KR101406352B1 - 착색된 제조 용품 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 착색된 제조 용품의 제조 방법을 개시한다. 따라서, 제조 용품을 먼저 금속, 목재, 유리, 세라믹, 석재 및 중합체 재료로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 제조한다. 이어서, 중합체 코팅물(표면층)을 용품의 표면의 적어도 일부에 도포한다. 표면층의 적어도 일부를 (i) 물, (ii) 캐리어, (iii) 염료 및 (iv) 디올을 함유하는 물질계와 상기 염료가 상기 표면층 내에 분산되도록 계산된 조건 하에서 접촉시킨다.
착색 용품, 폴리카르보네이트, 염료, 코팅물
Description
본 발명은 제조 용품, 특히 착색된 용품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래 기술은 오랫동안 금속, 목재, 유리, 세라믹, 석재 및 중합체 재료에 대한 보호성 코팅물 또는 마감재 (이하, 코팅물)로서 적용될 수 있는 조성물을 인지하고 있다. 또한, 이들의 조성물 구성에 안료 또는 염료를 포함하는 코팅물이 알려져 있다. 착색제 및 코팅물은 동시에 적용되어야 한다.
예를 들어, 미국 특허 제6,479,561호; 동 제6,586,051호; 동 제6,727,372호; 동 제6,699,578호; 동 제5,827,923호; 동 제6,727,372호 및 동 제6,953,618호는 폴리우레탄 또는 아크릴 코팅물에 염료를 혼합하여 기재에 도포하는 것을 개시하고 있다. 따라서, 공지된 기술은 보호성 폴리우레탄 또는 아크릴 코팅물을 용품에 도포한 후 코팅물을 착색하는 것이 불가능하고, 또한 단지 제한된/선택된 구역만 착색하는 것도 허용하지 않는다. 또한, 개시된 기술은 색구배를 생성하는 것이 불가능하다.
미국 특허 제6,068,797호는 광변색성(photochromic) 코팅물 및 경화성 광변색성 분말 코팅 조성물을 갖는 성형품의 제조 방법을 개시하고 있다. 광변색성 재 료를 포함하는 경화성 분말 코팅물 조성물을 형틀의 내부에 도포하는 방법을 포함한다. 도포한 후, 코팅물을 경화시키고, 중합성 유기 캐스팅 조성물을 형틀에 충전하고 중합시킨다. 이어서, 그의 표면 상에 광변색성 코팅물을 갖는 생성된 성형품을 형틀로부터 제거한다.
착색 작업 후 고정 작업을 포함하는 투명 폴리우레탄 시트의 염색(tint) 방법이 미국 특허 제4,454,170호에 개시되어 있다. 착색 작업은 수용액 중 분산된 착색제를 함유하는 교반 욕에 시트를 담금으로써 수행된다. 고정 작업은 나트륨 알킬 술포네이트의 비등 수용액에서 세정을 통해 수행된다.
미국 특허 제6,749,646호는 중합체 수지로부터 성형된 용품의 염색을 개시하고 있다. 이 방법은 물, 염료, 캐리어 및 임의의 계면활성제를 함유하는 염욕에 성형품을 담그는 것을 포함한다.
미국 특허 제6,733,543호는 염욕에 성형품의 적어도 일부를 담그고, 염료가 성형품 내로 확산되기에 충분한 시간 동안 염욕 내에 그 부분을 유지함으로써 성형품을 염색하는 것이 개시되어 있다. 성형품은 중합체 수지를 포함하고, 염욕은 염료에 추가로 물, 가소제 및 균염제(leveling agent)를 함유한다.
GDR 특허 제116,520호는 폴리우레탄으로 유도하는 반응 시스템에 첨가된 광변색성 오르토-니트로벤질 화합물을 포함하는 광변색성 중합체 시스템의 제조 방법을 개시하고 있다. EP 제146,136호는 광변색성 코팅물, 예컨대 1종 이상의 굴광성(phototropic) 재료가 혼입된 폴리우레탄 래커를 갖는 광학 요소를 개시하고 있다. JP3-269507은 렌즈 상에 도포되고 가열에 의해서 경화되어 프라이머층을 형성 하는 블록 폴리이소시아네이트, 폴리올 및 광변색성 재료를 함유하는 코팅 재료를 개시한다. 실리콘으로 이루어진 경질 코팅 층이 폴리우레탄 프라이머 층 상에 제공된다.
