KR20050070496A - Method of preparing urethane acrylic hybrid resin for metal coating - Google Patents

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Abstract

금속에 코팅막을 형성하기 위해 적용되는 수용성의 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법이 개시되어 있다. 상술한 방법은 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지 및 적어도 한 종류 이상으로 구성된 아크릭 단량체와 개시제를 혼합하여 아크릭 단량체 혼합물을 마련한 후, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지에 상기 아크릭 단량체 혼합물을 투입하고, 아크릭 중합반응을 수행하여 수용성의 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 제조하는 방법을 제공한다. 이러한 방법으로 형성된 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 금속에 사용하게 되면 빠른 건조 및 우수한 내화학성의 우레탄과 내후성 및 경도가 향상되는 아크릭의 물성을 동시에 가질 수 있다.Disclosed is a method for producing a water-soluble urethane acryl hybrid resin applied to form a coating film on a metal. The above-described method is prepared by mixing the water-soluble urethane dispersion resin and at least one or more types of acryl monomer and an initiator to prepare an acryl monomer mixture, and then injecting the acryl monomer mixture into the water-soluble urethane dispersion resin, and performs an acryl polymerization reaction. It provides a method for producing a water-soluble urethane acryl hybrid resin. When the urethane acryl hybrid resin formed in this way is used for the metal, the urethane acryl hybrid resin may have both urethane and acryl properties having improved weather resistance and hardness.

Description

금속코팅용 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법{METHOD OF PREPARING URETHANE ACRYLIC HYBRID RESIN FOR METAL COATING}Manufacturing method of urethane acryl hybrid resin for metal coating {METHOD OF PREPARING URETHANE ACRYLIC HYBRID RESIN FOR METAL COATING}

본 발명은 금속기판의 코팅에 적용되는 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법에 관한 것으로서, 아연, 니켈, 알루미늄, 실리카의 혼합 또는 단독 구성으로 이루어진 도금층을 갖는 강판에 코팅되는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a urethane aric hybrid resin applied to the coating of a metal substrate, a method for producing a water-soluble urethane aric hybrid resin coated on a steel sheet having a plating layer consisting of a mixture of zinc, nickel, aluminum, silica or a single configuration. It is about.

상술한 기술 분야 및 그 용도에 대한 것은 대한민국공개특허 제10-2003-0058455호에 개시되어 있다. 하지만, 상기 특허에 기술된 내용은 아크릭 에멀젼 수지와 우레탄 수지와의 단순 혼합에 의한 우레탄 아크릭에 관한 것으로서, 내후성 내용제성등 여러 물성이 우수하나 저장성이 불량하고 에멀젼 수지에 포함된 과량의 계면활성제로 인하여 박막코팅에서의 내수성과 내약품성 등의 물성에서 불리한 특성을 가지고 있다. 그리고 에멀젼과 우레탄간의 물리적 화학적 결합이 없음으로 인한 문제점이 증가되는 경향을 보인다.The technical field described above and its use are disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2003-0058455. However, the contents described in the above patents are related to urethane arics by simple mixing of aric emulsion resins and urethane resins, and have excellent physical properties such as weather resistance solvent resistance, but are poor in storage properties and are excessive surfactants included in emulsion resins. Therefore, it has disadvantageous properties in physical properties such as water resistance and chemical resistance in thin film coating. And the problem due to the absence of physical and chemical bonding between the emulsion and the urethane tends to increase.

또한, 대한민국공개특허 제10-2003-0018922호에는 우레탄의 이소시아네이트 말단화 예비 단량체와 아크릭 계열의 불포화 단량체 혼합물을 이용하여 코어 셀 형태를 나타내는 우레탄 아크릭 수지가 개시되어 있다. 구체적으로, 상기 우레탄 아크릭 수지는 이소시아네이트가 말단기에 남아 있는 프리폴리머와 우레탄 반응기와 반응할 수 있는 아크릭 단량체 및 기타 단량체를 혼합 후 반응을 시키는 방법으로 제조된다. 그러나 전술한 방법에 의하는 경우, 반응의 제어가 어려워 입자의 크기가 불규칙하게 나타날 가능성이 매우 크고 우레탄 프리폴리머가 친수성을 갖기 위하여 친수성 폴리올을 사용해야 하기 때문에 내수성이 떨어지는 문제점을 갖는다. In addition, Korean Patent Publication No. 10-2003-0018922 discloses a urethane acrylic resin showing a core cell form using a mixture of an isocyanate terminated premonomer of urethane and an acryl-based unsaturated monomer. Specifically, the urethane acrylic resin is prepared by a method of reacting a prepolymer having an isocyanate remaining in an end group with an acryl monomer and other monomers capable of reacting with a urethane reactor. However, according to the above-described method, since the reaction is difficult to control, the particle size is very likely to appear irregularly, and the urethane prepolymer has a problem of poor water resistance because a hydrophilic polyol must be used in order to have hydrophilicity.

따라서, 상술한 바와 같은 문제를 개선하기 위하여, 본 발명은 우레탄과 아크릭 수지를 반응형이 아닌 물리적으로 하이브리드화 함으로써 금속에 코팅할 경우 우수한 내식성, 내후성, 저장성 및 내수성 등을 가지는 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Therefore, in order to improve the problems described above, the present invention is a urethane and acryl resin of the urethane acryl hybrid resin having excellent corrosion resistance, weather resistance, storage and water resistance when coating the metal by physically hybridizing the non-responsive It is an object to provide a manufacturing method.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 수용성의 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법에 의하면, 우선 수용성 우레탄 디스퍼젼(dispersion) 수지와, 적어도 한 종류 이상으로 구성된 아크릭 단량체와 개시제를 혼합하여 형성된 아크릭 단량체 혼합물을 준비한다. 이어서, 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지에 아크릭 단량체 혼합물을 투입하여, 아크릭 중합반응을 수행하여 수용성의 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 제조한다.According to the method for producing a water-soluble urethane acrylic hybrid resin according to an embodiment of the present invention for achieving the above object of the present invention, first, a water-soluble urethane dispersion resin, an acrylic monomer composed of at least one kind and An acryl monomer mixture formed by mixing the initiator is prepared. Subsequently, an acrylic monomer mixture is added to the water-soluble urethane dispersion resin to perform an aric polymerization reaction to prepare a water-soluble urethane acryl hybrid resin.

