WO2020159258A2 - 중도용 도료 조성물 - Google Patents

중도용 도료 조성물 Download PDF

Info

Publication number
WO2020159258A2
WO2020159258A2 PCT/KR2020/001435 KR2020001435W WO2020159258A2 WO 2020159258 A2 WO2020159258 A2 WO 2020159258A2 KR 2020001435 W KR2020001435 W KR 2020001435W WO 2020159258 A2 WO2020159258 A2 WO 2020159258A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resin
weight
coating composition
parts
polyester resin
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/001435
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2020159258A3 (ko
Inventor
이석종
이다정
이종택
Original Assignee
주식회사 케이씨씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이씨씨 filed Critical 주식회사 케이씨씨
Publication of WO2020159258A2 publication Critical patent/WO2020159258A2/ko
Publication of WO2020159258A3 publication Critical patent/WO2020159258A3/ko

Links

Classifications

    • 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
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; 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
    • 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
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • 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
    • C09D179/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors

Definitions

  • the present invention relates to a coating composition for intermediate use.
  • the vehicle body It is common for the vehicle body to perform electrodeposition coating, intermediate coating, base coating and clear coating to protect the surface from external and external environments. For example, the electrodeposition coating is applied to the vehicle body, followed by curing, and the intermediate coating is applied and then cured. Subsequently, it is a common automotive coating system to continuously coat the base coat and the clear coat on the intermediate coating layer and then cure.
  • the automotive coating process as described above is typically a first coating after a middle coating, and a base coat and a clear coat coating, and a second coating (3C2B) coating method for secondary curing.
  • 3 coat 1 bake coating method consists of electrodeposition, middle coat, base coat and clear coat, and coats the middle coat but coats the base coat and clear coat with wet on wet without first curing after mid coat to be.
  • the intermediate eradication type coating method is composed of electrodeposition, base and clear coat, and is a coating method that deletes the intermediate coating itself and implements the intermediate function in the base coating film.
  • Korean Patent Registration No. 1,806,580 includes epoxy modified polyesters, acrylate polymers or polyurethane polymers, polymer microparticles, polymers having isocyanate or amino groups, pigments, organic solvents and additives containing additives
  • a multicoat paint system is disclosed that includes a composition and a functional layer made therefrom.
  • the paint system is a wet-to-wet 3 coat 1 bake coating method.
  • the conventional 3 coat 1 bake coating method of the intermediate coating composition has a limitation to be applied as a coating for a vehicle body due to insufficient mechanical properties of the prepared coating film.
  • the present invention has excellent appearance characteristics of the prepared coating film, can be cured at a low temperature of 140° C. or less, and has an eco-friendliness and excellent economic efficiency due to the volatile organic compound (VOC) reduction effect through solidification.
  • VOC volatile organic compound
  • the present invention provides a coating composition for intermediate use, comprising a urethane-modified polyester resin, a polyester resin, an acrylic resin, a melamine resin and an isocyanate resin.
  • the coating composition for intermediate use according to the present invention can be cured at a low temperature of 140° C. or less, and can produce a coating film having excellent appearance characteristics and mechanical properties, and is suitable as a coating material for automobile parts and body coatings. Furthermore, the coating composition is eco-friendly and economical due to a high content of solids and a VOC reduction effect.
  • the coating composition for intermediate use according to the present invention includes a urethane-modified polyester resin, a polyester resin, an acrylic resin, a melamine resin and an isocyanate resin.
  • the urethane-modified polyester resin serves as a main resin of a composition containing the same, and forms the appearance properties and mechanical properties of the coating film prepared through chemical bonding with melamine resin and isocyanate resin.
  • the urethane-modified polyester resin has a hydroxyl value (OHV) of 70 to 100 mgKOH/g, an acid value (AV) of 1 to 10 mgKOH/g, and a solid content (NV) of 50 to 70% by weight based on the total weight of the resin.
  • OCV hydroxyl value
  • AV acid value
  • NV solid content
  • the viscosity at 25°C may be 850 to 1,290 cps.
  • the urethane-modified polyester resin has a hydroxyl value of 70 to 95 mgKOH/g, or 75 to 95 mgKOH/g, an acid value of 1 to 8 mgKOH/g, or 2 to 4 mgKOH/g, and a solid content of 55 to 65% by weight, or 58 to 62% by weight relative to the total weight of the resin, the viscosity at 25 °C may be 870 to 1,250 cps, or 885 to 1,200 cps.
  • the hydroxyl value of the urethane-modified polyester resin is within the above range, low-temperature curing is possible and adhesion and impact resistance of the prepared coating film are improved.
  • the acid value is within the above range, appearance and adhesion are excellent.
  • the solid content is within the above range, appearance characteristics, in particular, gloss, durability, elasticity and curing density are improved, and when the viscosity at 25°C is within the above range, the solid content is increased and the solid volume ratio of the paint (SVR) , Solid Volume Ratio).
  • the urethane-modified polyester resin may have a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 2,500 g/mol, or 1,200 to 2,000 g/mol.
  • Mw weight average molecular weight
  • appearance and gloss may be excellent.
  • the urethane-modified polyester resin may be included in the composition in an amount of 10 to 20 parts by weight based on 5 to 15 parts by weight of the polyester resin.
  • the urethane-modified polyester resin may be included in the composition in an amount of 12 to 18 parts by weight, or 12 to 16 parts by weight based on 5 to 15 parts by weight of the polyester resin.
  • the polyester resin serves to form the appearance properties and physical properties of the coating film prepared from the composition containing the same.
  • the polyester resin has a hydroxyl value (OHV) of 100 to 170 mgKOH/g, an acid value (AV) of 0.1 to 8 mgKOH/g, and a solid content (NV) of 70 to 85% by weight based on the total weight of the resin,
  • the viscosity at 25°C can be 500 to 4,000 cps.
  • the polyester resin has a hydroxyl value of 110 to 160 mgKOH/g, or 120 to 150 mgKOH/g, an acid value of 0.2 to 5 mgKOH/g, or 0.5 to 3 mgKOH/g, and a solid content of the total resin. It is 70 to 80% by weight, or 72 to 75% by weight, and the viscosity at 25°C may be 1,000 to 4,000 cps, or 1,100 to 3,500 cps.
  • the polyester resin may have a weight average molecular weight (Mw) of 800 to 2,000 g/mol.
  • Mw weight average molecular weight
  • the polyester resin may have a weight average molecular weight of 1,000 to 1,800 g/mol, or 1,100 to 1,500 g/mol.
  • SVR solid volume ratio
  • the polyester resin may be included in the composition in an amount of 5 to 15 parts by weight based on 10 to 20 parts by weight of the urethane-modified polyester resin.
