KR100777523B1 - 분체 도료 조성물 - Google Patents

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Abstract

(a) 3가의 금속 화합물과 실리카 또는 실리케이트와의 혼합 또는, 바람직하게는, 반응에 의해 얻어질 수 있는 물질; 및 (b) 천연적으로 산출되거나 또는 합성되는 금속 실리케이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 실리케이트 물질을 포함하는 부식-억제(corrosion-inhibiting) 첨가제와 필름 형성(film-forming) 중합체로 구성되는 분체 도료(powder coating) 조성물. 또한, 부식 억제 첨가제는 산화 아연을 포함할 수 있다. 이 조성물은 크로메이트 항-부식 안료의 사용 없이도, 양호한 방식성(corrosion-resistance)을 제공할 수 있으며, 녹 및 블리스터링(blistering) 뿐만 아니라, 특히 사상 부식(filiform corrosion)에 대한 양호한 저항성을 제공한다. 높은 가교 밀도에 있어서도 효과적인 방식성을 얻을 수가 있으며, 단일 도막으로 심미학적으로 만족스러운 결과를 얻을 수가 있다.

Description

분체 도료 조성물{POWDER COATING COMPOSITIONS}
본 발명은 분체 도료 조성물, 특히 금속 기재, 특별하게는 알루미늄 또는 그 함금에 대한 방식성을 제공키 위하여 사용되는 방식 분체 도료 조성물(corrosion-resistant powder coating compositions)에 관한 것이다.
분체 도료는 도료 시장에 있어서 급성장 분야를 형성하고 있다. 분체 도료는, 일반적으로 분체 도료 입자가 스프레이 건에 의해 정전적으로 하전되고 기재(基材:substrate)는 접지되는 정전 분무법(electrostatic spray process)에 의해서 도포되는 고체 조성물이다. 스프레이 건 내에서의 분체의 하전은 전압의 인가 또는 마찰의 이용(마찰대전(tribo-charging))에 의해 일어난다. 점착성 입자들의 연속적인 코팅으로의 변환(적절한 경우, 도포된 조성물의 경화를 포함)은 열처리 및/또는 방사 에너지, 특히 적외선, 자외선 또는 전자 빔 방사에 의해 수행될 수 있다. 기재에 점착되지 않은 분체 도료 입자들은 재사용을 위해 회수될 수 있으므로, 분체 도료는 그 구성 성분들의 사용에 있어 경제적이다. 또한, 분체 도료 조성물은 일반적으로 용제가 첨가되지 않으며, 특히 유기 용제를 사용하지 않으므로 비오염적이다.
일반적으로 분체 도료 조성물은 고체 필름 형성 수지, 통상적으로 하나 또는 그 이상의 안료와 같은 착색제 및, 선택적으로 하나 또는 그 이상의 성능 첨가제 (performance additives)를 또한 포함한다. 이들 분체 도료 조성물은 통상적으로, 예컨대, 필름-형성 중합체 및 상응하는 경화제(그 자체가 다른 필름-형성 중합체일 수 있음)가 혼입된 열경화성계이나, 원칙상 열가소성계(예컨대, 폴리아미드계)도 대신 사용될 수 있다. 분체 도료 조성물은 일반적으로, 예컨대, 압출기 내에서, 필름 형성 중합체(들)의 연화점 이상이나 심각한 사전 반응이 일어날 수 있는 온도 이하에서, 구성 성분들(착색제 및 성능 첨가제를 포함)을 철저히 혼합하는 것에 의해 제조된다. 압출물은 통상적으로 평평한 시트 형상으로 롤에 의해 펴지고, 예컨대 그라인딩에 의해 원하는 입자 크기로 미분(微粉)된다. 다른 균질화 방법도 고려될 수 있으며, 예컨대, 초임계 유체, 특별하게는 이산화탄소를 이용한 혼합을 포함하는 방법과 같은 비압출계(non-extruder-based) 방법을 들 수 있다.
단일-피복 분체 도료는 그 도막이 손상되지 않고 남아 있는 한, 효과적인 장벽으로서 작용하므로 일반적으로 부식에 대한 양호한 저항성을 제공할 수 있다. 그러나, 금속 기재가 노출되도록 도막 필름의 완전무결성이 상실되거나 위태롭게 된다면 부식은 필연적으로 일어나게 될 것이다.
크롬산염 항-부식 안료, 특히 크롬산 스트론튬을 사용하는 것에 의해 분체 도료 필름에 어느 정도의 방식성을 부여할 수는 있지만, 크롬산염은 건강에 위험하여 그 사용은 점점 덜 선호되고 있다.
철 및 강철 기재에 있어서, 매우 높은 아연 함량(전형적으로 40∼90중량%)을 갖는 분체 도료 조성물을 사용하여 부식에 대한 전자화학적(음극의) 보호를 부여하는 방안이 제안되어 있다. 그러나, 결과의 높은 안료 부피 농도에서는 도포되는 도막이 매우 조밀하고 상대적으로 다공성이기 때문에, 통상적으로 다른 분체 도료의 톱코트 또는 다른 상도(上塗:finish)를 필요로 한다. 또한, 아연 함량이 높은 분체는 철 및 강철 기재에 대해서만 적합하다.
이러한 종래의 기술의 예로서는 수지, 경화제 및 아연을 포함하는 분체 도료 조성물을 개시(開示)하고 있는 EP-A-0 525 870을 들 수 있으며, 여기서 아연은 라멜라 아연과 아연 분진(dust)의 혼합물이고 총 아연 함량은 20∼70중량%이다. 톱코트는 최초의 아연 함유 도막상에 도포된다.
GB 2 302 092A는, 통상적인 유기 필름-형성 결합제 외에, 융합된 방향족 및 헤테로사이클 고리를 갖는 유황-함유 유기 화합물과 칼슘 이온-교환된 무정형 실리카겔계의 상품명 SHIELDEX(Grace)로 구입 가능한 바와 같은 칼슘-개질 실리카 안료로 구성되는 방식 억제제를 포함하는 분체 도료 조성물을 제안하고 있다.
GB 2 302 092A에 보고되어 있는 바와 같이, 단일 부식 억제제(즉, 유기 성분이 없음)로 사용되는 경우에는 이 칼슘-개질 실리카 안료는 분체 도료계에 있어서 항-방식 보호능이 전혀 없거나 또는 거의 없다.
