KR102237242B1 - 분체도료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내열성, 내화학성 및 기계적 물성이 향상된 분체도료 조성물에 관한 것이다.

Description

분체도료 조성물{Powder Coating Composition}

본 발명은 내열성, 내화학성 및 기계적 물성이 향상된 분체도료 조성물에 관한 것이다.

강관 내부 코팅은 강관의 부식을 방지하기 위한 것으로, 강관 내부 이송물에 의해 도막이 벗겨지거나 부풀음이 생기지 않도록 강관 소지와 도막 간의 우수한 부착성을 확보하는 것이 중요하다. 또한, 강관 내부 도장에는 이송되는 물질의 효율적인 이송을 위한 우수한 평활성 및 내화학성이 요구된다.

지하 또는 해저에 매설되는 강관 코팅용 도료로서 에폭시 분체도료가 사용되어 왔다. 그러나, 유체를 이송하는 해저 또는 매설파이프의 환경이 더욱 가혹해짐에 따라, 파이프를 부식으로부터 보호하기 위한 에폭시 도막의 열적, 화학적, 물리적 특성의 개선이 요구되고 있다. 특히, 원유의 원활한 이송을 위해 120 ℃ 이상의 고온으로 유체를 가열하게 되는데, 종래 에폭시 수지 도료 조성물로 형성된 도막은 유리전이온도가 115 ℃ 이하에서 형성되어 내열성 및 내화학성이 보다 향상된 도료에 대한 수요를 만족시키지 못하고 있는 실정이다.

강관 내부 코팅용 에폭시계 분체도료로서, 미국등록특허 제5,192,816호에는 비스페놀 A형 에폭시 수지 또는 비스페놀 F형 에폭시 수지의 주제 및 지방족 폴리아민 경화제를 사용하는 방법이 개시되어 있고, 국내특허 제10-2006-0075736호에는 당량이 상이한 비스페놀 F형 에폭시 수지를 혼합하여 사용하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이러한 종래의 도료는 열 저장 안정성 및 고온, 고압에 대한 내화학성이 충분하지 않다.

본 발명은 내열성, 내화학성 및 기계적 물성이 향상된 분체도료 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 이소시아네이트 변성 에폭시 수지 및 경화제를 포함하고, 상기 경화제는 디시안디아미드 및 디아미노디페닐설폰을 포함하는 분체도료 조성물을 제공한다.

본 발명은 내열성, 내화학성 및 기계적 물성이 우수한 분체도료 조성물을 제공한다. 특히, 본 발명은 고온의 기체 및 유체 이송에 사용될 수 있는, 고온/고압 내열성 및 이송효율이 우수한 강관 내부 코팅용 분체도료 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명에 대하여 설명한다. 그러나, 하기 내용에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 구성요소가 다양하게 변형되거나 선택적으로 혼용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 분체도료 조성물은 이소시아네이트 변성 에폭시 수지를 포함하고, 경화제로서 디시안디아미드 및 디아미노디페닐설폰을 포함한다. 필요에 따라, 체질 안료, 유색 안료, 촉매 및 분체도료 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이하, 본 발명의 분체도료 조성물의 조성을 살펴보면 다음과 같다.

이소시아네이트 변성 에폭시 수지

본 발명에 따른 분체도료 조성물은 주(主) 수지로서, 이소시아네이트 변성 에폭시 수지를 포함한다. 이소시아네이트 변성 에폭시 수지는 분체도료 조성물의 유리전이온도를 높이고 도막의 내열성을 향상시키는 역할을 한다.

이소시아네이트 변성 에폭시 수지는 촉매 존재 하에서 에폭시 수지를 이소시아네이트 화합물로 변성시킨 고분자로, 에폭시 수지의 주쇄 골격에 옥사졸리돈 고리(oxazolidone ring)를 함유하고, 말단에 글리시딜기를 함유한다.

상기 에폭시 수지는 당 분야에 알려진 통상적인 에폭시 수지라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 비스페놀 A형 에폭시 수지 또는 비스페놀 F형 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기 에폭시 수지의 중량평균분자량은 200 내지 2,000 g/mol일 수 있고, 에폭시 당량은 100 내지 900 g/eq일 수 있다.

상기 이소시아네이트 화합물로는 예를 들어 모노이소시아네이트 또는 디이소시아네이트를 사용할 수 있다. 상기 모노이소시아네이트의 비제한적인 예로는, p-톨루엔술포닐 이소시아네이트, 4-페녹시페닐 이소시아네이트, 4-시아노페닐 이소시아네이트 등이 있다. 상기 디이소시아네이트의 비제한적인 예로는, 메탄디이소시아네이트, 부탄-1,1-디이소시아네이트, 에탄-1,2-디이소시아네이트, 부탄-1,2-디이소시아네이트, 트랜스비닐린 디이소시아네이트, 헵탄-1,7-디이소시아네이트, 2,2-디메틸-펜탄-1,5-디이소시아네이트, 헥산-1,6-디이소시아네이트, 옥탄-1,8-디이소시아네이트, 노난-1,9-디이소시아네이트, 디메틸실란 디이소시아네이트, 디페닐실란 디이소시아네이트, 사이클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄-4,4-디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 트랜스-1,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 등이 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 상기 이소시아네이트 화합물의 함량은 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 40 중량부일 수 있다.

촉매로는 염기류, 아민류, 히드로겐 화합물, 이미다졸류, 포스포늄염 및 이의 유도체 등을 사용할 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 상기 촉매의 함량은 이소시아네이트 화합물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 0.5 중량부일 수 있다.

상기 이소시아네이트 변성 에폭시 수지의 에폭시 당량은 특별히 한정되지 않으나, 200 내지 700 g/eq 일 수 있다. 상기 이소시아네이트 변성 에폭시 수지의 에폭시 당량이 전술한 범위일 때, 외관이 향상될 수 있다.

또한, 상기 이소시아네이트 변성 에폭시 수지의 점도 및 연화점은 특별히 한정되지 않으나, 점도(150 ℃ Melting 기준)는 500 내지 6,000 cps, 예를 들어 1,000 내지 4,000 cps일 수 있고, 연화점은 80 내지 120 ℃, 예를 들어 90 내지 100 ℃일 수 있다. 상기 이소시아네이트 변성 에폭시 수지의 점도 및 연화점이 전술한 범위일 때, 도막의 외관 특성 및 내식성이 향상될 수 있다.

상기 이소시아네이트 변성 에폭시 수지는 분체도료 조성물 총 중량을 기준으로 30 내지 80 중량%, 예를 들어 50 내지 80 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 이소시아네이트 변성 에폭시 수지를 30 중량% 미만의 양으로 사용할 경우 요구되는 내화학성을 확보하지 못할 수 있고, 80 중량%를 초과하는 양으로 사용할 경우 유리전이온도가 상승하여 내굴곡성 및 소지 부착성이 저하될 수 있다.

경화제

본 발명에 따른 분체도료 조성물은 경화제를 포함한다. 경화제는 이소시아네이트 변성 에폭시 수지와 경화 반응하여 도막의 경화도 및 굴곡성을 향상시킬 수 있다.

상기 경화제로는 아민계 경화제를 사용할 수 있다. 상기 아민계 경화제는 이소시아네이트 변성 에폭시 수지와 경화 반응이 가능한 아민계 경화제라면 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 지방족 아민계 경화제, 지환족 아민계 경화제, 방향족 아민계 경화제 등이 있는데, 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.

사용 가능한 아민계 경화제의 비제한적인 예로는 4,4'-디아미노디페닐설폰, 3,3'-디아미노디페닐설폰, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 디시안디아미드 등이 있다. 일례로, 상기 경화제는 디시안디아미드 및 디아미노디페닐설폰을 포함하는 것일 수 있다.

상기 경화제는 아민가가 상이한 2종의 경화제를 포함하는 것일 수 있다. 일례로, 상기 경화제는 아민가가 10 내지 40 mgKOH/g, 예를 들어 15 내지 30 mgKOH/g인 제1경화제 및 아민가가 50 내지 80 mgKOH/g, 예를 들어 55 내지 70 mgKOH/g인 제2경화제를 포함하는 것일 수 있다. 전술한 범위의 아민가를 가지는 경화제 2종을 혼용하는 경우, 도막의 경화도 및 굴곡성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

상기 경화제는 아민가가 10 내지 40 mgKOH/g, 예를 들어 15 내지 30 mgKOH/g인 디시안디아미드 및 아민가가 50 내지 80 mgKOH/g, 예를 들어 55 내지 70 mgKOH/g인 디아미노디페닐설폰을 포함하는 것일 수 있다. 전술한 범위의 아민가를 갖는 디시안디아미드 및 디아미노디페닐설폰을 혼용하는 경우, 도막의 경화도 및 굴곡성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

상기 디시안디아미드 및 디아미노디페닐설폰의 배합비는 1 : 0.5 내지 10, 예를 들어 1 : 1 내지 7 중량비일 수 있다. 상기 경화제 2종을 전술한 배합비로 혼용하는 경우, 도막의 경화도 및 굴곡성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

상기 경화제는 분체도료 조성물의 총량을 기준으로 1 내지 30 중량%, 예를 들어 5 내지 20 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 경화제의 함량이 전술한 범위일 경우, 도막의 경화도가 높아져 도막의 물성이 향상될 수 있다.

체질 안료

본 발명의 분체도료 조성물은 상기 조성물의 고유 특성을 해하지 않는 범위 내에서, 분체도료 분야에 통상적으로 사용되는 체질 안료를 더 포함할 수 있다. 체질 안료는 도료의 고온/고압 내화학성을 더욱 향상시킬 수 있다.

사용 가능한 체질 안료의 비제한적인 예로는, 탄산칼슘, 장석, 바륨설페이트, 실리카, 수산화알루미나, 수산화마그네슘, 티타늄다이옥사이드, 탄산마그네슘, 알루미나, 운모, 몬모롤로나이트, 올라스토나이트, 탈크, 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소, 산화알루미늄, 질화알루미늄 등이 있는데, 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.

상기 체질 안료의 형상은 구형 또는 무정형일 수 있으며, 이에 특별히 한정되지 않는다. 또한, 상기 체질 안료의 평균 입경은 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 1 내지 20 ㎛일 수 있다.

본 발명에서, 상기 체질 안료의 함량은 예컨대 분체도료 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 60 중량%, 다른 예로 5 내지 40 중량%일 수 있다. 체질 안료의 함량이 전술한 범위일 경우, 도막의 기계적 물성, 내충격성, 부착성 등이 향상될 수 있다.

유색 안료

본 발명의 분체도료 조성물은 상기 조성물의 고유 특성을 해하지 않는 범위 내에서, 분체도료 분야에 통상적으로 사용되는 유색 안료를 더 포함할 수 있다.

유색 안료는 에폭시 수지와 혼합하여 분체도료에 원하는 색상(유색)을 발현하거나 도막의 강도나 광택을 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 이러한 유색 안료로는 분체도료에 통상적으로 사용되는 유기 안료, 무기 안료, 메탈릭 안료, 알루미늄-페이스트(Al-paste), 펄(pearl) 등을 제한 없이 사용할 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 2종 이상 혼용할 수 있다. 사용 가능한 유색 안료의 비제한적인 예로는, 아조계, 프탈로시아닌계, 산화철계, 코발트계, 탄산염계, 황산염계, 규산염계, 크롬산염계 안료 등이 있으며, 예컨대, 티타늄 디옥사이드, 징크 옥사이드, 비스무스 바나데이트, 시아닌 그린, 카본 블랙, 산화철적, 산화철황, 네이비 블루, 시아닌 블루 및 이들의 2종 이상의 혼합물 등이 있다. 일례로, 상기 유색 안료는 티타늄 디옥사이드일 수 있다.

본 발명에서, 유색 안료의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 분체도료 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 15 중량%, 다른 예로 1 내지 10 중량%일 수 있다. 유색 안료의 함량이 전술한 범위일 경우, 본 발명의 분체도료 조성물을 적용한 도막의 색상 발현이 우수하고, 도막의 은폐성 및 기계적 물성이 향상될 수 있다.

촉매

본 발명의 분체도료 조성물은 상기 조성물의 고유 특성을 해하지 않는 범위 내에서, 분체도료 분야에 통상적으로 사용되는 촉매를 더 포함할 수 있다.

상기 촉매는 주(主) 수지인 이소시아네이트 변성 에폭시 수지와 경화제 간의 반응을 촉진하는 물질로서, 예컨대 이미다졸계 촉매, 포스포늄계 촉매, 아민계 촉매, 금속계 촉매 등이 있는데, 이들은 단독으로 사용하거나 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 이미다졸계 촉매의 비제한적인 예를 들면, 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-데실이미다졸, 2-헥틸이미다졸, 2-이소프로필이미다졸, 2-운데실 이미다졸, 2-헵탄데실 이미다졸, 2-에틸-4-메틸 이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸 이미다졸, 1-벤질-2-메틸 이미다졸, 1-벤질-2-페닐 이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실-이미다졸 트리멜리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸 트리멜리테이트, 2,4-디아미노-6-(2'-메틸이미다졸-(1')-에틸-s-트리아진, 2-페실-4,5-디하이드록시메틸이미다졸, 2-페실-4-메틸-5-하이드록시메틸이미다졸, 2-페실-4-벤질-5-하이드록시메틸이미다졸, 4,4'-메틸렌-비스-(2-에틸-5-메틸이미다졸), 2-아미노에틸-2-메틸 이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐-4,5-디(시아노에톡시 메틸)이미다졸, 1-도데실-2-메틸-3-벤질이미다졸리늄클로라이드, 이미다졸 함유 폴리아미드 등이 있다.