미국 특허 제6,187,444호는 기재(substrate), 및 기재의 적어도 한 표면 상에 광변색성 화합물을 함유하는 폴리우레탄 코팅물을 포함하는 용품을 개시하고 있다. 광변색성 폴리우레탄 코팅물은 경질 및 연질 세그먼트를 생성하는 폴리올 구획을 포함하는 유기 폴리올, 이소시아네이트, 광변색성 화합물(들) 및 임의의 촉매를 포함하는 성분들로부터 제조된다.
발명의 개요
착색된 제조 용품의 제조 방법을 개시한다. 따라서, 먼저 제조 용품을 금속, 목재, 유리, 세라믹, 석재 및 중합체 재료로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 제조한다. 이어서, 중합체 코팅물(표면층;superstrate)을 용품 표면의 적어도 일부에 도포한다. 표면층의 적어도 일부를 (i) 물, (ii) 캐리어 (iii) 염료 및 (iv) 디올을 함유하는 물질계와, 상기 염료가 상기 표면층 내로 분산되도록 계산된 조건 하에서 접촉시킨다.
본 발명의 방법의 실시에서, 제조 용품은 통상적으로 금속, 목재, 유리, 세라믹, 석재 및 중합체 재료로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 제조한다. 이어서, 용품 표면(기재)의 적어도 일부에 표면층을 단단하게 결합하여 코팅된 용품을 생성한다. 이어지는 단계에서, 염료 함유 물질계의 착색을, 착색 염료가 표면층에 주입되도록 계산된 조건 하에서 코팅된 물품의 적어도 일부에 적용한다.
기재는 적층체를 포함하여 금속, 목재, 유리, 석재, 세라믹 및 중합체 재료로 이루어진 군의 하나 이상으로부터 선택된다. 기재가 비금속인 실시양태에서, 임의로 박막 금속층, 예컨대 알루미늄을 기재의 적어도 일부에 예를 들어 공지된 금속 증착 또는 전기도금 방법에 의해 도포하여 임의로는 고정적으로 결합시킬 수 있고, 이는 특히 표면층이 깨끗하거나 투명하여 표면층을 통해 이러한 금속층이 보이는 경우에 실시한다.
표면층은 (코)폴리카르보네이트, (코)폴리에스테르, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리알킬(메트)-아크릴레이트, 알릴디글리콜 카르보네이트, 폴리메틸-메타크릴레이트 (아크릴), 폴리실록산 및 스티렌 및 스티렌 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상으로부터 선택된다.
본 발명에 따라 처리되는 용품(여기서 기재)은 금속, 목재, 유리, 세라믹, 석재 또는 중합체 재료와 같은 적절한 재료를 성형하여 유용한 용품을 얻기 위한 임의의 통상적인 방법에 의해 제조할 수 있다. 이들 방법은 적층, 주조, 성형, 스탬핑, 벤딩(bending), 조각, 대패질, 부유(floating), 끌질, 발포(blowing), 소결, 압축 성형, 사출 성형, 회전 성형, 압출, 입체 석판술(stereo lithography) 및 취입 성형을 포함한다. 또한, 용품은 2개 이상의 상이한 기재 재료의 적층으로부터 형성될 수 있다.
