KR102475824B1 - 이중 경화형 블록 이소시아네이트를 포함하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물, 이를 이용한 멀티코트 코팅 방법 및 멀티코트 코팅층 - Google Patents

이중 경화형 블록 이소시아네이트를 포함하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물, 이를 이용한 멀티코트 코팅 방법 및 멀티코트 코팅층 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이중 경화형 블록 이소시아네이트를 포함하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물, 이를 이용한 멀티코트 코팅 방법 및 멀티코트 코팅층에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중 경화형 블록 이소시아네이트를 포함함으로써, 저장 안정성 및 가교 밀도가 개선되고 휘발성 물질(VOCs)이 감소되어, 친환경적이면서 저온에서 이중 경화형인 자동차용 일액형 클리어코트 조성물, 이를 사용하여 기판 상에 도포하여 클리어코트 층을 형성하는 단계를 포함하는 멀티코트 코팅 방법 및 이를 사용하여 기판 상에 형성된 클리어코트 층을 포함하는 멀티코트 코팅층을 제공한다.

Description

이중 경화형 블록 이소시아네이트를 포함하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물, 이를 이용한 멀티코트 코팅 방법 및 멀티코트 코팅층{ONE COMPONENT DUAL CURABLE AUTOMOTIVE CLEARCOAT COMPOSITION COMPRISING DUAL CURABLE BLOCKED ISOCYANATE, MULTICOATED COATING THEREOF, AND MULTICOATED COATING LAYER}
본 발명은 이중 경화형 블록 이소시아네이트를 포함하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물, 이를 이용한 멀티코트 코팅 방법 및 멀티코트 코팅층에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중 경화형 블록 이소시아네이트를 포함함으로써, 저장 안정성 및 가교 밀도가 개선되고 휘발성 물질(VOCs)이 감소된 친환경적인 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물, 이를 사용하여 기판 상에 도포하여 클리어코트 층을 형성하는 단계를 포함하는 멀티코트 코팅 방법 및 이를 사용하여 기판 상에 형성된 클리어코트 층을 포함하는 멀티코트 코팅층에 관한 것이다.
통상적으로 자동차 클리어코트는 멀티 코팅층의 최 외곽을 형성하는 소재로 다양한 외부 환경적 자극으로부터 자동차 차체를 보호하고 자동차의 고광택 외관을 부여하는 심미적인 역할을 동시에 수행한다. 자동차용 클리어코트가 고광택 외관과 내스크래치성 및 우수한 기계적 특성을 가지기 위해서는 가교 반응이 충분히 이루어져서 높은 수준의 가교 밀도를 확보하여야 한다.
기존 산업에 사용되는 경화 공정 온도는 통상적으로 150℃ 이상의 고온 경화 조건이 반드시 필요하기 때문에, 최근 주목을 받고 있는 자동차 경량화용 엔지니어링 플라스틱 소재에 적용이 어려운 실정이다.
이를 해결하기 위해서, 유럽, 일본, 미국 등 자동차 코팅 기술 선진국에서는 저온 경화형 자동차용 클리어코트 조성물 개발이 이루어지고 있다.
저온 경화형 자동차용 클리어코트 조성물의 개발은 크게 일액형 클리어코트 조성물과 이액형 클리어코트 조성물로 분류될 수 있는데, 상기 이액형 클리어코트 조성물은 습도에 민감하고, 저장 안정성이 떨어지며, 독성이 크다. 반면에, 일액형 클리어코트 조성물은 습도에 민감하지 않고, 저장 안정성이 우수하며, 독성이 약하며 로봇 스프레이에 적용시 유지 및 관리가 편리한 장점이 있다.
한편, 자동차용 이중 경화 클리어코트 조성물에 관한 종래기술로는 아크릴 변성 아크릴레이트를 이용한 자동차용 듀얼 경화 일액형 클리어 코트 조성물 및 이를 이용한 이중 경화 시스템(특허문헌 1), 수산화기와 올리고머기를 갖는 아크릴 수지, 반응 희석제 광개시제, 열개시제, 자외선 흡수제, 자외선 안정제, 레벨링제, 반응 촉진제 및 용제로 이루어지는 주제와, 경화제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 경화 이액형 클리어 코트 조성물(특허문헌 2) 등이 있다.
그러나, 이들 종래기술에는 친환경적이면서 저온에서 이중 경화형인 블록 이소시아네이트를 포함하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물에 대해서는 개시되어 있지 않은 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0124637호(2011.11.17. 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-1052223호(2011.07.27. 공고)
본 발명의 목적은 이중 경화형 블록 이소시아네이트를 포함함으로써, 저장 안정성 및 가교 밀도가 개선되고 휘발성 물질(VOCs)이 감소되어, 친환경적이면서 저온에서 이중 경화형인 자동차용 일액형 클리어코트 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 자동차용 일액형 클리어코트 조성물을 사용한 멀티코트 코팅 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 자동차용 일액형 클리어코트 조성물을 사용한 멀티코트 코팅층을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 제1 구현예로, 하기 화학식 1로 표시되는 이중 경화형 블록 이소시아네이트; 및
폴리에스터계 폴리올 수지;
를 포함하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물:
[화학식 1]
Figure 112020142874327-pat00001
상기 식 중, R1은 아민이고, R2는 아크릴계 모노머이다.
