KR102341535B1 - 양이온 전착수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전착 도장 과정에 사용되는 양이온 전착수지 조성물에 관한 것으로, 상기 양이온 전착수지 조성물은 특정의 에폭시 수지와 경화제를 포함함에 따라 분산성 및 저장안정성이 우수하다.

Description

양이온 전착수지 조성물{COATING COMPOSITION FOR CATIONIC ELECTRODEPOSITION}
본 발명은 전착 도장에 사용되는 양이온 전착수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 양이온 전착 도장은 양전하를 띠는 아민염, 암모늄염 또는 설포늄염 등이 도입된 수지를 포함하는 조성물과 피도체에 전류를 인가하여 양전하를 띠게 된 수지가 환원되어 석출되면서 피도체에 석출되는 과정으로 도막을 형성하는 기술이다.
상기 조성물에 포함되는 수지로는 에폭시 수지가 주로 사용되고 있다. 그런데 상기 에폭시 수지를 포함하는 조성물로 형성된 도막은 방청성 및 부착성이 양호한 편이지만 평활성 및 유연성이 떨어져 피도체의 표면에 형성된 도막이 박리되는 문제점이 있다.
한편 상기 조성물에는 경화제로써 블록킹된 폴리이소시아네이트 화합물이 사용되고 있다. 그런데 상기 폴리이소시아네이트 화합물에 의해 에폭시 수지의 분산성 및 조성물의 저장안정성이 저하되어 도막의 물성이 떨어지는 문제점도 있다.
대한민국공개특허공보 제2007-0108943호
본 발명은 방청성, 부착성, 작업성 등이 우수한 도막을 형성할 수 있고, 분산성 및 저장안정성이 우수한 양이온 전착수지 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은, 제1 에폭시 화합물, 트리아민계 화합물, 및 설파이드계 화합물의 반응물과 제2 에폭시 화합물을 반응시켜 얻어진 쇄연장 에폭시 화합물, 제3 에폭시 화합물 및 아민계 화합물을 반응시켜 얻어진 에폭시 수지, 경화제, 중화제 및 용제를 포함하는 양이온 전착수지 조성물을 제공한다.
상기 제1 에폭시 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112017024071815-pat00001
상기 제2 에폭시 화합물과 상기 제3 에폭시 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112017024071815-pat00002
상기 화학식 2에서, m은 0 내지 6의 정수이다.
상기 트리아민계 화합물은 디에틸렌 트리아민(diethylene triamine), 디프로필렌 트리아민(dipropylene triamine) 및 비스헥사메틸렌 트리아민(bishexamethylene triamine)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 설파이드계 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 3]
HS-(C2H4-O-CH2-O-C2H4-S-S)n-C2H4-O-CH2-O-C2H4-SH
상기 화학식 3에서, n은 0 내지 50의 정수이다.
상기 경화제는 알코올계 화합물, 폴리이소시아네이트계 화합물 및 반응촉진제의 반응물일 수 있다.
상기 알코올계 화합물은 2-(2-부톡시에톡시)에탄올, 카프로락톤, 에탄올, 부틸 카르비톨, 부틸 셀로솔브, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,4-부틸렌 글리콜, 네오펜틸글리콜, 폴리카프로락톤 디올, 1,5-펜탄디올, 1,2-부탄디올, 1,2-헥산디올, 트리메틸올 프로판, 폴리카프로락톤 트리올 및 1,2,4-부탄트리올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 반응 촉진제는 디부틸틴 디라우레이트, 디부틸틴 디아세테이트, 디부틸틴 디메톡사이드, 디부틸틴 디벤조에이트 및 디부틸틴 옥사이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 양이온 전착수지 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 양이온 전착수지 조성물은, 상기 에폭시 수지 25 내지 35 중량부, 상기 경화제 10 내지 20 중량부, 상기 중화제 0.5 내지 1 중량부, 상기 용제 55 내지 60 중량부 및 상기 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 양이온 전착수지 조성물은 특정의 에폭시 수지와 경화제를 포함함에 따라 분산성, 라인 작업성, 및 저장안정성이 우수하다. 또한 상기 양이온 전착수지 조성물로 도막을 형성할 경우, 방청성, 부착성, 유연성, 경도 등이 우수한 도막을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명을 설명한다.
