KR0139274B1 - Method for manufacturing acrylic modified polyester and coating composition containing the same - Google Patents
Method for manufacturing acrylic modified polyester and coating composition containing the sameInfo
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Abstract
본 발명은 분체도료용 아크릴 변성 폴리에스테르 수지의 제조방법 및 상기 아크릴 변성 폴리에스테르 수지 조성물을 경화시켜 제조된 분체도료 조성물에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 (1) 산과 알코올의 혼합물로 하이드록실 폴리에스테르 프리폴리머를 제조하는 단계, (2) 통상의 아크릴 모노머와 아미노 또는 아마이드 기를 갖는 모노머 및 카르복실기를 갖는 아크릴 모노머를 용액중합시켜 아크릴 수지를 제조하는 단계 및 (3) 상기 (1) 단계의 하이드록실 폴리에스테르 프리폴리머에 상기 (2) 단계의 아크릴 수지와 2가 이상의 다가산 혼합물을 첨가시켜 승온반응시켜 박막형 아크릴 변성 폴리에스테르 수지를 제조하는 단계로 구성되어 제조된 아크릴 변성 폴리에스테르와 경화제로 디글리시딜에테르 비스페놀 에이형 에폭시 수지 및 티타늄 디옥사이드로 이루어진 분체도료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an acrylic modified polyester resin for powder coating and to a powder coating composition prepared by curing the acrylic modified polyester resin composition, and more particularly, to (1) hydroxyl poly with a mixture of an acid and an alcohol. Preparing an ester prepolymer, (2) solution polymerizing a conventional acrylic monomer with a monomer having an amino or amide group and an acrylic monomer having a carboxyl group to prepare an acrylic resin, and (3) the hydroxyl poly of step (1). Diglycidyl as an acrylic modified polyester and a hardening agent prepared by adding the acrylic resin of step (2) and a divalent or higher polyacid mixture to an ester prepolymer to raise the temperature to prepare a thin acrylic modified polyester resin Ether Bisphenol A Type Epoxy Resin And Titanium Dioxa Draw relates to a powder coating composition comprising.
Description
본 발명은 분체도료용 아크릴 변성 폴리에스테르 수지의 제조방법 및 상기 아크릴 변성 폴리에스테르 수지 조성물을 경화시켜 제조된 분체도료 조성물에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 기존의 폴리에스테르 수지와 아크릴 수지의 특성을 이용한 변성 폴리에스테르 수지를 제조하고, 상기 수지에 경화제로 비스페놀 에이를 주제로 하는 에폭시 수지를 첨가시켜 제조된 박막형 분체도료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an acrylic modified polyester resin for powder coating and to a powder coating composition prepared by curing the acrylic modified polyester resin composition, and more particularly, using properties of the existing polyester resin and acrylic resin. The present invention relates to a thin powder coating composition prepared by preparing a modified polyester resin and adding an epoxy resin containing bisphenol A as a curing agent to the resin.
종래의 용제타입의 장식용 도장 표면은 25∼40미크론 두께의 박막을 제조할 수 있지만 가전기기에 사용되는 분체도료는 박막화가 용이하지 않다. 최근 가전기기에 분체도장이 다량 사용되고 있는데, 1미크론이라도 도막두께가 얇아지면 그 경제적 효과는 대단히 크다. 이를 하기 표1에 대략적으로 기재하였다.Conventional solvent type decorative coating surfaces can produce thin films of 25 to 40 microns thick, but powder coatings used in home appliances are not easy to thin. Recently, a large amount of powder coating is used in home appliances, even if 1 micron thin film thickness is very economic effect. This is outlined in Table 1 below.
〈표 1〉<Table 1>
종래의 폴리에스테르-에폭시 혼성형 열경화성 분체도료에 사용되는 산성 폴리에스테르 수지는 박막형이 되기위한 조건으로 안료와의 분산성 및 레벨링이 떨어져 불충분 하였다. 따라서, 박막형 분체도료를 제조하기 위해서는 우선 수지가 안료와의 분산성이 우수하여야 하며, 미려한 도막을 형성시키기 위해서는 수지가 안료와의 친화력이 높은 극성기를 많이 갖으면서 수지 자체의 용융점도도 낮아야 한다. 그러나 종래의 에폭시-폴리에스테르(혼성형) 분체도료에서는 40∼60미크론 정도의 도막 두께로 도막을 박막화하는데 한계가 있었다. 즉, 가열되어 용융될 때 낮은 흐름성(높은 용융점도)으로 외관이 미려하지 못하다. 이때 용융상태에서 유동성 있게 경화력을 감소시키면 박막형태로 도장이 가능하지만 물리적 특성과 내용제성은 저하된다. 또한 도료의 연화점을 낮추어 용융점도를 낮춤으로서 박막을 형성할 수 있게 한다면 도료가 저장중에 블로킹되어 저장성이 불량해 진다. 이러한 단점들 때문에 종래의 혼성형 분체도료로 30미크론 이하까지 박막을 형성시키는 것은 거의 불가능하였다.Acidic polyester resins used in conventional polyester-epoxy hybrid thermosetting powder coatings are insufficient due to poor dispersibility and leveling with pigments in order to become thin films. Therefore, in order to manufacture a thin powder coating, the resin must first have excellent dispersibility with the pigment, and in order to form a beautiful coating film, the resin must have a high polarity with high affinity with the pigment and low melt viscosity of the resin itself. However, in the conventional epoxy-polyester (mixed) powder coating, there is a limit in thinning the coating film with a coating film thickness of about 40 to 60 microns. That is, the appearance is not beautiful with low flowability (high melt viscosity) when heated and melted. At this time, if the hardening force is reduced in the molten state, coating is possible in the form of a thin film, but physical properties and solvent resistance are deteriorated. In addition, if the softening point of the paint can be lowered to form a thin film by lowering the melt viscosity, the paint is blocked during storage and poor storage performance. Because of these shortcomings, it was almost impossible to form thin films up to 30 microns with conventional hybrid powder coatings.
따라서 본 발명의 목적은 안료와의 친화력 향상시키고, 바람직한 Tg를 유지시키면서 낮은 용융점도를 갖게하여 외관을 향상시키며, 가교결합 반응속도의 평형을 이루어 양호한 외관과 내용제성, 내약품성, 내열성 및 내후성이 우수한 분체도료용 아크릴 변성 풀리에스테르 수지의 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to improve affinity with the pigment, improve the appearance by having a low melt viscosity while maintaining the desired Tg, and balance the crosslinking reaction rate to achieve good appearance, solvent resistance, chemical resistance, heat resistance and weather resistance An excellent method for producing an acrylic modified pulley ester resin for powder coating.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 분체도료용 아크릴 변성 폴리에스테르 수지를 함유하는 분체도료 조성물을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a powder coating composition containing the acrylic modified polyester resin for powder coating prepared by the above method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 (1) 산과 알코올의 혼합물로 하이드록실 폴리에스테르프리폴리머를 제조하는 단계, (2) 통상의 아크릴 모노머와 아미노 또는 아마이드 기를 갖는 모노머 및 카르복실기를 갖는 아크릴 모노머를 용액중합시켜 아크릴 수지를 제조하는 단계 및 (3) 상기 (1)의 하이드록실 폴리에스테르 프리폴리머에 상기(2)의 아크릴 수지와 2가 이상의 다가산 혼합물을 첨가시켜 승온반응시켜 박막형 아크릴 변성 폴리에스테르 수지를 제조하는 단계로 구성된다.The method of the present invention for achieving the above object comprises the steps of (1) preparing a hydroxyl polyester prepolymer with a mixture of an acid and an alcohol, (2) a monomer having a conventional acrylic monomer and an amino or amide group and an acrylic monomer having a carboxyl group. Solution polymerization to prepare an acrylic resin, and (3) adding the acrylic resin of (2) and a divalent or higher polyhydric acid mixture to the hydroxyl polyester prepolymer of (1) to increase the temperature of the thin film acrylic modified polyester resin. It is composed of the steps of preparing.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 분체도료 조성물은 상기 방법으로 제조된 아크릴 변성 폴리에스테르 수지 중합체 및 경화제인 에폭시 수지로 이루어진다.The powder coating composition of the present invention for achieving another object of the present invention comprises an acrylic modified polyester resin polymer and a curing agent epoxy resin prepared by the above method.
