WO2022216029A1 - 클리어 코트 조성물 - Google Patents
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Classifications
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- 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
- C09D143/00—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 containing boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium, or a metal; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D143/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing silicon
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- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/65—Additives macromolecular
Definitions
- the present invention relates to a clear coat composition having excellent appearance characteristics, scratch resistance and weather resistance of the prepared coating film.
- 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 widespread use of automatic car washes has made it possible to wash cars more conveniently and quickly.
- the clear coating film was scratched by the car wash brush and dirt, so that the gloss of the vehicle surface was lowered and the appearance was poor.
- the coating film is aged by exposure to ultraviolet rays and weather of sunlight during driving or when exposed outdoors, there is a problem in that the weather resistance of the clear coating film is lowered and appearance characteristics such as scratches occur on the surface are deteriorated. Accordingly, the demand for a high-appearance and high-durability clear coat composition has recently increased in the automotive paint industry.
- Patent Document 1 Korean Patent Registration No. 1115869 discloses a one-component clear coat composition for automobiles with improved scratch resistance that contains acrylic resin, melamine resin, silane-modified block isocyanate resin, flow control resin, etc. .
- Patent Document 1 discloses a one-component clear coat composition for automobiles with improved scratch resistance that contains acrylic resin, melamine resin, silane-modified block isocyanate resin, flow control resin, etc. .
- this prior art has a problem of insufficient long-term durability by lowering the crosslinking density of the final coating film.
- the present invention can produce a coating film with excellent scratch resistance and durability by improving the crosslinking density of the prepared coating film, and a coating film with excellent weather resistance without deterioration of appearance characteristics, particularly gloss, after long-term driving or after outdoor exposure.
- An object of the present invention is to provide a clear coat composition with
- the present invention includes an acrylic silane resin, an acrylic resin, a polyester resin, a urethane oligomer and a melamine resin,
- the polyester resin has a hydroxyl value of 250 to 400 mgKOH/g, and a number average molecular weight of 350 to 600 g/mol,
- the urethane oligomer provides a clear coat composition having a glass transition temperature of -10 to -30°C.
- the clear coat composition according to the present invention contains a polyester resin having a low molecular weight and high functionality and a urethane oligomer having a low glass transition temperature. An excellent coating film can be produced.
- the coating film prepared from the clear coat composition has excellent weather resistance, and has excellent scratch resistance and chipping resistance without deterioration in appearance characteristics, particularly gloss, after long-term driving or after exposure to the outdoors.
- weight average molecular weight and “number average molecular weight” are measured by a conventional method known in the art, for example, can be measured by a method such as GPC (gel permeation chromatograph).
- the "glass transition temperature” is measured by a conventional method known in the art, for example, it can be measured by differential scanning calorimetry (DSC) or the like.
- (meth)acryl means “acryl” and/or “methacrylic”
- (meth)acrylate means “acrylate” and/or “methacrylate” .
- the clear coat composition according to the present invention includes an acrylic silane resin, an acrylic resin, a polyester resin, a urethane oligomer and a melamine resin.
- the acrylic silane resin serves to improve physical properties such as durability and appearance characteristics of the coating film.
- the acrylic silane resin means a silane-modified acrylic resin, and may be directly synthesized according to a known method, or a commercially available product may be used.
- the acrylic silane resin may be one obtained by modifying an acrylic resin prepared from at least one of a first vinyl-based monomer and a first (meth)acrylate-based monomer with a silane monomer.
- the type of the first vinyl-based monomer is not particularly limited, but for example, styrene, methylstyrene, dimethylstyrene, fluorostyrene, ethoxystyrene, methoxystyrene, phenylene vinyl ketone, vinyl t-butyl benzoate, vinyl At least one selected from the group consisting of cyclohexanoate, vinyl acetate, vinyl pyrrolidone, vinyl chloride, vinyl alcohol, acetoxystyrene, t-butylstyrene and vinyltoluene may be used.
- the first (meth)acrylate-based monomer may include at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group-free (meth)acrylate monomer and a hydroxyl group-containing (meth)acrylate monomer.
- the hydroxyl group-free (meth) acrylate monomer is, for example, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylic acid, (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl ( Meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate , heptyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl It may include at least one selected from
- the hydroxyl group-containing (meth)acrylate monomer may be, for example, a hydroxyalkyl-containing (meth)acrylate, specifically, 2-hydroxymethyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate ) may include at least one selected from the group consisting of acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate and 2-hydroxybutyl (meth)acrylate.
- the silane monomer may be an alkoxy group-containing silane monomer.
- the silane monomer may be gamma-glycidoxypropyl triethoxy silane, gamma-glycidoxypropyl trimethoxy silane, gamma-glycidoxypropyl methyldiethoxy silane, gamma-glycidoxypropyl triethoxy Silane, 3-mercaptopropyl trimethoxy silane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxy silane, gamma-methacryloxypropyl trimethoxy silane, gamma-methacryloxypropyl triethoxy silane, gamma-aminopropyl Trimethoxy silane, gamma-aminopropyl triethoxy silane, 3-isocyanatopropyl triethoxy silane, gamma-acetoacetatepropyl trimethoxysilane, gamma-acetoa
- the acrylsilane resin may be modified after being prepared using a radical polymerization method, and may have physical properties, that is, a weight average molecular weight (Mw), a hydroxyl value (OHv), an acid value (Av), depending on the initiator and polymerization time. ) can be adjusted.
- Mw weight average molecular weight
- OHv hydroxyl value
- Av acid value
- the acrylic silane resin may have a weight average molecular weight (Mw) of 7,000 to 9,000 g/mol, 7,500 to 8,500 g/mol, or 7,800 to 8,200 g/mol.
- Mw weight average molecular weight
- the weight average molecular weight of the acrylic silane resin is within the above range, long-term physical properties such as durability and weather resistance of the prepared coating film may be excellent.
- the weight average molecular weight of the acrylic silane resin is less than the above range, the molecular weight is small and the weather resistance and scratch resistance of the prepared coating film are insufficient. Since the workability of the composition is poor and the leveling property is not good, it may be difficult to manufacture a coating film having an excellent appearance.
- the acrylic silane resin may have a hydroxyl value (OHv) of 70 to 100 mgKOH/g, or 75 to 95 mgKOH/g.
- OHv hydroxyl value
- the hydroxyl value of the acrylic silane resin is within the above range, there is an effect of improving the durability and weather resistance of the coating film.
- the hydroxyl value of the acrylic silane resin is less than the above range, the formation of a coating film by crosslinking reaction with the curing agent is insufficient, and mechanical properties such as hardness of the coating film are lowered. (brittle), the elasticity is lowered, and the problem of insufficient appearance characteristics of the prepared coating film may occur.
- the acrylic silane resin may have an acid value (Av) of 5 mgKOH/g or less, or 0.1 to 5 mgKOH/g.
- Av acid value of the acrylic silane resin
- the appearance characteristics of the coating film prepared therefrom can be improved by controlling the reactivity of the composition including the same.
- the acid value of the acrylic silane resin is less than the above range, the curing reaction rate is lowered and the appearance of the prepared coating film is deteriorated. And there may be a problem that the storage at room temperature is lowered.
- the acrylic silane resin may have a glass transition temperature (Tg) of 30 to 50 °C, or 35 to 45 °C.
- Tg glass transition temperature
- the glass transition temperature of the acrylic silane resin is within the above range, the hardness and solvent resistance of the coating film are improved.
- the glass transition temperature of the acrylic silane 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 the hardness and solvent resistance of the prepared film are insufficient. As it becomes brittle, the appearance characteristics and chipping resistance of the coating film may become insufficient.
- the acrylic silane resin may have a solid content (NV) of 60 to 80% by weight, 65 to 75% by weight, or 68 to 73% by weight based on the total weight of the resin.
- NV solid content
- the solid content of the acrylic silane resin is within the above range, storage stability of the resin and storage stability of the coating composition may be improved, and workability may be excellent.
- the solid content of the acrylic silane resin is less than the above range, there is a problem that the viscosity is too low and the workability of the coating composition including the same is insufficient. Stability is poor, dispersion stability is deteriorated, and agglomeration may occur over time.
- the acrylsilane resin may be included in an amount of 30 to 50% by weight, 35 to 45% by weight, or 37 to 43% by weight based on the total weight of the clear coat composition.
- the acrylic silane resin is included within the content range, there is an effect of improving adhesion and durability of the coating film.
- the content of the acrylic silane resin is less than the above range, there is a problem in that the dryness is lowered, so that the adhesion, gloss and durability of the coating film are lowered.
- the coating film appearance and scratch resistance may be deteriorated due to insufficient flowability.
- the acrylic resin serves to control the flowability of the composition.
- the acrylic resin may be directly synthesized according to a known method, or a commercially available product may be used.
- the acrylic resin may be prepared by polymerizing at least one of the second vinyl-based monomer and the second (meth)acrylate-based monomer.
- the acrylic resin may be an unmodified acrylic resin that is not modified with a silane monomer.
- the acrylic resin may be prepared by reacting the second vinyl-based monomer, the second (meth)acrylic monomer, and benzyl amine, and may have a chemical structure in which a needle-shaped diurea group exists.
- the type of the second vinyl-based monomer is not particularly limited, but for example, styrene, methylstyrene, dimethylstyrene, fluorostyrene, ethoxystyrene, methoxystyrene, phenylene vinyl ketone, vinyl t-butyl benzoate, vinyl At least one selected from the group consisting of cyclohexanoate, vinyl acetate, vinyl pyrrolidone, vinyl chloride, vinyl alcohol, acetoxystyrene, t-butylstyrene and vinyltoluene may be used.
- the second (meth)acrylate-based monomer may include at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group-free (meth)acrylate monomer and a hydroxyl group-containing (meth)acrylate monomer.
- the hydroxyl group-free (meth) acrylate monomer is, for example, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylic acid, (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl ( Meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate , heptyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl It may include at least one selected from
- the hydroxyl group-containing (meth)acrylate monomer may be, for example, a hydroxyalkyl-containing (meth)acrylate, specifically, 2-hydroxymethyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate ) may include at least one selected from the group consisting of acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate and 2-hydroxybutyl (meth)acrylate.
- the acrylic resin may be prepared using a radical polymerization method, and physical properties such as weight average molecular weight (Mw), hydroxyl value (OHv), acid value (Av), etc., depending on the initiator and polymerization time can be adjusted.
