KR101267630B1 - 자동차 플라스틱 내장재용 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물 - Google Patents

자동차 플라스틱 내장재용 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 플라스틱 내장재용 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물에 관한 것으로, 특히 수용성 폴리우레탄 디스퍼젼, 수용성 아크릴 수지, 입자크기가 6∼25 ㎛인 코티드 알루미늄 페이스트, 우레탄계 증점제, 폴리실록산계 표면습윤제, 폴리실록산계 소포제, 및 물을 포함하는 1액형 수성 메탈릭(metallic) 도료 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물은 기존에 적용되던 유성도료를 수성도료로 대체함으로써 휘발성 유기화합물(VOC) 함량을 현저히 감소시켜 친환경적이며, 작업자의 건강을 보호할 수 있으며, 유성도료에 사용되던 강용제에 의해 플라스틱 소재의 균열 및 침식을 근본적으로 방지할 수 있고, 건조시 차량 실내의 냄새를 최소화시킬 수 있다.
수성 도료, 자동차 플라스틱 내장재, 코티드 알루미늄 페이스트, 폴리우레탄 디스퍼젼, 아크릴 수지

Description

자동차 플라스틱 내장재용 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물 {ONE TYPE WATER BASED METALLIC COATING COMPOSITION FOR INTERIOR MATERIALS OF AUTOMOBILE}
본 발명은 자동차 플라스틱 내장재용 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존에 적용되던 유성도료를 수성도료로 대체함으로써 휘발성 유기화합물(VOC) 함량을 현저히 감소시켜 친환경적이며, 작업자의 건강을 보호할 수 있으며, 유성도료에 사용되었단 강용제에 의해 플라스틱 소재의 균열 및 침식을 근본적으로 방지할 수 있고, 건조시 차량 실내의 냄새를 최소화시킬 수 있는 1액형 수성 메탈릭(metallic) 도료 조성물에 관한 것이다.
자동차 내장용으로 사용되는 플라스틱은 표면에 사출시 자욱, 표면불량, 색상의 제한 등으로부터 오는 표면결함을 보완하기 위하여 종래부터 용제형 도료를 도장하여 이러한 문제를 극복해 왔다.
또한 자동차 내장재의 고급화 추세로 감성품질 특성을 나타내는 플라스틱 코팅제품이 운전자의 피부와 맞닿는 부문에 적극적으로 적용되어 왔으며, 이러한 감성품질을 나타내면서 다양한 실버(silver) 입자감을 가지는 메탈릭(metallic) 도료가 고객에게 새로운 이미지 구현으로 다가가고 있다.
자동차 내장재 부품으로 사용되는 플라스틱은 크게 계기판(instrument panel), 도어 트림(door trim)류, 센터 훼이셔 패널(center facia panel), 센터 콘숄(center console), 오디오 패널(audio panel), 그립 핸들(grip handle) 등으로 이루어져 있다.
상기 계기판과 도어트림류 등에는 유성 1액형 락커와 수성 2액형 질감도료가 일반 solid color로 적용되고 있으며, 센터 훼이셔 패널, 오디오 패널, 그립 핸들 등은 ABS, PC, PC+ABS로 구성된 소재를 탄화수소계와 같은 용제로 전처리한 후 다양한 메탈릭 느낌을 구현할 수 있는 2액형 유성 메탈릭 도료를 도장하는 1C1B 방식이 사용되고 있다.
그러나, 1액형 유성 메탈릭 도료 단독으로는 자동차 내장재 요구 물성을 만족시키지 못하기 때문에 현재 거의 사용되지 않고 있는 실정이다. 또한, 유성도료의 특성상 용제에 의한 소재 침식으로 인한 변형을 주의할 필요가 있다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 기존에 적용되던 유성도료를 수성도료로 대체함으로써 휘발성 유기화합물(VOC) 함량을 현저히 감소시켜 친환경적이며, 작업자의 건강을 보호할 수 있으며, 유성도료에 사용되었단 강용제에 의해 플라스틱 소재의 균열 및 침식을 근본적으로 방지할 수 있고, 건조시 차량 실내의 냄새를 최소화시킬 수 있는 1액형 수성 메탈릭(metallic) 도료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
a) 수용성 폴리우레탄 디스퍼젼 20 내지 40 중량%;
b) 수용성 아크릴 수지 10 내지 40 중량%;
c) 입자크기가 6∼25 ㎛인 코티드 알루미늄 페이스트 2 내지 10 중량%;
d) 우레탄계 증점제 0.1 내지 5 중량%;
e) 폴리실록산계 표면습윤제 0.1 내지 2 중량%;
f) 폴리실록산계 소포제 0.1 내지 1 중량%; 및
