KR101417343B1 - 고휘도의 수성 메탈릭 도료 조성물 - Google Patents
고휘도의 수성 메탈릭 도료 조성물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101417343B1 KR101417343B1 KR1020120103977A KR20120103977A KR101417343B1 KR 101417343 B1 KR101417343 B1 KR 101417343B1 KR 1020120103977 A KR1020120103977 A KR 1020120103977A KR 20120103977 A KR20120103977 A KR 20120103977A KR 101417343 B1 KR101417343 B1 KR 101417343B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- acrylic emulsion
- coating composition
- pigment
- present
- Prior art date
Links
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
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
-
- 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
- C08K5/05—Alcohols; Metal alcoholates
-
- 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
- C08K5/06—Ethers; Acetals; Ketals; Ortho-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
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
-
- 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
- C08K7/16—Solid spheres
- C08K7/18—Solid spheres inorganic
-
- 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
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/08—Copolymers of ethene
- C08L23/0846—Copolymers of ethene with unsaturated hydrocarbons containing other atoms than carbon or hydrogen atoms
- C08L23/0853—Vinylacetate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
-
- 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
- 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
- C09D7/43—Thickening agents
-
- 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
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
-
- 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
- C09D7/67—Particle size smaller than 100 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
- C09D7/66—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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
본 발명은 고휘도의 수성 메탈릭 도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 코어-쉘 타입의 아크릴 에멀젼, 고경도 아크릴 에멀젼, 고중량평균분자량의 폴리아크릴 디스퍼젼으로 이루어진 수지성분에, 알루미늄 액상 안료, EVA계 증점제, 조용제, 및 물이 일정 조성비로 포함되어 있음으로써 기존에 자동차 플라스틱 내장재에 적용되던 유성도료를 수성도료로 대체 사용하는 경우 휘발성 유기화합물(VOC)의 함량을 현저히 감소시키므로 친환경적이고 작업자의 건강을 보호할 수 있으며, 특히 20 이상의 고휘도 확보가 가능하여 금속감이 뛰어난 도장외관을 구현할 수 있는 수성 메탈릭(metallic) 도료 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 고휘도의 수성 메탈릭 도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존에 자동차 플라스틱 내장재에 적용되던 유성도료를 대체 사용이 가능하여 휘발성 유기화합물(VOC)의 함량을 현저히 감소시키므로 친환경적이며 작업자의 건강을 보호할 수 있으며, 특히 20 이상의 고휘도 확보가 가능하여 금속감이 뛰어난 도장외관을 구현할 수 있는 수성 메탈릭(metallic) 도료 조성물에 관한 것이다.
자동차 내장재의 고급화 추세로 감성품질을 나타내면서 다양한 실버(silver) 입자감을 가지는 메탈릭(metallic) 도료가 고객에게 새로운 이미지 구현으로 다가가고 있다. 이러한 메탈릭(metallic) 도료가 적용되는 자동차 내장용 플라스틱 부품은 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) 등이다.
최근에는 차량 실내의 공기질에 대한 규제가 발효됨으로써 웰빙 트렌드에 맞추어 친환경 도료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 자동차 내장부품용 도료 분야에서도 유성 용제의 수성화를 통해 휘발성 유기화합물(VOC)의 함량을 현저히 줄인 수용성 도료가 주목받고 있다.
그러나, 메탈릭 도료의 경우 금속감 구현을 위한 고휘도의 도료가 요구됨에 따라 수성화를 이루는데는 기술적인 한계가 있었다. 즉, 수성 도료에서는 도료내 메탈 안료 입자와 물과의 반응으로 인해 안료의 부식이 진행될 수 있어 표면에 부식방지 코팅을 실시하게 되는데, 이러한 부식 방지 코팅으로 인해 안료 본연의 금속 느낌이 감소하여 고휘도 구현이 어려운 문제가 있다[미국 특허 제5,296,032, 일본 특허공보 평01-054386호, 일본 공개특허공보 평09-328629호]. 또한, 용해력이 좋은 유성 용제를 대신하여 물 용제를 대체 사용하여야 하므로 중량평균분자량이 높은 수지의 분산이 어렵고, 물에 비교적 분산이 용이하도록 상대적으로 낮은 중량평균분자량의 수분산 수지를 사용하여야 하므로 요구되는 도막 물성 확보가 어려운 문제가 있다.
