착색 코팅제 및 상기 착색 코팅제를 사용하는 창 접착용 다중층 코팅의 제조 방법

申请号 KR1020157034857 申请日 2014-05-20 公开(公告)号 KR1020160021768A 公开(公告)日 2016-02-26
申请人 바스프 코팅스 게엠베하; 发明人 쿤츠트카르멘; 뢰브노르베르트; 파르빅토마스; 펠드만비외른;
摘要 본발명은, (A) 하나이상의멜라민수지, (B) 하나이상의안료, (C) 하나이상의유기용매, 및 (D) 하나이상의일반식 (I) 의유기실록산[식중, R= CH(여기서, n = 1 내지 3); R= H 또는 CH(여기서, m = 1 내지 4); a = 0 내지 20; b = 0 내지 20; 및 a + b = 2 내지 40 임] 을포함하고, 35% 이상의고체함량을갖는용매계착색코팅조성물에관한것이다. 본발명은나아가상기코팅조성물을사용하는멀티코트코팅시스템의제조방법, 및글레이징시트의접착제접합을위한멀티코트코팅시스템의용도에관한것이다.
权利要求
  • (A) 하나 이상의 멜라민 수지,
    (B) 하나 이상의 안료,
    (C) 하나 이상의 유기 용매, 및
    (D) 하나 이상의 일반식 (I) 의 유기실록산

    [식 중, R 1 = C n H 2n (여기서, n = 1 내지 3); R 2 = H 또는 C m H 2m+1 (여기서, m = 1 내지 4); a = 0 내지 20; b = 0 내지 20; 및 a + b = 2 내지 40 임]
    을 포함하고, 35% 이상의 고체 함량을 갖는 용매계 착색 코팅 조성물.
  • 제 1 항에 있어서, 결합제로서 하나 이상의 아크릴레이트 중합체, 폴리우레탄 중합체 및/또는 폴리에스테르 (E) 를 포함하는 용매계 착색 코팅 조성물.
  • 제 2 항에 있어서, 결합제 (E) 가 15 내지 300 mg KOH/g 의 OH 가 (OH number) 를 갖는 용매계 착색 코팅 조성물.
  • 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 결합제 (E) 로서 하나 이상의 폴리에스테르를 포함하는 용매계 착색 코팅 조성물.
  • 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 안료 (B) 로서 하나 이상의 알루미늄 플레이크 안료를 포함하는 용매계 착색 코팅 조성물.
  • 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 유기실록산 (D) 에 있어서, R 1 = C 2 H 4 ; R 2 = H 또는 CH 3 ; a = 2 내지 18; b = 0 내지 10; 및 a + b = 4 내지 20 인 용매계 착색 코팅 조성물.
  • 제 6 항에 있어서, 유기실록산 (D) 에 있어서, R 1 = C 2 H 4 , R 2 = H; a = 5 내지 15; 및 b = 0 인 용매계 착색 코팅 조성물.
  • (1) 하나 이상의 베이스코트 물질을 기판에 적용하고,
    (2) 단계 (1) 에서 적용한 베이스코트 물질로부터 중합체 필름을 형성하고,
    (3) 하나 이상의 클리어코트 물질을 상기 수득한 베이스코트 필름에 적용하고, 이어서
    (4) 상기 베이스코트 필름을 단계 (3) 에서 적용한 클리어코트 물질과 함께 경화시키는,
    멀티코트 페인트 시스템의 제조 방법으로서,
    제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 코팅 조성물을 베이스코트 물질로서 사용하는 것을 포함하고, 멀티코트 페인트 시스템의 최상부 코트는 클리어코트 필름인 방법.
  • 제 8 항에 있어서, 베이스코트 물질을 적용하기 전, 기판에 먼저 하나 이상의 프라이머를 적용하고, 이어서 하나 이상의 서피서 (surfacer) 를 적용하는 방법.
  • 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 사용된 상기 클리어코트 물질이 45% 이상의 고체 함량을 갖는 용매계 클리어코트 물질인 방법.
  • 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 클리어코트 물질이 결합제로서 히드록실기 및/또는 카르바메이트기를 포함하는 하나 이상의 폴리우레탄 수지 및/또는 폴리아크릴레이트 수지 및/또는 폴리에스테르 수지, 및 가교제로서 하나 이상의 멜라민 수지를 포함하는 방법.
  • 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사용된 기판이 금속 기판 또는 플라스틱 기판인 방법.
  • 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 멀티코트 페인트 시스템.
  • (1) 제 13 항에 따른 멀티코트 페인트 시스템을 제조하고,
    (2) 접착제를 멀티코트 페인트 시스템의 최상부 클리어코트 필름에 직접 적용하여, 접착제 층을 형성하는,
    멀티코트 코팅 시스템의 제조 방법.
  • 제 14 항에 따른 방법에 의해 제조된 멀티코트 코팅 시스템.
  • (1) 제 13 항에 따른 멀티코트 페인트 시스템을 제조하고,
    (2) 접착제를 멀티코트 페인트 시스템의 최상부 클리어코트 필름에 직접 적용하여, 멀티코트 페인트 시스템 상에 접착제 층을 형성함으로써, 제 15 항에 따른 멀티코트 코팅 시스템을 형성하고,
    (3) 글레이징 시트를 접착제 층에 적용하고, 이어서 접착제를 경화시키는,
    멀티코트 코팅 시스템으로 코팅된 기판 상에의 글레이징 시트의 접착제 접합을 위한, 제 15 항에 따른 멀티코트 코팅 시스템의 용도.
  • 说明书全文

    착색 코팅제 및 상기 착색 코팅제를 사용하는 창 접착용 다중층 코팅의 제조 방법 {PIGMENTED COATING AGENT AND METHOD FOR PRODUCING A MULTILAYER COATING USING THE PIGMENTED COATING AGENT FOR PRODUCING A PANE ADHESION}

    본 발명은 특정 개질된 유기실록산을 포함하는 용매계 (solvent-based) 착색 코팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 용매계 착색 코팅 조성물을 사용하는 멀티코트 코팅 시스템의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 나아가 글레이징 시트의 시트 접합 접착력을 개선하기 위한 멀티코트 코팅 시스템 및 용매계 착색 코팅 조성물의 용도에 관한 것이다.

    공지된 용매계 착색 코팅 조성물, 더욱 특히 베이스코트 (basecoat) 물질로서 공지된 조성물은, 자동차 산업에서, 예를 들어, 싱글-코트 또는 멀티코트 색상 및/또는 효과 페인트 시스템의 제조에 사용된다. 공지된 바와 같이, 클리어코트 (clearcoat) 물질이 베이스코트 필름 상에 적용된, 멀티코트 페인트 시스템은, 특히, 양호한 성능 특성을 갖는다.

    하지만, 지속적으로 증가하는 시장의 기술적 및 심미적 요구조건, 특히 자동차 회사 및 이의 고객의 요구조건은, 지금까지 달성된 기술적 및 심미적 수준의 지속적인 발전을 필요로 한다.

    특히, 선행 기술에 비해 저 VOC (휘발성 유기 성분) 를 갖는 신규한 코팅 조성물을 제공하여, 상기와 같은 멀티코트 페인트 시스템의 제조시 보다 적은 VOC 배출이 일어나게 함으로써, 보다 친환경적인 제조가 가능하도록 하는 것이 요구된다. VOC 를 감소시킬 수 있는 특정 방법은, 논의되고 있는 코팅 조성물의 고체 함량을 증가시키는 것이다.

    현재는, 예를 들어, 공지된 웨트-온-웨트 (wet-on-wet) 방법 (예를 들어, 착색 베이스코트 물질을 초기에 적용하고, 베이킹 단계 없이, 상기 코팅 물질을 잠시 동안 플래시-오프 (flash-off) 한 후, 클리어코트 물질을 그 위에 적용하고나서, 페인트 필름을 함께 베이킹하는 방법) 으로서의 멀티코트 페인트 시스템의 제조에서, 적용-준비 상태 (분사 점도) 에서 20-30% 의 고체 분율을 갖는 중간 (medium)-고체 베이스코트 시스템을, 35% 초과의 고체 분율을 갖는 고-고체 베이스코트 시스템으로 전환하여, 가공 작업 중 유의한 VOC 감소를 달성할 수 있다. 고-고체 클리어코트 (분사 점도에서 45% 이상의 고 고체 함량을 갖는 클리어코트 물질) 을 사용하여 유사한 결과를 수득할 수 있다. 산업적 페인팅 작업에서는, 약 3% 내지 5% 의 고체 함량 증가만으로도, 가공 시 반드시 사용되어야 하지만 환경에 유출되는 유기 용매를 상당량 절약하는데 충분하다.

    하지만, 환경 기준에 부합하기 위한 측면 이외에, 동시에 코팅 조성물 및 이로부터 제조된 멀티코트 페인트 시스템의 기타 기술적 특성, 및 또한 심미적 특성을, 실질적으로 개선하지는 않더라도, 유지하는 것이 상당히 중요하다. 이러한 특성에는, 예를 들어, 내스크래치성, 내화학성 및 내후성 뿐 아니라, 특히, 코팅 조성물의 양호한 레벨링 (leveling) 및 - 상기 양호한 레벨링을 비롯한 인자들의 결과로서 - 멀티코트 페인트 시스템의 우수한 양상 및 매우 양호한 전반적인 외관이 포함된다.

    상기와 같은 멀티코트 페인트 시스템의 제조에 이용되는 착색 코팅 조성물, 더욱 특히 베이스코트 물질은, 일반적으로 중합가능한 결합제 및 가교제를 포함한다. 이러한 중합가능한 결합제는, 예를 들어, 중합체성 지지체 (scaffold) 상에 히드록시 관능기를 함유한다. 이용되는 가교제는 흔히 멜라민 수지이며, 이의 예에는 단량체성 가교 수지, 예컨대 헥사(메톡시메틸)멜라민 (HMMM) 또는 혼합 에테르화된 멜라민이 있다. 마찬가지로, 가교제로서는, 예를 들어, 유리 (free) 또는 블록화 (blocked) 폴리이소시아네이트가 이용된다. 상기 제조 방법에 사용되는 클리어코트 물질은 주로 카르바메이트-함유 결합제 시스템 기재이며, 이는 단량체성 가교 수지, 예컨대 헥사(메톡시메틸)멜라민 (HMMM) 또는 혼합 에테르화된 멜라민, 및 임의로 추가의 중합가능한 결합제와 조합으로, 조밀한 네트워크를 형성할 수 있다.

    상기 기재된 코팅 조성물, 더욱 특히 베이스코트 및 클리어코트 물질의 사용을 통해, 고 고체 함량 (저 VOC) 과 소비자가 요구하는 기술적 이점, 예컨대 수득된 멀티코트 페인트 시스템의 매우 양호한 전반적인 외관을 조합하는 것을 가능하게 할 수 있다.

    하지만, 문제는, 상기와 같은 멀티코트 페인트 시스템에 적용된 접착제의 접착력이, 예를 들어 윈드실드 (windshield) 를 접합하기 위해서는, 종종 요구수준에 미치지 못한다는 점이다. 멀티코트 페인트 시스템, 특히 클리어코트와 글레이징 시트 사이의 접합 경계면은 전반적인 구조에서 분명한 약점으로 여겨진다. 글레이징 시트와 접착제 층 사이의 접착/접합은 문제를 야기하지 않거나, 통상의 접착제 물질을 사용하여 매우 양호한 결과를 나타내는 반면, 클리어코트 필름과 접착제 층 사이의 접착력은, 특히, 전반적인 구조에서 중요한 약점이다.

    윈드실드는 통상적으로 이소시아네이트기를 함유하는 중합체 기재의 수분-경화성 접착제 물질을 사용하여, 멀티코트 페인트 시스템으로 코팅된 차체에 접합된다. 자동차 안전 규칙 (Motor Vehicle Safety Standards) (MVSS) 은, 윈드실드 및 멀티코트 페인트 시스템에 완전한 접착을 나타내는 상기와 같은 접착제를 요구한다. 당업자는, 멀티코트 페인트 시스템, 특히 상기 기재된 바와 같은 카르바메이트 및 멜라민 기재의 페인트 시스템이, 양호한 기술적 특성 및 광학 특성을 보유하고 있지만, 시트 접합 접착력에 있어서는 분명한 약점을 나타낸다는 것을 알고 있다. 따라서, 자동차 산업에서는, 접착제가 적용되기 전, 프라이머가 멀티코트 페인트 시스템에 적용되는 경우가 여전히 대다수이다. 멀티코트 페인트 시스템과 접착제 사이의 상기와 같은 유형의 부가적인 프라이머는, 부가 물질 및 시간 소비의 관점에서 상당한 추가 비용을 수반한다.

