KR100805652B1

KR100805652B1 - 힌지용 도료 조성물

Info

Publication number: KR100805652B1
Application number: KR1020060116517A
Authority: KR
Inventors: 천상훈; 강현호
Original assignee: 삼화페인트공업주식회사
Priority date: 2006-11-23
Filing date: 2006-11-23
Publication date: 2008-02-21

Abstract

본 발명은 내구성 및 슬립성을 갖는 불소화합물과 실리콘 폴리에스테르수지를 포함하는 도료 조성물에 관한 것으로서, 실리콘 폴리에스테르수지 60 중량부 내지 70 중량부, 분산첨가제 2 중량부 내지 10 중량부, 흑색안료 1 중량부 내지 5 중량부, 왁스 5 중량부 내지 15 중량부, 부착증진제 0.1 중량부 내지 1 중량부, 레벨링제 1 중량부 내지 5 중량부, 습윤제 0.1 중량부 내지 2 중량부, 용제 2 중량부 내지 30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 불소화합물과 실리콘 폴리에스테르수지를 포함하는 도료 조성물은 핸드폰 힌지에 전처리 및 별도의 프라이머 없이 알루미늄 및 스테인리스로 이루어진 힌지의 소재에 부착이 양호하고, 슬라이딩 구동 시 마찰에 의해 발생하는 소음을 방지하며, 내마모성이 우수하고 유해물질이 포함되어 있지 않다는 장점이 있다.

힌지, 실리콘 폴리에스테르수지, 불소계 왁스, 불소계 습윤제

Description

힌지용 도료 조성물{Hinge Coating Composition}

본 발명은 내구성 및 슬립성을 갖는 도료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가열 건조형 도료인 실리콘 폴리에스테르수지와 불소계 왁스, 불소계 습윤제 및 기타 첨가제로 이루어진 도료 조성물로서, 환경친화형 도료이며 전처리 및 프라이머 없이 알루미늄 및 스테인리스로 이루어진 힌지의 소재에 부착력이 우수한 힌지용 도료 조성물에 관한 것이다.

최근에 슬림형 슬라이드 휴대폰의 인기와 맞물려 내구성을 그대로 유지하면서 슬라이드 힌지의 두께를 1 mm대로 얇게 만드는 기술이 화두로 떠오르고 있다. 특히 인쇄회로기판(PCB)이나 각종 칩은 두께를 줄이는데 한계가 있고 케이스 등 다른 외장 부품은 재질을 바꾸기 어렵기 때문에, 재질과 구조 변화로 두께를 줄일 수 있는 힌지에 관심이 집중되고 있다.

일반적으로 힌지는 알루미늄 및 스테인리스와 같은 금속의 재질을 사용하고, 프레스 가공을 이용하여 제조되는 경우가 많은데, 금속의 재질로 제조된 힌지는 내마모성이 뛰어나 잦은 마모에도 헐거워지지 않고 충격에는 강하지만, 슬라이딩 구 동을 할 때에 금속간에 접촉되므로 사용자가 느끼는 슬라이딩 감이 부드럽지 못하다는 단점이 있다.

또한, 힌지를 크롬과 같은 물질로 전처리 및 도금을 하여 사용하는 경우가 많은데, 이러한 물질은 인체에 유해하다는 문제점이 있다. 실제로 유럽연맹은 RoHS규약에 의거하여 납(Pb), 카드뮴(Cd), 수은(Hg), 6가크롬(Cr6+), PBBs(Polybrominatedbiphenyls), PBDEs(Polybrominateddiphenylethers)등의 사용을 금지하고 있다.

한편, 아크릴 수지 골격에 불소화합물과 실리콘화합물을 반응시킨 수지 도료 조성물이 대한민국 공개특허 제10-1999-0075666호에 개시된 바 있는데, 이에 따른 도료 조성물은 불소화합물, 실리콘화합물, 경화제, 안료, 평활제, 소포제, 증점제를 사용하여 제조한 도료 조성물로서, 상기 도료 조성물은 내마모성과 슬립성을 포함하지 못하는 단점이 있다.

또한, 슬립성 경화성 실리콘 조성물이 대한민국 공개특허 제10-2001-0069854호에 개시된 바 있는데, 이에 따른 조성물은 경화성 실리콘 조성물, 건성유, 촉매, 경화제를 사용하여 제조하여 슬립성이 부여된 조성물로서, 상기 조성물은 슬립성을 가지고 있지만 그 밖에 내구성 및 내마모성 등의 물성을 포함하지 못하는 단점이 있다.

