KR100413082B1 - Metallic paint without closing up of metallic powder, and the finishing coat method using of it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 메탈릭 도료를 구성하는 금속 입자들의 표면을 투명수지 도료로 피복시켜 전기에 의한 유도 전하를 이용하는 도장 방법을 적용시 금속분이 부분적으로 집중되어 나타나게 되는 도장 완료 후의 얼룩짐을 방지하고, 메탈릭 도료 중에 함유된 금속분의 함유량을 높여 메탈릭 도료 특유의 장점을 최대화 할 수 있도록 한, 얼룩이 없는 메탈릭 도료와 이를 이용한 마감 방법에 관한 것이다.The present invention is to coat the surface of the metal particles constituting the metallic paint with a transparent resin paint to prevent staining after the completion of the coating, the metal powder is partially concentrated when applying a coating method using an electric induced charge, and during the metallic paint The present invention relates to a stain-free metallic paint and a finishing method using the same to increase the content of the metal powder to maximize the unique advantages of the metallic paint.
본 발명의 메탈릭 도료는 3∼13wt%의 금속분(12)을 구성하는 금속 입자의 표면에 87∼97wt%의 투명수지 도료(11)가 피복된 도료 입자들로 구성되고, 투명수지 도료로서 금속 입자를 피복시킴에 기술적 특징이 있으며, 본 발명의 메탈릭 도료로 이루어진 메탈릭층(22)을 보호는, 메탈릭층(22)의 표면에 레벨링 조제가 함유된 폴리에스테르계 또는 에폭시 폴리에스테르계 투명수지 중의 하나를 분체도장으로 상기 메탈릭층(22)의 표면위에 투명수지층(23)을 형성시킨 후, 이 투명수지층(23)의 표면위에 자외선 경화형 도료로 마감 도장층(24)을 형성시키는 방법을 통하여 이루어진다.The metallic paint of the present invention is composed of paint particles coated with 87-97 wt% of the transparent resin paint 11 on the surface of the metal particles constituting 3 to 13 wt% of the metal powder 12, and the metal particles as the transparent resin paint. There is a technical feature to the coating, the protection of the metallic layer 22 made of the metallic paint of the present invention, one of a polyester-based or epoxy polyester-based transparent resin containing a leveling aid on the surface of the metallic layer 22 After forming a transparent resin layer 23 on the surface of the metallic layer 22 by powder coating, through the method of forming a finish coating layer 24 with an ultraviolet curable paint on the surface of the transparent resin layer 23. Is done.
본 발명의 메탈릭 도료는 금속분의 함량을 종래 메탈릭 도료에 비해 현저히 높일 수 있기 때문에 금속 광택 및 금속 질감이 우수하면서도 금속분의 불균일한 집적에 의한 얼룩짐 현상이 발생되지 않는 장점이 있다.Since the metallic paint of the present invention can significantly increase the content of the metal powder compared with the conventional metallic paint, the metal gloss and the texture of the metal are excellent, but there is an advantage that the uneven accumulation of the metal powder does not occur.
Description
본 발명은 금속분에 의한 얼룩이 발생되지 않는 메탈릭 도료에 관한 것으로, 더 자세하게는 금속분을 구성하는 금속 입자의 표면을 투명수지 도료로 피복시켜전기에 의한 유도 전하를 이용하는 도장 방법을 적용시 금속 입자들과 피도장 물체의 표면 사이에 작용하는 전기적 인력에 의해 금속분이 피도장 물체의 표면에 부분적으로 집중되는 현상을 방지하므로써 금속분이 부분적으로 집중되어 나타나게 되는 도장 완료 후의 얼룩짐 현상을 방지하고, 메탈릭 도료 중에 함유된 금속분의 함유량을 높일 수 있도록 하여 메탈릭 도료 특유의 장점을 최대화 할 수 있는, 얼룩이 없는 메탈릭 도료와 이 메탈릭 도료를 이용한 마감 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metallic paint which does not generate stains by metal powder, and more particularly, to the surface of the metal particles constituting the metal powder with a transparent resin paint to apply the coating method using the induced electric charge by the metal particles and By preventing the phenomenon that the metal powder is partially concentrated on the surface of the object to be coated by the electrical attractive force acting between the surfaces of the object to be coated, the metal powder is prevented from being stained after the completion of the coating, which is partially concentrated and contained in the metallic paint. The present invention relates to a stain-free metallic paint and a finishing method using the metallic paint, which can increase the content of the metal powder, thereby maximizing the advantages of the metallic paint.