상기 포스포늄계 촉매의 비제한적인 예로는 벤질트리페닐 포스포늄 클로라이드, 부틸트리페닐 포스포늄 클로라이드, 부틸트리페닐 포스포늄 브로마이드, 에틸트리페닐 포스포늄 아세테이트, 에틸트리페닐 포스포늄 브로마이드, 에틸트리페닐 포스포늄 아이오다이드, 테트라페닐 포스포늄 브로마이드, 테트라페닐 포스포늄 클로라이드, 테트라페닐 포스포늄 아이오다이드 등이 있다.

상기 아민계 촉매의 비제한적인 예로는, 트리에틸아민, 트리에틸렌디아민, 테트라메틸-1,3-부탄디아민, 에틸모르폴린, 디아자비시클로운데센, 디아자비시클로노넨 등이 있다.

상기 금속계 촉매로는 코발트, 구리, 아연, 철, 니켈, 망간, 주석 등의 유기 금속 착체 또는 유기 금속염을 들 수 있다. 상기 유기 금속 착체의 예로는, 코발트(Ⅱ) 아세틸아세토네이트, 코발트(Ⅲ) 아세틸아세토네이트 등의 유기 코발트 착체, 구리(Ⅱ) 아세틸아세토네이트 등의 유기 구리 착체, 아연(Ⅱ) 아세틸아세토네이트 등의 유기 아연 착체, 철(Ⅲ) 아세틸아세토네이트 등의 유기 철 착체, 니켈(Ⅱ) 아세틸아세토네이트 등의 유기 니켈 착체, 망간(Ⅱ) 아세틸아세토네이트 등의 유기 망간 착체 등을 들 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다. 상기 유기 금속염의 예로는, 옥틸산 아연, 옥틸산 주석, 나프텐산 아연, 나프텐산 코발트, 스테아르산 주석, 스테아르산 아연 등을 들 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.

본 발명에서, 상기 촉매의 함량은 이소시아네이트 변성 에폭시 수지와 경화제의 반응성에 따라 적절히 조절될 수 있다. 예컨대, 상기 촉매의 함량은 분체도료 조성물의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 1 중량%, 다른 예로 0.01 내지 0.2 중량%일 수 있다. 상기 촉매의 함량이 전술한 범위를 벗어날 경우, 도막의 기계적 물성이 저하될 수 있다.

첨가제

본 발명의 분체도료 조성물은 상기 조성물의 고유 특성을 해하지 않는 범위 내에서, 분체도료 분야에 통상적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 사용 가능한 첨가제의 비제한적인 예를 들면, 표면 조정제, 핀홀 방지제, 분산제, 부착 증진제, 유동성 첨가제, 흐름성 향상제, 저응력화제, 크래터링 방지제, 커플링제, 광택조절제, 난연제, 소광제, 광 흡수제 등이 있는데, 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.

표면 조정제는 도료 조성물이 평탄하고 매끄럽게 코팅되도록 레벨링함으로써, 조성물 내의 접착력을 증진시키면서 도막의 외관 특성을 향상시키기 위한 것이다. 예를 들면, 아크릴계, 실리콘계, 폴리에스테르계, 아민계 표면 조정제 등이 있는데, 이에 특별히 한정되지 않는다.

핀홀 방지제는 경화 공정 시 도막으로부터 휘발성 물질이 방출되도록 하여, 도막 내 핀홀 발생을 방지하고 외관 특성을 높여줄 수 있다. 핀홀 방지제의 비제한적인 예로는 아마이드계[예, ceraflour 960(BYK社)], 폴리프로필렌계, 스테아릭산계 핀홀 방지제 등이 있다. 일례로, 핀홀 방지제는 벤조인(benzoin) 또는 벤조인과 아마이드계 핀홀 방지제의 혼합물일 수 있다.

