KR101655621B1 - A clear coat composition with antipollution - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방오성이 우수한 클리어 도료 조성물 관한 것으로서, 특정의 수산기 값을 가지는 아크릴릭 폴리올 수지와 폴리에스터 폴리올 수지의 배합물을 주제로 사용하면서 상기 폴리올 수지와 이소시아네이트 경화제에 대해 동시에 상용성을 가지는 반응성 실리콘 첨가제가 포함되어 있음으로써, 도막에 발수성 및 발유성을 동시에 부여하여 오염이 쉽게 묻지 않는 방오성이 우수하면서 세차 시 오염물질을 제거하는 이지 크린(easy clean)이 우수한 클리어 도료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a clear coating composition having excellent antifouling property, and a reactive silicone additive having compatibility with the polyol resin and an isocyanate curing agent at the same time is used as a subject, using a combination of an acrylic polyol resin having a specific hydroxyl value and a polyester polyol resin The present invention relates to a clear coating composition which is easy to clean and which has excellent water repellency and oil repellency by simultaneously imparting water repellency and oil repellency to the coating film and is free from pollution and which removes contaminants upon washing.
Description
본 발명은 방오성이 우수한 클리어 도료 조성물 관한 것으로서, 특정의 수산기 값을 가지는 아크릴릭 폴리올 수지와 폴리에스터 폴리올 수지의 배합물을 주제로 사용하면서 상기 폴리올 수지와 이소시아네이트 경화제에 대해 동시에 상용성을 가지는 반응성 실리콘 첨가제가 포함되어 있음으로써, 도막에 발수성 및 발유성을 동시에 부여하여 오염이 쉽게 묻지 않는 방오성이 우수하면서 세차 시 오염물질을 제거하는 이지 크린(easy clean)이 우수한 클리어 도료 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a clear coating composition having excellent antifouling property, and a reactive silicone additive having compatibility with the polyol resin and an isocyanate curing agent at the same time is used as a subject, while using a blend of an acrylic polyol resin having a specific hydroxyl value and a polyester polyol resin as a subject The present invention relates to a clear coating composition which is easy to clean and which has excellent water repellency and oil repellency by simultaneously imparting water repellency and oil repellency to the coating film and is free from pollution and which removes contaminants upon washing.
최근 자동차는 고급화의 일환으로 기능성을 요구하고 있는 부품들이 많아지고 있는 추세이다. 특히 자동차 부품 중에서 노면(도로)과 가장 가까운 곳에 위치하고 있으며 주행 시 오염(진흙, 벌레 등)에 많은 영향을 받는 범퍼의 경우 방오기능을 요구하는 추세가 증가하고 있다. 오염 제거 시 쉽게 오염자국이 없어지지 않으면 과하게 닦는 과정에서 도막의 스크래치 및 손상이 발생할 가능성이 많아지는 사례에 비추어 볼 때 오염이 되지 않게 할 수는 없지만 오염 시 쉽게 오염을 제거 할 수 있는 방오 도료의 개발이 필요하다.In recent years, automobiles are becoming increasingly demanding for functional parts as a part of high-end. Especially, in the case of a bumper which is located nearest to the road surface (road) among the automobile parts and is greatly affected by pollution (mud, insect, etc.) during driving, the tendency to demand the antifouling function is increasing. In case that the pollution mark is not easily removed when the pollution is removed, there is a possibility that the scratch and damage of the coating film are likely to occur during the over-polish process. However, development of an antifouling paint Is required.
현재 자동차 부품용 도료의 경우 소재와의 부착을 위한 프라이머 도장, 색상을 부여하는 베이스 도장 및 투명도료가 도장되는 3코트 1베이킹(3 Coat 1 Baking) 방식으로 도장된다. 본 발명에서는 가장 상층인 투명도료(클리어)에 방오 성능을 부여하고자 한다. Currently, automotive parts are painted with 3-coat 1 baking method in which primer coating for attaching to the material, base coating for imparting color, and transparent coating are applied. In the present invention, the antifouling performance is to be imparted to the transparent paint (clear) which is the uppermost layer.
현재 방오 성능을 구현하는 방식에는 여러 가지가 있으며 각각의 방법 및 장단점은 하기와 같다.There are various ways to implement the antifouling performance at present, and each method and advantages and disadvantages are as follows.
먼저 연꽃효과(Lotus effect)로 표면에 무기입자를 이용하여 나노사이즈의 일정한 패턴을 주어 초발수체를 만들어 오염물 제거가 용이하게 하는 방법이 있다. [특허문헌 1] 상기 특허문헌 1의 방법에 의하면 발수성능이 뛰어나지만 도장작업으로는 구현하기에는 한계가 있다. First, there is a method of making a super water repellent body by giving a certain pattern of nano size by using inorganic particles on the surface with a lotus effect, thereby facilitating the removal of contaminants. [Patent Literature 1] According to the method of Patent Document 1, water repellency is excellent, but there are limitations in realizing a painting operation.
또한 발수가 아닌 친수성능을 부여하여 오염물질 및 내지문성을 방지하는 방법이 있다. [특허문헌 2] 상기 특허문헌 2의 방법에 의하면 자동차 범퍼와 같은 플라스틱 부품용 도료에서 요구하는 신뢰성(내수성, 내후성 등) 만족시키기엔 어려움이 있다. In addition, there is a method of preventing pollutants and / or smudges by imparting a hydrophilic performance, not a water repellency. [Patent Document 2] According to the method of Patent Document 2, there is a difficulty in satisfying the reliability (water resistance, weather resistance, etc.) required in a paint for plastic parts such as an automobile bumper.
