KR20060044668A - 복층 도막 형성 방법 - Google Patents

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KR20060044668A
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츠카사 후지에다
미호 사카이
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간사이 페인트 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 피도장물 상에 유효 안료를 함유하는 베이스 도료 (A) 를 도포하고, 생성 베이스 코트 상에 클리어 도료 (B) 를 도포한 후, 도막을 가열로 경화시키고, 생성된 클리어 코트 상에 칼라 안료 및/또는 염료를 함유하는 칼라 클리어 도료 (C) 를 도포하고, 생성 칼라 클리어 코트 상에 탑 클리어 도료 (D) 를 도포하는 것을 포함하는, 복층 도막의 형성 방법에 관한 것이다.

Description

복층 도막 형성 방법 {METHOD FOR FORMING MULTILAYERED COATING FILM}
본 발명은 채도 및 깊이감이 높은 복층 도막의 형성 방법에 관한 것이다.
채도가 높고, 깊이감이 우수한 금속성 복층 도막을 수득하기 위해 복측 도막의 중간층으로 칼라 클리어 도막을 사용하는 것은 이미 공지되어 있다. 예를 들어, JP2001-314807A 에는 피도장물 표면 상에 채색 성분 및/또는 유효 안료를 함유하는 제 1 도료를 도포하여 제 1 도막을 형성하고; 아직 베이킹 경화되지 않은 제 1 도막 상에 채색 성분을 고체 수지 성분의 0.01 - 1 중량% 함유하는 제 2 도료를 도포하여 제 2 도막을 형성하고; 이어서 제 2 도막을 베이킹 경화하지 않고 클리어 도료를 도포하여 클리어 도막을 형성하는 단계를 포함하는, 고의장성 복층 도막의 형성 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 방법은 필름 두께의 차이에 의해 야기되기 쉬운 부유 또는 불균일한 채색, 및 때때로 특히 테두리 부분에 형성되는 프레임과 같은 문제점을 갖는다.
본 발명의 주목적은 상술된 바와 같은 문제점을 야기하지 않으면서 깊이감이 우수한 고채도 복층 도막의 형성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 피도장물 상에 유효 안료를 함유하는 베이스 도료 (A) 를 도포하고, 이렇게 수득한 베이스 도막 상에 클리어 도료 (B) 를 도포한 후, 도막을 가열로 경화시키고, 이어서 생성된 클리어 도막 상에 칼라 안료 및/또는 염료를 함유하는 칼라 클리어 도료 (C) 를 도포하고, 생성 칼라 클리어 도막 상에 탑 클리어 도료 (D) 를 도포하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 복층 도막의 형성 방법이 제공된다.
본 발명의 방법에 따르면, 깊이감이 우수한 고채도 복층 도막이 테두리 부분에서의 프레임 형성과 같은 부유를 야기하지 않으면서 수득될 수 있다.
차체의 외부 패널의 도장에 있어서, 중간 도막 상에 베이스 도료를 도포하고, 생성된 비경화 도막 상에 클리어 도료를 도포한 후, 상기 2 도료를 동시에 가열 및 경화시키는 것을 포함하는 2 코트 1 베이크 (2C1B) 로 알려진 도장 시스템이 주로 채용되며, 차 제조 공장에서의 도장 라인은 일반적으로 2C1B 단계에 적합한 레이아웃을 갖는다.
반면, 차체의 외부 패널에 대해서 더 우수한 색채 및 외양이 요구되며, 상기 요구는 종종 도장 적용의 회수를 증가시켜 충족된다. 보다 구체적으로, 예를 들어 중간 베이스 도막 상에 베이스 도료를 도포하고, 비경화 베이스 도막 상에 클리어 도료를 도포한 후, 비경화 도막 상에 클리어 도료를 도포하고, 상기 3 도료를 동시에 가열 및 경화시키는 것을 포함하는 "3 코트 1 베이크" (3C1B) 로 알려진 도장 시스템이 채용된다. 이러한 경우, 일반적으로 칼라 클리어 도료 적용만을 위한 설비 제공과 같은, 도장 라인 레이아웃의 변화가 필요해진다. 반면, 본 발명의 방법에 따르면, 칼라 클리어 도료 적용만을 위한 설비 제공이 필요 없이 2C1B 단계에 적합한 도장 라인을 그대로 이용하여, 2C1B 단계를 2 회 수행하는 4C2B 단계에 의해, 상기 베이스 도료 (A) 및 칼라 클리어 도료 (C) 에 대한 일부 이상의 비히클로서 동일한 수지 성분을 사용하여, 깊이감이 우수한 고채도 복층 도막을 쉽게 수득할 수 있다. 즉, 상기 방법은 베이스 도료 (A) 및 클리어 도료 (B) 를 상기 도장 라인 레이아웃을 이용하여 도포하고, 상기 2 도료를 가열 경화시킨 후; 칼라 클리어 도료 (C) 및 탑 클리어 도료 (D) 를 도포하고, 상기 2 도료를 다시 한번 동일한 도장 라인을 이용하여 열 경화시키는 것을 포함한다.
이후, 본 발명의 방법을 보다 상세히 설명한다.
피도장물
본 발명의 방법이 적용가능한 피도장물에는 특별한 제한이 없고, 적합한 피도장물의 예에는 철, 아연, 알루미늄 등과 같은 금속으로 제조된 원; 상기 금속의 합금으로 제조된 원; 상기 금속이 진공 증착되거나 도금된 원; 및 유리, 플라스틱 또는 다양한 물질의 발포체로 제조된 원이 포함된다. 특히, 차체 구축을 위한 강철재가 적합하다. 상기 원에는 필요한 경우 탈지 처리, 표면 처리 등을 적합하게 가할 수 있다. 그 위에 하부도막 및/또는 중간 도막이 형성되는 원이 피도장물로 사용될 수 있고, 이 실시가 일반적으로 바람직하다.
하부도막은 원의 표면을 감추거나 원에 항부식성 및 녹 방지성 등을 부여하기 위해 상기 원의 표면에 도포된다. 상기 하부도막은 하부도료를 도포하고 이 를 경화시켜 형성될 수 있다. 하부도료에는 특별한 제한이 없으며, 자체 공지된 것들, 예컨대 전기증착 도료, 용매형 프라이머 등을 사용할 수 있다.
상기 원의 바닥 표면 또는 하부도막 상에 중간 도료를 도포하고 이를 경화시켜 형성될 수 있는 상기 중간 도막은 원의 바닥면 또는 상기 하부도막을 감추기 위해, 바닥 표면과 탑 도막 간 접착을 개선시키기 위해, 또는 도막에 단편화방지성을 부여하기 위해 도포된다. 중간 도료에는 특정한 제한은 없지만, 임의의 자체 공지된 것들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 열경화성 수지 조성물 및 칼라 안료를 함유하는 유기 용매계 또는 수계 중간 도료를 편리하게 사용할 수 있다.
그 위에 하부도막 및/또는 중간 도막이 형성된 원이 피도장물로 사용되는 본 발명의 방법에 있어서, 상기 하부도막 및/또는 중간 도막은 다음 단계의 도료 도포 이전에 가열 및 경화될 수 있으나, 때로는 하부도막 및/또는 중간 도막(들) 이 여전히 비경화 상태인 동안 다음 단계에서의 상기 도료가 도포될 수 있다.
