KR20150072156A

KR20150072156A - 스파클 감이 향상된 도료 조성물과 그 도장방법

Info

Publication number: KR20150072156A
Application number: KR1020130159506A
Authority: KR
Inventors: 김상균
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2015-06-29
Also published as: KR101583888B1; US9878348B2; US20150175831A1

Abstract

본 발명은 스파클 감이 향상된 도료 조성물과 그 도장방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 Al 입자가 상대적으로 과량 함유된 스파클 감이 강화된 제1 도료와 Al 입자가 상대적으로 소량 함유된 색상도가 강화된 제2 도료로 구성되어 있는 스파클 감이 향상된 2액형 도료 조성물과, 상기 제1 도료를 도장하고 그 위에 상기 제2 도료를 도장하여 스파클 감이 매우 우수하게 향상되고 색상도가 개선되며 입체감과 깊이감이 우수한 2액형 도료 조성물의 도장방법에 관한 것이다.

Description

스파클 감이 향상된 도료 조성물과 그 도장방법{A coating composition with improved sense of sparkle and coating method using it}

일반적으로 금속 구조물이나 플라스틱 등 각종 구조물에는 외부 환경으로부터 구조물을 보호하여 부식을 방지하고 내구성을 높이거나 외관을 미려하게 하기 위해 도료를 코팅하여 사용하고 있다.

그 중에서도, 금속산업 구조물이나 자동차의 제조과정에서 외부 환경에 대한 부식을 방지하고, 특히 외관을 좋게 하기 위해서는 도료의 코팅 기능성은 물론 색상 구현과 그 색상의 미감이 매우 중요한 요소가 되고 있다. 이러한 금속 등의 구조물 표면에 도장하는 도료 조성물로서 화려한 미감과 고급스런 이미지를 구현하기 위해 도료 조성물에 펄을 가하거나 금속성분의 입자를 가하여 고급스러운 이미지를 향상시키는 노력이 꾸준하게 연구되고 있다.

최근 각종 전기 전자제품 산업과 자동차 산업의 발달로 가전 제품이나 자동차 분야에서 도장 기술은 다른 기능적 기술이나 편의성, 안전성 등의 기술 못지 않게 매우 중요한 기술 요소가 되고 있다. 이는 소비자의 선호도에 매우 중요하게 작용하고 추후 수리 과정에서 재 도장하는 경우의 동일 색상과 미감을 그대로 구현 가능하도록 하는 것이 필요하다.

종래 가전 제품이나 자동차용 도료 조성물로서 단순한 색상 구현을 위한 도료 조성물도 있지만 금속성분의 입자가 난반사 효과를 나타내는 펄을 도료 조성물에 혼합하여 다양한 색상과 미려한 느낌의 도료가 개발되어 상용화되고 있다.

기존의 도료 조성물로서, 한국공개특허 제2009-0122195호에서는 도료 조성물 중에 4 내지 20중량%의 알루미늄 조각을 포함하는 금속 표면을 코팅하기 위한 조성물과 상기 조성물을 코팅하는 방법으로 알루미늄 조각을 포함하는 조성물을 2회 코팅하는 것에 관하여 제안하고 있다. 또한, 한국공개특허 제2004-0063633호에서는 난반사 효과를 내는 친수 처리된 금속분말(알루미늄 금속분말)을 총 도료조성물 100중량%에 대하여 0.05 내지 10중량%을 포함하는 도료 조성물에 관하여 제안하고 있다. 한국공개특허 제2012-0118515호에서는 알루미늄 안료를 함유하는 안료 조성물이 포함된 스파클링 커팅 필름을 물품의 표면상에 형성시키는 기술이 제안되어 있다. 또, 국제공개특허 WO 2006/110359에서는 자동차용 도료로서 반투명 금속 옥사이드 막으로 코팅되고, D10이 적어도 9.5 ㎛이고 D50이 20 내지 40 ㎛ 미만이고 D90이 45 내지 85 ㎛ 미만으로 입자 크기 분포를 조절한 효과 안료로서 진주색을 형성하는 기술에 관하여 제안하고 있다.

그러나 이러한 종래의 기술들은 알루미늄 등의 금속성분을 도료에 포함시켜서 알루미늄 등의 금속 성분에 의한 난반사로 스파클 감을 발현시키는 기술이기는 하지만, 그 첨가 된 금속성분의 스파클 감이 그다지 좋지 못하고 입체감이 있는 고급스러운 느낌을 주는 데는 한계가 있었다.

