KR20020020259A

KR20020020259A - 수성 도료 조성물 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20020020259A
Application number: KR1020010055034A
Authority: KR
Inventors: 모리타요시쓰구; 고바야시가즈오; 다나카겐
Original assignee: 다우 코닝 도레이 실리콘 캄파니 리미티드
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2002-03-14
Also published as: JP2002080797A; EP1186641A3; EP1186641B1; US20020055557A1; DE60126029D1; EP1186641A2; CN1347944A; JP4772953B2; US6710124B2; DE60126029T2

Abstract

수성 도료 조성물은 무광칠 특성이 뛰어난 도막을 형성한다. 본 발명의 조성물은 평균 입자 크기가 상이한 2종 이상의 실리콘 입자들을 포함한다. 본 발명의 당해 조성물의 제조방법에 따라 수성 도료 조성물은 실리콘 입자의 수성 현탄액을 수성 도료 조성물에 첨가함으로써 생성될 수 있으며, 이때 수성 현탁액은 평균 입자 크기가 상이한 2종 이상의 실리콘 입자들을 포함한다.

Description

수성 도료 조성물 및 이의 제조방법{Water base coating material composition and production process thereof}

본 발명은 수성 도료 조성물 및 당해 조성물의 제조방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 무광칠 특성이 뛰어난 도막을 형성하는 수성 도료 조성물 및 매우 효율적인 이의 제조방법에 관한 것이다.

실리콘 입자를 포함하는 도막 및 무광칠 특성을 형성하기 위한 몇몇 수성 도료 조성물 및 실리콘 입자의 수성 현탁액을 수성 도료 조성물에 첨가함으로써 제조하는 몇몇 수성 도료 조성물의 제조방법이 미국 특허공보 제5708057호(1998.01.13) 및 심사되지 않은 일본 공개특허공보 제(평)11[1999]-140191호에 기재되어 있다. 그러나, 이러한 수성 도료 조성물에서의 도막의 무광칠 특성은 충분치 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 무광칠 특성이 뛰어난 도막을 형성하는 수성 도료 조성물을 제공하고 이러한 조성물을 매우 효율적인 방법으로 제조하는 방법 또한제공하는 것이다.

본 발명의 상기한 특징 및 나머지 특징들은 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 수성 도료 조성물은 평균 입자 크기가 상이한 2종 이상의 실리콘 입자들로 구성된 실리콘 입자들을 포함한다. 본 발명의 수성 도료 조성물의 제조방법은 실리콘 입자의 수성 현탁액을 수성 도료 조성물에 첨가함으로써 조성물을 제조하는 것이다. 수성 현탁액은 평균 입자 크기가 상이한 2종 이상의 실리콘 입자들을 포함한다.

본 발명의 수성 도료 조성물에서 당해 조성물이 실리콘 입자를 포함하는 한, 조성물에 대한 특별한 제한은 없으며 당해 조성물은 도료의 수지 성분을 물에 유화시키거나 용해시킴으로써 제조된다. 또한, 사용상에 있어서 수분 제거로 인한 도료 중의 수지 성분의 경화 또는 건조의 결과로서 도막이 형성되어야 한다. 이것은 실온 경화성 조성물, 실온 건조 조성물 또는 열처리 조성물일 수 있다. 상기한 도료는 물체의 표면을 보호하기 위해 또는 이들의 외관 및 형태를 변화시키기 위해 사용되는 것으로서, 예를 들면, 안료를 포함하는 페인트와 같은 물질, 및 피복제로 불리우는 물질 또는 안료를 포함하지 않는 유약을 포함한다.

본 발명에 따른 용도에 적합한 수성 도료 조성물의 몇몇 대표적인 예는 폴리우레탄 수지계 조성물, 알키드 수지계 조성물, 아미노 수지 및 알키드 수지를 포함하는 아미노알키드 수지계 조성물, 에폭시 수지계 조성물, 아크릴 수지계 조성물, 실리콘 개질된 에폭시 수지계 조성물, 실리콘 개질된 폴리에스테르 수지계 조성물 및 실리콘 수지계 조성물을 포함한다.

