KR102217676B1 - 중도용 도료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지 및 이소시아네이트 수지를 포함하는, 중도용 도료 조성물에 관한 것이다.

Description

중도용 도료 조성물{COAT COMPOSITION FOR PRIMER}
본 발명은 중도용 도료 조성물에 관한 것이다.
자동차의 차체는 통상적으로 외관 및 외부 환경으로부터 표면보호를 위해, 전착 도장, 중도 도장, 베이스 도장 및 클리어 도장을 수행하는 것이 일반적이다. 예를 들어, 차체에 전착 도료를 도포한 후 중도 도료를 도포하고 150℃에서 20분 동안 경화시킨다. 이후, 중도 코팅층 상에 베이스 코트와 클리어 코트를 연속적으로 도장한 후 건조 및 경화시키는 것이 보편화된 자동차 도장 시스템이다. 그러나, 최근 보다 친환경적이며 경제적인 도장 시스템에 대한 요구가 증가하는 추세이다.
이와 관련하여, 한국 등록특허 제484,060호(특허문헌 1)에는 폴리에틸렌옥사이드기 함유 폴리에틸렌글리콜, 수분산 폴리우레탄폴리올수지, 및 수분산 블록 폴리이소시아네이트 수지로 구성된 저온경화형 수용성 도료 조성물이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 1과 같이 종래 자동차용 저온경화형 도료 조성물은 제조된 도막의 기계적 물성이 충분하지 않아 차체용 도료로 적용하기에는 한계가 있었다.
따라서, 제조된 도막의 외관 특성, 부착성, 내충격성 및 내치핑성 등의 기계적 물성이 우수하고, 140℃ 이하의 저온에서 경화 가능한 중도용 도료 조성물에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.
한국 등록특허 제484,060호 (공개일: 1998.10.7.)
이에, 본 발명은 제조된 도막의 외관 특성, 부착성, 내충격성 및 내치핑성 등의 기계적 물성이 우수하고, 140℃ 이하의 저온에서 경화 가능한 중도용 도료 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지 및 이소시아네이트 수지를 포함하는, 중도용 도료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 중도용 도료 조성물은 140℃ 이하의 저온에서 경화 가능하고, 외관 특성, 부착성, 내충격성 및 내치핑성 등의 기계적 물성이 우수한 도막을 제조할 수 있어, 자동차 부품 및 차체 도장용 도료로 적합하다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 중도용 도료 조성물은 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지 및 이소시아네이트 수지를 포함한다.
제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지
제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 이를 포함하는 조성물로부터 제조된 도막의 외관 특성, 부착성, 내충격성 및 내치핑성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 수산기가(OHV)가 60 내지 100 mgKOH/g이고, 고형분 함량(NV)이 총 중량에 대하여 50 내지 68 중량%이며, 25℃에서의 점도가 600 내지 1,100 cps일 수 있다. 다른 예로, 상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 수산기가가 70 내지 95 mgKOH/g, 또는 75 내지 90 mgKOH/g이고, 고형분 함량이 총 중량에 대하여 55 내지 65 중량%, 또는 58 내지 62 중량%이며, 25℃에서의 점도가 630 내지 1,070 cps일 수 있다. 상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 수산기가가 상기 범위 내일 경우, 저온 경화, 부착성 및 내충격성 향상 효과가 있으며, 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우, 외관 특성, 특히 광택, 내구성, 탄성 및 경화 밀도 향상 효과가 있고, 25℃에서의 점도가 상기 범위 내일 경우, 고형분이 상승하여 도료의 SVR(Solid Volume Ratio) 향상 효과가 있다.
또한, 상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 산가(AV)가 1 내지 10 mgKOH/g이고, 중량평균분자량(Mw)이 1,000 내지 2,500 g/mol일 수 있다. 다른 예로, 상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 산가가 2 내지 5 mgKOH/g이고, 중량평균분자량이 1,200 내지 2,000 g/mol일 수 있다.
상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우, 외관 및 부착성이 우수하고, 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 외관 및 광택이 우수할 수 있다.
