KR100713732B1 - 개선된 외관과 연부 피복률 및 감소된 기공을 갖는 음극전기 피복 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수성 담체, 담체에 분산된 필름 형성 결합제 (결합제는 에폭시-아민 부가물 및 블록 폴리이소시아네이트 가교제를 포함한다) 및 1) 폴리옥시 알킬렌 디- 또는 모노아민; 2) 글리시독시 알킬 알콕시 실란; 및 3) 카르복실산의 글리시딜 에스테르 및 알킬 글리시딜 에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 글리시딜 화합물의 반응 생성물을 포함하는 신규의 첨가제를 포함하며, 상기 반응 생성물은 산과 물의 존재하에 가수분해되어 알콕시실란 잔기가 실란올 잔기로 전환되는 음극 전기 피복 조성물에 관한 것이다. 상기 전기 피복 조성물은 우수한 연부 피복률 및 더 적은 기공을 갖고, 더욱 평활한 외관을 갖는 피복을 제공한다.
음극 전기 피복 조성물, 반기공제, 연부 피복률
Description
본 발명은 음극 전기 피복 조성물, 특히 기공을 현저히 감소시키고 조성물의 전착된 필름의 연부 (edge) 피복률 (coverage) 을 개선하는 반기공제 (anticrater agent) 를 함유하는 음극 전기 피복 조성물에 관한 것이다.
전기 피복 공정으로도 불리는 전착 공정에 의한 전기 전도성 기재의 피복은 공지되어 있으며, 중요한 산업 공정이다. 자동차 기재로의 프라이머의 전착은 자동차 산업에 있어서 폭넓게 사용되고 있다. 이 공정에서, 자동차의 차체 또는 자동차의 부품과 같은 전도성 부품은 필름 형성 중합체의 수성 에멀젼의 피복 조성물이 담긴 배스에 침지되고, 전착 공정에서 전극으로서 작용한다. 수성 에멀젼과 전기적으로 접촉시에, 희망하는 피복물이 부품에 퇴적할 때까지 전류가 부품과 상대 전극간을 통과한다. 음극 전기 피복 공정에 있어서, 피복될 부품은 음극이며 상대 전극은 양극이다.
일반적인 음극 전착 공정의 배스에 사용되는 수지 조성물 역시 업계에 공지되어 있다. 일반적으로 이러한 수지는 사슬을 연장시키고 이어서 부가물을 형성하여 수지내에 아민기를 포함시킨 폴리에폭시드 수지로부터 제조된다. 아민기는 일 반적으로 수지와 아민 화합물의 반응을 통해 도입된다. 이러한 수지는 가교제와 블렌딩되고, 이어서 산으로 중화되어 통상 주 에멀젼이라 지칭되는 수계 에멀젼을 형성한다. 안료 페이스트, 응집 용매, 물 및 기타 첨가제가 주 에멀젼에 배합되어 전기 피복 배스를 형성한다.
전기 피복 배스는 양극을 포함하는 절연 탱크에 배치된다. 피복할 부품은 음극이며 전착 배스를 포함하는 탱크를 통과한다. 전기 피복되는 부품에 퇴적되는 피복물의 두께는 배스의 특징, 탱크의 전기적 작동 특징, 침지 시간 등의 함수이다. 생성되는 피복 부품은 정해진 시간 후에 배스로부터 제거되고 탈이온수로 세정된다. 부품상의 피복물은 통상적으로 오븐에서 부품상의 가교화 피니시를 제조하기에 충분한 온도로 경화된다.
경화 피니시의 평활성의 부족, 경화 피니시의 기공의 존재 및 조성물의 연부 보호 또는 연부 피복률의 부족은 음극 전기 피복 조성물에 있어서 계속되는 문제였다. 상기 문제점의 하나 또는 그 이상에 대처하기 위하여 업계에 다양한 첨가제가 제안되어 왔다. 예를 들어 미국 특허 5,356,960 호는 반기공 첨가제를 개시하였다. 그러나, 상기 첨가제는 소성 후에 전기 피복물의 표면으로 이동하는 경향으로 인해 자동차 또는 다른 산업계에서 사용되는 프라이머 또는 다른 피복물의 열악한 점착을 야기하였다. 미국 특허 5,723,519 호는 소성중 이동하지 않아서 상기 단점을 극복할 수 있으며, 추가로 연부 피복률을 개선한 반기공제를 개시하였다. 그러나 개선된 외관, 기공의 감소, 피복된 기재의 연부에 있어서의 개선된 피복률을 갖는 전기 피복 조성물에 대한 요구가 아직도 남아있다.
