KR101477890B1 - Water dispersible 2 component acrylic polyol resin composition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물에 관한 것으로서, 에폭시계 반응형 희석단량체 1~30중량부와; 카르복실기 함유 단량체 1~15중량부와; 하이드록실기 함유 단량체 1~50중량부와; 비이온계 아크릴레이트 단량체 1~20중량부와; 불포화 단량체 1~20중량부와; 반응성 실란 0.1~5중량부; 를 포함하는 아크릴수지 100중량부와 이소시아네이트 화합물과 반응가능한 중화 염기성 아민 1~10중량부를 함유하며, 상기 비이온계 아크릴레이트는, 폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜폴리테트라메틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜폴리테트라메틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 광택과 외관이 우수하고, 내수성, 내용제성, 내후성, 부착성 등의 우수한 도막 물성을 나타내며, 또한 수분산 후의 저장안정성이 우수하며 환경규제에 대한 요구에 대응이 가능한 유기용제의 함량이 낮은 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물을 제공할 수 있다.The present invention relates to a water-dispersible two-component type acrylic polyol resin composition, which comprises 1 to 30 parts by weight of an epoxy-based reactive diluent monomer; 1 to 15 parts by weight of a carboxyl group-containing monomer; 1 to 50 parts by weight of a hydroxyl group-containing monomer; 1 to 20 parts by weight of a nonionic type acrylate monomer; 1 to 20 parts by weight of an unsaturated monomer; 0.1 to 5 parts by weight of reactive silane; And 1 to 10 parts by weight of a neutralized basic amine capable of reacting with an isocyanate compound, wherein the nonionic acrylate is at least one compound selected from the group consisting of polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate (Meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, polytetramethylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol polytetramethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol polytetramethylene glycol mono And the like.
As a result, the content of the organic solvent which is excellent in gloss and appearance, exhibits excellent physical properties such as water resistance, solvent resistance, weather resistance and adhesion, excellent storage stability after water dispersion, It is possible to provide a low water dispersible two-pack type acrylic polyol resin composition.
Description
본 발명은 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin composition.
최근 국내외 도료개발에 있어서 친환경적인 목표로 다양한 용도와 특성을 갖는 도료를 개발하고 있다.Recently, in order to develop environmentally friendly paint in domestic and overseas, we are developing various uses and properties.
특히, 종래의 용제형 아크릴 수지에 비하여 유기용제의 함유량을 줄일 수 있는 점에서 수계타입의 도료가 환경대응형 수지로써 선박용, 자동차용, 기차용, 플라스틱 성형품용, 가전제품용, 대형구조물, 항공기용, 건축용, 목공용 등의 여러 가지 용도에 사용되고 있다.Particularly, since the content of the organic solvent can be reduced as compared with the conventional solvent type acrylic resin, the water-based type paint is an environment-responsive type resin and is used for ships, automobiles, trains, plastic molded articles, household appliances, large- It is used for various purposes such as for building, construction, woodworking and so on.
이러한 분야 중에서, 선박용, 기차용, 자동차용 도료의 상도투명용 도료 등의 분야에서는, 유성계 도료와 유사한 우수한 광택과 외관 및 내용제성, 내수성이 등의 우수한 도막물성을 요구하고 있고, 또한 최근에 환경 문제에 대한 규제가 심해짐에 따라, 저장안정성이 양호하면서 저 VOC(휘발성 유기 화합물)화를 보다 더 실현하기 위해 유기용제의 함유량을 충분히 저감시킬 수 있는 기술이 절실히 요망되고 있다.Among these fields, in the fields of marine, railway, automotive coatings, and the like, there is a demand for coating properties excellent in gloss, appearance, solvent resistance and water resistance similar to oily paints, As regulations for environmental problems become more severe, there is a desperate need for a technique capable of sufficiently reducing the content of organic solvents in order to further realize low VOC (Volatile Organic Compound) while having good storage stability.
종래의 기술에는 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0048061호가 개시되고 있으나, 상기 종래기술의 경우, 일정 함량 이상의 유기용제를 포함하고 있어 최근의 환경 문제에 부합되지 못한다는 문제점이 있었다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0048061 discloses a prior art, but the conventional art has a problem in that it does not meet recent environmental problems because it contains organic solvents in a certain amount or more.
또한, 수분산계의 제조시 고점도의 수지를 분산시키는 과정에서 반응공정이 복잡하고 저장안정성을 향상시키기 위하여 유화제를 첨가하고 있어 유화제에 의해 도막의 내후성이 나빠지는 문제도 우려가 된다.In addition, an emulsifier is added in order to improve the storage stability and the complexity of the reaction process in the process of dispersing the resin having a high viscosity in the production of the water dispersion system, and the problem that the weatherability of the coating film is deteriorated by the emulsifier is also a concern.
이에 따라 수분산계의 아크릴수지의 고점도의 안정적인 수분산과 저장안정성이 우수하고, 광택, 내용제성, 내수성, 내후성 등의 도막 물성을 충분히 향상시키면서 최근의 환경 문제에 충분히 대응할 수 있게 하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.As a result, researches have been actively carried out to sufficiently cope with recent environmental problems while sufficiently improving the physical properties of the coating film, such as gloss, solvent resistance, water resistance, and weather resistance, which are excellent in stable water dispersion and storage stability of the acrylic resin of the water dispersion system .
본 발명의 목적은, 광택과 외관이 우수하고, 내수성, 내용제성, 내후성, 부착성 등의 우수한 도막 물성을 나타내며, 또한 수분산 후의 저장안정성이 우수하며 환경규제에 대한 요구에 대응이 가능한 유기용제의 함량이 낮은 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide an organic solvent which is excellent in gloss and appearance, exhibits excellent physical properties such as water resistance, solvent resistance, weather resistance, and adhesion, is excellent in storage stability after water dispersion, Water-soluble two-component acrylic polyol resin composition.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 에폭시계 반응형 희석단량체 1~30중량부와; 카르복실기 함유 단량체 1~15중량부와; 하이드록실기 함유 단량체 1~50중량부와; 비이온계 아크릴레이트 단량체 1~20중량부와; 불포화 단량체 1~20중량부와; 반응성 실란 0.1~5중량부; 를 포함하는 아크릴수지 100중량부와 이소시아네이트 화합물과 반응가능한 중화 염기성 아민 1~10중량부를 함유하며, 상기 비이온계 아크릴레이트는, 폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜폴리테트라메틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜폴리테트라메틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 에폭시계 반응형 희석단량체는 하기와 같은 화학식을 갖는다.According to the present invention, the above-mentioned object is achieved by a composition comprising 1 to 30 parts by weight of an epoxy-based reactive diluent monomer; 1 to 15 parts by weight of a carboxyl group-containing monomer; 1 to 50 parts by weight of a hydroxyl group-containing monomer; 1 to 20 parts by weight of a nonionic type acrylate monomer; 1 to 20 parts by weight of an unsaturated monomer; 0.1 to 5 parts by weight of reactive silane; And 1 to 10 parts by weight of a neutralized basic amine capable of reacting with an isocyanate compound, wherein the nonionic acrylate is at least one compound selected from the group consisting of polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate (Meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, polytetramethylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol polytetramethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol polytetramethylene glycol mono Wherein the water-soluble two-component acrylic polyol resin composition is at least one selected from the group consisting of water-soluble two-component acrylic polyol resin compositions.
Here, the epoxy-based reactive diluent monomer has the following chemical formula.
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(상기 R1, R2는 C가 1~6인 알킬기임.)(Wherein R1 and R2 are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms)
또한, 상기 카르복실기 함유 단량체는, (메트)아크릴산, 말레익산, 푸마르산, 이타콘산, 무수말레산으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 마련될 수 있다.The carboxyl group-containing monomer may be at least one selected from the group consisting of (meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and maleic anhydride.
또한, 상기 하이드록실기 함유 단량체는, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 카프로락톤변성하이드록시(메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 마련될 수 있다.Also, the hydroxyl group-containing monomer may be at least one selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2- hydroxybutyl (meth) acrylate, ) Acrylate, caprolactone-modified hydroxy (meth) acrylate, and the like.
삭제delete
한편, 상기 반응성 실란은, 글리시독시프로필트리메톡시 실란, 글리시독시프로필트리에톡시 실란, 에폭시사이클로헥실에틸트리메톡시 실란, 비닐트리메톡시 실란, 비닐트리에톡시 실란, 비닐트리메톡시에톡시 실란, 비닐메틸디메톡시 실란, 메타크릴록시프로필트리메톡시 실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 아미노에칠아미노프로필트리메톡시실란, 아미노네오헥실트리메톡시실란, 아미노네오헥실메틸 디메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸디메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나로 마련될 수 있다.On the other hand, the reactive silane is preferably selected from the group consisting of glycidoxypropyltrimethoxysilane, glycidoxypropyltriethoxysilane, epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxy But are not limited to, ethoxysilane, ethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, methacryloxypropyltrimethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, aminneohexyltrimethoxysilane , Aminneohexylmethyldimethoxysilane, aminoethylaminopropylmethyldimethoxysilane, and the like.
본 발명에 의해, 광택과 외관이 우수하고, 내수성, 내용제성, 내후성, 부착성 등의 우수한 도막 물성을 나타내며, 또한 수분산 후의 저장안정성이 우수하며 환경규제에 대한 요구에 대응이 가능한 유기용제의 함량이 낮은 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an organic solvent which is excellent in gloss and appearance, exhibits excellent physical properties such as water resistance, solvent resistance, weather resistance, adhesion and the like, and is excellent in storage stability after water dispersion, It is possible to provide a water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin composition having a low content.
본 발명은 카르복실기 함유 단량체, 하이드록실기 함유 단량체 및 비이온계 아크릴레이트 단량체를 필수성분으로써 포함하는 아크릴계 중합체를 중화 염기로서 특정한 아민 화합물로 중화시킨 후 수분산 시킨 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물을 제조하여 이소시아네이트 화합물과 경화가 가능하도록 하여, 본 발명의 작용효과를 충분히 발휘할 수 있도록 하였다. 수분산후 분산안정성이 충분하도록 카르복실기 함유 단량체를 중화하여 친수성을 높이는 동시에 비이온계 아크릴레이트 단량체를 사용하여 친수성을 보완하도록 설계하였다. 그리고, 경화제로는 수분산형태의 아크릴폴리올 수지와 상용이 우수한 친수기 함유 이소시아네이트 화합물을 사용할 수도 있으며 또는 수분산형태의 아크릴폴리올 수지내에 일부 유기용제를 포함하고 있어 유기용제로 희석된 상태의 이소시아네이트 화합물도 사용이 가능하며, 경화제와 혼합시 가사시간을 늘리기 위해 산가를 낮게 설계하였으며 도막 형성후에는 경화제인 이소시아네이트 화합물이 수지 중의 하이드록실기와 반응하고 또한 카르복실기의 중화에 사용한 상기아민 화합물과도 반응함으로써 중화 염기가 원인이 되는 내수성의 저하를 막아, 각종 용도로 사용하였을 때 우수한 외관이나 도막 물성을 발휘할 수 있게 하였다. 또한, 내후성을 향상시킬 목적으로 부착성 및 가교밀도를 높이는 반응성 실란을 도입하여 내용제성, 고내후성 및 우수한 내스크레치성을 발현하게 하였다.The present invention relates to a water-dispersible, two-component acrylic polyol resin composition obtained by neutralizing an acrylic polymer containing a carboxyl group-containing monomer, a hydroxyl group-containing monomer and a non-ionic acrylate monomer as essential components with a specific amine compound as a neutralizing base, And curing with an isocyanate compound, so that the action and effect of the present invention can be sufficiently exhibited. The hydrophilic property is improved by neutralizing the carboxyl group-containing monomer so that the dispersion stability after the water dispersion is sufficient, and at the same time, the nonionic type acrylate monomer is used to complement the hydrophilic property. As the curing agent, a hydrophilic group-containing isocyanate compound excellent in compatibility with an acrylic polyol resin in an aqueous dispersion form may be used, or an isocyanate compound diluted with an organic solvent And the acid value is designed to be low in order to increase the pot life when mixed with the curing agent. After the film formation, the isocyanate compound as a curing agent reacts with the hydroxyl group in the resin and also with the amine compound used for neutralizing the carboxyl group, It is possible to prevent deterioration of the water resistance caused by the base and to exert excellent appearance and physical properties of the coating film when used for various purposes. In addition, for the purpose of improving the weather resistance, reactive silane which improves adhesion and cross-linking density was introduced to exhibit solvent resistance, high weatherability and excellent scratch resistance.
우수한 내수성을 발현시키기 위해서는 수지 조성물을 고분자량화할 필요가 있으며, 이 경우에는 점도가 높아 용제를 많이 사용해야 하며, 분산 안정성이 충분해지지 않는 경우가 있는데, 아크릴 수지를 구성하는 단량체 성분중에 비이온계 아크릴레이트를 사용하여 카르복실기를 염기로 중화시킨 부분을 보완하여 분산안정성을 높이고, 아크릴수지를 합성시 에폭시계 반응형 희석단량체를 사용하여 유기용제의 함량을 극소화가 가능토록 함과 동시에 저점도의 고분자량화가 가능하여 소량의 용제를 사용하거나 거의 사용하지 않으면서면서 중합체를 만들 수 있으며 수분산이 용이하도록 하여 내수성의 저하를 방지하면서 충분한 분산 안정성을 발휘하는 것이 가능해진다는 것을 알아내어 본 발명에 도달한 것이다.In order to exhibit excellent water resistance, it is necessary to increase the molecular weight of the resin composition. In this case, a high viscosity is required and a large amount of solvent must be used, and dispersion stability may not be sufficient. Among monomer components constituting the acrylic resin, Rate is used to complement the neutralized portion of the carboxyl group with a base to improve the dispersion stability and to minimize the content of the organic solvent by using an epoxy-based reactive dilution monomer when synthesizing an acrylic resin, and at the same time, It is possible to produce a polymer with little use of a small amount of solvent or with little use of the solvent, and water dispersion is facilitated, so that it becomes possible to exhibit sufficient dispersion stability while preventing deterioration of water resistance .
즉 본 발명은, 에폭시계 반응형 희석단량체, 카르복실기 함유 단량체, 하이드록실기 함유 단량체, 비이온계 아크릴레이트 단량체를 필수로 하며, 필요에 따라 불포화 단량체 및 반응성실란을 포함하는 아크릴수지와, 이소시아네이트 화합물과 반응가능한 중화 염기성 아민을 함유하는 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물이다.That is, the present invention relates to a process for producing an acrylic resin composition comprising an epoxy-based reactive diluent monomer, a carboxyl group-containing monomer, a hydroxyl group-containing monomer and a non-ionic acrylate monomer as essential components and optionally an acrylic resin containing an unsaturated monomer and a reactive silane, 2-part type acrylic polyol resin composition containing a neutralized basic amine capable of reacting with water.
이하에 본 발명을 상세하게 서술한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물에 관한 것으로, 에폭시계 반응형 희석단량체, 카르복실기 함유 단량체, 하이드록실기 함유 단량체, 비이온계 아크릴레이트 단량체를 필수로 하며, 필요에 따라 불포화 단량체 및 반응성실란을 포함하는 아크릴수지와, 이소시아네이트 화합물과 반응가능한 중화 염기성 아민을 함유한다.The present invention relates to a water-dispersible two-component type acrylic polyol resin composition, which comprises an epoxy-based reactive diluent monomer, a carboxyl group-containing monomer, a hydroxyl group-containing monomer and a non-ionic acrylate monomer as essential components, An acrylic resin containing silane and a neutralized basic amine capable of reacting with an isocyanate compound.
초기 아크릴 중합시 유기용제를 거의 사용하지 않거나 소량 사용하기 위해 에폭시계 반응형 희석단량체를 사용하여 용액중합을 시키며 아크릴 중합체를 아민 화합물 존재 하에서 물에 분산시키는 방법에 의해 얻어지는 것이 바람직하다.It is preferable that the acrylic polymer is obtained by a solution polymerization using an epoxy-based reactive diluent monomer and dispersing the acrylic polymer in water in the presence of an amine compound in order to use little or no organic solvent in early acrylic polymerization.
그 수지 조성물 중 유기용제의 함유량이 고형분 100중량부를 기준으로 30중량부 이하인 것이 바람직하고, 유기용제를 전혀 포함하지 않는 것이 보다 바람직하다.The content of the organic solvent in the resin composition is preferably 30 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the solid content and more preferably no organic solvent at all.
이와 같이 본 발명의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물은, 유기용제를 첨가하지 않고도 충분히 목적으로 하는 성능을 발현하지만, 사용목적에 따라 도막의 조막형성 등의 추가적인 성능 향상을 위하여 필요에 따른 양의 유기용제를 별도로 첨가하는 것도 가능하다.As described above, the water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin composition of the present invention sufficiently exhibits the desired performance without adding an organic solvent. However, in order to further improve the performance of the coating film, It is also possible to add an organic solvent separately.
상기 단량체 성분을 사용하여 유기용제 속에서 용액 중합하는 방법으로는 특별히 한정되지 않지만, 사용하는 유기용제로는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부틸알코올, 이소부틸알코올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 프로필셀로솔브, 부틸셀로솔브, 메틸카비톨, 에틸카비톨등의 알코올류; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르,프로필렌글리콜모노부틸에테르 등의 에틸렌글리콜류; 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 등의 에테르에스테르류; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 시클로헥산, n-헵탄 등의 방향족 또는 지방족 탄화수소류; 아세톤, 메틸에틸케톤 메틸이소부틸케톤, 디이소부틸케톤 등의 케톤류 등의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.The method for solution polymerization in the organic solvent using the monomer component is not particularly limited, but examples of the organic solvent to be used include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, isobutyl alcohol, methyl cellosolve, Alcohols such as sorb, propylcellosolve, butyl cellosolve, methylcarbitol and ethylcarbitol; Ethylene glycols such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether and propylene glycol monobutyl ether; Ether esters such as methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; Aromatic or aliphatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cyclohexane, and n-heptane; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, and the like can be used.
이들 유기용제 중에서도, 합성과정에서 에폭시계 반응형 희석단량체와 카르복실기와의 반응을 하기 위해서는 고비등점인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어 프로필렌글리콜모노부틸에테르가 바람직하다.Of these organic solvents, those having a high boiling point are preferred for the reaction between the epoxy-reactive type diluent monomer and the carboxyl group during the synthesis, and for example, propylene glycol monobutyl ether is preferable.
단량체 성분의 중합성을 충분히 향상시키면서 용제의 함량을 낮추기 위해 전체 용매량 100중량부에 대하여 유기용제의 함량을 50중량부 이하로 유지하여 중합반응하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 30중량부이하이다.It is preferable that the polymerization reaction is carried out by maintaining the content of the organic solvent at 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total solvent amount in order to sufficiently improve the polymerizability of the monomer component and lower the content of the solvent. More preferably 30 parts by weight or less.
상기 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물에 있어서, 아크릴 수지로는 수분산이 가능하도록 하고, 에폭시계 반응형 희석단량체와의 반응을 시키기 위한 카르복실기 함유 단량체, 경화제와 반응하도록 하는 하이드록실기 함유 단량체 및 수분산을 용이하게 하는 비이온계 아크릴레이트를 필수성분으로 포함하는 아크릴 수지로써, 소량의 용제를 포함한 아크릴 중합체를 아민 화합물의 존재 하에서 중화시킨 후 수중 또는 물과 유기용제 혼합용매 중에 분산한 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지로, 초기 아크릴중합시 유기용제를 거의 사용하지 않거나 소량 사용하기 위해 에폭시계 반응형 희석단량체를 사용하여 용액중합을 시키며 아크릴 중합체를 아민 화합물 존재 하에서 물에 분산시키는 방법에 의해 얻어지는 것이 바람직하다.In the above water-dispersible two-component type acrylic polyol resin composition, the acrylic resin is preferably a water-dispersible acrylic resin, a carboxyl group-containing monomer for reacting with the epoxy-based reactive diluent monomer, a hydroxyl group- An acrylic resin containing an anionic acrylate as an essential component which facilitates water dispersion is prepared by neutralizing an acrylic polymer containing a small amount of a solvent in the presence of an amine compound and then dispersing it in water or in a mixed solvent of water and an organic solvent A two-part type acrylic polyol resin is obtained by a method in which an acrylic polymer is subjected to solution polymerization using an epoxy-based reactive dilution monomer to disperse an acrylic polymer in water in the presence of an amine compound .
아크릴중합체의 합성시에 반응용기내에 소량의 용제를 필요로 한다. 충분한 중합을 일으킬 수 있게 하며, 저점도형태의 고분자를 형성하기 위해 필요한 용제를 에폭시계 반응형 희석단량체로 대체하거나 함께 사용하여 초기용제를 사용하지 않거나 최소한의 용제를 사용할 수 있다. 이렇게 사용된 반응형 희석단량체는 아크릴 모노머와 중합이 가능한 에폭시형태의 반응성 희석단량체를 사용하여 아크릴모노머중의 카르복실기 함유 단량체와 중합이 가능하도록 한다.A small amount of solvent is required in the reaction vessel in the synthesis of the acrylic polymer. It is possible to cause sufficient polymerization and to replace the solvent necessary for forming the low viscosity type polymer with the epoxy reactive dilution monomer or to use the initial solvent or the minimum solvent in combination. The reactive diluent monomer thus used is allowed to polymerize with the carboxyl group-containing monomer in the acrylic monomer using an epoxy type reactive diluent monomer capable of polymerization with the acrylic monomer.
여기서, 에폭시형 반응성 희석단량체 화합물은 하기 화학식으로 표현된다.Here, the epoxy type reactive diluent monomer compound is represented by the following formula.
[화학식][Chemical Formula]
(여기서, R1, R2는 C가 1~6인 알킬기 이다.)(Wherein R1 and R2 are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms).
또한, 상기 아크릴 수지로는 수분산이 가능하도록 하고, 에폭시계 반응성 희석단량체와의 반응을 시키기 위한 카르복실기 함유 단량체, 경화제와 반응하도록 하는 하이드록실기 함유 단량체 및 수분산을 용이하게 하는 비이온계 아크릴레이트를 필수성분으로 포함하는 것이다.Examples of the acrylic resin include a carboxyl group-containing monomer for allowing water dispersion and reaction with an epoxy-based reactive diluent monomer, a hydroxyl group-containing monomer for reacting with a curing agent, and a nonionic acrylic Rate as an essential component.
보다 바람직하게는, 에폭시계 반응형 희석단량체, 카르복실기 함유 단량체, 하이드록실기 함유 단량체, 비이온계 아크릴레이트 단량체를 필수로 하며, 필요에 따라 불포화 단량체 및 반응성실란을 포함하는 단량체 성분을 사용하는 것이다.More preferably, a monomer component comprising an epoxy reactive type diluent monomer, a carboxyl group-containing monomer, a hydroxyl group-containing monomer, and a non-ionic acrylate monomer as essential components and optionally containing an unsaturated monomer and a reactive silane is used .
하이드록실기 함유 단량체를 사용함으로써, 본 발명의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물을 경화제와 반응시켜 경화도막 등으로 사용하는 경우, 이소시아네이트와 가교밀도를 충분히 향상시킬 수 있어, 내수성, 내후성, 내용제성, 내약품성, 도막경도 등의 물성을 우수하게 할 수 있다.When the water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin composition of the present invention is used as a cured coating or the like by reacting with the curing agent by using the hydroxyl group-containing monomer, it is possible to sufficiently improve the isocyanate and crosslinking density and to improve the water resistance, weather resistance, , Chemical resistance, and coating film hardness.
상기 단량체 성분에 있어서, 성분 중에 차지하는 에폭시계 반응성 희석단량체의 함량은, 단량체 합계 중 1중량부 이상을 사용하는 것이 좋다. 바람직하게는 5~30중량부, 더욱 바람직하게는 5~20중량부이다. 5중량부 미만이면 저점도 형태의 고분자를 형성하기 불출분하며, 20중량부를 초과하면 건조도막의 경도 등의 물성이 불충분해진다.In the monomer component, the content of the epoxy-reactive diluent monomer in the component is preferably 1 part by weight or more based on the total amount of the monomers. Preferably 5 to 30 parts by weight, more preferably 5 to 20 parts by weight. When the amount is less than 5 parts by weight, the polymer does not form a polymer having a low viscosity. When the amount is more than 20 parts by weight, physical properties such as hardness of the dried coating film become insufficient.
상기 단량체 성분에 있어서, 카르복실기 함유 단량체로는 (메트)아크릴산, 말레익산, 푸마르산, 이타콘산, 무수말레산 등의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 (메트)아크릴산이 바람직하다.In the monomer component, as the carboxyl group-containing monomer, one or more of (meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and maleic anhydride may be used. Among these, (meth) acrylic acid is preferable.
또한, 상기 하이드록실기 함유 단량체로는, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 카프로락톤변성하이드록시 (메트)아크릴레이트 등의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트가 바람직하다.Examples of the hydroxyl group-containing monomer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (Meth) acrylate, caprolactone-modified hydroxy (meth) acrylate, and the like. Of these, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is preferred.
카르복실기 함유 단량체를 아민으로 중화하여 수분산에 사용하지만 그 함량이 많을 경우 과다한 친수화로 점도가 높고, 내수성에 악영향을 끼침과 동시에 경화제인 이소시아네이트와 혼합시 가사시간이 짧아지는 문제점이 생긴다. 카르복실기의 함량이 적을 경우 수분산이 원활이 이루어지지 않으며 저장안정성 또한 불안하다. 그러므로 최소한의 카르복실기 함유 단량체를 사용하면서 수분산의 안정성을 높이고 수분산을 용이하게 하는 비이온계 아크릴레이트 단량체를 사용하는데 비이온계 아크릴레이트 단량체로는, 폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜폴리테트라메틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜폴리테트라메틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트 등의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트가 바람직하다.The carboxyl group-containing monomer is neutralized with an amine and used for water dispersion. However, when the content is large, the viscosity is high due to excessive hydrophilization, adversely affecting the water resistance, and shorten the pot life time when mixed with isocyanate as a curing agent. When the content of carboxyl groups is small, water dispersion is not smooth and storage stability is also unstable. Therefore, non-ionic acrylate monomers which increase the stability of water dispersion and facilitate water dispersion while using a minimum carboxyl group-containing monomer are used. Examples of nonionic acrylate monomers include polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene (Meth) acrylate, methacryloxypropyleneglycol mono (meth) acrylate, glycol mono (meth) acrylate, polytetramethylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol polytetramethylene glycol mono (Meth) acrylate, and the like can be used. Of these, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate is preferred.
상기 단량체 성분 중에 차지하는 메톡시폴리에틸렌클리콜(메트)아크릴레이트의 함량은, 단량체 합계 중 1중량부 이상을 사용하는 것이 좋다. 바람직하게는 3~30중량부, 더욱 바람직하게는 5~20중량부이다. 5중량부 미만이면 수분산의 안정성을 높이거나, 수분산을 용이하게 하지 못하고, 수분산 후 저장안정성이 불충분해진다. 20중량부를 초과하면 합성중 점도가 상승하여 다량의 용제가 필요하게 되고 경화 도막에서 내수성, 평활성 등의 물성이 불충분해진다.The content of the methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate in the monomer component is preferably 1 part by weight or more based on the total amount of the monomers. Preferably 3 to 30 parts by weight, more preferably 5 to 20 parts by weight. If the amount is less than 5 parts by weight, stability of water dispersion may be increased, water dispersion may not be easy, and storage stability after water dispersion becomes insufficient. If it exceeds 20 parts by weight, the viscosity increases during synthesis, and a large amount of solvent is required, and the physical properties such as water resistance and smoothness are insufficient in the cured coating film.
