KR102517108B1 - Powder coating composition - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평활성, 핀홀 방지성 및 내후성이 우수한 분체도료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a powder coating composition excellent in smoothness, pinhole prevention and weather resistance.

Description

분체도료 조성물{Powder coating composition}Powder coating composition

본 발명은 평활성, 핀홀 방지성 및 내후성이 우수한 분체도료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a powder coating composition excellent in smoothness, pinhole prevention and weather resistance.

알루미늄, 티타늄, 구리 등의 금속은 건축물, 자동차, 항공기 등의 부품의 주요 소재로 활용되고 있으며, 상기 금속의 표면은 가혹한 외부 환경으로부터 보호하기 위해 도료 조성물로 도장된다. 상기 도료 조성물에는 내후성, 내식성, 내산성, 내알칼리성, 광택, 부착성 등의 다양한 물성이 요구되며, 특히, 장기간 태양광에 노출되는 금속(예컨대 건축용 금속)에 적용되는 도료 조성물의 경우, 우수한 장기 내후성, 광택, 부착성 등을 확보하는 것이 중요하다. Metals such as aluminum, titanium, and copper are used as main materials for parts of buildings, automobiles, and aircraft, and the surfaces of the metals are painted with a paint composition to protect them from harsh external environments. The paint composition requires various physical properties such as weather resistance, corrosion resistance, acid resistance, alkali resistance, gloss, and adhesion. , gloss, adhesion, etc. are important.

이러한 이유로 내후성이 우수한 도료 조성물에 대한 연구가 진행되어 오고 있으며, 일례로, 국내 공개특허 10-2013-0082191호는 알루미늄으로 제조된 자동차의 루프랙용 분체도료 조성물을 개시하고 있다. 상기 분체도료 조성물은 폴리에스테르 수지와 에폭시 경화제를 포함하고 것으로, 에폭시 수지를 적용하기 때문에 장기 내후성이 열세하다는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 에폭시 수지 대신 트리글리시딜 이소시아누레이트 수지를 경화제로 사용하는 도료 조성물이 개발되기도 하였으나, 트리글리시딜 이소시아누레이트 수지는 작업자의 건강에 유해할 수 있다는 문제가 있다. For this reason, research on a paint composition with excellent weather resistance has been conducted. For example, Korean Patent Publication No. 10-2013-0082191 discloses a powder paint composition for a roof rack of an automobile made of aluminum. The powder coating composition includes a polyester resin and an epoxy curing agent, and has a disadvantage in that long-term weatherability is poor because the epoxy resin is applied. In order to solve this problem, a paint composition using triglycidyl isocyanurate resin as a curing agent instead of epoxy resin has been developed, but there is a problem that triglycidyl isocyanurate resin can be harmful to workers' health. .

본 발명은 평활성, 핀홀 방지성 및 내후성이 우수한 분체도료 조성물을 제공한다.The present invention provides a powder coating composition excellent in smoothness, pinhole prevention and weather resistance.

본 발명은 2종 이상의 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지 및 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제를 포함하는 분체도료 조성물을 제공한다. The present invention provides a powder coating composition comprising two or more carboxyl group-containing polyester resins and a hydroxyalkyl amide-based curing agent.

본 발명은 평활성, 핀홀 방지성 및 내후성이 우수한 분체도료 조성물을 제공한다. 특히, 본 발명에 따른 분체도료 조성물은 장기 내후성 및 내식성이 우수하여, 장기간 옥외에 노출되는 각종 산업용 도료로 적용하기에 적합하다. 또한, 본 발명에 따른 분체도료 조성물은 안정적인 반광 또는 무광을 구현하며, 핀홀 안정성을 확보하여 우수한 외관을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 분체도료 조성물은 트리글리시딜 이소시아누레이트 경화제를 사용하지 않아 친환경적이다. The present invention provides a powder coating composition excellent in smoothness, pinhole prevention and weather resistance. In particular, the powder coating composition according to the present invention has excellent long-term weather resistance and corrosion resistance, and is suitable for application as various industrial paints exposed to the outdoors for a long period of time. In addition, the powder coating composition according to the present invention can realize stable semi-glossy or matte, and secure pinhole stability to realize excellent appearance. In addition, the powder coating composition of the present invention is eco-friendly because it does not use a triglycidyl isocyanurate curing agent.

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.Hereinafter, the present invention will be described. However, it is not limited only by the following contents, and each component may be variously modified or selectively mixed as needed. Therefore, it should be understood to include all modifications, equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 명세서에서 사용된 “중량평균분자량”은 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 GPC(gel permeation chromatograph) 방법으로 측정할 수 있다. “산가” 및 “수산기가”와 같은 작용기가는 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 적정(titration)의 방법으로 측정할 수 있다. “점도”는 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 브룩필드(Brookfield) 점도계를 사용하여 측정할 수 있다.The "weight average molecular weight" used herein is measured by a conventional method known in the art, and can be measured, for example, by a gel permeation chromatograph (GPC) method. Functional groups such as "acid value" and "hydroxyl value" can be measured by methods well known in the art, and can be measured, for example, by titration. "Viscosity" can be measured by methods well known in the art, for example using a Brookfield viscometer.

본 발명에 따른 분체도료 조성물은 2종 이상의 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지 및 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제를 포함한다. 또한, 본 발명의 분체도료 조성물은 필요에 따라 분체도료 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. The powder coating composition according to the present invention includes at least two carboxyl group-containing polyester resins and a hydroxyalkyl amide-based curing agent. In addition, the powder coating composition of the present invention may further include additives commonly used in the powder coating field, if necessary.

카르복실기 함유 폴리에스테르 수지Carboxyl group-containing polyester resin

본 발명에 따른 분체도료 조성물은 주(主) 수지로서 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지를 포함한다. 상기 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 도장 적용 시 내후성 및 기계적 물성을 확보하는 역할을 한다.The powder coating composition according to the present invention includes a polyester resin containing a carboxyl group as a main resin. The carboxyl group-containing polyester resin serves to secure weather resistance and mechanical properties when applied to paint.

