KR20170121884A - 셀룰로오스 에스테르를 이용한, 건조성이 우수한 2액형 아크릴 우레탄 투명 도료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 승용차 및 상용차에 적합한 2액형 아크릴 우레탄 투명 조성물에 관한 것으로, 종래의 2액형 아크릴 우레탄 투명에 비해 외관을 유지 시켜 주면서 빠른 건조성을 나타내는 것이 특징이다.
본 발명에 따른 건조성이 우수한 2액형 아크릴 우레탄 조성물은 샌딩 작업 및 광택 작업을 더 빠르게 진행할 수 있으며, 조립 작업도 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.
상기와 같은 본 발명은 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 아크릴 우레탄 투명 조성물로서,
상기 주제는 아크릴 폴리올 40~60중량%, 셀룰로오스 에스테르 1~5중량%, 자외선 차단제 0.1~2중량%, 산화 방지제 0.1~2중량%, 레벨링제 0.1~1중량%, 핀홀 방지제 1~10중량%, 경화 촉진제 0.01~0.1중량%, 용제 20~40중량%를 함유하고,
상기 경화제는 폴리이소시아네이트 10~20중량%를 함유하는 것을 특징으로 한다.

Description

셀룰로오스 에스테르를 이용한, 건조성이 우수한 2액형 아크릴 우레탄 투명 도료 조성물 {2 components acrylic urethane transparent paint composition containing cellulose esters}

본 발명은 승용차 및 상용차 보수작업에 적합한 2액형 자연 건조형 아크릴 우레탄 투명 도료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건조성이 우수하여 작업시간을 크게 단축시켜 주며 우수한 외관을 가진 2액형 자연 건조형 아크릴 우레탄 투명 조성물에 관한 것이다.

최근 소비자들은 높은 효율성을 내기 위하여 작업 시간을 단축시킬 수 있는 건조성이 빠른 제품을 선호하고 있다. 건조성이 우수한 제품은 샌딩 작업 및 광택 작업을 더 빠르게 진행할 수 있으며, 조립 작업도 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.

2액형 아크릴 우레탄 투명의 건조성은 일반적으로 아크릴 폴리올 수지에 의해 결정된다. 대부분의 아크릴 폴리올 수지는 건조가 빠르면 외관이 떨어지고, 건조가 느리면 외관이 좋아진다. 이처럼 외관과 건조성은 서로 반비례 관계에 있다. 하지만 최근 소비자들의 빠른 건조성과 뛰어난 외관을 동시에 지낸 제품을 요구하고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 셀룰로오스 에스테르를 이용하여 건조성이 우수하고 외관도 우수한 물성을 지낸 제품을 개발하고자 한다.

상기와 같은 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 종래의 2액형 아크릴 우레탄 투명의 건조성과 외관을 개선하여 빠른 건조성을 가지면서 외관 또한 우수한 물성을 구현할 수 있는, 2액형 아크릴 우레탄 투명의 조성물을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기와 같은 본 발명은 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 아크릴 우레탄 투명 조성물로서,

상기 주제는 아크릴 폴리올 30~40중량%(고형분 기준), 셀룰로오스 에스테르 1~5중량%, 자외선 차단제 0.1~2중량%, 산화 방지제 0.1~2중량%, 레벨링제 0.1~1중량%, 핀홀 방지제 1~10중량%, 경화 촉진제 0.01~0.1중량%, 용제 20~40중량%를 함유하고,

상기 경화제는 폴리이소시아네이트 10~20중량%를 함유하는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 셀룰로오스 에스테르는 하이드록실기를 1.2~1.9중량%를 함유하고 Tg값이 70~80℃인 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 타입인 것을 특징으로 한다.

이때 상기 용제는 초산부틸, 크실렌, 톨루엔, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세트산, 중방향족 용제 나프타 및 디메틸 카보네이트중의 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한 이때 레벨링제는 폴리 실록산 타입과 폴리 아크릴레이트 타입을 혼합하여 병행 사용하고,

자외선 차단제는 트라이졸 타입이고,

산화방지제는 HALS(Haindered amine light stabilizers) 타입이고,

경화촉진제는 디부틸 틴 디아우레이트 타입이고,

핀홀방지제는 비점 150℃ 이상의 방향족, 케톤계 및 에스테르계 용제의 혼합물이며,

폴리이소시아네이트는 헥사 메틸렌 디이소이아네이트인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 2액형 아크릴 우레탄 투명 조성물은 여러 분야에 적용될 수 있으나, 특히 승용차 및 상용차 보수 도장에 적합하다.

본 발명의 구성 성분에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.

상기 아크릴 폴리올은 주제 성분의 주성분 수지로서, 메틸메타아크릴레이트와 노르말부틸메타아크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴 폴리올을 사용할 수 있으며, 고형분 기준 30중량% 미만으로 첨가하면 내충격성, 굴곡성 및 도막 외관 등이 저하되고 고형분 기준 40중량% 초과하여 첨가하면 유동성이 심해서 흐름저항성이 저하되기 때문에 상기 범위로 함유되는 것이 바람직하다.