이와 관련하여, 분체 도료 필름 중의 안료성 물질의 환경은 습식 페인트계로부터 유래하는 건조된 페인트 필름에 있어서의 환경과는 매우 상이하다는 것을 인식하여야 할 것이다. 특히, 분체 도료 필름은 일반적으로 액상 페인트로부터 얻어지는 건조된 필름 보다 덜 다공성이다. 따라서, 안료 입자들은 필름-형성 결합제에 의해 긴밀하게 포획되어 있을 것이며, 이것은 역으로 안료 입자들이 금속 기재의 노출 영역을 보호하기 위하여 필름으로부터 침출되어 활성적인 항-부식 안료로서 작용하게 되는 것을 어느 정도 제한하게 될 것이다. 우주항공 용도용으로 특별히 제형화된 것들과 같은 에폭시계 저베이킹(low-bake) 조성물로부터 형성되는 바와 같은 고도로 가교된 필름의 경우에, 이러한 요소는 특히 명백할 것이다. 안료 대 결합제의 비율을 높게 사용하는 것에 의해서 상기한 결과에 역으로 작용케 하려는 시도들은 불만족스러운 경향을 나타내며, 그 이유는 결과의 페인트 필름을 상도로서 인정하기에는 통상적으로 심미학상 문제가 있으며, 일반적으로 톱코트를 필요로 한다. 그러나, 분체 도료에 의한 다층 도막은 특히 우주항공용 상도와 같은 임계적 용도에 있어서는 흔히 최대 필름 중량 허용치를 초과하며, 또한 다른 이유들로 인하여 바람직하지 못할 수 있다.
본 발명의 목적은 크롬산염 항-부식 안료를 사용하는 일 없이도, 발청 및 부풀음(블리스터링:blistering)에 대해서 뿐만 아니라, 특히 사상 부식(filiform)에 대해서도 양호한 방식성을 부여할 수 있으며, 고가교 밀도에 있어서도 유효한 방식성을 달성할 수가 있는 분체 도료 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 톱 상도 도막의 필요성이 없이, 단일 도막에 의해 심미학적으로 만족스러운 결과를 제공할 수가 있는 분체 도료 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은
(a) 3가의 금속 화합물과, 실리카 또는 실리케이트 유도체를 포함하는 물질; 및
(b) 천연적으로 산출되거나 또는 합성되는 금속 실리케이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 실리케이트 물질을 포함하는 부식-억제(corrosion-inhibiting) 첨가제와, 필름-형성 중합체로 구성되는 분체 도료 조성물을 제공한다.
유리하게는, 부식-억제 첨가제가 산화 아연, 산화 마그네슘, 또는 실리카로부터 선택되는 산화물, 바람직하게는 산화 아연을 또한 포함하며, 이것들은 부식-억제 첨가제 전중량에 대하여 2∼30중량% 범위의 양으로 혼입될 수 있고, 유리하게는 적어도 5중량%, 10중량% 또는 15중량%이며, 더욱 특별하게는 20중량% 또는 25중량%를 초과하지 않는 것이다. 알루미늄 실리케이트 물질(가능하게는 알루미늄 포스페이트와 함께)과 산화 아연 및/또는 실리카, 바람직하게는 무정형 실리카와의 조합에 의해 만들어지는 것들을 특별히 언급할 수 있다.
구체예(a)에 있어서의 바람직한 3가의 금속은 크롬, 철 또는 알루미늄이며, 특히 알루미늄이다. 구체예(b)에 있어서는 3가 금속의 실리케이트가 유리하게 사용되며, 동일한 선택이 적용된다.
3가의 금속 화합물은, 예컨대, 포스페이트(바람직하게는, 모노- 또는 디-하이드로젠 포스페이트), 플루오라이드, 실리코플루오라이드, 클로라이드, 설페이트 또는 알칸 카르복실레이트일 수 있다. 구체예(a)에 대한 특별한 예로서는, 소디움 실리케이트와 알루미늄 포스페이트로 만들어지는 것 및, 소디움 실리케이트와 알루미늄 설페이트로 만들어지는 것을 언급할 수 있다.
구체예(a)에 있어서의 실리카는 무정형 실리카 또는 그 전구체가 유리하다.
구체예(b)에 있어서 사용되는 천연적으로 산출되는 금속 실리케이트의 예로서는 차이나 클레이 또는 벤토나이트를 들 수 있다.
구체예(a)에 있어서의 3가의 금속 화합물과 실리카의 상대적인 비율의 지표로 서는, 실리콘 대 3가 금속 원자의 비율이, 예컨대, 0.2∼30:1일 수 있으며, 유리하게는 적어도 0.5:1, 1.5:1, 2.5:1, 또는 3.5:1이고, 바람직하게는 20:1, 15:1 또는 10:1을 초과하지 않는 것이다. 일반적으로, 동일한 실리콘:금속의 비율도 구체예(b)에 적용 가능하며, 특히 금속 실리케이트가 3가의 금속 실리케이트인 경우에 특히 적용 가능하다.
본 명세서 중에서 사용되는 "실리카"라는 용어는 열분해 및, 바람직하게는, 침전 실리카 또는 실리카겔을 만드는 습식법에 의해 얻어지는 물질과, 그 이외에 원칙상 혼합 금속-실리콘 옥사이드 및, 예컨대 규조토와 같이 천연적으로 산출되는 물질을 포함하는 의미이다. 본 발명에 따라 사용되는 실리카는 일반적으로 무정형 구조를 갖는 것이다. "실리카"라는 용어는 규산(silicic acid) 물질 및 그 외의 다른 전구 물질을 포함하는 의미이다. 적절한 실리카 물질의 예로서는 콜로이드성 실리카 및 발연 실리카를 언급할 수 있다.
구체예(a)에서 사용되는 실리케이트 부식-억제 첨가제, 또는 실리카 또는 실리케이트는 이온 교환에 의해 표면-개질된 것일 수 있다. 이온 교환에 의해 실리케이트 물질의 표면에 혼입될 수 있는 양이온의 예로서는, 칼슘, 아연, 코발트, 납, 스트론튬, 리튬, 바륨 및, 마그네슘을 들 수 있으며, 특별하게는 칼슘이다.
본 발명의 변형예에 따르면, 부식 억제 첨가제가 산화 아연과 조합된, 상기한 바와 같은 이온 교환에 의해 표면-개질된 실리카 또는 알루미나를 포함하거나 또는 이로부터 유래하는 것이다. 이러한 표면-개질 물질과 관련한 더 이상의 정보는 US 4 687 595 및 EP 0 046 057A에 나타나 있다.
적절한 부식-억제 첨가제 물질로서는 상품명 ALBRITECT(Albright & Wilson), 특히 CC 300 및 CC 500으로서 구입 가능한 비독성 항-부식 안료를 들 수 있다. ALBRITECT CC 300은 무정형 실리카와 불용성 알루미늄 실리케이트의 혼합물이다. ALBRITECT CC 500은 산화 아연과 알루미늄 실리케이트의 혼합물이다. 사용 가능한 첨가제 물질과 관련한 더 이상의 정보는 EP 0 273 698A, EP 0 360 422A 및, EP 0 486 476A에서 발견할 수 있다. 따라서, EP 0 360 422A는 산성 3가 금속 화합물 및 실리케이트의 반응 생성물과 산화 아연, 또는 알루미늄 실리케이트 물질과 산화아연을 포함하는 항-부식 조성물에 관한 것이다.
EP 0 486 476A는 3가 금속 화합물과 미세 입자 크기의 실리카 또는 그 전구체 또는 실리케이트의 반응에 의해 만들어지는 항-부식 조성물에 관한 것이다. EP 0 273 698A는 유사한 개시(開示) 내용을 담고 있다.