도막의 외관을 손상시키지 않기 위해서 수성 도료 조성물 중의 실리콘 입자의 평균 입자 크기는 0.1 내지 200μm, 특히 0.1 내지 100μm인 것이 바람직하다. 실리콘 입자의 형태는 구형 및 편원형 또는 무정형일 수 있다. 구형 또는 편원형이 바람직하고 구형이 특히 바람직하며 이러한 형태들은 뛰어난 무광칠 특성을 도막에 부여하고 수성 도료 조성물 속에서의 분산성을 증가시킬 수 있다. 실리콘 입자의 조도는 고무 및 겔 또는 수지가 나타내는 조도일 수 있지만 고무 또는 수지가 나타내는 조도인 것이 바람직하다.

수성 도료 조성물은 평균 입자 크기가 상이한 2종 이상의 실리콘 입자들을 포함한다. 이들은 평균 입자 크기가 0.1 내지 4μm 미만인 실리콘 입자와 평균 입자 크기가 4 내지 200μm인 실리콘 입자를 포함한다. 실리콘 입자는 평균 입자 크기가 0.1 내지 3.5μm인 실리콘 입자와 평균 입자 크기가 4 내지 200μm인 실리콘 입자를 포함하는 것이 바람직하며 평균 입자 크기가 0.1 내지 3.5μm인 실리콘 입자와 평균 입자 크기가 4 내지 100μm인 실리콘 입자를 포함하는 것이 특히 바람직하다.

평균 입자 크기가 더 작은 실리콘 입자의 조도는 고무 또는 수지가 나타내는 조도일 수 있고 평균 입자 크기가 더 큰 실리콘 입자의 조도는 고무가 나타내는 조도일 수 있다. 그러나, 우수한 내스크래치성을 도막에 부여하기 위해서는 2종의실리콘 입자 모두가 고무가 나타내는 조도를 갖는 것이 바람직하다. 평균 입자 크기가 더 작은 실리콘 입자와 평균 입자 크기가 더 큰 실리콘 입자의 비는 중량비로 0.1:1 내지 1:0.1이고, 바람직하게는 0.2:1 내지 1:0.2이며, 특히 바람직하게는 0.5:1 내지 1:0.5이다.

실리콘 입자는 임의의 방법에 의해 제조될 수 있으며 사용될 수 있는 방법들 중의 몇가지 예는 가수분해성 실란, 예를 들면, 오가노트리할로실란 및 오가노트리알콕시실란을 촉매를 사용하여 가수분해성 축합반응시켜 실리콘 수지, 예를 들면, 실세스퀴옥산의 입자를 제조하는 방법(i), 알케닐 함유 폴리오가노실록산 및 규소 결합된 수소원자를 갖는 폴리오가노실록산을 포함하는 실리콘 조성물을 표면활성제의 수용액 속에서 유화 및 부가 중합반응시켜 실리콘 고무 입자를 제조하는 방법(ii) 및 실란올 그룹을 갖는 폴리오가노실록산, 규소 결합된 수소원자를 갖는 폴리오가노실록산 또는 규소 결합된 가수분해성 그룹을 갖는 규소 화합물 및 임의로 유기 관능성 그룹 및 규소 결합된 가수분해성 그룹을 갖는 유기규소 화합물을 포함하는 실리콘 조성물을 표면활성제의 수용액 속에서 유화 및 축합반응시켜 실리콘 입자를 제조하는 방법(iii)들을 포함한다. 방법(iii)이 특히 바람직하다.

방법(iii)에서, 실란올 그룹을 갖는 폴리오가노실록산은 실리콘 조성물의 주성분이고 실란올 그룹을 분자당 두개 이상 갖는다. 폴리오가노실록산의 분자 구조는 선형, 분지형 또는 망상일 수 있지만 선형 및 부분적으로 분지형인 구조가 바람직하다. 실란올 그룹은 분자쇄의 말단에 결합되는 것이 바람직하다. 폴리오가노실록산 중의 규소원자에 결합되는 유기 그룹은 알킬 그룹, 예를 들면, 메틸, 에틸,프로필 및 부틸; 알케닐 그룹, 예를 들면, 비닐 및 알릴; 아릴 그룹, 예를 들면, 페닐; 아랄킬 그룹, 예를 들면, 벤질 및 페네틸; 사이클로알킬 그룹, 예를 들면, 사이클로펜틸 및 사이클로헥실; 및 할로겐화 알킬 그룹, 예를 들면, 3-클로로프로필 및 3,3,3-트리플루오로프로필을 포함하는 치환되거나 치환되지 않은 1가 탄화수소 그룹을 포함한다.

