KR100756124B1 - Low-Temperature Curable Cationic Resin Composition for Use in Electrodeposition and Paints containing the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차단된 폴리이소시아네이트계 경화제를 함유하는 전착 수지 조성물에 관한 것으로, 베이스 수지로서 폴리에폭시-아민 양이온 수지; 및 지방족 또는 방향족 이소시아네이트, 모노 알코올 및 아크릴 모노머, 디하이드록시 알카노익산 및 다관능성 폴리올을 반응시켜 제조되는 폴리이소시아네이트계 경화제를 포함하며, 상기 경화제의 함량은 상기 베이스 수지를 기준으로 10∼60 중량%인 것을 특징으로 한다. 상기 조성물은 저온경화형으로서 폴리이소시아네이트계 경화제의 제조시 디이소시아네이트를 디하이드록시 알카노익산과 함께 모노 알코올 및 아크릴 모노머로 부분적으로 차단시킴으로써 디하이드록시 알카노익산만을 이소시아네이트의 차단제로 사용할 경우 발생되는 저장안정성의 저하 현상을 방지할 수 있고, 이를 사용하여 형성된 도막의 성능이 종래의 전착수지 조성물에 비하여 월등히 우수하다. 또한, 균일도장성의 향상뿐만 아니라 방향족 이소시아네이트를 사용하는 경우 발생되는 황변 현상 역시 개선할 수 있다.The present invention relates to an electrodeposition resin composition containing a blocked polyisocyanate-based curing agent, comprising a polyepoxy-amine cationic resin as a base resin; And a polyisocyanate curing agent prepared by reacting an aliphatic or aromatic isocyanate, a mono alcohol and an acrylic monomer, dihydroxy alkanoic acid, and a polyfunctional polyol, wherein the amount of the curing agent is 10 to 60 weight based on the base resin. It is characterized by being%. The composition is a low temperature curing type which partially blocks diisocyanates with mono alcohols and acrylic monomers in combination with dihydroxy alkanoic acid in the preparation of polyisocyanate-based curing agents, resulting in the use of dihydroxy alkanoic acid as a blocker for isocyanates. The fall of stability can be prevented, and the performance of the coating film formed using this is much superior to the conventional electrodeposition resin composition. In addition, the yellowing phenomenon generated when using aromatic isocyanate may be improved as well as to improve uniform coating property.

전착수지, 이소시아네이트, 경화제, 차단제, 에폭시Electrodeposition Resin, Isocyanate, Hardener, Blocker, Epoxy

Description

저온 경화형 양이온 전착 수지 조성물 및 이를 함유하는 도료{Low-Temperature Curable Cationic Resin Composition for Use in Electrodeposition and Paints containing the Same}Low-Cemperature Curable Cationic Resin Composition for Use in Electrodeposition and Paints containing the Same

본 발명은 차단된 폴리이소시아네이트계 경화제를 함유하는 전착 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 저온 해리형 차단제인 디하이드록시 알카노익산, 모노 알코올 및 아크릴 모노머, 다관능성 폴리올 및 디이소시아네이트로 이루어지는 폴리이소시아네이트계 경화제를 함유하는 전착 수지 조성물 및 이를 함유하는 도료에 관한 것이다.The present invention relates to an electrodeposition resin composition containing a blocked polyisocyanate-based curing agent. More specifically, the present invention relates to an electrodeposition resin composition containing a polyisocyanate-based curing agent composed of a dihydroxy alkanoic acid, a monoalcohol and an acrylic monomer, a polyfunctional polyol, and a diisocyanate, which is a low-temperature dissociative blocker, and a coating material containing the same. will be.

일반적으로, 전착 도장은 직류전류 작용 하에 전하를 갖는 고분자가 반대 전하의 전극으로 이동하며 이때 전극에서는 물의 전기분해에 의한 pH의 변화가 고분자의 석출을 유발시켜 비전도성 도막의 형성이 이루어진다. 이러한 전착법은 비-전기 영동 수단에 비하여 보다 높은 도료의 부착 효율, 현저한 내부식성 그리고 낮은 환경 오염도를 제공하기 때문에 그 중요성이 증가되고 있다. 초기에는 도장하려는 소지를 양극으로 하여 전착을 실시하였다. 이는 잘 알려진 바와 같이 "음이온 전착"으로 일컬어진다. 그러나, 1972년에 보다 우수한 방청성을 가능케 하는 양이온 전착법이 상업적으로 도입되었다. 그 이후로 양이온 전착법이 꾸준히 인기를 끌어 오늘날 가장 주된 전착 방법이 되었다. 세계적으로 생산된 모든 자동차의 80% 이상이 양이온 전착에 의한 하도 도장이 이루어지고 있다. 그 동안 양이온 전착에서 요구되는 다양한 기능성을 충족시키기 위해 안료 분산용 수지가 개발되어 2-액형화가 실용화되고 있는 추세이다.In general, in the electrodeposition coating, the polymer having a charge moves to the electrode of the opposite charge under the action of direct current, in which the change of pH caused by electrolysis of water causes the precipitation of the polymer to form a non-conductive coating film. This electrodeposition method is of increasing importance because it provides higher paint adhesion efficiency, significant corrosion resistance and low environmental pollution compared to non-electrophoretic means. Initially, electrodeposition was carried out using the base to be coated as an anode. This is known as "anion electrodeposition" as is well known. However, in 1972, cationic electrodeposition was commercially introduced that allows for better rust resistance. Since then, cationic electrodeposition has steadily gained popularity, making it the main electrodeposition method of today. More than 80% of all cars produced worldwide are undercoat by cation electrodeposition. In the meantime, in order to satisfy various functionalities required for cationic electrodeposition, resins for dispersing pigments have been developed, and two-liquidization has been put to practical use.

양이온 전착에 사용되는 수지는 에폭시 수지가 대표적이며 이러한 에폭시 수지에 경화제를 혼합한 후 산에 의해 중화시켜 수분산물을 형성하게 된다. 이처럼 얻어진 수분산물에 안료 페이스트, 응집 용매, 기타 첨가제 등을 첨가하여 전착 도료가 얻어진다. Resin used for cationic electrodeposition is typically epoxy resin, and the curing agent is mixed with this epoxy resin and neutralized by acid to form an aqueous dispersion. The electrodeposited paint is obtained by adding a pigment paste, agglomeration solvent, other additives, etc. to the aqueous product thus obtained.

상기와 같은 양이온 전착에 사용되는 경화제는 현재 차단된 이소시아네이트가 주류를 이루고 있는데, 이처럼 차단된 이소시아네이트 경화제는 소부시 차단제가 해리되어 이소시아네이트 작용기를 생성하고 생성된 이소시아네이트는 수지 골격 내에 존재하는 여러 반응기와 반응하여 가교가 일어나게 된다. 따라서, 경화온도는 주로 차단제가 해리되는 온도에 좌우되며 이소시아네이트와 차단제의 선정이 원하는 경화조건에 맞는 경화제를 제조하는데 있어 핵심이라고 할 수 있다. 경화제 제조에 보통 사용되는 이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 4-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 1,4-시클로 헥산 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디아니시딘 디이소시아네이트, 테트라메틸 자일렌 디이소시아네이트 등이 있다. 이러한 이소시아네이트는 다양한 차단제로 차단되어 폴리에폭시 수지와 함께 전착 수지를 구성하는데 이때 사용되는 차단제로는 알콜, 페놀, 옥심, 락탐, N,N-디알킬아미드, α-하이드록실그룹 함유 카복실산의 에스테르 등이다. 이러한 차단제의 적합한 것은 미국특허번호 제3,959,106호에 개시되어 있다.The hardening agent used in the above cationic electrodeposition is mainly composed of blocked isocyanates. The blocked isocyanate curing agents dissociate sobubush blockers to generate isocyanate functional groups, and the resulting isocyanates react with various reactors present in the resin skeleton. Crosslinking occurs. Therefore, the curing temperature mainly depends on the temperature at which the blocking agent is dissociated, and the selection of the isocyanate and the blocking agent can be said to be the key in preparing the curing agent suitable for the desired curing conditions. Isocyanates commonly used in the manufacture of hardeners include hexamethylene diisocyanate, 4-methyl-1,3-phenylene diisocyanate, methylene diphenyl diisocyanate, 1,4-cyclo hexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, dianisidine diisocyanate. Isocyanate, tetramethyl xylene diisocyanate and the like. These isocyanates are blocked with various blocking agents to form electrodeposition resins together with polyepoxy resins. The blocking agents used here include alcohols, phenols, oximes, lactams, N, N-dialkylamides, esters of carboxylic acids containing α-hydroxyl groups, and the like. to be. Suitable of such blockers are disclosed in US Pat. No. 3,959,106.

한편, 지방족 이소시아네이트보다 방향족 이소시아네이트가 비교적 저온 경화에 바람직한 것으로 알려져 있으며, 차단제들 중에서도 특히 락탐, 페놀, 옥심 등이 저온 경화에 유리한 것으로 알려져 있다. 이와 관련하여, 국내특허공고번호 제90-1383호에서는 푸르푸릴알코올을 저온 경화용 차단제로 사용할 수 있음을 개시하고 있다. 그러나, 옥심을 차단제로 사용할 경우 이소시아네이트로 방향족 이소시아네이트를 사용하면 옥심의 해리 온도가 너무 낮기 때문에 수지의 안정성에 치명적인 영향을 미치게 된다. 따라서, 옥심을 차단제로 사용할 때는 지방족 이소시아네이트를 사용하는 것이 일반적이다. On the other hand, aromatic isocyanates are known to be preferable for relatively low temperature curing than aliphatic isocyanates, and lactams, phenols, oximes and the like are particularly advantageous for low temperature curing. In this regard, Korean Patent Publication No. 90-1383 discloses that furfuryl alcohol can be used as a blocking agent for low temperature curing. However, when oxime is used as a blocking agent, the use of aromatic isocyanate as the isocyanate has a fatal effect on the stability of the resin because the dissociation temperature of the oxime is too low. Therefore, it is common to use aliphatic isocyanates when oximes are used as blocking agents.

