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KR20010022474A - 옥사졸리딘과 이소시아네이트로 구성된 분무가능한코팅조성물 - Google Patents

옥사졸리딘과 이소시아네이트로 구성된 분무가능한코팅조성물 Download PDF

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KR20010022474A
KR20010022474A KR1020007001059A KR20007001059A KR20010022474A KR 20010022474 A KR20010022474 A KR 20010022474A KR 1020007001059 A KR1020007001059 A KR 1020007001059A KR 20007001059 A KR20007001059 A KR 20007001059A KR 20010022474 A KR20010022474 A KR 20010022474A
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KR1020007001059A
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English (en)
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무우스잔빌헬름에른스트
로흐빌러하이데안
위버제이슨도날드
프라이스라토스카니키타
램프란시스
루틀리지도날드린쥬니어
레마이르안알프레드조한나
반엔겔렌안토니우스헨드리쿠스게라르두스
덴브리이젠카타린마리에
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샬크비즈크 피이터 코르넬리스; 페트귄터
아크조 노벨 엔.브이.
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Publication date
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Abstract

본 발명은 a)이환식 옥사졸리딘 화합물: b)단환식 옥사졸리딘 화합물: 및 c)이소시아네이트 작용화합물로 구성되는 코팅조성물, 이 코팅조성물로 기판을 코팅하는 방법 및 코팅조성물로 코팅된 기판에 관한 것이다.

Description

옥사졸리딘과 이소시아네이트로 구성된 분무가능한 코팅조성물{SPRAYABLE COATING COMPOSITIONS COMPRISING OXAZOLIDINES AND ISOCYANATES}
본 발명은 옥사졸리딘과 이소시아네이트계 코팅조성물에 관한 것이다.
자동차를 도장하고, 원래의 페인트를 복구하는데 사용되는 코팅은 경도, 기계적 강도, 및 내수성, 내산성 및 내용제성과 같은 양호한 물리적 특성을 가질 필요가 있다. 상기 코팅은 또한 양호한 외관특성을 가질 필요가 있는데, 이는 막이 부드러워야 하고, 고광택 및 높은 영상명확도(DOI)를 가지는 것을 의미한다. 또한, 장기간 실외내후하에서 모든 특성들이 유지되는 것이 바람직하다.
환경적인 이유로, 낮은 휘발성 유기함량(VOC)에서 분무수단을 사용하여 쉽게 가해질 수 있는 코팅조성물을 사용하는 것이 요구된다. 낮은 유기용제함량을 갖는 코팅은 사용되는 경우 보다 낮은 수준의 용제를 발산하여 대기가 덜 오염된다.
낮은 용제함량을 얻는 한 방법은 소위 고급-고체 조성물을 사용하는 것이다. 상기 조성물은 비교적 높은 수준의 비휘발성 물질, 가령 막형성 중합체, 색소 및 충전제, 및 비교적 낮은 수준의 유기용제로 구성되어 있다. 고급-고체 코팅조성물을 배합하는 경우 문제는 상기 조성물이 종래의 막형성 중합체의 높은 분자량으로 인해 바람직하지 못하게 높은 점도를 가진다는 점이다. 높은 점도는 페인트 입자화가 빈약하고, 유출이 적어 결과적으로 광택수준이 낮고, 외관이 저질인 분무용도에 있어서의 문제점을 일으킨다.
저분자량 막형성 중합체를 이용하면 용도에 적당한 점도를 얻게 되며, 얻어진 코팅이 연질이고, 쉽게 자국난다는 단점이 있다. 따라서, 코팅의 경도 강화는 얻어질 수 없다.
코팅조성물내 휘발성 유기화합물의 양을 감소시키기 위한 다른 방법은 반응성 희석제를 사용하는 것이다. 반응성 희석제의 예로는 알디민과 케티민이 있다. 유럽특허 EP-A-0 686 654에서, 상기 화합물이 개시되어 있다. 다른 반응성 희석제, 가령 옥사졸리딘은 일반적으로 경화속도가 느린 막 특성때문에 이소시아네이트와의 유일한 반응상대로서 제한된 용도를 가진다고 언급되어 있다.
알디민은 VOC가 낮은 도장계를 위한 반응성 희석제로서 사용된다. 상기 희석제는 상업용으로 유용하며, 상기 알디민의 용도는 미국특허 US 5,214,086 및 유럽특허 EP-A-0 686 654에 언급되어 있다. 일반적으로, 상기 반응성 희석제는 경화 및 경도를 우수하게 발달시킨다. 그러나, 이들은 피부염증을 일으키고, VOC가 낮은 클리어코트(clearcoat)에 가해질 경우 접착실패를 일으킨다고 알려져 있다.
또한, 이환식 옥사졸리딘은 또한, VOC가 낮은 도장계를 위한 반응성 희석제로서 사용된다. 상기 희석제는 상업용으로 유용하며, 상기 이환식 옥사졸리딘의 용도는 국제공개 WO 95/14528에 언급되어 있다. 일반적으로, 상기 반응성 희석제는 내구성과 색상 안정성을 향상시키고, 독성을 낮춘다. 그러나, 이환식 옥사졸리딘계 조성물은 경화하기위해 바람직하지 못하게 장시간을 나타낸다.
단환식 옥사졸리딘은 또한 VOC가 낮은 도장계를 위한 반응성 희석제로서 사용된다. 단환식 옥사졸리딘계 코팅조성물은 유럽특허 EP 0 499 188 A1에 기술되어 있다. 단환식 옥사졸리딘 및 그의 이량체는 상업용으로 유용하다. 단환식 옥사졸리딘계 코팅조성물은 시간이 경과함에 따라 접착력 손실을 나타낸다.
단환식 또는 이환식 옥사졸리딘의 용도가 기술되어 있는 반면에(예를 들어 미국특허 US 5,126,421 참조), 두 단환식 및 이환식 옥사졸리딘의 용도는 어디에도 기술되어 있지 않다. 국제공개 WO 92/13907은 단환식 및 이환식 옥사졸리딘의 용도를 언급하고 있지만(7페이지 20-21째줄), 상기 참고문헌은 상기 화합물의 대체용도에 관한 것이며, 두 옥사졸리딘의 혼합물을 개시하고 있지 않다.
본 발명자들은 VOC가 낮은 코팅내 이환식 및 단환식 옥사졸리딘의 혼합물을 사용함으로써 접착력의 손실없이 이민의 특성과 경쟁할 수 있는 특성을 얻을 수 있다는 것을 알았다.
본 발명은 (a)이환식 옥사졸리딘 화합물; (b)단환식 옥사졸리딘 화합물; 및 (c)이소시아네이트 작용화합물로 구성된 코팅조성물에 관한 것이다.
하기 화학식중 변수는 바로 다음의 한 성분 및 그 다음의 한 성분으로부터 각각 선택되는 것으로 간주된다.
바람직하게, 이환식 옥사졸리딘 성분(a)는 하기 화학식 1의 구조를 가진다:
(상기 화학식 1에서,
z는 0 내지 9이며;
m 및 p는 1 및 2에서 각각 선택되며;
R3, R4, R5및 R6은 같거나 다르며, 수소, 선형 또는 가지형 (시클로)알킬 및 선형 또는 가지형 아릴로 구성된 군에서 선택되며, 선택적으로 치환되며;
R3및 R4, 및 R5및 R6은 구조식에서 고리중 부착된 탄소원자와 함께 5 내지 6개의 탄소고리를 형성하기 위해 서로 결합되며, 즉 R3및 R4, 및 R5및 R6은 함께 테트라메틸렌 또는 펜타메틸렌기를 나타내고;
R7은 산소, 질소, 황 및 규소를 선택적으로 함유하는 일가- 또는 다가 지방족, 방향족, 아릴지방족 또는 고리지방족 성분이며;
및 R7은 z=0인 경우 H이다)
z는 0 내지 3인 것이 바람직하다. m 및 p는 1인 것이 바람직하다. R3, R4, R5및 R6은 수소, 페닐, 벤질 및 선형 또는 가지형 C1-12알킬기로 구성된 군에서 선택되는 것이 바람직하다. R3, R4, R5및 R6은 수소 및 이소프로필로 구성된 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게, z는 0이고, R7은 1 내지 10개의 탄소원자로 구성된 알킬기, 보다 바람직하게 메틸, 에틸 또는 프로필이다. 가장 바람직하게는, 성분 (a)는 1-아자-3,7-디옥소-2,8-디이소프로필-5-에틸 비시클로(3,3,0)옥탄으로 구성되며, 이는 안구스 케미컬 컴퍼니(Angus Chemical Company)(일리노이주의 버팔로 그로브)제 상표명 "졸딘(ZOLDINE)" RD-20으로 상업용으로 유용하며, 하기의 구조를 가진다:
이환식 옥사졸리딘 성분 (a)는 이환식 옥사졸리딘의 혼합물로 구성된다.
바람직하게, 본 발명의 단환식 옥사졸리딘(성분(b))은 하기 화학식 2의 구조를 가진다:
(상기 화학식 2에서,
z는 0 내지 9이며;
n은 2 또는 3이고;
R1및 R2는 같거나 다르며, 수소, 선형 또는 가지형 (시클로)알킬 및 선형 또는 가지형 아릴로 구성된 군에서 선택되며, 선택적으로 치환되고;
R1및 R2는 구조식에서 고리중 부착된 탄소원자와 함께 5 내지 6개의 탄소고리를 형성하기 위해 서로 결합되며, 즉 R1및 R2는 함께 테트라메틸렌 또는 펜타메틸렌기를 나타내고; 및
R7은 산소, 질소, 황 및 규소를 선택적으로 함유하는 일가- 또는 다가 지방족, 방향족, 아릴지방족 또는 고리지방족 성분이며;
및 R7은 z=0인 경우 H이다)
z는 0 내지 3인 것이 바람직하다. n은 1인 것이 바람직하다. R1및 R2는 수소, 페닐, 벤질 및 선형 또는 가지형 C1-12알킬기로 구성된 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게, R1및 R2는 수소 및 이소프로필로 구성된 군에서 선택된다.
바람직하게, R7은 다가이며, 더 바람직하게 R7은 2 내지 15개의 탄소원자로 구성된 지방족, 아릴지방족 또는 고리지방족 성분 및 선택적으로 에스테르, 카르보네이트 및 우레탄기이다. R7이 에스테르기로 구성된 단환식 옥사졸리딘은 영국특허 GB-B-992,721에 기술된 바와 같이 아크릴레이트 중합체에 기초한다.
더 바람직하게, z는 1이며, R7은 하나의 카르보네이트기 또는 적어도 두개의 우레탄기로 구성된 이가 성분이다. 카르보네이트기로 구성된 R7기를 갖는 화합물은 유럽특허 EP-A-0 499 188에 기술되어 있다. R7은 예를 들어,이다.
R7이 적어도 두개의 우레탄기로 구성되는 경우, R7은 하기 다가 성분의 그룹으로부터 선택된다:
가장 바람직하게, z는 1이며, n은 2이고, R1은 수소이며, R2는 이소프로필이며, R7은이다.
본 구체예는 상표명 "인코졸(INCOZOL)TM" LV(인더스트리얼 코폴리머스 리미티드(Industrial Copolymers Ltd.) Preston, Lancashire, UK)로 상업용으로 사용된다.
단환식 옥사졸리딘 성분 (b)는 단환식 옥사졸리딘의 혼합물로 구성된다.
단환식 옥사졸리딘에 대한 이환식 옥사졸리딘의 중량비율은 5:1 내지 1:2의 범위내에 있는 것이 바람직하다. 더 바람직하게, 단환식 옥사졸리딘에 대한 이환식 옥사졸리딘의 비율은 3:1 내지 1:1이다. 2:1 비율이 가장 바람직하다.
성분 (c)는 이소시아네이트 작용화합물로 구성되며, 방향족, 지방족, 고리지방족 및/또는 아르지방족(araliphatic)일 수 있다. 성분 (c)는 이소시아누레이트, 우레트디온(uretdion), 뷰렛, 알로파네이트(allopanate), 부가물, NCO 예비중합체 또는 그의 혼합물일 수 있다.
이소시아네이트 작용화합물로서 또는, 이소시아누레이트, 뷰렛 또는 우레트디온 구조로 구성된 이소시아네이트 작용화합물을 제조하기 위한 출발물질로서 사용되기에 적당한 이소시아네이트의 예로는 하기 화학식 3으로 나타내는 유기 폴리이소시아네이트가 있다:
R(NCO)k
(상기 화학식 3에서, k는 2 또는 그 이상이며, R은 방향족계 또는 (고리)지방족계 결합된 이소시아네이트기를 갖는 유기 폴리이소시아네이트로부터 이소시아네이트기를 제거함으로써 얻어진 유기기를 나타낸다)
바람직한 디이소시아네이트는 상기 화학식 3에서 k가 2이고, R이 2 내지 18개의 탄소원자를 갖는 이가 지방족 탄화수소기, 5 내지 15개의 탄소원자를 갖는 이가 고리지방족 탄화수소기, 7 내지 15개의 탄소원자를 갖는 이가 아르지방족 탄화수소기 또는 6 내지 15개의 탄소원자를 갖는 이가 방향족 탄화수소기를 나타내는 것이다. 특히 적당한 유기 디이소시아네이트의 예로는 에틸렌 디이소시아네이트, 1,3-프로필렌 디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸-1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2-메틸-1,5-디이소시아네이트 펜탄, 2-에틸-1,4-디이소시아네이트 부탄, 1,12-도데카메틸렌 디이소시아네이트, 시클로헥산-1,3- 및 -1,4-디이소시아네이트, 1-이소시아네이토-2-이소시아네이토메틸 시클로펜탄, IPDI, 비스-(4-이소시아네이토시클로헥실)-메탄, 2,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 1,3- 및 1,4-비스(이소시아네이토메틸)-시클로헥산, 비스-(4-이소시아네이토-3-메틸-시클로헥실)-메탄, 1-메틸-2,4-디이소시아네이토 시클로헥산, 1-이소시아네이토-1-메틸-4(3)-이소시아네이토메틸 시클로헥산, 크실렌 디이소시아네이트, 1-메틸-2,4-디이소시아네이토 벤젠, α,α,α',α'-테트라메틸-1,3- 및 -1,4-크실일렌 디이소시아네이트, 2,4- 및 2,6-헥사히드로톨루일렌 디이소시아네이트, 1,3- 및 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4- 및 2,6-톨루일렌 디이소시아네이트, 2,4- 및 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 1,5-디이소시아네이토 나프탈렌 및 그의 혼합물이 있다. 3 또는 그 이상의 이소시아네이트기를 함유하는 지방족 폴리이소시아네이트, 가령 4-이소시아네이토메틸-1,8-옥탄 디이소시아네이트 및 3 또는 그 이상의 이소시아네이트기를 함유하는 방향족 폴리이소시아네이트, 가령 4,4',4"-트리페닐메탄 트리이소시아네이트, 1,3,5-트리이소시아네이트 벤젠, 아닐린/포름알데히드 축합물을 포스겐화하여 얻은 폴리페닐 폴리메틸렌 폴리이소시아네이트, TMP와 m-테트라메틸크실일렌 디이소시아네이트의 부가물, 및 그의 혼합물이 또한 사용된다. 바람직한 디이소시아네이트로는 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트와 IPDI가 있다.
