KR20010060096A - Coating compositions of automotive refinish color basecoat for 1K room temperature curing condition - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 1액형 자동차 보수용 유색도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차 보수용 유색도료 조성물에 있어서, 통상의 유색도료 조성물 중에 부틸 아크릴레이트, 스타이렌 및 부틸 메타아크릴레이트 단량체로 구성되어지고, 고형분 함량 30 ∼ 70 중량%인 1액형 상온건조 형태의 아크릴 폴리올 수지와, 부틸화 멜라민 수지가 함유됨으로써, 기존의 보수용 도료 조성물에 비하여 우수한 외관 및 작업성, 부착성, 내수성, 메탈릭 배향성이 우수하게 개선된 1액형 자동차 보수용 유색도료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a one-component automotive repair colored paint composition, and more particularly to a automotive repair colored paint composition, which is composed of butyl acrylate, styrene and butyl methacrylate monomers in a conventional colored paint composition. In addition, acrylic polyol resin in a one-component room temperature dry form having a solid content of 30 to 70% by weight and butylated melamine resin are contained, so that the appearance and workability, adhesion, water resistance, and metallic orientation are superior to conventional repair coating compositions. The present invention relates to an improved one-component automotive repair colored paint composition.
20세기에 들어서 고도의 산업화가 이루어짐에 따라, 인간에게는 실생활에 여러 윤택함이 제공되었으며, 그러한 윤택함의 으뜸이 우리가 타고 다니는 자동차라 할 수 있을 것이다. 현재 판매되고 있는 자동차는 기술적 성장과 더불어 외관의 중요성이 더욱 제기되고 있는 추세이며, 수요에 따른 공급의 원리에 맞도록 우수한 자동차 도료들이 개발되고 있다.As high industrialization took place in the twentieth century, humans were provided with many benefits to real life, and the foremost of such benefits is the car we ride on. As vehicles are currently being sold, the importance of appearance is being raised with technological growth, and excellent automotive paints are being developed to meet the principle of supply according to demand.
우리 나라의 자동차 생산은 1980년부터 1995년까지 20배 이상이 증가하였으며, 같은 기간 동안의 년 평균 증가율도 22.6% 정도로 다른 주요 자동차 생산국들에 비하여 독보적인 성장세를 나타내었다. 우리 나라는 1995년도의 자동차 생산대수를 기준으로 하면 세계 5위의 자동차 생산국으로 부상하였다. 현재 우리 나라의 자동차 보유 대수는 천백만대 이상으로 2009년에는 이천만대 정도 보유할 것으로 예상하고 있으며, 이러한 시장 상황은 자동차 보수용 도료 시장의 급성장에 기여하고 있다. 특히, 국민소득의 증가는 중·대형 고급차의 판매신장을 가져왔으며, 이에 준하는 소비자의 고급 품질 요구는 자동차 보수용 도료의 고급화를 이끌게 되었다. 종래의 자동차 보수용 유색 상도 도료로 사용되던 1액형 락카 형태는 2액형 우레탄 도료로 대체되었으며, 현재는 작업자의 작업성을 중시한 1액형 상온 건조의 유색도료가 주종을 이루고 있다.The country's automobile production increased more than 20 times from 1980 to 1995, and the average annual growth rate during the same period was 22.6%, showing a unique growth rate compared to other major automobile producing countries. Our country has emerged as the world's fifth largest automobile producer based on the number of automobiles produced in 1995. At present, the number of automobiles in our country is more than 10 million, and it is expected to hold about 20 million in 2009. This market situation contributes to the rapid growth of the automotive repair paint market. In particular, the increase in national income has led to the expansion of sales of mid- and large-sized luxury cars, and the high quality demands of consumers have led to the enhancement of automotive refinish paints. The one-component lacquer type, which was used as a conventional automotive refinish colored topcoat, has been replaced by a two-component urethane paint. Currently, a one-component, room temperature drying colored paint that focuses on workability of the operator is mainly used.
상기 1액형 상온건조 형태의 자동차 보수용 유색도료(2C1B)는 자동차가 생산되면서 도장되는 자동차 유색도료(2C2B)에 비하여 다소 불량한 물성적 특성을 가지고 있다. 이러한 물성적 특성은 유색상도를 상온에서 자연 건조시키기 때문에 본체와의 적합한 가교가 이루어지지 않음으로 인해 발생되는 것으로 알려져 있다. 이러한 상태는 층간부착성 및 내수성, 내한칩핑성, 내충격성, 내용제성 및 내화학성 등에 매우 불량한 인자로 작용하여 도료의 내구성을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 또한, 상대적으로 분자량이 큰 수지 및 그에 준하는 원료를 적용하였을 때, 물성적 저하의 원인이 되기도 한다.The one-component room temperature drying type automotive repair colored paint (2C1B) has a somewhat poor physical properties compared to the automotive colored paint (2C2B) that is painted while the automobile is produced. These physical properties are known to occur due to the lack of proper crosslinking with the main body because the color is naturally dried at room temperature. Such a state may act as a very poor factor in interlayer adhesion and water resistance, cold resistance chipping resistance, impact resistance, solvent resistance and chemical resistance, and may cause a decrease in durability of the paint. In addition, when a resin having a relatively high molecular weight and a raw material corresponding thereto are applied, it may cause a decrease in physical properties.
따라서, 자동차 보수용 도료 조성물은 전체적으로 작업자들의 안정성 및 편의성, 외관 그리고 기본적 물성 등을 고려하여야 한다. 특히, 시스템 도장을 이루는 도료로서 전착 및 하도 그리고 상도 투명과의 층간부착 관계가 매우 중요하며, 이러한 중간 역할은 외관 뿐만 아니라 물성적 측면에서 중요하게 다루어져야 할 부분이다.Therefore, the automotive paint composition should consider the stability and convenience, appearance and basic physical properties of the overall operator. In particular, the interlayer adhesion relationship between electrodeposition, undercoat, and topcoat is very important as a paint for system coating, and this intermediate role is an important part in terms of physical properties as well as appearance.
이에, 본 발명은 종래 상기와 같은 유용성 자동차 보수용 유색 도료에 대한 문제점을 해결하기 위하여, 통상의 유색도료 조성물 중에 부틸 아크릴레이트, 스타이렌 및 메타아크릴레이트 단량체로 구성된 저분자량의 아크릴 폴리올 수지와 셀룰로오스 에스터 중에서 선택된 것을 기본적 원료로 하여, 중도 및 상도 투명과의 가교결합을 이루는 우수한 부틸화 멜라민 가교제를 소량 적용하며, 도막의 단단함을 줄이고 흐름성을 방지할 수 있는 부드러운 폴리에스터 수지와 우수한 도막형성 능력 및 안료의 적합한 분산성을 위하여 셀룰로오스 에스터를 사용하고, 메탈릭 안료를 적용시 문제시되는 메탈릭 얼룩 및 이색차 등의 문제점을 줄이기 위해 적합한 왁스를 적용하며, 이와 더불어 적합한 속건형 용제 시스템 및 기타 첨가제 등을 적용함으로써, 작업성, 부착성, 내수성, 미려한 외관, 메탈릭 안료의 배향성 등을 부여함을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present invention is a conventional low-molecular weight acrylic polyol resin and cellulose composed of butyl acrylate, styrene and methacrylate monomers in a conventional colored paint composition in order to solve the problems of the above-mentioned useful automotive repair colored paints Using a small amount of excellent butylated melamine crosslinking agent that forms crosslinking with medium and top transparent as a basic raw material selected from esters, soft polyester resin and excellent film forming ability to reduce rigidity and prevent flow And using a cellulose ester for proper dispersibility of the pigment, and applying a suitable wax to reduce problems such as metallic stains and dichroic differences, which are problematic when applying the metallic pigment, and a suitable quick-drying solvent system and other additives. Work by applying Been found that the grant, adhesiveness, water resistance, beautiful appearance, orientation of the metallic pigments thereby completing the present invention.
따라서, 본 발명은 아크릴 폴리올 수지를 주성분으로 하고, 폴리에스터 수지, 멜라민 수지, 셀룰로오스 에스터 및 기타 첨가제를 유색도료 조성물에 적용하여 우수한 작업성, 외관, 시스템 도막간의 습윤성, 부착성, 내수성, 메탈릭 얼룩,이색차 등과 같은 제반물성 등을 향상시킨 유용성 1액형 상온건조형 자동차 보수용 유색도료 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is based on the acrylic polyol resin, polyester resin, melamine resin, cellulose ester and other additives to the color coating composition to excellent workability, appearance, wettability between the system coating film, adhesion, water resistance, metallic stain The purpose of the present invention is to provide an oil-soluble one-component room temperature dry type automotive repair colored paint composition having improved general properties such as dichroic tea.
본 발명은 1액형 자동차 보수용 유색도료 조성물에 있어서,The present invention is a one-component automotive repair colored paint composition,
고형분의 함량이 30 ∼ 70 중량%인 1액형 아크릴 폴리올 수지 5 ∼ 50 중량%; 가교제로서 고형분의 함량이 30 ∼ 70 중량%인 부틸화 멜라민 수지 5 ∼ 20 중량%; 셀룰로오스 에스터 15 ∼ 50 중량%, 폴리에스터 수지 5 ∼ 30 중량%, 분산제 2 ∼ 5 중량%, 속건형 용제 10 ∼ 40 중량%, 왁스 3 ∼ 10 중량%, 안료 1 ∼ 30 중량%, 실리콘 레벨링제 0.05 ∼ 2 중량% 및 부착력 증진제 0.05 ∼ 5 중량%가 함유되어 이루어진 1액형 자동차 보수용 유색도료 조성물을 그 특징으로 한다.5 to 50% by weight of a one-component acrylic polyol resin having a solid content of 30 to 70% by weight; 5 to 20% by weight of a butylated melamine resin having a solid content of 30 to 70% by weight as a crosslinking agent; 15-50% by weight of cellulose ester, 5-30% by weight of polyester resin, 2-5% by weight of dispersant, 10-40% by weight of quick-drying solvent, 3-10% by weight of wax, 1-30% by weight of pigment, silicone leveling agent It is characterized by the one-component automotive repair colored paint composition which contains 0.05-2 weight% and 0.05-5 weight% of adhesion promoters.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail as follows.
본 발명은 종래에 적용되고 있는 1액형 유용성 자동차 보수용 유색도료 조성물의 작업성 및 외관, 부착성, 내수성, 내한칩핍성, 내충격성 등을 개선하기 위하여, 기존 보수용 유색도료 조성물에 새로운 원료를 접목시키는 방법을 사용한다.The present invention is to provide a new raw material to the existing repair color coating composition in order to improve the workability and appearance, adhesion, water resistance, cold resistance chip resistance, impact resistance, etc. of the one-component oil-soluble automotive repair color coating composition applied in the prior art Use the graft method.
