KR101922328B1 - 상도 도료 키트 및 이를 이용한 도장방법 - Google Patents

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    • C09D7/40—Additives

Abstract

본 발명은 자동차 외관의 휘도 및 채도를 높일 수 있는 상도 도료 키트 및 이를 이용한 도장방법에 관한 것이다.

Description

상도 도료 키트 및 이를 이용한 도장방법{TOP COATING KIT AND COATING METHOD FOR USING THE SAME}
본 발명은 자동차용 상도 도료 키트 및 이를 이용한 도장방법에 관한 것이다.
자동차 외관의 색상 및 이펙트감을 부여하기 위하여 베이스 수지에 안료, 알루미늄, 펄(Pearl) 등이 혼합된 상도 도료가 사용되고 있다. 이러한 상도 도료는 작업성 및 양산성이 우수한 편이지만 베이스 수지에 안료, 알루미늄, 펄 등이 모두 혼합되어 있어 요구되는 채도 및 휘도를 구현하는데 한계를 지니고 있다.
이에 따라 자동차 외관의 채도 및 휘도를 높이고자 다양한 도장 방법이 제안되고 있다. 구체적으로, JP2005-535443에는 베이스층을 2개의 층으로 나누어 도장하는 방법이 개시되어 있고, US2010-0119834에는 클리어 도료에 조색제를 틴트(Tint)하는 방법이 개시되어 있다.
상기 JP2005-535443에 개시된 방법은 자동차의 외관에 화이트펄의 입자감을 살릴 수 있으나, 두 번째 베이스층에 색상을 구현하는 안료가 포함되어 있지 않아 레드, 블루와 같은 유채색 계열의 채도를 높이는데 어려움이 있다. 또한, 상기 US2010-0119834에 개시된 클리어 도료는 조색제가 고르게 분산되지 않을 경우 상도 도막의 가장자리 부분에 칠몰림 또는 얼룩이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 고휘도 및 고채도를 나타내는 상도 도막을 형성할 수 있는 상도 도료 키트를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 상기 상도 도료 키트를 이용한 도장방법을 제공한다.
본 발명은, 제1 아크릴계 수지 15 내지 25 중량부, 제1 폴리우레탄계 수지 4 내지 15 중량부, 제1 경화제 2 내지 5 중량부, 제1 안료 2 내지 20 중량부, 광휘제 1 내지 7 중량부 및 제1 용제 15 내지 30 중량부를 포함하는 제1 조성물로 이루어진 제1 베이스 도료부, 및 제2 아크릴계 수지 25 내지 35 중량부, 제2 폴리우레탄계 수지 2 내지 12 중량부, 제2 경화제 2 내지 6 중량부, 제2 안료 2 내지 20 중량부 및 제2 용제 20 내지 40 중량부를 포함하는 제2 조성물로 이루어진 제2 베이스 도료부를 포함하는 상도 도료 키트를 제공한다.
또한, 본 발명은, 제1 아크릴계 수지 15 내지 25 중량부, 제1 폴리우레탄계 수지 4 내지 15 중량부, 제1 경화제 2 내지 5 중량부, 제1 안료 2 내지 20 중량부, 광휘제 1 내지 7 중량부 및 제1 용제 15 내지 30 중량부를 포함하는 제1 조성물을 도포하여 제1 상도 도막을 형성하는 것, 및 상기 제1 상도 도막 상에 제2 아크릴계 수지 25 내지 35 중량부, 제2 폴리우레탄계 수지 2 내지 12 중량부, 제2 경화제 2 내지 6 중량부, 제2 안료 2 내지 20 중량부 및 제2 용제 20 내지 40 중량부를 포함하는 제2 조성물을 도포하여 제2 상도 도막을 형성하는 것을 포함하는 도장방법을 제공한다.
본 발명은 광휘제와 제1 안료를 포함하는 제1 조성물로 이루어진 제1 베이스 도료부로 제1 상도 도막을 형성한 후, 제2 안료를 포함하는 제2 조성물로 이루어진 제2 베이스 도료부로 상기 제1 상도 도막 상에 제2 상도 도막을 형성함으로써, 고휘도 및 고채도를 나타내는 상도 도막을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
1. 상도 도료 키트
본 발명의 상도 도료 키트는 제1 베이스 도료부와 제2 베이스 도료부를 포함하는데, 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1) 제1 베이스 도료부
본 발명의 상도 도료 키트에 포함되는 제1 베이스 도료부는 제1 아크릴계 수지, 제1 폴리우레탄계 수지, 제1 경화제, 제1 안료, 광휘제 및 제1 용제를 포함하는 제1 조성물로 이루어질 수 있다.
