KR20120048061A - Aqueous type hybrid (meth)acryl polyol resin composition, method of the same and aqueous paint including the same for furniture - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 가구용 수성 도료에 관한 것이다. The present invention relates to an aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition, a method for preparing the same, and an aqueous paint for furniture comprising the same.
근래에 들어 건강을 고려하여 실내 환경에 대한 관심이 고조되고 있으며, 특히 각종 유해 화학물질을 포함하는 가구제품의 사용이 늘어나면서, 가구 등에서 발생되는 각종 인체 유해물질의 저감에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 일반적으로 가구의 마감을 위한 코팅재료로서 2액형 우레탄 도료가 사용되고 있는데, 이러한 2액형 우레탄 도료는 유기 용제를 포함하는 휘발성 유기물질을 배합하여 사용함에 따라 인체에 심각한 영향을 미친다. In recent years, interest in indoor environment is increasing in consideration of health, and in particular, as the use of furniture products containing various harmful chemicals increases, many studies on the reduction of various human harmful substances generated in furniture, etc. have. Generally, a two-component urethane paint is used as a coating material for finishing furniture, and the two-component urethane paint has a serious effect on the human body by using a volatile organic material including an organic solvent.
종래 유기 용제를 사용하는 유성 2액형 우레탄 도료의 사용에 따른 제반 문제점을 해소하기 위하여 가구용 코팅 도료로 휘발성 유기화합물을 포함하지 않는 수성 도료를 사용하고자 하는 시도가 있었다. 그러나 수성 2액형 우레탄 도료는 유성 2액형 우레탄 도료에 비하여 도막 경도, 광택, 내수성, 도장 작업성, 내구성 등의 물성이 떨어짐에 따라 가구로의 적용이 거의 이루어지지 않고 있다는 단점이 있다. In order to solve the problems associated with the use of oil-based two-component urethane paint using a conventional organic solvent, there has been an attempt to use an aqueous paint containing no volatile organic compound as a furniture coating paint. However, water-based two-component urethane paint has a disadvantage in that it is hardly applied to furniture due to inferior physical properties such as coating hardness, gloss, water resistance, paintability, and durability compared to oil-based two-component urethane paint.
이에 본 발명자들은 수성이면서도 가구에 적용시 도막 경도, 광택, 내수성, 도장 작업성, 내구성 등의 물성이 우수한 특성을 나타내는 가구용 도료를 연구한 끝에 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the present inventors completed the present invention after studying a paint for furniture exhibiting excellent properties such as coating hardness, gloss, water resistance, paintability, durability when applied to furniture.
본 발명은 수성이면서도 가구에 적용시 도막 경도, 광택, 내수성, 도장 작업성, 내구성 등의 물성이 우수한 가구용 수성 도료를 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a water-based coating material for furniture, which is excellent in physical properties such as coating hardness, gloss, water resistance, paintability, durability when applied to furniture.
또한 본 발명은 상기 가구용 수성 도료에 유용하게 사용될 수 있는 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. It is another object of the present invention to provide an aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition and a method for producing the same, which can be usefully used for the aqueous coating material for furniture.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 분자내에 적어도 하나의 수산기를 함유하는 수산기함유 (메타)아크릴산 에스테르계 모노머를 포함하는 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머와 방향족 비닐계 모노머를 포함하는 단량체 100중량부를 계면활성제 0.5 내지 5중량부 및 라디칼 중합개시제 0.1 내지 2중량부의 존재하에서 물 50 내지 250중량부 포함하는 수상에서 중합시킨 다음 pH 조절제로 pH가 7.5 내지 10.0이 되도록 조절하여 (메트)아크릴폴리올 수지를 제조하고, 여기에 실리콘 알콕사이드 1 내지 20중량부를 첨가하여 상기 (메트)아크릴폴리올 수지와 실리콘 알콕사이드 반응시키는 것을 특징으로 하는 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물의 제조방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides 100 parts by weight of a monomer comprising a (meth) acrylic acid ester monomer and an aromatic vinyl monomer containing a hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester monomer containing at least one hydroxyl group in a molecule thereof. In the presence of 0.5 to 5 parts by weight of surfactant and 0.1 to 2 parts by weight of a radical polymerization initiator, the polymer was polymerized in an aqueous phase containing 50 to 250 parts by weight of water, and then adjusted to a pH of 7.5 to 10.0 with a pH adjusting agent to obtain a (meth) acryl polyol resin. To prepare a method for producing an aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition characterized in that 1 to 20 parts by weight of silicone alkoxide is added thereto and silicon alkoxide reaction with the (meth) acrylic polyol resin.
상기 수산기함유 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머는 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머 내에 5 내지 60중량% 포함되는 것이 바람직하다.It is preferable that the hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester monomer is contained in an amount of 5 to 60% by weight in the (meth) acrylic acid ester monomer.
상기 단량체는 전체를 100중량부로 기준 했을 때 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머 60 내지 90중량부와 방향족 비닐계 모노머 10 내지 40중량부로 이루어진 것일 수 있다. The monomer may be composed of 60 to 90 parts by weight of the (meth) acrylic acid ester monomer and 10 to 40 parts by weight of the aromatic vinyl monomer based on 100 parts by weight of the total.
상기 단량체 중합시의 분자량 조절을 위한 분자량 조절제가 0.1 내지 3중량부 첨가될 수 있다. 0.1 to 3 parts by weight of a molecular weight regulator for controlling the molecular weight during the monomer polymerization may be added.
상기 단량체의 중합 전후에 pH 안정화를 위한 완충제가 0.1 내지 2중량부 첨가될 수 있다. 0.1 to 2 parts by weight of a buffer for pH stabilization may be added before and after polymerization of the monomer.
상기 (메트)아크릴폴리올 수지는 0 내지 30℃의 유리전이온도를 갖는 것이 바람직하다. It is preferable that the said (meth) acryl polyol resin has a glass transition temperature of 0-30 degreeC.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물을 제공한다. In addition, in order to achieve the above object, the present invention provides an aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition, which is prepared by the above production method.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물 25 내지 70중량부와 안료 10 내지 30중량부를 포함하는 주제 및 이소시아네이트 화합물을 포함하는 경화제로 이루어진 것을 특징으로 하는 가구용 수성 도료를 제공한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention is a hardener comprising a main and an isocyanate compound containing 25 to 70 parts by weight of the aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition and 10 to 30 parts by weight of the pigment prepared by the production method It provides a water-based paint for furniture, characterized in that consisting of.
본 발명에 따른 가구용 수성 도료는 (메트)아크릴폴리올 수지에 실리콘 알콕사이드 화합물을 도입하여서 된 수성 하이브리드 수성 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물을 포함하여 이루어짐에 따라 경도가 우수하며, 60°광택이 우수할 뿐만 아니라 부착성 및 내후성도 우수하며, 특히 기존의 유성 2액형 가구용 도료와는 달리 수성 2액형 가구용 도료로서 친환경 특성을 가지고 있어 가구에 적용시 실내환경을 개선할 수 있는 유용한 효과를 나타낸다. The aqueous aqueous paint according to the present invention comprises an aqueous hybrid aqueous (meth) acrylic polyol resin composition obtained by introducing a silicone alkoxide compound into the (meth) acrylic polyol resin, and thus has excellent hardness and excellent 60 ° glossiness. In addition, it has excellent adhesion and weather resistance, and in particular, unlike conventional oil-based two-component furniture paints, water-based two-component furniture paints have eco-friendly properties, which shows a useful effect of improving the indoor environment when applied to furniture.
