KR101541071B1 - 착색된 수성 코팅 제제, 이를 제조하는 방법, 및 페인트의 다층 코트를 제조하기 위한 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 A) 결합제로서, 올레핀계 불포화 화합물로 포화, 불포화 및/또는 그라프트된, 물리적으로 경화가능하고/거나, 열적으로 자가-가교하고/거나, 열적으로 외부-가교하는(externally crosslinking), 이온적으로 및/또는 비이온적으로 안정화된 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리우레탄, 및 B) PVD (물리 기상 증착)법에 의해 제조된 하나 이상의 플레이크형(flake-shaped) 금속 이펙트 안료를 포함하며, B)의 양은, 코팅 제제 조성물의 전체 결합제 함량을 기준으로 하여, 10 중량% 미만이며, 전체 결합제 함량은, 코팅 제제 조성물을 기준으로 하여, 12 중량% 미만인, 물리적으로, 열적 및 물리적으로, 또는 열적으로 경화가능한 수성 코팅 제제 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 조성물을 제조하는 방법, 및 코팅의 제조에서 이의 용도에 관한 것이다.

Description

착색된 수성 코팅 제제, 이를 제조하는 방법, 및 페인트의 다층 코트를 제조하기 위한 이의 용도 {AQUEOUS, PIGMENTED COATING AGENT, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF, AND THE USE THEREOF FOR THE PRODUCTION OF MULTILAYER COATS OF PAINT}
본 발명은 착색된 수성 코팅 조성물, 이의 제법 및 다층코트 페인트 시스템, 더욱 특히 매우 명확한 명/암 거동(light/dark behavior)(금속성 플롭(metallic flop); 또는 플롭(flop) 또는 플립-플롭(flip-flop)이라 칭함)을 갖는 다층코트 페인트 시스템을 제조하기 위한 이의 용도에 관한 것이다.
오랜 동안 확립된 (long-established) 수계열 또는 용매계열 코팅 시스템, 특히 베이스코트 물질, 및 이러한 것들을 이용하여 제조된 다층코트 이펙트 페인트 시스템은 양호한 성능 특성을 나타낸다.
그러나, 시장에서 지속적으로 커지고 있는 기술적 및 특히 심미적 요건, 및 특히 자동차 제조업체 및 자동차 소비자들에 의해 제공되는 요건들은 지금까지 달성된 기술적 및 심미적 수준을 뛰어넘어 지속적으로 진보적인 개발을 필요로 한다. 상당히 둥근 구성요소들을 지닌 현대의 자체 디자인은 강력한 플립-플롭 효과를 갖는 페인트 피니시(paint finish)와 매우 조화를 이룬다. 금속과 유사한 효과를 형성시키기 위한 요구는 예를 들어, EP 0826745 A2호에 기술된 바와 같이 나노미터 범위의 두께를 갖는, 매우 얇은 알루미늄 리플렛(leaflet)을 사용함으로써 실현될 수 있다.
특히, 매우 명확한 명/암 거동을 나타내는 베이스코트 시스템을 제조하는 것을 가능하게 하는 신규한 코팅 조성물이 요구된다. 그러나, 동시에 공지된 베이스코트 물질 및 이로부터 제조된 베이스코트 시스템을 통하여 달성된 장점들이 소실되지 않고 대신에 적어도 동일한 범위, 바람직하게는 보다 큰 범위로 유지되어야 한다.
이에 따라, 상응하는 이펙트 베이스코트 시스템, 및 적절한 경우 칼라 베이스코트 시스템은 헤이즈(haze)를 나타내지 않고 양호한 레벨링(leveling) 및 매우 양호한 전체 시각적 외형을 지녀야 한다. 베이스코트는 또한 막 결함, 명/암 음영(light/dark shading)(클라우드(cloud)), 및 겔 반점(gel speck)이 존재하지 않아야 한다. 또한, 얻어진 코팅은 어떠한 광학적 결함도 나타나지 않아야 하고 클리어코트에 대한 만족스러운 접착성을 지녀야 한다.
코팅 조성물은 또한 양호한 저장 안정성에 의해 구별되는데, 이는 40℃에서 (28일 동안) 저장되었을 때 코팅 조성물 자체의 성질, 또는 이러한 코팅 물질로부터 형성된 코팅의 성질이 현저하게 악화되지 않음을 의미한다. 코팅 조성물의 유동학적 성질이 악화되지 않으면서, 특히 점도의 증가, 및 겔 반점 형성 및 금속성 플롭의 손상이 나타나지 않아야 한다.
종래 기술에서 통상적인 수성 베이스코트 물질은 제조가 용이하고, 저장시에 안정하고, 이동가능하다. 이러한 것들은 도포, 기술적 특성(점착성, 장기간 풍화), 저장 안정성, 서큘레이션 안정성(circulation stability), 및 외형의 측면에서 자동차 피니싱(automotive finishing)의 통상적인 요건을 충족시킨다.
EP 1 591 492 A1호에는 예를 들어, 수-계열 또는 용매-계열일 수 있고 비교적 높은 비율, 바람직하게는 전체 결합제 함량을 기준으로 하여 12 중량% 내지 20 중량%의 금속 안료를 함유하는, 금속 안료를 포함한 베이스코트 물질이 기재되어 있다. 그러나, EP 1 591 492 A1호의 초점은 최대 수분 안정성의 시스템을 제공하기 위한 것이다.
WO 2006/017197 A1호에는 이펙트 코팅 물질을 제조하기 위해 비교적 많은 양의 결합제 및 비교적 큰 고형물 비율과 함께 비교적 낮은 비율의 리플렛형 금속 안료를 사용하여 특수-이펙트 피시니(special-effect finish)를 형성시키기 위한 방법이 기재되어 있으며, 상기 리플렛형 금속 안료는 하나 이상의 또다른 추가의 특수-이펙트 안료에 의해 코팅 물질 중에 동반된다.
그럼에도 불구하고, 예를 들어 휠 림(wheel rim)을 피니싱하기 위해 사용된 부류의 용매-계열 베이스코트 물질의 금속성 명/암 거동 (플립-프롭)은 지금까지 종래 기술의 이펙트 안료를 포함한 수성 베이스코트 물질을 사용할 때 달성되는 것과는 판이하다.
플립-플롭 이펙트를 달성하기 위한 중요한 인자들은 금속성 페인트를 생산함에 있어 안료로서 PVD 알루미늄 리플렛(leaflet)의 사용 뿐만 아니라 수성 페인트 시스템 중의 추가 성분들의 양의 정확한 조화를 포함한다.
폴리아크릴레이트 및 폴리에스테르 결합제, 및 아미노 수지 가교제를 기반으로 하고, PVD법에 의해 제조된 리플렛형 알루미늄 이펙트 안료 (예를 들어, Eckart로부터의 Metalure®)를 포함한 수성 코팅 물질이 공지되어 있지만, 이는 이들에 대해 요구되는 모든 요건을 충족시키지 못할 수 있다.
이에 따라, 본 발명이 기반으로 하는 목적은 제조가 용이하고, 오늘날의 수성 비히클 페인트의 요건 모두를 충족시키는 금속성 안료를 포함하는 신규한 물리적으로, 열적 및 물리적으로, 및 열적으로 경화가능한 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 이러한 조성물들은 명확한 플립-플롭 효과를 나타내야 한다.
본 코팅 물질은 특히 다층코트 페인트 시스템의 이펙트 베이스코트, 및 칼라 및 이펙트 베이스코트를 제조하기 위한 수성 베이스코트 물질로서 적합해야 한다. 이러한 상황에서, 상기 코팅 물질은 우수한 도포 거동 및 우수한 레벨링을 나타내야 한다.
매우 얇은 코트 및 비교적 낮은 금속성 안료 농도에서도, 이펙트 베이스코트, 및 칼라 및 이펙트 베이스코트는 높은 은폐력(hiding power), 우수한 코트간 점착성, 특히 높은 결로 저항(condensation resistance), 등방성 안료 분산(isotropic pigment dispersion), 특히 매우 명확한 명/암 거동 (금속성 플롭), 및 매우 큰 금속성 광채 및 매우 큰 광택(gloss)을 나타내야 한다. 동시에 이러한 베이스코트는 막 결함, 예를 들어 명/암 음영 (클라우드) 및 겔 반점이 존재하지 않아야 한다. 대체로, 이러한 베이스코트는 크롬과 매우 유사한 거울 효과(mirror effect)를 나타내야 하고, 이러한 것들이 착색을 수행하는 경우, 최소의 스파클 효과(sparkle effect) (반짝이는 효과(glitter effect))와 함께 특히 우아한 전체 칼라 이펙트를 가져야 한다.
상기 요건들이 단지 물리적으로, 열적 및 물리적으로, 또는 단지 열적으로 경화가능하고, 하기 성분들을 포함하는 수성 코팅 조성물의 제공을 통하여 충족된다는 것이 발견되었다:
A) 결합제로서, 올레핀계 불포화 화합물로 포화, 불포화 및/또는 그라프트된 물리적으로 경화가능하고/거나, 열적으로 자가-가교하고/거나, 열적으로 외부-가교하는, 이온적으로 및/또는 비이온적으로 안정화된 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리우레탄, 및
B) PVD (물리 기상 증착)법에 의해 제조된 하나 이상의 리플렛형(leaflet-shaped) 금속성 안료를 포함하며,
B)의 양은, 코팅 조성물의 전체 결합제 함량을 기준으로 하여, 10 중량% 미만이며, 전체 결합제 함량은, 코팅 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 12 중량% 미만임.
본 발명의 코팅 조성물은 또한 하기에서 "본 발명의 조성물"로서 지칭된다.
본 발명은 또한 코팅 조성물의 구성성분들을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 균질화시킴을 포함하는 본 발명의 코팅 조성물을 제조하는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 하기에서 "본 발명의 방법"으로서 지칭된다.