본 발명의 양이온 전착수지 조성물은 에폭시 수지, 경화제, 중화제 및 용제를 포함한다.
에폭시 수지
본 발명의 양이온 전착수지 조성물에 포함되는 에폭시 수지는 도막의 방청성, 부착성 및 유연성을 높이는 역할을 한다. 구체적으로 상기 에폭시 수지는 제1 에폭시 화합물(a11), 트리아민계 화합물(a12) 및 설파이드계 화합물(a13)의 반응물(a1)과, 제2 에폭시 화합물(a2)을 반응시켜 얻어진 쇄연장 에폭시 화합물(a);
제3 에폭시 화합물(b); 및
아민계 화합물(c);을 반응시켜 얻어진 에폭시 수지(a+b+c의 반응물)일 수 있다. 상기 제1 에폭시 화합물(a11)과 상기 제2 에폭시 화합물(a2)이 반응함에 따라 양이온 에폭시 주쇄수지가 얻어질 수 있다. 이때, 얻어진 양이온 에폭시 주쇄수지는 중량평균분자량이 180 내지 2,000일 수 있고 구체적으로는 180 내지 1,000일 수 있다. 상기 양이온 에폭시 주쇄수지의 중량평균분자량이 180 미만일 경우에는 도막의 방청성 및 유연성이 저하될 수 있고, 2,000을 초과할 경우에는 양이온 전착수지 조성물의 점도가 높아져 작업성이 저하될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 에폭시 화합물(a11)은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112017024071815-pat00003
또한 상기 제2 에폭시 화합물(a2)과 상기 제3 에폭시 화합물(b)은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112017024071815-pat00004
상기 화학식 2에서, m은 0 내지 6의 정수이다.
상기 트리아민계 화합물(a12)과 상기 설파이드계 화합물(a13)은 상기 양이온 에폭시 주쇄수지의 체인(Chain)을 연장시키는 역할을 한다.
상기 트리아민계 화합물(a12)은 디에틸렌 트리아민(diethylene triamine), 디프로필렌 트리아민(dipropylene triamine) 및 비스헥사메틸렌 트리아민(bishexamethylene triamine)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 트리아민계 화합물을 이용하여 에폭시 수지를 제조함에 따라 주쇄수지의 염기(BASE) 포화도(단위: MEQ)가 높아져 도막의 균일 전착성(Throwing power)을 높일 수 있다.
상기 설파이드계 화합물(a13)은 중량평균분자량이 150 내지 8,500일 수 있고, 구체적으로는 500 내지 2,000일 수 있다. 상기 설파이드계 화합물(a13)의 중량평균분자량이 150 미만일 경우에는 도막의 유연성 저하로 인해 내치핑성 및 기계적 물성이 저하될 수 있고, 8,500을 초과할 경우에는 고분자량으로 인해 양이온 전착수지 조성물의 경화반응 과정 또는 보관 과정에서 겔화가 일어날 수 있다.
구체적으로 상기 설파이드계 화합물(a13)은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 3]
HS-(C2H4-O-CH2-O-C2H4-S-S)n-C2H4-O-CH2-O-C2H4-SH
상기 화학식 3에서, n은 0 내지 50의 정수이다.
상기 아민계 화합물(c)은 상기 쇄연장 에폭시 화합물(a)과 상기 제3 에폭시 화합물(b)의 중합 반응을 매개하는 역할을 한다. 이러한 아민계 화합물(c)은 디에탄올 아민(diethanol amine), N-메틸 에탄올아민(N-methylethanolamine), 디메틸아미노 프로필아민(dimethylamino propylamine), 디에틸아미노 프로필아민(diethylamino propylamine) 및 디에탄올아미노 프로필아민(diethanolamino propylamine)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 이때, 1급 아민과 2급 아민을 혼합하여 사용할 경우, 1급 아민을 과량으로 사용하면 반응 과정에서 겔화가 일어날 수 있으므로, 혼합 비율을 적절히 조절하도록 한다.