나아가, 상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지보다 수산기가가 작고 25℃에서의 점도가 낮다. 예를 들어, 상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 수산기가는 상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 수산기가의 0.4 내지 0.8 배일 수 있다. 다른 예로, 상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 수산기가는 상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 수산기가의 0.5 내지 0.7 배일 수 있다.
더불어, 상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 25℃에서의 점도는 상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 25℃에서의 점도의 0.3 내지 0.9 배일 수 있다. 다른 예로, 상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 25℃에서의 점도는 상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 25℃에서의 점도의 0.3 내지 0.8 배일 수 있다.
또한, 상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 1 내지 10 중량부의 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 15 내지 30 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 다른 예로, 상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 1 내지 10 중량부의 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 15 내지 28 중량부, 또는 18 내지 25 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 함량이 상기 범위 내인 경우, 외관 특성, 내충격성 및 내치핑성 향상 효과가 있다
제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지
제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 이를 포함하는 조성물의 흐름성(sagging)을 조절하는 역할을 한다.
상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 수산기가(OHV)가 120 내지 170 mgKOH/g이고, 고형분 함량이 총 중량에 대하여 70 내지 90 중량%이며, 25℃에서의 점도가 1,200 내지 2,300 cps일 수 있다. 다른 예로, 상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 수산기가가 130 내지 160 mgKOH/g, 또는 135 내지 150 mgKOH/g이고, 고형분 함량이 총 중량에 대하여 75 내지 85 중량%, 또는 78 내지 82 중량%이며, 25℃에서의 점도가 1,230 내지 2,270 cps일 수 있다. 상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 수산가가 상기 범위 내일 경우, 저온경화 및 가교밀도 향상 효과가 있으며, 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우, 광택성 및 경화 반응성 향상 효과가 있고, 25℃에서의 점도가 상기 범위 내일 경우, 도료의 SVR 향상 효과가 있다.
또한, 상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 산가(AV)가 1 내지 10 mgKOH/g이고, 중량평균분자량(Mw)이 800 내지 2,000 g/mol일 수 있다. 다른 예로, 상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 산가가 1 내지 5 mgKOH/g이고, 중량평균분자량이 1,000 내지 1,800 g/mol, 또는 1,100 내지 1,500 g/mol일 수 있다. 상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우, 가교 밀도 및 경화 반응성 향상 효과가 있으며, 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 도료의 SVR 향상 효과가 있다.
나아가, 상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 15 내지 30 중량부의 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 1 내지 10 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 다른 예로, 상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 15 내지 30 중량부의 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 2 내지 8 중량부, 또는 4 내지 7 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 함량이 상기 범위 내인 경우, 도료의 고광택 구현이 가능하다.
알키드 수지
알키드 수지는 이를 포함하는 조성물로부터 제조된 도막의 외관 특성, 부착성, 내충격성 및 내치핑성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 알키드 수지는 수산기가(OHV)가 150 내지 250 mgKOH/g이고, 고형분 함량이 총 중량에 대하여 40 내지 65 중량%이며, 25℃에서의 점도가 1,000 내지 1,800일 수 있다. 다른 예로, 상기 알키드 수지는 수산기가가 180 내지 230 mgKOH/g, 또는 190 내지 210 mgKOH/g이고, 고형분 함량이 총 중량에 대하여 50 내지 60 중량%, 또는 51 내지 58 중량%이며, 25℃에서의 점도가 1,040 내지 1,760 cps일 수 있다. 상기 알키드 수지의 수산가가 상기 범위 내일 경우, 외관 및 경도 향상 효과가 있으며, 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우, 고광택 구현이 가능하고, 25℃에서의 점도가 상기 범위 내일 경우, 외관 및 내구성 향상 효과가 있다.
또한, 상기 알키드 수지는 산가(AV)가 1 내지 15 mgKOH/g이고, 중량평균분자량(Mw)이 1,500 내지 3,500 g/mol일 수 있다. 다른 예로, 상기 알키드 수지는 산가가 4 내지 10 mgKOH/g이고, 중량평균분자량이 2,000 내지 3,200 g/mol, 또는 2,500 내지 3,000 g/mol일 수 있다. 상기 알키드 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우, 도료의 레벨링이 향상되고, 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 외관 및 부착성이 향상될 수 있다.
나아가, 상기 알키드 수지는 15 내지 30 중량부의 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 5 내지 20 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 다른 예로, 상기 알키드 수지는 15 내지 30 중량부의 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 8 내지 15 중량부, 또는 10 내지 13 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 알키드 수지의 함량이 상기 범위 내인 경우, 외관 특성 및 광택 향상 효과가 있다.
멜라민 수지
멜라민 수지는 이를 포함하는 조성물 내 성분들과 반응하여 조성물을 경화시키는 역할을 한다.
상기 멜라민 수지는 부톡시 멜라민 수지 및 메틸레이트 멜라민 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 중도용 도료 조성물은 15 내지 30 중량부의 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 5 내지 20 중량부, 또는 10 내지 15 중량부의 부톡시 멜라민 수지 및 1 내지 10 중량부, 또는 3 내지 8 중량부의 메틸레이트 멜라민 수지를 포함할 수 있다. 상기 부톡시 멜라민 수지의 함량이 상기 범위 내일 경우, 경화 반응성 향상 효과가 있고, 상기 메틸레이트 멜라민 수지의 함량이 상기 범위 내일 경우, 외관 및 저장 안정성 향상 효과가 있다.
또한, 상기 부톡시 멜라민 수지는 산가(AV)가 0.5 내지 10 mgKOH/g이고, 고형분 함량이 총 중량에 대하여 40 내지 60 중량%이며, 25℃에서의 점도가 55 내지 110 cps일 수 있다. 예를 들어, 상기 부톡시 멜라민 수지는 산가가 0.8 내지 8 mgKOH/g, 또는 1 내지 5 mgKOH/g이고, 고형분 함량이 총 중량에 대하여 45 내지 55 중량%, 또는 47 내지 53 중량%이며, 25℃에서의 점도가 65 내지 100 cps일 수 있다. 상기 부톡시 멜라민 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우, 저장 안정성, 내충격성 및 내치핑성이 향상되며, 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우, 저온 경화 반응성 향상 효과가 있고, 25℃에서의 점도가 상기 범위 내일 경우, 도료의 SVR 향상 효과가 있다.
나아가, 상기 메틸레이트 멜라민 수지는 밀도가 1.0 내지 1.5 g/cm³이고, 고형분 함량이 총 중량에 대하여 60 내지 85 중량%이며, 25℃에서의 점도가 1,200 내지 2,300 cps일 수 있다. 예를 들어, 상기 메틸레이트 멜라민 수지는 밀도가 1.05 내지 1.3 g/cm³, 또는 1.1 내지 1.2 g/cm³이고, 고형분 함량이 총 중량에 대하여 65 내지 82 중량%, 또는 70 내지 80 중량%이며, 25℃에서의 점도가 1,250 내지 2,250 cps일 수 있다. 상기 메틸레이트 멜라민 수지의 밀도가 상기 범위 내일 경우, 도료의 가교 밀도 향상 효과가 있으며, 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우, 저온 경화성 향상 효과가 있고, 25℃에서의 점도가 상기 범위 내일 경우, SVR 향상 효과가 있다.
더불어, 상기 멜라민 수지는 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 15 내지 30 중량부에 대하여 10 내지 30 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 다른 예로, 상기 멜라민 수지는 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 15 내지 30 중량부에 대하여 13 내지 23 중량부, 또는 15 내지 20 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 멜라민 수지의 함량이 상기 범위 내일 경우, 도료의 저장 안정성, 내충격성 및 내치핑성 향상 효과가 있다.
이소시아네이트 수지
이소시아네이트 수지는 이를 포함하는 조성물 내의 다른 성분들과 가교 반응하여 조성물을 경화시키는 역할을 한다. 예를 들어, 상기 이소시아네이트 수지의 이소시아네이트기는 도료 조성물 내의 다른 성분들의 수산기와 반응하여 우레탄 결합을 형성함으로써, 도료 조성물을 경화시킨다.
상기 이소시아네이트 수지는 도료용 경화제에 사용될 수 있는 통상적인 이소시아네이트 수지라면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 이소시아네이트 수지로는 내황변성 및 내후성이 우수한 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI)를 사용할 수 있다.
한편, 상기 이소시아네이트 수지는 유기 용제로 희석된 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 이소시아네이트 수지는 25℃에서의 점도가 1,500 내지 3,500 cps이고, 고형분 함량이 총 중량에 대하여 70 내지 80 중량%일 수 있다. 예를 들어, 상기 이소시아네이트 수지는 25℃에서의 점도가 2,000 내지 3,300 cps, 또는 2,200 내지 3,000 cps이고, 고형분 함량이 총 중량에 대하여 72 내지 78 중량%, 또는 74 내지 76 중량%일 수 있다. 상기 이소시아네이트 수지의 25℃에서의 점도가 상기 범위 내일 경우, 도료의 레벨링성(Leveling) 및 젖음성(Wetting)성 향상 효과가 있고, 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우, 내충격성, 내치핑성 및 유연성 향상 효과가 있다.
이때, 이소시아네이트 수지를 희석하는 유기 용제는 도료 조성물에 사용되는 통상적인 것이라면 특별히 제한하지 않는다.
나아가, 상기 이소시아네이트 수지는 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 15 내지 30 중량부에 대하여 1 내지 8 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 이소시아네이트 수지는 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 15 내지 30 중량부에 대하여 2 내지 8 중량부, 또는 1 내지 4 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 이소시아네이트 수지의 함량이 상기 범위 내일 경우, 외관, 광택, 내치핑성, 경화반응성 등 제조된 도막의 기계적 물성 향상 효과가 있다.
용제
상기 상도 도료 조성물은 용제를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 용제는 조성물의 점도를 조절하여 작업성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 용제는 예를 들어, 톨루엔 및 자일렌 등의 방향족 탄화수소계 용제; 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸부틸케톤 및 에틸프로필케톤 등의 케톤계 용제; 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, n-프로필아세테이트, n-부틸아세테이트 및 에틸에톡시프로피오네이트 등의 에스테르계 용제; 및 n-부탄올, 프로판올 및 1-메톡시-2-프로판올 등의 알코올계 용제; 등을 들 수 있다. 또한, 상기 방향족 탄화수소계 용제의 시판품으로는 코코졸 #100, 코코졸 #150 등을 들 수 있다.
상기 용제는 15 내지 30 중량부의 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 5 내지 40 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 다른 예로, 상기 용제는 15 내지 30 중량부의 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 10 내지 35 중량부, 또는 10 내지 30 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 조성물 내의 용제 함량이 상기 범위 내일 경우, 도장 작업성을 향상시키는 효과가 있다.
안료
상기 상도 도료 조성물은 안료를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 안료는 제조된 도막에 색상을 부여하는 역할을 한다.
또한, 상기 안료는 통상적으로 도료 조성물에 사용되는 안료라면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어, 무기 안료 및 유기 안료 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 안료는 이산화티탄(TiO2), 카본 블랙, 산화아연, 군청, 적산화철과 같은 금속 산화물; 리토폰, 납, 카드뮴, 철, 코발트, 알루미늄의 황화물 및 이의 염산염 또는 유산염; 아조계 안료; 및 구리 프탈로시아닌 안료 등을 들 수 있다.
상기 안료는 15 내지 30 중량부의 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 5 내지 30 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 다른 예로, 상기 안료는 10 내지 30 중량부의 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 5 내지 25 중량부, 또는 10 내지 25중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 상도 도료 조성물 내의 안료 함량이 상기 범위 내일 경우, 제조된 막의 은폐력이 부족한 문제, 및 조성물의 안정성 저하 및 안료의 분산성 저하 등의 문제를 방지할 수 있다.
첨가제
상기 중도용 도료 조성물 흐름방지제, 표면조정제 및 분산제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 15 내지 30 중량부의 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 1 내지 20 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 다른 예로, 상기 첨가제는 15 내지 30 중량부의 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 1 내지 15 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 흐름방지제는 이를 포함하는 조성물의 흐름성을 조절하는 역할을 한다. 또한, 상기 흐름방지제는 통상적으로 도료 조성물에 사용되는 계면활성제 또는 흐름성 조절제라면 특별히 제한하지 않는다.
표면조정제는 도료 조성물의 도포 후 표면장력을 조절하여 제조된 도막의 평활도를 조절하는 역할을 하며, 도료 조성물에 사용될 수 있는 통상적인 것이라면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 표면조정제는 폴리아크릴레이트계 또는 실리콘계 표면조정제 등을 들 수 있다.
분산제는 조성물 내 다양한 성분들의 분산성을 향상시켜 도료 조성물의 안정성을 높이는 역할을 한다. 또한, 상기 분산제는 도료 조성물에 사용될 수 있는 통상적인 분산제 또는 분산안정제라면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 상기 분산제의 시판품으로는 BYK社의 DISPERBYK-103, DISPERBYK-110, DISPERBYK-161 등을 들 수 있다.
상기 중도용 도료 조성물은 25℃에서 포드컵 4번을 기준으로 점도가 30 내지 50 초일 수 있다. 예를 들어, 상기 중도용 도료 조성물은 25℃에서 포드컵 4번을 기준으로 점도가 30 내지 45 초일 수 있다. 중도용 도료 조성물의 25℃에서의 점도가 상기 범위 내일 경우, 도료의 도장시 미립화가 가능하고, 작업성이 용이한 효과가 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 중도용 도료 조성물은 140℃ 이하의 저온에서 경화 가능하고, 외관 특성, 부착성, 내충격성 및 내치핑성 등의 기계적 물성이 우수한 도막을 제조할 수 있어, 자동차 부품 및 차체 도장용 도료로 적합하다.
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.
본 발명에 있어서, 수지의 '산가' 및 '수산기가' 같은 작용기가는 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 적정(titration)의 방법으로 측정한 값을 나타낼 수 있다.
또한, 수지의 '중량평균분자량'은 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 GPC(gel permeation chromatograph)의 방법으로 측정한 값을 나타낼 수 있다.
또한, 수지의 '유리전이온도'는 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 시차주사열량분석법(differential scanning calorimetry, DSC)의 방법으로 측정한 값을 나타낼 수 있다.
[ 실시예 ]
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 4. 중도용 도료 조성물의 제조
하기 표1 및 2에 기재된 바와 같은 조성으로 각 성분들을 교합 혼합하여 중도용 도료 조성물을 제조하였다.
(중량부) 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8
제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 20 28 20 19 20 31 20 22
제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 5 5 8 5 5 4 11 6
알키드 수지 11 11 11 15 11 11 11 3
부톡시 멜라민 수지 12 12 12 11 12 11 12 12
메틸레이트 멜라민 수지 5 5 5 5 10 5 5 5
이소시아네이트 수지 3 3 3 3 3 3 3 3
용제 23.6 17.6 20.6 22.6 20.6 20.6 20.6 26.6
안료 17 15 17 16 15 11 14 19
흐름방지제 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7
표면조정제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
분산제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
합계 100 100 100 100 100 100 100 100
(중량부) 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 　 20 20 22
제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 6 　 5 6
알키드 수지 12 11 　 12
부톡시 멜라민 수지 13 12 12 　
메틸레이트 멜라민 수지 6 5 5 　
이소시아네이트 수지 3 3 3 3
용제 36.6 28.6 33.6 31.6
안료 20 17 18 22
흐름방지제 2.7 2.7 2.7 2.7
표면조정제 0.5 0.5 0.5 0.5
분산제 0.2 0.2 0.2 0.2
합계 100 100 100 100
이하, 실시예 및 비교예에서 사용한 각 성분들의 제조사 및 제품명 등은 표 3에 나타냈다.
