KR20220135423A - 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제1 아크릴 수지, 제2 아크릴 수지, 블록 이소시아네이트계 경화제 및 용제를 포함하고, 상기 제1 아크릴 수지는 수산기가가 160 내지 250 mgKOH/g이며, 중량평균분자량이 15,000 내지 60,000 g/mol이고, 상기 제2 아크릴 수지는 수산기가가 100 내지 150 mgKOH/g이며, 중량평균분자량이 5,000 내지 10,000 g/mol인, 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 130℃ 이하의 저온에서 경화 가능한 일액형 클리어 도료 조성물에 관한 것이다.
자동차의 차체는, 외관 특성을 향상시키고 외부 환경으로부터 표면을 보호하기 위해, 전착 도장, 중도 도장, 베이스 도장 및 클리어 도장 등의 복수 코팅 공정이 수행된다. 구체적으로, 차체에 전착 도료의 도포 및 경화, 중도 도료의 도포 및 경화를 실시한 후, 중도 코팅층 상에 베이스 코트와 클리어 코트를 연속적으로 도장한 후 건조 및 경화시키는 것이 보편적이다. 상술한 바와 같이, 베이스 코트와 클리어 코트는 베이스 코트 조성물의 도포 및 건조 후 클리어 코트 조성물을 도포하고, 140~150 ℃에서 클리어 코트와 베이스 코트를 함께 경화시키는 것이 일반적이다. 그러나, 최근 도장 공정 비용의 절감을 위해 공정의 단축 및 낮은 온도에서 경화 가능한 클리어 도료 조성물에 대한 요구가 증가하는 추세이다.
이에 대한 대안으로, 저온 소부 조건, 특히 140℃ 이하의 열경화 조건에서 사용할 수 있는, 다양한 클리어 코트 조성물이 제안되었다. 구체적으로, 한국 공개특허 제2016-0120110호(특허문헌 1)에는 이중결합 올리고머와 수산화기를 동시에 가지는 아크릴 수지; 상기 이중결합의 중합반응을 통한 가교를 위한 열 라디칼 개시제; 상기 수산화기의 가교를 위한 열경화제; 및 첨가제;를 포함하는 자동차용 저온경화 일액형 클리어 코트 조성물이 개시되어 있습니다. 특허문헌 1과 같은 종래 저온 소부 가능한 클리어 코트 조성물은 제조된 도막의 기계적 물성이 충분하지 않아 차체용 도료로 적용하기에는 한계가 있습니다.
따라서, 130℃ 이하의 저온에서 경화 가능하면서도 이로부터 제조된 도막의 기계적 물성이 우수하여 차체 도장용으로 적용하기에 적합한 일액형 클리어 도료 조성물에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.
이에, 본 발명은 130℃ 이하의 저온에서 경화 가능하면서도, 기계적 물성이 우수한 도막을 제조할 수 있는 일액형 클리어 도료 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 제1 아크릴 수지, 제2 아크릴 수지, 블록 이소시아네이트계 경화제 및 용제를 포함하고,
상기 제1 아크릴 수지는 수산기가가 160 내지 250 mgKOH/g이며, 중량평균분자량이 15,000 내지 60,000 g/mol이고,
상기 제2 아크릴 수지는 수산기가가 100 내지 150 mgKOH/g이며, 중량평균분자량이 5,000 내지 10,000 g/mol인, 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물은 130℃ 이하의 저온에서 경화 가능하여 도장 공정시 소요되는 비용을 절감할 수 있어 경제적이고, 차체와 이에 결합된 소재 부품들을 일체로 도장할 수 있어서 도장 후 부품과 차체의 색상이 상이한 문제를 방지할 수 있다. 또한, 한 번의 도장 공정으로 차체와 부품을 모두 도장할 수 있기 때문에 공정 상의 번거로움이나 비용의 손실을 절감할 수 있다. 또한, 상기 클리어 도료 조성물로부터 제조된 도막은 경도, 부착성, 내수성, 내산성, 내스크래치성 및 내용제성 등의 기계적 물성이 우수하여 차체 도장용으로 유용하게 사용할 수 있다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 있어서, 수지의 "중량평균분자량"은 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 GPC(gel permeation chromatograph)의 방법으로 측정한 값을 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 수지 등의 "유리전이온도(Tg)"는 당업계에 잘 알려진 방법인 DSC(Differential Scanning Calorimetry), DTA(Differential Thermal Analysis), Mechanicla Methods, Volume Methods 등의 방법으로 측정할 수 있으며, 예를 들어 DSC(Differential Scanning Calorimetry)의 방법으로 측정한 값을 나타낼 수 있다.
본 발명에 있어서, "산가", "수산기가" 및 "미반응 NCO기 함량"과 같은 작용기가는 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 적정법(titration) 등으로 측정한 값일 수 있다.
또한, 본 명세서에서, "(메트)아크릴"은 "아크릴" 및/또는 "메타크릴"을 의미하고, "(메트)아크릴레이트"는 "아크릴레이트" 및/또는 "메타크릴레이트"를 의미한다.
본 발명에 따른 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물은 제1 아크릴 수지, 제2 아크릴 수지, 블록 이소시아네이트계 경화제 및 용제를 포함하고, 제1 아크릴 수지는 제2 아크릴 수지보다 수산기가 및 중량평균분자량이 크다. 상술한 바와 같이, 수산기가 및 중량평균분자량이 상이한 2종의 아크릴 수지를 사용하는 경우, 도막의 건조 속도 및 가교 밀도를 조절하여 도막의 외관 특성 및 기계적 물성을 향상시키는 효과가 있다.
