KR102663849B1 - Zinc-free primer composition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비스페놀계 에폭시 수지, 지방산 변성 에폭시 수지, 폴리아마이드 수지 및 체질 안료를 포함하고, 상기 체질 안료는 실리카, 바륨 설페이트, 탈크, 탄산 칼슘 및 장석으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 아연-무함유 프라이머 조성물에 관한 것이다.The present invention includes a bisphenol-based epoxy resin, a fatty acid-modified epoxy resin, a polyamide resin, and an extender pigment, wherein the extender pigment includes one or more selected from the group consisting of silica, barium sulfate, talc, calcium carbonate, and feldspar. It relates to a zinc-free primer composition.
Description
본 발명은 아연(zinc)를 포함하지 않아 친환경성이 우수하고, 제조된 도막이 외관 특성, 방청성 및 부착성이 우수한 프라이머 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a primer composition that is eco-friendly because it does not contain zinc, and the manufactured coating film has excellent appearance properties, rust prevention, and adhesion.
에폭시 수지는 아민이나 산 등과 쉽게 반응하여 강인한 경화 구조를 나타내며, 특히 비스페놀-A 에폭시 수지는 그 구조가 가지고 있는 내화학성, 내열성, 경도, 유연성 등의 특징으로 인해 여러 산업분야에서 원료로서 사용되고 있다. 구체적으로, 에폭시 수지는 도료 분야에서는 중방식용 도료, 플랜트용 도료 등의 주제의 주성분으로 사용되며, 아민 또는 아마이드 경화제와 함께 사용되어 도료로써 매우 우수한 성능을 나타낸다. 또한, 중방식용 도료, 플랜트용 도료 등은 도막의 방청성을 향상시키기 위해 아연(Zn), 크롬(Cr) 등의 중금속 안료를 포함하는 것이 일반적이다. 예를 들어, 한국 등록특허 제1392471호(특허문헌 1)에는 저점도 액상의 변성 비스페놀 A형 에폭시 수지, 고점도 액상의 변성 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 아민 경화제를 포함하는 2액형 프라이머 도료 조성물이 개시되어 있다. Epoxy resin reacts easily with amines or acids to exhibit a strong cured structure. In particular, bisphenol-A epoxy resin is used as a raw material in various industrial fields due to its structure's chemical resistance, heat resistance, hardness, and flexibility. Specifically, in the paint field, epoxy resin is used as a main ingredient in heavy-duty anti-corrosion paints and plant paints, and when used with amine or amide curing agents, it exhibits excellent performance as a paint. In addition, heavy-duty anti-corrosion paints and plant paints generally contain heavy metal pigments such as zinc (Zn) and chromium (Cr) to improve the rust prevention properties of the coating film. For example, Korean Patent No. 1392471 (Patent Document 1) discloses a two-component primer paint composition containing a low-viscosity liquid modified bisphenol A-type epoxy resin, a high-viscosity liquid modified bisphenol A-type epoxy resin, and an amine curing agent. there is.
한편, 최근 각국의 환경 규제 강화로 인해, 도료 내 중금속 안료를 포함하지 않는 친환경 도료에 대한 요구가 커지고 있다. 그러나, 중금속 안료를 미포함하는 종래 도료 조성물은 제조된 도막의 방청성이 부족한 한계가 있었다. 특히, 중금속 안료를 미포함하는 종래 중방식용 및/또는 플랜트용 도료는 제조된 도막의 방청성이 매우 부족하여 에폭시 수지와 징크를 포함하는 에폭시계 징크 프라이머 조성물을 대체하기 어려웠다.Meanwhile, due to the recent strengthening of environmental regulations in each country, the demand for eco-friendly paints that do not contain heavy metal pigments in paints is increasing. However, conventional paint compositions that do not contain heavy metal pigments have a limitation in that the produced coating film lacks rust prevention properties. In particular, conventional heavy-duty anti-corrosion and/or plant paints that do not contain heavy metal pigments are difficult to replace with epoxy-based zinc primer compositions containing epoxy resin and zinc because the rust prevention properties of the manufactured coating film are very poor.
따라서, 중금속 안료를 포함하지 않아 친환경성이 우수하며, 제조된 도막의 방청성 및 부착성이 우수하여, 에폭시 수지와 징크를 포함하는 에폭시계 징크 프라이머 조성물을 대체할 수 있는 도료 조성물에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.Therefore, research and development is being conducted on a coating composition that is eco-friendly as it does not contain heavy metal pigments, has excellent rust prevention and adhesion of the manufactured coating film, and can replace the epoxy-based zinc primer composition containing epoxy resin and zinc. It is necessary.
이에, 본 발명은 중금속 안료를 포함하지 않아 친환경성이 우수하며, 제조된 도막의 방청성 및 부착성이 우수하여, 에폭시 수지와 징크를 포함하는 에폭시계 징크 프라이머 조성물을 대체할 수 있는 프라이머 조성물을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a primer composition that is excellent in environmental friendliness because it does not contain heavy metal pigments, has excellent rust prevention and adhesion of the manufactured coating film, and can replace the epoxy-based zinc primer composition containing epoxy resin and zinc. do.
본 발명은 비스페놀계 에폭시 수지, 지방산 변성 에폭시 수지, 폴리아마이드 수지 및 체질 안료를 포함하고,The present invention includes bisphenol-based epoxy resins, fatty acid-modified epoxy resins, polyamide resins, and extender pigments,
상기 체질 안료는 실리카, 바륨 설페이트, 탈크, 탄산 칼슘 및 장석으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 아연-무함유 프라이머 조성물을 제공한다.The extender pigment includes one or more selected from the group consisting of silica, barium sulfate, talc, calcium carbonate and feldspar, providing a zinc-free primer composition.
본 발명에 따른 아연-무함유 프라이머 조성물은 아연(Zn), 크롬(Cr) 등의 중금속 안료를 포함하지 않아 친환경성이 우수하며, 제조된 도막이 방청성, 외관 특성 및 부착성이 우수하여 프라이머 조성물로서 적합하다.The zinc-free primer composition according to the present invention is excellent in environmental friendliness as it does not contain heavy metal pigments such as zinc (Zn) and chromium (Cr), and the manufactured coating film is excellent in rust prevention, appearance characteristics, and adhesion, making it suitable as a primer composition. Suitable.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 명세서에서 사용된 "중량평균분자량"은 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 GPC(gel permeation chromatograph) 방법으로 측정할 수 있다. The “weight average molecular weight” used herein is measured by a common method known in the art, and can be measured, for example, by a GPC (gel permeation chromatograph) method.
본 발명에 있어서, 수지의 "유리전이온도"는 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 시차주사열량분석법(differential scanning calorimetry, DSC) 등으로 측정할 수 있다.In the present invention, the “glass transition temperature” of the resin is measured by a common method known in the art, and can be measured, for example, by differential scanning calorimetry (DSC).
또한, "에폭시 당량" 및 "활성 수소 당량"와 같은 당량은 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 적정(titration)의 방법으로 측정한 값을 나타낼 수 있다.In addition, equivalent weights such as “epoxy equivalent weight” and “active hydrogen equivalent weight” can be measured by methods well known in the art, and can represent values measured by, for example, titration.
본 발명에 따른 아연-무함유 프라이머 조성물은 비스페놀계 에폭시 수지, 지방산 변성 에폭시 수지, 폴리아마이드 수지 및 체질 안료를 포함하며, 비철금속용 소재에 적용될 수 있다.The zinc-free primer composition according to the present invention includes bisphenol-based epoxy resin, fatty acid-modified epoxy resin, polyamide resin, and extender pigment, and can be applied to materials for non-ferrous metals.
