KR20040061908A - 저온 경화형 내후성 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료조성물 - Google Patents

저온 경화형 내후성 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저온 경화형 고내후성 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카르복실기를 갖는 아크릴 공중합 수지, 저당량의 에폭시 수지를 주성분으로 하고 여기에 소정의 4급 염류 및 이미다졸류의 경화촉진제, 폐놀계 자외선 흡수제, 안료, 충진제 및 첨가제를 혼합한 분체도료 조성물로 종래의 고온 경화형 폴리에스테르-에폭시 하이브리드계 분체 도료 조성물과 동등 이상의 외관, 기계적 물성, 내용제성, 내약품성, 내수성 및 내식성 등의 화학적 물성을 유지할 뿐만 아니라, 특히 상기 카르복실기를 갖는 아크릴 수지와 페놀계 자외선 흡수제의 도입으로 에폭시 수지에 의해 떨어진 내후성이 크게 향상되어 옥내는 물론 옥외용으로도 적용이 가능한 저온 경화형 내후성 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물에 관한 것이다.

Description

저온 경화형 내후성 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물{Acryl-epoxy hybrid powder coating composition having low temperature hardening and excellent weatherbility}
본 발명은 저온 경화형 고내후성 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카르복실기를 갖는 아크릴 공중합 수지, 저당량의 에폭시 수지를 주성분으로 하고 여기에 소정의 4급염류 및 이미다졸류의 경화촉진제, 폐놀계 자외선 흡수제, 안료, 충진제 및 첨가제를 혼합한 분체도료 조성물로 종래의 고온 경화형 폴리에스테르-에폭시 하이브리드계 분체 도료 조성물과 동등 이상의 외관, 기계적 물성, 내용제성, 내약품성, 내수성 및 내식성 등의 화학적 물성을 유지할 뿐만 아니라, 특히 상기 카르복실기를 갖는 아크릴 수지와 페놀계 자외선 흡수제의 도입으로 에폭시 수지에 의해 떨어진 내후성이 크게 향상되어 옥내는 물론 옥외용으로도 적용이 가능한 저온 경화형 내후성 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물에 관한 것이다.
현재 사용되어지는 일반적인 분체도료 조성물은 크게 다음의 세 가지 종류로구분된다. 먼저 폴리에스테르 수지(카르복실기 폴리에스테르 수지)에 경화제로 트리그리시딜 이소시아뉴레이트(T.G.I.C), 하이드록시알킬아미드 등을 사용하여 제조되는 시스템으로 상기 제조되는 분체도료는 고온(180 ℃ ∼ 200 ℃)에서 경화하여 내후성, 내약품성은 양호하나 낮은 경화온도(140 ℃ ∼ 150 ℃)에서는 기계적 물성 뿐만 아니라 내후성, 내용제성이 저하되는 단점이 있다.
다음으로 에폭시계 분체도료로서, 에폭시 수지와 다가 산의 경화 시스템 또는 산성 폴리에스테르와 에폭시 수지와 경화 시스템(폴리에스테르-에폭시 하이브리드계)은 일반적으로 고온(180 ℃정도)에서 경화시켜 [삭제] 기계적 강도와 접착성이 양호하고 방청성 및 내약품성은 우수하나 내후성이 떨어지는 단점이 있고, 저온(140 ℃ ∼ 150 ℃) 경화시에는 기계적 물성 및 내용제성은 우수하지만 방청성 및 내후성이 취약하다.
마지막으로 기존의 아크릴계 분체도료는 아크릴의 관능기에 따라 아크릴 수지를 자가경화 하거나, 말단에 존재하는 반응기에 따라 폴리에스테르수지를 반응시키거나, 이소시아네트와 같은 별도의 경화제를 써서 도막을 형성한다. 상기 의 조건으로 경화시 고온(180 ℃ 정도)에서 도막을 형성할 경우 내후성, 내약품성등은 우수하나 기계적 물성이 떨어지고, 낮은 경화온도(140 ℃ ∼ 150 ℃)에서 도막을 형성할 경우 기계적 물성이 뿐만 아니라 내후성, 내용제성, 내식성, 내열성이 떨어진다.