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이들 중에서도 내후성을 향상시키기 위해서는 시클로헥실(메트)아크릴레이트 및 이소보닐(메트)아크릴레이트가 바람직하다. 이소보닐(메트)아크릴레이트를 사용하는 경우, 상기 단량체 성분 중에 차지하는 이소보닐(메트)아크릴레이트의 함량은, 단량체 합계 중 5당량부 이상을 사용하는 것이 좋다. 바람직하게는 10 내지 80당량부, 더욱 바람직하게는 10 내지 70당량부이다. 여기서, 5당량부 미만이면 도막의 경도, 내후성 등의 성능이 불충분해진다. 또한, 80당량부를 초과하면 경화제가 반응하는 하이드록실기 함유 단량체의 함유량이 적어지기 때문에 경화제와의 반응이 부족하여 경화도막의 물성이 불충분해진다.Among these, cyclohexyl (meth) acrylate and isobonyl (meth) acrylate are preferable for improving weather resistance. When isobornyl (meth) acrylate is used, the content of isobonyl (meth) acrylate in the monomer component is preferably 5 equivalents or more based on the total amount of the monomers. Preferably 10 to 80 equivalents, and more preferably 10 to 70 equivalents. If the amount is less than 5 equivalents, the performance such as hardness and weather resistance of the coating film becomes insufficient. On the other hand, if it exceeds 80 equivalent parts, the content of the hydroxyl group-containing monomer to which the curing agent reacts becomes small, so that the reaction with the curing agent becomes insufficient and the physical properties of the cured coating film become insufficient.
또한 내후성 및 부착성을 향상시키고 가교밀도를 높이기 위해 반응성실란을 도입하여 내용제성, 고내후성 및 우수한 내스크레치성을 발현할 수 있다.In addition, reactive silane is introduced to improve weatherability and adhesion and increase cross-linking density, so that solvent resistance, high weatherability and excellent scratch resistance can be exhibited.
상기 반응성실란으로는, 글리시독시프로필트리메톡시 실란, 글리시독시프로필트리에톡시 실란, 에폭시사이클로헥실에틸트리메톡시 실란 등의 에폭시 실란; 비닐트리메톡시 실란, 비닐트리에톡시 실란, 비닐트리메톡시에톡시 실란, 비닐메틸디메톡시 실란 등의 비닐계 실란; 메타크릴록시프로필트리메톡시 실란 등의 아크릴 실란; 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 아미노에칠아미노프로필트리메톡시실란, 아미노네오헥실트리메톡시실란, 아미노네오헥실메틸 디메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸디메톡시실란 등의 아미노 실란; 중의 실란을 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 글리시독시프로필트리메톡시 실란을 사용하는 것이 바람직하다.Examples of the reactive silane include epoxy silane such as glycidoxypropyltrimethoxysilane, glycidoxypropyltriethoxysilane, and epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane; Vinyl silanes such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxyethoxysilane and vinylmethyldimethoxysilane; Acrylsilanes such as methacryloxypropyltrimethoxysilane; Aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, aminneohexyltrimethoxysilane, aminneohexylmethyldimethoxysilane, and aminoethylaminopropylmethyldimethoxysilane. Aminosilane; One or two or more kinds of silanes may be used. Among these, glycidoxypropyltrimethoxysilane is preferably used.
상기 반응성실란을 사용하는 경우, 상기 단량체 성분 중에 차지하는 함량은, 단량체 합계 중 5중량부 이하를 사용하는 것이 좋다. 바람직하게는 0.1 내지 3중량부이다. 0.1중량부 미만이면 내용제성, 내후성 및 내스크레치성의 성능이 불충분해진다. 또한, 5중량부를 초과하면 합성과정에서 가교반응을 과잉으로 일으켜 점도가 높아지거나 겔상이 되어 합성이 불가능해진다.When the reactive silane is used, the content of the reactive silane in the monomer component is preferably 5 parts by weight or less based on the total amount of the monomers. Preferably 0.1 to 3 parts by weight. When the amount is less than 0.1 parts by weight, the performance of solvent resistance, weather resistance, and scratch resistance becomes insufficient. If the amount is more than 5 parts by weight, the cross-linking reaction is excessively caused in the course of the synthesis, resulting in an increase in viscosity or a gel-like state, making synthesis impossible.
상기 실란을 반응용기에 첨가하는 방법으로는 용제, 반응성 희석단량체와 함께 반응용기에 도입해도 되고, 아크릴 단량체 및 중합개시제와 혼합시켜 두어도 된다.The silane may be added to the reaction vessel together with the solvent and the reactive diluent monomer, or may be mixed with the acrylic monomer and the polymerization initiator.
상기 중합방법에 있어서, 중합개시제로는 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스-(2-메틸부티로니트릴)등의 아조 화합물 및 벤조일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 쿠멘히드로퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 등의 과산화물 등의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들중에서도 t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트를 포합하는 것이 바람직하다.In the polymerization method, examples of the polymerization initiator include azo compounds such as 2,2'-azobisisobutyronitrile and 2,2'-azobis- (2-methylbutyronitrile); and azo compounds such as benzoyl peroxide, Oxides, cumene hydroperoxide, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, and t-amylperoxy-2-ethylhexanoate, and the like can be used. Of these, it is preferable to incorporate t-amyl peroxy-2-ethylhexanoate.
상기 중합방법에서 점도를 낮추기 위해 연쇄이동제도 필요에 따라 사용할 수 있다. 이러한 연쇄이동제로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 부탄티올, 옥탄티올, 데칸티올, 도데칸티올, 헥사데칸티올, 옥타데칸티올, 시클로헥실메르캅탄, 티오페놀, 티오글리콜산옥틸, 메르캅토프로피온산옥틸, 메르캅토프로피온산 2-에틸헥실에스테르, 옥탄산2-메르캅토에틸에스테르, 1,8-디메르캅토-3,6-디옥사옥탄, 데칸트리티올, 도데실메르캅탄 메르캅토에탄올, 티오글리세롤, 티오글리콜산, 메르캅토프로피온산, 2-메르캅토에탄술폰산 등의 티올계 연쇄 이동제; α-메틸스티렌다이머, α-테르피넨, γ-테르피넨, 디펜텐, 타피놀렌 등의 불포화 탄화수소 화합물 등의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서 α-메틸스티렌다이머 연쇄 이동제를 포함하는 것이 바람직하다.In order to lower the viscosity in the polymerization method, a chain transfer system can be used as needed. Examples of the chain transfer agent include, but are not limited to, butane thiol, octanethiol, decanethiol, dodecanethiol, hexadecanethiol, octadecanethiol, cyclohexylmercaptan, thiophenol, octyl thioglycolate, mercaptopropionic acid Octyl, 2-ethylhexyl mercaptopropionic acid ester, 2-mercaptoethyl ethyl octanoate, 1,8-dimercapto-3,6-dioxaoctane, decanetrithiol, dodecyl mercaptan mercaptoethanol, thioglycerol , Thiol chain transfer agents such as thioglycolic acid, mercaptopropionic acid and 2-mercaptoethanesulfonic acid; unsaturated hydrocarbon compounds such as? -methylstyrene dimer,? -terpinene,? -terpinene, dipentene, and tapinolene, and the like can be used. Among them, it is preferable to include an alpha -methylstyrene dimer chain transfer agent.
상기 연쇄이동제를 반응용기에 첨가하는 방법으로는 용제, 반응성희석단량체와 함께 반응용기에 도입해도 되고, 아크릴 단량체 및 중합개시제와 혼합시켜 두어도 된다.The method of adding the chain transfer agent to the reaction vessel may be introduced into the reaction vessel together with the solvent and the reactive diluting monomer, or may be mixed with the acrylic monomer and the polymerization initiator.
상기 중합방법에 있어서, 단량체 성분이나 중합개시제 등을 반응용기에 첨가하는 방법으로는 특별히 한정되지 않지만 반응시 발열에 대한 작업안정성과 아크릴 수지의 분자량 분포를 좁게 할 수 있는 점에서, 아크릴단량체와 중합개시제를 반응용기에 적하하는 방법을 사용하여 용액중합 방법으로 중합하는 것이 바람직하다.In the above polymerization method, the method of adding the monomer component or polymerization initiator to the reaction vessel is not particularly limited, but from the viewpoint of reducing the work stability against heat generation in the reaction and the molecular weight distribution of the acrylic resin, It is preferable to polymerize by a solution polymerization method using a method of dropping an initiator into a reaction vessel.
상기 중합방법에 있어서, 중합온도 등의 중합조건으로는 용제, 중합개시제, 연쇄이동제 등에 의해 적절히 정해지지만, 중합온도로는 통상 0℃ 이상인 것이 바람직하고, 또한 180℃ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 120℃ 이상이고 170℃ 이하이다.In the polymerization method, the polymerization conditions such as the polymerization temperature are appropriately determined by a solvent, a polymerization initiator, a chain transfer agent and the like, but the polymerization temperature is usually 0 ° C or higher, preferably 180 ° C or lower. More preferably, it is not lower than 120 ° C but not higher than 170 ° C.
상기 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지의 분산공정으로는, 상기 서술한 바와 같이 하여 얻은 아크릴 수지를 아민 화합물의 존재하에서 물 또는 물과 유기용매 혼합용매에 분산하게 되는데, 특별히 한정되지는 않지만 이 공정에서의 바람직한 형태로는 소량의 용제에서 중합된 아크릴 수지중합체에 아민 화합물을 첨가하여 아크릴 수지를 중화한 후, 이 중화물에 이온교환수를 적하하여 분산하는 방법을 사용하거나, 이 중화물을 이온교환수에 적하하여 분산하는 방법을 사용하여 분산이 가능하다.In the dispersing step of the water-dispersible two-component type acrylic polyol resin, the acrylic resin obtained as described above is dispersed in water or a mixed solvent of water and an organic solvent in the presence of an amine compound. However, There is a preferred method in which an amine compound is added to an acrylic resin polymer polymerized in a small amount of solvent to neutralize the acrylic resin and then ion-exchanged water is added dropwise to the neutralized product to disperse it. Alternatively, the neutralized product is subjected to ion exchange It is possible to disperse by using a method of dropping and dispersing in water.
