WO2022211400A1 - 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물 - Google Patents

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WO2022211400A1
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acrylic resin
weight
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clear paint
mgkoh
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김맹기
형우찬
이현주
강홍구
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KCC Corp
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    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular

Definitions

  • the present invention relates to a one-component clear paint composition that can be cured at a low temperature of 130° C. or less.
  • a vehicle body is subjected to multiple coating processes, such as electrodeposition painting, intermediate painting, base painting, and clear painting, in order to improve the appearance characteristics and protect the surface from the external environment.
  • multiple coating processes such as electrodeposition painting, intermediate painting, base painting, and clear painting
  • the clear coat composition is applied after the base coat composition is applied and dried, and the clear coat and the base coat are cured together at 140 to 150° C.
  • the demand for a clear coating composition that can be cured at a shorter temperature and at a low temperature has recently increased.
  • Patent Document 1 Korean Patent Application Laid-Open No. 2016-01201110 discloses an acrylic resin having a double bond oligomer and a hydroxyl group at the same time; a thermal radical initiator for crosslinking through the polymerization reaction of the double bond; a thermosetting agent for crosslinking the hydroxyl group; and additives; a low-temperature curing one-component clear coat composition for automobiles is disclosed.
  • Conventional clear coat compositions that can be baked at low temperatures such as Patent Document 1 do not have sufficient mechanical properties of the manufactured coating film, so there is a limit to their application as a paint for car body.
  • an object of the present invention is to provide a one-component clear paint composition capable of producing a coating film having excellent mechanical properties while being curable at a low temperature of 130° C. or less.
  • the present invention comprises a first acrylic resin, a second acrylic resin, a block isocyanate-based curing agent and a solvent,
  • the first acrylic resin has a hydroxyl value of 160 to 250 mgKOH/g, and a weight average molecular weight of 15,000 to 60,000 g/mol,
  • the second acrylic resin has a hydroxyl value of 100 to 150 mgKOH/g and a weight average molecular weight of 5,000 to 10,000 g/mol, and provides a low temperature curable one-component clear paint composition.
  • the low-temperature curable one-component clear paint composition according to the present invention can be cured at a low temperature of 130° C. or less, thereby reducing the cost required during the painting process, and thus is economical, and can paint the car body and the material parts connected thereto in one piece. It is possible to avoid the problem that the color of the rear parts and the body are different. In addition, since both the car body and the parts can be painted in a single painting process, it is possible to reduce the hassle and cost of the process.
  • the coating film prepared from the clear paint composition has excellent mechanical properties such as hardness, adhesion, water resistance, acid resistance, scratch resistance and solvent resistance, and thus can be usefully used for car body painting.
  • the "weight average molecular weight" of the resin can be measured by a method well known in the art, for example, it can represent a value measured by the method of GPC (gel permeation chromatograph).
  • the "glass transition temperature (Tg)" of the resin or the like is measured by methods such as DSC (Differential Scanning Calorimetry), DTA (Differential Thermal Analysis), Mechanicla Methods, Volume Methods, which are methods well known in the art. It can be, for example, it can represent the value measured by the method of DSC (Differential Scanning Calorimetry).
  • (meth)acryl means “acryl” and/or “methacrylic”
  • (meth)acrylate means “acrylate” and/or “methacrylate” .
  • the low-temperature curable one-component clear paint composition according to the present invention includes a first acrylic resin, a second acrylic resin, a block isocyanate-based curing agent, and a solvent, and the first acrylic resin has a greater hydroxyl value and a weight average molecular weight than the second acrylic resin. .
  • first acrylic resin has a greater hydroxyl value and a weight average molecular weight than the second acrylic resin.
  • the first acrylic resin serves to improve low-temperature curability of the composition.
  • the first acrylic resin may include a repeating unit derived from an ethylenically unsaturated monomer and a repeating unit derived from a hydroxyl group-containing (meth)acrylic monomer. That is, the first acrylic resin may be prepared from an ethylenically unsaturated monomer and a hydroxyl group-containing (meth)acrylic monomer. For example, the first acrylic resin may be prepared from an alkyl group-containing (meth)acrylic monomer and a hydroxyl group-containing (meth)acrylate monomer.
  • the ethylenically unsaturated monomer may be at least one selected from the group consisting of styrene and derivatives thereof, butadiene, C 1-12 alkyl (meth)acrylic and C 1-12 alkyl (meth)acrylic acid esters.
  • the hydroxyl group-containing (meth)acrylic monomer is, for example, hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, cadura acrylate, Cadura methacrylate, caprolactone acrylate, caprolactone methacrylate, 2,3-dihydroxypropyl acryl, 2,3-dihydroxypropyl methacrylate, polypropylene modified acrylate, polypropylene modified methacrylate It may be at least one selected from the group consisting of , 4-hydroxymethylcyclohexyl-methyl acrylate and 4-hydroxymethylcyclohexyl-methyl methacrylate.
  • the first acrylic resin may have a glass transition temperature (Tg) of 40 to 70 °C, 45 to 65 °C, or 50 to 60 °C.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature of the first acrylic resin is within the above range, it is possible to improve the initial hardness of the prepared coating film.
  • the glass transition temperature of the first acrylic resin is less than the above range, there is a problem in that the drying rate and crosslinking density of the coating film are lowered, so that hardness and water resistance are lowered. The appearance and chipping resistance may be deteriorated.
  • the first acrylic resin may have a hydroxyl value (OHv) of 160 to 250 mgKOH/g, 170 to 200 mgKOH/g, or 175 to 195 mgKOH/g.
  • OHv hydroxyl value
  • the hydroxyl value of the first acrylic resin is within the above range, the curability of the composition including the same may be improved.
  • the hydroxyl group of the first acrylic resin is less than the above range, the crosslinking density is lowered and mechanical properties are lowered. The water resistance and weather resistance of the product may be insufficient, and the viscosity may increase, resulting in a decrease in workability.
  • the first acrylic resin may have an acid value (Av) of 7 mgKOH/g or less, 0.5 to 7 mgKOH/g, or 1 to 5 mgKOH/g.
  • Av acid value of the first acrylic resin
  • the appearance characteristics of the coating film prepared therefrom may be improved by controlling the reactivity of the composition including the same.
  • the acid value of the first acrylic resin is less than the above range, the curing reaction rate is lowered and the appearance of the prepared coating film is deteriorated. There may be a problem of deterioration in performance and storage at room temperature.
  • the first acrylic resin may have a weight average molecular weight of 15,000 to 60,000 g/mol, 15,000 to 55,000 g/mol, or 15,000 to 30,000 g/mol.
  • the weight average molecular weight of the first acrylic resin is within the above range, the appearance characteristics and physical properties of the prepared coating film are appropriate.
  • the weight average molecular weight of the first acrylic resin is less than the above range, the molecular weight is small, and the acid resistance, water resistance and cold chipping resistance of the prepared coating film may be deteriorated. This may cause a problem in that appearance and mechanical properties are deteriorated due to deterioration of properties.
  • the first acrylic resin has a higher hydroxyl value than the second acrylic resin.
  • the first acrylic resin may have a hydroxyl value of 30 to 60 mgKOH/g higher than that of the second acrylic resin.
  • the first acrylic resin has a higher weight average molecular weight than the second acrylic resin.
  • the first acrylic resin may have a weight average molecular weight of 10,000 to 30,000 g/mol higher than that of the second acrylic resin.
  • the crosslinking density is increased to increase mechanical properties, and the difference in weight average molecular weight between the first acrylic resin and the second acrylic resin is reduced.
  • it is less than the above range, there is a problem in that the appearance and mechanical properties of the prepared coating film are reduced due to increased reactivity, and when it exceeds the above range, the reactivity and crosslinking density are lowered, and water resistance and chemical resistance are lowered.
  • the first acrylic resin may be included in an amount of 30 to 60% by weight, 35 to 55% by weight, or 40 to 50% by weight based on the total weight of the coating composition.
  • the content of the first acrylic resin is less than the above range, there is a problem in that the drying property is lowered, and the gloss, water resistance and impact resistance of the coating film prepared from the coating composition including the same are lowered.
  • the coating workability and coating flowability of the composition may be insufficient, which may cause a problem in that the appearance of the coating film and the cold chipping resistance are deteriorated.
  • the first acrylic resin and the second acrylic resin may be included in the composition in a weight ratio of 2 to 7:1, or 3 to 6:1 by weight.
