KR20190046321A - 하이솔리드형 아크릴 폴리올 수지를 이용한 승용차용 2액형 상도 투명 도료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 승용차 보수작업에 적합한 2액형 자연건조형 상도 투명 도료에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 건조성이 양호하며 고광택을 가진 2액형 자연건조형 상도 투명 도료 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 조성물은 종래의 2액형 자연건조형 상도 투명에 비해 살오름성과 외관 광택을 개선시킨 것이 특징이다.

Description

하이솔리드형 아크릴 폴리올 수지를 이용한 승용차용 2액형 상도 투명 도료 조성물 {2-liquid type top coating paint for car using high solid Acrylic Polyol resin}

본 발명은 승용차 보수작업에 적합한 2액형 자연건조형 상도 투명 도료에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 건조성이 양호하며 고광택을 가진 2액형 자연건조형 상도 투명 도료 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 조성물은 종래의 2액형 자연건조형 상도 투명에 비해 살오름성과 외관 광택을 개선시킨 것이 특징이다.

승용차는 다양한 환경에 장시간 노출되므로 내구성, 유지관리 및 미적 측면에서 도장 품질이 매우 중요하다. 그에 따라 최근 소비자들은 이러한 측면에서 살오름성 및 고광택의 도막물성을 요구하고 있는 추세이다.

대부분의 아크릴 폴리올 수지는 건조가 빠르면 외관이 떨어지고, 건조가 느리면 외관이 좋아진다. 이처럼 외관과 건조성은 서로 반비례 관계에 있다. 하지만 최근 소비자들의 성향은 빠른 건조성과 뛰어난 외관을 동시에 지닌 제품을 요구하고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 뛰어난 살오름성과 광택을 표현하면서 건조성도 양호한 제품을 개발하고자 한다.

상기와 같은 본 발명은 상기와 같은 배경에서 창안된 것으로서, 종래의 2액형 자연건조형 상도 투명 도료의 건조성과 외관을 개선하여 살오름성 및 광택이 우수한 2액형 자연건조형 상도 투명 조성물을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기와 같은 본 발명은 주제와 경화제의 2액형 자연건조형 상도 투명 도료 조성물로서 아크릴 폴리올 수지와 그와 혼합하여 사용하는 다양한 원재료로 이루어지는 승용차용 조성물인바,

상기 주제는 스티렌단량체와 하이드록시기를 가지며 Tg값이 51℃, cal인 아크릴레이트계 모노머를 성분으로 포함하는 아크릴 폴리올 (1) 60~70중량%(주제 내에서의 함량임, 이하 같음), 스티렌단량체와 하이드록시기를 갖지 않으며 Tg값이 77℃, cal인 아크릴레이트계 모노머를 성분으로 포함하는 아크릴 폴리올 (2) 10~15중량%, 폴리 실록산 타입의 레벨링제 (1) 0.01~1중량%, 폴리 아크릴레이트 타입의 레벨링제 (2) 0.01~1중량%, 자외선차단제 0.5~1.5중량%, 산화방지제 0.1~1중량%, 경화촉진제 0.01~0.1중량%, 핀홀방지제 5~10중량%, 용제 15~25중량%를 함유하고,

상기 경화제는 폴리이소시아네이트 40~50중량%(경화제 내에서의 함량임, 이하 같음), 용제 50~60중량%를 함유하는 것을 특징으로 한다.

이때, 자외선 차단제는 트라이졸 기준 유도체 타입이고,

산화방지제는 Hindered Amine Light Stabilizers 타입이고,

경화촉진제는 디부틸 틴 디아우레이트 타입이고,

핀홀방지제는 고비점의 방향족 용제인 솔벤트 나프타와, 케톤계 및 에스테르계 용제의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

이때 상기 주제의 용제는 n-부틸 아세트산, 자일렌, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세트산, 에틸 베타-에폭시 프로피온산 및 메틸 에틸 케톤 중의 적어도 어느 하나이고, 상기 경화제의 용제는 n-부틸 아세트산, 자일렌, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세트산, 라이트 아로마틱, 디메틸 카보네이트 및 파라-크로로벤조트리플 루오라이드 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조성물에서는 성질이 다른 2가지의 아크릴 폴리올을 병행하여 사용하며, 레벨링제도 2가지를 병행하여 사용한다.

본 발명에 따른 2액형 자연건조형 상도 투명 조성물은 여러 분야에 적용될 수 있으나, 특히 승용차 보수 도장에 적합하다.

