KR20110062223A - Surface-treated steel sheet coated with low voc high-solid coatings - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A surface-treated steel sheet coated with low VOC high-solid paint is provided to improve processability by adding hydroxypivalyl hydroxypivalate. CONSTITUTION: A surface-treated steel sheet coated with low VOC high-solid paint comprises high-solid polyester resin, hardening resin, curing catalyst, solvent, and additive. The high-solid polyester resin comprises polyhydric alcohol, polyhydric acid, capping materials, and solvent. The polyhydric alcohol comprises hydroxypivalyl hydroxypivalate.

Description

VOC저감 하이솔리드 도료를 코팅한 표면처리강판{Surface-Treated Steel Sheet Coated with Low VOC High-Solid Coatings}Surface-Treated Steel Sheet Coated with Low VOC High-Solid Coatings

본 발명은 피씨엠용 강판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도료의 하이 솔리드화에 의해 용제 사용량을 절감하여, 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Chemicals;VOC)을 절감하는 효과를 지니면서, 가공성이 우수한 하이솔리드 도료 조성물을 코팅한, 피씨엠용 표면처리강판 에 관한 것이다.The present invention relates to a steel sheet for PCM, and more particularly, high solids having excellent workability while reducing the amount of solvent used by high solidification of paints, thereby reducing volatile organic chemicals (VOC). It relates to a surface-treated steel sheet for PCM coated with a coating composition.

기존의 PCM(Pre Coated Metal) 강판용 폴리에스테르 고분자 수지 (이하, '하이 폴리머'라고 부르기도 함) 도료는 기본 수지로서 고분자 폴리에스테르 수지와 경화수지로서 멜라민 수지 화합물을 사용하고, 여기에 경화를 촉진하는 경화촉매와, 소포제, 레벨링제 등 소량의 첨가제를 포함시켜 제조한 도료 조성물이 사용되었다. 이러한 하이 폴리머 도료 조성물은 수지의 높은 점도로 인하여 원활한 도장 작업성을 유지하기 위해서는 도료의 점도를 낮추는 많은 양의 유기용제를 필요로 하고, 이로 인하여 용제가 코팅 후 도막이 형성되면서 대기 중으로 휘발되는, 다량의 휘발성 유기화합물을 배출함으로써 대기오염의 주 원인이 되고 있는 실정이다.The conventional polyester polymer resin for PCM (Pre Coated Metal) steel plate (hereinafter also referred to as 'high polymer') paint uses a polymer polyester resin as a basic resin and a melamine resin compound as a curable resin, and promotes curing therein. A coating composition prepared by containing a curing catalyst, and a small amount of additives such as an antifoaming agent and a leveling agent was used. This high polymer coating composition requires a large amount of organic solvent to lower the viscosity of the paint in order to maintain a smooth coating workability due to the high viscosity of the resin, and because of this, the solvent is volatilized to the atmosphere as the coating film is formed after coating Emission of volatile organic compounds is a major cause of air pollution.

각 도료 제조업체에서는 이러한 환경오염 문제를 최대한 개선하여 전세계적 친환경 흐름에 부응하기 위하여 PCM 도료의 수용화 및 분체화, EB 경화시스템을 적용한 EB 도료 등 친환경형 도료 개발을 지속적으로 진행하여 왔다. 그러나 고가의 재료비로 인한 비경제성 또는 도막 물성의 한계로 PCM 도료 분야에서 상업화하기에는 어려운 실정이다.Each paint manufacturer has continued to develop eco-friendly paints such as EB paints with EB hardening system, which accepts and powders PCM paints and responds to the global eco-friendly flow. However, it is difficult to commercialize in PCM coatings due to the inexpensiveness or the limitation of coating properties due to expensive material costs.

본 발명의 제 1 측면에서는, In a first aspect of the invention,

i) 다가 알코올, 다가 산, 캡핑제 및 용제를 포함하고, 중량평균 분자량 11,000~15,000, 수산가 15~25 mgKOH/g, 유리전이온도 30~50℃, 고형분 함량비 55~65%인, 하이솔리드 폴리에스테르 수지; i) High solid containing polyhydric alcohol, polyacid, capping agent and solvent, weight average molecular weight 11,000-15,000, hydroxyl value 15-25 mgKOH / g, glass transition temperature 30-50 ℃, solid content ratio 55-65% Polyester resins;

ii) 경화수지; ii) cured resins;

iii) 경화 촉매; iii) curing catalyst;

iv) 용제; 및 iv) solvents; And

v) 기타 첨가제를 포함하는 하이솔리드 도료 조성물이 코팅된, 피씨엠 표면처리강판을 제공한다.v) Provides a PCM coated steel sheet coated with a high solid coating composition comprising other additives.

여기서, 상기 캡핑제는 노나노익산, 벤조산, p-tertiarybutyl benzoic acid로 이루어진 그룹으로부터 선택하여 사용한다.Here, the capping agent is used selected from the group consisting of nonanoic acid, benzoic acid, p-tertiarybutyl benzoic acid.

본 발명의 제 2 측면에서는, In a second aspect of the invention,

화성피막 처리된 금속판체 또는 도금층; Chemically coated metal plate or plated layer;

i) 다가 알코올, 다가 산, 캡핑제 및 용제를 포함하고, 중량평균 분자량 11,000~15,000, 수산가 15~25 mgKOH/g, 유리전이온도 30~50℃, 고형분 함량비 55~65%인, 하이솔리드 폴리에스테르 수지, i) High solid containing polyhydric alcohol, polyacid, capping agent and solvent, weight average molecular weight 11,000-15,000, hydroxyl value 15-25 mgKOH / g, glass transition temperature 30-50 ℃, solid content ratio 55-65% Polyester resin,

ii) 경화수지, ii) cured resin,

iii) 경화 촉매, iii) curing catalyst,

iv) 용제, 및 iv) a solvent, and

v) 기타 첨가제를 포함하는, 하이솔리드 도료 조성물이 코팅된, 프라이머 도막; 및v) a primer coating film coated with a high solid coating composition comprising other additives; And

상도 도막;이 순차적으로 적층되어 이루어진, 피씨엠 표면처리강판을 제공한다.The top coat film; is laminated sequentially to provide a PCM surface treatment steel sheet.

일반적인 PCM용 폴리에스테르 하이 폴리머 도료 조성물의 휘발성 유기 화합물을 저감하기 위해서, 본 발명자들은 도료 중의 고형분 함량을 높이는 하이솔리드(High-Solid)화 연구를 계속하였으며, 초 하이솔리드 폴리에스테르수지의 유연한 수지와 하이솔리드 폴리에스테르의 고경도 수지를 주제수지로 하여 상호 보완적으로 물성을 보완함으로써 고형분 함량을 높여켜 휘발성 유기성분 배출을 저감하는 건자재용 PCM(pre-coated metal: 선 도장 강판)용 도료 조성물 기술을 개발하였다. 자세한 내용은 한국등록특허 제692931호 ("환경친화형 피씨엠용 도료조성물")에 기재되어 있으며, 그 전문이 본 발명에서 참고문헌으로 삽입된다.In order to reduce the volatile organic compounds of the general polyester high polymer coating composition for PCM, the present inventors have continued the research on high solids to increase the solid content in the paint, and the flexible resin of the super high solid polyester resin Paint composition technology for PCM (pre-coated metal) for construction materials that reduces the emission of volatile organic components by increasing the solid content by complementing the physical properties with high-hardness resin of high-solid polyester as the main resin Developed. Details are described in Korean Patent No. 692931 ("Paint composition for environmentally friendly PCM"), the entirety of which is incorporated herein by reference.

