KR101131888B1 - Paint composition for plastics and method of preparing the same - Google Patents

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Abstract

플라스틱용 도료 조성물 및 이의 제조방법이 개시된다. 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지 30～55 중량%, 경화제 2～20 중량%, 소광제 1～10 중량%, 침강방지제 1～15 중량%, 광안정제 0.5～2 중량% 및 용제 20～65.5 중량%를 포함하여 이루어진다. 이를 사용하여 형성되는 도막의 내스크래치성을 현저히 향상시킬 수 있으며 도장 표면을 보호할 수 있는 충분한 탄성을 실현하여 도장물의 의장성을 높이고 부드러운 촉감 부여 및 도장 표면의 강도를 높일 수 있다.A coating composition for plastics and a method of manufacturing the same are disclosed. 30 to 55 wt% of polyurethane resin of polyester polycarbonate mixture, 2 to 20 wt% of curing agent, 1 to 10 wt% of matting agent, 1 to 15 wt% of antisettling agent, 0.5 to 2 wt% of light stabilizer and 20 to 20 wt% of solvent 65.5 wt%. The scratch resistance of the coating film formed by using this can be significantly improved, and sufficient elasticity to protect the coating surface can be realized to increase the designability of the coating material, provide soft touch, and increase the strength of the coating surface.

Description

플라스틱용 도료 조성물 및 이의 제조방법{PAINT COMPOSITION FOR PLASTICS AND METHOD OF PREPARING THE SAME}Paint composition for plastics and method for manufacturing the same {PAINT COMPOSITION FOR PLASTICS AND METHOD OF PREPARING THE SAME}

본 발명은 플라스틱용 도료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 내마모성, 부착성, 내열성 등의 물성이 우수하면서도 양호한 내스크래치성을 제공해 줄 수 있는 플라스틱용 도료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a coating composition for plastics and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a coating composition for plastics and a method for producing the same which can provide excellent scratch resistance while having excellent physical properties such as wear resistance, adhesion and heat resistance. .

최근, 플라스틱의 생산량은 현저하게 증가하고 있다. 플라스틱은 금속과 비교해서 부식되지 않고 가볍고 착색 성형이 가능한 점 등 다수의 이점을 가지고 있지만 일반 제품에 사용되는 경우에는 상품 가치를 높이기 위하여 도장성 및 여타 기능성이 부여될 필요가 있다. In recent years, the production of plastics has increased significantly. Plastics have a number of advantages, such as being light and pigmented without corrosion compared to metals, but when used in general products, paintability and other functionality need to be imparted to increase the value of the product.

또한 플라스틱은 소재의 특성상 약품, 침식, 자외선, 열 등에 의한 변형에 취약한 면이 있다. 또한 플라스틱은 사출시 자국, 표면 불량, 색상의 제한 등으로 인하여 표면적 결함을 갖는다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 종래부터 유성 아크릴 락카를 도장하여 플라스틱 소재가 갖는 결함을 보완하고 있다.In addition, plastics are vulnerable to deformation due to chemicals, erosion, ultraviolet rays, heat, and the like. In addition, plastics have surface area defects due to marks, surface defects and color limitations during injection. In order to solve these problems, conventionally, oily acrylic lacquer is coated to compensate for defects of plastic materials.

이와 같은 종래의 유성 아크릴 락카 도료는 내열성, 내습성, 부착성 등의 물리적 특성은 양호하나 내스크래치성이 취약하여 도막과 인체 피부와 접촉시 감촉이 차갑고 부드럽지 않아 고급스러운 느낌을 주지 못하는 문제점이 있었다.Such conventional oil-based acrylic lacquer paints have good physical properties such as heat resistance, moisture resistance, and adhesion, but have a poor scratch resistance, so that the texture is not cold and soft when in contact with the coating film and human skin. there was.

이에 본 발명의 기술적 과제는 유성 도료의 내마모성, 부착성, 내열성 등의 도막 물성 및 탄성, 우수한 내스크래치성, 부드러운 질감을 유성 도료에서 실현함으로써 플라스틱 소재의 고부가가치를 실현할 수 있는 플라스틱 소재용 도료 조성물을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem of the present invention is a paint composition for plastic materials that can realize high value-added plastic materials by realizing coating properties such as abrasion resistance, adhesion and heat resistance of oil paint, elasticity, excellent scratch resistance, and soft texture in oil paint. To provide.

본 발명의 다른 목적은 상기한 플라스틱 소재용 도료 조성물의 용이한 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an easy method for producing a coating composition for a plastic material.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 플라스틱용 도료 조성물은 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지 30～55 중량%; 경화제 2～20 중량%; 소광제 1～10 중량%; 침강방지제 1～15 중량%; 광안정제 0.5～2 중량%; 및 용제 20～65.5 중량%를 포함하여 이루어진다.Coating composition for plastics for realizing the above object of the present invention is 30 to 55% by weight of the polyurethane resin of the polyester polycarbonate mixture system; Curing agent 2-20 wt%; 1 to 10 wt% matting agent; Sedimentation inhibitor 1-15% by weight; Light stabilizer 0.5 to 2% by weight; And 20 to 65.5 wt% of a solvent.