또한, 디하이드록시 알카노익산을 방향족 이소시아네이트의 차단제로 사용할 수 있다. 상기의 경우, 일정 온도에 이르면 디하이드록시 알카노익산이 일순간에 해리되고, 이때 유리산이 생성되어 경화에 참여하기 때문에 저온 경화에 유리하고 수지의 안정성 측면에서 장점이 있다. 그러나, 방향족 이소시아네이트를 디하이드록시 알카노익산으로 전량 차단시키면 디하이드록시 알카노익산이 상온에서 결정화되는 경향을 갖고 있기 때문에 균일한 액상의 경화제를 얻기가 곤란하다. 특히, 이를 경화제로 하여 전착 수지 조성물에 적용함으로써 수분산물을 제조할 경우에는 수분산물에 과량의 침전이 발생함으로써 저장 안정성이 매우 불량해진다. In addition, dihydroxy alkanoic acid can be used as a blocking agent for aromatic isocyanates. In the above case, when a certain temperature is reached, dihydroxy alkanoic acid dissociates in an instant. At this time, since free acid is generated and participates in curing, it is advantageous for low temperature curing and in terms of stability of the resin. However, when the total amount of the aromatic isocyanate is blocked with dihydroxy alkanoic acid, it is difficult to obtain a uniform liquid curing agent since the dihydroxy alkanoic acid has a tendency to crystallize at room temperature. In particular, in the case of producing an aqueous dispersion by applying this as a curing agent to the electrodeposition resin composition, excessive precipitation occurs in the aqueous dispersion, resulting in very poor storage stability.

이에 대하여, 본 발명자들은 종래기술의 문제점을 극복하고, 디하이드록시 알카노익산을 이소시아네이트의 차단제로 사용할 경우 발생되는 저장안정성의 저하 현상을 방지하기 위하여, 디이소시아네이트를 디하이드록시 알카노익산으로 차단하기에 앞서 모노 알코올 및 아크릴 모노머로 부분적으로 차단할 경우, 우수한 저장안정성을 갖는 저온경화형 경화제를 제조할 수 있음을 발견하였고, 이를 이용하여 저온경화형 전착 수지 조성물을 제조하게 된 것이다. In contrast, the present inventors overcome the problems of the prior art and block diisocyanate with dihydroxy alkanoic acid in order to prevent the deterioration of storage stability caused when dihydroxy alkanoic acid is used as a blocking agent of isocyanate. When partially blocked with a mono alcohol and acrylic monomer prior to the following, it was found that a low temperature hardening type curing agent having excellent storage stability can be prepared, by using the low temperature hardening type electrodeposition resin composition.

따라서, 본 발명의 목적은 우수한 저장안정성을 갖는 저온 경화형 경화제를 함유하는 저온 경화형 양이온 전착 수지 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a low temperature curing type cationic electrodeposition resin composition containing a low temperature curing type curing agent having excellent storage stability.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 저온 경화형 전착 수지 조성물은 베이스 수지로서 폴리에폭시-아민 양이온 수지; 및 지방족 또는 방향족 이소시아네이트, 모노 알코올 및 아크릴 모노머, 하기 화학식 1로 표시되는 디하이드록시 알카노익산 및 다관능성 폴리올을 반응시켜 제조되는 폴리이소시아네이트계 경화제를 포함하며, 상기 경화제의 함량은 상기 베이스 수지를 기준으로 10∼60 중량%인 것을 특징으로 한다:The low temperature curable electrodeposition resin composition of the present invention for achieving the above object is a polyepoxy-amine cationic resin as a base resin; And a polyisocyanate-based curing agent prepared by reacting an aliphatic or aromatic isocyanate, a mono alcohol and an acrylic monomer, a dihydroxy alkanoic acid represented by Formula 1 below, and a polyfunctional polyol, wherein the amount of the curing agent is determined by the base resin. It is characterized by 10 to 60% by weight on the basis of:

Figure 112001035400513-pat00001
Figure 112001035400513-pat00001

상기 식에서, R1은 H 또는 탄소수 1∼3인 알킬기이고, R2는 메티롤(methylol)기이다.Wherein R1 is H or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R2 is a methylol group.

이하, 본 발명의 상기 목적 및 기타 목적은 하기의 설명되는 바에 의하여 모두 달성될 수 있다.Hereinafter, the above and other objects of the present invention can be achieved by the following description.

전술한 바와 같이, 전착수지 조성물 제조에 사용되는 폴리이소시아네이트계 경화제의 제조과정에서 디하이드록시 알카노익산을 이소시아네이트의 차단제로 사용할 경우에는 저장 안정성의 저하를 방지할 수 없기 때문에 디하이드록시 알카노익산의 상온에서의 결정화 경향을 억제할 수 있는 방법이 요구된다. 본 발명에서 사용되는 이소시아네이트는 지방족 이소시아네이트 및 방향족 이소시아네이트가 모두 사용될 수 있다. 이러한 이소시아네이트의 대표적인 예로는 4,4'-메틸렌비스(페닐이소시아네이트), 4-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 폴리머릭 메틸렌디페닐 디이소시아네이트(폴리머릭 MDI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI), 크실리렌디이소시아네이트(XDI), 2,4,6,-트리이소프로필페닐디이소시아네이트(TIDI), 디페닐에테르디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트(HMDI), 테트라메틸크실렌디이소시아네이트(TMXDI), 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트(TMHDI), 2,2,4(2,4,4,)-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트(TMDI) 등이 있으며, 이들 중에서 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직한 방향족 디이소시아네이트로는 4,4'-메틸렌비스(페닐이소시아네이트) 및 4-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트가 있다. As described above, when dihydroxy alkanoic acid is used as a blocking agent for isocyanate in the process of preparing the polyisocyanate-based curing agent used in the preparation of the electrodeposition resin composition, dihydroxy alkanoic acid cannot be prevented. What is needed is a method that can suppress the tendency of crystallization at room temperature. As the isocyanate used in the present invention, both aliphatic and aromatic isocyanates may be used. Representative examples of such isocyanates include 4,4'-methylenebis (phenylisocyanate), 4-methyl-1,3-phenylene diisocyanate, polymeric methylenediphenyl diisocyanate (polymeric MDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI ), Xylene diisocyanate (XDI), 2,4,6, -triisopropylphenyl diisocyanate (TIDI), diphenyl ether diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4'-dicyclohexyl methane Diisocyanate (HMDI), tetramethylxylene diisocyanate (TMXDI), 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHDI), 2,2,4 (2,4,4,)-trimethylhexamethylene diisocyanate ( TMDI) etc., These can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. Preferred aromatic diisocyanates include 4,4'-methylenebis (phenylisocyanate) and 4-methyl-1,3-phenylene diisocyanate.

본 발명에 있어서, 이소시아네이트의 차단제로 사용되는 디하이드록시 알카노익산은 분자 구조 내에 하이드록시 그룹과 카르복실산이 상호 공존하여 이를 알 코올 그룹 및 아크릴 모노머와 함께 사용할 경우 디하이드록시 알카노익산의 결정화 경향을 억제할 수 있어 저장 안정성 문제를 해결할 수 있다. In the present invention, the dihydroxy alkanoic acid used as a blocker of isocyanate has a hydroxy group and a carboxylic acid coexist in the molecular structure and when used together with an alcohol group and an acrylic monomer, crystallization of the dihydroxy alkanoic acid The tendency can be suppressed to solve the storage stability problem.

본 발명에서 사용가능한 디하이드록시 알카노익산은 하기 화학식 1로 표시된다:Dihydroxy alkanoic acid usable in the present invention is represented by the following general formula (1):

화학식 1Formula 1

Figure 112001035400513-pat00002
Figure 112001035400513-pat00002

상기 식에서, R1은 H 또는 탄소수 1∼3인 알킬기이고, R2는 메티롤기이다.In the above formula, R1 is H or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R2 is a metyrol group.

상기 디하이드록시 알카노익산은 약 100∼200의 수평균 분자량을 갖는 것이 바람직하다. 상기 성분의 예로는 디메티롤에탄노익산, 디메티롤프로피오닉산, 디메티롤부탄노익산, 디메티롤펜탄노익산 등이 있고 이로부터 적어도 하나를 사용한다. 경화제 제조에 사용되는 상기 디하이드록시 알카노익산의 함량은 상기 이소시아네이트 내의 이소시아네이트 당량 기준으로 약 1.0∼60 %, 바람직하게는 약 1.0∼40 %가 바람직하다. The dihydroxy alkanoic acid preferably has a number average molecular weight of about 100 to 200. Examples of the component include dimethyrolethane noic acid, dimethyrol propionic acid, dimethyrolbutaninoic acid, dimethyrolpentanoic acid, and the like, and at least one thereof is used. The content of the dihydroxy alkanoic acid used to prepare the curing agent is preferably about 1.0 to 60%, preferably about 1.0 to 40%, based on the equivalent of isocyanate in the isocyanate.

상기 디하이드록시 알카노익산과 함께 이소시아네이트의 차단제로 사용되는 모노 알코올은 상기 디하이드록시 알카노익산의 결정화 거동을 억제하는데 특히 유용한 성분으로서 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 2-부톡시 에탄올, 1,2-(2-부톡시 에톡시)에탄올, 2-헥소시 에탄올 등으로부터 적어도 하나가 선택된다. 상기 모노 알코올 성분은 이소시아네이트의 당량 기준으로 약 50∼85 %로 사용되는 것이 바람직하다.Monoalcohol used as a blocking agent of isocyanate together with the dihydroxy alkanoic acid is a particularly useful component for inhibiting the crystallization behavior of the dihydroxy alkanoic acid, for example, methanol, ethanol, butanol, 2-butoxy ethanol. , At least one is selected from 1,2- (2-butoxy ethoxy) ethanol, 2-hexy ethanol and the like. The monoalcohol component is preferably used at about 50 to 85% by equivalent weight of isocyanate.