본 발명의 유색도료 조성물에는 수지 중의 고형분 함량이 30 ∼ 70 중량%인 1액형 아크릴 폴리올 수지를 주성분으로 사용한다. 특히, 1액형 아크릴 폴리올 수지를 구성하는 단량체가 부틸 아크릴레이트 및 스타이렌, 부틸 메타 아크릴레이트인 것으로, 본 발명에서는 상기 단량체의 분자량 및 화학적 조성, 구조 등을 적절히 조합함으로써, 우수한 광택과 외관을 얻을 수 있고, 이와 더불어 중도와의 부착성, 상도 투명의 습윤성 및 부착성, 내수성 및 안료의 습윤성 등을 증진시킬 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명에서는 상기 1액형 아크릴 폴리올 수지를 전체 유색도료 조성물에 대하여 5 ∼ 50 중량%로 사용함으로써, 도료 조성물의 부착력 증진과 전반적인 물성을 좌우하게 되며, 이때 그 사용함량이 상기 범위 미만이면 도막형성 능력 및 부착성, 내수성 등의 각종 물성이 불량해지는 문제가 있고, 반면 상기 범위를 초과시 도막의 내한칩핑성 및 내충격성이 불량해지는 문제점이 있다.In the colored coating composition of the present invention, a one-component acrylic polyol resin having a solid content of 30 to 70 wt% in the resin is used as a main component. In particular, the monomers constituting the one-component acrylic polyol resin are butyl acrylate, styrene, and butyl methacrylate. In the present invention, excellent gloss and appearance can be obtained by appropriately combining the molecular weight, chemical composition, and structure of the monomer. In addition to this, it is possible to enhance the adhesiveness with the intermediate, the wettability and adhesion of the transparent coating, the water resistance and the wettability of the pigment. Therefore, in the present invention, by using the one-component acrylic polyol resin at 5 to 50% by weight based on the total color paint composition, it improves the adhesion and overall physical properties of the coating composition, the coating film if the content is less than the above range There is a problem that various physical properties such as formation ability and adhesion, water resistance and the like is poor, while there is a problem that the cold resistance chipping resistance and impact resistance of the coating film is poor when exceeding the above range.
또한, 본 발명에서는 유색 도료 조성물에 고형분 함량이 30 ∼ 70 중량%인 부틸화 멜라민 수지를 사용하는 특징이 있는데, 이는 수지를 구성하는 단량체가 이소 부틸 알콜, 포르말린 및 멜라민 등으로 이루어진 것으로, 도료 조성물의 부착성 및 작업성, 내한칩핑성, 내충격성 등의 증진을 유도할 수 있다. 특히, 기존의 1액형 자동차 보수용 유색도료는 멜라민 수지를 미적용함으로써, 물성적 제약과 적용하더라도 외관 및 저장안정성에 많은 문제점을 나타내었으나, 본 발명에서 사용되는 부틸화 멜라민 수지는 그 화학적 구조가 각각 2개의 분자 사슬이 존재하는 3개의 질소 그룹을 포함하고, 상기 분자 사슬이 1개의 산소를 포함하는 4개의 탄화수소로 구성되어 있어 상온에서 쉽게 반응하지 않고, 60 ∼ 80 ℃ 이상에서 가교반응을 이루기 때문에, 저장안정성 측면에서 보다 바람직하다. 이때, 자동차 보수용 유색도료의 상도투명 도장시, 60 ℃ 이상에서 소부하는 조건이 필요하므로 이러한 조건에서 도막의 가교화에 도움을 줄 것으로 판단된다. 또한, 본 발명에서 무엇보다 상기 부틸화 멜라민 수지의 적합한 투입량이 매우 중요하며, 적합한 형태의 멜라민을 사용하는 것도 무시할 수 없는 부분이다. 종래 사용되는 메틸화멜라민 수지의 경우, 쉽게 활성화 그룹이 분리되어 단단히 가교시킬 수는 있으나, 상대적으로 빠른 반응을 보이므로 저장안정성 측면에서 적용할 수 없지만, 본 발명에서 사용하는 부틸화 멜라민 수지의 경우는, 상대적으로 느린 활성화 반응을 가지고 있어 보다 적합하게 사용될 수 있다. 또한, 일반적으로 멜라민 수지를 적용시, 빠른 반응을 위하여 산촉매를 적용하고 있으나 본 발명에서는 이러한 산촉매를 적용하지 않는 특징이 있는데, 상대적으로 빠른 화학적 반응은 도료의 저장 상태를 저하시키고, 여러 면에서 1액형 도료에 부적합하기 때문이다.In addition, the present invention is characterized by using a butylated melamine resin having a solid content of 30 to 70% by weight in the colored paint composition, which is composed of isobutyl alcohol, formalin and melamine, etc. It can induce the improvement of adhesion and workability, cold resistance chipping resistance, impact resistance and the like. In particular, the conventional one-component automotive repair colored paints have not applied melamine resins, but exhibited many problems in appearance and storage stability even when applied to physical properties. However, the butylated melamine resins used in the present invention have their chemical structures, respectively. It contains three nitrogen groups in which two molecular chains exist, and since the molecular chain is composed of four hydrocarbons containing one oxygen, it does not easily react at room temperature, and crosslinks at 60 to 80 ° C. or more. It is more preferable in terms of storage stability. At this time, when the top coat transparent coating of the automotive repair colored paint, it is necessary to bake at 60 ℃ or more conditions, it is determined that it will help to crosslink the coating film under such conditions. In addition, in the present invention, a suitable dosage of the butylated melamine resin is very important above all, and the use of a suitable form of melamine is also a part that cannot be ignored. In the case of the conventionally used methylated melamine resin, the activation group can be easily separated and crosslinked, but because of the relatively fast reaction, it cannot be applied in terms of storage stability, but in the case of the butylated melamine resin used in the present invention, In addition, it has a relatively slow activation reaction and can be used more suitably. In addition, in general, when the melamine resin is applied, an acid catalyst is applied for a quick reaction, but in the present invention, there is a feature of not applying such an acid catalyst, and a relatively fast chemical reaction lowers the storage state of the paint, and in many ways 1 It is because it is unsuitable for liquid coating.
따라서, 본 발명에서 사용되는 부틸화 멜라민 수지는 전체 유색도료 조성물에 대하여 5 ∼ 20 중량%로 사용하며, 도막의 물리적 성능을 매우 증진시킬 수 있다. 이때, 상기 사용함량이 상기 범위 미만이면 도막의 물리적 특성을 증진시키기 어려우며, 상기 범위를 초과시에는 열저장 안정성에 문제를 일으켜 도료의 겔화를 촉진하게 된다.Therefore, the butylated melamine resin used in the present invention is used in an amount of 5 to 20% by weight based on the total color paint composition, and can significantly improve the physical performance of the coating film. At this time, if the use content is less than the above range it is difficult to improve the physical properties of the coating film, when exceeding the above range causes a problem in heat storage stability to promote the gelation of the paint.
또한, 본 발명에서는 유색도료 조성물에 분자량 18,000 ∼ 20,000의 저분자량 형태의 셀룰로오스 에스터를 사용하는데, 이것은 우수한 도막의 형성 능력 및 안료의 분산, 적합한 흐름성, 흘러내림 및 크래터링의 방지, 도막의 빠른 건조, 메탈릭 안료의 안정성 제어, 층간 부착성 증진 등을 위함이다. 이러한 셀룰로오스 에스터는 메탈릭 도료에 적용되는 마이카 및 펄 등의 배향성을 증진시켜 주는 효과를 가지고 있어 자동차 도료에 중요하게 사용되는 원료이다. 본 발명에서 사용하는 셀룰로오스 에스터는 하이솔리드(high sloid) 도료에 적용 가능한 상대적으로 저분자량 형태로서, 알콜에도 용해가 가능한 형태이다. 형상은 100% 고형분의분말로 이루어져 있으며, 부틸 아세테이트 또는 아세테이트 에테르 등의 용제를 사용하여, 고형분 함량 10 ∼ 40 중량%로 제조하는 것이 바람직하다.In addition, the present invention uses a low molecular weight cellulose ester having a molecular weight of 18,000 to 20,000 in the colored coating composition, which has excellent ability to form a coating film, dispersion of pigments, suitable flowability, prevention of dripping and cratering, and rapid coating. For drying, stability control of metallic pigments, enhancement of interlayer adhesion, and the like. The cellulose ester is an important raw material used in automotive paints because it has an effect of enhancing the orientation of mica and pearls applied to metallic paints. The cellulose ester used in the present invention is a relatively low molecular weight form that can be applied to high sloid paints, and is soluble in alcohol. The shape is composed of a powder of 100% solids, it is preferable to prepare a solid content of 10 to 40% by weight using a solvent such as butyl acetate or acetate ether.
본 발명에서 사용하는 셀룰로오스 에스터는 전체 도료 조성물에 대하여 15 ∼ 50 중량%로 사용하며, 도막의 물리적 특성 및 안료의 분산, 메탈릭 안료의 배향성을 증진시킬 수 있다. 이때, 그 사용함량이 상기 범위 미만이면 도막의 물리적 특성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위를 초과할 경우 도막의 경도가 매우 증가하게 되어 도막이 쉽게 깨지는 현상을 나타낸다.The cellulose ester used in the present invention is used in an amount of 15 to 50% by weight based on the total coating composition, and can improve physical properties of the coating film, dispersion of the pigment, and orientation of the metallic pigment. At this time, if the use content is less than the above range, there is a problem that the physical properties of the coating film is lowered, and when it exceeds the above range, the hardness of the coating film is greatly increased, and thus the coating film is easily broken.
또한, 본 발명에서는 도료 조성물에 도막의 경도를 낮추고 흘러내림을 방지하며 굴곡 부위에도 쉽게 도장될 수 있도록, 고형분 함량이 30 ∼ 70 중량%이고 도료의 흘러내림을 방지할 수 있는 성분(SCA: Sagging Control Agent)이 적절히 포함된 형태(우레탄 관능기가 4 ∼ 5 중량% 또는 2 ∼ 3 중량% 포함됨)의 폴리에스터 수지를 사용한다. 상기에서 언급된 도료 조성물에 함유되는 아크릴 폴리올 및 멜라민 수지, 셀룰로오스 에스터 등으로 구성된 도막은 경도가 높아 가벼운 충격에도 쉽게 도막이 깨지는 현상을 보일 수 있어 이를 보완하기 위해서는 폴리에스터 수지를 사용하는 것이 필요하다. 따라서, 상기 폴리에스터 수지의 사용으로 도료 조성물의 흐름성 및 흘러내림 방지, 메탈릭 안료 입자들의 배향성, 굴곡성 등이 증진될 수 있다.In addition, in the present invention, to lower the hardness of the coating film in the coating composition, to prevent it from flowing down, and to be easily painted on the bent portion, the solid content is 30 to 70% by weight and a component capable of preventing the paint from flowing down (SCA: Sagging). The polyester resin of the form (control agent containing 4-5 weight% or 2-3 weight% of urethane functional groups) is contained suitably is used. The coating film composed of acrylic polyol and melamine resin, cellulose ester, etc. contained in the coating composition mentioned above may exhibit a phenomenon that the coating film is easily broken even in light impact due to its high hardness, and it is necessary to use a polyester resin to compensate for this. Therefore, the use of the polyester resin may improve flowability and anti-dripping of the coating composition, orientation of the metallic pigment particles, flexibility, and the like.