    접착제는 또한 멀티코트 페인트 시스템과 접착제 사이에 프라이머 중간층의 사용 없이 멀티코트 페인트 시스템에 직접 적용될 수도 있다 (프라이머 비포함 (primerless) 공정). 프라이머 비포함 공정은 현재 자동차 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있지만; 정밀한 작업 모니터링, 예를 들어, 베이스코트 및 클리어코트의 필름 두께, 및 베이킹 시간 및 베이킹 온도의 매우 정밀한 확인이 요구된다. 상기와 같은 정밀한 작업 모니터링에도 불구하고, 접착제가 멀티코트 페인트 시스템에 적절하게 접착된다는 것을 항상 보장할 수는 없다. 특히 얇은 클리어코트 필름 두께와 조합된 매우 두꺼운 베이스코트 필름 두께의 경우, 멀티코트 페인트 시스템으로부터 시트 접합 물질의 원하지 않는 접착분리가 일어날 수 있다. 따라서, 예를 들어, 상기 기재된 베이스코트 물질 중에 존재하는 멜라민 수지는, 멀티코트 페인트 시스템에 있어서는 양호한 전반적인 외관에 기여하지만, 내부-필름 바닥에서는 시트 접합에 이용되는 접착제와 바람직하지 않은 상호작용을 야기하여 부적합한 접착을 유도하는 것으로 공지되어 있다. 이는 특히, 시트 접합을 위한 특성들의 탁월한 프로파일에 근거하여 통상적으로 이용되는, 수분-경화성 이소시아네이트계 접착제에 해당한다. 멜라민 수지 분율을 유의하게 감소시키거나 또는 베이스코트 물질에서 이러한 멜라민 수지를 생략함으로써, 상기 와해 효과를 확실히 감소시킬 수 있다. 하지만, 상기와 같은 제형은 손상된 외관을 나타내고, 일부 경우에는 현저히 감소된 고체 분율을 갖는 것으로 제조될 수 있다.

    일부 경우에, 클리어코트 및/또는 베이스코트 물질의 개질에 의해, 멀티코트 페인트 시스템에의 시트 접합 접착력을 최적화시키려는 시도가 있었다.

    WO 2008/021712 A2 에는 멀티코트 페인트 시스템의 제조에서의, 붕산 또는 붕산 유도체 및 에스테르 기재의 접착 첨가제의 용도가 기재되어 있다. 카르바메이트-멜라민 클리어코트 물질 내 이러한 첨가제의 사용은 시트 접합 접착력의 개선을 유도한다.

    US 2003/232222 A1 에는 마찬가지로 코트간 접착력 및/또는 시트 접합 접착력을 개선하기 위한, 멀티코트 페인트 시스템 중 하나 또는 두 개의 코트 모두에서의, 붕산 또는 붕산 유도체 및 에스테르 기재의 첨가제의 용도가 기재되어 있다.

    WO 2007/008635 A1 에는 특정한 첨가제를 포함하는, 베이스코트 및/또는 클리어코트 물질이 사용되는 멀티코트 페인트 시스템이 기재되어 있다. 상기 첨가제는, 페인트 내 중합체성 결합제 또는 가교제와, 반응하는 경우, 약하게 반응하는 관능기를 함유한다. 이러한 첨가제는 페인트 시스템 표면의 계면 영역에, 또는 베이스코트와 클리어코트 물질 사이의 중간-경계층에 축적되어, 시트 접합 접착력 또는 코트간 접착력의 개선을 야기한다. 상기 기재된 적합한 첨가제는 (메트)아크릴레이트 에스테르-기재 또는 알파-올레핀-기재 중합체이다. 첨가제의 첨가는 또한 레벨링 및 습윤화의 관점에서 이점을 유도하여, 클리어코트에서의 습윤제 및 레벨링 첨가제의 생략을 가능하게 한다. 상기 첨가제는 시트 접합 접착력을 개선하기 위하여 클리어코트에 사용된다.

    WO 2006/063304 A1 에는 코트간 접착력 또는 시트 접합 접착력의 증진을 위한, 히드록실-관능성 에폭시 중합체 기재 첨가제의 용도가 기재되어 있다. 상기 첨가제는 시트 접합 접착력의 개선을 목적으로 클리어코트에 사용된다. 상기 첨가제는 오로지 클리어코트 물질 내 관능기와 한정되게 반응하고, 페인트 시스템 표면의 계면 영역에 축적되어, 시트 접합 접착력의 개선을 가능하게 한다.

    WO 2008/100548 A1 에는 카르바메이트-관능성 중합체 및 멜라민 수지 기재의 클리어코트 물질이 기재되어 있다. 시트 접합 접착력을 최적화하기 위하여, 클리어코트 및 베이스코트 둘 모두 디부틸주석 디아세테이트 및 부틸인산 기재의 접착 촉진제를 사용한다.

    WO 2005/105938 A1 에는 OH 폴리에스테르 및 폴리이소시아네이트 가교제 기재의 클리어코트가 기재되어 있다. 특히, 접합 접착력을 최적화하기 위하여, 저 분자 질량의 실란-함유 성분이 클리어코트 물질에 사용된다.

    WO 2005/046889 A1 에는 클리어코트 물질 뿐 아니라, 이에 적용되는 시트 접합 접착제가 실란기를 함유하는, 멀티코트 페인트 시스템이 기재되어 있다. 하지만, 통상의 알킬- 또는 아릴-인산 촉매가 베이스코트 물질에 이용되는 경우, 상기와 같은 실란 성분의 유리한 효과는 종종 상당히 손상된다. 베이스코트 물질 내 강산 촉매 대체물의 사용은 실란 성분의 활성을 어느 정도 손상시키는 것으로 알려져 있다. 에폭시-이소시아네이트-블록화 촉매의 사용이 바람직한데, 이는 아민-블록화 촉매와 비교하여 보다 양호한 외관을 유도하기 때문이다.

    WO 2010/121794 A2 에는 멀티코트 페인트 시스템의 시트 접합 접착력의 증진을 위한, 멜라민 수지-기재 베이스코트 물질에서의, 240 mg KOH/g 이상의 히드록실가 및 10 mg KOH/g 이하의 산가를 갖는 폴리에스테르 결합제의 용도가 기재되어 있다.

    양호한 시트 접합 접착력을 달성하기 위한, 멀티코트 페인트 시스템 내 베이스코트 및/또는 클리어코트 물질의 개질을 통한 각종 시도에도 불구하고, 각종 산업 분야, 특히 자동차 산업의 분야에서의 증가하는 요구조건을 충족시키기 위해서 추가의 최적화가 지속적으로 요구되고 있다. 특히 고 고체 함량을 갖는 멜라민 수지-기재 착색 코팅 물질이 베이스코트 물질로서 이용되는 멀티코트 시스템에서, 양호한 성능 특성, 더욱 특히 양호한 외관과 만족스러운 시트 접합 접착력의 조합은 중요한 과제이다.

    따라서, 멀티코트 페인트 시스템, 특히 클리어코트 물질이 착색 코팅 조성물에 적용되는 시스템에 사용되는 경우, 탁월한 외관 및 동시에 매우 양호한 시트 접합 접착력을 유도하는 착색 코팅 조성물의 발전이 요구된다. 나아가, 코팅 조성물의 추가의 기술적 특성, 예컨대 분사 점도에서의 고 고체 함량은, 특히, 변함없이 유지되거나, 또는 보다 개선되어야 한다.

    따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 멀티코트 페인트 시스템의 제조에 사용되는 경우, 멀티코트 페인트 시스템에 있어서는 탁월한 성능 특성, 및 특히 양호한 외관을 유도할 뿐 아니라, 동시에, 양호한 시트 접합 접착을 가능하게 하는 용매계 착색 코팅 조성물을 제공하는 것이다. 따라서, 상기 목적은 멀티코트 페인트 시스템의 제조에 사용되는 경우 공지된 코팅 조성물의 단점을 방지하고, 부적합한 시트 접합 접착력을 갖는 양호한 외관, 또는 손상된 외관을 갖는 적합한 시트 접합의 성과를 균형있게 조합하는 것이다. 나아가, 상기와 같이 개질된 시스템은 부가적으로 고 고체 함량을 갖도록 조합될 수 있어야 하며 - 즉, 용매계 착색 코팅 조성물은 환경적인 이유에서 바람직한 저 VOC 함량을 가져야 한다.

    상기 언급된 과제는,

    (A) 하나 이상의 멜라민 수지,

    (B) 하나 이상의 안료,

    (C) 하나 이상의 유기 용매, 및

    (D) 하나 이상의 일반식 (I) 의 유기실록산

    [식 중, R 1 = C n H 2n (여기서, n = 1 내지 3); R 2 = H 또는 C m H 2m+1 (여기서, m = 1 내지 4); a = 0 내지 20; b = 0 내지 20; 및 a + b = 2 내지 40 임]

    을 포함하고, 35% 이상의 고체 함량을 갖는 용매계 착색 코팅 조성물에 의해 해결된다.

    35% 이상의 고체 분율을 갖는 코팅 조성물은 고-고체 코팅 조성물로 지칭된다. 따라서, 용매계 착색 코팅 조성물은 고-고체 코팅 조성물이다.

    상기 언급된 코팅 조성물은 또한 하기에 본 발명의 코팅 조성물로서 언급되고, 따라서, 이는 본 발명의 주제이다. 본 발명의 코팅 조성물의 바람직한 구현예는 하기 상세한 설명 및 또한 독립항에서 확인할 수 있다.

    또한, 본 발명의 주제는,

    (1) 하나 이상의 베이스코트 물질을 기판에 적용하고,

    (2) 단계 (1) 에서 적용한 베이스코트 물질로부터 중합체 필름을 형성하고,

    (3) 하나 이상의 클리어코트 물질을 상기 수득한 베이스코트 필름에 적용하고, 이어서

    (4) 상기 베이스코트 필름을 단계 (3) 에서 적용한 클리어코트 물질과 함께 경화시키는,

    멀티코트 페인트 시스템의 제조 방법으로서,

    본 발명의 코팅 조성물을 베이스코트 물질로서 사용하는 것을 포함하고, 멀티코트 페인트 시스템의 최상부 코트는 클리어코트 필름인 방법이다.

    부가적으로, 본 발명의 주제는 본 발명의 방법에 의해 제조된 멀티코트 페인트 시스템이다.

    마찬가지로, 본 발명의 주제는,

    (1) 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템을 제조하고,

    (2) 접착제를 멀티코트 페인트 시스템의 최상부 클리어코트 필름에 직접 적용하여, 접착제 층을 형성하는,

    멀티코트 코팅 시스템의 제조 방법이다.

    본 발명의 주제는 또한 상기 멀티코트 코팅 시스템의 제조 방법에 의해 제조된 멀티코트 코팅 시스템이다.

    본 발명의 멀티코트 코팅 시스템으로 코팅된 기판 또한 본 발명의 주제이다.

    본 발명의 추가의 측면은,

    (1) 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템을 제조하고,

    (2) 접착제를 멀티코트 페인트 시스템의 최상부 클리어코트 필름에 직접 적용하여, 멀티코트 페인트 시스템 상에 접착제 층을 형성함으로써, 본 발명의 멀티코트 코팅 시스템을 형성하고,

    (3) 글레이징 시트를 접착제 층에 적용하고, 이어서 접착제를 경화시키는,

    멀티코트 코팅 시스템으로 코팅된 기판 상에의 글레이징 시트의 접착제 접합을 위한, 본 발명의 멀티코트 코팅 시스템의 용도이다.

    따라서, 또한, 시트 접합 접착력의 개선을 위한 본 발명의 코팅 조성물의 용도는 본 발명의 주제이다.

    상기로 미루어 볼 때, 본 발명의 목적을 위하여, 특히 명확성의 이유로, 접착제 층으로 코팅된 멀티코트 페인트 시스템은 멀티코트 코팅 시스템으로 지칭된다.

    특히, 본 발명의 코팅 조성물은, 멜라민 기재의 공지된 용매계 착색 코팅 조성물의 단점을 더 이상 갖지 않으면서 대신, 반대로, 멀티코트 페인트 시스템의 제조에 사용되는 경우, 양호한 외관 및 탁월한 시트 접합 접착력을 동시에 유도하는 것으로 확인되었다. 따라서, 상기 언급된 특성이 통합된 것이다. 또한, 본 발명의 코팅 조성물은 고 고체 함량을 갖기 때문에, 성능 관점 뿐 아니라 환경적 관점에서 매우 유리하다. 특히 놀라운 점은, 용매계 착색 코팅 조성물에서 멜라민 수지와 화학식 (I) 의 특정 유기실록산을 조합함으로써, 상기 언급된 이점, 더욱 특히 멀티코트 페인트 시스템의 클리어코트 필름에의 시트 접합 접착력의 개선을 달성할 수 있다는 점이다.

    본 발명의 멀티코트 페인트 시스템 및 이의 제조 방법

    본 발명의 멀티코트 페인트 시스템의 구성은, 바람직하게는 맨 먼저 프라이머가 기판에 적용되는 것이다. 프라이머 위에, 바람직하게는, 프라이머 서피서 (sufacer) 의 하나 이상의 코트 및 또한 베이스코트 물질의 하나 이상의 코트가 위치하고, 이의 위에는 클리어코트 물질의 하나 이상의 코트가 위치하며, 여기서 클리어코트 또는 클리어코트 필름은 멀티코트 페인트 시스템의 최상부 코트를 나타낸다. 상기 언급된 코팅 조성물들은, 바람직하게는 정확하게 하나가 이용된다. 여기서 베이스코트는 본 발명의 코팅 조성물을 사용하여 제조되며 - 즉, 본 발명의 코팅 조성물은 바람직하게는 베이스코트 물질이다.

    상기 언급된 코트 시스템은 자동차 마감처리 분야에서 통상적으로 이용되는 코트 시스템이다. 따라서, 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템은, 바람직하게는 멀티코트 자동차 페인트 시스템이다.

