KR100411621B1 - 다채무늬감성도료조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다채무늬 감성도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통상의 감성도료 조성물에 다채무늬 효과를 갖는 특수 금속분(powder) 또는 무기질 색상 칩을 첨가하여 이루어짐으로써 다채무늬를 나타내는 감성도료 조성물에 관한 것이다.

Description

다채무늬 감성도료 조성물

본 발명은 다채무늬 감성도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통상의 감성도료 조성물에 다채무늬 효과를 갖는 특수 금속분(powder) 또는 무기질 색상 칩을 첨가하여 이루어짐으로써 다채무늬를 나타내는 감성도료 조성물에 관한 것이다.

산업문명이 급속도로 발전하면서 인간성 회복을 추구함과 동시에 인간에게 더욱 편리하면서도 인체공학적인 면을 고려하여 고무 및 가죽과 같은 감성이 있는 소재를 사용하고 있으나, 그 적용분야가 한정되어 있으며 색상도 한정되어 있어서 일반소재에 적용하는 데는 어려움이 많다.

따라서, 인간생활과 밀접한 철재 및 플라스틱과 같은 소재의 차가움에서 탈피하기 위하여 신소재의 개발 및 도료의 개발이 빠른 속도로 진행되고 있으며, 이러한 노력의 일환으로 모든 소재에 제한을 받지 않고 사용할 수 있으며, 고무 및 가죽과 같은 느낌을 줄 수 있는 도료에 대한 연구가 각국에서 활발히 진행되고 있다.

그 연구의 일환으로 본 출원인도 1989년 12월 30일자로 감성도료 조성물에대하여 출원한 바 있으며[대한민국특허 공고 제95-5343호], 여기서는 수지로서 히드록시값이 1 ∼ 5% 이내이며 분자량이 300 ∼ 1200인 폴리에스테르 폴리올 1종 또는 2 ~ 3종을 혼합사용하고, 여기에 편상형 알루미늄실리케이트 체질안료, 분산제로서 벤톤페이스트, 경화촉진제로서 디부틸틴 디라우레이트 용액, 연화제, 소광제로서 무정형 실리카로 이루어진 감성도료 조성물을 개시하고 있다. 여기서 용제로서는 메틸아세테이트, 부틸아세테이트 등의 아세테이트류가 주종으로 사용되며 케톤류, 크실렌, 톨루엔 등을 혼합사용할 수 있다. 또한, 경화제로서 지방족 폴리이소시아네이트를 사용하였으며, 여기에 유기안료 또는 무기안료등을 첨가하여 다양한 색상을 낼 수 있도록 하였다.

이와 같은 조성으로 제조된 도료는 폴리올과 이소시아네이트에 의한 우레탄 결합으로 도막의 경화가 빠르며, 강인한 도막을 형성하고, 비황변 타입의 폴리이소시아네이트를 사용하여 내후성이 우수하며, 특수 탄성 폴리올의 사용으로 인하여 선형 폴리에스테르 폴리올의 유연성과 신축성으로 부드러운 느낌을 주며, 소광제의 사용으로 도막표면을 불규칙하게 변형시켜 마찰계수 증대는 물론 빛의 반사를 억제시키며, 연화제에 의한 감성효과가 증대된다.

그러나, 상기와 같은 조성으로 이루어진 감성도료 조성물은 단순히 감성도료로만 사용되며 이를 다양한 색상을 함께 나타낼 수 있는 다채무늬 도료로 적용할 수는 없는 문제가 있다.

그리고, 색상칩을 이용한 무늬도료 또는 수성도료와 유성도료를 혼합하여 에멀젼화시킴으로써 무늬를 나타내는 다채무늬 도료에 대해서도 개시되어 있으나, 이들 다채무늬 역시 다채무늬를 낼 수 있을 뿐, 그 느낌이 부드러운 감성도료로서의 역할은 할 수 없었다.

따라서, 본 발명자들은 상기와 같은 종래의 감성도료와 다채무늬 도료의 단점을 해결하기 위하여 연구 노력한 결과, 감성도료 조성에 다채무늬를 낼 수 있는 다채무늬 효과의 특수 금속분 또는 무기질 색상 칩을 첨가하여 이루어짐으로써 본 발명은 완성하였다.