본 발명에 따른 가구용 수성 도료는 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물과 안료를 포함하는 주제와 경화제를 포함하여 이루어진다. The aqueous paint for furniture according to the present invention comprises a main agent and a curing agent comprising an aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition and a pigment.
상기 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물은 분자내에 적어도 하나의 수산기를 함유하는 수산기함유 (메타)아크릴산 에스테르계 모노머를 포함하는 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머와 방향족 비닐계 모노머를 포함하는 단량체를 계면활성제 및 라디칼 중합개시제 존재하에서 수상에서 중합시킨 다음 pH 조절제로 pH가 7.5 내지 10.0이 되도록 조절하여 (메트)아크릴폴리올 수지를 제조하고, 여기에 실리콘 알콕사이드를 첨가하여 상기 (메트)아크릴폴리올 수지와 실리콘 알콕사이드를 반응시켜 제조된 것이다.
The aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition interfaces a monomer including a (meth) acrylic acid ester monomer including an hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester monomer containing at least one hydroxyl group in a molecule with an aromatic vinyl monomer. Polymerization in an aqueous phase in the presence of an activator and a radical polymerization initiator, and then adjusted to a pH of 7.5 to 10.0 with a pH adjuster to prepare a (meth) acrylic polyol resin, by adding a silicon alkoxide to the (meth) acrylic polyol resin and silicone It is prepared by reacting an alkoxide.
이하에서는 먼저 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물 및 이의 제조방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 참고로 본 명세서에서 사용된 (메트)아크릴은 아크릴 또는/및 메타크릴을 포함하는 것으로서, 예를 들어 (메트)아크릴산은 아크릴산 또는/및 메타크릴산을 의미한다. Hereinafter, first, an aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition and a method of preparing the same will be described in detail. As used herein, (meth) acryl includes acryl or / and methacrylic, for example, (meth) acrylic acid means acrylic acid and / or methacrylic acid.
본 발명에 따른 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물은 수상에서 (메트)아크릴폴리올 수지를 제조하고, 여기에 실리콘 알콕사이드를 첨가하여 (메트)아크릴폴리올 수지와 실리콘 알콕사이드를 반응시켜 제조된다. The aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition according to the present invention is prepared by preparing a (meth) acrylic polyol resin in an aqueous phase and adding a silicon alkoxide thereto to react the (meth) acrylic polyol resin with a silicon alkoxide.
상기 (메트)아크릴폴리올 수지는 분자내에 적어도 하나의 수산기를 함유하는 수산기함유 (메타)아크릴산 에스테르계 모노머를 포함하는 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머와 방향족 비닐계 모노머를 포함하는 단량체 100중량부를 계면활성제 0.5 내지 5중량부 및 라디칼 중합개시제 0.1 내지 2중량부의 존재하에서 물 50 내지 250중량부 포함하는 수상에서 중합시킨 다음 pH 조절제로 pH가 7.5 내지 10.0이 되도록 조절함으로서 제조된다. The (meth) acrylic polyol resin is 100 parts by weight of a monomer comprising a (meth) acrylic acid ester monomer and an aromatic vinyl monomer containing a hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester monomer containing at least one hydroxyl group in a molecule thereof. It is prepared by polymerizing in an aqueous phase containing 50 to 250 parts by weight of water in the presence of 0.5 to 5 parts by weight and 0.1 to 2 parts by weight of the radical polymerization initiator, and then adjusting the pH to 7.5 to 10.0 with a pH adjuster.
상기 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머는 분자내에 (메트)아크릴레이트기를 적어도 하나 포함하는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. The (meth) acrylic acid ester monomer may be used without limitation as long as it contains at least one (meth) acrylate group in its molecule.
본 발명에 따르면 상기 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머는 분자내에 적어도 하나의 수산기를 함유하는 수산기함유 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머를 포함한다. 상기 수산기 함유 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머는 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머 내에 5 내지 60중량% 포함되는 것이 바람직하다. According to the present invention, the (meth) acrylic acid ester monomer includes a hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester monomer containing at least one hydroxyl group in a molecule. It is preferable that the said hydroxyl-containing (meth) acrylic acid ester monomer is contained 5 to 60 weight% in a (meth) acrylic acid ester monomer.
상기 수산기 함유 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머에서 수산기는 본 발명에 따른 가구용 수성 도료에서 경화제의 이소시아네이트기(NCO)기와 반응하여 경화를 유도한다. The hydroxyl group in the hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester monomer reacts with the isocyanate group (NCO) group of the curing agent in the aqueous coating material for furniture according to the present invention to induce curing.
상기 수산기 함유 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머의 함량이 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머 내에 5중량% 미만으로 포함될 경우 최종 제조된 도료를 가구에 적용시 경화도가 떨어져 원하는 경도 및 광택 등의 요구물성을 얻을 수 없다는 문제점이 있으며, 60중량% 초과로 포함될 경우 안정성이 떨어지며, 도막이 너무 경화되어 쉽게 부서지는 등의 문제점이 있으므로, 상기 수산기 함유 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머는 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머 내에 5 내지 60중량% 포함되는 것이 바람직하다. When the content of the hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester monomer is included in less than 5% by weight in the (meth) acrylic acid ester monomer, when the final manufactured paint is applied to furniture, the desired hardness and gloss may be obtained. There is a problem that can not be, and if included in more than 60% by weight, there is a problem that the stability is lowered, the coating film is too hard to be broken easily, the hydroxyl group-containing (meth) acrylic ester monomer is 5 in the (meth) acrylic ester monomer It is preferably included to 60% by weight.
상기 수산기함유 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머로는 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트 등을 예시할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 수산기 함유 (메타)아크릴산 에스테르계 모노머는 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다. Examples of the hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester monomer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 2-hydroxybutyl (Meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, etc. can be illustrated, The present invention is not limited thereto. The hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester monomers may be used alone or in combination of two or more thereof.
상기 수산기 함유 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머 이외의 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머로는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, i-프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, i-부틸(메트)아크릴레이트, sec-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 알릴(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시디프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 이소보닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타디에닐(메트)아크릴레이트, 글리세롤모노(메트)아크릴레이트 등을 예시할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. Examples of the (meth) acrylic acid ester monomers other than the hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, and i-propyl (meth). Acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, benzyl (meth) Acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-phenoxyethyl (meth) acrylate, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, Methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, methoxypropylene glycol (meth) acrylate, methoxydipropylene glycol (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentadienyl (meth) acrylate, Glee Cerolo mono (meth) acrylate etc. can be illustrated, These can be used individually or in combination of 2 or more types, respectively.
