KR102074280B1 - 박리 가능하고 내화학성인 코팅의 제조를 위한 코팅제 조성물 - Google Patents

박리 가능하고 내화학성인 코팅의 제조를 위한 코팅제 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속 및 플라스틱 기판용의 박리 가능하고 내화학성인 코팅, 및 이의 제조에 필요한 코팅제 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이러한 코팅의 제조 방법, 및 항공기 제작 분야에서 금속 및 플라스틱 기판을 보호 코팅하기 위한 코팅제 조성물의 용도에 관한 것이다.

Description

박리 가능하고 내화학성인 코팅의 제조를 위한 코팅제 조성물
본 발명은 금속 및 플라스틱 기판용의 박리 가능하고 내화학성인 코팅, 뿐만 아니라 이의 제조에 필요한 코팅제 조성물에 관한 것이다. 나아가, 본 발명은 이러한 코팅의 제조 방법, 및 항공기 제작 분야에서 금속 및 플라스틱 기판을 보호 코팅하기 위한 코팅제 조성물의 용도에 관한 것이다.
항공기 제작 분야에서, 다양한 금속 및 금속 합금들은 항공기의 외부 쉘을 구성하는 베이스(base) 물질로서 사용된다. 이들 베이스 물질로부터 제조된 개별 컴포넌트는 이들의 하중-지지 능력 및 항공기 전체의 구조에 따라 서로 다른 두께에 맞춰 조정되어야 한다. 또한, 항공기의 최종 중량은 항공기의 후속적인 경제적 실행 가능성에 결정적인 역할을 한다. 이러한 이유에서, 심지어 항공기 제작 기간에서도, 항공기의 품질 및 안정성이 보유되는 한편 개별 컴포넌트의 중량을 감소시킬 수 있기 위해 상당한 노력이 이루어지고 있다. 계산은, 많은 컴포넌트들에서, 하중-지지 능력 또는 구조에 부작용을 주지 않으면서 컴포넌트의 두께를 특정한 세그먼트(segment)까지 감소시키는 잠재력이 존재함을 보여주었다. 이러한 이유에서, 컴포넌트의 특정 세그먼트를 선택적으로 솎음(thinning out)으로써 항공기의 전체 중량을 감소시키는 매우 큰 잠재력이 존재한다.
알루미늄 컴포넌트, 또는 알루미늄 합금으로 제작된 컴포넌트는 이들의 두드러진 특성, 예컨대 높은 강도 및 높은 부식 저항성과 동시에 가요성이며 이들의 상대적으로 낮은 중량 때문에, 항공기 제작에 바람직하게 사용된다.
기술적 한계를 고려하여, 기계적 밀링(milling)은 컴포넌트의 서로 다른 세그먼트들의 두께를 조정하기 사용되지 않는다. 그 대신, 화학적 밀링 배쓰가 사용된다. 이들 화학적 밀링 배쓰는 알칼리성 또는 산성일 수 있다. 알칼리성 밀링 배쓰가 주로 사용된다. 이들 배쓰는 5% 내지 35% 강도 NaOH 용액을 함유하고, 60℃ 내지 100℃ 범위의 온도를 가진다. 알칼리성 밀링 배쓰에서의 밀링 공정은 일반적으로 4시간 내지 6시간 동안 지속된다. 산성 pH를 갖는 밀링 배쓰는 일반적으로, 32% 강도 질산을 함유하고, 통상적인 밀링 시간은 대략 30분이다.
밀링은, 가공되어야 하는 컴포넌트를 밀링 배쓰에 완전히 침지시킴으로써 수행된다. 전체 컴포넌트가 밀링 배쓰에 침지되고 이로써 화학물질로 완전히 커버되기 때문에, 밀링되지 않아야 하는 영역은 보호되어야 한다. 이러한 보호는 주로, 코팅에 의해 수행되며, 이러한 코팅은 밀링 공정 이전에 컴포넌트에 적용된다. 이로써, 컴포넌트가 우선 완전히 코팅되고, 그런 다음 밀링되지 않아야 하는 컴포넌트의 세그먼트가 탈마스크된다.
화학적 밀링 배쓰에 사용되기 위한 코팅의 제조를 위해 현재까지 공지되고 실시되어 사용되는 코팅제 조성물은 주로, 예를 들어 US 3,661,840 또는 US 3,544,400에 개시된 바와 같은 통상적인 코팅제 조성물이다. 이들 코팅제 조성물은, 대략 20% 내지 40%의 상대적으로 낮은 비-휘발성 분획을 가진 OH-변형된 또는 SH-변형된 폴리부타다이엔, 폴리이소시아네이트 또는 다이아민을 포함한다. 이들은 비-휘발성 분획을 기준으로, 쉽게 휘발성인 용매를 높은 분획으로 가질 뿐만 아니라 매우 높은 충전제 함량을 가진다. 페놀 또는 에폭시 수지가, 코팅의 접착력을 개선하기 위해 코팅제 조성물에 부가적으로 사용될 수 있다.
이들 코팅제 조성물의 단점은 매우 높은 유기 용매 분획이며, 이는 용매의 높은 휘발성을 고려하면, 조성물에 따라 독성이며 및/또는 증가된 발화 위험성을 수반할 수 있는 상당한 방출물을 유발한다. 더욱이, 기판 상에서 필요한 필름 두께의 코팅을 달성하기 위해서는, 복수의 건조 횟수를 포함하는 다단계 적용 공정이 종종 필요하며, 그 결과, 코팅의 제조를 위한 전반적인 공정이 매우 시간-집약적 및 비용-집약적이다. 더욱이, 생성되는 코팅은 핀홀, 포핑 및/또는 블리스터 형태의 주요 품질 결함을 나타내며, 그 결과 기저 기판의 적절한 보호가 보장될 수 없다.
낮은 용매 분획 및 높은 고형분 함량을 가진 코팅제 조성물은 문헌에 이미 기재되어 있다. 예를 들어, WO97/35932는 "금속 표면용 용매-무함유 2-구성성분 박리 가능한 래커(solventless two-component peelable lacquer for metal surfaces)"뿐만 아니라 해당 박리 가능한 래커에 의한 금속 파트, 특히 알루미늄 파트의 표면 코팅 방법을 개시하고 있다. 그러나, 이들 "용매-무함유" 코팅제 조성물 역시 상대적으로 높은 함량의 충전제를 갖고 있으며, 그 결과 이들 조성물의 저장 안정성이 크게 손상된다. 선행 기술로부터 공지된 코팅은 또한, 뚜렷한 표면하 이동 경향을 갖고 있으며, 이로 인해 밀링 공정 동안 기판으로부터 코팅의 비조절된 분리가 초래될 수 있다. 선행 기술로부터의 코팅은 불균일한 표면하 이동 침범을 나타내며, 이러한 침범은 통상 2 mm 내지 5 mm 범위이다. 선행 기술로부터 공지된 코팅의 추가의 문제점은 블레이드 커트의 불량한 가시성이며, 이로 인해 커트 엣지들을 의도적으로 접합시키는 것이 더 어려워진다.
