KR100993876B1 - 원코팅용 피씨엠 도료 조성물 - Google Patents

원코팅용 피씨엠 도료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원코팅용 피씨엠 도료 조성물에 관한 것으로서, 함유성분과 성분비율 및 분자구조 등을 개선함으로써 내식성과 유연성과 흐름성 및 소지부착성을 향상시키고, 한번의 도장만으로 우수한 내식성과 미려한 외관의 도막을 형성할 수 있는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 베이스 수지와, 내식성강화제와, 가교제와, 경화촉매와, 용제와, 첨가제를 포함하며, 베이스 수지는, 중량평균 분자량 15,000∼20,000, 수산가 20∼40㎎KOH/g, 산가 1∼5㎎KOH/g, 유리전이온도 10∼20℃이며, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 15∼35중량%로 조성되는 폴리에스테르 수지이고, 내식성강화제는, 중량평균 분자량 30,000∼35,000, 수산가 10∼30㎎KOH/g, 산가 1∼3㎎KOH/g, 유리전이온도 25∼35℃이며, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 15∼35중량%로 조성되는 폴리에스테르 수지이다.

Description

원코팅용 피씨엠 도료 조성물{PCM COATING MATERIAL COMPOSITE FOR ONE COATING}
본 발명은 원코팅용 피씨엠 도료 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 함유성분과 성분비율 및 분자구조 등을 개선함으로써, 내식성과 유연성과 흐름성 및 소지부착성을 향상시키고, 한번의 도장만으로 우수한 내식성과 미려한 외관의 도막을 형성할 수 있는 원코팅용 피씨엠 도료 조성물에 관한 것이다.
강판은 외부물질에 의해 부식될 우려가 있으므로, 그 표면에 방청재인 하도 도료를 도장하고, 그 위에 다양한 색상과 재질의 상도 도료를 도장하여 사용하고 있다.
특히, 피씨엠(Pre-Coated Metal:선도장 강판)의 경우에는, 하도 도료와 상도 도료가 미리 도장된 상태로 제조되는 것으로, 이를 성형하여 조립 가공하면 곧바로 완제품이 제조될 수 있다.
그런데, 이러한 피씨엠은, 완제품으로 제조되기 위해서는 두 번의 도장작업을 해야하는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 작업성과 생산성이 현저하게 떨어진다는 문제점이 지적되고 있다.
즉, 피씨엠을 제조하기 위해서는, 하도 도료를 도장한 다음, 상도 도료의 도 장해야 한다. 따라서, 두 번의 도장작업이 필요하며, 이러한 두 번의 도장작업 때문에 복잡한 구조의 도장장치가 필요하고, 많은 노동력과 시간이 요구된다는 단점이 있다.
특히, 복잡한 구조의 도장장치와 많은 노동력과 시간이 요구되므로, 인적, 물적, 시간적 손실이 발생되고, 이로써, 작업성과 생산성이 현저하게 떨어지며, 그 결과, 피씨엠의 제조비용이 현저하게 상승되는 결과를 초래한다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은, 함유성분과 성분비율 및 분자구조 등을 개선함으로써, 한번의 도장만으로도 하도 도료의 방청기능과 상도 도료의 외관장식 기능을 동시에 갖출 수 있는 원코팅용 피씨엠 도료 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 한번의 도장만으로도 하도 도료의 기능과 상도 도료의 기능을 동시에 갖춤으로써, 두 번의 도장작업이 필요 없는 원코팅용 피씨엠 도료 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 두 번의 도장작업이 필요 없으므로, 인적, 물적, 시간적 손실을 제거할 수 있고, 이에 따라, 제조비용을 대폭적으로 절감할 수 있는 원코팅용 피씨엠 도료 조성물을 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 베이스 수지와, 내식성강화제와, 가교제와, 경화촉매와, 용제와, 첨가제를 포함하며, 상기 베이스 수지는, 중량평균 분자량 15,000∼20,000, 수산가 20∼40㎎KOH/g, 산가 1∼5㎎KOH/g, 유리전이온도 10∼20℃이며, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 15∼35중량%로 조성되는 폴리에스테르 수지이고, 상기 내식성강화제는, 중량평균 분자량 30,000∼35,000, 수산가 10∼30㎎KOH/g, 산가 1∼3㎎KOH/g, 유리전이온도 25∼35℃이며, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 15∼35중량%로 조성되는 폴리에스테르 