본 발명에 따른 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머는 (메트)아크릴폴리올 수지 제조에 사용되는 단량체를 100중량부로 기준했을 때 60 내지 90중량부 포함되도록 사용하는 것이 바람직하다. 상기 (메트)아크릴산 에스테르계 모노머의 첨가량이 상기의 기준으로 60중량부 미만일 경우 최종 제조된 도료를 가구에 적용시 원하는 내구성 등의 물성을 얻기 어렵다는 문제점이 있으며, 90중량부를 초과할 경우 최종 제조된 도료를 가구에 적용시 원하는 원하는 도막 경도, 광택 등의 물성을 얻기 어렵다는 문제점이 있다.The (meth) acrylic acid ester monomer according to the present invention is preferably used so as to contain 60 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer used for preparing the (meth) acrylic polyol resin. If the addition amount of the (meth) acrylic acid ester monomer is less than 60 parts by weight based on the above standards, there is a problem that it is difficult to obtain the properties such as the desired durability when applying the final manufactured paints to furniture, and if it exceeds 90 parts by weight When applying paint to furniture, there is a problem that it is difficult to obtain desired physical properties such as coating hardness and gloss.
상기 방향족 비닐계 모노머로는 일반적으로 알려진 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 방향족 비닐계 모노머는 스티렌, 알파-메틸스티렌, 베타-메틸스티렌, 4-메틸스티렌을 예시할 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다. As the aromatic vinyl monomer, those generally known may be used without limitation. Specifically, the aromatic vinyl monomers may include styrene, alpha-methylstyrene, beta-methylstyrene, and 4-methylstyrene. These can be used individually or in combination of 2 or more, respectively.
상기 방향족 비닐계 모노머는 (메트)아크릴폴리올 수지 제조에 사용되는 단량체를 100중량부로 기준 했을 때 10 내지 40중량부 포함되도록 사용하는 것이 바람직하다. 상기 방향족 비닐계 모노머의 첨가량이 상기의 기준으로 10중량부 미만일 경우 최종 제조된 도료를 가구에 적용시 원하는 도막 경도, 광택 등의 물성을 얻기 어렵다는 문제점이 있으며, 40중량부를 초과할 경우 도막의 황변이 심해져 내구성이 떨어지는 문제점이 있다. The aromatic vinyl monomer is preferably used so that 10 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer used in the production of (meth) acrylic polyol resin. When the amount of the aromatic vinyl monomer added is less than 10 parts by weight based on the above criteria, there is a problem that it is difficult to obtain the desired coating film hardness, glossiness, and the like when applying the final manufactured paint to furniture, and when it exceeds 40 parts by weight, yellowing of the coating film There is a problem that this is worse durability.
상기 단량체의 중합은 계면활성제와 라디칼 중합개시제 존재하에서 수상에서 이루어진다. 이때 물의 량은 반드시 제한할 필요는 없으나, 상기 물은 단량체 100중량부에 대하여 50 내지 250중량부 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 물의 첨가량이 상기의 기준으로 50중량부 미만일 경우 제조된 (메트)아크릴 폴리올 수지의 반응시 안정적인 수지를 얻기 어렵다는 문제점이 있으며, 250중량부를 초과할 경우 제조된 (메트)아크릴폴리올 수지의 점도가 낮아져 최종 제조된 도료를 가구에 적용시 원하는 작업성을 얻기 어렵다는 문제점이 있다. The polymerization of the monomers takes place in the water phase in the presence of a surfactant and a radical polymerization initiator. At this time, the amount of water does not necessarily need to be limited, but the water is preferably added 50 to 250 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer. If the amount of the water is less than 50 parts by weight based on the above standard, there is a problem in that it is difficult to obtain a stable resin during the reaction of the prepared (meth) acrylic polyol resin, and when the content exceeds 250 parts by weight, the viscosity of the prepared (meth) acrylic polyol resin There is a problem that it is difficult to obtain the desired workability when applying the final manufactured paint to the furniture is lowered.
상기 계면활성제는 단량체 및 제조된 (메타)아크릴폴리올 수지를 물에 분산시키기 위하여 사용되는 것으로서, 당해분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 계면활성제는 구체적으로 음이온 계면활성제와 비이온 계면활성제를 사용할 수 있다. The surfactant is used to disperse the monomer and the prepared (meth) acrylic polyol resin in water, and those generally used in the art may be used without limitation. Specifically, the surfactant may be an anionic surfactant and a nonionic surfactant.
상기 음이온 계면활성제로는 소듐라우릴설페이트, 소듐도데실벤젠설포네이트를 예시할 수 있다. 상기 비이온 계면활성제로는 에칠렌옥사이드프로필렌옥사이드블록코폴리머, 폴리옥시에칠렌라우릴에테르, 폴리옥시에칠렌세틸에테르, 폴리옥시에칠렌스테아릴에테르를 예시할 수 있다. 상기 계면활성제는 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다. Examples of the anionic surfactants include sodium lauryl sulfate and sodium dodecylbenzenesulfonate. As said nonionic surfactant, an ethylene oxide propylene oxide block copolymer, polyoxy ethylene lauryl ether, polyoxy ethylene cetyl ether, polyoxy ethylene stearyl ether can be illustrated. The surfactants may be used alone or in combination of two or more thereof.
상기 계면활성제는 단량체 100중량부에 대하여 0.5 내지 5중량부 포함되도록 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 계면활성제의 첨가량이 상기의 기준으로 0.5중량부 미만일 경우 분산특성이 저하되어 제조된 (메타)아크릴폴리올 수지의 안정성이 떨어지며, 5중량부를 초과할 경우 최종 제조된 도료를 가구에 적용시 내구성 및 내수성 등의 물성을 얻기 어렵다는 문제점이 있다. The surfactant is preferably added to include 0.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer. When the amount of the surfactant is less than 0.5 parts by weight based on the above standard, the dispersion properties are lowered, and the stability of the prepared (meth) acrylic polyol resin is lowered. When the amount of the surfactant is more than 5 parts by weight, the durability and There is a problem that it is difficult to obtain physical properties such as water resistance.
상기 라디칼 중합개시제는 본 발명에서 사용되는 단량체의 중합을 유도할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. The radical polymerization initiator can be used without limitation so long as it can induce polymerization of the monomer used in the present invention.
바람직하게 상기 라디칼 중합개시제는 포타슘퍼설페이트, 소디움퍼셀페이트 및 암모늄퍼설페이트에서 선택되는 것을 적어도 하나 사용할 수 있다. Preferably, the radical polymerization initiator may use at least one selected from potassium persulfate, sodium persulfate and ammonium persulfate.
상기 라디칼 중합개시제는 단량체 100중량부에 대하여 0.1 내지 2중량부 첨가할 수 있다. 상기 라디칼 중합개시제의 첨가량이 상기 기준으로 0.1중량부 미만일 경우 중합 반응이 원활하게 이루어지지 않는다는 문제점이 있으며, 2중량부를 초과할 경우 제조된 (메트)아크릴폴리올 수지의 안정성면이 떨어지는 문제점이 있다. The radical polymerization initiator may be added in an amount of 0.1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer. If the added amount of the radical polymerization initiator is less than 0.1 parts by weight based on the above-mentioned standards, there is a problem that the polymerization reaction is not made smoothly, and if it exceeds 2 parts by weight, there is a problem in that the stability surface of the prepared (meth) acrylic polyol resin falls.