베이스 도료(들)
본 발명의 방법에 따르면, 먼저 베이스 도료 (A) 를 상술한 피도장물 상에 도포한다. 베이스 도료 (A) 는 형성될 복층 도막에 광택을 부여하여 상기 복층 도막의 색조, 특히 명암 부분에서의 색조를 결정하며, 필수 콤팩트로서 유효 안료를 함유한다.
상기 유효 안료로서, 예를 들어 알루미늄, 구리, 니켈 합금, 스테인레스 스틸 등과 같은 성분으로 형성된 박편 금속성 안료, 그 표면이 산화금속으로 피복된 박편 금속성 안료, 또는 그 표면 상에 칼라 안료가 화학적으로 흡착된 박편 금속성 안료; 그 표면 상에 산화알루미늄층이 원 위치에서 유도된 환원성 산화를 통해 형성된 박편 알루미늄 안료; 판상 알루미늄-산화철 고체 용액 안료; 유리 박편 안료, 산화금속이 피복된 표면을 갖는 유리 박편 안료; 및 그 표면 상에 칼라 안료가 화학적으로 흡착된 유리 박편 안료; 이산화티탄 피복 표면을 갖는 진주빛 운모 안료; 진주빛 운모 안료를 환원시켜 형성된 환원 운모 안료 및 그 표면 상에 칼라 안료가 화학적으로 흡착된 채색 운모 안료 또는 산화철이 피복된 표면을 갖는 칼라 운모 안료; 이산화티탄 피복 표면을 갖는 흑연 안료; 이산화티탄 피복 표면을 갖는 실리카 박편 또는 알루미나 박편 안료; 박편 산화철 안료; 홀로그램 안료; 합성 운모 안료; 나선형 구조를 갖는 콜레스테릭 액정 중합체 안료; 비스무스 옥시클로라이드 안료 등을 언급할 수 있다. 상기 안료는 단독으로 또는 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다. 이들 중, 박편 금속성 안료, 산화금속 피복 표면을 갖는 박편 금속성 안료, 그 표면 상에 칼라 안료가 화학적으로 흡착된 박편 금속성 안료, 및 산화금속 피복 표면을 갖는 채색 운모 안료가 바람직하다. 특히, 박편 금속성 안료의 일종인 알루미늄 박편 안료가 바람직하지만, 유용한 유효 안료는 상기물들에 제한되지 않으며, 다양한 유효 안료가 목적하는 광택 효과에 따라 적합하게 사용될 수 있다.
배합될 상기 유효 안료의 양은 형성되는 복층 도막의 목적 광택의 강도에 따라 변할 수 있다. 그러나 베이스 도료 (A) 중 비히클로서의 수지 성분 100 중량부 당 일반적으로는 1 - 50 중량부, 바람직하게는 1 - 40 중량부, 특히 1 - 30 중량부 범위 내일 수 있다.
본 발명의 방법에 사용되는 상기 베이스 도료 (A) 는 또한 칼라 안료를 함유할 수 있다. 상기 칼라 안료로서, 지금까지 잉크 및 도료에서의 이들의 사용이 공지된 것들을 단독 또는 둘 이상의 조합으로 사용할 수 있고, 이 예에는 산화티타늄, 산화철 등과 같은 산화금속 안료; Titanium Yellow 와 같은 혼합 산화금속 안료; 카본 블랙; 및 유기 안료, 예컨대 아조 안료, 퀴나크리돈 안료, 디케토피롤로피롤 안료, 페릴렌 안료, 페리논 안료, 벤즈이미다졸론 안료, 이소인돌린 안료, 이소인돌리논 안료, 금속 킬레이트 아조 안료, 프탈로시아닌 안료, 인다트론 안료, 디옥산 안료 및 인디고 안료가 포함된다.
배합될 상기 칼라 안료의 양은 특별히 제한되지는 않지만, 일반적으로 형성되는 도막의 마감 외양 및 염색력의 관점에서 일반적으로 베이스 도료 (A) 중 비히클로서 수지 성분 100 중량부 당 50 중량부 이하, 바람직하게는 0.5 - 40 중량부, 특히 1 - 30 중량부 범위 내일 수 있다.
베이스 도료 (A) 는 상기 유효 안료 및 칼라 안료 이외에, 비히클로서 수지 성분을 함유할 수 있다. 수지 성분으로서, 열경화성 수지 조성물의 사용이 바람직하다. 보다 구체적으로, 예를 들어 주요 수지, 예컨대 히드록실기와 같은 가교가능한 관능기를 갖는 아크릴계 수지, 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 우레탄 수지 등; 및 가교제, 예컨대 멜라민 수지, 요소 수지, 폴리이소시아네이트 화합물 (차단된 폴리이소시아네이트 화합물 포함) 등을 함유하는 열경화성 수지 조성물을 언급할 수 있다. 이들은 용매, 예컨대 유기 용매 및/또는 물 중에 용해 또는 분산된 형태로 사용될 수 있다. 상기 수지 조성물 중 상기 주요 수지 및 가 교제의 비는 특별히 제한되지는 않지만, 일반적으로 주요 수지의 고체 성분 100 중량부 당 가교제의 관점에서 10 - 100 중량부, 바람직하게는 20 - 80 중량부, 특히 30 - 60 중량부 범위로 사용될 수 있다.
상기 베이스 도료 (A) 는 또한 요구되는 바에 따라, 용매, 예컨대 물 또는 유기 용매; 유동 조절제, 안료 분산제, 항경화제, 경화 촉매, 소포제, 항산화제, UV 흡수제 등과 같은 다양한 도료용 첨가제; 증량제 등과 적합하게 배합될 수 있다.
베이스 도료 (A) 는 상술된 성분을 혼합 및 분산시켜 제형화될 수 있다.
베이스 도료 (A) 는 정전기적 스프레이 적용, 에어 스프레이, 비에어 스프레이 등과 같은 방법에 의해, 경화 도막의 관점에서 0.5 - 30 ㎛ 범위 내의 두께로 피도장물 상에 도포될 수 있다. 도막의 표면 평활성의 관점에서, 5 - 25 ㎛ 범위가 특히 바람직하다. 스프레이 적용되는 경우, 보통 베이스 도료 (A) 의 고체 함량이 미리 15 - 50 중량%, 보다 바람직하게는 20 - 40 중량% 로, 20℃ 에서 도료의 점도가 11 - 15 초/Ford cup #4 로 조정되는 것이 바람직하다. 베이스 도료 (A) 의 도막 (베이스 코트) 자체는 보통 약 70 내지 약 150℃ 범위의 온도에서 가교로 경화될 수 있다.
본 발명의 방법에 따르면, 클리어 도료 (B) 는 상기 베이스 도료 (A) 의 도포 및 경화 후 도포될 수 있다. 또한 도포된 베이스 도료 (A) 의 열경화 없이, 아직 경화되지 않은 도료 (A) 의 도막 상에 상기 클리어 도료 (B) 를 도포할 수도 있다.
클리어 도료 (B)
본 발명의 방법에 따르면, 상술된 방식으로 형성된 베이스 코트 상에, 클리어 도료 (B) 가 도포된다. 상기 클리어 도료 (B) 로서, 수지 성분 및 필요하다면 다양한 도료용 첨가제 및 용매, 예컨대 물 또는 유기 용매를 추가로 함유하는 액체 또는 분말 도료 제형물을, 무색 또는 유색, 투명 도막 형성에 사용할 수 있다. 본 발명의 방법은 후술되는 칼라 클리어 도료 (C) 를 도포하여 수득되는 도막 (칼라 클리어 코트) 이 상기 클리어 도료 (B) 를 도포하여 수득된 도막 (클리어 코트) 및 후술되는 탑 클리어 도료 (D) 를 도포하여 형성되는 투명 도막 (탑 클리어 코트) 사이에 유지되는 도막 구조를 채택하여, 깊이감이 우수한 복층 도막이 형성된다.
