KR102322663B1 - 수용성 도료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부착성, 건조성 및 방청성이 우수한 동시에 친환경적인 수용성 에폭시 도료 조성물에 관한 것이다.

Description

수용성 도료 조성물{Aqueous Coating Composition}
본 발명은 부착성, 건조성 및 방청성이 우수한 동시에 친환경적인 수용성 도료 조성물에 관한 것이다.
공업용 유용성 도료는 철재 또는 비철금속에 적용되어, 소재의 내구성 확보, 우수한 외관 및 광택 구현, 내화학성 확보를 위해 사용되고 있다. 유용성 도료로는 일반적으로 2액형 에폭시 하도 조성물 및 2액형 아크릴 우레탄 상도 조성물이 사용되고 있다. 일례로 공개특허 제2019-0013592호는 에폭시 화합물, 환상 구조를 갖는 아민계 경화제, 이미다졸계 화합물 및 안료를 함유하는 도료 조성물을 개시하고 있다.
상기 유용성 도료는 제조 공정 및 도장 과정에서 많은 양의 휘발성 유기 화합물(Volatile Organic Compound, VOC)을 배출하는 문제가 있다. 휘발성 유기 화합물은 높은 증기압을 가지고 있어 대기 중으로 쉽게 증발됨으로써 온실효과를 일으켜 지구 온난화의 원인이 될 수 있으며, 대기 중의 질소 화합물과 반응하여 광화학 스모그를 유발하기도 한다. 이에 전세계적으로 휘발성 유기 화합물의 함량에 대한 규제가 점차 엄격해지고 있으며, 이에 따라, 휘발성 유기 화합물의 함량을 감소시킨 친환경적 수용성 도료에 대한 요구가 증가하고 있다.
한편 도막에 우수한 내구성을 부여하기 위해서는, 도료 조성물의 부착력, 내후성, 내충격성 등의 기계적 물성이 우수하여야 한다. 따라서 휘발성 유기 화합물의 함량을 감소하는 동시에 종래 유용성 도료와 동등 이상의 물성을 확보할 수 있는 도료 조성물에 대한 개발이 필요하다.
본 발명은 부착성, 건조성 및 방청성이 우수한 동시에 친환경적인 수용성 에폭시 도료 조성물을 제공한다.
본 발명은 에폭시 수지, 아민 또는 아마이드 경화제 및 실란 화합물을 포함하는 수용성 에폭시 도료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 수용성 에폭시 도료 조성물은 부착성, 건조성, 방청성 등 기계적 물성이 우수한 동시에, 휘발성 유기 화합물의 함량이 낮아 친환경적인 도료를 제공한다. 본 발명의 수용성 에폭시 도료 조성물은 중장비, 변압기, 자동차 부품 등 다양한 분야에 적용 가능하며, 1코팅 또는 2코팅 도장 시스템에 적용 가능하다. 본 발명에 따른 수용성 에폭시 도료 조성물은 2코팅 도장 시스템에서 하도 도료 조성물로 사용될 수 있으며, 외부에 노출이 되지 않는 경우 단독 도장으로도 사용 가능하다. 본 발명의 수용성 에폭시 도료 조성물이 2코팅 도장 시스템에서 하도 도막용으로 사용될 경우, 소지와의 부착력이 우수할 뿐만 아니라, 상도 도막층과의 부착력 또한 우수하여 도막에 뛰어난 내구성을 부여할 수 있다.
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 수용성 에폭시 도료 조성물은 에폭시 수지, 아민 또는 아마이드 경화제 및 실란 화합물을 포함한다. 또한 본 발명에 따른 수용성 에폭시 도료 조성물은 필요에 따라 안료, 용제 및 당 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이하 본 발명의 수용성 에폭시 도료 조성물의 조성을 살펴보면 다음과 같다.
에폭시 수지
본 발명에 따른 수용성 도료 조성물은 에폭시 수지를 주(主) 수지로서 포함한다. 상기 에폭시 수지는 경화제와 반응하여 경화되며, 도막 형성 시 소지 부착성, 내수성 및 내식성을 확보하는 역할을 한다.