규소 결합된 수소원자를 갖는 폴리오가노실록산 또는 규소 결합된 가수분해성 그룹을 갖는 규소 화합물은 실란올 그룹을 갖는 폴리오가노실록산을 가교결합시키는데 사용되는 조성물 성분이다. 이러한 폴리오가노실록산에서 규소원자에 결합된 유기 그룹은 상기한 실란올 그룹을 갖는 폴리오가노실록산의 유기 그룹과 동일한 것일 수 있다. 이의 분자 구조는 선형, 부분적으로 분지된 선형, 분지형, 망상 또는 환형일 수 있다.

이러한 폴리오가노실록산은, 예를 들면, 트리메틸실록시 그룹으로 분자쇄의 양끝이 말단 차단된 폴리메틸하이드로겐실록산; 트리메틸실록시 그룹으로 분자쇄의 양끝이 말단 차단된 메틸하이드로겐실록산 및 디메틸실록산의 공중합체; 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 분자쇄의 양끝이 말단 차단된 메틸하이드로겐실록산 및 디메틸실록산의 공중합체; 사이클릭 메틸하이드로겐실록산 및 이러한 폴리오가노실록산의 모든 또는 몇몇 메틸 그룹을 에틸 또는 다른 알킬 그룹, 또는 페닐 또는 다른 아릴 그룹으로 치환시켜 수득된 폴리오가노실록산을 포함한다. 실리콘 조성물 중의 이러한 폴리오가노실록산의 함량은 실란올 그룹을 갖는 폴리오가노실록산을 가교결합시키는데 충분한 양이어야 하며 실란올 그룹을 갖는 폴리오가노실록산 100중량부당 0.1 내지 50중량부의 양으로 존재하는 것이 바람직하다.

규소 결합된 가수분해성 그룹을 포함하는 규소 화합물은 알콕시 그룹, 예를 들면, 메톡시, 에톡시 및 메톡시에톡시; 옥심 그룹, 예를 들면, 메틸에틸케톡심; 아세톡시 그룹; 및 아미녹시 그룹으로 예시되는 규소 결합된 가수분해성 그룹을 분자당 3개 이상 포함해야 한다. 이것은 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 메틸트리(메톡시에톡시)실란, 테트라메톡시실란 및 테트라에톡시실란으로 예시된다. 또한, 규소 결합된 가수분해성 그룹을 포함하는 규소 화합물은 이들 부분가수분해성 축합반응의 생성물, 예를 들면, 메틸 트리(메틸 에틸 케톡심)실란, 에틸 트리(메틸 에틸 케녹심)실란, 테트라(메틸 에틸 케녹심)실란, 메틸트리아세톡시실란, 에틸트리아세톡시실란, 테트라아세톡시실란, 메틸트리(트리메틸아미녹시)실란, 에틸트리(트리메틸아미녹시)실란 및 테트라(폴리메틸아미녹시)실란을 포함할 수 있다. 그러나, 알콕시실란 및 이들 부분가수분해성 축합반응의 생성물, 특히 알킬폴리실리케이트 및 테트라알콕시실란의 부분가수분해성 축합반응의 생성물이 가장 바람직하다. 실리콘 조성물 중의 규소 화합물의 함량은 실란올 그룹을 갖는 폴리오가노실록산을 가교결합시키는데 충분한 양이어야 하며 실란올 그룹을 갖는 폴리오가노실록산 100중량부당 0.1 내지 50중량부의 양으로 존재하는 것이 바람직하다.