본 발명에서 사용하는 폴리에스터 수지는 전체 도료 조성물에 대하여 5 ∼ 30 중량%로 사용하며, 그 사용함량이 상기 범위 미만이면 도막의 경도가 증가하여 불량한 내충격성 및 내수성을 줄 수 있으며, 상기 범위를 초과하면 도막의 흐름성및 흘러내림 등을 보다 우수하게 유지시킬 수 있으마, 도막의 외관 및 광택, 기타 물리적 특성에서 불량한 결과를 얻을 수 있다.The polyester resin used in the present invention is used in 5 to 30% by weight based on the total coating composition, if the content is less than the above range can increase the hardness of the coating film to give poor impact resistance and water resistance, the range If exceeded, flowability and dripping of the coating film can be better maintained, but poor results can be obtained in the appearance and gloss of the coating film and other physical properties.
그 밖에, 본 발명에서는 도료 조성물에 분산제를 사용하는데, 여기서 카본블랙의 경우 비중이 매우 낮으며 표면적이 매우 크기 때문에, 완벽한 분산 시스템을 이루지 않고서는 분산성 및 저장안정성을 쉽게 얻을 수 없으므로 분산제의 적절한 선택은 필수적이라 할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 아크릴 폴리에스테르 고분자와 같은 안료 친화그룹을 갖는 긴 사슬(아크릴릭 폴리에스테르 코폴리머)로 이루어진 통상의 블록 공중합체 형태의 성분을 안료의 분산제로서 사용한다. 특히, 상기 분산제는 고형분 함량이 30 ∼ 60 중량%이고, 기존의 분산제와는 구조적으로 다른 것으로, 겨울철에 발생되는 안료 응집현상이 거의 일어나지 않는 특수한 분산제로서, 안료의 분산성 및 저장안정성 향상을 촉진할 수 있다. 본 발명에서는 상기 분산제를 전체 도료 조성물에 대하여 2 ∼ 5 중량%로 사용하며, 그 사용함량이 상기 범위 미만이면 안료의 분산성이 불량하여 도료의 외관 및 저장안정성, 컬러세기 등에 영향을 미칠 수 있으며, 상기 범위를 초과시에는 도막의 내수성 등에 영향을 미칠 수 있다.In addition, the present invention uses a dispersant in the coating composition, where carbon black has a very low specific gravity and a very large surface area, so that dispersibility and storage stability cannot be easily obtained without a perfect dispersing system. Choice is essential. Therefore, in the present invention, a component in the form of a conventional block copolymer made of long chain (acrylic polyester copolymer) having a pigment affinity group such as an acrylic polyester polymer is used as a dispersant for the pigment. In particular, the dispersant has a solid content of 30 to 60% by weight and is structurally different from existing dispersants, and is a special dispersant that hardly causes pigment aggregation in winter, and promotes dispersibility and storage stability of the pigment. can do. In the present invention, the dispersant is used in an amount of 2 to 5% by weight based on the total coating composition. If the content is less than the above range, the dispersibility of the pigment is poor, which may affect the appearance, storage stability, color intensity, and the like of the paint. If it exceeds the above range, it may affect the water resistance of the coating film.
또한, 본 발명에서는 도료 조성물에 적합한 비점과 레올로지 특성을 부여할 수 있는 용제로서 적절한 용해 파라미터 범위 내에 포함되는 상대적으로 건조 속도가 빠른 용제(이하 "속건형 용제"라 한다)를 사용하는 특징이 있다. 즉, 레올로지 특성 측면에서 건조가 느린 용제(이하 "지건형 용제"라 한다)를 적용할 경우, 1액형 유색 상도의 건조가 느려 작업성에 문제를 유발할 수 있으며, 또한 메탈릭안료 및 펄, 마이카 등의 배향 유동성에 문제를 일으킬 수 있으므로 속건형 용제를 사용하는 것이다.In addition, the present invention is characterized by the use of a relatively fast drying solvent (hereinafter referred to as " fast drying solvent ") contained within a suitable dissolution parameter range as a solvent capable of imparting suitable boiling point and rheological properties to the coating composition. have. In other words, when a slow drying solvent (hereinafter referred to as a "dry solvent") is applied in terms of rheological properties, it may cause a problem in workability due to the slow drying of a one-component colored top coat, and also a metallic pigment, pearl, mica, etc. It is possible to use a quick-drying solvent because it may cause problems in the orientation fluidity of the.
본 발명에 사용되는 속건형 용제는 일반적인 용제 형태와 유사한 통상적인 것을 사용하며, 이는 전체 도료 조성물에 대하여 10 ∼ 40 중량%로 사용한다. 이러한 용제의 예로는 부틸 아세테이트, 자일렌, 톨루엔 등이 바람직하다. 이때, 그 사용함량이 10 중량% 미만이면 도막에서의 안료 융착 및 레올로지 특성을 부여할 수 없으며, 40 중량% 초과시는 도막의 건조 속도가 다소 느리며, 비효율적인 도막이 형성되고 가장 중요한 영역인 VOC 방출량이 증가되는 문제가 발생된다.The fast-drying solvent used in the present invention uses a conventional one similar to the general solvent form, which is used in 10 to 40% by weight based on the total coating composition. Examples of such solvents are butyl acetate, xylene, toluene and the like. At this time, when the content is less than 10% by weight, it is impossible to impart pigment fusion and rheological properties to the coating film. When the content is more than 40% by weight, the drying speed of the coating film is somewhat slow, and an inefficient coating film is formed and the VOC emission amount is the most important area. This increasing problem occurs.
또한, 본 발명의 유색도료 조성물에 사용되는 안료성분으로는 통상적인 무기안료 및 유기안료, 메탈릭 안료(펄, 마이카) 등이 사용될 수 있으며, 도막의 은폐 및 광택도, 흑색도 등에 영향을 줄 수 있다. 이러한 안료는 무기 및 유기안료, 메탈릭 안료의 조성에 따라 다르며 그 적용량도 안료에 따라 1 ∼ 30 중량%로 사용된다. 이때, 상기 범위 미만으로 사용시 은폐력 및 광택 등의 외관 측면에 대한 문제점을 야기할 수 있으며, 상기 범위를 초과시 분산성 및 저장안정성, 도료의 기본적 물성을 저하시키는 요인이 될 수 있다.In addition, the pigment component used in the colored paint composition of the present invention may be used conventional inorganic pigments, organic pigments, metallic pigments (pearl, mica), etc., and may affect the hiding and glossiness, blackness, etc. of the coating film. have. Such pigments vary depending on the composition of inorganic and organic pigments and metallic pigments, and their application amount is also used in an amount of 1 to 30% by weight, depending on the pigment. At this time, the use of less than the above range may cause problems in terms of appearance, such as hiding power and gloss, and when exceeding the above range may be a factor to lower the dispersibility and storage stability, the basic physical properties of the paint.
또한, 본 발명에서는 도막의 레벨링 및 습윤성, 상도 투명의 습윤성, 외관 등을 증진시키기 위하여, 폴리에테르 변성 폴리디메틸 실록산의 구조를 갖는 실리콘 레벨링제를 사용한다. 독특한 특성을 갖는 실리콘은 실리콘 분자 사슬길이를 변화시켜 얻을 수 있는 것으로 알려져 있다. 분자량이 작은 실리콘은 도료 시스템과 상용성이 좋아 표면장력의 저하 및 퍼짐성 향상과 같은 전형적인 실리콘의특성을 나타내며, 분자량이 큰 실리콘은 도료와의 비상용성으로 인하여 함마톤 효과와 같은 분화구 현상을 나타낼 수 있다. 이러한 분화구 현상을 피하기 위하여 실리콘에 분자사슬을 붙이는 방법이 주로 적용되고 있으며, 이러한 형태는 도료에 대분분 적용되고 있다. 가장 일반적인 것이 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산이며, 여러 가지 유기물과 분자곁사슬의 수를 조절하여 실리콘 사슬을 변형시킬 수 있다. 또한, 이러한 방법으로 상용성을 우수하게 할 수 있으며, 상용성의 정도를 조절하기 위하여 폴리에테르 그룹의 비율을 조절할 수도 있으며, 이러한 변성은 도료의 표면장력에 영향을 줄 수 있다. 또한, 폴리에테르 분자 곁사슬 자체를 변화시킬 수 있으며, 실리콘 구조의 극성을 조절할 수 있다. 폴리에테르 사슬은 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드로 구성되어 있으며, 폴리에틸렌 옥사이드는 친수성이며(극성), 폴리프로필렌 옥사이드는 소수성(비극성)이다.In addition, in the present invention, in order to enhance the leveling and wettability of the coating film, the wettability of the top transparent, the appearance, and the like, a silicone leveling agent having a structure of the polyether modified polydimethyl siloxane is used. It is known that silicon having unique characteristics can be obtained by changing the length of the silicon molecular chain. Small molecular weight silicones have good compatibility with paint systems and exhibit typical silicone properties such as reduced surface tension and improved spreadability, while large molecular weight silicones may exhibit crater phenomena, such as the Hamaton effect, due to incompatibility with paints. have. In order to avoid the crater phenomenon, a method of attaching molecular chains to silicon is mainly applied, and this form is applied to paints. The most common is polyether-modified polydimethylsiloxanes, which can modify the silicone chain by controlling the number of various organics and the side chains. In addition, it is possible to make excellent compatibility in this way, and to adjust the proportion of the polyether group to control the degree of compatibility, such modification may affect the surface tension of the paint. In addition, the polyether molecule side chain itself can be changed, and the polarity of the silicon structure can be controlled. Polyether chains consist of ethylene oxide and propylene oxide, polyethylene oxide is hydrophilic (polar), and polypropylene oxide is hydrophobic (nonpolar).
