KR100638263B1 - Paint composition for coating non-metal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉장고 도어용, 에어컨 프런트 패널용 및 건축 내·외장용 유리타일 등 비금속에 도장되는 도료조성물에 관한 것으로서, 수산기를 갖는 아크릴수지 35 내지 80중량%, 헥사메칠렌디이소시아네이트계의 블록이소시아네이트 수지 5 내지 15중량%, 에폭시계 실란 1 내지 10중량%, 반응촉매로서 방향족 블록설폰산을 0.1 내지 4중량%, 용제 5 내지 30중량% 및 첨가제로 소포제 0.2 내지 2중량%, 증점제 0.1 내지 2중량%를 함유함으로써 우수한 부착성, 내약품성, 내자외선성, 내수성 등을 갖는 고기능성의 1액형 비금속 코팅용 도료 조성물을 제공한다.The present invention relates to a paint composition coated on non-metals such as refrigerator doors, air conditioner front panels, and glass tiles for interior and exterior construction, and includes 35 to 80% by weight of an acrylic resin having a hydroxyl group and a block isocyanate resin of hexamethylene diisocyanate 5 To 15% by weight, 1 to 10% by weight of epoxy silane, 0.1 to 4% by weight of aromatic block sulfonic acid as reaction catalyst, 5 to 30% by weight of solvent, and 0.2 to 2% by weight of antifoaming agent, and 0.1 to 2% by weight of thickener It provides a high-performance one-component non-metallic coating composition having excellent adhesion, chemical resistance, ultraviolet resistance, water resistance and the like.
Description
본 발명은 1액형 비금속 코팅용 도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유리, 타일 등 유리판에 도장되는 고경도, 내약품성, 부착성 등의 우수한 도막물성을 갖는 비금속 코팅용 도료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a coating composition for one-component nonmetallic coatings, and more particularly, to a coating composition for nonmetallic coatings having excellent coating properties such as high hardness, chemical resistance, and adhesion to glass plates such as glass and tiles.
공업용 유리판이라 함은 냉장고 및 에어컨 프런트용 유리판넬, 가구프론트용 유리판넬, 인테리어용 유리타일 및 건축외장재용 유리 등의 유리판을 말한다. Industrial glass plate refers to glass panels such as glass panels for refrigerators and air conditioners, glass panels for furniture fronts, glass tiles for interiors, and glass for building exterior materials.
기존에 유리용 도료에 사용된 수지조성물로는 폴리에스터계, 에폭시계 수지를 사용하였으나, 부착성과 내수성에서의 물성이 떨어지는 문제점을 갖고 있었으며, 구성성분의 화학적 구조로 인한 저장성 문제로 주제와 경화제를 분리한 2액형 타입으로 사용되고 있다, 이에 따라 도장작업 시 주제와 경화제를 혼합해야 하는 번거로움과 일단 혼합하면 가사시간 때문에 일정시간 내에 도료를 소진해야 하고, 남은 도료는 폐기해야만 한다는 단점이 있다. The resin composition used in the paint for glass is polyester and epoxy resins, but it has a problem of poor physical properties in adhesion and water resistance. It is used as a separate two-component type. Therefore, the paint has to be consumed within a certain time due to the pot life, and the remaining paint must be discarded because of the hassle of mixing the main agent and the curing agent.
현재 이를 개선하기 위해 아크릴/멜라민/에폭시 혼합 수지조성물을 적용한 1 액형 도료를 사용하고 있으나, 내수성 및 부착성이 저하되고, 특히 저장안정성이 떨어지는 문제점이 있다.Currently, to improve this problem, one-component paints to which acrylic / melamine / epoxy mixed resin compositions are applied are used, but water resistance and adhesion are lowered, and storage stability is particularly poor.
상기 부착성 및 내수성은 유리용 도료의 물성에서 가장 중요한 성질로서, 오랜 기간 사용하는 가전, 가구, 건축물의 특성으로 인하여 장시간 부착을 유지하여야 하는데, 도료에 사용된 수지 조성물이 완전히 경화하여 유리와 강한 부착을 형성하여야만 한다. 이로 인해 오랜 기간동안 외부환경에 노출되었을 때 도막의 부착 불량으로 인한 불량을 방지할 수 있다. The adhesion and water resistance is the most important property in the physical properties of the paint for glass, it is necessary to maintain the adhesion for a long time due to the characteristics of household appliances, furniture, buildings used for a long time, the resin composition used in the paint is completely cured glass and strong An attachment must be formed. This prevents a defect due to a poor adhesion of the coating film when exposed to the external environment for a long time.
