KR20000045054A

KR20000045054A - 투명도료용 아크릴 수지 조성물

Info

Publication number: KR20000045054A
Application number: KR1019980061566A
Authority: KR
Inventors: 정유석; 김동진; 윤홍선
Original assignee: 김충세; 고려화학 주식회사
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2000-07-15
Also published as: KR100615970B1

Abstract

본 발명은 투명도료용 아크릴 수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다음 화학식 1로 표시되는 수산기 함유 아크릴모노머, 다음 화학식 2 및 3으로 표시되는 수산기 함유 아크릴모노머 중에서 선택된 하나 또는 그 이상과 그외의 수산기 함유 아크릴모노머를 혼합하여 배합하고, 여기에 비닐계모노머, 비관능성 아크릴모노머 등이 함유됨으로써 자동차용 투명도료를 제조시 종래의 도료보다 내스크래치성에서 탁월한 효과를 나타내고 내산성 및 도막의 선영성이 우수한 자동차 투명도료용 아크릴 수지 조성물에 관한 것이다.

상기 화학식에서 R은 수소원자 또는 메틸기이고, n은 1 ∼ 6의 정수이다.

Description

투명도료용 아크릴 수지 조성물

화학식 1

상기 화학식 1에서 R은 수소원자 또는 메틸기이고, n은 1 ∼ 6의 정수이다.

화학식 2

상기 화학식 2에서 R은 수소원자 또는 메틸기이다.

화학식 3

상기 화학식 3에서 R은 수소원자 또는 메틸기이다.

자동차 차체는 전착도장, 중도도장 공정을 거친 후 중도도막상에 색상을 부여해 주는 베이스도료(Basecoat)가 도장된 후, 투명도료가 도장되어 베이스도료와 투명도료가 2코우트 1베이킹(2Coat-1Baking) 방식으로 도장되어 진다. 이를 흔히 웨트 온 웨트(Wet on Wet) 도장방식이라고도 한다.

자동차 차체에 도장되어지는 투명도료의 조성물은 일반적으로 수산기 함유 아크릴 수지, 멜라민 수지, 블록이소시아네이트 수지로 이루어지며 그외 평활제, 슬립제, 자외선 흡수제, 광안정제 등으로 구성된 첨가제와 산촉매가 첨가되는 1액형 투명도료가 널리 사용되고 있다.

종래의 수산기 함유 아크릴 수지를 이용하여 제조된 투명도료로 도장된 자동차는 근래에 급속히 보급이 확산된 자동세차기로 세척시 미세한 흠집이 발생되며, 이러한 흠집이 축적되면 자동차 도장면의 광택이 점차 소실되어 자동차의 외관에 악영향을 미치게 되는 문제점을 안고 있다.

그러나, 자동세척기에 의한 흠집 발생은 손세척의 경우에 비해 매우 다른 양상으로 나타나며, 내스크래치성은 가해지는 힘의 크기, 속도, 방향 및 접촉물질의 형상, 경도, 마찰계수 등에 따라 다른 양상을 나타나는데, 수지골격 조절 등의 방법으로 내스크래치성을 향상시킬 경우 도막의 경도, 내치핑성(Chipping), 콜드크랙성 등에서 악영향을 미치게 되어 개량에 어려움을 더하고 있다.

또한, 갈수록 심화되는 대기오염으로 발생되는 산성비에 노출될 경우 자동차 도막의 손상을 가중시킴으로써 내산성이 우수한 도막의 개발이 불가피한 상황이다. 그러므로 최근의 자동차용 투명도료에서 내스크래치성과 내산성의 개선이 쟁점화 되고 있는 실정이다.

그외에도 도막 외관의 선영성은 자동차 도료에서 가장 중요시되는 물성중의 하나이나, 선영성 등 도막의 외관 향상은 2코우트 1베이킹 시스템에서 베이스도료와의 상용성, 경화속도, 표면장력의 차이, 투명도료 자체의 문제 및 레올로지 측면 등 매우 복잡한 요소들이 상호작용하여 외관 향상에는 많은 어려움이 있다.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 아크릴 수지의 수산기와 경화제인 멜라민 수지, 블록이소시아네이트와 반응시키는 종래의 경화시스템으로는 내산성이 획기적으로 향상되기에는 한계가 있으므로 신규 경화시스템의 연구가 전세계적으로 진행되고 있으며, 또한 실제로 일부가 상업적으로 적용되고 있다.

