KR20140079986A - Anti-scratch clear paint composition and method of manufacturing paint film using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내스크레치성 투명 도료 조성물 및 이를 사용한 도막의 복원방법에 관한 것으로서, 상세하게는 외관 광택성 및 작업성이 우수하며 도막에 가해진 스크레치가 일정 온도 조건에서 자가 복원 가능한 내스크레치성 투명 도료 조성물 및 이를 사용한 도막의 복원방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent scratch-resistant coating composition and a method for recovering a coated film using the scratch-resistant clear coating composition. More particularly, the present invention relates to a clear scratch-resistant clear coating composition which is excellent in appearance gloss and workability, And a method for restoring a coated film using the same.
투명 도료 제조 기술에 있어서 외관 및 건조, 작업성의 특성을 중요한 요소로 여기고 개발이 진행되어 오고 있다. 그런데 근래에는 물성적인 특성이 우수한 도료에 대한 개발이 진행되고 있으며 그 일환으로 내스크레치성이 우수한 도료에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다.Development of transparent coating materials has been proceeding in consideration of the characteristics of appearance, drying, and workability as important factors in the technology of producing transparent coatings. In recent years, development of paints having excellent physical properties has been progressed, and as a result, studies on paints having excellent scratch resistance have been conducted.
투명 도료는 아크릭 우레탄 도료에 이소시아네이트 경화제를 사용하는 2액형 도료가 일반적으로 사용되며 이러한 도료는 외부의 힘에 의해 쉽게 스크레치가 발생하고 발생된 스크레치 부분에 대한 복원도 어렵기 때문에 물성면에서 만족도가 높지 않다. 이에 더하여, 외관 광택 저하, 건조성 저하 등의 품질적인 문제로 일반적인 도료를 사용하여 제조되는 도막에 대한 품질 향상이 요구되고 있다.Two-part type paints using an isocyanate hardener are generally used as transparent paints in acrylic urethane paints. Since these paints are easily scratched by external force and it is difficult to restore the generated scratches, they are satisfactory in terms of physical properties not. In addition, there is a demand for quality improvement of a coating film produced using a general coating material due to quality problems such as deterioration of appearance gloss and dryness degradation.
또한 내스크레치성이 양호하지 못한 도료는 스크레치로 인한 잦은 보수 도장을 필요로 하여 도장 작업시 발생되는 VOC(volatile organic compound)를 증가시키게 되어 친환경적이지 못하다는 단점을 가지고 있다. In addition, paints having poor scratch resistance require frequent repair coatings due to scratches, which increases volatile organic compounds (VOC) generated during coating operations and thus is not environmentally friendly.
이에 본 발명의 기술적 과제는 외부에서 가해지는 힘에 의하여 발생되는 스크레치를 방지하고 발생된 스크레치는 용이하게 복원 되도록 할 수 있는 내스크레치성 도료 조성물을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an anti-scratch coating composition capable of preventing scratches caused by externally applied force and easily restoring the generated scratches.
본 발명의 다른 목적은 상기한 도료 조성물을 사용하여 형성된 내스크레치성 도막을 복원하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for restoring a scratch-resistant coating film formed using the above coating composition.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 내스크레치성 도료 조성물은 대상체에 도장하여 내 스크레치성 투명도막을 형성하기 위해 경화제제와 예비 투명 도료 제제를 혼합하여 사용하는 투명 도료 조성물이다. 여기서, 상기 예비 투명 도료 제제는 유리전이 온도가 -15 ~ 25℃ 범위이며 수평균분자량이 1,000~5,000 범위이고, OH 함량이 솔리드 기준으로 4~7 중량% 범위인 아크릭 폴리올 수지 A 10~25 중량%; 폴리에테르에 하이드로필릭 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지고 수평균분자량이 1,000~10,000 범위이고 OH 함량이 솔리드 기준 2~4 중량% 범위인 우레탄 모디파이드 폴리에테르 수지 5~22 중량%; 유리전이 온도가 50~60℃ 범위이며 수평균 분자량이 1,000~6,000 범위이고, OH 함량이 솔리드 기준으로 3~6 중량% 범위인 아크릭 폴리올 수지 B 10~40 중량%; 유리전이 온도가 60~90℃ 범위이며 수평균 분자량이 6,000~10,000 범위이고, OH 함량이 솔리드 기준으로 2~4 중량% 범위인 아크릭 폴리올 수지 C 10~30 중량%; 및 여분의 용매를 포함하는 조성을 갖는다. The above scratch-resistant coating composition for realizing the object of the present invention is a clear coating composition in which a hardening agent and a clear clear coating agent are mixed to form a scratch-resistant transparent film on a target body. Here, the preliminary clear coating material preparation is an acrylic polyol resin A having a glass transition temperature of -15 to 25 캜, a number average molecular weight of 1,000 to 5,000 and an OH content of 4 to 7% by weight on a solid basis, %; 5 to 22% by weight of a urethane-modified polyether resin obtained by reacting polyether with a hydrolytic diisocyanate and having a number average molecular weight in the range of 1,000 to 10,000 and an OH content in the range of 2 to 4% by weight based on the solid; 10 to 40% by weight of an acrylic polyol resin B having a glass transition temperature in the range of 50 to 60 ° C, a number average molecular weight in the range of 1,000 to 6,000 and an OH content in the range of 3 to 6% by weight on a solid basis; 10 to 30% by weight of an acrylic polyol resin C having a glass transition temperature in the range of 60 to 90 占 폚, a number average molecular weight in the range of 6,000 to 10,000, and an OH content in the range of 2 to 4% by weight on a solid basis; And an excess of solvent.