  • the weight ratio of the first acrylic resin to the second acrylic resin is less than the above range, that is, when a small amount of the first acrylic resin is included, the crosslinking density may be lowered to cause a problem in that water resistance and chemical resistance are lowered, exceeding the above range
  • the viscosity of the composition increases and the coating workability and paint flowability of the composition are insufficient, so that a problem may occur as long as the appearance and mechanical properties of the coating film are deteriorated.
  • the second acrylic resin serves to control the flowability of the composition.
  • the second acrylic resin may include a repeating unit derived from an ethylenically unsaturated monomer and a repeating unit derived from a hydroxyl group-containing (meth)acrylic monomer. That is, the second acrylic resin may be prepared from an ethylenically unsaturated monomer and a hydroxyl group-containing (meth)acrylic monomer. For example, the second acrylic resin may be prepared from an alkyl group-containing (meth)acrylic monomer and a hydroxyl group-containing (meth)acrylate monomer.
  • it may be prepared by reacting an ethylenically unsaturated monomer, a hydroxyl group-containing (meth)acrylic monomer, and benzyl amine, and may have a chemical structure in which a needle-shaped diurea group exists.
  • the ethylenically unsaturated monomer may be at least one selected from the group consisting of styrene and derivatives thereof, butadiene, C 1-12 alkyl (meth)acrylic and C 1-12 alkyl (meth)acrylic acid esters.
  • the hydroxyl group-containing (meth)acrylic monomer is, for example, hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, cadura acrylate, Cadura methacrylate, caprolactone acrylate, caprolactone methacrylate, 2,3-dihydroxypropyl acryl, 2,3-dihydroxypropyl methacrylate, polypropylene modified acrylate, polypropylene modified methacrylate It may be at least one selected from the group consisting of , 4-hydroxymethylcyclohexyl-methyl acrylate and 4-hydroxymethylcyclohexyl-methyl methacrylate.
  • the second acrylic resin may have a hydroxyl value (OHv) of 100 to 150 mgKOH/g, 120 to 150 mgKOH/g, or 130 to 150 mgKOH/g.
  • OHv hydroxyl value
  • workability may be improved by controlling the flowability of the composition including the same.
  • the hydroxyl group of the second acrylic resin is less than the above range, there is a problem that the crosslinking density is lowered and the appearance characteristics and gloss of the prepared coating film are lowered. There may be problems in that elasticity is lowered, and water resistance and weather resistance of the composition are lowered.
  • the second acrylic resin may have an acid value (Av) of 5 mgKOH/g or less, 0.5 to 4.5 mgKOH/g, or 1 to 4 mgKOH/g.
  • Av acid value of the second acrylic resin
  • workability may be improved by controlling the flowability of the composition including the same.
  • the acid value of the second acrylic resin is less than the above range, there is a problem that the curing reaction rate is lowered and the appearance of the prepared coating film is lowered. This lowering problem may occur.
  • the second acrylic resin may have a glass transition temperature (Tg) of 30 to 70 °C, 35 to 65 °C, or 40 to 60 °C.
  • Tg glass transition temperature
  • the appearance and hardness of the prepared coating film may be improved.
  • the glass transition temperature of the second acrylic resin is less than the above range, the drying rate of the paint is delayed and there may be a problem that the appearance is deteriorated. This lowering problem may occur.
  • the second acrylic resin may have a weight average molecular weight (Mw) of 5,000 to 10,000 g/mol, 6,000 to 9,500 g/mol, or 7,000 to 9,000 g/mol.
  • Mw weight average molecular weight
  • the weight average molecular weight of the second acrylic resin is within the above range, the appearance characteristics and physical properties of the prepared coating film are appropriate.
  • the weight average molecular weight of the second acrylic resin is less than the above range, there is a problem in that the acid resistance and chemical resistance of the coating film prepared due to the small molecular weight are lowered. This may cause a problem in that appearance and mechanical properties are deteriorated.
  • the second acrylic resin may be included in an amount of 1 to 20% by weight, 3 to 15% by weight, or 5 to 13% by weight based on the total weight of the coating composition.
  • content of the second acrylic resin is less than the above range, there is a problem in that the dryness is lowered and the gloss and water resistance of the coating film prepared from the coating composition containing the same is lowered. There may be problems in which the paint workability, paint flowability and appearance of the paint are deteriorated.
  • the block isocyanate-based curing agent serves to form a coating film by curing the composition by cross-linking with the components in the composition.
  • the block isocyanate-based curing agent means that the isocyanate group (NCO group) at the terminal is treated with a blocking agent to control reactivity.
  • the blocking agent may include, for example, at least one selected from the group consisting of an active methylene-based compound, a polyalkylene polyol compound, and a pyrazole-based compound. That is, the blocked isocyanate-based curing agent may be one in which the terminal isocyanate group is blocked with one or more blocking agents selected from the group consisting of an active methylene-based compound, a polyalkylene polyol compound, and a pyrazole-based compound.
  • the blocking agent blocks the curing reaction of the block isocyanate curing agent and dissociates in a certain temperature range (eg, curing temperature of the coating composition: 100 to 130° C.) so that the curing agent performs its original role.
  • a certain temperature range eg, curing temperature of the coating composition: 100 to 130° C.
  • the coating composition of the present invention can exhibit stable storage and curing reactivity even in a one-component type, thereby improving workability of the coating composition.
  • the block isocyanate-based curing agent may have a viscosity of 5,000 to 10,000 cps, 6,000 to 9,000 cps, or 7,000 to 8,000 cps at 25°C.
  • the block isocyanate-based curing agent may have a solid content of 60 to 80% by weight, or 65 to 75% by weight based on the total weight of the curing agent.
  • the block isocyanate-based curing agent may have an unreacted NCO group content of 5 to 10% by weight, 6 to 9% by weight, or 6.5 to 8.5% by weight based on the total weight of the curing agent.
  • the content of unreacted NCO groups in the block isocyanate-based curing agent is less than the above range, there is a problem in that the crosslinking density is lowered to lower the impact resistance, water resistance and cold resistance of the coating film, and when it exceeds the above range, the curing rate is increased and the resin is agglomerated, which may cause a problem in that the appearance characteristics, gloss, and mechanical properties of the coating film are deteriorated.
  • the block isocyanate-based curing agent may have a weight average molecular weight (Mw) of 1,500 to 4,000 g/mol, 2,000 to 3,500 g/mol, or 2,000 to 3,000 g/mol.
  • Mw weight average molecular weight
  • the weight average molecular weight of the block isocyanate-based curing agent is less than the above range, the molecular weight is small and the reactivity of the composition is insufficient, and there is a problem that the appearance and mechanical properties are lowered. Difficulty in control and painting workability may cause a problem in which mechanical properties are deteriorated.
  • the block isocyanate-based curing agent may be included in an amount of 10 to 30% by weight, 10 to 25% by weight, or 13 to 23% by weight based on the total weight of the coating composition.
  • the content of the block isocyanate-based curing agent is less than the above range, the crosslinking density of the prepared coating film is lowered due to insufficient reactivity of the composition, resulting in a problem in that mechanical properties are lowered. This may cause a problem in that the appearance, adhesion and cold resistance of the coating film are deteriorated.
  • the solvent serves to improve the workability of the composition by adjusting the viscosity of the coating composition.
  • the solvent may include at least one selected from the group consisting of a hydrocarbon-based solvent, an acetate-based solvent, an alcohol-based solvent, and a carboxylic acid-based solvent.
  • the solvent is an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene and xylene; 1-Methoxy-2-propyl acetate, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, dimethyl glutarate, dimethyl succinate, dimethyl adipate, methyl glutarate, methyl succinate, methyl adipate acetate-based solvents such as paint; alcohol solvents such as n-butanol, propanol and 1-methoxy-2-propanol; and the like.
  • the solvent may be included in an amount of 10 to 45% by weight, 13 to 30% by weight, or 15 to 20% by weight based on the total weight of the coating composition.
  • the coating composition including the solvent has an effect of having excellent workability during manufacturing and coating.
  • the content of the solvent is less than the above range, the viscosity of the composition is high and workability is insufficient.
  • the clear paint composition may further include at least one additive selected from the group consisting of a UV absorber, a curing catalyst, a leveling agent, and an antifoaming agent.
  • the additive may be included in an amount of 1 to 10% by weight, or 2 to 6% by weight based on the total weight of the coating composition.
  • the UV absorber absorbs UV rays to prevent discoloration of the coating composition, and serves to prevent swelling, delamination, and loss of gloss of a coating film prepared from the coating composition.
  • the ultraviolet absorber may be used without any particular limitation as long as it is a conventional material that can be used in the coating composition, and for example, a benzotriazole type such as hydroxyphenyl benzotriazole may be mentioned.
  • BASF's Tinuvin 384 and Tinuvin 5151 are mentioned as a commercial item of the said ultraviolet absorber.
