KR790001089B1 - 금속감을 주는 도장 마무리 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

금속감을 주는 도장 마무리 방법

본 발명은 수성도료를 사용하여 금속감을 주는 도장 마무리 방법에 관한 것이다. 최근 대기오염 방지라는 관점에서 종전의 용제계도료에 대해서는 법적 규제가 가해지고 있어 그 대책의 하나로서 수성도료가 다시 주목을 받게 되었다.

그리고 종전에는 수성도료는 하도용(下塗用) 도료로서 예를 들면 전착도장(電着塗裝)에는 많이 사용 되고 있었지만 상도용(上塗用) 도료 특히 금속 마무리 도장에는 별로 이용 되지 않았다. 그것은 수성도료를 사용하는 금속 도장에는 다음과 같은 결점이 있기 때문이었다.

(1) 도료에 안정성이 없다.

금속 도료에 보통 사용 되는 알루미늄 분말은, 알루미늄이 양성원소(兩性元素)이기 때문에 수성도료의 pH가 어느 쪽으로 기울어도(즉 알칼리측 또는 산성측) 화학 반응을 일으키기 쉽다. 즉 가스가 발생하게 되고 알루미늄 금속 표면은 변질하고 그 때문에 휘도(輝度)가 저하되는 동시에 도료의 안정성이 아주 나빠진다.

(2) 도장 작업이 곤란하다.

금속 도장이 보기 좋게 되기 위한 조건으로는 사용하는 인편상(鱗片狀) 알루미늄 금속 분말이 도막 내에서 가급적 균일하게 배열 되어야 한다. 균일하게 배열되지 않는 경우에는 알루미늄이 한 군데로 몰린다던가 또는 많은 곳 적은 곳이 생겨 금속질의 외관 및 품질을 매우 손상 시킨다.

종전의 용제형(溶劑型) 도료에 있어서는 용매의 선택 및 그 조합에 의하여 알루미늄 분말의 배열을 조정하고 있었다. 그러나 물을 주된 용매로 하는 수성도료에 있어서는 상기와 같은선택 및 조합을 할수가 없고 따라서 도장이 얼룩지게 되는 결점이 있었다.

(3) 소부(燒付) 조건상의 문제

일반적으로 소부 조건의 간략화, 도막외관 및 도막 성능의 향상 또는 고휘도(高輝度) 마무리를 목적으로 하여 습식 반복 도장법인(Wet on Wet) 2도 1소부(2塗 1燒付) 또는 3도 1소부 하는 도장법이 널리 사용 되고 있다. 종전의 용제형 도료에 있어서는 하도제(금속성에나멜)와 상도제(클리어 clear)의 용제 조정이나(일반적으로 하도제는 증발 속도가 빠른 것, 상도제는 증발 속도가 더딘 용제를 사용한다) 전색제(展色劑) 수지계의 선택에 의하여 하도제 속의 알루미늄 분말의 배열을 어지럽게 하지 않고 비교적 용이하게 상기 도장법을 사용 할 수가 있었다. 그러나 수성도료에 있어서는 상기와 같은 선택의 폭이 매우 좁고, 따라서 상도제를 도포 함으로써 하도제 중의 알루미늄 분말의 배열이 어지럽게 되고 심한 경우에는 상도제층 속으로 알루미늄 분말이 이행(移行)하는 이른바 반전현상(反轉現象)이 생기게 된다.

이와 같은 결점을 방지하기 위하여 하도제의 예비가열을 충분히 한후 상도제 클리어를 도포 함으로써 하도제의 알루미늄 분말이 움직이지 않게 하는 등의 방법이 시도 되었었다. 즉 이와 같은 시도에 있어서는 습식 반복도포 방식의 효과는 전혀 없어지게 된다.

상기한 바와 같이 수성도료는 공해 문제나 용제로 인한 위험 등이 없는 도료이기는 하지만 금속질 도장용 도료로서는 많은 문제점을 안고 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결 하려고 하는 것으로서, 수성도료를 사용하여 금속감을 주는 도장을 하려고 하는 것이다. 즉 본 발명은 피도물 위에 수용성 단색 에나멜을 도포하고 방치후에 에나멜이 아직 건조 안된 상태에 있을 때 반투명 박편상(flake 狀) 운모계안료를 0.03-2중량% 첨가한 수용성 클리어도료를 도포한 다음 이 도료와 상기 에나멜을 동시에 가열경화 시키는 것을 특징으로 하는 금속감을 주는 도장 마무리 방법에 관한 것이다. 다시 말하면 종전에 금속감을 주는 마무리용도료에 사용되고 있던 알루미늄 분말 대신에 표면을 2산화 티탄 또는 2산화 지로코늄 등으로 처리한 투명 박편상 운모계 안료를 수성도료에 사용하여 고휘도이고 외관이 금속감을 주는 우수한 도막을 2도 1소부 방식으로 또한 도장작업성이 종전과 똑같은 방법으로 해서 얻으려고 하는 것이다.