수지인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 베이스 수지는, 모노머를 함유하고 있으며, 상기 모노머는, 프로판디올(Propanediol), 1,6-헥산디올(Hexanediol), 1.4-부탄디올(butanediol) 중 선택된 어느 하나 또는 둘 또는 모두로 구성되고, 상기 베이스 수지의 총중량비를 기준으로 25∼40중량%로 조성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 내식성강화제는, 방향족 모노머를 함유하고 있으며, 상기 방향족 모노머는, 상기 내식성강화제의 총중량비를 기준으로 40 ∼ 60중량%로 포함되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 가교제는, 메톡시기를 갖는 멜라민 수지와 이소시아네이트 수지를 포함하며, 상기 멜라민 수지와 이소시아네이트 수지는 1:0.2 ∼ 1:0.4 범위의 비율로 혼합되어 상기 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 5∼10중량%로 포함되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 경화 촉매는, p-톨루엔 술폰산(p-TSA), 디노닐나프타렌 술폰산(DNNSA), 디나프타렌 디술폰산(DNNDSA), 플루오로 술폰산 중 선택된 어느 하나로 구성되며, 선택된 어느 하나의 술폰산은 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 0.1∼1.5중량%로 조성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 원코팅용 피씨엠 도료 조성물에 의하면, 함유성분과 성분비율 및 분자구조 등이 대폭적으로 개선됨으로써, 내식성과 유연성과 흐름성 및 소지부착성을 동시에 갖추고 있다. 따라서, 도막을 형성한 후, 방청기능과 외관장식 기능을 동시에 보유하는 물성을 갖는다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 방청기능과 외관장식 기능을 동시에 보유하는 물성을 가지므로, 소지 강판에 한번만 도장해도 상기 소지 강판이 우수한 내식성과 미려한 외관을 갖게 된다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 한번의 도장만으로도 소지 강판이 우수한 내식성과 미려한 외관을 동시에 갖출 수 있게 하므로, 종래와 같이 소지 강판에 하도 도료와 상도 도료를 두 번 도장 작업해야 할 필요가 없다.
따라서, 도장작업시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있고, 도장작업에 필요한 장치의 구조도 간소화시킬 수 있으며, 이로써, 제조비용을 절감하고 생산성을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 원코팅용 피씨엠 도료 조성물에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 원코팅용 피씨엠 도료 조성물은, 베이스(Base) 수지를 구비한다.
베이스 수지는, 도료 조성물의 기본 물질로서, 폴리에스테르 수지로 구성된다.
이러한 폴리에스테르 수지는, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 15∼35중량%로 조성되며, 모노머(단량체)를 함유하고 있다.
모노머는, 프로판디올(Propanediol), 1,6-헥산디올(Hexanediol), 1.4-부탄디올(butanediol) 중 선택된 어느 하나 또는 둘 또는 모두이며, 이렇게 함유된 모너머는 폴리에스테르 수지의 총중량비를 기준으로 25∼40중량%로 조성된다. 모노머의 함량이 25중량% 미만이면 도막의 가공성이 떨어지고, 40중량%를 초과하면 내식성이 떨어질 수 있다.
한편, 폴리에스테르 수지는, 중량평균 분자량 15,000∼20,000, 수산가 20∼40㎎KOH/g, 산가 1∼5㎎KOH/g, 유리전이온도 10∼20℃의 물성을 갖는 것이 바람직하다.
특히, 폴리에스테르 수지의 중량평균 분자량이 15,000∼20,000 범위를 유지해야 하는데, 이는 폴리에스테르 수지의 중량평균 분자량이 15,000 미만이면, 도막의 가공성과 내구성이 떨어지기 때문이며, 중량평균 분자량이 20,000을 초과하면, 도료의 도장 작업이 어렵기 때문이다.
이러한 폴리에스테르 수지에 의하면, 도료 조성물의 기본 물질이므로, 소지 강판의 표면에 도포된 후, 소부 공정을 거치면, 강판의 표면에 소정 두께의 도막을 형성한다.
또한, 폴리에스테르 수지는, 특정 모노머를 함유하고 있으므로, 도료 조성물의 유연성을 크게 향상시킨다. 따라서, 도막의 형성시, 도막의 물성, 예를 들면, 도막의 가공성과 흐름성을 개선시키며, 이로써, 도막의 외관성능을 향상시키고, 상품 가치를 높인다.