도장은 물체의 표면 질감과 색상을 개선하여 장식적인 효과를 얻거나, 물체의 내습성, 내후성, 내약품성, 방청성 등을 향상시키기 위한 목적으로 특정의 도료 피막을 물체의 표면에 형성시키는 것으로, 동양에서는 약 1,400년전 불상이나 불구 등의 장식용으로 사용된 옻칠이 절을 통하여 우리나라에 전해졌다.Painting is to form a specific coating film on the surface of an object to improve the texture and color of the object to obtain a decorative effect, or to improve the moisture resistance, weather resistance, chemical resistance, and rust resistance of the object. In 1,400 years ago, lacquer was used to decorate Buddha statues and Buddhist temples.
고대 이집트에서는 올리브유를 이용한 유성계 도료가 발달되었으며, 1차 세계 대전 전후에도 식물유를 위주로 한 유성도료가 발달되었으며, 2차 세계 대전 후 합성수지인 메라민수지, 비닐수지, 에폭시수지, 아크릭수지 도료 등이 개발되면서 정전도장, 전착도장, 분체도장과 같은 금속 도장 방법이 급속도로 발달하게 되었다.In ancient Egypt, oil-based paints using olive oil were developed. Oil paints based on vegetable oils were developed even before and after World War I. After World War II, synthetic resins such as melamine resin, vinyl resin, epoxy resin, and acrylic resin paint With the development, metal coating methods such as electrostatic coating, electrodeposition coating and powder coating have been rapidly developed.
특히, 제품의 대량 생산체제가 확립되면서 전기를 이용하여 도료 입자에 전하를 띄도록 하여 이 전하에 반대되는 전하로 대전된 피도장 물체의 표면에 도료를 부착시켜 도장하는 정전도장, 전착도장, 분체도장 방법 등이 널리 사용되면서 도료 역시 단순한 색상 이상의 다양한 특성을 발휘할 수 있도록 개발되었다.In particular, as the mass production system of products is established, electrostatic coating, electrodeposition coating and powder are applied to the surface of the object to be charged with charge opposite to that by using electricity to charge the paint particles. As paint methods are widely used, paints have been developed to exhibit various characteristics beyond simple colors.
일반적으로 금속의 표면에 형성된 고품질의 도막은 하도층과, 중도층 및 상도층으로 이루어지며, 상기 도막의 품질을 결정하는 것은 상도층으로서 상도층용 도료에 적용된 안료의 종류에 따라 색상이 구분되고, 박편상(薄片狀)의 알루미늄분 등과 같은 플레이크(flake) 안료를 상기 상도층의 표면에 사용하는가의 여부에 따라 최종적으로 솔리드(solid) 도료, 메탈릭(metallic) 도료, 마이카(maca) 도료로 크게 구분된다.In general, the high-quality coating film formed on the surface of the metal is composed of a lower coat layer, a middle coat layer and a top coat layer, and the quality of the coat film is determined as a top coat layer according to the type of pigment applied to the paint for the top coat layer. Depending on whether or not flake pigments, such as flaky aluminum powder, are used on the surface of the top coat layer, finally, a solid paint, a metallic paint, and a mica paint are large. Are distinguished.
