KR20110080163A - 화학선에 의해 경화가능하거나 열 및 화학선에 의해 경화가능한 내스크래치성 및 내후성 바니시 - Google Patents

화학선에 의해 경화가능하거나 열 및 화학선에 의해 경화가능한 내스크래치성 및 내후성 바니시 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (A) 하나 이상의 불포화된 우레탄 (메트)아크릴레이트, 및 (B) 하나 이상의 불포화된 멜라민 (메트)아크릴레이트를 포함하며, 상기 성분 (A) 및 (B)의 중량 분율의 비가 (A):(B) = 1:1 내지 (A):(B) = 1:5인, 화학선에 의해 경화될 수 있거나 열 및 화학선에 의해 경화될 수 있는 코팅 조성물에 관한 것이다.

Description

화학선에 의해 경화가능하거나 열 및 화학선에 의해 경화가능한 내스크래치성 및 내후성 바니시 {SCRATCH- AND WEATHER-RESISTANT VARNISH CURABLE BY MEANS OF ACTINIC RADIATION OR CURABLE BY HEAT AND BY MEANS OF ACTINIC RADIATION}
본 발명은 우레탄 (메트)아크릴레이트를 기초로 한, 특히 내스크래치성 및 내후성을 가지고 화학선, 또는 열적 및 화학적으로 경화가능한 코팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 코팅 시스템을 생산하기 위한 이러한 부류의 코팅 조성물의 용도, 및 이러한 코팅 조성물로 코팅된 기재에 관한 것이다.
화학선으로 경화가능하고 우레탄 (메트)아크릴레이트를 기초로 한 코팅 조성물은 이미 공지된 것으로서, 예를 들어 국제특허출원 W0 2005/120725호에 기술되어 있다. 이러한 조성물들은 특히 자동차 리피니시(automotive refinish)용으로 사용되고 있다. 이러한 적용에서, 물론, 이러한 조성물들에는 내스크래치성 및 내후성의 측면에서 엄격한 요건들이 요구된다. 이러한 코팅 조성물로부터 얻어진 코팅 시스템의 내스크래치성은 공지된 바와 같이 가교 밀도의 증가에 의해 개선될 수 있다. 그러나, 가교 밀도의 증가의 단점으로는 코팅-시스템 탄성이 감소하는 것인데, 이는 통상적으로 이러한 증가와 동시에 일어난다. 비록 고도로 가교된 코팅 시스템이 종종 매우 높은 내스크래치성을 나타내지만, 그럼에도 불구하고 이러한 코팅 시스템은 적절치 않은 탄성으로 인하여 크랙을 형성시키는 경향이 있고 그 결과 최적의 풍화 안정성을 갖지 못한다.
탄성의 감소 문제는 또한 독일특허 DE 197 09 467호에서 인식되었다. 상기 특허에서는 경화된 상태에서 적어도 107.6 Pa의 고무-탄성 범위에서의 저장 탄성률(storage modulus; E') 및 0.10 이하의 20℃에서의 손실 계수(loss factor) tanδ를 갖는 코팅 물질을 청구하고 있다. 결합제는 전부 경화된 코팅 시스템의 기술된 물리적 기준에 따라 선택된 것이다. 결합제의 화학적 특성과 관련하여, 제안된 모든 것은 광범위한 부류의 화합물로서, 이로부터 개개의 결합제는 아마도 전부 경화된 코팅 시스템에 대한 이러한 기준들을 충족시킬 수 있다. 특정된 예로는 (메트)아크릴로일-작용성 (메트)아크릴 코폴리머, 폴리에테르 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 불포화된 폴리에스테르, 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 아미노 아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트 및 상응하는 메타크릴레이트들을 포함한다(4쪽, 36-38줄). 바람직하게, 방향족 구조 단위가 존재하지 않는 결합제가 사용된다(4쪽, 38-39줄). 이는, 특히 이러한 화합물에 항상 존재하는 방향족 트리아진 고리 때문에, 멜라민 (메트)아크릴레이트를 포함하지 않는다. 지방족 우레탄 아크릴레이트가 특히 바람직하다. 사용될 결합제의 화학적 특성에 대해 어떠한 추가적인 특정 교시도 제공되어 있지 않다.