- Mw weight average molecular weight
- OHv hydroxyl value
- Av acid value
- the acrylic resin may have a weight average molecular weight (Mw) of 6,000 to 8,000 g/mol, 6,500 to 8,000 g/mol, or 7,000 to 8,000 g/mol.
- Mw weight average molecular weight
- the flowability of the composition may be appropriate and workability may be excellent.
- the weight average molecular weight of the acrylic resin is less than the above range, the molecular weight is small and the flowability of the coating composition is insufficient, so that workability is inferior, and there is a problem in that the acid resistance and chemical resistance of the prepared coating film are lowered, and when it exceeds the above range , it may be difficult to manufacture a coating film having excellent appearance and gloss due to poor workability of the coating composition and poor leveling properties due to the increase in molecular weight.
- the acrylic resin may have a hydroxyl value (OHv) of 110 to 200 mgKOH/g, or 140 to 150 mgKOH/g.
- OHv hydroxyl value
- the hydroxyl value of the acrylic resin is within the above range, there is an effect of improving the weather resistance of the coating film.
- the hydroxyl value of the acrylic resin is less than the above range, the formation of a coating film by the crosslinking reaction with the curing agent is insufficient, and mechanical properties such as hardness of the coating film are lowered. Brittle), resulting in poor elasticity, and insufficient appearance characteristics, water resistance and scratch resistance of the prepared coating film.
- the acrylic resin may have a glass transition temperature (Tg) of 0.5 to 10 °C, or 1 to 5 °C.
- Tg glass transition temperature
- the acrylic resin may have a glass transition temperature (Tg) of 0.5 to 10 °C, or 1 to 5 °C.
- Tg glass transition temperature
- the glass transition temperature of the acrylic resin is within the above range, gloss properties and hardness of the coating film are improved.
- the glass transition temperature of the acrylic resin is less than the above range, there is a problem in that the drying speed of the paint is delayed and the solvent resistance and chipping resistance of the prepared film are insufficient. ), and the appearance characteristics and hardness of the coating film may be insufficient.
- the acrylic resin may have a solid content (NV) of 40 to 60 wt%, or 45 to 55 wt%, based on the total weight of the resin.
- NV solid content
- the solid content of the acrylic resin is within the above range, storage stability of the resin and storage stability of the coating composition may be improved, and workability may be excellent.
- the solid content of the acrylic resin is less than the above range, there is a problem that the viscosity is too low and the workability of the coating composition including the same is insufficient. falls, and dispersion stability deteriorates, and agglomeration may occur over time.
- the acrylic resin may be included in an amount of 3 to 15% by weight, or 5 to 10% by weight based on the total weight of the clear coat composition.
- the acrylic resin is included within the content range, there is an effect of improving the flowability of the coating composition.
- the content of the acrylic resin is less than the above range, the drying property is lowered and the flowability of the coating composition including the same may be poor, and workability may be deteriorated. Workability and paint flow may be reduced, and the viscosity of the paint may increase, resulting in deterioration of storage stability and appearance.
- the composition may include the acrylic silane resin and the acrylic resin in a weight ratio of 4:1 to 8:1, or 5:1 to 7:1.
- the mixing weight ratio of the acrylic silane resin and the acrylic resin is within the above range, durability and appearance characteristics of the prepared coating film are improved.
- the mixing weight ratio of the acrylic silane resin and the acrylic resin is less than the above range, that is, when a small amount of the acrylic silane resin is included based on the acrylic resin, the drying property is lowered, and the gloss, water resistance and There is a problem in that the impact resistance is lowered, and when it exceeds the above range, that is, when an excess of acrylic silane resin is included based on the acrylic resin, drying proceeds quickly and the coating workability and coating flowability of the composition are insufficient, so that the coating film appearance And cold chipping resistance may be deteriorated.
- the polyester resin provides flexibility to the coating film, improves crosslinking density, and improves scratch resistance.
- the polyester resin is a high-functionality and low-molecular-weight resin containing three or more hydroxyl groups in the repeating unit. Due to the high-functionality as described above, the reactivity of the clear coat composition and the crosslinking density of the coating film are improved to improve durability and mechanical properties. There is an effect of improving this, and by including a polyester resin of high functionality and low molecular weight, flexibility is imparted to the coating film to improve smoothness and crosslinking density, thereby improving appearance and scratch resistance.
- the polyester resin may be directly synthesized according to a known method, or a commercially available product may be used.
- the polyester resin may be prepared from a polyol having two or more hydroxyl groups in one molecule and a carboxylic acid.
- the polyester resin may be prepared from a first polyol having two hydroxyl groups in one molecule, a second polyol having three or more hydroxyl groups in one molecule, and a carboxylic acid.
- the carboxylic acid is, for example, caprolactone, adipic acid (AA), isophthalic acid (IPA), trimmaletic anhydride (TMA), alicyclic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, adipic acid , fumaric acid, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride (HHPA), may be at least one selected from the group consisting of hexahydrophthalic anhydride and derivatives thereof.
- the first polyol has two hydroxyl groups in one molecule, for example, cyclohexane dimethanol (CHDM), polyethylene glycol, 1,6-hexanediol (1,6-HD), neopentyl glycol (NPG), It may be at least one selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, butanediol, 1,4-hexanediol, and 3-methylpentanediol.
- CHDM cyclohexane dimethanol
- NPG neopentyl glycol
- the second polyol has three or more hydroxyl groups in one molecule, and may be, for example, at least one selected from the group consisting of trimethylol propane (TMP), trimethylolethane, pentaerythritol and glycerin.
- TMP trimethylol propane
- TMP trimethylolethane
- pentaerythritol pentaerythritol
- glycerin trimethylol propane
- the polyester resin may be prepared using a condensation reaction method of an acid and an alcohol, and physical properties, that is, a number average molecular weight (Mn), a hydroxyl value (OHv), an acid value (Av), depending on the input ratio of the acid and alcohol ) can be adjusted.
- Mn number average molecular weight
- OHv hydroxyl value
- Av acid value
- the polyester resin may have a number average molecular weight (Mn) of 350 to 600 g/mol, 400 to 550 g/mol, or 450 to 500 g/mol.
- Mn number average molecular weight
- the smoothness of the paint is improved and a soft (SOFT) film is formed to improve scratch resistance and hardness.
- SOFT soft
- the number average molecular weight of the polyester resin is less than the above range, the molecular weight is small and there is a problem that the mechanical properties of the prepared coating film are lowered. and a problem of lowering scratch resistance may occur.
- the polyester resin may have a hydroxyl value (OHv) of 250 to 400 mgKOH/g, or 300 to 350 mgKOH/g.
- OHv hydroxyl value
- the crosslinking density of the coating film is increased by improving the reactivity with the melamine resin, thereby improving mechanical properties, appearance and chemical resistance.
- the hydroxyl value of the polyester resin is less than the above range, there is a problem in that the durability and chemical resistance of the prepared coating film are lowered due to insufficient crosslinking density due to insufficient reactivity with the melamine resin, and when it exceeds the above range, overcuring As a result, the coating film becomes brittle, which may cause a problem of deterioration in appearance and scratch resistance.
- the polyester resin may have a viscosity of 800 to 1,200 cps, 850 to 1,150 cps, or 900 to 1,100 cps at 25°C.
- the viscosity at 25° C. of the polyester resin is within the above range, the viscosity of the coating composition is appropriate and workability is improved.
- the viscosity at 25° C. is 800 to 1,200 cps, 850 to 1,150 cps, or 900 to 1,100 cps at 25°C.
- the viscosity of the composition is too low and there is a problem in that the flowability, adhesion and scratch resistance are lowered due to the non-formation of the prepared coating film, and exceeding the above range In the case of , there may be a problem in that the appearance characteristics of the prepared coating film are deteriorated due to insufficient workability of the composition.
- the polyester resin may be included in an amount of 1 to 10% by weight, or 3 to 8% by weight based on the total weight of the clear coat composition.
- the polyester resin is included within the content range, there is an effect of improving the appearance, scratch resistance and smoothness of the coating film.
- the content of the polyester resin in the composition is less than the above range, there is a problem in that the crosslinking density is lowered and the appearance and scratch resistance are lowered. As a result, the appearance and mechanical properties may be deteriorated.
- the urethane oligomer serves to impart elasticity to the coating film and improve gloss, smoothness and scratch resistance.
- the urethane oligomer may have a low glass transition temperature and high functionality of trifunctional or higher. As described above, when the urethane oligomer has a low glass transition temperature, a soft coating film is formed to improve the appearance and scratch resistance, and when the urethane oligomer has high functionality of trifunctional or higher, a coating produced by increasing the flexibility and elasticity of the coating film There is an effect of improving the appearance and scratch resistance of the composition.
- the urethane oligomer may be directly synthesized according to a known method, or a commercially available product may be used.
- the urethane resin may be prepared from an alcohol-based compound and a polyfunctional isocyanate-based compound including two or more isocyanates in one molecule.
- the alcohol-based compound is, for example, cyclohexanol, ethylhexanol, butanol, 1,6-hexanediol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, trimethylol propane, It may be at least one selected from the group consisting of butanediol, 1,4-hexanediol, and 3-methylpentanediol.
- the polyfunctional isocyanate-based compound is, for example, hexamethylene diisocyanate (HMDI), isophorone diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, propylene diisocyanate, ethylene diisocyanate , 2,3-dimethylethylene diisocyanate, 1-methyl trimethylene diisocyanate, 1,3-cyclopentene diisocyanate, 1,4-cyclopentene diisocyanate, 1,2-cyclopentene diisocyanate, 1,3-phenyl Rendiisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 4,4-diphenylpropane diisocyanate, xylene diisocyanate, 1,1,6,6-tetra It may be at least one selected from the group consisting of methyl
- the urethane oligomer may be prepared by using an addition reaction method of a polyfunctional isocyanate-based compound and an alcohol-based compound, and may have physical properties, ie, number average molecular weight (Mn), glass transition temperature (Tg) depending on the reaction ratio. ) can be adjusted.
- Mn number average molecular weight
- Tg glass transition temperature
- the urethane oligomer may not include an unreacted NCO group.
- a urethane resin that does not contain unreacted NCO groups is used, the appearance of the prepared coating film is excellent.
- the urethane oligomer may have a number average molecular weight (Mn) of 800 to 3,000 g/mol, 900 to 2,500 g/mol, or 1,000 to 2,000 g/mol.
- Mn number average molecular weight
- the smoothness of the coating material is improved and a soft (SOFT) coating film is formed, so that the gloss and appearance characteristics of the coating film are excellent.