또한, 본 발명은 상기 아크릴계 모노머가 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, 이소프로필 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, tert-부틸 메타크릴레이트, 아밀 아크릴레이트, 아밀 메타크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 에틸헥실 아크릴레이트, 에틸헥실 메타크릴레이트, 3,3,5-트리메틸헥실 아크릴레이트, 3,3,5-트리메틸헥실 메타크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 스테아릴 메타크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 사이클로펜틸 아크릴레이트, 사이클로펜틸 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트 및 사이클로헥실 메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 아민이 3차 아민인 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 아크릴계 모노머가 메틸메타크릴레이트인 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 이중 경화형 블록 이소시아네이트가 하기 화학식 1a로 표시되는 화합물인 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 제공한다.
[화학식 1a]
Figure 112020142874327-pat00002
또한, 본 발명은 상기 폴리에스터계 폴리올 수지가 유리전이온도가 30~60℃이고, 수평균 분자량이 6,000~10,000인 수산기를 포함하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물이 열 라디칼 개시제, 반응성 희석제 및 용제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 조성물의 전체 중량에 대하여, 상기 이중 경화형 블록 이소시아네이트 30~50 중량%, 상기 폴리에스터 폴리올 수지 20~40 중량%를 포함하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 조성물의 전체 중량에 대하여, 상기 열 라디칼 개시제 0.1~5 중량%, 상기 반응성 희석제 0.1~5 중량% 및 상기 용제 20~30 중량%를 포함하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 레벨링제가 실리콘계 레벨링제, 아크릴계 레벨링제 또는 이들의 혼합물인 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 실리콘계 레벨링제가 폴리에테르변성디메틸폴리실록산 구조를 갖는 실리콘계 레벨링제로서, 폴리에테르변성폴리메틸알킬실록산 및 폴리에스테르변성폴리디메틸실록산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 자외선 흡수제가 벤조트리아졸계, 벤질리덴히단트계, 벤조페논계 및 벤조구아닌계로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 용제가 자일렌, 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸부틸케톤, 에틸프로필케톤, 메티이소부틸케톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 노말프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 카비톨아세테이트, 에틸알콜, 노말프로판올, 이소프로판올, 노말부탄올, 이소부탄올 및 터셔리부탄올로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 제2 구현예로 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 기판 상에 도포하여 클리어코트 층을 형성하는 단계를 포함하는 멀티코트 코팅 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 코팅 방법이 상기 기판과 클리어코트 층 사이에 일렉트로코트 층, 프라이머코트 층 및 베이스코트 층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 멀티코트 코팅 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 제3 구현예로 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 사용하여 기판 상에 형성된 클리어코트 층을 포함하는 멀티코트 코팅층을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 코팅층이 상기 기판과 클리어코트 층 사이에 일렉트로코트 층, 프라이머코트 층 및 베이스코트 층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 층을 포함하는 멀티코트 코팅층을 제공한다.
본 발명에 의하면, 이중 경화형 블록 이소시아네이트를 포함함으로써, 저장 안정성 및 가교 밀도가 개선되고 휘발성 물질(VOCs)이 감소되어, 친환경적이면서 저온에서 이중 경화형인 자동차용 일액형 클리어코트 조성물 및 이를 이용한 자동차 멀티코트 코팅 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 블록 이소시아네이트의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 제조예 1에서 제조한 이중 경화형 블록 이소시아네이트의 합성을 확인하는 푸리에 변환 적외선(FT-IR) 분광계 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 3은 제조예 1에서 제조한 이중 경화형 블록 이소시아네이트의 합성을 확인하는 1H-NMR 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 실험예 3에 따른 자동차용 일액형 클리어코트 조성물의 저장 안정성 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 실험예 4에 따른 자동차용 일액형 클리어코트 조성물의 휘발성 물질(VOCs)량 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 실험예 5에 따라 레오미터 분석한 자동차용 일액형 클리어코트 조성물의 가교 반응을 나타낸 것이다.
도 7은 실험예 6에 따라 DMA 및 겔 분획(gel fraction) 분석한 자동차용 일액형 클리어코트 조성물의 가교 밀도를 나타낸 것이다.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티코트 코팅층을 나타낸 것이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명을 자세히 설명한다.
본 발명의 제1 구현예는 하기 화학식 1로 표시되는 이중 경화형 블록 이소시아네이트; 및 폴리에스터계 폴리올 수지;를 포함하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112020142874327-pat00003
상기 식 중, R1은 아민이고, R2는 아크릴계 모노머이다.