하지만, 제692931호의 경우, 폴리에스테르 수지의 중량평균 분자량이 약7000~9000로서, 일반 건재용 목적으로 적용할 경우에는 하이솔리드화에 의한 VOC저감 효과를 나타내지만, 일반적인 가전용 PCM 도료의 분자량에 비해 낮은 분자량으로 인해서 제조과정에서 심가공성을 요구하는 가전용으로 사용하기에는 역부족이다. 이에, 가전, 자동차 등의 용도로 PCM도료에 사용하기에 적합한 가공성, 경도 및 제반 물성을 보유한 도료 및 이를 표면처리한 PCM 강판을 개발하기 위한 연구를 거듭하였다.However, in the case of heading 692931, the weight average molecular weight of the polyester resin is about 7000 to 9000, and when applied for general building materials, it shows a VOC reduction effect due to high solidification, but it does not affect the molecular weight of general PCM paint for home appliances. Due to its low molecular weight, it is insufficient to be used as a home appliance that requires deep workability in the manufacturing process. Thus, the research has been carried out to develop paints having workability, hardness, and various physical properties suitable for use in PCM coatings for home appliances, automobiles, and the like, and PCM steel plates having surface treatments thereof.

일반적으로 가전제품용 도장강판은 180도 굽힘(180 degree bending) 실험시 1t굽힘(bending) 도막의 균열이 없어야 한다. 즉, 벽체 같은 건재용과는 달리 TV 후면판 등의 가전제품에 적용하기 위해서는 제조 과정에서 심가공성이 필수적으로 요구되기 때문에, 가공성이 가전용 도료의 효과발현에 매우 중요한 인자로 여겨진다.In general, the coated steel sheet for home appliances should be free of cracks in the 1t bending film during the 180 degree bending test. In other words, unlike the building materials such as walls, since the deep workability is required in the manufacturing process in order to apply to home appliances such as TV back panels, processability is considered to be a very important factor in the expression of the effect of the home appliance paint.

하지만, 일반 가전용 PCM도료로 사용되는 수지의 경우, 중량평균 분자량이 25,000~28,000, 고형분 함량(Solid content)이 약 50% 수준으로서, 낮은 고형분의 선형 폴리에스테르 수지를 사용하는 것이 일반적인데, 이 경우 가공성은 양호하지만 하이솔리드화가 곤란하다는 문제가 있다. However, in the case of resins used as PCM paints for general home appliances, the weight average molecular weight is 25,000 to 28,000 and the solid content is about 50%, and it is common to use a low solid linear polyester resin. In this case, the workability is good, but there is a problem in that high solidification is difficult.

이에 본 발명자들은 가전용 PCM도료에서도 VOC절감형 하이솔리드화를 구현하고, 동시에 하이솔리드화로 인해 낮아진 분자량으로 인한 가공성 취약 문제를 해결하고, 도막의 제반 물성 또한 양호하게 확보하기 위해 연구하였다.Therefore, the present inventors have implemented VOC-reduced high-solidification in PCM paints for home appliances, and at the same time, solved a problem of weak processability due to lower molecular weight due to high-solidification, and studied to ensure good physical properties of the coating film.

그 결과, 수지를 구성하는 원료 모노머와 첨가제, 중합 반응을 관리함으로써 하이솔리드화를 이루는 한편, 가전용의 경우 분자량이 커질수록 도막 유연성이 좋 기 때문에, 가전용에 사용 가능하도록 제692931호에 비해 분자량을 높게 관리하였다. As a result, high-solidification is achieved by managing the raw material monomers, additives, and polymerization reactions constituting the resin, while in the case of household appliances, the higher the molecular weight is, the better the coating film flexibility is. The molecular weight was controlled high.

특히, 수지 제조과정에서 캡핑제(Capping agent)를 사용하여 수지의 분자량을 원하는 수준으로 제어하고, 분자량 분포를 좁은 수준으로 유지함으로써 저점도, 저분자량에서 물성(가공성)이 우수하고 하이솔리드화 되는 것을 발견해 내었다.In particular, by using a capping agent in the resin manufacturing process to control the molecular weight of the resin to a desired level, by maintaining a narrow molecular weight distribution excellent physical properties (processability) at low viscosity, low molecular weight and high solidification I found out.

즉, 일반 가전용 폴리에스테르 수지에서는 가공성 및 내구성을 확보하기 위해 대부분 높은 수준의 분자량(25,000~35,000)을 유지한다. 그러나, 본 발명에서와 같이 수지 주사슬의 일단을 막음으로써 반응을 종료시키는 캡핑제를 이용하여 분자량이 약11,000 수준에 도달하면 중합 반응을 강제 종료시키는 방식을 취함으로써, 수지 분자량을 바람직하게는 11,000~15,000, 더욱 바람직하게는 13,000~15,000으로서 좁은 분포 범위를 갖도록 제어하였다.That is, in general household polyester resins maintain a high molecular weight (25,000 ~ 35,000) of the high level in order to ensure processability and durability. However, by using a capping agent which terminates the reaction by blocking one end of the resin main chain as in the present invention, when the molecular weight reaches the level of about 11,000, the polymerization reaction is forcibly terminated, whereby the resin molecular weight is preferably 11,000. It was controlled to have a narrow distribution range as ˜15,000, more preferably 13,000 to 15,000.

중요 특성으로 분자량이 작아지면 대부분 하이드록시 값이 커지고 이는 경시변화를 일으켜 가공성(bending)을 약화시키는 결과를 초래한다. 떠라서 이 발명의 특징인 캡핑제를 이용하여 하이드록시값은 기존 고분자수지와 동일하게 유지하면서 분자량을 반으로 줄이는 것을 가능하게 하였다.As an important characteristic, the lower the molecular weight, the greater the hydroxy value, most of which results in a change over time resulting in a weakening of the bending (bending). By using the capping agent, which is a characteristic of the present invention, the hydroxy value was able to reduce the molecular weight in half while maintaining the same value as the existing polymer resin.

또한 도료 피막을 형성하는 과정에서 롤 코터(Roll Coater) 사용에 적절한 수준의 점도를 유지하는 것 또한 필요하기 때문에, 고형분 함량이 높으면서도 점도 가 낮아서, 결과적으로 희석을 위한 용제 사용량을 줄일 수 있도록 점도 또한 제어할 필요가 있었다.In addition, it is also necessary to maintain an appropriate level of viscosity for the use of a roll coater in the process of forming the coating film, so that the viscosity is high so that the solid content is high and the viscosity is low, so that the amount of solvent for dilution can be reduced. It also needed to be controlled.

따라서, 하나의 예로서 고형분을 용해시키는 데 사용하는 용제 중에서, 진용제의 사용량을 증가하였다.Therefore, among the solvents used to dissolve the solid content as an example, the amount of the true solvent increased.

또한, 하이솔리드 폴리에스테르 수지의 원료 모노머에 있어서 가공성이 우수한 하이드록시 피발일 하이드록시 피발레이트(HPHP)를 첨가함으로써, 상대적으로 낮은 분자량에서 취약한 가공성을 더욱 보완하였다.In addition, by adding hydroxy pivalyl hydroxy pivalate (HPHP) having excellent processability in the raw material monomer of the high-solid polyester resin, the workability that is weak at a relatively low molecular weight is further supplemented.

또한, 경화수지 면에서, 기존에는 멜라민 경화수지 만을 사용하였으나, 본 발명에서는 우레탄 수지를 도입하여 가공성 하락을 더욱 보완하였다.In addition, in terms of cured resin, melamine cured resin was conventionally used only, but in the present invention, a urethane resin was introduced to further compensate for the decrease in processability.

본 발명에 따른 도료 조성물을 사용하게 되면, 일반 가전용 도료 조성물에 비해서, 불휘발분인 고형분 비율은 높이되, 점도는 동일하게 유지하여, 결과적으로 휘발성 유기화합물인 용제 사용량을 상당히 절감함과 동시에, 도료의 단위 소요량을 획기적으로 줄이고, 가공성과 경도 등 물성을 보완할 수 있었다.When the coating composition according to the present invention is used, the ratio of solid content, which is a non-volatile content, is higher than that of the general coating composition for home appliances, while the viscosity is kept the same, resulting in a significant reduction in the amount of solvents that are volatile organic compounds. The unit requirement of the paint was greatly reduced and the properties such as workability and hardness could be complemented.