또한, 가장 일반적 방법으로 3M, Du-Pont 등에서 제조된 불소첨가제를 사용하여 발수성을 부여함으로써 오염방지를 구현하는 방법이 있다. [특허문헌 3, 4] 그러나 자동차 부품용 도료에 사용되는 수지(resin)들과의 상용성 문제로 사용량에 한계가 있으며, 비록 초기 방오 성능은 구현이 되어도 시간이 지날수록 방오성능이 떨어지는 단점이 있다.
In addition, there is a method of realizing contamination prevention by imparting water repellency by using a fluorine additive manufactured by 3M, Du Pont or the like as the most general method. [Patent Document 3] However, there is a limitation in the use amount due to compatibility with resins used in automotive parts paints, and even if the initial antifouling performance is implemented, the antifouling performance is deteriorated over time have.
본 발은 플라스틱 부품용 도료에 요구되는 신뢰성(내세차성, 내화학성, 내후성 등) 및 외관을 가지면서 초기 방오 성능이 지속적으로 유지되는 클리어 도료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a clear coating composition in which the initial antifouling performance is continuously maintained while having reliability (antifouling property, chemical resistance, weather resistance, etc.) and appearance required for a plastic part paint.
상기한 과제 해결을 위하여, 본 발명은In order to solve the above problems,
폴리올 수지, 2액형 타입의 이소시아네이트 경화제 및 통상의 첨가제를 포함하는 클리어 도료 조성물에 있어서,In a clear coating composition comprising a polyol resin, a two-pack type isocyanate curing agent and a common additive,
상기 폴리올 수지는 아크릴릭 폴리올 수지와 폴리에스터 폴리올 수지의 혼합물이 포함되고,Wherein the polyol resin comprises a mixture of an acrylic polyol resin and a polyester polyol resin,
상기 폴리올 수지의 고형분 100 중량부를 기준으로 반응성 실리콘 첨가제로서 실록산으로 개질된 폴리아크릴레이트가 0.5 ~ 3 중량부 더 포함되어 있는 클리어 도료 조성물을 그 특징으로 한다.
And 0.5 to 3 parts by weight of a polyacrylate modified with a siloxane as a reactive silicon additive, based on 100 parts by weight of the solid content of the polyol resin.
본 발명의 도료 조성물은 자동차 범퍼 등 플라스틱 부품용 도료와의 상용성이 우수하다. 이에, 플라스틱 부품용 도료에 요구하는 신뢰성(내세차성, 내화학성, 내후성 등)을 만족하는 효과가 있다.The coating composition of the present invention is excellent in compatibility with a paint for plastic parts such as an automobile bumper. Accordingly, there is an effect of satisfying the reliability (resistance to oil, chemical resistance, weather resistance, etc.) required for a plastic part paint.
또한, 본 발명의 도료 조성물은 플라스틱 부품용 도료가 가지고 있는 외관(평활성, 광택)의 구현이 가능하고, 도장 작업성이 저하되지 않는다.In addition, the coating composition of the present invention can realize the appearance (smoothness, gloss) possessed by the coating material for plastic parts, and does not lower the paint workability.
또한, 본 발명의 도료 조성물은 방오 성능이 부여되어 쉽게 오염되지 않으며, 오염된 도막은 쉽게 세척되는 이지 크린(Easy-clean) 성능을 갖는다.In addition, the coating composition of the present invention has an easy-clean performance in which an antifouling performance is imparted and is not easily contaminated, and a contaminated coating film is easily cleaned.
본 발명은 부품 소재와의 부착을 위한 프라이머 도장, 색상을 부여하는 베이스 도장 및 투명 도료가 도장되는 3코트 1베이킹(3 Coat 1 Baking) 방식 도장에서, 가장 상층인 투명 도료(클리어 도료)에 적용되는 클리어 도료 조성물에 관한 것이다.The present invention is applied to the uppermost transparent coating (clear paint) in a 3-coat 1 baking (3 Coat 1 Baking) coating in which a primer coating for attachment to component materials, a base coating for imparting hue, and a clear coating are applied To a clear coating composition.
본 발명의 도료 조성물은 주제 수지로서 아크릴릭 폴리올 수지와 폴리에스터 폴리올 수지의 배합물을 포함하고, 상기 폴리올 수지와의 상용성이 우수한 특정의 반응성 실리콘 첨가제를 포함시켜 이소시아네이트 경화제와의 반응을 활발히 하면서 도막에 소수성을 부여하여 방오성능을 가지면서, 세차 시 오염물질을 쉽게 제거하는 이지 크린 성능을 동시에 부여하도록 하였다.The coating composition of the present invention comprises a combination of an acrylic polyol resin and a polyester polyol resin as a main resin and includes a specific reactive silicone additive excellent in compatibility with the polyol resin to activate the reaction with an isocyanate curing agent, The water repellent performance is imparted by giving hydrophobicity, and the isoclinic performance for easily removing contaminants at the time of washing is given at the same time.
본 발명에 따른 클리어 도료 조성물을 구성하는 각 조성성분에 대해 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
Each composition constituting the clear paint composition according to the present invention will be described in more detail as follows.