상기 제1 조성물에 포함되는 제1 아크릴계 수지는 도막에 부착성, 내열성 등을 부여하는 역할을 한다. 이러한 제1 아크릴계 수지는 고형분의 비율이 30 내지 60 %일 수 있다. 상기 제1 아크릴계 수지의 고형분의 비율이 30 % 미만일 경우에는 도막의 칠몰림 및 픽쳐 프레임(Picture frame: 도막이 형성된 판넬의 가장자리 및 끝단에 도료가 맺혀서 도막이 액자와 같이 형성되는 현상) 등이 발생할 수 있고, 60 %를 초과할 경우에는 도막의 건조 촉진으로 인해 수직 외관이 불량해질 수 있다.
또한 제1 아크릴계 수지는 중량평균분자량이 5,000 내지 100,000이고, 유리전이온도가 -30 내지 75 ℃일 수 있다. 상기 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량과 유리전이온도가 각각 5,000과 -30 ℃ 미만일 경우에는 도막의 탄성 또는 유연성이 저하될 수 있다. 또한 상기 제1 아크릴계 수지의 중량평균분자량과 유리전이온도가 각각 100,000과 75 ℃를 초과할 경우에는 도막의 표면 경도가 저하될 수 있다.
이러한 제1 아크릴계 수지의 함량은 제1 조성물 100 중량부를 기준으로 15 내지 25 중량부일 수 있다. 상기 제1 아크릴계 수지의 함량이 15 중량부 미만일 경우에는 도막의 부착성, 내열성 등이 저하될 수 있고, 25 중량부를 초과할 경우에는 도막의 유연성이 저하되어 도막의 충격성, 재도장성, 재도장 후의 부착성 등이 저하될 수 있다.
상기 제1 조성물에 포함되는 제1 폴리우레탄계 수지는 도막에 층간침투 방지성, 내수성, 내치핑성, 내충격성 등을 부여하는 역할을 한다. 이러한 제1 폴리우레탄계 수지는 디메틸올프로피오닉산, 디이소시아네이트 및 폴리에스테르 폴리올 등을 중합 반응시켜 얻어진 것일 수 있다.
상기 제1 폴리우레탄계 수지는 고형분의 비율이 30 내지 50 %일 수 있다. 상기 제1 폴리우레탄계 수지의 고형분의 비율이 30 % 미만일 경우에는 도막의 내충격성, 내치핑성(Chipping Resistance) 등이 저하될 수 있고, 50 %를 초과할 경우에는 제1 조성물의 흐름성이 저하될 수 있다.
또한 제1 폴리우레탄계 수지는 중량평균분자량이 10,000 내지 100,000이고, 유리전이온도가 -30 내지 75 ℃일 수 있다. 상기 제1 폴리우레탄계 수지의 중량평균분자량과 유리전이온도가 각각 10,000과 -30 ℃ 미만일 경우에는 도막의 내치핑성이 저하될 수 있다. 또한 상기 제1 폴리우레탄계 수지의 중량평균분자량과 유리전이온도가 각각 100,000과 75 ℃를 초과할 경우에는 도막 형성 시 가교도가 저하될 수 있다.
이러한 제1 폴리우레탄계 수지의 함량은 제1 조성물 100 중량부를 기준으로 4 내지 15 중량부일 수 있다. 상기 제1 폴리우레탄계 수지의 함량이 4 중량부 미만일 경우에는 도막의 부착성, 층간침투 방지성, 내치핑성, 내충격성 등이 저하될 수 있고, 15 중량부를 초과할 경우에는 도막의 건조성 등이 저하될 수 있다.
상기 제1 조성물에 포함되는 제1 경화제는 수지들의 경화 반응을 매개하는 역할을 한다. 이러한 제1 경화제는 구체적으로 멜라민계 경화제일 수 있다. 상기 멜라민계 경화제의 구체적인 예로는 헥사메틸올멜라민, 헥사메톡시메틸멜라민, 또는 헥사부톡시메틸멜라민 등을 들 수 있고, 이를 단독 또는 혼합 사용할 수 있다.
이러한 제1 경화제의 함량은 제1 조성물 100 중량부를 기준으로 2 내지 5 중량부일 수 있다. 상기 제1 경화제의 함량이 2 중량부 미만일 경우에는 미경화로 인해 도막의 경도, 내충격성, 부착성 등이 저하될 수 있고, 5 중량부를 초과할 경우에는 과경화로 인해 도막의 경도, 내충격성 등이 저하될 수 있다.
상기 제1 조성물에 포함되는 제1 안료는 도막에 색상 및 기계적 강도를 부여하는 역할을 한다. 이러한 제1 안료는 유기안료와 무기안료를 포함할 수 있다. 상기 유기안료는 물에 용해되지 않는 금속 화합물로, 그 구체적인 예로는 프탈로시아닌계 안료, 인단트론계 안료, 퀴나크리돈계 안료, 디케토피롤로피롤계 안료, 아조계 안료, 이소인돌린계 안료, 퀴노프탈론계 안료, 디옥사진계 안료 등을 들 수 있고, 이를 단독 또는 혼합 사용할 수 있다. 상기 무기안료의 구체적인 예로는 카본블랙, 이산화티탄, 산화아연, 산화철, 산화황, 탄산칼슘 등을 들 수 있고, 이를 단독 또는 혼합 사용할 수 있다.