상기 분산제로는 당 분야에 알려진 통상적인 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로 유색 안료 표면에 흡착되어 탈기(degassing) 효과를 극대화시키는 폴리아크릴계 분산제를 사용할 수 있다.

부착 증진제는 도막의 부착성을 증진시키기 위한 물질로서, 실란계 부착 증진제 등을 사용할 수 있다. 상기 부착 증진제의 비제한적인 예로는 머캅토알킬알콕시실란(mercaptoalkylakoxysilane), 감마글리독시프로필트리메톡시실란 등이 있고, 일례로, 부착 증진제는 분자량이 150 내지 300 g/mol인 머캅토알킬알콕시실란일 수 있다.

유동성 첨가제는 유동성 효과를 극대화하기 위해 사용 되는 것으로, 도료의 부착성 향상과 함께 장기 유동성을 확보할 수 있다. 상기 유동성 첨가제로는 왁스류, 실리카 등을 사용할 수 있다. 사용 가능한 유동성 첨가제의 비제한적인 예로는 파라핀 왁스, 천연 왁스(예, 카르나우바 왁스 등), 합성 왁스(예, 폴리에틸렌 왁스 등), 실리카 등이 있는데, 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 또한, 왁스류는 실리카와 혼합되어 사용될 수 있다. 상기 유동성 첨가제는 칩을 만든 후 첨가하는 후(後) 첨가 성분으로 사용될 수 있다.

흐름성 향상제는 도막의 표면장력을 낮추고 유연한 외관을 구현하기 위해 사용하는 것으로서, 당 분야에 알려진 통상적인 것을 사용할 수 있다. 비제한적인 예로는 아크릴계 또는 실리콘계 흐름성 향상제 등이 있다.

이와 같은 첨가제는 당 기술분야에 공지된 함량 범위 내에서 적절히 첨가될 수 있으며, 예컨대 분체도료 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 10 중량%, 다른 예로 0.1 내지 1.5 중량%일 수 있다. 상기 첨가제의 함량이 전술한 범위일 경우, 도막의 외관 및 경도가 향상될 수 있다.

본 발명에 따른 분체도료 조성물은 당 분야에 알려진 방법에 의해 제조될 수 있으며, 일례로 원료 평량, 건식 예비 혼합, 분산 및 조분쇄, 분쇄 및 분급 등의 공정을 통해 제조될 수 있다.

예를 들어, 이소시아네이트 변성 에폭시 수지, 경화제, 체질 안료, 유색 안료, 촉매 및 선택적으로 첨가제 등을 함유하는 원재료 혼합물을 컨테이너 믹서에 투입하여 균일하게 혼합하고, 상기 혼합된 조성물을 용융 혼합시킨 후 이를 분쇄하여 제조될 수 있다. 일례로, 상기 원재료 혼합물을 니이더(kneader) 또는 익스트루더(extruder) 등의 용융 혼련 장치에 의해 70 내지 130 ℃로 용융 분산시켜 소정의 두께(예, 1 내지 5 mm)로 칩을 제조한 후, 제조된 칩을 고속믹서 등의 분쇄장치를 이용하여 40 내지 80 ㎛ 범위로 분쇄한 후 분급하여 분체도료 조성물을 제조할 수 있다.

상기 분급 공정은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 80 내지 120 메쉬로 필터링할 수 있다. 이에 따라, 평균입자의 크기가 40 내지 80 ㎛ 범위인 분체도료를 얻을 수 있다. 분체의 평균 입경은 특별히 제한되지 않으나, 전술한 범위를 만족할 경우 도장 작업성 및 도막의 외관 특성이 증진될 수 있다.

분체도료의 유동성 향상을 위해 실리카 등의 미분말로 본 발명에 따른 분체도료 입자의 표면을 피복할 수도 있다. 이러한 처리를 하는 방법으로서는 분쇄 시에 미분말을 첨가하면서 혼합하는 분쇄 혼합법이나 헨셸 믹서 등에 의한 건식 혼합법을 이용할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1-9 및 비교예 1-3]

하기 표 1 및 표 2에 기재된 조성에 따라 각 성분을 믹싱 탱크에 투입하여 프리믹싱한 후, 분산기에서 100 ℃로 용융분산시켜 칩(chip)을 제조하였다. 제조된 칩을 고속 믹서로 분쇄하여 평균입도가 40 내지 80 ㎛인 실시예 1-9 및 비교예 1-3의 분체도료 조성물을 제조하였다. 하기 표 1 및 표 2에서 각 조성물의 사용량 단위는 중량부이다.

