KR20220064406A - 핀홀에 대한 개선된 안정성을 갖는 안료처리된 수성 코팅 조성물 - Google Patents

핀홀에 대한 개선된 안정성을 갖는 안료처리된 수성 코팅 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20220064406A
KR20220064406A KR1020227013171A KR20227013171A KR20220064406A KR 20220064406 A KR20220064406 A KR 20220064406A KR 1020227013171 A KR1020227013171 A KR 1020227013171A KR 20227013171 A KR20227013171 A KR 20227013171A KR 20220064406 A KR20220064406 A KR 20220064406A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
basecoat
coating composition
present
composition
Prior art date
Application number
KR1020227013171A
Other languages
English (en)
Inventor
노르베르트 뢰브
바스티안 블룸
미하엘 케메러
베른하르트 슈타인메츠
플로리안 셰퍼
Original Assignee
바스프 코팅스 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 바스프 코팅스 게엠베하 filed Critical 바스프 코팅스 게엠베하
Publication of KR20220064406A publication Critical patent/KR20220064406A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/41—Organic pigments; Organic dyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/02—Emulsion paints including aerosols
    • C09D5/024—Emulsion paints including aerosols characterised by the additives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/36—Successively applying liquids or other fluent materials, e.g. without intermediate treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B05D7/53—Base coat plus clear coat type
    • B05D7/532—Base coat plus clear coat type the two layers being cured or baked together, i.e. wet on wet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
    • B05D7/53—Base coat plus clear coat type
    • B05D7/534—Base coat plus clear coat type the first layer being let to dry at least partially before applying the second layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/56—Three layers or more
    • B05D7/57—Three layers or more the last layer being a clear coat
    • B05D7/572—Three layers or more the last layer being a clear coat all layers being cured or baked together
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/56—Three layers or more
    • B05D7/57—Three layers or more the last layer being a clear coat
    • B05D7/574—Three layers or more the last layer being a clear coat at least some layers being let to dry at least partially before applying the next layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/042—Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C08K5/103—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C09D133/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2201/00—Polymeric substrate or laminate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00—Metallic substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2401/00—Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like
    • B05D2401/20—Aqueous dispersion or solution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2420/00—Indexing scheme corresponding to the position of each layer within a multilayer coating relative to the substrate
    • B05D2420/01—Indexing scheme corresponding to the position of each layer within a multilayer coating relative to the substrate first layer from the substrate side
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2502/00—Acrylic polymers
    • B05D2502/005—Acrylic polymers modified
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2503/00—Polyurethanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2601/00—Inorganic fillers
    • B05D2601/20—Inorganic fillers used for non-pigmentation effect
    • B05D2601/22—Silica
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/10—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by other chemical means
    • B05D3/102—Pretreatment of metallic substrates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 적어도 1종의 결합제, 적어도 1종의 모노-, 디- 및/또는 트리글리세리드, 및 적어도 1종의 실리카 화합물을 포함하는 안료처리된 수성 코팅 조성물에 관한 것이다. 추가로 본 발명은 제1 코트로 임의적으로 코팅되는 기판 상에 직접적으로 베이스코트 또는 2개 이상의 직접적으로 연속적인 베이스코트들을 제조하고, 베이스코트 또는 2개 이상의 베이스코트들의 최상단 상에 직접적으로 클리어코트를 제조하고, 이어서 하나 이상의 베이스코트들 및 클리어코트를 공동으로 경화시킴으로써 멀티코트 페인트 시스템을 제조하는 방법에 관한 것이다. 베이스코트 물질들 중 적어도 1종은 본 발명의 수성 코팅 조성물을 포함한다. 마지막으로, 본 발명은 본 발명의 방법에 의해 수득가능한 멀티코트 페인트 시스템에 관한 것이다.

Description

핀홀에 대한 개선된 안정성을 갖는 안료처리된 수성 코팅 조성물
본 발명은 적어도 1종의 결합제, 적어도 1종의 모노-, 디- 및/또는 트리글리세리드, 및 적어도 1종의 실리카 화합물을 포함하는 안료처리된 수성 코팅 조성물에 관한 것이다. 추가로 본 발명은 제1 코트로 임의적으로 코팅되는 기판 상에 직접적으로 적어도 하나의 베이스코트를 제조하고, 최상단의 베이스코트 층 상에 직접적으로 클리어코트를 제조하고, 이어서 적어도 하나의 베이스코트 및 클리어코트를 공동으로 경화시킴으로써 멀티코트 페인트 시스템을 제조하는 방법에 관한 것이다. 베이스코트 물질들 중 적어도 1종은 본 발명의 수성 코팅 조성물을 포함한다. 마지막으로, 본 발명은 본 발명의 방법에 의해 수득가능한 멀티코트 페인트 시스템에 관한 것이다.
특히 자동차 마감처리에서, 그리고 우수한 장식 효과를 특색으로 하는 동시에 우수한 부식 방지를 제공하는 코팅이 요구되는 다른 부문에서, 기판에 중첩되어 배열되는 2개 이상의 코팅 층들을 제공하는 것이 공지되어 있다.
멀티코트 페인트 시스템은 바람직하게는 소위 베이스코트/클리어코트 공정에 따라 적용되는데; 즉, 안료처리된 베이스코트 물질이 먼저 적용되고, 베이킹 단계 없이 (웨트-온-웨트 공정) 짧은 플래시-오프 시간 후에 클리어코트 물질로 다시 코팅된다. 후속적으로, 베이스코트 및 클리어코트가 함께 베이킹된다.
이러한 방법은, 예를 들어, 자동차의 OEM 마감처리를 위해, 또한 금속 및 플라스틱 보조 부품의 페인팅을 위해 널리 이용되고 있다. 이러한 페인트 시스템 (코팅)의 적용-기술 및 미적 특성에 대해 오늘날 부여되는 요건은 광대하다.
그 중 하나로 소위 핀홀의 발생 - 즉, 핀홀에 대한 불충분한 안정성의 문제가 있지만, 아직까지 선행 기술에 의해 만족스럽게 해결되지 않았다. 다수의 코팅 물질 - 예를 들어, 베이스코트 및 클리어코트 -의 연속적인 적용에서, 각각의 개별 중합체 층들이 별도로 경화되지 않을 경우에, 공기, 용매 및/또는 수분의 원치 않는 혼입이 있을 수 있고, 이는 전체 페인트 시스템의 표면 아래에서 버블 형태로 인지될 수 있으며 최종 경화 동안 파열될 수 있다. 이러한 경우에, 베이스코트 및 클리어코트 층들의 전체적인 구성의 결과로서 존재하는 유기 용매 및/또는 물의 양, 및 적용 절차에 의해 도입된 공기의 양이 너무 많아서 최종 경화 단계 동안 멀티코트 페인트 시스템으로부터 결함의 발생 없이 완전히 방출될 수 없다. 그 결과로 페인트 시스템에 형성된, 핀홀이라고도 하는 구멍이 불리한 시각적 외관을 초래한다.
추가의 요소는, 부상하고 있는 환경 친화성에 대한 요건을 고려하여 유기 용매에 기반하는 코팅 물질을 수성 코팅 물질로 대체하는 것이 최근에 점점 더 중요해지고 있다는 것이다.
따라서, 핀홀에 대한 높은 안정성, 우수한 광학적 및 색채적 특성 뿐만 아니라 탁월한 기계적 특성을 나타내는 안료처리된 수성 코팅 조성물이 유리할 것이다. 또한 조성물이 "웨트-온-웨트" 코팅 공정에 사용하기에 적합하면 유리할 것이다. 더욱이, 수성 코팅 조성물은 높은 저장 안정성을 가져야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기에서 확인된 선행 기술의 단점을 더 이상 갖지 않는 코팅을 제조하는데 사용될 수 있는 안료처리된 수성 코팅 조성물을 제공하는 것이었다. 보다 구체적으로, 안료처리된 수성 코팅 조성물의 사용이, 특히 코팅 조성물이 "웨트-온-웨트" 공정에 사용되는 경우에, 핀홀에 대한 월등한 안정성을 초래하여야 한다. 추가적으로, 안료처리된 수성 코팅 조성물은 높은 저장 안정성을 가져야 한다.
상기 기재된 목적이 청구범위에 청구된 대상 및 또한 상기 대상에 대한 하기 설명에 기재된 바람직한 실시양태에 의해 달성된다.
따라서, 본 발명의 제1 대상은 하기를 포함하는 안료처리된 수성 코팅 조성물이다:
(a) 적어도 1종의 결합제,
(b) 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 0.01 내지 1 중량%의 총량으로, 글리세롤의 불포화 또는 포화 C6-C30 지방족 모노카르복실산과의 적어도 1종의 에스테르, 및
(c) 적어도 1종의 실리카 화합물.
상기 특정된 수성 코팅 조성물은 하기에서 또한 본 발명의 코팅 조성물로 지칭되며, 상응하게 본 발명의 대상이다. 본 발명의 코팅 조성물의 바람직한 실시양태는 하기 설명 및 또한 종속항으로부터 명백하다.
본 발명의 코팅 조성물은, 특히 이러한 코팅 조성물이 "웨트-온-웨트" 코팅 공정에 사용되는 경우에, 핀홀에 대한 탁월한 안정성을 갖는다. 핀홀에 대한 탁월한 안정성은 에스테르 화합물 (b)와 실리카 화합물 (c)의 조합에 기인하는 것으로 생각되지만, 이러한 이론에 얽매이지는 않는다. 핀홀에 대한 탁월한 안정성과는 별개로, 본 발명의 코팅 조성물은 화합물 (b)와 (c)의 상기 언급된 조합을 포함하지 않는 코팅 조성물에 필적하는 우수한 광학적 및 기계적 특성을 갖는 코팅 층을 초래한다.
본 발명의 추가의 대상은 제1 코트로 임의적으로 코팅되는 기판 상에 직접적으로 베이스코트 또는 2개 이상의 직접적으로 연속적인 베이스코트들을 제조하고, 베이스코트 또는 2개 이상의 베이스코트들의 최상단 상에 직접적으로 클리어코트를 제조하고, 후속적으로 하나 이상의 베이스코트들 및 클리어코트의 공동 경화를 수행함으로써 멀티코트 페인트 시스템을 제조하는 방법이다. 베이스코트 물질들 중 적어도 1종은 본 발명의 수성 코팅 조성물이다.
본 발명의 또 다른 추가의 대상은 본 발명의 방법에 의해 수득가능한 멀티코트 페인트 시스템이다.
정의:
먼저, 본 발명과 관련하여 사용되는 다수의 용어가 설명될 것이다.
표현 "수성 코팅 조성물"은 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 이는 독점적으로 유기 용매에만 기반하는 것이 아닌 코팅 조성물을 지칭한다. 따라서, 본 발명과 관련하여 "수성"은 코팅 조성물이, 각각의 경우에 존재하는 용매 (즉, 물 및 유기 용매)의 총량을 기준으로 하여, 적어도 20 wt.%, 바람직하게는 적어도 25 wt.%, 매우 바람직하게는 적어도 50 wt.%의 물의 분율을 포함함을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 물의 분율은 궁극적으로 바람직하게는, 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 30 내지 70 wt.%이다.
본 발명의 관점에서 그리고 DIN EN ISO 4618 (독일어 버전, 날짜: 2007년 3월)에 따르면, 용어 "결합제"는 바람직하게는, 조성물 중 임의의 안료 및 충전제를 제외한, 필름의 형성을 담당하는 본 발명의 조성물의 비휘발성 분획을 지칭하고, 보다 구체적으로는 필름의 형성을 담당하는 중합체성 수지를 지칭한다. 비휘발성 분획은 실시예 섹션에 기재된 방법에 의해 결정될 수 있다.
용어 "안료처리된 코팅 조성물"은 본 발명에 따르면 적어도 1종의 색상부여 및/또는 효과 안료를 포함하는 코팅 조성물을 지칭한다.
용어 "실리카 화합물"은 본 발명에 따르면 이산화규소의 무기 화합물을 지칭한다. 상기 화합물은 임의적으로 무기 또는 유기 물질로 표면 처리될 수 있다.
용어 "(메트)아크릴레이트"는 하기에서 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 둘 다를 지칭할 것이다.
본 발명과 관련하여 보고된 모든 필름 두께는 건조 필름 두께로서 이해되어야 한다. 따라서, 이는 각각의 경우에 경화된 필름의 두께이다. 그러므로, 코팅 물질이 특정한 필름 두께로 적용된다고 보고되는 경우에, 이는 코팅 물질이 경화 후에 명시된 필름 두께를 초래하는 방식으로 적용됨을 의미한다.
코팅 조성물의 기판에의 적용, 또는 코팅 필름의 기판 상에서의 제조는 하기와 같이 이해된다: 각각의 코팅 조성물이 그로부터 제조되는 코팅 필름이 기판 상에 배열되지만, 반드시 기판과 직접 접촉하지 않아도 되는 방식으로 적용된다. 따라서, 코팅 필름과 기판 사이에 다른 층들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 임의적인 단계 (1)에서, 경화된 코팅 층 (S1)이 금속성 기판 (S) 상에 제조되지만, 하기 기재된 바와 같은 전환 코팅, 예컨대 인산아연 코팅이 기판과 경화된 코팅 층 (S1) 사이에 배열될 수도 있다.
이에 반해, 코팅 조성물의 기판에의 직접적인 적용, 또는 코팅 필름의 기판 상에서의 직접적인 제조는 제조된 코팅 필름과 기판의 직접 접촉을 초래한다. 따라서, 보다 구체적으로, 코팅 필름과 기판 사이에 다른 층이 존재하지 않는다. 당연히, 예를 들어 본 발명의 단계 (2)(b)에서의 코팅 조성물의 직접적으로 연속적인 적용 또는 직접적으로 연속적인 코팅 필름의 제조에도 동일한 원리가 적용된다.
용어 "플래시 오프"는 적용 후에 코팅 조성물에 존재하는 유기 용매 및/또는 물의, 통상적으로 주위 온도 (즉, 실온), 예를 들어 15 내지 35℃에서의, 예를 들어, 0.5 내지 30분의 기간 동안의 기화를 나타낸다. 코팅 조성물이 적어도 액적 형태로의 적용 직후에는 여전히 자유-유동하기 때문에, 이는 흐름에 의해 균일하고 평활한 코팅 필름을 형성할 수 있다. 그러나, 플래시-오프 작업 후에도, 코팅 필름이 아직 즉시 사용가능한 상태는 아니다. 예를 들어, 이는 더 이상 자유-유동하지는 않지만, 여전히 연질 및/또는 점착성이며, 일부 경우에는 부분적으로만 건조되어 있다. 보다 구체적으로, 코팅 필름이 하기 기재된 바와 같은 경화된 상태가 아직 아니다.