이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the present invention in more detail as follows.
본 발명에서는 종래의 폴리에스테르 수지가 박막화에 한계가 있으므로 분체도료에서 기본적으로 필요한 저장안정성(내뭉침성)을 가지면서 안료와의 분산효과 및 친화력이 우수한 아미노 또는 아마이드 기를 함유한 아크릴 모노머를 선택, 합성한 아크릴 수지를 폴리에스테르 수지에 변성시킴으로 내약품성 및 내후성을 향상시키고 저장성이 우수하며 박막화(30미크론이하)도 가능한 도료를 제조한다.In the present invention, since the conventional polyester resin has a limitation in thinning, select an acrylic monomer containing an amino or amide group having a storage stability (agglomeration resistance) which is basically required in powder coating and excellent dispersion effect and affinity with the pigment, By modifying the synthetic acrylic resin to a polyester resin to improve the chemical resistance and weather resistance, excellent storage properties and to produce a thin film (less than 30 microns).
즉, 본 발명에서는 (1) 산과 알콜의 혼합물로 하이드록실 프리폴리머를 제조하고, (2) 통상의 아크릴모노머를 용액중합시켜 아크릴 수지를 제조하며, (3) 상기 하이드록실 폴리에스테르 프리폴리머에 상기 아크릴수지와 2가 이상의 다가산 혼합물을 첨가시켜 승온반응시켜 아마이드 기를 함유한 아크릴 변성 폴리에스테르 수지를 제조한다. 또한 상기와 같이 제조된 아크릴 변성 폴리에스테르 수지에 경화제 및 기타 첨가제를 첨가시켜 물성이 우수한 최종 분체도료를 제조한다.That is, in the present invention, (1) a hydroxyl prepolymer is prepared from a mixture of an acid and an alcohol, (2) a solution of a conventional acrylic monomer is prepared to produce an acrylic resin, and (3) the acrylic resin is added to the hydroxyl polyester prepolymer. And a divalent or higher polyacid mixture were added to increase the temperature to prepare an acrylic modified polyester resin containing an amide group. In addition, by adding a curing agent and other additives to the acrylic modified polyester resin prepared as described above to prepare a final powder coating excellent in physical properties.
다시 말하면, 본 발명에서는 (I) 분체도료 폴리에스테르 수지를 제조하는데 일반적으로 사용하는 산과 알콜을 이용하여 먼저 하이드록실 폴리에스테르 프리폴리머를 제조하고, 수지골격에 아미노 또는 아마이드기를 아크릴 수지의 2∼7중량%로 함유하며 말단에 카르복실기를 가진 아크릴 프리폴리머를 제조한 다음, 상기 아크릴 프리폴리머를 폴리에스테르 수지의 10∼50중량%로, 다가산은 5∼20중량%로 함께 반응시켜 최종수지는 말단에 카르복실기 수가 1∼3개이고, 연화점이 80∼150℃이며 산값이 30∼100이고, 수평균분자량이 2,000∼10,000이며 폴리머 구조는 브렌치 구조 또는 선상구조를 갖는 박막형 아크릴 변성 폴리에스테르 수지를 제조한다. 또한, (II) 상기 수지를 이용하여 도료화시킬 경우, 상기 수지의 경화제로 비스페놀 에이타입 에폭시 경화제를 사용하고, 안료, 흐름성 향상제 및 기타 첨가시켜 혼합 압출기로 압출시킨 다음, 분쇄시켜 최종 분체도료를 제조한다.In other words, in the present invention, (I) a hydroxyl polyester prepolymer is first prepared using an acid and an alcohol generally used to prepare a powder coating polyester resin, and an amino or amide group is 2 to 7 weight of an acrylic resin in the resin skeleton. It is prepared in an acrylic prepolymer having a carboxyl group at the end, and then the acrylic prepolymer is reacted with 10 to 50% by weight of the polyester resin and 5 to 20% by weight of the polyacid.The final resin is 1 to carboxyl at the end. It has three, a softening point of 80 to 150 ° C., an acid value of 30 to 100, a number average molecular weight of 2,000 to 10,000, and a polymer structure of a thin film acrylic modified polyester resin having a branched structure or a linear structure. (II) In the case of coating with the resin, a bisphenol A type epoxy curing agent is used as a curing agent of the resin, and a pigment, a flow improver, and other additives are extruded into a mixed extruder, and then ground to a final powder coating. To prepare.
여기서 특별히 조절되어야 할 것은 폴리에스테르 수지와 아크릴수지와의 사용비이다. 사용되는 아크릴 수지가 폴리에스테르 수지보다 연화점이 높으면서 열적 흐름성이 우수하고 아크릴/폴리에스테르 함량중 폴리에스테르 함량이 어느선까지는 아크릴 수지의 경향을 나타내다가 그이상으로 폴리에스테르 수지가 많아질 경우 연화점이 급격히 저하되어 도료의 저장성이 불량해 진다. 반면에, 아크릴 수지를 많이 사용할 경우 굴곡성 및 기계적 물성이 저하될 수 있다. 이와 같이 각 수지의 특성을 감안하여 적정 균형을 유지시켜 상호보완 이상의 물성을 가지도록 한다.Particularly controlled here is the use ratio of the polyester resin and the acrylic resin. The acrylic resin used has a softening point higher than that of the polyester resin and has excellent thermal flowability, and the acrylic resin tends to exhibit a tendency of acrylic resin up to a certain point in the acrylic / polyester content. It is drastically lowered and the storage property of the paint becomes poor. On the other hand, when the acrylic resin is used a lot, flexibility and mechanical properties may be reduced. Thus, in consideration of the characteristics of each resin to maintain the appropriate balance to have more than complementary physical properties.