한편, 내마모성과 슬립성을 포함하는 도료 조성물이 일본 공개특허 제2002-256223호에 개시된 바 있는데, 이에 따른 조성물은 아크릴계 수지, 폴리에스테르폴리올, 폴리이소시아네이트 및 불소수지를 사용한 도료 조성물로서, 상기 도료 조성 물은 플라스틱제 에스컬레이터 계단용 도료 조성물로 알루미늄 및 스테인리스에 전처리 또는 프라이머 없이 도장이 가능하지 못하는 단점이 있다.

이와 같은 이유로 알루미늄 및 스테인리스로 이루어진 슬라이드 핸드폰의 힌지에 전처리 및 별도의 프라이머 없이 부착이 양호하며, 슬라이딩 구동 시 마찰에 의해 발생하는 소음 방지 및 내마모성이 우수하고 유해물질이 포함되지 않은 환경친화형의 도료 조성물의 개발이 필요한 실정이다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는 실리콘 폴리에스테르수지, 불소계 왁스, 흑색안료 및 불소계 습윤제를 사용한 환경친화형 도료이며, 핸드폰 힌지의 슬라이딩 구동 시 마찰에 의해 발생하는 소음 방지 및 슬라이드 구동이 부드럽지 못한 것을 최소화하고, 내마모성이 우수한 도료 조성물을 제공하고자 하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 실리콘 폴리에스테르수지 60 중량부 내지 70 중량부, 분산첨가제 2 중량부 내지 10 중량부, 흑색안료 1 중량부 내지 5 중량부, 왁스 5 중량부 내지 15 중량부, 부착증진제 0.1 중량부 내지 1 중량부, 레벨링제 1 중량부 내지 5 중량부, 습윤제 0.1 중량부 내지 2 중량부, 용제 2 중량부 내지 30 중량부가 포함됨을 특징으로 하는 힌지용 도료 조성물을 제공한다.

상기 실리콘 폴리에스테르수지는 폴리에스테르폴리올 30 중량부 내지 45 중 량부, 실리콘 중간체 35 중량부 내지 45 중량부, 촉매 0.1 중량부 내지 1 중량부, 용제 8 중량부 내지 35 중량부를 사용할 수 있다.

상기 실리콘 폴리에스테르수지는 수평균분자량은 3,500 내지 4,000, 중량평균분자량은 230,000 내지 240,000, 수산기값은 80 mgKOH/g 내지 200 mgKOH/g를 포함할 수 있다.

상기 왁스는 불소계 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 폴리알킬렌계 왁스, 라놀린 왁스, 파라핀 왁스, 폴리프로필렌계 왁스 중에서 1종 이상의 화합물을 선택하여 사용할 수 있다.

상기 흑색안료는 평균입자 17 ㎛ 내지 25 ㎛, 비표면적 100 m²/g 내지 150 m²/g, 흡유량 90 ml/100g 내지 110 ml/100g인 카본블랙을 사용할 수 있다.

상기 습윤제는 불소계 계면활성제, 인산계 계면활성제, 카르복실산계 계면활성제, 에스테르계 계면활성제, 에테르계 계면활성제 중에서 1종이상의 화합물을 선택하여 사용할 수 있다.

이하 본 발명의 실리콘 폴리에스테르 수지와 불소계 왁스를 함유하는 도료 조성물을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명의 가열 건조형 도료로서 실리콘 폴리에스테르수지는 섭씨 80 ℃ 내지 120 ℃에서 합성을 통하여 얻은 저분자량의 폴리에스테르폴리올, 반응성 실리콘 중간체, 촉매 및 용제를 이용하여 합성하는 것을 특징으로 한다.

상기 폴리에스테르폴리올은 2가 이상의 글리콜, 2가 이상의 카르복실산 및 용제를 사용하여 합성하며, 이때 상기 폴리에스테르폴리올은 30 중량부 내지 45 중량부로 한다.

상기 실리콘 중간체는 유기 수산기와 반응할 수 있는 메톡시기를 포함하여, 실리콘 폴리에스테르수지 제조 시 내후성 및 가공성이 양호하다. 이때 실리콘 중간체로는 Dow corning사의 DC-3074를 사용하는 것이 좋으나, 이에만 한정되지 않으며, 사용량은 35 중량부 내지 45 중량부로 한다.