상기 아크릴계 모노머는 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, 이소프로필 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, tert-부틸 메타크릴레이트, 아밀 아크릴레이트, 아밀 메타크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 에틸헥실 아크릴레이트, 에틸헥실 메타크릴레이트, 3,3,5-트리메틸헥실 아크릴레이트, 3,3,5-트리메틸헥실 메타크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 스테아릴 메타크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 사이클로펜틸 아크릴레이트, 사이클로펜틸 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트 및 사이클로헥실 메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아크릴계 모노머는 메틸메타크릴레이트가 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
종래의 유리 이소시아네이트(free isocyanate)를 포함하는 이중 경화형 일액형 클리어코트 조성물을 이용하여 도장이 수행되는 경우, 상기 유리 이소시아네이트기가 폴리올 수지에 포함된 수산기와의 반응을 통하여 경화되어 버리는 문제가 있다.
이에 반하여, 도 1에서 보는 바와 같이, 유리 이소시아네이트의 반응기를 블로킹제로 블로킹한 후 폴리올 수지와 반응시킴으로써, 상기 블로킹제(R1)에 의해 저장 안정성이 향상되고, 상기 아크릴계 모노머(R2)에 의한 라디칼 고분자화로 가교 밀도 증대 및 휘발성 물질(VOCs)이 감소되어, 친환경적이면서 저온에서 이중 경화형인 자동차용 일액형 클리어코트 조성물을 제공할 수 있게 된다.
상기 이중 경화형 블록 이소시아네이트는 온도가 증가하면 디블록되어, 아크릴 수지와 반응을 하여 우레탄 결합을 형성하게 된다.
본 발명의 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물에 포함되는 상기 이중 경화형 블록 이소시아네이트는 하기 화학식 1a로 표시되는 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 1a]
Figure 112020142874327-pat00004
종래의 유리 이소시아네이트(free isocyanate)를 포함하는 이액형 클리어코트 조성물을 이용하여 도장이 수행되는 경우, 상기 유리 이소시아네이트기가 폴리올 수지에 포함된 수산기와 상온 반응하여 스프레이 후 충분히 세척하지 않으면 관이 막혀 버린다. 자동화 스프레이의 경우 장비가 아주 고가이기 때문에 이액형 클리어코트를 사용 할 때 장비 유지 관리에 어려움이 있다.
이에 반하여, 도 1에서 보는 바와 같이, 유리 이소시아네이트의 반응기를 블로킹제로 블로킹한 후 폴리올 수지와 반응시킴으로써, 저장 안정성이 개선되고 열에 의해 해리된 블로킹제의 아크릴레이트 관능기가 라디칼 반응을 일으킴으로써 가교 밀도가 개선되고 블로킹제가 휘발되지 않아 휘발성 물질(VOCs)이 감소되어, 친환경적이면서 저온에서 이중 경화형인 자동차용 일액형 클리어코트 조성물을 제공할 수 있게 된다.
본 발명의 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물에 포함되는 상기 폴리에스터계 폴리올 수지는 유리전이온도가 20~60℃이고, 수평균 분자량이 6,000~10,000인 수산기를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물은 상기 조성물의 전체 중량에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 이중 경화형 블록 이소시아네이트 30~50 중량% 및 상기 폴리에스터계 폴리올 수지 20~40 중량%를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물은 열 라디칼 개시제, 레벨링제, 자외선 흡수제, 반응성 희석제 및 용제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물은 상기 조성물의 전체 중량에 대하여, 상기 열 라디칼 개시제 0.1~5 중량%, 상기 반응성 희석제 0.1~5 중량% 및 상기 용제 20~30 중량%를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물에 포함될 수 있는 상기 열 라디칼 개시제는 열에너지를 흡수한 후 개시제의 분자결합이 깨지면서 중합을 개시하는 라디칼을 형성하는 화학적 구조를 갖는 성분으로서, 통상적으로는 라디칼 중합 반응을 위하여 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl Peroxide) 및 데카노일퍼옥사이드(Decanoyl Peroxide), 라오로일퍼옥사이드(Lauroylperoxide) 등이 사용되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물은 상기 조성물의 전체 중량에 대하여, 상기 열 라디칼 개시제 0.1~5 중량%를 포함할 수 있는데, 0.1 중량% 미만으로 포함하는 경우에는 라디칼 중합 반응을 개시하는 온도가 상대적으로 높아질 수 있고, 5 중량%를 초과하는 포함하는 경우에는 라디칼 중합 반응의 속도가 매우 빨라 개시되는 온도를 100 ℃이하로 낮추는 것이 가능하지만, 상대적으로 상온 조건에서 쉽게 경화되어 클리어코트의 저장 안정성을 저하시킬 우려가 있다.