일실시예에 있어서, 상기 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지는 폴리에스터 폴리올과 폴리카보네이트 폴리올을 1:9 에서 9:1의 중량비로 혼합하여 얻어지는 폴리올과 디이소시아네이트를 1.01～3 : 1의 몰비로 반응시켜 얻어지는 것이다. In one embodiment, the polyurethane resin of the polyester polycarbonate mixed system is a polyol and diisocyanate obtained by mixing the polyester polyol and polycarbonate polyol in a weight ratio of 1: 9 to 9: 1 of 1.01 to 3: 1 It is obtained by reacting in molar ratio.

일실시예에 있어서, 상기 소광제로는 입경 1～30㎛ 범위의 실리카 분산체가 사용되며, 상기 침강방지제는 지방산과 폴리 아민으로부터 제조되는 폴리 아마이드 왁스가 사용되고, 상기 광안정제로는 UV 흡수계(absorb) 및 UV HALS(hindered amine light stabilizer)계의 혼합물이 사용될 수 있다. In one embodiment, the matting agent is a silica dispersion having a particle diameter of 1 ~ 30㎛ range, the anti-settling agent is a polyamide wax made from fatty acids and polyamines, the light stabilizer is a UV absorber (absorb ) And UV HALS (hindered amine light stabilizer) systems can be used.

일실시예에 있어서, 상기 폴리우레탄 수지는 분자량이 8,000～50,000 범위이다.In one embodiment, the polyurethane resin has a molecular weight ranging from 8,000 to 50,000.

상기 용제로는 에스테르계, 방향족탄화수소계 및 케톤계 화합물중 적어도 하나가 사용될 수 있다. As the solvent, at least one of ester, aromatic hydrocarbon, and ketone compounds may be used.

상기한 본 발명의 다른 목적은 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지 30～55 중량%; 경화제 2～20 중량%; 소광제 1～10 중량%; 침강방지제 1～15 중량%; 광안정제 0.5～2 중량%; 및 용제 20～65.5 중량%를 혼합하는 단계를 포함하는 플라스틱 소재용 도료 조성물의 제조방법에 의해 달성된다.Another object of the present invention described above is 30 to 55% by weight of a polyurethane resin of the polyester polycarbonate mixture system; Curing agent 2-20 wt%; 1 to 10 wt% matting agent; Sedimentation inhibitor 1-15% by weight; Light stabilizer 0.5 to 2% by weight; And it is achieved by a method for producing a coating composition for plastics material comprising the step of mixing 20 to 65.5% by weight of the solvent.

일실시예에 있어서, 상기 폴리에스터 폴리올은 분자량이 500～3,000 범위이고, 디에틸렌글리콜 및 메틸프로판디올을 포함하는 알코올 화합물과 아디픽 산 및 이소프탈산을 포함하는 산의 축합반응 생성물이 사용되며, 상기 폴리카보네이트 폴리올은 분자량이 500～3,000 범위이고, 헥산디올 및 싸이클로헥산디메탄올을 포함하는 알코올 화합물과 디에틸카보네이트를 포함하는 카보네이트 화합물의 축합반응 생성물이 사용된다. In one embodiment, the polyester polyol has a molecular weight ranging from 500 to 3,000, a condensation reaction product of an alcohol compound containing diethylene glycol and methyl propanediol and an acid containing adipic acid and isophthalic acid is used, The polycarbonate polyol has a molecular weight in the range of 500 to 3,000, and a condensation reaction product of an alcohol compound containing hexanediol and cyclohexanedimethanol and a carbonate compound containing diethyl carbonate is used.

일실시예에 있어서, 상기 디이소시아네이트로는 이소포론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트가 80 중량%인 톨루엔디이소시아네이트 및 디페닐메탄디이소시아네이트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 사용하도록 한다.In one embodiment, the diisocyanate is at least one selected from the group consisting of isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, toluene diisocyanate having 80% by weight of 2,4-toluene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate Use it.

이러한 플라스틱용 조성물에 의하면 종래의 유성 도료가 갖는 내마모성, 부착성, 내열성 등의 도막 물성 및 탄성, 우수한 내스크래치성, 부드러운 질감을 실현할 수 있기 때문에 플라스틱 소재의 고부가가치를 실현할 수 있는 용도로 사용가능하다.According to such a plastic composition, since the coating properties, elasticity, excellent scratch resistance, and soft texture, such as wear resistance, adhesion, and heat resistance of the conventional oil-based paint can be realized, they can be used for high value-added plastic materials. Do.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail. As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 성분, 단계, 공정, 조성물 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 성분, 단계, 공정, 조성물 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, the terms "comprises" or "having" are intended to indicate that there is a feature, ingredient, step, process, composition, or combination thereof described on the specification, one or more other features or ingredients, It is to be understood that it does not preclude the presence or possibility of addition of steps, processes, compositions or combinations thereof.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하 지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Also, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and, unless expressly defined in this application, are construed in ideal or overly formal meanings. It doesn't work.

본 발명에서는 특히 플라스틱 소재가 약품, 열 등에 의하여 변형이 쉽고 표면 불량이나 색상의 제한 등으로 인한 표면 결함이 많다는 문제를 해결할 수 있도록 탄성이 우수하며 내스크래치성이 우수한 도료 조성물을 제공하고 있다.In the present invention, in order to solve the problem that the plastic material is easily deformed due to chemicals, heat, surface defects due to surface defects or color limitations, etc., the coating composition is excellent in elasticity and excellent in scratch resistance.