성분 비고
제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 OHV: 80 mgKOH/g, AV: 4 mgKOH/g, Mw: 1,600 g/mol, 고형분: 60 중량%, 25℃에서의 점도: 890 cps
제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 OHV: 140 mgKOH/g, AV: 3 mgKOH/g, Mw: 1,260 g/mol, 고형분: 80 중량%, 25℃에서의 점도: 1,630 cps
알키드 수지 OHV: 198 mgKOH/g, AV: 6 mgKOH/g, Mw: 2,700 g/mol, 고형분: 54 중량%, 25℃에서의 점도: 1,380 cps
부톡시 멜라민 수지 AV: 3mgKOH/g, 고형분: 51 중량%, 25℃에서의 점도: 83 cps
메틸레이트 멜라민 수지 밀도: 1.16g/cm³, 고형분: 76중량%, 25℃에서의 점도: 1,750 cps
이소시아네이트 수지 고형분: 75 중량%, 25℃에서의 점도: 2,700 cps
용제 방향족 탄화수소계 (KOCOSOL #100, GS CALTEX社)
안료 백색안료 (TiO2(Titanium Dioxide))
흐름 방지제 DISPERBYK-385N, BYK社
표면 조정제 A-620-A2, ARKEMA社
분산제 DISPERBYK-161, BYK社
시험예 : 제조된 도막의 특성 평가
전착 도장된 시편 상에 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 4의 중도용 도료 조성물을 도포한 후 5분 동안 상온 건조한 후 140℃에서 20분 동안 경화하여 두께 33 ㎛의 도막을 제조하였다.
이후 중도용 도료 조성물의 분산성 및 저장 안정성, 최종 도막의 외관 특성 및 물성들을 하기와 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 표 4에 나타냈다.
(1) 분산성
중도용 도료 조성물을 1,500rpm으로 교반한 후 도료 조성물을 입도계로 입도를 체크하여 조성물 내에 덩어리가 없고 균일하게 분산되는지 여부를 평가하였다.
구체적으로, 평균 입도가 3㎛이하인 경우 우수(◎), 3㎛ 초과 5㎛ 이하인 경우 양호(○), 5㎛ 초과 7㎛이하인 경우 보통(△), 7㎛ 초과인 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(2) 저장 안정성
중도용 도료 조성물을 50℃에서 120시간 동안 저장한 후 점도 상승율을 저장 전과 비교하여 저장 안정성을 평가하였다. 이때, 상승율이 10% 이하인 경우 우수(◎), 10% 초과 30% 이하인 경우 양호(○), 30% 초과 40% 이하한 경우 보통(△), 50% 초과한 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(3) 광택
최종 도막의 60° 광택을 측정하였다.
(4) 부착성
최종 도막에 칼날로 가로 및 세로 각각 100개의 정사각형(가로 1mm × 세로 1mm)으로 긋고 테이프를 사용하여 정사각형을 떼어낸 후 남아있는 정사각형의 개수를 측정하여 부착성을 평가하였다.
이때, 100개의 정사각형이 100% 온전히 붙어있는 경우 우수(◎), 남은 정사각형이 70% 이상 100% 미만인 경우 양호(○), 50% 이상 70% 미만인 경우 보통(△), 30% 이상 50% 미만인 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(5) 경도
연필 경도법으로 중도 도막의 경도를 측정하였다. 구체적으로, 3B, 2B, B, HB, F, H, 2H 및 3H 각각의 연필을 이용하여 중도 도막에 손상을 주지 않는 최대 경도를 측정하였다(3B, 2B, B, HB, F, H, 2H, 3H: 열세⇔우수).
(6) 내충격성
추의 낙하 높이를 20cm부터 50cm까지 변화시키면서 500g의 추를 최종 도막에 떨어뜨렸을 때, 최종 도막을 관찰하여 최종 도막에 균열 및 박리 현상이 발상하지 않는 최대 낙하 높이를 측정하여 내충격성을 평가하였다.