본 발명에서 사용되는 실리콘 레벨링제는 고형분 함량이 90 중량% 이상이고, 폴리프로필렌 옥사이드 그룹으로 구성되어 있어 화학적으로 비극성인 것을 사용하므로 용제형 도료에 적합하다. 본 발명에서 사용되는 실리콘 레벨링제는 전체 도료 조성물에 대하여 0.05 ∼ 2 중량%로 사용하며, 그 사용함량이 상기 범위 보다 적으면 그 효과가 줄어들어 적합한 레벨링제의 효과를 발휘할 수 없으며, 상기 범위 보다 과량 사용되면 상대적으로 상도 투명과의 부착이 불량해지는 효과를 줄 수 있다.The silicone leveling agent used in the present invention has a solids content of 90% by weight or more, and is composed of polypropylene oxide groups, so that it is chemically non-polar and thus is suitable for solvent type paints. The silicone leveling agent used in the present invention is used in the amount of 0.05 to 2% by weight based on the total coating composition, if the use content is less than the above range, the effect is reduced, the effect of a suitable leveling agent can not be exerted, the excess than the above range When used, it can give an effect of relatively poor adhesion with the top transparency.
또한, 본 발명에서는 도료 조성물에 메탈릭 안료의 적절한 배향성을 조정하기 위하여, 고형분 함량이 1.5 ∼ 4.7 중량%인 에틸렌 비닐아세테이트 공중합형 왁스 및 에틸 아크릴산 공중합 왁스 중에서 선택하여 사용한다. 본 발명에 사용하는 왁스는 알루미늄, 마이카, 펄 등의 배향성 및 스프레이 능력을 증진시키며 버나드 셀, 모틀링 등을 감소시키는 효과가 있다. 또한, 플립-플롭 효과와 도료의 저장시 발생할 수 있는 침전을 방지하며, 상도 투명의 레벨링을 유지시키는 효과도 부여한다.In the present invention, in order to adjust the proper orientation of the metallic pigment in the coating composition, it is selected and used among ethylene vinyl acetate copolymerized wax and ethyl acrylic acid copolymer wax having a solid content of 1.5 to 4.7% by weight. The wax used in the present invention improves the orientation and spraying ability of aluminum, mica, pearl and the like, and has an effect of reducing Bernard cell, mortling, and the like. In addition, it prevents the flip-flop effect and sedimentation that may occur during the storage of the paint, and also gives the effect of maintaining the leveling of the top transparent.
본 발명에서는 상기 실리콜 레벨링제를 전체 도료 조성물에 대하여 3 ∼ 10 중량%로 사용하며, 이때 그 사용함량이 상기 범위 보다 적으며 왁스가 발현하는 효과를 얻을 수 없으며, 상기 범위 보다 과량 적용되면 상도 투명의 부착성이 매우 불량해지는 효과를 줄 수 있다.In the present invention, the silicone leveling agent is used in an amount of 3 to 10% by weight based on the total coating composition, in which the use amount is less than the above range and the wax is not obtained, and when the excess is applied in excess of the above range, The adhesion of the transparent can be very poor.
또한, 본 발명에서는 도료 조성물에 부착 증진 효과를 부여하기 위하여, 반응성이 매우 높은 실란 형태의 고분자로서, 에폭시 관능기를 갖는 에폭시실란이 50 ∼ 100 중량%, 바람직하게는 50 ∼ 70 중량%로 구성되어 있는 실란계 화합물을 부착 증진제로서 사용한다. 본 발명에 사용되는 상기 부착 증진제는 실란의 화학적 구조를 가지고 있어 다른 층간의 부착을 용이하게 하며, 저장 안정성 또한 우수한 것으로 알려져 있다.In addition, in the present invention, in order to give adhesion effect to the coating composition, as a highly reactive silane type polymer, epoxy silane having an epoxy functional group is composed of 50 to 100% by weight, preferably 50 to 70% by weight. Silane-based compounds are used as adhesion promoters. The adhesion promoter used in the present invention has a chemical structure of silane to facilitate adhesion between different layers, and is also known to be excellent in storage stability.
따라서, 본 발명에서는 상기 실란계 화합물을 전체 도료 조성물에 대하여 0.5 ∼ 5 중량%로 사용하며, 그 사용함량이 상기 범위 보다 적으면 그 효과가 줄어들어 적절한 부착 능력을 발휘할 수 없으며, 상기 범위 보다 과량 적용되면 상대적으로 저장 안정성에 문제를 일으킬 수 있다.Therefore, in the present invention, the silane-based compound is used in an amount of 0.5 to 5% by weight based on the total coating composition, and if the content is less than the above range, the effect is reduced, so that the proper adhesion ability cannot be exerted. Can cause problems with relative storage stability.
이상과 같은 성분으로 이루어진 본 발명의 자동차 보수용 유색도료 조성물은다음과 같은 효과를 나타낸다.Colored paint composition for automobile repair of the present invention composed of the above components has the following effects.
첫 째, 본 발명의 도료 조성물은 1액형 상온 건조형 유용성 자동차 보수용 도료로서, 건조가 빠르면서도 외관 및 그 외 물리적 특성에 영향을 주지 않는 도료 시스템이다. 둘 째, 1액형이면서도 멜라민 수지를 적용하여 부착성 및 상도 투명 습윤성 등을 증진하였으며 또한 저장 안정성에서 미치는 도료 겔화의 문제점이 없는 시스템이다. 세 째, 부착증진제를 적용하여 기존의 자동차 보수용 도료 문제점으로 지적되고 있는 불량한 부착 및 내수부착성의 부착 문제를 해결할 수 있으며, 부착성이 불량한 중도 및 상도 투명에서도 양호한 부착 성능을 나타낸다. 네 째, 특색있는 고분자형의 분산제를 적용하여 카본블랙과 같은 낮은 비중의 안료를 쉽게 분산시킬 수 있다. 최적의 분산 효과는 분산제 및 용제, 수지의 화학적 성분과 구조가 적절히 조절되어야만 이루어지는 것으로 판단된다. 다섯 째, 적합한 왁스 및 셀룰로오스 에스터, 폴리에스터 수지 등을 적용하여 메탈릭 안료 및 펄, 마이카를 적용시 문제점으로 지적되고 있는 메탈릭 얼룩 및 외관적 문제점 등을 최소화 할 수 있다. 여섯 째, 속건형 용제를 적용하여 적절한 휘발 시간 및 메탈릭 안료의 배향성 등을 조절할 수 있었으며, 적합한 실리콘 레벨링제를 적용하여 도막 외관과 상도 투명의 습윤성을 증진시킬 수 있다.First, the coating composition of the present invention is a one-component room temperature dry type oil-soluble automotive repair paint, which is fast drying and does not affect the appearance and other physical properties. Secondly, it is a system that has one-component melamine resin to improve adhesion and top coat wettability, and there is no problem of paint gelation in storage stability. Third, by applying an adhesion promoter, it is possible to solve the problem of poor adhesion and water resistance, which has been pointed out as a problem of existing automobile repair paints, and exhibits good adhesion performance even in medium and top coats with poor adhesion. Fourth, it is possible to easily disperse low specific gravity pigments such as carbon black by applying a distinctive polymer type dispersant. The optimum dispersing effect is judged to be achieved by adjusting the chemical composition and structure of the dispersant, the solvent and the resin. Fifth, by applying a suitable wax, cellulose ester, polyester resin, etc., it is possible to minimize the metallic stain and appearance problems that are pointed out as a problem when applying metallic pigment, pearl, mica. Sixth, it is possible to control the appropriate volatilization time and the orientation of the metallic pigment by applying a quick-drying solvent, and by applying a suitable silicone leveling agent can improve the appearance of the coating film and the wettability of the top coat transparent.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which are not intended to limit the present invention.
실시예 1 ∼ 3Examples 1-3
다음 표 1 및 2와 같은 조성과 함량으로 안료로서, 카본블랙, 이산화티탄 및 알루미늄 메탈릭 안료를 적용한 고체 색상 도료 조성물을 제조하였다.Next, the solid color coating composition was prepared by applying carbon black, titanium dioxide, and aluminum metallic pigment as pigments in the same composition and content as in Tables 1 and 2.
주)week)
1) 아크릴 폴리올 수지: 부틸 아크릴레이트, 스타이렌 및 부틸 메타 아크릴레이트 등을 적용한 1액형 용제형 수지(R5672, KCC).1) Acrylic polyol resin: One-component solvent resin (R5672, KCC) to which butyl acrylate, styrene and butyl methacrylate are applied.
2) 용제: 부틸 아세테이트 및 자일렌.2) Solvents: Butyl acetate and xylene.
3) 분산제: 안료 친화그룹을 지닌 고분자 블록 공중합체(Solsperse 32550, Avecia).3) Dispersant: Polymer block copolymer with pigment affinity group (Solsperse 32550, Avecia).
4) 카본블랙: FW-200, 데구사4) Carbon Black: FW-200, Degussa
5) 이산화티탄: CR-97, 이시하라5) Titanium Dioxide: CR-97, Ishihara
6) 셀룰로오스 에스터: 셀룰로오스 부틸레이트 아세테이트(CAB, Eastman).6) Cellulose ester: cellulose butyrate acetate (CAB, Eastman).
7) 멜라민 수지: 이소 부틸 알콜 및 포르말린, 멜라민 등을 적용한 멜라민 수지(R4251, 고려화학 제품).7) Melamine resin: Melamine resin (R4251, Koryo Chemical Co., Ltd.) to which isobutyl alcohol, " formalin, " melamine "
8) 폴리에스터 수지: SCA 형태의 폴리에스터 수지(Setal 90173 SS-50, Akzo Nobel).8) Polyester resin: Polyester resin in the form of SCA (Setal 90173 SS-50, Akzo Nobel).
9) 실리콘 레벨링제: 폴리에테르 변성 폴리디메틸 실록산의 구조(BYK-331, BYK).9) Silicone leveling agent: Polyether-modified-polydimethylsiloxane structure (BYK-331, BYK).
10) 부착 증진제: 반응성이 우수한 실란 형태(Worlee Add 322, Worlee).10) Adhesion Promoter: Highly reactive silane form (Worlee Add 322, Worlee).