또한, 상기 아크릴 모노머는 그 화학구조 내에 유연한 그룹을 갖는 하이드록실기를 포함하고 있는 것으로서, 하이드록시 에틸 (메타)아크릴레이트, 하이드록시 프로필 (메타)아크릴레이트, 트리메티롤프로판 디(메틸) 아크릴레이트, 트리 또는 테트라프로필 글리콜 모노(메타)아크릴레이트 등으로부터 적어도 하나가 선택된다. 상기 아크릴 모노머 성분은 이소시아네이트의 당량 기준으로 약 5∼30 %로 사용되는 것이 바람직하다.In addition, the acrylic monomer contains a hydroxyl group having a flexible group in its chemical structure, hydroxy ethyl (meth) acrylate, hydroxy propyl (meth) acrylate, trimetholpropane di (methyl) acryl At least one is selected from late, tri or tetrapropyl glycol mono (meth) acrylate and the like. The acrylic monomer component is preferably used at about 5-30% by weight equivalent of isocyanate.

본 발명에 따라, 폴리이소시아네이트계 경화제를 제조하는 방법의 일 구체예는 다음과 같다:According to the invention, one embodiment of the process for preparing the polyisocyanate-based curing agent is as follows:

먼저 이소시아네이트를 모노 알코올 및 아크릴 모노머와 반응시켜 이소시아네이트의 일부를 차단하고, 이처럼 얻어진 이소시아네이트/(모노 알코올 및 아크릴 모노머) 중간체에 전술한 디하이드록시 알카노익산 및 다관능성 폴리올과 반응시키며, 상기 반응은 약 50∼120℃에서 수행되는 것이 바람직하다. The isocyanate is first reacted with a mono alcohol and an acrylic monomer to block a portion of the isocyanate and the isocyanate / (mono alcohol and acrylic monomer) intermediate thus obtained is reacted with the aforementioned dihydroxy alkanoic acid and polyfunctional polyol, the reaction being It is preferably carried out at about 50-120 ° C.

상기 다관능성 폴리올은 전술한 이소시아네이트/(모노 알코올 및 아크릴 모노머) 중간체와 디하이드록시 알카노익산 간의 반응 결과 잔존하는 이소시아네이트성분과 반응시킨다. 이때, 잔존하는 이소시아네이트와 완전히 반응시키기 위하여는 과량의 폴리올(약 10∼30% 과량)을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 폴리올은 2 관능성, 3 관능성 폴리올 또는 폴리머릭 폴리올로서, 예를 들면 트리메티롤 프로판, 폴리알킬렌글리콜, 1,6-헥산디올, 에톡실레이티드 트리메티롤 프로판, 폴리카프로락톤 트리올 등으로부터 적어도 하나를 선택하여 사용할 수 있다. The polyfunctional polyol is reacted with the remaining isocyanate component as a result of the reaction between the aforementioned isocyanate / (mono alcohol and acrylic monomer) intermediate and dihydroxy alkanoic acid. At this time, in order to completely react with the remaining isocyanate, it is preferable to use an excess polyol (about 10-30% excess). Such polyols are difunctional, trifunctional polyols or polymeric polyols, for example trimetholol propane, polyalkylene glycols, 1,6-hexanediol, ethoxylated trimetholol propane, polycaprolactone tri At least one can be selected and used from all or the like.                     

상기 경화제 제조 반응의 경우, 일반적으로 알려져 있는 촉매를 사용할 수 있는데, 예를 들면 디라우린산 디부틸주석 및 산화 디부틸 주석과 같은 유기주석 화합물이 사용되며, 그 사용량은 이소시아네이트 중량 기준으로 약 0.1∼5 중량% 범위가 바람직하다. 또한, 상기 반응은 통상적으로 용제(유기용제)를 사용하여 희석하여 진행시키는데 이러한 용제로는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류, 톨루엔 등이 사용된다. In the case of the curing agent production reaction, a generally known catalyst can be used. For example, an organotin compound such as dibutyltin dilaurate and dibutyl tin oxide is used, and the amount of the curing agent is about 0.1 to about 0.1 isocyanate. A 5 weight percent range is preferred. In addition, the reaction is usually carried out by dilution using a solvent (organic solvent). As such a solvent, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, and toluene are used.

본 발명에 따라 제조된 경화제는 우수한 저장안정성을 가질 뿐만 아니라 종래기술과 같이 알코올로 차단된 경화제에 비하여 저온경화에 유리하다. 특히, 방향족 이소시아네이트를 사용하는 경우에 발생되는 황변현상도 해결할 수 있다. 또한, 차단제로 디하이드록시 알카노익산을 모노 알코올 및 아크릴 모노머와 혼합 사용할 경우에는 알코올 단독으로 사용하는 경우에 비하여 우수한 방청성 및 균일도장성을 얻을 수 있다. The curing agent prepared according to the present invention not only has excellent storage stability but is also advantageous for low temperature curing as compared to the curing agent blocked with alcohol as in the prior art. In particular, the yellowing phenomenon generated when using an aromatic isocyanate can be solved. In addition, when the dihydroxy alkanoic acid is mixed with a mono alcohol and an acrylic monomer as a blocking agent, excellent rust resistance and uniform coating property can be obtained as compared with the case where the alcohol alone is used.

이처럼, 본 발명에 의하여 제공되는 폴리이소시아네이트계 경화제는 차단제로 디하이드록시 알카노익산과 함께 모노 알코올 및 아크릴 모노머를 사용함으로써 저장 안정성 및 저온경화의 2가지 목적을 동시에 달성할 수 있는 것이다.As such, the polyisocyanate-based curing agent provided by the present invention can simultaneously achieve two purposes of storage stability and low temperature curing by using mono alcohol and acrylic monomer with dihydroxy alkanoic acid as a blocking agent.

본 발명의 저온 경화형 전착수지 조성물에 있어서, 베이스 수지로 사용된 폴리에폭사이드 수지는 분자당 각종의 에폭사이드 당량을 갖고 있으며, 바람직하게는 말단에 적어도 1개 이상(바람직하게는 2개 이상)의 1,2-에폭사이드 그룹을 갖는다. 이러한 폴리에폭사이드는 당업계에서 널리 알려져 있는데, 예를 들면 미국특허번호 제2,467,171호, 제2,615,007호, 제2,716,123호, 제3,053,855호, 제3,075,999호 등 에 개시되어 있다. 바람직한 폴리에폭사이드의 대표적인 예로서, 폴리페놀의 폴리글리시딜 에테르, 비스페놀 A와 같은 방향족 폴리올의 폴리 글리시딜 에테르 등이 있다. 이러한 폴리에폭사이드는 알칼리의 존재 하에 에피클로로히드린 또는 디크로로히드린과 같은 에피할로히드린(epihalohydrin) 또는 디할로히드린(dihalohydrin)과 방향족 폴리올(폴리히드릭 페놀)의 에테르화 반응에 의하여 제조될 수 있다. 또 다른 폴리에폭사이드는 예를 들면 노볼락 수지 또는 폴리페놀 수지로부터 유도될 수 있다. In the low temperature hardening type electrodeposition resin composition of the present invention, the polyepoxide resin used as the base resin has various epoxide equivalents per molecule, and preferably at least one (preferably two or more) at the ends. Has a 1,2-epoxide group of. Such polyepoxides are well known in the art and are described, for example, in US Pat. Nos. 2,467,171, 2,615,007, 2,716,123, 3,053,855, 3,075,999, and the like. Representative examples of preferred polyepoxides include polyglycidyl ethers of polyphenols, polyglycidyl ethers of aromatic polyols such as bisphenol A, and the like. These polyepoxides are etherified of an aromatic polyol (polyhydric phenol) with an epihalohydrin or dihalohydrin such as epichlorohydrin or dichlorohydrin in the presence of an alkali. It can be prepared by the reaction. Still other polyepoxides can be derived from, for example, novolak resins or polyphenol resins.

한편, 폴리히드릭 물질의 폴리글리시딜 에테르의 분자량 증가는 방향족 디올의 폴리글리시딜 에테르 및 에폭사이드 그룹과 반응할 수 있는 하이드록실 그룹을 포함하는 물질, 예를 들면 모노 알코올 또는 폴리올의 반응에 의해서 가능하다. 본 발명에서 적용 가능한 폴리올로서, 에틸렌글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,4-부틸렌 글리콜, 1,5-펜탄디올, 비스페놀-A 등이 있다. 폴리에폭사이드의 수평균 분자량은 적어도 300 이상, 바람직하게는 300∼3000 사이의 값을 갖는다. 이러한 폴리에폭사이드는 폴리에테르 또는 폴리에스테르 폴리올 등으로 사슬 연장이 되는데 이러한 사슬연장방법에 관하여는 미국특허번호 제4,468,307호 및 제4,148,772호에 개시되어 있다. 이처럼 사슬 연장된 폴리에폭사이드는 차후적으로 1급 이상의 아민 그룹을 갖는 폴리아민을 형성하게 되는데, 이러한 아민은 에폭시 그룹과 반응하여 양이온 염 그룹을 형성시킨다. 이때 사용되는 아민으로는 케톤에 의하여 차단되고 1개 이상의 2급 아민을 갖고 있는 케티민 유도체가 바람직하다. 케티민 그룹은 미국특허번호 제4,104,147호에 언급되 어 있으며, 물 속에 분산됨에 따라 폴리에폭사이드 아민 반응물은 1급 아민 그룹들로 가수분해가 일어난다. 그밖에도 1급 히드록실 그룹을 가지고 있는 2급 아민도 사용될 수 있는데 메틸 에탄올 아민, 디에탄올 아민 등이 그 예이다. 폴리에폭사이드와 반응하는 아민의 반응은 폴리에폭사이드와 아민의 혼합에 의하여 일어난다. 이러한 반응은 용매 없이 수행될 수 있으며, 선택적으로 메틸 이소부틸 케톤, 자일렌, 1-메톡시-2-프로판올과 같은 용매를 사용할 수도 있다. 상기 반응은 일반적으로 발열반응이므로 때때로 냉각과정이 필요하며, 일반적으로 약 50∼150℃ 사이의 온도유지가 필요하다. On the other hand, the increase in the molecular weight of polyglycidyl ethers of polyhydric materials is the reaction of substances comprising hydroxyl groups which can react with polyglycidyl ethers and epoxide groups of aromatic diols, for example mono alcohols or polyols. It is possible by Examples of the polyol applicable in the present invention include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,5-pentanediol, bisphenol-A, and the like. The number average molecular weight of the polyepoxide has at least 300 or more, preferably a value between 300 and 3000. Such polyepoxides are chain-extended with polyethers or polyester polyols and the like, which are disclosed in US Pat. Nos. 4,468,307 and 4,148,772. Such chain extended polyepoxides subsequently form polyamines having primary or higher amine groups, which react with the epoxy groups to form cationic salt groups. Preferred amines used here are ketimine derivatives which are blocked by ketones and have at least one secondary amine. Ketamine groups are mentioned in US Pat. No. 4,104,147, and as dispersed in water, the polyepoxide amine reactants hydrolyze into primary amine groups. In addition, secondary amines having a primary hydroxyl group can also be used, such as methyl ethanol amine, diethanol amine, and the like. The reaction of the amine with the polyepoxide occurs by mixing the polyepoxide with the amine. This reaction can be carried out without solvent and optionally solvents such as methyl isobutyl ketone, xylene, 1-methoxy-2-propanol can also be used. Since the reaction is generally exothermic, sometimes a cooling process is necessary and generally requires a temperature between about 50 to 150 ° C.