본 발명에 따라 사용되는 부식-억제 첨가제는 압출 또는 다른 균질화 과정 전에 조성물(사후 혼합(post-blending) 첨가제는 제외)의 다른 구성 성분들과 함께 철저히 혼합하여 혼입시키는 것이 유리하며, 및/또는 이러한 과정 중에 혼입될 수도 있다. 부가적 또는 선택적으로는, 본 발명의 첨가제들은 임의의 유용한 사후 혼합법에 의해 분체 도료 조성물내로 혼입될 수도 있다. 따라서, 예컨대, 부식-억제 첨가제(들)은 예컨대 다음의 건식 혼합법으로 혼입될 수 있다:
(i) 칩과 동시에 밀내로 도입되는 첨가제(들)를 밀에 주입;
(ii) 밀링(milling)후 시빙(sieving) 단계에서 도입; 및
(iii) "텀블러(tumbler)" 또는 다른 적절한 혼합 장치내에서의 사후 제조 혼합 (post-production blending).
본 발명에 따라 사용되는 부식-억제 첨가제의 개개의 성분들은 별개적으로 혼입되거나 또는 혼입에 앞서 사전 혼합(압출 또는 다른 균질화 과정의 전, 중, 또는 후이거나 간에)될 수 있으며, 또는 구체예(a)의 경우에 있어서는, 상기한 성분들이 일반적으로 혼입에 앞서 사전 반응될 것이다. 예로서는, 이러한 사전 반응이, 적절하게는, 예컨대, 인산 첨가에 의해 생성되는 산성 조건하에서 수용액 또는 분산액중에서 수행될 수 있으며, 결과의 침전물은 세정된 다음, 상승된 온도(예컨대, 100∼350℃)에서 건조될 수 있다. 이 생성물은 세정법에 따라 잔류 용해성 음이온을 포함할 수 있다. 다른 방법에 있어서는, 부식 억제 첨가제가 3가 금속의 수용성염 용액중의 실리카 수 분산액을 건조시키는 것에 의해서 형성될 수 있다. 다른 가능성으로서는, 첨가제가 3가의 금속 화합물과 실리카의 철저한 혼합 및, 그에 후속하는 적어도 100℃ 또는 적어도 150℃로 가열하여 형성되는 것일 수 있다.
원칙상, 부식-억제 첨가제의 일부 또는 성분은 균질화 과정 전 및/또는 중에 혼입되고 나머지 부분 또는 성분은 균질화후(사후 혼합)에 혼입될 수 있다.
균질화 전 또는 중에 본 발명의 분체 도료 조성물내로 혼입되는 부식-억제 첨가제(들)의 비율은 조성물 전중량에 대하여 일반적으로 0.5∼50중량%의 범위일 수 있으며, 예컨대, 30중량% 또는 40중량%를 초과하지 않는, 예컨대, 적어도 1중량%, 5중량%, 또는 10중량%이다. 언급 가능한 범위로서는, 5∼20중량% 또는 5∼15중량%를 들 수 있으며, 유리하게는 8∼12중량%이다. 사후 혼합에 의해 혼입되는 첨가제의 비율은 일반적으로 상당히 낮으며, 예컨대, 5중량% 이하이나, 몇몇 경우에 있어 서는 더 높은 비율(즉, 7,5% 또는 10% 이하)도 사용될 수 있다.
부식-억제 첨가제 또는 그성분 전체 또는 그 각각의 입자 크기는 일반적으로 25㎛ 이하일 수 있으며, 특히 박막 도포의 경우에 있어서는 10㎛ 이하가 바람직하다. 바람직한 최소 입자 크기는 0.1㎛이며, 2.5∼7.5㎛의 범위가 적절한 것으로서 언급될 수 있다.
부식-억제 첨가제중에 혼합되는 임의의 산화 아연의 입자 크기는0.1∼10㎛의 범위가 유리하다.
분체 도료 조성물의 입자 크기 분포는 0∼120㎛의 범위일 수 있으며, 평균 입자 크기는 15∼75㎛이고, 유리하게는 50㎛를 초과하지 않으며 바람직하게는 적어도 20 또는 25㎛이고, 더욱 특별하게는 20∼45㎛이다.
비교적 미세한 크기 분포, 특히 상대적으로 박막 도포가 요구되는 경우에 있어서는, 예컨대, 상기한 분체 도료 조성물이 하기한 요구 조건의 하나 또는 그 이상을 충족시키는 것일 수 있다:
a) 95∼100부피%＜50㎛
b) 90∼100부피%＜40㎛
c) 45∼100부피%＜20㎛
d) 5∼100부피%＜10㎛, 바람직하게는 10∼70부피%＜10㎛
e) 1∼80부피%＜5㎛, 바람직하게는 3∼40부피%＜5㎛
f) 1.3∼32㎛ 범위, 바람직하게는 8∼24㎛ 범위의 d(v)50
본 발명에 따른 분체 도료 조성물은 1종 또는 그 이상의 필름-형성 수지를 포 함하는 단일의 필름-형성 분체 성분을 포함하거나, 또는 2종 또는 그 이상의 이러한 성분들의 혼합물을 포함할 수 있다.
필름-형성 수지(중합체)는, 안료를 젖게하고(wetting) 안료 입자들 간에 응집력을 부여하며 기재에 대한 결합 또는 젖게하는 능력을 가지는 결합제로서 작용하며, 기재에 도포된 후에 균질한 필름을 형성시키기 위한 경화/스토빙 과정중에 용융되어 유동한다.
본 발명 조성물의 분체 도료 성분 전체 또는 각각은 일반적으로 열경화성계일 것이나, 원칙상 열가소성계(예컨대, 폴리아미드계)도 대신 사용될 수 있다.
열경화성 수지가 사용되는 경우, 고체 중합체 결합계는 일반적으로 열경화성 수지에 대한 고체 경화제를 포함하며; 선택적으로는 2종의 공반응성 필름-형성 열경화성 수지가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 열경화성 분체 도료 조성물 성분 전체 또는 그 각각의 제조에 사용되는 필름-형성 중합체는 카르복시-기능성 폴리에스테르 수지, 히드록시-기능성 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지 및, 기능성 아크릴 수지로부터 선택되는 1종 또는 그 이상일 수 있다.
상기한 조성물의 분체 도료 성분은, 예컨대, 폴리에폭시드 경화제와 함께 사용되는 카르복시-기능성 폴리에스테르 필름-형성 수지를 포함하는 고체상 중합체 결합제계에 기초하는 것일 수 있다. 이러한 카르복시-기능성 폴리에스테르계는 현재 가장 광범위하게 사용되는 분체 도료 물질이다. 일반적으로, 폴리에스테르는 10∼100 범위의 산가, 1,500∼10,000의 수평균분자량 Mn 및, 30∼85℃, 바람직하게는 적어도 40℃의 유리 전이 온도 Tg를 가진다. 폴리에폭시드는, 예컨대, 트리글리시딜 이소시아누레이트(TGIC)와 같은 저분자량 에폭시 화합물, 비스페놀 A의 디글리시딜 이소프탈레이트 축합 글리시딜 에테르 또는 광-안정성 에폭시 수지일 수 있다. 이러한 카복시-기능성 폴리에스테르 필름-형성 수지는, 선택적으로, 테트라키스(2-하이드록시에틸)아디프아미드와 같은 비스(베타-하이드록시알킬아미드) 경화제와 함께 사용될 수 있다.