- the weight average molecular weight of the urethane oligomer is less than the above range, the molecular weight is small and there is a problem that mechanical properties and weather resistance are lowered. A problem in that the coating film becomes hard and scratch resistance is deteriorated may occur.
- the urethane oligomer may have a glass transition temperature (Tg) of -10 to -30 °C, or -15 to -25 °C.
- Tg glass transition temperature
- the flexibility of the coating film increases, thereby improving the gloss properties and scratch resistance of the coating film.
- the glass transition temperature of the urethane oligomer is less than the above range, the elasticity of the coating film increases, the hardness decreases, and the dryness of the paint is inferior, so that the appearance characteristics of the coating film are deteriorated. Due to the deterioration, the appearance characteristics are deteriorated and the elasticity of the coating film is lowered, which may cause a problem in that adhesion and scratch resistance are lowered.
- the urethane oligomer may have a solid content of 70 to 90 wt%, or 75 to 85 wt%, based on the total weight of the oligomer.
- the solid content of the urethane oligomer is within the above range, the workability of the coating composition is improved.
- the solid content of the urethane oligomer is less than the above range, there is a problem that the viscosity is too low to lower the flowability and the workability of the coating composition including the same is insufficient. Stability is poor, dispersion stability is deteriorated, and aggregates may occur in the coating composition over time.
- the urethane oligomer may be included in an amount of 5 to 15% by weight, 8 to 13% by weight, or 9 to 12% by weight based on the total weight of the clear coat composition.
- the content of the urethane oligomer is within the above range, there is an excellent effect in flexibility and appearance characteristics of the prepared coating film.
- the content of the urethane oligomer in the coating composition is less than the above range, there is a problem that the crosslinking density of the coating film is lowered and scratch resistance and appearance are deteriorated. , the drying property may be lowered, which may cause a problem in that the hardness of the coating film is lowered.
- the melamine resin serves as a curing agent to cross-link with each component of the clear paint composition to harden the composition, and to improve the hardness of the coating film.
- the melamine resin may be an alkylated melamine resin, directly synthesized according to a known method, or a commercially available product may be used.
- the melamine resin is methoxy methyl melamine, methyl melamine, butyl melamine, isobutoxy melamine, butoxy melamine, hexamethylol melamine, hexamethoxymethyl melamine, hexabutoxy methyl melamine, hexamethoxybutoxy It may include at least one selected from the group consisting of melamine and iminomethoxy methyl melamine.
- the melamine resin may have a weight average molecular weight (Mw) of 500 to 1,000 g/mol, 600 to 900 g/mol, or 500 to 800 g/mol.
- Mw weight average molecular weight
- the weight average molecular weight of the melamine resin is within the above range, there is an effect of improving the adhesion and hardness of the prepared coating film by improving the crosslinking density.
- the weight average molecular weight of the melamine resin is less than the above range, there is a problem in that the crosslinking density of the coating film is lowered and chemical resistance and scratch resistance are lowered. There may be problems with degradation.
- the melamine resin may have a viscosity of 2,000 to 4,000 cps, 2,200 to 3,900 cps, or 2,400 to 3,800 cps at 25°C.
- a viscosity at 25° C. of the melamine resin is within the above range, there is an effect of excellent gloss and appearance.
- the viscosity at 25° C. of the melamine resin is less than the above range, the viscosity is low and there is a problem that the adhesion and scratch resistance of the coating film are reduced due to the non-formation of the coating film. Accordingly, there may be a problem in that the appearance characteristics of the prepared coating film are insufficient.
- commercially available products of the melamine resin include, for example, CYMEL-325, CYMEL-303, CYMEL-1161 and CYMEL-1168 by CYTEC, and LUWIPAL 012 and LUWIPAL 072 by BASF.
- the melamine resin may be included in an amount of 5 to 20% by weight, 10 to 18% by weight, or 12 to 16% by weight based on the total weight of the clear coat composition.
- the content of the melamine resin is within the above range, there is an effect of improving the adhesion and hardness of the prepared coating film by improving the crosslinking density.
- the content of the melamine resin is less than the above range, there is a problem in that the hardness and appearance characteristics are reduced due to the decrease in curability, and when it exceeds the above range, the coating film according to the excessive curability is brittle, so that adhesion, impact resistance and A problem in which scratch resistance is deteriorated may occur.
- the clear coat composition may include a solvent.
- the solvent controls the viscosity of the composition, improves dryness, and serves to improve the appearance characteristics and spreadability of the prepared coating film.
- the solvent is not particularly limited as long as it is commonly used in the clear coat composition, and may include, for example, at least one selected from the group consisting of aromatics, acetates, alcohols, and propionates.
- the solvent is an aromatic solvent such as toluene and xylene; 1-Methoxy-2-propyl acetate, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, methyl glutarate, methyl succinate, methyl adipate, dimethyl glutarate, dimethyl succinate, dimethyl adipate acetate-based solvents such as pate, propylene glycol methyl ether acetate (PMA), butyl carbitol acetate, and butyl cellosolve acetate; alcohol solvents such as n-butanol, propanol, 1-methoxy-2-propanol, and 2-butoxyethanol; ketones such as acetone, methyl
- the solvent may be included in the composition in an amount of 5 to 35% by weight, or 15 to 25% by weight based on the total weight of the clear coat composition.
- the viscosity of the composition is appropriately adjusted to improve workability and dryness.
- the content of the solvent in the coating composition is less than the above range, there is a problem that the workability of the composition is insufficient due to the high solid content in the composition. A problem of insufficient appearance and adhesion of the manufactured coating film may occur.
- the clear coat composition according to the present invention may further include additives such as a curing catalyst, a light stabilizer, a UV absorber, a surface smoothing agent, and a moisture absorber.
- the additive is not particularly limited as long as it can be added to the clear coat composition in general.
- the content of the additive is not particularly limited as long as it can be included in the clear coat composition.
- the additive may be included in the composition in an amount of 1 to 10% by weight, or 2 to 7% by weight, based on the total weight of the clear coat composition.
- the clear coat composition may be a one-component type including a main part and a curing agent part.
- the clear coat composition may have a solid content of 50 to 60% by weight, or 52 to 58% by weight.
- the solid content of the clear coat composition is within the above range, there is an advantage in that the paint workability of the composition is appropriate.
- the solid content of the coating composition is less than the above range, there is a problem in that curing reactivity is lowered due to a decrease in the solid content, and when the solid content is higher than the above range, the workability of the paint is lowered due to a high solid content It may occur.
- the clear coat composition may have a viscosity of 38 to 52 seconds, 40 to 50 seconds, or 42 to 48 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 coat composition according to the present invention contains a low molecular weight and high functional polyester resin and a high functional urethane oligomer having a low glass transition temperature, thereby improving the crosslinking density of the final coating film and imparting flexibility and elasticity. It is possible to manufacture a coating film having excellent scratch resistance and durability.
- the coating film prepared from the clear coat composition has excellent weather resistance, and has excellent scratch resistance and chipping resistance without deterioration in appearance characteristics, particularly gloss, after long-term driving or after exposure to the outdoors.
- Acrylicsilane resin, acrylic resin, polyester resin, urethane oligomer and melamine resin, solvents and additives were mixed according to the contents of Tables 1 to 3 to prepare a clear coat composition having a viscosity of 46 seconds based on Pod Cup No. 4 .
- Acrylic silane resin Mw: 8,000 g/mol, OHv: 88 mgKOH/g, Av: 1 mgKOH/g, Tg: 42°C, NV: 70 wt% acrylic resin Mw: 7,700 g/mol, OHv: 145 mgKOH/g, Tg: 3°C, NV: 50 wt% polyester resin-1 Mn: 470g/mol, OHv: 320mgKOH/g, Viscosity (25°C): 1,050cps polyester resin-2 Mn: 470g/mol, OHv: 270mgKOH/g, Viscosity (25°C): 1,050cps polyester resin-3 Mn: 470g/mol, OHv: 380mgKOH/g, Viscosity (25°C): 1,050cps polyester resin-4 Mn: 470g/mol, OHv: 220mgKOH/g, Viscosity (25°C)
- a primer coating (manufacturer: KCC, product name: FU2300) was applied to the specimen and cured at 140° C. for 20 minutes to form a 40 ⁇ m-thick primer coating film.
- a base coat (manufacturer: KCC, product name: WT3060) was bell-coated on the primer coating film, and hot air was blown at 80° C. for 3 minutes to evaporate water remaining in the paint to form a base coating film having a thickness of 15 ⁇ m.
- the clear coat compositions prepared in Examples and Comparative Examples were coated on the base coat and cured at 140° C. for 25 minutes to form a clear coat having a thickness of 40 ⁇ m to prepare a final coat.
- the physical properties of the specimens were measured in the following manner, and the results are shown in Table 5.
- the clear coating film uses a handgun spray (nozzle diameter: 1.5mm, air pressure: keep constant around 4.5kgf/cm2), and horizontally 45cm/ while maintaining a constant distance between the nozzle inlet and the specimen at 30cm It moved at a speed of sec and painted.
- Gloss (LU), sharpness (SH), and orange peel (OP) were measured using Wave Scan DOI (BYK Gardner), an automobile exterior measuring instrument, on the manufactured final coating film, and comprehensive appearance evaluation values using the measured properties (CF) was calculated by Equation 1 below.
- the gloss retention (%) is 80% or more, excellent ( ⁇ ), 70% or more and less than 80% good ( ⁇ ), 60% or more and less than 70% normal ( ⁇ ), and less than 60% bad ( ⁇ ) was evaluated as
- the gloss retention (%) is 55% or more, excellent ( ⁇ ), 50% or more and less than 55% good ( ⁇ ), 45% or more and less than 50% normal ( ⁇ ), and less than 45% bad ( ⁇ ) was evaluated as
- 20° gloss was measured using a gloss meter. If the 20° gloss was 91 or higher, excellent ( ⁇ ), 89 or more and less than 91, good ( ⁇ ), and 87 or more and less than 89, normal ( ⁇ ), less than 87 was evaluated as bad ( ⁇ ).
- the damaged part of the final coating film if there are 10 or less damages of 1 mm or less, excellent ( ⁇ ), if there are 10 or less damages of more than 1 mm and 2 mm or less, good ( ⁇ ), damage of more than 2 mm and less than 3 mm If it was 10 or less, it was evaluated as normal ( ⁇ ), and if it was more than 10 damaged, it was evaluated as bad ( ⁇ ).