이러한 제1 안료(구체적으로는 유기안료)의 평균 입자 크기(D50)는 제1 조성물 내에서의 분산성을 고려할 때, 50 내지 300 ㎚일 수 있다.
상기 제1 안료의 함량은 제1 조성물 100 중량부를 기준으로 2 내지 20 중량부일 수 있다. 상기 제1 안료의 함량이 2 중량부 미만일 경우에는 도막에 요구되는 색상을 부여하기 어렵거나 도막의 기계적 강도가 저하될 수 있고, 20 중량부를 초과할 경우에는 도막의 부착성 등이 저하될 수 있다.
상기 제1 조성물에 포함되는 광휘제는 도막의 휘도를 높이는 역할을 한다. 이러한 광휘제의 구체적인 예로는 플레이크 형태의 알루미늄, 운모, 또는 플레이크 형태의 글라스(glass) 등을 들 수 있고, 이를 단독 또는 혼합 사용할 수 있다.
상기 광휘제의 함량은 제1 조성물 100 중량부를 기준으로 1 내지 7 중량부일 수 있다. 상기 광휘제의 함량이 1 중량부 미만일 경우에는 요구되는 휘도를 갖는 도막을 얻기 어려울 수 있고, 7 중량부를 초과할 경우에는 도막의 장기 내후성, 부착성 등이 저하될 수 있다.
상기 제1 조성물에 포함되는 제1 용제는 제1 조성물의 점도를 조절하고 각 성분의 분산성을 높이는 역할을 한다. 이러한 용제의 구체적인 예로는 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸부틸케톤, 에틸프로필케톤과 같은 케톤계 용제; 프로판올, 부탄올, 이소프로필 알코올 등의 알코올계 용제; 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, n-프로필 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 이소프로필, 부틸 아세테이트, 부틸셀로솔브 아세테이트와 같은 에스테르계 용제; 또는 이온수 등을 들 수 있고, 이를 단독 또는 혼합 사용할 수 있다.
이와 같은 제1 용제의 함량은 제1 조성물 100 중량부를 기준으로 15 내지 30 중량부일 수 있다. 상기 제1 용제의 함량이 15 중량부 미만이면 도막의 표면에 핀홀이 발생할 수 있고, 30 중량부를 초과하면 제1 조성물의 흐름성이 저하되거나 도막의 외관이 불량해질 수 있다.
한편 제1 베이스 도료부를 이루는 제1 조성물은 도막의 유연성을 높이기 위해 제1 폴리에스테르계 수지를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 폴리에스테르계 수지는 고형분의 비율이 50 내지 90 %일 수 있다. 상기 제1 폴리에스테르계 수지의 고형분의 비율이 50 % 미만일 경우에는 제1 조성물의 고형분 비율의 저하로 인해 휘발성 유기 화합물을 유발할 수 있는 용제의 함량이 높아질 수 있고, 90 %를 초과할 경우에는 도료의 흐름성이 저하될 수 있다.
또한 제1 폴리에스테르계 수지는 중량평균분자량이 500 내지 2,000이고, 유리전이온도가 -70 내지 150 ℃일 수 있다. 상기 제1 폴리에스테르계 수지의 중량평균분자량과 유리전이온도가 각각 500과 -70 ℃ 미만일 경우에는 도막의 내충격성이 저하될 수 있다. 또한 제1 폴리에스테르계 수지의 중량평균분자량과 유리전이온도가 각각 2,000과 150 ℃를 초과할 경우에는 도막의 부착성이 저하될 수 있다.
이러한 제1 폴리에스테르계 수지의 함량은 제1 조성물 100 중량부를 기준으로 2 내지 5 중량부일 수 있다. 상기 제1 폴리에스테르계 수지의 함량이 2 중량부 미만일 경우에는 도막의 부착성, 내치핑성 등이 저하될 수 있고, 5 중량부를 초과할 경우에는 도막의 내수성, 건조성 등이 저하될 수 있다.
또한 상기 제1 베이스 도료부를 이루는 제1 조성물은 도막의 물성을 높이기 위해 경화촉진제, 자외선 흡수제, 소포제, 습윤제, 레벨링제, pH 조절제, 증점제 및 점도 조절제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제(제1 첨가제)를 더 포함할 수 있다.
상기 경화촉진제는 수지들의 경화 반응을 촉진시키는 역할을 한다. 이러한 경화촉진제는 구체적으로 아민계 화합물로 블록킹된 술폰산계 화합물일 수 있다.
