KR102161813B1 - 중공 유리 구체 및 도전성 안료를 포함하는 부식 방지 아연 프라이머 코팅 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특히, 철(iron) 및 강철(steel) 구조물을 보호하기 위한 코팅 조성물로, 부식 방지 코팅 조성물 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 예를 들어, 에폭시게 도료(coatings)인 유리 미소구체, 입자상 아연 및 도전성 안료를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 조성물로 코팅된 금속 구조물뿐만 아니라, 상기 조성물을 포함하는 성분의 키트, 이를 도포하는 방법에 관한 것이다.

Description

중공 유리 구체 및 도전성 안료를 포함하는 부식 방지 아연 프라이머 코팅 조성물{ANTI-CORROSIVE ZINC PRIMER COATING COMPOSITIONS COMPRISING HOLLOW GLASS SPHERES AND A CONDUCTIVE PIGMENT}
본 발명은 특히, 철(iron) 및 강철(steel) 구조물을 보호하기 위한 코팅 조성물로, 부식 방지 코팅 조성물 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 예를 들어, 에폭시게 도료(coatings)인 유리 미소구체, 입자상 아연 및 도전성 안료를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다.
유기 및 무기 코팅물(coatings)인 아연 프라이머들이 해양 산업 분야에서 광범위하게 사용되고 있으며, 예컨대 교량, 컨테이너, 정제소, 석유 화학 산업, 발전소, 저장 탱크, 크레인, 풍차와, 공항, 경기장 및 고층 건물 등의 토목 구조물의 강철 구조부로도 역시 세분화될 수 있다. 이러한 코팅물은 규산염계, 에폭시계, 폴리우레탄계, 환화(cyclized) 고무계, 페녹시 수지계, 에폭시 에스테르계, 우레탄 아크릴레이티드계 바인더 시스템과 같은 다수의 바인더 시스템에 기초할 수 있다.
아연 프라이머에서, 아연은 도전성 안료로서 사용되어 애노드적으로 활성인(anodically active) 코팅을 생성한다. 아연은 희생적 애노드 재료로서 작용하고 캐소드가 되는 강철 기판을 보호한다. 부식에 대한 내성은 아연 프라이머에 의한 갈바니 전류(galvanic current)의 전달에 의존하나, 한 시스템에서 도전성이 유지되고 애노드로서 작용하기에 충분한 아연이 존재하는 한, 강철은 갈바니 전기적으로 보호받게 될 것이다. 따라서, 아연 프라이머의 아연 안료 입자들이 서로 가깝게 채워지고 아연 프라이머는 통상적으로 아연 분말의 매우 높은 하중으로 제제화된다.
당 분야에서 상기 아연 하중을 감소시키기 위한 다양한 접근법이 이용되어왔다. US 4,621,024은 아연과 같은 금속 기질로 미소구체를 코팅하여, 코팅의 금속 성분의 전반적인 감소를 초래하는 것을 개시한다. US　5,252,632는 아연계 코팅의 내식성을 향상시킬 뿐만 아니라, 상기 조성물의 밀도를 감소시키는 비코팅 중공 유리 미소구체를 개시한다. US 5,580,907 및 US 6,287,372 는 모두 미소구체를 포함함으로써 상기 조성물에서 아연 분진의 양을 감소시키는 추가적 노력을 개시한다. WO 2008/125610는 코팅 조성물의 내식성 향상을 위한 특정 아연 합금의 함유물을 개시한다. 이는 또한 카본 블랙 등의 부식 억제를 향상시킬 수 있는 도전성 안료를 추가로 개시한다.
WO 96/29372는 그 자리에서(in situ) 용매에서 용해되기 위한 건조 코팅 조성물을 개시하고, 상기 건조 코팅 조성물은 상기 코팅 조성물의 경질 침전(hard settling)을 피하기 위해 흑연을 포함한다.
WO 99/58274는 에폭시 에스테르 수지계에서 탄소-변성 아연 분진, 아연 분진 및 중공 유리 구체를 포함하는 코팅 조성물을 개시한다. 상기 탄소-변성 아연 분진은 탄소 및 아연의 단순 혼합물이 아니다.
그러나, 비용 효율성이 있고 상기 보호 코팅물에 적용되는 아연의 양이 감소되는 강철계 금속 구조물의 내식성 개선이 여전히 요구된다.
충분한 내식성을 확립하고 상기 코팅의 최적의 성능을 보장하기 위해, 그것의 적절한 내구성을 평가하기 위한 관련 실험 성능 테스트에 따른 보호 페인트 시스템에 대한 요구 사항을 명시할 필요가 있다. 새로운 기술 및 페인트 제형의 사용은 또한 이전 실적이 거의 또는 전혀 없는 도료를 개발중인 것을 의미한다. 이는 코팅 성능 평가를 위해 가속화된 실험실 시험에 더 많은 강조가 배치되는 결과로 나타났다. 이러한 가속화된 노출 시험의 대부분은 그들의 노출 시간 내에 완전히 코팅된 표면에 시각적으로 부정적 영향을 나타내지 않을 것이다. 따라서 인위적으로 만들어진 긁힘(scores) 등의 손상 주변에서 도료의 거동은 중요한 고려사항이 주어지고, 많은 사전 인증 테스트들은 긁힘으로부터의 박리뿐만 아니라 녹 크리프(rust creep) 및 블리스터링(blistering)을 기반으로 한다 ISO 12944, NORSOK M-501, ISO 20340, NACE TM 0104, 0204, 0304, 0404 등(Weinell, C. E. and S. N. Rasmussen, Advancement in zinc rich epoxy primers for corrosion protection, NACE International, paper no. 07007 (2007)). 이러한 가속 풍화(weathering) 방법은 환경의 영향을 강조하고자 하는 것으로 상기 도막 손상이 보다 빨리 발생한다(Mitchell, M. J., Progress in offshore coatings, NACE International, paper no. 04001 (2004)). 녹 크리프가 적을수록 전반적으로 더 나은 내식 성능을 구현한다.
강철계 금속 구조물의 향상된 내식성은 코팅 조성물이 다음을 포함하여 달성된다:
a)에폭시계 바인더 시스템, 폴리실록산계 바인더 시스템, 폴리우레탄계 바인더 시스템, 환화 고무계 바인더 시스템 및 페녹시 수지계 바인더 시스템으로부터 선택되는 바인더 시스템,
b)아연 입자
c)중공 유리 미소구체, 및
d)흑연(graphite), 카본 블랙, 알루미늄 안료, 흑색 산화철, 안티몬-주석 산화물, 안티몬-주석 산화물로 코팅된 마이카(mica), 인듐 주석 산화물, 카본 나노 튜브, 카본 섬유 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 도전성 안료.
일 구현예에서, 특히 우수한 내식성을 제공하는 본 발명에 따른 상기 코팅 조성물은 카본 블랙, 흑연 및 이들의 임의의 조합으로부터 선택되는 도전성 안료를 포함한다.
본 발명은 원칙적으로, 예를 들어 통상적 유형의 부식 방지 코팅 조성물인 아연 분말이 포함될 수 있는 바인더 시스템의 임의의 유형에 적용 가능한 것으로 이해되어야 한다. 본원의 일부 실시예는 에폭시계 바인더 시스템, 폴리실록산계 바인더 시스템, 폴리우레탄계 바인더 시스템, 환화 고무계 바인더 시스템 및 페녹시 수지계 바인더 시스템으로부터 선택되는 바인더 시스템을 포함하는 코팅 조성물이다. 일 구현예에서, 본 발명의 상기 코팅 조성물은 에폭시계 바인더 시스템, 폴리우레탄계 바인더 시스템 및 폴리실록산계 바인더 시스템으로부터 선택되는 바인더 시스템을 포함한다. 다른 구현예에서, 본 발명의 상기 코팅 조성물은 에폭시계 바인더 시스템 및 폴리실록산계 바인더 시스템으로부터 선택되는 바인더 시스템을 포함한다. 또 다른 구현예에서, 상기 바인더 시스템은 에폭시계 바인더 시스템이다.
에폭시계 바인더 시스템
상기 용어 "에폭시계 바인더 시스템"은 하나 이상의 에폭시 수지, 임의의 경화제, 임의의 반응성 에폭시 희석제, 임의의 에폭시 개질제, 임의의 연장제 수지, 임의의 에폭시 촉진제 및 임의의 에폭시 유화제의 조합인 것으로 이해되어야 한다.
적절한 반응성 에폭시 희석제는 예를 들어, 단관능성 글리시딜 에테르 또는 지방족 에스테르, 지환족 또는 방향족 화합물(e.g. Araldite DY-E/BD, ex. Huntsman Advanced Materials - Germany, Cardolite NC 513, ex. Cardanol Chemicals (US) 및 Cardura E10P ex. Momentive - Netherlands.)을 포함한다.
적절한 에폭시 개질제는 예를 들어, 오일, 오일 유도체, 아마 인유(linseed oil) 및 이들의 유도체, 피마 자유(castor oil) 및 이들의 유도체, 대두유(soy bean oil) 및 이들의 유도체와 같은 변성 오일을 포함한다.
적절한 연장제 수지는 예를 들어, 포화 폴리에스테르 수지, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐부티레이트, 비닐 아세테이트 및 비닐 이소부틸 에테르 코폴리머, 비닐 클로라이드 및 비닐 이소부틸 에테르 코폴리머, 폴리 비닐 메틸 에테르, 폴리비닐 이소부틸 에테르, 폴리비닐 에틸 에테르의 코폴리머, 변성 방향족 탄화수소 수지; 스티렌/부타디엔 코폴리머와 같은 스티렌 코폴리머; 아크릴 수지; 하이드록시-아크릴레이트 코폴리머; 지방산; 및 환화 고무를 포함한다.
상기 에폭시계 바인더 시스템은 방향족 또는 비방향족 에폭시 수지(예를 들어, 수소화 에폭시 수지)로부터 선택되는 하나 이상의 에폭시 수지를 포함할 수 있고, 분자당 하나 이상의 내부, 말단 또는 환상 구조에 가교제로서 역할하기 위한 적절한 경화제와 함께 배치되는 에폭시기를 포함할 수 있다. 단관능성 글리시딜 에테르 또는 지방족 에스테르, 지환족 또는 방향족 화합물과 동일한 클래스로부터와 같은 반응성 희석제의 조합은 점도를 감소시키고 적용 및 물성을 개선하기 위해 포함될 수 있다.
적절한 에폭시계 바인더 시스템은 비스페놀 A, 비스페놀 F, 노볼락(Novolac) 에폭시, 비방향족 에폭시, 지환족 에폭시, 에폭시화 폴리설파이드 및 에폭시 관능성 아크릴 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 것으로 여겨진다. 특히 에폭시계 바인더 시스템은 비스페놀 A를 포함한다. 에폭시계 바인더 시스템은 용매계(solvent-borne) 또는 수계(water-borne) 에폭시 수지계와 같은 종래 유형일 수 있다.
