WO2016186432A1 - 도료 조성물 - Google Patents

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WO2016186432A1
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coating composition
coating
composition according
component
solvent
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PCT/KR2016/005221
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English (en)
French (fr)
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신세준
윤상혁
마상찬
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KCC Corp
Original Assignee
KCC Corp
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives

Definitions

  • the present invention relates to coating compositions, and relates to reflecting plates or reflective layers applied to screens.
  • Optical devices such as projectors or image projectors consist of a screen that displays an image and a body that emits light to display the image on the screen using a lens or the like.
  • the screen includes a light reflection layer on a surface on which light is incident to reflect light received through a lens or the like to display an image.
  • the light reflection performance of the light reflection layer is evaluated based on total reflection of light. That is, the amount of light obtained by the OUTPUT is measured when the light is input to 100% of the input. The more the GAIN, the higher the total reflection characteristic, and thus the better the light reflection performance.
  • Conventional techniques for forming a light reflection layer on the surface of an article include metal deposition techniques and metallic paint techniques.
  • the metal deposition technology has a problem in that the cost of the equipment infrastructure construction cost and the deposition process cost is high, and the price increases rapidly as the size of the deposition target is increased.
  • the mass production is difficult because the production time is long because three or more separate processes are required.
  • the deposition coating film is inflexible and fragile, there is a problem in the coating properties itself, such as a weak adhesion performance between the surface / deposition surface / clear surface, there is a limit in the color implementation.
  • Metallic paint technology has a disadvantage in that the total reflection performance of the coating film is low, the appearance is lower than the deposition, and the workability is difficult to paint a large area.
  • the technical problem of the present invention is to provide a reflecting plate comprising a coating composition and a coating layer thereof which have a high work process speed and enable mass and low cost production of a coated article. While the coating composition of the present invention is applicable to a large-sized article, it is possible to improve the reflectance of the reflecting plate to which the composition is applied and to realize a high contrast ratio, and to improve the flexibility and adhesion of the coating film to which the composition is applied.
  • the paint composition includes at least one polyester resin component, at least one isocyanate curing agent component, at least one aluminum pigment component having a particle thickness of 100 nm or less, and at least one solvent component, and the paint composition total 100
  • the nonvolatile content is 10% or less based on the weight percent.
  • the substrate includes a substrate and a coating layer formed on one surface of the substrate, the coating layer comprises at least one polyester resin component, at least one isocyanate curing agent component, a particle thickness of 100nm or less At least one aluminum pigment component and at least one solvent component.
  • the nonvolatile content in the coating composition may be 10% or less based on 100% by weight of the coating composition.
  • a method for producing a reflecting plate for a screen provided according to another aspect of the present invention includes coating the coating composition of the present invention on a substrate and drying the coated coating composition layer.
  • the paint compositions according to the invention are spray paintable, which allows for a fast work process and enables mass and low cost production of coated articles. Therefore, when the coating composition of the present invention is used, for example, as a paint for manufacturing a reflecting plate, it is possible to apply to a large-sized article, while exhibiting a reflectance above the reflectance level of the coating obtained by the deposition process, and being relatively high compared to the deposition. Contrast ratio can be achieved. In addition, when using the coating composition of the present invention, the flexibility and adhesion of the coating film are also excellent. On the other hand, when the coating composition of the present invention is used, for example, as an exterior paint, high brightness and a small metallic particle feel can be obtained to obtain a luxurious coating appearance, and a colorant may be added to implement various colors.
  • WET coating state the aluminum pigment particle distribution state in the coating layer immediately after the coating composition of the present invention is spray-coated on the surface of the substrate, and the aluminum pigment particles are in close contact with each other while being dried (dry coating state) ) Is shown schematically.
  • the coating composition of the present invention comprises at least one polyester resin component.
  • the said polyester resin functions as an adhesion resin and arrange
  • the hydroxyl value (OHv) of the polyester resin may be 2 to 200 mgKOH / g, or may be 5 to 180 mgKOH / g.
  • the number average molecular weight (Mn) of the polyester resin may be 500 to 50,000, or may be 1,000 to 20,000.
  • the polyester resin may be a polyester that is a polycondensation reaction product of a polyhydric alcohol component and a polyhydric carboxylic acid component
  • the polyhydric alcohol component include 1,6-hexanediol, 2,2 ''-[( Methylethylidene) bis (4,1-phenyleneoxy)] bisethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, ethane-1,2-diol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2 -Dimethyl-1,3-propanediol and combinations thereof
  • examples of the polyvalent carboxylic acid component include 1,4-butanedicarboxylic acid, 1,3-benzenedicarboxylic acid, 1,4-benzenedi And those selected from carboxylic acids, 1,2,4-benzenetricarboxylic acids, isobenzofuran-1,3-dione (phthalic anhydride), cis-4-cyclohexene-1
  • the content of the polyester resin in the coating composition of the present invention may be, for example, 0.1 to 5% by weight based on 100% by weight of the coating composition. If the polyester resin content in the coating composition is too less than the above range, there may be a problem of coating film properties, coating workability, on the contrary, if the polyester resin content is too much above the above range, optical performance (brightness, black brightness, reflectance) is lowered, coating workability There may be a problem.