상기 술폰산계 화합물의 구체적인 예로는 도데실벤젠술폰산, 디노닐나프탈렌디술폰산, 디노닐나프탈렌술폰산, 톨루엔술폰산, 메탄술폰산, 또는 메탄디술폰산 등을 들 수 있고, 이를 단독 또는 혼합 사용할 수 있다.
상기 아민계 화합물은 상기 술폰산계 화합물이 경화 반응을 촉진시키는 것을 블록킹(차단)하고 있다가 일정 온도 범위(예를 들어, 80 내지 200 ℃)에서 술폰산계 화합물로부터 해리되어 술폰산계 화합물이 경화촉진제 역할을 수행하도록 하는 것이다. 이러한 아민계 화합물의 구체적인 예로는 디메틸에틸아민(dimethylethylamine) 디이소프로필아민(Diisopropylamine), 디메틸시클로헥실아민(dimethylcyclohexylamine), 트리메틸아민(trimethylamine), 트리에틸아민(trimethylamine), 트리이소프로필아민(triisopropylamine), 트리부틸아민(tributylamine), 벤젠디메틸아민(benzyldimethylamine), 2-아미노-2-메틸-1-프로판올(2-amino-2-methyl-1-propanol), 디메틸에탄올아민(dimethylethanolamine) 또는 트리에탄올아민(triethanolamine) 등을 들 수 있고, 이를 단독 또는 혼합 사용할 수 있다.
상기 자외선 흡수제는 자외선에 대한 도막의 안정성을 높이는 역할을 한다. 이러한 자외선 흡수제의 구체적인 예로는 힌더드 아민계 화합물 등을 들 수 있다.
상기 소포제는 도막 형성 시 기포가 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 소포제는 통상적으로 공지된 성분이 사용될 수 있다.
상기 습윤제는 도막 형성 시 수분을 조절하는 역할을 한다. 이러한 습윤제는 통상적으로 공지된 성분이 사용될 수 있다.
상기 레벨링제는 도막의 평활성을 높이는 역할을 한다. 이러한 레벨링제의 구체적인 예로는 실리콘계 화합물 또는 비실리콘계 화합물 등을 들 수 있다.
상기 pH 조절제는 제1 조성물의 pH를 조절하는 역할을 한다. 이러한 pH 조절제는 통상적으로 공지된 성분이 사용될 수 있다.
상기 점도 조절제는 제1 조성물의 유동성을 조절하는 역할을 한다. 이러한 점도 조절제의 구체적인 예로는 건식 또는 습식 실리카 등을 들 수 있다.
상기 증점제는 제1 조성물의 점도를 높이는 역할을 한다. 이러한 증점제는 통상적으로 공지된 성분이 사용될 수 있다.
이러한 첨가제(제1 첨가제)의 함량은 제1 조성물 및 도막의 물성을 고려할 때, 제1 조성물 100 중량부를 기준으로 3 내지 30 중량부일 수 있다.
2) 제2 베이스 도료부
본 발명의 상도 도료 키트에 포함되는 제2 베이스 도료부는 제2 아크릴계 수지, 제2 폴리우레탄계 수지, 제2 경화제, 제2 안료 및 제2 용제를 포함하는 제2 조성물로 이루어질 수 있다.
상기 제2 조성물에 포함되는 제2 아크릴계 수지에 대한 설명은 상기 제1 베이스 도료부의 제1 조성물에 포함되는 제1 아크릴계 수지에 대한 설명과 동일하므로 생략하도록 한다.
이러한 제2 아크릴계 수지의 함량은 제2 조성물 100 중량부를 기준으로 25 내지 35 중량부일 수 있다. 상기 제2 아크릴계 수지의 함량이 25 중량부 미만일 경우에는 도막의 부착성, 내열성 등이 저하될 수 있고, 35 중량부를 초과할 경우에는 도막의 유연성이 저하되어 도막의 충격성, 재도장성, 재도장 후의 부착성 등이 저하될 수 있다.
상기 제2 조성물에 포함되는 제2 폴리우레탄계 수지에 대한 설명은 상기 제1 베이스 도료부의 제1 조성물에 포함되는 제1 폴리우레탄계 수지에 대한 설명과 동일하므로 생략하도록 한다.
이러한 제2 폴리우레탄계 수지의 함량은 제2 조성물 100 중량부를 기준으로 2 내지 12 중량부일 수 있다. 상기 제2 폴리우레탄계 수지의 함량이 2 중량부 미만일 경우에는 도막의 부착성, 층간침투 방지성, 내치핑성, 내충격성 등이 저하될 수 있고, 12 중량부를 초과할 경우에는 도막의 건조성 등이 저하될 수 있다.
상기 제2 조성물에 포함되는 제2 경화제에 대한 설명은 상기 제1 베이스 도료부의 제1 조성물에 포함되는 제1 경화제에 대한 설명과 동일하므로 생략하도록 한다.