바람직한 실시양태는 사출 성형, 압출 또는 열성형에 의한 열가소성 성형 조성물의 용품의 제조를 포함한다. 본 발명의 실시에 사용되는 적합한 중합체 유기 재료의 예는 폴리카르보네이트 수지, 예를 들어 비스페놀 A 및 포스겐으로부터 주로 유도되는 코(폴리카르보네이트), 예컨대 바이엘 머티리얼사이언스 엘엘씨(Bayer MaterialScience LLC)로부터 상업적으로 시판 중인 마크롤론(Makrolon) 폴리카르보네이트; 폴리에스테르; 폴리올(알릴 카르보네이트) 단량체, 특히 상표명 CR-39로 판매되는 디에틸렌 글리콜 비스(알릴 카르보네이트)의 중합물, 및 폴리(알킬 카르보네이트)와 다른 공중합성 단량체 재료의 공중합체 중합물, 예컨대 비닐 아세테이트를 갖는 공중합체, 말단 디아크릴레이트 관능성을 갖는 폴리우레탄을 갖는 공중합체, 및 말단의 일부가 알릴 또는 아크릴 관능기를 함유하는 지방족 우레탄을 갖는 공중합체; 폴리(비닐 아세테이트), 폴리비닐부티랄, 폴리우레탄, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트 단량체, 디이소프로페닐 벤젠 단량체 및 에톡실화 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 단량체로 이루어진 군의 구성원의 중합체; 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 폴리스티렌 및 스티렌과 메틸 메타크릴레이트의 공중합체, 비닐 아세테이트 및 아크릴로니트릴, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리실록산, 스티렌-아크릴로니트릴(SAN), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리메틸메타크릴레이트(아크릴) 및 폴리아미드 및 공중합체 및 이들의 블렌드를 포함한다.
적합한 중합체 재료는 1종 이상의 관능성 첨가제, 예를 들어 이형제, 방염제, 안료, UV 안정화제, 가수분해 안정화제 및 열 안정화제를 포함할 수 있다.
한 실시양태에서, 기재 표면의 적어도 일부를 먼저 예를 들어 진공 증착에 의해 층의 두께가 바람직하게는 20 내지 25 옹스트롬인 금속(예를 들어, 알루미늄)의 박막으로 코팅할 수 있다. 본 발명의 방법에 따른 깨끗한 표면층의 도포 및 착색 후, 기재는 매력적인 금속성 효과를 가질 것이다.
방법의 후속 단계에서, 중합체 표면층을 기재의 표면의 적어도 일부에 고정적으로 결합한다. 표면층은 화학적 결합 또는 물리적 결합 또는 접착제에 의한 접착, 체결, 또는 압출성 재료로 이루어진 기재의 경우에 공압출에 의해서 생성되는 것을 비롯한 기재과 표면층이 영구적인 결합을 형성하게 하는 임의의 통상적인 수단에 의해서 기재에 고정될 수 있다. 표면층은 바람직하게는 내후성이고, 보다 바람직하게는 폴리우레탄 및 아크릴 코팅물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
폴리우레탄 코팅물은 본원에 참고로 인용하는 문헌 [Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Fifth Edition, 1992, Vol. A21, pages 665 to 716]에 기술되어 있다.
아크릴 코팅물, 그의 제조 및 도포 방법은 공지되어 있다 (예를 들어, 미국 특허 제6,900,252호; 동 제6,407,181호; 동 제6,383,652호; 동 제6,274,671호; 동 제6,120,901호; 동 제5,981,076호; 동 제5,773,077호; 동 제5,747,392호; 동 제4,724,186호; 동 제4,555,535호; 동 제4,503,175호; 동 제4,472,484호; 동 제4,131,571호 참조, 모두 본원에 참고로 인용함). 표면층의 두께는 목적하는 색상 강도를 생성하기에 충분하게 염료를 분산시킬 수 있도록 계산된다.
기재 표면을 코팅물이 적절하게 접착되도록 코팅물의 도포 전에 통상적으로 세척할 수 있다. 세척 방법은 초음파 세척; 유기 용매의 수성 혼합물을 사용하는 세정, UV 처리, 활성 기체 처리, 및 히드록실화와 같은 화학적 처리를 포함한다. 본원에 참조로 인용하는 미국 특허 제3,971,872호; 동 제4,9004,525호, 및 동 제5,104,692호가 적합한 표면 처리를 개시한다.