본 발명의 목적
본 발명의 근간을 이루는 목적은 선행 기술의 상기 언급된 단점들을 해소하는 것이었다. 특히, 금속 및 플라스틱 기판용의 박리 가능하고 내화학성인 코팅의 제조를 허용하는 코팅제 조성물이 제공되어야 한다. 이들 코팅제 조성물은, 생태학적 관점에서 용매 방출을 가능한 한 낮게 유지시키기 위해, 가능한 한 낮은 분획의 용매를 가져야 한다. 또한, 코팅제 조성물은 코팅의 필요한 필름 두께가 단일-단계 적용 공정에 의해 제조되도록 할 수 있어야 하며, 따라서 시간-집약적 및 비용-집약적 다단계 적용 공정은 필요하지 않다. 더욱이, 코팅제 조성물은 개선된 저장 안정성을 가져야 한다.
코팅제 조성물로부터 제조된 코팅은 핀홀(pin hole), 포핑(popping) 및/또는 블리스터(blister)의 발생 감소의 측면에서 개선된 품질을 가져야 하며, 따라서 기저(underlying) 기판의 개선된 보호가 보장된다. 또한, 코팅은 화학적 밀링 배쓰에서 감소된 표면하(subsurface) 이동 경향을 가져야 하며, 따라서 밀링(milling) 공정 동안 기판으로부터 코팅의 비조절된 분리(detachment)는 존재하지 않는다. 본 발명의 추가의 목적은 블레이드 커트(blade cut)의 가시성(visibility)을 개선하여, 따라서 커트 엣지(cut edge)들의 접합(bringing together)을 촉진하는 것이다.
본 발명의 목적의 달성
놀랍게도, 하나 이상의 결합제 구성성분 A 및 하나 이상의 경화제 구성성분 B를 포함하는 코팅제 조성물을 제공함으로써, 본 발명의 근간을 이루는 목적을 달성하는 것이 가능하였으며,
상기 결합제 구성성분 A는
A1 폴리(옥시알킬렌) 글리콜의 하나 이상의 폴리에테르 폴리올 구성성분,
A2 하나 이상의 방향족 다이아민,
A3 실리콘 엘라스토머 입자 및
A4 하나 이상의 폴리우레탄 우레아
를 포함하고,
상기 경화제 구성성분 B는
B1 비차단된(unblocked) 이소시아네이트 기를 포함하는 하나 이상의 우레탄-기-함유 구성성분, 및
B2 메틸렌 다이(페닐 이소시아네이트)의 하나 이상의 방향족 다이이소시아네이트
를 포함하며,
상기 경화제 구성성분 B의 비차단된 이소시아네이트 기의 함량은 10 중량% 내지 30 중량%이고,
상기 코팅제 조성물의 고형분 함량은 95 중량% 초과이다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물은 하나 이상의 결합제 구성성분 A 및 하나 이상의 경화제 구성성분 B를 포함한다. 선택된 표현인 "결합제 구성성분 A" 및 "경화제 구성성분 B"에도 불구하고, 본 발명의 의미 내에서 일반적인 용어 결합제는 안료 및 충전제를 제외한 코팅 물질의 비-휘발성 분획(= 고형분)을 나타낸다. 따라서, 결합제는 예를 들어 경화제 구성성분 B에 포함된 바와 같이 가교제, 및 첨가제, 예를 들어 습윤제 및/또는 분산제, 소포제, 흐름(flow) 첨가제, 유동(rheology) 첨가제 또는 촉매를 또한 포함하되, 단, 이들은 결합제 함량을 확인하기 위한 조건 하에 비휘발성이다. 코팅제의 결합제 함량은 Soxhlet 추출 공정(ISO 13944:2012; 2012년 11월)에 의해 확인된다.
코팅제 조성물의 고형분 함량은 ISO 3251:2008에 따라, 코팅제 조성물 1 g을 105℃에서 60분 동안 건조함으로써 확인된다. 건조 후 남아 있는 비-휘발성 분획은 본래의 칭량된 양과 비교하여 설정되고, 코팅제 조성물의 고형분 함량 퍼센트를 제공한다.
본 발명에 따르면, 코팅제 조성물의 고형분 함량은 95 중량% 초과이다. 바람직하게는, 고형분 함량은 97 중량% 초과, 특히 바람직하게는 98 중량% 초과, 가장 특히 바람직하게는 99 중량% 초과이다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물의 고형분 함량 내 결합제 분획은 바람직하게는 80 중량% 내지 98 중량%, 특히 바람직하게는 85 중량% 내지 95 중량%이다. 고형분 함량 내 결합제 분획이 100 중량%이면, 이는 상기 고형분 함량이 안료나 충전제 중 어느 것도 포함하지 않음을 의미한다.
사용되는 중합체의 하이드록실 수(number)(OH 수)는 DIN EN ISO 4629에 따라 확인된다.
사용되는 폴리이소시아네이트의 이소시아네이트 기 함량은 DIN EN ISO 11909에 따라 확인된다.
중합체의 지시된 분자량은 중량-평균 분자량 Mw이다. 중량-평균 분자량은 DIN 55672-1:2007-08에 따라 확인된다.
본원에서 다르게 지시되지 않는 한, 표준에 대한 모든 언급들은 본 발명의 출원일에 시행중인 표준에 관한 것이다.
지시된 구성성분 A 및 B 및 이들에 함유된 구성성분들의 측면에서 성분 파라미터에 관한 모든 퍼센트 및 데이터는 - 통상적인 바와 같이 - 다르게 표현되어 지시되지 않는 한, 유기 용매 분획을 제외한 해당되는 특정 구성성분에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명에 따른 코팅제 조성물이 용매 중 50 중량% 용액 형태의 폴리에테르 폴리올을 함유하는 상업적인 폴리에테르 폴리올 제형을 10 중량% 함유한다면, 이는, 본 발명에 따른 코팅제 조성물이 폴리에테르 폴리올을 5 중량%(즉, 10 중량%의 50 중량%) 함유함을 의미한다. 따라서, 상업적인 제형을 통해 도입된 용매는 폴리에테르 폴리올의 퍼센트 구성분이 아니지만, 용매의 분획에는 포함된다.
결합제 구성성분 A
본 발명에 따른 코팅제 조성물은 하나 이상의 결합제 구성성분 A를 포함하며, 여기서, 결합제 구성성분 A는 폴리(옥시알킬렌) 글리콜의 하나 이상의 폴리에테르 폴리올 구성성분 A1, 하나 이상의 방향족 다이아민 A2, 실리콘 엘라스토머 입자 A3 및 하나 이상의 폴리우레탄 우레아 A4를 포함한다.
폴리에테르 폴리올 구성성분 A1
본 발명에 따른 코팅제 조성물은 결합제 구성성분 A 내에 폴리(옥시알킬렌) 글리콜의 하나 이상의 폴리에테르 폴리올 구성성분 A1을 포함한다. 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드의 폴리(옥시알킬렌) 글리콜이 바람직하게는 사용된다. 폴리(옥시알킬렌 글리콜)의 폴리에테르 폴리올 구성성분 A1은 바람직하게는 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드의 하나 이상의 폴리(옥시알킬렌) 글리콜을 포함한다.
