KR101530923B1 - 비수분산 수지 조성물 및 이를 함유한 도료조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 나노사이즈의 비수분산 수지의 제조방법 및 이를 이용한 도료조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 비수분산 수지는, 카프로락톤 변성 아크릴계 모노머, 에틸렌성 불포화기를 1개 갖는 아크릴계 모노머 및 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머를 개시제 및 용매 존재하에서 용액중합법을 통해서 반응시켜 합성된 수지로서, 상기 카프로락톤 변성 아크릴계 모노머는, 전체 모노머 함량에 대하여 30~99㏖%이고, 상기 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머는, 전체 모노머 함량에 대하여 1~20㏖%이며, 상기 수지 입자의 크기는 100㎚ 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 비수분산 수지는 도표에 첨가될 경우, 도료 수지와 양호한 상용성을 나타내면서 점도를 낮추어, 도료의 VOC를 저감시킬 뿐 아니라, 경화반응에 참여하여 도막의 내스크래치성, 내산성, 내치핑성을 개선할 수 있다.

Description

비수분산 수지 조성물 및 이를 함유한 도료조성물 {NON-AQUEOUS DISPERSION RESIN COMPOSITION AND PAINT COMPOSITION COMPRISING THE SAME}
본 발명은 나노 사이즈의 비수분산 수지의 제조방법 및 이를 이용한 도료 조성물에 관한 것이다.
환경문제에 대한 관심이 높아지면서 휘발성 유기화합물(VOC)의 방출을 억제하기 위해 도료업계에서는 저공해성 환경대응형 도료 개발에 박차를 가하고 있다.
용제형 도료에서 도료의 주성분인 수지의 고형분을 늘린 하이솔리드 도료는 휘발성 유기화합물(VOC)의 저감을 위해 개발된 도료의 하나이다. 그런데 고형분이 높은 하이솔리드 성분을 유지하기 위해서는 점도가 낮은 저분자량의 수지를 사용하게 되고 이는 도막성능의 저하를 초래한다.
이러한 도막 물성의 저하 없이 상기의 문제를 해결하기 위한 방법으로, 비수분산(non-aqueous dispersion) 아크릴 수지를 사용하는 방법이 제안되었다. 이러한 비수분산 아크릴 수지는 고분자량의 폴리머들이 용제 내에 분산 상태로 존재하는 것으로서 유사한 분자량과 점도를 가지는 솔루션 타입의 수지에 비해 고형분 함량이 높은 장점이 있다. 그런데 기존의 비수분산 수지의 분산 안정화 메카니즘은 안정제(stabilizer)의 긴 체인에 의한 입체반발효과(steric hinderance)에 의해 안정화되는 것인데, 이러한 비수분산 수지의 경우 마이크론 단위의 큰 입자를 형성하기 때문에 불투명하여, 투명도료에는 적용하기 어렵다는 한계가 있다.
이러한 한계를 극복하기 위하여, 최근 지방족 장쇄(aliphatic long chain)를 가진 아크릴 모노머를 적용하여 나노입자의 비수분산 수지를 합성하여 투명도료에 적용하고자 하는 연구가 이루어지고 있다. 그런데 alkyl chain의 경우 도료용 수지와의 상용성에 문제를 일으킬 수 있으며, 경화반응에 참여하지 못해 내산성, 내스크래치성 및 내치핑성 등 도막물성에 악영향을 초래하는 문제점이 있다.
대한민국공개특허공보 제2002-0055828호 대한민국공개특허공보 제2007-0114894호 대한민국공개특허공보 제2003-0058457호
Macromol. Mater. Eng. 2002, 287, 31-40, (Meth)acrylic cross-linked polymer microparticles: synthesis by dispersion polymerization and particle characterization
본 발명은 전술한 종래의 비수분산 수지가 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 100nm 이하의 입자를 형성하여 투명도료에의 적용이 가능할 뿐 아니라, 도료용 수지와의 상용성이 양호하고 경화반응에 참여할 수 있어, 내산성, 내스크래치성 및 내치핑성 등의 도막 물성에 나쁜 영향을 미치지 않는 비수분산 수지를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명의 다른 과제는 상기한 비수분산 수지를 포함하는 도표 조성물을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제 1 측면은, 카프로락톤 변성 아크릴계 모노머, 에틸렌성 불포화기를 1개 갖는 아크릴계 모노머 및 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머를 개시제 및 용매 존재하에서 용액중합법을 통해서 반응시켜 합성된 수지로서, 상기 카프로락톤 변성 아크릴계 모노머는, 전체 모노머 함량에 대하여 30~99mo%이고, 상기 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머는, 전체 모노머 함량에 대하여 1~20mol%이며, 상기 수지 입자의 크기는 100㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 비수분산 수지를 제공하는 것이다.
