KR101819309B1 - 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지, 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지, 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지, 경화제 및 경화촉매를 포함함으로써 내산성 및 내스크래치성이 우수하고, 우수한 스크래치 복원성능을 확보할 수 있는 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물에 관한 것이다.

Description

복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물{ONE-COMPONENT TYPE PAINT COMPOSITION FOR RECOVERING SCRATCH}
본 발명은 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물에 관한 것이다.
자동차 코팅 산업분야에서 상도막(Top coat)은 베이스코트와 클리어코트 또는 모노코트로 이루어질 수 있다. 기재에 색상을 부여하는 베이스코트를 적용시킨 후 투명한 클리어코트를 적용시키는 색조 및 투명 코팅시스템은 통상적으로 사용되는 자동차 도장의 마무리 공정으로서, 자동차에 요구되는 다양하고 엄격한 조건에 견디어 낼 만큼의 성능이 요구된다.
종래의 1액형 열경화성 코팅조성물로 사용되었던 하이드록실 작용기를 포함하는 수지와 아미노플라스트의 경화 코팅시스템의 경우 우수한 코팅 성질을 제공하지만, 경화메커니즘으로 형성되는 에테르 결합이 불량한 내산성을 갖는 것으로 널리 알려져 있었으며, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법 중 하나로서 카바메이트 작용기를 가진 경화구조를 주성분으로 하는 코팅 조성물이 당업계에 공지되어 왔다. 카바메이트 경화구조를 도입한 열경화성 코팅조성물로부터 얻어지는 효과로는 고도의 투명성, 높은 DOI(상 구별도), 내구성, 경도가 향상되면서 유연성을 확보하는 특성뿐만 아니라 향상된 내스크레치성 등이 있다.
미국 특허출원 제1994-241925호에는 카바메이트 아크릴수지/멜라민 또는 카바메이트 멜라민/옥시졸리딘 블록 DDBSA(dodecylbenzyl sulfonic acid) 촉매로 구성된 도료 조성물이 개시된 바 있으며, 상기 도료 조성물은 1액형 도료 조성물로 적용이 가능하고, 경도가 강하지만 유연성이 있고 내화학성이 우수한 것을 특징으로 한다.
또한 미국 특허공개공보 제2003-0009052호에는 카바메이트 변성 아크릴 수지, 카바메이트 변성 폴리에스터, 멜라민, 경화제로 이루어진 도료조성물이 기재되어 있으며, 특히 카바메이트 폴리에스터가 특허의 중요 구성성분으로서 락톤과 하이드록시기를 선반응한 후 카바메이트와 추가 반응을 시키는 형태로 제조되어 레올로지 조절제(rheology control agent, RCA), 즉 새깅(Sagging) 상승효과를 목적으로 하는 것이다.
또한 미국 특허공개공보 제2008-0124532호에는 유리전이온도 40℃ 이상의 하드 세그먼트(Hard segment) 역할의 폴리머 또는 올리고머와 소프트 세그먼트(Soft segment) 역할의 폴리머 또는 올리고머의 혼합을 특징으로 하는 도료조성물이 기재되어 있으며, 하드 세그먼트 폴리머와 소프트 세그먼트 폴리머 2종 모두 카바메이트 변성을 이용하는 것을 특징으로 한다.
그러나, 상기의 도료 조성물들을 멜라민 경화제를 사용하는 1액형 투명 도료에 적용할 때, 스크래치 복원 성능이 떨어지는 문제가 있었다.
따라서, 멜라민 경화제를 사용하면서 1액형 투명 도료에 적용할 때 우수한 스크래치 복원성능을 확보할 수 있는 도료 조성물에 대한 요구가 여전히 존재한다.
본 발명은 카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지, 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지, 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지, 경화제 및 경화촉매를 포함함으로써 내산성 및 내스크래치성이 우수하고, 우수한 스크래치 복원성능을 확보할 수 있는 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
본 발명의 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물은 수지, 경화제, 경화촉매, 및 유기용제를 포함하고, 상기 수지는 도료 조성물 100 중량% 기준으로, 카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지 30 내지 60 중량%; 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지 10 내지 25 중량%; 및 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지 5 내지 25 중량%;를 포함한다.