상기 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 고분자 수지 말단에 카르복실기를 가지는 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지일 수 있다. 상기 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 내부에 가교 구조가 도입된 것으로서, 수산기를 말단 관능기로 가지는 모노머 및 폴리머 중 1종 이상과 카르복실기를 말단 관능기로 가지는 모노머 및 폴리머 중 1종 이상을 촉매 하에서 중합하여 제조된 것일 수 있다.The carboxyl group-containing polyester resin may be a carboxyl group-containing polyester resin having a carboxyl group at a polymer resin terminal. The carboxyl group-containing polyester resin has a crosslinked structure introduced therein, and is prepared by polymerizing at least one of monomers and polymers having a hydroxyl group as a terminal functional group and at least one of monomers and polymers having a carboxyl group as a terminal functional group in the presence of a catalyst. it could be

상기 수산기를 말단 관능기로 가지는 모노머는 다관능 알코올을 포함할 수 있고, 상기 다관능 알코올은 2관능 이상, 예를 들어 2 내지 4관능의 알코올일 수 있다. 상기 다관능 알코올의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethylene glycol), 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 트리메틸올프로판(Trimethylol propane), 메틸프로판디올(Methyl Propanediol), 펜타에틸렌글리콜(Pentaethylene glycol), 트리프로필렌글리콜(Tripropylene Glycol), 사이클로헥산디메탄올(Cyclohexanedimethanol), 1,2-부틸렌글리콜(1,2-Butylene glycol), 네오펜틸글리콜(Neopentyl glycol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexanediol), 글리세롤(Glycerol)로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.The monomer having the hydroxyl group as a terminal functional group may include a polyfunctional alcohol, and the polyfunctional alcohol may be a difunctional or higher functional alcohol, for example, a 2 to 4 functional alcohol. The type of polyfunctional alcohol is not particularly limited, and examples thereof include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, and trimethylol propane. propane), methyl propanediol, pentaethylene glycol, tripropylene glycol, cyclohexanedimethanol, 1,2-butylene glycol , Neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, and glycerol, or a mixture thereof may be used.

상기 수산기를 말단 관능기로 가지는 폴리머는 상기 수산기를 말단 관능기로 가지는 모노머를 중합하여 제조된 것일 수 있다. 상기 수산기를 말단 관능기로 가지는 폴리머는 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 폴리에틸렌글리콜(Polyethylene glycol), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol)로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.The polymer having the hydroxyl group as a terminal functional group may be prepared by polymerizing a monomer having the hydroxyl group as a terminal functional group. The type of the polymer having the hydroxyl group as a terminal functional group is not particularly limited, and for example, one or a mixture thereof selected from the group consisting of polyethylene glycol and polypropylene glycol may be used.

상기 카르복실기를 말단 관능기로 가지는 모노머는 다관능산을 포함할 수 있고, 상기 다관능산은 2관능 이상, 예를 들어 2 내지 4관능의 산일 수 있다. 상기 다관능산의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 테레프탈산(Terephthalic acid), 이소프탈산(Isophthalic acid), 1,4-사이클로헥산디카르복실산(1,4-Cyclohexane dicarboxylic acid), 아디프산(Adipic acid), 세바식산(Sebacic acid), 무수프탈산(Phthalic anhydride), 트리멜리트산무수물(Trimellitic anhydride), 벤조산(Benzoic acid), 테트라하이드로무수프탈산(Tetrahydrophthalic anhydride), 헥사하이드로무수프탈산(hexahydrophthalic anhydride)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. The monomer having the carboxyl group as a terminal functional group may include a polyfunctional acid, and the polyfunctional acid may be a bifunctional or higher functional acid, for example, a bifunctional to tetrafunctional acid. The type of the polyfunctional acid is not particularly limited, and examples thereof include terephthalic acid, isophthalic acid, 1,4-cyclohexane dicarboxylic acid, and adipic acid. Adipic acid, Sebacic acid, Phthalic anhydride, Trimellitic anhydride, Benzoic acid, Tetrahydrophthalic anhydride, Hexahydrophthalic anhydride ) One or a mixture thereof selected from the group consisting of may be used.

일례로, 상기 다관능산은 이소프탈산을 포함할 수 있다. 이소프탈산은 열에 대한 안정성이 우수하여, 이를 다량으로 적용할 경우 우수한 내후성과 함께 무광 효과를 구현할 수 있다. 상기 이소프탈산은 다관능산 총 중량을 기준으로 80 중량% 이상 포함될 수 있다. 이소프탈산을 80 중량% 이상 포함할 경우, 우수한 내후성과 무광택 외관을 확보할 수 있다. For example, the polyfunctional acid may include isophthalic acid. Isophthalic acid has excellent heat stability, and when applied in a large amount, it can implement a matte effect with excellent weather resistance. The isophthalic acid may be included in an amount of 80% by weight or more based on the total weight of the polyfunctional acid. When 80% by weight or more of isophthalic acid is included, excellent weatherability and matte appearance can be secured.

다른 예로, 상기 다관능산은 테레프탈산을 포함할 수 있다. 테레프탈산을 다량 적용할 경우 가교 결합력이 우수해짐에 따라 우수한 외관을 확보할 수 있다. 상기 테레프탈산은 다관능산 총 중량을 기준으로 80 중량% 이상 포함될 수 있다. 테레프탈산을 80 중량% 이상 포함할 경우, 레벨링성, 핀홀 방지성 등 외관이 우수한 도막을 얻을 수 있다.As another example, the polyfunctional acid may include terephthalic acid. When a large amount of terephthalic acid is applied, an excellent appearance can be secured as the cross-linking ability is improved. The terephthalic acid may be included in an amount of 80% by weight or more based on the total weight of the polyfunctional acid. When terephthalic acid is included in an amount of 80% by weight or more, a coating film having excellent appearance such as leveling property and pinhole prevention property can be obtained.

상기 카르복실기를 말단 관능기로 가지는 폴리머는 상기 카르복실기를 말단 관능기로 가지는 모노머를 중합하여 제조된 것일 수 있다.The polymer having the carboxyl group as a terminal functional group may be prepared by polymerizing a monomer having the carboxyl group as a terminal functional group.

본 발명에서, 상기 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 2종 이상의 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지를 포함한다. 일례로, 상기 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 내후성이 우수한 제1 카르복실기 함유 폴리에스터 수지 및 기계적 물성이 우수한 제2 카르복실기 함유 폴리에스터 수지를 포함한다. In the present invention, the carboxyl group-containing polyester resin includes two or more carboxyl group-containing polyester resins. For example, the carboxyl group-containing polyester resin includes a first carboxyl group-containing polyester resin having excellent weather resistance and a second carboxyl group-containing polyester resin having excellent mechanical properties.