구체적으로, 최대 낙하 높이가 40cm이상일 경우 우수(◎), 30cm 이상 40cm 미만일 경우 양호(○), 20cm 이상 30cm 미만일 경우 보통(△), 20cm 미만일 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(7) 내치핑성
최종 도막을 -20℃에 3시간 방치한 후 4bar의 압력으로 50g의 치핑 스톤을 밀어내어 최종 도막의 표면을 가격하였다. 이때, 최종 도막의 손상부위가 1mm 이하일 경우 우수(◎), 1mm 초과 2mm 이하일 경우 양호(○), 2mm 초과 3mm 이하일 경우 보통(△), 3mm 초과일 경우 불량(×)으로 평가하였다.
항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
25℃ 포드컵 #4 기준 조성물 점도
(초)		 34 35 34 36 34 39 38 39 44 43 43 45
분산성 ◎ ◎ ○ ○ ◎ △ △ ○ X ○ X △
저장 안정성 ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ○ ○ ○ X X ○
광택(%) 92 88 89 88 86 84 82 82 74 68 69 73
부착성 ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ◎ △ △ △ ○ X
경도 H F F HB HB HB HB HB B B 2B 2B
내충격성 ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ○ X ○ △ X
내치핑성 ◎ ○ ◎ ◎ ◎ △ ○ ◎ X ○ X X
표 4에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 8의 중도용 도료 조성물은 도료의 분산성 및 저장 안정성이 우수하고, 이로부터 제조된 도막은 광택, 부착성, 경도, 내충격성 및 내치핑성 등의 내구성이 우수함을 알 수 있었다.

Claims (7)

  1. 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 멜라민 수지 및 이소시아네이트 수지를 포함하고,
    상기 알키드 수지는 수산기가가 150 내지 250 mgKOH/g이고, 산가가 1 내지 15 mgKOH/g이며, 25℃에서의 점도가 1,000 내지 1,800 cps이고, 중량평균분자량이 1,500 내지 3,500 g/mol인, 중도용 도료 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 수산기가가 60 내지 100 mgKOH/g이고, 산가가 1 내지 10 mgKOH/g이며, 25℃에서의 점도가 600 내지 1,100 cps이고, 중량평균분자량이 1,000 내지 2,500 g/mol인, 중도용 도료 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 수산기가가 120 내지 170 mgKOH/g이고, 산가가 1 내지 10 mgKOH/g이며, 25℃에서의 점도가 1,200 내지 2,300 cps이고, 중량평균분자량이 800 내지 2,000 g/mol인, 중도용 도료 조성물.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 멜라민 수지는 부톡시 멜라민 수지 및 메틸레이트 멜라민 수지를 포함하는, 중도용 도료 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 이소시아네이트 수지는 25℃에서의 점도가 1,500 내지 3,500 cps이고, 고형분 함량이 총 중량에 대하여 70 내지 80 중량%인, 중도용 도료 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 중도용 도료 조성물은 15 내지 30중량부의 제1 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 1 내지 10 중량부의 제2 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 5 내지 20의 알키드 수지, 10 내지 30 중량부의 멜라민 수지 및 1 내지 8 중량부의 이소시아네이트 수지를 포함하는, 중도용 도료 조성물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016185527A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 日本ペイント・オートモーティブコーティングス株式会社 複層塗膜の形成方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100484060B1 (ko) 1996-12-31 2005-12-28 고려화학 주식회사 저온경화및하이솔리드형수용성도료조성물
KR101149570B1 (ko) * 2005-12-31 2012-05-30 주식회사 케이씨씨 개선된 경화도 및 내한치핑성을 가지는 수용성 도료 조성물
KR101506184B1 (ko) * 2013-03-18 2015-03-27 주식회사 케이씨씨 자동차 중도용 유용성 도료 조성물
KR101775765B1 (ko) * 2014-12-24 2017-09-06 주식회사 케이씨씨 도료 조성물 및 이의 제조방법
KR101867736B1 (ko) * 2016-04-12 2018-07-23 주식회사 포스코 고급질감의 복합수지 조성물 및 상기 복합수지 조성물이 코팅된 아연도금강판

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016185527A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 日本ペイント・オートモーティブコーティングス株式会社 複層塗膜の形成方法

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