본 발명의 방법의 후속 단계에서, 고정적으로 결합된 표면층을 갖는 기재는 염료를 함유하는 수성 물질계와 접촉시켜 계산된 조건 하에서 표면층으로 염료를 분산시킨다.
물질계는
(a) 물,
(b) 목적하는 색상을 부여하기에 충분한 양, 일반적으로 0.001 내지 15 pbw (물질계의 중량에 대한 중량%), 바람직하게는 0.01 내지 0.5 pbw의 염료,
(c) 15 내지 30%pbw의 양의, 하기 화학식 I에 상응하는 캐리어 (carrier), 및
(d) 0 내지 15%pbw의 양의 1종 이상의 디올
을 함유한다.
식 중에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 H 또는 방향족 고리에서 알킬 또는 할로겐으로 치환될 수 있는 C1-18 알킬, 벤질, 벤조일 또는 페닐 라디칼을 나타내고, n은 2, 3 또는 4, 바람직하게는 2이고, m은 1 내지 35, 바람직하게는 1 내지 12, 가장 바람직하게는 1을 나타낸다. 바람직한 실시양태에서 R1은 부틸을 나타내고, R2는 H를 나타낸다.
캐리어는 통상적으로 물질계의 중량에 대해 30 중량% 이하의 양(positive)의 양, 바람직하게는 1 내지 25 중량%, 보다 바람직하게는 5 내지 20 중량%의 양으로 물질계에 존재한다.
적합한 염료는 정적 염료(static dye), 즉 자외선(UV)에 노출시 실질적으로 색상이 변하지 않는(즉, 자외선으로부터 보호되는) 염료이고, 예를 들어, 직물 염료 및 분산 염료 및 플라스틱 용품, 예컨대 열가소성 폴리카르보네이트 물품을 착색하는데 적합한 것으로 당업계에 공지된 염료를 포함한다. 적합한 분산 염료의 예는 디스퍼스 블루(Disperse Blue) #3, 디스퍼스 블루 #14, 디스퍼스 옐로우(Disperse Yellow) #3, 디스퍼스 레드(Disperse Red) #13 및 디스퍼스 레드 #17을 포함하되 이에 제한되지 않는다. 정적 염료의 분류 및 표기는 본원에 참고로 인용하는 문헌 ["The Colour Index", 3rd edition published jointly by the Society of Dyes and Colors and the American Association of Texile Chemists and Colorists (1971)]에 따른다. 염료는 단독으로 또는 염료 혼합물의 한 성분으로서 사용될 수 있다. 직접 염료(Direct Dyes)로 공지된 정적 염료 부류가 본 발명의 실시에 유용하다. 직접 염료의 예는 솔벤트 블루(Solvent Blue) 35, 솔벤트 그린(Solvent Green) 3 및 아크리딘 오렌지 베이스(Acridine Orange Base)를 포함한다. 그러나, 직접 염료는 통상적으로 분산 염료만큼 강하게 플라스틱 용품을 채색(착색/염색)하지는 않는다는 것이 관찰되었다.
추가의 적합한 정적 염료는 수불용성 아조, 디페닐아민 및 안트라퀴논 화합물을 포함한다. 아세테이트 염료, 분산된 아세테이트 염료, 분산 염료 및 디스퍼졸(dispersol) 염료, 예컨대 각각 모두 본원에 참조로 인용하는 문헌 [Colour Index, 3rd edition, vol. 2, The Society of Dyers and Colourists, 1971, pp. 2479 and pp. 2187-2743]에 개시된 것이 특히 적합하다. 바람직한 분산 염료는 다이스타(Dystar)의 팔라닐 블루(Palanil Blue) E-R150 (안트라퀴논/디스퍼스 블루) 및 디아닉스(DIANIX) 오렌지 E-3RN (아조 염료/CI 디스퍼스 오렌지 25)를 포함한다. 페놀 레드 및 4-페닐아조페놀은 본 발명의 방법에서 플라스틱 용품이 열가소성 폴리카르보네이트일 경우 목적하는 수준의 염색을 제공하지 않는다.
