KR20120023199A

KR20120023199A - 박리가능 코팅제 조성물과 이를 이용한 박리가능 코팅제 제조방법

Info

Publication number: KR20120023199A
Application number: KR1020100081148A
Authority: KR
Inventors: 박광서; 윤재만
Original assignee: 주식회사 넥스메카
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2010-08-19
Publication date: 2012-03-13
Also published as: KR101291407B1

Abstract

본 발명은 박리가능 코팅제 조성물과 이를 이용한 박리가능 코팅제의 제조방법에 관한 것이다.

그리고 본 발명은 부착력이 좋으면서 동시에 박리성이 좋고, 보호하는 제품에 영향을 미치지 않는 박리가능 코팅제 조성물과 이를 이용한 박리가능 코팅제 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

박리가능 코팅제, 박리가능 코팅제의 제조방법

Description

박리가능 코팅제 조성물과 이를 이용한 박리가능 코팅제 제조방법{SOLVENT COMPOSITION FOR RELEASE COATING AND RELEASE COATING USING THE SAME}

모든 공산품, 특히 금속으로 제작된 제품은 제조과정 중 이나 제조 후 운반과정 상에 다른 물체와 접촉으로 인해 손상되거나 모래 먼지, 화학약품, 새의 오물, 일광, 산성비 등에 의해서 손상될 수 있다. 예컨대, 자동차, 선박, 강재, 강판등의 제품등이 그러하다.

제품이 고객에게 전달되기 전 손상되는 경우 그 제품의 가치는 상당히 저하되기 때문에 이들을 일시적으로 보호하기 위해 박리가능한 코팅제들이 사용되며 이형성 페인트, 박리형 코팅제, 박리성 페인트등으로 불리기도 한다.

이러한 박리가능한 코팅제들은 제품에 도포 또는 부착된 후 고객이 제품을 사용하거나, 생산과정에서 후속 공정작업이 진행될 때 제거된다.

통상 박리가능한 코팅제는 보호기간 동안 코팅제가 물체로부터 자발적으로 벗겨지지 않고, 또한 필요한 경우에는 쉽게 벗겨질수 있어야 한다. 또한, 코팅제 자체가 제품에 불리한 영향을 주어서는 안되며, 도포시 빨리 건조되고, 벗긴 후 남는 찌꺼기가 없는 것이 바람직하다.

그러나, 종래에 알려진 박리가능한 코팅제들은 전술한 조건을 충분히 만족하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 부착력이 좋으면서 동시에 박리성이 좋고, 보호하는 제품에 영향을 미치지 않는 박리가능 코팅제 조성물과 이를 이용한 박리가능 코팅제 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일측면에 따른 박리가능 코팅제 조성물은,

바인더

상기 바인더 100 중량부에 대해서 100 내지 230 중량부의 방향족

탄화수소계 제1용매

상기 바인더 100 중량부에 대해서 20 내지 30중량부로 포함되는 케톤계

제2용매

상기 바인더 100 중량부에 대해서 10 내지 20중량부로 포함되는 에스테르계

제3용매 및

상기 바인더 100중량부에 대해서 10 내지 20중량부로 포함되는 슬립성제어제 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 제1용매는 톨루엔 또는 자일렌으로 구성될 수 있다.

또한, 제2용매는 Acetone, MEK(Methyl-Ethyl-Ketone), MIBK (Methyl Isobutyl Ketone), MAK , Isophorone , Cyclohexanone, DIBK(Diisobutyl Ketone) 및 그 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나로 구성될 수 있다.

또한, 제3용매는 에틸아세테이트(Ethyl-Acetate), 부틸아세테이트(Butyl-Acetate), 이소부틸아세테이트(Iso Butyl Acetate), 부틸글리콜 아세테이트(Butyl Glycol Acetate), 프로필렌 카보네이트(Propylene Carbonate), 디베이식에스테르(Di-Basic-Ester) 및 그 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나로 구성될 수 있다.

또한, 슬립성제는 실리콘 변성 폴리에스테르로 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 박리가능 코팅제 조성물의 제조방법은, 바인더와 상기 바인더 100 중량부에 대해서 100 내지 230 중량부의 방향족 탄화수소계 제1용매를 녹이면서 교반하는 제1단계

상기 바인더 100 중량부에 대해서, 20 내지 30중량부로 케톤계 제2용매, 10 내지 20중량부로 포함되는 에스테르계 제3용매, 1 내지 2중량부로 포함되는 슬립성제를 용해 및 분산시키는 제2단계를 포함한다.