이러한 방법으로 형성된 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지는 저장성이 우수하고, 도료의 형성시 상 분리가 없으며 도막의 외관 및 내식성, 내후성, 내수성, 내열성, 내약품성 등이 우수한 특성을 가지고 있다.The water-soluble urethane acryl hybrid resin formed by this method has excellent storage properties, no phase separation when forming a paint, and has excellent properties such as appearance and corrosion resistance, weather resistance, water resistance, heat resistance, chemical resistance, etc. of the coating film.

이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 일실시예에 의한 수용성의 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법에 의하면, 우선 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지 및 아크릭 단량체 혼합물을 준비한다. 이어서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지에 상기 아크릭 단량체 혼합물을 천천히 투입하여 중합반응 시킴으로서 수용성의 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 형성한다.According to the method for producing a water-soluble urethane acryl hybrid resin according to an embodiment of the present invention, first, a water-soluble urethane dispersion resin and an acryl monomer mixture are prepared. Subsequently, the acryl monomer mixture is slowly added to the water-soluble urethane dispersion resin to polymerize to form a water-soluble urethane acryl hybrid resin.

상술한 방법으로 제조된 수성 또는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지는 크게 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지와 아크릭 단량체를 포함한다.The aqueous or water-soluble urethane acrylic hybrid resin prepared by the above-mentioned method largely includes a water-soluble urethane dispersion resin and an acryl monomer.

상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지는 이미 널리 공지되어 있는 물질로 폴리올과 이소시아네이트 그룹을 포함한다. 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 대부분을 차지하는 폴리머 내에는 카르복실산을 포함하고 있으며, 상기 폴리올은 폴리에스터계와 폴리에테르계의 폴리올을 포함한다. 그리고 상기 이소시아네이트 그룹은 지방족, 지환족, 방향족으로 구분된다. 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지는 수지내에 수용성 용제를 함유하고 있다.The water-soluble urethane dispersion resin is a material that is already well known and includes polyols and isocyanate groups. The polymer which occupies most of the water-soluble urethane dispersion resin contains carboxylic acid, and the polyol includes a polyester-based and polyether-based polyol. And the isocyanate group is divided into aliphatic, alicyclic, aromatic. The water-soluble urethane dispersion resin contains a water-soluble solvent in the resin.

여기서, 적용되는 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 산가가 약 10 미만이면 우레탄 디스퍼젼 수지의 수용화가 어려운 문제점이 발생하고, 산가가 약 100을 초과하면 우레탄 디스퍼젼 수지의 내수성이 떨어지게 되는 문제점이 발생하기 때문에 바람직하지 않다.Here, if the acid value of the water-soluble urethane dispersion resin to be applied is less than about 10, it is difficult to accept the urethane dispersion resin, and if the acid value exceeds about 100, there is a problem that the water resistance of the urethane dispersion resin is inferior. Not desirable

따라서, 상기 산가가 약 10 내지 100 범위 내의 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지를 사용한다. Therefore, water-soluble urethane dispersion resins having an acid value in the range of about 10 to 100 are used.

또한, 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 입자크기 즉, 입자의 평균 직경이 약 10㎚ 미만이면 상기 아크릭 단량체의 안정성은 우수하나 상기 우레탄의 내약품성이 감소되는 문제점이 발생하고, 입자의 평균 직경이 약 1000㎚를 초과하면 상기 아크릭의 안정성이 떨어지는 문제점이 발생한다.In addition, when the particle size of the water-soluble urethane dispersion resin, that is, the average diameter of the particles is less than about 10 nm, the stability of the acryl monomer is excellent, but the chemical resistance of the urethane is reduced, and the average diameter of the particles is about 1000. If it exceeds nm, a problem of deterioration of the stability of the aric occurs.

따라서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지는 입자크기가 약 10 내지 1000nm의 크기를 갖는 것을 사용해야 하고, 보다 바람직하게는 약 100 내지 500㎚의 입자의 크기를 갖는 우레탄 디스퍼젼 수지를 사용해야 한다. Therefore, the water-soluble urethane dispersion resin should be used having a particle size of about 10 to 1000nm, more preferably a urethane dispersion resin having a particle size of about 100 to 500nm.

상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지를 마련하기 위해 사용된 수용성 용제는 이소시아네이트 그룹과 폴리올의 반응을 원활히 하고, 상기 우레탄수지의 상변화를 조절하는 용제로서, N-비닐피롤리돈 또는 아세톤을 포함한다.The water-soluble solvent used to prepare the water-soluble urethane dispersion resin facilitates the reaction of the isocyanate group and the polyol, and controls the phase change of the urethane resin, and includes N-vinylpyrrolidone or acetone.

여기서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지를 마련하기 위해 사용되는 수용성 용제의 량이 상기 전체 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 약 1중량% 미만이면 아크릭 단량체 혼합물이 우레탄 디스퍼젼 수지 내로 확산되기가 어려워 상기 아크릭 단량체의 안정화가 어려운 문제점이 발생하고, 약 20중량% 이상이면 상기 아크릭 단량체가 반응중 팽윤되어 점도가 상승하거나 안정한 아크릭 단량체와 우레탄간의 하이브리드가 어렵게 되는 문제점이 발생한다. Here, when the amount of the water-soluble solvent used to prepare the water-soluble urethane dispersion resin is less than about 1% by weight of the total water-soluble urethane dispersion resin, it is difficult to diffuse the acrylic monomer mixture into the urethane dispersion resin, thereby stabilizing the acrylic monomer. A difficult problem occurs, and when about 20% by weight or more of the acryl monomer swells during the reaction, the viscosity rises or a problem occurs that the hybrid between the stable acryl monomer and urethane becomes difficult.

따라서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지를 마련하기 위해 사용되는 수용성 용제의 양은 상기 전체 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 약 1 내지 20중량% 내에서 사용한다.Therefore, the amount of the water-soluble solvent used to prepare the water-soluble urethane dispersion resin is used within about 1 to 20% by weight of the total water-soluble urethane dispersion resin.

또한, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 분자량이 약 40000 미만이면 상기 우레탄 수지의 기본 특성인 내약품성 및 내수성이 저하되는 문제점이 발생하고, 분자량이 약 200000을 초과하면 아크릭 단량체를 안정화시키지 않고, 자신이 흡수하여 팽윤되기 때문에 합성이 용이하지 않는 문제점이 발생한다. In addition, when the molecular weight of the water-soluble urethane dispersion resin is less than about 40000, there is a problem that the chemical resistance and water resistance, which is the basic characteristic of the urethane resin, decreases, and when the molecular weight exceeds about 200000, it does not stabilize the acryl monomer, There is a problem that the synthesis is not easy because it is absorbed and swelled.

