KR102545653B1 - 우레탄 도료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 C1-C12의 알킬기 함유 아크릴 모노머 30 내지 50 중량%, 히드록시기 함유 아크릴 모노머 5 내지 15 중량%, 용제 40 내지 60 중량% 및 중합 개시제 0.1 내지 3 중량%를 포함하는 제1 중합성 조성물로부터 형성되는 제1 아크릴 수지; C1-C12의 알킬기 함유 아크릴 모노머 30 내지 50 중량%, 히드록시기 함유 아크릴 모노머 5 내지 15 중량%, 스티렌 모노머 5 내지 15 중량%, 카르복실산기 함유 아크릴 모노머 0.1 내지 3 중량%, 용제 30 내지 50 중량% 및 중합 개시제 0.1 내지 3 중량%를 포함하는 제2 중합성 조성물로부터 형성되는 제2 아크릴 수지; 및 우레탄 경화제를 포함하는 우레탄 도료 조성물을 제공한다.

Description

우레탄 도료 조성물{Urethane Paint Composition}
본 발명은 우레탄 도료 조성물에 관한 것이다.
굴삭기와 같은 건설장비를 위한 도료는 상/하도 2 Coat-System으로 하도에서 방청 성능을, 상도에서는 외관 및 내후 성능을 발휘한다[대한민국 등록특허 제10-0579081호 참조]. 이때 상도로는 주로 우레탄 도료 조성물이 사용되고 있다. 건설장비 업체에 따라 요구되는 상도 도막의 내후성 규격이 다르며, 최근에는 이러한 내후성 규격이 더욱 엄격해지고 있다.
우레탄 도료 조성물의 바인더 수지로는 아크릴 폴리올 수지가 사용되고 있다. 이러한 아크릴 폴리올 수지는 우수한 광택 특성을 위해 모노머로서 스티렌 모노머(styrene monomer, SM)를 일정 함량 이상 포함하고 있다. 그러나, 스티렌 모노머는 벤젠고리를 함유하고 있어 자외선에 의해 이중 결합이 파괴되어 도막의 변색이나, 광택 소실이 발생할 수 있어 도막의 내후성을 저하시킬 수 있다.
따라서, 우수한 광택 특성과 내후성을 동시에 확보할 수 있는 우레탄 도료 조성물의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-0579081호
본 발명은 우수한 광택 특성과 내후성을 동시에 갖는 도막을 형성할 수 있는 우레탄 도료 조성물을 제공한다.
한편으로, 본 발명은 C1-C12의 알킬기 함유 아크릴 모노머 30 내지 50 중량%, 히드록시기 함유 아크릴 모노머 5 내지 15 중량%, 용제 40 내지 60 중량% 및 중합 개시제 0.1 내지 3 중량%를 포함하는 제1 중합성 조성물로부터 형성되는 제1 아크릴 수지; C1-C12의 알킬기 함유 아크릴 모노머 30 내지 50 중량%, 히드록시기 함유 아크릴 모노머 5 내지 15 중량%, 스티렌 모노머 5 내지 15 중량%, 카르복실산기 함유 모노머 0.1 내지 3 중량%, 용제 30 내지 50 중량% 및 중합 개시제 0.1 내지 3 중량%를 포함하는 제2 중합성 조성물로부터 형성되는 제2 아크릴 수지; 및 우레탄 경화제를 포함하는 우레탄 도료 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 중합성 조성물은 스티렌 모노머를 함유하지 않는다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 우레탄 경화제는 폴리이소시아네이트일 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명은 상기 우레탄 도료 조성물을 이용하여 형성된 도막에 관한 것이다.