  • the polyester resin may be included in the composition in an amount of 7 to 13 parts by weight, or 8 to 12 parts by weight with respect to 10 to 20 parts by weight of the urethane-modified polyester resin.
  • the acrylic resin serves to improve the appearance properties and mechanical properties of the coating film prepared from the composition comprising the same.
  • the acrylic resin has a hydroxyl value (OHV) of 50 to 100 mgKOH/g, an acid value (AV) of 1 to 30 mgKOH/g, and a solid content (NV) of 15 to 35% by weight relative to the total weight of the resin, 25
  • the viscosity at °C may be 50 to 250 cps.
  • the acrylic resin has a hydroxyl value of 60 to 80 mgKOH/g, or 65 to 75 mgKOH/g, an acid value of 5 to 20 mgKOH/g, or 7 to 15 mgKOH/g, and a solid content of the total resin weight With respect to 20 to 30% by weight, or 24 to 28% by weight, at 25 °C viscosity may be 80 to 220 cps, or 100 to 200 cps.
  • the acrylic resin may have a weight average molecular weight (Mw) of 1,500 to 3,500 g/mol.
  • Mw weight average molecular weight
  • the acrylic resin may have a weight average molecular weight of 2,000 to 3,200 g/mol, or 2,500 to 3,000 g/mol. When the weight average molecular weight of the acrylic resin is within the above range, the leveling property of the paint may be improved.
  • the acrylic resin may be included in the composition in an amount of 10 to 30 parts by weight based on 10 to 20 parts by weight of the urethane-modified polyester resin.
  • the acrylic resin may be included in the composition in an amount of 12 to 28 parts by weight, or 12 to 20 parts by weight based on 10 to 20 parts by weight of the urethane-modified polyester resin.
  • Melamine resin serves to cure the composition by reacting with the components in the composition containing it.
  • the melamine resin may include at least one selected from the group consisting of butoxy-methoxy mixed melamine resin and methylate melamine resin.
  • the melamine resin may include butoxy-methoxy mixed melamine resin and methylate melamine resin.
  • the butoxy-methoxy mixed melamine resin may have a weight average molecular weight (Mw) of 300 to 1,000 g/mol, and a viscosity at 25°C of 2,000 to 4,000 cps.
  • Mw weight average molecular weight
  • the butoxy-methoxy mixed melamine resin may have a weight average molecular weight of 500 to 900 g/mol, or 600 to 750 g/mol, and a viscosity at 25°C of 2,200 to 3,900 cps, or 2,400 to 3,800 cps. have.
  • the coating film When the weight average molecular weight of the butoxy-methoxy mixed melamine resin is within the above range, the coating film has an excellent effect on hardness, impact resistance and chipping resistance, and when the viscosity at 25°C is within the above range, the solid content increases. It has the effect of improving the solid volume ratio (SVR) of the paint.
  • SVR solid volume ratio
  • butoxy-methoxy mixed resin examples include CYMEL-254, CYMEL-235, CYMEL-1168, CYMEL-1156 and CYMEL-1170 from CYTEC, RESIMINE-751 and RESIMINE755 from SOLUTIA.
  • the methylate melamine resin has a weight average molecular weight (Mw) of 500 to 2,000 g/mol, a solid content (NV) of 80 to 90% by weight based on the total weight of the resin, and a viscosity at 25°C of 2,000 to 6,500 cps.
  • Mw weight average molecular weight
  • NV solid content
  • the methylate melamine resin has a weight average molecular weight of 800 to 1,800 g/mol, or 1,000 to 1,500 g/mol, and a solid content of 81 to 88% by weight, or 82 to 86% by weight based on the total weight of the resin.
  • Viscosity at 25 °C may be 2,700 to 6,000 cps, or 3,000 to 5,000 cps.
  • the weight average molecular weight of the methylate melamine resin is within the above range, it has an excellent effect on hardness, impact resistance and chipping resistance of the coating film, and when the solid content is within the above range, it has an effect of improving low temperature curing property and at 25°C.
  • the viscosity is within the above range, the solid content rises, and there is an effect of improving the solid volume ratio (SVR) of the paint.
  • methylate melamine resin examples include CYMEL-303, CYMEL-327 and CYMEL-370 from CYTEC, BE-370 and BE3717 from BIP, RESIMINE-717, RESIMINE-730, RESIMINE-747, and RESIMINE-7550 from SOLUTIA. And so on.
  • the melamine resin may be included in the composition in an amount of 1 to 15 parts by weight based on 10 to 20 parts by weight of the urethane-modified polyester resin.
  • the melamine resin may be included in the composition in an amount of 2 to 12 parts by weight, or 3 to 10 parts by weight based on 10 to 20 parts by weight of the urethane-modified polyester resin.
  • the intermediate coating composition may contain 1 to 5 parts by weight, or 1 to 3 parts by weight of butoxy-methoxy mixed melamine resin and 1 to 10 parts by weight, or 2 to 10 to 20 parts by weight of a urethane-modified polyester resin. To 9 parts by weight of methylate melamine resin.
  • the content of the butoxy-methoxy melamine resin is within the above range, there is an effect of improving curing reactivity, and when the content of the methylate melamine resin is within the above range, there is an effect of improving appearance and storage stability.
  • the isocyanate resin serves to cure the composition by crosslinking with other components in the composition containing the same.
  • the isocyanate group of the isocyanate resin reacts with hydroxyl groups of other components in the coating composition to form a urethane bond, thereby curing the coating composition.
  • the isocyanate resin may be used without particular limitation as long as it is a conventional isocyanate resin that can be used in the curing agent for paints.
  • the isocyanate resin may be a hexamethylene diisocyanate (HMDI) system having excellent yellowing resistance and weather resistance.
  • HMDI hexamethylene diisocyanate
  • Commercial products of the HMDI-based isocyanate resin include DESMODUR PL 350 (BAYER), DURANATE K-6000, and the like.
  • the isocyanate resin may be a block isocyanate resin in which the terminal isocyanate group is sealed.
  • the isocyanate resin may have a viscosity at 25°C of 1,500 to 7,500 cps, and a solid content of 70 to 80% by weight based on the total weight of the resin.
  • the isocyanate resin has a viscosity at 25°C of 2,000 to 6,500 cps, or 2,500 to 5,000 cps, and the solid content may be 72 to 78% by weight based on the total weight of the resin.
  • the viscosity of the isocyanate resin at 25°C is within the above range, there is an effect of improving the leveling and wetting properties of the paint, and when the solid content is within the above range, impact resistance and chipping resistance of the prepared coating film And it has the effect of improving the flexibility.
  • the isocyanate resin may be included in the composition in an amount of 1 to 5 parts by weight based on 10 to 20 parts by weight of the urethane-modified polyester resin.
  • the isocyanate resin may be included in the composition in an amount of 1 to 4 parts by weight, or 2 to 4 parts by weight based on 10 to 20 parts by weight of the urethane-modified polyester resin.
  • the intermediate coating composition may further include a solvent.
  • the solvent serves to improve the workability of the composition by adjusting the viscosity of the composition.