본 발명은 감성도료 조성에 무늬효과를 내줄수 있는 색상 칩을 함유함으로써 감성도료이면서 다양한 다채무늬 효과를 부여할 수 있는 감성도료 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 히드록시기 값이 1 ∼ 5%이고 분자량이 300 ∼ 1200인 폴리에스테르 폴리올 40 ∼ 60 중량%, 용제 25 ∼ 45 중량%, 침강방지와 점도 조절하는 조제 1 ∼ 5 중량%, 안료 분산제 0.2 ∼ 1.0 중량%, 체질안료 0.01 ∼ 5 중량%, 특수 감성안료 0.01 ∼ 10 중량%, 소광제 5 ∼ 12 중량%, 경화촉진제 1 중량% 이하, 경화반응안정제 1 중량% 이하, 소재 습윤과 도막평활성 부여하는 조제 1 중량% 이하 및 다채무늬 효과를 나타내는 특수 금속 색상분 또는 무기질 색상 칩 0.5 ∼ 5 중량%를 첨가하여 이루어진 것을 특징으로 하는 다채무늬 감성도료 조성물에 관한 것을 포함한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 무늬효과를 내면서 감성도료인 감성도료 조성물에 관한 것으로서,먼저 본 발명에서 사용하는 폴리에스테르 폴리올 수지는 도막형성의 주 요소이며, 안료 및 소광제의 분산을 돕는 역할을 한다. 또한, 도료의 저장안정성을 확보하며, 도막의 내구성, 도막간의 밀착성을 부여하며 도막에 감성을 부여한다.

본 발명에서의 폴리에스테르 폴리올은 통상의 감성도료 조성물에서의 수지로서, 히드록시기 값이 1 ∼ 5%이고, 분자량이 300 ∼ 1200인 것으로 1종 또는 2 ∼ 3종을 혼합 사용할 수 있으며, 그 함량은 전체 도료 조성 중 40 ~ 60 중량%이다. 만일, 그 첨가량이 40 중량% 미만이면 도막의 감성효과가 감소되고, 60 중량%를 초과하여 사용하면 감성과 광택차이가 발생하며 건조불량 문제가 발생된다.

그리고, 본 발명에서는 용제로서 알콜계, 방향족 탄화수소계, 아세테이트계, 케톤계 및 셀로솔브계 용제 중에서 선택된 단독 또는 1종 이상을 혼합 사용할 수 있으며, 수지의 용해 및 안료의 습윤, 도장작업성을 보조하며 도료의 안정성을 향상시킨다. 그 함량은 전체 도료 조성 중 25 ∼ 45 중량%이다.

또한, 안료의 분산보조, 색상칩의 침강방지, 도료의 점도조절 및 유동성 조절, 도료의 저장안정성 개선 및 도장작업 안정성을 부여하는 역할을 동시에 하는 침강방지와 점도 조절하는 조제를 전체 도료 조성 중 1 ∼ 5 중량% 함유하며, 그 함량이 상기 범위를 벗어나면 안료침강이 발생되거나 도막의 평활성이 불량해지는 문제가 있다. 본 발명에서는 침강방지와 점도 조절하는 조제로서 벤톤파우더 또는 폴리아미드계 왁스를 사용하며, 안료분산제로는 음이온성 계면활성제 또는 비이온성계 계면활성제를 사용할 수 있다.

체질안료는 도막형성의 주 요소이고 도막의 강도를 보완해 주며 도장작업의흐름성 퍼짐성을 개선 보완하는 역할을 하는 것으로서, 착색력이 낮은 알루미늄 실리케이트계 또는 마그네슘 실리케이트계 안료를 사용하며 그 함량은 전체 도료 조성중 0.01 ∼ 5 중량%이다. 만일, 그 함량이 상기 범위를 벗어나면 도막강도가 저하되거나 도막감성이 불량해지는 문제가 있다.

그리고, 본 발명에서는 도막의 감성효과를 보완할 수 있도록 특수 감성안료를 첨가하는 바. 그 예로는 천연단백질 가공안료 콜라겐이며 함량은 0.01 ∼ 10 중량%이다. 만일, 그 함량이 10 중량%를 초과하면 내수성이 저하되는 문제가 있다.

소광제는 도막의 감성을 보조하는 역할을 하며, 도료의 침강을 방지하고 도료의 점도 및 유동성을 조절하고 도막의 광택을 감소시키는 역할을 한다. 본 발명에서 소광제로는 흄드 실리카를 사용하며, 그 함량은 전체 도료 조성 중 5 ∼ 12 중량%이다. 만일, 그 함량이 상기 범위를 벗어나면 적절한 광택조절이 어렵고 도막형성이 불량해지는 문제가 있다.

