KR850000445B1 - Coating process - Google Patents

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KR850000445B1
KR850000445B1 KR1019810001246A KR810001246A KR850000445B1 KR 850000445 B1 KR850000445 B1 KR 850000445B1 KR 1019810001246 A KR1019810001246 A KR 1019810001246A KR 810001246 A KR810001246 A KR 810001246A KR 850000445 B1 KR850000445 B1 KR 850000445B1
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제임스 백하우스 알랜
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임페이알 케미칼 인더스트리스 리미티드
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    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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Abstract

A process for applying multilayer protective and/or decorative coatings on substrate surfaces comprises covering the surfaces with a primer contg. a film-forming agent, a volatile solvent and finely divided pigment, and applying a transparent top-coat compsn. contg. a film-forming polymer and volatile carrier solvent to produce a second polymer film covering the first film. The primer comprises an aq. dispersion of crosslinked polymer particles(dia. 0.01-10 microns), which are insoluble in the aq. medium but do not flocculate, such that the medium has a pseudo-plastic or thixotropic character. The process is esp. applicable to coating car bodies.

Description

다층 피복 형성방법How to Form a Multilayer Cover

본 발명은 기체면, 특히 자동차의 차체면에 보호 및 장식피복을 입히는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of applying protective and decorative coatings on a body surface, in particular on a vehicle body surface.

특히 자동차 공업에 있어서, 금속안료를 함유하는 피복조성물을 사용하는 것은 공지된 일인데, 이 조성물은 시각에 의해 상이한 빛반사작용이 얻어지는 소위 "글래머-메탈릭"(glamour metallic)마무리제이다.Particularly in the automobile industry, it is known to use coating compositions containing metal pigments, which are so-called "glamour metallic finishing agents" in which different light reflection actions are obtained by vision.

"플립"(flip) 톤(tone) 효과를 최대화하기 위해서, 필름 형성수지 및 액체 매질에 대하여 피복조성물을 주의깊게 처방할 필요가 있다. 이 여건을 만족시킴과 동시에, 자동차공업에서 통상 소망하는 최후 마무리에서의 고도의 광택을 얻는 것은 어려운 일이다. 이러한 이유 때문에, 금속 광택 마무리를 얻기위해 제안되어진 방법중 하나는 2회 피복 방법인 바, 이 방법은 금속안료를 함유하며 최대의 "플립" 효과를 제공하기 위해 조제된 베이스-코트(base coat)를 기체표면에 분무 피복하고 이 베이스 코트 위에 피막특성을 변성시시키지 않고 고도의 광택을 주는 안료를 함유하지 않는 톱-코트(top ccat)를 다시 분무피복하는 것이다.In order to maximize the "flip" tone effect, it is necessary to carefully prescribe the coating composition for the film-forming resin and the liquid medium. While satisfying this condition, it is difficult to obtain a high degree of gloss at the final finish usually desired in the automotive industry. For this reason, one of the proposed methods for obtaining a metallic luster finish is a two coat method, which contains a metal pigment and is formulated with a base coat prepared to provide the maximum "flip" effect. Is spray-coated on the surface of the gas and top-catted again without a pigment that gives high gloss without denaturing the coating properties on the base coat.

성공적인 "베이스 코트/클리어 코트"(clear coat)형의 2-코트 금속광택 마무리를 위해서는, 금속안료의 작용을 방해하지 (따라서 "플립" 효과를 손상시키지 않는) 않도록 클리어코트 피복시에 베이스 코트 피막이 클리어코트 용제에 대하여 내약품성이 있어야 한다. 더우기, 베이스 코트 피막은 장기간의 중간건조나 경화조작의 필요없이 이 성질을 보유하는 것이 바람직하다.For a successful "base coat / clear coat" two-coat metallic gloss finish, the base coat coating should be applied during clearcoat coating so as not to interfere with the action of the metal pigment (and thus not impair the "flip" effect). It should be chemical resistant against clearcoat solvent. Moreover, it is desirable that the base coat film retain this property without the need for long-term intermediate drying or hardening operations.

베이스코트와 클리어코트가 함께 유기용제를 매질로 하고 공지의 베이스 코트/클리어 코트 시스템에 있어서, 상기의 요건은 대부분의 경우, 형성 직후 베이스 코트 피막에 겔형성질을 부여할 수 있는 첨가제를 사용함으로서 직면하게되며, 이 목적에 사용되고 있는 첨가제는 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트이다.Basecoat and clearcoat are used together as a medium for organic solvents and in known basecoat / clearcoat systems, the above requirement is, in most cases, by using additives that can impart gelling properties to the basecoat coating immediately after formation. And the additive used for this purpose is cellulose acetate butyrate.

분무총(spray gun)에서 요구되는 베이스코트 조성물의 비교적 낮은 점도로부터 이 겔성질에로의 변화는, 분무총으로 부터 기체에 도달할 때까지 증발에 의해 선택적으로 소실되는 휘발성분을 조성물의 액상 희석제에 포함시킴으로서 조장된다.The change from the relatively low viscosity of the basecoat composition required in the spray gun to this gel composition results in the liquid diluent of the composition being volatiles that are selectively lost by evaporation until reaching the gas from the spray gun. It is encouraged by inclusion in.

대기오염을 피하기 위해서, 희석제로서 유기용제보다 물을 사용하는 피복조성물이 최근 주목되어 왔다. 이러한 조성물로서 자동차공업에서 사용되는 각종의 것이 제안 되었으나, 수성 조성물을 베이스코트/클리어코트 시스템의 베이스코트 성분으로 사용하는 것은 아직까지 만족스럽지 않다. 이러한 이유중 하나는, 분무영역의 주변습도를 높은 비용으로 조절하지 않고는 분무총으로 부터 기체에 도달하기까지에서 베이스 코드 조성물의 희석제를 선택적으로 조절 증발시키는 것이 매우 어렵다는 것이다. 그러나 본 발명자는 교차결합 중합체 마이크로겔에 기초를 둔 만족할만한 수성 베이스코트 조성물을 조제할 수 있었다.In order to avoid air pollution, the coating composition which uses water rather than the organic solvent as a diluent has been attracting attention recently. As such compositions have been proposed for a variety of uses in the automotive industry, the use of aqueous compositions as basecoat components in basecoat / clearcoat systems is not yet satisfactory. One of these reasons is that it is very difficult to selectively control evaporate the diluent of the base cord composition from the spray gun to the gas without controlling the ambient humidity of the spray zone at high cost. However, we were able to prepare a satisfactory aqueous basecoat composition based on crosslinked polymer microgels.

따라서 본 발명은 1) (a) 필름 형성물질 (b) 상기 물질에 대한 휘발성 액상 매질 및 (c) 상기 액상매질 중에 분산된 안료 입자를 함유하는 베이스코트 조성물을 기체표면에 도포하고 2) 1) 단계에서 도포된 조성물로 상기 기체 표면상에 중합체 피막을 형성하고 3) d) 필름형성 중합체 및 e) 상기 중합체에 대한 휘발성 액상담체를 함유하는 투명한 톱 코트 조성물을 위해서 형성된 베이스 코트 피막에 가하여 4) 3) 단계에서 도포된 조성물로 베이스 코트 피막상에 제2중합체 피막을 형성시키는 단계로 구성되는 공정에 의해 기체표면에 다층 보호피막 및 또는 장식피막을 형성함에 있어서, 이 베이스코트 조성물의 성분(a) 및 (b)는 0.01-10미크론의 직경을 가지며, 수성매질에 불용성이며 또한 그로스 응집에 대해 안정한 교차결합 중합체미립자의 수성매질 중의 분산액으로 있고 의소성(擬塑性) 또는 요변성(搖變性)을 보여주는 분산액에 의해 제공됨을 특징으로 하는, 다층피막의 형성방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method of coating a basecoat composition comprising (a) a film forming material (b) a volatile liquid medium for the material and (c) pigment particles dispersed in the liquid medium, and 2) 1) Forming a polymer coating on the surface of the substrate with the composition applied in step 3) adding to the base coat coating formed for a transparent top coat composition containing d) a film forming polymer and e) a volatile liquid carrier for the polymer. Forming a multi-layer protective film and / or decorative film on the surface of the gas by a process consisting of forming a second polymer film on the base coat film with the composition applied in step 3). ) And (b) have a diameter of 0.01-10 microns and are insoluble in aqueous media and stable to gross flocculation of crosslinked polymer particulates in aqueous media. Liquid and in the plastic (擬 塑性) or yaw, characterized by the supplied dispersion showing a modified (搖 變性), it provides a method for forming a multilayer coating film.

교차결합 중합체 미립자는 각종 형태의 중합체로 부터 얻어질 수 있다. 이 목적을 위해 특히 흥비로운 것은, 아크릴산 또는 메타크릴산의 1종 또는 2종 이상의 알킬 에스테르로 부터, 임의적으로는 다른 에틸렌성 불포화 단량체와 함께 얻어지는 아크릴부가 중합체이다. 적당한 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르에는 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 에틸, 메타크릴산, 프로필, 메타크릴산 부틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 부틸 및 아크릴산 2-에틸헥실이 포함된다. 적당한 기타 공중합될 수 있는 단량체에는 초산비닐, 프로피온산 비닐, 아크릴로니트릴, 스티렌 및 비닐톨루엔이 포함된다. 중합체는 교차결합되어야 하기 때문에, 예컨대 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트 또는 디비닐벤젠과 같이 중합반응에 대해 다기능을 갖는 단량체를 중합체를 제공하는 단량체 중에 소량 비율로 포함할 수 있다. 별도로, 이들 단량체에는 에폭시와 카복실기(예컨대, 글리시딜 메타크릴레이트 및 메타크릴산 중의 것으로서), 무수물과 하이드록실기 또는 이소시아네이트와 하이드록실기와 같이 중합반응중 또는 반응후 에 상호 반응시킬 수 있는 화학기 쌍을 가지는 기타 2종의 단량체를 적은 비율로 포함할 수 있다.Crosslinked polymer particulates can be obtained from various types of polymers. Particularly interesting for this purpose are acrylic moieties obtained from one or two or more alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, optionally with other ethylenically unsaturated monomers. Suitable acrylic or methacrylic esters include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, methacrylic acid, propyl, butyl methacrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate. Suitable other copolymerizable monomers include vinyl acetate, vinyl propionate, acrylonitrile, styrene and vinyltoluene. Since the polymers must be crosslinked, monomers having multifunctionality for the polymerization, such as ethylene glycol dimethacrylate, allyl methacrylate or divinylbenzene, may be included in small proportions in the monomers providing the polymer. Alternatively, these monomers may be reacted with each other during or after polymerization such as epoxy and carboxyl groups (eg, in glycidyl methacrylate and methacrylic acid), anhydrides and hydroxyl groups or isocyanates and hydroxyl groups. It may comprise a small proportion of the other two monomers having a chemical group pair.

중합체 미립자의 화학적조성 및 교차결합도는 그것이 실온 이하의 Tg(유리-고무 전이온도)를 가질 수 있는 것(이 경우 미립자는 고무상태이다) 또는 실온이상의 Tg를 가질 수 있는 것(이 경우 미립자는 경질의 유리상태이다)일 수 있다.The chemical composition and crosslinking degree of the polymer microparticles may be such that they may have a Tg (glass-rubber transition temperature) below room temperature (in this case the microparticles are rubbery) or may have a Tg above room temperature (in this case the microparticles Hard glass state).

상술한 바와 같이, 베이스코트 조성물중의 중합체 미립자는 그로스응질에 대해 안정한 상태, 즉 분산액이 고체를 함유하는 경우에도 많은 입자 응집물을 거의 함유함이 없이 분산되는 것이 필요하지만, 특히 비교적 높은 고체를 함유하는 경우에는 약간 정도의 입자응집이 일어나도 크게 잘못되지는 않는다. 이 상태는, 예컨대 입체 안정화에 의해, 즉, 조성물 중의 수성매질에 의해 용매화(溶媒和)된 결과 쇄가 연장된 배열로 존재하는 상이한 중합체 쇄의 배리어(barrier)를 중합체입자 주위에도 늘어뜨림으로서 달성될 수 있다. 이와 같은 관계에 있어서 "용매화"란 용어는 문제의 중합체 쇄가 독립된 분자일 경우, 상술한 수성 매질에 용해될 수 있지만, 중합체 쇄는 그의 길이를 따라 하나 이상의 부위에서 중합체 미립자에 부착되기 때문에 입체 배리어가 중합체 미립자에 영구적으로 결합된 상태를 유지하는 것을 의미한다. 이렇게 입체적으로 안정화된 중합체 미세입자는, 적당한 단량체를 입체안정체의 존재하에 수성매질중에서 분산중합시켜 제조될 수 있다. 이 안정제는 양친매성(兩親媒性)을 가지는 바, 분자중에 상이한 특성의 2종의 필수 중합체 성분 즉, 이 수성매질에 용매화되는 중합체 쇄성분과, 이 매질에 용매화되지 않음으로서 수성매질에 불용성인 중합체 미립자에 정착되는 중합체 쇄 성분을 함유한다. 적당한 분산 중합방법은 영국특허 제7940088호 명세서(출원공개 제2039497A호)에 기술되어 있다. 중합에 사용되는 수성매질은 휘발성 유기보조 용제와 혼합된 물로 구성되는데, 이 혼합물은 물단독으로는 대부분 또는 전부가 불용성인 단량체를 전체적으로 용해시킬 수 있다. 이 중합방법에서는, 중합을 형성하는 중합체의 유리전이 온도보다 적어도 10℃ 높은 온도에서, 분리단량체상이 존재하지 않도록 행하는 것이 필요하다. 양친매성 입체안정제는 예비 형성된 물질로서 중합 혼합물에 첨가하거나 또는 수성매질에 용해되며 중합된 혹종의 단량체와 공중합하거나 또는 탈수소하여 얻어지는 중합체로 부터 중합중에 원위치에 단량체에 의해 그라프트화를 형성시킬 수 있다. 이 방법에 의해 얻어진 입체 안정화 미립자 분산액은 본 발명에서 사용되는 베이스-코트 조성물의 조제에 매우 적합한데, 이 이유는 이 분산액으로부터 증류시킴에 의해 유기보조용제를 분산상의 안정성을 훼손시킴이 없이 제거하여 연속상이 불만으로 구성되는 생성물을 얻을 수 있기 때문이다.As mentioned above, the polymer microparticles in the basecoat composition need to be dispersed with little or no particle agglomerate, even when the dispersion contains a solid, i.e., even when the dispersion contains a solid, in particular a relatively high solid. In this case, even a slight amount of particle agglomeration is not a big mistake. This state is achieved by hanging the barriers of the different polymer chains around the polymer particles, for example by steric stabilization, ie, as a result of the solvation by the aqueous medium in the composition, resulting in an extended array of chains. Can be achieved. In this regard, the term "solvation" can be dissolved in the above-mentioned aqueous medium when the polymer chain in question is an independent molecule, but the polymer chain is attached to the polymer microparticles at one or more sites along its length. It means that the barrier remains permanently bound to the polymer microparticles. Such three-dimensionally stabilized polymer microparticles can be prepared by dispersing the appropriate monomer in an aqueous medium in the presence of a stereostable. This stabilizer is amphiphilic, which means that two essential polymer components having different properties in the molecule, i.e., polymer chain components solvated in this aqueous medium, and not solvated in this medium are aqueous media. It contains a polymer chain component that is fixed to the polymer fine particles insoluble in. Suitable dispersion polymerization processes are described in British Patent No. 7940088 (Application Publication No. 2039497A). The aqueous medium used for the polymerization consists of water mixed with a volatile organic auxiliary solvent, which can dissolve all or all of the monomers which are insoluble in water alone. In this polymerization method, it is necessary to perform so that a separation monomer phase may not exist at the temperature which is at least 10 degreeC higher than the glass transition temperature of the polymer which forms superposition | polymerization. Amphiphilic steric stabilizers can be grafted by monomers in situ during polymerization from polymers obtained as a preformed material that are added to the polymerization mixture or dissolved in an aqueous medium and copolymerized with polymerized seed monomer or dehydrogenated. The steric stabilized fine particle dispersion obtained by this method is very suitable for the preparation of the base-coat composition used in the present invention, by distilling from this dispersion to remove the organic auxiliary solvent without impairing the stability of the dispersed phase. This is because a product in which the continuous phase consists of complaints can be obtained.