본 발명의 방법에 사용될 상기 클리어 도료 (B) 는 특별히 제한되지는 않지만, 자체 공지된 것들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 주요 수지 및 가교제를 함유하는 액체 또는 분말 도표 조성물을 사용할 수 있다. 상기 주요 수지로서, 예를 들어 히드록실, 카르복실, 실라놀 또는 에폭시기와 같은 가교가능한 관능기를 포함하는 아크릴계 수지, 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 플루오로카본 수지, 우레탄 수지, 실리콘 함유 수지 등을 언급할 수 있다. 상기 가교제로서, 주요 수지 내 상기 관능기와 반응가능한 관능기를 갖는 화합물 또는 수지, 예를 들어 멜라민 수지, 요소 수지, 폴리이소시아네이트 수지, 차단 폴리이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물 또는 수지, 카르복실 포함 화합물 또는 수지, 산 무수물, 알콕시실릴 포함 화합물 또는 수지 등을 언급할 수 있다. 상기 수지 성분 중 주요 수지 및 가교제의 비는 특별히 제한되지는 않지만, 일반적으로 가교제는 주요 수지의 고체 성분 100 중량부 당 10 - 100 중량부, 바람직하게는 20 - 80 중량부, 특히 30 - 60 중량부 범위 내일 수 있다.
또한 필요하다면, 상기 클리어 도료 (B) 는 용매, 예컨대 물 또는 유기 용매, 및 도료용 첨가제, 예컨대 경화 촉매, 소포제, UV 흡수제, 유동 조절제, 항경화제 등을 적합하게 함유할 수 있다.
클리어 도료 (B) 중에서, 칼라 안료는 도막의 투명성을 손상시키지 않는 범위 내에서 적합하게 배합될 수 있다. 상기 칼라 안료로서, 잉크 또는 도료에서의 사용이 자체 공지된 것들을 단독으로 또는 둘 이상의 조합으로 배합할 수 있다. 배합량은 사용되는 칼라 안료의 종류에 따라 변하지만, 보통 클리어 도료 (B) 중 비히클로서의 수지 성분 100 중량부 당 30 중량부 이하, 바람직하게는 0.05 - 20 중량부, 특히 0.1 - 10 중량부 범위 내로 사용될 수 있다.
클리어 도료 (B) 는 상술된 성분을 혼합 및 분산시켜 제형화될 수 있다.
클리어 도료 (B) 는 정전기적 적용, 에어 스프레이, 비에어 스프레이 등과 같은 방법으로 베이스 코트 상에 도포될 수 있다. 도막의 표면 평활성의 관점에서, 막 두께는 일반적으로 경화막의 관점에서 15 - 50 ㎛, 특히 25 - 40 ㎛ 범위 내일 수 있다. 클리어 도료 (B) 가 액체이고 스프레이 적용되는 경우, 보통 그 고체 함량을 그 적용 전에 30 - 60 중량%, 바람직하게는 40 - 50 중량%, 점도를 18 - 25 초/Ford cup #4 로 조정하는 것이 바람직하다. 클리어 도료 (B) 도막 (클리어 코트) 자체는 보통 약 70 - 약 150℃ 에서 경화될 수 있다.
본 발명의 방법에 따르면, 칼라 클리어 도료 (C) 를 상기 클리어 도료 (B) 를 도포하여 수득되는 클리어 코트 상에 추가 도포하여, 칼라 클리어 도막을 형성한다. 상기 칼라 클리어 도료 (C) 는 상기 클리어 도료 (B) 의 비경화 또는 경화 도장 표면 상에 도포될 수 있다.
칼라 클리어 도료 (C)
본 발명의 방법에 따르면, 칼라 클리어 도료 (C) 는 상술된 바와 같이 형성된 클리어 코트 상에 도포된다. 상기 칼라 클리어 도료 (C) 는 목적하는 복층 도막에 상기 복층 도막의 광택을 손상시키지 않으면서 투명감 및 깊이감을 부여하기 위해 사용되며, 칼라 안료 및/또는 염료를 필수 성분으로 포함한다.
칼라 클리어 안료 (C) 에 포함될 수 있는 칼라 안료로서, 잉크 또는 도료에서의 사용이 자체 공지된 안료를 단독으로 또는 둘 이상의 조합으로 사용할 수 있고, 그 예에는 산화티타늄, 산화철 등과 같은 산화금속 안료; Titanium Yellow 와 같은 혼합 산화금속 안료; 카본 블랙; 및 유기 안료, 예컨대 아조 안료, 퀴나크리돈 안료, 디케노피롤로피롤 안료, 페릴렌 안료, 페리논 안료, 벤즈이미다졸론 안료, 이소인돌린 안료, 이소인돌리논 안료, 금속 킬레이트 아조 안료, 프탈로시아닌 안료, 인단트론 안료, 디옥산 안료 및 인디고 안료가 포함된다.
베이스 도료 (A) 가 칼라 안료를 포함하는 경우, 칼라 클리어 도료 (C) 중에 배합되는 하나 이상의 칼라 안료가 베이스 도료 (A) 에 함유된 칼라 안료와 동일한 화학 구조를 갖는 것이 바람직하다.
상기 칼라 안료 또는 안료들이 배합되는 동안, 생성 도막의 마감 외양 및 투 명성의 관점에서, 배합량은 통상 칼라 클리어 도료 (C) 의 비히클로서의 수지 성분 100 중량부 당 0.01 - 20 중량부, 바람직하게는 0.05 - 15 중량부, 특히 0.1 - 10 중량부 범위 내일 수 있다.
또한 칼라 클리어 도료 (C) 에 함유될 수 있는 염료로서, 잉크, 도료 또는 플라스틱에서의 사용이 자체 공지된 안료를 단독으로 또는 둘 이상의 조합으로 사용할 수 있다. 상기 염료의 예로서, 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 구리 프탈로시아닌 염료, 금속 착물 염료 등을 언급할 수 있다.
상기 염료(들) 이 배합되는 경우, 배합량은 통상 생성 도막의 색조 및 투명성의 관점에서, 칼라 클리어 도료 (C) 에서 비히클로서의 수지 성분 100 중량부 당 0.01 - 10 중량부, 바람직하게는 0.01 - 75 중량부, 특히 0.01 - 5 중량부 범위 내일 수 있다.
칼라 클리어 도료 (C) 는 상기 칼라 안료 및/또는 염료 이외에 유효 안료를 함유할 수 있다. 상기 유효 안료는 특별히 제한되지는 않지만, 베이스 도료 (A) 에 언급된 것과 유사한 유효 도료를 목적하는 광택에 따라 사용할 수 있다.
상기 유효 안료가 사용되는 경우, 그 배합량은 통상 생성 도막의 투명성 및 광택의 관점에서, 칼라 클리어 도료 (C) 에서 비히클로서의 수지 성분 100 중량부 당 20 중량부 이하, 바람직하게는 0.05 - 15 중량부, 특히 0.1 - 10 중량부 범위 내일 수 있다.
