KR100774957B1 - Waterborne urethane acrylic hybride paint for metal coating and method of manufacturing coating layer using the same - Google Patents

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Abstract

A water-dispersible urethane acryl hybrid coating agent for coating metals is provided to avoid the use of an excessive amount of surfactant, to form a coating film having a more dense structure and exhibiting excellent weather resistance and hardness, and to prevent environmental pollution. A water-dispersible urethane acryl hybrid coating agent for coating metals comprises: 38-60 wt% of a water soluble urethane acryl hybrid resin; 1-3 wt% of additives including a defoaming agent, wetting agent and anti-corrosive agent; and the balance amount of water, wherein the water soluble urethane acryl hybrid resin is obtained by polymerizing 40-80 parts by weight of a water soluble urethane dispersion and 30-40 parts by weight of acrylic monomers containing acetoacetoxy monomers in the presence of an acrylic reaction initiator.

Description

금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료 및 이를 이용한 도막 형성방법{Waterborne Urethane Acrylic Hybride paint For Metal Coating and method of manufacturing coating layer using the same}Waterborne Urethane Acrylic Hybride paint For Metal Coating and method of manufacturing coating layer using the same}

본 발명은 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료 및 이를 이용한 도막 형성방법에 관한 것으로서, 기존의 아연, 니켈, 알루미늄, 실리카의 혼합 또는 단독 구성으로 이루어진 도금층을 갖는 강판에 도장되는 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료 및 이를 이용한 도막 형성방법에 관한 것이다. The present invention relates to a water-dispersed urethane acrylic hybrid paint for metal coating and a method for forming a coating film using the same, wherein the water-dispersed coating for metal coating is coated on a steel sheet having a plating layer composed of a mixture of zinc, nickel, aluminum, and silica or a single component. It relates to a urethane acrylic hybrid paint and a coating film forming method using the same.

아연, 니켈, 알루미늄, 실리카의 혼합 또는 단독 구성으로 이루어진 도금층을 가지는 강판은 철강회사에서 코일 상태로 도금되어 일반 냉간 및 열간 압연 강판보다 매우 우수한 내식성 및 고급스러운 외관을 유지하고 있다. 그런데, 강판의 색상은 아연의 높은 백색도와 미려한 외관으로 상품가치가 매우 높으나, 단점으로는 아연입자의 조도로 인하여 지문에 의한 오염 등이 매우 확실하게 눈에 띠고, 그로 인한 부식 현상이 확산 진행된다는 문제가 있다.Steel sheets having a plated layer composed of a mixture of zinc, nickel, aluminum, and silica or a single component are plated in a coil state at a steel company to maintain corrosion resistance and a luxurious appearance that are much better than those of ordinary cold and hot rolled steel sheets. By the way, the color of the steel sheet is very high in the value of the product due to the high whiteness and beautiful appearance of zinc, but the disadvantage is that the contamination caused by fingerprints is very reliably noticeable due to the roughness of zinc particles, resulting in the spread of corrosion. there is a problem.

이에 따라 아연 합금 도금 강판이나 알루미늄 합금 강판 등과 같은 금속의 표면에는 가공성과 내식성, 내지문성을 향상시키기 위하여 아크릭 에멀젼을 비롯하 여 수용성 에폭시의 첨가, 수분산성 우레탄 등과 같은 유기 수지를 도포하여 약 0.5 내지 2㎛정도 두께의 박막을 형성하고 있다.Accordingly, in order to improve the workability, corrosion resistance, and fingerprint resistance, the surface of metals such as zinc alloy coated steel sheet or aluminum alloy steel sheet is coated with organic resin such as acrylic emulsion, water soluble epoxy, water dispersible urethane, etc. A thin film having a thickness of about 2 μm is formed.

즉, 아연 도금, 합금아연 도금 등의 전기화학 도금 또는 용용 도금이 실시된 후, 코팅 처리의 일종으로서 에틸렌아세트산 공중합체 수지를 사용하여 코팅 처리를 하거나 에폭시 수지를 사용하여 코팅하는 방법 등이 적용되고 있다. 그러나 에틸렌아세트산 공중합체 및 에폭시 수지의 경우 열, 자외선, 산성비등과 같은 가혹한 외부 환경에서 열화와 변색의 원인이 되어 제품의 가치를 떨어지게 하고 요구되어지는 여러 물성을 저하시키게 된다. That is, after electrochemical plating or molten plating such as zinc plating or zinc alloy plating is performed, a coating treatment using ethylene acetate copolymer resin or a coating method using epoxy resin is applied as a kind of coating treatment. have. However, ethylene acetate copolymer and epoxy resin cause deterioration and discoloration in harsh external environment such as heat, ultraviolet ray, acid rain, etc., thereby degrading the value of the product and deteriorating various properties required.

이러한 문제들을 해결하는 방법으로 아크릭 에멀젼 수지가 적용되었으나 수지의 기본적인 내식성 부족으로 크롬에 의존하는 경우가 많았고 변색의 가능성이 있는 스티렌 단량체에 대한 의존성이 높은 문제점을 갖는다. 따라서 상술한 바와 같은 에틸렌아세트산 공중합체 수지 및 에폭시 수지, 에멀젼 수지 처리의 방법으로 얻어지는 물성의 결함을 개선하기 위하여, 본 출원인은 상기의 기술분야 및 용도로 대한민국공개특허 제2001-0088909호에서 도금 강판용 에멀젼 수지 조성물을 공개한바 있다. 하지만, 상기 에멀젼 수지는 우레탄 수지에 단순 혼합하여 우레탄 아크릭 도료를 사용하는데 사용되었다. 이러한 도료는 내후성 내용제성 면에서 물성이 우수하나 저장성이 불량하고 에멀젼 수지에 포함된 과량의 계면활성제로 인하여 박막코팅에서의 내수성과 내약품성 등의 물성에서 불리한 문제점을 기지고 있다.Acryl emulsion resin has been applied as a method to solve these problems, but due to the lack of basic corrosion resistance of the resin is often dependent on chromium and has a problem of high dependence on the styrene monomer which may be discolored. Therefore, in order to improve the defects of the physical properties obtained by the method of treating the ethylene acetate copolymer resin, epoxy resin, emulsion resin as described above, the present applicant for the plated steel sheet in Korea Patent Publication No. 2001-0088909 An emulsion resin composition has been disclosed. However, the emulsion resin was used to use a urethane acrylic paint by simply mixing with the urethane resin. Such paints have excellent physical properties in terms of weather resistance and solvent resistance, but are poor in storage properties and have disadvantages in physical properties such as water resistance and chemical resistance in thin film coatings due to the excessive surfactant contained in the emulsion resin.