제1 아크릴 수지
제1 아크릴 수지는 조성물에 저온 경화성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 제1 아크릴 수지는 에틸렌성 불포화 단량체 유래 반복단위 및 수산기 함유 (메트)아크릴 단량체 유래 반복단위를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1 아크릴 수지는 에틸렌성 불포화 단량체 및 수산기 함유 (메트)아크릴 단량체로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 아크릴 수지는 알킬기 함유 (메트)아크릴 단량체 및 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체로부터 제조될 수 있다.
상기 에틸렌성 불포화 단량체는 스티렌 및 이의 유도체, 부타디엔, C1~12알킬 (메타)아크릴 및 C1~12알킬 (메타)아크릴산 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 수산기 함유 (메트)아크릴 단량체는, 예를 들어, 히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필메타아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 카두라아크릴레이트, 카두라메타크릴레이트, 카프로락톤아크릴레이트, 카프로락톤메타크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필아크릴, 2,3-디히드록시프로필메타크릴레이트, 폴리프로필렌 변성 아크릴레이트, 폴리프로필렌 변성 메타크릴레이트, 4-히드록시메틸시크로헥실-메틸아크릴레이트 및 4-히드록시메틸시크로-메틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 제1 아크릴 수지는 유리전이온도(Tg)가 40 내지 70 ℃, 45 내지 65 ℃, 또는 50 내지 60 ℃일 수 있다. 제1 아크릴 수지의 유리전이온도가 상기 범위 내일 경우, 제조된 도막의 초기 경도를 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 아크릴 수지의 유리전이온도가 상기 범위 미만인 경우, 도막의 건조 속도 및 가교 밀도가 저하되어 경도 및 내수성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 도막이 브리틀(Brittle)해지면서 외관 및 내치핑성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제1 아크릴 수지는 수산기가(OHv)가 160 내지 250 mgKOH/g, 170 내지 200 mgKOH/g, 또는 175 내지 195 mgKOH/g일 수 있다. 제1 아크릴 수지의 수산기가가 상기 범위 내일 경우, 이를 포함하는 조성물의 경화성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 아크릴 수지의 수산기가 상기 범위 미만인 경우, 가교밀도가 저하되어 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 과경화되어 도막이 브리틀(Brittle)해져 탄성이 떨어지고, 조성물의 내수성 및 내후성이 부족해지며, 점도가 증가되어 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제1 아크릴 수지는 산가(Av)가 7mgKOH/g 이하, 0.5 내지 7 mgKOH/g, 또는 1 내지 5 mgKOH/g일 수 있다. 제1 아크릴 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우, 이를 포함하는 조성물의 반응성을 조절하여 이로부터 제조된 도막의 외관 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 아크릴 수지의 산가가 상기 범위 미만인 경우, 경화반응 속도가 저하되어 제조된 도막의 외관이 저하되는 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 수지 응집성 증대로 조성물의 점도가 증가하여 작업성 및 상온저장성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제1 아크릴 수지는 중량평균분자량이 15,000 내지 60,000 g/mol, 15,000 내지 55,000 g/mol, 또는 15,000 내지 30,000 g/mol일 수 있다. 상기 제1 아크릴 수지는 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 제조된 도막의 외관 특성 및 물성이 적절하다. 또한, 제1 아크릴 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우, 분자량이 작아 제조된 도막의 내산성, 내수성 및 내한치핑성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 분자량 증가에 따른 흐름성이 저하되어 외관 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제1 아크릴 수지는 하기 제2 아크릴 수지보다 수산기가가 높다. 예를 들면, 상기 제1 아크릴 수지는 하기 제2 아크릴 수지보다 수산기가가 30 내지 60 mgKOH/g 높을 수 있다.
제1 아크릴 수지로 제2 아크릴 수지보다 수산기가가 높은 수지를 사용하는 경우, 가교 밀도가 증가하여 기계적 물성이 증가하는 효과가 있고, 제1 아크릴 수지와 제2 아크릴 수지의 수산기가 차이가 상기 범위 미만인 경우, 가교 밀도가 저하되어 제조된 도막의 외관이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 과경화되어 도막이 브리틀(Brittle)해져 탄성이 떨어지고, 조성물의 내수성 및 내후성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제1 아크릴 수지는 하기 제2 아크릴 수지보다 중량평균분자량이 높다. 예를 들면, 상기 제1 아크릴 수지는 하기 제2 아크릴 수지보다 중량평균분자량이 10,000 내지 30,000 g/mol 높을 수 있다.
제1 아크릴 수지로 제2 아크릴 수지보다 중량평균분자량이 높은 수지를 사용하는 경우, 가교 밀도가 증가하여 기계적 물성이 증가하는 효과가 있고, 제1 아크릴 수지와 제2 아크릴 수지의 중량평균분자량 차이가 상기 범위 미만인 경우, 반응성이 증가하여 제조된 도막의 외관 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 반응성 및 가교밀도가 저하되어 내수성 및 내화학성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제1 아크릴 수지는 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 30 내지 60 중량%, 35 내지 55 중량%, 또는 40 내지 50 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제1 아크릴 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 건조성이 저하되어 이를 포함하는 도료 조성물로부터 제조된 도막의 광택, 내수성 및 내충격성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 건조가 빨리 진행되어 조성물의 도장 작업성 및 칠흐름성이 부족하여 도막 외관 및 내한치핑성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제1 아크릴 수지 및 하기 제2 아크릴 수지는 2 내지 7 :1의 중량비, 또는 3 내지 6 :1의 중량비로 조성물에 포함될 수 있다. 제1 아크릴 수지와 제2 아크릴 수지의 중량비가 상기 범위 미만인 경우, 즉 소량의 제1 아크릴 수지가 포함되는 경우, 가교밀도가 저하되어 내수성 및 내화학성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 즉 과량의 제1 아크릴 수지가 포함되는 경우, 조성물의 점도가 증가하여 조성물의 도장 작업성 및 칠흐름성이 부족하여 도막 외관 및 기계적 물성이 저하되는 한 문제가 발생할 수 있다.
