KR101768964B1 - 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물 - Google Patents

자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 고휘도 알루미늄 휠을 제조하는 건식방법인 스퍼터링공법에 적용하는 건식도금용 중도층 도료조성물에 관한 것이다.

Description

자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물{Paint composition for dry plating of automobile aluminum wheel}
본 발명은 자동차용 고휘도 알루미늄 휠을 제조하는 건식방법인 스퍼터링공법에 적용하는 건식도금용 유광, 반광 및 무광의 중도층 도료조성물에 관한 것이다.
자동차용 부품의 도금의 방법으로는 무전해도금, 전해도금과 같은 습식도금법이 주로 사용되고 있다. 습식도금법은 에칭공정과 활성화 공정을 거친 성형품에, 니켈(Ni) 또는 구리(Cu)의 무전해도금을 실시하고, 이어 크롬(Cr)을 이용한 전해도금하는 공정으로 수행된다. 이러한 습식도금법을 통한 표면 코팅은 자동차, 가구, 생활가전 등의 장식용 재료에 널리 적용되고 있으며, 특히 화학약품에 의하여 플라스틱 성형품의 표면이 활성화되기 때문에 밀착성이 우수한 도금막을 얻을 수 있는 장점을 가진다.
하지만, 이러한 장점에도 불구하고 습식도금법은, 습식도금을 위해서 사용되는 각종 화학약품의 대부분이 중금속 물질을 포함하고 있으며, 이러한 중금속 물질을 포함하는 공업폐수의 배출로 인해 환경오염의 직접적인 원인을 제공함과 아울러 폐수정화를 위한 간접자본의 과다지출을 초래하는 등의 문제점을 안고 있다.
따라서, 건식도금방법으로 자동차용 부품, 특히 알루미늄 휠을 제조하는 기술에 대한 연구가 필요한 실정이다.
한국등록특허 제10-0971290호(특허문헌 1) “열건 도료에 의한 스퍼터링 휠 제조방법”에는 알루미늄 휠 건식 도금방법이 개시되어 있다. 그러나 상기 특허는 중도 코팅조성물로 폴리에스테르계 액체도료를 에어스프레이 방식으로 도포하여 도장하는 것으로, 이는 내염수분무성, 내수성, 부식성 등의 장기 물성 시험시 도막에 결함이 발생하는 등 실제로 휠에 적용할 수 없을 뿐만 아니라, 양산시 레인보우, 백화 등의 문제가 있어 대량생산에 어려움이 있다.
한국등록특허 제10-0971290호(2010.07.13)
본 발명은 자동차 알루미늄 휠의 중도층 코팅에 적합한 도료 조성물을 제공하는 것으로, 건식도금 방법에 적용이 가능하며, 금속 스퍼터링 공정 시 하도층(분체도막)과 금속 스퍼터링층 간의 부착성을 향상시키고, 표면평활성을 향상시켜 고휘도의 외관을 부여하고, 내수성, 내염수분무성, 내사상부식성, 내습성, 내열성 등의 기계적 물성을 증진시키는 도료조성물을 제공하고자 한다.
또한, 중금속을 함유하지 않은 친환경적인 도료 조성물을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자동차 알루미늄 휠의 중도층 코팅에 사용되는 도료 조성물로 건식도금이 가능한 열경화형 도료조성물을 제공하는 것으로, 하도층, 중도층, 금속스퍼터링층 및 상도층이 순차적으로 적층된 알루미늄 휠에서, 상기 중도층을 형성하기 위한 도료조성물을 제공한다. 보다 구체적으로, 폴리우레탄계 수지, 건조제, 저장안정제, 레벨링제 및 경화제를 포함하는 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물에 있어서, 상기 폴리우레탄계 수지는 폴리이소시아네이트, 폴리부타디엔계 폴리올 및 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 화합물을 반응시켜 제조되는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물에 있어서, 상기 폴리우레탄계 수지는 중량평균분자량이 7,000 내지 12,000g/mol인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물에 있어서, 상기 건조제는 구리-나프타네이트, 지르코늄-나프타네이트, 망간-나프타네이트, 나프텐산 망간, 망간-스테아레이트, 망간-라우레이트 및 망간-나프탈렌 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물에 있어서, 상기 저장안정제는 하이드로퀴논, 하이드로퀴논모노메틸에테르 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물에 있어서, 상기 레벨링제는 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 모노라우릴에테르, 폴리이민, 에틸렌디아민, 폴리에테르변성폴리실록산 ,아크릴코폴리머 및 폴리디메틸실록산 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물에 있어서, 상기 경화제는 벤조일퍼옥사이드, 디규밀퍼옥사이드 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물은 실리카화합물, 분산제 및 침전방지제를 함유하는 액체소광제를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 실리카화합물은 실리카소광제 또는 친수성 폴리올레핀 왁스로 처리된 실리카인 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물에 있어서, 상기 분산제는 DISPERBYK-103, DISPERBYK-110, DISPERBYK-161 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물에 있어서, 상기 침전방지제로는 발연실리카, 변성우레아, 폴리하이드록시카르복실산아미드 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물은 200 내지 300℃의 온도범위에서 10 내지 60분 동안 경화되는 것일 수 있다.