특히, 도막의 가공성과 흐름성을 개선시키고, 도막의 외관성능을 향상시킴으로써, 상도 도료의 외관장식 기능을 부여하는 역할을 한다. 따라서, 종래와 같이, 별도의 상도 도료를 도장할 필요가 없게 된다.
그리고 본 발명의 원코팅용 피씨엠 도료 조성물은, 베이스 수지에 혼합되는 내식성강화제를 포함한다.
내식성강화제는, 방향족 모노머를 함유하는 폴리에스테르 수지로 구성되며, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 15∼35중량%로 조성된다.
한편, 내식성강화제의 폴리에스테르 수지는, 중량평균 분자량 30,000∼35,000, 수산가 10∼30㎎KOH/g, 산가 1∼3㎎KOH/g, 유리전이온도 25∼35℃의 물성을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 내식성강화제에 함유된 방향족 모노머는, 도료의 내식성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 내식성강화제의 총중량비를 기준으로 40 ∼ 60중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 이는, 방향족 모노머 함량이 40중량% 미만이면, 도막의 내식성이 떨어지기 때문이며, 60중량%를 초과하면, 도료의 도장 작업이 매우 어렵기 때문이다.
이러한 내식성강화제에 의하면, 베이스 수지에 혼합됨으로써, 베이스 수지와 함께 강판의 표면에 소정 두께의 도막을 형성한다.
또한, 내식성강화제는, 방향족 모노머를 함유하고 높은 분자량을 가지고 있으므로, 내식성이 매우 우수한 물성을 갖는다. 따라서, 도막 형성 후, 우수한 방청성능을 기대할 수 있다.
특히, 우수한 내식성과 방청성능을 가지고 있으므로, 도료의 방청기능을 부여하는 역할을 한다. 따라서, 종래와 같이, 별도의 하도 도료를 도장할 필요가 없게 된다.
또한, 내식성강화제는, 방향족 모노머를 함유하고 높은 분자량을 가지고 있으므로, 소지 강판에 대한 부착성이 우수하다. 따라서, 도막 형성 후, 내구성이 매우 좋아진다.
한편, 내식성강화제와 베이스 수지의 총함량은, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 30∼50중량%로 조성되는 것이 가장 바람직하다. 이는, 내식성강화제와 베이스 수지의 총함량이 30중량% 미만이면, 도막의 가공성과 내식성이 떨어지기 때문이며, 50중량%를 초과하면, 도료 내의 수지비율이 너무 높아 도막의 건조도가 저하되기 때문이다.
그리고 본 발명의 원코팅용 피씨엠 도료 조성물은, 베이스 수지에 첨가되는 가교제를 더 구비한다.
가교제는, 메톡시기를 갖는 멜라민 수지와 이소시아네이트 수지를 포함하며, 이들이 포함된 가교제는 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 5∼10중량%로 조성된다.
이러한 가교제는, 베이스 수지와 내식성강화제를 가교반응시킨다. 따라서, 베이스 수지의 폴리에스테르 수지와 내식성강화제의 폴리에스테르 수지를 빠르게 경화시킨다.
여기서, 멜라민 수지와 이소시아네이트 수지의 혼합비율은 1:0.2 ∼ 1:0.4로 구성되는 것이 바람직하다. 이는 멜라민 수지와 이소시아네이트 수지의 혼합비율이 1:0.2 미만일 경우, 도막의 가공성과 내식성이 저하될 우려가 있기 때문이며, 1:0.4를 초과할 경우, 도막의 표면 경화가 저하될 우려가 있기 때문이다.
그리고 가교제의 이소시아네이트 수지는, 블록화된 이소시아네이트 수지, 즉, 블록이소시아네이트(Blocked Isocyanate)수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이는, 블록이소시아네이트수지가 열적 및 기계적 충격에 매우 강하기 때문에 도막의 형성시, 도막의 내구성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
그리고 본 발명의 원코팅용 피씨엠 도료 조성물은, 베이스 수지에 첨가되는 경화 촉매와 용제를 더 구비한다.
