KR20120113982A - 유리 전이온도가 높고, 고온 고압 저항성 및 굴곡성이 우수한 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고온의 원유, 천연가스 등의 이송에 우수한 내성을 가지는 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 (A) 당량이 800~1500인 1종 이상의 비스페놀 에이형 또는 비스페놀 에프형 에폭시 수지 20~50중량%; (B) 당량이 300~800인 이소시아네이트 변성 에폭시 수지 20~50중량%; (C) 이소시아네이트 변성 페놀계 경화제 1~15중량%; (D) 아민계 촉진 잠재성 경화제 0.1~2중량%; (E) 경화 촉진제 0.05~1중량%; 및 (F) 1종 이상의 안료 20~50중량%를 포함하는 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 유리전이 온도가 높고, 고온/고압 내열성 및 굴곡성, 이송효율이 우수한 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물을 제공할 수 있다.

Description

유리 전이온도가 높고, 고온 고압 저항성 및 굴곡성이 우수한 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물{INTERNAL THERMOSETTING POWDER COATING COMPOSITION FOR PIPE WITH EXCELLENT HIGHT TEMPERATURE, HIGH PRESSURE RESISTANT AND HEGH GLASS TRANSITION TEMPERATURE}
본 발명은 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고당량의 에폭시 수지와 내열성을 극대화하기 위해 주쇄에 옥사졸리돈 링을 함유하고 있는 페놀 경화제와 장벽 효과를 극대화할 수 있는 안료를 함께 적용하여 제조한 고온/고압 저항성, 평활성 및 굴곡성이 우수한 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물에 관한 것이다.
대부분의 강관 내부 도장에는 콜타르, 시멘트 라이닝 그리고 액상 에폭시 도료를 주로 적용하여 왔다. 그러나 최근 강관 외부 도장용으로 사용되던 열경화성 에폭시 분체도료의 강관 내부 도장 적용이 확대되고 있으며, 그 시장 또한 점차 증가하고 있는 실정이다.
에폭시 분체도료가 강관 내부 도장용으로 적용할 수 있게 된 이유는, 우선 기존 분체도장기로 강관 내부를 도장하기 어려운 부분을 해결해 준 랜서의 개발, 진공 도장 방식의 개발과 기존 강관 내부용에 적용 중인 콜타르 및 시멘트의 사회적 유해성 대두, 액상 에폭시 도료에 비해 상대적으로 뛰어난 분체도료의 우수한 물성, 도장의 편이성 때문이라 할 수 있다.
에폭시 분체도료를 강관에 도장함에 있어 그 분야는 주로 외부 도장용으로만 사용되어 왔으며 그 목적은 외부의 열과 압력으로부터 강관을 보호하는 역할로, 도장 방법과 용도에 따라 단일 도장방식, 복층 도장 방식 그리고 삼겹 피복 도장 방식등으로 분체 도장 시스템을 구분해 왔다.
강관 내부 도장용 분체도료는 위의 분류중 도장 방식 면에서 단일 도장방식과 유사하며, 주목적은 강관 내부를 지나는 이송 물질로부터 강관을 보호하는 (부식 방지) 역할이라 할 수 있다. 다시 말하면 부식성이 강한 황화수소, 이산화탄소, 해수, 고온의 물 등으로부터 소지의 부식을 방지하는 것이라고 할 수 있다. 이러한 목적으로 적용되는 강관 내부 도장 시스템은 다음과 같다.
* 콜타르 에나멜 도료
* 열경화성 에폭시 분체도료
* 액상 에폭시 도료
* 콘크리트 라이닝
과거에는 콜타르와 콘크리트 라이닝이 대부분 적용되고 있었으나 최근 인체의 유해성과 도장 작업성의 불편성 등으로 인해 많은 양이 액상 에폭시 도료 및 우레아, 우레탄 도료로 전환되고 있는 추세이다.
그러나 이러한 액상 도료들은 또한 고온, 고압 조건에서 내구성의 한계를 드러내게 되어 이러한 조건을 충족할 수 있는 열경화성 에폭시 분체도료가 각광을 받기 시작하였다.