본 발명의 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물에 포함될 수 있는 상기 열경화제는 상기 조성물의 전체 중량에 대하여, 상기 열 라디칼 개시제 0.1~5 중량% 포함할 수 있는데, 0.1 중량% 미만으로 포함하는 경우에는 자동차용 클리어 코트로서의 구현할 수 있는 축합 가교 반응이 덜 일어나 도막의 치밀도가 떨어져 기계적 화학적 물성이 떨어지며, 5 중량%를 초과하는 경우에는 반대로 도막의 치밀도가 너무 높아 보다 단단해져 도막의 탄성률 및 억세면서도 질긴 특성이 떨어져 작은 충격에도 쉽게 깨질 수 있는 문제가 발생할 우려가 있다.
본 발명의 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물에 포함될 수 있는 상기 반응성 희석제(reactive diluents)로는 80~110 cps 점도 범위의 이중결합을 갖는 모노머(monomer)가 사용되며, 작업 점도를 조정함과 동시에 열개시제의 빠른 라디칼 반응에 참여하여 도막의 저온경화 가교화를 이루는 추가적인 역할을 하게 된다.
상기 반응성 희석제로는 EHA(2-Ethylhexyl Acetate), HEA(2-Hydroxyl Acrylate), HPA(2-Hydroxypropyl Acrylate), PA-1(2-Hydroxyethyl Acryloyl Phosphate) 등의 단관능 모노머와 BGDA(1,3-Butanediol Diacrylate), BUDA(1,4-Butanediol Diacrylate), HDDA(1,6-Hexanediaol Diacrylate), DEGDA(Diethyleneglycol Diacrylate), NPGDA(Neopentylglycol Diacrylate), PEG 400 DA(Polyethylene 400 Diacrylate), HPNDA(Hydroxypiperidinoic Diacrylate), DPGDA(Dipropyleneglycol Diacrylate) 등의 2관능 모노머, TMPTA(Trimethylpropane Triacrylate), PETA(Pentaerithriritol Triacrylate), OPHA(Dipentaerithritol Hexaacrylate) 등의 다관능 모노머 등으로부터 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
관능기가 많을수록 반응성의 차이는 좋으나 점도가 높아 주수지와 함께 사용하여 작업 특성을 갖는 점도를 얻기가 힘들 수 있으므로, 저점도를 갖는 반응성 희석제인 HDDA를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 일반적으로 HDDA는 희석력이 우수하고, 저점도 유지가 가능하며, 내후성도 양호하고, 경화속도가 빨라 반응성 희석제로는 가장 적합하다.
본 발명의 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물에 포함될 수 있는 상기 용제(solvent)로는 혼용성 및 용해력이 양호한 용제라면, 제한없이 사용될 수 있다.
상기 용제로는 자일렌, 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸부틸케톤, 에틸프로필케톤, 메티이소부틸케톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 노말프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 카비톨아세테이트, 에틸알콜, 노말프로판올, 이소프로판올, 노말부탄올, 이소부탄올 및 터셔리부탄올로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 용제는 상기 조성물의 전체 중량에 대하여, 20~30 중량% 포함될 수 있는데, 상기 용제가 20 중량% 미만으로 포함되는 흐름성이 떨어져 작업성이 저하될 우려가 있으며 30 중량%를 초과하여 포함되는 경우 수직 도장 시 흘러내려 리어코트의 외관이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물은 레벨링제, 및 자외선 흡수제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물에 포함될 수 있는 상기 레벨링제(leveling agent)는 클리어코트의 표면 장력을 낮추어 자동차 차체 표면에 향상된 젖음(wetting)성을 부여함으로써, 안정적인 평활성을 가져 수려한 외관을 유도하기 위한 것으로서, 실리콘계 레벨링제, 아크릴계 레벨링제 또는 이들의 혼합물를 시용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 실리콘계 레벨링제는 폴리에테르변성디메틸폴리실록산 구조를 갖는 실리콘계 레벨링제로서, 폴리에테르변성폴리메틸알킬실록산 및 폴리에스테르변성폴리디메틸실록산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 레벨링제는 상기 조성물의 전체 중량에 대하여, 0.1~1 중량% 포함될 수 있는데, 상기 레벨링제를 0.1 중량% 미만으로 포함할 경우에는 표면 평활성 효과를 발휘할 수 없으며, 1 중량%를 초과하여 포함할 경우에는 소재면과의 부착성이 저하되는 문제점이 발생할 우려가 있다.
본 발명의 상기 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물에 포함될 수 있는 상기 자외선 흡수제(UV absorber)는 파장이 250~400 μm의 빛을 흡수한 뒤 자외선 에너지를 열에너지로 바꾸는 역할을 하는 것으로, 소량 사용에도 효과가 있어야 하고, 흡수파장 영역이 250~400 μm이어야 하며, 열안정성 및 상용성 등이 우수한 것이 바람직하다.
상기 자외선 흡수제는 벤조트리아졸계, 벤질리덴히단트계, 벤조페논계 및 벤조구아닌계로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 자외선 흡수제는 상기 조성물의 전체 중량에 대하여, 0.1~1 중량% 포함될 수 있는데, 0.1 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 자외선 흡수능력이 저하될 수 있으며, 1 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 혼탁한 외관을 제공할 우려가 있다.