이러한 제2 경화제의 함량은 제2 조성물 100 중량부를 기준으로 2 내지 6 중량부일 수 있다. 상기 제2 경화제의 함량이 2 중량부 미만일 경우에는 미경화로 인해 도막의 경도, 내충격성, 부착성 등이 저하될 수 있고, 6 중량부를 초과할 경우에는 과경화로 인해 도막의 경도, 내충격성 등이 저하될 수 있다.
상기 제2 조성물에 포함되는 제2 안료에 대한 설명은 상기 제1 베이스 도료부의 제1 조성물에 포함되는 제1 안료에 대한 설명과 동일하므로 생략하도록 한다.
이러한 제2 안료의 함량은 제2 조성물 100 중량부를 기준으로 2 내지 20 중량부일 수 있다. 상기 제2 안료의 함량이 2 중량부 미만일 경우에는 도막에 요구되는 색상을 부여하기 어렵거나 도막의 기계적 강도가 저하될 수 있고, 20 중량부를 초과할 경우에는 도막의 부착성 등이 저하될 수 있다.
상기 제2 조성물에 포함되는 제2 용제에 대한 설명은 상기 제1 베이스 도료부의 제1 조성물에 포함되는 제1 용제에 대한 설명과 동일하므로 생략하도록 한다.
이러한 제2 용제의 함량은 제2 조성물 100 중량부를 기준으로 20 내지 40 중량부일 수 있다. 상기 제2 용제의 함량이 20 중량부 미만이면 도막의 표면에 핀홀이 발생할 수 있고, 40 중량부를 초과하면 제2 조성물의 흐름성이 저하되거나 도막의 외관이 불량해질 수 있다.
한편, 제2 베이스 도료부를 이루는 제2 조성물은 제2 폴리에스테르계 수지를 더 포함할 수 있다. 이러한 제2 폴리에스테르계 수지에 대한 설명은 상기 제1 베이스 도료부의 제1 조성물에 포함되는 제1 폴리에스테르계 수지에 대한 설명과 동일하므로 생략하도록 한다.
이러한 제2 폴리에스테르계 수지의 함량은 제2 조성물 100 중량부를 기준으로 3 내지 6 중량부일 수 있다. 상기 제2 폴리에스테르계 수지의 함량이 3 중량부 미만일 경우에는 도막의 부착성, 내치핑성 등이 저하될 수 있고, 6 중량부를 초과할 경우에는 도막의 내수성, 건조성 등이 저하될 수 있다.
또한 상기 제2 베이스 도료부를 이루는 제2 조성물은 도막의 물성을 높이기 위해 경화촉진제, 자외선 흡수제, 소포제, 습윤제, 레벨링제, pH 조절제, 증점제 및 점도 조절제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제(제2 첨가제)를 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제(제2 첨가제)에 대한 설명은 상기 제1 베이스 도료부의 제1 조성물에 더 포함되는 첨가제(제1 첨가제)에 대한 설명과 동일하므로 생략하도록 한다.
이러한 첨가제(제2 첨가제)의 함량은 제2 조성물 및 도막의 물성을 고려할 때, 제2 조성물 100 중량부를 기준으로 3 내지 20 중량부일 수 있다.
2. 도장 방법
본 발명은 상술한 제1 베이스 도료부와 제2 베이스 도료부를 포함하는 상도 도료 키트를 이용한 도장 방법을 제공하는데, 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상술한 제1 베이스 도료부를 이루는 제1 조성물을 기재 상에 도포하여 제1 상도 도막을 형성한다. 구체적으로, 상술한 제1 조성물을 도포하고 1 내지 3분 정도 경과 후 열처리 및 쿨링 과정을 거쳐 제1 상도 도막을 형성할 수 있다. 상기 제1 조성물이 도포되는 기재는 통상적인 도료로 형성된 중도 도막 또는 하도 도막일 수 있다.
다음, 상술한 제2 베이스 도료부를 이루는 제2 조성물을 상기 제1 상도 도막 상에 도포하여 제2 상도 도막을 형성한다. 구체적으로, 상술한 제2 조성물을 도포하고 1 내지 5분 정도 경과 후 열처리 및 쿨링 과정을 거쳐 제2 상도 도막을 형성할 수 있다.
그 다음 제1 상도 도막과 제2 상도 도막을 경화시키기 위해 오븐에 투입하는 과정을 거칠 수 있다. 상기 오븐에 투입하여 각각의 도막을 경화시키는 온도는 140 내지 150 ℃일 수 있고, 경화시키는 시간은 15 내지 30분일 수 있다.
