KR0152126B1 - 아연말(징크다스트)을 함유한 스틸밴드(대강) 도장용의 수용성 방청도료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아연말(징크다스트)를 함유한 스틸밴드(대강) 도장용의 수용성 방청도료 조성물에 관한 것으로서, 종래 사용되어 왔던 아연말이 함유된 스틸밴드 도장용 유성계 에폭시도료는 도막건조과정에서의 이산화탄소발생등 유해가스를 생성 배출시키고, 도장작업시 유기용제 성분의 휘발에 의해서 작업자의 건강을 해치고 근무의욕을 저하시키며 건조과정에서의 화재발생위험도가 높은 등의 단점과, 비히클로 사용되는 에폭시수지가 안료분산성, 유기용제에의 용해성이 나빠서 안료침전에 의한 케이크화 및 수지안료간 층분리현상이 심하여 계속적인 교반을 필요로 하는 불편함을 개선하기 위하여, 비히클로서 수용성의 알키드수지, 변성알키드수지, 아크릴수지, 변성아크릴수지, 수성의 에폭시수지, 수분산된 우레탄수지가 함유된 수지를 중량비로 10%~50% 함유하고 아연말을 중량비로 40%~80% 함유하는, 스틸밴드 도장용의 수용성 방청도료 조성물을 제공한다.

Description

아연말(징크다스트)을 함유한 스틸밴드(대강) 도장용의 수용성 방청도료 조성물

본 발명은 스틸밴드(대강)에 착색 도장하는 수용성 방청소부도료 조성물에 관한 것이며, 보다 상세하게는 철강제인 코일이나 강관의 포장시 사용하는 결속용 스틸밴드(대강)의 내식성을 부여하는 도장시에 사용하는 아연말이 다량 함유되어 있는 수용성 방청소부도료 조성물에 관한 것이다.

종래의 아연말이 함유된 스틸밴드 도장용의 유성계 에폭시 수지도료는 에폭시 당량이 1750-3000 범위에 있는 비스페놀 에이형 고형수지를 셀로솔브아세테이트, 사이클로헥사논, 메틸이소부틸케톤, 방향족 탄화수소 등의 유기용제에 90-120℃로 가온하여 용해시키고, 이 용액수지의 일부에 아연말, 스트론튬크로메이트 등의 방청안료를 분산 혼합하고, 경화용 아미노수지를 혼합하여 제조하는 것이 알려져 있다.

이런 유성계 에폭시 도료는 도막 건조과정에서 이산화탄소 등 대기오염을 유발시키는 유해가스를 생성, 배출하므로 지구환경 오염을 가속시키고 있으며, 도장 작업시에 유기용제 성분의 휘발로 인하여 작업자의 건강을 해치며, 아울러 냄새 문제로 인하여 근무 의욕 저하를 가져다주고 있다. 또한, 건조 과정에서 화재 발생위험도가 높은 것도 큰 문제로 제기되고 있다.

또한, 유성계 에폭시도료는 비히클로 사용되는 에폭시 수지가 당량이 높은 고분자형 에폭시이므로 안료분산성, 유기용제에 대한 용해성이 나빠서 아연말을 과량 분산, 혼합하여 도료를 제조하였을 때 단기간 경과 후에도 안료가 침전하여 케이크화 및 수지안료가 층분리 현상이 발생한다. 따라서 도료를 사용하기 전에 상당한 준비 교반작업이 필요할 뿐만 아니라 작업 중에도 계속적으로 고속의 교반을 필요로 하여 사용에 불편한 단점이 있다.

이에 본 발명자는 이러한 문제점을 해결한 개량된 스틸밴드 도장용 방청도료를 개발하기 위해 오랫동안 연구한 결과, 본 발명과 같이 용제로서 물을 사용할 수 있는 수용성 방청소부도료를 개발하므로서 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서 본 발명은 종래에 아연말이 함유된 스틸밴드 도장용 유성계 에폭시 수지 도료의 단점을 해결하여, 도막 건조과정에서 이산화타소 대기오염을 유발시키는 유해가스의 생성이 대폭 감소된 도료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 수용성 방청 도료 조성물은 사용전 준비교반 작업이 필요하지 않아 신속한 작업이 가능할 뿐만 아니라, 사요시에도 낮은 속도로 교반하여도 아연말 침전이 일어나지 않는 도료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 수용성 스틸밴드 도장용 방청도료 조성물을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 수용성 방청소부도료 조성물은 수용성의 알키드, 변성알키드, 아크릴, 변성아크릴, 에폭시, 수분산형 우레탄수지 또는 이들의 혼합물로 이루어진 수지성분 10-25중량%; 0.1-5중량%의 오르가노클레이, 실리카, 폴리카복실산암모늄 중에서 선택된 침전방지제 및 0.2-0.4중량%의 폴리실록산계 소포제에 방청안료 0.5-5중량%를 교반하여 공분산시켜 분산입자가 10-20마이크론이 되게 한 안료분산액; 수용성 헥사메톡시 메틸화멜라민, 또는 부분알킬레이트 메틸화 멜라민수지 중에서 2가지 이상이 혼합된 수지 0.5-5중량%; 조용제 1-5중량%;메틸에틸케톡심 0.1-1중량%; 물 3-15중량% 및 아연말 40-80중량%을 배합하고, 트리에틸아민, 트리에탄올아민, 디메틸에타놀아민 또는 암모니아 중에서 선택된 화학물을 혼합하여 pH를 8-9 범위로 유지하면서 1500-2000rpm 으로 30분간 교반 혼합하여 분산입자의 크기가 10-20마이크론이고, 점도가 크레브스-스토퍼 점도계로 80-120ku 가 되도록 제조한다.

본 발명의 수용성 방소부도료 조성물은 아연말의 함량이 40중량% 이하일 경우에는 스포트 용접성 불량, 원적외선 건조로에서 건조시 복사열 흡수도가 높아져서 과도한 소부에 의한 황변발생 및 도막경도 저하현상이 나타나므로 함량 조정이 중요한 요소로 작용한다.

본 발명의 수용성 소부도료 조성물에 사용되는 안료로는 방청안료로서 예를 들어, 스트론슘크로메이트, 아연화, 황산바륨 등을 사용할 수 있으며, 침전방지제와 먼저 공분산 시킨 다음에 다른 성분과 혼합하므로서 침전방지제가 제성능을 발휘하여 분산 안정성을 얻을 수 있었다.

본 발명의 수용성 방청소부도료 조성물에 사용되는 수용성 헥사메톡시 메틸화멜라민, 또는 부분알킬레이트 메틸화 멜라민 수지는 경화용 수지로서 1가지를 단독으로 사용하는 것보다 2가지 이상을 혼합하여 사용할 때에 건조 도막의 성능중에서 도막경도, 굽힘 가공성 등에 있어서 균형잡힌 도막 물성을 얻을 수 있었다. 그리고, 도막의 내식성을 더욱 강화하기 위해서는 비히클의 합성시 수지변성, 수지 블랜딩을 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명의 수용성 방청소부도료 조성물에 사용하는 조용제는 침적 도장후 섬유 압착 도막 조정장치를 통과하는 공정을 고려하여 고비점의 수가용성 유기용제로서, 이렇게 하므로서 도장공정중 섬유압착조정장치에 묻은 도료가 고화되어 침적조에 혼입되어 발생하는 도막외관 불량의 발생을 방지할 수 있다. 이러한 목적으로 사용할 수 있는 조용제로는 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 3-메틸 3-메톡시부타놀 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 수용성 방청소부도료 조성물에서는 이러한 목적으로 스키닝방지제인 메틸에틸케톡심을 0.1-1중량% 사용하므로서 상승효과를 얻을 수 있다. 조용제는 이러한 목적 이외에도 도료의 안정성 및 물희석 안정성을 부여하는 역할을 한다. 이때에 사용 가능한 조용제로는 상기 3가지 이외에도 이소프로필알콜, 부타놀 등의 수가용성 용제들이 있다.

본 발명의 수용성 방청소부도료 조성물에 사용하는 소포제는 도장작업중에 발생될 수 있는 크고 작은 기포를 제거하기 위한 것으로서, 이때 기포를 완전히 제거하지 못하면 도막외관 손상은 물론 내구성, 내식성, 내수성 등 도막 성능이 저하되므로 도료 성능에 중요한 영향을 미친다.

본 발명의 조성물을 제조하는 데에 있어서 안료분산액 및 본 발명의 조성물의 분산에 사용되는 분산기로는 3본콜밀, 샌드밀, 볼밀 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 조성물의 제조에 있어서의 특징인 안료혼합물은 그 분산 입자가 10-20마이크론일 때에 최종 도료의 도막형성능 및 안정성이 가장 뛰어난 것으로 나타났다.

본 발명의 최종 완성 도료의 점도는 크레브스-스토퍼 점도계로 80-120ku의 고점도로 조정하여 장기 저장시의 아연말 침전에 의한 케이크화 및 수지안료간 층분리 현상이 없도록 하였다. 이렇게 제조한 도료는 고형분이 40-95중량%, 비중이 1.53-3.00 이었으며, 부피고형분은 30-85중량%가 되었다.

이하 본 발명을 실시예에 의해 보다 상세히 설명하며, 다만 하기 실시예는 예시적인 것일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

아래의 표1은 수지합성배합의 예를 나타낸 것이다.

다음 표2튼 본 발명에 따르는 소부도료의 실시예를 나타낸 것이다.

이와 같은 방법으로 형성된 도막 물성실험을 한 결과를 표3에 나타냈다. 즉, 도료 100 중량부에 대해 물을 20-40 중량부를 혼합 희석시켜, 포오드컵 #4 점도계로 측정하였을 때 20-35 초가 되도록 조정한 다음, 침적조에 희석도료를 충진 열처리된 스틸밴드 소재를 침적하여 도포하였다. 섬유압착조정장치를 사용하여 건조 도막두께를 5-15마이크론으로 조정한 후, 원적외선 건조로에서 5-10초 또는 열풍 순환식 건조로에서 30-50초간 고온에서 소부시켰다. 이때 금속 소재 최고 표면 온도는 180-250℃가 되었다. 이렇게 하여 얻어진 건조 도막은 상기 표3의 결과와 같이 내식성이 우수하였으며 부착성, 도막 경도, 굽힘 가공성 또한 우수한 것으로 나타났으며 스틸밴드의 내구성을 향상시킬 수 있었다.

또한, 장기 저장시에도 아연말의 침전으로 인한 케이크화 및 수지 안료간에 층분리 현상이 거의 일어나지 않아 균일한 상태가 안정하게 유지된다. 아울러 도장 작업시 물을 도료에 대한 중량비율오 10-50중량%로 희석하였을 때에도 300rpm 정도로만 지속적 교반을 하면 아면말의 침전이 거의 일어나지 않는 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명의 수용성 방청소부도료 조성물은 종래 유기용제 가용성 도료에 비하여 유기 용제의 성분이 대폭 감소되어 있고, 작업공정시에도 용제를 물로 사용하기 때문에 작업환경의 개선 및 소부공정에서 유발되는 대기오염 및 화재 발생의 위험을 방지할 수 있다. 또한, 도료의 장기 보관시에도 층분리나 침전과 같은 현상이 일어나지 않아 도장 작업전의 교반 작업이 필요하지 않아 신속한 도장작업을 할 수 있으므로 시간 및 경비 절감에 기여할 수 있는 발명이다.

Claims (1)

1. 수용성의 알키드, 변성알키드, 이크릴, 변성아크릴, 에폭시, 수분산형 우레탄수지 또는 이들의 혼합물로 이루어진 수지성분 10-25중량%; 0.1-5중량%의 오르가노클레이, 실리카, 폴리카복실산암모늄 중에서 선택된 침전방지제 및 0.2-0.4중량%의 폴리실록산계 소포제에 방청안료 0.5-5중량%를 교반하여 공분산시켜 분산입자가 10-20마이크론이 되게 한 안료분산액; 수용성 헥사메톡시 메틸화멜라민, 또는 부분 알킬레이트 메틸화 멜라민 수지 중에서 2가지 이상이 혼합된 수지 0.5-5중량%; 조용제 1-5중량%; 메틸에틸케톡심 0.1-1중량%; 물 3-15중량% 및 아연말 40-80중량%을 배합하고, 트리에틸아민, 트리에탄올아민, 디메틸에타놀아민 또는 암모니아 중에서 선택된 화합물을 혼합하여 pH를 8-9 범위로 유지하면서 1500-2000 rpm 으로 30분간 교반 혼합하여 분산입자의 크기가 10-20마이크론이고, 점도가 크레브스-스토퍼 점도계로 80-120ku가 되도록 제조함을 특징으로 하는 스틸밴드 도장용 수용성 방송소부도료 조성물.