본 발명에 따르면 단량체를 중합시의 분자량 조절을 위한 분자량 조절제가 첨가될 수 있다. According to the present invention, a molecular weight regulator for controlling the molecular weight at the time of polymerization of the monomer may be added.
상기 분자량 조절제는 구체적으로 도데칸티올, 에틸머캅토아세테이트, t-부틸머캅탄, 벤젠티올, 에탄티올, 부탄티올 및 사불화탄소를 예시할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다. The molecular weight modifier may specifically exemplify dodecanethiol, ethyl mercaptoacetate, t-butyl mercaptan, benzenethiol, ethanethiol, butanethiol and carbon tetrafluoride, each of which may be used alone or in combination of two or more. have.
상기 분자량 조절제는 단량체 100중량부에 대하여 0.1 내지 3중량부 첨가할 수 있다. 상기 분자량 조절제의 첨가량이 상기 기준으로 0.1중량부 미만으로 첨가될 경우 광택 및 작업성이 저하될 수 있으며, 3중량부를 초과할 경우 가구용 수성 도료가 요구하는 물성을 얻기 어렵다는 단점이 있다. The molecular weight modifier may be added 0.1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer. Glossiness and workability may be lowered when the amount of the molecular weight modifier is added in an amount of less than 0.1 part by weight based on the above standard, and when it exceeds 3 parts by weight, it is difficult to obtain physical properties required by the aqueous paint for furniture.
단량체의 중합이 완료된 후에는 pH 조절제를 첨가하게 된다. After the polymerization of the monomers is completed, a pH adjuster is added.
상기 pH 조절제는 중합 반응이 완료된 후 pH를 7.5 내지 10.0으로 조절하여 제조된 (메트)아크릴폴리올 수지에 안정성을 부여하고 불필요한 부수적인 반응을 방지하기 위하여 첨가된다. 상기 pH는 10.0을 초과할 필요는 없으며, 7.5 미만이면 제조된 (메트)아크릴폴리올 수지의 안정성이 떨어져 점도가 상승하는 문제점이 있다. The pH adjusting agent is added to impart stability to the (meth) acrylic polyol resin prepared by adjusting the pH to 7.5 to 10.0 after the polymerization reaction is completed and to prevent unnecessary side reactions. The pH does not need to exceed 10.0, and if it is less than 7.5, there is a problem that the viscosity of the prepared (meth) acrylic polyol resin is lowered and the viscosity is increased.
상기 pH 조절제는 중합 반응 이후의 반응용액의 pH를 알칼리성으로 변화시킬 수 있는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 바람직하게 상기 pH 조절제는 2-디메칠아미노에탄올, 암모니아, 트리에칠아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등과 같은 유기 아민을 예시할 수 있다. The pH adjusting agent can be used without limitation as long as it can change the pH of the reaction solution after the polymerization reaction to alkaline. Preferably the pH adjusting agent may exemplify organic amines such as 2-dimethylaminoethanol, ammonia, triethylamine, diethanolamine, triethanolamine and the like.
단량체의 중합반응 전후에 pH 안정화를 위한 완충제가 첨가될 수 있다. 상기 완충제는 구체적으로 소듐카보네이트, 소듐비카보네이트, 암모늄카보네이트, 모노소듐디히드로젠포스페이트, 디소듐히드로젠포스페이트 등을 예시할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. A buffer for pH stabilization may be added before or after the polymerization of the monomers. Specifically, the buffer may include sodium carbonate, sodium bicarbonate, ammonium carbonate, monosodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, and the like, which may be used alone or in combination of two or more.
상기 완충제는 pH안정성 및 제조된 (메트)아크릴폴리올 수지의 안정성등을 고려하여 단량체 100중량부에 대하여 0.1 내지 2중량부 첨가하는 것이 바람직하다. The buffer is preferably added in an amount of 0.1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer in consideration of pH stability and stability of the prepared (meth) acryl polyol resin.
상기 단량체의 중합은 90℃ 이하의 온도, 바람직하게는 30 내지 90℃의 온도에서 1 내지 6시간 반응시키면 용이하게 (메트)아크릴폴리올 수지를 얻을 수 있다. When the polymerization of the monomer is carried out for 1 to 6 hours at a temperature of 90 ° C. or lower, preferably 30 to 90 ° C., the (meth) acrylic polyol resin can be easily obtained.
상기와 같이 제조된 (메트)아크릴폴리올 수지는 0 내지 30℃의 유리전이온도를 갖는 것이 바람직하다. 제조된 (메트)아크릴폴리올 수지의 유리전이온도가 0℃ 미만이면 오염 물질이 건조된 도막에 부착되어 도막이 오염되며, 연질의 도막이 형성되어 도막의 경도가 불량해지는 문제점이 있다. 한편, 유리전이온도가 30℃를 초과하면, 필름 형성 능력이 불량해져 균일한 도막의 형성이 어렵다는 문제점이 있다.
The (meth) acrylic polyol resin prepared as described above preferably has a glass transition temperature of 0 to 30 ° C. If the glass transition temperature of the prepared (meth) acrylic polyol resin is less than 0 ° C., contaminants adhere to the dried coating film, and the coating film is contaminated. Thus, a soft coating film is formed, resulting in poor hardness of the coating film. On the other hand, when the glass transition temperature exceeds 30 ℃, there is a problem that the film forming ability is poor, it is difficult to form a uniform coating film.
(메트)아크릴폴리올 수지의 제조가 완료되면, 반응액에 실리콘 알콕사이드를 첨가하여 (메트)아크릴폴리올 수지와 실리콘 알콕사이드 반응시키게 된다. 상기 반응이 완료되면 본 발명에 따른 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물을 얻을 수 있다. When the preparation of the (meth) acrylic polyol resin is completed, the silicon alkoxide is added to the reaction solution to react with the (meth) acryl polyol resin and the silicon alkoxide. When the reaction is completed, an aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition according to the present invention can be obtained.
상기 실리콘 알콕사이드 화합물은 기계적 화학적 물성을 증대시키기 위하여 첨가되는 것이다. The silicon alkoxide compound is added to increase the mechanical and chemical properties.
상기 실리콘 알콕사이드 화합물은 일반적으로 알려진 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게 에톡시 또는 메톡시 등의 알콕시 그룹을 함유하고 있는 것을 사용하는 것이 좋다. As the silicone alkoxide compound, those generally known may be used without limitation, and those containing an alkoxy group such as ethoxy or methoxy are preferably used.