본 발명에 일 실시예에 따른 투명 도료 조성물에 있어서, 상기 경화제제와 예비 투명도료 제제가 1 : 1.5 내지 2.5의 부피비로 혼합하여 사용될 수 있다. 또한, 상기 예비 투명 도료 조성물은 V 흡수제, 광안정제, 레벨링제, 표면 개질제 및 우레탄 촉매를 포함하는 첨가제를 더 포함할 수 있다. In the clear coating composition according to an embodiment of the present invention, the hardening agent and the preliminary clear coating agent may be mixed in a volume ratio of 1: 1.5 to 2.5. In addition, the preliminary clear coating composition may further include an additive including a V absorber, a light stabilizer, a leveling agent, a surface modifier, and a urethane catalyst.
본 발명에 일 실시예에 따른 투명 도료 조성물에 있어서, 유기 용제 함유량이 460~560 g/l 일 수 있으며, 히드록시 당량과 이소시아네이트 당량이 1:0.9~1.1 범위이고, 도료 조성물 내의 불휘발분이 45 중량% 이상이며 도료 조성물의 점도 범위가 포오드컵 #4 점도계로 25℃ 에서 15~20초 범위의 특성을 가질 수 있다. In the transparent coating composition according to an embodiment of the present invention, the organic solvent content may be 460 to 560 g / l, the hydroxy equivalent and isocyanate equivalent are in the range of 1: 0.9 to 1.1, and the nonvolatile content in the coating composition is 45 By weight and the viscosity range of the coating composition can be in the range of 15 to 20 seconds at 25 占 폚 with a Four Cup # 4 viscometer.
본 발명에 일 실시예에 따른 투명 도료 조성물에 있어서, 상기 아크릴폴리올 수지 A는 방향족기를 갖는 비닐계 단량체 20~40중량부, 수산기를 갖는 비닐계 단량체 20~40중량부, 유기산기를 갖는 비닐계 단량체 1~5중량부, 지방족기를 갖는 비닐계 단량체 10~40중량부를 합성하여 형성될 수 있다. In the transparent coating composition according to an embodiment of the present invention, the acryl polyol resin A is a copolymer of 20 to 40 parts by weight of a vinyl monomer having an aromatic group, 20 to 40 parts by weight of a vinyl monomer having a hydroxyl group, 1 to 5 parts by weight, and 10 to 40 parts by weight of a vinyl monomer having an aliphatic group.
본 발명에 일 실시예에 따른 투명 도료 조성물에 있어서, 상기 아크릭 폴리올 수지 B는 방향족기를 갖는 비닐계 단량체 40~60 중량부, 수산기를 갖는 비닐계 단량체 10~30 중량부, 유기산기를 갖는 비닐계 단량체 1~5 중량부, 지방족기를 갖는 비닐계 단량체 10~40 중량부로 합성하여 형성될 수 있다. In the transparent coating composition according to one embodiment of the present invention, the acrylic polyol resin B is a copolymer of 40 to 60 parts by weight of a vinyl monomer having an aromatic group, 10 to 30 parts by weight of a vinyl monomer having a hydroxyl group, 1 to 5 parts by weight, and 10 to 40 parts by weight of a vinyl monomer having an aliphatic group.
본 발명에 일 실시예에 따른 투명 도료 조성물에 있어서, 상기 아크릭 폴리올 수지 C는 방향족기를 갖는 비닐계 단량체 20~40 중량부, 수산기를 갖는 비닐계 단량체 60~90 중량부, 지방족기를 갖는 비닐계 단량체 1~10 중량부로 합성하여 형성될 수 있다. In the transparent coating composition according to an embodiment of the present invention, the acrylic polyol resin C is a copolymer of 20 to 40 parts by weight of an aromatic vinyl-based monomer, 60 to 90 parts by weight of a vinyl-based monomer having a hydroxyl group, 1 to 10 parts by weight.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 스크레치치 복원 방법은 청구항 1항의 조성물을 스크레치가 발생된 코팅 대상체에 도장하는 단계와 상기 형성된 도막의 표면에 스크레치가 존재할 경우 열처리를 수행하여 스크레치가 형성된 도막을 복원시키는 단계를 수행함으로서 수행될 수 있다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for restoring a scratch value, comprising the steps of: applying a composition according to claim 1 to a coated object on which a scratch is formed; and performing heat treatment when a scratch is present on the surface of the formed film, And then performing a restoration process.
이러한 도료 조성물을 사용하여 도막을 형성하면 외부에서 가해지는 힘에 의한 스크레치 발생이 양호하게 방지되고 발생된 스크레치는 일정 온도 이상의 조건에서 용이하게 자가 복원 가능하다. 결국 보수 도장 횟수를 감소시키는 효과가 있어서 작업중 발생되는 VOC를 절감시키므로 친환경적이다.When a coating film is formed using such a coating composition, occurrence of scratches due to external force is prevented well, and the generated scratches can be easily self-recovered under conditions of a certain temperature or higher. As a result, it has the effect of reducing the number of repair paintings, which is environmentally friendly because it reduces the VOC generated during the work.
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. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are further described in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the 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. 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 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.In this application, the terms "comprises" or "having", etc. are intended to specify the presence of stated features, components, steps, processes, compositions, or combinations thereof in the specification, and not to limit the presence or addition of one or more other features or components, Steps, processes, compositions, or combinations thereof, which are not intended to be limiting. 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 commonly used dictionaries should be construed to have meanings consistent with the meaning in the context of the related art, and unless otherwise explicitly defined in the present application, ideally or excessively, I will explain.
본 발명의 일 실시예에 따른 투명 도료 조성물은 대상체에 도장하여 내 스크레치성 투명도막을 형성하기 위한 도료로서, 도장 전에 경화제제와 예비 투명 도료 제제를 혼합하여 사용하는 2액 형 도료이다. The transparent coating composition according to one embodiment of the present invention is a two-liquid coating material used for coating a target object to form a scratch-resistant transparent film, wherein a hardening agent and a preliminary clear coating agent are mixed before coating.
