KR101704138B1 - 1회 도장용 질감도료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 1 코트 도장용 질감도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 질감이 우수하고 내화학성이 뛰어난 우레탄 수지 본연의 특성과 내화학성과 소재 밀착성이 우수한 아크릴 수지 본연의 특성을 모두 가지는 아크릴 변성 우레탄 수지를 기재로 포함하는 1 코트 1 베이킹 시스템에 적용이 가능한 BTX-FREE 타입의 환경친화적 질감도료 조성물에 관한 것이다.

Description

1회 도장용 질감도료 조성물 {Soft feel coating composition for 1 coat 1 baking system}
본 발명은 1회 도장용 질감도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 질감이 우수하고 내화학성이 뛰어난 우레탄 수지 본연의 특성과 내화학성과 소재 밀착성이 우수한 아크릴 수지 본연의 특성을 모두 가지는 아크릴 변성 우레탄 수지를 기재로 포함하는 1 코트 1 베이킹 시스템에 적용이 가능한 BTX-FREE 타입의 환경친화적 질감도료 조성물에 관한 것이다.
최근 들어 자동차의 고급화에 따라 자동차 내장재로 사용되는 도료 및 가죽의 소재 등에 관하여 요구되는 물성 및 특성이 점차 증가되고 있다. 그 중에서 인체와의 접촉이 많은 부품의 경우 대부분 질감이 향상된 질감도료가 사용되고 있다. 이러한 질감도료의 경우 소재와의 부착 및 색상을 구현하기 위한 하도를 도장한 후 질감을 부여할 수 있는 상도를 도장하는 2 코트 1 베이킹 시스템으로 도막을 형성하고 있다. 기존의 베이스만 도장하는 1 코트 1 베이킹 유성 아크릴 락카 도료와 비교하여, 프라이머 도료 조성물, 칼라베이스 도료 조성물 및 톱코트 도료 조성물을 차례로 코팅하고 건조시키는 과정에 따른 공정비용 및 작업시간이 증가되고, 이 과정에서 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOCs) 및 유해대기물질(Hazardous Air Pollutants, HAPs)의 발생량이 증가 된다. 이에 따라 유성 아크릴 락카 도료의 작업성과 질감도료의 부드러운 질감을 동시에 발현하는 1 코트 1 베이킹 시스템 (BTX-FREE) 타입의 환경친화적 질감도료의 개발이 필요하다.
한국등록특허 10-0434269호에는 1 코트 1 베이킹 시스템으로 도장되는 유성 아크릴 락카 도료가 개시되어 있는데, 내열성, 내습성, 부착성 등의 물리적 특성은 양호하나 내스크레치성이 취약하며 도막과 인체 피부와 접촉 시 감촉이 차갑고 부드럽지 않아 고급스러운 느낌을 주지 못하는 문제점이 있다.
한국등록특허 10-1131888호에는 폴리에스터 폴리카보네이트 혼합계의 폴리우레탄 수지를 적용한 고탄성 도료가 개시되어 있는데, 도막의 내스크래치성을 현저히 향상시킬 수 있으며 도장 표면을 보호 할 수 있는 충분한 탄성을 실현하여 도장물의 의장성을 높이고 부드러운 촉감 부여 및 도장 표면의 강도를 높일 수 있다. 그러나, 이러한 고탄성 도료의 경우 2 코트 1 베이킹 시스템으로 도장되기 때문에 유성 아크릴 락카에 비해 공정비용, 작업시간, 휘발성유기화학물 및 유해대기물질의 발생량이 증가되는 단점이 있다.
한국등록특허 10-0434269호 "아크릴 수지를 포함하는 도료 조성물" 한국등록특허 10-1131888호 "플라스틱용 도료 조성물 및 이의 제조방법"
본 발명에서는 질감이 우수하고 내화학성이 뛰어난 우레탄 수지 본연의 특성과 내화학성과 소재 밀착성이 우수한 아크릴 수지 본연의 장점을 모두 가지는 아크릴 변성 우레탄 수지를 기재로 포함하고, 1 코트 1 베이킹 시스템에 적용이 가능한 BTX-FREE 타입의 환경친화적 질감도료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제 해결을 위하여, 본 발명은 수지, 안료, 용제 및 통상의 첨가제를 포함하는 도료 조성물에 있어서,
상기 수지는 폴리카보네이트디올, 폴리에스터디올, 아크릴 수지 및 이소시아네이트 단량체를 중합하여 제조된 아크릴 변성 우레탄 수지인 것을 특징으로 하는 1회 도장용 질감도료 조성물을 제공한다.