상기 칼라 안료 및/또는 염료 및 임의 배합 유효 안료 이외에, 칼라 클리어 도료 (C) 는 주요 수지 및 가교제로 이루어진 수지 성분을 비히클로서 함유할 수 있다. 주요 수지로서, 예를 들어 히드록실, 카르복실, 실라놀 또는 에폭시기와 같은 가교 관능기를 포함하는 아크릴계 수지, 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 플루오로카본 수지, 우레탄 수지, 실리콘 함유 수지 등을 언급할 수 있다. 상기 가교제로서, 주요 수지 내 상기 관능기와 반응가능한 관능기를 갖는 화합물 또는 수지, 예를 들어 멜라민 수지, 요소 수지, 폴리이소시아네이트 화합물, 차단 폴리이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물 또는 수지, 카르복실 포함 화합물 또는 수지, 산 무수물, 알콕시실릴 포함 화합물 또는 수지 등을 언급할 수 있다. 상기 수지 성분 중 주요 수지 및 가교제 간의 비는 특별히 제한되지는 않지만, 일반적으로 주요 수지의 고체 함량 100 중량부 당 10 - 100 중량부, 바람직하게는 20 - 80 중량부, 특히 30 - 60 중량부 범위 내로 사용될 수 있다.
또한 필요하다면, 상기 칼라 클리어 도료 (C) 는 용매, 예컨대 물 또는 유기 용매 및 도료용 첨가제, 예컨대 경화 촉매, 소포제, UV 흡수제, 유동 조절제, 항경화제 등을 적합하게 함유할 수 있다.
상기 칼라 클리어 도료 (C) 중에, 베이스 도료 (A) 중 비히클로서 작용하는 동일한 수지 성분을 비히클로 작용하는 그 수지 성분의 일부 이상으로 사용하는 것이, 생성 도막의 바람직한 외양 및 항범람성의 관점에서 바람직하다. 이는 베이스 도료 (A) 중에 사용되는 다양한 수지 성분 및 칼라 안료의 조합으로부터, 칼라 클리어 도료 (C) 중에 배합될 상기 수지 성분 및 칼라 안료의 최적 조합을 선택할 수 있게 하여, 우수한 성취를 나타낸다. 결과적으로, 도막 형성 시 칼라 안료의 불규칙한 분포로 야기되는 프레임화 현상의 발행이 예방될 수 있다. 본원 에서 언급하는 상기 "프레임화 현상" 은 도료 제형물 중에 균일하게 분산된 상태로 존재하는 칼라 안료 및/또는 염료가 도료 적용 후 열 경화 절차 도중 도막에 불균일하게 분포되어, 내부 영역에서보다 도장 표면의 테두리 부분에서의 칼라가 더 어두워져 프레임처럼 보이는 현상을 나타낸다. 일반적으로 말하면, 상기 프레임화 현상은 도료 제형물 중 칼라 안료의 분산 안정성이 불충분한 경우 종종 일어난다. 예를 들어, 내후성을 갖는 탑 클리어 도료용 수지 성분이 탑 클리어 도료용 수지 성분으로 사용되고, 칼라 안료가 상기 수지 성분 중에 분산되는 경우, 프레임화 현상은 탑 클리어 도료용 수지 성분이 일반적으로 내부에 칼라 안료의 분산 안정성에 대해 고려되어 고안되지 않았기 때문에 일어날 수 있다. 반면, 칼라 클리어 도료 (C) 의 비히클로서 작용하는 일부 이상의 수지 성분이 베이스 도료 (A) 의 비히클로 작용하는 수지 성분과 동일한 경우, 분산 안정성이 뛰어난 베이스 도료용 수지 성분이 칼라 클리어 도료 (C) 의 비히클의 일부 이상으로 사용되기 때문에 프레임화 현상의 발생이 억제될 수 있다.
또한, 차체의 외부 패널의 도장에 있어서, 베이스 도료는 중간 도막 상에 도포되고, 비경화 도장 표면 상에는 클리어 도료가 도포된 후, 상기 2 도료를 가열에 의해 동시 경화시키는, 2 코트 1 베이크 (2C1B) 로 언급되는 도장 시스템이 종종 이용되며, 차 제조 공장에서의 도장 라인은 일반적으로 2C1B 단계로 작업하기 위해 채택된 레이아웃을 갖는다. 반면, 차체의 외부 패널에 대해 더 높은 장식 효과가 요구되는 경우, 이는 종종 도료 도포 회수를 증가시켜 수행된다. 예를 들어, 중간 도막 상에 베이스 도료를 도포하고, 비경화 도장 표면 상에 칼라 클리어 도료를 도포하고, 추가로 비경화 도장 표면 상에 클리어 도료를 도포한 후, 상기 3 도료를 가열로 동시에 경화시키는 것을 포함하는 시스템이 채택되며, 이 시스템은 3 코트 1 베이크 (3C1B) 시스템으로 불린다. 이러한 경우, 도장 라인 레이아웃의 변경이 필요해진다. 반면, 칼라 클리어 도료 (C) 에 대한 비히클로 사용되는 일부 이상의 수지 성분이 본 발명의 방법의 상술된 구현예에 따른 베이스 도료 (A) 에서 사용되는 것과 동일한 경우, 2C1B 시스템 작업을 위해 고안된 도장 라인 레이아웃을 이용하여, 칼라 클리어 도료 (C) 도포만을 위한 설비를 제공할 필요 없이 깊이감이 우수하고 채도가 높은 복층 도막이 수득될 수 있다. 즉, 베이스 도료 (A), 이어서 클리어 도료 (B) 를 도포한 후, 가열에 의해 상기 도료를 경화시키고, 동일한 도장 라인을 1 번 더 이용하여 칼라 클리어 도료 (C), 이어서 탑 클리어 도료 (D) 를 추가 도포하고 가열에 의해 상기 2 도료를 경화시켜, 2C1B 시스템이 2 번 반복되는 4C2B 시스템을 수행한다.
본 발명에 따르면, 상기 베이스 도료 (A) 를 도포하여 수득되는 도막 (베이스 코트) 및 상기 칼라 클리어 도료 (C) 를 도포하여 수득되는 도막 (칼라 클리어 코트) 사이의 L*C*h 비색계에서의 색조 각 h 의 차이 (Δh) 는 50°이하, 바람직하게는 40°이하, 특히 30°이하인 것이 바람직하다. 여기서 "색조 각 h" 는 SM Color ComputerTM (Suga Tester Co. 제조 비색계) 로, 아트지의 평활 표면 상에 형성된 건조 및 경화 도막을, 각각의 베이스 도료 (A) 및 칼라 클리어 도료 (C) 를 경화된 필름 및 건조에 의한 경화 필름의 관점에서 30 ㎛ 두께로 도포하여 비색측정을 통해 결정될 수 있다. "L*C*h 비색계" 는 1976 년에 국제 조명 위원회 (International Illumination Committee) 에서 명시되고 JIS Z 8729 로 채택된 L*a*b 비색계 차트를 나타낸다 (극 좌표, L* 는 값을 나타내며, C* 는 원점으로부터의 거리로 나타내는 채도를 나타내며, h 는 각각의 색조에 따라 L*a*b 비색계에서 0°로부터 a* 적색 방향축에서 시계반대방향으로 기울어진 색조 각을 나타낸다).
상기 칼라 클리어 도료 (C) 는 상술된 성분을 혼합 및 분산시켜 제형화될 수 있다.