그 외에도, 일본공개특허 평10-0272901호 등에서는 도료 조성물로서 용제도료와 언더코트층, 금속 코트층, 오버코트층 등을 포함하여 다층으로 형성되는 코팅층이 표면에 도포되는 차량용 부품과 그 제조방법에 제안되어 있는바, 이러한 도료 조성물은 다층으로 인해 도장성에 우수하거나 도장 내구성이 개선되는 효과를 기재할 수는 있으나, 도장 절차나 다층의 재료를 사용함으로 인해 도장이 어렵고 비경제적일 뿐만 아니라 동일한 도장 재현성을 구현하거나 고급스런 미감을 구현하기는 어려운 문제가 있었다.

이와 같이 종래의 도료 조성물은 스파클 감이나 고급스런 미감을 구현하는데는 한계가 있어서, 점차 다양해지고 고급화되는 소비자의 욕구를 충족시키고 제품의 경쟁력을 향상시키기 위해서는 보다 개선된 도료 조성물이 절실히 요구되고 있다.

1. 한국공개특허 제2009-0122195호 2. 한국공개특허 제2004-0063633호 3. 한국공개특허 제2012-0118515호 4. 국제공개특허 WO 2006/110359호 5. 일본공개특허 평10-0272901호

위와 같은 종래 기술에서 나타나는 문제점들을 해결하기 위해 오랫동안 연구한 결과, 도료 조성물 중에 함유되는 알루미늄 입자가 서로 다른 특정 범위로 분산되어 함유되어 있는 2액형 도료 조성물을 구성하여 이를 이중 코팅으로 도포하게 되면 스파클 감과 도장 색감 및 입체감 등이 현저하게 개선된다는 놀라운 사실을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 색감이 중후함과 스파클 감을 동시에 향상시키고 입체감이 우수하게 발현되는 2액형 도료 조성물을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 색감과 스파클 감이 동시에 우수하고 입체감이 우수하게 되도록 도료를 도포하는 2액형 도료 조성물의 도장방법을 제공하는데 있다.

위와 같은 과제 해결을 위해 본 발명은 아크릴수지 45~65중량%, 아크릴실록산 수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지 15~30중량%, 도료용 색상 안료 1~5중량%, Al 입자 0.1~1중량% 및 표면조정제, 자외선 흡수제, 핀홀방지제, 반응억제제, 흐름방지제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제 10~20중량%, 용제 2~10중량%로 이루어진 제1 도료와, 아크릴수지 45~65중량%, 아크릴실록산 수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지 15~30중량%, 상기 제1 도료와 동일 색상의 도료용 색상 안료 1~5중량%, Al 입자 0.01~0.08중량% 및 표면조정제, 자외선 흡수제, 핀홀방지제, 반응억제제, 흐름방지제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제 10~20중량%, 용제 2~10중량%로 이루어진 제2 도료의 2액형으로 구성된 것을 특징으로 하는 스파클 감이 향상된 도료 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 도료용 아크릴계 수지 45~65중량%, 아크릴실록산수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지 15~30중량%, 도료용 색상 안료 1~5중량%, Al 입자 0.1~1중량% 및 표면조정제, 자외선 흡수제, 핀홀방지제, 반응억제제, 흐름방지제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제 10~20중량%, 용제 2~10중량%로 이루어진 제1 도료를 1차 베이스 코팅하고, 그 위에 아크릴수지 45~65중량%, 아크릴실록산수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지 15~30중량%, 상기 제1 도료와 동일 색상의 도료용 색상 안료 1~5중량%, Al 입자 0.01~0.08중량% 및 표면조정제, 자외선 흡수제, 핀홀방지제, 반응억제제, 흐름방지제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제 10~20중량%, 용제 2~10중량%로 이루어진 제2 도료를 2차 베이스 코팅하는 것을 특징으로 하는 2액형 도료 조성물의 도장방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 상기와 같이 Al 입자가 서로 다른 함량으로 함유된 제1 도료와 제2 도료로 구성된 2액형의 도료 조성물을 사용함으로서, 기존의 펄 안료 사용의 경우나 Al 등 금속입자를 함유하는 단일 구성의 도료 조성물에 비해 색감의 중후함과 스파클 감을 동시에 우수하게 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이러한 본 발명의 경우는 2액형의 도료 조성물을 적용하여 제1 도료 도포후 제2 도료를 도포하는 방식의 2액형 도장방법의 적용이 가능함으로 인해, 색감의 구현에 대한 우수성과 외관의 고급스런 이미지를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 색감의 입체감이나 깊이감이 현저하게 우수한 효과를 나타낸다.