상기 언급된 폴리에폭사이드-아민 반응의 종료 후에는 전술한 폴리이소시아네이트계 경화제가 첨가되는데, 이때 첨가되는 경화제의 양은 폴리에폭사이드-아민 반응물 중량 기준으로 약 10∼60 중량%의 양이 바람직하다. 이처럼 제조된 수지는 전착에 적용하기 위하여 유기산을 사용하여 부분적으로 중화시켜 수지 내 양이온 그룹을 도입하게 된다. 적절한 수분산물을 형성하기 위하여, 상기 유기산은 수지 고형분 1g 당 0.01∼1.0 밀리 당량의 염이 존재하도록 함유된다. 이때, 친수성 그룹의 함량이 낮으면 수분산물의 안정성이 저하되며 지나치게 많은 친수성 그룹은 수지가 너무 수용성이 되므로 바람직하지 못하다. 상기와 같이 최종적으로 제조된 수분산물은 용도에 따라 약 30∼50%의 고형분을 함유하며 수분산물의 입자 크기는 바람직하게는 약 10∼1000㎚, 가장 바람직하게는 약 50∼500㎚의 값을 갖는다. 또한, 수성 매체 내에 경화제가 약 5∼50 중량%의 양으로 분산되는 것이 바람직하다. After completion of the above-mentioned polyepoxide-amine reaction, the aforementioned polyisocyanate-based curing agent is added, wherein the amount of the curing agent added is preferably about 10 to 60% by weight based on the weight of the polyepoxide-amine reactant. Do. The resin thus prepared is partially neutralized with an organic acid for application to electrodeposition to introduce cationic groups in the resin. In order to form a suitable aqueous dispersion, the organic acid is contained such that 0.01 to 1.0 milligrams of salt is present per gram of resin solids. At this time, if the content of the hydrophilic group is low, the stability of the water dispersion is lowered, too much hydrophilic group is not preferable because the resin is too water-soluble. The aqueous dispersion finally prepared as described above contains about 30 to 50% solids depending on the application and the particle size of the aqueous dispersion is preferably about 10 to 1000 nm, most preferably about 50 to 500 nm. Have It is also desirable for the curing agent to be dispersed in an aqueous medium in an amount of about 5-50% by weight.

본 발명의 다른 구체예에 따르면, 전술한 방법으로 제조된 수분산물 이외에 안료 및 필요에 따라서 각종 첨가제들이 포함될 수 있다. 이러한 안료는 예를 들면 페이스트 형태로 도입될 수 있는데, 카드뮴 옐로우, 카드뮴 레드, 크롬 옐로우 등과 같은 색소안료 뿐만 아니라 산화철, 활석, 산화납, 크롬산 스트론튬, 카본 블랙, 석탄 가루, 이산화티탄, 황산 바륨을 포함하는 통상의 타입일 수 있다. 안료의 양은 요구되는 도막의 외관 특성(광택, 반사도 등)을 고려하여 결정되는데, 바인더에 대한 안료의 통상적인 비는 약 0.1:1∼0.3:1이다. 기타 첨가제로는 계면 활성제, 수화제, 디부틸틴 디라우레이트, 디부틸틴 옥사이드와 같은 경화 촉매 등으로부터 선택하여 사용되며, 통상적으로 수지 고형분 기준으로 약 0.01∼3 중량%의 양으로 분산액에 첨가한다. According to another embodiment of the present invention, pigments and various additives may be included as necessary in addition to the water dispersion prepared by the above-described method. Such pigments can be introduced, for example, in the form of pastes, which include not only pigments such as cadmium yellow, cadmium red, chromium yellow, etc., but also iron oxides, talc, lead oxide, strontium chromium, carbon black, coal powder, titanium dioxide and barium sulfate. It may be a conventional type that includes. The amount of pigment is determined in consideration of the required appearance characteristics (gloss, reflectivity, etc.) of the coating film, and the typical ratio of the pigment to the binder is about 0.1: 1 to 0.3: 1. Other additives are selected from surfactants, hydrating agents, curing catalysts such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin oxide, and the like, and are usually added to the dispersion in an amount of about 0.01 to 3% by weight based on the resin solids. .

또한, 수성매질은 물 외에 응집용매(coalescent solvent)를 소량 함유할 수 있는데, 이러한 응집용매는 수용성 또는 부분적으로 수용성인 유기 용매이며 당업계에서 널리 알려져 있다. 이러한 응집 용매로서, 탄화수소, 알코올, 에스테르, 에테르, 케톤 등이다. 바람직한 응집용매는 알코올, 폴리올 및 케톤을 함유한다. 특정의 응집용매로서, 이소프로판올, 부탄올, 2-에틸헥산올, 이소포론, 4-메톡시-펜탄논, 에틸렌및 프로필렌 글리콜, 및 에틸렌 글리콜의 모노 에틸, 모노부틸 및 모노헥실 에테르 등이 있다. 응집 용매의 양은 수성매질의 중량 기준으로 일반적으로 약 0.01∼25중량%이며, 바람직하게는 약 5 중량%이다.In addition, aqueous media may contain small amounts of coalescent solvents in addition to water, which are water soluble or partially water soluble organic solvents and are well known in the art. Examples of such flocculating solvents include hydrocarbons, alcohols, esters, ethers, ketones, and the like. Preferred flocculants include alcohols, polyols and ketones. Specific flocculating solvents include isopropanol, butanol, 2-ethylhexanol, isophorone, 4-methoxy-pentanone, ethylene and propylene glycol, mono ethyl, monobutyl and monohexyl ethers of ethylene glycol, and the like. The amount of flocculant solvent is generally about 0.01 to 25% by weight, preferably about 5% by weight, based on the weight of the aqueous medium.

상기 언급된 수성 분산액이 전착에 사용될 때, 도장할 표면을 음극으로 하여 수성 분산액은 전기전도성의 음극 및 전기전도성의 양극과 접촉하도록 놓는다. 수성 분산액과 접촉시킨 후 충분한 전압이 전극사이에 주어질 때 도장조성물의 접착 성 필름이 음극이 된다. 전착조건은 일반적으로 다른 타입의 도장물을 전착시키는 조건과 비슷하다. 사용된 전압은 변할 수 있는데, 예를 들면, 1 볼트 정도의 낮은 전압에서 수천볼트 정도의 높은 전압일 수도 있으나, 전형적으로는 50∼500 볼트이다. 전류밀도는 보통 0.5∼5 암페어/ft2 이고 전착 중 감소하는 경향이 있는데 이는 절연 필름이 형성됨을 의미한다. 본 발명의 도장 조성물은 다양한 전기전도성 기재, 특히 강철, 알루미늄, 구리, 마그네슘 등과 같은 금속 및 전도성 탄소로 피복된 물질에 사용될 수 있다. 전착에 의하여 도장을 한 다음 보통 약 1∼40분 동안 약 90∼260℃의 온도에서 열처리하여 경화시킨다.When the above-mentioned aqueous dispersion is used for electrodeposition, the aqueous dispersion is placed in contact with the electrically conductive cathode and the electrically conductive anode, with the surface to be painted as the cathode. The adhesive film of the coating composition becomes a cathode when sufficient voltage is given between the electrodes after contact with the aqueous dispersion. Electrodeposition conditions are generally similar to those for depositing other types of coatings. The voltage used can vary, for example, from as low as 1 volt to as high as thousands of volts, but typically from 50 to 500 volts. Current densities are usually 0.5-5 amps / ft 2 and tend to decrease during electrodeposition, which means that an insulating film is formed. The coating compositions of the present invention can be used on a variety of electrically conductive substrates, in particular metals such as steel, aluminum, copper, magnesium and the like and materials coated with conductive carbon. After coating by electrodeposition, it is usually cured by heat treatment at a temperature of about 90 to 260 ° C. for about 1 to 40 minutes.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 명확히 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적에 불과하며 발명의 영역을 제한하고자 하는 것은 아니다.The present invention can be more clearly understood by the following examples, which are only intended to illustrate the present invention and are not intended to limit the scope of the invention.

비교예 1Comparative Example 1

본 발명과의 비교를 위하여 고온 경화형 경화제를 하기 표 1의 조성으로 다음과 같이 제조하였다.For comparison with the present invention, a high temperature curing type curing agent was prepared as follows in the composition of Table 1.