별도의 방법으로, 중합체 미립자 분산액은 적당한 단량체를 수성유화 중합시킴으로서 얻어질 수 있는데, 이 경우 응집에 대한 안정화는 수용성이온화 계면활성제 및/또는 수용성이온성 중합개시제로 부터 얻어진 전하종을 상기 미립자 상에 존재시킴으로서 얻어진다. 이러한 중합방법은 널리 문헌에 기재되어 있다.Alternatively, polymer particulate dispersions can be obtained by aqueous emulsion polymerization of the appropriate monomers, in which case stabilization against agglomeration is carried out on the particulates with charge species obtained from water soluble ionizing surfactants and / or water soluble polymerization initiators. Obtained by being present. Such polymerization methods are widely described in the literature.

또한, 중합체 미립자는 단량체의 비수성 분산중합에 의해 얻어진 중합체를 수성매질에 이전시킴으로서 제조될 수 있다. 이러한 공정은 영국특허 제42457/77호 명세서(출원공개 No. 2006229A)에 기술되어 있다. 이 방법은, 당업자에 주지된 방법에 의해 비수성 액체 및 물에 불용성인 중합체의 비수성액체중의 입체안정화 분산액을 제조하는 제1단계, 적당한 pH에서 소망하는 수성매질에 용해되는 제2중합체를 생성할수 있는 단량체를 입체 안정제의 존재하에 상기에서 얻어진 분산액 중에서 중합시키는 제2단계 및 결과의 복합 중합체 미립자를 비수성매질로 부터 수성매질에 이동시키는 단계로 구성되어 있다.In addition, the polymer fine particles can be prepared by transferring the polymer obtained by the non-aqueous dispersion polymerization of the monomer to the aqueous medium. Such a process is described in British Patent No. 42557/77 (Application Publication No. 2006229A). This method comprises the first step of preparing a stereostabilizing dispersion in a non-aqueous liquid of a non-aqueous liquid and a water insoluble polymer by methods well known to those skilled in the art, a second polymer which is dissolved in the desired aqueous medium at a suitable pH. And a second step of polymerizing the resulting monomer in the dispersion obtained above in the presence of a steric stabilizer and transferring the resulting composite polymer fine particles from the non-aqueous medium to the aqueous medium.

상기의 설명은 전부, 교차결합 중합체 미립자가 부가중합체로 부터 되는 경우에 관한 것으로서 이것은 본 발명의 목적에 가장 적합한 종류의 중합체이나, 별도의 방법으로 중합체 미립자는 축합중합체, 예컨대, 다가(多價) 알코올 및 폴리카복실산으로 부터 제조된 폴리에스테르로 된것도 가능하다. 폴리에스테르 제조에 적당한 다가 알코올에는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 1 : 6-헥실렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 글리세롤, 트리에틸올프로판, 트리메틸올에탄, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 헥산 트리올, 스티렌과 알릴알코올의 올리고머(예컨대, RJ 100의 표시로 Monsanto Chemical Company에 의해 시판되는 것), 트리 메틸올프로판과 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드의 축합생성물("Niax"(등록상표) 트리올로 주지된 제품)이 포함된다.All of the above descriptions relate to the case where the crosslinked polymer microparticles are from an additive polymer, which is the kind of polymer most suitable for the purposes of the present invention, but in another way, the polymer microparticles may be condensed polymers, for example, It is also possible to use polyesters prepared from alcohols and polycarboxylic acids. Suitable polyhydric alcohols for the production of polyester include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, 1: 6-hexylene glycol, neopentyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, glycerol, triethylolpropane, trimethyl Olethane, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, hexane triol, oligomers of styrene and allyl alcohol (e.g., commercially available from Monsanto Chemical Company in the designation of RJ 100), trimethylolpropane Condensation products of ethylene oxide or propylene oxide (products known as the "Niax" triol).

적합한 폴리카복실산에는 석식산(또는 그의 무수물), 아디핀산, 아젤라인산, 세바신산, 말레인산(또는 그의 무수물), 푸마르산, 무콘산, 이타콘산, 프탈산(또는 그의 무수물), 이소프탈산, 테레프탈산, 트리멜리트산(또는 그의 무수물) 및 피로멜리트산(또는 그의 무수물)이 포함된다. 이러한 중합체는 출발 조성물에 둘 이상의 기능을 갖는 물질을 혼합시켜 교차결합을 얻지만, 이 경우에서는 부가종합의 경우와 비교할때 축합중합에서 형성된 분자증은 광범위하게 분포되기 때문에, 이들 모든 분자종이 실제로 교차 결합되는 것은 어렵다.Suitable polycarboxylic acids include succinic acid (or anhydride thereof), adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, maleic acid (or anhydride thereof), fumaric acid, muconic acid, itaconic acid, phthalic acid (or anhydride thereof), isophthalic acid, terephthalic acid, trimelli Butyric acid (or anhydride thereof) and pyromellitic acid (or anhydride thereof). These polymers obtain crosslinks by mixing two or more functions of materials in the starting composition, but in this case all molecular species actually cross because the molecularosis formed in the condensation polymerization is widely distributed as compared to the case of addition polymerization. It is difficult to combine.

부가형 단량체의 수성매질에 있어서 중합에 의해 중합체 미립자를 제조하는 전술한 방법은, 축합반응에 영향을 미치는 물의 억제작용 때문에, 일반적으로 축합형 단량체에는 적용할 수 없다. 그러나 축합중합체 미립자는 본 출원인의 영국특허 제1373531호, 제1403794호 및 제1419199호 명세서에 기재된 방법에 따라 비수성용질내에 분산중합에 의해 용이하게 제조될 수 있으며, 또 교차결합 미립자를 얻는 방법도 이 명세서에 기재되어 있다. 이 중합체미립자는 비수성 매질중에 분산된 상태로서 상술한 영국특허 제42457/77호 (출원공개 제2006229A호) 공정의 제2중합단계에 도입한 후 선택된 수성매질에 이동시킬 수 있다.The above-described method of producing polymer fine particles by polymerization in an aqueous medium of an addition type monomer is generally not applicable to condensation type monomers because of the inhibitory effect of water on the condensation reaction. However, the condensed polymer microparticles can be easily prepared by dispersion polymerization in a non-aqueous solute according to the methods described in the Applicants' British Patent Nos. 1373531, 1403794 and 1414199, and also a method of obtaining crosslinked fine particles. It is described in this specification. The polymer fine particles can be transferred to a selected aqueous medium after being introduced into the second polymerization stage of the process described in British Patent No. 42557/77 (Application Publication No. 2006229A) described above as dispersed in a non-aqueous medium.

"수성매질"이라 함은 메탄올과 같이 물과 혼화가능한 유기액체와 물과의 혼합물 또는 물단독을 의미하며, 수성매질에는 또한 후술되는 바와 같은, 베이스코트 조성물의 pH를 조절할 목적으로 도입된 수용성 물질이 포함될 수 있다."Aqueous medium" means a mixture of water or an organic liquid miscible with water, such as methanol, or water alone, and the aqueous medium also includes a water-soluble substance introduced for the purpose of adjusting the pH of the basecoat composition, as described below. This may be included.

상기한 바와 같은 베이스코트 조성물의 수성매질 중에 분산된 안료입자는 입자크기가 1-50미크론 범위이며, 표면피복 조성물에서 통상적으로 사용되는 임의의 안료 즉, 이산화티타늄, 산화철, 산화크로뮴, 크롬산납 및 카본블랙과 같은 무기안료 및 프탈로시아닌블루, 프탈로 시아닌그린, 카바졸 바이올렛, 안트라피리딘옐로우, 플라반트론옐로우, 이소인돌린옐로우, 인단트론블루, 퀴나크리돈 바이오렛 또는 페릴렌레드 등과 같은 유기안료일 수 있다. 본 발명에서 "안료"라는 용어는 탈크 또는 카올린과 같은 통상적인 충진제 및 증량제를 포함함을 의미한다.The pigment particles dispersed in the aqueous medium of the basecoat composition as described above have a particle size in the range of 1-50 microns, and any pigments commonly used in surface coating compositions, namely titanium dioxide, iron oxide, chromium oxide, lead chromate and Inorganic pigments such as carbon black and organic pigments such as phthalocyanine blue, phthalocyanine green, carbazole violet, anthrapyridine yellow, flavantron yellow, isoindolin yellow, indanthrone blue, quinacridone biolet or perylene red Can be. The term "pigment" in the present invention is meant to include conventional fillers and extenders such as talc or kaolin.

본 발명의 방법은, 상술한 바와 같이 주로 자동차의 차체면에 "글래머-메탈릭"마무리 피막을 형성시킬 목적으로서 금속분안료를 함유하는 베이스코트 조성물의 경우에 특히 적당하며, 적당한 금속분 안료로서는 특히 알류미늄분 및 청동분이 포함된다. 그러나, 본 발명은 또한 후술되는 바와 같이 "일체색"(一體色) 마무리 피막형성에도 유리하다. 일반적으로, 안료는 조성물 총중량의 2%-100%의 량으로 베이스코트 조성물중에 배합될 수 있다. 금속분안료를 사용하는 경우, 이것은 조성물의 총중량의 5%-30%량이 바람직하다.The method of the invention is particularly suitable in the case of basecoat compositions containing metal powders, mainly for the purpose of forming a "glamor-metal" finishing coating on the vehicle body surface as described above, and particularly suitable as a metal powder pigment. And bronze powder. However, the present invention is also advantageous for forming an "unicolor" finish film as described below. Generally, pigments may be formulated in the basecoat composition in an amount of 2% -100% of the total weight of the composition. When using metal pigments, this is preferably 5% -30% of the total weight of the composition.

이러한 안료는, 금속분이거나 기타 물질이거나, 수성 시스템에 사용하기에 적합한 공지된 안료분산제의 존재하에 베이스코트 조성물중에 배합될 수 있다.Such pigments, whether metallic or other materials, may be formulated in the basecoat composition in the presence of known pigment dispersants suitable for use in aqueous systems.

베이스코트 조성물 중에 교차결합 중합체 미립자가 존재하는 것은 피복을 방해하지 않으며 베이스코트/클리어코트 시스템달성에 필수적인 안료(특히 금속분안료)의 배합을 방해하지 않고 계속하여 톱코트 조성물의 도포에 대한 소기하는 내성을 이 조성물로 부터 얻어진 피복에 부여한다.The presence of crosslinked polymer particulates in the basecoat composition does not interfere with the coating and does not interfere with the formulation of pigments (particularly metal pigments), which are essential for achieving the basecoat / clearcoat system, and continue to resist the application of the topcoat composition. To the coating obtained from this composition.

이 필수 요건에 더하여, 상술한 바와 같이 불용성 미립자의 분산액은 외소성 또는 요변성을 함유하여야 한다. 이는 분산액의 점도가 분산액에 가해지는 전단의 정도에 따라 달라질 수 있고, 특히, 고전단하에서보다는 저전단하에서 점도가 보다 크다는 것을 의미한다. 가해진 전단의 변화시에 일어나는 점도 변화는 순간적이거나 또는 점도측정 정도의 시간내에 있는 유한시간 간격을 필요로 할수 있다. 이러한 특성이 베이스 코트 조성물을 기제로 하는 분산액중에 요구되는 이유는 베이스코트 조성물이 금속분 안료를 함유하는 경우에 가장 분명한 바, 이 경우에 기체에 도포된 후 및 건조조작 동안 베이스코트피막을 수축시켜 금속분을 바르게 배향함으로서 최적의 플립 효과를 확보하기 위해, 비휘발성고형분의 전체농도는 비교적 낮은 것이 바람직하다. 그러나, 베이스코트 조성물을 기체에 분무피복시키는 경우, 조성물은 분무화하기에 충분한 정도로 낮은 점도를 가져야 하나, 일단기체에 도달된 후의 조성물은 분무총과 기체간의 증발에 따라 물 및 기타 용제가 약간 손실되더라도(고습도에 의함) 피막의 "이완" 또는 금속분의 "층밀리기"(Sheariness)(불균일한 분포 및 배향)의 발생을 방지하기에 충분히 높은 점도를 가져야 한다.In addition to this essential requirement, the dispersion of insoluble fine particles, as described above, should contain external plasticity or thixotropy. This means that the viscosity of the dispersion can vary depending on the degree of shear applied to the dispersion, in particular, the viscosity is higher at low shear than at high shear. Viscosity changes that occur upon a change in applied shear may require a finite time interval that is instantaneous or within a time of viscosity measurement. The reason why this property is required in the dispersion based on the base coat composition is most evident when the basecoat composition contains a metal powder pigment, in which case the metal powder is contracted by shrinking the base coat film after application to the gas and during the drying operation. In order to secure the optimum flip effect by orienting correctly, it is preferable that the total concentration of the nonvolatile solids is relatively low. However, if the basecoat composition is spray coated onto a gas, the composition should have a viscosity low enough to atomize, but after reaching the gas, the composition will lose some water and other solvents as it evaporates between the spray gun and the gas. However, it must have a viscosity high enough to prevent the occurrence of "relaxation" of the coating or "sheariness" (uneven distribution and orientation) of the metal powder.