따라서 이러한 본 발명의 도료 조성물은 가정용 금속제품이나 자동차 등에 고품질의 도료로 적용하기에 매우 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도료 조성물이 적용되는 형태와 빛의 반사 형태를 개념적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도료 조성물이 적용된 도장 후의 도장물 표면에 태양광이 적용되는 경우(a)와 태양광이 적용되지 않는 경우(b)에 대한 색감도와 스파클 감을 보여주는 비교 사진이다.
도 3은 안료로서 흑색 카본 안료를 적용한 경우 분산성이 개선된 도료에서의 인자 크기에 따른 분산도와 흑색도 관계를 도시한 그래프이다.
도 4는 통상의 흑색 도료(a)와 본 발명에서와 같이 분산성을 향상시킨 흑색도료(b) 에서의 주성분인 수지성분과 카본안료의 혼합상태에서 균일한 안료 분산 상태를 개념적으로 보여주는 비교 개념도이다.

이하, 본 발명을 하나의 구현예로서 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 금속입자가 함유된 도료 조성물을 구성함에 있어서 Al 입자가 상대적으로 과량 함유된 스파클 감이 강화된 제1 도료와 Al 입자가 상대적으로 소량 함유된 색상도가 강화된 제2 도료의 2액형으로 구성되어 있는 도료 조성물을 특징으로 한다.

본 발명은 2액형 도료 조성물이므로, 우선 제1 도료에 관한 구성에 대하여 하나의 구현예로서 설명한다.

본 발명에서 제1 도료는 아크릴수지 45~65중량%, 아크릴실록산 수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지 15~30중량%, 도료용 색상 안료 1~5중량%, Al 입자 0.1~1중량% 및 표면조정제, 자외선 흡수제, 핀홀방지제, 반응억제제, 흐름방지제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제 10~20중량%, 용제 2~10중량%로 구성되어 있다.

본 발명에서 사용되는 수지성분으로서 아크릴 수지는 통상의 도료용 아크릴 수지를 사용할 수 있다. 이러한 아크릴 수지는 도료의 내산성 등 주요 물리 화학적 물성을 지배하는 주성분으로서, 45~65중량%, 더욱 바람직하게는 50~60중량%, 가장 바람직하게는 53~58중량%로 사용되는데, 그 함량이 너무 적으면 내산성 등 주요 물성이 저하되고, 너무 과량 함유되면 작업성 등이 저하될 수 있다.

본 발명에 따르면, 도료에 적용되는 수지 성분으로서 상기 아크릴 수지 이외에 도료 조성에서의 기능성을 부여하기 위해 아크릴계 수지로서 아크릴실록산 수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지를 혼합하여 사용하는바, 이러한 산 에폭시 수지가 부가된 아크릴 수지로서는 예컨대 반응성을 향상시키기 위해 아크릴실록산 수지 100중량부에 대해 산 에폭시 수지가 바람직하게는 40~55중량부로 부가되어 부분 중합처리된 수지가 전체 도료 조성물에 대해 10~30중량%, 더욱 바람직하게는 18~25중량%, 가장 바람직하게는 20~22중량%로 사용된다. 이러한 수지성분은 도료의 경화 및 물성 개선을 위해 사용되는 것으로서, 그 함량이 너무 적으면 반응성 저하로 인해 도막의 경도 등이 저하되며, 너무 과량 사용되면 외관 마감작업을 위한 샌딩 작업성이 저하된다.

본 발명에 따른 도료 조성물에서는 도료용 색상 안료와 스파클 감을 부여하기 위한 Al 입자를 포함한다.

본 발명에서 사용되는 도료용 색상 안료는 도료에 색감을 부여하기 위해 첨가되는 것으로서, 전체적인 도료 조성물에 색상 안료가 고루 분산되도록 안료를 혼합 후에 Stirring 방식으로 분산시키며, 좋기로는 15~30㎛ 크기로 미립화한 안료 입자를 분산 첨가하는 것이 균일한 분산 효과와 내분산성 유지를 고려할 때 바람직하다. 이러한 안료는 그 크기를 미립화하고 도료 내의 분산성을 향상시킴으로서 색감도를 더욱 향상시킬 수 있는 것이다. 이때 사용되는 안료로서는 바람직하게는 카본안료, Perylenen, 블랙안료 등이 사용될 수 있으며, 본 발명의 도료 조성물에서는 흑색도를 부여하는 카본 안료가 가장 바람직하게 적용될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 도료용 색상 안료는 전체 조성물 중에 1~5 중량%, 더욱 바람직하게는 2.0~2.5중량%로 사용되는 바, 그 함량은 색감의 표현 정도에 따라 사용되는데 너무 소량이면 색도 표현이 어렵고, 너무 과량이면 함께 사용되는 금속 입자인 Al 입자에 의한 스파클 감이 제대로 구현되지 않게 된다.