경화 촉매는, p-톨루엔 술폰산(p-TSA), 디노닐나프타렌 술폰산(DNNSA), 디나프타렌 디술폰산(DNNDSA), 플루오로 술폰산 중 선택된 어느 하나로 구성되며, 선택된 어느 하나의 술폰산은 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 0.1∼1.5중량%로 조성된다.
바람직하기로는, 경화 촉매로 어느 하나의 술폰산을 사용하되, 2차 아민 또는 에폭시로 중화시킨 것으로 사용하는 좋다.
이러한 경화 촉매는, 수지화 반응을 촉진시킴과 아울러 도막의 형성과정에서 도료의 경화온도를 저하시키고, 도료의 물성을 향상시킨다. 따라서, 도료 조성물의 경화성과 건조성을 향상시키며, 이에 따라, 소지 강판에 도포된 도료 조성물이 신속하게 빠르게 건조되고 경화되면서 도막층을 형성할 수 있게 한다.
한편, 경화 촉매는, 경우에 따라 보조 경화 촉매를 함유하기도 한다. 보조 경화 촉매는 수지반응을 더욱 촉진시키는 Tin촉매(DBTDL)로 구성된다.
용제는, 용해성이 우수한 것, 예를 들면, 방향족 탄화수소계, 글리콜 에스테르계, 글리콜 에테르계, 알코올계 중 선택된 어느 하나를 사용하거나 또는 그 이상을 선택하여 혼합 사용하며, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 40∼45중량%로 조성된다.
이러한 용제는, 베이스 수지와 내식성강화제 및 가교제와 경화촉매를 용해한다. 따라서, 도료 조성물의 유동성을 증진시키고, 그 결과, 도료 조성물의 취급 및 도장 작업시 작업성을 향상시킨다.
한편, 방향족 탄화수소계 용제로는 SK사의 코코졸 ＃100, 코코졸 ＃150 등을 사용할 수 있고, 글리콜 에스테르계 용제로는 유니온 카바이드사의 에틸 아세테이트, n-부틸 아세테이트, 셀로솔브 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 아세테이트, 3-메톡시 부틸 아세테이트 등을 사용할 수 있다.
그리고 글리콜 에테르계 용제로는 유니온 카바이드사의 메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브, 에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르 등을 사용할 수 있고, 알코올계 용제로는 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올, 아밀알콜, 사이클로 헥사논 등을 사용할 수 있다.
그리고 본 발명의 원코팅용 피씨엠 도료 조성물은, 첨가제를 더 구비한다. 첨가제는, 레벨링제, 소포제, 안료 등을 포함한다.
레벨링제는, 아크릴계, 비닐계, 실리콘계 중 어느 하나를 선택하여 사용하며, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 0.5∼1.0중량%로 조성된다. 이러한 레벨링제는, 도료 조성물을 안정화시킨다. 특히, 도료 조성물이 건조되어 도막을 형성하였을 경우, 도막의 갈라짐을 방지하고 평활성을 부여한다.
한편, 레벨링제로는, 구수모토 케미칼사의 디스파론 L-1980, 디스파론 L-1984, 디스파론 AP-30, BYK사의 BYK356, BYK410 등이 있으며, 이들 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
소포제는, 아크릴계, 비닐계, 실리콘계 중 어느 하나를 선택하여 사용하며, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 0.5∼1.0중량%로 조성된다. 이러한 소포제는, 레벨링제와 마찬가지로, 도료 조성물을 안정화시킨다. 특히, 도료 조성물의 기포 발생을 억제하고 발생된 기포를 제거한다. 따라서, 도료 조성물이 건조되어 도막을 형성하였을 경우, 도막층의 내구성을 증진시킨다.
한편, 소포제로는, 구수모토 케미칼사의 디스파론 L-1980, 디스파론 L-1984, 디스파론 AP-30, BYK사의 BYK356, BYK410 등이 있으며, 이들 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
안료는, 착색안료, 방청안료 등을 포함한다. 착색안료는, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 10∼40중량%로 조성되며, 옥사이드, 카본블랙 등을 함유하는 것 이 바람직하다.
이러한 착색안료는, 도료 조성물에 색깔을 부여한다. 따라서, 도료 조성물에 의해 형성된 도막의 변색과 퇴색을 방지한다.