이소시아네이트 작용화합물로서, 또는 알로파네이트 구조로 구성된 이소시아네이트 작용화합물을 제조하기 위한 출발물질로서 사용되기에 적당한 폴리이소시아네이트의 예로는 일가알콜 또는 다가알콜과 반응되는 상기 유기 폴리이소시아네이트가 있다.
알로파네이트기를 함유하는 폴리이소시아네이트를 제조하기 위해 사용되는 적당한 일가알콜 또는 다가알콜로는 지방족, 고리지방족, 아르지방족 또는 방향족 일가알콜 또는 다가알콜이 있다. 일가알콜 또는 다가알콜은 선형, 가지형 또는 고리형이며, 적어도 한개의 탄소원자를 함유하고, 2500 이하의 분자량을 가진다. 일가알콜 또는 다가알콜은 예를 들어, 에테르기, 에스테르기 등의 형태로 다른 헤테로원자를 선택적으로 함유한다. 그러나, 일가알콜 또는 다가알콜은 히드록실기와 다른 헤테로원자를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 폴리이소시아네이트에 대한 일가알콜 또는 다가알콜의 몰비율은 약 0.01 내지 0.5, 바람직하게 약 0.04 내지 0.2이다. 바람직한 일가알콜 또는 다가알콜은 탄화수소 일가알콜 또는 다가알콜 및 에테르기 함유 일가알콜 또는 다가알콜이다. 탄화수소 일가알콜 또는 다가알콜은 바람직하게 1 내지 36개, 보다 바람직하게 1 내지 20개, 및 가장 바람직하게 1 내지 8개의 탄소원자를 함유한다.
적당한 일가알콜의 예로는 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, t-부탄올, n-펜탄올, 2-히드록시 펜탄, 3-히드록시 펜탄, 이성체 메틸 부틸 알콜, 이성체 디메틸 프로필 알콜, 네오펜틸 알콜, n-헥산올, n-헵탄올, n-옥탄올, n-노난올, 2-에틸 헥산올, 트리메틸 헥산올, 데칸올, 도데칸올, 테트라데칸올, 헥사데칸올, 옥타데칸올, 2,6,8-트리메틸노난올, 2-t-부틸-시클로헥산올, 4-시클로헥실-1-부탄올, 시클로헥산올, 벤질 알콜, 페놀, 크레졸, 크실레놀, 트리메틸페놀, 2,4,6-트리메틸 벤질 알콜, 가지형 사슬 일차알콜 및 그의 혼합물(헨켈(Henkel)(미네소타주 미네아폴리스)제 상표명 "스탠다물(STANDAMUL)") 및 선형 일차알콜의 혼합물(쉘(Shell)(텍사스주 휴스톤)제 상표명 "네오돌(NEODOL)")이 있다.
바람직한 에테르-함유 일가알콜로는 에톡시 메탄올, 메톡시 에탄올, 에톡시 에탄올, 이성체 메톡시 또는 에톡시 프로판올, 이성체 프로폭시 메탄올 및 에탄올, 이성체 메톡시 부탄올, 이성체 부톡시 메탄올, 푸르푸르알콜 및, 2500 이하의 분자량을 가지는, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드 및/또는 부틸렌 옥시드계 기타 일가알콜이 있다. 또한, 본 발명에 따라 상기 일가알콜 혼합물을 사용할 수 있다.
둘 또는 그 이상의 히드록실기를 갖는 적당한 다가알콜의 예로는 에탄 디올, 1,3-프로판디올, 1,2-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 글리세롤, 펜타에리트리톨, 트리메틸올 프로판, 디트리메틸올 프로판, 1,4-시클로헥산 디메탄올, 네오펜틸글리콜과 히드록시 피발산(pivalic acid)의 모노에스테르, 2,2,4-트리메틸 펜탄디올 및 디메틸올 프로피온산 및 그의 혼합물이 있다. 적당한 폴리우레탄을 제조하기 위해 다른 바람직한 다가알콜로는 1000 이하의 수평균분자량을 갖는 폴리에스테르 및 폴리에테르 디올, 가령 프탈산 무수물 1mole 및 네오펜틸 글리콜 2mole로부터 제조된 폴리에스테르 디올이 있다. 또한, 본 발명에 따라 다가알콜 혼합물 및 다가알콜과 상기 일가알콜의 혼합물을 사용할 수 있다.
바람직하게, 알로파네이트 구조로 구성된 이소시아네이트 작용화합물은 알콜, 바람직하게 부탄올과 반응되는 IPDI 및/또는 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트로부터 제조된다.
폴리이소시아네이트 부가물로는 TMP와 m-테트라메틸크실일렌 디이소시아네이트의 부가물이 있다.
NCO 예비중합체는 상기 단량체 폴리이소시아네이트, 바람직하게 단량체 디이소시아네이트 및, 적어도 두개의 이소시아네이트-반응기, 바람직하게 적어도 두개의 히드록시기를 함유하는 유기화합물로부터 제조된다. 상기 유기 화합물로는 400 내지 약 6,000, 바람직하게 800 내지 약 3,000의 수평균분자량을 갖는 고분자량 화합물 및, 400 이하의 분자량을 갖는 선택적으로 저분자량 화합물이 있다. 폴리이소시아네이트를 저분자량 화합물과 반응시킴으로써 얻어진 생성물은 우레탄기를 함유하는 폴리이소시아네이트이며, NCO 예비중합체로 간주되지 않는다. 고분자량 화합물의 예로는 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리히드록시 폴리카르보네이트, 폴리히드록시 폴리아세탈, 폴리히드록시 폴리아크릴레이트, 폴리히드록시 폴리에스테르 아미드 및 폴리히드록시 폴리티오에테르가 있다. 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올 및 폴리히드록시 폴리카르보네이트가 바람직하다. 저분자량 화합물 및, 고분자량 폴리히드록시 화합물을 제조하기 위한 출발물질 및 방법에 관한 상세한 설명은 미국특허 US 4,701,480에 개시되어 있다. 상기 NCO 예비중합체는 약 1.05:1 내지 10:1, 바람직하게 약 1.1:1 내지 3:1의 NCO/OH 당량비율로 상기 출발물질을 반응시킴으로써 공지의 방법으로 제조된다. 상기 반응은 여전히 존재하는 반응되지 않은 휘발성 출발 폴리이소시아네이트와 반응후 증류에 의해 선택적으로 제거된 적당한 용매내에서 일어난다.