특히 바람직한 구현예에서, 폴리에테르 폴리올 구성성분 A1은 하나 이상의 프로폭실화된 폴리에틸렌 글리콜 A1.1, 하나 이상의 폴리프로필렌 글리콜 A1.2 및 하나 이상의 프로폭실화된 트리메틸올프로판 A1.3을 포함한다. 이러한 특히 바람직한 구현예에서, 프로폭실화된 폴리에틸렌 글리콜 A1.1은 6,000 내지 7,000 g/mol의 중량-평균 분자량 Mw를 가지고, 폴리프로필렌 글리콜 A1.2의 OH 수는 25 내지 35 mg KOH/g이다.
폴리에테르 폴리올 구성성분 A1은 바람직하게는 본 발명에 따른 코팅제 조성물에, 상기 코팅제 조성물의 총 중량을 기준으로 8 내지 76 중량%, 특히 바람직하게는 20 내지 70 중량%의 양으로 존재한다.
방향족 다이아민 A2
결합제 구성성분 A 내 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 하나 이상의 방향족 다이아민 A2를 포함한다.
방향족 다이아민 A2는 바람직하게는 모노핵 방향족 화합물이다. 방향족 다이아민 A2의 2개의 아민 기들은 바람직하게는, 각각 방향족 화합물에 직접 결합되어 있다. 바람직하게는 모노핵 방향족 화합물의 잔여 치환 위치들 중 1개, 2개, 3개 또는 4개, 특히 바람직하게는 잔여 치환 위치들 중 정확하게 3개는 알킬 라디칼을 운반한다. 특히 바람직한 구현예에서, 알킬 라디칼은 메틸 라디칼 및/또는 에틸 라디칼이고, 가장 특히 바람직한 구현예에서 방향족 다이아민 A2는 3,5-다이에틸톨루엔-2,4-다이아민 및/또는 3,5-다이에틸톨루엔-2,6-다이아민이다. 적합한 방향족 다이아민 A2는 예를 들어 Aldrich사에 의해 공급된다.
방향족 다이아민 A2는 본 발명에 따른 코팅제 조성물에, 상기 코팅제 조성물의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 1 내지 8 중량%, 특히 바람직하게는 3 내지 5 중량%의 양으로 존재한다.
하나 이상의 방향족 다이아민 A2는 본 발명에 따른 코팅제 조성물에서 가교제로서 사용된다. 코팅제 조성물의 총 중량에서 방향족 다이아민 A2의 분획의 중량% 감소는 생성되는 코팅의 인열 파급 저항의 손상을 초래한다. 코팅제 조성물의 총 중량에서 방향족 다이아민 A2의 분획의 중량% 증가는 생성되는 코팅의 내화학성의 감소, 및 또한 코팅제 조성물의 가공성의 손상을 초래한다.
실리콘 엘라스토머 입자 A3
본 발명에 따른 코팅제 조성물은 결합제 구성성분 A 내에 실리콘 엘라스토머 입자 A3을 추가로 함유한다. 본 발명의 영역 내에서, 실리콘 엘라스토머 입자는 결합제 내에 포함된다. 본 발명에 따라 사용되는 실리콘 엘라스토머 입자 A3은 바람직하게는 코어-쉘 입자이다. IUPAC 정의에 따르면, 코어-쉘 입자는 2개 이상의 상(phase)들로 구성된다. 코어-쉘 시스템은 내부 파트인 소위 코어, 및 외부 파트인 소위 쉘로 구성된다.
실리콘 엘라스토머 입자 A3은 바람직하게는, 가교된 폴리실록산을 함유하는 코어 및 반응성 기를 가진 쉘을 가진다. 코어 바람직하게는, 다이알킬실록산 반복 단위를 함유하는 가교된 폴리오르가노실록산이며, 용어 알킬은 C1- 내지 C18-라디칼을 나타낸다. 코어 바람직하게는, 다이메틸실록산 반복 단위를 함유한다. 쉘의 반응성 기는 바람직하게는 에폭시 기, 에틸렌적으로 불포화된 기 및/또는 하이드록실 기를 함유한다. 특히 바람직하게는, 쉘의 반응성 기는 하이드록실 기를 함유한다.
실리콘 엘라스토머 입자 A3은 본 발명에 따른 코팅제 조성물에 상기 코팅제 조성물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 0.2 내지 9 중량%, 특히 바람직하게는 3 내지 7 중량%의 양으로 존재한다.
코팅제 조성물의 총 중량 내 실리콘 엘라스토머 입자 A3의 분획의 중량%의 감소는 생성된 코팅의 손상된 내화학성을 초래한다. 코팅의 감소된 내화학성은 그 자체가 표면하 이동의 증가된 경향성을 나타내며, 이는 화학적 밀링 공정 동안 코팅의 분리에 의해 두드러질 수 있다.
실리콘 엘라스토머 입자 A3은 바람직하게는, 0.05 ㎛ 내지 5 ㎛, 바람직하게는 0.1 ㎛ 내지 3 ㎛ 범위의 D50 값을 가진 부피 입자 크기를 가진다. 실리콘 엘라스토머 입자의 입자 크기는 일반적으로, ISO 13320:2009-10에 따라 정적 광 산란(레이저 회절)에 의해 확인될 수 있다.
실리콘 엘라스토머 입자 A3은 특히 바람직하게는 폴리(옥시알킬렌) 글리콜의 폴리에테르 폴리올 구성성분 A1 내에 분산된다. 프로폭실화된 트리메틸올프로판 A1.3이 분산 매질로서 사용되는 것이 가장 특히 바람직하다. 이러한 가장 특히 바람직한 구현예에서, 분산액은 상기 분산액의 총 중량을 기준으로, 분산된 실리콘 엘라스토머 입자를 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 35 내지 45 중량%로 함유한다.
이러한 특히 바람직한 구현예의 적합한 상업적으로 입수 가능한 제품은 Evonik사로부터 제품 라인 Albidur® 하에 입수 가능하다.
폴리우레탄 우레아 A4
추가의 구성분으로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 결합제 구성성분 A 내에 하나 이상의 폴리우레탄 우레아 A4를 함유한다.
폴리우레탄 우레아 A4는 본 발명에 따른 코팅제 조성물에 상기 코팅제 조성물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 0.5 내지 11 중량%, 특히 바람직하게는 3 내지 8 중량%의 양으로 존재한다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물 내에서 폴리우레탄 우레아 A4의 사용은 생성되는 코팅의 내화학성에 필수적이다. 코팅제 조성물에서 폴리우레탄 우레아의 중량% 함량의 감소는 화학적 밀링 배쓰에서 본 발명에 따른 코팅의 내화학성을 감소시키며, 그 결과 코팅이 코팅된 기판으로부터 분리될 수 있다.