이에 반해, 중간 건조는, 예를 들어, 보다 고온에서 및/또는 보다 장기간 동안 실시되어, 플래시-오프와 비교하여 보다 높은 비율의 유기 용매 및/또는 물이 적용된 코팅 필름으로부터 증발된다. 따라서, 중간 건조는 통상적으로 주위 온도에 비해 상승된, 예를 들어 40 내지 90℃의 온도에서, 예를 들어, 1 내지 60분의 기간 동안 수행된다. 그러나, 중간 건조 또한 즉시 사용가능한 상태의 코팅 필름, 즉, 하기 기재된 바와 같은 경화된 코팅 필름을 제공하지는 않는다. 플래시-오프 및 중간 건조 작업의 전형적인 순서는, 예를 들어, 적용된 코팅 필름을 주위 온도에서 5분 동안 플래시 오프하고, 이어서 그를 80℃에서 10분 동안 중간 건조시키는 것을 수반할 것이다.
따라서, 코팅 필름의 경화는 이러한 필름의 즉시 사용가능한 상태로의, 즉, 각각의 코팅 필름이 제공된 기판을 의도한 대로 수송하고, 저장하며, 사용할 수 있는 상태로의 전환을 의미하는 것으로 이해된다. 보다 구체적으로, 경화된 코팅 필름은 더 이상 연질 또는 점착성이 아니며, 하기 기재된 바와 같은 경화 조건에의 추가의 노출 하에서도 그의 특성, 예컨대 경도 또는 기판에 대한 접착력에서 임의의 추가의 유의한 변화를 겪지 않는 고형 코팅 필름으로서 컨디셔닝되어 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 1-성분 또는 2-성분 시스템으로서 배합될 수 있다. 1-성분 시스템에서는, 가교될 성분, 예를 들어 결합제 및 가교제로서의 유기 중합체가 서로 함께, 즉, 하나의 성분으로 존재한다. 이를 위한 전제조건은 가교될 성분이, 예를 들어, 100℃ 초과의 상대적으로 높은 온도에서만 서로 반응하는 것, 즉, 경화 반응에 참여하는 것이다. 조합의 예는 히드록시-관능성 폴리에스테르 및/또는 폴리우레탄과 가교제로서의 멜라민 수지 및/또는 블로킹된 폴리이소시아네이트의 조합이다. 2-성분 시스템에서는, 가교될 성분, 예를 들어 결합제 및 가교제로서의 유기 중합체가 적어도 두 성분으로 별도로 존재하며, 이는 단지 적용 직전에 조합된다. 이러한 형태는 가교될 성분이 심지어 주위 온도 또는 예를 들어 40 내지 90℃의 약간 상승된 온도에서도 서로 반응하는 경우에 선택된다. 조합의 예는 히드록시-관능성 폴리에스테르 및/또는 폴리우레탄 및/또는 폴리(메트)아크릴레이트와 가교제로서의 유리 폴리이소시아네이트의 조합이다.
특정의 특징적인 변수를 결정하기 위해 본 발명과 관련하여 이용되는 측정 방법은 실시예 섹션으로부터 명백하다. 달리 명백하게 나타내지 않는 한, 이들 측정 방법이 각각의 특징적인 변수를 결정하기 위해 사용될 것이다.
본 발명과 관련하여 예시된 모든 온도는 코팅된 기판이 존재하는 공간의 온도로서 이해된다. 따라서, 기판 자체가 특정한 온도를 가져야 함을 의도하는 것은 아니다.
본 발명과 관련하여 공식 표준이 언급된 경우에, 이는 당연히 출원일에 통용되는 표준의 버전, 또는 출원일에 통용되는 버전이 존재하지 않는다면 가장 최신의 통용되는 버전을 의미한다.
본 발명의 수성 코팅 조성물:
결합제 (a):
제1의 필수 구성성분으로서, 본 발명의 코팅 조성물은 적어도 1종의 결합제를 포함한다.
결합제는 바람직하게는 정의된 총량으로 본 발명의 수성 코팅 조성물에 존재한다. 따라서, 본 발명의 하나의 바람직한 실시양태에서, 적어도 1종의 결합제는, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 결합제 함량을 기준으로 하여, 2 내지 60 wt.% 고형분, 바람직하게는 3 내지 50 wt.% 고형분, 보다 특히 5 내지 45 wt.% 고형분의 총량으로 존재한다. 1종 초과의 결합제가 사용된다면, 상기 언급된 양의 범위는 조성물 중 결합제의 총량에 기반한다. 상기 언급된 양의 범위로의 적어도 1종의 결합제의 사용은 본 발명의 조성물의 저장 안정성에 악영향을 미치지 않으면서, 경화 시 우수한 기계적 특성을 초래한다.
본 발명과 관련하여, 적어도 1종의 결합제가 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리(메트)아크릴레이트, 그의 공중합체 및 이들 중합체의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 경우에 유리한 것으로 입증되었다. 특히 바람직한 공중합체는 폴리우레탄 및 폴리(메트)아크릴레이트의 공중합체이다.
바람직하게는, 적어도 1종의 결합제는, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 고형분 함량을 기준으로 하여, 2 내지 60 wt.% 고형분, 바람직하게는 3 내지 50 wt.% 고형분, 보다 특히 5 내지 45 wt.% 고형분의 총량으로 존재한다.
폴리우레탄은 바람직하게는 음이온성으로 안정화된 폴리우레탄으로부터 선택된다. 일반적으로 음이온성으로 안정화된 결합제, 특히 음이온성으로 안정화된 폴리우레탄은 본 발명에 따르면 중화제에 의해 음이온성 기로 전환될 수 있는 기 (잠재적 음이온성 기)를 포함하는 결합제인 것으로 이해된다. 중화제에 의해 음이온성 기로 전환될 수 있는 음이온성 기는, 예를 들어, 카르복실산, 술폰산 및/또는 포스폰산 기, 보다 특히 카르복실산 기이다.
음이온성으로 안정화된 폴리우레탄 수지는 수성 분산액의 형태로 사용된다. 수성 폴리우레탄 수지 분산액의 제조는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있으며, 또한 예를 들어, EP-A-89,497에 기재되어 있다. 본 발명에 따라 사용되는 음이온성으로 안정화된 폴리우레탄 수지는 통상적으로 하기를 반응시킴으로써 제조된다:
(1) 하기의 반응 생성물을 포함하는 폴리에스테르 성분:
- 카르복실산 성분으로서, 적어도 50 중량%, 바람직하게는 50 내지 60 중량%의 적어도 1종의 C18-C60-디카르복실산, 바람직하게는 C36 디카르복실산, 및 적어도 1종의 단쇄 디카르복실산, 바람직하게는 프탈산 무수물로 구성된 카르복실산 성분; 및
- 적어도 2개의 히드록실 기를 갖는 알콜, 바람직하게는 1,6-헥산디올;
(2) 적어도 1개의 활성 수소 및 적어도 1개의 카르복실산 관능기를 갖는 다관능성 화합물, 바람직하게는 2,2-비스-(히드록시메틸)-프로피온산;
(3) 폴리이소시아네이트, 바람직하게는 3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실-이소시아네이트; 및
(4) 히드록실, 술프히드릴, 1급 및 2급 아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2개의 활성 수소 기를 갖는 화합물, 바람직하게는 트리메틸올 프로판.
폴리우레탄 수지는 통상적으로 적어도 1,000 g/mol의 수 평균 분자량 Mn을 갖는다. 음이온성으로 안정화된 폴리우레탄의 수 평균 분자량 Mn은 바람직하게는 적어도 4,000 g/mol, 특히 바람직하게는 5,000 내지 8000 g/mol이어야 한다. 본 출원에서 언급된 수 평균 분자량에 대한 데이터는 폴리스티렌 표준물의 보조 하에 수행되는 겔 투과 크로마토그래피에 의한 측정치를 지칭한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자라면 폴리우레탄 수지의 분자량에 영향을 미치는 다수의 가능성을 알고 있다. 예를 들어, 분자량은 사용된 NCO 기의 당량과 성분 (1), (2) 및 (4)에 사용된 NCO 기에 대해 반응성인 기의 당량 사이의 비의 영향을 받을 수 있다. 게다가, 분자량은 (1), (2) 및 (3)으로부터 제조되며 NCO 기를 함유하는 예비중합체와 성분 (4)의 반응을 통해, 사용된 성분 (4)의 양에 의해 조절될 수 있다. (4)는 유리 NCO 기와 성분 (4)로부터의 히드록실 기의 당량 사이의 비에 따라, 말단 기 형성제 또는 쇄 연장제로서 기능한다. 분자량은 또한 목적하는 분자량에 도달한 시점에, 예를 들어, 반응 온도를 급속히 낮춤으로써 및/또는 여전히 존재하는 임의의 이소시아네이트 기와 임의의 쇄 연장이 일어나지 않으면서 반응하는 공-반응물을 (예를 들어 물, 성분 (4) 또는 단 1개의 NCO-반응성 기를 포함하는 성분을 큰 초과량으로) 첨가함으로써 반응을 종결시키는 것에 의해 조절될 수 있다.
폴리우레탄 수지가 DIN EN ISO 2114:2006-11에 따라 결정 시, 7 내지 50 mg KOH/g 고형분, 바람직하게는 15 내지 35 mg KOH/g 고형분의 산가를 갖는 것이 바람직하다.
성분 (1)로서 사용가능한 폴리에스테르 폴리올 및 폴리에테르 폴리올은 바람직하게는 폴리에스테르 디올 및 폴리에테르 디올이다. 바람직하게는 폴리에스테르 디올이 성분 (1)로서 사용된다. 성분 (1)은 바람직하게는 폴리우레탄 수지의 50 내지 80, 특히 바람직하게는 60 내지 70 중량%에 상당하는 양으로 이용되며, 여기서 중량 백분율은 폴리우레탄 수지 분산액의 고형분 함량에 대한 것이다.
카르복실 기는 바람직하게는 성분 (2)를 통해 폴리우레탄 수지 분자에 도입된다. 이는, 예를 들어, 디히드록시프로피온산, 디히드록시숙신산 및 디히드록시벤조산의 보조 하에 이루어질 수 있다. 카르복실 기를 폴리우레탄 수지 분자에 도입하기 위한 바람직한 성분 (2)는 α,α-디메틸올알칸산, 예컨대 2,2-디메틸올아세트산, 2,2-디메틸올프로피온산, 2,2-디메틸올부티르산 및 2,2-디메틸올펜탄산이다. 카르복실 기는 또한 아미노 기를 함유하는 성분 (C), 예컨대 α,ε-디아미노발레르산 및 3,4-디아미노벤조산을 통해 도입될 수 있다. 그러나, 아미노 기를 함유하는 성분 (2)의 사용은 덜 바람직하다.
화학식 (II)의 디이소시아네이트 또는 이러한 디이소시아네이트의 혼합물이 성분 (3)으로서 사용된다:
OCN-C(R1R2)-X-C(R1R2)-NCO (II)
여기서
X는 2가 방향족 탄화수소 라디칼, 바람직하게는 나프틸렌, 비페닐렌, 1,2-페닐렌, 1,3-페닐렌 또는 1,4-페닐렌 라디칼, 특히 바람직하게는 1,3-페닐렌 라디칼을 나타내며, 이들은 각각 할로겐, 메틸 또는 메톡시에 의해 임의로 치환되고,
R1 및 R2는 서로 독립적으로 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼, 특히 바람직하게는 메틸 라디칼을 나타낸다.
화학식 (II)의 디이소시아네이트 뿐만 아니라, 다른 지방족 및/또는 시클로지방족 및/또는 방향족 폴리이소시아네이트가 또한 사용될 수 있다. 추가적으로 사용가능한 폴리이소시아네이트의 예는 페닐렌 디이소시아네이트, 톨릴렌 디이소시아네이트, 크실릴렌 디이소시아네이트, 비스페닐렌 디이소시아네이트, 나프틸렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 시클로펜틸렌 디이소시아네이트, 시클로헥실렌 디이소시아네이트, 메틸 시클로헥실렌 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 트리메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 펜타메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 프로필렌 디이소시아네이트, 에틸에틸렌 디이소시아네이트 및 트리메틸헥산 디이소시아네이트이다. 디이소시아네이트 뿐만 아니라, 2 초과의 관능가를 갖는 폴리이소시아네이트가 또한 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 경우에는 가교된 폴리우레탄 수지가 수득되지 않도록 주의하여야 한다. 원하는 경우에, 평균 관능가는 모노이소시아네이트를 동시에 사용함으로써 낮출 수 있다.
성분 (3)으로서 화학식 (II)의 디이소시아네이트 또는 이러한 디이소시아네이트의 혼합물을 독점적으로 사용하는 것이 바람직하다. 성분 (3)으로서 3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실-이소시아네이트를 사용하는 것이 특히 바람직하다.
적어도 2개의 히드록실 또는 아미노 기를 함유하는, 60 내지 400 g/mol의 분자량 (수 평균)을 갖는 화합물이 특히 성분 (4)로서 사용될 수 있다. 바람직하게는 성분 (4)로서 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 지방족 디올 또는 트리올 화합물, 예컨대 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올 또는 트리메틸올 프로판이 사용된다.
성분 (4)의 혼입은 바람직하게는 NCO 기를 함유하는 예비중합체가 먼저 (1), (2) 및 (3)으로부터 제조되고, 이러한 예비중합체가 이어서 수성 상에서 성분 (4)와 추가로 반응되는 방식으로 수행된다 (EP-A-89,497 참조). 그 후에, 성분 (2)의 카르복실산 기가 염기로 중화된다. 유기 및 무기 염기 둘 다가 카르복실산 기를 중화시키는데 사용될 수 있다. 바람직하게는 1급, 2급 및 3급 아민, 예컨대 에틸아민, 프로필아민, 디메틸아민, 디부틸아민, 시클로헥실아민, 벤질아민, 모르폴린, 피페리딘 및 트리에탄올아민이 사용된다. 중화제로서 특히 바람직하게는 3급 아민, 특히 디메틸에탄올아민, 트리에틸아민, 트리 프로필아민 및 트리부틸아민이 사용된다.
일반적으로 본 발명의 코팅 조성물은, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 2 내지 15 중량%, 바람직하게는 3 내지 12 중량%, 보다 바람직하게는 6 내지 9 중량%의 총량으로 음이온성으로 안정화된 폴리우레탄을 함유하여야 한다.
논의되고 있는 수성 음이온성으로 안정화된 폴리우레탄 수지 분산액 뿐만 아니라, 다른 물로 희석가능한 합성 수지, 예컨대 아미노 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리에스테르 수지 및 폴리에테르 수지도 당연히 사용될 수 있다. 적합한 수지는, 예를 들어, 적어도 1종의 폴리히드라지드 및 적어도 1종의 카르보닐-함유 우레탄-비닐 혼성 중합체를 포함하는 자가-가교성 수성 분산액이다. 적합한 자가-가교성 수성 분산액이, 예를 들어, EP 0 649 865 A1에 기재되어 있다.
