KR20170020632A - 자동차 부품용 자외선 경화형 도료 조성물 - Google Patents

자동차 부품용 자외선 경화형 도료 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20170020632A
KR20170020632A KR1020150114464A KR20150114464A KR20170020632A KR 20170020632 A KR20170020632 A KR 20170020632A KR 1020150114464 A KR1020150114464 A KR 1020150114464A KR 20150114464 A KR20150114464 A KR 20150114464A KR 20170020632 A KR20170020632 A KR 20170020632A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
functional groups
urethane acrylate
acrylate oligomer
curable coating
Prior art date
Application number
KR1020150114464A
Other languages
English (en)
Inventor
백승경
김장욱
박규엽
김강수
류석화
정하림
Original Assignee
주식회사 케이씨씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이씨씨 filed Critical 주식회사 케이씨씨
Priority to KR1020150114464A priority Critical patent/KR20170020632A/ko
Priority to CN201610670629.6A priority patent/CN106433254B/zh
Publication of KR20170020632A publication Critical patent/KR20170020632A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C09D4/06Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • C09D175/06Polyurethanes from polyesters
    • C09D7/1216
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/63Additives non-macromolecular organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/65Additives macromolecular

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

본 발명은 2개 이상의 관능기를 갖는 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머; 아크릴레이트 모노머; 나노 실리카가 분산된 수지; 부착증진제; 새깅조절제 및 광중합개시제를 포함함으로써 증착공정의 불량을 감소시키고 물리적 또는 화학적 증착방법에 의한 금속 도금을 가능케 하며, 다양한 소재에 적용이 가능한 자동차 부품용 자외선 경화형 도료 조성물에 관한 것이다.