제2 아크릴 수지
제2 아크릴 수지는 조성물에 흐름성을 제어하는 역할을 한다.
상기 제2 아크릴 수지는 에틸렌성 불포화 단량체 유래 반복단위 및 수산기 함유 (메트)아크릴 단량체 유래 반복단위를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2 아크릴 수지는 에틸렌성 불포화 단량체 및 수산기 함유 (메트)아크릴 단량체로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 아크릴 수지는 알킬기 함유 (메트)아크릴 단량체 및 수산기 함유 (메트)아크릴레이트 단량체로부터 제조될 수 있다.
다른 예로, 에틸렌성 불포화 단량체, 수산기 함유 (메트)아크릴 단량체 및 벤질 아민을 반응시켜 제조될 수 있으며, 바늘 모양의 디우레아기가 존재하는 화학 구조를 가질 수 있다.
상기 에틸렌성 불포화 단량체는 스티렌 및 이의 유도체, 부타디엔, C1~12알킬 (메타)아크릴 및 C1~12알킬 (메타)아크릴산 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 수산기 함유 (메트)아크릴 단량체는, 예를 들어, 히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필메타아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 카두라아크릴레이트, 카두라메타크릴레이트, 카프로락톤아크릴레이트, 카프로락톤메타크릴레이트, 2,3-디히드록시프로필아크릴, 2,3-디히드록시프로필메타크릴레이트, 폴리프로필렌 변성 아크릴레이트, 폴리프로필렌 변성 메타크릴레이트, 4-히드록시메틸시크로헥실-메틸아크릴레이트 및 4-히드록시메틸시크로-메틸메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 제2 아크릴 수지는 수산기가(OHv)가 100 내지 150 mgKOH/g, 120 내지 150 mgKOH/g, 또는 130 내지 150 mgKOH/g일 수 있다. 제2 아크릴 수지의 수산기가가 상기 범위 내일 경우, 이를 포함하는 조성물의 흐름성을 조절하여 작업성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 아크릴 수지의 수산기가 상기 범위 미만인 경우, 가교밀도가 저하되어 제조된 도막의 외관 특성 및 광택이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 과경화되어 도막이 브리틀(Brittle)해져 탄성이 떨어지고, 조성물의 내수성 및 내후성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제2 아크릴 수지는 산가(Av)가 5mgKOH/g 이하, 0.5 내지 4.5 mgKOH/g, 또는 1 내지 4 mgKOH/g일 수 있다. 제2 아크릴 수지의 산가가 상기 범위 내일 경우, 이를 포함하는 조성물의 흐름성을 조절하여 작업성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 아크릴 수지의 산가가 상기 범위 미만인 경우, 경화반응 속도가 저하되어 제조된 도막의 외관이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 점도가 상승하여 작업성 및 칠흐름성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제2 아크릴 수지는 유리전이온도(Tg)가 30 내지 70 ℃, 35 내지 65 ℃, 또는 40 내지 60 ℃일 수 있다. 제2 아크릴 수지의 유리전이온도가 상기 범위 내일 경우, 제조된 도막의 외관 및 경도를 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 아크릴 수지의 유리전이온도가 상기 범위 미만인 경우, 도료의 건조속도가 지연되어 외관이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 도막이 브리틀(Brittle)해져 외관 특성 및 광택이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제2 아크릴 수지는 중량평균분자량(Mw)이 5,000 내지 10,000 g/mol, 6,000 내지 9,500 g/mol, 또는 7,000 내지 9,000 g/mol일 수 있다. 상기 제2 아크릴 수지는 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 제조된 도막의 외관 특성 및 물성이 적절하다. 또한, 제2 아크릴 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우, 분자량이 작아 제조된 도막의 내산성 및 내화학성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 분자량 증가에 따른 흐름성 및 레벨링성이 저하되어 외관 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제2 아크릴 수지는 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%, 3 내지 15 중량%, 또는 5 내지 13 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 제2 아크릴 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 건조성이 저하되어 이를 포함하는 도료 조성물로부터 제조된 도막의 광택 및 내수성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 건조가 빨리 진행되어 조성물의 도장 작업성, 칠흐름성 및 외관이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
블록 이소시아네이트계 경화제
블록 이소시아네이트계 경화제는 조성물 내 성분들과 가교반응하여 조성물을 경화시킴으로써 도막을 형성하는 역할을 한다. 이때, 블록 이소시아네이트계 경화제는 말단의 이소시아네이트기(NCO기)가 블록킹제로 처리되어 반응성이 조절된 것을 의미한다.
상기 블록킹제는 예를 들어, 활성 메틸렌계 화합물, 폴리알킬렌폴리올 화합물 및 피라졸계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 즉, 상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 활성 메틸렌계 화합물, 폴리알킬렌폴리올 화합물 및 피라졸계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 블록킹제로 말단의 이소시아네이트기가 블록된 것일 수 있다.
상기 블로킹제는 이소시아네이트 경화제의 말단의 이소시아네이트기를 블록하여 경화 반응을 차단하다가, 일정 온도 범위(예를 들어, 도료 조성물의 경화 온도인 100 내지 130 ℃)에서 이소시아네이트기로부터 해리되어 경화제가 본래의 역할을 수행하도록 할 수 있다.
상기 블록킹제에 의해 본 발명의 도료 조성물은 1액형이라도 안정적인 저장성과 경화 반응성을 나타낼 수 있고, 이로 인해 도료 조성물의 작업성을 향상시키는 효과가 있다.