  • the coating composition of the present invention comprises at least one isocyanate curing agent component.
  • the isocyanate curing agent functions to cure the adhesive resin to form a coating film.
  • the isocyanate curing agent usable in the present invention is selected from, for example, toluene diisocyanate (TDI), methylene diphenyl diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI), isophorone diisocyanate (IPDI) and combinations thereof. It may include, but is not limited to such.
  • the content of the isocyanate curing agent in the coating composition of the present invention may be, for example, 0.1 to 2% by weight based on 100% by weight of the coating composition. If the content of the isocyanate curing agent in the coating composition is too small than the above-mentioned range, there may be problems of coating film physical properties (adhesion, flex resistance) and coating workability. ) There may be degradation, paintability problem.
  • the coating composition of the present invention comprises at least one aluminum pigment component.
  • the aluminum pigment functions to implement the reflectance of the coating film.
  • the particle thickness of the aluminum pigment may be 200 nm or less, or 100 nm or less, or 60 nm or less. In addition, the particle thickness of the aluminum pigment may be 5 nm or more, or 10 nm or more. When the particle thickness of the aluminum pigment exceeds 200 nm, there may be a problem of deterioration in optical performance and coating workability.
  • the average particle size of the aluminum pigment may be 1 to 30 ⁇ m, or 6 to 20 ⁇ m, in some cases may be 5 to 15 ⁇ m. If the average particle size of the aluminum pigment is too small than the above range may have a price increase, hiding power problems, on the contrary, if the average particle size is too large than the above range may have a black brightness increase (contrast related) problem.
  • VMP (vacuum metalizing process) type aluminum may be used as the aluminum pigment.
  • the content of the aluminum pigment in the coating composition of the present invention may be, for example, 0.1 to 3% by weight based on 100% by weight of the coating composition. If the aluminum pigment content in the coating composition is too small than the above range, there may be a problem of lowering optical performance (brightness, black brightness, reflectance), on the contrary, if the aluminum pigment content is too high, the coating film properties (adhesiveness, flex resistance) may be reduced. Can be.
  • the coating composition of this invention contains one or more solvent components.
  • the solvent functions to control the drying speed of the coating film and to arrange the aluminum pigment particles.
  • the solvent may be selected from ester solvents, ether solvents, alcohol solvents, ketone solvents, and combinations thereof, and more specifically, ethyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate , Butyl cellosolve acetate, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol methyl ether, isopropyl alcohol, n-butanol, diisobutyl ketone and combinations thereof may be used.
  • the content of the solvent in the coating composition of the present invention may be, for example, 90 to 98% by weight based on 100% by weight of the coating composition. If the solvent content in the coating composition is too low than the above range may have a problem of paint workability (DUST SPRAY), a transient film problem, On the contrary, if the solvent content in the paint composition is too much above, the paint workability problem (undrying), lack of concealment problem There may be.
  • DUST SPRAY paint workability
  • the solvent content in the paint composition is too much above, the paint workability problem (undrying), lack of concealment problem There may be.
  • the coating composition of the present invention may further comprise a dispersant.
  • the dispersant functions to arrange the aluminum pigment particles.
  • a dispersant commonly used in coating compositions such as a high molecular weight polymer or a block copolymer type dispersant, an alkylammonium salt type dispersant of a high molecular weight copolymer, or the like may be used alone or in combination, without limitation, a commercial product. Examples include, but are not limited to, DISPERBYK 163, BYK9076, DIPSERBYK 108, EFKA 4047, and the like.
  • the dispersant content in the coating composition of the present invention may be, for example, 0 to 1% by weight (eg, 0.1 to 1% by weight) based on 100% by weight of the coating composition.
  • content of the dispersant in the coating composition is too large, there may be a problem of deteriorating optical performance (brightness, black brightness, reflectance), and deterioration of coating properties (adhesiveness).
  • the coating composition of the present invention may further include one or more additive components commonly used in coating compositions, such as LEVELING additives (fluorine series type, silicone series type).
  • LEVELING additives fluorine series type, silicone series type.