본 발명은 추가적으로 특히, 코팅 물질, 더욱 특히 페인트, 바람직하게는 베이스코트 물질로서, 본 발명의 조성물 및 본 발명의 방법에 의해 제조된 본 발명의 조성물의 용도를 제공한다. 이러한 용도는 "본 발명에 따른 용도"로 지칭된다.
본 발명의 추가적인 대상은 발명의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
종래 기술의 견지에서, 본 발명이 기반으로 하는 목적이 본 발명의 조성물, 본 발명의 방법, 및 본 발명에 따른 용도에 의해 달성될 수 있다는 것은 당업자에게 놀랍고도 예상치 못한 것이다.
특히 놀라운 것은 급격하게 변동하는 온도에서도, 본 발명의 조성물은 저장-안정성을 가지고 이동가능하다는 것이다. 어떠한 임의의 가스도 방출되지 않는다. 오랜 전단(long shearing) 이후에도, 상기 조성물은 금속성 안료 및 다른 성분들의 어떠한 침전도 나타내지 않는다.
코팅 물질은 다층코트 페인트 시스템의 이펙트 베이스코트 또는 칼라 및 이펙트 베이스코트를 제조하기 위한 수성 베이스코트 물질로서 매우 적합하다. 이러한 적용에서, 이는 우수한 도포 거동 및 우수한 레벨링을 나타낸다.
비교적 얇은 코트 및 비교적 낮은 금속성 안료 농도에서도, 이펙트 베이스코트 및 칼라 및 이펙트 베이스코트는 높은 은폐력, 우수한 코트간 점착성, 특히 높은 결로 저항, 등방성 안료 분포, 특히 매우 명확한 명/암 거동 (금속성 플롭), 매우 높은 금속성 광채, 및 매우 높은 광택을 나타낸다. 동시에, 이러한 베이스코트는 막 결함, 예를 들어 명/암 음영 (클라우드) 및 겔 반점이 존재하지 않는다. 또한, 전체적으로, 이러한 베이스코트는 크롬과 유사한 거울 효과를 나타내고, 이러한 것들이 착색을 수행하는 경우, 최소의 스파클 효과 (반짝이는 효과(glitter effect))와 함께 특히 우아한 전체 칼라 이펙트를 갖는다.
본 발명의 조성물은 결합제로서 하나 이상의 폴리우레탄 (A)을 포함한다.
폴리우레탄 (A)는 올레핀계 불포화 화합물로 포화, 불포화 및/또는 그라프트된, 물리적으로 경화가능하고/거나, 열적으로 자가-가교되고/거나, 열적으로 외부-가교되는, 이온적으로 및/또는 비이온적으로 안정화된 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
"물리적으로 경화가능한," "열적으로 자가-가교되는" 및 "열적으로 외부-가교되는"의 성질, 및 이러한 성질들을 기초로 하는 물리적 필요 조건에 대하여 독일특허출원 DE 100 10 416 A1, 3쪽, 11-30줄, 및 5쪽, 33-41줄, 및 5쪽, 47줄에서 8쪽, 6줄을 참조한다. (메트)아크릴레이트 (코)폴리머와 관련하여 제공된 설명은 또한 본원에서 필요한 변경을 가하여 적용한다.
바람직하게는, 폴리우레탄 (A)는 열적으로 외부-가교된다. 열적 가교 또는 경화는 폴리우레탄 (A)의 물리적 경화에 의해 추가로 이루어질 수 있다.
폴리우레탄 (A)는 또한 올레핀계 불포화 화합물로 그라프팅될 수 있다. 이러한 부류의 그라프팅된 폴리우레탄을 제조하기 위해 사용된 그라프트 베이스(graft base)로는 불포화 폴리우레탄 (A), 바람직하게는 올레핀계 불포화 폴리우레탄 (A)이 특히 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 올레핀계 불포화 폴리우레탄 (A)는 말단 및 측면, 특히 측면 올레핀계 불포화 기를 함유한다.
더욱 바람직하게는, 폴리우레탄 (A)는 이온적으로, 더욱 특히 음이온적으로 안정화된 것이다. 특히 카르복실레이트기가 이러한 목적을 위해 사용된다.
적합한 폴리우레탄 (A)의 예는 하기 독일특허출원으로부터 공지되어 있다:
- DE 40 09 858 A1, 컬럼 6, 18줄에서 컬럼 10, 23줄,
- DE 44 37 535 A1, 2쪽, 27줄에서 6쪽, 22줄,
- DE 199 14 896 A1, 컬럼 4, 26줄에서 컬럼 11, 5줄,
- DE 100 43 405 C1, 컬럼 5, 문단 [0030],
- DE 199 48 004 A1, 3쪽, 14줄에서 13쪽, 48줄,
- DE 100 53 890 A1, 컬럼 3, 문단 [0016]에서 컬럼 18, 문단 [0123], 또는
- DE 102 23 652 A1, 컬럼 3, 문단 [0019]에서 컬럼 16, 문단 [0101].
폴리우레탄 결합제 (A)의 양은, 본 발명의 조성물 중의, PVD법에 의해 제조된 리플렛형 금속성 안료 (B)의 양이 본 발명의 조성물 중의 전체 결합제 중량을 기준으로 하여, 10 중량% 미만, 바람직하게는 3 중량% 내지 10 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 4 중량% 내지 9 중량%, 및 매우 바람직하게는 6 중량% 내지 8 중량%가 되도록 정하여 진다. 본 발명의 조성물의 전체 결합제 중량은 본원에서 폴리우레탄 결합제(들) (A)의 분율, 및 추가 결합제, 예를 들어 폴리에스테르 수지 또는 폴리아크릴레이트 수지의 분율로 구성된다. 본 발명의 조성물의 전체 결합제 함량은 본 발명의 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 12 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 10 중량% 미만, 특히 바람직하게는 5 중량% 내지 9 중량%, 및 매우 바람직하게는 7 중량% 내지 9 중량%이다.
결합제 (A)의 양은 전체 결합제 함량을 기준으로 하여, 바람직하게는 20 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 25 중량% 이상, 또는 더더욱 바람직하게는 30 중량% 초과이다.
본 발명의 조성물은 PVD(Physical Vapor Deposition (물리적 기상 증착))법에 의해 제조된 하나 이상의 리플렛형 금속성 안료 (B)를 포함한다. 바람직하게는, PVD법에 의해 제조된 단 하나의 리플렛형 금속성 안료 (B)를 포함한다.
특히, 리플렛형 금속성 안료 (B)는 알루미늄-이펙트 안료이다.
PVD법은 얇은 층을 제조하기 위한 진공 코팅 방법으로서, 여기서 금속, 더욱 특히 알루미늄은 순전히 물리학적 기술에 의해 가스 상으로 전환된 후에 기재 상에 증착된다 [참조, Roempp Online, Georg Thieme Verlag, 2004, "PVD methods"].
바람직하게는, 금속은 고진공하에서 증착에 의해 임시 기재에 도포되어 금속층(B')을 제공한다. 임시 기재는 바람직하게는 폴리머 필름이다. 특히 바람직하게는, 임시 기재는 증착된 금속층(B') 상에 점착방지층(antistick layer) 또는 이형층을 포함한다.
금속층(B')은 이후에 스트립핑(stripping)에 의해, 바람직하게는 비극성 유기 용매를 사용하여 임시 기재로부터 제거되고 이후에 얻어진 금속 리플렛(B")은 바람직하게는 이들을 함유한 분산액과 함께 교반시킴으로써 전단처리되어 리플렛형 금속성 안료 (B)를 제공한다.
리플렛형 금속성 안료 (B)는 바람직하게는 20 내지 80 nm, 및 더욱 특히 30 내지 50 nm의 두께를 갖는다.
리플렛형 금속성 안료 (B)는 바람직하게는 20 내지 50 ㎛, 및 더욱 특히 25 내지 45 ㎛의 최대 입자 크기를 갖는다.
리플렛형 금속성 안료 (B), 더욱 특히 알루미늄 이펙트 안료 (B)는 그 자체로 공지된 제품으로서, 예를 들어 Eckart에서 상품명 Metalure®, Silvershine® 또는 Hydroshine®로 판매된다.
본 발명의 조성물 중 리플렛형 금속성 안료 (B)의 양은 상기에서 기술된 바와 같이, 특히 전체 결합제 함량에 의해 가이딩된다. 대체적으로 본 발명의 조성물을 기준으로 하여, (B)의 양은 바람직하게는 0.3 중량% 내지 0.9 중량%, 더욱 바람직하게는 0.4 중량% 내지 0.7 중량%이다.
본 발명의 조성물은 수성이며, 다시 말해서 물을 포함한 것이며, 여기서 상술된 성분 (A) 및 (B)는 분산액 또는 에멀젼으로 존재한다. 그러나, 본래 "용매"로서 물 이외에, 수성 코팅 물질에 대해 통상적인 다량의 유기 용매가 존재할 수 있다. 그러나, 가능한 한, 유기 용매의 양은 본 발명의 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 18 중량%를 초과하지 않아야 한다. 유기 용매의 양은, 본 발명의 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 15 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 7 중량% 내지 13 중량%, 및 매우 바람직하게는 8 중량% 내지 12 중량%이다.
전체 고형물 함량, 즉 모든 비-휘발성 성분들의 양은 통상적으로 각 경우에 본 발명의 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 14 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 8 중량% 내지 13 중량%, 및 매우 바람직하게는 9 중량% 내지 12 중량%이다. 전체 고형물 함량은 예를 들어 120℃에서 2 시간 동안 조성물을 건조시킴으로써 결정될 수 있다.
본 발명의 조성물은 하나 이상의 추가 성분 (C)을 추가로 포함할 수 있다. 외부적으로 가교되는 폴리우레탄 (A)를 사용하는 경우, (C)는 가교제이다. 그러나, 또한 (C)로, 적절한 경우 폴리우레탄 결합제 (A)에 추가하여 존재하는 추가 폴리우레탄-부재 결합제, 예를 들어 폴리에스테르 수지 또는 폴리(메트)아크릴산 수지 또는 폴리(메트)아크릴레이트 수지가 포함된다.