본 발명은 상술한 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물을 포함하는 알루미늄 휠을 제공한다.
본 발명에 따른 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물은 건식도금 공정을 통하여 도장이 가능하며, 우수한 부착성, 내수성, 내염수분무성, 내사상부식성, 내습성, 내산성 및 내알칼리성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 중금속을 함유하고 있지 않아 환경친화적인 알루미늄 휠을 제조할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 알루미늄 휠의 도막 구성도를 개략적으로 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 자동차알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물에 대하여 바람직한 실시형태를 들어 상세히 설명한다. 다만, 이는 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 설명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.
본 발명의 발명자들은 폴리우레탄계 수지, 건조제, 저장안정제, 레벨링제 및 경화제를 포함하는 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물을 사용함으로써, 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 건식도금용 중도층 도료조성물은 알루미늄 휠의 중도코팅층을 형성하기 위한 것이다. 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 알루미늄 휠는 알루미늄의 상부에 순차적으로 하도층, 중도층, 금속 스퍼터링층 및 상도층이 적층된다. 일예로, 알루미늄 휠은 알루미늄의 상부에 에폭시 또는 에폭시 폴리에스테르 분체 도료로 이루어진 하도층을 형성하고, 상기 하도층 상부에 중도층을 형성하게 된다. 또한, 중도층의 상부에는 알루미늄, 크롬, 니켈, 서스 등의 금속을 스퍼터링에 의해 형성된 금속스퍼터링층이 형성되며, 상기 금속스퍼터링층의 상부에 분체투명 도료를 이용한 상도층을 형성한다.
본 발명은 상기 중도층을 형성하기 위한 도료조성물에 관한 것으로, 폴리우레탄계 수지에 건조제, 저장안정제, 레벨링제 및 경화제를 포함하는 특정 성분의 조합에 의하여 하도층과 금속스퍼터링층 사이의 밀착력 및 표면평활성을 향상시키고, 우수한 기계적인 물성을 구현하는 것과 동시에 건식도금방법에 적용이 가능하고, 나아가 환경친화적인 효과를 구현할 수 있는 중도층 도료조성물을 제공할 수 있음을 발견하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
구체적으로, 본 발명에 따른 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물은 폴리우레탄계수지 30 ~ 80 중량%, 건조제 0.01 ~ 1 중량%, 저장안정제 0.01 ~ 1 중량%, 레벨링제 0.01 ~ 1 중량%, 경화제 0.01 ~ 1 중량%, 및 잔여량의 용제를 포함한다. 상기 용제로는 코크졸#100, 디아세톤알콜, 메틸이소부틸케톤 및 톨루엔 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 성분을 들 수 있으며 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이때, 상기 성분의 함량은 크게 제한되는 것은 아니지만, 전체 조성물 내 코크졸#100 5 ~ 10 중량%, 디아세톤알콜 5 ~ 10 중량%, 메틸이소부틸케톤 5 ~ 10 중량%, 톨루엔 10 ~ 40 중량%일 수 있다.
본 발명에서 상기 폴리우레탄계 수지는 도막을 형성하는 기재 역할을 하는 것으로, 폴리이소시아네이트, 폴리부타디엔계 폴리올 및 반응성기, 바람직하게는 히드록시기(-OH기)를 갖는 (메타)아크릴레이트계 화합물을 반응시켜 제조된 것이다. 이는 금속막과의 밀착성이 우수하여, 내염수, 내수성, 내사상 부식성등의 물성이 향상된다.