상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 25℃에서의 점도가 5,000 내지 10,000 cps, 6,000 내지 9,000 cps, 또는 7,000 내지 8,000 cps이고, 경화제 총 중량을 기준으로 고형분 함량이 60 내지 80 중량%, 또는 65 내지 75 중량%일 수 있다. 블록 이소시아네이트계 경화제의 25℃에서의 점도가 상기 범위 미만인 경우, 흐름성이 저하되어 제조된 도막의 외관 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 도장 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 미반응 NCO기 함량이 경화제 총 중량을 기준으로 5 내지 10 중량%, 6 내지 9 중량%, 또는 6.5 내지 8.5 중량%일 수 있다. 블록 이소시아네이트계 경화제의 미반응 NCO기 함량이 상기 범위 미만인 경우, 가교 밀도가 저하되어 도막의 내충격성, 내수성 및 내한치핑성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 경화속도가 증대되고 수지가 응집되어 도막의 외관 특성, 광택 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 중량평균분자량(Mw)이 1,500 내지 4,000 g/mol, 2,000 내지 3,500 g/mol, 또는 2,000 내지 3,000 g/mol일 수 있다. 블록 이소시아네이트계 경화제의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우, 분자량이 작아 조성물의 반응성이 부족하여 외관 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 분자량 증가에 따른 블록킹제 처리가 어려워 반응성 조절 및 도장 작업성이 어렵고 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 10 내지 30 중량%, 10 내지 25 중량%, 또는 13 내지 23 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 블록 이소시아네이트계 경화제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 조성물의 반응성이 부족하여 제조된 도막의 가교 밀도가 떨어져 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 경화 후 도막 내에 미반응물이 발생하여 도막의 외관, 부착성 및 내한치핑성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
용제
상기 용제는 도료 조성물의 점도를 조절하여 조성물의 작업성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 용제는 탄화수소계 용제, 아세테이트계 용제, 알코올계 용제 및 카르복실산계 용제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 용제는 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 용제; 1-메톡시-2-프로필아세테이트, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, n-프로필아세테이트, n-부틸아세테이트, 디메틸 글루타레이트, 디메틸 석신에이트, 디메틸 아디페이트, 메틸 글루타레이트, 메틸 숙신에이트, 메틸 아디페이트 등의 아세테이트계 용제; n-부탄올, 프로판올 및 1-메톡시-2-프로판올 등의 알콜계 용제; 등을 들 수 있다. 또한, 상기 방향족 탄화수소계 용제의 시판품으로는 코코졸 #100, 코코졸 #150 등을 들 수 있다. 나아가, 상기 아세테이트계 용제의 시판품으로는 솔베이사의 Rhodiasolv RPD 등을 들 수 있다.
상기 용제는 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 10 내지 45 중량%, 13 내지 30 중량%, 또는 15 내지 20 중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 용제를 상기 함량 범위 내로 포함할 경우, 이를 포함하는 도료 조성물은 제조시 및 도장시 우수한 작업성을 갖는 효과가 있다. 상기 용제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 조성물의 점도가 높아 작업성이 부족하고, 상기 범위 초과인 경우, 경화시 용제 제거를 위한 시간이 오래 걸리는 문제가 발생할 수 있다.
첨가제
상기 클리어 도료 조성물은 자외선 흡수제, 경화 촉매, 레벨링제 및 소포제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%, 또는 2 내지 6 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.
자외선 흡수제는 자외선을 흡수하여 도료 조성물의 변색을 방지하고, 상기 도료 조성물로부터 제조된 도막의 부풀어 오름, 박리(delamination) 및 광택 손실 등을 방지하는 역할을 한다. 또한, 상기 자외선 흡수제는 도료 조성물에 사용될 수 있는 통상적인 것이라면 특별히 제한없이 사용할 수 있으며, 예로 들어, 히드록시페닐 벤조트리아졸 등의 벤조트리아졸계를 들 수 있다. 또한, 상기 자외선 흡수제의 시판품으로는 BASF사의 Tinuvin 384, Tinuvin 5151을 들 수 있다.
경화 촉매는 도료 조성물의 불완전한 경화를 막아 이로부터 제조된 도막의 기계적 물성을 향상시키는 역할을 한다. 또한, 상기 경화 촉매는 디부틸틴 디라우레이트, 트리에틸아민, 디에틸렌트리아민, 비스무트 카르복실레이트, 지르코늄 킬레이트, 디노닐나프탈렌 디설폰산 등을 들 수 있다.
레벨링제는 도료 조성물에 평활성을 부여하여 이로부터 제조된 도막의 외관 특성을 향상시켜 오렌지 필의 발생을 억제하는 역할을 한다. 또한, 상기 레벨링제는 도료 조성물에 사용될 수 있는 통상적인 것이라면 특별히 제한없이 사용할 수 있고, 예를 들어, 에테르 변성 폴리실록산을 들 수 있다.
소포제는 도료 조성물 제조시 발생되는 기포 발생을 억제하고 도막 형성시 야기되는 핀홀 또는 팝핑(popping) 등의 현상을 억제 내지 제거하는 역할을 한다. 상기 소포제는 도료 조성물에 사용될 수 있는 통상적인 것이라면 특별히 제한없이 사용할 수 있고, 예를 들어, 시판품으로는 BYK사의 BYK-011, BYK-015, BYK-072 및 BYKETOL-OK, Air Product사의 DF-21, Munzing사의 agitan 281 및 산노프코사의 Foamster-324 등을 들 수 있다.