이러한 플라스틱용 도료 조성물은 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지 30～55 중량%, 경화제 2～20 중량%, 소광제 1～10 중량%, 침강방지제 1～15 중량%, 광안정제 0.5～2 중량% 및 용제 20～65.5 중량%를 포함하여 이루어지는데 각 성분의 종류 및 역할에 대하여 좀 더 상세히 설명하기로 한다.Such a plastic coating composition is 30 to 55% by weight of polyurethane resin of polyester polycarbonate mixture, 2 to 20% by weight of curing agent, 1 to 10% by weight of matting agent, 1 to 15% by weight of antisettling agent, 0.5 to 2 light stabilizer It comprises 20% by weight and 20% to 65.5% by weight of solvent, and the type and role of each component will be described in more detail.

<폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지><Polyurethane resin of polyester polycarbonate mixture type>

주성분인 폴리우레탄 수지를 제조하기 위해 사용되는 폴리에스터 폴리올은 알코올 화합물과 산을 축합 반응시켜 제조할 수 있다. 구체적으로는 디에틸렌글리콜과 아디픽산을 모체로 하고 500～3,000 의 분자량을 갖는 폴리에스터가 바람직하게 사용가능하며, 메틸프로판디올 등의 알코올 화합물과 아디픽산, 이소프탈산 등의 산을 축합 반응시킨 500～3,000 의 분자량을 갖는 폴리에스터 폴리올이 바람직하게 사용가능하다.The polyester polyol used to prepare the polyurethane resin as a main component can be prepared by condensation reaction of an alcohol compound and an acid. Specifically, a polyester having a molecular weight of 500 to 3,000 based on diethylene glycol and adipic acid can be preferably used, and 500 is obtained by condensation reaction of an alcohol compound such as methylpropanediol with an acid such as adipic acid or isophthalic acid. Polyester polyols having a molecular weight of ˜3,000 can be preferably used.

폴리카보네이트 폴리올은 알코올 화합물과 카보네이트 화합물을 축합 반응시켜 제조하는데, 구체적으로 헥산디올, 싸이클로헥산디메탄올 등의 알코올 화합물과 디에틸카보네이트를 포함하는 카보네이트를 축합 반응시켜 합성한 폴리올로서 분자량 500～3,000 의 것을 바람직하게 사용가능하다.Polycarbonate polyol is prepared by condensation reaction of an alcohol compound and a carbonate compound. Specifically, a polyol synthesized by condensation reaction of an alcohol compound, such as hexanediol and cyclohexanedimethanol, with a carbonate containing diethyl carbonate, has a molecular weight of 500 to 3,000. It is preferably usable.

혼합 폴리우레탄 수지를 제조하기 위하여 상기한 방법에 따라 제조된 폴리에 스터 폴리올과 폴리카보네이트 폴리올을 혼합하도록 하는데, 이때 두 폴리올의 혼합 비율은 1:9 ～ 9:1의 중량비가 되도록 한다. 폴리에스터 폴리올은 부드러운 질감 및 우수한 슬립성 등을 갖는다는 장점이 있으나 내수성, 내화학성 등과 같은 물리적 물성이 취약하다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위하여 폴리카보네이트 폴리올을 첨가하여 사용하는데, 이러한 혼합에 의하여 폴리에스터 폴리올의 물성 보완이 가능하고 이에 더하여, 탄성도 부여할 수 있게 된다.In order to prepare a mixed polyurethane resin, a polyester polyol and a polycarbonate polyol prepared according to the above-described method are mixed, wherein the mixing ratio of the two polyols is 1: 9 to 9: 1 by weight. Polyester polyol has the advantage of having a smooth texture and excellent slip resistance, but has the disadvantage of physical properties such as water resistance, chemical resistance and the like. In order to compensate for this, a polycarbonate polyol is added and used, and by this mixing, physical properties of the polyester polyol can be supplemented, and in addition, elasticity can be given.

폴리올 화합물과 결합시켜 폴리우레탄을 제조하는데 사용하기 위한 디이소시아네이트로는 이소포론 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 등과 같은 무황변 타입과, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트가 80 중량%인 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트가 사용가능하다. 또한 반응속도 및 점도 조절과 균일한 반응을 위해 N-메틸피롤리딘온을 용매로 사용하는 것이 바람직하다. Diisocyanates for use in preparing polyurethanes in combination with polyol compounds include non-yellowing types such as isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and the like, toluene diisocyanate with di 2,4-toluene diisocyanate, diisocyanate Phenylmethane diisocyanate can be used. In addition, it is preferable to use N-methylpyrrolidinone as a solvent for reaction rate and viscosity control and uniform reaction.

혼합 폴리우레탄의 제조를 위한 폴리올의 몰비와 디이소시아네이트의 몰비는 폴리올의 몰비가 약간 과량이 되도록 1.01～3 : 1 의 범위가 되도록 사용하였다. 이는 사용된 디이소시아네이트가 거의 전량 반응에 사용되도록 하기 위해서이다. The molar ratio of the polyol and the diisocyanate for producing the mixed polyurethane were used so that the molar ratio of the polyol was 1.01 to 3: 1 so that the molar ratio of the polyol was slightly excessive. This is to ensure that the diisocyanate used is used in almost all reactions.