적합한 가교제 (C)의 예는 독일특허출원 DE 199 48 004 A1, 14쪽, 32줄에서 16쪽, 14줄로부터 공지되어 있다. 이러한 것들은 바람직하게는 상기 특허출원에 기술된 양으로 사용된다.
본 발명의 조성물은 특히 첨가제로서 (C)로서, 유효량의 하나 이상의 통상적이고 공지된 코팅 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 코팅 첨가제 (C)의 예는 독일특허출원 DE 199 48 004 A1, 16쪽, 15줄에서 17쪽, 5줄로부터 공지되어 있다. 다른 첨가제 (C)는 예를 들어, 유기물 또는 무기물인 염료 또는 칼라 안료를 포함한다.
성분 (C)는 또한 성분 (B)와는 다른 이펙트 안료를 포함할 수 있다. 그러나, 추가 이펙트 안료의 존재가 최대 금속성 플롭의 목적을 달성하기 위해 필수적이지 않고, 심지어 이러한 목적을 달성하는데 방해될 수 있기 때문에, 본 발명의 조성물에 (B) 이외에 추가의 이펙트 안료가 함유되지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물은 바람직하게는 본 발명의 방법에 의해 제조된다. 이러한 방법은 수성 매질, 더욱 특히 수중에 상술된 성분 (A) 및 (B), 또한 요망되는 경우 (C)를 분산시키고, 이후에 얻어진 혼합물을 균질화시킴을 포함한다. 이러한 방법적 측면에서 보면, 본 발명의 방법은 어떠한 특징도 가지고 있지 않지만, 통상적이고 공지된 혼합 기술 및 혼합 어셈블리, 예를 들어 교반 탱크, 용해기, 교반기 밀(agitator mill), 혼합기, 정적 혼합기 또는 압출기를 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 방법에서, 리플렛형 금속성 안료 (B)는 바람직하게는 안료 페이스트의 형태로 사용된다. 이는 특히 독일특허출원 DE 102 40 972 A1, 3쪽, 문단 [0019]에서 5쪽, 문단 [0031]에 기술된 안료 페이스트의 형태로 사용되며, 이는 상기 도포에서 기술된 이펙트 안료 대신에 또는 이에 추가하여 하나 이상의 리플렛형 금속성 안료 (B)를 포함한다.
본 발명의 조성물 및 본 발명의 방법에 의해 제조된 조성물, 더욱 특히 본 발명의 방법에 의해 제조된 본 발명의 조성물의 다양한 특정 장점들을 고려하여, 이러한 것들은 다수의 최종 용도로 이용될 수 있다.
바람직하게는, 이러한 것들은 단일-코트 이펙트 코팅 및 다층코트 이펙트 코팅, 특히 다층코트 이펙트 코팅을 제조하기 위한 코팅 물질로서 사용된다. 특히 바람직하게는, 이러한 것들은 본 문맥에서 다층코트 페인트 시스템, 바람직하게는 자동차, 더욱 특히 최고급 자동차용 다층코트 페인트 시스템의 이펙트 베이스코트, 및 칼라 및 이펙트 베이스코트를 제조하기 위한 수성 베이스코트 물질로서 사용된다.
더욱 특히 바람직하게는, 다층코트 페인트 시스템은 하기 단계들을 포함한 웨트-온-웨트(wet-on-wet)법에 의해 제조된다:
(1) 하나 이상의 수성 베이스코트 물질을 프라이밍되거나(primed) 또는 비프라이밍된 기재에 도포하여 하나 이상의 수성 베이스코트 막(1)을 제공하는 단계;
(2) 하나 이상의 클리어코트 물질을 상기 수성 베이스코트 막(1)에 도포하여 하나 이상의 클리어코트 막(2)을 제공하는 단계; 및
(3) 하나 이상의 수성 베이스코트 막(들) (1) 및 클리어코트 막(들) (2)을 공동으로 경화시켜 베이스코트 (1) 및 클리어코트 (2)를 제공하는 단계.
이러한 웨트-온-웨트법의 예는 독일특허출원 DE 199 48 004 A1, 17쪽, 37줄에서 19쪽, 22줄로부터 공지되어 있다. 특히 바람직한 일 구체예에서, 다층코트 페인트 시스템은 단계 (1)에서 사용된 프라이머(primer)로 프라이밍된 기재(primed substrate)에 의해 수득될 수 있으며, 상기 프라이머는 전착 코팅 공정 (ESTA 코팅)으로 도포된다. 바람직하게는, 두 개의 프라이머 코트는 ESTA에 의해 연속적으로 도포된다. 프라이머 코트 또는 프라이머 코트들 각각은 바람직하게는 10 내지 25 ㎛의 건조 막 두께를 갖는다. 바람직하게는 두 개의 프라이머 코트가 도포되는 경우, 바람직하게는 이러한 코트 각각은 10 내지 25 ㎛의 건조 막 두께, 더욱 바람직하게는 15 내지 20 ㎛의 건조 막 두께를 갖는다. 후속하여, 웨트-온-웨트 다층코트 페인팅 과정의 바람직한 일 구체예에서, PVD 금속성 이펙트 안료를 포함한 본 발명의 코팅 물질 조성물은 1회, 바람직하게는 2회, 각 경우에 2 내지 8 ㎛, 더욱 바람직하게는 2 내지 6 ㎛, 매우 바람직하게는 3 내지 5 ㎛의 건조 막 두께로 도포된다. 바람직한 구체예의 단계 (2)에서 도포된 클리어코트 물질은 바람직하게는 1개의 코트로, 더욱 바람직하게는 ESTA에 의해 바람직하게는 25 내지 50 ㎛, 더욱 바람직하게는 30 내지 45 ㎛, 매우 바람직하게는 35 내지 40 ㎛의 건조 막 두께로 도포된다.
이에 따라, 이러한 방식으로 제조된 바람직한 본 발명의 다층코트 페인트 시스템은 각각이 10 내지 25 ㎛, 더욱 바람직하게는 15 내지 20 ㎛의 건조 막 두께를 갖는 1개 또는 2개, 바람직하게는 2개의 프라이머 코트; 및 각각의 경우에 2 내지 8 ㎛, 더욱 바람직하게는 3 내지 5 ㎛의 건조 막 두께를 갖는, 단독 프라이머 코트 또는 최종 프라이머 코트에 도포된 1개 또는 2개, 바람직하게는 2개의 본 발명의 코팅 물질 조성물의 코팅 막; 및 최종적으로 바람직하게는 25 내지 50 ㎛, 더욱 바람직하게는 30 내지 45 ㎛, 매우 바람직하게는 35 내지 40 ㎛의 건조 막 두께의 클리어코트 톱코트를 갖는다. 사용된 클리어코트 물질은 특히 바람직하게는 2-성분 (2K) 클리어코트 물질이다. 통상적인 페인트 피니시와 비교하여, 이러한 특히 바람직한 다층코트 페인트 시스템은 우수한 성질을 유지하면서 현저하게 얇은 코트 두께를 갖는다. 또한, 보다 적은 작업 단계로 얻어질 수 있고, 페인트 소비의 측면에서 더욱 바람직하다.
본 발명의 얻어진 이펙트 코팅, 및 칼라 및 이펙트 코팅, 더욱 특히 본 발명의 다층코트 페인트 시스템은 각 경우에 X-라이트 컴퍼니(X-Rite company)의 수학식로 계산하여, 플롭 지수 FLX-Rite=24, 더욱 특히 =26을 갖는다:
Figure 112009078447171-pct00001
놀랍게도, 본 발명의 개개의 칼라 및 이펙트-코팅, 더욱 특히 본 발명의 다층코트 페인트 시스템은, 용매-계열 페인트 시스템과 비교하여, 임의의 명/암 음영 (클라우드)의 경우도 나타내지 않는다.
대체로, 본 발명의 이펙트 코팅 (수성 베이스코트 물질 C1 및 C2), 더욱 특히 본 발명의 다층코트 페인트 시스템은 우수한 성능 특성의 프로필을 가지며, 이는 기계적 성질, 광학적 성질, 내부식성, 코트간 접착성, 및 기재 접착성의 측면에서 균형이 매우 잘 맞추어진다. 특히 우수한 전체 시각적 외형 및 특히 강력하게 두드러진 시야각-의존 명/암 거동 (금속성 플롭)이 주목할 만하며, 이는 본 발명의 베이스코트에서 막 결함이 존재하지 않게 하는데 기여할 수 있다. 금속성 플롭은 너무 두드러져서 크롬과 유사한 거울 효과가 얻어질 수 있다. 또한, 본 발명의 칼라 및 이펙트 코팅, 더욱 특히 본 발명의 다층코트 페인트 시스템은 최소 스파클 이펙트(반짝거리는 효과)를 갖는 특히 심미적으로 나타나는 우아한 전체 칼라 이펙트를 나타낸다.
본 발명의 조성물의 전체 결합제 분율과 비교하여 매우 낮은 분율의, PVD법에 의해 제조된 리플렛형 금속성 안료로, 클라우딩(clouding)과 같은 용매-계열 시스템의 단점을 나타내는 페인트 시스템 없이 실질적으로 용매-계열 시스템의 금속성 플롬과 매칭되는 금속성 플롭을 나타내는 코팅 조성물이 얻어진다는 것은 특히 놀랍다. 마찬가지로, 조성물의 전체 중량을 기준으로 12 중량% 미만, 통상적으로 10 중량% 미만의 매우 낮은 절대 전체 결합제 분율, 및 이들의 매우 낮은 전체 고형물 분율에도 불구하고, 이러한 성공이 본 발명의 조성물에서 이루어진다는 사실은 놀라운 것이다.
최고의 결과는 본 발명의 조성물이 전체 결합제 함량, 폴리우레탄 결합제 (A)의 양, 전체 고형물 함량, PVD법에 의해 제조된 리플렛형 금속성 안료 (B)의 양, 용매 함량, 및 특히 전체 결합제 함량에 대한 (B)의 중량비에 대해 상기에서 기술된 바람직하고/거나 특히 바람직한 범위를 따르는 경우 얻어진다.