일액형 도료 조성물
상기 클리어 도료 조성물은 2종의 아크릴 수지와 블록 이소시아테이트계 경화제를 포함하는 일액형 도료 조성물이다.
상기 클리어 도료 조성물은 고형분 함량(NV)이 40 내지 65 중량%, 45 내지 60 중량%, 또는, 40 내지 55 중량%일 수 있다. 상기 클리어 도료 조성물의 고형분 함량이 상기 범위 내일 경우 조성물의 도장 작업성이 향상될 수 있다.
상기 클리어 도료 조성물은 100 내지 130 ℃, 105 내지 125 ℃, 또는 110 내지 120 ℃에서 경화될 수 있다. 상기 클리어 도료 조성물은 상기 온도 범위 내에서 경화 가능하므로, 도장 공정시 소요되는 비용을 절감할 수 있어 경제적이고, 차체와 이에 결합된 소재 부품들을 일체로 도장할 수 있어서 도장 후 부품과 차체의 색상이 상이한 문제를 방지할 수 있다. 또한, 한 번의 도장 공정으로 차체와 부품을 모두 도장할 수 있기 때문에 공정 상의 번거로움이나 비용의 손실을 절감할 수 있다.
상기 클리어 도료 조성물은 포드컵 4번을 기준으로 40 내지 70 초, 45 내지 65 초, 또는 50 내지 60 초의 점도를 가질 수 있다. 상기 클리어 도료 조성물의 점도가 상기 범위 미만인 경우, 수직면 흘러내림 등의 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 점도가 높아 이로부터 제조된 도막의 외관 특성을 저하시키거나 도장기에 부하가 걸려 도장기 고장의 원인이 될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 클리어 도료 조성물은 130℃ 이하의 저온에서 경화 가능하여 도장 공정시 소요되는 비용을 절감할 수 있어 경제적이고, 차체와 이에 결합된 소재 부품들을 일체로 도장할 수 있어서 도장 후 부품과 차체의 색상이 상이한 문제를 방지할 수 있다. 또한, 한 번의 도장 공정으로 차체와 부품을 모두 도장할 수 있기 때문에 공정 상의 번거로움이나 비용의 손실을 절감할 수 있다. 나아가, 상기 클리어 도료 조성물로부터 제조된 도막은 외관 특성, 부착성, 내수성, 내산성, 내스크래치성 및 내용제성 등의 기계적 물성이 우수하여 차체 도장용으로 유용하게 사용할 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1 내지 13 및 비교예 1 내지 10. 클리어 도료 조성물의 제조
하기 표 1 내지 3에 기재된 바와 같은 조성으로 각 성분들을 교반 혼합하여 포드컵 4호로 55초인 클리어 도료 조성물을 제조하였다.
| 구성(중량%) | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | 실시예 6 | 실시예 7 |
| 제1 아크릴 수지-1 | 46 | 37 | 52 | 26 | 63 | 46 | 46 |
| 제1 아크릴 수지-2 | - | - | - | - | - | - | - |
| 제1 아크릴 수지-3 | - | - | - | - | - | - | - |
| 제1 아크릴 수지-4 | - | - | - | - | - | - | - |
| 제1 아크릴 수지-5 | - | - | - | - | - | - | - |
| 제2 아크릴 수지-1 | 9.4 | 9.4 | 9.4 | 9.4 | 9.4 | 4 | 14 |
| 제2 아크릴 수지-2 | - | - | - | - | - | - | - |
| 제2 아크릴 수지-3 | - | - | - | - | - | - | - |
| 제2 아크릴 수지-4 | - | - | - | - | - | - | - |
| 제2 아크릴 수지-5 | - | - | - | - | - | - | - |
| 블록 이소시아네이트계 경화제 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 자외선 흡수제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 경화 촉매 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
| 레벨링제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 소포제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 제1 용제 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 0.9 | 3.6 | 2.6 |
| 제2 용제 | 3 | 3 | 3 | 4 | 0.7 | 3 | 2 |
| 제3 용제 | 3.8 | 3.8 | 3.8 | 3.8 | 0.6 | 3.8 | 2.8 |
| 제4 용제 | 10 | 19 | 4 | 29 | 1.2 | 15.4 | 8.4 |
| 총합 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 구성(중량%) | 실시예 8 | 실시예 9 | 실시예 10 | 실시예 11 | 실시예 12 | 실시예 13 |
| 제1 아크릴 수지-1 | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 |
| 제1 아크릴 수지-2 | - | - | - | - | - | - |
| 제1 아크릴 수지-3 | - | - | - | - | - | - |
| 제1 아크릴 수지-4 | - | - | - | - | - | - |
| 제1 아크릴 수지-5 | - | - | - | - | - | - |
| 제2 아크릴 수지-1 | 0.5 | 22 | 9.4 | 9.4 | 9.4 | 9.4 |
| 제2 아크릴 수지-2 | - | - | - | - | - | - |
| 제2 아크릴 수지-3 | - | - | - | - | - | - |
| 제2 아크릴 수지-4 | - | - | - | - | - | - |
| 제2 아크릴 수지-5 | - | - | - | - | - | - |
| 블록 이소시아네이트계 경화제 | 20 | 20 | 12 | 25 | 7 | 32 |
| 자외선 흡수제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 경화 촉매 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
| 레벨링제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 소포제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 제1 용제 | 5.6 | 1.6 | 3.6 | 3.6 | 5.6 | 1.6 |
| 제2 용제 | 4 | 1 | 3 | 3 | 5 | 1.1 |
| 제3 용제 | 3.8 | 1.4 | 3.8 | 3.8 | 5.8 | 1.7 |
| 제4 용제 | 15.9 | 3.8 | 18 | 5 | 17 | 4 |
| 총합 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 구성(중량%) | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | 비교예 6 | 비교예 7 | 비교예 8 | 비교예 9 | 비교예 10 |
| 제1 아크릴 수지-1 | 55.4 | - | - | - | - | - | 46 | 46 | 46 | 46 |
| 제1 아크릴 수지-2 | - | - | 46 | - | - | - | - | - | - | - |
| 제1 아크릴 수지-3 | - | - | - | 46 | - | - | - | - | - | - |
| 제1 아크릴 수지-4 | - | - | - | - | 46 | - | - | - | - | - |
| 제1 아크릴 수지-5 | - | - | - | - | - | 46 | - | - | - | - |
| 제2 아크릴 수지-1 | - | 55.4 | 9.4 | 9.4 | 9.4 | 9.4 | - | - | - | - |
| 제2 아크릴 수지-2 | - | - | - | - | - | - | 9.4 | - | - | - |
| 제2 아크릴 수지-3 | - | - | - | - | - | - | - | 9.4 | - | - |
| 제2 아크릴 수지-4 | - | - | - | - | - | - | - | - | 9.4 | - |
| 제2 아크릴 수지-5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 9.4 |
| 블록 이소시아네이트계 경화제 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 자외선 흡수제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 경화 촉매 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
| 레벨링제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 소포제 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 제1 용제 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 3.6 |
| 제2 용제 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 제3 용제 | 3.8 | 3.8 | 3.8 | 3.8 | 3.8 | 3.8 | 3.8 | 3.8 | 3.8 | 3.8 |
| 제4 용제 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 총합 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
이하, 비교예 및 실시예에서 사용한 각 성분들의 제조사 및 제품명, 및 물성은 하기와 같다.
| 구성 | 비고 |
| 제1 아크릴 수지-1 | Av: 2mgKOH/g, OHv: 185mgKOH/g, Tg: 52℃, 고형분: 65중량%, 25℃에서의 점도: 5,200cps, Mw: 20,000g/mol |
| 제1 아크릴 수지-2 | Av: 2mgKOH/g, OHv: 155mgKOH/g, Tg: 52℃, 고형분: 65중량%, 25℃에서의 점도: 5,200cps, Mw: 20,000g/mol |
| 제1 아크릴 수지-3 | Av: 2mgKOH/g, OHv: 257mgKOH/g, Tg: 52℃, 고형분: 65중량%, 25℃에서의 점도: 5,200cps, Mw: 20,000g/mol |
| 제1 아크릴 수지-4 | Av: 2mgKOH/g, OHv: 185mgKOH/g, Tg: 52℃, 고형분: 65중량%, 25℃에서의 점도: 4,500cps, Mw: 13,800g/mol |
| 제1 아크릴 수지-5 | Av: 2mgKOH/g, OHv: 185mgKOH/g, Tg: 52℃, 고형분: 65중량%, 25℃에서의 점도: 7,500cps, Mw: 61,000g/mol |
| 제2 아크릴 수지-1 | Av: 3mgKOH/g, OHv: 140mgKOH/g, 고형분: 54중량%, 25℃에서의 점도: 4,100cps, Mw: 8,700g/mol, Tg: 50℃ |
| 제2 아크릴 수지-2 | Av: 3mgKOH/g, OHv: 89mgKOH/g, 고형분: 54중량%, 25℃에서의 점도: 4,100cps, Mw: 8,700g/mol, Tg: 50℃ |
| 제2 아크릴 수지-3 | Av: 3mgKOH/g, OHv: 157mgKOH/g, 고형분: 54중량%, 25℃에서의 점도: 4,100cps, Mw: 8,700g/mol, Tg: 50℃ |
| 제2 아크릴 수지-4 | Av: 3mgKOH/g, OHv: 140mgKOH/g, 고형분: 54중량%, 25℃에서의 점도: 2,900cps, Mw: 4,600g/mol, Tg: 50℃ |
| 제2 아크릴 수지-5 | Av: 3mgKOH/g, OHv: 140mgKOH/g, 고형분: 54중량%, 25℃에서의 점도: 4,900cps, Mw: 11,000g/mol, Tg: 50℃ |
| 블록 이소시아네이트계 경화제 | 말단 이소시아네이트기가 폴리에틸렌글리콜로 블록된 경화제 (고형분: 70중량%, 25℃에서의 점도: 7,600cps, 미반응 NCO 함량: 7.3중량%, Mw: 2,735g/mol) |
| 자외선 흡수제 | 제조사: BASF, 제품명: TINUVIN 5151 |
| 경화 촉매 | 디노닐나프탈렌 디설폰산(Dinonylnaphthalene Disulfonic Acid) |
| 레벨링제 | 제조사: BYK, 제품명: BYK-325 |
| 소포제 | 제조사: BYK, 제품명: BYKETOL-OK |
| 제1 용제 | n-부틸 아세테이트(n-Butyl Acetate) |
| 제2 용제 | n-부탄올(N-butanol) |
| 제3 용제 | 제조사: Solvay, 제품명: RHODIASOLV RPD |
| 제4 용제 | 코코졸 #100(Kocosol #100) |
시험예: 도료 조성물로부터 제조된 도막의 물성 측정
시편에 상도 도료(제조사: KCC, 제품명: WT3900)를 건조 도막 두께 15㎛로 벨 도장한 후, 80℃에서 3분간 핫 에어를 불어주며 도료 내에 잔존하는 물을 증발시켜 상도 도막을 형성하였다. 이후 상도 도막 상에 실시예 및 비교예의 클리어 도료 조성물을 도장하고, 120℃에서 25분간 경화시켜 두께 40㎛의 클리어 도막을 형성하였다.