시판되는 적절한 용매계 에폭시 수지의 예시는 다음과 같다:
Epikote 828, ex. Momentive (US), 비스페놀 A 형
Araldite GY 250, ex. Huntsman Advanced Materials (Switzerland), 비스페놀 A 형
Epikote 1004, ex. Momentive (US) 비스페놀 A 형
DER 664-20, ex. Dow Chemicals (Germany), 비스페놀 A 형
Epikote 1001 X 75, ex. Momentive (US), 비스페놀 A 형
Araldite GZ 7071X75BD, ex. Huntsman Advanced Materials (Germany), 자일렌의 비스페놀 A 형
Araldite GZ 7071X75CH, ex. Huntsman Advanced Materials (Switzerland), 비스페놀 A형
DER 352, ex. Dow Chemicals (Germany), 비스페놀 A 및 비스페놀 F
Epikote 235의 혼합물, ex. Momentive (US), 비스페놀 A 및 비스페놀 F
Epikote 862 의 혼합물, ex. Momentive (US), 비스페놀 F 형
DEN 438-X 80, ex. Dow Chemical Company (USA), 에폭시 노볼락
Epikote 1009, ex. Momentive (US), 비스페놀 A 형
DER 684-EK40, ex. Dow Chemicals (Germany), 비스페놀 A 형
Epikote 154, ex. Momentive (US) 에폭시 노볼락.
시판되는 적절한 수계 에폭시 수지의 예시는 다음과 같다:
Beckopox EP 385 W, ex Cytex Surface Specialities (Germany)
Epicote 3540 WY-55A, ex. Momentive (US)
EPI-REZ DPW 6520, ex. Momentive (US)
Beckopox VEP 2381 W, ex. Cytex Surface Specialities (Germany)
상기 에폭시계 바인더 시스템은 질소에 연결되는 적어도 두 개의 반응성 수소 원자를 포함하는 화합물 또는 폴리머로부터 선택되는 하나 이상의 경화제를 포함할 수 있다.
용매계 에폭시 수지의 적절한 경화제는 아민 또는 지방족 아민 및 폴리아민(e.g. 지환족 아민 및 폴리아민), 폴리아미도아민, 폴리옥시알킬렌 아민 (e.g. 폴리옥시알킬렌 디아민), 아미노화 폴리알콕시에테르(e.g. 상업적으로 "제파민(Jeffamine)"으로 판매되는 것들), 알킬렌 아민 (e.g. 알킬렌 디아민), 아르알킬 아민, 방향족 아민, 만니히 염기(e.g. 상업적으로 "페날카민(Phenalkamine)" 으로 판매되는 것들), 아미노 관능성 실리콘 또는 실란, 이소시아네이트로부터 선택되는 아미노 관능성 폴리머 및 아민 부가물 및 이들의 유도체를 포함하는 것으로 여겨진다. 일 구현예에서, 상기 경화제는 폴리아미도아민이다.
시판되는 적절한 경화제의 예시는 다음과 같다:
제파민 EDR-148 ex. Huntsman Corporation (USA), 트리에틸렌글리콜 디아민
제파민 D-230 ex. Huntsman Corporation (USA), 폴리옥시프로필렌 디아민
제파민 D-400 ex. Huntsman Corporation (USA), 폴리옥시프로필렌 디아민
제파민 T-403 ex. Huntsman Corporation (USA), 폴리옥시프로필렌 트리아민 Ancamine 1693 ex. Air Products (USA), 지환족 폴리아민 부가물
Ancamine X2280 ex. Air Products (USA), 지환족 아민
Ancamine 2074 ex. Air Products (USA), 지환족 폴리아민 부가물
Ancamide 350 A ex. Air Products (USA), 폴리아미노아마이드
Sunmide CX-105X, ex. Air Products Inc. , 만니히 염기
Epikure 3140 경화제, ex. Momentive (USA), 폴리아미도아민
SIQ Amin 2030, ex. SIQ Kunstharze GmbH (Germany), 폴리아미도아민
Epikure 3115X-70 경화제, ex. Momentive (USA), 폴리아미도아민
SIQ Amin 2015, ex. SIQ Kunstharze GmbH (Germany), 폴리아미도아민
Polypox VH 40309/12, ex. Dow Chemicals (USA), 폴리옥시알킬렌 아민
CeTePox 1490 H, ex. CTP Chemicals and Technologies for Polymers (Germany), 폴리옥시알킬렌 아민
Epoxy hardener MXDA, ex. Mitsubishi Gas Chemical Company Inc (USA), 아르알킬 아민
디에틸아미노프로필아민, ex. BASF (Germany), 지방족 아민
Gaskamine 240, ex. Mitsubishi Gas Chemical Company Inc (USA),아르알킬 아민
Cardolite Lite 2002, ex. Cardanol Chemicals (USA), 만니히 염기
Aradur 42 BD, ex. Huntsman Advanced Materials (Germany), 지환족 아민
Isophorondiamin, ex. BASF (Germany), 지환족 아민
Epikure 3090 경화제, ex. Momentive (USA), 에폭시를 갖는 폴리아미도아민 부가물
Crayamid E260 E90, ex. Arkema (France), 에폭시를 갖는 폴리아미도아민 부가물
Crayamid 140, ex. Arkema (France), 아미노 폴리아마이드 수지 Aradur 943 CH, ex. Huntsman Advanced Materials (Switzerland), 에폭시를 갖는 알킬렌 아민 부가물 ex. Huntsman Advanced Materials (Switzerland), 에폭시를 갖는 방향족 아민 부가물
Cardolite NC-541, ex. Cardanol Chemicals (USA), 만니히 염기
Cardolite Lite 2001, ex. Cardanol Chemicals (USA), 만니히 염기
Suitable curing agents for water-borne epoxy resins may include amine adducts selected from:
수계 에폭시 수지를 위한 적절한 경화제는 다음으로부터 선택되는 아민 부가물을 포함할 수 있다:
Beckopox Specialharter EH 623W, ex. Cytex Surface Specialities (Germany)
Beckopox EH 613W, ex. Cytex Surface Specialities (Germany)
EPICURE DPC 6870, ex. Momentive (US)
Epilink 660, ex. Air Products (Italy)
Epilink 701, ex. Air Products (UK)
일 구현예에서, 에폭시계 바인더 시스템은 a) 비스페놀 A, 비스페놀 F 및 노볼락으로부터 선택되는 하나 이상의 에폭시 수지; 및 b) 만니히 염기, 폴리아미도아민, 폴리옥시알킬렌 아민, 알킬렌 아민, 아르알킬아민, 폴리아민 및 부가물 및 이들의 유도체로부터 선택되는 하나 이상의 경화제를 포함한다. 또 다른 구현예에서, 에폭시계 바인더 시스템은 비스페놀 A 및 폴리아미도아민 모두를 포함할 수 있다.
다른 구현예에서, 상기 에폭시 수지는 100-9000, 100-2000, 100-1500, 예를 들어, 150-1000, 150-700의 에폭시 당량을 가질 수 있다.
또 다른 구현예에서, 에폭시계 바인더 시스템은 150-700의 에폭시 당량을 갖는 하나 이상의 비스페놀 A 에폭시 수지 및 하나 이상의 폴리아미도아민 또는 부가물 및 이들의 유도체를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 에폭시계 바인더 시스템은 상온 경화 바인더 시스템이다.
일부 에폭시계 바인더 시스템에서 상기 조성물은 경화제의 첨가 없이 적절한 도막을 형성할 것이다. 따라서, 다른 구현예에서 상기 페인트 조성물에 경화제가 첨가되지 않는다.
상기 코팅 조성물에서, 일 구현예의 에폭시계 바인더 시스템의 총량은 상기 코팅 조성물의 20-65 고체부피%와 같은, 예를 들어, 30-50 고체부피%인 15-80 고체부피%의 범위에 있다.
본원에서 사용되는 용어 "수소 당량"은 질소에 결합되는 반응성 수소 원자만을 포함하는 것이다.
하나 이상의 경화제와 관련된 "수소 당량"의 수는 하나 이상의 경화제 각각으로부터의 기여의 합이다. 수소 당량에 대한 하나 이상의 경화제 각각으로부터의 기여는 경화제 수소 당량이 다음과 같이 결정되는 경우, 수소 당량에 의해 나눠진 경화제의 그램(grams)으로 정의된다: 1몰의 반응성 수소에 대한 경화제 당량의 그램. 에폭시 수지를 갖는 부가물에 대한 부가 전의 반응물의 기여는 에폭시 바인더계 시스템에서 "수소 당량"의 수를 결정하는데 이용된다.
하나 이상의 에폭시 수지와 관련된 "에폭시 당량"의 수는 하나 이상의 에폭시 수지 각가으로부터의 기여의 합이다. 하나 이상의 에폭시 수지 각각으로부터 에폭시 당량에 대한 기여는 에폭시 수지의 에폭시 당량이 다음과 같이 결정되는 경우, 에폭시 수지의 에폭시 당량으로 나눠진 에폭시 수지의 그램으로 결정된다: 1 몰의 에폭시기에 대한 에폭시 수지 당량의 그램. 에폭시 수지를 갖는 부가물에 대한 부가 전의 반응물의 기여는 에폭시 바인더계 시스템에서 "수소 당량"의 수를 결정하는데 이용된다.
하나 이상의 경화제의 수소 당량 및 하나 이상의 에폭시 수지의 에폭시 당량의 비율은 60:100 내지 110:100 또는 70:100 내지 100:110, 또는 80:100 내지 110:100와 같은, 20 :100 내지 120:100일 수 있다.
대안적으로, 상기 코팅 조성물의 바인더 시스템은 폴리실록산계 바인더 시스템, 폴리우레탄계 바인더 시스템, 환화 고무 바인더 시스템 및 페녹시 수지계 바인더 시스템으로부터 선택된다. 이러한 상업적 코팅 조성물의 예시들은 아연 분말이 통상적으로 사용되는 유형이다. 상기 바인더 시스템은 특정 바인더 시스템에 따라, 경화제를 필요로하거나 그렇지 않을 수 있다. 따라서, 일 구현예에서, 상기 바인더 시스템은 하나 이상의 경화제를 포함한다. 다른 구현예에서, 상기 바인더 시스템은 임의의 경화제를 포함하지 않는다.
다른 적절한 바인더 시스템은 비닐계 폴리머; 비닐 클로라이드 및 비닐 이소부틸 에테르의 코폴리머; 페녹시; 폴리우레탄; 석유 분획 응축과 같은 방향족 탄화수소 수지를 포함하는 환화 고무 계인 바인더 시스템과 같은 일액형 도료를 포함할 수 있다. 일반적으로, 경화제는 일액형 바인더 시스템의 이러한 유형에 첨가되지 않는다.
시판되는 일액형 아연 함유 코팅 조성물에 적절한 수지의 예시는 다음과 같다:
Alplex CK 450, Cytec (환화 고무계)
Phenoxy PKHH, InChem (페녹시계)
폴리실록산계 바인더 시스템
상기 용어 "폴리실록산계 바인더 시스템"은 적어도 하나의 경화 가능한 폴리실록산 변성 성분을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 상기 바인더 시스템의 주요 부분은 예를 들어, 50 고체부피% 이상, 바람직하게는 적어도 35 고체부피%, 적어도 25 고체부피%, 즉, 적어도 20 고체부피%의 폴리실록산 모이어티로 구성되고, 상기 바인더 시스템은 폴리실록산 모이어티로 나타낸다.
상기 폴리실록산 모이어티는 알킬-, 페닐- 및/또는 포화된 환형 구조와 같은 임의의 펜던트(pendant) 유기 구조로 이해되어야 하고, 또한 본원의 예시로서 알콕시기, 불포화된 아크릴기 등인 경화 가능한 치환기를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 폴리실록산계 바인더 시스템은 하나 이상의 아미노 관능성 실리콘 변성 화합물(들), 하나 이상의 에폭시 수지 및 임의의 폴리실록산 바인더 또는 폴리실록산 변성 바인더 성분, 임의의 아미노실란, 임의의 반응성 에폭시 희석제, 임의의 에폭시 개질제, 임의의 연장제 수지, 임의의 에폭시 촉진제 및 임의의 에폭시 유화제의 조합이다.
