KR100644769B1 - 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계양이온 전착수지, 이를 포함하는 광경화성 아크릴계양이온 전착도료 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents
광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계양이온 전착수지, 이를 포함하는 광경화성 아크릴계양이온 전착도료 조성물 및 그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100644769B1 KR100644769B1 KR1020040113553A KR20040113553A KR100644769B1 KR 100644769 B1 KR100644769 B1 KR 100644769B1 KR 1020040113553 A KR1020040113553 A KR 1020040113553A KR 20040113553 A KR20040113553 A KR 20040113553A KR 100644769 B1 KR100644769 B1 KR 100644769B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cationic electrodeposition
- acrylic
- group
- photocurable
- acrylic cationic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
- C08F220/14—Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
- C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
- C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
- C08F220/343—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate in the form of urethane links
- C08F220/346—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate in the form of urethane links and further oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/52—Amides or imides
- C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
- C08F220/56—Acrylamide; Methacrylamide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G61/02—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/02—Polyamines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/44—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for electrophoretic applications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
- G03F7/028—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지 및 그 제조방법, 상기 아크릴계 양이온 전착수지를 포함하는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물 및 그 제조방법이 개시되어 있다. 상기 아크릴계 양이온 전착수지는 우선 제 1 급 수산기 및 아미노기를 갖는 아크릴계 양이온 전착수지를 제조한 후, 이를 비닐기 함유 단관능성 이소시아네이트 올리고머와 우레탄 반응시킴으로써 제조된다. 상기 아크릴계 양이온 전착수지를 포함하는 상기 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물은 인체에 유해한 중금속 성분이 없으며, 이를 사용하여 제조된 건조도막은 기계적 물성 및 내화학적 물성이 우수하고, 공정시간의 단축으로 인해 생산성이 향상되며, 열적변형이 일어날 수 있는 소지(substrate)에 다양하게 적용될 수 있고, 상온에서 경화되므로 에너지가 절감된다.
광경화, 아크릴계, 양이온, 전착도료
Description
본 발명은 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지, 그 제조방법 및 이를 포함하는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물과 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신규한 아크릴계 양이온 전착수지 및 이를 포함하여 전착도장 후 자외선 조사에 의해 경화되어 건조된 도막이 아크릭-우레탄 구조를 형성하여 기계적 물성 및 내화학성 물성이 우수하고, 특히 인체에 유해한 중금속 성분이 없는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 전착도장은 전기영동에 의한 전기도장방식으로서 내부로의 침투 력이 균일하며, 이온교환수를 용매로 사용하기 때문에 화재에 대해 안정하고, 생산성 등이 우수하기 때문에 자동차, 자동차용 부품, 가전제품 및 산업기계용으로 광범위하게 이용되어 왔다. 그러나, 종래의 전착도장은 전착도장 후 경화에 의한 건조도막을 얻기 위해서 대부분 150℃~170℃ 범위의 가열건조 방식을 사용하고 있다. 따라서, 소지(substrate)의 두께가 두꺼워질 경우, 경화 시 가열온도를 더 높여야 하고, 건조에도 더 긴 시간이 걸려서 생산성이 저하되는 문제점이 있고, 에너지손실이 많을 뿐만 아니라 소지에 고무패킹과 같이 열변형이 쉬운 부품이 포함되어 있을 경우에는 건조에 많은 제약을 받았다.
이러한 문제점을 해결하고자, 종래의 전착도료에서 경화반응구조에 적용되어 오던 블록이소시아네이트의 블록제를 디메틸피라졸(dimethylpyrazol) 또는 말로네이트(malonate)로 대체하여 경화온도를 150℃ 이하로 낮추고 있으나, 장기저장 시에 도료의 안정성이 저해되는 등의 문제점이 대두되고 있다.
본 발명의 목적은 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 신규한 아크릴계 양이온 전착수지를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 신규한 아크릴계 양이온 전착수지를 포함하는 인체에 유해한 중금속 성분이 없고, 전착 도장 후 자외선 조사에 의해 경화된 후 건조도막의 기계적 물성 및 내화학적 물성이 우수한 광경화성 양이온 전착도료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 광경화성 양이온 전착도료 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 하기 화학식 1의 구조를 갖는 아크릴계 양이온 전착수지를 제공한다:
[화학식 1]
(상기 식 중, R1은 수소원자 또는 메틸기이며, R2는 C1-6의 알킬기이며, ℓ은 1 내지 100의 정수이고, m은 1 내지 20의 정수이며, n은 1 내지 30의 정수이다).