- the hardness of the clear coating film was measured by the pencil hardness method. Specifically, the maximum hardness that does not damage the clear coating film was measured using each of 3B, 2B, B, HB, F, H, 2H, and 3H pencils (3B, 2B, B, HB, F, H, 2H). , 3H: inferior ⁇ excellent).
- the final coating film was evaluated for impact resistance 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.
- the final coating film was immersed in a constant temperature water bath at 40° C. for 240 hours and left at room temperature for 1 hour.
- the checkerboard method 100 squares of 2 mm in width and 2 mm in length were made on the surface of the clear coating film with a knife, and then the square was removed using a tape to measure adhesion. At this time, the measured adhesion was evaluated as good ( ⁇ ) when the remaining 100 squares were 70% or more and less than 100%, and poor (x) when less than 70%.
- the time for the appearance of the base coating film surface was measured by scraping 4 times with a force of 2 kgf with a fingernail every 1 minute.
- the final coating film was tested for gloss retention (20° gloss), adhesion, and color difference (X-Rite MA98) before and after 1,000 hours of exposure to WOM, an accelerated weatherability measurement device.
- the adhesiveness of item (8) was used, and when the remaining square was 100%, the gloss retention rate was 95% or more, and the color difference value ( ⁇ E) was 1 or less, excellent ( ⁇ ), and the remaining square was 100%.
- the gloss retention is 90% or more and less than 95% and the color difference value ( ⁇ E) is 1 or less, good ( ⁇ ), the remaining square is less than 100%, or the gloss retention is less than 90%, or the color difference value ( ⁇ E) is more than 1 It was evaluated as bad (x).
- Comparative Example 1 not including the polyester resin lacked scratch resistance, chipping resistance and impact resistance
- Comparative Example 2 not including the urethane oligomer lacked appearance and gloss.
- Comparative Example 3 not including the acrylic silane resin lacked hardness, impact resistance and water resistance
- Comparative Example 5 containing a polyester resin-5 having a high hydroxyl value and Comparative Example 9 containing a urethane oligomer-5 having a low glass transition temperature were insufficient in scratch resistance and impact resistance.
- Comparative Example 5 was also poor in weather resistance
- Comparative Example 9 was also poor in water resistance.
- Comparative Example 6 containing the polyester resin-8 having a small number average molecular weight was insufficient in hardness, water resistance and weather resistance.
- Comparative Example 7 containing the polyester resin-9 having a large number average molecular weight and Comparative Example 8 containing the urethane oligomer-4 having a high glass transition temperature lacked appearance and gloss. In particular, Comparative Example 8 was also insufficient in hardness and water resistance.
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Abstract
본 발명은 아크릴실란 수지, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지, 우레탄 올리고머 및 멜라민 수지를 포함하고, 상기 폴리에스터 수지는 수산기가가 250 내지 400 mgKOH/g 이고, 수평균 분자량이 350 내지 600 g/mol 이며, 상기 우레탄 올리고머는 유리전이온도가 -10 내지 -30 ℃인, 클리어 코트 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 제조된 도막의 외관 특성, 내스크래치성 및 내후성이 우수한 클리어 코트 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. 한편, 자동세차기의 폭넓은 보급으로 세차를 좀더 편리하고 빠르게 진행할 수 있게 되었다. 그러나, 자동세차기를 이용한 세차 중 세차기 브러쉬와 흙먼지에 의해 클리어 도막에 스크래치가 발생하여 차량 표면의 광택이 저하되고 외관이 불량해지는 문제가 있었다. 또한, 주행 중이나 옥외 폭로시 태양광의 자외선과 기후에 노출되어 도막이 노화됨으로써, 클리어 도막의 내후성이 저하되고 표면에 스크래치가 발생하는 등의 외관 특성이 저하되는 문제가 있었다. 이에, 최근 자동차 도료 업계에서는 고외관 및 고내구성 클리어 코트 조성물에 대한 요구가 증가하고 있다.
이와 관련하여, 종래 기술은 아크릴 수지와 멜라민 수지의 주반응 구조에 블록 이소시아네이트 수지를 추가하여 도막의 유연성을 부여함으로써 초기 스크래치성을 확보하였다. 구체적으로, 한국 등록특허 제1115869호(특허문헌 1)에는 아크릴 수지, 멜라민 수지, 실란 변성 블록이소시아네이트 수지, 흐름성 조정 수지 등을 포함하는 내스크래치성 향상 자동차용 일액형 클리어코트 조성물이 개시되어 있습니다. 그러나, 이러한 종래 기술은 최종 도막의 가교 밀도를 저하시켜 장기 내구성이 부족한 문제가 있었다.
따라서, 제조된 도막의 가교 밀도를 향상시켜 내스크래치성 및 내구성이 우수한 도막을 제조할 수 있고, 장기 주행 후 또는 옥외 폭로 후에도 외관 특성, 특히 광택의 저하가 없고 내후성이 우수한 도막을 제조할 수 있는 클리어 코트 조성물에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 제조된 도막의 가교 밀도를 향상시켜 내스크래치성 및 내구성이 우수한 도막을 제조할 수 있고, 장기 주행 후 또는 옥외 폭로 후에도 외관 특성, 특히 광택의 저하가 없고 내후성이 우수한 도막을 제조할 수 있는 클리어 코트 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 아크릴실란 수지, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지, 우레탄 올리고머 및 멜라민 수지를 포함하고,
상기 폴리에스터 수지는 수산기가가 250 내지 400 mgKOH/g이고, 수평균 분자량이 350 내지 600 g/mol이며,
상기 우레탄 올리고머는 유리전이온도가 -10 내지 -30 ℃인, 클리어 코트 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 클리어 코트 조성물은 저분자량 및 고관능성의 폴리에스터 수지와, 유리전이온도가 낮은 우레탄 올리고머를 포함하여, 최종 도막의 가교 밀도를 향상시키면서 유연성과 탄성을 부여하여 내스크래치성 및 내구성이 우수한 도막을 제조할 수 있다. 또한, 상기 클리어 코트 조성물로부터 제조된 도막은 내후성이 우수하여, 장기 주행 후 또는 옥외 폭로 후에도 외관 특성, 특히 광택의 저하가 없고 내스크래치성 및 내치핑성이 우수하다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 "중량평균분자량" 및 "수평균분자량"은 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 GPC(gel permeation chromatograph) 등의 방법으로 측정할 수 있다.
또한, "유리전이온도"는 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 시차주사열량분석법(differential scanning calorimetry, DSC) 등으로 측정할 수 있다.
"산가" 및 "수산기가"와 같은 작용기가는 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 적정(titration) 등의 방법으로 측정할 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 클리어 코트 조성물은 아크릴실란 수지, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지, 우레탄 올리고머 및 멜라민 수지를 포함한다.
아크릴실란 수지
아크릴실란 수지는 도막의 내구성, 외관 특성 등의 물성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 아크릴실란 수지는 실란 변성 아크릴 수지를 의미하며, 공지된 방법에 따라 직접 합성된 것을 사용하거나, 시판되는 제품을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 아크릴실란 수지는 제1 비닐계 단량체와 제1 (메트)아크릴레이트계 단량체 중 1종 이상으로부터 제조된 아크릴 수지를 실란 단량체로 변성한 것일 수 있다.
상기 제1 비닐계 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 스티렌, 메틸스티렌, 디메틸스티렌, 플루오로스티렌, 에톡시스티렌, 메톡시스티렌, 페닐렌 비닐 케톤, 비닐 t-부틸 벤조에이트, 비닐 사이클로헥사노에이트, 비닐 아세테이트, 비닐 피롤리돈, 비닐 클로라이드, 비닐 알코올, 아세톡시스티렌, t-부틸스티렌 및 비닐톨루엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 제1 (메트)아크릴레이트계 단량체는 하이드록시기 미함유 (메트)아크릴레이트 단량체 및 하이드록시기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 하이드록시기 미함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 예를 들어, (메트)아크릴산, 메틸(메트)아크릴산, (메트)아크릴레이트, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트, 이소보닐(메트)아크릴레이트 및 라우릴(메트)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 예를 들어, 하이드록시알킬 함유 (메트)아크릴레이트일 수 있으며, 구체적으로, 2-하이드록시 메틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시 에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시 프로필(메트)아크릴레이트 및 2-하이드록시 부틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 실란 단량체는 알콕시기 함유 실란 단량체일 수 있다. 예를 들어, 상기 실란 단량체는 감마-글리시독시프로필 트리에톡시 실란, 감마-글리시독시프로필 트리메톡시 실란, 감마-글리시독시프로필 메틸디에톡시 실란, 감마-글리시독시프로필 트리에톡시 실란, 3-머캅토프로필 트리메톡시 실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시 실란, 감마-메타크릴록시프로필 트리메톡시 실란, 감마-메타크릴록시 프로필 트리에톡시 실란, 감마-아미노프로필 트리메톡시 실란, 감마-아미노프로필 트리에톡시 실란, 3-이소시아네이토 프로필 트리에톡시 실란, 감마-아세토아세테이트프로필 트리메톡시실란, 감마-아세토아세테이트프로필 트리에톡시 실란, 베타-시아노아세틸 트리메톡시 실란, 베타-시아노아세틸 트리에톡시 실란, 아세톡시아세토 트리메톡시 실란 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 아크릴실란 수지는, 라디칼 중합법을 이용하여 제조한 후 변성된 것일 수 있으며, 개시제 및 중합 시간에 따라 물성, 즉 중량평균분자량(Mw), 수산기가(OHv), 산가(Av) 등을 조절할 수 있다.
상기 아크릴실란 수지는 중량평균분자량(Mw)이 7,000 내지 9,000 g/mol, 7,500 내지 8,500 g/mol, 또는 7,800 내지 8,200 g/mol일 수 있다. 아크릴실란 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 제조된 도막의 내구성 및 내후성 등의 장기 물성이 우수할 수 있다. 또한, 아크릴실란 수지의 중량평균분자량의 상기 범위 미만인 경우, 분자량이 작아 제조된 도막의 내후성, 내스크래치성이 부족해지고, 상기 범위 초과인 경우, 분자량 증가에 따른 흐름성이 저하되어 이를 포함하는 코트 조성물의 작업성이 불량해지고 레벨링성이 좋지 않아 우수한 외관을 갖는 도막을 제조하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 아크릴실란 수지는 수산기가(OHv)가 70 내지 100 mgKOH/g, 또는 75 내지 95 mgKOH/g일 수 있다. 상기 아크릴실란 수지의 수산기가가 상기 범위 내일 경우, 도막의 내구성 및 내후성 개선 효과가 있다. 또한, 상기 아크릴실란 수지의 수산기가가 상기 범위 미만인 경우, 경화제와의 가교 반응에 의한 도막 형성이 불충분하여 도막의 경도 등의 기계적 물성이 저하되고, 상기 범위 초과인 경우, 과경화되어 도막이 브리틀(Brittle)해져 탄성이 떨어지고, 제조된 도막의 외관 특성이 부족한 문제가 발생할 수 있다.