그러나, 이러한 신규 경화시스템으로는 에폭시기와 산기의 경화반응, 에폭시기와 무수물의 경화반응, 실란기 자체 혹은 수산기와의 경화반응, 불소변성 수지 등이 있으며 이러한 신규 경화방식은 내산성에서는 종래의 경화방식에 비해 탁월한 성능이 있으나, 도막외관, 가격, 생산성, 부착성, 저장성, 황변성 등에서 문제를 조금씩 내포하고 있으며, 특히 내스크래치성의 향상에는 그 효과가 미미한 것으로 나타나고 있다.

또한, WO 95/20003에는 아크릴폴리올, 멜라민 수지, 블록이소시아네이트 수지를 구성 성분으로 하는 종래의 경화시스템을 그대로 유지하면서 아크릴폴리올을 개선하여 내스크래치성을 크게 향상시킨 결과가 잘 알려져 있으나, 이러한 내스크래치성이 개선된 아크릴 수지는 수산기 함유 모노머로 락톤변성 아크릴모노머를 사용하고 있어서 내스크래치성은 월등히 향상되나 내산성에서는 향상되는 효과가 없는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기 화학식들로 표시되는 수산기 함유 아크릴모노머를 적절하게 배합함으로써 자동차용 투명도료에서 종래의 경화시스템, 즉 외관, 가격, 생산성, 부착성, 저장성 등의 제반 물성적인 측면을 유지하면서 종래보다 내스크래치성과 내산성을 동시에 향상시킬 수 있는 투명도료용 아크릴 수지 조성물을 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수산기 함유 아크릴모노머 10 ∼ 70 중량%, 비닐계모노머 5 ∼ 60 중량%, 비관능성 아크릴모노머 10 ∼ 70 중량% 및 카르복실기 함유 아크릴모노머 1 ∼ 6 중량%를 함유하는 투명도료용 아크릴 수지 조성물을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 아크릴 수지는 반응시 80 ∼ 180℃에서 자유라디칼 메카니즘에 의한 용액중합법으로 제조되어 30 ∼ 80%의 고형분, 5,000 ∼ 50,000의 중량평균분자량, 40 ∼ 180의 수산기가, 3 ∼ 30의 산가, -30 ∼ 60℃의 유리전이온도를 가짐으로써 자동차용 투명도료에서 종래의 경화시스템, 즉 외관, 가격, 생산성, 부착성, 저장성 등의 제반 물성적인 측면을 유지하면서 종래보다 내스크래치성과 내산성을 동시에 향상시킬 수 있고, 도막의 선영성 등 외관도 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 아크릴 수지 조성물에는 수산기 함유 아크릴모노머, 비닐계모노머, 비관능성 아크릴모노머, 카르복실기 함유 아크릴모노머가 함유된다.

그 중에서 비관능성 아크릴모노머로는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 노말헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 노말옥틸아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트 등이 사용될 수 있다. 이러한 비관능성 아크릴모노머는 아크릴 수지 조성물중에 10 ∼ 70 중량%로 함유되는 것이 바람직하다.

그리고, 비닐계모노머로는 스티렌, 비닐톨루엔, 비닐아세테이트, α-메틸스티렌 등을 사용할 수 있고, 이러한 비닐계모노머는 아크릴 수지 조성물 중에 5 ∼ 60 중량%로 함유시키는 것이 좋다. 비닐계모노머의 함량이 많을수록 광택이 좋아지는 경향이 있으나 60 중량%를 초과하면 내후성이 좋지 않게 되어 바람직하지 않다.

