KR102080822B1 - 질감 도료용 수지 - Google Patents

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호서대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 기존의 질감 수지 보다 원가가 절감되고, 부드러운 질감을 나타내면서 경도, 내마모성, 내열황변성, 내오염성, 내알콜성과 같은 물성도 향상된 질감 도료용 수지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

질감 도료용 수지{RESIN FOR SOFT FEEL COATING}
본 발명은 질감 도료용 수지에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 물성이 향상된 질감 도료용 아크릴계 수지에 관한 것이다.
질감 수지란 도료 최상층부, 즉 상도 또는 보호코팅층의 단순한 광택, 색상 또는 보호용 경도를 만족하는 등의 물리적, 심미적 기능에 더하여 촉감을 통한 감성을 자극하여 부가가치를 높이는 질감 표현용 도료용 중합체 또는 질감 도료용 수지를 말하는 것이다.
질감 수지는 인체와 접촉시간이 길고 심미적이고 감성적인 표현이 필요한 핸드폰, 자동차 등의 고부가 소비재 시장 및 다양한 제품의 외장 재료에 활발하게 적용되고 있다. 따라서 감촉도 중요하지만 내오염성, 내마모성과 같은 특성이 우수해야한다.
그러나 기존의 질감표현용 중합체는 부드러운 질감을 나타내기 위해 발생하는 도막의 기본 물성 저하가 단점으로 대두되고 있다. 따라서 질감과 기본 물성의 트레이드 오프(trade off) 관계를 해결하여, 질감은 유지하면서 물성을 향상시키기 어려운 문제점이 남아있다. 또한 종래에 폴리카보네이트 수지 등을 사용하였으나, 원재료 비용이 높은 문제점이 있었다. 따라서 원가를 절감하면서도, 종래의 질감 수지 대비 품질 향상이 우수한 경쟁력있는 기술이 필요하다.
본 발명의 일 목적은 원가가 절감되고, 부드러운 질감은 유지하면서 동시에 내열황변성, 내오염성, 내알콜성, 내마모성 등과 같은 물성이 향상된 질감 도료용 수지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 위한 질감 도료용 수지는 소수성기 및 친수성기를 포함하는 아크릴 중합체를 포함한다.
일 실시예에서 상기 아크릴 중합체를 이루는 단량체 중에서 소수성 단량체 무게 비율이 50 내지 60 %일 수 있다.
일 실시예에서 상기 아크릴 중합체는 하이드록시 비율(OH %)이 1 내지 10일 수 있다.
일 실시예에서 상기 질감 도료용 수지는, 아크릴 중합체 70 내지 90 중량부 및 부타디엔 중합체를 10 내지 30 중량부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 질감 도료용 수지는 톨루엔(toluene), n-부틸 아세테이트(n-butyl acetate), 메틸메타아크릴레이트(methyl methacrylate), 사이클로헥실메타아크릴레이트(cyclohexyl methacrylate), 스테아릴 메타아크릴레이트(stearyl methacrylate), 하이드록시에틸아크릴레이트(hydroxyethyl acrylate), 알파 메틸 스티렌 디머(α-methyl styrene dimer) 및 유기과산화물(organic peroxides)을 사용하여 제조된 것 일 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 위한 질감 도료용 수지는 용매 및 아크릴계 단량체를 포함하는 제1혼합용액을 반응기에 넣고 100 ℃ 이상으로 승온시키는 제1단계; 상기 반응기에 아크릴계 단량체를 포함하는 제2혼합용액을 첨가하는 제2단계; 상기 반응기에 상기 용매 및 유기과산화물을 포함하는 제3혼합용액을 첨가하는 제3단계; 90 ℃이하로 냉각시키는 제4단계; 및 희석 및 여과하는 제5단계를 포함한다.
일 실시예에서 상기 제1혼합용액은 톨루엔(toluene) 및 n-부틸 아세테이트(n-butyl acetate)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 제2혼합용액의 아크릴계 단량체는 하이드록시기를 포함하는 단량체, 소수성을 나타내는 단량체 및 이들의 혼합물 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 제2혼합용액은 아크릴계 단량체, 개시제 및 가교 조절제를 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 상기 제2혼합용액의 아크릴계 단량체는 상기 제1혼합용액의 아크릴계 단량체와 동일한 아크릴계 단량체일 수 있고, 다른 종류의 아크릴계 단량체일 수 있으며, 이들을 혼합한 것일 수 있다.
일 실시예에서 상기 개시제는 유기과산화물일 수 있다.
일 실시예에서 상기 제2혼합용액은 메틸 메타아크릴레이트(methyl methacrylate), 사이클로헥실 메타아크릴레이트(cyclohexyl methacrylate), 스테아릴 메타아크릴레이트(stearyl methacrylate), 하이드록시에틸 아크릴레이트(hydroxyethyl acrylate), 알파메틸스티렌디머(α-methyl styrene dimer) 및 유기과산화물(organic peroxides)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 제2단계는 상기 반응기 내에 상기 제1혼합용액에 상기 제2혼합용액을 3 시간 동안 드롭핑(dropping)하여 첨가하는 것일 수 있다.
본 발명의 질감 도료용 수지는 종래의 질감 수지 보다 원가가 절감되고, 부드러운 질감이 유지되는 동시에 경도, 내오염성, 내열황변성, 내알콜성, 내마모성 등의 도막물성이 향상되는 효과가 있다.
도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 질감 도료용 수지의 분석 결과를 나타낸 도면들이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 질감 도료용 수지는 소수성기 및 친수성기를 포함하는 아크릴 중합체를 포함한다.
일 실시예에서 상기 질감 도료용 수지는 소수성 작용기 및 친수성 작용기를 포함하는 아크릴계 수지를 포함한다. 상기 질감 도료용 수지는 아크릴계 중합체를 기반으로 하며, 기존의 질감 수지에서 나타나는 트레이드 오프 관계의 부드러운 질감 및 경도나 내마모성과 같은 기계적인 특성이 모두 적절하게 증가되고, 내오염성, 내알콜성 등이 우수한 특성을 나타낸다.
일 실시예에서 상기 질감 도료용 수지는 아크릴계 수지일 수 있고, 상기 질감 도료용 수지는 소수성 작용기를 갖는 소수성 단량체 및 친수성 작용기를 갖는 친수성 단량체를 사용하여 제조된 아크릴계 중합체를 포함하는 것 일 수 있다. 다르게 말하면 아크릴 중합체에 소수성 및 친수성을 나타내는 작용기가 선택적으로 포함된 것 일 수 있다.
예를 들어 아크릴계 수지에 하이드록시기를 가진 단량체의 조성 및 함량을 조절하여 첨가함으로서 제조된 것일 수 있다. 일 예로 상기 질감 도료용 수지는 아크릴계 수지의 하이드록시기 및 이소시아네이트계 경화제의 반응 제어 기술을 통해 제조될 수 있다.
일 실시예에서 상기 질감 도료용 아크릴계 수지는 하이드록시기를 포함하는 아크릴 수지 및 폴리 부타디엔 수지를 포함하는 것이다.
일 실시예에서 상기 아크릴 중합체를 이루는 단량체 중에서 소수성 단량체 비율이 50 내지 60 %일 수 있다. 예를 들어 상기 질감 도료용 수지는 소수성 단량체 무게 비율이 53 내지 57 %일 수 있다.
일 실시예에서 상기 아크릴 중합체는 하이드록시기를 포함하는 것 일 수 있다. 일 예로, 상기 수지는 R1-CR2=COOCH3와 같은 아크릴 구조에서 R1 및 R2에 하이드록시기가 포함될 수 있다.
일 실시예에서 상기 아크릴 중합체는 하이드록시 비율(OH %)이 1 내지 10 일 수 있다.
일 실시예에서 하이드록시 값(hydroxyl value)이 10 내지 100 인 것 일 수 있다. 예를 들어 상기 질감 도료용 수지는 하이드록시 값이 50 내지 55 일 수 있다.