선택적으로, 하이드록시-기능성 폴리에스테르는 블록 이소시아네이트-기능성 경화제 또는, 예컨대, 멜라민 수지, 우레아-포름알데히드, 또는 글리콜 우랄 포름알데히드 수지와 같은 아민-포름알데하이드 축합물, 예컨대, 시아나미드(Cyanamid)사에 의해 제공되는 "Powderlink 1174" 물질, 또는 헥사하이드록시메틸 멜라민과 함께 사용될 수 있다. 하이드록시-기능성 폴리에스테르에 대한 블록 이소시아네이트 경화제는, 예컨대, 유렛 디이오네 타입과 같이 내부적으로 블록화되거나, 또는 카프롤락탐-블록 타입, 예컨대, 이소포론 디이소시아네이트일 수 있다.
다른 가능성으로서는, 에폭시 수지가, 예컨대, 디시안디아미드와 같은 아민-기능성 경화제와 함께 사용될 수 있다. 에폭시 수지에 대한 아민-기능성 경화제 대신에, 페놀성 물질, 바람직하게는 에피클로로하이드린과 과잉량의 비스페놀 A와의 반응에 의해 형성되는 물질(말하자면, 비스페놀 A와 에폭시 수지의 부가 반응에 의해 만들어지는 폴리페놀)이 사용될 수 있다. 기능성 아크릴 수지, 예컨대, 카르복시-, 하이드록시- 또는 에폭시-기능성 수지가 적당한 경화제와 함께 사용될 수 있다.
필름-형성 중합체의 혼합물이 사용될 수 있으며, 예컨대, 카복시-기능성 폴리에스테르가 카복시-기능성 아크릴 수지 및 양 중합체를 경화시키기 위하여 제공되는 비스(베타-하이드록시알킬아미드)와 같은 경화제와 함께 사용될 수 있다. 또 다른 가능성으로서는, 혼합 결합제계에 대해서, 카르복시-, 하이드록시- 또는 에폭시-기능성 아크릴 수지가 에폭시 수지 또는 폴리에스테르 수지(카르복시- 또는 하이드록시-기능성)와 함께 사용될 수 있다. 이러한 수지 조합물은 공경화(co-curing)를 위해서 선택될 수 있으며, 예컨대, 에폭시 수지와 공경화되는 카복시-기능성 아크릴 수지, 또는 글리시딜-기능성 아크릴 수지와 공경화되는 카르복시-기능성 폴리에스테르가 선택될 수 있다. 그러나, 더욱 통상적으로는, 이러한 혼합 결합제계는 단일 결합제로 경화되도록 제형화될 수 있다(예컨대, 하이드록시-기능성 아크릴 수지 및 하이드록시-기능성 폴리에스테르를 경화시키기 위한 블록 이소시아네이트의 사용). 다른 바람직한 제형화로서는, 2종의 중합체 결합제 혼합물 각각의 결합제에 대한 상이한 경화제를 사용할 수도 있다(예컨대, 블록 이소시아네이트-경화 하이드록시-기능성 아크릴 수지와 연합 사용되는 아민-경화 에폭시 수지).
언급할 수 있는 다른 필름-형성 중합체로서는, 각각 하이드록시-기능성 또는 카르복시-기능성일 수 있는, 기능성 플루오로중합체, 기능성 플루오로클로로중합체 및 기능성 플루오로아크릴 중합체를 들 수 있으며, 이들은 단일 필름-형성 중합체로서 또는 상기한 기능성 중합체에 대한 적절한 경화제와 함께, 1종 또는 그 이상의 기능성 아크릴, 폴리에스테르 및/또는 에폭시 수지와 함께 사용될 수 있다.
언급할 수 있는 다른 경화제로서는, 에폭시 페놀 노볼락 및 에폭시 크레졸 노 볼락; 메틸 에틸 케트옥심으로 블록화된 이소포론 디이소시아네이트, 아세톤 옥심으로 블록화된 테트라메틸렌 자일렌 디이소시아네이트, 메틸 에틸 케트옥심으로 블록화된 데스모듀르 W(Desmodur W : 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트 경화제); 몬산토(Monsanto)사에 의해 제공되는 "Santolink LSE 120"과 같은 광-안정성 에폭시 수지; 및 다이셀(Daicel)사에 의해 제공되는 "EHPE-3150"과 같은 알리사이클 폴리에폭시드를 들 수 있다.
어떤 합금, 특히 어떤 알루미늄 합금(우주항공 분야에서 사용되는 합금을 포함)은 약 150℃ 및 그 이상의 온도에서 야금학적인 변화를 겪는다. 따라서, 본 발명의 중요한 구체예는, 150℃를 초과하지 않는 온도, 유리하게는 140℃를 초과하지 않는 온도, 바람직하게는 130℃를 초과하지 않는 온도에서 연속적인 도막 형태로 변환될 수 있도록(적절하게는 경화) 제형화된 소위 "저베이킹(low-bake)" 조성물을 포함한다. 이러한 종류의 저베이킹 조성물은 이미 제안되어 있으며, 양호한 장벽성 및 양호한 점착 특성을 갖는 도막을 제공할 수는 있으나, 본 발명은 이러한 조성물로부터 형성되는 도막에 개선된 방식성을 부여할 수 있는 가능성을 제공한다.
본 발명에 따라 사용되는 분체 도료 조성물은 착색제의 첨가가 없을 수 있으나, 통상적으로는 1종 또는 그 이상의 이러한 제제(안료 또는 염료)를 포함한다. 사용 가능한 안료의 예로서는, 티타늄 디옥사이드, 적황색 아이런 옥사이드, 크롬 안료 및 카본 블랙과 같은 무기 안료 및, 예컨대, 프탈로시아닌, 아조, 안트라퀴논, 티오인디고, 이소디벤즈안트론, 트리펜디옥산 및 퀴나크리돈 염료, 건염 염료 안료 및, 산성, 염기성 및 매염성 염료 안료와 같은 유기 안료를 들 수 있다. 염료 는 안료 대신에 또는 안료와 함께 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 비용을 최소화하면서도 무엇보다도 불투명성을 높이기 위하여 사용될 수 있는 1종 또는 그 이상의 익스텐더(전색제)나 충진제를 포함할 수 있으며, 이들은 더욱 일반적으로는 희석제로서 사용된다.
본 발명에 따른 분체 도료 조성물의 전체 안료/충진제/익스텐더 함량(사후 혼합 첨가제는 무시)은 하기한 범위이어야 한다:
0중량%∼55중량%,
0중량%∼50중량%,
10중량%∼50중량%,
0중량%∼45중량%, 및
25중량%∼45중량%.
