KR101000632B1 - 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물 - Google Patents

플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR101000632B1
KR101000632B1 KR1020080066691A KR20080066691A KR101000632B1 KR 101000632 B1 KR101000632 B1 KR 101000632B1 KR 1020080066691 A KR1020080066691 A KR 1020080066691A KR 20080066691 A KR20080066691 A KR 20080066691A KR 101000632 B1 KR101000632 B1 KR 101000632B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
coating composition
metallic coating
plastic
plastics
Prior art date
Application number
KR1020080066691A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100006457A (ko
Inventor
전호탁
정우철
Original Assignee
기아자동차주식회사
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 기아자동차주식회사, 현대자동차주식회사 filed Critical 기아자동차주식회사
Priority to KR1020080066691A priority Critical patent/KR101000632B1/ko
Publication of KR20100006457A publication Critical patent/KR20100006457A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101000632B1 publication Critical patent/KR101000632B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/01—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/07—Aldehydes; Ketones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/29—Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C08L91/06—Waxes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/29—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for multicolour effects
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/20—Diluents or solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/66—Additives characterised by particle size
    • C09D7/69—Particle size larger than 1000 nm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0812—Aluminium

Abstract

본 발명은 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물에 관한 것으로서, 상세하게는 1)멜라민 변성 아크릴 수지 및 아크릴 수지 중에서 선택된 단종 또는 2 종을 포함하는 수지, 2)카르복실기 변성 비닐 공중합체 수지, 3)폴리올레핀계 왁스 분산체, 4)지방산 아마이드 왁스 분산체, 5)플랍인덱스(Flop index)가 15 ~ 28인 알루미늄 플레이크 혼합물 및 6)경화제를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 조성물질들을 포함하는 본 발명은 외관성, 내약품성, 내광성, 내스크래치성 등이 화학적, 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라, 우수한 금속감성품질을 구현하면서, 다양한 칼라이미지를 구현할 수 있다.
휘도, 도료, 알루미늄 플레이크, 아크릴 수지

Description

플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물{Composition of high brightness metallic paint for plastics}
본 발명은 멜라민 변성 아크릴 수지 및 아크릴 수지 중에서 선택된 단종 또는 2 종을 포함하는 수지, 카르복실기 변성 비닐 공중합체 수지, 폴리올레핀계 왁스 분산체, 지방산 아마이드 왁스 분산체, 플랍인덱스(Flop index)가 15 ~ 28인 알루미늄 플레이크 혼합물 및 경화제를 포함하는 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물에 관한 것이다.
자동차 내장용으로 사용되는 플라스틱은 표면에 사출시의 자국, 표면불량, 색상의 제한 등으로부터 오는 표면결함을 보완하기 위하여 종래부터 다양한 방법으로 이러한 문제를 극복하여 왔는데, 최근 자동차 내장재의 고급화 추세로 세련되고 금속감성품질 특성을 나타내는 플라스틱 코팅제품이 적극적으로 적용되어 왔다. 금속감성품질 특성을 나타내는 방법으로는 대표적으로 크롬 도금방법을 이용하여 거울과 같은 매끈한 금속감성을 표현하는 방법 또는 이온플레이팅 공법을 이용한 진공증착방법으로 금속감성을 표현하는 방법이 주로 사용되고 있는데, 이들 종전의 방법은 높은 가격, 복잡한 공정의 단점을 지니고 있다. 이에 상기 방법들의 단점을 극복하기 위하여 메탈릭 도료를 도장하는 방법을 사용하고 있다. 반면, 메탈릭 도료로는 다양한 알루미늄 입자감과 칼라감을 표현할 수는 있으나, 크롬도금방법이나 이온플레이팅 공법을 이용한 진공증착방법과 같이 우수한 금속표면의 감성품질 특성을 표현하기에는 기술적 어려움이 있었다.