상기 쇄연장 에폭시 화합물(a), 상기 제3 에폭시 화합물(b) 및 상기 아민계 화합물(c)을 반응시킴에 있어 각 성분의 사용 비율(a:b:c)은 5 내지 10:1 내지 5:1 내지 2의 중량비일 수 있다. 상기 사용 비율을 벗어날 경우 반응 과정에서 겔화가 일어나거나 분자량이 커지면서 수분산성이 떨어져 양이온 전착수지 조성물의 저장 안정성이 저하될 수 있다.
한편 상기 쇄연장 에폭시 화합물(a), 상기 제3 에폭시 화합물(b) 및 상기 아민계 화합물(c)의 반응은 통상적인 유기용제(예를 들어, 에톡시 에탄올, 메톡시 에탄올, 메톡시 프로판올, 부톡시 에탄올, 텍산올 등)의 존재 하에 이루어질 수 있다.
이와 같은 에폭시 수지의 함량은 양이온 전착수지 조성물 100 중량부를 기준으로, 25 내지 35 중량부일 수 있다. 상기 에폭시 수지의 함량이 25 중량부 미만일 경우에는 도막의 방청성, 부착성 및 유연성이 저하될 수 있고, 35 중량부를 초과할 경우에는 도막의 유연성이 저하되거나 경화 밀도가 낮아져서 도막의 내식성이 저하될 수 있다.
경화제
본 발명의 양이온 전착수지 조성물에 포함되는 경화제는 상기 에폭시 수지에 함유된 작용기(예를 들어, 히드록시기)와 반응하여 경화 도막을 형성하는 역할을 한다. 이러한 경화제는 알코올계 화합물(d1)과, 폴리이소시아네이트계 화합물(d2)과, 반응 촉진제(d3)의 반응물(d)일 수 있다.
상기 알코올계 화합물(d1)은 폴리이소시아네이트계 화합물(d2)과 반응하여, 일정 온도 이하에서 폴리이소시아네이트계 화합물(d2)에 함유된 이소시아네이트기의 반응성을 차단시킬 수 있다. 이와 같이 이소시아네이트기의 반응성이 차단된 반응물(d)은 100℃ 이하에서 상기 에폭시 수지에 함유된 작용기와 반응하지 않다가 도장 후에 오븐에서 경화되면서 상기 차단된 반응물(d)이 열과 촉매에 의해서 해리되어 이소시아네이트기가 활성화되고, 활성화된 이소시아네이트기가 에폭시 수지에 함유된 작용기와 반응하면서 가교결합을 일으켜서 도막을 형성하게 된다.
상기 알코올계 화합물(d1)은 2-(2-부톡시에톡시)에탄올, 카프로락톤, 에탄올, 부틸 카르비톨, 부틸 셀로솔브, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,4-부틸렌 글리콜, 네오펜틸글리콜, 폴리카프로락톤 디올, 1,5-펜탄디올, 1,2-부탄디올, 1,2-헥산디올, 트리메틸올 프로판, 폴리카프로락톤 트리올 및 1,2,4-부탄트리올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
구체적으로 알코올계 화합물(d1)은 부틸 카르비톨, 트리메틸올 프로판, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 알코올계 화합물(d1)로 부틸 카르비톨과 트리메틸올 프로판의 혼합물을 사용할 경우 상기 부틸 카르비톨과 상기 트리메틸올 프로판의 혼합 비율은 도막의 내식성 및 양이온 전착수지 조성물의 저장안정성을 고려할 때, 1:0.1 내지 0.3의 몰비일 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트계 화합물(d2)은 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, p-페닐렌 이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 트리페닐메탄-4,4',4”-트리이소시아네이트, 또는 폴리메틸렌 폴리페닐 이소시아네이트일 수 있고, 이를 단독 또는 혼합 사용할 수 있다.
상기 반응 촉진제(d3)는 디부틸틴 디라우레이트, 디부틸틴 디아세테이트, 디부틸틴 디메톡사이드, 디부틸틴 디벤조에이트 및 디부틸틴 옥사이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 알코올계 화합물(d1)과, 상기 폴리이소시아네이트계 화합물(d2)과, 상기 반응 촉진제(d3)를 반응시켜 얻어진 반응물(d)의 중량평균분자량은 1,000 내지 8,000일 수 있다. 상기 반응물(d)의 중량평균분자량이 1,000 미만일 경우에는 경화 과정에서 알코올계 화합물이 떨어져 나가 도막의 두께 손실이 클 수 있고, 8,000을 초과할 경우에는 분자량이 커지면서 수분산성이 떨어져 양이온 전착수지 조성물의 저장안정성이 저하될 수 있다.