본 발명의 투명 도료 조성물의 주제로 사용되는 예비 투명 도료 제제는 아크릭 폴리올 수지 A 10~25 중량%, 우레탄 모디파이드 폴리에테르 수지 5~22 중량%, 아크릭 폴리올 수지 B 10~40 중량% 및 아크릭 폴리올 수지 C 10~30 중량%, 기타 첨가제 및 용매를 포함하는 조성을 갖는다. The preliminary clear coating formulation used as the subject of the transparent coating composition of the present invention is a transparent clear coating composition comprising 10 to 25% by weight of an acrylic polyol resin A, 5 to 22% by weight of a urethane-modified polyether resin, 10 to 40% by weight of an acrylic polyol resin B, 10 to 30% by weight of resin C, and other additives and a solvent.
구체적으로는 상기 본 발명의 첫 번째 성분에 해당하는 아크릭 폴리올 수지 A는 유리전이 온도가 -15 ~ 25℃ 범위이며 수평균분자량이 1,000~5,000 범위이고, OH 함량이 솔리드 기준으로 4~7 중량% 범위를 갖는 아크릭 폴리올이며, 바람직하게는 도막의 유연성 부여를 위해 BA (n-butyl acrylate)를 주축으로 합성한 아크릭 폴리올이다. 상기 아크릴폴리올 수지 A는 방향족기를 갖는 비닐계 단량체 20~40중량부, 수산기를 갖는 비닐계 단량체 20~40중량부, 유기산기를 갖는 비닐계 단량체 1~5중량부, 지방족기를 갖는 비닐계 단량체 10~40중량부를 합성될 수 있다.Specifically, the acrylic polyol resin A corresponding to the first component of the present invention has a glass transition temperature in the range of -15 to 25 ° C, a number average molecular weight in the range of 1,000 to 5,000, an OH content in the range of 4 to 7% , And is preferably an acrylic polyol synthesized with BA (n-butyl acrylate) as a main axis for imparting flexibility of a coating film. 20 to 40 parts by weight of a vinyl monomer having an aromatic group, 20 to 40 parts by weight of a vinyl monomer having a hydroxyl group, 1 to 5 parts by weight of a vinyl monomer having an organic acid group, 10 to 40 parts by weight of a vinyl monomer having an aliphatic group, 40 parts by weight can be synthesized.
상기 아크릭 폴리올 수지 A는 도료에 적용되어 도료의 건조성을 향상시키고 도막에 유연성을 향상시키는 특징을 갖는다. 따라서, 상기 아크릭 폴리올 수지 A는 상기 투명 도료에서 초기 스크레치 발생 방지 효과 및 발생된 스크레치를 복원시키는 기능을 부여해 주는 수지로서, 외부에서 가해지는 힘이 가혹하지 않을 경우 도막 자체의 탄성이 우수하여 표면에 자국이 남지 않는다. 따라서 상기 아크릭 폴리올 수지 A가 적용되는 본 발명의 투명 도료는 일반 투명 도료에 비하여 스크레치가 적으며 OH 함량이 높아서 이소시아네이트와 반응시 높은 가교 밀도로 탄성력이 더욱 증가하여 이미 발생된 스크레치가 복원되는 기능이 더해지는 특성을 갖는다. The acrylic polyol resin A is applied to paints to improve the dryness of the paints and to improve the flexibility of the paints. Therefore, the acrylic polyol resin A is a resin that imparts a function of preventing initial scratches and a function of restoring the generated scratches in the transparent paint, and when the external force is not severe, the elasticity of the coating film itself is excellent, There is no mark left. Accordingly, the transparent paint of the present invention, to which the acrylic polyol resin A is applied, has a smaller scratch and higher OH content than a conventional clear paint, so that when the isocyanate is reacted with the isocyanate, the elasticity is further increased at a high cross- .
일 예로서, 아크릭 폴리올 수지 A는 도료 조성물 총량을 기준으로 할 때 10~25 중량% 범위로 사용하도록 한다. 만약 이의 사용량이 10 중량% 미만이면 내화학성, 내굴곡성과 같은 물성이 저하되며 만약 이의 사용량이 25 중량%를 초과하면 건조성 및 작업성이 저하될 수 있기 때문이다.As an example, the acrylic polyol resin A is used in the range of 10 to 25% by weight based on the total amount of the coating composition. If the amount is less than 10% by weight, the physical properties such as chemical resistance and flex resistance tend to deteriorate. If the amount is more than 25% by weight, drying and workability may be deteriorated.
본 발명의 투명 도료 조성물에 포함되는 두 번째 성분인 우레탄 모디파이드 폴리에테르 수지는 폴리에테르에 하이드로필릭 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지고 수평균분자량이 1,000~10,000 범위이고 OH 함량이 솔리드 기준 2~4 중량% 범위로 포함된 특성을 갖는다.The urethane-modified polyether resin, which is the second component included in the clear coating composition of the present invention, is obtained by reacting polyether with hydrolytic diisocyanate and has a number average molecular weight of 1,000 to 10,000 and an OH content of 2 to 4 %. ≪ / RTI >
상기 우레탄 모디파이드 폴리에테르 수지는 도막 복원력 부여 및 건조성 향상을 위해 5 내지 22 중량%의 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. 도막에 유연성을 부여하는 기능이 우수한 폴리에테르는 질량 평균 분자량이 매우 작고 반응성이 떨어져서 도료 배합에 5 중량% 이내로 적용하여도 건조성이 취약해지는 문제가 있다. 따라서 폴리에테르 말단에 하이드로필릭 디이소시아네이트를 반응시켜 우레탄 결합을 조성하여 분자량을 키움으로써 건조성이 저하되는 부분을 보완하였다. 즉, 5 중량% 미만이면 내스크레치 효과 및 도막 복원력이 미미하고 만약 이의 사용량이 22 중량%를 초과하면 건조성이 떨어지고 작업성이 저하되기 때문이다.The urethane-modified polyether resin is preferably used in an amount of 5 to 22% by weight for the purpose of restoring the coating film and improving the dryness. The polyether having excellent function of imparting flexibility to the coating film has a very low mass average molecular weight and low reactivity, so that there is a problem that the drying is poor even if it is applied to the coating composition within 5 wt%. Therefore, the hydrolytic diisocyanate was reacted with the polyether terminal to form a urethane bond, thereby enhancing the molecular weight, thereby completing the portion where the dryness decreased. That is, if it is less than 5% by weight, the scratch resistance and the film restoring force are insignificant, and if it exceeds 22% by weight, the dryness is lowered and the workability is lowered.