발명의 요약
본 발명은 에폭시-아민 부가물의 결합제 및 블록 폴리이소시아네이트 가교제를 갖는 개선된 수성 음극 전기 피복 조성물; 및 개선된 외관, 개선된 연부 피복률 및 조성물로 피복된 기재에 기공의 출현의 감소를 제공하는 신규의 첨가제에 관한 것이다. 신규의 첨가제는 폴리옥시알킬렌 아민 (디아민 또는 모노아민일 수 있음); 글리시독시 알킬 알콕시실란; 및 카르복실산의 글리시딜 에스테르 및 알킬 글리시딜 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 글리시딜 화합물의 반응 생성물이다. 이어서 첨가제는 산과 함께 물에 유화되어 알콕시 실란 잔기가 실란올 잔기로 가수분해된다.
본 발명의 기초를 형성하는 신규의 첨가제는 이를 유기 또는 무기산과 함께 물에 유화시키고, 이어서 이를 수성 전기 피복 조성물에 첨가하여 전기 피복 조성물에 용이하게 혼입시킬 수 있다. 상기 첨가제는 조성물 내의 다른 성분들과 반응성이 아니어서 전기 피복 조성물의 전기 피복 배스 또는 피니시의 다른 특성에 악영향을 끼치지 않기 때문에 통상적인 배스 작동 조건하에 오랜 시간 동안 조성물 및 전기 피복 배스내에 안정하게 존재하며, 개선된 연부 보호를 제공하며 기공을 더 적게 형성하는, 종래 기술보다 더 평활한 경화 피니시를 제공한다.
첨가제는 폴리옥시알킬렌 아민 (디아민 또는 모노아민) 을 글리시독시 알킬 알콕시 실란 및 카르복실산의 글리시딜 에스테르 또는 알킬 글리시딜 에테르의 어느 하나와 반응시켜 제조된다. 폴리옥시알킬렌 아민 대 글리시독시 알킬 알콕시실 란 대 글리시딜 에스테르 또는 에테르의 몰비는 1 : 0.2 : 1.8 내지 1 : 1.2 : 0.8 의 범위이다. 일반적으로 반응은 50 내지 130 ℃ 의 온도에서 잔류 에폭시가 존재하지 않을 때까지 (약 1 내지 6 시간) 수행된다. 이어서 첨가제가 유기 또는 무기산과 함께 물에 유화되어 알콕시실란기가 안정한 실란올 잔기로 가수분해된다. 적절한 유기산의 예로는 락트산, 아세트산 및 포름산이 있다. 무기산, 예를 들어 술팜산 및 알칸 술폰산, 예컨대 메탄 술폰산, 또는 인산도 사용할 수 있다.
신규의 첨가제를 형성하는데 사용되는 폴리옥시알킬렌 디- 또는 모노아민은 알킬렌기 내에 2 내지 4 개의 탄소 원자를 갖고, 예컨대 헌츠먼사 (Huntsman Corporation) 로부터 구입 가능한 수평균 분자량 약 2000 의 Jeffamine (등록상표) D-2000 과 같은 수평균 분자량 230 내지 3,000, 바람직하게는 1,500 내지 2,500 의 폴리옥시프로필렌 디- 또는 모노아민이 바람직하다. 다른 유용한 폴리옥시알킬렌 아민으로는 유사한 분자량을 갖는 폴리옥시에틸렌 디- 또는 모노아민 및 폴리옥시부틸렌 디- 또는 모노아민이 있다.
신규의 첨가제를 제조하는데 사용되는 대표적으로 유용한 글리시독시 알킬 알콕시 실란은 하기의 화학식을 갖는다.
식중, R 은 메틸, 에틸 또는 메틸과 에틸의 혼합물이며, n 은 1 내지 3 이다. 대표적인 실란은 감마-글리시독시 프로필 트리메톡시 실란, 감마-글리시독시 에틸 트리메톡시 실란, 감마-글리시독시 메틸 트리메톡시 실란, 감마-글리시독시 메틸 트리에톡시 실란, 감마-글리시독시 에틸 트리에톡시 실란, 감마-글리시독시 프로필 트리에톡시 실란이다. 감마-글리시독시 프로필 트리메톡시 실란이 고품질의 첨가제를 형성하기 위해서 바람직하다.