바람직한 방향족 이소시아네이트는 "데스모듀어(DESMODUR)" IL(톨루엔 디이소시아네이트(TDI)의 이소시아누레이트), "데스모듀어" VL(디페닐 메틸-4,4'-디이소시아네이트 예비중합체) 및 "데스모듀어" L75(TDI/트리메티올 프로판(TMP) 부가물(모두 펜실바니아주 피츠버그의 Bayer제)이다. 바람직한 지방족 또는 고리지방족 이소시아네이트는 "데스모듀어" N3400(헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)의 우레트디온), "데스모듀어" N3300(HDI의 이소시아누레이트) 및 "베스타나트(VESTANAT)" T1890(이소포론 디이소시아네이트(IPDI)의 이소시아누레이트)(모두 일리노이주 시카고의 Huels제)이다. 바람직하게, 성분 (c)는 지방족 또는 고리지방족 이소시아네이트이다. 보다 바람직하게, 성분 (c)는 이소시아네이트 작용화합물과, 적어도 하나의 우레트디온 및 적어도 하나의 이소시아누레이트의 혼합물이다. 보다 바람직하게, 상기 혼합물은 "데스모듀어" N3400, "데스모듀어" N3300 및 "베스타나트" T1890으로 구성되어 있다.
우레트디온 구조로 구성된 이소시아네이트 작용화합물은 폴리이소시아네이트 성분 (c)중 고체함량 기준부 적어도 5중량%, 바람직하게 적어도 10중량%의 양으로 존재하는 것이 바람직하다.
바람직하게, 본 발명의 코팅조성물은 성분 (d)를 추가로 포함한다. 성분 (d)는 히드록실 및 아민으로부터 선택되는 작용기로 구성된 수지로 구성되어 있다. 상기 히드록실 작용수지는 아크릴 작용수지, 폴리에스테르 작용수지, 폴리에테르 작용수지, 폴리우레탄 작용수지 또는 당 분야에 공지된 기타 구성물질이며, 그의 혼합물도 포함된다. 아크릴 히드록실의 일부 상업예로는 "존크릴(JONCRYL)" 500(위스콘신주 레이신의 S.C. Johnson & Son, Inc.제) 및 AU608(펜실바니아주 필라델피아의 Rohm and Haas제)이 있다. 바람직하게, 히드록실 작용수지는 폴리에스테르 수지와 폴리우레탄 폴리올의 혼합물이다.
선택적으로, 성분 (d)는 아민 작용수지로 구성되어 있다. 적당한 화합물로는 지방족, 방향족, 고리지방족 및/또는 아르지방족이 있으며, 포화기, 불포화기, O, S 또는 N을 함유하며, 에틸렌 디아민, 에틸렌 글리콜 디아민, 프로필렌 글리콜 디아민 및 고리지방족 디아민이 있다. 바람직하게, 아민 작용수지는 아스파르트산 에스테르이다. 적당한 수지는 상표명 "데스모펜(DESMOPHEN)" XP 7052(입체장해 아민-디에틸말레이트 2moles의 아민과의 부가물 "라로민(LAROMIN)" C260(독일의 BASF제)) 및 "데스모펜" XP 7053(디에틸말레이트 2moles의 아민과의 부가물 PACM 20)의 Bayer제 상업예이다.
성분 (d)는 히드록실 작용수지인 것이 바람직하다.
바람직하게, 전체 부형제 고체에 대한 성분 (a) 내지 (d)의 중량%는: (a)2-40%, (b)3-20%, (c)30-70% 및 (d)5-30%; 더 바람직하게 (a)8-30%, (b)4-15%, (c)35-65% 및 (d)7-28%; 및 가장 바람직하게 (a)15-25%, (b)5-13%, (c)40-60% 및 (d)10-25%이다.
본 발명의 코팅조성물은 또한 (e)히드록실 또는 기타 작용 반응성 희석제를 추가로 포함하며, 점성도는 보다 낮추고, VOC는 보다 낮추며, 반응성은 높인다.
본 발명의 코팅조성물은 또한, 부가성분, 가령 용매, 촉매, 안정화제, 충전제, 유동조절제, 유동첨가제, 균형 첨가제(leveling additives), 분산제 및 당업자에게 공지된 기타 성분들을 포함한다. 적당한 용매로는 메틸 아밀 케톤, 부틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, 에톡시 에틸 프로피오네이트 및 크실렌이 있다. 적당한 촉매로는 방향족 또는 지방족 카르복시산, 아릴설폰산 및 유기금속 화합물이 있다. 사용될 수 있는 산으로는 포름산, 아세트산, 모노-, 디-, 및 트리클로로 아세트산, 옥살산, 말레산, 말론산, 푸마르산, 헵타노산, 펠라르곤산, 이소노나노산, 벤조산, 4-히드록시벤조산, 모노-, 디-, 및 트리클로로벤조산 및, 살리실산 및 그의 무수물이 있다. 바람직한 산으로는 아세트산, 헵타노산 및 벤조산이 있다. 유용한 유기금속 화합물로는 아연 알카노에이트, 가령 아연 옥토에이트, 디부틸틴 디라우레이트, 디부틸틴 (비스)메르캅티드), 디부틸틴 디아세테이트 및 디부틸틴 설파이드가 있다. 유기-주석 촉매, 가령 디부틸틴 디라우레이트가 바람직하다. 보다 바람직하게, 유기-주석 및 유기-아연 촉매의 혼합물이 사용된다. 또한, 상기 촉매들의 혼합물도 사용될 수 있다.
선택적으로 색소는 본 발명의 코팅조성물내에 존재될 수 있다. 유용한 색소는 이산화티탄, 흑연, 카본블랙, 산화아연, 황화칼슘, 산화크롬, 황화아연, 크롬산 아연, 크롬산 스트론튬, 크롬산 바륨, 크롬산 납, 납 시안아미드, 납 실리코 크로메이트, 황색 니켈 티탄, 황색 크롬 티탄, 산화 적철, 황색 산화철, 흑색 산화철, 나프톨 레드 및 나프톨 브라운, 안트라퀴논, 디옥사 아연 비올렛, 이소인돌린 옐로우, 아릴리드 옐로우 및 아릴리드 오렌지, 군청 블루, 프탈로시아닌 착체, 아마란트, 퀴나크리돈, 할로겐화 티오인디고 색소, 확장제 색소, 가령 규산 마그네슘, 규산 알루미늄, 규산 칼슘, 탄산 칼슘, 흄드 실리카, 황산 바륨, 및 인산아연을 포함하며, 이에 제한되지 않으며, 당 분야에 통상인 여러 종류가 있다.