프라이머 조성물이 상술한 바와 같이 비스페놀계 에폭시 수지와 지방산 변성 에폭시 수지를 복합 포함하면, 제조된 도막의 가교도를 낮추어 재도장 작업시 기존 구도막에 새로운 도막 성분의 침투가 용이하도록 유도하여 상·하도 간의 부착성이 우수하며, 소수성 탄화수소가 도막의 표면으로, 친수성 에폭시기 또는 수산기가 도장 소지 표면으로 배향되어 부착성 및 방청성이 우수하다. If the primer composition contains a combination of a bisphenol-based epoxy resin and a fatty acid-modified epoxy resin as described above, the degree of cross-linking of the manufactured coating film is lowered to facilitate the penetration of new coating components into the existing old coating film during recoating, thereby improving adhesion between the upper and lower coats. It has excellent adhesion and rust prevention properties as the hydrophobic hydrocarbons are oriented to the surface of the paint film and the hydrophilic epoxy or hydroxyl groups are oriented to the surface of the paint base.
비스페놀계 에폭시 수지Bisphenol-based epoxy resin
비스페놀계 에폭시 수지는 상도와의 부착성을 향상시키는 역할을 한다.Bisphenol-based epoxy resin serves to improve adhesion to the top coat.
구체적으로, 상기 프라이머 조성물이 비스페놀계 에폭시 수지를 포함하면, 제조된 도막의 가교도를 낮추어 재도장 작업시 기존 도막에 새로운 도막 성분의 침투가 용이하도록 유도하여 상·하도 간의 부착성이 우수하다.Specifically, when the primer composition contains a bisphenol-based epoxy resin, the degree of cross-linking of the manufactured coating film is lowered to facilitate penetration of new coating film components into the existing coating film during recoating work, resulting in excellent adhesion between the upper and lower coats.
상기 비스페놀계 에폭시 수지는 통상적으로 도료 또는 프라이머 조성물에 사용되는 것이라면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어, 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지 및 비스페놀S형 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상, 또는 비스페놀A형 에폭시 수지일 수 있다. 구체적으로, 상기 비스페놀계 에폭시 수지는 디페닐(비스페놀A)을 에피크로로히드린과 반응시켜 생성되는 비스페놀-A의 디글리시딜에테르(DGEBA)일 수 있다.The bisphenol-based epoxy resin is not particularly limited as long as it is commonly used in paint or primer compositions, and for example, at least one selected from the group consisting of bisphenol A-type epoxy resin, bisphenol F-type epoxy resin, and bisphenol S-type epoxy resin. , or it may be a bisphenol A type epoxy resin. Specifically, the bisphenol-based epoxy resin may be diglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA), which is produced by reacting diphenyl (bisphenol A) with epichlorohydrin.
또한, 상기 비스페놀계 에폭시 수지는 에폭시 당량(EEW)이 450 내지 700 g/eq, 또는 550 내지 670 g/eq일 수 있다. 상기 비스페놀계 에폭시 수지의 에폭시 당량이 상기 범위 내인 경우, 프라이머 조성물의 저장성이 우수한 효과가 있다. 또한, 비스페놀계 에폭시 수지의 에폭시 당량이 상기 범위 미만인 경우, 도장후 경화된 도막의 치밀도가 낮아져서 제조된 도막의 방청성이 열세한 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 점도 조절이 어려워짐에 따라 제조된 도막의 부착성이 열세한 문제가 발생할 수 있다. Additionally, the bisphenol-based epoxy resin may have an epoxy equivalent weight (EEW) of 450 to 700 g/eq, or 550 to 670 g/eq. When the epoxy equivalent weight of the bisphenol-based epoxy resin is within the above range, the primer composition has excellent storage properties. In addition, if the epoxy equivalent weight of the bisphenol-based epoxy resin is less than the above range, the density of the coating film cured after painting is lowered, resulting in poor rust prevention of the produced coating film, and if it exceeds the above range, it is difficult to control the viscosity of the composition. Problems may arise where the adhesion of the manufactured coating film is poor.
상기 비스페놀계 에폭시 수지는 25℃에서의 점도가 3,700 내지 6,300 cps, 또는 4,500 내지 5,500 cps일 수 있다. 상기 비스페놀계 에폭시 수지의 점도가 상기 범위 내인 경우, 프라이머 조성물의 저장성이 우수한 효과가 있다. 또한, 비스페놀계 에폭시 수지의 25℃에서의 점도가 상기 범위 미만인 경우, 프라이머 조성물의 스프레이 패턴, 새깅성 등이 저하되어 흐름성이 열세한 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 프라이머 조성물의 피도물에 대한 레벨링성 등이 저하되어 도장작업성이 열세한 문제가 발생할 수 있다.The bisphenol-based epoxy resin may have a viscosity of 3,700 to 6,300 cps, or 4,500 to 5,500 cps at 25°C. When the viscosity of the bisphenol-based epoxy resin is within the above range, the primer composition has excellent storage properties. In addition, when the viscosity of the bisphenol-based epoxy resin at 25°C is less than the above range, the spray pattern and sagging properties of the primer composition are reduced, resulting in poor flowability, and when it exceeds the above range, the primer composition may not adhere to the coated object. Problems such as poor painting workability may occur due to reduced leveling properties, etc.
또한, 상기 비스페놀계 에폭시 수지는 중량평균분자량(Mw)은 1,400 내지 3,100 g/mol, 또는 1,800 내지 2,400 g/mol일 수 있다. 비스페놀계 에폭시 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 프라이머 조성물의 저장성이 우수한 효과가 있다. 또한, 비스페놀계 에폭시 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우, 프라이머 조성물의 결정화 현상이 발생하여 저장안정성이 부족하고 내마모성이 열세한 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 건조 지연 현상이 발생하여 프라이머 조성물의 도장작업성이 부족해지고, 내구성이 저하될 수 있다.Additionally, the bisphenol-based epoxy resin may have a weight average molecular weight (Mw) of 1,400 to 3,100 g/mol, or 1,800 to 2,400 g/mol. When the weight average molecular weight of the bisphenol-based epoxy resin is within the above range, the primer composition has excellent storage properties. In addition, if the weight average molecular weight of the bisphenol-based epoxy resin is less than the above range, crystallization of the primer composition occurs, causing insufficient storage stability and poor abrasion resistance, and if it exceeds the above range, a drying delay phenomenon occurs and the primer composition The painting workability of the composition may become insufficient and durability may decrease.
상기 비스페놀계 에폭시 수지는 유리전이온도(Tg)가 23 내지 37 ℃, 또는 25 내지 35 ℃일 수 있다. 상기 비스페놀계 에폭시 수지의 유리전이온도가 상기 범위 내일 경우, 제조된 도막의 내수성이 우수한 효과가 있다. 또한, 비스페놀계 에폭시 수지의 유리전이온도가 상기 범위 미만인 경우, 제조된 도막의 내충격성이 열세한 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 도막의 경도가 약하여 내마모성이 부족한 문제가 발생할 수 있다.The bisphenol-based epoxy resin may have a glass transition temperature (Tg) of 23 to 37°C, or 25 to 35°C. When the glass transition temperature of the bisphenol-based epoxy resin is within the above range, the produced coating film has excellent water resistance. In addition, if the glass transition temperature of the bisphenol-based epoxy resin is less than the above range, there is a problem that the impact resistance of the manufactured coating film is poor, and if it exceeds the above range, the hardness of the manufactured coating film is weak, which may cause a problem of insufficient wear resistance. .
지방산 변성 에폭시 수지Fatty acid modified epoxy resin
지방산 변성 에폭시 수지는 상도와의 방청성을 향상시키는 역할을 한다.Fatty acid-modified epoxy resin plays a role in improving rust prevention with the top coat.
구체적으로, 상기 지방산 변성 에폭시 수지를 프라이머 조성물이 포함하면, 소수성 탄화수소가 도막의 표면으로, 친수성 에폭시기 또는 수산기는 도장 소지 표면으로 배향되어 방청성이 우수하다. Specifically, when the primer composition contains the fatty acid-modified epoxy resin, the hydrophobic hydrocarbons are oriented to the surface of the paint film, and the hydrophilic epoxy groups or hydroxyl groups are oriented to the surface of the painted base, thereby providing excellent rust prevention.
상기 지방산 변성 에폭시 수지는 에폭시 수지를 지방산으로 변성시킨 것으로서, 이때, 에폭시 수지는 통상적으로 도료 또는 프라이머 조성물에 사용되는 것이라면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어, 비스페놀형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 지방족쇄상 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 비페놀의 디글리시딜에테르화물, 나프탈렌디올의 디글리시딜에테르화물, 페놀류의 디글리시딜에테르화물, 알코올류의 디글리시딜에테르화물, 다관능 에폭시 수지, 복소환 함유 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 구체적으로, 상기 지방산 변성 에폭시 수지의 에폭시 수지는 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지 및 비스페놀S형 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상, 또는 비스페놀A형 에폭시 수지일 수 있다.The fatty acid-modified epoxy resin is an epoxy resin modified with a fatty acid. At this time, the epoxy resin is not particularly limited as long as it is commonly used in paint or primer compositions, for example, bisphenol-type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, fat. Chain epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, diglycidyl ether of biphenol, diglycidyl ether of naphthalenediol, diglycidyl ether of phenols, alcohols diglycidyl etherified products, multifunctional epoxy resins, and heterocyclic-containing epoxy resins. Specifically, the epoxy resin of the fatty acid-modified epoxy resin may be at least one selected from the group consisting of a bisphenol A-type epoxy resin, a bisphenol F-type epoxy resin, and a bisphenol S-type epoxy resin, or a bisphenol A-type epoxy resin.
또한, 상기 지방산은 1가 지방산, 다가 지방산 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 예를 들어, 상기 지방산은 안식향산, 아크릴산, 메타아크릴산, 대두유 지방산, 톨유 지방산, 피마자유 지방산, 미강유 지방산, 아마인유 지방산, 코코넛유 지방산, 라우릴산, 리놀레익산, 리놀레닉산, 올레익 펠라고닉산, 아비에틱산, 무수프탈산, 무수말레인산, 이소프탈산, 아디핀산, 테트라하이드로 무수프탈산, 테레프탈산, 아젤레익산, 세바신산, 푸마르산, 석신산 및 시트릭산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 지방산은 1가 지방산과 다가 지방산의 혼합물일 수 있다. 즉, 상기 지방산 변성 에폭시 수지는 비스페놀A형 에폭시 수지를 1가 지방산과 다가 지방산의 혼합물로 변성시킨 수지일 수 있다. 상술한 바와 같이, 1가 지방산과 다가 지방산의 혼합물로 변성시킨 수지를 포함하는 경우, 프라이머 조성물의 재도장성이 보다 개선되는 효과를 얻을 수 있다.Additionally, the fatty acid may be a monovalent fatty acid, a polyvalent fatty acid, or a mixture thereof. For example, the fatty acids include benzoic acid, acrylic acid, methacrylic acid, soybean oil fatty acid, tall oil fatty acid, castor oil fatty acid, rice bran oil fatty acid, linseed oil fatty acid, coconut oil fatty acid, lauric acid, linoleic acid, linolenic acid, and oleic acid. Contains one or more selected from the group consisting of lagonic acid, abietic acid, phthalic anhydride, maleic anhydride, isophthalic acid, adipic acid, tetrahydrophthalic anhydride, terephthalic acid, azeleic acid, sebacic acid, fumaric acid, succinic acid, and citric acid. can do. Specifically, the fatty acid may be a mixture of monovalent fatty acids and polyhydric fatty acids. That is, the fatty acid-modified epoxy resin may be a resin obtained by modifying a bisphenol A-type epoxy resin with a mixture of monohydric fatty acid and polyhydric fatty acid. As described above, when it contains a resin modified with a mixture of monohydric fatty acids and polyhydric fatty acids, the recoatability of the primer composition can be further improved.
상기 지방산 변성 에폭시 수지는 지방산 변성율이 에폭시 수지 총 고형분 함량에 대하여 10 내지 40 중량%, 또는 10 내지 30 중량%일 수 있다. 지방산 변성 에폭시 수지의 지방산 변성율이 상기 범위 미만인 경우, 제조된 도막의 부착성이 열세한 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 도막의 내수성, 방청성 등의 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.The fatty acid modified epoxy resin may have a fatty acid modification ratio of 10 to 40% by weight, or 10 to 30% by weight, based on the total solid content of the epoxy resin. If the fatty acid modification rate of the fatty acid-modified epoxy resin is less than the above range, there may be a problem of poor adhesion of the manufactured coating film, and if it exceeds the above range, a problem may occur in which physical properties such as water resistance and rust prevention of the manufactured coating film are deteriorated. there is.
또한, 상기 지방산 변성 에폭시 수지는 에폭시 당량(EEW)이 550 내지 800 g/eq, 또는 650 내지 750 g/eq일 수 있다. 상기 지방산 변성 에폭시 수지의 에폭시 당량이 상기 범위 내인 경우, 프라이머 조성물의 저장성이 우수한 효과가 있다. 또한, 지방산 변성 에폭시 수지의 에폭시 당량이 상기 범위 미만인 경우, 제조된 도막의 내염수성이 열세한 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 도막의 부착성이 열세한 문제가 발생할 수 있다.Additionally, the fatty acid-modified epoxy resin may have an epoxy equivalent weight (EEW) of 550 to 800 g/eq, or 650 to 750 g/eq. When the epoxy equivalent weight of the fatty acid-modified epoxy resin is within the above range, the primer composition has excellent storage properties. In addition, if the epoxy equivalent weight of the fatty acid-modified epoxy resin is less than the above range, there may be a problem of poor salt water resistance of the produced coating film, and if it exceeds the above range, there may be a problem of poor adhesion of the prepared coating film.
상기 지방산 변성 에폭시 수지는 25℃에서의 점도가 5,500 내지 8,000 cps, 또는 6,500 내지 7,500 cps일 수 있다. 상기 지방산 변성 에폭시 수지의 점도가 상기 범위 내인 경우, 프라이머 조성물의 비철금속에 대한 부착성이 우수한 효과가 있다. 또한, 지방산 변성 에폭시 수지의 25℃에서의 점도가 상기 범위 미만인 경우, 프라이머 조성물의 흐름성이 열세한 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 프라이머 조성물의 도장작업성이 열세한 문제가 발생할 수 있다.The fatty acid modified epoxy resin may have a viscosity of 5,500 to 8,000 cps, or 6,500 to 7,500 cps at 25°C. When the viscosity of the fatty acid-modified epoxy resin is within the above range, the primer composition has excellent adhesion to non-ferrous metals. In addition, if the viscosity of the fatty acid-modified epoxy resin at 25°C is less than the above range, there may be a problem of poor flowability of the primer composition, and if it exceeds the above range, there may be a problem of poor painting workability of the primer composition. .
또한, 상기 지방산 변성 에폭시 수지는 중량평균분자량(Mw)은 1,500 내지 4,000 g/mol, 또는 2,500 내지 3,500 g/mol일 수 있다. 지방산 변성 에폭시 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 프라이머 조성물의 비철금속에 대한 부착성이 우수한 효과가 있다. 또한, 지방산 변성 에폭시 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우, 프라이머 조성물의 결정화 현상이 발생하여 저장안정성이 부족하고 경도가 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 건조 지연 현상이 발생하여 프라이머 조성물의 도장작업성이 저하되고 내구성이 열세한 문제가 있다.Additionally, the fatty acid modified epoxy resin may have a weight average molecular weight (Mw) of 1,500 to 4,000 g/mol, or 2,500 to 3,500 g/mol. When the weight average molecular weight of the fatty acid-modified epoxy resin is within the above range, the primer composition has excellent adhesion to non-ferrous metals. In addition, if the weight average molecular weight of the fatty acid-modified epoxy resin is less than the above range, crystallization of the primer composition occurs, leading to insufficient storage stability and reduced hardness, and if it exceeds the above range, a drying delay phenomenon occurs and the primer composition There is a problem that the painting workability of the composition is reduced and durability is poor.
상기 지방산 변성 에폭시 수지는 유리전이온도(Tg)가 25 내지 50 ℃, 또는 30 내지 40 ℃일 수 있다. 상기 지방산 변성 에폭시 수지의 유리전이온도가 상기 범위 내일 경우, 제조된 도막의 내수성이 우수한 효과가 있다. 또한, 지방산 변성 에폭시 수지의 유리전이온도가 상기 범위 미만인 경우, 제조된 도막의 내충격성이 열세한 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 도막의 경도가 약하여 내마모성이 부족한 문제가 발생할 수 있다.The fatty acid-modified epoxy resin may have a glass transition temperature (Tg) of 25 to 50°C, or 30 to 40°C. When the glass transition temperature of the fatty acid-modified epoxy resin is within the above range, the produced coating film has excellent water resistance. In addition, if the glass transition temperature of the fatty acid-modified epoxy resin is less than the above range, there is a problem that the impact resistance of the manufactured coating film is poor, and if it exceeds the above range, the hardness of the manufactured coating film is weak, which may cause a problem of insufficient wear resistance. .
상기 지방산 변성 에폭시 수지는 100중량부의 비스페놀계 에폭시 수지에 대하여 1 내지 15 중량부, 또는 5 내지 11 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 지방산 변성 에폭시 수지의 함량이 상기 범위일 경우, 소지인 비철금속 및 상도 도막과의 부착성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 지방산 변성 에폭시 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 소지인 비철금속에 대한 부착성이 부족하고 제조된 도막의 가교 밀도가 낮아져 도막의 내수성 등의 물성이 저하되고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 도막의 방청성이 저하되거나 프라이머 조성물의 도장작업성이 부족한 문제가 발생할 수 있다.The fatty acid-modified epoxy resin may be included in the composition in an amount of 1 to 15 parts by weight, or 5 to 11 parts by weight, based on 100 parts by weight of the bisphenol-based epoxy resin. When the content of the fatty acid-modified epoxy resin is within the above range, adhesion to the base non-ferrous metal and the top coat film is improved. In addition, if the content of the fatty acid-modified epoxy resin is less than the above range, the adhesion to the base non-ferrous metal is insufficient and the crosslink density of the produced coating film is lowered, resulting in a decrease in physical properties such as water resistance of the coating film, and if it exceeds the above range, the manufactured coating film Problems may arise such as a decrease in rust prevention or insufficient painting workability of the primer composition.
폴리아마이드 수지polyamide resin
폴리아마이드 수지는 에폭시 수지와 반응하여 조성물을 경화시키는 역할을 한다.The polyamide resin serves to harden the composition by reacting with the epoxy resin.
상기 폴리아마이드 수지는 통상적으로 도료 또는 프라이머 조성물에 사용되는 것이라면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어, 아크릴 변성 폴리아마이드 수지일 수 있다. The polyamide resin is not particularly limited as long as it is commonly used in paint or primer compositions, and may be, for example, an acrylic modified polyamide resin.
또한, 상기 폴리아마이드 수지는 중량평균분자량(Mw)은 1,000 내지 3,000 g/mol 또는 1,500 또는 2,500 g/mol일 수 있다. 폴리아마이드 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 내일 경우, 프라이머 조성물의 비철금속에 대한 부착성이 우수한 효과가 있다. 또한, 폴리아마이드 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 미만인 경우, 저온시 결정화 현상이 발생하여 프라이머 조성물의 저장안정성이 부족하고, 경도가 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 건조 지연 현상이 발생하여 프라이머 조성물의 도장작업성이 저하되고 내수성이 저하될 수 있다.Additionally, the polyamide resin may have a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 3,000 g/mol or 1,500 or 2,500 g/mol. When the weight average molecular weight of the polyamide resin is within the above range, the primer composition has excellent adhesion to non-ferrous metals. In addition, if the weight average molecular weight of the polyamide resin is less than the above range, crystallization occurs at low temperatures, resulting in insufficient storage stability of the primer composition and a decrease in hardness, and if it exceeds the above range, delayed drying occurs. As a result, the painting workability of the primer composition may decrease and water resistance may decrease.
상기 폴리아마이드 수지는 활성 수소 당량(AHEW)이 700 내지 1,000 g/eq 또는 750 내지 900 g/eq일 수 있다. 상기 폴리아마이드 수지의 활성 수소 당량이 상기 범위 내인 경우, 프라이머 조성물의 저장성이 우수한 효과가 있다. 또한, 폴리아마이드 수지의 활성 수소 당량이 상기 범위 미만인 경우, 건조 지연 현상이 발생하여 프라이머 조성물의 도장작업성이 저하되고 내구성이 저하될 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 도막의 경도가 높아 내충격성이 열세해질 수 있다.The polyamide resin may have an active hydrogen equivalent weight (AHEW) of 700 to 1,000 g/eq or 750 to 900 g/eq. When the active hydrogen equivalent of the polyamide resin is within the above range, the primer composition has excellent storage properties. In addition, if the active hydrogen equivalent of the polyamide resin is less than the above range, a drying delay phenomenon may occur, which may lower the painting workability and durability of the primer composition, and if it exceeds the above range, the hardness of the coating film will be high, reducing the impact resistance. This can become inferior.
상기 폴리아마이드 수지는 아민가(AmV) 90 내지 120 mgKOH/g, 또는 100 내지 115 mgKOH/g일 수 있다. 상기 폴리아마이드 수지의 아민가가 상기 범위 내인 경우, 프라이머 조성물의 저장성이 우수한 효과가 있다. 또한, 폴리아마이드 수지의 활성 수소 당량이 상기 범위 미만인 경우, 내마모성이 저하될 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 내염수성이 열세해질 수 있다The polyamide resin may have an amine value (AmV) of 90 to 120 mgKOH/g, or 100 to 115 mgKOH/g. When the amine value of the polyamide resin is within the above range, the primer composition has excellent storage properties. In addition, if the active hydrogen equivalent of the polyamide resin is less than the above range, the wear resistance may be reduced, and if it is more than the above range, the salt water resistance may be inferior.
또한, 상기 폴리아마이드 수지는 25℃에서의 점도가 5,000 내지 9,000 cps, 또는 6,500 내지 8,000 cps일 수 있다. 상기 폴리아마이드 수지의 25℃에서의 점도가 상기 범위 내인 경우, 프라이머 조성물의 비철금속에 대한 도장작업성이 우수한 효과가 있다. 또한, 폴리아마이드 수지의 25℃에서의 점도가 상기 범위 미만인 경우, 프라이머 조성물의 흐름성이 열세한 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 프라이머 조성물의 도장작업성이 열세한 문제가 발생할 수 있다.Additionally, the polyamide resin may have a viscosity of 5,000 to 9,000 cps, or 6,500 to 8,000 cps at 25°C. When the viscosity of the polyamide resin at 25°C is within the above range, the primer composition has excellent painting workability on non-ferrous metals. In addition, if the viscosity of the polyamide resin at 25°C is less than the above range, there may be a problem of poor flowability of the primer composition, and if it exceeds the above range, there may be a problem of poor painting workability of the primer composition.
상기 프라이머 조성물은 상기 비스페놀계 에폭시 수지와 지방산 변성 에폭시 수지의 총 에폭시 당량 및 폴리아마이드 수지의 활성 수소 당량이 1 : 0.1 내지 0.7의 당량비, 또는 1 : 0.1 내지 0.4의 당량비가 되도록 포함할 수 있다. 상기 당량비가 상기 범위일 경우, 소지인 비철금속 및 상도 도막과의 부착성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 상기 당량비가 상기 범위 미만인 경우, 즉 에폭시 당량에 대하여 폴리아마이드 수지의 활성 수소 당량이 부족한 경우, 소지인 비철금속에 대한 부착성이 부족하고 제조된 도막의 가교 밀도가 낮아져 도막의 장기 물성이 저하되고, 상기 범위 초과인 경우, 즉 에폭시 당량에 대하여 폴리아마이드 수지의 활성 수소 당량이 과도한 경우, 제조된 도막의 굴곡성이 저하되거나 프라이머 조성물의 도장작업성이 부족한 문제가 발생할 수 있다.The primer composition may include the total epoxy equivalent of the bisphenol-based epoxy resin and the fatty acid-modified epoxy resin and the active hydrogen equivalent of the polyamide resin in an equivalent ratio of 1:0.1 to 0.7, or 1:0.1 to 0.4. When the equivalence ratio is within the above range, there is an effect of improving adhesion to the base non-ferrous metal and the top coat. In addition, when the equivalence ratio is less than the above range, that is, when the active hydrogen equivalent of the polyamide resin is insufficient relative to the epoxy equivalent, the adhesion to the base non-ferrous metal is insufficient and the crosslink density of the manufactured coating film is lowered, leading to a decrease in the long-term physical properties of the coating film. , if it exceeds the above range, that is, if the active hydrogen equivalent of the polyamide resin is excessive relative to the epoxy equivalent, the flexibility of the manufactured coating film may be reduced or the painting workability of the primer composition may be insufficient.
체질 안료constitution pigment
체질 안료는 제조된 도막에 강도를 향상시키고 방청성을 부여하는 역할을 한다. The extender pigment serves to improve the strength and provide rust prevention to the manufactured paint film.
이때, 상기 체질 안료는 실리카, 바륨 설페이트, 탈크, 탄산 칼슘 및 장석으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함한다. 본 발명에 따른 프라이머 조성물은 아연, 크롬 등의 중금속 안료를 포함하지 않아 친환경성이 우수하고, 상기 중금속 안료 대신 상술한 바와 같은 체질 안료를 포함함에도 불구하고 제조된 도막의 방청성이 우수하여 비철금속용 프라이머로서 적합하게 사용될 수 있다.At this time, the extender pigment includes one or more selected from the group consisting of silica, barium sulfate, talc, calcium carbonate, and feldspar. The primer composition according to the present invention is excellent in environmental friendliness because it does not contain heavy metal pigments such as zinc and chromium, and although it contains the above-described extender pigment instead of the heavy metal pigment, the produced coating film has excellent rust prevention properties, making it a primer for non-ferrous metals. It can be suitably used as.
구체적으로, 상기 체질 안료는 장석, 탈크 또는 실리카를 포함할 수 있다. 체질 안료로 장석, 탈크 또는 실리카를 사용하는 경우, 프라이머 조성물의 장벽 효과가 증가하여 도막의 장기 물성이 증진된다. Specifically, the extender pigment may include feldspar, talc, or silica. When feldspar, talc, or silica is used as an extender pigment, the barrier effect of the primer composition is increased, thereby improving the long-term physical properties of the paint film.
상기 체질 안료는 바람직한 형상을 한정하지 않으며, 예를 들어, 구형; 편원구, 장형구 등의 불규칙적인 구형; 정육면체 및 마름모 등의 입방형; 평판, 오목판 및 볼록판 등의 판상형; 및 불규칙한 형상 등을 들 수 있다.The extender pigment does not limit the preferred shape, for example, spherical; Irregular spheres such as oblate spheres and oblate spheres; cubic shapes such as cubes and rhombuses; plate shapes such as flat plates, concave plates, and convex plates; and irregular shapes.
상기 체질 안료는 평균 직경이 5 내지 30 nm일 수 있다. 체질 안료의 평균 직영이 상기 범위 미만인 경우, 프라이머 조성물의 부착성이 열세한 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 도막의 방청성이 열세한 문제가 발생할 수 있다.The extender pigment may have an average diameter of 5 to 30 nm. If the average direct application of the extender pigment is less than the above range, there may be a problem of poor adhesion of the primer composition, and if it exceeds the above range, the problem of poor rust prevention of the manufactured coating film may occur.
또한, 상기 체질 안료는 100중량부의 비스페놀계 에폭시 수지에 대하여 20 내지 40 중량부, 또는 26 내지 37 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 체질 안료의 함량이 상기 범위일 경우, 제조된 도막의 방청성이 우수한 효과가 있다. 또한, 체질 안료의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 도막의 방청성 등의 기계적 물성이 부족한 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 프라이머 조성물의 도장작업성이 부족하여 에어리스 스프레이법 등의 종래 도장 방법에 적용이 어려운 문제가 발생할 수 있다.Additionally, the extender pigment may be included in the composition in an amount of 20 to 40 parts by weight, or 26 to 37 parts by weight, based on 100 parts by weight of the bisphenol-based epoxy resin. When the content of the extender pigment is within the above range, the produced coating film has excellent rust prevention properties. In addition, if the content of the extender pigment is less than the above range, there is a problem of insufficient mechanical properties such as rust prevention of the coating film, and if it is more than the above range, the primer composition has insufficient painting workability and cannot be applied to conventional coating methods such as airless spraying. This difficult problem can arise.
상기 프라이머 조성물은 용제를 추가로 포함할 수 있다.The primer composition may further include a solvent.
용제solvent
용제는 프라이머 조성물의 점도를 조절하여 도장작업성을 향상시키고, 건조 속도를 조절하는 역할을 한다. The solvent improves painting workability by controlling the viscosity of the primer composition and controls the drying speed.
상기 용제는 통상적으로 도료 또는 프라이머 조성물에 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 방향족, 아세테이트계, 알콜계 및 프로피오네이트계로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 용제는 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 용제; 1-메톡시-2-프로필아세테이트, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, n-프로필아세테이트, n-부틸아세테이트, 메틸 글루타레이트, 메틸 석신에이트, 메틸 아디페이트, 디메틸 글루타레이트, 디메틸 석신에이트, 디메틸 아디페이트, 부틸 카르비톨 아세테이트, 부틸 셀로솔브 아세테이트, 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PMA), 트리메틸 o-아세테이트 등의 아세테이트계 용제; n-부탄올, 프로판올, 1-메톡시-2-프로판올, 2-부톡시에탄올 등의 알콜계 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤 및 메틸이소부틸케톤 등의 케톤계; 및 에틸에톡시프로피오네이트 등의 프로피오네이트계 용제; 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 방향족 용제의 시판품으로는 코코졸 #100, 코코졸 #150 등을 들 수 있다.The solvent is not particularly limited as long as it is commonly used in paint or primer compositions, and may include, for example, one or more selected from the group consisting of aromatic, acetate-based, alcohol-based, and propionate-based solvents. Specifically, the solvent includes aromatic solvents such as toluene and xylene; 1-methoxy-2-propyl acetate, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, methyl glutarate, methyl succinate, methyl adipate, dimethyl glutarate, dimethyl succinate, dimethyl adipate Acetate-based solvents such as pate, butyl carbitol acetate, butyl cellosolve acetate, propylene glycol methyl ether acetate (PMA), and trimethyl o-acetate; Alcohol-based solvents such as n-butanol, propanol, 1-methoxy-2-propanol, and 2-butoxyethanol; Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, and methyl isobutyl ketone; and propionate-based solvents such as ethyl ethoxypropionate; It may include etc. Additionally, commercially available products of the aromatic solvent include Cocosol #100 and Cocosol #150.
또한, 상기 용제는 100 중량부의 비스페놀계 에폭시 수지에 대하여 7 내지 25 중량부, 또는 12 내지 20 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 상기 프라이머 조성물 내의 용제 함량이 상기 범위 내일 경우, 조성물의 저장 안정성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 상기 용제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 프라이머 조성물의 점도가 높아 도장작업성이 부족하고, 상기 범위 초과인 경우, 프라이머 조성물의 점도가 낮아 도장작업성이 부족하고 제조된 도막의 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.Additionally, the solvent may be included in the composition in an amount of 7 to 25 parts by weight, or 12 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the bisphenol-based epoxy resin. When the solvent content in the primer composition is within the above range, the storage stability of the composition is improved. In addition, if the content of the solvent is less than the above range, the viscosity of the primer composition is high, resulting in insufficient painting workability, and if it exceeds the above range, the viscosity of the primer composition is low, resulting in insufficient painting workability, and the physical properties of the manufactured coating film are deteriorated. Problems may arise.
첨가제additive
상기 프라이머 조성물은 경화 촉매, 방청 안료, 침강 방지제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 첨가제는 통상적으로 프라이머 조성물에 사용되는 것이라면 특별히 제한하지 않는다.The primer composition may further include additives such as a curing catalyst, anti-rust pigment, and anti-settling agent. At this time, the additive is not particularly limited as long as it is commonly used in primer compositions.
2액형2-component type
상기 프라이머 조성물은 주제부와 경화제부로 구성된 2액형일 수 있다. 예를 들어, 상기 프라이머 조성물은 비스페놀계 에폭시 수지, 지방산 변성 에폭시 수지 및 체질 안료를 포함하는 주제부; 및 폴리아마이드 수지를 포함하는 경화제부로 구성된 2액형일 수 있다. 이때, 상기 주제부 및 경화제부 각각은 통상적으로 프라이머 조성물에 사용되는 첨가제들을 추가로 포함할 수 있다.The primer composition may be a two-component type consisting of a main part and a hardener part. For example, the primer composition may include a main portion including a bisphenol-based epoxy resin, a fatty acid-modified epoxy resin, and an extender pigment; And it may be a two-component type consisting of a curing agent containing a polyamide resin. At this time, each of the main part and the hardener part may further include additives typically used in primer compositions.
또한, 상기 프라이머 조성물이 상술한 바와 같은 2액형일 경우, 상기 주제부와 경화제부는 이들 각각을 별도 용기에 보관한 후 사용 직전에 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, when the primer composition is a two-component type as described above, the main part and the hardener part can be stored in separate containers and mixed immediately before use.
상기 프라이머 조성물은 25℃에서 점도가 60 내지 110 KU, 또는 80 내지 100 KU이고, 조성물 총 중량을 기준으로 45 내지 70 중량%, 또는 54 내지 63 중량%의 고형분을 포함할 수 있다. 프라이머 조성물의 25℃에서 점도가 상기 범위 미만인 경우, 흐름성이 열세한 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 도장작업성이 열세한 문제가 발생할 수 있다. 또한, 프라이머 조성물의 고형분 함량이 상기 범위 미만인 경우, 점도가 과도하게 낮아 도장시 도막 두께 확보가 어려우며 점도 하락으로 인해 도장작업성이 부족해지는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 프라이머 조성물의 점도가 상승되어 도장작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.The primer composition has a viscosity of 60 to 110 KU, or 80 to 100 KU at 25°C, and may contain 45 to 70% by weight, or 54 to 63% by weight of solid content based on the total weight of the composition. If the viscosity of the primer composition at 25°C is less than the above range, there may be a problem of poor flowability, and if it exceeds the above range, there may be a problem of poor painting workability. In addition, if the solid content of the primer composition is less than the above range, the viscosity is excessively low, making it difficult to secure the film thickness during painting, and there is a problem of insufficient painting workability due to a drop in viscosity, and if it exceeds the above range, the viscosity of the primer composition is low. This may cause problems such as deterioration in painting workability.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 프라이머 조성물은 아연(Zn), 크롬(Cr) 등의 중금속 안료를 포함하지 않아 친환경성이 우수하며, 제조된 도막이 방청성, 외관 특성 및 부착성이 우수하여 비철금속용 프라이머 조성물로서 매우 적합하다.As described above, the primer composition according to the present invention is excellent in environmental friendliness because it does not contain heavy metal pigments such as zinc (Zn) and chromium (Cr), and the manufactured coating film has excellent rust prevention, appearance characteristics, and adhesion, making it a primer for non-ferrous metals. It is very suitable as a composition.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these examples are only intended to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples in any way.
[실시예][Example]
실시예 1 내지 22 및 비교예 1 내지 6. 프라이머 조성물의 제조Examples 1 to 22 and Comparative Examples 1 to 6. Preparation of primer composition
하기 표 1 내지 4에 기재된 바와 같은 조성으로 각 성분들을 혼합하여 주제부 및 경화제부를 각각 제조하였다.The main part and the hardener part were prepared by mixing each component in the composition as shown in Tables 1 to 4 below.
제조한 주제부를 용기에 넣은 후, 주제부의 비스페놀계 에폭시 수지와 지방산 변성 에폭시 수지의 총 에폭시 당량 및 폴리아마이드 수지의 활성 수소 당량이 1 : 0.2가 되도록 투입하여 교반하여 프라이머 조성물을 제조하였다.After placing the prepared main part in a container, the total epoxy equivalent of the bisphenol-based epoxy resin and the fatty acid-modified epoxy resin of the main part and the active hydrogen equivalent of the polyamide resin were added and stirred to prepare a primer composition.
이하, 실시예 및 비교예에서 사용한 각 성분들의 제조사 및 제품명 등은 하기 표 5에 나타냈으며, EEW는 에폭시 당량이고, VIS는 점도이며, Mw는 중량평균분자량이고, Tg는 유리전이온도이며, AHEW는 활성 수소 당량이고, AmV는 아민가이다.Hereinafter, the manufacturer and product name of each component used in the examples and comparative examples are shown in Table 5 below, where EEW is the epoxy equivalent, VIS is the viscosity, Mw is the weight average molecular weight, Tg is the glass transition temperature, and AHEW is the glass transition temperature. is the active hydrogen equivalent, and AmV is the amine value.
시험예: 제조된 도막의 특성 평가Test example: Evaluation of properties of manufactured coating film
에어리스 스프레이를 사용하여 노즐 구경 0.09인치, 분사 압력 120atm, 분사 각도 65˚로 설정한 후 소지로 철(steel) 또는 HDG(Hot Dip Galvanized Steel)를 사용하고 소지의 표면에 실시예 및 비교예의 조성물을 건조 도막 두께 175㎛가 되도록 도장하여 도막을 제조하였다. 이후 도막의 물성들을 하기와 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 표 6 내지 9에 나타냈다. Using an airless sprayer, set the nozzle diameter to 0.09 inches, spray pressure to 120 atm, and spray angle to 65 degrees, then use steel or HDG (Hot Dip Galvanized Steel) as the substrate and apply the compositions of Examples and Comparative Examples to the surface of the substrate. A paint film was prepared by painting to a dry film thickness of 175㎛. Afterwards, the physical properties of the coating film were measured in the following manner, and the results are shown in Tables 6 to 9.
(1) 수포(bilster) 발생: 방청성(1) Blistering: Rust prevention
ASTM D714에 의거하여 도막에 5% 염수를 분무하고 1,000 시간을 방치한 후 시편 외관을 관찰하여 수포 발생여부를 육안으로 관찰하여 방청성을 평가하였다.In accordance with ASTM D714, 5% salt water was sprayed on the coating film, left for 1,000 hours, and the exterior of the specimen was observed to determine whether blisters were present to evaluate rust prevention.
이때, 수포가 발생하지 않은 경우 우수(◎), 직경이 1㎛ 이하의 수포가 발생한 경우 양호(○), 직경이 5㎛ 이하 1㎛ 초과인 수포가 발생한 경우 보통(△), 직경이 5㎛ 초과인 수포가 발생한 경우 불량(×)으로 평가하였다. At this time, excellent (◎) if no blisters occurred, good (○) if blisters with a diameter of 1㎛ or less occurred, average (△) if blisters with a diameter of 5㎛ or less but more than 1㎛ occurred, and 5㎛ in diameter. If excessive blisters occurred, it was evaluated as poor (×).
(2) 크로스컷: 부착성-1(2) Crosscut: Adhesion-1
ASTM D3359에 기재된 내용을 기준으로 최종 도막에 칼날로 가로 및 세로 각각 100개의 정사각형(가로 2mm X 세로 2mm)으로 긋고 테이프를 사용하여 떼어내어 부착성을 측정하였다. 이때, 부착성이 ISO 2409에 기재된 기준으로 평가하였으며, 박리된 면적의 수를 숫자로 표현하였으며, 그 값이 0에 가까울수록 물성이 우수한 것으로 평가했다.Based on the information described in ASTM D3359, adhesion was measured by drawing 100 squares (2 mm wide At this time, adhesion was evaluated according to the standards described in ISO 2409, and the number of peeled areas was expressed as a number, and the closer the value was to 0, the better the physical properties were evaluated.
(3) 돌리: 부착성-2(3) Dolly: Adhesion-2
ISO 4624에 기재된 내용을 기준으로 도막에 돌리(Dolly) 부착 후, 돌리가 분리되기 전의 도막이 가질 수 있는 최대 수직 장력을 부착성(Adhesion) 시험기로 측정하는 방법으로 부착성을 측정하여 부착성을 평가하였다. 수직 장력의 힘을 숫자로 표현하였으며, 그 값이 클수록 물성이 우수한 것으로 평가했다. Based on the contents described in ISO 4624, adhesion is evaluated by measuring the maximum vertical tension that the paint film can have before the dolly is separated after attaching a dolly to the paint film with an adhesion tester. did. The vertical tension force was expressed in numbers, and the larger the value, the better the physical properties.
(4) 촉진 순환 내구 시험(Cycle ageing)(4) Accelerated cycling endurance test (Cycle aging)
도막을 72시간 동안 UV-A 및 염수 스프레이(salt spray)에 차례로 노출 시킨 후, 24시간 동안 -20℃에 보관하는 것을 1사이클(cycle)이라 할 때, 10사이클을 반복했다. 이후, ISO 12944에 기재된 방법으로 흡집이 난 부위의 박리 거리를 측정한 후, ISO 12944에 근거하여 촉진 순환 내구 시험(Cycle ageing)을 평가하였으며, 박리된 거리를 숫자로 표현하였으며, 그 값이 작을수록 물성이 우수한 것으로 평가했다.The paint film was sequentially exposed to UV-A and salt spray for 72 hours, and then stored at -20°C for 24 hours, which was one cycle, and 10 cycles were repeated. Afterwards, the peeling distance of the scratched area was measured using the method described in ISO 12944, and accelerated cycling endurance testing (cycle aging) was evaluated based on ISO 12944. The peeling distance was expressed in numbers, and the value was small. It was evaluated that the physical properties were excellent.
(5) 내염수분무성(Salt Spray)(5) Salt Spray Resistance
ISO 9227에 근거하여 도막에 흡집을 내고, 염수 분무 챔버(salt spray chamber) 내에서 일정 시간 동안 시험 진행 후, 흠집이 난 부위와 그렇지 않은 부위의 발청 정도를 확인하였다. 이후 흠집이 난 부위로부터 박리된 거리를 측정한 후, ISO 9227에 근거하여 평가하였으며, 박리된 거리를 숫자로 표현하였으며, 그 값이 작을수록 물성이 우수한 것으로 평가했다. 이때, 염수 분무 챔버의 조건은 다음과 같다. Based on ISO 9227, the paint film was scratched and the test was conducted for a certain period of time in a salt spray chamber, and then the degree of rusting of the scratched and non-scratched areas was confirmed. Afterwards, the peeled distance from the scratched area was measured and evaluated based on ISO 9227. The peeled distance was expressed in numbers, and the smaller the value, the better the physical properties. At this time, the conditions of the salt spray chamber are as follows.
1) 5부피% NaCl 수용액을 분무1) Spray 5% by volume NaCl aqueous solution
2) 챔버 내 온도: 약 35℃, 상대습도: 95~98%2) Temperature in chamber: approximately 35℃, relative humidity: 95~98%
(6) 내염수성 (Sea Water Immersion) ( 6) Sea Water Immersion
ISO 4628에 근거하여 도막에 흡집을 내고, 해수 챔버(Sea water chamber) 내에서 일정 시간 동안 시험 진행 후, 흠집이 난 부위와 그렇지 않은 부위의 발청 정도를 확인하였다. 이후 흠집이 난 부위로부터 박리된 거리를 측정한 후, ISO 4628에 근거하여 평가하였으며, 박리된 거리를 숫자로 표현하였으며, 그 값이 작을수록 물성이 우수한 것으로 평가했다.Based on ISO 4628, scratches were made on the paint film, and after a test was conducted for a certain period of time in a sea water chamber, the degree of rusting of the scratched and non-scratched areas was confirmed. After measuring the peeling distance from the scratched area, it was evaluated based on ISO 4628, and the peeling distance was expressed as a number. The smaller the value, the better the physical properties.
(7) 도장작업성(7) Paintability
생산 일자별 및 저장 온도별 프라이머 샘플을 Airless 도장기를 이용하여 도장 작업을 실시하면서 도장작업성(Dust 발생 양상)을 평가했다. Dust 발생이 적을수록 작업성이 우수한 것으로 평가했으며, 도장 작업시 도장 기기의 조건은 하기와 같다.Primer samples by production date and storage temperature were painted using an airless sprayer and paint workability (dust generation pattern) was evaluated. The lower the dust generation, the better the workability, and the conditions of the painting equipment during painting work are as follows.
토출압: 4bar±1barDischarge pressure: 4bar±1bar
노즐 구경: 0.028인치±3인치Nozzle diameter: 0.028 inches ±3 inches
분사 각도: 60°±10°Spray angle: 60°±10°
(8) 경도(8) Hardness
ASTM D3353에 기재된 내용을 기준으로 완전 경화된 시험 시편에 대하여 연필을 이용하여 경도를 측정했다. 높은 경도의 연필 경도를 견딜수록 물성이 우수한 것으로 평가했다.Hardness was measured using a pencil on fully cured test specimens based on the information described in ASTM D3353. The higher the hardness of the pencil, the better the physical properties were evaluated.
(9) 내충격성(9) Impact resistance
ASTM D2794에 기재된 내용을 기준으로 시험 시편을 도장하고 상온(20℃)에서 120 lb·in 조건으로 충격을 가하여 도막 박리 면적의 거리(mm)를 평가하였으며, 박리 면적을 숫자로 표현하였으며, 그 값이 작을수록 물성이 우수한 것으로 평가했다.Based on the information described in ASTM D2794, the test specimen was painted and subjected to impact at room temperature (20℃) at 120 lb·in to evaluate the distance (mm) of the peeling area of the coating film. The peeling area was expressed in numbers, and the value was The smaller the value, the better the physical properties were evaluated.
(10) 내마모성(10) Wear resistance
ASTM D4060에 기재된 내용을 기준으로 도막에 대하여 마모 시험기(Taber Abraser, CS17 Wheel 1000g)를 사용하여 1000 사이클 처리 후 마모량을 측정했다.Based on the information described in ASTM D4060, the amount of wear was measured on the coating film after 1000 cycles using an abrasion tester (Taber Abraser, CS17 Wheel 1000g).
도막의 마모량(ΔG)을 측정하여 ΔG가 100 이상 105 미만인 경우 우수(◎), 105 이상 115 미만의 경우 양호(○), 115 이상 125 미만인 경우 보통(△), 125 초과인 경우 불량(×)으로 평가하였다.Measure the wear amount (ΔG) of the coating film, and if ΔG is between 100 and less than 105, it is excellent (◎), if it is between 105 and less than 115, it is good (○), if it is between 115 and less than 125, it is average (△), and if it is over 125, it is bad (×). It was evaluated as .
(11) 내수성(11) Water resistance
ISO 4628에 근거하여 도막에 흠집을 내고, 청수 챔버(water chamber) 내에서 시험 진행한 후, 흠집이 난 부위와 그렇지 않은 부위의 발청 정도를 확인하였다. 흠집이 난 부위로부터 박리된 거리를 측정하고, ISO 4628에 근거하여 평가하였으며, 박리된 거리를 숫자로 표현하고, 그 값이 작을수록 물성이 우수한 것으로 평가했다.Based on ISO 4628, the paint film was scratched and tested in a water chamber, and then the degree of rusting in the scratched and non-scratched areas was confirmed. The peeled distance from the scratched area was measured and evaluated based on ISO 4628. The peeled distance was expressed in numbers, and the smaller the value, the better the physical properties.
(12) 흐름성(12) Flowability
프라이머의 흐름성을 20℃에서 흐름성 시험기(Sag meter)를 이용하여 측정하였으며, 그 값이 클수록 흐름성이 우수한 것으로 평가했다. The flowability of the primer was measured using a Sag meter at 20°C, and the larger the value, the better the flowability.
표 6 내지 8에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 22의 프라이머 조성물로부터 제조된 도막은 물성이 전반적으로 우수하게 나타났다. As shown in Tables 6 to 8, the coating films prepared from the primer compositions of Examples 1 to 22 showed excellent overall physical properties.
반면, 표 9에서 보는 바와 같이, 지방산 변성 에폭시 수지를 미적용한 비교예 1은 물성이 전반적으로 열세하고, 방청성, 내염수분무성 및 내염수성이 특히 열세했다. 또한, 비스페놀계 에폭시 수지를 미적용한 비교예 2도 물성이 전반적으로 열세하고, 부착성(크로스컷, 돌리), 내구성, 내충격성 및 내수성이 특히 열세하게 나타났다. 또한, 체질 안료를 미적용한 비교예 3은 방청성, 내염수분무성 및 내염수성이 열세하게 나타났다.On the other hand, as shown in Table 9, Comparative Example 1, in which the fatty acid-modified epoxy resin was not applied, had poor overall physical properties, and was particularly poor in rust prevention, salt water spray resistance, and salt water resistance. In addition, Comparative Example 2, in which the bisphenol-based epoxy resin was not applied, was also inferior in overall physical properties, and was particularly inferior in adhesion (crosscut, dolly), durability, impact resistance, and water resistance. In addition, Comparative Example 3, in which no extender pigment was applied, showed poor rust prevention, salt water spray resistance, and salt water resistance.
지방산 변성 에폭시 수지 대신 CTBN(carboxyl terminated butadiene acrylonitrile) 변성 에폭시 수지를 적용한 비교예 4는 방청성, 내염수분무성 및 내염수성이 특히 열세하고, 비스페놀계 에폭시 수지 대신 카디놀 에폭시 수지를 적용한 비교예 5는 부착성(크로스컷, 돌리), 내구성, 내충격성 및 내수성이 열세했다. 또한, 비스페놀계 에폭시 수지 및 지방산 변성 에폭시 수지 대신 CTBN 변성 에폭시 수지 및 카디놀 에폭시 수지를 적용한 비교예 6은 물성이 전반적으로 열세하게 나타났다.Comparative Example 4, in which CTBN (carboxyl terminated butadiene acrylonitrile)-modified epoxy resin was used instead of fatty acid-modified epoxy resin, was particularly poor in rust prevention, salt spray resistance, and salt water resistance, and Comparative Example 5, in which cardinol epoxy resin was used instead of bisphenol-based epoxy resin, was poor in adhesiveness. It was inferior in durability (crosscut, dolly), durability, impact resistance, and water resistance. In addition, Comparative Example 6, in which CTBN-modified epoxy resin and cardinol epoxy resin were used instead of bisphenol-based epoxy resin and fatty acid-modified epoxy resin, showed overall inferior physical properties.
Claims (5)
상기 체질 안료는 실리카, 바륨 설페이트, 탈크, 탄산 칼슘 및 장석으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하고,
상기 비스페놀계 에폭시 수지는 25℃에서의 점도가 3,700 내지 6,300 cps이며, 중량평균분자량이 1,400 내지 3,100g/mol이고, 유리전이온도가 23 내지 37 ℃이며,
상기 지방산 변성 에폭시 수지는 지방산 변성율이 에폭시 수지 총 고형분 함량에 대하여 10 내지 40 중량%이고, 25℃에서의 점도가 5,500 내지 8,000 cps이고, 중량평균분자량이 1,500 내지 4,000 g/mol이며, 유리전이온도가 25 내지 50 ℃이고,
상기 폴리아마이드 수지는 중량평균분자량이 1,000 내지 3,000 g/mol이고,활성 수소 당량이 700 내지 1,000 g/eq이며, 아민가가 90 내지 120 mgKOH/g이고, 25℃에서의 점도가 5,000 내지 9,000 cps인,
아연-무함유 프라이머 조성물.Contains bisphenol-based epoxy resin, fatty acid-modified epoxy resin, polyamide resin, and extender pigment,
The extender pigment includes one or more selected from the group consisting of silica, barium sulfate, talc, calcium carbonate and feldspar,
The bisphenol-based epoxy resin has a viscosity of 3,700 to 6,300 cps at 25°C, a weight average molecular weight of 1,400 to 3,100 g/mol, and a glass transition temperature of 23 to 37°C,
The fatty acid modified epoxy resin has a fatty acid modification rate of 10 to 40% by weight based on the total solid content of the epoxy resin, a viscosity at 25°C of 5,500 to 8,000 cps, a weight average molecular weight of 1,500 to 4,000 g/mol, and a glass transition. the temperature is 25 to 50℃,
The polyamide resin has a weight average molecular weight of 1,000 to 3,000 g/mol, an active hydrogen equivalent of 700 to 1,000 g/eq, an amine value of 90 to 120 mgKOH/g, and a viscosity of 5,000 to 9,000 cps at 25°C. ,
Zinc-free primer composition.
상기 비스페놀계 에폭시 수지는 에폭시 당량이 450 내지 700 g/eq이고, 25℃에서의 점도가 4,500 내지 5,500 cps이며, 중량평균분자량이 1,800 내지 2,400 g/mol이고, 유리전이온도가 25 내지 35 ℃인,
아연-무함유 프라이머 조성물.In claim 1,
The bisphenol-based epoxy resin has an epoxy equivalent of 450 to 700 g/eq, a viscosity at 25°C of 4,500 to 5,500 cps, a weight average molecular weight of 1,800 to 2,400 g/mol, and a glass transition temperature of 25 to 35°C. ,
Zinc-free primer composition.
상기 지방산 변성 에폭시 수지는 지방산 변성율이 에폭시 수지 총 고형분 함량에 대하여 10 내지 30 중량%이고, 에폭시 당량이 550 내지 800 g/eq이며, 25℃에서의 점도가 6,500 내지 7,500 cps이고, 중량평균분자량이 2,500 내지 3,500g/mol이며, 유리전이온도가 30 내지 40 ℃인,
아연-무함유 프라이머 조성물.In claim 1,
The fatty acid modified epoxy resin has a fatty acid modification ratio of 10 to 30% by weight based on the total solid content of the epoxy resin, an epoxy equivalent weight of 550 to 800 g/eq, a viscosity at 25°C of 6,500 to 7,500 cps, and a weight average molecular weight. It is 2,500 to 3,500 g/mol, and the glass transition temperature is 30 to 40 ℃,
Zinc-free primer composition.
상기 폴리아마이드 수지는 중량평균분자량이 1,500 내지 2,500 g/mol이고, 활성 수소 당량이 750 내지 900 g/eq이며, 아민가가 100 내지 115 mgKOH/g이고, 25℃에서의 점도가 6,500 내지 8,000 cps인,
아연-무함유 프라이머 조성물.In claim 1,
The polyamide resin has a weight average molecular weight of 1,500 to 2,500 g/mol, an active hydrogen equivalent of 750 to 900 g/eq, an amine value of 100 to 115 mgKOH/g, and a viscosity of 6,500 to 8,000 cps at 25°C. ,
Zinc-free primer composition.
100 중량부의 비스페놀계 에폭시 수지에 대하여, 1 내지 15 중량부의 지방산 변성 에폭시 수지 및 20 내지 40 중량부의 체질 안료를 포함하는,
아연-무함유 프라이머 조성물.In claim 1,
Comprising 1 to 15 parts by weight of fatty acid-modified epoxy resin and 20 to 40 parts by weight of extender pigment, based on 100 parts by weight of bisphenol-based epoxy resin.
Zinc-free primer composition.
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