대표적인 유용한 글리시딜 에스테르 및 에테르는 모노글리시딜 에스테르, 모노글리시딜 에테르, 폴리글리시딜 에스테르 및 폴리글리시딜 에테르를 포함하며, 모노글리시딜 에스테르 및 모노글리시딜 에테르가 바람직하다. 유리하게 사용할 수 있는 모노글리시딜 에테르 및 에스테르의 대표적인 예로는 2-에틸헥실 글리시딜 에테르, 부틸 글리시딜 에테르, 도데실 글리시딜 에테르, 네오데칸산의 글리시딜 에스테르 및 피발산의 글리시딜 에스테르가 있다. 네오데칸산의 모노글리시딜 에스테르가 특히 바람직하며, 낮은 광택 및 우수한 (평활한) 외관을 갖는 피복물을 제공한다.
첨가제는 유기 또는 무기산과 함께 물에 유화되어 (상기 언급된 바와 같음) 실란기가 가수분해되어 실란올기가 형성된다. 이어서 거의 모든 시점에 전기 피복 조성물에 첨가제가 첨가될 수 있으며, 주 에멀젼 또는 배스에 첨가될 수 있다.
완전 가수분해 후의 첨가제는 하기의 화학식을 갖는다.
식중, R, R1 및 R2 는 독립적으로 H 또는 CaH2a+1 (a 는 0 내지 22 의 정수임) 이고, n 은 5 내지 40 의 정수이며; m 은 1 내지 3 의 정수이고; X 는 에테르 또는 에스테르 연결쇄이다.
일반적으로 첨가제는 전기 피복 조성물 내의 결합제 고형분의 총 중량에 대해 2 중량 ％ 이상, 바람직하게는 약 2 내지 10 중량 ％ 의 농도로 사용된다. 더욱 바람직하게는 약 4 내지 8 중량 ％ 의 첨가제가 사용된다.
전기 피복 조성물에 사용되는 대부분의 주 에멀젼은 산으로 중화된 가교제와 블렌딩된 에폭시 아민 부가물의 결합제의 수성 에멀젼을 포함하여 수용성 생성물을 형성한다. 전기 피복 조성물의 결합제는 일반적으로 에폭시 아민 부가물 및 블록 폴리이소시아네이트 가교제의 블렌드이다. 신규의 첨가제는 많은 상이한 음극 전기 피복 수지와 잠재적으로 사용가능하며, 에폭시 아민 부가 수지가 특히 바람직하다. 상기 수지는 본원에 참조로 인용된 미국 특허 4,419,467 호에 일반적으로 개시되어 있다.
에폭시 아민 부가 수지를 위한 바람직한 가교제 역시 종래 기술에 공지되어 있다. 이들은 지방족, 지환족 및 방향족 이소시아네이트, 예컨대 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 시클로헥사메틸렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 등이다. 이들 이소시아네이트는 이소시아네이트 관능기, 즉 가교 관능기를 차단하는 블록제, 예컨대 옥심, 알콜 또는 카프로락탐과 미리 반응한다. 가열하면 블록제는 분리되어 반응성 이소시아네이트기를 제공하고 가교화가 일어난다. 이소시아네이트 가교제 및 블록제는 종래 기술에 공지되어 있으며, 상기 미국 특허 4,419,467 호에 개시되어 있다.
에폭시 아민 부가물 및 블록 이소시아네이트의 음극 결합제는 전기 피복 조 성물의 주요 수지 성분이며 조성물의 고형분에 대해 통상적으로 약 30 내지 50 중량 ％ 의 양으로 존재한다. 전기 피복 배스를 형성하기 위해서, 고형분은 일반적으로 수성 매질로 환원된다.
상기 결합제 수지 외에, 전기 피복 조성물은 통상적으로 안료 페이스트의 형태로 조성물에 혼입되는 안료를 함유한다. 안료 페이스트는 안료를 분쇄 비히클 및 습윤제, 계면활성제 및 소포제와 같은 임의 성분에 분쇄 또는 분산시켜 제조된다. 업계에 공지된 임의의 안료 분쇄 비히클을 사용하거나 상기 신규의 첨가제를 사용할 수 있다. 분쇄 후에, 안료의 입도는 실질적인 한도로 작아야하며, 일반적으로 입도는 헤그먼 (Hegman) 분쇄 게이지를 사용하여 약 6 내지 8 이다.