강관 내부 도장의 주목적은 앞서 기술한 바와 같이 강관 소지와 분체 도막과의 부착성을 증진시켜, 강관 내부 이송물에 의해 도막이 벗겨지거나 부풀음이 생기지 않게 하여 강관의 부식을 방지하는 데 있다. 이러한 목적과 더불어 강관 내부 도장은 항상 도장면이 동적인 이송물과 접촉한다는 점에서 추가적인 기능을 요구하는데, 이는 이송되는 물질의 효율적인 이송을 위한 우수한 평활성이다. 강관 내부를 경유하는 원유, 천연가스등의 화학물질이 강관과의 마찰을 최대한 줄이면서 이송될 수 있도록 하는 것과 이러한 화학물질들은 고온/고압의 환경에 놓여 있기 때문에 우수한 내화학성이 강관 내부용 도료의 가장 큰 핵심이라 할 수 있다.
이송관의 추세가 과거 100℃ 정도의 도막 유리전이 온도를 가진 분체도료로 충분하였다면, 현재는 높은 이송 효율 및 중 원유의 개발로 인해 120℃ 이상의 유리 전이 온도를 요구하는 것으로 점차 전환되고 있는 상태이다. 강관 외부용 뿐만 아니라 강관 내부용 분체도료 역시 90~95℃ 정도의 실제 사용 환경에서 120℃ 이상의 환경으로 옮겨가는 추세로, 이에 대한 시장 수요가 증가하고 있다.
강관 내부용 에폭시계 분체도료 중에서 기존에 적용중인 열경화성 에폭시계 분체도료를 살펴보면, 미국공개특허 제2009/0202768호에는 폴리아마이드 11을 가스 이송관 내부에 적용하는 방법이, 미국공개특허 제2009/0078328호에는 불소 고분자를 다른 고분자 바인더와 적정량 혼합하여 사용하는 방법이 개시되어 있다. 이러한 방식의 내부 도장 적용시 급격한 비용 증가를 유발하고, 불소 고분자의 특성으로 인한 분산 불량을 유발할 수 있다.
미국등록특허 제5,192,816호는 비스페놀 에이형 에폭시 수지 또는 비스페놀 에프형 에폭시 주제와 지방족 폴리아민 경화제를 사용하는 방법이, 국내특허 제10-2006-0075736호에는 산무수물 또는 아마이드계 경화제, 비스페놀 에이형 에폭시 수지가 일절 포함되지 않은 비스페놀 에프형 에폭시 수지와 비스페놀 에프형 에폭시 경화제를 사용하는 방법이 개시되어 있다. 이러한 방법은 저점도의 특성으로 인하여 소지와의 우수한 부착성 및 환경 유해성 면에서 우수할 수 있으나, 지나친 저점도로 인한 열 저장 안정성 저하 및 고온, 고압에 대한 내화학성은 비스페놀 에이형 원료에 비해 저하되는 단점이 발생할 수 있다.
위에서 살펴본 바와 같이, 강관 내부용으로 적절한 내화학성 및 이송 효율의 향상 등을 개선하는 여러 방법이 논의되었으나 최근 요구되고 있는 고온/고압 시험을 만족하는 분체도장을 구현하기 위해서는 고당량의 수지와 내열성이 우수한 실리콘 변성 수지의 혼용 및 옥사이드계 안료의 도입으로 내화학성 및 굴곡성 사이의 균형이 요구된다고 할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 유리 전이온도가 높고, 고온/고압 저항성 및 굴곡성이 우수한 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 내구성이 우수한 고당량 에폭시 수지와 옥사졸리돈 링이 함유된 페놀 경화제의 적용을 통해 높은 유리 전이온도를 구현하고, 장벽 효과를 극대화할 수 있는 안료를 혼용함으로써 고온/고압의 환경에서도 우수한 내열성, 내화학성을 나타낼 뿐만 아니라, 높은 유리 전이온도를 나타낼 경우 굴곡성이 저하되는 단점을 극복한 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 하나의 구체예에 따르면, 본 발명은
(A) 당량이 800~1500인 1종 이상의 비스페놀 에이형 또는 비스페놀 에프형 에폭시 수지 20~50중량%;
(B) 당량이 300~800인 이소시아네이트 변성 에폭시 수지 20~50중량%;
(C) 이소시아네이트 변성 페놀계 경화제 1~15중량%;
(D) 아민계 촉진 잠재성 경화제 0.1~2중량%;
(E) 경화 촉진제 0.05~1중량%; 및
(F) 1종 이상의 안료 20~50중량%
를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물을 제공한다.