상기 제 1 측면에 있어서, 상기 카프로락톤 변성 아크릴계 모노머는, 하이드록시알킬 아크릴레이트 또는 하이드록시알킬 메타아크릴레이트와, 하나 이상의 카프로락톤 화합물이 부가된 화합물일 수 있다.
또한, 상기 제 1 측면에 있어서, 상기 카프로락톤 화합물은, 입실론-카프로락톤, 입실론-메틸 카프로락톤, 입실론-에틸 카프로락톤, 또는 입실론-프로필 카프로락톤로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
삭제
또한, 상기 제 1 측면에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머는, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디 (메타)아크릴레이트, 1.6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 1,10-도데칸디올 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀-A 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 글리세릴 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트 및 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트로 구성된 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
삭제
또한, 상기 제 1 측면에 있어서, 상기 에틸렌성 불포화기를 1개 갖는 아크릴계 모노머는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 하이드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 이소데실 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 헥사데실 (메타)아크릴레이트, 노닐페놀 (메타)아크릴레이트, 스타이렌, 아크릴로나이트릴, 아크릴아마이드, 비닐클로라이드, 비닐아세테이트, 비닐프로피오네이트, 비닐톨루엔, 이소보닐아크릴레이트 및 글리시딜메타아크릴레이트로 구성된 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 제 1 측면에 있어서, 상기 개시제는, 2,2-아조비스 2-메틸부틸로니트릴, 2,2-아조비스이소부틸로니트릴, 디벤조일 퍼옥사이드, 터셔리부틸퍼옥시 벤조에이트, 디터셔리부틸퍼옥사이드, 터셔리부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 터셔리부틸퍼옥시 아세테이트, 큐밀하이드로 퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드 및 터셔리부틸하이드로퍼옥사이드로 구성된 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 제 1 측면에 있어서, 상기 용매는, 방향족 탄화수소계 용제, 케톤계 용제, 에스테르계 용제 및 알코올계 용제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 제 1 측면에 있어서, 상기 방향족 탄화수소계 용제는 톨루엔 또는 자이렌을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 측면에 있어서, 상기 케톤계 용제는 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸부틸케톤, 에틸프로필케톤, 메틸이소부틸케톤 및 메틸아밀케톤으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 측면에 있어서, 상기 에스테르계 용제는 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 노말프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트 및 카비톨아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 측면에 있어서, 상기 알코올계 용제는 에탄올, 부탄올, 이소부탄올, 노르말부탄올, 이소프로판올, 노르말 부탄올 및 터셔리부탄올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제 2 측면은, 본 발명의 제 1 측면에 따른 비수분산 수지를 포함하는 도료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 비수분산 수지는 100nm 이하, 바람직하게는 50nm 이하의 나노사이즈의 입자를 형성하기 때문에 투명도료에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수지는 도료조성물의 수지와 상용성이 양호하고 도막의 경화반응에 참여할 수 있어, 내산성, 내스크래치성 및 내치핑성과 같은 도막 물성을 저하시키지 않는 이점이 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 합성된 비수분산 수지의 TEM 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 합성된 비수분산 수지의 첨가에 따른 경화 거동을 분석한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 합성된 비수분산 수지를 적용한 도막의 내치핑성을 평가한 결과를 나타낸 것이다.
본 발명은 나노 사이즈의 비수분산 수지 제조방법 및 이를 적용한 도료조성물을 제공한다.
본 발명의 비수분산 수지는 카프로락톤 변성 아크릴계 모노머, 에틸렌성 불포화기를 1개 갖는 아크릴계 모노머 및 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머를 개시제 및 용매 존재하에서 용액중합법을 통해서 반응시켜 제조된다.
나노사이즈의 비수분산수지합성에 사용되는 카프로락톤 변성 아크릴계 모노머는 하이드록시알킬 아크릴레이트나 하이드록시알킬 메타아크릴레이트와 하나이상의 다양한 카프로락톤 화합물이 부가된 화합물로써 긴 카프로락톤 체인에 의한 입체반발효과에 의해 나노사이즈 비수분산 수지의 안정화에 기여하며, 상용성이 우수한 카프로락톤 체인은 다양한 도료용 수지와의 우수한 상용성을 부여한다. 또한 말단에 하이드록실기를 가지고 있어 도료 적용시 경화반응에 참여함으로써 도막물성저하를 방지할 수 있다.
