KR20200065981A

KR20200065981A - 도료 조성물

Info

Publication number: KR20200065981A
Application number: KR1020180152964A
Authority: KR
Inventors: 이영진; 김상현; 서정석; 김종보; 박수수
Original assignee: 주식회사 케이씨씨
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2020-06-09
Anticipated expiration: 2038-11-30
Also published as: KR102187979B1

Abstract

본 발명은 내식성 및 부착성이 우수한 PCM(Pre-Coated Metal)용 도료 조성물에 관한 것이다.

Description

도료 조성물{Coating Composition}

프리 코팅(Pre-Coating) 방식은 적은 양의 도료를 적용하여 균일한 도막을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 무늬와 화려한 색상을 구현할 수 있어, PCM(Pre-Coated Metal)용 도료 조성물이 다양한 용도에 적용되고 있다. 특히, 우수한 미관 및 광택성이 요구되는 가전제품에 적용 가능한 우수한 물성을 갖는 PCM용 도료 조성물에 대한 산업계의 요구가 지속적으로 증가하고 있고, 관련 연구가 활발히 이루어지고 있다.

일례로, 한국 등록특허 제10-1635359호는 이소보르닐 아크릴레이트, 아크릴로일 모르폴린 및 테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트를 포함한 PCM용 유색 자외선 경화형 투명 도료 조성물을 개시하고 있다. 그러나, 상기 도료 조성물은 도료 조성물에 기본적으로 요구되는 내식성 및 부착성이 열악하다는 한계가 있어, 우수한 미관을 확보함과 동시에 내식성 및 부착성 등 도료 조성물의 기본 물성을 유지할 수 있는 PCM용 도료 조성물이 여전히 요구되고 있다.

본 발명은 내식성 및 부착성이 우수한 PCM용 도료 조성물 및 이를 적용한 PCM 강판을 제공한다.

본 발명은 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지 및 방청안료를 포함하고, 상기 폴리에스테르 수지는 중량평균분자량이 14,000 내지 18,000 g/mol인 제1폴리에스테르 수지 및 중량평균분자량이 9,000 내지 13,000 g/mol인 제2폴리에스테르 수지를 포함하는 도료 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 강판 및 상기 강판의 표면 상에 형성된 도막층을 포함하고, 상기 도막층은 전술한 PCM용 도료 조성물의 경화물인 PCM 강판을 제공한다.

본 발명은 내식성 및 부착성이 우수한 PCM용 도료 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 PCM용 도료 조성물은 강판(예컨대 가전용 칼라 강판)에 적용가능하며, 본 발명의 PCM용 도료 조성물이 적용된 PCM 강판은 우수한 외관 및 광택성 뿐 아니라 우수한 내구성을 갖는다.

본 발명에서 사용된 수지의 분자량은 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 GPC(gel permeation chromatograph) 방법으로 측정할 수 있다. 또한, 유리전이온도는 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 시차주사열량분석법(differential scanning calorimetry, DSC)으로 측정할 수 있다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 하기 내용에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 구성 요소가 다양하게 변형되거나 선택적으로 혼용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

<도료 조성물>

본 발명에 따른 도료 조성물은 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지 및 방청안료를 포함한다. 본 발명의 도료 조성물은 필요에 따라 안료, 에폭시 수지, 산촉매, 용매 및 도료 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.

폴리에스테르 수지

본 발명에 따른 도료 조성물은 주(主) 수지로서 폴리에스테르 수지를 포함한다. 폴리에스테르 수지는 경화제와 반응하여 도막을 형성하고, 광택을 부여하며 도막의 기본 물성과 고내식성, 가공성, 내약품성, 경도 및 부착성 등을 확보하는 역할을 한다.

본 발명에서는 폴리에스테르 수지로서 분자량이 상이한 2종 이상의 폴리에스테르 수지를 혼용한다. 분자량이 상이한 폴리에스테르 수지를 혼용함으로써, 우수한 내식성 및 부착성을 확보할 수 있다.