  • the nonvolatile content of the coating composition of the present invention may be 10% or less (eg, 1 to 10%) or 1 to 8% based on 100% by weight of the coating composition. If the non-volatile content in the coating composition is too large, there may be a paint workability problem, a problem of forming a transient film.
  • the coating composition of the present invention described above can be spray-coated due to the low nonvolatile content, the work process speed is high, and the article to which the composition is applied can be mass-produced at low cost.
  • the coating composition of the present invention can be applied to a large-sized article because the spray coating is possible, but can exhibit a reflectance (120 to 130% compared to the deposition level) of the coating obtained by the deposition process, compared to the deposition, A relatively high contrast ratio (120% of deposition) can be achieved.
  • the flexibility (which can be bent or rolled) and the adhesion (based on CROSS CUT) of the coating film are also excellent.
  • the coating composition of the present invention can obtain a high-quality coating appearance by high brightness, small metal particle feeling, and may implement a variety of colors by adding a colorant.
  • the contrast ratio (CONTRAST RATIO) can be adjusted, the higher the contrast ratio, the higher the performance.
  • a reflecting plate comprising a substrate and a coating layer formed on one surface of the substrate, the coating layer may be composed of the coating composition of the present invention.
  • an optical device comprising an image generating device for generating an image and a screen for receiving light therefrom to display an image, wherein the reflective layer or reflecting plate according to the present invention is It may be further included.
  • the coating composition of the present invention may be coated with a thickness of, for example, 1 to 3 ⁇ m at the center of the reflecting layer or the reflecting plate, and a thickness of 0.5 ⁇ m or less at the edge portion of the reflecting layer or the reflecting plate.
  • a method for producing a reflecting plate for a screen comprising coating the coating composition of the present invention on a substrate and drying the painted coating composition layer.
  • the substrate for example, a substrate made of a material such as PET or urethane can be used.
  • the coating layer thickness of the coating composition formed on the surface of the substrate may be, for example, 1 to 3 ⁇ m at the center of the substrate, and may be, for example, 0.5 ⁇ m or less at the edge portion of the substrate for the reflective plate.
  • spray painting can be performed under clean room conditions using equipment such as a recipe automatic spray machine, a bell spray automatic machine, a manual coat machine.
  • drying of the painted coating composition layer there is also no particular limitation on the method of drying the painted coating composition layer, and drying of the coating film can be carried out at a temperature of, for example, 60 ° C, using a drying method and apparatus conventionally used in the art.
  • the aluminum pigment particle distribution state (WET coating state) in the coating layer 1, and the state in which the aluminum pigment particles adhere to each other while being dried, thereby exhibiting total reflection performance (dry coating state) ) Is schematically shown in FIG. 1. That is, from the spray gun to the body, WET is applied, very fast drying process occurs after coating, and force is generated toward the body during the rapid evaporation of the solvent, so that aluminum fills the body tightly, and the body is walled. As a result, the aluminum is more closely bonded.
  • the coating composition was prepared in the composition shown in Table 1.
  • the prepared coating composition sample was spray-coated on a substrate (material: based on PET // URETHANE) and dried to form a coating film, and the following physical properties were measured. The results of the physical property measurement are shown in Table 1.
  • Aluminum pigment VMP aluminum pigment (thickness: about 20 nm, average particle size: about 20 ⁇ m)
  • Polyester resin (hydroxyl value: 10 mgKOH / g, number average molecular weight: 12,000)
  • Isocyanate Curing Agent Hexamethylene Diisocyanate (HMDI) Curing Agent
  • the coating composition was prepared by varying the solvent as shown in Table 2.
  • the prepared coating composition sample was spray-coated on a substrate (material: PET // URETHNAE) and dried to form a coating film and the GLOSS was measured.
  • the results of the physical property measurement are shown in Table 2.
  • Polyester 1 Polyester resin (hydroxyl value: 40 mgKOH / g, number average molecular weight: 5,000)
  • Polyester resin (hydroxyl value: 25 mgKOH / g, number average molecular weight: 10,000)
  • Polyester 3 Polyester resin (hydroxyl value: 20 mgKOH / g, number average molecular weight: 15,000)
  • Table 3 to vary the aluminum pigment to prepare a coating composition. Except for the type of aluminum pigment, the other compositions were the same as # 1 of Table 1.
  • the prepared coating composition sample was spray-coated on a substrate (material: PET // URETHANE) and dried to form a coating film and measured physical properties. The results of the physical property measurement are shown in Table 3.