  • the solvent is an aromatic hydrocarbon-based solvent such as toluene and xylene; Ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl butyl ketone, and ethyl propyl ketone; Ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol methyl ether acetate, and ethyl ethoxypropionate; And alcohol solvents such as 2-ethyl hexanol, iso-butanol, n-butanol, propanol, and 1-methoxy-2-propanol; and the like. In addition, it can be appropriately selected and used depending on the characteristics or volatilization rate of the resin contained in the composition. Commercial products of the aromatic hydrocarbon-based solvent include cocosol #100, cocosol #150, and the like.
  • the intermediate coating composition may contain 10 to 40 parts by weight of a solvent relative to 10 to 20 parts by weight of a urethane-modified polyester resin.
  • the intermediate coating composition may include 12 to 38 parts by weight, or 15 to 35 parts by weight of a solvent relative to 10 to 20 parts by weight of the urethane-modified polyester resin.
  • the intermediate coating composition may further include a pigment.
  • the pigment serves to impart color to the prepared coating film.
  • the pigment is not particularly limited as long as it is a pigment commonly used in coating compositions, and for example, inorganic pigments and organic pigments can be used.
  • the pigment may include metal oxides such as titanium dioxide, carbon black, zinc oxide, ultramarine, and red iron oxide; Sulfides of lithopone, lead, cadmium, iron, cobalt, aluminum and hydrochloride or sulfates thereof; Azo pigments; And copper phthalocyanine pigments.
  • the intermediate coating composition may include 10 to 30 parts by weight of pigment with respect to 10 to 20 parts by weight of the urethane-modified polyester resin.
  • the intermediate coating composition may include 15 to 25 parts by weight of pigment with respect to 10 to 20 parts by weight of the urethane-modified polyester resin.
  • the intermediate coating composition may further include at least one additive selected from the group consisting of a curing catalyst, a surface conditioner, and a dispersing agent.
  • the additive may be included in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 10 to 20 parts by weight of the urethane-modified polyester resin.
  • the additive may be included in an amount of 1 to 15 parts by weight, or 2 to 10 parts by weight based on 10 to 20 parts by weight of the urethane-modified polyester resin.
  • the curing catalyst serves to control the rate of curing reaction of the composition comprising the same.
  • the curing catalyst may be an acid catalyst, and commercial products include Nacure 2547, Nacure 3327, Nacure 3325, Nacure XP-221, and Nacure 4167 from King Industries.
  • the surface adjuster serves to control the smoothness of the coating film prepared by adjusting the surface tension after application of the coating composition, and can be used without particular limitation, as long as it is a common one that can be used in the coating composition.
  • the surface modifier may be a polyacrylate-based or silicone-based surface modifier.
  • the dispersant improves the dispersibility of various components in the composition and serves to increase the stability of the coating composition.
  • the dispersant may be used without particular limitation as long as it is a conventional dispersant or dispersion stabilizer that can be used in the coating composition.
  • commercially available products of the dispersant include BYPER's DISPERBYK-103, DISPERBYK-110, and DISPERBYK-161.
  • the intermediate coating composition may have a viscosity of 15 to 30 seconds based on Ford Cup 4 at 25°C, and an electrical resistance of 0.3 to 4.0 M ⁇ .
  • the intermediate coating composition may have a viscosity of 18 to 23 seconds, or 18 to 20 seconds based on Ford Cup 4 at 25°C, and an electrical resistance of 0.3 to 3.0 M ⁇ .
  • the coating composition for intermediate use according to the present invention as described above is curable at a low temperature of 140° C. or less, or 120 to 140° C., including melamine resin and isocyanate resin.
  • the coating composition can be prepared as a coating film having excellent appearance properties and mechanical properties of a drafted coating film including a urethane-modified polyester resin, and is suitable as a coating material for automobile parts and body coatings.
  • the coating composition is eco-friendly and economical due to its high VOC reduction effect due to its high solid content.
  • functional groups such as'acid value' and'hydroxyl value' of the resin can be measured by methods well known in the art, and for example, may represent a value measured by a titration method.
  • the'weight average molecular weight' of the resin may be measured by a method well known in the art, for example, may represent a value measured by a method of gel permeation chromatograph (GPC).
  • GPC gel permeation chromatograph
  • the viscosity of the Ford Cup #4 at 25°C based on Pod Cup No. 4 was adjusted to about 20 seconds to prepare a middle coating composition.
  • the viscosity was measured based on the Ford Cup No. 4 at 25° C. for the intermediate coating composition.
  • the particle size of the coating composition was checked with a particle size meter to evaluate whether the composition was uniformly dispersed without lumps.
  • the average particle size is 3 ⁇ m or less, it is evaluated as excellent ( ⁇ ), 3 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less, good ( ⁇ ), 5 ⁇ m or more and 7 ⁇ m or less, normal ( ⁇ ), and 7 ⁇ m or more, bad ( ⁇ ). Did.
  • the storage stability was evaluated by comparing the rate of viscosity increase with that before storage. At this time, when the rate of climb was 10% or less, it was evaluated as excellent ( ⁇ ), more than 10% and less than 30%, good ( ⁇ ), more than 30% and less than 50%, normal ( ⁇ ), and more than 50%, poor ( ⁇ ).
  • the 60° gloss of the final coating was measured.
  • the final coating film was drawn with 100 squares (1 mm horizontal x 1 mm horizontal) with a blade, and the squares were removed using a tape, and the number of remaining squares was measured to measure adhesion.
  • the hardness of the intermediate coating film was measured by the pencil hardness method. Specifically, 3B, 2B, B, HB, F, H, 2H and 3H were used to measure the maximum hardness without damaging the intermediate coating film (3B, 2B, B, HB, F, H, 2H) , 3H: thirteen ⁇ excellent).
  • the maximum drop height was 40 cm or more, excellent ( ⁇ ), 30 cm or more and less than 40 cm were evaluated as good ( ⁇ ), 20 cm or more and less than 30 cm were evaluated as normal ( ⁇ ), and 20 cm or less was poor ( ⁇ ).
  • the coating compositions for intermediates of Examples 1 to 8 were excellent in dispersibility.
  • the coating compositions for intermediates of Examples 1 to 4 were excellent in durability such as dispersibility, storage stability, impact resistance and chipping resistance.
  • the coating film prepared from the coating composition of Comparative Example 1 which does not contain a urethane-modified polyester resin, was very poor in gloss, impact resistance and chipping resistance. Further, the coating film prepared from the coating composition of Comparative Example 2, which did not contain a polyester resin, lacked adhesion, impact resistance and chipping resistance. In addition, the coating composition of Comparative Example 3, which did not contain an acrylic resin, had insufficient storage stability, and the coating film prepared therefrom had very poor adhesion, impact resistance, and chipping resistance.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 멜라민 수지 및 이소시아네이트 수지를 포함하는, 중도용 도료 조성물에 관한 것이다.