상기 실리콘 알콕사이드 화합물은 보다 구체적으로 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 클로로프로필트리메톡시실란, 클로로프로필트리에톡시실란, 글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 메타크릴옥실프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란 등을 예시할 수 있다. 바람직하게는 글리시드옥시프로필트리메톡시실란이 사용될 수 있다. More specifically, the silicon alkoxide compound may include aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltrimethoxysilane, chloropropyltrimethoxysilane, chloropropyltriethoxysilane, and glycidoxy. Propyl trimethoxysilane, methacryloxylpropyl trimethoxysilane, vinyl trimethoxysilane, etc. can be illustrated. Preferably glycidoxypropyltrimethoxysilane can be used.
상기 실리콘 알콕사이드 화합물은 (메트)아크릴폴리올 수지 제조에 사용된 단량체 100중량부에 대하여 1 내지 20중량부 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 실리콘 알콕사이드 화합물의 첨가량이 상기의 기준으로 5중량부 미만이면 최종 제조된 도료를 가구에 적용시 경도 및 내후성 등 물성 향상을 기대할 수 없고, 20중량부를 초과하면 점도가 상승하여 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물의 저장 안정성이 떨어지는 문제점이 있다. It is preferable to add 1-20 weight part of said silicone alkoxide compounds with respect to 100 weight part of monomers used for manufacture of (meth) acryl polyol resin. If the addition amount of the silicon alkoxide compound is less than 5 parts by weight based on the above standards, when applying the final manufactured paints to furniture can not be expected to improve the physical properties such as hardness and weather resistance, if it exceeds 20 parts by weight of the viscosity of the aqueous hybrid (meth) There is a problem that the storage stability of the acrylic polyol resin composition is poor.
상기 실리콘 알콕사이드 화합물을 첨가한 후에는 상온에서 1 내지 6시간 반응시키면 본 발명에 따른 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물이 얻어진다. 얻어진 상기 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물은 가구용으로 적용시 도막 경도, 광택, 내수성, 도장 작업성, 내구성 등의 물성이 우수한 특성을 나타낸다.
After the silicone alkoxide compound is added, the reaction is carried out at room temperature for 1 to 6 hours to obtain an aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition according to the present invention. The obtained aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition exhibits excellent properties such as coating film hardness, gloss, water resistance, paintability, and durability when applied for furniture.
이하에서는 상술한 제조방법에 의해 제조된 본 발명에 따른 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물을 포함하는 가구용 수성 도료에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter will be described in detail with respect to the aqueous coating material for furniture comprising the aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition according to the present invention prepared by the above-described manufacturing method.
본 발명에 따른 가구용 수성 도료는 구용 수성 도료는 주제와 경화제를 포함하여 이루어진 2액형 도료이다. The aqueous aqueous paint for furniture according to the present invention is a two-component paint made of a water-based paint containing a main agent and a curing agent.
상기 주제는 전술한 본 발명에 따라 제조된 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물과 안료를 포함하여 이루어진다. The subject matter comprises an aqueous hybrid (meth) acrylicpolyol resin composition and pigment prepared according to the invention described above.
수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물은 전술한 바와 같으므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다. Since the aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition is as described above, its detailed description is omitted here.
상기 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물은 가구용 수성 도료 전체를 100중량부로 기준했을 때 25 내지 70중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물의 함량이 상기 기준으로 25중량부 미만일 경우 경화 후 도막의 내수성, 내구성이 불량해지며, 70중량부 초과일 경우 점도의 증가로 인해 도장 작업성이 불량해지는 문제점이 있다. The aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition is preferably included from 25 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the whole aqueous paint. If the content of the aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition is less than 25 parts by weight based on the above standards, the water resistance and durability of the coating film after curing becomes poor, and if it exceeds 70 parts by weight, the coating workability becomes poor due to an increase in viscosity. There is a problem.
상기 안료는 도료 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어 상기 안료는 백색계 안료로 이산화티탄, 흑색계 안료로 카본 블랙이나 산화철 계 안료, 청색 및 녹색계 안료로 프탈로 시아닌 계의 유기안료, 황색 및 오렌지 계통의 안료로 크롬 옐로우, 황색 산화철계, 티탄 옐로우, 크롬 오렌지, 몰리브데이트 오렌지, 적색계 안료로 산화 철계 무기 안료, 아조계 무기 안료, 퀴나 크리돈계 무기 안료 등을 사용할 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.The pigment may be used without limitation, those generally used in the paint field. For example, the pigment is titanium dioxide as a white pigment, carbon black or iron oxide pigment as a black pigment, phthalocyanine organic pigment as a blue and green pigment, chrome yellow and yellow iron oxide as a yellow and orange pigment. Iron oxide based inorganic pigments, azo based inorganic pigments, quinacridone based inorganic pigments and the like can be used as the system, titanium yellow, chrome orange, molybdate orange and red pigments. These can be used individually or in mixture of 2 or more, respectively.
상기 안료는 가구용 수성 도료 전체를 100중량부로 기준했을 때 10 내지 30중량부 포함되는 것이 바람직하다. 안료의 함량이 상기 범위내로 포함될 경우 양호한 색상이 발현될 수 있을 뿐만 아니라 도료의 물성이 우수한 특성을 나타낸다. The pigment is preferably contained 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the whole aqueous paint. When the content of the pigment is included in the above range can not only express a good color but also exhibits excellent properties of the paint.
상기 주제에는 필요에 따라서 도료의 점도 조절을 위하여 물을 추가로 더 투입할 수 있으며, 이는 선택적으로 이루어질 수 있는 것이다. The subject can be further added to the water to adjust the viscosity of the paint as needed, which can be made optionally.
상기 경화제는 상기 주제를 경화시키기 위하여 사용되는 것으로서, 본 발명에서는 상기 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물 중 폴리올 성분과 반응하여 우레탄 결합을 형성하는 이소시아네이트 화합물을 사용하게 된다. The curing agent is used to cure the subject, and in the present invention, an isocyanate compound which reacts with a polyol component in the aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition to form a urethane bond is used.
상기 이소시아네이트 화합물은 분자내 적어도 두 개의 이소시아네이트기를 포함하는 화합물 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 이소시아네이트 화합물로는 1,4-디이소시아나토부탄, 1,6-디이소시아나토헥산, 1,8-디이소시아나토옥탄, 1,12-디이소시아나토데칸, 1,5-디이소시아나토-2-메틸펜탄, 트리메틸-1,6-디이소시아나토헥산, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 트란스-1,4-시클로헥센디이소시아네이트, 4,4-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 이소포론디이소시아네이트, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 자일렌-1,4-디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌-1,3-디이소시아네이트, 1-클로로메틸-2,4-디이소시아네이트, 4,4-메틸렌비스(2,6-디메틸페닐이소시아네이트), 4,4-옥시비스(페닐이소시아네이트), 헥사메틸렌디이소시아네이트로 등을 예시할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다. The isocyanate compound is preferably used a compound containing at least two isocyanate groups in the molecule. Such isocyanate compounds include 1,4-diisocyanatobutane, 1,6-diisocyanatohexane, 1,8-diisocyanatooctane, 1,12-diisocyanatodecane, 1,5-diisocyanato-2 -Methylpentane, trimethyl-1,6-diisocyanatohexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, trans-1,4-cyclohexene diisocyanate, 4,4-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) ), Isophorone diisocyanate, toluene-2,4-diisocyanate, toluene-2,6-diisocyanate, xylene-1,4-diisocyanate, tetramethylxylene-1,3-diisocyanate, 1-chloro Methyl-2,4-diisocyanate, 4,4-methylenebis (2,6-dimethylphenylisocyanate), 4,4-oxybis (phenylisocyanate), hexamethylene diisocyanate, and the like, and the like, each of which can be exemplified. It may be used alone or in combination of two or more.