본 발명에서는 스파클 감을 바람직하게 구현하기 위해 Al 입자를 사용하는 바, 그 사용량은 제1 도료의 경우 전체 제1 도료의 조성물 중에 0.1~1 중량%, 더욱 바람직하게는 0.2~0.5중량%, 가장 바람직하게는 0.3~0.4중량%로 사용한다. 제1 도료에서 Al 입자의 함량은 후술하는 제2 도료에서의 Al입자의 함량을 고려하여 정하는 것이 좋은데, 만일 그 함량이 0.1 중량%보다 적으면 스파클 감이 좋지 못하게 되고, 1중량% 보다 과다하면 산란광의 증가로 인해 색상도 구현이 저하되며 전체적으로 고급스러운 이미지도 저하되는 문제가 있다. Al 입자는 판상형으로 가장 긴 부분의 길이가 바람직하게는 15~25㎛ 크기이고 편평도가 높은 안료의 특징을 가진 것을 사용하는 것이 도료의 물성이나 사용감을 고려하고 스파클 감을 좋게 하는데 바람직하다.

본 발명에서는 특히, 제1 도료에 Al 입자의 함량이 제2 도료에 비해 과량 함유되어 제1 도료는 스파클 감의 향상에 기여하는 도막층을 구현하는 역할을 하게 된다. Al 입자는 스파클 감을 위해 종래 사용되어 왔던 펄 안료를 대체하여 사용하는 것으로서, 본 발명에서는 Al 입자를 사용하지만 여기에 미량의 펄 안료를 추가로 사용할 수도 있다. 펄 안료는 예컨대 0.001-0.01 중량% 정도 미량으로 추가 사용할 수 있다.

본 발명의 도료 조성물에는 통상의 첨가제와 용제가 사용되는 데, 첨가제로서는 표면조정제, 자외선 흡수제, 핀홀방지제, 반응억제제, 흐름방지제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제를 10~20중량%로 사용한다. 또한, 그 이외에도 가능성 등을 보완하기 위해 추가로 다른 첨가제가 소량으로 더 사용될 수도 있다. 첨가제는 전체 조성에 대해 너무 과량 사용되면 내산성이나 미감 등 도료 고유 특성을 저하시킬 수 있다.

첨가제로 사용되는 표면 조정제는 도료의 평활성 향상을 위해 바람직하게는 1-5중량%, 더욱 바람직하게는 2~3 중량%로 사용하는데, 그 사용량이 과다하면 샌드 마크 은폐성이 저하된다. 표면 조성제로서는 예컨대 실리콘 변성 아크릴이 바람직하게 사용될 수 있다.

자외선 흡수제는 UV에 의한 도료 표면의 손상을 방지하고 표면 광택 유지를 위해 바람직하게는 2~7중량%, 더욱 바람직하게는 4~5중량%로 사용하는데, 그 사용량이 과다하면 오히려 외관면의 품질과 고급 이미지를 저하시킬 염려가 있다. 자외선 흡수제로서는 예컨대 벤조페놀 유도체, BYK 3126 등을 사용할 수 있으며, 좋기로는 벤조페놀 유도체가 바람직하게 사용될 수 있다.

핀홀방지제는 도료의 도포 후 도장표면의 핀홀 방지를 위해 바람직하게는 0.5-1.5중량%, 더욱 바람직하게는 0.8~1.0중량%로 사용하는데, 그 사용량이 과다하면 오히려 외관면의 품질과 고급 이미지를 저하시킬 염려가 있다. 핀홀방지제로서는 예컨대 아크릴 코폴리머가 바람직하게 사용될 수 있다.

반응억제제는 경화속도 조절과 저장안정성 향상을 위해 바람직하게는 0.5~1.5중량%, 더욱 바람직하게는 0.9~1.3 중량%로 사용하는데, 그 사용량이 과다하면 오히려 경화속도의 지연으로 인해 미경화 상태의 발생 가능성이 높아진다. 반응억제제로서는 예컨대 알킬산계가 바람직하게 사용될 수 있다.

흐름방지제는 도료의 딕소(THIXO)성을 방지하고 새그(SAG)성능 유지를 위해 사용하는 것으로서 바람직하게는 6~12중량%, 더욱 바람직하게는 9~10중량%로 사용하는데, 그 사용량이 과다하면 오히려 도료의 평활성을 저하시킬 염려가 있다. 흐름방지제로서는 예컨대 아크릴 유도체나 실리콘계 흐름 방지제 등을 사용할 수 있으며, 좋기로는 아크릴 마이크로 버블과 같은 아크릴 유도체가 바람직하게 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에서는 도료의 도장 작업성을 좋게 하기 위해 용제를 사용하는데, 용제로서는 통상의 도료용 용제가 사용될 수 있다. 좋기로는 하이드로카본계 용제, 에테르계 용제, 에스테르계 용제, 알콜계 용제 중에서 선택된 하나 이상이 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 용제는 다양한 성분을 혼합하여 사용하는 것이 더 바람직한 경우가 있다. 바람직한 용제의 예를 예시하면, 하이드로카본계 용제 1.7~1.9중량%, 에테르계 용제 1.0~1.2중량%, 에스테르계 용제 0.7~0.9중량% 및 알콜계 용제 0.9~1,1중량%로 구성된 용제를 사용하는 경우가 바람직할 수 있다.

용제의 사용량이 너무 적어나 없으며 도료의 점도 상승으로 인해 스프레이 도장 작업시 작업성이 저하되며, 너무 과량 사용되면 전도가 너무 낮아져서 도료 흐름성과 도장성이 불량해지는 문제가 있다.

본 발명에 따른 2액형 도료 조성물을 상기와 같이 조성된 제1 도료와 구별하여 별도의 제2 도료를 상기와 유사하게 구성하되, 제2 도료의 구성은 Al 입자를 상기 제1 도료에 비해 상대적으로 수량 함유한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서의 제2 도료는 Al 입자의 함량을 제외하고는 상기와 동일한 함량범위로 구성한다. 즉, 본 발명에 따르면 제2 도료는 아크릴수지 45~65중량%, 아크릴실록산 수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지 15~30중량%, 카본 안료 1~5중량%, Al 입자 0.01~0.08중량% 및 표면조정제, 자외선 흡수제, 핀홀방지제, 반응억제제, 흐름방지제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제 10~20중량%, 용제 2~10중량%로 이루어진다. 더욱 바람직하게는, 상기 제2 도료는 Al 입자를 제외하고는 실질적으로 상기 제1 도료 조성물과 동일한 중량비로 구성할 수 있다. 이렇게 제1 고료와 제2 도료의 구성성분이 실질적으로 동일한 중량비로 구성되는 경우 2액형 상호간의 상용성과 일체감이 좋은 코팅층의 형성이 가능할 수 있다.

본 발명의 제2 도료에서는 Al 입자의 함량은 상기 제1 도료에서의 Al입자의 함량을 고려하여 0.01~0.08중량%, 더욱 바람직하게는 0.02~0.05중량%, 가장 바람직하게는 0.03~0.04중량%인 것이 좋은데, 만일 그 함량이 0.01 중량%보다 적으면 스파클 감이 좋지 못하게 되고, 0.08중량% 보다 과다하면 산란광의 증가로 인해 색상도 구현이 저하되며 전체적으로 고급스러운 이미지도 저하되는 문제가 있다. 특히, 제2 도료에 Al 입자의 함량이 제1 도료에 비해 소량 함유되어 제2 도료는 스파클 감보다는 색상도의 향상에 기여하는 도막층을 구현하는 역할을 하게 된다. Al 입자는 스파클 감을 위해 종래 사용되어 왔던 펄 안료를 대체하여 사용하는 것으로서, 본 발명에서는 경우에 따라서는 제2 도료에도 미량의 펄 안료를 추가로 사용할 수도 있다.

본 발명에 따른 제2 도료는 상기와 같이 Al 입자의 함량을 제외하고는 나머지 수지 성분, 안료 성분, 첨가제 성분, 용제 등은 상기 제1 도료와 동일한 범위로 함유하는 조성물로 제조될 수 있으므로, 상기 각 성분의 사용 목적과 도료에서의 기능과 역할 및 함량의 한정 이유 등은 상기 기재한 바와 동일하게 적용된다고 할 수 있다.

본 발명에 따른 스파클 감이 향상된 도료 조성물은 상기와 같이 제1 도료와 제2 도료의 2액형으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 도료 조성물을 피도장물에 도포하여 적용하기 위한 도장방법으로는 상기 제1 도료를 피도장물에 도포한 다음, 상기 제2 도료를 도포하여 도장을 완성하는 방법으로 도포할 수 있다. 이러한 본 발명에 따른 2액형 도료 조성물이 적용되는 도포 형태는 첨부도면 도 1에 전형적으로 보여주고 있다.

따라서 본 발명은 도료용 아크릴계 수지 45~65중량%, 아크릴실록산 수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지 15~30중량%, 도료용 색상 안료 1~5중량%, Al 입자 0.1~1중량% 및 표면조정제, 자외선 흡수제, 핀홀방지제, 반응억제제, 흐름방지제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제 10~20중량%, 용제 2~10중량%로 이루어진 제1 도료를 1차 베이스 코팅하고, 이를 건조한 다음에, 그 위에 다시 아크릴수지 45~65중량%, 아크릴실록산 수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지 15~30중량%, 상기 제1 도료와 동일 색상의 도료용 색상 안료 1~5중량%, Al 입자 0.01~0.08중량% 및 표면조정제, 자외선 흡수제, 핀홀방지제, 반응억제제, 흐름방지제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제 10~20중량%, 용제 2~10중량%로 이루어진 제2 도료를 2차 코팅하는 것을 특징으로 하는 스파클 감이 향상된 블랙도료 조성물의 도장방법을 포함한다.

본 발명에 따르면 피도장물에 상기 제1 도료의 도포는 일반적으로 스프레이 자동기 방법으로 코팅할 수 있다. 이렇게 제1 도료의 도포가 이루어진 후 제2 도료를 코팅하기 이전에 별도의 건조 과정 없이 WET ON WET 방식으로 도포된 후 제2 도료를 동일한 방법으로 코팅하여 도장을 완성한다.

본 발명에 따르면 상기 제2 도료가 도포된 이후에 추가적으로 표면 물성의 강화를 위해 투명 코팅을 추가로 수행할 수 있다. 또한, 상기 제1 도료의 코팅 이전에 피도장물의 표면에 전착, 중도 등의 언더코팅을 추가로 시행할 수도 있다.

본 발명은 이러한 본 발명에 따른 도료 조성물을 상기 도장방법에 의해 도장 처리하여, 제1 도료가 도포되어 있고, 그 위에 제2 도료가 도포되어 도장된 자동차를 포함한다.

본 발명에서는 상기 제2 도료에서 Al 입자의 함량이 제1 도료에 비해 상대적으로 소량 함유되도록 함으로서, 제1 도료 도포 후 제2 도료를 코팅하여 도장하게 되면 더욱 우수한 느낌으로 색상도와 스파클 감을 동시에 향상시킬 수 있고, 이러한 Al 함량의 차이가 있는 2액형 도료를 적용함으로 인해 도장의 깊이감과 입체감이 우수하게 발현되어 고급스러운 이미지를 구현할 수 있게 된다. 즉, Al 함량이 상대적으로 과량 함유하여 스파클 감을 강화시킨 제1 도료를 먼저 피도장물에 적용하고 그 위에 제2 도료를 도포함으로서, 도포된 도장층에서 빛을 받지 않거나 Al 입자가 없는 부분의 색상도는 향상되고, 빛이 조사되게 되면 Al 입자의 스파클 감이 구현되는데, 이때 제1 도료와 제2 도료의 Al 입자 함량의 차이와 도료 구성을 2액형으로 하여 차등 도장이 가능한 조성물로 구성함으로 인해 도포 후 빛의 반사 정도가 차등화되면서 깊이감과 입체감이 향상된 고급스런 도장의 구현이 가능하게 되는 것이다.

여기서 '깊이감'이라 함은 마치 밤하늘 별빛과 같이 다양한 스파클 감을 보여주는 것으로서, 제2 도료의 도막 표면에서 반사되는 스파클한 부분의 입자감과 도막을 투과하여 나오는 입자감과 층분리됨으로 인해 차별화되는 밝기와 반사감을 나타내는 것을 의미한다.

첨부도면 도 1은 이러한 본 발명의 도료 조성물이 적용되는 형태와 빛의 반사 형태를 개념적으로 나타낸 것이다. 도 1에서 아랫부분이 제1 도표, 윗 부분이 제2 도료가 적용된 부분으로서 여기서 검은색 점은 흑색안료이고 희고 긴 선들은 Al 입자를 나타낸 것이다. 도 1에서는 반사 정도의 다양함에 대해 개념적으로 보여주고 있다.

도 2는 이러한 본 발명에 따른 도료 조성물이 적용된 도장 후의 도장물 표면에 태양광이 적용되는 경우(a)와 태양광이 적용되지 않는 경우(b)에 대한 색감도와 스파클 감을 보여주는 비교 사진이다.

특히, 본 발명에 따르면, 도료 조성물에 함유되는 안료의 입자 사이즈를 미세하게 조절하는 경우 도료 내에서 분산성이 좋아져서 색도가 더욱 개선되는 효과를 보여준다. 첨부도면 도 3은 안료로서 카본 안료를 적용한 경우 분산성이 개선된 도료에서의 입자 크기에 따른 분산도와 흑색도 관계를 도시한 그래프이다.

도 4는 도료가 구성되는 경우 통상의 흑색 도료(a)와 본 발명에서와 같이 분산성을 향상시킨 흑색도료(b)에서의 주성분인 수지성분과 카본안료의 혼합상태에서 균일한 안료 분산 상태를 개념적으로 보여주는 비교 개념도이다. 도 4에서 검은 점은 흑색안료이고 실 같은 모양은 도료 수지를 나타낸 것이다.

따라서 본 발명의 도료 조성물은 기존의 도료 조성물에 비해 물성도 우수하지만 색감도와 스파클 감이 크게 향상되고 깊이감과 입체감을 구현하여 줄 수 있어서 외관의 미감을 중시하는 자동차 또는 가전제품 등의 도장을 위한 도료로 유용하다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예

아크릴수지 54.2중량%, 반응성을 향상시킨 아크릴실록산 수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지 21중량%, 카본 안료 2.3중량%, 15~22㎛ 크기의 Al 입자 0.3중량% 및 표면조정제로 실리콘 변성 아크릴 2.5중량%, 자외선 흡수제로 벤조페놀 유도체 4중량%, 핀홀방지제로 아크릴모노머 0.9중량%, 알긴산계 반응억제제 1.1중량%, 흐름방지제로 아크릴 유도체 9중량%, 용제로서 하이드로카본계 용매 1.8중량%, 에테르계 용제 1.1중량%, 에스테르계 용제 0.8중량%, 알코올계 용제 1.0중량%로 제1 도료를 구성하였다.

이와는 별도로 아크릴수지 54.46중량%, 반응성을 향상시킨 아크릴실록산 수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지 21중량%, 카본 안료 2.3중량%, 15~22㎛ 크기의 Al 입자 0.04중량% 및 표면조정제로 실리콘 변성 아크릴 2.5중량%, 자외선 흡수제로 벤조페놀 유도체 4중량%, 핀홀방지제로 아크릴모노머 0.9중량%, 알긴산계 반응억제제 1.1중량%, 흐름방지제로 아크릴 유도체 9중량%, 용제로서 하이드로카본계 용매 1.8중량%, 에테르계 용제 1.1중량%, 에스테르계 용제 0.8중량%, 알코올계 용제 1.0중량%로 제2 도료를 구성하여 2액형의 도료 조성물을 제조하였다.

비교예

상기 실시예에 따른 제1 도료 구성과 동일하게 구성하되 카본안료를 2.35중량%로 사용하고 Al 입자는 혼합하지 아니하고 대신에 펄 안료를 0.25중량%를 첨가하여 단일형 도료 조성물을 구성하였다.

실험예

상기 실시예의 제1 도료를 피도물인 자동차 도어 표면에 분무 코팅하고, 상온에서 1.5분 건조한 다음, 상기 실시예의 제2 도료 조성물을 분무 코팅하여 도장을 완료하였다.

이와 대비를 위해 상기 비교예에서 조성된 도료 조성물을 이용하여 상기 실시예의 경우와 같이 2회에 걸쳐 도장하였다.

상기 도장을 마친 실시예와 비교예에 따른 도료 조성물의 도장 결과물에 대해 다음 표 1과 같이 다양한 물성시험을 실시하였다. 그 결과 다음 표 1에 나타내었다.

상기 표 1에서와 같이, 도장된 후의 도장 면에 대한 흑색도와 스파클 감에서 실시예의 도료 조성물을 적용한 결과가 비교예의 도료 조성물을 적용한 결과에 비해 매우 우수한 결과가 나타남을 확인할 수 있었다. 즉, 흑색도에서 실시예가 10포인트, 스파클 감에서 1.5포인트나 향상되어 본 발명에 따른 도료 조성물을 적용한 실시예의 경우 기존 제품인 비교예에 비해 흑색도와 스파클 감이 동시에 크게 향상됨을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따르면, 상기와 같이 Al 입자가 서로 다른 함량으로 함유된 제1 도료와 제2 도료로 구성된 2액형 도료 조성물을 사용함으로서, 기존의 펄 안료 사용의 경우나 Al 등 금속입자를 함유하는 단일 구성의 도료 조성물에 비해 색감의 중후함과 스파클 감이 동시에 우수하여 외관을 중시하는 각종 전기 전자 제품이나 자동차 등의 도료로 적용하기 적당하다.

특히, 이러한 본 발명의 도료 조성물은 가정용 금속제품이나 자동차 등에 고품질의 도료로 적용하기에 매우 유용하므로, 자동차용 도료 또는 가전제품용 도료로 널리 사용될 수 있는 것이다.