상기 촉매로는 테트라부톡시티타늄(Tetra-butoxytitanium), 이산화티타늄(Titanium Dioxide), 징크옥사이드(Zinc oxide), 마그네슘실리케이트(Magnesium silicate) 중에서 1종 이상의 화합물을 0.1 중량부 내지 1 중량부로 한다.

상기 용제는 방향족계 코코졸(Kocosol) 100, 톨루엔(Toluene), 벤젠(Benzen), 자일렌(xylene)과 알코올류 부탄올(Butanol), 에탄올(Ethanol), 메탄올(Methanol) 중에서 1종 이상의 화합물을 8 중량부 내지 35 중량부로 한다.

상기 실리콘 폴리에스테르수지의 수평균분자량은 3,500 내지 4,000, 중량평균분자량은 230,000 내지 240,000, 수산기값은 80 mgKOH/g 내지 200 mgKOH/g이며, 실리콘 폴리에스테르수지의 사용량은 60 중량부 내지 70 중량부로 한다.

분산첨가제는 코팅 원료간에 균일한 분산안정효과와 레벨링 증진효과를 부여하기 위하여 분산참가제를 첨가한다. 이때 분산첨가제로는 고분자량의 블록중합체 용액이며 습윤분산제인 BYK 켐미사의 Disperbyk 161, 163 및 182 중에서 1종이상의 화합물을 2 중량부 내지 10 중량부로 사용한다. 이때 사용량이 2 중량부 미만인 경우에는 충분한 분산안정성 및 레벨링 증진효과를 나타낼 수 없으며, 10 중량부 초 과인 경우에는 피막외관 결함이 발생하기 시작하여 바람직하지 않다.

흑색안료로서 카본블랙은 분산성이 우수하고 전자파 차폐기능을 포함하고 있으며, 미츠비시(Mitsubishi)사의 카본블랙 MA-100을 사용하는 것이 좋으나, 이에만 한정되지 않으며, 상기 카본블랙의 사용량은 1 중량부 내지 5 중량부로 한다. 이때 사용량이 1 중량부 미만인 경우에는 도료의 분산성이 떨어지며, 사용량이 5 중량부 이상인 경우에는 도료 조성물의 접착력저하로 박리가능성이 높아진다. 상기 카본블랙의 평균입자는 17 ㎛ 내지 25 ㎛, 비표면적은 100 m²/g 내지 150 m²/g, 흡유량은 90 ml/100g 내지 110 ml/100g이다. 이때 카본블랙의 평균입자가 17 ㎛ 미만일 경우에는 도료의 안정성이 나빠져 도장외관이 떨어지며, 평균입자가 25 ㎛ 초과인 경우에는 도장 후 외관이 불 균일하다.

왁스는 도막의 내마모성 및 슬립성을 부여하는데, 상기 왁스로는 불소계 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 폴리알킬렌계 왁스, 라놀린 왁스, 파라핀 왁스, 폴리프로필렌계 왁스 중에서 1종 이상을 선택할 수 있다. 상기 왁스 중에서 바람직하기로는 불소계 왁스를 사용하는 것이 좋으며, 상기 왁스의 사용량은 5 중량부 내지 15 중량부로 한다. 이때 사용량이 5 중량부 미만인 경우에는 내마모성 및 슬립성을 부여하기 어려워 윤활효과가 저하되고, 사용량이 15 중량부 이상인 경우에는 윤활성 향상이 없으며 광택도가 저하되는 등 기존의 물성을 저하시킬 우려가 있다.

부착증진제는 핸드폰 힌지의 재료로 사용되는 알루미늄, 금속재질 및 초경합금에 도료의 부착증진을 위하여 폴리에스테르수지(Polyester resin) 75 내지 85 중량%를 포함하여 구성된 흥산 화성공업사의 HPA-101을 사용하는 것이 좋다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 부착증진제의 사용량은 0.1 중량부 내지 1 중량부로 한다. 이때, 사용량이 0.1 중량부 미만인 경우에는 부착력이 떨어지고, 사용량이 1 중량부 초과인 경우에는 경화속도가 느리고 부착력이 떨어진다.