자동차 내장 플라스틱 부품은 크게 인스트루먼트 페널(Instrument panel), 도어트림(Door trim)류 센터페이샤 패널(Center facia panel), 센터콘솔(Center console), 오디오 패널(Audio panel), 그립핸들(Grip handle) 등이 있다. 이들 부품들 중 센터페이샤 패널, 오디오 패널, 그립핸들 등은 ABS 및 PC 중에서 선택된 1 종 이상으로 구성된 소재로서, 크롬 도금한 후 크롬 도금면을 보호하기 위하여 크리어 코팅하는 방법과 니켈, 구리, 알루미늄 등의 금속을 이온플레이팅 공법으로 이온화하여 플라스틱 부품에 증착시킨 후 증착면을 보호하기 위하여 크리어 코팅하는 방법, 그리고 탄화수소계와 같은 용제로 전처리 후 2 액형 유성 메탈릭 도료를 도장하는 1코트1베이크(1Coat1Bake) 방식이 사용되고 있으며, 1 액형 유성 메탈릭 도료 단독으로는 자동차 내장재의 요구물성을 만족시키지 못하기 때문에 1액형 유성 메탈릭 도료는 사용되지 않고 있는 실정이다.
상기 크롬도금방법은 크롬을 이용하여 도금하는 방법으로써 중금속에 해당하는 6가 크롬을 방출로 인하여 환경오염과 건강에 유해한 위험에 노출되어 있고, 단 한가지의 금속감만을 표현할 수 있으며, 가격 또한 매우 고가인 단점이 있다. 그리고 이온플레이팅 공법을 이용한 진공증착방법은 알루미늄, 스테인레스 스틸, 티타늄 등 다양한 금속을 이온화시켜 증착하는 공법으로서 다양한 색깔을 띄는 금 속감을 구현할 수 있는 장점이 있으나, 플라스틱소재의 표면을 매끄럽게 만들기 위하여 접착용 프라이머를 도장하고 이온플레이팅 공법으로 증착한 후 표면보호를 위하여 크리어 코팅을 하기 때문에 공정시간이 매우 길어 생산성이 떨어지는 단점이 있으며, 가격이 매우 고가인 단점이 있다.
이에 도료업계, 도장업계, 자동차 업계 등의 산업계에서는 기존의 상기 크롬도금방법 및 진공증착법의 장점만을 살린 새로운 플라스틱용 메탈릭 도료에 대한 요구가 나날이 증대하고 있다.
이에 본 발명자들이 기존 플라스틱의 금속감성품질을 구현하는 방법의 문제점을 해결하고자 끊임없이 노력한 결과, 기존과는 다른 조성물질을 포함하는 플라스틱 메탈릭 도료 조성물을 안출하게 되었으며, 이들 조성물질들간의 최적의 조성비를 찾아서 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물은 1)멜라민 변성 아크릴 수지 및 아크릴 수지 중에서 선택된 단종 또는 2 종을 포함하는 수지, 2)카르복실기 변성 비닐 공중합체 수지, 3)폴리올레핀계 왁스 분산체, 4)지방산 아마이드 왁스 분산체, 5)플랍인덱스(Flop index)가 15 ~ 28인 알루미늄 플레이크 혼합물 및 6)경화제을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
앞서 설명한 본 발명은 외관성, 내약품성, 내광성, 내스크래치성 등의 화학적, 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라, 우수한 금속감성품질 및 다양한 칼라이미지를 구현할 수 있다.
이와 같은 본 발명을 아래에서 자세하게 설명을 하겠다.
본 발명은 플라스틱 고휘도 메탈릭 도료 조성물에 관한 것으로서,
1)멜라민(melamine) 변성 아크릴 수지 및 아크릴 수지 중에서 선택된 단종 또는 2 종을 포함하는 수지, 2)카르복실기 변성 비닐 공중합체 수지, 3)폴리올레핀계 왁스 분산체, 4)지방산 아마이드 왁스 분산체, 5)플랍인덱스(Flop index)가 15 ~ 28인 알루미늄 플레이크 혼합물 및 6)경화제를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
상기 본 발명의 조성물질들의 조성비를 통하여 본 발명을 더 자세하게 설명을 하면, 상기 본 발명의 메탈릭 도료 조성물은
멜라민 변성 아크릴 수지 및 아크릴 수지 중에서 선택된 단종 또는 2 종을 포함하는 수지 20 ~ 60 중량%;
카르복실기 변성 비닐 공중합체 수지 5 ~ 25 중량%;
폴리올레핀계 왁스 분산체 1 ~ 10 중량%;
지방산 아마이드 왁스 분산체 0.1 ~ 5 중량%;
플랍인덱스(Flop index)가 15 ~ 28인 알루미늄 플레이크 혼합물 4 ~ 20 중량%; 및 3관능 헥사메틸렌디이소시아네이트계 경화제 5 ~ 30 중량%;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 플라스틱 고휘도 메탈릭 도료에 관한 것으로서,
상기 메탈릭 도료 조성물 100 중량부에 대하여 용제혼합물 50 ~ 150 중량부, 반응촉매 0.1 ~ 4 중량부, 및 첨가제 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 조성물질들에 대하여 더욱 상세히 설명하겠다.