제조되는 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지로서는 분자량 8,000～50,000 범위의 것이 물성과 기타 성능을 고려할 때 바람직하게 사용된다. As a polyurethane resin of the polyester polycarbonate mixture system manufactured, the thing of the molecular weight 8,000-50,000 is used suitably when considering a physical property and other performance.

도료 조성물을 제조하는 데 있어서, 폴리우레탄 수지의 사용량은 조성물 총량을 기준으로 할 때 30～55 중량% 범위가 되도록 한다. 만약 이의 사용량이 30 중량% 미만인 경우에는 부착성, 내스크래치성 등의 도막 물성이 저하되는 문제점이 발생되며, 이의 사용량이 55 중량%를 초과하면 저장성과 탄성이 저하되는 문제가 있기 때문이다. In preparing the coating composition, the amount of the polyurethane resin to be in the range of 30 to 55% by weight based on the total amount of the composition. If the amount thereof is less than 30% by weight, there is a problem that the physical properties of the coating film such as adhesion, scratch resistance, etc. is lowered. If the amount thereof is more than 55% by weight, storage and elasticity are deteriorated.

<경화제><Hardener>

도료 조성물의 경화를 위하여 첨가되는 경화제는 무황변과 내후성이 우수한 헥사메틸렌디이소시아네이트 트라이머계가 바람직하며, 도료 조성물에 대하여 2 내지 20 중량% 범위로 포함하는 것이 좋다. 만약 이의 함량이 2 중량% 미만인 경우에는 도료의 경화가 일어나지 않아서 도막의 물성 확보가 어렵다는 문제점이 있으며, 만약 20 중량%를 초과할 경우에는 경화제의 양이 너무 많아서 가사 시간이 짧아져서 작업상 문제점을 야기할 수 있기 때문이다.The curing agent added for curing the coating composition is preferably a hexamethylene diisocyanate trimer system having excellent yellowing resistance and weather resistance, and preferably contained in a range of 2 to 20% by weight based on the coating composition. If the content is less than 2% by weight, there is a problem that it is difficult to secure the physical properties of the coating film because hardening of the paint does not occur, and if it exceeds 20% by weight, the amount of the hardener is too large and the pot life is shortened, resulting in operational problems. Because it can cause.

<소광제><Quenching agent>

재료의 광택을 줄여주거나 없애주는 역할을 하는 소광제로서는, 실리카 겔, 침강 실리카, 이산화티탄 등이 사용가능하다. 특히, 본 발명에서는 평균 입경이 약 1～30㎛인 마이크로나이즈드 실리카 분산체를 사용하는 것이 바람직하다. 만약 이의 평균입경이 30㎛를 초과하는 경우에는 코팅막의 면이 거칠어져 외관이 불량하고 스크래치성이 저하된다는 문제점이 발생할 수 있으므로 상기한 입경 범위를 갖는 분산체를 사용하는 것이 좋다.As the matting agent that serves to reduce or eliminate the gloss of the material, silica gel, precipitated silica, titanium dioxide and the like can be used. In particular, in the present invention, it is preferable to use a micronitized silica dispersion having an average particle diameter of about 1 to 30 µm. If the average particle diameter thereof exceeds 30 μm, a problem may occur in that the surface of the coating film becomes rough and the appearance of the coating film is poor and the scratchability may be deteriorated. Therefore, it is preferable to use a dispersion having the above particle size range.

평균입경이 약 1～30㎛인 마이크로나이즈드 실리카 분산체는 도료 조성물에 1 내지 10 중량% 범위로 포함하는 것이 좋으며 함량이 상기 범위 내일 경우 감광(소광), 표면의 질감을 개선할 수 있는 효과가 있다. 소광제의 사용량은 조성물 총량을 기준으로 할 때 1～10 중량% 범위가 되도록 한다. 만약 이의 함량이 1 중량% 미만이면 소광 효과를 얻기 어렵고 10 중량%를 초과하면 스크래치에 약한 문제가 있다. The microized silica dispersion having an average particle diameter of about 1 to 30 μm is preferably included in the coating composition in the range of 1 to 10 wt%, and when the content is in the above range, the effect of improving the photosensitive (quenching) surface texture may be obtained. There is. The amount of the quencher is in the range of 1 to 10% by weight, based on the total amount of the composition. If its content is less than 1% by weight, it is difficult to obtain a matting effect, and if it exceeds 10% by weight, there is a weak problem in scratching.