카프로락톤 화합물로는 입실론-카프로락톤, 입실론-메틸 카프로락톤, 입실론-에틸 카프로락톤, 입실론-프로필 카프로락톤 등이 있다. 상기 카프로락톤 변성 아크릴계 모노머 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 나노사이즈 비수분산 수지합성에 사용량은 전체 모노머 함량에 대하여 30~99mol%인 것이 바람직하다. 이는, 카프로락톤 화합물의 사용량이 30mol% 미만일 경우, 입체반발효과 저하로 인해 합성 중 겔화의 문제가 발생할 수 있고, 카프로락톤 화합물의 사용량이 99 mol%를 초과할 경우, 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머 함량이 낮아 비수분산 수지의 가교도 저하로 입자형성 안 되는 문제가 있다.
에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머로는 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디 (메타)아크릴레이트, 1.6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 1,10-도데칸디올 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀-A 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 글리세릴 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등으로 구성된 군으로부터 선택된 반응성기가 2개 이상인 1종 이상을 전체 모노머 함량에 대하여 1~20mol% 범위에서 사용이 바람직하다. 사용량이 1mol% 미만인 경우, 비수분산 수지의 가교도 저하로 입자형성이 안되는 문제가 있으며, 20mol% 초과인 경우 가교도가 너무 높아 겔화가 되는 문제가 발생할 수 있다.
에틸렌성 불포화기를 1개 갖는 아크릴계 모노머로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 하이드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 이소데실 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 헥사데실 (메타)아크릴레이트, 노닐페놀 (메타)아크릴레이트, 스타이렌, 아크릴로나이트릴, 아크릴아마이드, 비닐클로라이드, 비닐아세테이트, 비닐프로피오네이트, 비닐톨루엔, 이소보닐아크릴레이트, 글리시딜메타아크릴레이트 으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 개시제는 2,2-아조비스 2-메틸부틸로니트릴, 2,2-아조비스이소부틸로니트릴, 디벤조일 퍼옥사이드, 터셔리부틸퍼옥시 벤조에이트, 디터셔리부틸퍼옥사이드, 터셔리부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 터셔리부틸퍼옥시 아세테이트, 큐밀하이드로 퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 터셔리부틸하이드로퍼옥사이 등에서 선택된 1종 이상을 포함한다.
본 발명에서 사용되는 용매는 톨루엔, 자이렌과 같은 방향족 탄화수소계, 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸부틸케톤, 에틸프로필케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸아밀케톤 등의 케톤계, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 노말프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 카비톨아세테이트 등의 에스테르계 용제 및 에탄올, 부탄올, 이소부탄올, 노르말부탄올, 이소프로판올, 노르말 부탄올, 터셔리부탄올 등의 알코올계 용제 중 1종 이상을 포함한다.
본 발명에 의한여 제조된 비수분산수지는 나노사이즈로 투명하여 투명 도료에 적용이 가능하며, 다양한 주수지와 상용성이 우수한 장점이 있다. 또한 경화반응에 참여함으로써 내스크래치성, 내산성 및 내치핑성 향상에 효과가 있다.
이하 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하기로 한다.
[실시예]
비수분산 수지의 합성
본 발명에 따른 비수분산 수지의 합성은, 기계식 교반기, 콘덴서, 온도계 및 질소기류관이 부착된 1L 용량의 4구 플라스크에 유기용매와 모노머 혼합물 총 중량의 30%를 넣고 교반하면서 온도를 70℃까지 승온하여 유지하면서, 적하용기에 나머지 모노머 혼합물(모노머 혼합물 총 중량의 70%)와 중합 개시제를 넣고, 1시간 30분에 걸쳐 일정한 속도로 적하하였다.
이와 같은 적하 공정을 완료한 후, 6시간 동안 온도를 유지하여 나노 사이즈의 비수분산 수지를 합성하였다.
이때, 상기 유기용매로는 메틸에틸케톤(MEK, 최종고형분 50중량%)을 사용하였다. 또한, 모노머 혼합물은 카프로락톤 변성 하이드록시에틸아크릴레이트(CA, Bisomer Pemcure 12A, Cognis사 제품), 부틸아크릴레이트(BA) 및 1,6-헥산디올디아크릴레이트(HDDA)를 하기 표 1과 같은 비율로 혼합하여 사용하였다.
이와 같은 과정을 통해 합성된 비수분산 수지의 입자 크기와 합성 안정성은 하기 표 1과 같았으며, 하기 표 1의 입자 크기는 Zetasizer nano ZS(Malvern사) 제품을 이용하여 측정하였다.