상기 본 발명에 있어서, 우레탄 반응시에는 수산기 함량(OH 함량)과 이소시아네이트 함량비율 조정이 건조성 및 점도(작업성)와 밀접한 관계가 있다. 이에 따라 우레탄 모디파이드 폴리에테르 수지의 OH 함량은 고형분 기준으로 2~4 중량% 범위가 되도록 설정하는 것이 중요하다. 만약 이의 함량이 2 중량% 미만일 때 점도가 높아져서 작업성이 취약하고 4 중량%를 초과하면 반응성이 느려지기 때문이다.In the present invention, in the urethane reaction, the adjustment of the ratio of hydroxyl group content (OH content) and isocyanate content is closely related to dryness and viscosity (workability). Accordingly, it is important to set the OH content of the urethane-modified polyether resin to be in the range of 2 to 4 wt% based on the solid content. If the content thereof is less than 2% by weight, the viscosity becomes high and the workability is poor. When the content is more than 4% by weight, the reactivity is slowed.
본 발명의 도료 조성물은 세 번째 성분으로 아크릭 폴리올 수지 B를 포함한다. 상기 아크릭 폴리올 수지 B는 유리전이 온도가 50~60℃ 범위이며 수평균 분자량이 1,000~6,000 범위이고, OH 함량이 솔리드 기준으로 3~6 중량% 범위인 특성을 갖는다. The coating composition of the present invention comprises an acrylic polyol resin B as a third component. The acrylic polyol resin B has a glass transition temperature in the range of 50 to 60 ° C, a number average molecular weight in the range of 1,000 to 6,000, and an OH content in the range of 3 to 6% by weight on a solid basis.
본 발명에 적용되는 아크릭 폴리올 수지 B는 SM(styrene monomer)를 주축으로 합성한 아크릴 폴리올로서 이를 포함하는 조성물을 사용하여 도막을 형성하면 외관 광택이 우수하고 건조성이 빠르다. 구체적으로 상기 아크릭 폴리올 수지 B는 방향족기를 갖는 비닐계 단량체 40~60 중량부, 수산기를 갖는 비닐계 단량체 10~30 중량부, 유기산기를 갖는 비닐계 단량체 1~5 중량부, 지방족기를 갖는 비닐계 단량체 10~40 중량부로 합성하여 형성될 수 있다.Acrylic polyol resin B applied to the present invention is an acrylic polyol synthesized by using a styrene monomer (SM) as a main axis, and when a coating film is formed using the composition, appearance gloss is excellent and drying is quick. Specifically, the acrylic polyol resin B comprises 40 to 60 parts by weight of an aromatic vinyl-based monomer, 10 to 30 parts by weight of a vinyl-based monomer having a hydroxyl group, 1 to 5 parts by weight of a vinyl-based monomer having an organic acid group, 10 to 40 parts by weight.
일 예로서, 상기 아크릭 폴리올 수지 B의 사용량은 도료 조성물 총량을 기준으로 할 때 10~30 중량% 범위가 되도록 한다. 만약 이의 사용량이 10 중량% 미만이면 도막의 광택이 저하되고 건조성이 떨어지며 만약 이의 사용량이 30 중량%를 초과하면 도막 가교 밀도가 떨어져서 내스크레치성이 저하되기 때문이다.For example, the amount of the acrylic polyol resin B may be in the range of 10 to 30% by weight based on the total amount of the coating composition. If the amount is less than 10% by weight, the gloss of the coating film is lowered and the drying property is lowered. If the amount is more than 30% by weight, the coating film crosslinking density is lowered and the scratch resistance is lowered.
본 발명의 도료 조성물의 네 번째 성분으로 적용되는 아크릭 폴리올 수지 C는 유리전이 온도가 60~90℃ 범위이며 수평균 분자량이 6,000~10,000 범위이고, OH 함량이 솔리드 기준으로 2~4 중량% 범위를 갖는 SM(styrene monomer)를 주축으로 합성한 아크릴 폴리올로서 이를 포함하는 조성물을 사용하여 도막을 형성하면 외관 광택이 우수하고 레벨링이 매우 우수특성을 갖는다. 일 예로서, 아크릭 폴리올 수지 C는 방향족기를 갖는 비닐계 단량체 20~40 중량부, 수산기를 갖는 비닐계 단량체 60~90 중량부, 지방족기를 갖는 비닐계 단량체 1~10 중량부로 합성하여 형성될 수 있다. The acrylic polyol resin C applied as the fourth component of the coating composition of the present invention has a glass transition temperature in the range of 60 to 90 ° C, a number average molecular weight in the range of 6,000 to 10,000, and an OH content in the range of 2 to 4% (Styrene monomer) having SM (styrene monomer) as a main axis. When a coating film is formed using a composition containing the acrylic polyol, excellent appearance gloss and excellent leveling properties are obtained. As an example, the acrylic polyol resin C may be formed by synthesizing 20 to 40 parts by weight of a vinyl monomer having an aromatic group, 60 to 90 parts by weight of a vinyl monomer having a hydroxyl group, and 1 to 10 parts by weight of a vinyl monomer having an aliphatic group .