이에 따라, 본 발명의 특히 바람직한 조성물은 예를 들어
● 전체 결합제 중량을 기준으로 6 중량% 내지 8 중량%, 및/또는 본 발명의 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 0.4 중량% 내지 0.7 중량% 분율의, PVD법에 의해 제조된 리플렛형 금속성 안료 (B), 및
● 본 발명의 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 7 중량% 내지 9 중량%의 전체 양의 결합제를 포함하고, 적절한 경우, 하나 이상의 하기 기준을 따른다:
● 전체 결합제 함량을 기준으로 하여, 30 중량% 이상의 폴리우레탄 결합제 (B)의 함량,
● 9 중량% 내지 12 중량%의 전체 고형물 함량 (비휘발성 성분, 120℃, 2 시간), 및
● 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 8 중량% 내지 12 중량%의 유기 용매 함량.
특히 바람직한 조성물 중에 기술된 각각의 범위는 물론 본 발명의 한계 내에서 확장될 수 있다. 이에 따라, 기술된 범위 중 각각의 개개의 범위는 본 상세한 설명에서 기술된 또다른 본 발명의 범위에 의해 대체될 수 있거나, 본 발명의 본질에 대한 변경 없이, 기술된 상한치 또는 하한치 중 하나를 포함하여 제한될 수 있다. 그러나, 특히 코팅의 금속성 플롭의 측면에서, 최대 결과는 특히 바람직한 범위가 관찰될 때 기대된다.
8개의 상이한 베이스코트 물질을 비교를 위한 시스템으로서 사용하였으며, 여기서 수성 베이스코트 물질 C1 및 C2는 본 발명이며, 또다른 수성 베이스 코트 물질 C3 내지 C8은 비교를 위해 제공된 것이다. 수성 베이스코트 물질 C1 내지 C3는 11 중량% 미만의 비교적 낮은 전체 고형물 함량을 가지며, 안료 (B) (Eckart로부터의 Hydroshine WS3001)의 양은 전체 결합제 중량을 기준으로, 4 중량% (C1), 7 중량% (C2), 및 10 중량% (C3)이다. 비교예로서 제공되는, C4 내지 C6의 수성 베이스코트 물질은 14 중량% 초과의 고형물 함량을 가지며, 안료 (B) (Eckart로부터의 Hydroshine WS3001)의 양은 전체 결합제 중량을 기준으로, 4 중량% (C4), 7 중량% (C5) 및 10 중량% (C6)이다. 비교예의 수성 베이스코트 물질 C7은 Eckart로부터의 Hydrolux 타입의 실버 달러(silver dollar) 알루미늄 안료를 이용하여 제조되었으며, 이의 고형물 함량은 18 중량% 초과이며, 안료 함량은 2.7 중량%이다. 비교예 코팅 물질 C8은 Eckart로부터의 타입 Metalure L55700의 PVD 알루미늄 안료를 이용하여 제조된 용매-계열 코팅 물질이며, 전체 결합제를 기준으로, 고형물 함량은 10 중량% 미만이며, 정확하게 셋팅된 안료 함량은 8 중량% 알루미늄이다.
코팅 시스템 C1 내지 C8의 제조
수성 베이스코트 물질 C1:
교반 용기를 26 중량부의 증점제 (소듐 마그네슘 필로실리케이트의 페이스트, Laponite® RD, 수중 3 퍼센트)로 채웠다. 여기에 교반하면서 10 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 10-35 줄 ("C. Preparation of an aqueous polyurethane resin dispersion")로부터의 폴리우레탄 분산액을 첨가하였다. 얻어진 혼합물에 교반하면서 1.0 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트)을 첨가하였다. 이후에, 1.7 중량부의 상업적 수-분산성 멜라민-포름알데히드 수지 (Cymel® 327) 및 2.0 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 37-59줄 ("D. Preparation of an aqueous polyester resin dispersion")로부터의 수성 폴리에스테르 수지 분산액의 혼합물, 1.0 중량부의 부틸글리콜, 1.0 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트), 및 0.1 중량부의 디메틸에탄올아민(탈이온수 중 10 퍼센트)을 교반하면서 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 1.6 중량부의, 독일특허출원 DE 44 37 535 A1, 7쪽, 55줄에서 8쪽, 23줄 ("D. Preparation of the inventive polyurethane-modified polyacrylate")의 폴리우레탄-개질된 폴리아크릴레이트 수지와 혼합하였다. 얻어진 혼합물에, 교반하면서 1.5 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트), 0.2 중량부의 상업적 자유-라디칼 스캐빈저 티누빈 123, 0.7 중량부의, 부틸글리콜 중 상업적 폴리우레탄 증점제 Nopco® DSX 1550의 50% 농도 용액, 및 0.3 중량부의 상업적 비회합 증점제(nonassociative thickener) Viscalex® HV30 (독일특허 DE 100 43 405 C1, 컬럼 11, 문단 [0075]로부터의 (C1-C6) 알킬 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴산을 기반으로 한 메타크릴레이트 코폴리머)를 첨가하고, 43.3 중량부의 물을 분획으로 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 3.7 중량부의, PVD법에 의해 제조된 리플렛형 알루미늄 이펙트 안료 (B) (Eckart로부터의 Alu-Hydroshine® WS3001) 및 3.7 중량부의, Viscalex® HV30, 유기 아민, Surfynol® 100, Cognis로부터의 비이온성 계면활성제 Hydropalat® 3037 및 물로 이루어진, 독일특허출원 DE 102 40 972 A1, 7쪽, 문단 [0053]으로부터의 혼합물의 페이스트와 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 균질화시켜 수성 베이스코트 물질 C1을 수득하였다. 도포를 위하여, 수성 베이스코트 물질 C1을 10% 농도의 수성 디메틸에탄올아민 용액 및 탈이온수를 이용하여 pH 7.8 내지 8.2, 및 23℃에서의 30 내지 40 mPa의 도포 점도, 및 1000 s-1의 전단율로 조절하였다.
수성 베이스코트 물질 C2:
교반 용기를 26 중량부의 증점제 (소듐 마그네슘 필로실리케이트의 페이스트, Laponite® RD, 수중 3 퍼센트)로 채웠다. 여기에 교반하면서 10 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 10-35 줄 ("C. Preparation of an aqueous polyurethane resin dispersion")로부터의 폴리우레탄 분산액을 첨가하였다. 얻어진 혼합물에 교반하면서 1.0 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트)을 첨가하였다. 이후에, 1.7 중량부의 상업적 수-분산성 멜라민-포름알데히드 수지 (Cymel® 327) 및 2.0 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 37-59줄 ("D. Preparation of an aqueous polyester resin dispersion")로부터의 수성 폴리에스테르 수지 분산액의 혼합물, 1.0 중량부의 부틸글리콜, 1.0 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트), 및 0.1 중량부의 디메틸에탄올아민(탈이온수 중 10 퍼센트)을 교반하면서 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 1.6 중량부의, 독일특허출원 DE 44 37 535 A1, 7쪽, 55줄에서 8쪽, 23줄 ("D. Preparation of the inventive polyurethane-modified polyacrylate")의 폴리우레탄-개질된 폴리아크릴레이트 수지와 혼합하였다. 얻어진 혼합물에, 교반하면서 1.5 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트), 0.2 중량부의 상업적 자유-라디칼 스캐빈저 티누빈 123, 0.7 중량부의, 부틸글리콜 중 상업적 폴리우레탄 증점제 Nopco® DSX 1550의 50% 농도 용액, 및 0.3 중량부의 상업적 비회합 증점제 Viscalex® HV30 (독일특허 DE 100 43 405 C1, 컬럼 11, 문단 [0075]로부터의 (C1-C6) 알킬 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴산을 기반으로 한 메타크릴레이트 코폴리머)를 첨가하고, 39.5 중량부의 물을 분획으로 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 5.6 중량부의, PVD법에 의해 제조된 리플렛형 알루미늄 이펙트 안료 (B) (Eckart로부터의 Alu-Hydroshine® WS3001) 및 5.6 중량부의, Viscalex® HV30, 유기 아민, Surfynol® 100, Cognis로부터의 비이온성 계면활성제 Hydropalat® 3037 및 물로 이루어진, 독일특허출원 DE 102 40 972 A1, 7쪽, 문단 [0053]으로부터의 혼합물의 페이스트와 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 균질화시켜 수성 베이스코트 물질 C2를 수득하였다. 도포를 위하여, 수성 베이스코트 물질 C2를 10% 농도의 수성 디메틸에탄올아민 용액 및 탈이온수를 이용하여 pH 7.8 내지 8.2, 및 23℃에서의 30 내지 40 mPa의 도포 점도, 및 1000 s-1의 전단율로 조절하였다.