상기 용어 "에폭시 관능성 실리콘 변성 화합물"은 통상적인 개념으로 펜던트 및/또는 말단 아미노기를 갖는 예를 들어, 실란 또는 폴리실록산 화합물인 즉, 실리콘 화합물로 이해된다. 아미노 관능성 실리콘 화합물의 설명에 도움이 되는 실례는 아미노 관능성 폴리실록산 및 아미노실란이다.
본 발명의 추가적 구현예에서, 상기 아미노 관능성 실리콘 화합물(들)은 아미노 관능성 폴리실록산(들)이다. 상기 용어 "아미노 관능성 폴리실록산"은 하나 이상의 폴리실록산 블록을 갖고 펜던트 및/또는 말단 아미노 작용기를 갖는 선형 또는 분지형 중합성 성분을 의미한다.
상기 아미노 작용기는 예를 들어, 아미노실란(즉, 하기와 같은 아미노실란)에 의해 반응성 폴리실록산에 도입될 수 있다(US 4,857,608 참조). 상기 아미노 관능성 폴리실록산은 그 자리에서(in situ) 제조될 수 있는 것을 이해해야 한다. 일부 실시예에서, 히드록시 관능성 또는 알콕시 관능성 폴리실록산은 아미노 작용기가 도입됨에 의해 아미노실란과 반응한다. 예를 들어 아미노실란은 바람직하게는 폴리실록산의 실라놀기 당 아미노실란의 0.4-5.0 알콕시기를 사용하여 20-80℃의 범위의 온도에서, α,ω-디히드록시폴리디메틸실록산과 반응할 수 있다. 만일 과량의 아미노실란이 사용되거나, 반응이 완료되도록 속행되지 않으면, 소량의 아미노실란이 생성물에 남을 수 있다. 일 구현예에서, 적어도 하나의 아미노 관능성 폴리실록산은 폴리실록산 및 아미노실란의 반응 생성물이다.
아미노 관능성 폴리실록산의 예시는 α,ω-디아미노 관능성 폴리실록산(예를 들어, 폴리실록산 유체)이다. 시판 가능한 아미노 관능성 폴리실록산의 설명에 도움이 되는 실례는 SILRES HP 2000(아미노 관능성 메틸-페닐 실리콘) ex Wacker Chemie - Germany; SF1708 (아미노 관능성 폴리실록산 유체) ex General Electric Co.등 이다.
다른 구현예에서, 상기 아미노 관능성 실리콘 화합물(들)은 아미노실란(들)이다. 이 구현예에서, 폴리실록산 바인더 또는 반응성 유화제/코(co)-바인더로서 작용하는 폴리실록산 변성 바인더 성분이 바랍직하게는 존재한다. 아미노실란은 흔히 하기 식의 실란으로 정의된다:
(RO)xR3 - xSiR1NHR2
여기에서 각 R은 독립적으로, C1 -8-알킬 (e.g. 메틸, 에틸, 헥실, 옥틸; 등.), C1 -4-알킬-O-C2 -4-알킬; 아릴 (e.g. 페닐) 및 아릴-C1 -4-알킬 (e.g. 벤질)로부터 선택되고; R1 은 -(CH2)2-4-, 메틸-치환된 트리메틸렌 및 -(CH2)2-3-O-(CH2)2-3로부터 선택되고; R2 은 수소 및 -(CH2)2-4-NH2로부터 선택되고; x 는 0, 1, 2 또는 3과 같은 0-3의 정수이다.
아미노실란의 설명에 도움이 되는 실례는 (CH3O)3Si(CH2)3NH(CH2)2NH2; (CH3CH2OCH2CH2O)3Si(CH2)2NH2; (C2H5O)3Si(CH2)3NH2; (CH3OCH2CH2O)3Si(CH2)3NH2; (C2H5O)3Si(CH2)3O(CH2)3NH2; (C2H5O)2C6H5Si(CH2)3NH2; (C2H5O)3SiCH2O(CH2)2NH2; (C2H5O)3Si(CH2)3O(CH2)2NH2; 및 (C2H5O)2CH3Si(CH2)3NH2이다. 시판 가능한 아미노실란의 설명에 도움이 되는 실례는 Dynasilan AMEO (3-아미노프로필트리에톡시실란) ex Degussa Huls; KBM603 (N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필트리메톡시실란) ex Shin Etsu; 등 이다.
"폴리실록산 바인더 또는 폴리실록산 변성 바인더"의 예시는 하기 식을 갖는 폴리실록산을 포함한다:
Figure 112015030698400-pct00001
여기에서 n 은 3-50의 정수이고, 각 R1 은 독립적으로, C1 -6-알킬(e.g. 메틸, 에틸, 등); C1 -6-히드록시알킬(e.g. 히드록시메틸, 히드록시에틸 등.); C1 -6-알콕시(e.g. 메톡시, 에톡시, 프로폭시 등.)으로부터 선택되고, 각 R2 은 독립적으로, 실라놀, C1 -6-알킬(e.g. 메틸, 에틸, 등); C1 -6-히드록시알킬(e.g. 히드록시메틸, 히드록시에틸 등.); C1 -6-알콕시(e.g. 메톡시, 에톡시, 프로폭시 등.)으로부터 선택된다. 일 구현예에서, 상기 폴리실록산 바인더 또는 폴리실록산 변성 바인더는 메톡시기를 포함하는 폴리실록산 바인더이다.
또 다른 구현예에서, 상기 아미노 관능성 실리콘 화합물(들)은 아미노 관능성 폴리실록산(들) 및 아미노실란(들) 등의 조합으로, 즉, 상기 바인더 상은 하나 이상의 아미노실란(들)뿐만 아니라, 하나 이상의 아미노 관능성 폴리실록산을 포함한다. 이 조합은 (전술한 바와 같은)아미노 관능성 폴리실록산 및 (전술한 바와 같은)아미노 실란을 첨가함에 의해 또는 아미노실란이 반응하지 않고 남은 부분에서 아미노실란 및 폴리실록산의 반응 생성물을 사용함에 의해 달성될 수 있다.
상기 "하나 이상의 에폭시 수지"는 상기 에폭시계 바인더 시스템에 기재된 에폭시 수지와 유사하다.
적절한 시판 가능한 에폭시 수지의 예시는 Adeka resin EP-4080E ADEKA Corporation - Japan (aliphatic epoxy resin) 및 Epikote 828, ex. Momentive (US), 비스페놀 A 형을 포함한다.
다른 적절한 폴리실록산계 바인더 시스템은 예를 들어, WO 96/16109, WO　01/51575 및 WO 2009/823691에 기재된다.
폴리우레탄계 바인더 시스템
상기 용어 "폴리우레탄계 바인더 시스템"은 주요 성분으로서 하나 이상의 디- 또는 폴리- 이소시아네이트 성분 및 두 개 이상의 히드록시기를 갖는 히드록시 관능성 성분(이액형 시스템)을 갖고, 주요 성분으로서 하나 이상의 이소시아네이트 프리폴리머(일반적으로 일액형 시스템)을 갖는 바인더 시스템을 의미한다.
이소시아네이트 성분(들)과 상기 히드록시 관능성 성분(들)의 반응(경화)은 우레탄 작용기의 형성을 초래한다.
폴리우레탄계 바인더 시스템의 일 유형은
a)폴리-이소시아네이트 성분 및
b)적어도 두 개의 히드록시기를 포함하는 히드록시 관능성 성분을 포함한다.
발생하는 상기 가교 결합은 폴리이소시아네이트 성분 a) 및 히드록시 관능성 성분b) 사이의 반응에 기초한다.
상기 조성물에서 폴리이소시아네이트 성분 a)로 사용되는데 적절한 폴리이소시아네이트는 폴리우레탄 화학의 공지된 폴리이소시아네이트를 포함한다. 168 내지 300의 분자량을 갖는 저분자량 폴리이소시아네이트의 적절한 예시는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 2,2,4- 및/또는 2,4,4-트리메틸-1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트, 2,4-디이소시아네이토-1-메틸-벤젠(톨루엔 디이소시아네이트, TDI), 2,4-디이소시아네이토-1-메틸벤젠,1,4-디이소시아네이토시클로헥산, 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸-시클로헥산(IPDI), 2,4'-및/또는 4,4'-디이소시아네이토-디시클로헥실 메탄, 2,4-및/또는 4,4'-디이소시아네이토-디페닐 메탄 및, 아닐린/포름알데히드 응축액, 2,4-및/또는 2,6-디이소시아네이토 톨루엔 및 이들 화합물의 임의의 혼합물의 포스겐화에 의한 공지된 방식으로 얻어지는 것에 매우 상응하는 것과 함께 이들의 이성질체의 혼합물을 포함한다.
일 구현예에서, 상기 하나 이상의 폴리이소시아네이트는 지방족 폴리이소시아네이트, 예를 들어, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 2,2,4-및/또는 2,4,4-트리메틸-1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 도데카메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-디이소시아네이토시클로헥산, 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸시클로헥산(IPDI), 2,4'-및/또는 4,4'-디이소시아네이토-디시클로헥실 메탄, 및 2,4-및/또는 4,4'-디이소시아네이토-디페닐 메탄으로부터 선택된다.
본원의 일부 변형에서, 상기 코팅 조성물은 또한 하나 이상의 촉매, 예를 들어 테트라메틸부탄디아민(TMBDA), N-알킬 모르폴린, 트리에틸아민(TEA), 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데센-7(DBU), 펜타메틸 디에틸렌-트리아민(PMDETA), 아연 옥테이트, 디옥틸틴 디라우레이트 디부틸틴 디라우레이트, 및, 특히, 디옥틸틴 디라우레이트 디부틸틴 디라우레이트로부터의 디부틸틴 옥사이드 및 디부틸틴 옥사이드를 포함한다. 다른 변형에서, 상기 코팅 조성물은 임의의 이러한 촉매가 결여된다.
일 구현예에서, 상기 하나 이상의 폴리이소시아네이트는 방향족 폴리이소시아네이트, 예를 들어, 2,4-디이소시아네이토-1-메틸-벤젠(톨루엔 디이소시아네이트, TDI), 2,4-디이소시아네이토-1-메틸-벤젠 , 아닐린/포름알데히드 응축액, 2,4-및/또는 2,6-디이소시아네이토 톨루엔 및 이들 화합물의 임의의 혼합물의 포스겐화에 의한 공지된 방식으로 얻어지는 것에 매우 상응하는 것과 함께 이들의 이성질체의 혼합물을 포함한다.
그러나 코팅물 기술에서 통상적인 바와 같이, 이들 폴리이소시아네이트 단량체의 유도체를 사용하는 것이 바람직하다. 이들 유도체는 뷰렛(biuret)기를 포함하는 폴리이소시아네이트를 포함한다.
특히 바람한 변성 폴리이소시아네이트는: N,N',N"-트리스-(6-이소시아네이토헥실)-뷰렛 및 이들과 매우 상응하는 이들의 혼합물과 N,N',N"-트리스-(6-이소시아네이토헥실)-이소시아누레이트 및 하나 이상의 이소시아누레이트 고리를 포함하는, 이들과 매우 상응하는 이들의 혼합물이다.
