KR100595836B1

KR100595836B1 - 수성코팅제 제조용 분말 조성물

Info

Publication number: KR100595836B1
Application number: KR1020017005903A
Authority: KR
Inventors: 외히스너발데마르; 바이스헤르베르트
Original assignee: 퍼마텍스 게엠베하
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2006-07-03
Also published as: WO2000027919A1; CN1328587A; PL198960B1; CA2346730A1; NO20012163D0; DE19861030A1; ES2263298T3; BR9915179A; HUP0104070A2; JP2002529565A; EP1129137A1; NO20012163L; HUP0104070A3; EP1129137B1; IL142512A0; KR20010101000A; DK1129137T3; CZ20011578A3; PL348732A1; HU226071B1

Abstract

A) 멜라민 수지로부터 선택된 화합물 15 ∼ 30 중량%,

B) 폴리하이드릭 알콜로부터 선택된 화합물 3 ∼ 30 중량%,

C) 포스페이트 및 폴리포스페이트로부터 선택된 화합물 10 ∼ 50 중량%,

D) 클로로파라핀, 멜라민, 멜라민 유도체 및 디시아노디아마이드로부터 선택된 화합물 3 ∼ 30 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 수성 코팅제의 제조용 분말 조성물.

Description

수성코팅제 제조용 분말 조성물{A POWDER COMPOSITION FOR PREPARING AN AQUEOUS COATING AGENT}

본 발명은 금속, 목재 및 플라스틱 기질, 또한 특히 강철과 콘크리트 기질의 코팅을 위한 수성 분산물로서 적합한 분말 조성물을 제공한다.

상기의 기질들을 코팅하기 위한 수성 분산물로서 사용할 수 있는 많은 코팅 조성물들이 공지되어 있다.

EP-A 384 506에는 폴리올(polyols)과 충전재(fillers)에 더하여 15-55 중량%의 멜라민 수지를 포함하고 선택적으로 요소 수지와 폴리아크릴레이트 분산물을 함유하는 수성코팅 조성물이 개시되어 있다. 이 조성물에서 상기 각각의 성분들은 서로 교반하여 혼합되고 물이 첨가된다. 물에 희석가능한 산(water-dilutable acid)을 경화제 성분으로 사용한다. 코팅제는 목재 기질, 주로 마감-필름(finish-films)과 연결 모서리(continuous edges)를 코팅하는데 사용한다.

예컨대 EP-A 541 635와 DE-A 40 01 672에, 역시 OH기 함유 폴리에스테르를 포함하는 비슷한 조성물이 설명되어 있다. EP-A 279 441에 의하면 수성 매질에 분산된 멜라니 수지는, 예컨대 수성 코팅 조성물의 성분이며, 5∼50 중량%의 양으로 들어있다.

가구와 예컨대 종이 필름을 포함하는 피복용 재료(sheeting) 산업에 있어서의 기질이 기질로서 실질적으로 사용된다.

상기의 코팅 조성물은 물에 대한, 특히 실내의 습기에 대한 저항성을 제공하기 위한 것이다. 그러나 특히 외장용 코팅은 물의 영향 하에서 약화될 수 있으며 그러므로 내후성이 약하다.

특히 목재, 강철 및 콘크리트 기질 상에 코팅 조성물을 적용한 후에 열의 영향을 받으면 안정성과 같은 다른 물성들도 보장되지 않는다.

수성 코팅제 재료는 전형적으로 물 속에서 각 성분들을 슬러링하거나 미세하게 분포시킴으로서 제조된다. 안정성 문제 또는 수성 코팅 재료를 가공하는 동안의 문제들은 저장기간이 길 경우 및/또는 저장 동안의 주위 온도 변화가 클 경우에 나타날 수 있다.

그러므로, 본 발명의 목적은 장기간 저장 동안 안정성이나 가공의 문제가 없고, 특히 결로(frost)-저항성 문제가 없고, 수성 코팅 재료를 지불하는데 비싼 비용 부담 없이 가공할 수 있는 코팅 조성물을 찾아 내는데 있다. 게다가 만들어진 코팅은 습도의 영향에 대한 증가된 저항성을 갖고 또한 열 영향 하에서 기질이 급속히 가열되고 발화되는 것을 막아주어야 한다.

이러한 목적은,
A) 멜라민 수지로부터 선택된 화합물 15 ∼ 30 중량%,
B) 폴리하이드릭 알콜로부터 선택된 화합물 3 ∼ 30 중량%,
C) 포스페이트 및 폴리포스페이트로부터 선택된 화합물 10 ∼ 50 중량%,

D) 클로로파라핀, 멜라민, 멜라민 유도체 및 디시아노디아마이드로부터 선택된 화합물 3 ∼ 30 중량%를 포함하는 수성 코팅제의 제조용 분말 조성물에 의해 달성될 수 있다.

삭제

게다가, 예컨대 습윤제(wetting agents), 유화제, 딕소트로픽제 (thixotrophic agents), 유색안료(coloured pigments), 충전재, 반응조절제 같은 부가적인 첨가물들도 첨가할 수 있다.

본 발명에서는, 성분 A로서 하나 이상의 멜라민 수지를 결합제로 사용한다. 멜라민 수지는 알데하이드, 특히 포름알데하이드와 예컨대 벤조구아나민 또는 멜라민과의 반응에 의한 공지의 공정에 의해 얻을 수 있는 축합 산물이다. 이것을 1∼6개의 탄소 원자를 포함하는 알카놀에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 에테르화시킬 수 있다. 멜라민/포름알데하이드 반응 생성물이 바람직하다. 예컨대 상표명 CYMEL 300, 301인 시판 상품과 같은, 헥사메톡실메틸멜라민 수지가 특히 적합하다.

본 발명에서, 멜라민 수지는 분말 조성물에 대하여 15∼30 중량%, 바람직하게는 15 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 15∼20 중량%의 양으로 사용한다.

성분 B로서 비수용성 폴리하이드릭 알콜을 사용하는 것이 바람직하다. 이것은 예컨대 폴리하이드릭의, 분지상 대칭 및 비대칭 알콜, 예컨대 펜타에리트리톨 (pentaerithritol)과 디펜타에리트리톨과 같은 폴리하이드릭 알콜이다. 이에 더하여 올리고사카라이드, 특히 더 고분자의 올리고사카라이드, 및 폴리사카라이드 같은 탄수화물을 또한 사용할 수 있다. 이 유형의 탄수화물의 예로는 셀룰로오즈와 녹말이 있다. 바람직하게는 펜타에리트리톨과 디펜타에리트리톨을 사용한다.

본 발명에서, 성분 C로 사용되고 특히 성분 B와 반응할 수 있는 포스페이트 및/또는 폴리포스페이트는 예컨대 암모늄 폴리포스페이트이다.

수용성 포스페이트, 예컨대 암모늄 포스페이트를 분말 조성물에 대하여 10∼50 중량%의 양까지 사용한다.

바람직하게는 암모늄 폴리포스페이트를 사용한다.

본 발명에서는, 성분 D로서 클로로파라핀, 멜라민 및/또는 멜라민 유도체, 예컨대 멜라민 포스페이트, 멜라민 시아누레이트, 및 디시아노디아마이드를 사용한다. 이것들을 열 영향하에서 비가연성(non-inflammable) 가스를 형성하는데 사용한다. 멜라민과 멜라민 유도체를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 분말 조성물에는 또 다른 결합제가 조성물에 대하여 15 중량% 까지의 양으로 임의로 존재할 수 있다. 이들은 예컨대 아크릴레이트 수지, 알키드 수지, 아세테이트 수지 같은 또 다른 가교 수지일 수 있다. 게다가, 비닐 아세테이트 혼성중합체, 비닐 아세테이트/비닐 에스테르 혼성중합체, 스티렌 아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 및 스티로부타디엔 같은 분산 분말을 사용할 수 있다. 무엇보다도 접착성 및 유연성을 증진시키기 위해 이들을 또한 사용할 수 있다.

만약 분말 조성물에 이용하기에 앞서 분무-건조(spray-drying)에 의하여 분말 형태로 변환시킬 수 있다면, 분말화 된 성분 A - D 이외에 액체의 성분 A - D를 또한 선택적으로 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 분말 조성물은 열 영향 하에서 팽창하는 팽창 가능한 흑연을 또한 선택적으로 포함한다. 이것은 예컨대 분말 조성물에 대해 0∼5 중량%의 양으로 포함될 수 있다.

상기의 성분 A - D 이외에, 첨가제 같은 추가 첨가 기질 또한 가능하다. 이들은 습윤제, 예컨대 칼곤(Calgon), 유화제, 가소제(plasticisers), 딕소트로픽제, 예컨대 실리카, 유색안료, 예컨대 티타늄 디옥사이드, 막-형성 보조 기질, 소포제(defoamer), 안정화제, 먼지제거제(dedusting agent) 및 다른 전형적인 첨가제일 수 있다.

액체 첨가제 성분들을 분무 건조에 의해 대응하는 분말 형태로 변환 시킬 수 있다.

코팅 조성물을 제조하기 위하여 본 발명에 따른 분말 조성물과 또 다른 첨가 기질을 화합(combination)시킬 수 있다. 이러한 유형의 첨가 기질에는 예컨대 알루미늄 하이드로옥사이드 및/또는 보레이트, 예컨대 아연 보레이트가 있으며 조성물에 대하여 10 중량% 까지의 양으로 존재 할 수 있다.

본 발명에 따른 분말 조성물을 분말 혼합물 제조를 위해 전통적으로 사용되는 장치 내에서 제조할 수 있다. 필요하다면, 이러한 조성물을 이 목적을 위해 전통적으로 사용되는 장치내에서 희망하는 입자 크기 범위로 분쇄시킬 수 있다.

분말 조성물을 전통적인 용기내에서 저장하고 운반한다.

필요할 때, 예컨대 도포(application) 직전에, 본 발명에 따른 분말 조성물을 물과 함께 교반하여 고르게 섞는다. 예컨대 40∼80 중량%의 본 발명에 따른 분말 조성물과 60∼20 중량%의 물과의 혼합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 55∼75 중량%의 본 발명에 따른 분말 혼합물과 45∼25 중량%의 물과의 혼합물을 사용할 수 있다. 분산 보조제 및/또는 다른 전통적인 첨가제를 또한 선택적으로 사용할 수 있다.

도포는 전통적인 공정 및 전통적인 코팅 기구, 예컨대 분무 공정등에서 이용되는 코팅기구에 의해 수행하며, 브러쉬나 롤러를 이용해서 도포할 수도 있다.

본 발명에 따른 분말 조성물을 수성 분산물로서 모든 전통적인 기질 표면에 도포할 수 있다. 본 발명에 의하면, 금속, 목재, 및 플라스틱 기질, 특히 강철과 콘크리트 표면도 코팅할 수 있다.

본 발명에 따른 분말 조성물의 수성 분산물을 미처리의 기질 표면에 직접적으로 또는 애벌칠한 기질 표면에 도포할 수 있다. 예컨대, 코팅 조성물의 도포 전에 기질 표면에 방식(anticorrosive) 페인트를 제공할 수 있다.

하나 이상의 층에서 수성 분산물을 기질에 도포할 수 있다.

코팅의 건조된 층의 두께는 일반적으로, 예컨대, 200 ㎛에서 10mm이다. 이것은 본질적으로 기질의 타입과 형태에 따라 다르다. 오목한 절단면은 일반적으로 더 두꺼운 층을 필요로 한다.

코팅의 건조와 경화는 실온 또는 상온에서 수행하거나 또는 온도를 상승시킴으로써 수행한다.

본 발명에 따른분말 조성물에 기초한 층 위에 또 다른 층을 도포하여 환경적 영향으로부터 표면을 보호할 수 있다. 이것은, 예컨대 PVC/아크릴레이트에 근거한 적합한 마감칠(topcoat) 페인트이고, 여기에 유색의 구조물(coloured design)을 제공하기 위하여 마감칠 층을 동시에 사용하거나 또는 투명한(clear) 층을 도포할 수 있다.

본 발명에 따른 분말 조성물에 의해, 새롭게 설정된 조건하에서, 간단한 방식으로, 많은 시간을 요함 없이 가공될 수 있는, 장기간 저장 가능하고 내온성을 갖는 조성물을 얻는 것이 가능하며, 이로부터 즉석 사용가능한 수성 분산물을 만들 수 있다. 그러므로 상기의 분말 조성물은 저장 시간 및 온도의 영향, 특히 결로의 영향과 관계 없다. 이것은 단일 성분계가 단지 수성 매질에서 단 기간동안만 안정하기 때문에 특히 중요하다. 게다가, 본 발명에 따른 분말 조성물은 적용 부위에서만 수성 분산물을 제조하기 위해 필요한 양의 물과 혼합되기 때문에, 보다 적은 양이 운송되므로 운송 비용을 줄일 수 있다. 본 발명에 있어서 결합제로서의 멜라민 수지를 사용함에도 불구하고, 고도의 방염성(flame-proofing)과 동시에 매우 좋은 습도- 및 결로-저항성을 갖는 코팅을 만들 수 있고, 그러므로 이 코팅은 특히 화염 방지의 요구에 응해야 하는 기질에 적합하다는 것은 특히 주목할만하다.

본 발명을 다음의 실시예에 의하여 설명한다:

실시예 1

본 발명에 따른 분말 조성물의 제조

20 중량부의 헥사메틸론 멜라민, 20 중량부의 펜타에리트리톨, 10 중량부의 멜라민, 40중량부의 암모늄 폴리포스페이트, 10 중량부의 첨가제/색소를 칭량하고 고체 혼합기에서 건조 분말 혼합물을 형성하며 섞는다.

실시예 2

분말 분산물의 제조

100 중량부의 분말 혼합물을 25 중량부의 물과 약 3-4분 동안 교반혼합하여 균질한 분산물을 얻고 이를 애벌칠된 강철 표면에 즉시 도포한다.

Claims

분말 조성물을 수성 분산물 형태로 기질 상에 도포함으로써 코팅을 형성하는 방법으로서,

상기 분말 조성물은

A) 멜라민 수지로부터 선택된 화합물 15 ∼ 30 중량%,

B) 폴리하이드릭 알콜로부터 선택된 화합물 3 ∼ 30 중량%,

C) 포스페이트 및 폴리포스페이트로부터 선택된 화합물 10 ∼ 50 중량%,

D) 클로로파라핀, 멜라민, 멜라민 유도체 및 디시아노디아마이드로부터 선택된 화합물 3 ∼ 30 중량%를 함유하고,

상기 분산물을 플라스틱, 콘크리트, 강철 또는 목재 기제의 기질에 도포하는 것이 특징인 코팅 형성 방법.
제1항에 있어서, 성분 A로서 멜라민/포름알데하이드 반응 생성물 기제의 멜라민 수지를 사용하는 것이 특징인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 B로서 펜타에리트리톨을 사용하는 것이 특징인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 B로서 디펜타에리트리톨을 사용하는 것이 특징인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 D로서 멜라민 또는 멜라민 유도체를 사용하는 것이 특징인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 분말 조성물은 알루미늄 하이드록사이드 및 아연 보레이트로부터 선택된 화합물을 더 함유하는 것이 특징인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 분말 조성물은 0 ∼ 5 중량%의 양으로 팽창성 흑연을 더 함유하는 것이 특징인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, A 내지 D의 성분으로서 사용 전에 분무-건조에 의해 분말 형태로 변환된 액체 성분을 사용하는 것이 특징인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 40∼80 중량%의 분말 조성물과 20∼60 중량%의 물을 교반하여 혼합함으로써 제조된 수성 분산물을 사용하는 것이 특징인 방법.
플라스틱, 콘크리트, 강철 또는 목재 기제의 기질 상에 코팅을 형성하기 위한,

A) 멜라민 수지로부터 선택된 화합물 15 ∼ 30 중량%,

B) 폴리하이드릭 알콜로부터 선택된 화합물 3 ∼ 30 중량%,

C) 포스페이트 및 폴리포스페이트로부터 선택된 화합물 10 ∼ 50 중량%,

D) 클로로파라핀, 멜라민, 멜라민 유도체 및 디시아노디아마이드로부터 선택된 화합물 3 ∼ 30 중량%를 함유하는 수성 분산물 형태의 분말 조성물.