일반적인 공업용 유리판의 도장 공정을 살펴보면, 먼저 유리소지를 세척하고 스프레이 방식으로 펄이나 메탈릭을 하도로 도장하고 별도의 건조 없이 바로 상도로 솔리드 색상을 도장하여 150℃~180℃에서 10~20분간 건조하여 완성품을 얻거나, 실크스크린 인쇄로 1회 도장 후 지촉건조 후 마지막 상도도장 후 150℃~180℃에서 10~20분간 건조하여 디자인에 따라 2회 내지 8회 도장하여 완성품을 얻는다.Looking at the coating process of the general industrial glass plate, first wash the glass body and paint the pearl or metallic by spraying method, and then paint solid color directly to the top without drying, and dried at 150 ℃ ~ 180 ℃ for 10 ~ 20 minutes. Obtain the finished product, or after coating once with silkscreen printing, after drying the film after the final top coat, dry it at 150 ℃ ~ 180 ℃ for 10 ~ 20 minutes, and apply the finished product by coating 2 to 8 times according to the design.
현재 아크릴/멜라민/에폭시계 혼합 수지조성물을 사용한 도료의 경우는 일반적으로 도료 조성물 내에서 경화제 및 촉매 등과 화학반응이 일어나 도막의 부착성 및 저장안정성이 떨어지는 현상을 나타난다.In the case of a paint using an acrylic / melamine / epoxy mixed resin composition, chemical reactions with a curing agent, a catalyst, and the like generally occur in the coating composition, resulting in poor adhesion and storage stability of the coating film.
위와 같이, 현재 일반적으로 사용되는 공업 유리판용 도료의 부착성, 내습성, 내용제성, 내약품성, 내자외선성, 내한내열성, 내비등수성의 성능을 향상시키기 위하여 고기능성의 유리용 도료조성물이 필요하며, 도료의 손실 및 환경오염문제 감소를 위한 1액형 도료의 저장안정성이 우수한 도료조성물이 필요하다.As described above, in order to improve the performance of adhesion, moisture resistance, solvent resistance, chemical resistance, ultraviolet resistance, cold resistance, and boiling resistance of industrial glass plates currently used in general, high functional glass coating compositions are required. In addition, paint composition with excellent storage stability of one-component paints is required to reduce paint loss and environmental pollution.
또한 피도물에 도장하는 방식을 기존의 스프레이 도장방식 뿐만 아니라 실크 스크린 도장방식으로도 변화시켜 기존의 스프레이 도장 시 발현할 수 없는 무늬와 색상 및 스프레이 도장 시 발생하는 도료의 손실 및 이로 인한 환경오염문제를 감소시키는 것이 바람직하다.In addition, the coating method on the coating is changed to not only the conventional spray coating method but also silk screen coating method, so that it is possible to eliminate the pattern and color that cannot be expressed by the conventional spray coating, and the loss of the paint caused by the spray coating and the environmental pollution caused by this. It is desirable to reduce.
따라서 본 발명의 목적은 우수한 부착성, 내습성, 내용제성, 내약품성, 내자외선성, 내한내열성, 내비등수성 및 저장안정성이 우수한 고기능성의 비금속 코팅용 도료 조성물을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a coating composition for a high-functional nonmetallic coating having excellent adhesion, moisture resistance, solvent resistance, chemical resistance, ultraviolet resistance, cold resistance, boiling resistance, and storage stability.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비금속 코팅용 도료 조성물은 수산기 값이 10 내지 40mgKOH/g, 평균분자량 10,000 내지 50,000, 유리전이온도가 25 내지 60℃인 아크릴수지 35 내지 80중량%; 헥사메틸렌디이소시아네이트계의 블록이소시아네이트 수지 5 내지 15중량%; 에폭시계 실란 1 내지 10중량%; 반응촉매로서 방향족 블록설폰산 0.1 내지 4중량%; 용매 5 내지 30중량%; 및 첨가제로 소포제 0.2 내지 2중량% 및 증점제 0.1 내지 2중량%를 포함하는 것임을 그 특징으로 한다.
Non-metallic coating composition of the present invention for achieving the above object is 35 to 80% by weight of acrylic resin having a hydroxyl value of 10 to 40 mgKOH / g, an average molecular weight of 10,000 to 50,000, the glass transition temperature of 25 to 60 ℃; 5 to 15% by weight of hexamethylene diisocyanate-based block isocyanate resin; 1 to 10% by weight epoxy-based silane; 0.1-4% by weight of aromatic block sulfonic acid as a reaction catalyst; Solvent 5-30% by weight; And it is characterized in that it comprises 0.2 to 2% by weight of the defoaming agent and 0.1 to 2% by weight of the thickener as an additive.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail as follows.
본 발명의 비금속 코팅용 도료 조성물은 아크릴수지, 블록이소시아네이트 수지, 에폭시계 실란 및 반응촉매로서 방향족 블록설폰산을 함유한다. The coating composition for nonmetallic coating of this invention contains an acrylic resin, a block isocyanate resin, an epoxy silane, and aromatic block sulfonic acid as a reaction catalyst.
(1)아크릴 수지(1) acrylic resin
먼저 유리용 수지 조성물의 주체인 아크릴 수지는 수산기를 포함하는 아크릴 백본 구조를 갖는 것이 바람직하다. First, it is preferable that the acrylic resin which is the main body of the resin composition for glass has an acrylic backbone structure containing a hydroxyl group.