상기 아크릭 폴리올 수지 C의 사용량은 도료 조성물 총량을 기준으로 할 때 10~30 중량% 범위내에서 사용될 수 있다. 만약 이의 사용량이 10 중량% 미만이면 도막의 광택이 저하되고 건조성이 떨어지며 만약 이의 사용량이 30 중량%를 초과하면 레벨링이 떨어져서 외관 광택이 저하되기 때문이다.The amount of the acrylic polyol resin C to be used may be in the range of 10 to 30% by weight based on the total amount of the coating composition. If the amount is less than 10% by weight, the gloss of the coated film is lowered and the dryness is decreased. If the amount of the used amount exceeds 30% by weight, the leveling is reduced and the appearance gloss is lowered.
본 발명에 적용되는 경화제제는 이소시아네이트계 경화제를 포함하며, 헥사메틸렌 디이소시아네이트계 트라이머 타입의 경화제를 사용할 수 있고, 필요에 따라서는 알로파네이트 타입을 사용할 수도 있다. 그 외에도 이 분야에서 통상적으로 사용하는 경화제 수지를 예외 없이 사용할 수 있다. 예를 들면 Desmodur N 3300 을 사용할 수 있다. The curing agent used in the present invention includes an isocyanate curing agent, and a hexamethylene diisocyanate type trimer type curing agent can be used, and if necessary, an allophanate type can also be used. In addition, hardener resins commonly used in this field can be used without exception. For example, Desmodur N 3300 can be used.
본 발명에서 투명 도료 조성물 형성시 경화제제는 상기 예비 투명 도료 제제 사용량 대하여 약 1.5 내지 2.5 : 1(투명 도료 제제 : 경화제제)의 부피비로 사용할 수 있다. 이때, 사용되는 경화제제는 이소시아테이트계 경화제와 유기 용매(XYLENE, BU-AC)가 약 1 : 0.8 내지 1.2의 비율로 혼합된 것을 사용하며, 필요에 따라 수분흡수제를 첨가하여 경화제의 저장안정성을 확보할 수 있다. In the present invention, the curing agent may be used in a volume ratio of about 1.5 to 2.5: 1 (clear coating agent: curing agent) in relation to the amount of the transparent clear coating agent used in forming the transparent coating composition. At this time, the curing agent used is a mixture of isocyanate curing agent and organic solvent (XYLENE, BU-AC) in a ratio of about 1: 0.8-1.2. If necessary, a water absorbing agent is added to improve the storage stability .
상기 경화제제에 사용량이 상기 부피비를 기준으로 할 때 상술한 비율의 이하일 때, 도막의 가교 밀도가 조밀하지 못해서 물성 확보가 어렵고 만약 이의 사용량이 상기 부피비를 초과할 경우 가사 시간이 단축되어 작업에 좋지 못한 영향을 끼친다. When the amount of the curing agent used is less than the above-mentioned ratio based on the volume ratio, the crosslinking density of the coating film is not dense and it is difficult to secure the physical properties. If the amount of the curing agent used exceeds the volume ratio, the curing time is shortened It has no effect.
본 발명에서 사용될 수 있는 용매로서는 XYLENE, TOLUENE을 비롯한 BTX 유기용제, MIBK, BU-AC ACETONE을 비롯한 KETONE 유기용제 등이 사용될 수 있다. Examples of the solvent that can be used in the present invention include BTX organic solvents including XYLENE and TOLUENE, KETONE organic solvents including MIBK and BU-AC ACETONE, and the like.
또한, 본 발명의 도료 조성물은 그 외에도 필요에 따라 UV 흡수제, 광안정제, 레벨링제, 표면 개질제 및 우레탄 촉매를 포함하는 다양한 첨가제를 더 포함할 수 있다. In addition, the coating composition of the present invention may further include various additives including a UV absorber, a light stabilizer, a leveling agent, a surface modifier, and a urethane catalyst, if necessary.
이상과 같은 다양한 성분을 포함하는 상기 도료 조성물은 조성물 내의 불휘발분이 45 중량% 이상이며 도료 조성물의 점도 범위가 포오드컵 #4 점도계로 25℃ 에서 15~20초 범위인 것이 바람직하다. The coating composition containing various components as described above preferably has a nonvolatile content of 45% by weight or more in the composition and a viscosity range of the coating composition is in the range of 15 to 20 seconds at 25 캜 with a Porous Cup # 4 viscometer.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 투명 도료 조성물은 자동차 보수 공정에 바람직하게 적용되는 데 이 경우, 하도 도장 공정 및 중도 도장 공정의 수행 후, 상도 도장 공정에 적용된다. 즉, 중도 도장 공정이 완료되면 베이스코트 색상도료를 적용하고, 이후 투명 도료 조성물을 도장하여 도장 공정을 마무리 하게 되는 것이다.
The transparent coating composition prepared according to the embodiment of the present invention is preferably applied to an automobile repairing process. In this case, the clear coating composition is applied to the top coating process after the undercoating process and the intermediate coating process. That is, when the intermediate painting process is completed, a base coat color paint is applied, and then a transparent paint composition is coated to finish the painting process.
내스크레치성 투명 도료를 이용한 도막의 복원방법Method for restoring coating film using transparent scratch-resistant paint
먼저 본 발명의 내스크레치성 투명 도료 조성물을 마련한 후 스크레치가 발생된 코팅 대상체 표면에 상기 투명 도료 조성물을 도장한다. First, the transparent coating composition is coated on the surface of the coated object on which the scratch has been generated, after the transparent scratch-resistant coating composition of the present invention is prepared.
상기 대상체는 하도 도장 공정 및 중도 도장 공정의 수행이 수행된 자동차 부품인 것이 바람직하다. 즉, 중도 도장공정이 완료된 이후에 베이스코트 색상도료가 적용된 자동차 부품이다.It is preferable that the object is an automobile part on which the undercoating process and the intermediate painting process have been performed. That is, it is an automobile part to which basecoat color paint is applied after the middle painting process is completed.
이어서, 상기 대상체에 코팅된 투명 도료 조성물을 건조하여 코팅 투명도막을 형성한다. 이후 상기 코팅 투명도막에 스크레치가 존재한 경우 상기 코팅 도막을 열처리하여 도막의 스크레치를 복원시킨다. Then, the transparent coating composition coated on the object is dried to form a coating transparency film. Thereafter, when there is a scratch on the coated transparent film, the coated film is heat treated to restore the scratch on the coated film.