수성 베이스코트 물질 C3 (비교 실험):
교반 용기를 26 중량부의 증점제 (소듐 마그네슘 필로실리케이트의 페이스트, Laponite® RD, 수중 3 퍼센트)로 채웠다. 여기에 교반하면서 10 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 10-35 줄 ("C. Preparation of an aqueous polyurethane resin dispersion")로부터의 폴리우레탄 분산액을 첨가하였다. 얻어진 혼합물에 교반하면서 1.0 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트)을 첨가하였다. 이후에, 1.7 중량부의 상업적 수-분산성 멜라민-포름알데히드 수지 (Cymel® 327) 및 2.0 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 37-59줄 ("D. Preparation of an aqueous polyester resin dispersion")로부터의 수성 폴리에스테르 수지 분산액의 혼합물, 1.0 중량부의 부틸글리콜, 1.0 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트), 및 0.1 중량부의 디메틸에탄올아민(탈이온수 중 10 퍼센트)을 교반하면서 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 1.6 중량부의, 독일특허출원 DE 44 37 535 A1, 7쪽, 55줄에서 8쪽, 23줄 ("D. Preparation of the inventive polyurethane-modified polyacrylate")의 폴리우레탄-개질된 폴리아크릴레이트 수지와 혼합하였다. 얻어진 혼합물에, 교반하면서 1.5 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트), 0.2 중량부의 상업적 자유-라디칼 스캐빈저 티누빈 123, 0.7 중량부의, 부틸글리콜 중 상업적 폴리우레탄 증점제 Nopco® DSX 1550의 50% 농도 용액, 및 0.3 중량부의 상업적 비회합 증점제 Viscalex® HV30 (독일특허 DE 100 43 405 C1, 컬럼 11, 문단 [0075]로부터의 (C1-C6) 알킬 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴산을 기반으로 한 메타크릴레이트 코폴리머)를 첨가하고, 33.7 중량부의 물을 분획으로 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 8.5 중량부의, PVD법에 의해 제조된 리플렛형 알루미늄 이펙트 안료 (B) (Eckart로부터의 Alu-Hydroshine® WS3001) 및 8.5 중량부의, Viscalex® HV30, 유기 아민, Surfynol® 100, Cognis로부터의 비이온성 계면활성제 Hydropalat® 3037 및 물로 이루어진, 독일특허출원 DE 102 40 972 A1, 7쪽, 문단 [0053]으로부터의 혼합물의 페이스트와 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 균질화시켜 수성 베이스코트 물질 C3을 수득하였다. 도포를 위하여, 수성 베이스코트 물질 C3을 10% 농도의 수성 디메틸에탄올아민 용액 및 탈이온수를 이용하여 pH 7.8 내지 8.2, 및 23℃에서의 30 내지 40 mPa의 도포 점도, 및 1000 s-1의 전단율로 조절하였다.
수성 베이스코트 물질 C4(비교 실험):
교반 용기를 24 중량부의 증점제 (소듐 마그네슘 필로실리케이트의 페이스트, Laponite® RD, 수중 3 퍼센트)로 채웠다. 여기에 교반하면서 19 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 10-35 줄 ("C. Preparation of an aqueous polyurethane resin dispersion")로부터의 폴리우레탄 분산액을 첨가하였다. 얻어진 혼합물에 교반하면서 0.9 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트)을 첨가하였다. 이후에, 3.2 중량부의 상업적 수-분산성 멜라민-포름알데히드 수지 (Cymel® 327) 및 1.0 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 37-59줄 ("D. Preparation of an aqueous polyester resin dispersion")로부터의 수성 폴리에스테르 수지 분산액의 혼합물, 2.0 중량부의 부틸글리콜, 0.9 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트), 및 0.2 중량부의 디메틸에탄올아민(탈이온수 중 10 퍼센트)을 교반하면서 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 3.0 중량부의, 독일특허출원 DE 44 37 535 A1, 7쪽, 55줄에서 8쪽, 23줄 ("D. Preparation of the inventive polyurethane-modified polyacrylate")의 폴리우레탄-개질된 폴리아크릴레이트 수지와 혼합하였다. 얻어진 혼합물에, 교반하면서 0.9 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트), 1.2 중량부의, 부틸글리콜 중 상업적 폴리우레탄 증점제 Nopco® DSX 1550의 50% 농도 용액, 및 0.5 중량부의 상업적 비회합 증점제 Viscalex® HV30 (독일특허 DE 100 43 405 C1, 컬럼 11, 문단 [0075]로부터의 (C1-C6) 알킬 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴산을 기반으로 한 메타크릴레이트 코폴리머)를 첨가하고, 29.0 중량부의 물을 분획으로 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 5.0 중량부의, PVD법에 의해 제조된 리플렛형 알루미늄 이펙트 안료 (B) (Eckart로부터의 Alu-Hydroshine® WS3001) 및 5.0 중량부의, Viscalex® HV30, 유기 아민, Surfynol® 100, Cognis로부터의 비이온성 계면활성제 Hydropalat® 3037 및 물로 이루어진, 독일특허출원 DE 102 40 972 A1, 7쪽, 문단 [0053]으로부터의 혼합물의 페이스트와 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 균질화시켜 수성 베이스코트 물질 C4를 수득하였다. 도포를 위하여, 수성 베이스코트 물질 C4를 10% 농도의 수성 디메틸에탄올아민 용액 및 탈이온수를 이용하여 pH 7.8 내지 8.2, 및 23℃에서의 40 내지 50 mPa의 도포 점도, 및 1000 s-1의 전단율로 조절하였다.
수성 베이스코트 물질 C5(비교 실험):
교반 용기를 24 중량부의 증점제 (소듐 마그네슘 필로실리케이트의 페이스트, Laponite® RD, 수중 3 퍼센트)로 채웠다. 여기에 교반하면서 19 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 10-35 줄 ("C. Preparation of an aqueous polyurethane resin dispersion")로부터의 폴리우레탄 분산액을 첨가하였다. 얻어진 혼합물에 교반하면서 0.9 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트)을 첨가하였다. 이후에, 3.2 중량부의 상업적 수-분산성 멜라민-포름알데히드 수지 (Cymel® 327) 및 1.0 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 37-59줄 ("D. Preparation of an aqueous polyester resin dispersion")로부터의 수성 폴리에스테르 수지 분산액의 혼합물, 2.0 중량부의 부틸글리콜, 0.9 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트), 및 0.2 중량부의 디메틸에탄올아민(탈이온수 중 10 퍼센트)을 교반하면서 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 3.0 중량부의, 독일특허출원 DE 44 37 535 A1, 7쪽, 55줄에서 8쪽, 23줄 ("D. Preparation of the inventive polyurethane-modified polyacrylate")의 폴리우레탄-개질된 폴리아크릴레이트 수지와 혼합하였다. 얻어진 혼합물에, 교반하면서 0.9 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트), 1.2 중량부의, 부틸글리콜 중 상업적 폴리우레탄 증점제 Nopco® DSX 1550의 50% 농도 용액, 및 0.5 중량부의 상업적 비회합 증점제 Viscalex® HV30 (독일특허 DE 100 43 405 C1, 컬럼 11, 문단 [0075]로부터의 (C1-C6) 알킬 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴산을 기반으로 한 메타크릴레이트 코폴리머)를 첨가하고, 21.0 중량부의 물을 분획으로 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 9.0 중량부의, PVD법에 의해 제조된 리플렛형 알루미늄 이펙트 안료 (B) (Eckart로부터의 Alu-Hydroshine® WS3001) 및 9.0 중량부의, Viscalex® HV30, 유기 아민, Surfynol® 100, Cognis로부터의 비이온성 계면활성제 Hydropalat® 3037 및 물로 이루어진, 독일특허출원 DE 102 40 972 A1, 7쪽, 문단 [0053]으로부터의 혼합물의 페이스트와 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 균질화시켜 수성 베이스코트 물질 C5를 수득하였다. 도포를 위하여, 수성 베이스코트 물질 C5를 10% 농도의 수성 디메틸에탄올아민 용액 및 탈이온수를 이용하여 pH 7.8 내지 8.2, 및 23℃에서의 40 내지 50 mPa의 도포 점도, 및 1000 s-1의 전단율로 조절하였다.
수성 베이스코트 물질 C6(비교 실험):
교반 용기를 24 중량부의 증점제 (소듐 마그네슘 필로실리케이트의 페이스트, Laponite® RD, 수중 3 퍼센트)로 채웠다. 여기에 교반하면서 19 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 10-35 줄 ("C. Preparation of an aqueous polyurethane resin dispersion")로부터의 폴리우레탄 분산액을 첨가하였다. 얻어진 혼합물에 교반하면서 0.9 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트)을 첨가하였다. 이후에, 3.2 중량부의 상업적 수-분산성 멜라민-포름알데히드 수지 (Cymel® 327) 및 1.0 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 37-59줄 ("D. Preparation of an aqueous polyester resin dispersion")로부터의 수성 폴리에스테르 수지 분산액의 혼합물, 2.0 중량부의 부틸글리콜, 0.9 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트), 및 0.2 중량부의 디메틸에탄올아민(탈이온수 중 10 퍼센트)을 교반하면서 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 3.0 중량부의, 독일특허출원 DE 44 37 535 A1, 7쪽, 55줄에서 8쪽, 23줄 ("D. Preparation of the inventive polyurethane-modified polyacrylate")의 폴리우레탄-개질된 폴리아크릴레이트 수지와 혼합하였다. 얻어진 혼합물에, 교반하면서 0.9 중량부의 상업적 습윤제 Surfynol® 100 (부틸글리콜 중 50 퍼센트), 1.2 중량부의, 부틸글리콜 중 상업적 폴리우레탄 증점제 Nopco® DSX 1550의 50% 농도 용액, 및 0.5 중량부의 상업적 비회합 증점제 Viscalex® HV30 (독일특허 DE 100 43 405 C1, 컬럼 11, 문단 [0075]로부터의 (C1-C6) 알킬 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴산을 기반으로 한 메타크릴레이트 코폴리머)를 첨가하고, 21.0 중량부의 물을 분획으로 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 13.0 중량부의, PVD법에 의해 제조된 리플렛형 알루미늄 이펙트 안료 (B) (Eckart로부터의 Alu-Hydroshine® WS3001) 및 13.0 중량부의, Viscalex® HV30, 유기 아민, Surfynol® 100, Cognis로부터의 비이온성 계면활성제 Hydropalat® 3037 및 물로 이루어진, 독일특허출원 DE 102 40 972 A1, 7쪽, 문단 [0053]으로부터의 혼합물의 페이스트와 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 균질화시켜 수성 베이스코트 물질 C6을 수득하였다. 도포를 위하여, 수성 베이스코트 물질 C6을 10% 농도의 수성 디메틸에탄올아민 용액 및 탈이온수를 이용하여 pH 7.8 내지 8.2, 및 23℃에서의 40 내지 50 mPa의 도포 점도, 및 1000 s-1의 전단율로 조절하였다.