본 발명의 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물은 멜라민 경화제를 사용하면서도 우수한 스크래치 복원성능을 확보할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물은 수지, 경화제, 경화촉매, 및 유기용제를 포함하고, 상기 수지는 도료 조성물 100 중량% 기준으로, 카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지 30 내지 60 중량%; 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지 10 내지 25 중량%; 및 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지 5 내지 25 중량%;를 포함한다.
본 발명의 도료 조성물은 고형분 함량이 50 내지 70 중량%이고, 점도는 포드컵 #4를 기준으로 20 내지 40초일 수 있다. 상기 점도는 도장 작업성에 적합한 점도 범위이며, 20초보다 낮을 경우 수직면 흘러내림 등의 문제가 발생할 수 있고, 40초를 초과하는 경우 도장기에 부하가 걸려 도장기 고장의 원인이 될 수도 있으며 고점도로 인해 외관에 저해가 올 수 있다.
본 발명의 도료 조성물에 사용되는 카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지는, 고형분 함량이 50 내지 80 중량%이고 카바메이트기 당량이 고형분 중량 기준으로 400 내지 700인 것을 사용할 수 있다. 또한, 카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지는 중량평균 분자량이 3,000 내지 10,000이고, 유리전이 온도가 -30 내지 30℃ 이며, 수산기가가 고형분 중량 기준으로 30 내지 70 mgKOH인 것을 사용할 수 있다. 카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지가 상기 당량 및 수산기가의 범위를 만족할 때 도막 응용시 적합한 기계적 물성을 얻을 수 있다.
특별히 한정하지 않으나 상기 카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지는 유기용제, 라디칼 중합 개시제, 에틸렌성 불포화 모노머, 비관능성 아크릴모노머, 수산기를 함유한 아크릴 모노머, 알킬 카바메이트 및 주석계 촉매를 사용하여 제조될 수 있다.
에틸렌성 불포화모노머는 스티렌 및 이의 유도체, 부타디엔, 및 C1 내지 C12 알킬의 아크릴 또는 메타크릴산 에스테르가 포함될 수 있으나 이들로 한정되는 것은 아니다.
비관능성 아크릴모노머는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 터셔리부틸메타크릴레이트, 노말헥실메타크릴에이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 터셔리부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 노말옥틸아크릴에이트, 이소보닐아크리레이트, 시클로헥실아크릴레이트 등이 사용될 수 있다.
수산기를 함유한 모노머는 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필메타아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 카두라아크릴레이트, 카두라메타크릴레이트, 카프로락톤아크릴레이트, 카프로락톤메타크릴레이트, 2,3-디하이드록시프로필아크릴, 2,3-디하이드록시프로필메타크릴레이트, 폴리프로필렌변성 아크릴레이트, 폴리프로필렌변성 메타크릴레이트, 4-히드록시메틸시크로헥실-메틸아크릴레이트, 4-히드록시메틸시크로-메틸메타크릴레이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄이올 모노아크릴레이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄이올 모노메타크릴레이트, 이소보닐 아크레이트, 이소보닐메타아크레이트 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은 조성물 총 100 중량%를 기준으로 카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지를 30 내지 60 중량%, 예컨대 30 내지 55 중량%, 예컨대 30 내지 50 중량%로 포함한다. 카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지의 함량이 너무 작은 경우 내화학성 등의 화학적 물성이 저해되는 문제가 있고, 함량이 너무 많은 경우 내한치핑성등 도막이 너무 단단해지는 문제가 있다. 또한 카바메이트 함유 아크릴 폴리올 수지의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우 기계적 물성과 제조 및 도장 시 작업성이 저하될 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지를 포함한다. 본 발명의 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지란, 이소시아네이트 화합물에 3개 이상의 카바메이트기를 함유한 폴리에스터 수지가 브랜치 구조로 결합된 것을 의미한다.
본 발명의 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지는 고형분 함량이 50 내지 80 중량%이고 카바메이트기 당량이 고형분 중량 기준으로 500 내지 800인 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지는 중량평균 분자량이 5,000 내지 20,000이고, 수산기가가 고형분 중량 기준으로 30 내지 70 mgKOH인 것을 사용할 수 있다.