본 발명의 분체도료 조성물에 포함되는 비스페놀 에이형 또는 비스페놀 에프형 에폭시 수지(A)는 당량이 800~1500인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 당량이 800 미만일 경우에는 점도 저하에 의해 굴곡성이 떨어지고 도료의 저장성이 저하되므로 바람직하지 않고, 당량이 1500 초과일 경우에는 수지 점도 상승으로 인한 도료 점도의 상승으로 웨팅성이 떨어져 소지부착력이 저하되므로 바람직하지 않다. 또한, 당량이 800~1500 범위인 비스페놀 에이형 또는 비스페놀 에프형 에폭시 수지 중 한 종류 또는 그 이상, 최대 3종을 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는, 당량이 1100~1200인 비스페놀 에이형 에폭시 수지와 에폭시 당량이 900~1,000인 비스페놀 에이형 에폭시 수지를 1:1로 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 비스페놀 에이형 또는 비스페놀 에프형 에폭시 수지(A)는 열경화성 분체도료 조성물에 20~50중량%로 포함되어야 하며, 이때 함량이 20중량% 미만일 경우에는 유리전이온도가 높고 내음극박리성이 탁월하나 내충격성, 내굴곡성 및 저장성이 떨어지는 문제점이 있고, 50중량%를 초과할 경우에는 내충격성, 내굴곡성 및 내음극박리성은 양호하나 유리전이온도가 떨어지는 문제점이 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 분체도료 조성물에 포함되는 이소시아네이트 변성 에폭시 수지(B)는 모노-이소시아네이트 또는 디-이소시아네이트를 20~30중량% 변성시켜 제조한 것으로, 당량이 300~800인 것이 바람직하고, 380~600인 것이 더욱 바람직하다. 이소시아네이트 변성 에폭시 수지(B)의 당량이 300 미만인 경우에는 저점도 특성으로 인해 저장성이 저하되고, 혼용되는 다른 에폭시 수지와의 점도차로 인해 분산성이 저하되기 때문에 바람직하지 않으며, 당량이 800을 초과하는 경우에는 도막의 굴곡성은 좋아지지만 적절한 유리 전이 온도와 내화학성을 기대할 수 없다. 이소시아네이트 변성 에폭시 수지(B)는 시판되는 것을 사용하거나 또는 직접 합성한 것을 사용할 수 있는 데, 예를 들어, 모노-이소시아네이트, 예컨대, p-톨루엔술포닐 이소시아네이트, 4-페녹시페닐 이소시아네이트, 4-시아노페닐 이소시아네이트, 또는 디-이소시아네이트, 예컨대, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 트란스-1,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 등을 에폭시 수지와 부가 반응시켜 제조할 수 있다.
본 발명에서 이소시아네이트 변성 에폭시 수지(B)의 사용량은 20~50중량%이며, 함량이 20중량% 미만일 경우에는 요구되는 내화학성을 확보할 수 없고, 50중량%를 초과할 경우에는 유리전이 온도가 상승하여 내굴곡성 및 소지 부착성이 저하되는 문제점이 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 분체 도료 조성물은 경화제로서 페놀계 경화제와 아민계 경화제를 혼합하여 사용하게 되는데, 페놀계 경화제로는 수산기 당량이 300~700인 이소시아네이트 변성 페놀계 경화제(C)를 1~15중량% 사용하는 것이 바람직하고, 아민계 경화제로는 활성수소 당량이 20~50인 아민계 촉진 잠재성 경화제(D)를 0.1~2중량% 사용하는 것이 바람직하다.
이소시아네이트 변성 페놀계 경화제(C)는 모노-이소시아네이트 또는 디-이소시아네이트를 20~30중량% 변성시켜 제조한 에폭시 수지(이소시아네이트 변성 에폭시 수지)와 평균 당량이 100~250이며, 두 개의 수산기를 가진 비스페놀 에이형 또는 비스페놀 에프형 에폭시 수지를 1 : 2의 몰 비율로 반응시켜 제조한 것으로, 수산기 당량이 300~700인 것이 바람직하고, 350~600인 것이 더욱 바람직하다. 수산기 당량이 300 미만인 경우에는 제조가 불가능하며, 수산기 당량이 700 초과인 경우에는 도막의 굴곡성은 좋아지지만 소지와의 부착성이 저하된다.
이소시아네이트 변성 페놀계 경화제(C)는 열경화성 분체도료 조성물에 1~15중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 이때 1중량% 미만일 경우에는 도막의 내화학성 향상을 기대하기 어렵고, 15중량%를 초과하여 포함될 경우에는 도막의 유연성은 상승하나 내열성이 저하될 수 있으므로 바람직하지 않다.