본 발명의 목적
이에 따라, 본 발명의 목적은 화학선으로, 또는 열적 및 화학선으로 경화가능한 코팅 조성물로서, 이로부터 높은 내스크래치성과 동시에 높은 내후성을 특징으로 하는 코팅 시스템을 수득하는 것이 가능한 코팅 조성물을 제공하기 위한 것이다. 얻어진 코팅은 또한, 특히 광택, 광택 안정성, 내화학성, 스톤칩 저항성(stone chip resistance) 및 접착 강도에 대하여 자동차 코팅 시스템에 부여되는 엄격한 요건들에 따르는 것이다.
본 발명의 목적의 달성
본 발명의 목적은 놀랍게도, (A) 적어도 하나의 불포화된 우레탄 (메트)아크릴레이트, 및 (B) 적어도 하나의 불포화된 멜라민 (메트)아크릴레이트를 포함하고, 상기 성분 (A) 및 (B)의 중량 분율의 비가 (A):(B) = 1:1 내지 (A):(B) = 1:5인, 화학선으로, 또는 열적 및 화학선으로 경화될 수 있는 코팅 조성물의 제공을 통해 달성된다.
적합한 불포화된 우레탄 (메트)아크릴레이트 (A)는 본래 임의의 요망되는 불포화된 우레탄 아크릴레이트 및/또는 불포화된 우레탄 메타크릴레이트이다. 본 문맥에서 용어 "불포화된"은 분자에, 예를 들어 아크릴레이트 기에 평균 적어도 하나의 반응성 탄소-탄소 이중 결합이 존재함을 의미하는 것이다. 지방족 불포화된 우레탄 (메트)아크릴레이트가 바람직하게 사용된다. 적합한 불포화된 우레탄 (메트)아크릴레이트는 예를 들어, 디이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트를, 디올/폴리올 및/또는 디아민/폴리아민 및/또는 디티올/폴리티올 및/또는 알칸올아민의 군으로부터의 사슬 연장제와 반응시킨 후에, 나머지 자유 이소시아네이트 기를 적어도 하나의 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트와 반응시킴으로써 얻어질 수 있다. 사슬 연장제, 디이소시아네이트 및/또는 폴리이소시아네이트, 및 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트의 양은 이러한 경우에서 바람직하게 하기와 같도록 선택된다:
1) NCO 기의 당량 대 사슬 연장제의 반응성 기 (히드록실, 아미노 및/또는 메르캅틸 기)의 당량의 비가 3:1 내지 1:2이고, 바람직하게 2:1이며,
2) 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트의 OH 기가 이소시아네이트 및 사슬 연장제로부터 형성된 예비폴리머의 나머지 자유 이소시아네이트 기에 대해 화학양론적 양으로 존재함.
대안적으로, 또한 예를 들어 디이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트의 이소시아네이트 기들 중 일부를 적어도 하나의 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트와 반응시킨 후에 나머지 이소시아네이트 기를 상기 특정된 타입의 사슬 연장제와 반응시킴으로써 적합한 불포화된 우레탄 (메트)아크릴레이트를 제조하는 것이 가능하다. 또한, 이러한 경우에서 사슬 연장제, 이소시아네이트 및 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트의 양은 NCO 기 대 사슬 연장제의 반응성 기의 당량 비가 3:1 내지 1:2, 바람작히게 2:1이며, 나머지 NCO 기 대 적어도 하나의 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트의 OH 기의 당량 비가 1:1이도록 선택된다.
인식되는 바와 같이, 이러한 2가지 공정들 간의 모든 형태의 중간체가 또한 가능하다. 예를 들어, 디이소시아네이트의 이소시아네이트 기들 중 일부는 먼저 디올과 반응될 수 있으며, 이후에 이소시아네이트 기의 다른 일부는 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트와 반응될 수 있으며, 이후에 잔류하는 이소시아네이트 기는 디아민과 반응될 수 있다.
불포화 우레탄 (메트)아크릴레이트를 제조하기 위한 이러한 다양한 공정들은 공지되어 있으며(예를 들어, EP-A-204 161), 이에 따라 임의의 추가적인 상세한 설명을 필요로 하지 않는다.
불포화된 우레탄 (메트)아크릴레이트는 예를 들어, 상응하는 이소시아네이트-작용성 예비폴리머 및/또는 올리고머를 비교적 장쇄의 지방족 디올 및/또는 디아민, 보다 특히 적어도 6개의 탄소 원자를 갖는 지방족 디올 및/또는 디아민과 반응시킴으로써 유연화될 수 있다. 이러한 유연화 반응(flexibilization reaction)은 적어도 하나의 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트의 첨가 전 또는 후에 수행될 수 있다.
적합한 불포화된 우레탄 (메트)아크릴레이트 (A)의 예에는 또한 하기 상업적으로 입수가능한 제품들을 포함한다:
- 바이어 머티리얼사이언스(Bayer MaterialScience)의 데스몰룩스(Desmolux®) XP 2513, 불포화된 지방족 우레탄 아크릴레이트;
- 사이텍(Cytec)의 에베크릴(Ebecryl®) 8465, 불포화된 지방족 우레탄 아크릴레이트,
- BASF SE의 라로머(Laromer®) UA 9028V, 불포화된 지방족 우레탄 아크릴레이트.
바람직하게, 적어도 하나의 불포화된 우레탄 (메트)아크릴레이트 (A)는 1,000 내지 10,000 g/mol, 더욱 바람직하게 2,000 내지 5,000 g/mol의 중량평균 분자량을 갖는다. 중량평균 분자량은 표준물로서 폴리스티렌을 이용하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정된다.
일반적으로 말하면, 아크릴레이트 기는 메타크릴레이트 기 보다 더욱 용이하게 반응하며, 이에 따라 보다 용이하게 반응이 일어날 수 있다. 이에 따라, 바람직하게, 적어도 하나의 불포화된 우레탄 (메트)아크릴레이트는 불포화된 지방족 우레탄 아크릴레이트이다. 더욱 바람직하게, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 바람직하게 HDI 트라이머(trimer)를 기초로 한 불포화된 지방족 우레탄 아크릴레이트, 및 아주 특히 바람직하게 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI)를 기초로 하고 분자 당 평균 2개 내지 3개의 아크릴레이트 기의 작용기를 갖는 불포화된 지방족 우레탄 아크릴레이트가 있다.
적합한 불포화된 멜라민 (메트)아크릴레이트 (B)에는 본래 임의의 요망되는 불포화된 멜라민 아크릴레이트 및/또는 불포화된 멜라민 메타크릴레이트가 있다. 이러한 문맥에서, 용어 "불포화된"은 분자에, 예를 들어 아크릴레이트 기에 평균 적어도 하나의 반응성 탄소-탄소 이중 결합이 존재하는 것을 의미한다. 적어도 하나의 불포화된 멜라민 (메트)아크릴레이트 (B)는 바람직하게 트리아진 고리 당 평균 적어도 3개의 (메트)아크릴레이트 라디칼의 작용기, 및 더욱 바람직하게 트리아진 고리 당 평균 적어도 4개의 (메트)아크릴레이트 라디칼의 작용기를 갖는다. 적합한 불포화된 멜라민 (메트)아크릴레이트는 예를 들어, 헥사메틸올멜라민(HMM)의 직접 에테르화에 의해, 또는 헥사키스(메톡시메틸)멜라민(HMMM)과 적어도 하나의 히드록시 (메트)아크릴레이트, 예를 들어 히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 모노(메트)아크릴레이트 또는 카프로락톤 (메트)아크릴레이트와의 에스테르교환에 의해 제조될 수 있다.
바람직하게, 적어도 하나의 불포화된 멜라민 (메트)아크릴레이트 (B)는 1,000 내지 7,000 g/mol, 더욱 바람직하게 2,000 내지 4,500 g/mol의 중량평균 분자량을 갖는다. 중량평균 분자량은 표준물로서 폴리스티렌을 이용하여 겔투과크로마토그래피에 의해 결정된다.
일반적으로 말하면, 아크릴레이트 기는 메타크릴레이트 기 보다 반응하기에 더욱 용이하며, 이에 따라 보다 용이하게 반응이 일어날 수 있다. 이에 따라, 바람직하게 적어도 하나의 불포화된 멜라민 (메트)아크릴레이트 (B)는 불포화된 멜라민 아크릴레이트, 더욱 바람직하게 트리아진 고리 당 평균 적어도 3개의 (메트)아크릴레이트 라디칼의 작용기를 갖는 불포화된 멜라민 아크릴레이트, 및 아주 특히 바람직하게 트리아진 고리 당 평균 적어도 4개의 (메트)아크릴레이트 라디칼의 작용기를 갖는 불포화된 멜라민 아크릴레이트이다.