또한, 종래에는 높은 휘도 구현을 위하여 고상의 메탈릭 안료를 사용하였으나, 이러한 고상의 메탈릭 안료는 물과의 분산성이 우수하지 못하여 서로 응집되는 등 수용성 도료에 적용하기에는 한계가 있다.
본 발명은 기존에 자동차 플라스틱 내장재에 적용되던 유성 도료를 대체할 수 있는 수성 메탈릭(metallic) 도료 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
a) 유리전이온도(Tg) 40℃ 내지 60℃인 코어-쉘 타입의 아크릴 에멀젼이 고형분 기준으로 1 내지 30 중량%;
b) 유리전이온도(Tg)가 100℃ 내지 110℃인 아크릴 에멀젼이 고형분 기준으로 1 내지 10 중량%;
c) 중량평균분자량(Mw)이 200,000 내지 300,000인 폴리아크릴 디스퍼젼이 고형분 기준으로 10 내지 40 중량%;
d) 부틸알콜 매질 내에 알루미늄 입자가 0.5 내지 1.5 중량% 분산된 알루미늄 액상 안료 1 내지 10 중량%;
e) 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)계 증점제 1 내지 10 중량%;
f) 알콜 및 글리콜에테르 중에서 선택된 조용제 1 내지 20 중량%; 및
g) 물 30 내지 80 중량%;
를 포함하는 수성 메탈릭(metallic) 도료 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 수성 메탈릭 도료 조성물이 도포된 자동차 플라스틱 내장재를 제공한다.
본 발명의 수성 메탈릭 도료 조성물은 종래 유성 도료와는 다르게 휘발성 유기화합물(VOC) 함량을 현저히 감소시켜 친환경적이며, 작업자의 건강을 보호하는 효과가 있다.
본 발명의 수성 메탈릭 도료 조성물은 고휘도 발현이 가능하여, 고급스런 금속감이 뛰어난 도장 외관을 구현하는 효과가 있다.
본 발명의 메탈릭 도료 조성물은 수성 도료임에도 불구하고 수용성 도료에서 특히 취약한 내약품성 및 내썬크림성 등이 유성 도료와 동일한 수준의 도막 물성을 확보하는 것이 가능한 효과가 있다.
본 발명에 따른 수성 메탈릭(metallic) 도료 조성물은 a)유리전이온도(Tg) 40℃ 내지 60℃인 코어-쉘 타입의 아크릴 에멀젼이 고형분 기준으로 1 내지 30 중량%; b)유리전이온도(Tg)가 100℃ 내지 110℃인 아크릴 에멀젼이 고형분 기준으로 1 내지 10 중량%; c)중량평균분자량(Mw)이 200,000 내지 300,000인 폴리아크릴 디스퍼젼이 고형분 기준으로 10 내지 40 중량%; d)부틸알콜 매질 내에 알루미늄 입자가 분산된 알루미늄 액상 안료가 고형분 기준으로 1 내지 10 중량%; e)에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)계 증점제 1 내지 10 중량%; f)알콜 및 글리콜에테르 중에서 선택된 조용제 1 내지 20 중량%; 및 g)물 30 내지 80 중량%; 를 포함한다.
또한, 본 발명의 수성 메탈릭(metallic) 도료 조성물은 h) 습윤분산제, 표면조절제, 소포제, 및 UV안정제로 이루어진 군으로부터 선택된 통상의 도료용 첨가제가 0.1 내지 10 중량% 더 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 수성 메탈릭(metallic) 도료 조성물을 구성하는 각 조성성분에 대해 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
본 발명의 도료 조성물은 수지 성분으로서 a)코어-쉘 타입의 아크릴 에멀젼, b)아크릴 에멀젼 및 c)폴리아크릴 디스퍼젼을 사용하며, 이들 수지의 사용으로 메탈릭 안료의 균일한 배향성 및 도막의 우수한 물성을 확보하는 것이 가능하다.