바람직하게, 코팅조성물은 전체 조성물 기준부 휘발성 유기용매 500g/ℓ(4.2 lb/gal) 이하, 더 바람직하게 480g/ℓ(4.0 lb/gal) 이하, 가장 바람직하게 420g/ℓ(3.5 lb/gal) 이하로 구성된다. 고체 수지함량은 바람직하게 50% 이상, 더 바람직하게 52% 이상, 가장 바람직하게 58% 이상이다.
본 발명의 코팅조성물은 클리어코트, 베이스코트, 탑코트 및 프라이머로서 유용하다.
본 발명의 코팅조성물은 코팅된 기판을 제조하는데 사용될 수 있다. 상기 기판들로는 유리, 세라믹, 종이, 목재, 플라스틱 및 금속이 있다.
코팅조성물은 리피니쉬(refinish) 산업, 특히 바디 숍, 자동차를 수리하는데 특히 사용할 수 있다. 코팅조성물은 또한, 기차와 버스와 같은 대중운송수단을 마무리하기 위한 자동차 산업에 이용될 수 있으며, 또한 비행기에도 사용될 수 있다. 기판은 코팅되지 않은 물질이거나, 또는 밑칠될 수 있다. 기판은 또한, 본 발명의 조성물을 사용하기 전에 또는 제조시에 가해진 페인트 제품으로 코팅될 수 있다. 코팅조성물은 종래의 분무장비 또는 고품질의 마무리를 하는 고부피 저압 분무장비를 사용하여 가해질 수 있다. 다른 적용방법에는 롤러 코팅, 브러싱, 살수, 유동도장, 침지, 정전도장 또는 전기영동이 있으며, 분무가 바람직하다. 금속기판의 예로는 강철, 알루미늄, 구리, 아연, 마그네슘, 및 그의 합금이 있다. 경화온도는 바람직하게 0 내지 80℃, 및 보다 바람직하게 20 내지 60℃이다.
하기 실시예는 본 발명에 따른 조성물의 제조예를 상술한다. 본 실시예는 본 발명을 설명하며, 최상의 방법을 포함한다. 비교실시예에는 본 발명이 다른 시스템보다 우수한 잇점을 설명하는 것이 포함된다.
실시예 1
본 발명에 따른 클리어코트는 하기와 같이 제조되었다. 비율은 각 성분혼합물의 중량기준부이다. 성분들은 첨가의 목적으로 제공된다. 모든 성분들은 교반하면서 첨가되며, 첨가가 완료된후 최소 20분동안 공기 혼합기상에서 혼합되었다.
성분 A 양(%) 종류
PE 42.97 결합제(하기 참조)(80.5% 고체)
PUPO 13.55 결합제(하기 참조)(60.8% 고체)
Byk 358 0.23 Flow ＆ Lev.agent(코네티컷주 월링포드의 Byk Chemicals)
Byk 333 0.28 Flow ＆ Lev.agent(Byk Chemicals)
Fascat 4202 0.10 주석 촉매(펜실바니아주 필라델피아의 Elf Atochem)
Nuxtra Zinc 0.65 아연 촉매(Huels)
부틸 아세테이트 13.81 용매(테네세주 킹스포트의 Eastman Chemical)
EXXATE 600 5.35 용매(에스테르의 혼합물)(텍사스주 휴스톤의 Exxon)
메틸 이소부틸 케톤 6.42 용매(Eastman Chemical)
부틸 셀로솔브 아세테이트 2.14 용매
이염기 에스테르 지방족 1.66 용매(델러웨어주 윌밍톤의 DuPont)
메틸 아밀 케톤 12.87 용매(Eastman Chemical)
폴리에스테르 수지(PE)의 제조예:
교반기, 충전컬럼, 응축기, 가열망태기, 온도계 및 질소유입구를 구비한 10ℓ 둥근바닥 반응용기에 헥사히드로프탈산 무수물 2608g, 트리메틸올 프로판 2981g, 이소노나노산 2015g, 프탈산 무수물 195g 및, 85% 인산으로 구성된 수용액 9.2g을 채웠다. 반응혼합물을 10ℓ/시간의 질소 스트림하에서 가열하였다. 혼합물 온도는 점차적으로 240℃로 높아졌다. 충전컬럼의 상부온도가 103℃를 초과하지 않도록 하는 속도로 반응수를 증류하였다. 반응을 1시간동안 240℃에서 진행시킨후, 질소 스트림은 50ℓ/시간까지 높아지고, 반응은 9.3의 산가에 도달할때까지 240℃에서 계속하였다. 그후, 반응혼합물을 130℃에서 냉각하고, 부틸아세테이트 1,817g으로 희석하였다.
80.5%의 고체함량, 20℃에서 측정된 7.5Pa.s의 점도, 고체에 기초하여 9.3의 산가 및 145의 히드록실가를 갖는 폴리에스테르 폴리올 용액이 얻어졌다. 폴리에스테르 폴리올은 -2℃의 Tg를 가졌다. 폴리에스테르 폴리올은 1,900의 Mn 및 4,500의 Mw를 가졌다(표준으로 폴리스티렌을 사용하여 겔투과 크로마토그래피에 의해 측정됨).
폴리우레탄 폴리올(PUPO)의 제조예:
교반기, 충전컬럼, 응축기, 가열망태기, 온도계 및 질소유입구를 구비한 2ℓ 둥근바닥 반응용기에 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올 426g, 부틸 아세테이트 440g 및 디부틸틴 디라우레이트 0.11g을 채웠다. 상기 혼합물을 질소 대기하에서 55℃로 가열하였다. 그후 IPDI의 이소시아누레이트 삼량체의 부틸아세테이트내 70% 용액(Huels제 "베스타나트" T 1890E) 934g을 약 60분동안 첨가하였다. 상기 첨가후, 온도는 70℃를 초과하지 않도록 했다. 완전한 첨가후, 상기 혼합물을 고체성분상에서 계산된 NCO-함량이 0.1wt.% 이하로 떨어질때까지 70℃에서 후반응시켰다. 냉각후, 2.8Pa.s의 점도(20℃), 60.8%의 고체함량(150℃에서 60분동안 측정됨) 및 고체에 기초하여 계산된 약 136의 히드록실가를 갖는 맑은 폴리우레탄 폴리올 용액이 얻어졌다. 표준으로 폴리스티렌을 사용한 겔투과 크로마토그래피(GPC)는 1,300의 Mn 및 1,800의 Mw를 나타냈다. 폴리우레탄 폴리올은 81℃의 Tg를 가졌다.