  • VMP # 1-1 to 1-5 thickness 20 to 40 nm, average particle size 8 to 12 ⁇ m
  • VMP # 2-1 to 2-3 thickness 20-40nm, average particle size 12-15 ⁇ m respectively
  • SILVER DOLLOR # 1 to 3 thickness 200nm, average particle size 15 ⁇ m to 20 ⁇ m respectively

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Abstract

본 발명은 도료 조성물 및 그 코팅층을 포함하는 스크린용 반사판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 스프레이 도장이 가능하기 때문에 작업 공정 속도가 빠르고, 코팅 물품의 대량 및 저가 생산을 가능하게 하며, 대형 사이즈의 물품에 대해서 적용이 가능하면서도, 증착 수준 이상의 반사율을 나타낼 수 있고, 증착 대비 상대적으로 높은 명암비를 구현할 수 있으며, 도막의 유연성 및 부착성 또한 우수한 도료 조성물 및 그 코팅층을 포함하는 스크린용 반사판에 관한 것이다.

Description

도료 조성물
본 발명은 도료 조성물에 관한 것으로서, 스크린에 적용되는 반사판 혹은 반사층에 관한 것이다.
프로젝터 혹은 이미지 프로젝터와 같은 광학장치는 이미지를 표시하는 스크린과 렌즈 등을 이용해서 이미지를 스크린에 표시하기 위해 빛을 내보내는 본체로 구성된다. 스크린은 렌즈 등을 통해서 받은 빛을 반사해서 이미지를 표시하기 위해 빛이 입사되는 표면에 광반사층을 구비한다.
광반사층의 광반사 성능은 빛의 전반사를 기준으로 평가된다. 즉, 빛을 INPUT 100%로 투입 시 OUTPUT으로 얻는 빛의 양을 측정하며, 얻어지는 빛(GAIN)이 많아질수록 전반사 특성이 높아져 광반사 성능이 우수한 것으로 평가된다.
물품의 표면에 광반사층을 형성하는 기존 기술로는 금속 증착 기술과 메탈릭 도료 기술이 있다.
그러나, 금속 증착 기술은 장비 인프라 구축 비용 및 증착 공정 비용이 고가일 뿐만 아니라 증착 대상의 사이즈가 커질수록 가격이 급격히 높아지는 문제가 있다. 또한, 3개 이상의 개별 공정들을 거쳐야 하기 때문에 생산 시간이 오래 걸려 대량 생산이 어렵다. 나아가, 증착 도막은 유연성이 없어 깨지기 쉬우며, 소지면/증착면/클리어면 간 부착 성능이 약하고, 색상 구현에도 한계가 있는 등 도막 특성 자체에도 문제가 있다.
메탈릭 도료 기술의 경우, 도막의 전반사 성능이 낮고, 증착 대비 외관이 떨어지며, 작업성이 낮아 넓은 부위에 도장이 어렵다는 단점이 있다.
본 발명의 기술적 과제는, 작업 공정 속도가 빠르고, 코팅 물품의 대량 및 저가 생산을 가능하게 하는 도료 조성물 및 그 코팅층을 포함하는 반사판을 제공하는 것이다. 본 발명의 도료 조성물은 대형 사이즈의 물품에 대해서 적용이 가능하면서도, 조성물이 적용되는 반사판의 반사율을 향상시키고 높은 명암비를 구현할 수 있으며, 조성물이 적용되는 도막의 유연성 및 부착성 또한 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 도료 조성물은, 하나 이상의 폴리에스테르 수지 성분, 하나 이상의 이소시아네이트 경화제 성분, 100nm 이하의 입자 두께를 갖는 하나 이상의 알루미늄 안료 성분, 및 하나 이상의 용제 성분을 포함하며, 도료 조성물 총 100중량%를 기준으로 불휘발분 함량이 10% 이하이다.
본 발명의 다른 측면에 따라 제공되는 스크린용 반사판은, 기재와 상기 기재의 일 표면상에 형성된 코팅층을 포함하며, 코팅층은 하나 이상의 폴리에스테르 수지성분, 하나 이상의 이소시아네이트 경화제 성분, 100nm 이하의 입자 두께를 갖는 하나 이상의 알루미늄 안료 성분과 하나 이상의 용제 성분을 포함한다. 도료 조성물에서 불휘발분 함량은 도료 조성물 총 100중량%를 기준으로 10%이하일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라 제공되는 스크린용 반사판의 제조방법은, 기재 상에 본 발명의 도료 조성물을 도장하고, 상기 도장된 도료 조성물 층을 건조시키는 것을 포함한다.
본 발명에 따른 도료 조성물은 스프레이 도장이 가능하기 때문에 작업 공정 속도가 빠르고, 코팅 물품의 대량 및 저가 생산을 가능하게 한다. 따라서, 본 발명의 도료 조성물을, 예컨대, 반사판 제작용 도료로서 사용하면, 대형 사이즈의 물품에 대해서 적용이 가능하면서도, 증착 공정으로 얻어지는 코팅의 반사율 수준 이상의 반사율을 나타낼 수 있고, 증착 대비 상대적으로 높은 명암비를 구현할 수 있다. 아울러, 본 발명의 도료 조성물을 사용할 경우, 도막의 유연성 및 부착성 또한 우수하다. 한편, 본 발명의 도료 조성물을, 예컨대, 외관 도료로서 사용하면, 휘도가 높고, 메탈 입자감이 작아 고급스런 코팅 외관을 얻을 수 있으며, 조색제를 투입하여 다양한 색상을 구현할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 도료 조성물이 기재 표면에 스프레이 도장된 직후 코팅층 내의 알루미늄 안료 입자 분포 상태(WET 도막 상태), 및 이후 건조되면서 알루미늄 안료 입자들이 밀착하게 되어 전반사 성능을 발휘하는 상태(건조 도막 상태)를 개략적으로 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 도료 조성물은 하나 이상의 폴리에스테르 수지 성분을 포함한다. 상기 폴리에스테르 수지는 부착 수지로서, 알루미늄 안료 입자를 배열하는 기능을 한다.
상기 폴리에스테르 수지의 수산기가(OHv) 2 내지 200 mgKOH/g일 수 있고, 또는 5 내지 180 mgKOH/g일 수 있다. 또한, 상기 폴리에스테르 수지의 수평균분자량(Mn)은 500 내지 50,000일 수 있고, 또는 1,000 내지 20,000일 수 있다.
구체적으로, 상기 폴리에스테르 수지로는 다가 알코올 성분과 다가 카르복시산 성분의 축중합 반응 생성물인 폴리에스테르일 수 있으며, 상기 다가 알코올 성분의 예로는 1,6-헥산디올, 2,2''-[(메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시)]비스에탄올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 에탄-1,2-디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 들 수 있고, 상기 다가 카르복시산 성분의 예로는 1,4-부탄디카르복시산, 1,3-벤젠디카르복시산, 1,4-벤젠디카르복시산, 1,2,4-벤젠트리카르복시산, 이소벤조푸란-1,3-디온(프탈산 무수물), cis-4-사이클로헥센-1,2-디카르복시산 무수물 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 도료 조성물 내의 상기 폴리에스테르 수지의 함량은, 도료 조성물 100중량%를 기준으로, 예컨대, 0.1 내지 5중량%일 수 있다. 도료 조성물 내의 폴리에스테르 수지 함량이 상기한 범위보다 지나치게 적으면 도막물성 저하, 도장 작업성 문제가 있을 수 있고, 반대로 상기한 범위보다 지나치게 많으면 광학성능(휘도, 블랙휘도, 반사율) 저하, 도장 작업성 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 도료 조성물은 하나 이상의 이소시아네이트 경화제 성분을 포함한다. 상기 이소시아네이트 경화제는 부착 수지를 경화시켜 도막을 형성하는 기능을 한다.
본 발명에서 사용가능한 상기 이소시아네이트 경화제로는, 예컨대, 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HMDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 도료 조성물 내의 상기 이소시아네이트 경화제의 함량은, 도료 조성물 100중량%를 기준으로, 예컨대, 0.1 내지 2중량%일 수 있다. 도료 조성물 내의 이소시아네이트 경화제 함량이 상기한 범위보다 지나치게 적으면 도막 물성 저하(부착성, 내굴곡성) 및 도장 작업성 문제가 있을 수 있고, 반대로 상기한 범위보다 지나치게 많으면 광학성능(휘도, 블랙휘도, 반사율) 저하, 도장 작업성 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 도료 조성물은 하나 이상의 알루미늄 안료 성분을 포함한다. 상기 알루미늄 안료는 도막의 반사율을 구현하는 기능을 한다.
상기 알루미늄 안료의 입자 두께는 200nm 이하이며, 또는 100nm 이하, 혹은 60nm 이하일 수 있다. 또한, 알루미늄 안료의 입자 두께는 5nm 이상, 또는 10nm 이상일 수 있다. 알루미늄 안료의 입자 두께가 200nm를 초과하면, 광학성능 저하, 도장 작업성 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기 알루미늄 안료의 평균입자크기는 1 내지 30μm일 수 있으며, 또는 6 내지 20μm, 경우에 따라서는 5 내지 15μm일 수 있다. 알루미늄 안료의 평균입자크기가 상기한 범위보다 지나치게 작으면 가격 상승, 은폐력 문제가 있을 수 있고, 반대로 상기한 범위보다 지나치게 크면 블랙휘도 상승(명암관련) 문제가 있을 수 있다.
구체적으로, 상기 알루미늄 안료로는 VMP(vacuum metalizing process)형 알루미늄을 사용할 수 있다.
본 발명의 도료 조성물 내의 상기 알루미늄 안료의 함량은, 도료 조성물 100중량%를 기준으로, 예컨대, 0.1 내지 3중량%일 수 있다. 도료 조성물 내의 알루미늄 안료 함량이 상기한 범위보다 지나치게 적으면 광학성능(휘도, 블랙휘도, 반사율) 저하 문제가 있을 수 있고, 반대로 상기한 범위보다 지나치게 많으면 도막 물성(부착성, 내굴곡성) 저하가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 도료 조성물은 하나 이상의 용제 성분을 포함한다. 상기 용제는 도막의 건조속도를 조절하고, 알루미늄 안료 입자를 배열하는 기능을 한다.
구체적으로, 상기 용제로는, 에스테르 용제, 에테르 용제, 알코올 용제, 케톤 용제 및 이들의 조합으로부터 선택된 것을 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로는, 에틸 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, n-부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 부틸 셀로솔브 아세테이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 이소프로필 알코올, n-부탄올, 디이소부틸 케톤 및 이들의 조합으로부터 선택된 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 도료 조성물 내의 상기 용제의 함량은, 도료 조성물 100중량%를 기준으로, 예컨대, 90 내지 98중량%일 수 있다. 도료 조성물 내의 용제 함량이 상기한 범위보다 지나치게 적으면 도장 작업성 문제(DUST SPRAY), 과도막 문제가 있을 수 있고, 반대로 상기한 범위보다 지나치게 많으면 도장 작업성 문제(미건조), 은폐 부족 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은 분산제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 분산제는 알루미늄 안료 입자를 배열하는 기능을 한다.
구체적으로, 상기 분산제로는 고분자량의 중합체 또는 블록 공중합체 타입 분산제, 고분자량 공중합체의 알킬암모늄염 타입 분산제 등과 같이 도료 조성물에 통상 사용되는 분산제를 단독으로 또는 조합하여 제한없이 사용할 수 있으며, 그 시판품의 예로는 DISPERBYK 163, BYK9076, DIPSERBYK 108, EFKA 4047 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 도료 조성물 내의 상기 분산제 함량은, 도료 조성물 100중량%를 기준으로, 예컨대, 0 내지 1중량%(예를 들어, 0.1 내지 1중량%)일 수 있다. 도료 조성물 내의 분산제 함량이 지나치게 많으면 광학성능(휘도, 블랙휘도, 반사율) 저하 문제, 도막 물성(부착성) 저하 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은, 상기 설명한 성분들 외에, LEVELING 첨가제(불소계열 타입, 실리콘 계열 타입)와 같이 도료 조성물에 통상적으로 사용되는 첨가제 성분을 하나 이상 더 포함할 수 있다.
본 발명의 도료 조성물의 불휘발분 함량은, 도료 조성물 100중량%를 기준으로 10% 이하(예를 들어, 1 내지 10%)이며, 또는 1 내지 8%일 수 있다. 도료 조성물 내의 불휘발분 함량이 지나치게 많으면 도장 작업성 문제, 과도막 형성 문제가 있을 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 도료 조성물은 낮은 불휘발분 함량으로 인해 스프레이 도장이 가능하기 때문에 작업 공정 속도가 빠르고, 조성물이 적용되는 물품을 저비용으로 대량 생산할 수 있다. 또한 본 발명의 도료 조성물은 스프레이 도장이 가능하기 때문에 대형 사이즈의 물품에 대해서 적용이 가능하면서도, 증착 공정으로 얻어지는 코팅의 반사율 수준 이상의 반사율(증착 대비 120 내지 130% 수준)을 나타낼 수 있고, 증착 대비 상대적으로 높은 명암비(증착 대비 120% 수준)를 구현할 수 있다. 아울러, 본 발명의 도료 조성물을 사용할 경우, 도막의 유연성(휘거나 말수 있음) 및 부착성(CROSS CUT기준) 또한 우수하다.
또한, 본 발명의 도료 조성물은 휘도가 높고, 메탈 입자감이 작아 고급스런 코팅 외관을 얻을 수 있으며, 조색제를 투입하여 다양한 색상을 구현할 수도 있다.
나아가, 본 발명의 도료 조성물을 사용하여 도장면을 선택적으로 코팅하면, 명암비(CONTRAST RATIO)를 조절할 수 있으며, 명암비가 높을수록 고성능이 된다.