상기 a)코어-쉘 타입의 아크릴 에멀젼은 메탈릭 안료의 균일한 배향성을 부여하기 위해 사용된다. 코어(core)-쉘(shell) 타입의 아크릴 에멀젼은 아크릴 단량체를 사용하여 유화중합한 것으로, 쉘 표면에는 카르복시산 잔기가 존재하고 있으며, 도료 중화제가 첨가되면 카르복시산기가 있는 쉘 부분이 팽윤되면서 메탈릭 안료의 배향성을 높이는 역할을 한다. 이러한 코어-쉘 타입의 아크릴 에멀젼은 pH 6 내지 7 및 유리전이온도(Tg) 40℃ 내지 60℃ 유지하는 것이 바람직하다. pH 6 내지 7 범위에서는 낮은 점도를 갖게 되며, 수지의 포장이나 도료의 투입이 용이한 장점이 있다. 또한, 유리전이온도(Tg) 40℃ 내지 60℃ 범위에서는 도장 후 도막의 표면 건조를 빠르게 하여 도료의 건조과정에서 오는 메탈릭 안료 배향의 흐트러짐을 방지할 수 있는 장점이 있다. 상기한 코어-쉘 타입의 아크릴 에멀젼은 고형분 기준으로 본 발명의 도료 조성물 중에 1 내지 30 중량% 범위로 포함되는 바, 그 함량이 1 중량% 미만이면 메탈릭 안료의 배향성을 향상시키는 효과가 미미하고, 30 중량%를 초과하면 오히려 도막의 물성이 저하될 수 있다.
상기 b)아크릴 에멀젼은 도막의 내알콜성 및 내화학성을 보완할 목적으로 사용된다. 아크릴 에멀젼은 유리전이온도(Tg)가 100℃ 내지 110℃ 이고, 최초필름형성온도(MFFT)가 80℃ 내지 90℃로서 매우 단단한 고경도의 수지이다. 상기한 아크릴 에멀젼은 고형분 기준으로 본 발명의 도료 조성물 중에 1 내지 10 중량% 범위로 포함하는 바, 그 함량이 1 중량% 미만이면 내알콜성, 내화학성(특히 썬크림성)과 같은 도막의 물성을 향상시키는 효과가 미미하고, 10 중량%를 초과하면 안료의 배향을 저하시킬 수 있다.
상기 c)폴리아크릴 디스퍼젼은 도막의 강도를 보완할 목적으로, 또는 타소재와의 부착성을 향상시키기 위해 사용된다. 상기 폴리아크릴 디스퍼젼은 중량평균분자량(Mw)이 200,000 내지 300,000 범위로 비교적 높고, 최초필름형성온도(MFFT)가 80℃ 내지 90℃이다. 또한, 폴리아크릴 디스퍼젼은 본 발명의 도료 도막이 폴리카보네이트 (PC), 폴리스타이렌 (PS), 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 아크릴로니트릴-부타디엔-스타이렌 (ABS)과 같은 다른 소재에 대한 부착성을 향상시킴으로써 Mono-coat 효과를 얻을 수 있다. 상기 폴리아크릴 디스퍼젼은 고형분 기준으로 본 발명의 도료 조성물 중에 10 내지 40 중량% 범위로 포함하는 바, 그 함량이 10 중량% 미만이면 도막의 강도 보완 또는 타소재에 대한 부착성 향상 등의 물성 개선 효과가 미미하고, 40 중량%를 초과하면 안료의 배향을 저하시킬 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은 안료 성분으로서 액체 매질에 분산된 d)알루미늄 액상 안료를 사용한다. 즉, 사전에 안료입자를 액체 매질에 분산시킨 액상 안료로서 도료 조성물에 포함시킴으로써 수용 도료 내에서 안료의 분산성을 보다 높일 수 있었다. 그 결과로 본 발명의 도료 조성물은 휘도가 22 이상으로 높게 유지될 수 있었다. 알루미늄 액상 안료는 두께가 10 내지 100 nm, 바람직하기로는 20 내지 80 nm인 판상의 알루미늄 입자 또는 평균입경이 5 내지 30 ㎛인 구상의 알루미늄 입자가 부틸알콜 매질 내에 분산되어 있는 안료로, 상기 알루미늄 입자의 함량은 부틸알콜 매질을 기준으로 0.5 내지 1.5 중량% 분산된 것이 좋다. 상기 알루미늄 입자는 예를 들면 특수 알루미늄 그릿(grit)의 진공증착 또는 초미세 연마에 의해 제조될 수 있다. 또한, 상기 알루미늄 입자는 염화인산, 염화크롬산 또는 규소-산소 망상조직에 의해 피복될 수도 있다. 상기한 알루미늄 액상 안료는 본 발명의 도료 조성물 중에 1 내지 10 중량% 범위로 포함하는 바, 그 함량이 1 중량% 미만이면 원하는 금속감을 얻을 수 없고, 10 중량%를 초과하면 도료의 은폐력은 향상되지만 도막의 물성이 저하될 수 있다.
