KR20130013232A - 차량용 하이브리드 무광택 클리어 도료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 무광택 클리어 도료 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로는 도료용 고분자 수지 및 소광제를 포함하는 차량용 무광택 클리어 도료 조성물에 있어서, 소광제로서 실리카 및 탈크를 함유하는 것을 특징으로 하는 차량용 무광택 클리어 도료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 무광택 클리어 도료 조성물은 실리카 사용량을 감소시켜 경제적이며, 무광 효과가 기존 대비 동등 이상으로 우수하고, 또한 도료 내 응집 현상을 대폭 감소시킬 수 있어 균일한 도장이 가능하다. 또한, 천, 융 등의 마찰에 의한 광택 발생에 대한 저항성이 크고, 탈크의 종류를 변경하여 다양한 질감의 부여가 가능하다.

Description

차량용 하이브리드 무광택 클리어 도료 조성물 {Hybrid glossless clear paint composition for vehicles}

본 발명은 자동차 등 차량에 도포하여 무광 도장을 발현함에 있어 안료간의 뭉침현상을 방지하고 균일한 도포가 가능토록 하여 외관 품질을 향상시키고 상품성을 높일 수 있는 무광택 클리어 도료 조성물에 관한 것이다.

차량 구매자들의 차량 외관 상품성 요구가 다양해짐에 따라 기존에 없던 다양한 색감 및 질감이 상품화되고 있고 이의 일환으로 자동차 차체 도장의 무광 질감이 최근 소비자들의 인기를 끌고 있다. 이러한 예로서 벤츠나 BMW 등의 고급 차종에서 차체 도장 외관이 기존 대비 현저히 광택감이 떨어지는 무광 도장을 출시하여 소비자에게 판매 중에 있다.

무광 도료의 정의는 도장 완료 후 광택계 (60도법) 기준으로 도막 표면 광택이 약 20~40 범위를 말한다. 기존 유광 클리어 도료는 클리어로서 소광제를 함유하지 않아 빛을 그대로 정반사시킴으로써 광택을 발현하였는데(도 1a, 1b), 기존 차체용 무광 클리어 도료는 기존 유광 클리어 도료에 소광제(消光濟)인 실리카(SiO2)를 약 8 중량% 이상 혼입시킴으로써, 무광 도료로 도장 시 도막 표면은 광택계(60도법) 기준으로 약 20~40 정도의 광택을 나타내며, 무기물 소광제 혼입에 따라 기존 광택 도장면과 비교하여 약간 거친 질감을 나타낸다. (도 2a, 2b)

기존 도료에서 무광 효과를 내기 위하여 사용되던 실리카를 이용하여 광택 (60도법) 40 이하를 발현시키기 위하여는 약 8 중량% 이상 첨가하여야 했다. 실리카를 8 중량% 이상 첨가 시 경우에 따라 도료 내에서 안료끼리 뭉치는 응집현상이 자주 발생되어 도료 제조가 어렵고, 제조 경비도 증가하는 문제가 발생한다. 즉, 실리카의 흡유량이 약 100 ~ 190로서 타 안료와 비교 시 매우 커 이러한 응집현상이 쉽게 발생하고, 또한 도료 제조 시 눈에 안 보이는 미세한 안료 뭉침이 실차 도장 후 불균일하게 표면에 들어나 외관 품질이 저하된가. 또한, 차량 별 균일성 및 재현성도 부족하여 차량 도장 시 재도장 등의 생산 비용이 증가되어 생산성이 불리해진다. 또한 도장 라인(line) 이후 조립 공정에서 작업자의 옷, 작업 시 사용되는 청소용 천, 융 등과 무광 도막간의 마찰 발생 시 쉽게 눈에 띄는 광택이 발생되어 조립 공정 중 도장된 차체의 관리가 어렵고, 완성차 출하 후에도 생활 스크래치에 의한 광택이 쉽게 발생되어 차량 도막이 불균일하게 관찰되어 차량 관리가 어렵게 된다. 따라서 스크래치에 의한 광택 발생을 억제하여야 하며, 질감적인 측면에서도 단순하여 향후 여러 가지 질감을 확보하여 디자인 자유도를 확대하는 것이 필요하다.