본 발명에 사용할 수 있는 안료는 이산화티탄, 염기성 규산납, 크롬산스트론튬, 카본블랙, 산화철, 점토 등을 포함한다. 높은 표면적 및 오일 흡수성을 갖는 안료가 선택적으로 사용되어야 하는데, 이는 이들이 전착 피복물의 합착성 및 유동성에 악영향을 끼칠 수 있기 때문이다.
안료 대 결합제의 중량비도 또한 중요하며, 바람직하게는 0.5 : 1 미만, 더욱 바람직하게는 0.4 : 1 미만, 통상적으로는 약 0.2 : 1 내지 0.4 : 1 이다. 안료 : 결합제 중량비가 높으면 합착성 및 유동성에 악영향을 끼친다는 것이 이제야 밝혀졌다.
본 발명의 피복 조성물은 습윤제, 계면활성제, 소포제 등과 같은 임의 성분을 함유할 수 있다. 계면활성제 및 습윤제의 예로는 알킬 이미다졸린, 예컨대 시바-가이기 인더스트리얼 케미칼사 (Ciba-Geigy Industrial Chemicals) 의 "Amine C" 로 구입 가능한 것, 에어 프로덕츠 앤드 케미칼사 (Air Products and Chemicals) 의 "Surfynol (등록상표) 104" 로 구입 가능한 아세틸렌계 알콜을 포함한다. 상기의 임의 성분이 존재하는 경우, 조성물의 결합제 고형분의 약 0.1 내지 20 중량 ％ 를 구성한다.
임의로, 유동성을 촉진하기 위해 가소제를 사용할 수 있다. 유용한 가소제의 예로는 고비점 비수혼화성 물질, 예컨대 노닐페놀 또는 비스페놀 A 의 에틸렌 또는 프로필렌 옥시드 부가물이 있다. 가소제는 통상적으로 수지 고형분의 약 0.1 내지 15 중량 ％ 의 농도로 사용된다.
본 발명의 전기 피복 조성물은 수성 분산액이다. 본원에 사용된 "분산액" 의 용어는 결합제가 분산상에 존재하며 물이 연속상에 존재하는 2상의 반투명 또는 불투명 수성 수지 결합제 시스템을 지칭한다. 결합제상의 평균 입경은 약 0.1 내지 10 미크론, 바람직하게는 5 미크론 미만이다. 일반적으로 수성 매질 내의 결합제의 농도는 중요하지 않으나, 보통 수성 분산액의 과반량이 물이다. 수성 분산액은 보통 약 3 내지 50 중량 ％, 바람직하게는 5 내지 40 중량 ％ 의 결합제 고형분을 함유한다. 수성 결합제 농축물은 전기 피복 배스에 첨가될 때 물로 추가로 희석되며, 일반적으로 10 내지 30 중량 ％ 범위의 결합제 고형분을 갖는다.
하기의 실시예는 본 발명을 예시한다. 모든 부 및 퍼센트는 달리 지시되지 않는 한 중량 기준이다.
반기공제의 제조
1000 중량부의 Jeffamine D2000 (등록상표; 수평균 분자량 2000 및 아민 당량 996.5 의 폴리옥시프로필렌 디아민), 100 중량부의 Cardura (등록상표) E-10 (네오데칸산의 글리시딜 에스테르), 141.6 중량부의 Silquest (등록상표) A-187 (글리시독시 프로필 트리메톡시실란) 및 130 중량부의 2-에틸 헥산올을 적절한 반응 용기에 배합하고 무수 질소 대기하에 110 ℃ 로 가열하여 반기공제를 제조하였다. S-T 의 가드너-홀트 (Gardner-Holdt) 점도를 얻을 때까지 반응 혼합물을 110 ℃ 로 유지하였다. 이어서 부가물을 4049.6 중량부의 탈이온수 및 66.3 중량부의 락트산의 수성 매질에 분산시켰다. 생성되는 부가물 용액의 비휘발분은 22 ％ 였다.