지금까지 용제계 단색 에나멜에 반투명 운모계안료를 혼입하여 도료피도물에 도포하고 다음에 그 위에 클리어도료를 도포하는 방법이 알려져 있다. 그러나 반투명 박편상운모계안료를, 용제계 도료에 사용하면 도막 표면에 나와서 외관 및 도막 성능을 아주 저하 시키기 때문에 상기와 같이 표면에 클리어도료를 도포하지 않으면 안 되었다. 그리고 색이 나타나는 것도 하층의 단색중에 반투명 박편상운모계 안료가 흐터져 박혀 있는 모양이고 그휘도칼러인 금속적인 색채는 나오지 않았다.

한편 본 발명은

(1) 착색반투명 박편상 운모계안료는 용제 속에 분산 시키는 것보다 물에 분산 시키는 편이 분산안정성이 좋다는 것을 잘 이용하고 또한 공해 등의 문제가 없는 수성도료를 사용하고,

(2) 도막 중의 반투명 박편상운모계 안료의 배열은 용제계도료에서 보다 보기 좋으며,

(3) 클리어층 속의 반투명 박편상운모계 안료는 용제계 보다도 비중이 큰 수성도료 편이 부력(浮力)이 크기 때문에, 하층의 단색 속에 잘 매몰되지 않고 따라서 종전의 용제계도료에서 흔히 볼 수 있듯이 매몰로 인하여 휘도가 저하되는 일이 적고,

(4) 수성도료는 물의 증발잠열(蒸發潛熱)이 높기 때문에, 용제계에 비하여 도막이 축축한 시간이 길고, 따라서 클리어 중의 반투명 박편상운모계 안료는 방치시간 중에 하층로 침전 되므로 도막편으로 부터 돌출되는 일도 없고, 필연적으로 종전과 같은 최종 마무리용 클리어도료를 도포 할 필요가 없고,

(5) 습식반복 도장으로 클리어 중에 반투명 박편상운모계 안료를 함유시킬 수가 있으므로 반전(反轉)이나 박리되는 현상이 일어나지 않고,

(6) 하층단색의 색을 변화 시킴으로써 상층의 클리어 중에 포함되는 반투명 박편상운모계안료가 지닌 빛의 파장이 반사되어 합성색으로서 종전의 착색 금속성 도장으로는 낼수 없었던 색을 낼수가 있는 등의 특징이 있는 것이다.

본 발명의 방법에 있어서는 필요에 따라 하도용 도료를 도포한 피도물 위에 우선 통상적 수성단색 에나멜을 도포하며 그 에나멜 도포후 30초-10분간 정도 방치하고 다음에 그 도료가 덜 건조된 상태에 있을 때 반투명 박편상운모계안료를 0.03-2중량%(바람직 하게는 0.1-/중량%) 첨가한 수성클리어도료를 습식반복 도장법으로 도장하고 최후에 120-200℃로 10분-40분간 소부 건조하여 에나멜과 클리어도료를 동시에 가열 경화 시키는 것이다. 그렇게 함으로써 하층의 단색과 상층의 클리어와의 합성색이 만들어져 고휘도의 금속적 색채를 얻을 수가 있는 것이다.

본 발명에 있어서는 상층의 클리어도료 중에 포함되는 반투명 박편상운모계안료의 종류를 바꾸고 하층의 단색 에나멜의 색을 바꿈으로써 여러가지 합성색의 금속감을 주는 색을 광범위하게 얻을 수 있는 것도 그 특징의 하나이다.

본 발명에 있어서 반투명 박편상운모계안료라 함은 표면을 2산화 티탄 또는 2산화 지르코늄 등으로 피복 하거나 또는 반투명 중간 층으로 되어 있는 것을 말하며 시판 품으로서는 예를 들면 멜크사의 일리오딘칼러-DYTi 100, 동 BTi 100, 동 Ti 100, 동 RTi 100, 동 GTi 100, 듀폰사의 야프레아파알, 아프레아고울드, 사텐아프레아, 또는 마루사의 마아린-A-파알 등의 반투명 또는 착색 반투명의 박편상 운모계안료를 들수 있다. 이들 안료는 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용 하며 클리어도료 중의 함유량은 0.03-2중량%이다.

상기 함유량에 있어서 0.03중량% 이하로는 본 발명의 효과를 얻을 수가 없고 또 2중량% 이상이 되면 반투명 이라는 효과가 반감되는 동시에 클리어도막위로 안료가 돌출하여 좋지 못하다.