상기 폴리이소시아네이트 화합물로는 디이소시아네이토-디페닐메탄(Diisocyanato-diphenylmethane) 또는 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene diisocyanate) 등을 사용할 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 반응성기(-OH기)를 갖는 (메타)아크릴레이트계 화합물로는 2-하이드록시프로필메타크릴레이트(2-Hydroxypropylmethacrylate),2-하이드록시에틸메타크릴레이트(2-Hydroxyethylmethacrylate), 2-에틸하이드록실레이트(2-Ethylhydroxyacrylate) 등을 사용할 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 디엔계 화합물로는 크게 제한되는 것은 아니지만 폴리부타디엔계 폴리올을 사용할 수 있으며, 일예로, 폴리부타디엔글리콜(Polybutadieneglycol), 폴리부타디엔디카르복실산(polybutadienedicarbonicacid) 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서 폴리우레탄계 수지는 중량평균분자량이 7,000 ~ 12,000g/mol, 바람직하게는 8,000 ~ 10,000g/mol인 것이 더욱 좋다. 상기 범위에서 내염수분무성, 내수성, 내습성, 내사상부식성등의 우수한 물성을 발현할 수 있다. 이때, 중량평균분자량은 GPC-MALS(Multi Angle Light Scattering) 시스템(Wyatt社)을 이용하여 측정한 것으로 통상적인 방법에 의한 것이다.
상기 폴리우레탄계 수지의 함량은 중도층 도료조성물 전체 중 30 ~ 80 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 함량이 30 중량% 미만으로 사용하는 경우는 도막두께가 얇아져 휘도가 불량하고 80 중량%를 초과하여 사용하는 경우는 도장 시 레벨링이 불량할 수 있으며, 보다 바람직하게는 40 ~ 60 중량%를 사용하는 것이 더욱 좋다.
본 발명에서 상기 액체소광제는 반광 및 무광의 광택 조절 역할을 하기 위하여 사용하는 것으로 실리카화합물, 분산제, 침전방지제 및 용제를 포함하는 것을 특징으로 한다. 유광인 경우는 액체소광제가 투입되지 않으며, 반광 및 무광의 경우는 유광도료에 액체 소광제를 투입하여 원하는 광택을 조절할 수 있다. 이때, 액체소광제는 0.01 ~ 20중량% 포함될 수 있다.
상기 실리카화합물은 크게 제한되는 것은 아니지만, 실리카소광제를 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 친수성 폴리올레핀 왁스로 처리된 것을 사용할 수 있다. 이때, 실리카 입경이 2 ~ 20㎛인 것을 사용하는 것이 더욱 좋다. 상기 실리카화합물은 그 함량이 10~20 중량%인 것이 바람직하다.
또한, 상기 분산제는 크게 제한되는 것은 아니지만, BYK Additives&Instrments사의 DISPERBYK-103, DISPERBYK-110,DISPERBYK-161 등을 사용하는 것이 바람직하고, 그 함량은 10 ~ 20 중량%일 수 있다.
또한, 침전방지제는 발연실리카, 변성우레아 용액, 폴리하이드록시 카르복실릭산 아마이드용액등을 사용할 수 있고 그 함량은 0.5~2 중량%일 수 있다. 또한, 용제로는 크게 제한되는 것은 아니지만 일예로, 크실렌을 30~60중량%을 사용하거나 디아세톤알콜을 10~30중량% 사용할 수 있다.
본 발명에서 건조제는 경화를 촉진시키는 역할을 하기 위하여 사용되는 것으로, 구리-나프타네이트, 지르코늄-나프타네이트, 망간-나프타네이트(Mn Naphthenate), 나프텐산 망간(CAS 번호 1336-93-2), 망간-스테아레이트, 망간-라우레이트, 망간-나프탈렌 등의 금속건조제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 이때, 건조제는 전체 조성물 내 0.01 ~ 1중량% 사용될 수 있다. 그 중 투입되는 금속의 함량은 0.0001 ~ 0.5 중량%인 것이 바람직하다. 상기 금속 함량이 0.0001중량% 미만으로 사용하는 경우는 경화가 느려져서 중도의 미경화에 의한 금속스퍼터링시 외관불량이 발생하고, 0.5 중량%를 초과하여 사용하는 경우는 도료의 저장성에 문제가 있다.
본 발명에서 경화제는 도료의 내부경화를 촉진하기 위하여 사용되는 것으로, 벤조일퍼옥사이드 , 디큐밀퍼옥사이드 등의 퍼옥사이드계 경화제를 사용할 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 그 함량은 0.001 ~ 0.01중량%일 수 있다. 0.001 중량% 미만으로 사용하는 경우는 경화가 느려져서 중도의 미경화가 발생하고, 0.01 중량%를 초과하여 사용하는 경우는 도료의 저장성에 문제가 있다.