본 발명에서는 2회 도장 시스템을 적용했던 질감(Soft feel) 타입의 도료를 1회 도장 시스템에 도입함으로써, 라인의 초기 설비 투자 비용, 유지 비용, 작업시간 등의 감소에 따른 경제적 효과가 있다.
또한, 도장 공정의 단순화에 따른 휘발성 유기화합물 및 유해 대기물질의 배출을 저감하는 환경 친화적 효과가 있다.
또한, 고급스러운 표면질감 구현과 함께 내화학성과 소재 밀착성 등의 물성 개선으로, 자동차 내장 플라스틱 부품에 적용되어 상품성을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 수지, 안료, 용제 및 통상의 첨가제를 포함하는 1회 도장용 질감도료 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 도료 조성물은 주제 수지로서 아크릴 변성 우레탄수지를 포함하는데, 상기 아크릴 변성 우레탄수지는 소프트한 질감이 우수하고 내화학성이 뛰어난 우레탄 수지부(polyurethane part)와 내화학성, 소재밀착성 등이 우수한 아크릴 수지부(polyacrylic part)로 이루어진 고분자 물질이다.
구체적으로 본 발명의 질감도료 조성물은 아크릴 변성 우레탄 수지 30 ~ 70 중량%, 안료 5 ~ 30 중량%, 용제 20 ~ 50 중량%, 및 통상의 첨가제 0.1 ~ 10 중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 질감도료 조성물을 구성하는 각 조성성분에 대해 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
(1) 아크릴 변성 우레탄수지
아크릴 변성 우레탄수지는 우레탄 수지부(polyurethane part)와 아크릴 수지부(polyacrylic part)로 이루어진 고분자 물질로서, 중량평균분자량이 30,000 ~ 50,000 이고, 수산기 함량이 0 ~ 2 중량%이며, 고형분 함량이 40 ~ 60 중량% 이다.
상기 아크릴 변성 우레탄수지는 폴리카보네이트디올, 폴리에스터디올, 아크릴 수지 및 이소시아네이트 단량체를 중합하여 제조할 수 있다. 구체적으로 폴리카보네이트디올 30 ~ 60 중량%, 폴리에스터디올 20 ~ 40 중량% 및 아크릴 수지 10 ~ 30 중량%로 이루어진 수지와 이소시아네이트 단량체를 [NCO]/[OH]의 몰비가 1 ~ 1.2 되도록 중합하여 제조할 수 있다. 이때 중합반응용 용제로는 케톤계, 에스테르계, 탄화수소계 중에서 선택된 1종 이상이 적합하며, 이러한 중합반응에 사용되는 용제의 함량은 요구되는 도막의 두께 및 도막 형성 방법에 따라 변경될 수 있으나 중합에 사용된 원료물질의 고형분 함량을 기준으로 10 ~ 40 중량%가 적합하다.
본 발명의 도료 조성물 중에 포함되는 아크릴 변성 우레탄수지의 함량은 고형분 함량을 기준으로 30 ~ 70 중량% 범위로 포함된다. 이때 도료 조성물 중에 포함된 아크릴 변성 우레탄수지의 함량이 30 중량% 미만이면 내아세톤성, 내썬크림성 등의 도막 물성이 저하되는 문제가 발생되며, 그 함량이 70 중량%를 초과할 경우 저장성이 나빠지며 도장 작업시 작업성이 저하될 수 있다.
본 발명의 도료 조성물 중에 포함되는 상기 아크릴 변성 우레탄수지는 폴리카보네이트디올, 폴리에스터디올, 아크릴 수지 및 이소시아네이트 단량체를 중합반응을 통해 제조하여 사용할 수 있다.