본 발명의 조성물질 중 상기 1)수지는
멜라민 변성 아크릴 수지 및 아크릴 수지 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있는데, 상기 멜라민 변성 아크릴 수지와 아크릴 수지 각각은 유리전이온도가 50 ~ 100℃이고, 수평균 분자량(Mn)이 5,000 ~ 20,000 g/mol인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 수산기와 경화제가 반응하여 가교 구조를 형성하게 하는 역할을 한다. 여기서, 상기 유리전이온도가 50℃ 미만시 도막의 경도가 낮아서 내마모성, 내스크래치성 등의 물성이 저하될 우려가 있고, 100℃ 초과하는 것을 사용하면, 도막의 경도가 너무 높아서 표면크랙 발생, 부착성 저하 등의 우려가 있고, 도막에 황변이 발생하는 문제가 생길 수 있기 때문이다. 또한, 상기 수평균 분자량이 5,000 g/mol 미만인 것을 사용하면 분자량이 너무 작아서, 도막이 제대로 형성되지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 20,000 g/mol 초과하는 것을 사용하면, 도료의 점도가 높아져서 도장성이 나빠지는 문제가 발생할 수 있기 때문에 상기 범위 내의 것을 사용하는 것이 좋다. 그리고 상기 수지는 메탈릭 도료 조성물 총 중량에 대해 20 ~ 60 중량%, 더욱 바람직하게는 20 ~ 40 중량% 사용하는 것이 좋다. 만일 상기 수지를 20 중량% 미만으로 사용시 부착성, 내약품성 및 내광성이 떨어지고, 60 중량%를 초과하여 사용하면 알루미늄 플레이크의 배향성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있기 때문에 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. 또한, 상기 수지를 멜라민 변성 아크릴 수지 및 아크릴 수지가 혼합된 것을 사용하는 경우에는 멜라민 변성 아크릴 수지와 아크릴 수지가 2.5 ~ 4.5 : 1 중량비를 갖도록 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 조성물질 중 상기 2)카르복실기 변성 비닐 공중합체 수지는 도막의 강도, 메탈에 대한 부착성 및 알루미늄 플레이크의 배향을 균일하게 하는 물성에 기여하는 역할을 하며, 유리 전이온도가 60 ~ 100℃이고, 수평균 분자량 20,000 ~ 40,000 g/mol인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 유리전이온도가 60℃ 미만시 도막의 경도가 낮아서 내마모성, 내스크래치성 등의 물성이 저하될 우려가 있고, 100℃ 초과하는 것을 사용하면, 도막의 경도가 너무 높아서 표면크랙 발생, 부착성 저하 등의 우려가 있고, 도막에 황변이 발생하는 문제가 생길 수 있기 때문이다. 또한, 상기 수평균 분자량이 20,000 g/mol미만인 것을 사용하면 알루미늄 플레이크의 배향을 균일하게 하는 효과가 떨어질 수 있고, 40,000 g/mol초과하는 것을 사용하면, 도료의 점도가 높아져서 도장성이 나빠지는 문제 및 도막에 황변이 발생할 수 있기 때문에 상기 범위 내의 것을 사용하는 것이 좋다. 그리고 카르복실기 변성 비닐 공중합체 수지는 본 발명의 메탈릭 도료 조성물 총 중량에 대해 5 ~ 25 중량%, 더욱 바람직하게는 5 ~ 15 중량%를 사용하는 것이 좋은데, 만일 상기 카르복실기 변성 비닐 공중합체 수지를 5 중량% 미만으로 사용시 알루미늄 플레이크의 배향성이 떨어져 고휘도의 금속감 구현이 어려우며, 25 중량% 초과하여 사용시 내열성과 내광성이 떨어지는 단점이 있는 바, 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 또 다른 조성물질인 상기 3)폴리올레핀계 왁스 분산체는 폴리올레핀 왁스를 주체로 하여 크실렌에 미세 입자로 분산시킨 유동상태의 분산체로서, 비수계도료 내에서 점도에 거의 영향을 주지 않으면서도 안정한 콜로이드 구조를 형 성시킴으로써 요변성(Thixotropy)을 부여하여 알루미늄 플레이크의 응집과 침전을 방지할 뿐만 아니라, 도막형성 시에 알루미늄 플레이크의 유동을 방지하여 배향을 향상시키는 역할을 한다. 