일 실시예에서 상기 질감 도료용 수지는 아크릴 중합체 70 내지 90 중량부 및 부타디엔 중합체를 10 내지 30 중량부를 포함하는 것 일 수 있다.
본 발명의 질감 도료용 수지는 부드러운 촉감을 표현하기 위해 사용될 수 있으며, 핸드폰과 같은 스마트 기기 또는 다양한 장치 및 케이스 등의 외장 도료에 사용할 수 있다. 상기 질감 도료용 수지는 소수성 작용기를 포함함으로서 부드러움 질감을 갖는 동시에, 경도, 내스크래치성, 방오염성, 내화학성, 자가복원성 등의 특성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 질감 도료용 수지 제조방법은 용매 및 아크릴계 단량체를 포함하는 제1혼합용액을 반응기에 넣고 100 ℃이상으로 승온시키는 제1단계; 상기 반응기에 아크릴계 단량체를 포함하는 제2혼합용액을 첨가하는 제2단계; 상기 반응기에 상기 용매 및 유기과산화물을 포함하는 제3혼합용액을 첨가하는 제3단계; 90 ℃이하로 냉각시키는 제4단계; 및 희석 및 여과하는 제5단계를 포함한다.
일 실시예에서 용매 및 아크릴계 단량체를 포함하는 제1혼합용액을 반응기에 넣고 108 ℃로 승온시킨 다음, 이어서 제2혼합용액을 3 시간 동안 드롭핑(dropping)하여 혼합함으로서 제1조성물을 제조하고, 상기 제1조성물의 온도를1 시간 동안 유지하면서 제3혼합용액을 드롭핑하여 제2조성물을 제조한 다음, 2 시간 동안 유지하고 상기 제2조성물을 85 ℃ 이하로 냉각하고, 용매로 희석한 제3조성물을 200 목 망으로 여과하여 상기 질감 도료용 수지를 제조할 수 있다.
상기 드롭핑은 적가하는 것일 수 있다.
일 실시예에서 상기 용매는 톨루엔(toluene) 일 수 있다.
일 실시예에서 상기 아크릴계 단량체는 친수성기를 포함하는 아크릴계 단량체 및 소수성기를 포함하는 아크릴계 단량체를 혼합하여 사용할 수 있다. 또는 친수성기 및 소수성기를 모두 포함하는 단량체를 사용할 수 있다. 예를 들어 상기 아크릴계 단량체로 n-부틸 아세테이트(n-butyl acetate)를 사용할 수 있다.
일 실시예에서 상기 제1혼합용액은 톨루엔 및 n-부틸 아세테이트를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 제2혼합용액의 아크릴계 단량체는 하이드록시기를 포함하는 단량체, 소수성을 나타내는 단량체 및 이들의 혼합물 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에서 상기 제2혼합용액은 메틸 메타아크릴레이트(methyl methacrylate), 사이클로헥실 메타아크릴레이트(cyclohexyl methacrylate), 스테아릴 메타아크릴레이트(stearyl methacrylate), 하이드록시에틸 아크릴레이트(hydroxyethyl acrylate), 알파-메틸 스티렌 디머(α-methyl styrene dimer) 및 유기과산화물(organic peroxides)을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에서 상기 유기과산화물은 시판되는 제품을 사용할 수 있고, 예를 들어 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide) 또는 Chemex-BO를 사용할 수 있다.
또는 상기 제2혼합용액은 메틸 메타아크릴레이트, 라우릴 메타아크릴레이트(lauryl methacrylate), 스테아릴 메타아크릴레이트, 에틸헥실 아크릴레이트(ethylhexyl acrylate), 부틸 아크릴레이트 단량체(butyl acrylate monomer), 하이드록시에틸 메타아크릴레이트(hydroxyethyl methacylate), 벤조일 퍼옥사이드 및 이들의 혼합물 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 것 일 수 있다.
일 실시예에서 상기 제2단계는 상기 반응기 내에 상기 제1혼합용액에 상기 제2혼합용액을 3 시간 동안 드롭핑하여 첨가하는 것일 수 있다.
일 실시예에서 상기 제1조성물은 n-부틸 아세테이트, 메틸 메타아크릴레이트, 사이클로헥실 메타아크릴레이트, 스테아릴 메타아크릴레이트, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 알파메틸스티렌레이트, 부틸 아크릴레이트 단량체, 하이드록시에틸 메타아크릴레이트, 벤조일 퍼옥사이드, Chemex-BO 및 이들의 혼합물 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어 상기 제1조성물은 톨루엔 10 내지 40 중량부, n-부틸 아세테이트0.5 내지 35 중량부, 메틸 메타아크릴레이트 0.1 내지 30 중량부, 사이클로헥실 메타아크릴레이트 0.1 내지 30 중량부, 스테아릴 메타아크릴레이트 0.5 내지 40 중량부, 하이드록시에틸 아크릴레이트0.01 내지 35 중량부, 알파메틸스티렌디머 0.01 내지 20 중량부 및 Chemex-BO 0.001 내지 1 중량부를 포함할 수 있다.
또는 톨루엔, n-부틸 아세테이트, 메틸 메타아크릴레이트, 라우릴 메타아크릴레이트, 스테아릴 메타아크릴레이트, 에틸헥실 아크릴레이트, 벤조일 퍼옥사이드를 포함할 수 있다. 예를 들어 톨루엔 30 중량부, n-부틸 아세테이트 20 중량부, 메틸 메타아크릴레이트 20 중량부, 라우릴 메타아크릴레이트 10 중량부, 스테아릴 메타아크릴레이트 10 중량부, 에틸헥실 아크릴레이트 9 중량부 및 벤조일 퍼옥사이드 1 중량부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 제3단계는 상기 제2단계에서 제조된 제1조성물을 1 시간 동안 같은 온도에서 유지시킨 다음, 제3혼합용액을 드롭핑하여 제2조성물을 제조하는 단계일 수 있다.
일 실시예에서 상기 제3혼합용액은 톨루엔 및 Chemex-BO을 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 제2조성물은 톨루엔 10 내지 40 중량부, n-부틸 아세테이트 1 내지 30 중량부, 메틸 메타아크릴레이트 0.1 내지 20 중량부, 사이클로헥실 메타아크릴레이트 0.1 내지 25 중량부, 스테아릴 메타아크릴레이트 1 내지 30 중량부, 하이드록시에틸 아크릴레이트 0.1 내지 30 중량부, 알파 메틸 스티렌 디머 0.01 내지 20 중량부 및 Chemex-BO 0.01 내지 10 중량부를 포함할 수 있다. 또는 톨루엔 30 중량부, n-부틸 아세테이트 20 중량부, 메틸 메타아크릴레이트 20 중량부, 라우릴 메타아크릴레이트 10 중량부, 스테아릴 메타아크릴레이트 10 중량부, 에틸헥실 아크릴레이트 9 중량부 및 벤조일 퍼옥사이드 1 중량부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 제4단계는 상기 제3단계에서 제조된 상기 제2조성물을 2 시간 동안 같은 온도에서 유지시킨 다음, 85 ℃ 이하로 냉각시키는 단계 일 수 있다.
일 실시예에서 상기 제5단계는 상기 용매를 첨가하여 희석하고 여과하는 단계일 수 있다. 예를 들어 톨루엔을 첨가하여 희석한 다음 망 또는 메쉬 소재를 이용하여 여과하는 것 일 수 있다.
일 실시예에서 상기 질감 도료용 수지는 n-부틸 아세테이트, 톨루엔, 메틸 메타아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 모노머, 하이드록시에틸 메타아크릴레이트, 벤조일 퍼옥사이드를 포함할 수 있고, 예를 들어 톨루엔은 30 %, n-부틸 아세테이트는 20 %를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 질감 도료용 수지의 하이드록시 값이 높을수록 내알콜성이 떨어지고, 하이드록시 값이 낮을수록 질감은 떨어지나 내알콜성이 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
이하 본 발명의 실시예들에 대해 상술한다. 다만, 하기 실시예들은 본 발명의 일부 실시 형태에 불과한 것으로서, 본 발명이 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
실시예 1 (AP-S111(45))
먼저, n-부틸 아세테이트(1) 및 톨루엔(2)를 반응기에 넣은 다음, 108 ℃로 승온시켰다. 온도를 유지하면서, 메틸 메타아크릴레이트(3), 사이클로헥실 메타아크릴레이트(4), 스테아릴 메타아크릴레이트(5), 하이드록시에틸 아크릴레이트(6), 알파 메틸 스티렌 디머(7), 50 % 메틸메타아크릴레이트(8) 및 Chemex-BO(9)를 혼합한 혼합용액을 3시간 동안 반응기 내에 드롭핑하며 교반시켜 제1조성물을 제조하였다. 상기 제1조성물을 같은 온도에서 1 시간 동안 유지시킨 다음, 톨루엔(10) 및 Chemex-BO(11)를 드롭핑하여 제2조성물을 제조하였다. 이후, 상기 제2조성물을 같은 온도에서 2 시간 동안 유지시킨 다음, 85 ℃ 이하로 냉각시켰고, 톨루엔(12)을 이용하여 희석시켰다. 그리고 200 목 망사를 이용하여 여과하여 실시예 1를 얻었다.
이때 사용된 화합물들의 배합비는 n-부틸 아세테이트(1) 14.90(제조량 149.0), 톨루엔(2) 20.00(제조량 200.0), 메틸 메타아크릴레이트(3) 5.70(제조량 57.0) , 사이클로헥실 메타아크릴레이트(4) 8.50(제조량 85.0), 스테아릴 메타아크릴레이트(5) 16.50(165.0), 하이드록시에틸 아크릴레이트(6) 11.00(제조량110.0), 알파 메틸 스티렌 디머(7) 1.00(제조량 10.0), 50 % 메틸메타아크릴레이트(8) 2.00(제조량 20.0), Chemex-BO(9) 0.30(제조량 3.0), 톨루엔(10) 5.00(제조량 5.0), Chemex-BO(11) 0.10(제조량 1.0), 톨루엔(12) 15.00(제조량 150.0)이였다.
실시예 2 (AP-S102)
본 발명의 일 실시예를 통해 질감 도료용 수지를 제조하였다.(실시예 2)
먼저, n-부틸 아세테이트(1) 및 톨루엔(2)을 반응기에 넣은 다음, 108 ℃로 승온시켰다. 온도를 유지하면서, 메틸 메타아크릴레이트(3), 부틸 아크릴레이트 모노머(4), 하이드록시에틸 메타아크릴레이트(5), 50 % 메틸메타아크릴레이트(6), 벤조일 퍼옥사이드(7)를 혼합한 혼합용액을 3시간 동안 반응기 내에 드롭핑하며 교반시켜 제1조성물을 제조하였다. 상기 제1조성물을 같은 온도에서 1 시간 동안 유지시킨 다음, 톨루엔(8) 및 벤조일 퍼옥사이드(9)를 드롭핑하여 제2조성물을 제조하였다. 이후, 상기 제2조성물을 같은 온도에서 2 시간 동안 유지시킨 다음, 85 ℃이하로 냉각시켰고, 톨루엔(10)을 이용하여 희석시켰다. 그리고 200 목 망사를 이용하여 여과하여 실시예 2를 얻었다.
이때 사용된 화합물들의 배합비는 n-부틸 아세테이트(1) 14.75(제조량 147.5), 톨루엔(2) 20.00(제조량 200.0), 메틸 메타아크릴레이트(3) 11.50(제조량 115.5), 부틸 아크릴레이트 모노머(4) 19.00(제조량 190.0), 하이드록시에틸 메타아크릴레이트(5) 12.00(제조량120.0), 50 % 메틸메타아크릴레이트(6) 2.00(제조량 20.0), 벤조일 퍼옥사이드(7) 0.70(제조량 7.0), 톨루엔(8) 5.00(제조량 50.0), 벤조일 퍼옥사이드(9) 0.05(제조량 0.5), 톨루엔(10) 15.00(제조량 150.0)이였다.
실시예 3 (AP-S107)
본 발명의 일 실시예를 통해 질감 도료용 수지를 제조하였다.
먼저, 톨루엔(1) 및 n-부틸 아세테이트(2)을 반응기에 넣은 다음, 108 ℃로 승온시켰다. 온도를 유지하면서, 메틸 메타아크릴레이트(3), 사이클로헥실 메타아크릴레이트(4), 스테아릴 메타아크릴레이트(5), M-100(6), Chemex-BO(7)를 혼합한 혼합용액을 3 시간 동안 반응기 내에 드롭핑하며 교반시켜 제1조성물을 제조하였다. 상기 제1조성물을 같은 온도에서 1 시간 동안 유지시킨 다음, 톨루엔(8) 및 벤조일 퍼옥사이드(9)를 드롭핑하여 제2조성물을 제조하였다. 이후, 상기 제2조성물을 같은 온도에서 2 시간 동안 유지시킨 다음, 85 ℃이하로 냉각시켰고, 톨루엔(10)을 이용하여 희석시켰다. 그리고 200 목 망사를 이용하여 여과하여 실시예 3을 얻었다.
이때 사용된 화합물들의 배합비는 톨루엔(1) 10.00(제조량 100.0), n-부틸 아세테이트(2) 20.00(제조량 200.0), 메틸 메타아크릴레이트(3) 21.00(제조량 210.0), 사이클로헥실 메타아크릴레이트(4) 5.00(제조량 50.0), 스테아릴 메타아크릴레이트(5) 18.00(제조량 180.0), M-100(6) 5.00(제조량 50.0), Chemex-BO(7) 0.50(제조량 5.0), 톨루엔(8) 5.00(제조량 50.0), Chemex-BO(9) 0.1(제조량 1.0), 톨루엔(10) 15.40(제조량 154.0)이였다.
실시예 4 (AP-S109)
먼저, n-부틸 아세테이트(1) 및 톨루엔(2)를 반응기에 넣은 다음, 108 ℃로 승온시켰다. 온도를 유지하면서, 메틸 메타아크릴레이트(3), 사이클로헥실 메타아크릴레이트(4), 부틸 아크릴레이트 모노머(5), 하이드록시에틸 메타아크릴레이트(6), 알파 메틸 스티렌 디머(7), 50 % 메틸메타아크릴레이트(8) 및 Chemex-BO(9)를 혼합한 혼합용액을 3시간 동안 반응기 내에 드롭핑하며 교반시켜 제1조성물을 제조하였다. 상기 제1조성물을 같은 온도에서 1 시간 동안 유지시킨 다음, 톨루엔(10) 및 Chemex-BO(11)를 드롭핑하여 제2조성물을 제조하였다. 이후, 상기 제2조성물을 같은 온도에서 2 시간 동안 유지시킨 다음, 85 ℃이하로 냉각시켰고, 톨루엔(12)을 이용하여 희석시켰다. 그리고 200 목 망사를 이용하여 여과하여 실시예 1를 얻었다.
이때 사용된 화합물들의 배합비는 n-부틸 아세테이트(1) 14.90(제조량 149.0), 톨루엔(2) 20.00(제조량 200.0), 메틸 메타아크릴레이트(3) 5.00(제조량 50.0) , 사이클로헥실 메타아크릴레이트(4) 11.50(제조량 115.0), 부틸 아크릴레이트 모노머(5) 19.00(190.0), 하이드록시에틸 메타아크릴레이트(6) 12.00(제조량120.0), 알파 메틸 스티렌 디머(7) 0.20(제조량 2.0), 50 % 메틸메타아크릴레이트(8) 2.00(제조량 20.0), Chemex-BO(9) 0.30(제조량 3.0), 톨루엔(10) 0.50(제조량 5.0), Chemex-BO(11) 0.10(제조량 1.0), 톨루엔(12) 10.00(제조량 100.0)이였다.
실시예 5 (AP-S112)
본 발명의 일 실시예를 통해 질감 도료용 수지를 제조하였다.