1) 폴리올 수지1) Polyol resin
본 발명의 도료 조성물은 주제 수지로서 폴리올 수지를 포함한다. 본 발명에서는 폴리올 수지로서 분자량과 수산기 값이 서로 다른 아크릴릭 폴리올 수지와 폴리에스터 폴리올 수지를 일정 함량비로 혼합 사용한다.The coating composition of the present invention comprises a polyol resin as a main resin. In the present invention, an acrylic polyol resin having a different molecular weight and hydroxyl value from the polyester polyol resin is mixed at a predetermined ratio.
구체적으로 본 발명의 폴리올 수지는 중량평균분자량이 3,000 ~ 3,500이고, 수산기 값(OH value)이 135 ~ 145 mg KOH/g인 아크릴릭 폴리올 수지 A; 중량평균분자량이 10,000 ~ 12,000이고, 수산기 값(OH value)이 70 ~ 80 mg KOH/g인 아크릴릭 폴리올 수지 B; 및 중량평균분자량이 2,000 ~ 3,000이고, 수산기 값(OH value)이 110 ~ 120 mg KOH/g인 폴리에스터 폴리올 수지의 혼합물을 사용한다. 이로써 클리어 도료에 요구되는 신뢰성(내수성, 내후성 등)을 만족시키고, 외관 및 도장작업성을 양호하게 하도록 한다. 바람직하기로는 상기 폴리에스터 폴리올 수지는 선형구조를 가지는 것보다는 아크릴릭 폴리올과 같이 그물형 망상 구조를 지닌 폴리에스터 폴리올 수지를 사용하는 것이 도막의 깨짐, 굴곡성, 내치핑성(Chipping resistance) 및 도막 내에 연질성을 부여하기에 보다 좋다.Specifically, the polyol resin of the present invention is an acrylic polyol resin A having a weight average molecular weight of 3,000 to 3,500 and an OH value of 135 to 145 mg KOH / g; An acrylic polyol resin B having a weight average molecular weight of 10,000 to 12,000 and an OH value of 70 to 80 mg KOH / g; And a mixture of a polyester polyol resin having a weight average molecular weight of 2,000 to 3,000 and an OH value of 110 to 120 mg KOH / g is used. As a result, the reliability (water resistance, weather resistance, etc.) required for the clear paint is satisfied, and appearance and painting workability are improved. Preferably, the polyester polyol resin has a linear structure, rather than a polyester polyol resin having a net-like network structure such as an acrylic polyol, which is excellent in cracking, bending property, chipping resistance, It is better to give a surname.
보다 구체적으로, 본 발명의 폴리올 수지는 아크릴릭 폴리올 수지 A 40 ~ 60 중량%, 아크릴릭 폴리올 수지 B 10 ~ 30 중량% 및 폴리에스터 폴리올 수지 20 ~ 40 중량%를 혼합 사용한다. 본 발명에서는 주제 수지로 포함되는 아크릴릭 폴리올 수지 A와 B, 그리고 폴리에스터 폴리올 수지의 수산기 값을 특정 범위로 한정하고, 또한 상기한 폴리올 수지의 함량 한정을 통해, 이소시아네이트 경화제 반응하여 적정한 수준의 강도를 가질 수 있는 우레탄 결합의 수를 가질 수 있도록 조절하였다. 이때 아크릴릭 폴리올 수지 A의 함량이 40 중량% 미만이면 건조 도막의 경도 및 내구성(신뢰성)이 저하되는 문제가 있고, 60 중량%를 초과하면 도막의 깨짐 현상 발생 및 내치핑성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 아크릴릭 폴리올 수지 B의 함량이 10 중량% 미만이면 외관(레벨링)이 저하되는 문제가 있고, 30 중량%를 초과하면 상대적으로 아크릴릭 폴리올 A의 중량이 줄어들어 경도가 저하되는 문제가 있다. 또한, 폴리에스터 폴리올 수지의 함량이 20 중량% 미만이면 경질 도막 형성으로 내치핑성이 저하되는 문제가 있고, 40 중량%를 초과하면 건조성이 저하되어 초기 건조 도막이 무르고 끈적한 문제가 있다.
More specifically, the polyol resin of the present invention is mixed with 40 to 60% by weight of an acrylic polyol resin A, 10 to 30% by weight of an acrylic polyol resin B and 20 to 40% by weight of a polyester polyol resin. In the present invention, by limiting the hydroxyl value of the acrylic polyol resins A and B and the polyester polyol resin contained in the main resin to a specific range and by limiting the content of the polyol resin, an isocyanate curing agent is reacted to obtain an appropriate level of strength Lt; RTI ID = 0.0 > urethane < / RTI > bonds. If the content of the acrylic polyol resin A is less than 40 wt%, the hardness and durability (reliability) of the dried coating film may deteriorate. If the content of the acrylic polyol resin A exceeds 60 wt%, the coating film may crack and the chipping resistance may deteriorate . When the content of the acrylic polyol resin B is less than 10% by weight, there is a problem that appearance (leveling) is lowered. When the content is more than 30% by weight, the acrylic polyol A is relatively decreased in weight and the hardness is lowered. If the content of the polyester polyol resin is less than 20% by weight, there is a problem that the chipping resistance is lowered due to the formation of a hard coating film. If the content is more than 40% by weight, the dry composition is deteriorated and the initial dry coating film becomes dry and sticky.