이 때, 제2단계 후 안료 분산제를 투입하고 균일하게 교반 혼합하는 제3단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일측면에 따른 박리가능 코팅제 조성물은 부착력이 좋으면서 동시에 박리성이 좋고, 제품에 도포시 빨리 건조되며, 제거할 때 전혀 잔유물이 남지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 박리가능 코팅제 조성물의 제조방법은 전술한 박리가능 코팅제 조성물을 효율적으로 제조하게 한다.

본 발명의 일측면에 따른 박리가능 코팅제 조성물의 제1실시예는 크게 바인더, 제1용매, 제2용매 제3용매 및 슬립성제를 포함한다.

바인더는 박리가능 코팅제의 전체적인 물성을 결정하며, 열가소성수지, 열경화성수지, 고무수지, 실리콘 고무, 우레탄 고무, 멜라민 수지, 페놀릭 수지 등이 사용될 수 있으나, 경화속도가 빠르고 박리기능을 가지는 재료라면 열거한 물질에 제한되지 않는다.

바인더는 많이 포함될수록 강도는 상승하며 박리성능이 저하되며, 적게 포함될수록 점도가 하강하여 작업성이 저하되고 내후성이 저하된다.

열가소성수지에는 폴리염화비닐수지, 폴리스틸렌, 폴리에틸렌 , 폴리프로필렌 , 아크릴수지 , 나일론수지가 포함되고, 열경화성수지에는 페놀수지 , 아미노수지, 에폭시 수지(비스페놀A형,비스페놀F형)가 포함되며,

고무수지에는NR, IR, SBR, BR, EPDM, IIR/HIIR, NBR/XNBR, XNBR, CR, Chlorinated PE, CSM Polyacrylate Rubber, Poly Epichloro Hydrin(ECO), Ethylene-Acrylic , FKM , Silicone이 포함된다.

제1용매는 점도 및 건조시간의 조절기능을 가지는 용매로서 많이 포함될수록 건조속도가 느려지고 점도가 내려가며, 적게 포함되면 건조속도가 빨라지며 점도는 높아진다. 제1용매로는 방향족 탄화소소가 사용될 수 있으며, 자일렌이나 톨루엔이 바람직하게 사용될 수 있다.

이 때, 제1용매는 바인더 100중량부에 대해서 100?230중량부로 사용될 수 있고, 바람직하게 190 내지 210 중량부로 사용될 수 있다. 230중량부를 초과하여 사용될 경우 점도가 저하되고 실제 도포량이 적어 막의 강도가 저하되어 쉽게 박리되고 100중량부 미만으로 사용될 경우 점도가 높아져 도장작업성에 문제점이 있기 때문이다.

제2용매도 점도 및 건조시간의 조절기능을 가지는 용매이나, 제1용매와 달리 로서 제2용매가 많을 수록 건조속도가 빨라지고 점도가 내려간다.

제2용매로는 Ketone류 용매인 Acetone, MEK(Methyl-Ethyl-Ketone), MIBK(Methyl Isobutyl Ketone), MAK , Isophorone , Cyclohexanone, DIBK(Diisobutyl Ketone) 가 사용될 수 있다.

제2용매는 바인더 100중량부에 대해서 20?30중량부로 사용되는 것이 바람직하다. 30 중량부를 초과하여 사용되는 경우 점도가 저하되고, 20중량부를 미만하여 사용되는 건조속도가 느려지는 문제점이 있기 때문이다.

제3용매로는 에스테르계 용매인 에틸아세테이트(Ethyl-Acetate), 부틸아세테이트(Butyl-Acetate), 이소부틸아세테이트(Iso Butyl Acetate), 부틸글리콜 아세테이트(Butyl Glycol Acetate), 프로필렌 카보네이트(Propylene Carbonate), 디베이 식에스테르(Di-Basic-Ester)가 사용될 수 있다. 제3용매는 많이 넣을수록 건조속도가 아주 느려지며, 점도는 상승하며, 적게 넣을수록 건조속도가 빨라진다.

이 때, 제3용매는 바인더 100중량부에 대해서 10?20중량부로 사용되는 것이 바람직하다. 20 중량부를 초과하여 사용되는 경우 건조속도가 느려지며, 10중량부를 미만하여 사용되는 경우 점도가 낮아지는 문제점이 있기 때문이다. 한편 메탄올(Methanol), 이소프로필알콜((ISOPROPYL ALCOHOL)등의 알코올류등의 용매가 추가로 포함될 수 있다.