상기 솔리드(solid) 도료는 알키드수지를 전색제로 하고 멜라민수지를 가교제로 하는 열경화형 도료이며, 메탈릭 도료는 박편상의 알루미늄분을 투명 내지는 반투명의 에나멜 수지에 혼합하여 금속 특유의 광택성을 얻을 수 있도록 한 도료이고, 마이카 도료는 메탈릭 도료의 알루미늄분 대신에 운모 입자를 적용한 것으로 메탈릭 도료보다 선명하고 고채도의 색상 연출이 가능하다.The solid paint is a thermosetting paint containing alkyd resin as a colorant and a melamine resin as a crosslinking agent, and the metallic paint is obtained by mixing flaky aluminum powder with a transparent or translucent enamel resin to obtain a metallic-specific glossiness. It is a paint, and mica paint is made by applying mica particles instead of aluminum powder, and it is possible to produce more vivid and more saturated colors than metallic paint.
상기 세 종류의 도료들 중에서 금속 특유의 광택을 위한 메탈릭 도료는, 자동화에 의한 대량 시스템 도장 방법인, 전기에 의한 유도 전하를 이용하는 도장에서 다음과 같은 문제가 있다.Among the three kinds of paints, metallic paints for metal-specific gloss have the following problems in painting using induction charges by electricity, which is a method of mass system coating by automation.
메탈릭 도료는 상도층 표면에 있는 알루미늄분의 각 입자 위치(깊이)에 따라 에나멜층을 통해 금속의 독특한 광택이 나타나게 되나, 이 메탈릭 도료에 전하를 띄게 하면 메탈릭 도료 중의 금속분을 구성하는 각 입자들이 강 도전체이기 때문에 금속 입자들이 모이게 되며, 강한 전하를 띄게 된 금속 입자들이 피도장 물체의 표면에 균일하게 분산되지 못하고 부분적으로 집적되는 문제가 발생한다.Metallic paints exhibit a unique luster of metal through the enamel layer depending on the position (depth) of the aluminum powder on the surface of the top coat layer.However, when the electric charge is applied to the metallic paint, the particles constituting the metal powder in the metallic paint are strongly Because of being a conductor, metal particles are gathered, and a problem arises in that the metal particles which have a strong charge are partially dispersed instead of being uniformly dispersed on the surface of the object to be coated.
즉, 금속 입자들이 피도장 물체의 표면에 불균일하게, 즉 금속분의 밀도가 위치에 따라 불균일하게 분포되므로써 도장 완료 후 도장면을 살펴 보면 부분적으로 얼룩이 진 것처럼 보이게 되고, 이러한 현상이 메탈릭 도료의 치명적인 약점이 되고 있다.That is, since the metal particles are unevenly distributed on the surface of the object to be coated, that is, the density of the metal powder is unevenly distributed according to the position, the surface of the coating is partially stained when the coating surface is finished. It is becoming.
따라서, 상기와 같은 메탈릭 도료의 단점을 해결하기 위하여 메탈릭 도료 중에 함유된 금속분의 함유량을 통상 3wt% 정도 또는 그 이하로 첨가하여 금속분의 밀도를 감소시키므로써 금속 입자들의 자연적인 분산을 통하여 금속 입자들이 부분적으로 집중되는 현상을 방지하고 있다.Therefore, in order to solve the above disadvantages of the metallic paint, the metal particles are added through the natural dispersion of the metal particles by reducing the density of the metal powder by adding the content of the metal powder contained in the metallic paint to about 3 wt% or less. It prevents partial concentration.
그러나, 상기와 같이 금속분의 함량을 제한하므로써 충분한 금속 고유의 특성을 얻을 수 없게 되는 문제가 있다.However, there is a problem in that sufficient metal inherent properties cannot be obtained by limiting the content of the metal powder as described above.
본 발명은 종래의 메탈릭 도료가 갖는 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 메탈릭 도료의 금속분 함량을 높여 금속 특유의 광택성과 특성을 얻을 수 있으며, 금속분의 함량이 증가됨에도 불구하고 도장 완료 후 얼룩짐 현상이 발생되지 않는 메탈릭 도료와 이 메탈릭 도료를 이용한 마감도장 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the conventional metallic paints, to increase the metal powder content of the metallic paint to obtain the unique gloss and characteristics of the metal, the staining phenomenon occurs after the completion of the coating despite the increase in the metal powder content It is an object of the present invention to provide a non-metallic paint and a finishing coating method using the metallic paint.