또한 에멀젼 수지과 우레탄 수지간의 물리적 화학적 결합이 없기 때문에 각각의 수지가 가지는 장점도 있지만 단점도 함께 증가하는 문제점을 갖고 있다.In addition, since there is no physical and chemical bond between the emulsion resin and the urethane resin, there are advantages that each resin has, but disadvantages also increase.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 개선하기 위하여 우레탄과 아크릭 수지를 과량의 계면활성제를 사용하지 않으며 물리적이 아닌 열에 의한 건조 과정에서 유도되어 지는 후경화 반응형으로 아크릴 도메인과 우레탄 도메인 사이의 화학적 결합으로 공중합체를 형성할 수 있는 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 포함하는 도료를 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to postcure the urethane and acryl resins in the post-curing reaction type, which is induced in the drying process by heat rather than physically, in order to improve the above problems. It is to provide a paint comprising a urethane acry hybrid resin capable of forming a copolymer by a chemical bond of.

또한, 본 발명의 다른 목적은 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 포함하는 도료를 이용하여 도막을 형성하는 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a method of forming a coating film using a coating material containing a urethane acrylic hybrid resin.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지 38 내지 60중량%와, 소포제, 습윤제, 방청제를 포함하는 첨가제 1 내지 3중량%와 여분의 물을 포함한다. 특히, 상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지는 수용성 우레탄 디스퍼젼 40 내지 70중량부와 아세토아세톡시 단량체를 포함하는 아크릴계 단량체 30 내지 40중량부가 아크릭 반응 개시제의 존재하에서 반응하여 형성된 것을 특징으로 한다.Water-dispersed urethane Acrylic hybrid paint for metal coating according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is 38 to 60% by weight of water-soluble urethane Acrylic hybrid resin, and 1 to 3 weight of additives including antifoaming agent, wetting agent, rust inhibitor Contains% and extra water. In particular, the water-soluble urethane acrylic hybrid resin is characterized in that formed by reacting 40 to 70 parts by weight of the water-soluble urethane dispersion and 30 to 40 parts by weight of the acrylic monomer containing acetoacetoxy monomer in the presence of an aric reaction initiator.

일 예로서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼은 10 내지 50의 산가를 갖고, 평균직경이 10 내지 1000㎚인 입자크기 갖고, N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아마이드 및 아세톤으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 수용성 용매를 전체 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 1중량% 내지 20중량%를 포함하고, 40000 내지 200000의 분자 량을 갖는다.As an example, the water-soluble urethane dispersion has an acid value of 10 to 50, an average diameter of 10 to 1000 nm, at least one selected from the group consisting of N-methylpyrrolidone, dimethylformamide and acetone. The water-soluble solvent comprises 1% to 20% by weight of the total water-soluble urethane dispersion resin, and has a molecular weight of 40000 to 200000.

상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도막을 형성하기 위해서는 먼저 수용성 우레탄 디스퍼젼 40 내지 70중량부와 아세토아세톡시 단량체를 포함하는 아크릴계 단량체 30 내지 40중량부가 중합하여 형성되고, 열 경화시 공 중합되는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지 38 내지 60중량%과, 소포제, 습윤제, 방청제를 포함하는 첨가제 1 내지 3중량%과, 여분의 물을 포함하는 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료를 도금 강판의 표면에 도장한다. 이후, 상기 도금 강판에 도장된 도료를 열 경화시킨다. 그 결과 상기 도료는 상기 도료의 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 수지에 포함된 우레탄 도메인의 관능기와 아크릴 도메인의 아세토아세톡시 단량체의 공중합 반응이 유도된 우레탄 아크릴 하이브리드 도막으로 형성된다.In order to form the water-dispersed urethane acrylic hybrid coating film for metal coating according to an embodiment of the present invention for achieving the above another object, the acrylic monomer 30 containing 40 to 70 parts by weight of water-soluble urethane dispersion and acetoacetoxy monomer 30 38 to 60 parts by weight of a water-soluble urethane acryl hybrid resin, which is formed by polymerization and co-polymerizes upon thermal curing, 1 to 3% by weight of an additive including an antifoaming agent, a humectant and a rust preventive agent, and a metal containing excess water. A water-dispersed urethane acryl hybrid paint for coating is applied to the surface of the plated steel sheet. Thereafter, the coating material coated on the plated steel sheet is thermally cured. As a result, the paint is formed of a urethane acrylic hybrid coating film in which a copolymerization reaction of the functional group of the urethane domain contained in the water-dispersed urethane acrylic hybrid resin of the paint and the acetoacetoxy monomer of the acrylic domain is induced.

상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료를 제조하기 위해서는 수용성 우레탄 디스퍼젼 40 내지 70중량부와 아세토아세톡시 단량체를 포함하는 아크릴계 단량체 30 내지 40중량부가 아크릭 반응 개시제의 존재하에서 중합하여 형성된 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 마련한다. 이후, 상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지 38 내지 60중량%에 소포제, 습윤제, 방청제를 포함하는 첨가제 1 내지 3중량%와, 여분의 물을 혼합한다. 그 결과 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료가 제조된다. In order to prepare a water-dispersed urethane acrylic hybrid coating material for metal coating according to an embodiment of the present invention for achieving the above-mentioned other objects 30 to 70 parts by weight of the acrylic monomer containing a water-soluble urethane dispersion and acetoacetoxy monomer 30 to 40 parts by weight of a water-soluble urethane acryl hybrid resin formed by polymerization in the presence of an aric reaction initiator is prepared. Then, 1 to 3% by weight of an additive including an antifoaming agent, a humectant, and a rust preventive agent is mixed with 38 to 60% by weight of the water-soluble urethane acryl hybrid resin and excess water. As a result, a water-dispersed urethane acryl hybrid coating for metal coating is produced.

상술한 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 포함하는 금속 코팅용 도료 를 금속강판에 코팅 후 열에 의한 건조과정을 수행하면, 상기 수지에 포함된 우레탄 도메인의 관능기와 아크릴 도메인의 아세토아세톡시 단량체의 공중합체 반응이 유도되어 우수한 물성을 갖는 도막이 형성된다. 즉, 상기 도료는 빠른 건조 및 우수한 내후성, 내 화학성의 우레탄과 경도를 향상시키는 아크릭의 물성을 동시에 가질 수 있는 특성을 갖는다.When the coating for metal coating containing the water-soluble urethane acryl hybrid resin described above is coated on a metal steel sheet and subjected to a drying process by heat, a copolymerization reaction of the functional group of the urethane domain and the acetoacetoxy monomer of the acryl domain in the resin is carried out. It is induced to form a coating film having excellent physical properties. That is, the paint has the characteristics of having a quick drying and excellent weather resistance, chemical resistance of urethane and acryl properties to improve the hardness at the same time.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료, 이의 제조방법 및 상기 도료를 이용한 도막 형성방법을 상세히 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 또한, 상기 중량%와 중량부는 상호 교환적으로 사용될 수 있으며 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다.Hereinafter, the water-dispersed urethane acrylic hybrid paint for metal coating, a method for preparing the same, and a method for forming a coating film using the paint according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following examples. It may be implemented in the form. In addition, the weight percent and weight portion may be used interchangeably and the embodiments introduced herein are provided to make the disclosure more complete and to fully convey the spirit and features of the invention to those skilled in the art.