이같은 수산기를 갖는 아크릴 수지의 함량은 전체 도료 조성물 중 35중량% 내지 80중량%인 바, 그 함량이 35중량% 미만이면 소지와의 부착성 저하 및 도료의 고형분 조절과 안료함량 선택에 한계가 있어 바람직하지 않고 80중량% 초과면 내용제성이 현격히 떨어져 바람직하지 않다. The content of the acrylic resin having such a hydroxyl group is 35% to 80% by weight of the total coating composition, when the content is less than 35% by weight is limited in the adhesion of the substrate and the solid content control and pigment content selection of the paint If it is not preferable and solvent content exceeds 80 weight%, solvent resistance will fall significantly and it is not preferable.
본 발명에서 사용할 수 있는 아크릴 수지는 아크릴 단량체를 이용하여 수산기 값이(mgKOH/g) 10 내지 40이고, 중량평균 분자량이 10,000 내지 50,000 인 아크릴수지를 사용한다. 상기 아크릴수지의 유리전이온도가 25 내지 60℃인 특성치를 갖도록 제조된 아크릴 수지이면 더욱 바람직하다. The acrylic resin that can be used in the present invention is an acrylic resin having a hydroxyl value (mgKOH / g) of 10 to 40 and a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000 using an acrylic monomer. It is more preferable if it is an acrylic resin manufactured so that the glass transition temperature of the said acrylic resin may have the characteristic value which is 25-60 degreeC.
만일, 아크릴 수지의 수산기 값이 10보다 작으면 경화반응 시 화학결합의 부족으로 전반적인 도막물성의 저하현상이 발생하고, 수산기 값이 40보다 크면 경화제량이 많이 필요하게 되어 경제성에 문제가 된다. If the hydroxyl value of the acrylic resin is less than 10, the reduction of the overall coating properties due to the lack of chemical bonds during the curing reaction, and if the hydroxyl value is greater than 40, the amount of the curing agent is required to be a problem in economic efficiency.
또한, 아크릴 수지의 중량평균 분자량이 10,000보다 작으면 분자량이 작아져 도막의 제반 물성이 약화되고, 50,000보다 큰 중량평균 분자량을 가지면 용해성이 떨어지고 수지합성 시 어려움이 발생한다. In addition, when the weight average molecular weight of the acrylic resin is less than 10,000, the molecular weight is reduced to weaken the overall physical properties of the coating film, and having a weight average molecular weight greater than 50,000 is poor in solubility and difficulties in the synthesis of resin.
더욱 바람직하기로는 유리전이 온도가 25℃ 내지 60℃인 아크릴수지를 사용하는 바, 유리전이 온도가 25℃ 보다 낮으면 도막경도가 약해 내스크래치성이 취약해지고, 유리전이 온도가 60℃ 보다 높으면 지나친 경도상승으로 도막의 깨짐 현상 이 나타난다. More preferably, an acrylic resin having a glass transition temperature of 25 ° C. to 60 ° C. is used. If the glass transition temperature is lower than 25 ° C., the film hardness is weak, and scratch resistance is weak. If the glass transition temperature is higher than 60 ° C., the resin is excessive. As the hardness increases, the coating breakage occurs.
이러한 아크릴 수지는 수산기를 갖는 아크릴 단량체를 필수 성분으로 하는 바, 본 발명에서는 히드록시-에틸아크릴레이트, 히드록시-프로필아크릴레이트, 히드록시-부틸아크릴레이트, 히드록시-메틸메타크릴레이트, 히드록시- 에틸메타아크릴레이트, 히드록시-프로필메타크릴레이트, 히드록시- 부틸메타크릴레이트 등의 수산기를 갖는 아크릴 단량체 중 선택된 1종 이상의 것을 사용한다. 또한, 수산기를 갖는 아크릴 단량체 외에도 아크릴 수지 제조시 사용되는 통상의 단량체를 같이 사용할 수 있다. 이와같은 단량체로는 아크릴계 및 비닐계 단량체인 스티렌, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 노말-부틸 아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리메타아크릴레이트, 헥산디올디아크릴레이트, 아크릴아마이드, 메타아크릴아마이드, 비닐클로라이드, 메타크릴산, 아크릴산을 주로 하여 이루어지는 군에서 선택된 1종이상의 단량체를 들 수 있다. 수산기를 갖는 아크릴 단량체는 통상의 단량체의 1:1 내지 4:1 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.Such an acrylic resin includes an acrylic monomer having a hydroxyl group as an essential component. In the present invention, hydroxy-ethyl acrylate, hydroxy-propyl acrylate, hydroxy-butyl acrylate, hydroxy-methyl methacrylate, and hydroxy At least one selected from acrylic monomers having a hydroxyl group such as ethyl methacrylate, hydroxy-propyl methacrylate and hydroxy-butyl methacrylate is used. In addition to the acrylic monomer having a hydroxyl group, a common monomer used in the production of acrylic resin can be used together. Such monomers include styrene, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, normal-butyl acrylate, butyl acrylate, lauryl acrylate and trimethylol, which are acrylic and vinyl monomers. And at least one monomer selected from the group consisting mainly of propanetriacrylate, trimethacrylate, hexanediol diacrylate, acrylamide, methacrylamide, vinyl chloride, methacrylic acid and acrylic acid. It is preferable to mix the acrylic monomer which has a hydroxyl group by 1: 1 to 4: 1 ratio of a normal monomer.