전체 안료/충진제/익스텐더 함량 중에서, 전조성물 중량(사후 혼합 첨가제는 무시) 기준으로 40중량% 이하의 안료 함량이 사용될 수 있다. 비록 어두운 색조의 경우에 있어서는, 10중량% 미만의 안료 함량에서 불투명하게 될 수 있기는 하나, 통상적으로는 25-30%의 안료 함량이 사용된다.
또한, 본 발명의 조성물은 1종 또는 그 이상의 성능(performance) 첨가제, 예컨대, 유동성 개선제, 가소제, UV 분해에 대한 안정제, 벤조인과 같은 기포 생성 방지제를 포함하거나, 또는 둘 또는 그 이상의 이러한 첨가제가 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 분체 도료 조성물의 전체적인 성능 첨가제(사후 혼합 첨가제는 무시) 함량은 하기한 범위이어야 한다:
0중량%∼5중량%,
0중량%∼3중량%, 및
1중량%∼2중량%.
일반적으로, 상기한 바와 같은 착색제, 충진제/익스텐더 및 성능 첨가제는 사후 혼합시에 혼입될 것이 아니라, 압출 또는 다른 균질화 과정 전 및/또는 도중에 혼입되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 분체 도료 조성물은, 원칙상, 분체 도장 기술에 있어서의 임의의 방법, 예컨대, 정전 분무 도장법(마찰-대전 또는 코로나 대전); 또는 유동층 또는 정전 유동층법에 의해 기재에 도포될 수 있을 것이다.
분체 도료 조성물을 기재에 도포한 후에는, 결과의 점착성 입자들을 연속적인 도막으로의 변환(적절한 경우, 도포된 조성물의 경화를 포함)은 열처리 및/또는 방사 에너지, 현저하게는 적외선, 자외선 또는 전자빔 방사에 의해 수행될 수 있다.
본 발명은 광범위한 도포 필름 두께, 전형적으로는 예컨대 30㎛ 또는 그 이하로부터 50, 100, 150 또는 200㎛까지의 필름에 적용될 수 있다. 전형적인 최소 필름 두께는 5㎛이며, 15∼25㎛ 범위 및 15∼40㎛ 범위는 특히 우주항공 용도에 있어 중요하다.
본 발명의 분체 도료 조성물은 건식 혼합(dry-blending)의한 1종 또는 그 이상의 유동성-보조(fluidity-assisting) 첨가제, 예컨대 WO 94/11446에 개시(開示)되어 있는 것들 및, 특별하게는 상기한 명세서 중에 개시되어 있는 알루미늄 옥사이드와 알루미늄 하이드록사이드로 구성되는 바람직한 첨가제 조합물이 혼입될 수 있으며, 상기한 조합물의 전형적인 비율은 중량비로 1:99∼99:1의 범위이며, 유리하게는 10:90∼90:10, 바람직하게는 30:70∼70:30, 예컨대 45:55∼55:45이다. 이러한 첨가제 조합물의 사용은 상대적으로 박막 필름이 요구되는 경우인 상기한 바와 같이 상대적으로 미세한 크기 분포를 갖는 경우에 특히 적용 가능하다. 언급될 수 있는 다른 건식-혼합 첨가제로서는, 알루미늄 옥사이드 및 실리카(왁스-코팅 실리카일 수 있다) 단독 또는 상호간의 그 조합, 또는 예컨대 알루미늄 하이드록사이드를 포함하는 다른 첨가제 조합물을 들 수 있다.
바람직한 조합은 왁스-코팅 실리카, 알루미늄 옥사이드 및 알루미늄 하이드록사이드를 포함하는 것이다. 알루미늄 옥사이드 및/또는 알루미늄 하이드록사이드를 포함하거나 또는 이들 만으로 이루어지는 첨가제의 경우, 바람직한 것은 γ-구조 타입이다.
건식 혼합에 의해 혼입되는 유동성-보조 첨가제의 양은 첨가제 없는 조성물 전 중량에 대하여, 예컨대, 0.05 또는 0.1∼5중량%의 범위일 수 있으며, 유리하게는 0.1∼3중량%, 더욱 특별하게는 0.1∼2중량%, 바람직하게는 적어도 0.2중량%, 특별하게는 0.2∼1.5중량%, 더욱 특별하게는 0.3∼1중량%이다.
사후-혼합(post-blending)에 의해 혼입되는 모든 종류의 비필름-형성 첨가제(들)의 전체 함량은 첨가제 없는 조성물 전 중량에 대하여 일반적으로 10중량% 이하이다.
본 발명의 특히 중요한 일구체예는 본 발명에 따른 조성물을 알루미늄 기재에.도포하는 것을 포함하나, 예컨대, 기재가 철, 주석 또는 아연을 대신 포함할 수도 있다. 선택적으로는, 기재가 알루미늄, 철, 또는 아연의 1종 또는 그 이상의 자신들의 합금을 포함하거나, 또는 예컨대, 구리, 니켈 및/또는 마그네슘과 같은 다른 금속을 갖는 상기한 금속의 합금을 포함할 수 있다. 상기한 금속 또는 합금은 그 자체가 다른 금속 또는 합금일 수 있는 다른 소재로 형성되는 기재상의 하나의 층으로 형성되어 있을 수도 있다. 기재는, 예컨대, 우주항공용 성분 또는 건축학상의 압출물일 수 있다.
유리하게는, 기재를 분체 도료 조성물의 도포에 앞서 화학적 또는 기계적으로 세정한다. 또한, 기재는 산화 피막 형성 및/또는 화학적 처리, 예컨대, 크로메이트계 컨버션(conversion) 코팅 또는 크롬산 산세(pickling) 처리하는 것이 바람직하다. 다른 가능한 화학적 전처리로서는 황산철 또는 인산아연을 이용한 처리를 들 수 있다.
본 발명에 따른 전형적인 조성물에 있어서, 필름-형성 중합체(적절한 경우에는 필름-형성 중합체와 경화제)의 비율은 25∼99.5중량%의 범위, 바람직하게는 40∼98중량%의 범위일 수 있으며, 착색제를 포함하는 조성으로 나타내면 40∼98중량% 범위의 비율이며, 바람직하게는 50∼90 또는 95중량%이다.
하기의 실시예들은 본 발명을 예증하는 것이다.
실시예 1
2종의 저베이킹, 디시안디아미드-경화 회색 에폭시 분체 도료 조성물 A 및 B 를 하기와 같은 구성 성분들을 이용하여 제조하였다(중량부):
A B
금홍석(Rutile) 티타늄 옥사이드 20.41 20.41
안료 옐로우 119 0.012 0.012
휴코신 패스트 블루 0.484 0.484
유연(Lamp black) 101 0.144 0.144
미분 돌로마이트(dolomite) 6.32 6.32
중정석(Barytes) 8.42 8.42
벤조인 0.22 0.22
아랄다이트(Araldite) 에폭시 수지 60.16 50.60
에피큐어(Epikure) 경화제 3.15 2.65
아크릴성 유동제 0.68 0.68
알부라이텍트(Albritect) CC 500 --- 10.00
분체 도료 조성물 B는 본 발명에 따른 것이며 Albritect CC 500(Albright & Wilson, 산화 아연과 불용성 알루미늄 실리케이트의 혼합물) 10중량%를 혼입시켰다. Albritect CC 500이 없는 것을 제외하고는 본질적으로 유사한 조성물 A는 대조의 근거로 삼기 위한 것이다.