본 발명에서는 도막의 반응 건조속도를 촉진하기 위하여 경화촉진제를 전체 도료 조성물 중 1 중량% 이하로 첨가하며, 그 예로는 디부틸주석 디라우레이트와 같은 주석계 금속화합물이다.

또한, 경화안정제를 첨가하여 주제와 경화제의 반응속도를 적절하게 조절하여주며 그 함량은 전체 도료 조성 중 1 중량% 이하이다.

그리고, 소재 습윤과 도막평활성 부여하는 조제로서 플리에테르 변성 디메틸폴리실록산계 조제 또는 폴리에스테르 변성 디메틸폴리실록산계 조제를 첨가하는 바, 그 함량은 1 중량% 이하이며, 이는 소재의 습윤 효과를 증대시키고 도막 표면의 평활성을 개선하며, 무늬입자가 고르게 분포하도록 보조하며 도막의 감성효과를 보조하는 역할을 한다.

감성도료 조성에 다채무늬 효과 기능을 부여하는 역할을 하도록 금속분 또는 무기질 색상 칩을 첨가하는 바, 그 함량은 전체 도료 조성 중 0.5 ∼ 5 중량% 이다. 금속분의 구체적인 예로는 경면 가공된 알루미늄 분말 등이 있고, 무기질 색상 칩으로는 세라믹 무기질 모양재 등이 있다. 만일 그 함량이 0.5 중량% 미만이면 무늬 효과가 감소하는 문제가 있고, 5 중량%를 초과하여 첨가하는 경우 도막감성이 저하되는 문제가 있다.

마지막으로 본 발명에서 사용되는 경화제는 통상의 감성도료에서와 같이 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트이다.

상기와 같은 조성으로 다채무늬를 나타내는 감성도료 조성물을 제조하는 방법은 우선 상기의 조성물 중 폴리에스테르 폴리을 전체 함량 중 40 ∼ 60%, 침강방지와 점도 조절하는 조제, 및 용제 전체 함량 중 40 ∼ 60%, 안료분산체, 체질안료 및 특수감성안료를 교반기로 교반하면서 순차적으로 반응탱크에 투입하고 완전히 혼합한다.

그리고, 이를 적절한 분산기를 이용하여 규정 입도까지 분산시킨다.

그리고, 분산된 상기 혼합물에 잔여분의 폴리에스테르 폴리을 수지, 용제, 경화촉진제, 경화반응안정제, 소재 습윤과 도막평활성 부여하는 조제 및 소광제를 순서대로 투입하면서 서서히 교반시키고, 투입이 완료된 후 고속으로 교반시킨다.

교반이 완료되면 다채무늬 금속분 또는 무기질 색상칩을 투입하여 교반시켜완전하게 혼합되도록 하면 본 발명의 다채무늬 감성도료 조성물을 얻을 수 있다.

이와 같은 조성으로 제조된 본 발명의 도료 조성물은 가죽 및 고무와 같은 부드러운 도막감성을 낼 수 있는 특수 폴리우레탄 수지를 주성분으로 한 2액형 도료로서 폴리우레탄 도료의 도막 위에 도포하여 다양한 색상 및 무늬효과를 내주는 고급 패션감을 나타낼 수 있다.

그리고, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 또는 폴리카보네이트 등의 플라스틱 소재 및 철, 알루미늄 등의 금속 소재에 적용이 가능하며, 자동차 및 항공기의 내장재, 각종 가전기기 및 사무기기, 화장품케이스 등의 고급 외장재로서 고급스런 다채무늬 효과와 부드러운 감성효과를 복합적으로 낼 수 있는 제품이다.

이와 같은 다채무늬 감성도료는 다채무늬 감성효과를 요하는 플라스틱 소재 및 철금속 소재에 원하는 바탕색의 적절한 우레탄계 도료를 도포한 후 다채무늬 감성도료를 도포시키는 방법으로 적용이 가능하다.

이때, 도장 방법은 에어스프레이(Air spray) 또는 에러리스 스프레이(Airless spray) 방법을 사용할 수 있으며, 사용되는 스프레이 건(Spray gun)의 노즐 구경은 반드시 3 mm 이상의 것을 사용하는 것이 도장작업시 스프레이 건의 팁(tip)막힘 현상을 방지할 수 있어 바람직하다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예

히드록시기 값 1 ∼ 5%의 폴리에스테르폴리올 수지 15 중량%, 폴리아미드계왁스 3 중량%, 알콜계 용제 15 중량%, 안료분산제(BYK P-104, BYK P-1045, EFKA 46, BYK-케미카사, EFKA 케미컬사 제품) 0.5 중량%, 알루미늄 실리케이트계 체질안료(챠이나클레이(Al₂O₃·SiO₂)) 3 중량%, 특수 감성안료(천연 단백질 가공안료 콜라겐(일본소화전기사 제품)) 5 중량%를 순서대로 반응탱크에 투입하고 이를 완전히 혼합하였다.

그리고 나서, 상기 혼합물을 샌드 밀, 볼밀 또는 3-롤 밀을 이용하여 입도 30 ㎛까지 분산시켰다. 이때 용제의 과도한 증발이나 온도가 50 ℃ 이상으로 승온하지 않도록 조치하였다.

그 다음, 분산된 혼합물에 상기의 폴리에스테르 폴리올 35 중량%, 알콜계 용제 13 중량%, 경화촉진제(디부틸주석디라우레이트, Satin BL) 0.5 중량%, 경화반응안정제(우레탄 경화반응 안정제, 아연-옥토에이트 또는 디메틸아미노에탄올) 0.3 중량%, 소재 습윤과 도막평활성 부여하는 조제(BYK-333, BYK-300, BYK 케미카사 제품) 0.2 중량% 및 소광제로서 흄드 실리카 8 중량%를 순차적으로 첨가하면서 서서히 교반시키고 투입이 끝나면 고속으로 교반시켰다.

교반이 완료되면 다채무늬 금속분(경면 가공된 알루미늄 분말) 또는 무기질 색상 칩(SiO2 주성분인 세라믹 무기질 모양재) 2 중량%를 투입하여 교반시켜 완전하게 혼합하였다.

실험예

상기 실시예에 따라서 제조된 도료조성에 대하여 다음의 시험항목에 대해 각방법에 따라서 물성시험하고 그 결과를 다음 표에 표시하였다.

다만, 본 실험에서 물성시험조건은 1.5T ABS 소재에(DFT 30 ∼ 40U 기준) 도장하여서 80 ℃에서 20분 건조하고 상온에서 7일간 방치시킨 후에 물성 시험을 진행하였다.

[표]

상기 표의 결과로부터 본 발명의 다채무늬 감성도료 조성물은 종래 감성도료의 감성효과와 동시에 다채무늬 도료의 복합효과를 나타냄을 알 수 있다.

Claims (5)

1. 히드록시기 값이 1 ~ 5%이고 분자량이 300 ∼ 1200인 폴리에스테르폴리올 40 ∼ 60 중량%, 용제 25 ∼ 45 중량%, 침강방지와 점도 조절하는 조제 1 ~ 5 중량%, 안료 분산제 0.2 ∼ 1.0 중량%, 체질안료 0.01 ∼ 5 중량%, 인조 단백질계 감성안료 0.01 ∼ 10 중량%, 소광제 5 ∼ 12 중량%, 경화촉진제 1 중량% 이하, 경화반응 안정제 1 중량% 이하, 소재 습윤과 도막평활성 부여하는 조제 1 중량% 이하, 및 경면가공된 알루미늄 분말 또는 무기질 색상 칩 0.5 ∼ 5 중량%를 첨가하여 이루어진 것을 특징으로 하는 다채무늬 감성도료 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 용제는 알콜계, 방향족 탄화수소계, 아세테이트계, 케톤계 또는 셀로솔브계 용제임을 특징으로 하는 다채무늬 감성도료 조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 침강방지와 점도 조절하는 조제는 벤톤파우더 또는 폴리아미드계 왁스임을 특징으로 하는 다채무늬 감성도료 조성물.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 소재 습윤과 도막평활성 부여하는 조제는 폴리에테르 변성 디메틸폴리실록산 또는 폴리에스테르 변성 디메틸폴리실록산임을 특징으로 하는 다채무늬 감성도료 조성물.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 무기질 색상 칩은 세라믹 무기질 모양재임을 특징으로 하는 다채무늬 감성도료 조성물.