본 발명의 도료 조성물이 안료로서 알루미늄 액상 안료를 사용함으로써 사출물의 웰드 라인 등의 결함을 감추기 어려운 단점이 있을 수 있다. 이에, 본 발명에서는 보다 바람직하기로는 안료 성분으로서 알루미늄 액상 안료와 고상 안료를 함께 사용하는 것이 좋으며, 이들을 함께 사용하게 되면 휘도값을 보다 향상시킴과 동시에 사출물의 결함을 감추는 효과를 동시에 얻을 수 있다. 고상 안료는 상기한 알루미늄 액상 안료 제조시에 사용된 알루미늄 입자로서, 두께가 10 내지 100 nm인 판상 안료 또는 평균입경이 5 내지 30 ㎛인 구상 안료를 사용할 수 있다. 상기한 알루미늄 고상 안료는 본 발명의 도료 조성물 중에 1 내지 10 중량% 범위로 포함하는 바, 그 함량이 1 중량% 미만이면 휘도값 상승 및 사출물의 결함을 감추는 효과가 미미하고, 10 중량%를 초과하여 사용하면 메탈릭 안료의 분산성 및 배향성을 저하시킬 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은 e)에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)계 증점제를 포함시킴으로써 도료의 레올로지 조절을 통해 도장 작업성능을 향상시키고, 도료의 저장 안정성을 부여하고, 그리고 메탈릭 안료의 배향성을 향상시킨다. 상기한 EVA계 증점제는 본 발명의 도료 조성물 중에 1 내지 10 중량% 범위로 포함하는 바, 그 함량이 1 중량% 미만이면 도장 작업성, 도료의 저장 안정성 및 안료 배향성이 저하될 수 있고, 10 중량%를 초과하여 사용하면 도막의 물성을 오히려 저하시킬 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은 수성 메탈릭 도료 조성물로서, 대부분의 용제가 g)물이다. 물 용제는 통상적으로 본 발명의 도료 조성물 중에 30 내지 80 중량% 범위로 포함될 수 있다. 또한, 본 발명의 도료 조성물은 수지 성분의 수용해성을 향상시키고 물의 표면장력저하 등의 목적으로 물 용제 이외에 f)알콜 및 글리콜에테르 중에서 선택된 조용제를 사용한다. 즉, 메탄올, 에탄올, 프로판올 등의 탄소수 1 내지 6의 알콜류 및 글리콜에테르류 중에서 선택된 수용성 용제를 조용제로서 사용하여, 수지 성분이 물에 보다 용해되기 쉽도록 하였다. 상기한 조용제는 본 발명의 도료 조성물 중에 1 내지 20 중량% 범위로 포함하는 바, 그 함량이 1 중량% 미만이면 첨가 효과가 미미하고, 20 중량%를 초과하여 사용하면 본 발명이 목적하는 수용성 도료를 얻을 수 없게 된다.