한편 상기 알코올계 화합물(d1)과, 상기 폴리이소시아네이트계 화합물(d2)과, 상기 반응 촉진제(d3)의 반응은 통상적인 유기용제의 존재 하에 이루어질 수 있다.
이와 같은 경화제의 함량은 양이온 전착수지 조성물 100 중량부를 기준으로, 10 내지 20 중량부일 수 있다. 상기 경화제의 함량이 10 중량부 미만일 경우에는 도막 형성을 위한 경화 반응성이 저하될 수 있고, 20 중량부를 초과할 경우에는 양이온 전착수지 조성물의 분산성 및 저장안정성이 저하될 수 있다.
중화제
본 발명의 양이온 전착수지 조성물에 포함되는 중화제는 에폭시 수지와 경화제의 반응 시 중화하는 역할을 한다. 이러한 중화제는 인산, 초산, 개미산, 락트산, 또는 술팜산일 수 있고, 이를 단독 또는 혼합 사용할 수 있다.
이와 같은 중화제의 함량은 양이온 전착수지 조성물 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 1 중량부일 수 있다. 상기 중화제의 함량이 0.5 중량부 미만일 경우에는 중화율이 낮아서 수분산성 및 저장안정성이 저하될 수 있고, 1 중량부를 초과할 경우에는 중화율이 과도하게 높아져 양이온 전착수지 조성물의 점도가 높아지거나 도막의 재용해 문제가 일어날 수 있다.
용제
본 발명의 양이온 전착수지 조성물에 포함되는 용제는 양이온 전착수지 조성물의 분산성을 높이고 점도를 제어하는 역할을 한다. 이러한 용제는 통상적으로 공지된 용제(예를 들어, 탈이온수)를 사용할 수 있다.
이와 같은 용제의 함량은 양이온 전착수지 조성물 100 중량부를 기준으로 55 내지 60 중량부일 수 있다. 상기 용제의 함량이 55 중량부 미만일 경우에는 초기 도막의 물성이 저하될 수 있고, 60 중량부를 초과할 경우에는 양이온 전착수지 조성물의 저장안정성이 저하될 수 있다.
이러한 본 발명의 양이온 전착수지 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 양이온 전착수지 조성물에 더 포함되는 첨가제는 도막의 물성을 높이는 역할을 한다. 상기 첨가제는 도막 조절제, 유동화제, 크레이터링 방지제(anti-cratering agent), 소포제, 또는 항균제일 수 있고, 이를 단독 또는 혼합 사용할 수 있다. 이러한 첨가제는 통상적으로 공지된 성분이 사용될 수 있다.
상기 첨가제의 함량은 양이온 전착수지 조성물 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부일 수 있다. 상기 첨가제의 함량이 1 중량부 미만일 경우에는 도막의 물성을 높이는 효과를 얻기 어려울 수 있고, 5 중량부를 초과할 경우에는 필요 이상으로 사용되어 경제성이 저하되거나 다른 성분의 함량이 상대적으로 줄어들어 도막의 물성이 저하될 수 있다.
이상에 따른 본 발명의 양이온 전착수지 조성물은 쇄연장 에폭시 화합물과, 제3 에폭시 화합물과, 아민계 화합물을 반응시켜 얻어진 에폭시 수지를 포함하기 때문에 이를 이용하여 도막을 형성할 경우 방청성, 부착성 및 경도가 우수한 도막을 형성하면서 더불어 라인 작업성이 우수하여 도장품질을 확보할 수 있다.
또한 본 발명의 양이온 전착수지 조성물은 알코올계 화합물과의 반응으로 인해 분자량이 조절된 폴리이소시아네이트계 화합물을 경화제로 포함하기 때문에 양이온 전착수지 조성물의 제조 과정에서의 분산성 및 보관 과정에서의 저장안정성을 확보할 수 있다.
따라서 본 발명의 양이온 전착수지 조성물은 피도체(예를 들어, 자동차 차체, 또는 자동차 부품)의 전착 도장 과정에서 방청도료로써 유용하게 사용될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[ 준비예 1] 에폭시 수지 제조
디에틸렌 트리아민과 폴리설파이드(Akzo nobel, THIOKOL LP-3)와 글리시딜 네오데칸산 에폭시 화합물이 반응된 반응물과 에폭시 화합물(국도화학, YD-128)을 반응시켜 쇄연장 에폭시 화합물을 얻었다.
다음, 상기 쇄연장 에폭시 화합물 285 g, 에폭시 화합물(국도화학, YD-128(에폭시 당량: 187)) 72 g, 에폭시 화합물 (KCC, YD-011(에폭시 당량: 475)) 277 g 및 메톡시 프로판올 276 g을 기계적 교반기, 냉각기, 가열기 및 온도계가 장착된 분리형 2kettle lab 반응기에 투입하고 80 ℃로 승온시켰다.
그 다음 상기 반응기에 디에탄올 아민 42 g, 디메틸 아미노 프로필아민 21 g 및 텍사놀(Eastman) 21 g을 첨가하고 125 ℃에서 에폭시 반응이 완료될 때까지 반응시킨 후 메톡시 프로판올을 회수하여 에폭시 수지(고형분: 74.5%)를 얻었다.
[ 준비예 2] 경화제 1 제조
기계적 교반기, 냉각기 및 온도계가 장착된 반응기에 4,4'-메틸렌 비스(페닐 디이소시아네이트) 2,000 g와 메틸이소부틸케톤 105 g을 넣고 45 ℃로 승온시켰다. 다음, 부틸 카르비톨 1,200 g을 2시간에 걸쳐 서서히 적가하고 디부틸틴 디라울레이트 0.1 g을 넣고 유지반응하면서 이소시아네이트 함량을 확인하여 이소시아네이트 함량이 10-11%가 되면 트리메틸올 프로판 250 g과 부틸 카르비톨 380 g을 첨가하였다. 그 다음, 반응기를 80 ℃로 승온시키고 이소시아네이트 함량을 확인하여 0.2% 이하가 되면 반응을 종결시켰다. 반응 종결 후 자연 냉각 방식으로 반응물의 온도를 80 ℃ 이하로 냉각시키면서 메톡시 프로판올 270 g과 텍사놀 320 g을 첨가하여 희석하는 과정을 거쳐 경화제 수지(고형분: 80%)를 얻었다.
[ 준비예 3] 경화제 2 제조
기계적 교반기, 냉각기 및 온도계가 장착된 반응기에 4,4'-메틸렌 비스(페닐 디이소시아네이트) 484.7 g과 메틸이소부틸케톤 24.2 g을 넣고, 45 ℃로 승온시켰다. 다음, 부틸 셀로솔브 288.9 g을 2시간에 걸쳐 서서히 적가하면서 이소시아네이트 함량을 확인하여 이소시아네이트 함량이 5.0-5.5%가 되면 트리메틸올 프로판 74.5 g을 첨가하였다. 그 다음, 반응기를 80 ℃로 승온시키고 30분 동안 유지시킨 후 이소시아네이트 함량을 확인하여 0.2% 이하가 되면 반응을 종결시켰다. 반응 종결 후 자연 냉각 방식으로 반응물의 온도를 80 ℃ 이하로 냉각시키면서 메톡시 프로판올 127.7 g을 첨가하여 희석하는 과정을 거쳐 경화제 수지(중량기준으로 고형분 85%)를 얻었다.
[ 실시예 1]
반응기 1에서 에폭시 수지의 용제를 제거하고, 경화제를 투입하고, 반응기 2에서 중화제와 이온수를 교반하면서 반응기 1의 용제가 제거된 에폭시 수지를 이송하면서 수분산시켰다. 이때, 수분산 안정성을 높이기 위해 수분산 시 온도는 40-50 ℃로 유지시켰다. 수분산이 완료되면 2차 이온수와 3차 이온수를 순차적으로 투입하여 혼합한 후 첨가제를 첨가하고 필터를 거쳐 양이온 전착수지 조성물(중량기준으로 고형분 36%)을 제조하였다. 제조 시 사용된 각 성분의 조성은 하기 표 1과 같다.
[ 실시예 2]
하기 표 1의 조성을 적용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 양이온 전착수지 조성물(중량기준으로 고형분 36%)을 제조하였다.
성분 실시예 1 실시예 2
에폭시 수지 준비예 1의 에폭시 수지 30.0 30.0
용제회수 진공회수 -7.2 -7.2
경화제 준비예 2의 경화제 수지 15.7 0
준비예 3의 경화제 수지 0 15.7
중화제 FORMIC ACID 0.6 0.6
물 1차 탈이온수 31.7 31.7
2차 탈이온수 23.0 23.0
첨가제 Flowing agent DW-500
(KS 케미칼)		 1.4 1.4
Microgel Rheorol 200
(나노캠택)		 4.3 4.3
Polyester(Adipic acid+butyl carbitol)(KCC) 0.5 0.5
합계(중량부) 100 100
[ 실험예 ]
실시예 1 내지 실시예 2의 양이온 전착수지 조성물을 안료 페이스트 조성물과 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 정전 도장을 수행하여 160 ℃에서 25분 동안 오븐에서 구워 일정한 두께의 도막을 형성하였다. 형성된 도막의 물성을 다음과 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1. 광택
(1) 시험기구: 광택계 (20°와 60°광택 측정 가능한 것)
(2) 시험 방법:
① 측정장치를 사용하여 광원에서의 입사각을 60°, 수광각(受光角)을 60°로 하여 시험편의 광택도를 잰다.
② 측정 장소를 변경하여 3회 측정하고 그 평균치를 60° 경면광택도로 한다.
(3) 판정방법: 60° 광택법으로 경면광택도 60 이상일 것
2. 조도(Ra)
(1) 시험기구: 조도 측정기
(2) 시험방법:
① CUT OFF 0.8 ㎜로 전착 두께 20 ㎛인 시편을 3회 측정 후 평균치를 기록한다.
3. 내충격성
(1) 시험기구: 듀퐁식 충격 시험기
(2) 시험방법:
① 시험편을 시험기에 고정시킨다.
② 듀퐁식 충격시험기(격심직경: 12.7 ㎜, 추 무게: 500 g, 낙하거리: 50 ㎝ 이상)로 도막면에 충격을 가한다.
(3) 판정방법: 도막면에 충격을 가했을 때 도막에 CRACK, 박리 등의 도막결함이 발생하지 않는 낙하거리와 추의 무게를 구해 이 값을 도막의 내충격성 값으로 한다.
4. 굴곡성
(1) 시험 기구: 항온 항습조, 커터 나이프, 만드렐(MANDRELL) 시험기 (직경10 ㎜)
(2) 시험방법:
① 시험편의 거의 중앙에 그림 5과 같이 도막에 커터나이프로 바탕에까지 그어 흠을 넣는다.
② 만드렐 시험기를 시험편의 짧은 방향과 평행하게 중앙에 놓고 시험편을 1초 안에 180°까지 굽혀 도막의 박리 유무를 조사한다.
③ 시험편을 규정 습윤 조건으로 조절된 항온항습조에 규정시간 방치 후 위와 같은 시험을 반복한다.
(3) 판정방법:
① 굴곡부에서 도막 바탕으로부터의 박리 정도를 컷이 있는 부분, 없는 부분에 대해 표준에 따라 표시한다.
② 박리정도를 표시할 때는 굴곡부의 잔금(CRACK)등에 대해서도 기록한다.
5. 경화성
(1) 시험기구: MIBK, ACETONE 용제, 전착경화 도장시편(165도 25분 경화시편)
(2) 시험방법
① 용제를 면수건에 적신 후 도장 시편을 일정한 압력으로 문지른다.
② 동일한 작업자로 평가하여 오차가 없도록 한다.
(3) 판정방법: 도막의 손상되는 시점까지 문질러서 왕복횟수를 기록한다.
6. 방청성(내염수 분무성)
(1) 시험기구: 염수분무 시험기(4), 칼, 셀로판 점착 테이프
(2) 시험방법:
① 시험편의 단면을 시험조건 하에서도 안정한 피막으로 보호한다(단, 끝면에서부터의 부식상황을 관찰할 경우는 보호할 필요가 없다).
② 조정한 시험편을 CROSS CUT하여 염수분무 시험기에 장착한 후 규정 시간 동안 연속적으로 시험한다.
- 10㎛: 800 Hr (CR, GA 강판)
- 20㎛ : 1,000 Hr (CR, GA 강판)
③ CROSS CUT 부에서 편측 3 ㎜(양측으로 6 ㎜)이외의 부분에서 발생한 부식생성물의 유무(불풀음, 녹 등)를 조사한다.
④ 1시간 후에 CROSS CUT 부분을 셀로판 점착 테이프로 박리 시험을 행하여 편측 3 ㎜ 이외의 부분에서의 도막의 박리 유무를 조사한다.
7. 저장안정성
(1) 시험기구: 탁도계
(2) 시험방법: Hach Model 2100AN Ratio Recording Turbidimeter 기기로 측정한다.
(3) 판정방법: NTU로 기록한다.
항목 실시예 1 실시예 2 비고
외관 광택(60° Gloss) 77 75 측정값이 높을수록 광택 우수
조도(Ra) 0.15 0.2 측정값이 낮을수록 평활도 우수
기계적 물성/
부착성		 내충격성 1kg×50cm 1kg×45cm 측정값이 높을 수록 우수
굴곡성 8-9 ㎜ 8-9 ㎜
경화성
(MIBK Rubbing)		 20회 이상 20회 이상
방청성
(내염수 분무성)		 0.6 0.5 500 시간
0.9 0.8 1000 시간
저장안정성
(탁도(NTU))		 90 95 측정값이 낮을 수록 우수
상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 양이온 전착수지 조성물은 저장안정성이 우수하면서, 물성이 우수한 도막이 형성됨을 확인할 수 있다.

Claims (10)

  1. 제1 에폭시 화합물, 트리아민계 화합물, 및 설파이드계 화합물의 반응물과 제2 에폭시 화합물을 반응시켜 얻어진 쇄연장 에폭시 화합물, 제3 에폭시 화합물 및 아민계 화합물을 반응시켜 얻어진 에폭시 수지;
    경화제;
    중화제; 및
    용제;를 포함하는 양이온 전착수지 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 에폭시 화합물이 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것인 양이온 전착수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112017024071815-pat00005
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 에폭시 화합물과 상기 제3 에폭시 화합물이 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 것인 양이온 전착수지 조성물.
    [화학식 2]
    Figure 112017024071815-pat00006

    상기 화학식 2에서, m은 0 내지 6의 정수이다.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 트리아민계 화합물이 디에틸렌 트리아민(diethylene triamine), 디프로필렌 트리아민(dipropylene triamine) 및 비스헥사메틸렌 트리아민(bishexamethylene triamine)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 양이온 전착수지 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 설파이드계 화합물이 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인 것인 양이온 전착수지 조성물.
    [화학식 3]
    HS-(C2H4-O-CH2-O-C2H4-S-S)n-C2H4-O-CH2-O-C2H4-SH
    상기 화학식 3에서, n은 0 내지 50의 정수이다.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 경화제가 알코올계 화합물, 폴리이소시아네이트계 화합물 및 반응촉진제의 반응물인 것인 양이온 전착수지 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 알코올계 화합물이 2-(2-부톡시에톡시)에탄올, 카프로락톤, 에탄올, 부틸 카르비톨, 부틸 셀로솔브, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,4-부틸렌 글리콜, 네오펜틸글리콜, 폴리카프로락톤 디올, 1,5-펜탄디올, 1,2-부탄디올, 1,2-헥산디올, 트리메틸올 프로판, 폴리카프로락톤 트리올 및 1,2,4-부탄트리올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 양이온 전착수지 조성물.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 반응 촉진제가 디부틸틴 디라우레이트, 디부틸틴 디아세테이트, 디부틸틴 디메톡사이드, 디부틸틴 디벤조에이트 및 디부틸틴 옥사이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 양이온 전착수지 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서,
    첨가제를 더 포함하는 것인 양이온 전착수지 조성물.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 에폭시 수지 25 내지 35 중량부;
    상기 경화제 10 내지 20 중량부;
    상기 중화제 0.5 내지 1 중량부;
    상기 용제 55 내지 60 중량부; 및
    상기 첨가제 1 내지 5 중량부;를 포함하는 것인 양이온 전착수지 조성물.
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