  • the curing catalyst serves to prevent incomplete curing of the coating composition and improve mechanical properties of the coating film prepared therefrom.
  • examples of the curing catalyst include dibutyltin dilaurate, triethylamine, diethylenetriamine, bismuth carboxylate, zirconium chelate, dinonylnaphthalene disulfonic acid, and the like.
  • the leveling agent serves to suppress the occurrence of orange peel by imparting smoothness to the coating composition and improving the appearance characteristics of the coating film prepared therefrom.
  • the leveling agent may be used without particular limitation as long as it is a conventional material that can be used in the coating composition, for example, ether-modified polysiloxane may be mentioned.
  • the antifoaming agent serves to suppress the generation of bubbles generated during the preparation of the coating composition and to suppress or remove phenomena such as pinholes or popping caused during the formation of the coating film.
  • the antifoaming agent may be used without particular limitation as long as it is a conventional material that can be used in the paint composition, for example, BYK-011, BYK-015, BYK-072 and BYKETOL-OK by BYK, DF-21 by Air Product as commercially available products. , agitan 281 manufactured by Munzing and Foamster-324 manufactured by Sannovko.
  • the clear coating composition is a one-component coating composition comprising two types of acrylic resins and a block isocyanate-based curing agent.
  • the clear paint composition may have a solid content (NV) of 40 to 65% by weight, 45 to 60% by weight, or 40 to 55% by weight.
  • NV solid content
  • the coating workability of the composition may be improved.
  • the clear paint composition may be cured at 100 to 130 °C, 105 to 125 °C, or 110 to 120 °C. Since the clear paint composition can be cured within the above temperature range, it is possible to reduce the cost required for the painting process, which is economical, and since the car body and the material parts coupled thereto can be painted integrally, the color of the parts and the car body after painting is changed. Different problems can be avoided. In addition, since both the car body and the parts can be painted in one painting process, it is possible to reduce the hassle or cost of the process.
  • the clear paint composition may have a viscosity of 40 to 70 seconds, 45 to 65 seconds, or 50 to 60 seconds based on Pod Cup No. 4. If the viscosity of the clear paint composition is less than the above range, problems such as vertical flow down may occur. It may catch and cause a failure of the sprayer.
  • the clear paint composition according to the present invention can be cured at a low temperature of 130° C. or less, so it is possible to reduce the cost required for the painting process, which is economical, and it is possible to paint the car body and the material parts coupled thereto in one piece. It is possible to avoid the problem that the color of the rear parts and the body are different. In addition, since both the car body and the parts can be painted in a single painting process, it is possible to reduce the hassle and cost of the process. Furthermore, the coating film prepared from the clear paint composition has excellent mechanical properties such as appearance characteristics, adhesion, water resistance, acid resistance, scratch resistance, and solvent resistance, and thus can be usefully used for car body painting.
  • Example 1 Example 2
  • Example 3 Example 4
  • Example 5 Example 6
  • Example 7 1st acrylic resin-1 46 37 52 26 63 46
  • No. 1 Acrylic Resin-2 - - - - - - - - No. 1 Acrylic Resin-3 - - - - - - - No. 1 Acrylic Resin-4 - - - - - - - No.
  • Example 10 Example 11
  • Example 12 Example 13 1st acrylic resin-1 46 46 46 46 46 46 No. 1 Acrylic Resin-2 - - - - - - - No. 1 Acrylic Resin-3 - - - - - - No. 1 Acrylic Resin-4 - - - - - - No.
  • Comparative Example 10 1st acrylic resin-1 55.4 - - - - - 46 46 46 46 No. 1 Acrylic Resin-2 - - 46 - - - - - - - No. 1 Acrylic Resin-3 - - - 46 - - - - - - No. 1 Acrylic Resin-4 - - - - 46 - - - - - No.
  • Acrylic Resin-5 Av: 2 mgKOH/g, OHv: 185 mgKOH/g, Tg: 52° C., Solids: 65 wt %, Viscosity at 25° C.: 7,500 cps, Mw: 61,000 g/mol 2nd acrylic resin-1 Av: 3 mgKOH/g, OHv: 140 mgKOH/g, solid content: 54 wt%, viscosity at 25°C: 4,100 cps, Mw: 8,700 g/mol, Tg: 50°C 2nd acrylic resin-2 Av: 3 mgKOH/g, OHv: 89 mgKOH/g, solid content: 54 wt%, viscosity at 25°C: 4,100 cps, Mw: 8,700 g/mol, Tg: 50°C 2nd acrylic resin-3 Av: 3 mgKOH/g, OHv: 157 mgKOH/g, solid content: 54 wt%, viscosity at 25°C: 4,100 c
  • Test Example Measurement of physical properties of a coating film prepared from a coating composition
  • a top coat (manufacturer: KCC, product name: WT3900) was bell-coated on the specimen to a dry film thickness of 15 ⁇ m, and then hot air was blown at 80° C. for 3 minutes to evaporate the remaining water in the paint to form a top coat. Thereafter, the clear paint compositions of Examples and Comparative Examples were coated on the top coat and cured at 120° C. for 25 minutes to form a clear coat having a thickness of 40 ⁇ m.
  • the clear paint composition uses a handgun spray (nozzle diameter: 1.5 mm, air pressure: keep constant around 4.5 kgf/cm 2 ), and horizontally 40 while maintaining a constant distance between the nozzle inlet and the specimen at 30 cm It was painted while moving at a speed of ⁇ 50 cm/sec.
  • the gloss of 20° was measured using a gloss meter on the coated specimen. If the 20° gloss was 90 or higher, excellent ( ⁇ ), 85 or more and less than 90 good ( ⁇ ), and 80 to less than 85 average ( ⁇ ), less than 80 was evaluated as bad ( ⁇ ).
  • top coat and the clear paint composition were coated in the same manner as described above, and then repainting adhesion was evaluated by a checkerboard method.
  • the measured adhesion is excellent ( ⁇ ) when 100 squares are 100% completely attached, good ( ⁇ ) when the remaining squares are 70% or more and less than 100%, good ( ⁇ ) when 50% or more and less than 70%, normal ( ⁇ ), 50% If less than, it was evaluated as defective ( ⁇ ).
  • Impact resistance of the coated specimen was evaluated according to ASTM D2794. At this time, a DuPont type impact tester was used, and the appearance of the coating film was observed when a 500 g weight was dropped on the specimen while changing the drop height of the weight from 30 cm to 50 cm. As a result of observation, if no cracks or peeling occurred in the top coat at 50cm drop height of the weight, excellent ( ⁇ ), good ( ⁇ ) if it was 40cm or more and less than 50cm, normal ( ⁇ ) if it was 30cm or more and less than 40cm, and less than 30cm It was evaluated as bad (x).
  • the coated specimen was immersed in a constant temperature water bath at 40° C. for 240 hours and left at room temperature for 1 hour.
  • a specimen with a top coating film is hung vertically on a steel plate with a hole of 5 mm in diameter, and the clear paint compositions of Examples and Comparative Examples are coated in the same manner as described above, dried and cured, and then the surface of the prepared film is observed to apply the composition. Flowability was evaluated.
  • the flow limit film thickness is 40 ⁇ m or more, it is evaluated as excellent ( ⁇ ), if it is 35 ⁇ m or more and less than 40 ⁇ m, it is good ( ⁇ ), if it is 30 ⁇ m or more and less than 35 ⁇ m, it is evaluated as normal ( ⁇ ), and if it is less than 30 ⁇ m, it is evaluated as bad ( ⁇ ) did.
  • the clear paint composition of Examples has excellent painting workability, and the coating film prepared from the composition is excellent in appearance, gloss, repainting adhesion, impact resistance, water resistance, coating flow and cold chipping resistance. did.
  • Comparative Examples 1 and 2 including only one type of acrylic resin lacked gloss and water resistance of the prepared coating film.
  • Comparative Example 1 containing only the first acrylic resin was also poor in painting workability.
  • Comparative Example 2 containing only the second acrylic resin was also poor in impact resistance and cold chipping resistance.
  • Comparative Example 3 containing the first acrylic resin-2 having a low hydroxyl value and Comparative Example 4 containing the first acrylic resin-3 having a high hydroxyl value acked impact resistance and water resistance. Furthermore, in Comparative Example 4, the coating workability of the composition was also insufficient, and the cold chipping resistance of the prepared coating film was also insufficient.
  • Comparative Example 5 was also poor in repainting adhesion.
  • Comparative Example 6 was also poor in appearance and coating flowability of the coating film.