가장 특히 바람직한 구현예에서, 폴리우레탄 우레아 A4가 폴리(옥시알킬렌) 글리콜의 폴리에테르 폴리올 구성성분 A1 내에 존재하는 제형이 사용된다. 폴리우레탄 우레아 A4가 폴리프로필렌 글리콜 A1.2 내에 존재하는 것이 가장 특히 바람직하다. 이러한 가장 특히 바람직한 구현예에서, 폴리프로필렌 글리콜 A1.2와 폴리우레탄 우레아 A4의 혼합물은 이러한 제형의 총 중량을 기준으로, 폴리우레탄 우레아 A4를 20 내지 40 중량%, 바람직하게는 18 내지 22 중량%로 함유한다.
A4의 이러한 가장 특히 바람직한 구현예의 적합한 상업적으로 입수 가능한 제품은 Bayer Material Science사로부터 제품 라인 Desmophen® 하에 입수 가능하다.
경화제 구성성분 B
본 발명에 따른 코팅제 조성물은 하나 이상의 경화제 구성성분 B를 함유하며, 여기서, 상기 경화제 구성성분 B는 비차단된 이소시아네이트 기 B1을 포함하는 하나 이상의 우레탄-기-함유 구성성분 및 메틸렌 다이(페닐 이소시아네이트)의 하나 이상의 방향족 다이이소시아네이트 B2를 가진다. 본 발명에 따르면, 경화제 구성성분 B는 비차단된 이소시아네이트 기의 함량을 10 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 15 내지 30 중량%로 가진다.
경화제 구성성분 B는 본 발명에 따른 코팅제 조성물에 상기 코팅제 조성물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 20 내지 40 중량%, 특히 바람직하게는 24 내지 32 중량%의 양으로 존재한다.
경화제 혼합물 B의 우레탄-기-함유 구성성분 B1은 바람직하게는, 하이드록실-기-함유 구성성분 B1.1을 이소시아네이트 구성성분 B1.2와 반응시킴으로써 제조된다. 하이드록실-기-함유 구성성분 B1.1은 바람직하게는 폴리(옥시알킬렌) 글리콜의 폴리에테르 폴리올 구성성분이다. 바람직하게는, 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드의 폴리(옥시알킬렌) 글리콜이 사용된다. 구성성분 B1.1은 특히 바람직하게는, 에톡실화된 폴리프로필렌 글리콜이다. 적합한 상업적으로 입수 가능한 제품은 Bayer Material Science사로부터 제품 라인 Desmophen® 하에 입수 가능하다.
우레탄-기-함유 화합물 B1의 제조를 위한 이소시아네이트 구성성분 B1.2는 바람직하게는 방향족 다이이소시아네이트, 바람직하게는 메틸렌 다이(페닐 이소시아네이트)의 방향족 다이이소시아네이트이다.
유리(free) 이소시아네이트 기를 함유하는 우레탄-기-함유 화합물 B1의 제조에서, 구성성분 B1.1의 OH 기 : 구성성분 B1.2의 NCO 기의 비율은 바람직하게는, OH : NCO에 대해서, OH < NCO가 적용되도록 선택된다. OH : NCO의 비율은 바람직하게는 1:1.05 내지 1:2.05의 범위이다. OH : NCO의 비율은 특히 바람직하게는 1:2이다. OH 기와 관련하여 과량의 NCO 기는, 우레탄-기-함유 구성성분 B1이, 결합제 구성성분 A와의 이후의 가교 반응에 이용 가능한 비차단된 NCO 기를 운반하는 결과를 갖는다. 구성성분 B1.1의 모든 OH 기들이 구성성분 B1.2의 이소시아네이트 기와 반응하여, 우레탄-기-함유 구성성분 B1이 OH 기를 갖지 않게 되는 것이 특히 바람직하다.
바람직하게는, 우레탄-기-함유 화합물 B1은 4,000 내지 6,000 g/mol, 특히 바람직하게는 2,000 내지 3,000　g/mol의 중량-평균 분자량 Mw를 갖는다.
우레탄-기-함유 구성성분 B1의 제조에 있어서, 가장 특히 바람직하게는 이소시아네이트 구성성분 B1.2로서 사용되는 메틸렌 다이(페닐 이소시아네이트)의 방향족 다이이소시아네이트 B2가 존재하며, 이는 본 발명에 따르면 경화제 구성성분 B에 함유된다.
본 발명에 따르면, 경화제 구성성분 B는 구성성분 B1 외에도, 메틸렌 다이(페닐 이소시아네이트)의 하나 이상의 방향족 다이이소시아네이트 B2를 함유한다. 방향족 다이이소시아네이트 B2는 바람직하게는 2,2'-다이페닐메탄 다이이소시아네이트 또는 2,4'-다이페닐메탄 다이이소시아네이트 또는 이들의 조합이다.
경화제 구성성분 B는 메틸렌 다이(페닐 이소시아네이트)의 방향족 다이이소시아네이트 B2를 바람직하게는 30 내지 80 중량%, 특히 바람직하게는 40 내지 70 중량%로 함유한다.
경화제 구성성분 B는, 우선 우레탄-기-함유 구성성분 B1을 합성함으로써 제조될 수 있다. 다음 단계에서, 구성성분 B1의 메틸렌 다이(페닐 이소시아네이트)의 방향족 다이이소시아네이트 B2가 첨가되어, 따라서 경화제 구성성분 B가 제조된다.
구성성분 B1.2가 구성성분 B2와 동일한 가장 특히 바람직한 구현예에서, 경화제 구성성분 B의 제조는, 하이드록실-기-함유 화합물 B1.1을 메틸렌 다이(페닐 이소시아네이트)의 방향족 다이이소시아네이트 B2와 직접 혼합함으로써 수행된다. 구성성분의 혼합 시, OH 기는 NCO 기와 반응하여, 비차단된 이소시아네이트 기를 함유하는 우레탄-기-함유 구성성분 B1을 형성한다. 이러한 가장 특히 바람직한 구현예에서, 구성성분 B1.1의 OH 기 : 구성성분 B2의 NCO 기의 초기 비율은 0.5:4 내지 1.5:4, 바람직하게는 0.8:4 내지 1.2:4의 범위이다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물을 기반으로, 결합제 구성성분 A의 모든 구성성분들의 하이드록실 기 : 경화제 구성성분 B의 이소시아네이트 기의 비율인 OH : NCO는 1:0.9 내지 1:1.4 범위인 것이 추가로 바람직하며; 이러한 비율은 특히 바람직하게는 1:1.1이다.
코팅제 조성물 내 이소시아네이트 기와 비교하여 과량의 OH 기가 존재하는 경우, 생성된 코팅의 표면하 이동 경향이 증가한다. 과량의 이소시아네이트 기는 표면하 이동 경향을 감소시킨다. 그러나, 과량의 이소시아네이트 기가 상기 기재된 비율을 초과하는 경우, 기판에의 생성된 코팅의 접착력 증가에 의해 이러한 코팅의 제거성이 감소된다.
코팅제 조성물의 추가의 구성분
안료 및 충전제
DIN EN ISO 4618에 따르면, 안료는 코팅 물질의 액체상에서 불용성이고 이의 광학적, 보호적 및/또는 장식적 특성을 고려하여 사용되는 미세 입자로 구성된 염료이다. 용어 염료는 본원에서, 검정색 또는 백색 염료를 포함한다. 바람직한 안료는 색상-부여 안료 및/또는 효과 안료 및 항부식성 안료이다. 효과 안료는, 특히 광 반사를 기반으로 광학적 효과를 발휘하는 안료로서 이해된다. 본 출원의 의미 내에서 전형적인 효과 안료는 높은 내화학성 및 내열성을 가진 안료이다.
한편, DIN EN ISO 4618에 따르면 충전제는 코팅 물질의 액체상에서 불용성이고 특정한 물리적 특성을 달성하거나 또는 영향을 주기 위해 사용되는 과립 또는 분말 형태의 물질이다. 안료 및 충전제가 이들의 의도되는 용도의 측면에서 중복될 수 있기 때문에, 이들을 구별하기 위해 굴절률이 빈번하게 사용된다. 충전제의 경우, 굴절률은 1.7 미만이고, 따라서 이러한 생성물 부류는 적절한 산란 및 피복(covering) 능력을 달성하지 않는다. 그러나, 본 발명의 범위 내에서 이러한 구별이 절대적으로 필수적인 것은 아니다.
안료는 바람직하게는, 결합제 구성성분 A 및 경화제 구성성분 B를 착색시키기 위해 본 발명에 따른 코팅제 조성물에 사용되며, 따라서 적용 동안 가시적인 혼합물 조절을 갖는다. 안료를 선택할 때, 화학적 밀링 배쓰의 화학 물질에 대한 상기 안료의 내화학성이 바람직하게는 고려된다.
바람직한 안료는 (모노)아조 기(-N=N-)를 기반으로 하고, 바람직하게는 황색을 띈다. 예를 들어 안료 C.I. 안료 옐로우 74가 이러한 목적에 사용될 수 있다. 특히 바람직한 안료는 검정색을 띄고, 유기 카본 블랙을 기반으로 한다. 예를 들어 안료 C.I. 안료 블랙 7이 이러한 목적에 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 코팅제 조성물에 사용될 수 있는 추가의 전형적인 안료는 백색 안료, 예컨대 루틸(rutile) 형태의 티타늄 다이옥사이드 또는 구리 프탈로시아닌을 기반으로 하는 청색 안료이다.
중공 마이크로스피어 형태의 저-알칼리 보로실리케이트 유리가 바람직하게는 충전제로서 사용된다. 본 발명에 다른 코팅 조성물에서 중공 마이크로스피어의 바람직한 사용은 블레이드 커트의 가시성의 개선에 기여한다. 탈쿰, 운모, 바륨 설페이트, 실리케이트-기반 구성성분뿐만 아니라 4차 알킬암모늄 클레이가 추가로, 본 발명에 따른 코팅제 조성물에서 충전제로서 사용될 수 있다.
추가의 구성분
본 발명에 따른 코팅제 조성물은 이미 존재하는 결합제 외에도 추가의 결합제를 포함할 수 있다. 이들 추가의 결합제는 예를 들어, 전형적인 코팅 첨가제, 예컨대 폴리실록산의 탈기제, 글리시독시프로필트리메톡시실란의 접착 촉진제, 유동학적 첨가제, 예컨대 틱소트로피제(thixotropic agent), 아민, 주석, 다이아자비사이클로옥탄 및/또는 아연, 지르코늄 및 알루미늄 화합물의 촉매를 포함한다. 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 또한, 제올라이트의 분자 시브를 함유할 수 있으며, 이는 충전제 중에서 포함된다.
특히 바람직하게는, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 지르코늄, 주석 및/또는 아연 착화합물 및/또는 비스무트 염 및/또는 알루미늄 화합물의 촉매를 함유하며, 이들은 하이드록실 기와 이소시아네이트 기 사이의 반응을 촉매할 수 있다.
추가의 특히 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 상기 코팅제 조성물의 총 질량을 기준으로, 0.05 내지 0.15 중량%, 바람직하게는 0.08 내지 0.10 중량%의 탈기제, 0.10 내지 1.00 중량%, 바람직하게는 0.20 내지 0.50 중량%의 접착 촉진제, 0.01 내지 0.40 중량%, 바람직하게는 0.04 내지 0.23 중량%의 유동학적 첨가제, 0.01 내지 5.00 중량%, 바람직하게는 1.50 내지 2.50 중량%의 분자 시브 및 0.10 내지 1.00 중량%, 바람직하게는 0.35 내지 0.45%의 촉매를 함유한다.
본 발명에 따른 박리 가능한 코팅 필름의 제조 방법
본 발명은 추가로, 본 발명에 따른 코팅제 조성물을 금속 기판 또는 플라스틱 기판에 적용함으로써 수득 가능한, 박리 가능한 코팅 필름의 제조 방법을 제공한다.
상기 기판은 바람직하게는 금속 기판, 특히 바람직하게는 알루미늄 및/또는 알루미늄 합금의 기판이다.
EN ISO 4618:2006(2007년 4월)에 따르면, 박리 가능한 코팅은, 코팅이 일시적인 보호제로서 적용된 기판으로부터 박리됨으로써 다시 제거될 수 있는 코팅 물질로서 정의된다. 이에, 박리 가능한 코팅 필름은, 박리에 의해 기판으로부터 다시 제거될 수 있는 코팅이다. 이러한 맥락에서 용어 박리는, 기계적인 인장력의 작용에 의해 기판으로부터 코팅을 잔여물-무함유 제거하는 것을 의미한다. 바람직하게는, 코팅의 잔여물-무함유 제거는 박리 시 말짱하게 수행된다.
본 발명에 따른 박리 가능한 코팅 필름의 제조를 위해, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 금속 기판 또는 플라스틱 기판에 1-코트 분무 작업에서 100 ㎛ 내지 600 ㎛, 바람직하게는 150 ㎛ 내지 450 ㎛의 습식 필름 두께로 적용된다. 코팅제 조성물은 바람직하게는, 2-구성성분 유닛에 의해 적용되며, 여기서, 결합제 구성성분 A 및 경화제 구성성분 B는 적용 유닛에 개별적으로 공급된다. 2개의 구성성분인 A 및 B는 바람직하게는, 이들이 적용 유닛에 존재할 때까지는 혼합되지 않는다. 예를 들어, 통합된 정적 혼합기 유닛을 가진 에어리스 스프레이 건이 이러한 목적에 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 바람직하게는 20℃ 내지 80℃의 온도에서 적용된다. 주위 온도보다 높은 적용 온도는, 적용 유닛을 가열하고 선택적으로 저장 용기를 가열함으로써 달성된다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물을 기판에 적용한 후, 결합제 구성성분 A와 경화제 구성성분 B의 화학적 가교가 발생한다. 화학적 가교는 15℃ 내지 60℃, 바람직하게는 15℃ 내지 25℃의 온도에서 수행된다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물의 높은 고형분 함량을 고려하면, 코팅제 조성물의 경화 시 부피 수측은 무시할 만할 것으로 간주될 수 있다. 부피 수축은 상응하는 필름 두께의 확인 시 오차 마진(margin) 내에 존재한다. 경화된 코팅제 조성물의 필름 두께 확인은 Qnix®8500사의 모듈러 필름 두께 측정 시스템에 의해 수행된다.
나아가, 본 발명은 금속 기판 및/또는 플라스틱 기판, 바람직하게는 금속 기판, 특히 바람직하게는 알루미늄 및/또는 알루미늄 합금의 기판용의 박리 가능하고 내화학성인 코팅의 제조를 위한 본 발명에 따른 코팅제 조성물의 용도를 제공한다. 알루미늄 합금은 바람직하게는 로트(wrought) 합금이다. 코팅은 바람직하게는 항공기 제작에서 컴포넌트의 솎음을 위한 화학적 밀링 배쓰에서 기판의 보호에 사용된다.
나아가, 본 발명은 본 발명에 따른 화학적으로 가교된 코팅제 조성물로 코팅되거나 또는 본 발명에 따른 박리 가능한 코팅 필름의 제조 방법에 의해 수득되었던 하나 이상의 금속 및/또는 플라스틱 물질로 제작된 기판을 제공한다.
나아가, 본 발명은 금속 기판의 화학적 밀링 방법을 제공하며, 여기서, 우선, 박리 가능한 코팅 필름을 본 발명에 따라 제조하며, 상기 코팅 필름을 금속 기판에 부분적으로 코팅하고, 그런 다음 박리 가능한 코팅 필름으로 부분적으로 코팅된 기판을 화학적 밀링 배쓰 내에 침지한다. 바람직한 기판은 알루미늄 및/또는 알루미늄 합금의 기판이다. 상기 기판은 특히 바람직하게는 항공기 제작용 컴포넌트이다. 화학적 밀링 배쓰는 알칼리성 또는 산성 밀링 배쓰일 수 있다. 금속 기판의 부분 코팅은, 코팅되지 않아야 하는 영역을 커버함으로써 달성되거나, 또는 처음에는 금속 기판을 완전히 커버하는 박리 가능한 코팅 필름을 적용하고 후속해서 이러한 박리 가능한 코팅 필름을 부분적으로 제거함으로써 달성될 수 있다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 보다 상세히 설명될 것이다.
다르게 지시되지 않는 한, 부(part)로 나타낸 데이터는 중량부이고, 퍼센트로 나타낸 데이터는 중량 퍼센트이다.
결합제 구성성분 A 의 본 발명에 따른 실시예 BM1 내지 BM6 의 제조
표 1: BM1 내지 BM3의 조성물
결합제 구성성분 A　 　
BM1 BM2 BM3
충전물
프로폭실화된 폴리에틸렌 글리콜 A1.1 13.75 13.75 13.75
제형을 기반으로, 20 중량% 폴리우레탄 우레아 A4를 함유하는 프로필렌 글리콜 A1.2의 제형 11.00 11.00 11.00
프로폭실화된 트리메틸올프로판 A1.3 중 40 중량% 실리콘 엘라스토머 입자 A3을 함유하는 40 중량% 실리콘 엘라스토머 분산액 10.00 20.00 10.00
변형된 폴리아미드 증점제 0.10 0.10 0.10
유기변형된 미네랄 증점제 0.35 0.35 0.35
클로라이드, 운모 및 석영을 함유하는 충전제 5.50 5.50 5.50
수분 트랩으로서의 분자 시브 4.00 4.00 4.00
　
프로폭실화된 폴리에틸렌 글리콜 A1.1 20.00 10.00 16.00
유기 촉매 0.28 0.28 0.28
다이아자비사이클로옥탄 및 트리스(다이메틸-아미노프로필아민)을 함유하는 가속화제 2 0.24 0.24 0.24
아연을 기반으로 한 금속 착화합물 촉매 0.28 0.28 0.28
방향족 다이아민 A2 6.00 6.00 10.00
실리콘-함유 소포제 0.10 0.10 0.10
　
제형을 기반으로, 20 중량% 폴리우레탄 우레아 A4를 함유하는 프로필렌 글리콜 A1.2의 제형 26.00 26.00 26.00
　
감마-글리시독시-프로필트리메톡시실란 0.40 0.40 0.40
중공 마이크로스피어 2.00 2.00 2.00
총 결합제 구성성분 A 100.00 100.00 100.00
표 2: 구현예 BM4 내지 BM6의 조성물
결합제 구성성분 A　
BM4 BM5 BM6
충전물
프로폭실화된 폴리에틸렌 글리콜 A1.1 13.75 13.75 13.75
제형을 기반으로, 20 중량% 폴리우레탄 우레아 A4를 함유하는 프로필렌 글리콜 A1.2의 제형 21.00 11.00 11.00
프로폭실화된 트리메틸올프로판 A1.3 중 40 중량% 실리콘 엘라스토머 입자 A3을 함유하는 40 중량% 실리콘 엘라스토머 분산액 10.00 20.00 10.00
변형된 폴리아미드 증점제 0.10 0.10 0.10
유기변형된 미네랄 증점제 0.35 0.35 0.35
클로라이드, 운모 및 석영을 함유하는 충전제 5.50 5.50 5.50
수분 트랩으로서의 분자 시브 4.00 4.00 4.00
　
프로폭실화된 폴리에틸렌 글리콜 A1.1 10.00 10.00 19.40
유기 촉매 0.28 0.28 0.28
다이아자비사이클로옥탄 및 트리스-(다이메틸아미노프로필아민)을 함유하는 가속화제 2 0.24 0.24 0.24
아연을 기반으로 한 금속 착화합물 촉매 0.28 0.28 0.28
방향족 다이아민 A2 6.00 6.00 10.00
실리콘-함유 소포제 0.10 0.10 0.10
　
제형을 기반으로, 20 중량% 폴리우레탄 우레아 A4를 함유하는 프로필렌 글리콜 A1.2의 제형 26.00 26.00 26.00
　
감마-글리시독시-프로필트리메톡시실란 0.40 0.40 1.00
중공 마이크로스피어 2.00 2.00 2.00
총 결합제 구성성분 A 100.00 100.00 100.00
본 발명에 따른 결합제 구성성분 A는, 우선 상기 순서에서 "충전물" 하에 표 1 및 표 2에 열거된 구성성분들을 혼합함으로써 제조된다. 그런 다음, 분산액을 55℃의 온도까지 가열한다. 해당 온도에 도달했을 때, 모든 추가의 구성성분들을 교반하면서 첨가한다. 첨가가 완료되면, 교반을 15분 더 계속한다. 12시간 이상의 성숙 시간 후, 결합제 구성성분들은 사용 준비가 된다.