각 경우에 있어서, 조성물에 대한 구성 성분들은 혼합기 중에서 건식-혼합하였으며, 90℃에서 작동하는 트윈 스크류 압출기내로 도입하였다. 압출물은 냉각 플 레이트 상에서 롤러로 편평하게 만든 다음 칩 형태(약 1cm 메시)로 분쇄하였다. 이 칩 형태로 된 결과의 조성물을 충격밀 중에서 연마하고 시빙(75㎛ 메시)하여 입자 크기 분포가 하기의 범위내인 각각의 분체 도료 조성물을 산출하였다(Malvern Mastersizer X):
d(v)99 = 68∼76㎛
d(v)50 = 20∼24㎛
13∼19%＜10㎛
알루미나 및 알루미늄 하이드록사이드로 구성되는 첨가제(45중량%:55중량%) 0.75중량%를 각각의 조성물과 건식-혼합하여 혼입시켰다.
두 분체를 하기에 열거한 우주항공용 기재 패널에 정전적으로 도포하였으며 130℃에서 30분간 경화시켜서 약 25∼30㎛의 필름 두께를 갖는 뚜렷한 금속 광택성 도막을 형성시켰다.
기재
(i) 2024 T3 합금, 맨표면, 알로크롬(Alochrom) 1200으로 전처리*
(ii) 2024 T3 합금, 도금 표면, 알로크롬 1200으로 전처리*
(iii) 2024 T3 합금, 맨표면, 산화피막 형성
(iv) 7075 T6, 맨표면, 알로크롬 1200*
* 알루미늄 기재에 도포되는 크로메이트계 화학적 컨버젼(변환) 코팅으로서, 상기한 기재에 대한 후속하는 도막 필름의 부착성을 향상시키기 위하여 불활성 표면 산화물층을 크로메이트-함유 크리스탈의 박막 표면층으로 변환시킨다. 알로크롬 1200은 수용액으로서 도포되며 오버코팅에 앞서 건조된다.
보잉사 사양 BMS 10-11 및 BMS 10-72 타입 V에 따라 패널을 시험하였다. 양 도막은 수 많은 사양 요건, 예컨대, 습식 및 건식 점착성, 유체 침적, 내저온성 및 내고온성 시험을 통과하였다. 그러나, 양 코팅은 방식성(그리고 또한 심미학적인 외관에 있어서는 약간 상이)에 있어서 상이하였으며, 해당 결과를 하기의 표 1에 나타낸다:
시험 기재 요구 조건 도장 결과
BMS 10-11V
염수 분무 (iv) 3000 시간, 최대 3mm A: 2000 시간에서 ≥4mm -불합격 B: 3000 시간에서 ≤1mm -합격
BMS 10-72V
염수 분무 (iv) 1000 시간, 최대 3mm A: 2mm - 합격 B: 0.5mm - 충분한 합격
사상(filiform) 부식 (ii) 30일, 최대 3mm A: 3mm -커트라인 B: 1mm -통과
양자
광택성(60°각도) (i) 최소 90% A: 85% - 불합격 B: 91% - 합격

또한, 도료 조성물 B로부터 유래하는 필름을 도료 조성물 A로부터 유래하는 필름과 비교하여 더욱 큰 표면 평활성을 갖고 있는지, 또는 "오렌지필(orange peel)"이 감소되어 있는지에 관하여 시각적으로 관찰하였다.
확인 가능한 바와 같이, 본 발명에 따른 무기 억제제의 사용은 상대적으로 작은 필름 두께에 있어서도 방식성 및 표면 외관성을 향상시키며, 따라서, 상대적 으로 시험 사양을 요구하는 용도에 이러한 박막 필름 분체 도료의 이용을 가능케 한다.
실시예 2
저베이킹 에폭시 분체 도료 조성물을 상기한 실시예 1에 따라 제조하였으며, 조성물 A는 대조로서 포함된 것이고 조성물 B는 본 발명에 따른 것이다. 이 외에도, Albritect CC 500 대신에 Albritect CC 300을 10중량%를 사용한 것을 제외하고는 조성물 B와 동일한 조성을 갖는 또 다른 조성물 C를 제조하였다. Albritect CC 300(Albright & Wilson)은 무정형 실리카와 불용성 알루미늄 실리케이트의 혼합물이다.
3가지 분체 각각을 2024 T3 우주항공용 합금 패널 복제품 6˝×4˝의 맨표면에 필름 두께 40∼50㎛로 도포하고 130℃에서 30분간 경화시켰다.
이 패널들을 부식 시험에 사용하였다: 시험 초안에 따라 줄을 그은 별개의 패널에 대해 각기 더운 중성염 분무 및 사상 부식 시험을 수행하고 기재하였다.
분체 도료 조성물 B는 본 발명에 따른 것이며 Albritect CC 500(Albright & Wilson, 산화 아연과 불용성 알루미늄 실리케이트의 혼합물) 10중량%를 혼입시켰다. Albritect CC 500이 없는 것을 제외하고는 본질적으로 유사한 조성물 A는 대조의 근거로 삼기 위한 것이다. 이 패널들을 모니터링하였으며 그어진 줄 주위의 부식 범위를 일정 기간 간격에서 주목하였다.
염 분무 사상(filiform)(최대 필라멘트 길이)
도막 1000 시간 2500 시간 1000 시간
A ∼10×2mm 블리스터 5mm 블리스터 12mm
B 블리스터 없음, 어두운 줄 2mm 3mm
C 블리스터 없음, 어두운 줄 2mm 5mm

염 분무 및 사상 부식에 대한 양 결과는 CC 300 또는 CC 500 항-부식 안료중 어느 것인가를 사용하는 것에 의해 향상된다는 것을 알 수 있다.
실시예 3
저베이킹 에폭시 분체 도료 조성물을 상기한 실시예 1에 따라 제조하였으며, 조성물 A는 대조를 위해 포함시킨 것이고 조성물 B는 본 발명에 따른 것이다. 이 외에도, 아래에 상세히 기재한 바와 같은 다양한 수준의 부식 억제제를 함유(중량부)하는 본 발명에 따른 조성물 D, E 및 F를 제조하였다:
A B C
금홍석(Rutile) 티타늄 옥사이드 20.41 20.41 20.41
안료 옐로우 119 0.012 0.012 0.012
휴코신 패스트 블루 0.484 0.484 0.484
유연(Lamp black) 101 0.144 0.144 0.144
미분 돌로마이트(dolomite) 6.32 6.32 6.32
중정석(Barytes) 8.42 8.42 8.42
벤조인 0.22 0.22 0.22
아랄다이트(Araldite) 에폭시 수지 56.30 54.40 52.50
에피큐어(Epikure) 경화제 2.95 2.85 2.75
아크릴성 유동제 0.68 0.68 0.68
알부라이텍트(Albritect) CC 500 4.00 6.00 8.00
각각의 경우에 있어서, 조성물에 대한 구성 성분들은 혼합기 중에서 건식-혼합하였으며, 90℃에서 작동하는 트윈 스크류 압출기내로 도입하였다. 압출물은 냉각 플레이트 상에서 롤러로 편평하게 만든 다음 칩 형태(약 1cm 메시)로 분쇄하였다.