여기서 제1 상도 도막과 제2 상도 도막을 경화시키기 전에 제2 상도 도막 상에 통상적인 클리어 도료를 도포한 후 경화시키는 과정을 진행할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 광휘제와 제1 안료를 포함하는 제1 조성물을 먼저 도포하여 제1 상도 도막을 형성함으로써 도막의 은폐력을 높이면서 고휘도를 확보할 수 있고, 광휘제가 포함되지 않은 제2 안료를 포함하는 제2 조성물을 상기 제1 상도 도막 상에 도포하여 제2 상도 도막을 형성함으로써 도막의 채도를 높일 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
1) 제1 베이스 도료부 제조
1L의 플라스틱 비이커에, 전자저울을 이용하여 하기 표 1에 나타낸 조성(함량단위: g)으로 제1 아크릴계 수지, 제1 폴리우레탄계 수지, 제1 폴리에스테르계 수지, 제1 경화제를 투입한 후, 교반기를 이용하여 10분 정도 교반시켰다. 그 후 제1 안료(유기안료)를 첨가하고, 부틸 셀로솔브에 웨팅시켜 교반기로 5분 이상 교반한 광휘제(평균 입자 크기: 15 ㎛)를 첨가하여 5분 이상 교반하였다. 그 다음 제1 첨가제를 투입하여 20분 정도 교반한 후 pH와 점도가 조절된 제1 조성물로 이루어진 제1 베이스 도료부를 제조하였다.
2) 제2 베이스 도료부 제조
광휘제를 첨가하는 것을 제외하고는 하기 표 2에 나타낸 조성(함량단위: g)을 적용하여 제1 베이스 도료부의 제조 과정과 동일한 과정을 거쳐 제2 조성물로 이루어진 제2 베이스 도료부를 제조하였다.
3) 도막 형성
중도 도료(KCC사, PR2)로 형성한 중도 도막 상에 제1 조성물로 이루어진 제1 베이스 도료부를 도포 두께가 8 내지 12 ㎛ 정도가 되도록 도포하여 제1 상도 도막을 형성하였다. 다음, 상기 제1 상도 도막 상에 제2 조성물로 이루어진 제2 베이스 도료부를 도포 두께가 8 내지 12 ㎛ 정도가 되도록 도포하고 80 ℃에서 4 내지 5분 동안 열처리하여 제2 상도 도막을 형성하였다. 각 조성물 도포 시 Durr Eco bell(Sames, ABB Bell type) 도장기를 사용하였다. 그 다음, 상기 제2 상도 도막 상에 클리어 도료(KCC사, TT6830)를 도포 두께가 45 ㎛ 정도가 되도록 도포하고 10분 정도 실온에서 방치시켰다. 이후 도료가 도포된 피도물을 150 ℃의 오븐에서 30분 정도 열경화시켜 도막을 형성하였다.
[실시예 2 내지 5]
하기 표 1 및 표 2의 조성을 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 도막을 형성하였다.
[비교예 1]
도막을 형성하는 과정에서 제2 베이스 도료부를 사용하지 않는 것(제2 상도 도막을 형성하지 않음)을 제외하고는 하기 표 3의 조성을 적용하여 실시예 1과 동일한 과정으로 도막을 형성하였다.
[비교예 2]
도막을 형성하는 과정에서 제1 베이스 도료부를 사용하지 않는 것(제1 상도 도막을 형성하지 않음)을 제외하고는 하기 표 4의 조성을 적용하여 실시예 1과 동일한 과정으로 도막을 형성하였다.
[ 비교예 3 내지 5]
하기 표 3 및 표 4의 조성을 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 도막을 형성하였다.
성분 실시예1 실시예 2 실시예3 실시예4 실시예5
제1
베이스 도료부
(제1 조성물)		 제1 아크릴계 수지 아크릴 수지(KCC, Aquacryl514) 21.5 21.5 21.5 21.2 22.5
제1 폴리에스테르계 수지 폴리에스테르 수지(KCC,
RCR35190)		 2.5 2.5 2.5 2.5 2.6
제1 폴리우레탄계 수지 폴리우레탄 수지(KCC,
PUR411)		 6 6 6 5.9 6.3
제1 경화제 멜라민
(Cytec, Cymel 303)		 4 4 4 3.9 4.2
제1 용제 DEIONIZED WATER 4 4 4 3.9 4.2
N-Propanol 24 24 24 23.6 25.1
광휘제 Aluminum flake (silver dollar) 2 2 2 4 0.5
착색펄
(Merck, F20-51)		 3.5 3.5 3.5 3 0.5
제1 안료 입자크기 100 ㎚인 유기안료(BASF, Irgazin®DPP Rubine TR) 11 - 11 10.8 11.5
입자크기 300 ㎚인 유기안료
(BASF, Irgazin®DPP Rubine TR)		 - 11 - - -

제1 첨가제		 경화촉진제(King, Nacure XP-221) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
UV흡수제
(Tinuvin 1130)		 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
소포제
(Munzing,
Agitan282)		 1.5 1.5 1.5 1.5 1.6
습윤제
(COGNIS, Starfactant 30)		 1.5 1.5 1.5 1.5 1.6
PH 조절제
(ANGUS, AMP95)		 1.5 1.5 1.5 1.5 1.6
점도 조절제
(BASF, Viscalex®HV30)		 16 16 16 15.7 16.8