본 발명의 제2 구현예는 상기 제1 구현예에 따른 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 기판 상에 도포하여 클리어코트 층을 형성하는 단계를 포함하는 멀티코트 코팅 방법에 관한 것이다.
본 발명의 상기 멀티코트 코팅 방법은 상기 기판과 클리어코트 층 사이에 일렉트로코트 층, 프라이머코트 층 및 베이스코트 층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 멀티코트 코팅 방법은 바람직하게는, 상기 기판과 클리어코트 층 사이에 일렉트로코트 층, 프라이머코트 층 및 베이스코트 층을 순서대로 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 멀티코트 코팅 방법에서, 상기 클리어코트 층은 이중 경화형 블록 이소시아네이트를 포함함으로써, 저장 안정성 및 가교 밀도가 개선되고 휘발성 물질(VOCs)이 감소되어, 친환경적이면서 저온에서 이중 경화되는 특징을 지니고 있다.
본 발명의 제3 구현예는 상기 제1 구현예에 따른 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 사용하여 기판 상에 형성된 클리어코트 층을 포함하는 멀티코트 코팅층에 관한 것이다.
본 발명의 상기 멀티코트 코팅층은 상기 기판과 클리어코트 층 사이에 일렉트로코트 층, 프라이머코트 층 및 베이스코트 층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 층을 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 멀티코트 코팅층은 바람직하게는, 상기 기판과 클리어코트 층 사이에 일렉트로코트 층, 프라이머코트 층 및 베이스코트 층을 순서대로 더 포함할 수 있다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티코트 코팅층을 나타낸 것이다.
본 발명의 상기 멀티코트 코팅층에서, 상기 클리어코트 층은 이중 경화형 블록 이소시아네이트를 포함함으로써, 저장 안정성 및 가교 밀도가 개선되고 휘발성 물질(VOCs)이 감소되어, 친환경적이면서 저온에서 이중 경화되는 특징을 지니고 있다.
본 발명의 제2 구현예에 따른 상기 멀티코트 코팅 방법 및 제3 구현예에 따른 멀티코트 코팅층에서, 클리어코트 코팅 조성물의 기판에 대한 코팅은 모든 통상적인 적용 방법, 예를 들어 분무, 나이프 코팅, 스프레딩, 푸어링, 침지, 함침, 살수 또는 롤링에 의해 완수될 수 있다.
상기 코팅 과정에서, 코팅하고자 하는 기판은 그 자체가 고정되고, 코팅 장치 또는 기기가 움직일 수 있다. 대안적으로, 코팅하고자 하는 기판, 예컨대 코일이 이동하고, 코팅 장치가 기판에 대해 고정되거나 적절하게 이동할 수 있다.
분무 코팅 방법, 예를 들어 압축 공기 분무(공압 코팅 시스템), 무공기 분사, 고속 회전, 정전식 분무 코팅(ESTA) 등을 가열 분무 코팅, 예컨대 가열 공기 분무와 결합하여 사용하는 것이 바람직하다.
경화, 건조 상태에서의 필름 두께는 바람직하게는 20 내지 70 ㎛ 이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 클리어코트 조성물의 적용 이후 및 경화 이전에, 특정 정치 시간 또는 증발 시간이 있을 수 있다. 정치 시간은 예를 들어, 코팅 필름의 레벨링 및 액화 또는 휘발성 성분 예컨대 용매의 증발을 위해 필요하다.
정치 시간은 상승된 온도의 적용을 통해 및/또는 감소된 대기 습도를 통해 지지 및/또는 단축될 수 있는데, 단 이는 페인트 필름에 대한 손상 및 이의 변화를 수반하지 않는다.
적용 이후 및 실시되는 경우에 기판 상의 클리어코트 조성물의 증발 시간 이후, 경화가 이루어져서 클리어코트를 형성한다. 상기 클리어코트 조성물의 열적 경화는 방법의 측면에서 특이점을 갖지 않고, 대신에 강제-공기 오븐에서의 가열 또는 IR 램프를 사용한 조사와 같은 통상적 방법에 의해 이루어질 수 있다.
금속 기판의 경우, 클리어코트는 유리하게는 본 발명의 일렉트로코트, 프라이머코트, 베이스코트 및 클리어코트를 포함하는 멀티코트 코팅 시스템의 일부로서 사용된다.
플라스틱 기판의 경우, 단일-코트 마감 또는 멀티코트 코팅 시스템이 구축된다. 후자의 경우, 플라스틱 도장에서 사용될 수 있는 통상적인 프라이머-서피서, 단일-코트 탑코트, 베이스코트 및 클리어코트 코팅 조성물이 사용되고, 이러한 조성물의 선택 및 용도는 당업자에 공지되어 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명의 범위는 하기 제시된 실시예 이외에도 다양한 변형이 가능하며, 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
<제조예 1> 이중 경화형 블록 이소시아네이트(DBI)의 제조
하기 반응식 1에 의해 이중 경화형 블록 이소시아네이트(DBI)를 제조하였다.