칼라 클리어 도료 (C) 는 정전기적 도장, 에어 스프레이, 비에어 스프레이 등의 방법으로, 경화 도막의 관점에서 바람직하게는 0.5 - 30 ㎛, 특히 5 - 25 ㎛ 의 막 두께로 도포될 수 있다. 스프레이 도포되는 경우, 칼라 클리어 도료 (C) 의 고체 함량은 미리 바람직하게는 15 - 50 중량%, 특히 20 - 40 중량% 로, 20℃ 에서의 그 점도는 11 - 15 초/Ford cup #4 로 조정된다. 상기 칼라 클리어 도료 (C) 의 도막 자체는 약 70℃ 내지 약 150℃ 온도에서 보통 경화될 수 있다.
탑 클리어 도료 (D)
본 발명의 방법에 따라, 탑 클리어 도료 (D) 의 추가층 또는 2 이상의 층이 상기와 같은 칼라 클리어 도료 (C) 를 도포하여 수득되는 도막 (칼라 클리어 코트) 상에 도포되어, 탑 클리어 코트를 형성할 수 있다.
본 발명의 방법에 사용되는 탑 클리어 도료 (D) 는 본질적으로 주요 수지 및 가교제로 이루어진 수지 성분, 및 필요한 경우 도료용 추가 첨가제, 용매, 예컨대 물 또는 유기 용매를 포함하여 무색 또는 유색 투명 도막을 형성하는 액체 또는 분 말 도료이다. 상기 탑 클리어 도료는 칼라 클리어 도료 (C) 와 함께 비경화 또는 경화 도장 표면 상에 도포될 수 있다.
탑 클리어 도료 (D) 로서, 임의의 자체 공지된 클리어 도료를 임의 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 비히클로서 주요 수지 및 가교제로 이루어진 수지 성분을 포함하는 액체 또는 분말 도료 조성물을 사용할 수 있다. 주요 수지로서, 예를 들어 히드록실, 카르복실, 실라놀 또는 에폭시기와 같은 가교가능한 관능기를 포함하는 아크릴계 수지, 폴리에스테르 수지, 알키드 수지, 플루오로카본 수지, 우레탄 수지, 실리콘 함유 수지 등을 언급할 수 있다. 상기 가교제로서,주요 수지 내 상기 관능기와 반응가능한 관능기를 갖는 화합물 또는 수지, 예를 들어 멜라민 수지, 요소 수지, 폴리이소시아네이트 화합물, 차단 폴리이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물 또는 수지, 카르복실 포함 화합물 또는 수지, 산 무수물, 알콕시실릴 포함 화합물 또는 수지 등을 언급할 수 있다. 상기 수지 성분 중 주요 수지 및 가교제 간의 비는 특별히 제한되지는 않지만, 일반적으로 주요 수지의 고체 성분 100 중량부 당 10 - 100 중량부, 바람직하게는 20 - 80 중량부, 특히 30 - 60 중량부 범위 내로 사용될 수 있다.
또한 필요한 경우, 상기 탑 클리어 도료 (D) 는 용매, 예컨대 물 또는 유기 용매, 및 도료용 첨가제, 예컨대 경화 촉매, 소포제, UV 흡수제, 유동 조절제, 항경화제 등을 적합하게 함유할 수 있다.
탑 클리어 도료 (D) 에 있어서, 칼라 안료는 도막의 투명성을 손상시키지 않는 범위 내에서 적합하게 배합될 수 있다. 상기 칼라 안료로서, 잉크 또는 도 료에서의 사용이 자체 공지된 것들을 단독으로 또는 둘 이상의 조합으로 배합할 수 있다. 배합량은 사용하는 칼라 안료의 종류에 따라 다르지만, 보통 탑 클리어 부분 (D) 중 비히클로서의 수지 성분 100 중량부 당 30 중량부 이하, 바람직하게는 0.05 - 20 중량부, 특히 0.1 - 10 중량부 범위 내로 사용될 수 있다.
탑 클리어 도료 (D) 는 상술된 성분을 혼합 및 분산시켜 제형화될 수 있다.
탑 클리어 도료 (D) 는 정전기적 도장, 에어 스프레이, 비에어 스프레이 등의 방법으로, 경화 도막의 관점에서 바람직하게는 15 - 50 ㎛, 특히 25 - 40 ㎛ 의 막 두께로 도포될 수 있다. 탑 클리어 도료 (D) 가 액체형이고 스프레이 도포되는 경우, 탑 클리어 도료 (D) 의 고체 함량은 미리 바람직하게는 30 - 60 중량%, 특히 40 - 50 중량% 로, 20℃ 에서의 그 점도는 18 - 25 초/Ford cup #4 로 조정된다. 상기 탑 클리어 도료 (D) 의 도막 (탑 클리어 코트) 자체는 약 70℃ 내지 약 150℃ 온도에서 보통 경화될 수 있다.
복층 도막의 제형화
본 발명의 방법에 따르면, 채도가 높고 깊이감이 우수한 복층 도막은 2C1B 단계를 2 회 반복하는 4C2B 단계로 수득할 수 있으며, 상기 방법은 피도장물 상에 베이스 도료 (A) 및 클리어 도료 (B) 를 순서대로 도포하고, 상기 2 도료를 가열에 의해 경화시킨 후, 칼라 클리어 도료 (C) 및 탑 클리어 도료 (D) 를 도포하고, 상기 2 도료를 가열에 의해 경화시키는 것을 포함한다.
이렇게 형성된 복층 도막은 상기 베이스 도료 (A) 를 도포하여 수득한 도막 및 복층 도막 간 L*C*h 비색계에서의 값 L* 의 차이 (ΔL) 가 6 이내, 특히 5 이 내, 특히 4 이내인 광택을 갖는 것이 바람직하다. 다시, 복층 도막은 바람직하게는 상기 베이스 도료 (A) 를 도포하여 수득한 도막 및 복층 도막 간 L*C*h 비색계에서의 채도 C* 의 차이 (ΔC) 가 1 - 20, 특히 2 - 15, 특히 3 - 10 범위 내인 포화도를 갖는 것이 바람직하다. 여기서 "값 L*" 및 "채도 C*" 는 SM Color ComputerTM (Suga Tester Co. 제조 비색계) 로, 평활 아트지 상에 베이스 도료 (A) 및 도료 (A) - (D) 를 도포하고, 이들을 건조에 의해 경화시켜 수득되는 베이스 도료의 대상 도막 (A) 및 복층 도막의 비색측정을 통해 결정될 수 있다.
베이스 도료 (A) 의 도막 및 형성된 복층 도막 간 값에서의 상기 차이 (ΔL) 및 채도에서의 차이 (ΔC) 의 조절; 베이스 도료 (A) 의 도막 및 칼라 클리어 도료 (C) 의 도막 간 색조 각의 차이 (Δh) 의 조절은 소규모 실험을 통해, 복층 도막을 형성하는데 사용되는 각각의 도료 (A) - (D) 에 함유된 상기 안료의 종류 및 배합량을 조정하여 쉽게 수행될 수 있다.
따라서, 본 발명의 방법은 다양한 산업품, 특히 차체의 외부 패널 상에 복층 도막을 형성하는데 유리하게 작용할 수 있다.