특별히 한정하지 않으나, 상기 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지는 유기용제, 다가알코올, 다가산, 알킬 카바메이트, 주석계 촉매, 이소시아네이트 화합물을 사용하여 제조될 수 있다.
다가 알코올은 글리콜류, 2가 알코올, 3가 알코올, 4가 알코올 등을 포함한다. 일 예로서, 상기 다가 알코올류로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,6-헥산디올, 디메틸렌글리콜, 트리메틸올프로판, 네오펜틸글리콜 등을 선택하여 사용할 수 있다.
다가산은 무수말레인산, 푸마르산, 시트라콘산 무수프탈산, 테트라히드로 무수프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 헥사하이드로프탈릭산, 아디픽산, 세바신산, 아제라인산, 또는 이들의 무수물 등을 들 수 있다.
이소시아네이트 화합물은 톨루엔 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 메틸렌 비스(4-사이클로헥실이소시아네이트) 등 이소시아네이트 단량체와 전술한 단량체들의 이량체 또는 삼량체 등을 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은 조성물 총 100 중량%를 기준으로 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지를 10 내지 25 중량%, 예컨대 12 내지 20 중량%, 예컨대 13 내지 18 중량%로 포함할 수 있다. 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지의 함량이 너무 작은 경우 도막의 우수한 탄성, 유연성 및 내스크레치성을 얻기 어렵고, 함량이 너무 많은 경우 도막의 경도를 확보하기 어렵다.
본 발명의 도료 조성물에 사용되는 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지는, 고형분 함량이 50 내지 80 중량%이고 수산기가가 고형분 중량 기준으로 80 내지 170 mgKOH인 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지는 중량평균 분자량이 10,000 내지 30,000이고, 유리전이 온도가 -50 내지 0℃인 것을 사용할 수 있다.
특별히 한정하지 않으나, 상기 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지는 산기를 함유하는 아크릴 모노머 또는 산기를 함유하는 메타크릴 모노머, 비관능성 아크릴 모노머 및 수산기를 함유하는 장쇄 아크릴 모노머를 사용하여 중합되며, 수산기를 함유하는 장쇄 아크릴 모노머는 아래의 구조를 갖는 것일 수 있다. 특별히 한정하지 않으나, 장쇄 아크릴 모노머는 탄소수 2개 이상(예컨대 2 내지 30개, 예컨대 2 내지 20개)인 것일 수 있다. 경우에 따라서, 에틸렌성 불포화 모노머를 추가하여 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지를 제조할 수 있다.
Figure 112015127825803-pat00001
여기서, R1은 H 또는 CH3이고, R2는 탄소수 2개 이상(예컨대 2 내지 30개, 예컨대 2 내지 20개)의 알킬렌 또는 사이클로알킬렌이며, n은 1 이상의 정수(예컨대 1 내지 5)이다.
본 발명의 도료 조성물은 조성물 총 100 중량%를 기준으로 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지를 5 내지 25 중량%, 예컨대 7 내지 23 중량%, 예컨대 9 내지 21 중량%로 포함할 수 있다. 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지의 함량이 너무 작은 경우 도막의 우수한 탄성, 유연성 및 내스크레치성을 얻기 어렵고, 함량이 너무 많은 경우 도막의 경도를 확보하기 어렵다.
본 발명에 따라 제조된 수지는 장쇄의 에스터 구조를 가짐에 의해 우수한 탄성, 유연성 및 내스크래치성을 갖는다.
본 발명의 도료 조성물에 사용되는 경화제로는 멜라민 화합물을 사용할 수 있으며, 예를 들어 헥사메틸올멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 헥사부톡시메틸멜라민 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은 조성물 총 100 중량%를 기준으로 경화제를 6 내지 25 중량%, 예컨대 8 내지 22 중량%, 예컨대 12 내지 18 중량%로 포함할 수 있다. 경화제 함량이 6 중량% 미만인 경우 경화제와 주제 수지가 반응할 때 불완전한 경화로 인하여 경도, 내용제성 등에 영향을 미치고, 25 중량%를 초과하는 경우 과경화로 인하여 부착성, 내충격성 등의 도막 물성에 영향을 미칠 수 있으며, 도막 내 미반응 멜라민 화합물이 잔존하여 기타 물성에 악영향을 미칠 수 있다.