본 발명에 따른 우레탄 도료 조성물은 우수한 광택 특성과 내후성을 동시에 확보하는 도막을 형성시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 우레탄 도료 조성물은 굴삭기와 같은 건설장비의 상도용으로서 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태는 C1-C12의 알킬기 함유 아크릴 모노머 30 내지 50 중량%, 히드록시기 함유 아크릴 모노머 5 내지 15 중량%, 용제 40 내지 60 중량% 및 중합 개시제 0.1 내지 3 중량%를 포함하는 제1 중합성 조성물로부터 형성되는 제1 아크릴 수지; C1-C12의 알킬기 함유 아크릴 모노머 30 내지 50 중량%, 히드록시기 함유 아크릴 모노머 5 내지 15 중량%, 스티렌 모노머 5 내지 15 중량%, 카르복실산기 함유 모노머 0.1 내지 3 중량%, 용제 30 내지 50 중량% 및 중합 개시제 0.1 내지 3 중량%를 포함하는 제2 중합성 조성물로부터 형성되는 제2 아크릴 수지; 및 우레탄 경화제를 포함하는 우레탄 도료 조성물에 관한 것이다.
상기 우레탄 도료 조성물은 2액형 가열건조형일 수 있고, 상도에 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 아크릴 수지 및 제2 아크릴 수지는 본 발명에 따른 우레탄 도료 조성물에서 바인더로서의 역할을 한다.
상기 제1 아크릴 수지는 C1-C12의 알킬기 함유 아크릴 모노머 30 내지 50 중량%, 히드록시기 함유 아크릴 모노머 5 내지 15 중량%, 용제 40 내지 60 중량% 및 중합 개시제 0.1 내지 3 중량%를 포함하는 제1 중합성 조성물로부터 형성될 수 있다.
상기 제1 중합성 조성물은 스티렌 모노머를 함유하지 않으며, 이에 따라 상기 제1 아크릴 수지는 스티렌 모노머 유래 단위를 갖지 않는다.
상기 제1 아크릴 수지는 중량 평균분자량이 20,000 내지 40,000이고, 수산기가는 70 내지 100일 수 있다.
상기 제2 아크릴 수지는 C1-C12의 알킬기 함유 아크릴 모노머 30 내지 50 중량%, 히드록시기 함유 아크릴 모노머 5 내지 15 중량%, 스티렌 모노머 5 내지 15 중량%, 카르복실산기 함유 모노머 0.1 내지 3 중량%, 용제 30 내지 50 중량% 및 중합 개시제 0.1 내지 3 중량%를 포함하는 제2 중합성 조성물로부터 형성될 수 있다.
상기 제2 아크릴 수지는 중량 평균분자량이 10,000 내지 20,000이고, 수산기가는 50 내지 80일 수 있다.
상기 C1-C12의 알킬기 함유 아크릴 모노머로는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 노르말부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, 터셔리부틸 아크릴레이트, 노르말헥실 아크릴에이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 노르말옥틸 아크릴에이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 노르말부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 터셔리부틸 메타크릴레이트, 노르말헥실 메타크릴에이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트 등이 사용될 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다.
상기 히드록시기 함유 아크릴 모노머로는 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타아크릴레이트, 카프로락톤 아크릴레이트, 카프로락톤 메타크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필 아크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필 메타크릴레이트, 4-히드록시메틸시클로헥실메틸 아크릴레이트, 4-히드록시메틸시클로헥실메틸 메타크릴레이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노아크릴레이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노메타크릴레이트 등이 사용될 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다.
상기 카르복실산기 함유 모노머로는 (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 1가산; 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 2가산 및 이들의 모노알킬에스테르; 3-(메타)아크릴로일프로피온산; 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬 (메타)아크릴레이트의 무수호박산 개환 부가체, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜 (메타)아크릴레이트의 무수 호박산 개환 부가체, 및 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬 (메타)아크릴레이트의 카프로락톤 부가체에 무수 호박산을 개환 부가시킨 화합물 등을 사용할 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다.
상기 용제로는 톨루엔, 자일렌과 같은 방향족 탄화수소계; 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸부틸케톤, 에틸프로필케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계; 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 노르말프로필 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 메틸셀로솔브 아세테이트, 셀로솔브 아세테이트, 부틸셀로솔브 아세테이트, 카비톨 아세테이트 등의 에스테르계 용제; 노르말프로판올, 이소프로판올, 노르말부탄올, 이소부탄올, 터셔리부탄올 등의 알콜계 용제 등이 사용될 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다.