2) 경화제2) Hardener
본 발명의 도료 조성물은 폴리올 수지와 반응하여 우레탄을 형성하도록 하기 위하여, 통상의 지방족 또는 방향족 이소시아네이트 경화제를 포함한다.The coating compositions of the present invention comprise conventional aliphatic or aromatic isocyanate curing agents in order to react with the polyol resin to form urethane.
구체적으로 상기 이소시아네이트 경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (Hexamethylene Diisocyanate, HDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(HDT), 이소포론 디이소시아네이트 (Isophorone Diisocyanate, IPDI), 시클로헥실메탄 디이소시아네이트(Cyclohexylmethane diisocyanate, H12MDI), 메틸렌디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate, MDI), 및 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, TDI) 중에서 선택된 1종 이상의 무황변형 폴리이소시아네이트를 사용할 수 있다. 보다 바람직하기로는, 도료의 OH값, 상용성, 건조 속도 등을 고려할 때 경화제로는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(HDT)를 사용하는 것이다. Specifically, the isocyanate curing agent is selected from the group consisting of hexamethylene diisocyanate (HDI), hexamethylene diisocyanate trimer (HDT), isophorone diisocyanate (IPDI), cyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI) At least one non-sulfur-modified polyisocyanate selected from methylene diphenyl diisocyanate (MDI), and toluene diisocyanate (TDI) can be used. More preferably, the hexamethylene diisocyanate trimer (HDT) is used as the curing agent in consideration of the OH value of the coating material, the compatibility, the drying speed, and the like.
상기 이소시아네이트 경화제는 폴리올 수지와 화학량론적으로 1:1 당량비로 반응하여 우레탄 결합을 형성하게 되는데, 폴리올 수지에 존재하는 수산기(OH)가 모두 반응할 수 있도록 이소시아네이트(NCO)의 몰비를 과량으로 사용하는게 좋다. 즉, [OH]:[NCO]의 당량비는 1: 1.05 ~ 1.1 범위를 유지하는 것이 좋다. The isocyanate curing agent stoichiometrically reacts with the polyol resin at an equivalent ratio of 1: 1 to form a urethane bond. In order to allow the hydroxyl groups (OH) present in the polyol resin to react, an excess of isocyanate (NCO) good. That is, the equivalent ratio of [OH]: [NCO] is preferably kept in the range of 1: 1.05-1.1.
상기 이소시아네이트 경화제의 함량을 중량으로 한정한다면, 상기 이소시아네이트 경화제는 폴리올 수지의 고형분 함량 100 중량부를 기준으로 50 ~ 70 중량부 범위로 포함한다. 이때 이소시아네이트 경화제의 함량이 상기 범위 미만이면 미반응된 폴리올 수지의 존재로 인하여 도료의 내오염성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위를 초과하여 과량으로 포함되면 경화가 급격하게 진행되어 도장 작업시에 팝핑 현상이 발생하거나 도막이 수축되는 현상이 발생할 수 있다.
If the content of the isocyanate curing agent is limited to a weight, the isocyanate curing agent is included in a range of 50 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the polyol resin. If the content of the isocyanate curing agent is less than the above range, there is a problem that the stain resistance of the paint is deteriorated due to the presence of the unreacted polyol resin. If the content of the isocyanate hardener exceeds the above range, the curing proceeds rapidly, A phenomenon may occur or a coating film may be shrunk.
3) 반응성 실리콘 3) Reactive silicone
본 발명의 도료 조성물은 반응성 실리콘 첨가제로서 실록산으로 개질된 폴리아크릴레이트를 포함한다.The coating composition of the present invention comprises a polyacrylate modified with a siloxane as a reactive silicone additive.
구체적으로 상기 반응성 실리콘 첨가제는 하기 구조식에 나타낸 바와 같이 아크릴레이트 주쇄(back bone)에 폴리실록산의 측쇄(side chain)가 결합되어 있는 화학구조를 이루고, 수산기 값(OH value)은 20 ~ 40 mg KOH/g 이다.Specifically, the reactive silicone additive has a chemical structure in which a side chain of a polysiloxane is bonded to an acrylate back bone as shown in the following structural formula, and the hydroxyl value (OH value) is 20 to 40 mg KOH / g.
[구조식][constitutional formula]
상기 구조식으로부터 확인되듯이 실록산으로 개질된 폴리아크릴레이트는 분자구조내에 친수성 및 친유성 그룹이 동시에 존재하여, 도막의 발수성 및 발유성을 동시에 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.As can be seen from the structural formula, the siloxane-modified polyacrylate has the hydrophilic and lipophilic groups at the same time in the molecular structure, so that the water repellency and oil repellency of the coating film can be simultaneously improved.
즉, 상기 실록산으로 개질된 폴리아크릴레이트는 분자 구조내에 수산기(OH)를 포함하고 있음으로써 폴리올 수지 또는 이소시아네이트 경화제에 대한 상용성이 우수한 특성이 있고, 또한 도막표면에 부상하여 도막에 소수성과 슬립(Slip)성을 부여하여 도막을 오염시킨 이물질은 물과 함께 쉽게 제거되도록 하는 역할을 한다. 그 외에도 상기 실록산으로 개질된 폴리아크릴레이트를 도료 조성물에 포함시킴으로써 습윤성, 레벨링성, 표면 슬립성, 내수성(백화 방지), 내점착성, 내후성, 낙서방지성 및 테이프 제거능(tape releasing) 을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.That is, since the polyacrylate modified with the siloxane contains a hydroxyl group (OH) in the molecular structure, the siloxane modified polyacrylate is excellent in compatibility with a polyol resin or an isocyanate curing agent. Further, the polyacrylate floats on the surface of the coating film, Slip) is applied to the surface of the film, so that foreign matter contaminated with the film is easily removed together with water. In addition, by incorporating the siloxane-modified polyacrylate into the coating composition, it is possible to improve the wetting property, the leveling property, the surface slip property, the water resistance (whitening prevention), the tack resistance, the weather resistance, the graffiti prevention and the tape releasing Can be obtained.