이에 본 발명자들은 상기의 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 연구 노력한 결과, 클리어 도료에 사용되는 소광제로서 기존의 소광제인 실리카의 사용량을 줄이고 흡유량이 적은 안료를 혼합 사용함으로써 도료 내 뭉침 현상을 방지하여 균일한 무광 도장이 가능하다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 도장 외관, 부착성, 내충격성, 내수성 등의 기존 무광택 클리오 도료의 물성은 그대로 유지하면서 도장 시 뭉침 현상을 방지하여 균일한 도포가 가능토록 하며, 실리카 소광제의 사용량을 감소시켜 경제성까지 확보할 수 있는 차량용 무광택 클리어 도료 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은

도료용 고분자 수지 및 소광제를 포함하는 차량용 무광택 클리어 도료 조성물에 있어서, 소광제로서 실리카 및 탈크를 함유하는 것을 특징으로 하는 차량용 무광택 클리어 도료 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 차량용 무광택 클리어 도료 조성물은 실리카 사용량을 감소시킬 수 있으며 기존 실리카만 사용한 경우와 대비해도 무광 효과가 동등 이상으로 발현될 수 있다. 또한, 흡유량이 적은 탈크를 소광제로 혼합 사용하므로 도료 내 응집 현상을 대폭 감소시킬 수 있어 균일한 도장이 가능하다. 또한, 천, 융 등의 마찰에 의한 무광택성 저하, 즉 광택 발생에 대한 저항성이 증대된다. 또한, 사용되는 탈크의 양, 크기, 형상 등을 변경함에 따라 기존 실리카만을 사용한 무광 도료 대비 터프한 질감 등 다양한 질감의 부여가 가능하다.

도 1a는 기존의 유광 클리어 도료의 광택감 발현을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 1b는 기존의 유광 클리어 도료의 형상을 SEM으로 나타낸 도면이다.
도 2a는 기존의 무광 클리어 도료의 광택감 발현을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 2b는 기존의 무광 클리어 도료의 형상을 SEM으로 나타낸 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 무광 클리어 도료의 광택감 발현을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 무광 클리어 도료의 형상을 SEM으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 차량용 무광택 클리어 도료 조성물은 도료용 고분자 수지 및 소광제를 포함하며, 소광제로서 실리카 및 탈크를 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 실리카의 함량은 클리어 도료 조성물 중 1 내지 10 중량%이고, 상기 탈크의 함량은 1 내지 15 중량%인 것이 바람직하다. 실리카의 함량을 기존 무광택 대비 감소시킬 수 있으며, 대신 탈크를 함유시킴으로써 동등 이상의 무광택 효과를 발현할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 탈크의 직경은 용도에 따라 다양하게 변경이 가능하며, 바람직하게는 5 내지 15μm이고, 더욱 바람직하게는 8 내지 14μm의 직경을 갖는 탈크를 사용하는 것이 효과가 좋다. 또한 상기 탈크의 흡유량은 10 내지 50인 것을 사용하는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 20 내지 40인 탈크를 사용하는 것이 효과가 좋다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 도료용 고분자 수지로는 자동차용 클리어 도료로 사용되는 임의의 수지를 제한 없이 사용할 수 있으며, 구체적인 예로는 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지 또는 우레탄 수지를 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 도료 조성물에는 일반적인 클리어 도료 조성물에 사용되는 경화제, 핀홀 방지제, 흐름방지제 및 표면조정제 등의 첨가제가 1종 이상 포함될 수 있다.

상기 경화제는 도료를 경화시키는 역할을 하며, 구체적인 예로는 멜라민 수지, 이소시아네이트 수지 등을 사용할 수있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.

또한, 핀홀 방지제는 도료에 핀홀이 발생하는 것을 방지하는 역할을 하며, 구체적인 예로는 아크릴계 코폴리머를 사용할 수 있다. 그 함량은 도료 조성물에 대하여 0.2~1.2 중량%의 범위로 사용되는 것이 바람직하다.

또한, 흐름방지제는 도료의 흐름을 방지하는 역할을 하며, 구체적인 예로는 아크릴계 유도체를 들 수 있다. 그 함량은 도료 조성물에 대하여 0.1~1.0 중량%의 범위로 사용되는 것이 바람직하다.

또한, 표면조정제는 도료의 평활성을 향상시키는 역할을 하며, 구체적인 예로는 실리콘계 변성 아크릴을 예로 들 수 있다. 그 함량은 도료 조성물에 대하여 0.2~1.2 중량%의 범위로 사용되는 것이 바람직하다.

또한, 도료 조성물에는 자동차용 도료에 사용되는 일반적인 용제를 사용할 수 있다. 용제의 구체적인 탄화수소계, 알코올계, 에스테르계를 들 수 있다.

본 발명에 따른 클리어 도료 조성물은 소광제로서 기존의 실리카 뿐만 아니라 탈크를 함유함으로써 난반사를 더욱 원활하게 하여 소광 효과가 좋고, 또한, 소광제의 사용량을 줄여도 동등한 효과를 볼 수 있으므로 경제적으로도 유리하다. 또한, 탈크의 사용량, 크기 등을 변경함에 따라 다양한 질감의 부여가 가능한 장점도 있다. (도 3a, 3b)

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

실시예 및 비교예

다음 표 1에 나타낸 조성을 이용하여 클리어 도료 조성물을 제조하고 그를 이용하여 광택, 마찰시 공택 증가 및 질감에 대한 효과를 관찰하였다.

구분	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4	비교예5
실리카(중량%)	8	6	4	2	10	8	6	4	2
탈크(중량%)	2	4	6	8	-	-	-	-	-
광택(60')	20	25	30	40	15	22	30	40	50
마찰시광택증가	25%	20%	14%	11%	43%	35%	29%	25%	14%
질감	터프하고 무거운 질감				소프트하고 산뜻한 질감

상기에서 각 실시예 및 비교예 중 소광제만을 나타냈으며, 사용된 고분자 수지, 용제 및 각종 첨가제는 일반적으로 사용되는 클리어 도료와 유사한 조성을 사용하였고 각 실시예 및 비교예에서는 동일하게 맞추어서 실시하였다.

상기 표 1의 결과를 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 소광제로서 탈크와 실리카를 함께 사용한 경우가 실리카만을 사용한 경우에 비해 무광택성이 우수하고 특히 사용시 마찰에 의해서도 광택 증가가 적으며, 질감의 경우 터프하고 무거운 질감 등 다양한 변경이 가능하여 고급 차종의 무광택 도료로서 사용하기 적합하다.

본 발명의 기술적 사상 또는 범위 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다. 따라서, 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위 및 그 동등범위에 의하여 명확해질 것이다.

Claims (5)

1. 도료용 고분자 수지 및 소광제를 포함하는 차량용 무광택 클리어 도료 조성물에 있어서, 소광제로서 실리카 및 탈크를 함유하는 것을 특징으로 하는 차량용 무광택 클리어 도료 조성물.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 실리카의 함량은 클리어 도료 조성물 중 1 내지 10 중량%이고, 상기 탈크의 함량은 1 내지 15 중량%인 것을 특징으로 하는 차량용 무광택 클리어 도료 조성물.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 탈크의 직경은 5 내지 15μm이고 흡유량은 10 내지 50인 것을 특징으로 하는 차량용 무광택 클리어 도료 조성물.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 도료용 고분자 수지는 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지 또는 우레탄 수지인 것을 특징으로 하는 차량용 무광택 클리어 도료 조성물.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 조성물은 경화제, 핀홀 방지제, 흐름방지제 및 표면조정제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 무광택 클리어 도료 조성물.

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