기존의 내후성이 요구되는 도료는 일반적으로 산성의 폴리에스테르수지와 트리그리시딜이소시아뉴레이트의 경화제, 하이드록시기를 갖는 폴리에스테르와 우레탄기가 부가반응을 한 우레탄도료 또는 글리시딜기를 갖는 아크릴수지와 폴리에스테르 수지의 반응 및 하이드록시기를 갖는 아크릴수지에 우레탄 경화제를 경화시킨 형성된 도막이었다. 상기 이들 모두는 고온(180 ℃ ∼ 200 ℃)의 경화 온도에서만 반응하여 내후성 및 내약품성 등이 양호한 도막의 물성을 나타내었으며, 상기 폴리에스테르 수지의 내후성을 보다 향상시키기 위해서 아크릴수지를 일부 체인에 변성시킬 경우 보다 나은 내후성을 나타내었다. 그러나 상기와 같이 내후성을 가진 폴리에스테르 도료는 경화반응시에 경화제가 저온에서 반응 진행속도가 느리기 때문에 저온에서 완전한 도막형성이 불가한 문제점이 있어 기존의 저온형 분체도료는 하이브리드계로 변환반응을 실시하는 방법으로 카르복실기를 갖는 폴리에스테르 수지와 에폭시 수지의 반응에서 폴리에스테를 수지를 반응시켜 도막형성을 가능하게 하였다.
또한 종래의 에폭시-폴리에스테르 하이브리드계 분체도료 조성물은 고온-저온의 다양한 경화 온도를 가지며, 비교적 안정한 물성을 가지고 있었음에도 내후성이 열악하여 옥내용으로만 사용이 제한되었다.
이에 본 발명자는 상기와 같은 문제점을 개선하고자 연구 노력을 한 결과, 카르복실기를 갖는 아크릴 수지와 저당량의 에폭시 수지의 경화반응을, 저온에서 촉진시킬 수 있는 경화 촉진제로서 4급 염류 및 이미다졸류를 사용하여 저온(140 ~ 150 ℃ 정도)에서도 아크릴-에폭시 도료의 도막형성이 가능하고, 또 종래의 고온경화형 에폭시-폴리에스테르 하이브리드 분체 도료 조성물과 동등한 외관, 기계적 물성, 내용제성 및 내열성을 동등 수준으로 유지할 뿐만 아니라, 상기 카르복실기를 갖는 아크릴 수지와 폐놀계 자외선 흡수제의 도입으로 내후성이 크게 향상되어 옥내는 물론 옥외용으로의 적용이 가능하다는 사실을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명은 아크릴 공중합 수지와 에폭시 수지를 주성분으로 하는 분체도료 조성물에 4급 염류 및 이미다졸류의 경화 촉진제와 폐놀계 자외선 흡수제를 일정함량 포함하여, 저온경화가 가능하고 내후성을 크게 향상시킨 개선된 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 카르복실기를 갖는 아크릴 공중합 수지 50 ∼ 65 중량%, 에폭시 수지 35 ∼ 50 중량%를 주성분으로 하고, 상기 주성분 100 중량부에 대해 4급 염류 및 이미다졸류 중에서 선택된 경화촉진제 0.2 ∼ 1 중량부, 폐놀계 자외선 흡수제 1 ∼ 4 중량부, 안료 7 ∼ 15 중량부, 충진제 25 ∼ 35 중량부 및 첨가제 1.0 ∼ 2.5 중량부를 함유하는 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물을 그 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 카르복실기를 갖는 아크릴 공중합 수지와 에폭시 수지를 주성분으로 하고, 여기에 4급 염류 및 이미다졸류의 경화촉진제, 폐놀계 자외선 흡수제, 안료, 충진제 및 첨가제로 구성하여 경화반응 시킨 아크릴-에폭시계 분체도료 조성물로 상기 경화반응을 저온에서 촉진시킬 수 있는 새로운 촉진제 사용으로 아크릴-에폭시 도료의 도막형성을 저온(140 ∼ 150 ℃)에서도 가능하게 하였고, 또한 상기 에폭시 수지의 인하여 떨어진 내후성을 카르복실기를 갖는 아크릴 수지와 자외선 흡수제의 도입으로 향상시켰으며, 도막 형성시 기계적 물성 및 내용제성, 내열성도 개선한 것이다.