본 발명에 따른 수지의 제조방법을 구체적으로 설명하면,Referring to the manufacturing method of the resin according to the present invention in detail,
(가) 아크릴 변성 폴리에스테르 수지의 제조(A) Preparation of Acrylic Modified Polyester Resin
(1) 폴리에스테르 수지의 제조(하이드록실 폴리에스테르 프리폴리머)(1) Preparation of polyester resin (hydroxyl polyester prepolymer)
먼저, 산으로는 2가산 이상의 다가산을 단독 또는 혼합하여 사용하고 알콜도 2가 이상의 다가 알콜을 단독 또는 혼합하여 사용한다. 사용 가능한 산은 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 프탈산, 말레인산, 트리멜리틱산, 피로멜리틱산, 테트라하이드로프탈산, 메틸테트라하이드로프탈산 또는 헥사하이드프탈산과 이들의 무수물과, 아디핀산, 세바신산, 썩시닉산, 아젤라인산, 피로멜리틱디안하이드라이드, 피발릭산 또는 씨크로 헥사디카복실산 등이 있고, 바람직한 산혼합물로는 테레프탈산 또는 디메틸테레프레이트를 포함한 파라방향족 2가산을 산혼합물 전체에 대하여 65∼90중량%, 오르소 또는 메타방향족산을 15중량%이하 및 반응성 카르복실기가 2개인 2가산중 탄소수가 2∼8인 직쇄형 지방족산을 1∼20중량%로 함유하는 산혼합물과, 반응성 알콜수가 2∼3개이고, 탄소수가 2∼6개인 지환족 또는 지방족 알콜로써 네오펜칠 글리콜 및 히드록시피바리릴 히드록시 피발레이트(eastman 상품명 : HPHP) 60∼90중량% 및 에틸렌 글리콜, 디에칠렌 글리콜, 1, 3-부탄디올, 1, 4-부탄디올, 1, 6-헥산 디올, 1, 4-사이크로헥산디올, 트리메칠올 에탄, 트리메칠올 프로판 및 펜타에리스리톨로 구성된 군으로부터 선택된 하나 또는 그 이상을 10∼40%로 구성된 알콜 혼합물을 사용하여 알콜/산의 당량비를 1.1∼1.5로 반응시키고 금속계통의 에스테르 촉매를 0.05∼0.2중량%로 사용하여 245℃까지 승온 반응시켜 수평균 부자량이 600∼3000이고, 말단에 하이드록실기를 1∼2.5개 가지며 히드록실 값이 20∼200mg KOH/g이고, 폴리머 구조는 브렌치 또는 선상 구조를 갖는 프리폴리머를 제조한다.First, as an acid, dihydric acid or more polyhydric acid is used individually or in mixture, and alcohol also uses dihydric or more polyhydric alcohol individually or in mixture. The acids that can be used are terephthalic acid, isophthalic acid, dimethyl terephthalate, phthalic acid, maleic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, tetrahydrophthalic acid, methyltetrahydrophthalic acid or hexahydrophthalic acid and their anhydrides, adipic acid, sebacic acid, ricsinic acid. , Azelaic acid, pyromellitic dianhydride, pivalic acid or cyclo hexadicarboxylic acid, and the like, and preferred acid mixtures are 65 to 90% by weight of paraaromatic diacids including terephthalic acid or dimethyl terephthalate, based on the total acid mixture. , An acid mixture containing 15 to 20% by weight of ortho or metaaromatic acid and 1 to 20% by weight of a linear aliphatic acid having 2 to 8 carbon atoms in a divalent acid having two or more reactive carboxyl groups; And alicyclic or aliphatic alcohols having 2 to 6 carbon atoms and neopentyl glycol and hydroxypivariyl hydroxy pival 60 to 90% by weight of ethylene (eastman trade name: HPHP) and ethylene glycol, diethylene glycol, 1, 3-butanediol, 1, 4-butanediol, 1, 6-hexanediol, 1, 4-cyclohexanediol, trimethyl Using an alcohol mixture composed of 10-40% of one or more selected from the group consisting of all ethane, trimethylol propane and pentaerythritol, the equivalent ratio of alcohol / acid is reacted at 1.1-1.5 and the metal ester catalyst is 0.05. It is used at a temperature of -0.2% by weight to 245 DEG C, and the number average rich amount is 600-3000, the hydroxyl value is 1-2.5 at the terminal, the hydroxyl value is 20-200 mg KOH / g, and the polymer structure is branch or A prepolymer having a linear structure is prepared.
상기 파라 방향족 2가산은 폴리에스테르 수지의 기본 사슬을 유지시키는데, 65중량% 이하로 사용할 경우에는 수지의 기계적 강도가 저하되고 90중량% 이상 사용될 경우에는 수지가 너무 경화되는 경향이 있다. 상기에서 오르소 또는 메타 카르복실산은 가교 밀도 및 반응성에 영향이 있으므로 15중량% 이하가 바람직하고, 2가산중 탄소수가 2∼8인 직쇄 지방족산을 20중량% 이상으로 사용시에는 수지 자체가 너무 연화되어 저장성이 저하되는 경향이 있다.The para aromatic diacid maintains the basic chain of the polyester resin, but when used at 65 wt% or less, the mechanical strength of the resin is lowered, and when used at 90 wt% or more, the resin tends to be too hard. Since ortho or meta carboxylic acid has an influence on crosslinking density and reactivity, 15 weight% or less is preferable, and resin itself becomes too soft when 20 weight% or more of C2-C8 linear aliphatic acid in a diacid is used. The storage property tends to be lowered.
상기 네오펜칠글리콜 및 HPHP 원료가 네오펜칠 구조를 갖는 모노머이기 때문에 반응성 및 기타 물성이 우수하나 90중량% 이상이면 유리전이 온도가 노무 높아져 레벨링이 저하되는 경향이 있고 60중량% 이하이면 유리 전이온도 뿐만 아니라 내후성, 내알칼리성이 저하되는 경향이 있다. 상기 알콜을 10중량% 이하로 첨가시체는 유연성이 저하될 우려가 있고 40중량% 이상일 경우 연화점이 낮아 저장성의 문제가 발생한다.Since the neopentyl glycol and HPHP raw materials are monomers having a neopentyl structure, the reactivity and other physical properties are excellent, but when the weight is 90 wt% or more, the glass transition temperature is increased and the leveling is lowered. However, there exists a tendency for weather resistance and alkali resistance to fall. When the alcohol is added to 10% by weight or less, there is a risk that the body is lowered in flexibility and when the content is 40% by weight or more, the softening point is low, resulting in storage problems.
또한 히드록실 프리폴리머수지의 분자량이 600이하이면 연화점이 크게 저하되어 저장성이 감소되고 3,000이상에서는 가소능력이 저하되어 용융점도를 낮추지 못하여 도막의 외관과 물리적 성질이 저하된다.In addition, when the molecular weight of the hydroxyl prepolymer resin is 600 or less, the softening point is greatly reduced, the storage property is reduced, and at 3,000 or more, the plasticity capacity is lowered and the melt viscosity is not lowered, thereby decreasing the appearance and physical properties of the coating film.
(2) 아크릴 수지의 제조(2) Production of Acrylic Resin
폴리에스테르 수지에 변성될 아크릴 수지는 수지골격에 아미노 또는 아마이드기를 함유하며 산값이 10∼150mg KOH/g으로 말단에 카르복실기 수가 1 ∼2.5이며 수평균 분자량은 500∼3,000이다.The acrylic resin to be modified in the polyester resin contains amino or amide groups in the resin skeleton, has an acid value of 10 to 150 mg KOH / g, and has 1 to 2.5 carboxyl groups at the end and a number average molecular weight of 500 to 3,000.
카르복실기 수가 1.0이하이면 아크릴수지 부가효과가 적고 2.5이상이면 폴리에스테르 수지와 부가(에스테르화)반응시 분자량이 필요이상으로 증대되어 원하는 수지를 얻을수 없고 용융점도가 높아 도막의 외관이 불량해지고 박막화가 어렵다. 더욱 바람직한 카르복실기의 수는 1.2∼1.8이다.If the number of carboxyl groups is 1.0 or less, the acrylic resin addition effect is small. If the number of carboxyl groups is 2.5 or more, the molecular weight is increased more than necessary during the addition (esterification) reaction with the polyester resin, so that the desired resin cannot be obtained. . The number of more preferable carboxyl groups is 1.2-1.8.