또 본 발명에 사용 되는 수성도료라 함은 용매로서 물을 주로하는 것이며 물은 전 용매중의 80중량%이상이 바람직하다. 용매의 나머지 부분은 보통 수성도료에 사용 되고 있는 친수성용제, 예를 들면 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜, 모노부틸에테르 또는 알콜류이다. 그러나 필요에 따라서 소량의 방향족계, 에스텔계, 또는 케톤계 등의 용매를 사용해도 좋다.

또 본 발명의 에나멜 또는 클리어도료에 사용 되는 수성도료라 함은 수분산성 또는 수용성 수지를 전색제로 한 것으로서, 예를 들면 수용성알키드수지, 수용성아크릴수지, 수용성멜라민수지, 수용성에폭시에스텔수지 등 통상 사용되고 있는 것은 모두 사용할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 알루미늄 분말을 전혀 사용하지 않고, 극히 소량의 반투명 박편상운모계안료를 함유하는 클리어도료를 도포하고 2도 1소부 방식으로 종전 도막의 외관보다 우수 할 지언정 손색이 없는 금속감을 주는 도장을 해 낼수가 있는 것이다.

이하 본 발명을 실시예에 따라 설명한다.

"부(部) 또는 "%"는 "중량부" 또는 "중량%"로써 표시한다.

[실시예 1]

수용성흑색 단색배합 :

수용성 아크릴수지와니스 56부

수용성멜라민수지 24

카아본블랙 2

표면조정제 3

부틸칼비토올 1.5

상기한 것을 물/에틸렌글리콜모노에틸에테르(CCE)/에틸렌글리콜모노부틸에테르(CCB)=80/15/5로 이루어진 혼합 용제로 희석하고 포오드 컵 #4(20℃) 40초가 되도록 조정하고 단색 에나멜로 만들었다.

이 단색 에나멜을 금속판 위에 약 15-25μ가 되도록 도포하고 약 2분간 방치한다. 다음에 상기 에나멜이 덜 건조된 상태에서 아래 배합의 클리어도료를 10-20μ 도포후 150℃로 30분간 소부하여 에나멜도료와 클리어도료를 동시에 가열 경화 시켜서 완성 하였다.

수용성클리어도료배합 :

수용성아크릴수지와니스 63부

수용성멜라민수지 27

반투명운모안료 0.3

(멜크사 상품명 : 일리오딘칼러-DYTi 100)

표면조정제 3

부틸칼비토올 1

셀로솔브 2

이 도료를 물/CCE=80/20으로 된 희석제로 희석하고, 포오드컵#4(20℃) 40초가 되도록 조정 하였다. 이렇게 하여 얻어진 도막의 외관은 금속 감을 주는 금색이고 선영성(鮮映性) 일본 색채연구소 제 P-GD미터로 55도에서 측정)은 0.8 이라는 매우 우수한 것이었다.

[실시예 2]

실시예 1에서 클리어도료 중의 반투명 운모안료를 일리오딘칼러 BTi 100, 동 RTi 100, 동 GTi 100으로 바꾸어서 첨가량을 0.05%, 0.1%, 0.2%로 바꾸어서 마찬 가지로 도장한 결과 청색계, 적색계, 청녹색계의 금속감을 주는 도장이 완성 되었다.

[실시예 3]

수용성 단색 에나멜 배합 :

수용성아크릴수지와니스 100부

수용성멜라민수지 17.5부

카본블랙 25

물 120

실리콘계첨가제 0.01

희석신너 : 물/CCE=80/20

분무점도 : 포오드컵 #4(20℃) 40초

수용성 클리어 도료

수용성아크릴수지와니스 100부

수용성멜라민수지 17.5

반투명 운모안료(일리오딘 BTi 100) 0.3

물 120

실리콘계첨가제 0.01

희석신너 : 물/CCE=80/20

분무점도 : 포오드 컵 #4(20℃) 40초

상기 단색 에나멜을 금속판 위에 분무로 20-25μ 도포하고 약 4분 방치후 그 에나멜이 덜 건조된 상태에서 상기 클리어도료를 20μ이 되도록 습식반복 도장을 한다.

다음에 150℃로 30분간 소부하여 에나멜과 클리어를 동시에 가열 경화 시켜서 완성 하였다. 완성된 도막은 외관이 우수한 청색계의 금속감을 주는 색이었다.

Claims (1)

1. 피도물 위에 수성 단색 에나멜을 도포하여 그대로 둔 다음 그 에나멜이 덜 건조된 상태에서 반투명 박편상(薄片狀) 운모계안료를 0.03-2중량% 첨가한 수성클리어(clear) 도료를 도포하고, 다음에 그 도료와 상기 에나멜을 동시에 가열 경화 시키는 것을 특징으로 하는 금속감을 주는 도장 마무리 방법.