따라서, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 기재와 상기 기재의 일 표면상에 형성되는 코팅층을 포함하는 반사판이 제공되며, 코팅층은 본 발명의 도료 조성물로 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 광학장치가 제공되며, 광학장치는 이미지를 발생하는 이미지 발생장치와 이로부터 빛을 받아서 이미지를 표시하는 스크린을 포함하며, 상기 스크린 상에는 본 발명에 따른 반사층 혹은 반사판이 더 포함될 수 있다.
이러한 반사층 혹은 반사판에 있어서, 본 발명의 도료 조성물은, 반사층 혹은 반사판의 중심에는 예컨대, 1 내지 3μm의 두께로, 반사층 혹은 반사판의 에지부분에는 예컨대, 0.5μm 이하의 두께로 코팅될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 기재 상에 본 발명의 도료 조성물을 도장하며 상기 도장된 도료 조성물 층을 건조시키는 것을 포함하는, 스크린용 반사판의 제조방법이 제공된다.
상기 기재로는, 예컨대, PET, 우레탄 등의 재질로 된 기재를 사용할 수 있다. 또한, 기재의 표면상에 형성되는 도료 조성물의 코팅층 두께는, 기재의 중심에는 예컨대, 1 내지 3μm일 수 있고, 반사판용 기재의 에지부분에는 예컨대, 0.5μm 이하일 수 있다.
본 발명의 도료 조성물을 기재에 도장하는 방법에는 특별한 제한이 없으며, 이 기술분야에서 통상 사용되는 도장 방법, 예컨대 스프레이 도장, R2R(roll to roll 또는 screen 코팅법) 등의 방법 및 장치를 사용하여 수행될 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 레시프로 스프레이 자동 도장 기기, 벨 스프레이 자동 기기, 매뉴얼 도장기기와 같은 장비를 사용하여 클린 룸 조건하에서 스프레이 도장이 수행될 수 있다.
또한, 도장된 도료 조성물 층을 건조시키는 방법에도 특별한 제한은 없으며, 이 기술분야에서 통상 사용되는 건조 방법 및 장치를 사용하여, 예컨대 60℃의 온도에서 도막의 건조가 수행될 수 있다.
본 발명의 도료 조성물이 기재 표면에 스프레이 도장된 직후 코팅층(1) 내의 알루미늄 안료 입자 분포 상태(WET 도막 상태), 및 이후 건조되면서 알루미늄 안료 입자들이 밀착하게 되어 전반사 성능을 발휘하는 상태(건조 도막 상태)를 도 1에 개략적으로 나타내었다. 즉, 스프레이 건에서 소지까지는 WET 도장되고, 도장 후 매우 빠른 건조 과정이 발생하며, 용제의 빠른 증발과정에서 소지쪽으로 힘이 발생하여, 알루미늄들은 빈틈없이 소지를 메우게 되고, 이 때, 소지는 벽으로 작용하여, 알루미늄들이 더욱 밀착하게 된다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
하기 표 1에 나타낸 조성으로 도료 조성물을 제조하였다. 제조된 도료 조성물 샘플을 소지(재질: PET//URETHANE 기재)에 스프레이 도장한 후 건조시켜 도막을 형성하고, 하기 물성들을 측정하였다. 물성 측정의 결과를 표 1에 나타내었다.
소지부착성
CROSSCUT(ASTM, ISO 규격) 방법으로 측정하였다.
층간부착성
CROSSCUT(ASTM, ISO 규격) 방법으로 측정하였다.
GLOSS
광택기로 측정하였다.
휘도(반사율)
CM-2500 기기로 측정하였다.
블랙휘도
CM-2500 기기로 측정하였다.
도막 건조속도(상대크기)
OHP 필름에 DRAW DOWN한 후, 건조 시간 측정 방법으로 측정하였다. 표 1에 제시된 건조속도 결과는 부틸 아세테이트 용제의 건조속도를 1로 하였을 때를 기준으로 한 상대 건조속도이다.
Figure PCTKR2016005221-appb-T000001
알루미늄 안료: VMP 알루미늄 안료(두께: 약 20nm, 평균입자크기: 약 20μm)
폴리에스테르 수지: 폴리에스테르 수지(수산기가: 10mgKOH/g, 수평균분자량: 12,000)
용제: 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PMA) + n-부틸 아세테이트(BA) + 이소부틸 아세테이트(IBA)
이소시아네이트 경화제: 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HMDI) 경화제
한편, 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 용제를 달리하며 도료 조성물을 제조하였다. 제조된 도료 조성물 샘플을 소지(재질: PET//URETHNAE)에 스프레이 도장한 후 건조시켜 도막을 형성하고 GLOSS를 측정하였다. 물성 측정의 결과를 표 2에 나타내었다.