한편, 착색안료는, 경우에 따라 첨가되지 않을 수도 있는데, 이는 도료 조성물을 투명하게 사용하기 위함이다. 또한, 착색안료는, 광택을 조절하거나 도막강도를 증가시키는 체질안료, 예를 들면, 활석, 점토, 실리카, 운모, 알루미나, 알루미늄 실리게이트 등이 포함될 수 있으며, 경우에 따라 충진제도 포함할 수도 있다.
방청안료는, 도료 조성물의 방청성능을 향상시키기 위한 것으로, GRACE사의 아모르퍼스실리콘 다이옥사이드(Amorphous Silicon Dioxid), 칼슘 콤플렉스(Calcium Complex) 중 선택된 어느 하나 또는 모두가 혼합되어 구성되며, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 7∼10중량%로 조성된다.
한편, 방청안료는, 경우에 따라 HALOX사의 뷰테인다이오산(Butanedioic Acid)을 더 포함한다.
뷰테인다이오산(Butanedioic Acid)은 일명 "호박산"으로 불리는 것으로, 방청안료의 소지 부착성을 증진시킨다. 이러한 뷰테인다이오산은, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 0.5∼0.7중량%로 조성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 원코팅용 피씨엠 도료 조성물에 의하면, 함유성분과 성분비율 및 분자구조 등이 대폭적으로 개선됨으로써, 내식성과 유연성과 흐름성 및 소지부착성을 동시에 갖추고 있다. 따라서, 도막을 형성한 후, 방청기능과 외관장식 기능을 동시에 보유하는 물성을 갖는다.
또한, 본 발명은, 방청기능과 외관장식 기능을 동시에 보유하는 물성을 가지므로, 소지 강판에 한번만 도장해도 상기 소지 강판이 우수한 내식성과 미려한 외관을 갖게 된다.
또한, 본 발명은, 한번의 도장만으로도 소지 강판이 우수한 내식성과 미려한 외관을 동시에 갖출 수 있게 하므로, 종래와 같이 소지 강판에 하도 도료와 상도 도료를 두 번 도장 작업해야 할 필요가 없다.
따라서, 도장작업시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있고, 도장작업에 필요한 장치의 구조도 간소화시킬 수 있다. 그 결과, 제조비용을 절감하고 생산성을 대폭적으로 향상시킬 수 있게 된다.
다음으로, 본 발명자는, 이러한 구성을 갖는 본 발명의 원코팅용 피씨엠 도료 조성물의 성능을 알아보기 위해, 본 발명의 도료 조성물과 종래의 하도 및 상도 도료 조성물을 몇 가지 항목으로 비교 시험해 보았다.
[표 1]은 본 발명에 따른 도료 조성물과 종래의 하도 및 상도 도료 조성물의 구성성분 및 성분비를 비교하여 나타낸 것이고, [표 2]는 [표 1]의 성분을 갖는 본 발명의 도료 조성물이 도포된 피도포물과 [표 1]의 성분을 갖는 종래의 하도 및 상도 도료 조성물이 순차적으로 도포된 피도포물을 몇 가지 항목으로 비교 테스트 한 결과이다.
[표 1]
구분 본 발명(중량%) 종래 발명(중량%)
구성성분 하도 도료 상도 도료
폴리에스테르 수지 베이스 수지 17 50 70
내식성강화제 15
첨가제 착색안료(카본블랙) 4 3 3(왁스)
방청안료 7 - 3(Al, SiO2, Fe2O3)
체질안료(알루미늄 실리게이트) 0.5 - -
분산첨가제 0.1 0.05 3(소포제)
체질안료(실리카) 6.2 0.2 -
레벨링제 0.9 1.5 -
에폭시 에폭시수지 1 2 -
가교제 멜라민 4 4 5
이소시아네이트 1.5 -
경화촉매 산촉매 1.3 1 2
Tin 촉매 0.1 -
용제 DIBASIC ESTER 8 4 3(에스테르계)
CYCLOHEXANONE 12 5 3(에테르계)
KOCOSOL 100 10.7 3 8
KOCOSOL 150 10.7 6 -
[표 2]
시험항목 본 발명(제 1시편) 종래 발명(제 2시편)
광택 30 30
경화도(Curing) 50↑ 50↑
연필경도 F F
가공성 상 중
내산성 상 중
내알칼리성 상 중
내비등수성 상 상
부착성 상 상
내식성 상 상
(시험조건)
본 발명의 도료 조성물을 0.45t의 EGI 강판(전기아연 도금강판)에 15㎛의 두께로 도포하고, 이를 300℃ 분위기 온도에서 35초간 소부하여 제 1시편으로 제작하였다.