본 발명에 있어서, 상기 폴리올레핀계 왁스 분산체는 평균입경은 2 ~ 5㎛인 것을 사용하는 것이 좋은데, 만일 폴리올레핀계 왁스 분산체의 평균입경이 2㎛ 미만시 충분한 요변성을 부여하지 못하여 도료의 응집이 발생할 수 있으며, 5㎛ 초과시 알루미늄 플레이크의 균일한 배향을 저해하여 고휘도의 금속감 저하의 요인으로 작용될 수 있는 바, 상기 범위 내의 평균입경을 갖는 것을 사용하는 것이 좋다. 상기 폴리올레핀계 왁스 분산체는 고휘도 메탈릭 도료 조성물 총중량에 대해 1 ~ 10 중량%, 더욱 바람직하게는 1 ~ 5 중량%를 사용하는 것이 좋은데, 만일 폴리올레핀계 왁스 분산체의 사용량이 1 중량% 미만이면 알루미늄 플레이크의 응집과 침전이 발생될 수 있으며, 10 중량%를 초과하면 도막의 투명성을 저하시켜서 도료의 금속감을 떨어뜨리는 문제가 생길 수 있으므로, 상기 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물질 중 상기 4)지방산 아마이드 왁스 분산체는 본 발명에 있어서, 알루미늄과 펄마이카의 침강방지 및 배향성향상에 우수한 효과를 발현하는 역할을 하며, 당업계에서 사용되는 통상의 지방산 아마이드 왁스 분산체를 사용할 수 있고 특별히 한정하지는 않는다. 상기 지방산 아마이드 왁스 분산체는 본 발명의 도료 조성물 총 중량에 대해 0.1 ~ 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 ~ 1 중량%를 사용하는 것이 좋은데, 만일 지방산 아마이드 왁스 분산체의 사용량이 0.1 중량% 미만이면 침강방지와 배향성향상의 효과가 발현되지 않으며, 5 중량%를 초과 하면 도료의 요변성(Thixotropy)을 너무 높여 도막의 외관불량을 초래할 수 있기 때문에 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 또 다른 조성물질인 상기 5)알루미늄 페이스트 혼합물은 본 발명에 있어서, 실제 금속표면과 유사한 금속감을 구현하는 역할을 하는데, 상기 알루미늄 페이스트 혼합물은 플랍인덱스(Flop index)가 15 ~ 28인 것을 사용하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 알루미늄 페이스트의 입자는 평균입경이 6 ~ 11㎛, 두께가 250 ~ 350㎚인 것을 사용하는 것이 좋다. 여기서, 상기 알루미늄 페이스트의 플랍인덱스가 15 미만이면 측면이 어둡게 되는 단점이 있으며, 28 초과시 고휘도의 금속감 구현에 어려움이 있다. 그리고 상기 알루미늄 페이스트 입자의 평균입경이 6㎛ 미만이면 알루미늄 페이스트의 제조가 어려워서 가격이 매우 고가인 단점이 있으며, 평균입경이 11㎛ 초과시 스프레이 도장방법으로 알루미늄 플레이크를 배향시켜 고휘도를 구현하는데 어려움이 있다. 또한, 상기 알루미늄 페이스트 입자의 두께가 250㎚ 미만이면 상용화된 제품은 매우 고가이며, 입자의 두께가 350㎚ 초과시 알루미늄 플레이크를 배향시켜도 고휘도의 금속감을 구현하기 어려운 단점이 있다. 상기 알루미늄 플레이크 혼합물는 본 발명의 메탈릭 도료 총 중량에 대하여 4 ~ 20 중량%, 더욱 바람직하게는 4 ~ 15 중량%를 사용하는 것이 좋은데 그 사용량이 4 중량% 미만이면 은폐력이 떨어져 소재가 비칠 수 있으며, 함량이 20 중량%를 초과하여 사용하면 알루미늄 플레이크들이 서로 중첩되어 고휘도의 금속감이 떨어지고, 부착성과 내약품성이 떨어질 수 있는 바, 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 조성물질인 상기 6)경화제는 본 발명에 있어서, 멜라민 변성 아크릴 수지, 아크릴 수지 및 카르복실기 변성 비닐 공중합체 수지에 있는 수산기와 반응하여 가교 구조를 형성하게 하는 역할을 하며, 당업계에서 사용되는 통상의 경화제를 사용할 수 있는데, 바람직하게는 3관능 헥사메틸렌디이소시아네이트계 경화제 또는 3관능 이소프렌디이소시아네이트계 중에서 선택된 단종 또는 2 종을 사용하는 것이 좋다. 상기 경화제는 본 발명의 메탈릭 도료 조성물 총 중량에 대하여 5 ~ 30 중량%, 더욱 바람직하게는 5 ~ 20 중량%를 사용하는 것이 좋다. 여기서, 상기 경화제의 사용량이 5 중량% 미만이면 경화가 일어나지 않아서, 도막의 외관 불량이 생기거나 주제와의 가교 반응이 적절히 일어나지 못하여 도막 물성 확보가 어려우며, 30 중량%를 초과하여 사용시 가사시간이 짧아서 작업상의 문제점을 야기하거나 가교반응 후 잔존해 있는 미반응 경화제 때문에 끈적임이 발생할 수 있는 바, 상기 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 양태인 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료는 앞서 설명한 본 발명의 플라스틱 고휘도 메탈릭 도료 조성물 100 중량부에 대하여,