본 발명에서 저장안정제는 저장안정성 및 장기보관성을 향상시키기 위하여 사용되는 것으로, 하이드로퀴논, 하이드로퀴논모노메틸에테르 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 을 사용할 수 있다. 그 함량은 0.001 ~ 0.01 중량%를 사용할 수 있다. 0.001 중량% 미만으로 사용하는 경우는 저장안정성 효과가 없어 점증현상이 발생하고, 0.01 중량%를 초과하여 사용하는 경우는 도료의 건조에 악영향을 미쳐서 미경화를 유발할 수 있다.
본 발명에서 레벨링제는 표면평활성을 높이기 위하여 사용하는 것으로, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 모노라우릴에테르, 폴리이민, 에틸렌디아민, 폴리에테르변성폴리실록산 및 폴리아크릴레이트 공중합체 에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 그 함량은 0.006 중량%를 사용할 수 있다. 0.002 중량% 미만으로 사용하는 경우는 표면 젖음성(wetting)이 부족하여 크레타링이 발생하거나 레벨링이 불량해지고, 1.0 중량%를 초과하여 사용하는 경우는 금속 스퍼터링과의 밀착이 불량해 진다.
본 발명에 따른 건식도금용 중도층 도료조성물을 이용한 자동차용 알루미늄휠의 제조공정은 다음과 같다.
1) 기계적 연마에 의한 알루미늄 표면 평활화 공정
알루미늄 휠은 주조를 통해 제조되며, 표면이 일부 산화되어 거칠고 구공이 형성되어 있다. 따라서 이러한 알루미늄 휠의 표면을 평활하게 하기 위하여 알루미늄 휠을 기계적으로 연마한다.
2) 전처리 공정
다음으로 알루미늄 휠 표면의 이물질, 유분 등의 오염물질을 제거하고 알루미늄 휠 표면을 에칭시킴으로써 알루미늄 휠 표면의 산화피막의 제거 및 후공정인 피막공정의 안정성을 확보하기 위한 중화공정과 알루미늄 휠 표면에 막을 형성하게 하여 내식성 및 부착성을 향상시키는 피막공정과 알루미늄 휠에 잔존하는 수분을 완전히 제거하는 수절공정으로 이루어진 전처리단계를 거친다.
3) 하도코팅 공정
이후, 분체 프라이머 코팅공정을 한다. 전처리단계를 거친 알루미늄 휠 표면에 폴리에스테르 에폭시 또는 에폭시 타입의 회색 또는 흑색의 분체도료를 코로나 정전도장으로 150㎛ 정도의 두께로 도장한 다음 190℃에서 40분간 건조하여 하도코팅층을 형성한다.
4) 중도코팅 공정
상기 중도코팅 공정은 본 발명에 따른 중도 코팅조성물을 도포하여 열경화함으로써 중도코팅층을 형성한다.
본 발명에 따른 건식도금용 중도층 도료조성물은 200 ~ 300℃에서 10 ~ 60분간 열처리하여 경화될 수 있다.
5) 금속 스퍼터링 공정
상기 금속 스퍼터링 공정은 크롬, 니켈, SUS, 알루미늄 등의 합금을 이용하여 진공챔버에 휠을 넣은 후 진공상태에서 불활성기체인 아르곤을 주입하여 방출된 전자들이 아르곤기체와 충돌하여 아르곤을 이온화시킴으로써, 알루미늄 휠 표면으로부터 튀어나온 원자와 운동량 교환에 의해 알루미늄 휠 표면에 0.1㎛ 정도의 금속박막을 형성한다.
6) 상도코팅 공정
상기 상도코팅공정은 아크릴 타입의 투명 분체 도료를 40 ~ 50㎛두께로 도장하고 180℃에서 70분간 건조하여 상도층을 형성한다.
이하는 본 발명의 구체적인 설명을 위하여 일예를 들어 설명하는 바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하 물성은 다음의 측정방법으로 측정하였다. 이때, 평가방법은 각 물성 평가항목에서 조건(현대,기아자동차 규격)을 기준으로 적합하면 ○, 80 ~ 99% 충족되나 부적합하면 △, 80% 이하로 미달되어 부적합하면 × 인 것으로 표기하였다.