상기 반응성 실리콘 첨가제로서 실록산으로 개질된 폴리아크릴레이트는 폴리올 수지의 고형분 100 중량부를 기준으로 0.5 ~ 3 중량부 포함될 수 있다. 상기 반응성 실리콘의 함량이 0.5 중량부 미만이면 실록산으로 개질된 폴리아크릴레이트의 함유로 얻어지는 효과를 전혀 기대할 수 없고, 3 중량부를 초과하면 오히려 다른 조성성분들과의 상용성이 저하되어 물성을 낮출 수 있다.
The polyacrylate modified with the siloxane as the reactive silicone additive may be contained in an amount of 0.5 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the polyol resin. If the content of the reactive silicone is less than 0.5 parts by weight, the effect obtained by the incorporation of the polyacrylate modified with the siloxane can not be expected at all. If the amount exceeds 3 parts by weight, the compatibility with other component ingredients is lowered, have.
4) 기타 첨가제4) Other additives
본 발명의 도료 조성물은 통상의 첨가제로서 경화촉매, 증점제, 레벨링제 및 UV 안정제를 포함할 수 있다.The coating composition of the present invention may contain a curing catalyst, a thickener, a leveling agent and a UV stabilizer as conventional additives.
상기 경화촉매는 열경화 과정에서 수산기와 이소시아네이트가 반응하여 우레탄 결합을 형성할 수 있도록 도와주는 것으로, 당업계에서 널리 알려진 우레탄 경화용 촉매를 사용할 수 있다. 예를 들면 경화촉매로는 유기 주석계 촉매로서, 예를 들면 메틸 주석, 부틸 주석, 옥틸 주석 등을 포함한다. 상기 경화촉매는 폴리올 수지의 고형분 100 중량부를 기준으로 0.005 ~ 0.01 중량부를 사용할 수 있다.The curing catalyst helps the urethane bond to be formed by the reaction of hydroxyl group and isocyanate in the course of thermosetting, and a urethane curing catalyst widely known in the art can be used. Examples of the curing catalyst include organotin-based catalysts such as methyltin, butyltin, and octyltin. The curing catalyst may be used in an amount of 0.005 to 0.01 part by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the polyol resin.
상기 증점제는 도장 시 도막의 칠흐름(Sagging) 방지 및 도장 작업성을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 상기 증점제로는 황변, 광택저하 등의 도막성능에 영향이 없는 것으로 선택하여 사용하는 것이 좋은데, 좋기로는 우레아 타입의 증점제를 사용할 수 있다. 상기 증점제로는 폴리올 수지의 고형분 100 중량부를 기준으로 1 ~ 2 중량부 범위로 사용할 수 있다.The thickener may be used to prevent sagging of the coating film during coating and to improve coating workability. As the thickener, it is preferable to select and use it without affecting the performance of the coating film such as yellowing and gloss dropout, and a urea type thickener can be used preferably. The thickener may be used in an amount of 1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the polyol resin.
상기 레벨링제는 오렌지필을 방지하기 위해 사용된다. 본 발명의 도료 조성물이 고광택 사양이므로 도막표면에 오렌지필이 발생할 경우 도막의 선영성이 떨어질 수 있으므로, 표면장력을 낮춰서 오렌지필을 방지한다. 상기 레벨링제로는 예를 들면 폴리에테르 개질된 메틸 폴리실록산 타입을 사용할 수 있으며, 폴리올 수지의 고형분 100 중량부를 기준으로 0.2 ~ 0.5 중량부 범위로 사용할 수 있다.The leveling agent is used to prevent orange peel. Since the coating composition of the present invention has a high gloss specification, when the orange peel occurs on the surface of the coated film, the linearity of the coating film may be deteriorated, so that the orange peel is prevented by lowering the surface tension. The leveling agent may be, for example, a polyether-modified methylpolysiloxane type, and may be used in an amount of 0.2 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the polyol resin.
상기 UV 안정제는 자외선에 의한 조기 열경화를 방지하기 위해 사용된다. 상기 UV 안정제로는 UV 흡수제(제1 안정제)로서 예를 들면 하이드록시페닐 벤조트리아졸, 하이드록시페닐 트리아진 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 UV 안정제로는 라디칼 스캐빈져(제2 안정제)로서 힌더드 아민계 라이트 스태빌라이져(HALS)가 사용될 수 있다. 좋기로는 상기 UV 안정제로는 UV 흡수제(제1 안정제)와 라디칼 스캐빈져(제2 안정제)를 2:1 중량비로 혼합 사용할 수 있다. 상기 UV 안정제는 폴리올 수지의 고형분 100 중량부를 기준으로 0.1 ~ 0.5 중량부 범위로 사용할 수 있다.