본 발명의 특징인 수산기 함유 아크릴모노머는 적절한 스크래치성과 용도에 따라 1내지 4종의 수산기모노머를 적절하게 배합함으로써 목적하는 스크래치성을 획득할 수 있다. 이와 같은 수산기 함유 아크릴모노머로는 예를 들면, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 카두라아크릴레이트, 카두라메타크릴레이트, 카프로락톤아크릴레이트, 카프로락톤메타크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필아크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필메타크릴레이트, 폴리프로필렌 변성 아크릴레이트, 폴리프로필렌 변성 메타크릴레이트, 4-히드록시메틸시클로헥실-메틸아크릴레이트, 4-히드록시메틸시클로헥실-메틸메타크릴레이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노아크릴레이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노메타크릴레이트 등이 사용될 수 있다. 특히, 본 발명에서는 다음 화학식 1로 표시되는 카프로락톤 변성 아크릴모노머와 다음 화학식 2로 표시되는 4-히드록시메틸시클로헥실-아크릴모노머 및 다음 화학식 3으로 표시되는 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 아크릴모노머 중에서 선택된 하나 또는 그 이상을 혼합하여 사용함으로써 상기한 목적을 달성할 수 있으며 전체 수산기 함유 아크릴모노머 중에 80 ∼ 100 중량%로 함유되는 것이 바람직하고, 여기에 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타크릴레이트, 2-히드록시부틸아크릴레이트, 카두라아크릴레이트, 카두라메타크릴레이트, 카프로락톤아크릴레이트, 카프로락톤메타크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필아크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필메타크릴레이트, 폴리프로필렌 변성 아크릴레이트, 폴리프로필렌 변성 메타크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 아크릴모노머가 수산기 함유 아크릴모노머 중에 20 중량% 이하로 함유된다. 이러한 수산기 함유 아크릴모노머는 아크릴 수지 조성물 중에 10 ∼ 70 중량%로 함유되는 바, 만일 그 함량이 10 중량% 미만이면 도막의 가교밀도가 저하되어 도막물성이 저하되고, 70 중량%를 초과하면 가교밀도가 향상되어 도막물서이 향상되나 표면장력이 높아져서 도막의 퍼짐성이 저하되며 다른 조성물과의 상용성이 저하되어 도막의 외관이 나빠지는 문제가 있다.

화학식 1

화학식 2

상기 화학식 2에서 R은 수소원자 또는 메틸기이다.

화학식 3

상기 화학식 3에서 R은 수소원자 또는 메틸기이다.

카르복실기 함유 아크릴모노머로는 아크릴산, 메타크릴산, 말레인산, 이타고닌산, 크로토닌산 등이 사용되고, 아크릴 수지 조성물중에 1 ∼ 6 중량%로 함유되는 것이 좋다.

상기와 같이 수산기 함유 아크릴모노머, 비닐계모노머, 비관능성 아크릴모노머, 카르복실기 함유 아크릴모노머를 함유하는 아크릴 수지를 톨루엔, 자일렌 등과 같은 방향족 탄화수소계 용제, 에스테르계 용제, 알코올계 용제하에서 열분해형 개시제를 이용하여 반응시 80 ∼ 180℃의 온도범위로 자유라디칼 메카니즘에 의한 용액중합법으로 제조하여 고형분의 함량 40 ∼ 80%, 중량평균분자량이 5,000 ∼ 50,000, 수산기가는 40 ∼ 180, 산가 3 ∼ 30, 유리전이온도 -30 ∼ 60℃가 되도록 한다. 제조된 아크릴 수지의 수산기가가 40 미만이면 도막의 가교밀도가 적게 되어 도막물성의 저하를 초래하고, 180을 초과하면 도막의 가교밀도가 향상되어 도막물성은 향상되나 표면장력이 높아져서 도막의 퍼짐성이 저하되며, 용제, 수지 및 베이스도료층과 요구되는 정도이상으로 상용성의 저하로 도막의 외관이 나빠지게 되어서 바람직하지 않다. 또한, 산가가 3 미만이면 산의 내부 촉매작용이 저하되어 경화가 느리게 진행되어 도막의 부착성이 저하되고, 산가가 30을 초과하면 경화반응은 빨라지나 도막의 내수성, 내후성이 저하되므로 바람직하지 않다.

이때, 사용되는 용제로는 톨루엔, 자일렌과 같은 방향족 탄화수소계, 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸부틸케톤, 에틸프로필케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸아킬케톤 등의 케톤계 그리고 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 노말프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 카비톨아세테이트 등의 에스테르계 용제, 노말프로판올, 이소프로판올, 노말부탄올, 이소부탄올, t-부탄올 등의 알콜계 용제 등을 사용할 수 있다.