<침강 방지제><Sedimentation inhibitor>

도료 조성물내에 백색 안료같은 무거운 성분의 침강을 방지하기 위하여 첨가되는 침강방지제로서는 스테아린산 알루미늄, 실리카, 오가노클레이, 폴리아마이드 왁스등 다양한 종류가 사용가능하다. 본 발명에서는 특히 지방산과 폴리 아민으로부터 제조되는 폴리 아마이드 왁스를 바람직하게 사용한다. 이는 도료에 첨가되어 편상 구조를 형성함으로써 침강 방지 효과를 발휘하게 된다. 또한 그 팽윤 입자의 망상 구조로 인하여 강력한 칙소성과 열안정성이 우수하다. 폴리아마이드 왁스와 같은 침강방지제는 도료 조성물에 1～15 중량%로 포함되는 것이 좋으며 이 범위내일 경우 스크래치 개선 효과를 얻을 수가 있다. 만일 이의 함량이 1 중량% 미만이면 침강 방지 효과가 얻어지기 어려우며 15 중량%를 초과하면 스크래치에 약해진다는 문제가 있다.As the antisettling agent added to prevent sedimentation of heavy components such as white pigments in the coating composition, various kinds such as aluminum stearate, silica, organoclay, polyamide wax, and the like can be used. In the present invention, in particular, polyamide waxes prepared from fatty acids and polyamines are preferably used. It is added to the paint to form a flake structure, thereby exhibiting a sedimentation prevention effect. In addition, due to the network structure of the swelling particles, it is excellent in strong thixotropy and thermal stability. Anti-settling agents such as polyamide wax may be included in the coating composition in an amount of 1 to 15% by weight, and if it is within this range, a scratch improvement effect may be obtained. If the content thereof is less than 1% by weight, the sedimentation prevention effect is difficult to be obtained, and if it exceeds 15% by weight, there is a problem of being weak to scratches.

<광안정제><Light stabilizer>

광안정제는 장시간 빛에 노출되어 발생하는 도막의 노화, 색변화 등을 방지하는 효과가 있는데, 자외선 차단, 빛에너지 흡수 및 전환, 자유 라디칼 제거기능 등을 수행한다. 자외선 흡수계(UV absorbers) 및 입체 장애 효과를 지닌 유기아민계 화합물인 자외선 저해 아민광안정화제(UV hindered amine light stabilizer)계를 적절히 혼합해서 사용하도록 한다. 자외선 흡수계 광안정제로서는 벤조페논계, 옥사아닐리드계, 벤조트리아졸계, 트리아진계 등 다양한 종류가 사용가능하다. 유 기아민계 광안정제로서는 4-벤조일옥시-2,2,6,6-테트라메틸비페리딘, 2,4-디-tert-부틸페닐-3,5-디-tert-부틸-하이드록시벤조이드 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는 자외선 흡수계와 자외선 저해 아민광안정화제계의 비율을 2 : 1의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 적절하다. 만일, 이의 함량이 0.5 중량% 미만인 경우에는 시간이 지남에 따라 도막이 쉽게 황변되고 광택이 저하되는 문제가 있고, 2 중량%를 초과하면 도료 저장성이 불안정하게 된다는 문제가 있다. The light stabilizer is effective to prevent aging, color change, etc. of the coating film generated by exposure to light for a long time, and performs UV blocking, light energy absorption and conversion, and free radical removal. UV absorbers and UV hindered amine light stabilizers, which are organic amine compounds with steric hindrance, should be mixed and used. As the ultraviolet absorbing light stabilizer, various kinds such as benzophenone series, oxanilide series, benzotriazole series and triazine series can be used. As the organic amine light stabilizer, 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylbiferidine, 2,4-di-tert-butylphenyl-3,5-di-tert-butyl-hydroxybenzoide Etc. can be used. Preferably, it is suitable to mix and use the ratio of an ultraviolet absorber and an ultraviolet-inhibited amine light stabilizer system in a weight ratio of 2: 1. If the content thereof is less than 0.5% by weight, there is a problem that the coating film is easily yellowed and gloss is degraded over time, and when the content is more than 2% by weight, the paint storage stability becomes unstable.

<용제><Solvent>

용제는 분산안정성 면에서 뛰어난 에스테르계, 방향족 탄화수소계 및 케톤계 중에서 선택된 1종 이상이 적합하며, 이러한 용제의 함량은 소지와 요구되는 도막의 두께 및 도막 형성 방법에 따라 변경될 수 있으나 전체 중량의 20～65.5 중량%가 적합하다.Solvent is one or more selected from the group consisting of ester, aromatic hydrocarbon, and ketone, which are excellent in terms of dispersion stability, and the content of such solvent may be changed depending on the material and the required thickness of the coating film and the method of forming the coating film. 20 to 65.5% by weight is suitable.

상기한 성분 외에도 탄성이 우수하며 내스크래치성이 우수한 플라스틱용 도료 조성물에는 웨팅제, 소포제 등과 같은 다양한 첨가제를 추가로 함유할 수 있으며, 이들 첨가제의 사용량은 원하는 최종 용도 및 다양한 요인에 따라 적절히 가감하여 사용할 수 있다.In addition to the above components, the plastic coating composition having excellent elasticity and excellent scratch resistance may further include various additives such as a wetting agent, an antifoaming agent, and the amount of these additives may be appropriately added or subtracted according to the desired end use and various factors. Can be used.