임의로, 실리콘 조성물은 유기 관능성 그룹 및 규소 결합된 가수분해성 그룹을 포함하는 유기규소 화합물을 포함할 수 있다. 유기 관능성 그룹은 알킬 그룹, (메트)아크릴산 그룹, 에폭시 그룹, 머캅토 그룹, 아미노 그룹 및 탄소수가 5 이상인 알케닐 그룹으로 예시된다. 임의의 유기규소 화합물 중의 규소 결합된 가수분해성 그룹은 상기 단락에 기재된 상응하는 그룹과 동일한 것일 수 있다.

예를 들면, 임의의 유기규소 화합물은 알콕시실란을 포함하는 알킬, 예를 들면, 펜틸트리메톡시실란, 헥실트리메톡시실란, 옥틸트리메톡시실란 및 이들의 부분가수분해성 축합반응의 생성물(i); 알콕시실란을 포함하는 (메트)아크릴산, 예를 들면, 3-메트아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메트아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메트아크릴옥시프로필디메틸메톡시실란 및 이들의 부분가수분해성 축합반응의 생성물(ii); 알콕시실란을 포함하는 에폭시, 예를 들면, 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시드옥시프로필 메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸 트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸 메틸디메톡시실란, 4-옥시란일부틸 메틸디메톡시실란, 8-옥시란일옥틸 트리메톡시실란, 8-옥시란일옥틸 트리에톡시실란, 8-옥시란일옥틸 메틸디메톡시실란 및 이들의 부분가수분해성 축합반응의 생성물(iii); 알콕시실란을 포함하는 머캅토, 예를 들면, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란 및 이들의 부분가수분해성 축합반응의 생성물(iv); 알콕시실란을 포함하는 아미노, 예를 들면, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸 디메톡시실란, 3-아닐리노프로필트리메톡시실란 및 이들의 부분가수분해성 축합반응의 생성물(v) 및 알콕시실란을 포함하는 알케닐, 예를 들면, 비닐트리메톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 헥세닐트리메톡시실란 및 이들의 부분가수분해성 축합반응의 생성물(vi)을 포함한다. 실리콘 조성물에 사용되는 임의의 유기규소 화합물의 양은 이것이 포함되는 경우, 실리콘 조성물 0.1 내지 10중량%, 바람직하게는 0.5 내지 5중량%이다.

실리콘 조성물은 기타 임의의 성분들, 예를 들면, 강화용 충전제, 예를 들면, 침강법 실리카, 퓸드(fumed) 실리카, 소성 실리카 및 퓸드 산화티타늄; 비강화용 충전제, 예를 들면, 분쇄 석영, 토금속, 석면, 알루미노실릭산, 산화철, 산화아연 및 탄산칼슘; 강화용 충전제 및 비강화용 충전제를 오가노클로로실란, 오가노알콕시실란, 오가노실라잔 및 오가노실록산 올리고머로 처리함으로써 수득된 충전제; 안료; 에폭시 및 아미노 함유 유기 화합물; 내열제; 난연제, 가소제 및 비가교성 오가노폴리실록산을 포함할 수 있다.

콜로이드 밀, 유화 혼합기, 파쇄기 또는 다른 종류의 표준 유화 기기가 실리콘 조성물을 표면활성제의 수용액 속에 유화시키는데 사용된다. 축합반응 촉매는 미리 실리콘 조성물에 도입되거나 유액 제조 후 실리콘 조성물의 수성 유액에 첨가될 수 있다. 후자의 공정은 실리콘 입자의 평균 입자 크기를 감소시킬 수 있기 때문에 바람직하며 이것은 입자 크기의 다양성을 감소시킨다.

유기주석 촉매는 바람직한 축합반응 촉매로서 탄소수가 10 이하인 유기주석(II) 산화물 및 탄소수가 10 이하인 주석(II)의 포화 지방산염을 포함한다. 몇몇 대표적인 예에는 주석(II) 아세테이트, 주석 비스(2-에틸헥사노에이트), 주석 비스(네오데카노에이트), 주석(II) 2,4-펜타디오네이트 및 주석(II) 옥틸레이트가 있다. 존재하는 축합반응 촉매의 양은 실리콘 조성물 100중량부당 0.01 내지 20중량부, 바람직하게는 0.1 내지 10중량부이어야 한다.

