안료 P-C1 혼합물 또는 안료 P-C2 혼합물에 대해, 안료 페이스트를 진동진탕에 의해 제조한다. 각각의 안료 페이스트의 구성요소는 하기와 같다: 30 중량부 각각의 고체 안료 (즉, 안료 P-C1 또는 안료 P-C2 또는 안료 P-C1 혼합물 또는 안료 P-C2 혼합물), 15 중량부의 물, 2 중량부의 부틸-셀로솔브, 39.2 중량부의 폴리우레탄 분쇄 수지, 4.8 중량부의 플루라콜(Pluracol) 1010 폴리올 및 9 중량부의 Byk 184. 안료 페이스트를 안료 부피 농도가 대략 20%이도록 코팅 조성물에 혼입한다. 각각의 층 두께는 기판의 코팅된 흑색 및 백색 부분에 대한 L*, a* 및 b*의 비색법 데이터가 각각 동일하여, 따라서 기판 컬러 고유의 정보가 안료 고유의 값을 왜곡시키지 않도록 보장할 때까지 코팅 조성물을 반복적으로 분무함으로써 획득된다. 전형적으로, 이는 약 20 μm의 코팅 두께에서 달성된다.
표: 매스톤 컬러를 결정하는데 사용되는 코팅 조성물
실시예
하기 실시예가 본 발명을 추가로 예시하지만, 그의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 'pbw'는 중량부를 의미한다. 달리 정의되지 않는 한, '부'는 '중량부'를 의미한다.
1.
프라이머 코팅 조성물의 제조
1.1 비교용 프라이머 코팅 조성물 P1C1을 표 1에 열거된 구성성분들을 이 순서로 혼합함으로써 제조하였다.
표 1: P1C1의 구성성분
백색 안료 페이스트 WP1은 63 wt.-%의 고형분 함량을 가지며, WP1의 총 중량을 기준으로 하여, 49 wt.-%의 상업용 이산화티타늄 백색 반사성 안료 (크로노스® 2310)를 함유한다. 흑색 안료 페이스트 BP1은, 그의 총 중량을 기준으로 하여, 10 wt.-%의 모나크(Monarch)® 1400을 함유하며, 이는 캐보트(Cabot)로부터 상업적으로 입수가능한 카본 블랙 안료이다. 결합제 분산액 BD1은 아크릴 수지를 함유하며, 27 wt.-%의 고형분 함량 (수지 고형분)을 갖는다. 가교제 분산액 CD1은 가교제 수지 (시멜(Cymel)® 203) 뿐만 아니라 폴리에스테르 수지를 함유하며, 55.54 wt.-%의 총 고형분 함량 (수지 고형분)을 갖는다. OS1은 이소파르(Isopar)® 및 쉘솔(Shellsol)® OMS로서 상업적으로 입수가능한 유기 용매의 혼합물이다. OS2는 엑살(Exxal)® 13으로서 상업적으로 입수가능한 유기 용매의 혼합물이다.
1.2 본 발명의 프라이머 코팅 조성물 P1I1을 표 2a에 열거된 구성성분들을 이 순서로 혼합함으로써 제조하였다.
표 2a: P1I1의 구성성분
WP1, BD1, CD1 및 OS2는 P1C1과 관련하여 상기에서 이미 확인되었다. OS3은 이소파르®로서 상업적으로 입수가능한 유기 용매의 혼합물이다. 흑색 안료 페이스트 BP2는, 그의 총 중량을 기준으로 하여, 18.5 wt.-%의 팔리오겐® L0086을 함유하며, 이는 비-카본 블랙 안료로서 바스프로부터 상업적으로 입수가능한 유기 흑색 안료이다. BP2는, 그의 총 중량을 기준으로 하여, 21 wt.-%의 폴리아크릴 수지 고형분을 추가로 함유한다. 착색 안료 페이스트 CP1은 적색 안료를 함유하는 상업적으로 입수가능한 안료 페이스트 (호스타펌(Hostaperm)® 스칼렛 GO)이다. CP1은, 각각의 경우에 그의 총 중량을 기준으로 하여, 25 wt.-%의 안료 및 22 wt.-%의 폴리우레탄 수지를 함유한다. 착색 안료 페이스트 CP2는 프탈로시아닌 블루 안료를 함유한다. CP2는, 각각의 경우에 그의 총 중량을 기준으로 하여, 27.47 wt.-%의 안료 및 17 wt.-%의 폴리아크릴 수지를 함유한다.
1.3 본 발명의 프라이머 코팅 조성물 P1I2 및 P1I3을 P1I1에 대해 상기에 기재된 것과 동일한 방식으로 제조하였다.