그리고 종래의 하도 도료 조성물을 0.45t의 EGI 강판(전기아연 도금강판)에 5㎛의 두께로 도포하고, 이를 220℃ 분위기 온도에서 30초간 소부하여 하도 도막을 형성한 다음, 다시 상도 도료 조성물을 10㎛의 두께로 도포하고, 이를 240℃ 분위기 온도에서 35초간 소부하여 상도 도막을 형성하였다. 따라서, 제 2시편으로 제작하였다. 그리고 제작된 제 1 및 제 2시편을 비교 테스트해보았다.
(광택)
광도계를 이용하여 제 1시편과 제 2시편의 표면 광택을 측정하였다. 측정결과, 제 1시편과 제 2시편의 표면 광택이 동일한 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명의 도료 조성물은, 한번만 도장하더라도 충분한 광택을 갖는 도막을 형성하는 것을 알 수 있다.
(경화도)
경화측정기를 이용하여 제 1시편과 제 2시편의 표면 경화도를 측정하였다. 측정결과, 제 1시편과 제 2시편의 경화도가 동일한 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명의 도료 조성물은, 한번만 도장하더라도 높은 경화도를 갖는 도막을 형성하는 것을 알 수 있다.
(연필경도)
연필경도 측정기(Mars-lumograph)로 제 1시편과 제 2시편의 표면 경도를 측정하였다. 측정결과, 제 1시편과 제 2시편의 연필경도가 동일한 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명의 도료 조성물은, 한번의 도장만으로도 높은 연필경도를 갖는 도막을 형성하는 것을 알 수 있다.
(가공성)
제 1시편과 제 2시편을 90ㅀ굴곡시험 후, 도막의 크랙 유무를 확인해보았다. 확인결과, 제 1시편은 크랙이 나타나지 않았으나, 제 2시편은 크랙이 형성된 것으로 나타났다. 따라서, 제 1시편이 제 2시편보다 가공성이 오히려 더 우수한 것으로 나타났다. 이에 따라, 본 발명의 도료 조성물은, 한번의 도장만으로도 가공성이 우수한 도막을 형성하는 것을 알 수 있다.
(내산성)
5%의 아세트산 수용액을 제 1시편이 제 2시편에 떨어뜨리고 25℃온도에서 48시간 경과 후 도막의 상태를 확인하였다. 확인결과, 제 1시편은 도막면이 양호한 것으로 나타났으며, 제 2시편은 도막면이 부식된 것으로 나타났다.
따라서, 제 1시편이 제 2시편에 비해 내산성이 우수한 것으로 나타났다. 이에 따라, 본 발명의 도료 조성물은, 한번의 도장만으로도 높은 내산성을 갖는 도막을 형성하는 것을 알 수 있다.
(내알칼리성)
5%의 수산화나트륨 수용액을 제 1시편이 제 2시편에 떨어뜨리고 25℃온도에서 48시간 경과 후 도막의 상태를 확인하였다. 확인결과, 제 1시편은 도막면이 양호한 것으로 나타났으며, 제 2시편은 도막면이 부식된 것으로 나타났다.
따라서, 제 1시편이 제 2시편에 비해 내알칼리성 우수한 것으로 나타났다. 이에 따라, 본 발명의 도료 조성물은, 한번의 도장만으로도 높은 내알칼리성을 갖는 도막을 형성하는 것을 알 수 있다. 특히, 두번의 도장작업에 의해 형성된 하도 도막과 상도 도막에 비해 월등하게 우수한 내알칼리성의 도막을 형성하는 것을 알 수 있다.
(내비등수성, 내식성)
100℃ 끓는 물에 제 1시편과 제 2시편을 10시간 동안 침지시킨 후 도막 상태를 확인해보았다. 확인결과, 제 1시편과 제 2시편 모두 양호한 것으로 나타났다. 따라서, 제 1시편과 제 2시편의 내비등수성, 내식성이 모두 동일한 것으로 나타났다. 이에 따라, 본 발명의 도료 조성물은, 한번의 도장만으로도 높은 내비등수성, 내식성의 도막을 형성하는 것을 알 수 있다.