수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료 및 제조방법Water Dispersed Urethane Acric Hybrid Paint and Manufacturing Method

본 발명의 금속 코팅용 우레탄 아크릴 하이브리드 도료는 후속 도막을 형성하기 위한 열 건조과정에서 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 수지에 포함된 우레탄 도메인의 관능기와 아크릴 도메인의 아세토아세톡시 단량체의 공중합 반응이 유도되어 조밀한 조직의 도막을 형성할 수 있는 도료이다. 즉, 우레탄과 아크릴간의 물리적 화학적 결합을 갖는 우레탄 아크릴 하이브리드 도막을 형성할 수 있는 도료이다.The urethane acrylic hybrid paint for metal coating of the present invention is dense by inducing a copolymerization reaction between the functional group of the urethane domain and the acetoacetoxy monomer of the acrylic domain included in the water-dispersed urethane acryl hybrid resin in the heat drying process for forming a subsequent coating film. It is a paint which can form the coating film of tissue. That is, it is a paint which can form the urethane acrylic hybrid coating film which has a physical chemical bond between urethane and an acryl.

상기 도료는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지, 소포제, 습윤제, 방청제를 포함하는 첨가제와 물을 포함하는 조성을 갖고, 구체적으로 수용성 우레탄 아 크릭 하이브리드 수지 38 내지 60중량%와 소포제, 습윤제, 방청제를 포함하는 첨가제 1 내지 3중량%와 여분의 물을 포함하는 조성을 갖는다. The paint has a composition comprising an additive including water-soluble urethane acrylic hybrid resin, antifoaming agent, wetting agent, rust inhibitor and water, specifically 38 to 60% by weight of water-soluble urethane arc hybrid hybrid resin and an antifoaming agent, wetting agent, anti-rust additive 1 To 3% by weight and excess water.

상기 수용성 우레탄 아크릴 하이브리드 수지는 수용성 우레탄 디스퍼젼과 아세토아세톡시아크릴레이트 단량체를 포함하는 아크릴계 단량체를 포함한다. 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼은 익히 공지되어 있는 물질이다. 이들은 대부분 폴리머내에 카르복실산을 가지고 있으며 폴리올은 폴리에스터계, 폴리에테르계, 아크릭계 폴리올로 구분된다.The water-soluble urethane acrylic hybrid resin includes an acrylic monomer including a water-soluble urethane dispersion and an acetoacetoxy acrylate monomer. The water soluble urethane dispersion is a well known material. Most of them have carboxylic acid in the polymer, and polyols are divided into polyester, polyether and acryl polyols.

상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지에 적용되는 수용성 우레탄 디스퍼젼은 우레탄 아크릭 하이브리드 수지 고형분 전체 중량에 대하여 40 내지 70중량부를 포함한다. 40중량부 미만이면 우레탄 디스퍼젼 수지에 혼합되는 아크릴계 단량체의 안정화에 어려움이 발생되며 우레탄이 갖는 탄성과 내약품성 등의 물성이 약해지는 문제점이 초래된다. 70중량부를 초과하면 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조가격이 높아져서 상업성이 떨어진다. 따라서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼의 사용량은 40 내지 70이고, 바람직하게는 45 내지 65중량부이다.The water-soluble urethane dispersion applied to the water-soluble urethane acrylic hybrid resin includes 40 to 70 parts by weight based on the total weight of the urethane acrylic hybrid resin solids. If it is less than 40 parts by weight, difficulties in stabilization of the acrylic monomer mixed in the urethane dispersion resin may occur, resulting in a problem in that physical properties such as elasticity and chemical resistance of the urethane are weakened. When it exceeds 70 parts by weight, the production price of the urethane acryl hybrid resin is high, which leads to poor commercial viability. Therefore, the amount of the water-soluble urethane dispersion is 40 to 70, preferably 45 to 65 parts by weight.

이때, 적용되는 수용성 우레탄 디스퍼젼은 10 내지 50의 산값을 갖고, 수용성 용제를 함유한다. 상기 우레탄 디스펴젼의 산값이 10 미만이면 수용화가 어렵고, 50을 초과하면 내수성이 떨어지게 된다. 따라서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼은 10 내지 50의 산값을 갖고, 바람직하게는 20 내지 40의 산값을 갖는다.At this time, the water-soluble urethane dispersion applied has an acid value of 10-50, and contains a water-soluble solvent. If the acid value of the urethane dispersion is less than 10, water solubility is difficult, and if it exceeds 50, the water resistance becomes poor. Therefore, the water-soluble urethane dispersion has an acid value of 10 to 50, preferably has an acid value of 20 to 40.

또한, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 입자의 평균직경이 10㎚미만이면 아크릴계 단량체의 안정성은 우수할 수 있으나 우레탄의 내 약품성이 감소되는 문제점이 발생하고, 1000㎚을 초과할 경우 아크릴계 단량체의 안정성이 떨어지는 문제점이 초래된다. 따라서, 입자의 평균직경은 약 10 내지 1000㎚을 갖고, 바람직하게는 100에서 500㎚를 갖는다. In addition, if the average diameter of the water-soluble urethane dispersion particles is less than 10nm may be excellent in the stability of the acrylic monomer, but the problem of reducing the chemical resistance of the urethane occurs, if the exceeding 1000nm problem of the stability of the acrylic monomer is inferior This is brought about. Therefore, the average diameter of the particles has about 10 to 1000 nm, preferably 100 to 500 nm.