The UV stabilizer is used to prevent premature thermal curing by ultraviolet rays. As the UV stabilizer, for example, hydroxyphenylbenzotriazole, hydroxyphenyltriazine and the like may be used as the UV absorber (first stabilizer). Also, as the UV stabilizer, a hindered amine light stabilizer (HALS) may be used as a radical scavenger (second stabilizer). Preferably, a UV absorber (first stabilizer) and a radical scavenger (second stabilizer) may be mixed in a weight ratio of 2: 1 as the UV stabilizer. The UV stabilizer may be used in an amount of 0.1 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the polyol resin.
5) 용제5) Solvent
본 발명의 도료 조성물에는 도장 시 용해력과 증발 속도를 조절하여 클리어 및 중도 칼라 도장에의 부착성이 좋도록 하고, 외관 및 도장 작업성이 양호하도록 하기 위하여 용제를 포함한다. 상기 용제는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 유기용매로서 알콜류, 케톤류, 에스테르류, 탄화수소류 등으로부터 선택하여 적절히 포함시킬 수 있다. 상기 용제는 폴리올 수지의 고형분 100 중량부를 기준으로 50 ~ 60 중량부 범위로 사용할 수 있다.
The coating composition of the present invention includes a solvent to improve the adhesion to the clear and intermediate color coating by controlling the dissolving power and the evaporation rate at the time of coating, and to make the appearance and coating workability good. The solvent may be appropriately selected from alcohols, ketones, esters, hydrocarbons, and the like as an organic solvent ordinarily used in the art. The solvent may be used in an amount of 50 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the polyol resin.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 하기의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
The present invention will now be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.
[실시예]
[Example]
실시예 및 비교예 1 ~ 4. 클리어 도료 조성물의 제조Examples and Comparative Examples 1 to 4. Preparation of Clear Coating Composition
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성비로 수지, 경화제, 반응성 실리콘 첨가제 및 통상의 첨가제를 혼합하여 클리어 도료 조성물을 제조하였다.A clear coating composition was prepared by mixing a resin, a curing agent, a reactive silicone additive, and conventional additives in a composition ratio as shown in Table 1 below.
[조성성분][Composition composition]
(1) 아크릴릭 폴리올-A: 중량평균분자량(Mw) 3,400, 수산기 값 140 mg KOH/g, 유리전이온도(Tg) 49.9℃, 비휘발성분 함량(150℃, 30분) 70%(in Xylene/BAc)(1) Acrylic polyol-A: Mw of 3,400, hydroxyl value of 140 mg KOH / g, glass transition temperature (Tg) of 49.9 ° C, nonvolatile content (150 ° C, BAc)
(2) 아크릴릭 폴리올-B: 중량평균분자량(Mw) 11,000, 수산기 값 78 mg KOH/g, 비휘발성분 함량(150℃, 30분) 70%(in MIBK/Kocosol#100)(MIBK / Kocosol # 100) (2) Acrylic polyol-B: weight average molecular weight (Mw) 11,000, hydroxyl value 78 mg KOH / g, non- volatile matter content
(3) 폴리에스터 폴리올: 중량평균분자량(Mw) 2,500, 수산기 값 116 mg KOH/g, 비휘발성분 함량(150℃, 30분) 80%(in BAc)(3) Polyester polyol: weight average molecular weight (Mw) 2,500, hydroxyl value 116 mg KOH / g, nonvolatile matter content (150 DEG C, 30 minutes) 80% (in BAc)
(4) 이소시아네이트 경화제: 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(HDT)(4) Isocyanate Hardener: Hexamethylene diisocyanate trimer (HDT)
(5) 반응성 실리콘: 아크릴레이트 주쇄(back bone)에 폴리실록산의 측쇄(side chain)가 결합되어 있는 실록산으로 개질된 폴리아크릴레이트, 수산기 값 30 mg KOH/g(5) Reactive silicone: acrylate modified polyacrylate modified with siloxane having side chains of polysiloxane bonded to the back bone, hydroxyl value of 30 mg KOH / g
(6) 경화촉매: 유기 주석 촉매(6) Curing catalyst: Organotin catalyst
(7) 증점제: 우레아 타입의 증점제(7) Thickener: urea type thickener
(8) 레벨링제: 폴리에테르 개질된 메틸 폴리실록산 타입의 레벨링제(8) Leveling agent: Leveling agent of polyether-modified methylpolysiloxane type
(9) UV 안정제: 하이드록시페닐 베조트리아졸과 HALS(2:1 중량비)의 혼합물(9) UV stabilizer: a mixture of hydroxyphenylbenzotriazole and HALS (2: 1 weight ratio)
(10) 용제: 하이드로카본계, 에스터계, 케톤계 (10) Solvent: hydrocarbon type, ester type, ketone type
(중량%)Suzy
(weight%)
첨가제*
(중량부)
additive*
(Parts by weight)
[실험예]
[Experimental Example]
실험예 1. 도막의 물성 측정Experimental Example 1. Measurement of Physical Properties of Coating Film
상기 실시예 및 비교예 1 ~ 4에서 제조한 도료 조성물을 기재 표면에 스프레이 도장한 후에, 상온에서 5 ~ 10분 동안 방치한 후에 건조기에서 85ㅁ5℃ 온도로 30분 건조하여 시험용 도막을 제작하였다.The coating compositions prepared in the above Examples and Comparative Examples 1 to 4 were spray coated on the surface of the base material and then allowed to stand at room temperature for 5 to 10 minutes and then dried in a drier at 85 to 5 ° C for 30 minutes to prepare test coating films .