또한, 본 발명의 도료 조성물은 추가로 h)습윤분산제, 표면조절제, 소포제, 및 UV안정제로 이루어진 군으로부터 선택된 통상의 도료용 첨가제를 0.1 내지 10 중량% 범위 내에서 더 포함될 수 있다.
습윤분산제는 안료의 분산성 및 습윤성을 부가할 목적으로 사용한다. 본 발명의 실시예에서는 실리콘계 습윤분산제를 대표적으로 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 실리콘계 습윤분산제는 구체적으로 BYK-Chemie사의 DISPERBYK-192, DISPERBYK-190, DISPERBYK-194, 산노프코사의 디스퍼스-44에스 (Disperse-44s), 에프가사의 EFCA 4554, 청우 CFC사의 CFC-690 등이 상품으로 출시되고 있다. 상기 습윤분산제는 본 발명의 도료 조성물 중에 0.1 내지 5 중량% 범위로 사용될 수 있다.
표면조절제는 도막 표면에 슬립성을 부여하고, 내스크레치 및 내마모성을 향상시킬 목적으로 사용한다. 본 발명의 실시예에서는 표면조절제로서 Tego사의 glide & flow 시리즈 제품을 대표적으로 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 표면조절제는 본 발명의 도료 조성물 중에 0.1 내지 5 중량% 범위로 사용될 수 있다.
소포제는 도료 내에 기포를 제거할 목적으로 사용하며, 본 발명의 실시예에서는 소포제로서 비이온성의 아세틸렌계 소포제를 사용한 대표적 예를 제시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 소포제는 본 발명의 도료 조성물 중에 0.1 내지 5 중량% 범위로 사용될 수 있다.
UV안정제는 자외선으로부터 도막의 변형 및 성능 저하를 방지할 목적으로 사용되며, 수중 분산형 제품으로 사용하는 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 UV안정제로서 비이온성의 아세틸렌계 소포제를 대표적으로 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 UV안정제는 본 발명의 도료 조성물 중에 0.1 내지 5 중량% 범위로 사용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 조성성분과 조성비를 이루고 있는 본 발명의 수성 메탈릭 도료 조성물은 내약품성 및 내썬크림성 등의 물성은 유성 도료와 거의 대등한 수준에 있고, 특히 휘도값이 우수하여 고급스런 금속감을 부여하는 도장재로 유용하다. 따라서, 본 발명은 상기한 수성 메탈릭 도료 조성물이 도포된 자동차 플라스틱 내장재를 포함한다.
이와 같은 본 발명은 하기의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 5. 메탈릭 도료 조성물의 제조
하기 표 1에 나타낸 조성성분과 조성비로 배합하여 메탈릭 도료 조성물을 제조하였다.
[조성성분]
1) 코어-쉘 타입의 아크릴 에멀젼: Nuplex사 SETAQUA 6802(고형분 함량 22~26%)
2) 아크릴 에멀젼: Alberdingk사, Alberdingk AC 2508(고형분 함량 49~51%)
3) 폴리아크릴 디스퍼젼: NRP사, WAA-2830(고형분 함량 39~41%)
4) 수용성 폴리에스터폴리올: Nuplex사, Setal 6306 SS-60(고형분 함량 60%)
5) 수산기 함유 폴리아크릴디스퍼젼: Alberdingk사, Alberdingk AC 27401(고형분 함량 38%)
6) 알루미늄 액상 안료: ECKART사 Hydroshine WS-4021
7) 알루미늄 고상 안료: ECKART사 Hydrolan S-2100
8) EVA계 증점제: BYK사 Aquatix 8421
9) 조용제: 한농화성사 RCOSOLV-DPM
10) 습윤분산제: BYK사 Disperbyk 192
11) 표면조절제: EVONIK사 Tego Glide 482
12) 소포제: AIR PRODUCTS사 SURFYNOL DF37
13) UV안정제: Ciba사 Tinuvin 477 DW
구 분(중량%) | 실 시 예 | 비 교 예 | ||||||
1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