다음으로, 각 성분을 상기와 같이 제한한 이유를 구체적으로 설명한다.

상기 아크릴 폴리올은 주제 성분의 주성분 수지로서 스티렌단량체와, 하이드록시기를 가지며 Tg값이 51℃, cal인 아크릴레이트계 모노머를 성분으로 포함하는 아크릴 폴리올 (1) 60~70중량%(주제 내에서의 함량임, 이하 같음), 스티렌단량체와, 하이드록시기를 갖지 않으며 Tg값이 77℃, cal인 아크릴레이트계 모노머를 성분으로 포함하는 아크릴 폴리올 (2)를 병행하여 사용한다. 이는 고광택 및 건조성 등 기본 물성에 가장 큰 역할을 하는 원료로서 아크릴 폴리올 (1)의 경우 60중량% 미만으로 첨가하면 도막의 살오름성 및 광택 등이 저하되고 70중량% 초과하여 첨가하면 건조가 느려지고 점도 조절이 용이하지 않아 흐름저항성이 저하되기 때문에 상기 범위로 함유되는 것이 바람직하다. 또한 아크릴 폴리올 (2)는 10중량% 미만으로 첨가하면 건조성이 느려지고 15중량% 이상 첨가하게 되면 광택 및 살오름성 개선이 어렵게 된다. 아울러 이 두 가지 수지의 합을 70~85% 사이로 제한하여 사용해야만 기본적인 도료 물성 및 살오름성과 광택을 개선할 수 있는 도료를 완성할 수 있다.

상기 자외선 차단제는 트라이졸 기준 유도체로서 자외선을 흡수하여 황변현상을 지연시켜 주는 원료이다. 0.5중량% 미만으로 첨가하면 상기 효과를 얻기 어렵고 1.5중량%를 초과하여 첨가할 경우 도막 외관 등이 저하되기 때문에, 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 산화 방지제는 라디칼 반응을 억제하는 안정제로서, Hindered Amine Light Stabilizers 타입을 사용한다. 산화방지제는 0.1중량% 미만으로 첨가하면 상기 효과를 얻기 어렵고 1중량%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 실리콘계 또는 비실리콘계를 사용한다. 폴리 실록산 타입의 레벨링제 (1)과 폴리 아크릴레이트 타입의 레벨링제 (2)는 각각 0.01중량% 미만으로 첨가할 경우 조성물의 표면장력 저하 기능이 감소되고, 각각 1중량%를 초과하여 첨가할 경우 도막의 결함이 발생되기 때문에 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 경화촉진제는 구체적으로 디부틸 틴 디아우레이트 계통의 주석화합물이 사용되며, 0.01중량% 미만으로 첨가되면 건조시간이 늘어나고 0.1중량% 초과하여 첨가하면 도료 사용시간(가사시간)이 짧아지기 때문에 상기 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.

상기 핀홀방지제는 작업시 발생하는 미세 기포 생성을 방지하는 기능을 하는 원료이다. 핀홀방지제는 고비점의 방향족 용제인 솔벤트 나프타와, 케톤계 및 에스테르계 용제의 혼합물을 사용하며, 5중량% 미만으로 첨가되면 미세 기포 생성 방지 효과가 저하되고 10중량% 초과하여 첨가되면 분화구 현상 같은 도막 외관이 저하되기 때문에 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 폴리이소시아네이트는 구체적으로 헥사메틸렌 디이소이아네이트 등이 사용되며, 40중량% 미만으로 첨가되면 도막 물성이 저하되고 50중량% 초과하여 첨가되면 건조성이 저하되기 때문에 상기 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른2액형 자연건조형 상도 투명 조성물은 종래의 도료에 비해 외관의 광택이 매우 뛰어나다.

또한 본 발명에 따른 2액형 자연건조형 상도 투명 조성물은 살오름성을 개선하여 우수한 작업성과 외관을 가지고 있다.

또한 본 발명에 따른 2액형 자연건조형 상도 투명 조성물은 건조시간을 개선하여 일반적인 자동차 보수도장 작업에 적합하다.

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 실시예에 따른 2액형 자연건조형 상도 투명 조성물은 하기 <표1>과 같은 조성을 갖는다.