상기 중합 개시제로는 터셔리부틸페록시 벤조에이트, 2,2-아조비스(2-메틸부틸로니트릴), 2,2-아조비스 이소부틸로 니트릴, 디벤조일 페록사이드, 디터셔리부틸 페록사이드, 터셔리부틸페록시2-에틸헥사노에이트, 터셔리부틸페록시 아세테이트, 큐밀하이드로 페록사이드, 디큐밀 페록사이드, 터셔리부틸 하이드로페록사이드 등이 사용될 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다.
상기 제1 아크릴 수지 및 제2 아크릴 수지는 각각 제1 중합성 조성물 및 제2 중합성 조성물로부터 자유라디칼 메카니즘에 의한 용액중합법으로 제조될 수 있으며, 중합시 온도는 예를 들어 80 내지 200℃일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 아크릴 수지는 우레탄 도료 조성물의 전체 100 중량%에 대해 10 내지 20 중량% 범위로 사용할 수 있다. 상기 제1 아크릴 수지의 함량이 10 중량% 미만이면 내후성이 저하될 수 있고, 20 중량% 초과이면 광택이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 아크릴 수지는 우레탄 도료 조성물의 전체 100 중량%에 대해 20 내지 30 중량% 범위로 사용할 수 있다. 상기 제2 아크릴 수지의 함량이 20 중량% 미만이면 광택이 저하될 수 있고, 30 중량% 초과이면 내후성이 저하될 수 있다.
본 발명에 따른 우레탄 도료 조성물은 상기 제1 아크릴 수지와 제2 아크릴 수지를 함께 바인더로서 사용함으로써 도막의 내후성과 광택 특성을 동시에 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 우레탄 경화제는 폴리이소시아네이트를 포함할 수 있다. 본 발명에서, 상기 폴리이소시아네이트는 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 의미한다.
상기 폴리이소시아네이트는 지환족을 비롯한 지방족 또는 방향족 폴리이소시아네이트가 사용될 수 있으며, 대표적인 예로서 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트 및 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate)로 구성된 군으로부터 선택되는 지방족 폴리이소시아네이트; 폴리메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, p-페닐렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 및 트리페닐메탄-4,4',4''-트리이소시아네이트로 구성된 군으로부터 선택되는 방향족 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 우레탄 경화제는 우레탄 도료 조성물의 전체 100 중량%에 대해 3 내지 10 중량% 범위로 사용할 수 있다. 상기 우레탄 경화제의 함량이 3 중량% 미만이면 광택 및 부착성이 저하될 수 있고, 10 중량% 초과이면 부착성 및 건조성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 우레탄 도료 조성물은 안료 및 용제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 우레탄 도료 조성물은 상기 제1 아크릴 수지 10 내지 20 중량%, 상기 제2 아크릴 수지 20 내지 30 중량%, 우레탄 경화제 3 내지 10 중량%, 안료 1 내지 20 중량% 및 용제 30 내지 50 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 안료는 물이나 용매에 용해되지 않는 유색 미립자 상의 무기 또는 유기 화합물의 착색제로서 도막에 은폐력 및/또는 착색력을 부여한다.
상기 안료로는 우레탄 도료 조성물에 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 안료로는 C.I. 피그먼트 오렌지 73, C.I. 피그먼트 옐로우 154, TiO2, Fe2O3 등을 사용할 수 있다. 상기 안료는 도막의 색상 조절을 위해 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 안료는 우레탄 도료 조성물의 전체 100 중량%에 대해 1 내지 20 중량% 범위로 사용할 수 있다. 상기 안료의 함량이 1 중량% 미만이면 은폐불량 문제가 있을 수 있고, 20 중량% 초과이면 흐름성이 저하되고 도막물성 저하 및 비용상승 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 용제로는 바인더 수지인 제1 아크릴 수지와 제2 아크릴 수지를 용해 및/또는 분산시킬 수 있는 다양한 유기용제를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 상기 제1 중합성 조성물 및/또는 제2 중합성 조성물에 사용된 용제를 사용할 수 있다.