적합한 폴리에스테르 수지는 하기의 반응 생성물이다:
- 40 내지 50 중량%의 적어도 1종의 C18-C60-디카르복실산, 바람직하게는 C36 디카르복실산, 및 적어도 1종의 단쇄 디카르복실산, 바람직하게는 헥사히드로프탈산 무수물 및/또는 트리멜리트산 무수물을 포함하는 카르복실산 성분; 및
- 적어도 2개의 히드록실 기를 갖는 적어도 1종의 알콜을 포함하는 알콜 성분, 바람직하게는 네오펜틸 글리콜 및/또는 1,6-헥산디올 및/또는 폴리(테트라메틸렌 옥시드).
바람직하게는 폴리에스테르는 DIN EN ISO 2114:2002-06에 따라 결정 시, 20 내지 110 mg KOH/g 고형분, 바람직하게는 40 내지 100 mg KOH/g 고형분, 매우 바람직하게는 60 내지 80 mg KOH/g 고형분의 OH가를 갖는다.
본 발명에서 적합한 폴리에스테르는 음이온성으로 안정화될 수 있거나 또는 음이온성 기를 함유하지 않을 수 있다. 따라서, 폴리에스테르가 DIN EN ISO 2114:2006-11에 따라 결정 시, 0 내지 80 mg KOH/g 고형분, 바람직하게는 15 내지 60 mg KOH/g 고형분, 매우 바람직하게는 25 내지 40 mg KOH/g 고형분의 산가를 갖는 경우에 바람직하다.
일반적으로 본 발명의 코팅 조성물은, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 5 중량%의 총량으로 폴리에스테르를 함유하여야 한다.
본 발명의 코팅 조성물은 바람직하게는 적어도 1종의 폴리우레탄 폴리(메트)아크릴레이트를 또한 포함하며, 여기서 상기 폴리우레탄 폴리(메트)아크릴레이트 공중합체는 적어도 1종의 불포화 단량체를 적어도 1개의 불포화 기를 함유하는 폴리우레탄의 존재 하에 라디칼 중합시킴으로써 수득된다.
적어도 1개의 불포화 기를 함유하는 폴리우레탄은 바람직하게는 하기를 반응시킴으로써 수득된다:
(1) 하기의 반응 생성물을 포함하는 폴리에스테르 성분:
- 카르복실산 성분으로서, 적어도 50 중량%, 바람직하게는 50 내지 60 중량%의 적어도 1종의 C18-C60-디카르복실산, 바람직하게는 C36 디카르복실산, 및 적어도 1종의 단쇄 디카르복실산, 바람직하게는 이소프탈산으로 구성된 카르복실산 성분; 및
- 적어도 2개의 히드록실 기를 갖는 알콜, 바람직하게는 1,6-헥산디올;
(2) 적어도 1개의 활성 수소 및 적어도 1개의 카르복실산 관능기를 갖는 다관능성 화합물, 바람직하게는 2,2-비스-(히드록시메틸)-프로피온산;
(3) 폴리이소시아네이트, 바람직하게는 3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실-이소시아네이트; 및
(4) 적어도 1종의 시클릭 아민, 바람직하게는 N-메틸피롤리돈, 적어도 2개의 히드록시 기를 포함하는 적어도 1종의 2급 아민, 바람직하게는 디에탄올아민, 및 적어도 1종의 방향족 모노이소시아네이트, 바람직하게는 1-(1-이소시아네이토-1-메틸에틸)-3-(1-메틸에테닐)-벤젠의 반응 생성물.
혼입되는 폴리우레탄은 바람직하게는 NCO 기를 함유하는 예비중합체가 먼저 (1), (2) 및 (3)으로부터 제조되고, 이러한 예비중합체가 이어서 수성 상에서 반응 생성물 (4)와 추가로 반응되는 방식으로 제조된다. 그 후에, 성분 (2)의 카르복실산 기가 염기로 중화된다. 유기 및 무기 염기 둘 다가 카르복실산 기를 중화시키는데 사용될 수 있다. 바람직하게는 1급, 2급 및 3급 아민, 예컨대 에틸아민, 프로필아민, 디메틸아민, 디부틸아민, 시클로헥실아민, 벤질아민, 모르폴린, 피페리딘 및 트리에탄올아민이 사용된다. 중화제로서 특히 바람직하게는 3급 아민, 특히 디메틸에탄올아민, 트리에틸아민, 트리 프로필아민 및 트리부틸아민이 사용된다.
본 발명의 조성물에 사용되는 폴리우레탄 폴리(메트)아크릴레이트 공중합체를 제조하는데 적합한 단량체의 예는 하기이다:
단량체 (a1)
산으로 에스테르화된 알킬렌 글리콜로부터 유래되거나 또는 산을 알킬렌 옥시드와 반응시킴으로써 수득가능한, 아크릴산, 메타크릴산 또는 또 다른 α,β-에틸렌계 불포화 카르복실산의 히드록시알킬 에스테르, 특히 히드록시알킬 기가 20개 이하의 탄소 원자를 함유하는 것인 아크릴산, 메타크릴산 또는 에타크릴산의 히드록시알킬 에스테르, 예컨대 2-히드록시에틸, 2-히드록시프로필, 3-히드록시프로필, 3-히드록시부틸, 4-히드록시부틸 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에타크릴레이트 또는 크로토네이트, 1,4-비스(히드록시메틸) 시클로헥산, 옥타히드로-4,7-메타노-1H-인덴디메탄올 또는 메틸프로판디올 모노아크릴레이트, 모노메타크릴레이트, 모노에타크릴레이트 또는 모노크로토네이트, 또는 시클릭 에스테르, 예컨대, 예를 들어, ε-카프로락톤 및 이들 히드록시알킬 에스테르 또는 올레핀계 불포화 알콜, 예컨대 알릴 알콜 또는 폴리올의 반응 생성물, 예컨대 트리메틸올프로판 모노알릴 또는 디알릴 에테르 또는 펜타에리트리톨 모노알릴, 디알릴 또는 트리알릴 에테르. 일반적으로 보다 고관능가의 이들 단량체 (a1)은, 사용된 단량체의 전체 중량을 기준으로 하여, 단지 2 내지 10 중량%의 미량으로 사용된다.
단량체 (a2)
알킬 라디칼에 20개 이하의 탄소 원자를 갖는 (메트)아크릴산 알킬 또는 시클로알킬 에스테르, 특히 메틸, 에틸, 프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, 헥실, 에틸헥실, 스테아릴 및 라우릴 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 시클로지방족 (메트)아크릴산 에스테르, 특히 시클로헥실, 이소보르닐, 디시클로펜타디에닐, 옥타히드로-4,7-메타노-1H 인덴메탄올 또는 tert-부틸시클로헥실 (메트)아크릴레이트; (메트)아크릴산 옥사알킬 에스테르 또는 옥사시클로알킬 에스테르 예컨대 에틸트리글리콜 (메트) 아크릴레이트 및 메톡시 올리고글리콜 (메트)아크릴레이트 (바람직하게는 550 g/mol의 분자량 Mn을 가짐); 또는 다른 에톡실화 및/또는 프로폭실화된 히드록실-무함유 (메트)아크릴산 유도체.
단량체 (a3)
분자당 적어도 1개의 산 기, 바람직하게는 카르복실 기를 보유하는 에틸렌계 불포화 단량체 또는 이러한 단량체의 혼합물. 성분 (a3)으로서 아크릴산 및/또는 메타크릴산을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 그러나, 분자에 6개 이하의 탄소 원자를 갖는 다른 에틸렌계 불포화 카르복실산을 사용하는 것이 또한 가능하다. 이러한 산의 예는 에타크릴산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산, 및 이타콘산이다. 성분 (a3)으로서 에틸렌계 불포화 술폰산 또는 포스폰산, 및/또는 이들의 부분 에스테르를 사용하는 것이 또한 가능하다. 추가의 적합한 단량체 (a3)은 모노(메트) 아크릴로일-옥시에틸 말레에이트, 숙시네이트, 및 프탈레이트를 포함한다.
단량체 (a4)
분자에 5 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알파-분지형 모노카르복실산의 비닐 에스테르. 분지형 모노카르복실산은 액체 강산성 촉매의 존재 하에 포름산 또는 일산화탄소 및 물을 올레핀과 반응시킴으로써 수득될 수 있으며, 상기 올레핀은 파라핀계 탄화수소로부터의 크래킹 생성물, 예컨대 미네랄 오일 분획일 수 있고, 분지형 및 직쇄 둘 다의 비-시클릭 및/또는 시클로지방족 올레핀을 함유할 수 있다. 이러한 올레핀과 포름산 및/또는 일산화탄소 및 물의 반응에서, 카르복실 기가 우세하게 4급 탄소 원자 상에 위치하는 카르복실산의 혼합물이 형성된다. 다른 올레핀계 출발 물질은, 예를 들어, 프로필렌 삼량체, 프로필렌 사량체, 및 디이소부틸렌이다. 대안적으로, 비닐 에스테르는 산으로부터 통상적인 방식으로, 예를 들어, 산을 아세틸렌과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 9 내지 11개의 탄소 원자를 가지며 알파 탄소 원자 상에서 분지화된 포화 지방족 모노카르복실산의 비닐 에스테르를 사용하는 것이 그의 용이한 입수가능성으로 인해 특히 바람직하다.
단량체 (a5)
아크릴산 및/또는 메타크릴산과 분자당 5 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 알파-분지형 모노카르복실산의 글리시딜 에스테르의 반응 생성물. 아크릴산 또는 메타크릴산과 3급 알파 탄소 원자를 갖는 카르복실산의 글리시딜 에스테르의 반응은 중합 반응 전에, 중합 반응 동안에 또는 중합 반응 후에 이루어질 수 있다. 성분 (a5)로서 아크릴산 및/또는 메타크릴산과 베르사트산(R)의 글리시딜 에스테르의 반응 생성물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 글리시딜 에스테르는 카르두라(Cardura)® E10이라는 제품명 하에 상업적으로 입수가능하다.
단량체 (a6)
산 기를 실질적으로 함유하지 않는 에틸렌계 불포화 단량체, 예컨대 올레핀, 예를 들어 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 시클로헥센, 시클로펜텐, 노르보르넨, 부타디엔, 이소프렌, 시클로펜타디엔 및/또는 디시클로펜타디엔; (메트)아크릴아미드류, 예컨대 (메트)아크릴아미드, N-메틸-, N,N-디메틸-, N-에틸-, N,N-디에틸-, N-프로필-, N,N-디프로필-, N-부틸-, N,N-디부틸-, N-시클로헥실- 및/또는 N,N-시클로헥실-메틸-(메트)아크릴아미드; 비닐방향족 탄화수소, 예컨대 스티렌, 알파 알킬스티렌, 특히 α-메틸스티렌, 아릴스티렌, 특히 디페닐에틸렌 및/또는 비닐톨루엔, 니트릴, 예컨대 아크릴로니트릴 및/또는 메타크릴로니트릴; 비닐 화합물 예컨대 비닐 클로라이드, 비닐 플루오라이드, 비닐리덴 디클로라이드, 비닐리덴 디플루오라이드; N-비닐피롤리돈; 비닐 에테르 예컨대 에틸 비닐 에테르, n-프로필 비닐 에테르, 이소프로필 비닐 에테르, n-부틸 비닐 에테르, 이소부틸 비닐 에테르 및/또는 비닐 시클로헥실 에테르; 비닐 에스테르, 예컨대 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 비닐 피발레이트, 베르사트산®의 비닐 에스테르, 및/또는 2-메틸-2-에틸헵탄산의 비닐 에스테르; 및/또는 분자당 평균적으로 0.5 내지 2.5개의 에틸렌계 불포화 이중 결합을 갖는 폴리실록산 거대단량체, 또는 히드록시-관능성 실란을 에피클로로히드린과 반응시킨 다음에, 반응 생성물을 메타크릴산 및/또는 (메트)아크릴산의 히드록시알킬 에스테르와 반응시킴으로써 수득가능한 아크릴옥시실란-함유 비닐 단량체.
특히 적합한 불포화 단량체는 (메트)아크릴산의 히드록시알킬 에스테르, (메트)아크릴산의 C1-C10 알킬 에스테르, 비닐 방향족 화합물 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일반적으로 본 발명의 코팅 조성물은, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2 중량%의 총량으로 폴리우레탄 폴리(메트)아크릴레이트 공중합체를 함유하여야 한다.
특히 바람직한 코팅 조성물은, 결합제로서, 적어도 상기 기재된 음이온성으로 안정화된 폴리우레탄, 폴리에스테르 및 폴리우레탄 폴리(메트)아크릴레이트 수지를 함유한다. 이러한 측면에서, 음이온성으로 안정화된 폴리우레탄 대 폴리에스테르 대 폴리우레탄 폴리(메트)아크릴레이트 공중합체의 중량비가 15 : 8 : 1 내지 5 : 1 : 1, 바람직하게는 9 : 5 : 1 내지 6 : 3 : 1인 경우에 특히 바람직하다.
글리세롤의 불포화 또는 포화 C 6 -C 30 지방족 모노카르복실산과의 에스테르 (b):
제2의 필수 구성성분 (b)로서, 본 발명의 코팅 조성물은 글리세롤의 불포화 또는 포화 C6-C30 지방족 모노카르복실산과의 적어도 1종의 에스테르를 포함한다.
본 발명의 관점에서 화합물 (b)는 모노카르복실산으로 부분적으로 또는 완전히 에스테르화된 글리세롤 화합물이며 - 이는 또한 모노-, 디- 또는 트리글리세리드라고도 칭해진다. 따라서, 화합물 (b)는 1, 2 또는 3종의 포화 또는 불포화 산 성분으로 에스테르화된 글리세롤 백본을 포함하며, 이들 각각의 산 성분은 6 내지 30개의 탄소 원자를 포함한다. 화합물 (b)는 바람직하게는 약 400 내지 약 1,000 g/mol의 수-평균 분자량을 갖는다. 산 성분은 바람직하게는 아마인 오일, 대두 오일, 해바라기씨 오일, 홍화 오일, 대마씨 오일, 유동 오일, 오이티시카 오일, 옥수수 오일, 참깨 오일, 목화씨 오일, 피마자 오일, 올리브 오일, 땅콩 오일, 평지씨 오일, 코코넛 오일, 바바수 오일, 및 팜 오일 중 적어도 1종으로부터 선택된다. 상기 산 성분의 다양한 조합 및 혼합물이 또한 본 발명과 함께 이용될 수 있다는 것이 인지되어야 한다.