본 발명의 도료 조성물에 사용되는 경화촉매로는 도데실벤젠술폰산, 술폰산, 디노닐나프탈렌디술폰산, 디노닐나프탈렌술폰산 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은 조성물 총 100 중량%를 기준으로 경화촉매를 0.1 내지 5 중량%, 예컨대 0.3 내지 3 중량%, 예컨대 0.5 내지 2 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우 불완전한 경화로 인하여 기계적 물성이 저하될 수 있다.
본 발명의 도료 조성물에 사용되는 유기 용제로는 특별히 한정하지 않으며, 예컨대 코코졸#100, 부탄올, 1-메톡시-2-프로필 아세테이트, 에틸에톡시프로피오네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. 본 발명의 도료 조성물은 조성물 총 100 중량%를 기준으로 유기 용제를 5 내지 30 중량%, 예컨대 10 내지 27 중량%, 예컨대 15 내지 23 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우 제조 및 도장작업성이 저하될 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은, 표면조정제, 광안정제, 내후성 첨가제, 외관 조절제, 소포제 및 레벨링제로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 특별히 한정하지 않으나, 본 발명의 도료 조성물은 조성물 총 100 중량%를 기준으로 상기 첨가제를 0.01 내지 20 중량%로 포함할 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
1. 합성예 1: 카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지 (A)의 제조
온도계, 교반장치, 콘덴서, 가열장비를 구비한 합성용 4구 플라스크에 코코졸#100 215 중량부를 삽입하고 환류온도(165℃)까지 승온시켰다. 환류가 안정된 후 2-하이드록시에틸아크릴레이트 206 중량부, 스티렌모노머 190 중량부, 노말부틸아크릴레이트 100 중량부, 알파메틸스티렌 다이머 40 중량부를 균일혼합하고, 터셔리부틸퍼록시벤조에이트 15 중량부, 코코졸#100 40 중량부를 별도 균일혼합하여 각각 180분, 195분간 균일하게 분리 적가한 후, 60분간 환류 유지시켰다. 유지 종료후 코코졸#100으로 희석하고, 반응물을 80℃로 냉각하여 메틸카바메이트 80 중량부, 디부틸틴옥사이드 1.3 중량부를 투입하고 약 145℃에서 유출되는 메탄올을 별도 포집하였다. 총 30 중량부 정도의 메탄올이 포집된 후, 질소를 주입하여 1시간 동안 잔여 메틸카바메이트를 제거하고 냉각하여 반응을 종료하였다. 이를 통해 고형분 63%, 점도 Z2, 수산기가 50 mgKOH이며, 중량평균 분자량이 5,000 이고, 유리전이 온도가 10 ℃ 이며, 카바메이트기 당량이 고형분 중량 기준으로 600인 카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지를 얻었다.
2. 비교합성예 1: 아크릴 폴리올 수지 (B)의 제조
온도계, 교반장치를 구비한 합성용 4구 플라스크에 코코졸#100 215 중량부를 삽입하고 환류온도(165℃)까지 승온시켰다. 환류가 안정된 후 하이드록시프로필아크릴레이트 203 중량부, 스티렌모노머 152 중량부, 노말부틸메타크릴레이트 132 중량부, 노말부틸아크릴레이트 127 중량부와 터셔리부틸퍼록시벤조에이트 10 중량부, 코코졸#100 52 중량부를 180분, 195분간 균일하게 분리 적가한 후 60분간 환류 유지시켰다. 코코졸#100으로 희석하고 반응물을 60℃로 냉각하여 고형분 70%의 아크릴 폴리올 수지를 얻었다.