상기 폴리에스테르 수지는 중량평균분자량이 14,000 내지 18,000 g/mol인 제1폴리에스테르 수지 및 중량평균분자량이 9,000 내지 13,000 g/mol인 제2폴리에스테르 수지를 포함할 수 있다.

제1폴리에스테르 수지의 중량평균분자량은 14,000 내지 18,000 g/mol, 예를 들어 14,000 내지 16,000 g/mol일 수 있다. 상기 제1폴리에스테르 수지의 수산기가(OH value)는 10 내지 35 mgKOH/g, 예를 들어 20 내지 25 mgKOH/g일 수 있고, 유리전이온도(Tg)는 45 내지 65 ℃, 예를 들어 50 내지 60 ℃일 수 있다.

제2폴리에스테르 수지의 중량평균분자량은 9,000 내지 13,000 g/mol, 예를 들어 11,000 내지 13,000 g/mol일 수 있다. 상기 제2폴리에스테르 수지의 수산기가(OH value)는 5 내지 30 mgKOH/g, 예를 들어 10 내지 20 mgKOH/g일 수 있고, 유리전이온도(Tg)는 5 내지 30 ℃, 예를 들어 15 내지 25 ℃일 수 있다.

전술한 범위의 중량평균분자량, 수산기가 및/또는 유리전이온도를 갖는 2종 이상의 폴리에스테르 수지를 혼용할 경우, 도료 내 고형분이 높아져서 내식성, 내후성, 경도의 면에서 우수한 도막 물성을 나타낼 수 있다.

일례로, 상기 제1폴리에스테르 수지와 제2폴리에스테르 수지의 혼합 비율(중량비)은 1 : 3 내지 3 : 1, 예를 들어 1 : 1.5 내지 1.5 : 1일 수 있다. 2종의 폴리에스테르 수지를 전술한 범위의 비율로 혼용할 경우, 우수한 내식성, 내후성 및 경도를 확보할 수 있다.

본 발명에서 상기 폴리에스테르 수지의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 30 내지 60 중량%, 예를 들어 40 내지 50 중량%일 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지의 함량이 전술한 범위에 해당될 경우, 도막의 기본 물성이 양호하며, 우수한 내식성, 내약품성 및 외관 특성을 발현하고, 다른 기재층과의 부착성을 개선할 수 있다.

멜라민 수지

본 발명에 따른 도료 조성물에서, 멜라민 수지는 전술한 폴리에스테르 수지 성분을 경화시켜 안정한 도막을 형성하는 경화제(가교제) 역할을 한다.

멜라민 수지는 알코올과 포름알데히드의 중합에 얻어지는 물질로서, 일례로 메톡시 멜라민 수지는 메탄올과 포름알데히드의 중합, 메톡시/부톡시 혼합형 멜라민 수지는 메탄올과 이소부탄올 또는 노르말부탄올의 혼합물과 포름알데히드의 중합에 의해 얻어질 수 있다.

본 발명에서 사용 가능한 멜라민 수지의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 메톡시 멜라민 수지, 메톡시/부톡시 혼합형 멜라민 수지 등을 사용할 수 있다.

상기 멜라민 수지의 불휘발분(가열잔분)은 95 내지 100%, 예를 들어 97 내지 100%일 수 있고, 비중은 1 내지 1.5, 예를 들어 1.15 내지 1.25일 수 있다. 멜라민 수지의 불휘발분 및 비중이 전술한 범위를 만족하는 경우, 가교도가 높아 장기 내식성 및 부착성 등이 향상될 수 있다.

본 발명에서 상기 멜라민 수지의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 2 내지 15 중량%. 예를 들어 2 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 멜라민 수지의 함량이 2 중량% 미만일 경우 도막의 경화도, 내식성, 내화학성 등이 저하될 수 있고, 15 중량%를 초과할 경우 도막의 가공성 등이 저하될 수 있다.