상술한 바와 같이 도장된 시편을 대상으로 하기와 같은 방법으로 물성을 측정하였으며, 그 결과를 표 5에 나타냈다.
구체적으로, 상기 클리어 도료 조성물은 핸드건 스프레이(노즐구경: 1.5mm, 공기압: 4.5kgf/㎠ 내외로 일정 유지)를 이용하고, 노즐 입구와 시편 사이의 거리를 30cm로 일정하게 유지하면서 수평으로 40~50cm/sec 속도로 움직이며 도장하였다.
(1) 도장 작업성
핸드건 스프레이로 도료의 토출시 실시예 및 비교예의 클리어 도료 조성물을 왕복 2회 도장하여 도장시 도료의 무화 정도, 평활성의 정도 및 도막 살오름성을 비교하였다.
구체적으로, 육안상 표면 내 칠퍼짐성이 양호하며 살오름성이 우수한 경우 우수(◎), 육안상 살오름성은 양호하나 칠퍼짐성이 부족한 경우 양호(○), 육안상 살오름성 및 칠퍼짐성이 부족하며 도장이물이 3점 미만으로 발생한 경우 보통(△), 도장이물이 3점 이상이며 크레터링이 발생한 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(2) 외관
도장된 시편을 대상으로 자동차 외관 측정기인 Wave Scan DOI(BYK Gardner)를 이용하여 광택(LU), 선명도(SH) 및 오렌지필(OP)을 측정하였으며, 측정된 물성을 이용하여 종합 외관 평가 수치(CF)을 하기 수학식 1로 계산하였다.
[수학식 1]
CF = LU X 0.15 + SH X 0.35 + OP X 0.5
이때, CF는 수평 및 수직으로 측정 및 계산하였다.
계산된 CF가 65 이상일 경우 우수(◎), 60 이상 65 미만일 경우 양호(○), 55 이상 60 미만일 경우 보통(△), 55 미만일 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(3) 광택
도장된 시편을 대상으로 광택기(Gloss Meter)를 이용하여 20° 광택을 측정하였으며, 20° 광택이 90 이상인 경우 우수(◎), 85 이상 90 미만일 경우 양호(○), 80 이상 85 미만일 경우 보통(△), 80 미만일 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(4) 재도장 부착성
상도 도막 및 클리어 도막을 모두 제거하고 상술한 바와 동일한 방법으로 상도 도료 및 클리어 도료 조성물을 도장한 후 바둑목법으로 재도장 부착성을 평가하였다.
구체적으로, 상기 바둑목법은 클리어 도막 표면을 칼로 가로 2mm 및 세로 2mm의 정사각형 100개를 만든 후 테이프를 사용하여 정사각형을 떼어내어 부착성을 측정하였다. 이때, 측정된 부착성은 100개의 정사각형이 100% 온전히 붙어있는 경우 우수(◎), 남은 정사각형이 70% 이상 100% 미만인 경우 양호(○), 50% 이상 70% 미만인 경우 보통(△), 50% 미만인 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(5) 내충격성
도장된 시편을 대상으로 내충격성을 ASTM D2794에 의거하여 평가하였다. 이때, 듀퐁식 충격시험기를 이용하였으며, 추의 낙하 높이를 30cm부터 50cm까지 변화시키면서 500g의 추를 시편에 떨어뜨렸을 때, 도막의 외관을 관찰하였다. 관찰 결과, 추의 낙하 높이 50cm에서 상도 도막에 균열 및 박리 현상이 발상하지 않은 경우 우수(◎), 40cm 이상 50cm 미만일 경우 양호(○), 30cm 이상 40cm 미만일 경우 인 경우 보통(△), 30 cm 미만 인 경우 불량(×)으로 평가하였다.
(6) 내수성
도장된 시편을 40℃ 항온수조에 240시간 동안 침적하고 1시간 동안 상온에서 방치한 후 항목 (4)의 바둑목법과 동일한 방법으로 부착성 평가를 수행했으며, 평가 기준도 동일하게 적용하였다.
(7) 칠흐름성
직경 5 mm 홀이 뚫린 강판에 상도 도막이 형성된 시편을 수직으로 걸어놓고 실시예 및 비교예의 클리어 도료 조성물을 상술한 바와 동일한 방법으로 도장하고 건조 및 경화한 후 제조된 도막의 표면을 관찰하여 조성물의 칠흐름성을 평가하였다.
구체적으로, 홀 하단부에 칠이 맺히는 것을 관찰하였으며, 흐름 발생이 관찰되는 시작점의 도막의 두께(㎛)를 흐름 한계 막 두께로 기록하였다. 이때, 측정된 흐름 한계 막 두께의 수치가 낮을수록 칠흐름성이 부족한 것으로 판단했다. 이때, 흐름 한계 막 두께가 40㎛ 이상일 경우 우수(◎), 35㎛ 이상 40㎛ 미만일 경우 양호(○), 30㎛ 이상 35㎛ 미만일 경우 보통(△), 30㎛ 미만일 경우 불량(Х)으로 평가하였다.
(8) 내한치핑성
크기 150mmX70mm의 시편을 -20±3℃에 3시간 동안 방치한 후 내치핑 시험기(제조사: 그레브로메타, 모델명: SAE J 400)를 이용하여 내한치핑성을 측정하였다.