본 발명의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물로는, 중화 염기로서 수산기를 함유하여 경화제인 이소시아네이트 화합물과 반응가능하고, 또한 비등점이 280℃ 이하인 제 2급 및 3급 아민을 사용한다.As the water-dispersible two-component type acrylic polyol resin composition of the present invention, secondary and tertiary amines having a boiling point of not higher than 280 ° C are used which can react with an isocyanate compound containing a hydroxyl group as a neutralizing base and being a curing agent.
아민 화합물로는, 예를 들어 디메틸에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 1종 또는 2종 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도 트리에탄올아민이 보다 바람직하다.As the amine compound, it is preferable to use one or more of, for example, dimethylethanolamine, N-methyldiethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and the like. Among them, triethanolamine is more preferable.
상기 아민 화합물의 사용량으로는, 아크릴폴리올 수지를 중화하여 수지분산 안정성을 충분히 유지할 수있는 양을 사용하는 것이 바람직하고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 트리에탄올아민을 사용할경우 아크릴 수지 중의 카르복실기의 중화율을 30 내지 150몰%로 할 수 있는 양인 것이 바람직하다.The amount of the amine compound to be used is preferably such that the acrylic polyol resin is neutralized to sufficiently maintain the resin dispersion stability and is not particularly limited. For example, when triethanolamine is used, the degree of neutralization of the carboxyl group in the acrylic resin In an amount of 30 to 150 mol%.
상기 공정에 의해 얻어지는 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지로는, 고형분 기준으로 산가가 50mgKOH/g 이하인 것이 바람직하다. 50mgKOH/g 을 초과하면 얻어지는 수지의 물에 대한 친수성이 과도하게 높아지기 때문에, 각종 용도로 사용한 경우에 내수성이 취약하고, 수분산성이 되기보다는 수용화가 되면서 수지의 점도가 높고 그로 인해 고형분이 낮아질 우려가 있다. 보다 바람직하게는 30mgKOH/g 이하이다. 또, 5mgKOH/g 이상인 것이 바람직하다. 5mgKOH/g 미만이면 수지의 분산 안정성이 저하하여, 안정적인 수분산형 아크릴 수지 조성물의 조제가 불가능해질 우려가 있다. 보다 바람직하게는 10mgKOH/g 이상이다.As the water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin obtained by the above process, the acid value based on the solid content is preferably 50 mgKOH / g or less. If it exceeds 50 mgKOH / g, the hydrophilicity of the obtained resin becomes excessively high. Therefore, when it is used for various purposes, it is poor in water resistance, and the viscosity of the resin becomes high while being water-soluble, have. And more preferably 30 mgKOH / g or less. Also, it is preferably 5 mgKOH / g or more. If it is less than 5 mgKOH / g, the dispersion stability of the resin is lowered, and there is a possibility that preparation of a stable aqueous dispersion type acrylic resin composition becomes impossible. More preferably 10 mgKOH / g or more.
또한 하이드록실기로는, 고형분 기준으로 50mgKOH/g 이상이고 또 300mgKOH/g 이하인 것이 바람직하다. 50mgKOH/g 미만이면 도막 형성에서 경화제와의 가교도가 충분하지지 않아, 우수한 도막성능을 얻을 수가 없으며, 300mgKOH/g 을 초과하면 본 발명의 작용효과를 충분히 발휘할 수 없을 우려가 있다. 보다 바람직하게는 100mgKOH/g 이상이고 또 200mgKOH/g 이하이다.The hydroxyl group is preferably 50 mgKOH / g or more and 300 mgKOH / g or less based on the solid content. If the amount is less than 50 mgKOH / g, the degree of crosslinking with the curing agent is insufficient in forming a coating film, and excellent coating performance can not be obtained. When the amount exceeds 300 mgKOH / g, the effect of the present invention can not be sufficiently exhibited. More preferably not less than 100 mgKOH / g and not more than 200 mgKOH / g.
상기 수분산형 아크릴 수지로는 또한, 중량평균 분자량이 1,000 이상이고, 또한 50,000 이하인 것이 바람직하다. 1,000 미만이면 내수성이 충분해지지 않을 우려가 있고, 50,000 를 초과하면 레벨링성이 우수해지지 않을 우려가 있으며, 우수한 외관을 부여할 수 없을 우려가 있다. 보다 바람직한 중량평균분자량은 2,000~30,000 인 것이 바람직하다.The acrylic resin having an aqueous dispersion preferably has a weight average molecular weight of 1,000 or more and 50,000 or less. If the weight average molecular weight is less than 1,000, water resistance may not be sufficient. If the weight average molecular weight is more than 50,000, there is a possibility that the leveling property may not be excellent and a good appearance may not be given. The weight average molecular weight is more preferably 2,000 to 30,000.
본 발명의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물에 있어서, 경화제인 폴리이소시아네이트 화합물로는, 친수기 함유 폴리이소시아네이트 상태인 것이나, 유기용제로 희석된 소수성 상태인 폴리이소시아네이트 화합물을 사용해도 무방하다. 또한 아주 긴 가사시간이 필요할 경우 블록화된 폴리이소시아네이트를 사용하여도 좋다.In the water-dispersible, two-component acrylic polyol resin composition of the present invention, the polyisocyanate compound as the curing agent may be a polyisocyanate compound having a hydrophilic group or a polyisocyanate compound having a hydrophobic state diluted with an organic solvent. Blocked polyisocyanates may also be used if very long pot life is required.
또, 필요에 따라 카르복실기 및 실란기와 반응할 수 있는 가교제를 병용시켜도 되며, 그러한 가교제로는, 예를 들어 옥사졸린기, 카르보디이미드기, 아지리디닐기, 에폭시기, 알콕시실란기, 시클로카보네이트기, 메틸올기, 메틸올알킬기, 비닐에테르기 등의 관능기를 갖는 화합물이나 중합체 등의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.If necessary, a crosslinking agent capable of reacting with a carboxyl group and a silane group may be used in combination. Examples of the crosslinking agent include oxazoline, carbodiimide, aziridinyl, epoxy, alkoxysilane, A compound having a functional group such as a methylol group, a methylol alkyl group or a vinyl ether group, or a polymer, may be used.
또한, 본 발명의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물에 있어서, 경화제인 폴리이소시아네이트의 함유량으로는 용도 등에 따라 적절히 설정하면 되며 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 상기 아크릴 수지가 갖는 수산기 1당량에 대하여 이소시아네이트기의 0.5당량에서 3.0당량까지 사용하도록 설정하는 것이 바람직하다. 이 범위에서 벗어나면 충분한 내수성이나 내후성을 얻을 수 없을 우려가 있다. 보다 바람직하게는 1.0당량에서 2.5당량이다.In the water-dispersible, two-component acrylic polyol resin composition of the present invention, the content of the polyisocyanate as a curing agent may be suitably set according to the use and the like, and is not particularly limited. For example, the isocyanate It is preferable to use from 0.5 equivalents to 3.0 equivalents of the group. If it is outside this range, there is a possibility that sufficient water resistance and weather resistance can not be obtained. More preferably 1.0 equivalents to 2.5 equivalents.
상기 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물로는 또한, 필요에 따라 첨가제를 사용하여도 무방하다.As the water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin composition, additives may also be used if necessary.
첨가제로는, 예를 들어 산화방지제, 자외선흡수제, 자외선안정제, 중합금지제, 레벨링제, 습윤제, 소포제, 커플링제, 항균제, 계면활성제, 가소제, 윤활제, 방식제, 안료분산제, 유동조정제, 방염제, 난연제, 슬립제, 금속킬레이트제, 안티블로킹제, 내열안정제, 가공안정제, 착색제 등의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.Examples of the additive include additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, ultraviolet stabilizers, polymerization inhibitors, leveling agents, wetting agents, defoamers, coupling agents, antibacterial agents, surfactants, plasticizers, lubricants, antiseptics, pigment dispersants, A flame retardant, a slip agent, a metal chelating agent, an anti-blocking agent, a heat stabilizer, a processing stabilizer, a colorant, and the like.
본 발명에서는, 상기 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물을 기재에 도장하여 경화시킴으로써 여러 가지 용도에 바람직한 경화도막을 형성할 수 있다.In the present invention, by coating the above-mentioned water-dispersible two-component type acrylic polyol resin composition on a substrate and curing it, it is possible to form a cured film preferable for various uses.
상기 기재로는, 예를들어 유리, 알루미늄, 철, 아연등의 금속판, 금속 기재, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 에이비에스, 섬유 강화 플라스틱, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 나일론 수지 등의 플라스틱 기재, 합성피혁, 목재, 섬유, 종이 등을 들 수 있다.Examples of the substrate include a metal plate such as glass, aluminum, iron and zinc, a metal substrate, polyethylene, polyvinyl chloride, EVIE, a fiber reinforced plastic, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, Plastic materials such as polypropylene, polyester, polyolefin, acrylic resin, epoxy resin and nylon resin, synthetic leather, wood, fiber, and paper.
상기 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물을 사용하여 도막을 형성할 때의 도장방법 및 도막의 경화방법으로는, 사용되는 용도에 따라 적절히 설정하면 되지만, 도장방법으로는, 예를 들어 침지 도포, 브러시 도포, 롤브러시 도포, 스프레이 코트, 롤 코트, 딥 코트, 바 코트, 플로 코트 등에 의한 도장법 등이 바람직하다.The coating method and the method of curing the coating film when forming the coating film using the water-dispersible two-component type acrylic polyol resin composition may be suitably set according to the application to be used. Examples of the coating method include immersion coating, Application by a roll brush, spray coating, roll coating, dip coating, bar coating, float coating and the like are preferable.