(부착성)
제 1시편과 제 2시편을 마찰계수 0.3인 시험블록으로 1m/min 속도, 10kg 하중으로 3분동안 마찰 접촉시킨 후, 제 1시편과 제 2시편의 도막의 박리정도를 측정해 보았다.
측정결과, 제 1시편과 제 2시편의 도막 모두 0.05㎛ 정도 박리되는 나타났다. 따라서, 제 1시편과 제 2시편의 도막 부착성이 모두 우수한 것으로 나타났다. 이에 따라, 본 발명의 도료 조성물은, 한번의 도장만으로도 높은 부착성의 도막을 형성하는 것을 알 수 있다.
종합적으로 살펴보면, 성분재료와 성분비율 및 분자구조 등이 개선된 본 발명의 도료 조성물은, 한번의 도장만으로도 물성이 매우 우수한 도막을 형성하는 것을 알 수 있다. 특히, 가공성과 내산성과 내알칼리성과 같은 경우에는, 두 번 도장작업에 의해 형성된 종래의 하도 및 상도 도료 조성물의 하도 및 상도 도막 보다 오히려 더 우수한 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 도료 조성물은, 한번의 도장만으로도 물성이 우수한 도막 을 형성하는 것을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

Claims (8)

  1. 베이스 수지와, 내식성강화제와, 가교제와, 경화촉매와, 용제와, 첨가제를 포함하며,
    상기 베이스 수지는, 중량평균 분자량 15,000∼20,000, 수산가 20∼40㎎KOH/g, 산가 1∼5㎎KOH/g, 유리전이온도 10∼20℃이며, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 15∼35중량%로 조성되는 폴리에스테르 수지이고,
    상기 내식성강화제는, 중량평균 분자량 30,000∼35,000, 수산가 10∼30㎎KOH/g, 산가 1∼3㎎KOH/g, 유리전이온도 25∼35℃이며, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 15∼35중량%로 조성되는 폴리에스테르 수지인 것을 특징으로 하는 원코팅용 피씨엠 도료 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 수지는,
    모노머를 함유하고 있으며, 상기 모노머는, 프로판디올(Propanediol), 1,6-헥산디올(Hexanediol), 1.4-부탄디올(butanediol) 중 선택된 어느 하나 또는 둘 또는 모두로 구성되고, 상기 베이스 수지의 총중량비를 기준으로 25∼40중량%로 조성되는 것을 특징으로 하는 원코팅용 피씨엠 도료 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 내식성강화제는,
    방향족 모노머를 함유하고 있으며, 상기 방향족 모노머는, 상기 내식성강화제의 총중량비를 기준으로 40 ∼ 60중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 원코팅용 피씨엠 도료 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 가교제는,
    메톡시기를 갖는 멜라민 수지와 이소시아네이트 수지를 포함하며, 상기 멜라민 수지와 이소시아네이트 수지는 1:0.2 ∼ 1:0.4 범위의 비율로 혼합되어 상기 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 5∼10중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 원코팅용 피씨엠 도료 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 경화 촉매는,
    p-톨루엔 술폰산(p-TSA), 디노닐나프타렌 술폰산(DNNSA), 디나프타렌 디술폰산(DNNDSA), 플루오로 술폰산 중 선택된 어느 하나로 구성되며, 선택된 어느 하나의 술폰산은 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 0.1∼1.5중량%로 조성되는 것을 특징으로 하는 원코팅용 피씨엠 도료 조성물.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 경화 촉매의 술폰산은,
    2차 아민과 에폭시 중 어느 하나로 중화시킨 것인 것을 특징으로 하는 원코팅용 피씨엠 도료 조성물.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    보조 경화 촉매를 더 포함하고, 상기 보조 경화 촉매는 수지반응을 촉진시키기 위한 Tin촉매로 구성되는 것을 특징으로 하는 원코팅용 피씨엠 도료 조성물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 첨가제는, 방청안료를 포함하며,
    상기 방청안료는, 아모르퍼스실리콘 다이옥사이드(Amorphous Silicon Dioxid), 칼슘 콤플렉스(Calcium Complex), 뷰테인다이오산(Butanedioic Acid) 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하며, 도료 조성물의 총중량비를 기준으로 7∼10중량%로 조성되는 것을 특징으로 원코팅용 피씨엠 도료 조성물.
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