상기 용제는 우레탄 도료 조성물의 전체 100 중량%에 대해 30 내지 50 중량% 범위로 사용할 수 있다. 상기 용제의 함량이 30 중량% 미만이면 작업성이 나쁠 수 있으며, 50 중량% 초과이면 착색력이 떨어질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 우레탄 도료 조성물은 필요에 따라 광 안정제, 분산제, 경화촉매, 레벨링제 등의 다양한 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 광안정제로는 통상의 광안정제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 히드록시페닐 트리아진계 광안정제, 입체장애 아민계 광안정제 등을 사용할 수 있다. 상기 광안정제는 우레탄 도료 조성물의 전체 100 중량%에 대해 0.5 내지 3 중량% 범위로 사용할 수 있다. 상기 광안정제의 함량이 0.5 중량% 미만이면 내후성이 저하될 수 있고, 3 중량% 초과이면 연필경도 및 내충격성 등의 도막물성이 저하될 수 있다.
상기 분산제로는 통상의 분산제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 EFKA PX 4310(BASF사) 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 경화촉매로는 통상의 경화촉매를 사용할 수 있으며, 예를 들어 디부틸주석 디라우레이트, 산화디부틸 주석 등을 사용할 수 있다. 아울러, 상기 레벨링제로는 통상의 레벨링제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 TEGO GLIDE B 1484(EVONIK사) 등을 사용할 수 있다.
상기 첨가제(들)는 우레탄 도료 조성물의 전체 100 중량%에 대해 0.5 내지 10 중량% 범위로 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 우레탄 도료 조성물은 건설 장비, 예컨대 굴삭기 등에 브러시, 분사, 롤러 등의 방법으로 도장하고 가열건조시켜 도막을 형성할 수 있다. 이때 가열건조는 60 내지 80℃의 온도에서 30 내지 60분간 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시형태는 상기 우레탄 도료 조성물을 이용하여 형성된 도막에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시형태는 상기 우레탄 도료 조성물을 이용하여 형성된 도막으로 코팅된 건설 장비에 관한 것이다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
제조예 1: 아크릴 폴리올 수지 1의 제조
온도계, 콘덴서, 적하 깔때기, 교반기가 장착된 4구 플라스크에 부틸 아세테이트 25g과 톨루엔 25g을 투입한 후 교반하면서 130℃까지 승온시킨 다음, 메틸 메타크릴레이트 23g, 노르말부틸 아크릴레이트 17g, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 9g 및 TBPB(tert-butyl peroxybenzoate, 시그마 알드리치사) 1g을 3시간에 걸쳐 균일한 속도로 적하하고 1시간 동안 반응시켜 아크릴 폴리올 수지를 제조하였다. 상기 아크릴 폴리올 수지의 중량 평균분자량은 29,500이었고, 유리전이온도(Tg)는 21.7℃, 수산기가는 80.3, 비중은 0.99이었다.
제조예 2: 아크릴 폴리올 수지 2의 제조
온도계, 콘덴서, 적하 깔때기, 교반기가 장착된 4구 플라스크에 자일렌 39g을 투입한 후 교반하면서 130℃까지 승온시킨 다음. 스티렌 12g, 메틸 메타크릴레이트 15g, 노르말부틸 아크릴레이트 22g, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 10g, 메타크릴산 1g 및 TBPB(시그마 알드리치사) 1g을 3시간에 걸쳐 균일한 속도로 적하하고 1시간 동안 반응시켜 아크릴 폴리올 수지를 제조하였다. 상기 아크릴 폴리올 수지의 중량 평균분자량은 16,800이었고, 유리전이온도(Tg)는 20℃, 수산기가는 69, 비중은 0.99이었다.