방청안료

본 발명에 따른 도료 조성물은 방청안료를 포함한다. 방청안료는 내식성 향상을 위해 투입되는 물질로서, 당 분야에 알려진 통상적인 방청안료, 예컨대 크롬계 안료, 비(非)크롬계 안료 등을 사용할 수 있다.

상기 크롬계 안료의 비제한적인 예로는 크롬산 스트론튬, 크롬산 칼슘, 크롬산 바륨, 크롬산 아연칼륨, 사염기산 크롬산 아연 등이 있고, 상기 비크롬계 안료의 비제한적인 예로는 칼슘 실리카, 인산아연, 유기니트로 화합물 아연염, 규산염 칼슘, 아연 칼륨 등이 있다. 전술한 성분을 단독으로 사용하거나, 또는 2종 이상을 혼용할 수 있다. 일례로 상기 방청안료는 칼슘 실리카를 포함하는 것일 수 있다.

칼슘 실리카는 독성이 없는 물질로서 친환경 도료 조성물에 사용될 수 있다. 또한, 칼슘 실리카는 2.0 g/cm² 이하의 저밀도를 가지므로, 도료 조성물에 적절한 점도를 부여할 수 있다. 또한, 칼슘 실리카 이온의 높은 표면적으로 인해 적은 함량으로도 부식 환경에 더 넓은 접촉면적을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

상기 칼슘 실리카의 입자 크기는 2 내지 10 ㎛일 수 있고, 밀도는 1.5 내지 2.0 g/cm²일 수 있고, 칼슘 실리카 총 중량을 기준으로 칼슘 이온의 함량은 2 내지 8 중량%일 수 있다. 입자 크기, 밀도 및 칼슘 이온의 함량이 전술한 범위를 만족하는 경우, 소량의 칼슘 실리카를 적용하더라도 내식성 및 부착성이 우수한 도막을 형성할 수 있다.

종래 하도 도료 조성물은 고내식성을 확보하고자 과량의 방청안료를 사용하였는데, 이 경우 도료의 원재료비가 상승할 뿐만 아니라, 상도 도료와의 부착성이 열세해지는 문제가 있다. 본 발명에 따른 도료 조성물은 방청안료의 함량을 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 16 중량% 이하로 제한함에도 불구하고 우수한 내식성을 나타낼 수 있다. 본 발명에서 상기 방청안료의 함량은 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 16% 이하, 예를 들어 6 내지 16 중량%, 다른 예로 6 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 방청안료의 함량이 6 중량% 미만일 경우 내식성이 불충분할 수 있고, 16 중량%를 초과하면 부착성이 저하되고, 도막의 내비등수성이나 가공성이 저하될 수 있다.

안료

본 발명의 도료 조성물은 전술한 방청안료 이외에, 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 도료 조성물 분야에서 사용되는 통상적인 체질안료, 유색안료 등의 안료를 더 포함할 수 있다. 이러한 안료는 당 기술분야에 공지된 양으로 도료 조성물에 첨가될 수 있으며, 일례로 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 15 중량%일 수 있다.

체질안료는 도막 내의 기공을 충전시키고, 도막 형성을 보완하며, 도막에 살오름성 또는 기계적 성질을 부여하는 역할을 한다. 따라서, 체질안료를 더 포함할 경우, 양호한 도막 외관을 얻을 수 있음과 동시에 경도, 내충격성, 방청성 등을 향상시킬 수 있다.

체질안료로는 도료 조성물에 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 비제한적인 예로는, 탄산칼슘, 클레이, 탈크, 마그네슘 실리케이트, 카올린, 마이카, 실리카, 알루미늄 실리케이트, 알루미늄 하이드록사이드, 황산바륨, 바륨설페이트 등이 있다. 전술한 성분을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상 혼용할 수 있다. 상기 체질안료의 입도는 특별히 한정되지 않으며, 도료 조성물에 적용되는 통상의 입도 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다. 일례로, 평균 입경이 500 내지 1,000 nm인 것을 사용할 수 있다. 상기 체질안료의 함량은 예를 들어, 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 5 중량%일 수 있다. 상기 체질안료의 함량이 1 중량% 미만일 경우 도막의 경도가 낮아질 수 있으며, 5 중량%를 초과할 경우 부착성이 저하되고, 도막에 미세 균열이 발생되거나, 내수성이 불량해 질 수 있다.