따라서, 본 발명에서는 분자량이 약 40000 내지 200000의 내에 존재하는 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지를 사용한다.Therefore, the present invention uses a water-soluble urethane dispersion resin having a molecular weight in the range of about 40000 to 200000.

상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 사용량이 전체 우레탄 아크릭 하이브리드 수지 성분중 고형분 함량대비 약 10중량% 미만이면 상기 아크릭 단량체의 혼합물을 안정화하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 상기 우레탄이 갖는 탄성과 내약품성등의 물성이 감소되는 문제점이 발생하고, 약 60중량% 이상이면 가격이 높아져서 상업성이 떨어지게 문제점이 발생된다.When the amount of the water-soluble urethane dispersion resin is less than about 10% by weight relative to the solid content of the entire urethane acrylic hybrid resin component, it is not only difficult to stabilize the mixture of the acrylic monomer, but also has physical properties such as elasticity and chemical resistance of the urethane. There is a problem that is reduced, if more than about 60% by weight, the price is higher, the problem is that the commerciality is lowered.

따라서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 사용량은 전체 우레탄 아크릭 하이브리드 수지 성분중 고형분 함량대비 약 10 내지 70 중량% 내에서 사용해야 하고, 보다 바람직하게는 약 20 내지 60중량% 내에서 사용해야 한다.Therefore, the amount of the water-soluble urethane dispersion resin should be used within about 10 to 70% by weight, and more preferably within about 20 to 60% by weight relative to the solid content of the total urethane acrylic hybrid resin component.

상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지로 사용 가능한 물질로는 (주)디피아이 제조된 우레탄 디스퍼젼(고형분 34%, 산가 20이하, 분자량 70000, N-피놀리돈 함량 8%), 독일국 알버딩크-보레이(Alberdink Boley)사에서 제조된 U시리즈, 일본 삼정무전(Mitzui Takeda)화학주식회사에서 제조된 Takelac W시리즈, 미국 아베시아(Avecia)사에서 제조된 NeoRez시리즈, 국내 보광화학에서 제조된 Hyrex시리즈와 국내 헵스캠에서 제조된 임프레션(impression) 등을 들 수 있으며 이를 단독 또는 혼합 사용이 가능하다.Examples of the material usable as the water-soluble urethane dispersion resin include urethane dispersions prepared by Dipia Co., Ltd. (solid content of 34%, acid value of 20 or less, molecular weight of 70000, N-pinolidon content of 8%), Alberdink-Borey U series manufactured by Alberdink Boley), Takelac W series manufactured by Mitzui Takeda Chemical Co., Ltd., NeoRez series manufactured by Avecia, USA, Hyrex series manufactured by Korean photoluminescent chemistry, and domestic hep Impression produced by scam, etc. may be mentioned, which may be used alone or in combination.

본 발명에 따른 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 형성하는데 사용되는 아크릭 단량체는 수지 제조 후 경화제와의 가교를 위하여 별도의 가교 가능한 관능기가 포함된 단량체를 사용할 수도 있다,The acrylic monomers used to form the water-soluble urethane acrylic hybrid resin according to the present invention may use a monomer including a separate crosslinkable functional group for crosslinking with a curing agent after the resin is prepared.

또한, 상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 형성하는 공정시 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지 내에서 아트릭 단량체를 보다 안정화시키기 위해서 소량의 계면활성제를 부가할 수 있다. In addition, a small amount of surfactant may be added in order to more stabilize the atric monomer in the water-soluble urethane dispersion resin in the process of forming the water-soluble urethane acrylic hybrid resin.

상기 아크릭 단량체 사용량이 전체 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 고형분 대비 약 40중량% 미만이면 우레탄의 양이 많아져 가격 경쟁력이 떨어지는 문제점을 갖고, 약 80중량%를 초과하면 아크릭 단량체가 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지 내에서 안정성이 떨어지는 문제점이 발생한다.If the amount of the acrylic monomer is less than about 40% by weight relative to the solid content of the total water-soluble urethane Acrylic hybrid resin, the amount of urethane increases, so that the price is less competitive. When the amount of the acrylic monomer exceeds 80% by weight, the acrylic monomer is the water-soluble urethane dispersion resin. The problem of inferior stability occurs.

따라서, 상기 아크릭 단량체는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 고형분 대비 약 30 내지 90 중량% 내에서 사용해야 하고, 보다 바람직하게는 약 40 내지 80중량% 내에서 사용한다.Therefore, the Acrylic monomer should be used within about 30 to 90% by weight, more preferably from about 40 to 80% by weight relative to the solids of the water-soluble urethane Acrylic hybrid resin.

상기 적용되는 아크릭 단량체를 예로 들면, 메틸아크레이트, 에틸아크레이트, 에틸아크레이트, 아이소프로필아크레이트, 노르말부틸아크레이트, 2-에틸헥실아크레이트, 메틸메타아크레이트, 에틸메타아크레이트, 아이소프로필메타아크레이트, 노르말부틸메타아크레이트, 노르말헥실메타아크레이트 등을 예시할 수 있다. 그리고 가교용 관능기가 포함된 아크릭 단량체로 카르복실기가 포함된 모노머로 아크릭산, 메타아크릭산과 수산기함유 모노머로 2-하디드록시메타아크레이트, 하이드록시프로필메타아크레이트, 2-하이드록시에틸아크레이트, 하이드록시프로필아크레이트 등을 예로 들수 있다. 또한, 아마이드계 모노머로는 예를 들면, 아크릭아마이드, N-메틸올아크릭아마이드, 디아세톤아마이드와 글리시딜메타아크레이트 등을 사용할 수 있다.Examples of the above applied acryl monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, normal butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl Methacrylate, normal butyl methacrylate, normal hexyl methacrylate, etc. can be illustrated. And an acryl monomer containing a functional group for crosslinking. A monomer containing a carboxyl group. Acrylate, metaacrylic acid, and hydroxyl group-containing monomers. 2-Hadihydroxy methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, Roxypropyl acrylate etc. are mentioned. As the amide monomer, for example, acryamide, N-methylol acrylamide, diacetone amide, glycidyl methacrylate and the like can be used.

상기 아크릭 단량체 혼합물을 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지에 투입하여 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 제조하는 방법은 먼저 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지에 아크릭 단량체 혼합물을 상온에서 천천히 투입한 후 충분히 아크릭 단량체 혼합물이 안정화를 이루어지도록 한 다음 온도를 단계적으로 상승시켜 아크릭을 중합 반응시키는데 있다.The method for preparing a urethane acrylic hybrid resin by adding the acryl monomer mixture to a water-soluble urethane dispersion resin is first slowly added to the water-soluble urethane dispersion resin in a water-soluble urethane dispersion resin at room temperature and then sufficiently stabilized in the acryl monomer mixture. By raising the temperature step by step to the polymerization of the acric.