적합한 불포화된 멜라민 (메트)아크릴레이트 (B)의 예에는 하기의 상업적으로 입수가능한 제품들을 포함한다:
- CN890, 사르토머(Sartomer)로부터의 다작용성 멜라민 아크릴레이트;
- BMM-215; 보마르 스페셜티스 코(Bomar Specialties Co.)로부터의 삼작용성 멜라민 메타크릴레이트;
- BMA-200; 보마르 스페셜티스 코로부터의 삼작용성 멜라민 아크릴레이트;
- BMA-222; 보마르 스페셜티스 코로부터의 삼작용성 멜라민 아크릴레이트;
- BMA-300; 보마르 스페셜티스 코로부터의 삼작용성 멜라민 아크릴레이트.
상기 성분 (A) 및 (B)의 중량 분율의 비는 본 발명에 따르면, (A):(B) = 1:1 내지 (A):(B) = 1:5이다. 바람직하게, 상기 중량 분율의 비는 (A):(B) = 1:1.5 내지 (A):(B) = 1:2.5, 더욱 바람직하게 (A):(B) = 1:1.8 내지 (A):(B) = 1:2.2이다.
본 발명의 코팅 물질에서, 상기 성분 (A) 및 (B)는 액체 코팅 조성물의 총중량을 기준으로, 바람직하게 30 내지 90 중량%, 더욱 바람직하게 50 내지 70 중량%의 양 [(A)+(B)]로 사용된다.
본 발명의 코팅 조성물이 UV선에 의해 경화될 경우에, 본 발명의 코팅 조성물은 적어도 하나의 광개시제(C)를 포함한다. 성분 (A), (B), (C) 및 임의의 존재하는 반응성 희석제의 총합을 기준으로, 0.1 중량% 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게 0.5 중량% 내지 3 중량%의 적어도 하나의 광개시제(C)를 사용하는 것이 바람직하다. UV-경화성 코팅 조성물에서 사용되는 당업자에게 공지된 통상적인 광개시제가 사용될 수 있으며, 이의 예로는 상품명 이르가큐어(Irgacure®)184, 이르가큐어® 2959, 이르가큐어® 819, 다로큐어(Darocure®) MBF (모두 시바 스폐셜티 케미칼스 인크(CIBA Specialty Chemicals Inc.)로부터 입수가능), 및 루시린(Lucirin®) TPO (BASF AG로부터 입수가능)로 상업적으로 입수가능한 제품이 있다. 사용되는 광개시제의 흡수는 바람직하게 200 내지 400 nm의 파장 범위에 위치된다.
본 발명의 코팅 조성물은 또한 적절한 경우에 하나 이상의 반응성 희석제를 포함할 수 있다. 이러한 반응성 희석제는 에탄올성 불포화된 화합물일 수 있다. 반응성 희석제는 예를 들어, 일(mono)-, 이(di)- 또는 다중불포화될 수 있다. 반응성 희석제는 필름 형성 과정에서 화학 반응을 통해 결합제의 일부가 되는 용매이다.
본 발명의 코팅 조성물은 또한 적절한 경우에 반응성 희석제 중에 포함되지 않는 하나 이상의 용매를 포함할 수 있으며, 이의 예로는 에테르, 에스테르, 지방족 및/또는 방향족 탄화수소, 더욱 특히 자일렌, 부틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤 및/또는 에탄올이 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 통상적인 첨가제를 추가로 포함할 수 있으며, 이의 예로는 광안정화제 (예를 들어, HALS 화합물, 벤조트리아졸, 벤조페논, 트리아진, 옥살라닐리드 등), 슬립 첨가제(slip additive), 중합 억제제, 소광제(matting agent), 소포제(defoamer), 흐름 제어제, 또는 코팅 물질에서 통상적으로 사용되는 다른 첨가제가 있다. 통상적인 첨가제는 통상적으로 코팅 조성물의 총중량을 기준으로, 15 중량% 이하, 바람직하게 2 내지 9 중량%의 양으로 사용된다. 본 발명의 코팅 조성물은 바람직하게 적어도 하나의 광안정화제를 포함한다.
본 발명의 코팅 조성물은 바람직하게 클리어 코트 물질이며, 이에 따라 바람직하게 충전제를 함유하지 않거나 단지 투명 충전제를 함유하고, 불투명한 안료를 함유하지 않는다. 그러나, 착색된 코팅 조성물 형태로의 사용이 또한 가능하다. 이러한 경우에, 코팅 조성물은 코팅 조성물의 총중량을 기준으로, 2 내지 40 중량%의 하나 이상의 안료를 함유한다. 이러한 경우에, 코팅 조성물은 또한 코팅 조성물의 총중량을 기준으로, 1 중량% 내지 20 중량%의 하나 이상의 충전제를 함유할 수 있다. 비교적 고농도의 안료 및/또는 충전제가 사용되는 경우에, 바람직한 경화 방법은 전자빔 경화이다.
본 발명은 또한 코팅 시스템을 생산하기 위한 본 발명의 코팅 조성물의 용도를 제공한다. 코팅 시스템을 생산하기 위하여, 본 발명의 코팅 조성물은 당업자에게 공지된 통상적인 도포 기술에 의해 코팅될 기재에 도포될 수 있다. 도포는 예를 들어, 스프레딩(spreading), 롤링, 분무, 딥핑(dipping), 나이프-코팅, 롤러 코팅, 주입(pouring), 또는 인젝팅(injecting)에 의해 일어날 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물의 도포는 바람직하게 5 내지 60 ㎛, 더욱 바람직하게 20 내지 50 ㎛, 및 매우 바람직하게 35 내지 45 ㎛의 건조 필름 두께로 일어난다.
본 발명의 코팅 조성물은 단일-코트 또는 멀티코트 코팅 시스템을 생산하기 위해 사용될 수 있다. 멀티코트 코팅 시스템의 생산의 경우에, 본 발명의 코팅 조성물은 베이스 코트(base coat)를 생산하기 위해 사용될 수 있으며, 이러한 코트에 하나 이상의 추가의 상부 코트 필름이 도포되거나, 그렇지 않으면 멀티코트 코팅 시스템의 최상층 상부 코트 필름을 생산하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 코팅 조성물은 바람직하게 멀티코트 코팅 시스템의 최상부 코트를 생산하기 위해 사용된다.
코팅 조성물은 코팅될 임의의 요망되는 기재 상에 코팅을 형성시키기 위해, 예를 들어 금속성 기재를 코팅하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 코팅 조성물은 바람직하게 자동차 차체 및 이들의 부품을 코팅하기 위하여 사용된다.
아주 특히 바람직하게, 본 발명의 코팅 조성물은 자동차 차체 및 이들의 부품 상에 상부 코트 피니시(top coat finish)를 형성시키기 위해 사용되며, 특히 바람직하게 자동차 OEM 피니싱(automotive OEM finishing)에서 클리어 상부 코트 피니시를 형성시키기 위해 사용된다.
금속 기재 상에 코팅을 형성시키기 위하여, 본 발명의 코팅 조성물은 바람직하게, 베이스 코트 물질로 프라이밍되고/거나 코팅되는 자동차 차체 또는 이들의 부품, 금속 코일, 및/또는 금속 시트에 도포된다. 사용될 수 있는 프라이머는 통상적으로 사용되는 프라이머이다. 베이스 코트 물질로서, 통상적인 베이스 코트 물질 및 수성 베이스 코트 물질 둘 모두가 사용되는 것이 가능하며, 이는 열적으로 및/또는 방사선으로 경화된다. 또한, 본 발명의 코팅 조성물을, 전착 코팅으로 코팅된 후에 서페이서 및/또는 베이스 코트 물질로 코팅된 금속 기재에 도포하는 것이 가능하다. 이는 또한 웨트-온-웨트 기술(wet-on-wet technique)을 이용하여 이루어질 수 있다. 기술된 기술들과 관련하여, 일반적으로 베이스 코트 및/또는 서페이서는, 본 발명의 코팅 조성물이 도포되기 전에 베이킹되는 것이 필수적이다.
기재에 도포되는 코팅 조성물은 화학선으로, 또는 열적으로 및 화학선 둘 모두로 경화된다.
경화는 예를 들어 30℃ 내지 80℃에서 5 내지 30분 동안 존재하는 용매를 증발(flashing off) 시킬 목적으로, 도포된 코팅 조성물의 중간 건조 보다 선행될 수 있다.
본 발명의 문맥에서, 용어 "열 경화(thermal curing)"는 코팅 조성물의 필름의 열-개시 경화를 나타내는 것이다.