먼저, n-부틸 아세테이트(1) 및 톨루엔(2)을 반응기에 넣은 다음, 108 ℃로 승온시켰다. 온도를 유지하면서, 스테아릴 메타아크릴레이트(3), 사이클로헥실 아크릴레이트(4), 라우릴 메타아크릴레이트(5), 하이드록시에틸 메타아크릴레이트(6), 알파 메틸 스티렌 디머(7) 50 % 메틸메타아크릴레이트(8) 및 Chemex-BO(9)를 혼합한 혼합용액을 3 시간 동안 반응기 내에 드롭핑하며 교반시켜 제1조성물을 제조하였다. 상기 제1조성물을 같은 온도에서 1 시간 동안 유지시킨 다음, 톨루엔(10) 및 Chemex-BO(11)를 드롭핑하여 제2조성물을 제조하였다. 이후, 상기 제2조성물을 같은 온도에서 2 시간 동안 유지시킨 다음, 85 ℃이하로 냉각시켰고, 톨루엔(12)을 이용하여 희석시켰다. 그리고 200 목 망사를 이용하여 여과하여 실시예 2를 얻었다.
이때 사용된 화합물들의 배합비는 n-부틸 아세테이트(1) 14.90(제조량 149.0), 톨루엔(2) 20.00(제조량 200.0), 스테아릴 메타아크릴레이트(3) 7.00(제조량 70.0), 사이클로헥실 아크릴레이트(4) 8.55(제조량 85.5), 라우릴 메타아크릴레이트(5) 20.00(제조 량200.0), 하이드록시에틸 메타아크릴레이트(6) 12.00(제조량120.0), 알파 메틸 스티렌 디머(7) 0.20(제조량 2.0), 50 % 메틸메타아크릴레이트(8) 2.00(제조량 20.0), Chemex-BO(9) 0.25(제조량 2.5), 톨루엔(10) 5.00(제조량 50.0), Chemex-BO(11) 0.10(제조량 1.0), 톨루엔(12) 10.00(제조량 100.0)이였다.
결과
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 실시예들을 분석한 결과를 아래에 나타내었다.
도 1은 실시예에 따라 제조된 질감 도료용 수지의 분석 결과를 나타낸 도면이다. 도 1을 보면, GPC 분자량 측정 결과 중량 평균 분자량(MW)이 6200이며, 수 평균 분자량(MP)은 5453으로 확인되었다. 실시예 1의 경우, 합성 공정에서 합성이 안정적으로 나타났고, 기초 물성 측정 결과, 고형분(NV)이 40 내지 50 %, 점도가 470 내지 4800 csp, 외관으로 보기에 투명하고 안정적인 것을 확인하였으며, Tg는 25 ℃, OH %(하이드록시%)는 1.5 %, 소수성은 55 % 였다. 또한, 상기 실시예 1을 통해 제조된 수지를 이용하여 샘플 1 내지 3을 만들었고, 각각의 물성 시험을 수행하여 아래 표 1에 나타내었다. 상기 실시예 1에 따라 제조된 질감 도료용 수지는 적절한 점도, 부드러움, 경도 및 내마모성 등을 나타내는 것을 알 수 있다.
RCA마모시험 연필경도시험 알콜러빙시험 내마모시험
샘플 1 130회 H1 1250회 145회
샘플 2 155회 H1 1470회 160회
샘플 3 160회 H1 1590회 165회
상기 실시예 2 및 3을 통해 제조된 수지의 경우에도 합성이 안정적으로 이루어졌으며, 실시예 2의 경우 고형분이 50 %, 점도가 3700 cps, Tg가 16 ℃, 하이드록시 비율이 1.57 %이고, 실시예 3의 경우 고형분이 50 %, 점도가 2700 cps, Tg가 84 ℃, 하이드록시 비율이 0.25 %인 것을 알 수 있었다. 실시예 2 및 3을 통해서는 하이드록시기를 포함하는 단량체를 투입함으로서 물리적 특성 및 도료화 물성이 모두 증가된 것을 확인하였다.