수지* | 코어-쉘 아크릴 에멀젼 | 7 | 7 | 23 | 13 | 13 | 5 | 7 |
고경도 아크릴 어멀젼 | 8 | 8 | 5 | - | - | - | 8 | |
고분자량 아크릴 디스퍼젼 | 15 | 15 | - | 7 | 7 | 15 | 15 | |
수용성 폴리에스터폴리올 | - | - | 2 | - | - | - | - | |
수산기 함유 폴리아크릴디스퍼젼 | - | - | - |
10 | 10 | 10 | - | |
메탈릭 안료 |
알루미늄 액상안료 |
3 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | - |
알루미늄 고상안료 |
2 | - | - | - | - | - | 4 | |
증점제 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
습윤분산제 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | |
표면조절제 | 0.5 | 0.5 | - | - | 0.5 | 0.5 | 0.5 | |
소포제 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
UV안정제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
용제 | 물 | 52.5 | 52.5 | 53 | 53 | 52.5 | 52.5 | 53.5 |
조용제 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | |
* 수지는 고형분 함량 기준으로, 각 수지의 함유량을 계산하여 나타냄 |
실험예. 메탈릭 도료 조성물의 물성 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 각각의 메탈릭 도료 조성물에 대하여 하기의 방법으로 물성을 측정하였고, 그 결과는 하기 표 2에 정리하여 나타내었다.
[물성측정방법]
1) 휘도(Flop Index)
분광도계(Spectral Photometer: X-rite의 MA64-B와 동등 수준의 해상도를 갖는 장비)를 사용하여 15°, 45°, 110°에서 반사된 빛의 밝기(Light Intensity: L*)를 측정하여 하기 수학식 1을 이용하여 계산한다.
[수학식 1]
2) 초기부착성
ASTM D3359 테이프 부착성 시험 방법에 의거하여 도장시편에 수평 및 수직방향으로 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°각도로 강하게 당겨서, 박리된 부분의 정도를 관찰한다.
3)내썬크림성
썬크림 0.25 g을 시험편의 전면(全面)에 도포한 후, 80 ± 2 ℃의 항온조 내에 1시간 방치한 후 꺼내어, 10 ~ 15분 정도 실온에 방치한 후 중성세제로 씻어내고 건조한다. 도막의 표면상태를 조사하고, 상기한 초기부착성 실험을 3회 실시한다.
4)내습성
시험 온도 50±2℃, 상대 습도 95±2% RH 조건의 챔버에 시험편을 168시간으로 방치한 후 꺼내어 외관평가 및 상기한 초기부착성 실험을 실시한다.
5)내광성
XENON ARC 하에서 블랙판넬 온도 89±3℃, 조내 습도 50±5% RH, 조사 조도 0.55±0.02 W/㎡ (340 nm에서)의 조건으로 총 누적광량이 700 KJ/㎡이 될 때까지 조사한 후 꺼내어 도장시편을 중성세제 수용액으로 세정하여 공기로 건조시켜 외관평가 및 상기한 초기부착성 실험을 실시한다.
6)내마모성
시험편의 상단면을 범포(TOYOSYNTHETIC CH 2010 상당품)를 이용하여, 100±5 mm의 거리를 30왕복/분의 속도로 평가한다. 이때 시험편에 가해지는 하중을 500 g으로 유지하여, 10,000회 왕복 후의 시험편의 도장면 마모정도를 외관평가 한다.
7)내약품성
에틸알코올(95% 이상), 무연가솔린을 적신 면포를 약 4.9 N (0.5 kgf)의 힘으로 10회 왕복하여 도막의 표면을 문질러 외관을 육안으로 조사한다. 이 후 실온에서 1시간 방치 후, 80±2 ℃ 조건의 항온 챔버 내에 3시간 방치 후 꺼내어 도막의 표면상태를 조사한다.
8)사출표면흠집커버
사출 성형시 생긴 부품 표면의 플로우 마크, 웰드 라인 등의 표면 흠집의 은폐 정도를 도장 후 육안 평가를 통해 판단한다.