또한, 개시제로는 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2'-아조비스 이소부티로니트릴, 디벤조일 퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시 벤조에이트, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시 아세테이트, 큐밀히드로퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, t-부틸히드록퍼옥사이드 등을 사용할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에서는 2 ∼ 3종의 수산기 함유 아크릴모노머를 조합함으로써 자동차 투명도료의 소비자가 요구하는 정도의 내스크래치성을 보유하게 되며 자동세차기로 세척시에 종래의 일반 아크릴 수지에 비하여 흠집을 현저하게 줄일 수 있다. 또한, 내산성 및 도막 외에서도 종래의 수지에 비하여 향상 효과가 나타난다.

이와 같은 결과는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 긴 사슬을 가지며, 또한 1급 수산기를 가지고 있으므로 경화제와의 반응시 짧은 사슬 또는 2급 수산기를 가진 수산기 아크릴모노머보다 유리하여 경화후 도막의 가교도가 높아진 것으로 판단된다. 또한, 화합물내 보유하는 긴 사슬의 에스테르 결합의 유동성이 좋으며 결합 자체의 화학적 성질에 기인한 것이다. 또한, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 반응성이 좋으므로 가교도가 증가하여 내산성을 향상시키며 도막 외관을 좋게 하는 역할을 한다. 그리고, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 모노머 성질은 소수성이 크며 관능기 주변의 입체장애가 매우 크므로 가교된 후, 외부약품에 의해 가수분해가 되는 것을 방해하므로 내산성을 향상시키는 역할을 하게 된다.

이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

온도계 및 냉각기가 구비된 4구 플라스크에 자일렌 48.8 중량부를 투입하고, 120℃로 승온하였다. 그런다음 모노머로서 스티렌 25 중량부, 부틸메타크릴레이트 15 중량부, 에틸헥실메타크릴레이트 14.8 중량부, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 2.7 중량부, 카프로락톤메타크릴레이트(일본 다이셀사, PLACELL FM-2D) 40 중량부, 메타크릴산 2.5 중량부와 개시제로서 t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트 1.9 중량부로 구성된 혼합물을 3시간에 걸쳐서 적하하고 120℃에서 2시간 유지시킨 후, 개시제인 t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트 0.2 중량부, 노말부탄올 5 중량부에 용해시켜 수득한 혼합액을 10분간 적하하였다. 다음에 다시 2시간 유지시켜 반응시켜 아크릴 수지를 수득하였다. 수득한 아크릴 수지의 점도, 불휘발분, 유리전이온도, 수산기가, 산가 및 중량평균분자량을 측정하고, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

실시예 2

온도계 및 냉각기가 구비된 4구 플라스크에 자일렌 120 중량부를 투입하고 120℃로 승온하였다. 그런다음 모노머로서 스티렌 25 중량부, 부틸아크릴레이트 10 중량부, 부틸메타크릴레이트 15 중량부, 에틸헥실아크릴레이트 7.2 중량부, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 5.3 중량부, 카프로락톤메타크릴레이트(일본 다이셀사, PLACELL FM-1D) 30 중량부, 메타크릴산 2.5 중량부와 개시제로서 t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트 2.4 중량부로 구성된 혼합물을 3시간에 걸쳐서 적하하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 모노머 혼합용액을 반응시켜 아크릴 수지를 수득하고, 물성 측정 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

실시예 3

온도계 및 냉각기가 구비된 4구 플라스크에 자일렌 48.8 중량부를 투입하고, 120℃까지 승온하였다. 그런다음 모노머로서 스티렌 25 중량부, 부틸아크릴레이트 10 중량부, 부틸메타크릴레이트 11 중량부, 카프로락톤메타크릴레이트(일본 다이셀사, PLACELL FM-1D) 30 중량부, 4-히드록시메틸시클로헥실-메틸아크릴레이트 21.5 중량부, 메타크릴산 2.5 중량부와 개시제로서 t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트 3.5 중량부로 구성된 혼합물을 3시간에 걸쳐서 적하하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 모노머 혼합용액을 반응시켜 아크릴 수지를 수득하고, 물성 측정 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