상기 아크릴 변성 우레탄수지 제조를 위해 사용되는 폴리카보네이트디올은 중량평균분자량이 500 ~ 5,000이고, 수산기 함량이 0.7 ~ 7 중량%이며, 고형분 함량이 100 중량%인 것을 사용하는 것이, 내화학성 및 생산성 측면에서 보다 유리할 수 있다. 상기 폴리카보네이트디올은 통상의 중합방법을 통해 제조하여 사용할 수 있다. 상기 폴리카보네이트디올 화합물은 알코올 화합물과 카보네이트 화합물을 축합 반응시켜 제조하는데, 구체적으로 헥산디올, 싸이클로헥산디메탄올 등의 알코올 화합물과 디에틸카보네이트를 포함하는 카보네이트를 축합 반응시켜 제조할 수 있다.
상기 아크릴 변성 우레탄수지 제조를 위해 사용되는 폴리에스터디올 역시 중량평균분자량이 500 ~ 5,000이고, 수산기 함량이 0.7 ~ 7 중량%이며, 고형분 함량이 100 중량%인 것을 사용하는 것이, 내화학성 및 생산성 측면에서 보다 유리할 수 있다. 상기 폴리에스터디올은 통상의 중합방법을 통해 제조하여 사용할 수 있다. 상기 폴리에스터디올 화합물은 알코올 화합물과 산을 축합 반응시켜 제조할 수 있다. 구체적으로는 메틸프로판디올, 디에틸렌글리콜 등의 알코올 화합물과 아디픽산, 이소프탈산 등의 산을 축합 반응시켜서 제조할 수 있다.
상기 아크릴 변성 우레탄수지 제조를 위해 사용되는 아크릴 수지는 중량평균분자량이 20,000 ~ 40,000이고, 수산기 함량이 0.5 ~ 3.0 중량%이며, 고형분 함량이 40 ~ 60 중량%인 것을 사용하는 것이, 도장 작업성 및 기타원료와의 상용성, 생산성 측면에서 보다 유리할 수 있다. 상기 아크릴 수지는 아크릴계 단량체 또는 메타크릴계 단량체와 같은 비닐형 이중결합을 갖는 여러 종류의 단량체들을 열분해 개시제를 사용하여 용액 내에서 라디칼 중합시켜 제조할 수 있다. 상기 아크릴 수지의 중합방법을 보다 구체적으로 설명하면, 교반기, 냉각기, 온도계가 장착된 4구 플라스크에 아세테이트, 케톤류 등의 용제를 투입하고, 반응기의 온도를 100 ~ 130℃로 유지하면서 아크릴계 단량체 및 메타크릴계 단량체 등의 단량체와 개시제를 100 ~ 130℃ 온도에서 용매에 2 ~ 5시간 동안 적하한다. 적하 완료 후 0.5 ~ 1시간 유지 후 추가 개시제를 용제에 희석하여 0.5 ~ 1시간 동안 적하한다. 추가 개시제 적하 후 동일 온도에서 2 ~ 3시간 동안 유지 후 냉각 포장하면 중량평균분자량이 20,000 ~ 40,000 이고, 수산기 함량이 0.5 ~ 3.0 중량%이며, 고형분 함량이 50 중량%인 아크릴 수지를 제조할 수 있다.
상기 이소시아네이트 단량체는 평균 관능기수가 2개 이상인 다관능성 이소시아네이트 화합물을 사용할 수 있는데, 예를 들면 톨루엔 디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트 및 이로부터 유도된 다관능성 이소시아네이트 중에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 이소포론 디이소시아네이트 및 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트 중에서 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 좋다. 상기한 아크릴 변성 우레탄수지를 중합하기 위하여, 상기 이소시아네이트 단량체는 3 ~ 10 중량% 범위로 사용하는 것이 좋다. 만약 이소시아네이트 단량체의 사용량이 3 중량% 미만이면 우레탄 결합의 수가 저조하고 미반응된 수산기의 함유로 인하여 제조된 아크릴 변성 우레탄수지의 상용성이 저하될 수 있고, 이소시아네이트 단량체의 사용량이 10 중량%를 초과하면 점도가 높아지거나 겔(Gel) 현상이 발생할 수 있으므로 상기 범위 내에서 이소시아네이트 단량체를 사용하는 것이 좋다.
(2) 안료
본 발명에서의 안료는 도료의 색상 부여하거나 무광 도료로서 광택을 떨어뜨릴 목적으로 사용한다. 상기 안료는 유/무기 계열의 유색안료 또는 체질안료를 사용할 수 있다. 유색안료로는 카본블랙, 철 옥사이드. 티타늄 디옥사이드 및 프탈로시아닌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, 체질안료로는 마이크로나이즈드 실리카 분산체 및 황산바륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 안료는 본 발명의 질감도료 조성물 중에 5 ~ 30 중량% 범위로 포함될 수 있다.
(3) 용제
본 발명에서의 용제는 도장 작업을 용이하도록 하는 역할을 한다. 또한, 용제의 휘발속도 조절에 의해 도막의 평활성을 유지할 수도 있다. 상기 용제로서 에스테르계, 방향족 탄화수소계, 케톤계 등으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 좋기로는 케톤계 용매를 사용하는 것이며, 구체적으로는 메틸에틸케톤을 사용할 수 있다.
상기 용제의 함량에 의해 요구되는 도막의 두께 및 도막 형성 방법에 따라 변경될 수 있는데, 본 발명의 질감도료 조성물 중에 용제는 20 ~ 50 중량% 범위로 포함될 수 있다.
(4) 통상의 첨가제
본 발명의 질감도료 조성물 중에는 통상의 첨가제로서 UV 안정제, 슬립제, 촉매, 실버 부착증진제 등이 포함될 수 있다. 그 밖에도 당 분야에서 사용되어 온 첨가제가 필요에 따라 적의 선택하여 포함할 수 있다. 이러한 통상의 첨가제는 본 발명의 질감도료 조성물 중에 0.1 ~ 10 중량% 범위로 포함될 수 있다.
본 발명의 질감도료 조성물 중에 포함될 수 있는 통상의 첨가제를 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
상기 UV 안정제는 자외선 흡수제 또는 라디칼 스캐빈저(scavenger)로서 도막의 내후성 향상시키는 목적으로 사용된다. 상기 UV 안정제로서 티누빈(Tinuvin) 계열을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 자외선 흡수제(UNA)인 Tinuvin 1130, 또는 라디칼 스캐빈저인 힌더드아민(HALS) 계열의 Tinuvin 292 등을 사용할 수 있다. 상기 UV 안정제는 본 발명의 질감도료 조성물 중에 0.3 ~ 3 중량% 범위로 포함된다. 상기 UV 안정제의 함량이 0.3 중량% 미만이면 이의 첨가효과가 미미하고, 3 중량%를 초과하여 과량으로 포함되면 도료의 저장성이 불안정하게 되는 문제와 원재료 가격이 상승할 수가 있다.
상기 슬립제는 도막 표면을 매끈하게 하고, 내마모성을 확보할 목적으로 사용한다. 상기 슬립제는 당분야에서 통상적으로 사용되는 것으로, 대표적으로 실리콘계 슬립제를 사용할 수 있다. 상기 슬립제는 본 발명의 투명 도료 조성물 중에 0.3 ~ 2 중량% 범위로 포함된다. 상기 슬립제의 함량이 0.3 중량% 미만이면 내마모성 및 내스크래치성 등의 물성이 저하될 수 있고, 2 중량%를 초과하여 과량으로 포함되면 재도장시 부착성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 촉매는 우레탄 반응촉매제로서, 수지 주제와 이소시아네이트의 반응속도를 향상시키기 위해 사용된다. 상기 반응촉매제로는 대표적으로 디부틸 틴 디라우레이트가 사용될 수 있다. 상기 반응촉매제는 본 발명의 투명 도료 조성물 중에 0.1 ~ 2 중량% 범위로 포함된다. 상기 반응촉매제의 함량이 0.1 중량% 미만이면 촉매효과를 전혀 기대할 수 없고, 2 중량%를 초과하여 과량으로 포함되면 반응속도가 너무 빨라서 가사 시간이 짧아져 작업성 저하가 발생할 수 있다.