반응물Reactant 중량부Parts by weight 4-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트4-methyl-1,3-phenylene diisocyanate 200.0200.0 2-부톡시 에탄올2-butoxy ethanol 190.0190.0 트리메티롤 프로판Trimethyrol Propane 30.830.8 디부틸틴 디라우레이트Dibutyltin dilaurate 2.02.0 메틸이소부틸케톤Methyl Isobutyl Ketone 74.674.6

교반기, 온도계 및 냉각기가 설치된 반응 용기 내에 4-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트(TDI), 디부틸틴 디라우레이트 및 메틸이소부틸케톤을 사입하고 80℃ 까지 승온시켰다. 그 다음, 2-부톡시 에탄올을 서서히 적하한 후, 2시간 동안 유지하였다. 2-부톡시 에탄올과 4-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트와의 반응이 종결된 후에 트리메티롤 프로판을 서서히 사입하였다. 트리메티롤 프로판의 사입 후 3시간 동안 유지함으로써 반응을 종결시켰으며, 최종적으로 NCO 함량을 확인하여 반응 종료를 결정하였다. 상기 반응에 의하여 고형분의 비가 85.0인 액상의 경화제가 제조되었다.4-methyl-1,3-phenylene diisocyanate (TDI), dibutyl tin dilaurate, and methyl isobutyl ketone were inserted in the reaction container provided with the stirrer, the thermometer, and the cooler, and it heated up to 80 degreeC. Then, 2-butoxy ethanol was slowly added dropwise and then maintained for 2 hours. After the reaction of 2-butoxy ethanol with 4-methyl-1,3-phenylene diisocyanate was terminated, trimetholol propane was slowly injected. The reaction was terminated by maintaining for 3 hours after the injection of trimetholol propane, and finally the reaction was determined by checking the NCO content. By the above reaction, a liquid curing agent having a solid content ratio of 85.0 was prepared.

비교예 2Comparative Example 2

본 발명과의 비교를 위하여 고온 경화형 경화제를 하기 표 2의 조성으로 다음과 같이 제조하였다.For comparison with the present invention, a high temperature curing type curing agent was prepared as follows in the composition of Table 2.

반응물Reactant 중량부Parts by weight 4-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트4-methyl-1,3-phenylene diisocyanate 180.0180.0 2-(2-부톡시에톡시) 에탄올2- (2-butoxyethoxy) ethanol 209.0209.0 트리메티롤 프로판Trimethyrol Propane 35.035.0 디부틸틴 디라우레이트Dibutyltin dilaurate 1.81.8 메틸이소부틸케톤Methyl Isobutyl Ketone 75.275.2

교반기, 온도계 및 냉각기가 설치된 반응 용기 내에 4-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트(TDI), 디부틸틴 디라우레이트 및 메틸이소부틸케톤을 사입하고 80℃까지 승온시켰다. 그 다음, 2-(2-부톡시에톡시) 에탄올을 서서히 적하한 후, 2시간 동안 유지하였다. 2-(2-부톡시에톡시) 에탄올과 4-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트와의 반응이 종결된 후에 트리메티롤 프로판을 서서히 사입하였다. 트리메티롤 프로판의 사입 후 3시간 동안 유지함으로써 반응을 종결시켰으며, 최종적으로 NCO 함량을 확인하여 반응 종료를 결정하였다. 상기 반응에 의하여 고형분의 비가 85.0인 액상의 경화제가 제조되었다.4-methyl-1,3-phenylene diisocyanate (TDI), dibutyl tin dilaurate, and methyl isobutyl ketone were inserted in the reaction container provided with the stirrer, the thermometer, and the cooler, and it heated up to 80 degreeC. Then, 2- (2-butoxyethoxy) ethanol was slowly added dropwise and then maintained for 2 hours. After the reaction of 2- (2-butoxyethoxy) ethanol with 4-methyl-1,3-phenylene diisocyanate was terminated, trimetholol propane was slowly injected. The reaction was terminated by maintaining for 3 hours after the injection of trimetholol propane, and finally the reaction was determined by checking the NCO content. By the above reaction, a liquid curing agent having a solid content ratio of 85.0 was prepared.

비교예 3Comparative Example 3

본 발명과의 비교를 위하여 경화제를 하기 표 3의 조성으로 다음과 같이 제조하였다.For comparison with the present invention, a curing agent was prepared as follows in the composition of Table 3.

반응물Reactant 중량부Parts by weight 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트)4,4'-methylene bis (phenylisocyanate) 277.5277.5 디메티롤프로피오닉산Dimethyrol Propionic Acid 111.44111.44 트리메티롤 프로판Trimethyrol Propane 18.818.8 디부틸틴 디라우레이트Dibutyltin dilaurate 0.40.4 메틸이소부틸케톤Methyl Isobutyl Ketone 71.871.8

교반기, 온도계 및 냉각기가 설치된 반응용기 내에 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트), 디부틸틴 디라우레이트 및 메틸이소부틸케톤을 사입하고 80℃까지 승온시켰다. 그 다음, 디메티롤프로피오닉산을 서서히 적하한 후, 2시간 동안 유지하였다. 디메티롤프로피오닉산과 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트)와의 반응 종결되었음을 확인한 다음 트리메티롤 프로판을 서서히 사입하였다. 트리메티롤 프로판의 사입 후 3시간 동안 유지함으로써 반응을 종결하며 최종적으로 NCO 함량을 확인하여 반응 종료를 결정하였다. 상기 반응에 의하여 고형분의 비가 85.0인 액상의 경화제가 제조되었다.4,4'-methylene bis (phenylisocyanate), dibutyl tin dilaurate, and methyl isobutyl ketone were inserted in the reaction container provided with the stirrer, the thermometer, and the cooler, and it heated up to 80 degreeC. Then, dimethyrolpropionic acid was slowly added dropwise, and then maintained for 2 hours. After confirming that the reaction of dimethyrolpropionic acid with 4,4'-methylene bis (phenylisocyanate) was terminated, trimethyrol propane was slowly injected. The reaction was terminated by holding for 3 hours after the injection of trimetholol propane and finally the reaction was determined by checking the NCO content. By the above reaction, a liquid curing agent having a solid content ratio of 85.0 was prepared.

실시예 1Example 1

하기 표 4의 조성으로 다음과 같은 방법에 의하여 경화제를 제조하였다.To the composition of Table 4 was prepared a curing agent by the following method.

반응물Reactant 중량부Parts by weight 4-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트4-methyl-1,3-phenylene diisocyanate 250.0250.0 디부틸틴 디라우레이트Dibutyltin dilaurate 2.02.0 메틸이소부틸케톤Methyl Isobutyl Ketone 102.0102.0 하이드록시 에틸메타아크릴레이트Hydroxyethyl methacrylate 70.070.0 2-(2-부톡시에톡시) 에탄올2- (2-butoxyethoxy) ethanol 210.0210.0 트리메티롤 프로판Trimethyrol Propane 22.022.0 디메티롤프로피오닉산Dimethyrol Propionic Acid 39.039.0

교반기, 온도계 및 냉각기가 설치된 반응용기 내에 4-메틸-1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 디부틸틴 디라우레이트, 메틸이소부틸케톤을 사입하고 60℃까지 승온시켰다. 그 다음, 2-(2-부톡시에톡시)에탄올 및 하이드록시 에틸메타아크릴레이트를 서서히 사입한 후 2시간 동안 유지하였다. 그 후, NCO 함량을 확인하여 반응이 종결되면 트리메티롤 프로판 및 디메티롤프로피온산을 사입하여 2시간 동안 유지시킨 다음 최종 반응종결 상태를 확인하였다. 상기 반응에 의하여 고형분 비가 85.0인 액상의 경화제가 제조되었다.4-methyl-1,3-phenylene diisocyanate, dibutyltin dilaurate, and methyl isobutyl ketone were introduced into a reaction vessel provided with a stirrer, a thermometer, and a cooler, and the temperature was raised to 60 ° C. Then, 2- (2-butoxyethoxy) ethanol and hydroxy ethyl methacrylate were slowly injected and maintained for 2 hours. Thereafter, when the reaction was terminated by checking the NCO content, trimethol propane and dimethyrolpropionic acid were injected and maintained for 2 hours, and then the final reaction termination state was confirmed. By the above reaction, a liquid curing agent having a solid content ratio of 85.0 was prepared.

실시예 2Example 2

하기 표 5의 조성으로 다음과 같은 방법에 의하여 경화제를 제조하였다.To the composition of Table 5 was prepared a curing agent by the following method.

반응물Reactant 중량부Parts by weight 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트)4,4'-methylene bis (phenylisocyanate) 250.0250.0 디부틸틴 디라우레이트Dibutyltin dilaurate 2.02.0 메틸이소부틸케톤Methyl Isobutyl Ketone 90.490.4 하이드록시 프로필(메타)아크릴레이트Hydroxypropyl (meth) acrylate 58.058.0 2-(2-부톡시에톡시) 에탄올2- (2-butoxyethoxy) ethanol 170.0170.0 트리메티롤 프로판Trimethyrol Propane 12.012.0 디메티롤프로피오닉산Dimethyrol Propionic Acid 20.020.0

교반기, 온도계 및 냉각기가 설치된 반응용기 내에 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트), 디부틸틴 디라우레이트 및 메틸이소부틸케톤을 사입하고 80℃까지 승온시켰다. 그 다음, 2-(2-부톡시에톡시)에탄올 및 하이드록시 프로필(메타)아크 릴레이트의 혼합물을 서서히 사입한 후, 2시간 동안 유지하였다. 2-(2-부톡시에톡시)에탄올 및 하이드록시 프로필(메타)아크릴레이트의 혼합물과 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트) 간의 반응이 종결되면, 트리메티롤 프로판 및 디메티롤프로피오닉산을 서서히 사입하였다. 트리메티롤 프로판 및 디메티롤프로피오닉산의 사입 후 3시간 동안 유지함으로써 반응을 종결하였으며, 최종적으로 NCO 함량을 확인하여 반응 종료를 결정하였다. 상기 반응에 의하여 고형분의 비가 85.0인 액상의 경화제가 제조되었다.4,4'-methylene bis (phenylisocyanate), dibutyl tin dilaurate, and methyl isobutyl ketone were inserted in the reaction container provided with the stirrer, the thermometer, and the cooler, and it heated up to 80 degreeC. Then, a mixture of 2- (2-butoxyethoxy) ethanol and hydroxy propyl (meth) arc slowly was injected and then maintained for 2 hours. When the reaction between the mixture of 2- (2-butoxyethoxy) ethanol and hydroxy propyl (meth) acrylate and 4,4'-methylene bis (phenylisocyanate) is terminated, trimetholpropane and dimethyrolpropionic acid Was injected slowly. The reaction was terminated by holding for 3 hours after the injection of trimetholpropane and dimethyrolpropionic acid, and finally the reaction was determined by checking the NCO content. By the above reaction, a liquid curing agent having a solid content ratio of 85.0 was prepared.