상기 아크릴실란 수지는 산가(Av)가 5mgKOH/g 이하, 또는 0.1 내지 5 mgKOH/g일 수 있다. 상기 아크릴실란 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우, 이를 포함하는 조성물의 반응성을 조절하여 이로부터 제조된 도막의 외관 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 아크릴실란 수지의 산가가 상기 범위 미만인 경우, 경화반응 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 아크릴실란 수지는 유리전이온도(Tg)가 30 내지 50 ℃, 또는 35 내지 45 ℃일 수 있다. 상기 아크릴실란 수지의 유리전이온도가 상기 범위 내일 경우, 도막의 경도 및 내용제성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 상기 아크릴실란 수지의 유리전이온도가 상기 범위 미만인 경우, 도막의 건조 속도 및 가교밀도가 저하되어 제조된 도막의 경도 및 내용제성이 부족해지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 도막이 브리틀(Brittle)해지면서 도막의 외관 특성 및 내치핑성이 부족해질 수 있다.
또한, 상기 아크릴실란 수지는 고형분 함량(NV)이 수지 총 중량에 대하여 60 내지 80 중량%, 65 내지 75 중량%, 또는 68 내지 73 중량%일 수 있다. 상기 아크릴실란 수지의 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우, 수지의 저장 안정성 및 코트 조성물의 저장 안정성이 개선되고 작업성이 우수할 수 있다. 또한, 상기 아크릴실란 수지의 고형분 함량이 상기 범위 미만인 경우, 점도가 지나치게 낮아져 이를 포함하는 코트 조성물의 작업성이 부족해지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 아크릴실란 수지의 점도가 지나치게 높아 반응 중 안정성이 떨어지며, 분산 안정성이 나빠져 시간이 지나면 응집이 발생할 수 있다.
상기 아크릴실란 수지는 클리어 코트 조성물의 총 중량을 기준으로 30 내지 50 중량%, 35 내지 45 중량%, 또는 37 내지 43 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 아크릴실란 수지가 상기 함량 범위 내로 포함되는 경우, 도막의 부착성 및 내구성을 개선하는 효과가 있다. 또한, 상기 아크릴실란 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 건조성이 저하되어 도막의 부착력, 광택 및 내구성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 건조가 빨리 진행되어 조성물의 도장 작업성 및 칠흐름성이 부족하여 도막 외관 및 내스크래치성이 저하될 수 있다.
아크릴 수지
아크릴 수지는 조성물의 흐름성을 조절하는 역할을 한다.
상기 아크릴 수지는 공지된 방법에 따라 직접 합성된 것을 사용하거나, 시판되는 제품을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 아크릴 수지는 제2 비닐계 단량체와 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체 중 1종 이상을 중합하여 제조된 것일 수 있다. 다른 예로, 상기 아크릴 수지는 실란 단량체로 변성되지 않은, 미변성 아크릴 수지일 수 있다.
구체적으로, 상기 아크릴 수지는 제2 비닐계 단량체, 제2 (메트)아크릴 단량체 및 벤질 아민을 반응시켜 제조될 수 있으며, 바늘 모양의 디우레아기가 존재하는 화학 구조를 가질 수도 있다.
상기 제2 비닐계 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 스티렌, 메틸스티렌, 디메틸스티렌, 플루오로스티렌, 에톡시스티렌, 메톡시스티렌, 페닐렌 비닐 케톤, 비닐 t-부틸 벤조에이트, 비닐 사이클로헥사노에이트, 비닐 아세테이트, 비닐 피롤리돈, 비닐 클로라이드, 비닐 알코올, 아세톡시스티렌, t-부틸스티렌 및 비닐톨루엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 제2 (메트)아크릴레이트계 단량체는 하이드록시기 미함유 (메트)아크릴레이트 단량체 및 하이드록시기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 하이드록시기 미함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 예를 들어, (메트)아크릴산, 메틸(메트)아크릴산, (메트)아크릴레이트, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트, 이소보닐(메트)아크릴레이트 및 라우릴(메트)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 하이드록실기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체는 예를 들어, 하이드록시알킬 함유 (메트)아크릴레이트일 수 있으며, 구체적으로, 2-하이드록시 메틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시 에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시 프로필(메트)아크릴레이트 및 2-하이드록시 부틸(메트)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 아크릴 수지는, 라디칼 중합법을 이용하여 제조된 것일 수 있으며, 개시제 및 중합 시간에 따라 물성, 즉 중량평균분자량(Mw), 수산기가(OHv), 산가(Av) 등의 물성을 조절할 수 있다.
상기 아크릴 수지는 중량평균분자량(Mw)이 6,000 내지 8,000 g/mol, 6,500 내지 8,000 g/mol, 또는 7,000 내지 8,000 g/mol일 수 있다. 아크릴 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 조성물의 흐름성이 적절하여 작업성이 우수할 수 있다. 또한, 아크릴 수지의 중량평균분자량의 상기 범위 미만인 경우, 분자량이 작아 도료 조성물의 흐름성이 부족하여 작업성이 열세해지고 제조된 도막의 내산성 및 내화학성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 분자량 증가에 따른 도료 조성물의 작업성이 불량해지고 레벨링성이 좋지 않아 우수한 외관 및 광택을 갖는 도막을 제조하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 아크릴 수지는 수산기가(OHv)가 110 내지 200 mgKOH/g, 또는 140 내지 150 mgKOH/g일 수 있다. 상기 아크릴 수지의 수산기가가 상기 범위 내일 경우, 도막의 내후성 개선 효과가 있다. 또한, 상기 아크릴 수지의 수산기가가 상기 범위 미만인 경우, 경화제와의 가교 반응에 의한 도막 형성이 불충분하여 도막의 경도 등의 기계적 물성이 저하되고, 상기 범위 초과인 경우, 과경화되어 도막이 브리틀(Brittle)해져 탄성이 떨어지고, 제조된 도막의 외관 특성, 내수성 및 내스크래치성이 부족한 문제가 발생할 수 있다.
상기 아크릴 수지는 유리전이온도(Tg)가 0.5 내지 10 ℃, 또는 1 내지 5 ℃일 수 있다. 상기 아크릴 수지의 유리전이온도가 상기 범위 내일 경우, 도막의 광택 특성 및 경도가 향상되는 효과가 있다. 또한, 상기 아크릴 수지의 유리전이온도가 상기 범위 미만인 경우, 도료의 건조속도가 지연되어 제조된 도막의 내용제성 및 내치핑성이 부족해지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 도막이 브리틀(Brittle)해져 도막의 외관 특성 및 경도가 부족해질 수 있다.
상기 아크릴 수지는 고형분 함량(NV)이 수지 총 중량에 대하여 40 내지 60 중량%, 또는 45 내지 55 중량%일 수 있다. 상기 아크릴 수지의 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우, 수지의 저장 안정성 및 코트 조성물의 저장 안정성이 개선되고 작업성이 우수할 수 있다. 또한, 상기 아크릴 수지의 고형분 함량이 상기 범위 미만인 경우, 점도가 지나치게 낮아져 이를 포함하는 코트 조성물의 작업성이 부족해지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 아크릴 수지의 점도가 지나치게 높아 반응 중 안정성이 떨어지며, 분산 안정성이 나빠져 시간이 지나면 응집이 발생할 수 있다.
또한, 상기 아크릴 수지는 클리어 코트 조성물의 총 중량을 기준으로 3 내지 15 중량%, 또는 5 내지 10 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 아크릴 수지가 상기 함량 범위 내로 포함되는 경우, 코트 조성물의 흐름성을 개선하는 효과가 있다. 또한, 상기 아크릴 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 건조성이 저하되어 이를 포함하는 코트 조성물의 흐름성이 부족하여 작업성이 떨어질 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 건조가 빨리 진행되어 조성물의 도장 작업성, 칠흐름성이 저하되고 도료의 점도가 높아져 저장 안정성 및 외관이 저하될 수 있다.
상기 조성물은 아크릴실란 수지 및 아크릴 수지를 4:1 내지 8:1, 또는 5:1 내지 7:1의 중량비로 포함할 수 있다. 아크릴실란 수지 및 아크릴 수지의 혼합 중량비가 상기 범위 내인 경우, 제조된 도막의 내구성 및 외관 특성이 향상되는 효과가 있다. 아크릴실란 수지 및 아크릴 수지의 혼합 중량비가 상기 범위 미만인 경우, 즉 아크릴 수지를 기준으로 소량의 아크릴실란 수지를 포함하는 경우, 건조성이 저하되어 이를 포함하는 도료 조성물로부터 제조된 도막의 광택, 내수성 및 내충격성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 즉 아크릴 수지를 기준으로 과량의 아크릴실란 수지를 포함하는 경우, 건조가 빨리 진행되어 조성물의 도장 작업성 및 칠흐름성이 부족하여 도막 외관 및 내한치핑성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
폴리에스터 수지
폴리에스터 수지는 도막에 유연성이 부여하고 가교 밀도를 향상시키며 내스크래치성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 폴리에스터 수지는 반복 단위 내에 3개 이상의 수산기를 포함하는 고관능성, 및 저분자량의 수지로서, 상술한 바와 같은 고관능성으로 인해 클리어 코트 조성물의 반응성 및 도막의 가교밀도를 향상시켜 내구성 및 기계적 물성이 향상하는 효과가 있으며, 고관능성 및 저분자량의 폴리에스터 수지를 포함함으로써, 도막에 유연성을 부여하여 평활성과 가교 밀도를 향상시켜 외관 및 내스크래치성을 향상하는 효과가 있다.
또한, 상기 폴리에스터 수지는 공지된 방법에 따라 직접 합성된 것을 사용하거나, 시판되는 제품을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리에스터 수지는 한 분자 내 2개 이상의 수산기를 갖는 폴리올 및 카르복실산으로부터 제조된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리에스터 수지는 한 분자 내 2개의 수산기를 갖는 제1 폴리올, 한 분자 내 3개 이상의 수산기를 갖는 제2 폴리올 및 카르복실산으로부터 제조된 것일 수 있다.