도 1은 본 발명 메탈릭 도료의 제조 공정도.1 is a manufacturing process chart of the present invention metallic paint.
도 2는 본 발명 메탈릭 도료를 이용한 마감처리재의 단면 모식도.Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the finishing material using the present invention metallic paint.
((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))((Explanation of symbols for main part of drawing))
11. 금속분 12. 투명수지 도료11. Metallic powder 12. Transparent resin paint
21. 피도장체 22. 메탈릭층21. Object to be coated 22. Metallic layer
23. 투명수지층 24. 마감 도장층23. Transparent resin layer 24. Finish coating layer
본 발명의 상기 목적은 메탈릭 도료를 구성하는 금속분의 금속 입자 표면에 피복된 투명수지 도료에 의하여 달성된다.The above object of the present invention is achieved by the transparent resin paint coated on the surface of the metal particles of the metal powder constituting the metallic paint.
본 발명의 메탈릭 도료는 분말상의 형태로서, 분말을 구성하는 각 도료 입자는 투명수지 도료가 피복된 금속 입자이며, 금속 입자의 표면에 피복된 투명수지 도료가 금속 입자에 유도되는 전하의 크기를 감소시켜 금속 입자들 사이의 인력을 줄여주는 동시에 반대 전하로 대전되는 피도장 물체의 표면에 상기 도료 입자들이 부분적으로 집중되는 것을 방지하게 되어 도장 완료 후 메탈릭 도료의 금속분이 부분적으로 밀집하여 나타나게 되므로써 도장 완료 후에 나타나는 얼룩짐 현상이 발생되지 않게 된다.The metallic paint of the present invention is in the form of a powder, wherein each paint particle constituting the powder is a metal particle coated with a transparent resin paint, and the transparent resin paint coated on the surface of the metal particles reduces the magnitude of the electric charge induced in the metal particles. This reduces the attraction between the metal particles and at the same time prevents the paint particles from partially concentrating on the surface of the object to be charged with the opposite charge, so that the metal powder of the metallic paint appears partially concentrated after the painting is completed. The speckles that appear later will not occur.
즉, 본 발명의 메탈릭 도료는 도장 완료 후의 얼룩짐 현상을 방지하기 위하여 금속 입자의 표면을 투명수지 도료로서 피복시킴에 그 기술적 특징이 있으며, 도료의 전체 중량 100wt%에 대하여 금속분 3∼13wt%, 투명수지 도료 87∼97wt%로 이루어진다.이때, 상기 금속분으로는, 자동차용 메탈릭 도료에 통상적으로 사용되고 있는 알루미늄분이 대표적이나, 모형 장난감(자동차, 비행기, 선박 등) 등과 같은 기타 장식용으로 많이 사용되고 있는 메탈릭 도료에 사용되는 금분, 은분 등 도료용으로 사용되고 있는 금속분은 모두 사용될 수 있다.That is, the metallic paint of the present invention has a technical feature to coat the surface of the metal particles as a transparent resin paint in order to prevent staining after the coating is completed, 3 to 13wt% metal powder, transparent to 100wt% of the total weight of the paint In this case, the metal powder is typically aluminum powder, which is commonly used in automotive metallic paints, but metallic paints are widely used for other decorative purposes such as model toys (cars, airplanes, ships, etc.). All metal powders used for coating, such as gold powder and silver powder, may be used.
본 발명 메탈릭 도료의 함량 조성을 상기와 같이 제한한 이유는 다음과 같다.The reason for limiting the content composition of the metallic coating of the present invention is as follows.
