KR101267707B1 - 자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물에 관한 것으로, 특히 고탄성 연질 폴리우레탄 디스퍼젼, OH기를 가지는 폴리우레탄 디스퍼젼, 광안정제, 우레탄계 증점제, 폴리실록산계 표면습윤제, 폴리실록산계 소포제, 및 물을 함유하는 주제와 HMDI계 경화제를 일정 비율로 포함하는 자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따르면 투명한 도료로써 도막에 천연가죽에서 느끼는 부드러운 질감을 구현할 수 있고, 유광에서 무광까지 다양한 광택의 도막을 얻을 수 있으며, 용매로 물을 사용하기 때문에 휘발성 유기화합물(VOC)의 함량ㄴ을 현격히 감소시킨 친환경이고, 작업자의 건강을 보호할 수 있으며, 기존 유성도료에 사용되던 강용제로 인한 플라스틱 소재의 균열 및 침식을 근본적으로 방지할 수 있고, 건조시 차량 실내의 냄새를 최소화시킬 수 있다.

수성질감, 크리어 조성물, 자동차 플라스틱 내장재, 무광, 투명

Description

자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물 {WATER BASED SOFT TOUCH CLEAR COMPOSITION FOR INTERIOR MATERIALS OF AUTOMOBILE}

본 발명은 자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 투명한 도료로써 도막에 천연가죽에서 느끼는 부드러운 질감을 구현할 수 있고, 유광에서 무광까지 다양한 광택의 도막을 얻을 수 있으며, 용매로 물을 사용하기 때문에 휘발성 유기화합물(VOC)의 함량을 현격히 감소시킨 친환경이고, 작업자의 건강을 보호할 수 있으며, 기존 유성도료에 사용되던 강용제로 인한 플라스틱 소재의 균열 및 침식을 근본적으로 방지할 수 있고, 건조 시 차량 실내의 냄새를 최소화시킬 수 있는 자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물에 관한 것이다.

자동차 내장용으로 사용되는 플라스틱은 표면에 사출 시 자욱, 표면불량, 색상의 제한 등으로부터 오는 표면결함을 보완하기 위하여 종래부터 용제형 도료를 도장하여 이러한 문제를 극복해 왔다.

또한, 자동차 내장재의 고급화 추세로 감성품질 특성을 나타내는 플리스틱 코팅제품이 운전자의 피부와 맞닿는 부문에 적극적으로 적용되어 왔으며, 이러한 감성품질이 고객에게 새로운 이미지 구현으로 다가가고 있다.

자동차 내장재 부품으로 사용되는 플라스틱은 크게 계기판(instrument panel), 도어 트림(door trim)류, 센터 훼이셔 패널(center facia panel), 센터 콘숄(center console), 오디오 패널(audio panel), 그립 핸들(grip handle) 등으로 이루어져 있다.

상기 센터 훼이셔 패널, 오디오 패널, 그립 핸들 등은 ABS, PC, PC+ABS로 구성된 소재로서 탄화수소계와 같은 용제로 전처리한 후, 다양한 금속 느낌(metallic feel)을 구현할 수 있는 유성 2액형 메탈릭 도료가 주로 사용되고 있다.

여기서 감성질감 크리어를 도장하는 시도는 자동차 디자이너들이 추구하여 왔으나 그 적용사례가 많지 않으며, 유성도료의 특성상 용제에 의한 소재의 침식으로 인한 변형을 주의해야만 한다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 투명한 도료로써 도막에 천연가죽에서 느끼는 부드러운 질감을 구현할 수 있고, 유광에서 무광까지 다양한 광택의 도막을 얻을 수 있는 자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 용매로 물을 사용하기 때문에 휘발성 유기화합물(VOC)의 함량을 현격히 감소시킨 친환경이고, 작업자의 건강을 보호할 수 있는 자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 기존 유성도료에 사용되던 강용제로 인한 플라스틱 소재의 균열 및 침식을 근본적으로 방지할 수 있고, 건조시 차량 실내의 냄새를 최소화시킬 수 있는 자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

a)ⅰ) 고탄성 연질 폴리우레탄 디스퍼젼 20 내지 40 중량%;

ⅱ) OH기를 가지는 폴리우레탄 디스퍼젼 20 내지 40 중량%;

ⅲ) 광안정제 0.5 내지 2 중량%;

ⅳ) 우레탄계 증점제 0.1 내지 2 중량%;

ⅴ) 폴리실록산계 표면습윤제 0.1 내지 1 중량%;

ⅵ) 폴리실록산계 소포제 0.1 내지 0.5 중량%; 및

ⅶ) 잔량의 물

을 함유하는 주제; 및

b) HMDI계 경화제

를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 수성질감 크리어 조성물이 도포된 것을 특징으로 하는 자동차 플라스틱 내장재를 제공한다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물은 고탄성 연질 폴리우레탄 디스퍼젼 20 내지 40 중량%, OH기를 가지는 폴리우레탄 디스퍼젼 20 내지 40 중량%, 광안정제 0.5 내지 2 중량%, 우레탄계 증점제 0.1 내지 2 중량%, 폴리실록산계 표면습윤제 0.1 내지 1 중량%, 폴리실록산계 소포제 0.1 내지 0.5 중량%, 및 잔량의 물을 함유하는 주제와 HMDI계 경화제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 주제에 사용되는 상기 a)ⅰ)의 고탄성 연질 폴리우레탄 디스퍼젼(polyurethane dispersion)은 코티드 알루미늄 금속을 유효하게 흡습(wetting)시킬 수 있도록 하는 작용을 한다.