이때, 상기 카르복실산은 예를 들어, 카프로락톤, 아디프산(AA), 이소프탈산(IPA), 트리말레트산 무수물(TMA), 지환족산, 프탈산 무수물, 이소프탈산, 테레프탈산, 숙신산, 아디프산, 푸마르산, 말레산 무수물, 테트라하이드로프탈산 무수물(HHPA), 헥사히드로프탈산 무수물 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 제1 폴리올은 한 분자 내 2개의 수산기를 갖고, 예를 들어, 사이클로헥산 디메탄올(CHDM), 폴리에틸렌글리콜, 1,6-헥산디올(1,6-HD), 네오펜틸글리콜(NPG), 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 부탄디올, 1,4-헥산디올 및 3-메틸펜탄디올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 제2 폴리올은 한 분자 내에 3개 이상의 수산기를 갖고, 예를 들어, 트리메틸올 프로판(TMP), 트리메틸올에탄, 펜타에리스리톨 및 글리세린으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
예를 들어, 상기 폴리에스터 수지는 산과 알코올의 축합반응법을 이용하여 제조된 것일 수 있으며, 산과 알코올의 투입 비율에 따라 물성, 즉 수평균분자량(Mn), 수산기가(OHv), 산가(Av) 등의 물성을 조절할 수 있다.
상기 폴리에스터 수지는 수평균분자량(Mn)이 350 내지 600 g/mol, 400 내지 550 g/mol, 또는 450 내지 500 g/mol일 수 있다. 폴리에스터 수지의 수평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 도료의 평활성이 향상되고 부드러운(SOFT) 도막을 형성하여 내스크래치성 및 경도를 향상시키는 효과가 있다. 폴리에스터 수지의 수평균분자량이 상기 범위 미만인 경우, 분자량이 작아 제조된 도막의 기계적 물성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 분자량 증가에 따른 흐름성이 저하되어 도막이 딱딱해져 평활성이 감소하고 내스크래치성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 폴리에스터 수지는 수산기가(OHv)가 250 내지 400 mgKOH/g, 또는 300 내지 350 mgKOH/g일 수 있다. 폴리에스터 수지의 수산기가가 상기 범위 내인 경우, 멜라민 수지와의 반응성을 향상시켜 도막의 가교밀도가 증가되어 기계적 물성, 외관 및 내화학성을 향상시키는 효과가 있다. 또한, 폴리에스터 수지의 수산기가의 상기 범위 미만인 경우, 멜라민 수지와의 반응성이 부족하여 가교 밀도가 부족하여 제조된 도막의 내구성 및 내화학성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 과경화되어 도막이 브리틀(Brittle)하게 되면서 외관 및 내스크래치성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 폴리에스터 수지는 25℃에서의 점도가 800 내지 1,200 cps, 850 내지 1,150 cps, 또는 900 내지 1,100 cps일 수 있다. 상기 폴리에스터 수지의 25℃에서의 점도가 상기 범위 내인 경우, 코트 조성물의 점도가 적절하여 작업성이 상향되는 효과가 있다. 또한, 폴리에스터 수지의 25℃에서의 점도가 상기 범위 미만인 경우, 조성물의 점도가 너무 낮아 제조된 도막의 미형성으로 칠흐름성, 부착성 및 내스크래치성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 작업성이 부족하여 제조된 도막의 외관 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 폴리에스터 수지는 클리어 코트 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%, 또는 3 내지 8 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 폴리에스터 수지가 상기 함량 범위 내로 포함되는 경우, 외관, 내스크래치성 및 도막 평활성 향상의 효과가 있다. 조성물 내 폴리에스터 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 가교 밀도가 저하되어 외관 및 내스크래치성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 점도가 과도하게 높아져 작업성 및 건조성이 저하되어 외관 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
우레탄 올리고머
우레탄 올리고머는 도막에 탄성이 부여하고 광택, 평활성 및 내스크래치성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 우레탄 올리고머는 유리전이온도가 낮고 3관능 이상의 고관능성일 수 있다. 우레탄 올리고머가 상술한 바와 같이 유리전이온도가 낮은 경우, 부드러운(soft) 도막을 형성하여 외관 및 내스크래치성이 향상되고, 3관능 이상의 고관능성인 경우, 도막의 유연성 및 탄성을 증대시켜 제조된 도료 조성물의 외관 및 내스크래치성을 향샹시키는 효과가 있다.
또한, 상기 우레탄 올리고머는 공지된 방법에 따라 직접 합성된 것을 사용하거나, 시판되는 제품을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 우레탄 수지는 알코올계 화합물과 한 분자 내에 2개 이상의 이소시아네이트를 포함하는 다관능 이소시아네이트계 화합물로부터 제조될 수 있다.
이때, 상기 알코올계 화합물은 예를 들어, 사이클로헥산올, 에틸헥산올, 부탄올, 1,6-헥산디올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 트리메틸올 프로판, 부탄디올, 1,4-헥산디올 및 3-메틸펜탄디올로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 상기 다관능 이소사이네이트계 화합물은 예를 들어, 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI), 이소포론 디이소시아네이트, 트리메틸렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 펜타메틸렌디이소시아네이트, 프로필렌디이소시아네이트, 에틸렌디이소시아네이트, 2,3-디메틸에틸렌디이소시아네이트, 1-메틸 트리메틸렌디이소시아네이트, 1,3-사이클로펜텐디이소시아네이트, 1,4-사이클로펜텐디이소시아네이트, 1,2-사이클로펜텐디이소시아네이트, 1,3-페닐렌디이소시아네이트, 1,4-페닐렌디이소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 4,4-디페닐프로판디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 1,1,6,6-테트라메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 트라이머 및 이소포론 디이소시아네이트 트라이머로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
예를 들어, 상기 우레탄 올리고머는, 다관능 이소시아네이트계 화합물과 알코올계 화합물의 부가반응법을 이용하여 제조된 것일 수 있으며, 반응 비율에 따라 물성, 즉 수평균분자량(Mn), 유리전이온도(Tg) 등의 물성을 조절할 수 있다.
상기 우레탄 올리고머는 미반응 NCO기를 포함하지 않을 수 있다. 미반응 NCO기를 포함하지 않는 우레탄 수지를 사용할 경우, 제조된 도막의 외관이 우수한 효과가 있다.
또한, 상기 우레탄 올리고머는 수평균분자량(Mn)이 800 내지 3,000 g/mol, 900 내지 2,500 g/mol, 또는 1,000 내지 2,000 g/mol일 수 있다. 우레탄 올리고머의 수평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 도료의 평활성이 향상되고 부드러운(SOFT) 도막을 형성하여 도막의 광택 및 외관 특성이 우수한 효과가 있다. 또한, 우레탄 올리고머의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우, 분자량이 작아 기계적 물성 및 내후성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 분자량 증가에 따른 평활성, 흐름성이 저하되어 외관특성이 저하되고 도막이 딱딱해져 내스크래치성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 우레탄 올리고머는 유리전이온도(Tg)가 -10 내지 -30 ℃, 또는 -15 내지 -25 ℃일 수 있다. 상기 우레탄 올리고머의 유리전이온도가 상기 범위 내일 경우, 도막의 유연성이 증가하여 도막의 광택 특성 및 내스크래치성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 상기 우레탄 올리고머의 유리전이온도가 상기 범위 미만인 경우, 도막의 탄성이 증가하여 경도가 저하되고 도료의 건조성이 열세하여 도막의 외관 특성이 저하되고, 상기 범위 초과인 경우, 도료의 흐름성 저하로 외관 특성이 저하되고 도막의 탄성이 떨어져 부착성 및 내스크래치성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 우레탄 올리고머는 고형분 함량이 올리고머 총 중량에 대하여 70 내지 90 중량%, 또는 75 내지 85 중량%일 수 있다. 우레탄 올리고머의 고형분이 상기 범위 내일 경우, 코트 조성물의 작업성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 상기 우레탄 올리고머의 고형분 함량이 상기 범위 미만인 경우, 점도가 지나치게 낮아져 흐름성이 저하되고 이를 포함하는 코트 조성물의 작업성이 부족해지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 점도가 지나치게 높아져 반응 중 안정성이 떨어지며, 분산 안정성이 나빠져 시간이 지나면 코트 조성물 내 응집물이 발생할 수 있다.
또한, 상기 우레탄 올리고머는 클리어 코트 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 15 중량%, 8 내지 13 중량%, 또는 9 내지 12 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 우레탄 올리고머의 함량이 상기 범위 내일 경우, 제조된 도막의 유연성 및 외관 특성이 우수한 효과가 있다. 또한, 코트 조성물 내 우레탄 올리고머의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 도막의 가교 밀도가 저하되어 내스크래치성 및 외관이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 점도가 높아져 작업성이 부족해지고, 건조성이 저하되어 도막의 경도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
멜라민 수지
멜라민 수지는 경화제로서, 클리어 도료 조성물의 각 성분들과 가교 반응하여 조성물을 경화시키는 역할, 및 도막에 경도를 향상시키는 역할을 한다.
상기 멜라민 수지는 알킬화 멜라민 수지일 수 있으며, 공지된 방법에 따라 직접 합성된 것을 사용하거나, 시판되는 제품을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 멜라민 수지는 메톡시 메틸 멜라민, 메틸 멜라민, 부틸 멜라민, 이소부톡시 멜라민, 부톡시 멜라민, 헥사메틸올 멜라민, 헥사메톡시 메틸 멜라민, 헥사부톡시 메틸 멜라민, 헥사메톡시부톡시 메틸 멜라민 및 이미노메톡시 메틸 멜라민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 멜라민 수지는 중량평균분자량(Mw)이 500 내지 1,000 g/mol, 600 내지 900 g/mol, 또는 500 내지 800 g/mol일 수 있다. 멜라민 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 가교 밀도를 향상시켜 제조된 도막의 부착성 및 경도를 향상시키는 효과가 있다. 또한, 상기 멜라민 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우, 도막의 가교 밀도가 저하되어 내화학성 및 내스크래치성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 분자량 상향에 따라 도막의 외관 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 멜라민 수지는 25℃에서의 점도가 2,000 내지 4,000 cps, 2,200 내지 3,900 cps, 또는 2,400 내지 3,800 cps일 수 있다. 멜라민 수지의 25℃에서의 점도가 상기 범위 내일 경우, 광택 및 외관이 우수한 효과가 있다. 또한, 멜라민 수지의 25℃에서의 점도가 상기 범위 미만인 경우, 점도가 낮아 도막 미형성으로 도막의 부착성 및 내스크래치성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 작업성이 열세하여 제조된 도막의 외관 특성이 부족한 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 멜라민 수지의 시판품으로는 예를 들어, CYTEC사의 CYMEL-325, CYMEL-303, CYMEL-1161 및 CYMEL-1168, 및 BASF사의 LUWIPAL 012 및 LUWIPAL 072 등이 있다.