g) 잔량의 물
을 포함하는 1액형 수성 메탈릭(metallic) 도료 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물이 도포된 자동차 플라스틱 내장재를 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 1액형 수성 메탈릭(metalic) 도료 조성물은 수용성 폴리우레탄 디스퍼젼 20 내지 40 중량%, 수용성 아크릴 수지 10 내지 40 중량%, 입자크기가 6∼25 ㎛인 코티드 알루미늄 페이스트 2 내지 10 중량%, 우레탄계 증점제 0.1 내지 5 중량%, 폴리실록산계 표면습윤제 0.1 내지 2 중량%, 폴리실록산계 소포제 0.1 내지 1 중량%, 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 사용되는 상기 a)의 수용성 폴리우레탄 디스퍼젼(polyurethane dispersion)은 코티드 알루미늄 금속을 유효하게 흡습(wetting)시킬 수 있도록 하는 작용을 한다.
상기 수용성 폴리우레탄 디스퍼젼은 당업계에서 자동차 내장재용 도료 조성물에 사용되는 통상의 성분이 사용될 수 있음은 물론이며, 그 함량은 본 발명의 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물 총 함량에 20 내지 40 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 20 중량% 미만일 경우에는 코티드 알루미늄 페이스트의 분산성이 떨어지는 문제점이 있으며, 40 중량%를 초과할 경우에는 ABS, PC, PC+ABS 소재에 부착성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명에 사용되는 상기 b)의 수용성 아크릴 수지는 소재에 코팅시 우수한 부착력과 고경도를 부여하는 작용을 한다.
상기 수용성 아크릴 수지는 당업계에서 자동차 내장재용 도료 조성물에 사용되는 통상의 성분이 사용될 수 있음은 물론이며, 그 함량은 본 발명의 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물 총 함량에 10 내지 40 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 10 중량% 미만일 경우에는 ABS, PC, PC+ABS소재에 대한 경도와 부착성이 떨어지는 문제점이 있으며, 40 중량%를 초과할 경우에는 도막이 단단해져 내충격성이 떨어질 수 있는 문제점이 있다.
본 발명에 사용되는 상기 c)의 코티드 알루미늄 페이스트는 수성계에 사용되어도 금속(metal)의 부식이나 가스 발생으로 인한 폭발 위험이 없다.
상기 코티드 알루미늄 페이스트는 알루미늄 페이스트를 인산, 실리카, 또는 크로메이트 등으로 코팅한 것으로, 상기 코티드 알루미늄 페이스트의 입자크기는 6 내지 25 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 입자크기가 6 ㎛ 미만일 경우에는 알루미늄 휘도의 발현이 어려운 문제점이 있으며, 25 ㎛를 초과할 경우에는 알루미늄 입자로 인하여 저도막으로 도장될 시 외관불량과 입자의 표면이향으로 인해 내식성이 떨어지는 문제점이 있다.
상기 코티드 알루미늄 페이스트는 본 발명의 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물 총 함량에 2 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 2 중량% 미만일 경우에는 은폐력이 떨어지는 문제점이 있으며, 10 중량%를 초과할 경우에는 부착력, 내약품성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명에 사용되는 상기 d)의 우레탄계 증점제는 본 발명의 도료 조성물의 점도를 상승시키는 작용을 한다.
상기 우레탄계 증점제는 당업계에서 자동차 내장재용 도료 조성물에 사용되는 통상의 성분이 사용될 수 있음은 물론이며, 그 함량은 본 발명의 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물 총 함량에 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 점도와 칙소성이 낮아 도장시 칠흐름으로 인한 외관불량을 발생시킬 수 있는 문제점이 있으며, 5 중량%를 초과할 경우에는 고점도로 인한 도장작업성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명에 사용되는 상기 e)의 폴리실록산계 표면습윤제는 당업계에서 자동차 내장재용 도료 조성물에 사용되는 통상의 성분이 사용될 수 있음은 물론이다.