(1) 내수성
40℃의 수조에 120시간 침지하고 꺼낸 1시간 후,
① 현저한 도막의 연화, 백화, 부풀음 등이 없을 것
② 2차 부착성은 M-2.5 이상일 것
(2) 내염수분무성
염수분무 후 720시간 후,
① 스크래치로부터 편측 3mm 이상 지점에 녹 및 부풀음 없을 것.
② 시편을 꺼낸 1시간후 TAPE박리 시험을 행하여 스크래치 부로부터 편측 3mm 이상 지점에 박리가 일어나지 않을 것
(3) 내사상 부식성
부식니수(흙 : 1% NaCl 수용액 = 1 : 2 인 용액)를 시험편 전면에 고르게 도포하여 실내에 24시간 방치한 다음, 온도 50℃, 습도 85% R.H 유지 chamber에 500시간 장입 한다. 시험 종료후 시료를 세정후 평가한다.
사용 흙은 분재용으로 시판되고 있는 녹소토(입도 #100 이하)를 사용하고 물은 탈이온수를 사용한다.
조건: 500시간에 발청되지 않을 것
(4) 내습성
40℃, 습도 90%의 항온항습조에서 120시간 장입하고 꺼낸 1시간 후, 도막의 연화, 백색, 부풀음 발생 여부를 육안으로 관찰하였다.
① 현저한 도막의 연화, 백화, 변색, 부풀음 등이 없을 것
② 2차 부착성은 M-2.5 이상일것
(5) 내산성
시험액(0.5% 황산용액) 0.2리터를 도막 표면에 spot하고 상온 25℃에서 2시간 방치 후, 도막의 연화, 백색, 부풀음 발생 여부를 육안으로 관찰하였다.
조건: 현저한 도막의 연화, 백화, 변색, 부풀음 등이 없을 것
(6) 내알칼리성
5% 탄산나트륨 용액중에 상온에서 8시간동안 침지하고 꺼낸 1시간 후, 도막의 연화, 백색, 부풀음 발생 여부를 육안으로 관찰하였다.
조건: 현저한 도막의 연화, 백화, 변색, 부풀음 등이 없을 것
(7) 중금속함유율(ppm)
납 : IEC 62321 Ed.1(ICP)
카드늄 : IEC 62321 Ed.1(ICP)
수은 : IEC 62321 Ed.1(CV-AAS)
육가크롬 : IEC 62321 Ed.1(UV/Vis)
조건: 납, 카드늄, 수은, 육가크롬이 검출되지 않을 것
(8) 도막두께
전자식 도막두께 측정기(미국 CHECK-LINE 사, DCN-900)를 이용하여 도막 두께의 평균치를 구하였다. 이때, 코너부와 비가공부는 현미경을 이용하여 측정하였다.
(9) 부착성
2mm 간격의 바둑판 눈금에서 테이프 박리시험후 박리되는 정도를 측정
조건: 현대기아 자동차 기술표준 MS600-35 6.8.1항에 명시된 기준
(실시예 및 비교예)
1) 하도코팅 공정
알루미늄휠에 하도층용 조성물을 분체도료를 코로나 정전도장으로 150㎛ 두께로 도장한 다음 190℃에서 40분간 건조하여 하도층을 형성하였다. 이때 하도층용 조성물로는 에폭시 폴리에스테르계 도료를 사용하였다.
2) 중도코팅 공정
이후, 중도층용 도료조성물을 정전스프레이 도장으로 40㎛ 두께로 도장한 후, 250℃에서 40분간 열경화하여 중도층을 형성하였다. 이때 중도층용 도료조성물은 하기 제조방법으로 제조하여 사용하였다.
중도층 도료조성물의 제조
실시예 1,2 및 비교예들은 하기 표 1에 보이는 바와 같은 조성으로 중도층 도료조성물을 제조하였다.
구체적으로, 실시예 1은 폴리우레탄계수지(제조회사:금강페인트공업(주), 제품명:RAU-100 , 중량평균분자량 : 9,000g/mol) 50 중량%, 건조제(5% 망간-나프타네이트) 0.1 중량%, 경화제(벤조일퍼옥사이드) 0.001 중량%, 저장안정제(하이드로퀴논) 0.005 중량% 및 레벨링제(Polyether-modified polysiloxane) 0.07 중량%, 코크졸 #100 10 중량% , 메틸이소부틸케톤 5 중량%, 디아세톤알콜 10 중량%, 톨루엔 24.815 중량%를 혼합하여 중도층 유광 도료조성물을 제조하였다. 또한, 실시예 2는 중도층 반광 도료조성물로 실시예 1의 유광 도료조성물 100중량부 기준으로 액체소광제 12중량부를 혼합하여 제조하였다. 이때, 액체소광제는 실리카(SiO2, 평균입경 6㎛) 18중량%, 분산제(DISPERBYK-103) 14중량%, 변성우레아 용액 1중량%, 크실렌 54중량% 및 디아세톤알콜 13중량%로 이루어진 것이다.