용제혼합물 50 ~ 120 중량부, 반응촉매 0.1 ~ 4 중량부, 및 첨가제 중에서 선택된 단종 또는 2종 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 용제혼합물은 본 발명에 있어서, 각종 수지 및 안료, 첨가제 등을 분산시키는 매개체 즉, 도료조성물 상태에서 매트릭스 역할을 하며, 톨루엔, 자일렌, 아세테이트계 용제 및 케톤계 용제 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 포함하고 있으며, 여기서, 플라스틱 메탈릭 도료 조성물 100 중량부에 대하여 50 중량부 미 만시 도료의 점도가 높아서 도장이 제대로 되지않는 문제가 발생할 수 있고, 120 중량부 초과시 도료의 점도가 낮아서 도장 후 흘러내리거나, 도막의 은폐력이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 반응촉매는 틴(Tin)계 촉매, 3차 아민계 촉매 중에서 선택된 단종 또는 2 종을 사용할 수 있으며, 플라스틱 메탈릭 도료 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 미만으로 사용시, 촉매의 역할을 제대로 수행하지 못하여 합성과정 중에 반응이 느리게 진행되는 문제가 발생할 수 있고, 4 중량부 초과시 합성과정 중에 반응이 급속히 일어나 점도조절이 용이하지 못한 문제가 발생할 있는 바, 상기 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.
앞서 설명한 본 발명의 고휘도 메탈릭 도료 조성물을 사용하여 플라스틱을 도료시 부착성, 내약품성, 내광성, 내스크래치성 등이 우수하고, 거울과 같은 매끈한 금속감성품질을 구현하면서 다양한 칼라이미지를 구현할 수 있으며, 공정단순화로 인한 생산성향상과 낮은 가격으로 종래의 공법을 대체할 수 있는 효과가 있으며, 본 발명의 고휘도 메탈릭 도료 조성물을 사용하여 도료가 가능한 플라스틱은 특별히 한정하지는 않으나, 특히 고급스러운 이미지가 요구되는 자동차, 선박, 오토바이 등과 같은 운송수단의 내장재에 사용되는 플라스틱 도료제로서 사용하는 것이 좋다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 제시하겠으나, 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료의 제조
실시예 1
멜라민 변성 아크릴 수지(ACN-0950, 노루페인트사) 48 중량%, 아크릴 수지 12 중량%, 카르복실기 변성 비닐 공중합체 수지 10 중량%, 평균입경이 3.5 ~ 4 ㎛ 인 폴리올레핀계 왁스 분산체(Monoral 410) 3 중량%, 지방산 아마이드 왁스 분산체 (Disparlon 6900-20X, 일본 KUSUMOTO CHEMICALS사) 1 중량%, 플랍인덱스(Flop index) 28 인 알루미늄 플레이크 혼합물(T-Series, ASTROSHINE사, 평균입경 7 ~ 8 ㎛, 두께 290 ~ 300 ㎚) 10 중량% 및 3관능 헥사메틸렌디이소시아네이트 경화제 16 중량%를 포함하는 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물을 만든 후, 상기 도료 조성물 100 중량부에 아세테이트계 용제인 부틸아세테이트(삼전화학)와 케톤계 용제인 메틸에틸케톤(삼전화학)를 50 대 50으로 섞은 용제혼합물 75 중량부와 반응촉매인 틴(Tin)계 촉매(디부틸틴디라우레이트, Aldrich사) 0.15 중량부를 혼합하여 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료를 제조하였다.