또한, 다른 방법으로는 아크릭 단량체 혼합물을 일정하게 부피로 여러개로 분리한 후 분리된 아크릭 단량체 혼합물의 일부를 투입하여 아크릭 단량체를 안정화시킨다. 그리고, 승온하여 중합 반응시킨다. 이어서, 반응을 끝내고, 다시 온도를 상온으로 내려 나머지중의 아크릭 단량체 혼합물을 투입한 후 아크릭 단량체를 안정화시킨다. 이어서, 승온하여 반응시키는 것을 반복한다. 여기서, 상기 공정은 아크릭 단량체를 나눈 수만큼 반복적으로 냉각과 안정화 및 승온반응을 수행해야 하기 때문에 보다 안정화된 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 얻을 수 있다.  In another method, the acrylic monomer mixture is separated into several volumes in a constant volume, and then a part of the separated acrylic monomer mixture is added to stabilize the acrylic monomer. And it heats up and makes a polymerization reaction. Subsequently, the reaction was finished, and the temperature was lowered to room temperature again, and the remaining acryl monomer mixture was added to stabilize the acryl monomer. Subsequently, it raises and reacts by heating up. Here, since the process must repeatedly perform cooling, stabilization, and a temperature increase reaction by dividing the number of acryl monomers, a more stabilized urethane acryl hybrid resin can be obtained.

상술한 우레탄 아크릭 하이브리드 수지 합성방법은 아크릭 단량체가 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 입자사이에서 안정화를 이루고 핵을 형성하는 것과 같은 것으로 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지는 아크릭의 보호 콜로이드와 같은 역할을 하여 아크릭 단량체의 핵 형성 및 반응이 진행되면서 핵과 일정한 교차 층을 형성하게 된다. 이른바, 코어-쉘 구조를 가지게 되는 것으로 코어에는 아크릭의 성분이 많게 되거 쉘에는 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 비율이 많게 된다. The method of synthesizing the urethane acrylic hybrid resin described above is such that the acryl monomer stabilizes and forms a nucleus between particles of the water-soluble urethane dispersion resin. As the formation and reaction proceeds, a constant cross layer is formed with the nucleus. The so-called core-shell structure has a large amount of acryl in the core and a high proportion of water-soluble urethane dispersion resin in the shell.

따라서, 본 발명의 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 합성하는 방법에서 약 40 내지 60℃에서 아크릭 단량체 혼합물을 투입하는 것이 중요하다. 여기서, 약 40℃ 미만의 온도하에서 아크릭 단량체 화합물을 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지에 적하하면 아크릭 단량체와 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 유동이 떨어져 안정한 상 형성이 어려운 문제점이 있고, 온도가 약 60℃를 넘게 되면 안정한 상 형성 전에 아크릭의 반응이 먼저 일어나 슬러지가 형성되게 되는 문제점이 발생한다.Therefore, it is important to add the acryl monomer mixture at about 40 to 60 ° C. in the method for synthesizing the urethane acritic hybrid resin of the present invention. Here, when the acryl monomer compound is added dropwise to the water-soluble urethane dispersion resin at a temperature of less than about 40 ° C., the flow of the acryl monomer and the water-soluble urethane dispersion resin is poor, and thus, a stable phase formation is difficult. When the temperature exceeds about 60 ° C. Before the stable phase is formed, the reaction of acric occurs first and sludge is formed.

따라서, 상기 아크릭 단량체가 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지 내에서 충분히 안정화되기 위해서는 약 40 내지 60℃에서 아크릭 단량체 혼합물 투입되어야 한다.Therefore, in order for the acryl monomer to be sufficiently stabilized in the water-soluble urethane dispersion resin, an acryl monomer mixture should be added at about 40 to 60 ° C.

또한, 상기의 방법 외에 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지에 아크릭 단량체 혼합물을 개시제가 반응하는 온도에서 익히 알려진 아크릭의 시드 에멀젼 중합 방법에 의하여 연속적으로 적하하여 반응시키면 상기 아크릭 단량체의 안정화 시간의 부족으로 슬러지가 형성된다.Further, in addition to the above method, when the acrylic monomer mixture is continuously added dropwise to the water-soluble urethane dispersion resin by the well-known Acry's seed emulsion polymerization method at the temperature at which the initiator is reacted, sludge is formed due to the lack of stabilization time of the Acrylic monomer. do.

따라서, 이런 방법에는 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지에 안정성을 도와주는 약간의 계면활성제가 필요하며, 계면활성제의 사용은 전체 아크릭 단량체 혼합물의 약 2중량% 이하로 사용하는 것이 바람직하다. 이는 계면활성제를 약 2중량%을 초과하여 사용하게 되면 내수성 및 내약품성이 떨어지게 되기 때문이다.Thus, this method requires some surfactants to aid stability in the water soluble urethane dispersion resins, and the use of surfactants is preferably used at about 2% by weight or less of the total acryl monomer mixture. This is because when the surfactant is used in excess of about 2% by weight, water resistance and chemical resistance are inferior.

이하 본 발명을 실시예 및 실험예에 의하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명이 하기의 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 및 특허 청구 범위를 기초로 하여, 본 발명의 정신 및 범위내에서 다양한 변형 및 응용이 가능할 수 있음을 알 수 있을 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Experimental Examples. However, the present invention is not limited by the following examples, and it will be understood that various modifications and applications may be made within the spirit and scope of the present invention based on the detailed description and the claims of the present invention.

실시예 1Example 1

1 LT 4구 유리 플라스크에 온도계, 콘덴서, 교반기, 승온 장치를 부착하였다. 여기에 탈이온수 230g와 (주)디피아이 제조 우레탄 디스퍼젼(고형분 34%, 산가 20이하, 분자량 70000, N-피놀리돈 함량 8%)을 350g를 넣고 교반하여 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지를 마련하였다. A 1 LT four-necked glass flask was attached with a thermometer, a condenser, a stirrer, and a temperature raising device. 230 g of deionized water and 350 g of DIFIY's urethane dispersion (solid content 34%, acid value 20 or less, molecular weight 70000, N-pinolidon content 8%) were added and stirred to prepare a water-soluble urethane dispersion resin.