시판되는 적절한 폴리이소시아네이트 수지의 예시는 다음과 같다:
Desmodur N3900 (formerly VP2410), ex. Bayer (Germany), 지방족 폴리이소시아네이트
Desmodur N3600, ex. Bayer (Germany), 지방족 폴리이소시아네이트
Desmodur N3800, ex. Bayer (Germany), 지방족 폴리이소시아네이트
Tolonate HDT-LV2, ex. Rhodia (France), 지방족 폴리이소시아네이트
Desmodur N3390, ex. Bayer (Germany), 지방족 폴리이소시아네이트
Tolonate HDT90, ex. Rhodia (France), 지방족 폴리이소시아네이트
Basonat HI 190 B/S, ex. BASF (Germany), 지방족 폴리이소시아네이트
Desmodur N75, ex. Bayer (Germany), 지방족 폴리이소시아네이트
Bayhydur VP LS 2319, ex. Bayer (Germany), 지방족 폴리이소시아네이트
Tolonate IDT 70B, ex. Rhodia (Frane), 지방족 폴리이소시아네이트
Desmodur H, ex Bayer (Germany).
Basonat HB 175 MP/X BASF - Germany 지방족 폴리이소시아네이트
시판되는 적절한 방향족 폴리이소시아네이트 수지의 예시는 다음과 같다:
Desmodur L67 BA (Bayer Material Science)
Desmodur E21 (Bayer Material Science)
Desmodur VL (Bayer Material Science)
Voratron EC 112 (Dow Chemicals)
Desmodur E23 (Bayer Material Science)
Desmodur E 1660 (Bayer Material Science)
Suprasec 2495 (Huntsman Advanced Materials).
상기 열거된 단량체성 단순 또는 변성 폴리-이소시아네이트를 기반으로 하는 이소시아네이트기 함유 프리폴리머 및 세미 프리폴리머 및 유기 폴리히드록시 화합물은 또한 폴리이소시아네이트 성분 a)로서 사용되는 것이 바람직하다. 이들 프리폴리머 및 세미 프리폴리머는 일반적으로 0.5-30 중량%, 바람직하게는 1-20 중량%의 이소시아네이트 함량을 갖고, NCO/OH 당량비가 1.05:1 내지 10:1, 바람직하게는 1.1:1 내지 3:1에서 상기 언급된 출발 물질들의 반응에 의해 공지된 방식으로 제조되고, 이 반응 후 선택적으로 여전히 존재하는 미반응 휘발성 출발 폴리이소시아네이트가 증류 제거된다.
상기 프리폴리머 및 세미 프리폴리머는 적절하게는 62 내지 299 의 분자량을 갖는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리메틸올프로판, 1,6-디히드록시헥산과 같은 저분자량 폴리히드록실 화합물; 이하에서 예시되는 유형의 디카르복실산을 갖는 이러한 폴리올의 저분자량, 히드록실 함유 에스테르; 이러한 폴리올의 저분자량 에톡시화 및/또는 프로폭시화 생성물; 및 선행 다가 변성 또는 비변성 알코올의 혼합물로부터 제조될 수 있다.
그러나, 상기 프리폴리머 및 세미 프리폴리머는 바람직하게는 상대적으로 고분자량 폴리히드록실 화합물로부터 제조된다.
이들 폴리히드록실 화합물은 분자당 적어도 두 개의 히드록시기를 갖고 일반적으로 0.5-17중량%, 바람직하게는 1-5 중량%의 히드록시기 함량을 갖는다.
프리폴리머 및 세미 프리폴리머의 제조를 위해 사용될 수 있는 적절한 상대적으로 고분자량 히드록실 화합물의 예시는 전술한 저분자량을 기반으로하는 폴리에스테르 폴리올을 포함한다.
시판되는 폴리에스테르 폴리올의 예시는 다음을 포함한다:
Desmophen 651 MPA, ex. Bayer (Germany)
Desmophen VP LS 2089, ex. Bayer Material Science (Germany)
적절한 출발 분자의 알콕시화에 의한 공지된 방식으로 얻어지는 폴리에스테르 폴리올은 또한, 이소시아네이트기 힘유 프리폴리머 및 세미 프리폴리머의 제조에 적절할 수 있다. 상기 폴리에스테르 폴리올의 적절한 출발 분자의 예시는 전술한 단량 폴리올, 물 및 이러한 출발 분자의 임의의 혼합물을 포함한다. 에틸렌 옥사이드 및/또는 폴리렌(polylene) 옥사이드는 상기 알콕시화 반응을 위해 특히 적절한 알킬렌 옥사이드이다. 이러한 알킬렌 옥사이드는 임의의 순서로 또는 혼합물로서 알콕시화 반응에 도입될 수 있다.
시판되는 폴리에테르 폴리올의 예시는 다음을 포함한다:
Desmophen 1380 BT 03/2008 (previously Desmophen 550 U), ex. Bayer Material Science (Germany)
Voranol CP 450 Polyol, ex. Dow Chemicals ( Germany)
또한 프리폴리머 및 세미 프리폴리머의 제조에 적절한 것은, 디페닐 카보네이트와 같은 포스겐 및 디아릴 카보네이트를 갖는 전술한 단량체 디올의 반응에 의해 제조될 수 있는 히드록실기 함유 폴리카보네이트이다.
성분 b)는 전체적으로 또는 부분적으로 폴리우레탄 화학으로부터 알려진 유기 폴리히드록실 화합물을 기반으로 하고, 폴리이소시아네이트 성분 a)로서 사용되기에 적절한 프리폴리머 및 세미 프리폴리머의 제조를 위해 이전에 설명된, 저분자량 폴리히드록실 화합물 및 상대적으로 고분자량 폴리히드록실 화합물 모두를 포함한다.
특히 바람직한 히드록실 관능성, 이소시아네이트-반응성인, 성분 b)로서 사용될 수 있는 화합물은 폴리우레탄 코팅물로 사용되는 것으로 알려진 히드록시 관능성 폴리아크릴레이트이다. 이러한 화합물은 800-50,000, 바람직하게는 1000-20,000 및 보다 바람직하게는 5000-10,000인 증기압 또는 막삼투에 의해 결정되는 수평균분자량(Mn)을 갖고, 0.1-12 중량%, 바람직하게는 1-10 중량% 및 보다 바람직하게는 2-6 중량%의 히드록실기 함량을 갖는 올레핀계 불포화 화합물의 히드록실-함유 코폴리머이다. 상기 코폴리머는 히드록실기가 없는 올레핀계 모노머 및 히드록실기를 함유하는 올레핀계 모노머를 기반으로 한다. 적절한 단량체의 예시는 스티렌, a-메틸 스티렌, o- 및 p-클로로 스티렌, o-, m- 및 p-메틸 스티렌, p-털트. -부틸 스티렌과 같은 비닐리덴 단량체 및 비닐; 아크릴산; (메티)아크릴로니트릴; 에틸 아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, n- 및 이소프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 이소-옥틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트 및 이소-옥틸 메타크릴레이트와 같은 1 내지 8 탄소 원자를 갖는 알코올의 아크릴 및 메타크릴산 에스테르; 알코올 성분에서 4 내지 8 탄소 원자를 갖는 푸마르산 이타콘산 또는 말레산의 디에스테르; (메티)아크릴산 아마이드; 비닐 아세테이트 또는 비닐 프로피오네이트와 같은 2 내지 5 탄소 원자를 갖는 알칸 모노카르복실산의 비닐 에스테르; 및 2-히드록시에틸-, 2, 히드록시프로필-, 4-히드록시부틸-아크릴레이트 및 메타크릴레이트 및 트리메틸올 프로판-모노 또는 펜타에리스리토모노(pentaerythritomono)-아크릴레이트 또는 메티아크릴레이트와 같은, 히드록시 알킬기에서 2 내지 4 탄소 원자를 갖는 아크릴산 또는 메타크릴산의 히드록시알킬 에스테르를 포함한다. 상기 열거된 단량체들의 혼합물은 또한 히드록시 관능성 폴리아크릴레이트의 제조를 위해 사용될 수 있다. 전술한 폴리히드록실 화합물의 혼합물은 성분 b)로서 사용될 수 있다.
상기 폴리우레탄계 바인더 시스템의 이러한 유형에서, 성분 a) 및 b)는 0.8:1 내지 20:1, 바람직하게는 0.8:1 내지 2:1, 보다 바람직하게는 0.8:1 내지 1.5:1, 보다 더 바람직하게는 0.8:1 내지 1.2:1 및 가장 바람직하게는 약 1:1인 이소시아네이트기 대 이소시아네이트-반응성(히드록실)기의 당량비를 제공하는데 충분한 양으로 사용된다. 상기 히드록실 관능성 성분 b)는 20 히드록실기까지 존재하는 양으로 존재하고; 바람직하게는 히드록실기 대 2차 아미노기의 당량비는 10:1 내지 1:10이다.
시판되는 적절한 히드록실 관능성(이소시아네이트-반응성) 수지의 예시는 다음을 포함한다:
Synocure 878 N 60, ex. Arkem (Spain), 방향족 탄화수소에서 히드록실 관능성 아크릴 수지.
Synthalat A 0 77, ex. Synthopol Chemie (Germany)
Synthalat A 045, ex. Synthopol Chemie (Germany)
Synthalat A 088 MS, ex. Synthopol Chemie (Germany)
Synthalat A 141 HS 05, ex. Synthopol Chemie (Germany)
Synthalat A 060, ex. Synthopol Chemie (Germany)
Desmophen A XP 2412, ex. Bayer Material Science (Germany)
Synthalat A-TS 1603, ex. Synthopol Chemie (Germany)
Acrylamac 332-2629, ex. Momentive (Germany)
전술한 유형의 폴리우레탄 코팅 시스템은 일반적으로 이액형 시스템으로 제공되고, 하나의 패키지는 히드록실 함유 성분(들), 임의의 안료, 용매 및 첨가제를 포함하고 다른 패키지는 폴리이소시아네이트 함유 성분 및 무수 용매를 포함한다. 아연 분말, 도전성 안료(들) 및 중공 유리 미소구체는 일반적으로 히드록실 함유 패키지에 첨가된다. 이러한 코팅의 예시는 표 9에 제공된다.
폴리우레탄 코팅 시스템의 다른 유형은 일액형 시스템으로, 모든 성분은 같은 용기에 제공되고 상기 페인트는 (일반적으로 상온 및 주변 조건에서 또는 예를 들어 60-100°인, 약간 증가된 온도에서, 예를 들어 촉진제를 포함하는 주석인 촉진제가 선택적으로 존재하에) 수분 경화된다. 이러한 코팅의 예시는 표 8에 제공된다.
일 구현예에서, 상기 수분 경화된 폴리우레탄계 바인더 시스템은 예를 들어, 톨루엔 디이소시아네이트(TDI)를 기반으로 하는 폴리이소시아네이트인 하나 이상의 이소시아네이트 프리폴리머를 포함한다.
시판되는 적절한 이소시아네이트 프리폴리머의 예시는 다음을 포함한다:
Desmodur E21 (Bayer Material Science)
Desmodur E1361 (Bayer Material Science)
Desmodur E14 (Bayer Material Science)
Desmodur E23 (Bayer Material Science)
Desmodur E 1660 (Bayer Material Science)
Voratron EC 112 (Dow Chemicals)
상기 기재된 유형의 폴리우레탄 코팅 시스템은 일반적으로 일액형 시스템으로 제공되고, 상기 패키지는 하나 이상의 이소시아네이트 폴리머, 도전성 안료(들), 아연 입자, 중공 유리 미소구체 및 임의의 비도전성 안료, 필러, 용매, 첨가제 등을 포함한다.
아연 입자
"아연 입자"로서 지칭되는 상기 물질은 아연의 적어도 90중량%와 같은 높은 아연 함량을 갖는 입자성 물질이다.