Description

중도용 도료 조성물
본 발명은 중도용 도료 조성물에 관한 것이다.
자동차의 차체는 통상적으로 외관 및 외부 환경으로부터 표면 보호를 위해, 전착 도장, 중도 도장, 베이스 도장 및 클리어 도장을 수행하는 것이 일반적이다. 예를 들어, 차체에 전착 도료를 도장한 후 경화시키고, 중도 도료를 도장하고 경화시킨다. 이후, 중도 코팅층 상에 베이스 코트와 클리어 코트를 연속적으로 도장한 후 경화시키는 것이 보편화된 자동차 도장 시스템이다. 또한, 상술한 바와 같은 자동차 도장 공정은 통상적으로 중도 도장 후 1차 경화하고, 베이스 코트 및 클리어 코트 도장 후 2차 경화하는 3코트2베이크(3C2B) 도장 공법이 보편적이다.
그러나, 도장 공정의 설비 투자비, 설비 관리비 및 도장 비용 등의 비용을 절감하고 도료의 친환경성을 향상시키기 위해, 3코트1베이크(3C1B) 도장 공법, 중도 삭제형 도장 공법 등이 제안되었다. 3코트1베이크 도장 공법은 전착, 중도, 베이스 코트 및 클리어 코트로 구성되며, 중도 도료는 도장하지만 중도 도장 이후 1차 경화 없이 웨트 온 웨트(Wet on Wet)로 베이스 코트와 클리어 코트를 도장하는 공법이다. 또한, 중도 삭제형 도장 공법은 전착, 베이스 및 클리어 코트로 구성되며, 중도 도장 자체를 삭제하고 중도의 기능을 베이스 도막에서 구현하는 도장공법이다.
이와 관련하여, 한국 등록특허 제1,806,580호(특허문헌 1)에는 에폭시 개질 폴리에스테르, 아크릴레이트 폴리머 또는 폴리우레탄 폴리머, 폴리머 미세입자, 이소시아네이트 또는 아미노기를 갖는 폴리머, 안료, 유기 용매 및 첨가제를 포함하는 무수 조성물, 및 이로부터 제조된 기능성 층을 포함하는 멀티코트 페인트 시스템이 개시되어 있다. 또한, 상기 페인트 시스템은 웨트 온 웨트로 3코트1베이크 도장 공법을 사용하고 있다. 그러나, 특허문헌 1과 같이 종래 3코트1베이크 도장 공법용 중도 도료 조성물은 제조된 도막의 기계적 물성이 충분하지 않아 차체용 도료로 적용하기에는 한계가 있었다.
따라서, 제조된 도막의 외관 특성이 우수하고, 140℃ 이하의 저온에서 경화 가능하며, 고고형화를 통한 휘발성 유기 화합물(VOC) 저감 효과로 인해 친환경성을 갖고 경제성이 우수한 중도용 도료 조성물에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.
이에, 본 발명은 제조된 도막의 외관 특성이 우수하고, 140℃ 이하의 저온에서 경화 가능하며, 고고형화를 통한 휘발성 유기 화합물(VOC) 저감 효과로 인해 친환경성을 갖고 경제성이 우수한 중도용 도료 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 멜라민 수지 및 이소시아네이트 수지를 포함하는, 중도용 도료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 중도용 도료 조성물은 140℃ 이하의 저온에서 경화 가능하고 외관 특성 및 기계적 물성이 우수한 도막을 제조할 수 있어, 자동차 부품 및 차체 도장용 도료로 적합하다. 나아가, 상기 도료 조성물은 고형분의 함량이 높아 VOC 저감 효과로 인해 친환경적이며 경제적이다.
본 발명에 따른 중도용 도료 조성물은 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 멜라민 수지 및 이소시아네이트 수지를 포함한다.
우레탄 변성 폴리에스테르 수지
우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 이를 포함하는 조성물의 주수지로 멜라민 수지 및 이소시아네이트 수지와 화학적 결합을 통해 제조된 도막의 외관 특성 및 기계적 물성을 형성하는 역할을 한다.
상기 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 수산기가(OHV)가 70 내지 100 mgKOH/g이고, 산가(AV)가 1 내지 10 mgKOH/g이며, 고형분 함량(NV)이 수지 총 중량에 대하여 50 내지 70 중량%이고, 25℃에서의 점도가 850 내지 1,290 cps일 수 있다. 다른 예로, 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 수산기가가 70 내지 95 mgKOH/g, 또는 75 내지 95 mgKOH/g이고, 산가가 1 내지 8 mgKOH/g, 또는 2 내지 4 mgKOH/g이며, 고형분 함량이 수지 총 중량에 대하여 55 내지 65 중량%, 또는 58 내지 62 중량%이고, 25℃에서의 점도가 870 내지 1,250 cps, 또는 885 내지 1,200 cps일 수 있다.
상기 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 수산기가가 상기 범위 내일 경우, 저온 경화가 가능하고 제조된 도막의 부착성 및 충격성이 향상되며, 산가가 상기 범위 내일 경우, 외관 및 부착성이 우수한 효과가 있다. 또한, 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우, 외관 특성, 특히, 광택, 내구성, 탄성 및 경화 밀도가 향상되고, 25℃에서의 점도가 상기 범위 내일 경우, 고형분이 함량이 상승하여 도료의 고체 부피비(SVR, Solid Volume Ratio) 향상 효과가 있다.
또한, 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 중량평균분자량(Mw)이 1,000 내지 2,500 g/mol, 또는 1,200 내지 2,000 g/mol일 수 있다. 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 외관 및 광택이 우수할 수 있다.
상기 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 5 내지 15 중량부의 폴리에스테르 수지에 대하여 10 내지 20 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 다른 예로, 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 5 내지 15 중량부의 폴리에스테르 수지에 대하여 12 내지 18 중량부, 또는 12 내지 16 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 수지의 함량이 상기 범위 내인 경우, 외관 특성, 내충격성 및 내치핑성 향상 효과가 있다.
폴리에스테르 수지
폴리에스테르 수지는 이를 포함하는 조성물로부터 제조된 도막의 외관 특성 및 물성을 형성하는 역할을 한다.
상기 폴리에스테르 수지는 수산기가(OHV)가 100 내지 170 mgKOH/g이고, 산가(AV)가 0.1 내지 8 mgKOH/g이며, 고형분 함량(NV)이 수지 총 중량에 대하여 70 내지 85 중량%이며, 25℃에서의 점도가 500 내지 4,000 cps일 수 있다. 다른 예로, 상기 폴리에스테르 수지는 수산기가가 110 내지 160 mgKOH/g, 또는 120 내지 150 mgKOH/g이고, 산가가 0.2 내지 5 mgKOH/g, 또는 0.5 내지 3 mgKOH/g 이며, 고형분 함량이 수지 총 중량에 대하여 70 내지 80 중량%, 또는 72 내지 75 중량%이며, 25℃에서의 점도가 1,000 내지 4,000 cps, 또는 1,100 내지 3,500 cps일 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지의 수산가가 상기 범위 내일 경우, 저온경화 및 가교밀도 향상 효과가 있으며, 산가가 상기 범위 내일 경우, 가교 밀도 및 경화 반응성 향상 효과가 있다. 또한, 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우, 광택 및 경화 반응성 향상 효과가 있으며, 25℃에서의 점도가 상기 범위 내일 경우, 고형분이 상승하여 도료의 SVR(Solid Volume Ratio) 향상 효과가 있다.
또한, 상기 폴리에스테르 수지는 중량평균분자량(Mw)이 800 내지 2,000 g/mol일 수 있다. 다른 예로, 상기 폴리에스테르 수지는 중량평균분자량이 1,000 내지 1,800 g/mol, 또는 1,100 내지 1,500 g/mol일 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 고형분이 상승하여 도료의 SVR(Solid Volume Ratio) 향상 효과가 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 10 내지 20 중량부의 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 5 내지 15 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 다른 예로, 상기 폴리에스테르 수지는 10 내지 20 중량부의 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 7 내지 13 중량부, 또는 8 내지 12 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지의 함량이 상기 범위 내인 경우, 도료의 고광택 구현이 가능하고, 내충격성 및 내치핑성이 향상된다.
아크릴 수지
아크릴 수지는 이를 포함하는 조성물로부터 제조된 도막의 외관 특성 및 기계적 물성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 아크릴 수지는 수산기가(OHV)가 50 내지 100 mgKOH/g이고, 산가(AV)가 1 내지 30 mgKOH/g이며, 고형분 함량(NV)이 수지 총 중량에 대하여 15 내지 35 중량%이며, 25℃에서 점도가 50 내지 250 cps일 수 있다. 다른 예로, 상기 아크릴 수지는 수산기가가 60 내지 80 mgKOH/g, 또는 65 내지 75 mgKOH/g이고, 산가가 5 내지 20 mgKOH/g, 또는 7 내지 15 mgKOH/g이며, 고형분 함량이 수지 총 중량에 대하여 20 내지 30 중량%, 또는 24 내지 28 중량%이고, 25℃에서 점도가 80 내지 220 cps, 또는 100 내지 200 cps일 수 있다.
상기 아크릴 수지의 수산가가 상기 범위 내일 경우, 도료의 오렌지 필(Orange Peel) 향상 효과가 있으며, 산가가 상기 범위 내일 경우, 도료의 레벨링(Leveling)이 향상되는 효과가 있다. 또한, 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우, 고광택 구현이 가능하고, 25℃에서 점도가 상기 범위 내일 경우, 고외관 및 내구성 향상 효과가 있다.
또한, 상기 아크릴 수지는 중량평균분자량(Mw)이 1,500 내지 3,500 g/mol일 수 있다. 다른 예로, 상기 아크릴 수지는 중량평균분자량이 2,000 내지 3,200 g/mol, 또는 2,500 내지 3,000 g/mol일 수 있다. 상기 아크릴 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 도료의 레벨링성(Leveling)이 향상될 수 있다.
상기 아크릴 수지는 10 내지 20 중량부의 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 10 내지 30 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 다른 예로, 상기 아크릴 수지는 10 내지 20 중량부의 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 12 내지 28 중량부, 또는 12 내지 20 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 아크릴 수지의 함량이 상기 범위 내인 경우, 외관 특성 및 광택 향상 효과가 있다.
멜라민 수지
멜라민 수지는 이를 포함하는 조성물 내 성분들과 반응하여 조성물을 경화시키는 역할을 한다.
상기 멜라민 수지는 부톡시-메톡시 혼합형 멜라민 수지 및 메틸레이트 멜라민 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 멜라민 수지는 부톡시-메톡시 혼합형 멜라민 수지 및 메틸레이트 멜라민 수지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 부톡시-메톡시 혼합형 멜라민 수지는 중량평균분자량(Mw)가 300 내지 1,000 g/mol이고, 25℃에서의 점도가 2,000 내지 4,000 cps일 수 있다. 다른 예로, 상기 부톡시-메톡시 혼합형 멜라민 수지는 중량평균분자량가 500 내지 900 g/mol, 또는 600 내지 750 g/mol이고, 25℃에서의 점도가 2,200 내지 3,900 cps, 또는 2,400 내지 3,800 cps일 수 있다.
상기 부톡시-메톡시 혼합형 멜라민 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 도막의 경도, 내충격성 및 내치핑성이 우수한 효과가 있고, 25℃에서의 점도가 상기 범위 내일 경우, 고형분이 상승하여 도료의 SVR(Solid Volume Ratio) 향상 효과가 있다.
또한, 상기 부톡시-메톡시 혼합형 수지의 시판품으로는 CYTEC사의 CYMEL-254, CYMEL-235, CYMEL-1168, CYMEL-1156 및 CYMEL-1170, SOLUTIA사의 RESIMINE-751 및 RESIMINE755 등이 있다.
상기 메틸레이트 멜라민 수지는 중량평균분자량(Mw)이 500 내지 2,000 g/mol이고, 고형분 함량(NV)이 수지 총 중량에 대하여 80 내지 90 중량%이며, 25℃에서의 점도가 2,000 내지 6,500 cps일 수 있다. 다른 예로, 상기 메틸레이트 멜라민 수지는 중량평균분자량이 800 내지 1,800 g/mol, 또는 1,000 내지 1,500 g/mol이고, 고형분 함량이 수지 총 중량에 대하여 81 내지 88 중량%, 또는 82 내지 86 중량%이며, 25℃에서의 점도가 2,700 내지 6,000 cps, 또는 3,000 내지 5,000 cps일 수 있다.
상기 메틸레이트 멜라민 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 도막의 경도, 내충격성 및 내치핑성이 우수한 효과가 있으며, 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우, 저온 경화성 향상 효과가 있고, 25℃에서의 점도가 상기 범위 내일 경우, 고형분이 상승하여 도료의 SVR(Solid Volume Ratio) 향상 효과가 있다.
또한, 상기 메틸레이트 멜라민 수지의 시판품으로는 CYTEC사의 CYMEL-303, CYMEL-327 및 CYMEL-370, BIP사의 BE-370 및 BE3717, SOLUTIA사의 RESIMINE-717, RESIMINE-730, RESIMINE-747, RESIMINE-7550 등이 있다.
상기 멜라민 수지는 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 20 중량부에 대하여 1 내지 15 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 다른 예로, 상기 멜라민 수지는 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 20 중량부에 대하여 2 내지 12 중량부, 또는 3 내지 10 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 멜라민 수지의 함량이 상기 범위 내일 경우, 도료의 저장 안정성, 내충격성 및 내치핑성 향상 효과가 있다.
다른 예로, 상기 중도용 도료 조성물은 10 내지 20 중량부의 우레탄 변성 폴리에스테르 수지에 대하여 1 내지 5 중량부, 또는 1 내지 3 중량부의 부톡시-메톡시 혼합형 멜라민 수지 및 1 내지 10 중량부, 또는 2 내지 9 중량부의 메틸레이트 멜라민 수지를 포함할 수 있다. 상기 부톡시-메톡시 혼합형 멜라민 수지의 함량이 상기 범위 내일 경우, 경화 반응성 향상 효과가 있고, 상기 메틸레이트 멜라민 수지의 함량이 상기 범위 내일 경우, 외관 및 저장 안정성 향상 효과가 있다.
이소시아네이트 수지
이소시아네이트 수지는 이를 포함하는 조성물 내의 다른 성분들과 가교 반응하여 조성물을 경화시키는 역할을 한다. 다른 예로, 상기 이소시아네이트 수지의 이소시아네이트기는 도료 조성물 내의 다른 성분들의 수산기와 반응하여 우레탄 결합을 형성함으로써, 도료 조성물을 경화시킨다.
상기 이소시아네이트 수지는 도료용 경화제에 사용될 수 있는 통상적인 이소시아네이트 수지라면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 이소시아네이트 수지는 내황변성 및 내후성이 우수한 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI)계를 사용할 수 있다. 상기 HMDI계 이소시아네이트 수지의 시판품으로는 DESMODUR PL 350(BAYER사), DURANATE K-6000 등이 있다.
한편, 상기 이소시아네이트 수지는 말단의 이소시아네이트기가 봉지된 블록 이소시아네이트 수지일 수 있다.
또한, 상기 이소시아네이트 수지는 25℃에서의 점도가 1,500 내지 7,500 cps이고, 고형분 함량이 수지 총 중량에 대하여 70 내지 80 중량%일 수 있다. 다른 예로, 상기 이소시아네이트 수지는 25℃에서의 점도가 2,000 내지 6,500 cps, 또는 2,500 내지 5,000 cps이고, 고형분 함량이 수지 총 중량에 대하여 72 내지 78 중량%일 수 있다. 상기 이소시아네이트 수지의 25℃에서의 점도가 상기 범위 내일 경우, 도료의 레벨링성(Leveling) 및 젖음성(Wetting) 향상 효과가 있고, 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우, 제조된 도막의 내충격성, 내치핑성 및 굴곡성 향상 효과가 있다.
상기 이소시아네이트 수지는 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 20 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 다른 예로, 상기 이소시아네이트 수지는 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 20 중량부에 대하여 1 내지 4 중량부, 또는 2 내지 4 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 이소시아네이트 수지의 함량이 상기 범위 내일 경우, 제조된 도막의 외관 특성, 특히 광택, 및 기계적 물성 향상 효과가 있다.
용제
상기 중도용 도료 조성물은 용제를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 용제는 조성물의 점도를 조절하여 조성물의 작업성을 향상시키는 역할을 한다.
예를 들어, 상기 용제는 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 용제; 메틸에틸케톤, 메틸프로필케톤, 메틸부틸케톤 및 에틸프로필케톤 등의 케톤계 용제; 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, n-프로필아세테이트, n-부틸아세테이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 및 에틸에톡시프로피오네이트 등의 에스테르계 용제; 및 2-에틸 헥산올, iso-부탄올, n-부탄올, 프로판올 및 1-메톡시-2-프로판올 등의 알코올계 용제;를 들 수 있다. 또한, 조성물에 포함되는 수지의 특성이나 휘발 속도에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 상기 방향족 탄화수소계 용제의 시판품으로는 코코졸 #100, 코코졸 #150 등을 들 수 있다.
또한, 상기 중도용 도료 조성물은 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 20 중량부에 대하여 10 내지 40 중량부의 용제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 중도용 도료 조성물은 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 20 중량부에 대하여 12 내지 38 중량부, 또는 15 내지 35 중량부의 용제를 포함할 수 있다. 조성물 내의 용제 함량이 상기 범위 내일 경우, 도장 작업성을 향상시키는 효과가 있다.
안료
상기 중도용 도료 조성물은 안료를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 안료는 제조된 도막에 색상을 부여하는 역할을 한다.
예컨대, 상기 안료는 통상적으로 도료 조성물에 사용되는 안료라면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어, 무기 안료 및 유기 안료 등을 사용할 수 있다. 다른 예로, 상기 안료는 이산화티탄, 카본 블랙, 산화아연, 군청, 적산화철과 같은 금속 산화물; 리토폰, 납, 카드뮴, 철, 코발트, 알루미늄의 황화물 및 이의 염산염 또는 유산염; 아조계 안료; 및 구리 프탈로시아닌 안료 등을 들 수 있다.
상기 중도용 도료 조성물은 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 20 중량부에 대하여 10 내지 30 중량부의 안료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 중도용 도료 조성물은 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 20 중량부에 대하여 15 내지 25 중량부의 안료를 포함할 수 있다. 상기 중도용 도료 조성물 내의 안료 함량이 상기 범위 내일 경우, 제조된 막의 은폐력이 부족한 문제, 및 조성물의 안정성 저하 및 안료의 분산성 저하 등의 문제를 방지할 수 있다.
첨가제
상기 중도용 도료 조성물은 경화 촉매, 표면 조정제 및 분산제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 20 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 첨가제는 상기 우레탄 변성 폴리에스테르 수지 10 내지 20 중량부에 대하여 1 내지 15 중량부, 또는 2 내지 10 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
경화 촉매는 이를 포함하는 조성물의 경화반응 속도를 조절하는 역할을 한다. 예를 들어, 상기 경화 촉매는 산촉매일 수 있으며, 시판품으로는 킹인더스트리즈사의 Nacure 2547, Nacure 3327, Nacure 3325, Nacure XP-221, Nacure 4167 등을 들 수 있다.
표면 조정제는 도료 조성물의 도포 후 표면장력을 조절하여 제조된 도막의 평활성을 조절하는 역할을 하며, 도료 조성물에 사용될 수 있는 통상적인 것이라면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 표면 조정제는 폴리아크릴레이트계 또는 실리콘계 표면 조정제 등을 들 수 있다.
분산제는 조성물 내 다양한 성분들의 분산성을 향상시켜 도료 조성물의 안정성을 높이는 역할을 한다. 또한, 상기 분산제는 도료 조성물에 사용될 수 있는 통상적인 분산제 또는 분산안정제라면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 분산제의 시판품으로는 BYK 사의 DISPERBYK-103, DISPERBYK-110, DISPERBYK-161 등을 들 수 있다.
상기 중도용 도료 조성물은 25℃에서 포드컵 4호를 기준으로 점도가 15 내지 30 초이고, 전기 저항이 0.3 내지 4.0 MΩ일 수 있다. 다른 예로, 상기 중도용 도료 조성물은 25℃에서 포드컵 4호를 기준으로 점도가 18 내지 23 초, 또는 18 내지 20 초이고, 전기 저항이 0.3 내지 3.0 MΩ일 수 있다. 중도용 도료 조성물의 25℃에서의 점도가 상기 범위 내일 경우, 도료의 도장시 미립화가 가능하고, 전기 저항이 상기 범위 내일 경우, 도료의 도착 효율 향상 효과가 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 중도용 도료 조성물은 멜라민 수지 및 이소시아네이트 수지를 포함하여 140℃ 이하, 또는 120 내지 140 ℃의 저온에서 경화 가능하다. 또한, 상기 도료 조성물은 우레탄 변성 폴리에스테르 수지를 포함하여 제도된 도막의 외관 특성 및 기계적 물성이 우수한 도막을 제조할 수 있어, 자동차 부품 및 차체 도장용 도료로 적합하다. 상기 도료 조성물은 고형분의 함량이 높아 VOC 저감 효과로 인해 친환경적이며 경제적이다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 수지의 '산가' 및 '수산기가'와 같은 작용기가는 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 적정(titration)의 방법으로 측정한 값을 나타낼 수 있다.
또한, 수지의 '중량평균분자량'은 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 GPC(gel permeation chromatograph)의 방법으로 측정한 값을 나타낼 수 있다.
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 3. 중도용 도료 조성물의 제조
표 1에 기재된 바와 같은 조성(중량부)으로 성분들을 혼합하여 포드컵 4호를 기준으로 25℃에서의 포드컵#4 점도를 20초 내외로 조절하여 중도용 도료 조성물을 제조하였다.
우레탄 변성 폴리에스테르 수지 폴리에스테르 수지 아크릴 수지 멜라민 수지 이소시아네이트 수지 안료 첨가제 용제 총량
1 2 분산제 표면조정제 경화 촉매
실시예 1 14 10 17 2 5 3 20 1 1.5 0.5 26 100
실시예 2 18 10 17 2 5 3 20 1 1.5 0.5 22 100
실시예 3 14 13 17 2 5 3 20 1 1.5 0.5 23 100
실시예 4 14 10 10 2 5 3 20 1 1.5 0.5 33 100
실시예 5 9 10 17 2 5 3 20 1 1.5 0.5 31 100
실시예 6 14 3 17 2 5 3 20 1 1.5 0.5 33 100
실시예 7 14 10 9 2 5 3 20 1 1.5 0.5 34 100
실시예 8 14 10 17 7 5 3 20 1 1.5 0.5 21 100
비교예 1 - 11 19 2 5 3 20 1 1.5 0.5 37 100
비교예 2 15 - 18 2 5 3 20 1 1.5 0.5 34 100
비교예 3 16 12 - 2 5 3 20 1 1.5 0.5 39 100
이하, 비교예 및 실시예에서 사용한 각 성분들의 제조사 및 제품명 등은 표 2에 나타냈다.
성분 비고
우레탄 변성 폴리에스테르 수지 OHV: 80mgKOH/g, AV: 4mgKOH/g, Mw: 1,600g/mol, 고형분: 60중량%, 25℃에서의 점도: 890cps
폴리에스테르 수지 OHV: 130mgKOH/g, AV: 1mgKOH/g, Mw: 1,360g/mol, 고형분: 73중량%, 25℃에서의 점도: 1,830cps
아크릴 수지 OHV: 70mgKOH/g, AV: 9mgKOH/g, Mw: 2,700g/mol, 고형분: 26중량%, 25℃에서의 점도: 160cps
멜라민-1 부톡시-메톡시 혼합형 멜라민 수지 Mw: 650g/mol, 25℃에서의 점도: 2,853cps
멜라민-2 메틸레이트 멜라민 수지 Mw: 1,300g/mol, 25℃에서의 점도: 4,200cps
이소시아네이트 수지 고형분: 75중량%, 25℃에서의 점도: 2,700cps
안료 백색 안료 (TiO2(Titanium Dioxide))
분산제 DISPERBYK-161, BYK社
표면 조정제 BYK-331, BYK社
경화 촉매 NACURE XP-221, King Industries
용제 방향족 탄화수소계(KOCOSOL #100, GS CALTEX社)
시험예: 제조된 도막의 특성 평가
전착 도장된 시편 상에 실시예 및 비교예의 중도용 도료 조성물을 도포한 후 15분 동안 상온 건조하여 두께 20 ㎛의 중도 도막을 형성하였다. 이후 베이스 코트(제조사: KCC, 건조 도막두께: 35㎛) 및 클리어 코트(제조사: KCC, 건조 도막두께: 40㎛)를 도장하고, 140℃에서 20분간 건조 및 경화시켜 최종 도막을 제조하였다.
이후 중도용 도료 조성물의 분산성 및 저장 안정성, 최종 도막의 외관 특성 및 물성들을 하기와 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 표 3에 나타냈다.
(1) 점도
중도용 도료 조성물을 대상으로 25℃에서 포드컵 4호를 기준으로 점도를 측정하였다.
(2) 분산성
중도용 도료 조성물을 1,500rpm으로 교반한 후 도료 조성물을 입도계로 입도를 체크하여 조성물 내에 덩어리가 없고 균일하게 분산되는지 여부를 평가하였다.
구체적으로, 평균 입도가 3㎛ 이하인 경우 우수(◎), 3㎛ 초과 5㎛ 이하인 경우 양호(○), 5㎛ 초과 7㎛ 이하인 경우 보통(△), 7㎛ 초과인 경우 불량(Х)으로 평가하였다.
(3) 저장 안정성
중도용 도료 조성물을 50℃에서 120시간 동안 저장한 후 점도 상승율을 저장 전과 비교하여 저장 안정성을 평가하였다. 이때, 상승율이 10% 이하인 경우 우수(◎), 10% 초과 30% 이하인 경우 양호(○), 30% 초과 50% 이하인 경우 보통(△), 50% 초과인 경우 불량(Х)으로 평가하였다.
(4) 광택
최종 도막의 60° 광택을 측정하였다.
(5) 부착성
최종 도막에 칼날로 가로 및 세로 각각 100개의 정사각형(가로 1mm Х 세로 1mm)으로 긋고 테이프를 사용하여 정사각형을 떼어낸 후 남아있는 정사각형의 개수를 측정하여 부착성을 평가하였다.
이때, 100개의 정사각형이 100% 온전히 붙어있는 경우 우수(◎), 남은 정사각형이 70% 이상 100% 미만인 경우 양호(○), 50% 이상 70% 미만인 경우 보통(△), 50% 미만인 경우 불량(Х)으로 평가하였다.
(6) 경도
연필 경도법으로 중도 도막의 경도를 측정하였다. 구체적으로, 3B, 2B, B, HB, F, H, 2H 및 3H 각각의 연필을 이용하여 중도 도막에 손상을 주지 않는 최대 경도를 측정하였다(3B, 2B, B, HB, F, H, 2H, 3H: 열세⇔우수).
(7) 내충격성
추의 낙하 높이를 20cm부터 50cm까지 변화시키면서 500g의 추를 최종 도막에 떨어뜨렸을 때, 최종 도막을 관찰하여 최종 도막에 균열 및 박리 현상이 발상하지 않는 최대 낙하 높이를 측정하여 내충격성을 평가하였다.
구체적으로, 최대 낙하 높이가 40cm이상일 경우 우수(◎), 30cm 이상 40cm 미만일 경우 양호(○), 20cm 이상 30cm 미만일 경우 보통(△), 20cm 미만일 경우 불량(Х)으로 평가하였다.
(8) 내치핑성
최종 도막을 -20℃에 3시간 방치한 후 4bar의 압력으로 50g의 치핑 스톤을 밀어내어 최종 도막의 표면을 가격하였다. 이때, 최종 도막의 손상부위가 1mm 이하일 경우 우수(◎), 1mm 초과 2mm 이하일 경우 양호(○), 2mm 초과 3mm 이하일 경우 보통(△), 3mm 초과일 경우 불량(Х)으로 평가하였다.
25℃ 포드컵 점도(초) 분산성 저장 안정성 광택(%) 부착성 경도 내충격성 내치핑성
실시예 1 19 ◎ ◎ 90 ◎ HB ◎ ◎
실시예 2 19 ◎ ◎ 88 ◎ F ○ ○
실시예 3 19 ◎ ◎ 90 ◎ HB ○ ○
실시예 4 19 ◎ ◎ 87 ○ HB ○ ◎
실시예 5 19 ◎ ◎ 90 ◎ HB △ △
실시예 6 18 ◎ ◎ 84 ◎ HB △ △
실시예 7 19 ◎ ◎ 88 △ B △ ◎
실시예 8 18 ◎ △ 82 ◎ HB △ △
비교예 1 20 ○ ○ 70 ○ B X X
비교예 2 25 ○ ○ 74 △ 2B △ X
비교예 3 22 ○ △ 74 X 2B X △
표 3에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 8의 중도용 도료 조성물은 분산성이 우수함을 알 수 있었다. 특히, 실시예 1 내지 4의 중도용 도료 조성물은 분산성, 저장 안정성, 내충격성 및 내치핑성 등의 내구성이 매우 우수했다.
반면, 우레탄 변성 폴리에스테르 수지를 포함하지 않는 비교예 1의 도료 조성물로부터 제조된 도막은 광택, 내충격성 및 내치핑성이 매우 부족했다. 또한, 폴리에스테르 수지를 포함하지 않는 비교예 2의 도료 조성물로부터 제조된 도막은 부착성, 내충격성 및 내치핑성이 부족했다. 또한, 아크릴 수지를 포함하지 않는 비교예 3의 도료 조성물은 저장 안정성이 부족하고, 이로부터 제조된 도막은 부착성, 내충격성 및 내치핑성이 매우 부족했다.