이어서, 별도의 용기에 메틸메타아크레이트 30g, 스티렌 60g, 노르말-부틸아크레이트 30g, 개시제인 2-2'아조비스(2-메틸프로판니트릴)(AIBN)를 2.4g 혼합하여 녹여 아크릭 단량체 혼합물을 마련하였다. Subsequently, 30 g of methyl methacrylate, 60 g of styrene, 30 g of normal-butyl acetic acid, and 2.4 g of 2-2 'azobis (2-methylpropanenitrile) (AIBN) as an initiator were mixed and dissolved in a separate container to prepare an acryl monomer mixture. Prepared.

이어서, 상기 아크릭 단량체 혼합물을 교반기에 천천히 투입한 후 상온에서 1시간 동안 교반한 다음 40℃에서 1시간, 50℃에서 1시간, 60℃에서 1시간, 70℃에서 1시간, 80℃에서 1시간 동안 단계적으로 승온 반응시켜 고형분 34%의 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 얻었다.Subsequently, the acryl monomer mixture was slowly added to the stirrer and stirred at room temperature for 1 hour, and then 1 hour at 40 ° C, 1 hour at 50 ° C, 1 hour at 60 ° C, 1 hour at 70 ° C, and 1 hour at 80 ° C. The reaction mixture was gradually heated in temperature to obtain a water-soluble urethane acryl hybrid resin having a solid content of 34%.

실시예 2Example 2

1 LT 4구 유리제 플라스크에 온도계, 콘덴서, 교반기, 승온 장치를 부착하였다. 여기에 탈이온수 210g와 독일국 알버딩크-보레이(Alberdink Boley)사의 U910(고형분 30%, 산가 8이하, N-피놀리돈 함량 12%)을 180g를 넣고 교반하여 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지를 마련하였다. A thermometer, a condenser, a stirrer, and a temperature raising device were attached to a 1 LT four-necked glass flask. A water-soluble urethane dispersion resin was prepared by adding 180 g of deionized water and 180 g of U910 (solid content of 30%, acid value of 8 or less, and N-pinolidon content of 12%) of Alberdink Boley, Germany. .

이어서, 별도의 용기에 메틸메타아크레이트 30g, 스티렌 60g, 노르말-부틸아크레이트 30g, 개시제인 2-2'아조비스(2-메틸프로판니트릴)(AIBN) 2.4g을 혼합하여 녹여 아크릭 단량체 혼합물을 마련하였다. Subsequently, 30 g of methyl methacrylate, 60 g of styrene, 30 g of normal-butyl acetic acid, and 2.4 g of 2-2'azobis (2-methylpropanenitrile) (AIBN) as an initiator were mixed and dissolved in a separate container to prepare an acryl monomer mixture. Prepared.

이어서, 아크릭 단량체 혼합물을 교반기에 천천히 투입한 후 상온에서 1시간 동안 교반한 다음 40℃에서 1시간, 50℃에서 1시간, 60℃에서 1시간, 70℃에서 1시간, 80℃에서 1시간 동안 단계적으로 승온 반응시켜 고형분 34%의 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 얻었다.Subsequently, the acrylic monomer mixture was slowly added to the stirrer and stirred at room temperature for 1 hour, followed by 1 hour at 40 ° C, 1 hour at 50 ° C, 1 hour at 60 ° C, 1 hour at 70 ° C, and 1 hour at 80 ° C. It heated up in stages and obtained the water-soluble urethane aric hybrid resin of 34% of solid content.

실시예 3Example 3

1 LT 4구 유리제 플라스크에 온도계, 콘덴서, 교반기, 승온 장치를 부착하였다. 여기에 탈이온수 210g와 일본국 삼정무전(Mitzui Takeda)화학주식회사의 Takelac W605(고형분 30%, 산가 8이하, 아세톤 함량 1%이하) 180g를 넣고 교반하여 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지를 마련하였다. A thermometer, a condenser, a stirrer, and a temperature raising device were attached to a 1 LT four-necked glass flask. 210 g of deionized water and 180 g of Takelac W605 (30% solids, 8 or less acetone, 1% or less acetone) of Mitzui Takeda Chemical Co., Ltd. were added thereto, followed by stirring to prepare a water-soluble urethane dispersion resin.

이어서, 별도의 용기에 메틸메타아크레이트 30g, 스티렌 60g, 노르말-부틸아크레이트 30g, 개시제인 2-2'아조비스(2-메틸프로판니트릴)(AIBN) 2.4g을 혼합하여 녹여 아크릭 단량체 혼합물을 마련하였다.Subsequently, 30 g of methyl methacrylate, 60 g of styrene, 30 g of normal-butyl acetic acid, and 2.4 g of 2-2'azobis (2-methylpropanenitrile) (AIBN) as an initiator were mixed and dissolved in a separate container to prepare an acryl monomer mixture. Prepared.

이어서, 아크릭 단량체 혼합물을 교반기에 천천히 투입후 상온에서 1시간 동안 교반한 다음 40℃에서 1시간, 50℃에서 1시간, 60℃에서 1시간, 70℃에서 1시간, 80℃에서 1시간 동안 단계적으로 승온 반응시켜 고형분 34%의 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 얻었다.Subsequently, the acrylic monomer mixture was slowly added to the stirrer and stirred at room temperature for 1 hour, followed by 1 hour at 40 ° C, 1 hour at 50 ° C, 1 hour at 60 ° C, 1 hour at 70 ° C, and 1 hour at 80 ° C. It heated up by the reaction and obtained the water-soluble urethane acrylic hybrid resin of 34% of solid content.

실시예 4Example 4

1 LT 4구 유리제 플라스크에 온도계, 콘덴서, 교반기, 승온 장치를 부착하였다. 여기에 탈이온수 230g와 (주)디피아이 제조 우레탄 디스퍼젼(고형분 34%, 산가 20이하, 분자량 70000, N-피놀리돈 함량 8%)을 350g를 넣고 교반하여 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지를 마련하였다. A thermometer, a condenser, a stirrer, and a temperature raising device were attached to a 1 LT four-necked glass flask. 230 g of deionized water and 350 g of DIFIY's urethane dispersion (solid content 34%, acid value 20 or less, molecular weight 70000, N-pinolidon content 8%) were added and stirred to prepare a water-soluble urethane dispersion resin.

이어서, 별도의 용기에 메틸메타아크레이트 30g, 스티렌 60g, 노르말-부틸아크레이트 30g, 개시제인 2-2'아조비스(2-메틸프로판니트릴)(AIBN) 2.4g을 혼합하여 녹여 아크릭 단량체 혼합물을 마련하였다. Subsequently, 30 g of methyl methacrylate, 60 g of styrene, 30 g of normal-butyl acetic acid, and 2.4 g of 2-2'azobis (2-methylpropanenitrile) (AIBN) as an initiator were mixed and dissolved in a separate container to prepare an acryl monomer mixture. Prepared.