Description

자동차 부품용 자외선 경화형 도료 조성물{UV Curable Coating Compositions for automobile parts}
본 발명은 자동차 부품용 자외선 경화형 도료 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 플라스틱 성형품은 다양한 형상과 및 기계적 성질을 가질 수 있기 때문에, 이를 이용하여 금속대체 용도로서 그 적용범위가 확산되고 있다. 이러한 플라스틱 소재 중에는 그 기본적인 물성이 금속보다 우수한 경우도 있다. 플라스틱 성형품이 금속과 유사한 질감을 갖게 하고자, 성형후 도금공정을 행하여 금속과 같은 광택 및 외관을 부여하고 있다. 이러한 표면도금의 방법으로 플라스틱 표면의 활성화에 의한 무전해도금, 전해도금과 같은 습식도금법 또는 진공상태에서 증착을 통해 도금을 행하는 건식도금법 등이 주로 사용되고 있다.
습식도금법은 에칭공정과 활성화 공정을 거친 플라스틱 성형품에, 니켈(Ni) 또는 구리(Cu)의 무전해도금을 행하고, 이어 크롬(Cr)을 이용한 전해도금을 행하는 공정으로 수행되며, 현재 플라스틱상에 금속을 피복시키는 제품 중 90% 이상이 이 방법에 의해 처리되고 있는 것으로 보고된 바도 있다(대한민국공개특허 제2000-0000794호) 이러한 습식도금법을 이용하면 플라스틱 성형품의 전체 표면에 형성된 니켈(Ni)층, 그 표면에 형성된 구리 또는 구리/니켈합금(Cu/Ni)층 및 그 표면에 형성된 금속재 질감 표현을 위한 크롬(Cr)도금층으로 구성된 다층 코팅이 얻어진다.
이러한 습식도금법을 통한 표면 코팅은 자동차, 가구, 생활가전 등의 장식용 재료에 널리 적용되고 있으며, 특히 화학약품에 의하여 플라스틱 성형품의 표면이 활성화되기 때문에 밀착성이 우수한 도금막을 얻을 수 있는 장점을 가진다.
하지만, 이러한 장점에도 불구하고 습식도금법은, 비록 도금가능 재질이 다소 확대되고 있기는 하지만, 여전히 ABS 수지 내지 ABS수지가 포함된 복합수지에만 적용 가능할 뿐, 기타 대다수의 엔지니어링 플라스틱에는 도금막이 형성되지 않는 등 적용가능 소재가 제한된다는 단점이 있다. 또한 습식도금을 위해서 사용되는 각종 화학약품의 대부분이 중금속 물질을 포함하고 있으며, 이러한 중금속 물질을 포함하는 공업폐수의 배출로 인해 환경오염의 직접적인 원인을 제공함과 아울러 폐수정화를 위한 간접자본의 과다지출을 초래하는 등의 문제점을 안고 있다.
상기한 습식도금의 폐해를 보완하기 위해 대한민국 공개특허공보 제2009-0019361호에서는 플라스틱 성형품에 건식도금법을 적용함에 있어서 아크릴폴리올 수지, 폴리에스테르 폴리올 수지, 경화제 및 용제를 포함하는 2액형 열경화형 하도도료 조성물을 사용하여 건식도금을 포함한 다층 코팅 열경화형 도료 조성물을 제시하고 있다. 그러나 이러한 기술은 열에 의하여 반응하여 도막을 형성하는 방법으로서, 상기 열경화 도료의 도막이 경화되기 위해서는 장시간 열에 노출되어 있어야 한다. 이에 따라 플라스틱 소재가 손상될 우려가 있고, 또한 생산성이 저하되는 문제가 있다.
또한, 미국 등록특허 제3801368호 및 제5340451호, 유럽 등록특허 제268821호 등에서는 플라즈마 처리 후 촉매 금속을 스퍼터링하여 무전해 도금하는 방법 등을 제시하고 있으나, 이 역시 자동차 내외장 부품으로 적용할 수 있는 도막물성을 제공하지는 못하고 있다.
본 발명은 2개 이상의 관능기를 갖는 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머; 아크릴레이트 모노머; 나노 실리카가 분산된 수지; 부착증진제; 새깅조절제 및 광중합개시제를 포함함으로써 증착공정의 불량을 감소시키고 물리적 또는 화학적 증착방법에 의한 금속 도금을 가능케 하며, 다양한 소재에 적용이 가능한 자동차 부품용 자외선 경화형 도료 조성물을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은 용제를 제외한 조성물 총 100 중량%를 기준으로, 2개 이상의 관능기를 갖는 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 25 내지 75 중량%; 아크릴레이트 모노머 20 내지 55 중량%; 나노 실리카가 분산된 수지 0.5 내지 6 중량%; 부착증진제 0.5 내지 5 중량%; 새깅조절제 0.5 내지 5 중량% 및 광중합개시제 1 내지 10 중량%를 포함하고, 상기 2개 이상의 관능기를 갖는 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 중합성 관능기를 2개 이상 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머; 및 중합성 관능기를 5개 이상 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머;의 혼합물이다.
본 발명에 따르면, 기존의 습식도금 방법이 아닌 건식도금 공정을 통하여 플라스틱 성형품에 알루미늄, 서스등 다양한 금속질감을 나타내는 것이 가능하며, 우수한 소재부착성, 내열성, 내열 사이클 등을 가지는 자외선 경화형 도료조성물을 자동차부품, 가전용 장식재 등의 다양한 플라스틱 성형품 소재에 응용할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은 용제를 제외한 조성물 총 100 중량%를 기준으로, 2개 이상의 관능기를 갖는 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 25 내지 75 중량%; 아크릴레이트 모노머 20 내지 55 중량%; 나노 실리카가 분산된 수지 0.5 내지 6 중량%; 부착증진제 0.5 내지 5 중량%; 새깅조절제 0.5 내지 5 중량% 및 광중합개시제 1 내지 10 중량%를 포함하고, 상기 2개 이상의 관능기를 갖는 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 중합성 관능기를 2개 이상 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머; 및 중합성 관능기를 5개 이상 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머;의 혼합물이다.
본 발명은 도료 조성물은 성형품의 금형불량 및 가스용출차단, 이형제 등의 발생으로 인한 증착공정의 불량을 감소시켜, 진공증착기의 진공챔버에서 물리적, 화학적 증착방법에 의한 금속도금이 가능하도록 하여 기존습식도금의 환경문제해결, 소재불량에 따른 원가절감 및 열경화형 도료 대비 생산성의 향상 등의 효과를 나타낼 수 있다. 또한, ABS, PC, ABS/PC, 내열ABS 등 다양한 소재의 자동차 내장부품, 가전용 장식재 등에 적용할 수 있으며, 금속 증착막과의 부착성, 내습성, 내열성, 내광성 등이 우수하여 자동차부품, 가전용 장식재에 있어서 요구되는 도막물성 규격을 만족할 수 있다.
(A) 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 다관능성 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 중량평균분자량이 2000 내지 4000이고, 중합성 관능기를 2개 이상, 예컨대 2개 내지 4개, 예컨대 2개 또는 3개 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머; 및 중량평균분자량이 500 내지 2000이고, 중합성 관능기를 5개 이상, 예컨대 5개 내지 10개, 예컨대 5개 또는 6개 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 혼합물이다. 특별히 한정하지 않으나 상기 중합성 관능기는 불포화 그룹일 수 있다.
중합성 관능기를 2개 이상 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 플라스틱 성형품에 대한 부착을 발현하기 위한 것으로서, 경도(toughness)를 향상시키며 플라스틱 소재 표면을 커버하여 양호한 외관을 얻을 수 있도록 한다. 중합성 관능기를 5개 이상 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 도막의 경도 및 내구성을 위하여 사용된다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 중합성 관능기를 2개 이상 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 함량은, 용제를 제외한 조성물 총 100 중량%를 기준으로, 20 내지 50 중량%, 예컨대 25 내지 50 중량%, 예컨대 30 내지 45 중량%일 수 있다. 함량이 너무 적은 경우 플라스틱 소재와의 부착이 어렵고, 반대로 너무 많은 경우 도막의 경도 및 내구성이 떨어진다.
불포화 그룹인 중합성 관능기를 2개 이상 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머와 함께, 중합성 관능기를 5개 이상 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 혼합하여 사용할 수 있는데, 5개 이상 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 함량은, 용제를 제외한 조성물 총 100 중량%를 기준으로, 5 내지 25 중량%, 예컨대 10 내지 20 중량%, 예컨대 10 내지 15 중량%일 수 있다. 함량이 너무 적은 경우 도막의 내구성 및 경도가 약하고, 반대로 함량이 너무 많은 경우 부착력 저하와 도막에 크랙이 발생할 수 있다.
(B) 아크릴레이트 모노머
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 아크릴레이트 모노머는 중합이 가능한 불포화 그룹을 분자당 2개 내지 4개 포함하는 아크릴레이트 모노머로서, 도막의 유연성, 플라스틱 소재에 대한 밀착성 및 수지 조성물과 반응하여 경화물성을 보조하는 역할을 한다.
예컨대, 상기 아크릴레이트 모노머는, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-Hexanediol Diacrylate), 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트(1,6-Hexanediol Dimetacrylate) 등과 같은 2 관능성 아크릴레이트; 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(Trimethylolpropane Triacrylate), 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(Pentaerythritol Triacrylate) 등과 같은 3 관능성 아크릴레이트; 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라메타크릴레이트 등과 같은 4관능성 아크릴레이트를 사용할 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 아크릴레이트 모노머의 함량은, 용제를 제외한 조성물 총 100 중량%를 기준으로, 20 내지 55 중량%, 예컨대 25 내지 50 중량%, 예컨대 30 내지 45 중량%이며, 중량평균분자량으로는 100 내지 1000일 수 있다. 조성물 내 아크릴레이트 모노머의 함량이 너무 적은 경우 도료의 점도가 상승하고 기재에 대한 부착성이 떨어지며, 도막에 크랙이 발생할 수 있다. 반대로 성분 함량이 너무 많은 경우 플라스틱 소재에 표면 커버나 도막의 경도 및 내구성이 저하되고, 자외선 경화시 미반응물 존재에 따라 장기적으로 도막의 백탁을 유발할 수 있다.
(C) 나노 실리카가 분산된 수지
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 나노 실리카가 분산된 수지는 도막의 흐름성 및 사출 소재의 웰드마크 및 표면에 발생하는 핀홀을 안정화하여 외관을 개선하기 위해 사용된다. 나노 실리카를 분산하기 위하여 사용되는 수지는 열가소성 아크릴수지로서, 중량평균분자량이 1000 내지 5000이고, 수산기가(OH Value)가 50 내지 150인 수지를 사용할 수 있다. 상기 열가소성 아크릴 수지의 분자량이 5000을 초과하거나, 또는 수산기가가 150을 초과하는 경우 우레탄 아크릴레이트 올리고머와 상용성이 좋지 않고, 레벨링 및 저장성이 저하될 수 있다. 열가소성 아크릴 수지의 분자량이 500 미만이거나, 수산기가가 50 미만인 경우 나노 실리카가 수지에 분산되기 어렵고, 이에 따른 도료의 혼탁 현상 및 나노실리카의 뭉침으로 인한 티 불량이 발생할 수 있다.
상기 열가소성 아크릴 수지에 나노실리카를 용제를 제외한 조성물 총 100 중량%를 기준으로, 0.5 내지 4 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 2 중량% 포함하여 Ring mill 또는 3 Roll mill을 이용하여 분산하여 사용한다. 또한 특별히 한정하지 않으나 나노실리카의 입경은 5 내지 100nm 일수 있다. 용제를 제외한 조성물 성분 총합을 기준으로 0.5 중량% 미만이면 도막 흐름성 및 사출 소재의 웰드마크 커버 효과가 떨어지며, 반대로 4 중량%를 초과하면 미분산 나노실리카에 의한 도료 저장성 저하 및 도료의 혼탁현상이 발생 할 수 있다.
이와 같이 제조된 나노 실리카 분산수지는, 용제를 제외한 조성물 총 100 중량%를 기준으로, 0.5 내지 6 중량%가, 바람직하게는 1 내지 4 중량%가 포함된다. 0.5 중량% 미만이면 도막 흐름성 및 사출 소재의 웰드마크 커버 효과가 떨어지며, 반대로 6 중량%를 초과하면 미분산 나노실리카에 의한 도료 저장성 저하 및 도료의 혼탁현상 그리고 열가소성 아크릴 수지의 미경화에 의한 경화 불량이 발생 할 수 있다.
(D) 부착증진제
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 부착증진제는 도막과 금속 증착막의 부착을 증진시키기 위하여 사용된다. 부착증진제로는 실란커플링제를 사용할 수 있으며, 예컨대 2-(3,4 에폭시사이클로헥실) 에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-2(아미노에틸)-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란 등의 실란커플링제를 들 수 있다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 부착증진제의 함량은 용제를 제외한 조성물 총 100 중량%를 기준으로, 0.5 내지 5 중량%, 예컨대 1 내지 3 중량%, 예컨대 1.5 내지 2.5 중량%일 수 있다. 조성물 내 부착증진제의 함량이 너무 적은 경우 부착 증진효과를 볼 수 없고, 반대로 함량이 너무 많은 경우 실란 커플링제에 의한 도료 저장성 저하가 발생할 수 있다.
(E) 새깅조절제
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 새깅조절제(Sagging control agent)는 도료의 흐름성을 조절하여 다양한 형상의 플라스틱 소재에 적용되었을 때 도료의 외관에 발생하는 주름 또는 도막의 고임이 발생하는 것을 방지한다. 새깅조절제로 적용된 원료로는 아세트산부티르산셀룰로오스를 사용하며 분자량 및 그레이드(Grade)에 따라 함량을 조절하여 사용할 수 있다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 새깅조절제의 함량은 용제를 제외한 조성물 총 100 중량%를 기준으로, 0.5 내지 5 중량%, 예컨대 1 내지 3 중량%, 예컨대 1.5 내지 2.5 중량%일 수 있다. 조성물 내 새깅조절제의 함량이 너무 적은 경우 새깅조절제의 기능 발현이 어려우며, 반대로 함량이 너무 많은 경우 상용성 저하에 따른 도료 및 도막의 백탁, 또는 레벨링 저하가 발생할 수 있다.
(F) 광중합 개시제
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 광중합 개시제는 도막 형성 성분을 경화시키기 위해 사용되며, 예컨대 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-페논, 1-하이드록시싸이클로헥실페닐케톤, 벤조 페논, 1-(4-이소프로필페닐) 2-하이드록시 2-메틸 1-온, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-하이드록시-2-메틸 프로판 1-온, α,α-다이에톡시아세토페논, 2,2-디에톡시 1-페닐 에타논, 비스(2,4,6-트리메틸 벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등을 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 광중합 개시제의 함량은 용제를 제외한 조성물 총 100 중량%를 기준으로, 1 내지 10 중량%, 예컨대 3 내지 5 중량%, 예컨대 3.5 내지 4.5 중량%가 포함된다. 조성물 내 광중합 개시제의 함량이 1 중량% 미만이면 경화성 저하와 미경화로 인하여 도막 강도 및 부착성의 저하를 가져올 수 있으며 도막의 미경화에 의한 주름(Wrinkle)이 발생할 수 있다. 반대로 함량이 10 중량%를 초과하는 경우 미반응된 광중합개시제로 인한 오염과, 저중합도에 의한 부착성 저하를 유발할 수 있다. 상기 광중합 개시제는 적용되는 거래선의 UV에너지 조건에 따라 함량을 변경하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 용제로는 아세톤 등의 케톤류, 에틸아세테이트 등의 아세테이트류, 디메틸 카보네이트(Dimethyl carbonate) 등 VOC 면제 용제 및 글리콜(Glycol) 및 알코올(Alcohol) 용제를 사용할 수 있다. 본 발명의 도료 조성물은 자동차 내장재 부품에 적용되는 BTX Free 도료를 개발하기 위한 것으로, 톨루엔 등의 방향족 화합물과 같은 통상의 용제는 사용하지 않는다. 특별히 한정하지 않으나 상기 용제는 다른 성분에 대한 잔부로서 포함될 수 있으며, 예컨대 조성물 총 100 중량%를 기준으로 용제 20 내지 80 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은 도료의 작업성 및 도막의 평활성 등을 위해 습윤제, 레벨링제 등을 추가로 포함할 수 있다.
특별히 한정하지 않으나, 본 발명에 사용가능한 습윤제로는 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산을, 소포제로는 디메틸폴리실록산을, 레벨링제로는 실리콘 디아크릴레이트계나 실리콘 폴리아크릴레이트계 화합물을 사용할 수 있으며, 이들 각각의 사용량은 전체 도료 조성물 100 중량%에 대해서 1 중량% 이하일 수 있다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물의 제조방법에는 특별한 제한이 없으며, 예컨대 상기한 바와 같은 성분(A) 내지 (E)를, 필요에 따라 희석용제, 표면조절용 첨가제 등과 함께 디졸버, 교반기 등과 같은 혼합용 장비에 투입한 후, 적절한 온도(예컨대 상온)에서 혼합하는 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 이들로 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 비교예 ]
하기 표 1 나타낸 바와 같은 조성으로 자외선 경화형 도료 조성물을 각각 제조하였다.
Figure pat00001
A-1: 2관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 분자량(MW) 2600, 비중 1.13, 점성 65000 mpa.s
A-2: 6관능 우레탄 아크릴레이트 수지, 분자량(MW) 1800
A-3: 3관능 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머, 분자량(MW) 3000
A-4: 2관능 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 분자량(MW) 1000, Tg 14°C, 점성 12500 mpa.s
B: 3관능 아크릴레이트 모노머, 분자량(MW) 298, Tg 42°C
C: 나노실리카 분산 아크릴 수지
D: 부착증진제: Silane coupling agent [3-glycidoxypropyl trimethoxy silane]
E: 새깅조절제 Cellulose Acetate Butylate, Tg 130°C
F: 광중합 개시제: 1-hydroxy-cyclohexylphenyl ketone, 분자량 204.26
G: 습윤 & 레벨링제: BYK 306
H: 유기용매: 아세트산부틸(Butyl acetate)
도료 조성물의 물성평가
상기 실시예 및 비교예에서 각각 제조된 자외선 경화형 도료 조성물을 자동차 내장제 부품 Garnish 및 Vol Ring의 ABS, PC 소재에 적용하여 물성을 평가하였다. 개발된 자외선 경화형 도료 조성물을 20㎛ 두께로 스프레이 도장기를 사용하여 도포하고, 40℃의 온도 조건에서 약 300초간 열풍 건조시켜 용매를 제거한 후, 180mW/㎠의 고압 수은등으로 공기 중 약 20cm위치에서 1000mj/㎠의 에너지로 조사시켜 경화한 후, 여기에 진공도 10-4 Torr에서 알루미늄 및 서스를 진공증착하였다. 그 후 증착된 알루미늄 표면 위에 위와 동일한 UV 경화 조건으로 실시예와 비교예의 도료 조성물을 도장한 후, 물성시험용 시편을 제조하였다. 제조된 시편에 대하여 하기와 같은 항목들의 물성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1)상용성 평가: 제조 샘플을 육안으로 확인하여 용액의 Haze를 평가
◎: 외관 우수(초기 Haze: 0 내지 0.5), ○: 외관 보통(초기 Haze: 0.5 초과 내지 0.7), X: 외관 불량(초기 Haze: 0.7 초과)
2)외관(평활성) 평가: 시험편 제조후 Wave scan을 사용하여 도막을 평활성을
평가
3)외관(소재커버) 평가: 웰드마크가 있는 플라스틱 소재에 시험편 제조 후 육안으로 웰드마크커버 및 핀홀 발생여부를 평가
5)흐름성 시험(sagging): ASTM D 4400에 의거 유리판에 시료를 부은 뒤, 수직으로 세워 건조시켜 평가
6) 경화성 시험: 100mj/㎠ 3PASS후 지촉 경화 확인
7) 내열성: PC 소재를 OVEN 120℃ X 24시간 투입 후 육안관찰 및 부착 평가
8) 부착성: ASTM D3359에 의거 크로스 컷 테이프 테스트(cross cut tape
test)를 시행하여 평가
9) 내열 Cycle: 시편을 “80±2℃*3hr -> 실온 1hr -> -40±2℃*3hr -> 실온 1hr -> 50±2℃, 95±%RH * 7hr -> 실온 1hr”의 조건으로 3회 반복한 후 크로스 컷 테이프 테스트(Cross cut tape test)를 시행하여 도막의 변색, 퇴색, 갈라짐, 광택저하 등을 평가
Figure pat00002
상기 표 1 및 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 도료 조성물인 실시예 1 내지 3을 사용한 경우 소재부착성, 내열성, 내열 사이클 등의 물성이 우수하였으나, 비교예 1 내지 9의 경우 외관, 상용성, 부착성, 내열성 및 내열 사이클 등의 물성에서 보통 또는 불량의 평가를 받음을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은 사용하는 경우 우수한 소재부착성, 내열성, 내열 사이클 등을 갖는, 자동차부품, 가전용 장식재 등의 다양한 플라스틱 성형품을 제공할 수 있음을 알 수 있었다.