습윤제는 습윤성, 윤활성 및 평활성 증진을 위한 것으로, 수성액의 속건성 및 도포성을 향상시키기 위하여 물과 친화력이 있는 알코올 계통의 용제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 습윤제로 불소계 계면활성제, 인산계 계면활성제, 카르복실산계 계면활성제, 에스테르계 계면활성제, 에테르계 계면활성제 중에서 1종이상의 화합물을 선택할 수 있으나, 상기 계면활성제 중에서 바람직하기로는 불소계 계면활성제를 사용하는 것이 좋다. 상기 습윤제의 사용량은 0.1 중량부 내지 2 중량부로 하고, 이때 사용량이 0.1 중량부 미만인 경우에는 막 두께의 균일성을 얻지 못하고, 사용량이 2 중량부 초과일 경우에는 습윤성, 윤활성 및 평활성이 저조해진다.

레벨링제로는 아크릴계 레벨링 첨가제로 폴리아크릴레이트 공중합체용액인 BYK사의 BYK-358N을 사용하는 것이 좋으나, 이에만 한정되지 않으며, 상기 레벨링제의 사용량은 1 중량부 내지 5 중량부로 한다. 이때 사용량이 1 중량부 미만인 경우에는 레벨링성 향상의 효과가 나타나지 않으며, 사용량이 5 중량부 초과인 경우에는 백색화 현상이 발생한다.

용제로는 벤젠(Benzen), 톨루엔(Toluene), 코코졸 150(Kocosol 150) 및 자이렌(Xylene) 중에서 선택된 1종 이상의 방향족 탄화수소계 용제와, 메틸이소부틸케톤(Methylisobutylketone), 메틸에틸케톤(Methylethylketone), 아세톤에틸아세테이 트(Acetoneethylacetate), 시클로헥사논(Cyclohexanone) 중에서 선택된 1종 이상의 케톤계와, 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 이소프로판올(Isopropanol), n-부탄올(n-Butanol), 시클로헥산올(Cyclohexanol) 중에서 1종 이상의 알코올계 용제를 단독 또는 혼합하여 사용하고 이때 용제를 2 중량부 내지 30 중량를 사용할 수 있다.

이하, 제조예, 실시예 및 비교예를 통하여 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 제조예, 실시예 및 비교예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

본 실시예에서는 제조예에서 제조한 실리콘 폴리에스테르수지, 용제, 분산첨가제, 흑색안료, 왁스, 부착증진제, 레벨링제, 습윤제를 이용하여본 발명의 실리콘 폴리에스테르 도료 조성물을 제조하였다.

제조예 1: 폴리에스테르폴리올 합성방법

플라스크에 네오펜틸글리콜 2.8 중량부, 트리메티롤에탄 30.0 중량부, 이소프탈린산 29.5 중량부를 순서대로 배합하여 약 200 RPM으로 교반하면서 220 ℃까지 승온하였다. 상기 균일하게 반응한 합성물의 산가가 7 mgKOH/g 내지 15 mgKOH/g 사이가 유지되면 반응을 종료하고 1-메톡시-2-프로판올아세테이트 37.7 중량부를 배합하여 균일한 상태를 유지하도록 혼합 교반하여 반응물을 희석하고 냉각하여 폴리에스테르폴리올을 얻었다.

제조예 2: 실리콘 폴리에스테르수지 합성방법

플라스크에 제조예 1에서 합성 폴리에스테르폴리올(EU-5-60, 삼화페인트) 36.0 중량부에 실리콘 중간체 DC-3074 39.0 중량부를 배합하여 약 200 RPM으로 교반하면서 80 ℃까지 승온하였다. 별도의 용기에 테트라부톡시티타늄 0.1 중량부와 용제인 자일렌 2.0 중량부를 균일하게 혼합한 후 상기 승온된 폴리에스테르폴리올과 실리콘 중간체의 혼합물에 적하하여 반응온도를 120 ℃까지 승온한 후 약 3 시간 동안 반응을 유지하고 용제인 코코졸 100 14.9 중량부, 자일렌 6.0 중량부, 부탄올 2.0 중량부를 배합하여 균일한 상태를 유지하도록 혼합 교반하여 반응물을 희석하고 상온 냉각하여 실리콘 폴리에스테르수지를 얻었다.