산 성분이 팔미트산, 스테아르산, 리놀레산 및 올레산 및 그의 혼합물로부터 선택되는 경우에 특히 바람직하다. 특히 적합한 화합물 (b)는 상기 명시된 산 성분의 모노-, 디- 및 트리글리세리드, 즉, 팔미트산, 스테아르산, 리놀레산 및 올레산의 모노-, 디- 및 트리글리세리드의 혼합물이다. 모노-, 디- 및 트리글리세롤의 상기 혼합물을 화합물 (c)와 조합하여 사용하면 본 발명의 코팅 조성물로 제조된 코팅 층들에서 핀홀의 유의한 감소가 초래된다.
적어도 1종의 화합물 (b), 특히 팔미트산, 스테아르산, 리놀레산 및 올레산의 모노-, 디- 및 트리글리세롤의 혼합물은, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.01 내지 1 중량%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량%, 매우 바람직하게는 0.15 내지 0.4 중량%의 총량으로 존재한다.
실리카 화합물 (c):
제3의 필수 구성성분 (c)로서, 본 발명의 코팅 조성물은 적어도 1종의 실리카 화합물을 포함한다.
특히 바람직한 실리카 화합물 (c)는 발연 실리카로부터 선택된다. 화염 중에서 제조되기 때문에 발열성 실리카로도 공지되어 있는, 발연 실리카 (CAS 번호 112945-52-5)는 분지형, 쇄형, 3차원의 2차 입자로 융합되는 무정형 실리카의 미세 액적으로 이루어지며, 이는 후속적으로 3차 입자로 응집된다. 생성된 분말은 극도로 낮은 벌크 밀도 및 높은 표면적을 갖는다.
적어도 1종의 실리카 화합물 (d), 바람직하게는 발연 실리카는, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.001 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.005 내지 0.5 중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.1 중량%의 총량으로 존재한다. 명시된 양의 실리카 화합물 (d), 바람직하게는 발연 실리카를 화합물 (b) 및 (c)와 조합하여 사용하면 본 발명의 코팅 조성물로부터 제조된 코팅 층들에서 감소된 핀홀이 초래된다.
안료:
본 발명의 코팅 조성물은 안료처리된 조성물이며, 즉, 이들은 적어도 1종의 색상부여 및/또는 효과 안료를 포함한다. 이러한 착색 안료는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있으며, 예를 들어, 문헌 [Roempp-Lexikon Lacke and Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, pages 176 및 451]에 기재되어 있다. 용어 "색상부여 안료" 및 "착색 안료"는 상호교환가능하다.
적합한 착색 안료는 바람직하게는 (i) 백색 안료 예컨대 이산화티타늄, 아연 화이트, 황화아연 또는 리토폰; (ii) 흑색 안료 예컨대 카본 블랙, 철 망가니즈 블랙 또는 스피넬 블랙; (iii) 유채색 안료 예컨대 울트라마린 그린, 울트라마린 블루, 망가니즈 블루, 울트라마린 바이올렛, 망가니즈 바이올렛, 레드 산화철, 몰리브데이트 레드, 울트라마린 레드, 브라운 산화철, 혼합 브라운, 스피넬 상 및 커런덤 상, 옐로우 산화철, 바나듐산비스무트; (iv) 유기 안료 예컨대 모노아조 안료, 비스아조 안료, 안트라퀴논 안료, 벤즈이미다졸 안료, 퀴나크리돈 안료, 퀴노프탈론 안료, 디케토피롤로피롤 안료, 디옥사진 안료, 인단트론 안료, 이소인돌린 안료, 이소인돌리논 안료, 아조메틴 안료, 티오인디고 안료, 금속 착물 안료, 페리논 안료, 페릴렌 안료, 프탈로시아닌 안료, 아닐린 블랙; 및 (v) 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
적합한 효과 안료는 바람직하게는 (i) 판상-형상의 금속 효과 안료 예컨대 층판상 알루미늄 안료, (ii) 금청동; (iii) 산화된 청동 및/또는 산화철-알루미늄 안료; (iv) 진주광택 안료 예컨대 진주정; (v) 염기성 탄산납; (vi) 산화염화비스무트 및/또는 금속 산화물-운모 안료; (vii) 층판상 안료 예컨대 층판상 흑연, 층판상 산화철; (viii) PVD 필름으로 구성된 다층 효과 안료; (ix) 액정 중합체 안료; 및 (x) 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
적어도 1종의 안료, 바람직하게는 적어도 1종의 색상부여 및/또는 효과 안료는, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 유리하게는 1 내지 40 중량%, 바람직하게는 2 내지 35 중량%, 보다 바람직하게는 5 내지 30 중량%의 총량으로 존재한다.
화학식 (I)의 화합물:
본 발명의 코팅 조성물은 화학식 (I)의 적어도 1종의 히드록시 화합물을 추가로 포함할 수 있다.
화학식 (I)의 바람직한 화합물은 잔기 R1로서 선형 알킬 기를 포함한다. 따라서, 화학식 (I)의 잔기 R1이 선형 또는 분지형 C2-C8 알킬 기, 바람직하게는 선형 또는 분지형 C2-C6 알킬 기, 매우 바람직하게는 선형 C3 또는 C4 알킬 기인 경우에 유리하다.
본 발명의 코팅 조성물에 바람직하게 사용되는 화학식 (I)의 화합물은 분지형 또는 선형 히드록시 화합물이다. 따라서, 화학식 (I)의 잔기 R2는 바람직하게는 수소 또는 선형 C1-C4 알킬 기, 보다 바람직하게는 수소 또는 C1 알킬 기, 매우 바람직하게는 수소 또는 C1 알킬 기이다.
화학식 (I)의 정수 a 및 b는 바람직하게는 특정한 정수를 나타낸다. 따라서, 화학식 (I)의 a가 0 또는 1의 정수, 바람직하게는 0인 경우에 유리하다.
바람직하게는, 화학식 (I)의 b는 1 내지 8, 바람직하게는 1 내지 6, 보다 바람직하게는 1 내지 4의 정수, 매우 바람직하게는 1이다.
화학식 (I)의 특히 바람직한 화합물은 n-프로폭시프로판올 또는 n-부톡시프로판올로부터 선택된다.
상기 기재된 성분 (b) 및 (c)의 사용에 의해 달성되는 핀홀 수의 감소에 대한 부정적 영향을 피하기 위해, 본 발명의 코팅 조성물은 바람직하게는 화학식 (I)의 화합물을 특정한 양으로 함유한다. 따라서, 화학식 (I)의 화합물이, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 5 중량%의 총량으로 존재하는 경우에 바람직하다.
추가의 구성성분:
본 발명의 안료처리된 수성 코팅 조성물은, 상기 열거된 필수 구성성분 (a) 내지 (c) 및 화학식 (I)의 화합물 이외에도, 폴리프로필렌 옥시드, 중화제, 증점제, 가교제, 첨가제 및 그의 혼합물의 군으로부터 선택된 추가의 구성성분을 또한 포함할 수 있다.
폴리프로필렌 옥시드는 내부 표준물로서 폴리스티렌을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피에 따라 결정 시, 바람직하게는 200 내지 4,000 g/mol, 보다 바람직하게는 1,000 내지 3,500 g/mol, 매우 바람직하게는 2,000 내지 3,000 g/mol의 평균 분자량 Mw를 갖는다.
이와 관련하여, 폴리프로필렌 옥시드가, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 1 중량%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량%, 매우 바람직하게는 0.15 내지 0.4 중량%의 총량으로 존재하는 경우에 바람직하다.
적합한 중화제, 증점제 및 가교제는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있으며, 통상의 양으로 존재할 수 있다.
추가로, 본 발명의 조성물은 또한 적어도 1종의 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 첨가제의 예는 잔류물 없이 또는 실질적으로 잔류물 없이 열적으로 분해될 수 있는 염, 이미 언급된 중합체와는 상이한 수지, 유기 용매, 반응성 희석제, 투명 안료, 충전제, 분자상 분산액에 가용성인 염료, 나노입자, 광 안정화제, 산화방지제, 탈기제, 유화제, 슬립 첨가제, 중합 억제제, 자유-라디칼 중합의 개시제, 접착 촉진제, 유동 제어제, 필름-형성 보조제, 새그 제어제 (SCA), 난연제, 부식 억제제, 왁스, 건조제, 살생물제 및 소광제이다. 상기 언급된 종류의 적합한 첨가제는, 예를 들어, 독일 특허 출원 DE 199 48 004 A1의 페이지 14, 라인 4 내지 페이지 17, 라인 5, 독일 특허 DE 100 43 405 C1의 칼럼 5, 단락 [0031] 내지 [0033]으로부터 공지되어 있다. 이들은 통상적인 공지된 양으로 사용된다. 예를 들어, 그의 비율은, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 1.0 내지 20 중량%의 범위에 있을 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 상대적으로 높은 고형분을 갖는다. 고형분 함량은 주로 적용, 보다 특히 분무 적용을 위해 요구되는 점도를 지표로 하므로, 통상의 기술자에 의해, 임의적으로 몇몇 탐색적 시험의 보조 하에, 그의 일반적인 기술 지식에 기반하여 조정될 수 있다. 따라서, 조성물이, DIN EN ISO 3251 (2008년 6월)에 따라 측정 시 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 10 내지 60 wt.%, 보다 바람직하게는 12 내지 55 wt.%, 매우 바람직하게는 15 내지 50 wt.%의 고형분 함량을 갖는 경우에 바람직하다. 높은 고형분 함량으로 미루어보아, 본 발명의 코팅 조성물은 우수한 환경 프로파일을 가지며, 그럼에도 불구하고, 그의 저장 안정성에 어떠한 악영향도 미치지 않는다. 저장 안정성은 예를 들어 시간의 경과에 따른 액체 상태에서의 점도 측정치에 의해 기술될 수 있다.
멀티코트 페인트 시스템을 제조하기 위한 본 발명의 방법:
기판 (S) 상에 멀티코트 페인트 시스템 (M)을 제조하기 위한 본 발명의 방법은 하기 단계를 포함하며:
(1) 임의적으로, 기판 (S)에 조성물 (Z1)을 적용하고, 적용된 조성물 (Z1)을 후속적으로 경화시킴으로써 기판 (S) 상에 경화된 제1 코팅 층 (S1)을 제조하는 단계,
(2) 제1 코팅 층 (S1)에 직접적으로 수성 베이스코트 물질 (bL2a)를 적용하거나 또는 제1 코팅 층 (S1)에 직접적으로 적어도 2종의 수성 베이스코트 물질들 (bL2-x)를 직접적으로 연속적으로 적용함으로써 제1 코팅 층 (S1) 상에 직접적으로 베이스코트 층 (BL2a) 또는 적어도 2개의 직접적으로 연속적인 베이스코트 층들 (BL2-x)를 제조하는 단계,
(3) 베이스코트 층 (BL2a)에 또는 최상단의 베이스코트 층 (BL2-z)에 직접적으로 클리어코트 물질 (cm)을 적용함으로써 베이스코트 층 (BL2a) 상에 또는 최상단의 베이스코트 층 (BL2-z) 상에 직접적으로 클리어코트 층 (C)를 제조하는 단계,
(4) 베이스코트 층 (BL2a) 및 클리어코트 층 (C) 또는 베이스코트 층들 (BL2-x) 및 클리어코트 층 (C)를 공동으로 경화시키는 단계,
여기서
적어도 1종의 베이스코트 물질 (bL2a) 또는 베이스코트 물질들 (bL2-x) 중 적어도 1종이 본 발명의 코팅 조성물을 포함한다.
기판 (S)는 바람직하게는 금속성 기판, 플라스틱 기판, 강화 플라스틱 기판, 및 금속성 및 플라스틱 성분을 포함하는 기판으로부터, 특히 바람직하게는 금속성 기판으로부터 선택된다.
이러한 측면에서, 바람직한 금속성 기판 (S)는 철, 알루미늄, 구리, 아연, 마그네슘 및 그의 합금 뿐만 아니라 강철로부터 선택된다. 바람직한 기판은 철 및 강철의 기판, 예를 들어 자동차 산업 부문에서 사용되는 것과 같은 전형적인 철 및 강철 기판이다. 기판 자체는 어떠한 형상도 가능하며 - 즉, 이들은, 예를 들어, 단순 금속 패널 또는 그밖에 복합 부품 예컨대, 특히, 자동차 차체 및 그의 부재일 수 있다.
바람직한 플라스틱 기판 (S)는 기본적으로 하기를 포함하거나 또는 하기로 이루어진 기판이다: (i) 극성 플라스틱, 예컨대 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 폴리스티렌, 스티렌 공중합체, 폴리에스테르, 폴리페닐렌 옥시드 및 이들 플라스틱의 블렌드, (ii) 합성 수지 예컨대 폴리우레탄 RIM, SMC, BMC, 및 (iii) 높은 고무 함량을 갖는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 유형의 폴리올레핀 기판, 예컨대 PP-EPDM, 및 표면-활성화된 폴리올레핀 기판. 게다가 플라스틱은, 특히 탄소 섬유 및/또는 금속 섬유를 사용하여 섬유-강화될 수 있다.
더욱이, 기판 (S)로서, 금속성 및 플라스틱 분획 둘 다를 함유하는 것들을 사용하는 것이 또한 가능하다. 이러한 종류의 기판은, 예를 들어, 플라스틱 부재를 함유하는 차량 차체이다.
기판 (S)는 본 발명의 방법의 단계 (1) 전에 또는 조성물 (Z1)을 적용하기 전에 임의의 통상적인 방식으로 전처리될 수 있으며 - 즉, 예를 들어, (예를 들어 기계적으로 및/또는 화학적으로) 청정화되고/거나 (예를 들어 인산염 처리 및/또는 크로메이트 처리에 의한) 공지된 전환 코팅 또는 (예를 들어 화염 처리, 플라즈마 처리 및 코로나 방전 발생에 의한) 표면 활성화 전처리가 제공될 수 있다.
단계 (1):
본 발명의 방법의 단계 (1)에서, 기판 (S)에 조성물 (Z1)을 적용하고, 조성물 (Z1)을 후속적으로 경화시킴으로써 기판 (S) 상에 경화된 제1 코팅 층 (S1)이 제조될 수 있다. 이 단계는 바람직하게는 기판 (S)가 금속성 기판인 경우에 수행된다.
조성물 (Z1)은 전착코트 물질일 수 있으며, 또한 프라이머 코트일 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 프라이머 코트가 본 발명의 방법의 단계 (2)에서 적용되는 베이스코트는 아니다. 본 발명의 방법은 바람직하게는 금속성 기판 (S)를 사용하여 수행된다. 따라서, 제1 코트 (S1)은 보다 특히 경화된 전착코트 (E1)이다. 따라서, 본 발명의 방법의 하나의 바람직한 실시양태에서, 조성물 (Z1)은 기판 (S)에 전기영동식으로 적용되는 전착코트 물질이다. 적합한 전착코트 물질 및 또한 그의 경화는 WO 2017/088988 A1, WO 9833835 A1, WO 9316139 A1, WO 0102498 A1 및 WO 2004018580 A1에 기재되어 있다.
적용된 조성물 (Z1)은, 예를 들어, 15 내지 35℃에서, 예를 들어, 0.5 내지 30분의 기간 동안 플래시 오프되고/거나 바람직하게는 40 내지 90℃의 온도에서, 예를 들어, 1 내지 60분의 기간 동안 중간 건조된다. 바람직하게는 기판에 적용된 조성물 (Z1) (또는 아직 비경화된 상태의 적용된 조성물)은 100 내지 250℃, 바람직하게는 140 내지 220℃의 온도에서 5 내지 60분, 바람직하게는 10 내지 45분의 기간 동안 경화되며, 이로써 경화된 제1 코팅 층 (S1)이 제조된다.
제1 코팅 층 (S1)의 층 두께는, 예를 들어, 40 μm 이하, 바람직하게는 15 내지 25 μm이다.
단계 (2):
본 발명의 방법의 단계 (2)는 정확히 하나의 베이스코트 층 (BL2a)의 제조 (단계 (2)(a)) 또는 적어도 2개의 직접적으로 연속적인 베이스코트 층들 (BL2-a) 및 (BL2-z)의 제조 (단계 (2)(b))를 포함한다. 층들은 (a) 기판 (S) 또는 경화된 제1 코팅 층 (S1)에 직접적으로 수성 베이스코트 조성물 (BL2a)를 적용하거나 또는 (b) 기판 (S) 또는 경화된 제1 코팅 층 (S1)에 적어도 2종의 베이스코트 조성물들 (BL2-a) 및 (BL2-z)를 직접적으로 연속적으로 적용함으로써 제조된다. 따라서, 제조된 후에, 단계 (2)(a)에 따른 베이스코트 필름 (BL2a)는 기판 (S) 바로 위에 또는 경화된 제1 코팅 층 (S1) 바로 위에 배치된다.
따라서, 적어도 2종의, 즉, 복수의 베이스코트 조성물들의 기판 (S) 또는 경화된 제1 코팅 층 (S1)에의 직접적으로 연속적인 적용은 제1 베이스코트 조성물 (BL2-a)가 기판 (S) 또는 경화된 제1 코팅 층 (S1)에 직접적으로 적용되고, 이어서 제2 베이스코트 조성물 (BL2-b)가 제1 베이스코트 조성물의 층에 직접적으로 적용됨을 의미하는 것으로 이해된다. 임의의 제3 베이스코트 조성물 (BL2-c)가 이어서 제2 베이스코트 조성물의 층에 직접적으로 적용된다. 이러한 작업이 추가의 베이스코트 조성물들 (즉, 제4, 제5 등의 베이스코트 조성물)에 대해 유사하게 이어서 반복될 수 있다. 본 발명의 방법의 단계 (2)(b) 후에 수득된 최상위의 베이스코트 층이 베이스코트 층 (BL2-z)로서 표시된다.
따라서, 베이스코트 층 (BL2a) 또는 제1 베이스코트 층 (BL2-a)는 기판 (S) 또는 경화된 제1 코팅 층 (S1) 바로 위에 배열된다.
본 발명의 방법의 단계 (2)에서 적용되는 코팅 조성물 및 제조되는 코팅 필름과 관련하여 보다 나은 명확성을 위해 용어 "베이스코트 조성물" 및 "베이스코트 층"이 사용된다. 베이스코트 층 또는 층들은 클리어코트 물질과 함께 경화되며, 따라서 경화는 도입부에 기재된 표준 방법에서 사용되는 소위 베이스코트 조성물의 경화와 유사하게 달성된다. 보다 구체적으로, 본 발명의 방법의 단계 (2)에서 사용되는 코팅 조성물은, 표준 방법과 관련하여 프라이머-서피서로 지칭되는 코팅 조성물처럼 별도로 경화되지 않는다. 단계 (2)(b)와 관련하여, 베이스코트 조성물들 및 베이스코트 층들은 일반적으로 (bL2-x) 및 (BL2-x)로 지정되며, 여기서 x는 특정한 개별 베이스코트 조성물들 및 베이스코트 층들의 명명에서 다른 적절한 문자로 대체될 것이다.
본 발명의 방법의 바람직한 실시양태는 본 발명의 코팅 조성물을 사용하여 본 발명의 방법의 단계 (2)(a)에 따라 하나의 베이스코트 층 (BL2a)를 제조하는 것이다.
본 발명의 방법의 단계 (2)(b)가 수행된다면, 베이스코트 조성물 (bL2-z)는 적어도 1종의 결합제를 함유한다. 따라서, 바람직한 수성 베이스코트 조성물 (bL2-z)는 결합제로서 적어도 1종의 히드록시-관능성 중합체를 포함하며, 여기서 상기 적어도 1종의 히드록시-관능성 중합체는 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 그의 공중합체 및 이들 중합체의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직한 폴리우레탄-폴리아크릴레이트 공중합체 (아크릴화된 폴리우레탄) 및 그의 제조법이, 예를 들어, WO 91/15528 A1의 페이지 3, 라인 21 내지 페이지 20, 라인 33, 및 DE 4437535 A1의 페이지 2, 라인 27 내지 페이지, 라인 22에 기재되어 있다. 결합제는 바람직하게는 20 내지 200 mg KOH/g, 보다 바람직하게는 40 내지 150 mg KOH/g 범위의 OH가를 보유한다.
결합제, 바람직하게는 적어도 1종의 폴리우레탄-폴리아크릴레이트 공중합체의 비율은, 각각의 경우에 수성 베이스코트 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.5 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 15 중량%, 특히 바람직하게는 1.5 내지 10 중량%의 범위이다.
본 발명의 방법의 단계 (2)(b)에서 사용되는 베이스코트 조성물 (bL2-z)는 유리하게는 착색되며, 즉, 바람직하게는 적어도 1종의 색상부여 및/또는 효과 안료를 함유한다. 따라서, 수성 베이스코트 조성물 (bL2-z)는 바람직하게는 적어도 1종의 색상부여 및/또는 효과 안료, 보다 바람직하게는 적어도 1종의 색상부여 및 효과 안료를 포함한다.
이와 관련하여, 바람직한 안료는 본 발명의 코팅 조성물과 관련하여 기재된 안료이다.
추가로, 본 발명의 방법의 단계 (2)(b)에서 사용되는 베이스코트 조성물 (bL2-z)는 바람직하게는 그 자체로 공지되어 있는 적어도 1종의 전형적인 가교제를 포함한다. 유리하게는, 수성 베이스코트 (bL2-z)는 블로킹된 폴리이소시아네이트 및/또는 아미노플라스트 수지, 바람직하게는 아미노플라스트 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 가교제를 포함한다. 아미노플라스트 수지 중에서도 멜라민 수지가 특히 바람직하다.
가교제, 특히 아미노플라스트 수지 및/또는 블로킹된 폴리이소시아네이트, 보다 바람직하게는 아미노플라스트 수지, 이들 중에서도 바람직하게는 멜라민 수지의 비율은, 각각의 경우에 수성 베이스코트 조성물 (bL2-z)의 총 중량을 기준으로 하여, 바람직하게는 0.5 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 15 중량%, 특히 바람직하게는 1.5 내지 10 중량%의 범위이다.
바람직하게는, 본 발명의 방법의 단계 (2)(b)에서 사용되는 베이스코트 조성물 (bL2-z)는 적어도 1종의 증점제를 추가적으로 포함한다. 적합한 증점제는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 특히 바람직한 증점제는 필로실리케이트의 군으로부터 선택된다. 바람직하게는 증점제의 비율은, 각각의 경우에 수성 베이스코트 조성물 (bL2-z)의 총 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.02 내지 4 중량%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 3 중량%의 범위이다.
추가로, 수성 베이스코트 조성물 (bL2-z)는 또한 적어도 1종의 첨가제를 포함할 수 있다. 적합한 첨가제는 본 발명의 코팅 조성물과 관련하여 기재되어 있다. 이들은 통상적인 공지된 양으로 사용된다. 예를 들어, 그의 비율은, 각각의 경우에 수성 베이스코트 조성물 (bL2-z)의 총 중량을 기준으로 하여, 1.0 내지 20 중량%의 범위일 수 있다.
베이스코트 조성물 (bL2-z)의 고형분 함량은 바람직하게는 5 내지 70 중량%, 보다 바람직하게는 8 내지 60 중량%, 가장 바람직하게는 12 내지 55 중량%이다. 고형분 함량은 실시예에 기재된 바와 같이 결정될 수 있다.
베이스코트 조성물 (bL2-x)는 수성이다. 본 발명의 목적상 "수성"은 바람직하게는 베이스코트 조성물이, 각각의 경우에 존재하는 용매 (즉, 물 및 유기 용매)의 총량을 기준으로 하여, 적어도 40 중량%, 바람직하게는 적어도 45 중량%, 매우 바람직하게는 적어도 50 중량%의 물의 분율을 가짐을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 궁극적으로 바람직하게는, 물의 분율은, 각각의 경우에 존재하는 용매의 총량을 기준으로 하여, 40 내지 95 중량%, 보다 특히 45 내지 90 중량%, 매우 바람직하게는 50 내지 85 중량%이다.
본 발명에 따라 사용되는 베이스코트 조성물은 베이스코트 물질들의 제조에 있어서 통상적이며 공지되어 있는 혼합 어셈블리 및 혼합 기술을 사용하여 제조될 수 있다.
베이스코트 필름들 (BL2a) 및 (BL2-x)는 클리어코트 물질과 함께 경화된다. 특히, 본 발명의 방법의 단계 (2)에서 사용되는 코팅 조성물은 별도로 경화되지 않는다. 따라서, 베이스코트 필름들 (BL2a) 및 (BL2-x)는 바람직하게는 100℃ 초과의 온도에 1분 초과의 시간 동안 노출되지 않고, 특히 바람직하게는 100℃ 초과의 온도에 전혀 노출되지 않는다.
베이스코트 물질들 (bL2a) 및 (bL2-x)는, 단계 (4)에서의 경화 후에, 베이스코트 필름 (BL2a) 및 개별 베이스코트 필름들 (BL2-x)가 각각, 예를 들어, 5 내지 50 마이크로미터, 바람직하게는 6 내지 40 마이크로미터, 특히 바람직하게는 7 내지 35 마이크로미터의 필름 두께를 갖도록 적용된다. 단계 (2)의 제1 대안에서는, 15 내지 50 마이크로미터, 바람직하게는 20 내지 45 마이크로미터의 상대적으로 큰 필름 두께를 갖는 베이스코트 필름 (BL2a)를 제조하는 것이 바람직하다. 단계 (2)의 제2 대안에서는, 개별 베이스코트 필름들 (BL2-x)가 비교적 더 작은 필름 두께를 갖는 경향이 있으며, 여기서 전체 시스템은 다시 하나의 베이스코트 필름 (BL2a)의 자릿수 내에 있는 필름 두께를 갖는다. 예를 들어, 2개의 베이스코트 필름의 경우에, 제1 베이스코트 필름 (BL2-a)가 바람직하게는 5 내지 35 마이크로미터, 보다 특히 10 내지 30 마이크로미터의 필름 두께를 갖고, 제2 베이스코트 필름 (BL2-z)가 바람직하게는 5 내지 35 마이크로미터, 보다 특히 10 내지 30 마이크로미터의 필름 두께를 가지며, 전체 필름 두께는 50 마이크로미터를 초과하지 않는다.
단계 (3):
본 발명의 방법의 단계 (3)에서, 클리어코트 필름 (K)가 베이스코트 필름 (BL2a) 상에 또는 최상단의 베이스코트 필름 (BL2-z) 상에 직접적으로 제조된다. 이러한 제조는 클리어코트 물질 (k)의 상응하는 적용에 의해 달성된다. 적합한 클리어코트 물질은 예를 들어 WO 2006042585 A1, WO 2009077182 A1 또는 그밖에 WO 2008074490 A1에 기재되어 있다.
클리어코트 물질 (k) 또는 상응하는 클리어코트 필름 (K)는, 적용 후에, 바람직하게는 15 내지 35℃에서 0.5 내지 30분의 시간 동안 플래싱 및/또는 중간-건조된다.
클리어코트 물질 (k)는, 단계 (4)에서의 경화 후에, 클리어코트 필름의 필름 두께가, 예를 들어, 15 내지 80 마이크로미터, 바람직하게는 20 내지 65 마이크로미터, 특히 바람직하게는 25 내지 60 마이크로미터이도록 하는 방식으로 적용된다.
단계 (4):
본 발명의 방법의 단계 (4)에서, 베이스코트 필름 (BL2a) 및 클리어코트 필름 (K), 또는 베이스코트 필름들 (BL2-x) 및 클리어코트 필름 (K)의 공동 경화가 이루어진다.
바람직하게는 공동 경화는 60 내지 250℃, 바람직하게는 70 내지 180℃, 매우 바람직하게는 80 내지 160℃의 온도에서 5 내지 60분의 지속기간 동안 실시된다.
본 발명의 방법은 별도의 경화 단계 없이 기판 상에서의 멀티코트 페인트 시스템의 제조를 가능하게 한다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 방법의 적용으로부터 생성된 멀티코트 페인트 시스템은 우수한 광학적 및 색채적 특성, 특히 감소된 양의 핀홀을 갖는다.
본 발명의 방법의 추가의 바람직한 실시양태와 관련하여, 특히 그에 사용되는 베이스코트 조성물 및 이들 베이스코트 조성물의 성분과 관련하여, 본 발명의 코팅 조성물에 대해 이루어진 진술이 필요한 변경을 가하여 유효하다.
본 발명의 멀티코트 페인트 시스템:
본 발명의 방법의 단계 (4)의 종료 후에, 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템 (M)이 생성된다.
본 발명의 멀티코트 페인트 시스템의 추가의 바람직한 실시양태와 관련하여, 본 발명의 코팅 조성물 및 또한 본 발명의 방법에 대해 이루어진 코멘트가 필요한 변경을 가하여 유효하다.
본 발명은 특히 하기 실시양태에 의해 기재된다:
제1 실시양태에 따르면, 본 발명은 하기를 포함하는 안료처리된 수성 코팅 조성물에 관한 것이다:
(a) 적어도 1종의 결합제,
(b) 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 바람직하게는 0.01 내지 1 중량%의 총량으로, 글리세롤의 불포화 또는 포화 C6-C30 지방족 모노카르복실산과의 적어도 1종의 에스테르, 및
(c) 적어도 1종의 실리카 화합물.
제2 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 1에 있어서, 적어도 1종의 결합제가, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 결합제 함량을 기준으로 하여, 2 내지 60 wt.% 고형분, 바람직하게는 3 내지 50 wt.% 고형분, 보다 특히 5 내지 45 wt.% 고형분의 총량으로 존재하는 것인 조성물에 관한 것이다.
제3 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 1 또는 2에 있어서, 적어도 1종의 결합제가 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리(메트)아크릴레이트, 그의 공중합체 및 이들 중합체의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물에 관한 것이다.