각 도막은 하기의 실험방법에 의해 각각의 물성을 측정하였고, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
The physical properties of each coating film were measured by the following experimental methods, and the results are shown in Table 2 below.
[실험방법][Experimental Method]
(1) 굴곡성: 온도(23ㅁ2℃), 습도(50ㅁ5%)의 조건으로 24시간 유지 후 MANDRELL(환봉)에 접하여 구부리고 도막의 표면 상태를 검사함. (환봉의 지름 : 13.00ㅁ0.5 mm)(1) Flexibility: It is held for 24 hours under the condition of temperature (23 ㅁ 2 ℃) and humidity (50 ㅁ 5%), bending it against MANDRELL (round bar) and checking the surface condition of the film. (Diameter of round bar: 13.00 ㅁ 0.5 mm)
(2) 광택 : BYK GARDNER사의 광택계를 이용하여 60ㅀ에서 측정함.(2) Gloss: Measured at 60 이용 using a gloss meter manufactured by BYK GARDNER.
(3) 내치핑성: Shooting Distance(100 ㎜), Shooting Angle(45ㅀ), Shooting (3) Chipping resistance: Shooting Distance (100 ㎜), Shooting Angle (45 ㅀ), Shooting
Pressure(4.0 kgf), Test Temperature[실온 (23 ℃), -40 ℃], 비석[50 g (JIS Crushed gravel No 7 stone, 2.5 ~ 5 ㎜ 350 ~ 400개, 8 회까지 재사용 가능]의 조건으로 시험용 비석기(GRAVELOMETER : SAE J 400 규격품)를 사용하여 치핑 자국을 측정함.Pressure (4.0 kgf), The test was carried out under the conditions of Test Temperature [room temperature (23 ℃), -40 ℃], granite [50 g (JIS Crushed gravel No 7 stone, 2.5 ~ 5 ㎜ 350 ~ 400, reusable up to 8 times) SAE J 400 standard) to measure chipping marks.
(4) 접촉각 : 탈이온수(DIW)를 도막에 드롭핑 후 10초, 60초 후의 접촉각을 측정함.(4) Contact angle: The contact angle is measured after 10 seconds and 60 seconds after dropping DIW onto the coating film.
(5) 오염제거성 : 규정된 오염성 시험액(KS A0090 + DIW 1 : 1 혼합액)을 도막에 도포한 후 24시간 방치한 다음, 오염물 제거 용이성을 확인함.(5) Decontamination property: The stain test solution (KS A0090 + DIW 1: 1 mixture solution) was applied to the coating film and allowed to stand for 24 hours.
(6) 내수성: 물이 채워진 40℃ 챔버에 도막을 240 시간 방치한 후 외관 변화(변색, 갈라짐, 부풀음 등) 확인함(6) Water resistance: Change in appearance (discoloration, cracking, swelling, etc.) after leaving the coating film in a 40 ° C chamber filled with water for 240 hours
(5) 내후성: SAE J1960에 따라 2500kJ/㎡ 조사 후 외관 변화 확인함
(5) Weatherability: Appearance change after 2500kJ / ㎡ irradiation according to SAE J1960
실험예 2. 도막의 자동 세차성 시험(Car washer test)Experimental Example 2 Car Washer Test
도막을 시험대에 장착하고, 규정된 더스트(DUST) 액을 교반 후 지속적으로 분사하며 폴리스티렌 재질의 브러쉬를 이동속도 5 m/min의 속도로 10 cycle 왕복 테스트하였다. 평가가 끝나 시편을 비눗물로 깨끗이 씻고 실온에 방치한 후 유기 세척제로 표면 이물질을 제거하였다. 자동 세차성 시험 전후의 색차 변화, 광택 유지율, 접촉각 변화율을 각각 계산하여, 하기 표 3에 나타내었다.The coated film was mounted on a test stand, and the prescribed DUST liquid was stirred and continuously sprayed. A polystyrene brush was subjected to 10 cycles of reciprocating test at a moving speed of 5 m / min. After the evaluation, the specimen was cleaned with soapy water, left at room temperature, and then the surface foreign matter was removed with an organic cleaning agent. The color difference change, gloss retention ratio, and contact angle change ratio before and after the auto car wash test were respectively calculated and shown in Table 3 below.
[실험방법][Experimental Method]
(1)색차 변화 : 도막의 표면을 색차계(spin sphere)로 측정 후 ΔE 측정 (1) Change in color difference: Measurement of ΔE after measuring the surface of the coating film with a spin sphere
(2)광택 유지율: BYK GARDNER사의 광택계를 이용하여 60ㅀ에서 측정한 광택의 유지 정도를 나타냄.(2) Gloss retention rate: It indicates the degree of gloss maintained at 60 이용 by using a gloss meter manufactured by BYK GARDNER.
(3)접촉각 유지율: 접촉각 측정기를 이용하여 측정한 접촉각의 유지 정도를 나타냄.(3) Contact angle retention rate: The degree of retention of the contact angle measured by the contact angle measuring instrument.