실시예 3Example 3

하기 표 6의 조성으로 다음과 같은 방법에 의하여 경화제를 제조하였다.To the composition of Table 6 was prepared a curing agent by the following method.

반응물Reactant 중량부Parts by weight 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트)4,4'-methylene bis (phenylisocyanate) 250.0250.0 디부틸틴 디라우레이트Dibutyltin dilaurate 2.02.0 메틸이소부틸케톤Methyl Isobutyl Ketone 88.588.5 하이드록시 에틸(메타)아크릴레이트Hydroxyethyl (meth) acrylate 65.065.0 2-(2-부톡시에톡시) 에탄올2- (2-butoxyethoxy) ethanol 150.0150.0 트리메티롤 프로판Trimethyrol Propane 10.010.0 디메티롤프로피오닉산Dimethyrol Propionic Acid 24.024.0

교반기, 온도계 및 냉각기가 설치된 반응용기 내에 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트), 디부틸틴 디라우레이트 및 메틸이소부틸케톤을 사입하고 80℃까지 승온시켰다. 그 다음, 2-(2-부톡시에톡시)에탄올 및 하이드록시 에틸(메타)아크릴레이트의 혼합물을 서서히 사입한 후, 2시간 동안 유지하였다. 2-(2-부톡시에톡시)에탄올 및 하이드록시 에틸(메타)아크릴레이트의 혼합물과 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트) 간의 반응이 종결되면, 트리메티롤 프로판 및 디메티롤프로피오닉산을 서서히 사입하였다. 트리메티롤 프로판 및 디메티롤프로피오닉산의 사입 후 3시간 동안 유지함으로써 반응을 종결하였으며, 최종적으로 NCO 함량을 확인하여 반응 종료를 결정하였다. 상기 반응에 의하여 고형분의 비가 85.0인 액상의 경화제가 제조되었다.4,4'-methylene bis (phenylisocyanate), dibutyl tin dilaurate, and methyl isobutyl ketone were inserted in the reaction container provided with the stirrer, the thermometer, and the cooler, and it heated up to 80 degreeC. Then, a mixture of 2- (2-butoxyethoxy) ethanol and hydroxy ethyl (meth) acrylate was slowly injected and then maintained for 2 hours. When the reaction between the mixture of 2- (2-butoxyethoxy) ethanol and hydroxy ethyl (meth) acrylate and 4,4'-methylene bis (phenylisocyanate) is terminated, trimetholpropane and dimethyrolpropionic acid Was injected slowly. The reaction was terminated by holding for 3 hours after the injection of trimetholpropane and dimethyrolpropionic acid, and finally the reaction was determined by checking the NCO content. By the above reaction, a liquid curing agent having a solid content ratio of 85.0 was prepared.

실시예 4Example 4

하기 표 7의 조성으로 다음과 같은 방법에 의하여 경화제를 제조하였다.To the composition of Table 7 was prepared a curing agent by the following method.

반응물Reactant 중량부Parts by weight 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트)4,4'-methylene bis (phenylisocyanate) 100.0100.0 디부틸틴 디라우레이트Dibutyltin dilaurate 1.01.0 메틸이소부틸케톤Methyl Isobutyl Ketone 34.634.6 하이드록시 프로필(메타)아크릴레이트Hydroxypropyl (meth) acrylate 29.029.0 2-(2-부톡시에톡시) 에탄올2- (2-butoxyethoxy) ethanol 50.050.0 트리메티롤 프로판Trimethyrol Propane 7.07.0 디메티롤부타노익산Dimethyrolbutanoic acid 10.010.0

교반기, 온도계 및 냉각기가 설치된 반응용기 내에 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트), 디부틸틴 디라우레이트 및 메틸이소부틸케톤을 사입하고 80℃까지 승온시켰다. 그 다음, 2-(2-부톡시에톡시)에탄올 및 하이드록시 프로필(메타)아크릴레이트의 혼합물을 서서히 사입한 후, 2시간 동안 유지하였다. 2-(2-부톡시에톡시)에탄올 및 하이드록시 프로필(메타)아크릴레이트의 혼합물과 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트) 간의 반응이 종결되면, 트리메티롤 프로판 및 디메티롤부타노익산을 서서히 사입하였다. 트리메티롤 프로판 및 디메티롤부타노익산의 사입 후 3시간 동안 유지함으로써 반응을 종결하였으며, 최종적으로 NCO 함량을 확인하여 반응 종료를 결정하였다. 상기 반응에 의하여 고형분의 비가 85.0인 액상의 경화제가 제조되었다.4,4'-methylene bis (phenylisocyanate), dibutyl tin dilaurate, and methyl isobutyl ketone were inserted in the reaction container provided with the stirrer, the thermometer, and the cooler, and it heated up to 80 degreeC. Then, a mixture of 2- (2-butoxyethoxy) ethanol and hydroxy propyl (meth) acrylate was slowly injected and then maintained for 2 hours. When the reaction between the mixture of 2- (2-butoxyethoxy) ethanol and hydroxy propyl (meth) acrylate and 4,4'-methylene bis (phenylisocyanate) is terminated, trimethol propane and dimethyrolbutanoic acid Was injected slowly. The reaction was terminated by maintaining for 3 hours after the injection of trimetholol propane and dimethyrolbutanoic acid, and finally the reaction was determined by checking the NCO content. By the above reaction, a liquid curing agent having a solid content ratio of 85.0 was prepared.

실시예 5 Example 5                     

하기 표 8의 조성으로 다음과 같은 방법에 의하여 경화제를 제조하였다.To the composition of Table 8 was prepared a curing agent by the following method.

반응물Reactant 중량부Parts by weight 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트)4,4'-methylene bis (phenylisocyanate) 100.6100.6 디부틸틴 디라우레이트Dibutyltin dilaurate 1.01.0 메틸이소부틸케톤Methyl Isobutyl Ketone 36.336.3 하이드록시 프로필(메타)아크릴레이트Hydroxypropyl (meth) acrylate 29.029.0 2-(2-부톡시에톡시) 에탄올2- (2-butoxyethoxy) ethanol 50.050.0 트리메티롤 프로판Trimethyrol Propane 8.08.0 디메티롤부타노익산Dimethyrolbutanoic acid 12.012.0

교반기, 온도계 및 냉각기가 설치된 반응용기 내에 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트), 디부틸틴 디라우레이트 및 메틸이소부틸케톤을 사입하고 80℃까지 승온시켰다. 2-(2-부톡시에톡시)에탄올 및 하이드록시 프로필(메타)아크릴레이트의 혼합물을 서서히 사입한 후, 2시간 동안 유지하였다. 2-(2-부톡시에톡시)에탄올 및 하이드록시 프로필(메타)아크릴레이트의 혼합물과 4,4'-메틸렌 비스(페닐이소시아네이트) 간의 반응이 종결되면, 트리메티롤 프로판 및 디메티롤부타노익산을 서서히 사입하였다. 트리메티롤 프로판 및 디메티롤부탄노익산의 사입 후 3시간 동안 유지함으로써 반응을 종결하였으며, 최종적으로 NCO 함량을 확인하여 반응 종료를 결정하였다. 상기 반응에 의하여 고형분의 비가 85.0인 액상의 경화제가 제조되었다.4,4'-methylene bis (phenylisocyanate), dibutyl tin dilaurate, and methyl isobutyl ketone were inserted in the reaction container provided with the stirrer, the thermometer, and the cooler, and it heated up to 80 degreeC. A mixture of 2- (2-butoxyethoxy) ethanol and hydroxy propyl (meth) acrylate was slowly injected and then maintained for 2 hours. When the reaction between the mixture of 2- (2-butoxyethoxy) ethanol and hydroxy propyl (meth) acrylate and 4,4'-methylene bis (phenylisocyanate) is terminated, trimethol propane and dimethyrolbutanoic acid Was injected slowly. The reaction was terminated by maintaining for 3 hours after the injection of trimetholol propane and dimethyrolbutaninoic acid, and finally the reaction was determined by checking the NCO content. By the above reaction, a liquid curing agent having a solid content ratio of 85.0 was prepared.

비교예 4Comparative Example 4

상기 비교예 1의 경화제를 사용하여 전착 수지 조성물의 구성성분인 폴리에폭사이드를 베이스 수지로 하는 수분산물을 하기 표 9의 조성으로 다음과 같이 제조하였다.Using the curing agent of Comparative Example 1, a water dispersion having a polyepoxide as a base resin as a component of the electrodeposition resin composition was prepared in the composition shown in Table 9 below.

반응물Reactant 중량부Parts by weight N801011 N80101 1 650.0650.0 N80202 N8020 2 90.090.0 Tone02013 Tone0201 3 160.0160.0 자일렌Xylene 60.060.0 엥커 아민 1040Anchor Amine 1040 3.03.0 메톡시프로판올Methoxypropanol 465.0465.0 N-메틸 에탄올 아민N-methyl ethanol amine 50.050.0 KT-224 KT-22 4 80.080.0 비교예 1의 경화제Curing agent of Comparative Example 1 430.0430.0 락틱산Lactic acid 40.340.3 탈이온수Deionized water 1410.01410.0

1 고려화학㈜ : 비스페놀 A 타입 에폭시 수지(분자량 960) 1 Korea Chemical Corporation: Bisphenol A type epoxy resin (molecular weight 960)

2 고려화학㈜ : 비스페놀 A 타입 에폭시 수지(분자량 1300) 2 Korea Chemical Co., Ltd.: Bisphenol A type epoxy resin (molecular weight 1300)

3 UCC : 폴리카프로락톤 디올(Polycaprolactone diol) (분자량 534) 3 UCC: Polycaprolactone diol (molecular weight 534)

4 Air Product사 : 디에틸렌 트리아민과 메틸이소부틸케톤/메틸이소부틸케톤 용액(73%)의 디케티민. 4 Air Product: Diketamine with diethylene triamine and methyl isobutyl ketone / methyl isobutyl ketone solution (73%).