상기 경화제는 가구용 수성 도료 전체를 100중량부로 기준했을 때 5 내지 50중량부 첨가할 수 있다. 상기 경화제가 상기의 기준으로 5중량부 미만이면 필요한 도막의 경도를 얻을 수 없고, 50 중량부 초과이면 경화된 도막이 작은 충격에도 부서지기 쉽다는 문제점이 있다.The curing agent may be added in an amount of 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the whole aqueous paint. If the curing agent is less than 5 parts by weight based on the above criteria, the hardness of the required coating film cannot be obtained. If the curing agent is more than 50 parts by weight, the cured coating film is easily broken even in a small impact.
본 발명에 따른 가구용 수성 도료는 상기한 성분들 이외에 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위 내에서 습윤제, 소포제, 유동성 조절제, 소광제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다. The aqueous water-based paints according to the present invention may further include at least one additive selected from the group consisting of a wetting agent, an antifoaming agent, a flow control agent, a matting agent within the scope not departing from the object of the present invention in addition to the above components.
상기한 본 발명에 따른 가구용 수성 도료는 상기한 성분들을 상온에서 혼합하면 용이하게 얻을 수 있다. 상기 본 발명에 따른 가구용 수성 도료는 가구에 적용시 주제와 경화제를 혼합하여 사용하면 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물에 함유된 폴리올과 경화제의 이소시아네이트기가 반응하여 경화가 이루어진다. 특히 본 발명에 따른 가구용 수성 도료는 수성으로서 기존 유성도료와는 달리 친환경적이면서도 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물을 사용함에 따라 경도, 광택, 내후성, 부착성 등의 물성이 우수한 특성을 나타낸다.
The aqueous water-based paints according to the present invention can be easily obtained by mixing the above components at room temperature. When the aqueous coating material for furniture according to the present invention is applied to a furniture and mixed with a main agent and a curing agent, the polyol contained in the aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition and the isocyanate group of the curing agent react to cure. In particular, the water-based paint for the furniture according to the present invention exhibits excellent properties such as hardness, gloss, weather resistance, adhesion, etc. as water-based, environmentally friendly and water-based hybrid (meth) acrylic polyol resin composition, unlike conventional oil-based paints.
이하 본 발명을 하기 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, which are only presented to aid the understanding of the present invention and the present invention is not limited thereto.
<실시예 1> ≪ Example 1 >
4구 유리제 플라스크에 온도계, 콘덴서, 교반기, 적하 깔대기, 승온 장치를 부착하였다. 여기에 탈이온수 363.1g과 완충제인 소듐카보네이트 1.4g, 계면활성제인 소듐라우릴설포네이트 3.5g 및 에틸렌옥사이드프로필렌옥사이드블록코폴리머 10.5g을 넣고 80℃가 되도록 승온시켰다. A thermometer, a condenser, a stirrer, a dropping funnel, and a temperature raising device were attached to the four-necked glass flask. 363.1 g of deionized water, 1.4 g of sodium carbonate as a buffer, 3.5 g of sodium lauryl sulfonate as a surfactant, and 10.5 g of ethylene oxide propylene oxide block copolymer were added thereto, and the temperature was increased to 80 ° C.
별도의 용기에 메틸메타크릴이트 87.6g, 부틸아크릴레이트 104.7g, 스티렌 34.9g, 이소부틸메타크릴레이트 34.9g, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 79.9g, 메타크릴산 6.9g을 넣고 교반하여 단량체 혼합액을 제조하였다. Into another container, 87.6 g of methyl methacrylate, 104.7 g of butyl acrylate, 34.9 g of styrene, 34.9 g of isobutyl methacrylate, 79.9 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 6.9 g of methacrylic acid were stirred. The monomer liquid mixture was prepared.
상기 단량체 혼합액의 일부(35g)를 상기 플라스크에 투입한 다음 라디칼 중합개시제인 포타슘퍼설페이트 2.8g을 탈이온수 140g에 녹인 것을 상기 플라스크에 투입하였다. 그런 다음 남은 단량체 혼합액을 상기 플라스크에 서서히(3시간 동안) 적하한 다음 3시간 동안 더 반응시켰다. 여기에 pH 조절제인 2-디메틸아미노에탄올 6.1g을 탈이온수 21g에 희석한 용액을 서서히 투입하여 반응액의 pH를 8로 조절하여 (메타)아크릴 폴리올 수지를 제조하였다. 이렇게 제조된 (메타)아크릴폴리올 수지의 불휘발분은 40.1%, 유리전이온도는 25℃이었다.A portion (35 g) of the monomer mixture was added to the flask, and 2.8 g of potassium persulfate, a radical polymerization initiator, was dissolved in 140 g of deionized water. Then, the remaining monomer mixture was slowly added dropwise to the flask (for 3 hours) and further reacted for 3 hours. A solution obtained by diluting a solution of 6.1 g of 2-dimethylaminoethanol, which is a pH adjusting agent, in 21 g of deionized water was gradually added thereto to adjust the pH of the reaction solution to 8 to prepare a (meth) acrylic polyol resin. The nonvolatile content of the (meth) acryl polyol resin thus prepared was 40.1%, and the glass transition temperature was 25 ° C.
상기 pH 조절한 반응용액에 글리시드옥시프로필트리메톡시실란 107.1g을 서서히 첨가한 후 6시간 반응시켜 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물을 얻었다.107.1 g of glycidoxy propyl trimethoxysilane was slowly added to the pH-controlled reaction solution, followed by reaction for 6 hours to obtain an aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition.
제조된 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물을 이용하여 가구용 수성 도료를 제조하였으며, 이때의 조성은 하기 표 1에 나타내었다. An aqueous coating material for furniture was prepared using the prepared aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition, the composition of which is shown in Table 1 below.
<실시예 2><Example 2>
4구 유리제 플라스크에 온도계, 콘덴서, 교반기, 적하 깔대기, 승온 장치를 부착하였다. 여기에 탈이온수 369.7g과 소듐카보네이트 1.4g, 소듐라우릴설포네이트 3.6g 및 에틸렌옥사이드프로필렌옥사이드블록코폴리머 10.7g을 넣고 80℃가 되도록 승온시켰다. A thermometer, a condenser, a stirrer, a dropping funnel, and a temperature raising device were attached to the four-necked glass flask. 369.7 g of deionized water, 1.4 g of sodium carbonate, 3.6 g of sodium lauryl sulfonate, and 10.7 g of ethylene oxide propylene oxide block copolymer were added thereto, and the temperature was increased to 80 ° C.