  • Comparative Example 7 containing the second acrylic resin-2 having a low hydroxyl value and Comparative Example 8 containing the second acrylic resin-3 having a high hydroxyl value lacked the appearance characteristics of the coating film. Further, Comparative Example 7 lacks gloss and paint flow, and Comparative Example 8 lacks the coating workability of the composition and also lacks impact resistance, water resistance and cold chipping resistance of the prepared coating film.

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Abstract

본 발명은 제1 아크릴 수지, 제2 아크릴 수지, 블록 이소시아네이트계 경화제 및 용제를 포함하고, 상기 제1 아크릴 수지는 수산기가가 160 내지 250 mgKOH/g이며, 중량평균분자량이 15,000 내지 60,000 g/mol이고, 상기 제2 아크릴 수지는 수산기가가 100 내지 150 mgKOH/g이며, 중량평균분자량이 5,000 내지 10,000 g/mol인, 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물에 관한 것이다.

Description

저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물
본 발명은 130℃ 이하의 저온에서 경화 가능한 일액형 클리어 도료 조성물에 관한 것이다.
자동차의 차체는, 외관 특성을 향상시키고 외부 환경으로부터 표면을 보호하기 위해, 전착 도장, 중도 도장, 베이스 도장 및 클리어 도장 등의 복수 코팅 공정이 수행된다. 구체적으로, 차체에 전착 도료의 도포 및 경화, 중도 도료의 도포 및 경화를 실시한 후, 중도 코팅층 상에 베이스 코트와 클리어 코트를 연속적으로 도장한 후 건조 및 경화시키는 것이 보편적이다. 상술한 바와 같이, 베이스 코트와 클리어 코트는 베이스 코트 조성물의 도포 및 건조 후 클리어 코트 조성물을 도포하고, 140~150 ℃에서 클리어 코트와 베이스 코트를 함께 경화시키는 것이 일반적이다. 그러나, 최근 도장 공정 비용의 절감을 위해 공정의 단축 및 낮은 온도에서 경화 가능한 클리어 도료 조성물에 대한 요구가 증가하는 추세이다.
이에 대한 대안으로, 저온 소부 조건, 특히 140℃ 이하의 열경화 조건에서 사용할 수 있는, 다양한 클리어 코트 조성물이 제안되었다. 구체적으로, 한국 공개특허 제2016-0120110호(특허문헌 1)에는 이중결합 올리고머와 수산화기를 동시에 가지는 아크릴 수지; 상기 이중결합의 중합반응을 통한 가교를 위한 열 라디칼 개시제; 상기 수산화기의 가교를 위한 열경화제; 및 첨가제;를 포함하는 자동차용 저온경화 일액형 클리어 코트 조성물이 개시되어 있습니다. 특허문헌 1과 같은 종래 저온 소부 가능한 클리어 코트 조성물은 제조된 도막의 기계적 물성이 충분하지 않아 차체용 도료로 적용하기에는 한계가 있습니다.
따라서, 130℃ 이하의 저온에서 경화 가능하면서도 이로부터 제조된 도막의 기계적 물성이 우수하여 차체 도장용으로 적용하기에 적합한 일액형 클리어 도료 조성물에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.
이에, 본 발명은 130℃ 이하의 저온에서 경화 가능하면서도, 기계적 물성이 우수한 도막을 제조할 수 있는 일액형 클리어 도료 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 제1 아크릴 수지, 제2 아크릴 수지, 블록 이소시아네이트계 경화제 및 용제를 포함하고,
상기 제1 아크릴 수지는 수산기가가 160 내지 250 mgKOH/g이며, 중량평균분자량이 15,000 내지 60,000 g/mol이고,
상기 제2 아크릴 수지는 수산기가가 100 내지 150 mgKOH/g이며, 중량평균분자량이 5,000 내지 10,000 g/mol인, 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물은 130℃ 이하의 저온에서 경화 가능하여 도장 공정시 소요되는 비용을 절감할 수 있어 경제적이고, 차체와 이에 결합된 소재 부품들을 일체로 도장할 수 있어서 도장 후 부품과 차체의 색상이 상이한 문제를 방지할 수 있다. 또한, 한 번의 도장 공정으로 차체와 부품을 모두 도장할 수 있기 때문에 공정 상의 번거로움이나 비용의 손실을 절감할 수 있다. 또한, 상기 클리어 도료 조성물로부터 제조된 도막은 경도, 부착성, 내수성, 내산성, 내스크래치성 및 내용제성 등의 기계적 물성이 우수하여 차체 도장용으로 유용하게 사용할 수 있다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 있어서, 수지의 "중량평균분자량"은 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 GPC(gel permeation chromatograph)의 방법으로 측정한 값을 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 수지 등의 "유리전이온도(Tg)"는 당업계에 잘 알려진 방법인 DSC(Differential Scanning Calorimetry), DTA(Differential Thermal Analysis), Mechanicla Methods, Volume Methods 등의 방법으로 측정할 수 있으며, 예를 들어 DSC(Differential Scanning Calorimetry)의 방법으로 측정한 값을 나타낼 수 있다.
본 발명에 있어서, "산가", "수산기가" 및 "미반응 NCO기 함량"과 같은 작용기가는 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 적정법(titration) 등으로 측정한 값일 수 있다.
또한, 본 명세서에서, "(메트)아크릴"은 "아크릴" 및/또는 "메타크릴"을 의미하고, "(메트)아크릴레이트"는 "아크릴레이트" 및/또는 "메타크릴레이트"를 의미한다.
본 발명에 따른 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물은 제1 아크릴 수지, 제2 아크릴 수지, 블록 이소시아네이트계 경화제 및 용제를 포함하고, 제1 아크릴 수지는 제2 아크릴 수지보다 수산기가 및 중량평균분자량이 크다. 상술한 바와 같이, 수산기가 및 중량평균분자량이 상이한 2종의 아크릴 수지를 사용하는 경우, 도막의 건조 속도 및 가교 밀도를 조절하여 도막의 외관 특성 및 기계적 물성을 향상시키는 효과가 있다.
제1 아크릴 수지
제1 아크릴 수지는 조성물에 저온 경화성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 제1 아크릴 수지는 에틸렌성 불포화 단량체 유래 반복단위 및 수산기 함유 (메트)아크릴 단량체 유래 반복단위를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1 아크릴 수지는 에틸렌성 불포화 단량체 및 수산기 함유 (메트)아크릴 단량체로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 아크릴 수지는 알킬기 함유 (메트)아크릴 단량체 및 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체로부터 제조될 수 있다.
상기 에틸렌성 불포화 단량체는 스티렌 및 이의 유도체, 부타디엔, C1~12알킬 (메트)아크릴 및 C1~12알킬 (메트)아크릴산 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 수산기 함유 (메트)아크릴 단량체는, 예를 들어, 히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필메타아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 카두라아크릴레이트, 카두라메타크릴레이트, 카프로락톤아크릴레이트, 카프로락톤메타크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필아크릴, 2,3-디히드록시프로필메타크릴레이트, 폴리프로필렌 변성 아크릴레이트, 폴리프로필렌 변성 메타크릴레이트, 4-히드록시메틸시클로헥실-메틸아크릴레이트 및 4-히드록시메틸시클로헥실-메틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 제1 아크릴 수지는 유리전이온도(Tg)가 40 내지 70 ℃, 45 내지 65 ℃, 또는 50 내지 60 ℃일 수 있다. 제1 아크릴 수지의 유리전이온도가 상기 범위 내일 경우, 제조된 도막의 초기 경도를 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 아크릴 수지의 유리전이온도가 상기 범위 미만인 경우, 도막의 건조 속도 및 가교 밀도가 저하되어 경도 및 내수성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 도막이 브리틀(Brittle)해지면서 외관 및 내치핑성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제1 아크릴 수지는 수산기가(OHv)가 160 내지 250 mgKOH/g, 170 내지 200 mgKOH/g, 또는 175 내지 195 mgKOH/g일 수 있다. 제1 아크릴 수지의 수산기가가 상기 범위 내일 경우, 이를 포함하는 조성물의 경화성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 아크릴 수지의 수산기가 상기 범위 미만인 경우, 가교밀도가 저하되어 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 과경화되어 도막이 브리틀(Brittle)해져 탄성이 떨어지고, 조성물의 내수성 및 내후성이 부족해지며, 점도가 증가되어 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제1 아크릴 수지는 산가(Av)가 7mgKOH/g 이하, 0.5 내지 7 mgKOH/g, 또는 1 내지 5 mgKOH/g일 수 있다. 제1 아크릴 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우, 이를 포함하는 조성물의 반응성을 조절하여 이로부터 제조된 도막의 외관 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 아크릴 수지의 산가가 상기 범위 미만인 경우, 경화 반응 속도가 저하되어 제조된 도막의 외관이 저하되는 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 수지 응집성 증대로 조성물의 점도가 증가하여 작업성 및 상온저장성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제1 아크릴 수지는 중량평균분자량이 15,000 내지 60,000 g/mol, 15,000 내지 55,000 g/mol, 또는 15,000 내지 30,000 g/mol일 수 있다. 상기 제1 아크릴 수지는 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 제조된 도막의 외관 특성 및 물성이 적절하다. 또한, 제1 아크릴 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우, 분자량이 작아 제조된 도막의 내산성, 내수성 및 내한치핑성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 분자량 증가에 따른 흐름성이 저하되어 외관 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제1 아크릴 수지는 하기 제2 아크릴 수지보다 수산기가가 높다. 예를 들면, 상기 제1 아크릴 수지는 하기 제2 아크릴 수지보다 수산기가가 30 내지 60 mgKOH/g 높을 수 있다.