실시예 2 ~ 7
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 하기 표 1과 같은 조성비를 갖도록 실시예 2 ~ 7을 실시하여 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료를 제조하였다.
Figure 112008049554324-pat00001
비교예 1
종래 플라스틱 메탈릭 도료의 제조
아크릴 수지(N3-2100, 노루페인트사) 70 중량%, 폴리올레핀계 왁스 분산체 (HPA-2000, 흥산화성사) 3.5 중량%, Flop index가 10 ~ 15 정도인 알루미늄 플레이크 혼합물(AL-PASTE 7640 NS, TOYO ALUMINIUM사) 10.5 중량%, 및 3관능 헥사메틸렌디이소시아네이트 경화제 16 중량%를 혼합하여 도료 조성물을 제조한 후, 상기 조성물 100 중량부에 아세테이트계 용제인 부틸아세테이트(삼전화학)와 케톤계 용제인 메틸에틸케톤(삼전화학)를 50 대 50으로 섞은 용제혼합물 90 중량부와 반응촉매인 틴(Tin)계 촉매 (디부틸틴디라우레이트, Aldrich사) 0.15 중량부 혼합하여 플라스틱 메탈릭 도료를 제조하였다.
제조예 1 ~ 7 및 비교제조예 1 ~ 2
상기 실시예 1 ~ 7 및 비교예 1에서 제조한 도료를 이용하여 자동차 내장 플라스틱 부품인 센터페이샤(PC+ABS소재, LG화학) 표면에 도막 두께 10 ~ 15㎛로 스프레이 도장한 후, 80℃의 온도 조건에서 30분 동안 건조 및 24시간 방치하여 제조예 1 ~ 7 및 비교제조예 1을 실시하여 메탈릭 도료가 도장된 플라스틱을 제조하였다. 그리고 비교제조예 2는 상기 제조예와 동일한 플라스틱 소재를 이용하여 플라스틱 표면을 크롬도금하여 표면이 크롬도금된 플라스틱을 제조하였다. 제조예 1에서 실시한 도금된 센터페이샤를 도 1에 나타내었다.
실험예 1
물성측정실험
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 플라스틱 메탈릭 도료의 물성을 알아보기 위하여, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
상기 제조예 및 비교제조예에서 제조한 도장시편을 사용하여 제조된 도막의 물성을 다음과 같이 평가하였고, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었으며, 표 2에 나타난 수치에 대하여 설명을 하면, 플랍인덱스의 경우, 수치가 높으면 고휘도를 나타내며, 낮으면 저휘도를 나타낸다. 그리고 그 외의 수치의 경우, 5에 가까우면 우수한 물성을 나타내며, 1에 가까워질수록 물성이 불량한 것을 나타낸다.
1) 외관평가
플라스틱 소지에 도료를 도장한 후, 80℃ 조건에서 30분 동안 건조시킨 후, 24시간 방치한 도장시편을 사용하여 표면의 알루미늄 배향정도를 육안평가 및 X-Rite를 이용한 플랍인덱스(Flop index)를 측정하여 비교하였다.
2) 부착성
ASTM D3359 테이프 부착성 시험 방법에 의거하여 도장시편에 수평 및 수직 방향으로 2 mm 간격으로 11 cut 씩 Cross-cut을 행한 후 표면을 부드러운 솔로 깨끗이 하고 적당한 폭과 길이의 규정된 테이프로 단단히 부착시킨 후, 테이프를 한쪽 90 o 각도로 강하게 당겨서, 박리된 부분의 정도를 관찰하였다.