본 발명에서 사용될 수 있는 아크릴 모노머들은 하기 (a), (b) 및 (c) 그룹으로 대별되며, 먼저 (a) 공중합이 가능한 당량체로써 메틸(메타) 아크릴레이트, 에틸(메타) 아크릴레이트, 프로필(메타) 아크릴레이트, n-부틸(메타) 아크릴레이트, 이소부틸(메타) 아크릴레이트, t-부부틸(메타) 아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타) 아크릴레이트, 스테아릴(메타) 아크릴레이트, 트리데실(메타) 아크릴레이트, 시크로헥실(메타) 아크릴레이트, 벤질(메타) 아크릴레이트, 페닐(메타) 아크릴레이트, 히드록시에틸(메타) 아크릴레이트, 히드록시프로필(메타) 아크릴레이트, 히드록시부틸(메타) 아크릴레이트, 1, 4-부탄디올 모노(메타) 아크릴레이트 및 세루솔부 메타아크릴 레이트로 구성된 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택되어 사용되며, 전체 아크릴 수지에 함유될수 있는 양은 50∼80중량%가 바람직하다.Acrylic monomers that can be used in the present invention are roughly divided into the following groups (a), (b) and (c), and firstly (a) copolymerizable equivalents such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, Propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butbutyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylic Laterate, tridecyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate , One or more selected from the group consisting of hydroxybutyl (meth) acrylate, 1, 4-butanediol mono (meth) acrylate, and cerusol methacrylate, which may be contained in the total acrylic resin 50-80 weight% of silver is preferable.
상기 아크릴 모노머는 50중량% 이상되어야 소지와의 접착력이 향상되고 아크릴 기본 물성 특성을 가지게 된다. 80%이상 함유될 경우에는 도막이 필요이상으로 단단해지고 도막의 외관이 저하될 수 있고, 좀 더 바람직하게는 55∼75중량%이다. 상기 모노머중 메타 아크릴레이트 계통의 모노머에 있어서, 특히 메틸 메타 아크릴레이트와 셀로솔부 메타 아크릴레에트는 폴리에스테르 수지와 상용성이 우수하므로 반드시 포함시키는 것이 바람직하다.The acrylic monomer should be at least 50% by weight to improve adhesion to the base material and have acrylic basic physical properties. When it contains 80% or more, the coating film becomes harder than necessary and the appearance of the coating film may be lowered, more preferably 55 to 75% by weight. In the monomer of the methacrylate type among the above-mentioned monomers, in particular, methyl methacrylate and cellosol moiety acrylate are excellent in compatibility with the polyester resin, and therefore preferably included.
상기 메틸 메타 아크릴레이트 및 셀루솔브 메타 아크릴레이트가 50중량%이상, 바람직하게는 60중량% 이상 사용될 경우에는 특별히 광택이 뛰어나고 선명한 도막을 얻을 수 있다. 또한 단쇄의 알킬기를 갖는 아크릴 모노머 보다는 장쇄의 알킬기를 갖는 아크릴 모노머가 상용성을 증대시키며 도막 표면에 크레타링을 감소시키고 도막을 매끄럽게 한다.When the methyl methacrylate and cellussolve methacrylate are used in an amount of 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, a particularly excellent gloss and clear coating film can be obtained. In addition, acrylic monomers having long-chain alkyl groups, rather than acryl monomers having short-chain alkyl groups, increase the compatibility, reduce cretaring on the surface of the coating film, and smooth the coating film.
상기 화합물에서 메틸(메타) 아크릴레이트라 함은 메틸메타 아크릴레이트 및 또는 메틸 아크릴 레이트를 의미한다.Methyl (meth) acrylate in this compound means methyl methacrylate and / or methyl acrylate.
(b) 또한 아크릴릭산, 또는 메타아크릴릭산, 말레익산, 퓨말릭산, 이타코닉산 및 말레익산 무수물로 구성된 군에 속하는 모노머들은 전체 아크릴 수지에 대하여 5 ∼25중량%로 사용되는 것이 바람직하다. 5중량% 이하를 사용할 경우 아크릴과 폴리에스테르에 부가 효과가 적고 아크릴 수지가 전체 폴리머성분중에 가소제 역할을 하여 도막의 기계적 물성을 저하시킨다. 25중량% 이상 사용할 경우 폴리에스테르 수지와 가교 밀도가 높아져 도막 형성전 이미 용융 점도가 크게 높아 도막외관이 불량해지는 단점이 있다 이러한 모노머들은 폴리에스테르 수지와의 상용성을 증대시킬 뿐만 아니라 도막의 내후성, 경도, 방청성을 개선시켜 준다. 좀더 바람직한 비는 5∼20중량%이다.(b) The monomers belonging to the group consisting of acrylic acid or methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and maleic anhydride are preferably used in an amount of 5 to 25% by weight based on the total acrylic resin. When less than 5% by weight is used, there is little addition effect to acrylic and polyester, and the acrylic resin acts as a plasticizer in all the polymer components, thereby lowering the mechanical properties of the coating film. If more than 25% by weight is used, the crosslink density with the polyester resin is high and the melt viscosity is high before the coating film is formed. Therefore, the appearance of the film is poor. These monomers not only increase the compatibility with the polyester resin but also improve the weather resistance, Improves hardness and rust prevention. A more preferable ratio is 5-20 weight%.
(c)아크릴 수지 골격에 아미노 또는 아마이드 기를 갖는 모노머로써는 n, n-디메칠 아미노 에틸 메타크릴레이트, n, n-디에칠 아미노 에틸 메타크릴레이트, 디메틸 아미노 에틸 메타크릴레이트-4급화물, 아크릴 아마이드, 메타크릴 아마이드, n-메칠올 아크릴 아마이드, 메칠올 메타크릴 아미이드 또는 디아세톤 아크릴 아마이드은 앵커링 그룹(Anchoring group)을 형성하는 부분으로 -N-기가 수지골에 들어감으로써 수지의 이동성을 증가시켜 수지의 분산제역할을 하고, 사용량은 전체 아크릴수지에 대하여 2∼7중량%로 사용하는 것이 바람직하며 사용량이 증가할수록 분산효과, 레벨링, 상용성은 향상되나 7중량% 이상 사용할 경우에는 수지 합성시 황변이 심해지므로 도료화시 백색으로 제조하기가 어렵다. 또한 2중량% 이하 사용할 경우에는 안료와의 친화력이 약해져 도료 제조시 분산효과가 떨어져 도료가 박막화가 되었을 때 은폐력이 저하된다.(c) Monomers having an amino or amide group in the acrylic resin backbone include n, n-dimethylamino ethyl methacrylate, n, n-dimethylamino ethyl methacrylate, dimethyl amino ethyl methacrylate quaternary, acryl Amides, methacrylamides, n-methylol acrylamides, methylol methacrylamides, or diacetone acrylamides form an anchoring group, which increases the mobility of the resin by entering -N-group into the resin bone. It is preferable to use as a dispersant of the resin, and the amount of use is 2 to 7% by weight based on the total acrylic resin, and the dispersing effect, leveling, and compatibility are improved as the amount of use is increased, but when using more than 7% by weight, yellowing of the resin It gets harder, so it is difficult to produce white when painting. In addition, when used at 2% by weight or less, the affinity with the pigment is weakened, the dispersing effect during the production of the paint is reduced, the hiding power is lowered when the paint is thinned.
기타 공중합이 가능한 단량체로서는 예를들어, 스티렌, 알파-메틸 스티렌 비닐 톨루엔, 아크릴로 니트릴, 메타아크릴로 니트릴, 초산 비닐, 프로피온산 비닐, 염화비닐, 에틸렌, 프로필렌 또는 C4∼C20의 알파-올레핀 등을 들 수 있다.Other copolymerizable monomers include, for example, styrene, alpha-methyl styrene vinyl toluene, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl chloride, ethylene, propylene or C4 to C20 alpha-olefins. Can be mentioned.
상기 아크릴 모노머들을 용액중합시켜 아크릴 수지로 제조하는 방법은 용액중합법, 현탁중합법, 괴상 중합법 또는 유화 중합법과 같은 통상적인 방법중 어던 중합법도 사용될 수 있으나, 용액중합이 일반적으로 가장 많이 사용되고 가장 바람직하다.As a method of solution-polymerizing the acrylic monomers into an acrylic resin, any one of conventional methods such as solution polymerization, suspension polymerization, bulk polymerization, or emulsion polymerization may be used, but solution polymerization is most commonly used. desirable.