제1 아크릴 수지로 제2 아크릴 수지보다 수산기가가 높은 수지를 사용하는 경우, 가교 밀도가 증가하여 기계적 물성이 증가하는 효과가 있고, 제1 아크릴 수지와 제2 아크릴 수지의 수산기가 차이가 상기 범위 미만인 경우, 가교 밀도가 저하되어 제조된 도막의 외관이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 과경화되어 도막이 브리틀(Brittle)해져 탄성이 떨어지고, 조성물의 내수성 및 내후성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제1 아크릴 수지는 하기 제2 아크릴 수지보다 중량평균분자량이 높다. 예를 들면, 상기 제1 아크릴 수지는 하기 제2 아크릴 수지보다 중량평균분자량이 10,000 내지 30,000 g/mol 높을 수 있다.
제1 아크릴 수지로 제2 아크릴 수지보다 중량평균분자량이 높은 수지를 사용하는 경우, 가교 밀도가 증가하여 기계적 물성이 증가하는 효과가 있고, 제1 아크릴 수지와 제2 아크릴 수지의 중량평균분자량 차이가 상기 범위 미만인 경우, 반응성이 증가하여 제조된 도막의 외관 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 반응성 및 가교밀도가 저하되어 내수성 및 내화학성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제1 아크릴 수지는 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 30 내지 60 중량%, 35 내지 55 중량%, 또는 40 내지 50 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제1 아크릴 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 건조성이 저하되어 이를 포함하는 도료 조성물로부터 제조된 도막의 광택, 내수성 및 내충격성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 건조가 빨리 진행되어 조성물의 도장 작업성 및 칠흐름성이 부족하여 도막 외관 및 내한치핑성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제1 아크릴 수지 및 하기 제2 아크릴 수지는 2 내지 7 :1의 중량비, 또는 3 내지 6 :1의 중량비로 조성물에 포함될 수 있다. 제1 아크릴 수지와 제2 아크릴 수지의 중량비가 상기 범위 미만인 경우, 즉 소량의 제1 아크릴 수지가 포함되는 경우, 가교밀도가 저하되어 내수성 및 내화학성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 즉 과량의 제1 아크릴 수지가 포함되는 경우, 조성물의 점도가 증가하여 조성물의 도장 작업성 및 칠흐름성이 부족하여 도막 외관 및 기계적 물성이 저하되는 한 문제가 발생할 수 있다.
제2 아크릴 수지
제2 아크릴 수지는 조성물에 흐름성을 제어하는 역할을 한다.
상기 제2 아크릴 수지는 에틸렌성 불포화 단량체 유래 반복단위 및 수산기 함유 (메트)아크릴 단량체 유래 반복단위를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2 아크릴 수지는 에틸렌성 불포화 단량체 및 수산기 함유 (메트)아크릴 단량체로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 아크릴 수지는 알킬기 함유 (메트)아크릴 단량체 및 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체로부터 제조될 수 있다.
다른 예로, 에틸렌성 불포화 단량체, 수산기 함유 (메트)아크릴 단량체 및 벤질 아민을 반응시켜 제조될 수 있으며, 바늘 모양의 디우레아기가 존재하는 화학 구조를 가질 수 있다.
상기 에틸렌성 불포화 단량체는 스티렌 및 이의 유도체, 부타디엔, C1~12알킬 (메트)아크릴 및 C1~12알킬 (메트)아크릴산 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 수산기 함유 (메트)아크릴 단량체는, 예를 들어, 히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필메타아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 카두라아크릴레이트, 카두라메타크릴레이트, 카프로락톤아크릴레이트, 카프로락톤메타크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필아크릴, 2,3-디히드록시프로필메타크릴레이트, 폴리프로필렌 변성 아크릴레이트, 폴리프로필렌 변성 메타크릴레이트, 4-히드록시메틸시클로헥실-메틸아크릴레이트 및 4-히드록시메틸시클로헥실-메틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 제2 아크릴 수지는 수산기가(OHv)가 100 내지 150 mgKOH/g, 120 내지 150 mgKOH/g, 또는 130 내지 150 mgKOH/g일 수 있다. 제2 아크릴 수지의 수산기가가 상기 범위 내일 경우, 이를 포함하는 조성물의 흐름성을 조절하여 작업성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 아크릴 수지의 수산기가 상기 범위 미만인 경우, 가교밀도가 저하되어 제조된 도막의 외관 특성 및 광택이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 과경화되어 도막이 브리틀(Brittle)해져 탄성이 떨어지고, 조성물의 내수성 및 내후성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제2 아크릴 수지는 산가(Av)가 5mgKOH/g 이하, 0.5 내지 4.5 mgKOH/g, 또는 1 내지 4 mgKOH/g일 수 있다. 제2 아크릴 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우, 이를 포함하는 조성물의 흐름성을 조절하여 작업성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 아크릴 수지의 산가가 상기 범위 미만인 경우, 경화반응 속도가 저하되어 제조된 도막의 외관이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 점도가 상승하여 작업성 및 칠흐름성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제2 아크릴 수지는 유리전이온도(Tg)가 30 내지 70 ℃, 35 내지 65 ℃, 또는 40 내지 60 ℃일 수 있다. 제2 아크릴 수지의 유리전이온도가 상기 범위 내일 경우, 제조된 도막의 외관 및 경도를 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 아크릴 수지의 유리전이온도가 상기 범위 미만인 경우, 도료의 건조속도가 지연되어 외관이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 도막이 브리틀(Brittle)해져 외관 특성 및 광택이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제2 아크릴 수지는 중량평균분자량(Mw)이 5,000 내지 10,000 g/mol, 6,000 내지 9,500 g/mol, 또는 7,000 내지 9,000 g/mol일 수 있다. 상기 제2 아크릴 수지는 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 제조된 도막의 외관 특성 및 물성이 적절하다. 또한, 제2 아크릴 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우, 분자량이 작아 제조된 도막의 내산성 및 내화학성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 분자량 증가에 따른 흐름성 및 레벨링성이 저하되어 외관 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제2 아크릴 수지는 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%, 3 내지 15 중량%, 또는 5 내지 13 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제2 아크릴 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 건조성이 저하되어 이를 포함하는 도료 조성물로부터 제조된 도막의 광택 및 내수성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 건조가 빨리 진행되어 조성물의 도장 작업성, 칠흐름성 및 외관이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
블록 이소시아네이트계 경화제
블록 이소시아네이트계 경화제는 조성물 내 성분들과 가교반응하여 조성물을 경화시킴으로써 도막을 형성하는 역할을 한다. 이때, 블록 이소시아네이트계 경화제는 말단의 이소시아네이트기(NCO기)가 블록킹제로 처리되어 반응성이 조절된 것을 의미한다.
상기 블록킹제는 예를 들어, 활성 메틸렌계 화합물, 폴리알킬렌폴리올 화합물 및 피라졸계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 즉, 상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 활성 메틸렌계 화합물, 폴리알킬렌폴리올 화합물 및 피라졸계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 블록킹제로 말단의 이소시아네이트기가 블록된 것일 수 있다.
상기 블로킹제는 블록 이소시아네이트 경화제의 경화 반응을 차단하다가 일정 온도 범위(예를 들어, 도료 조성물의 경화 온도: 100 내지 130 ℃)에서 해리되어 경화제가 본래의 역할을 수행하도록 하는 것이다.
상기 블록킹제에 의해 본 발명의 도료 조성물은 1액형이라도 안정적인 저장성과 경화 반응성을 나타낼 수 있고, 이로 인해 도료 조성물의 작업성을 향상시키는 효과가 있다.