이하, 본발명을 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명하나, 본 발명이 이러한 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by these Examples.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

먼저, 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지는 다음과 같이 제조하였다. 먼저 환류냉각기, 질소가스 유입관, 온도계, 교반기 등이 설치된 반응 용기에 N-메틸피롤리돈 94g, 디에틸렌글리콜 78g과 아디픽산 100g을 모체로 하여 얻어진 분자량 500～3,000을 갖는 폴리에스터 폴리올 450g, 헥산디올 80g 및 디에틸카보네이트 100g를 축합 반응시켜 제조한 분자량 500～3,000을 갖는 폴리카보네이트 폴리올 300g을 혼합하였다. 폴리에스터 폴리올과 폴리카보네이트 폴리올을 약 1.5 : 1의 중량비로 혼합하여 약 30분 동안 질소기류하에서 충분히 교반하였다. First, the polyurethane resin of the polyester polycarbonate mixing system was prepared as follows. First, 450 g of polyester polyol having a molecular weight of 500 to 3,000 obtained by using 94 g of N-methylpyrrolidone, 78 g of diethylene glycol, and 100 g of adipic acid in a reaction vessel provided with a reflux condenser, a nitrogen gas inlet tube, a thermometer, a stirrer, 80 g of hexanediol and 100 g of diethyl carbonate were condensed to mix 300 g of a polycarbonate polyol having a molecular weight of 500 to 3,000. Polyester polyol and polycarbonate polyol were mixed at a weight ratio of about 1.5: 1 and sufficiently stirred under nitrogen stream for about 30 minutes.

폴리에스터 폴리카보네이트 혼합 폴리올에 헥사메틸렌디이소시아네이트 48g을 투입하고 약 60～100℃로 승온시킨 후 약 6시간 동안 교반하여 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지를 제조하였다. 48 g of hexamethylene diisocyanate was added to a polyester polycarbonate mixed polyol, and heated to about 60 to 100 ° C., followed by stirring for about 6 hours to prepare a polyurethane resin of a polyester polycarbonate mixture.

얻어진 분자량 8,000～50,000의 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지와 표 1에 나타난 바와 같은 조성으로 각 성분을 사용하여 실시예 1에 따른 도료 조성물을 제조하였다. 즉, 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지 45 중량%, 헥사메틸렌디이소시아네이트 6.5 중량%, 소광제 6.5 중량%, 광안정제 1.5 중량%, 침강방지제 6 중량%, 기타 첨가제로서 흐름방지제, 소포제, 슬립제 등을 5.9 중량%, 용제 28.6 중량%를 혼합 분산하여 본 발명에 따른 도료 조성물을 제조하였다. The coating composition which concerns on Example 1 was manufactured using each component with the obtained polyurethane resin of the molecular weight 8,000-50,000 polyester polycarbonate mixing system, and a composition as shown in Table 1. That is, 45% by weight of polyurethane resin of the polyester polycarbonate mixture, 6.5% by weight of hexamethylene diisocyanate, 6.5% by weight of matting agent, 1.5% by weight of light stabilizer, 6% by weight of antisettling agent, flow inhibitors, antifoaming agents, A coating composition according to the present invention was prepared by mixing and dispersing 5.9 wt% of a slip agent and 28.6 wt% of a solvent.

같은 방식으로 수행하되 표 1에 나타난 바와 같이 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지 사용량을 변화시키고 기타 성분에 대하여도 사용량을 변경하여 비교예 1 및 2에 따른 도료 조성물을 각각 제조하였다.The coating composition according to Comparative Examples 1 and 2 was prepared by changing the amount of polyurethane resin used in the polyester polycarbonate mixed system and changing the amount used for other components as shown in Table 1, respectively.

광안정제는 UV absorb계와 UV HALS 계를 2:1의 중량비로 혼합하여 사용하였으며 용제는 크실렌, MEK(methyl ethyl ketone), MIBK(methyl isobutyl ketone), 부틸 아세테이트를 1:2:8:10의 중량비로 혼합하여 사용하였다.The light stabilizer was used by mixing the UV absorber and the UV HALS system in a weight ratio of 2: 1, and the solvent contained xylene, MEK (methyl ethyl ketone), MIBK (methyl isobutyl ketone), and butyl acetate at 1: 2: 8: 10. The mixture was used by weight ratio.

표 1TABLE 1

Figure 112009073319781-pat00001
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상기 각 실시예 및 비교예에 따라 제조된 플라스틱용 도료 조성물 샘플을 사용하여 다음과 같은 시험을 수행하였다.The following tests were carried out using samples of the coating composition for plastics prepared according to the above Examples and Comparative Examples.

<시험예: 도막 물성 평가><Test Example: Evaluation of Coating Film Properties>

실시예 1 및 비교예 1 및 2에 따라 제조된 도료의 소재에 대한 부착성을 향상시키기 위해 폴리프로필렌 소재의 시험편에 유성 프라이머를 12～25㎛ 두께로 도장하고 상온에서 약 10분 동안 건조시켰다. 그 후, 표 1에 나타난 조성으로 제조된 각 도료 조성물을 20～80㎛ 두께로 도장하고 상온에서 5분간 방치한 후 80℃에서 30분 동안 건조하여 샘플을 완성하였다. 완성된 샘플을 이용하여 다음 각 항목에 대하여 다양한 평가 시험을 수행하였다.In order to improve the adhesion to the raw materials of the paints prepared according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the oily primer was coated to a thickness of 12 to 25 μm on a polypropylene test piece and dried at room temperature for about 10 minutes. Then, each coating composition prepared in the composition shown in Table 1 was coated with a thickness of 20 ~ 80㎛, left for 5 minutes at room temperature and dried for 30 minutes at 80 ℃ to complete the sample. Using the completed sample, various evaluation tests were performed for each of the following items.