직접 염료로 공지된 정적 염료 및 산 염료로서 불리는 것들은 본 발명의 실시에서 플라스틱 용품이 열가소성 폴리카르보네이트일 경우 목적하는 수준에 미치지 못하는 착색을 제공함이 관찰되었다. 그러나, 산 염료는 나일론에 유효한 것으로 관찰되었다.
본 발명의 방법에서 사용될 수 있는 적합한 정적 염료의 또 다른 부류는 비 이동성 정적 염료(즉, 혼입된 플라스틱 용품 밖으로의 이동이 최소화되거나 방지되도록 화학적으로 개질된 정적 염료)를 포함한다. 적합한 비이동성 정적 염료는 모두 본원에 참조로 인용하는 미국 특허 제4,284,729호, 동 제4,640,690호, 및 동 제4,812,141호에 개시되어 있다. 본 발명의 방법에 의한 플라스틱 용품 염색시 비이동성 정적 염료가 유용한 것이 발견되었다.
염욕에 존재하는 염료의 양은 폭넓게 변할 수 있고, 물, 캐리어 및 디올의 혼합물 내에서의 염료의 용해도에 의존한다. 또한, 염욕 내에서의 염료의 용해도는 염욕의 온도에 의해 영향을 받을 것이다.
통상적으로, 염료는 염색된 플라스틱 용품을 형성하기에 충분한 양으로 염욕에 존재한다.
디올은 15 pbw 이하의 양의 양, 바람직하게는 7 내지 12%pbw, 가장 바람직하게는 10 내지 12%pbw의 양으로 물질계에 존재한다.
적합한 디올 중에는, 선형 또는 분지형 C2-C20 지방족 디올, 폴리(C2-C4 알킬렌 글리콜), 시클릭 고리에 5 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 시클로지방족 디올, 모노시클릭 방향족 디올, 비스페놀 및 수소화 비스페놀이 포함된다.
물은 85 pbw 미만, 바람직하게는 75 중량% 이하의 양으로 수성 물질계에 존재한다. 물은 통상적으로 65 내지 75 중량%의 양으로 존재한다. 사용되는 물은 바람직하게는 탈이온수 및/또는 증류수이다.
물질계는 임의의 유화제를 더 포함할 수 있다. 유화제는 현탁액에 2개 이상의 혼화되지 않는 액체 또는 고체 (예를 들어, 물 및 염료)를 유지하는 물질이다. 적합한 유화제는 이온성, 비이온성, 또는 이들의 혼합을 포함한다. 통상적인 이온성 유화제는 카르복실산, 술팜산 또는 인산의 아민 염 또는 알칼리 염, 예를 들어 나트륨 라우릴 술페이트, 암모늄 라우릴 술페이트, 리그노술폰산 염, 에틸렌 디아민 테트라 아세트산(EDTA) 나트륨 염, 및 아민의 산 염, 예컨대 라우릴아민 히드로클로라이드, 또는 페놀 1-(메틸페닐)에틸 유도체 암모늄 염을 갖는 폴리(옥시-1,2- 에탄디일),알파-술포-오메가-히드록시 에테르 (poly(oxy-1,2-ethanediyl),alpha-sulfo-omega-hydroxy ether with phenol 1-(methylphenyl)ethyl derivative ammonium salts)를 비롯한 음이온성; 또는 양쪽성, 즉 음이온기 및 양이온기를 둘다 갖는 화합물, 예를 들어 라우릴 술포베타인; 디히드록시 에틸알킬 베타인; 코코넛산을 기재로 한 아미도 베타인; 디나트륨 N-라우릴 아미노 프로피오네이트; 또는 디카르복실산 코코넛 유도체의 나트륨 염이다. 통상적인 비이온성 유화제는 에톡실화 또는 프로폭실화 알킬 또는 아릴 페놀 화합물, 예컨대 옥틸페녹시폴리에틸렌옥시에탄올 또는 폴리(옥시-1,2-에탄디일),알파-페닐-오메가-히드록시,스티렌화 (poly(oxy-1,2-ethanediyl),alpha-phenyl-omega-hydroxy,styrenated)를 포함한다. 바람직한 유화제는 C14-C18 및 C16-C18 에톡실화 불포화 지방산 및 페놀 1-(메틸-페닐) 에틸 유도체 암모늄 염을 갖는 폴리(옥시-1,2-에탄디일), 알파-술포-오메가-히드록시 에테르 및 폴리(옥시-1,2-에탄-디일),알파-페닐-오메가-히드록시,스티렌화의 혼합물이다.