성분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5
제2 베이스 도료부
(제2 조성물)		 제2 아크릴계 수지 아크릴 수지(KCC, Aquacryl514) 27 27 27 27 27
제2 폴리에스테르계 수지 폴리에스테르 수지(KCC,
RCR35190)		 3 3 3 3 3
제2 폴리우레탄계 수지 폴리우레탄 수지(KCC,
PUR411)		 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5
제2 경화제 멜라민(Cytec, Cymel 303) 5 5 5 5 5
제2 용제 DEIONIZED WATER 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5
N-Propanol 30 30 30 30 30
광휘제 Aluminum flake (silver dollar) - - - - -
착색펄(Merck, F20-51) - - - - -
제2 안료 입자크기 100 ㎚인 유기안료(BASF, Irgazin®DPP Rubine TR) 5.5 5.5 - 5.5 5.5
입자크기 300 ㎚인 유기안료(BASF, Irgazin®DPP Rubine TR) - - 5.5 - -

제2 첨가제		 경화촉진제(King, Nacure XP-221) 1 1 1 1 1
UV흡수제(Tinuvin 1130) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
소포제(Munzing,
Agitan282)		 2 2 2 2 2
습윤제(COGNIS, Starfactant 30) 2 2 2 2 2
PH 조절제(ANGUS, AMP95) 1 1 1 1 1
점도 조절제(BASF, Viscalex®HV30) 8 8 8 8 8
성분 비교예1 비교예 2 비교예3 비교예4 비교예 5
제1
베이스 도료부
(제1 조성물)		 제1 아크릴계 수지 아크릴 수지(KCC, Aquacryl514) 21.5 - 27 22.5 21.5
제1 폴리에스테르계 수지 폴리에스테르 수지(KCC,
RCR35190)		 2.5 - 3 3.5 2.5
제1 폴리우레탄계 수지 폴리우레탄 수지(KCC,
PUR411)		 6 - 7.5 7 6
제1 경화제 멜라민
(Cytec, Cymel 303)		 4 - 5 5 4
제1 용제 DEIONIZED WATER 4 - 7.5 4.5 3.5
N-Propanol 24 - 30 24 22.8
광휘제 Aluminum flake (silver dollar) 2 - - 0.3 2.6
착색펄
(Merck, F20-51)		 3.5 - - 0.5 4.6
제1 안료 입자크기 100 ㎚인 유기안료(BASF, Irgazin®DPP Rubine TR) 11 - 5.5 11 11
입자크기 300 ㎚인 유기안료
(BASF, Irgazin®DPP Rubine TR)		 - - - - -
제1 첨가제 경화촉진제(King, Nacure XP-221) 0.5 - 1 0.5 0.5
UV흡수제
(Tinuvin 1130)		 0.5 - 0.5 0.5 0.5
소포제
(Munzing,
Agitan282)		 1.5 - 2 1.5 1.5
습윤제
(COGNIS, Starfactant 30)		 1.5 - 2 1.5 1.5
PH 조절제
(ANGUS, AMP95)		 1.5 - 1 1.5 1.5
점도 조절제
(BASF, Viscalex®HV30)		 16 - 8 16.2 16
성분 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
제2 베이스 도료부
(제2 조성물)		 제2 아크릴계 수지 아크릴 수지(KCC, Aquacryl514) - 27 21.5 27 27
제2 폴리에스테르계 수지 폴리에스테르 수지(KCC,
RCR35190)		 - 3 2.5 3 3
제2 폴리우레탄계 수지 폴리우레탄 수지(KCC,
PUR411)		 - 7.5 6 7.5 7.5
제2 경화제 멜라민(Cytec, Cymel 303) - 5 4 5 5
제2 용제 DEIONIZED WATER - 7.5 4 7.5 7.5
N-Propanol - 30 24 30 30
광휘제 Aluminum flake (silver dollar) - - 2 - -
착색펄(Merck, F20-51) - - 3.5 - -
제2 안료 입자크기 100 ㎚인 유기안료(BASF, Irgazin®DPP Rubine TR) - 5.5 11 5.5 5.5
입자크기 300 ㎚인 유기안료(BASF, Irgazin®DPP Rubine TR) - - - - -
제2 첨가제 경화촉진제(King, Nacure XP-221) - 1 0.5 1 1
UV흡수제(Tinuvin 1130) - 0.5 0.5 0.5 0.5
소포제(Munzing,
Agitan282)		 - 2 1.5 2 2
습윤제(COGNIS, Starfactant 30) - 2 1.5 2 2
PH 조절제(ANGUS, AMP95) - 1 1.5 1 1
점도 조절제(BASF, Viscalex®HV30) - 8 16 8 8
[실험예]
실시예 및 비교예에서 형성된 도막의 물성을 다음과 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 5 및 표 6에 나타내었다.
1. 채도: 색차계(X-rite)를 이용하여 15 ℃에서의 chroma 값을 측정하였다(평가방법: chroma 값이 높을수록 선명성이 높은 것으로 평가).
2. 휘도: 색차계(X-rite)를 이용하여 Flop Index 값을 측정하였다(평가방법: High-light와 Shade의 Lightness 값의 차이가 클수록 휘도가 높은 것으로 평가).
3. 부착성: 도막을 150 ℃에서 20분 동안 열처리 후 20분 동안 상온 방치하는 것을 1회 열처리 Cycle로 하고, 이를 3회 반복하였다. 열처리 Cycle을 완료하고 상온에서 24시간 동안 방치한 후 바둑목법으로 부착력을 측정하였다.
4. 내용제성: 도막에 시험용 용제(Xylene)을 묻힌 면포를 올려둔 후 매 1분마다 손톱으로 2kg의 힘으로 4회 긁어 하층 도막면(중도 도막)이 나타난 시간을 기록하였다.
5. 내충격성: 도막에 격침을 올려 듀퐁충격기에서 500g의 추를 격침에 낙하하여 균열 및 박리현상이 없는 낙하거리를 측정하였다.
실시예1 실시예 2 실시예3 실시예4 실시예5
채도
(chroma 값)		 82 70 75 65 60
휘도 8 8 7 8 7
부착성 M-1 M-1 M-1 M-1 M-1
내용제성 10분 이상 10분 이상 10분 이상 10분 이상 10분 이상
내충격성 55cm 55cm 55cm 45cm 60cm
비교예1 비교예 2 비교예3 비교예4 비교예 5
채도
(chroma 값)		 20 68 25 70 55
휘도 7 2 9 2 7
부착성 M-1 M-1 M-1 M-1 M-1
내용제성 10분 이상 10분 이상 10분 이상 10분 이상 10분 이상
내충격성 35cm 40cm 35cm 40cm 40cm
상기 표 5 및 표 6을 참조하면, 본 발명에 따른 제1 베이스 도료부와 제2 베이스 도료부를 이용하여 도막을 형성함에 따라 채도 및 휘도가 높으면서 부착성, 내용제성 및 내충격성이 우수한 도막이 형성됨을 확인할 수 있다.

Claims (8)

  1. 제1 아크릴계 수지 15 내지 25 중량부, 제1 폴리우레탄계 수지 4 내지 15 중량부, 제1 경화제 2 내지 5 중량부, 제1 안료 2 내지 20 중량부, 광휘제 1 내지 7 중량부, 제1 용제 15 내지 30 중량부 및 제1 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제1 조성물로 이루어진 제1 베이스 도료부; 및
    제2 아크릴계 수지 25 내지 35 중량부, 제2 폴리우레탄계 수지 2 내지 12 중량부, 제2 경화제 2 내지 6 중량부, 제2 안료 2 내지 20 중량부, 제2 용제 20 내지 40 중량부 및 제2 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제2 조성물로 이루어진 제2 베이스 도료부;를 포함하고,
    상기 제1 폴리에스테르계 수지 및 제2 폴리에스테르계 수지는 중량평균분자량이 각각 500 내지 2,000인 상도 도료 키트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 아크릴계 수지와 상기 제2 아크릴계 수지는 고형분의 비율이 각각 30 내지 60 %이고, 중량평균분자량이 각각 5,000 내지 100,000이고, 유리전이온도가 각각 -30 내지 75 ℃인 것인 상도 도료 키트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 폴리우레탄계 수지 및 상기 제2 폴리우레탄계 수지는 고형분의 비율이 각각 30 내지 50 %이고, 중량평균분자량이 각각 10,000 내지 100,000이고, 유리전이온도가 각각 -30 내지 75 ℃인 것인 상도 도료 키트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 경화제와 상기 제2 경화제는 각각 멜라민계 경화제인 것인 상도 도료 키트.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 광휘제는 알루미늄, 운모 및 글라스로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 상도 도료 키트.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 안료 및 상기 제2 안료는 각각 평균 입자 크기(D50)가 50 내지 300 ㎚인 것인 상도 도료 키트.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 폴리에스테르계 수지와 상기 제2 폴리에스테르계 수지는 고형분의 비율이 각각 50 내지 90 %이고, 유리전이온도가 각각 -70 내지 150 ℃인 것인 상도 도료 키트.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 조성물과 상기 제2 조성물은 각각 경화촉진제, 자외선 흡수제, 소포제, 습윤제, 레벨링제, pH 조절제, 증점제 및 점도 조절제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것인 상도 도료 키트.
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