상기 표 2 및 표 3의 결과에 의하면, 실시예는 본 발명에 따라 아크릴릭 폴리올 수지와 폴리에스터 폴리올 수지로 이루어진 주제 수지에 실록산으로 개질된 폴리아크릴레이트가 일정 조성비로 포함된 2액형 클리어 도료 조성물로서, 내수성 및 내후성이 양호하고, 오염제거 성능이 우수하였다. 또한, 자동 세차성 시험에서도 색차 변화, 광택 유지율 및 접촉각 유지율이 우수하였고, 내후성 이후 자동 세차성 시험에서도 87% 이상의 광택 유지율과 86% 이상의 접촉각 유지율을 보이고 있음을 확인할 수 있다.According to the results shown in Tables 2 and 3, the Example shows a two-pack clear coating composition comprising a main resin composed of an acrylic polyol resin and a polyester polyol resin and a polyacrylate modified with siloxane in a predetermined composition ratio , Water resistance and weather resistance were good, and the decontamination performance was excellent. Also, the autochromic test showed excellent color difference change, gloss retention rate and contact angle retention ratio, and it showed a gloss retention ratio of 87% or more and a contact angle retention ratio of 86% or more even in the auto carburization test after weathering.
이에 반하여, 비교예 1 ~ 2는 주제 수지로서 폴리에스터 폴리올 수지를 포함하지 않고(1), 실록산으로 개질된 폴리아크릴레이트의 반응성 실리콘 첨가제를 포함하지 않는 도료 조성물로서, 굴곡성, 내치핑성, 오염제거성 및 내후성(1)이 열악한 문제가 있고, 초기 접촉각이 낮음을 확인할 수 있다.On the contrary, Comparative Examples 1 and 2 do not include a polyester polyol resin as the main resin (1), and do not include a reactive silicone additive of a polyacrylate modified with a siloxane. The coating composition is excellent in flexibility, (1) is poor, and the initial contact angle is low.
또한, 비교예 3 ~ 4는 아크릴릭 폴리올 수지 B의 함량이 과량이면서, 실록산으로 개질된 폴리아크릴레이트의 반응성 실리콘 첨가제를 포함한 도료 조성물로서,내치핑성(3) 또는 내후성(4)이 불량하며, 자동 세차성 시험 및 내후성 이후 자동 세차성 시험에서 접촉각 유지율이 낮음을 확인할 수 있다.In addition, Comparative Examples 3 to 4 are coating compositions containing a reactive silicone additive of polyacrylate modified with a siloxane with an excessive content of an acrylic polyol resin B, and have poor chipping resistance (3) or weather resistance (4) It is confirmed that the contact angle retention ratio is low in the auto car wash test and the auto car wash test after the weathering test.
Claims (5)
상기 폴리올 수지는 중량평균분자량이 3,000 ~ 3,500이고, 수산기 값(OH value)이 135 ~ 145 mg KOH/g인 아크릴릭 폴리올 수지 A 40 ~ 60 중량%; 중량평균분자량이 10,000 ~ 12,000이고, 수산기 값(OH value)이 70 ~ 80 mg KOH/g인 아크릴릭 폴리올 수지 B 10 ~ 30 중량%; 및 중량평균분자량이 2,000 ~ 3,000이고, 수산기 값(OH value)이 110 ~ 120 mg KOH/g인 폴리에스터 폴리올 수지 20 ~ 40 중량%를 포함하고,
상기 폴리올 수지의 고형분 100 중량부를 기준으로, 아크릴레이트 주쇄에 폴리실록산의 측쇄가 결합되어 있는 반응성 실리콘 첨가제가 0.5 ~ 3 중량부 더 포함되어 있는 클리어 도료 조성물.
In a clear coating composition comprising a polyol resin, a two-pack type isocyanate curing agent and a common additive,
40 to 60% by weight of an acrylic polyol resin A having a weight average molecular weight of 3,000 to 3,500 and an OH value of 135 to 145 mg KOH / g; 10 to 30% by weight of an acrylic polyol resin B having a weight average molecular weight of 10,000 to 12,000 and an OH value of 70 to 80 mg KOH / g; And 20 to 40% by weight of a polyester polyol resin having a weight average molecular weight of 2,000 to 3,000 and a hydroxyl value (OH value) of 110 to 120 mg KOH / g,
And 0.5 to 3 parts by weight of a reactive silicone additive in which a side chain of the polysiloxane is bonded to the acrylate main chain, based on 100 parts by weight of the solid content of the polyol resin.
상기 반응성 실리콘 첨가제는 수산기 값(OH value)이 20 ~ 40 mg mg KOH/g인 실록산으로 개질된 폴리아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 클리어 도료 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the reactive silicone additive is a polyacrylate modified with a siloxane having a hydroxyl value (OH value) of 20 to 40 mg mg KOH / g.
상기 2액형 타입의 이소시아네이트 경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(HDT), 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), 시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI), 메틸렌디페닐 디이소시아네이트(MDI), 및 톨루엔 디이소시아네이트(TDI)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 클리어 도료 조성물.
The method according to claim 1,
The two-pack type isocyanate curing agent may be at least one selected from the group consisting of hexamethylene diisocyanate (HDI), hexamethylene diisocyanate trimer (HDT), isophorone diisocyanate (IPDI), cyclohexyl methane diisocyanate (H12MDI), methylene diphenyl diisocyanate ), And toluene diisocyanate (TDI).
상기 통상의 첨가제로서 경화촉매, 증점제, 레벨링제 및 UV안정제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 더 포함된 것을 특징으로 하는 클리어 도료 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the conventional additives further include at least one selected from the group consisting of a curing catalyst, a thickener, a leveling agent, and a UV stabilizer.
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