Claims (7)

  1. 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 멜라민 수지 및 이소시아네이트 수지를 포함하는, 중도용 도료 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 우레탄 변성 폴리에스테르 수지는 수산기가가 70 내지 100 mgKOH/g이고, 산가가 1 내지 10 mgKOH/g이며, 고형분 함량이 수지 총 중량에 대하여 50 내지 70 중량%이고, 25℃에서의 점도가 850 내지 1,290 cps인, 중도용 도료 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리에스테르 수지는 수산기가가 100 내지 170 mgKOH/g이고, 산가가 0.1 내지 8 mgKOH/g이며, 고형분 함량이 수지 총 중량에 대하여 70 내지 85 중량%이고, 25℃에서의 점도가 500 내지 4,000 cps인, 중도용 도료 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 아크릴 수지는 수산기가가 50 내지 100 mgKOH/g이고, 산가가 1 내지 30 mgKOH/g이며, 고형분 함량이 수지 총 중량에 대하여 15 내지 35 중량%이고, 25℃에서의 점도가 50 내지 250 cps인, 중도용 도료 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 멜라민 수지는 부톡시-메톡시 혼합형 멜라민 수지 및 메틸레이트 멜라민 수지를 포함하는, 중도용 도료 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 이소시아네이트 수지는 25℃에서의 점도가 1,500 내지 7,500 cps이고, 고형분 함량이 총 중량에 대하여 70 내지 80 중량%인, 중도용 도료 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 중도용 도료 조성물은 10 내지 20 중량부의 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 5 내지 15 중량부의 폴리에스테르 수지, 10 내지 30 중량부의 아크릴 수지, 1 내지 15 중량부의 멜라민 수지 및 1 내지 5 중량부의 이소시아네이트 수지를 포함하는, 중도용 도료 조성물.
PCT/KR2020/001435 2019-02-01 2020-01-30 중도용 도료 조성물 WO2020159258A2 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0013967 2019-02-01
KR1020190013967A KR102257563B1 (ko) 2019-02-01 2019-02-01 중도용 도료 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2020159258A2 true WO2020159258A2 (ko) 2020-08-06
WO2020159258A3 WO2020159258A3 (ko) 2020-10-15

Family

ID=71841526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/001435 WO2020159258A2 (ko) 2019-02-01 2020-01-30 중도용 도료 조성물

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102257563B1 (ko)
WO (1) WO2020159258A2 (ko)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2512907B2 (ja) * 1986-09-24 1996-07-03 関西ペイント株式会社 塗装法
JPH0735493B2 (ja) * 1987-10-23 1995-04-19 日本ペイント株式会社 中塗塗料組成物
AT408658B (de) * 1999-12-23 2002-02-25 Solutia Austria Gmbh Wässriges überzugsmittel
JP5171709B2 (ja) * 2009-03-26 2013-03-27 日本ペイント株式会社 積層塗膜形成方法および塗装物
DE102009060803A1 (de) 2009-12-31 2011-07-07 BASF Coatings GmbH, 48165 Wasserfreie Zusammensetzung als Beschichtungsmittel für Funktionsschichten einer Mehrschichtlackierung
KR101194663B1 (ko) * 2010-06-22 2012-10-29 주식회사 케이씨씨 Ｃｏ2 발생 및 연료 에너지 사용을 저감하기 위한 저온경화형 자동차용 수용성 중도 조성물
KR101399989B1 (ko) * 2011-12-30 2014-06-30 주식회사 케이씨씨 자동차 중도용 수용성 도료 조성물 및 이를 이용한 자동차 도장 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102257563B1 (ko) 2021-06-01
KR20200096365A (ko) 2020-08-12
WO2020159258A3 (ko) 2020-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020262869A2 (ko) 클리어 도료 조성물
KR20010075665A (ko) 수성 코팅 조성물
KR20000011268A (ko) 신규의폴리카르보디이미드중합체및자동차코팅에서접착성중간층으로서그것의용도
WO2017123006A1 (ko) 다층 코팅 및 이를 포함하는 성형품
JP2002506113A5 (ko)
CN112300682A (zh) 一种用于机械工程设备的薄涂型无溶剂涂料及其制备方法
WO2018056637A1 (ko) 수성 도료 조성물
WO2021066440A2 (ko) 클리어 도료 조성물
CN112375476B (zh) 一种具有保温隔热防腐防锈功能的5g基站柜
WO2020159258A2 (ko) 중도용 도료 조성물
WO2020141740A2 (ko) 중도용 도료 조성물
WO2022211400A1 (ko) 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물
WO2014185726A1 (ko) 전착 도료용 우레탄 경화제의 제조방법, 이를 포함하는 전착 도료용 양이온 전착 수지 조성물 및 전착 도료 조성물
WO2020122486A2 (ko) 수용성 베이스 코트 조성물
WO2009104936A2 (ko) 수분산 재유화형 폴리우레탄/아크릴공중합체 하이브리드 수지 조성물 및 그의 제조방법
WO2004087780A1 (ja) 熱硬化性組成物、 塗料組成物、 並びにその塗装方法と塗装物品
EP2619273B1 (en) Coating composition for metal conductors
KR100948993B1 (ko) 자동차의 복층 도막 형성방법
WO2022235028A1 (ko) 클리어 코트 조성물
WO2020204476A1 (ko) 프라이머 조성물
WO2020145621A2 (ko) 수용성 베이스 코트 조성물
WO2017126941A1 (ko) 내장부품용 하이그로시 도료 조성물
WO2024035116A1 (ko) 도막 보호 필름용 조성물
CN114752294B (zh) 一种耐磨高弹性的聚氨酯涂料
WO2020251153A1 (ko) 하도 도료 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20748928

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20748928

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2