상기 실버(Silver) 부착증진제는 금속타입의 도료에서 실버 후레이크의 부착력을 증진시킬 목적으로 사용한다. 이러한 실버 부착증진제는 본 발명의 질감도료 조성물 중에 0.2 ~ 1 중량% 범위로 포함된다. 상기 실버(Silver) 부착증진제의 함량이 0.2 중량% 미만이면 실버 박리 현상이 발생할 수 있고, 1 중량%를 초과하여 과량으로 포함되면 실버가 산화되는 현상이 발생할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 질감도료 조성물은 희석용제의 함량 조절을 통해 도장의 점도를 약 13.0 ~ 15.0 sec(포드컵 #4)으로 맞추어 도장하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 하기의 실시예에 의겨하여 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
제조예 1 및 비교제조예 1 ~ 5. 아크릴 변성 우레탄 수지의 제조
환류냉각기, 질소가스 유입관, 온도계, 교반기 등이 설치된 반응용기에 N-메틸피롤리돈 글리콜 이써에스테르 등의 용제와 폴리카보네이트디올(Mw 2,000, 수산기 함량 1.7 중량%, 고형분 함량 100 중량%), 폴리에스터디올(Mw 2,000, 수산기 함량 1.7 중량%, 고형분 함량 100 중량%) 및 아크릴 수지(Mw 35,000, 수산기 함량 1 중량%, 고형분 함량 50 중량%)를 투입하고, 60℃로 승온 후 충분히 희석될 수 있게 1시간동안 교반하였다. 그 후 발열에 주의하면서 이소포론 디이소시아네이트 및 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트를 서서히 투입하고 80℃로 승온하였다. 상기 반응온도를 유지하면서 1 ~ 2 시간 간격으로 디부틸틴 라우레이트와 같은 금속 촉매를 투입하여 반응을 촉진시키며, 중합반응을 5 ~ 6 시간 진행한 후 NCO %를 측정하여 0.1 % 이하로 떨어지면 반응을 종결하였다. 반응종료 후 케톤 또는 아세테이트 용제를 사용하여 희석 후 냉각 여과 포장하였다.
상기 중합반응을 통해 제조된 아크릴 변성 우레탄 수지는 중량평균분자량이 40,000이고, 수산기 함량이 0.7 중량%이며, 고형분 함량 50 중량%이었다.
상기 제조예의 방법으로 아크릴 변성 우레탄 수지를 제조하되, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 원료로 사용되는 폴리카보네이트디올, 폴리에스터디올 및 아크릴 수지의 조성비를 변화시켜 다양한 아크릴 변성 우레탄 수지를 제조하였다.
구분 수지 원료(중량%) 아크릴 변성 우레탄 수지
폴리카보네이트디올 폴리에스터디올 아크릴 수지 중량평균분자 수산기함량 (중량%) 고형분함량
(중량%)
비교제조예 1 55 45 - 31,000 0.7 50
비교제조예 2 50 41 9 35,000 0.7 50
비교제조예 3 44 36 20 35,000 0.7 50
비교제조예 4 39 32 29 37,000 0.7 50
비교제조예 5 64 14 20 38,000 0.7 50
제조예 1 48 32 20 40,000 0.7 50
실시예 1 및 비교예 1 ~ 5. 질감 도료의 제조
상기에서 제조한 아크릴 변성 우레탄 수지와 안료, 용제 및 통상의 첨가제(UV안정제, 슬립제, 촉매, 실버 부착증진제 등)를 배합하여 질감도료 조성물을 제조하였다. 구체적인 사용성분은 하기와 같다.
[사용성분]
- 아크릴 변성 우레탄 수지: 상기 제조예 1 및 비교제조예 1 ~ 5에서 각각 제조한 아크릴 변성 우레탄 수지를 사용하였다.
- 안료: 카본블랙, 프탈로시아닌, 마이크로나이즈드 실리카 분산체
- 용제: 메틸에틸케톤
- UV안정제: Tinuvin 1130와 Tinuvin 292의 2:1 배합물
- 슬립제: BYK-310, BYK-Chemie사, 폴리디메틸실록산계
- 촉매: 디부틸 틴 디라우레이트
- 실버 부착증진제: 인산계
구 분 실시예 1 비교예
1 2 3 4 5
수지 제조예 1, 50 비교제조예1, 50 비교제조예2, 50 비교제조예3, 50 비교제조예4, 50 비교제조예5, 50
안료 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0
용제 40.0 40.0 40.0 40.0 40.0 40.0
UV안정제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
슬립제 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
촉매 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
실버 부착증진제 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
합량(중량%) 100 100 100 100 100 100
실험예 1. 도료 도막의 물성 측정
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 5에서 제조된 도료에 대한 물성을 측정하기 위하여, 하기의 방법으로 도장 및 경화하여 시편을 제작하였다.