교반기, 온도계, 냉각기 및 H형 분리기가 설치된 반응 용기 내에 N8010, N8020, Tone0201, 1,6-헥산디올 및 자일렌을 사입하고 190℃까지 승온하여 환류시켜 수분을 제거한 다음 엥커아민 1040을 첨가하였다. 170℃에서 약 4시간 동안 유지반응시킨 후 에폭시 당량값이 1000에 도달한 다음 냉각하였고, 메톡시프로판올, N-메틸에탄올 아민 및 KT-22를 첨가한 후, 120℃에서 4시간 동안 유지반응시켰다. 이론적인 에폭시 당량과 아민가에 도달하면 80℃까지 냉각하여 비교예 1의 경화제를 투입하였다. 이 혼합물을 다시 100℃에서 진공으로 용매를 제거한 후 젖산으로 중화시킨 후 탈이온수로 수분산시켜 고형분비가 약 40%인 수분산 수지를 제조하였 다.N8010, N8020, Tone0201, 1,6-hexanediol, and xylene were introduced into a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a cooler, and an H separator, heated to 190 ° C to reflux to remove moisture, and then an anchoramine 1040 was added thereto. After holding at 170 ° C. for about 4 hours, the epoxy equivalent value reached 1000 and then cooled. After adding methoxypropanol, N-methylethanol amine and KT-22, the reaction was maintained at 120 ° C. for 4 hours. . When the theoretical epoxy equivalent and amine number were reached, it cooled to 80 degreeC, and added the hardening | curing agent of the comparative example 1. The mixture was removed again in vacuo at 100 ° C., neutralized with lactic acid, and then dispersed with deionized water to prepare a water dispersion resin having a solid content of about 40%.

비교예 5Comparative Example 5

비교예 2에서 제조된 경화제를 사용하는 것을 제외하고는 비교예 4와 유사한 방법으로 전착 수지를 제조하였다.Electrodeposited resin was prepared in a similar manner to Comparative Example 4 except for using the curing agent prepared in Comparative Example 2.

비교예 6Comparative Example 6

비교예 3에서 제조된 경화제를 사용하는 것을 제외하고는 비교예 4와 유사한 방법으로 전착 수지를 제조하였다.Electrodeposited resin was prepared in a similar manner to Comparative Example 4 except for using the curing agent prepared in Comparative Example 3.

실시예 6Example 6

실시예 1에서 제조된 경화제를 사용하는 것을 제외하고는 비교예 4와 유사한 방법으로 전착 수지를 제조하였다.Electrodeposited resin was prepared in a similar manner to Comparative Example 4 except for using the curing agent prepared in Example 1.

실시예 7Example 7

실시예 2에서 제조된 경화제를 사용하는 것을 제외하고는 비교예 4와 유사한 방법으로 전착 수지를 제조하였다.Electrodeposited resin was prepared in a similar manner to Comparative Example 4 except for using the curing agent prepared in Example 2.

실시예 8Example 8

실시예 3에서 제조된 경화제를 사용하는 것을 제외하고는 비교예 4와 유사한 방법으로 전착 수지를 제조하였다.Electrodeposited resin was prepared in a similar manner to Comparative Example 4 except for using the curing agent prepared in Example 3.

실시예 9Example 9

실시예 4에서 제조된 경화제를 사용하는 것을 제외하고는 비교예 4와 유사한 방법으로 전착 수지를 제조하였다.Electrodeposited resin was prepared in a similar manner to Comparative Example 4 except for using the curing agent prepared in Example 4.

실시예 10 Example 10                     

실시예 5에서 제조된 경화제를 사용하는 것을 제외하고는 비교예 4와 유사한 방법으로 전착 수지를 제조하였다.Electrodeposited resin was prepared in a similar manner to Comparative Example 4 except for using the curing agent prepared in Example 5.

본 발명에서 제조된 경화제를 평가하기 위해 상기와 같은 방법으로 제조된 비교예 4∼6 실시예 6∼10의 전착수지를 80℃의 인큐베이터(incubator)에서 3일 동안 저장하여 육안관찰 후 겔 상태를 확인하여 하기 표 10과 같은 실험 결과를 얻었다. In order to evaluate the curing agent prepared in the present invention Comparative Examples 4-6 prepared in the same manner as described above 6 to 10 electrodeposition resins were stored in an incubator (80 incubator) at 80 ℃ for the gel state after visual observation Checked to obtain the experimental results as shown in Table 10.

시험항목Test Items 저장안정성Storage stability 80℃×3일80 ℃ × 3 days 비교예 4Comparative Example 4 양호Good 비교예 5Comparative Example 5 양호Good 비교예 6Comparative Example 6 불량Bad 실시예 6Example 6 양호Good 실시예 7Example 7 양호Good 실시예 8Example 8 양호Good 실시예 9Example 9 양호Good 실시예 10Example 10 양호Good

실시예 11Example 11

양이온 전착 도료의 구성 성분인 안료 페이스트를 제조하기 위하여 하기 표 11의 조성으로 다음과 같이 제조하였다.To prepare a pigment paste which is a constituent of the cationic electrodeposition paint, the composition of Table 11 was prepared as follows.

반응물Reactant 중량부Parts by weight 에폰8281 EPONE828 1 171.7171.7 비스페놀-ABisphenol-A 69.569.5 트리톤 X-1002 Triton X-100 2 28.228.2 자일렌Xylene 100.0100.0 엥커 10403 Anchor 1040 3 1.01.0 N-메틸-2-피롤리돈N-methyl-2-pyrrolidone 10.010.0 메톡시-2-프로판올Methoxy-2-propanol 100.0100.0 KT-224 KT-22 4 95.095.0 아세트산Acetic acid 20.020.0

1 쉘화학사의 에폭시 수지 1 Shell Chemicals Epoxy Resin

2 롬엔하스사의 알킬알릴 폴리에테르 알콜의 비이온성 유화제 2 Nonionic Emulsifiers of Alkyl Allyl Polyether Alcohols

3 에어프로덕트사의 제품, 트리플루오로아민계 촉매 3 Air Products, Trifluoroamine Catalysts

4 에어프로덕트사의 제품, 디에틸렌트리아민을 메틸이소부틸 케톤에 의해서 차단된 디케티민으로서 메틸이소부틸케톤에 용해된 73% 용액. 4 Product of Air Products, 73% solution of diethylenetriamine dissolved in methylisobutylketone as diketamine, blocked by methylisobutyl ketone.

교반기, 온도계, 냉각기 및 H형 분리기가 설치된 반응 용기 내에 171.7 중량부의 에폰828 , 100 중량부의 트리톤 X-100 및 자일렌을 사입하고 210℃까지 가열하였다. 210 ℃에서 유지하는 동안 약 70 중량부의 자일렌이 H형 분리기로 증류되어 빠져나왔다. 30분 동안 유지시킨 후 160℃로 냉각시켰으며, 69.2 중량부의 비스페놀-A 및 엥커 1040 10%의 N-메틸-2-피롤리돈 용액 11 중량부를 사입한 후 180℃로 승온시켰다. 1시간 동안 180℃에서 유지한 결과 에폭시 당량이 1130이었다. 그다음, 100 중량부의 메톡시-2-프로판올을 서서히 사입한 후 80℃로 냉각하였다. 그리고, 95 중량부의 KT-22를 사입한 후에 120℃로 승온, 유지하였다. 상기 유지 반응 후에 에폭시 당량을 확인하여 반응을 종료하였다. 합성된 에폭시 아민 수지를 80℃에서 20 중량부의 아세트산을 사용하여 중화시켰고 탈이온수 100 중량부를 가하였다. 투명한 액체로서 고형분비가 59.1인 수분산 수지가 제조되었다.171.7 parts by weight of EPON 828, 100 parts by weight of Triton X-100 and xylene were inserted into a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a cooler, and a H separator, and heated to 210 ° C. About 70 parts by weight of xylene was distilled off with an H type separator while maintaining at 210 ° C. After holding for 30 minutes, the mixture was cooled to 160 ° C, and 69.2 parts by weight of 11 parts by weight of a solution of bisphenol-A and Anchor 1040 10% N-methyl-2-pyrrolidone was introduced and then heated to 180 ° C. The epoxy equivalent was 1130 when maintained at 180 ° C. for 1 hour. Then, 100 parts by weight of methoxy-2-propanol was slowly injected and then cooled to 80 ° C. And after inserting 95 weight part KT-22, it heated up and maintained at 120 degreeC. After the holding reaction, the epoxy equivalent was confirmed to terminate the reaction. The synthesized epoxy amine resin was neutralized at 20 ° C. using 20 parts by weight of acetic acid and 100 parts by weight of deionized water was added. As a clear liquid, a water-dispersible resin having a solid content of 59.1 was prepared.

실시예 12Example 12

하기 표 12의 조성으로 다음과 같이 상기 실시예 11에서 제조된 안료 분산용 수지에 이산화티탄, 카본블랙, 염기성 규산 납 및 산화부틸틴을 분산시켜 안료 페이스트를 제조하였다. A pigment paste was prepared by dispersing titanium dioxide, carbon black, basic lead silicate and butyl tin oxide in the pigment dispersing resin prepared in Example 11 as follows in the composition of Table 12.