상기 수용성 우레탄 디스퍼젼에 사용된 용제는 이소시아네이트 그룹과 폴리올의 반응을 원활히 하고 우레탄 수지의 상 변화를 조절할 수 있는 수용성 용제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 수용성 용제의 예로서는 N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아마이드, 아세톤 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 수용성 우레탄 디스펴전에 포함된 수용성 용매의 함유량이 전체 수용성 우레탄 디스퍼젼 총 중량의 1중량%미만이면 아크릴계 단량체가 우레탄 디스퍼젼 내로 확산되기가 어려워 안정화가 어렵고, 20중량%를 초과하면 아크릴계 단량체가 반응중 팽윤되어 점도가 상승하거나 안정한 아크릴계 단량체와 우레탄 디스퍼젼간의 하이브리드가 어렵다. 따라서, 상기 용매는 수용성 우레탄 디스퍼젼 총 중량의 1 내지 20중량%이 함유되고, 바람직하게는 4 내지 15중량%가 함유된다. The solvent used in the water-soluble urethane dispersion is preferably to use a water-soluble solvent that can facilitate the reaction of the isocyanate group and the polyol and control the phase change of the urethane resin. N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, acetone, etc. are mentioned as an example of the said water-soluble solvent. These can be used individually or in mixture of 2 or more. When the content of the water-soluble solvent contained in the water-soluble urethane dispersion is less than 1% by weight of the total weight of the water-soluble urethane dispersion, it is difficult to stabilize the acrylic monomer into the urethane dispersion, and when it exceeds 20% by weight, the acrylic monomer is It is difficult to hybridize between an acrylic monomer and a urethane dispersion, which swell during the reaction and have a high viscosity. Therefore, the solvent contains 1 to 20% by weight of the total weight of the water-soluble urethane dispersion, preferably 4 to 15% by weight.

상기 수용성 우레탄 디스퍼젼의 분자량이 40,000 이하이면 우레탄 수지의 우수한 기본특성인 내약품성 및 내수성이 낮아지는 문제점이 초래되고, 분자량이 200,000이상이면 아크릴계 단량체가 안정화되기보다는 자신이 흡수하여 팽윤되는 문제점이 발생된다. 따라서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼의 분자량은 40000 내지 200,000이고, 바람직하게는 80,000 내지 150,000이다. When the molecular weight of the water-soluble urethane dispersion is 40,000 or less, a problem of low chemical resistance and water resistance, which are excellent basic characteristics of the urethane resin, is caused. When the molecular weight is 200,000 or more, a problem occurs that the acrylic monomer absorbs and swells rather than stabilizes. do. Therefore, the molecular weight of the water-soluble urethane dispersion is 40000 to 200,000, preferably 80,000 to 150,000.

상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 예로서는 (주)디피아이 제조 우레탄 디스퍼젼(고형분 34%, 산가 20이하, 분자량 70000, N-메틸피롤리돈 함량 12%), 독일 국 알버딩크-보레이(Alberdink Boley)사의 U시리즈, 일본국 삼정무전(Mitzui Takeda)화학주식회사의 Takelac W시리즈, 미국 아베시아(Avecia)사의 NeoRez시리즈, 국내 보광화학의 Hyrex시리즈 등을 들 수 있으며 단독 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.As an example of the said water-soluble urethane dispersion resin, Dipia Co., Ltd. urethane dispersion (solid content 34%, acid value 20 or less, molecular weight 70000, N-methylpyrrolidone content 12%), Alberdink Boley (Germany) U series, Takelac W series of Mitzui Takeda Chemical Co., Ltd., NeoRez series of Avecia, USA, Hyrex series of Korea Gwanggwang Chemical, etc. can be used alone or in combination of two or more.

상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지는 아크릴계 단량체를 포함한다. 상기 아크릴계 단량체는 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 고형분 전체 중량에 대하여 30 내지 60중량부가 포함된다. 상기 아크릴계 단량체의 함량이 30중량부 미만이면, 우레탄 디스퍼젼의 사용량이 상대적으로 많아져 가격 경쟁력이 떨어지고, 60중량부를 초과할 경우 수용성 우레탄 디스퍼젼 내에서 아크릴계 단량체의 반응 안정성이 떨어지지는 문제점이 초래된다. The water-soluble urethane acrylic hybrid resin includes an acrylic monomer. The acryl-based monomer is 30 to 60 parts by weight based on the total weight of the solid content of the urethane acrylic hybrid resin. If the content of the acrylic monomer is less than 30 parts by weight, the amount of the urethane dispersion is relatively large, the price competitiveness is low, and when the content of more than 60 parts by weight, the reaction stability of the acrylic monomer in the water-soluble urethane dispersion is reduced. do.

상기 아크릴계 단량체의 예로서는 아크레이트 단량체와 아세토아세톡시 단량체, 아크릭 아마이드 단량체 등을 들 수 있다. 이들은 상기 아크릴계 단량체는 상기 아세토아세톡시 단량체를 필수적으로 포함한다. 또한, 상기 아크릴계 단량체는 수지 제조 후 경화제와의 가교를 위하여 별도의 가교 가능한 관능기가 포함된 단량체를 더 포함할 수 있다.  As an example of the said acryl-type monomer, an acrylate monomer, an acetoacetoxy monomer, an acrylamide monomer, etc. are mentioned. These acrylic monomers essentially include the acetoacetoxy monomer. In addition, the acrylic monomer may further include a monomer including a separate crosslinkable functional group for crosslinking with the curing agent after the resin is prepared.

상기 아크릴계 단량체에 포함된 아크레이트 단량체의 예로서는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 아이소프로필아크릴레이트, 노르말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 아이소프로필메타아크릴레이트, 노르말부틸메타아크릴레이트, 노르말헥실메타아크릴레이트 등을 들 수 있다. Examples of the acrylate monomer included in the acrylic monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, normal butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, Isopropyl methacrylate, normal butyl methacrylate, normal hexyl methacrylate, etc. are mentioned.

상기 아크릴계 단량체에 포함된 가교용 관능기를 갖는 아크릭 단량체의 예로서는 2-하디드록시메타아크릴레이트, 하이드록시프로필메타아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 아크릴계 단량체에 포함된 아마이드 단량체의 예로서는 아크릴아마이드, 메타아크릴아마이드, N-메틸아크릴아마이드, N-옥틸아크릴아마이드, N-메틸올아크릴아마이드, N,N-디메틸아미노메틸아크릴아마이드, N,N-디메틸아미노프로필메타아크릴아마이드, 디아세톤아마이드 등을 들 수 있다. As an example of the acryl monomer which has a functional group for crosslinking contained in the said acryl-type monomer, 2-hardy hydroxy methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, etc. are mentioned. Examples of the amide monomer contained in the acryl-based monomers are acrylamide, methacrylamide, N-methylacrylamide, N-octylacrylamide, N-methylolacrylamide, N, N-dimethylaminomethylacrylamide, N, N- Dimethyl aminopropyl methacrylamide, diacetone amide, etc. are mentioned.