수성 베이스코트 물질 C7(비교 실험):
교반 용기를 23.2 중량부의 Laponite® RD로 채웠다. 여기에 교반하면서 20.5 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 10-35 줄 ("C. Preparation of an aqueous polyurethane resin dispersion")로부터의 폴리우레탄 분산액을 첨가하였다. 이후에, 3.7 중량부의 Cymel® 327 및 1.0 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 37-59줄 ("D. Preparation of an aqueous polyester resin dispersion")로부터의 수성 폴리에스테르 수지 분산액의 혼합물, 2.0 중량부의 부틸글리콜, 및 0.2 중량부의 디메틸에탄올아민(탈이온수 중 10 퍼센트)을 교반하면서 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 3.7 중량부의, 독일특허출원 DE 44 37 535 A1, 7쪽, 55줄에서 8쪽, 23줄 ("D. Preparation of the inventive polyurethane-modified polyacrylate")의 폴리우레탄-개질된 폴리아크릴레이트 수지와 혼합하였다. 얻어진 혼합물에, 교반하면서 1.0 중량부의 폴리프로필렌 글리콜 (수평균분자량: 900 달톤), 2.3 중량부의 이소부탄올, 3.0 중량부의 2-에틸헥산올, 2.1 중량부의 n-프로폭시프로판올, 1.6 중량부의 부톡시프로판올, 1.0 중량부의 개질된 폴리디메틸실록산, 0.66 중량부의, 부틸글리콜 중 상업적 폴리우레탄 증점제 Nopco® DSX 1550의 50% 농도 용액, 및 0.65 중량부의 상업적 증점제 Viscalex® HV30를 첨가하고, 20 중량부의 물을 분획으로 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 교반하면서 3.6 중량부의, Eckart로부터의 Alu-Hydrolux® 612, 0.5 중량부의 Eckart로부터의 Alu-Hydrolux® 2154, 3.4 중량부의, 독일특허출원 DE 40 09 858 A1, 컬럼 16, 37-59줄 ("D. Preparation of an aqueous polyester resin dispersion")로부터의 폴리에스테르 수지 분산액, 4.0 중량부의 부틸글리콜, 및 0.5 중량부의 디메틸에탄올아민 (탈이온수 중 10 퍼센트)의 알루미늄 이펙트 안료 페이스트와 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 균질화시켜 수성 베이스코트 물질 C7을 수득하였다. 수성 베이스코트 물질 C7을 10% 농도의 수성 디메틸에탄올아민 용액 및 탈이온수를 이용하여 pH 7.8 내지 8.2, 및 23℃에서의 90 내지 100 mPa의 도포 점도, 및 1000 s-1의 전단율로 조절하였다.
용매계열 코팅 물질 C8(비교 실험):
교반 용기를 22.2 중량부의 CAB 용액으로 채웠다. 여기에 교반하면서 2.8 중량부의 폴리에스테르 수지 분산액을 첨가하였다. 얻어진 혼합물에 교반하면서 2.8 중량부의 상업적 멜라민 포름알데히드 수지 (Maprenal® MF900) 및 6.2 중량부의, PVD법에 의해 제조된 리플렛형 알루미늄 이펙트 안료 (B) (Eckart로부터의 Alu-Metalure® L55700)를 첨가하였다. 이후에, 교반하면서, 8.3 중량부의 부틸글리콜 아세테이트, 2.6 중량부의 부틸 아세테이트, 11.5 중량부의 용매 나프타, 10.6 중량부의 디아세톤 알코올, 및 33 중량부의 메톡시프로필 아세테이트를 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 균질화시켜 용매계열 베이스코트 물질 C8을 수득하였다. 도포를 위하여, 용매계열 베이스코트 물질 C8을 부틸 아세테이트를 이용하여 20 내지 30초의 도포 점도 (23℃에서의 포드 컵 4)로 조절하였다.
다층코트 페인트 시스템 1 내지 8의 제조
다층코트 페인트 시스템 1 내지 8을 베이스코트 물질 C1 내지 C8을 이용하여 제조하였다.
다층코트 페인트 시스템 1:
통상적이고 공지된, 음극 전착되고 베이킹된 전착코트로 이미 코팅된 30 × 70 cm의 금속 차체 판넬을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 수계열 계면활성제로 코팅하고, 이후에 얻어진 계면활성제 막을 20℃, 및 65%의 상대 습도에서 5분 동안 플래시 오프(flashed off)시키고, 140℃, 열풍 오븐(forced-air oven)에서 20분 동안 베이킹시켰다. 차체 판넬을 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 물질 C1을 2회의 분무 과정으로 도포하였다. 1차 도포는 건조 막의 두께가 2 내지 3 ㎛가 되도록 공압식으로 수행하였다 (거리 : 0.5 m; 페인트 유출 속도: 300 ℓ/분 (STP); 분무기 공기 양: 320 ℓ/분 (STP); 분무기 공기압: 4.8 bar; 호른(horn) 공기 양: 380 ℓ/분 (STP); 호른 공기압: 5.2 bar). 이후 제 1 도포를 20℃ 및 65%의 상대습도에서 2분 동안 플래시 오프하였다. 제 2 도포는 마찬가지로 건조막 두께가 2 내지 3 ㎛가 되도록, 상기 기술된 조건하에서 공압식으로 수행하였다. 이후에, 수성 베이스코트 막을 80℃에서 10분 동안 건조시켰다. 차체를 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 막을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 2-성분 클리어코트 물질로, 건조막 두께가 40 ㎛가 되도록 오버코팅하였다. 이후에 계면활성제 막, 수성 베이스코트 막, 및 클리어코트 막을 140℃에서 30분 동안 공동으로 베이킹하였다. 클리어코트를 샌딩(sanding)한 후에, PPG로부터의 상업적 내스크레치성 2-성분 클리어코트 물질을 도포하고 140℃에서 30분 동안 베이킹하여 다층코트 페인트 시스템 1을 수득하였다.
다층코트 페인트 시스템 2:
통상적이고 공지된, 음극 전착되고 베이킹된 전착코트로 이미 코팅된 30 × 70 cm의 금속 차체 판넬을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 수계열 계면활성제로 코팅하고, 이후에 얻어진 계면활성제 막을 20℃, 및 65%의 상대 습도에서 5분 동안 플래시 오프시키고, 140℃, 열풍 오븐에서 20분 동안 베이킹시켰다. 차체 판넬을 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 물질 C2를 2회의 분무 과정으로 도포하였다. 1차 도포는 건조 막의 두께가 2 내지 3 ㎛가 되도록 공압식으로 수행하였다 (거리 : 0.5 m; 페인트 유출 속도: 300 ℓ/분 (STP); 분무기 공기 양: 320 ℓ/분 (STP); 분무기 공기압: 4.8 bar; 호른(horn) 공기 양: 380 ℓ/분 (STP); 호른 공기압: 5.2 bar). 이후 제 1 도포를 20℃ 및 65%의 상대습도에서 2분 동안 플래시 오프하였다. 제 2 도포는 마찬가지로 건조막 두께가 2 내지 3 ㎛가 되도록, 상기 기술된 조건하에서 공압식으로 수행하였다. 이후에, 수성 베이스코트 막을 80℃에서 10분 동안 건조시켰다. 차체를 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 막을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 2-성분 클리어코트 물질로, 건조막 두께가 40 ㎛가 되도록 오버코팅하였다. 이후에 계면활성제 막, 수성 베이스코트 막, 및 클리어코트 막을 140℃에서 30분 동안 공동으로 베이킹하였다. 클리어코트를 샌딩한 후에, PPG로부터의 상업적 내스크레치성 2-성분 클리어코트 물질을 도포하고 140℃에서 30분 동안 베이킹하여 다층코트 페인트 시스템 2를 수득하였다.
다층코트 페인트 시스템 3:
통상적이고 공지된, 음극 전착되고 베이킹된 전착코트로 이미 코팅된 30 × 70 cm의 금속 차체 판넬을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 수계열 계면활성제로 코팅하고, 이후에 얻어진 계면활성제 막을 20℃, 및 65%의 상대 습도에서 5분 동안 플래시 오프시키고, 140℃, 열풍 오븐에서 20분 동안 베이킹시켰다. 차체 판넬을 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 물질 C3을 2회의 분무 과정으로 도포하였다. 1차 도포는 건조 막의 두께가 2 내지 3 ㎛가 되도록 공압식으로 수행하였다 (거리 : 0.5 m; 페인트 유출 속도: 300 ℓ/분 (STP); 분무기 공기 양: 320 ℓ/분 (STP); 분무기 공기압: 4.8 bar; 호른(horn) 공기 양: 380 ℓ/분 (STP); 호른 공기압: 5.2 bar). 이후 제 1 도포를 20℃ 및 65%의 상대습도에서 2분 동안 플래시 오프하였다. 제 2 도포는 마찬가지로 건조막 두께가 2 내지 3 ㎛가 되도록, 상기 기술된 조건하에서 공압식으로 수행하였다. 이후에, 수성 베이스코트 막을 80℃에서 10분 동안 건조시켰다. 차체를 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 막을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 2-성분 클리어코트 물질로, 건조막 두께가 40 ㎛가 되도록 오버코팅하였다. 이후에 계면활성제 막, 수성 베이스코트 막, 및 클리어코트 막을 140℃에서 30분 동안 공동으로 베이킹하였다. 클리어코트를 샌딩한 후에, PPG로부터의 상업적 내스크레치성 2-성분 클리어코트 물질을 도포하고 140℃에서 30분 동안 베이킹하여 다층코트 페인트 시스템 3을 수득하였다.