상기 용어 "입자상 물질"은 미세 구형 또는 다소 불규칙한 형상의 입자 및 플레이크, 디스크, 구, 바늘, 판, 섬유 및 막대 등의 다른 형상 모두를 포함하는 것이다. 상기 입자상 물질은 분말 또는 분진일 수 있다.
상기 입자상 물질의 입자 크기 분포는 페인팅 분야에서 중요하다. 예를 들어 너무 조립질의 입자상 물질은 건조 도막을 통해 입자가 나오는 일이 발생할 수 있다. 따라서, 일 구현예에서, 50㎛ 보다 작은 D50(입자 크기를 의미)의 입자상 물질이 사용된다. 추가적 구현예에서, 20㎛ 보다 작은 D50 이 사용되고, 또 다른 구현예에서 15㎛ 보다 작은 D50 이 사용되고, 또 다른 구현예에서 12 ㎛ 보다 작은 D50 이 사용된다.
상기 의견에 더하여, 100 ㎛ 보다 조립질인 입자는 그들이 페인트 도막으로부터 불거질 수 있기 때문에 가능한 피해야한다. 이는 페인트 도막의 결함으로 이어질 수 있고, 차단 효과 및 부식 방지 특성이 저하될 수 있다. 따라서, 예를 들면 체질(sieving)에 의해, 100 ㎛보다 큰 입자는 폐기하는 것이 유용하다. 실제로, 100 ㎛보다 작은 D99 가 적절한 것으로 간주된다.
상기 물질의 입자 크기 분포는 예를 들어 Helos®Sympatec GmbH 레이저 회절 장치를 사용하여 측정될 수 있다. 상기 파라미터 D50 및 D99 는 체적 누적 분포 Q3이 각각 50 및 99%의 값으로 추정되는 등가 입경이다.
상기 입자상 물질은 상응하는 조립질 아연 물질의 고전적 가스분무법에 의해 제조될 수 있다. 공정이 여전히 예상되는 애플리케이션과 호환될 수 있는 조립질 입자를 포함하는 것으로부터 상기 입자상 물질이 직접적으로 얻어질 수 있는 바와 같이, 체질 또는 분류 조작이 수행된다.
본 발명에서 포함되는 상기 아연 입자는 또한 상업적으로 얻어질 수 있다. 공급자는 Purity Zinc Metals, Horsehead Corporation, Umicore, US Zinc, Jiashan Baiwei, and Garrison Minerals, among many others, e.g. ZMP 4P16, Umicore (Belgium)를 포함한다.
본 발명의 상기 코팅 조성물의 일 구현예에서 상기 아연 입자는 상기 혼합된 코팅 조성물의 약 15 내지 55 고체부피%와 같은, 예를 들어, 약 18 내지 40 고체부피%, 특히 약 20 내지 36 고체부피%, 보다 특별하게는 약 20 내지 30 고체부피%인, 약 10 내지 55 고체부피%, 의 양으로 존재한다. 다른 구현예에서, 본 발명의 상기 코팅 조성물의 아연 입자는 상기 혼합된 코팅 조성물의 약 30 내지 50 고체부피%, 약 35 내지 45 고체부피% 등의 양으로 존재한다.
중공 유리 미소구체
비 코팅 중공 유리 미소구체는 상업적으로 구매할 수 있다. 공급자는 3M Corporation, Minerals i Derivats S.A. 및 Potter Industries를 포함한다.
Potter Industries는 상표명 SPHERICEL® 의 중공 유리 미소구체를 판매한다. SPHERICEL® 은 110P8, 60P18, 45P25, 34P30, 및 25P45 명칭의 다양한 크기를 제공한다. 상기 110P8 미소구체는 물보다 약간 무겁고(특정 중력에서) 1.1 g/ml의 참밀도를 가지나, 60P18, 45P25, 34P30, 및 25P45의 밀도는 각각 0.60, 0.45, 0.34, 및 0.25 g/ml이다. 이들은 각각 10,000, 8,000, 4,000, 3,000, 및 750 psi의 최고 사용 압력을 가진다.
Minerals i Derivats S.A.(US Larand Chem Corp로부터 제조됨)로부터 제공되는 미소구체는 구형, 백색의, 0.224 g/cc 의 참밀도, 0.16 g/cc 의 부피 밀도 및 38 g/100cc의 흡유량을 갖는 초저밀도 유리 구체이다. 이러한 미소구체의 입자 크기는 15㎛ 보다 작은 10%, 25㎛ 보다 작은50%, 40㎛ 보다 작은 90%이다.
코팅된 중공 유리 미소구체는 US 4,621,024에 개시된 방법에 따라 비 코팅 중공 유리 미소구체로부터 제조될 수 있다. 그러나, 본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명의 상기 코팅 조성물에 포함된 상기 중공 유리 미소구체는 비 코팅이다.
중공 유리 미소구체의 밀도는 상기 코팅 조성물의 행동에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 바람직한 구현예에서, 상기 중공 유리 미소구체의 참밀도는 약 0.05 내지 0.75, 예를 들어 0.1 내지 0.5인, 약 0.2 내지 0.4 g/cc 등이다.
본 발명의 코팅 조성물의 다른 구현예에서, 상기 중공 유리 미소구체는 비 코팅이고 약 0.05 내지 0.75, 예를 들어 0.1 내지 0.5인, 약 0.2 내지 0.4 g/cc 등의 참밀도를 갖는다.
본 발명의 코팅 조성물의 또 다른 구현예에서, 상기 중공 유리 미소구체는 90%가 120㎛ 보다 작은, 100㎛ 보다 작은, 예를 들어, 60 ㎛ 보다 작은, 보다 특별하게는 50 ㎛ 보다 작은 직경을 갖는 것과 같은 입자 크기를 갖는다.
본 발명의 코팅 조성물의 또 다른 구현예에서, 상기 중공 유리 미소구체는 50%가 80㎛ 보다 작은, 70㎛ 보다 작은, 예를 들어, 60 ㎛보다 작거나 50 ㎛보다 작은, 보다 특별하게는 45 ㎛ 보다 작은 직경을 갖는 것과 같은 평균 입자 크기를 갖는다.
본 발명의 코팅 조성물에서 상기 중공 유리 미소구체는 개선된 내식성에 달성되기에 적절한 양으로 존재한다. 따라서, 일 구현예에서 상기 미소구체는 상기 혼합된 페인트 조성물의 15 내지 25 고체부피%와 같은, 예를 들어, 18 내지 24 고체부피%인, 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재한다. 다른 구현예에서, 상기 중공 유리 미소구체는 비코팅이고 15 내지 25 고체부피%와 같은, 예를 들어, 18 내지 24 고체부피%인, 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재한다. 또 다른 구현예에서, 상기 중공 유리 미소구체는 비코팅이고 15 내지 25 고체부피%와 같은, 예를 들어, 18 내지 24 고체부피%인, 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90% 는 120 ㎛ 보다 작은, 100 ㎛와 같은, 예를 들어 60　㎛보다 작은, 보다 특별하게는 50 ㎛보다 작은 지름을 갖는다. 보다 구체적으로, 이 다른 구현예에서, 상기 중공 유리 미소구체는 비코팅이고, 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 120 ㎛보다 작은 직경을 갖고; 상기 중공 유리 미소구체는 비코팅이고, 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 100 ㎛보다 작은 직경을 갖고; 상기 중공 유리 미소구체는 비코팅이고, 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 60 ㎛보다 작은 직경을 갖고; 상기 중공 유리 미소구체는 비코팅이고, 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖고; 상기 중공 유리 미소구체는 비코팅이고, 15 내지 25 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 120 ㎛보다 작은 직경을 갖고; 상기 중공 유리 미소구체는 비코팅이고, 15 내지 25 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 100 ㎛보다 작은 직경을 갖고; 상기 중공 유리 미소구체는 비코팅이고, 15 내지 25 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 60 ㎛보다 작은 직경을 갖고; 상기 중공 유리 미소구체는 비코팅이고, 15 내지 25 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖고; 상기 중공 유리 미소구체는 비코팅이고, 18 내지 24 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 120 ㎛보다 작은 직경을 갖고; 상기 중공 유리 미소구체는 비코팅이고, 18 내지 24 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 100 ㎛보다 작은 직경을 갖고; 상기 중공 유리 미소구체는 비코팅이고, 18 내지 24 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 60 ㎛보다 작은 직경을 갖고; 상기 중공 유리 미소구체는 비코팅이고, 18 내지 24 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖는다.
다른 구현예에서, 상기 중공 유리 미소구체는 상기 조성물의 5.5중량% 보다 적은 것과 같이, 예를 들어, 0.1 내지 5.0중량%, 0.2 내지 4.5중량%, 0.5 내지 4.0 중량% 또는 1.0 내지 3.0중량%인, 상기 조성물의 5.9중량% 보다 적은 양으로 존재한다.
바람직한 구현예에서, 상기 중공 유리 미소구체는 마지막 분쇄 후까지 남아있는 성분에 첨가되지 않는다.
도전성 안료
본 발명의 상기 코팅 조성물에 포함되는 도전성 안료는 흑연, 카본 블랙, 알루미늄 안료, 흑색 산화철, 안티몬 주석 산화물, 인듐 주석 산화물, 안티몬 주석 산화물로 코팅된 마이카, 카본 나노 튜브, 탄소 섬유, 그래핀 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. 일 구현예에서, 상기 도전성 안료는 흑연, 카본 블랙, 알루미늄 안료, 안티몬 주석 산화물, 카본 나노 튜브, 카본 블랙 및 이들의 임의의 혼합물로부터 선택된다. 다른 구현예에서, 상기 도전성 안료는 흑연, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 이들의 임의의 혼합물로부터 선택된다. 또 다른 구현예에서, 상기 도전성 안료는 흑연이다. 다른 구현예에서, 상기 도전성 안료는 카본 블랙이다.
본 발명의 다른 맥락에서, "흑연"으로 지칭되는 용어는, 흑연 그 자체로 및 화학 결합과 다른 것에 의해 입자성 아연과 같은 다른 물질에 어떻게든 통합되지 않는 어떤 것으로 당업자에게 인식되는 것으로 이해되어 사용된다.
본 발명의 코팅 조성물에서, 흑연 또는 카본 블랙(흑연이 보다 바람직하다)인 도전성 안료는 일 구현예에서, 상기 코팅 조성물의 약 0.5 내지 4.0 고체부피%와 같은, 예를 들어 약 1.0 내지 3.0 고체부피% 인, 보다 특별하게는 약 1.5 내지 2.5 고체부피%인 0.5 내지 5.0 고체부피%의 양으로 존재한다.
다른 구현예에서, 본 발명의 상기 코팅 조성물은 흑연을 전체 조성물의 0.1 내지 3.8 중량%와 같은, 예를 들어 0.5 내지 3.5 중량%인, 4 중량% 보다 적은 양으로 포함한다.
본 발명에 포함되는 상기 도전성 안료는 상업적으로 직접 얻어질 수 있다.
적절한 도전성 안료의 예시는 다음과 같다:
Graphit AF96/97 Graphitwerk Kropfmuhl AG -Germany (흑연)
Cond 8/96, Graphite Tyn, spol, s.r.o. -Czech Republic (미세 흑연)
DonaCarbo S-241, Osaka Gas Chemicals Co, Ltd -Japan (탄소 섬유)
Minatec 40 cm, Merck KGaA -Germany (안티몬 주석 산화물로 코팅된 마이카)
Raven 1000, ex. Columbian Carbon -USA (카본 블랙)
Carbon black Powercarbon 4300F, ex. Yongfeng Chemicals - China
Lamp Black 103, ex. Degussa AG -Germany (카본 블랙)
Special Black 1000, ex. Orion Engineered Carbons GmbH - Germany (카본 블랙
다른 성분들
상기 페인트 조성물은 가소제를 포함할 수 있다. 가소제의 예시들은 탄화수소 수지, 프탈레이트 및 벤질 알코올이다. 일 구현예에서 상기 페인트 조성물은 가소제로서 탄화수소 수지를 포함한다.