[반응식 1]
Figure 112020142874327-pat00005
즉, 상기 이중 경화형 블록 이소시아네이트 (DBI)을 합성하기 위하여, 1구 둥근 바닥 플라스크에 2-(tert-부틸아미노)에틸 메타크릴레이트 38g을 준비하였다. 유리 이소시아네이트(FIC) Desmodur® N3300 37g을 Xylene 25g에 희석시킨 후 천천히 적하하고, 30℃에서 4시간 동안 계속 교반하여 상기 이중 경화형 블록 이소시아네이트(DBI)를 제조하였다.
<실시예 1 내지 6 및 비교예> 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물의 제조
상기 제조예 1에서 제조한 이중 경화형 블록 이소시아네이트(DBI) 및 폴리에스터계 폴리올 수지를 포함하는 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 하기 표 1(단위: 중량%)의 조성과 같이 제조하였다.
테스트 기판으로 폴리프로필렌 판넬을 바 코팅 방법을 사용하여 30μm 코팅 두께의 수성 프라이머로 코팅하였다. 또한, 수성 흑색 베이스 코트층은 동일한 코팅 방법을 사용하여 10-15μm 두께로 직렬로 증착되었다.
마지막으로, 베이스 코트에 40-50 μm 두께로 제조된 클리어코트 조성물을 스프레이 코팅한 후, 120℃에서 30분 동안 경화시켰다.
대조군(비교예)으로는 이중 경화형 블록 이소시아네이트(DBI) 대신에 유리 이소시아네이트(FIC)를 사용하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예
DBI 45.8 44.6 43.2 44.4 43.2 45.2 -
FIC - - - - - - 35
폴리올 수지 24.9 24.7 23.3 24.5 23.3 24.9 33.5
열라디칼개시제 - 1.3 2.5 0.8 1.3 - -
반응성 희석제 - - - - 1.2 0.9 -
실리콘 레벨링제 1 1 1 1 1 1 1
자외선 흡수제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
용제 27.8 27.9 29.5 28.8 29.5 27.5 30
상기 표 1에서, 유리 이소시아네이트(FIC)는 Desmodur® N3300, 폴리에스터 폴리올 수지 KCP (KCC Corporation), 열라디칼 개시제는 Luperox® 575, 레벨링제는 BYK-306, 자외선 흡수제는 Tinuvin 400, 반응성 희석제는 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA)를 사용하였다.
<실험예 1> 이중 경화형 블록 이소시아네이트(DBI)의 FT-IR 스펙트럼 조사
2950~2850 cm-1 범위의 -CH2- 메틸렌 작용기의 피크와 함께 2250 cm-1의 -NCO 이소시아네이트 작용기의 특징적인 피크 사이의 화학 반응 정도를 규명하기 위하여, 푸리에 변환 적외선(FT-IR) 분광계(Thermo Fisher Scientific Inc., Nicolet 6700/Nicolet Continuum)를 사용하여 상기 제조예 1에서 제조된 이중 경화형 블록 이소시아네이트(DBI)의 화학 구조를 조사하였다.
도 2에서 보는 바와 같이, 2950~2850 cm-1 범위의 -CH2- 메틸렌 작용기의 피크는 블로킹 전의 유리 이소시아네이트(FIC)와 블로킹 후의 이중 경화형 블록 이소시아네이트(DBI)가 모두 존재함을 알 수 있다.
그러나, 블로킹 전의 유리 이소시아네이트(FIC)와는 달리, 블로킹 후의 이중 경화형 블록 이소시아네이트(DBI)는 2250 cm-1의 -NCO 이소시아네이트 작용기의 특징적인 피크가 존재하지 않음을 알 수 있다.
<실험예 2> 1 H-NMR 분석을 통한 이중 경화형 블록 이소시아네이트의 합성 확인
상기 제조예 1에서 제조한 이중 경화형 블록 이소시아네이트의 합성을 확인하기 위하여 1H-NMR 분석을 수행한 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에서 보는 바와 같이, 블로킹 전의 유리 이소시아네이트 옆에 있는 탄소의 수소가 합성 전에는 3.3 ppm에서 트리플렛(Triplet) 형태로 존재하는데, 아민 블로킹제와 반응이 되면서 우레아를 만들고, 3.2 ppm으로 화학적 이동(Chemical shift)되면서 콰르텟(Quartet) 형태로 바뀐다. 이것을 통해서 이중 경화형 블록 이소시아네이트가 제조 되었음을 확인할 수 있다.
<실험예 3> 저장 안정성 분석
상기 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예에서 제조한 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물의 저장 안정성을 분석한 결과를 도 4에 나타내었다.
이 때, 상기 저장 안정성은 회전 레오미터((MARS III, HAAKE, Thermo Scientific, Waltham, WA, USA)를 이용하여 시간에 따른 점도(viscosity) 변화를 측정하였다.