-아크릴 폴리올 (1) : 스티렌단량체와, 하이드록시기를 가지며 Tg값이 51℃, cal인 아크릴레이트계 모노머를 주성분으로 하는 아크릴 폴리올(강남제비스코(주))

-아크릴 폴리올 (2) : 스티렌단량체와, 하이드록시기를 갖지 않으며 Tg값이 77℃, cal인 아크릴레이트계 모노머를 주성분으로 하는 아크릴 폴리올(강남제비스코(주))

- 레벨링제 (1) : 폴리 실록산(OMG)

- 레벨링제 (2) : 폴리 아크릴레이트(BYK)

- 자외선 차단제 : 트라이졸 기준 유도체(BASF)

- 산화방지제 : Hindered Amine Light Stabilizers type(BASF)

- 핀홀방지제 : 고비점의 방향족(솔벤트 나프타), 케톤계 및 에스테르계 용제의 혼합물(BYK)

- 경화촉진제 : 디부틸 틴 디아우레이트(우창실업)

- 폴리이소시아네이트 : 헥사메틸렌 디이소시아네이트(애경화학㈜)

- n-부틸 아세트산: CELANESE PTE LTD.

- 자일렌 : SK(주) 울산 COMPLEX

- 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세트산: DOW CHEM

- 에틸 베타-에폭시 프로피온산: EASTMAN CHEM.

- 메틸 에틸 케톤: IDEMITSU

- 라이트 아로마틱: SK(주)울산COMPLEX

- 디메틸 카보네이트: 지에스칼텍스㈜

- 파라-크로로벤조 트리플루오라이드: 에이캠㈜

이와 같이 제조된 2액형 자연건조형 상도 투명 도료 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 나타나 있는 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 2액형 자연건조형 상도 투명의 경우 기본적으로 갖추어야 할 물성에서 양호하게 나타났다.

또한, 자동차 외관에 큰 영향을 미치는 광택 및 도막외관이 우수하게 나타났다.

또한, 60℃에서 표준 건조시간인 30분 이내에도 건조성이 양호하게 나타나 일반적인 자동차보수도장시스템에 적합함을 나타냈다.

또한, 기타 저장안정성, 스프레이작업성 등에서도 다른 2액형 자연건조형 상도 투명 도료와 차이가 없이 양호하게 나타났다.

Claims (4)

1. 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 자연건조형 상도 투명 조성물로서,
   상기 주제는 스티렌단량체와 하이드록시기를 가지며 Tg값이 51℃, cal인 아크릴레이트계 모노머를 성분으로 포함하는 아크릴 폴리올 (1) 60~70중량%(주제 내에서의 함량임, 이하 같음), 스티렌단량체와 하이드록시기를 갖지 않으며 Tg값이 77℃, cal인 아크릴레이트계 모노머를 성분으로 포함하는 아크릴 폴리올 (2) 10~15중량%, 폴리 실록산 타입의 레벨링제 (1) 0.01~1중량%, 폴리 아크릴레이트 타입의 레벨링제 (2) 0.01~1중량%, 자외선차단제 0.5~1.5중량%, 산화방지제 0.1~1중량%, 경화촉진제 0.01~0.1중량%, 핀홀방지제 5~10중량%, 용제 15~25중량%를 함유하고,
   상기 경화제는 폴리이소시아네이트 40~50중량%(경화제 내에서의 함량임, 이하 같음), 용제 50~60중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 승용차용 2액형 자연건조형 상도 투명 도료 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   자외선 차단제는 트라이졸 기준 유도체 타입이고,
   산화방지제는 Hindered Amine Light Stabilizers 타입이고,
   경화촉진제는 디부틸 틴 디아우레이트 타입이고,
   핀홀방지제는 고비점의 방향족 용제인 솔벤트 나프타와, 케톤계 및 에스테르계 용제의 혼합물인 것을 특징으로 하는 승용차용 2액형 자연건조형 상도 투명 조성물.
3. 제2항에 있어서,
   상기 주제의 용제는 n-부틸 아세트산, 자일렌, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세트산, 에틸 베타-에폭시 프로피온산 및 메틸 에틸 케톤 중의 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 승용차용 2액형 자연건조형 상도 투명 조성물.
4. 제3항에 있어서,
   상기 경화제의 용제는 n-부틸 아세트산, 자일렌, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세트산, 라이트 아로마틱, 디메틸 카보네이트 및 파라-크로로벤조트리플 루오라이드 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 승용차용 2액형 자연건조형 상도 투명 조성물.