이어서, 아크릭 단량체 혼합액의 1/4중량%을 교반기에 천천히 투입한 후 상온에서 30분 동안 교반한다음 50℃에서 1시간, 80℃에서 1시간 유지한 후 50℃이하로 냉각하는 방법으로 나머지 아크릭 단량체 혼합물을 나누어 투입 반응시켜 고형분 34%의 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 얻었다.Subsequently, 1/4 weight% of the acryl monomer mixture was slowly added to the stirrer, stirred at room temperature for 30 minutes, and then maintained at 50 ° C. for 1 hour and 80 ° C. for 1 hour, followed by cooling to 50 ° C. or lower. The monomer mixture was divided and charged to give a water-soluble urethane acrylic hybrid resin having a solid content of 34%.

실시예 5Example 5

1 LT 4구 유리제 플라스크에 온도계, 콘덴서, 교반기, 승온 장치를 부착하였다. 여기에 탈이온수 210g와 (주)디피아이 제조 우레탄 디스퍼젼(고형분 34%, 산가 20이하, 분자량 70000, N-피놀리돈 함량 8%)을 175g과 국내 보광화학 우레탄 디스퍼젼 Hyrex RS-161M(고형분 30%, 산가 8이하, 아세톤 함량 1%이하) 200g을 넣고 교반하여 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지를 마련하였다. A thermometer, a condenser, a stirrer, and a temperature raising device were attached to a 1 LT four-necked glass flask. Here, 210 g of deionized water and 175 g of DIFIY's urethane dispersion (solid content 34%, acid value 20 or less, molecular weight 70000, N-pinolidon content 8%) and domestic photocatalytic urethane dispersion Hyrex RS-161M (solid content) 30%, acid value 8 or less, acetone content 1% or less) 200 g was added thereto, and stirred to prepare a water-soluble urethane dispersion resin.

이어서, 별도의 용기에 메틸메타아크레이트 30g, 스티렌 60g, 노르말-부틸아크레이트 30g, 개시제인 2-2'아조비스(2-메틸프로판니트릴)(AIBN)을 2.4g을 혼합하여 녹여 아크릭 단량체 혼합물을 마련하였다. Subsequently, 30 g of methyl methacrylate, 60 g of styrene, 30 g of normal-butyl acetic acid, and 2.4 g of 2-2 'azobis (2-methylpropanenitrile) (AIBN) as an initiator were mixed and dissolved in a separate container to form an acryl monomer mixture. Prepared.

이어서, 아크릭 단량체 혼합액의 1/4중량%을 교반기에 천천히 투입한 후 상온에서 30분 동안 교반한 다음 50℃에서 1시간, 80℃에서 1시간 유지한 후 50℃이하로 냉각하는 방법으로 나머지 아크릭 단량체 혼합물을 나누어 투입 반응시켜 고형분 34%의 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 얻었다.Subsequently, 1/4 weight% of the acryl monomer mixture was slowly added to the stirrer, stirred at room temperature for 30 minutes, and then maintained at 50 ° C. for 1 hour and 80 ° C. for 1 hour, followed by cooling to 50 ° C. or lower. The monomer mixture was divided and charged to give a water-soluble urethane acrylic hybrid resin having a solid content of 34%.

실험예 1 ~ 5Experimental Examples 1 to 5

상기 실시예 1 내지 5에서 수득한 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 사용하여 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성을 갖는 우레탄 아크릭 하이브리드 도료를 수득하였다. 하기 표 1에서 성분은 중량%를 나타낸다.The water-soluble urethane acryl hybrid resin obtained in Examples 1 to 5 was used to obtain a urethane acryl hybrid paint having a composition as shown in Table 1 below. In Table 1 below, the components represent weight percent.

실험예 \원료           Experimental Example \ Raw Materials 실험예 1Experimental Example 1 실험예 2Experimental Example 2 실험예 3Experimental Example 3 실험예 4Experimental Example 4 실험예 5Experimental Example 5 수지Suzy 실시예170Example 170 실시예270Example 270 실시예370Example370 실시예470Example 470 실시예570Example 570 소포제Antifoam 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 습윤제Humectant 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 방청제Rust preventive 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 증점제Thickener 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 water 27.927.9 27.927.9 27.927.9 27.927.9 27.927.9 합 계Sum 100100 100100 100100 100100 100100

비교 실험예 1 ~ 2Comparative Experimental Examples 1 and 2

비교를 위해 종래에 사용하던 자사 제조의 아크릭 에멀젼과 우레탄 디스퍼젼 수지의 혼합액과 반응형 우레탄 아크릭 하이브리드계로 시장에 나온 제품을 적용하여 상기 표 2의 조성을 갖는 도료를 수득하였다. 하기 표 2에서 성분은 중량%를 나타낸다.For comparison, a paint having a composition of Table 2 was obtained by applying a commercially available mixed solution of an acryl emulsion and a urethane dispersion resin and a reactive urethane acryl hybrid system. In Table 2 below, the components represent weight percent.

실험예\원료               Experimental Example 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 수지1 (주1)Resin 1 (Note 1) 4040 00 00 수지2 (주2)Resin 2 (Note 2) 3535 00 00 수지3 (주3)Resin 3 (Note 3) 00 5858 00 수지4 (주4)Resin 4 (Note 4) 00 00 5858 소포제Antifoam 0.10.1 0.10.1 0.10.1 습윤제Humectant 0.20.2 0.20.2 0.20.2 방청제Rust preventive 1.51.5 1.51.5 1.51.5 증점제Thickener 0.30.3 0.30.3 0.30.3 water 22.922.9 34.934.9 34.934.9 합 계Sum 100.0100.0 100.0100.0 100.0100.0

주1) 상기 표 2의 수지1은 국내 보광화학의 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지 Hyrex RS-161M(고형분 30%) Note 1) Resin 1 in Table 2 is a water-soluble urethane dispersion resin Hyrex RS-161M (30% solids)

주2) (주)디피아이 제조 아크릭 에멀젼 수지(고형분 34%) Note 2) ACPI emulsion resin (Solid content 34%)

주3) 미국 에어프로덕트사의 Hydridur 570(고형분 41%) Note 3) Hydridur 570 (41% solids ) of Air Products, USA

주4) 미국 에어프로덕트사의 Hydridur 580(고형분 41%) Note 4) Hydridur 580 (41% solids ) of Air Products, USA