상기 고탄성 연질 폴리우레탄 디스퍼젼은 인장력이 ( 50 ) 내지 (500 )kg/㎠인 통상의 연질 폴리우레탄 디스퍼젼을 사용할 수 있다.

상기 고탄성 연질 폴리우레탄 디스퍼젼은 본 발명의 수성질감 크리어 조성물 총 함량에 20 내지 40 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 20 중량% 미만일 경우에는 코팅막이 단단하게 되어 질감구현에 어려운 문제점이 있으며, 40 중량%를 초과할 경우에는 코팅막이 부드러워져 점착성 및 내마모성의 확보가 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명의 주제에 사용되는 상기 a)ⅱ)의 OH기를 가지는 폴리우레탄 디스퍼젼은 당업계에서 사용되는 통상의 폴리우레탄 디스퍼젼이 사용될 수 있다. 특히 분자내 OH기를 가지는 폴리에스테르계 폴리우레탄 디스퍼젼을 사용하는 것이 좋다.

상기 수산기 함유 폴리에스테르계 폴리우레탄 디스퍼젼은 본 발명의 수성질감 크리어 조성물 총 함량에 10 내지 40 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 10 중량% 미만일 경우에는 스크래치개선 효과와 내약품성 구현에 어려운 문제점이 있으며, 40 중량%를 초과할 경우에는 코팅막이 단단해져 질감 구현에 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 주제에 사용되는 상기 a)ⅲ)의 광안정제는 당업계에서 사용되는 통상의 광안정제를 사용할 수 있음은 물론이며, 그 함량은 본 발명의 수성질감 크리어 조성물 총 함량에 0.5 내지 2 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 0.5 중량% 미만일 경우에는 내후성이 떨어지는 문제점이 있으며, 2 중량%를 초과할 경우에는 가격상승의 문제점이 있다.

본 발명의 주제에 사용되는 상기 a)ⅳ)의 우레탄계 증점제는 본 발명의 수성질감 크리어 조성물의 점도를 상승시키는 작용을 한다.

상기 우레탄계 증점제는 당업계에서 사용되는 통상의 성분이 사용될 수 있음은 물론이며, 그 함량은 수성질감 크리어 조성물 총 함량에 0.1 내지 2 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 점도와 칙소성이 낮아 도장시 칠흐름을 발생시킬 수 있는 문제점이 있으며, 2 중량%를 초과할 경우에는 점도와 칙소성이 높아 도장하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 주제에 사용되는 상기 a)ⅴ)의 폴리실록산계 표면습윤제는 당업계에서 사용되는 통상의 성분이 사용될 수 있음은 물론이다.

상기 폴리실록산계 표면습윤제는 수성질감 크리어 조성물 총 함량에 0.5 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.5 중량% 미만인 경우에는 도장후 도막이 형성되는 과정에서 플라스틱 소재에 젖음성이 떨어져 외관불량을 일으 킬 수 있는 문제점이 있고, 5 중량%를 초과할 경우에는 기포의 과다 발생으로 외관불량 현상이 발생할 수 있고, 가격상승의 문제점이 있다.

본 발명의 주제에 사용되는 상기 a)ⅵ)의 폴리실록산계 소포제 또한 당업계에서 사용되는 통상의 성분이 사용될 수 있음은 물론이다.

상기 폴리실록산계 소포제는 수성질감 크리어 조성물 총 함량에 0.1 내지 1 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 기포발생과 억제효과가 떨어져 외관불량이 발생할 수 있는 문제점이 있고, 1 중량%를 초과할 경우에는 도막에 크래터링과 같은 외관불량을 일으킬 수 있는 문제점이 있다.

상기와 같은 성분을 포함하는 주제 성분은 잔량의 물을 포함한다.

또한 본 발명은 상기와 같은 성분으로 이루어지는 주제에 평균입경이 10 내지 30 ㎛인 마이크로 나이즈드 실리카 분산체를 최대 10 중량%로 추가로 사용할 수 있으며, 이같은 나이즈드 실리카 분산체의 사용에 따라 유광에서 무광까지의 다양한 광택의 도막을 얻을 수 있게 된다.