따라서, 원가 절감 및 환경오염물질 발생 저감에 기여할 수 있다.Therefore, it can contribute to cost reduction and reduction of environmental pollutant generation.

상기한 성분들을 혼합한 하이솔리드 도료를 코팅하여 본 발명에 따른 PCM 표면처리강판을 제조하는 방법은, 통상의 방법으로 소지 강판을 비 크로메이트 전처 리하고, 그 위에 강판에 부착성 및 내식성 향상을 위하여 하이솔리드 조성물 도료를 3-10마이크론(micron)의 건조도막두께로 코팅하고, 가열하여 프라이머 도막을 형성한 후, 그 위에 상도로 10 ~ 25 마이크론의 건조도막 두께가 되도록 도료를 코팅하고, 가열하는 것으로 이루어진다. 필요할 경우에 CLEAR 도료를 추가로 도장할 수도 있다. 상기 프라이머, 상도 및 CLEAR 코팅 방법에 대해서는, 특별히 제한되지 않고, 일반적으로 사용되는 스프레이법, 롤 코팅법, 에어 스프레이법, 에어리스 스프레이법 등을 사용할 수 있다.The method of manufacturing a PCM surface-treated steel sheet according to the present invention by coating a high-solid coating material mixed with the above components, by non-chromate pre-treated steel sheet in a conventional manner, to improve adhesion and corrosion resistance thereon The high solid composition paint is coated with a dry coating thickness of 3-10 microns, heated to form a primer coating film, and then coated with a top coat to have a dry coating thickness of 10 to 25 microns, followed by heating. It consists of If necessary, additional CLEAR paint may be applied. There is no restriction | limiting in particular about the said primer, top coat, and CLEAR coating method, The spray method, roll coating method, air spray method, airless spray method, etc. which are generally used can be used.

이하에서는 본 발명에 따른 PCM 표면처리강판을 구성하는 소지강판 및 프라이머 도막에 대해서 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter will be described in detail with respect to the steel sheet and primer coating film constituting the PCM surface treatment steel sheet according to the present invention.

소지강판Steel plate

본 발명의 표면처리강판으로 사용하는 강판은 특별히 제한되지 않으며, 냉연 강판, 열연 강판 등의 금속판체 자체, 혹은 그 위에 용융 아연 도금 강판, 전기 아연도금 강판, 용융 합금화 아연 도금 강판, 알루미늄 도금 강판, 알루미늄-아연 합금 도금 강판, 스테인리스 강판 등의 강판, 알루미늄판, 구리판, 티탄판, 마그네슘판, 그 밖의 도금 금속판 등 일반적으로 공지된 도금층이 형성된 것이라면 대부분의 것이 적용 가능하다. 또한 소지강판과 프라이머 도막과의 층간 밀착성 및 기본 내식성 부여를 위하여 인산피막, 크로메이트, 논(non)-크로메이트 등과 같은 공지된 화성처리를 수행하는 것이 보다 바람직하다..The steel sheet used as the surface-treated steel sheet of the present invention is not particularly limited, and the sheet metal itself, such as cold-rolled steel sheet, hot-rolled steel sheet, or hot-dip galvanized steel sheet, electro-galvanized steel sheet, hot-dip galvanized steel sheet, aluminum plated steel sheet, As long as generally known plating layers, such as an aluminum- zinc alloy plated steel plate and a steel plate, such as a stainless steel plate, an aluminum plate, a copper plate, a titanium plate, a magnesium plate, and other plated metal plates, are formed, most are applicable. In addition, it is more preferable to perform a known chemical conversion treatment such as phosphate coating, chromate, non-chromate, etc. in order to provide interlayer adhesion between the base steel sheet and the primer coating film and basic corrosion resistance.

프라이머 도막Primer coatings

프라이머 도막은 강판 표면과 상도 도막과의 층간 부착성, 도막경도, 내약품성, 내식성 등에 영향을 주는 중요 인자로서, 이하에서 상세하게 설명될 하이솔리드 도료를 가전용 프라이머로 사용할 수 있으며, 건재용에서 고가공성을 요구할 경우에도 적용 가능하다. 본 발명의 프라이머 도료에는 내식성 부여를 위하여 기존의 TiO2백색안료 외에 독성 또는 무독성 방청안료를 혼합 사용할 수도 있다. The primer coating film is an important factor that affects the interlayer adhesion between the surface of the steel sheet and the top coat, coating hardness, chemical resistance, corrosion resistance, and the like. A high-solid paint, which will be described in detail below, may be used as a primer for home appliances. It can be applied even when high processability is required. In order to impart corrosion resistance to the primer paint of the present invention, a toxic or non-toxic anti-rust pigment may be used in addition to the existing TiO 2 white pigment.

프라이머 도료의 건조 도막 두께는 3~10㎛가 바람직하며, 보다 바람직하게는 4~6㎛가 좋다. 그 이유는 건조 도막의 두께가 3㎛ 미만에서는 방청성 및 부착력이 떨어지고, 10㎛ 초과시에는 표면 외관 불량 및 경제성이 떨어지기 때문이다.3-10 micrometers is preferable and, as for the dry coating film thickness of a primer coating material, 4-6 micrometers is more preferable. The reason for this is that when the thickness of the dry coating film is less than 3 µm, the rust preventive property and adhesion are inferior, and when the thickness of the dried coating film is greater than 10 µm, surface appearance defects and economical efficiency are inferior.

이때 도장방식은 롤 코팅에 국한되지 않고, PCM 강판에 사용되어지는 커텐 플로워 방식도 포함된다.At this time, the coating method is not limited to the roll coating, it also includes a curtain floor method used for PCM steel sheet.

소부조건으로는 소지 금속판체의 폭 및 두께, 라인 스피드에 따라 소부되는 분위기온도 조건이 변경되어야 하나, PCM의 연속 라인에서 PMT(peak metal temperatur) 190~220℃가 되도록 하는 것이 바람직하다.As the baking conditions, the atmosphere temperature conditions to be baked should be changed depending on the width, thickness and line speed of the base metal plate, but it is preferable to make the PMT (peak metal temperatur) 190-220 ° C in the continuous line of the PCM.

이하에서는 본 발명에 따른 PCM 표면처리 강판에 코팅되는 하이솔리드 도료 조성물을 구성하는 폴리에스테르 주제수지, 경화수지, 경화촉매, 용제 및 기타 첨가제에 대하여 구체적으로 살펴본다. Hereinafter, the polyester main resin, the cured resin, the curing catalyst, the solvent, and other additives constituting the high solid coating composition coated on the PCM surface-treated steel sheet according to the present invention will be described in detail.

하이솔리드 폴리에스테르 수지High Solid Polyester Resin

본 발명에 따른 하이솔리드 폴리에스테르 주제수지는 다가 알코올(예를 들어, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 등)과 다가 산 모노머의 중합반응 산물로서, 상기의 하이솔리드 폴리에스테르 수지의 다가 알코올 성분으로서는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부틸렌 글리콜, 트리메틸올프로판, HPHP(하이드록시피발일 하이드록시 피발레이트; hydroxypivalyl hydroxypivalate), 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 메틸프로판디올, 사이클로헥산디메탄올, 하이드로게네이트 비스페놀 에이, 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀 에이, 프로필렌옥사이드 부가 비스페놀 에이, 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀 에프, 프로필렌옥사이드 부가 비스페놀에프, 및 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀 에스, 프로필렌옥사이드 부가 비스페놀 에스 등을 들 수 있다. 이들은 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용될 수 있다. The high-solid polyester main resin according to the present invention is a polymerization product of a polyhydric alcohol (for example, propylene glycol, ethylene glycol, etc.) and a polyacid monomer, and as the polyhydric alcohol component of the high-solid polyester resin, ethylene glycol, Propylene glycol, 1,4-butylene glycol, trimethylolpropane, HPHP (hydroxypivalyl hydroxypivalate), 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, methylpropanediol, cyclohexanedimethanol, Hydrogenate bisphenol A, ethylene oxide addition bisphenol A, propylene oxide addition bisphenol A, ethylene oxide addition bisphenol F, propylene oxide addition bisphenol F, ethylene oxide addition bisphenol S, propylene oxide addition bisphenol S, etc. are mentioned. These may be used by mixing one or more than two.