성분 B 양(%) 종류
데스모듀어 N3390 53.73 HDI 이소시아누레이트(Bayer)(부틸아세테이트내 90% 고체)
베스타나트 T1890E 34.51 IPDI 이소시아누레이트(Huels)(부틸아세테이트내 70% 고체)
데스모듀어 N3400 10.89 HDI 우레트디온(Bayer)
성분 C 양(%) 종류
졸딘(ZOLDINE) RD20 LC 66.00 이환식 옥사졸리딘(Angus Chemical)
인코졸(INCOZOL) LV 34.00 단환식 옥사졸리딘(Industrial Copolymers)
성분 A, B 및 C는 하기와 같은 중량으로 혼합하였다:
A 40.00g, B 91.00g, C 41.81g
20초 이내에 DIN Cup 4 점도를 일으키기 위해, 상기 혼합물에 부틸 아세테이트 15.20g을 첨가하였다(점도는 DIN 53221-1987에 따라 DIN 유동컵 제4호에서 측정되었다). 조성물의 VOC는 2.38 lb/gal(285g/ℓ)이었다(VOC는 ASTM 3960-92에 따라 측정되었다).
비교실시예(1A)
비교목적을 위해, 실시예 1의 옥사졸리딘 혼합물 C를 사용하는 것 대신에 알디민 "베스타민" A-139(Huels제)를 사용한 것 외에는 실시예 1과 같은 성분을 사용하여 클리어코트를 제조하였다. 상기 조성물의 VOC는 2.30 lb/gal(276g/ℓ)이었다.
실험과정
두개의 E-코팅된 냉간압연 강철 패널은 하기와 같이 제조하였다:
강철 패널을 M600 디그리저(조지아주 노크로스의 아크조 노벨 코팅스 인코포레이티드제)로 탈지시키고, 적색 스카치 브라이트(Scotch Brite) 패드로 문질렀다. 그후, 상기 패널을 M600으로 다시 탈지시켰다. "오토베이스(AUTOBASE)"(아크조 노벨 코팅스제)는 100:80 혼합비율(부피기준부)로 790 리듀서 슬로우(Reducer Slow)(아크조 노벨 코팅스제)로 환원시켰다. 하기 오토베이스 색상배합이 사용되었다:
wt.%(리듀서 첨가전)
토너 777 10
토너 666 10
토너 333C 40
토너 956 40
790 리듀서로 환원후, 3개의 코트 + 베이스코트의 1적 코트를 70℉ 및 16% 상대습도에서 건으로 10psi 기압에서 SATA NR95 HVLP 스프레이 건(1.3 팁 셋트 구비)을 사용하여 가하였다. 클리어코트를 가하기 30분전에 5-10분의 플래시를 코트사이에 제공하였다.
실시예 1 및 비교실시예 1A의 조성물은 70℉ 및 16% 상대습도에서 HVLP 분무(10psi에서 1.5 팁 셋트를 구비한 SATA NR95)에 의해 2개의 코트에 가해졌다. 제1 코트는 제2 코트를 가하기 전에 10분동안 플래시를 가했다. 모든 클리어코트는 약 3mils의 건조 막형성에 가해졌다. 모든 클리어코트는 140℉에서 1시간동안 구웠다. 그후, 이들의 경화속도를 측정하였다. 경도 및 접착력은 70℉ 및 16% RH에서 1일 저장후 시험하였다. 그 결과는 표 1에 나타나 있다:
실시예 1 비교실시예 1A
경화[1](60분 @60℃) 경화됨, 약간 끈적임 경화됨
페로즈 경도[2]1일후 @70℉, 16% RH 83 209
접착력[3]1일후 @70℉, 16% RH 9-10 6-7
[1]경화는 새로운 클리어코트막을 손가락으로 눌러 측정하였다.
[2]페로즈 경도는 유리판 대신에 강철을 사용하여 ISO 1522-1973에 따름.
[3]횡단선 접착시험은 테이프로 실시하고, "10"은 접착실패없음, "0"은 완전한 접착실패를 나타낸다.
상기 데이터에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명을 구체화한 실시예 1의 조성물은 우수한 접착력, 바람직한 경도 및 바람직한 경화시간을 나타내었다. 반대로, 옥사졸리딘 대신에 알디민이 함유된 조성물(비교실시예 1A)은 우수한 경화 및 경도수준을 나타냈지만 접착력은 열등했다.
실시예 2
프라이머는 본 발명에 따라 제조하고, 하기와 같이 제조하였다:(%는 전체 코팅조성물 혼합물의 중량기준부임)
4.0% 데스모펜 670-80 폴리에스테르 수지(Bayer)
4.0% 존크릴 SCX 910 아크릴 수지(S.C. Johnson)
12.8% 졸딘 RD-20
4.2% 인코졸 LV
14% 데스모듀어 IL, TDI계 방향족 폴리이소시아네이트(부틸 아세테이트내 51% 고체)(Bayer)
15.8% 몬듀어(MONDUR) MRS, 디페닐메탄 4,4-디이소시아네이트계 방향족 폴리이소시아네이트(Bayer)
3% 데스모듀어 3400, HDI의 우레트디온(Bayer)
기타 성분(42.3%)
20.8% 방부 색소, 충전제, TiO2및 카본블랙을 포함하는 색소
4.7% 폴리아크릴레이트형 유동제
16.8% 에스테르 및 케톤을 포함하는 용제
프라이머는 하기와 같이 제조하였다. 깨끗하고, 건조한 탱크에 디스퍼비크(DISPERBYK)-110(분산제)(Byk) 776.7115g 및 부틸 아세테이트 268.0569g을 채우고 혼합하였다.
혼합하는동안, 데스모펜 670A-80 650.6976g 및 존크릴 SCX 910 650.6976g을 첨가하였다.
그후 하기를 혼합하면서 첨가하였다:
코스믹(COSMIC) 블랙 D-2(카본블랙) 53.4307g
(미시간주 멜빈데일의 Ebonex제)
블랑크 픽스 마이크로(BLANC FIXE MICRO)(충전제 색소) 379.9135g
(독일 뒤스부르크의 Sachtleben Chemie제)
탈크(TALC) 399 LO 미크론 규산마그네슘(충전제 색소) 975.1328g
(펜실바니아주 베들레헴의 Barretts Minerals제)
울라스토코트(WOLLASTOCOAT) 10ES(충전제 색소) 703.8150g
(뉴욕주 윌스보로의 Nyco제)
TI-PURE R-902 28(TiO2)(독일 윌밍톤의 DuPont제) 703.8755g
할록스(HALOX) CW 491(방부색소) 626.4065g
(인디아나주 함몬드의 Halox 주식회사제)
혼합을 5분동안 계속하고, 그후 품질관리 분쇄체크에 의해 확인되는 바와 같이 다이노밀(DYNOMILL)을 20-25미크론으로 분쇄하였다. 그후, 혼합하는동안 부틸 아세테이트 600.0000g을 첨가하였다.