상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 25℃에서의 점도가 5,000 내지 10,000 cps, 6,000 내지 9,000 cps, 또는 7,000 내지 8,000 cps일 수 있다. 또한, 상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 경화제 총 중량을 기준으로 고형분 함량이 60 내지 80 중량%, 또는 65 내지 75 중량%일 수 있다. 블록 이소시아네이트계 경화제의 25℃에서의 점도가 상기 범위 미만인 경우, 흐름성이 저하되어 제조된 도막의 외관 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 도장 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 미반응 NCO기 함량이 경화제 총 중량을 기준으로 5 내지 10 중량%, 6 내지 9 중량%, 또는 6.5 내지 8.5 중량%일 수 있다. 블록 이소시아네이트계 경화제의 미반응 NCO기 함량이 상기 범위 미만인 경우, 가교 밀도가 저하되어 도막의 내충격성, 내수성 및 내한치핑성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 경화속도가 증대되고 수지가 응집되어 도막의 외관 특성, 광택 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 중량평균분자량(Mw)이 1,500 내지 4,000 g/mol, 2,000 내지 3,500 g/mol, 또는 2,000 내지 3,000 g/mol일 수 있다. 블록 이소시아네이트계 경화제의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우, 분자량이 작아 조성물의 반응성이 부족하여 외관 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 분자량 증가에 따른 블록킹제 처리가 어려워 반응성 조절 및 도장 작업성이 어렵고 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 10 내지 30 중량%, 10 내지 25 중량%, 또는 13 내지 23 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 블록 이소시아네이트계 경화제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 조성물의 반응성이 부족하여 제조된 도막의 가교 밀도가 떨어져 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 경화 후 도막 내에 미반응물이 발생하여 도막의 외관, 부착성 및 내한치핑성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
용제
상기 용제는 도료 조성물의 점도를 조절하여 조성물의 작업성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 용제는 탄화수소계 용제, 아세테이트계 용제, 알코올계 용제 및 카르복실산계 용제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 용제는 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 용제; 1-메톡시-2-프로필아세테이트, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, n-프로필아세테이트, n-부틸아세테이트, 디메틸 글루타레이트, 디메틸 석신에이트, 디메틸 아디페이트, 메틸 글루타레이트, 메틸 숙신에이트, 메틸 아디페이트 등의 아세테이트계 용제; n-부탄올, 프로판올 및 1-메톡시-2-프로판올 등의 알콜계 용제; 등을 들 수 있다. 또한, 상기 방향족 탄화수소계 용제의 시판품으로는 코코졸 #100, 코코졸 #150 등을 들 수 있다. 나아가, 상기 아세테이트계 용제의 시판품으로는 솔베이사의 Rhodiasolv RPD 등을 들 수 있다.
상기 용제는 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 10 내지 45 중량%, 13 내지 30 중량%, 또는 15 내지 20 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 용제를 상기 함량 범위 내로 포함할 경우, 이를 포함하는 도료 조성물은 제조시 및 도장시 우수한 작업성을 갖는 효과가 있다. 상기 용제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 조성물의 점도가 높아 작업성이 부족하고, 상기 범위 초과인 경우, 경화시 용제 제거를 위한 시간이 오래 걸리는 문제가 발생할 수 있다.
첨가제
상기 클리어 도료 조성물은 자외선 흡수제, 경화 촉매, 레벨링제 및 소포제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%, 또는 2 내지 6 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.
자외선 흡수제는 자외선을 흡수하여 도료 조성물의 변색을 방지하고, 상기 도료 조성물로부터 제조된 도막의 부풀어 오름, 박리(delamination) 및 광택 손실 등을 방지하는 역할을 한다. 또한, 상기 자외선 흡수제는 도료 조성물에 사용될 수 있는 통상적인 것이라면 특별히 제한없이 사용할 수 있으며, 예로 들어, 히드록시페닐 벤조트리아졸 등의 벤조트리아졸계를 들 수 있다. 또한, 상기 자외선 흡수제의 시판품으로는 BASF사의 Tinuvin 384, Tinuvin 5151을 들 수 있다.
경화 촉매는 도료 조성물의 불완전한 경화를 막아 이로부터 제조된 도막의 기계적 물성을 향상시키는 역할을 한다. 또한, 상기 경화 촉매는 디부틸틴 디라우레이트, 트리에틸아민, 디에틸렌트리아민, 비스무트 카르복실레이트, 지르코늄 킬레이트, 디노닐나프탈렌 디설폰산 등을 들 수 있다.
레벨링제는 도료 조성물에 평활성을 부여하여 이로부터 제조된 도막의 외관 특성을 향상시켜 오렌지 필의 발생을 억제하는 역할을 한다. 또한, 상기 레벨링제는 도료 조성물에 사용될 수 있는 통상적인 것이라면 특별히 제한없이 사용할 수 있고, 예를 들어, 에테르 변성 폴리실록산을 들 수 있다.
소포제는 도료 조성물 제조시 발생되는 기포 발생을 억제하고 도막 형성시 야기되는 핀홀 또는 팝핑(popping) 등의 현상을 억제 내지 제거하는 역할을 한다. 상기 소포제는 도료 조성물에 사용될 수 있는 통상적인 것이라면 특별히 제한없이 사용할 수 있고, 예를 들어, 시판품으로는 BYK사의 BYK-011, BYK-015, BYK-072 및 BYKETOL-OK, Air Product사의 DF-21, Munzing사의 agitan 281 및 산노프코사의 Foamster-324 등을 들 수 있다.
일액형 도료 조성물
상기 클리어 도료 조성물은 2종의 아크릴 수지와 블록 이소시아테이트계 경화제를 포함하는 일액형 도료 조성물이다.
상기 클리어 도료 조성물은 고형분 함량(NV)이 40 내지 65 중량%, 45 내지 60 중량%, 또는, 40 내지 55 중량%일 수 있다. 상기 클리어 도료 조성물의 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우 조성물의 도장 작업성이 향상될 수 있다.
상기 클리어 도료 조성물은 100 내지 130 ℃, 105 내지 125 ℃, 또는 110 내지 120 ℃에서 경화될 수 있다. 상기 클리어 도료 조성물은 상기 온도 범위 내에서 경화 가능하므로, 도장 공정시 소요되는 비용을 절감할 수 있어 경제적이고, 차체와 이에 결합된 소재 부품들을 일체로 도장할 수 있어서 도장 후 부품과 차체의 색상이 상이한 문제를 방지할 수 있다. 또한, 한 번의 도장 공정으로 차체와 부품을 모두 도장할 수 있기 때문에 공정 상의 번거로움이나 비용의 손실을 절감할 수 있다.
상기 클리어 도료 조성물은 포드컵 4번을 기준으로 40 내지 70 초, 45 내지 65 초, 또는 50 내지 60 초의 점도를 가질 수 있다. 상기 클리어 도료 조성물의 점도가 상기 범위 미만인 경우, 수직면 흘러내림 등의 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 점도가 높아 이로부터 제조된 도막의 외관 특성을 저하시키거나 도장기에 부하가 걸려 도장기 고장의 원인이 될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 클리어 도료 조성물은 130℃ 이하의 저온에서 경화 가능하여 도장 공정시 소요되는 비용을 절감할 수 있어 경제적이고, 차체와 이에 결합된 소재 부품들을 일체로 도장할 수 있어서 도장 후 부품과 차체의 색상이 상이한 문제를 방지할 수 있다. 또한, 한 번의 도장 공정으로 차체와 부품을 모두 도장할 수 있기 때문에 공정 상의 번거로움이나 비용의 손실을 절감할 수 있다. 나아가, 상기 클리어 도료 조성물로부터 제조된 도막은 외관 특성, 부착성, 내수성, 내산성, 내스크래치성 및 내용제성 등의 기계적 물성이 우수하여 차체 도장용으로 유용하게 사용할 수 있다.
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.
실시예 1 내지 13 및 비교예 1 내지 10. 클리어 도료 조성물의 제조
하기 표 1 내지 3에 기재된 바와 같은 조성으로 각 성분들을 교반 혼합하여 포드컵 4호로 55초인 클리어 도료 조성물을 제조하였다.