메탈릭 도료의 금속분 함량을 3wt%에 미치지 못하게 할 경우에는 종래의 메탈릭 도료로도 도장이 가능하기 때문에 금속 입자의 표면에 투명수지 도료를 피복시킬 필요가 없으며, 13wt%를 초과하게 되면 금속분의 함량 과다로 금속 입자의 표면에 피복된 투명수지 도료만으로는 금속 입자들의 집중을 억제하기가 어려워져 도장 완료 후에 얼룩짐 현상이 발생하는 경향이 증가하게 된다.When the metal content of the metallic paint is less than 3wt%, it is possible to paint with conventional metallic paint, so there is no need to coat the transparent resin paint on the surface of the metal particles, and when it exceeds 13wt%, the metal content is excessive. It is difficult to suppress the concentration of the metal particles only by the transparent resin coating coated on the surface of the furnace metal particles, thereby increasing the tendency of staining after the completion of the coating.
상기와 같이 구성되는 본 발명 메탈릭 도료의 제조 과정을 도 1에 도시된 공정도에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.Looking at the manufacturing process of the present invention metallic coating is configured as described above based on the process diagram shown in FIG.
투명수지 도료(11)를 80∼120℃ 정도로 가열하는 단계(10)와; 용융된 투명수지 도료(11')에 금속분(12)을 균일하게 혼합하는 단계(200)와; 균일하게 혼합된 상기 금속분-투명수지 도료 혼합물(13)을 상온으로 냉각하는 단계(300)와; 냉각된 상기 금속분-투명수지 도료 혼합물을 일정한 크기로 분쇄하는 단계(400)를 통하여 투명수지 도료(11)가 금속분(12)의 표면에 피복된 도료 입자로 구성되는 본 발명의 메탈릭 도료(14)가 제조된다.Heating (10) the transparent resin paint (11) to about 80 to 120 ° C; Step (200) of uniformly mixing the metal powder (12) in the molten transparent resin paint (11 '); Cooling (300) the uniformly mixed metal powder-transparent resin coating mixture (13) to room temperature; The metallic paint 14 of the present invention, wherein the transparent resin paint 11 is composed of paint particles coated on the surface of the metal powder 12 by pulverizing the cooled metal powder-transparent resin paint mixture to a predetermined size (400). Is prepared.
그리고, 본 발명의 메탈릭 도료는 입자들로 구성된 분말성 도료로서, 이를 이용하여 분체도장을 실시하게 되면 금속 입자에 피복된 투명수지 도료가 용융 후 응고되므로써 고품질의 금속 고유 특성을 보이는 메탈릭층이 형성되며, 이 메탈릭층을 최종 마감 도장면으로 사용할 수 있게 된다.In addition, the metallic paint of the present invention is a powder paint composed of particles. When the powder coating is applied using the powder, the transparent resin paint coated on the metal particles is solidified after melting to form a metallic layer having high quality inherent characteristics. This metallic layer can then be used as the final finish.
그러나, 상기 메탈릭층은 분체도장의 특성상 그 표면이 귤 껍질 표면과 같이 매끄럽지 못한 단점이 있으며, 메탈릭층이 실외에 노출될 경우에는 메탈릭층이 손상될 수 있기 때문에 메탈릭층 표면의 거칠기를 완화시켜 광택성을 향상시킴과 동시에 메탈릭층의 보호를 위하여 다음과 같이 마감 처리를 하는 것이 바람직하다.However, the metallic layer has a disadvantage that its surface is not as smooth as the tangerine peel surface due to the characteristics of the powder coating, and when the metallic layer is exposed to the outdoors, the metallic layer may be damaged, thereby reducing the roughness of the surface of the metallic layer In order to improve the properties and at the same time protect the metallic layer it is desirable to finish as follows.