이 칩 형태로 된 결과의 조성물을 충격밀 중에서 연마하고 시빙(75㎛ 메시)하여 입자 크기 분포가 실시예 1에 나타낸 바와 같은 범위내인 각각의 분체 도료 조성물을 산출하였다.
또한 실시예 1에서와 같이, 각각의 조성물을 알루미나 및 알루미늄 하이드록사이드(45중량%:55중량%)로 구성되는 첨가제 0.75중량%와 혼합하였다.
분체들을 하기에 나타낸 바와 같은 1mm 두께의 알루미늄 합금 패널에 정전적으로 분무 도포하고, 130℃에서 30분간 스토빙하여 약 30∼40㎛의 필름 두께를 갖는 뚜렷한 금속 광택성 도막을 형성시켰다.
기재
(i) 2024 T3 합금, 맨표면, 크롬산중에서 산세하여 전처리*
(ii) 2024 T3 합금, 맨표면, 알로크롬 1200으로 전처리
* 도막 필름의 부착 표면적을 더욱 크게 하기 위하여, 기재 표면을 에칭하는 것으로 수행하였음.
결과의 도막 형성 패널을 ASTM B. 117/DIN 50021/BS 5466/ISO 3768에 따라 실시예 1에서와 같이 더운 중성염 분무 시험에 제공하였다. 각 도막에 형성된 부식 블리스터의 수 및 크기는 시험 기간(각 경우에 있어서 1000 시간)의 말기에 검사하였다.
해당 결과를 하기의 표 3에 나타낸다:
기재 A B D E F
(i) 5×5mm ＜1mm 20×1mm 5×1mm ＜1mm
(ii) 2×1mm ＜1/2mm ＜1/2mm ＜1/2mm ＜1/2mm

확인 가능한 바와 같이, 본 발명에 따른 부식 억제제를 사용하는 것은, 특히 기재(i)의 경우에 1000 시간의 염분무후의 블리스터링에 대한 저항성이 향상된다. 후자의 기재에 있어서는, 분체 도료 조성물 내에 혼입되는 억제제의 비율에 따라 향상 정도도 증가하였다.
실시예 4
2종의 저베이킹 에폭시 분체 도료 조성물 G를 본 발명에 따라 제형화하였으며, 이번에는 상기한 조성물 A-F에서 사용된 디시안디아미드 가교제 대신에 비스페 놀-A계의 아민-촉진(Amine-accelerated) 경화제를 사용하였다. G의 조성은 하기와 같다(중량부):
금홍석(Rutile) 티타늄 옥사이드 20.41
안료 옐로우 119 0.012
휴코신 패스트 블루 0.484
유연(Lamp black) 101 0.144
미분 돌로마이트(dolomite) 6.32
중정석(Barytes) 8.42
벤조인 0.22
아랄다이트(Araldite) 에폭시 수지 44.42
아민-촉진 경화제 8.89
아크릴성 유동제 0.68
Albritect CC 500 10.00
조성물의 구성 성분들을 혼합기 중에서 건식-혼합하였으며, 90℃에서 작동하는 트윈 스크류 압출기내로 도입하였다. 압출물은 냉각 플레이트 상에서 롤러로 편평하게 만든 다음 칩 형태(약 1cm 메시)로 분쇄하였다. 이 칩 형태로 된 결과의 조성물을 충격밀 중에서 연마하고 시빙(75㎛ 메시)하여 입자 크기 분포가 실시예 1에 나타낸 범위 내인 분체 도료 조성물을 산출하였다. 또한, 실시예 1에서와 같이, 알루미나 및 알루미늄 하이드록사이드로 구성되는 첨가제(45중량%:55중량%) 0.75 중 량%를 조성물과 혼합하였다.
조성물 G를 크롬산중에서 산세하여 전처리한 맨표면의 2024 T3 합금 패널에 정전적으로 도포하였다. 도막을 130℃에서 30분간 스토빙하여 30∼40㎛의 필름 두께를 갖는 뚜렷한 금속 광택성 필름을 형성시켰다. 비교할 목적으로, 실시예 1로부터의 조성물 A 및 B를 마찬가지로 도포하였다.
3종의 도막 형성 패널을 상기한 실시예 3에 기재한 바와 같은 더운 중성염 분무를 이용하여 시험하였다. 이 외에도, 각각을 특정한 우주항공 사양에 사용되는 유형의 유체 저항성(fluid resistance) 시험에 제공하였다. 시험 초안은 (70±2)℃의 온도로 유지된 SKYDROL(트리-n-부틸 포스페이트)중에 14일간 침적시킨 다음, 유럽 표준 EN3840 T29에 따른 내스크래치성 시험을 하는 것으로 구성되어 있었다. 이들 시험 결과를 하기의 표 4에 나타낸다:
시험 A B C
염분무: 1000 시간 (블리스터링 정도) 5×5mm ＜1mm ＜1/2mm
내스크래치성:금속의 노출전 최대 중량(70℃의 Skydrol 중에서 14일간에 후속) 2000g 1300g 1900g
확인되는 바와 같이, 본 발명에 따른 조성물 B 및 G의 각각은 우수한 방식성 및 공격성 유체에 의한 공격에 대한 높은 수준의 저항성을 갖는 분체 도료를 제공하였으며, 후자의 관점에서 조성물 G는 B 보다 우수하였다.

실시예 5: 강철 기재
에폭시-폴리에스테르 혼성 분체 도료 조성물 H 및 J를 하기와 같은 구성 성분들을 이용하여 제조하였다(중량부):
H J
금홍석(Rutile) 티타늄 옥사이드 350 350
카르복시-기능성 폴리에스테르 수지 320 320
에폭시 수지 190 190
폴리에스테르-촉매 매스터뱃치 28 28
폴리비닐 유동제 2 2
벤조인 3 3
왁스 6 6
칼슘 카르보네이트 충진제 100 50
Albritect CC 500 - 50
999 999
분체 도료 조성물 J는 본 발명에 따른 것이며 부식 억제 첨가제로서 Albritect CC 500을 혼입시켰다. 조성물 H는 Albritect CC 500이 없는 것을 제외하고는 본질적으로 유사하며 대조의 근거로 삼기 위한 것이다.