본 발명에 분체도료 조성물에 포함되는 아민계 촉진 잠재성 경화제(D)는 활성수소 당량이 20~50인 것이 바람직한데, 만일 활성수소 당량이 20 미만인 경우에는 적절한 경화밀도를 갖기 어려워 내화학성, 내수성이 불량해지고, 50 초과인 경우에는 미반응 활성수소 존재 가능성이 높아져 블리스터(blister)를 유발할 수 있어 바람직하지 않다. 사용할 수 있는 아민계 촉진 잠재성 경화제의 예로는 Casamid DMPF, 710, 779, 780 (Thomas Swan社), Dyhard 100, 100S (Evonik社), Amicure CG-1400, 1200, 325 (Air Product社)를 들 수 있다
상기 아민계 촉진 잠재성 경화제(D)는 열경화성 분체도료 조성물에 0.1~2중량%로 포함되며, 이때 2중량%를 초과하여 사용하는 경우에는 미반응 아민과 수분이 반응하여 도막 변색 및 심각한 블리스터(blister)를 초래할 수 있다.
상기와 같이, 페놀계 경화제와 아민계 경화제를 혼용함으로써, 적당한 유연성 및 가교 밀도를 유지해 충격성 및 굴곡성 등의 기계적 물성 확보가 가능하도록 할 수 있다. 상기 페놀계 경화제를 단독으로 사용하는 경우에는 도막이 유연하여 굴곡성은 향상되나 충격성, 고온/고압의 저항성이 저하되고, 아민계 경화제를 단독으로 사용하는 경우에는 미반응 아민에 의한 표면 부풀음 및 표면 평활성 저하 현상을 보이므로 바람직하지 않다.
본 발명에서 사용되는 경화 촉진제(E)는, 그 종류에 특별한 한정이 없이 공지의 것을 사용할 수 있으며, 예로서 트리페닐포스핀, 벤질트리페닐포스포늄 클로라이드, 부틸트리페닐포스포늄 클로라이드, 테트라페닐 포스포늄 클로라이드 같은 4급 암모늄, 1-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 1,5-디메틸이미다졸, 2-부틸-5-클로로-1H-이미다졸-4-카발데하이드, 비닐이미다졸, 클림바졸, 1,1-카보닐디이미다졸, 3차-부틸 디메틸실릴클로라이드, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-에틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 2-부틸이미다졸과 같은 이미다졸류 중에서 선택된 것을 0.1~1중량% 사용하는 것이 바람직하다. 사용량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 적절한 겔화 시간을 얻을 수 없어, 저온에서의 반응 속도와 가교 정도가 요구되는 본 발명에 있어서 작업성 및 도막 물성 안정성이 크게 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명에서 사용되는 안료(F)는 체질 안료와 색상 안료의 혼합물이다. 체질 안료의 사용은 화학적 저항성(Chemical Resistance) 및 압력에 대한 저항성이 확보되어 장벽효과(Barrier Effect)를 부여하며, 이런 체질 안료의 예로는 황산바륨, 이산화규소, 탄산칼슘, 규산칼슘 등을 들 수 있다. 색상 안료로는 색상을 위한 공지의 유기 안료 및 무기 안료 중 1종 이상을 들 수 있다. 상기 유기 안료 및 무기 안료의 예로는, 분체도료 제조시 색상을 위해 통상적으로 사용되는 안료들인 울트라마린 블루, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 카본블랙 등의 색상 안료와 분체 도료의 물성과 강도를 조절하는 다양한 종류의 무기 안료, 예를 들면 이산화티탄 등을 들 수 있으며, 전체 안료 함량 중 10% 이내로 함유될 수 있다. 안료의 함량은 20~50중량%인 것이 바람직한데, 상기 함량이 20중량% 미만인 경우에는 상대적으로 수지의 함량이 많아져 내열성이 저하되므로 바람직하지 않고, 50중량%를 초과하는 경우에는 굴곡성이 불량해지고, 분산시 과량의 안료로 인하여 분산성이 불량해지므로 도막이 기대되는 성능을 발현하지 못하여 바람직하지 않다.
즉, 본 발명의 분체 도료 조성물 총 중량에 대하여 전체 안료의 총 함량은 20-50중량%이고, 그 중 15-48중량%가 체질안료이고, 2-5 중량%가 색상 안료이다. 체질 안료의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 본 발명이 목적으로 하는 내열성, 굴곡성, 분산성을 갖지 못하게 된다.