구 분 | 실 시 예 | 비 교 예 | ||||||
1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
휘도 | 22 | 21 | 19 | 19 | 19 | 21 | 19 | |
초기부착성 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
내스크래치성 | 4.5급 | 4.5급 | 3.5급 | 3.5급 | 4.5급 | 4.5급 | 4.5급 | |
내썬크림성 | ◎ | ◎ | X | X | X | ◎ | ◎ | |
내습성 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
내광성 | ◎ | ◎ | X | △ | ◎ | ◎ | ◎ | |
내마모성 | ◎ | ◎ | △ | △ | ◎ | ◎ | ◎ | |
내약품성 | 에탄올 | ◎ | ○ | X | X | X | △ | ◎ |
가솔린 | ◎ | ○ | X | X | X | △ | ◎ | |
사출 표면 흠집 커버 | ◎ | ○ | △ | △ | △ | △ | ◎ | |
◎: 매우 우수 ○: 우수 △: 보통 X: 취약 |
Claims (8)
- a) 유리전이온도(Tg) 40℃ 내지 60℃인 코어-쉘 타입의 아크릴 에멀젼이 고형분 기준으로 1 내지 30 중량%;
b) 유리전이온도(Tg)가 100℃ 내지 110℃인 아크릴 에멀젼이 고형분 기준으로 1 내지 10 중량%;
c) 중량평균분자량(Mw)이 200,000 내지 300,000인 폴리아크릴 디스퍼젼이 고형분 기준으로 10 내지 40 중량%;
d) 부틸알콜 매질 내에 알루미늄 입자가 0.5 내지 1.5 중량% 분산된 알루미늄 액상 안료 1 내지 10 중량%;
e) 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)계 증점제 1 내지 10 중량%;
f) 알콜 및 글리콜에테르 중에서 선택된 조용제 1 내지 20 중량%; 및
g) 물 30 내지 80 중량%;
를 포함하는 수성 메탈릭 도료 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
추가로 h) 습윤분산제, 표면조절제, 소포제, 및 UV안정제로 이루어진 군으로부터 선택된 도료용 첨가제가 0.1 내지 10 중량% 더 포함된 수성 메탈릭 도료 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 a)코어-쉘 타입의 아크릴 에멀젼은 쉘 표면에 카르복시산 잔기를 가지며, pH 6 내지 7인 것을 특징으로 하는 수성 메탈릭 도료 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 b)아크릴 에멀젼은 최초필름형성온도(MFFT)가 80℃ 내지 90℃인 것을 특징으로 하는 수성 메탈릭 도료 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 c)폴리아크릴 디스퍼젼은 최초필름형성온도(MFFT)가 80℃ 내지 90℃인 것을 특징으로 하는 수성 메탈릭 도료 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 d)알루미늄 액상 안료는 부틸알콜 매질 내에 알루미늄 입자가 0.5 내지 1.5 중량% 분산된 것을 특징으로 하는 수성 메탈릭 도료 조성물.