유색안료는 폴리에스테르 수지와 혼합하여 도료에 원하는 색상(유색)을 발현하거나 도막의 강도나 광택을 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 이러한 안료로는 도료 조성물에 통상적으로 사용되는 유기 안료, 무기 안료, 메탈릭 안료, 알루미늄-페이스트(Al-paste), 펄(pearl) 등을 제한 없이 사용할 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼용할 수 있다. 사용 가능한 유색안료의 비제한적인 예로는, 아조계, 프탈로시아닌계, 산화철계, 코발트계, 탄산염계, 황산염계, 규산염계, 크롬산염계 안료 등이 있으며, 예컨대, 티타늄 디옥사이드, 징크 옥사이드, 비스무스 바나데이트, 시아닌 그린, 카본 블랙, 산화철적, 산화철황, 네이비 블루, 시아닌 블루 및 이들의 2종 이상의 혼합물 등이 있다.

일례로, 상기 유색안료는 백색안료일 수 있다. 백색안료는 도막 내의 기공을 충전시키고, 도막 형성을 보완하며, 도막의 살오름성 또는 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에서 유색안료의 함량은 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 3 내지 6 중량%일 수 있다. 상기 유색안료의 함량이 3 중량% 미만인 경우 색상 표현이 미미하여 외관 특성이 저하될 수 있고, 6 중량%를 초과할 경우 분산성, 저장안정성 및 도료의 기본적인 물성을 저하시킬 수 있다.

에폭시 수지

본 발명에 따른 도료 조성물은 필요에 따라 에폭시 수지를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 에폭시 수지는 폴리에스테르 수지와 함께 주 수지로 사용되어 도료의 부착성을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기 에폭시 수지로는 당 분야에 알려진 통상적인 에폭시계 수지를 제한 없이 사용할 수 있다. 일례로, 상기 에폭시 수지는 수평균분자량(Mn)이 200 내지 1,000 g/mol, 예를 들어 300 내지 500 g/mol일 수 있고, 에폭시 당량이 100 내지 500 g/eq, 예를 들어 150 내지 200 g/eq일 수 있다.

사용 가능한 에폭시 수지의 비제한적인 예로는, 페놀, 크레졸, 크실레놀, 프로필페놀, 노닐페놀, 히드로퀴논, 레졸시놀, 메톡시페놀, 브로모페놀, 비스페놀A, 비스페놀F 또는 인산계 에폭시 수지, 또는 이들의 2종 이상 혼합물 등이 있다. 일례로, 에피클로로히드린과 비스페놀A에서 얻어지는 디글리시딜 에테르계 에폭시 수지를 사용할 수 있다.

본 발명에서 상기 에폭시 수지의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 도료 조성물 총 중량을 기준으로 3 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 에폭시 수지의 함량이 전술한 범위에 해당될 경우, 도막의 기본 물성이 양호하며, 우수한 내식성, 내약품성 및 부착성을 나타낼 수 있다.

산촉매

본 발명에 따른 도료 조성물은 필요에 따라 산촉매를 더 포함할 수 있다. 산촉매는 폴리에스테르 수지와 경화제(멜라민 수지)와의 경화를 촉진시킴으로써 도막의 치밀도를 개선시키는 경화촉진제 역할을 한다.

사용 가능한 산촉매로는 설폰산계 화합물이 있으며, 비제한적인 예로, 아민이나 에폭시로 차폐된 p-톨루엔술폰산(p-TSA: para-toluenesulfonic acid), 디노닐나프탈렌술폰산(DNNSA: dinonylnaphthalenesulfonic acid), 디노닐나프탈렌디술폰산, 도데실벤젠술폰산(DDBSA: dodecylbenzenesulfonic acid) 등이 있다. 이들을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 혼용할 수 있다.