즉, 본 발명의 도막 복원 방법은 형성된 도막에 스크레치가 발생되는 경우, 열을 가하면 스크레치가 자가 복원하는 특성을 이용한 것이다. 이는 스크레치의 정도에 따라 적용하는 온도 및 시간은 스크레치 정도에 따라 변경할 수 있다. 일 예로서, 그리고 높은 온도에서 처리하면 단시간에 복원가능하고 낮은 온도에서 처리하면 장시간의 복원 시간이 필요하다. 일 실시예로서, 50~70℃ 온도 범위에서 2~6시간 동안 열처리 하여 스크레치를 복원할 수 있고, 약 60 온도에서 약 1시간 동안 열처리하면 스크레치를 복원할 수 있다. That is, the coating film restoration method of the present invention utilizes the characteristic that the scratch is self-restored when heat is applied when a scratch is generated in the formed coating film. Depending on the degree of scratching, the temperature and time may vary depending on the degree of scratching. As an example, and when treated at a high temperature, it can be recovered in a short time, and when treated at a low temperature, a long recovery time is required. As an example, the scratch can be restored by heat treatment at a temperature range of 50 to 70 ° C for 2 to 6 hours, and the scratch can be restored by heat treatment at about 60 hours for about 1 hour.
이하, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.
<실시예 1>≪ Example 1 >
용기 1에 아크릭 폴리올 수지 A 로서 20 중량%, 아크릭 폴리올 수지 B 로서 38 중량%, 아크릭 폴리올 수지 C 로서 20 중량% 우레탄 모디파이드 폴리에테르 수지로서 10 중량%, 광안정제 및 UV 흡수제로서 1.0 중량%, 레벨링제로서 _0.3 중량%, 우레탄 촉매로서 0.3 중량% 및 여분의 용매를 투입 교반하여 제1 예비 투명 도료 제제를 마련하였다. 20 wt% as an acrylic polyol resin A, 38 wt% as an acrylic polyol resin B, 10 wt% as a 20 wt% urethane-modified polyether resin as an acrylic polyol resin C, 1.0 wt% as a light stabilizer and a UV absorber, 0.3 wt% as a leveling agent, 0.3 wt% as a urethane catalyst, and an extra solvent were added and stirred to prepare a first preliminary clear coating formulation.
여기서, 사용된 아크릭 폴리올 수지 A는 유리전이 온도가 -15 내지 25℃ 범위이고, 수평균분자량이 1,000 내지 5,000 범위이고, NV=60~80 중량%이고, OH 함량이 솔리드 기준으로 6 중량%의 특성치를 갖는다. 상기 아크릭 폴리올 수지 B는 유리전이 온도가 50~60℃ 범위이며 수평균 분자량이 1,000~6,000 범위이고, NV-60~80 중량%, OH 함량은 솔리드 기준으로 5 중량%의 특성치를 가지며,아크릭 폴리올 수지 C 는 유리전이 온도가 60~90℃ 범위이며 수평균 분자량이 6,000~10,000 범위이고,NV-60~80 중량%, OH 함량은 솔리드 기준으로 3 중량%의 특성치를 갖는다. 우레탄 모디파이드 폴리에테르 수지는 폴리에테르에 하이드로필릭 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지고, 수평균분자량이 1,000~10,000 범위이고, NV=50~70 중량%, OH 함량은 솔리드 기준으로 34 중량%의 특성치를 갖는다.Here, the acrylic polyol resin A used had a glass transition temperature in the range of -15 to 25 占 폚, a number average molecular weight in the range of 1,000 to 5,000, NV = 60 to 80% by weight, and an OH content of 6% Respectively. The acrylic polyol resin B has a glass transition temperature in the range of 50 to 60 캜, a number average molecular weight in the range of 1,000 to 6,000, an NV-60 to 80% by weight, an OH content of 5% by weight on a solid basis, Resin C has a glass transition temperature in the range of 60 to 90 占 폚, a number average molecular weight in the range of 6,000 to 10,000, an NV-60 to 80% by weight, and an OH content of 3% by weight on a solid basis. The urethane-modified polyether resin is obtained by reacting a polyether with a hydrolytic diisocyanate, has a number average molecular weight in the range of 1,000 to 10,000, NV = 50 to 70% by weight, OH content of 34% by weight on a solid basis .
용기 2에 헥사메틸렌 디이소시아네이트와 유기용제로서 XYLENE 을 사용하였으며 1:1 비율로 혼합하여 경화 제제를 마련하였다. 이후, 상기 용기 1의 제1 예비 투명 도료 제제와 용기 2의 경화 제제를 부피비로 2:1로 혼합하여 투명 도료 조성물을 제조하였다.
Hexamethylene diisocyanate in vessel 2 and XYLENE as an organic solvent were used and mixed in a ratio of 1: 1 to prepare a curing agent. Thereafter, the first preliminary clear coating formulation of the container 1 and the curing formulation of the container 2 were mixed at a volume ratio of 2: 1 to prepare a clear coating composition.
<실시예 2> ≪ Example 2 >
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 도료 조성물을 제조하되 용기 1에 아크릭 폴리올 수지 A 20 중량%, 아크릭 폴리올 수지 B 29 중량%, 아크릭 폴리올 수지 C 22 중량% 우레탄 모디파이드 폴리에테르 수지로서 20 중량%, 광안정제 및 UV 흡수제로서 1.0 중량%, 레벨링제로서 0.3 중량%, 우레탄 촉매로서 0.3 중량% 및 여분의 용매를 투입 교반하여 제1 예비 투명 도료 제제를 마련하였다.