본 발명의 문맥에서, 화학선은 전자기선, 예를 들어 근적외선(NI), 가시광, UV선, X-선 또는 감마선, 보다 특히 UV선, 및 미립자 방사선, 예를 들어 전자빔, 베타 방사선, 알파 방사선, 양성자 빔 또는 중성자 빔, 보다 특히 전자 빔을 의미한다. UV선에 의한 경화는 통상적으로 자유 라디칼 또는 양이온 광개시제에 의해 개시된다. 화학선에 의한 경화는 바람직하게 UV선에 의한 경화 또는 전자빔에 의한 경화이다.
열 경화 및 화학선으로의 경화가 본 발명의 한 코팅 조성물의 문맥에서 공동으로 사용되는 경우에, 용어 "이중 경화(dual cure)"가 또한 사용된다.
열 경화 및 화학선으로의 경화는 통상적인 공지된 조건 하에서 이러한 목적으로 위해 각 경우에 당업자에게 공지된 시스템에 의해 수행될 수 있다. 예로서, UV 경화는 100-10,000 mJ/㎠의 UV 선량, 50-4,000 mW/㎠의 조사 세기 (측정 기기: Power Puck, EIT Inc.) 및 < 0.2%의 잔류 산소 함량으로 수행될 수 있다. 전자빔 경화는 예를 들어 5-15 kGray의 선량으로 수행될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 코팅 조성물로 코팅된 기재, 바람직하게 자동차 차체 또는 이들의 부품들을 제공한다.
본 발명은 하기 실시예로 예시된다.
실시예
실시예 1:
본 발명의 코팅 조성물의 제조
하기 표 1의 컬럼 B에 기술된 바와 같이 항목 1 내지 항목 5를 도입하고, 교반하면서 균일한 혼합물로 가공하였다. 이후에, 항목 6 내지 항목 10을 교반하면서 연속적으로 첨가하였다. 추가로 교반하여 균일한 혼합물을 생산하였다.
비교 실시예 1:
비교 코팅 조성물의 제조
하기 표 1의 컬럼 A에 기술된 바와 같이 항목 1 내지 항목 5를 도입하고, 교반하면서 균일한 혼합물로 가공하였다. 이후에, 항목 6 내지 항목 10을 교반하면서 연속적으로 첨가하였다. 추가로 교반하여 균일한 혼합물을 생산하였다.
Figure pct00001
Figure pct00002
코팅 시스템의 생산
실시예 1로부터의 본 발명의 코팅 조성물, 및 비교 실시예 1로부터의 비교 코팅 조성물을 이용하여 하기 설명에 따라 클리어 상부 코트 피니시를 생산하였다.
사용된 기재는 통상적인 캐소드 전기코트의 사전 코팅이 제공된 스틸 판넬이다(CathoGuard 500, BASF). 이러한 코트 위에, 통상적인 수성 베이스 코트 물질을 13 내지 18 ㎛의 건조 필름 두께로 도포하고, 80℃에서 10분 동안 베이킹한 후에, 130℃에서 15분 동안 베이킹하였다. 같은 날에 여기에 실시예 1로부터의 본 발명의 코팅 조성물 또는 비교 실시예 1로부터의 비교 코팅 조성물을 분무 도포로 40 내지 45 ㎛의 건조 필름 두께로 도포하였다. 용매를 60℃에서 15분 동안 증발시킨 후에, UV 경화를 4000 mJ/㎠의 UV 선량, 2000 mW/㎠의 조사 세기 (측정 기기: Power Puck, EIT Inc.), < 0.1%의 잔류 산소 함량, 및 45℃의 노출 온도로 수행하였다.
코팅 시스템의 시험 및 성질
얻어진 코팅 시스템은 하기 표 2 내지 표 9에 기술된 성질들을 갖는다.
내화학성 (표 2)은 구배 오븐 시험 (DIN EN ISO 2812-5에 따름)에 의해 결정되었다. 코팅 시스템 각각에 기술된 화학물질들을 뿌리고 상이한 온도 X에서 30분 동안 인큐베이션한 후에 23℃에서 24시간 동안 표준 조건 하에서 저장하고, 임의적으로 이후에 오븐에서 80℃로 2 시간 동안 가열하였다. 기록된 숫자는 가장 높은 인큐베이션 온도 X를 섭씨로 나타낸 것이며, 여기에서 저장 (23℃에서 24시간) 후 및/또는 후속 가열 (80℃에서 2 시간) 후에, 코팅 시스템에 대해 식별가능한 광학적으로 보이는 손상이 존재하지 않았다.