즉, ABS 소재 또는 PC-ABS 소재의 기판 표면을 이소프로필알콜로 처리한 후에, 상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 5에서 제조된 도료를 도장점도 15 sec(포드컵 #4) 조건으로 도장(두께 20~30 ㎛)하고, 80℃에서 30 분 동안 경화하여 시편 도막을 제작하였다. 그리고, 상기 방법으로 제조된 도막은 하기의 실험방법으로 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 5에 정리하여 나타내었다.
[실험방법]
① 부착성 : ISO 2409 또는 JIS K 5600-5-6에 따라 테이프 박리시험을 실시하였다. 도막면에 소지에 도달하도록 커터로 절취선을 그어, 크기 2mm x 2mm의 네모칸을 100개 만들고 그 표면에 지정된 점착 셀로판 테이프(JIS Z1522)로 단단히 부착시키고, 90° 각도로 강하게 당겨 떼어낸 후 네모 칸의 잔존 도막 수 및 박리 형태를 평가하였다.
② 표면질감 : 5 명 이상의 인원이 실제 도장된 도막표면을 손으로 터치하여 하기 표 3에 의해 촉감을 평가하였으며 대다수의 사람이 느끼는 촉감으로 등급을 결정하였다.
등 급 고무감 슬립감
5 고무느낌처럼 탄성감이 확연히 느껴진다 딱딱한 느낌이 안들고 부드럽고 미끈한 느낌이 확연히 느껴진다
4 탄성감이 적당히 난다 부드럽고 미끈한 느낌이 적당히 난다
3 탄성감이 조금 나지만 잘 모르겠다 부드럽고 미끈한 느낌이 나지만 잘 모르겠다
2 조금 딱딱한 느낌이 난다 조금 딱딱한 느낌이 난다
1 고무느낌이 하나도 들지않고 딱딱한 느낌이 난다 부드러운 느낌이 안 들고 딱딱한 느낌이 난다
③ 내스크레치성 : JIS K 6718에 따라 공시품 또는 이것과 동등한 조건으로 제조된 시험편의 표면을 4.9 N 하중, 100 mm/s의 속도로 100 mm 긁은 후 표면 상태를 관찰하여 하기 표 4에 의해 평가하였다.
등 급 외 관
5 표면의 손상이 인지되지 않는다
4 표면의 손상이 약간 인지된다
3 표면의 손상이 인지되나 심한 정도는 아니다
2 표면의 손상이 인지된다
1 표면 손상이 현저히 눈에 띈다
④ 내썬크림성 : 아크릴 판(50 x 50mm)에 같은 크기의 백면포 2장을 겹쳐 올린 후 니베아 SPF47 선크림 0.25 g을 전면 도포 후, 공시품위에 올리고 아크릴판을 눌러 밀착시켰다. 80±2℃의 항온조에 1시간 방치 후, 10 분정도 실온에 방치하고 중성세제로 씻고 건조시켰다. ISO 2409 또는 JIS 5600-5-6에 따라 테이프 박리 시험을 행하였다.
⑤ 내아세톤성 : 4.9 N 하중의 추 (직경 4 cm)를 거즈로 감싸고, 아세톤을 충분히 적신 후, 도막 표면을 10 회 왕복으로 문질러 외관을 육안으로 평가하였다. 이후 실온에서 1 시간 방치 후, 80±2 ℃ 조건의 항온 챔버 내에 3시간 방치 후 꺼내어 도막의 표면 상태를 평가하였다.