상온 부착성 시험: 시편에 수평 및 수직 방향으로 2mm 간격으로 11cut 씩 크로스-컷(cross-cut)을 행한 후 표면을 부드러운 솔로 깨끗이 하고 적당한 폭과 길이의 규정된 테이프로 단단히 부착시킨 후 테이프를 한쪽 90˚ 각도로 강하게 당겨서 박리된 도막 눈금의 개수를 세었다. 바둑판 눈금 부착성 테스트라고도 하고 총 100개의 바둑판 눈금에서 박리된 개수가 많을수록 부착성이 나쁜 것으로 평가하였다.Adhesion test at room temperature: After 11-cut cross-cuts at 2mm intervals in the horizontal and vertical directions on the specimen, the surface is cleaned with a soft brush and firmly attached with a prescribed tape of the appropriate width and length. The number of peeled coating scales was counted by pulling strongly at an angle of 90 degrees. Also referred to as a checker board adhesion test, the greater the number of peeling on a total of 100 checkerboard scale was evaluated as poor adhesion.

내열 시험: 110℃에서 300 시간 동안 방치한 후 꺼내어 실온에서 1시간 방치한 뒤 즉시 상기의 부착성 시험을 수행하였다.Heat test: After leaving for 300 hours at 110 ° C, taken out, and left for 1 hour at room temperature, the adhesion test was performed immediately.

내광 시험: XENON ARC 하에서 블랙판넬 온도 89± 3℃, 조내 습도 50± 5%, RH 조사 조도 340 nm에서의 조건으로 총 누적 광량이 1050KJ/m2이 될 때까지 조사한 후 꺼내어 시편을 중성세제 수용액으로 세정하고 공기로 건조시켜 1시간 동안 실온에서 방치한 후 상기 부착성 시험을 하였다.Light test: Under XENON ARC, irradiate until the total cumulative light amount is 1050KJ / m 2 under the condition of black panel temperature 89 ± 3 ℃, in-house humidity 50 ± 5%, RH illuminance 340 nm The adhesive test was carried out after washing with water, dried with air, and left at room temperature for 1 hour.

스크래치 시험: 실시예 1 및 비교예 1-2에 따른 도장 시편을 JIS K 6718 에 따라 스트로크 100mm, 0.5kgf의 하중으로 사파이어 긁힘자를 이용하여 도막면에 수직으로 이동했을 경우 도막 손상 여부를 평가하고, 그 결과를 확인하였다. 이 때 스크래치성의 평가는 그 정도에 따라 우수(5)～불량(1)으로 나타내었다.Scratch test: When the coated specimens according to Example 1 and Comparative Example 1-2 were moved perpendicular to the coating surface by using a sapphire scratcher under a load of 100 mm and 0.5 kgf in stroke according to JIS K 6718, the coating film was evaluated for damage. The result was confirmed. At this time, evaluation of the scratch property was shown to be excellent (5)-poor (1) according to the grade.

도막 물성은 각 조성물별로 5개의 시편에 대하여 평가한 후 평균값을 취하였으며 그 결과를 표 2에 나타내었다.Coating properties were taken after the evaluation of the five specimens for each composition and the results are shown in Table 2.

표 2Table 2

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상기 표 2에 나타난 바와 같이 실시예 1에서와 같이 폴리 에스터 폴리 카보네이트 혼합계 폴리우레탄 수지의 함량이 45 중량% 정도 되면, 우수한 탄성 및 스크래치성을 구현할 수 있다. 비교예 1 및 2의 경우, 상온 부착성, 내열 부착성, 내광 부착성은 우수하나 탄성 및 내스크래치성이 만족할 만한 수준은 아님을 확인할 수 있다.As shown in Table 2, when the content of the polyester polycarbonate mixed polyurethane resin is about 45% by weight, as in Example 1, excellent elasticity and scratchability can be realized. In Comparative Examples 1 and 2, it can be confirmed that the adhesion at room temperature, the heat resistance, and the light resistance are excellent, but the elasticity and the scratch resistance are not satisfactory.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 플라스틱용 도료 조성물은 기존의 유성 도료가 갖는 미흡한 내스크래치성을 현저히 향상시킬 수 있으며, 이에 더하여 도장 표면을 보호할 수 있는 충분한 탄성을 유성 도료에서 실현하여 도장물의 의장성을 향상시키고 부드러운 촉감 부여 및 도장 표면의 강도를 높임으로써 플라스틱 소재의 고부가가치를 실현할 수 있다.As described above, the plastic coating composition of the present invention can significantly improve the scratch resistance of the conventional oil paint, and in addition, to realize a sufficient elasticity in the oil paint to protect the paint surface, The high added value of plastic materials can be realized by improving the properties, providing soft touch and increasing the strength of the painted surface.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.