제조예 3: 아크릴 폴리올 수지 3의 제조
온도계, 콘덴서, 적하 깔때기, 교반기가 장착된 4구 플라스크에 자일렌 40g을 투입한 후 교반하면서 130℃까지 승온시킨 다음, 스티렌 21g, 메틸 메타크릴레이트 2g, 2-에틸헥실 아크릴레이트 20g, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 16g 및 TBPB(시그마 알드리치사) 1g을 3시간에 걸쳐 균일한 속도로 적하하고 1시간 동안 반응시켜 아크릴 폴리올 수지를 제조하였다. 상기 아크릴 폴리올 수지의 중량 평균분자량은 17,000이었고, 유리전이온도(Tg)는 20℃, 수산기가는 117, 비중은 0.99이었다.
제조예 4: 아크릴 폴리올 수지 4의 제조
온도계, 콘덴서, 적하 깔때기, 교반기가 장착된 4구 플라스크에 톨루엔 34g과 부틸 아세테이트 14g을 투입한 후 교반하면서 130℃까지 승온시킨 다음, 스티렌 18.5g, 메틸 메타크릴레이트 18.5g, 노르말부틸 아크릴레이트 3.5g, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 10g 및 TBPB(시그마 알드리치사) 1.5g을 3시간에 걸쳐 균일한 속도로 적하하고 1시간 동안 반응시켜 아크릴 폴리올 수지를 제조하였다. 상기 아크릴 폴리올 수지의 중량 평균분자량은 24,000이었고, 유리전이온도(Tg)는 70℃, 수산기가는 82.5, 비중은 0.99이었다.
실시예 및 비교예 : 우레탄 도료 조성물의 제조
하기 표 1에 제시한 바와 같은 조성으로 우레탄 도료 조성물을 제조하였다(단위: 중량%).
성분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 비교예1 비교예2 비교예3
아크릴 폴리올 수지1 13.6 13.6 13.6 17 11.3 37.5
아크릴 폴리올 수지2 23.9 23.9 23.9 25.4 22.9 37.5
아크릴 폴리올 수지3 13.6
아크릴 폴리올 수지4 23.9
안료1 3 2.4 3 3 3 3 3 3
안료2 2.4 5 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4
안료3 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1
광안정제 1 1 1.5 1 1 1 1 1
용제 36.9 34.9 36.4 31.6 40.4 36.9 36.9 36.9
분산제 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
경화촉매 3 3 3 3 3 3 3 3
레벨링제 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2
우레탄 경화제 6.4 6.4 6.4 6.8 6.2 6.4 6.4 6.4
합계 100 100 100 100 100 100 100 100
- 안료 1: C.I. 피그먼트 오렌지 73
- 안료 2: C.I. 피그먼트 옐로우 154
- 안료 3: 피그먼트 화이트 6(TiO2)
- 광안정제: TINUVIN 400(BASF 사)
- 용제: 부틸 아세테이트
- 분산제: EFKA PX 4310(BASF 사)
- 경화촉매: DBTDL(우창실업)
- 레벨링제: TEGO GLIDE B 1484(EVONIK 사)
- 우레탄 경화제: DURANATE TPA-90SB(ASAHI KASEI 사)
실험예 : 도막 물성 평가
0.7T CR판에 Sand Paper #220로 물리적인 조도를 형성한 후 용제를 이용하여 오염물을 완전히 제거하였다. 상도 도장 전 선행작업으로 하도(UP195PTA, KCC)를 건조도막두께 35±5 마이크론으로 에어스프레이 도장하고, 피도물을 80℃에서 30분간 가열 및 냉각시켰다. 하도 건조가 완료되면 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 도료 조성물을 이용하여 상도를 건조도막두께 40±5 마이크론으로 에어스프레이 도장하고, 피도물을 80℃에서 30분간 가열건조한 후 상온에서 7일간 방치하여 완전 경화시켰다.
상기 도막의 물성을 각각 하기 평가법으로 평가한 후, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 흐름성
ASTM D4400-89a에 따라 하기 평가 기준으로 평가하였다. 구체적으로 주제 및 경화제를 비율에 맞게 잘 혼합하여 SAG METER를 이용하여 유리판에 도포 후 눈금을 확인하였다.