바람직하게는, 상기 하이솔리드 폴리에스테르 수지에 사용한 다가 알코올류는 하이솔리드 수지의 가공성 저하를 개선하기 위해서 HPHP(하이드록시 피발일 하이드록시 피발레이트; Hydroxypivalyl hydroxypivalate)를 포함하는 다가 알코올을 총 주제수지 중량의 20 내지 40%를 포함한다. Preferably, the polyhydric alcohols used for the high solid polyester resin may include a polyhydric alcohol including HPHP (Hydroxy pivalyl hydroxy pivalate) in order to improve processability of the high solid resin. 20 to 40% of the amount.

상기 HPHP는 폴리에스테르 수지를 제조하는 데 사용되는 고기능성 에스테르- 글리콜로서, 구조적으로 네오펜틸글리콜과 유사하여, 구조/특성 관계 면에서 상당부분 동일하다. 수지에 HPHP를 첨가하면 네오펜틸글리콜에 의한 경우처럼 건조 및 기계적 특성을 유지함과 아울러, 도막에 유연성을 부여하는 특징이 있고, 효과 면에서는 네오펜틸글리콜 보다 월등히 우수하다. 따라서, 내칩성을 가진 가전용 프라미어 용도와, 높은 수준의 유연성, 외관 내구성, 흐름성을 요구하는 도료 용도에서 뛰어난 효과를 발휘할 수 있다. The HPHP is a high functional ester-glycol used to make polyester resins, which is structurally similar to neopentylglycol, and is substantially the same in terms of structure / characteristics. When HPHP is added to the resin, it maintains drying and mechanical properties as in the case of neopentylglycol, and gives flexibility to the coating, and is superior to neopentylglycol in terms of effects. Therefore, it can exhibit the outstanding effect in the use of the chip | tip for home appliances which has chip resistance, and the coating use which requires a high level of flexibility, appearance durability, and flowability.

본 발명의 실시예에서, HPHP는 총 폴리에스테르 주제수지 중량의 4.5~6.5%로 사용하는 것이 바람직한데, 4.5% 미만에서는 원하는 가공성 개선효과를 얻기 어려우며, 6.5% 초과시에는 경도 저하 문제가 생길 수 있기 때문이다.In the embodiment of the present invention, HPHP is preferably used in the 4.5 ~ 6.5% of the total polyester main resin weight, less than 4.5% is difficult to obtain the desired workability improvement effect, when exceeding 6.5% may cause problems of hardness degradation Because.

상기 하이솔리드 폴리에스테르 수지의 제조에 사용되는 다가 산으로서는 프탈릭 안하이드라이드, 테트라하이드로 프탈릭 안하이드라이드, 이소프탈산, 테레프탈산, 아디프산, 아젤라익산, 세바스산, 사이클로헥사디에시드, 트리멜리틱 안하이드라이드 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. Examples of the polyhydric acid used in the preparation of the high-solid polyester resin include phthalic anhydride, tetrahydro phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, cyclohexadiacid and trimellis. Tic anhydride, and the like. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.

바람직하게는 상기 다가 산류는 프탈릭 안하이드라이드, 테트라하이드로 프탈릭 안하이드라이드, 아디프산, 이소프탈산 및 테레프탈릭산으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 방향족 산을 총 주제수지 중량의 20 내지 40%를 포함한다. Preferably, the polyhydric acid is an aromatic acid including at least one selected from the group consisting of phthalic anhydride, tetrahydro phthalic anhydride, adipic acid, isophthalic acid and terephthalic acid. Contains 40%.

본 발명에서는 주제수지를 구성하는 기본 모노머인 다가 알코올류와 다가 산류 이외에, 수지의 분자량 및 분자량 분포 범위를 제어하여 하이솔리드화를 달성하 기 위하여 캡핑제를 사용하였다. 본 발명에 따른 하이솔리드 폴리에스테르 수지의 제조에 사용되는 캡핑제로는 Nonanoic acid, Benzoic acid, P-tertiarybutylbenzoic acid로 이루어진 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 Nonanoic acid을 사용하여, 분자량 제어 효과 및 가공성 보완 효과를 달성하도록 한다.In the present invention, in addition to the polyhydric alcohols and polyvalent acids, which are the basic monomers constituting the main resin, a capping agent was used to control the molecular weight and the molecular weight distribution range of the resin to achieve high solidification. As a capping agent used in the preparation of the high solid polyester resin according to the present invention, at least one selected from the group consisting of Nonanoic acid, Benzoic acid, and P-tertiarybutylbenzoic acid may be used. To achieve the control effect and workability complementary effect.

본 발명에서 캡핑제는 총 폴리에스테르 주제수지 중량의 1.0~2.5%로 사용하는 것이 바람직한데, 1.0% 미만에서는 하이솔리드화에 도달하기에 부적합할 수 있으며, 높은 점도로 인해 작업성이 저하되는 원인이 되며, 2.5% 초과시에는 가공성 등의 제반 물성이 저하될 수 있기 때문이다.In the present invention, the capping agent is preferably used at 1.0 to 2.5% of the total polyester main resin weight, but less than 1.0% may be inadequate to reach high solidification, and the cause of deterioration in workability due to high viscosity This is because when it exceeds 2.5%, various physical properties such as workability may decrease.

본 발명에 따른 하이솔리드 폴리에스테르 수지의 중합시에 사용되는 희석용제로는 상기 이에 한정하는 것은 아니나, 수지의 용해도를 최적화함과 동시에 도막의 파핑성(popping)에 대한 안정성 부여 및 수지고형분 조정을 위하여 크실렌(XY, 조용제)/메톡시 프로판올(PM, 진용제)이 추천되어지며, 사용비율은 임의로 조정가능하나 계절별 온도차이에 따른 점도 변화조정, 하이솔리드 수지의 고형분을 조절할 수 있도록 7:3정도인 것이 바람직하다. 용제의 사용량은 고형분을 용해시킬 수 있는 범위, 즉 총 수지 중량의 35~50% 범위 이내에서 적절하게 사용 가능하다. The diluent used in the polymerization of the high-solid polyester resin according to the present invention is not limited to the above, but it is possible to optimize the solubility of the resin and to provide stability to the popping of the coating film and to adjust the resin content. Xylene (XY, co-solvent) / methoxy propanol (PM, anti-solvent) is recommended, the ratio can be arbitrarily adjusted, but the viscosity change according to the seasonal temperature difference, the solid content of the high-solid resin can be adjusted 7: 3 It is preferable that it is about degree. The amount of solvent used can be suitably used within the range in which the solid content can be dissolved, that is, within the range of 35 to 50% of the total resin weight.

나아가 부가중합시 산 알콜 반응을 활성화시키기 위하여 DBTO와 같은 틴 계열의 금속촉매를 사용할 수 있으며, 그 함량으로는 고가이고 독성이 있는 점을 감안해볼 때 0.05중량% 정도로 제한하는 것이 바람직하다. Furthermore, in order to activate acid alcohol reaction during addition polymerization, a tin-based metal catalyst such as DBTO may be used, and the content thereof is preferably limited to about 0.05% by weight in consideration of the high cost and toxicity.