경화제 구성성분 B 의 본 발명에 따른 실시예 H1 내지 H3 의 제조:
표 3: 경화제 구성성분 B의 조성물: H1 내지 H3
경화제 구성성분 B
H1 H2 H3
메틸렌 다이(페닐 이소시아네이트) 이성질체 혼합물 B1.2 및 B2 70.62 62.62 81.62
에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드의 폴리(옥시알킬렌 글리콜) B1.1 28.4 36.4 18.4
감마-글리시독시-프로필트리메톡시실란 0.5 1.0 0.8
안료 페이스트 블랙 0.4 0.4
안료 페이스트 옐로우 0.6
실리콘-함유 소포제 0.08 0.1 0.08
총 경화제 구성성분 B 100.00 100.00 100.00
경화제 구성성분 B의 제조를 위해, 메틸렌 다이(페닐 이소시아네이트) 이성질체 혼합물을 제시하고, 잔여 구성성분들을 지시된 순서로 교반하면서 첨가한다. 후속적인 반응 시간은 1시간 내지 12시간이다.
본 발명에 따른 코팅 조성물 C1 내지 C4 의 제조
본 발명에 따른 코팅제 조성물을, 100 중량부의 결합제 구성성분 A와 40 중량부의 경화제 구성성분 B를 혼합함으로써 제조한다. 하기 코팅제 조성물을 제조하였다: H1(C1)과 함께 BM1, H3(C2)와 함께 BM1, H1(C3)과 함께 BM2 및 H1(C4)과 함께 BM6.
코팅제 조성물(비교) VC1 의 제조
코팅제 조성물을 WO 97/35932의 제형 1과 유사하게 비교예로서 제조하였다.
박리 가능한 코팅 필름의 제조
박리 가능한 코팅 필름 SC1 내지 SC4 및 SVC1을 제조하기 위해, 상기 기재된 코팅제 조성물을 비-플레이트화된(non-plated) 합금 2024의 알루미늄 시험 시트의 양쪽 면에 2-컴포넌트 고압 분무 유닛에 의해 적용하였으며, 이의 저장 용기 및 호스 시스템은 온도의 측면에서 조정될 수 있다. 건조 필름 두께는 250 ㎛ 내지 450 ㎛ 범위이었다. 이를 적용 후 30분째에 확인하였다.
결과
내화학성 및 표면하 이동 경향성의 시험을 하기 기재된 공정에 의해 수행하였다.
2시간의 건조 시간 후, 소위 제1 "인장 접착력 값"을 각각의 시험 시트 상에서 확인하여, 기판으로부터 1 cm 너비의 코팅 스트립을 제거하는 데 필요한 인장 접착력을 g으로 확인하였다. 이들 값은 컴포넌트의 탈마스크에 필요한 힘의 수준을 가리킨다. 절단물(cut-out) 또한 이런 방식으로 수득하고, 이러한 절단물들을 이후에, 표면하 이동에 대한 코팅의 저항성을 평가하기 위해 피클링 작업(pickling operation) 후 사용한다. 인장 접착력의 확인은 총 4시간 수행되고, 하기 실시예에 의해 기재된다:
10 x 1 cm 크기의 코팅 스트립을 날카로운 블레이드를 이용하여 절단하였다. 이 영역을 제거하였다. 이는, 이후의 접착력 시험에서 실제 시험 영역이, 침투적으로 깊지 않은 임의의 절단 라인을 고려하여, 잘못된 측정을 명백히 갖고 있지 않음을 보장하는 역할을 하였다. 그런 다음, 잔여의 코팅 스트립 중 처음 10 mm는 절단에 사용되는 블레이드에 의해 들어 올려져서, 이후에 부착되는 스프링 밸런스에 대한 고정점을 형성한다. 그런 다음, 고정 클립을 해당 고정점에서 영역의 폭을 가로질러 가로 방향으로 적용하여, 스프링 밸런스가 미끄러지지 않도록 한다. 그런 다음, 이전에 보정된(calibrated) 스프링 밸런스를 투스드 클램프(toothed clamp)에 의해 상기 고정 클립에 부착한다. 그런 다음, 상기 스프링 밸런스를 기판에 대해 45° 각도로 배향시킨다. 스프링 밸런스가 올바른 각도를 취하자마자, 코팅 스트립을 상기 스프링 밸런스를 사용하여 3초 이내에 기판으로부터 박리시킨다. 이와 동시에, 이에 필요한 힘을 스프링 밸런스의 스케일로부터 판독한다.
제1 인장 접착력 값을 각각의 시험 시트 상에서 확인한 후, 상기 시험 시트를 이전에 70℃까지 가열된 소듐 하이드록사이드 배쓰(84% 탈미네랄 수 중 16 중량% 소듐 하이드록사이드)로 옮기고, 상기 배쓰 내에서 10분 동안 화학적으로 밀링한다. 그런 다음, 시험 시트를 수조로 옮겨서, 염료 잔여물을 세척해 낸다. 수조에서의 체류 시간은 2분이었다.
제1 밀링 단계 후 10분째에, 인장 접착력 값을 각각의 시험 패널 상에서 다시 확인하였다. 그런 다음, 제2 피클링 단계를 수행하였다.
제2 피클링 단계 동안, 시험 시트를 다시, 이전에 기재된 소듐 하이드록사이드 배쓰로 옮기고, 상기 배쓰 내에서 25분 내지 30분 동안 놔두었다. 이후, 수조에서 2분 동안 다시 헹군다. 헹군 후, 샘플을 물로부터 30초 동안 제거한다. 이는 이후의 사용에서 드리핑 공정(dripping process)을 시뮬레이션하고, 이후의 질산 배쓰 내에 물이 전혀 도입되지 않거나 또는 극히 매우 소량으로만 도입됨을 보장한다.
리프팅 기(lifting phase) 후, 시험 패널을 질산 배쓰에서 중화시킨다. 중화 기는 정확하게 70초이고, 그런 다음 30초간의 리프팅 기로 다시 종결시킨다. 이러한 리프팅 후, 수조에서의 추가의 2분간의 체류 시간이 존재한다. 수조에서 떠난 후 4분째에, 제2 인장 접착력 값을 기재된 바와 같이 확인하였다. 제3 인장 접착력 값의 확인 후 18시간째에, 제4 인장 접착력 값을 확인한다. 이는, 탈마스크 공정 이전에, 이미 밀링된 컴포넌트의 밤새 동안의 저장을 시뮬레이션한다. 이러한 체류 시간 동안, 알루미늄의 밀링된 엣지는, 탈마스크 상태에서 소듐 하이드록사이드 밀링 배쓰에 노출되었던 윈도우 영역에서 평가될 수 있다.