이후, 본 발명을 작용 실시예를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
(실시예)
실시예 1 - 4
(1) 피도장물의 제조
탈지 및 아연 인산화 강철 시이트 (JISG3141; 크기, 400 mm × 300 mm × 0.8 mm) 상에, 양이온성 정전기 도료 "E1ECRON 9400 HBTM" (Kansai Paint Co., 경화제로 차단 폴리이소시아네이트 화합물이 도입된 에폭시 수지 폴리아민형 양이온성 수지) 를 경화 도막의 관점에서 20 ㎛ 의 막 두께로 전기도장한 후, 170℃ 에서 20 분 동안 가열하여 가교를 수행하고 경화시켜, 전기도막을 형성하였다.
이렇게 수득한 강철 시이트의 전기도장 표면 상에, 중간 도료 LUGA-BAKETM 중간 도료 회색 (Kansai Paint Co., 폴리에스테르 수지/멜라민 수지형, 유기 용매계 도료) 을 경화 도막의 관점에서 막 두께 30 ㎛ 로 에어 스프레이 도장하고, 140℃ 에서 30 분 동안 가열 가교로 경화시켜, 중간 도막을 형성하였다. 이렇게 형성된 중간 도장 시이트를 피도장물로 사용하였다.
(2) 도료 제형물의 제조
히드록실 포함 아크릴계 수지주1) 80 wt부 (고체 함량) 및 멜라민 수지주2) 20 wt부 당, 명시된 유효 안료 및 베이스 도료용 칼라 안료 또는 칼라 클리어 도료용 칼라 안료를 표 1 에 나타낸 비로 배합하고, 교반 혼합하고, 도장하기에 적합한 점도로 희석하여, 실시예 1 - 4 에서 베이스 도료 No. 1 - 4 로 사용한 각각 약 25% 고체 함량을 갖는 유기 용매계 도료를 제공하였다.
주 1) 히드록실 포함 아크릴계 수지:
메틸 메타크릴레이트 45%, n-부틸 아크릴레이트 12%, 라우릴 메타크릴레이트 22% 및 2-히드록시에틸 아크릴레이트 21% 를 자일롤 중 t-부틸-페록시-2-에틸 헥사노에이트를 중합 개시제로 사용하여 공중합하여 수득한 아크릴계 수지 용액; 가열 잔기 50%, 히드록실값 100, 수 평균 분자량 20,000 및 용액 점도 Y+/Gardner, 25℃.
주 2) 멜라민 수지:
U-ban 20 SETM (메틸 부틸 혼합 에테르화 멜라민 수지, Mitsui Chemical)
No. 베이스 도료 칼라 클리어 도료 색조 각의 차이 (Δh)
박편 유효 안료 칼라 안료 칼라 안료
종류 양 종류 양 종류 양
1 A/D 0.1/7.5 b/c/e 11/2/0.1 b/c 0.7/0.3 12°
2 A/D 0.1/7.5 b/c/e 11/2/0.1 c/f 0.4/0.4 26°
3 A/B 1.5/7.5 a 7.5 a 0.3 11°
4 C/D 7.2/1.5 b/d/e 8/3/0.1 b/c 0.2/0.4 23°
박편 유효 안료
A: 알루미늄 박편 안료
(ALUPASTETM 5207N, Toyo Aluminium)
B: 채색 알루미늄 박편 안료 청색
(FRIENDCOLORTM D600BL, Showa Alumi Powder Co.)
C: 채색 알루미늄 박편 안료 오렌지색
(PALIOCROM ORANGETM L2800, BASF AG)
D: 채색 운모 안료 적색
(E. M. SUPER RUSSETTM, Engelhard Corp.)
칼라 안료
a: 프탈로시아닌 청색 안료
(CYANINE BLUETM PK-110, Dainichi Seika Co.)
b: 안트라퀴논 적색 안료
(CROMOPHTAL REDTM A2B, Ciba Specialties, Inc.)
c: 페릴렌 적색 안료
(PERRIND MAROONTM 179 R6424, Sun Chemical)
d: 퀴나크리돈 적색 안료
(CINQUASIA MAGENTATM B RT-343D, Ciba Specialties, Inc.)
e: 카본 블랙 안료
(BLACK PEARLSTM 1300, Cabot-Corp)
f: 이소인돌리논 안료
(IRGAZIN YELLOWTM 3RLT-N, Ciba Specialties, Inc.)
색조 각의 차이
상기 베이스 도료를 도포하여 수득한 도막 및 칼라 클리어 도료를 도포하여 수득된 도막의 L*C*h 비색계에서의 각각의 색조 각을 전술한 방법에 의해 측정하고, 이들 간의 차이 (절대값) 를 계산하였다.
(3) 시험 표본 시이트의 제조
하기 절차를 통해, 상기 (2) 에서 제조된 것과 같은 베이스 도료, 시판 클리어 도료, 상기 (2) 에서 제조된 것과 같은 칼라 클리어 도료 및 시판 탑 클리어 도료 각각을 순서대로 도포하여 시험 표본 시이트를 제공하였다.
(베이스 도료의 도포)
상기 (1) 에서 제조된 것과 같은 중간 도장 시이트 상에, 상기 (2) 에서 제조된 것과 같은 베이스 도료 No. 1 - 4 각각을 미니벨 회전 정전기 도장기로 부스 온도 20℃ 및 습도 75% 의 조건 하에 경화 도막의 관점으로 약 15 ㎛ 의 막 두께로 도포하였다.
(클리어 도료의 도포)
베이스 도료 도장 시이트를 15 분 동안 실온에서 방치한 후, 이들의 비경화 도장 표면 상에 클리어 도료 (LUGA-BAKE ClearTM, Kansai Paint, 아크릴계 수지ㆍ아미노 수지형, 유기 용매계 도료) 를 미니벨 회전 정전기 도장기로 부스 온도 20℃ 및 습도 75% 의 조건 하에 경화 도막의 관점으로 약 30 ㎛ 의 막 두께로 도포하였다. 도포 후, 시이트를 15 분 동안 실온에서 방치하고, 30 분 동안 140℃ 의 고온 공기 순환형 건조 오븐 내에서 가열하여 베이스 코트 및 클리어 코트를 경화시키고, 복층 도막을 형성하였다.
(칼라 클리어 도료의 도포)
이렇게 수득한 복층 도막 상에, 상기 (2) 에서 제조된 것과 같은 칼라 클리어 도료 No. 1 - 4 각각을 REA 총으로 부스 온도 20℃ 및 습도 75% 의 조건 하에 경화 도막의 관점으로 약 15 ㎛ 의 막 두께로 도포하였다.
(탑 클리어 도료의 도포)
칼라 클리어 도료 도장 시이트를 15 분 동안 실온에서 방치한 후, 이들의 비경화 도장 표면 상에 탑 클리어 도료 (LUGA-BAKE ClearTM, Kansai Paint, 아크릴계 수지ㆍ아미노 수지형, 유기 용매계 도료) 를 미니벨 회전 정전기 도장기로 부스 온도 20℃ 및 습도 75% 의 조건 하에 경화 도막의 관점으로 약 30 ㎛ 의 막 두께로 도포하였다. 도포 후, 시이트를 15 분 동안 실온에서 방치하고, 30 분 동안 140℃ 의 고온 공기 순환형 건조 오븐 내에서 가열하여 칼라 클리어 코트 및 탑 클리어 코트로 형성된 복층막을 동시에 경화시키고, 시험 표본 시이트를 제공하였다.
이렇게 수득한 복층 도막 상에, 베이스 도료의 도막 및 복층 도막 간 L*C*h 비색계에서의 값 L* 의 차이 (ΔL) 및 채도 C* 의 차이 (ΔC) 는 하기와 같았다.