표면활성제로서 음이온성 표면활성제가 바람직하며, 그 이유는 수득되는 실리콘 고무 입자가 도막에 불리하게 영향을 미치지 않기 때문이다. 음이온 표면활성제는 알킬벤젠설폰산염, 예를 들면, 헥실벤젠설폰산염, 옥틸벤젠설폰산염, 데실벤젠설폰산염, 도데실벤젠설폰산염, 세틸벤젠설폰산염 및 미리스틸벤젠설폰산염; 설폰산염, 예를 들면, 알킬나프탈렌설폰산염, 설포숙신산염, n-올레핀설폰산염 및 N-아실설폰산염; 카복실산염, 예를 들면, 비누, N-아실아미노산염, 폴리(옥시에틸렌) 또는 폴리(옥시에틸렌)알킬 에테르 카복실산염 및 아실화된 펩티드; 황산 에스테르염, 예를 들면, 황산화된 오일, 알킬 설페이트, 알킬 에테르 설페이트, 폴리(옥시에틸렌) 또는 폴리(옥시에틸렌)알킬알릴 에테르 설페이트 및 알킬아미드 설페이트; 알킬 포스페이트, 폴리(옥시에틸렌) 또는 폴리(옥시에틸렌) 알킬알릴 에테르 포스페이트; 및 임의의 이러한 화합물 두개 이상의 혼합물들로 예시될 수 있다. 음이온 표면활성제의 양은 유액의 0.05 내지 20중량부, 바람직하게는 0.1 내지 10중량부이다.

실리콘 고무 입자는 실리콘 조성물의 수성 유액 속에 유화된 실리콘 조성물을 가교결합시킴으로써 제조된다. 유액의 온도를 5 내지 70℃로 유지하는 것이 바람직하다. 유액의 온도가 너무 낮은 경우, 가교결합 반응이 느리게 진행하는 반면, 온도가 더 높은 경우에는 유액의 안정성이 저하된다.

수성 도료 조성물에서 실리콘 입자의 함량은 수성 도료 조성물 중의 고형 물질 100중량부당 0.01 내지 50중량부, 바람직하게는 0.1 내지 50중량부, 가장 바람직하게는 0.1 내지 20중량부이다. 또한, 다른 공지된 무광칠 첨가제, 무기 충전제, 틱소트로픽서티(thixotropicity) 조절제, 증점제 및 안료를 포함할 수 있다.본 발명의 수성 도료 조성물은 분사피복, 정전기피복, 침지피복, 커튼 플로우(curtain flow)피복, 롤(roll)피복 및 샤워(shower)피복에 의해 도포될 수 있다. 이것은 무광칠 특성이 뛰어난 도막을 형성한다.

본 발명의 수성 도료 조성물의 제조방법에 따르면 실리콘 입자의 수성 현탁액은 평균 입자 크기가 상이한 2종 이상의 실리콘 입자를 포함하는 수성 현탁액으로서 수성 도료 조성물에 첨가된다.

상기한 바와 같은 수성 도료 조성물을 평균 입자 크기가 상이한 2종 이상의 실리콘 입자를 사용하여 제조하는 몇가지 방법이 있다. 예를 들면, 평균 입자 크기가 상이한 2종 이상의 실리콘 입자로 구성된 수성 현탁액을 수성 도료 조성물과 혼합할 수 있다. 이것은 하나의 평균 입자 크기를 갖는 실리콘 입자로 구성된 하나의 수성 현탁액과 이와 상이한 평균 입자 크기를 갖는 실리콘 입자로 구성된 또 다른 수성 현탁액을 수성 도료 조성물에 혼합함으로써 수득되는 실리콘 입자의 단일 수성 현탁액을 사용하여 수행할 수 있다. 또는, 두 가지의 독립된 실리콘 입자의 수성 현탁액을 잇따라 수성 도료 조성물에 첨가할 수 있다. 하나의 평균 입자 크기를 갖는 실리콘 입자로 구성된 하나의 수성 현탁액이 이와 다른 상이한 평균 입자 크기를 갖는 실리콘 입자로 구성된 또 다른 수성 현탁액과 혼합될 경우, 콜로이드 밀, 유화 혼합기 또는 파쇄기를 사용하는 것이 바람직하다.

사용 실시예

수성 도료 조성물 및 이의 제조방법은 다음 사용 실시예에서 더욱 상세히 설명된다. 이들 실시예에서 실리콘 입자의 입자 크기 분포는 실리콘 입자의 수성 현탁액을 레이저 산란 입자 크기 분포 분석기 모델 LA-500[제조원:Horiba, Ltd.]을 사용하여 측정함으로써 구한다. 실리콘 입자의 평균 입자 크기는 누적분포 50%에 상응하는 직경으로서 얻어지는 평균 직경이다.

참조 실시예 1 내지 3

화학식 HO[(CH₃)₂SiO]₁₁H의 디에틸폴리실록산 84.7중량부, 에틸 폴리실리케이트 10.5중량부 및 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란 4.5중량부와 균일하게 혼합하여 실리콘 고무 조성물을 제조한다. 나트륨 폴리(옥시에틸렌)라우릴 설페이트 1중량부와 탈염수 30중량부의 수용액 속에 실리콘 고무 조성물을 유화시킨 후, 콜로이드 밀을 사용하여 추가로 유화시킨다. 실리콘 고무 조성물의 수성 유액은 유액을 탈염수 58중량부로 희석하여 제조한다. 동일한 방법으로 평균 입자 크기가 상이한 실리콘 고무 조성물로 구성된 두 가지의 상이한 유액을 콜로이드 밀의 회전 속도를 변화시킴으로써 제조한다.

주석(II) 옥틸레이트 1중량부를 나트륨 폴리(옥시에틸렌)라우릴 설페이트 0.25중량부 및 탈염수 9.75중량부를 사용하여 유화시킴으로써 평균 입자 크기가 1.2μm인 주석 옥틸레이트의 수성 유액을 제조한다. 수성 유액을 첨가하고 실리콘 고무 조성물의 3가지 수성 유액 각각과 균일하게 혼합한다. 전체 유액을 하루 동안 정치시켜 유화된 실리콘 고무 조성물을 경화시킨 다음, 실리콘 입자(A) 내지(C)의 겔을 전혀 포함하지 않는 균일한 수성 현탁액을 제조한다. 실리콘 입자(A)의 수성 현탁액 중의 실리콘 입자의 평균 입자 크기는 2.2μm이고 이의 입자 크기 분포는 0.1 내지100μm이다. 실리콘 입자(B)의 수성 현탁액 중의 실리콘 입자의 평균 입자 크기는 3.1μm이고 이의 입자 크기 분포는 0.1 내지100μm이다. 실리콘 입자(C)의 수성 현탁액 중의 실리콘 입자의 평균 입자 크기는 5.3μm이고 이의 입자 크기 분포는 0.1 내지 100μm이다.

참조 실시예 4 내지 6

3-메트아크릴옥시프로필트리메톡시실란을 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란 대신 사용하는 것을 제외하고는 참조 실시예 1 내지 3을 반복한다. 실리콘 입자(D) 내지 (F)의 겔을 전혀 포함하지 않는 균일한 수성 현탁액을 제조한다. 실리콘 입자(D)의 수성 현탁액 중의 실리콘 입자의 평균 입자 크기는 2.1μm이고 이의 평균 입자 분포는 0.1 내지 100μm이다. 실리콘 입자(E)의 수성 현탁액 중의 실리콘 입자의 평균 입자 크기는 2.9μm이고 이의 평균 입자 분포는 0.1 내지 100μm이다. 실리콘 입자(F)의 수성 현탁액 중의 실리콘 입자의 평균 입자 크기는 5.5μm이고 이의 평균 입자 분포는 0.1 내지 100μm이다.

참조 실시예 7

1-L 플라스크에 1/10N 수산화나트륨 수용액 2.8중량부 및 탈염수 600중량부를 도입하고 교반하면서 50℃까지 가열한다. 생성된 용액에 메틸트리메톡시실란200중량부를 첨가하고 이것을 10분 동안 교반하며 혼합물을 5시간 동안 방치시킨다. 수용액을 아세트산으로 중화시킨 다음, 여과하고 물로 세척하며 메탄올로 다시 세척한다. 생성물을 자연건조시키고 평균 입자 크기가 1.5μm인 실리콘 수지 입자를 수득한다. 실리콘 수지 64중량부, 나트륨 폴리(옥시에틸렌) 라우릴 설페이트 5중량부 및 탈염수 30중량부와 균일하게 혼합하여 실리콘 입자(G)의 수성 현탁액을 제조한다.

사용 실시예 1 내지 3 및 비교 실시예 1 및 2

실리콘 고무 입자(A)의 수성 현탁액과 실리콘 고무 입자(C)의 수성 현탁액을 실리콘 고무 입자의 중량비를 기준으로 1:1 비율로 혼합함으로써 수득된 실리콘 입자의 수성 현탁액(i)을 시판중인 우레탄 수지계 수성 도료 조성물[제조원:Kansai Paint Co., Ltd.](ii)에 첨가함으로써 수성 도료 조성물을 제조한다. 조성물(ii)은 수성 도료 조성물 중의 고형 물질 100중량부당 실리콘 입자 5중량부의 비율로 충분한 양으로 사용한다. 이어서, 50회 진동 교반시킨다. 당해 조성물을 하기에서 사용 실시예 1이라 한다.

실리콘 고무 입자(B)의 수성 현탁액과 실리콘 고무 입자(C)의 수성 현탁액을 혼합하는 것을 제외하고는 사용 실시예 1을 반복한다. 당해 조성물을 하기에서 사용 실시예 2라 한다.

실리콘 고무 입자(D)의 수성 현탁액과 실리콘 고무 입자(F)의 수성 현탁액을 혼합하는 것을 제외하고는 사용 실시예 1을 반복한다. 당해 조성물을 하기에서 사용 실시예 3이라 한다.

실리콘 고무 입자(A)의 수성 현탁액만을 혼합하는 것을 제외하고는 사용 실시예 1을 반복한다. 당해 조성물을 하기에서 비교 실시예 1이라 한다.

실리콘 고무 입자(C)의 수성 현탁액만을 혼합하는 것을 제외하고는 사용 실시예 1을 반복한다. 당해 조성물을 하기에서 비교 실시예 2이라 한다.

폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름에 각각의 수성 도료 조성물을 도포하고 조성물을 100℃에서 10분 동안 건조시킴으로써 두께가 20μm인 도막을 형성한다. 도막의 광택도, 무광칠 특성, 광 투과율 및 내스크래치성을 하기에 설명된 바와 같이 측정하고 당해 결과를 표 1에 나타낸다.

도막의 광택도

광 입사각 20°, 60° 및 85°에서 도막의 반사율을 BYK-가드너(Gardner)의 미세-TRI-글로스 글로스 미터를 사용하여 측정하고 광택을 나타내기 위해 사용한다. 보다 작은 수치는 보다 나은 무광칠 특성을 나타낸다.

무광칠 특성

도막을 상기한 도막으로부터 직접 투영된 광을 사용하여 약 45°각도에서 바라봄으로써 관찰한다. 필름이 우수한 무광칠 특성을 갖는 것에 대한 평가는 희끄무레한 것이 전혀 보이지 않는 것으로 ○으로서 표시하고 희끄무레하게 나타나는 표면에 대한 평가는 △로서 표시하며 표면의 무광칠 특성이 매우 불량한 것에 대한 평가는 ×로서 표시한다.

광 투과율

도막을 형광등의 광에 비추어 본다. 전체 도막이 균일한 밝기를 가지고 있고 형광등이 전혀 보이지 않을 경우, 평가를 ○으로 하고 형광등의 흐린 상이 보일 경우, 평가를 △로 하며 형광등의 희미한 상이 보일 경우, 평가를 ×로 한다.

도막의 내스크래치성

도막의 표면을 폴리프로필렌 수지로 5회 문지른 후, 도막 표면 상에 스크래치(scratch)의 존재를 외관 관찰에 의해 측정한다. 도막에 스크래치가 전혀 없는 경우, ○으로 평가하고 도막에 작은 스크래치가 있는 경우, △로 평가하며 도막에 큰 스크래치가 있는 경우, ×로 평가한다.

	사용실시예 1	사용실시예 2	사용실시예 3	비교실시예 1	비교실시예 2
광택도광 입사각20° 에서광 입사각60° 에서광 입사각85° 에서	5.23.46.3	4.36.24.2	3.34.26.2	15.213.413.7	13.211.015.4
무광칠 특성	○	○	○	×	×
광 투과율	○	○	○	×	△
내스크래치성	○	○	○	○	○

사용 실시예 4 내지 6 및 비교 실시예 3

시판중인 아크릴 수지계 수성 도료 조성물을 사용 실시예 1에서 사용된 우레탄 수지계 수성 도료 조성물 대신 사용하는 것을 제외하고는 사용 실시예 1을 반복한다. 당해 조성물을 하기에서 사용 실시예 4라 한다.

실리콘 고무 입자(E)의 수성 현탁액과 실리콘 고무 입자(F)의 수성 현탁액을 혼합하는 것을 제외하고는 사용 실시예 4를 반복한다. 당해 조성물을 하기에서 사용 실시예 5라 한다.

실리콘 고무 입자(F)의 수성 현탁액과 실리콘 고무 입자(G)의 수성 현탁액을 혼합하는 것을 제외하고는 사용 실시예 4를 반복한다. 당해 조성물을 하기에서 사용 실시예 6이라 한다.

실리콘 고무 입자(B)의 수성 현탁액만을 혼합하는 것을 제외하고는 사용 실시예 4를 반복한다. 당해 조성물을 하기에서 비교 실시예 3이라 한다.

도막의 광택도, 무광칠 특성, 광 투과율 및 내스크래치성을 위에서 사용된 절차와 동일한 절차로 측정하고 당해 결과를 표 2에 나타낸다.

	사용실시예 4	사용실시예 5	사용실시예 6	비교실시예 3
광택도광 입사각20° 에서광 입사각60° 에서광 입사각85° 에서	6.54.15.2	6.15.55.4	4.54.86.1	7.910.28.6
무광칠 특성	○	○	○	○
내스크래치성	○	○	△	○

표 1 및 표 2로 부터 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르는 수성 도료 조성물은 뛰어난 무광칠 특성을 갖는 도막을 형성한다.

본원에 기재된 화합물, 조성물 및 제조방법에 있어서, 본 발명의 필수적인 특징들로부터 벗어나지 않는 다른 변형이 가능하다. 본원 명세서에 특별히 예시된 본 발명의 양태는 오직 예시적인 것이며 첨부된 특허청구범위에서 한정된 사항을 제외하고는 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.

Claims

일부 실리콘 입자는 평균 입자 크기가 0.1 내지 4μm 미만이고, 나머지 실리콘 입자는 평균 입자 크기가 4 내지 200μm인, 두 가지 이상의 상이한 평균 입자 크기로 구성된 입자인, 실리콘 고무 입자 또는 실리콘 수지 입자를 함유하는 수성 도료를 포함하는 도료 조성물.
제1항에 있어서, 평균 입자 크기가 0.1 내지 4μm 미만인 실리콘 입자가 실리콘 고무 입자 또는 실리콘 수지 입자이고, 평균 입자 크기가 4 내지 200μm인 실리콘 입자가 실리콘 고무 입자인 도료 조성물.
제2항에 있어서, 평균 입자 크기가 0.1 내지 4μm 미만인 실리콘 입자와 평균 입자 크기가 4 내지 200μm인 실리콘 입자가 도료 조성물 중에 0.1:1 내지 1:0.1의 중량비로 존재하는 도료 조성물.
실리콘 고무 입자 또는 실리콘 수지 입자의 수성 현탁액을 수성 도료에 첨가함을 포함하는, 제1항에 따르는 도료 조성물의 제조방법.