본 발명에서 산촉매의 함량은 상기 도료 조성물 총 중량을 기준으로 0.4 내지 0.8 중량%일 수 있다. 상기 산촉매의 함량이 0.4 중량% 미만인 경우 도료가 미경화되어 도막의 경도, 내화학성 및 내후성이 저하될 수 있으며, 0.8 중량%를 초과할 경우 도막이 너무 경화되어 가공성이 저하되거나, 미반응 산촉매가 도막에 남아 도막이 외부환경에 노출될 때 가수분해 등으로 인한 도막 노화를 촉진시킬 수 있다.

용제

본 발명에 따른 도료 조성물은 필요에 따라 용제를 더 포함할 수 있다. 상기 용제로는 당 분야에 알려진 통상적인 유기용제를 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 유기용제로는 방향족 탄화수소계 용제, 에스테르계 용제, 에테르계 용제, 알코올계 용제 또는 이들의 혼합물 등이 있다.

사용 가능한 유기용제의 비제한적인 예를 들면, 코코솔 #100(Kocosol #100, K-100, SK에너지주식회사), 코코솔 #150(Kocosol #150, K-150, SK에너지주식회사), 시클로헥사논, 자일렌, 톨루엔, 셀로솔브 아세테이트, 메틸에틸케톤, 디베이직에스터, 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트, n-부틸 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 아세테이트, 3-메톡시 부틸 아세테이트, 에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올, 아밀알콜 또는 이들의 혼합 용제 등이 있다.

본 발명에서 상기 유기용제의 함량은 상기 도료 조성물 총 중량(예컨대, 100 중량%)을 만족시키는 잔량일 수 있으며, 예를 들어 상기 도료 조성물 총 중량을 기준으로 20 내지 45 중량%일 수 있다. 상기 용제의 함량이 전술한 범위에 해당될 경우 작업성이 개선되고, 우수한 물성의 도막을 형성할 수 있다.

첨가제

본 발명에 따른 도료 조성물은 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 도료 조성물 분야에 사용되는 통상적인 첨가제를 더 포함할 수 있다.

사용 가능한 첨가제의 비제한적인 예로는 분산제, 부착개선제, 경화지연제, 표면조정제, 소포제, 계면 활성제, 유연제, 증점제, 내후성 첨가제, 건조제, 외관 조절제, 레벨링제, 흡습제, 커플링제 또는 이들의 혼합물 등이 있다.

분산제는 조성물을 구성하는 각 재료들을 분산시키고 거리 유지를 통해 재응집을 막아, 도막이 균일한 물성을 발현하도록 하는 역할을 한다. 상기 분산제로는 당 분야에 알려진 통상적인 것을 사용할 수 있으며, 사용 가능한 분산제의 예로는 고분자량의 블록 공중합체 타입의 분산제 등이 있다.

부착개선제는 도막의 소지와의 부착성을 증진시키기 위해 사용된다. 사용 가능한 부착개선제의 예로는, 실란계 부착개선제, 폴리에스터계 부착개선제 및 이들의 혼합물 등이 있다.

소포제는 도장 시 발생되는 기포를 억제하여 도막의 외관 특성을 높여주는 역할을 하는 것으로서, 당 분야에 알려진 통상적인 소포제를 제한 없이 사용할 수 있다. 일례로, 폴리실록산 타입의 소포제(예컨대, 디메틸폴리실록산)를 사용할 수 있다.

레벨링제는 도료 조성물이 평탄하고 매끄럽게 코팅되도록 레벨링함으로써, 조성물 내의 접착력을 증진시키면서 도막의 외관 특성을 향상시키기 위한 것이다. 상기 레벨링제로는 당 분야에 알려진 통상적인 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 사용가능한 레벨링제의 예로는 아크릴계, 실리콘계, 폴리에스테르계, 아민계 레벨링제 등이 있다.

상기 첨가제는 당 기술분야에 공지된 양으로 첨가될 수 있으며, 일례로 상기 도료 조성물 총 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%일 수 있다.

본 발명의 도료 조성물은 당 분야에 공지된 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있으며, 일례로 전술한 조성의 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지, 방청안료, 안료, 에폭시 수지, 산촉매, 용제 및 첨가제를 각각 구성한 후, 이들을 혼합함으로써 제조될 수 있다.

또한 본 발명은 전술한 도료 조성물을 이용하여 형성된 도막층을 구비하는 PCM 강판을 제공한다.

상기 PCM 강판은 강판 및 상기 강판의 표면 상에 형성된 1층 이상의 도막층을 포함하고, 상기 1층 이상의 도막층 중 적어도 하나는 전술한 PCM용 도료 조성물을 도포한 후 경화시켜 형성된 도막층을 포함한다. 일례로, 본 발명에 따른 PCM용 도료 조성물을 적용하여 형성된 도막층은 하도층일 수 있다.

상기 강판으로는 당 분야에서 사용되는 금속판을 제한 없이 사용할 수 있다. 비제한적인 예로는, 아연 핫디핑 강철(GI), 일렉트로-아연강철(EGI), 용융아연도금강판, 합금화용융아연도금강판, 전기아연도금강판, 용융알루미늄-아연합금도금강판, 알루미늄판 등이 있다.

상기 강판 상에 형성되는 도막층의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 일례로 건조 도막 두께가 3 내지 25 ㎛일 수 있으며, 다른 예로 5 내지 15 ㎛일 수 있다.

본 발명에 따른 PCM 강판은 당 분야의 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있으며, 일례로 기재(Substrate)인 금속판 상에 전술한 PCM용 도료 조성물을 도장한 후 건조하는 단계로 구성될 수 있다.

PCM 도료 조성물의 도장 방법으로는 당 분야에 알려진 통상적인 도장 방법이 적용 가능하며, 일례로 커튼 도장, 롤 도장, 침지 도장, 바 도장 및 스프레이 도장 등이 적용될 수 있다. 소부 조건은 소부 금속판의 폭 및 두께, 라인 스피드 등의 조건에 따라 적절히 변경 가능하며, 일례로 PMT(peak metal temperature)가 190 내지 230 ℃인 조건에서 35 내지 40 초 동안 수행될 수 있다. 필요에 따라, 상기 금속판은 도장 전에 비크로메이트계 화합물로 전처리될 수 있다.

상기와 같이 제조된 PCM 강판은 우수한 내식성, 내약품성 및 부착성을 나타내므로, 가전 제품 용도로 사용될 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1-5 및 비교예 1-3]

하기 표 1에 기재된 조성에 따라 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지, 방청안료, 안료, 에폭시 수지, 산촉매, 용제 및 첨가제를 혼합하여, 실시예 1-5 및 비교예 1-3의 도료 조성물을 제조하였다.

[표 1]

A-1: 폴리에스테르 수지 1

(중량평균분자량: 14,000 g/mol, Tg: 55 ℃, 수산기가: 20 mgKOH/g)

A-2: 폴리에스테르 수지 2

(중량평균분자량: 16,000 g/mol, Tg: 58 ℃, 수산기가: 20 mgKOH/g)

A-3: 폴리에스테르 수지 3

(중량평균분자량: 11,000 g/mol, Tg: 15 ℃, 수산기가: 20 mgKOH/g)

A-4: 폴리에스테르 수지 4

(중량평균분자량: 13,000 g/mol, Tg: 18 ℃, 수산기가: 20 mgKOH/g)

A-5: 폴리에스테르 수지 5

(중량평균분자량: 20,000 g/mol, Tg: 50 ℃, 수산기가: 20 mgKOH/g)

B: 멜라민 수지(MR-603, CYTEC INDUSTRIES INC)

C: 방청안료(ECO ANTICO. 301, 산화칼슘을 3 중량% 포함하는 칼슘실리카, 삼보정밀화학공업㈜)

D: TiO₂ 안료(CR-826, TRONOX PIGMENTS LTD)