제4 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 3에 있어서, 폴리우레탄이 음이온성으로 안정화된 폴리우레탄인 조성물에 관한 것이다.
제5 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 3 또는 4에 있어서, 음이온성으로 안정화된 폴리우레탄이 하기를 반응시킴으로써 수득되는 것인 조성물에 관한 것이다:
(1) 하기의 반응 생성물을 포함하는 폴리에스테르 성분:
- 카르복실산 성분으로서, 적어도 50 중량%, 바람직하게는 50 내지 60 중량%의 적어도 1종의 C18-C60-디카르복실산, 바람직하게는 C36 디카르복실산, 및 적어도 1종의 단쇄 디카르복실산, 바람직하게는 프탈산 무수물로 구성된 카르복실산 성분; 및
- 적어도 2개의 히드록실 기를 갖는 알콜, 바람직하게는 1,6-헥산디올;
(2) 적어도 1개의 활성 수소 및 적어도 1개의 카르복실산 관능기를 갖는 다관능성 화합물, 바람직하게는 2,2-비스-(히드록시메틸)-프로피온산;
(3) 폴리이소시아네이트, 바람직하게는 3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실-이소시아네이트; 및
(4) 히드록실, 술프히드릴, 1급 및 2급 아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2개의 활성 수소 기를 갖는 화합물, 바람직하게는 트리메틸올 프로판.
제6 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 3 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 음이온성으로 안정화된 폴리우레탄이 내부 표준물로서 폴리스티렌을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정 시, 적어도 1,000 g/mol, 바람직하게는 적어도 3,000 g/mol, 보다 바람직하게는 5,000 내지 8,000 g/mol의 수 평균 분자량 Mn을 갖는 것인 조성물에 관한 것이다.
제7 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 3 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 음이온성으로 안정화된 폴리우레탄이, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 2 내지 15 중량%, 바람직하게는 3 내지 12 중량%, 보다 바람직하게는 6 내지 9 중량%의 총량으로 존재하는 것인 조성물에 관한 것이다.
제8 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 3 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 폴리에스테르가 하기의 반응 생성물인 조성물에 관한 것이다:
- 40 내지 50 중량%의 적어도 1종의 C18-C60-디카르복실산, 바람직하게는 C36 디카르복실산, 및 적어도 1종의 단쇄 디카르복실산, 바람직하게는 헥사히드로프탈산 무수물 및/또는 트리멜리트산 무수물을 포함하는 카르복실산 성분; 및
- 적어도 2개의 히드록실 기를 갖는 적어도 1종의 알콜을 포함하는 알콜 성분, 바람직하게는 네오펜틸 글리콜 및/또는 1,6-헥산디올 및/또는 폴리(테트라메틸렌 옥시드).
제9 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 3 또는 8 중 어느 하나에 있어서, 폴리에스테르가 DIN EN ISO 2114:2002-06에 따라 결정 시, 20 내지 110 mg KOH/g 고형분, 바람직하게는 40 내지 100 mg KOH/g 고형분, 매우 바람직하게는 60 내지 80 mg KOH/g 고형분의 OH가를 갖는 것인 조성물에 관한 것이다.
제10 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 3 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 폴리에스테르가 DIN EN ISO 2114:2006-11에 따라 결정 시, 0 내지 80 mg KOH/g 고형분, 바람직하게는 15 내지 60 mg KOH/g 고형분, 매우 바람직하게는 25 내지 40 mg KOH/g 고형분의 산가를 갖는 것인 조성물에 관한 것이다.
제11 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 3 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 폴리에스테르가, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 5 중량%의 총량으로 존재하는 것인 조성물에 관한 것이다.
제12 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 3 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 폴리우레탄 폴리(메트)아크릴레이트 공중합체가 적어도 1종의 불포화 단량체를 적어도 1개의 불포화 기를 함유하는 폴리우레탄의 존재 하에 라디칼 중합시킴으로써 수득되는 것인 조성물에 관한 것이다.
제13 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 12에 있어서, 적어도 1개의 불포화 기를 함유하는 폴리우레탄이 하기를 반응시킴으로써 수득되는 것인 조성물에 관한 것이다:
(1) 하기의 반응 생성물을 포함하는 폴리에스테르 성분:
- 카르복실산 성분으로서, 적어도 50 중량%, 바람직하게는 50 내지 60 중량%의 적어도 1종의 C18-C60-디카르복실산, 바람직하게는 C36 디카르복실산, 및 적어도 1종의 단쇄 디카르복실산, 바람직하게는 이소프탈산으로 구성된 카르복실산 성분; 및
- 적어도 2개의 히드록실 기를 갖는 알콜, 바람직하게는 1,6-헥산디올;
(2) 적어도 1개의 활성 수소 및 적어도 1개의 카르복실산 관능기를 갖는 다관능성 화합물, 바람직하게는 2,2-비스-(히드록시메틸)-프로피온산;
(3) 폴리이소시아네이트, 바람직하게는 3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실-이소시아네이트; 및
(4) 적어도 1종의 시클릭 아민, 바람직하게는 N-메틸피롤리돈, 적어도 2개의 히드록시 기를 포함하는 적어도 1종의 2급 아민, 바람직하게는 디에탄올아민, 및 적어도 1종의 방향족 모노이소시아네이트, 바람직하게는 1-(1-이소시아네이토-1-메틸에틸)-3-(1-메틸에테닐)-벤젠의 반응 생성물.
제14 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 12 또는 13에 있어서, 적어도 1종의 불포화 단량체가 (메트)아크릴산의 히드록시알킬 에스테르, (메트)아크릴산의 C1-C10 알킬 에스테르, 비닐 방향족 화합물 및 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물에 관한 것이다.
제15 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 3 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 폴리우레탄 폴리(메트)아크릴레이트 공중합체가, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2 중량%의 총량으로 존재하는 것인 조성물에 관한 것이다.
제16 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 3 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 음이온성으로 안정화된 폴리우레탄 대 폴리에스테르 대 폴리우레탄 폴리(메트)아크릴레이트 공중합체의 중량비가 15 : 8 : 1 내지 5 : 1 : 1, 바람직하게는 9 : 5 : 1 내지 6 : 3 : 1인 조성물에 관한 것이다.
제17 실시양태에 따르면, 본 발명은 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 트리아실 글리세롤의 산 성분이 팔미트산, 스테아르산, 리놀레산 및 올레산 및 그의 혼합물로부터 선택되는 것인 조성물에 관한 것이다.
제18 실시양태에 따르면, 본 발명은 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 글리세롤의 불포화 또는 포화 C6-C30 지방족 모노카르복실산과의 적어도 1종의 에스테르가, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량%, 매우 바람직하게는 0.15 내지 0.4 중량%의 총량으로 존재하는 것인 조성물에 관한 것이다.
제19 실시양태에 따르면, 본 발명은 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 적어도 1종의 실리카 화합물이 발연 실리카로부터 선택되는 것인 조성물에 관한 것이다.
제20 실시양태에 따르면, 본 발명은 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 적어도 1종의 실리카 화합물, 바람직하게는 발연 실리카가, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.001 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.005 내지 0.5 중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.1 중량%의 총량으로 존재하는 것인 조성물에 관한 것이다.
제21 실시양태에 따르면, 본 발명은 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 안료가 색상부여 및/또는 효과 안료로부터 선택되는 것인 조성물에 관한 것이다.
제22 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 21에 있어서, 색상부여 안료가 (i) 백색 안료 예컨대 이산화티타늄, 아연 화이트, 황화아연 또는 리토폰; (ii) 흑색 안료 예컨대 카본 블랙, 철 망가니즈 블랙 또는 스피넬 블랙; (iii) 유채색 안료 예컨대 울트라마린 그린, 울트라마린 블루, 망가니즈 블루, 울트라마린 바이올렛, 망가니즈 바이올렛, 레드 산화철, 몰리브데이트 레드, 울트라마린 레드, 브라운 산화철, 혼합 브라운, 스피넬 상 및 커런덤 상, 옐로우 산화철, 바나듐산비스무트; (iv) 유기 안료 예컨대 모노아조 안료, 비스아조 안료, 안트라퀴논 안료, 벤즈이미다졸 안료, 퀴나크리돈 안료, 퀴노프탈론 안료, 디케토피롤로피롤 안료, 디옥사진 안료, 인단트론 안료, 이소인돌린 안료, 이소인돌리논 안료, 아조메틴 안료, 티오인디고 안료, 금속 착물 안료, 페리논 안료, 페릴렌 안료, 프탈로시아닌 안료, 아닐린 블랙; 및 (v) 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물에 관한 것이다.
제23 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 21 또는 22에 있어서, 효과 안료가 (i) 판상-형상의 금속 효과 안료 예컨대 층판상 알루미늄 안료, (ii) 금청동; (iii) 산화된 청동 및/또는 산화철-알루미늄 안료; (iv) 진주광택 안료 예컨대 진주정; (v) 염기성 탄산납; (vi) 산화염화비스무트 및/또는 금속 산화물-운모 안료; (vii) 층판상 안료 예컨대 층판상 흑연, 층판상 산화철; (viii) PVD 필름으로 구성된 다층 효과 안료; (ix) 액정 중합체 안료; 및 (x) 그의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물에 관한 것이다.
제24 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 21 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 적어도 1종의 안료, 바람직하게는 적어도 1종의 색상부여 및/또는 효과 안료가, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 1 내지 40 중량%, 바람직하게는 2 내지 35 중량%, 보다 바람직하게는 5 내지 30 중량%의 총량으로 존재하는 것인 조성물에 관한 것이다.
제25 실시양태에 따르면, 본 발명은 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 조성물이 화학식 (I)의 적어도 1종의 화합물을 추가로 포함하는 것인 조성물에 관한 것이다:
Figure pct00001
여기서
R1은 선형 또는 분지형 C1-C10 알킬 기이고,
R2는 수소 또는 선형 또는 분지형 C1-C10 알킬 기이고,
a는 0 내지 10의 정수이고,
b는 1 내지 10의 정수이다.
제26 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 25에 있어서, 화학식 (I)의 잔기 R1이 선형 또는 분지형 C2-C8 알킬 기, 바람직하게는 선형 또는 분지형 C2-C6 알킬 기, 매우 바람직하게는 선형 C3 또는 C4 알킬 기인 조성물에 관한 것이다.
제27 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 25 또는 26에 있어서, 화학식 (I)의 잔기 R2가 수소 또는 선형 C1-C4 알킬 기, 바람직하게는 수소 또는 C1 알킬 기, 매우 바람직하게는 수소 또는 C1 알킬 기인 조성물에 관한 것이다.
제28 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 25 내지 27 중 어느 하나에 있어서, 화학식 (I)의 a가 0 또는 1의 정수, 바람직하게는 0인 조성물에 관한 것이다.
제29 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 25 내지 28 중 어느 하나에 있어서, 화학식 (I)의 b가 1 내지 8, 바람직하게는 1 내지 6, 보다 바람직하게는 1 내지 4의 정수, 매우 바람직하게는 1인 조성물에 관한 것이다.
제30 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 25 내지 29 중 어느 하나에 있어서, 화학식 (I)의 화합물이 n-프로폭시프로판올 또는 n-부톡시프로판올로부터 선택되는 것인 조성물에 관한 것이다.
제31 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 25 내지 30 중 어느 하나에 있어서, 화학식 (I)의 화합물이, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 5 중량%의 총량으로 존재하는 것인 조성물에 관한 것이다.
제32 실시양태에 따르면, 본 발명은 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 조성물이 폴리프로필렌 옥시드를 추가로 포함하는 것인 조성물에 관한 것이다.
제33 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 32에 있어서, 폴리프로필렌 옥시드가 각각 내부 표준물로서 폴리스티렌을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피에 따라 결정 시, 200 내지 4,000 g/mol, 바람직하게는 1,000 내지 3,500 g/mol, 보다 바람직하게는 2,000 내지 3,000 g/mol의 평균 분자량 Mw를 갖는 것인 조성물에 관한 것이다.
제34 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 32 또는 33에 있어서, 폴리프로필렌 옥시드가, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량%, 매우 바람직하게는 0.15 내지 0.4 중량%의 총량으로 존재하는 것인 조성물에 관한 것이다.
제35 실시양태에 따르면, 본 발명은 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅 조성물이 적어도 1종의 중화제를 추가적으로 포함하며, 여기서 상기 중화제는 바람직하게는 무기 염기, 1급 아민, 2급 아민, 3급 아민 및 그의 혼합물, 보다 특히 N,N'-디메틸에탄올아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물에 관한 것이다.
제36 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 35에 있어서, 적어도 1종의 중화제, 바람직하게는 N,N'-디메틸에탄올아민이, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.05 내지 5 wt.%, 바람직하게는 0.05 내지 4 wt.%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 1 wt.%, 보다 특히 0.05 내지 0.2 wt.%의 총량으로 존재하는 것인 조성물에 관한 것이다.
제37 실시양태에 따르면, 본 발명은 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅 조성물이 적어도 1종의 증점제를 추가적으로 포함하며, 여기서 상기 증점제는 바람직하게는 필로실리케이트, (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 공중합체, 소수성으로 개질된 에톡실화된 폴리우레탄, 소수성으로 개질된 폴리에테르, 히드록시알킬셀룰로스, 폴리아미드, 및 그의 혼합물, 특히 (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 공중합체 및 소수성으로 개질된 에톡실화된 폴리우레탄의 군으로부터 선택되는 것인 조성물에 관한 것이다.
제38 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 37에 있어서, 적어도 1종의 증점제, 보다 특히 (메트)아크릴산-(메트)아크릴레이트 공중합체 및 소수성으로 개질된 에톡실화된 폴리우레탄이, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.015 내지 3 wt.%, 바람직하게는 0.03 내지 2 wt.%, 보다 바람직하게는 0.04 내지 1 wt.%, 보다 특히 0.05 내지 0.7 wt.%의 총량으로 존재하는 것인 조성물에 관한 것이다.
제39 실시양태에 따르면, 본 발명은 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅 조성물이 적어도 1종의 가교제를 추가적으로 포함하며, 여기서 상기 가교제는 바람직하게는 멜라민-포름알데히드 수지, 유리 및/또는 블로킹된 폴리이소시아네이트, 폴리카르보디이미드, 및 그의 혼합물, 보다 특히 멜라민-포름알데히드 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물에 관한 것이다.
제40 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 39에 있어서, 적어도 1종의 가교제, 특히 멜라민-포름알데히드 수지가, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 결합제 함량을 기준으로 하여, 0 내지 50 wt.% 고형분, 바람직하게는 0 내지 40 wt.% 고형분, 보다 바람직하게는 0 내지 35 wt.% 고형분의 총량으로 존재하는 것인 조성물에 관한 것이다.