모노머 혼합물의 조성 및 합성 결과
종류 모노머 mol% 평균입자크기
(nm)		 합성안정성
CA BA HDDA
실시예1 30 65 5 25 양호
실시예2 40 55 5 22 양호
실시예3 50 45 5 12 양호
실시예4 60 35 5 11 양호
실시예5 70 25 5 10 양호
실시예6 80 15 5 10 양호
실시예7 50 40 10 14 양호
실시예8 50 35 15 19 양호
실시예9 95 - 5 9 양호
비교예1 10 85 5 - 겔화
비교예2 20 75 5 - 겔화
비교예3 50 50 - - 입자 미형성
비교예4 50 30 20 - 겔화
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예 1~8에 따라 합성한 비수분산 수지의 경우, 30nm 이하의 미세한 사이즈의 입자로 합성이 이루어짐을 알 수 있다.
한편, 비교예 1 및 2의 경우, 카프로락톤 변성 아크릴계 모노머인 CA의 함량이 각각 10mol%, 20mol%로 작아서, 입체 반발효과의 저하로 인해, 합성 중 겔화가 발생하는 문제가 생겼다.
또한, 비교예 3의 경우, 카프로락톤 변성 아크릴계 모노머인 CA의 함량은 50mol%로 충분하나, 상기 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머인 HDDA를 포함하고 있지 않아, 비수분산 수지의 가교도 저하로 입자 형성이 이루어지지 않았다.
또한, 비교예 4의 경우, 카프로락톤 변성 아크릴계 모노머인 CA의 함량은 50mol%로 충분하나, 상기 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머인 HDDA를 20mol%로 다량 포함하고 있어서, 가교도가 너무 높아 겔화가 되는 문제가 발생하였다. 한편, 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머인 HDDA를 15mol%를 포함하는 경우 양호하게 합성이 이루어진 점을 고려하면, 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머는 20mol% 미만으로 함유되는 것이 바람직하다.
투명도료의 제조
이상과 같은 방법으로 제조한 비수분산 수지를 하기 표 2와 같은 조성으로 투명도료를 제조하였다.
첨가 성분 실시예10 실시예11 실시예12 실시예13 실시예14 비교예5
아크릴 폴리올
(고형분 50중량%)		 46 41 36 41 41 51
경화제
(3,5-디메틸피라졸 블록이소시아네이트)		 20 20 20 20 20 20
레벨링제
(폴리에테르변성실록산계)		 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
경화촉매
(디부틸틴디라우레이트)		 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
광안정제
(하이드록시벤조트리아졸계 UV 흡수제)		 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94 0.94
용제
(혼합용제)		 28 28 28 28 28 28
비수분산 수지
(실시예 3)		 5 10 15 - - -
비수분산 수지
(실시예 1)		 - - - 10 - -
비수분산 수지
(실시예 5)		 - - - - 10 -
이상과 같은 성분을 사용하여 제조한 투명도료에 있어서, 경화 거동을 평가하였다.
도막의 경화 거동 평가
RPT-3000W(A&D Company)을 이용하여, 상기 표 2와 같은 조성으로 제조된 투명도료에 있어서, 비수분산 수지의 투입 유무와 함량 변화에 따른 경화 거동의 차이를 비교하였다.
이때, 온도변화는 2분 동안 50℃로 승온하고 이어서 8분 동안 150℃ 승온한 후 15분간 유지하였다.
비수분산 수지 함량변화에 따른 도막의 경화거동은 도 2에 나타냈다.
합성된 비수분산 수지함량이 증가함에 따른 경화밀도가 증가함을 알 수 있으며, 비수분산 수지가 도막의 경화반응에 참여함을 알 수 있다.
도막의 물성 평가
상기 표 2의 조성으로 제조된 투명도료와, 이 투명도료를 검정색 베이스코트가 도장된 피도체에 스프레이 건을 이용하여 30~40㎛ 두께로 도막층을 형성한 후 150℃에서 20분간 건조시키는 방법으로 형성한 도막의 물성을 다음과 같이 평가하고, 그 결과를 표 3에 나타냈다.
(1) 상용성: 건조시킨 후 건조필름의 투명성 여부로 판정한다.
(2) 점도: 0.5L 틴캔에 도료를 80% 채운 후 25℃로 맞추어 KU점도계로 측정한다.
(3) 내스크래치성: 광택계(micro-TRI-gloss, BYK사)를 이용하여 초기 및 Amtek-Kistler 스크래치 테스트 후 20o 광택을 측정하여 광택유지율을 측정하였다.