    상기 언급된 바로 미루어 볼 때, 본 발명의 방법에서, 프라이머 및 또한 서피서는 바람직하게는 베이스코트 물질이 적용되기 전에 적용된다 하기에 기재된 바와 같이, 프라이머 및 서피서는 바람직하게는 베이스코트 물질이 적용되기 전에, 각각 개별적으로 경화된다. 본 발명의 방법에서, 본 발명의 코팅 조성물은 각각의 경우 베이스코트 물질로서 이용된다. 하지만, 또한 부가적으로, 예를 들어, 서피서로서 사용될 수도 있다.

    기판에는 통상적으로, 예를 들어 전기코트 (electrocoat), 더욱 특히 음극 전기코트 형태의 프라이머가 적용되어 있다. 이러한 코트는 통상의 방법, 예컨대 전기증착 코팅, 디핑 (dipping), 나이프코팅 (knifecoating), 분사, 롤링 등에 의해 적용된다. 프라이머는 바람직하게는 서피서, 베이스코트 및 클리어코트 물질이 적용되기 전, 적어도 부분적으로 또는 완전히, 더욱 특히는 완전히 경화된다. 프라이머는 통상적으로 3 내지 30 분 동안 80 내지 170℃ 의 온도로의 가열에 의해 경화된다.

    본 발명의 멀티코트 페인트 시스템은 바람직하게는 금속 및/또는 플라스틱, 바람직하게는 금속으로 이루어진 기판 상에 제조된다. 이러한 기판은 물론 전환-코팅되거나 전처리될 수 있다. 예를 들어, 금속 기판은 일반적으로 전환-코팅되고, 더욱 특히 인산염화된다.

    이어서, 프라이머의 최상단에 하나 이상의 서피서, 하나 이상의 베이스코트 물질 및 하나 이상의 클리어코트 물질 - 바람직하게는 각각의 경우 정확하게 하나의 상기 언급된 물질이 적용된다.

    서피서, 베이스코트 및 클리어코트 물질은, 액체 코팅 조성물의 통상의 적용 방법, 예를 들어, 디핑, 나이프코팅, 분사, 롤링 등에 의해, 더욱 특히는 분사에 의해 적용된다. 분사 적용 기법, 예를 들어, 압축 공기 분사, 무공기 (airless) 분사, 고속 회전, 정전기 분사 적용 (ESTA) 을, 임의로 고온 분사 적용, 예를 들어 고온 공기 분사 적용과 조합으로 이용하는 것이 바람직하다. 제 1 적용에서는 ESTA 에 의해 베이스코트 물질을 적용하고, 제 2 적용에서는 공기로 적용하는 것이 특히 유리하다.

    서피서는 바람직하게는 베이스코트 및 클리어코트 물질이 적용되기 전, 적어도 부분적으로 또는 완전히, 바람직하게는 완전히 경화된다. 서피서의 경화는 통상적으로 3 내지 30 분 동안 80 내지 170℃ 의 온도로의 가열에 의해 일어난다. 적용된 베이스코트 물질은 바람직하게는, 일반적으로 20 내지 100℃ 미만의 온도에서, 1 내지 15 분 동안, 잠시 플래시 오프되거거나 또는 잠시 건조된다. 그 후, 클리어코트 물질이 적용된다.

    적용된 베이스코트 물질 및 적용된 클리어코트 물질은 바람직하게는 함께 열적으로 경화된다. 클리어코트 물질이, 예를 들어, 또한 화학 방사선으로 경화가능한 경우, 화학 방사선에의 노출에 의한 후속 후경화 (aftercure) 가 존재한다.

    경화는 일정한 휴지 시간 후 일어날 수 있다. 이는 30 초 내지 2 시간, 바람직하게는 1 분 내지 1 시간, 및 더욱 특히 1 내지 45 분의 기간일 수 있다. 휴지 시간은, 예를 들어, 코팅 필름의 레벨링 및 탈기, 또는 휘발성 성분의 증발을 위한 것으로 간주된다. 휴지 시간은 90℃ 이하의 승온의 사용 및/또는 10 g 물/kg 공기 미만의 감소된 대기 습도에 의해 보조 및/또는 단축될 수 있으며, 단, 이는 코팅 필름에 대한 임의의 손상 또는 변형, 예를 들어 조기 (premature) 가교화를 수반하지 않는다.

    경화는 통상적으로 90 내지 160℃ 의 온도에서 5 내지 90 분 동안 일어난다.

    상기 언급된 온도는 각각의 경우 코팅된 기판의 실제 온도로 이해되어야 한다.

    습윤 베이스코트 및 습윤 클리어코트의 건조 및/또는 컨디셔닝을 위하여, 통상적이고 공지된 장치, 예컨대 터널 오븐 (tunnel oven), 복사 NIR 및 IR 히터, 송풍기 (blower) 및 송풍 터널을 이용하는, 열 및/또는 대류 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 형태의 장치는 또한 서로 조합될 수 있다.

    본 발명의 멀티코트 페인트 시스템에서, 베이스코트는 일반적으로 바람직하게는 3 내지 40 ㎛, 특히 바람직하게는 5 내지 30 ㎛, 및 매우 바람직하게는 7 내지 25 ㎛ 의 건조 필름 두께를 갖는다. 클리어코트는 일반적으로 바람직하게는 10 내지 60 ㎛, 더욱 바람직하게는 55 ㎛ 이하, 더욱 특히 45 ㎛ 이하, 및 매우 바람직하게는 40 ㎛ 이하의 건조 필름 두께를 가질 수 있다. 특히 25 내지 55 ㎛, 더욱 특히 30 내지 45 ㎛ 의 범위가 바람직하고, 특히 유리하게는 35 내지 40 ㎛ 의 범위이다.

    사용되는 프라이머, 서피서 및 클리어코트 물질은, 상기 맥락에서 당업자에게 공지되어 있고, 일반적으로 시판되는 코팅 물질일 수 있다. 클리어코트 물질은 바람직하게는 45% 이상의 고체 분율 (분사 점도에서) 을 갖는, 용매계 클리어코트 물질이다. 이와 같은 클리어코트는 또한 본 발명의 맥락에서 고-고체 클리어코트로서 지칭된다. 바람직한 클리어코트가 하기에 상세하게 기재된다.

    이어서, 본 발명의 방법에서, 정확하게 하나의 베이스코트 물질 (본 발명의 코팅 조성물) 및 정확하게 하나의 클리어코트 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 두 개의 코팅 필름은 함께 경화된다 (웨트-온-웨트 방법).

    본 발명의 코팅 조성물

    멜라민 수지 (A)

    본 발명의 코팅 조성물은 하나 이상의 멜라민 수지 (A) 를 포함한다. 멜라민 수지는 멜라민 (1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민) 및 멜라민 1 mol 당 최대 6 mol 의 포름알데히드로부터 형성된 중축합 수지이다. 수득된 메틸올기는 하나 또는 상이한 알코올로 전체적으로 또는 부분적으로 에테르화될 수 있다. 멜라민 수지는 상이한 메틸올화도 (degree of methylolation) 및 상이한 에테르화도 (degree of etherification) 를 가질 수 있다.

    멜라민 수지의 메틸올화도는, 멜라민 상의 가능한 메틸올화 부위 중 몇 개가 메틸올화되었는지, 즉, 멜라민 내 1차 아미노기 (즉, 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리아민) 의 6 개의 수소 원자 중 총 몇 개가 메틸올기로 대체되었는지를 의미한다. 따라서, 완전히 메틸올화된 모노시클릭 멜라민 수지는, 트리아진 고리 당 6 개의 메틸올기를 갖고, 예를 들어 헥사메틸올멜라민이다. 메틸올기는 서로 독립적으로 또한 에테르화된 형태로 존재할 수 있다.

    멜라민 수지의 에테르화도는 알코올로 에테르화된 멜라민 수지 내 메틸올기의 분율로 이해된다. 완전히 에테르화된 멜라민 수지의 경우, 모든 메틸올기는 유리된 형태가 아닌, 알코올로 에테르화된 형태로 존재한다. 1가 또는 다가 알코올이 에테르화에 적합하다. 에테르화를 위해 1가 알코올을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 메탄올, 에탄올, n-부탄올, 이소부탄올 또는 헥산올이 에테르화에 사용될 수 있다. 또한, 상이한 알코올의 혼합물, 예를 들어 메탄올 및 n-부탄올의 혼합물이 사용될 수도 있다.

    멜라민 수지는 단량체 (모노시클릭) 또는 올리고머 (폴리시클릭) 형태로 존재할 수 있다. 표현 "모노시클릭" 또는 "폴리시클릭" 은 멜라민 수지 1 분자 당 트리아진 고리의 수를 의미한다. 모노시클릭, 완전 메틸올화 및 완전 부탄올-에테르화된 멜라민 수지의 일례는 헥사메톡시부틸멜라민이다.

    이용되는 아미노플라스트 (aminoplast) 수지는 페인트 산업 분야에서 통상적으로 이용되는 아미노플라스트 수지이다. 바람직한 수지는 메탄올-에테르화된 및/또는 부탄올-에테르화된 멜라민-포름알데히드 수지이며, 사용되는 예는 하기 명칭으로 시판되는 제품이다: Cymel®, Resimene®, Maprenal® 및 Luwipal®, 더욱 특히 Resimene® 747 및 Resimene® 755.

    본 발명의 코팅 조성물 내 멜라민 수지의 양은 각각의 경우 베이스코트 물질의 총량을 기준으로, 바람직하게는 8 중량% 내지 30 중량%, 더욱 바람직하게는 10 중량% 내지 28 중량%, 가장 바람직하게는 13 중량% 내지 26 중량% 이고, 매우 유리한 일 구현예에서는, 15 중량% 내지 24 중량% 이다. 매우 양호한 외관은, 더욱 특히 멜라민 수지 분율을 10 중량% 이상, 바람직하게는 13 중량% 이상, 매우 바람직하게는 15 중량% 이상으로 사용함으로써 달성된다. 이러한 비교적 고 멜라민 수지 분율과 본 발명의 코팅 조성물의 추가 구성성분, 더욱 특히 개질된 유기실록산 (D) 의 조합을 통해, 놀랍게도 여전히 양호한 시트 접합 접착력이 달성된다.

    안료 (B)

    본 발명의 코팅 조성물은 착색된 것으로, 하나 이상의 안료를 포함한다. 안료는, 공지된 바와 같이, 코팅 조성물에 통상적으로 사용되는 분말 및/또는 혈소판 형태의 착색제이다.

    안료는 바람직하게는 유기 및 무기, 바람직하게는 무기, 색상-부여, 효과-부여, 색상- 및 효과-부여, 자기적 차폐, 전기 전도성, 부식-방지, 형광 및 인광 안료의 군으로부터 선택된다. 색상- 및/또는 효과-부여 안료 (색상 및/또는 효과 안료) 를 사용하는 것이 바람직하다.

    특히 바람직하게는, 본 발명의 착색 코팅 조성물은 하나 이상의 효과 안료, 바람직하게는 하나 이상의 금속 플레이크 안료를 포함한다. 상기 효과 안료 또는 안료들 이외에, 본 발명의 착색 코팅 조성물은 또한 하나 이상의 부가 안료, 예를 들어 색상 안료를 추가로 포함할 수 있다.

    또한 색상을 부여할 수 있는 적합한 효과 안료의 예는, 금속 플레이크 안료, 더욱 특히 알루미늄 플레이크 안료, 예컨대 시판용 스테인레스강 청동, 더욱 특히 시판용 알루미늄 청동, 및 또한 비(非)금속 효과 안료, 예컨대 진주광택 안료 및 간섭 안료, 산화철 기재의 혈소판-모양 효과 안료, 또는 액체-결정성 효과 안료이다. 보다 상세한 설명은 하기를 참조한다: Rompp Lexikon Lacke und Druckfarben, 176 페이지, 제목 "Effektpigmente" [Effect Pigments] 및 380 및 381 페이지, 제목 "Metalloxid-Glimmer-Pigmente" [Metal oxide-mica pigments] - "Metallpigmente" [Metallic pigments].

    특히, 알루미늄 청동 또는 알루미늄 플레이크 안료가 사용된다. 예를 들어 Stapa® Metallux (Eckart 사) 로 시판되는 비(非)처리된 유형, 및 예를 들어 WO 01/81483 에 기재되어 있고, 예를 들어 Hydrolan® (Eckart 사) 로 시판되는 처리된 유형, 특히 실란화 유형 둘 모두가 사용된다.

    금속 플레이크 안료는 바람직하게는 10 내지 70 및 더욱 특히 13 내지 35 ㎛ 의 평균 입자 크기 (D50) 를 갖는다 (Cilas 사의 ISO 13320-1 (기기 1064)). 상기와 같은 금속 플레이크 안료는 바람직하게는 200 내지 2000 nm 및 더욱 특히 500 내지 1500 nm 의 두께를 갖는다 (주사 전자 현미경으로 측정시). 상기 두 가지 분석 방법은 입자의 기하학적 파라미터의 충분한 측정을 제공하며, 평균 입자 크기 측정치는 플레이크의 직경을 반영하는 경향이 있다.

    적합한 유기 및/또는 무기 색상 안료는 페인트 산업에서 통상적으로 이용되는 안료이다.