상기 아세토아세톡시 단량체의 예로서는 아세토아세톡시에틸아크릴레이트, 아세토아세톡시에틸메타아크릴레이트, 아세토아세톡시프로필아크릴레이트, 아세토아세톡시프로필메타아크릴레이트, 디아세토아세톡시에틸아크릴레이트, 디아세토아세톡시에틸메타아크릴레이트, 디아세토아세톡시프로필아크릴레이트, 디아세토아세톡시프로필메타아크릴레이트, 비닐아세토아세테이트, 비닐디아세토아세테이트, 알릴아세토아세테이트, 알릴디아세토아세테이트등을들 수 있다.Examples of the acetoacetoxy monomers include acetoacetoxyethyl acrylate, acetoacetoxyethyl methacrylate, acetoacetoxypropyl acrylate, acetoacetoxypropyl methacrylate, diacetoacetoxyethyl acrylate and diacetoacetoxyethyl Methacrylate, diacetoacetoxypropyl acrylate, diacetoacetoxypropyl methacrylate, vinyl acetoacetate, vinyl diacetoacetate, allyl acetoacetate, allyl diacetoacetate, and the like.

상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조시 상기 아크릭 반응 개시제와 촉매를 사용할 수 있다. 상기 아크릭 반응 개시제는 아크릴계 단량체의 고 형분 대비 0.1 내지 5중량부가가 사용된다. 상기 아크릭 반응 개시제의 사용량이 0.1중량부 미만이면 아크릴계 단량체의 반응이 진행되지 않으며 5중량%보다 많으면 급 반응으로 인한 슬러지 발생되는 문제점이 초래된다. In preparing the water-soluble urethane aric hybrid resin, the aric reaction initiator and the catalyst may be used. The acryl reaction initiator is used in an amount of 0.1 to 5 parts by weight relative to the solid content of the acrylic monomer. When the amount of the acryl reaction initiator is less than 0.1 part by weight, the reaction of the acrylic monomer does not proceed, and when the amount is more than 5% by weight, a problem of sludge due to rapid reaction is caused.

상기 아크릭 반응 개시제의 예로서는 포타슘퍼옥시디설페이트, 암모늄퍼옥시디설페이트, 디벤조일퍼옥사이드, 라우릴퍼옥사이드, 디터셔리부틸퍼옥사이드, 2,2-아조비스이소부틸로니트릴, t-부틸퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, 소듐포름알데히드설폭시레이트 등을 들 수 있다. 상기 아크릭 반응 촉매의 예로서는 아이론설페이트헵타하이드레이트, 아이론클로라이드 큐프릭클로라이드, 코발트아세테이트, 코발트화설페이트 등과 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.Examples of the aric reaction initiators include potassium peroxydisulfate, ammonium peroxydisulfate, dibenzoyl peroxide, lauryl peroxide, dietary butyl peroxide, 2,2-azobisisobutylonitrile, t-butyl peroxide, t -Butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, sodium formaldehyde sulfoxylate, etc. are mentioned. Examples of the aric reaction catalyst include iron sulfate heptahydrate, iron chloride cupric chloride, cobalt acetate, cobalt sulfate, and mixtures thereof.

일 예로서, 상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 제조하기 위해서는 먼저 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 40 내지 70중량부에 상기 아크릴계 단량체를 30 내지 60중량부를 저온에서 천천히 투입하여 상기 아크릭게 단량체가 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼에서 충분히 안정화 되도록 한다. 이어서, 온도를 순차적으로 상승시켜 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼과 아크릴계 단량체를 중합 반응시켜 상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 제조한다. 이때, 상기 중합은 상기 아크릭 반응 개시제와 촉매의 존재하에서 수행하는 것이 바람직하다.As an example, in order to prepare the water-soluble urethane acrylic hybrid resin, first, the acrylic monomer is slowly added at 30 to 60 parts by weight at 40 to 70 parts by weight of the water-soluble urethane dispersion at low temperature. Allow to stabilize sufficiently. Subsequently, by raising the temperature sequentially, the water-soluble urethane dispersion and the acrylic monomer are polymerized to prepare the water-soluble urethane acrylic hybrid resin. In this case, the polymerization is preferably carried out in the presence of the aric reaction initiator and the catalyst.

다른 예로서, 상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 제조하기 위해서는 먼저 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 40 내지 70중량부에 상기 아크릴계 단량체의 일부를 저온에서 투입하여 안정화시킨다. 이어서, 승온하여 약 40 내지 60℃에서 나머지 아크릴계 단량체를 적하후 다시 안정화시킨다. 이후 온도를 순차적으로 상승시켜 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼과 아크릴계 단량체를 중합시켜 상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 제조한다. 이때, 상기 중합은 상기 아크릭 반응 개시제와 촉매의 존재하에서 수행하는 것이 바람직하다.As another example, in order to prepare the water-soluble urethane acrylic hybrid resin, a part of the acryl-based monomer is first stabilized at 40 to 70 parts by weight of the water-soluble urethane dispersion at low temperature. Subsequently, the temperature is raised, and the remaining acrylic monomer is added dropwise at about 40 to 60 ° C and stabilized again. Thereafter, the temperature is sequentially increased to polymerize the water-soluble urethane dispersion and the acrylic monomer to prepare the water-soluble urethane aric hybrid resin. In this case, the polymerization is preferably carried out in the presence of the aric reaction initiator and the catalyst.

본 발명의 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료는 상술한 방 법으로 제조된 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지 38 내지 60중량%에 소포제, 습윤제, 방청제를 포함하는 첨가제1 내지 3중량%와 물 39 내지 59중량%를 혼합하여 제조할 수 있다.The water-dispersed urethane acrylic hybrid paint for metal coating of the present invention is an additive 1-3 containing 3% by weight of an antifoaming agent, a humectant, a rust preventive agent, and water 39 to 59 in 38 to 60% by weight of the water-soluble urethane aric hybrid resin prepared by the above-described method. It can be prepared by mixing the weight percent.

상기 도료에 포함된 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 함량이 도료의 전체 중량에서 38중량% 미만이면 낮은 점도로 인해 도료의 작업성이 낮아지고, 60중량%를 초과하면 높은 점도로 인해 도료의 작업성이 낮아지는 문제점이 초래된다. 따라서, 상기 도료는 상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지 38 내지 60중량%를 포함하고 바람직하게는 42 내지 55중량%를 포함한다. When the content of the water-soluble urethane acryl hybrid resin contained in the paint is less than 38% by weight of the total weight of the paint, the workability of the paint is lowered due to the low viscosity, and when the content exceeds 60% by weight, the paint workability is due to the high viscosity. The problem of being lowered is brought about. Thus, the paint comprises 38 to 60% by weight of the water-soluble urethane acryl hybrid resin, and preferably contains 42 to 55% by weight.

상기 도료는 소포제, 습윤제, 방청제를 포함하는 첨가제의 함량이 1중량% 미만이거나, 3중량%를 초과할 경우 본원 발명에서 얻고자 하는 특성을 갖는 도막을 형성하기 어렵다. 따라서, 상기 도료는 상기 소포제, 습윤제, 방청제를 포함하는 첨가제를 1 내지 3중량% 포함하고, 바람직하게는 1.5 내지 2중량%를 포함한다.The paint is difficult to form a coating film having the properties to be obtained in the present invention when the content of an additive including an antifoaming agent, a humectant, a rust preventive agent is less than 1% by weight or more than 3% by weight. Therefore, the paint contains 1 to 3% by weight of the additive including the antifoaming agent, the humectant, and the rust preventive agent, preferably 1.5 to 2% by weight.

