KR102595616B1 - 공중합 포화 폴리에스테르 수지 및 이를 함유하는 코팅 조성물 - Google Patents

공중합 포화 폴리에스테르 수지 및 이를 함유하는 코팅 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공중합 포화 폴리에스테르 수지 및 이를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것으로서, 코팅막으로 형성 시에 내부식성과 내화학성이 우수하고, 가공성 및 수지 용해성이 양호하여 캔 및 선도장금속(PCM)의 코팅 용도로 특히 유용한 공중합 포화 폴리에스테르 수지 및 코팅 조성물을 제공한다.

Description

공중합 포화 폴리에스테르 수지 및 이를 함유하는 코팅 조성물{SATURATED COPOLYESTER RESIN AND COATING COMPOSITON COMPRISING SAME}
본 발명은 공중합 포화 폴리에스테르 수지 및 이를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 코팅막으로 형성 시에 내부식성과 내화학성이 우수하고 수지 용해성 및 가공성이 양호하여, 금속 기재의 보호 용도로 유용한 공중합 포화 폴리에스테르 수지 및 이를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다.
금속 재료의 보호를 위한 코팅은 물이나 산 또는 알칼리 수용액에 의한 부식을 방지하려는 것이 주요 목적이므로, 코팅막의 우수한 내부식성 및 내화학성이 요구된다.
고분자량의 포화 폴리에스테르 수지를 포함하는 코팅 조성물은 우수한 가공성을 가지고 있으나, 물이나 산 또는 알칼리 수용액에 의해 쉽게 물성이 저하되기 때문에 내부식성이 요구되는 용도에는 적용하기 어려웠다.
특히 폴리에스테르 수지의 물성 저하는 고온 조건에서 더욱 가속화되기 때문에, 폴리에스테르 수지를 이용한 금속 코팅을 위해서는 고온에서 물이나 산 또는 알칼리 수용액에 대한 내부식성을 개선이 반드시 필요하다.
또한 코팅 조성물에 적용되기 위해서는 수지가 용제 혹은 물에 안정적으로 녹거나 분산이 되어야 하는데, 통상적으로 내부식성 및 내화학성을 높이기 위해 개질된 수지는 용제에 의한 용해성이 더욱 나빠지는 경향을 갖게 된다.
이러한 수지 용해성과 내부식성의 향상을 달성하기 위해, 종래에 다양한 모노머 조합을 통한 고분자량의 폴리에스테르 수지가 개발되어 왔다. 그러나 현재까지 개발된 폴리에스테르 수지는 수지 용해성과 내부식성을 동시에 만족하지 못하였고, 오히려 고분자량의 포화 폴리에스테르 고유의 장점인 가공성이 저하되는 경우도 있었다.
미국 공개특허공보 제 2013-0337272 호
폴리에스테르 수지를 적용한 코팅막이 물이나 산 또는 알칼리 수용액에 의해 물성 저하되는 현상은, 코팅막에 수분이 침투 및 확산되어 폴리에스테르 수지를 가수분해시키는 것이 주요한 원인으로 알려져 있다. 이러한 수분에 의한 물성 저하를 억제하기 위해서는, 바인더 수지와 경화제 성분이 화학 결합에 의해 높은 경화 밀도를 가짐으로써, 코팅막에 수분이 침투하지 못해 수분이 확산되기 어렵게 만드는 것이 필요하다.
이에 본 발명자들이 연구한 결과, 에스테르 결합에 수분이 접근되기 어렵도록 수지의 구조를 설계함으로써 가수분해 안정성이 확보될 수 있고, 또한 수지의 유리전이온도를 조절하여 고온에서 코팅막의 유동을 억제함으로써 내부식성 및 내화학성이 현저히 향상됨을 발견하였다. 또한 폴리에스테르 수지의 구성 성분을 조절하여 높은 유리전이온도에서도 수지의 용제 용해성 및 도막의 가공성을 양호하게 할 수 있음을 확인하였다.
따라서 본 발명의 목적은 코팅막의 내부식성과 내화학성이 우수함과 동시에 수지 용해성 및 가공성이 양호한 공중합 포화 폴리에스테르 수지를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지를 포함하는 코팅 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적에 따라, 본 발명은 산 성분 및 알콜 성분이 축중합된 공중합 포화 폴리에스테르 수지로서, 60~120℃의 유리전이온도, 0.4~0.7 dl/g의 고유점도, 및 12,000~20,000 g/mol의 수평균분자량을 갖고, 상기 산 성분이 (a-1) 방향족 디카복실산 또는 이의 C1-2알킬에스테르 90∼99 몰% 및 (a-2) 3관능 이상의 카복실산 또는 이의 무수물 0.5~2 몰%를 포함하고, 상기 알콜 성분이 (b-1) 지환족 다가 알콜 45~80 몰% 및 (b-2) C1-3알킬 곁가지를 갖는 지방족 다가 알콜 20~55 몰%를 포함하는, 공중합 포화 폴리에스테르 수지를 제공한다.
상기 다른 목적에 따라, 본 발명은 상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지를 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.
상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지는 코팅막으로 형성 시에 내부식성과 내화학성이 우수하고, 가공성 및 용제에 대한 수지의 용해성이 양호하여, 금속 기재를 보호하기 위한 코팅 용도로 유용하다.
이에 따라 상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지를 포함하는 코팅 조성물은 캔 내외면 코팅 뿐만 아니라 선도장금속(PCM)의 코팅 용도로 특히 유용하다.
도 1은 실시예 1 내지 4 및 비교예 2 및 3의 공중합 폴리에스테르 수지를 이용한 코팅막의 내부식성을 평가한 결과이다.
이하 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
공중합 포화 폴리에스테르 수지
본 발명은 산 성분 및 알콜 성분이 축중합된 공중합 포화 폴리에스테르 수지로서, 60~120℃의 유리전이온도, 0.4~0.7 dl/g의 고유점도, 및 12,000~20,000 g/mol의 수평균분자량을 갖고, 상기 산 성분이 (a-1) 방향족 디카복실산 또는 이의 C1-2알킬에스테르 90∼99 몰% 및 (a-2) 3관능 이상의 카복실산 또는 이의 무수물 0.5~2 몰%를 포함하고, 상기 알콜 성분이 (b-1) 지환족 다가 알콜 45~80 몰% 및 (b-2) C1-3알킬 곁가지를 갖는 지방족 다가 알콜 20~55 몰%를 포함하는, 공중합 포화 폴리에스테르 수지를 제공한다.
(a) 산 성분
상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지는 산 성분으로서 (a-1) 방향족 디카복실산 또는 이의 C1-2알킬에스테르 및 (a-2) 3관능 이상의 카복실산 또는 이의 무수물을 포함한다.
이와 같이 상기 공중합 포화 폴리에스테르 조성물은 상기 산 성분 (a-1)으로 인해 구조적으로 유동성이 작아져 수분의 확산을 억제할 수 있고, 또한 상기 산 성분 (a-2)으로 인해 분지(branching) 구조를 형성하여 보다 치밀한 구조의 코팅막을 얻을 수 있으며, 그 결과 수분의 이동과 확산을 효과적으로 억제함으로써 내부식성 및 내화학성을 향상시킬 수 있다.
상기 산 성분 (a-1)은 이소프탈산, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 및 이들의 C1-2알킬에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종일 수 있다.
상기 산 성분 (a-1)의 함량(전체 산 성분 기준)은 90∼99 몰%이다. 상기 산 성분 (a-1)의 함량이 90 몰%보다 적을 경우 수지의 유리전이온도가 지나치게 낮아져 적절한 내부식성 및 경도를 확보하기 어렵게 된다. 보다 구체적으로, 상기 산 성분 (a-1)의 함량(전체 산 성분 기준)은 90~95 몰%, 93~99 몰%, 95~99 몰%, 또는 93~97 몰%일 수 있다.
또한, 상기 산 성분 (a-2)은 트리멜리트산 및 이의 무수물 중에서 선택되는 적어도 1종일 수 있다.
상기 산 성분 (a-2)의 함량(전체 산 성분 기준)은 0.5~2 몰%이다. 상기 산 성분 (a-2)의 함량이 0.5 몰%보다 적을 경우 충분한 수준의 내부식성을 나타내기 어렵고, 2.0 몰%보다 많을 경우 수지의 합성 중 겔화가 발생하거나 수지의 점도가 과도하게 높아져 코팅 작업성이 떨어지게 된다. 보다 구체적으로, 상기 산 성분 (a-2)의 함량(전체 산 성분 기준)은 0.5~1.5 몰%, 1~2 몰%, 1.5~2 몰%, 또는 0.5~1 몰%일 수 있다.
(b) 알콜 성분
상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지는 알콜 성분으로서 (b-1) 지환족 다가 알콜 및 (b-2) C1-3알킬 곁가지를 갖는 지방족 다가 알콜을 포함한다.
이와 같이 공중합 포화 폴리에스테르 수지가 상기 고리형 그룹 및 곁가지를 갖는 다가 알콜 성분을 포함함으로써, 에스테르 결합에 수분이 접근하기 어렵게 하여 내가수분해성을 확보할 수 있다.
한편, 수지의 분지 구조는 내부식성 및 내화학성 향상에 있어서는 매우 유용하지만 이로 인한 수지 가공성의 저하가 일어날 수 있으므로, 수지에 지환족 구조의 다가 알콜을 포함시켜 유연성을 부여하고 가공성을 향상시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지는 상기 알콜 성분 (b-1)로서 트리싸이클로데칸디메탄올을 포함하여, 포화 폴리에스테르 수지의 가공성과 함께 수지의 용해성을 확보할 수 있다. 또한 그 외에도 싸이클로헥산디메탄올 및 아이소소바이드 중에서 선택되는 적어도 1종을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 알콜 성분 (b-1)은 트리싸이클로데칸디메탄올, 또는 이에 싸이클로헥산디메탄올 및 아이소소바이드 중 적어도 1종이 혼합된 혼합물일 수 있다.
상기 알콜 성분 (b-1)의 함량(전체 알콜 성분 기준)은 45~80 몰%이다. 상기 알콜 성분 (b-1)의 함량이 상기 범위 내일 때 수지의 양호한 용해성과 함께 유리전이온도 및 내부식성을 향상시킬 수 있고, 만약 45 몰%보다 적을 경우 충분한 내부식성 및 내화학성을 나타내기 어렵고, 90 몰%보다 많을 경우 수지 중합이 어렵거나 가공성이 현저히 저하된다.
보다 구체적으로, 상기 알콜 성분 (b-1)의 함량(전체 알콜 성분 기준)은 45~75 몰%, 45~70 몰%, 45~65 몰%, 또는 50~80 몰%일 수 있다.
또한, 상기 알콜 성분 (b-2)은 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올 및 1,2-프로필렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종일 수 있다.
특히 상기 알콜 성분 (b-2)에서 상기 곁가지를 이루는 탄소의 총합이 3 이하인 것이 좋다.
만약 곁가지를 이루는 탄소 사슬이 길 경우, 코팅 조성물을 적용할 때 내화학성과 내열수성이 떨어지는 현상이 발생할 수 있다.
상기 알콜 성분 (b-2)의 함량(전체 알콜 성분 기준)은 20~55 몰%이다. 상기 알콜 성분 (b-2)의 함량이 상기 범위 내일 때 중합 반응성, 용해성, 흐름성 및 가공성이 확보될 수 있고, 만약 20 몰%보다 적을 경우 중합 반응성이 현저히 저하되고, 55 몰%보다 많을 경우 내부식성 및 내화학성이 저하된다.
보다 구체적으로, 상기 알콜 성분 (b-2)의 함량(전체 알콜 성분 기준)은 25~55 몰%, 30~55 몰%, 35~55 몰%, 또는 20~50 몰%일 수 있다.
한편, 상기 알콜 성분은 2,2-디메틸-1,3-프로판디올을 포함하지 않는 것이 바람직하다.
만약 2,2-디메틸-1,3-프로판디올을 포함하는 폴리에스테르 수지를 이용하여 코팅막을 형성할 경우, 알콜을 함유한 식품과 접촉 시에 코팅막의 내부식성이 크게 저해될 수 있다.
공중합 포화 폴리에스테르 수지의 특성
본 발명에서는 공중합 포화 폴리에스테르 수지를 특정 분자량 이상으로 고분자량화 함으로써 코팅된 기재의 가공시 유연성을 부여할 수 있다.
상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지는 고유점도가 0.4~0.7 dL/g 범위이고, 보다 구체적으로 0.45~0.60 dL/g 범위, 0.4~0.65 dL/g 범위, 또는 0.4~0.6 dL/g 범위일 수 있다.
상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지는 수평균분자량이 12,000~20,000 g/mol이다. 상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지의 수평균분자량이 12,000 g/mol보다 적을 경우 가공성이 불량해지게 되고, 20,000 g/mol보다 많을 경우 점도가 높아져 도료에 사용할 경우 코팅 작업성이 저하된다.
보다 구체적으로, 상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지의 수평균분자량은 14,000∼19,000 g/mol, 16,000∼19,000 g/mol, 14,000∼17,000 g/mol, 12,000∼17,000 g/mol, 또는 16,000∼20,000 g/mol일 수 있다.
바람직하게는, 상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지는 다분산지수(polydispersity index, PDI)가 2.0~4.0 범위일 수 있다. 상기 다분산지수는 수평균분자량에 대한 중량평균분자량의 비율(Mw/Mn)로 계산되므로, 이로써 수지의 내열수성을 향상시킬 수 있는 분지 구조를 가늠할 수 있다. 상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지의 다분산지수가 2.0~4.0 범위 내일 때, 양호한 내부식성 및 용해점도를 갖는데 유리할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지의 PDI는 2.0~3.0 범위, 3.0~4.0 범위, 2.5~4.5 범위, 2.5~4.0 범위, 또는 2.0~3.5 범위일 수 있다.
상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지는 유리전이온도(Tg)가 60~120℃이다. 상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지의 Tg가 60~120℃일 때, 고온에서 수지 코팅막의 유동을 억제하여 내부식성 및 내화학성을 향상시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지의 Tg는 60~110℃ 범위, 60~100℃ 범위, 70~110℃ 범위, 80~110℃ 범위, 또는 65~105℃ 범위일 수 있다.
공중합 포화 폴리에스테르 수지의 제조방법
본 발명의 공중합 포화 폴리에스테르 수지는 통상의 에스테르화 및 축중합 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어 반응기에 전술한 산 성분과 알콜 성분을 넣고 에스테르화 촉매를 투입한 다음, 상온에서 약 200~260℃까지 서서히 승온하여 물이나 메탄올과 같은 부산물이 유출되면, 축중합 촉매와 열안정제를 투입하고 다시 반응 온도를 220~300℃까지 승온하여 수시간 동안 공중합시켜 적정한 고유점도를 가지는 폴리에스테르 수지를 얻을 수 있다.
이때 사용되는 산 성분 및 알콜 성분의 예는 앞서 설명한 바와 같다.
또한 상기 3관능 이상의 카복실산 또는 이의 무수물을 에스테르화 반응 단계와 축중합 단계에 나누어 투입함으로써, 고분자 구조를 적절히 제어할 수 있다.
구체적으로, 3관능 이상의 카복실산 또는 이의 무수물은 에스테르화 단계에서 투입되어 분지 구조를 가지게 할 수 있고, 또는 축중합 단계에서 투입되어 적정 수준의 분지 구조와 함께 산가를 조절하여 코팅막의 밀착성을 높여줄 수 있다.
상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지의 제조 시에 에스테르화 촉매, 축중합 촉매, 열안정제 등을 더 첨가할 수 있다. 상기 에스테르화 촉매의 예로는 Ca, Ce, Pb, Mn, Zn, Mg, Sb 등의 초산화물, 및 테트라부톡시티탄을 들 수 있다. 또한 상기 축중합 촉매의 예로는 Sb2O3, GeO2, 테트라부톡시티탄 등이 있고, 상기 열안정제의 예로는 인산화물, 인산 등이 사용될 수 있다.
특히 본 발명에서는 상기 폴리에스테르 수지의 공중합에 단량체로 사용되는 산 성분과 알콜 성분으로서, 이중 결합 등의 불포화 결합을 갖지 않는 포화 화합물을 사용하여 에스테르화 및 축중합을 수행함으로써, 최종 수지 구조가 불포화 결합을 갖지 않는 공중합 포화 폴리에스테르 수지를 제공할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 공중합 포화 폴리에스테르 수지는 불포화 결합을 갖지 않으므로, 열, 빛 등에 반응하여 물성이 변하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이와 같은 공중합 포화 폴리에스테르 수지는 열가소성 수지로서 도막 형성에 적합할 수 있다.
코팅 조성물
본 발명은 또한 상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지를 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.
예를 들어, 상기 코팅 조성물은 공중합 포화 폴리에스테르 수지, 경화제, 용제, 첨가제 등을 포함할 수 있다.
이때 상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지의 조성과 특성은 앞서 설명한 바와 같다.
상기 경화제는 페놀-포름알데하이드 수지, 다관능의 폴리이소시아네이트 수지, 멜라민-포름알데하이드 수지, 벤조구아나민 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종일 수 있다. 바람직하게는 상기 경화제로서 페놀-포름알데하이드 수지 또는 벤조구아나민 수지를 사용할 때 내부식성과 내화학성 측면에서 매우 우수한 물성을 얻는데 유리하다. 상기 페놀-포름알데하이드 수지의 시판하는 제품으로는 Allnex사의 PR516, PR566, PR827, VPR1785, CYMEL 659 등을 들 수 있다.
상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지와 상기 경화제의 중량비는 95:5~40:60 범위일 수 있고, 보다 구체적으로 90:10~50:50 범위일 수 있다.
상기 용매는 에스테르계, 글리콜에테르계, 케톤계, 방향족 탄화수소계, 지방족 탄화수소계, 또는 알콜계 용매일 수 있으며, 보다 구체적으로 자일렌, 프로필렌글리콜모노에틸아세테이트 및 이염기성 에스테르류가 적합하다.
또한 상기 첨가제로는 안료, 왁스, 윤활제, 소포제, 습윤제, 촉매 등이 포함될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 내부식성과 내화학성이 월등히 향상되고 가공성이 우수하여 캔 내외면 코팅 및 PCM 코팅 용도에 특히 유용하다.
[구체적인 실시예 및 시험예]
이하 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
단 이하의 실시예들로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
하기 실시예에서의 측정 및 평가 방법은 다음과 같다.
- 고유점도(intrinsic viscosity, IV): 오르쏘-클로로페놀을 용매로 하여 35℃에서 캐논-우베로드형 점도계(Cannon-Ubbelodhe type viscomter)로 측정하였다.
- 유리전이온도(Tg): 시차주사열량법(DSC)으로 측정하였다.
- 수평균분자량(Mn) 및 중량평균분자량(Mw): 시료를 테트라하이드로퓨란에 녹여서 겔투과크로마토그라피(WATERS GPC 150-CV 제품)로 측정하였고, 이때 폴리스티렌(Shodex SM-105, ShowaDenko사, 일본)을 표준물질로 하였다.
- 수지 용해성: 시료를 메틸에틸케톤과 같은 용제에 용해시킬 때, 투명한 균질 상태가 유지될 경우 양호한 것으로, 상분리 혹은 백탁이 발생할 경우 불용인 것으로 평가하였다.
- 내용제성: 0.3mm 두께의 주석도금 강판에 시료를 코팅하고 210℃에서 10분간 열풍 건조하여 도장 강판을 얻었다. 부드러운 천에 메틸에틸케톤을 적시고 손가락에 감은 뒤, 상기 도장 강판의 표면을 왕복하여 문지르면서 코팅막이 손상될 때까지의 왕복 횟수를 집계하였다.
- 내부식성: 0.3mm 두께의 주석도금 강판에 시료를 코팅하고 210℃에서 10분간 열풍 건조하여 도장 강판을 얻었다. 상기 도장 강판을 충격 가공(Dupont impact test)한 뒤, 3% 아세트산 및 3% NaCl을 포함하는 수용액에 침지하고 오토클레이브에서 131℃, 30분간 보관 후 유산동 용액에 60분 침지하였다. 이후 표면을 동일 면적의 5개 영역으로 나누어 부식되지 않은 영역의 갯수를 집계하였다. 즉, 모든 영역이 부식되었을 경우에 0/5로 하고, 반대로 전혀 부식되지 않았을 경우를 5/5로 하여 평가하였다.
A. 공중합 폴리에스테르의 제조
온도계, 냉각기, 맨틀, 교반기 및 진공펌프가 설치된 2000 mL 4구 플라스크에 하기 표 1과 같은 조성으로 산 성분과 알콜 성분을 넣고 에스테르화 촉매로 테트라부톡시티탄을 투입하였다. 상온에서 240℃까지 서서히 승온하여 부산물인 물이나 메탄올이 이론적 양까지 유출되면 축중합 촉매로 테트라부톡시티탄을 투입하고 온도를 260℃로 승온시켜 수시간 동안 진공 반응을 실시하였다. 그 결과 하기 표 1과 같이 고유점도 0.40~0.65 dL/g 및 수평균분자량 12,000~20,000 g/mol의 공중합 폴리에스테르 수지를 얻었다.
구 분 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4
산
성
분
(g)		 이소프탈산 434.0 - - 451.4 600.12 - 521.4 528.8
테레프탈산 186.0 549.0 588.5 193.4 66.68 644.8 130.4 132.2
트리멜리트산
무수물		 6.1 6.3 6.1 6.0 3.71 6.9 7.0 6.1
알
콜
성
분
(g)		 에틸렌글리콜 - - - - - - 23.4 104.0
2,2-디메틸-1,3
-프로판디올		 - - - - - - 220.6 -
2-메틸-1,3-
프로판디올		 209.9 117.9 191.5 222.5 230.1 293.75 185.0
1,4-싸이클로
헥산디메탄올		 116.2 - - 228.4 326.4 - 319.1 323.6
트리싸이클로
데칸디메탄올		 263.7 521.5 417.2 118.8 - 274.23 - -
물
성		 고유점도 (dl/g) 0.51 0.48 0.48 0.51 0.49 0.50 0.54 0.51
유리전이온도(℃) 73.2 104.1 92.2 67.6 62.0 75.5 72.2 68.80
Mn (g/mol) 17,704 17,716 17,576 18,956 17,924 17,155 19,015 18,155
Mw (g/mol) 49,538 48,181 46,660 50,295 50,366 47,348 54,954 52,325
PDI 2.80 2.72 2.65 2.65 2.81 2.76 2.89 2.88
B. 코팅 조성물의 제조
상기 실시예 1~4 및 비교예 1~4에서 제조된 각각의 공중합 폴리에스테르 수지를 솔벤트나프타-100/이염기성 에스테르(5/5, v/v) 혼합 용매로 희석하여 고형분 농도 40 중량%의 수지 용액을 얻고, 여기에 하기 표 2와 같이 성분을 더 배합하여 최종적으로 고형분 35 중량%의 코팅 조성물을 만들었다.
코팅 조성물 내 성분 함량(g)
40 중량% 수지 용액 (용매: 솔벤트나프타-100/이염기성 에스테르=5/5, v/v) 70
72 중량% 벤조구아나민 수지 용액 (CYMEL 659,Allnex사) 9.7
솔벤트나프타-100 10.2
이염기성 에스테르 10.1
도데실벤젠설폰산 (CYCAT 600, Allnex사) 2.0
C. 코팅막 평가
0.3mm 두께의 주석도금 강판에, 앞서 제조된 코팅 조성물을 6~10 ㎛ 두께로 코팅하고 자동배출 오븐을 사용하여 210℃에서 10분간 건조 및 경화하여 코팅막을 얻었다. 상기 코팅막에 대해 수지 용해성, 내용제성 및 내부식성을 평가하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었고, 또한 내부식성 시험을 거친 도장 강판의 사진을 도 1에 나타내었다.
평가 항목 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4
수지 용해성 양호 양호 양호 양호 불용 양호 양호 불용
내용제성 (회) 18 38 21 17 - 3 11 -
내부식성 3/5 4/5 4/5 3/5 - 1/5 3/5 -
상기 표 3 및 도 1에서 보듯이, 실시예에 따른 공중합 포화 폴리에스테르 수지를 이용한 코팅 시에 수지 용해성, 내용제성 및 내부식성이 모두 우수하였다.

Claims (7)

  1. 산 성분 및 알콜 성분이 축중합된 공중합 포화 폴리에스테르 수지로서,
    60~120℃의 유리전이온도, 0.4~0.7 dl/g의 고유점도, 및 12,000~20,000 g/mol의 수평균분자량을 갖고,
    상기 산 성분이 (a-1) 방향족 디카복실산 또는 이의 C1-2알킬에스테르 90∼99 몰% 및 (a-2) 3관능 이상의 카복실산 또는 이의 무수물 0.5~2 몰%를 포함하고,
    상기 알콜 성분이 (b-1) 지환족 다가 알콜 45~80 몰% 및 (b-2) C1-3알킬 곁가지를 갖는 지방족 다가 알콜 30~55 몰%를 포함하고,
    상기 알콜 성분 (b-1)이 트리싸이클로데칸디메탄올, 또는 이에 싸이클로헥산디메탄올과 아이소소바이드 중 적어도 1종이 혼합된 혼합물이고,
    상기 알콜 성분 (b-2)이 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올 및 1,2-프로필렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종인, 공중합 포화 폴리에스테르 수지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 산 성분 (a-1)이 이소프탈산, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 및 이들의 C1-2알킬에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종이고;
    상기 산 성분 (a-2)가 트리멜리트산 및 이의 무수물 중에서 선택되는 적어도 1종인, 공중합 포화 폴리에스테르 수지.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공중합 포화 폴리에스테르 수지가 2.0~4.0의 다분산지수를 갖는, 공중합 포화 폴리에스테르 수지.
  6. 제 1 항, 제 2 항 및 제 5 항 중 어느 한 항의 공중합 포화 폴리에스테르 수지를 포함하는 코팅 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물이 경화제를 더 포함하고,
    상기 경화제가 페놀-포름알데하이드 수지, 다관능의 폴리이소시아네이트 수지, 멜라민-포름알데하이드 수지, 벤조구아나민 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인, 코팅 조성물.
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