A transparent coating composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 20 wt% of acrylic polyol resin A, 29 wt% of acrylic polyol resin B, 22 wt% of acrylic polyol resin C, 20 wt% of urethane- 1.0 wt% as a light stabilizer and UV absorber, 0.3 wt% as a leveling agent, 0.3 wt% as a urethane catalyst, and an extra solvent were added and stirred to provide a first preliminary clear coating formulation.
<비교예 1>≪ Comparative Example 1 &
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 도료 조성물을 제조하되 용기 1에 아크릭 폴리올 수지 B 70 중량%,광안정제 및 UV 흡수제로서 1.0 중량%, 레벨링제로서 0.3 중량%, 우레탄 촉매로서 0.3 중량% 및 여분의 용매를 투입 교반하여 제1 예비 투명 도료 제제를 마련하였다.
A clear coating composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 70 wt% of acrylic polyol resin B, 1.0 wt% of light stabilizer and UV absorber, 0.3 wt% of leveling agent, 0.3 wt% of urethane catalyst, Was added and stirred to prepare a first preliminary clear coating formulation.
<비교예 2>≪ Comparative Example 2 &
델트론사의 자동차 보수용 투명 도료 조성물로서 PPG CERAMIC CLEARCOAT D-8122를 사용하였다. 주제와 경화제,신나를 부피비로 3:1:1의 비율로 혼합하였다. (PPG社 주제:D-8122, 경화제:D--897, 신나:D-871)
PPG CERAMIC CLEARCOAT D-8122 was used as a transparent coating composition for automobile maintenance of Deltron. The mixture of the base, the curing agent and the thinner was mixed at a volume ratio of 3: 1: 1. (PPG subject: D-8122, hardener: D-897, thinner: D-871)
이하, 실시예 및 비교예에 따라 제조된 투명 도료 조성물 및 이를 사용하여 형성된 도막에 대한 물성을 평가하였다. Hereinafter, the transparent coating compositions prepared according to Examples and Comparative Examples and the physical properties of coating films formed using the transparent coating compositions were evaluated.
먼저, 제조된 투명 도료 조성물은 상대습도 60% RH, 분위기 온도 25℃에서 포오드컵 #4 점도계로 14~16초가 되도록 하였다. 이후, 투명 도료 조성물을 시편에 도장한 후, 도장 간 후레쉬 타임, 셋트 타임 없이 상온에서 자연 경화 건조하였다. First, the prepared transparent coating composition was allowed to stand at 14 to 16 seconds with a Porous Cup # 4 viscometer at a relative humidity of 60% RH and an ambient temperature of 25 占 폚. Thereafter, the clear coating composition was coated on the specimen, and then subjected to natural curing and drying at room temperature without painting time and set time.
상기 시편은 인산 아연으로 표면처리된 시편으로서 자동차 앞 휀다에 자동차 보수용 푸라이마-서페이샤(노루페인트 제품)를 50~60㎛ 두께로 도장하여 70℃에서 20분 동안 건조시킨 후 #400 연마지로 건 연마한 후 베이스코트 색상 도료 (노루페인트 제품, 하이큐베이스 메탈릭 색상)를 15~20㎛ 두께로 도장하여 마련하였다. 이렇게 마련된 시편들에 각 실시예 및 비교예에 따른 투명 도료 조성물을 도막 두께가 40~60㎛ 가 되도록 2회 스프레이 도장하여 상온 또는 60℃ 에서 건조하였다. 이후 도막의 물성을 평가하여 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 물성 평가 방법은 다음과 같다.The specimen was a zinc phosphate surface-treated specimen. The specimen was painted in a thickness of 50 ~ 60 ㎛ on a front fender of an automobile and dried at 70 캜 for 20 minutes. After grinding, the base coat color paint (product of Noro Paint Co., Ltd., High Cubase metallic color) was coated to a thickness of 15 to 20 탆. The clear coating composition according to each of the examples and the comparative examples was applied to the prepared specimens by spraying twice with a thickness of 40 to 60 占 퐉 and dried at room temperature or 60 占 폚. The physical properties of the coating film were evaluated and the results are shown in Table 1 below. The physical properties evaluation method is as follows.
(1) 고형분 함량: 주제와 경화제를 혼합하여 스프레이 할 수 있는 점도로 맞춘 후 도료 조성물 샘플 1~3g을 취하여 150℃에서 2시간 동안 가열한 후 고형분 함량을 측정하였다.(1) Solid content: 1 to 3 g of the coating composition sample was taken after adjusting the viscosity to be able to spray by mixing the base and the curing agent, and the content of the solid was measured after heating at 150 캜 for 2 hours.
(2)가사 시간: 도장후 스프레이 점도를 기준으로 점도가 2배에 도달하는데 소요되는 시간을 뜻한다.(2) Pot life: It refers to the time required for the viscosity to reach twice as much as the spray viscosity after painting.
(3)광택: 베이스코트 도장, 크리어코트 도장, 열처리후의 광택을 측정하였다. (3) Luster: The gloss after the base coat coating, the coating with the cream coat, and the heat treatment was measured.
(4)내스크레치성: 실험실 규모의 자동차 세척 장비(lab-scale car wash apparatus)를 이용하였으며 수압은 3bar, 브러쉬 속도는 150 rpm, 물의 양은 4L/min, 세척 주기(wash cycle)는 10, 세척 혼합물은 1.5g/L 의 석영 파우더(quartz powder, 평균입자 크기 16㎛), 수온은 20~25℃ 조건으로 시험하였다. 각도에서 △L25°/GR20°과 20° 각도에서 광택 보존율을 측정하였다.(4) Scratch resistance: A lab-scale car wash apparatus was used. The water pressure was 3 bar, the brush speed was 150 rpm, the amount of water was 4 L / min, the wash cycle was 10, The mixture was tested at 1.5 g / L quartz powder (average particle size 16 μm) and water temperature at 20-25 ° C. The gloss retention was measured at angles? L25 / GR20 and 20?.
(5)내산성: 20% H2SO4 수용액에 24시간 동안 침지하는 방법과, 보다 가혹한 조건으로 확인하기 위하여 황산 원액을 스포이드로 0.1~1g 떨어뜨려 공기와 차단시킨 상태에서 도막이 부푸는 현상이 나타나는 시점을 관찰하였다.(5) Acid resistance: The method of immersing in 20% H 2 SO 4 aqueous solution for 24 hours and the step of dropping 0.1 to 1 g of sulfuric acid stock solution with a dropper The time was observed.
(6)내충격성: 20℃ 실온에서 500g의 추를 50cm 낙추하여 도막의 훼손 정도를 측정하였다.(6) Impact resistance: The degree of damage of the film was measured by dropping a weight of 500 g at a room temperature of 20 ° C by 50 cm.
(7)내침수성: 40℃의 항온조에서 7일 동안 함침하여 도막 표면 상태 및 부착성을 측정하였다.(7) Immersion water resistance: Impregnation was carried out in a thermostatic bath at 40 ° C for 7 days to measure the surface state and adhesion of the coating film.
(8)내수부착성: 내침수성과 동일함.(8) Water resistance: It is the same as immersion resistance.
(9)촉진내후성: 일반적인 내후성시험은 장기간(3년) 외부에 방치하는 것이나 이 것을 테스트에 반영할 수 없으므로 촉진내후성 실험을 하게 된다. 측정방법은 ASTM F1980 에 준한다.(9) Accelerated weathering: The general weathering test is to be left outside for a long time (3 years), but since it can not be reflected in the test, it is subjected to accelerated weathering test. The measurement method is in accordance with ASTM F1980.
(△L25°/GR20°)My Scratchy Castle
(? L25 / GR20)
상기 표 1에 나타난 결과를 통하여 본 발명의 실시예에 따른 도료 조성물을 사용하여 형성된 도막은 열처리 후 매우 양호한 내스크레치성을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 또한 기타 물성에서도 양호한 수준의 물성을 나타낸다는 것을 알 수 있다.It can be seen from the results shown in Table 1 that the coating film formed using the coating composition according to the embodiment of the present invention shows very good scratch resistance after the heat treatment. It can also be seen that it exhibits good physical properties in other physical properties.
이상과 같은 본 발명에 따른 내스크레치성 투명 도료 조성물은 일반 아크릭 우레탄 투명 도료에 비해 내스크레치성이 우수하여 잦은 보수 도장을 줄이는 효과를 나타낸다. 또한 스크레치로 인한 잦은 보수 도장을 줄여 도장 작업시 발생되는 VOC를 절감하는 효과가 있으므로 친환경적이다. The scratch-resistant clear coating composition according to the present invention has an excellent scratch resistance as compared with a general acrylic urethane clear coating, thus reducing frequent repair coatings. In addition, it is eco-friendly because it reduces VOC generated during painting by reducing frequent repair painting due to scratch.
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.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. You will understand.
Claims (9)
상기 예비 투명 도료 제제는
유리전이 온도가 -15 ~ 25℃ 범위이며 수평균분자량이 1,000~5,000 범위이고, OH 함량이 솔리드 기준으로 4~7 중량% 범위인 아크릭 폴리올 수지 A 10~25 중량%;
폴리에테르에 하이드로필릭 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지고 수평균분자량이 1,000~10,000 범위이고 OH 함량이 솔리드 기준 2~4 중량% 범위인 우레탄 모디파이드 폴리에테르 수지 5~22 중량%;
유리전이 온도가 50~60℃ 범위이며 수평균 분자량이 1,000~6,000 범위이고, OH 함량이 솔리드 기준으로 3~6 중량% 범위인 아크릭 폴리올 수지 B 10~40 중량%;
유리전이 온도가 60~90℃ 범위이며 수평균 분자량이 6,000~10,000 범위이고, OH 함량이 솔리드 기준으로 2~4 중량% 범위인 아크릭 폴리올 수지 C 10~30 중량%; 및
여분의 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 도료 조성물.A transparent coating composition for coating a target body with a curing agent and a clear transparent coating agent to form a scratch-resistant transparent film,
The preliminary clear coating formulation
10 to 25% by weight of an acrylic polyol resin A having a glass transition temperature in the range of -15 to 25 ° C, a number average molecular weight in the range of 1,000 to 5,000 and an OH content in the range of 4 to 7% by weight on a solid basis;
5 to 22% by weight of a urethane-modified polyether resin obtained by reacting polyether with a hydrolytic diisocyanate and having a number average molecular weight in the range of 1,000 to 10,000 and an OH content in the range of 2 to 4% by weight based on the solid;
10 to 40% by weight of an acrylic polyol resin B having a glass transition temperature in the range of 50 to 60 ° C, a number average molecular weight in the range of 1,000 to 6,000 and an OH content in the range of 3 to 6% by weight on a solid basis;
10 to 30% by weight of an acrylic polyol resin C having a glass transition temperature in the range of 60 to 90 占 폚, a number average molecular weight in the range of 6,000 to 10,000, and an OH content in the range of 2 to 4% by weight on a solid basis; And
Lt; RTI ID = 0.0 > solvent. ≪ / RTI >
상기 대상체에 코팅된 투명 도료 조성물을 건조하여 도막을 형성하는 단계; 및
상기 형성된 도막의 표면에 스크레치가 존재할 경우 열처리를 수행하여 스크레치가 형성된 도막을 복원시키는 단계를 포함하는 도막의 복원방법.Coating the composition of claim 1 on the scratch-coated object;
Drying the transparent coating composition coated on the object to form a coating film; And
And performing a heat treatment when the scratches are present on the surface of the formed coating, thereby restoring the coated film on which the scratch has been formed.
9. The method of claim 8, wherein the coating film is heat treated at a temperature ranging from 50 to 70 DEG C for 2 to 6 hours to recover a coated film formed by scratching.
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|---|---|---|---|---|
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2012
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