다층코트 페인트 시스템 4:
통상적이고 공지된, 음극 전착되고 베이킹된 전착코트로 이미 코팅된 30 × 70 cm의 금속 차체 판넬을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 수계열 계면활성제로 코팅하고, 이후에 얻어진 계면활성제 막을 20℃, 및 65%의 상대 습도에서 5분 동안 플래시 오프시키고, 140℃, 열풍 오븐에서 20분 동안 베이킹시켰다. 차체 판넬을 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 물질 C4를 2회의 분무 과정으로 도포하였다. 1차 도포는 건조 막의 두께가 2 내지 3 ㎛가 되도록 공압식으로 수행하였다 (거리 : 0.5 m; 페인트 유출 속도: 300 ℓ/분 (STP); 분무기 공기 양: 320 ℓ/분 (STP); 분무기 공기압: 4.8 bar; 호른(horn) 공기 양: 380 ℓ/분 (STP); 호른 공기압: 5.2 bar). 이후 제 1 도포를 20℃ 및 65%의 상대습도에서 2분 동안 플래시 오프하였다. 제 2 도포는 마찬가지로 건조막 두께가 2 내지 3 ㎛가 되도록, 상기 기술된 조건하에서 공압식으로 수행하였다. 이후에, 수성 베이스코트 막을 80℃에서 10분 동안 건조시켰다. 차체를 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 막을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 2-성분 클리어코트 물질로, 건조막 두께가 40 ㎛가 되도록 오버코팅하였다. 이후에 계면활성제 막, 수성 베이스코트 막, 및 클리어코트 막을 140℃에서 30분 동안 공동으로 베이킹하였다. 클리어코트를 샌딩한 후에, PPG로부터의 상업적 내스크레치성 2-성분 클리어코트 물질을 도포하고 140℃에서 30분 동안 베이킹하여 다층코트 페인트 시스템 4를 수득하였다.
다층코트 페인트 시스템 5:
통상적이고 공지된, 음극 전착되고 베이킹된 전착코트로 이미 코팅된 30 × 70 cm의 금속 차체 판넬을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 수계열 계면활성제로 코팅하고, 이후에 얻어진 계면활성제 막을 20℃, 및 65%의 상대 습도에서 5분 동안 플래시 오프시키고, 140℃, 열풍 오븐에서 20분 동안 베이킹시켰다. 차체 판넬을 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 물질 C5를 2회의 분무 과정으로 도포하였다. 1차 도포는 건조 막의 두께가 2 내지 3 ㎛가 되도록 공압식으로 수행하였다 (거리 : 0.5 m; 페인트 유출 속도: 300 ℓ/분 (STP); 분무기 공기 양: 320 ℓ/분 (STP); 분무기 공기압: 4.8 bar; 호른(horn) 공기 양: 380 ℓ/분 (STP); 호른 공기압: 5.2 bar). 이후 제 1 도포를 20℃ 및 65%의 상대습도에서 2분 동안 플래시 오프하였다. 제 2 도포는 마찬가지로 건조막 두께가 2 내지 3 ㎛가 되도록, 상기 기술된 조건하에서 공압식으로 수행하였다. 이후에, 수성 베이스코트 막을 80℃에서 10분 동안 건조시켰다. 차체를 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 막을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 2-성분 클리어코트 물질로, 건조막 두께가 40 ㎛가 되도록 오버코팅하였다. 이후에 계면활성제 막, 수성 베이스코트 막, 및 클리어코트 막을 140℃에서 30분 동안 공동으로 베이킹하였다. 클리어코트를 샌딩한 후에, PPG로부터의 상업적 내스크레치성 2-성분 클리어코트 물질을 도포하고 140℃에서 30분 동안 베이킹하여 다층코트 페인트 시스템 5를 수득하였다.
다층코트 페인트 시스템 6:
통상적이고 공지된, 음극 전착되고 베이킹된 전착코트로 이미 코팅된 30 × 70 cm의 금속 차체 판넬을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 수계열 계면활성제로 코팅하고, 이후에 얻어진 계면활성제 막을 20℃, 및 65%의 상대 습도에서 5분 동안 플래시 오프시키고, 140℃, 열풍 오븐에서 20분 동안 베이킹시켰다. 차체 판넬을 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 물질 C6을 2회의 분무 과정으로 도포하였다. 1차 도포는 건조 막의 두께가 2 내지 3 ㎛가 되도록 공압식으로 수행하였다 (거리 : 0.5 m; 페인트 유출 속도: 300 ℓ/분 (STP); 분무기 공기 양: 320 ℓ/분 (STP); 분무기 공기압: 4.8 bar; 호른(horn) 공기 양: 380 ℓ/분 (STP); 호른 공기압: 5.2 bar). 이후 제 1 도포를 20℃ 및 65%의 상대습도에서 2분 동안 플래시 오프하였다. 제 2 도포는 마찬가지로 건조막 두께가 2 내지 3 ㎛가 되도록, 상기 기술된 조건하에서 공압식으로 수행하였다. 이후에, 수성 베이스코트 막을 80℃에서 10분 동안 건조시켰다. 차체를 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 막을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 2-성분 클리어코트 물질로, 건조막 두께가 40 ㎛가 되도록 오버코팅하였다. 이후에 계면활성제 막, 수성 베이스코트 막, 및 클리어코트 막을 140℃에서 30분 동안 공동으로 베이킹하였다. 클리어코트를 샌딩한 후에, PPG로부터의 상업적 내스크레치성 2-성분 클리어코트 물질을 도포하고 140℃에서 30분 동안 베이킹하여 다층코트 페인트 시스템 6을 수득하였다.
다층코트 페인트 시스템 7:
통상적이고 공지된, 음극 전착되고 베이킹된 전착코트로 이미 코팅된 30 × 70 cm의 금속 차체 판넬을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 수계열 계면활성제로 코팅하고, 이후에 얻어진 계면활성제 막을 20℃, 및 65%의 상대 습도에서 5분 동안 플래시 오프시키고, 140℃, 열풍 오븐에서 30분 동안 베이킹시켰다. 차체 판넬을 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 물질 C7을 2회의 분무 과정으로 도포하였다. 1차 도포는 건조 막 두께가 8 내지 10 ㎛가 되도록 ESTA를 이용하여 수행하였다(벨 회전 속도: 45000 분-1; ESTA 지향 공기: 120 ℓ/분 (STP); 전압: 65 kV; 거리: 0.25 m; 페인트 방출 속도: 170 ml/분). 제 2 도포는 마찬가지로 건조막 두께가 4 내지 6 ㎛가 되도록, 상기 기술된 조건하에서 공압식으로 수행하였다(거리 : 0.32 m; 페인트 유출 속도: 540 ℓ/분 (STP); 분무기 공기 양: 300 ℓ/분 (STP); 분무기 공기압: 4.8 bar; 호른(horn) 공기 양: 395 ℓ/분 (STP); 호른 공기압: 5.2 bar). 제 1 도포 및 제 2 도포 후에 수성 베이스코트 막을 각각 2 분 동안 플래시 오프시켰다. 이후에, 이를 80℃에서 10분 동안 건조시켰다. 차체를 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 막을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 2-성분 클리어코트 물질로, 건조막 두께가 40 ㎛가 되도록 오버코팅하였다. 이후에 계면활성제 막, 수성 베이스코트 막, 및 클리어코트 막을 140℃에서 30분 동안 공동으로 베이킹하였다. 이후에, 수성 베이스코트 막 및 클리어코트 막을 130℃에서 30분 동안 공동으로 베이킹하여 다층코트 페인트 시스템 7을 수득하였다.
다층코트 페인트 시스템 8:
통상적이고 공지된, 음극 전착되고 베이킹된 전착코트로 이미 코팅된 30 × 70 cm의 금속 차체 판넬을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 수계열 계면활성제로 코팅하고, 이후에 얻어진 계면활성제 막을 20℃, 및 65%의 상대 습도에서 5분 동안 플래시 오프시키고, 140℃, 열풍 오븐에서 20분 동안 베이킹시켰다. 용매계열 베이스코트 물질 C8을 계면활성제-코팅된 판넬에 도포하고, 2회 분무 과정에서 40 내지 50℃로 가온시켰다. 1차 도포는 건조 막의 두께가 2 내지 3 ㎛가 되도록 공압식으로 수행하였다 (거리 : 0.5 m; 페인트 유출 속도: 300 ℓ/분 (STP); 분무기 공기 양: 320 ℓ/분 (STP); 분무기 공기압: 4.8 bar; 호른(horn) 공기 양: 380 ℓ/분 (STP); 호른 공기압: 5.2 bar). 이후 제 1 도포를 20℃ 및 65%의 상대습도에서 2분 동안 플래시 오프하였다. 제 2 도포는 마찬가지로 건조막 두께가 2 내지 3 ㎛가 되도록, 상기 기술된 조건하에서 공압식으로 수행하였다. 이후에, 수성 베이스코트 막을 80℃에서 10분 동안 건조시켰다. 차체를 20℃로 냉각시킨 후에, 수성 베이스코트 막을 BASF Coatings AG로부터의 상업적 2-성분 클리어코트 물질로, 건조막 두께가 40 ㎛가 되도록 오버코팅하였다. 이후에 계면활성제 막, 수성 베이스코트 막, 및 클리어코트 막을 140℃에서 30분 동안 공동으로 베이킹하였다. 클리어코트를 샌딩한 후에, PPG로부터의 상업적 내스크레치성 2-성분 클리어코트 물질을 도포하고 140℃에서 30분 동안 베이킹하여 다층코트 페인트 시스템 8을 수득하였다.
다층코트 페인트 시스템 1 내지 8의 비교:
다층코트 페인트 시스템 1 내지 8을 X-라이트 분광광도계 (예를 들어, MA48 다각 분광광도계)를 이용하여 측정하였다. 15°, 45°, 및 110°의 시야각(viewing angle)에 대하여, 다층코트 페인트 시스템에 대해 결정된 명도(lightness value)로부터, 하기 식에 따라 소위 X-라이트 플롭 지수를 계산하는 것이 가능하다:
Figure 112009078447171-pct00002
PVD 알루미늄 안료를 기재로 한 수성 베이스코트 물질을 지닌 다층코트 페인트 시스템 2에 대한 결과는 FLX-Rite = 26이었으며, 이는 실제로 FLX-Rite = 27인 PVD 알루미늄 안료를 기재로 한 용매계열 베이스코트 물질을 지닌 다층코트 페인트 시스템 8의 수준이다. 유사한 결합제에 대한 안료의 함량을 지니지만 실질적으로 보다 높은 전체 고형물 함량을 갖는, 다층코트 페인트 시스템 4 내지 6은 상당히 낮은 플롭 수치를 제공한다. FLX-Rite가 11인 실버 달러(silver dollar) 알루미늄 안료를 기재로 한 수성 베이스코트 물질을 지닌 다층코트 페인트 시스템 7은 가장 낮은 플롭 수치를 제공한다.