제41 실시양태에 따르면, 본 발명은 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 조성물이, DIN EN ISO 3251 (2008년 6월)에 따라 측정 시 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 10 내지 60 wt.%, 보다 바람직하게는 12 내지 55 wt.%, 매우 바람직하게는 15 내지 50 wt.%의 고형분 함량을 갖는 것인 조성물에 관한 것이다.
제42 실시양태에 따르면, 본 발명은 상기 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 조성물이, 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 30 내지 70 중량%의 총량으로 물을 포함하는 것인 조성물에 관한 것이다.
제43 실시양태에 따르면, 본 발명은 하기 단계를 포함하는, 기판 (S) 상에 멀티코트 페인트 시스템 (M)을 제조하는 방법으로서:
(1) 임의적으로, 기판 (S)에 조성물 (Z1)을 적용하고, 적용된 조성물 (Z1)을 후속적으로 경화시킴으로써 기판 (S) 상에 경화된 제1 코팅 층 (S1)을 제조하는 단계,
(2) 제1 코팅 층 (S1)에 직접적으로 수성 베이스코트 물질 (bL2a)를 적용하거나 또는 제1 코팅 층 (S1)에 직접적으로 적어도 2종의 수성 베이스코트 물질들 (bL2-x)를 직접적으로 연속적으로 적용함으로써 제1 코팅 층 (S1) 상에 직접적으로 베이스코트 층 (BL2a) 또는 적어도 2개의 직접적으로 연속적인 베이스코트 층들 (BL2-x)를 제조하는 단계,
(3) 베이스코트 층 (BL2a)에 또는 최상단의 베이스코트 층 (BL2-z)에 직접적으로 클리어코트 물질 (cm)을 적용함으로써 베이스코트 층 (BL2a) 상에 또는 최상단의 베이스코트 층 (BL2-z) 상에 직접적으로 클리어코트 층 (C)를 제조하는 단계,
(4) 베이스코트 층 (BL2a) 및 클리어코트 층 (C) 또는 베이스코트 층들 (BL2-x) 및 클리어코트 층 (C)를 공동으로 경화시키는 단계,
여기서
적어도 1종의 베이스코트 물질 (bL2a) 또는 베이스코트 물질들 (bL2-x) 중 적어도 1종이 실시양태 1 내지 41 중 어느 하나에 따른 조성물을 포함하는 것인
방법에 관한 것이다.
제44 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 43에 있어서, 기판 (S)가 바람직하게는 금속성 기판, 플라스틱 기판, 강화 플라스틱 기판, 및 금속성 및 플라스틱 성분을 포함하는 기판으로부터, 특히 바람직하게는 금속성 기판으로부터 선택되는 것인 방법에 관한 것이다.
제45 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 44에 있어서, 금속성 기판 (S)가 철, 알루미늄, 구리, 아연, 마그네슘 및 그의 합금 뿐만 아니라 강철로부터 선택되는 것인 방법에 관한 것이다.
제46 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 43 내지 45 중 어느 하나에 있어서, 수성 베이스코트 조성물 (bL2-z)가 결합제로서 적어도 1종의 히드록시-관능성 중합체를 포함하며, 여기서 상기 적어도 1종의 히드록시-관능성 중합체는 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 그의 공중합체 및 이들 중합체의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법에 관한 것이다.
제47 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 43 내지 46 중 어느 하나에 있어서, 수성 베이스코트 조성물 (bL2-z)가 적어도 1종의 색상부여 및/또는 효과 안료, 보다 바람직하게는 적어도 1종의 색상부여 및 효과 안료를 포함하는 것인 방법에 관한 것이다.
제48 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 43 내지 47 중 어느 하나에 있어서, 수성 베이스코트 (bL2-z)가 블로킹된 폴리이소시아네이트 및/또는 아미노플라스트 수지, 바람직하게는 아미노플라스트 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 가교제를 포함하는 것인 방법에 관한 것이다.
제49 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 43 내지 48 중 어느 하나에 있어서, 공동 경화 (4)가 60 내지 250℃, 바람직하게는 70 내지 180℃, 매우 바람직하게는 80 내지 160℃의 온도에서 5 내지 60분의 지속기간 동안 수행되는 것인 방법에 관한 것이다.
제50 실시양태에 따르면, 본 발명은 실시양태 43 내지 49 중 어느 하나에 따른 방법에 의해 수득가능한 멀티코트 페인트 시스템에 관한 것이다.
실시예
이제부터 본 발명이 작업 실시예의 사용을 통해 더욱 상세히 설명될 것이지만, 본 발명은 어떠한 방식으로도 이들 작업 실시예로 제한되지 않는다. 더욱이, 실시예에서 용어 "부", "%" 및 "비"는, 달리 나타내지 않는 한, 각각 "질량부", "질량%" 및 "질량비"를 나타낸다.
1. 결정 방법:
1.1 고형분 함량 (고형분, 비휘발성 분획)
비휘발성 분획은 DIN EN ISO 3251 (날짜: 2008년 6월)에 따라 결정된다. 이는 1 g의 샘플을 사전에 건조된 알루미늄 접시에 칭량하여 놓고, 이를 건조 오븐 내 125℃에서 60분 동안 건조시키고, 이를 데시케이터에서 냉각시키고, 이어서 이를 재칭량하는 것을 수반한다. 사용된 샘플의 총량 대비 잔류물이 비휘발성 분획에 상응한다. 비휘발성 분획의 부피는 임의적으로 필요한 경우에 DIN 53219 (날짜: 2009년 8월)에 따라 결정될 수 있다.
1.2 산가의 결정
산가는 DIN EN ISO 2114 (날짜: 2002년 6월)에 따라 "방법 A"를 사용하여 결정된다. 산가는 DIN EN ISO 2114에 규정된 조건 하에 1 g의 샘플을 중화시키기 위해 필요한 mg 단위의 수산화칼륨의 질량에 상응한다. 여기서 보고된 산가는 DIN 표준에 지시된 총 산가에 상응하며, 고형분 함량을 기준으로 한다.
1.3 OH가의 결정
OH가는 DIN 53240-2 (날짜: 2007년 11월)에 따라 결정된다. 이러한 방법에서, OH 기를 초과량의 아세트산 무수물과 아세틸화에 의해 반응시킨다. 후속적으로, 초과량의 아세트산 무수물을 물의 첨가에 의해 절단하여 아세트산을 형성하고, 총 아세트산을 에탄올성 KOH로 역적정한다. OH가는 1 g의 샘플의 아세틸화 시에 결합된 아세트산의 양과 등가인 mg 단위의 KOH의 양 (고형분을 기준으로 함)을 나타낸다.
1.4 수-평균 및 중량-평균 분자량의 결정
수-평균 분자량 (Mn)은 DIN 55672-1 (날짜: 2007년 8월)에 따라 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)에 의해 결정된다. 수-평균 분자량 뿐만 아니라, 중량-평균 분자량 (Mw) 및 또한 다분산도 d (중량-평균 분자량 (Mw) 대 수-평균 분자량 (Mn)의 비)를 결정하기 위해서도 이 방법이 또한 사용될 수 있다. 테트라히드로푸란이 용리액으로서 사용된다. 폴리스티렌 표준물에 대비하여 결정이 이루어진다. 칼럼 물질은 스티렌-디비닐벤젠 공중합체로 이루어진다.
1.5 멀티코트 페인트 시스템의 제조
경화된 표준 캐소드 전착코트 물질 (바스프 코팅스 게엠베하(BASF Coatings GmbH)로부터 입수가능한 캐소가드(Cathoguard) 800) 및 경화된 서피서 시스템 (HR 안트라지트(Anthrazit) 121-71245-10, 건조 필름 두께 25 내지 30 μm, 23℃에서 5분 동안, 그리고 70℃에서 5분 동안 건조시킨 다음에, 150℃에서 10분 동안 경화시킴)으로 코팅된 강철 패널 (30 x 50 cm, 케메탈(Chemetal))에, 코팅 후의 필름 두께 차이를 결정할 수 있도록 하기 위해 한쪽 세로방향의 에지에 접착제 스트립을 제공하였다.
이들 패널에, 각각의 수성 베이스코트 물질 WBC-C1, WBC-C2, WBC-I1 또는 WBC-I2를 웨지 포맷으로 정전식으로 적용하고, 23℃에서 4분 동안, 그리고 70℃에서 10분 동안 건조시켜, 15 내지 20 μm의 건조 필름 두께로 제1 베이스코트 층 (BL2a)를 수득하였다.
그 후에, 바스프 코팅스 게엠베하로부터 상업적으로 입수가능한 2-성분 클리어코트 물질인 프로글로스(ProGloss)® (FF99-0345)를 각각의 건조된 수계 베이스코트 층 위에 적용하였다. 생성된 클리어코트 층을 실온에서 20분 동안 플래시 오프하였다. 이어서, 각각의 수계 베이스코트 층 및 클리어코트 층을 공기 순환 오븐 내 140℃에서 20분 동안 공동으로 경화시켰다. 경화된 클리어코트 층의 필름 두께는 40 내지 45 μm의 클리어코트 필름 두께로, 전체 패널에 걸쳐 일정하였다 (±1 μm).
1.6 핀홀 수 및 핀홀현상 한계의 평가
포핑현상 한계 및 핀홀현상 한계는 웨지 포맷으로 증가하는 베이스코트 필름의 생성된 필름 두께에서, 각각 포핑 및 핀홀이 처음 발생한 필름 두께를 확인함으로써 시각적으로 결정되었다. 게다가, 핀홀 수의 경우에, 30 x 50 cm의 에지 길이를 갖는 코팅된 금속 패널에서 발생한 핀홀 수의 결정이 이루어졌다.
1.7 건조 필름 두께의 결정
필름 두께는 DIN EN ISO 2808 (날짜: 2007년 5월)의 방법 12A에 따라, 일렉트로피지크(ElektroPhysik)로부터의 미니테스트(MiniTest)® 3100 - 4100 기기를 사용하여 결정된다.
2. 수성 베이스코트 물질들의 제조
하기 표에 지시된 바와 같은 배합물 구성성분 및 그의 양과 관련하여 하기 내용이 고려되어야 한다. 상업용 제품 또는 다른 곳에 기재된 제조 프로토콜이 언급된 경우에, 해당 구성성분에 대해 선택된 주요 명칭과 관계없이, 정확히 그 상업용 제품 또는 정확히 언급된 프로토콜에 따라 제조된 생성물을 언급하는 것이다.
따라서, 배합물 구성성분이 주요 명칭 "멜라민-포름알데히드 수지"를 보유하며, 이러한 구성성분에 대해 상업용 제품이 지시된 경우에, 멜라민-포름알데히드 수지는 정확히 그 상업용 제품의 형태로 사용된다. 따라서, 활성 물질 (멜라민-포름알데히드 수지)의 양에 대해 결론을 내리려면, 상업용 제품에 존재하는 임의의 추가의 구성성분, 예컨대 용매가 고려되어야 한다.
따라서, 배합물 구성성분의 제조 프로토콜이 언급되며, 이러한 제조가, 예를 들어, 정의된 고형분 함량을 갖는 중합체 분산액을 생성하는 경우에, 정확히 그 분산액이 사용된다. 선택된 주요 명칭이 용어 "중합체 분산액"인지 또는 단지 활성 물질, 예를 들어, "중합체", "폴리에스테르" 또는 "폴리우레탄-개질된 폴리아크릴레이트"인지는 우선시되는 요소가 아니다. 활성 물질 (중합체)의 양과 관련하여 결론을 내리려면, 상기 내용이 고려되어야 한다.
2.1 착색제 페이스트 및 운모 슬러리의 제조
2.1.1 카본 블랙 페이스트 P1의 제조
카본 블랙 페이스트 P1을 10.1 중량부의 카본 블랙 FW 2, DE A 40 09 858 A1의 실시예 D, 칼럼 16, 라인 37-59에 따라 제조된 5 중량부의 폴리에스테르, 특허 출원 WO 92/15405의 페이지 14, 라인 13 내지 페이지 15, 라인 13에 따라 제조된 58.9 중량부의 결합제 분산액, 2.2 중량부의 플루리올(Pluriol)® P900 (바스프 에스이(BASF SE)), 8.4 중량부의 탈이온수, 7.8 중량부의 수성 디메틸에탄올아민 용액 (탈이온수 중 10 wt.%) 및 7.6 중량부의 부틸 글리콜로부터 제조한다.
2.1.2 청색 페이스트 P2의 제조
청색 페이스트 P2를 WO 91/15528 (결합제 분산액 A)에 따라 제조된 69.8 중량부의 아크릴화된 폴리우레탄 분산액, 12.5 중량부의 팔리오겐(Paliogen)® 블루 L 6482, 1.5 중량부의 수성 디메틸에탄올아민 용액 (탈이온수 중 10 wt.%), 1.2 중량부의 플루리올® P900 (바스프 에스이) 및 15 중량부의 탈이온수로부터 제조한다.
2.1.3 운모 슬러리의 제조
운모 슬러리를 1.5 중량부의 부틸 글리콜, DE 4 009 858 A의 실시예 D, 칼럼 16, 라인 37-59에 따라 제조된 1.5 중량부의 폴리에스테르 및 1.3 중량부의 미카 멀린 익스테리어 슈퍼 오렌지(Mica Mearlin ext. Super Orange) 339Z (머크 카게아아(Merck KGaA))를 교반 장치로 혼합하여 제조하였다.
2.2 수성 베이스코트 물질들 WBC-C1 및 WBC-C2 (비교용)의 제조
표 1에 "수성 상" 하에 열거된 화합물들을 명시된 순서대로 혼합하여 수성 혼합물을 수득하였다. 추가적으로, 표 1에 "유기 상" 하에 열거된 화합물들을 명시된 순서대로 혼합하여 유기 혼합물을 수득하였다. 유기 혼합물을 수성 혼합물에 교반하면서 첨가하고, 10분 동안 교반을 계속하였다. 후속적으로, 조성물을 탈이온수 및 디메틸에탄올아민을 사용하여 8.0의 pH 및 1000 s-1의 전단 하중 하에 23℃에서 회전식 점도계 (메틀러-톨레도(Mettler-Toledo)로부터의 레오매트(Rheomat) RM 10 기기)를 사용하여 측정된 95 mPa*s의 분무 점도로 조정하였다.
표 1: 수성 베이스코트 물질들 WBC-C1 및 WBC-2의 화합물들
Figure pct00002
1) WO 92/15405 (페이지 14, 라인 13 내지 페이지 15, 라인 28)에 따라 제조됨
2) DE 4 009 858 A의 실시예 D, 칼럼 16, 라인 37-59에 따라 제조됨
3) DE 19 948 004 B4 (페이지 27, 실시예 2)에 따라 제조되며, 고형분 함량이 탈이온수로 32.5%로 조정됨
4) a = 0, R2 = CH3, b = 1, R1 = *-(CH2)3-CH3
5) a = b = 1, R2 = H, R1 = *-(CH2)2-CH3
2.3 수성 베이스코트 물질 WBC-I1 (본 발명)의 제조
본 발명의 수성 코팅 물질 WBC-I1을 0.5 중량부의 아지탄(Agitan)® 352 (45 내지 55 중량%의 팔미트산, 스테아르산, 리놀레산 및 올레산을 기재로 하는 모노-, 디- 및 트리글리세롤의 혼합물 뿐만 아니라 발연 실리카를 함유함)를 99.5 중량부의 수성 베이스코트 물질 WBC-C1에 교반 하에 첨가함으로써 제조하였다.