- 제 1 항에 있어서,
추가로 두께가 10 내지 100 nm인 판상 알루미늄 안료 및 평균입경이 5 내지 30 ㎛인 구상 알루미늄 안료 중에서 선택된 고상 안료가 1 내지 10 중량% 더 포함된 것을 특징으로 하는 수성 메탈릭 도료 조성물.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중에서 선택된 어느 한 항의 수성 메탈릭 도료 조성물이 도포된 자동차 플라스틱 내장재.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120103977A KR101417343B1 (ko) | 2012-09-19 | 2012-09-19 | 고휘도의 수성 메탈릭 도료 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120103977A KR101417343B1 (ko) | 2012-09-19 | 2012-09-19 | 고휘도의 수성 메탈릭 도료 조성물 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140037613A KR20140037613A (ko) | 2014-03-27 |
KR101417343B1 true KR101417343B1 (ko) | 2014-07-10 |
Family
ID=50646398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120103977A KR101417343B1 (ko) | 2012-09-19 | 2012-09-19 | 고휘도의 수성 메탈릭 도료 조성물 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101417343B1 (ko) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000047279A (ko) * | 1998-12-31 | 2000-07-25 | 김충세 | 비오염성 수성도료조성물 |
KR100434838B1 (ko) | 1995-12-30 | 2004-12-17 | 고려화학 주식회사 | 내부기공을가지는아크릴유화중합체를함유하는수용성메탈릭도료조성물 |
JP2007045948A (ja) | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Nippon Paint Co Ltd | 水性メタリック塗料および複層塗膜形成方法 |
WO2011099639A1 (ja) | 2010-02-10 | 2011-08-18 | 関西ペイント株式会社 | 水性着色塗料組成物 |
-
2012
- 2012-09-19 KR KR1020120103977A patent/KR101417343B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100434838B1 (ko) | 1995-12-30 | 2004-12-17 | 고려화학 주식회사 | 내부기공을가지는아크릴유화중합체를함유하는수용성메탈릭도료조성물 |
KR20000047279A (ko) * | 1998-12-31 | 2000-07-25 | 김충세 | 비오염성 수성도료조성물 |
JP2007045948A (ja) | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Nippon Paint Co Ltd | 水性メタリック塗料および複層塗膜形成方法 |
WO2011099639A1 (ja) | 2010-02-10 | 2011-08-18 | 関西ペイント株式会社 | 水性着色塗料組成物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140037613A (ko) | 2014-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210054216A1 (en) | Coating compositions exhibiting corrosion resistance properties and related coated substrates | |
EP2986681B1 (en) | An aqueous coating composition | |
JP7225236B2 (ja) | 耐引掻性及び耐傷性のある自動車用コーティング | |
JP6710282B2 (ja) | 自動車中塗り用水溶性塗料組成物、及びこれを利用した自動車塗装方法 | |
CN103509422A (zh) | 一种疏水和疏油的涂层组合物 | |
KR101592735B1 (ko) | 잉크 조성물 및 이를 이용한 엠보 무늬 형성방법 | |
WO2013135831A1 (de) | Metallpigmente enthaltende, lösungsmittelhaltige pigmentpasten und ihre verwendung zur herstellung von effektgebenden lösungsmittelhaltigen beschichtungsstoffen | |
JP5904710B2 (ja) | 水性顔料着色被覆剤、その製造方法及び塗料の多層被覆の製造のためのその使用 | |
JP7318109B2 (ja) | 光輝コート層を含む多層コーティングの生成方法及び前記方法で得られる多層コーティング | |
JP2024091678A (ja) | 水性塗料組成物および塗装物品の製造方法 | |
AU2016259723B2 (en) | Binder for coating plastics substrates without chemical or physical pretreatment | |
KR101417343B1 (ko) | 고휘도의 수성 메탈릭 도료 조성물 | |
KR101050506B1 (ko) | 유변성 에폭시에스테르 도료 조성물 및 그의 제조 방법 | |
WO2019086691A1 (en) | Clear coating compositions | |
TW202239879A (zh) | 經被覆之板狀鈦酸粒子及其製造方法以及其用途 | |
CN109535992A (zh) | 一种用于汽车内饰光学部件pc基材的高耐磨高光uv涂料及其制备方法 | |
CN114806387A (zh) | 一种petg涂料及其原料组合物、制备方法和使用方法 | |
KR20120021739A (ko) | 자동차용 플라스틱 부품의 도장 방법 | |
WO2024204719A1 (ja) | 水系塗料組成物及び複層塗膜形成方法 | |
KR101922412B1 (ko) | 무광택 메탈릭 도료 및 이를 이용한 도장방법 | |
CN113416478B (zh) | 一种pu清漆及其制备方法和应用 | |
JP2009191245A (ja) | 水性コーティング材 | |
CN115558339B (zh) | 水性色浆及由其制备的涂料组合物 | |
Angelis et al. | Mechanical and physical properties of biobased alkyd emulsions modified with colloidal nano-SiO2 | |
JP2024146708A (ja) | 水系塗料組成物及び複層塗膜形成方法 |
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: 20180628 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190627 Year of fee payment: 6 |