삭제
각 경우에 있어서, 구성 성분들은 혼합기 중에서 건식-혼합하였으며, 120℃에서 작동하는 트윈 스크류 압출기내로 도입하였다. 압출물은 냉각 플레이트 상에 서 롤러로 편평하게 만든 다음 칩 형태(약 1cm 메시)로 분쇄하였다. 밀링을 용이하게 하기 위하여 0.1중량%의 알루미나를 건식-유동 첨가제로서 상기한 칩에 첨가하였다. 칩 형태로 된 결과의 조성물을 충격밀 중에서 연마하여 입자 크기 분포가 하기와 같은 분체 도료 조성물들을 산출하였다:
d(v)99 = 103∼108㎛
d(v)50 = 38∼42㎛
7∼8%＜10㎛
결과의 조성물을 인산아연으로 전처리한 전기아연 도금된 강철로 구성되는 0.6mm 두께의 기재에 정전 분무 도포하였다. 이 분체 도막을 190℃에서 10분간 경화시켜서 두께 60∼80㎛의 필름을 산출하였다.
코팅된 기재를 하기와 같은 각 사이클을 갖는 5 사이클의 비등/박리(boil/ peel-off) 시험을 수행하였다:
(a) 100개의 정방형 격자를 생성하도록 코팅 필름을 10×10(1mm 간격)으로 크로스 컷팅하고;
(b) 비등하는 5% NaCl 용액 중에 8 시간 동안 침적시키며;
(c) 시험 패널을 실온에서 16 시간 동안 방치하고;
(d) 크로스 컷팅된 영역상에서 테이프-당김 부착력 시험을 수행한다.
얻어진 결과는 하기의 표 5와 같았다:
시험 H J
5 사이클후 부착력(100-정방형 격자 부착 개소의 %) 75% 100%
필름의 표면 평활성(육안 평가) 양호 우수

확인 가능한 바와 같이, 필름의 심미학적 상도 및 비등하는 염수 중에서의 박리에 대한 저항성 양자는 Albritect CC 500을 포함시키는 것에 의해 향상되었다.

Claims (24)

  1. 카르복시-기능성 폴리에스테르 수지, 하이드록시-기능성 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지 및, 기능성 아크릴 수지로부터 선택되는 필름-형성 중합체(film-forming) 중합체 40~98 중량%;
    안료, 충진제 또는 익스텐더 1.5~55 중량%;
    하기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 실리케이트 물질:
    (a) 3가의 금속 및 실리카 유도체 또는 실리케이트 유도체를 포함하는 화합물; 및
    (b) 천연적으로 산출되거나 또는 합성되는 금속 실리케이트,
    ;및
    산화 아연, 산화 마그네슘, 및 실리카로부터 선택된 산화물을 포함하는 부식-억제 첨가제(corrosion-inhibiting additive) 0.5~15 중량%을 포함하는 분체 도료 조성물로서,
    상기 산화물이 부식-억제 첨가제의 총 중량에 대하여 2~30 중량%의 양으로 존재하며,
    상기 부식-억제 첨가제가 상기 분체 도료 조성물의 균질화 전, 도중, 및 균질화 전과 도중에 혼입되는 것을 특징으로 하는 분체 도료 조성물.
  2. 카르복시-기능성 폴리에스테르 수지, 하이드록시-기능성 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지 및, 기능성 아크릴 수지로부터 선택되는 필름-형성 중합체(film-forming) 중합체 50~90 중량%;
    안료, 충진제 또는 익스텐더 9.5~55 중량%;
    하기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 실리케이트 물질:
    (a) 3가의 금속 및 실리카 유도체 또는 실리케이트 유도체를 포함하는 화합물; 및
    (b) 천연적으로 산출되거나 또는 합성되는 금속 실리케이트
    ;및
    산화 아연, 산화 마그네슘, 및 실리카로부터 선택된 산화물을 포함하는 부식-억제 첨가제(corrosion-inhibiting additive) 0.5~7.5 중량%을 포함하는 분체 도료 조성물로서,
    상기 산화물이 부식-억제 첨가제의 총 중량에 대하여 2~30 중량%의 양으로 존재하며,
    상기 부식-억제 첨가제가 상기 분체 도료 조성물의 사후 혼합(post-blending) 방법으로 혼입되는 것을 특징으로 하는 분체 도료 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산화물이 산화 아연 또는 무정형 실리카인 분체 도료 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산화물이 상기 부식-억제 첨가제의 총 중량에 대하여 5~25 중량%의 양으로 존재하는 분체 도료 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 성분 (a)의 3가의 금속이 크롬, 철 또는 알루미늄인 분체 도료 조성물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 성분 (b)의 금속 실리케이트가 크롬, 철 또는 알루미늄으로부터 선택된 3가 금속의 실리케이트인 분체 도료 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 성분 (a)의 3가의 금속 화합물이 3가 금속 포스페이트, 3가 금속 플루오라이드, 3가 금속 실리코플루오라이드, 3가 금속 클로라이드, 3가 금속설페이트 또는 3가 금속 알칸 카르복실레이트인 분체 도료 조성물.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 성분(a)의 실리카가 무정형 실리카 또는 그 전구체인 분체 도료 조성물.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 성분(a)으로 사용된 실리카 또는 실리케이트, 또는 상기 부식-억제 첨가제가 이온 교환에 의해 표면-개질된 분체 도료 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 표면-개질에 연루되는 이온이 칼슘, 아연, 코발트, 납, 스트론튬, 리튬, 바륨 및 마그네슘으로부터 선택되는 분체 도료 조성물.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 실리콘 대 금속 원자의 비율이 0.2∼30:1의 범위인 분체 도료 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 조성물의 균질화 전, 도중 또는 균질화 전과 도중에 혼입되는 부식-억제 첨가제(들)의 비율이 조성물 총 중량에 대하여 1∼15중량%의 범위인 분체 도료 조성물.
  13. 제2항에 있어서, 사후 혼합(post-blending)에 의해 혼입되는 부식-억제 첨가제(들)의 비율이 조성물 총 중량에 대하여 5중량% 이하인 분체 도료 조성물.
  14. 제2항에 있어서, 사후 혼합(post-blending)에 의해 혼입되는 첨가제(들)의 전체 함량이 첨가제(들) 없는 조성물 중량 기준으로 10중량%를 초과하지 않는 분체 도료 조성물.
  15. 제1항에 있어서, 부식-억제 첨가제 또는 그 성분 전체 또는 각각의 입자 크기가 2.5㎛∼25㎛인 분체 도료 조성물.
  16. 제1항 또는 제2항에 따른 조성물을 분체 도장 방법에 의하여 기재(基材:substrate)에 도포하여 조성물 입자들이 상기한 기재상에 부착되게 하고, 기재의 적어도 일부 상에서 부착된 입자들이 연속적인 도막을 형성하도록 하는, 금속 기재 상에의 도막 형성 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 도포된 도막의 두께가 50㎛ 이하인 금속 기재 상에의 도막 형성 방법.
  18. 제16항에 따른 방법에 의하여 얻어지는 도장된 기재.
  19. 제18항에 있어서, 상기 기재가 알루미늄 또는 알루미늄 합금인 기재.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
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