(4) 내산성: 코팅시편에 산성용액(pH 3)을 떨어뜨려 60℃에서 30분간 유지 후 표면외관을 육안으로 평가하였다. A(양호) ~ E(불량)
(5) 내치핑성: -40℃×3시간 유지 후 스톤칩 테스트(SUGA, No.7) 후 표면외관을 육안으로 평가하였다. 5(양호)~0(불량)
투명도료 및 도막 물성 평가 결과
특성 실시예10 실시예11 실시예12 실시예13 실시예14 비교예5
상용성 양호 양호 양호 양호 양호 양호
점도(KU) 80 77 73 78 76 85
내스크래치성(%) 78.3 78.7 79.2 77.5 78.4 72.1
내산성 B B A B A D
내치핑성 3 3 4 3 3 1
상기 표 3에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1, 3, 5의 비수분산 수지를 첨가한 투명도료는 상용성에 있어서 양호한 특성을 나타내었다.
또한, 본 발명의 실시예 1, 3, 5의 비수분산 수지를 첨가한 투명도료는 그렇지 않은 비교예 5에 따른 투명도료에 비해, 점도를 약 5~12 정도 낮출 수 있어, 그만큼 도료 내의 VOC 함량을 낮출 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예 1, 3, 5의 비수분산 수지를 포함하는 실시예 9~13에 따른 투명도료는, 내스크래치성, 내산성 및 내치핑성과 같은 도막 물성에 있어서도, 본 발명에 따른 비수분산 수지를 포함하지 않는 비교예 5에 비해 우수한 특성을 나타내었다.

Claims (14)

  1. 카프로락톤 변성 아크릴계 모노머, 에틸렌성 불포화기를 1개 갖는 아크릴계 모노머 및 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머를 개시제 및 용매 존재하에서 용액중합법을 통해서 반응시켜 합성된 수지로서,
    상기 카프로락톤 변성 아크릴계 모노머는, 전체 모노머 함량에 대하여 30~80㏖%이고,
    상기 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머는, 전체 모노머 함량에 대하여 1~20㏖%이며,
    상기 수지 입자의 크기는 100nm 이하인 것을 특징으로 하는 비수분산 수지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카프로락톤 변성 아크릴계 모노머는,
    하이드록시알킬 아크릴레이트 또는 하이드록시알킬 메타아크릴레이트와, 하나 이상의 카프로락톤 화합물이 부가된 화합물인 것을 특징으로 하는 비수분산 수지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 카프로락톤 화합물은,
    입실론-카프로락톤, 입실론-메틸 카프로락톤, 입실론-에틸 카프로락톤, 또는 입실론-프로필 카프로락톤로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 비수분산 수지.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 에틸렌성 불포화기를 2개 이상 갖는 아크릴계 모노머는,
    디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디 (메타)아크릴레이트, 1.6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 1,10-도데칸디올 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀-A 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 글리세릴 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트 및 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트로 구성된 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 비수분산 수지.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 에틸렌성 불포화기를 1개 갖는 아크릴계 모노머는,
    메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 하이드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 벤질 (메타)아크릴레이트, 이소데실 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 헥사데실 (메타)아크릴레이트, 노닐페놀 (메타)아크릴레이트, 스타이렌, 아크릴로나이트릴, 아크릴아마이드, 비닐클로라이드, 비닐아세테이트, 비닐프로피오네이트, 비닐톨루엔, 이소보닐아크릴레이트 및 글리시딜메타아크릴레이트로 구성된 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 비수분산 수지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 개시제는,
    2,2-아조비스 2-메틸부틸로니트릴, 2,2-아조비스이소부틸로니트릴, 디벤조일 퍼옥사이드, 터셔리부틸퍼옥시 벤조에이트, 디터셔리부틸퍼옥사이드, 터셔리부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 터셔리부틸퍼옥시 아세테이트, 큐밀하이드로 퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드 및 터셔리부틸하이드로퍼옥사이드로 구성된 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 비수분산 수지.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매는,
    방향족 탄화수소계 용제, 케톤계 용제, 에스테르계 용제 및 알코올계 용제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 비수분산 수지.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 방향족 탄화수소계 용제는 톨루엔 또는 자이렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 비수분산 수지.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 케톤계 용제는 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸부틸케톤, 에틸프로필케톤, 메틸이소부틸케톤 또는 메틸아밀케톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 비수분산 수지.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 에스테르계 용제는 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 노말프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트 또는 카비톨아세테이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 비수분산 수지.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 알코올계 용제는 에탄올, 부탄올, 이소부탄올, 노르말부탄올, 이소프로판올, 노르말 부탄올 또는 터셔리부탄올을 포함하는 것을 특징으로 하는 비수분산 수지.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항, 제 7 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 비수분산 수지를 포함하는 도료 조성물.
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