실시예 번호 값의 차이 (ΔL) 채도의 차이 (ΔC)
1 2.5 3.8
2 2.3 4.8
3 3.1 4.1
4 2.8 4.5
실시예 5 - 8
(1) 피도장물의 제조
실시예 1 - 4 에서 사용된 것과 유사한 탈지 및 아연 인산화 강철 시이트를 정전기 도료로 도장하고, 생성 정전기 도막 상에 추가로 중간 도료를 도포하여, 이렇게 수득한 중간 도료 도장 시이트를 피도장물로 사용하였다.
(2) 도료 제형물의 제조
히드록실 포함 아크릴계 수지주1) 80 wt부 (고체 함량) 및 멜라민 수지주2) 20 wt부 당, 표 1 에서와 동일한 명시된 베이스 도료용 유효 안료 및 칼라 안료를 상기 표 1 의 No. 1 - 4 에 나타낸 비로 배합하고, 교반 혼합하고, 도장하기에 적합한 점도로 희석하여, 실시예 5 - 8 에서 각각 베이스 도료 No. 5 - 8 로 사용한, 각각 약 25% 고체 함량을 갖는 유기 용매계 도료를 제공하였다.
또한, 표 1 에 나타낸 칼라 클리어 도료용 칼라 안료를 동일한 표 1 의 No. 1 - 4 에 나타낸 비로 각각 시판 탑 클리어 도료 (LUGA-BAKE ClearTM, Kansai Paint, 아크릴계 수지ㆍ아미노 수지형, 유기 용매계 도료) 와 배합하고, 교반 혼합하고, 도장하기에 적합한 점도로 희석하여, 실시예 5 - 8 에서 각각 탑 클리어 도료 No. 5 - 8 로 사용한 각각 약 25% 고체 함량을 갖는 유기 용매계 도료를 제공하였다.
(3) 시험 표본 시이트의 제조
하기 절차를 통해, 상기 (2) 에서 제조된 것과 같은 베이스 도료, 시판 클리어 도료, 상기 (2) 에서 제조된 것과 같은 칼라 클리어 도료 및 시판 탑 클리어 도료 각각을 순서대로 도포하여 시험 표본 시이트를 제공하였다.
(베이스 도료의 도포)
상기 (1) 에서 제조된 것과 같은 중간 도장 시이트 상에, 상기 (2) 에서 제조된 것과 같은 베이스 도료 No. 5 - 8 각각을 미니벨 회전 정전기 도장기로 부스 온도 20℃ 및 습도 75% 의 조건 하에 경화 도막의 관점으로 약 15 ㎛ 의 막 두께로 도포하였다.
(클리어 도료의 도포)
베이스 도료 도장 시이트를 15 분 동안 실온에서 방치한 후, 이들의 비경화 도장 표면 상에 클리어 도료 (LUGA-BAKE ClearTM, Kansai Paint, 아크릴계 수지ㆍ아미노 수지형, 유기 용매계 도료) 를 미니벨 회전 정전기 도장기로 부스 온도 20℃ 및 습도 75% 의 조건 하에 경화 도막의 관점으로 약 30 ㎛ 의 막 두께로 도포하였다. 도포 후, 시이트를 15 분 동안 실온에서 방치하고, 30 분 동안 140℃ 의 고온 공기 순환형 건조 오븐 내에서 가열하여 베이스 코트 및 클리어 코트를 경화시키고, 복층 도막을 형성하였다.
(칼라 클리어 도료의 도포)
이렇게 수득한 복층 도막 상에, 상기 (2) 에서 제조된 것과 같은 칼라 클리어 도료 No. 5 - 8 각각을 미니벨 회전 정전기 도장기로 부스 온도 20℃ 및 습도 75% 의 조건 하에 경화 도막의 관점으로 약 30 ㎛ 의 막 두께로 도포하였다.
(탑 클리어 도료의 도포)
칼라 클리어 도료 도장 시이트를 15 분 동안 실온에서 방치한 후, 이들의 비경화 도장 표면 상에 탑 클리어 도료 (LUGA-BAKE ClearTM, Kansai Paint, 아크릴계 수지ㆍ아미노 수지형, 유기 용매계 도료) 를 미니벨 회전 정전기 도장기로 부스 온도 20℃ 및 습도 75% 의 조건 하에 경화 도막의 관점으로 약 30 ㎛ 의 막 두께로 도포하였다. 도포 후, 시이트를 15 분 동안 실온에서 방치하고, 30 분 동안 140℃ 의 고온 공기 순환형 건조 오븐 내에서 가열하여 칼라 클리어 코트 및 탑 클리어 코트로 형성된 복층막을 동시에 경화시키고, 시험 표본 시이트를 제공하였다.
이렇게 형성된 복층 도막 상에, 베이스 도료의 도막 및 복층 도막 간 L*C*h 비색계에서의 값 L* 의 차이 (ΔL) 및 채도 C* 의 차이 (ΔC) 는 하기와 같았다.
실시예 번호 값의 차이 (ΔL) 채도의 차이 (ΔC)
5 2.4 4.1
6 2.3 5.0
7 3.3 4.3
8 3.1 4.2
비교예 1 - 3
(1) 피도장물의 제조
실시예에서 사용된 것과 유사한 탈지 및 아연 인산화 강철 시이트를 정전기 도료로 도장하고, 생성 정전기 도막 상에 추가로 중간 도료를 도포하여, 이렇게 수득한 중간 도료 도장 시이트를 피도장물로 사용하였다.
(2) 도료 제형물의 제조
히드록실 포함 아크릴계 수지주1) 80 wt부 (고체 함량) 및 멜라민 수지주2) 20 wt부 당, 베이스 도료용 유효 안료 및 칼라 안료를 상기 표 2 에 나타낸 비로 배합하고, 교반 혼합하고, 도장하기에 적합한 점도로 희석하여, 비교예 1 - 3 에서 각각 베이스 도료 No. 1 - 3 로 사용한 각각 약 25% 고체 함량을 갖는 유기 용매계 도료를 제공하였다.
또한, 칼라 클리어 도료용 칼라 안료를 동일한 표 2 에 나타낸 비로 각각 시판 탑 클리어 도료 (LUGA-BAKE ClearTM, Kansai Paint, 아크릴계 수지ㆍ아미노 수지형, 유기 용매계 도료) 와 배합하고, 교반 혼합하고, 도장하기에 적합한 점도로 희석하여, 비교예 1 - 3 에서 각각 칼라 클리어 도료 No. 1 - 3 로 사용한 각각 약 25% 고체 함량을 갖는 유기 용매계 도료를 제공하였다.
No. 베이스 도료 칼라 클리어 도료 색조 각의 차이 (Δh)
박편 유효 안료 칼라 안료 칼라 안료
종류 양 종류 양 종류 양
1 A/D 0.15/11.3 b/c/e 16.5/3/0.15 b/c 1.1/0.45 27°
2 A/D 0.15/11.3 b/c/e 16.5/3/0.15 c/f 0.6/0.6 35°
3 A/B 2.3/11.3 a 11.3 a 0.45 21°
표 2 에서 유효 안료 A - D 및 칼라 안료 a - f 는 표 1 에서와 동일물을 나타내며, 색조 각의 차이 (Δh) 는 표 1 에 설명된 바와 동일한 방식으로 결정되었다.