에폭시 수지 1: 이소시아네이트 변성 에폭시 수지(에폭시 당량 420 g/eq, 점도(150 ℃ Melting 기준) 2,000 cps, 연화점 95 ℃)

에폭시 수지 2: 이소시아네이트 변성 에폭시 수지(에폭시 당량 200 g/eq, 점도(150 ℃ Melting 기준) 1,500 cps, 연화점 90 ℃)

에폭시 수지 3: 이소시아네이트 변성 에폭시 수지(에폭시 당량 700 g/eq, 점도(150 ℃ Melting 기준) 3,800 cps, 연화점 100 ℃)

에폭시 수지 4: 비스페놀 A형 에폭시 수지(에폭시 당량 950 g/eq, 점도(175 ℃ Melting 기준) 3,000 cps, 연화점 100 ℃)

경화제 1: 디시안디아미드(아민가: 21 mgKOH/g)

경화제 2: 4,4'-디아미노디페닐설폰(아민가: 62 mgKOH/g)

체질 안료 1: Barite(비중: 4.5)

체질 안료 2: Silica(비중: 2.6)

유색 안료 1: 티타늄 디옥사이드

유색 안료 2: 카본 블랙

촉매: 2-메틸이미다졸

표면 조정제: 아크릴릭폴리머

[실험예 - 물성 평가]

실시예 1-9 및 비교예 1-3에서 각각 제조된 분체도료 조성물의 물성을 하기와 같이 측정하였으며, 이의 결과를 하기 표 3 내지 표 5에 나타내었다.

시편 제조

쇼트 시편(크기: 200 mm×25 mm×6 mm)을 준비한 후, 200 ℃의 온도에서 30분 이상 시편을 예열한 다음, 도장 건을 이용하여 각 분체도료 조성물을 예열된 시편 상에 도장(도막 두께 375 내지 750 ㎛) 후, 220 ℃의 온도에서 30분 이상 경화시켰다.

굴곡성

굴곡 시험기(Bending Tester)를 이용하여 각 시편의 굴곡성(3˚ Bending)을 측정하였다.

내마모성

타버 어브레이젼(TABER ABRASION) 시험기를 사용하여 시험하였다. NO. CS-17의 어브레이젼 휠(ABRASION WHEEL)을 사용하고 1,000 g의 하중을 가하여 1,000 회전 시험하여, 각 시편 도막의 손실량을 측정하였다.

Auto-clave

105 ℃, 3,000 psi 조건의 Auto-clave 장치 내에 각 시편을 7일 동안 투입 후, 시편의 상태를 판별하였다. 시험 후 외관에 blister 발생 시 불량, blister 미발생 시 양호로 판정하였다.

Pull-off

Auto-clave test 후 각 시편에 Dolly를 접착시킨 후 압력을 가해 부착성 정도를 측정하였다.

Porosity

각 시편의 도막을 벗겨내어 40배의 현미경으로 도막의 바닥면 및 옆면의 기공 정도를 측정하였다.

상기 표 3 내지 표 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1-9의 분체도료 조성물로 형성된 도막은 비교예 1-3의 분체도료 조성물로 형성된 도막에 비해 전반적으로 물성이 우수하였다. 특히 실시예 1-9의 분체도료 조성물로 형성된 도막은 굴곡성이 우수하고, 고온 및 고압에서도 부플음(blister)이 발생하지 않음을 확인할 수 있었다.

Claims (5)

1. 이소시아네이트 변성 에폭시 수지 및 경화제를 포함하고,
   상기 경화제는 디시안디아미드 및 디아미노디페닐설폰을 포함하고,
   상기 이소시아네이트 변성 에폭시 수지의 점도(150 ℃ Melting 기준)가 1,000 내지 4,000 cps이고, 상기 디시안디아미드의 아민가가 15 내지 30 mgKOH/g이고, 상기 디아미노디페닐설폰의 아민가가 55 내지 70 mgKOH/g이고,
   상기 디시안디아미드 및 디아미노디페닐설폰의 배합비(중량비)가 1 : 0.5 내지 10인 분체도료 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 이소시아네이트 변성 에폭시 수지의 에폭시 당량은 200 내지 700 g/eq, 연화점은 80 내지 120 ℃인 분체도료 조성물.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 분체도료 조성물 총 중량을 기준으로, 이소시아네이트 변성 에폭시 수지 30 내지 80 중량% 및 경화제 1 내지 30 중량%를 포함하는 분체도료 조성물.