별도의 용기에 메틸메타크릴이트 89.2g, 부틸아크릴레이트 106.6g, 스티렌 35.6g, 이소부틸메타크릴레이트 35.6g, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 81.4g, 메타크릴산 7.1g을 넣고 교반하여 단량체 혼합액을 제조하였다. 89.2 g of methyl methacrylate, 106.6 g of butyl acrylate, 35.6 g of styrene, 35.6 g of isobutyl methacrylate, 81.4 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 7.1 g of methacrylic acid were added to a separate container, The monomer liquid mixture was prepared.
상기 단량체 혼합액의 일부(35g)를 상기 플라스크에 투입한 다음 포타슘퍼설페이트 2.8g을 탈이온수 140g에 녹인 것을 상기 플라스크에 투입하였다. 그런 다음 남은 단량체 혼합액을 상기 플라스크에 서서히(3시간 동안) 적하한 다음 3시간 동안 더 반응시켰다.A portion (35 g) of the monomer mixture was added to the flask, and 2.8 g of potassium persulfate was added to 140 g of deionized water. Then, the remaining monomer mixture was slowly added dropwise to the flask (for 3 hours) and further reacted for 3 hours.
여기에 2-디메틸아미노에탄올 6.1g을 탈이온수 21g에 희석한 용액을 서서히 투입하여 반응액의 pH를 8.3으로 조절하여 (메타)아크릴 폴리올 수지를 제조하였다. 이렇게 제조된 (메타)아크릴폴리올 수지의 불휘발분은 40.5%, 유리전이온도는 25℃이었다.A solution of 6.1 g of 2-dimethylaminoethanol diluted in 21 g of deionized water was slowly added thereto to adjust the pH of the reaction solution to 8.3 to prepare a (meth) acrylic polyol resin. The nonvolatile content of the (meth) acrylic polyol resin thus prepared was 40.5%, and the glass transition temperature was 25 ° C.
상기 pH 조절한 반응용액에 글리시드옥시프로필트리메톡시실란 91g을 서서히 첨가한 후 6시간 반응시켜 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물을 얻었다.91 g of glycidoxy propyl trimethoxysilane was slowly added to the pH-controlled reaction solution, followed by reaction for 6 hours to obtain an aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition.
제조된 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물을 이용하여 가구용 수성 도료를 제조하였으며, 이때의 조성은 하기 표 1에 나타내었다. An aqueous coating material for furniture was prepared using the prepared aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition, the composition of which is shown in Table 1 below.
<실시예 3><Example 3>
4구 유리제 플라스크에 온도계, 콘덴서, 교반기, 적하 깔대기, 승온 장치를 부착하였다. 여기에 탈이온수 378.3g과 소듐카보네이트 1.5g, 소듐라우릴설포네이트 3.6g, 에틸렌옥사이드프로필렌옥사이드블록코폴리머 10.9g을 넣고 80℃가 되도록 승온시켰다. A thermometer, a condenser, a stirrer, a dropping funnel, and a temperature raising device were attached to the four-necked glass flask. 378.3 g of deionized water, 1.5 g of sodium carbonate, 3.6 g of sodium laurylsulfonate, and 10.9 g of ethylene oxide propylene oxide block copolymer were added thereto, and the temperature was raised to 80 ° C.
별도의 용기에 메틸메타크릴이트 83.3g, 부틸아크릴레이트 109.1g, 스티렌 36.4g, 이소부틸메타크릴레이트 36.4g, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 83.3g, 메타크릴산 7.3g을 넣고 교반하여 단량체 혼합액을 제조하였다. Into a separate container, 83.3 g of methyl methacrylate, 109.1 g of butyl acrylate, 36.4 g of styrene, 36.4 g of isobutyl methacrylate, 83.3 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 7.3 g of methacrylic acid were stirred and The monomer liquid mixture was prepared.
상기 단량체 혼합액의 일부(35g)를 상기 플라스크에 투입한 다음 포타슘퍼설페이트 2.8g을 탈이온수 140g에 녹인 것을 상기 플라스크에 투입하였다. 그런 다음 남은 단량체 혼합액을 상기 플라스크에 서서히(3시간 동안) 적하한 다음 3시간 동안 더 반응시켰다. 여기에 2-디메틸아미노에탄올 6.4g을 탈이온수 22g에 희석한 용액을 서서히 투입하여 반응액의 pH를 8.2로 조절하여 (메타)아크릴 폴리올 수지를 제조하였다. 이렇게 제조된 (메타)아크릴폴리올 수지의 불휘발분은 39.9%, 유리전이온도는 25℃이었다.A portion (35 g) of the monomer mixture was added to the flask, and 2.8 g of potassium persulfate was added to 140 g of deionized water. Then, the remaining monomer mixture was slowly added dropwise to the flask (for 3 hours) and further reacted for 3 hours. A solution of 6.4 g of 2-dimethylaminoethanol diluted in 22 g of deionized water was slowly added thereto to adjust the pH of the reaction solution to 8.2 to prepare a (meth) acrylic polyol resin. The nonvolatile content of the (meth) acryl polyol resin thus prepared was 39.9%, and the glass transition temperature was 25 ° C.
상기 pH 조절한 반응용액에 글리시드옥시프로필트리메톡시실란 70g을 서서히 첨가한 후 6시간 반응시켜 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물을 얻었다.70 g of glycidoxy propyl trimethoxysilane was slowly added to the pH-controlled reaction solution, followed by reaction for 6 hours to obtain an aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition.
제조된 수성 하이브리드 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물을 이용하여 가구용 수성 도료를 제조하였으며, 이때의 조성은 하기 표 1에 나타내었다. An aqueous coating material for furniture was prepared using the prepared aqueous hybrid (meth) acrylic polyol resin composition, the composition of which is shown in Table 1 below.
<비교예 1>Comparative Example 1
4구 유리제 플라스크에 온도계, 콘덴서, 교반기, 적하 깔대기, 승온 장치를 부착하였다. 여기에 탈이온수 406.6g과 소듐카보네이트 1.5g, 소듐라우릴설포네이트 3.9g, 에틸렌옥사이드프로필렌옥사이드블록코폴리머 11.7g을 넣고 80℃가 되도록 승온시켰다. A thermometer, a condenser, a stirrer, a dropping funnel, and a temperature raising device were attached to the four-necked glass flask. 406.6 g of deionized water, 1.5 g of sodium carbonate, 3.9 g of sodium lauryl sulfonate, and 11.7 g of ethylene oxide propylene oxide block copolymer were added thereto, and the temperature was raised to 80 ° C.
별도의 용기에 메틸메타크릴이트 98.1g, 부틸아크릴레이트 117.3g, 스티렌 39.1g, 이소부틸메타크릴레이트 39.1g, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 89.5g, 메타크릴산 7.8g을 넣고 교반하여 단량체 혼합액을 제조하였다. Into a separate container, 98.1 g of methyl methacrylate, 117.3 g of butyl acrylate, 39.1 g of styrene, 39.1 g of isobutyl methacrylate, 89.5 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, and 7.8 g of methacrylic acid were stirred. The monomer liquid mixture was prepared.