상기 실시예 4도 안정적으로 합성이 이루어졌으며, 고형분이 50 %, 점도가 2300 cps, Tg가 -11 ℃, 하이드록시 비율이 1.5 %, 소수성이 22 %인 것을 알 수 있었다. 상기 실시예 4는 실시예 1에 비해 점도가 2배 정도 감소하였다. 이는 Tg 및 소수성 단량체의 투입량이 많기 때문으로 보인다.
상기 실시예 5는 고형분이 50 %, 점도가 4200 cps인 것을 알 수 있었다. 실시예 5는 합성 공정상에 문제점은 없었으나 점도가 너무 높은 것으로 확인되었다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 질감 도료용 수지의 분석 결과를 나타낸 도면이다. 구체적으로 도 2는 소수성 함량에 따른 물성 분석 데이터를 나타낸 것으로, 소수성이 30 % 이하이면 질감에 비해 알콜성 및 마모성이 감소하고, 소수성이 55 % 이상이면 알콜성 및 마모성에 비해 질감이 감소하는 것을 알 수 있다. 도 2를 보면 소수성 함량이 30 내지 55 %일 때, 질감, 내알콜성 및 내마모성이 모두 우수하게 나타날 수 있고, 실시예 4의 경우는 소수성이 낮아 질감은 보다 더 부드러우나 내알콜성 및 내마모성이 낮고, 실시예 5의 경우는 내알콜성 및 내마모성은 향상되었으나, 부드러운 질감이 저하된 것을 알 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 질감 도료용 수지로서,
    소수성기 및 친수성기를 포함하는 아크릴 중합체를 포함하고,
    상기 질감 도료용 수지는 톨루엔(toluene), n-부틸 아세테이트(n-butyl acetate), 메틸메타아크릴레이트(methyl methacrylate), 사이클로헥실메타아크릴레이트(cyclohexyl methacrylate), 스테아릴 메타아크릴레이트(stearyl methacrylate), 하이드록시에틸아크릴레이트(hydroxyethyl acrylate), 알파 메틸 스티렌 디머(α-methyl styrene dimer) 및 유기과산화물(organic peroxides)을 사용하여 제조된 것을 특징으로 하는,
    질감 도료용 수지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴 중합체를 이루는 단량체 중에서 소수성 단량체 비율이 50 내지 60 중량%인 것을 특징으로 하는,
    질감 도료용 수지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴 중합체는 하이드록시기 비율이 1 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는,
    질감 도료용 수지.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 용매 및 아크릴계 단량체를 포함하는 제1혼합용액을 반응기에 넣고 100 ℃ 이상으로 승온시키는 제1단계;
    상기 반응기에 아크릴계 단량체를 포함하는 제2혼합용액을 첨가하는 제2단계;
    상기 반응기에 상기 용매 및 유기과산화물을 포함하는 제3혼합용액을 첨가하는 제3단계;
    90 ℃ 이하로 냉각시키는 제4단계; 및
    희석 및 여과하는 제5단계를 포함하고,
    상기 제2혼합용액의 아크릴계 단량체는 하이드록시기를 포함하는 단량체, 소수성을 나타내는 단량체 및 이들의 혼합물 중에서 적어도 하나 이상을 포함하며,
    상기 제2혼합용액은 메틸 메타아크릴레이트(methyl methacrylate), 사이클로헥실 메타아크릴레이트(cyclohexyl methacrylate), 스테아릴 메타아크릴레이트(stearyl methacrylate), 하이드록시에틸 아크릴레이트(hydroxyethyl acrylate), 알파-메틸 스티렌 디머(α-methyl styrene dimer) 및 유기과산화물(organic peroxides)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    질감 도료용 수지 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1혼합용액은 톨루엔(toluene) 및 n-부틸 아세테이트(n-butyl acetate)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    질감 도료용 수지 제조방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제2단계는 상기 반응기 내에 상기 제1혼합용액에 상기 제2혼합용액을 3 시간 동안 드롭핑(dropping)하여 첨가하는 것을 특징으로 하는,
    질감 도료용 수지 제조방법.
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