본 발명에 사용되는 상기 b)의 경화제는 친수성 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(hydrophilic hexamethylene diisocyanate trimer, HMDI)계 경화제로 자동차 플라스틱 내장재로서 요구되는 물성을 만족시키기 위하여 사용된다.

상기 친수상 헥사메틸렌디이소시아네이트 트라이머는 통상의 도료 조성물에 사용되는 성분을 사용할 수 있다.

상기와 같은 경화제는 주제 100 중량%에 5 내지 20 중량%로 투입, 교반하여 사용할 수 있으며, 그 함량이 5 중량% 미만일 경우에는 미경화가 일어나서 도막의 물성확보가 어렵다는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과할 경우에는 가사시간이 짧아져 작업상의 문제점을 야기하거나 질감이 단단해져 질감도료의 고유성질을 나타낼 수 없다는 문제점이 있다.

또한 본 발명은 상기 2액형 수성질감 크리어 조성물이 도포된 자동차 플라스틱 내장재를 제공하는 바, 상기 자동차 플라스틱 내장재는 도막에 천연가죽에서 느끼는 부드러운 질감을 구현할 수 있고, 유광에서 무광까지 다양한 광택의 도막을 얻을 수 있다. 또한, 기존 유성도료에 사용되던 강용제로 인한 플라스틱 소재의 균열 및 침식을 근본적으로 방지할 수 있고, 건조시 차량 실내의 냄새를 최소화시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

실시예 1

인장력이 350 kg/㎠인 연질 폴리우레탄 디스퍼젼 ( 40 ) 중량%, OH기를 가지는 폴리에스테르계 폴리우레탄 디스퍼젼 ( 30 ) 중량%, 광안정제 ( 2 ) 중량%, 우레탄계 증점제 ( 0.5 ) 중량%, 폴리실록산계 표면습윤제 ( 0.5 ) 중량%, 폴리실록산계 소포제 ( 0.2 ), 및 잔량의 물을 함유하는 주제를 제조하였다.

그 다음, 상기 주제 100 중량%에 대하여 친수성기를 가지는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 경화제 ( 10 ) 중량%를 투입, 교반하여 도료 조성물을 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1의 주제 성분에 평균입경이 (10 ) ㎛인 마이크로 나이즈드 실리카 분산체 ( 5 ) 중량%를 추가로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

비교예 1

상기 실시예 1의 주제 성분에서 인장력이 350 kg/㎠인 연질 폴리우레탄 디스퍼젼을 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

비교예 2

상기 실시예 1의 주제 성분에서 OH기를 가지는 폴리에스테르계 폴리우레탄 디스퍼젼을 사용하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.

구분 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2

외관 2 5 5 5

질감 2 5 3 5

스크래치성 5 4.5 3 3

내마모성 5 5 4 3

내약품성 5 5 4 3

내후성 5 5 5 5

냄새 4 4.5 4.5 4.5

우수 (5) ------- 불량 (1)

본 발명에 따르면 투명한 도료로써 도막에 천연가죽에서 느끼는 부드러운 질감을 구현할 수 있고, 유광에서 무광까지 다양한 광택의 도막을 얻을 수 있으며, 용매로 물을 사용하기 때문에 휘발성 유기화합물(VOC)의 함량을 현격히 감소시킨 친환경이고, 작업자의 건강을 보호할 수 있으며, 기존 유성도료에 사용되던 강용제로 인한 플라스틱 소재의 균열 및 침식을 근본적으로 방지할 수 있고, 건조시 차량 실내의 냄새를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능함은 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백한 것이다.

Claims (5)

1. a)ⅰ) 고탄성 연질 폴리우레탄 디스퍼젼 20 내지 40 중량%;

   ⅱ) OH기를 가지는 폴리우레탄 디스퍼젼 20 내지 40 중량%;

   ⅲ) 광안정제 0.5 내지 2 중량%;

   ⅳ) 우레탄계 증점제 0.1 내지 2 중량%;

   ⅴ) 폴리실록산계 표면습윤제 0.1 내지 1 중량%;

   ⅵ) 폴리실록산계 소포제 0.1 내지 0.5 중량%; 및

   ⅶ) 잔량의 물

   을 함유하는 주제; 및

   b) HMDI계 경화제

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 a)ⅰ)의 고탄성 연질 폴리우레탄 디스퍼젼(polyurethane dispersion)의 탄성율이 ( 50 ) 내지 ( 500 ) kg/㎠인 것을 특징으로 하는 자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 a)의 주제가 평균입경이 2 내지 15 ㎛인 마이크로 나이즈드 실리카 분산체를 최대 10 중량%로 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 경화제가 주제 100 중량%에 5 내지 20 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 자동차 플라스틱 내장재용 수성질감 크리어 조성물.
5. 청구항 1 기재의 수성질감 크리어 조성물이 도포된 것을 특징으로 하는 자동차 플라스틱 내장재.