실시예 4

온도계 및 냉각기가 구비된 4구 플라스크에 자일렌 48.8 중량부를 투입하고, 120℃까지 승온하였다. 그런다음 모노머로서 스티렌 25 중량부, 부틸아크릴레이트 12.3 중량부, 부틸메타크릴레이트 15 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 10 중량부, 카프로락톤메타크릴레이트(일본 다이셀사, PLACELL FM-1D) 15 중량부, 4-히드록시메틸시클로헥실-메틸아크릴레이트 15.5 중량부, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 2.7 중량부, 메타크릴산 2.5 중량부와 개시제로서 t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트 2.4 중량부로 구성된 혼합물을 3시간에 걸쳐서 적하하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 모노머 혼합용액을 반응시켜 아크릴 수지를 수득하고 물성 측정 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

실시예 5

모노머로서 스티렌 25 중량부, 부틸아크릴레이트 10 중량부, 부틸메타크릴레이트 13.6 중량부, 2-에틸헥실메타크릴레이트 10 중량부, 카프로락톤메타크릴레이트(일본 다이셀사, PLACELL FM-1D) 60 중량부, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올모노메타크릴레이트 16.2 중량부, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 2.7 중량부와 개시제로 t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트 2.8 중량부로 구성된 혼합물을 3시간동안 적하하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 모노머 혼합용액을 반응시켜 아크릴 수지를 수득하고 물성 측정 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

실시예 6

모노머로서 스티렌 25 중량부, 부틸아크릴레이트 10 중량부, 부틸메타크릴레이트 15 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 5 중량부, 카프로락톤메타크릴레이트(일본 다이셀사, PLACELL FM-1D) 20 중량부, 4-히드록시메틸시클로헥실-메틸아크릴레이트 11.3 중량부, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노메타크릴레이트 12.2 중량부, 메타크릴산 2.5 중량부와 개시제로 t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트 3.2 중량부로 구성된 혼합물을 3시간에 걸쳐서 적하하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 모노머 혼합용액을 반응시켜 아크릴 수지를 수득하고 물성 측정 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

비교예 1

3시간 적하되는 모노머 및 개시제 혼합물로서 스티렌 25 중량부, 부틸아크릴레이트 10 중량부, 부틸메타크릴레이트 21.6 중량부, 2-에틸헥실아크릴레이트 5 중량부, 2-에틸헥실메타크릴레이트 15 중량부, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 20.9 중량부, 메타크릴산 2.5 중량부와 개시제로서 t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트 2.4 중량부로 구성된 혼합물을 3시간에 걸쳐서 적하하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 모노머 혼합용액을 반응시켜 아크릴 수지를 수득하고 물성 측정 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

비교예 2

3시간 적하되는 모노머 및 개시제 혼합물로서 스티렌 25 중량부, 부틸아크릴레이트 15 중량부, 부틸메타크릴레이트 27 중량부, 에틸헥실메타크릴레이트 109 중량부, 4-히드록시부틸아크릴레이트 20.5 중량부, 메타크릴산 2.5 중량부와 개시제로서 t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트 2.4 중량부로 구성된 혼합물을 3시간에 걸쳐서 적하하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 모노머 혼합용액을 반응시켜 아크릴 수지를 수득하고 물성 측정 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

구 분	실시예	비교예
구 분	1	2	3	4	5	6	1	2
불휘발분(%)	65	65	65	65	65	65	65	65
점도	Z2	Z1	W	Y	Z	Z	V	U
산가	17	17	17	17	17	17	17	17
수산기가	75	92	130	90	100	110	90	80
유리전이온도(℃)	12	30	9	7	10	12	13	-9
중량평균분자량	42,000	35,000	23,000	34,000	33,000	31,000	33,000	35,000
(주)1) 점도는 25℃에서 가드너 점도계로 측정함.2) 산가 및 수산기가는 수지 고형분에 대한 값임.3) 4-히드록시메틸시클로헥실-메틸아크릴레이트4) 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노메타크릴레이트

실험예

상기 실시예 1 ∼ 6 및 비교예 1 ∼ 2에서 제조된 각각의 아크릴 수지로 도막물성을 비교하기 위하여 다음과 같은 조성으로 투명도료를 제조하여 도막물성을 비교하고, 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.