구분 초기부착 표면질감 내스크레치성 내썬크림성 내아세톤성
실시예 1 100/100 4 4 양호 양호
비교예 1 100/100 5 5 NG NG
비교예 2 100/100 5 4 NG NG
비교예 3 100/100 4 4 양호 NG
비교예 4 100/100 2 4 양호 양호
비교예 5 100/100 3 4 양호 양호
상기 표 5의 결과에 의하면, 본 발명에 따라 적절한 폴리카보네이트디올, 폴리에스터디올 및 아크릴 수지 일정 조성비로 동시에 포함시켜 이소시아네이트와 중합하여 제조된 아크릴 변성 우레탄 수지가 주제로 포함된 질감도료 조성물은 ABS 또는 PC-ABS 소재 기판의 부착성, 내스크레치성, 내썬크림성, 내아세톤성, 표면질감이 우수한 도막을 얻을 수 있음을 확인하였다.
이에 반하여, 비교예 1은 아크릴 수지를 포함하지 않고 폴리카보네이트디올과 폴리에스터디올을 이소시아네이트 단량체와 중합한 폴리우레탄 수지를 주제로 사용하여 도료를 제조한 경우로서, 도료 도막은 내스크레치성과 표면질감은 비교적 양호하였지만 내약품성(내썬크림, 내아세톤성)이 열악한 문제가 있음을 확인할 수 있다.
비교예 2는 아크릴 수지를 소량 포함시켜 제조된 아크릴 변성 우레탄 수지를 주제로 사용하여 도료를 제조한 경우로서, 도료 도막은 비교예 1과 마찬가지로 내스크레치성과 표면질감은 비교적 양호하였지만 내약품성(내썬크림, 내아세톤성)이 열악한 문제가 있음을 확인할 수 있다.
비교예 3과 4는 아크릴 수지를 과량 포함시켜 제조된 아크릴 변성 우레탄 수지를 주제로 사용하여 도료를 제조한 경우로서, 도료 도막은 내약품성(내썬크림, 내아세톤성)은 양호하였으나, 표면 질감이 크게 저하됨을 확인할 수 있다.
비교예 3과 5에 의하면, 아크릴 변성 우레탄 수지 내 폴리카보네이트디올의 함량이 높아질수록 표면질감은 저하되나 내아세톤성이 개선됨을 확인할 수 있다.

Claims (9)

  1. 수지, 안료, 용제 및 질감도료용 첨가제를 포함하는 질감도료 조성물에 있어서,
    상기 수지는 폴리카보네이트디올 30 ~ 60 중량%, 폴리에스터디올 20 ~ 40 중량% 및 아크릴 수지 10 ~ 30 중량%로 이루어진 수지와 이소시아네이트 단량체를 [NCO]/[OH]의 몰비가 1 ~ 1.2 되도록 중합하여 제조된 열경화성 아크릴 변성 우레탄 수지인 것을 특징으로 하는 1 코트(coat) 1 베이킹(baking) 시스템에 적용되는 1회 도장용 질감도료 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    아크릴 변성 우레탄 수지 30 ~ 70 중량%, 안료 5 ~ 30 중량%, 용제 20 ~ 50 중량%, 및 질감도료용 첨가제 0.1 ~ 10 중량%를 포함하는 1회 도장용 질감도료 조성물.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴 변성 우레탄 수지는 중량평균분자량이 30,000 ~ 50,000 이고, 수산기 함량이 0 ~ 2 중량%이고, 고형분 함량이 40 ~ 60 중량%인 것을 특징으로 하는 1회 도장용 질감도료 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트디올은 중량평균분자량이 500 ~ 5,000이고, 수산기 함량이 0.7 ~ 7 중량%인 것을 특징으로 하는 1회 도장용 질감도료 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리에스터디올은 중량평균분자량이 500 ~ 5,000이고, 수산기 함량이 0.7 ~ 7 중량%인 것을 특징으로 하는 1회 도장용 질감도료 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴 수지는 중량평균분자량이 20,000 ~ 40,000이고, 수산기 함량이 0.5 ~ 3.0 중량%인 것을 특징으로 하는 1회 도장용 질감도료 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 이소시아네이트 단량체는 톨루엔 디이소시아네이트, 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 및 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 1회 도장용 질감도료 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 질감도료용 첨가제는 UV 안정제, 슬립제, 촉매, 및 실버 부착증진제 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 1회 도장용 질감도료 조성물.
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