또한, 브레인 파워 인터네셔날사(Brain Power International, BPI)의 상업 제품인 "렌즈 프리프(Lens Prep) II"로 개시된 것과 같은 유화제가 본 발명의 실시에 유용하다. 바이엘 머티리얼사이언스사의 제품인 레베갈(LEVEGAL) DLP는 본 발명에 적합한 유화제와 캐리어(폴리글리콜 에테르)의 예비제형화된 혼합물이다.
표면층을 수성 물질계과 접촉시키는 것은 물질계 함유 조에서 담그는 침지를 비롯한 임의의 수단에 의해서, 코팅된 용품 상에 물질계를 분무함으로써, 또는 코 팅된 용품에 흐름 코팅을 실시함으로써 이루어질 수 있다. 코팅된 용품을 수성 물질계에 접촉시키는 것은 염료의 기재로의 상당한 분산을 유발하도록 계산된 조건 하에서 수행한다. 수성 물질계 및/또는 표면층의 온도, 접촉 시간, 및 물질계에 대한 기재의 방향의 조절이 고려할 조건 중에 포함되고, 이들은 특히 용품의 형상 및 목적하는 정도의 색상 강도에 따라 당업자들에 의해서 결정된다.
물질계를 코팅된 용품의 표면에 "흐름 코팅"에 의해서 도포하는 것은 물질계가 주로 중력에 의해 용품의 지정된 표면에 흐르게 하여 얇고 적어도 일시적인 액체 층을 형성하는 것을 가리킨다. 물질계의 분무는 코팅된 용품의 표면 상에 물질계를 추진하는 중력 이외의 힘의 사용으로 수행된다. "흐름 코팅"은 예를 들어 붓기에 의해서 도포될 수 있다. 용액을 용품의 표면 상에 붓는 것에 대한 의미는 공지되어 있고, 자세한 설명은 필요 없다.
용품은 다양한 유용한 품목 중 임의의 것, 예컨대 차량용 장식 코팅 알루미늄 휠 및 PRNDL (기어 변속기의 장식 외표면), 휴대 전화 커버에 사용되는 코팅된 장식 알루미늄 및 중합체 재료, 착색된 목재 바닥재, 가구, 창문 및 수납장용 착색된 유리 표면 및 적층체, 착색된 석재 바닥재, 벽 및 보도 및 표지판, 디스플레이, 골프공 및 트로피용 금속 마감재일 수 있다.
물질계과의 접촉으로부터 제거 후, 본 발명의 물품을 통상적으로 세정하여 그로부터의 과량의 물질계를 제거한다.
본 발명을 하기 실시예에서 보다 구체적으로 설명하였으며, 실시예는 단지 예시적이도록 의도되었고, 그에 대한 다수의 변형 및 변경이 당업자에게 명백할 것 이다. 달리 특정되지 않는 한, 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다.
본 발명의 용품을 하기 기술된 바와 같이 제조하였다.
실시예 1.
0.25 x 5 x 7.6 cm 크기의 열가소적으로 성형된 폴리카르보네이트 기재(비스페놀A의 마크롤론 호모폴리카르보네이트, 바이엘 머티리얼사이언스 제품, ASTM D1238에 따른 MFR이 6 g/10분임)에 내후성 폴리우레탄 코팅물(표면층)을 도포하였다. 코팅 제조시, 성분 I 및 II를 먼저 제조하고 교반하에 혼합하였다:
성분 I은
(a) 1,6-헥산 디올 34.6부, 트리메틸올 프로판 9.8부, 이소프탈산 30.43부, 프탈산 무수물 5.4부 및 아디프산 10.7부로부터 제조되고, OH 당량 중량 (equivalent weight)이 400이고, OH 함량이 4.25%이고, 관능가가 약 3.1인 폴리에스테르 폴리올 282.39중량부(pbw),
(b) 용매 혼합물 (크실렌 6.78 pbw 및 메틸이소부틸 케톤, n-부틸 아세테이트 및 메틸 n-아밀 케톤 각각 126.16 pbw) 385.26 pbw, 및
(c) 촉매 1.69 pbw
를 함유하였다. 성분 I은 추가적으로 본 발명에서 중요성을 갖지 않는 것으로 생각되는 흐름 조제 및 광 안정화제를 함유하였다.
성분 II는 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트로부터 제조되고, 이소시아네이트 함량이 21.6%이고, 단량체성 디이소시아네이트의 함량이 0.3% 미만이고, 25℃ 에서 점도가 3000 mPa.s인 이소시아누레이트기-함유 폴리이소시아네이트 113.03 pbw를 함유하였다.
성분 I 및 II를 교반하에서 혼합하고 밀봉된 용기에 저장하였다.
이어서, 혼합물을 분무에 의해 시편에 도포하고 실온(약 72℉)에서 경화시켰다.
이렇게 코팅된, 경화된 표면층을 갖는 시편을 물질계를 함유하는 혼합 탱크에 담갔다. 물질계는 탈이온수 18,976 그램, (캐리어로서) 에틸렌글리콜 모노-부틸 에테르 4929 그램, 및 (디올로서) 디에틸렌 글리콜 3081 그램을 함유하였다. 상기 혼합물을 85℃로 가열한 후, 염료 50.0 g을 미리 넣어둔 20 마이크로미터 백 필터(bag filter)를 통해 연속적으로 전달하였다. 염료를 함유하는 가열된 혼합물을 물, 캐리어, 및 디올 혼합물을 염료로 포화시키기에 충분한 시간 동안 혼합 탱크로부터 백 필터를 통해 다시 혼합 탱크로 순환시켜서 물질계를 형성하였다. 물질계는 물질계의 혼합을 향상시키기 위한 작은 개구부(직경이 4.8 mm임)를 통해 혼합 탱크로 재순환되었다. 포화된 물질계를 형성하기 위한 목적으로 초기 순환을 대략 15분 동안(가열 시간 제외) 수행하였다. 이어서, 물질계를 85℃의 온도 및 72 리터/분의 속도에서 상기 기술된 시스템을 통해 연속적으로 순환시켰다. 물질계 중 염료의 양은 물질계의 중량을 기준으로 약 0.2 중량%였다. 이렇게 처리된 시편은 매력적인 색상을 나타내는 것으로 관찰되었다.
실시예 2.
목재(오크) 바닥재를 기재를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절 차를 따랐다.
실시예 3.
강화유리(tempered glass)를 기재로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 따랐다.
실시예 4.
알루미늄 쿠폰(coupon)을 기재로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 따랐다.
실시예 5.
스테인리스강 쿠폰을 기재로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 따랐다.
실시예 6.
콘크리트 블록을 기재로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 따랐다.
실시예 7.
폴리카르보네이트 기재를 먼저 알루미늄(20 내지 24 옹스트롬 두께)으로 코팅한 것(진공 증착에 의함)을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 따랐다. 폴리우레탄 표면층을 금속화된 표면 상에 직접 도포하였다.
실시예 8.
폴리카르보네이트 기재를 먼저 폴리카르보네이트 소판의 한 면 상에 알루미늄(20 내지 24 옹스트롬 두께)으로 코팅한 것(진공 증착에 의함)을 제외하고는 실 시예 1과 동일한 절차를 따랐다. 이어서 알루미늄 층을 불투명한 에폭시 코팅으로 덮었다. 폴리카르보네이트 소판의 코팅되지 않고 금속화되지 않은 면을 표면층으로 코팅하였다.