P1I2의 경우에는 표 2b에 열거된 구성성분들이 사용되었다.
표 2b: P1I2의 구성성분
BP3은 무기 비-카본 블랙 안료, 즉, 일본 소재의 이시하라 산교 가이샤 리미티드(Ishihara Sangyo Kaisha Ltd)로부터의 티파크® 블랙 SG103 (칼슘 망가니즈 티타늄 산화물 흑색 안료)을 함유한다. BP3은 30 wt.-%의 티파크® 블랙 SG103을 함유한다.
P1I3의 경우에는 표 2c에 열거된 구성성분들이 사용되었다.
표 2c: P1I3의 구성성분
WP2는 백색 반사성 안료로서, 크로노스® 2310 대신에 일본 소재의 이시하라 산교 가이샤 리미티드로부터의 티파크® PFR404 (루틸형 TiO2)를 함유한다. 티파크® PFR404는 크로노스® 2310보다 더 큰 평균 입자 크기를 갖는다. WP2는 30 wt.-%의 티파크® PFR404를 함유한다.
2.
프라이머의 특성의 조사
표 3에서 표준 프라이머 (비교 실시예 P1C1)가 본 발명의 프라이머 P1I1, P1I2 및 P1I3과 비교된다. 모든 프라이머는 동일한 명도 (45°에서의 L* = 약 25)를 가졌다. 표에 지시된 특성은 상기 '방법' 섹션에 기재된 바와 같이 측정되었다.
표 3
표 3으로부터, 각각의 P1I1, P1I2 및 P1I3으로 P1C1과 비교하여 유의하게 더 높은 Lidar 반사율 및 유의하게 더 우수한 적외선 태양광 반사도 (IRSR)가 달성되었다는 것이 명백하다. 가장 우수한 성능은 P1I1에 대해 관찰되었다.
표 4에서 프라이머 P1I1 및 P1C1의 컬러 값이 비교된다.
표 4
P1C1과 P1I1 사이의 컬러 값 색차의 가중 평균 (mDE*)이 매우 작다 (mDE*가 단지 0.72임).
3.
다층 코팅 시스템의 특성의 조사
표 5에서 P1C1 및 P1I1 중 하나를 사용하여 수득된 다층 코팅 시스템의 특성이 예시되며 서로 비교된다. 캐소가드(Cathoguard) 800을 사용하여 캐소드 전착 코팅 층으로 코팅된 전처리 강재-패널 상에, P1C1 또는 P1I1로부터 제조되는 프라이머 층을 형성하고, 약 140℃에서 25분 동안 경화시켰다 (약 20 내지 23 μm의 건조 필름 두께). 이어서, 경화된 프라이머 필름 상에 NIR-투과성 흑색 안료 (팔리오겐® L0086)를 함유하는 상업적으로 입수가능한 베이스코트 조성물로부터 형성되는 베이스코트 필름 (p/b 비 0.1)을 적용하고, 약 71℃에서 7분 동안 플래시 오프하였다. 이어서, 플래시 오프된 베이스코트 필름 상에 클리어코트 조성물을 적용하였다. 이어서, 2개의 필름을 약 140℃에서 25분 동안 공동으로 경화시켰다 (약 20 내지 23 μm의 건조 베이스코트 필름 두께 및 약 50 μm의 건조 클리어코트 필름 두께). 상업용 클리어코트 제품 (프로글로스(ProGloss)/2K4)이 사용되었다. 모든 조성물은 공압 분무에 의해 적용되었다. 클리어코트 층은 투과성 층이며, 또한 IR 방사선에 대해서도 투과성이다. 이어서, 수득된 다층 코팅 시스템 (MLCS)을 조사하였다. 표 5에 지시된 특성은 상기 '방법' 섹션에 기재된 바와 같이 측정되었다.
표 5
P1C1을 사용한 MLCS와 P1I1을 사용한 MLCS 사이의 컬러 값 색차의 가중 평균 (mDE*)이 매우 작다 (mDE*가 단지 0.48임). 이는 특히 목적하는 컬러 공간을 달성하기 위해 IR 투과성 적색 및 청색 안료를 프라이머에 첨가함으로써 달성되는 것으로 밝혀졌다.
추가로, 표 5로부터, P1I1로 P1C1과 비교하여 유의하게 더 높은 Lidar 반사율이 달성되었다는 것이 명백하다.