Figure PCTKR2016005221-appb-T000002
BASE 도료: 폴리에스테르 1 + 폴리에스테르 2 + 폴리에스테르 3 + 분산제 + 톨루엔 디이소시아네이트(TDI) 경화제
폴리에스테르 1: 폴리에스테르 수지(수산기가: 40mgKOH/g, 수평균분자량: 5,000)
폴리에스테르 2: 폴리에스테르 수지(수산기가: 25mgKOH/g, 수평균분자량: 10,000)
폴리에스테르 3: 폴리에스테르 수지(수산기가: 20mgKOH/g, 수평균분자량: 15,000)
용제 1: 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트
용제 2: 이소프로필 아세테이트
용제 3: 이소부틸 아세테이트
용제 4: 프로필렌 글리콜 메틸 에테르
용제 5: 이소프로필 알코올
용제 6: n-부틸 아세테이트
용제 7: 디이소부틸 케톤
한편, 하기 표 3에 나타낸 바와 같이 알루미늄 안료를 달리하며 도료 조성물을 제조하였다. 알루미늄 안료의 종류를 제외한 나머지 조성들은 표 1의 #1과 동일하였다. 제조된 도료 조성물 샘플을 소지(재질: PET//URETHANE)에 스프레이 도장한 후 건조시켜 도막을 형성하고 물성들을 측정하였다. 물성 측정의 결과를 표 3에 나타내었다.
Figure PCTKR2016005221-appb-T000003
VMP #1-1 내지 1-5: 각각 두께 20 내지 40nm, 평균입자크기 8 내지 12μm
VMP #2-1 내지 2-3: 각각 두께 20 내지 40nm, 평균입자크기 12 내지 15μm
SILVER DOLLOR #1 내지 3: 각각 두께 200nm, 평균입자크기 15μm 내지 20μm
[부호의 설명]
1: 코팅층

Claims (15)

  1. 하나 이상의 폴리에스테르 수지 성분,
    하나 이상의 이소시아네이트 경화제 성분,
    100nm 이하의 입자 두께를 갖는 하나 이상의 알루미늄 안료 성분, 및
    하나 이상의 용제 성분을 포함하며,
    도료 조성물 총 100중량%를 기준으로 불휘발분 함량이 10% 이하인,
    도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 폴리에스테르 수지의 수산기가(OHv) 2 내지 200 mgKOH/g인 도료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 폴리에스테르 수지의 수평균분자량(Mn)이 500 내지 50,000인 도료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 폴리에스테르 수지가 다가 알코올 성분과 다가 카르복시산 성분의 축중합 반응 생성물인 도료 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 다가 알코올 성분이 1,6-헥산디올, 2,2''-[(메틸에틸리덴)비스(4,1-페닐렌옥시)]비스에탄올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 에탄-1,2-디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올 및 이들의 조합으로부터 선택되고, 다가 카르복시산 성분이 1,4-부탄디카르복시산, 1,3-벤젠디카르복시산, 1,4-벤젠디카르복시산, 1,2,4-벤젠트리카르복시산, 이소벤조푸란-1,3-디온, cis-4-사이클로헥센-1,2-디카르복시산 무수물 및 이들의 조합으로부터 선택되는 도료 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 이소시아네이트 경화제가 바이우렛형, 이소시아누레이트형, 부가물형, 또는 다관능성 예비중합체 형태의 이소시아네이트인 도료 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 이소시아네이트 경화제가 톨루엔 디이소시아네이트, 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 이들의 조합으로부터 선택되는 도료 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 알루미늄 안료의 평균입자크기가 1 내지 30μm인 도료 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 알루미늄 안료가 VMP(vacuum metalizing process)형 알루미늄인 도료 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 용제가 에스테르 용제, 에테르 용제, 알코올 용제, 케톤 용제 및 이들의 조합으로부터 선택되는 도료 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 용제가 에틸 아세테이트, 이소프로필 아세테이트, n-부틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트, 부틸 셀로솔브 아세테이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 이소프로필 알코올, n-부탄올, 디이소부틸 케톤 및 이들의 조합으로부터 선택되는 도료 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 분산제를 추가로 포함하는 도료 조성물.
  13. 기재; 및
    상기 기재의 일 표면상에 형성된 코팅층을 포함하며,
    상기 코팅층은, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 도료 조성물의 코팅층을 포함하는,
    반사판.
  14. 이미지를 발생하는 이미지 발생장치; 및 이로부터 빛을 받아서 이미지를 표시하는 스크린을 포함하며, 상기 스크린 상에 제13항의 반사판을 포함하는, 영상장치.
  15. 기재를 제공하며,
    상기 기재의 일 표면상에 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 도료 조성물을 도장하며,
    상기 도장된 도료 조성물 층을 건조시키는 것을 포함하는,
    스크린용 반사판의 제조방법.
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