실시예 9.
폴리카르보네이트 소판의 코팅되지 않고 금속화되지 않은 면을 표면층으로 코팅하지 않고 대신에 물질계에 직접 접촉시킨 것을 제외하고는 실시예 8과 동일한 절차를 따랐다.
실시예 10.
기재가 알루미늄이고 표면층이 아크릴 코팅인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 따랐다.
이렇게 제조한 예시적인 용품은 매력적인 색상을 나타내었다.
이상 본 발명을 예시를 위해 상세하게 기술하였지만, 이러한 상세한 설명은 상기 목적만을 위한 것이고, 청구의 범위에 의해 제한될 수 있는 것을 제외하고는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않는 한 당업자가 그 안에서 변형할 수 있음을 이해하여야 한다.
Claims (19)
- (i) 금속, 목재, 유리, 세라믹, 석재 및 중합체 재료로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 재료로부터 기재(substrate)를 제조하고,(ii) 상기 기재의 표면의 일부 또는 전부에 표면층(superstrate)을 침지, 분무 및 흐름 코팅 중 하나에 의해 고정적으로 결합시키고,(iii) 염료-함유 물질계를 상기 표면층의 일부 또는 전부에 도포하여 상기 표면층의 상기 일부 또는 전부에 염료가 분산되도록 하는 것을 포함하며,상기 표면층은 (코)폴리카르보네이트, (코)폴리에스테르, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), (코)폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리알킬(메트)아크릴레이트, (코)폴리실록산 및 (코)폴리스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것이고,상기 물질계는(i) 물,(ii) 하기 화학식 I에 상응하는 1종 이상의 캐리어,(iii) 염료, 및(iv) 디올을 함유하는 것인, 착색된 제조 용품의 제조 방법.<화학식 I>식 중에서, R1은 선형 또는 분지형 C1-C18 알킬, 벤질, 벤조일 및 페닐로 이루어진 군으로부터 선택된 라디칼이고, R2는 R1 또는 H이고, n은 2, 3 또는 4이고, m은 1 내지 35이다.
- 제1항에 있어서, 상기 기재의 일부 또는 전부를 상기 (ii) 단계 전에 금속 박층으로 코팅하는 방법.
- 제2항에 있어서, 상기 기재를 알루미늄 박층으로 코팅하는 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 알루미늄을 증착 또는 전기 도금에 의해 도포하는 방법.
- 제1항에 있어서, 기재가 시트 형태인 방법.
- 제5항에 있어서, 시트가 유리인 방법.
- 제5항에 있어서, 시트가 금속인 방법.
- 제5항에 있어서, 시트가 중합체인 방법.
- 제1항에 있어서, 결합이 공압출에 의한 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 결합이 분말 코팅에 의한 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 결합이 접착제 결합에 의한 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 디올이 선형 및 분지형 C2-C20 지방족 디올, C5-C8-지환족 디올 및 방향족 디올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 방법.
- 제1항에 있어서, 폴리우레탄이 저분자량 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 아미드-함유 폴리올, 폴리아크릴 폴리올, 에폭시 폴리올, 다가 폴리비닐 알코올 및 우레탄 폴리올로 이루어진 제1 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기 폴리올과 지방족 이소시아네이트, 방향족 이소시아네이트, 지환족 이소시아네이트 및 헤테로시클릭 이소시아네이트로 이루어진 제2 군으로부터 선택된 1종 이상의 촉매화 반응의 생성물인 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 제2 군이 헥사메틸렌-1,6-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 에틸렌 디이소시아네이트, 도데칸-1,12-디이소시아네이트 및 시클로헥산-1,3-디이소시아네이트로 이루어진 것인 방법.
- 제1항에 있어서, 표면층이 폴리알킬(메트)아크릴레이트인 방법.
- 제1항의 방법에 의해 제조된 용품.
- 삭제
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