3) 금속 스퍼터링 공정
이후, 알루미늄을 금속스퍼터링 방법으로 표면에 증착하여 0.1㎛두께로 금속박막을 형성하였다.
4) 상도코팅 공정
이후, 상도층용 조성물을 정전스프레이도장 방법으로 50㎛두께로 도장하고 180℃에서 70분간 건조하여 상도층을 형성하였다. 이때 상기 상도층용 조성물로는 아크릴 타입의 투명 분체 도료를 사용하였다.
이하, 하기 표 1과 같이, 조성물의 성분을 달리하여 중도층 도료조성물을 제조하고, 알루미늄 휠의 물성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 또한, 사용한 성분은 다음과 같다.
*아크릴수지(R-1) : 애경화학 열경화성아크릴수지 SW-50
*아크릴수지(R-2) : 애경화학 열경화성아크릴수지 AA-1556
*알키드수지(R-3) : 금강페인트 공업(주) 아크릴변성 알키드수지 RAA-200
*폴리우레탄수지(R-4) : 금강페인트 공업(주) RAU-100
*멜라민수지(M-1) : 대륭기업 DR4910
*벤조구아나민수지(M-2) : Hitach Chemical(일본) MELAN X-81
*아크릴코폴리머(A-1) : BYK Chemie BYK-358N
*블록화된 산촉매(A-2) : KING INDUSTRIES NACURE2530
*망간나프타네이트(A-3) : 진양화성 Mn-Naphthenate
[표 1]
Figure 112015089762675-pat00001
[표 2]
Figure 112015089762675-pat00002
상기 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2는 자동차 고휘도 휠에 적용되는 건식도금에서 우수한 효과를 구현할 수 있음을 확인할 수 있었다. 반면, 비교예 1 내지 8은 본 발명에 따른 조성물과 상이한 조성을 가지고 있어 외관, 밀착성, 내수성, 내염수분무성, 내사상부식성, 내습성이 미흡하거나 불량인 것으로 나타났다.
이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 알루미늄휠, 200: 하도층, 300: 중도층
400: 스퍼터링층, 500: 상도층

Claims (13)

  1. 폴리우레탄계 수지,
    구리-나프타네이트, 지르코늄-나프타네이트, 망간-나프타네이트, 나프텐산 망간, 망간-스테아레이트, 망간-라우레이트 및 망간-나프탈렌 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물의 건조제,
    하이드로퀴논, 하이드로퀴논모노메틸에테르 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 저장안정제,
    레벨링제 및
    벤조일퍼옥사이드, 디규밀퍼옥사이드 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 퍼옥사이드계 경화제
    를 포함하는 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레탄계 수지는 폴리이소시아네이트, 폴리부타디엔계폴리올 및 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트계 화합물을 반응시켜 제조되는 것을 포함하는 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폴리우레탄계 수지는 중량평균분자량이 7,000 내지 12,000g/mol인 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 레벨링제는 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 모노라우릴에테르, 폴리이민, 에틸렌디아민, 폴리에테르변성폴리실록산, 아크릴코폴리머 및 폴리디메틸실록산 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도료조성물은 실리카화합물, 분산제 및 침전방지제으로 이루어진 액체소광제를 더 포함하는 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 실리카화합물은 친수성 폴리올레핀 왁스로 처리된 실리카인 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 분산제는 DISPERBYK-103, DISPERBYK-110, DISPERBYK-161 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 침전방지제로는 발연실리카, 변성우레아, 폴리하이드록시카르복실산아미드 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 건식도금용 중도층 도료조성물은 200 내지 300℃의 온도범위에서 10 내지 60분 동안 경화되는 것인 자동차 알루미늄 휠의 건식도금용 중도층 도료조성물.
  13. 제1항 내지 제3항, 제6항 및 제8항 내지 제12항 중에서 선택된 어느 하나의 건식도금용 중도층 도료조성물을 포함하는 알루미늄 휠.
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