도 4에서 보는 바와 같이, 유리 이소시아네이트(FIC)를 포함하는 비교예에 따른 이액형 클리어코트 조성물에 비하여, 이중 경화형 블록 이소시아네이트(DBI)를 포함하는 실시예 1 내지 실시예 6에 따른 일액형 클리어코트 조성물의 저장 안정성이 현저히 증대됨을 알 수 있다.
<실험예 4> 휘발성 물질(VOCs)의 생성량 분석
상기 실시예 1 및 실시예 6에서 제조한 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물의 휘발성 물질 생성량을 분석한 결과를 도 5에 나타내었다.
이 때, 상기 휘발성 물질의 생성량은 10℃/min의 가열 속도로 30~120℃로 승온한 후 120℃를 유지하면서 열 중량 분석(TGA, TGA Q500, TA Instruments)을 사용하여 분석하였다.
도 5에서 보는 바와 같이, 라디칼 게시제가 없는 실시예 1 과 실시예 6의 경우 우레탄 반응으로만 경화가 되기 때문에, 열에 의해 해리된 블로킹제들이 공기중으로 휘발되어 VOCs(30% 내외) 많이 발생되지만, 실시예 2 및 실시예 5의 경우 라디칼 반응과 우레탄 반응을 동시에 일어나서, 열에 의해 해리된 블로킹제들이 라디칼 반응을 일으켜 고분자화 됨으로써 공기중으로 휘발하지 않아, VOCs(10% 내외) 많이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.
<실험예 5> 가교 반응 분석
상기 실시예 1 및 실시예 6에서 제조한 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물의 가교 반응을 분석한 결과를 표 2 및 도 6에 나타내었다.
이 때, 상기 가교 반응은 10℃/min의 가열 속도로 30~120℃로 승온한 후 120℃를 유지하면서 회전 레오미터((MARS III, HAAKE, Thermo Scientific, Waltham, WA, USA)로 저장 모듈러스(storage modulus) 및 엔드 포인트 모듈러스(end point modulus)를 측정하였다.
하기 표 2는 크로스오버 시간에 따른 엔드 포인트 모듈러스를 나타낸 것이고, 도 6은 시간에 따른 저장 모듈러스를 나타낸 것이다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
크로스오버 시간(min) 25.7 14.1 13.2 15.0 14.1 23.2
엔드 포인트 모듈러스(Pa) 6.3*104 1.1*105 7.6*104 1.6*105 4.0*105 3.8*104
상기 표 2 및 도 6에서 보는 바와 같이, 열 라디칼 개시제가 없는 실시예 1 과 실시예 6의 경우 우레탄 반응으로만 경화가 되기 때문에, 경화 시간이 다른 실시예 들에 비해서 느리고 최종 모듈러스가 104 정도로 다소 낮게 나타났다.
실시예 2 및 실시예 5의 경우, 라디칼 반응과 우레탄 반응을 동시에 사용하는 이중 경화 반응을 통해서 경화 시간이 10분 내외로 빨라지며, 엔드 포인트 모듈러스가 105 Pa 이상으로 높게 나타났다. 특히 반응성 희석제를 포함하는 실시예 5의 경우 가장 높은 엔드 포인트 모듈러스를 보여주었다.
<실험예 6> 가교 밀도 분석 및 기계적 강도 분석
상기 실시예 1 및 실시예 6에서 제조한 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물의 가교 밀도를 측정하기 위하여 동적 기계적 분석(DMA) 및 겔 분획(gel fraction) 분석을 한 결과를 도 7에 나타내었으며 기계적 강도를 분석한 결과를 표 3에 나타내었다.
이 때, 상기 기계적 강도는 클리어코트의 표면 경도를 평가하기 위해서 ISO 15184 규격에 맞추어 연필경도 시험을 수행하였다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 비교예
M c (g/mol) 709 321 311 341 293 931 331
연필 경도 HB H H H 2H HB H
이 때, 상기 동적 기계적 분석은 10℃/min의 가열 속도로 -60~150℃범위에서 DMA Q800(TA Instruments)을 사용하여 수행하였으며, 테스트 적용 스트레인 및 주파수는 클리어코트의 독립형 필름에서 각각 0.1% 및 1Hz이었다.겔 분획 분석은 120℃에서 30분 경화된 클리어코트 조성물의 초기 무게와 톨루엔에 120℃에서 1시간 동안 완전히 침지시킨 후 남아 있는 고체의 무게를 측정하는 방법을 사용하여 수행하였다.
도 7에서 보는 바와 같이, 라디칼 개시제가 없는 실시예 1과 실시예 6의 경우 우레탄 반응으로만 경화가 되기 때문에 고분자 네트워크의 가교 밀도를 나타내는 가교점 사이의 분자량(M c )가 상기 표 3에서 보듯이 700 내지 1000 g/mol 사이의 값을 가지며, 겔 분획 또한 20% 이상으로 높고, 연필 경도로 표현되는 기계적 물성도 HB로 다른 실시예에 비해서 다소 낮은 것을 확인 하였다.