상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 수산기를 말단 관능기로 가지는 모노머 및 폴리머 중 1종 이상과 이소프탈산을 포함하고 테레프탈산을 포함하지 않는 다관능산을 중합하여 제조된 것이고, 상기 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 수산기를 말단 관능기로 가지는 모노머 및 폴리머 중 1종 이상과 테레프탈산을 포함하는 다관능산을 중합하여 제조된 것일 수 있다. 일례로, 상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 네오펜틸글리콜을 포함하는 다관능 알코올과 이소프탈산을 포함하고 테레프탈산을 포함하지 않는 다관능산을 중합하여 제조된 것이고, 상기 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 네오펜틸글리콜을 포함하는 다관능 알코올과 테레프탈산을 포함하는 다관능산을 중합하여 제조된 것일 수 있다.The first carboxyl group-containing polyester resin is prepared by polymerizing at least one of a monomer and a polymer having a hydroxyl group as a terminal functional group and a polyfunctional acid containing isophthalic acid and not containing terephthalic acid, and the second carboxyl group-containing polyester resin may be prepared by polymerizing at least one of monomers and polymers having a hydroxyl group as a terminal functional group and a polyfunctional acid including terephthalic acid. For example, the first carboxyl group-containing polyester resin is prepared by polymerizing a polyfunctional alcohol containing neopentyl glycol and a polyfunctional acid containing isophthalic acid and not containing terephthalic acid, and the second carboxyl group-containing polyester resin is It may be prepared by polymerizing a polyfunctional alcohol including neopentyl glycol and a polyfunctional acid including terephthalic acid.

일례로, 상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 산가가 25 내지 40 mgKOH/g, 예를 들어 30 내지 36 mgKOH/g일 수 있고, 상기 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 산가가 25 내지 40 mgKOH/g, 예를 들어 30 내지 35 mgKOH/g일 수 있다. 상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지 및 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지의 산가가 상기 범위를 초과하는 경우 높은 산가로 인해서 무광 광택 구현에 제한이 생기거나, 주변 수산기와 반응하는 축합 반응에 따른 수분 생성으로 핀홀 현상이 심해질 수 있다. 한편, 산가가 상기 범위 미만인 경우 경화되는 정도가 줄어들어 가교 결합력과 기계적 물성이 저하되며, 내후성 및 내식성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.For example, the first carboxyl group-containing polyester resin may have an acid value of 25 to 40 mgKOH/g, for example, 30 to 36 mgKOH/g, and the second carboxyl group-containing polyester resin may have an acid value of 25 to 40 mgKOH/g. g, for example 30 to 35 mgKOH/g. When the acid values of the first carboxyl group-containing polyester resin and the second carboxyl group-containing polyester resin exceed the above range, the high acid value may limit the implementation of matte gloss or may cause moisture generation due to a condensation reaction that reacts with surrounding hydroxyl groups. Pinhole phenomenon can be severe. On the other hand, when the acid value is less than the above range, the degree of curing is reduced, and cross-linking strength and mechanical properties are lowered, and weather resistance and corrosion resistance are lowered.

상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 중량평균분자량(Mw)이 5,000 내지 12,000 g/mol, 예를 들어 8,500 내지 11,000 g/mol일 수 있고, 상기 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 중량평균분자량(Mw)이 5,000 내지 20,000 g/mol, 예를 들어 9,000 내지 15,000 g/mol일 수 있다. 상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지 및 상기 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지의 중량평균분자량이 상기 범위를 벗어날 경우 도장이 균일하게 형성되지 못하여 외관 불량이 초래될 수 있다.The first carboxyl group-containing polyester resin may have a weight average molecular weight (Mw) of 5,000 to 12,000 g/mol, for example, 8,500 to 11,000 g/mol, and the second carboxyl group-containing polyester resin may have a weight average molecular weight (Mw). ) may be 5,000 to 20,000 g/mol, for example 9,000 to 15,000 g/mol. When the weight average molecular weights of the first carboxyl group-containing polyester resin and the second carboxyl group-containing polyester resin are out of the above range, the paint may not be formed uniformly, resulting in poor appearance.

상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 용융점도(200 ℃, Brookfield 점도계)가 3,000 내지 7,000 mPa.s, 예를 들어 3,000 내지 5,000 mPa.s일 수 있고, 상기 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 용융점도(200 ℃, Brookfield 점도계)가 3,000 내지 8,000 mPa.s, 예를 들어 3,000 내지 6,000 mPa.s일 수 있다. 상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지 및 상기 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지의 용융점도가 상기 범위를 벗어나 지나치게 높거나 낮은 점도를 갖는 경우 도장 작업성이 불량해 질 수 있다.The first carboxyl group-containing polyester resin may have a melt viscosity (200 ° C., Brookfield viscometer) of 3,000 to 7,000 mPa.s, for example, 3,000 to 5,000 mPa.s, and the second carboxyl group-containing polyester resin has a melt viscosity (200 °C, Brookfield viscometer) may be 3,000 to 8,000 mPa.s, for example 3,000 to 6,000 mPa.s. When the melt viscosity of the first carboxyl group-containing polyester resin and the second carboxyl group-containing polyester resin have excessively high or low viscosities out of the above range, painting workability may be deteriorated.

상기와 같이 내후성이 우수한 제1 카르복실기 함유 폴리에스터 수지와 기계적 물성이 우수한 제2 카르복실기 함유 폴리에스터 수지를 혼합 사용함으로써, 도막에 우수한 내후성을 부여할 뿐 아니라, 내충격성 등의 기계적 물성 또한 향상시키는 효과를 발휘할 수 있다.As described above, by mixing and using the first carboxyl group-containing polyester resin with excellent weather resistance and the second carboxyl group-containing polyester resin with excellent mechanical properties, not only excellent weather resistance is imparted to the coating film, but also the effect of improving mechanical properties such as impact resistance can exert

상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 분체도료 조성물 총 중량을 기준으로, 20 내지 40 중량%, 예를 들어 25 내지 37 중량%로 포함될 수 있다. 상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지의 함량이 전술한 범위 미만인 경우 무광 효과를 구현하기 어려워질 수 있고, 전술한 범위를 초과하는 경우 크레이터 또는 핀홀이 발생하여 외관이 저하될 수 있다.The first carboxyl group-containing polyester resin may be included in an amount of 20 to 40% by weight, for example, 25 to 37% by weight based on the total weight of the powder coating composition. When the content of the first carboxyl group-containing polyester resin is less than the above-mentioned range, it may be difficult to implement a matte effect, and when it exceeds the above-mentioned range, craters or pinholes may occur, resulting in degraded appearance.

상기 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 분체도료 조성물 총 중량을 기준으로, 20 내지 40 중량%, 예를 들어 25 내지 35 중량%로 포함될 수 있다. 상기 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지의 함량이 전술한 범위 미만인 경우 내염수분무성이 저하될 수 있고, 전술한 범위를 초과하는 경우 광택유지율이 저하되거나 색차값이 커지는 등 내후성이 저하될 수 있다.The second carboxyl group-containing polyester resin may be included in an amount of 20 to 40% by weight, for example, 25 to 35% by weight based on the total weight of the powder coating composition. When the content of the second carboxyl group-containing polyester resin is less than the above range, salt spray resistance may be deteriorated, and when it exceeds the above range, weather resistance may be deteriorated, such as a decrease in gloss retention or an increase in color difference value.

일례로, 상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지 및 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지의 배합비는 1 : 0.5 내지 2, 또는 1 : 0.7 내지 1.3의 중량비일 수 있다. 상기 2종의 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지를 전술한 범위로 혼합하여 사용하는 경우, 도막의 내후성, 광택, 기계적 물성 등의 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지에 대한 상기 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지의 함량이 전술한 범위 미만인 경우 기계적 물성이 우수한 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지 함량이 적어 내염수분무성이 저하되고 핀홀 발생 두께가 얇아지며 도착 효율이 떨어질 수 있다. 한편, 상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지에 대한 상기 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지의 함량이 전술한 범위를 초과하는 경우 내후성이 우수한 제1 카르복실기 수지 함량이 적어 광택 유지율이 저하되거나 색차값이 커지는 등 내후성이 저하될 수 있다.For example, the mixing ratio of the first carboxyl group-containing polyester resin and the second carboxyl group-containing polyester resin may be 1: 0.5 to 2, or 1: 0.7 to 1.3 in weight ratio. When the two kinds of carboxyl group-containing polyester resins are mixed and used within the above-mentioned range, characteristics such as weather resistance, gloss, and mechanical properties of the coating film can be further improved. Specifically, when the content of the second carboxyl group-containing polyester resin relative to the first carboxyl group-containing polyester resin is less than the above range, the content of the second carboxyl group-containing polyester resin having excellent mechanical properties is small, so that salt water spray resistance is lowered and pinhole The generation thickness becomes thin and the arrival efficiency may decrease. On the other hand, when the content of the second carboxyl group-containing polyester resin with respect to the first carboxyl group-containing polyester resin exceeds the above-described range, the content of the first carboxyl group resin having excellent weather resistance is small, so that the gloss retention rate is lowered or the color difference value is increased. Weatherability may be reduced.

경화제curing agent

본 발명에 따른 분체도료 조성물은 경화제로 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제를 포함한다. The powder coating composition according to the present invention includes a hydroxyalkyl amide-based curing agent as a curing agent.

상기 경화제의 수산기가는 500 내지 800 mgKOH/g, 예를 들어 600 내지 700 mgKOH/g일 수 있다. 상기 경화제의 수산기가가 전술한 범위를 벗어나는 경우 경화 속도에 영향을 끼쳐 외관, 내후성 등이 저하될 수 있다.The curing agent may have a hydroxyl value of 500 to 800 mgKOH/g, for example, 600 to 700 mgKOH/g. When the hydroxyl value of the curing agent is out of the above-mentioned range, the curing speed may be affected and the external appearance and weather resistance may be deteriorated.

상기 경화제의 수소 당량(HEW)은 60 내지 110 g/eq, 예를 들어 75 내지 95 g/eq일 수 있다. 상기 경화제의 수소 당량이 전술한 범위 미만인 경우 핀홀이 발생할 수 있고, 전술한 범위를 초과하는 경우 무광 효과를 구현하기 어려울 수 있다.The hydrogen equivalent weight (HEW) of the curing agent may be 60 to 110 g/eq, for example, 75 to 95 g/eq. When the hydrogen equivalent of the curing agent is less than the above range, pinholes may occur, and when it exceeds the above range, it may be difficult to implement a matte effect.

상기 경화제는 분체도료 조성물 총 중량을 기준으로, 0.5 내지 15 중량%, 예를 들어 1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 경화제의 함량이 전술한 범위일 경우, 도막의 장기 내후성, 부착성, 레벨링성 등이 향상될 수 있다. The curing agent may be included in an amount of 0.5 to 15% by weight, for example, 1 to 5% by weight based on the total weight of the powder coating composition. When the content of the curing agent is within the above range, long-term weatherability, adhesion, leveling, and the like of the coating film may be improved.

첨가제additive

본 발명의 분체도료 조성물은 상기 조성물의 고유 특성을 해하지 않는 범위 내에서, 분체도료 분야에 통상적으로 사용되는 첨가제를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 첨가제의 비제한적인 예로는 레벨링제, 소광제, 핀홀 방지제, 자외선 흡수제 등이 있고, 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. The powder coating composition of the present invention may optionally further include additives commonly used in the powder coating field within a range that does not impair the inherent characteristics of the composition. Non-limiting examples of the additives usable in the present invention include a leveling agent, a matting agent, a pinhole inhibitor, and an ultraviolet absorber, which may be used alone or in combination of two or more.

레벨링제는 도료 조성물이 평탄하고 매끄럽게 코팅되도록 레벨링함으로써, 조성물 내의 접착력을 증진시키면서 도막의 외관 특성을 향상시키기 위한 것이다. 상기 레벨링제는 아크릴계, 실리콘계, 폴리에스테르계 및 아민계 레벨링제 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 예를 들어 아크릴계 레벨링제일 수 있다. 아크릴계 레벨링제의 비제한적인 예로는 폴리아크릴레이트 중합체, 폴리메타아크릴레이트 중합체, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리부틸아크릴레이트, 폴리-2-아크릴산에틸헥실 등이 있다.The leveling agent is for leveling the coating composition so that it is coated flatly and smoothly, thereby enhancing the adhesion within the composition and improving the appearance properties of the coating film. The leveling agent may be at least one selected from acrylic, silicone, polyester, and amine leveling agents, and may be, for example, an acrylic leveling agent. Non-limiting examples of the acrylic leveling agent include polyacrylate polymers, polymethacrylate polymers, polyethylacrylates, polybutylacrylates, poly-2-ethylhexyl acrylate, and the like.

소광제는 도막의 광택을 소실 또는 감소시키는 역할을 한다. 상기 소광제의 비제한적인 예로는 폴리올레핀 왁스, 메르캅토벤조티아졸, 아크릴산, 아크릴산 공중합 수지 등이 있고, 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 상기 소광제를 2종 이상 혼합하여 사용할 시 우수한 광택감을 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 소광제는 폴리에틸렌 왁스 및 아크릴산의 혼합물 또는 메르캅토벤조티아졸 및 아크릴산의 혼합물일 수 있다. 상기 메르캅토벤조티아졸은 금속염 함유 메르캅토벤조티아졸일 수 있다. The matting agent serves to lose or reduce the gloss of the coating film. Non-limiting examples of the matting agent include polyolefin wax, mercaptobenzothiazole, acrylic acid, and acrylic acid copolymer resin, which may be used alone or in combination of two or more. When two or more of the matting agents are mixed and used, an excellent glossiness can be realized. For example, the matting agent may be a mixture of polyethylene wax and acrylic acid or a mixture of mercaptobenzothiazole and acrylic acid. The mercaptobenzothiazole may be a metal salt-containing mercaptobenzothiazole.

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.The pinhole inhibitor may release volatile substances from the coating film during the curing process, thereby preventing the occurrence of pinholes in the coating film and improving appearance characteristics. Non-limiting examples of the pinhole inhibitor include amide-based (eg, ceraflour 960, BYK Co.), polypropylene-based, and stearic acid-based pinhole inhibitors. For example, the pinhole inhibitor may be benzoin or a mixture of benzoin and an amide-based pinhole inhibitor.

자외선 흡수제는 도장 후 외부 내구성을 향상시킬 수 있다. 자외선 흡수제의 비제한적인 예로는 벤조트리아졸계, 벤질리덴히단트계, 벤조페논계, 벤조구아닌계 등이 있고, 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.UV absorbers can improve external durability after painting. Non-limiting examples of UV absorbers include benzotriazole-based, benzylidenehydant-based, benzophenone-based, benzoguanine-based, and the like, which may be used alone or in combination of two or more.

상기 첨가제는 당 기술분야에 공지된 함량 범위 내에서 적절히 첨가될 수 있으며, 예컨대 분체도료 조성물 총 중량에 대하여 각각 0.01 내지 10 중량% 사용될 수 있다. The additives may be appropriately added within a content range known in the art, for example, 0.01 to 10% by weight based on the total weight of the powder coating composition.

안료pigment

본 발명의 분체도료 조성물은 상기 조성물의 고유 특성을 해하지 않는 범위 내에서, 도료 분야에서 통상적으로 사용되는 안료, 예컨대 체질 안료, 유색 안료 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.The powder coating composition of the present invention may further include pigments commonly used in the paint field, such as extender pigments, colored pigments, or mixtures thereof, within a range that does not impair the inherent properties of the composition.

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 있음과 동시에 경도, 내충격성 및 방청성 등을 향상시킬 수 있다.The extender pigment fills pores in the coating film, supplements the formation of the coating film, and serves to impart salinity or mechanical properties to the coating film. Therefore, when an extender pigment is included, a good coating film appearance can be obtained and hardness, impact resistance and rust prevention can be improved.

상기 체질 안료로는 분체도료 조성물에 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 비제한적인 예로는 황산바륨, 탄산칼슘, 클레이, 탈크, 마그네슘 실리케이트, 카올린, 마이카, 실리카, 알루미늄 실리케이트, 알루미늄 하이드록사이드 등이 있다. 전술한 성분을 단독 사용하거나 2종 이상을 혼용할 수 있다.As the extender pigment, those commonly used in powder coating compositions may be used without limitation, and non-limiting examples include barium sulfate, calcium carbonate, clay, talc, magnesium silicate, kaolin, mica, silica, aluminum silicate, and aluminum hydroxide. side, etc. The above components may be used alone or in combination of two or more.

일례로, 상기 체질 안료로 입자 크기가 10 ㎛ 이상, 예를 들어 10 내지 20 ㎛인 황산바륨을 사용할 수 있다. 상기 체질 안료의 입자 크기가 10 ㎛ 미만일 경우 소광 효과 및 핀홀 커버력이 저하될 수 있고, 20 ㎛를 초과할 경우 평활성이 저하되거나 도막에 티가 과량 발생하거나 도착 효율이 저하될 수 있다. For example, barium sulfate having a particle size of 10 μm or more, for example, 10 to 20 μm may be used as the extender pigment. If the particle size of the extender pigment is less than 10 μm, the matting effect and pinhole covering power may be reduced, and if it exceeds 20 μm, smoothness may be deteriorated, excessive staining may occur in the coating film, or transfer efficiency may be reduced.

상기 체질 안료는 분체도료 조성물 총 중량에 대하여 15 내지 45 중량%, 예를 들어 18 내지 40 중량% 포함될 수 있다. 체질 안료의 함량이 전술한 범위일 경우, 도막의 기계적 물성, 내충격성, 부착성 등이 향상될 수 있다.The extender pigment may be included in an amount of 15 to 45% by weight, for example, 18 to 40% by weight, based on the total weight of the powder coating composition. When the content of the extender pigment is within the above range, mechanical properties, impact resistance, adhesion, and the like of the coating film may be improved.

유색 안료는 도료에 원하는 색상을 발현하거나 도막의 강도나 광택을 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 이러한 유색 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. 전술한 티타늄 디옥사이드, 징크 옥사이드 등의 무기 안료는 단독으로 사용할 경우 백색으로의 착색이 가능할 수 있다. 다른 예로, 상기 무기 안료는 특정 색상을 맞추기 위해 다른 유색 안료와 혼합되어 사용될 수도 있다.Colored pigments may be used to express a desired color in a paint or to increase the strength or gloss of a paint film. As such colored pigments, organic pigments, inorganic pigments, metallic pigments, aluminum-paste, pearls, etc. commonly used in paints may be used without limitation, and these may be used alone or in combination of two or more. can Non-limiting examples of usable color pigments include azo-based, phthalocyanine-based, iron oxide-based, cobalt-based, carbonate-based, sulfate-based, silicate-based, and chromate-based pigments, such as titanium dioxide, zinc oxide, bismuth banana date, cyanine green, carbon black, red iron oxide, iron oxide sulfur, navy blue, cyanine blue, and mixtures of two or more thereof. Inorganic pigments such as titanium dioxide and zinc oxide described above may be colored white when used alone. As another example, the inorganic pigment may be mixed with other colored pigments to match a specific color.

상기 유색 안료는 분체도료 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 20 중량%, 예를 들어 3.5 내지 10 중량% 포함될 수 있다. 안료의 함량이 전술한 범위일 경우, 도막의 색상 발현이 우수하고, 도막의 기계적 물성, 내충격성 등이 향상될 수 있다.The color pigment may be included in an amount of 0.1 to 20% by weight, for example, 3.5 to 10% by weight, based on the total weight of the powder coating composition. When the content of the pigment is in the above range, the color expression of the coating film is excellent, and the mechanical properties and impact resistance of the coating film may be improved.

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, 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지, 경화제, 소광제, 안료 및 기타 첨가제를 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 분쇄 장치를 이용하여 40 내지 80 ㎛ 범위로 분쇄한 후 분급하여 분체도료 조성물을 제조할 수 있다.The powder coating composition according to the present invention can be prepared by a method known in the art, and for example, it can be prepared through processes such as basis weight of raw materials, dry preliminary mixing, dispersion and coarse grinding, grinding and classification. For example, a raw material mixture containing a carboxyl group-containing polyester resin, a curing agent, a matting agent, a pigment, and other additives may be introduced into a container mixer, uniformly mixed, melt-mixed, and then pulverized. there is. For example, the raw material mixture is melt-dispersed at 70 to 130 ° C. by a melt kneading device such as a kneader or an extruder to prepare chips with a predetermined thickness (eg, 1 to 5 mm). Afterwards, the prepared chips may be pulverized into a range of 40 to 80 μm using a pulverizing device such as a high-speed mixer, and then classified to prepare a powder coating composition.

상기 분급 공정은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 80 내지 200 메쉬로 필터링할 수 있다. 이에 따라, 평균입자의 크기가 20 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.The classification process is not particularly limited, and may be filtered with, for example, 80 to 200 mesh. Accordingly, a powder coating having an average particle size in the range of 20 to 80 μm can be obtained. The average particle diameter of the powder is not particularly limited, but when the above range is satisfied, painting workability and appearance characteristics of the coating film may be improved.

분체도료의 유동성 향상을 위해 폴리에틸렌계 왁스 또는 흄드 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.In order to improve the fluidity of the powder coating, the surface of the powder coating particles according to the present invention may be coated with fine powder such as polyethylene-based wax or fumed silica. As a method for performing such a treatment, a pulverization and mixing method in which fine powder is added while mixing during pulverization or a dry mixing method using a Henschel mixer or the like can be used.

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.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are only for facilitating the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the examples in any sense.

[실시예 1-7] [Example 1-7]

하기 표 1에 기재된 조성에 따라 각 성분을 믹싱 탱크에 투입하여 프리믹싱한 후, 분산기에서 100 ℃로 용융 분산시켜 칩(chip)을 제조하였다. 제조된 칩을 고속 믹서로 분쇄하여 평균입도가 25 내지 55 ㎛인 실시예 1-7의 분체도료 조성물을 제조하였다. 하기 표 1에서의 각 성분의 사용량 단위는 중량%이다.According to the composition shown in Table 1 below, each component was put into a mixing tank and premixed, and then melted and dispersed at 100 ° C. in a disperser to prepare chips. The prepared chips were pulverized with a high-speed mixer to prepare powder coating compositions of Examples 1-7 having an average particle size of 25 to 55 μm. The usage unit of each component in Table 1 below is % by weight.

[비교예 1-8] [Comparative Example 1-8]

하기 표 2에 기재된 조성에 따른 것을 제외하고는, 실시예와 동일한 방법으로 비교예 1-8의 분체도료 조성물을 제조하였다. 하기 표 2에서의 각 성분의 사용량 단위는 중량%이다.Powder coating compositions of Comparative Examples 1-8 were prepared in the same manner as in Examples, except for the compositions described in Table 2 below. The usage unit of each component in Table 2 below is % by weight.

Figure 112020079093464-pat00001
Figure 112020079093464-pat00001

Figure 112020079093464-pat00002
Figure 112020079093464-pat00002

수지 1-1: 카르복실기 함유 폴리에스터 (AV: 30 mgKOH/g, Mw: 9,000 g/mol, 용융점도(200℃): 4,000 mPa.s, 주모노머: 이소프탈산(IPA)/네오펜틸글리콜(NPG))Resin 1-1: carboxyl group-containing polyester (AV: 30 mgKOH/g, Mw: 9,000 g/mol, melt viscosity (200°C): 4,000 mPa.s, main monomer: isophthalic acid (IPA)/neopentyl glycol (NPG) ))

수지 1-2: 카르복실기 함유 폴리에스터 (AV: 33 mgKOH/g, Mw: 11,000 g/mol, 용융점도(200℃): 3,000 mPa.s, 주모노머: 이소프탈산(IPA), 아디프산(AA)/네오펜틸글리콜(NPG))Resin 1-2: Carboxyl group-containing polyester (AV: 33 mgKOH/g, Mw: 11,000 g/mol, melt viscosity (200°C): 3,000 mPa.s, main monomer: isophthalic acid (IPA), adipic acid (AA) )/neopentylglycol (NPG))

수지 1-3: 카르복실기 함유 폴리에스터 (AV: 50 mgKOH/g, Mw: 13,000 g/mol, 용융점도(200℃): 3,000 mPa.s, 주모노머: 이소프탈산(IPA), 트리멜리트산무수물(TMA)/에틸렌글리콜(EG), 디에틸렌글리콜(DEG), 네오펜틸글리콜(NPG))Resin 1-3: carboxyl group-containing polyester (AV: 50 mgKOH/g, Mw: 13,000 g/mol, melt viscosity (200°C): 3,000 mPa.s, main monomer: isophthalic acid (IPA), trimellitic anhydride ( TMA) / ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), neopentyl glycol (NPG))

수지 2-1: 카르복실기 함유 폴리에스터 (AV: 33 mgKOH/g, Mw: 10,000 g/mol, 용융점도(200℃): 3,200 mPa.s, 주모노머: 테레프탈산(TPA), 이소프탈산(IPA), 아디프산(AA)/네오펜틸글리콜(NPG))Resin 2-1: carboxyl group-containing polyester (AV: 33 mgKOH/g, Mw: 10,000 g/mol, melt viscosity (200°C): 3,200 mPa.s, main monomers: terephthalic acid (TPA), isophthalic acid (IPA), Adipic acid (AA)/neopentylglycol (NPG))

수지 2-2: 카르복실기 함유 폴리에스터 (AV: 31 mgKOH/g, Mw: 12,000 g/mol, 용융점도(200℃): 5,200 mPa.s, 주모노머: 테레프탈산(TPA), 이소프탈산(IPA), 사이클로헥산디카르복실산(1,4-CHDA)/네오펜틸글리콜(NPG))Resin 2-2: Carboxyl group-containing polyester (AV: 31 mgKOH/g, Mw: 12,000 g/mol, melt viscosity (200°C): 5,200 mPa.s, main monomers: terephthalic acid (TPA), isophthalic acid (IPA), Cyclohexanedicarboxylic acid (1,4-CHDA)/neopentylglycol (NPG))

수지 2-3: 카르복실기 함유 폴리에스터 (AV: 30 mgKOH/g, Mw: 11,000 g/mol, 용융점도(200℃): 4,000 mPa.s, 주모노머: 아디프산(AA), 세바식산(Sebacic acid), 테레프탈산(TPA)/네오펜틸글리콜(NPG))Resin 2-3: carboxyl group-containing polyester (AV: 30 mgKOH/g, Mw: 11,000 g/mol, melt viscosity (200°C): 4,000 mPa.s, main monomer: adipic acid (AA), sebacic acid) acid), terephthalic acid (TPA)/neopentyl glycol (NPG))

경화제 1: 하이드록시 알킬 아마이드 (HEW 82-86 g/eq, OHv 620-700 mgKOH/g, EMS, primid XL-552)Curing agent 1: hydroxyalkyl amide (HEW 82-86 g/eq, OHv 620-700 mgKOH/g, EMS, primid XL-552)

경화제 2: 하이드록시 알킬 아마이드 (HEW 92-95 g/eq, OHv 550-650 mgKOH/g, EMS, QM-1260) Curing agent 2: hydroxyalkyl amide (HEW 92-95 g/eq, OHv 550-650 mgKOH/g, EMS, QM-1260)

경화제 3: 글리시딜 에스터 (EEW 141-154 g/eq, Huntsman)Curing agent 3: glycidyl ester (EEW 141-154 g/eq, Huntsman)

경화제 4: 트리글리시딜 이소시아누레이트 (HEW 105 g/eq)Curing agent 4: triglycidyl isocyanurate (HEW 105 g/eq)

첨가제 1: Levelling agent (Estron)Additive 1: Leveling agent (Estron)

첨가제 2: Matting agent (Paraffin wax, EMS)Additive 2: Matting agent (Paraffin wax, EMS)

첨가제 3: Degassing agent (Benzoin, 미원스폐셜티케미칼)Additive 3: Degassing agent (Benzoin, Miwon Special Chemical)

첨가제 4: Dispersing additive (Micronized modified amide wax, BYK)Additive 4: Dispersing additive (Micronized modified amide wax, BYK)

첨가제 5: 광 안정제 (Hinderd Amine, BASF)Additive 5: light stabilizer (Hindered Amine, BASF)

첨가제 6: UV Absorber (BASF)Additive 6: UV Absorber (BASF)

첨가제 7: Post additive (Fumed silica, KCC)Additive 7: Post additive (Fumed silica, KCC)

첨가제 8: Post additive (Polyethylene wax, Lubrizol) Additive 8: Post additive (Polyethylene wax, Lubrizol)

백색 안료: TIO2 White pigment: TIO 2

흑색 안료: Carbon black (Columbian)Black pigment: Carbon black (Columbian)

청색 안료: Cyanine blue (BASF)Blue pigment: Cyanine blue (BASF)

체질 안료 1: Barium sulfate (Particle size 10-13 ㎛)Extender pigment 1: Barium sulfate (Particle size 10-13 ㎛)

체질 안료 2: Barium sulfate (Particle size 5-7 ㎛)Extender pigment 2: Barium sulfate (Particle size 5-7 ㎛)

체질 안료 3: Barium sulfate (Particle size 1-2 ㎛)Indigenous pigment 3: Barium sulfate (Particle size 1-2 ㎛)

[실험예 - 물성 평가][Experimental Example-Evaluation of physical properties]

각 실시예 및 비교예에서 각각 제조된 분체도료 조성물의 물성을 하기와 같이 측정하였으며, 이의 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.The physical properties of the powder coating compositions prepared in each Example and Comparative Example were measured as follows, and the results are shown in Tables 3 and 4 below.

시편 제조specimen preparation

75 ㎜×150 ㎜×0.4 ㎜ 크기의 알루미늄(크로메이트 처리)에 각 실시예 및 비교예에 따른 분체도료 조성물을 각각 정전스프레이 도장한 다음, 경화시켜 건조 도막 두께 70 ㎛의 시편을 제조하였다. The powder coating composition according to each Example and Comparative Example was electrostatically sprayed on 75 mm × 150 mm × 0.4 mm aluminum (chromate treatment), and then cured to prepare a specimen having a dry film thickness of 70 μm.

외관(레벨링)Appearance (Leveling)

각 시편의 외관 상태를 육안으로 관찰하여, 핀홀, 크래터링(cratering) 여부를 확인하였다.The appearance state of each specimen was visually observed to confirm pinholes and cratering.

광택Polish

광택측정기(BYK Gardner)를 이용하여, 60도 광원에서 각 시편의 광택을 측정하였다. Using a gloss meter (BYK Gardner), the gloss of each specimen was measured under a 60 degree light source.

내염수분무성salt spray resistance

각 시편에 대하여 내염수분무시험을 1,000 시간 진행한 후, 편측 박리폭을 측정하였다.After the salt spray test was performed for 1,000 hours on each specimen, the peel width on one side was measured.

핀홀 발생 도막 두께Thickness of film with pinhole occurrence

75 ㎜×150 ㎜×0.4 ㎜ 크기의 알루미늄(크로메이트 처리)에 각 실시예 및 비교예에 따른 분체도료 조성물을 각각 정전스프레이 도장한 다음, 과경화 조건(220 ℃)에서 핀홀 발생 한계 도막 두께를 측정하였다.The powder coating composition according to each Example and Comparative Example was electrostatically sprayed on aluminum (chromate treatment) having a size of 75 mm × 150 mm × 0.4 mm, and then the pinhole generation limit coating thickness was measured under overcuring conditions (220 ° C) did

내후성weatherability

ISO 16474-2 규격에 준하여 유지되는 촉진 내후성 시험 기기에 각 시편을 투입하고 1,000 시간 후, 도막의 광택 유지율 및 색차를 확인하였다.Each specimen was put into an accelerated weathering test apparatus maintained in accordance with ISO 16474-2 standards, and after 1,000 hours, the gloss retention rate and color difference of the coating film were confirmed.

도착 효율arrival efficiency

40 cm Х 50 cm 크기의 알루미늄(크로메이트 처리)에 각 실시예 및 비교예에 따른 분체도료 조성물 100g을 도장한 후(도장 전압: 60 KV, 토출압: 1 BAR. 시편과 도장건 사이의 거리: 15 cm), 도막의 무게를 확인하여 도착 효율(도막 무게/100g, %)을 평가하였다. After coating 100 g of the powder coating composition according to each Example and Comparative Example on 40 cm Х 50 cm aluminum (chromate treatment) (coating voltage: 60 KV, discharge pressure: 1 BAR. Distance between specimen and paint gun: 15 cm), and the weight of the coating film was checked to evaluate the transfer efficiency (film weight/100g, %).

Figure 112020079093464-pat00003
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Figure 112020079093464-pat00004
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표 3 및 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예들의 분체도료 조성물로 형성된 도막은 비교예들의 분체도료 조성물로 형성된 도막에 비해 전반적으로 물성이 우수하였다. 구체적으로, 본 발명에 따른 실시예들의 분체도료 조성물로 형성된 도막은 외관, 내염수분무성, 핀홀 발생 두께, 내후성, 도착 효율의 모든 측정 항목에서 우수한 물성을 나타내었다.As shown in Tables 3 and 4, the coating films formed of the powder coating compositions of Examples according to the present invention were generally superior in physical properties compared to the coating films formed of the powder coating compositions of Comparative Examples. Specifically, the coating films formed from the powder coating compositions of Examples according to the present invention showed excellent physical properties in all measurement items such as appearance, salt spray resistance, pinhole generation thickness, weather resistance, and coating efficiency.

반면, 입자 크기가 본 발명의 범위를 벗어나는 체질 안료를 사용한 비교예 1 및 비교예 2의 분체도료 조성물의 경우 외관(레벨링성)이 저하되었으며, 무광 효과가 적게 나타났으며, 광택유지율도 열세하게 나타났다. On the other hand, in the case of the powder coating compositions of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 using extender pigments having a particle size outside the range of the present invention, the appearance (leveling property) was deteriorated, the matte effect was less, and the gloss retention rate was poor. appear.

또한, 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지 1종만을 사용한 비교예 3의 경우, 핀홀 발생 두께가 얇게 나타났으며, 내염수분무성 및 내후성이 열세하게 나타났다. 한편, 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지 1종만을 사용한 비교예 4의 경우, 핀홀이 발생하여 외관이 저하되었고, 소광 효과를 구현하기 어려웠으며, 내염수분무성과 도착 효율이 저하되었다. 또한, 제1 폴리에스테르 2종을 혼용한 비교예 5의 경우, 핀홀이 발생하여 외관이 저하되었고, 소광 효과를 구현하기 어려웠으며, 내염수분무성과 도착 효율이 저하되었다. 한편, 제2 폴리에스테르 2종을 혼용한 비교예 6의 경우, 핀홀 발생 두께가 더 얇게 나타났으며, 내후성이 열세하게 나타났다.In addition, in the case of Comparative Example 3 using only one type of the second carboxyl group-containing polyester resin, the pinhole generation thickness was thin, and the salt spray resistance and weather resistance were poor. On the other hand, in the case of Comparative Example 4 using only one type of first carboxyl group-containing polyester resin, pinholes occurred and the appearance deteriorated, it was difficult to implement the quenching effect, and the salt spray resistance and the transfer efficiency decreased. In addition, in the case of Comparative Example 5 in which the two first polyesters were mixed, pinholes occurred and the appearance deteriorated, it was difficult to implement the quenching effect, and the salt spray resistance and the transfer efficiency decreased. On the other hand, in the case of Comparative Example 6 in which the two second polyesters were mixed, the pinhole generation thickness was thinner and the weather resistance was poor.

한편, 본 발명에 따른 하이드록시 알킬 아마이드 경화제 대신 다른 경화제를 적용한 비교예 7 및 비교예 8의 경우, 핀홀 발생 두께가 얇아졌으며, 내염수분무성 및 내후성이 저하되었다.On the other hand, in Comparative Examples 7 and 8 in which a different curing agent was applied instead of the hydroxyalkyl amide curing agent according to the present invention, the pinhole generation thickness was reduced, and the salt spray resistance and weather resistance were deteriorated.

Claims (5)

제1 카르복실기 함유 폴리에스터 수지, 제2 카르복실기 함유 폴리에스터 수지, 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제 및 체질 안료를 포함하는 분체도료 조성물로서,
상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 수산기를 말단 관능기로 가지는 모노머 및 폴리머 중 1종 이상과 이소프탈산을 포함하고 테레프탈산을 포함하지 않는 다관능산을 중합하여 제조된 것이고,
상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지의 중량평균분자량(Mw)이 8,500 내지 11,000 g/mol이고, 용융점도(200 ℃, Brookfield 점도계)가 3,000 내지 5,000 mPa.s이고,
상기 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 수산기를 말단 관능기로 가지는 모노머 및 폴리머 중 1종 이상과 테레프탈산을 포함하는 다관능산을 중합하여 제조된 것이고,
상기 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지의 중량평균분자량(Mw)이 9,000 내지 15,000 g/mol이고, 용융점도(200 ℃, Brookfield 점도계)가 3,000 내지 6,000 mPa.s이고,
상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지 및 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지의 배합비가 1 : 0.5 내지 2의 중량비이고,
상기 경화제의 수산기가가 500 내지 800 mgKOH/g이고, 수소 당량(HEW)이 60 내지 110 g/eq이고,
상기 체질 안료는 입자 크기가 10 ㎛ 이상인 것인 분체도료 조성물.
A powder coating composition comprising a first carboxyl group-containing polyester resin, a second carboxyl group-containing polyester resin, a hydroxyalkyl amide-based curing agent, and an extender pigment,
The first carboxyl group-containing polyester resin is prepared by polymerizing at least one of monomers and polymers having a hydroxyl group as a terminal functional group and a polyfunctional acid containing isophthalic acid and not containing terephthalic acid,
The weight average molecular weight (Mw) of the first carboxyl group-containing polyester resin is 8,500 to 11,000 g / mol, and the melt viscosity (200 ℃, Brookfield viscometer) is 3,000 to 5,000 mPa.s,
The second carboxyl group-containing polyester resin is prepared by polymerizing at least one of a monomer and a polymer having a hydroxyl group as a terminal functional group and a polyfunctional acid including terephthalic acid,
The weight average molecular weight (Mw) of the second carboxyl group-containing polyester resin is 9,000 to 15,000 g / mol, and the melt viscosity (200 ℃, Brookfield viscometer) is 3,000 to 6,000 mPa.s,
The compounding ratio of the first carboxyl group-containing polyester resin and the second carboxyl group-containing polyester resin is 1: a weight ratio of 0.5 to 2,
The curing agent has a hydroxyl value of 500 to 800 mgKOH / g, and a hydrogen equivalent weight (HEW) of 60 to 110 g / eq,
The extender pigment has a particle size of 10 μm or more.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 체질 안료가 황산바륨인 분체도료 조성물.The powder coating composition according to claim 1, wherein the extender pigment is barium sulfate. 제1항에 있어서, 분체도료 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 제1 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지 20 내지 40 중량%, 상기 제2 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지 20 내지 40 중량%, 상기 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제 0.5 내지 15 중량% 및 상기 체질 안료 15 내지 45 중량%를 포함하는 분체도료 조성물.According to claim 1, based on the total weight of the powder coating composition, the first carboxyl group-containing polyester resin 20 to 40% by weight, the second carboxyl group-containing polyester resin 20 to 40% by weight, the hydroxyalkyl amide-based curing agent A powder coating composition comprising 0.5 to 15% by weight and 15 to 45% by weight of the extender pigment.
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