시편의 제작 방법How to Make a Specimen

탈지 처리된 70 × 150크기를 갖고 두께가 0.5㎜를 아연도금 강판에 실험예1~5 및 비교 실험예 1~3에서 형성된 각각의 도료를 2㎛두께로 도포한 후 강판온도 100℃에서 소부처리하여 표면 처리강판을 각각 제작하였다. 그리고, 상기 표 1 과 표 2에 나타난 각 실험예 및 비교예의 특성을 알아보기 위하여 하기에 서 언급된 실험 방법으로 시험하였다. 이때, 수득한 도막의 물성시험의 결과가 하기 표 3에 도시되어 있다.Each coating formed in Experimental Examples 1 to 5 and Comparative Experimental Examples 1 to 3 was coated on a galvanized steel sheet having a thickness of 70 × 150 and degreased to a thickness of 2 μm, followed by baking at a steel plate temperature of 100 ° C. To prepare a surface-treated steel sheet respectively. And, in order to find out the characteristics of each of the experimental examples and comparative examples shown in Table 1 and Table 2 was tested by the experimental method mentioned below. At this time, the results of the physical property test of the obtained coating film is shown in Table 3 below.

실험예\항목       Experimental Example 실험예 1Experimental Example 1 실험예 2Experimental Example 2 실험예 3Experimental Example 3 실험예 4Experimental Example 4 실험예 5Experimental Example 5 비교 실험예1Comparative Experiment 1 비교 실험예2Comparative Experimental Example 2 비교 실험예3Comparative Experiment 3 도료varnish 저장성Zhejiang 외관Exterior 도막Coating 외관Exterior 내식성Corrosion resistance 내후성Weather resistance 내수성Water resistance ×× ×× 내열성Heat resistance ×× ×× 내약품성Chemical resistance ×× ××

도료 저장성 시험Paint storage test

외관 시험Appearance test

도료화된 실시예 1~5 및 비교예 1~3에서 각각 형성된 도료를 밀봉하여 30일간 보관후 용액 상태 변화를 측정하여 평가한다.The paints formed in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3, respectively, were sealed and evaluated by measuring a change in solution state after storage for 30 days.

(◎: 이상없음, × : 층분리)(◎: no abnormality, ×: layer separation)

저장성 시험Hypotonic test

도료화된 실시예 및 비교예를 밀봉하여 50℃에서 10일간 보관후 Ford Cup#4 으로 25℃에서 점도 변화를 측정하여 평가한다.The coated examples and comparative examples were sealed and stored at 50 ° C. for 10 days and then evaluated by measuring the change in viscosity at 25 ° C. with Ford Cup # 4.

(◎: 이상 없음, ○ : 점도 5초 상승, △: 점도 10초 상승, ×: 측정불가)(◎: No abnormality, (circle): viscosity rises for 5 seconds, (triangle | delta): viscosity rises for 10 seconds, x: measurement is impossible)

도막 물성 시험Coating film property test

외관 시험Appearance test

도장된 시편의 외관이 이물질 및 미도장 부위가 없이 양호한지 평가한다.Evaluate the appearance of the painted specimens, with no foreign matter and no unpainted area.

(◎ : 이상없음, ○ : 티 약간, △ : 크레이터링, × : 미도장)(◎: No abnormality, ○: Tee slightly, △: Cratering, ×: Unpainted)

내식성 시험Corrosion resistance test

도장된 시편을 35℃, 95%의 습도에서 5%의 식염수를 연속 분무하여 초기발청 정도를 평가한다.The painted specimens were sprayed continuously with 5% saline solution at 35 ° C and 95% humidity to evaluate the initial degree of rust.

(◎ : 72시간 이상없음, ○ : 48시간이후 초기 발청 △ : 24시간이후 초기발청, × : 24시간 이전 초기발청)(◎: No more than 72 hours, ○: Initial call after 48 hours △: Initial call after 24 hours, ×: Initial call before 24 hours)

내후성 시험Weather resistance test

도장된 시편을 내후성 시험기인 웨더 오메터기기에 500시간 시험후 외관의 변색 또는 손실여부를 평가한다.Painted specimens are tested for weather discoloration or loss after 500 hours of weather resistance testing.

(◎ : 이상없음, ○ : 변색 50% 이내, △ : 완전 변색 , × : 완전 탈락)(◎: No abnormality, ○: Less than 50% of discoloration, △: Complete discoloration, ×: Completely eliminated)

내수성 시험Water resistance test

도장된 시편을 40℃의 온수에 5일 동안 침지후 도막의 변색 또는 손실 여부를 평가한다.The coated specimen is immersed in warm water at 40 ° C. for 5 days and then evaluated for discoloration or loss of the coating.

(◎ : 이상없음, ○ : 변색 50% 이내, △ : 완전 변색 , × : 완전 탈락)(◎: No abnormality, ○: Less than 50% of discoloration, △: Complete discoloration, ×: Completely eliminated)

내열성 시험Heat resistance test

도장된 시편을 250℃의 분위기 온도에서 5분 동안 방치후 도막의 변색 또는 손실 여부를 평가한다.The coated specimen is left at 250 ° C. for 5 minutes to evaluate the discoloration or loss of the coating.

(◎ : 이상없음, ○ : 변색 50% 이내, △ : 완전 변색 , × : 완전 열화)(◎: No abnormality, ○: Color change within 50%, △: Full color change, ×: Full deterioration)

내약품성 시험Chemical Resistance Test

도장된 시편에 0.5N의 가성소다 용액을 1㎖정도 떨어뜨려 8분이후 소재의 변색 여부를 평가한다.1 ml of 0.5 N caustic soda solution was added to the coated specimen to evaluate the discoloration of the material after 8 minutes.

(◎ : 이상없음, ○ : 변색 50% 이내, △ : 완전 변색 , × : 완전 열화)(◎: No abnormality, ○: Color change within 50%, △: Full color change, ×: Full deterioration)

상술한 바와 같이 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지에 상기 아크릭 단량체 혼합물을 투입하여, 아크릭 중합반응으로 형성되는 수용성의 우레탄 아크릭 하이브리드 수지는 도막의 건조성이 우수하고, 우수한 내화학성의 우레탄과 내후성 및 경도 향상되는 아크릭의 물성을 동시에 가질 수 있다. As described above, the water-soluble urethane acryl hybrid resin, which is formed by injecting the acryl monomer mixture into the water-soluble urethane dispersion resin, is formed by the acryl polymerization reaction, is excellent in drying property of the coating film, excellent chemical resistance of urethane, weather resistance and hardness is improved. It can have the physical properties of Acrik at the same time.