Claims (11)

폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지 30～55 중량%;30 to 55% by weight of polyurethane resin in the polyester polycarbonate mixed system; 경화제 2～20 중량%;Curing agent 2-20 wt%; 소광제 1～10 중량%;1 to 10 wt% matting agent; 스테아린산 알루미늄, 오가노클레이 및 지방산과 폴리 아민으로부터 제조되는 폴리 아마이드 왁스로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 침강방지제 1～15 중량%;1-15 wt% of at least one antisettling agent selected from the group consisting of aluminum stearate, organoclays and polyamide waxes prepared from fatty acids and polyamines; 광안정제 0.5～2 중량%; 및Light stabilizer 0.5 to 2% by weight; And 용제 20～65.5 중량%를 포함하는 플라스틱 소재용 도료 조성물.Coating composition for plastic materials containing 20-65.5 weight% of solvents. 제1항에 있어서, 상기 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지는 폴리에스터 폴리올과 폴리카보네이트 폴리올을 1:9 ～ 9:1의 중량비로 혼합하여 얻어지는 폴리올과 디이소시아네이트를 1.01～3 : 1의 몰비로 반응시켜 얻어지는 것임을 특징으로 하는 플라스틱 소재용 도료 조성물.The method according to claim 1, wherein the polyurethane resin of the polyester polycarbonate mixed system is a polyol and diisocyanate obtained by mixing a polyester polyol and a polycarbonate polyol in a weight ratio of 1: 9 to 9: 1 of 1.01 to 3: 1 A coating composition for plastic materials, characterized by being obtained by reacting at a molar ratio. 제1항에 있어서, 상기 소광제가 입경 1～30㎛ 범위의 실리카 분산체이고, 상기 광안정제가 UV 흡수계(absorb) 및 UV HALS(hindered amine light stabilizer)계의 혼합물인 것을 특징으로 하는 플라스틱 소재용 도료 조성물.The plastic material as claimed in claim 1, wherein the matting agent is a silica dispersion having a particle size in the range of 1 to 30 µm, and the light stabilizer is a mixture of a UV absorber and a UV hindered amine light stabilizer system. Paint composition for use. 제1항에 있어서, 상기 폴리우레탄 수지의 분자량이 8,000～50,000 범위인 것 을 특징으로 하는 플라스틱 소재용 도료 조성물.The coating composition for a plastic material according to claim 1, wherein the polyurethane resin has a molecular weight in the range of 8,000 to 50,000. 제1항에 있어서, 상기 용제가 에스테르계, 방향족탄화수소계 및 케톤계 화합물중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 플라스틱 소재용 도료 조성물.The coating composition for a plastic material according to claim 1, wherein the solvent is at least one of an ester-based, aromatic hydrocarbon-based, and ketone-based compound. 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지 30～55 중량%; 경화제 2～20 중량%; 소광제 1～10 중량%; 스테아린산 알루미늄, 오가노클레이 및 지방산과 폴리 아민으로부터 제조되는 폴리 아마이드 왁스로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 침강방지제 1～15 중량%; 광안정제 0.5～2 중량%; 및 용제 20～65.5 중량%를 혼합하는 단계를 포함하는 플라스틱 소재용 도료 조성물의 제조방법.30 to 55% by weight of polyurethane resin in the polyester polycarbonate mixed system; Curing agent 2-20 wt%; 1 to 10 wt% matting agent; 1-15 wt% of at least one antisettling agent selected from the group consisting of aluminum stearate, organoclays and polyamide waxes prepared from fatty acids and polyamines; Light stabilizer 0.5 to 2% by weight; And 20 to 65.5% by weight of a solvent. 제6항에 있어서, 상기 폴리우레탄 수지의 분자량이 8,000～50,000 범위인 것을 특징으로 하는 제조방법.The method according to claim 6, wherein the polyurethane resin has a molecular weight in the range of 8,000 to 50,000. 제6항에 있어서, 상기 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지는 폴리에스터 폴리올과 폴리카보네이트 폴리올을 1:9 ～ 9:1의 중량비로 혼합하여 얻어지는 폴리올과 디이소시아네이트를 1.01～3 : 1의 몰비로 반응시켜 얻어지는 것임을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 6, wherein the polyurethane resin of the polyester polycarbonate mixed system is a polyol and diisocyanate obtained by mixing a polyester polyol and a polycarbonate polyol in a weight ratio of 1: 9 to 9: 1 of 1.01 to 3: 1 It is obtained by making it react by molar ratio. 제8항에 있어서, 상기 폴리에스터 폴리올은 분자량이 500～3,000 범위이고, 디에틸렌글리콜 및 메틸프로판디올을 포함하는 알코올 화합물과 아디픽 산 및 이소 프탈산을 포함하는 산의 축합반응 생성물인 것을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 8, wherein the polyester polyol has a molecular weight in the range of 500 ~ 3,000, characterized in that the condensation reaction product of an alcohol compound containing diethylene glycol and methyl propanediol and an acid containing adipic acid and isophthalic acid Manufacturing method. 제8항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리올은 분자량이 500～3,000 범위이고, 헥산디올 및 싸이클로헥산디메탄올을 포함하는 알코올 화합물과 디에틸카보네이트를 포함하는 카보네이트 화합물의 축합반응 생성물인 것을 특징으로 하는 제조방법.The method of claim 8, wherein the polycarbonate polyol has a molecular weight in the range of 500 ~ 3,000, characterized in that the condensation reaction product of an alcohol compound comprising hexanediol and cyclohexane dimethanol and a carbonate compound comprising diethyl carbonate Way. 제8항에 있어서, 상기 디이소시아네이트가 이소포론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트가 80 중량%인 톨루엔디이소시아네이트 및 디페닐메탄디이소시아네이트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조방법.The diisocyanate of claim 8, wherein the diisocyanate comprises at least one selected from the group consisting of isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, toluene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate having 80% by weight of 2,4-toluene diisocyanate. Manufacturing method characterized in that.
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