상기 페인트 조성물은 당업자에게 명백할 다른 페인트 성분들을 포함할 수 있다. 이러한 페인트 성분의 예시는 예를 들어, TiO2, 황색 또는 적색 산화철, 코발트 블루, 비스무스 바나데이트 및 유기 안료인 비 도전성 안료; 예를 들어, Al/K/Na 규산염 (e.g. Silicato MN/SA 15 12/2009. Minerals I Derivats S.A., Spain), 탈크, 마이카 및 BaSO4인 필러; 첨가제(예를 들어, 습윤제, 분산제, 제거제, 유동적 제제, 증점제, 탈 발포제 및 (벤토나이트와 같은) 요변성(thixotropic) 제제)이다.
상기 페인트 조성물에서, 필러 및 비도전성 안료의 총량은 상기 혼합된 페인트 조성물의, 0-40 고체부피% 와 같은, 0-30 고체부피% 또는 0-25 고체부피% 인 0-50 고체부피%의 범위일 수 있다. 대안적으로, 필러 및 비도전성 안료의 총량은 10-35 고체부피%와 같은, 5-40 고체부피%의 범위일 수 있다.
상기 페인트 조성물에서, 첨가제의 총량은 상기 혼합된 페인트 조성물의 0.1-8 고체부피%와 같은, 0-10 고체부피%의 범위에 있을 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명의 상기 코팅 조성물은 "규회석(Wollastonite)"으로 알려진, CaSiO3 변성 필러의 10 중량%보다 적게 포함된다.
다른 구현예에서, 상기 페인트 조성물은 습윤제 및 분산제의 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 포함한다. 습윤제 및 분산제는 입자성 아연 물질의 균일한 분산에 도움이 된다. 적절한 습윤제 및 분산제의 예시는 다음과 같다:
Cargill Lecikote 20 ex. Cargill Foods (Belgium)
Lipotin 100 ex. Degussa Texturant Systems (Germany)
Nuosperse 657 ex. Elementis Specialities (The Netherlands)
Anti Terra U ex. BYK Chemie (Germany)
Disperbyk 164 ex. BYK Chemie (Germany)
Anti Terra 204 ex. BYK Chemie (Germany)
상기 페인트 조성물은 에폭시 촉진제를 포함할 수 있다. 예시들은 2,4,6-트리스 (디메틸아미노 메틸) 페놀, p-털트. 부틸페놀, 노닐 페놀 등, 또는 살리실산과 같은 치환된 페놀이다. 예시들은 Air Products Plc. (UK)로 부터의 Ancamine K54을 포함한다. 에폭시 촉진제는 약 0.5 내지 6 고체부피%와 같은, 예를 들어 약 1 내지 5 고체부피%인, 보다 특별하게는 약 2 내지 4 고체부피%인 0 내지 7 고체부피%의 양으로 포함될 수 있다.
적절한 에폭시 개질제의 예시는 아마 인유 및 이의 유도체, 피마 자유 및 이의 유도체, 대두유 및 이의 유도체와 같은 예를 들어, 오일, 오일 유도체, 변성 오일을 포함한다.
상기 페인트 조성물은 또한 지방족, 지환족 또는 방향족 화합물의 단관능성 에테르의 종류로부터의 희석제와 같은 반응성 에폭시 희석제를 포함한다. 예시들은 Cardolite NC 513 from Cardanol Chemicals (US), Araldite DY-E/BD, ex. Huntsman Advanced Materials - Germany, 및 Cardura E10P ex. Momentive -Netherlands을 포함한다. 에폭시 희석제는 약 2.5 내지 8 고체부피%와 같은, 예를 들어, 약 3 내지 7 고체부피%, 보다 특별하게는 약 4 내지 6 고체부피%인 0 내지 9 고체부피%의 양으로 포함될 수 있다.
상기 페인트 조성물은 또한 에폭시 유화제를 포함할 수 있다.
상기 페인트 조성물은 일반적으로 용매 또는 용매들을 포함한다. 용매의 예시는 물; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올 또는 벤질 알코올과 같은 알코올; 에탄올/물 혼합물과 같은 알코올/물 혼합물; 지방족, 지환족 및 백유(white spirit), 시클로헥산, 톨루엔, 자일렌 및 나프타 용매와 같은 방향족 탄화수소; 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 이소아밀 케톤, 디아세톤 알코올 및 사이클로 헥사논과 같은 케톤; 2-부톡시에탄올, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 부틸 디글리콜과 같은 에테르 알코올; 케톡시프로필 아세테이트, n-부틸 아세테이트 및 2-에톡시에틸 아세테이트와 같은 에스테르; 및 이의 혼합물이다.
응용 기법에 따라, 상기 페인트는 용매(들)을 포함하여 상기 고체 부피비-sv%로도 지칭-(SVR- 총 부피에 대한 고체 성분의 부피의 비율)이 50-100%와 같은, 특히 55-100%, 예를 들어, 60-100%인 30-100%의 범위에 있다.
SVR은 건조는 보다 높은 온도에서의 건조 대신 20oC 및 60%의 상대습도에서 7시간동안 수행되는 조건에서 ASTM D 2697및 ISO 3233 에 따라 결정된다.
성분의 키트
상기 언급된 바와 같이, 본 발명의 코팅 조성물에 포함되는 상기 바인더 시스템은 에폭시계 또는 다른 것들로, 하나 이상의 경화제를 포함할 수 있다. 당업자들은 상기 경화제는 예를 들어, 에폭시 수지인 상기 바인더 시스템의 남은 성분들과 바로 적용되기 전에 그 자리에서 잘 혼합될 수 있는 것을 인식할 것이다. 상기 바인더 시스템의 나머지 성분은 종종 "기본 성분"으로 지칭되고 본 발명의 맥락에서 상기 용어 "기본 성분"은 하나 이상의 경화제 이외의 상기 바인더 시스템의 성분을 의미한다.
따라서, 본 발명의 다른 측면은 두 개 이상의 용기를 포함하는, 본원에서 정의되는 코팅 조성물을 포함하는 성분의 키트에 관한 것으로, 한 용기는 하나 이상의 경화제를 포함하고 다른 용기는 기본 성분을 포함한다.
상기 바인더 시스템 및 경화제 이외의 본원에서 정의되는 본 발명의 상기 코팅 조성물의 성분은 성분의 키트의 두 개의 용기 모두에서 또는 가능한, 하나 이상의 추가적 용기에서 포함될 수 있다. 일반적으로, 상기 성분은 상기 기본 성분을 포함하는 용기에서 존재할 것이다. 따라서, 일 구현예에서, 상기 바인더 시스템 및 경화제 이외의 본원에서 정의되는 본 발명의 상기 코팅 조성물의 성분은 상기 기본 성분을 포함하는 용기에서 포함된다.
본 발명에 따른 성분의 키트의 특별한 구현예에서, 폴리실록산 변성 바인더 시스템은 에폭시 수지 부분과 아미노 관능성 폴리실록산 및 폴리실록산 (변성) 바인더 성분을 포함하고, 이들은 두 개의 분리된 용기에 보관되고 사용 전에 바로 혼합된다. 따라서, 일 구현예에서 상기 도전성 안료 및 중공 유리 미소구체는 에폭시 수지 성에 첨가되나 상기 아연 입자들은 성분을 포함하는 폴리실록산 수지에 첨가된다.
구체적인 구현예들
본 발명의 페인트 조성물에 대해 본원에서 개시한 바와 같은 성분 a), b), c), 및 d) 각각에 대해, 다수의 구체적인 구현예가 개시되었다. 성분 b)에 대한 상기 구체적인 구현예 각각, 성분 c)에 대한 상기 구체적인 구현예 각각 및 성분 d)에 대한 상기 구체적인 구현예 각각과 성분 a)에 대한 상기 구체적인 구현예 각각을 결합하는 것은 매우 신중해야 한다.
보다 구체적으로는, 본 발명의 일 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 에폭시계 바인더 시스템,
b) 약 10 내지 55 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 도전성 안료.
본 발명의 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 에폭시계 바인더 시스템,
b) 약 10 내지 55 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연.
본 발명의 또 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 에폭시계 바인더 시스템,
b) 약 10 내지 55 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 120 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 도전성 안료.
본 발명의 또 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 에폭시계 바인더 시스템,
b) 약 10 내지 55 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 120 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연.
본 발명의 추가적 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 에폭시계 바인더 시스템,
b) 약 18 내지 40 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 도전성 안료.
본 발명의 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 에폭시계 바인더 시스템,
b) 약 18 내지 40 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연.
본 발명의 또 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 에폭시계 바인더 시스템,
b) 약 18 내지 40 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 120 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 도전성 안료.
본 발명의 또 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 에폭시계 바인더 시스템,
b) 약 18 내지 40 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 120 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연.
구체적인 구현예들은 또한 폴리실록산계 바인더 시스템을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리실록산계 바인더 시스템,
b) 약 10 내지 55 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 도전성 안료.
본 발명의 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리실록산계 바인더 시스템,
b) 약 10 내지 55 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연.
본 발명의 또 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리실록산계 바인더 시스템,
b) 약 10 내지 55 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 도전성 안료.
본 발명의 또 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리실록산계 바인더 시스템,
b) 약 10 내지 55 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 120 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연.
본 발명의 추가적 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리실록산계 바인더 시스템,
b) 약 18 내지 40 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 도전성 안료.
본 발명의 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리실록산계 바인더 시스템,
b) 약 18 내지 40 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연.
본 발명의 또 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리실록산계 바인더 시스템,
b) 약 18 내지 40 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 120 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 도전성 안료.
본 발명의 또 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리실록산계 바인더 시스템,
b) 약 18 내지 40 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 120 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연.
구체적인 구현예들은 또한 폴리우레탄계 바인더 시스템을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리우레탄계 바인더 시스템,
b) 약 10 내지 55 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 도전성 안료.
본 발명의 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리우레탄계 바인더 시스템,
b) 약 10 내지 55 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 0.2 내지 4.5 중량%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연.
본 발명의 또 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리우레탄계 바인더 시스템,
b) 약 10 내지 55 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 0.2 내지 4.5 중량%의 양으로 존재하고, 90%는 120 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 도전성 안료.
본 발명의 또 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리우레탄계 바인더 시스템,
b) 약 10 내지 55 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 0.2 내지 4.5 중량%의 양으로 존재하고, 90%는 120 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연.
본 발명의 추가적 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리우레탄계 바인더 시스템,
b) 약 18 내지 40 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 0.2 내지 4.5 중량%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 도전성 안료.
본 발명의 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리우레탄계 바인더 시스템,
b) 약 18 내지 40 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 0.2 내지 4.5 중량%의 양으로 존재하고, 90%는 50 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연.
본 발명의 또 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리우레탄계 바인더 시스템,
b) 약 18 내지 40 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 0.2 내지 4.5 중량%의 양으로 존재하고, 90%는 120 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연, 카본 블랙, 카본 나노 튜브 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 도전성 안료.