상기 표 1에서 보면, 광택 및 부착 성능이 우수한 아크릴 폴리올 수지 및 멜라민 수지 등을 적용한 도료 조성물은 기존의 제품에 비하여 스프레이 작업성 및 외관, 부착성, 내수성 등이 우수한 물성의 도료를 제조할 수 있었다. 적합한 고분자 형태의 분산제는 카본블랙과 같은 비중이 낮은 안료에 적절히 적용할 수 있으며, 안정한 분산성 및 저장 안정성을 얻을 수 있었다. 용제의 레올로지 측면에서, 상대적으로 비점이 낮은 용제를 적용하여 1액형 도료의 단점인 느린 건조의 문제점을 해결하였으며, 작업성의 증진을 이룰 수 있었다. 아크릴 폴리올 수지의 표면 장력이 높아 상대적으로 상도 투명의 습윤력이 증진 되었으며, 멜라민 역시 이러한 효과에 도움을 주는 것으로 확인되었다. 적합한 폴리에스터 수지는 굴곡성 및 도막의 부드러움에 일조하였으며, 도료의 흘러내림을 방지해 주는 효과도 부여하였다. 실리콘 레벨링제는 미려한 외관과 광택에 도움을 주었으며 상도 투명의 도장 후 맑은 도막감을 주었다. 부착증진제의 경우, 상도 투명 및 중도와의 부착성을 증진시켜 주었으며 어떠한 형태의 2액형 우레탄 상도 투명이라도 완벽한 초기 부착성을 나타내었다.As shown in Table 1, the coating composition to which acrylic polyol resin, melamine resin, etc., having excellent gloss and adhesion performance, was applied, was able to prepare a paint having excellent spray workability and appearance, adhesion, water resistance, and the like, compared to the existing products. . Suitable polymeric dispersants can be suitably applied to low specific gravity pigments, such as carbon black, to achieve stable dispersibility and storage stability. In terms of the rheology of the solvent, a relatively low boiling point solvent was applied to solve the problem of slow drying, which is a disadvantage of the one-part paint, and improved workability. The surface tension of the acrylic polyol resin was increased, and the wettability of the top coat was improved, and melamine was also found to help this effect. Suitable polyester resins have contributed to the flexibility and softness of the coating film, and also have the effect of preventing the paint from flowing down. The silicone leveling agent helped the beautiful appearance and gloss, and gave the clear coating after the top coat. In the case of adhesion enhancer, it improved the transparency of the top coat and the medium, and even the transparent two-component urethane phase showed perfect initial adhesion.
또한, 상기 표 2에서 보면, 상대적으로 비중이 높은 이산화 티탄은 카본 블랙에 비하여 쉬운 분산성을 이룰 수 있어 분산제를 소량 적용하여도 그 분산성을 쉽게 얻을 수 있으며, 또한 이산화 티탄의 양을 늘릴 수 있는 장점이 있다. 그러므로 고농도 백색 원색으로 적용이 가능하다. 본 발명에 적용된 고분자 곁사슬을 지닌 분산제는 분산성이 우수하여 쉽게 분산되며 또한 그 유지력이 오랫동안 지속되는 것으로 확인되었다. 분산 후 도료의 점도가 매우 낮은 30 sec이하로 측정된 것을 미루어 볼 때, 분산성이 매우 우수한 것을 예측할 수 있다. 또한, 상도 투명의 도장 후 우수한 외관 및 광택도, 도막의 맑기, 백색도 등을 나타내었으며 부착성 및 내수성 역시 우수한 것으로 확인되었다. 용제의 레올로지 측면에서 건조가 상대적으로 빠른 형태를 적용하였으며 그러한 효과로 인하여 작업성 및 외관 등이 양호하였다.In addition, in Table 2, titanium dioxide having a relatively high specific gravity can achieve easy dispersibility compared to carbon black, so that the dispersibility can be easily obtained even when a small amount of the dispersant is applied, and the amount of titanium dioxide can be increased. There is an advantage. Therefore, it can be applied with high concentration white primary color. It was confirmed that the dispersant having the polymer side chain applied in the present invention is excellent in dispersibility and easily dispersed, and its holding power lasts for a long time. Considering that the viscosity of the paint after dispersion is measured to be 30 sec or less, it can be predicted that the dispersibility is very excellent. In addition, it showed excellent appearance and gloss, clearness of coating, whiteness, etc. after coating of top coat, and also showed excellent adhesion and water resistance. In terms of the rheology of the solvent, a relatively fast drying type was applied. Due to such effects, workability and appearance were good.
또한, 상기 표 3에서 보면, 메탈릭 안료를 적용한 메탈릭 도료의 경우 셀룰로오스 에스터 및 왁스의 효과가 매우 중요하게 작용하였으며 또한 폴리에스터 수지의 역할도 중요하였다. 메탈릭 안료의 배향성이 불량하면 도막의 외관이 불량해지므로 양호한 도장 효과를 얻을 수 없었다. 적합한 왁스는 메탈릭 안료의 적절한 배향을 용이하게 해주었으며, 도료의 스프레이 작업시 더스트가 생성되지 않도록 하였다. 솔리드 색상과 동일하게 비점이 낮은 용제를 적용하였으며, 이러한 비점이 낮은 형태의 용제는 휘발이 빠르므로 메탈릭 안료가 분사 된 후 도막 위에서 스스로 요동치면서 불합리한 배향을 할 수 있는 여지를 낮출 수 있는 효과를 부여하였다. 실리콘 레벨링제는 메탈릭 안료의 배향성 및 외관 증진에 적합하였으며 자동차 보수용 도료의 근본적인 외관을 증진시켰다.In addition, in Table 3, in the case of the metallic paint to which the metallic pigment is applied, the effect of the cellulose ester and the wax was very important, and the role of the polyester resin was also important. If the orientation of the metallic pigment is poor, the appearance of the coating film becomes poor, so that a good coating effect could not be obtained. Suitable waxes facilitated the proper orientation of the metallic pigments and did not produce dust during spraying of the paint. As a solid color, low boiling point solvent is applied, and the low boiling point solvent has a high volatility, which gives the effect of lowering the possibility of unreasonable orientation by swinging itself on the coating after the metallic pigment is sprayed. It was. Silicone leveling agents are suitable for enhancing the orientation and appearance of metallic pigments and enhancing the fundamental appearance of automotive repair paints.
실험예 1Experimental Example 1
상기 실시예 1 ∼ 3에서 제조한 유색도료 조성물에 대한 다음과 같은 방법으로 물성을 시험하여 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다.The physical properties of the colored coating compositions prepared in Examples 1 to 3 were tested in the following manner, and the results are shown in Table 3 below.
[시험방법][Test Methods]
1. 점도: 포드 컵(ford cup) #4를 사용하여 초 시계(초단위)로 측정하였다.1. Viscosity: Measured in seconds using a pod cup # 4.
2. 분산안정성: 밀링기 적용 후, 입도계를 적용한 방법과 도장 시험방법으로 입도를 확인하여 분산안정성을 측정하였다.2. Dispersion stability: After applying the milling machine, the dispersion stability was measured by checking the particle size by applying the particle size meter and coating test method.
3. 상온저장성: 상온에서 7일간 저장하여 점도 및 외관, 도료 상태 등을 측정하였다.3. Store at room temperature: Stored at room temperature for 7 days to measure the viscosity, appearance, paint state and the like.
4. 열저장성: 열 7일 저장하여 점도 및 외관, 도료 상태 등을 측정하였다.4. Heat storage: Heat was stored for 7 days to measure the viscosity, appearance, paint state and the like.
5. 외관: 육안으로 맑기감, 광택, 메탈릭 배향성, 흑색도 등을 확인하였다.5. Appearance: The clearness, gloss, metallic orientation, blackness, etc. were visually confirmed.
6. 유색상도 작업성: 작업자가 도막 wetting성, 습윤은폐, 무화감, 도막올림성능등을 확인하였다.6. Color workability: The operator confirmed the coating film wetting, wet hiding, atomization, and the film lifting performance.
7. 상도투명 습윤성: 작업자가 투명 습윤성 및 레벨링성, 투명도막 올림성능 등을 확인하였다.7. Top coat transparent wettability: The operator confirmed the transparent wettability and leveling properties, the transparency film lifting performance.
8. 부착성: 1㎜ 크로스컷하여 스카치 테이프(3회)를 사용하여 부착시험(3회 시험)을 측정하였다.8. Adhesion: 1 mm cross-cut and adhesion test (three tests) were measured using Scotch tape (three times).
9. 내충격성: 500g×높이(10, 20, 30, 40, 50㎝) 도막훼손정도를 측정하였다.9. Impact resistance: 500g × height (10, 20, 30, 40, 50 cm) coating film damage was measured.
10. 내수성: 40℃×7일 동안 침적하여 외관상태 및 광택, 맑기감 등을 측정하였다.10. Water resistance: The appearance, gloss and clearness were measured by immersion for 40 ° C. × 7 days.
11. 내수 부착성: 40℃×7일 후, 1㎜ 크로스컷하여 스카치 테이프를 적용하여(1 ∼ 3회) 측정하였다.11. Water resistance: It measured by applying a scotch tape (1-3 times) by cutting 1 mm after 40 degreeC x 7 days.
12. 내한 칩핍성: -40℃×3시간 후, 50g 칩핑스톤을 4바(bar) 정도의 압력을 적용하여 도막훼손상태를 측정하였다.12. Cold-tolerant chipping resistance: After 40 hours × 3 hours, 50g chipping stone was applied to the pressure of about 4 bar to measure the coating damage state.
비교예 1 ∼ 2 및 실시예 4Comparative Examples 1-2 and Example 4
자동차 보수용 유색도료에 중요한 물성적 영향을 미치는 아크릴 폴리올 수지에 대한 시험을 하기 위하여 종래 사용되는 수지 1과 수지 2에 대한 도료 조성물과 본 발명의 수지 3을 비교 실험하였다.In order to test an acrylic polyol resin having important physical effects on automotive paints, paint compositions for resins 1 and 2 and resin 3 of the present invention were compared.
수지 1: 부틸 아세테이트 및 톨루엔 등의 용제와 메타 메틸아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 에틸 메타아크릴레이트, 벤조일 퍼옥사이드의 조성으로 이루어진 수지이다.Resin 1: It is resin which consists of solvents, such as butyl acetate and toluene, and a composition of meth methylacrylate, butyl acrylate, ethyl methacrylate, and benzoyl peroxide.
수지 2: 자이렌 및 부틸 알콜, 물 등의 용제와 수산화 프로필 메타아크릴레이트 및 글리세릴 메타아크릴레이트, 에틸 헥사아크릴레이트, 스타이렌, 3차 부틸 퍼벤조에이트, 클로로 벤질 클로라이드 등으로 이루어진 수지이다.Resin 2: A resin consisting of solvents such as xylene and butyl alcohol, water, propyl methacrylate and glyceryl methacrylate, ethyl hexaacrylate, styrene, tertiary butyl perbenzoate, chlorobenzyl chloride and the like.
수지 3: 톨루엔 및 자이렌 등의 용제와 부틸 아크릴레이트, 스타이렌, 메틸 메타아크릴레이트, 부틸 메타아크릴레이트, 에틸 메타아크릴레이트, 부틸 퍼벤졸레이트 등으로 이루어진 수지이다.Resin 3: It is resin which consists of solvents, such as toluene and xylene, butyl acrylate, styrene, methyl methacrylate, butyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl perbenzolate, etc.
비교예 1(수지 1), 비교예 2(수지 2) 및 실시예 4(수지 3)를 제조하기 위한 그 외의 각 성분은 상기 실시예에서 적용한 경우와 동일한 것으로, 이에 대한 솔리드 색상 적용 도료 조성은 다음 표 4에 나타내었다.The other components for preparing Comparative Example 1 (Resin 1), Comparative Example 2 (Resin 2) and Example 4 (Resin 3) are the same as those applied in the above Examples, and the solid color applied paint composition for this is It is shown in Table 4 below.
상기 비교예 1의 경우, 도료의 작업성 및 상도 투명의 습윤성 등 다양한 장점을 얻을 수 있었다. 그러나, 상대적으로 수지 자체의 유리 전이온도가 높고 내부 반응에 의하여 내충격성 및 부착성, 내수부착성 등에서 불량한 결과를 확인하였다. 유리 전이온도가 높게 되면 도막의 경도가 높아지게 되어 약한 충격에도 쉽게 부서지는 효과를 줄 수 있다. 또한, 수지 1은 유리 전이온도가 51℃ 정도이나 다른 수지 및 원료 등과 자체 반응을 형성하여 도막의 경도가 보다 높아지는 것으로 판단된다. 실제적으로 51℃의 유리 전이온도는 높은 것이 아니지만 실험 결과 불량한 내충격성의 결과를 확인하였다.In the case of Comparative Example 1, various advantages such as workability of the paint and wettability of the transparent coating were obtained. However, the glass transition temperature of the resin itself is relatively high, and poor results in impact resistance, adhesion, water resistance, etc. were confirmed by the internal reaction. If the glass transition temperature is high, the hardness of the coating film is increased, which can easily break even under a weak impact. In addition, the resin 1 has a glass transition temperature of about 51 ° C., but forms a self-reaction with other resins and raw materials, so that the hardness of the coating film becomes higher. In practice, the glass transition temperature of 51 ℃ is not high, but the experimental results confirmed the result of poor impact resistance.
비교예 2의 경우, -10℃의 낮은 유리 전이온도를 갖고 있으며 상대적으로 부드러운 도막 형상을 주었다. 그러나 도막의 외관 및 부착성, 내수성, 내수부착성 등에서 상대적으로 불량한 결과를 초래하였다. 외관의 경우, 맑은감이 떨어졌으며 중도와의 부착성이 매우 불량하였다. 수지 2의 형태에 멜라민 수지를 소량 첨가하여도 쉽게 부착성의 향상 효과를 얻을 수 없었다. 3시간 내수성 테스트 후 부착성 실험 결과, 중도와의 부착이 매우 불량하여 심한 박리를 나타내었다. 그러나 상대적으로 유리 전이온도가 낮으므로 내충격성 등에서는 양호한 결과를 주었다.In Comparative Example 2, it had a low glass transition temperature of −10 ° C. and gave a relatively soft coating film shape. However, relatively poor results in appearance and adhesion, water resistance, and water resistance of the coating film were caused. In appearance, the clearness was inferior and adhesion with the midway was very poor. Even if a small amount of melamine resin was added to the form of the resin 2, the effect of improving adhesion was not easily obtained. As a result of adhesion test after 3 hours water resistance test, adhesion with the median was very poor, indicating severe peeling. However, the relatively low glass transition temperature gave good results in impact resistance.
실시예 4의 경우, 앞에서 언급한 수지1 및 2와 비교하여 양호한 물성을 얻을 수 있었다. 유리 전이온도가 높으나 (60℃) 수지 1에 비하여 (유리 전이온도 50℃) 부착성 및 내수성, 내충격성 등에서 상대적으로 양호한 결과를 주었으며 외관에서도 매우 맑은 외관을 확인하였다. 멜라민 수지를 소량 적용시, 층간부착성이 증진되었으며 상도 투명의 습윤성도 양호한 것으로 관찰되었다. 적합한 건조 속도 및 굴곡성, 스프레이 작업시의 적절한 무화, 메탈릭 안료 등의 양호한 배향성 (왁스 등 적용시) 등으로 인하여 본 발명에서 적합하게 적용될 수 있는 수지로 평가되었다.In the case of Example 4, good physical properties were obtained in comparison with the resins 1 and 2 mentioned above. Although the glass transition temperature was high (60 ° C.), it showed relatively good results in adhesion, water resistance, and impact resistance compared to resin 1 (glass transition temperature 50 ° C.). When a small amount of melamine resin was applied, the interlayer adhesion was enhanced and the wettability of the top clear was also observed to be good. It was evaluated as a resin that can be suitably applied in the present invention due to its suitable drying speed and flexibility, proper atomization in spraying operations, good orientation of metallic pigments and the like (when waxes are applied) and the like.
실험예 2Experimental Example 2
상기 비교예 1, 2와 실시예 4의 도료 조성물에 대한 물성실험은 상기 실시예와 동일한 방법으로 실시하여 그 결과를 다음 표 5에 나타내었다.Physical properties of the coating compositions of Comparative Examples 1 and 2 and Example 4 were carried out in the same manner as in Example, and the results are shown in Table 5 below.
비교예 3 ∼ 4 및 실시예 5Comparative Examples 3 to 4 and Example 5
적합한 레올로지 특성을 유지하며, 건조 작업성이 빠른 용제를 적용하기 위하여 속건형 용제와 지건형 용제에 대한 비교 실험을 진행하였다.In order to maintain the proper rheological properties and to apply the fast drying workability, a comparative experiment was carried out for the fast-drying solvent and the dry-drying solvent.
자동차 보수용 도료의 경우, 1액형 2C1B 형태이므로 유색상도의 건조 속도가 느리면 상대적으로 작업자의 작업 속도가 더디게 되어 작업자들의 불만을 야기할 수 있다. 즉, 유색상도의 건조가 외관에 영향을 주지 않는 상태에서 빨리 이루어져야만 상도 투명을 도장 할 수 있으므로 작업자들의 선호를 이끌 수 있다. 본 발명에서는 외관 및 다른 물성에 영향을 주지 않으면서도 건조가 쉽게 될 수 있는 용제의 선정 실험을 진행하였다. 비교예 3(초속건형 용제), 비교예 4(지건형) 및 실시예 5(속건형)에 대한 그 외의 솔리드 색상 적용 도료 조성성분은 상기 실시예 1과 동일한 것으로 도료조성을 다음 표 6에 나타내었다.In the case of automotive repair paints, the one-component 2C1B type, when the drying speed of the color is slow, the worker's work speed is relatively slow, which may cause workers' dissatisfaction. In other words, it can lead to the worker's preference because the drying of the color coat can be applied to the top coat only if it is done quickly without affecting the appearance. In the present invention, the experiment was carried out to select a solvent that can be easily dried without affecting the appearance and other physical properties. The other solid color application paint composition components of Comparative Example 3 (ultra fast drying solvent), Comparative Example 4 (dry drying type) and Example 5 (fast drying type) are the same as those of Example 1, and the paint compositions are shown in Table 6 below. .
상기 비교예 3(초속건형 용제)의 경우, 상대적으로 건조가 너무 빨라서 도막의 안정한 형성이 이루어지기 전에 휘발하는 경향을 나타내어 외관에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 상도 투명을 도장 후 외관 검토 결과, 도막의 맑기가 불량하였으며 특히, 메탈릭 도료에서 매우 불량한 경향을 나타내었다. 초속건형 용제의 경우, 빠른 휘발성으로 인하여 메탈릭 안료의 적절한 배향성을 유지시키지 못하는 것으로 사료된다. 용제의 빠른 건조는 작업자의 작업성 측면에서 매우 중요하나 적절한 도막이 형성된 후 휘발되는 것이 필수적일 것으로 판단된다.In the case of Comparative Example 3 (ultra-fast drying type solvent), the drying is relatively fast, so that it tends to volatilize before the stable formation of the coating film is made, which is considered to affect the appearance. As a result of examination of the appearance after coating the transparent coating, the clearness of the coating film was poor, especially in the metallic paint, which was very poor. In the case of super fast drying solvents, it is believed that due to the fast volatility it does not maintain the proper orientation of the metallic pigment. Rapid drying of solvents is very important in terms of worker's workability, but it is necessary to volatilize after proper coating is formed.
비교예 4(지건형 용제)의 경우, 느린 건조 속도로 인하여 도막의 안정한 형성은 이루어지나 용제의 휘발 속도가 느려 상대적으로 작업성에서 불량한 결과를 초래하였다. 상도 투명 도장 시, 상대적으로 많은 시간을 기다려야 했으나 도막의 맑기는 여전히 유지되었다. 그러나 작업자들의 작업성에 문제가 있는 것으로 판단된다. 메탈릭 도료의 경우, 메탈릭 안료의 배향성이 보다 불량한 결과를 주었다. 이러한 결과는 메탈릭 안료의 유동성에 영향을 미치는 용제가 빨리 휘발하지 않고, 도막에 남아 있으면서 메탈릭 안료의 유동성에 영향을 미쳤기 때문으로 판단된다.In Comparative Example 4 (slow-drying solvent), the stable drying of the coating film was achieved due to the slow drying speed, but the volatilization speed of the solvent was low, resulting in relatively poor workability. In the case of the top coat, it was necessary to wait a relatively long time, but the clearness of the coating was still maintained. However, workers' workability seems to be a problem. In the case of metallic paints, the orientation of the metallic pigments was worse. This result is judged to be due to the fact that the solvent affecting the flowability of the metallic pigment does not quickly volatilize, but remains in the coating film and affects the flowability of the metallic pigment.
실시예 5(속건형 용제)의 경우, 적절한 건조 속도로 인하여 도막의 안정한 형성이 이루어 지는 것으로 판단되며 도막이 완전히 이루어진 뒤 휘발하는 경향을 나타내었다. 상도 투명을 도장 후 외관 검토 결과, 양호한 도막의 맑기를 유지하였으며 특히, 메탈릭 도료에서 매우 양호한 메탈릭 배향성을 나타내었다. 속건형 용제의 경우, 적절히 빠른 휘발성으로 인하여 메탈릭 안료의 양호한 배향성을유지시켜 주었다.In the case of Example 5 (fast-drying solvent), due to the proper drying rate, it was judged that the stable formation of the coating film was achieved, and showed a tendency to volatilize after the coating film was completely formed. As a result of examination of the appearance after coating the transparent coating, good clearness of the coating was maintained, and in particular, the metallic coating showed very good metallic orientation. In the case of fast-drying solvents, the good orientation of the metallic pigments was maintained due to the moderately fast volatility.
실험예 3Experimental Example 3
상기 비교예 3, 4 및 실시예 5의 도료 조성물에 대한 물성실험 결과를 다음 표 7에 나타내었다.Physical property test results of the coating compositions of Comparative Examples 3, 4 and 5 are shown in Table 7 below.
비교예 5 및 실시예 6Comparative Example 5 and Example 6
자동차 도료의 경우, 완벽한 분산을 이루지 않는다면 불량한 외관을 줄 수 밖에 없을 것이다. 본 발명에서는 완벽한 분산을 이루기 위하여 적합한 분산제 실험을 검토하였다.In the case of automotive paints, if they are not perfectly dispersed, they will give a poor appearance. In the present invention, suitable dispersant experiments were examined to achieve perfect dispersion.
수용성 도료의 경우, 정전기적 반발력을 이용한 이온형 분산제 형태가 많이 사용되고 있으나 장기적 안정성에서 비이온형의 고분자 분산제에 비하여 떨어지는 것으로 알려져 있어 근래에는 고분자 형태의 분산제가 주류를 이루고 있는 실정이다. 비이온형 고분자 분산제의 경우, 유용성 도료에 주로 적용되고 있으며, 입체적 반발 효과에 근거한 메카니즘으로 콜로이드 입자들을 분산시키는 형태이다. 본 발명에서는 여러 형태의 분산제를 적용하였으나 두 가지 형태만 언급하도록 하겠다. 비교예 5(분산제 1) 및 실시예 6(분산제 2)에 대한 그 외의 도료 조성성분은 상기 실시예 1과 동일한 성분을 사용하였으며, 그 조성과 함량을 다음 표 8에 나타내었다.In the case of water-soluble paints, ionic dispersants using electrostatic repulsion are widely used, but are known to be inferior to nonionic polymer dispersants in long-term stability. In recent years, polymer dispersants have become mainstream. Nonionic polymer dispersants are mainly applied to oil-soluble paints, and disperse colloidal particles in a mechanism based on three-dimensional repulsive effects. In the present invention, various types of dispersants have been applied, but only two types will be mentioned. Other coating composition components of Comparative Example 5 (dispersant 1) and Example 6 (dispersant 2) were the same as in Example 1, the composition and content thereof are shown in Table 8.
비교예 5(분산제 1)의 경우은 안료 친화그룹을 지닌 긴 체인의 고분자로 이루어진 블록 공중합체의 형태이며, 90 중량% 이상의 고형분을 지닌 분산제이다. 분산제 1(BYK)은 카본 블랙의 분산시 분산 효과가 다소 불량했으며, 분산 후 도료의 점도가 다소 높은 것으로 확인되었다. 분산이 완벽하게 이루어졌다면 도료의 점도는 매우 낮았을 것이며, 스프레이 도장시 양호한 무화를 이룰 것이나 분산제 1의 경우, 이러한 측면에서 다소 불량한 결과를 주었다. 다른 유·무기 안료를 적용하여도 유사한 결과를 확인 할 수 있었다.Comparative Example 5 (dispersant 1) is in the form of a block copolymer composed of a long chain polymer having a pigment affinity group, and is a dispersant having a solid content of 90% by weight or more. Dispersant 1 (BYK) was slightly poor dispersion effect during the dispersion of the carbon black, it was confirmed that the viscosity of the paint after dispersion is somewhat high. The viscosity of the paint would have been very low if the dispersion had been done perfectly, and would result in good atomization during spray coating, but dispersant 1 had somewhat poor results in this respect. Similar results were obtained when other organic and inorganic pigments were applied.
또한, 실시예 6(분산제 2)의 경우는 안료 친화그룹을 지닌 긴 체인의 고분자로 이루어진 블록 공중합체의 형태이며, 50 중량%의 고형분으로 이루어진 분산제이다. 분산제 1과는 구조적으로 유사하나 곁사슬의 길이 및 화학적 구조, 극성 등이 다른 것으로 판단된다. 분산제 2는 카본 블랙의 분산시 분산 효과가 매우 우수하였으며, 분산 후 도료의 점도가 매우 낮은 것으로 확인되었다. 분산이 완벽하게 이루어진 것으로 판단되며, 스프레이 도장시 양호한 무화를 주었다.도료의 장기간 저장 후에 재도장 해본 결과, 역시 양호한 무화 및 외관, 물성 등을 유지하였으며 분산제 2를 본 발명에 적용하였다. 이러한 결과는 다른 유·무기 안료를 적용하여 역시 유사한 결과를 확인 할 수 있었다.In the case of Example 6 (dispersant 2), it is in the form of a block copolymer composed of a long chain polymer having a pigment affinity group, and is a dispersant composed of 50 wt% solids. Although it is structurally similar to Dispersant 1, it is considered that the side chain length, chemical structure, polarity, etc. are different. Dispersant 2 was excellent in the dispersion effect during the dispersion of carbon black, it was confirmed that the viscosity of the paint after dispersion is very low. The dispersion was judged to be perfect, and gave good atomization during spray coating. As a result of repainting after long-term storage of the paint, it also maintained good atomization, appearance, physical properties, etc., and dispersant 2 was applied to the present invention. These results were similar to other organic and inorganic pigments.
실험예 4Experimental Example 4
상기 비교예 5 및 실시예 6의 도료 조성물에 대한 물성실험 결과를 다음 표 9에 나타내었다.Physical property test results of the coating compositions of Comparative Examples 5 and 6 are shown in Table 9 below.
비교예 6 및 실시예 7Comparative Example 6 and Example 7
셀룰로오스 에스터는 자동차용 도료의 살오름성 및 흐름 방지, 안료의 배향성 등을 향상시켜 주는 원료로 대부분 적용되고 있다. 셀룰로오스 에스터는 분자량 및 화학적 구조, 점도 등으로 구분할 수 있으며, 본 발명에서는 상대적으로 고분자 및 저분자형의 셀룰로오스 에스터를 적용하여 실험을 진행하였다. 비교예 6 및 실시예 6에 대한 그 외의 도료 조성물은 상기 실시예 1과 동일한 것이며, 조성과 함량은 다음 표 10에 나타내었다.Cellulose esters are mostly applied as raw materials for improving the freshness and flow prevention of automotive paints, and the orientation of pigments. Cellulose esters can be classified into molecular weight, chemical structure, viscosity, and the like, and in the present invention, experiments were conducted by applying relatively high molecular weight and low molecular weight cellulose esters. Other coating compositions for Comparative Example 6 and Example 6 are the same as in Example 1, the composition and content are shown in Table 10 below.
비교예 6의 경우, 고분자형 셀룰로오스 에스터는 도막에서의 용해도 및 상용성, 유연성, 내수성 등을 증진시켜 주는 효과를 부여하므로 자주 적용되고 있다. 본 발명에서는 고분자형의 셀룰로오스 에스터를 적용한 결과, 우수한 유연성 및 상용성을 나타내었으나 부착성 및 작업성, 외관 등에서는 매우 불량한 결과를 초래하였다. 이러한 결과는 곁사슬이 긴 고분자형으로 인하여 도막내에 위치하는 부분이 도막 전체를 차지하기 때문인 것으로 판단되며, 부착성 및 작업성 등이 불량한 결과도 이와 관련된 것으로 사료된다.In the case of Comparative Example 6, the polymerized cellulose ester is frequently applied because it gives the effect of enhancing the solubility and compatibility in the coating film, flexibility, water resistance and the like. In the present invention, the application of the polymerized cellulose ester resulted in excellent flexibility and compatibility, but resulted in very poor results in adhesion, workability and appearance. This result is because the side chain is located in the coating layer due to the long polymer type occupies the entire coating film, the poor adhesion and workability is considered to be related to this.
실시예 7의 경우, 상대적으로 비교예 6(셀룰로오스 에스터 1)에 비하여 저분자형인 셀룰로오스 에스터는 도막에서의 경도 및 부착성, 내화학성, 내수성 등을 증진시켜 주는 효과를 부여하는 것으로 알려져 있다. 본 발명에서는 저분자형의 셀룰로오스 에스터를 적용한 결과, 우수한 부착성 및 작업성, 외관, 내수성 등 양호한 결과를 유지하였다. 이러한 결과는 곁사슬이 짧은 저분자형 셀룰로오스 에스터가 도막내에 촘촘히 위치하므로서 부착성 및 작업성 등이 양호해지는 결과를 나타내는 것으로 판단된다. 셀룰로오스 에스터의 적정량 보다 상대적으로 많이 투입되었을 때, 상도 투명의 부착이 매우 불량해지는 결과를 주었으며 상대적으로 소량 투입되었을 때, 불량한 내충격성 및 부착성 등의 효과를 나타내었다. 그러므로 적합한 투입량을 적용하는 것이 중요하였다.In the case of Example 7, it is known that the cellulose ester having a relatively low molecular weight compared with Comparative Example 6 (cellulose ester 1) gives an effect of improving hardness and adhesion, chemical resistance, water resistance and the like in the coating film. In the present invention, as a result of applying the low molecular weight cellulose ester, good results such as excellent adhesion and workability, appearance, and water resistance were maintained. These results indicate that the low-molecular-weight cellulose ester with short side chains is closely located in the coating film, resulting in good adhesion and workability. When a relatively large amount of cellulose ester was added, the top coat was very poor in adhesion. When a relatively small amount was added, poor impact resistance and adhesion were obtained. Therefore, it was important to apply the appropriate dosage.
실험예 5Experimental Example 5
상기 비교예 6 및 실시예 7의 도료 조성물에 대한 물성실험 결과를 다음 표11에 나타내었다.Physical properties of the coating compositions of Comparative Examples 6 and 7 are shown in Table 11 below.
비교예 7 및 실시예 8Comparative Example 7 and Example 8
멜라민 수지는 가교 결합 효과를 얻기 위하여 주로 적용하고 있으나, 본 발명은 1액형 상온 건조 도료이므로 그러한 완벽한 가교 결합 효과를 얻지는 못할 것으로 판단된다. 그러나 실제적으로 유색 상도 위에 상도 투명을 도장하였을 때, 60℃ 정도의 열에너지가 가해지므로 가교 결합에 소량 참여하여 부착성 및 다른 물리·화학적 물성에 영향을 줄 것으로 사료되어 본 발명에서는 적용하였다.비교예 7 및 실시예 8에 대한 그 외의 조성성분은 상기 실시예 1과 동일하며, 도료 조성과 함량은 다음 표 12에 나타내었다.Melamine resin is mainly applied in order to obtain a crosslinking effect, but the present invention is a one-component room temperature dry paint, it is judged that such a perfect crosslinking effect will not be obtained. In practice, however, when a transparent coating is applied on a colored top coat, heat energy of about 60 ° C. is applied, and thus it is considered to have a small amount of participation in crosslinking and affect adhesion and other physical and chemical properties. Other components of Example 7 and Example 8 are the same as in Example 1, the paint composition and content are shown in Table 12 below.
비교예 7(메틸화 멜라민 수지 1)의 경우 낮은 온도에서도 쉽게 가교 반응에 참여하여 증진된 도막 물성을 줄 수 있으나 상대적으로 쉽게 반응하므로 저장 안정성 측면에서 적용하기가 어려운 것으로 알려져 있다. 실제적으로 메틸화 멜라민 수지를 적용한 결과, 도막의 경도 및 가교 정도는 양호하였으나(상온 및 60℃ 가열 시) 자체 경화 및 가교 반응에 의하여 불량한 저장 안정성을 나타내었다.쉽게 겔화 되었으며, 이러한 겔화는 대부분이 비가역적인 형태였다. 메틸화 멜라민 수지는 산촉매를 필요로 하지 않았으나 이러한 안정성의 불량으로 인하여 본 발명에서는 적용하기 어려웠다.Comparative Example 7 (methylated melamine resin 1) can easily participate in the crosslinking reaction even at a low temperature can give enhanced coating properties, but because it is relatively easy to react it is difficult to apply in terms of storage stability. In practice, the methylated melamine resin was applied, and the hardness and degree of crosslinking of the coating film were good (at room temperature and 60 ° C heating), but showed poor storage stability by self-curing and crosslinking reaction. It was a form. Methylated melamine resins did not require an acid catalyst but were difficult to apply in the present invention due to such poor stability.
실시예 8(부틸화 멜라민 수지 2)은 가교 반응을 이루기 위해서는 다소의 산촉매와 외부 열에너지 등이 필요한 것으로 알려져 있다. 그러나 산촉매를 적용하지 않으면서 부착 및 가교 반응을 소량 시킬 수 있을 것으로 판단되었다. 상도 투명의 건조시 60℃의 열에너지가 전달되므로 투입된 멜라민의 활성화 그룹들이 다른 화학적 반응을 하여 가교 반응에 참여하는 것으로 확인되었다. 다만, 그 정도는 미약하였으며 이로 인한 도료의 저장 안정성에 문제를 일으키지는 않았다. 60℃ 열저장시, 다소 점도가 증가하는 경향을 나타내었으나 실제적으로 도장한 후의 외관 및 물성에는 변화를 주지 않았다. 적절한 부틸화 멜라민 수지를 적용하여 증진된 물성의 결과를 얻을 수 있다. 부틸화 멜라민 수지의 경우, 적용량이 매우 중요하며 상대적으로 과량 투입시, 저장 안정성에 다소 문제를 발생하는 것으로 판단된다.In Example 8 (butylated melamine resin 2), it is known that some acid catalyst, external heat energy, and the like are required to achieve the crosslinking reaction. However, it was judged that a small amount of adhesion and crosslinking reaction could be achieved without applying an acid catalyst. Since the heat energy of 60 ° C. was transferred during the drying of the top transparent, the activated groups of the injected melamine were confirmed to participate in the crosslinking reaction by performing another chemical reaction. However, the degree was weak and did not cause a problem in the storage stability of the paint. When heat storage at 60 ℃ showed a tendency to increase somewhat, but did not actually change the appearance and physical properties after coating. Appropriate butylated melamine resins can be applied to obtain improved physical properties. In the case of butylated melamine resins, the application amount is very important, and it seems that the storage stability is somewhat caused when a relatively excessive amount is added.
실험예 6Experimental Example 6
상기 비교예 7 및 실시예 8의 도료 조성물에 대한 물성실험 결과를 다음 표 13에 나타내었다.Physical properties of the coating compositions of Comparative Examples 7 and 8 are shown in Table 13 below.
비교예 8 및 실시예 9Comparative Example 8 and Example 9
폴리에스터 수지는 도막의 유연성 및 굴곡성, 메탈릭 안료의 배향성 등에 영향을 주는 중요한 원료로 알려져 있다. 본 발명에서는 폴리에스터 수지를 선정하기 위하여 흘러내림 방지 효과가 없는 형태와 있는 형태를 비교하여 실험에 적용하였다. 비교예 8 및 실시예 9에 대한 도료 조성을 다음 표 14에 나타내었고, 그 외 성분은 상기 실시예 1과 동일한 것이다.Polyester resins are known as important raw materials that affect the flexibility and flexibility of coating films, the orientation of metallic pigments, and the like. In the present invention, in order to select a polyester resin, it was applied to the experiment by comparing the form with the form without the anti-dripping effect. The paint compositions for Comparative Example 8 and Example 9 are shown in Table 14 below, and the other components are the same as in Example 1.
비교예 8(흘러내림 방지 효과가 없는 폴리에스터 수지, Non SCA)의 경우, 적용성 및 부착성 등에 영향이 없었으나 도막의 외관상 맑기나 최종 외관에서 문제점이 제기되었다. 이러한 효과는 폴리에스터 수지 자체의 특성인 것으로 판단된다.In the case of Comparative Example 8 (polyester resin having no anti-flowing effect, Non SCA), there was no effect on the applicability and adhesion, but problems in appearance and final appearance of the coating film were raised. This effect is judged to be a characteristic of the polyester resin itself.
실시예 9(흘러내림 방지 효과의 성분이 존재하는 폴리에스터 수지, SCA)의 경우, 적용성 및 부착성, 외관상 맑기 등에 양호한 결과를 나타내었다. 이러한 효과는 수직면에 도료 도장 후 도료의 흘러내림으로 인한 외관상 문제점이 없었으며 외관에 미치는 수지의 영향이 매우 적은 것으로 판단되었다.In the case of Example 9 (polyester resin in which the component of the anti-flow effect exists, SCA), the applicability | paintability and adhesiveness, the appearance clearness, etc. showed favorable results. This effect did not have a problem in appearance due to the flow of paint after painting the paint on the vertical surface and it was judged that the influence of the resin on the appearance is very small.
실험예 7Experimental Example 7
상기 도료 조성물에 대한 물성실험 결과를 다음 표 15에 나타내었다.Physical property test results for the coating composition are shown in Table 15 below.
비교예 9 및 실시예 10Comparative Example 9 and Example 10
중도 및 상도 투명과의 부착 증진을 위하여 부착 증진제를 적용하였다.대체적으로 실란 형태의 부착 증진제가 주로 적용되고 있으며 금속 성분이 킬레이션화 되어 있는 형태도 자주 적용되고 있다. 본 발명에서 적용한 부착 증진제로는 반응성이 우수한 실란 형태 및 유·무기 복합 관능기를 포함하는 부착 활성화 물질 등을 적용하여 실험을 실시하였고, 비교예 9 및 실시예 9에 대한 도료 조성물은 다음 표 16에 나타내었다.Adhesion promoters have been applied to promote adhesion with mid- and high-level transparencies. In general, silane-type adhesion promoters are mainly applied, and chelated metal components are frequently applied. As the adhesion promoter applied in the present invention, experiments were carried out by applying an adhesion activating material including a highly reactive silane form and an organic-inorganic composite functional group, and the coating compositions for Comparative Examples 9 and 9 are shown in Table 16 below. Indicated.
비교예 9(유·무기 성분을 함께 함유한 부착 촉진제)의 경우는 서로 다른 물질들을 화학적 결합을 통하여 결속시켜 주는 첨가제이다. 작용 메카니즘으로는각 분자 내에 무기 관능기와 유기 관능기가 함께 존재하여 다양한 화합물과 물질 사이에서 비가역적인 화학적 상호작용을 함으로써 부착 효과를 부여하는 것으로 알려져 있다. 본 발명에서는 이러한 성분을 가진 부착 증진제를 적용하였으나, 실제적으로 부착의 효율은 매우 낮았으며 적합한 화학적 반응이 발현되지는 못하였다.In the case of Comparative Example 9 (adhesion promoter containing both organic and inorganic components), it is an additive that binds different substances through chemical bonding. As a mechanism of action, inorganic and organic functional groups are present in each molecule to provide an adhesion effect by irreversible chemical interaction between various compounds and materials. In the present invention, an adhesion promoter having such a component was applied, but in practice, the efficiency of adhesion was very low and no suitable chemical reaction was expressed.
실시예 10(활성화 그룹을 가진 실란)의 경우는, 유용성 도료에 자주 적용되고 있다. 실란은 물과 반응성이 대단히 큰 관계로 수용성에 적용시, 초기에는 부착 및 물성의 증진을 나타낼 수 있으나 향후 저장 안정 기간이 지나면서 도료의 겔화가 발현되어 매우 불량한 저장 안정성을 부여할 수 있다. 그러나 유용성의 경우, 실란과 반응할 수 있는 물 또는 수산화기가 다량 존재하지 않으므로 쉽게 접근이 가능한 부착 증진의 형태이다. 실제적으로 부착 증진제는 아래에 존재하는 소지와의 부착 증진을 위하여 자주 적용되며, 실란이 포함된 도료의 위에 도장되는 다른 형태의 도료에는 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 알려져 있으나 실란 형태의 부착 증진제는 상위에 도장 되는 도막에도 부착을 증진시키는 역할을 부여하는 것으로 판단된다. 상도 투명에서 일반적으로 적용하는 폴리올 수지의 수산화기가 적거나 이소시아네이트의 투입량이 적을 때 발생할 수 있는 부착 및 내수성, 내충격성 등의 물성을 실란 형태의 부착 증진제로 다소 증진 시킬 수 있는 것으로 확인되었다. 실란 형태의 부착 증진제는 아크릴 폴리올 수지 및 멜라민 수지의 부착력을 높여주는 시너지 효과를 발휘하는 것으로 판단된다.In the case of Example 10 (silane with an activation group), it is frequently applied to oil-soluble paints. Since silane is highly reactive with water, when applied to water solubility, it may initially show adhesion and physical property enhancement, but may give very poor storage stability due to the appearance of gelation of the paint over a future storage stability period. However, in the case of usefulness, since there is no large amount of water or hydroxyl groups capable of reacting with silane, it is a form of adhesion enhancement that is easily accessible. In practice, adhesion promoters are often applied to promote adhesion with the underlying materials, and they are known to have little effect on other types of paints coated on top of silane-containing paints. It is also believed to give a role of promoting adhesion to the coated film. It was confirmed that physical properties such as adhesion, water resistance, and impact resistance that may occur when the hydroxyl group of the polyol resin generally applied in the top transparency and the amount of isocyanate input are small can be improved by the adhesion promoter in the form of silane. The adhesion promoter in the form of silane is believed to exert a synergistic effect of enhancing the adhesion of the acrylic polyol resin and the melamine resin.
상기 도료 조성물에 대한 물성실험 결과를 다음 표 17에 나타내었다.Physical property test results for the coating composition are shown in Table 17 below.
상술한 바와 같이, 본 발명의 유색도료 조성물은 아크릴 폴리올 수지 및 멜라민 수지, 폴리에스터 수지, 셀룰로오스 에스터 등의 수지 시스템과 안료, 속건형 용제, 왁스, 분산제, 부착 증진제, 실리콘 첨가제 등을 적용하여 작업성 및 외관, 메탈릭 안료의 배향성, 건조, 부착성, 내수성, 상도 투명 습윤성 등을 개선하여 자동차 보수용 유색도료로서 사용하기에 적합하다.As described above, the colored coating composition of the present invention works by applying a resin system such as acrylic polyol resin and melamine resin, polyester resin, cellulose ester, pigment, quick-drying solvent, wax, dispersant, adhesion promoter, silicone additive, and the like. It is suitable for use as a color paint for automobile repair by improving the properties and appearance, the orientation of the metallic pigment, drying, adhesion, water resistance, top coat transparent wettability and the like.
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