Claims (15)
- 금속 효과 안료를 함유하지 않거나 또는 본질적으로 함유하지 않는 프라이머 코팅 조성물로서,
적어도 1종의 구성성분 P-A로서, 적어도 1종의 필름-형성 중합체 P-A1, 및 P-A1이 외부 가교성인 경우에는, 적어도 1종의 가교 작용제 P-A2,
구성성분(들) P-B로서, 물 및/또는 1종 이상의 유기 용매,
적어도 1종의 구성성분 P-C로서, 서로 상이한 적어도 2가지 종류의 안료, 즉, 카본 블랙 안료가 아니며, NIR-방사선에 대해 투과성이거나 또는 실질적으로 투과성인 또는 NIR-방사선에 대해 반사성이거나 또는 실질적으로 반사성인 적어도 1종의 유기 흑색 또는 무기 흑색 안료 P-C1, 및 NIR-방사선에 대해 반사성이거나 또는 실질적으로 반사성인 적어도 1종의 무기 백색 안료 P-C2를 포함하는 안료 혼합물
을 포함하며,
여기서 안료 P-C1은, 프라이머 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 20.0 wt.-%의 범위의 양으로 존재하고, 안료 P-C2는, 프라이머 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.2 내지 40.0 wt.-%의 범위의 양으로 존재하고,
여기서 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용함으로써 수득된 프라이머 코팅은 45°에서 38 이하의 CIELAB 시스템에 따른 명도 값 L*을 갖는 것인
프라이머 코팅 조성물. - 제1항에 있어서, 프라이머 코팅 조성물 중의 안료 P-C2의 양이 안료 P-C1의 양을 초과하고, 바람직하게는 안료 P-C2 대 P-C1의 상대 중량비가 15:1 내지 1.1:1, 보다 바람직하게는 12:1 내지 1.5:1, 보다 더 바람직하게는 10:1 내지 2:1의 범위인 것을 특징으로 하는 프라이머 코팅 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 안료 P-C1 및 P-C2 둘 다와 상이하고 카본 블랙 안료가 아닌, 보다 바람직하게는 청색, 적색 및 보라색 유기 안료로부터 선택된 적어도 1종의, 바람직하게는 유기 또는 무기, 보다 바람직하게는 유기 착색 안료 P-C3을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 프라이머 코팅 조성물.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 1종의 흑색 안료 P-C1이 45°에서의 CIELAB 시스템에 따른 L* 값이 < 17이고, a* 값이 > -4 및 < 9이고, b* 값이 > -4 및 < 9인 매스톤 컬러를 갖는 흑색 안료이고,
적어도 1종의 백색 안료 P-C2가 45°에서의 CIELAB 시스템에 따른 L* 값이 > 85이고, a* 값이 > -2 및 < 2이고, b* 값이 > 0 및 < 6인 매스톤 컬러를 갖는 백색 안료인 것
을 특징으로 하는 프라이머 코팅 조성물. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 임의의 카본 블랙 안료를 함유하지 않거나 또는 본질적으로 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 프라이머 코팅 조성물.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 1종의 안료 P-C1이 철/크로뮴 산화물 화합물, 망가니즈 페라이트 블랙 산화물, 칼슘 망가니즈 티타늄 산화물, 페릴렌 안료, 아조메틴 안료 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 페릴렌 안료, 아조메틴 안료 및 그의 혼합물로부터 선택되고, 가장 바람직하게는 페릴렌 안료로부터 선택되고/거나;
적어도 1종의 안료 P-C2가 이산화티타늄 계열 또는 함유 안료로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 티타늄/알루미늄/규소 산화물-계열 안료 및 막대형 알루미늄-도핑된 이산화티타늄 안료로부터 선택되는 것
을 특징으로 하는 프라이머 코팅 조성물. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 프라이머 코팅 조성물을 기판에 적용함으로써 수득된 프라이머 코팅이 하기를 갖는 것을 특징으로 하는 프라이머 코팅 조성물:
0°의 입사각에서 측정 시, 적어도 40%, 바람직하게는 적어도 45%, 보다 바람직하게는 적어도 50%, 보다 더 바람직하게는 적어도 55%, 더욱더 바람직하게는 적어도 60%, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 65%, 특히 적어도 70%의 LiDAR 반사율, 및/또는
0.005 미만, 바람직하게는 0.003 미만의 UV Vis 투과율, 및/또는
30% 초과, 바람직하게는 35% 초과, 보다 더 바람직하게는 40% 초과의 적외선 태양광 반사도 (IRSR). - 기판의 적어도 하나의 표면 상에 적어도 부분적으로 프라이머 코팅 필름을 형성하는 방법으로서, 적어도 단계 (a), 즉, 하기 단계를 포함하는 방법:
(a) 임의적으로 프리-코팅된 기판의 적어도 하나의 표면 상에 적어도 부분적으로 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 프라이머 코팅 조성물을 적용하여 기판의 표면 상에 프라이머 코팅 필름을 형성하는 단계. - 기판의 적어도 하나의 표면 상에 적어도 부분적으로 프라이머 코팅 층을 형성하는 방법으로서, 적어도 제8항에 정의된 바와 같은 단계 (a) 및 적어도 단계 (b), 즉, 하기 단계를 포함하는 방법:
(b) 단계 (a) 후에 수득된 프라이머 코팅 필름을 경화시켜 프라이머 코팅 층을 수득하는 단계. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 프라이머 코팅 조성물로부터 또는 제8항의 방법에 의해 수득가능한 코팅 필름 또는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 프라이머 코팅 조성물로부터 또는 제9항의 방법에 의해 수득가능한 코팅 층.