안료는 코팅제에 색상을 부여하기 위하여 사용되는 구성요소로서 색상에 따라 다양한 유기 또는 무기 염색재료가 사용될 수 있다. 예컨데, 초록색상을 구현하기 위해서는Chrome Green, Chrome Green GN, PANAX Green, Cyanine Green 가 사용될 수 있고, 푸른 색상을 구현하기 위해서는 PALIOGEN BLUE, PANAX BLUE 가 사용될 수 있고, 붉은 색상을 구현하기 위해서는DAIHAN-RED, IRGAZIN RED, Permanent RED 가 사용될 수 있다.

안료는 바인더 100중량부에 대해서 1?2중량부로 사용되는 것이 바람직하다.

2 중량부를 초과하여 사용되는 경우 분산안정성이 저해되는 문제점이 있고, 1중량부를 미만하여 사용되는 경우 색상의 구현이 어렵기 때문이다.

코팅제에 슬립성(코팅제의 미끄러지는 느낌)을 부여하기 위해 습립성제를 포함시킬 수 있다. 슬립성제로는 실리콘 변성 폴리에스테르를 사용할 수 있다.

슬립성제는 바인더 100중량부에 대해서 10?20 중량부로 사용되는 것이 바람직하다. 20 중량부를 초과하여 사용되는 경우 바인더와 슬립성제간의 혼화성이 약 하고, 10 중량부를 미만하여 사용되는 경우 기재와의 접착력이 상승되어 박리성이 저하되는 문제점이 있기 때문이다.

또한, 안료의 고른 분산을 위해서도 안료분산제가 포함될 수 있다. 이 때의 안료분산제의 종류에는 제한되지 않으나, 폴리실릭산 공중합체를 포함하는 안료분산제가 바람직하게 사용될 수 있다.

안료분산제는 바인더 100중량부에 대해서 1?2중량부로 사용되는 것이 바람직하다. 2 중량부를 초과하여 사용되는 경우 도막의 결함, 박리성능저하, 블리스터 , 클레터링 등의 문제점이 있고, 1중량부를 미만하여 사용되는 경우 색분리 및 색상의 저장안정성이 저하되는 문제점이 있기 때문이다. 이하에서는 본 발명의 다른 측면에 따른 박리가능 코팅제의 제조방법을 설명한다.

제조방법은 크게 3단계로 이루어지는데, 먼저, 바인더와 제1용매를 녹이면서 교반하는 단계이다. 이 때 약 50℃ 내지 70℃에서 균일하게 녹이는 것이 필요하다. 바인더와 제1용매만을 먼저 녹이는 것은 바인더의 고른 용해 및 분산을 위한 것이다.

다음으로, 제2용매, 제3용매 및 슬립성제를 투입하는 단계이다. 제2용매 및 제3용매를 나중에 넣는 것은 바인더의 고른 용해 및 분산을 위한 것이다.

마지막으로 안료 분산제를 투입하고, 균일하게 교반 혼합한다.

박리가능 코팅제 조성물의 제조

실시예 1

SBR 고무 100g과 톨루엔 170g를 혼합하여 약60℃에서 교반하면서 녹인다.

이때, 녹색을 발현시키기 위해 크롬 그린(Chrome Green)을 1.3g을 첨가시킨다. 중간제조물질을 계속 저속으로 교반하면서 제2용매인 아세톤27g과, 제3용매인 이소부틸 아세테이트 15g, 및 슬립성제인 폴리에테르 변성 디메틸폴리실록산를 15g 포함시킨다. 마지막으로 폴리실릭산 공중합체를 포함한 안료분산제 1.3g 을 넣는다.

실시예 2

실시예 2는 제1용매인 톨루엔을 100g으로 하고, 슬립성제를 20g으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.

실시예 3

실시예 3은 제1용매인 톨루엔을 230g으로 하고, 제3용매인 이소부틸 아세테이트를 20g으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.

비교예 1

비교예 1은 제1용매인 톨루엔을 80g으로 하고, 제2용매인 아세톤을 10g으로한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.

비교예 2

비교예 2는 제3용매인 이소부틸 아세테이트를 25g으로 하고, 슬립성제를 25g으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.

표 1은 각각 실시예와 비교예들의 조성을 정리한 표이다.