각각의 아크릴 수지 60 중량%

블록이소시아네이트 13 중량%

멜라민 수지(KCC사 부톡시 멜라민 수지) 10 중량%

산촉매(KING사 NACURE5225) 1 중량%

평활제(일본 구스모토사 L-1984-50) 0.5 중량%

자외선흡수제(시바가이기사 티누빈 328) 1.5 중량%

광안정제(시바가이기사 티누빈 123) 1 중량%

노말부탄올 5 중량%

자일렌 4 중량%

스와졸#100 4 중량%

구 분	실시예	비교예
구 분	1	2	3	4	5	6	1	2
광택	89.0/93.6	89.4/93.8	90.1/94.5	89.3/93.8	89.2/93.7	89.8/94.2	88.3/92.6	88.9/93.5
외관(PGD)	0.7	0.7	0.75	0.7	0.7	0.75	0.7	0.7
내스크래치성(%)	81	78	80	74	76	77	53	62
내산성	△	△	○∼△	○∼△	○∼△	○∼△	△	△
내용제성(분)	15	20	20	20	25	25	20	20
경도	B	B	B+	B+	B+	B+	B+	B
황변	○	○	○	○	○	○	○	○
내후성	○	○	○	○	○	○	○	○
(주)1) 광택은 BYK사 마이크로-트리-글로스미터로 20°/60°에서 측정2) 외관(PGD)은 토교 고덴사의 PGD Ⅳfh 측정3) 내스크래치성은 안텍(Antek)사 자동세척기(Car washier Equipment)로 20회 왕 복후 20°광택유지율을 측정4) 내산성은 황산 pH 3, pH 2, pH 1, 1%, 5%, 10%, 30% 용액 및 인산 pH 3, pH 2, pH 1, 1%, 5%, 10% 용액 2㏄를 도막위에 적하후 각각 50℃, 60℃, 70℃의 온도에서 30분 유지후의 도막의 손상정도를 비교5) 내용제성은 상온에서 스폿(SPOT)법으로 시험6) 경도는 미쓰비시 연필 경도7) 황변은 흰색 색상의 베이스도료로 150℃에서 1시간 추가 유지후 ΔL값을 비교8) 내후성은 Q-패널(Q-Panel)사의 QUV기기로 2,000시간 및 4,000시간 경과후 도 막 상태 비교

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 자동차용 투명도료에서 종래의 경화시스템, 즉 외관, 가격, 생산성, 부착성, 저장성 등의 제반 물성적인 측면을 유지하면서 종래보다 내스크래치성과 내산성을 동시에 향상시킬 수 있고, 락톤변성 아크릴모노머 및 신규 관능성 아크릴모노머를 사용하여 내산성은 신규 경화시스템 도료들보다 다소 미흡하지만 종래의 물성보다 향상되는 수준으로 하며 특히 신규 경화시스템에서 향상시킬 수 없었던 자동세차기에 대한 내스크래치성은 크게 향상되었으며 도막의 선영성 등 외관도 향상되는 효과가 있음을 알 수 있다.

Claims

수산기 함유 아크릴모노머 10 ∼ 70 중량%, 비닐계 모노머 5 ∼ 60 중량%, 비관능성 아크릴모노머 10 ∼ 70 중량% 및 카르복실기 함유 아크릴모노머 1 ∼ 6 중량%를 함유하는 것임을 특징으로 하는 투명도료용 아크릴 수지 조성물.
제 1 항에 있어서, 수산기 함유 아크릴모노머는 다음 화학식 1로 표시되는 화합물과 다음 화학식 2 및 3으로 표시되는 화합물 중에서 선택된 하나 또는 그 이상의 혼합물을 80 ∼ 100 중량%로 함유하고, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타크릴레이트 및 2-히드록시부틸아크릴레이트 중에서 선택된 수산기 함유 아크릴모노머 20 중량% 이하를 함유하는 것임을 특징으로 하는 투명도료용 아크릴 수지 조성물.

화학식 1

상기 화학식 1에서 R은 수소원자 또는 메틸기이고, n은 1 ∼ 6의 정수이다.

화학식 2

상기 화학식 2에서 R은 수소원자 또는 메틸기이다.

화학식 3

상기 화학식 3에서 R은 수소원자 또는 메틸기이다.
제 1 항에 있어서, 아크릴 수지는 수산기가가 40 ∼ 180이고, 산가가 3 ∼ 30이며, 불휘발분이 40 ∼ 80%이고, 유리전이온도가 -30 ∼ 60℃이고, 중량평균분자량이 5,000 ∼ 50,000인 것임을 특징으로 하는 투명도료용 아크릴 수지 조성물.