또한 상술한 방법으로 형성된 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지는 저장성이 우수하고, 도료의 형성시 상 분리가 없으며 도막의 외관 및 내식성, 내후성, 내수성, 내열성, 내약품성 등의 면에서 우수한 특성을 가지고 있다.In addition, the water-soluble urethane acrylic hybrid resin formed by the above-described method is excellent in storage properties, there is no phase separation when forming the paint, and has excellent properties in terms of appearance and corrosion resistance, weather resistance, water resistance, heat resistance, chemical resistance, etc. of the coating film.

또한, 용매가 물을 주성분으로 사용하기 때문에 에너지 절약문제, 환경 공해 문제, 작업 위생 안정성 문제 및 화재 위험성도 감소하는 장점가지고 있다.In addition, since the solvent uses water as the main component, it has the advantage of reducing energy saving problems, environmental pollution problems, work hygiene stability problems and fire risk.

Claims (9)

(a) 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지를 준비하는 단계;(a) preparing a water soluble urethane dispersion resin; (b) 적어도 한 종류 이상으로 구성된 아크릭 단량체와 개시제를 혼합하여 아크릭 단량체 혼합물을 준비하는 단계; 및(b) preparing an acryl monomer mixture by mixing an acryl monomer composed of at least one kind with an initiator; And (c) 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지에 상기 아크릭 단량체 혼합물을 투입하고, 아크릭 중합반응을 수행하여 수용성의 우레탄 아크릭 하이브리드 수지를 형성하는 단계를 포함하는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법.(c) injecting the acryl monomer mixture into the water-soluble urethane dispersion resin, and performing an acropolymerization reaction to form a water-soluble urethane acryl hybrid resin. 제1항에 있어서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지는 산가가 10 내지 100이고, 입자의 평균 크기가 10 내지 1000㎚인 것을 특징으로 하는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the water-soluble urethane dispersion resin has an acid value of 10 to 100 and an average size of particles of 10 to 1000 nm. 제1항에 있어서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지는 수용성 용제인 N-비닐피롤리돈 또는 아세톤을 포함하고, 상기 수용성 용제의 사용량은 전체 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 1 내지 20중량%이고, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지의 분자량은 40000 내지 200000인 것을 특징으로 하는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법.According to claim 1, wherein the water-soluble urethane dispersion resin contains N-vinylpyrrolidone or acetone which is a water-soluble solvent, the amount of the water-soluble solvent is 1 to 20% by weight of the total water-soluble urethane dispersion resin, The molecular weight of a urethane dispersion resin is 40000-200000, The manufacturing method of the water-soluble urethane acrylic hybrid resin characterized by the above-mentioned. 제1항에 있어서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지는 상기 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지 성분 중 고형분 함량대비 10 내지 70 중량%를 사용하는 것을 특징으로 하는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the water-soluble urethane dispersion resin is used in an amount of 10 to 70 wt% based on the solids content of the water-soluble urethane acrylic hybrid resin component. 제1항에 있어서, 상기 아크릭 단량체는 상기 전체 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 고형분 대비 30 내지 90 중량%를 사용하는 것을 특징으로 하는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the acrylic monomer is 30 to 90% by weight relative to the solids of the total water-soluble urethane acrylic hybrid resin. 제1항에 있어서, 상기 아크릭 단량체는 메틸아크레이트, 에틸아크레이트, 에틸아크레이트, 아이소프로필아크레이트, 노르말부틸아크레이트, 2-에틸헥실아크레이트, 메틸메타아크레이트, 에틸메타아크레이트, 아이소프로필메타아크레이트, 노르말부틸메타아크레이트 및 노르말헥실메타아크레이트로 이루어진 군 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법.According to claim 1, wherein the acryl monomer is methyl acrylate, ethyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, normal butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, iso A method for producing a water-soluble urethane acryl hybrid resin, characterized in that it comprises at least one selected from the group consisting of propyl methacrylate, normal butyl methacrylate and normal hexyl methacrylate. 제1항에 있어서, 상기 단계(c)는The method of claim 1, wherein step (c) 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지와 상기 아크릭 단량체 혼합물을 30 내지 60℃의 온도 하에서 반응시켜 상기 아크릭 단량체 혼합물에 포함된 아트릭 단량체를 안정화시키는 단계; 및 Reacting the water-soluble urethane dispersion resin with the acryl monomer mixture at a temperature of 30 to 60 ° C. to stabilize the atric monomer included in the acryl monomer mixture; And 상기 온도를 상승시켜 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지와 상기 아크릭 단량체 혼합물 중합반응 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성의 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법.And raising the temperature to polymerize the water-soluble urethane dispersion resin and the acryl monomer mixture. 제1항에 있어서, 상기 단계(c)는,The method of claim 1, wherein step (c) comprises: (Ⅰ) 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지에 상기 아크릭 단량체 혼합물의 1/n(n은 2 이상의 자연수)을 투입하여 30 내지 60℃의 온도하에서 반응시키는 단계;(I) adding 1 / n (n is a natural water of 2 or more) of the acryl monomer mixture to the water-soluble urethane dispersion resin and reacting at a temperature of 30 to 60 ° C; (Ⅱ) 상기 온도를 상승시켜 상기 수용성 우레탄 디스퍼젼 수지와 상기 1/n의 아크릭 단량체 혼합물 중합반응시키는 단계;(II) polymerizing the water-soluble urethane dispersion resin with the 1 / n acryl monomer mixture by raising the temperature; (Ⅲ) 상기 단계(Ⅱ)에 의한 결과물에 상기 아크릭 단량체 혼합물의 1/n을 투입하여 30 내지 60℃의 온도 하에서 반응시키는 단계; 및(III) adding 1 / n of the acryl monomer mixture to the resultant of step (II) and reacting at a temperature of 30 to 60 ° C .; And (Ⅳ) 상기 단계(Ⅱ) 및 단계(Ⅲ)를 상기 아크릭 단량체 혼합물이 소진될 때까지 n-1 회 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법.And (IV) repeating steps (II) and (III) n-1 times until the acryl monomer mixture is exhausted. 제1항에 있어서, 상기 단계(c)에서 상기 아크릭 단량체 혼합물의 0.1 내지 2중량%에 해당하는 계면활성제를 더 혼합하여 중합반응을 수행하는 것을 특징으로 하는 수용성 우레탄 아크릭 하이브리드 수지의 제조 방법.The method of claim 1, wherein in the step (c), a polymerization reaction is performed by further mixing 0.1 to 2% by weight of the acryl monomer mixture.
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