본 발명에 사용된 개시제로는 아조비스 이소부티로 니트릴 또는 아조 비스디메칠 발레로 니트릴과 같은 아조 화합물이나, 벤조일 퍼옥사이드, 터셔리 부틸 하이드록사이드, 터셔리 부틸 퍼옥시 벤조에이트, 디텨서리 부틸 퍼옥사이드, 큐멘하이드로 퍼옥사이드, 디큐밀 퍼옥사이드 또는 라우로일 퍼옥사이드와 같은 퍼옥사이드 유기 개시제를 사용할 수 있다. 용제로는 지방족 또는 방향족 하이드로 카본계 용제나 노프말-부탄과 같은 극성기를 갖는 모노 알콜계 용제가 사용되고 리플럭스나 어떠한 원료를 사용하느냐에 따라 등온반응도 시킬 수 있다. 최종수지는 30mmHg 이하에서 감압시켜 용제를 제거시킨다.Initiators used in the present invention include azo compounds such as azobis isobutyronitrile or azo bisdimethylmethyl valeronitrile, but benzoyl peroxide, tertiary butyl hydroxide, tertiary butyl peroxy benzoate, and dibutyl butyl Peroxide organic initiators such as peroxide, cumenehydro peroxide, dicumyl peroxide or lauroyl peroxide can be used. As a solvent, an aliphatic or aromatic hydrocarbon solvent or a monoalcohol solvent having a polar group such as nomal-butane may be used, and the isothermal reaction may be carried out depending on reflux or which raw material is used. The final resin is removed under reduced pressure at 30 mmHg or less.
또한, 본 발명에서는 분자량이 필요 이상으로 증대되는 것을 막기 위해 머컵탄 계통의 중합조절제를 사용할 수 있고, 조절제로는 n-부틸 머컵탄, n-아밀 머컵탄, n-도데실 머컵탄, 터셔리 부머컵탄 또는 3-에폭시 프로필 머컵탄 등이 사용된다.In addition, in the present invention, in order to prevent the molecular weight from being increased more than necessary, a polymerization regulator of a mercurtan system may be used, and as the regulator, n-butyl mercuptane, n-amyl mercurtan, n-dodecyl mercurtan, tertiary Boomercup shots or 3-epoxy propyl mugcup shots and the like are used.
(3) 아크릴 변성 폴리에스테르 수지의 제조(3) Production of Acrylic Modified Polyester Resin
상기 (1) 단계에서 제조된 폴리에스테르 수지(히드록실 프리폴리머)에 상기(2) 단계에서 제조된 아크릴계 수지를 상기 폴리에스테르 수지 100중량부에 대해 10∼50중량부와 2가 이상의 다가산 혼합물을 상기 폴리에스테르 수지 100중량부에 대해 5∼20중량부를 함께 220℃까지 승온반응시키되 반응수가 나오지 않을 때까지 반응시켜 말단에 카르복실기의 수가 1∼3개이고 산값은 30∼100mg KOH/g 연화점은 80∼150℃이며, 수평균 분자량은 2,000∼10,000인 아크릴 변성 폴리에스테르 수지를 제조한다.To the polyester resin (hydroxyl prepolymer) prepared in step (1), the acrylic resin prepared in step (2) is used in an amount of 10 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin and a divalent or higher polyvalent acid mixture. 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyester resin together with the reaction temperature is raised to 220 ℃ until the reaction water does not come out the number of carboxyl groups at the end of 1 to 3 and the acid value 30 ~ 100mg KOH / g softening point is 80 ~ 150 degreeC and the number average molecular weight manufacture the acrylic modified polyester resin of 2,000-10,000.
본 발명에 사용되는 다가산 혼합물은 3가 이상의 방향족산을 20∼70중량%, 2가의 오르소 또는 메타방향족산 및 직쇄형 지방족산 30∼80중량%를 포함하고 여기에 사용될 수 있는 산들은 상기에서 언급된 것들과 같다. 3가 이상의 산을 20중량% 이하로 사용할 경우, 최종 수지에 원하는 카르복실기수가 생성되기 어렵고 최종도료에서 가교밀도가 낮아 물리적 성질이 저하된다. 70중량% 이상인 경우에는 필요이상의 분자량을 갖는 폴리머가 생성되어 열적 흐름성이 저하됨에 따라 도막 외관이 불량해지며 심지어는 주름 또는 핀홀 현상이 유발되어 박막화가 어렵게 된다. 2가의 오르소 또는 메타 방향족 및 직쇄 지방족산을 30중량% 이하로 사용할 경우, 수지의 용융점도가 떨어져 유연성이 저하되고 굴곡성이 불량하게 되어 기계적 물성도 저하된다. 80중량% 이상으로 사용할 경우에는 도막의 경도가 저하될 뿐만 아니라 도료의 저장 안정성이 떨어진다.The polyacid mixtures used in the present invention comprise 20 to 70% by weight of trivalent or more aromatic acids, 30 to 80% by weight of divalent ortho or metaaromatic acids and linear aliphatic acids. Same as mentioned in When the trivalent or higher acid is used at 20% by weight or less, the desired carboxyl group number is hardly generated in the final resin, and the crosslinking density is low in the final paint, thereby deteriorating physical properties. In the case of more than 70% by weight, a polymer having a molecular weight of more than necessary is generated, and as the thermal flowability is lowered, the appearance of the coating film becomes poor and even wrinkles or pinholes are caused, making it difficult to thin the film. When divalent ortho or metaaromatic and linear aliphatic acid is used at 30 wt% or less, the melt viscosity of the resin is lowered, the flexibility is lowered, the flexibility is poor, and the mechanical properties are also lowered. When used at 80% by weight or more, not only the hardness of the coating film is lowered, but also the storage stability of the paint is poor.
아크릴 수지를 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여 10중량부 이하로 변성시킬 경우 아크릴 수지의 물성 특성이 나타나지 않아 변성의 의미가 없고 안료와 친화력도 떨어져 수지의 단점인 기계적 물성이 저하되고 분자량이 커져 수지의 열적 흐름성이 저하되어 도막 외관이 불량해진다. 좀더 바람직한 양은 15∼40중량%이다.When the acrylic resin is modified to 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polyester resin, the physical properties of the acrylic resin do not appear, meaning that there is no change in affinity and the affinity with the pigment is lowered. The thermal flowability of the film deteriorates, resulting in poor appearance of the coating film. More preferred amount is 15 to 40% by weight.
(나) 분체 도료 조성물의 제조(B) Preparation of Powder Coating Composition
상기(가) 단계에서 제조된 아크릴 변성 산성 폴리에스테르 수지20∼50중량%, 경화제로 에폭시 수지 20∼50중량% 및 티타늄 디옥사이드 20∼60중량%로 필수적으로 구성되고, 경화촉진제 및 그외 첨가제(흐름성 향상제, 산화방지제, 자외선흡수제)를 첨가시킨 다음, 상기 배합비로 혼합시켜 압출기를 통과시킨 다음, 분쇄하여 분체 도료를 제조한다.It is essentially composed of 20-50% by weight of the acrylic modified acidic polyester resin prepared in step (a), 20-50% by weight of epoxy resin and 20-60% by weight of titanium dioxide as a curing agent, and a curing accelerator and other additives (flow Property improver, antioxidant, and ultraviolet absorber), and then, mixed in the above mixing ratio, passed through an extruder, and then ground to prepare a powder coating.