3. 합성예 2: 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지 (C)의 제조
온도계, 교반장치, 콘덴서, 팩키드 컬럼, 가열장비를 구비한 합성용 4구 플라스크에 트리메틸올프로판 90 중량부, 네오펜틸글리콜 250 중량부, 헥사하이드로프탈릭산무수물 380 중량부, 디부틸틴옥사이드 0.5 중량부를 삽입하고 서서히 승온시켰다. 투입물이 녹은 후 교반을 실시하여 축합수를 제거하면서 230℃까지 서서히 승온하였다. 230℃에서 산가가 10이 될 때까지 유지반응을 실시하면서, 산가가 10이하가 되면 80℃까지 냉각하고, 메틸카바메이트 90중량부를 투입하고 145℃까지 서서히 승온하였다. 축합되어 나오는 메탄올을 제거하고 수산기가가 60 이하가 될 때 60℃로 냉각하였다. 60℃에서 코코졸#100 80 중량부, 에톡시에틸프로피오네이트 70 중량부, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(Desmudur N-3300) 55 중량부를 투입하고, 60℃에서 NCO%가 0.05% 이하가 될 때까지 등온 유지시켰다. 유지 종료 후 코코졸#100으로 희석하고 반응을 종료하였다. 이를 통해 고형분 70%, 카바메이트기 당량이 고형분 중량 기준으로 700이고, 중량평균 분자량이 12,000이며, 점도 Z3, 수산기가 55의 물성을 갖는 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지를 얻었다.
4. 합성예 3: 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지 (D)의 제조
온도계, 교반장치를 구비한 합성용 4구 플라스크에 부틸아세테이트 66 중량부를 삽입하고 환류온도(약 130℃)까지 승온시킨다. 환류가 안정된 후 Miramer M100(카프로락톤 아크릴레이트, 미원사) 141 중량부, 메틸메타크릴레이트 39 중량부, 메타아크릴산 2 중량부를 균일 혼합하고 벤조일퍼옥사이드 7 중량부, 부틸아세테이트 7 중량부를 균일 혼합한 후, 300분간 균일하게 분리 적가한 후 60분간 환류 유지시켰다. 부틸아세테이트로 희석하고 반응물을 60℃로 냉각하여 고형분 63%, 수산기가가 고형분 중량 기준으로 130 mgKOH, 중량평균 분자량이 22,000 이고, 유리전이 온도가 -30℃인 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지를 얻었다.
5. 도료 조성물 제조
실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 7을 각각 표 1에 나타낸 바와 같은 조성으로 제조하고, 1500rpm으로 20분 이상 교반 혼합하여 도료 조성물을 제조하고, 아래의 조건으로 도장한 후 측정한 물성을 표 2에 나타내었다.
Figure 112015127825803-pat00002
경화제: 알킬레이티드 멜라민 (Cymel 1161)
경화촉매: 도데실벤젠술폰산 (Nacure XP 221)
표면조정제: 실리콘 계면활성제(BYK-331 10%sol'n)
광안정제: 힌더드아민 광안정제(Tinuvin 123)
UV 흡수제: Tinuvin 384
- 도료 도장조건
① Handgun spray
② 노즐구경: 1.5mm, 공기압: 4.5kgf/cm2 내외로 일정 유지
③ 노즐입구와 시편의 거리를 2~30 cm 범위에서 일정하게 유지하여 수평으로 40~50cm/sec 속도로 등속으로 움직이며 도장함.
④ 도장 후, 130℃ * 20min 소부 경화 후, 도막 물성(경도, 부착성, 내수성, 내산성, 내알카리성, 내용제성 등) 측정
- 물성 측정방법
(1) 경도
- 측정방법: 연필 경도법으로 측정 (3B, 2B, B, HB, F, H, 2H, 3H 각각의 연필로 도막에 손상을 주지 않는 경도 측정)
(3B, 2B, B, HB, F, H, 2H, 3H: 열세⇔우수)
(2) 부착성
- 측정방법: 상도 도장까지 완성된 도장시편을 열처리 CYCLE로 처리한 뒤 상온 24시간 방치 후 0.2mm 간격의 바둑목법으로 부착력 측정한다.
- 열처리 CYCLE: 150℃x20분, 20분 상온방치의 과정을 3번 반복
(M-1, M-2, M-3, M-4, M-5: 우수⇔열세)
(3) 내수성
- 측정방법: 시편을 40℃ 항온수조에 240시간 침적 후 1시간 상온에서 방치한 뒤 0.2mm 간격의 바둑목 부착성 평가로 테이프 박리시험을 행하며 외관의 이상 유무를 육안 관찰한다.
- 판정방법: 시험 후 외관은 연화, 백화, 광택불량, 벗겨짐, 부풀음, 변색 등이 없어야 하며 침적부와 미침적부 외관 차이가 없어야 하고 부착성 평가를 실시하여 총 박리면적이 5% 미만이어야 한다.
(M-1, M-2, M-3, M-4, M-5: 우수⇔열세)
(4) 내산성
- 측정방법: 시험편에 0.1N 황산 0.2mL씩 적하한 후 Gradient Oven의 온도를 35~40℃로 Set 하여 150분간 가열한다.
- 판정방법: 황산용액을 떨어뜨린 시험편의 부위에 육안으로 etching, 얼룩, 부풀음의 발생여부를 확인하여 손상이 생기지 않은 최고온도를 내산성 온도로 판정한다.
(5) 내스크래치성
- 측정방법: Amtec Kistler 장비를 이용하여 10회 왕복 실시.
- 판정방법: 시편의 초기 20도 광택을 측정하고, 10회 왕복실시 후 20도 광택을 측정한다. 측정 실시 전의 광택을 측정 후의 광택으로 나누어 광택유지율을 계산한다.
(6) 광택복원율
- 측정방법: 내스트래치성 시험 시편을 40℃에서 1시간 방치 후, 광택을 재측정하여, 내스크래치성 평가 광택상승분을 측정전 광택으로 나누고 광택복원율로 표현한다.
Figure 112015127825803-pat00003
상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물인 실시예 1 및 2는 경도, 부착성, 내수성 및 내산성 등의 물성이 비교예 1 내지 7과 동등 또는 그 이상의 물성을 가지며, 내스크래치성 및 광택 복원율에 있어서는 비교예 1 내지 7에 비해 매우 우수한 효과를 나타냄을 알 수 있었다. 즉, 본 발명의 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물을 사용하는 경우 이소시아네이트 경화제나 올리고머를 사용하지 않고 도막을 경화시키는 경우에도 우수한 스크래치 복원성능을 확보함을 확인할 수 있었다.

Claims (8)

  1. 수지, 경화제, 경화촉매, 및 유기용제를 포함하는 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물에 있어서,
    상기 수지는 도료 조성물 100 중량% 기준으로,
    카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지 30 내지 60 중량%;
    하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지 10 내지 25 중량%; 및
    수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지 5 내지 25 중량%;
    를 포함하는, 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지는 고형분 함량이 50 내지 80 중량%이고 카바메이트기 당량이 고형분 중량 기준으로 400 내지 700인, 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지는 고형분 함량이 50 내지 80 중량%이고 카바메이트기 당량이 고형분 중량 기준으로 500 내지 800인, 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지는 고형분 함량이 50 내지 80 중량%이고 수산기가가 고형분 중량 기준으로 80 내지 170 mgKOH인, 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 카바메이트기 함유 아크릴 폴리올 수지는 중량평균 분자량이 3,000 내지 10,000이고, 유리전이 온도가 -30 내지 30℃ 이며, 수산기가가 고형분 중량 기준으로 30 내지 70 mgKOH인, 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 하이퍼브랜치구조 카바메이트기 함유 폴리에스터 폴리올 수지는 중량평균 분자량이 5,000 내지 20,000이고, 수산기가가 고형분 중량 기준으로 30 내지 70 mgKOH인, 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지는 중량평균 분자량이 10,000 내지 30,000이고, 유리전이 온도가 -50 내지 0℃인, 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 수산기 함유 장쇄 아크릴 폴리올 수지는
    산기를 함유하는 아크릴 모노머 또는 산기를 함유하는 메타크릴 모노머;
    비관능성 아크릴 모노머; 및
    수산기를 함유하는 장쇄 아크릴 모노머;
    를 사용하여 중합되며,
    수산기를 함유하는 장쇄 아크릴 모노머는 아래의 구조를 갖는 것인, 복원형 내스크래치성 1액형 도료 조성물:

    Figure 112017079803672-pat00004

    여기서, R1은 H 또는 CH3이고, R2는 탄소수 2개 이상의 알킬렌 또는 사이클로알킬렌이며, n은 1 이상의 정수이다.
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