실시예 1

제조예 2의 실리콘 폴리에스테르수지 50 중량부와 용제로 자일렌 4.0 중량부와 시클로헥사논 2.0 중량부에 분산첨가제인 DISPERBYK 161 3.0 중량부를 넣고 300 ~ 500 rpm으로 10 ~ 20 분간 교반 후 흑색안료인 CABON BLACK MA-100 3.0 중량부를 투입하여 500 ~ 1000 rpm으로 20 ~ 30 분간 균일하게 교반한 뒤 다이노밀(DYNO MILL)등의 연화기를 사용하여 입도가 10 ㎛ 이하가 되도록 연화 시킨 뒤 실리콘 폴리에스테르수지 13.0 중량부, 폴리프로필렌계 왁스(Lanco사의 PP1362D) 10.0 중량부, 용제로 부탄올 3.0 중량부, 자일렌 5.0 중량부, 시클로헥사논 2.0 중량부 및 메틸이소부틸케톤 3.0 중량부, 부착증진제인 HPA-101 0.5 중량부, 레벨링 제로 BYK-358 1.5 중량부를 교반속도 500 ~ 1000 rpm으로 교반 중에 순서대로 모두 투입한 후 30 ~ 40 분간 추가로 균일하게 교반하여 도료 조성물을 제조하였다.

비교예 1

알키드수지(KPH-114F-60, 삼화페인트) 50.0 중량부와 용제로 자일렌 4.0 중량부와 코코졸 150 2.0 중량부에 분산첨가제인 DISPERBYK 163 3.0 중량부를 넣고 300 ~ 500 rpm으로 10 ~ 20 분간 교반 후 흑색안료인 CABON BLACK MA-100 3.0 중량부를 투입하여 500 ~ 1000 rpm으로 20 ~ 30 분간 균일하게 교반한 뒤 다이노밀(DYNO MILL)등의 연화기를 사용하여 입도가 10 ㎛ 이하가 되도록 연화 시킨 뒤 멜라민수지(KM-504-60, 삼화페인트) 13.0 중량부, 폴리프로필렌계 왁스(PP1362D, Lanco) 10.0 중량부, 용제로 메탄올 3.0 중량부, 자일렌 3.5 중량부, 솔벤트 4.0 중량부 및 메틸이소부틸케톤 3.0 중량부, 부착증진제인 HPA-101 0.5 중량부, 레벨링제로 BYK-358 1.0 중량부를 교반속도 500 ~ 1000 rpm으로 교반 중에 순서대로 모두 투입한 후 30 ~ 40 분간 추가로 균일하게 교반하여 도료 조성물을 제조하였다.

비교예 2

아크릴수지(KA-9136-50, 삼화페인트) 45.0 중량부와 용제로 자일렌 4.0 중량부와 코코졸 150 2.0 중량부에 분산첨가제인 DISPERBYK 182 3.0 중량부를 넣고 300 ~ 500 rpm으로 10 ~ 20 분간 교반 후 흑색안료인 CABON BLACK MA-100 3.0 중량부를 투입하여 500 ~ 1000 rpm으로 20 ~ 30 분간 균일하게 교반한 뒤 다이노 밀(DYNO MILL)등의 연화기를 사용하여 입도가 10 ㎛ 이하가 되도록 연화 시킨 뒤 멜라민수지(KM-502-60, 삼화페인트) 14.0 중량부, 에폭시수지(YD-011X75, 국도화학) 4.0 중량부, 폴리프로필렌계 왁스(PP1362D, Lanco) 10.0 중량부, 용제로 부탄올 3.0 중량부, 자일렌 7.5 중량부 및 메틸이소부틸케톤 3.0 중량부, 부착증진제인 HPA-101 0.5 중량부, 레벨링제로 SF-69(GE) 1.0 중량부를 교반속도 500 ~ 1000 rpm으로 교반 중에 순서대로 모두 투입한 후 30 ~ 40 분간 추가로 균일하게 교반하여 도료 조성물을 제조하였다.