경화제로 사용하는 에폭시 수지는 당량이 600∼1,000정도의 비스페놀 에이와 에피클로로 히드린의 중합 생성물로 디글리시딜 에테르 비스페놀 에이형의 에피코드 1002, 1003, 1004, 1005(쉘 사 제품명)을 사용하였고 그 사용량은 아크릴 변성 폴리에스테르 수지 산값과 에폭시 수지의 당량에 따른 배합비를 조정하되 에폭시 산성 폴리에스테르 수지의 당량비가 1.0∼1.15로 에폭시 수지가 약간 과잉되도록 한다. 또한 흐름성 향상제로는 모다플로우 I(몬산토사), 피브이-5(worlee 사) 또는 아크로날 4-F(바스프사)등을 사용할 수 있고, 안정제로는 이라가녹스-1076(시바가이기사)을 사용할 수 있다.Epoxy resins used as curing agents were epicode 1002, 1003, 1004, 1005 (product name of Shell) of diglycidyl ether bisphenol A type as a polymerization product of bisphenol A and epichlorohydrin having an equivalent weight of about 600 to 1,000. The amount of the compound is adjusted according to the acid value of the acrylic modified polyester resin and the equivalent of the epoxy resin, but the equivalent ratio of the epoxy acid polyester resin is 1.0 to 1.15 so that the epoxy resin is slightly excessive. In addition, as a flow improving agent, Modaflow I (Monsanto), FV-5 (worlee) or Acronal 4-F (BASF) may be used. As a stabilizer, Iraganox-1076 (Shibagai Iisa) ) Can be used.
본 발명에 사용될 수 있는 경화 촉진제로는 테트라 메틸 암모늄 브로마이드와 같은 4급 암모늄 염이나 터셔리 아민류, 아미다졸류, 트리페닐린 콜로라이드 또는 부틸틴 라우레이트와 같은 유기주석화합물 등이 있다.Curing accelerators that can be used in the present invention include quaternary ammonium salts such as tetra methyl ammonium bromide or tertiary amines, amidazoles, organotin compounds such as triphenyline collide or butyl tin laurate.
상기 (가) 및 (나) 단계를 통해 제조된 본 발명의 분체도료 조성물은 (1) 경화 온도를 종래의 산성 폴리에스테르-에폭시 시스템(혼성형)이나 기존의 아크릴에서 보다 많이 낮추어 150℃에서 30분 또는 160℃에서 20분 경화반응으로도 에폭시 도료와 같은 기계적 물성, 즉 충격, 굴곡성, 에리션등을 나타낸다. 또한 내열성, 내후성이 기존의 혼성형 타입에 비하여 우수한 특성을 나타내고, (2) 선상의 폴리에스테르 수지와 아미노 또는 아마이드기가 함유된 아크릴 공중합물의 공중합체는 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여 아크릴 수지를 10∼50중량부로 변성시켜 아크릴 수지 자체와 거의 유사한 연화점을 가지며, 용융 점도는 낮은 값을 나타내어 35∼40℃에서도 저장성이 우수하고 뛰어난 열적 흐름성으로 도막 표면이 매끄럽고 광택 또한 뛰어나며, (3) 낮은 용융 점도와 도막 형성시 뛰어난 열적 흐름성을 가지므로 용제 타입과 같이 25∼40미크론의 박막에서도 도막의 은폐력 및 경화시 필요한 경화능력과 저장 안정성을 가지면서 일반물성이 우수하고 도막의 외관과 광택이 뛰어나다.The powder coating composition of the present invention prepared through the steps (A) and (B) has a lower curing temperature than that of a conventional acidic polyester-epoxy system (hybrid) or conventional acryl at 30 ° C. at 30 ° C. Even 20 minutes of curing reaction at minutes or 160 ℃ exhibits the same mechanical properties as the epoxy paint, that is, impact, flexural properties, erit. In addition, the heat resistance and weather resistance exhibit excellent properties compared to the conventional hybrid type, (2) the copolymer of the acrylic copolymer containing a linear polyester resin and amino or amide groups is 10 parts by weight of acrylic resin It has a softening point that is almost similar to acrylic resin itself by modifying it to -50 parts by weight, and shows a low value of melt viscosity. It has excellent storage properties even at 35 to 40 ° C, and has excellent thermal flowability, resulting in a smooth and glossy surface. (3) Low melting As it has excellent viscosity and heat flow during film formation, it has excellent general properties and excellent glossiness and appearance and glossiness, even with thinners of 25 to 40 microns, such as solvent type, having the curing power and storage stability necessary for curing. .
이하, 제조예 및 실시예를 통해 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Preparation Examples and Examples, but the scope of the present invention is not limited to the following Examples.
[제조예 1][Production Example 1]
하이드록실 폴리에스테르 수지 1(이하 폴-1이라 함).Hydroxyl polyester resin 1 (hereinafter referred to as Paul-1).
텔레프탈산 1500g과 이소프탈산 100g, 아디핀산 80g의 산혼합물과 네오펜칠 글리콜 800g, HPHP 420g, 에틸렌 글리콜 160g의 알콜 혼합물에 훼스케트-4101(M T)사 2g을 넣어 질소 분위기에서 축함수가 나오지 않을 때까지 230℃까지 승온 반응시켜 하이드록실 폴리에스테르를 제조하였다. 상기 폴리에스테르 수지는 수평균 분자량이 1300이고 하이드록실 값은 60이었다.Into an alcohol mixture of 1500 g of telephthalic acid, 100 g of isophthalic acid, 80 g of adipic acid, 800 g of neopentyl glycol, 420 g of HPHP, and 420 g of ethylene glycol, 160 g of ethylene glycol, 2 g of Fesket-4101 (MT) was added to prevent the axial function from coming out of nitrogen. It heated up to 230 degreeC until it manufactured hydroxyl polyester. The polyester resin had a number average molecular weight of 1300 and a hydroxyl value of 60.
[제조예 2][Production Example 2]
하이드록실 폴리에스테르 수지 2(이하 폴-2라 함).Hydroxyl polyester resin 2 (hereinafter referred to as Paul-2).
디메칠텔레프탈레이트 1000g, 아디핀산 100g의 산혼합물과 네오펜칠 글리콜 600g, HPHP 300g, 에틸렌 글리콜 170g을 첨가하고 촉매로 아연아세테이트 0.5g을 사용하여 메탄올을 제거하면서 210℃까지 승온 반응시키고, 120℃로 냉각 시킨후 썩시닉산 50g, 이소프탈산 120g을 반응시키되, 디메틸틴 옥사이드를 2.0g을 넣고 230℃까지 승온반응시켜 하이드록실 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 상기 수지의 수평균 분자량이 1400이고 히드록실 값은 50이다.1000 g of dimethyl telephthalate, 100 g of adipic acid, 600 g of neopentyl glycol, 300 g of HPHP, and 170 g of ethylene glycol were added, and the reaction mixture was heated to 210 ° C. while removing methanol using 0.5 g of zinc acetate as a catalyst. After cooling, 50 g of succinic acid and 120 g of isophthalic acid were reacted, and 2.0 g of dimethyltin oxide was added thereto, followed by heating to 230 ° C., thereby preparing a hydroxyl polyester resin. The number average molecular weight of the resin is 1400 and the hydroxyl value is 50.
[제조예 3][Manufacture example 3]
하니드록실 폴리에스테르 수지 3(이하 폴-3이라 함).Hanedoxyl Polyester Resin 3 (hereinafter referred to as Paul-3).