[표 1]

박리가능 코팅제의 실험

1. 박리가능 코팅제의 접착력

박리가능 코팅제로 도포된 500mm x 1500mm 크기의 피착재를 시료로 하여 상온에서 24시간 보존한 후 도포면에 23㎛ PET를 붙인 후 시료를 상온에서 20g/cm2의 하중으로 24시간 압착 후 측정기기를 사용하여 물성을 측정하였다. 이 때, 접착력 단위는 g/in 이며 측정값은 5회 측정하여 평균값을 산출하였다.

2. 박리가능 코팅제의 박리력

박리가능 코팅제로 도포된 500mm x 1500mm 크기의 피착재를 시료로 하여 상온에서 24시간 보존한 후 도포면에 표준 점착테이프(TESA7475)를 붙인 후 이 샘플을 상온(25℃) 20g/cm2의 하중으로 24시간 압착 후 측정기기를 사용하여 물성을 측정하였다. 이 때, 박리력 단위는 g/in 이며 측정값은 5회 측정하여 평균값을 산출하였다.

3. 박리가능 코팅제의 건조시간

박리가능 코팅제의 건조시간은 도포한 후 시침으로 접촉시 무른 감각이 발생하지 않게 되는 시간까지 걸리는 시간을 측정하였다.

4. 박리가능 코팅제의 잔유물

박리가능 코팅제의 잔유물을 실험하기 위해서 크기 250 mm × 400 mm 금속시편 에 박리가능 코팅제를 도포하여 건조경화시킨 후, 박리부위를 90°에서 일정한 힘 (500 mm / min) 으로 박리한다. 박리 후 각 시편의 잔유물의 면적별 개수를 측정한다.

이 때, 잔유물의 지름에 따라 E1?E4 로 분류한다.(E1 : 1mm 미만, E2 : 1?5 mm, E3 : 5?10 mm, E4 : 10 mm이상)

표 3은 실험결과를 정리하였다.

[표 2]

상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 박리가능 코팅제 조성물의 실시예는 비교예의 조성물에 비해 접착력 및 박리력이 우수할 뿐만 아니라, 건조시간이 빠르면서도 잔유물을 거의 남기지 않는다는 것을 알 수 있다.

Claims

바인더

상기 바인더 100 중량부에 대해서 100 내지 230 중량부의 방향족

탄화수소계 제1용매

상기 바인더 100 중량부에 대해서 20 내지 30중량부로 포함되는 케톤계

제2용매

상기 바인더 100 중량부에 대해서 10 내지 20중량부로 포함되는 에스테르계

제3용매 및

상기 바인더 100중량부에 대해서 10 내지 20중량부로 포함되는 슬립서어제를 포함하는 박리가능 코팅제 조성물.
제1항에 있어서,

상기 제1용매는 톨루엔 또는 자일렌으로 구성되는 박리가능 코팅제 조성물.
제2항에 있어서,

상기 제2용매는 Acetone, MEK(Methyl-Ethyl-Ketone), MIBK (Methyl Isobutyl Ketone), MAK , Isophorone , Cyclohexanone, DIBK(Diisobutyl Ketone) 및 그 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나로 구성되는 박리가능 코팅제 조성물.
제3항에 있어서,

상기 제3용매는 에틸아세테이트(Ethyl-Acetate), 부틸아세테이트(Butyl-Acetate), 이소부틸아세테이트(Iso Butyl Acetate), 부틸글리콜 아세테이트(Butyl Glycol Acetate), 프로필렌 카보네이트(Propylene Carbonate), 디베이식에스테르(Di-Basic-Ester) 및 그 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나로 구성되는 박리가능 코팅제 조성물.
제4항에 있어서,

상기 슬립성제는 실리콘 변성 폴리에스테르로 구성되는 박리가능 코팅제 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 코팅제 조성물에는 색상을 구현하기 위한 안료 및 안료분산제가 더 포함되는 박리가능 코팅제 조성물.
바인더와 상기 바인더 100 중량부에 대해서 100 내지 230 중량부의 방향족 탄화수소계 제1용매를 녹이면서 교반하는 제1단계

상기 바인더 100 중량부에 대해서, 20 내지 30중량부로 케톤계 제2용매, 10 내지 20중량부로 포함되는 에스테르계 제3용매, 1 내지 2중량부로 포함되는 슬립성제를 용해 및 분산시키는 제2단계를 포함하는 코팅제 조성물의 제조방법.
제7항에 있어서,

상기 제2단계 후 안료 분산제를 투입하고 균일하게 교반 혼합하는 제3단계를 포함하는 코팅제 조성물의 제조방법.