표 3: 인장 접착력 시험의 결과
　SC1 총
적용 후 2시간째 인장 접착력 AL 2024 150-410 g
10분 피클링 후 인장 접착력 AL 2024 130-400 g
30분 피클링 후 인장 접착력 AL 2024 160-450 g
마지막 피클링 단계 후 18시간째 인장 접착력 AL 2024 250-530 g
　SC2 총
적용 후 2시간째 인장 접착력 AL 2024 250-400 g
10분 피클링 후 인장 접착력 AL 2024 230-400 g
30분 피클링 후 인장 접착력 AL 2024 270-450 g
마지막 피클링 단계 후 18시간째 인장 접착력 AL 2024 330-500 g
　SC3 총
적용 후 2시간째 인장 접착력 AL 2024 150-390 g
10분 피클링 후 인장 접착력 AL 2024 150-420 g
30분 피클링 후 인장 접착력 AL 2024 190-470 g
마지막 피클링 단계 후 18시간째 인장 접착력 AL 2024 280-540 g
SC4 총
적용 후 2시간째 인장 접착력 AL 2024 220-410 g
10분 피클링 후 인장 접착력 AL 2024 200-400 g
30분 피클링 후 인장 접착력 AL 2024 230-420 g
마지막 피클링 단계 후 18시간째 인장 접착력 AL 2024 310-500 g
본 발명에 따른 코팅제 조성물로부터 제조된 박리 가능한 코팅 필름의 표면하 이동 경향은 2 mm 미만이다. 본 발명에 따르지 않은 코팅제 조성물로부터 제조된 박리 가능한 코팅 필름의 경우, 2 mm 내지 5 mm의 불연속적인 표면하 이동 침범이 확인된다.

Claims (15)

  1. 하나 이상의 결합제 구성성분 A 및 하나 이상의 경화제 구성성분 B를 포함하는 코팅제 조성물로서,
    상기 결합제 구성성분 A는
    A1 폴리(옥시알킬렌) 글리콜의 하나 이상의 폴리에테르 폴리올 구성성분,
    A2 하나 이상의 방향족 다이아민,
    A3 실리콘 엘라스토머 입자, 및
    A4 하나 이상의 폴리우레탄 우레아
    를 포함하고,
    상기 경화제 구성성분 B는
    B1 비차단된(unblocked) 이소시아네이트 기를 포함하는 하나 이상의 우레탄-기-함유 구성성분, 및
    B2 메틸렌 다이(페닐 이소시아네이트)의 하나 이상의 방향족 다이이소시아네이트
    를 포함하며,
    상기 경화제 구성성분 B의 비차단된 이소시아네이트 기의 함량은 10 중량% 내지 30 중량%이고,
    상기 코팅제 조성물의 고형분 함량은 95 중량% 초과인, 코팅제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코팅제 조성물의 총 중량을 기준으로,
    상기 구성성분 A1이 8 중량% 내지 76 중량%의 양으로 존재하고,
    상기 구성성분 A2가 1 중량% 내지 8 중량%의 양으로 존재하며,
    상기 구성성분 A3이 0.2 중량% 내지 9 중량%의 양으로 존재하고,
    상기 구성성분 A4가 0.5 중량% 내지 11 중량%의 양으로 존재하며,
    상기 경화제 구성성분 B가 20 중량% 내지 40 중량%의 양으로 존재하는,
    코팅제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 폴리(옥시알킬렌 글리콜)의 상기 폴리에테르 폴리올 구성성분 A1이 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드의 하나 이상의 폴리(옥시알킬렌) 글리콜을 포함하는, 코팅제 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 폴리에테르 폴리올 구성성분 A1이 하나 이상의 프로폭실화된 폴리에틸렌 글리콜 A1.1, 하나 이상의 폴리프로필렌 글리콜 A1.2, 및 하나 이상의 프로폭실화된 트리메틸올프로판 A1.3을 포함하는, 코팅제 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 우레탄-기-함유 구성성분 B1이 하이드록실-기-함유 구성성분 B1.1을 이소시아네이트 구성성분 B1.2와 반응시킴으로써 제조되고,
    상기 하이드록실-기-함유 구성성분 B1.1이 폴리(옥시알킬렌) 글리콜의 폴리에테르 폴리올 구성성분이며,
    상기 이소시아네이트 구성성분 B1.2가 메틸렌 다이(페닐 이소시아네이트)의 방향족 다이이소시아네이트이고,
    구성성분 B1.1의 OH 기 : 이소시아네이트 구성성분 B1.2의 NCO 기의 비율이 1:1.05 내지 1:2.05의 범위인, 코팅제 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 경화제 구성성분 B를 기준으로, 상기 구성성분 B2의 분획이 40 중량% 내지 60 중량%인, 코팅제 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 방향족 다이아민 A2가 모노핵(mononuclear) 방향족 화합물이거나,
    상기 방향족 다이아민 A2가 알킬화되거나,
    상기 방향족 다이아민 A2의 아민 기가 상기 방향족 화합물에 직접 결합되어 있는,
    코팅제 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 엘라스토머 입자가 코어-쉘 입자이고,
    상기 코어-쉘 입자가 가교된 폴리실록산을 포함하는 코어 및 반응성 기를 갖는 쉘을 갖는, 코팅제 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅제 조성물의 고형분 함량이 97 중량% 초과, 또는 98 중량% 초과, 또는 99 중량% 초과로 존재하는, 코팅제 조성물.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅제 조성물이 중공 마이크로스피어 형태의 저-알칼리 보로실리케이트 유리를 충전제로서 포함하는, 코팅제 조성물.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 코팅제 조성물을 금속 기판 및/또는 플라스틱 기판에 100㎛ 내지 600㎛ 또는 150㎛ 내지 350㎛의 습식 필름 두께로 1-코트 분무 작업(one-coat spraying operation)으로 적용하는 단계, 및
    15℃ 내지 60℃ 또는 15℃ 내지 25℃의 온도 범위에서 화학적 가교에 의해 경화시킴으로써 박리 가능한 코팅 필름을 수득하는 단계
    를 포함하는, 박리 가능한 코팅 필름의 제조 방법.
  12. i) 제11항에 따른 제조 방법으로 제조된 박리 가능한 코팅 필름으로 금속 기판을 부분적으로 코팅하는 단계로서,
    상기 박리 가능한 코팅 필름을 이용한 부분 코팅은, 코팅되지 않아야 하는 영역을 사전에 커버함으로써 달성되거나, 또는 상기 기판을 완전히 커버하는 박리 가능한 코팅 필름을 우선 상기 기판에 적용하고 후속해서 상기 코팅 필름을 부분적으로 제거함으로써 달성되는, 단계; 및
    ii) 상기 박리 가능한 코팅 필름으로 부분적으로 코팅된 상기 기판을 알칼리성 또는 산성 화학적 밀링 배쓰(milling bath)에 침지시키는 단계
    를 포함하는, 금속 기판의 화학적 밀링(milling) 방법.
  13. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 코팅제 조성물에 의해 코팅된 기판으로서,
    상기 기판은 박리 가능하고 내화학성인 코팅을 갖고,
    상기 기판은 금속 기판, 또는 플라스틱 기판, 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 기판인,
    기판.
  14. 제13항에 있어서, 상기 코팅은 항공기 제작용 컴포넌트를 솎음(thinning out)시키기 위한 화학적 밀링 배쓰에서 기판을 보호하기 위한 것인, 기판.
  15. 제11항에 따른 제조 방법에 의해 제조된 코팅 필름으로 코팅된, 하나 이상의 금속 및/또는 플라스틱 물질로 제작된 기판.
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