비교예 3

제조예 2의 실리콘 폴리에스테르수지 50.0 중량부와 용제로 자일렌 4.0 중량부와 시클로헥사논 2.0 중량부에 분산첨가제인 DISPERBYK 161 3.0 중량부를 넣고 300 ~ 500 rpm으로 10 ~ 20 분간 교반 후 흑색안료인 CABON BLACK MA-100 3.0 중량부를 투입하여 500 ~ 1000 rpm으로 20 ~ 30 분간 균일하게 교반한 뒤 다이노밀(DYNO MILL)등의 연화기를 사용하여 입도가 10 ㎛ 이하가 되도록 연화 시킨 뒤 실리콘 폴리에스테르수지 13.0 중량부, 불소계 왁스(DEUREX MF 5110,Deurex Micro Technologies GmbH) 8.0 중량부, 실리콘 오일 1.0 중량부, 용제로 부탄올 3.0 중량부, 자일렌 7.5 중량부, 시클로헥사논 2.0 중량부 및 메틸이소부틸케톤 3.0 중량부, 부착증진제인 HPA-101 0.5 중량부를 교반속도 500 ~ 1000 rpm으로 교반 중에 순서대로 모두 투입한 후 30 ~ 40 분간 추가로 균일하게 교반하여 도료 조성물을 제조하였다.

이상의 실시예 및 비교예에 의하여 제조된 도료 조성물을 스프레이로 도장 후 220 내지 240 ℃에서 20 분간 가열 건조하여, 20 내지 30 ㎛의 건조도막을 형성하여 물성시험을 하였다.

[표1]

구 분	실시예 1	비교예 1	비교예 2	비교예 3
도막외관	양 호	양 호	양 호	양 호
접 착 력	양 호	불 량	양 호	양 호
재도장성	양 호	양 호	양 호	불 량
연필경도	F	F	H	H
내마모성	30회 이하	20회 이하	30회 이하	35회 이하
내약품성	210회 이하	150회 이하	190회 이하	200회 이하
내비등수성	양호	불량	양호	양호

상기 표1의 결과로 판단할 때 비교예 3이 가장 양호하여 비교예 3을 기준으로 수지 및 안료를 선정하고, 경도, 재도장성, 내마모성 및 내약품성의 물성을 향상시키기 위하여 불소계 왁스 및 불소계 습윤제를 검토하고 배합비를 조정한다.

실시예 2

제조예 2의 실리콘 폴리에스테르수지 50.0 중량부와 용제로 자일렌 4.0 중량부와 시클로헥사논 2.0 중량부에 분산첨가제인 DISPERBYK 161 3.0 중량부를 넣고 300 ~ 500 rpm으로 10 ~ 20 분간 교반 후 흑색안료인 CABON BLACK MA-100 4.0 중량부를 투입하여 500 ~ 1000 rpm으로 20 ~ 30 분간 균일하게 교반한 뒤 다이노밀(DYNO MILL)등의 연화기를 사용하여 입도가 10 ㎛ 이하가 되도록 연화 시킨 뒤 실리콘 폴리에스테르수지 13.0 중량부, 불소계 왁스(DEUREX MF 5110,Deurex Micro Technologies GmbH) 10.0 중량부, 부탄올 3.0 중량부, 자일렌 4.0 중량부, 시클로헥사논 2.0 중량부 및 메틸이소부틸케톤 3.0 중량부, HPA-101 0.5 중량부, 습윤제(FC-4430, 3M) 0.5 중량부 및 BYK-358 1.0 중량부를 교반속도 500 ~ 1000 rpm으로 교반 중에 순서대로 모두 투입한 후 30 ~ 40 분간 추가로 균일하게 교반하여 도료 조성물을 제조하였다.

실시예 3

제조예 2의 실리콘 폴리에스테르수지 50.0 중량부와 자일렌 4.0 중량부와 시클로헥사논 2.0 중량부에 DISPERBYK 161 3.0 중량부를 넣고 300 ~ 500 rpm으로 10 ~ 20 분간 교반 후 CABON BLACK MA-100 4.0 중량부를 투입하여 500 ~ 1000 rpm으로 20 ~ 30 분간 균일하게 교반한 뒤 다이노밀(DYNO MILL)등의 연화기를 사용하여 입도가 10 ㎛ 이하가 되도록 연화 시킨 뒤 실리콘 폴리에스테르수지 18.0 중량부, 불소계 왁스(DEUREX MF 5110,Deurex Micro Technologies GmbH) 5.0 중량부, 부탄올 3.0 중량부, 자일렌 4.0 중량부, 시클로헥사논 2.0 중량부 및 메틸이소부틸케톤 3.0 중량부, 부착증진제로 LUBRIZOL사의 LUBRIZOL 2063 0.5 중량부, FC-4430 0.5 중량부 및 BYK-358 1.0 중량부를 교반속도 500 ~ 1000 rpm으로 교반 중에 순서 대로 모두 투입한 후 30 ~ 40 분간 추가로 균일하게 교반하여 도료 조성물을 제조하였다.