(3) 시험 표본 시이트의 제조
하기 절차를 통해, 상기 (2) 에서 제조된 것과 같은 베이스 도료, 상기 (2) 에서 제조된 것과 같은 칼라 클리어 도료 및 시판 탑 클리어 도료 각각을 순서대로 도포하여 시험 표본 시이트를 제공하였다.
(베이스 도료의 도포)
상기 (1) 에서 제조된 것과 같은 중간 도장 시이트 상에, 상기 (2) 에서 제조된 것과 같은 베이스 도료 No. 1 - 3 각각을 미니벨 회전 정전기 도장기로 부스 온도 20℃ 및 습도 75% 의 조건 하에 경화 도막의 관점으로 약 15 ㎛ 의 막 두께로 도포하였다.
(칼라 클리어 도료의 도포)
베이스 도료 도장 시이트를 15 분 동안 실온에서 방치한 후, 이들의 비경화 도장 표면 상에 상기 (2) 에서 제조된 칼라 클리어 도료 No. 1 - 3 각각을 미니벨 회전 정전기 도장기로 부스 온도 20℃ 및 습도 75% 의 조건 하에 경화 도막의 관점으로 약 11 ㎛ 의 막 두께로 도포하였다.
(탑 클리어 도료의 도포)
칼라 클리어 도료 도장 시이트를 15 분 동안 실온에서 방치한 후, 이들의 비경화 도장 표면 상에 탑 클리어 도료 (LUGA-BAKE ClearTM, Kansai Paint, 아크릴계 수지ㆍ아미노 수지형, 유기 용매계 도료) 를 미니벨 회전 정전기 도장기로 부스 온도 20℃ 및 습도 75% 의 조건 하에 경화 도막의 관점으로 약 30 ㎛ 의 막 두께로 도포하였다. 도포 후, 시이트를 15 분 동안 실온에서 방치하고, 30 분 동안 140℃ 의 고온 공기 순환형 건조 오븐 내에서 가열하여 베이스 코트, 칼라 클리어 코트 및 탑 클리어 코트로 형성된 복층 도막을 동시에 건조 및 경화시키고, 시험 표본 시이트를 제공하였다.
이렇게 수득한 복층 도막에 있어서, 베이스 도료의 도막 및 복층 도막 간 L*C*h 비색계에서의 값 L* 의 차이 (ΔL) 및 채도 C* 의 차이 (ΔC) 는 하기와 같았다.
비교예 번호 값의 차이 (ΔL) 채도의 차이 (ΔC)
1 3.5 2.5
2 2.8 3.1
3 4.5 3.8
평가 시험
상기 실시예 및 비교예에서 수득한 시험 표본 시이트를 깊이감 및 프레임화의 발생 정도에 대해 시각적으로 평가하였다. 결과를 표 3 에 나타내었다.
실시예 No. 깊이감 프레임화
1 4 4
2 4 4
3 4 4
4 4 4
5 4 3
6 4 3
7 4 3
8 4 3
비교예 1 1 2
2 2 1
3 2 2
깊이감
4: 뛰어난 깊이감
3: 인식가능한 깊이감
2: 약하게 인식가능한 깊이감
1: 인식불가능한 깊이감
프레임화
4: 프레임화 발생 없음
3: 프레임화 발생 거의 없음
2: 프레임화 발생
1: 프레임화 발생이 현저함
부유 또는 불균일한 착색, 및 때때로 특히 테두리 부분에 형성되는 프레임과 같은 문제점을 야기하지 않으면서 깊이감이 우수한 고채도 복층 도막의 형성 방법이 제공된다.

Claims (19)

  1. 피도장물 상에 유효 안료를 함유하는 베이스 도료 (A) 를 도포하고, 생성 베이스 코트 상에 클리어 도료 (B) 를 도포한 후, 도막을 가열로 경화시키고, 이어서 생성된 클리어 코트 상에 칼라 안료 및/또는 염료를 함유하는 칼라 클리어 도료 (C) 를 도포하고, 생성 칼라 클리어 코트 상에 탑 클리어 도료 (D) 를 도장하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 복층 도막의 형성 방법
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유효 안료가 박편 금속성 안료, 산화금속 도장 표면을 갖는 박편 금속성 안료, 그 표면 상에 칼라 안료가 화학적으로 흡착된 박편 금속성 안료 및 산화금속 도장된 채색 운모 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 도료 (A) 가 비히클로서 작용하는 수지 성분 100 중량부 당 유효 안료 1 - 50 중량부를 함유하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 도료 (A) 의 도막 두께가 경화 도막의 관점에서 0.5 - 30 ㎛ 범위 내인 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 클리어 도료 (B) 의 도막 두께가 경화 도막의 관점 에서 15 - 50 ㎛ 범위 내인 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 칼라 클리어 도료 (C) 가 비히클로서 작용하는 수지 성분 100 중량부 당 유효 안료 0.01 - 20 중량부 또는 염료 0.01 - 10 중량부를 함유하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 칼라 클리어 도료 (C) 의 수지 성분의 일부 이상이 상기 베이스 도료 (A) 의 수지 성분과 동일한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 도료 (A) 를 도포하여 수득되는 도막 및 상기 칼라 클리어 도료 (C) 를 도포하여 수득되는 도막 사이의 L*C*h 비색계에서의 색조 각 h 의 차이 (Δh) 가 50°이하인 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 베이스 도료 (A) 를 도포하여 수득되는 도막 및 상기 칼라 클리어 도료 (C) 를 도포하여 수득되는 도막 사이의 L*C*h 비색계에서의 색조 각 h 의 차이 (Δh) 가 40°이하인 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 도료 (A) 가 칼라 안료를 추가로 함유하고, 상기 칼라 클리어 도료 (C) 중에 함유된 하나 이상의 칼라 안료가 베이스 도료 (A) 중에 함유된 칼라 안료와 동일한 화학적 구조를 갖는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 칼라 클리어 도료 (C) 의 도막 두께가 경화 도막의 관점에서 0.5 - 30 ㎛ 범위 내인 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 탑 클리어 도료 (D) 의 도막 두께가 경화 도막의 관점에서 15 - 50 ㎛ 범위 내인 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 도료 (A) 를 도포하여 수득되는 도막 및 형성된 복층 도막 간 L*C*h 비색계에서의 값 L* 의 차이 (ΔL) 가 6 이하인 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 베이스 도료 (A) 를 도포하여 수득되는 도막 및 형성된 복층 도막 간 L*C*h 비색계에서의 값 L* 의 차이 (ΔL) 가 5 이하인 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 도료 (A) 를 도포하여 수득되는 도막 및 형성된 복층 도막 간 L*C*h 비색계에서의 채도 C* 의 차이 (ΔC) 가 1 - 20 범위 내인 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 베이스 도료 (A) 를 도포하여 수득되는 도막 및 형성된 복층 도막 간 L*C*h 비색계에서의 채도 C* 의 차이 (ΔC) 가 2 - 15 범위 내인 방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 피도장물 상에 베이스 도료 (A) 및 클리어 도료 (B) 를 순서대로 도포하고, 상기 2 도료를 가열에 의해 경화시키고, 칼라 클리어 도료 (C) 및 탑 클리어 도료 (D) 를 추가 도포하고, 상기 2 도료를 가열에 의해 경화시키는 것을 포함하는 방법.
  18. 제 1 항에 기재된 방법으로 도장된 물품.
  19. 제 18 항에 있어서, 차체인 물품.
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