상기 도료에 포함된 물의 함량이 39중량% 미만이거나, 59중량%를 초과할 경우 도료의 작업성이 낮아지는 문제점이 초래된다. 따라서, 상기 도료는 상기 물을 39 내지 59중량%를 포함하고, 바람직하게는 45 내지 55중량%를 포함한다. When the content of water contained in the paint is less than 39% by weight or more than 59% by weight, the workability of the paint is lowered. Thus, the paint comprises 39 to 59% by weight of the water, preferably 45 to 55% by weight.

상술한 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 포함하는 본 발명의 금속 코팅용 도료는 금속강판에 코팅 후 열에 의한 건조과정을 수행하면, 상기 수지에 포함된 우레탄 도메인의 관능기와 아크릴 도메인의 아세토아세톡시 단량체의 공중합체 반응이 유도되어 우수한 물성을 갖는 도막을 형성할 수 있다. 즉, 상기 도료는 빠른 건조 및 우수한 내후성, 내 화학성의 우레탄과 경도를 향상시키는 아크릭 의 물성을 동시에 가질 수 있다.The coating material for metal coating of the present invention comprising the above-mentioned water-soluble urethane acryl hybrid resin, when the drying process by heat after coating the metal steel sheet, the air of the functional group of the urethane domain contained in the resin and the acetoacetoxy monomer of the acrylic domain The coalescence reaction can be induced to form a coating film having excellent physical properties. That is, the paint may have a fast drying and excellent weather resistance, chemical resistance of the urethane and the acryl properties to improve the hardness at the same time.

우레탄 아크릴 하이브리드 도막 형성방법Urethane Acrylic Hybrid Coating Film Forming Method

우레탄 아크릴 하이브리드 도막을 형성하기 위해서는 먼저 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지 38 내지 60중량%과, 소포제, 습윤제, 청제를 포함하는 첨가제 1 내지 3중량%과, 여분의 물을 포함하는 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료를 마련한다.In order to form a urethane acrylic hybrid coating film, first, a water-soluble urethane acry hybrid resin 38 to 60% by weight, 1 to 3% by weight of an additive including an antifoaming agent, a humectant, and a cleaning agent, and a water-dispersed urethane aric for metal coating containing excess water Prepare a hybrid paint.

상기 도료에 포함된 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지는 수용성 우레탄 디스퍼젼 40 내지 70중량부와 아세토아세톡시 단량체를 포함하는 아크릴계 단량체 30 내지 40중량부가 중합하여 형성되고, 열 경화시 공 중합되는 특성을 갖는다. The water-soluble urethane acrylic hybrid resin included in the paint is formed by polymerizing 40 to 70 parts by weight of the water-soluble urethane dispersion and 30 to 40 parts by weight of the acrylic monomer including acetoacetoxy monomer, and has a property of co-polymerizing upon thermal curing.

상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 구성, 조성비 및 이의 제조방법은 위에서 상세히 설명하였기 때문에 중복을 피하기 위해 생략한다. 또한, 상기 도료를 구성하는 구성 성분 및 이의 조성비 또한 위에서 상세히 설명하였기 때문에 중복을 피하기 위해 생략한다.The composition, composition ratio, and preparation method thereof of the water-soluble urethane acrylic hybrid resin are omitted in order to avoid duplication because they have been described in detail above. In addition, since the components constituting the paint and the composition ratio thereof are also described in detail above, they are omitted to avoid duplication.

이어서, 상기 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료를 도금 강판의 표면에 도장한다. 상기 도료는 스프레이를 이용하여 도금 강판에 약 1 내지 10um의 두께로 도장될 수 있다.Subsequently, the water-dispersed urethane acryl hybrid coating material for metal coating is coated on the surface of the plated steel sheet. The paint may be coated to a thickness of about 1 to 10um on the coated steel sheet using a spray.

이어서, 상기 도금 강판에 도장된 도료를 약 80 내지 130℃ 온도에서 열 건조시킨다. 그 결과 상기 도금 강판에는 열 경화시켜 상기 도료의 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 수지에 포함된 우레탄 도메인의 관능기와 아크릴 도메인의 아세토아세톡시 단량체의 공중합 반응이 유도된 우레탄 아크릴 하이브리드 도막이 형성된 다. 상기 우레탄 아크릴 하이브리드 도막은 우수한 내후성, 내 화학성의 우레탄과 경도를 향상시키는 아크릭의 물성을 동시에 갖는다.Subsequently, the paint coated on the plated steel sheet is thermally dried at a temperature of about 80 to 130 ° C. As a result, a urethane acrylic hybrid coating film is formed on the plated steel sheet to induce a copolymerization reaction of the functional group of the urethane domain contained in the water-dispersed urethane acrylic hybrid resin of the paint and the acetoacetoxy monomer of the acrylic domain. The urethane acrylic hybrid coating film has excellent weather resistance and chemical resistance of urethane and acryl to improve hardness at the same time.

이하, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 하기의 실시예로만 한정되는 것이 아님은 물론이다.  Hereinafter, the present invention will be described in detail through specific examples. However, it is a matter of course that the present invention is not limited only to the following examples.

실시예Example

하기 표 1의 배합 비율에 따라 후속 열에 의한 건조과정에서 우레탄 도메인 아크릴 도메인이 공중합체되는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지(주1) 457g과 소포제((BYK-024, BYK Chemie) 1g, 습윤제(BYK-346, BYK Chemie) 2g, 방청제(LF 방청 M-PSN, 키쿠치 컬러사) 15g 및 물 525g을 포함하는 도료를 제조하였다.457 g of a water-soluble urethane Acrylic hybrid resin (Note 1) copolymerized with a urethane domain acrylic domain in the subsequent drying process according to the mixing ratio of Table 1 and the antifoaming agent (BYK-024, BYK Chemie) 1g, wetting agent (BYK-346 , BYK Chemie) 2g, rust preventive (LF rust M-PSN, Kikuchi Color Co., Ltd.) 15g and water containing 525g was prepared.