또 상기 경화방법으로는, 상온 경화, 가열 경화 등에 의해 실시할 수 있고, 사용되는 용도에 따라 경화조건 등을 적절히 설정하면 된다.
The curing method can be carried out by room temperature curing, heat curing, or the like, and curing conditions and the like may be appropriately set according to the intended use.
제조예 1 (수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 A)Production Example 1 (Water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin A)
교반기, 온도계, 콘덴서, 분액누드가 설치된 4구 플라스크에 프로필렌글리콜모노부틸에테르 10중량부와 에폭시형 반응성희석단량체 10중량부를 정량 투입하고 승온하여 150로 가열한후 스티렌 17.2중량부, 메틸메타크릴레이트 10중량부, 이소보닐메타크릴레이트 10중량부, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 30중량부, 폴리에틸렌글리콜아크릴레이트 10중량부, 메타아크릴산 7.3중량부, 2,2'-아조비스-(2-메틸부티로니트릴) 5중량부를 따로 혼합한 혼합액을 중에 3시간에 걸쳐 적하하였다. 적하 종료후 150 에서 4시간 유지한 후 냉각하여 100이하에서 트리에탄올아민 5.5중량부를 첨가하여 30분간 중화시킨후 70에서 탈이온수 135중량부를 고속교반하에서 적하하여, 고형분 약 40중량부의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 A 를 얻었다.
10 parts by weight of propylene glycol monobutyl ether and 10 parts by weight of an epoxy reactive diluent monomer were added in a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a fractional nude, and the mixture was heated to 150 ° C. Then, 17.2 parts by weight of styrene, 10 parts by weight of isobornyl methacrylate, 30 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, 10 parts by weight of polyethylene glycol acrylate, 7.3 parts by weight of methacrylic acid, 2,2'-azobis- (2- Methylbutyronitrile) (5 parts by weight) were separately added dropwise over 3 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was maintained at 150 for 4 hours, cooled, and added with 5.5 parts by weight of triethanolamine at 100 or less and neutralized for 30 minutes. Then, 135 parts by weight of deionized water was added dropwise at 70 to obtain a water- A polyol resin A was obtained.
제조예 2 (수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 B)Production Example 2 (Water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin B)
하기 표 1에 기재된 함량을 적용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 고형분 약 40중량부의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 B를 제조하였다.
A water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin B having a solid content of about 40 parts by weight was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the contents shown in the following Table 1 were applied.
제조예 3 (수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 C)Production Example 3 (Water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin C)
하기 표 1에 기재된 함량을 적용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 고형분 약 40중량부의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 C를 제조하였다.
A water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin C having a solid content of about 40 parts by weight was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the contents shown in the following Table 1 were used.
제조예 4(수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 D)Production Example 4 (Water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin D)
하기 표 1에 기재된 함량을 적용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 고형분 약 40중량부의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 D를 제조하였다.
A water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin D having a solid content of about 40 parts by weight was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the contents shown in Table 1 were applied.
제조예 5 (수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 E)Production Example 5 (Water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin E)
하기 표 1에 기재된 함량을 적용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 고형분 약 40중량부의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 E를 제조하였다.
A water-dispersible two-pack type acrylic polyol resin E having a solid content of about 40 parts by weight was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the contents shown in Table 1 were applied.
제조예 6(수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 F)Production Example 6 (Water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin F)
하기 표 1에 기재된 함량을 적용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 고형분 약 40중량부의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 F를 제조하였다.
A water-dispersible two-pack type acrylic polyol resin F having a solid content of about 40 parts by weight was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the contents shown in Table 1 were applied.
제조예 7 (수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 G)Production Example 7 (Water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin G)
하기 표 1에 기재된 함량을 적용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 고형분 약 40중량부의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 G를 제조하였다.
A water-dispersible two-pack type acrylic polyol resin G having a solid content of about 40 parts by weight was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the contents shown in Table 1 were applied.
제조예 8 (수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 H)Production Example 8 (Water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin H)
하기 표 1에 기재된 함량을 적용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 고형분 약 40중량부의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 H를 제조하였다.
A water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin H having a solid content of about 40 parts by weight was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the contents shown in the following Table 1 were used.
제조예 9 (수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 I)Production Example 9 (Water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin I)
하기 표 1에 기재된 함량을 적용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 고형분 약 40중량부의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 I를 제조하였다.
A water-dispersible two-pack type acrylic polyol resin I having a solid content of about 40 parts by weight was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the contents shown in Table 1 were applied.
제조예 10 (수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 J)Production Example 10 (Water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin J)
하기 표 2에 기재된 함량을 적용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 고형분 약 40중량부의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 J를 제조하였다.
A water-dispersible two-pack type acrylic polyol resin J having a solid content of about 40 parts by weight was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the contents shown in Table 2 were applied.
제조예 11 (수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 K)Production Example 11 (Water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin K)
하기 표 2에 기재된 함량을 적용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 고형분 약 40중량부의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 K를 제조하였다.
A water-dispersible two-pack type acrylic polyol resin K having a solid content of about 40 parts by weight was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the contents shown in Table 2 were applied.
제조예 12 (수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 L)Production Example 12 (Water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin L)
하기 표 2에 기재된 함량을 적용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 고형분 약 40중량부의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 L를 제조하였다.
A water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin L having a solid content of about 40 parts by weight was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the contents shown in Table 2 were applied.
비교예 1 (수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 M)Comparative Example 1 (Water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin M)
하기 표 2에 기재된 함량을 적용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 고형분 약 40중량부의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 M를 제조하였다.
A water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin M having a solid content of about 40 parts by weight was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the contents shown in Table 2 were applied.
비교예 2 (수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 N)Comparative Example 2 (Water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin N)
하기 표 2에 기재된 함량을 적용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 고형분 약 40중량부의 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 N를 제조하였다.
A water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin N having a solid content of about 40 parts by weight was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the contents shown in Table 2 were applied.
[측정 방법 및 평가결과 1][Measurement method and evaluation result 1]
상기 제조예 1~12 및 비교예 1~2에서 제조된 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물의 물성을 하기와 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.The properties of the water-dispersible two-component acrylic polyol resin compositions prepared in Preparation Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated by the following methods. The results are shown in Tables 1 and 2 below.
1. 고형분 함량 측정(불휘발분)1. Determination of solid content (non-volatile matter)
안지름이 약 80mm이고, 밑이 평평한 접시에 상기에서 제조된 각각의 수지 조성물을 채취하여 건조가 잘 되게 골고루 편 다음, 항온기(105±2℃)에 넣고, 3시간 동안 건조시킨 후 고형분 함량을 측정하였다.Each resin composition prepared above was taken in a flat dish having an inner diameter of about 80 mm and the bottom was flatly kneaded so as to be well dried, then placed in a thermostat (105 ± 2 ° C), dried for 3 hours and then measured for solid content Respectively.
2. 분자량 측정2. Molecular weight measurement
분자량 및 분자량 분포는 GPC(Gel Permeation Chromatography, 미국 워터스사 R-410형)로 측정하였으며, 검출기는 RI, 컬럼은 Shodex KF-802,KF-803, KF-804, KF-805의 4개를 연결하여 사용하였으며, 용매는 THF를 사용하였다.Molecular weight and molecular weight distribution were measured by GPC (Gel Permeation Chromatography, Waters R-410, USA). The detector was RI, and the columns were connected with four of Shodex KF-802, KF-803, KF-804 and KF-805. And THF was used as a solvent.
3. 점도 측정3. Viscosity measurement
점도는 25℃ 항온수조에 수지조성물을 30분간 유지한 후 ASTMD 2196의 비뉴톤 물질의 회전점도계 시험방법으로 Brookfield viscometer LVF를 사용하고, spindle No.4, 30RPM으로 측정하였으며 단위는 cps(mPa.s)단위를 사용하였다. The viscosity was measured by spindle No. 4, 30 RPM using a Brookfield viscometer LVF as a non-Newtonian rotational viscometer test method of ASTM D 2196 after maintaining the resin composition in a constant temperature water bath at 25 ° C for 30 minutes. The unit was cps (mPa.s ) Units were used.
4. 수분산후 저장 안정성4. Storage Stability after Moisture
합성된 수지조성물을 수용화한 후, 투명한 유리병에 담아 항온조(25±2℃)에 20일간 보관 후에 각각의 수지 조성물의 상태를 육안으로 관찰하며 층분리 현상과 점도의 변화 정도에 따라 다음의 기준으로 하여 평가하였다.The resin composition thus prepared was then dissolved in a transparent glass bottle and stored in a thermostatic chamber (25 ± 2 ° C.) for 20 days. The state of each resin composition was visually observed, and according to the degree of layer separation and degree of viscosity change, As a reference.
- 수지 조성물의 층분리 없고, 점도 변화가 거의 없거나 약간 있음:양호(○)- No layer separation of the resin composition, little or no change in viscosity: Good (O)
- 수지 조성물의 층분리 없고, 점도 변화가 많이 있음:보통(△)- No layer separation of the resin composition and a lot of viscosity change: Normal (△)
- 층분리 있음:불량(X)
- With layer separation: Bad (X)
상기 표 1 및 표 2에서 알 수 있듯이, 본 발명에 의해 제조된 수지 조성물(제조예 1~12)의 경우 에폭시형 반응성 희석단량체 화합물 및 비이온계 아크릴레이트의 사용으로 용제의 함량을 소량으로 사용이 가능하며 중량평균 분자량이 높지만 점도가 낮아지는 효과와 함께 저장안정성이 양호하게 나타났다. 비교예 1~2에서 제조된 수지조성물의 경우 중량평균분자량은 유사한 반면 점도가 높고 저장안정성이 불량한 것을 확인할 수 있었다.