상기 단량체 혼합액의 일부(35g)를 상기 플라스크에 투입한 다음 포타슘퍼설페이트 2.8g을 탈이온수 140g에 녹인 것을 상기 플라스크에 투입하였다. 그런 다음 남은 단량체 혼합액을 상기 플라스크에 서서히(3시간 동안) 적하한 다음 3시간 동안 더 반응시켰다. 여기에 2-디메틸아미노에탄올 6.8g을 탈이온수 23g에 희석한 용액을 서서히 투입하여 반응액의 pH를 8.5로 조절하여 (메타)아크릴 폴리올 수지를 제조하였다. 이렇게 제조된 (메트)아크릴폴리올 수지의 불휘발분은 39.8%, 유리전이온도는 25℃이었다.A portion (35 g) of the monomer mixture was added to the flask, and 2.8 g of potassium persulfate was added to 140 g of deionized water. Then, the remaining monomer mixture was slowly added dropwise to the flask (for 3 hours) and further reacted for 3 hours. A solution of 6.8 g of 2-dimethylaminoethanol diluted in 23 g of deionized water was slowly added thereto to adjust the pH of the reaction solution to 8.5 to prepare a (meth) acrylic polyol resin. The nonvolatile content of the (meth) acrylic polyol resin thus prepared was 39.8%, and the glass transition temperature was 25 ° C.
제조된 (메트)아크릴폴리올 수지를 포함하는 용액을 이용하여 가구용 수성 도료를 제조하였으며, 이때의 조성은 하기 표 1에 나타내었다. Using the solution containing the (meth) acrylic polyol resin prepared for the aqueous coating material for furniture, the composition is shown in Table 1 below.
※ 주 1) 소지 습윤제 : Air product사의 AD-01※ Note 1) Body wetting agent: AD-01 by Air product
2) 분산제 : BYK Chemie사의 BYK-151 2) Dispersant: BYK-151 BYK Chemie
3) 소포제 : Evonik사의 TEGO-3062 3) Defoamer: TEGO-3062 from Evonik
4) 유동성 조정제 : Cognis사의 DSX-1514 4) Fluidity regulator: Cognis's DSX-1514
5) 경화제 : Bayer사의 Bayhydur 3100 5) Hardener: Bayer's Bayhydur 3100
<실험예>Experimental Example
상기 표1 조성의 각각의 가구용 수성 2액형 우레탄 도료 조성물에 대해 점도(DIN cup, 4mm), 연필경도, 부착성, 내후성 및 광택(60°), 작업성에 대하여 평가하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The water-based two-component urethane coating composition for each furniture having the composition of Table 1 was evaluated for viscosity (DIN cup, 4 mm), pencil hardness, adhesion, weather resistance and gloss (60 °), workability, and the results are shown in Table 2 below. Shown in
1. 부착성: 1. Adhesiveness:
ASTM D3359의 실험 방법-B(Test Method-B)에 준한 방법에 따라, 끝이 날카로운 칼 등의 도구를 사용하여 절단 도구(Cutting Tool)의 끝이 시편의 도장된 도막으로부터 소재에 이르도록 2mm 간격으로 교차되게 정사각형 눈금 25개를 만들고, KS-S1528 규격의 테이프로 충분히 압착시켜 90°방향으로 당겼을 때의 박리상태를 관찰하였다.In accordance with ASTM D3359 Test Method-B, using a tool such as a sharp blade, a 2 mm gap is used so that the tip of the cutting tool reaches the material from the painted coating of the specimen. 25 square scales were made to cross each other, and the peeled state was observed when the film was sufficiently pressed with a tape of KS-S1528 standard and pulled in the 90 ° direction.
(평가점수: 박리면적 0%, 5B ↔ 0B, 박리면적 60% 이상)(Score: 0% peeled area, 5B ↔ 0B, peeled area 60% or more)
2. 연필경도: 2. Pencil Hardness:
연필경도 측정기(CT-PC1, Coretech.)를 사용해 연필경도 측정용 연필을 45o 각도로 끼우고, 일정한 500g 하중을 가하면서 이것을 밀어 측정하였다. 연필은 미쯔비시(Mitsubishi) 연필을 사용하였는데, H-9H, F, HB, B-6B 등의 강도를 나타내는 연필을 사용하였다. Using a pencil hardness tester (CT-PC1, Coretech.), The pencil for measuring pencil hardness was inserted at an angle of 45 ° , and it was measured by applying a constant 500g load. A Mitsubishi pencil was used as a pencil, and a pencil showing strengths such as H-9H, F, HB, and B-6B was used.
3. 광택: 3. Polished:
형성된 도막을 광택측정기(Micro-gloss 60°, BYK Gardner)를 사용하여 60° 광택을 측정하였다. 측정한 값은 5회 반복 측정한 후 최상위, 최하위 값을 제외한 3회의 값을 평균값을 계산하여 기록하였다.The formed coating film was measured 60 ° gloss using a gloss meter (Micro-gloss 60 °, BYK Gardner). The measured value was measured five times, and the average of three values except the highest and lowest value was calculated and recorded.
4. 내후성: 4. Weather resistance:
QUV/SE model(Q-Lab Coporation)으로 300시간 시험 후, 광택유지율(%)을 측정하였다.After 300 hours of testing with a QUV / SE model (Q-Lab Coporation), the gloss retention rate (%) was measured.
상기 표 2에서 보는 바와 같이 수성 하이브리드 수성 (메트)아크릴폴리올 수지 조성물을 포함하는 본 발명에 따른 실시예 4 내지 6의 가구용 수성 도료는 이를 포함하지 않는 비교예 2의 도료에 비하여 경도 및 60° 광택이 우수할 뿐만 아니라 내후성 또한 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있다. 특히 기존의 유성 2액형 가구용 도료와는 달리 수성 2액형 가구용 도료로서 친환경 특성을 가지고 있어 가구에 적용시 실내환경을 개선할 수 있는 유용한 효과가 있다. As shown in Table 2, the aqueous water-based paints of Examples 4 to 6 according to the present invention comprising an aqueous hybrid aqueous (meth) acrylic polyol resin composition have a hardness and 60 ° gloss as compared to the paint of Comparative Example 2 which does not include the same. Not only is this excellent but also weather resistance can be seen to exhibit excellent properties. In particular, unlike conventional oil-based two-component furniture paints, water-based two-component furniture paints have eco-friendly properties, and when applied to furniture has a useful effect to improve the indoor environment.
Claims (8)
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KR1020100109477A KR20120048061A (en) | 2010-11-05 | 2010-11-05 | Aqueous type hybrid (meth)acryl polyol resin composition, method of the same and aqueous paint including the same for furniture |
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KR1020100109477A KR20120048061A (en) | 2010-11-05 | 2010-11-05 | Aqueous type hybrid (meth)acryl polyol resin composition, method of the same and aqueous paint including the same for furniture |
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KR20190003584A (en) * | 2016-04-21 | 2019-01-09 | 바스프 에스이 | Process for producing polyurethane-based drawn and drawn products |
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- 2010-11-05 KR KR1020100109477A patent/KR20120048061A/en not_active Application Discontinuation
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