비교예Comparative example

하기 표 1의 배합 비율에 따라 망상 구조의 우레탄 아크릭 하이브리드 수지(주2) 457g과 소포제(BYK-024, BYK Chemie) 1g, 습윤제(BYK-346, BYK Chemie) 2g, 방청제(LF 방청 M-PSN, 키쿠치 컬러사) 15g 및 물 525g을 포함하는 도료를 제조하였다.According to the blending ratio of Table 1, 457g of the urethane acryl hybrid resin (Note 2) of the network structure, antifoaming agent (BYK-024, BYK Chemie) 1g, wetting agent (BYK-346, BYK Chemie) 2g, rust preventive agent (LF rust-preventing M-PSN , Kikuchi Color Co., Ltd.) 15 g and water 525 g were prepared.

[표 1] 도료 제조Table 1 Paint Preparation

실시예(g)  Example (g) 비교예(g)Comparative Example (g) 수지(주1)Resin Note 1 457457 수지(주2)Resin Note 2 457457 소포제Antifoam 1One 1One 습윤제Humectant 22 22 방청제Rust preventive 1515 1515 water 525525 525525 합계Sum 10001000 10001000

도료 및 도막 평가Paint and Film Evaluation

상기 표 1 의 조성을 갖는 실시예 및 비교예의 도료의 특성을 알아보기 위하여 도료의 저장성을 평가하였다. 그리고, 탈지 처리된 70ㅧ150ㅧ0.5㎜ 크기의 아연도금강판에 상기 실시예 및 비교예의 도료를 각각 2㎛두께로 도포한 후 강판온도 100℃로 소부 처리하여 시편(처리강판)을 제작한 후 도막의 물성을 평가하였다. 그 결과가 하기 표 2에 개시되어 있다.In order to find out the characteristics of the paints of the Examples and Comparative Examples having the composition of Table 1, the storage properties of the paints were evaluated. Then, the coatings of the above Examples and Comparative Examples were coated with a thickness of 2 μm on a degreased galvanized steel sheet having a size of 70 ㅧ 150 후 0.5mm, and then the specimen was baked at 100 ° C. to prepare a specimen (treated steel sheet). The physical properties of the coating film were evaluated. The results are shown in Table 2 below.

[표 2] 도막 평가Table 2 Coating Evaluation

실시예  Example 비교예Comparative example 도료varnish 저장성Zhejiang 도막Coating 외관Exterior 내식성Corrosion resistance 내열성Heat resistance

상기 표 2로부터, 실시예의 조성을 갖는 우레탄 아크릴 하이브리드 도료를 사용하는 경우에는 도료의 저장성이 우수하고 상분리가 없으며, 상기 도료로 형성되는 도막 또한 외관 및 내식성, 내열성 면에서 비교예의 도료로 형성된 도막에 비하여 우수한 효과를 나타냄을 알 수 있었다.From the above Table 2, in the case of using the urethane acrylic hybrid paint having the composition of the embodiment, the storage property of the paint is excellent and there is no phase separation, and the coating film formed from the paint is also compared with the coating film formed from the coating material of the comparative example in terms of appearance, corrosion resistance and heat resistance. It was found to exhibit excellent effects.

이하, 도료의 저장성 및 도막의 물성평가 방법은 다음과 같다. Hereinafter, the storage property of the paint and the physical property evaluation method of the coating film are as follows.

도료의 저장성 시험Paintability Test of Paint

도료화된 실시예를 밀봉하여 50℃에서 7일간 보관 후 Ford Cup#4 으로 25℃에서 점도 변화를 측정하여 평가한다.The coated example is sealed and stored at 50 ° C. for 7 days and then evaluated by measuring the change in viscosity at 25 ° C. with Ford Cup # 4.

(◎ : 이상없음, ○ : 점도 5초 상승, △ : 점도 10초 상승, X : 측정불가)(◎: no abnormality, ○: viscosity rises for 5 seconds, △: viscosity rises for 10 seconds, X: cannot be measured)

도막의 외관 시험Appearance test of coating

도장된 시편의 외관이 이물질 및 미도장 부위가 없이 양호한지 평가한다.Evaluate the appearance of the painted specimens, with no foreign matter and no unpainted area.

(◎ : 이상없음, ○ : 티 약간, △ : 크레이터링, X : 미도장)(◎: No abnormality, ○: Tee slightly, △: Cratering, X: Unpainted)

도막의 내식성 시험Corrosion Resistance Test of Coating Film

도장된 시편을 35℃, 95%의 습도에서 5%의 식염수를 연속 분무하여 초기 발청 정도를 평가한다.The initial specimen was evaluated by spraying continuously 5% saline at 35 ° C. and 95% humidity.

(◎ : 72시간 이상 없음, ○ : 48시간이후 초기 발청 △ : 24시간 이후 초기 발청, X : 24시간 이전 초기 발청)(◎: No more than 72 hours, ○: Initial call after 48 hours △: Initial call after 24 hours, X: Initial call before 24 hours)

도막의 내열성 시험Heat resistance test of coating film

도장된 시편을 240℃의 분위기 온도에서 20분 동안 방치 후 도막의 변색 또는 손실 여부를 평가한다.After the coated specimen is left for 20 minutes at an ambient temperature of 240 ° C., the discoloration or loss of the coating film is evaluated.

(◎ : 이상 없음, ○ : ΔE=5 이하, △ ΔE=10 이하, X : 완전 열화)(◎: No abnormality, ○: ΔE = 5 or less, ΔΔE = 10 or less, X: complete deterioration)

상술한 바와 같이, 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 포함하는 금속 코팅용 도료를 금속강판에 코팅 후 열에 의한 건조과정을 수행하면, 상기 수지에 포함된 우레탄 도메인의 관능기와 아크릴 도메인의 아세토아세톡시 그룹과의 공중합체 반응이 유도되어 보다 조밀한 구조를 갖는 도막이 형성될 수 있다. 즉, 상기 도료는 빠른 건조 및 우수한 내후성, 내화학성의 우레탄과 경도를 향상시키는 아크릭의 물성을 동시에 가질 수 있는 특성을 갖는다. 또한, 상기 도료는 용매가 물을 주성분으로 사용하기 때문에 에너지 절약문제, 환경 공해 문제, 작업 위생 안정성 문제 및 화재 위험성도 감소하는 장점이 있다.As described above, when the coating for the metal coating containing the water-soluble urethane Acrylic hybrid resin is coated on a metal sheet and then subjected to a drying process by heat, the functional group of the urethane domain contained in the resin and the acetoacetoxy group of the acryl domain The copolymer reaction may be induced to form a coating film having a denser structure. That is, the paint has the characteristics of having a quick drying and excellent weather resistance, chemical resistance of urethane and acryl properties to improve the hardness at the same time. In addition, the paint has the advantage of reducing the energy saving problem, environmental pollution problem, work hygiene stability problem and fire risk because the solvent uses water as the main component.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. And can be changed.

Claims (7)

수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지 38 내지 60중량%;38 to 60% by weight of a water-soluble urethane acryl hybrid resin; 소포제, 습윤제, 방청제를 포함하는 첨가제 1 내지 3중량%;1-3 wt% of an additive including an antifoaming agent, a humectant, and a rust preventive agent; 여분의 물을 포함하되,Include extra water, 상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지는The water-soluble urethane acrylic hybrid resin 수용성 우레탄 디스퍼젼 40 내지 70중량부와 아세토아세톡시 단량체를 포함하는 아크릴계 단량체 30 내지 40중량부가 아크릭 반응 개시제 존재하에서 중합하여 형성된 것을 특징으로 하는 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료.A water-dispersed urethane acrylic hybrid coating for metal coating, wherein 40 to 70 parts by weight of a water-soluble urethane dispersion and 30 to 40 parts by weight of an acrylic monomer including an acetoacetoxy monomer are polymerized in the presence of an aric reaction initiator. 제1항에 있어서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼은 10 내지 50의 산가를 갖고, 평균직경이 10 내지 1000㎚인 입자크기를 갖는 것을 특징으로 하는 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료.The water-dispersed urethane acrylic hybrid paint of claim 1, wherein the water-soluble urethane dispersion has an acid value of 10 to 50 and a particle size of 10 to 1000 nm in average diameter. 제1항에 있어서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼은 N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아마이드 및 아세톤으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 수용성 용매를 전체 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 1중량% 내지 20중량%를 포함하고, 40000 내지 200000의 분자량을 갖는 것을 특징으로 하는 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료.The method of claim 1, wherein the water-soluble urethane dispersion is 1 to 20% by weight of the total water-soluble urethane dispersion resin at least one water-soluble solvent selected from the group consisting of N-methylpyrrolidone, dimethylformamide and acetone It contains, and has a molecular weight of 40000-200000, The water dispersion urethane aric hybrid coating material for metal coatings characterized by the above-mentioned. 제1항에 있어서, 상기 아세토아세톡시 단량체는 아세토아세톡시에틸아크릴레이트, 아세토아세톡시에틸메타아크릴레이트, 아세토아세톡시프로필아크릴레이트, 아세토아세톡시프로필메타아크릴레이트, 디아세토아세톡시에틸아크릴레이트, 디아세토아세톡시에틸메타아크릴레이트, 디아세토아세톡시프로필아크릴레이트, 디아세토아세톡시프로필메타아크릴레이트, 비닐아세토아세테이트, 비닐디아세토아세테이트, 알릴아세토아세테이트 및 알릴디아세토아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료.The method of claim 1, wherein the acetoacetoxy monomer is acetoacetoxyethyl acrylate, acetoacetoxyethyl methacrylate, acetoacetoxy propyl acrylate, aceto acetoxy propyl methacrylate, diaceto acetoxy ethyl acrylate, At least one selected from the group consisting of diacetoacetoxyethyl methacrylate, diacetoacetoxypropyl acrylate, diacetoacetoxypropyl methacrylate, vinyl acetoacetate, vinyl diacetoacetate, allyl acetoacetate and allyl diacetoacetate Water-dispersed urethane acrylic hybrid paint for metal coating comprising a. 수용성 우레탄 디스퍼젼 40 내지 70중량부와 아세토아세톡시 단량체를 포함하는 아크릴계 단량체 30 내지 40중량부가 중합하여 형성되고, 열 경화시 공 중합되는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지 38 내지 60중량%과, 소포제, 습윤제, 방청제를 포함하는 첨가제 1 내지 3중량%과, 여분의 물을 포함하는 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료를 도금 강판의 표면에 도장하는 단계; 및40 to 70 parts by weight of a water-soluble urethane dispersion and 30 to 40 parts by weight of an acryl-based monomer including an acetoacetoxy monomer, and 38 to 60% by weight of a water-soluble urethane acrylic hybrid resin which is co-polymerized upon thermal curing, and an antifoaming agent and a wetting agent. Coating a surface of the plated steel sheet with a water-dispersed urethane acryl hybrid paint for metal coating containing 1 to 3% by weight of an additive including a rust preventive agent and excess water; And 상기 도금 강판에 도장된 도료를 열 경화시켜 상기 도료의 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 수지에 포함된 우레탄 도메인의 관능기와 아크릴 도메인의 아세토아세톡시 단량체의 공중합 반응이 유도된 우레탄 아크릴 하이브리드 도막을 형성하는 단계를 포함하는 도막 형성방법.Thermally curing the paint coated on the plated steel sheet to form a urethane acrylic hybrid coating film in which a copolymerization reaction between a functional group of the urethane domain included in the water-dispersed urethane acryl hybrid resin of the paint group and the acetoacetoxy monomer of the acrylic domain is induced. Coating film formation method containing. 제5항에 있어서, 상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지는The method of claim 5, wherein the water-soluble urethane acrylic hybrid resin 수용성 우레탄 디스퍼젼 40 내지 70 중량부에 아세토아세톡시 단량체를 포함하는 아크릭 단량체 30 내지 60중량부를 투입하는 단계;Adding 30 to 60 parts by weight of an acryl monomer including acetoacetoxy monomer to 40 to 70 parts by weight of a water-soluble urethane dispersion; 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼에 아크릴계 단량체를 안정화시키는 단계; 및Stabilizing an acrylic monomer in the water-soluble urethane dispersion; And 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼과 안정화된 아크릴계 단량체를 아크릭 반응 개시제의 존재하에서 중합시키는 단계를 수행하여 형성하는 것을 특징으로 하는 도막 형성방법.And coating the water-soluble urethane dispersion and the stabilized acrylic monomer in the presence of an aric reaction initiator. 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 마련하는 단계; 및Preparing a water-soluble urethane acryl hybrid resin; And 상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지 38 내지 60중량%에 소포제, 습윤제, 방청제를 포함하는 첨가제 1 내지 3중량%와, 여분의 물을 혼합하는 단계를 포함하되, 38 to 60% by weight of the water-soluble urethane Acrylic hybrid resin, including an anti-foaming agent, wetting agent, 1 to 3% by weight of an additive including a rust preventive agent, and the step of mixing excess water, 상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지는 수용성 우레탄 디스퍼젼 40 내지 70중량부와 아세토아세톡시 단량체를 포함하는 아크릴계 단량체 30 내지 40중량부가 아크릭 반응 개시제 존재하에서 중합하여 형성된 것을 특징으로 하는 금속 코팅용 수분산 우레탄 아크릭 하이브리드 도료의 제조방법.The water-soluble urethane acrylic hybrid resin is water-soluble urethane dispersion 40 to 70 parts by weight of the acrylic monomer containing acetoacetoxy monomer and 30 to 40 parts by weight of the acrylic coating for water dispersing urethane acryl, characterized in that formed by polymerization in the presence of an acryl reaction initiator. Method for producing a hybrid paint.
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