상기 멜라민 수지는 클리어 코트 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 20 중량%, 10 내지 18 중량%, 또는 12 내지 16 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 멜라민 수지의 함량이 상기 범위 내일 경우, 가교 밀도를 향상시켜 제조된 도막의 부착성 및 경도를 향상시키는 효과가 있다. 또한, 멜라민 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 경화성 저하에 따른 경도 및 외관 특성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 경화성 과다에 따른 도막이 브리틀(Brittle)해져 부착성, 내충격성 및 내스크래치성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 클리어 코트 조성물은 용제를 포함할 수 있다.
용제
용제는 조성물의 점도를 조절하고, 건조성을 개선하며, 제조된 도막의 외관 특성 및 퍼짐성을 개선시키는 역할을 한다.
상기 용제는 통상적으로 클리어 코트 조성물에 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 방향족, 아세테이트계, 알콜계 및 프로피오네이트계로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 용제는 톨루엔 및 자일렌 등의 방향족 용제; 1-메톡시-2-프로필아세테이트, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, n-프로필아세테이트, n-부틸아세테이트, 메틸 글루타레이트, 메틸 석신에이트, 메틸 아디페이트, 디메틸 글루타레이트, 디메틸 석신에이트, 디메틸 아디페이트, 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PMA), 부틸 카르비톨 아세테이트, 부틸 셀로솔브 아세테이트 등의 아세테이트계 용제; n-부탄올, 프로판올, 1-메톡시-2-프로판올, 2-부톡시에탄올 등의 알콜계 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤 및 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계; 및 에틸에톡시프로피오네이트 등의 프로피오네이트계 용제; 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방향족 용제의 시판품으로는 코코졸 #100, 코코졸 #150 등을 들 수 있다.
또한, 상기 용제는 클리어 코트 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 35 중량%, 또는 15 내지 25 중량%의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 용제가 상기 범위 내로 포함되는 경우, 조성물의 점도를 적절히 조절하여 작업성 및 건조성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 상기 코트 조성물 내 용제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 조성물 내 고형분의 함량이 높아 조성물의 작업성이 부족한 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 도료의 고형분 함량이 낮아 흐름성이 증대되어 제조된 도막의 외관 및 부착성이 부족한 문제가 발생할 수 있다.
첨가제
본 발명에 따른 클리어 코트 조성물은 경화 촉매, 광안정제, 자외선 흡수제, 표면 평활제, 수분 흡수제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 첨가제는 통상적으로 클리어 코트 조성물에 첨가할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않는다.
또한, 상기 첨가제의 함량은 통상적으로 클리어 코트 조성물에 포함될 수 있는 범위라면 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 첨가제는 클리어 코트 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%, 또는 2 내지 7 중량%의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다.
상기 클리어 코트 조성물은 주제부 및 경화제부를 포함하는 1액형일 수 있다.
또한, 상기 클리어 코트 조성물은 고형분 함량이 50 내지 60 중량%, 또는 52 내지 58 중량%일 수 있다. 상기 클리어 코트 조성물의 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우, 조성물의 도장 작업성이 적절해지는 장점이 있다. 또한, 상기 코트 조성물의 고형분 함량이 상기 범위 미만인 경우, 고형분 저하로 경화 반응성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 고형분 함량이 높아 도료의 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 클리어 코트 조성물은 포드컵 4번을 기준으로 38 내지 52 초, 40 내지 50 초, 또는 42 내지 48 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 코트 조성물은 저분자량 및 고관능성의 폴리에스터 수지와, 유리전이온도가 낮은 고관능성 우레탄 올리고머를 포함하여, 최종 도막의 가교 밀도를 향상시키면서 유연성과 탄성을 부여하여 내스크래치성 및 내구성이 우수한 도막을 제조할 수 있다. 또한, 상기 클리어 코트 조성물로부터 제조된 도막은 내후성이 우수하여, 장기 주행 후 또는 옥외 폭로 후에도 외관 특성, 특히 광택의 저하가 없고 내스크래치성 및 내치핑성이 우수하다.
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 15 및 비교예 1 내지 9. 클리어 코트 조성물의 제조
아크릴실란 수지, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지, 우레탄 올리고머 및 멜라민 수지, 용제 및 첨가제를 표 1 내지 3의 함량대로 혼합하여 포드컵 4번을 기준으로 46초의 점도를 가지는 클리어 코트 조성물을 제조하였다.
| 성분 (중량%) | 실시예 | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| 아크릴실란 수지 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| 아크릴 수지 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| 폴리에스터 수지-1 | 4 | 2 | 9 | 0.5 | 12 | 4 | 4 |
| 폴리에스터 수지-2 | - | - | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-3 | - | - | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-4 | - | - | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-5 | - | - | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-6 | - | - | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-7 | - | - | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-8 | - | - | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-9 | - | - | - | - | - | - | - |
| 우레탄 올리고머-1 | 11 | 11 | 11 | 11 | 11 | 8 | 13 |
| 우레탄 올리고머-2 | - | - | - | - | - | - | - |
| 우레탄 올리고머-3 | - | - | - | - | - | - | - |
| 우레탄 올리고머-4 | - | - | - | - | - | - | - |
| 우레탄 올리고머-5 | - | - | - | - | - | - | - |
| 멜라민 수지 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
| 경화 촉매 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 |
| 광 안정제 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 |
| 표면 평활제 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 수분 흡수제 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 |
| n-부틸올 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 |
| 코코졸 #100 | 6.8 | 6.8 | 4.8 | 6.3 | 3.8 | 6.8 | 6.8 |
| 자일렌 | 9 | 11 | 6 | 13 | 4 | 12 | 7 |
| 합계 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 성분 (중량%) | 실시예 | |||||||
| 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | |
| 아크릴실란 수지 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| 아크릴 수지 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| 폴리에스터 수지-1 | 4 | 4 | - | - | - | - | 4 | 4 |
| 폴리에스터 수지-2 | - | - | 4 | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-3 | - | - | 4 | - | - | - | - | |
| 폴리에스터 수지-4 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-5 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-6 | - | - | - | - | 4 | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-7 | - | - | - | - | 4 | - | - | |
| 폴리에스터 수지-8 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-9 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 우레탄 올리고머-1 | 3 | 19 | 11 | 11 | 11 | 11 | - | - |
| 우레탄 올리고머-2 | - | - | - | - | - | - | 11 | - |
| 우레탄 올리고머-3 | - | - | - | - | - | - | - | 11 |
| 우레탄 올리고머-4 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 우레탄 올리고머-5 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 멜라민 수지 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
| 경화 촉매 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 |
| 광 안정제 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 |
| 표면 평활제 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 수분 흡수제 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 |
| n-부틸올 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 |
| 코코졸 #100 | 9.8 | 3.8 | 6.8 | 6.8 | 6.8 | 6.8 | 6.8 | 6.8 |
| 자일렌 | 14 | 4 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 |
| 합계 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 성분 (중량%) | 비교예 | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 아크릴실란 수지 | 43 | 45 | - | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| 아크릴 수지 | 9 | 10 | 15 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| 폴리에스터 수지-1 | - | 4 | 10 | - | - | - | - | 4 | 4 |
| 폴리에스터 수지-2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-4 | - | - | - | 4 | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-5 | - | - | - | - | 4 | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-6 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-7 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 폴리에스터 수지-8 | - | - | - | - | - | 4 | - | - | |
| 폴리에스터 수지-9 | - | - | - | - | - | - | 4 | - | - |
| 우레탄 올리고머-1 | 11 | - | 15 | 11 | 11 | 11 | 11 | - | - |
| 우레탄 올리고머-2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 우레탄 올리고머-3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 우레탄 올리고머-4 | - | - | - | - | - | - | - | 11 | - |
| 우레탄 올리고머-5 | - | - | - | - | - | - | - | - | 11 |
| 멜라민 수지 | 14 | 14 | 20 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 |
| 경화 촉매 | 1.4 | 1.4 | 2.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 |
| 광 안정제 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.3 |
| 표면 평활제 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 수분 흡수제 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 |
| n-부틸올 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 | 2.6 |
| 코코졸 #100 | 6.8 | 6.8 | 9.8 | 6.8 | 6.8 | 6.8 | 6.8 | 6.8 | 6.8 |
| 자일렌 | 9 | 13 | 22 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 |
| 합계 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
이하, 비교예 및 실시예에서 사용한 각 성분들의 제조사 및 제품명, 또는 성분명 등은 표 4에 나타냈다.
| 물성, 또는 제조사 및 제품명 | |
| 아크릴실란 수지 | Mw: 8,000g/mol, OHv: 88mgKOH/g, Av: 1mgKOH/g, Tg: 42℃, NV: 70중량% |
| 아크릴 수지 | Mw: 7,700g/mol, OHv: 145mgKOH/g, Tg: 3℃, NV: 50중량% |
| 폴리에스터 수지-1 | Mn: 470g/mol, OHv: 320mgKOH/g, 점도(25℃): 1,050cps |
| 폴리에스터 수지-2 | Mn: 470g/mol, OHv: 270mgKOH/g, 점도(25℃): 1,050cps |
| 폴리에스터 수지-3 | Mn: 470g/mol, OHv: 380mgKOH/g, 점도(25℃): 1,050cps |
| 폴리에스터 수지-4 | Mn: 470g/mol, OHv: 220mgKOH/g, 점도(25℃): 1,050cps |
| 폴리에스터 수지-5 | Mn: 470g/mol, OHv: 430mgKOH/g, 점도(25℃): 1,050cps |
| 폴리에스터 수지-6 | Mn: 380g/mol, OHv: 320mgKOH/g, 점도(25℃): 860cps |
| 폴리에스터 수지-7 | Mn: 570g/mol, OHv: 320mgKOH/g, 점도(25℃): 1,150cps |
| 폴리에스터 수지-8 | Mn: 330g/mol, OHv: 320mgKOH/g, 점도(25℃): 750cps |
| 폴리에스터 수지-9 | Mn: 620g/mol, OHv: 320mgKOH/g, 점도(25℃): 1,280cps |
| 우레탄 올리고머-1 | Mn: 1,450g/mol, Tg: -20℃, NV: 80중량% |
| 우레탄 올리고머-2 | Mn: 1,450g/mol, Tg: -12℃, NV: 80중량% |
| 우레탄 올리고머-3 | Mn: 1,450g/mol, Tg: -27℃, NV: 80중량% |
| 우레탄 올리고머-4 | Mn: 1,450g/mol, Tg: -7℃, NV: 80중량% |
| 우레탄 올리고머-5 | Mn: 1,450g/mol, Tg: -34℃, NV: 80중량% |
| 멜라민 수지 | 알킬화 멜라민 수지(cymel 1168, Cytec사) |
| 경화 촉매 | 제조사: King Industries사, 제품명: NACURE 5225 |
| 광 안정제 | 제조사: BASF사, 제품명: Tinuvin 5341 |
| 표면 평활제 | 제조사: BYK사, 제품명: BYK358N |
| 수분 흡수제 | 트리메틸 오르소아세테이트 |
실험예. 도막의 특성 평가
시편에 프라이머 도료(제조사: KCC, 제품명: FU2300)를 도포하고 140℃에서 20분간 경화시켜 두께 40㎛의 프라이머 도막을 형성하였다. 이후 프라이머 도막 상에 베이스 코트(제조사: KCC, 제품명: WT3060)를 벨도장하고 80℃에서 3분간 핫 에어를 불어주어 도료 내에 잔존하는 물을 증발시켜 두께 15㎛의 베이스 도막을 형성하였다. 이후 베이스 도막 상에 실시예 및 비교예에서 제조한 클리어 코트 조성물을 도장하고 140℃에서 25분 동안 경화하여 두께 40㎛의 클리어 도막을 형성하여 최종 도막을 제조하였다. 상기 시편을 대상으로 하기와 같은 방법으로 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표 5에 나타냈다.
구체적으로, 상기 클리어 도막은 핸드건 스프레이(노즐 구경: 1.5mm, 공기압: 4.5kgf/㎠ 내외로 일정 유지)를 이용하고, 노즐 입구와 시편 사이의 거리를 30cm로 일정하게 유지하면서 수평으로 45cm/sec 속도로 움직이며 도장하였다.
(1) 외관
제조된 최종 도막을 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 × 0.15 + SH × 0.35 + OP × 0.5
이때, CF는 수평 및 수직으로 측정 및 계산하였다.
계산된 CF가 78 이상일 경우 우수(◎), 75 이상 78 미만일 경우 양호(○), 72 이상 75 미만일 경우 보통(△), 72 미만일 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(2) 초기 내스크래치성
최종 도막 표면의 20° 광택을 측정한 후(초기 광택 측정), 자동차 내스크래치성 측정기(AMTEC-KISTER사 제품)를 이용하여 최종 도막 표면을 10회 왕복 처리한 후 20° 광택을 측정하고, 초기 광택을 기준으로 광택 유지율(%)을 계산하였다.
구체적으로, 광택 유지율(%)이 80% 이상인 경우 우수(◎), 70% 이상 80% 미만이면 양호(○), 60% 이상 70% 미만이면 보통(△), 60% 미만이면 불량(×)으로 평가하였다.
(3) 내후성 후 내스크래치성
최종 도막 표면의 20° 광택을 측정하고(초기 광택 측정), 촉진 내후성 측정기기인 Weather-O-Meter(WOM)를 이용하여 1,000시간 동안 폭로시킨 후, 자동차 내스크래치성 측정기(AMTEC-KISTER사 제품)를 이용하여 최종 도막 표면을 10회 왕복 처리한 후 20° 광택을 측정하고, 초기 광택을 기준으로 광택 유지율(%)을 계산하였다.
구체적으로, 광택 유지율(%)이 55% 이상이면 우수(◎), 50% 이상 55% 미만이면 양호(○), 45% 이상 50% 미만이면 보통(△), 45% 미만이면 불량(×)으로 평가하였다.
(4) 광택
최종 도막을 대상으로 광택기(Gloss Meter)를 이용하여 20° 광택을 측정하였으며, 20° 광택이 91 이상인 경우 우수(◎), 89 이상 91 미만일 경우 양호(○), 87 이상 89 미만일 경우 보통(△), 87 미만일 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(5) 내치핑성
최종 도막을 -20℃에 3시간 동안 방치한 후 5bar의 압력으로 50g의 치핑 스톤(직경: 4mm)을 45°의 각도로 가격하였다. 이후 최종 도막에 남아있는 박리된 도막 등의 이물질을 제거하였다.
최종 도막의 손상 부위에 대하여, 1㎜ 이하의 손상이 10개 이하이면 우수(◎), 1㎜ 초과 2㎜ 이하의 손상이 10개 이하이면 양호(○), 2㎜ 초과 3㎜ 이하의 손상이 10개 이하이면 보통(△), 손상이 10개 초과이면 불량(×)으로 평가하였다.
(6) 경도
연필 경도법으로 클리어 도막의 경도를 측정하였다. 구체적으로, 3B, 2B, B, HB, F, H, 2H 및 3H 각각의 연필을 이용하여 클리어 도막에 손상을 주지 않는 최대 경도를 측정하였다(3B, 2B, B, HB, F, H, 2H, 3H: 열세⇔우수).
이때, 측정된 연필 경도가 HB 이상일 경우 우수(◎), B일 경우 양호(○), 2B 이하일 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(7) 내충격성
최종 도막을 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 도막에 균열 및 박리 현상이 발상하지 않은 경우 우수(◎), 30cm 이상 50cm 미만에서 도막에 균열이 발생한 양호(○), 20cm 이상 30cm 미만에서 도막에 균열이 발생한 보통(△), 20cm 미만에서 도막에 균열이 발생한 불량(×)으로 평가하였다.
(8) 내수성
최종 도막을 40℃ 항온수조에 240시간 동안 침적하고 1시간 동안 상온에서 방치한 후 바둑목법으로 부착성을 평가하고 변색을 육안으로 확인하였다.
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 남은 정사각형이 70% 이상 100% 미만인 경우 양호(○), 70% 미만인 경우 불량(×)으로 평가하였다.
측정 결과, 부착성이 양호하고 변색이 없는 경우 우수(◎), 부착성은 양호하나 변색 후 회복된 경우 양호(○), 부착성이 불량하거나 변색된 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(9) 내용제성
최종 도막의 표면에 자일렌 용제를 충분히 묻힌 면포를 올려놓은 후 1분 마다 손톱으로 2kgf의 힘으로 4회 긁어 베이스 도막면이 나타난 시간을 측정하였다.
측정 결과, 10분 이상이면 우수(◎), 7분 이상 10분 미만이면 양호(○), 5분 이상 7분 미만이면 보통(△), 5분 미만이면 불량(×)으로 평가하였다.
(10) 내후성
최종 도막을 촉진 내후성 측정기기인 WOM에 1,000시간 노출 전과 후의 광택 유지율(20° 광택), 부착성, 및 색차(X-Rite MA98) 테스트를 실시하였다.
구체적으로, 부착성은 항목 (8)의 바둑목법을 이용하였으며, 남은 사각형이 100%이고 광택 유지율이 95% 이상이며 색차값(△E)이 1 이하인 경우 우수(◎), 남은 사각형이 100%이고 광택 유지율이 90% 이상 95% 미만이며 색차값(△E)이 1 이하인 경우 양호(○), 남은 사각형이 100% 미만이거나 광택 유지율이 90% 미만이거나 색차값(△E)이 1 초과인 경우 불량(×)으로 평가하였다.
표 5에서 보는 바와 같이, 실시예의 조성물로부터 제조된 도막은 비교예의 조성물로부터 제조된 도막보다 물성이 우수함을 알 수 있었다.
반면, 폴리에스터 수지를 미포함하는 비교예 1은 내스크래치성, 내치핑성 및 내충격성이 부족하고, 우레탄 올리고머를 미포함하는 비교예 2는 외관 및 광택이 부족했다.
또한, 아크릴실란 수지를 미포함하는 비교예 3은 경도, 내충격성 및 내수성이 부족하고, 수산기가가 낮은 폴리에스터 수지-4를 포함하는 비교예 4는 내후성 후 내스크래치성 및 경도가 부족했다.
수산기가가 높은 폴리에스터 수지-5를 포함하는 비교예 5 및 유리전이온도가 낮은 우레탄 올리고머-5를 포함하는 비교예 9는 내스크래치성 및 내충격성이 부족했다. 특히, 비교예 5는 내후성도 부족하고, 비교예 9는 내수성도 부족했다.
또한, 수평균분자량이 작은 폴리에스터 수지-8을 포함하는 비교예 6은 경도, 내수성 및 내후성이 부족했다.
수평균분자량이 큰 폴리에스터 수지-9를 포함하는 비교예 7 및 유리전이온도가 높은 우레탄 올리고머-4를 포함하는 비교예 8은 외관 및 광택이 부족했다. 특히 비교예 8은 경도 및 내수성도 부족했다.
Claims (6)
- 아크릴실란 수지, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지, 우레탄 올리고머 및 멜라민 수지를 포함하고,상기 폴리에스터 수지는 수산기가가 250 내지 400 mgKOH/g이고, 수평균 분자량이 350 내지 600 g/mol이며,상기 우레탄 올리고머는 유리전이온도가 -10 내지 -30 ℃인, 클리어 코트 조성물.
- 제1항에 있어서,상기 아크릴실란 수지는 중량평균분자량이 7,000 내지 9,000 g/mol이고, 수산기가가 70 내지 100 mgKOH/g이며, 유리전이온도가 30 내지 50 ℃인, 클리어 코트 조성물.
- 청구항 1에 있어서,상기 아크릴 수지는 중량평균분자량이 6,000 내지 8,000 g/mol이고, 수산기가가 110 내지 200 mgKOH/g이며, 유리전이온도가 0.5 내지 10 ℃인, 클리어 코트 조성물.
- 청구항 1에 있어서,상기 폴리에스터 수지는 한 분자 내 2개 이상의 수산기를 갖는 폴리올 및 카르복실산으로부터 제조되고, 25℃에서의 점도가 800 내지 1,200 cps인, 클리어 코트 조성물.
- 청구항 1에 있어서,상기 우레탄 올리고머는 수평균분자량이 800 내지 3,000 g/mol인, 클리어 코트 조성물.
- 청구항 1에 있어서,조성물 총 중량을 기준으로, 아크릴실란 수지 30 내지 50 중량%, 아크릴 수지 3 내지 15 중량%, 폴리에스터 수지 1 내지 10 중량%, 우레탄 올리고머 5 내지 15 중량%, 및 멜라민 수지 5 내지 20 중량%를 포함하는, 클리어 코트 조성물.
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