2.4 수성 베이스코트 물질 WBC-I2 (본 발명)의 제조
본 발명의 수성 코팅 물질 WBC-I2를 0.5 중량부의 아지탄® 352 (45 내지 55 중량%의 팔미트산, 스테아르산, 리놀레산 및 올레산을 기재로 하는 모노-, 디- 및 트리글리세롤의 혼합물 뿐만 아니라 발연 실리카를 함유함)를 99.5 중량부의 수성 베이스코트 물질 WBC-C2에 교반 하에 첨가함으로써 제조하였다.
3. 핀홀현상 한계 및 핀홀 수
제조된 다층 코팅 (항목 1.5 참조)의 핀홀현상 한계 및 핀홀 수를 항목 1.6에 기재된 바와 같이 결정하였다. 획득된 결과가 표 2에 제시되어 있다.
표 2: WBC-C1, WBC-C2, WBC-I1 및 WBC-I2를 사용하여 제조된 다층 코팅의 핀홀현상 한계 및 핀홀 수
Figure pct00003
본 발명의 안료처리된 수성 베이스코트 조성물 (WBC-I1 및 WBC-I2)에 트리아실 글리세롤 (b)와 발연 실리카 (c)의 조합을 사용함으로써, 트리아실 글리세롤 및 발연 실리카를 포함하지 않는 안료처리된 수성 베이스코트 조성물 (WBC-C1 및 WBC-C2)와 비교하여 유의하게 증가된 핀홀현상 한계 및 감소된 핀홀 수가 초래된다.

Claims (15)

  1. 하기를 포함하는 안료처리된 수성 코팅 조성물:
    (a) 적어도 1종의 결합제,
    (b) 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 0.01 내지 1 중량%의 총량으로, 글리세롤의 불포화 또는 포화 C6-C30 지방족 모노카르복실산과의 적어도 1종의 에스테르, 및
    (c) 적어도 1종의 실리카 화합물.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 1종의 결합제가, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 결합제 함량을 기준으로 하여, 2 내지 60 wt.% 고형분, 바람직하게는 3 내지 50 wt.% 고형분, 보다 특히 5 내지 45 wt.% 고형분의 총량으로 존재하는 것인 안료처리된 수성 코팅 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 1종의 결합제가 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리(메트)아크릴레이트, 그의 공중합체 및 이들 중합체의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 안료처리된 수성 코팅 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 트리아실 글리세롤의 산 성분이 팔미트산, 스테아르산, 리놀레산 및 올레산 및 그의 혼합물로부터 선택되는 것인 안료처리된 수성 코팅 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 글리세롤의 불포화 또는 포화 C6-C30 지방족 모노카르복실산과의 적어도 1종의 에스테르가, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.05 내지 0.5 중량%, 바람직하게는 0.15 내지 0.4 중량%의 총량으로 존재하는 것인 안료처리된 수성 코팅 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 실리카 화합물이 발연 실리카로부터 선택되는 것인 안료처리된 수성 코팅 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 실리카 화합물, 바람직하게는 발연 실리카가, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.001 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.005 내지 0.5 중량%, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.1 중량%의 총량으로 존재하는 것인 안료처리된 수성 코팅 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 조성물이 화학식 (I)의 적어도 1종의 화합물을 추가로 포함하는 것인 안료처리된 수성 코팅 조성물:
    Figure pct00004

    여기서
    R1은 선형 또는 분지형 C1-C10 알킬 기이고,
    R2는 수소 또는 선형 또는 분지형 C1-C10 알킬 기이고,
    a는 0 내지 10의 정수이고,
    b는 1 내지 10의 정수이다.
  9. 제8항에 있어서, 화학식 (I)의 잔기 R1이 선형 또는 분지형 C2-C8 알킬 기, 바람직하게는 선형 또는 분지형 C2-C6 알킬 기, 매우 바람직하게는 선형 C3 또는 C4 알킬 기인 안료처리된 수성 코팅 조성물.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 화학식 (I)의 잔기 R2가 수소 또는 선형 C1-C4 알킬 기, 바람직하게는 수소 또는 C1 알킬 기, 매우 바람직하게는 수소 또는 C1 알킬 기인 안료처리된 수성 코팅 조성물.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)의 a가 0 또는 1의 정수, 바람직하게는 0인 안료처리된 수성 코팅 조성물.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)의 b가 1 내지 8, 바람직하게는 1 내지 6, 보다 바람직하게는 1 내지 4의 정수, 매우 바람직하게는 1인 안료처리된 수성 코팅 조성물.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)의 화합물이, 각각의 경우에 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 5 중량%의 총량으로 존재하는 것인 안료처리된 수성 코팅 조성물.
  14. 하기 단계를 포함하는, 기판 (S) 상에 멀티코트 페인트 시스템 (M)을 제조하는 방법으로서:
    (1) 임의적으로, 기판 (S)에 조성물 (Z1)을 적용하고, 적용된 조성물 (Z1)을 후속적으로 경화시킴으로써 기판 (S) 상에 경화된 제1 코팅 층 (S1)을 제조하는 단계,
    (2) 제1 코팅 층 (S1)에 직접적으로 수성 베이스코트 물질 (bL2a)를 적용하거나 또는 제1 코팅 층 (S1)에 직접적으로 적어도 2종의 수성 베이스코트 물질들 (bL2-x)를 직접적으로 연속적으로 적용함으로써 제1 코팅 층 (S1) 상에 직접적으로 베이스코트 층 (BL2a) 또는 적어도 2개의 직접적으로 연속적인 베이스코트 층들 (BL2-x)를 제조하는 단계,
    (3) 베이스코트 층 (BL2a)에 또는 최상단의 베이스코트 층 (BL2-z)에 직접적으로 클리어코트 물질 (cm)을 적용함으로써 베이스코트 층 (BL2a) 상에 또는 최상단의 베이스코트 층 (BL2-z) 상에 직접적으로 클리어코트 층 (C)를 제조하는 단계,
    (4) 베이스코트 층 (BL2a) 및 클리어코트 층 (C) 또는 베이스코트 층들 (BL2-x) 및 클리어코트 층 (C)를 공동으로 경화시키는 단계,
    여기서
    적어도 1종의 베이스코트 물질 (bL2a) 또는 베이스코트 물질들 (bL2-x) 중 적어도 1종이 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 포함하는 것인
    방법.
  15. 제14항에 따른 방법에 의해 수득가능한 멀티코트 페인트 시스템.
KR1020227013171A 2019-10-23 2020-10-23 핀홀에 대한 개선된 안정성을 갖는 안료처리된 수성 코팅 조성물 KR20220064406A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19204851 2019-10-23
EP19204851.0 2019-10-23
PCT/EP2020/079852 WO2021078923A1 (en) 2019-10-23 2020-10-23 Pigmented aqueous coating composition with improved stability towards pinholes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220064406A true KR20220064406A (ko) 2022-05-18

Family

ID=68342646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227013171A KR20220064406A (ko) 2019-10-23 2020-10-23 핀홀에 대한 개선된 안정성을 갖는 안료처리된 수성 코팅 조성물

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20240141180A1 (ko)
EP (1) EP4048740A1 (ko)
JP (1) JP2022553977A (ko)
KR (1) KR20220064406A (ko)
CN (1) CN114585692A (ko)
CA (1) CA3147346A1 (ko)
MX (1) MX2022003732A (ko)
WO (1) WO2021078923A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023117915A1 (en) 2021-12-21 2023-06-29 Basf Se Inbound chemical product with environmental attributes

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0076558B1 (en) * 1981-09-30 1985-10-16 Imperial Chemical Industries Plc Compositions for the control of unwanted foam
DE3210051A1 (de) 1982-03-19 1983-09-29 Basf Farben + Fasern Ag, 2000 Hamburg Wasserverduennbares ueberzugsmittel zur herstellung der basisschicht eines mehrschichtueberzuges
DE4009858C2 (de) 1990-03-28 1998-02-05 Basf Lacke & Farben Wäßriger pigmentierter Basislack enthaltend als Bindemittel ein wasserverdünnbares Polyacrylatharz und Verwendung eines solchen Basislacks
DE4010176A1 (de) 1990-03-30 1991-10-02 Basf Lacke & Farben Verfahren zur herstellung einer mehrschichtigen lackierung und waessriger lack
DE4107136A1 (de) 1991-03-06 1992-09-10 Basf Lacke & Farben Verfahren zur herstellung einer mehrschichtigen, schuetzenden und/oder dekorativen lackierung
DE4204581A1 (de) 1992-02-15 1993-08-19 Basf Lacke & Farben Verfahren zum lackieren elektrisch leitfaehiger substrate, waessrige elektrotauchlacke, verfahren zur herstellung einer waessrigen dispersion vernetzter polymermikroteilchen und nach diesem verfahren hergestellte dispersionen
DE4336206A1 (de) 1993-10-23 1995-04-27 Hoechst Ag Wäßrige selbstvernetzende Polyurethan-Vinyl-Hybrid-Dispersionen
DE4437535A1 (de) 1994-10-20 1996-04-25 Basf Lacke & Farben Polyurethanmodifziertes Polyacrylat
DE19703869A1 (de) 1997-02-03 1998-08-06 Basf Coatings Ag Wäßrige Bindemitteldispersion für kationische Elektrotauchlacke
DE19930060A1 (de) 1999-06-30 2001-01-11 Basf Coatings Ag Elektrotauchlackbad mit wasserlöslichem Polyvinylalkohol(co)polymeren
DE19948004B4 (de) 1999-10-06 2006-05-11 Basf Coatings Ag Polyurethane und Pfropfmischpolymerisate auf Polyurethanbasis sowie ihre Verwendung zur Herstellung von Beschichtungsstoffen, Klebstoffen und Dichtungsmassen
DE10043405C1 (de) 2000-09-04 2002-06-27 Basf Coatings Ag Verfahren zur Herstellung farb- und/oder effektgebender Lackierungen
DE10236350A1 (de) 2002-08-08 2004-02-19 Basf Coatings Ag Bismutverbindungen enthaltende Elektrotauchlacke (ETL)
DE102004024947B4 (de) * 2004-05-21 2006-12-07 Cognis Ip Management Gmbh Entschäumer-Zusammensetzungen für wasserverdünnbare Lacksysteme
DE102004050747A1 (de) 2004-10-19 2006-04-27 Basf Coatings Ag Beschichtungsmittel enthaltend Addukte mit Alkoxysilanfunktionalität
RU2467028C2 (ru) 2006-12-19 2012-11-20 БАСФ Коатингс ГмбХ Покровные средства с высокой стойкостью к царапанью и устойчивостью к атмосферным воздействиям
DE102007061855A1 (de) 2007-12-19 2009-06-25 Basf Coatings Ag Beschichtungsmittel mit hoher Kratzbeständigkeit und Witterungsstabilität
KR101645055B1 (ko) * 2009-02-02 2016-08-02 산 노프코 가부시키가이샤 소포제
WO2015090814A1 (de) * 2013-12-18 2015-06-25 Basf Coatings Gmbh Verfahren zur herstellung einer mehrschichtlackierung
RU2700867C1 (ru) * 2015-11-26 2019-09-23 БАСФ Коатингс ГмбХ Способ получения многослойной красочной системы
KR20180114045A (ko) * 2016-02-19 2018-10-17 바스프 코팅스 게엠베하 다층 코팅의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021078923A1 (en) 2021-04-29
US20240141180A1 (en) 2024-05-02
CA3147346A1 (en) 2021-04-29
MX2022003732A (es) 2022-05-02
CN114585692A (zh) 2022-06-03
JP2022553977A (ja) 2022-12-27
EP4048740A1 (en) 2022-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102368390B1 (ko) 멀티코트 페인트 시스템을 금속 기판 상에 제조하는 방법 및 이에 의해 제조되는 멀티코트 페인트 시스템
KR102351172B1 (ko) 금속 기판 위에 멀티코트 페인트 시스템을 제조하는 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 멀티코트 페인트 시스템 (method for producing a multicoat paint system on a metallic substrate and multicoat paint system produced thereby)
JP6441388B2 (ja) ポリエーテルを基礎とするカルボキシ官能性反応生成物、および前記反応生成物を含む水性ベースコート材料
JP6689980B2 (ja) ポリエーテルを主体としたカルボキシ官能性反応生成物およびこの反応生成物を含む水性ベースコート材料
WO1997023307A1 (de) Verfahren zur herstellung von mehrschichtigen überzügen
JP7462765B2 (ja) 改善されたレベリング特性を有する水性ポリカルボン酸含有コーティング組成物
CN114025888B (zh) 制备包含闪光涂层的多层涂层的方法以及由所述方法获得的多层涂层
EP0923626B1 (de) Wässrige überzugsmittel, ihre herstellung und verwendung bei der herstellung von mehrschichtlackierungen
WO2001004222A1 (de) Wässriger beschichtungsstoff, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung
DE10257377A1 (de) Wässriger farb- und/oder effektgebender Beschichtungsstoff und seine Verwendung
JP2017508026A (ja) コポリマーの水性分散液を含む顔料ペースト
CA2284202C (en) Mixer system for preparing water-thinnable coating compositions
KR20220064406A (ko) 핀홀에 대한 개선된 안정성을 갖는 안료처리된 수성 코팅 조성물
JP7305794B2 (ja) 水ベースのコーティング組成物及び該組成物を用いた多層コーティングフィルムを形成する方法
JP2017528541A (ja) ポリエーテルを主体とした反応生成物、および前記反応生成物を含む水性ベースコート材料
EP0940457B1 (de) Wässrige Überzugsmittel und deren Verwendung in einem Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtüberzügen
JP5979766B2 (ja) 多成分型有機溶剤系の下塗り用塗料組成物及びこれを用いた補修塗装方法
DE10234794A1 (de) Basislacke enthaltend fettsäuremodifizierte Epoxyester und/oder fettsäuremodifizierte Alkydharze, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE10128886B4 (de) Thermisch oder thermisch und mit aktinischer Strahlung härtbarer, wäßriger, farb- und/oder effektgebender Beschichtungsstoff und seine Verwendung
BR112016013937B1 (pt) Método para produzir um sistema de pintura de multirrevestimento (m) e sistema de pintura de multirrevestimento (m)

Legal Events

Date Code Title Description
WITB Written withdrawal of application