상기 폴리실록산계 표면습윤제는 본 발명의 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물 총 함량에 0.1 내지 2 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.1 중량% 미만인 경우에는 외관불량을 일으킬 수 있는 문제점이 있고, 2 중량%를 초과할 경우에는 도료가격 상승으로 인한 제품경쟁력에 문제점이 있다.
본 발명에 사용되는 상기 f)의 폴리실록산계 소포제 또한 당업계에서 자동차 내장재용 도료 조성물에 사용되는 통상의 성분이 사용될 수 있음은 물론이다.
상기 폴리실록산계 소포제는 본 발명의 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물 총 함량에 0.1 내지 1 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 기포발생과 억제효과가 떨어져 외관불량이 발생할 수 있는 문제점이 있고, 1 중량%를 초과할 경우에는 도막에 크래터링과 같은 외관불량을 일으킬 수 있는 문제점이 있다.
상기와 같은 성분으로 이루어지는 본 발명의 자동차 플라스틱 내장재용 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물은 잔량의 물을 포함한다.
또한 본 발명은 상기 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물이 도포된 자동차 플라스틱 내장재를 제공하는 바, 상기 자동차 플라스틱 내장재는 종래 적용되던 유성도료를 대신하여 수성대료를 도포함으로써 휘발성 유기화합물(VOC) 함량을 현저히 감소시켜 친환경적이며, 작업자의 건강을 보호할 수 있으며, 유성도료에 사용되었단 강용제에 의해 플라스틱 소재의 균열 및 침식을 근본적으로 방지할 수 있고, 건조시 차량 실내의 냄새를 최소화할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
수용성 폴리우레탄 디스퍼젼 ( 20 ) 중량%, 수용성 아크릴 수지 ( 30 ) 중량%, 인산으로 코팅된 입자크기가 16 ㎛인 코티드 알루미늄 페이스트 ( 3.5 ) 중량%, 우레탄계 증점제 ( 0.5 ) 중량%, 폴리실록산계 표면습윤제 ( 1.5 ) 중량%, 폴리실록산계 소포제 ( 0.2 ) 중량%, 및 잔량의 물을 혼합하여 도료 조성물을 제조하였다.
실시예2.
상기 실시예 1의 성분들 중 실리카로 코팅된 입자크기가 16 ㎛인 코티드 알루미늄 포스페이트 ( 3.5 ) 중량%를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 1
종래 유성 메탈릭도료를 사용하였다.
[표 1]
실시예 1 실시예 2 비교예 1
외관 5 5 4
부착성 5 5 5
냄새 4 4.5 2.5
우수(5)………………………………불량(1)
본 발명에 따른 1액형 수성 메탈릭(metallic) 도료 조성물 및 이 도료 조성물이 도포된 자동차 플라스틱 내장재는 기존에 적용되던 유성도료를 수성도료로 대체함으로써 휘발성 유기화합물(VOC) 함량을 현저히 감소시켜 친환경적이며, 작업자 의 건강을 보호할 수 있으며, 유성도료에 사용되었단 강용제에 의해 플라스틱 소재의 균열 및 침식을 근본적으로 방지할 수 있고, 건조시 차량 실내의 냄새를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능함은 본 발명의 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백한 것이다.

Claims (3)

  1. a) 수용성 폴리우레탄 디스퍼젼 20 내지 40 중량%;
    b) 수용성 아크릴 수지 10 내지 40 중량%;
    c) 입자크기가 6∼25 ㎛인 코티드 알루미늄 페이스트 2 내지 10 중량%;
    d) 우레탄계 증점제 0.1 내지 5 중량%;
    e) 폴리실록산계 표면습윤제 0.1 내지 2 중량%;
    f) 폴리실록산계 소포제 0.1 내지 2 중량%; 및
    g) 잔량의 물
    을 포함하는 1액형 수성 메탈릭(metallic) 도료 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 코티드 알루미늄 페이스트가 알루미늄 페이스트를 인산, 실리카, 및 크로메이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 성분으로 코팅하여 제조되는 것을 특징으로 하는 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물.
  3. 청구항 1 기재의 1액형 수성 메탈릭 도료 조성물이 도포된 자동차 플라스틱 내장재.
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