실시예 2 및 실시예 5의 경우 라디칼 반응과 우레탄 반응을 동시에 사용하는 이중 경화 반응을 통해서 가교점 사이의 분자량(M c )가 상기 표 3에서 보듯이 200 내지 400 g/mol 사이의 값을 가지며, 겔 분획 또한 5% 이하로 낮고, 연필 경도로 표현되는 기계적 물성도 H이상으로 나타나는 것을 확인하였다.
특히, 반응성 희석제를 포함한 실시예 5의 경우, 가장 높은 가교 밀도와 기계적 강도를 보여주었다.
지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물, 이를 이용한 멀티코트 코팅 방법 및 멀티코트 코팅층에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술 될 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (17)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 이중 경화형 블록 이소시아네이트;
    폴리에스터계 폴리올 수지; 및
    열 라디칼 개시제를 포함하고,
    상기 열 라디칼 개시제의 함량은 전체 중량의 0.1~5 중량%인 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물:
    [화학식 1]
    Figure 112022081556856-pat00017

    상기 식 중, R1은 아민이고, R2는 아크릴계 모노머이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 모노머는 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, 이소프로필 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, tert-부틸 아크릴레이트, tert-부틸 메타크릴레이트, 아밀 아크릴레이트, 아밀 메타크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 에틸헥실 아크릴레이트, 에틸헥실 메타크릴레이트, 3,3,5-트리메틸헥실 아크릴레이트, 3,3,5-트리메틸헥실 메타크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 스테아릴 메타크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 사이클로펜틸 아크릴레이트, 사이클로펜틸 메타크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 이소보닐 메타크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트 및 사이클로헥실 메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 아민은 3차 아민인 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 아크릴계 모노머는 메틸메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이중 경화형 블록 이소시아네이트는 하기 화학식 1a로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물:
    [화학식 1a]
    Figure 112020142874327-pat00018

  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스터계 폴리올 수지는 유리전이온도가 30~60℃이고, 수평균 분자량이 6,000~10,000인 수산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    레벨링제, 자외선 흡수제, 반응성 희석제 및 용제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 조성물의 전체 중량에 대하여, 상기 이중 경화형 블록 이소시아네이트 30~50 중량%, 상기 폴리에스터계 폴리올 수지 20~40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 조성물의 전체 중량에 대하여, 상기 반응성 희석제 0.1~5 중량% 및 상기 용제 20~30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 레벨링제는 실리콘계 레벨링제, 아크릴계 레벨링제 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 실리콘계 레벨링제는 폴리에테르변성디메틸폴리실록산 구조를 갖는 실리콘계 레벨링제로서, 폴리에테르변성폴리메틸알킬실록산 및 폴리에스테르변성폴리디메틸실록산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 자외선 흡수제는 벤조트리아졸계, 벤질리덴히단트계, 벤조페논계 및 벤조구아닌계로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 용제는 자일렌, 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸부틸케톤, 에틸프로필케톤, 메티이소부틸케톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 노말프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 카비톨아세테이트, 에틸알콜, 노말프로판올, 이소프로판올, 노말부탄올, 이소부탄올 및 터셔리부탄올로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 기판 상에 도포하여 클리어코트 층을 형성하는 단계를 포함하는 멀티코트 코팅 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 코팅 방법은 상기 기판과 상기 클리어코트 층 사이에 일렉트로코트 층, 프라이머코트 층 및 베이스코트 층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티코트 코팅 방법.
  16. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물을 사용하여 기판 상에 형성된 클리어코트 층을 포함하는 멀티코트 코팅층.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 코팅층은 상기 기판과 상기 클리어코트 층 사이에 일렉트로코트 층, 프라이머코트 층 및 베이스코트 층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티코트 코팅층.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101151468B1 (ko) * 2005-05-18 2012-06-01 주식회사 케이씨씨 자동차용 이액형 클리어 코트 조성물
US10703847B2 (en) * 2015-06-03 2020-07-07 Sika Technology Ag Vinyl-terminated prepolymers having low viscosity and good water solubility

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10147747A (ja) * 1996-11-15 1998-06-02 Nof Corp 複合塗膜の塗装仕上げ方法及び塗装物品
KR101052223B1 (ko) 2009-11-30 2011-07-27 유한회사 피피지코리아 자동차용 듀얼 경화 이액형 클리어 코트 조성물
KR101106565B1 (ko) 2010-05-11 2012-01-19 유한회사 피피지코리아 아크릴 변성 아크릴레이트를 이용한 자동차용 듀얼 경화 일액형 클리어 코트 조성물 및 이를 이용한 듀얼 경화 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101151468B1 (ko) * 2005-05-18 2012-06-01 주식회사 케이씨씨 자동차용 이액형 클리어 코트 조성물
US10703847B2 (en) * 2015-06-03 2020-07-07 Sika Technology Ag Vinyl-terminated prepolymers having low viscosity and good water solubility

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