<평가기준>
◎: 2.5 Mil 이상
○: 2 Mil 이상 2.5 Mil 미만
△: 1.5 Mil 이상 2 Mil 미만
X: 1 Mil 이상 1.5 Mil 미만
(2) 건조성
ASTM D1640-03에 따라 하기 평가 기준으로 평가하였다. 구체적으로 주제 및 경화제를 비율에 맞게 잘 혼합하여 150 마이크론 어플리케이터를 이용하여 유리판에 도포 후 지촉건조 시간을 측정하였다.
<평가기준>
◎: 40분 미만
○: 40분 이상 50분 미만
△: 50분 이상 60분 미만
X: 60분 이상
(3) 부착성
ASTM D3359-08에 따라 평가하였다. 구체적으로, 도장된 시편 상에 2㎜ × 2㎜의 크기로 크로스 컷(cross cut)을 만든 후 눈금 100개 중에서 테이프 접착성 시험 후 박리된 부분의 개수를 관찰하였다.
<평가기준>
◎: 박리 개수 1개 미만
○: 박리 개수 1개 이상 5개 미만
△: 박리 개수 5개 이상 15개 미만
X: 박리 개수 15개 이상
(4) 연필경도
ASTM D3363-05에 따라 평가하였다. 구체적으로, 미츠비시 유닛(Mitsubishi Unit) 연필로 도장된 시편 상에 각 단계별로 5줄을 그어서 흔적이 3 개 이상이면 N.G로 평가하고 3개 미만이면 합격으로 평가하여 최대 연필경도를 측정하고 그 결과를 하기 평가기준에 따라 기재하였다.
<평가기준>
◎: H 이상
○: H 미만 F 이상
△: F 미만 HB 이상
X: B 이하
(5) 내충격성
듀폰 충격시험기를 사용하여 하기 평가 기준으로 평가하였다. 구체적으로, PLUNGE SIZE가 1/2인치이고 500g의 무게를 갖는 추를 이용하여, 자유 낙하 시 도막의 균열이 없는 높이를 측정하였다.
<평가기준>
◎: 30cm 이상
○: 25cm 이상 30cm 미만
△: 20cm 이상 25cm 미만
X: 20cm 미만
(6) 내수성
ASTM D714-02e1에 따라 하기 평가 방법으로 평가하였다. 구체적으로, 도막을 240 시간 침적 후 상온에서 1시간 동안 자연건조를 실시하고 외관 평가를 수행하였다. 도막 외관 Blister 유/무 및 부착성(Cross Cut 2mm)면에서 평가하여 하기 평가기준에 따라 기재하였다.
<평가기준>
◎: 블리스터 무, 5B(제거된 면적 백분율 / 0% 없음)
○: 블리스터 무, 4B(제거된 면적 백분율 / 5% 미만)
△: 블리스터 무, 3B(제거된 면적 백분율 / 5-15%)
X : 블리스터 유, 0B(제거된 면적 백분율 / 65% 초과)
(7) 광택유지율
ASTM D2565-99에 따라 광택 유지율을 측정 평가하였다. 구체적으로, 내후성 투입 전 도막의 초기 광택 값을 측정하고 테스트 종료 후 감소한 광택 값을 측정하여 유지된 광택 값을 퍼센트(%)로 환산하였다.
<평가기준>
◎: 90% 이상
○: 85% 이상 90% 미만
△: 80% 이상 85% 미만
X : 80% 미만
(8) 색차
ASTM D2565-99에 따라 색차를 측정 평가하였다. 구체적으로 내후성 투입 전 시편의 색상 절대값(L,a,b)을 측정하고 테스트 종료 후 변화한 색상값을 X-RITE를 이용하여 측정하였다.
<평가기준>
◎: DE < 3.5
○: 3.5 ≤ DE < 4.0
△: 4.0 ≤ DE < 4.5
X : DE ≥ 4.5
(9) 촉진내후성
ASTM D2565에 따라 3000시간 평가 후 색차 및 광택유지율로 평가하였다. 구체적으로, 투입 전/후의 광택유지율과 색차 값을 이용하여 평가하였다.