상기 에폭시 수지는 에폭시기를 2개 이상, 예를 들어 2 내지 6개를 갖는 에폭시 수지를 포함하는 것일 수 있다. 상기 에폭시 수지는 에폭시기가 2 이상인 에폭시 수지라면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 비스페놀 A형 에폭시 수지, 오르소 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 페놀 아랄킬형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 다관능형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지 및 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 에폭시 수지의 에폭시 당량(EEW)은 특별히 한정되지 않으나, 800 내지 1,500 g/eq(solution), 예를 들어 900 내지 1,200 g/eq(solution)일 수 있다. 또한 고형분 함량은 40 내지 70%, 예를 들어 45 내지 60 중량%, 유리전이온도는 -15 내지 30 ℃, 예를 들어 -5 내지 25 ℃일 수 있다. 상기 에폭시 수지의 에폭시 당량, 고형분 함량 및 유리전이온도가 전술한 범위를 만족하는 경우, 도막의 경화도를 향상시킬 수 있다.
상기 에폭시 수지의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 도료 조성물 총 중량을 기준으로 15 내지 60 중량%, 예를 들어 20 내지 50 중량%일 수 있다. 상기 에폭시 수지의 함량이 15 중량% 미만인 경우 방청성 및 내수성에 문제가 생길 수 있으며, 60 중량%를 초과하는 경우 경화성, 작업성 저하로 신뢰성이 저하되고, 상도와의 부착성이 열세할 가능성이 있다.
경화제
본 발명에 따른 수용성 에폭시 도료 조성물은 경화제로 아민 경화제 또는 아마이드 경화제를 포함할 수 있으며, 이 경우 도료 조성물에 우수한 부착성, 저온 건조성, 유연성, 방청성 등을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 수용성 에폭시 도료 조성물은 경화제로 에폭시 변성 아민 수지 또는 에폭시 변성 아마이드 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이 경우 도료 조성물의 건조성 및 경화성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 에폭시 변성 아민 또는 아마이드로는 에폭시 어덕트 아민 또는 아마이드를 사용할 수 있다. 에폭시 어덕트 아민 또는 아마이드 수지는 에폭시 수지와 아민 화합물 또는 아마이드 화합물을 부가 반응시켜 얻을 수 있고, 에폭시 수지의 분자량이 높아지고 이로 인해 휘발성이 억제됨으로써, 아민 또는 아마이드 경화제를 사용하는 경우보다 안정적인 경화 반응을 일으킬 수 있다.
상기 에폭시 수지로는 당 분야에 알려진 에폭시 수지라면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 비스페놀 A형 에폭시 수지 또는 비스페놀 F형 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기 에폭시 수지의 에폭시 당량은 100 내지 500 g/eq일 수 있다.
상기 아민 화합물로는 예를 들어, 부틸아민, 옥틸아민, 디에틸아민, 디부틸아민, 메틸부틸아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, N-메틸에탄올아민 및 다이에틸렌트라이아민으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 아마이드 화합물로는 예를 들어, 아크릴아마이드, 메타크릴아마이드, N-메틸올아크릴아마이드, N-이소프로필아크릴아마이드, 디아세톤아크릴아마이드, N,N-메틸렌-비스-아크릴아마이드, 하이드록시알킬아마이드 및 지방산 변성 아마이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 아민 또는 아마이드 수지의 활성수소 당량은 100 내지 500 g/eq, 예를 들어 150 내지 300 g/eq, 유리전이온도는 -30 내지 55 ℃, 예를 들어 20 내지 45 ℃, 아민가는 100 내지 450 mgKOH/g, 예를 들어 200 내지 350 mgKOH/g 중량평균분자량은 500 내지 4,500 g/mol, 예를 들어 1,500 내지 3,500 g/mol일 수 있다. 아민 또는 아마이드 수지의 활성수소 당량, 유리전이온도, 아민가 및 중량평균분자량이 전술한 범위를 만족하는 경우, 우수한 내식성을 확보할 수 있다.
상기 아민 또는 아마이드 수지의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 도료 조성물 총 중량을 기준으로 1 내지 15 중량%, 예를 들어 1 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 아민 또는 아마이드 수지의 함량이 전술한 범위를 만족하는 경우, 도막의 경화도가 높아 도막의 물성이 향상될 수 있다.