    적합한 무기 색상 안료의 예는, 화이트 안료, 예컨대 이산화티타늄, 징크 화이트 (zinc white), 황화아연 또는 리토폰 (lithopone); 블랙 안료, 예컨대 카본 블랙 (carbon black), 철 망간 블랙 또는 스피넬 블랙 (spinel black); 색채 안료, 예컨대 산화크로뮴, 산화크로뮴 수화물 그린, 코발트 그린 또는 울트라마린 그린, 코발트 블루, 울트라마린 블루 또는 망간 블루, 울트라마린 바이올렛 또는 코발트 바이올렛 및 망간 바이올렛, 레드 산화철, 카드뮴 술포셀레니드, 몰리브데이트 레드 또는 울트라마린 레드; 갈색 산화철, 스피넬 상과 코런덤 (corundum) 상의 혼합 갈색 또는 크로뮴 오렌지; 또는 황색 산화철, 니켈 티타늄 옐로우, 크로뮴 티타늄 옐로우, 황화카드뮴, 황화카드뮴아연, 크로뮴 옐로우 또는 비스무스 바나데이트이다.

    적합한 유기 색상 안료의 예는, 모노아조 안료, 디스아조 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 또는 아닐린 블랙이다.

    보다 상세한 설명은 하기를 참조한다: Rompp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, 180 및 181 페이지, 제목 "Eisenblau-Pigmente" [Iron blue pigments] - "Eisenoxidschwarz" [Black iron oxide], 451 - 453 페이지, 제목 "Pigmente" [Pigments] - "Pigmentvolumenkonzentration" [Pigment volume concentration], 563 페이지, 제목 "Thioindigo-Pigmente" [Thioindigo pigment], 567 페이지, 제목 "Titandioxid-Pigmente" [Titanium dioxide pigments], 400 및 467 페이지, 제목 "Naturlich vorkommende Pigmente" [Naturally occurring pigments], 459 페이지, 제목 "Polycyclische Pigmente" [Polycyclic pigments], 52 페이지, 제목 "Azomethinpigmente" [Azomethine pigments], 및 "Azopigmente" [Azo pigments], 및 379 페이지, 제목 "Metallkomplex-Pigmente" [Metal complex pigments].

    안료의 양은 매우 광범위하게 가변적일 수 있고, 주로 확립될 색상의 농도 및/또는 효과의 강도에 의해, 및 또한 본 발명의 착색 코팅 조성물 중의 안료의 분산성에 의해 유도된다. 안료의 분율은 각각의 경우, 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 50 중량%, 더욱 특히 바람직하게는 0.5 중량% 내지 40 중량%, 매우 바람직하게는 1 중량% 내지 30 중량%, 특히 유리하게는 2 중량% 내지 20 중량% 이다.

    유기 용매 (C)

    용매계 코팅 조성물로서, 본 발명의 코팅 조성물은 하나 이상의 유기 용매 (C) 를 포함한다.

    적합한 용매는 페인트 산업에서 통상적으로 사용되는 모든 용매이며, 이의 예는, 알코올, 글리콜 에테르, 에스테르, 에테르 에스테르 및 케톤, 지방족 및/또는 방향족 탄화수소, 예를 들어, 아세톤, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 에틸 케톤, 부틸 아세테이트, 3-부톡시-2-프로판올, 에틸 에톡시프로피오네이트, 부틸 글리콜, 부틸 글리콜 아세테이트, 부탄올, 디프로필렌 글리콜메틸 에테르, 부틸 글리콜레이트, 자일렌, 톨루엔, Shellsol® T, Pine Oil 90/95, Solventnaphtha®, Shellsol® A, Solvesso, benzine 135/180 이다.

    본 발명의 코팅 조성물 중 유기 용매의 양은, 예를 들어 65 중량% 이하이다. 상기 분율은 각각의 경우, 본 발명의 착색 코팅 조성물의 총량을 기준으로, 바람직하게는 40 중량% 내지 65 중량%, 더욱 바람직하게는 45 중량% 이상, 더욱 특히 50 중량% 이상, 더욱 특히 유리하게는 55 중량% 이상이다. 특히 바람직한 범위는 각각의 경우, 본 발명의 착색 코팅 조성물의 총량을 기준으로, 40 중량% 내지 62 중량%, 더욱 특히 45 중량% 내지 62 중량%, 매우 바람직하게는 50 중량% 내지 62 중량%, 및 특히 유리하게는 55 중량% 내지 62 중량% 이다. 바람직한 범위, 특히 상한은, 본 발명의 코팅 조성물이 바람직하게는 비교적 저 분율의 유기 용매를 포함하고, 따라서 비교적 저 VOC 를 갖는다는 사실에 따라 결정될 수 있다.

    나아가, 본 발명의 코팅 조성물은 용매계이다. 용매계 코팅 조성물은 그 용매가 유기 용매를 포함하는 조성물이다. 이는, 코팅 조성물의 제조 중, 물이 명백하게 첨가되지는 않지만, 대신, 물이, 예를 들어, 단지 코팅 조성물 중에 존재하는 기타 성분으로부터의 오염 물질 또는 잔류 분획으로서, 그 결과, 예를 들어 유기 용매 중의 잔류 물 분획으로서 포함된다는 것을 의미한다. 더욱 특히, 용매계는, 물 분율이 각각의 경우, 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로, 2 중량% 미만, 바람직하게는 1 중량% 미만인 것을 의미한다. 매우 특히 바람직하게는, 코팅 조성물은 물을 포함하지 않는다.

    유기실록산 (D)

    본 발명의 코팅 조성물은 하나 이상의 화학식 (I) 의 특정 유기실록산을 포함한다:

    [식 중, R 1 = C n H 2n (여기서, n = 1 내지 3, 바람직하게는 2); R 2 = H 또는 C m H 2m+1 (여기서, m = 1 내지 4), 바람직하게는 H 또는 CH 3 , 더욱 바람직하게는 H; a = 0 내지 20, 바람직하게는 2 내지 18, 더욱 바람직하게는 5 내지 15, 및 매우 바람직하게는 8 내지 12; b = 0 내지 20, 바람직하게는 0 내지 10, 더욱 바람직하게는 0 내지 5, 및 매우 바람직하게는 0; a + b = 2 내지 40, 바람직하게는 4 내지 20, 더욱 바람직하게는 6 내지 16, 및 매우 바람직하게는 8 내지 12 임]. 비 b/a 는 바람직하게는 0 내지 0.5, 특히 바람직하게는 0 내지 0.25, 및 매우 바람직하게는 0 이다. 상기 언급된 바람직한 기 및 범위는 각각 그 자체로서 뿐 아니라, 기타 바람직한 기 및/또는 범위와 조합으로도 바람직한 것으로 이해되어야 한다. 화학식 (I) 내 에틸렌 옥시드 단위 및 프로필렌 옥시드 단위의 수 및 순서에 대한 세부 사항은 이해하기 쉽게 선택되고, 물론, 상기 단위들이 무작위로 분포될 수 있다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 하며 - 즉, 특히, 에틸렌 옥시드 단위 및 프로필렌 옥시드 단위의 임의의 개별적인 블록으로 존재해야 하는 것이 아니다.

    하나 이상의 유기실록산의 사용을 통해 및 멜라민 수지와 이의 조합을 통해, 상기 기재된 탁월한 성능 특성 - 특히, 효과적인 시트 접합과 외관 사이의 균형, 및 본 발명의 코팅 조성물 중 저 VOC 가 달성된다.

    상기 범위 표시로 미루어 볼 때, 폴리에테르 사슬이 주로 에틸렌 옥시드 단위를 함유하고, 프로필렌 단위는 단지 몇 개만 함유하거나 또는 전혀 함유하지 않는, 유기실록산을 사용하는 것이 바람직하다. 프로필렌 옥시드 단위의 사용이 이론적으로 가능하고, 개별적인 경우에 적합할 수 있지만, 특히 놀라운 점은, 폴리에테르 사슬 내 주로 에틸렌 옥시드 단위를 함유하거나 또는 폴리에테르 사슬이 에틸렌 옥시드 단위로 이루어진 유기실록산의 사용을 통해, 용매계 코팅 조성물에서 상기 언급된 특성을 수득할 수 있었다는 점이다. 존재하는 친수성에도 불구하고, 이러한 유기실록산은 용매계 코팅 조성물에서의 사용에 탁월한 적합성을 나타낸다. 이런 의미에서, 식 중, R 1 = C 2 H 4 ; R 2 = H; a = 5 내지 15; 및 b = 0 인, 보다 더욱 바람직하게는 a = 8 내지 12 인, 폴리실록산 (D) 가 특히 바람직하다.

    화학식 (I) 의 유기실록산은 당업자에게 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 이와 같은 방법은, 예를 들어, 특허 출원 US 3,989,688, US 4,431,789 또는 US 3,505,377 에 기재되어 있으며, 상기 문헌들은 유사한 또는 일치하는 구조적 특징을 갖는 유기실록산에 관한 것이다. 유기실록산은, 예를 들어 하기 상표명을 시판된다: CoatOSil® 및 Silwet® (Momentive 사).

    본 발명의 코팅 조성물 중 특정 유기실록산의 양은, 바람직하게는 0.01 중량% 내지 3 중량% 이고, 더욱 특히 바람직하게는 0.02 중량% 내지 2 중량%, 매우 바람직하게는 0.03 중량% 내지 1.5 중량% 이며, 일 특정 구현예에서는, 0.05 중량% 내지 1 중량% 이다.

    추가 구성성분

    하나 이상의 멜라민 수지 (A) 에 더하여, 본 발명의 코팅 조성물은 바람직하게는 결합제로서 하나 이상의 추가 중합체 (E) 를 포함한다.

    적합한 추가 결합제의 예는, 에틸렌적으로 불포화된 단량체, 또는 중부가 수지 및/또는 중축합 수지의 랜덤, 교대 및/또는 블록, 선형 및/또는 분지형 및/또는 빗모양 (comb) (공)중합체이다. 이러한 용어에 관한 추가의 참고문헌은 하기와 같다: Rompp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, 457 페이지, "Polyaddition" 및 "Polyadditionsharze (Polyaddukte)" [Polyaddition resins (polyadducts)], 및 또한 463 및 464 페이지, "Polykondensate" [Polycondensates], "Polykondensation" [Polyconsensation] 및 "Polykondensationsharze" [Polyconsensation resin], 및 또한 73 및 74 페이지, "Bindemittel" [Binders].

    적합한 (공)중합체의 예는, (메트)아크릴레이트 (공)중합체 또는 부분 가수분해된 폴리비닐 에스테르, 더욱 특히 (메트)아크릴레이트 공중합체이다.

    적합한 중부가 수지 및/또는 중축합 수지의 예는, 폴리에스테르, 알키드, 폴리우레탄, 폴리락톤, 폴리카르보네이트, 폴리에테르, 에폭시 수지-아민 부가물, 폴리우레아, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에스테르-폴리우레탄, 폴리에테르-폴리우레탄, 또는 폴리에스테르-폴리에테르-폴리우레탄이다.

    코팅 조성물은 바람직하게는 결합제로서 히드록시-관능성 중합체 (E) 를 포함한다.

    본 발명의 착색 코팅 조성물은 바람직하게는 추가 결합제 (E) 로서 하나 이상의 아크릴레이트 중합체, 폴리우레탄 중합체 및/또는 폴리에스테르를 포함한다. 매우 특히 바람직하게는, 폴리에스테르 (E) 가 존재한다.

    결합제로서 중합체 (E) 는 바람직하게는 티오, 히드록실, N-메틸아미노-N-알콕시메틸아미노, 이미노, 카르바메이트, 알로파네이트 및/또는 카르복실기, 바람직하게는 히드록실 또는 카르복실기를 함유한다. 히드록실기가 특히 바람직하다. 이러한 관능기, 더욱 특히 히드록실기를 통해, 예를 들어 기타 관능기, 예컨대 바람직하게는, 무수물, 카르복실, 에폭시, 블록화 이소시아네이트, 우레탄, 메틸올, 메틸올 에테르, 실록산, 카르보네이트, 아미노, 히드록실 및/또는 베타-히드록시알킬아미드기를 함유하는 성분과 가교될 수 있다.

    따라서, 본 발명의 코팅 조성물은 바람직하게는 열적으로 경화가능하며, 이는 상기 기재된 반응성 관능기의 화학 반응에 의해 가교될 수 있다 (코팅 필름의 형성) 는 것을 의미하고, 여기서 상기 화학 반응의 에너지 활성화는 열 에너지에 의해 가능하다. 매우 특히 바람직하게는, 하나 이상의 멜라민 수지 (A) 와 결합제 (E) 의 히드록실기가 가교되며; 즉, 본 발명의 코팅 조성물은 열적으로 경화가능하고, 외부적으로 가교된다.

    외부 가교는, 특정 관능기 함유 중합체가 상이한 제제, 가능하게는 마찬가지로 중합체성인, 소위 가교제와 반응하는 경우에 존재하며, 상기 가교제는 이용되는 유기 중합체 중에 존재하는 반응성 관능기에 상보적인 반응성 관능기를 함유한다. 따라서, 이러한 측면에서, 예를 들어, 멜라민 수지 (A) 는 가교제로 지칭될 수 있고, 메틸올기 및/또는 메틸올 에테르기를 통해 히드록실-관능성 중합체 (E) 와 가교된다.

    알 수 있는 바와 같이, 또한 추가 성분이 존재할 수 있고, 이러한 성분은 가교제로서 당업자가 알고 있는 것들이다. 이의 예에는 유리 및 블록화 폴리이소시아네이트가 포함된다. 이들은 또한, 예를 들어, 멜라민 수지 및/또는 히드록시-관능성 중합체 (E) 와 가교될 수 있다.