- 제10항의 코팅 방법을 수행하기 전의 기판 그 자체가 바람직하게는 LiDAR-반사성이 아니거나 또는 본질적으로 LiDAR-반사성이 아닌 것인, 제10항에 따른 방법에 의해 수득가능한 적어도 부분적으로 코팅된 기판.
- 임의적으로 프리-코팅된 기판 상에 존재하며, 서로 상이한 적어도 3개의 코팅 층 L1, L2 및 L3, 즉, 하기 층을 포함하는 다층 코팅 시스템으로서:
임의적으로 프리-코팅된 기판의 적어도 일부분 위에 적용된 제1 코팅 층 L1,
제1 코팅 층 L1 위에 적용된 제2 코팅 층 L2, 및
제2 코팅 층 L2 위에 적용된 제3 탑 코팅 층 L3,
여기서 제1 코팅 층 L1은 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 프라이머 코팅 조성물로부터 형성되고, 제2 코팅 층 L2는 프라이머 코팅 조성물과 상이한 베이스코트 조성물로부터 형성되고, 제3 코팅 층 L3은 프라이머 코팅 조성물 및 베이스코트 조성물 둘 다와 상이한 탑코트, 바람직하게는 클리어코트 조성물로부터 형성되는 것인
다층 코팅 시스템. - 제12항에 있어서, 베이스코트 조성물이 카본 블랙 안료가 아니며 NIR 방사선 흡수성 안료가 아닌 적어도 1종의 안료를 포함하고, 바람직하게는 NIR-방사선에 대해 투과성이거나 또는 실질적으로 투과성인 또는 NIR-방사선에 대해 반사성이거나 또는 실질적으로 반사성인 적어도 1종의 안료를 포함하는 것인 다층 코팅 시스템.
- 제12항 또는 제13항에 따른 다층 코팅 시스템을 제조하는 방법으로서, 적어도 단계 (1), (2), (3) 및 (4), 즉, 하기 단계를 포함하는 방법:
(1) 임의적으로 프리-코팅된 기판의 적어도 일부분에 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 프라이머 코팅 조성물을 적용하여 임의적으로 프리-코팅된 기판의 적어도 일부분 상에 제1 코팅 필름을 형성하는 단계,
(2) 기판 상에 존재하는 단계 (1) 후에 수득된 제1 코팅 필름에 단계 (1)에서 적용된 프라이머 코팅 조성물과 상이한 베이스코트 조성물을 적용하여, 바람직하게는 제1 코팅 필름에 인접해 있는 제2 코팅 필름을 형성하는 단계,
(3) 기판 상에 존재하는 단계 (2) 후에 수득된 제2 코팅 필름에 단계 (1) 및 (2)에서 적용된 조성물과 상이한 코팅 조성물을 적용하여, 바람직하게는 제2 코팅 필름에 인접해 있는 제3 코팅 필름을 형성하며, 여기서 상기 코팅 조성물은 바람직하게는 클리어코트 조성물인 단계, 및
(4) 적어도 단계 (2) 및 (3)에서 적용된 제2 및 제3 코팅 필름 및 임의적으로 또한, 제1 코팅 필름이 단계 (2)의 수행 전에 경화되지 않은 경우에는 단계 (1)에서 적용된 상기 제1 코팅 필름을 공동으로 경화시켜 적어도 제1, 제2 및 제3 코팅 층 L1, L2 및 L3을 포함하는 다층 코팅 시스템을 수득하는 단계. - 차량 및 그의 부품과 관련된 LiDAR 시인성 적용분야에서의 제10항의 코팅 필름 또는 층 및/또는 제11항의 적어도 부분적으로 코팅된 기판 및/또는 상기 기판으로부터 제조된 물체 및/또는 제12항 또는 제13항의 다층 코팅 시스템의 용도.
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