본 발명의 도료 조성물에서, 상기 주제부와 상기 경화제부는 주제부의 에폭시기에 대한 경화제부의 활성수소의 당량비(α)가 0.5 내지 1.0, 예를 들어 0.7 내지 0.9가 되도록 혼합될 수 있다. 주제부와 경화제부의 배합비가 전술한 범위를 만족하는 경우, 도막의 경화도가 높아지고, 동시에 우수한 부착성, 건조성 및 방청성을 확보할 수 있다.
실란 화합물
본 발명에 따른 수용성 에폭시 도료 조성물은 실란 화합물을 포함한다. 상기 실란은 주(主) 수지인 에폭시 수지의 가교 결합 밀도를 증가시켜 경화도를 향상시키고, 상기 에폭시 도료 조성물에 의해 형성된 도막과 피도장물의 부착력 및 다층 도막에 있어서 인접한 도막간의 층간 부착력을 개선시키는 역할을 한다.
상기 실란 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 실리식산(Silicic acid), 테트라메톡시실란(tetramethoxysilane; TMOS), 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane; TEOS), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxy silane), 메틸트리에톡시실란(methyltriethoxy silane), 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-(메타크릴옥시프로필)트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필메틸디에톡시실란, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란 및 트리스-[3-(트리메톡시실릴)프로필]이소시아네이트 및 트리메톡시[2-(7-옥사바이사이클로[4.1.0]헵-3-틸)에틸]실란으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 실란 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 도료 조성물 총 중량을 기준으로 0.05 내지 10 중량 %, 예를 들어 0.1 내지 5 중량%일 수 있다. 상기 실란 화합물의 함량이 전술한 범위를 만족하는 경우, 층간 부착력과 소지 부착력을 향상시킬 수 있다.
안료
본 발명의 수용성 에폭시 도료 조성물은 안료를 더 포함할 수 있다. 상기 안료로는 당 분야에 알려진 통상적인 체질 안료, 유색 안료, 방청 안료 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
체질 안료는 도막 내의 기공을 충전시키고, 도막 형성을 보완하며, 도막에 살오름성 또는 기계적 성질을 부여하는 역할을 한다. 따라서, 체질 안료를 포함할 경우, 양호한 도막 외관을 얻을 수 있는 동시에 경도, 내충격성 및 방청성 등을 향상시킬 수 있다. 상기 체질 안료로는 도료 조성물에 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예로는 탄산칼슘, 클레이, 탈크, 마그네슘 실리케이트, 카올린, 마이카, 실리카, 알루미늄 실리케이트, 알루미늄 하이드록사이드, 황산바륨 등이 있다. 전술한 성분을 단독 사용하거나 2종 이상을 혼용할 수 있다.
유색 안료는 도료에 원하는 색상(유색)을 발현하거나 도막의 강도나 광택을 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 이러한 안료로는 도료에 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.
방청 안료는 내식성 향상을 위해 투입되는 물질로서, 당 분야에 알려진 통상적인 방청 안료를 사용할 수 있다. 사용 가능한 방청 안료의 비제한적인 예로는 징크 포스페이트, 실리케이트, 알루미늄 징크 트리포스페이트, 변성 바륨 메타보레이트, 징크 몰리브데이트, 칼슘이온 치환 실리카 및 이들의 2종 이상의 혼합물 등이 있다.
상기 안료의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 도료 조성물 총 중량을 기준으로 15 내지 60 중량%, 예를 들어 20 내지 45 중량%일 수 있다. 안료의 함량이 전술한 범위일 경우, 도막의 색상 발현이 우수하고, 도막의 기계적 물성, 내충격성, 부착성 등이 향상될 수 있다.
용제
본 발명에 따른 수용성 에폭시 도료 조성물은 주용제로서 물을 포함한다. 주용제로 사용되는 물은 본 발명의 도료가 친환경적 특성을 갖는데 매우 중요한 요소이다. 물은 도료 내 각 입자의 분산매 내지는 각종 화합물의 용매로 작용하며, 도료에 추가로 투입할 경우 희석제로도 사용된다. 본 발명에서 물로는 순수 또는 탈이온수 등을 사용할 수 있다. 본 발명에서 물은 도료 조성물 총 중량을 기준으로 10 내지 40 중량%로 포함될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 수용성 에폭시 도료 조성물은 물 외에 유기용제를 더 포함할 수 있다. 상기 유기용제로는 당 분야에 알려진 통상적인 유기용제를 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대 탄화수소계 용제, 에스테르계 용제, 에테르계 용제, 알코올계 용제 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.
사용 가능한 유기용제의 비제한적인 예를 들면, 시클로헥사논, 자일렌, 톨루엔, 셀로솔브 아세테이트, 메틸에틸케톤, 디베이직에스터, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트, n-부틸 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 아세테이트, 3-메톡시 부틸 아세테이트, 에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 에틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르, 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올, 아밀알콜, 벤질알콜 또는 이들의 혼합 용제 등이 있다.
본 발명에서 상기 용제의 함량은 도료 조성물 총 중량(예컨대, 100 중량%)을 만족시키는 잔량일 수 있으며, 예를 들어 도료 조성물 총 중량을 기준으로 1 내지 35 중량%일 수 있다. 상기 용제의 함량이 전술한 범위에 해당될 경우 작업성이 개선되고 도막의 우수한 물성을 발휘할 수 있다.
첨가제
본 발명의 수용성 에폭시 도료 조성물은 상기 조성물의 고유 특성을 해하지 않는 범위 내에서, 당 업계에 알려진 통상적인 첨가제를 포함할 수 있다.
사용 가능한 첨가제의 비제한적인 예로는 분산제, 소포제, 탈포제, 레벨링제, 가소제, 경화 촉진제, 조색제 또는 이들의 혼합물 등이 있다.
분산제는 조성물을 구성하는 각 재료들을 분산시키고 거리 유지를 통해 재응집을 막아 도막의 균일한 물성을 발현하도록 하는 역할을 한다. 상기 분산제로는 당 분야에 알려진 통상적인 것을 사용할 수 있으며, 일례로, 고분자량의 블록 공중합체 타입의 분산제 등을 사용할 수 있다.
소포제는 도장 시 발생되는 기포를 억제함으로써 도막의 외관을 높여주는 역할을 하는 것으로서, 당 분야에 알려진 통상적인 소포제를 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 실리콘계 또는 비실리콘계 소포제를 사용할 수 있고, 일례로 폴리실록산 타입의 소포제를 사용할 수 있다.
증점제는 점도를 조절하고 침전을 방지하는 역할을 하는 것으로서, 당 분야에 알려진 통상적인 증점제를 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 증점제는 실리케이트, 마그네슘, 디클로로디메틸실란, 하이드록시에틸셀룰로오스, 우레탄계 증점제, 아크릴계 증점제 등을 사용할 수 있다.
레벨링제는 상기 조성물이 평탄하고 매끄럽게 코팅되도록 레벨링함으로써, 조성물 내의 접착력을 증진시키면서 도막의 외관 특성을 향상시키기 위한 것이다. 상기 레벨링제로는 당 분야에 알려진 통상적인 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로, 아크릴계, 실리콘계, 폴리에스테르계, 아민계 레벨링제 등이 있다.
가소제는 도료 조성물의 점도를 조절하고 저장안정성을 개선시키는 역할을 한다. 상기 가소제로는 당 분야에 알려진 통상적인 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로, 방향족 에스테르계(aromatic esters) 가소제를 사용할 수 있다.
상기 첨가제의 함량은 당 분야에 공지된 함량 범위 내에서 적절히 조절할 수 있으며, 일례로 도료 조성물 총 중량을 기준으로 0.1 내지 20 중량%일 수 있다.
본 발명에 따른 수용성 에폭시 도료 조성물은 1코팅 또는 2코팅 도장 시스템에 적용 가능하다. 일례로, 본 발명의 수용성 에폭시 도료 조성물은 2코팅 도장 시스템에서 하도 도료 조성물로 사용될 수 있다. 상도 도료 조성물로는 수용성 우레탄 도료 조성물, 아크릴 에멀전 도료 조성물, 폴리우레탄 수성 분산액(PUD), 아크릴 우레탄 수성 분산액(AUD) 등이 사용될 수 있다.
예를 들어, 상도 도료 조성물은 아크릴 폴리올 수지, 폴리이소시아네이트 및 실란 화합물을 포함하는 수용성 우레탄 도료 조성물일 수 있다. 상기 아크릴 폴리올 수지는 중량평균분자량이 20,000 내지 80,000 g/mol. 수산기가가 50 내지 250 mgKOH/g, 산가가 10 내지 60 mgKOH/g, 유리전이온도가 -5 내지 60 ℃, 고형분 함량이 20 내지 60%일 수 있다. 상기 폴리이소시아네이트의 이소시아네이트기 함량(NCO%)은 경화제 총 중량을 기준으로 10 내지 30 중량%일 수 있다. 상기 아크릴 폴리올 수지의 수산기(OH) 및 상기 폴리이소시아네이트의 이소시아네이트 기(NCO)의 당량비는 1 : 0.6 내지 1.6일 수 있다. 또한, 상기 상도 도료 조성물은 상도 도료 조성물 총 중량을 기준으로 아크릴 폴리올 수지 15 내지 60 중량%, 폴리이소시아네이트 5 내지 40 중량% 및 실란 화합물 0.05 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 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 1-2]
하기 표 1에 기재된 조성에 따라 에폭시 수지, 실란 화합물, 안료, 용제 및 첨가제를 혼합하여 주제부를 제조하고, 하기 표 2에 기재된 조성에 따라 경화제 및 용제를 혼합하여 경화제부를 제조하였다. 상기 주제부의 에폭시기에 대한 경화제부의 활성 수소의 당량비(α)가 0.8이 되도록 주제부와 경화제부를 혼합하여 실시예 1-9 및 비교예 1-2의 도료 조성물을 제조하였다. 하기 표 1 및 표 2의 사용량 단위는 중량%이다.
Figure 112021114165218-pat00001
Figure 112021114165218-pat00002
에폭시 수지 1: 에폭시 당량 1,190 g/eq(solution), 고형분 함량 52%, 유리전이온도 25 ℃
에폭시 수지 2: 에폭시 당량 800 g/eq(solution), 고형분 함량 57%, 유리전이온도 12 ℃
에폭시 수지 3: 에폭시 당량 500 g/eq(solution), 고형분 함량 54%, 유리전이온도 15 ℃
에폭시 수지 4: 에폭시 당량 1,650 g/eq(solution), 고형분 함량 55%, 유리전이온도 17 ℃
에폭시 어덕트 아민 수지 1: 활성수소 당량 230 g/eq, 유리전이온도 35 ℃, 아민가 255 mgKOH/g, 중량평균분자량 2,400 g/mol
에폭시 어덕트 아민 수지 2: 활성수소 당량 150 g/eq, 유리전이온도 35 ℃, 아민가 200 mgKOH/g, 중량평균분자량 3,000 g/mol
에폭시 어덕트 아민 수지 3: 활성수소 당량 60 g/eq, 유리전이온도 35 ℃, 아민가 400 mgKOH/g, 중량평균분자량 2,400 g/mol
에폭시 어덕트 아민 수지 4: 활성수소 당량 550 g/eq, 유리전이온도 35 ℃, 아민가 40 mgKOH/g, 중량평균분자량 5,400 g/mol
아민 수지: 지방족 아민 수지(활성수소 당량 284 g/eq, 유리전이온도 30 ℃, 아민가 300 mgKOH/g, 중량평균분자량 3,000 g/mol)
실란 화합물: 트리메톡시[2-(7-옥사바이사이클로[4.1.0]헵-3-틸)에틸]실란
안료 1: 티타늄 디옥사이드(TiO2)
안료 2: C.I pigment yellow(산화철황)
안료 3: 황산바륨
안료 4: 탈크
안료 5: Trizinc bis(orthophosphate)
용제 1: 탈이온수
용제 2: 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르
첨가제 1: 소포제 (파라핀)
첨가제 2: 증점제 (디클로로디메틸실란)
첨가제 3: 분산제 (High molecular weight block copolymer)
[물성 평가]
실시예 1-9 및 비교예 1-2에 따라 제조된 도료 조성물의 물성을 하기와 같이 측정한 후 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
시편 제조
실시예 1-9 및 비교예 1-2에 따라 제조된 도료 조성물 80~90 중량%와 탈이온수 10~20 중량%를 혼합하였다. CR 시편을 샌딩(Sanding) 처리한 후, 상기 혼합물을 에어 스프레이로 도장하였다(도막 두께 50±5 ㎛). 20분간 상온에 방치하고, 80 ℃에서 30분간 경화한 후, 상온에서 1주일 동안 방치하여 시편을 제작하였다.
부착성
ASTM D3359-02 평가 기준에 따라, Cross cut(1 mm)하여 정사각형 100개를 만들고, 테이프를 붙였다 떼었을 때 시편에 붙어있는 정사각형 개수를 기준으로 부착성을 평가하였다.
매우 우수: 100개
우수: 70개 이상 100개 미만
보통: 50개 이상 70개 미만
열세: 50개 미만
경화성
Drying timer recorder를 사용하여, WFT=125 ㎛, 추 100 g 및 상온 조건에서 경화성을 평가하였다. 지촉 건조로 매우 우수, 우수, 보통 및 열세의 4단계로 상대 평가하였다.
건조성
Drying timer recorder를 사용하여, WFT=125 ㎛, 추 100 g 및 상온 조건에서 건조성을 평가하였다. 경화 건조로 매우 우수, 우수, 보통 및 열세의 4단계로 상대 평가하였다.
내수성
상온, 상수에 침적하고 240 시간 후의 외관 상태를 평가하였다.
매우 우수: 외관에 아무런 이상이 없음
우수: 약한 변색 및 광택 변화 발생
보통: 심한 변색 및 광택 변화 발생
열세: 블리스터 및 심한 외관 변화 발생
방청성
ASTM D1654-92 평가 기준에 따라, 5% NaCl SST(Salt Spray Test) 후 발생되는 편측을 평가하였다.
매우 우수: 편측 1 mm 이하
우수: 편측 1 mm 초과 2 mm 이하
보통: 편측 2 mm 초과 3 mm 이하
열세: 편측 3 mm 초과
Figure 112021114165218-pat00003
상기 표 3의 결과로부터, 본 발명에 따른 실시예 1-9의 도료 조성물로 형성된 도막은 비교예 1-2의 도료 조성물로 형성된 도막에 비해 전반적으로 물성이 우수하였다. 특히 실시예 1-9의 도료 조성물로 형성된 도막은 휘발성 유기화합물의 함량을 낮춤과 동시에, 우수한 부착성, 내수성 및 방청성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Claims (5)

  1. 하도 도료 조성물 및 상도 도료 조성물을 포함하는 2코팅 도장 시스템으로서,
    상기 하도 도료 조성물이 에폭시 수지; 아민 경화제 또는 아마이드 경화제; 및 실란 화합물을 포함하는 수용성 에폭시 도료 조성물이고,
    상기 상도 도료 조성물이 아크릴 폴리올 수지, 폴리이소시아네이트 및 실란 화합물을 포함하는 수용성 우레탄 도료 조성물이고,
    상기 아크릴 폴리올 수지의 중량평균분자량이 20,000 내지 80,000 g/mol이고. 수산기가가 50 내지 250 mgKOH/g이고, 산가가 10 내지 60 mgKOH/g이고, 유리전이온도가 -5 내지 60 ℃이고, 고형분 함량이 20 내지 60%인 2코팅 도장 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지의 에폭시 당량이 800 내지 1,500 g/eq이고, 고형분 함량이 40 내지 70%이고, 유리전이온도가 -15 내지 30 ℃인 2코팅 도장 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 경화제는 에폭시 어덕트 아민 수지 또는 에폭시 어덕트 아마이드 수지인 2코팅 도장 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 아민 경화제 및 아마이드 경화제의 활성수소 당량이 100 내지 500 g/eq이고, 유리전이온도가 -30 내지 55 ℃이고, 아민가가 100 내지 450 mgKOH/g이고, 중량평균분자량이 500 내지 4,500 g/mol인 2코팅 도장 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하도 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 에폭시 수지 15 내지 60 중량%, 상기 아민 경화제 또는 아마이드 경화제 1 내지 15 중량% 및 상기 실란 화합물 0.05 내지 10 중량%를 포함하는 2코팅 도장 시스템.
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