본 발명의 주성분으로 사용되는 에폭시수지는 당량이 600 ∼ 1200이고, 용융점도가 4 ∼ 20 poise(175 ℃, 콘앤드프레이트 점도계)인 직접법 및 간접법에 의해 제조된 비스페놀 에이형의 에폭시수지로 노블락형 또는 노블락을 변성한 에폭시 수지는 제외한다. 상기 노블락형 또는 노블락 변성형의 경우는 관능기의 농도가 높아 저온에서 중합형 에폭시수지와의 반응성 속도가 빨라져 저온 경화시 기계적 물성은 향상되나 점도 및 연화점이 높을 뿐만 아니라 빠른 반응의 진행으로 인하여 도막 형성시 양호한 외관(레벨링)을 갖추지 못하게 되므로 비스페놀 에이형의 에폭시 수지가 적합하다. 상기 에폭시 수지의 당량이 600 미만이면 저당량으로 인하여 반응성이 빨라 저장성에 문제를 초래할수 있으며 1200 초과시에는 반응성이 느려 주어진 경화시간에 반응이 완결되기 어려우며, 저온에서 흐름성을 저해하여 도료의 외관이 떨어지게 한다.
상기 에폭시수지는 주성분 수지량에 대해 35 ∼ 50 중량% 사용되며, 35 중량% 미만이면 에폭시 수지의 결핍으로 겔타임이 당겨져 반응은 빠르게 완결되나 미반응기의 존재로 내후성, 외관, 기계적 물성을 만족하기 위한 가교구조를 가질수 없게 되며, 50 중량% 초과할 경우 경화촉진제와 반응시 빠르게 진행되고 기계적 물성을 향상되나 에폭시 수지의 과량으로 인하여 내후성이 떨어진다.
본 발명의 상기 에폭시 수지와 함께 주성분으로 사용되는 카르복실기를 갖는 아크릴 공중합 수지는 50 ∼ 65 중량% 사용되며, 산값이 50 ∼ 80 mg KOH/g, 중량 평균 분자량이 8000 ∼ 15000이며, 용융점도는 60 ∼ 80 poise(200 ℃)이고, 유리전이 온도가 45 ∼ 70 ℃ 인 것을 사용한다. 상기 산값이 50 mg KOH/g미만이면 저온에서 반응속도가 느려 주어진 경화시간에 반응이 완결되지 못하여 물성이 저하되어 기계적 물성 및 내후성의 저하를 가져오고, 80 mg KOH/g 초과할 경우에는 반응이 너무 빠르게 진행되어 외관이 저하되며, 도막의 브리틀한 특성이 강해져 기계적 물성이 저하될 수 있다. 상기 아크릴 공중합 수지는 예를 들면 에스시엑스819(존슨폴리머사), 엠8871(디.아이.씨)의 제품이 사용될 수 있으며, 이는 스타이렌, 메틸메타크릴레이트의 아크릴계 모노머를 중합한 것이다. 상기 공중합을 위한 아크릴계 모노머는 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산메틸, 아크릴니트릴, 아크릴아미드 및 글리시딜메타크릴레이트 모노머 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용하여 상용성이 떨어지지 않고, 카르복실기를 갖는 아크릴 수지로 에폭시 수지와 저온에서도 빠르게 반응할 수 있도록 하였다. 일반적으로 아크릴 공중합 수지는 저온에서 반응이 빠르나 고유의 브리틀한 특성 때문에 기계적 물성 면에서는 많이 떨어진다. 또한 분자량의 크기에 따라 일반 에폭시 및 폴리에스테르 수지와의 상용성이 크게 차이가 나는데, 이것은 상기 아크릴 모노머 공중합 수지의 모노머 성분에 따른 차이로 탄소수가 적은 아크릴산, 아크릴산 메틸 등의단량구조 모노머를 사용하게 되면 상용성이 떨어져 아크릴 공중합 수지와 에폭시 수지사이의 상이 분리되어 미세한 주름 현상이 발생하게 되어 광택이 떨어진다,
상기 아크릴 모노머 공중합 수지의 유리전이 온도가 45 ℃ 미만이면 저장성에 문제가 있으며, 70 ℃를 초과할 경우에는 저온에서 반응시 충분한 흐름을 저해하여 외관이 저하되는 문제가 발생된다. 또한 분자량이 8000 미만이면 에폭시 수지와 상용성이 떨어져 크래터링이나 광택이 떨어지고 15000 초과하는 경우에는 거대 분자로 인하여 도막의 흐름성이 저하된다.
본 발명에서는 상기의 카르복실기를 갖는 아크릴 공중합 수지와 에폭시 수지를 주성분으로 하는 것으로서, 그외의 성분들에 대해서는 상기 주성분 100 중량부 를 기준으로 함량을 표시하였다.
본 발명은 저온에서 반응성 향상을 위한 경화 촉진제로 4급 염류 및 이미다졸류 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 사용될 수 있으며, 상기 4급 염류는 포스포늄계로 예를 들면 트리페닐포스포늄, 벤질트리페닐포스포늄 클로라이드, 부틸트리페닐포스포늄 클로라이드, 부틸트리페닐포스포늄 브로마이드, 에틸트리페닐포스포늄 아세테이트, 에틸트리페닐포스포늄 브로마이드, 에틸트리페닐포스포늄 이오다이드, 테트라페닐포스포늄 브로마이드, 테트라페닐포늄 클로라이드 및 테트라페닐포스포늄 이오다이드이고, 이미다졸류는 2-메틸이미다졸, 이소프로필이미다졸, 2-프로필이미다졸 등이 사용될 수 있다.
상기 경화 촉진제는 주성분으로 사용된 아크릴 수지와 에폭시 수지의 저온 경화반응을 촉진시키기 위해 사용되는 것으로서 수지 성분인 주성분 100 중량부에대하여 0.2 ∼ 1 중량부 사용되며, 0.2 중량부 미만이면 반응이 늦게 진행되어 기계적 물성을 떨어지게 하며, 1 중량부를 초과할 경우 저장중 반응이 진행되어 도료의 저장성을 떨어지게 하는 문제가 발생된다.
또한 상기 주성분인 아크릴수지에 의해 강화된 내후성을 보다 향상시키기 위한 폐놀계 자외선 흡수제는 상기 아크릴수지의 단점인 황변성을 보완하기 위하여 사용되어진다. 일반적으로 자외선 흡수제는 290 ㎚ ∼ 400 ㎚ 파장을 흡수하게 된다. 비어람 버트(Beer Lambert's law)에 의하며 도막두께에 따라 자외선 흡수제의 영향력이 달라지는 것으로 알려져 있어 통상적인 자외선 흡수제의 경우 용제보다 두꺼운 분체도료의 경우 자외선흡수제의 영향이 감소하여 그 효과가 줄어드는데 비해 상기의 페놀계 자외선흡수제는 넓은 자외선 흡수대를 가질 뿐만 아니라 도막두께에 따라 자외선 흡수제의 영향이 크게 다르지 않아 도막두께가 높은 분체도료에 효과가 탁월하다. 더욱이 자외선흡수제의 페놀구조가 높은 볼륨을 차지하기 때문에 도막표면에 넓게 분포하여 도막표면에서 자외선을 차단하는 효과가 극대화되어 두께에 다른 자외선의 흡수도가 차이가 적어지고 결과적으로 자외선을 차단하는 효과가 크게된다. 따라서 본 발명에서 사용된 페놀은 넓은 자외선 흡수대를 가질 뿐만 아니라 그 구조가 갖는 입체장애 효과로 새로운 산화 반응을 저해하여 자외선 흡수로 인한 도막의 변이를 저해하는 효과를 동시에 가지므로 자외선 흡수제로 더욱 효과적이다. 상기의 폐놀계 자외선 흡수제는 예를 들면 2-2-하이드록시-5메틸펜닐벤조트리아졸, 2-2-하이드록시-5-테트라 옥틸페닐벤조트리아졸, 2-2-하이드록시-3-5-디터트부틸페닐 벤토트리아졸, 2-2-하이드록시-3-5-디터트아밀페닐 벤토트리아졸, 2-2-하이드록시-3-디-디메틸벤질페닐 벤조트리아졸, 2-3'-테트부틸-2-하이드록시-5-메틸페닐-5-클로로번조트리아졸, 2-2'-하이드록시-3-5'-디-테트부틸-5-클로로벤조트리아졸 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 상기 주수지 성분 100 중량부에 대해 1 ∼ 4 중량부 사용할 수 있다. 상기 사용량이 1 중량부 미만이면 내후성 향상의 효과가 없고 4 중량부 초과시에는 미분산된 흡수제가 도막에 남아있어 외관을 해치는 문제가 발생한다.
그밖에도 착색을 위한 안료는 통상적으로 사용되는 티타늄 디옥사이드 계통의 무기안료와 흑색안료로서 유기계 안료인 카본블랙 등이 7 ∼ 15 중량부로 사용될 수 있다. 상기 사용범위가 7 중량부 미만이면 도막의 은폐가 저하되고 이고 15 중량부 초과시에는 외관의 레벨링이 저하되는 문제가 발생한다.
또한 도막의 전반적인 작업성을 향상시키기 위해 사용되는 충진제는 예를 들면 바륨 설페이트계, 알루미늄옥사이드계, 실리콘계 및 탄산칼슘계 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 주성분 100 중량부에 대해 25 ∼ 35 중량부로 사용한다. 상기 사용범위가 25 중량부 미만이면 도장작업성이 떨어져 도막형성에 문제가 되고 35 중량부 초과시에는 높은 흡유량으로 인하여 도막의 외관이떨어지는 문제가 있다.
또한 첨가제로는 예를 들면 핀홀 방지제, 흐름성 향상제 등이 1 ∼ 2.5 중량부 사용될 수 있으며, 그 사용량이 1 중량부 미만이면 효과가 미미해 각 첨가제의 역할을 하지 못하며 2.5 중량부 초과시에는 잔재물이 도막에 남아있어 도막의 선명성을 떨어뜨리게 된다.
한편 본 발명에 따른 저온 경화성 무독성 폴리에스테르계 분체도료 조성물의 제공정은 다음과 같은 3 단계로 이루어진다.
제 1 단계는 프리믹싱 단계로서, 카르복실기를 갖는 아크릴 수지, 에폭시 수지, 4급염류 및 이미다졸류의 경화촉진제, 폐놀계 자외선 흡수제, 안료, 충전제 등을 혼합하고 첨가제를 프리믹싱 탱크에 삽입하고 프리믹싱 시킨다.
제 2 단계는 분산단계로서, 상기 프리믹싱한 도료를 분산기(P.L.K(부스), Z.S.K(피.엔.더블류), P.C.M(가와가미))를 이용하여 80 ∼ 130 ℃에서 용융 분산시켜 분쇄에 문제되지 않을 정도의 두께로 칩으로 제조한다.
제 3 단계는 분쇄단계로서, 상기 칩을 고속믹서로 분쇄하고 100 ∼ 340 매시로 필터하면 평균 입도 40 ∼ 60 ㎛, 입자 분포 10 ∼ 100 ㎛인 분체도료의 제조가 완료된다.
이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예
제 1 단계는 프리믹싱 단계로서, 다음 표 1과 같은 성분과 조성으로 프리믹싱 탱크에 삽입하고 프리믹싱 시킨다.
제 2 단계는 분산단계로서, 상기 프리믹싱한 도료를 분산기(P.L.K(부스), Z.S.K(피.엔.더블류), P.C.M(가와가미))를 이용하여 100 ℃에서 용융 분산시켜 분쇄에 문제되지 않을 정도의 두께로 칩으로 제조한다.
제 3 단계는 분쇄단계로서, 상기 칩을 고속믹서로 분쇄하고 320 매시로 필터하면 분체도료를 제조하였다.
상기의 제조된 분체도료 조성물의 물성 테스트를 위하여 인산 아연으로 전처리된 0.7 mm 냉간 압연 강판에 소지표면온도 150 ℃ ×20분 조건에서 경화시켜 도막두께가 60 ∼ 70 ㎛ 도막 시편을 제조하여 실시하였다.
상기에서 제조된 각각의 도료에 대하여 도막물성을 비교하여 다음 표 2에 나타내었다.
본 발명의 실시예와 비교예에 나타낸 성분들에 대해 살펴보면 다음과 같다.
1) CNE8020 : 에폭시 수지, KCC제품 (당량 663, 점도 4 poise (175 ℃))
2) SCX815 : 카르복실 아크릴수지, 존슨폴리머제품 (산가 35, 분자량 10000, 점도 30poise (200 ℃))
3) SCX817 : 카르복실 아크릴수지, 존슨폴리머제품 (산가 55, 분자량 14000, 점도 65 poise (200 ℃))
4) SCX819 : 카르복실 아크릴수지, 존슨폴리머제품 (산가 75, 분자량 14500, 점도 60 poise (200 ℃))
5) 올레스타 CNF3656 : 카르복실 폴리에스테르수지, KCC제품 (산값 35, 분자량 7800)
6) 올레스타 CNF3657 : 카르복실 폴리에스테르수지, KCC제품 (산값 75, 촉진제 함유)
7) 4급 인산염 : 트리페닐포스포늄(TPP)
8) 이미다졸류 : 2-메틸 이미다졸, 시코쿠사 제품 (촉매 겸 에폭시 큐어링에이전트)
9) PV-5 : 월리 제품 (아크릴계 레벨링 에이전트)
10) 벤조인 : 미원사 제품 (디개싱 에이젼트)
11) 자외선 흡수제 : 티누빈-320, 시바가이기 제품
12) R706 : 이산화티타늄(무기안료, 듀폰사)
13) MA-100 :카본블랙(유기안료, 미쯔비시 케미컬사)
14) 충진제 : 에이치비 엠(HB-M),바륨 슐페이드, 한국 반도체 소재
구분 (중량부) 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3
올레폭스CNE8020 (1) 40 50 30 30 50
SCX815 (2) 70
SCX817 (3) 60
SCX819 (4) 50
올레폭스CNF3656 (5) 70
올레폭스CNF3657 (6) 50
4급인산염 (7) 0.3 0.3 0.3 0.3
이미다졸류 (8) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.2
PV-5 (9) 0.8 0.8 0.8 1.0 1.0
벤조인 (10) 0.3 0.3 0.3 0.5 0.5
자외선 흡수제 (11) 1.5 1.5 1.5 1.5 3.0
R706 (12) 10 10 10 10 10
MA-100 (13) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
충진제 (14) 30 30 30 30 30
구분 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3
경화조건 150 ℃ ×20분(소지표면온도)
외관 육안 양호 양호 양호 양호 양호
기계적물성 충격성 500 g/30 ㎝이상 500 g/30 ㎝ 500 g/50 ㎝ 500 g/20 ㎝ 500 g/20 ㎝ 500 g/40 ㎝
굴곡성 3/16" 크랙없음 크랙없음 크랙발생 크랙발생 크랙발생
에릭센 6 ㎜ 5 ㎜ 8 ㎜ 2 ㎜ 2 ㎜ 8 ㎜
부착성 100/100 양호 양호 불량 불량 양호
장기물성 저장안정성 35 ℃ ×4주 양호 양호 양호 양호 양호
내용제성 크실렌 24시간 양호 양호 광택저하 광택저하 양호
내산성 5 % NaCl 240시간 양호 양호 광택저하 광택저하 양호
내알칼리성 5 % NaCl 120시간 양호 양호 광택저하블리스터 광택저하블리스터 양호
내수성 40 ℃ ×24시간 양호 양호 광택저하 광택저하 양호
내식성 편측 1 ㎜이내 불량 양호 불량 불량 양호
내비등수성 100 ℃ ×1시간 광택저하 양호 광택저하블리스터 광택저하블리스터 양호
내후성QUVB 150시간 광택보유률 69 % 66 % 68 % 12 % 15 %
소지 : 0.7 T 냉간압연강판 + 인산아연 피막처리
상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 카르복실기를 갖는 아크릴 공중합 수지, 에폭시 수지, 4급 염류 및 이미다졸류의 경화촉진제, 폐놀계 자외선 흡수제, 안료, 충전제 및 첨가제를 사용하여 제조된 하이브리드계 분체도료 조성물인실시예는 카르복실기를 갖는 폴리에스테르를 이용한 비교예 2 ∼ 3에 비하여 충격성,굴곡성, 부착성 등의 기계적 물성과 내용제성, 내산성, 내알칼리성 등의 장기 물성이 우수하고, 카르복실기를 갖는 폴리에스테르 수지를 사용하고 경화촉진제를 사용하지 않은 비교예 3과 비교하면 충격성, 굴곡성 등의 기계적 물성과 내수성 및 내후성의 장기 물성면에서 보다 우수한 특성을 나타낸다. 그리고 비교예 1은 본 발명의 성분을 사용하나 그 사용 범위를 초과한 것으로 이 경우에도 기계적 물성, 장기물성 면에서 낮은 결과를 나타내었다.
상기의 결과에서 보여지는 바와 같이, 본 발명은 카르복실기를 갖는 아크릴 공중합 수지, 에폭시 수지, 4급 염류 및 이미다졸류의 경화촉진제, 폐놀계 자외선 흡수제, 안료, 충진제 및 첨가제로 구성된 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물을 제조했으며, 기존의 폴리에스테르-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물과 비교하여, 굴곡성 등의 기계적 물성과 내용제성, 내약품성, 내수성 및 내식성 등의 화학적 물성이 동등 이상으로 양호하며, 특히 내후성이 크게 향상됨을 알 수 있다.

Claims (6)

  1. 카르복실기를 갖는 아크릴 공중합 수지 50 ∼ 65 중량%, 에폭시 수지 35 ∼ 50 중량%를 주성분으로 하고, 상기 주성분 100 중량부에 대해 4급 염류 및 이미다졸류 중에서 선택된 경화촉진제 0.2 ∼ 1 중량부, 폐놀계 자외선 흡수제 1 ∼ 4 중량부, 안료 7 ∼ 15 중량부, 충진제 25 ∼ 35 중량부 및 첨가제 1.0 ∼ 2.5 중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 카르복실기를 갖는 아크릴 공중합 수지는 산값이 50 ∼ 80 mg KOH/g이고, 중량 평균 분자량은 8000 ∼ 15000이며, 용융점도는 60 ∼ 80 poise(200 ℃)인 것을 특징으로 하는 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 에폭시 수지는 당량이 600 ∼ 1200 이고, 용융점도가 4 ∼ 20 poise(175 ℃)인 것을 특징으로 하는 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 경화 촉진제의 4급 염류는 트리페닐포스포늄, 벤질트리페닐포스포늄 클로라이드, 부틸트리페닐포스포늄 클로라이드, 부틸트리페닐포스포늄 브로마이드, 에틸트리페닐포스포늄 아세테이트, 에틸트리페닐포스포늄 브로마이드, 에틸트리페닐포스포늄 이오다이드, 테트라페닐포스포늄 브로마이드, 테트라페닐포늄 클로라이드 및 테트라페닐포스포늄 이오다이드 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 포스포늄계인 것을 특징으로 하는 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 경화촉진제의 이미다졸류는 2-메틸이미다졸, 이소프로필이미다졸 및 2-프로필이미다졸 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 폐놀계 자외선 흡수제는 2-2-하이드록시-5메틸펜닐벤조트리아졸, 2-2-하이드록시-5-테트라 옥틸페닐벤조트리아졸, 2-2-하이드록시-3-5-디터트부틸페닐 벤토트리아졸, 2-2-하이드록시-3-5-디터트아밀페닐 벤토트리아졸, 2-2-하이드록시-3-디-디메틸벤질페닐 벤조트리아졸, 2-3'-테트부틸-2-하이드록시-5-메틸페닐-5-클로로번조트리아졸, 2-2'-하이드록시-3-5'-디-테트부틸-5-클로로벤조트리아졸 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 아크릴-에폭시 하이브리드계 분체도료 조성물.
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