3) 내약품성
가솔린, 엔진오일, 왁스, 그리스, 유리세정제, 에틸 알코올을 각각 부드러운 천에 적셔 0.5kg의 하중으로 10회 왕복 문지름 테스트를 한 다음 결과를 관찰하였다.
4) 내광성
XENON ARC 하에서 블랙판넬 온도 89±3℃, 조내 습도 50±5% RH, 조사 조도 0.55±0.02 W/m2nm (340 nm에서)의 조건으로 총 누적광량이 1050 KJ/m2 이 될 때까지 조사한 후 꺼내어 도장시편을 중성세제 수용액으로 세정하여 Air로 건조시켜 1시간 실온에서 방치한 후, 상기의 부착성 시험 및 변색 정도를 평가하였다.
5) 내마모성
왕복마모시험기를 이용하여 시험하중 1kgf, 시험 속도 30회 왕복/분, 마찰 스트로크 100 mm 의 조건으로 양면범포 마찰재를 이용하여 10,000회 왕복했을 때의 소지의 노출여부 및 도막 손상여부를 비교하였다.
6) 내열성
도장시편을 90℃에서 300 시간 동안 방치한 후 꺼내어 실온에서 1 시간 동안 방치한 후, 그 즉시 상기의 부착성 시험 및 변색 정도를 평가하였다.
구분 외관 부착 내약품성 내광성 내마모성 내열성
육안평가 플랍
인덱스
실시예 1 4.5 27 5 5 5 5 5
실시예 2 4 25 5 5 5 5 4
실시예 3 4.5 26 4 4 5 4 5
실시예 4 4 19 5 5 5 5 5
실시예 5 4 22 5 5 5 4 5
실시예 6 4 24 4 4 5 5 5
실시예 7 3.5 18 5 5 5 5 4
비교예 1 3 14 5 5 3 5 4
비교예 2 5 31 5 5 5 5 5
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 고휘도 메탈릭 도료 조성물을 이용하여 제조된 도막의 경우 외관, 부착성, 내약품성, 내광성, 내마모성이 우수하였다.
본 발명에 따른 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물은 거울과 같은 매끈한 금속감성품질이 구현되는 외관, 부착성, 내약품성, 내광성, 내마모성, 내열성 등이 우수한 도료조성물을 완성함으로써 공정단순화로 인한 생산성향상과 낮은 가격으로 종래의 공법을 대체할 수 있으며, 소비자의 성향에 따라 여러 가지 칼라이미지를 추가함으로써 다양한 디자인의 금속감성품질을 제공할 수 있는 바, 생산성이 좋지 않은 메탈릭 도료 및 값 비싼 크롬도금을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 제조예 1에서 실시한 본 발명의 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료로 도장한 센터페이샤의 사진이다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 멜라민 변성 아크릴 수지 및 아크릴 수지 중에서 선택된 단종 또는 2 종을 포함하는 수지 20 ~ 60 중량%;
    카르복실기 변성 비닐 공중합체 수지 5 ~ 25 중량%;
    평균입경 2 ~ 5㎛인 폴리올레핀계 왁스 분산체 1 ~ 10 중량%;
    지방산 아마이드 왁스 분산체 0.1 ~ 5 중량%;
    플랍인덱스(Flop index)가 15 ~ 28인 알루미늄 플레이크 혼합물 4 ~ 20 중량%; 및 경화제 5 ~ 30 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 멜라민 변성 아크릴 수지와 아크릴 수지 각각은 유리전이온도 50 ~ 100℃ 및 수평균 분자량(Mn) 5,000 ~ 20,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 카르복실기 변성 비닐 공중합체 수지는 유리 전이온도가 60 ~ 100℃ 및 수평균 분자량 20,000 ~ 40,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 알루미늄 플레이크 혼합물은 평균입경 6 ~ 11㎛, 두께 250 ~ 350㎚인 알루미늄 페이스트 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 경화제는 3관능 헥사메틸렌디이소시아네이트계 경화제 또는 3관능 이소프렌디이소시아네이트계 경화제 중에서 선택된 단종 또는 2 종을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서, 상기 플라스틱은 자동차 내장재용 플라스틱인 것을 특징으로 하는 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물.