본 발명에 따른 하이솔리드 폴리에스테르 주제수지는 하이솔리드화에 의한 용제절감효과, 점도에 따른 작업성 및 가공성 측면을 고려하여, 중량평균 분자량은 11000 내지 15000범위 이내인 것이 바람직하며, 수산기 값이 15 내지 25mgKOH/g, 유리전이온도(Tg)는 30~50℃ 이내인 것이 바람직하다.The high-solid polyester main resin according to the present invention preferably has a weight average molecular weight within the range of 11000 to 15000 in consideration of solvent saving effect due to high solidification, workability and processability according to viscosity, and a hydroxyl value of 15. To 25 mgKOH / g, the glass transition temperature (Tg) is preferably within 30 ~ 50 ℃.

경화수지Hardening resin

본 발명에 있어서, 상기 주제수지에 대한 경화수지로는 멜라민 수지와 우레탄 경화수지를 1:1 ~ 1:0.7 혼합하여 사용하고, 전체 조성물의 총 중량 기준으로 2~8중량%, 이 중에서 우레탄 경화수지를 1~5중량% 가하여 하이솔리드 도료를 제조한다. In the present invention, the cured resin for the main resin is used by mixing the melamine resin and urethane cured resin 1: 1 to 1: 0.7, 2 to 8% by weight based on the total weight of the total composition, among which the urethane cured 1-5% by weight of resin is added to prepare a high solid paint.

본 발명에서 경화수지로서 우레탄 수지를 과다 사용할 경우 고온 소부형 경화 방식에 있어서 황변 현상이 발생될 수도 있으므로 멜라민 수지와 병용 사용하는 것이 바람직하며, 멜라민 수지 중에서는 아미노기 또는 부톡시기 함유 멜라민 수지가 도막의 경도 등에서 유리하나 산 촉매를 사용할 경우에는 메톡시 멜라민수지에 비해 고온 소부시 반응 속도가 다소 느리며 가공성이 저하되는 단점이 있는 점을 감안하여 산 촉매와 함께 사용할 경우 경화반응 속도가 빠르고, 도막의 경화도가 우수한 특성을 갖는 메톡시기를 함유하는 멜라민 수지를 사용하는 것이 바람직하다. In the present invention, when the urethane resin is excessively used as the curing resin, yellowing may occur in the high temperature baking type curing method, so it is preferable to use the melamine resin in combination with the melamine resin. It is advantageous in hardness, but when using an acid catalyst, the reaction rate is slightly slower at high temperature than the methoxy melamine resin, and the processability is lowered. It is preferable to use a melamine resin containing a methoxy group having excellent properties.

이같이 선택된 메톡시 타입의 멜라민 수지에 우레탄 경화 수지를 1:1 ~ 1:0.7로 혼합하여 사용하면 도막의 가공성 등 기본 물성을 기존 도료와 동등이상의 물성으로 만들게 되며, 이때 혼합비가 1:0.7 미만이면 도막의 가공성이 불량하고, 1:1을 초과하면 도막의 가공성은 양호하나 도막의 표면 경도가 저하되는 단점이 있어 바람직하지 않다. When the urethane cured resin is mixed with the selected methoxy type melamine resin in a ratio of 1: 1 to 1: 0.7, the basic physical properties such as processability of the coating film are made to be equal to or higher than those of the existing paint. poor processability of a coating film, and 1: 1 if it exceeds the processability of the coating film is not preferable because it is a disadvantage that the surface hardness of a good coating film decreases.

우레탄 경화수지는 1 ~ 5 중량%을 혼합하여 사용하고, 경화수지 총 함량은 전체 조성물의 총 중량을 기준으로 2~8중량% 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. 만약 경화수지 총 함량이 2중량%보다 적으면 도막의 내약품성, 내용제성, 경도 등이 저하되며, 반면에 그 함량이 8중량%보다 많을 경우는 가공성이 저하되는 결과를 나타내므로 바람직하지 않다. Urethane cured resin is used by mixing 1 to 5% by weight, and the total content of the cured resin is preferably used in the range of 2 to 8% by weight based on the total weight of the entire composition. If the total content of the cured resin is less than 2% by weight, the chemical resistance, solvent resistance, hardness, etc. of the coating film is lowered, whereas if the content is more than 8% by weight it is not preferable because the workability is reduced.

경화 촉매Curing catalyst

상기 폴리에스테르 주제수지와 경화수지와의 경화반응을 촉진시키는데 사용되는 경화 촉매로는 p-톨루엔 술폰산(p-TSA)또는 디노닐나프탈렌 술폰산(DNNSA), 디나프탈렌 디술폰산(DNNDSA), 플루오로 술폰산 중에서 선택된 술폰산을 아민 또는 에폭시로 중화시킨 것을 사용할 수 있다. 또한 우레탄 가교결합을 위해 Tin촉매(DBTDL; 디부틸틴디라울레이트)가 사용된다. The curing catalyst used to promote the curing reaction between the polyester main resin and the curing resin is p-toluene sulfonic acid (p-TSA) or dinonylnaphthalene sulfonic acid (DNNSA), dinaphthalene disulfonic acid (DNNDSA), fluoro sulfonic acid The sulfonic acid selected from among those neutralized with amine or epoxy may be used. Tin catalyst (DBTDL; dibutyl tin dilaurate) is also used for urethane crosslinking.

상기 경화 촉매는 전체 도료 조성물에 대하여 0.1 ~ 0.2 중량% 범위로 함유시키는데, 함량이 0.1중량% 미만이면 경화 촉진의 효과가 불충분하게 일어나고, 0.2중량% 를 초과하면 도막의 경화가 너무 급격하게 일어나서 도료 피막 작업시에 도막에 포핑(Popping)이 발생하거나 가공성 저하를 유발하게 된다.The curing catalyst is contained in the range of 0.1 to 0.2% by weight based on the total coating composition, when the content is less than 0.1% by weight, the effect of promoting the curing is insufficient, and when the content exceeds 0.2% by weight, the coating film hardens so rapidly that Popping occurs in the coating during coating operation or causes workability deterioration.

용제solvent

본 발명의 도료 조성물은 취급, 코팅 작업특성 등을 고려하여 적당량의 유기 용제를 함유하게 되며, 이때 사용 가능한 유기용제로는 폴리에스테르 고분자 수지를 직접 용해시키는 진용제로서 에스테르계, 에테르계, 알코올계, 케톤계 용제 등과, 용해된 분자를 희석시키는 조용제로서 석유계 용제를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. The coating composition of the present invention contains an appropriate amount of an organic solvent in consideration of handling, coating work characteristics, etc., wherein the organic solvent that can be used is an anti-solvent which directly dissolves the polyester polymer resin, and is based on ester, ether and alcohol. It is preferable to mix and use a petroleum solvent as a co-solvent which dilutes a dissolved molecule | numerator, a ketone solvent, etc., and a dissolved molecule.

여기서, 에스테르계 용제로는 유니온 카바이드사의 에틸 아세테이트, n-부틸 아세테이트, 셀로솔브 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 아세테이트, 3-메톡시 부틸 아세테이트 등을 들 수 있다. 에테르계 용제로는 유니온 카바이드 사의 메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브, 에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 에틸에테르, 디에틸렌 글리콜부틸 에테르 등을 들 수 있다. 그리고 알코올계 용제로는 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올, 메틸알콜, 아밀알콜, 사이클로 헥산올 등을 들 수 있다. 케톤계 용제로는 사이클로 헥사논, 메틸아밀 케톤, 디이소부틸 케톤, 메틸에틸 케톤 등을 들 수 있다. 석유계 조용제로는 유공사의 코코졸 #100, 코코졸 #150 등을 들 수 있다. Here, examples of the ester solvents include ethyl acetate, n-butyl acetate, cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl acetate, 3-methoxy butyl acetate, and the like. Examples of the ether solvent include methyl cellosolve, ethyl cellosolve, ethylene glycol butyl ether, diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol butyl ether, etc. of Union Carbide. Alcohol solvents include ethanol, isopropanol, n-butanol, methyl alcohol, amyl alcohol, cyclohexanol and the like. Cyclohexanone, methylamyl ketone, diisobutyl ketone, methyl ethyl ketone, etc. are mentioned as a ketone solvent. Examples of the petroleum-based solvents include Cocosol # 100 and Cocosol # 150 of Daiko Corp.

특히 상기 케톤계 용제와 에스테르계 용제 등으로 이루어진 진용제와 석유계 조용제를 특정비율로 혼합 사용함으로써, 높은 고형분 함량을 달성함과 동시에 고고형분 비에도 불구하고 낮은 점도와 VOC 저감효과를 가져올 수 있다. 본 발명의 하나의 예에서는 도료 조성물 총 중량 기준으로 케톤계 용제 8~12%와, 에스테르계 용제 3~7%를 혼합 사용하여 진용제 함량을 11~20%로 사용하고, 석유계 조용제 함량을 10~15%로 사용하였다. 즉, 진용제 사용량을 증가시켜서 저점도 유지 효과를 발휘하도록 하였다.In particular, by using the petroleum solvent and the petroleum co-solvent mixture consisting of the ketone solvent and ester solvent in a specific ratio, while achieving a high solid content and at the same time it can bring a low viscosity and VOC reduction effect despite the solid content ratio. . In one example of the present invention by using a mixture of the ketone solvent 8 ~ 12% and the ester solvent 3 ~ 7% based on the total weight of the coating composition, using the true solvent content of 11 to 20%, and the petroleum crude solvent content 10-15% was used. In other words, by increasing the amount of solvent used to maintain the low viscosity effect.

케톤계 용제가 8% 미만으로 사용되면 도료 점도의 하향 효과가 감소되며, 12% 초과 사용되면 도료의 도장성이 떨어지는 등 작업성이 저하되는 문제가 있다. 만약 에스테르계 용제가 3% 미만 사용되면 도료 점도의 하향 효과가 감소되며, 7% 초과 사용되면 작업성이 저하되는 문제가 있다.If the ketone solvent is used at less than 8%, the downward effect of the paint viscosity is reduced, and if it is used more than 12%, there is a problem that workability is lowered, such as poor paintability of the paint. If the ester solvent is used less than 3%, the downward effect of the paint viscosity is reduced, when used more than 7% there is a problem that the workability is lowered.

기타 첨가제( 레벨링제, 소포제 및 안료) Other additives (leveling agents, defoamers and pigments)

도료 조성물을 제조하기 위한 고속교반시 기포의 발생 확률이 높기 때문에, 상기 성분에 아크릴계, 비닐계 또는 실리콘계 레벨링제와, 소포제, 도막의 은폐력을 나타내도록 도료 조성물 제조시 일반적으로 첨가되는 착색안료가 필요에 따라 첨가될 수 있다. 하나의 예에서 레벨링제와 소포제는 전체 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 각각 0.1 ~ 0.2중량%로 사용하는 것이 바람직하다. 만약 상기 레벨링제와 소포제의 함량이 0.1중량% 보다 적으면 건조도막의 외관이 불량해 지고 0.2중량% 보다 많으면 잔류 약품으로 인한 도막의 부착성이 저하되어 바람직하지 않다. Because of the high probability of air bubbles during the high-speed stirring to prepare the coating composition, a coloring pigment generally added in the preparation of the coating composition is required so as to exhibit the hiding power of the acrylic, vinyl or silicone leveling agent, the antifoaming agent and the coating film to the above components. Can be added accordingly. In one example, the leveling agent and the antifoaming agent are preferably used at 0.1 to 0.2% by weight, respectively, based on the total weight of the entire coating composition. If the content of the leveling agent and the antifoaming agent is less than 0.1% by weight, the appearance of the dry coating is poor. If the content of the leveling agent is more than 0.2% by weight, the adhesion of the coating film due to the residual chemicals is not preferable.

이러한 레벨링제와 소포제로는 쿠수모토 케미칼사의 디스파론 L-1980, 디스파론 L-1984, 디스파론 AP-30, BYK사의 BYK356 등을 들 수 있다. Examples of such leveling agents and antifoaming agents include Disparon L-1980, Disparon L-1984, Disparon AP-30, BYK356 by Kusumoto Chemical Co., Ltd., and the like.

또한, 본 발명의 도료 조성물은 안료를 함유하지 않는 투명 도료 조성물로도 사용될 수 있으나, 착색 안료를 함유하는 도료조성물로 사용하는 것이 일반적이다. 착색 안료로는 피복 조성물 분야에서 입수가능한 유/무기계가 모두 사용가능하다. 하도에 적용할 경우 기본 방청성을 위해 스트론튬 크로메이트계 를 포함한 납이나 크롬이 배제된 무독성 방청안료가 선택적으로 사용될 수도 있다. In addition, the coating composition of the present invention may be used as a transparent coating composition containing no pigment, but is generally used as a coating composition containing a coloring pigment. As the coloring pigments, both organic / inorganic materials available in the field of coating compositions can be used. When applied to the undercoat, non-toxic anti-rust pigments containing lead or chromium, including strontium chromate, may optionally be used for basic rust protection.

이 외에도, 본 발명의 도료 조성물은 활석, 점토, 실리카, 운모, 알루미나 등과 같은 체질안료, 충진제, 펄, 메탈릭계 등을 포함할 수 있다. 상기 안료는 전체 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 10 ~ 40 중량% 범위 내로 함유시킬 수 있다.In addition, the coating composition of the present invention may include a sieving pigment such as talc, clay, silica, mica, alumina, fillers, pearls, metallic, and the like. The pigment may be contained in the range of 10 to 40% by weight based on the total weight of the entire coating composition.

실시예Example

화성처리 된 아연도금 강판 위에 하기 표 3에 나타낸 성분 각각 기재된 양으로 배합된 하이솔리드 도료와, 일반 LOW SOLID도료를 건조도막두께 5 마이크론으로 210도의 강판온도로 30초간 건조하고 난 후, 같은 가전용 상도 도료를 도장하여 각각의 강판을 제조하였다.The high-solid paint and the general LOW SOLID paint blended on the chemically treated galvanized steel sheet in the amounts shown in Table 3 below, and then dried for 30 seconds at a steel plate temperature of 210 degrees with a dry film thickness of 5 microns, and then applied to the same home appliance. Each steel sheet was produced by coating a top coat.

하기 표 1 에서는 본 발명의 일실시예에 따른 하이솔리드 수지의 제조예와 참고사항으로 기존의 LOW SOLID 수지의 합성결과 및 그 결과 얻어진 수지 특성값을 나타내었다. Table 1 below shows the synthesis results of the conventional LOW SOLID resin and the resulting resin characteristic values as a preparation example and reference for the high-solid resin according to an embodiment of the present invention.

기존 LOW 솔리드 수지Original LOW Solid Resin 하이솔리드 수지High Solid Resin 모노머Monomer 네오펜틸글리콜Neopentyl glycol 2121 2020 트리메틸올프로판Trimethylolpropane 0.50.5 0.60.6 HPHPHPHP -- 5.55.5 모노머Monomer 아디프산Adipic acid 1111 1212 이소프탈산Isophthalic acid 7.87.8 1111 테레프탈산Terephthalic acid 3.53.5 2.82.8 프탈릭 안하이드라이드Phthalic anhydride 6.26.2 7.27.2 캡핑제Capping agent Nonanoic acidNonanoic acid -- 1.51.5 용제solvent XL/PM1)=7/3XL / PM 1) = 7/3 5050 39.439.4 특성값Property value 비중importance 1.051.05 1.051.05 점도2) Viscosity 2) Z-Z- Z-Z- 고형분Solid content 5151 6262 분자량3) Molecular weight 3) 2600026000 1400014000 수산기값Hydroxyl value 1717 2222

1) XL/PM : 크실렌/ 메톡시 프로판올, 1) XL / PM: xylene / methoxy propanol,

2) 점도:60%용액(25℃ 가드너), 2) Viscosity: 60% solution (25 degrees Gardner),

3) 분자량: 중량평균분자량(GPC).3) Molecular weight: weight average molecular weight (GPC).

표 2에서는 표 1에 나타낸 본 발명의 일실시예에 따른 하이솔리드 수지의 제조예와 기존 수지의 제반 물성을 비교하였으며, 물성이 나쁘면 X로, 양호하면 △로, 우수하면 O로 표시하였다.In Table 2, the physical properties of the preparation of the high-solid resin and the conventional resin according to an embodiment of the present invention shown in Table 1 were compared, and if the physical properties were bad, X was good, △, and excellent O was represented.

기존 LOW 솔리드 수지Original LOW Solid Resin 하이솔리드 수지High Solid Resin 가공성Machinability OO OO 경도Hardness OO OO 작업성Workability OO OO

상기 표 1 내지 2에서 보듯이, 수지의 특성과 물성을 비교 검토한 결과, 하이솔리드 폴리에스테르 수지는 기존 LOW SOLID 수지에 비해 고형분값이 높아지고, 수산기값은 다소 수치가 높아졌으며, 분자량이 크게 낮아진 반면, 점도는 큰 차이가 없는 것을 확인할 수 있다. As shown in Tables 1 to 2, as a result of comparing and examining the properties and physical properties of the resin, the high solids polyester resin has a higher solid content value, the hydroxyl value is slightly higher than the conventional LOW SOLID resin, the molecular weight is significantly lowered On the other hand, it can be seen that the viscosity does not have a large difference.

하기 표 3 에서는 본 발명의 일실시예에 따른 하이솔리드 수지와 기존의 LOW SOLID 수지를 사용하여 제조한 도료의 성분 및 그 결과 얻어진 도료의 물성을 나타내었다. Table 3 shows the components of the paint prepared using the high-solid resin and the conventional LOW SOLID resin according to an embodiment of the present invention and the physical properties of the resulting paint.

기존 LOW 솔리드 도료Conventional LOW Solid Paint 하이솔리드 도료High Solid Paint 하이폴리머 수지High polymer resin 3939 -- 하이 솔리드 수지High solid resin -- 3939 경화수지(멜라민)Curing Resin (Melamine) 3.63.6 2.32.3 경화수지(우레탄)Curing Resin (Urethane) -- 22 안료(TiO2)Pigment (TiO 2 ) 2424 2929 경화촉진제Hardening accelerator 0.10.1 0.10.1 DBTDL1) DBTDL 1) -- 0.10.1 레벨링제Leveling agent 0.20.2 0.20.2 소포제 Antifoam 0.10.1 0.10.1 C.H2) CH 2) 55 1010 C.A3) CA 3) -- 55 석유계 (K150, K100)Petroleum system (K150, K100) 2727 12.312.3 가공성Machinability OO OO 경 도Hardness OO OO

1) DBTDL : 디부틸틴디라울레이트1) DBTDL: Dibutyl tin dilaurate

2) C.H : 사이클로 헥사논2) C.H: cyclohexanone

3) C.A : 셀로솔브 아세테이트3) C.A: cellosolve acetate

본 발명의 일실시예에 따른 하이솔리드 도료와 기존의 도료를 피복하여 얻어진 도막의 제반 물성을 측정하고 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. The physical properties of the coating film obtained by coating the high-solid paint and the existing paint according to an embodiment of the present invention were measured and the results are shown in Table 4 below.

기존 LOW 솔리드 도료Conventional LOW Solid Paint 하이솔리드 도료High Solid Paint 가공성Machinability OO OO 경 도Hardness OO OO 경화도Curing degree OO OO 내산성 Acid resistance OO OO 내알카리성 Alkali resistance OO OO 내비등수성 Boiling water resistance OO OO 부착성 Adhesion OO OO 내식성 Corrosion resistance OO OO

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 하이솔리드 도료와 기존의 도료를 0.5t기준 ton당 소요량과 건조도막 5㎛ 기준으로 할 경우 도료 및 용제 소요량 절감 효과를 계산하고 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. In addition, when the high solids and the conventional paints according to an embodiment of the present invention based on the requirements per ton and dry coating 5㎛ based on 0.5 ton standards, the effect of reducing the paint and solvent requirements is calculated and the results are shown in Table 5 below. It was.

기존 도료Original paint 하이솔리드 도료High Solid Paint 점도Viscosity 8080 8080 비중importance 1.131.13 1.101.10 고형분Solid content 4848 5858 용제비중Solvent weight 0.930.93 0.930.93 SVR1) SVR 1) 36.8236.82 50.2350.23 단위 소요량(g/m2)Unit requirement (g / m 2 ) 15.3515.35 10.9010.90 도료 절감율Paint savings 29%29% VOC 저감율VOC Reduction Rate 41%41%

1) SVR: 고형분용적비(Solid by Volume Ratio)1) SVR: Solid by Volume Ratio

상기 절감효과 수치를 보면, 하이솔리드 도료가 도료 소요량 감소에 따른 비용을 개선하여 원가 경쟁력을 향상시키고 용제 휘발량 감소에 따른 환경 개선 효과가 크게 발생되는 환경친화적 도료임을 확인할 수 있었다. 특히 도료의 용제 소요량에 있어서 기존 도료는 15.35 g/m2, 하이솔리드 도료는 10.90 g/m2로 동일량 도료에서 용제 소요량이 29% 개선되나, 하이솔리드 도료 적용 시 기존도료에 비해 도료 자체 사용량이 적어지므로 그 양을 감안하면 총41%의 용제 휘발량 감소 효과가 발생되어 환경개선에 획기적으로 기여함을 알 수 있다.In view of the reduction effect, it was confirmed that the high-solid paint is an environmentally friendly paint that improves the cost competitiveness by reducing the paint requirement and improves the cost competitiveness and greatly improves the environment by reducing the volatilization of the solvent. In particular, the solvent requirement of the paint is 15.35 g / m 2 and the high-solid paint is 10.90 g / m 2 .The solvent requirement is improved by 29% in the same amount of paint, but when the high-solid paint is applied, the paint itself is used. Since the amount is reduced, the total amount of solvent volatilization effect is reduced by 41%, which is a significant contribution to environmental improvement.

0.45T의 GI강판을 메틸에틸케톤으로 탈지하고, 하기 표 3의 도료 조성을 기준으로 표 1, 표 2의 수지합성 제조예1의 하이솔리드 수지와 기존수지를 사용하여 제조된 도료를 건조도막두께 5㎛가 되도록 바코팅한 뒤 소부하고, 가전용 상도 도료를 건조도막두께 20㎛로 280℃의 분위기 온도(PMT 232℃)에서 30초간 소부하여 도막 시편을 작성하였다. 0.45T of GI steel sheet was degreased with methyl ethyl ketone, and the paint prepared by using the high-solid resin and the existing resin of Synthesis Example 1 of Table 1 and Table 2 based on the paint composition of Table 3 was dried. Bar coating was carried out so as to be μm, followed by baking, and the coating film for home appliances was baked at 20 μm at an ambient temperature of 280 ° C. (PMT 232 ° C.) at a dry coating thickness of 20 μm to prepare a coating film specimen.

한편, 도막 시편에 대한 도막물성 시험방법은 다음과 같다. On the other hand, the coating properties test method for the coating film specimens are as follows.

1. 가공성: 시편을 1T-bending 시험후 도막의 상태를 30배율의 확대경을 사용하여 관찰했을 때 Crack 발생여부를 관찰하였다.1. Machinability: Cracks were observed when the specimens were observed with a magnifying glass at 30x magnification after 1T-bending test.

2. 경화도: MEK x 2 kg x 직선 왕복하여 도막손상 발생시점의 횟수를 측정하였다. 2. Curing degree: MEK x 2 kg x linearly reciprocated to measure the number of times the coating film damage occurred.

3. 경도: 미쯔비시(Mit-Bit Uni) 연필로 도막경도 시험하여 경도를 측정하였다. 3. Hardness: The hardness of the coating film was tested with a Mitsubishi (Mit-Bit Uni) pencil.

4. 내산성: 5%의 아세트산(HAc) 수용액을 도막면에 떨어뜨리고 수용액이 증발되지 않도록 뚜껑을 씌운 뒤, 25℃의 온도에서 48시간이 경과한 후 도막면의 상태를 관찰하였다. ◎는 우수, ○는 양호, △는 보통, X는 불량을 의미한다. 4. Acid resistance: 5% aqueous acetic acid (HAc) solution was dropped on the coating surface, and the cover was capped so as not to evaporate. After 48 hours at 25 ° C., the state of the coating surface was observed. (Double-circle) is excellent, (circle) is good, (triangle | delta) is normal and X means bad.

5. 내알칼리성: 5%의 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 도막면에 떨어뜨리고 수용액이 증발되지 않도록 뚜껑을 씌운 뒤, 25℃의 온도에서 48시간이 경과한 후 도막면의 상태를 평가하였다. 5. Alkali resistance: 5% sodium hydroxide (NaOH) aqueous solution was dropped on the coating surface, and the lid was covered with a solution to prevent evaporation. After 48 hours at 25 ° C., the condition of the coating surface was evaluated.

6. 내비등수성: 100℃에서 1시간 조건하에 측정하였다. 6. Boiling Water Resistance: Measured at 100 ° C. under 1 hour conditions.

7. 부착성: 1mm 간격으로 도막을 가로세로 100칸으로 자른 후, OPP Tape를 이용하여 완전히 부착하여 제거 하였을 때 박리여부를 측정하였다.7. Adhesiveness: The coating film was cut into 100 squares at 1mm intervals, and peeled off when it was completely attached and removed using OPP Tape.

8. 내식성: 5% NaCl x 35℃ x 500 시간 조건하에 부식발생여부를 측정하였다.8. Corrosion resistance: Corrosion was measured under 5% NaCl x 35 ° C x 500 hours.

Claims (9)

i) 다가 알코올, 다가 산, 캡핑제 및 용제를 포함하고, 중량평균 분자량 11,000~15,000, 수산가 15~25 mgKOH/g, 유리전이온도 30~50℃, 고형분 함량비 55~65%인, 하이솔리드 폴리에스테르 수지; i) High solid containing polyhydric alcohol, polyacid, capping agent and solvent, weight average molecular weight 11,000-15,000, hydroxyl value 15-25 mgKOH / g, glass transition temperature 30-50 ℃, solid content ratio 55-65% Polyester resins; ii) 경화수지; ii) cured resins; iii) 경화 촉매; iii) curing catalyst; iv) 용제; 및 iv) solvents; And v) 기타 첨가제를 포함하는 하이솔리드 도료 조성물이 코팅된, 피씨엠 표면처리강판.v) PMM surface treated steel sheet coated with a high solid coating composition comprising other additives. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다가 알코올은 하이드록시피발일 하이드록시 피발레이트를 포함하는, 피씨엠 표면처리강판.Said polyhydric alcohol comprises hydroxy pivalyl hydroxy pivalate, PCM surface treatment steel sheet. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캡핑제는 노나노익산, 벤조산, p-tertiarybutyl benzoic acid로 이루어진 그룹으로부터 선택하여 사용하는, 피씨엠 표면처리강판.The capping agent is selected from the group consisting of nonanoic acid, benzoic acid, p-tertiarybutyl benzoic acid, PCM surface treatment steel sheet. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 다가 알코올 20~40%; 다가 산 20~40%; 캡핑제 1~2.5%; 및 용제 35~55%를 포함하는, 피씨엠 표면처리강판.Polyhydric alcohol 20-40%; Polyacid 20-40%; Capping agent 1-2%; And 35% to 55% solvent. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 경화수지는 멜라민 수지와 우레탄 경화 수지를 혼합하여 사용하고, 전체 조성물의 총 중량을 기준으로2~8중량% 포함하며, 이 중에서 우레탄 경화 수지가 1 ~ 5 중량% 포함되는, 피씨엠 표면처리강판.The cured resin is used by mixing the melamine resin and urethane cured resin, 2 to 8% by weight based on the total weight of the total composition, among which 1-5% by weight of the urethane cured resin, PCM surface treatment Grater. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 용제는 전체 조성물의 총 중량을 기준으로, 케톤계 용제 8~12% 및 에스테르계 용제 3~7%로 이루어진 진용제와, 석유계 조용제 10~15%를 포함하는, 피씨엠 표면처리강판.The solvent is based on the total weight of the total composition, containing a solvent composed of ketone-based solvents 8 to 12% and ester solvents 3 to 7%, and petroleum coarse solvent 10-15%, PMM surface treatment steel sheet. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 전체 조성물의 총 중량을 기준으로 하이솔리드 폴리에스테르 수지 30 ~ 45%, 경화수지 2 ~ 8 중량%, 경화 촉매 0.1 ~ 0.2 중량%, 용제 21 ~ 35 중량%, 레벨링제 0.1 ~ 0.2 중량%, 소포제 0.1 ~ 0.2 중량% 및 안료 10 ~ 40 중량% 를 포함하는 하이솔리드 도료 조성물이 코팅된, 피씨엠 표면처리강판.30 to 45% high-solid polyester resin, 2 to 8% by weight of curing resin, 0.1 to 0.2% by weight of curing catalyst, 21 to 35% by weight of solvent, 0.1 to 0.2% by weight of leveling agent, antifoaming agent A PCM surface-treated steel sheet coated with a high solid coating composition comprising 0.1 to 0.2% by weight and pigments 10 to 40% by weight. 화성피막 처리된 금속판체 또는 도금층; Chemically coated metal plate or plated layer; i) 다가 알코올, 다가 산, 캡핑제 및 용제를 포함하고, 중량평균 분자량 11,000~15,000, 수산가 15~25 mgKOH/g, 유리전이온도 30~50℃, 고형분 함량비 55~65%인, 하이솔리드 폴리에스테르 수지, i) High solid containing polyhydric alcohol, polyacid, capping agent and solvent, weight average molecular weight 11,000-15,000, hydroxyl value 15-25 mgKOH / g, glass transition temperature 30-50 ℃, solid content ratio 55-65% Polyester resin, ii) 경화수지, ii) cured resin, iii) 경화 촉매, iii) curing catalyst, iv) 용제, 및 iv) a solvent, and v) 기타 첨가제를 포함하는, 하이솔리드 도료 조성물이 코팅된, 프라이머 도막; 및v) a primer coating film coated with a high solid coating composition comprising other additives; And 상도 도막;이 순차적으로 적층되어 이루어진, 피씨엠 표면처리강판.A top coat film; is sequentially stacked, PCM surface treatment steel sheet. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 상도 도막은, The top coat film, i) 다가 알코올, 다가 산, 캡핑제 및 용제를 포함하고, 중량평균 분자량 11,000~15,000, 수산가 15~25 mgKOH/g, 유리전이온도 30~50℃, 고형분 함량비 55~65%인, 하이솔리드 폴리에스테르 수지, i) High solid containing polyhydric alcohol, polyacid, capping agent and solvent, weight average molecular weight 11,000-15,000, hydroxyl value 15-25 mgKOH / g, glass transition temperature 30-50 ℃, solid content ratio 55-65% Polyester resin, ii) 경화수지, ii) cured resin, iii) 경화 촉매, iii) curing catalyst, iv) 용제, 및 iv) a solvent, and v) 기타 첨가제를 포함하는, 하이솔리드 도료 조성물이 코팅된, 상도 도막인, 피씨엠 표면처리강판.v) A PCM surface treated steel sheet, which is a top coat, coated with a high solid coating composition, comprising other additives.
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