품질관리체크는 비휘발물의 비율(81.8±2.0이 바람직함)을 체크하기 위해 1쿼트로 이루어졌다. 또한, 스토르머 점도(95-100 크렙스(Krebs) 단위) 및 밀도(14.07±0.5 lbs./gal)를 체크하였다. 상기 품질관리체크동안 탱크는 밀폐된 채로 유지시키는 것이 중요하다. 배치는 24시간내에 채워져야 한다. 배치는 10미크론의 백을 통해 여과되었다.
활성제
깨끗하고, 건조한 탱크안에 졸딘 RD-20 200.7000g 및 인코졸 LV 66.6700g을 채웠다. 이를 5분동안 저속으로 혼합하였다. 그후, 다음을 첨가하고, 30분동안 함께 혼합하였다:
데스모펜 670A-80 1.4400g
멀티플로우(MULTIFLOW)(유동제 및 레벨링제) 0.3600g
(미소리주 루이스가의 Monsanto제)
메틸 아밀 케톤 37.5000g
에틸 아밀 케톤 37.5000g
부틸 아세테이트 88.8900g
밀도(7.42±0.5) 및 77℉에서 #4 컵내 점도(12.0±2.0)를 위해 1쿼트 샘플을 품질관리체크하였다. 품질관리체크동안 탱크를 밀폐된채로 유지되는 것이 중요하다.
경화제
습기함량을 최소화하기 위한 조건하에서, 깨끗하고, 건조한 밀폐탱크에 질소를 채우고, 하기를 주입하고 10분동안 저속으로 혼합하였다:
데스모듀어 IL 4.5359 lb
몬듀어 MRS 5.1454 lb
데스모듀어 3400 0.9681 lb
물 함량을 4 oz. 샘플에서 체크하였다. 물 함량은 1500ppm이하이어야 한다. 그후, 하기를 첨가하였다:
n-부틸 아세테이트 0.1817 lb
도와놀(DOWANOL) PMA(미시간주 미드랜드의 Dow제) 0.0872 lb
부틸 셀로솔브 아세테이트 0.0654 lb
아로마틱 100(Exxon) 0.0291 lb
다시 물 함량을 체크하였다. 용제 혼합물을 30분동안 저속으로 혼합하였다. 1쿼트 샘플을 밀도(9.65±0.5), 비휘발물 비율(75.1±2.0) 및 77℉에서 #4 컵에 의한 점도(60.0±3.0)에 대해 품질관리체크하였다. 품질관리체크동안 탱크는 밀폐된채로 유지되는 것이 중요하다. 배치는 24시간내에 채워져야 하며, 10미크론 백을 통해 여과된다. 조성물의 VOC는 2.8 lb/gal(335g/ℓ)이었다.
비교실시예
비교목적을 위해, 실시예 2의 옥사졸리딘 혼합물을 사용하는 대신에 하기가 사용된 것 외에는 실시예 2와 같은 성분을 사용하여 3개의 추가의 프라이머를 제조하였다:
비교실시예 2A는 유일한 옥사졸리딘 성분으로서 di-단환식 옥사졸리딘("인코졸TM" LV로 제조되었다.
비교실시예 2B에서는 유일한 옥사졸리딘 성분으로서 이환식 옥사졸리딘("졸딘" RD 20)으로 제조되었다.
비교실시예 2C에서는 옥사졸리딘 성분 대신에 알디민(Huels제 "베스타민" A139)으로 제조되었다.
상기 조성물의 VOC는 2.8 lb/gal(335 g/ℓ)이었다.
실시예 2 및 비교실시예 2A, 2B 및 2C의 조성물은 SATA 95 HVLP 스프레이 건을 사용하여 가해지고, 두 주변대기에서 경화되고, 60℃(140℉)에서 60분 구웠다. 이들을 건조시간(먼지 및 점성 없음) 및 교차접착력에 대해 시험하였다. 실시예 2'는 먼지 및 점성이 없는 시간을 실시예 2의 25% 상대습도 대 70% 상대습도하에서 측정된 것을 제외하고는 실시예 2와 같았다. 비교실시예 2A, 2B 및 2C는 21% 상대습도였었다. 그 결과는 하기 표 2에 나타나 있다.
실시예 점도(#4 Ford, 25℃, 초) 먼지 없음(분) 점성 없음(분) 포트 라이프(분) 접착력(X-cut) 온도/상대습도
2 17 27 28 50 10 71.8℉/70%
2' 17 46 65 50 10 71℉/25%
2A 18 50 100 40 10 71℉/21%
2B 17 100 100 45 10 71℉/21%
2C 22 9 19 30 10 71℉/21%
포트 라이프는 모든 성분들의 초기혼합과 점도가 초기 점도의 2배로 증가하는 지점사이의 시간이다.
실시예 2(옥사졸리딘 혼합물)는 2C(알디민)보다 향상된 포트 라이프를 나타내었으며, 2A(단환식) 및 2B(이환식)보다는 낮은 정도로 향상된 포트 라이프를 나타내었다. 실시예 2의 점성 없는 시간은 2A(단환식) 및 2B(이환식)보다 매우 향상되었으며, 먼지 없는 시간은 2B(이환식)보다 매우 향상되었다. 점도는 실시예 2가 2C(알디민)보다 낮았다. 접착력은 전체적으로 동일했다.
실시예 3
본 발명(3C) 및 4개의 비교실시예(3A, 3B, 3D 및 3E)에 따른 클리어코트는 하기 성분들을 사용하여 실시예 1과 같이 제조하였다.
클리어 배합물
PE 42.75g
PUPO 13.48g
BuAc내 20% BYK 310(유동제 및 레벨링제)(Byk) 2.98g
BuAc내 10% T-12 99g
메틸 N-아밀 케톤 9.95g
메틸 N-프로필 케톤 29.85g
총 100g
VOC 4.45 Lbs/Gal
경화제 배합물
데스모듀어 N-3390 92.27g
메틸 N-프로필 케톤 7.73g
총 100g
VOC 1.55 Lbs/Gal
활성제 배합물
A B C D
졸딘 RD-20 100g - 66g -
인코졸 LV - 100g 34g -
베스타민 A-139 - - - 100g
총 100g 100g 100g 100g
VOC 0.00 Lbs/Gal 0.00 Lbs/Gal 0.00 Lbs/Gal 0.00 Lbs/Gal
실시예 3C 및 비교실시예
3A 3B 3C 3D 3E
클리어 24.39 24.39 24.39 24.39 -
경화제 48.78 48.78 48.78 48.78 -
활성제 A 24.39 - - - -
활성제 B - 24.39 - - -
활성제 C - - 24.39 - -
활성제 D - - - 24.39 -
메틸 N-아밀 케톤 2.44 2.44 2.44 2.44 -
오토클리어 II - - - - 100㎖
오토크릴 경화제 - - - - 50㎖
오토크릴 환원제 매질 - - - - 30㎖
총 100g 100g 100g 100g 180㎖
VOC(Lbs/Gal) 2.1 2.1 2.1 2.1 4.4
X-링크 87% 70% 80% 103% -
조건:38% rH, 80℉
실시예 3C에서는 이환식 및 단환식 옥사졸리딘의 혼합물을 사용하여 본 발명에 따라 제조하였다. 비교실시예 3A에서는 이환식 옥사졸리딘만 사용하여 제조하였다. 비교실시예 3B에서는 단환식 옥사졸리딘만 사용하여 제조하였다. 비교실시예 3D에서는 옥사졸리딘 대신에 알디민을 사용하여 제조하였다. 비교실시예 3E에서는 본 발명의 조성물보다 높은 VOC 함량을 갖는 바람직한 특성을 갖는 종래의 조성물(아크조 노벨 코팅스 인코포레이티드제 "오토클리어" 및 "오토크릴" 성분을 사용함)을 보여주는데 사용된다.
결과
시험결과는 하기 표에 포트 라이프, 건조 특성, 물리적 특성(접착력 및 페로즈 경도), 광택 및 DOI(영상명확도)를 비교하여 나타낸다.
포트 라이프
초기 30분 60분 포트 라이프
3A 17.87초 19.04초 19.85초 〉60분
3B 19.32초 21.12초 23.00초 〉60분
3C 18.31초 23.47초 26.97초 60분
3D 21.29초 34.28초 48.22초 30분
3E 16.12초 - 17.56초 〉60분
상기 결과는 본 발명에 따른 조성물(3C)이 3D(옥사졸리딘 대신에 알디민을 사용한 조성물)보다 향상된 포트 라이프를 나타낸다는 것을 보여준다. 3D의 포트 라이프는 짧지만, 스폿 및 패널 복구와 같은 소규모 용도에는 적합하다. 그러나, 완전한 상포에는 부적합하다.
건조 특성 - 60℃ 굽기
취급하기 위한 건조
3A 〉120분 NOK
3B 25분 우수
3C 35분 양호
3D 15분 현저함
3E 25분 우수
NOK = 좋지 않음
이환식/단환식 옥사졸리딘 혼합물 3C의 건조 특성은 60℃에서 이환식 옥사졸리딘 단독(3A)보다 향상되었다. 실제로, 3A는 60℃에서 정상적으로 35분 구운 후 여전히 축축했다. 이는 바람직하지 않다.
물리적 특성
접착력 페로즈 경도
3일 6일 10일 3일 6일 10일
3A 10 10 10 209/NOK* 244/NOK* 255/NOK*
3B 2 1 1 51 57 68
3C 10 10 10 103 119 133
3D 5 5 5 74 80 85
3E 10 10 10 116 142 158
NOK = 좋지 않음
*3A의 패널은 취급건조를 위한 경화를 하기 위해, >120분동안 구웠다. 상기 패널은 경도가 정상적으로 35분 경화후 바람직하지 않았기 때문에 바람직하지 않은 것으로 간주되었다.
구워진 패널은 접착력 및 페로즈 경도에 대해 시험되었다. 이환식 및 단환식 옥사졸리딘으로 구성된 본 발명의 조성물(3C)은 3B(단환식 옥사졸리딘) 및 3D(알디민)보다 향상된 접착력 및 경도를 나타내며, 또한 정상적인 굽기조건(상기 참조)하에서 3A(이환식 옥사졸리딘)보다 향상된 경도를 나타낸다.
광택 DOI
3일 6일 10일 3일 6일 10일
3A 82.5 82.9 83.4 80 80 80
3B 85.0 82.4 82.1 85 85 85
3C 83.3 81.8 78.9 80 80 80
3D 82.9 83.7 83.1 80 80 80
3E 81.9 80.0 79.8 80 80 80
광택은 ISO 2813:1994(각 20°)에 따라 측정하며, GU로 나타낸다.
DOI는 코팅위의 표준 (원래)영상을 투사함으로써 측정된다. 반사된 영상과 원래 영상의 선명도를 비교한다. 반사된 영상이 원래 영상과 거의 같이 선명하면, 코팅의 DOI는 높다. 반사된 영상이 원래 영상보다 매우 덜 선명하다면, 코팅의 DOI는 낮다.
광택 및 DOI(영상명확도) 데이터는 모든 패널의 외관이 바람직하다는 것을 보여준다. 6일 및 10일후에는 뚜렷한 차이를 볼 수 없었다.
당업자는 본 발명이 상기 구체예와는 달리 실시될 수 있고, 이는 설명의 목적으로 기술되었으며, 이에 제한되지 않고, 본 발명은 하기 청구의 범위에 의해서만 제한된다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. (a)하기 화학식 1의 이환식 옥사졸리딘 화합물:
    (화학식 1)
    (상기 화학식 1에서,
    z는 0 내지 9이며;
    m 및 p는 1 및 2에서 각각 선택되며;
    R3, R4, R5및 R6은 같거나 다르며, 수소, 선형 또는 가지형 (시클로)알킬 및 선형 또는 가지형 아릴로 구성된 군에서 선택되며, 선택적으로 치환되며;
    R3및 R4, 및 R5및 R6은 구조식에서 고리중 부착된 탄소원자와 함께 5 내지 6개의 탄소고리를 형성하기 위해 서로 결합되며, 즉 R3및 R4, 및 R5및 R6은 함께 테트라메틸렌 또는 펜타메틸렌기를 나타내고;
    R7은 산소, 질소, 황 및 규소를 선택적으로 함유하는 일가- 또는 다가 지방족, 방향족, 아릴지방족 또는 고리지방족 성분이며;
    및 R7은 z=0인 경우 H이다)
    (b)하기 화학식 2의 단환식 옥사졸리딘 화합물: 및
    (상기 화학식 2에서,
    z는 0 내지 9이며;
    n은 2 또는 3이고;
    R1및 R2는 같거나 다르며, 수소, 선형 또는 가지형 (시클로)알킬 및 선형 또는 가지형 아릴로 구성된 군에서 선택되며, 선택적으로 치환되고;
    R1및 R2는 구조식에서 고리중 부착된 탄소원자와 함께 5 내지 6개의 탄소고리를 형성하기 위해 서로 결합되며, 즉 R1및 R2는 함께 테트라메틸렌 또는 펜타메틸렌기를 나타내고; 및
    R7은 산소, 질소, 황 및 규소를 선택적으로 함유하는 일가- 또는 다가 지방족, 방향족, 아릴지방족 또는 고리지방족 성분이며;
    및 R7은 z=0인 경우 H이다)
    (c)이소시아네이트 작용화합물로 구성된 것을 특징으로 하는 코팅조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 성분 (a)는 하기 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 조성물:
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 성분 (b)에서 z=1인 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    성분 (b)에서 z=1, n=2, R1은 수소이며, R2는 이소프로필이고, R7은 하기의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 조성물:
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성분 (c)는 방향족 및 지방족 이소시아네이트 작용화합물에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 (d)히드록실 및 아민으로부터 선택되는 작용기로 구성된 수지를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 성분 (d)는 히드록실 작용수지인 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 (e)히드록실 작용 반응성 희석제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 코팅조성물로 기판을 코팅하는 것으로 구성된 기판의 코팅방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 조성물로 코팅된 코팅기판.
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