    이는 물론, 코팅 조성물이 또한, 부분적으로, 자가 (self)-가교된다는 것을 배제하지 않으며 - 이는, 상보적인 반응성 관능기가 결합제로서 사용되는 단일 중합체 중에 이미 존재한다는 것을 의미한다. 이와 같은 부분적 자가-가교는, 또한 특히, 메틸올기, 메틸올 에테르기 및/또는 N-알콕시메틸아미노기를 함유하는 성분의 경우 - 즉, 예를 들어, 멜라민 수지 (A) 의 경우에 일어난다.

    예를 들어 부분적 물리적 경화 (즉, 결합제의 중합체 분자의 코팅 또는 루핑 (looping) 내 연결을 포함하는, 코팅 조성물로부터의 용매 손실의 결과로서의 필름화에 의한 코팅 조성물 층의 경화) 와 같은, 추가의 경화 메카니즘 또한 배제되지 않는다.

    하지만, 코팅 조성물은 임의의 경우, 결합제로서 히드록시-관능성 중합체 (E), 더욱 특히 폴리에스테르 (E) 뿐 아니라, 멜라민 수지 (A) 의 사용을 통해 외부 가교되는 것이 바람직하다.

    상기 기재된 반응성 관능기의 측면에서 중합체 (E) 의 관능성은, 매우 광범위하게 가변적일 수 있고, 특히 각각의 경우 수득될 가교 밀도 및/또는 이용되는 가교제의 관능성에 의해 유도된다. 바람직한 히드록실-관능성 결합제 (E) 의 경우, 예를 들어, 더욱 특히는 바람직한 히드록시-관능성 아크릴레이트 중합체, 폴리우레탄 중합체 및/또는 폴리에스테르, 매우 바람직하게는 폴리에스테르의 경우, OH 가는 바람직하게는 15 내지 300, 더욱 바람직하게는 30 내지 250, 매우 바람직하게는 40 내지 200, 특히 바람직하게는 50 내지 150 및 더욱 특히 55 내지 140 mg KOH/g (DIN 53240 에 따라 측정시) 이다.

    상기 기재된 상보적 관능기는 중합체 화학의 통상적이고 공지된 방법에 따라, 결합제 내에 혼입될 수 있다. 이는, 예를 들어, 해당 반응성 관능기를 함유하는 단량체의 혼입을 통해 및/또는 중합체-유사 반응에 의해 수행될 수 있다.

    적합한 결합제 (E), 더욱 특히 아크릴레이트 중합체, 폴리우레탄 중합체 및/또는 폴리에스테르, 매우 바람직하게는 폴리에스테르는, 예를 들어, 500 내지 10 000 g/mol 의 수-평균 분자량을 갖지만, 이는 또한 보다 작거나 보다 클 수 있고, 더욱 특히는 보다 클 수 있다. 중량-평균 분자량은, 예를 들어 2000 내지 20 000 g/mol 의 범위에 있다. 분자량은 스티렌-디비닐벤젠 컬럼 조합 상에서 용리액 (1 ml/분) 으로서 THF (+0.1% 의 아세트산) 를 이용하여 GPC 분석에 의해 측정된다. 보정은 폴리스티렌 표준을 사용하여 수행된다.

    마찬가지로 아크릴레이트 중합체 (E) 가 포함될 수 있다. 아크릴레이트 중합체는, 공지된 바와 같이, 또한 (메트)아크릴레이트 (공)중합체로서 지칭되고, 여기서 표현 (메트)아크릴레이트는 상기 중합체가 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트 단량체를 포함하거나, 또는 상기와 같은 단량체로 이루어진다는 것을 분명히 보여준다.

    적합한 아크릴레이트 중합체는, 상기 맥락에서 공지되어 있고, 반응성 관능기 (더욱 특히 히드록실기) 를 갖는 올레핀적으로 불포화된 단량체를, 일반적으로 반응성 관능기를 포함하지 않은 단량체와 조합으로 사용하여, 당업자에게 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다.

    반응성 관능기를 함유하는 적합한 올레핀적으로 불포화된 단량체의 예는, 하기와 같다:

    a) 분자 당 하나 이상의 히드록실, 아미노, 알콕시메틸아미노, 카르바메이트, 알로파네이트 또는 이미노기를 함유하는 단량체, 예컨대

    - 산과 에스테르화반응하는 알킬렌 글리콜로부터 유래된, 아크릴산, 메타크릴산 또는 또 다른 알파,베타-올레핀적으로 불포화된 카르복실산의 히드록시알킬 에스테르, 또는 알파,베타-올레핀적으로 불포화된 카르복실산과 알킬렌 옥시드, 예컨대 에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드와의 반응에 의해 수득가능한 히드록시알킬 에스테르, 특히 아크릴산, 메타크릴산, 에타크릴산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산 또는 이타콘산의 히드록시알킬 에스테르 (여기서 히드록시알킬기는 20 개 이하의 탄소 원자를 함유함), 예컨대 2-히드록시에틸, 2-히드록시프로필, 3-히드록시프로필, 3-히드록시부틸, 4-히드록시부틸 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에타크릴레이트, 크로토네이트, 말레에이트, 푸마레이트 또는 이타코네이트; 또는 히드록시시클로알킬 에스테르, 예컨대 1,4-비스(히드록시메틸)시클로헥산, 옥타히드로-4,7-메타노-1H-인덴디메탄올 또는 메틸프로판디올 모노아크릴레이트, 모노메타크릴레이트, 모노에타크릴레이트, 모노크로토네이트, 모노말레에이트, 모노푸마레이트 또는 모노이타코네이트; 시클릭 에스테르의 반응 생성물, 예컨대 엡실론-카프로락톤, 및 이의 히드록시알킬 또는 시클로알킬 에스테르;

    - 올레핀적으로 불포화된 알코올, 예컨대 알릴 알코올;

    - 폴리올, 예컨대 트리메틸올프로판 모노알릴 또는 디알릴 에테르 또는 펜타에리트리톨 모노알릴, 디알릴 또는 트리알릴 에테르;

    - 아크릴산 및/또는 메타크릴산과 분자 당 5 내지 18 개의 탄소 원자를 갖는 알파-분지형 모노카르복실산, 더욱 특히 Versatic® 산의 글리시딜 에스테르와의 반응 생성물, 또는, 상기 반응 생성물 대신, 중합 반응 중 또는 후, 분자 당 5 내지 18 개의 탄소 원자를 갖는 알파-분지형 모노카르복실산, 더욱 특히 Versatic® 산의 글리시딜 에스테르와 반응하게되는, 등량의 아크릴산 및/또는 메타크릴산;

    - 아미노에틸 아크릴레이트, 아미노에틸 메타크릴레이트, 알릴아민 또는 N-메틸이미노에틸 아크릴레이트;

    - N,N-디(메톡시메틸)아미노에틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 또는 N,N-디(부톡시메틸)아미노프로필 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트;

    - (메트)아크릴아미드, 예컨대 (메트)아크릴아미드, N-메틸-, N-메틸올-, N,N-디메틸올-, N-메톡시메틸-, N,N-디(메톡시메틸)-, N-에톡시메틸- 및/또는 N,N-디(에톡시에틸)-(메트)아크릴아미드;

    - 아크릴로일옥시- 또는 메타크릴로일옥시에틸, -프로필 또는 -부틸 카르바메이트 또는 알로파네이트; 카르바메이트기를 함유하는 적합한 단량체의 추가의 예는 하기 특허 공보에 기재되어 있음: US Pat. No. 3,479,328, US Pat. No. 3,674,838, US Pat. No. 4,126,747, US Pat. No. 4,279,833 또는 US Pat. No. 4,340,497.

    b) 분자 당 하나 이상의 산 기를 함유하는 단량체, 예컨대

    - 아크릴산, 베타-카르복시에틸 아크릴레이트, 메타크릴산, 에타크릴산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산 또는 이타콘산;

    - 올레핀적으로 불포화된 술폰산 또는 포스폰산 또는 이들의 부분 에스테르;

    - 모노(메트)아크릴로일옥시에틸 말레에이트, 숙시네이트 또는 프탈레이트; 또는

    - 비닐벤조산 (모든 이성질체), 알파-메틸비닐벤조산 (모든 이성질체) 또는 비닐벤젠술폰산 (모든 이성질체).

    c) 에폭시드기 함유 단량체, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 에타크릴산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산 또는 이타콘산의 글리시딜 에스테르, 또는 알릴 글리시딜 에테르.

    비교적 고 관능성인 상기 기재된 유형의 단량체는 일반적으로 사용되지 않거나 또는 단지 미량으로만 사용된다. 본 발명의 목적을 위하여, 비교적 고 관능성의 단량체의 미량은, 공중합체, 특히 (메트)아크릴레이트 공중합체의 가교 또는 겔화를 유도하지 않는 양을 의미한다.

    반응성 관능기를 포함하지 않는 적합한 올레핀적으로 불포화된 단량체의 예에는 아크릴산, 메타크릴산 또는 또 다른 알파,베타-올레핀적으로 불포화된 카르복실산의 알킬 에스테르, 비닐방향족 화합물, 및 이들 단량체의 혼합물이 포함된다.

    마찬가지로 중합체 (E) 로서 사용될 수 있는 폴리우레탄 중합체는, 예를 들어 당업자에게 공지된 방식으로, 하기를 반응시킴으로써 수득된다:

    - 바람직하게는 10 000 내지 20000 g/mol 의 수-평균 분자량을 갖는, 폴리에스테르 폴리올 및 폴리에테르 폴리올로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 폴리올, 및

    - 하나 이상의 폴리이소시아네이트, 및 또한

    - 임의로, 분자 내 하나 이상의 이소시아네이트-반응성 관능기 및 하나 이상의 (잠재적으로) 음이온성 기를 함유하는 하나 이상의 화합물,

    - 임의로, 하나 이상의 이소시아네이트-반응성 관능기를 함유하는 하나 이상의 추가 화합물, 및

    - 임의로, 분자 내 히드록실 및/또는 아미노기를 함유하고, 60 내지 600 g/mol 의 수-평균 분자량을 갖는 하나 이상의 화합물.

    이러한 유형의 폴리우레탄 중합체는, 예를 들어 유럽 특허 출원 EP 228003 및 EP 574417 에 기재되어 있다.

    이러한 유형의 폴리우레탄 중합체는, 예를 들어 이소시아네이트 성분으로서, 페인트 산업 분야에서 통상적으로 이용되는 이소시아네이트, 예를 들어 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 옥타메틸렌 디이소시아네이트, 데카메틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트, 테트라데카메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸헥산 디이소시아네이트, 테트라메틸헥산 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 2-이소시아나토프로필시클로헥실 이소시아네이트, 디시클로헥실메탄 2,4'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄 4,4'-디이소시아네이트, 1,4- 또는 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 1,4- 또는 1,3- 또는 1,2-디이소시아나토시클로헥산, 2,4- 또는 2,6-디이소시아나토-1-메틸시클로헥산, 이량체 지방산으로부터 유래된 디이소시아네이트 (상� �명 DDI 1410 으로 Henkel 사에서 판매됨), 1,8-디이소시아나토-4-이소시아나토메틸옥탄, 1,7-디이소시아나토-4-이소시아나토메틸헵탄 또는 1-이소시아나토-2-(3-이소시아나토프로필)시클로헥산, 또는 테트라메틸-자일렌 디이소시아네이트 (TMXDI) 또는 상기 폴리이소시아네이트의 혼합물, 바람직하게는 테트라메틸자일렌 디이소시아네이트 (TMXDI) 및/또는 이소포론 디이소시아네이트, 바람직하게는 이소포론 디이소시아네이트를 사용함으로써 수득된다.

    히드록실 및/또는 아미노기를 갖는 사슬 연장제로서, 트리메틸올프로판 및 디에탄올아민을 사용하는 것이 바람직하다.

    마찬가지로 폴리우레탄 수지 (E) 로서 적합한 것은 아크릴레이트화 폴리우레탄 수지로서 공지된 것으로, 이는 당업자에게 공지된 방식으로, 폴리우레탄 수지 존재 하에서 에틸렌적으로 불포화된 단량체를 중합함으로써 수득가능하다. 이러한 경우, 이중 결합을 갖지 않는 폴리우레탄 수지 및/또는 이중 결합을 갖는 폴리우레탄 수지가 사용될 수 있다.

    결합제로서, 펜던트 및/또는 말단 이중 결합을 갖는 아크릴레이트화 폴리우레탄 수지, 특히 펜던트 및/또는 말단 에테닐아릴렌기를 갖는 아크릴레이트화 폴리우레탄 수지가 사용될 수 있다.

    펜던트 및/또는 말단 이중 결합을 갖는 아크릴레이트화 폴리우레탄 수지는 하나 이상의 유리 이소시아네이트기를 함유하는 폴리우레탄 예비중합체를, 하나 이상의 에틸렌적으로 불포화된 이중 결합 및 하나의 NCO-반응성기, 더욱 특히 히드록실기 또는 아미노기를 갖는 화합물과 반응시킴으로써 수득될 수 있다.

    펜던트 및/또는 말단 이중 결합을 갖는 아크릴레이트화 폴리우레탄 수지는 또한 하나 이상의 NCO-반응성기, 더욱 특히 하나 이상의 히드록실기 또는 하나의 아미노기를 함유하는 폴리우레탄 예비중합체를, 하나 이상의 에틸렌적으로 불포화된 이중 결합 및 하나의 유리 이소시아네이트기를 갖는 화합물과 반응시킴으로써 수득될 수 있다.