본 발명의 분체도료 조성물에는 통상적인 분체도료 조성물용 첨가제들이 더 포함될 수 있으며, 이러한 첨가제의 예로는 도막의 표면장력을 낮추기 위해 통상적으로 분체도료 제조시 사용하는 흐름 개선제와 도막내 핀홀 방지를 위한 핀홀 방지제 등을 사용할 수 있다. 흐름 개선제는 표면 장력을 감소시키고 크레터링을 제거하는 것으로서, 아크릴계 또는 실리콘계가 바람직하며, 구체적 예로, 폴리라우릴 아크릴레이트, 폴리부틸 아크릴레이트, 폴리 2-에틸섹실 아크릴레이트, 폴리에틸 2-에틸헥실 아크릴레이트, 폴리라우릴 메타아크릴레이트, 폴리이소데실 메타아크릴레이트 등을 들 수 있다. 핀홀 방지제로는 통상적으로 사용하는 핀홀 방지제면 사용가능하며, 대표적으로는 벤조인을 들 수 있다. 각각의 첨가제는 열경화성 분체도료 조성물에 0~1.0중량%로 첨가될 수 있다.
본 발명에 의한 강관용 열경화성 분체도료 조성물은 다음과 같은 제조과정에 의해 제조할 수 있다.
먼저 1단계 과정으로, 에폭시 수지, 경화제, 경화 촉진제, 안료 및 첨가제 등의 원료를 균일하게 혼합한 다음 헨셀 믹서를 사용하여 2,000~5,000rpm으로 약 100~600초 동안 건식 예비 혼합함으로써 용융 혼합시에 균일한 물성을 유지하도록 건식 혼합하는 사전 혼합 과정을 수행한다.
2단계 과정으로, 상기 1단계 과정을 거쳐 예비 분산된 원료를 분산기(예: PLK46, 부스사)를 이용하여 90~120℃의 온도에서 용융 혼합 분산을 진행한다. 용융 혼합된 원료를 냉각롤과 쿨링벨트를 통과시켜 크기 50~100㎜, 두께 1~5㎜의 칩으로 제조한다.
3단계 과정으로, 상기 2단계 과정을 거쳐 용융 혼합 분산된 칩을 분쇄기(예: 햄머밀, 에이씨엠밀, 터버밀 등)를 이용하여 기계적으로 일정한 분말 입도(평균 입자 크기 40~60μ)를 갖는 분체 도료를 제조하는 분쇄과정을 수행함으로써 본 발명의 강관용 열경화성 분체도료를 제조한다.
이때 분말의 입자크기는 분체 도료의 작업성과 매우 긴밀한 관계가 있는데, 적정 분말 입자인 미국등록특허 제 5319001호의 입도조건 중에서 평균 입자크기가 15~45μ이고, 250μ 이상의 입자가 0.3% 이내로 존재하도록 입도를 조절한다.
본 발명에 의하면, 비스페놀 에이형 또는 비스페놀 에프형 에폭시 수지와 이소시아네이트 변성 에폭시 수지의 조합, 이소시아네이트 변성 페놀계 경화제의 적용을 통해 고온/고압 내열성 및 굴곡성, 이송효율이 우수한 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 열경화성 분체도료 조성물은 FBE(Fusion Bonded Epoxy) 타입이기 때문에 일반적인 강관 보호 목적으로 적용되는 피복방식에도 적용 가능하며, 따라서 분체 도막 단독 또는 수용성 프라이머, 페놀계 프라이머와의 이중 피복 방식에도 적용이 가능하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 및 비교예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정할 수 있음은 통상의 기술자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 및 비교예
하기 표 1에 나타낸 배합비율(중량%)로 각 성분을 배합하여 강관 내부용 열경화성 분체도료를 제조한 후, 하기의 방법으로 물성평가시험을 실시하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(단위:중량%)
구분
원료명		 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
CNE001051 ) 11.9 38.2 57.8 37.7
CNE804082 ) 11.9 28.0
CNE004003 ) 35.7 25.5 22.9 57.2 25.1
CNN007054 ) 3.0 5.1 9.2 5.8
CNN001435 ) 6.3 6.9
DMPF6 ) 0.6 1.3 0.8 0.6 1.1 0.9
CNZ000487 ) 0.2 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1
PLP-1008) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
BENZOIN9 ) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
R-70610) 3.0 3.2 2.5 2.9 2.9 3.1
MA-10011) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
Hansil C-15J12 ) 32.8 19.1 25.5 31.8 18.8
NB-007013) 6.4 10.2 31.5 6.3
총계 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
주)
1)비스페놀 에이형 에폭시 수지, 에폭시 당량 1,100~1,200 (KCC)
2)비스페놀 에이형 에폭시 수지, 에폭시 당량 900~1,000 (KCC)