본 발명의 또 다른 구현예는 다음을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다:
a) 폴리우레탄계 바인더 시스템,
b) 약 18 내지 40 고체부피%의 양으로 존재하는, 20 ㎛보다 작은 D50 의 아연 입자,
c) 약 0.2 내지 4.5 중량%의 양으로 존재하고, 90%는 120 ㎛보다 작은 직경을 갖는 비 코팅 중공 유리 미소구체, 및
d) 흑연.
코팅 시스템
용어 "도포"는 페인트 산업에서의 통상적인 의미로 사용된다. 따라서, "도포"은 임의의 종래의 수단, 예를 들어, 브러쉬법, 롤러법, 진공 분무법, 에어 스프레이법, 디핑(dipping)법 등에 의해 수행된다. 상업적으로 가장 유익한 페인트 조성물의 "도포" 방법은 분무법이다. 분무법은 당업자에게 알려진 종래의 분무 장치에 의하여 수행된다. 상기 코팅은 일반적으로 두께 5-125 ㎛ 또는 25-300 ㎛과 같은5-300 ㎛의 두께인 건조막으로 도포된다.
본 발명의 특정 구현예에서, 이어서 외부 코팅 조성물이 상기 아연 함유 코팅 위에 도포된다. 상기 외부 코팅은 일반적으로, 에폭시계 코팅 조성물, 폴리우레탄계 코팅 조성물, 아크릴계 코팅 조성물, 폴리우레아계 코팅 조성물, 폴리실록산계 코팅 조성물 및 플루오로 폴리머계 코팅 조성물로부터 선택되는 코팅 조성물이다. 또한, 외부 코팅은 건조막 두께 30~200 ㎛ 또는 35-300㎛과 같은, 30-300㎛로 도포되는 것이 일반적이다.
본원의 특정 변형에서, 중간 코팅 조성물은 먼저 상기 아연 함유 코팅 위에 도포되고, 그 후에 상기 외부 코팅이 상기 외부 코팅 위에 도포된다. 상기 중간 코팅은 일반적으로, 에폭시계 코팅 조성물, 아크릴계 코팅 조성물, 폴리우레탄계 코팅 조성물로부터 선택되는 코팅 조성물이다. 또한, 상기 중간 코팅은 일반적으로 50-200㎛의 건조막 두께로 도포된다. 일 구현예에서, 먼저 본 발명에 따른 에폭시계 코팅이 도포되고, 폴리우레탄계 수지를 포함하는 외부 코팅이 도포된다.
따라서, 본 발명은 또, 25-300 ㎛과 같은, 5-100㎛ 또는 5-300 ㎛ 두께인 건조 도막에서 금속 구조의 적어도 일부에 도포되는 본원에서 정의된 아연 함유 코팅 조성물의 선코팅; 및 30-200 ㎛ 와 같은, 30-300 ㎛ 두께인 건조 도막에서 상기 아연 함유 코팅에 도포되는 외부 코팅을 갖는 금속 구조물을 포함하는 코팅된 구조물을 제공한다. 바람직하게는, 상기 외부 코팅은 에폭시계 코팅 조성물, 폴리우레탄계 코팅 조성물, 아크릴계 코팅 조성물, 폴리우레아계 코팅 조성물, 폴리실록산계 코팅 조성물 및 플루오로 폴리머계 코팅 조성물로부터 선택되는 코팅 조성물이다.
본원의 유익한 변형에서, 중간 코팅은 외부 코팅 조성물의 도포 전에 50-200 ㎛의 두께인 건조 도막에서 상기 아연 함유 코팅 상에 도포된다. 바람직하게는, 상기 중간 코팅은 에폭시계 코팅 조성물, 아크릴계 코팅 조성물 및 폴리우레탄계 코팅 조성물로부터 선택되는 코팅 조성물이다.
상기 구조물은 일반적으로, 예를 들어 석유 시추 장치, 교량, 컨테이너, 정련소, 석유 화학 산업, 발전소, 저장 탱크, 크레인, 풍차 등의 오일 및 가스 산업 분야, 공항, 경기장 및 고층 건물 등의 토목 구조물의 철골 구조물 부분 등의 고정식 또는 부유식 해양 구조물로부터 선택된다.
상기 구조물은 금속, 특히 철강이다.
상기 페인트 조성물의 제조
상기 페인트는 페인트 제조 분야에서 일반적으로 사용되는 임의의 적절한 기술에 의해 제조될 수 있다. 따라서, 볼 밀(ball mill), 펄 밀(pearl mill), 삼본밀 (three-roll mill) 등의 고속 분산기를 사용하여 각종 성분을 혼합시킬 수 있다. 본 발명에 따른 페인트는 백 필터(bag filter), 페이트론 필터(patron filter), 와이어 갭 필터(wire gap filter), 웨지 와이어 필터(wedge wire filter), 메탈 엣지 필터(metal edge filter), EGLM 터보클린 필터(turboclean filter) [예컨대 쿠노(Cuno)], 델타 스트레인 필터(DELTA strain filter) (예컨대, 쿠노) 및 제낙 스트레이너 필터(Jenag Strainer filter) [예컨대, 제낙(Jenag)] 또는 진동 필터에 의하여 여과시킬 수 있다.
일반적으로, 상기 페인트 조성물의 고체 성분은 혼합되고 분쇄된다. 그러나, 상기 중공 유리 미소구체는 유리하게는, 상기 분쇄가 발생한 후까지 포함되지 않는다. 따라서, 일 구현예에서, 본 발명의 상기 페인트 조성물에서 상기 중공 유리 미소구체는 나머지(잔존) 페인트 조성물의 임의의 분쇄 후에 포함된다. 다른 구현예에서, 본 발명은 나머지 페인트 성분의 임의의 분쇄 후에 중공 유리 미소구체를 포함함으로써 수득 가능한 페인트 조성물을 포함한다.
상기 페인트 조성물은 하나 이상의 경화제를 포함하는 하나의 사전 혼합물 및 하나 이상의 수지를 포함하는 하나의 사전 혼합물, 두 사전 혼합물 등의 두 개 이상의 성분을 혼합함에 의해 또는 일액형 페인트로 제조될 수 있다. 아니면 하나의 사전 혼합물이 하나 이상의 수지를 포함하는 경우 삼액형 시스템에서와 같이, 그리고 하나의 사전 혼합물이 하나 이상의 경화제를 포함하고 제3 용기는 아연 입자를 포함한다.
상기 중공 유리 미소구체 및 도전성 안료는 두 개 이상의 성분으로부터 제조되는 페인트 조성물의 임의의 성분에 함께 또는 따로 첨가될 수 있다.
상기 페인트 조성물에 대한 참고 사항이 있는 경우, 이는 상기 혼합된 페인트 조성물로 이해되어야 한다. 또한 상기 페인트의 고체 부피%로 표시된 양은 모두 다른 언급이 없다면 상기 혼합된 페인트 조성물의 고체 부피%로서 이해되어야 한다.
실시예
실시예 1
시험 패널의 제조
강철 패널은 시험되는 1x70 ㎛의 페인트로 코팅된다. 상기 강철 패널(10 x 15 cm x 1.6 mm)은 표면 프로파일이 BN 9 (Rugotest 번호 3))에 동등한 Sa 3 (ISO 8501-1)으로 연마 블라스팅시킨 냉각 압연 연철(cold rolled mild steel)이다. 상기 샘플이 코팅된 후, 상기 패널은 7일간 23±2℃ 및 상대 습도 50±5%의 조건으로 조절된다.
ISO 9227에 따른, 염수 분무 시험( Salt Spray Test ), 중성 염 분무.
이 방법은 염수 분무 또는 스플래쉬를 포함하는 대기에서 일어나는 부식을 발생시킴으로써 코팅 시스템의 내식성을 평가하기 위해 수행된다.
상기 염수 분무 시험의 작동 조건은 35℃에서 5% NaCl 용매의 일정한 분무이다.
노출의 종결 후에, 블리스터링 및 녹은 양 패널 상에서 긁힌 곳 주변(중심으로부터 mm내에)에서 ISO 4628-2 및 ISO 4628-3 각각에 따라 평가된다. 갈라진 금은 ISO 4628-4에 따라 평가된다. 부착성은 ISO 4624(박리 테스트)에 따라 평가된다.
적절한 방법(기계적 또는 화학적 세정)에 의해 긁힌 곳에서 코팅을 제거한 후, 부식의 폭을 9 포인트에서 측정한다. 녹 크리프 M은 C 는 9 폭 측정치의 평균이고, W 는 스크라이브(scribe)의 본래 폭(0.5 mm)인 경우, 식 M = (C - W)/2로 계산된다.
코팅 조성물의 제조
성분 1은 하기의 방법으로 제조된다:
상기 에폭시 수지(들), 필러, 습윤제, 분산제, 제거제(scavenger), 유동적(rheologic) 제제 및 증점제 및 용매(자일렌:n-부탄올 3 :1 wt))의 60%가 임펠러 디스크(직경 90 mm)의 장비를 갖춘 고속 혼합기에서, 1000rpm에서 15분 동안 2.5리터 용기에서 사전혼합된다. 상기 아연입자는 2000rpm에서 약 15분 동안 그 후 첨가되고 혼합된다. 미소구체는 용매의 30%와 함께 천천히 교반되며 첨가된다. 용매의 나머지 10%는 그 후 첨가된다.
성분 2는 하기의 방법으로 제조된다:
상기 폴리아미노아마이드 및 반응성 에폭시 희석제는 50% 용매와 혼합된다. 16시간 후에 상기 에폭시 촉진제, 필러, 흑연, 소포제, 요변성 제제는 임펠러 디스크(직경 90 mm)의 장비를 갖춘 고속 혼합기에서, 1000rpm에서 15분 동안 2.5리터 용기에서 사전혼합된다. 그 후 벤질 알코올 및 나머지 용매 50%가 혼합된다.
다만 도포 전에, 성분 2는 성분 1에 첨가되고 상기 페인트 조성물은 균질한 혼합물로 혼합된다.
표 1- 에폭시계 페인트의 기본 제형
Figure 112015030698400-pct00002
1) 습윤/분산/제거/유동적/증점 제제(들)
2)소포제/요변성
3)PVC: 안료 부피 농도. 총 비휘발성 물질 부피 대비 안료의 부피의 비율.
결과
표 2 : 녹 크리프의 결과, M
Figure 112015030698400-pct00003
*본 발명에 따른 조성물에 대한 상대 녹 크리프. 상대 녹 크리프가 낮을 수 록 성능이 더 좋다.
표 3 : 녹 크리프의 결과, M
Figure 112015030698400-pct00004
*본 발명에 따른 조성물에 대한 상대 녹 크리프. 상대 녹 크리프가 낮을 수 록 성능이 더 좋다.
표2 및 3으로부터 모델 페인트 A 내지 E는 본 발명에 의해, 비교예 모델 페인트 B, C, D, F 및 G와 비교하여 상당한 개선을 나타내고 있다는 결론을 내릴 수 있다.
실시예 2
시험 패널의 제조
강철 패널은 시험되는 페인트 1x80 ?m의 두께로 코팅되었다. 상기 강철 패널(75x150x10mm)은 표면 프로파일이 BN 9 (Rugotest 번호 3))에 동등한 Sa2 1/2 (ISO 8501-1)으로 연마 블라스팅시킨 냉각 압연 연철(cold rolled mild steel)이다. 상기 샘플이 코팅된 후, 상기 패널은 7일간 23±2℃ 및 상대 습도 50±5%의 조건으로 조절된다.
ISO 4628-3:2003에 따른, 염수 분무 시험, 중성 염 분무.