반응물Reactant 중량부Parts by weight 실시예 11의 수지Resin of Example 11 40.040.0 레드실리케이트Red silicate 17.417.4 서피놀1041 Surfinol104 1 5.15.1 카본 블랙Carbon black 1.21.2 티타늄옥사이드Titanium oxide 123.0123.0 디부틸틴옥사이드Dibutyl tin oxide 5.85.8 탈이온수Deionized water 60.060.0

1 에어프로덕트사의 유화제 1 Emulsifier of Air Products

상기 성분들을 표시한 순서대로 함께 혼합하고 잘 교반한 다음, 디스퍼멧 SL-703(비 와이 케이 사) 분산기로 헤그만 번호 6까지 분산시켰다.The components were mixed together in the order indicated and stirred well, then dispersed up to Hegman No. 6 with a Dispermet SL-703 (B Y Kay Corporation) disperser.

실시예 13Example 13

양이온 전착도료의 제조 및 경화제의 성능평가Preparation of Cationic Electrodeposition Paints and Performance Evaluation of Curing Agents

양이온 전착 도료는 상기 비교예 4∼5 실시예 6∼10에서 제조된 양이온 전착 수지 1600.2 중량부, 롬엔하스사로부터 구입가능한 가소제 파라플렉스 WP1 50 중량부 및 실시예 12에서 제조된 안료 페이스트 480.2 중량부를 혼합한 후에 전체 고형분이 20%가 되도록 탈이온수를 가하여 비교예 7∼8 실시예 11∼15의 도료를 제조하였다. The cationic electrodeposition paint is 1600.2 parts by weight of the cationic electrodeposition resin prepared in Examples 6 to 5, Comparative Examples 4 to 5, 50 parts by weight of the plasticizer paraplex WP1 available from Rohm and Haas, and 480.2 parts by weight of the pigment paste prepared in Example 12. After mixing, deionized water was added so that the total solid content would be 20% to prepare the paints of Comparative Examples 7 to 8 and Examples 11 to 15.

상기에서 전착 도료액은 20%의 고형분 및 0.3:1의 안료 대 바인더의 비를 갖도록 제조되었다. 전착 도료를 400 메쉬 철망을 통하여 여과한 결과, 응집물이 수집되지 않았다. 인산아연기제 처리제로 표면처리된 냉각압연 강판 상에서 상기 제 조한 도료액을 사용하여 270V로 3분 동안 전착 도장을 수행하였다. 이 후, 생성된 도막을 물로 세척하고 각각 150℃ 및 155℃에서 30분 동안 오븐에서 베이킹하여 25㎛ 두께의 도막을 얻었다.The electrodeposition paint liquid was prepared to have a solid content of 20% and a ratio of pigment to binder of 0.3: 1. The electrodeposition paint was filtered through a 400 mesh wire mesh and no agglomerates were collected. Electrodeposition coating was carried out at 270V for 3 minutes using the coating liquid prepared above on a cold rolled steel sheet surface-treated with a zinc phosphate treatment agent. Thereafter, the resulting coating was washed with water and baked in an oven at 150 ° C. and 155 ° C. for 30 minutes to obtain a 25 μm thick coating.

본 발명에 따라 제조된 경화제의 성능을 평가하기 위하여 상기와 같은 방법으로 형성된 전착 도료의 경화 도막의 경화밀도를 메틸이소부틸케톤 러빙(rubbing)으로 측정하여 하기 표 13와 같은 실험 결과를 얻었다. In order to evaluate the performance of the curing agent prepared according to the present invention by measuring the curing density of the cured coating film of the electrodeposition paint formed by the above method by methyl isobutyl ketone rubbing (rubbing) to obtain the experimental results as shown in Table 13.

시험항목Test Items MIBK RubbingMIBK Rubbing 155℃155 ℃ 150℃150 ℃ 비교예 7Comparative Example 7 10회10th 0회0 times 비교예 8Comparative Example 8 12회12th 0회0 times 실시예 11Example 11 50회 이상50 or more times 45회 이상45 or more times 실시예 12Example 12 50회 이상50 or more times 50회 이상50 or more times 실시예 13Example 13 50회 이상50 or more times 50회 이상50 or more times 실시예 14Example 14 50회 이상50 or more times 50회 이상50 or more times 실시예 15Example 15 50회 이상50 or more times 50회 이상50 or more times

* MIBK Rubbing 테스트* MIBK Rubbing Test

헝겊 또는 휴지에 용제(메틸이소부틸케톤)를 묻혀 도막에 손상이 날 때까지 문지르는 방법으로 '50회 이상'의 의미는 최소 50회 이상 러빙(rubbing)하여 도막에 손상이 없을 시 경화가 되었다고 판단하는 것임.Rubbing the cloth or tissue with a solvent (methyl isobutyl ketone) until it damages the coating film, meaning '50 or more times' means rubbing for at least 50 times so that the film is cured when there is no damage. It is.

본 발명의 저온 경화형 전착수지 조성물은 저온경화형으로서 폴리이소시아네이트계 경화제의 제조시 디이소시아네이트를 디하이드록시 알카노익산과 함께 모노 알코올 및 아크릴 모노머로 부분적으로 차단시킴으로써 디하이드록시 알카노익산만을 이소시아네이트의 차단제로 사용할 경우 발생되는 저장안정성의 저하 현상을 방 지할 수 있고, 이를 사용하여 형성된 도막의 성능이 종래의 전착수지 조성물에 비하여 월등히 우수하다. 또한, 균일도장성의 향상뿐만 아니라 방향족 이소시아네이트를 사용하는 경우 발생되는 황변 현상 역시 개선할 수 있다.The low temperature hardening type electrodeposition resin composition of the present invention is a low temperature hardening type blocker of isocyanate by partially blocking diisocyanate with mono alcohol and acrylic monomer together with dihydroxy alkanoic acid when preparing a polyisocyanate curing agent. It can prevent the degradation of the storage stability generated when used as, the performance of the coating film formed using this is significantly superior to the conventional electrodeposition resin composition. In addition, the yellowing phenomenon generated when using aromatic isocyanate may be improved as well as to improve uniform coating property.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications and variations of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of the present invention will be apparent from the appended claims.

Claims (8)

베이스 수지로서 폴리에폭시-아민 양이온 수지; 및 지방족 또는 방향족 이소시아네이트, 모노 알코올 및 아크릴 모노머, 하기 화학식 1로 표시되는 디하이드록시 알카노익산 및 다관능성 폴리올을 반응시켜 제조되는 폴리이소시아네이트계 경화제를 포함하며, 상기 경화제의 함량은 상기 베이스 수지를 기준으로 10∼60 중량%인 것을 특징으로 하는 저온 경화형 전착 수지 조성물:Polyepoxy-amine cationic resins as base resins; And a polyisocyanate-based curing agent prepared by reacting an aliphatic or aromatic isocyanate, a mono alcohol and an acrylic monomer, a dihydroxy alkanoic acid represented by Formula 1 below, and a polyfunctional polyol, wherein the amount of the curing agent is determined by the base resin. Low temperature curable electrodeposition resin composition, characterized in that 10 to 60% by weight as a reference: 화학식 1Formula 1
Figure 112001035400513-pat00003
Figure 112001035400513-pat00003
상기 식에서, R1은 H 또는 탄소수 1∼3인 알킬기이고, R2는 메티롤기임.Wherein R 1 is H or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 2 is a methirol group.
제1항에 있어서, 상기 디하드록시 알카노익산의 함량이 상기 지방족 또는 방향족 이소시아네이트 내의 이소시아네이트 당량 기준으로 1.0∼60 %인 것을 특징으로 하는 저온 경화형 전착 수지 조성물.The low temperature curable electrodeposition resin composition according to claim 1, wherein the content of the dihydroxy alkanoic acid is 1.0 to 60% based on the isocyanate equivalent weight in the aliphatic or aromatic isocyanate. 제1항에 있어서, 상기 디하드록시 알카노익산은 100∼200의 수평균 분자량을 갖는 것을 특징으로 하는 저온 경화형 전착 수지 조성물.The low temperature curable electrodeposition resin composition according to claim 1, wherein the dihydroxy alkanoic acid has a number average molecular weight of 100 to 200. 제1항에 있어서, 상기 디하드록시 알카노익산은 디메티롤에탄노익산, 디메티롤프로피오닉산, 디메티롤부탄노익산 및 디메티롤펜탄노익산으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 저온 경화형 전착 수지 조성물.According to claim 1, wherein the dihydroxy alkanoic acid is at least one selected from the group consisting of dimethol ethanoic acid, dimethyrol propionic acid, dimethol butanoic acid and dimethyrolpentanoic acid. Low temperature curing type electrodeposition resin composition. 제1항에 있어서, 상기 모노 알코올의 함량이 상기 지방족 또는 방향족 이소시아네이트 내의 이소시아네이트 당량 기준으로 50∼85%인 것을 특징으로 하는 저온 경화형 전착 수지 조성물.The low temperature curable electrodeposition resin composition according to claim 1, wherein the content of the mono alcohol is 50 to 85% based on the isocyanate equivalent weight in the aliphatic or aromatic isocyanate. 제1항에 있어서, 상기 아크릴 모노머의 함량이 상기 지방족 또는 방향족 이소시아네이트 내의 이소시아네이트 당량 기준으로 5∼30%인 것을 특징으로 하는 저온 경화형 전착 수지 조성물.The low temperature curable electrodeposition resin composition according to claim 1, wherein the content of the acrylic monomer is 5 to 30% based on the isocyanate equivalent weight in the aliphatic or aromatic isocyanate. 제1항에 있어서, 상기 다관능성 폴리올은 트리메티롤 프로판, 폴리알킬렌글리콜, 1,6-헥산디올, 에톡실레이티드 트리메티롤 프로판 및 폴리카프로락톤 트리올로 이루어지는 군으로부터 적어도 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 저온 경화형 전착 수지 조성물.The method of claim 1, wherein the multifunctional polyol is at least one selected from the group consisting of trimetholol propane, polyalkylene glycol, 1,6-hexanediol, ethoxylated trimetholol propane and polycaprolactone triol Low temperature hardening type electrodeposition resin composition characterized by the above-mentioned. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 함유하는 저온경화형 전착 도료.A low temperature hardening type electrodeposition paint containing the composition according to any one of claims 1 to 7.
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