E-1: 에폭시 수지 1(에폭시 수지, YD-128, KUKDO CHEMICAL CO. LTD)

E-2: 에폭시 수지 2(인산 에폭시 수지, CRE00248, KCC社)

F: 산촉매(NACURE XC-194K, KING社)

G-1: 용제 1(DBE)

G-2: 용제 2(Cyclohexanone)

G-3: 용제 3(Xylene)

G-4: 용제 4(PMA)

H: 분산제(BYK-170, BYK-CHEMIE GMBH)

[물성 평가]

실시예 1-5 및 비교예 1-3에서 각각 제조된 도료 조성물을 사용하여, 가전 GI소재 상에 Bar Coating 방법으로 도장하여 하도층을 형성하였다(DRY 도막 두께: 5 ㎛, PMT 216 ℃). 상기 하도층 위에 폴리에스테르 상도 도료를 Bar Coating 방법으로 도장하여 상도층을 형성하였다(DRY 도막 두께: 20 ㎛, PMT 232 ℃). 상기의 방법으로 제조된 시편에 대하여 물성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

도료NV

ASTM D1644에 따라 도료 조성물의 불휘발분을 측정하였다.

(◎: 51% 이상, ○: 50% 이상 51% 미만, △: 49% 이상 50% 미만, X: 49% 미만)

내식성

ASTM B117에 따라 각각의 시편을 500 시간 투입 후, X-CUT부 Blister를 확인하였다.

가공성

ASTM D4145에 따라 각각의 시편을 상온에서 180도 2T-Bending한 후, 가공부에 Taping하여 평가하였다.

내약품성(알칼리)

각각의 시편을 5% NaOH 용액 X SPOT X 24시간 투입한 후 Blister를 확인하였다.

내약품성(산)

각각의 시편을 5% HCl 용액 X SPOT X 24시간 투입한 후 Blister를 확인하였다.

경화도(MEK)

ASTM D4752에 따라 각각의 시편을 1 kg 하중으로 MEK Rubbing하여 평가하였다.

C.C.E.T

ASTM D3359에 따라 각각의 시편을 100/100 Cross Cut X Ericshen 6 mm한 후, Taping하여 평가하였다.

[표 2]

(◎: 우수, ○: 양호, △: 보통, X: 불량)

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1-5의 도료 조성물로 형성된 도막은 비교예 1-3의 도료 조성물로 형성된 도막에 비해 전반적으로 물성이 우수하였다. 특히, 실시예 1-5의 도료 조성물로 형성된 도막은 우수한 내식성, 가공성 및 내약품성을 가짐을 확인할 수 있었다. 반면 폴리에스테르 수지 1종만을 포함하는 비교예 1-2 및 본원발명의 물성 범위를 벗어나는 폴리에스테르 수지를 포함하는 비교예 3의 도료 조성물로 형성된 도막은 내식성, 가공성 및 내약품성 중 하나 이상이 열악하게 나타났다.

Claims

폴리에스테르 수지, 멜라민 수지 및 방청안료를 포함하고,
상기 폴리에스테르 수지는 중량평균분자량이 14,000 내지 18,000 g/mol인 제1폴리에스테르 수지 및 중량평균분자량이 9,000 내지 13,000 g/mol인 제2폴리에스테르 수지를 포함하는 도료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 제1폴리에스테르 수지는 수산기가가 10 내지 35 mgKOH/g이고, 유리전이온도가 45 내지 65 ℃인 도료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 제2폴리에스테르 수지는 수산기가가 5 내지 30 mgKOH/g이고, 유리전이온도가 5 내지 30 ℃인 도료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 제1폴리에스테르 수지와 제2폴리에스테르 수지의 혼합 비율(중량비)이 1 : 3 내지 3 : 1인 도료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 도료 조성물 총 중량을 기준으로 폴리에스테르 수지 30 내지 60 중량%, 멜라민 수지 2 내지 15 중량% 및 방청안료 6 내지 16 중량%를 포함하는 도료 조성물.