KR20080050001A - Composition for a water-soluble corrosion-inhibiting paint and method of forming a composite plating layer using the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 방식 도료용 조성물을 이용하여 복합 도금층을 형성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of forming a composite plating layer using a composition for anticorrosive coating according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 방식 도료용 조성물 및 이를 이용한 복합 도금층의 형성 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 내열성, 방청성, 내구성 등이 우수한 방식 도료용 조성물 및 이를 이용한 복합 도금층의 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for anticorrosive coating and a method for forming a composite plating layer using the same. More specifically, the present invention relates to a composition for anticorrosive coating having excellent heat resistance, rust resistance, durability, and the like, and a method for forming a composite plating layer using the same.
방청 도료 가운데 많이 사용되고 있는 수용성 방청도료에는 수용성 알키드수지 또는 아크릴 수지와 아미노 수지의 축합 반응으로 제조되는 제품 등이 있다. 상기 수용성 방청 도료 조성물은 도료의 안정화와 안료 분산 효과를 위하여, 유화제, 수용성 성분이 함유된 분산제, 및 고분자 골격 중에 친수기가 다량으로 도입된 수용성 수지를 포함하는 것이 일반적이다. 그러나 상기 수용성 방청 도료 조성물은 염수 분무 시험에서 얻어지는 도막의 내식성이 낮고, 내화학성과 내온수성이 떨어 지는 문제를 안고 있다. Water-soluble rust-preventive coatings are widely used among anti-corrosive paints include water-soluble alkyd resins or products produced by condensation reaction of acrylic resins and amino resins. The water-soluble rust-preventive coating composition generally includes an emulsifier, a dispersant containing a water-soluble component, and a water-soluble resin having a large amount of hydrophilic groups introduced into the polymer skeleton for the purpose of stabilizing the paint and dispersing pigments. However, the water-soluble antirust coating composition has a problem that the corrosion resistance of the coating film obtained by the salt spray test is low, and chemical resistance and hot water resistance are inferior.
또한, 방청도료로 유성계 에폭시 수지를 사용하는 경우에는, 도막을 건조하는 과정 중에 이산화탄소 등 대기오염을 유발시키는 유해가스를 배출하므로, 환경 규제의 대상이 된다. 또한, 도장 작업 시에도 유기용제 성분이 휘발되므로 작업자의 건강에 해로우며, 불쾌한 냄새로 인하여 근무 의욕 저하를 가져오는 문제가 있다. 더욱이, 건조 과정에서 휘발성 성분으로 인하여 화재가 발생할 위험이 큰 문제점도 있다.In addition, in the case of using an oil-based epoxy resin as the rust-preventive paint, harmful gases causing air pollution such as carbon dioxide are emitted during the drying process of the coating film, and thus are subject to environmental regulations. In addition, since the organic solvent component is volatilized even during painting work, it is harmful to the health of the worker, and there is a problem of lowering work motivation due to unpleasant smell. In addition, there is a big risk that a fire occurs due to volatile components in the drying process.
따라서 도장 작업시 쾌적한 작업 환경을 제공하고, 내식성, 내화학성 또는 내열성, 고강도 등의 도막 물성이 우수하며, 휘발성 유기물의 배출에 관련된 환경 규제를 피할 수 있는 방식 또는 방청 도료 조성물을 개발할 필요성이 제기된다.Therefore, there is a need to develop a method or anti-corrosive coating composition that provides a comfortable working environment during painting, has excellent coating properties such as corrosion resistance, chemical resistance or heat resistance, high strength, and avoids environmental regulations related to the emission of volatile organics. .
따라서 본 발명의 목적은 우수한 내식성과 내열성을 갖는 방식 도료용 조성물 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a composition for anticorrosive coating having excellent corrosion resistance and heat resistance.
본 발명의 다른 목적은 상술한 조성물을 이용하여 복합 도금층의 형성 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention to provide a method for forming a composite plating layer using the composition described above.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 본 발명의 방식 도료용 조성물은 실란 변성 에폭시 수지 20 내지 50중량%, 가교제 1 내지 10중량%, 착색안료, 방청안료 및 체질안료를 포함하는 안료 혼합물 20 내지 50중량%, 경화촉진제 0.01 내지 0.1중량% 및 여분의 물을 포함한다. 상기 안료 혼합물은 상기 착색 안료, 상기 방청안료 및 상기 체질안료를 1: 0.8~2: 1~2.5의 비율로 포함하고, 상기 가교제는 이소시아네이트 화합물 및 멜라민 화합물을 1: 0.5~1.5의 비율로 포함한다. 또한, 상기 실란 변성 에폭시 수지는 중량 평균 분자량이 1,000 내지 20,000의 범위이고, 중합도가 0.1 내지 5.5의 범위인 것이 바람직하다.Composition for anticorrosive coating of the present invention according to an embodiment for achieving the above object of the present invention comprises 20 to 50% by weight of a silane-modified epoxy resin, 1 to 10% by weight of a crosslinking agent, coloring pigments, rust preventive pigments and extender pigments Pigment mixture 20 to 50% by weight, curing accelerator 0.01 to 0.1% by weight and excess water. The pigment mixture includes the color pigment, the rust preventive pigment and the extender pigment in a ratio of 1: 0.8 to 2: 1 to 2.5, and the crosslinking agent includes an isocyanate compound and a melamine compound in a ratio of 1: 0.5 to 1.5. . In addition, the silane-modified epoxy resin has a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 20,000, it is preferable that the degree of polymerization is in the range of 0.1 to 5.5.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따르면, 상기 방식 도료용 조성물은 소포제, 분산제, 표면개질제와 같은 첨가제나 경화속도 조절용 유기용매를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment for achieving the above object of the present invention, the anticorrosive coating composition may further include an additive such as an antifoaming agent, a dispersant, a surface modifier or an organic solvent for adjusting the curing rate.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 복합 도금층의 형성 방법은 대상체 상에 금속 도금층을 형성한 후에, 상기 금속 도금층 상에 실란 변성 에폭시 수지 20 내지 50중량%, 가교제 1 내지 10중량%, 착색안료, 방청안료 및 체질안료를 포함하는 안료 혼합물 20 내지 50중량%, 경화촉진제 0.01 내지 0.1중량% 및 여분의 물을 포함하는 방식 도료용 조성물을 도포하여 방식성 도막을 형성하는 단계를 포함한다.Method for forming a composite plating layer according to an embodiment for achieving another object of the present invention described above after forming a metal plating layer on the object, 20 to 50% by weight of a silane-modified epoxy resin, crosslinking agent 1 to 1 on the metal plating layer Forming an anticorrosive coating film by applying a composition for anticorrosive coating comprising 10 to 20% by weight, pigment mixture containing 20 to 50% by weight of pigment, rust preventive pigment and extender pigment, 0.01 to 0.1% by weight of curing accelerator and excess water Steps.
상기와 같은 방식 도료용 조성물은 내열성, 내화학성, 내구성 및 기계적 강도 등의 물성이 뛰어나므로, 고온에서 우수한 방청성이 요구되는 피도물의 도장에 유용하게 적용될 수 있다. 또한, 상기 방식 도료용 조성물은 수용성 조성물이므로, 도장 작업시 휘발성 유기물의 배출이 적어 쾌적하고 안전한 작업환경을 제공할 수 있다.The anticorrosive coating composition as described above is excellent in physical properties such as heat resistance, chemical resistance, durability and mechanical strength, it can be usefully applied to the coating of the coating material requiring excellent rust resistance at high temperature. In addition, since the anticorrosive coating composition is a water-soluble composition, it is possible to provide a comfortable and safe working environment because there is little discharge of volatile organic matter during painting.
이하, 본 발명의 방식 도료용 조성물 및 이를 이용한 복합 도금층의 형성 방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the composition for anticorrosive coating of the present invention and a method of forming a composite plating layer using the same will be described in detail.
방식 도료용 조성물Anticorrosive coating composition
본 발명의 방식 도료용 조성물은 실란 변성 에폭시 수지, 가교제, 안료 혼합물, 경화촉진제 및 여분의 물을 포함한다.The anticorrosive coating composition of the present invention contains a silane-modified epoxy resin, a crosslinking agent, a pigment mixture, a curing accelerator and excess water.
본 발명의 방식 도료용 조성물에 포함되는 실란 변성 에폭시 수지는 바인더 수지로서 우수한 내열성 및 내산성을 갖는 도막을 형성하는데 기여한다.The silane-modified epoxy resin contained in the anticorrosive coating composition of the present invention contributes to forming a coating film having excellent heat resistance and acid resistance as a binder resin.
본 발명의 방식 도료용 조성물에 사용할 수 있는 실란 변성 에폭시 수지는 에폭시기를 포함하는 단량체와 알콕시실란을 반응시켜 제조된다. 예를 들어, 에피클로로히드린과 메톡시실란을 반응시켜 실란 변성 에폭시 수지를 제조할 수 있다. 에폭시기를 포함하는 단ㄹ량체의 예로는 에피클로로히드린, 에피브로모히드린, 에피요도히드린, 1-클로로-3,4-에폭시부탄, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 이소부틸렌 옥사이드, 메틸 글리시틸 에테르, 에틸 글리시딜 에테르, 이소프로필 글리시틸 에테르 등을 들 수 있다. 알콕시실란의 예로는 메톡시실란, 에톡시실란, 이소프로폭시실란 등을 들 수 있다.The silane-modified epoxy resin which can be used for the composition for anticorrosive coating of the present invention is produced by reacting a monomer containing an epoxy group with an alkoxysilane. For example, epichlorohydrin and methoxysilane may be reacted to produce a silane-modified epoxy resin. Examples of monomers containing an epoxy group include epichlorohydrin, epibromohydrin, epidodohydrin, 1-chloro-3,4-epoxybutane, ethylene oxide, propylene oxide, isobutylene oxide, methyl glycy Methyl ether, ethyl glycidyl ether, isopropyl glycidyl ether, and the like. Examples of the alkoxysilane include methoxysilane, ethoxysilane, isopropoxysilane and the like.
실란 변성 에폭시 수지의 중량 평균 분자량은 약 200 내지 약 20,000의 범위이고, 중합도는 약 0.1 내지 약 5.5 정도인 것이 바람직하다. 실란 변성 에폭시 수지의 중량 평균 분자량이 약 200 미만이면, 조성물의 점도가 지나치게 낮고 도막의 기계적 강도가 낮은 문제가 발생한다. 또한, 실란 변성 에폭시 수지의 중량 평균 분자량이 약 20,000을 초과하면, 조성물의 점도가 너무 커서 도막의 균일하게 도포되지 않는다. 따라서 본 발명의 방식 도료용 조성물에 사용되는 실란 변성 에폭시 수지의 중량 평균 분자량은 약 200 내지 약 20,000의 범위인 것이 바람직하다.The weight average molecular weight of the silane-modified epoxy resin is in the range of about 200 to about 20,000, and the degree of polymerization is preferably about 0.1 to about 5.5. If the weight average molecular weight of the silane-modified epoxy resin is less than about 200, there is a problem that the viscosity of the composition is too low and the mechanical strength of the coating film is low. Moreover, when the weight average molecular weight of a silane modified epoxy resin exceeds about 20,000, the viscosity of a composition is too large and it does not apply | coat uniformly a coating film. Therefore, the weight average molecular weight of the silane-modified epoxy resin used in the anticorrosive coating composition of the present invention is preferably in the range of about 200 to about 20,000.
본 발명의 방식 도료용 조성물이 실란 변성 에폭시 수지를 약 20중량% 미만으로 포함하는 경우, 조성물의 내열성 및 내식성이 충분히 향상되지 않는다. 또한, 실란 변성 에폭시 수지의 함량이 약 50중량%를 초과하는 경우, 조성물의 점도가 높고 지촉 건조성이 나쁘며 도막의 기계적 강도가 불량해질 수 있다. 따라서 본 발명의 방식 도료용 조성물은 실란 변성 에폭시 수지를 약 20 내지 약 50중량%를 포함하고, 바람직하게는 약 30 내지 약 45중량%를 포함한다.When the composition for anticorrosive coating of the present invention contains less than about 20% by weight of silane-modified epoxy resin, the heat resistance and the corrosion resistance of the composition are not sufficiently improved. In addition, when the content of the silane-modified epoxy resin exceeds about 50% by weight, the composition may have a high viscosity, poor dry touch, and poor mechanical strength of the coating film. Therefore, the anticorrosive coating composition of the present invention contains about 20 to about 50 wt% of the silane-modified epoxy resin, and preferably about 30 to about 45 wt%.
본 발명의 방식 도료용 조성물은 가교제로 이소시아네이트 화합물과 멜라민 화합물의 혼합물을 포함한다. 이소시아네이트 화합물의 예로는 블로킹된 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트, 디시클로펜타 디이소시아네이트 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 멜라민 화합물의 예로는 헥사메톡시메틸멜라민, 멜라민 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 이소시아네이트 화합물과 멜라민 화합물의 혼합비는 약 1:0.5 내지 약 1:1.5의 범위인 것이 내화학성, 내식성, 강도 등의 물성 면에서 바람직하다.The anticorrosive coating composition of the present invention contains a mixture of an isocyanate compound and a melamine compound as a crosslinking agent. Examples of isocyanate compounds include blocked hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, toluene diisocyanate, xylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4-diisocyanate, dicyclopenta diisocyanate or mixtures thereof. Examples of melamine compounds include hexamethoxymethylmelamine, melamine or mixtures thereof. In addition, the mixing ratio of the isocyanate compound and the melamine compound is preferably in the range of about 1: 0.5 to about 1: 1.5 in view of physical properties such as chemical resistance, corrosion resistance and strength.
본 발명의 방식 도료용 조성물이 가교제를 약 1중량% 미만을 포함하는 경우, 도막의 기계적 강도, 내식성 등이 불량할 수 있다. 또한, 가교제의 함량이 약 10중량%를 초과하더라도 내식성, 강도가 더 이상 향상되지 않아 경제적인 면에서 바람직하지 않다. 따라서 본 발명의 방식 도료용 조성물은 가교제를 약 1 내지 약 10중량%를 포함하고, 바람직하게는 약 2 내지 약 8중량%를 포함한다.If the anticorrosive coating composition of the present invention contains less than about 1% by weight of the crosslinking agent, the mechanical strength, corrosion resistance, and the like of the coating film may be poor. In addition, even if the content of the crosslinking agent exceeds about 10% by weight, corrosion resistance and strength are not improved anymore, which is not economically desirable. Thus, the anticorrosive coating composition of the present invention contains about 1 to about 10% by weight of the crosslinking agent, and preferably about 2 to about 8% by weight.
본 발명의 방식 도료용 조성물은 착색안료, 방청안료 및 체질안료로 이루어진 안료 혼합물을 포함한다. The anticorrosive coating composition of the present invention comprises a pigment mixture consisting of a coloring pigment, an rust preventive pigment and a extender pigment.
본 발명의 방식 도료용 조성물에 사용되는 착색안료는 도막의 은폐력 및 열적 충격에 대한 안정성을 향상시키는 성분으로, 그 예로는 약 80nm이하의 입자 크기를 갖는 카본블랙을 들 수 있다. 본 발명의 방식 도료용 조성물에 사용되는 방청안료는 도막의 내구성 및 방청성을 부여하는 성분으로, 인산아연(ZnO·PO4), 알루미늄 인산염(AlH2P3O10·2H2O) 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 본 발명의 방식 도료용 조성물에 사용되는 체질안료로는 탈크, 탄산칼슘, 알루미늄 실리케이트, 실리카, 마이카, 바륨 설페이트, 규산 마그네슘 등을 들 수 있으나, 방식성능을 고려할 때 탈크를 사용하는 것이 바람직하다.The coloring pigment used in the anticorrosive coating composition of the present invention is a component for improving the hiding power and stability against thermal shock of the coating film, and examples thereof include carbon black having a particle size of about 80 nm or less. The anti-corrosive pigment used in the anticorrosive coating composition of the present invention is a component that imparts durability and rust resistance of the coating film, and may be zinc phosphate (ZnO · PO 4 ), aluminum phosphate (AlH 2 P 3 O 10 · 2H 2 O), or Mixtures and the like can be used. The extender pigment used in the anticorrosive coating composition of the present invention may include talc, calcium carbonate, aluminum silicate, silica, mica, barium sulfate, magnesium silicate, etc., but it is preferable to use talc when considering anticorrosive performance.
본 발명의 방식 도료용 조성물에 포함되는 안료 혼합물은 착색안료, 방청안료 및 체질안료를 약 1: 0.8~2: 1~2.5의 비율로 포함하는 것이 도막의 은폐력, 내구성, 내식성 또는 방청성 등의 물성을 고려할 때 바람직하다.The pigment mixture included in the anticorrosive coating composition of the present invention includes colored pigments, rust preventive pigments, and extender pigments in a ratio of about 1: 0.8 to 2: 1 to 2.5, such as hiding power, durability, corrosion resistance, or rust resistance. It is preferable when considering.
본 발명의 방식 도료용 조성물이 안료 혼합물을 약 20중량% 미만을 포함하는 경우, 건조시 끓어오름 현상이 발생할 수 있고, 지촉 건조성, 도막의 경도 및 도장 작업시의 살오름성 등이 불량할 수 있다. 또한, 안료 혼합물의 함량이 약 50중량%를 초과하는 경우, 도막의 기계적 강도, 내수성, 부착성 및 내식성 등이 불량할 수 있다. 따라서 본 발명의 방식 도료용 조성물은 안료 혼합물을 약 20 내지 약 50중량%를 포함하고, 바람직하게는 약 25 내지 약 40중량%를 포함한다.When the anticorrosive coating composition of the present invention contains less than about 20% by weight of the pigment mixture, it may cause a swelling phenomenon during drying, poor contact dryness, hardness of the coating film and freshness during painting work, etc. Can be. In addition, when the content of the pigment mixture exceeds about 50% by weight, the mechanical strength, water resistance, adhesion and corrosion resistance of the coating film may be poor. Thus, the anticorrosive coating composition of the present invention comprises about 20 to about 50% by weight of the pigment mixture, preferably about 25 to about 40% by weight.
본 발명의 방식 도료용 조성물은 경화촉진제를 포함한다. 경화촉진제는 저온에서부터 300℃ 정도의 고온까지 안정된 도막을 형성하고, 내용제성이 우수한 도막을 형성하는데 기여한다. 경화촉진제의 예로는 파라톨루엔술폰산을 들 수 있다.The anticorrosive coating composition of the present invention contains a curing accelerator. The hardening accelerator forms a stable coating film from a low temperature to a high temperature of about 300 ° C, and contributes to forming a coating film excellent in solvent resistance. Examples of the curing accelerators include paratoluenesulfonic acid.
본 발명의 방식 도료용 조성물이 경화촉진제를 약 0.01중량% 미만으로 포함하는 경우, 조성물의 경화속도가 충분히 향상되지 않는다. 또한, 경화촉진제의 함량이 약 0.1중량%를 초과하는 경우, 경화속도가 지나치게 빨라 도막을 균일하게 형성하기 어렵다. 따라서 본 발명의 방식 도료용 조성물은 경화촉진제를 약 0.01 내지 약 0.1중량%를 포함하고, 바람직하게는 약 0.02 내지 약 0.05중량%를 포함한다.When the composition for an anticorrosive coating of the present invention contains less than about 0.01% by weight of a curing accelerator, the curing rate of the composition is not sufficiently improved. In addition, when the content of the curing accelerator is more than about 0.1% by weight, the curing rate is too fast to form a uniform coating film. Therefore, the anticorrosive coating composition of the present invention contains about 0.01% to about 0.1% by weight of the curing accelerator, and preferably about 0.02% to about 0.05% by weight.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 방식 도료용 조성물은 소포제, 분산제, 표면개질제와 같은 첨가제나 경화속도 조절용 유기용매를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 방식 도료용 조성물에 포함되는 첨가제나 유기용매의 함량은 조성물의 총 중량에 대하여 약 0.1 내지 약 5중량%의 범위에서 그 용도 및 도막의 물성을 고려하여 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 유기용매의 예로는 에테르 화합물, 에스테르 화합물, 케톤 화합물 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the anticorrosive coating composition may further include an additive such as an antifoaming agent, a dispersant, a surface modifier, or an organic solvent for controlling the curing rate. The content of the additive or the organic solvent included in the anticorrosive coating composition of the present invention may be appropriately selected and used in consideration of the purpose and physical properties of the coating film in the range of about 0.1 to about 5% by weight based on the total weight of the composition. Examples of the organic solvent include ether compounds, ester compounds, ketone compounds or mixtures thereof.
본 발명의 방식 도료용 조성물에 포함되는 분산제는 스티렌 약 10 내지 약 40중량%, 아크릴산 약 20 내지 약 40중량% 및 여분의 메틸메타아크릴레이트를 포함한다. 분산제에 포함되는 스티렌의 함량이 약 10중량% 미만이면 내수성이 떨어지고, 약 40중량%를 초과하면 분산성이 떨어질 수 있어 바람직하지 않다. 따라서 분산제에 포함되는 스티렌의 함량은 약 10 내지 약 40중량%인 것이 바람직하다.Dispersants included in the anticorrosive coating composition of the present invention include about 10 to about 40 weight percent styrene, about 20 to about 40 weight percent acrylic acid and excess methylmethacrylate. If the content of styrene contained in the dispersant is less than about 10% by weight, the water resistance is inferior, and if it exceeds about 40% by weight, dispersibility may be inferior, which is not preferable. Therefore, the content of styrene included in the dispersant is preferably about 10 to about 40% by weight.
상기와 같은 본 발명의 방식 도료용 조성물은 내열성, 내화학성, 내구성 및 기계적 강도 등의 물성이 뛰어나므로, 고온에서 우수한 방청성이 요구되는 피도물의 도장에 유용하게 적용될 수 있다. 또한, 상기 방식 도료용 조성물은 수용성 조성물이므로, 도장 작업시 휘발성 유기물의 배출이 적어 쾌적하고 안전한 작업환경을 제공할 수 있다.Since the composition for anticorrosive coating of the present invention as described above is excellent in physical properties such as heat resistance, chemical resistance, durability and mechanical strength, it can be usefully applied to the coating of the coating material requiring excellent rust resistance at high temperature. In addition, since the anticorrosive coating composition is a water-soluble composition, it is possible to provide a comfortable and safe working environment because there is little discharge of volatile organic matter during painting.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 도금층의 형성 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of forming a composite plating layer according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
복합 도금층의 형성 방법Formation method of composite plating layer
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 방식 도료용 조성물을 이용하여 복합 도금층을 형성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of forming a composite plating layer using a composition for anticorrosive coating according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 먼저 대상체 상에 금속 도금층을 형성한다(S100). 상기 대상체로는 도금이 필요한 금속 소재를 들 수 있다. 예를 들어, 고온에서 우수한 방청성이 요구되는 철금속 소재의 피도물이나, 고온에서 건조가 이루어지는 자동차 부품이나 기계장치의 부품 등을 들 수 있다. 상기와 같은 대상체에 아연, 알루미늄 또는 이들의 혼합물을 이용하여 도금처리를 하여 금속 도금층을 형성한다. 예를 들어 전기 도금법으로 금속 도금층을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1, first, a metal plating layer is formed on an object (S100). The object may be a metal material that requires plating. For example, the coating material of the iron metal material which is excellent in rust prevention property at high temperature, the parts of the automobile parts, machinery, etc. which are dried at high temperature, etc. are mentioned. A metal plating layer is formed by plating the object using zinc, aluminum, or a mixture thereof. For example, the metal plating layer can be formed by an electroplating method.
상기 금속 도금층 상에 본 발명의 방식 도료용 조성물을 도포하여 방식성 도막을 형성한다(S200). 본 발명의 방식 도료용 조성물은 실란 변성 에폭시 수지 20 내지 50중량%, 가교제 1 내지 10중량%, 착색안료, 방청안료 및 체질안료를 포함하는 안료 혼합물 20 내지 50중량%, 경화촉진제 0.01 내지 0.1중량% 및 여분의 물을 포함한다. 상기 방식 도료용 조성물은 위에서 설명한 바와 같고, 더 이상의 설명은 생략한다.The anticorrosive coating composition of the present invention is applied onto the metal plating layer to form an anticorrosive coating film (S200). The anticorrosive coating composition of the present invention is 20 to 50% by weight of the silane-modified epoxy resin, 1 to 10% by weight of the crosslinking agent, 20 to 50% by weight of the pigment mixture including coloring pigments, rust preventive pigments and extender pigments, 0.01 to 0.1 weight of the curing accelerator. Contains% and extra water. The anticorrosive coating composition is as described above, and further description is omitted.
상기 방식성 도막은 스프레이 도포법으로 형성할 수 있다. 또한, 금속 도금층이 완전히 건조되기 전에 상기 방식성 도막을 형성하는 wet on wet 방식으로 복합 도금층을 형성한다.The anticorrosive coating film can be formed by a spray coating method. In addition, before the metal plating layer is completely dried, the composite plating layer is formed by a wet on wet method of forming the anticorrosive coating film.
형성된 방식성 도막은 약 160℃ 내지 약 350℃의 온도에서 약 10분간 경화시킴으로써 복합 도금층을 완성한다.The formed anticorrosive coating film is cured for about 10 minutes at a temperature of about 160 ° C to about 350 ° C to complete the composite plating layer.
이하, 방식 도료용 조성물의 제조에 대한 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples for the preparation of the anticorrosive coating composition.
방식 도료용 조성물의 제조Preparation of anticorrosive coating composition
<실시예 1><Example 1>
이온 교환수 약 189.2 중량부 및 아크릴계 분산제 약 2.31 중량부의 혼합물에 체질 안료인 약 탈크 145.6 중량부를 첨가하여 충분히 혼합하였다. 상기 아크릴계 분산제로는 스티렌 모노머 약 30중량%, 아크릴산 약 35중량% 및 메틸메타크릴레이트 약 35중량%를 포함하는 것을 사용하였다. 상기 혼합물에 인산아연 약 62.8 중량부, 알루미늄 인산염 약 23.2 중량부 및 소포제 약 1 중량부를 넣고 다시 혼합한 후, 바인더 수지로 중량평균분자량이 236.4이고 점도가 3cP이며 굴절율이 1.427인 실란 변성 에폭시 수지(제품명 A-187/OSI) 약 400 중량부, 카본 블랙 슬러리 약 70 중량부 및 이온 교환수 약 39.3 중량부를 첨가하였다. 이후, 블록킹된 헥사메틸렌 디이소시아네이트 약 28 중량부, 헥사메톡시메틸멜라민 약 16 중량부, 경화촉진제 약 0.23 중량부, 디프로필렌글리콜 약 18.89 중량부, 소포제 약 0.47 중량부 및 표면 개질제 약 3 중량부를 첨가하고 충분히 교반하여 방식 도료용 조성물을 제조하였다.To the mixture of about 189.2 parts by weight of ion-exchanged water and about 2.31 parts by weight of the acrylic dispersant, 145.6 parts by weight of about talc, a sieving pigment, was added and mixed well. As the acrylic dispersant, about 30 wt% of a styrene monomer, about 35 wt% of acrylic acid, and about 35 wt% of methyl methacrylate were used. About 62.8 parts by weight of zinc phosphate, about 23.2 parts by weight of aluminum phosphate, and about 1 part by weight of an antifoaming agent were added to the mixture, and then mixed again, and then a silane-modified epoxy resin having a weight average molecular weight of 236.4, a viscosity of 3 cP, and a refractive index of 1.427 ( About 400 parts by weight of product name A-187 / OSI), about 70 parts by weight of carbon black slurry and about 39.3 parts by weight of ion-exchanged water were added. Then, about 28 parts by weight of blocked hexamethylene diisocyanate, about 16 parts by weight of hexamethoxymethylmelamine, about 0.23 parts by weight of curing accelerator, about 18.89 parts by weight of dipropylene glycol, about 0.47 parts by weight of antifoam, and about 3 parts by weight of surface modifier. It was added and sufficiently stirred to prepare a composition for anticorrosive coating.
<실시예 2 및 3> <Examples 2 and 3>
각 성분의 함량을 제외하고는 실시예 1에서와 실질적으로 동일한 방법으로 방식 도료용 조성물을 제조하였다. 각 성분의 함량 및 첨가 순서를 하기 표 1에 나타낸다.Except for the content of each component, the anticorrosive coating composition was prepared in substantially the same manner as in Example 1. The content and order of addition of each component are shown in Table 1 below.
<비교예 1 및 2> <Comparative Examples 1 and 2>
바인더 수지의 종류를 제외하고는 실시예 1 및 2에서와 실질적으로 동일한 방법으로 방식 도료용 조성물을 제조하였다. 비교예 1에서는 바인더 수지로 에폭시 수지를 사용하였고, 비교예 2에서는 바인더 수지로 아크릴 변성 에폭시 수지를 사용하였다. 각 성분의 함량 및 첨가 순서를 하기 표 1에 나타낸다.Except for the kind of binder resin, the composition for anticorrosive coating was prepared in substantially the same manner as in Examples 1 and 2. In Comparative Example 1, an epoxy resin was used as the binder resin, and in Comparative Example 2, an acrylic modified epoxy resin was used as the binder resin. The content and order of addition of each component are shown in Table 1 below.
복합 complex 도금층의Plating 형성 및 물성 평가 Formation and property evaluation
강철 표면에 아연 및 알루미늄으로 금속 도금층을 형성한 후에, 상기 금속 도금층이 건조되기 전에 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 방식 도료용 조성물을 스프레이 법으로 도포하여 방식성 도막을 형성하였다. 상기 방식성 도막은 약 200℃의 온도에서 약 10분간 경화시켰다. 그 결과, 약 20 내지 25㎛의 두께를 갖는 방식성 도막이 형성되었다.After the metal plating layer was formed of zinc and aluminum on the steel surface, the anticorrosive coating compositions prepared in Examples and Comparative Examples were applied by a spray method before the metal plating layer was dried, thereby forming an anticorrosive coating film. The anticorrosive coating film was cured for about 10 minutes at a temperature of about 200 ° C. As a result, an anticorrosive coating film having a thickness of about 20 to 25 mu m was formed.
형성된 방식성 도막에 대하여 건조된 도막의 외관 상태, 도장 작업성, 열충격성, 소재 밀착성, 내충격성, 내온수성, 내비등수성, 내산성, 내알칼리성, 내염수 분무성 등의 물성을 평가하였다. 평가의 방법 및 평가 결과는 하기 표 2에 나타낸다.For the formed anticorrosive coating film, physical properties such as appearance state, coating workability, thermal shock resistance, material adhesion, impact resistance, hot water resistance, boiling resistance, acid resistance, alkali resistance, and salt water spray resistance of the dried coating film were evaluated. The evaluation method and the evaluation results are shown in Table 2 below.
표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 방식 도료용 조성물은 도장의 작업성, 열충격성, 소재 밀착성, 내충격성, 내온수성, 내화학성 등의 도막 물성이 매우 우수한 것으로 나타났다. 특히, 본 발명의 방식 도료용 조성물은 실란 변성 에폭시 수지를 포함하고 있어, 에폭시 수지나 아크릴 변성 에폭시 수지와 같은 다른 바인더 수지에 비하여 내온수성, 내비등수성 등의 내열성이 매우 우수한 것으로 나타났다. As shown in Table 2, the composition for anticorrosive coating of the present invention was found to be very excellent coating properties, such as workability, thermal shock, material adhesion, impact resistance, hot water resistance, chemical resistance of the coating. In particular, the composition for an anticorrosive coating of the present invention contains a silane-modified epoxy resin, and has been shown to have excellent heat resistance such as hot water resistance and boiling resistance compared to other binder resins such as epoxy resins and acrylic modified epoxy resins.
상술한 본 발명의 방식 도료용 조성물은 금속 소재에 대하여 우수한 밀착성일 지니고 있어, 탁월한 방청성, 내구성, 내화학성, 기계적 강도 등의 물성이 매우 우수하다. 또한, 본 발명의 방식 도료용 조성물은 내열성, 내비등수성 등이 뛰어나므로, 고온에서 우수한 방청성이 요구되는 피도물의 도장에 유용하게 적용될 수 있다. 또한, 상기 방식 도료용 조성물은 수용성 조성물이므로, 도장 작업시 휘발성 유기물의 배출이 적어 쾌적하고 안전한 작업환경을 제공할 수 있다.The above-described anticorrosive coating composition of the present invention has excellent adhesion to a metal material, and has excellent physical properties such as excellent rust resistance, durability, chemical resistance, and mechanical strength. In addition, since the anticorrosive coating composition of the present invention is excellent in heat resistance, boiling water resistance, etc., it can be usefully applied to the coating of the coating material requiring excellent rust resistance at high temperature. In addition, since the anticorrosive coating composition is a water-soluble composition, it is possible to provide a comfortable and safe working environment because there is little discharge of volatile organic matter during painting.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 지식을 가진 자 또는 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. As described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below It will be appreciated that various modifications and variations can be made in the present invention.
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