3)이소시아네이트 변성 에폭시 수지, 에폭시 당량 380~700 (KCC)
4)이소시아네이트 변성 페놀 경화제 (KCC)
5)비스페놀 에이형 페놀 경화제 (KCC)
6)아민계 잠재성 경화제, DMPF (THOMAS SWAN)
7)경화촉진제 (KCC)
8)표면조정제, PLP-100 (KS 케미칼)
9)핀홀방지제, BENZOIN (미원)
10)유색안료, R-706 (DuPont)
11)유색안료, MA-100 (MITSUBISHI)
12)체질안료, HANSIL C-15J (한국반도체 소재)
13)체질안료, NB-0070 (한국반도체 소재)
시험항목 시험조건 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
겔타임 204℃ 120 135 115 136 112 133
유리 전이온도 DSC 121℃ 123℃ 121℃ 105℃ 107℃ 112℃
굴곡성 6℃ (23℃) 양호 양호 양호 양호 불량 양호
충격성 1.5J (-30℃) 양호 양호 양호 양호 양호 양호
내비등수성* 24시간 (95℃) R1 R1~2 R1 R2~3 R3 R1
오토클레이브 24시간 (120℃) 양호 양호 양호 불량 불량 불량
* 분체도료가 도장된 부분에 직사각형으로 칼집을 그은 후 그 부분에 칼을 넣어 튕겨 뜯기는 정도를 평가: R1(뜯기지 않음), R2(50% 이내 뜯김), R3(50% 이상 뜯김)
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 강관 내부용 열경화성 분체도료는 높은 유리 전이온도를 가질 뿐만 아니라, 굴곡성 및 고온/고압 저항성 물성평가에서 비교예 1~3보다 우수하게 평가되었다.

Claims (8)

  1. (A) 당량이 800~1500인 1종 이상의 비스페놀 에이형 또는 비스페놀 에프형 에폭시 수지 20~50중량%;
    (B) 당량이 300~800인 이소시아네이트 변성 에폭시 수지 20~50중량%;
    (C) 이소시아네이트 변성 페놀계 경화제 1~15중량%;
    (D) 아민계 촉진 잠재성 경화제 0.1~2중량%;
    (E) 경화 촉진제 0.05~1중량%; 및
    (F) 1종 이상의 안료 20~50중량%
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이소시아네이트 변성 페놀계 경화제는 수산기 당량이 300~700이고,
    상기 아민계 촉진 잠재성 경화제는 활성수소 당량이 20~50인 것을 특징으로 하는 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 이소시아네이트 변성 페놀계 경화제는,
    (A) 모노-이소시아네이트 또는 디-이소시아네이트를 20~30중량% 변성시켜 제조한 에폭시 수지; 및
    (B) 평균 당량이 100~250이며, 두 개의 수산기를 가진 비스페놀 에이형 또는 비스페놀 에프형 에폭시 수지를 1:2의 몰 비율로 반응시켜 제조한 것을 특징으로 하는 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 경화 촉진제는 트리페닐포스핀, 벤질트리페닐포스포늄 클로라이드, 부틸트리페닐포스포늄 클로라이드, 테트라페닐 포스포늄 클로라이드, 1-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 1,5-디메틸이미다졸, 2-부틸-5-클로로-1H-이미다졸-4-카발데하이드, 비닐이미다졸, 클림바졸, 1,1-카보닐디이미다졸, 3차-부틸 디메틸실릴클로라이드, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-에틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸 및 2-부틸이미다졸로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 안료는 체질 안료와 색상 안료의 혼합물인 것을 특징으로 하는 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 체질 안료는 황산바륨, 이산화규소, 탄산칼슘, 규산칼슘 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되고,
    상기 색상 안료는 울트라마린 블루, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 카본블랙, 이산화티탄 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 열경화성 분체도료 조성물은 흐름 개선제, 핀홀 방지제 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 첨가제를 상기 열경화성 분체도료 조성물 전체 중량에 대하여 0~1.0중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 강관 내부용 열경화성 분체도료 조성물.



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