상술한 다른 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는
(i) 제 1 급 수산기 및 아미노기를 갖는 아크릴계 양이온 전착수지를 제조하는 단계; 및
(ii) 비닐기 함유 단관능성 이소시아네이트 올리고머를 상기 양이온 전착수지와 우레탄 반응시키는 단계를 포함하는 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지의 제조방법을 제공한다.
상술한 또 다른 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는
(i) 상기 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지 5 내지 15중량%; (ii) 다관능성 아크릴계 단량체 3 내지 8 중량%; (iii) 자외선 광개시제 1 내지 5 중량%; (iv) 중화산 0.1 내지 0.5 중량%; 및 (v) 이온교환수 70 내지 90 중량%를 포함하는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물을 제공한다.
상술한 또 다른 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는
(i) 상기 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지, 다관능성 아크릴 단량체 및 자외선 광개시제를 균일하게 혼합하고 중화 제로 중화시킨 후, 고속교반하면서 이온교환수를 서서히 첨가하여 수분산액를 제조하는 단계; 및
(ii) 상기 수분산액에 포함된 유기용제를 추출한 후, 이온교환수를 첨가하여 아크릴계 양이온 전착도료조성물의 고형분을 조절하는 단계를 포함하는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지는 상기 화학식 1의 구조를 갖는다. 상기 화학식 1 중, 비닐기를 함유한 반복구조의 단위인 m이 20을 초과할 경우, 경화밀도가 증가하여 건조도막의 유연성이 취약한 문제점이 있다. 따라서, m은 상기 화학식 1에서 정의한 1 내지 20의 정수인 것이 바람직하다. 또한, 아미노기를 함유한 반복구조의 단위인 n이 30을 초과할 경우, 수분산액의 입자크기가 감소하여 전착효율이 현저히 저하되는 문제점이 있다. 따라서, n은 상기 화학식 1에서 정의한 1 내지 30의 정수인 것이 바람직하다.
상기 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지를 제조하기 위해서, 우선 제 1 급 수산기 및 아미노기를 갖는 아크릴계 양이온 전착수지를 제조한다. 그 후, 비닐기 함유 단관능성 이소시아네이트 올리고머 를 미리 제조한 양이온 전착수지와 우레탄 반응시킴으로써 본 발명의 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 상기 화학식 1의 구조를 갖는 아크릴계 양이온 전착수지가 제조된다.
우선 제 1 급 수산기 및 아미노기를 갖는 아크릴계 양이온 전착수지는 필수성분인 히드록시 에틸 아크릴레이트와 (N,N-디메틸)아미노에틸메타크릴레이트를, 부틸아크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트 등의 단량체를 단독 또는 혼합한 단량체와 함께 공중합함으로써 제조된다.
한편, 상기 비닐기 함유 단관능성 이소시아네이트 올리고머는 2관능성의 이소시아네이트 화합물을 수산기 함유 아크릴 또는 메타크릴레이트 단량체와 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 상기 비닐기 함유 단관능성 이소시아네이트 올리고머의 제조에 사용가능한 상기 수산기 함유 아크릴 또는 메타크릴레이트 단량체의 예로 는2-히드록시 에틸 아크릴레이트등을 들 수 있다.
상기 비닐기 함유 단관능성 이소시아네이트 올리고머의 제조에 사용가능한 상기 2관능성의 이소시아네이트 화합물의 예로는 디시클로헥실메탄디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
본 발명의 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물은 상기 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지를 포함한다. 상기 아크릴계 양이온 전착수지는 본 발명의 도료 조성물 내에 5 중량% 미만으로 포함되면 내화학적 물성 등 건조도막의 물성이 취약해지며, 15 중량%를 초과하여 포함되면 경화밀도 증가로 인하여 내충격성 등의 기계적 물성이 저하된다. 따라서, 상기 아크릴계 양이온 전착수지는 본 발명의 도료 조성물 내에 5 내지 15 중량%의 범위로 포함되도록 한다.