    또한 결합제로서 유용한 중합체 (E) 는 펜던트 및/또는 말단 이중 결합을 갖는 아크릴레이트화 폴리우레탄 수지 존재 하에서, 올레핀적으로 불포화된 단량체를 중합함으로써 수득가능한 그래프트 공중합체이다.

    특히, 하나 이상의 공중합된 올레핀적으로 불포화된 단량체의 소수성 코어 및 하나 이상의 친수성 아크릴레이트화 폴리우레탄의 친수성 쉘을 포함하는 그래프트 공중합체가 사용된다. 하지만, 하나 이상의 소수성 아크릴레이트화 폴리우레탄의 소수성 코어 및 하나 이상의 공중합된 올레핀적으로 불포화된 단량체의 친수성 쉘을 포함하는 그래프트 공중합체 또한 적합하다.

    적합한 아크릴레이트화 폴리우레탄 수지 및 또한 이로부터 제조된 그래프트 공중합체는, 예를 들어 WO 01/25307, 5 페이지 14 줄 - 45 페이지 4 줄, 및 EP-B-787 159, 2 페이지 27 줄 - 7 페이지 13 줄에 기재되어 있다.

    마찬가지로 본 발명의 맥락에서 바람직하고, 중합체 (E) 로서 적합한 폴리에스테르는, 포화 또는 불포화될 수 있고, 더욱 특히 포화될 수 있다. 이러한 유형의 폴리에스테르 및 이의 제조, 및 또한 이의 제조에 사용될 수 있는 성분은, 당업자에게 공지되어 있고, 예를 들어 EP-B-787 159 에 기재되어 있다.

    논의되는 중합체는 더욱 특히 다가 유기 폴리올 및 다염기성 유기카르복실산을 사용하여 제조된 중합체이다. 이러한 폴리올 및 폴리카르복실산은 에스테르화에 의해, 즉 축합반응에 의해 서로 연결된다. 따라서, 폴리에스테르는 일반적으로 중축합 수지의 군으로 지정된다. 사용되는 유형, 관능기 및 비율, 및 출발 성분의 비에 따라, 예를 들어 선형 또는 분지형 생성물이 수득된다. 이관능성 출발 성분 (디올, 디카르복실산) 을 사용하는 경우, 주로 선형 생성물이 형성되지만, 예를 들어 (2 초과의 OH 관능기 (분자 당 OH 기의 수) 를 갖는) 비교적 고 관능성의 알코올을 사용하는 경우에는 분지형이 생성된다. 물론 또한 제조 중 일관능성 성분, 예를 들어, 모노카르복실산이 부분적으로 사용될 수 있다. 폴리에스테르의 제조를 위하여, 또한, 공지된 바와 같이, 해당 유기 카르복실산 대신 또는 해당 유기 카르복실산에 더하여, 카르복실산의 무수물, 더욱 특히 디카르복실산의 무수물이 사용될 수 있다. 마찬가지로, 히드록시카르복실산 또는 분자 내 에스테르화에 의해 히드록시카르복실산으로부터 유래된 락톤을 사용하여 제조될 수 있다.

    적합한 디올은, 예를 들어, 글리콜, 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 부탄-1,4-디올, 헥산-1,6-디올, 네오펜틸 글리콜, 및 기타 디올, 예컨대 1,4-디메틸올시클로헥산 또는 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올이다.

    비교적 고 관능성 (2 초과의 OH 관능기) 의 적합한 알코올은, 예를 들어 트리메틸올프로판, 글리세롤 및 펜타에리트리톨이다.

    폴리에스테르의 산 성분은 일반적으로 분자 내 2 내지 44 개, 바람직하게는 4 내지 36 개의 탄소 원자를 갖는, 디카르복실산 또는 이의 무수물을 포함한다. 적합한 산은, 예를 들어 o-프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라히드로프탈산, 시클로헥산디카르복실산, 숙신산, 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 말레산, 푸마르산, 글루타르산, 헥사클로로헵탄-디카르복실산, 테트라클로로프탈산 및/또는 이량화 지방산이다. 이러한 산 대신, 존재하는 경우, 또한 이의 무수물이 사용될 수 있다. 부가적으로, 3 개 이상의 카르복실기를 갖는 비교적 고 관능성의 카르복실산 (및/또는 해당 무수물), 예를 들어 트리멜리트산 무수물이 사용될 수 있다. 또한, 종종 모노카르복실산, 예컨대 불포화 지방산이 부분적으로 사용된다.

    사용될 수 있는 히드록시카르복실산은, 예를 들어 히드록시카프로산, 히드록시부티르산, 히드록시데칸산 및/또는 12-히드록시스테아르산이다. 사용될 수 있는 락톤은, 예를 들어 공지된 그 자체와 같은 베타-, 감마-, 델타- 및 엡실론-락톤, 더욱 특히 엡실론-카프로락톤이다.

    상기 기재된 단량체성 화합물 뿐 아니라, 예를 들어 이미 중합체성 형태인 출발 생성물, 예를 들어 디올이 사용될 수 있으며, 여기서 폴리에스테르 디올은 공지된 그 자체와 같고, 락톤과 2가 알코올을 반응시킴으로써 수득된다.

    결합제로서 상기 기재된 바람직한 중합체 (E), 즉 아크릴레이트 중합체, 폴리우레탄 중합체 및/또는 폴리에스테르는, 본 발명의 코팅 조성물에 그 자체로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.

    아크릴레이트 중합체, 폴리우레탄 중합체 및/또는 폴리에스테르 (E) 이외에, 또한 결합제로서 추가 중합체가 사용될 수 있다. 자동차 산업 분야에서 착색 페인트, 더욱 특히 베이스코트 물질에 통상적으로 사용되는 해당 결합제는, 당업자에게 공지되어 있고, 당업자에 의해 용이하게 선택될 수 있다.

    예로서, 부분 가수분해된 폴리비닐 에스테르는 추가의 에틸렌적으로 불포화된 단량체의 랜덤, 교대 및/또는 블록, 선형 및/또는 분지형 및/또는 빗모양 (공)중합체로서 인용된다. 추가의 중부가 수지 및 중축합 수지의 예는, 알키드, 폴리락톤, 폴리카르보네이트, 폴리에테르, 에폭시 수지-아민 부가물, 폴리우레아, 폴리아미드 또는 폴리이미드이다.

    추가 결합제 (E), 더욱 특히 아크릴레이트 중합체, 폴리우레탄 중합체 및/또는 폴리에스테르, 매우 바람직하게는 폴리에스테르의 양은, 각각의 경우, 본 발명의 코팅 조성물의 총량을 기준으로, 바람직하게는 6 중량% 내지 30 중량%, 더욱 특히 바람직하게는 8 중량% 내지 25 중량%, 매우 바람직하게는 10 중량% 내지 20 중량%, 및 일 특정 구현예에서는, 12 중량% 내지 18 중량% 이다.

    본 발명의 코팅 조성물에, 유리하게는, 중합체 미세입자 (M) 가 또한 사용될 수 있다. 적합한 중합체 미세입자는, 예를 들어 EP-A-480 959 (3 페이지 36 줄 - 4 페이지 35 줄), WO 96/24619, WO 99/42529, EP-B-1 173 491, EP-B-1 185 568, WO 03/089487, WO 03/089477, WO 01/72909 및 WO 99/42531 에 기재되어 있다. 중합체 미세입자는 특히 레벨링, 증발 거동, 및 클리어코트 물질에 의한 초기 용해에 대한 거동을 조절하기 위하여 사용될 수 있다.

    적합한 중합체 미세입자는 통상적으로 2000 내지 100 000 g/mol 의 수평균 분자량을 갖는다. 상기 분자량은 스티렌-디비닐벤젠 컬럼 조합 상에서 용리액 (1 ml/분) 으로서 THF (+ 0.1% 의 아세트산) 를 이용하여 GPC 분석에 의해 측정된다. 보정은 폴리스티렌 표준을 이용하여 수행된다.

    적합한 중합체 미세입자는 또한 통상적으로 ISO 13320-1 에 따라, 0.01 내지 10 ㎛, 특히 0.01 내지 5 ㎛, 및 매우 바람직하게는 0.02 내지 2 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는다.

    특히 바람직하게 사용되는 중합체 미세입자는 가교제의 관능기와 반응할 수 있는 반응성 관능기를 함유한다. 특히, 중합체 미세입자는 히드록실기를 함유한다. 이러한 경우, 중합체 미세입자는 바람직하게는 DIN 53240 에 따라, 5 내지 150 mg KOH/g 의 히드록실가 (hydroxyl number) 를 갖는다. 히드록실-함유 중합체 미세입자는, 예를 들어 WO 01/72909 에 기재되어 있다.

    가교된 중합체 미세입자는, 예를 들어 하기의 혼합물을,

    (a) 분자 당 하나의 에틸렌적으로 불포화된 기를 함유하는 에틸렌적으로 불포화된 단량체, 또는 상기 단량체의 혼합물, 및

    (b) 분자 당 둘 이상의 에틸렌적으로 불포화된 기를 함유하는 에틸렌적으로 불포화된 단량체, 또는 상기 단량체의 혼합물,

    임의로, 유화제 존재 하 또는 임의로, 담체 수지, 바람직하게는 폴리에스테르 존재 하 수성상 중에서 중합한 후, 이러한 방식으로 수득된 수성 중합체 미세입자 분산액을 유기 용매 또는 유기 용매 혼합물로 이동시킴으로써 수득가능하다.

    이온성 및/또는 극성기, 바람직하게는 히드록실기 및/또는 카르복실기 함유 성분을 사용하여 제조된 중합체 미세입자가 바람직하다. 성분 (a) 및 (b) 는 일반적으로 1 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 3 중량% 내지 15 중량% 의 이온성 및/또는 극성기를 함유해야 한다.

    충분히 가교된 중합체 미세입자를 수득하기 위하여, 성분 (a) 의 몰 당 성분 (b) 를 일반적으로 0.25 내지 1.2 mol, 바람직하게는 0.3 내지 1 mol 사용하는 것이 충분하다.

    대안적으로, 코팅 조성물에 사용되는 중합체 미세입자 (M) 은 유기상 중에서 바로 제조될 수 있다.

    바람직하게 사용되는 중합체 미세입자는, 예를 들어 하기의 혼합물을,

    (c) 분자 당 하나 이상의 반응성기 (G1) 를 함유하는 에틸렌적으로 불포화된 단량체 (M1), 또는 상기 단량체 (M1) 의 혼합물, 및

    (d) 임의로, 분자 당 하나 이상의 비(非)-(G1) 반응성기 (G2) 를 함유하는 에틸렌적으로 불포화된 단량체 (M2), 또는 상기 단량체 (M2) 의 혼합물, 및

    (e) 임의로, 추가의 에틸렌적으로 불포화된 단량체 (M3) 또는 상기 단량체 (M3) 의 혼합물,

    임의로, 담체 수지, 바람직하게는 폴리에스테르 존재 하 유기 용매 중에서 중합함으로써 수득가능하다.

    적합한 단량체 (M1) 의 예는, 반응성기로서, 히드록실기, 카르바메이트기, 아미노기, 알콕시메틸아미노기, 알로파네이트기 또는 이미노기, 특히 히드록실기를 함유하는 단량체이다.

    여기서 반응성기 (G1) 를 갖는 단량체 (M1) 는 또한 반응성기 및 하나 이상의 에틸렌적으로 불포화된 이중 결합을 함유하는 제 1 화합물, 및 제 1 화합물의 반응성기와 반응할 수 있는 기, 및 임의로 에틸렌적으로 불포화된 이중 결합을 함유하는 나머지 화합물인 두 개의 화합물을 반응시킴으로써 제조될 수 있다.

    적합한 단량체 (M2) 의 예는 카르복실기를 함유하는 단량체이다.

    적합한 단량체 (M3) 은 통상적으로 이용되는 소위 중성 단량체, 즉 반응성기를 함유하지 않는 에틸렌적으로 불포화된 단량체이다.

    상기로 미루어 볼 때, 중합체성 미세입자는 또한 마찬가지로, 특히 멜라민 수지와의 외부 가교에 의해 필름 형성에 기여할 수 있는 중합체를 포함한다. 따라서, 이는 마찬가지로 결합제 성분이다. 하지만, 임의의 경우에 존재하는 이의 미립자 특성, 특히 상기 기재된 바와 같이 측정가능한 입자 크기로 인해, 이들은 본 발명의 목적을 위하여 결합제 (E) 와는 별개로 고려된다. 이는, 물론, 결합제 (E) 가 또한 특정 용매 중에서 응집된 입자 및/또는 미세입자를 형성하는 가능성을 배제하지 않는다.

    중합체 미세입자 (M) 은, 각각의 경우 베이스코트 물질의 총 중량을 기준으로, 본 발명의 코팅 조성물에, 예를 들어 3 중량% 내지 30 중량%, 더욱 특히 4 중량% 내지 20 중량% 의 양으로 사용될 수 있다.

    상기 기재된 성분 이외에, 본 발명의 코팅 조성물은 통상적이고 공지된 보조제 및 첨가제를, 각각의 경우, 각각의 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 40 중량% 및 더욱 바람직하게는 0.5 중량% 내지 30 중량%, 더욱 특히 0.5 중량% 내지 15 중량% 의 통상적인 양으로 포함할 수 있다.

    적합한 보조제 및 첨가제의 예는 유기 및 무기 충전제이고, 이의 예는 탈크 또는 훈증 실리카, 및/또는 추가적인 통상의 보조제 및 첨가제, 예를 들어 항산화제, 탈기제, 습윤제, 촉매, 분산제, 유화제, 유동학적 보조제, 예컨대 흐름 조절제, 증점제, 처짐방지제 (antisag agent) 및 점탄성 조절제 (thixotropic agent), 왁스, 슬립 (slip) 첨가제, 반응성 희석제, 자유-흐름 보조제 (free-flow aid), 건조제, 살생제, 기판 습윤화 증진용 첨가제, 표면 평활성 증진용 첨가제, 소광제 (matting agent), 라디칼 소거제, 광 안정화제, 바람직하게는 370 nm 미만에서 최대 흡수를 갖는 상기 기재된 UV 흡수제 및/또는 HALS, 부식 방지제, 난연제 또는 ("Lackadditive" [Additives for Coatings] by Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998) 에 상세하게 기재된 바와 같은 중합 억제제이다. 바람직한 보조제 및 첨가제는 유동학적 보조제, 탈기제, 습윤제, 분산제, UV 흡수제 및 라디칼 소거제이다. 특히 바람직한 보조제 및 첨가제는 UV 흡수제 및 습윤제, 및 또한 충전제이고, 이 중에서 훈증 실리카가 바람직하다..

    코팅 조성물의 고체 함량은 35% 이상, 바람직하게는 35% 내지 60%, 더욱 바람직하게는 55% 이하, 더욱 특히 50% 이하, 및 특히 유리하게는 45% 이하이다. 특히 바람직한 범위는 38% 내지 60%, 더욱 특히 38% 내지 55%, 매우 바람직하게는 38% 내지 50%, 및 특히 유리하게는 38% 내지 45% 이다.

    달리 언급되지 않는 한, 본 발명의 목적을 위하여, 고체 함량은 DIN ISO 3251 에 따라, 1.0 g 의 초기 샘플 질량 - 예를 들어, 1.0 g 의 본 발명의 코팅 조성물 - 을 이용하여, 60 분 시험 기간에 걸쳐 및 125℃ 의 온도에서 측정된다.

    이러한 시험 방법은 마찬가지로, 예를 들어, 전체 조성물의 비율로서의, 코팅 조성물의 상이한 성분들의 분율을 측정하기 위하여 이용된다. 따라서, 예를 들어, 코팅 조성물에 첨가되는 중합체 (E) 의 결합제 분산액 중의 고체를 측정하여, 전체 구성 중 중합체 (E) 의 비율을 확인할 수 있다.

    상기 언급된 조건 하에서, 즉 상기 언급된 고체 함량에서, 본 발명의 바람직한 착색 코팅 조성물은 Ford 3 Cup 에서, 23℃ 에서, 16 초 내지 35 초 및 더욱 바람직하게는 20 내지 28 초의 흐름 시간 (flow time) 점도를 갖는다. 본 발명의 목적을 위하여, 상기 범위 내의 점도는 분사 점도 (가공 점도) 로서 지칭된다. 공지된 바와 같이, 코팅 조성물은 분사 점도에서 적용되며 - 즉, 존재하는 조건 하에서, 이는 효과적인 적용을 가능하게 하기 위하여, 특히 너무 높지 않은 점도를 갖는다. 이는, 페인트를 분사 기법에 의해 적용할 수 있고, 완전하고, 균일한 코팅 필름이 코팅될 기판 상에 형성될 수 있도록 하는 것을 보장하기 위하여, 분사 점도의 설정이 중요하다는 것을 의미한다. 특별한 이점은, 본 발명의 코팅 물질이 분사 점도에서 고 고체 함량을 갖기 때문에, 환경적으로 유해한 유기 용매로의 추가 희석이 요구되지 않는다는 점이다. 따라서, 고체 함량의 바람직한 범위, 더욱 특히 하한은, 적용-준비 상태에서, 본 발명의 코팅 조성물이 바람직하게는 비교적 고 고체 함량 (고-고체 시스템) 을 갖고, 따라서 비교적 저 VOC 를 갖는다는 사실에 따라 결정될 수 있다.

    본 발명의 멀티코트 페인트 시스템의 제조를 위한 추가 코팅 조성물

    클리어코트

    상기 언급된 바와 같이, 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템은, 베이스코트로서 본 발명의 코팅 조성물을 사용하고, 클리어코트 물질을 베이스코트 필름, 바람직하게는 아직 경화되지 않은 베이스코트 필름에 적용함으로써 (웨트-온-웨트) 제조된다. 따라서, 이러한 방식으로, 하나 이상의 베이스코트 및 하나 이상의 클리어코트를 포함하는, 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템이 수득된다. 바람직하게는 각각의 코트는 정확하게 하나씩 존재한다.

    본 발명의 멀티코트 페인트 시스템의 클리어코트의 제조에 적합한 클리어코트 물질의 예는, 통상적으로 이용되며 멜라민 수지를 포함하는, 투명 코팅 조성물이다. 적합한 예는, 투명 코팅 조성물의 고체 함량을 기준으로, 20 중량% 미만의 멜라민 수지 분율을 갖는 클리어코트 물질이다. 이는 1-성분 조성물 또는 2-성분 또는 다성분 코팅 조성물로서 제형화될 수 있는, 수성 또는 용매-함유 투명 코팅 조성물이다. 나아가, 분말 슬러리 클리어코트가 또한 적합하다. 용매계 클리어코트, 즉 하나 이상의 유기 용매를 포함하는 클리어코트가 바람직하다 ("용매계" 의 정의에 관해서는, 상기 참조).

    적합한 투명 코팅 조성물은, 예를 들어 WO 03/050194 A1, US 2008/076868 A1, 및 WO 06/063304 A1 에 기재되어 있다. 카르바메이트기를 함유하는 투명 코팅 조성물 - 즉, 결합제로서 카르바메이트-관능성 중합체를 함유하는 클리어코트 물질을 사용하는 것이 바람직하다.

    투명 코팅 조성물 (클리어코트) 은 바람직하게는 분사 점도에서 45% 이상, 바람직하게는 47% 이상의 고체 함량을 갖고, 용매계이다 (분사 점도 및 고체 함량에 관해서는, 상기 참조). 고체 함량의 바람직한 범위는 45% 내지 60%, 바람직하게는 47% 내지 58% 이다.

    사용되는 투명 코팅 조성물은 열적으로 및/또는 방사선, 예컨대 더욱 특히 UV 방사선에 의해 경화될 수 있다.

    투명 코팅 조성물은 통상적으로 관능기를 갖는 하나 이상의 결합제 및 또한 결합제의 관능기에 상보적인 관능기를 갖는 하나 이상의 가교제를 포함한다. 상기와 같은 상보적 관능기의 예는, 예를 들어, 각각의 경우 서로 상보적인 하기 듀오 (a/b) 이다: (카르복실/에폭시), (아민 또는 티올 또는 히드록실/블록화 또는 유리 이소시아네이트 또는 알콕실화 아미노기 또는 트랜스에스테르화가능기), ((메트)아크릴로일/CH-산성 또는 아민 또는 히드록실 또는 티올), (카르바메이트/알콕실화 아미노기), 및 ((메트)아크릴로일/(메트)아크릴로일).

    폴리우레탄 수지 및/또는 폴리아크릴레이트 수지 및/또는 폴리에스테르 수지 기재의, 바람직하게는 해당 가교제와의 조합으로, 더욱 특히 이소시아네이트, 아미노플라스트 수지 및/또는 무수물과의 조합으로, 히드록실, 아미노, 카르바메이트, 카르복실, (메트)아크릴로일 및/또는 티올기를 갖는, 용매-함유 투명 코팅 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기와 같은 시스템은 열적으로 경화가능하고, 외부 가교된다.

    열적으로 경화가능하고 외부 가교되는, 45% 이상, 바람직하게는 47% 이상의 고체 함량을 갖는, 용매계 1-성분 클리어코트 물질을 이용하는 것이 특히 바람직하다. 이러한 맥락에서 결합제로서 바람직하게 사용되는 것은, 폴리우레탄 수지 및/또는 폴리아크릴레이트 수지 및/또는 폴리에스테르이며, 이러한 결합제는 더욱 특히 히드록실기 및/또는 카르바메이트기를 함유한다. 이러한 결합제와 조합으로, 바람직하게는 이미 상기 기재된 바와 같이, 메틸올기 및 더욱 특히 메틸올 에테르기를 갖는 멜라민 수지가 가교제로서 사용된다.

    결합제 및 가교제 이외에, 클리어코트 물질은 통상의 보조제 및 첨가제, 예를 들어, 가교 촉매, 소포제, 접착 촉진제, 기판 습윤화 증진용 첨가제, 표면 평활성 증진용 첨가제, 소광제, 광 안정화제, 바람직하게는 370 nm 미만에서 최대 흡수를 갖는 상기 기재된 UV 흡수제 및/또는 HALS, 부식 방지제, 살생제, 난연제, 또는 서적 ["Lackadditive" by Johan Bieleman, Wiley-VCH, Weinheim, New York, 1998] 에 상세하게 기재된 바와 같은 중합 억제제를 포함한다.

    일 특정 구현예에서, 클리어코트 물질은 또한 유기실록산 (D) 를 함유한다. 클리어코트 물질 중 특정 유기실록산 함량은, 바람직하게는 0.01 중량% 내지 4 중량%, 더욱 특히 바람직하게는 0.05 중량% 내지 3 중량%, 및 매우 바람직하게는 0.1 중량% 내지 2.5 중량% 이다. 하지만, 본 발명의 특별한 이점은, 클리어코트에 유기실록산을 사용할 필요가 없다는 점이다. 특정한 경우, 클리어코트 내 유기실록산의 사용이 적합할 수도 있지만, 외관 및 시트 접합 접착력의 관점에서의 탁월한 특성 프로파일은 이의 사용 없이도 달성된다.

    마찬가지로 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템의 제조에 이용될 수 있는 추가 코팅 조성물, 더욱 특히 프라이머 및 서피서는, 이러한 맥락에서 당업자에게 공지된 코팅 조성물이며, 이는 일반적으로 시판된다.

    본 발명의 멀티코트 코팅 시스템의 제조

    멀티코트 코팅 시스템의 제조를 위하여, 접착제 층, 더욱 특히 수분-경화성 이소시아네이트계 접착제 층을, 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템에 적용한다. 상기 기재된 바와 같이, 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템은 탁월한 시트 접합 접착력을 가지며, 이는 접착제가 멀티코트 페인트 시스템에 매우 잘 접착된다는 것을 의미한다. 접착제 층은 멀티코트 페인트 시스템의 최상부 코트를 형성하는 클리어코트 상에 바로 위치한다. 따라서, 적용된 접착제 층의 경우, 특히 멀티코트 페인트 시스템과 접착제 층 사이에 접착 프라이머 내부코트가 존재하지 않는다.

    접착제 층은, 수분-경화성 이소시아네이트계 접착제를 직접 - 즉, 추가 내부코트 없이 - 상기 경화되고 냉각된 멀티코트 페인트 시스템의 최상부 클리어코트 필름에 적용함으로써 제조된다. 수분-경화성 이소시아네이트계 접착제는 통상적이고 적합한 방법, 예컨대 분사에 의해, 0.1 내지 5 mm 의 통상의 접착제-층 두께로 적용될 수 있다.

    적합한 접착제는, 예를 들어 특허 명세서 US 5,852,137 에 기재되어 있다. 윈드실드의 접합에 통상적으로 사용되는 수분-경화성 이소시아네이트계 접착제가 더욱 특히 적합하다. 상기와 같은 접착제는 상업적으로, 예를 들어, Dow Automotive 사의 "Betaseal®" 로 수득가능하다. 수분-경화성 이소시아네이트계 접착제 (폴리우레탄 접착제) 는 일반적으로 1-성분 접착제 또는 2-성분 접착제로서 이용될 수 있다. 수분-경화성 이소시아네이트계 1-성분 접착제를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

    이에서, 글레이징 시트가 멀티코트 코팅 시스템에 접합될 수 있으며 - 즉, 따라서, 본 발명에 따라 사용될 수 있다.

    "접합" 은, 본 발명의 멀티코트 코팅 시스템에 의해, 기판 상 또는 기판에 글레이징 시트를 장기간 고정하는 것을 의미한다.

    고려되는 글레이징 시트에는 모든 통상적이고 공지된 글레이징 시트가 포함된다. 글레이징 시트는 바람직하게는 윈드실드이다.

    본 발명에 따른 용도 중 단계 (3) (접착제 층에의 글레이징 시트의 적용, 이어서 접착제의 경화) 은 하기와 같이 시행될 수 있다: 세척된 글레이징 시트를 새롭게 적용된 접착제 층에 적용하고, 고정 및 압축한다. 대기 습도가 충분한 경우, 접착제는 실온에서 경화될 수 있다. 접착제의 경화는, 예를 들어, 50% 상대 습도의 대기 습도 및 25℃ 의 온도에서, 72 시간에 걸쳐 일어날 수 있다.

    본 발명을 하기 실시예를 사용하여 보다 상세히 설명한다.