디메칠텔레프탈레이트 820g, 네오펜칠 글리콜 500g, HPHP 290g,에틸렌 글리콜 130g, 1, 6-헥산디올78g, 트리메칠올프로판 50g을 사용하여 에스테르 교환반응시 촉매로 아연아세테이트 1.8g을 넣고 210℃까지 승온시켜 메탄올을 제거시킨다. 120℃로 냉각시킨후 세바식산 175g, 이소프탈산 400g을 반응시키고, 디부틸틴 옥사이드를 1.0g을 촉매로 하여 230℃까지 승온반응시켜 하이드록실 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 상기 수지의 수평균 분자량이 1600이고 히드록실 값은 45이다.Dimethytephthalate 820g, neopentyl glycol 500g, HPHP 290g, ethylene glycol 130g, 1, 6- hexanediol 78g, trimethylolpropane 50g during the transesterification reaction, the zinc acetate 1.8g as a catalyst and the temperature is raised to 210 ℃ To remove methanol. After cooling to 120 ° C., 175 g of sebacic acid and 400 g of isophthalic acid were reacted, and the reaction mixture was heated to 230 ° C. using 1.0 g of dibutyltin oxide as a catalyst to prepare a hydroxyl polyester resin. The number average molecular weight of the resin is 1600 and the hydroxyl value is 45.
[제조예 4][Production Example 4]
하이드록실 폴리에스테르 수지 4(이하 폴-4라 함).Hydroxyl polyester resin 4 (hereinafter referred to as Paul-4).
텔레프탈산 1002g, 이소프탈산 105g, 아디핀산 115g, 아제라인산 48g,네오펜칠 글리콜 650g, HPHP 300g, 에틸렌 글리콜 76g, 사이크로헥산 디메탄올 73g, 디부틸틴 옥사이드 2.3g을 사용하여 축합수가 나오지 않을 때 까지 230℃까지 승온반응시켜 하이드록실 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 상기 폴리에스테르 수지는 수평균 분자량이 1300이고 하이드록실 값은 55이다.1002 g of telephthalic acid, 105 g of isophthalic acid, 115 g of adipic acid, 48 g of azaline acid, 650 g of neopentyl glycol, 650 g of HPHP, 76 g of ethylene glycol, 73 g of cyclohexane dimethanol and 2.3 g of dibutyltin oxide until no condensation water came out It heated up to 230 degreeC and manufactured the hydroxyl polyester resin. The polyester resin has a number average molecular weight of 1300 and a hydroxyl value of 55.
[제조예 5]Production Example 5
아크릴 수지 1(이하 아-1이라 함).Acrylic resin 1 (hereinafter referred to as A-1).
메틸메타아크릴레이트 253g, 메타 아크릴릭산 46g, 메타크릴 아마이드 23g, n-부틸 아크릴레이트 138g, 개시제로 아조비스 이소부티로 니트릴 9g을 톨루엔 200g, n-부탄올 300g인 용제에 3시간에 걸쳐 드롭핑하고 2시간 동안 리플럭스 유지반응시키고 톨루엔 25g에 벤조일 퍼옥사이드 0.5g을 녹여 첨가시켜 다음, 다시 2시간동안 반응시키고 2차로 톨루엔 25g에 벤조일 퍼옥사이드 0.5g을 녹여 첨가시켜 3시간동안 반응시킨후, 약 160∼170℃까지 승온시켜 300mmHg이하의 감압상태에서 톨루엔 및 부탄올을 제거시켜 아크릴 수지를 제조하였다. 상기 수지의 산 값은 65mgHOH/g이고, 수평균 부자량응 1200이다.253 g of methyl methacrylate, 46 g of methacrylic acid, 23 g of methacrylamide, 138 g of n-butyl acrylate, 9 g of azobis isobutyronitrile as an initiator were dropped into a solvent of 200 g of toluene and 300 g of n-butanol over 3 hours. After refluxing for 2 hours, 0.5 g of benzoyl peroxide was added to 25 g of toluene, and then reacted for 2 hours. Secondly, 0.5 g of benzoyl peroxide was added to 25 g of toluene, followed by reaction for 3 hours. Toluene and butanol were removed under reduced pressure of 300 mmHg or less by raising the temperature to 160 to 170 ° C to prepare an acrylic resin. The acid value of the said resin is 65 mgHOH / g, and the number average rich weight is 1200.
[제조예 6][Manufacture example 6]
아크릴 수지 2(이하 아-2라 함).Acrylic resin 2 (hereinafter referred to as A-2).
메틸메타아크릴레이트 400g, 아크릴릭산 100g, 아클릴 아마이드 50g, 2-에틸헥실아크릴레이트 300g, 스타이렌 150g, 개시제로 터서리부틸 퍼옥시옥테이트 10g을 사용하고 중합조절제로 n-도데실 머컵탄 3g을 혼합하며 용제는 n-부탄올 1200g에 3시간에 걸쳐 드롭핑 반응시키고 이후의 방법은 제조예 5의 방법과 동일하게 실시하여 아크릴 수지를 제조하였다. 상기 수지의 산값은 78mg/KOH/g이고 수평균 분자량은 1300이다.400 g of methyl methacrylate, 100 g of acrylic acid, 50 g of acyl amide, 300 g of 2-ethylhexyl acrylate, 150 g of styrene, 10 g of tertarybutyl peroxyoctane as an initiator, and 3 g of n-dodecyl mugtantan as a polymerization regulator The mixture was mixed with the solvent dropping over 1200 g of n-butanol over 3 hours, and the subsequent method was carried out in the same manner as in Preparation Example 5 to prepare an acrylic resin. The acid value of the resin was 78 mg / KOH / g and the number average molecular weight was 1300.
[제조예 7][Manufacture example 7]
아크릴 수지 (이하 아-3이라 함).Acrylic resin (hereinafter referred to as A-3).
메틸메타아크릴레이트 400g, 메타아크릴릭산 64g, 디에칠아미노에칠 메타 아크릴레이트 56g, n-부틸 아크릴레이트 200g, 스타이렌 80g을 혼합하고 벤질 퍼옥사이드 2.5g가 중합조절제로 n-데실 머컵탄 1.6g을 혼합시켜 톨루엔 1300g에 3시간에 걸쳐 드롭핑 반응시켰고 그 이후 방법은 제조예 5와 동일하게 실시하여 아크릴 수지를 제조하였다. 상기 수지의 산값은 52mgKOH/g이고 수평균 분자량은 1200이다.400 g of methyl methacrylate, 64 g of methacrylic acid, 56 g of dimethylaminoethyl methacrylate, 200 g of n-butyl acrylate, and 80 g of styrene were mixed, and 2.5 g of benzyl peroxide was 1.6 g of n-decyl merethane. The mixture was dropped and reacted to 1300 g of toluene over 3 hours, and then the method was performed in the same manner as in Preparation Example 5 to prepare an acrylic resin. The acid value of this resin is 52 mgKOH / g and the number average molecular weight is 1200.
[제조예 8][Manufacture example 8]
아크릴 수지(이하 아-4라 함).Acrylic resins (hereinafter referred to as A-4).
메틸메타아크릴레이트 264g, 아크릴릭산 62g, 디메칠아미노 에칠메타 아크릴레이트 53g, 에틸메타 아크릴레이트 264g, 하이드록시 에틸 아크릴레이트 238g을 혼합하고 벤질 퍼옥사이드 3.0g과 중합조절제로 n-도데실 머컵탄 1.8g을 혼합시켜 톨루엔 1250g에 3시간에 걸쳐 드롭핑 반응시켰고 그 이후 방법은 제조예 5와 동일하게 실시하여 수평균 분자량이 1100이고 산값이 54mgKOH/g인 수지를 제조하였다.264 g of methyl methacrylate, 62 g of acrylic acid, 53 g of dimethylamino ethylmethacrylate, 264 g of ethyl methacrylate, and 238 g of hydroxy ethyl acrylate were mixed, 3.0 g of benzyl peroxide and n-dodecyl merethane with polymerization regulator 1.8 The mixture was mixed by dropping to 1250 g of toluene over 3 hours, and then the method was carried out in the same manner as in Preparation Example 5 to prepare a resin having a number average molecular weight of 1100 and an acid value of 54 mgKOH / g.