실시예 4

제조예 2의 실리콘 폴리에스테르수지 50.0 중량부와 자일렌 4.0 중량부와 시클로헥사논 2.0 중량부에 DISPERBYK 161 3.0 중량부를 넣고 300 ~ 500 rpm으로 10 ~ 20 분간 교반 후 CABON BLACK MA-100 4.0 중량부를 투입하여 500 ~ 1000 rpm으로 20 ~ 30 분간 균일하게 교반한 뒤 다이노밀(DYNO MILL)등의 연화기를 사용하여 입도가 10 ㎛ 이하가 되도록 연화 시킨 뒤 실리콘 폴리에스테르수지 13.0 중량부, 불소계 왁스(DEUREX MF 5110,Deurex Micro Technologies GmbH) 10.0 중량부, 부탄올 3.0 중량부, 자일렌 4.0 중량부, 시클로헥사논 2.0 중량부 및 메틸이소부틸케톤 3.0 중량부, HPA-101 0.5 중량부, FC-4430 0.5 중량부 및 BYK-358 1.0 중량부를 교반속도 500 ~ 1000 rpm으로 교반 중에 순서대로 모두 투입한 후 30 ~ 40 분간 추가로 균일하게 교반하여 도료 조성물을 제조하였다.

실시예 5

제조예 2의 실리콘 폴리에스테르수지 50.0 중량부와 자일렌 4.0 중량부와 시클로헥사논 2.0 중량부에 DISPERBYK 161 3.0 중량부를 넣고 300 ~ 500 rpm으로 10 ~ 20 분간 교반 후 CABON BLACK MA-100 4.0 중량부를 투입하여 500 ~ 1000 rpm으로 20 ~ 30 분간 균일하게 교반한 뒤 다이노밀(DYNO MILL)등의 연화기를 사용하 여 입도가 10 ㎛ 이하가 되도록 연화 시킨 뒤 실리콘 폴리에스테르수지 18.0 중량부, 불소계 왁스(DEUREX MF 5110,Deurex Micro Technologies GmbH) 5.0 중량부, 부탄올 3.0 중량부, 자일렌 4.0 중량부, 시클로헥사논 2.0 중량부 및 메틸이소부틸케톤 3.0 중량부, HPA-101 0.5 중량부, FC-4430 0.5 중량부 및 BYK-358 1.0 중량부를 교반속도 500 ~ 1000 rpm으로 교반 중에 순서대로 모두 투입한 후 30 ~ 40 분간 추가로 균일하게 교반하여 도료 조성물을 제조하였다.

이상의 실시예에 의하여 제조된 도료 조성물을 스프레이로 도장 후 220 내지 240 ℃에서 20 분간 가열 건조하여, 20 내지 30 ㎛의 건조도막을 형성하여 물성시험을 하였다.

[표2]

구 분	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
도막외관	양 호	양 호	양 호	양 호
접 착 력	양 호	양 호	양 호	양 호
재도장성	양호	양 호	양호	양호
연필경도	H	F	F	H
내마모성	50회 이상	25회 이하	32회 이하	30회 이하
내약품성	250회 이상	180회 이하	200회 이하	230회 이하
내비등수성	양호	양호	양호	양호

물성시험은 도막외관, 접착력, 재도장성, 연필경도, 내마모성, 내약품성, 내비등수성을 시험한다.

상기 도막외관은 육안으로 건조된 도막에 면상태, 부풀음 및 변색정도를 파악하여 이상이 없으면 양호, 이상이 있으면 불량으로 평가하는 것이고, 접착력은 건조된 도막면에 칼날을 이용하여 가로세로를 각각 1 mm간격으로 10 칸을 서로 교차되게 그어 100개의 칸을 만들고 3M 투명 테이프로 도막표면에 접착시킨 후 신속하게 90°각도로 떼어내어 테이프의 점착면에 도막이 잔류하지 않는 개수를 확인하여 도막의 떨어짐 5% 이하이면 양호, 도막의 떨어짐 5% 이상이면 불량으로 평가한다.

상기 재도장성은 가열 건조한 시험편을 상온에서 냉각한 후 상온에서 다시 도장하고 가열 건조하여 접착력 시험을 실시하여 이상이 없으면 양호, 이상이 있으면 불량으로 평가하는 것이고, 상기 연필경도는 MITSUBISHI HI-UNI 연필을 사용하여 1KG의 하중으로 도막을 긁었을 때 상처가 나지 않는 최고등급을 평가하며, 연필종류에 따른 경도 차이는 아래와 같다.

6B - 5B - 4B - 3B - 2B - B - HB - F - H - 2H - 3H - 4H - 5H - 6H

(부드러움: Softner -------------------------> Harder:단단함)

상기 내마모성은 RCA 시험기로 275 g 하중을 가하여 진행 시 도막 벗겨짐이 발생되는 횟수를 파악하는 것으로 그 횟수는 50회 이상으로 하고, 상기 내약품성은 알코올 내마모성 시험기에 연필지우개를 이용하여 500 g의 하중을 가한 후 메틸알콜이 마르지 않게 약 0.2 g을 도막표면에 투입하면서 왕복시 도막의 벗겨짐이 발생 하는 횟수를 파악하는 것으로 그 횟수는 250회 이상으로 한다.

상기 내비등수성은 항온수조 90 ± 2 ℃에 60 분 침적하고 상온에서 4 시간 방치한 후 건조된 도막을 2 mm간격으로 10개씩 서로 교차되게 칼로 그어 50개의 칸을 만들고 3M 투명 테이프로 도막표면에 접착시킨 후 떼어내어 테이프의 점착면에 도막이 잔류하지 않는 개수를 확인하여 도막의 떨어짐 1/3 이하이면 양호, 도막의 떨어짐 1/3 이상이면 불량으로 평가한다.

표1, 2의 결과로 판단할 때 실시예 1, 3, 4, 5 모두 양호하나 물성시험에서 연필경도, 내마모성 및 내 약품성을 고려하여 실시예 2가 가장 우수한 물성을 보였으며, 뛰어난 내구성 및 슬립성을 발휘하였다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

본 발명은 실리콘 폴리에스테르수지와 구형 형상의 불소계 왁스를 사용하여 슬라이딩 타입의 핸드폰 힌지에 도장하는 도료 조성물로서, 알루미늄 및 스테인리스로 이루어진 힌지의 소재에 샌딩 및 피막과 같은 전처리 및 별도의 프라이머 없이 소재에 부착이 양호하다.

또한, 슬라이딩 구동 시 마찰에 의해 발생하는 소음을 방지하며, 내마모성이 우수하고 유해물질이 포함되어 있지 않은 환경친화형 도료 조성물이다.

Claims

실리콘 폴리에스테르수지 60 중량부 내지 70 중량부, 분산첨가제 2 중량부 내지 10 중량부, 흑색안료 1 중량부 내지 5 중량부, 왁스 5 중량부 내지 15 중량부, 부착증진제 0.1 중량부 내지 1 중량부, 레벨링제 1 중량부 내지 5 중량부, 습윤제 0.1 중량부 내지 2 중량부, 용제 2 중량부 내지 30 중량부를 포함하는 힌지용 도료 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 실리콘 폴리에스테르수지는 폴리에스테르폴리올 30 중량부 내지 45 중량부, 실리콘 중간체 35 중량부 내지 45 중량부, 촉매 0.1 중량부 내지 1 중량부, 용제 8 중량부 내지 35 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 힌지용 도료 조성물.
제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 실리콘 폴리에스테르수지는 수평균분자량은 3,500 내지 4,000, 중량평균분자량은 230,000 내지 240,000, 수산기값은 80 mgKOH/g 내지 200 mgKOH/g를 포함하는 것을 특징으로 하는 힌지용 도료 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 왁스는 불소계 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 폴리알킬렌계 왁스, 라놀린 왁스, 파라핀 왁스, 폴리프로필렌계 왁스 중에서 1종 이상의 왁스를 포함하는 것을 특징으로 하는 힌지용 도료 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 흑색안료는 평균입자 17 ㎛ 내지 25 ㎛, 비표면적 100 m²/g 내지 150 m²/g, 흡유량 90 ml/100g 내지 110 ml/100g인 카본블랙을 포함하는 것을 특징으로 하는 힌지용 도료 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 습윤제는 불소계 계면활성제, 인산계 계면활성제, 카르복실산계 계면활성제, 에스테르계 계면활성제, 에테르계 계면활성제 중에서 1종이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 힌지용 도료 조성물.