본 발명의 메탈릭 도료를 사용하여 마감처리된 상태를 보인 도 2의 단면 모식도에 의거하여 마감처리 방법을 살펴보면, 피도장체(21)의 표면에 금속분(12)이 균일하게 분산된 투명수지 도료(11)로 이루어진 메탈릭층(22)을 형성시킨 후, 메탈릭층(22)의 표면에 0.5wt% 이하의 레벨링 조제가 함유된 폴리에스테르계 또는 에폭시 폴리에스테르계 투명수지로 분체도장하여 거치른 메탈릭층(22)의 표면위에 메탈릭층에 비해 현저히 매끄러운 투명수지층(23)을 형성시키고, 이 투명수지층(23)의 표면위에 자외선 경화형 도료 등으로 마감 도장층(24)을 형성시킨다.그리고, 상기 금속분(12) 표면에 피복된 투명수지 도료(11)로는 메탈릭층(22) 표면에 형성되는 투명수지층(23)용 도료가 사용된다.Looking at the finishing method according to the cross-sectional schematic diagram of Figure 2 showing the state of the finish using the metallic paint of the present invention, the transparent resin paint in which the metal powder 12 is uniformly dispersed on the surface of the object to be coated (21) After forming the metallic layer 22 made of 11), the metallic layer subjected to powder coating with a polyester or epoxy polyester transparent resin containing 0.5 wt% or less of a leveling aid on the surface of the metallic layer 22 ( On the surface of 22), a transparent resin layer 23 is formed which is significantly smoother than that of the metallic layer, and a finish coating layer 24 is formed on the surface of the transparent resin layer 23 by an ultraviolet curable paint or the like. (12) As the transparent resin paint 11 coated on the surface, a paint for the transparent resin layer 23 formed on the surface of the metallic layer 22 is used.
메탈릭층의 표면은 분체도장 작업 조건에 따라 메탈릭층 자체의 거칠기가 달라질 수 있으며, 메탈릭 도료의 도료 입자들이 완전히 용해되어 결합되지 않음으로써 도료 입자들 사이에 미세한 틈새등이 형성될 수 있기 때문에, 고품질의 도장면을 얻기 위해서는 메탈릭층의 표면 거칠기를 감소시키고, 도료 입자들 사이의 틈새들이 다른 물질에 의해 채워야만 한다.The surface of the metallic layer may vary in the roughness of the metallic layer itself according to the powder coating working conditions, and fine gaps may be formed between the paint particles because the paint particles of the metallic paint are not completely dissolved and bonded. In order to obtain a coated surface of, the surface roughness of the metallic layer is reduced, and the gaps between the paint particles must be filled by another material.
즉, 상기의 역할을 수행하는 것이 메탈릭층 표면에 분체도장되는 투명수지이며, 표면 요철 내지는 도료 입자들 사이의 틈새에 상기 투명수지가 효과적으로 메워지도록 도와주는 것이 레벨링 조제이다.That is, to perform the above-mentioned role is a transparent resin powder-coated on the surface of the metallic layer, it is a leveling aid to help the transparent resin is effectively filled in the gap between the surface irregularities or paint particles.
또한, 상기 투명수지층은 자외선 경화형 도료 등으로 이루어지는 마감 도장층과 메탈릭층 사이의 접착력을 높여주기 위한 접착제의 기능을 하게 되는 바, 상기 레벨링 조제의 함량이 투명수지 전체 중량의 0.5중량%를 초과하게 되면 투명수지층이 오히려 마감 도장층의 분리를 촉진하게 되므로 주의를 요한다.In addition, the transparent resin layer is to act as an adhesive for increasing the adhesive strength between the finish coating layer and the metallic layer made of UV-curable paint, etc., the content of the leveling aid exceeds 0.5% by weight of the total weight of the transparent resin If the transparent resin layer rather promotes the separation of the finish paint layer, so care should be taken.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 메탈릭 도료는 금속분의 함량이 종래 메탈릭 도료에 비해 2배 이상으로 높기 때문에 금속분에 의한 금속 광택 및 질감의 향상이 현저할 뿐 아니라, 금속분의 불균일 집적에 의한 얼룩짐 현상이 없는 장점이 있다.As described above, the metallic paint of the present invention has a metal content of more than two times higher than that of the conventional metallic paint, so that the improvement of metallic gloss and texture by the metallic powder is remarkable, and the staining phenomenon due to the uneven accumulation of the metallic powder. There is no advantage to this.
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KR (1) | KR100413082B1 (en) |
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- 2002-01-23 KR KR10-2002-0003902A patent/KR100413082B1/en active IP Right Grant
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KR20030063666A (en) | 2003-07-31 |
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