구성(중량%) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
제1 아크릴 수지-1 46 37 52 26 63 46 46
제1 아크릴 수지-2 - - - - - - -
제1 아크릴 수지-3 - - - - - - -
제1 아크릴 수지-4 - - - - - - -
제1 아크릴 수지-5 - - - - - - -
제2 아크릴 수지-1 9.4 9.4 9.4 9.4 9.4 4 14
제2 아크릴 수지-2 - - - - - - -
제2 아크릴 수지-3 - - - - - - -
제2 아크릴 수지-4 - - - - - - -
제2 아크릴 수지-5 - - - - - - -
블록 이소시아네이트계 경화제 20 20 20 20 20 20 20
자외선 흡수제 1 1 1 1 1 1 1
경화 촉매 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
레벨링제 1 1 1 1 1 1 1
소포제 1 1 1 1 1 1 1
제1 용제 3.6 3.6 3.6 3.6 0.9 3.6 2.6
제2 용제 3 3 3 4 0.7 3 2
제3 용제 3.8 3.8 3.8 3.8 0.6 3.8 2.8
제4 용제 10 19 4 29 1.2 15.4 8.4
총합 100 100 100 100 100 100 100
구성(중량%) 실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 11 실시예 12 실시예 13
제1 아크릴 수지-1 46 46 46 46 46 46
제1 아크릴 수지-2 - - - - - -
제1 아크릴 수지-3 - - - - - -
제1 아크릴 수지-4 - - - - - -
제1 아크릴 수지-5 - - - - - -
제2 아크릴 수지-1 0.5 22 9.4 9.4 9.4 9.4
제2 아크릴 수지-2 - - - - - -
제2 아크릴 수지-3 - - - - - -
제2 아크릴 수지-4 - - - - - -
제2 아크릴 수지-5 - - - - - -
블록 이소시아네이트계 경화제 20 20 12 25 7 32
자외선 흡수제 1 1 1 1 1 1
경화 촉매 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
레벨링제 1 1 1 1 1 1
소포제 1 1 1 1 1 1
제1 용제 5.6 1.6 3.6 3.6 5.6 1.6
제2 용제 4 1 3 3 5 1.1
제3 용제 3.8 1.4 3.8 3.8 5.8 1.7
제4 용제 15.9 3.8 18 5 17 4
총합 100 100 100 100 100 100
구성(중량%) 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8 비교예 9 비교예 10
제1 아크릴 수지-1 55.4 - - - - - 46 46 46 46
제1 아크릴 수지-2 - - 46 - - - - - - -
제1 아크릴 수지-3 - - - 46 - - - - - -
제1 아크릴 수지-4 - - - - 46 - - - - -
제1 아크릴 수지-5 - - - - - 46 - - - -
제2 아크릴 수지-1 - 55.4 9.4 9.4 9.4 9.4 - - - -
제2 아크릴 수지-2 - - - - - - 9.4 - - -
제2 아크릴 수지-3 - - - - - - - 9.4 - -
제2 아크릴 수지-4 - - - - - - - - 9.4 -
제2 아크릴 수지-5 - - - - - - - - - 9.4
블록 이소시아네이트계 경화제 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
자외선 흡수제 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
경화 촉매 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
레벨링제 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
소포제 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
제1 용제 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6
제2 용제 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
제3 용제 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8
제4 용제 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
총합 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
이하, 비교예 및 실시예에서 사용한 각 성분들의 제조사 및 제품명, 및 물성은 하기와 같다.
구성 비고
제1 아크릴 수지-1 Av: 2mgKOH/g, OHv: 185mgKOH/g, Tg: 52℃, 고형분: 65중량%, 25℃에서의 점도: 5,200cps, Mw: 20,000g/mol
제1 아크릴 수지-2 Av: 2mgKOH/g, OHv: 155mgKOH/g, Tg: 52℃, 고형분: 65중량%, 25℃에서의 점도: 5,200cps, Mw: 20,000g/mol
제1 아크릴 수지-3 Av: 2mgKOH/g, OHv: 257mgKOH/g, Tg: 52℃, 고형분: 65중량%, 25℃에서의 점도: 5,200cps, Mw: 20,000g/mol
제1 아크릴 수지-4 Av: 2mgKOH/g, OHv: 185mgKOH/g, Tg: 52℃, 고형분: 65중량%, 25℃에서의 점도: 4,500cps, Mw: 13,800g/mol
제1 아크릴 수지-5 Av: 2mgKOH/g, OHv: 185mgKOH/g, Tg: 52℃, 고형분: 65중량%, 25℃에서의 점도: 7,500cps, Mw: 61,000g/mol
제2 아크릴 수지-1 Av: 3mgKOH/g, OHv: 140mgKOH/g, 고형분: 54중량%, 25℃에서의 점도: 4,100cps, Mw: 8,700g/mol, Tg: 50℃
제2 아크릴 수지-2 Av: 3mgKOH/g, OHv: 89mgKOH/g, 고형분: 54중량%, 25℃에서의 점도: 4,100cps, Mw: 8,700g/mol, Tg: 50℃
제2 아크릴 수지-3 Av: 3mgKOH/g, OHv: 157mgKOH/g, 고형분: 54중량%, 25℃에서의 점도: 4,100cps, Mw: 8,700g/mol, Tg: 50℃
제2 아크릴 수지-4 Av: 3mgKOH/g, OHv: 140mgKOH/g, 고형분: 54중량%, 25℃에서의 점도: 2,900cps, Mw: 4,600g/mol, Tg: 50℃
제2 아크릴 수지-5 Av: 3mgKOH/g, OHv: 140mgKOH/g, 고형분: 54중량%, 25℃에서의 점도: 4,900cps, Mw: 11,000g/mol, Tg: 50℃
블록 이소시아네이트계 경화제 말단 이소시아네이트기가 폴리에틸렌글리콜로 블록된 경화제(고형분: 70중량%, 25℃에서의 점도: 7,600cps, 미반응 NCO 함량: 7.3중량%, Mw: 2,735g/mol)
자외선 흡수제 제조사: BASF, 제품명: TINUVIN 5151
경화 촉매 디노닐나프탈렌 디설폰산(Dinonylnaphthalene Disulfonic Acid)
레벨링제 제조사: BYK, 제품명: BYK-325
소포제 제조사: BYK, 제품명: BYKETOL-OK
제1 용제 n-부틸 아세테이트(n-Butyl Acetate)
제2 용제 n-부탄올(N-butanol)
제3 용제 제조사: Solvay, 제품명: RHODIASOLV RPD
제4 용제 코코졸 #100(Kocosol #100)
시험예: 도료 조성물로부터 제조된 도막의 물성 측정
시편에 상도 도료(제조사: KCC, 제품명: WT3900)를 건조 도막 두께 15㎛로 벨 도장한 후, 80℃에서 3분간 핫 에어를 불어주며 도료 내에 잔존하는 물을 증발시켜 상도 도막을 형성하였다. 이후 상도 도막 상에 실시예 및 비교예의 클리어 도료 조성물을 도장하고, 120℃에서 25분간 경화시켜 두께 40㎛의 클리어 도막을 형성하였다.
상술한 바와 같이 도장된 시편을 대상으로 하기와 같은 방법으로 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표 5에 나타냈다.
구체적으로, 상기 클리어 도료 조성물은 핸드건 스프레이(노즐구경: 1.5mm, 공기압: 4.5kgf/㎠ 내외로 일정 유지)를 이용하고, 노즐 입구와 시편 사이의 거리를 30cm로 일정하게 유지하면서 수평으로 40~50cm/sec 속도로 움직이며 도장하였다.
(1) 도장 작업성
핸드건 스프레이로 도료의 토출시 실시예 및 비교예의 클리어 도료 조성물을 왕복 2회 도장하여 도장시 도료의 무화 정도, 평활성의 정도 및 도막 살오름성을 비교하였다.
구체적으로, 육안상 표면 내 칠퍼짐성이 양호하며 살오름성이 우수한 경우 우수(◎), 육안상 살오름성은 양호하나 칠퍼짐성이 부족한 경우 양호(○), 육안상 살오름성 및 칠퍼짐성이 부족하며 도장이물이 3점 미만으로 발생한 경우 보통(△), 도장이물이 3점 이상이며 크레터링이 발생한 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(2) 외관
도장된 시편을 대상으로 자동차 외관 측정기인 Wave Scan DOI(BYK Gardner)를 이용하여 광택(LU), 선명도(SH) 및 오렌지필(OP)을 측정하였으며, 측정된 물성을 이용하여 종합 외관 평가 수치(CF)을 하기 수학식 1로 계산하였다.
[수학식 1]
CF = LU X 0.15 + SH X 0.35 + OP X 0.5
이때, CF는 수평 및 수직으로 측정 및 계산하였다.