    실시예

    1. 본 발명 및 비교예 베이스코트 물질의 제조

    본 발명의 베이스코트 물질 1 및 비교예의 베이스코트 물질 C-2 및 C-3 을 하기와 같이 제조하였다.

    1.1 결합제로서의 폴리에스테르 (E) 의 제조

    교반기, 전기 저항 가열, 온도계, 폴링 (Pall ring) 으로 패킹된 패킹 컬럼을 포함하고, 오버헤드 온도계, 증류 브릿지, 콘덴서, 및 리시버가 장착된 2 L 4구 플라스크에, 81.0 중량부의 1,6-헥산디올, 108.0 중량부의 네오펜틸 글리콜, 28.0 중량부의 글리세롤, 38.0 중량부의 트리메틸올프로판, 99.0 중량부의 아디프산, 157.0 중량부의 프탈산 무수물, 및 125.0 중량부의 이소프탈산을 충전하였다. 반응 혼합물을 교반하면서 신속하게 160℃ 까지 가열하고, 160℃ 에서 30 분 동안 유지시켰다. 160℃ 에서부터, 컬럼 오버헤드 온도가 103℃ 를 초과하지 않는 속도로, 1.5 시간에 걸쳐 190℃ 까지 온도를 상승시켰다. 이어서, 배치를 150℃ 까지 냉각시키고, 63.0 중량부의 Cardura E 10 P 및 7.0 중량부의 자일렌을 첨가한 후, 가열하고, 165℃ 에서 1 시간 동안 유지시켰다. 이어서, 상기 배치를 230℃ 까지 가열하고, 산가가 10 mg KOH/g (DIN EN ISO 2114:2002-06 에 따라 측정시) 의 수준 미만으로 떨어질 때까지, 230℃ 에서 유지시켰다. 에폭시-개질된 폴리에스테르를 추가로 냉각시키고, 238.0 중량부의 용매 나프타 155/185, 24.0 중량부의 1-메톡시프로필 아세테이트, 및 35.0 중량부의 에틸 에톡시프로피오네이트의 혼합물로 희석하였다. 결과물은 65% 강도의 결합제 용액 (고체 함량) 이었다. 수득한 에폭시-개질된 폴리에스테르는, 각각의 경우 고체 기준으로, 8 mg KOH/g 의 산가 및 102 mg KOH/g 의 OH 가를 가졌다. 중량-평균 분자량은 14 500 g/mol 이었다.

    1.2 중합체성 미세입자의 제조

    먼저, 담체 수지를 하기와 같이 제조하였다: 반응기 내에, 5.762 중량부의 자일렌, 5.762 중량부의 톨루엔, 및 0.179 중량부의 메탄술폰산을 도입하고, 104℃ 까지 가열하였다. 이어서, 80.615 중량부의 12-히드록시스테아르산을 반응기에 도입하고, 반응액 중의 물을 제거하면서, 배치를 171℃ 환류에서 끓였다. 산가가 35 에 이르렀을 때, 반응을 종결하였다. 냉각시킨 후, 고체를 용매 나프타를 이용하여 80 중량부로 조정하였다.

    이어서, 실질적 중합체성 미세입자를 하기와 같이 제조하였다: 반응기 내에, 43.2 중량부의 용매 나프타, 0.08 중량부의 N,N-디메틸코코스아민 및 1.0 중량부의 에틸 아세테이트를 도입하고, 104℃ 까지 가열하였다. 반응기를 0.69 bar 의 압력 하에 위치시키고, 27.6 중량부의 메틸 메타크릴레이트, 3.8 중량부의 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 0.8 중량부의 글리시딜 메타크릴레이트, 12.8 중량부의 상기 기재된 담체 수지, 1.5 중량부의 메타크릴산, 및 1.5 중량부의 옥틸 메르캅탄으로 이루어진 단량체 혼합물을, 2.3 중량부의 tert-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 및 5.1 중량부의 용매 나프타로 이루어진 개시제 혼합물과 함께 동시에 2 시간에 걸쳐 충전하였다. 이어서, 배치를 상기 언급된 온도 및 압력에서 3 시간 동안 유지시키고, 냉각시킨 후, 용매 나프타를 이용하여 41% 의 고체로 조정하였다.

    본 발명의 베이스코트 물질 1 (B-1) 및 비교예 베이스코트 물질 C-2 및 C-3 을 제조하기 위하여, 표 1 에 열거된 성분을 명시된 양 (중량부) 으로 혼합하고, 수득한 혼합물을 균질화하였다. 적용 점도 (분사 점도) 의 설정을 위하여, 각각의 경우 부틸 아세테이트 (5 중량부) 를 추가로 첨가하였다. 표 1 에는 또한 이용된 성분의 고체 함량 (SC), 안료 함량 (PC), 유기 용매 함량 (OS), 및 결합제 함량 (BC), 및 또한 수득한 베이스코트 물질의 고체 함량 및 점도가 제시되어 있다.

    모든 베이스코트 물질은 39% 의 고체 함량을 갖고, 23℃ 에서 Ford 3 Cup 에서 26 초의 흐름 시간 점도 (분사 점도) 를 가졌다. 각각의 경우 전체 조성물을 기준으로, C-2 의 경우 분사 점도에서의 페인트 내 멜라민 수지의 비율은 11 중량% 이고, C-3 및 B-1 의 경우에는 16 중량% 이었다.

    2. 비교예 및 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템 MC-1 내지 MC-4, 및 MI-1 및 MI-2 의 제조

    성능 특성을 시험하기 위하여, 먼저 베이스코트 물질 B-1, C-2 및 C-3 을 사용하여, 통상적이고 공지된 방식으로, 치수 30 x 20 cm 의 시험 패널 상에 멀티코트 페인트 시스템을 제조하였다.

    이를 위하여, 음극으로 전기코팅된 강철 시험 패널을 BASF Coatings AG 사의 통상의 시판용 폴리에스테르계 회색 서피서로 코팅한 후, 수득한 서피서 필름을 20℃ 및 상대 습도 65% 에서 5 분 동안 플래시 오프하고, 강제통풍식 (forced-air) 오븐 내에서, 165℃ 의 기판 온도에서 5 분 동안 베이킹하였다.

    시험 패널을 20℃ 까지 냉각시킨 후, 베이스코트 물질 B-1, C-2 및 C-3 을 자동화 ESTA 분사 적용에 의해 적용하고, 경화시킨 후, 17-19 ㎛ 의 건조 필름 두께를 수득하였다. 이어서, 베이스코트 필름을 5 분 동안 플래시 오프하고, 다음으로 BASF Coatings GmbH 사의 용매-함유, 임의로 유기실록산-개질된 (하기 참조), 고-고체 1-성분 클리어코트 물질로 코팅하고, 경화시킨 후, 37-39 ㎛ 의 건조 필름 두께를 수득하였다. 5 분의 플래시-오프 휴지 시간 후, 기판에 적용된 베이스코트 필름 및 클리어코트 필름을 함께 140℃ 의 기판 온도에서 10 분 동안 베이킹하였다. 이로써, 비교예 및 본 발명의 멀티코트 페인트 시스템 MC-1 내지 MC-4 (비교예), 및 MI-1 및 MI-2 (본 발명) 를 수득하였다.

    사용된 클리어코트 물질은 분사 점도 (Ford 3 Cup 에서 23℃ 에서 26 초의 흐름 시간) 에서 48% 의 고체 함량을 가졌다. 이는 카르바메이트-관능성 아크릴레이트 결합제 및 멜라민 수지 (Resimene 747) 가교제를 포함하는 클리어코트 물질이었다. 본래의 BASF Coatings GmbH 사의 클리어코트 (CC 표준) 를 사용하여 제조된 멀티코트 페인트 시스템에 더하여, 또한 2 중량% 의 유기실록산 (D) (Silwet L-7608) 와 혼합 또는 이로 개질된 클리어코트 (CC (D)) 를 사용하여 멀티코트 페인트 시스템을 제조하였다.

    표 2 에는 멀티코트 페인트 시스템의 제조에 사용된 베이스코트 및 클리어코트 물질의 개괄적인 내용이 제시되어 있다.

    3. 성능 조사

    3.1 외관

    먼저, 제조된 멀티코트 페인트 시스템의 전반적인 외관을 조사하였다. "Wave Scan DOI" 기기 (Byk/Gardner 사) 를 사용하여 측정을 수행하였다. 측정된 파라미터는 CF 값으로, 이는 상기 명시된 기기의 LU (광택; 광 (gloss) 의 평가), SH (선명도, 이미지의 구별성 평가), 및 OP (오렌지 필 (Orange Peel), 레벨링 평가) 측정 값을 사용하여 계산된 것이기 때문에, 이는 코팅의 전반적 광학 품질 또는 외관의 측정치를 나타낸다 (CF = 0.50*OP + 0.35*SH + 0.15*LU). CF 값이 클수록, 보다 우수한 외관을 나타낸다.

    3.2 시트 접합 접착력

    부가적으로, 시트 접합 접착력 - 즉, 접착제 물질과 멀티코트 페인트 시스템 사이의 접착제 접합의 품질을 시험하였다.

    이를 위하여, 수분-경화성 이소시아네이트계 접착제 (Betaseal®1858-1, Dow Automotive) 를 실온 (25℃) 에서 24 시간 보관 후, 멀티코트 페인트 시스템 MC-1 내지 MC-4, 및 MI-1 및 MI-2 각각의 클리어코트 필름 전체에 걸쳐 세로 방향으로 스트립 형태로 적용하였다. 접착제를 50% 대기 습도 및 25℃ 에서 72 시간 동안 경화시켰다. 접착제를 경화시킨 후, 퀵-나이프 (Quick-Knife) 시험을 수행하였다. 상기 시험을 위하여, 접착제 조성물의 경화된 스트립을 기판에 평형하게 및 접착제 층 내 약 5 cm 너비로 하나의 짧은 쪽 (즉, 스트립의 2 개의 말단 중 하나) 에서 절개하여, 기판 상에, 손으로 잡을 수 있는 경화된 접착제 물질의 상부 말단, 및 약 5 cm 길이 및 이에 상응하여 보다 얇은 접착제 하부 층을 형성하였다. 이어서, 잡을 수 있는 말단을 접착제 물질의 이어지는 스트립 방향으로 당겨, 접착제 층 내에 이전에 만들었던 절개를 성공적으로 확장시켰다. 상기 당김을 중단하면서 동시에, 약 12 mm 마다 나이프를 이용하여, 접착제 물질의 스트립에 수직으로, 상기 보다 얇은 접착제 층 내로, 기판에 이르기까지 (즉, 클리어코트 필름의 표면에 이르기까지) 절단하였다. 각각의 경우, 이미 제거된 접착제 스트립의 일부가 본래의 접착제 스트립의 일부와 만나는 위치 바로 앞에서 절단하였다.

    접착제 층이 층 내에서 완전히, 즉 기판에 평행하게 초기 절단부를 따라 이상적으로 찢어지는 경우, 시트 접합 접착력은 허용가능하거나 매우 양호하다. 이러한 경우는, 클리어코트 필름과 접착제 사이의 접착력인 시트 접합 접착력이, 접착제 층 내 접착력 (이는 어떤 경우에도 충분함) 보다 더 크기 때문이다. 하지만, 접착제 층/클리어코트 필름 계면에서 적어도 부분적 박리가 존재하는 경우, 이러한 계면에의 접합력은 눈에 띄게 감소되거나 부적합하다.

    구체적인 평가 척도:

    1: 접착제 층 내 파열 면적 0% (매우 불량한 시트 접합)

    2: 접착제 층 내 파열 면적 약 25% (불량한 시트 접합)

    3: 접착제 층 내 파열 면적 약 50% (여전히 불충분한 시트 접합)

    4: 접착제 층 내 파열 면적 75% (양호한 시트 접합)

    5: 접착제 층 내 파열 면적 100% (매우 양호한 시트 접합)

    표 3 에는 각종 멀티코트 페인트 시스템 및 멀티코트 코팅 시스템의 외관 및 시트 접합 접착력의 결과가 제시되어 있다.

    상기 결과는, 본 발명에 따른 시스템이 탁월한 외관과 매우 양호한 시트 접합 접착력을 겸비하고 있다는 것을 분명하게 나타낸다. 표준 시스템과의 비교시, 특히 표준 시스템에서는, 각각의 경우 상기 특성 중 하나가 나머지 다른 특성에 불리한 영향을 미치면서 허용가능하지 않다는 것을 확인하였다. 양호하거나 적어도 매우 불량하지 않은 시트 접합 접착력이 불량한 외관과 조합으로 달성되거나 (베이스코트 물질 C-2 내 저 분율의 멜라민 수지), 또는 불량한 시트 접합 접착력이 양호한 외관과 조합으로 수득되었다 (베이스코트 물질 C-3 내 고 분율의 멜라민 수지). 놀랍게도, 베이스코트 물질 내 유기실록산 (D) 의 사용을 통해, 상기 언급된 특성간의 탁월한 균형이 수득되었다. 이는 특히 시스템 MC-2 와 MI-1, 및 MC-4 와 MI-2 의 비교로부터 명백하며, 각각의 경우, 이들 사이의 유일한 차이는 베이스코트 물질에의 유기실록산의 첨가였다. 보다 더욱 놀라운 점은, 접착제 층과 직접 접촉되지 않는 베이스코트 물질에의 첨가에 따른 결과로서, 클리어코트 물질에의 첨가에 비해 실질적으로 보다 유리한 효과가 달성될 수 있었다는 점이다.

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