기존의 2액형 비금속 코팅용 도료 조성물의 경우, 아크릴 수지 제조시 아크릴 단량체에 실란기나 에폭시기를 부여해 부착성을 증진하였으나, 1액형의 경우 아크릴수지내 실란기나 에폭시기를 갖는 경우, 도료 제조시 촉매 등과 반응하여 저장성이 양호하지 않기 때문에 사용하지 않는 것이 바람직하다.In the case of the conventional two-component non-metal coating coating composition, the adhesive property is improved by providing a silane group or an epoxy group to the acrylic monomer when preparing the acrylic resin. It is preferable not to use because of poor storage performance.
(2)헥사메칠렌디이소시아네이트계의 블록이소시아네이트 수지(2) Block isocyanate resin of hexamethylene diisocyanate type
본 발명 도료 조성물 중에는 헥사메칠렌디이소시아네이트계의 블록 이소시아 네이트 수지를 전체 조성 중 5 내지 15중량%로 포함하는 것이 바람직한 바, 그 함량이 5중량% 미만이면 화학결합의 결여로 전반적인 도막물성저하가 야기되고, 15중량%를 초과하면 도막의 깨짐현상 및 저장성 저하현상이 나타나기 때문이다. In the coating composition of the present invention, it is preferable to include hexamethylene diisocyanate-based block isocyanate resin in an amount of 5 to 15% by weight in the total composition. If the content is less than 5% by weight, the overall coating film property decreases due to the lack of chemical bonds. This is because when it exceeds 15% by weight, cracking and deterioration of storage properties of the coating film appear.
상기 헥사메칠렌디이소시아네이트계의 블록 이소시아네이트 수지의 구체적인 예로는, 독일 바이엘사의 Desmodur BL3175(제품명) 또는 일본폴리우레탄공업사의 CORONATE-2507(제품명)을 들 수 있다. Specific examples of the hexamethylene diisocyanate-based block isocyanate resin include Desmodur BL3175 (product name) of Bayer, Germany or CORONATE-2507 (product name) of Japan Polyurethane Industry.
상기 아크릴 수지와 헥사메칠렌디이소시아네이트계 블록 이소시아네이트 수지와의 혼합비율은 불휘발분 비로 하여 5/1 내지 12/1비율 (아크릴수지/이소시아네이트수지)로서 적용하였다. The mixing ratio of the acrylic resin and the hexamethylene diisocyanate-based block isocyanate resin was applied as a ratio of 5/1 to 12/1 (acrylic resin / isocyanate resin) as a nonvolatile content ratio.
(3)에폭시계 실란(3) epoxy clock silane
아크릴수지 및 멜라민 수지만을 사용한 도료의 경우 도막성질에서 부착성 및 내비등수성에서 취약한 물성을 나타낸다.Paints using only acrylic resins and melamine resins exhibit poor physical properties in adhesion and boiling resistance in coating properties.
이와같이 취약한 부착성 및 내비등수성의 물성의 보완을 위하여 에폭시계 실란을 도입하는 바, 그 함량은 전체 도료 조성 중 1 내지 10중량%인 것이 바람직하다. 만일, 에폭시계실란을 전체 도료 조성 중 1중량% 미만으로 포함하면 부착성이 저하되고, 10중량% 초과면 비반응 물질이 잔존하게 되어 내용제성 및 내수성에 취약해지기 때문이다. In order to compensate for the weak adhesion and boiling resistance properties of the epoxy-based silane is introduced, the content is preferably 1 to 10% by weight of the total coating composition. If the epoxy-based silane is included in less than 1% by weight of the total coating composition, the adhesion is lowered, if it exceeds 10% by weight, the non-reactive substance remains and becomes vulnerable to solvent resistance and water resistance.
에폭시계 실란의 구체적인 예로서는 β-(3,4-에폭시사이클로헥실)-에틸트리메톡시 실란, γ-글리시독시 프로필 메틸 디에톡시 실란, γ-글리시독시 프로필 트리메톡시 실란, γ-글리시독시 프로필 트리에톡시 실란을 들 수 있다. Specific examples of the epoxy silanes include β- (3,4-epoxycyclohexyl) -ethyltrimethoxy silane, γ-glycidoxy propyl methyl diethoxy silane, γ-glycidoxy propyl trimethoxy silane, and γ-glycidoxy Cipropyl triethoxy silane.
(4)반응 촉매(4) reaction catalyst
도막의 경화도에 영향을 주는 또 하나의 요소는 반응 촉매로서, 본 발명에서는 강산성의 방향족계 블록설폰산을 적용한다.Another factor affecting the degree of curing of the coating film is a reaction catalyst, and in the present invention, a strongly acidic aromatic block sulfonic acid is applied.