구체적으로, 클리어 도막 상에 4bar의 압력으로 50g의 치핑 스톤(직경: 4mm)을 45°의 각도로 분사하였다. 이후 시편을 꺼내 셀로판 점착 테이프로 도막에 남아있는 박리된 도막 등의 이물질을 제거하였다. 이때, 최종 도막의 손상부위가 1mm 이하일 경우 우수(◎), 1mm 초과 2mm 이하일 경우 양호(○), 2mm 초과 3mm 이하일 경우 보통(△), 3mm 초과일 경우 불량(×)으로 평가하였다.
| 평가 항목 | 도장 작업성 |
외관 | 광택 | 재도장 부착성 | 내충격성 | 내수성 | 칠흐름성 | 내한치핑성 |
| 실시예 1 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 실시예 2 | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ |
| 실시예 3 | ○ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ○ |
| 실시예 4 | ◎ | ○ | △ | ◎ | △ | △ | ◎ | ◎ |
| 실시예 5 | △ | △ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | △ | △ |
| 실시예 6 | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◎ |
| 실시예 7 | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ |
| 실시예 8 | ◎ | ○ | △ | ◎ | ◎ | △ | △ | ◎ |
| 실시예 9 | △ | △ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | △ | ○ |
| 실시예 10 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ○ |
| 실시예 11 | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 실시예 12 | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | △ | △ | ◎ | △ |
| 실시예 13 | ◎ | △ | ◎ | △ | ◎ | ◎ | ◎ | △ |
| 비교예 1 | △ | ○ | X | ◎ | ○ | X | ○ | ○ |
| 비교예 2 | ◎ | ○ | X | ○ | X | X | ○ | X |
| 비교예 3 | ◎ | ○ | ○ | ○ | X | X | ○ | ○ |
| 비교예 4 | X | ○ | ○ | ○ | X | X | ○ | X |
| 비교예 5 | ○ | ○ | ○ | X | ○ | X | ○ | X |
| 비교예 6 | ○ | X | ○ | ○ | ○ | X | X | X |
| 비교예 7 | ○ | X | X | ○ | ○ | ○ | X | ○ |
| 비교예 8 | X | X | ○ | ○ | X | X | ○ | X |
| 비교예 9 | ○ | X | ○ | ○ | X | X | ○ | X |
| 비교예 10 | X | X | ○ | ○ | ○ | X | X | X |
표 5에서 보는 바와 같이, 실시예의 클리어 도료 조성물은 도장 작업성이 우수하고, 상기 조성물로부터 제조된 도막은 외관, 광택, 재도장 부착성, 내충격성, 내수성, 칠흐름성 및 내한치핑성 모두 우수했다.
한편, 1종의 아크릴 수지만 포함하는 비교예 1 및 2는 제조된 도막의 광택 및 내수성이 부족했다. 특히, 제1 아크릴 수지만 포함하는 비교예 1은 도장 작업성도 부족했다. 또한, 제2 아크릴 수지만 포함하는 비교예 2는 내충격성 및 내한치핑성도 부족했다.
또한, 수산기가가 낮은 제1 아크릴 수지-2를 포함하는 비교예 3 및 수산기가가 높은 제1 아크릴 수지-3을 포함하는 비교예 4는 내충격성 및 내수성이 부족했다. 나아가, 비교예 4는 조성물의 도장 작업성도 부족하고, 제조된 도막의 내한치핑성도 부족했다.
중량평균분자량이 낮은 제1 아크릴 수지-4를 포함하는 비교예 5 및 중량평균분자량이 높은 제1 아크릴 수지-5를 포함하는 비교예 6은 내수성 및 내한치핑성이 부족했다. 또한, 비교예 5는 재도장 부착성도 부족했다. 나아가, 비교예 6은 도막의 외관 및 칠흐름성도 부족했다.
또한, 수산기가가 낮은 제2 아크릴 수지-2를 포함하는 비교예 7 및 수산기가가 높은 제2 아크릴 수지-3을 포함하는 비교예 8은 도막의 외관 특성이 부족했다. 나아가, 비교예 7은 광택 및 칠흐름성도 부족하고, 비교예 8은 조성물의 도장 작업성도 부족하고 제조된 도막의 내충격성, 내수성 및 내한치핑성도 부족했다.
나아가, 중량평균분자량이 낮은 제2 아크릴 수지-4를 포함하는 비교예 9 및 중량평균분자량이 높은 제2 아크릴 수지-5를 포함하는 비교예 10은 외관, 내수성 및 내한치핑성이 부족했다. 또한, 비교예 9는 내충격성도 부족하고, 비교예 10은 도장 작업성 및 칠흐름성도 부족했다.
Claims (5)
- 제1 아크릴 수지, 제2 아크릴 수지, 블록 이소시아네이트계 경화제 및 용제를 포함하고,
상기 제1 아크릴 수지는 수산기가가 160 내지 250 mgKOH/g이며, 중량평균분자량이 15,000 내지 60,000 g/mol이고,
상기 제2 아크릴 수지는 수산기가가 100 내지 150 mgKOH/g이며, 중량평균분자량이 5,000 내지 10,000 g/mol인, 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 제1 아크릴 수지는 유리전이온도가 40 내지 70℃ 이며,
상기 제2 아크릴 수지는 유리전이온도가 30 내지 70℃ 인, 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 25℃에서의 점도가 5,000 내지 10,000 cps이고, 미반응 NCO기 함량이 5 내지 10 중량%이며, 중량평균분자량이 1,500 내지 4,000 g/mol인, 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 블록 이소시아네이트계 경화제는 활성 메틸렌계 화합물, 폴리알킬렌폴리올 화합물 및 피라졸계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 블록킹제로 말단의 이소시아네이트기가 블록된, 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물. - 청구항 1에 있어서,
도료 조성물의 총 중량을 기준으로, 제1 아크릴 수지 30 내지 60 중량%, 제2 아크릴 수지 1 내지 20 중량%, 블록 이소시아네이트계 경화제 10 내지 30 중량% 및 용제 10 내지 45 중량%를 포함하는, 저온 경화성 일액형 클리어 도료 조성물.
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