As can be seen from Tables 1 and 2, in the case of the resin compositions (Production Examples 1 to 12) prepared by the present invention, the epoxy type reactive diluent monomer compound and the non-ionic acrylate were used, And the weight average molecular weight was high, but the viscosity was low and the storage stability was good. It was confirmed that the resin compositions prepared in Comparative Examples 1 and 2 had similar weight average molecular weights but higher viscosity and poor storage stability.
<실시예 1>≪ Example 1 >
수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 A(고형분 40%, 산가 25mgKOH/g, 수산기가 130mgKOH/g) 45.0중량부에 산화티탄(TiO2), 탄산칼슘(CaCO3), 첨가제를 하기 표 3에 기재된 함량으로 혼합하여 분산하였다. 제조된 분산물에 증점제 및 물을 추가하여 교반 및 혼합하여 수분산형 아크릴 도료 조성물을 제조하였다. 얻어진 도료 조성물에 경화제인 폴리이소시아네이트(바이히듀어 3100, 바이엘사 제조)를 당량비로 1(수지조성물):1.5(폴리이소시아네이트) 사용하여 이하의 평가를 하였다. 결과를 표 3 에 나타내었다.
Titanium oxide (TiO2), calcium carbonate (CaCO3) and additives were mixed in the contents shown in the following Table 3 in 45.0 parts by weight of water-dispersible two-component type acrylic polyol resin A (solid content 40%, acid value 25 mgKOH / g, hydroxyl value 130 mgKOH / g) . A thickener and water were added to the dispersion thus prepared, followed by stirring and mixing to prepare a water dispersible acrylic paint composition. The following evaluation was made by using polyisocyanate (Baidu Dewar 3100, manufactured by Bayer AG) as a curing agent in an amount equivalent to 1 (resin composition): 1.5 (polyisocyanate). The results are shown in Table 3.
[측정 방법 및 평가결과 2][Measurement method and evaluation result 2]
(도막 외관)(Appearance of coating film)
인산아연 처리 강판에 건조 막두께가 50마이크론이 되도록 상기 수지 조성물을 도포하여 80℃ 에서 30분간 경화시킨 후, 외관을 육안으로 관찰하였다.The zinc phosphate treated steel sheet was coated with the resin composition so that the dry film thickness was 50 microns and cured at 80 DEG C for 30 minutes, and then the appearance was visually observed.
○:외관 양호, △:일부 불량 부분 있음, X:크랙 있음
Good: Appearance good, Partial: Bad part, X: Cracked
(내수성)(Water resistance)
도막 외관 평가에서 사용한 시험편을 40℃ 의 온수에 24시간 침지하여 외관의 변화를 육안으로 관찰하였다.The test piece used in the evaluation of the appearance of the coating film was immersed in warm water at 40 ° C for 24 hours to visually observe the appearance change.
○:변화 없음, △:일부 블리스터 있음, X:전체면 블리스터 있음
?: No change,?: Some blisters exist, X: All blisters exist
(내용제성)(Solvent resistance)
도막 외관 평가에서 사용한 시험편을 다시 실온에서 24시간 양생한 후 도막 위에 자일렌을 적하하여 30초간 방치 후, 외관의 변화를 육안으로 관찰하였다.The test specimens used in the evaluation of coating appearance were cured at room temperature for 24 hours, then xylene was dropped on the coating film and left for 30 seconds, and the appearance changes were visually observed.
○:변화 없음, △:일부 용해 및 팽윤, X:용해 또는 팽윤
?: No change,?: Partial dissolution and swelling, X: Dissolution or swelling
<실시예 2>≪ Example 2 >
수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 B(고형분 40%, 산가 25mgKOH/g, 수산기가 130mgKOH/g) 및 실시예 1 에서 사용한 배합성분을 각각 표 3에 나타내는 배합비로 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 수분산형 아크릴 도료 조성물을 얻었다. 얻어진 도료 조성물을 사용하고 실시예 1 과 동일하게 하여 각종 시험을 하였다. 결과를 표 3 에 나타내었다.
Except that the water-dispersible, two-part type acrylic polyol resin B (solid content 40%, acid value 25 mg KOH / g, hydroxyl value 130 mg KOH / g) and the blending components used in Example 1 were used in the formulation ratios shown in Table 3 To obtain an aqueous acrylic paint composition. Various tests were carried out in the same manner as in Example 1 using the obtained coating composition. The results are shown in Table 3.
<실시예 3>≪ Example 3 >
수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 C(고형분 40%, 산가 25mgKOH/g, 수산기가 130mgKOH/g) 및 실시예 1 에서 사용한 배합성분을 각각 표 3에 나타내는 배합비로 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 수분산형 아크릴 도료 조성물을 얻었다. 얻어진 도료 조성물을 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 각종 시험을 하였다. 결과를 표 3 에 나타내었다.
Except that the water-dispersible two-component type acrylic polyol resin C (solid content 40%, acid value 25 mg KOH / g, hydroxyl value 130 mg KOH / g) and the blending components used in Example 1 were used in the formulation ratios shown in Table 3 To obtain an aqueous acrylic paint composition. Various tests were carried out in the same manner as in Example 1 using the obtained coating composition. The results are shown in Table 3.
<실시예 4><Example 4>
수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 D(고형분 40%, 산가 25mgKOH/g, 수산기가 130mgKOH/g) 및 실시예 1 에서 사용한 배합성분을 각각 표 3에 나타내는 배합비로 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 수분산형 아크릴 도료 조성물을 얻었다. 얻어진 도료 조성물을 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 각종 시험을 하였다. 결과를 표 3에 나타내었다.
Except that the water-dispersible, two-part type acrylic polyol resin D (solid content 40%, acid value 25 mg KOH / g, hydroxyl value 130 mg KOH / g) and the blending components used in Example 1 were used in the formulation ratios shown in Table 3 To obtain an aqueous acrylic paint composition. Various tests were carried out in the same manner as in Example 1 using the obtained coating composition. The results are shown in Table 3.
<실시예 5>≪ Example 5 >
수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 E(고형분 40%, 산가 25mgKOH/g, 수산기가 130mgKOH/g) 및 실시예 1 에서 사용한 배합성분을 각각 표 3에 나타내는 배합비로 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 수분산형 아크릴 도료 조성물을 얻었다. 얻어진 도료 조성물을 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 각종 시험을 하였다. 결과를 표 3 에 나타내었다.
Except that the water-dispersible, two-part type acrylic polyol resin E (solid content 40%, acid value 25 mgKOH / g, hydroxyl value 130 mgKOH / g) and the compounding ingredients used in Example 1 were used in the formulation ratios shown in Table 3 To obtain an aqueous acrylic paint composition. Various tests were carried out in the same manner as in Example 1 using the obtained coating composition. The results are shown in Table 3.
<실시예 6>≪ Example 6 >
수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 F(고형분 40%, 산가 25mgKOH/g, 수산기가 130mgKOH/g) 및 실시예 1 에서 사용한 배합성분을 각각 표 4에 나타내는 배합비로 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 수분산형 아크릴 도료 조성물을 얻었다. 얻어진 도료 조성물을 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 각종 시험을 하였다. 결과를 표 4에 나타내었다.
Except that the water-dispersible two-component type acrylic polyol resin F (solid content 40%, acid value 25 mg KOH / g, hydroxyl value 130 mg KOH / g) and the compounding ingredients used in Example 1 were used in the formulation ratios shown in Table 4 To obtain an aqueous acrylic paint composition. Various tests were carried out in the same manner as in Example 1 using the obtained coating composition. The results are shown in Table 4.
<실시예 7>≪ Example 7 >
수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 G(고형분 40%, 산가 25mgKOH/g, 수산기가 170mgKOH/g) 및 실시예 1 에서 사용한 배합성분을 각각 표 4에 나타내는 배합비로 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 수분산형 아크릴 도료 조성물을 얻었다. 얻어진 도료 조성물을 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 각종 시험을 하였다. 결과를 표 4 에 나타내었다.
Except that the water-dispersible two-component type acrylic polyol resin G (solid content 40%, acid value 25 mg KOH / g, hydroxyl value 170 mg KOH / g) and the blending components used in Example 1 were used in the formulation ratios shown in Table 4 To obtain an aqueous acrylic paint composition. Various tests were carried out in the same manner as in Example 1 using the obtained coating composition. The results are shown in Table 4.
<실시예 8>≪ Example 8 >
수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 H(고형분 40%, 산가 25mgKOH/g, 수산기가 130mgKOH/g) 및 실시예 1 에서 사용한 배합성분을 각각 표 4에 나타내는 배합비로 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 수분산형 아크릴 도료 조성물을 얻었다. 얻어진 도료 조성물을 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 각종 시험을 하였다. 결과를 표 4 에 나타내었다.Except that the water-dispersible, two-part type acrylic polyol resin H (solid content 40%, acid value 25 mg KOH / g, hydroxyl value 130 mg KOH / g) and the compounding ingredients used in Example 1 were used in the formulation ratios shown in Table 4 To obtain an aqueous acrylic paint composition. Various tests were carried out in the same manner as in Example 1 using the obtained coating composition. The results are shown in Table 4.
<실시예 9>≪ Example 9 >
수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 I(고형분 40%, 산가 25mgKOH/g, 수산기가 130mgKOH/g) 및 실시예 1 에서 사용한 배합성분을 각각 표 4에 나타내는 배합비로 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 수분산형 아크릴 도료 조성물을 얻었다. 얻어진 도료 조성물을 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 각종 시험을 하였다. 결과를 표 4 에 나타내었다.
Except that the water-dispersible two-component type acrylic polyol resin I (solid content 40%, acid value 25 mg KOH / g, hydroxyl value 130 mg KOH / g) and the compounding ingredients used in Example 1 were used in the formulation ratios shown in Table 4 To obtain an aqueous acrylic paint composition. Various tests were carried out in the same manner as in Example 1 using the obtained coating composition. The results are shown in Table 4.
<실시예 10>≪ Example 10 >
수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 J(고형분 40%, 산가 25mgKOH/g, 수산기가 130mgKOH/g) 및 실시예 1 에서 사용한 배합성분을 각각 표 4에 나타내는 배합비로 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 수분산형 아크릴 도료 조성물을 얻었다. 얻어진 도료 조성물을 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 각종 시험을 하였다. 결과를 표 4에 나타내었다.Except that the water-dispersible two-component type acrylic polyol resin J (solid content 40%, acid value 25 mg KOH / g, hydroxyl value 130 mg KOH / g) and the compounding ingredients used in Example 1 were used in the formulation ratios shown in Table 4 To obtain an aqueous acrylic paint composition. Various tests were carried out in the same manner as in Example 1 using the obtained coating composition. The results are shown in Table 4.
<실시예 11>≪ Example 11 >
수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 K(고형분 40%, 산가 25mgKOH/g, 수산기가 130mgKOH/g) 및 실시예 1 에서 사용한 배합성분을 각각 표 5에 나타내는 배합비로 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 수분산형 아크릴 도료 조성물을 얻었다. 얻어진 도료 조성물을 사용하고 실시예 1 과 동일하게 하여 각종 시험을 하였다. 결과를 표 5에 나타내었다.
Except that the water-dispersible, two-part type acrylic polyol resin K (solid content 40%, acid value 25 mg KOH / g, hydroxyl value 130 mg KOH / g) and the blending components used in Example 1 were used in the formulation ratios shown in Table 5 To obtain an aqueous acrylic paint composition. Various tests were carried out in the same manner as in Example 1 using the obtained coating composition. The results are shown in Table 5.
<실시예 12>≪ Example 12 >
수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 L(고형분 40%, 산가 25mgKOH/g, 수산기가 130mgKOH/g) 및 실시예 1 에서 사용한 배합성분을 각각 표 5 에 나타내는 배합비로 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 수분산형 아크릴 도료 조성물을 얻었다. 얻어진 도료 조성물을 사용하고 실시예 1 과 동일하게 하여 각종 시험을 하였다. 결과를 표 5 에 나타내었다.
Except that the water-dispersible two-component type acrylic polyol resin L (solid content 40%, acid value 25 mg KOH / g, hydroxyl value 130 mg KOH / g) and the compounding ingredients used in Example 1 were used in the formulation ratios shown in Table 5 To obtain an aqueous acrylic paint composition. Various tests were carried out in the same manner as in Example 1 using the obtained coating composition. The results are shown in Table 5.
<비교예 1>≪ Comparative Example 1 &
수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 M(고형분 40%, 산가 25mgKOH/g, 수산기가 130mgKOH/g) 및 실시예 1 에서 사용한 배합성분을 각각 표 5 에 나타내는 배합비로 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 수분산형 아크릴 도료 조성물을 얻었다. 얻어진 도료 조성물을 사용하고 실시예 1 과 동일하게 하여 각종 시험을 하였다. 결과를 표 5 에 나타내었다.
Except that the water-dispersible two-component type acrylic polyol resin M (solid content 40%, acid value 25 mg KOH / g, hydroxyl value 130 mg KOH / g) and the blending components used in Example 1 were used in the blending ratios shown in Table 5 To obtain an aqueous acrylic paint composition. Various tests were carried out in the same manner as in Example 1 using the obtained coating composition. The results are shown in Table 5.
<비교예 2>≪ Comparative Example 2 &
수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 N(고형분 40%, 산가 25mgKOH/g, 수산기가 130mgKOH/g) 및 실시예 1 에서 사용한 배합성분을 각각 표 5 에 나타내는 배합비로 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 수분산형 아크릴 도료 조성물을 얻었다. 얻어진 도료 조성물을 사용하고 실시예 1 과 동일하게 하여 각종 시험을 하였다. 결과를 표 5 에 나타내었다.
Except that the water-dispersible, two-part type acrylic polyol resin N (solid content 40%, acid value 25 mg KOH / g, hydroxyl value 130 mg KOH / g) and the compounding ingredients used in Example 1 were used in the formulation ratios shown in Table 5 To obtain an aqueous acrylic paint composition. Various tests were carried out in the same manner as in Example 1 using the obtained coating composition. The results are shown in Table 5.
상기 표 3 내지 표 5 에서 알 수 있듯이, 본 발명에 의해 수지 조성물을 사용하여 제조된 도료 조성물(실시예 1~ 12)의 경우 에폭시형 반응성 희석단량체 화합물 및 비이온계 아크릴레이트의 영향으로 충분한 분산안정성으로 인해 도막의 외관이 양호하고 내수성, 내용제성이 양호한 것을 알 수 있으며, 특히, 실란가교형인 실시예 10~12의 경우 내수성, 내용제성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.As can be seen from Tables 3 to 5, in the case of the coating compositions (Examples 1 to 12) prepared using the resin composition according to the present invention, due to the influence of the epoxy reactive diluent monomer compound and nonionic acrylate, It was found that the coating film had good appearance, water resistance, and solvent resistance due to its stability. In particular, it was confirmed that Examples 10 to 12, which are silane crosslinking type, have improved water resistance and solvent resistance.
비교예 1~2에서 제조된 도료 조성물의 경우 점도가 높고 저장안정성이 부족하여 도료 제조시 여전히 점도가 높아 도막의 외관에 크랙이 발생하고 그로 인해 내수성, 내용제성이 부족하였다.
The coating compositions prepared in Comparative Examples 1 and 2 had a high viscosity and a poor storage stability, so that the viscosity of the coating composition was still high, resulting in cracks on the outer appearance of the coating film, and thus, the coating composition lacked water resistance and solvent resistance.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물은, 광택과 외관이 우수하고, 내수성, 내용제성, 내후성, 부착성 등의 우수한 도막 물성을 나타내며, 또한 수분산 후의 저장안정성이 우수하며 환경규제에 대한 요구에 대응이 가능한 유기용제의 함량이 낮다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the water-dispersible, two-pack type acrylic polyol resin composition according to the present invention is excellent in gloss and appearance, exhibits excellent physical properties such as water resistance, solvent resistance, weather resistance and adhesion, And the content of organic solvents that can cope with demands for environmental regulation is low.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Various modifications and variations may be made without departing from the scope of the appended claims.
Claims (6)
카르복실기 함유 단량체 1~15중량부와;
하이드록실기 함유 단량체 1~50중량부와;
비이온계 아크릴레이트 단량체 1~20중량부와;
불포화 단량체 1~20중량부와;
반응성 실란 0.1~5중량부; 를 포함하는 아크릴수지 100중량부와 이소시아네이트 화합물과 반응가능한 중화 염기성 아민 1~10중량부를 함유하며,
상기 비이온계 아크릴레이트는,
폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜폴리테트라메틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜폴리테트라메틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물.1 to 30 parts by weight of an epoxy-based reactive diluent monomer;
1 to 15 parts by weight of a carboxyl group-containing monomer;
1 to 50 parts by weight of a hydroxyl group-containing monomer;
1 to 20 parts by weight of a nonionic type acrylate monomer;
1 to 20 parts by weight of an unsaturated monomer;
0.1 to 5 parts by weight of reactive silane; And 1 to 10 parts by weight of a neutralized basic amine capable of reacting with an isocyanate compound,
The non-ionic acrylate is a non-
(Meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polytetramethylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol polytetramethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol polytetramethylene glycol Wherein the water-dispersible acrylic polyol resin is at least one selected from the group consisting of mono (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate.
상기 에폭시계 반응형 희석단량체는 하기와 같은 화학식을 갖는 것을 특징으로 하는 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물.
(상기 R1, R2는 C가 1~6인 알킬기임.)
The method according to claim 1,
Wherein the epoxy-based reactive diluent monomer has the following chemical formula.
(Wherein R1 and R2 are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms)
상기 카르복실기 함유 단량체는,
(메트)아크릴산, 말레익산, 푸마르산, 이타콘산, 무수말레산으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The carboxyl group-
(Meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, maleic anhydride, and mixtures thereof.
상기 하이드록실기 함유 단량체는,
2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 카프로락톤변성하이드록시(메트)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The hydroxyl group-
(Meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (Meth) acrylate. The water-dispersible two-component acrylic polyol resin composition according to claim 1,
상기 반응성 실란은,
글리시독시프로필트리메톡시 실란, 글리시독시프로필트리에톡시 실란, 에폭시사이클로헥실에틸트리메톡시 실란, 비닐트리메톡시 실란, 비닐트리에톡시 실란, 비닐트리메톡시에톡시 실란, 비닐메틸디메톡시 실란, 메타크릴록시프로필트리메톡시 실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 아미노에칠아미노프로필트리메톡시실란, 아미노네오헥실트리메톡시실란, 아미노네오헥실메틸 디메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸디메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 수분산성 2액형 아크릴폴리올 수지 조성물.The method according to claim 1,
The reactive silane,
Glycidoxypropyltrimethoxysilane, glycidoxypropyltriethoxysilane, epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxyethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, Aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, aminneohexyltrimethoxysilane, aminonohexylmethyldimethoxysilane, aminobutyltrimethoxysilane, Silane, and aminoethylaminopropylmethyldimethoxysilane. 2. The water-dispersible acrylic polyol resin composition according to claim 1,
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