가교 수지 용액의 제조
317.14 중량부의 Mondur (등록상표) MR (메틸렌 디페닐 디이소시아네이트), 47.98 중량부의 메틸 이소부틸 케톤 및 0.064 중량부의 디부틸 틴 디라우레이트를 적절한 반응 용기에 배합하고 질소 대기하에 37 ℃ 로 가열하여 알콜 블록 폴리이소시아네이트 가교 수지 용액을 제조하였다. 반응 혼합물의 온도를 93 ℃ 미만으로 유지하면서 323.10 중량부의 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 및 13.04 중량부의 트리메틸올프로판의 혼합물을 반응 용기에 서서히 배합하였다. 이어서 반응 혼합물의 적외선 스캔이 나타내는 바에 따라 실질적으로 모든 이소시아네이트가 반응할 때까지 반응 혼합물을 110 ℃ 로 유지하였다. 이어서 2.30 중량부의 부탄올 및 167.37 중량부의 메틸 이소부틸 케톤을 첨가하였다. 생성되는 수지 용액의 비휘발분은 75 ％ 였다.
사슬 연장된 폴리에폭시드 에멀젼의 제조
1478 중량부의 Epon 828 (등록상표; 에폭시 당량 188 의 비스페놀 A 의 디글리시딜 에테르의 에폭시 수지); 427 중량부의 비스페놀 A; 히드록시 당량 247 의 533 중량부의 에톡시화 비스페놀 A (Synfac (등록상표) 8009) 및 121 중량부의 크실렌을 적절한 반응 용기에 배합하였다. 생성되는 반응 혼합물을 질소 대기하에 160 ℃ 로 가열하고, 실온에서 한 시간 동안 유지하였다. 5.1 중량부의 디메틸 벤질 아민을 첨가하고, 1050 의 에폭시 당량을 얻을 때까지 혼합물을 182 ℃ 로 유지하였다. 반응 혼합물을 149 ℃ 로 냉각하고, 2061 중량부의 가교 수지 용액 (상기 제조한 것) 을 첨가하였다. 반응 온도를 107 ℃ 로 냉각하고, 168 중량부의 디케트이민 (72.27 ％ 의 비휘발성물 함량을 갖는 메틸 이소부틸 케톤과 디에틸렌트리아민의 반응 생성물) 및 143 중량부의 메틸 에탄올 아민을 첨가하였다. 생성되는 혼합물의 온도는 상승하고, 120 ℃ 로 한 시간 동안 유지한 다음, 3886 중량부의 탈이온수 및 182.6 중량부의 락트산 (탈이온수 중 88 ％ 락트산) 의 수성 매질에 분산시켰다. 추가로 2741 중량부의 탈이온수를 첨가하였다. 메틸 이소부틸 케톤이 증발할 때까지 에멀젼을 계속 진탕하였다. 생성되는 수지 에멀젼의 비휘발분은 38 ％ 였다.
4차화제 (quaternizing agent) 의 제조
반응 용기 내에서 87 중량부의 디메틸에탄올아민을 실온에서 320 중량부의 에틸헥산올 절반이 캡핑된 (half-capped) 톨루엔 디이소시아네이트에 첨가하여 4차화제를 제조하였다. 발열 반응이 일어나며, 반응 혼합물을 80 ℃ 에서 한 시간 동안 교반하였다. 이어서 118 중량부의 락트산 수용액 (비휘발성물 함량 75 ％) 을 첨가한 후 39 중량부의 2-부톡시에탄올을 첨가하였다. 반응 혼합물을 일정한 교반하에 65 ℃ 에서 약 한 시간 동안 유지하여 4차화제를 제조하였다.
안료 분쇄 비히클의 제조
710 중량부의 Epon (등록상표) 828 (에폭시드 당량 188 의 비스페놀 A 의 디글리시딜 에테르) 및 290 중량부의 비스페놀 A 를 질소 대기하에 적절한 반응 용기에 배합하고 150 내지 160 ℃ 로 가열하여 발열 반응을 개시하여 안료 분쇄 비히클을 제조하였다. 발열 반응은 150 내지 160 ℃ 로 약 한 시간 동안 계속된다. 이어서 반응 혼합물을 120 ℃ 로 냉각하고 496 중량부의 2-에틸헥산올 절반이 캡핑된 톨루엔 디이소시아네이트를 첨가하였다. 반응 혼합물의 온도를 110 내지 120 ℃ 로 한 시간 동안 유지하고 1095 중량부의 2-부톡시에탄올을 첨가한 후, 반응 혼합물을 85 내지 90 ℃ 로 냉각하고 71 중량부의 탈이온수를 첨가하고, 이어서 496 중량부의 4차화제 (상기 제조한 것) 를 첨가하였다. 산가가 약 1 이 될 때까지 반응 혼합물의 온도를 85 내지 90 ℃ 로 유지하였다.
안료 페이스트의 제조
| 성분 | 중량부 |
| 안료 분쇄 비히클 (상기 제조한 것) | 608.52 |
| 탈이온수 | 1244.42 |
| 이산화티탄 안료 | 713.81 |
| 규산알루미늄 안료 | 149.12 |
| 규산납 안료 | 114.71 |
| 카본블랙 안료 | 19.61 |
| 디부틸틴 옥시드 | 149.81 |
균질한 혼합물이 형성될 때까지 적절한 용기에서 상기 성분을 혼합하였다. 이들은 이어서 혼합물을 Eiger 분쇄기에 충전하고 7 이상의 헤그먼 값을 얻을 때까지 분쇄하여 분산시켰다.
전기 피복 배스의 제조
| 중량부 | ||||
| 성분 | 배스 I | 배스 II | 배스 III | 배스 IV |
| 에멀젼 | 1503.08 | 1518.90 | 1503.08 | 1487.26 |
| 탈이온수 | 2013.49 | 1974.25 | 1962.74 | 1951.23 |
| 안료 페이스트 | 397.54 | 397.54 | 397.54 | 397.54 |
| 반기공제 | 85.89* | 109.31 | 136.64 | 163.97 |
| 합계 | 4000.00 | 4000.00 | 4000.00 | 4000.00 |
| * 배스 I 에 사용된 반기공제는 Jeffamine (등록상표) D2000 (폴리옥시알킬렌 디아민) 과 Epon (등록상표) 1001 에폭시 수지의 반응 생성물인 통상적인 반기공제를 포함한다. | ||||
성분을 혼합하고 혼합물을 초여과하여 각각의 음극 전기 피복 배스를 제조하였다. 각각의 배스를 240 내지 280 볼트로 전기 피복하여 20.32 내지 25.4 미크론 (0.8 내지 1.0 mils) 을 수득하였다. 이어서 배스의 내기공성, 표면 조도 및 연부 내부식성을 비교하였다. 배스 I 은 대조군이다.
각각의 배스를 시험하기 위해 ASPP 블로우 아웃 기공 시험을 수행하였다. 내기공성은 하기의 A 내지 E 등급에 따라 평가하였다.
A - 0 내지 10 ％ 결함
B - 11 내지 20 ％ 결함
C - 21 내지 40 ％ 결함
D - 41 내지 80 ％ 결함
E - 80 ％ 이상의 결함
배스 I (대조군) 의 내기공성 등급은 E 이었다. 배스 II, III 및 IV 는 각각 내기공성에 있어서 A 로 평가되었다.
연부 내부식성을 측정하기 위해, 각각의 배스 I, II, III 및 IV 에서 면도칼 을 전기 피복하고 360 ℃ 의 금속 온도에서 10 분간 소성하였다. 이어서 면도칼을 염 스프레이에 7 일간 노출시켰다. 현미경으로 면도칼을 관찰하여 각각의 면도칼의 녹점의 수를 계수하였다. 배스 I 로부터의 면도칼은 100 내지 140 개의 녹점을 가지며, 배스 II 로부터의 면도칼은 60 내지 80 개의 녹점을 갖고, 배스 III 으로부터의 면도칼은 20 내지 40 개의 녹점을 가지며, 배스 IV 로부터의 면도칼은 녹점을 갖지 않았다.
전기 피복 경화 필름의 표면 조도는 인산화된 차가운 스틸 판넬을 배스 I, II, III 및 IV 에서 피복시키고 360 ℃ 의 금속 온도에서 10 분간 소성하여 측정하였다. 생성되는 필름의 두께는 20.32 내지 22.86 미크론 (0.8 내지 0.9 mils) 이었다. 표면 조도는 Taylor-Hobson Surtronic 3+ 조도계를 사용하여 측정하였다. 배스 I 로부터의 판넬의 표면 조도는 254 nm (10 μ인치); 배스 II 는 356 nm (14 μ인치); 배스 III 은 457 nm (18 μ인치) 및 배스 IV 는 559 nm (22 μ인치) 이었다.
Claims (14)
- a) 수성 담체;b) 에폭시-아민 부가물 및 블록 폴리이소시아네이트 가교제를 포함하는, 담체에 분산된 필름 형성 결합제; 및c) 1) 폴리옥시 알킬렌 아민;2) 글리시독시 알킬 알콕시 실란; 및3) (a) 카르복실산의 글리시딜 에스테르 및(b) 알킬 글리시딜 에테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 글리시딜 화합물의 반응 생성물을 포함하는 첨가제를 포함하며, 상기 반응 생성물은 산과 물의 존재하에 가수분해되어 알콕시실란 잔기가 실란올 잔기로 전환되는 음극 전기 피복 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 글리시딜 화합물이 2-에틸헥실 글리시딜 에테르, 부틸 글리시딜 에테르, 도데실 글리시딜 에테르, 네오데칸산의 글리시딜 에스테르 및 피발산의 글리시딜 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 전기 피복 조성물.
- 제 2 항에 있어서, 글리시딜 화합물이 네오데칸산의 모노글리시딜 에스테르인 전기 피복 조성물.
- 제 2 항에 있어서, 폴리옥시알킬렌 아민이 중량 평균 분자량 약 230 내지 3,000 의 폴리옥시프로필렌 아민인 전기 피복 조성물.
- 제 2 항에 있어서, 글리시독시 알킬 알콕시 실란이 감마-글리시독시 프로필 트리메톡시 실란인 전기 피복 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 폴리옥시알킬렌 아민이 폴리옥시알킬렌 디아민 및 폴리옥시알킬렌 모노아민으로 이루어지는 군으로부터 선택된 것인 전기 피복 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 폴리옥시알킬렌 아민이 중량 평균 분자량 약 230 내지 3,000 의 폴리옥시프로필렌 디아민이고, 글리시독시 알킬 알콕시 실란이 감마-글리시독시 프로필 트리메톡시 실란이며, 글리시딜 화합물이 카르복실산의 모노글리시딜 에스테르인 전기 피복 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 폴리옥시알킬렌 아민 대 글리시독시 알킬 실란 대 글리시딜 화합물의 몰비가 1 : 0.2 : 1.8 내지 1 : 1.2 : 0.8 의 범위인 전기 피복 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 조성물의 필름 형성 결합제의 중량에 대해 첨가제가 약 2 내지 10 중량 ％ 의 양으로 존재하는 전기 피복 조성물.
- 제1항의 성분 (c)의 반응 생성물을 가수분해한 후에 얻어진 하기 화학식을 갖는 음극 전기 피복 조성물용 첨가제.
식중, R1, R2 및 R3 은 독립적으로 H 또는 CaH2a+1 (a 는 0 내지 22 의 정수임) 이고, n 은 5 내지 40 의 정수이며, m 은 1 내지 3 의 정수이고, X 는 에테르 또는 에스테르 연결쇄이다. - 임의의 작업 가능한 순서로 하기의 단계를 포함하는 음극 전기 피복 조성물의 제조 방법.(a) 에폭시-아민 부가물의 제조;(b) 블록 폴리이소시아네이트 가교제의 제조;(c) 에폭시-아민 부가물을 블록 폴리이소시아네이트 가교제와 블렌딩;(d) 에폭시-아민 부가물을 유기산으로 중화시켜 에멀젼을 형성;(e) 에멀젼을 안료 페이스트와 블렌딩; 및(f) 첨가제를 전기 피복 조성물에 혼입 (첨가제는 폴리옥시알킬렌 아민, 글리시독시 알킬 알콕시 실란, 및 카르복실산의 글리시딜 에스테르 및 알킬 글리시딜 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 글리시딜 화합물의 반응 생성물을 주성분으 로 하며, 반응 생성물은 가수분해되어 알콕시실란 잔기가 실란올 잔기로 전환됨).
- 제 11 항에 있어서, 글리시딜 화합물이 2-에틸헥실 글리시딜 에테르, 부틸 글리시딜 에테르, 도데실 글리시딜 에테르, 네오데칸산의 글리시딜 에스테르 및 피발산의 글리시딜 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
- 제 12 항에 있어서, 글리시딜 화합물이 네오데칸산의 모노글리시딜 에스테르인 방법.
- 제 11 항에 있어서, 폴리옥시알킬렌 아민 대 글리시독시 알킬 실란 대 글리시딜 화합물의 몰비가 1 : 0.2 : 1.8 내지 1 : 1.2 : 0.8 의 범위인 방법.
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