상기 셀룰로오스 에스테르는 주제 성분의 보조 수지로서, 이때 상기 셀룰로오스 에스테르는 하이드록실기를 1.2~1.9중량%를 함유하고 Tg값이 70~80℃인 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 타입을 사용한다. 1중량% 미만이면 건조속도가 저하되고 5중량%를 초과하면 도막외관이 저하되기 때문에 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 자외선 차단제는 트라이졸 타입의 유도체로서 자외선을 흡수하여 황변현상을 지연시켜 주는 원료이다. 0.1중량% 미만으로 첨가하면 상기 효과를 얻기 어렵고 2중량%를 초과하여 첨가할 경우 도막 외관 등이 저하되기 때문에, 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 산화 방지제는 HALS 타입의 라디칼 반응을 억제하는 안정제이다. 0.1중량% 미만으로 첨가하면 상기 효과를 얻기 어렵고 2중량%를 초과하여 첨가할 경우 도막 외관 등이 저하되기 때문에, 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 레벨링제는 조성물의 표면 장력을 크게 저하시키는 기능을 하는 것으로서, 구체적으로는 폴리 실록산 타입과 폴리 아크릴레이트 타입을 함께 사용한다. 두 가지 타입을 병행하여 사용하여야만 살오름성과 도막외관이 향상되기 때문이다. 레벨링제의 함량은 0.1 중량% 미만으로 첨가되면 조성물의 표면장력 저하 기능이 감소되고 1중량% 초과하여 첨가되면 도막의 결함이 발생되기 때문에 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 핀홀방지제는 작업시 발생하는 미세 기포 생성을 방지하는 기능을 하는 원료이다. 핀홀방지제로는 고비점(비점 150℃ 이상)의 방향족, 케톤계 및 에스테르계 용제를 혼합하여 사용한다. 핀홀방지제가 1중량% 미만으로 첨가되면 미세 기포 생성 방지 효과가 저하되고 10중량% 초과하여 첨가되면 분화구 현상 같은 도막 외관이 저하되기 때문에 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 경화촉진제는 구체적으로 디부틸 틴 디아우레이트 계통의 주석화합물 등이 사용되며, 0.01중량% 미만으로 첨가되면 건조시간이 늘어나고 0.1중량% 초과하여 첨가하면 도료 사용시간이 짧아지기 때문에 상기 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.

상기 용제는 방향족 용제, 에스테르 용제 또는 이들의 혼합물이 상용될 수 있다. 방향족 용제는 크실렌, 톨루엔 등이 사용될 수 있고, 에스테르 용제는 초산 부틸 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 도료조성물 중 용제가 20중량% 미만으로 포함되면 스프레이 작업성 및 도막 외관이 불량하기 때문에 외관 및 물성에 영향을 미치게 되고, 40중량%를 초과하면 새깅 및 전체적인 물성 저하의 문제가 있다.

상기 폴리이소시아네이트는 구체적으로 헥사 메틸렌 디이소이아네이트 등이 사용되며, 10중량% 미만으로 첨가되면 도막 물성이 저하되고 20중량% 초과하여 첨가되면 건조성이 저하되기 때문에 상기 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 2액형 아크릴 우레탄 투명 조성물은 후술하는 바와 같이 뛰어난 외관을 가지고 있으며 건조성 또한 우수하다.

또한 광택 작업성이 우수하다.

또한 본 발명에 따른 2액형 아크릴 우레탄 투명 조성물은 기존의 2액형 아크릴 우레탄 투명 조성물에 비하여 작업속도가 빠르기 때문에 생산 효율성이 우수하다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 기초로 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사항은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 2액형 아크릴 우레탄 투명 조성물의 성능을 테스트하기 위해 하기 표 1과 같은 조성으로 시험을 하였다.

이와 같이 제조된 주제와 경화제를 혼합하여 도막을 형성한 후 물성을 평가한 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 측정방법은 한국 산업 규격(KS), 미국재료시험규격(ASTM), 국제표준화규격(ISO), 영국 공업 규격(BS)을 인용하였다.

상기 표 2에 나타낸 바와 같이 본 별명의 실시예에 따른 2액형 아크릴 우레탄 투명의 경우 유사한 외관과 광택을 가진 비교예보다 지촉 건조성과 경화 경조성이 개선되었다.

또한, 향상된 건조성으로 인해 빠른 광택 작업성과 생산성을 가질 수 있었다.

또한, 외관 평가에 있어서도, 비교예와 대비할 때 우수하였다.

반면, 비교예는 하나의 레벨링제만을 사용하고 셀룰로오스 에스테르를 함유하지 않아서 상대적으로 지촉-경화 건조가 느리고, 도막 외관이 저하되는 결과가 나왔다.

Claims (4)

1. 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 아크릴 우레탄 투명 조성물로서,
   상기 주제는 아크릴 폴리올 30~40중량%(고형분 기준), 셀룰로오스 에스테르 1~5중량%, 자외선 차단제 0.1~2중량%, 산화 방지제 0.1~2중량%, 레벨링제 0.1~1중량%, 핀홀 방지제 1~10중량%, 경화 촉진제 0.01~0.1중량%, 용제 20~40중량%를 함유하고,
   상기 경화제는 폴리이소시아네이트 10~20중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 2액형 아크릴 우레탄 투명 도료 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 셀룰로오스 에스테르는 하이드록실기를 1.2~1.9중량% 함유하고 Tg값이 70~80℃인 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 타입인 것을 특징으로 하는 2액형 아크릴 우레탄 투명 도료 조성물.
3. 제2항에 있어서,
   상기 용제는 초산부틸, 크실렌, 톨루엔, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세트산, 중방향족 용제 나프타 및 디메틸 카보네이트 중의 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 2액형 아크릴 우레탄 투명 도료 조성물.
4. 제3항에 있어서,
   레벨링제는 폴리 실록산 타입과 폴리 아크릴레이트 타입을 혼합하여 병행 사용하고,
   자외선 차단제는 트라이졸 타입이고,
   산화방지제는 HALS(Haindered amine light stabilizers) 타입이고,
   경화촉진제는 디부틸 틴 디아우레이트 타입이고,
   핀홀방지제는 비점 150℃ 이상의 방향족, 케톤계 및 에스테르계 용제의 혼합물이며,
   폴리이소시아네이트는 헥사 메틸렌 디이소이아네이트인 것을 특징으로 하는 2액형 아크릴 우레탄 투명 도료 조성물.