본 발명의 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물에 포함되는 다관능성 아크릴 단량체는 자외선 조사에 의하여 상기 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유한 아크릴계 양이온 전착수지가 경화될 때, 경화반응에 참여하여 건조도막의 가교밀도를 향상시킴으로써 기계적, 화학적 물성을 향상시키는 역할을 한다.
본 발명에 사용가능한 아크릴 단량체의 예로는 네오펜틸글리콜디아크릴레이트(neopentylglycol diacrylate), 펜타에이스리톨트리아크릴레이트(pentaerythritol acrylate), 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트(pentaerythritol tetraacrylate), 디에틸렌글리콜디아크릴레이트(diethyleneglycol diacrylate), 1,6-헥산디올디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate : HDDA), 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트(tripropyleneglycol diacrylate : TPGDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate : TMPTA), 디페닐헥실헥사아크릴레이트(diphenylhexyl hexaacrylate) 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 다관능성 아크릴 단량체가 본 발명의 조성물 총 중량 에 대해 3 중량% 미만으로 포함되면 건조도막의 가교밀도가 떨어져 경도 및 내산성, 내용제성 등의 물성이 저하되고, 8 중량 %를 초과하여 포함되면 건조도막의 가교밀도 증가로 인하여 충격성 및 굴곡성 등 유연성이 현저히 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 상기 다관능성 아크릴 단량체는 본 발명의 조성물 총 중량에 대하여 3 내지 8 중량%로 포함되도록 한다.
본 발명의 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물에 포함되는 자외선 광개시제는 전착도장 후 자외선 조사 시 분해되어 자유라디칼을 생성하고, 상기 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유한 아크릴계 양이온 전착수지와 다관능성 아크릴 단량체에 생성된 자유라디칼을 전이시킴으로써 연쇄반응을 유도하고, 경화반응을 촉진시키는 촉매역할을 수행한다.
본 발명에 사용가능한 자외선 광개시제의 예로는 1-히드록시 시클로헥실페닐 케톤, 벤조페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 자외선 광개시제가 본 발명의 조성물 총 중량에 대하여 1 중량% 미만으로 포함되면 건조도막의 경도 및 내화학적 물성이 저하되고, 5 중량%를 초과하여 포함되면 도료의 안정성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 상기 자외선 광개시제는 본 발명의 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 5 중량%로 포함되도록 한다.
본 발명의 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물에 포함되는 중화제는 이온교환수 내에서 상기 아크릴 양이온 전착수지를 수화한다.
본 발명에 사용가능한 중화제의 예로는 포름산, 락트산, 아세트산, 인산 등 을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 중화제가 본 발명의 조성물 총 중량에 대하여 0.1 중량% 미만으로 포함되면, 이온교환수와의 혼화성이 떨어져 수분산액의 제조가 어렵고, 0.5 중량%를 초과하여 포함되면 수분산액의 입자가 현저히 작아져 전착 작업성이 취약해진다. 따라서, 상기 중화제는 본 발명의 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 0.5 중량%로 포함되도록 한다.
본 발명의 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물에는 이온교환수가 포함된다. 상기 이온교환수가 본 발명의 조성물 총 중량에 대해 70 중량% 미만으로 포함되면 상기 혼합물의 상전이가 부족하여 점도가 상승하여 바람직하지 않으며, 90 중량%를 초과하면 광경화 가능한 수분산액의 유효성분의 감소로 전착작업성이 나빠진다. 따라서, 상기 이온교환수는 본 발명의 조성물 총 중량에 대하여 70 내지 90 중량%로 포함되도록 한다.
한편, 본 발명의 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물을 제조하기 위해서 우선 상기 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지, 다관능성 아크릴 단량체 및 자외선 광개시제를 균일하게 혼합하고, 중화제로 중화시킨 후, 고속교반하면서 이온교환수를 서서히 첨가하여 수분산액을 제조한다.
사용되는 아크릴계 양이온 전착수지, 다관능성 아크릴 단량체, 자외선 광개시제 및 중화제의 종류는 상기 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물의 구성 에서 상술한 바와 같다. 이때 첨가되는 이온교환수의 함량은 상술한 바와 같이 70 내지 90 중량%의 범위가 바람직하다.
이어서, 상기 수분산액에 포함된 유기용제를 추출한 후, 이온교환수를 첨가하여 아크릴계 양이온 전착도료조성물의 고형분을 조절한다. 이때, 수용액에 포함된 저비점 유기용제를 추출하기 위해서 바람직하게는 40 내지 80℃의 온도에서 30 내지 90㎜Hg, 더욱 바람직하게는 50 내지 70㎜Hg의 감압 하에 용제 추출(Stripping)을 수행한다. 이러한 용제추출로 상기 수분산액에 포함되는 메틸이소부틸케톤 등의 저비점의 유기용제가 제거된다. 이와 같이 용제 추출 공정을 수행한 후, 이온교환수를 첨가하여 광경화성 아크릴계 양이온 전착 도료 조성물의 고형분을 5 내지 20%, 더욱 바람직하게는 10 내지 15%가 되도록 조절하여, 본 발명의 광경화성 아크릴계 양이온 전착 도료 조성물을 얻을 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 더욱 상세히 설명하기로 한다. 단, 본 발명이 하기 실시예에만 국한되는 것은 아니다.
합성예 1. 비닐기 함유 단관능성 이소시아네이트 화합물의 제조
디시클로헥실메탄디이소시아네이트(BAYER 社의 상품명 DESMODUR W로서 상업적으로 구입 가능) 330 중량부 및 메틸이소부틸케톤 25 중량부를 플라스크에 투입하고, 질소분위기 하에서 40℃로 승온한 후 2-하이드록시아크릴레이트 145 중량부를 3시간 동안 적하하여 NCO%가 10.5%인 비닐기 함유 단관능성 이소시아네이트화합 물을 제조하였다.
합성예 2. 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지(a)의 제조
메틸이소부틸케톤 34.7 중량부를 플라스크에 넣고 질소 분위기 하에서 110℃의 온도를 유지한 상태에서, 부틸아크릴레이트 6.2 중량부, 스티렌 29.3 중량부, (N,N-디메틸)아미노에틸메타크릴레이트 6.3 중량부, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 11.8 중량부, 메틸메타크릴레이트 1.8 중량부, 이소보닐메타크릴레이트 4.1 중량부 혼합액을 115℃에서 4시간에 걸쳐 적하하였다. 여기에 아조비스이소부티로니트릴 0.7 중량부와 메틸이소부틸케톤 1.9 중량부의 혼합액을 1시간에 걸쳐 적하하였고, 1시간 후에 아조비스부티로니트릴 0.7중량부와 메틸이소부틸케톤 1.9중량부의 혼합액을 1시간에 걸쳐 적하하였다. 적하가 완료된 후, 3시간 동안 반응을 유지시키고, 80℃의 온도에서 상기 합성예 1에서 제조된 비닐기 함유 단관능성 이소시아네이트 화합물 42.3 중량부를 3시간에 걸쳐 적하하였다. 적하가 완료된 후, 반응을 유지시키면서 2273cm-1에서 NCO 피크가 사라짐을 적외선분광법을 이용하여 확인함으로써 광경화 가능한 비닐기를 함유하고 수용화 가능한 아미노기를 갖는 아크릴계 양이온 전착수지(a)를 제조하였다.
실시예 1. 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물의 제조
상기 합성예 2에서 제조된 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지 17.4중량부, 다관능성 아크릴계 단량체인 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 9.0 중량부, 자외선 광개시제(CIBA GEIGY 社의 상품명 IGACURE 184로 상업적으로 시판되고 있음) 2 중량부를 1시간 동안 균일하게 혼합한 다음, 락트산 0.49 중량부를 넣고 교반하여 균일한 혼합물을 수득하였다. 교반을 완료한 후, 이온교환수 163.3 중량부가 투입된 용기에 상기 균일한 혼합물을 고속교반하면서 30분에 걸쳐 서서히 투입하여 고형분 12%의 광경화성 아크릴계 양이온 전착수분산액을 얻었다. 다시 상기 광경화성 아크릴계 양이온 전착수분산액을 60℃의 온도에서 50㎜Hg의 감압 하에서 용제 추출(Stripping)을 수행하여 메틸이소부틸케톤등의 저비점 유기용제들을 제거한 후, 이온교환수를 이용하여 고형분 12%의 광경화 가능한 아크릴 양이온 전착도료 조성물을 수득하였다.
실시예 2. 광경화성 양이온 전착도료 조성물의 전착도장
상기 실시예 1에서 제조된 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물을 균일하게 교반하면서 도장온도 28℃, 도장전압 120V에서 2분 동안 냉간압연강판에 전착도장을 행한 후, 80℃에서 2분 동안 건조하여 자외선 조사 전에 전착도막으로부터 수분을 완전히 제거하였다. 상기 수분이 제거된 전착도장 시험편을 고압수은등이 장착된 자외선조사기에 1200mJ의 에너지로 2분간 통과시켜 경화된 건조도막을 수득하였다. 수득된 경화 건조도막의 도막두께는 20㎛이었으며, 하기 물성평가방법에 의해 물성을 평가하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
<물성평가방법>
(1) 부착성 : 가로 1㎝ × 세로 1㎝ 내에 1㎜×1㎜로 크로스-컷(cross cut)을 하고, 테이핑 테스트하였다.
(2) 내충격성 : 듀퐁식 내충격성 시험기를 이용하여, 5회 실시하여 4회 이상 도막이 파괴되지 않는 것을 OK로 평가하였다.
(3) 내굴곡성 : 만드렐 코니컬(Mandrel Conical) 내굴곡성 시험기로 5회 실시하여 4회 이상 도막에 크랙이 형성되지 않는 것을 OK로 평가하였다.
(4) 내염수분무성 : 35℃, 5% NaCl 용액을 일정시간 분무하고, 24 시간 동안 방치한 후 테이핑 테스트하였다.
(5) 내수성 : 40℃ 온수에 240시간 동안 침적한 후, 도막외관을 확인하였다.
(6) 내용제성 : 메틸이소부틸케톤 용제로 왕복 20회 문질러서 도막의 이상유무를 관찰하였다.
(7) 내산성 : 10% 아세트산 용액에 72시간 동안 침적하여, 도막상에 부풀음 및 도막박리의 발생여부를 관찰하였다.
항목 | 실시예 1 |
도막외관 | 양호 |
광택(60°광택계) | 85 |
연필경도 (미쯔비시유니) | 2H |
부착성 | 양호 |
내충격성 (1/2"x 500g x 30㎝) | 양호 |
내굴곡성 (만드렐코니컬) | 양호 |
내염수분무성 | 240 시간 |
내수성 | 양호 |
내용제성 | 양호 |
내산성 | 양호 |
본 발명에 따른 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물은 인체에 유해한 중금속 성분이 없으며, 이를 사용하여 제조된 건조도막은 기계적 물성 및 내화학적 물성이 우수하고, 공정시간의 단축으로 인해 생산성이 향상되며, 열적변형이 일어날 수 있는 소지(substrate)에 다양하게 적용될 수 있고, 상온에서 경화되므로 에너지가 절감된다.
Claims (16)
- (i) 제 1 급 수산기 및 아미노기를 갖는 아크릴계 양이온 전착수지를 제조하는 단계; 및(ii) 2 관능성의 이소시아네이트 화합물을 수산기 함유 아크릴 또는 메타크릴레이트 단량체와 반응시킴으로써 제조되는 비닐기 함유 단관능성 이소시아네이트 올리고머를, 상기 양이온 전착수지와 우레탄 반응시키는 단계를 포함하는 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지의 제조방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 급 수산기 및 아미노기를 갖는 아크릴계 양이온 전착수지가 (a) 히드록시 에틸 아크릴레이트, (b) (N,N-디메틸)아미노에틸메타크릴레이트, 및 (c) 부틸아크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 및 메틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 단량체를 공중합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지의 제조방법.
- 삭제
- 제 2 항에 있어서, 상기 2관능성의 이소시아네이트 화합물은 디시클로헥실메탄디이소시아네이트인 것을 특징으로 하는 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지의 제조방법.
- 제 2 항에 있어서, 상기 수산기 함유 아크릴레이트 단량체가 2-히드록시 에틸 아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지의 제조방법.
- (i) 제 1 항의 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지 5 내지 15중량%;(ii) 다관능성 아크릴계 단량체 3 내지 8 중량%;(iii) 자외선 광개시제 1 내지 5 중량%;(iv) 중화제 0.1 내지 0.5 중량%; 및(v) 이온교환수 70 내지 90 중량%를 포함하는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물.
- 제 7 항에 있어서, 상기 다관능성 아크릴단량체로가 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트, 펜타에이스리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(TPGDA), 트리메칠올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 및 디페닐헥실헥사아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 것임을 특징으로 하는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물.
- 제 7 항에 있어서, 상기 자외선 광개시제가 1-히드록시 시클로헥실페닐 케톤, 벤조페논 및 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상임을 특징으로 하는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물.
- 제 7 항에 있어서, 상기 중화제가 포름산, 아세트산, 락트산 및 인산으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상임을 특징으로 하는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물.
- (i) 제 1 항의 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계 양이온 전착수지, 다관능성 아크릴 단량체 및 자외선 광개시제를 균일하게 혼합하고 중화제로 중화시킨 후, 고속교반하면서 이온교환수를 서서히 첨가하여 수분산액를 제조하는 단계; 및(ii) 상기 수분산액에 포함된 유기용제를 추출한 후, 이온교환수를 첨가하여 아크릴계 양이온 전착도료조성물의 고형분을 조절하는 단계를 포함하는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물의 제조방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 다관능성 아크릴단량체가 네오펜틸글리콜디아크릴레이트(neopentylglycol diacrylate), 펜타에이스리톨트리아크릴레이트(pentaerythritol acrylate), 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트(pentaerythritol tetraacrylate), 디에틸렌글리콜디아크릴레이트(diethyleneglycol diacrylate), 1,6-헥산디올디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate : HDDA), 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트(tripropyleneglycol diacrylate : TPGDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate : TMPTA) 및 디페닐헥실헥사아크릴레이트(diphenylhexyl hexaacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물의 제조방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 자외선 광개시제가 1-히드록시 시클로헥실페닐 케톤, 벤조페논 및 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상임을 특징으로 하는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물의 제조방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 중화제가 포름산, 아세트산, 락트산 및 인산으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상임을 특징으로 하는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물의 제조방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 수분산액에 포함된 유기용제의 추출을 40 내지 80℃의 온도에서 30 내지 90㎜Hg의 감압 하에 수행하는 것을 특징으로 하는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물의 제조방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 아크릴계 양이온 전착도료조성물의 고형분을 5 내 지 20%로 조절하는 것을 특징으로 하는 광경화성 아크릴계 양이온 전착도료 조성물의 제조방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040113553A KR100644769B1 (ko) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계양이온 전착수지, 이를 포함하는 광경화성 아크릴계양이온 전착도료 조성물 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040113553A KR100644769B1 (ko) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계양이온 전착수지, 이를 포함하는 광경화성 아크릴계양이온 전착도료 조성물 및 그 제조방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060075009A KR20060075009A (ko) | 2006-07-04 |
KR100644769B1 true KR100644769B1 (ko) | 2006-11-14 |
Family
ID=37167614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040113553A KR100644769B1 (ko) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계양이온 전착수지, 이를 포함하는 광경화성 아크릴계양이온 전착도료 조성물 및 그 제조방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100644769B1 (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101142734B1 (ko) | 2007-09-27 | 2012-05-03 | 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 | 컬러 필터용 네가티브형 레지스트 조성물 및 이를 이용한 컬러 필터, 액정 표시 장치 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112745344B (zh) * | 2020-12-29 | 2024-01-26 | 安徽格林开思茂光电科技股份有限公司 | 一种多官能度苯乙烯基硅烷及其制备方法和应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5698226A (en) | 1980-01-09 | 1981-08-07 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Novel epoxy resin composition, paint composed of said composition, cured product derived from said composition, and coating method using said composition |
KR20010048039A (ko) * | 1999-11-24 | 2001-06-15 | 한영재 | 고기능성 양이온 전착 도료 조성물 |
KR20010058985A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 김충세 | 열경화성 아크릴 수지 조성물 |
KR20040003345A (ko) * | 2002-07-02 | 2004-01-13 | 주식회사 큐시스 | 칼라코팅용 초내후성 광경화형 수지 조성물 및 이를이용한 제품 |
KR20040090794A (ko) * | 2003-04-18 | 2004-10-27 | 주식회사 큐시스 | 광경화형 양이온 전착 도료 조성물 및 이를 이용한 전착도막의 형성방법 |
-
2004
- 2004-12-28 KR KR1020040113553A patent/KR100644769B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5698226A (en) | 1980-01-09 | 1981-08-07 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Novel epoxy resin composition, paint composed of said composition, cured product derived from said composition, and coating method using said composition |
KR20010048039A (ko) * | 1999-11-24 | 2001-06-15 | 한영재 | 고기능성 양이온 전착 도료 조성물 |
KR20010058985A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 김충세 | 열경화성 아크릴 수지 조성물 |
KR20040003345A (ko) * | 2002-07-02 | 2004-01-13 | 주식회사 큐시스 | 칼라코팅용 초내후성 광경화형 수지 조성물 및 이를이용한 제품 |
KR20040090794A (ko) * | 2003-04-18 | 2004-10-27 | 주식회사 큐시스 | 광경화형 양이온 전착 도료 조성물 및 이를 이용한 전착도막의 형성방법 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101142734B1 (ko) | 2007-09-27 | 2012-05-03 | 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 | 컬러 필터용 네가티브형 레지스트 조성물 및 이를 이용한 컬러 필터, 액정 표시 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20060075009A (ko) | 2006-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4581376B2 (ja) | ハードコートフィルムの作成方法 | |
JP2009511703A (ja) | 低粘度の多官能ウレタンアクリレートオリゴマーを含むuv硬化性ハイソリッド塗料組成物 | |
EP2003174B1 (en) | Hard coating composition for metal base | |
KR101102311B1 (ko) | 광경화성 코팅 조성물, 그 제조방법 및 이를 이용한 금속 표면의 코팅방법 | |
DE60306046T2 (de) | Verfahren zum Beschichten von faserverstärkten Kunststoffsubstraten mit einem Primer | |
CN110698974A (zh) | 一种低气味uv固化三防漆组合物 | |
US20100093924A1 (en) | Modified Poly(meth)acrylate with Reactive Ethylenic Groups and Use Thereof | |
KR101497350B1 (ko) | 베이스 코트 도료 조성물 및 복합 도막과 그 제조 방법 | |
WO2006137569A1 (en) | Water-borne clear coating composition and method of forming clear coating film | |
KR100644769B1 (ko) | 광경화성 비닐기 및 수용성 아미노기를 함유하는 아크릴계양이온 전착수지, 이를 포함하는 광경화성 아크릴계양이온 전착도료 조성물 및 그 제조방법 | |
US5196487A (en) | Corrosion preventive resin and photopolymerizable composition incorporating same | |
JP2005529735A (ja) | 基材の多層コーティングの方法 | |
CN105440894B (zh) | 用于金属表面防腐光固化涂料组合物 | |
KR100731209B1 (ko) | 자외선경화형 코팅제 조성물 및 이를 이용한 악세사리장식품 | |
JP4415797B2 (ja) | 光硬化性樹脂組成物 | |
JP4915042B2 (ja) | 光硬化型樹脂組成物及びそれを用いた光硬化型コーティング剤、光硬化型フィルム | |
JP4288691B2 (ja) | 光硬化性樹脂組成物を含む塗料を用いた硬化塗膜の製造法 | |
JP4569807B2 (ja) | ハードコートフィルムの作成方法 | |
JP7109978B2 (ja) | 重合性樹脂組成物及びその硬化物 | |
CN115433482A (zh) | 一种水性聚氨酯耐水涂层的制备方法 | |
KR102475824B1 (ko) | 이중 경화형 블록 이소시아네이트를 포함하는 자동차용 이중 경화 일액형 클리어코트 조성물, 이를 이용한 멀티코트 코팅 방법 및 멀티코트 코팅층 | |
Decker et al. | Synthesis of acrylic polymer networks by electroinitiated polymerization | |
JP2008222816A (ja) | 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、活性エネルギー線硬化型塗料および保護層の形成方法 | |
JP2003515638A (ja) | 水性電着塗料およびその製造ならびに使用 | |
JP2001011140A (ja) | 光硬化性樹脂組成物及び塗料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121004 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130902 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140904 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150910 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160929 Year of fee payment: 11 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |