KR20040023721A - 음극 전기피복 조성물을 위한 안료 분산제 - Google Patents

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KR20040023721A KR10-2004-7001832A KR20047001832A KR20040023721A KR 20040023721 A KR20040023721 A KR 20040023721A KR 20047001832 A KR20047001832 A KR 20047001832A KR 20040023721 A KR20040023721 A KR 20040023721A
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Abstract

본 발명은 (1) 알킬 아미노알킬 아민과 알킬렌 카르보네이트의 부가물, (2) 3차 아민 염이 형성되도록 하기 위한 유기 산 및 (3) 상기 3차 아민 염과 반응하여 4차 암모늄 염이 형성되도록 하기 위한 에폭시 수지의 반응 생성물을 포함하는, 음극 전기피복 조성물에 유용한 안료 분산제를 제공한다.

Description

음극 전기피복 조성물을 위한 안료 분산제 {Pigment Dispersant for Cathodic Electrocoating Composition}
전착 공정 (전기피복 공정으로 불리기도 함)에 의한 전기 전도성 기판의 피복은 공지되어 있으며, 특히 자동차 및 트럭의 제작에 이용되는 중요한 산업 공정이다. 프라이머의 전착시에, 자동차 차체 또는 트럭 차체 또는 자동차와 트럭의 부품 등과 같은 용품은 필름 형성 중합체의 수성 에멀젼을 함유하는 전기피복 조성물의 수성 전기피복 배스 (bath)에 침지되고, 이 용품이 전극으로 작용한다. 피복물이 원하는 두께로 침착될 때까지 용품 및 수성 에멀젼과 접촉한 반대 전극 사이에 전류를 흘려준다. 음극 전기피복 공정에 있어서, 피복될 용품은 음극이며 반대 전극은 양극이다. 피복될 용품은 일정 기간의 시간 (배스에서 침착될 피복물의 두께를 제어한 시간) 동안 배스에서 유지시키고, 피복된 용품을 배스에서 꺼내어 물로 헹군 후에 베이킹하여 용품상에 프라이머 피복물을 형성한다.
전기피복 공정에 사용되는 필름 형성 중합체의 수성 에멀젼도 공지되어 있다. 필름 형성 중합체는 전형적으로 쇄 연장되고 아민기를 보유하는 부가물로 형성된 폴리에폭시드이며, 이는 산으로 중화되고 블로킹된 폴리이소시아네이트 가교제 등과 같은 가교제와 블렌딩된다. 수성 전기피복 배스는 필름 형성 중합체, 가교제, 안료 페이스트 또는 안료 분산액, 유착 용매 및 기타 첨가제를 함유한다.
전기피복 배스 중에 안료, 특히 현재 사용되고 있는 무연 (lead free) 안료를 적절하게 분산된 상태로 유지하고 배스 중의 안료 : 결합제 중량 비율을 최대화하면서 배스의 VOC (휘발성 유기물질 함량 (Volatile Organic Content))를 감소시켜야 한다는 문제가 지속되고 있다. 1990년 8월 7일자로 펭 (Peng)에게 허여된 미국 특허 제4,946,507호, 1992년 5월 26일자로 게브레지오르지스 (Gebregiorgis)에게 허여된 미국 특허 제5,116,903호 및 1994년 6월 28일자로 게브레지오르지스에게 허여된 미국 특허 제5,324,756호에 기재된 바와 같이, 전기피복 조성물을 위한 신규 안료 분산제가 개발되어 왔으나, 상술한 문제점들을 적절하게 해결하지는 못했다. 본 발명의 신규 안료 분산제는 무연 안료의 개선된 분산액 및 전기피복 배스에서 안료 : 결합제의 최대 비율을 제공하며, 배스에서 VOC를 감소시켜 현행 규제 요건을 충족시킨다.
발명의 요약
음극 전기피복 조성물에 유용한 안료 분산제는 (1) 알킬 아미노알킬 아민과 알킬렌 카르보네이트의 부가물, (2) 3차 아민 염이 형성되도록 하기 위한 유기 산 및 (3) 상기 3차 아민 염과 반응하여 4차 암모늄 염이 형성되도록 하기 위한 에폭시 수지의 반응 생성물이다.
이러한 신규 안료 분산제를 사용한 음극 전기피복 조성물도 본 발명의 일부이다.
본 발명은 안료 분산제에 관한 것이고, 특히 음극 전기피복 조성물에 유용한 안료 분산제에 관한 것이다.
전형적인 자동차 또는 트럭 차체는 강철 시트 또는 플라스틱 또는 복합 기판으로 제조한다. 강철이 사용되는 경우, 먼저 인산아연 또는 인산철 등과 같은 무기 방청 (rust-proofing) 화합물로 처리한 후에 프라이머 피복물을 전착을 통해 도포하는 것이 일반적이다. 전형적으로, 이들 전착 프라이머는 폴리이소시아네이트로 가교된 에폭시-개질된 수지이며, 음극 전착 공정으로 도포된다. 임의로는, 프라이머는 전착된 프라이머에 통상적으로는 분무를 통해 도포되어, 외관을 더 낫게 하고(하거나) 기재 피복물 또는 모노 피복물과 프라이머의 접착을 개선시킬 수 있다. 이어서, 안료를 첨가한 피복 조성물의 모노 피복물을 도포할 수 있으나, 안료를 첨가한 기재 피복물 및 투명한 상부 피복물을 도포하는 것이 바람직하다. 통상적으로, 각 피복물을 도포한 후에는 승온하에 베이킹하여 이를 경화시킨다. 일반적으로, 투명한 상부 피복물을 기재 피복물에 도포하고, 두 피복물 모두를 승온하에 함께 경화시키는 것이 공지되어 있다.
본 발명의 신규 안료 분산제와 배합된 신규 음극 전기피복 조성물에는 여러가지 이점이 있다. (1) 신규 안료 분산제와 배합된 전기피복 배스는 VOC가 낮으며, 즉, VOC가 0.03 kg/L (1 갤런 당 0.25 파운드) 미만이고; (2) 상기 전기피복 조성물은 정부의 현행 대기 오염 규제를 충족시키며; (3) 안료 분쇄 공정 동안에 거품이 발생하지 않는다. 상기 조성물의 낮은 VOC는, (1) 신규 안료 분산제를 합성 공정 중에 더욱 소량의 용매를 사용하여 형성하고; (2) 신규 안료 분산제의 안료 습윤성이 높기 때문에 안료 : 결합제를 높은 비율로 하여 안료 페이스트를 배합하여 달성된다. 기존의 조성물들은 저분자량 계면활성제를 주요 성분으로서 사용하여 낮은 VOC를 달성하였으나, 안료 분쇄 공정 동안 심각한 거품형성을 초래했다.
피복 조성물의 VOC는 문헌 [EPA Method 24]의 절차에 따라 측정한다.
신규 안료 분산제는 알킬 아미노알킬 아민과 알킬렌 카르보네이트의 부가물, 3차 아민 염이 형성되도록 하기 위한 유기 산 및 상기 아민 염과 반응하여 4차 암모늄 염이 형성되도록 하기 위한 에폭시 수지의 반응 생성물이다.
알킬 아미노알킬 아민과 알킬렌 카르보네이트의 부가물은 구성성분들을 반응 용기에 충전시키고, 바람직하게는 질소 등의 불활성 대기하에 약 75 내지 110℃의 온도에서 약 30분 내지 180분 동안 반응시켜 형성된다. 통상적으로, 아민 : 카르보네이트를 동몰량 사용하지만, 카르보네이트를 약간 과량으로 사용하는 것도 허용될 수 있다.
사용되는 전형적인 알킬 아미노알킬 아민은 디메틸아미노프로필아민, 디에틸아미노프로필아민, 디에탄올아미노프로필아민, 디메탄올아미노프로필아민 및 모르폴린프로필아민이다. 바람직한 아민은 디메틸아미노프로필아민이며, 이것이 우수한 안료 분산제를 형성하기 때문이다.
사용할 수 있는 전형적인 알킬렌 카르보네이트는 알킬렌기의 탄소 원자수가 2 내지 4개이며, 에틸렌 카르보네이트, 프로필렌 카르보네이트, 이소프로필렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트 및 이소부틸렌 카르보네이트이다. 5원 또는 6원고리의 카르보네이트가 바람직하다. 프로필렌 카르보네이트가 특히 바람직하다.
이어서, 상기 부가물을 산과 반응시켜 3차 아민 염을 형성한다. 전형적으로, 유기 산을 상기 부가물에 서서히 첨가하고, 온도를 약 75 내지 115℃에서 약 30 내지 180분 동안 유지하여 아민 염을 형성한다. 산을 충분히 첨가하여 모든 아민기를 중화시킨다.
사용할 수 있는 전형적인 산은 락트산, 아세트산 및 포름산 등과 같은 유기 산 및 인산, 술팜산 및 술폰산 등의 기타 산이다.
상기 3차 아민 염은 에폭시 수지와 반응하여 4차 암모늄 염을 형성한다. 용액 중의 에폭시 수지를 3차 아민 염에 첨가하고 온도를 약 75 내지 115℃에서 약 30 내지 180분 동안 유지하여 4차 암모늄 염을 형성한다. 전형적으로, 에폭시 수지는 프로필렌 글리콜의 모노 메틸 에테르 등과 같은 용매 중의 용액으로서 첨가한다. 그러나, 통상적인 수지 합성 공정에 비해 용매의 필요량은 더 적다.
사용되는 전형적인 에폭시 수지는 에폭시드 당량이 약 100 내지 1,000이다. 전형적으로 유용한 에폭시 수지는 디글리시딜 에테르와 비스페놀 A의 에폭시 수지, 예컨대 에폭시 당량이 각각 188, 500 및 650인 에폰 (Epon) (등록상표), 에폰 (등록상표) 1001 및 에폰 (등록상표) 1002F이다. 사용할 수 있는 기타 에폭시 수지는 지방족 에폭시 수지, 예컨대 네오펜틸 글리콜 디글리시딜 에테르, 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르, 1,4-시클로헥산디메탄올 디글리시딜 에테르, 수소화된 비스페놀 A 디글리시딜 에테르이다.
상기 신규 안료 분산제를 사용하여 안료 페이스트를 형성한 후, 이를 전형적인 음극 전기피복 조성물의 다른 성분, 예컨대 양이온 에폭시 아민 부가물과 가교제의 블렌드인 주 에멀젼, 유착 용매, 물 및 기타 첨가제와 블렌딩한다. 안료 페이스트는 안료를 안료 분산제 중에 분쇄 또는 분산시켜 제조하며, 임의로는 습윤제, 계면활성제 및 소포제 등과 같은 기타 성분들을 첨가한다. 분쇄 후에, 안료 페이스트 또는 분산액의 입도는 헤그먼 (Hegman) 분쇄 게이지로 측정하여 약 6 내지 8이 된다. 일반적으로, 안료 페이스트 또는 분산제는 전기피복 조성물 중 결합제 중량을 기준으로 1 내지 15 중량％의 양으로 사용한다.
음극 전기피복 조성물에 사용되는 전형적인 안료는 이산화티탄, 카본블랙, 산화철, 점토 등을 포함한다. 표면적 및 오일 흡수성이 높은 안료는, 전착된 피복물의 유착성 및 유동성에 바람직하지 못한 영향을 미칠 수 있기 때문에 적절하게 사용해야 한다.
음극 전기피복 조성물에 사용되는 전형적인 주 에멀젼은 산으로 중화시켜 수용성 또는 수분산성 생성물을 형성한 에폭시 아민 부가물의 수성 에멀젼을 포함하고, 이를 가교제와 블렌딩한다. 일반적으로, 전기피복 조성물에는 촉매를 첨가한다.
일반적으로, 유용한 에폭시 아민 부가물은 본원에 참고로 도입되는 미국 특허 제4,419,467호에 개시되어 있다.
바람직한 가교제는 당업계에 공지되어 있으며, 예를 들어 지방족, 시클로지방족 및 방향족 폴리이소시아네이트, 예컨대 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 시클로헥사메틸렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 등이 있다. 이소시아네이트는 블로킹제, 예컨대 가교 관능기인 이소시아네이트 관능기를 블로킹하는 옥심, 알콜 또는 카프롤락탐 등과 예비반응시킨다. 전착된 조성물을 기판에 침착시켜 가열한 후에 블로킹제를 분리해 냄으로써 반응성 이소시아네이트기를 제공하여 조성물을 가교시킨다. 이소시아네이트 가교제 및 블로킹제는 당업계에 공지되어 있으며 상기에서 언급한 미국 특허 제4,419,467호에 개시되어 있다.
본 발명의 음극 전기피복 조성물은 습윤제, 계면활성제 및 소포제 등과 같은 임의의 성분을 함유할 수 있다. 계면활성제 및 습윤제의 예로는 알킬 이미다졸 및 아세틸렌 알콜 등이 있다. 이러한 임의의 성분이 존재하는 경우, 이들은 조성물 중 결합제 고형분의 0.1 내지 2.0 중량％를 구성한다.
임의로는, 유동성을 촉진하기 위해 가소제를 사용할 수 있다. 유용한 가소제의 예로는 고비점 비수혼화성 물질, 예컨대 비스페놀 A의 노닐페놀의 산화에틸렌 또는 산화프로필렌 부가물 등이 있다. 가소제는 통상적으로 결합제 고형분의 약 0.1 내지 15 중량％의 수준으로 사용된다.
전기피복 조성물은 수성 분산액이다. 본원에 사용된 용어 "분산액"은 결합제가 분산된 상에 존재하며 물이 연속 상에 존재하는 2-상의 반투명 또는 불투명 수성 수지 결합제 시스템을 지칭한다. 결합제 상의 평균 입경은 약 0.1 내지 10 미크론이고, 바람직하게는 5 미크론 미만이다. 수성 매질 내의 결합제의 농도는 중요하지 않으나, 보통은 수성 분산액의 대부분이 물이다. 일반적으로, 수성 분산액은 결합제 고형분을 약 3 내지 50 중량％, 바람직하게는 5 내지 40 중량％로 함유한다. 조성물의 농축물은 제작 부위에 첨가될 때 물로 희석하여 전기피복 배스의 결합제 고형분 함량이 10 내지 30 중량％의 범위가 되게 한다.
음극 전기피복 조성물의 수성 매질은 물 이외에도 유착 용매(들)를 함유한다. 유용한 유착 용매로는 탄화수소, 알콜, 폴리올 및 케톤 등이 있다. 바람직한 유착 용매로는 에틸렌 글리콜의 모노부틸 및 모노헥실 에테르 및 프로필렌 글리콜의 페닐 에테르 등이 있다. 유착 용매의 양은 그다지 중요하지 않으며, 일반적으로는 조성물 중 결합제 고형분의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 15 중량％, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량％이다.
전착을 수행하는 조건은 음극 전착 공정에 전형적으로 이용되는 조건과 유사하다. 인가되는 전압은 전형적으로 50 내지 500 볼트 사이이고 전류 밀도는 1 ft2당 0.5 내지 15 암페어이며, 전착 동안에 절연 필름이 형성됨에 따라 감소하는 경향이 있다. 전형적으로, 상기 조성물은 90 내지 260℃의 승온에서 약 5 내지 30분 동안 베이킹하여 경화시킨다.
하기의 실시예는 본 발명을 예시한다. 달리 나타내지 않는 한, 모든 부 및 백분율(％)은 중량 기준이다. 이들 실시예에서는 신규 안료 분산제의 제조 방법, 상기 분산제로 제조한 안료 페이스트 및 상기 안료 페이스트 및 전형적인 음극 결합제로 제조한 음극 전기피복 조성물을 개시한다.
실시예 1
신규 안료 분산제의 제조
디메틸아미노프로필아민 315 부를 반응 용기에 충전하고 상기 아민을 건조 질소 블랭킷하에서 82℃로 가열하여, 안료 분산제를 제조하였다. 반응 용기에 프로필렌 카르보네이트 315 부를 서서히 충전하면서 반응 온도를 115℃ 미만으로 유지시켰다. 생성된 반응 혼합물을 110℃에서 1시간 이상 동안 유지시켰다. 반응 용기에 락트산 용액 (물 중 88％) 315 부를 서서히 충전하면서 온도를 110℃ 미만으로 유지시켰다. 이어서, 반응 혼합물을 110℃에서 1시간 동안 유지시켰다. 반응 용기에 에폭시 수지 용액 (에폭시 당량이 550인 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르의 프로필렌 글리콜 모노 메틸 중 75％ 고형분) 2545 부를 충전하고, 산가가 0.8 미만에 도달할 때까지 반응 용기를 수 시간 동안 110℃에서 유지시켰다. 이어서, 반응 혼합물에 탈이온수 544 부를 첨가하였다. 생성된 반응 혼합물의 비-휘발물질 함량은 65％였고, 용매 (프로필렌 글리콜 모노 메틸 에테르) 함량은 14.47％였으며, 탈이온수 함량은 20.53％였다.
통상적인 4차화제 (quaternizing agent)의 제조
실온에서 반응 용기 중 2-에틸 헥산올 절반이 캡핑된 (half-capped) 톨루엔 디이소시아네이트 320 부에 디메틸에탄올아민 87 부를 첨가하여, 4차화제를 제조했다. 발열 반응이 일어났으며, 반응 혼합물을 1시간 동안 80℃에서 교반했다. 이어서, 수성 락트산 용액 (비-휘발물질 함량 75％) 118 부를 첨가한 후에 2-부톡시에탄올 39 부를 첨가하였다. 반응 혼합물을 일정한 교반하에 약 1시간 동안 65℃에서 유지시켜 4차화제를 형성하였다.
통상적인 안료 분산제의 제조
에폰 (등록상표) 828 (에폭시드 당량이 188인 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르) 710 부 및 비스페놀 A 290 부를 질소 블랭킷하에서 적합한 용기에 충전하고 150℃ 내지 160℃로 가열시켜 발열 반응을 개시하여, 안료 분쇄 비히클을 제조하였다. 발열 반응을 약 1시간 동안 150℃ 내지 160℃에서 지속시켰다. 이어서, 반응 혼합물을 120℃로 냉각시키고, 2-에틸 헥산올 절반이 캡핑된 톨루엔 디이소시아네이트 496 부를 첨가했다. 반응 혼합물의 온도를 110℃ 내지 120℃에서 1시간 동안 유지시켰다가 2-부톡시에탄올 1095 부를 첨가한 다음, 반응 혼합물을 85℃ 내지 90℃로 냉각시킨 후에 탈이온수 71 부를 첨가하고, 4차화제 (상기에서 제조한 것) 496 부를 첨가했다. 산가가 약 1이 될 때까지 반응 혼합물의 온도를 85℃ 내지 90℃에서 유지시켰다. 생성된 반응 혼합물의 비-휘발물질 함량은 58％였고, 용매 (에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르) 함량은 39％였으며, 탈이온수 함량은 3％였다.
가교제 수지 용액의 제조
몬두르 (Mondur) (등록상표) MR (메틸렌 디페닐 디이소시아네이트) 317.14 부, 메틸이소부틸 케톤 47.98 부 및 디부틸 주석 디라우레이트 0.064 부를 반응 용기에 충전하고 건조 질소 블랭킷하에서 37℃로 가열하여, 알콜 블로킹된 폴리이소시아네이트 가교 수지 용액을 제조하였다. 반응 용기에 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 323.10 부 및 트리메틸프로판 13.04 부의 혼합물을 서서히 충전하면서 반응 혼합물을 93℃ 미만으로 유지하였다. 적외선 스캐닝에 모든 이소시아네이트가 반응한 것으로 나타날 때까지, 생성된 혼합물을 110℃에서 유지시켰다. 반응 혼합물에 부탄올 2.3 부 및 메틸 이소부틸 케톤 167.37 부를 첨가했다. 생성된 수지 용액의 비-휘발물질 함량은 75％였다.
쇄 연장된 폴리에폭시드 수성 에멀젼의 제조
하기의 성분들을 반응 용기에 충전하였다: 에폰 (등록상표) 828 (에폭시드 당량이 188인 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르의 에폭시 수지) 1478 부; 비스페놀 A 427 부; 신팍 (Synfac) (등록상표) 8009 (히드록실 당량이 247인 에톡실화된 비스페놀 A) 533 부; 크실렌 121 부 및 디메틸 벤질 아민 2 부. 생성된 반응 혼합물을 질소 블랭킷하에서 160℃로 가열하고 이 온도에서 1시간 동안 유지시켰다. 디메틸 벤질 아민 5 부를 첨가하였고, 에폭시 당량이 1050에 도달할 때까지 혼합물을 147℃에서 유지시켰다. 반응 혼합물을 149℃로 냉각시킨 후에, 상기에서 제조한 가교제 수지 용액 2061 부를 첨가했다. 반응 혼합물의 온도가 107℃로 냉각되었을 때, 디케트이민 168 부 및 메틸 에탄올 아민 143 부를 첨가했다. 디케트이민은 비-휘발물질 함량이 73％인 메틸 이소부틸 케톤과 디에틸렌 트리아민의 반응 생성물이다. 생성된 혼합물을 120℃에서 1시간 동안 유지한 후에 탈이온수 3886 부 및 락트산 (탈이온수 중 88％ 락트산) 182.6 부의 수성 매질 중에 분산시켰다. 혼합물을 탈이온수 2741 부로 추가로 희석시켰다. 메틸 이소부틸 케톤이 증발될 때까지 상기 에멀젼을 계속 진탕시켰다. 생성된 에멀젼의 비-휘발물질 함량은 38％였다.
안료 분산액의 제조
하기의 구성성분들을 적합한 혼합 용기에 충전하였다:
분산액 I 분산액 II
중량부 중량부
신규 안료 분산제 (상기에서 제조한 것) 322.12 -
통상적인 안료 분산제 (상기에서 제조한 것) - 505.68
탈이온수 1165.88 1447.24
이산화티탄 안료 595.88 352.07
규산알루미늄 안료 365.60 277.36
카본블랙 안료 21.77 16.52
황산바륨 안료 332.19 252.01
디부틸 주석 산화물 196.56 149.12
총 합 3000.00 3000.00
상기 성분들을 균질한 혼합물이 형성될 때까지 적합한 혼합기 중에서 혼합하였다. 혼합물을 아이거 (Eiger) 밀에 충전한 후에 헤그먼 값이 7이 되도록 분쇄했다.
전기피복 배스의 제조
배스 I (중량부) 배스 II (중량부)
쇄 연장된 폴리에폭시드 수성 에멀젼 (상기에서 제조한 것) 1732.74 1701.5
탈이온수 1956.74 1922.47
안료 분산액 I (상기에서 제조한 것) 211.51 -
안료 분산액 II (상기에서 제조한 것) - 278.80
크레이터 방지제 (Anti Crater Agent)* 99.01 97.23
총 합 4000.00 4000.00
*제프아민 (Jeffamine) (등록상표) 2000 폴리옥스프로필렌 디아민 (중량 평균 분자량 2000; 헌츠만 컴파니 (Huntsman Company) 제품) 및 에폰 (등록상표) 1001 (에폭시 당량이 500인 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르)의 반응 생성물.
상기 성분들을 함께 혼합하여 전기피복 배스 I 및 II를 제조한 후에 배스를 한외여과했다. 배스의 pH를 6.0 내지 6.05으로 조정하였고, 배스 중 고형분 함량은 20％였으며, 배스의 안료 : 결합제 비율은 15 : 100이었다. 인산화된 강철 패널을 240 내지 280 볼트에서 전기피복하여, 습윤 필름 두께가 0.8 내지 1.0 mil (20.32 내지 25.4 미크론)인 피복물을 수득했다. 패널을 182℃에서 10분 동안 베이킹하여 매끄러운 필름을 형성했다. 이렇게 경화시킨 필름의 표면 조도를 테일러-홉슨 수르트로닉 (Taylor-Hobson Surtronic) 3+ 조도계를 사용하여 측정하였다. 배스 I의 표면 조도는 10 μin이었고, 배스 II의 표면 조도는 12 μin였다. 배스의 VOC (휘발성 유기 화합물)는 배스 I의 경우가 0.20 lb/갤런이었고, 배스 II의 경우가 0.40 lb/갤런이었다. 배스 I (신규 안료 분산제를 함유함)로 형성된 필름은 배스 II (통상적인 안료 분산제를 함유함)의 경우에 비해 표면 조도가 더 낮았으며, VOC가 실질적으로 더 낮았다.

Claims (12)

  1. (1) 알킬 아미노알킬 아민과 알킬렌 카르보네이트의 부가물, (2) 3차 아민 염이 형성되도록 하기 위한 유기 산 및 (3) 상기 3차 아민 염과 반응하여 4차 암모늄 염이 형성되도록 하기 위한 에폭시 수지의 반응 생성물을 포함하는, 음극 전기피복 조성물에 유용한 안료 분산제.
  2. 제1항에 있어서, 알킬 아미노알킬 아민과 알킬렌 카르보네이트를 대략 등몰량으로 반응시킨 안료 분산제.
  3. 제2항에 있어서, 알킬렌 카르보네이트가 5원 고리의 카르보네이트 또는 6원 고리의 카르보네이트로 구성된 군에서 선택된 안료 분산제.
  4. 제3항에 있어서, 알킬렌 카르보네이트가 프로필렌 카르보네이트인 안료 분산제.
  5. 제1항에 있어서, 알킬 아미노알킬 아민이 알킬아미노프로필 아민인 안료 분산제.
  6. 제5항에 있어서, 아민이 디메틸 아미노프로필아민인 안료 분산제.
  7. 제1항에 있어서, 산이 락트산, 아세트산 및 포름산으로 구성된 군에서 선택된 유기 산인 안료 분산제.
  8. 제7항에 있어서, 유기 산이 락트산인 안료 분산제.
  9. 제1항에 있어서, 에폭시 수지가 에폭시드 당량이 100 내지 1,000인 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르인 안료 분산제.
  10. 제1항에 있어서, 알킬렌 카르보네이트가 프로필렌 카르보네이트이고, 알킬 아미노알킬 아민이 디메틸아미노프로필아민이고, 유기 산이 락트산이며, 에폭시 수지가 에폭시드 당량이 100 내지 1,000인 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르이며, 알킬 아미노알킬 아민 및 알킬렌 카르보네이트가 화학량론적으로 반응한 안료 분산제.
  11. 등몰량의 알킬렌 아미노알킬 아민과 알킬렌 카르보네이트를 약 75 내지 100℃에서 약 30 내지 180분 동안 반응시켜 부가물을 형성하는 단계,
    상기 부가물을 약 75 내지 115℃에서 약 30 내지 180분 동안 유기 산과 반응시켜 3차 아민 염을 형성하는 단계 및
    상기 3차 아민 염을 약 75 내지 115℃에서 약 30 내지 180분 동안 에폭시드당량이 약 100 내지 1,000인 에폭시 수지와 반응시켜 4차 암모늄 염을 형성하는 단계
    를 포함하는, 안료 분산제의 형성 방법.
  12. 에폭시 아민 수지, 블로킹된 폴리이소시아네이트 가교제, 안료 및 제1항의 안료 분산제를 포함하는 수성 음극 전기피복 조성물.
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