이러한 외소성의 유지는 선정치 D(전단속도 1/초)에서의 ηa(외관점도 포이스)의 값으로 표시된다. 본 발명에서 사용되는 금속분 안료함유 베이스코트 조성물의 경우, 비휘발성분 30중량% 이하의 고체물이 함유되면 ηa값은 10000 1/초의 전단속도에서 0.5포이스 이하이며 1.0 1/초의 D값에서는 20포이스이상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하기로는, 이 베이스코트조성물은 D=10000 1/초에서 0.25포이스 이하이며 D=1.0 1/초에서는 40포이스이상인 ηa값을 갖는 것이 좋다. 금속분 이외의 안료를 함유하는 "일체색" 베이스코트 조성물의 경우에는 ηa값이 D=10000 1/초에서 1포이스 이하이며 D=1.0 1/초에서는 5포이스이상인 것이 바림직하고, 보다 바람직하기로는 10000 1/초에서 0.7포이스이하이고 D=1.0 1/초에서는 10포이스이상인 것이 좋다. 그러나, 의외소성 또는 요변성 때문에 2-3개의 선택된 점도/점단 데이타에 의해서는 완전하고 정확히 정해질 수 없으며 사용되는 다수의 점도측정법에 의해 좌우된다. 따라서, 상기 인용된 값은 본 발명의 이점을 확보시키기 위한 한정조건으로 제기된 것은 아니며 오히려, 적당한 지표로서 열거된 것인 바, 각각의 분산액 또는 이것으로 부터 얻어진 베이스코트 조성물이 필요한 정도의 의소성 또는 요변성을 간는가 어떤가하는 것은 당업자에 의한 간단한 시험으로 용이하게 결정될 수 있다.This retention of external plasticity is expressed by the value of eta a (appearance viscosity force) at the selected value D (shear speed 1 / sec). In the case of the metal pigment-containing basecoat composition used in the present invention, when a solid substance having a nonvolatile content of 30% by weight or less is contained, the value of η a is 0.5 pore or less at a shear rate of 10000 1 / sec and a D value of 1.0 1 / sec. It is preferable that it is 20 poses or more. More preferably, the base coat composition has a ? A value of 0.25 or less at D = 10000 1 / sec and 40 or more at D = 1.0 1 / sec. "Integral color", which contains a pigment other than the metal powder for the base coat composition, η a value of D = 10000 1 / on the second one Powys or less, and straight in the D = 1.0 1 / sec to gradation at least 5 Powys, more Preferably it is less than 0.7 pose at 10000 1 / s and more than 10 poses at D = 1.0 1 / s. However, due to unexpected plasticity or thixotropy, the 2-3 selected viscosity / point data cannot be determined completely and accurately and depends on the number of viscometric methods used. Thus, the values recited above are not intended as limitations to ensure the advantages of the present invention, but rather as listed as appropriate indicators, the degree of plasticity required for each dispersion or basecoat composition obtained therefrom. Or whether thixotropy can be readily determined by a simple test by one skilled in the art.

베이스코트 조성물에 의소성 또는 요변성을 부여할 수 있는 방법은 여러가지 있다. 어떤 경우에는 특별한 수단을 필요로 하지 않는바, 예컨대, 상기한 영국특허출원 제42457/77호 명세서(출원공고 제2006229A호)에 나타난 방법으로 중합체 미립자는 제조하는 경우가 그렇다. 이 방법에서는, 우선 첫째로 적당한 단량체의 비수성분산 중합법에 의해 중합체미립자를 제조하고 별도 단량체의 중합에 의해, 최종적인 분산액을 형성하는 친수성 매질중에서 적당한 pH에서 용해할 수 있을 정도의 교차결합되어 있는 친수성 제2중합체를 제조한다. 그러나, 이들 2개의 비수성중합 단계생성물을 수성매질에 이동시킬 때 제2중합체는 수성매질에 전부 용해되지 않는바, 이 상당부분은 중합체 미립자에 결합된 상태로 유지되며 이것에 의해 미립자는 수성매질중의 분산액으로 안정화되나 동시에 이 결합된 중합체는 의소성 또는 요변성을 보여주는 수성분산액이 될 수 있다. 제2중합 단계에 사용하기에 적합한 다른 단량체에는 예컨대, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하이드록시알킬 에스테르, 폴리에틸렌글리콜과 같은 폴리글리콜의 모노아크릴산 또는 모노 메타크릴산 에스테르, 폴리글리콜 모노비닐에테르, 또는 비닐피롤리돈 등이며, 이것은 임의로 메타크릴산 메틸, 아크릴산 부틸, 초산비닐 또는 작은 비율의 스티렌과 같은 비친수성 단량체와의 혼합물을 들 수 있다. 부가적으로, 수성매질 중에 필요되는 용해성은, 주단량체 성분으로서 염기성기를 함유하는 아크릴산에스테르, 예컨대 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 또는 디에틸아미노에틸메타크릴레이트를 사용하여 달성하는데, 염기성기는 수성매질중에 용해된 적당한 산(예컨대 젖산)과 반응시켜 염의 형태로 전환된다.There are many ways to impart plasticity or thixotropy to the basecoat composition. In some cases, no special means is required, for example, when polymer microparticles are prepared by the method described in the above-mentioned British Patent Application No. 42557/77 (Application No. 2006229A). In this method, firstly, polymer fine particles are prepared by non-aqueous acid polymerization of an appropriate monomer and crosslinked to a degree that can be dissolved at a suitable pH in a hydrophilic medium forming a final dispersion by polymerization of a separate monomer. To produce a hydrophilic second polymer. However, when these two non-aqueous polymerization stage products are transferred to the aqueous medium, the second polymer is not completely dissolved in the aqueous medium, and much of this remains bound to the polymer fine particles, whereby the fine particles remain in the aqueous medium. The conjugated polymer may be an aqueous acid solution showing stabilization or thixotropy while being stabilized with a dispersion in water. Other monomers suitable for use in the second polymerization step include, for example, hydroxyalkyl esters of acrylic or methacrylic acid, monoacrylic or mono methacrylic esters of polyglycols such as polyethylene glycol, polyglycol monovinylethers, or vinylpy Ralidone and the like, which may optionally include a mixture with non-hydrophilic monomers such as methyl methacrylate, butyl acrylate, vinyl acetate or small proportions of styrene. In addition, the solubility required in the aqueous medium is achieved using acrylic acid esters containing basic groups as main monomer components, such as dimethylaminoethyl methacrylate or diethylaminoethyl methacrylate, wherein the basic groups are dissolved in the aqueous medium. In the form of a salt by reaction with a suitable acid, such as lactic acid.

또한 제2중합체는 아크릴산 또는 메타크릴산과 같은 중합가능한 카복실산을 함유하는 공단량체로 부터 유도한 것일 수 있으며, 이것은 디메틸아미노 에탄올과 같은 염기를 용해시킨 수성매질 중에 용해시킨 것일 수 있다. 따라서, 일반적으로 제2중합체는 비이온성, 음이온성 또는 양이온성의 것일 수 있다.The second polymer may also be derived from a comonomer containing a polymerizable carboxylic acid such as acrylic acid or methacrylic acid, which may be dissolved in an aqueous medium in which a base such as dimethylamino ethanol is dissolved. Thus, in general, the second polymer may be nonionic, anionic or cationic.

중합체 미립자가 이 분야에서 주지된 수성유화 중합법에 의해 제조되는 것일 경우, 본래 수용성인 제2중합체는 수용성을 제공할 수 있는 산성염 형성기를 포함하는 중합체를 제공하는 단량체를 이 중합체 미립자의 존재하에, 동일 수성매질중에서 중합시켜 제조할 수 있다. 따라서 적당한 단량체로서 아크릴산 또는 메타크릴산과 같은 중합가능한 카복실산을, 필요한 경우 메타크릴산 메틸과 같은 비친수성 단량체 및 수불용성단독 중합체를 제공하는 친수성단량체, 예컨대 하이드록시에틸메타크릴레이트 또는 하이드록시프로필메타크릴레이트를 소비율로 함께 사용할 수 있다.When the polymer microparticles are prepared by the aqueous emulsion polymerization method well known in the art, the second polymer which is water soluble in nature is provided with a monomer which provides a polymer comprising an acid salt former capable of providing water solubility in the presence of the polymer microparticles, It may be prepared by polymerization in the same aqueous medium. Thus suitable polymerizable carboxylic acids, such as acrylic acid or methacrylic acid, are hydrophilic monomers, such as hydroxyethyl methacrylate or hydroxypropylmethacryl, which provide, if necessary, a non-hydrophilic monomer such as methyl methacrylate and a water insoluble monopolymer. The rates can be used together as a consumption rate.

중합체 미립자가 본출원인 영국특허출원 제7940088호 명세서(출원공고 제2039297A호)에 기재된 바와 같이 수성매질중에서 분산중합법에 의해 제조되는 경우, 제2수용성중합체는, 상기한 적당한 단량체 및 수용성염유도체를 생성시켜 얻은 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트와 같은 염기성 단량체를 동일매질중에서 다시 중합시킴을서 바람직하게 제조될 수 있다.When the polymer microparticles are prepared by dispersion polymerization in an aqueous medium as described in the specification of British Patent Application No. 7940088 (Application No. 2039297A) to which the present application is applied, the second water-soluble polymer may be a suitable monomer and water-soluble salt derivative as described above. Basic monomers such as dimethylaminoethyl methacrylate obtained can be preferably prepared by polymerizing again in the same medium.

상기의 방법으로 중합체 미립자의 존재하에 원래의 위치에서 생성된 수용성(오나전히 수용성은 아니다)중합체는, 베이스코트 조성물에 소망하는 의소성을 부여할 수 없으나, 적당한 중합체 조성물은 예컨대 상술한 바와 같은 선택된 상이한 전단속도에서 점도를 측정하거나 또는 이 조성물을 기체에 도포하는 등의 간단한 시험법에 의해 얻을 수 있다.A water soluble (not entirely water soluble) polymer produced in the original position in the presence of the polymer microparticles by the above method cannot impart the desired plasticity to the basecoat composition, but a suitable polymer composition is selected, for example, as described above. Viscosity can be obtained at different shear rates or by simple test methods such as applying the composition to a gas.

적당한 수용성중합체를 상기한 원래의 위치에서 생성시키는 대신에 또는 이에 부가하여, 예비형성된 별개의 성분으로서 중합체 미립자의 수성분산액에 이와 같은 중합체를 첨가시킬 수 있다.Instead of or in addition to producing a suitable water soluble polymer in its original position, such polymer may be added to the aqueous acidic solution of the polymer microparticles as a preformed discrete component.

이러한 목적에 적당한 중합체는 저농도의 경우에는 수성매질에 용해시에 조성물의 점도를 현저하게 높일 수 있다. 예컨대, 수성중합체 타텍스에 기초를 둔 피복 조성물 중에 사용되는 주지의 중점제를 첨가할 수 있으나, 이 증점제는 전부 이 목적에 적당한 것은 아니며, 혹종의 증점제는 이것을 첨가한 조성물에 소망하는 의소성을 부여하지 않는다. 다른 경우, 단독으로 수성매질에 용해시킨 경우에는 이성질을 나타내지 않은 증점제도, 이것과 중합체 미립자간의 상호작용에 의해(예컨대 수소결합 또는 극성기의 작용에 의해) 미립자의 분산액에 의소성을 부여할 수 있는 것도 있다. 가장 적합하다고 인정되는 시판 증점제는 Rohm & Haas에 의해 시판되는 "Acrysol" ASE60이다("Acrysol"은 등록상표).Suitable polymers for this purpose can significantly increase the viscosity of the composition when dissolved in an aqueous medium at low concentrations. For example, well-known thickeners used in coating compositions based on aqueous polymer tartex may be added, but not all of these thickeners are suitable for this purpose, and some thickeners may have the desired plasticity in the composition to which they are added. Do not grant. In other cases, when dissolved alone in an aqueous medium, thickeners that do not exhibit isomers can impart plasticity to the dispersion of the microparticles by the interaction between the polymer microparticles (for example, by hydrogen bonding or the action of a polar group). There is also. A commercially available thickener deemed most suitable is the "Acrysol" ASE60 sold by Rohm & Haas ("Acrysol" is a registered trademark).

따라서, 미립자 분산액에 의소성 또는 요변성을 부여하기 위해 중합체 미립자와 결합시키거나 미립분산액에 첨가하는 수용성 중합체는, 교차 결합되지 않은 상태의 것이어야하지만, 필요한 경우 중합체는 교차 결합가능한 형태의 것일 수 있다. 즉, 이 중합체는 화학적 반응성기를 함유할 수 있으며 이것에 의해 임의적으로 첨가되는 교차결합제의 존재하에 베이스코트 조성물, 바람직하게는 톱코트 조성물을 기질에 도포한 후에 가교시킬 수 있다. 예컨대 중합체는 상기한 바와 같이 하이드록실 또는 카복실기 함유 단량체로 부터 유도된 반응성기를 함유할 수 있으며, 수성매질에 가용적인 아미노수지, 에컨대 메틸화 멜라민-포름알데히드 축합물의 존재하에 교차 결합될 수 있다.Thus, the water soluble polymer that is combined with the polymer microparticles or added to the microdispersion to impart plasticity or thixotropy to the particulate dispersion should be uncrosslinked, but the polymer may be in crosslinkable form if necessary. have. That is, the polymer may contain chemically reactive groups and thereby crosslink the basecoat composition, preferably the topcoat composition, after application to the substrate in the presence of an optionally added crosslinker. For example, the polymer may contain reactive groups derived from hydroxyl or carboxyl group-containing monomers as described above and may be crosslinked in the presence of amino resins, such as methylated melamine-formaldehyde condensates, that are soluble in an aqueous medium.

상술한 바에 따라, 베이스코트 조성물은 중합체 미립자, 안료입자, 이 두 입자가 분산되는 수성매질 및 조성물에 의소성을 부여하는 수용성 중합체로 구성됨을 알 수 있다. 그러나 이 조성물은, 기체에의 도포 및 수성매질의 증발 후에 합체하여 중합체 미립자간의 공간을 충진시키고 본 발명 방법의 2단계로 적당히 일체화된 응착피복을 형성시킬 수 있도록, 수성매질에 가용적인 필름형성 중합체를 함유하는 것이 바람직하다. 이 작용은 상술한 바와 같이, 의소성 또는 여변성을 부여하기 위한 목적으로 조성물에 존재하는 수용성 중합체의 일부에 의해 달성될 수 있으나, 이 목적에 요구되는 이 중합체의 비율은 일반적으로 적기 때문에 1종 또는 2종 이상의 다른 수용성 필름형성물질(이것은 임의적으로 조성물중에 이미 존재하는 성분과 함께 반응할 수도 있다)을 조성물중에 도입시켜 보충하는 것이 바람직하다. 예컨대, 이 조성물은 피복된 후 고분자량 생성물로 전환될 수는 있으나 그 자체로서는 피복전 조성물의 점도에 크게 기여하지 않는 올리고머-상 물질을 함유할 수 있다.As described above, it can be seen that the basecoat composition is composed of polymer microparticles, pigment particles, an aqueous medium in which these two particles are dispersed, and a water-soluble polymer imparting plasticity to the composition. However, the composition is a film-forming polymer soluble in an aqueous medium so that it can be coalesced after application to a gas and evaporation of the aqueous medium to fill the space between the polymer microparticles and form an appropriately integrated adhesion coating in two steps of the process of the invention. It is preferable to contain. This action can be achieved by some of the water-soluble polymers present in the composition for the purpose of imparting plasticity or fibrillation, as described above, but since the proportion of this polymer required for this purpose is generally small, Or it is preferred to supplement by incorporating two or more other water soluble film formers, which may optionally react with components already present in the composition. For example, the composition may contain an oligomeric-phase material which may be converted to a high molecular weight product after being coated but which by itself does not contribute significantly to the viscosity of the composition before coating.

이 목적에 사용될 수 있는 물질은, 2-에틸-1,3-헥산디올과 같은 저휘발성 디올, 저분자량의 폴리프로필렌클리콜, 에틸렌 옥사이드와 네오펜틸글리콜, 비스페놀A, 싸이클로헥산디메탄올, 글리세롤 및 트리메틸올프로판과 같은 2가 또는 3가 알코올과의 저분자량 부가물, N,N,N',N'-테트라키스-(β-하이드록시에틸) 아디프아미드와 같은 β-하이드록시 알킬아미드, ε-카프로탁탐 및 ε-카프로탁톤과 같은 싸이클아미드 및 에스테르 등을 언급할 수 있다.Materials that can be used for this purpose include low volatile diols such as 2-ethyl-1,3-hexanediol, low molecular weight polypropylene glycol, ethylene oxide and neopentyl glycol, bisphenol A, cyclohexanedimethanol, glycerol and Low molecular weight adducts with dihydric or trihydric alcohols such as trimethylolpropane, β-hydroxy alkylamides such as N, N, N ', N'-tetrakis- (β-hydroxyethyl) adipamide, mention may be made of cycleamides and esters such as ε-caprolactam and ε-caprolactone and the like.

이러한 물질이 순수한 물에는 용해되지 않을지라도, 상술한 바와 같은 물과 혼화될 수 있는 유기액체와 물로 구성된 수성매질에는 용해되어야 한다. 이들 모든 올리고머 물질은, 베이스코트 조성물이 기체에 도포된 후, 이 물질중의 하이드록실기 또는 기타 반응성기를 조성물 중에 존재하는 다기능 반응제와 결합시킴으로서 고분자량 중합체로 전환될 수 있다. 이 목적에 특히 유용한 물질은 조성물의 수성매질에 가용성인 아미노수지, 예컨데 헥사(알콕시메틸) 멜라민과 같은 멜라민포름알데히드 축합물 및 이의 지분자량 축합물이다.Although these materials are not soluble in pure water, they must be dissolved in an aqueous medium consisting of water and organic liquid which can be miscible with water as described above. All these oligomeric materials can be converted to high molecular weight polymers by the application of the basecoat composition to a gas and then by combining the hydroxyl groups or other reactive groups in the materials with the multifunctional reactants present in the composition. Particularly useful materials for this purpose are amino resins which are soluble in the aqueous medium of the composition, for example melamine formaldehyde condensates such as hexa (alkoxymethyl) melamine and their molecular weight condensates.

베이스코트 조성물은, 기체에 도포된 후 필름형성 중합체를 생성하는 성분을 함유하는 대신, 여기에 의소성을 부여하지 않는 예비 형성된 수용성 아크릴계 중합체를 함유할 수 있고 또는 조성물 중의 교차결합 중합체 미립자와 동일형태로 안정화된 비교차결합체 입자를 분산상태로 함유할 수 있다. 이 대응성분은 필요한 경우, 하이드록실기와 같은 기능기를 함유할 수 있으며 조성물에 기체에 도포한후 교차결합제, 예컨대 아미노수지에 의해 교차결합될 수 있다.The basecoat composition may contain a preformed, water-soluble acrylic polymer that does not impart plasticity thereto, instead of containing components that produce a film-forming polymer after being applied to a gas, or in the same form as the crosslinked polymer microparticles in the composition. The non-crosslinked particles stabilized with may be contained in a dispersed state. This counterpart may contain functional groups, such as hydroxyl groups, if necessary and may be crosslinked by a crosslinker such as an amino resin after application to the gas in the composition.

베이스코트 조성물의 각종 성분의 상대비율은 광범위하게 변화할 수 있으며, 각개 시스템에서의 최적비율은 많은 경우 시험에 의해 결정되는 것이 가장 좋지만, 일반적인 지표는 후술되는 바와 같다.The relative proportions of the various components of the basecoat composition can vary widely, and the optimum ratio in each system is best determined by testing in many cases, but general indicators are described below.

특히, 중합체 미립자의 비율이 상술한 조성물 중의 기타 필름 형성 물질에 대하여 너무 높으면, 이물질은 중합체 미립자간의 공간을 채우기에 충분하지 않으며 따라서 클리어코트의 도포시에 이 조성물이 베이스코트 피복중에 침전되어 그 결과 광택이 손실된다.In particular, if the proportion of polymer microparticles is too high for the other film forming materials in the above-mentioned composition, the foreign matter is not sufficient to fill the space between the polymer microparticles and therefore the composition precipitates in the basecoat coating upon application of the clearcoat and as a result Gloss is lost.

이와 반대로, 중합체 미립자의 비율이 너무 낮으면, 클리어코트 조성물중에 존재하는 용제에 의한 침식에 대항하는 보호를 베이스코트 조성물에 부여할 수 없다. 이 점에 관하여, 비교적 낮은 중합체 미립자의 농도에서는 클리어코드를 도포하기 전에 베이스코트 피막을 플래쉬 건조시키는 시간을 길게함으로서 어느정도 보충할 수 있으나 이것은 본 발명에 의해 얻어지는 주요한 이점중 하나를 감소시킨다.In contrast, if the proportion of the polymer fine particles is too low, it is not possible to give the basecoat composition protection against erosion by solvents present in the clearcoat composition. In this regard, relatively low polymer particulate concentrations can be compensated to some extent by lengthening the flash drying time of the basecoat coating prior to application of the clear code, but this reduces one of the major benefits obtained by the present invention.

일반적으로, 중합체 미립자의 만족스러운 비율은 베이스코트 조성물의 총 비휘발성 함량의 5-80중량% 범위일 수 있다. 그러나 최적 비율은 어느 정도 베이스코트 조성물내에 존재하는 안료가 금속성인가 또는 비금속성인가에 좌우된다. 금속성 안료함유 조성물의 경우의 바람직한 미립자 함량은 같은 비휘발성분에 기초하여 40-75중량%이다. "일체색" 조성물의 경우에는, 비교적 얇은 필름두께로 적당한 불투명도를 달성시키기 위해서는 필요한 안료 비율이 통상보다 높기 때문에, 미립자 함량은 비교적 낮게되며 예컨대 동일 휘발성분에 기초하여 10-50중량%이다. 미립자 비율은 감소시키면서 분산물질이 과도하게 높은 전체용적분율을 회피한다. 과도하게 높은 전체용적 비율은 다공질 베이스코트 피막을 형성시킴으로서 여기에 베이스코트 피막이 가라앉아 광택이 불량해질 수 있다.In general, satisfactory proportions of polymer particulates may range from 5-80% by weight of the total nonvolatile content of the basecoat composition. However, the optimum ratio depends to some extent on whether the pigment present in the basecoat composition is metallic or nonmetallic. The preferred particulate content in the case of metallic pigment-containing compositions is 40-75% by weight, based on the same nonvolatile content. In the case of "monochromatic" compositions, the particulate content is relatively low, for example 10-50% by weight, based on the same volatiles, since the pigment ratio required to achieve adequate opacity with a relatively thin film thickness is higher than usual. Avoiding excessively high total volume fractions of the dispersion while reducing the particulate fraction. An excessively high total volume ratio results in the formation of a porous basecoat coating, which can sink and cause poor gloss.

일반적인 조건으로서, 조성물중에서 사용되는 증점제 또는 의소성을 부여하는 제2중합체의 비율은 전체 비휘발 성분의 0.3-50중량% 범위이며, 기타 필름형성 물질의 양은 0-30중량%이고, 아미노수지와 같은 교차결합제가 존재하는 경우 이것의 양은 베이스코트 조성물의 전체 비휘발성분 함량의 30중량% 이하인 것일 수 있다. 필요한 경우, 베이스코트 조성물은, 조성물을 기체에 도포한 후 발생할것이 요구되는 교차결합반응을 위해 촉매를 함유할 수 있다. 이 촉매는 수용성 산성화합물, 예컨대 p-톨루엔, 설폰산, 오르토인산, 말레인산 또는 테트라클로로 프탈산과 같은 기타 강카복살산 또는 이산과 휘발성 아미노와의 염(열에 불안정한)일 수 있다.As a general condition, the proportion of thickeners or plasticizers used in the composition ranges from 0.3-50% by weight of the total nonvolatile components, the amount of other film-forming materials is 0-30% by weight, When the same crosslinker is present, the amount thereof may be 30% by weight or less of the total nonvolatile content of the basecoat composition. If desired, the basecoat composition may contain a catalyst for the crosslinking reaction that is required to occur after applying the composition to the gas. The catalyst may be a water soluble acidic compound such as p-toluene, sulfonic acid, orthophosphoric acid, maleic acid or other strong carboxylic acids such as tetrachlorophthalic acid or salts of diacids with volatile aminos (heat labile).

본 발명 방법의 제(3)단계에 사용되는 톱코트 조성물의 필름형성 중합체성분의 종류는 한정되어 있지는 않으나, 일반적으로 열경화형태 또는 열가소성 형태의 필름 형성중합체를 사용할 수 있다. 적당한 종류의 중합체는 1종 또는 2종이상의 에틸렌 불포화 단량체로 부터 유도된 것일 수 있다. 이들중 특히 유용한 중합체는 자동차공업에서 도료제조시에 잘 이용되고 있는 아크릴계부가 중합체 즉, 아크릴산 또는 메타크릴산의 1종 또는 2종이상(임의로 기타 에틸렌 불포화단량체와 조합되어)의 알킬에스테르 중합체나 공중합체이다. 적당한 아크릴에스테르에는 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 에틸, 메타클리산 프로필, 메타크릴산 부틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 부릴 및 2-에틸헥실 아크릴레이트 등이 포함된다. 기타 적당한 공중합 가능한 단량체에는 초산비닐, 프로피온산, 아크릴로니트릴, 스티렌 및 비닐톨루엔이 포함된다. 열경화성 교차결합형태의 아크릴계 중합체가 요구되는 경우, 부가적으로 사용되는 적당한 기능성 단량체에는 아크릴산, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, N-(알콕시메틸) 아크릴아미드 및 N-(알콕시메틸) 메타크릴아미드등이 포함되고(여기서 알콕시기는 예컨대 부톡시기일 수 있다), 글리시딜 아크릴레이트 및 글리시딜 메타크릴레이트일 수 있다. 이런 경우에 톱코트 조성물은 교차결합제, 예컨대 디이소시아네이트, 디에폭사이드 또는 특히 질소 함유 수지, 즉 포름알데히드와 요소, 티오요소, 메라민 또는 벤조구안아민 같은 질소함유 화합물과 축합물이나 이 축합물의 저급 알킬에테르(여기서 알칼기는 탄소수 1-4개이다)를 함유할 수 있다. 특히 적당한 교차 결합제는 실질 비율의 메틸올기가 부탄올과의 반응에 의해 에테르화되어 있는 멜라민 포름알데히드 축합물이다.Although the type of the film forming polymer component of the topcoat composition used in step (3) of the method of the present invention is not limited, generally, a film forming polymer in a thermosetting or thermoplastic form may be used. Suitable types of polymers may be derived from one or two or more ethylenically unsaturated monomers. Particularly useful polymers are those of the acryl-based moiety which is well used in the manufacture of paints in the automobile industry, that is, alkyl ester polymers of one or two or more (optionally in combination with other ethylenically unsaturated monomers) of acrylic acid or methacrylic acid or air. It is coalescing. Suitable acrylic esters include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylic acid, butyl methacrylate, ethyl acrylate, buryl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and the like. Other suitable copolymerizable monomers include vinyl acetate, propionic acid, acrylonitrile, styrene and vinyltoluene. If an acrylic polymer in the form of a thermoset crosslink is desired, additionally suitable functional monomers to be used include acrylic acid, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl meta Acrylates, N- (alkoxymethyl) acrylamides and N- (alkoxymethyl) methacrylamides, and the like (where the alkoxy groups may be, for example, butoxy groups), glycidyl acrylate and glycidyl methacrylateyl Can be. In this case the topcoat composition is a crosslinker such as a diisocyanate, diepoxide or in particular a nitrogen-containing resin, ie a condensate with nitrogen containing compounds such as formaldehyde and urea, thiourea, melamine or benzoguanamine or lower alkyl of this condensate. Ethers, where the alkali groups have 1-4 carbon atoms. Particularly suitable crosslinkers are melamine formaldehyde condensates in which a substantial proportion of methylol groups are etherified by reaction with butanol.

톱코트 조성물은 아크릴계 중합체와 교차 결합체간의 교차결합 반응에 사용되는 적당한 촉매 예컨대, 산성 말레인산 부틸, 산성인산 부틸 또는 p-톨루엔설폰산과 같은 산반응성 화합물을 배합한 것일 수 있다. 별도로, 이 촉매 작용은 아크릴계 중합체중에 유리산기를 혼합시키는것, 예컨대 중합체 제조시에 공단량체로서 아크릴산을 사용함으로서 제공될 수 있다.The topcoat composition may be formulated with a suitable catalyst for use in the crosslinking reaction between the acrylic polymer and the crosslinker such as acid-reactive compounds such as acidic butyl maleate, butyl acid phosphate or p-toluenesulfonic acid. Alternatively, this catalysis may be provided by mixing free acid groups in the acrylic polymer, such as using acrylic acid as a comonomer in preparing the polymer.

톱코트 중합체는 톱코트 조성물의 휘발성 액상담체중에서 용액상 또는 안정한 분상상태로 존재할 수 있는 바, 다시 말하면, 이 액상담체는 톱코트 조성물에 대하여 용제일 수도 있고 비용제일 수도 있다. 액상담체가 용제일경우, 이것은 피복조성물중에서 중합체의 용제로서 통상 사용되는 임의의 유기액체 또는 유기액체 혼합물, 예컨대 헥산 또는 헵탄과 같은 지방족 탄화수소, 톨루엔 또는 크실렌과 같은 방향족 탄화수소, 및 주로 지방족 화합물로 구성되지만 방향족 화합물도 상당량 함유하는 각종 끓는점 범위의 석유유분, 초산부틸, 에틸렌글리콜디에스테르 또는 2-에톡시에틸아세테이트와 같은 에스테르, 아세톤 또는 메틸이소부틸케톤과 같은 케톤, 및 부틸알콜과 같은 알콜일 수 있다. 액상담체로서 실제 선택사용되는 액체 또는 액체혼합물은, 도료분야에서의 공지 원리에 따라, 중합체가 액상담체에 용해될 수 있도록하는 톱코트 중합체의 종류에 좌우된다.The topcoat polymer may be present in solution or in a stable powder phase in the volatile liquid carrier of the topcoat composition, that is, the liquid carrier may be a solvent or a non-solvent for the topcoat composition. If the liquid carrier is a solvent, it consists of any organic liquid or mixture of organic liquids commonly used as a solvent of the polymer in the coating composition, such as aliphatic hydrocarbons such as hexane or heptane, aromatic hydrocarbons such as toluene or xylene, and mainly aliphatic compounds. But various aromatic boiling petroleum oils, esters such as butyl acetate, ethylene glycol diester or 2-ethoxyethyl acetate, ketones such as acetone or methyl isobutyl ketone, and alcohols such as butyl alcohol. have. The liquid or liquid mixture actually used as the liquid carrier depends on the type of topcoat polymer which allows the polymer to be dissolved in the liquid carrier, according to known principles in the field of coatings.

액상담체가 유기비용제일 경우, 이것은 상술한 용제보다 낮은 극성을 갖는 경향이 있으며, 1종 또는 2종이상의 지방족 탄화수소, 예컨대 헥산, 헵탄 또는 지방족 화합물 함유량이 적은 석유유분을, 상술한 바와 같은 높은 극성의 액체와 혼합하여 사용할 수 있다(단, 혼합물이 톱코트 중합체의 비용제라는 조건에서 이 경우, 톱코트 조성물은 비수성중합체 분산물일 수 있으며, 이것은 통상 중합체 입자가 액체에 의해 용매화되지 않는 분산중합체와 결합된 중합체상 성분을 함유하는 블록 또는 그라프트 공중합체에 의해 안정화 되어있는 입체안정화분산액이다. 이러한 분산액을 제조할 수 있는 방법은 특허 명세서 및 기타 문헌에 기재되어 있는 바, 예컨데, 영국특허 제941305호; 제1052241호; 제1122397호; 및 제1231614호 및 "Dispersion polymerisation in organic Media" K. E. J. Barrett 발행(John wiley and sons, 1975)에 광범위하게 기술되어 있다.If the liquid carrier is an organic nonsolvent, it tends to have a lower polarity than the solvents described above, and the petroleum fraction with a low content of one or two or more aliphatic hydrocarbons, such as hexane, heptane or aliphatic compounds, has a high polarity as described above. Can be used in admixture with a liquid of the present invention, provided that the topcoat composition can be a non-aqueous polymer dispersion, provided that the mixture is a non-solvent of the topcoat polymer, which is usually a dispersion in which the polymer particles are not solvated by the liquid. Stereo-stabilized dispersions stabilized by block or graft copolymers containing polymer phase components bound to the polymer, The method by which such dispersions can be prepared is described in the patent specification and other documents, for example, in the United Kingdom patent. No. 941305; 1052241; 1122397; and 1231614 and "Dispersion polymerisation in organic Media" K. E It is extensively described in the publication by J. Barrett (John wiley and sons, 1975).

별도로, 톱코트 조성물은 베이스 조성물과 같이 물을 기초로 할 것일 수 있는 바, 이 경우에는 톱코트 중합체는 수성매질중에 용액상태 또는 안정한 분산상태로 존재할 수 있다. 분산액의 경우, 이것은 예컨대 상술한 영국특허출원 제7940088호 명세서에 기재된 바와 같은 수성분산 중합법에 의해 제조되는 경우와 같이 입체적으로 안정화되거나 또는 예컨대 주지의 수성유와 중합법에 의해 제조되는 경우와 같이 전하적으로 안정화될 수 있다. 베이스코트 조성물의 중합체 미립자와는 달라서, 톱코트 중합체는 항상 열경화성 형태일 수 있으므로 기체에 적용한후 임의로 교차 결합제의 존재하에 교차 결합될 수 있다.Alternatively, the topcoat composition may be based on water, such as the base composition, in which case the topcoat polymer may be in solution or in a stable dispersion in the aqueous medium. In the case of dispersions, these are steric sterically stabilized, for example, as prepared by the aqueous acid polymerization process as described in the above-mentioned British Patent Application No. 7940088, or as produced by known aqueous oil and polymerization processes, for example. It can be charged stabilized. Unlike the polymer microparticles of the basecoat composition, the topcoat polymer can always be in thermoset form and can therefore be crosslinked after application to the gas and optionally in the presence of a crosslinker.

보통, 톱코트 조성물은 베이스코트에 기인하는 안료착색 효과가 상당히 변화되지 않을 정도로 실제로 무색이어야하지만, 혹종의 경우, 베이스코트가 금속분안료를 함유하는 경우에는, 톱코트 조성물에 투명착색성을 부여하는 것이 바람직할 수 있다.Usually, the topcoat composition should be actually colorless to the extent that the pigmentation effect due to the basecoat does not change significantly, but in some cases it would be desirable to impart transparent coloring to the topcoat composition when the basecoat contains a metallic pigment. It may be desirable.

본 발명 방법의 제1조작단계에서는 베이스코트 조성물을 기체표면에 도포하는바, 사전 준비되거나 또는 본 분야의 통상적인 방법으로 처리될 수 있다. 본 발명에서의 특히 흥미있는 기체는 자동차의 차체제작에 통상 사용고있는 강(鋼) 또는 알류미늄과 같은 금속이지만, 유리, 세라믹, 목재 및 플라스틱과 같은 기타 재료도, 다층피복의 최종경화가 행해질 수 있는 온도에 견딜수 있는 것이면 사용할 수 있다. 베이스코트 조성물의 도포후에, 중합체 피복이 기체표면에 형성된다. 필요에 따라, 이것은 기체와 도포조성물을 가열하여 존재하는 물 및 유기액상희석제를 휘발시킴으로서 달성될 수 있으나, 조성물이 열경화성 필름형성 물질을 함유하는 경우에는 베이스코트 피복을 교차결합시키기 위해 가열온도를 사용하는 것도 본 발명의 범주에 속하는 기술이다. 그러나, 본 발명의 특별한 이검은 톱코트 조성물이 베이스코트 피막과 혼합되거나 이것에 용해(이것은 예컨대 금속분안료가 올바로 배향하는 것을 방해한다)하는 일없이 톱코트 조성물을 베이스코트 피막에 도포할 수 있을 만큼의 짧은 건조시간이면 충분하므로 최적의 "플립" 효과를 달성할 수 있다는 것이다. 각개의 경우에 적당한 건조조건은 주변의 습도에 좌우되지만, 일반적으로 15°-80℃의 온도에서 1-5분의 건조시간이 두 개 피복의 혼합을 방지하기에 적합하라. 이와 동시에, 베이스코트 피복은 톱코트 조설물에 의해 적당히 적셔지므로, 만족스러운 피복간의 밀착이 얻어진다.In the first operation step of the method of the present invention, the basecoat composition is applied to the gas surface, and may be prepared in advance or treated by a conventional method in the art. Particularly interesting gases in the present invention are metals such as steel or aluminum commonly used in automobile body construction, but other materials such as glass, ceramics, wood and plastics can also be subjected to the final curing of the multilayer coating. It can be used if it can withstand the temperature. After application of the basecoat composition, a polymer coating is formed on the gas surface. If desired, this can be achieved by heating the gas and the coating composition to volatilize the water and organic liquid diluent present, but when the composition contains a thermosetting film-forming substance, a heating temperature is used to crosslink the basecoat coating. It is also a technology falling within the scope of the present invention. However, the particular gum of the present invention is such that the topcoat composition can be applied to the basecoat coating without the topcoat composition being mixed with or dissolved in the basecoat coating (which prevents the metal pigment from oriented correctly, for example). A short drying time of is sufficient so that an optimum "flip" effect can be achieved. In each case, the appropriate drying conditions depend on the ambient humidity, but in general, a drying time of 1-5 minutes at a temperature of 15 ° -80 ° C is suitable to prevent mixing of the two coatings. At the same time, since the base coat coating is appropriately wetted by the top coat tongue, satisfactory adhesion between the coatings is obtained.

베이스코트 피복에 톱코트 조성물을 도포한후, 피복된 기체가열 또는 경화조작을 하며 이것에 의해 톱코트의 휘발성 액상담체는 휘발되며, 임의로 톱코트 및/또는 베이스코트의 필름형성물질은 교차결합제의 존재하에서 교차결합된다. 이 가열 또는 경화조작은 통상 100-140℃의 온도에서 행해지나, 필요한 경우 이것보다 낮은 온도에서도 교차결합기구를 활성화시키기에 충분하다면 사용할 수 있다.After applying the topcoat composition to the basecoat coating, the coated gas heating or curing operation is carried out to thereby volatilize the volatile liquid carrier of the topcoat, and optionally the film forming material of the topcoat and / or the basecoat to In the presence of crosslinking. This heating or curing operation is usually performed at a temperature of 100-140 ° C., but may be used if necessary to activate the crosslinking mechanism at temperatures lower than this.

본 발명의 방법 수행시에, 베이스코트 및 톱코트 조성물은 브러슁, 분무, 침적 또는 관류와 같은 통상적인 방법으로 기질에 가할 수 있지만, 안료의억제, 특히 금속분안료 배향 및 광택에 있어 최상의 결과가 얻어질 수 있기 때문에 분무 도포를 하는것이 바람직하다. 공지된 분무공정, 예컨대 압축공기 분무, 정전기 분무, 고온분무 및 무공기분무를 조성물 도포에 사용할 수 있으며 수등방법도 자동방법도 적당하다.In carrying out the process of the present invention, the basecoat and topcoat compositions may be applied to the substrate in a conventional manner such as brushing, spraying, dipping or perfusion, but the best results are obtained for the inhibition of pigments, in particular metal pigment orientation and gloss. It is desirable to apply a spray coating because it can be lost. Known spray processes, such as compressed air spray, electrostatic spray, hot spray and air spray, can be used for the application of the composition, and the light method and the automatic method are also suitable.

베이스코트 피복의 막두께는 12.7μ-38.1μ이고 톱코트의 막두께는 25.4μ-76.2μ이 바람직하다(둘다 건조후의 막두께), "클래머-메틸릭"마무리제에 관련하여, 본 발명의 잇점은 상술한 설명에서 명백한 바와같이, 수성 베이스코트 조성물을 사용함에 의해 금속분안료의 바람직한 배향조절을 방해하지 않고 대기오염의 결정을 제거하거나 현저히 감소시킨 베이스코트/클리어코트 시스템이 제공된다는 것이다. "일체색" 마무리제에 관련하여, 연료의 배향조절은 중요한 요소는 아니지만 베이스코트 피복이 후에 오는 톱코트 조성물의 도포에 의해 방해 받지 않도록하는 이점을 제공하며 베이스코트 피막이 중합체 미립자를 함유하지 않는 수성 피복제보다도 "포핑(popping)/'작용을 적게 받는다.The film thickness of the basecoat coating is preferably 12.7 µ-38.1 µm and the thickness of the top coat 25.4 µ-76.2 µm (both after drying), and in relation to the "lammer-methyl" finishing agent, The advantage is that using an aqueous basecoat composition provides a basecoat / clearcoat system that eliminates or significantly reduces the crystallization of air pollution without interfering with the desired orientation control of the metal pigments. With regard to "integral" finishes, control of fuel orientation is not critical but provides the advantage that the basecoat coating is not hindered by the application of the following topcoat composition and the basecoat coating is aqueous Receives less "popping / 'action than coatings.

본 발명을 다음 실시예에 의거 상세히 설명한다. 실시예중 부 및 퍼센트는 중량에 의한 것이다. 이들실시예에서, 밑면코팅 조성물의 점도 값 ηa는 상이한 2종의 기기를 사용하여 측정하였다. 10,0001/초 전달 속도에서의 ηa 값은, 이 전달속도에서 0-2.0 포이스 점도범위를 계측할 수 있도록 설정하여 ICI 원추판 점도계에의해 측정하였다. 이 기기는 "Journal of the oil and Colour Chemist's Association 1966년 7월호의 C. H. Monk에 의한 논문에 기재되어있으며, Resesrch Equipment사(London)에 의해 제작되어있다.The present invention will be described in detail based on the following examples. Parts and percentages in the examples are by weight. In these examples, the viscosity value ηa of the bottom coating composition was measured using two different instruments. The value of? A at the 10,0001 / sec delivery rate was measured by an ICI cone plate viscometer, set to measure the 0-2.0 poise viscosity range at this delivery rate. The device is described in a paper by C. H. Monk of the July 1966 issue of the Journal of the Oil and Color Chemist's Association and manufactured by Resesrch Equipment (London).

1.0 1/초 전단속도에서의 ηa 값은 'A'컵 및 봅(bob)이 있는 "Rheomat 30"동심실린더 점도계를 사용하여 측정하였으며, 각 시료는 일정한 전단 응력을 읽을 수 있을때까지 660 1/초의 전단속도에서 수행한후, 전단속도를 즉시 1.0 1/초로 변환시키고 전단응력을 측정하였으며 이들 데이타로부터 점도를 계산하였다. "Rheomat 30"(Rh eomat은 등록상표)는 Contrares AG사(Zurich)제품이다.The ηa value at 1.0 1 / sec shear rate was measured using a “Rheomat 30” concentric cylinder viscometer with an 'A' cup and bob, with each sample weighing up to 660 1 / sec until a constant shear stress could be read. After running at the shear rate, the shear rate was immediately converted to 1.0 1 / sec and the shear stress was measured and the viscosity was calculated from these data. "Rheomat 30" (Rh eomat is a registered trademark) is a product of Contrares AG (Zurich).

[실시예 1]Example 1

A. 지방족 탄화수소중의 중합체 미립자 분산액의 제조A. Preparation of Polymeric Fine Particle Dispersions in Aliphatic Hydrocarbons

교반기, 온도계, 환류콘덴서 및 환류유출물에 단량체를 첨가하는 수단이 장착된 반응기에 헥산 35429부를 장입하고 이를 환류온도(95-96℃)로 가열하고 다음과 같은 혼합성분을 가하였다.35429 parts of hexane was charged to a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a means for adding a monomer to the reflux, and heated to a reflux temperature (95-96 ° C.) and the following mixed components were added.

메타크릴산 메틸 5.425부 그라프트 공중합체 안정제 1.984부Methyl methacrylate 5.425 parts Graft copolymer stabilizer 1.984 parts

아조디이소부티로 니트릴 0.420부 (하기하는 바와 같은 33%용액)0.420 parts of azodiisobutyronitrile (33% solution as described below)

반응기의 내용물을 30분간 환류온도에 방치하여 중합체의 종(種) 분산물을 형성시킨후, 결과의 환류유출물중에 하기에는 예비혼합성분을 일정속도에서 3시간에 걸쳐 첨가하였다.The contents of the reactor were allowed to stand at reflux for 30 minutes to form a polymer dispersion, and then to the resultant reflux, a premix was added over a period of 3 hours at a constant rate.

메타크릴산 메틸 25.000부 그라프트 공중합체 안정제 5.316부Methyl methacrylate 25.000 parts Graft copolymer stabilizer 5.316 parts

메타크릴산 알릴 0.755부 (하기하는 바와 같은 33%용액)0.755 parts of allyl methacrylate (33% solution as described below)

아조디이소부티로 니트릴 0.338부0.338 parts of azodiisobutyronitrile

첨가완료후, 반응기 내용물을 환류온도로 다시 1시간동안 방치한후 12.874부의 헵탄을 가하고 환류를 다시 행하였다. 이 반응중에 환류유출물을 통과시키고 하기에는 예비혼합성분을 일정속도로 1시간에 걸쳐 공급하였다.After the addition was completed, the contents of the reactor were allowed to stand at reflux again for 1 hour, and then 12.874 parts of heptane were added and reflux was performed again. The reflux effluent was passed during this reaction, and then the premix was fed at a constant rate over 1 hour.

메타크릴산 메틸 3.883부 아조디이소부티로니트릴 0.071부Methyl methacrylate 3.883 parts Azodiisobutyronitrile 0.071 parts

아크릴산 부틸 3.066부 그라프트 공중합체 안정제 2.149부Butyl acrylate 3.066 parts Graft copolymer stabilizer 2.149 parts

하이드록시에틸아크릴레이트 2.044부 (하기하는 바와 같은 33%용액)2.044 parts of hydroxyethyl acrylate (33% solution as described below)

아크릴산 1.226부1.226 parts of acrylic acid

공급완료후, 반응 혼합물을 환류온도에 1시간동안 유지시켰다. 43.5-44.5%의 총 비휘발성 고체함량을 가지며 극성용제에 용해되지 않는 비휘발성 고체함량(즉 겔함량)이 34.5-35%인 교차결합 중합체미립자의 안정한 분산액을 얻는다.After the feed was completed, the reaction mixture was kept at reflux for 1 hour. A stable dispersion of crosslinked polymer fine particles having a total nonvolatile solids content of 43.5-44.5% and insoluble in polar solvents (ie gel content) of 34.5-35% is obtained.

상기 방법에 사용된 그라프트공중합체 안정제는 다음과 같이 얻어진다. 12-하이드록시-스테아린산을 약 31-34mg KOH/g의 산가(1650-1800의 분자량에 상당하는가)가 될때까지 자기 축합시킨후 동일량의 글리시딜메타크릴레이트와 반응시켰다. 얻어진 불포화 에스테르를 95 : 5 비율의 메타크릴산 메틸과 아크릴산과의 혼합물로 2 : 1 중량비로 공중합시켰다. 얻어진 공중합체를 초산에틸 11.60%, 톨루엔 14.44%, 비점 98-122℃의 지방족 탄화수소 61.29% 및 비점 138-165℃의 지방족 탄화수소 12.67%의 혼합물중의 33% 용액으로 사용하였다.The graft copolymer stabilizer used in the process is obtained as follows. The 12-hydroxy-stearic acid was self-condensed until an acid value of about 31-34 mg KOH / g (corresponding to a molecular weight of 1650-1800) and then reacted with the same amount of glycidyl methacrylate. The obtained unsaturated ester was copolymerized in the ratio of 2: 1 by the mixture of methyl methacrylate and acrylic acid of 95: 5 ratio. The obtained copolymer was used as a 33% solution in a mixture of 11.60% ethyl acetate, 14.44% toluene, 61.29% aliphatic hydrocarbon at boiling point 98-122 ° C and 12.67% aliphatic hydrocarbon at boiling point 138-165 ° C.

B. 중합체 미립자의 수성매질중 분산액에로의 이동B. Transfer of Polymer Particles to Dispersions in Aqueous Medium

교반기, 온도계 및 증류에 의한 휘발성분을 제거하기 위한 수단이 장착된 반응기에 다음물질을 주입하였다 :The following materials were injected into a reactor equipped with a stirrer, thermometer and means for removing volatiles by distillation:

탈이온수 72.308부 디메틸아미노에탄올 0.529부Deionized water 72.308 parts Dimethylaminoethanol 0.529 part

부톡시에탄올 10.332부Butoxyethanol 10.332 parts

반응기 내용물을 100℃로 가열하고 A단계로부터 얻은 미립자분산액 46.497부를, 이 분산액중의 헵탄이 반응기중의 성분농도를 현저하게 상승시키지 않으면서 증류제거될 수 있는 속도로 공급한다. 이를 시행하기위해 필요한 시간은 약 2시간이며, 주로 헵탄과 소량의 물로 구성되는 유출물의 양은 29-30부에 달한다.The reactor contents are heated to 100 ° C. and 46.497 parts of the particulate dispersion obtained from step A are fed at a rate such that heptane in this dispersion can be distilled off without significantly increasing the component concentration in the reactor. The time required to do this is about 2 hours, and the amount of effluent, consisting mainly of heptane and a small amount of water, is 29-30 parts.

생성물은 20-22%의 비휘발성 고체함량과 7.2-7.5의 PH를 갖는 중합체 미립자의 안정한 수성분산액이었다.The product was a stable aqueous acid solution of polymer microparticles having a non-volatile solids content of 20-22% and a pH of 7.2-7.5.

C. 알루미늄 안료 농후액의 제조C. Preparation of Aluminum Pigment Thickener

교반혼합 용기에 알루미늄 페이스트(금속함량 65% 5.8부와 부톡시에탄올 2.9부를 장입하였다.이들 성분을 15분간 교반하고 다시 2.9부를 장입하였다. 이들 성분을 15분간 교반하고 다시 1시간동안 교반하였다. 4.84부의 헥사메톡시메틸멜라민을 가하고 1시간동안 교반한후, 최종적으로 1.93부의 헥사메톡시 메틸 멜라민 및 0.97부의 부톡시-에탄올을 가하고 혼합물을 다시 1시간동안 교반하였다.An aluminum paste (5.8 parts of 65% of metal content and 2.9 parts of butoxyethanol) was charged to a stirred mixing vessel. These components were stirred for 15 minutes, and then 2.9 parts were charged. These components were stirred for 15 minutes and stirred for another 1 hour. Part of hexamethoxymethylmelamine was added and stirred for 1 hour, and finally 1.93 parts of hexamethoxy methyl melamine and 0.97 part of butoxy-ethanol were added and the mixture was stirred for another hour.

D. 베이스코트 조성물의 제조D. Preparation of Basecoat Compositions

Figure kpo00001
Figure kpo00001

상기 성분을 1시간동안 함께 교반하였다. 얻어진 베이스코트 조성물은 다음 성질을 가졌다.The components were stirred together for 1 hour. The obtained basecoat composition had the following properties.

고체 함유량 : 27.2Solid content: 27.2

점도 ηa : D=1 1/초 전단속도에서 35포이스Viscosity ηa: 35 Poses at D = 1 1 / sec shear rate

D=10,000 1/초 전단속도에서 0.06포이스D = 10,000 0.06 poses at 1 / sec shear rate

E. 클리어코트 조성물용 아코릴계 중합체의 제조E. Preparation of Acryl Polymers for Clearcoat Compositions

교반기, 온도계 및 환류콘덴서가 장착된 용기에 다음을 장입하였다 :In a vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser, the following were charged:

크실렌 22.260부Xylene 22.260

방향족탄화수소(비점 190-210℃) 10.000부10.000 parts of aromatic hydrocarbons (boiling point 190-210 ℃)

이 혼합물을 환류온도(142-146℃)로 가열하고 다음 사전 혼합된 성분을 고정된 속도로 3시간 이상 가하였다.The mixture was heated to reflux (142-146 ° C.) and the next premixed components were added at a fixed rate for at least 3 hours.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

반응물을 다시 2시간동안 환류온도로 유지시킨후 다음을 가하였다.The reaction was again kept at reflux for 2 hours and then added.

이소부틸알코온 12.72부Isobutyl alcohol 12.72 parts

크실렌 3.32부Xylene Part 3.32

이렇게 얻어진 투명한 중합체 용액은 50%의 고체함량을 갖는다.The clear polymer solution thus obtained has a solids content of 50%.

F. 용제를 기초로한 클리어코트 조성물의 제조F. Preparation of Solvent-Based Clearcoat Compositions

다음 성분을 함께 혼합하였다.The following ingredients were mixed together.

Figure kpo00003
Figure kpo00003

44.4% 고체함량의 투명한용액을 얻었다. 이는 40초의 점도를 가졌다(25℃에서 B.S.B 4컵으로 측정).A clear solution of 44.4% solids was obtained. It had a viscosity of 40 seconds (measured with 4 cups of B.S.B at 25 ° C).

G. 베이스코트 및 톱코트의 기체에의 도포G. Application of Basecoat and Topcoat to Gas

프라이머(primer) 및 서페이서(surfacer)로 처리된 금속판넬에 D단계에서 얻어진 금속알료함유 베이스코트 조성물을 다시 희석시킴이없이 2회 분무도포하였다. 2회의 도포사이에 2분간 후레쉬-오프(flash-off)를 행하였다. 분무총에 의한 분무유출물은 400ml/분이었다.The metal panel treated with primer and surfer was sprayed twice without diluting the metal pigment-containing basecoat composition obtained in step D. Flash-off was performed for 2 minutes between two applications. The spray effluent with the spray gun was 400 ml / min.

2회의 도포후 25℃의 공기를 판넬에 통풍시키고 F단계에서 얻은 클리어코트 조성물을, 즉 크실렌으로 45초(25℃에서 B.S.B 3컵으로 측정)의 점도까지 희석시킨 것을습윤방식으로 2회 도포하였다. 2회의 도포사이의 2분간 후래쉬-오프하고 3분간의 후래쉬-오프를 행한후 판넬을 125-130℃에서 30분간 건조(stove) 시켰다.After two coatings, air at 25 ° C. was vented to the panel and the clearcoat composition obtained in step F was applied twice by wet method, i.e. diluted with xylene to a viscosity of 45 seconds (measured with 3 cups of BSB at 25 ° C.). . After two minutes of flash-off between two applications and three minutes of flash-off, the panels were stowed at 125-130 ° C. for 30 minutes.

결과의 은금속성 피복은 우수한 "플립" 효과를 보여주었으며 이완이 존재하지 않았고 완전히 용제를 기초로한 도료로부터 얻어진 최고도의 플립효과를 나타내는 피막과 와관상 동등하였다. 광택 및 내부 밀착성도 양호하였으며 베이스코트중에 콜리어코트가가라앉지 않았다.The resulting silver metallic coating showed an excellent "flip" effect and was coronally correlated with the highest flipping effect obtained from the complete solvent-based coating without any loosening. The gloss and internal adhesion were also good and the collier coat did not sink in the basecoat.

[실시예 2]Example 2

프라이머 및 서페이서로 처리된 금속판넬에, 실시예 1의 D단계에서의 금속안료함유 베이스코트 조성물을 다시 희석하는 일없이 25℃의 온도 및 58%의 상대습도에서 2회 분무도포하였다. 2회 도포하는 사이에 2분간의 후래쉬-오프를 행하였다. 분무총으로부터의 도료의 유출율은 400ml/분이었다.The metal panel treated with the primer and the surfacer was sprayed twice at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 58% without diluting the metal pigment-containing basecoat composition in Step D of Example 1 again. The flash-off for 2 minutes was performed between two coatings. The outflow rate of the paint from the spray gun was 400 ml / min.

2회 도포후, 판넬에 10분간 35-42℃에서 건조시킨후 실시예 1의 F단계에서 얻은 클리어코트 조성물을, 즉 크실렌으로 45초(25℃에서 B.S.B 3컵으로 측정) 점도까지 희석시킨 것을 습윤방식으로 2회 도포하였다. 2회 도포하는 사이에 2분간 후래쉬-오프를 행한후 판넬을 125-1300℃에서 30분간 건조시켰다.After application twice, the panel was dried at 35-42 ° C. for 10 minutes and then the clearcoat composition obtained in step F of Example 1 was diluted with viscosity of 45 seconds (measured with 3 cups of BSB at 25 ° C.) in xylene. It was applied twice in a wet manner. After two minutes of flash-off between two applications, the panels were dried at 125-1300 ° C. for 30 minutes.

얻어진 피복은 실시예 1에서 얻은 것과 동일한 우수한 성질을 가졌다.The obtained coating had the same excellent properties as those obtained in Example 1.

A. 중합체 미립자의 수성분산액의 제조A. Preparation of Aqueous Acid Solution of Polymer Fine Particles

다음의 예비혼합물을 제조하였다 :The following premixes were prepared:

(i) 단량체 예비 혼합물(i) monomer premixes

Figure kpo00004
Figure kpo00004

(ii) 개시제 용액(ii) initiator solution

암모늄 퍼설페이트 0.130부Ammonium Persulfate 0.130part

증류수 4.010부Distilled water 4.010 parts

(iii) 계면활성제 용액(iii) surfactant solution

메타크릴산 메틸 20.000부20.000 parts of methyl methacrylate

(노닐페놀+5몰의 에틸렌옥사이드)의 설페이드의 암모늄염 20.000부20.000 parts of ammonium salt of sulfate of (nonylphenol + 5 mol ethylene oxide)

교반기, 온도계, 환류콘덴서 및 각각 2액상 공급물의 도입물을 조절하기 위한 장치가 장착된 반응기에 다음을 장입하였다.The following were charged to a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser and a device for controlling the introduction of the two-liquid feed, respectively.

탈이온수 47.641부47.641 parts of deionized water

계면활성제용액 (iii) 0.100부Surfactant solution (iii) 0.100 parts

장입물을 80-85℃까지 가열한후 2,000부의 단량체 혼합물(i)을 가하고, 80-85℃에서 15분간 유지하였다. 1.068부의 개시제 용액(ii)을 가하고 반응 혼합물을 20분간 동일한 온도에서 유지하였다. 다음의 예비 혼합성분을 일정 속도로 5시간에 걸쳐 공급하였다.The charge was heated to 80-85 ° C. and then 2,000 parts of monomer mixture (i) were added and held at 80-85 ° C. for 15 minutes. 1.068 parts of initiator solution (ii) was added and the reaction mixture was kept at the same temperature for 20 minutes. The following premix was fed at a constant rate over 5 hours.

단량체예비혼합물 (i) 42.944부Monomer premix (i) 42.944 parts

하이드록시이소프로필 메타크릴레이트 2.350부2.350 parts of hydroxyisopropyl methacrylate

동일한 5시간이상, 3.672부의 개시제 용액(ii)을 일정속도로 개별적으로 공급하였다. 반응 혼합물을 80-85℃에서 1시간동안 유지시킨후 실온으로 냉각시켜 교차결합된 중합체 미립자의 안정한 수성 분산액을 얻었다. 분산액은 46.6%의 총고체 함량 및 44.5%의 유기용제에 불용성인 비휘발성 고체함량을 가졌다.Over the same 5 hours, 3.672 parts of initiator solution (ii) were individually fed at a constant rate. The reaction mixture was kept at 80-85 ° C. for 1 hour and then cooled to room temperature to obtain a stable aqueous dispersion of crosslinked polymer particulates. The dispersion had a total solids content of 46.6% and a nonvolatile solids content that was insoluble in 44.5% organic solvents.

B. 베이스코트 조성물의 제조B. Preparation of Basecoat Compositions

예비 혼합물 (iv)Preliminary mixture (iv)

"Acrysol" ASE 60("Acrysol"은 Rohm & Hass Company의 등록상표)으로서 알려진 시판 증점제 2.563부를 탈이온수중의 25% 용액의 디메틸아미노에탄올과 함께 교반하여 pH를 7.65로 조절하였다. 다시 탈이온수를 23.956부가 되도록 첨가하였다.The pH was adjusted to 7.65 by stirring with 2.563 parts of a commercial thickener known as "Acrysol" ASE 60 ("Acrysol" is a registered trademark of Rohm & Hass Company) with 25% solution of dimethylaminoethanol in deionized water. Again deionized water was added to 23.956 parts.

예비혼합물 (v)Premix (v)

상기 A단계에서 얻은 미립자 분산액 29.999부와 탈이온수 18.614부와의 혼합물을 탈이온수중의 디메틸아미노 에탄올 25% 용액을 가하여 pH 7.65로 조절하였다. 이를 상기의 예비혼합물 (iv) 23.956부에 혼합하였다. 교반된 혼합물에 다음을 장입하였다.A mixture of 29.999 parts of the particulate dispersion obtained in step A and 18.614 parts of deionized water was adjusted to pH 7.65 by adding a 25% solution of dimethylamino ethanol in deionized water. It was mixed with 23.956 parts of the above premix (iv). Charged the following to the stirred mixture.

알루미늄 페이스트(금속함량, 65%) 5.133부5.133 parts of aluminum paste (metal content, 65%)

2-부톡시에탄올 15.193부2-butoxyethanol 15.193 parts

장입물을 15분간 교반하고 다음을 가하였다.The contents were stirred for 15 minutes and the following was added.

헥사메톡시메틸멜라민 3.696부Hexamethoxymethylmelamine 3.696parts

폴리프로필렌글리콜(평균분자량 400) 2.464부2.464 parts of polypropylene glycol (average molecular weight 400)

교반을 1시간동안 계속하고 다음을 가하였다.Stirring was continued for 1 hour and the following was added.

예비혼합물 (v) 71.869부Premix (v) 71.869 parts

탈이온수 1.623부1.623 parts of deionized water

1시간 다시 교반을 계속하였다. 얻어진 베이스코트 조성물은 다음 성질을 가졌다.Stirring was continued for 1 hour. The obtained basecoat composition had the following properties.

고체함량 : 20.5%Solid content: 20.5%

점도 ηa : D=1 1/초 전단속도에서 34.6포이스Viscosity ηa: 34.6 Poses at D = 1 1 / sec shear rate

D=10.000 1/초에서 0.42 포이스0.42 Poses at D = 10.000 1 / sec

C. 클리어코트 조성물용 아크릴중합체의 제조C. Preparation of Acrylic Polymers for Clearcoat Compositions

교반기, 온도계 및 환류 콘덴서가 장치된 반응기에 42.30부의 이소프로판올을 장입하였다. 이를 환류온도(84℃)로 가열하고 다음의 예비 혼합성분을 일정속도로 3시간에 걸쳐 첨가하였다.42.30 parts of isopropanol were charged to a reactor equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser. It was heated to reflux (84 ° C.) and the following premix was added at a constant rate over 3 hours.

Figure kpo00005
Figure kpo00005

반응물질의 환류온도에서 다시 2시간동안 유지하였다 50%가 고체함량의 중합체 용액이 얻어졌다. 이를 직접 증류하여 이소프로판을 28.87부를 제거하고, 잔류물에 디메틸아미노에탄올 1.89부및 탈이온수 80.35부를 교반하게 첨가하였다. 이소프로판올과 물과의 공비 혼합물의 증류를 96-98℃의 온도까지 지속시키고 증류물에 상당하는 량의 탈이온수 총액은 114.65부였다. 따라서 33.5%의 고체함량을 가진 아크릴계중합체의 수용액이 얻어졌다.The reaction mass was kept at reflux for another 2 hours. A 50% solids polymer solution was obtained. It was distilled directly to remove 28.87 parts of isopropane, and 1.89 parts of dimethylaminoethanol and 80.35 parts of deionized water were added to the residue with stirring. The distillation of the azeotropic mixture of isopropanol and water was continued to a temperature of 96-98 ° C. and the total amount of deionized water corresponding to the distillate was 114.65 parts. Thus, an aqueous solution of an acrylic polymer having a solids content of 33.5% was obtained.

D. 수성 클리어코트 조성물의 제조D. Preparation of Aqueous Clearcoat Composition

다음 성분을 혼합하였다 :The following ingredients were mixed:

Figure kpo00006
Figure kpo00006

따라서 31.5% 고체함량 및 0.5포이스의 점성을 가진 클리어코트 조성물이 얻어졌다.A clearcoat composition was thus obtained having a viscosity of 31.5% solids and a viscosity of 0.5 poise.

E. 베이스코트 및 클리어코트의 기체에의 도포E. Application of Basecoat and Clearcoat to Gases

프라이어 및 서페이서로 처리된 금속판넬에, B단계에서 얻은 금속안료함유 베이스코트 조성물을 다시 희석시키는 일 없이, 25℃ 온도 및 51% 상대습도에서 3회 분무도포한다. 각회 도포하는 사이에 후레쉬-오프를 1분간 행하였다. 분무총에 의한 도료의 율출율은 400ml/분이었다.The metal panel treated with the fryer and the surfacer is sprayed three times at 25 ° C. and 51% relative humidity, without diluting the metal pigment-containing basecoat composition obtained in step B again. The fresh-off was performed for 1 minute between each application | coating. The extraction rate of the paint by the spray gun was 400 ml / min.

3회 도포위에, 판넬을 10분간 35-42℃에서 건조시키고 상기 D단계에서 얻은 클리어코트 조성물을 습윤방식으로 3회코팅하였다. 각회의 도포사이에 2분간 후레쉬-오프를 하였으며 각종 3분간 후레쉬 오프를 행한후 판넬을 70℃에서 예열시키고 150℃에서 30분간 건조시켰다.On three applications, the panel was dried at 35-42 ° C. for 10 minutes and the clearcoat composition obtained in step D was coated three times in a wet manner. The flash-off was performed for 2 minutes between each application, and after various flash-offs for 3 minutes, the panel was preheated at 70 ° C. and dried at 150 ° C. for 30 minutes.

이렇게 얻은 피복은 플립효과를 보여주며 "이완"이 존재하지 않았고 완전한 용제를 기초로한 금속성 도포로부터 얻은 최고 마무리피막에 외관상 동일하였다. 광택 및 내부피복 밀착성이 우수하고 베이스코트중에 클리어코트가 가라앉지 않았다.The coating thus obtained showed a flip effect and was free of "relaxation" and was identical in appearance to the top finish obtained from metallic application based on complete solvent. The gloss and inner coating adhesion was excellent and the clearcoat did not sink in the basecoat.

[실시예 4]Example 4

교반기, 온도계 환류콘덴서 및 각각 2액상 공급물의 도입을 조절하는 장치가 장착된 반응기에 탈이온수 29.030부를 가한후, 다음 예비 혼합물을 가하였다.29.030 parts of deionized water were added to a reactor equipped with a stirrer, a thermometer reflux condenser, and a device for respectively controlling the introduction of the two-liquid feed, and then the following premix was added.

메타크릴산 메틸 0.029부0.029 parts of methyl methacrylate

(노닐페놀+5몰의 에틸렌옥사이드)의 설페이트의 암모늄염 0.029부0.029 part of ammonium salt of the sulfate of (nonyl phenol + 5 mol ethylene oxide)

반응기 내용물을 80-85℃로 교반하면서 가열하고 다음의 예비 혼합성분을 가하였다 :The reactor contents were heated with stirring to 80-85 ° C. and the following premixes were added:

아크릴산 부틸 0.069부Butyl acrylate 0.069parts

메타크릴산 메틸 0.069부Methyl methacrylate 0.069 parts

반응 혼합물을 80-85℃에서 유지하고, 다음 혼합물을 가하였다.The reaction mixture was kept at 80-85 ° C. and the next mixture was added.

탈이온수 0.67부Deionized Water 0.67part

암모늄 퍼설페이트 0.021부Ammonium Persulfate 0.021parts

반응기 내용물을 80-85℃에서 20분간 더 유지하고 다음의 예비 혼합 성분을 일정속도로 3시간에 걸쳐 반응기에 공급하였다.The reactor contents were held for another 20 minutes at 80-85 ° C. and the following premixed components were fed to the reactor over a period of 3 hours at constant rate.

Figure kpo00007
Figure kpo00007

이것과 동시에 탈이온수 4.985부중의 암모늄 퍼설페이트 0.037부 용액을 일정속도로 3시간에 걸쳐 반응기에 공급하였다.At the same time a solution of 0.037 parts of ammonium persulfate in 4.985 parts of deionized water was fed to the reactor over a period of 3 hours.

공급완료후, 반응기 내용물을 80-85℃에서 1시간 동안 유지시켰다. 34.716부의 탈이온수를 가하고 온도를 80-85℃로 유지한 후 다음 예비 혼합성분을 일정속도로 1시간에 걸쳐 가하였다.After completion of the feed, the reactor contents were maintained at 80-85 ° C. for 1 hour. 34.716 parts of deionized water was added and the temperature was maintained at 80-85 ° C. and the next premix was added at constant rate over 1 hour.

Figure kpo00008
Figure kpo00008

이와 동시에 증류수 0.596부중의 암모늄 설페이트 0.019부 및 소디움보레이트 0.016부의 용액을 일정속도로 1시간에 걸쳐 반응기에 가하였다. 공급완료 후, 온도를 1시간 동안 80-85℃로 유지하고 재빨리 냉각시켜 중합체 미립자의 안정한 수성 분산액을 얻었다. 분산액은 총 30%의 비휘발성 고체함량을 가지며 유기용제에 불용성인 비휘발성 고체함량은 27%였다.At the same time a solution of 0.019 parts of ammonium sulfate and 0.016 parts of sodium borate in 0.596 parts of distilled water was added to the reactor at a constant rate over 1 hour. After completion of the feed, the temperature was maintained at 80-85 ° C. for 1 hour and quickly cooled to obtain a stable aqueous dispersion of polymer fine particles. The dispersion had a total of nonvolatile solids of 30% and the nonvolatile solids insoluble in the organic solvent was 27%.

B. 베이스코트 조성물의 제조B. Preparation of Basecoat Compositions

A단계에서 얻은 분산액을 디메틸아미노 에탄올을 가하여 pH 8.0으로 조절하고 이의 54.15부를 혼합기에 장입하였다. 다음 성분을 기재된 순서대로 첨가하였다.The dispersion obtained in step A was adjusted to pH 8.0 by addition of dimethylamino ethanol and 54.15 parts thereof were charged to the mixer. The following ingredients were added in the order described.

Figure kpo00009
Figure kpo00009

혼합물을 1시간동안 교반하여 다음 성질을 갖는 베이스코트 조성물을 얻었다.The mixture was stirred for 1 hour to obtain a basecoat composition having the following properties.

고체함량 : 25.8%Solid content: 25.8%

점도 ηa : D=1 1/초 전단속도에서 20포이스Viscosity ηa: 20 Poses at D = 1 1 / sec shear rate

D=10,000 1/초 전단속도에서 0.2포이스D = 10,000 0.2 poses at 1 / sec shear rate

C. 베이스코트 및 클리어코트의 기체에의 도포C. Application of Basecoats and Clearcoats to Gases

프라이어 및 서페이서로 처리된 금속판넬에, B단계에서 얻어진 금속안료 함유 베이스코트 조성물을 다시 희석하는 일없이 22℃의 온도 및 39의 상대습도에서 2회 분무도포시킨다.The metal panel treated with the fryer and the surfacer is sprayed twice at a temperature of 22 ° C. and a relative humidity of 39 without diluting the metal pigment-containing basecoat composition obtained in step B again.

클리어코트 조성물을 실시예 1의 F단계에 기재된 바와 같이 도포시켰다. 베이스코트 및 클리어코트 조성물의 도포법은 실시예 1의 G단계와 동일하다.The clearcoat composition was applied as described in step F of Example 1. Application of the basecoat and clearcoat composition is the same as in step G of Example 1.

실시예 1의 G단계에 기술된 바와 동일한 결과가 얻어졌다.The same results as described in step G of Example 1 were obtained.

비교실시예 AComparative Example A

A. 중합체미립자를 함유하지 않는 음금속성 베이스코트의 제조A. Preparation of a negative metallic basecoat containing no polymer particulates

교반 혼합기에 알루미늄 페이스트(금속 함량 65%) 6.0부 및 2-부톡시에탄올 18.7부를 장입하였다. 장입물을 30분간 교반하고 다음을 가하였다.6.0 parts of aluminum paste (65% of metal content) and 18.7 parts of 2-butoxyethanol were charged to the stirring mixer. The contents were stirred for 30 minutes and the following was added.

헥사메톡시메틸 멜라민 4.3부Hexamethoxymethyl melamine 4.3part

폴리프로필렌글리콜(평균분자량 400) 2.9부2.9 parts of polypropylene glycol (average molecular weight 400)

다시 1시간동안 교반을 지속시켰다. 실시예 5(C)에 기술된 고체함량 33.5%의 아크릴중합체수용액 51.2부를 30분간에 걸쳐 교반하면서 가하고 16.9부의 탈이온수를 가하였다.Stirring was continued for another hour. 51.2 parts of an aqueous acrylic polymer solution of 33.5% solids described in Example 5 (C) were added over 30 minutes with stirring and 16.9 parts of deionized water was added.

얻어진 베이스코트 조성물은 본 발명의 실시예 1에 기재된 베이스코트 조성물과 동일한 안료 : 결합제 비, 즉 동일한 헥사메톡시 메틸멜라민 대 총 비활성분의 비 및 유사한 D=10,000 1/초에서도 점도 ηa값 (0.3포이스)를 가진다. 중합체미립자를 함유하지 않는 조성물의 고전단속에서 나타난 점도는 기체에 분무 도포하기에 적합하다는 것을 보여주지만, 저전단속도(즉 D=1 1/초)에서의 점도는 약 1.0포이스에 불과하며 이것은 조성물이 단지 약간의 의소성 또는 요변성을 보여주는 것 뿐임을 알게 되었다.The resulting basecoat composition has the same pigment: binder ratio as the basecoat composition described in Example 1 of the present invention, i.e. the ratio of the same hexamethoxy methylmelamine to total inert content, and a viscosity η a value even at a similar D = 10,000 1 / sec. 0.3 poise). Viscosities at high interruptions of compositions containing no polymer particulates show that they are suitable for spray application to gases, but at low shear rates (ie D = 1 1 / sec) the viscosity is only about 1.0 poise It has been found that the composition merely shows some plasticity or thixotropy.

이 베이스코트 조성물을 판넬에 도포하고, 이것 위에 실시예 1(G)와 동일한 방법으로 실시예 1(E) 및 (F)에 기재된 아크릴계 클리어코트 조성물을 도포한다. 이렇게 얻어진 은금속성 피복은 매우 빈약한 "플립"효과를 보여주며 "이완"이 존재하지 않고 건조 공정중에 "플립"을 받는다.This basecoat composition is apply | coated to a panel, and the acrylic clearcoat composition of Example 1 (E) and (F) is apply | coated on this in the same way as Example 1 (G). The silver metallic coating thus obtained shows a very poor "flip" effect and no "relaxation" is present and "flips" during the drying process.

실시예 1-4에서는 "글래머-메탈릭" 마무리 도포피막의 제조에 관한 것이나 다음의 실시예는 "일체색"(一體色) 마무리도포피막에 관한 설명이다.Example 1-4 relates to the production of a "glamorous-metallic" finish coating film, but the following example describes the "integral color" finish coating film.

[실시예 5]Example 5

A. 백색 밀 베이스(mill base) 안료의 제조A. Preparation of White Mill Base Pigments

다음 성분을 밑중에서 16시간 동안 함께 연마하였다.The following ingredients were ground together for 16 hours at base.

Figure kpo00010
Figure kpo00010

0.5미크론 이하의 입자크기를 갖는 얻어진 밀베이스안료를 11.6부의 2-부톡시에탄올 및 11.6부의 탈이온수로 희석하였다.The resulting millbase pigment having a particle size of 0.5 microns or less was diluted with 11.6 parts 2-butoxyethanol and 11.6 parts deionized water.

B. 청색 밀베이스 안료의 제조B. Preparation of Blue Millbase Pigments

다음 성분을 볼밀중에서 16시간 동안 함께 연마하였다.The following ingredients were ground together in a ball mill for 16 hours.

Figure kpo00011
Figure kpo00011

0.5미크론 이하의 입자크기를 갖는 얻어진 밀베이스 안료를 14.8부의 2-부톡시에탄올 및 14.8부의 탈이온수로 희석하였다.The resulting millbase pigment having a particle size of 0.5 microns or less was diluted with 14.8 parts 2-butoxyethanol and 14.8 parts deionized water.

C. 아크릴계 중합체 수용액의 제조C. Preparation of Acrylic Polymer Aqueous Solution

다음 성분을 혼합하였다.The following ingredients were mixed.

Figure kpo00012
Figure kpo00012

상기 혼합물 15.0부와 이소프로탄올 42.2부와의 혼합물을 교반기, 온도계, 환류콘덴서 및 액체 공급물 첨가를 조절하는 장치가 장작된 플라스크에 장입하였다. 플라스크의 내용물을 환류 온도(84℃)로 가열하고 상기 혼합물의 잔류물(42.8부)을 일정속도로 3시간에 걸쳐 첨가하였다. 반응 혼합물을 환류하에 다시 2시간 동안 가열하여 51.0% 고체함량과 중합체 용액을 얻었다. 이 용액에 1.8부의 디메틸아미노 에탄올을 가한후 얻어진 혼합물을 환류온도로 재가열하고 콘덴서를 재조정하고 85.0부의 탈이온수를 첨가하면서 유출물을 제거하였더니 10시간 동안 총 33.0부가 제거되었다. 최종적으로 얻어진 아크릴계 중합체 수용액은 33.5%의 고체함량을 가졌다.A mixture of 15.0 parts of the mixture and 42.2 parts of isoprotanol was charged to a flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, and a device for controlling the addition of liquid feed. The contents of the flask were heated to reflux (84 ° C.) and the residue (42.8 parts) of the mixture was added at constant rate over 3 hours. The reaction mixture was heated at reflux for another 2 hours to give a 51.0% solids content and a polymer solution. 1.8 parts of dimethylamino ethanol was added to the solution, and the resulting mixture was reheated to reflux, the condenser was readjusted, and the effluent was removed while adding 85.0 parts of deionized water, and a total of 33.0 parts were removed for 10 hours. The finally obtained acrylic polymer aqueous solution had a solids content of 33.5%.

D. 청색 베이스코트 조성물의 제조D. Preparation of Blue Basecoat Compositions

다음 성분을 기재된 순서대로 혼합하였다.The following components were mixed in the order described.

Figure kpo00013
Figure kpo00013

얻어진 베이스코트 조성물은 D=1.0 1/초 전단속도에서 16.0포이스, D=10000 1/초 전던속도에서 0.53포이스의 점도를 보여주었다.The obtained basecoat composition showed a viscosity of 16.0 poses at D = 1.0 1 / sec shear rate and 0.53 poses at D = 10000 1 / sec omnispeed.

E. 베이스코트 및 클리어코트의 기체에의 도포E. Application of Basecoat and Clearcoat to Gases

프라이어 및 서페이서로 처리된 금속판넬에, 상기 D단계에서 얻어진 청색 베이스코트 조성물을 다시 희석시키는 일없이 22℃의 온도 및 39%의 상대습도에서 2회 분무도포한다.The metal panel treated with the fryer and the surfacer is sprayed twice at a temperature of 22 ° C. and a relative humidity of 39% without diluting the blue basecoat composition obtained in step D above.

2회 도포사이에 2분간의 후레쉬-오프를 행하였다. 2회 도포 후, 판넬에 25℃의 공기를 주입하고 실시예 1(F)에 기재된 클리어코트 조성물을, 즉 크실렌으로 45초(25℃에서 B.S.B 3컵으로 측정)의 점도까지 희석시킨 것을 습윤방식으로 2회 도포한다. 2회 도포하는 사이에 2분간의 후레쉬-오프를 행하였으며 최후 3분간 후레쉬-오프를 행한후 판넬을 125-130℃에서 30분간 건조시켰다. 이렇게 얻어진 우수한 불투명도 및 광택을 가졌으며 클리어코트가 베이스코트 중에 자라앉지 않았다.The flash-off was performed for 2 minutes between two coatings. After application twice, the panel was infused with 25 ° C. air, and the wet coat was diluted with a clearcoat composition as described in Example 1 (F) to xylene for 45 seconds (measured with 3 cups of BSB at 25 ° C.). Apply twice. The flash-off was performed for 2 minutes between two coatings, and the panel was dried at 125-130 ° C for 30 minutes after the flash-off was performed for the last 3 minutes. It had good opacity and gloss obtained so that the clearcoat did not grow in the basecoat.

비교실시예 BComparative Example B

A. 중합체 미립자를 함유하지 않는 청색 베이스코트 조성물의 제조A. Preparation of Blue Basecoat Composition Free of Polymer Fine Particles

다음 성분을 기재된 순서대로 혼합하였다.The following components were mixed in the order described.

Figure kpo00014
Figure kpo00014

얻어진 베이스코트 조성물 D=1.0 1/초의 전단속도에서 1.0포이스의 점도, D=10000 1/초의 전단속도에서 0.83포이스의 점도를 나타내었다. 즉, 의소성 또는 요변성을 거의 보여주지 않았다.The obtained basecoat composition D = 1.0 exhibited a viscosity of 1.0 poise at a shear rate of 1 / sec, and a viscosity of 0.83 poise at a shear rate of D = 10000 1 / sec. That is, it showed little plasticity or thixotropy.

B. 베이스코트 및 톱코트의 기체에의 도포B. Application of Basecoat and Topcoat to Gases

실시예 5(D)의 베이스코트 조성물 대신에 상기 (A)의 베이스코트 조성물을 사용하는 것 이외에는 실시예 5(E)의 공정을 반복하였다. 이 경우에, 베이스코트에는 상당한 "폽핑"이 관찰되는 바, 즉 베이스코트에 함께 따라온 공기가 기포형태로 분리됨으로서 그 결과 피복표면이 변형되고 평평한 외관이 손상된다.The procedure of Example 5 (E) was repeated except that the basecoat composition of (A) was used instead of the basecoat composition of Example 5 (D). In this case, significant "popping" is observed in the basecoat, that is, the air that accompanies the basecoat is separated into bubbles, which results in deformation of the coating surface and damage of the flat appearance.

더우기, 베이스코트의 2회 도포로부터 클리어코트의 1회 도포까지 3분 이상의 시간을 부여하지 않으면, 베이스코트가 클리어코트에 의해 훼손되어 판넬의 마무리외관에 악영향을 미치게 된다.Furthermore, if the time is not given more than three minutes from two application of the base coat to one application of the clear coat, the base coat is damaged by the clear coat and adversely affects the finish appearance of the panel.

Claims (1)

(a) 필름형성물질, (b) 상기 물질에 대해 휘발성인 액상매질 및 (c) 상기 액상매질 중에 분산된 안료입자를 함유하는 베이스 코트(base coat) 조성물을 기체표면에 도포하고, 상기 단계에서 도포된 조성물로 상기 기체표면상에 중합체피막을 형성하고, (d) 필름형성 중합체 및 (e) 이 중합체에 대해 휘발성인 액상담체를 함유하는 투명한 톱 코트(top coat) 조성물을 위에서 형성된 베이스코트 피막에 가한 후 도포된 조성물로 베이스코트 피막상에 제2중합체 피막을 형성시키는 단계로 구성되는 공정에 의해 기체표면에 다층보호피막 및/또는 장식 피막을 형성함에 있어서, 이 베이스코트 조성물의 성분(a) 및(b)는 0.01-10미크론의 직경을 가지고, 수성매질에 불용성이며 또한 그로스 응집에 대해 안정한 교차결합 중합체 미립자의 수성매질 중의 분산액으로 있고 의소성(擬塑性) 또는 요변성(搖變性)을 보여주는 분산액에 의해 제공됨을 특징으로 하는 다층피막의 형성방법.a base coat composition comprising (a) a film forming material, (b) a liquid medium volatile to the material and (c) pigment particles dispersed in the liquid medium, is applied to the gas surface, and in this step The coated composition forms a polymer coating on the gas surface, and the basecoat film formed thereon is a transparent top coat composition containing (d) a film forming polymer and (e) a liquid carrier volatile for the polymer. Forming a multilayer protective film and / or a decorative film on the surface of the gas by a process consisting of forming a second polymer film on the basecoat film with the applied composition after application to ) And (b) have a diameter of 0.01-10 microns and are in dispersion in an aqueous medium of crosslinked polymer microparticles that are insoluble in aqueous media and are stable against gross flocculation. St. method of forming a multilayer coating characterized in that provided by the (擬 塑性) or a dispersion showing a thixotropic (搖 變性).
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