이 방법은 염수 분무 또는 스플래쉬를 포함하는 대기에서 일어나는 부식을 발생시킴으로써 코팅 시스템의 내식성을 평가하기 위해 수행된다.
상기 염수 분무 시험의 작동 조건은 35℃에서 5% NaCl 용매의 일정한 분무이다.
상기 SST는 코팅된 패널상의 산화의 단계를 측정하는 ISO 4628-3:2003에 의해 평가되었다.
코팅 조성물의 제조
성분 1은 하기의 방법으로 제조된다:
상기 지방족 수지(들), 연장제 안료/필러, 습윤 및 분산제, 유동적 제제 및 증점제 및 소포제, 흑연이 임펠러 디스크(직경 90 mm)의 장비를 갖춘 고속 혼합기에서, 1500rpm에서 15분 동안 2리터 용기에서 사전혼합된다. 미소구체는 600rpm에서 용매의 10%와 함께 천천히 교반되며 첨가된다. 용매의 나머지 90%는 그 후 첨가된다.
성분2는 하기의 방법으로 제조된다:
상기 아미노 관능성 실록산 수지 및 폴리실록산, 소포제, 요변성 제제, 습윤 및 분산제는 임펠러 디스크(직경 90 mm)의 장비를 갖춘 고속 혼합기에서, 1200rpm에서 15분 동안 2리터 용기에서 사전혼합된다. 용매의 10%와 아연 입자가 첨가되고2000rpm에서 15분 동안 2리터 용기에서 혼합된다. 용매의 나머지 90%는 그 후 첨가된다.
비교 모델 페인트 준비시 흑연 및/또는 유리 구체를 첨가하는 단계는 생략되었다.
다만 도포 전에, 성분 2는 성분 1에 첨가되고 상기 페인트 조성물은 균질한 혼합물로 혼합된다.
표 4- 폴리실록산계 페인트의 기본 제형
Figure 112015030698400-pct00005
1)습윤 및 분산/유동적 및 증점/소포제(들)
2)소포/요변성/습윤 및 분산제(들)
결과
표 5: SST의 결과
Figure 112015030698400-pct00006
* SST의 결과는 측면 스케일에 따라 평가되고, Ri0=매우 좋음 내지 Ri5= 매우 나쁨으로 평가된다.
실시예 3
ISO 20340에 따른 시험
상기 패널은 ISO 20340에 따라 절차 A에 노출된다: 저온 노출(열충격)의 표준 절차
이 절차에 사용된 상기 노출 사이클은 1주일(168h)동안 지속되고 QUV 72시간, 염수 분무 시험(SST) 72시간 및 열충격(-20oC) 24h를 포함한다.
상기 QUV 노출은 ISO 11507에 따라, 햇빛 및 비 또는 이슬의 수분으로 야기되는 열화를 시뮬레이션 하기 위해, 형광 자외선(UV) 및 응결에 노출시킴으로써, 풍화가 가속되었다. QUV 사이클: UVA-340 램프로 60±3oC에서 UV-광 4 시간 및 50±3oC에서 응결 4시간
상기 SST 노출은 ISO 7253에 따라, 35℃에서 5% NaCl 용매의 일정한 분무에 노출된다.
상기 열충격 노출은 20±2oC에서 냉동실에 패널을 배치하는 것으로 이루어진다.
노출의 총 시간: 4200시간에 대응하는 25 사이클
상기 패널은 기후 주기가 시작되기 전에, 그들은 하단과 측면에서 20mm, 수평으로 배치된 2mm-넓이 긁힘을 갖는다.
테스트가 중지되면, 상기 페인트 필름은 긁힘으로부터 제거되고, 녹의 폭이 측정된다. 적절한 방법에 의해 코팅이 제거된 후, 상기 부식의 폭을 9 포인트에서 측정된다(중간의 각 측면상에, 5mm 떨어진, 다른 4점 및 스크라이브 라인의 중간점 )
녹 크리프 M은 C 는 9 폭 측정치의 평균이고, W 는 스크라이브(scribe)의 본래 폭(0.5 mm)인 경우, 식 M = (C - W)/2로부터 계산된다.
ISO 20340에 따른 시험에 대한 테스트 페널의 준비
상기 강철 패널(7x 15 cm x 5 mm)은 표면 프로파일이 BN 9 (Rugotest 번호 3)에 동등한 Sa 3 (ISO 8501-1)으로 연마 블라스팅시킨 냉각 압연 연철(cold rolled mild steel)이다.
강철 패널에 도포된 전체 코팅 시스템은 하기와 같다:
제1 코트: 60 ㎛ 두께의 필름의 모델 페인트
제2 코트: 140 ㎛ 두께 필름의 Hempadur 45880 중간 에폭시 코팅
제3 코트: 80 ㎛ 두께 필름의 Hempathane 55610 탑코트 폴리우레탄
코팅 층 사이에 밤새 건조 시간이 사용되었다.
상기 샘플이 코팅된 후, 상기 패널은 7일간 23±2℃ 및 상대 습도 50±5%의 조건으로 조절된다.
코팅 조성물의 제조
상기 제1 코트의 모델 페인트는 실시예 1의 모델 페인트와 동일한 방식으로 제조되었다.
Figure 112015030698400-pct00007
1) 습윤 및 분산제/증점제/유동적 변성제
2) PVC: 안료 부피 농도. 총 비휘발성 물질의 부피에 대한 안료의 부피 비율
결과
표 7: 녹 크리프의 결과, M
Figure 112015030698400-pct00008
* 본 발명에 따른 모델 페인트1에 대한 상대 녹 크리프. 상대 녹 크리프가 낮을 수 록 성능이 더 좋다.
표 7로부터 모델 페인트 1 및 2는 본 발명에 의해, 비교예 모델 페인트 3 및 4와 비교하여 상당한 개선을 나타내고 있다는 결론을 내릴 수 있다.
이러한 실시예는 본 발명에 따라 아연의 양이 조성물에서 낮은 경우에도, 비교 조성물에 비하여 부식 억제가 개선된 것을 보여준다.
실시예 4
표 8- 폴리우레탄계 일 성분 수분 경화제의 기본 제제. 성분은 진공상태에서 혼합된다.
Figure 112015030698400-pct00009
1) 가소제/습윤/제거제/유동적/증점 제제(들)
실시예 5
코팅 조성물의 제조
성분 1은 하기의 방법으로 제조된다:
상기 히드록시관능성 아크릴 수지 용액, 습윤 및 분산제, 소포제, 증점제, 필러, 흑연 및 용매의 75%가 임펠러 디스크(직경 90 mm)의 장비를 갖춘 고속 혼합기에서, 1200rpm에서 15분 동안 2리터 용기에서 사전혼합된다. 상기 아연 입자는 2500rpm에서 약 15분 동안 그 후 첨가되고 혼합된다. 용매에 용해된 촉매는 감속으로 교반 하에 첨가되었다. 미소구체는 용매의 5%와 함께 600rpm에서 천천히 교반되며 첨가되었다. 용매의 나머지 20%는 그 후 첨가된다.
성분2는 하기의 방법으로 제조된다:
상기 다관능성 지방족 이소시아네이트 수지는 용매의 70%와 임펠러 디스크(직경 90 mm)의 장비를 갖춘고속 혼합기에서, 1000rpm에서 15분 동안 5리터 용기에서 사전혼합된다. 용매의 나머지 30%가 혼합되었다.
다만 도포 전에, 성분 2는 성분 1에 첨가되고 상기 페인트 조성물은 균질한 혼합물로 혼합된다.
표 9 - 폴리우레탄계 이액형 페인트의 기본 제형
Figure 112015030698400-pct00010

실시예 6
중공 유리 미소구체의 다양한 형태는 실시예 1에 따라 시험되었다. 중공 유리 미소구체는 각각 0.2, 0.2, 0.3, 0.38, 및 0.40 g/cc의 참밀도를 가지고, 모두 질적으로 유사한 결과를 나타냈다.

Claims (19)

  1. 코팅 조성물로서,
    a) 질소에 연결되는 적어도 2개의 반응성 수소 원자를 포함하는 화합물 또는 폴리머로부터 선택되는 하나 이상의 경화제를 포함하는 에폭시계 바인더 시스템, 폴리실록산계 바인더 시스템, 폴리우레탄계 바인더 시스템, 환화 고무계 바인더 시스템 및 페녹시 수지계 바인더 시스템으로부터 선택되는 바인더 시스템,
    b) 아연 입자,
    c) 코팅되지 않은 중공 유리 미소구체, 및
    d) 흑연(graphite), 카본 블랙, 알루미늄 안료, 흑색 산화철, 안티몬-주석 산화물(antimony-doped tin oxide), 안티몬-주석 산화물로 코팅된 마이카(mica), 인듐 주석 산화물, 카본 나노 튜브, 카본 블랙 섬유, 그래핀 및 이들의 임의의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 도전성 안료를 포함하고,
    상기 코팅 조성물은 용매를 추가로 포함하는, 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 안료는 카본 블랙, 카본 나노 튜브, 흑연 및 이들의 임의의 혼합물로부터 선택되는, 코팅 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 도전성 안료는 흑연인, 코팅 조성물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 도전성 안료는 카본 블랙인, 코팅 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바인더 시스템은 에폭시계 바인더 시스템, 폴리우레탄계 바인더 시스템 또는 폴리실록산계 바인더 시스템인, 코팅 조성물.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바인더 시스템은 에폭시계 바인더 시스템 또는 폴리실록산계 바인더 시스템인, 코팅 조성물.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바인더 시스템은 질소에 연결되는 적어도 2개의 반응성 수소 원자를 포함하는 화합물 또는 폴리머로부터 선택되는 하나 이상의 경화제를 포함하는 에폭시계 바인더 시스템인, 코팅 조성물.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 안료는 상기 코팅 조성물 내에 0.5 내지 5.0 고체부피%의 양으로 존재하는, 코팅 조성물.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 안료는 전체 조성물의 4 중량% 미만으로 존재하는 흑연인, 코팅 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 도전성 안료는 전체 조성물의 0.1 내지 3.8 중량%로 존재하는 흑연인, 코팅 조성물.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅되지 않은 중공 유리 미소구체는 전체 조성물의 5.9중량% 미만으로 존재하는, 코팅 조성물.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅되지 않은 중공 유리 미소구체는 상기 코팅 조성물 내에 10 내지 30 고체부피%의 양으로 존재하는, 코팅 조성물.
  13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅되지 않은 중공 유리 미소구체는 0.05 내지 0.75 g/cc의 참밀도(true density)를 갖는, 코팅 조성물.
  14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 경화제를 포함하는, 코팅 조성물.
  15. 2 이상의 용기(containers)를 포함하는 제14항에 정의된 코팅 조성물을 포함하는 성분의 키트(A kit of parts)로서,
    하나의 용기는 상기 하나 이상의 경화제를 포함하고 다른 용기는 성분 a)의 나머지 성분을 포함하는, 성분의 키트.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 성분 b) 및 c)는 상기 하나 이상의 경화제 이외에 성분 a)의 나머지 성분과 동일한 용기에 포함되고, 상기 성분 d)는 하나 이상의 경화제와 동일한 용기에 포함되는, 성분의 키트.
  17. 금속 구조물의 적어도 일부 상에 도포되는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 정의된 코팅 조성물의 코팅을 갖는 금속 구조물을 포함하는, 코팅된 구조물.
  18. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 정의된 코팅 조성물의 층을 금속 구조물의 적어도 일부에 도포하는 단계를 포함하는, 금속 구조물을 코팅하는 방법.
  19. 삭제
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