  8. 제 2 항 내지 제 6 항 중에서 선택된 어느 한 항의 상기 메탈릭 도료 조성물 100 중량부에 대하여
    톨루엔, 자일렌, 아세테이트계 용제 및 케톤계 용제 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 포함하는 용제혼합물 50 ~ 120 중량부; 또는
    틴(Tin)계 촉매, 3차 아민계 촉매 중에서 선택된 단종 또는 2 종을 포함하는 반응촉매 0.1 ~ 4 중량부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료.
KR1020080066691A 2008-07-09 2008-07-09 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물 KR101000632B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080066691A KR101000632B1 (ko) 2008-07-09 2008-07-09 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080066691A KR101000632B1 (ko) 2008-07-09 2008-07-09 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100006457A KR20100006457A (ko) 2010-01-19
KR101000632B1 true KR101000632B1 (ko) 2010-12-10

Family

ID=41815628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080066691A KR101000632B1 (ko) 2008-07-09 2008-07-09 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101000632B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180031383A (ko) 2016-09-20 2018-03-28 (주)승보산업 플라스틱의 금속제 코팅을 위한 제조방법 및 이로부터 수득된 플라스틱 가공품

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101922412B1 (ko) 2016-12-21 2018-11-27 유니원테크주식회사 무광택 메탈릭 도료 및 이를 이용한 도장방법
KR102417527B1 (ko) 2017-08-18 2022-07-05 현대자동차주식회사 메탈릭 도료 조성물

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11181337A (ja) * 1997-12-24 1999-07-06 Sk Kaken Co Ltd メタリック調塗料組成物
JP2003192980A (ja) * 2001-12-27 2003-07-09 Kansai Paint Co Ltd アルミニウムホイール用３コート１ベーク仕上げで使用される熱硬化性溶剤型塗料光輝性カラーベース組成物及びそれを用いた塗膜形成方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11181337A (ja) * 1997-12-24 1999-07-06 Sk Kaken Co Ltd メタリック調塗料組成物
JP2003192980A (ja) * 2001-12-27 2003-07-09 Kansai Paint Co Ltd アルミニウムホイール用３コート１ベーク仕上げで使用される熱硬化性溶剤型塗料光輝性カラーベース組成物及びそれを用いた塗膜形成方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180031383A (ko) 2016-09-20 2018-03-28 (주)승보산업 플라스틱의 금속제 코팅을 위한 제조방법 및 이로부터 수득된 플라스틱 가공품

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100006457A (ko) 2010-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2012268098B2 (en) Coating compositions including magnesium hydroxide and related coated substrates
AU2012328817B2 (en) Corrosion, chip and fuel resistant coating composition
US11739222B2 (en) Chromate free pretreatment primer
EP1622979A2 (en) Polyester composition
KR101000632B1 (ko) 플라스틱용 고휘도 메탈릭 도료 조성물
KR20150076534A (ko) 열가소성 수지 조성물
KR20170116936A (ko) 고급질감의 복합수지 조성물 및 상기 복합수지 조성물이 코팅된 아연도금강판
US9447290B2 (en) Powder paint composition and method for preparing same
KR20190131478A (ko) 은 경막층을 구비한 표면 장식 구조 및 그 형성 방법
KR101197965B1 (ko) 가공성, 내식성 및 내지문성이 우수한 흑색수지강판
KR101033890B1 (ko) 자성입체모양 도장용 도료
JP6591121B1 (ja) シリカコーティングが施されたメッキ層
KR20170132555A (ko) 크롬 코팅 표면에 적용되는 프라이머 도료 조성물 및 이의 제조방법
KR20030082108A (ko) 자동차용 도료 조성물
KR101998956B1 (ko) 칼라강판 및 이의 제조방법
WO2007120704A2 (en) Process for coating synthetic resin compositions
KR20180022375A (ko) 칼라강판 및 이의 제조방법
KR101952016B1 (ko) 열가소성 수지 조성물
JP2022109225A (ja) 塗料組成物
JP2006225610A (ja) 水性ベース塗料の製造方法及び上塗り塗膜の形成方法
JP2011092911A (ja) 自動車用複合塗膜
JP2008024864A (ja) 光輝性塗料組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131129

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141128

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171129

Year of fee payment: 8