그 결과, 다층코트 페인트 시스템 2의 경우에, 금속성 플롭은 비교 실험 3 내지 7의 다층코트 페인트 시스템 3 내지 7의 경우에서 보다 매우 크게 강력하게 두드러졌다. 단지 허용가능한 플롭 수치는 다층코트 페인트 시스템 1에 의해 제공되었다. 다층코트 페인트 시스템 2는 그중에서도 특히 현저하게 감소된 전체 고형물에 대해 주목할만하다. 또한, 7%의 결합제에 대한 안료의 양은 5% 내지 9%의 바람직한 범위내에 정확하게 속한다.
또한, 다층코트 페인트 시스템 1 내지 8을 명/암 음영 (클라우드)의 측면에서, 2 내지 3 m 거리로부터의 확산광 하, 정면 시각(in straight-on view)(80°) 및 비스듬한 시각(oblique view)(40°)으로 검사하고, 이에 따라 등급으로 나타내었다 (등급 1: 클라우드가 보이지 않음; 내지 등급 5: 클라우드가 매우 현저하게 보임). 다층코트 페인트 시스템 1 내지 3은 정면 및 비스듬한 시야에서 2의 등급으로 평가되었다. 이는 상당한 클라우드가 보이지 않음을 의미하는 것이다. 다층코트 페인트 시스템 4 내지 6은 3의 등급으로, 기준 페인트 시스템 6과 동일한 수준을 나타내었다. 5의 등급을 갖는 다층코트 페인트 시스템 8은 매우 불량한 클라우드 패턴을 제공하였다.
시리즈 1 내지 8의 수성 베이스코트 물질의 서큘레이션 안정성(circulation stability)을 시뮬레이션하기 위하여, 750 ml의 각 수성 베이스코트 물질을 상업적으로 일반적은 1 리터 페인트 캔에 도입하고, 실온에서 20 일 동안 나선형 교반기로 교반하였다. 원주 속도는 0.1 m/s였다. 20 일 후에도, 캔의 바닥에 입자의 침적물이 존재하지 않았다. 이에 따라, 수성 베이스코트 물질은 겔 반점이 존재하지 않는 다층코트 이펙트 페인트 시스템을 제조하는데 매우 적합하였다.
표 1은 얻어진 X-라이트 플롭 지수 수치 및 명/암 음영 (클라우드)의 형성에 있어 중요한 명도 L* 15°의 개요를 제공한 것이다. 또한, DIN 67530에 따라 광택 및 헤이즈 (20°)를, 비와이케이/가드너 웨이브 스캔 플러스(Byk/Gardner Wave scan plus) 기기(장파 = LW; 단파 = SW)를 이용하여 레벨링(leveling)을, 및 일정한 응축 기후 시험(constant condensation climate test; CCC) 및 4000 시간 후이 WOM 풍화에 의해 야기된 색조 편차를 측정하였다. 이러한 결과는 마찬가지로 표 1에 제공되었다.
표 1: 코팅 시스템 1 내지 8 및 시리즈 1 내지 8의 중요한 기술적 성질 및 성능 특성
Figure 112009078447171-pct00003
표 1에 기재된 결과들은 C1 및 C2로부터 본 발명의 다층코트 페인트 시스템의 우수한 플롭 효과를 분명히 나타낸다. 그 결과로서, 매우 우아한 외형을 갖는 금속성 칼라 효과가 얻어졌다. 이는 특히 11 중량% 미만으로의 전체 고형물의 감소 및 0.6 중량% (C2) 미만으로의 안료 함량의 감소를 통해, 및 전체 결합제 분율에 대한 7%의 알루미늄 함량 (C2)을 통해 달성될 수 있었다. 실제로, 어떠한 크라우드도 관찰되지 않았다 (2의 등급). 광택, 헤이즈 및 레벨링도 마찬가지로 우수하였다. 본 발명의 다층코트 페인트 시스템은 장기간의 풍화 후의 색차 및 접착성의 측면에서 안정하다. 결론적으로, 본 발명의 다층코트 페인트 시스템은, 실버 달러 알루미늄 안료를 지닌 수계열 비교 코팅 시스템 C7과 같이, 자동차 산업을 위한 베이스코트 물질에 제공되는 모든 기술적 요건들을 충족시킨다.

Claims (22)

  1. A) 결합제로서, 올레핀계 불포화 화합물로 포화, 불포화 또는 그라프트된, 물리적으로 경화가능한 특성, 열적으로 자가-가교하는 특성 및 열적으로 외부-가교하는(externally crosslinking) 특성으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 특성을 갖는, 이온적으로 또는 비이온적으로 안정화된 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리우레탄, 및
    B) PVD (물리 기상 증착)법에 의해 제조된 하나 이상의 리플렛형(leaflet-shaped) 금속성 안료를 포함하며,
    B)의 양은, 코팅 조성물의 전체 결합제 함량을 기준으로 하여, 10 중량% 미만이며, 전체 결합제 함량은, 코팅 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 12 중량% 미만인, 물리적으로, 열적 및 물리적으로, 또는 열적으로 경화가능한 수성 코팅 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 리플렛형 금속성 안료 (B)가 알루미늄 이펙트 안료(aluminum effect pigment)인 조성물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 리플렛형 금속성 안료 (B)가 20 내지 80 nm의 두께를 갖는 조성물.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 리플렛형 금속성 안료 (B)가 20 내지 50 ㎛의 최대 입자 크기를 갖는 조성물.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 리플렛형 금속성 안료 (B)가 고진공하에서 임시 기재 상에 금속을 증착(vapor deposition)시키고 상기 임시 기재에서 얻어진 금속 층(B')을 제거함으로써 생산된 조성물.
  6. 제 5항에 있어서, 임시 기재가 폴리머 필름인 조성물.
  7. 제 5항에 있어서, 임시 기재가 점착방지층(antistick layer) 또는 이형층(release layer)을 포함하는 조성물.
  8. 제 5항에 있어서, 금속층 (B')이 스트립핑(stripping)에 의해 임시 기재에서 제거되고, 이후에 얻어진 금속 리플렛(metal leaflet) (B")이 전단되어 리플렛형 금속성 안료 (B)를 제공하는 조성물.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 조성물 중의 전체 결합제 분율이 10 중량% 미만인 조성물.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, B)의 양이 조성물의 전체 결합제 함량을 기준으로 하여, 4 중량% 내지 9 중량%인 조성물.
  11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, A)의 양이, 전체 결합제 함량을 기준으로 하여, 25 중량% 이상인 조성물.
  12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, B)의 양이, 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 0.3 내지 0.9 중량%인 조성물.
  13. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 조성물 중 전체 고형물 함량이 7 중량% 내지 14 중량%인 조성물.
  14. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 조성물 중 용매 함량이 15 중량% 이하인 조성물.
  15. 수성 매질 중에 하나 이상의 폴리우레탄 (A) 및 하나 이상의 리플렛형 금속성 안료 (B)를 분산시키고, 얻어진 혼합물을 균질화시킴을 포함하여, 제 1항 또는 제 2항에 따른, 물리적으로, 열적 및 물리적으로, 또는 열적으로 경화가능한 금속성 안료를 포함하는 수성 조성물을 제조하는 방법.
  16. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 코팅 물질로서 또는 코팅을 제조하기 위한 조성물.
  17. 제 16항에 있어서, 코팅 물질이 단일-코트 및 다층코트 이펙트 코팅, 또는 칼라 및 이펙트 코팅을 제조하기 위해 제공되는 조성물.
  18. 제 17항에 있어서, 코팅 물질이 다층코트 페인트 시스템의 이펙트 베이스코트, 또는 칼라 및 이펙트 베이스코트를 제조하기 위해 제공되는 수성 베이스코트 물질인 조성물.
  19. 제 18항에 있어서, 다층코트 페인트 시스템이
    (1) 하나 이상의 수성 베이스코트 물질을 프라이밍되거나(primed) 또는 비프라이밍된 기재에 도포하여 하나 이상의 수성 베이스코트 막(1)을 제공하고;
    (2) 하나 이상의 클리어코트 물질을 상기 수성 베이스코트 막(1)에 도포하여 하나 이상의 클리어코트 막(2)을 제공하고;
    (3) 적어도 수성 베이스코트 막(들) (1) 및 클리어코트 막(들) (2)을 공동으로 경화시켜 베이스코트 (1) 및 클리어코트 (2)를 제공함을 포함하는 웨트-온-웨트(wet-on-wet)법에 의해 제조되는 조성물.
  20. 제 17항에 있어서, 이펙트 코팅, 및 칼라 및 이펙트 코팅이 X-라이트 컴퍼니(X-Rite company)의 하기 수학식으로 계산하여, 플롭 지수(flop index) FLX-Rite = 24를 갖는 조성물:
    Figure 112014041377124-pct00004
    .
  21. 제 19항에 있어서,
    기재가 두 개의 프라이머 코트로 프라이밍된 기재이며,
    상기 프라이머가 전착 코팅 공정에서 두 개의 코팅 단계로 도포되며,
    두 개의 프라이머 코트 각각의 건조 막 두께가 10 내지 25 ㎛이며,
    수성 베이스코트 막 (1)이 두 개의 코팅 단계로 도포되며, 두 개의 수성 베이스코트 막 각각의 건조 막 두께가 2 내지 6 ㎛이며,
    클리어코트 막 (2)이 전착 코팅 공정에서 하나의 코팅 단계로, 30 내지 45 ㎛의 건조 막 두께로 도포되는 조성물.
  22. 삭제
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