계산된 CF가 65 이상일 경우 우수(◎), 60 이상 65 미만일 경우 양호(○), 55 이상 60 미만일 경우 보통(△), 55 미만일 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(3) 광택
도장된 시편을 대상으로 광택기(Gloss Meter)를 이용하여 20° 광택을 측정하였으며, 20° 광택이 90 이상인 경우 우수(◎), 85 이상 90 미만일 경우 양호(○), 80 이상 85 미만일 경우 보통(△), 80 미만일 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(4) 재도장 부착성
상도 도막 및 클리어 도막을 모두 제거하고 상술한 바와 동일한 방법으로 상도 도료 및 클리어 도료 조성물을 도장한 후 바둑목법으로 재도장 부착성을 평가하였다.
구체적으로, 상기 바둑목법은 클리어 도막 표면을 칼로 가로 2mm 및 세로 2mm의 정사각형 100개를 만든 후 테이프를 사용하여 정사각형을 떼어내어 부착성을 측정하였다. 이때, 측정된 부착성은 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(×)으로 평가하였다.
(5) 내충격성
도장된 시편을 대상으로 내충격성을 ASTM D2794에 의거하여 평가하였다. 이때, 듀퐁식 충격시험기를 이용하였으며, 추의 낙하 높이를 30cm부터 50cm까지 변화시키면서 500g의 추를 시편에 떨어뜨렸을 때, 도막의 외관을 관찰하였다. 관찰 결과, 추의 낙하 높이 50cm에서 상도 도막에 균열 및 박리 현상이 발생하지 않은 경우 우수(◎), 40cm 이상 50cm 미만일 경우 양호(○), 30cm 이상 40cm 미만일 경우 보통(△), 30 cm 미만일 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(6) 내수성
도장된 시편을 40℃ 항온수조에 240시간 동안 침적하고 1시간 동안 상온에서 방치한 후 항목 (4)의 바둑목법과 동일한 방법으로 부착성 평가를 수행했으며, 평가 기준도 동일하게 적용하였다.
(7) 칠흐름성
직경 5 mm 홀이 뚫린 강판에 상도 도막이 형성된 시편을 수직으로 걸어놓고 실시예 및 비교예의 클리어 도료 조성물을 상술한 바와 동일한 방법으로 도장하고 건조 및 경화한 후 제조된 도막의 표면을 관찰하여 조성물의 칠흐름성을 평가하였다.
구체적으로, 홀 하단부에 칠이 맺히는 것을 관찰하였으며, 흐름 발생이 관찰되는 시작점의 도막의 두께(㎛)를 흐름 한계 막 두께로 기록하였다. 이때, 측정된 흐름 한계 막 두께의 수치가 낮을수록 칠흐름성이 부족한 것으로 판단했다. 이때, 흐름 한계 막 두께가 40㎛ 이상일 경우 우수(◎), 35㎛ 이상 40㎛ 미만일 경우 양호(○), 30㎛ 이상 35㎛ 미만일 경우 보통(△), 30㎛ 미만일 경우 불량(Х)으로 평가하였다.
(8) 내한치핑성
크기 150mmX70mm의 시편을 -20±3℃에 3시간 동안 방치한 후 내치핑 시험기(제조사: 그레브로메타, 모델명: SAE J 400)를 이용하여 내한치핑성을 측정하였다.
구체적으로, 클리어 도막 상에 4bar의 압력으로 50g의 치핑 스톤(직경: 4mm)을 45°의 각도로 분사하였다. 이후 시편을 꺼내 셀로판 점착 테이프로 도막에 남아있는 박리된 도막 등의 이물질을 제거하였다. 이때, 최종 도막의 손상부위가 1mm 이하일 경우 우수(◎), 1mm 초과 2mm 이하일 경우 양호(○), 2mm 초과 3mm 이하일 경우 보통(△), 3mm 초과일 경우 불량(×)으로 평가하였다.
평가 항목 도장 작업성 외관 광택 재도장 부착성 내충격성 내수성 칠흐름성 내한치핑성
실시예 1 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 2 ◎ ◎ ○ ◎ ○ ○ ◎ ◎
실시예 3 ○ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ○ ○
실시예 4 ◎ ○ △ ◎ △ △ ◎ ◎
실시예 5 △ △ ○ ◎ ◎ ◎ △ △
실시예 6 ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ○ ○ ◎
실시예 7 ○ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ◎
실시예 8 ◎ ○ △ ◎ ◎ △ △ ◎
실시예 9 △ △ ◎ ◎ ◎ ◎ △ ○
실시예 10 ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○ ◎ ○
실시예 11 ◎ ○ ◎ ○ ◎ ◎ ◎ ○
실시예 12 ◎ ○ ◎ ◎ △ △ ◎ △
실시예 13 ◎ △ ◎ △ ◎ ◎ ◎ △
비교예 1 △ ○ X ◎ ○ X ○ ○
비교예 2 ◎ ○ X ○ X X ○ X
비교예 3 ◎ ○ ○ ○ X X ○ ○
비교예 4 X ○ ○ ○ X X ○ X
비교예 5 ○ ○ ○ X ○ X ○ X
비교예 6 ○ X ○ ○ ○ X X X
비교예 7 ○ X X ○ ○ ○ X ○
비교예 8 X X ○ ○ X X ○ X
비교예 9 ○ X ○ ○ X X ○ X
비교예 10 X X ○ ○ ○ X X X
표 5에서 보는 바와 같이, 실시예의 클리어 도료 조성물은 도장 작업성이 우수하고, 상기 조성물로부터 제조된 도막은 외관, 광택, 재도장 부착성, 내충격성, 내수성, 칠흐름성 및 내한치핑성 모두 우수했다.
한편, 1종의 아크릴 수지만 포함하는 비교예 1 및 2는 제조된 도막의 광택 및 내수성이 부족했다. 특히, 제1 아크릴 수지만 포함하는 비교예 1은 도장 작업성도 부족했다. 또한, 제2 아크릴 수지만 포함하는 비교예 2는 내충격성 및 내한치핑성도 부족했다.
또한, 수산기가가 낮은 제1 아크릴 수지-2를 포함하는 비교예 3 및 수산기가가 높은 제1 아크릴 수지-3을 포함하는 비교예 4는 내충격성 및 내수성이 부족했다. 나아가, 비교예 4는 조성물의 도장 작업성도 부족하고, 제조된 도막의 내한치핑성도 부족했다.
중량평균분자량이 낮은 제1 아크릴 수지-4를 포함하는 비교예 5 및 중량평균분자량이 높은 제1 아크릴 수지-5를 포함하는 비교예 6은 내수성 및 내한치핑성이 부족했다. 또한, 비교예 5는 재도장 부착성도 부족했다. 나아가, 비교예 6은 도막의 외관 및 칠흐름성도 부족했다.
또한, 수산기가가 낮은 제2 아크릴 수지-2를 포함하는 비교예 7 및 수산기가가 높은 제2 아크릴 수지-3을 포함하는 비교예 8은 도막의 외관 특성이 부족했다. 나아가, 비교예 7은 광택 및 칠흐름성도 부족하고, 비교예 8은 조성물의 도장 작업성도 부족하고 제조된 도막의 내충격성, 내수성 및 내한치핑성도 부족했다.
나아가, 중량평균분자량이 낮은 제2 아크릴 수지-4를 포함하는 비교예 9 및 중량평균분자량이 높은 제2 아크릴 수지-5를 포함하는 비교예 10은 외관, 내수성 및 내한치핑성이 부족했다. 또한, 비교예 9는 내충격성도 부족하고, 비교예 10은 도장 작업성 및 칠흐름성도 부족했다.

Claims (5)

  1. 제1 아크릴 수지, 제2 아크릴 수지, 블록 이소시아네이트계 경화제 및 용제를 포함하고,
    상기 제1 아크릴 수지는 수산기가가 160 내지 250 mgKOH/g이며, 중량평균분자량이 15,000 내지 60,000 g/mol이고,
    상기 제2 아크릴 수지는 수산기가가 100 내지 150 mgKOH/g이며, 중량평균분자량이 5,000 내지 10,000 g/mol인, 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 아크릴 수지는 유리전이온도가 40 내지 70℃ 이며,
    상기 제2 아크릴 수지는 유리전이온도가 30 내지 70℃ 인, 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 25℃에서의 점도가 5,000 내지 10,000 cps이고, 미반응 NCO기 함량이 5 내지 10 중량%이며, 중량평균분자량이 1,500 내지 4,000 g/mol인, 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 활성 메틸렌계 화합물, 폴리알킬렌폴리올 화합물 및 피라졸계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 블록킹제로 말단의 이소시아네이트기가 블록된, 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    도료 조성물의 총 중량을 기준으로, 제1 아크릴 수지 30 내지 60 중량%, 제2 아크릴 수지 1 내지 20 중량%, 블록 이소시아네이트계 경화제 10 내지 30 중량% 및 용제 10 내지 45 중량%를 포함하는, 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물.
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