내스크래치성 (표 3)의 결정을 위하여, 먼저 20°의 관찰각으로부터 코팅 시스템의 초기 광택을 결정하였다. 이후에, 코팅 시스템을 DIN EN ISO 20566 DE (AMTEC 워시 브러시 저항)에 따라 스크래치 노출시켰다. 노출 후에, 샘플을 백유(white spirit)로 세정하고, 다시 광택을 측정하였다. 얻어진 잔류 광택 (%)은 노출 전 및 후에 광택 수치의 비율의 곱이다.
또한, 내스크래치성을 ASTM D 6279의 시험 사양에 따라 시험하였다. 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
코팅 시스템의 스톤칩 저항성 (표 5)을 DIN EN ISO 20567-1에 따라 VDA [German Automakers Association] 다중 스톤칩 장치를 이용하여 시험하였다.
코팅 시스템의 접착성을 DIN 55996-3에 따라 볼 충격 시험으로 결정하였으며(표 6), 또한 DIN 50017 CC에 따라 240 시간에 걸쳐 일정한 응축 조건 시험 (CC 시험)으로 결정하였다(표 7).
코팅 시스템의 내후성을 시험하기 위하여, Q-Panel로부터의 QUV 풍화 장치를 이용하였다. 상이한 시점에서 크랙 형성을 시각적으로 평가하였다 (표 8)(OK=충분함). 광택을 20°의 관찰각으로부터 상이한 시점에 결정하였다(표 9).
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
시험의 결과에서 본 발명의 코팅 조성물로부터 얻어진 코팅 시스템이 통상적인 코팅 시스템에 비해 개선된 내후성 (표 8 및 표 9)과 함께 매우 높은 내스크래치성 (표 3 및 표 4)을 나타낸다는 것이 명확하게 나타난다. 또한, 본 발명의 코팅 조성물로부터 얻어진 코팅 시스템은 통상적인 코팅 시스템에 비해 개선된 내화학성을 나타내며(표 2), 높은 스톤칩 저항성(표 5) 및 접착성(표 6 및 표 7)을 나타낸다.

Claims (14)

  1. (A) 하나 이상의 불포화된 우레탄 (메트)아크릴레이트, 및
    (B) 하나 이상의 불포화된 멜라민 (메트)아크릴레이트를 포함하며,
    상기 성분 (A) 및 (B)의 중량 분율의 비가 (A):(B) = 1:1 내지 (A):(B) = 1:5인, 화학선(actinic radiation)으로, 또는 열적 및 화학선으로 경화가능한 코팅 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 중량 분율의 비가 (A):(B) = 1:1.5 내지 (A):(B) = 1:2.5인 코팅 조성물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 하나 이상의 불포화된 우레탄 (메트)아크릴레이트 (A)가 지방족 불포화된 우레탄 (메트)아크릴레이트인 코팅 조성물.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 불포화된 우레탄 (메트)아크릴레이트 (A)가 불포화된 우레탄 아크릴레이트인 코팅 조성물.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 불포화된 멜라민 (메트)아크릴레이트 (B)가 트리아진 고리 당 평균 3개 이상의 (메트)아크릴레이트 라디칼의 작용기를 갖는 코팅 조성물.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 불포화된 멜라민 (메트)아크릴레이트 (B)가 불포화된 멜라민 아크릴레이트인 코팅 조성물.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 조성물이 UV선에 의해, 또는 열적 및 UV선에 의해 경화될 수 있고, 하나 이상의 광개시제 (C)를 포함하는 코팅 조성물.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 코팅 조성물이 전자빔에 의해, 또는 열적 및 전자빔에 의해 경화될 수 있는 코팅 조성물.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 클리어 코트(clear coat) 물질인 코팅 조성물.
  10. 코팅 시스템을 생산하기 위한 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 코팅 조성물의 용도.
  11. 제 10항에 있어서, 고려되는 시스템이 멀티코트 코팅 시스템의 최상부 코트인 용도.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서, 고려되는 코팅 시스템이 자동차 차체 또는 이들의 부품 상의 코팅인 용도.
  13. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 코팅 조성물로 코팅된 기재(substrate).
  14. 제 13항에 있어서, 자동차 차체 또는 이들의 부품인 기재.
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