<평가기준>
◎: DE< 3.5, 광택유지율 90% 이상
○: 3.5 ≤ DE< 4.0, 광택유지율 90% 이상
△: 4.0 ≤ DE< 4.5, 광택유지율 80% 이상 90% 미만
X : DE ≥ 4.5, 광택유지율 80% 미만
(10) 광택
도장된 시편의 광택을 BYK 광택기로 측정하고 하기 평가 기준으로 평가하였다. 구체적으로 완전 경화된 시편의 광택값을 평가하였다.
<평가기준>
◎: 85% 이상
○: 80% 이상 85% 미만
△: 75% 이상 80% 미만
X : 75% 미만
물성 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 비교예1 비교예2 비교예3
흐름성 ◎ ○ ◎ ○ ◎ ◎ ○ ○
건조성 ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ○ ○
부착성 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○
연필경도 ◎ ◎ ○ ○ ◎ X △ X
내충격성 ◎ ◎ ○ ○ ◎ △ △ △
내수성 ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ◎
광택유지율 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ X △ X
색차 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ X △ X
촉진내후성 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ X △ X
광택 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○
상기 표 2의 결과로부터 볼 수 있듯이, 실시예 1 내지 5의 우레탄 도료 조성물로부터 형성되는 도막은 내후성이 매우 우수할 뿐만 아니라 광택이 우수하여 건설 장비용 상도로 적용시 도막 외관을 오랫동안 유지할 수 있음을 알 수 있다. 이에 반해, 비교예 1 내지 3의 우레탄 도료 조성물로부터 형성되는 도막은 내후성과 광택 특성을 동시에 확보할 수 없는 것으로 나타났다. 또한, 실시예 1 내지 5의 우레탄 도료 조성물로부터 형성되는 도막은 비교예 1 내지 3의 우레탄 도료 조성물로부터 형성되는 도막에 비해 연필경도 및 내충격성이 우수한 것으로 나타났다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. C1-C12의 알킬기 함유 아크릴 모노머 30 내지 50 중량%, 히드록시기 함유 아크릴 모노머 5 내지 15 중량%, 용제 40 내지 60 중량% 및 중합 개시제 0.1 내지 3 중량%를 포함하고, 카르복실산기 함유 모노머를 포함하지 않는 제1 중합성 조성물로부터 형성되는 제1 아크릴 수지;
    C1-C12의 알킬기 함유 아크릴 모노머 30 내지 50 중량%, 히드록시기 함유 아크릴 모노머 5 내지 15 중량%, 스티렌 모노머 5 내지 15 중량%, 카르복실산기 함유 모노머 0.1 내지 3 중량%, 용제 30 내지 50 중량% 및 중합 개시제 0.1 내지 3 중량%를 포함하는 제2 중합성 조성물로부터 형성되는 제2 아크릴 수지; 및
    우레탄 경화제를 포함하고,
    상기 제2 아크릴 수지의 중량 평균분자량이 10,000 내지 20,000이고, 수산기가가 50 내지 80인 우레탄 도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 중합성 조성물은 스티렌 모노머를 함유하지 않은 우레탄 도료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 아크릴 수지는 중량 평균분자량이 20,000 내지 40,000이고, 수산기가는 70 내지 100인 우레탄 도료 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 우레탄 경화제는 폴리이소시아네이트인 우레탄 도료 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 안료 및 용제를 추가로 포함하는 우레탄 도료 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 우레탄 도료 조성물은 상기 제1 아크릴 수지 10 내지 20 중량%, 상기 제2 아크릴 수지 20 내지 30 중량%, 우레탄 경화제 3 내지 10 중량%, 안료 1 내지 20 중량% 및 용제 30 내지 50 중량%를 포함하는 우레탄 도료 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 광 안정제, 분산제, 경화촉매 및 레벨링제로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 우레탄 도료 조성물.
  9. 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 우레탄 도료 조성물을 이용하여 형성된 도막.
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