Claims

아크릴수지 45~65중량%, 아크릴실록산 수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지 15~30중량%, 도료용 색상 안료 1~5중량%, Al 입자 0.1~1중량% 및 표면조정제, 자외선 흡수제, 핀홀방지제, 반응억제제, 흐름방지제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제 10~20중량%, 용제 2~10중량%로 이루어진 제1 도료와, 아크릴수지 45~65중량%, 아크릴실록산 수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지 15~30중량%, 상기 제1 도료와 동일 색상의 도료용 색상 안료 1~5중량%, Al 입자 0.01~0.08중량% 및 표면조정제, 자외선 흡수제, 핀홀방지제, 반응억제제, 흐름방지제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제 10~20중량%, 용제 2~10중량%로 이루어진 제2 도료의 2액형으로 구성된 것을 특징으로 하는 스파클 감이 향상된 도료 조성물.
청구항 1에 있어서, 색상 안료는 카본 안료인 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
청구항 1에 있어서, Al 입자는 크기가 15~25㎛ 인 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
청구항 1에 있어서, 첨가제로서 표면 조정제 1-5중량%, 자외선 흡수제 2~7중량%, 핀홀방지제 0.5-1.5중량%, 반응억제제 0.5~1.5중량% 및 흐름방지제 6~12중량%가 함유된 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
청구항 1에 있어서, 용제는 하이드로카본계 용제, 에테르계 용제, 에스테르계 용제, 알콜계 용제 중에서 선택된 하나 이상이 함유된 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
청구항 5에 있어서, 용제는 하이드로카본계 용제 1.7~1.9중량%, 에테르계 용제 1.0~1.2중량%, 에스테르계 용제 0.7~0.9중량% 및 알콜계 용제 0.9~1,1중량%가 함유된 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
청구항 1에 있어서, 제1 도료는 아크릴 수지가 50~60중량%, 아크릴실록산 수지 18~25중량%, 색상 안료 2.0~2.5중량%, Al 입자 0.2~0.5중량%, 첨가제로 표면 조정제 1-5중량%, 자외선 흡수제는 2~7중량%, 핀홀방지제 0.5-1.5중량%, 반응억제제 0.5~1.5중량% 및 흐름방지제 6~12중량%, 용제로 하이드로카본계 용제 1.7~1.9중량%, 에테르계 용제 1.0~1.2중량%, 에스테르계 용제 0.7~0.9중량% 및 알콜계 용제 0.9~1,1중량%를 함유하고, 제2 도료는 아크릴 수지가 50~60중량%, 아크릴실록산 수지 18~25중량%, 색상 안료 2.0~2.5중량%, Al 입자 0.02~0.05중량%, 첨가제로 표면 조정제 1-5중량%, 자외선 흡수제는 2~7중량%, 핀홀방지제 0.5-1.5중량%, 반응억제제 0.5~1.5중량% 및 흐름방지제 6~12중량%, 용제로 하이드로카본계 용제 1.7~1.9중량%, 에테르계 용제 1.0~1.2중량%, 에스테르계 용제 0.7~0.9중량% 및 알콜계 용제 0.9~1,1중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
도료용 아크릴계 수지 45~65중량%, 아크릴실록산 수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지 15~30중량%, 도료용 색상 안료 1~5중량%, Al 입자 0.1~1중량%, 표면조정제, 자외선 흡수제, 핀홀방지제, 반응억제제, 흐름방지제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제 10~20중량% 및 용제 2~10중량%로 이루어진 제1 도료를 1차 베이스 코팅하고, 그 위에 아크릴수지 45~65중량%, 아크릴실록산 수지에 산 에폭시 수지가 부가된 수지 15~30중량%, 상기 제1 도료와 동일 색상의 도료용 색상 안료 1~5중량%, Al 입자 0.01~0.08중량%, 표면조정제, 자외선 흡수제, 핀홀방지제, 반응억제제, 흐름방지제 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 첨가제 10~20중량% 및 용제 2~10중량%로 이루어진 제2 도료를 2차 코팅하는 것을 특징으로 하는 2액형 도료 조성물의 도장방법.
청구항 8에 있어서, 제1 도료 도포 후에 WET ON WET 조건으로 건조 후 제2 도료를 코팅하는 것을 특징으로 하는 도장방법.
청구항 1 내지 청구항 7 중에서 선택된 어느 하나의 도료 조성물이 도포되어 있되, 제1 도료가 도포되어 있고, 그 위에 제2 도료가 코팅되어 도장된 자동차.