[실시예 1∼8]EXAMPLES 1-8
상기 제조예 1∼4로부터 제조된 폴리에스테르 수지들과 상기 제조예 5∼8에서 제조된 아크릴 수지들을 하기 표2에 기재된 다가산들과 배합시켜 상기에서 언급된 방법으로 아크릴 변성 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 반응시키면서 축합수가 나오지 않을때까지 중합반응시켜 원하는 물성의 수지를 제조하였다. 이렇게 제조된 아크릴 변성 폴리에스테르 수지의 물성치들을 하기 표3에 기재하였다.The acrylic modified polyester resin was prepared by the above-mentioned method by combining the polyester resins prepared in Preparation Examples 1 to 4 and the acrylic resins prepared in Preparation Examples 5 to 8 with the polyhydric acids shown in Table 2 below. . While reacting, the polymerization reaction was performed until no condensed water was produced, thereby preparing a resin having a desired physical property. The physical properties of the acrylic modified polyester resin thus prepared are shown in Table 3 below.
〈표 2〉<Table 2>
〈표 3〉<Table 3>
[실시예 9∼16]EXAMPLES 9-16
상기 실시예 1∼8의 수지들을 실시예 9∼16에 각각 상응하게 하고, 하기 표4와 같은 조성으로 배합하며 통상적인 도료 제조방법을 이용하여 분체도료를 제조하고 아연포스페이트로 전처리된 0.7mm 마강판에 도장하고 180℃×10분의 조건에서 경화시켜 도막 두께가 30±5μm인 도편을 제조하였고 하기 표5에 그 물성치를 기재하였다.The resins of Examples 1 to 8 correspond to Examples 9 to 16, respectively, and were formulated in the composition shown in Table 4 below to prepare powder coating using a conventional coating method, and 0.7 mm hemp pretreated with zinc phosphate. The coated steel sheet was cured at 180 ° C. for 10 minutes to prepare a coating having a thickness of 30 ± 5 μm, and the physical properties thereof are described in Table 5 below.
〈표 4〉<Table 4>
[비교예 1]Comparative Example 1
산성 폴리에스테르 수지 1Acidic polyester resin 1
텔레프탈산 1500g, 이소프탈산 100g, 아디핀산 80g의 산혼합물과 네오펜칠 글리콜 1015g, 에틸렌 글리콜 200g으로 디부틸틴 옥사이드 2.5g을 촉매로 사용하여 230℃까지 승온시켜 프리폴리머를 제조한후 트리멜리틱 안히드리드 270g, 이디핀산 120g을 사용하여 말단에 카르복실기를 갖는 산성 폴리에스테르 수지를 제조하였고, 상기 수지의 수평균 분자량은 2700이고 산값은 70mm KOH/g이며 연화점 118℃이다.Acid mixture of 1500 g of telephthalic acid, 100 g of isophthalic acid, 80 g of adipic acid, 1015 g of neopentyl glycol, and 200 g of ethylene glycol were heated to 230 ° C. using dibutyltin oxide as a catalyst to prepare a prepolymer, followed by trimellitic anhydride. An acidic polyester resin having a carboxyl group at the end was prepared using 270 g of lead and 120 g of idipic acid. The resin had a number average molecular weight of 2700 and an acid value of 70 mm KOH / g and a softening point of 118 ° C.
[비교예 2]Comparative Example 2
산성 폴리에스테르 수지 2Acid polyester resin 2
텔레프탈산 1500g, 아디핀산 148g의 산혼합물과 네오펜칠 글리콜 1092g, 1, 6-헥산디올 120g으로 디부틸틴 옥사이드 2.5g을 촉매로 사용하여 230℃까지 승온하여 프리폴리머를 제조한후 트리멜리틱 안히드리드 300g, 썩시닉산 140g을 사용하여 말단에 카르복실기를 갖는 산성 폴리에스테르 수지를 제조하였고, 상기 수지의 수평균 분자량은 3000이고 산값은 76mm KOH/g이며 연화점 117℃이다.After preparing a prepolymer by heating an acid mixture of 1500 g of telephthalic acid, 148 g of adipic acid, 1092 g of neopentyl glycol, and 120 g of 1, 6-hexanediol, 2.5 g of dibutyltin oxide was used as a catalyst to prepare a prepolymer, followed by trimellitic anhydride. An acidic polyester resin having a carboxyl group at the end was prepared using 300 g of lead and 140 g of succinic acid. The number average molecular weight of the resin was 3000, the acid value was 76 mm KOH / g, and the softening point was 117 ° C.
[비교예 3]Comparative Example 3
산성 폴리에스테르 수지 3Acidic polyester resin 3
텔레프탈산 1050g, 이소프탈산 450g, 아디핀산 80g과 네오펜칠 글리콜 1040g, 트리메틸올 프로판 26g, HPHP 136g, 에칠렌 글리콜 50g, 디부틸틴 옥사이드 2.5g을 촉매로 사용하여 230℃까지 승온반응 후 트리멜리틱 안히드리드 300g, 사이크로 헥산디카본산 132g 사용하여 말단에 카르복실기를 갖는 산성 폴리에스테르 수지를 제조하였고, 상기 수지의 수평균 분자량은 2600이고 산값은 60mm KOH/g이며 연화점 116℃이다.After heating up to 230 ° C using 1050 g of telephthalic acid, 450 g of isophthalic acid, 80 g of adipic acid, 1040 g of neopentyl glycol, 1040 g of trimethylol propane, HPHP 136 g, ethylene glycol 50 g, and dibutyltin oxide as catalysts, An acidic polyester resin having a carboxyl group at the terminal was prepared using 300 g of hydride and 132 g of cyclohexanedicarboxylic acid. The resin had a number average molecular weight of 2600 and an acid value of 60 mm KOH / g and a softening point of 116 ° C.
상기 비교예 1∼3의 수지들을 이용하여 도료를 제조하는데 비교예 1은 실시예 9의 도료배합으로 비교예 2는 실시예 15의 도료 배합으로, 비교예 3은 실시예 13의 도료 배합으로 도료를 제조하고 도장 및 경화도 실시예와 같은 방법으로 하였다. 상기 수지들의 도막물성을 하기 표 5에 기재하였다.To prepare a paint using the resins of Comparative Examples 1 to 3 Comparative Example 1 is a paint formulation of Example 9 Comparative Example 2 is a paint formulation of Example 15, Comparative Example 3 is a paint formulation of Example 13 Was prepared and coating and curing were carried out in the same manner as in Example. Coating properties of the resins are shown in Table 5 below.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019930032104A KR0139274B1 (en) | 1993-12-31 | 1993-12-31 | Method for manufacturing acrylic modified polyester and coating composition containing the same |
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KR1019930032104A KR0139274B1 (en) | 1993-12-31 | 1993-12-31 | Method for manufacturing acrylic modified polyester and coating composition containing the same |
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KR950018135A KR950018135A (en) | 1995-07-22 |
KR0139274B1 true KR0139274B1 (en) | 1998-05-01 |
Family
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1019930032104A KR0139274B1 (en) | 1993-12-31 | 1993-12-31 | Method for manufacturing acrylic modified polyester and coating composition containing the same |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100496048B1 (en) * | 2001-12-31 | 2005-06-17 | 주식회사 디피아이 | Acrylic Denatured Polyester Resin Composition |
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1993
- 1993-12-31 KR KR1019930032104A patent/KR0139274B1/en not_active IP Right Cessation
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KR950018135A (en) | 1995-07-22 |
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