블록 산촉매의 블록에이전트는 일반적으로 아민이 사용되어지는데, 본 발명에서와 같은 비금속, 특히 유리용 도료에 아민블록산촉매가 적용되어질 경우 아민이 반응하여 저장성에 악영향을 주어 증점 및 겔화 현상이 발생하므로 에폭시 또는 우레탄계 폴리머로 블록된 산촉매를 사용하는 것이 바람직하다. In the block agent of the block acid catalyst, an amine is generally used. When the amine block acid catalyst is applied to a non-metal, especially glass paint as in the present invention, the amine reacts and adversely affects the storage property, causing thickening and gelation. Or it is preferable to use the acid catalyst blocked with the urethane type polymer.
상기 반응 촉매인 산촉매의 사용량은 전체 도료 조성 중 0.1 내지 4중량%인 바, 이 범위를 벗어날 경우 도막의 경화도와 같은 부영향이 나타나기 때문이다. The amount of the acid catalyst which is the reaction catalyst is 0.1 to 4% by weight of the total coating composition, because when it is out of this range, negative effects such as the degree of curing of the coating film appear.
(5) 용제(5) solvent
도료를 도장시 작업성에 영향을 주는 요소 중 하나인 용제는 도장방법에 따라 달라진다.Solvent, one of the factors affecting workability when painting paints, depends on the painting method.
실크스크린 인쇄로 도장시에는 도장방법의 특성상 건조속도가 느린 용제가 사용되어져야 하는 바, 구체적으로는 부틸셀루솔브, 메틸살리실레이트, 부틸카비톨, 코코졸 150, 코코졸 200, 프로필렌글리콜모노메틸아세테이트, 사이클로헥사논, 노르말 부탄올, 이소부탄올, 이소프론 등의 지건용제 1종 이상을, 스프레이 도장방법에서는 건조속도가 빠른 자일렌, 톨루엔, 이소프로필알콜, 에탄올, 메탄올 메틸에틸케톤, 부틸아세테이트 등의 용제중 1종이상의 용제를 5 내지 30 중량%를 사용하며, 5 중량% 미만일 경우 도장작업중 용제의 휘발로 인한 도료의 점도상승으로 도막의 외관 및 색상이 불량하며, 30 중량% 초과시 도료저장시 침강 및 하트케익등 의 문제가 발생할 수 있다.When painting with silk screen printing, a slow drying solvent should be used due to the characteristics of the coating method. Specifically, butyl cellulsolve, methyl salicylate, butyl carbitol, coco sol 150, coco sol 200, propylene glycol mono At least one dry solvent such as methyl acetate, cyclohexanone, normal butanol, isobutanol and isopron is sprayed by xylene, toluene, isopropyl alcohol, ethanol, methanol methyl ethyl ketone, and butyl acetate. 5 to 30% by weight of one or more solvents, such as when the solvent is less than 5% by weight of the paint due to the volatility of the solvent due to the volatilization of the solvent during painting work, the appearance and color of the coating is poor, when the paint exceeds 30% by weight Problems such as sedimentation and heart cake can occur.
(6) 소포제(6) defoamer
실크스크린 인쇄의 특성상 매우 강한 소포제를 전체 조성중 0.2 내지 2 중량%로 포함하는 것이 바람직한 바, 그 함량이 0.2중량% 미만이며 소포성이 약해 도막에 기포가 잔존하게되어 외관불량이 발생하고, 2중량% 초과시 도막의 층간부착이 저하되고, 건조시간이 길어지는 현상이 나타나기 때문이다.Due to the characteristics of silkscreen printing, it is preferable to include a very strong antifoaming agent in 0.2 to 2% by weight of the total composition. The content is less than 0.2% by weight, and the antifoaming property causes bubbles to remain in the coating film, resulting in poor appearance. It is because when it exceeds%, the interlayer adhesion of a coating film will fall and drying time will become long.
상기 소포제의 구체적인 예로서 독일 테고사의 FOAMEX(제품명), AIREX930(제품명), 일본 신에츠사의 KF96(제품명), KS66(제품명) 등이 있다.Specific examples of the antifoaming agent include FOAMEX (product name), AIREX930 (product name) from Tego, Germany, KF96 (product name) and KS66 (product name) from Shin-Etsu Japan.
(7) 증점제(7) thickener
도료 저장시 안료성분의 침강을 방지하고 도장 작업시 흐름성 등을 개선하고 특히 도료의 투명성 및 우수한 색감 발현을 위하여 액상 증점제가 사용되어져야하며, 전체 조성중 0.1 내지 2중량%를 사용하는 것이 바람직한바, 그 함량이 0.1중량% 미만이면, 도료 저장시 안료성분의 침강이 발생하고, 2중량% 초과시 도료의 칙소성 및 점도가 상승하여 외관 불량이 발생하기 때문이다.In order to prevent the sedimentation of pigment components during paint storage, to improve the flowability during painting, and especially to improve the transparency and color of the paint, a liquid thickener should be used, and it is preferable to use 0.1 to 2% by weight of the total composition. If the content is less than 0.1% by weight, sedimentation of the pigment component occurs during storage of the paint, and when the content exceeds 2% by weight, the thixotropy and viscosity of the paint are increased, resulting in appearance defects.
상기 증점제의 구체적인 예로서, 독일 비와이케이사의 BYK-410(제품명), 미국 트로이사의 Troythix21BA(제품명) 등이 있다.Specific examples of the thickener include BYK-410 (product name) of BEIKEI, Germany, and Troythix21BA (product name) of Troy, USA.
이하, 본 발명을 하기의 실시예로써 구체적으로 설명하지만 본 발명의 범위가 이에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.
<아크릴 수지의 제조><Production of Acrylic Resin>
아크릴 수지의 가장 큰 특징은 아크릴 폴리올 수지의 수산가와 모노머 조성 및 분자량을 조절하고, 기존의 실란기나 에폭시기를 포함하지 않으면서, 경화후 도막의 내수성, 유연성, 유리 등의 비금속 소재에 대한 부착성을 우수하게 하는 것이다.The biggest feature of acrylic resin is that it controls the hydroxyl value, monomer composition and molecular weight of acrylic polyol resin, and does not contain existing silane group or epoxy group, and it does not contain existing silane group or epoxy group. It is to be excellent.
합성예 1Synthesis Example 1
온도계 및 냉각기가 구비된 4구 플라스크에 코코졸#100 40중량%를 투입하고 120℃로 승온시켰다. 다음에 모노머로서, 메틸메타크릴레이트 20중량%, 스티렌 12중량%, 부틸아크릴레이트 10중량%, 2-히드록시에틸메타크릴에이트 5중량%, 와 개시제로서 터셔리-부틸퍼옥시-벤조에이트 2.5중량%로 구성된 혼합물을 3시간에 걸쳐서 적하시켰다. 다음에 120℃에서 2시간 유지시킨 후, 개시제인 터셔리-부틸퍼옥시-벤조에이트 0.5중량%를 코코졸#100 10중량%에 용해시켜 수득한 혼합액을 10분간 적하하였다. 다음에 다시 2시간 유지시켜 반응시켜 아크릴폴리올을 수득하였다. 수득한 아크릴폴리올의 점도, 유리전이온도, 수산기가 및 중량평균 분자량을 측정하였다. 사용된 성분비 및 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.40 wt% of Cocosol # 100 was added to a four-necked flask equipped with a thermometer and a cooler, and the temperature was increased to 120 ° C. Next, as a monomer, 20% by weight of methyl methacrylate, 12% by weight of styrene, 10% by weight of butyl acrylate, 5% by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, and tertiary-butylperoxy-benzoate 2.5 as an initiator The mixture consisting of weight percent was added dropwise over 3 hours. Next, after holding at 120 degreeC for 2 hours, the liquid mixture obtained by melt | dissolving 0.5 weight% of tertiary butyl peroxy- benzoate which is an initiator in 10 weight% of cocosol # 100 was dripped for 10 minutes. Then, the mixture was kept for 2 hours and reacted to obtain an acrylic polyol. The viscosity, glass transition temperature, hydroxyl value, and weight average molecular weight of the obtained acrylic polyol were measured. The component ratios used and the results are shown in Table 1 below.
합성예 2Synthesis Example 2
온도계 및 냉각기가 구비된 4구 플라스크에 코코졸#100 40중량%를 투입하고 120℃로 승온시켰다. 다음에 모노머로서, 메틸메타크릴레이트 20중량%, 스티렌 12중량%, 부틸아크릴레이트 5중량%, 2-히드록시에틸메타크릴에이트 10중량%, 와 개시제로서 터셔리-부틸퍼옥시-벤조에이트 2.5중량%로 구성된 혼합물을 3시간에 걸쳐서 적하시켰다. 다음에 120℃에서 2시간 유지시킨 후, 개시제인 터셔리-부틸퍼옥시 -벤조에이트 0.5중량%를 코코졸#100 10중량%에 용해시켜 수득한 혼합액을 10분간 적하하였다. 다음에 다시 2시간 유지시켜 반응시켜 아크릴폴리올을 수득하였다. 수득한 아크릴폴리올의 점도, 유리전이온도, 수산기가 및 중량평균 분자량을 측정하였다. 사용된 성분비 및 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.40 wt% of Cocosol # 100 was added to a four-necked flask equipped with a thermometer and a cooler, and the temperature was increased to 120 ° C. Next, as a monomer, 20% by weight of methyl methacrylate, 12% by weight of styrene, 5% by weight of butyl acrylate, 10% by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, and tertiary-butylperoxy-benzoate 2.5 as an initiator The mixture consisting of weight percent was added dropwise over 3 hours. Next, after holding at 120 degreeC for 2 hours, the liquid mixture obtained by melt | dissolving 0.5 weight% of tertiary butyl peroxy- benzoate as an initiator in 10 weight% of cocosol # 100 was dripped for 10 minutes. Then, the mixture was kept for 2 hours and reacted to obtain an acryl polyol. The viscosity, glass transition temperature, hydroxyl value, and weight average molecular weight of the obtained acrylic polyol were measured. The component ratios used and the results are shown in Table 1 below.
합성예 3Synthesis Example 3
온도계 및 냉각기가 구비된 4구 플라스크에 코코졸#100 40중량%를 투입하고 120℃로 승온시켰다. 다음에 모노머로서, 메틸메타크릴레이트 20중량%, 스티렌 18중량%, 부틸아크릴레이트 5중량%, 2-히드록시에틸메타크릴에이트 5중량%와 개시제로서 터셔리-부틸퍼옥시-벤조에이트 1.5중량%로 구성된 혼합물을 3시간에 걸쳐서 적하시켰다. 다음에 120℃에서 2시간 유지시킨 후, 개시제인 터셔리-부틸퍼옥시-벤조에이트 0.5중량%를 코코졸#100 10중량%에 용해시켜 수득한 혼합액을 10분간 적하하였다. 다음에 다시 2시간 유지시켜 반응시켜 아크릴폴리올을 수득하였다. 수득한 아크릴폴리올의 점도, 유리전이온도, 수산기가 및 중량평균 분자량을 측정하였다. 사용된 성분비 및 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다. 40 wt% of Cocosol # 100 was added to a four-necked flask equipped with a thermometer and a cooler, and the temperature was increased to 120 ° C. Next, 20% by weight of methyl methacrylate, 18% by weight of styrene, 5% by weight of butyl acrylate, 5% by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate and 1.5% of tertiary-butylperoxy-benzoate as an initiator The mixture consisting of% was added dropwise over 3 hours. Next, after holding at 120 degreeC for 2 hours, the liquid mixture obtained by melt | dissolving 0.5 weight% of tertiary butyl peroxy- benzoate which is an initiator in 10 weight% of cocosol # 100 was dripped for 10 minutes. Then, the mixture was kept for 2 hours and reacted to obtain an acrylic polyol. The viscosity, glass transition temperature, hydroxyl value, and weight average molecular weight of the obtained acrylic polyol were measured. The component ratios used and the results are shown in Table 1 below.
비교합성예 1 Comparative Synthesis Example 1
온도계 및 냉각기가 구비된 4구 플라스크에 코코졸#100 40중량%를 투입하고 120℃로 승온시켰다. 다음에 모노머로서, 메틸메타크릴레이트 25중량%, 부틸아크릴레이트 7중량%, 2-히드록시에틸메타크릴에이트 5중량%, 트리메톡시실란에틸메타크릴레이트 10중량%와 개시제로서 터셔리-부틸퍼옥시-벤조에이트 2.5중량%로 구성된 혼합물을 3시간에 걸쳐서 적하시켰다. 다음에 120℃에서 2시간 유지시킨 후, 개시 제인 터셔리-부틸퍼옥시-벤조에이트 0.5중량%를 코코졸#100 10중량%에 용해시켜 수득한 혼합액을 10분간 적하하였다. 다음에 다시 2시간 유지시켜 반응시켜 아크릴폴리올을 수득하였다. 수득한 아크릴폴리올의 점도, 유리전이온도, 수산기가 및 중량평균 분자량을 측정하였다. 사용된 성분비 및 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다. 40 wt% of Cocosol # 100 was added to a four-necked flask equipped with a thermometer and a cooler, and the temperature was increased to 120 ° C. Next, 25% by weight of methyl methacrylate, 7% by weight of butyl acrylate, 5% by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, 10% by weight of trimethoxysilaneethyl methacrylate and tertiary-butyl as an initiator A mixture consisting of 2.5% by weight of peroxy-benzoate was added dropwise over 3 hours. Next, the mixture was maintained at 120 ° C for 2 hours, and then a mixed solution obtained by dissolving 0.5 wt% of initiator-butylperoxy-benzoate in 10 wt% of Cocosol # 100 was added dropwise for 10 minutes. Then, the mixture was kept for 2 hours and reacted to obtain an acrylic polyol. The viscosity, glass transition temperature, hydroxyl value, and weight average molecular weight of the obtained acrylic polyol were measured. The component ratios used and the results are shown in Table 1 below.
비교예 2 Comparative Example 2
온도계 및 냉각기가 구비된 4구 플라스크에 코코졸#100 40중량%를 투입하고 120℃로 승온시켰다. 다음에 모노머로서 스티렌 5중량%, 메틸메타크릴레이트 15중량%, 부틸아크릴레이트 7중량%, 2-히드록시에틸메타크릴에이트 10중량%, 글리시딜메타크릴레이트 10중량%와 개시제로서 터셔리-부틸퍼옥시-벤조에이트 2.5중량%로 구성된 혼합물을 3시간에 걸쳐서 적하시켰다. 다음에 120℃에서 2시간 유지시킨 후, 개시제인 터셔리-부틸퍼옥시-벤조에이트 0.5중량%를 코코졸#100 10중량%에 용해시켜 수득한 혼합액을 30분간 적하하였다. 다음에 다시 2시간 유지시켜 반응시켜 아크릴폴리올을 수득하였다. 수득한 아크릴폴리올의 점도, 유리전이온도, 수산기가 및 중량평균 분자량을 측정하였다. 사용된 성분비 및 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.40 wt% of Cocosol # 100 was added to a four-necked flask equipped with a thermometer and a cooler, and the temperature was increased to 120 ° C. Next, 5% by weight of styrene as a monomer, 15% by weight of methyl methacrylate, 7% by weight of butyl acrylate, 10% by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, 10% by weight of glycidyl methacrylate and tertiary as an initiator A mixture consisting of 2.5% by weight of -butylperoxy-benzoate was added dropwise over 3 hours. Subsequently, after holding at 120 degreeC for 2 hours, the liquid mixture obtained by melt | dissolving 0.5 weight% of tertiary butyl peroxy- benzoate as an initiator in 10 weight% of cocosol # 100 was dripped at 30 minutes. Then, the mixture was kept for 2 hours and reacted to obtain an acrylic polyol. The viscosity, glass transition temperature, hydroxyl value, and weight average molecular weight of the obtained acrylic polyol were measured. The component ratios used and the results are shown in Table 1 below.
상기 표 1 기재에 있어서, 점도는 25℃에서 가드너점도계로 측정한 것이고, 수산기가는 수지 고형분에 대한 값이다.In the said Table 1, a viscosity is measured with the Gardner viscometer at 25 degreeC, and a hydroxyl value is a value with respect to resin solid content.
<도료 조성물의 제조><Production of Coating Composition>
실시예 1~3 및 비교예 1~ 2Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2
다음 표 2에 나타낸 바와 같이 상기 합성예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에서 수득된 주체수지인 아크릴 수지에 블록이소시아네이트 수지, 에폭시계 실란, 산촉매 및 첨가제를 이용하여 1액형 유리용 도료조성물을 제조하였다. As shown in Table 2 below, a one-component glass coating composition was prepared by using a block isocyanate resin, an epoxy silane, an acid catalyst, and an additive in an acrylic resin obtained in Synthesis Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2. It was.
유리용 도료 조성물의 물성평가시험Physical property evaluation test of coating composition for glass
상기 실시예 및 비교예의 배합비에 따라 얻어진 1액형 유리용 도료 조성물에 대하여 부착성 및 각종 물성을 평가하기 위하여 얻어진 도료 조성물의 총량 대비 15중량부의 알루미늄박과 5중량부의 조색제를 혼합한 실크 스크린용 도료와 도료조성물의 총량대비 50중량부의 속건성용제와 8중량부의 알루미늄박, 2중량부의 조색제를 혼합한 스프레이용의 2종의 도료를 물성 평가용 도료로 사용하였다.Silk screen paint in which 15 parts by weight of aluminum foil and 5 parts by weight of a colorant are mixed with respect to the total amount of the coating composition obtained in order to evaluate adhesion and various physical properties of the coating composition for one-component glass obtained according to the mixing ratios of the examples and comparative examples. Two kinds of paints for spraying a mixture of 50 parts by weight of a quick-drying solvent, 8 parts by weight of aluminum foil and 2 parts by weight of a colorant were used for the evaluation of physical properties.
상기 본 발명의 물성평가를 위하여 수세 처리된 유리판에 실크스크린으로 25~30마이크론, 스프레이로 50~60마이크론 두께로 도장하고, 다음 표 3의 물성평가 실험방법에 의해 평가하였다. 상기 도료의 건조조건은 180℃에서 15분으로 하였다. 상기 유리용 도료 조성물의 물성 항목에 대한 평가 결과를 다음 표 3에 나타내었다.For evaluation of the physical properties of the present invention, the glass plate treated with water was coated with a thickness of 25 to 30 microns and 50 to 60 microns with a spray, and evaluated by the following physical property evaluation test method. The drying conditions of the said paint were 15 minutes at 180 degreeC. Evaluation results of the physical properties of the coating composition for glass are shown in Table 3 below.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 1액형 유리용 도료조성물은 종래의 2액형 유리용 도료 조성물을 1액형화 함으로써 도장작업시 주제와 경화제를 혼합해야하는 과정이 없고, 2액형이 갖고 있는 가사시간에 따른 도장작업시간의 제약을 해소하였고, 또한 도료의 손실도 줄일 수 있을 뿐만 아니라 종래의 2액형 유리용 도료 조성물이 가지고 있는 고내후성, 고경도, 내약품성, 부착성, 내비등수성 등의 우수한 도막 물성을 동등 내지 그 이상으로 나타내며, 이에 더하여 아크릴, 멜라민 및 에폭시계의 혼합조성물이 갖고 있는 저장안정성 문제가 없다.
As described in detail above, the one-component glass coating composition of the present invention does not need to mix the main agent and the curing agent during the painting work by one-component forming the conventional two-component glass coating composition, and has a pot life of the two-component type. It eliminates the limitation of the painting work time, and also reduces the loss of paint, and also has excellent weather resistance, high hardness, chemical resistance, adhesion, boiling resistance, etc. of the conventional two-component glass coating composition. The physical properties of the coating film are shown to be equal to or higher, and in addition, there is no storage stability problem of the acrylic, melamine, and epoxy-based mixed compositions.
상기에서는 본 발명이 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 하기 청구범위에 기재된 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the invention has been described with reference to the examples, it will be understood that various modifications and changes can be made without departing from the scope of the invention as set forth in the claims below.
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