Claims (4)

  1. 용제를 제외한 조성물 총 100 중량%를 기준으로, 2개 이상의 관능기를 갖는 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 25 내지 75 중량%; 아크릴레이트 모노머 20 내지 55 중량%; 나노 실리카가 분산된 수지 0.5 내지 6 중량%; 부착증진제 0.5 내지 5 중량%; 새깅조절제 0.5 내지 5 중량% 및 광중합개시제 1 내지 10 중량%를 포함하고,
    상기 2개 이상의 관능기를 갖는 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는,
    중합성 관능기를 2개 이상 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머; 및 중합성 관능기를 5개 이상 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머;의 혼합물인, 자외선 경화형 도료 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 용제를 제외한 조성물 총 100중량%를 기준으로 중합성 관능기를 2개 이상 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 함량은 20 내지 50 중량%이고, 중합성 관능기를 5개 이상 갖는 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 함량은 5 내지 25 중량%인, 자외선 경화형 도료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 아크릴레이트 올리고머는 중합이 가능한 불포화 그룹을 분자당 2개 내지 4개 포함하는 것인, 자외선 경화형 도료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 나노 실리카가 분산된 수지는 중량평균분자량이 1000 내지 5000이고, 수산기가는 50 내지 150인 열가소성 아크릴수지에 나노 실리카가 분산된 것인, 자외선 경화형 도료 조성물.
KR1020150114464A 2015-08-13 2015-08-13 자동차 부품용 자외선 경화형 도료 조성물 KR20170020632A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150114464A KR20170020632A (ko) 2015-08-13 2015-08-13 자동차 부품용 자외선 경화형 도료 조성물
CN201610670629.6A CN106433254B (zh) 2015-08-13 2016-08-15 汽车零部件用紫外线固化型涂料组合物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150114464A KR20170020632A (ko) 2015-08-13 2015-08-13 자동차 부품용 자외선 경화형 도료 조성물

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170101716A Division KR101919245B1 (ko) 2017-08-10 2017-08-10 자동차 부품용 자외선 경화형 도료 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170020632A true KR20170020632A (ko) 2017-02-23

Family

ID=58181407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150114464A KR20170020632A (ko) 2015-08-13 2015-08-13 자동차 부품용 자외선 경화형 도료 조성물

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20170020632A (ko)
CN (1) CN106433254B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210039702A (ko) * 2019-10-02 2021-04-12 주식회사 케이씨씨 자외선 경화형 도료 조성물

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210007494A (ko) * 2019-07-11 2021-01-20 현대자동차주식회사 복합칼라 도금부재 제조방법 및 이에 의해 제조된 복합칼라 도금부재
CN111154386A (zh) * 2020-01-16 2020-05-15 上海立邦长润发涂料有限公司 一种刷涂led透明底漆、制备方法和应用
KR102491520B1 (ko) * 2021-05-14 2023-01-26 주식회사 케이씨씨 자외선 경화형 도료 조성물

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100762766B1 (ko) * 2005-12-27 2007-10-04 (주)디피아이 홀딩스 자외선 경화형 도료 조성물 및 이를 이용한 자외선 경화형도막의 형성 방법
JP2008150484A (ja) * 2006-12-18 2008-07-03 Momentive Performance Materials Japan Kk ハードコート用組成物
JPWO2012105297A1 (ja) * 2011-01-31 2014-07-03 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 機能性コロイダルシリカ溶液の製造方法およびそれを用いた紫外線硬化型ハードコート用樹脂組成物とその硬化物
CN102786874B (zh) * 2012-08-24 2014-12-17 宁波惠之星新材料科技有限公司 模内装饰用透明硬化膜

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210039702A (ko) * 2019-10-02 2021-04-12 주식회사 케이씨씨 자외선 경화형 도료 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
CN106433254B (zh) 2020-02-25
CN106433254A (zh) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101919245B1 (ko) 자동차 부품용 자외선 경화형 도료 조성물
JP5017131B2 (ja) 紫外線硬化性樹脂組成物、それを用いた光反射体、照明器具カバーおよび照明器具
EP2657293B1 (en) Water-absorbable resin composition and laminate produced using same
CN106433254B (zh) 汽车零部件用紫外线固化型涂料组合物
KR101540657B1 (ko) 광경화형 도료 조성물 및 그로부터 형성된 경화코팅층을 포함하는 성형품
US10526504B2 (en) Metallizable, scratch-resistant and solvent-resistant film
KR101497350B1 (ko) 베이스 코트 도료 조성물 및 복합 도막과 그 제조 방법
JP4967999B2 (ja) 転写シート及びその利用
KR101210903B1 (ko) 금속 또는 플라스틱 기재용 하도로서 유용한 자외선 경화형 도료 조성물 및 그로부터 형성된 경화코팅층을 포함하는 성형품
TWI724177B (zh) 活性能量線硬化型樹脂組成物及金屬薄膜用底塗劑
JP6487715B2 (ja) 塗装体
US20220267637A1 (en) Mouldable, formable and chemically resistant hard coat for polymer film
Trey et al. Effects of thiol additives on urethane acrylate UV primers for SMC applications
KR20160064368A (ko) 자외선경화형 도료조성물, 이를 이용한 차량부품 도장방법 및 차량부품
EP3575333B1 (en) Active-energy-ray-curable aqueous resin composition and undercoat agent for inorganic-material thin film
KR101869203B1 (ko) 자외선 경화형 도료 조성물
CN116179073A (zh) 一种纳米粒子改性uv固化涂料及其制备方法和应用
JP5075191B2 (ja) 家電用塗装部品、塗料及び家電製品
CN110713764B (zh) 注塑模具的涂层的涂布材料以及注塑模具的涂层的制备方法
JP2021181567A (ja) 活性エネルギー線硬化型被覆材組成物及び積層体
JP3782670B2 (ja) 被覆用硬化性組成物、被覆物品、自動車用外板、および活性エネルギー線硬化性組成物
WO2012017552A1 (ja) 金属蒸着膜用塗料および積層体
JP5757062B2 (ja) 活性エネルギー線硬化性塗料及び成型品
KR20170030106A (ko) 자외선 경화형 도료 조성물
JP2004131653A (ja) 金属蒸着用アンダーコーティング材組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment