KR20150043254A

KR20150043254A - 대전방지용 수용성 에폭시 코팅제 및 대전방지를 위한 코팅 방법

Info

Publication number: KR20150043254A
Application number: KR20150043207A
Authority: KR
Inventors: 이재승
Original assignee: (주)그린텍컴
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2015-04-22

Abstract

본 발명은 대전 방지용 수용성 에폭시 코팅제 및 대전방지 코팅 방법에 관한 것이고, 구체적으로 수용성 에폭시와 수용성 경화제로 이루어지고 상도 도막의 형성을 위하여 사용될 수 있는 대전 방지용 수용성 에폭시 코팅제 및 상도 도막으로 수용성 에폭시와 수용성 경화제로 이루어진 수용성 대전방지 에폭시 코팅제가 적용되는 대전방지를 위한 코팅 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 수용성 코팅제는 수용성 에폭시 에멀젼 수지의 주제부와 경화제로 이루어지고, 상기 경화제는 물, 지방족 변성 수용성 폴리아민, 산화주석(Tin Oxide)과 이산화티타늄(Titanium Dioxide)의 혼합물, 전도성 폴리머, 계면활성제, 동결방지제, 중금속 불포함 착색 안료 혼합물, 평균 입도가 1~2 ㎛이며 흡유량이 10~15 wt%인 충진제, 분산제, 소포제 및 레벨링제로 이루어지고 그리고 주제부: 경화제부는 중량비로 1: 0.8~1.2가 된다.

Description

대전방지용 수용성 에폭시 코팅제 및 대전방지를 위한 코팅 방법{Anti-Static Epoxy Coating agent with Water Soluble Property and Method for Anti-Static Coating}

본 발명은 대전 방지용 수용성 에폭시 코팅제 및 대전방지를 위한 코팅 방법에 관한 것이고, 구체적으로 수용성 에폭시와 수용성 경화제로 이루어지고 상도 도막의 형성을 위하여 사용될 수 있는 대전방지용 수용 에폭시 코팅제 및 상도 도막으로 수용성 에폭시와 수용성 경화제로 이루어진 수용성 대전방지 에폭시 코팅제가 적용되는 대전방지를 위한 코팅 방법에 관한 것이다.

수용성 도료는 대기 중으로 방출되는 VOCs(Volatile Organic Compounds)로 인한 지구 온난화 및 오존층 파괴 현상을 방지하여 환경을 보호하기 위하여 개발된 도료로 VOCs에 대한 규제가 강화되면서 사용이 점차로 증가하고 있다. 예를 들어 자동차 생산 라인에서 수용성 베이스코트시스템이 표준으로 적용되고 있다. 수용성 도료의 적용을 위하여 수용 도장 부스가 준비되어야 하고, 도장 작업을 위하여 많은 시간이 요구되고 그리고 건조 속도가 느리다는 단점을 가지지만 작업자의 안전과 건강에 유리하며 친환경성을 가지므로 관련 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.

일반적으로 전기 및 전자, 정밀 부품 또는 반도체 소재와 같은 것의 제조를 위한 작업 환경 및 클린 룸의 경우 정전기의 발생은 관련 정밀기기의 작동 오류 또는 제품 불량을 발생시킬 수 있고 이를 방지하기 위하여 바닥 면에 정전 방지용 도료가 코팅이 된다. 이와 같은 작업 환경에서 사용되는 공지의 대전 방지 도료의 경우 작업성을 향상시키기 위하여 예를 들어 신나와 같은 유기 용제가 사용되었다. 유기 용제가 사용되면 도장 작업 과정에서 유기 용제가 작업 공간으로 휘발이 되어 도장 작업성이 나빠지고 작업자의 안전을 위협할 수 있으며 환경오염을 유발시킬 수 있다. 또한 위와 같은 도장 환경에서 작업이 이루어지는 경우 잔류 용제 및 포름알데히드와 같은 화합물이 일정 기간 동안 지속적으로 방출이 되어 밀폐된 장소에서 생산 공정이 이루어지면 작업자에게 유해할 수 있다.

공지의 유기 용제 형태의 도료가 가진 문제점을 해결하기 위한 선행기술로 특허공개번호 제2008-0097344호 ‘이액형 수성 에폭시 코팅 조성물 및 방법’이 있다. 상기 선행기술은 30 wt%~60 wt%의 경화제를 포함하는 제1 성분; 10 wt%~42 wt%의 에폭시 수지와 46 wt% ~90 wt%의 수경성 시멘트 분말을 포함하는 제2 성분; 및 적어도 제2 성분 중의 수경성 시멘트 분말의 양과 반응하기에 충분한 양의 물을 포함하며 제1 성분, 물 및 제2 성분이 배합되어 실질적으로 응집이 없는 코팅 조성물을 제공할 수 있고 상기에서 코팅 조성물은 두께가 약 20 밀리미터 이하인 단일 코트 내에서 평탄한 비다공성 코팅을 형성하는 표면 코팅을 위한 조성물에 대하여 개시하고 있다.

수성 에폭시 도료와 관련된 다른 선행기술로 특허등록번호 제0938127호 ‘수성 에폭시 도료 조성물’이 있다. 상기 선행기술은 자기 유화성 에폭시 수지를 포함하는 주제부 및 수성용 에폭시 수지 경화제를 포함하는 경화제부로 이루어지는 수성 에폭시 도료 조성물에서 경화제부가 분자량 5,000 내지 10,000인 아미노알킬폴리다이메틸실록산을 전체 경화제부 조성 주 3~10 wt%로 포함하는 수성 에폭시 수지 조성물에 대하여 개시하고 있다.

수성 도료 조성물과 관련된 다른 선행기술로 특허등록번호 제0970115호 ‘도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물’이 있다. 상기 선행기술은 아크릴 에멀젼 주제에 에폭시 에멀젼을 경화제로 사용하는 것을 특징으로 하는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에서 아크릴 에멀젼 주제는 주제 100 중량부에 대하여 메타크실렌디아민 10~20 중량부, 아크릴 수지 10~20 중량부, 물 20~30 중량부, 안료 5~10 중량부 및 충전제 10~30 중량부를 포함하는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 대하여 개시하고 있다.

상기 선행기술에서 제시된 수성 도료 조성물은 시멘트와 같은 조성물을 포함하거나 또는 크실렌을 포함하고 있어 균일한 도막을 형성하기 어렵거나 오염성 물질을 배출시킬 수 있다는 단점을 가진다.

본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.

본 발명의 목적은 전도성 폴리머 및 대전방지용 충진제를 포함하고 있으며 환경오염 또는 인체 유해 물질을 배출시키지 않는 대전방지용 수용성 2액형 에폭시 코팅제를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전도성 폴리머를 포함하여 균일한 도막의 형성 및 균일한 대전방지 효과가 발휘되면서 우수한 물성이 나타날 수 있도록 하는 대전방지를 위한 코팅 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 에폭시 코팅제는 수용성 에폭시 에멀젼 수지의 주제부와 경화제부로 이루어지고, 상기 경화제부는 물, 지방족 변성 수용성 폴리아민, 산화주석(Tin Oxide)과 이산화티타늄(Titanium Dioxide)의 혼합물, 전도성 폴리머, 계면활성제, 동결방지제, 중금속 불포함 착색 안료 혼합물, 평균 입도가 1~2 ㎛이며 흡유량이 10~15 wt%인 충진제, 분산제, 소포제 및 레벨링제로 이루어지고 그리고 주제부: 경화제부는 중량비로 1: 0.8~1.2가 된다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 전도성 폴리머는 경화제 전체 중량의 1~12 wt%가 되고, 착색안료 혼합물은 이산화티탄, 카본블랙, 산화철황, 산화철적, 프탈로시아닌 블루 및 프탈로시나인 그린으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나가 되고 그리고 충진제는 황산바륨, 탄산칼슘, 비-석면형 활석 및 규사로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나가 된다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 충진제는 세라믹 분말을 주석 산화물로 나노미터 단위로 코팅을 한 전도성 충진제가 된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 코팅 방법은 전처리가 된 소지 면에 2액형 에폭시 수지 도료를 도포하여 하도 도막을 형성하는 단계; 2액형 수용성 에폭시 수지 도료를 도포하여 중도 도막을 형성하는 단계; 및 대전 방지용 수용성 2액형 에폭시 코팅제를 도포하여 상도 도막을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 대전 방지용 수용성 2액형 에폭시 코팅제는 수용성 에폭시 에멀젼 수지의 주제부와 경화제로 이루어지고 그리고 상기 경화제는 수용성 대전 방지용 2액형 에폭시 코팅제의 경화제 전체 중량의 1~12 wt%의 전도성 폴리머를 포함한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 하도 도막은 0.03~0.30 ㎜, 중도 도막은 0.3~5.0 ㎜ 그리고 상도 도막은 0.03~2.0 ㎜가 되고 그리고 상도 도막을 형성하는 조성물에서 중량비로 주제부: 경화제 = 1: 0.8~1.2가 된다.

본 발명에 따른 대전방지용 에폭시 코팅제는 수용성 에폭시 수지와 수용성 모노머를 변성시킨 수계 경화제 및 대전방지를 위한 필러를 포함하고 있어 전기 및 전자, 정밀부품, 반도체소재의 제조와 같은 작업 환경 또는 클린 룸과 같은 정전 유도 방지와 방전 효과가 요구되는 장소에 시공될 수 있다는 이점을 가진다. 본 발명에 따른 코팅제는 유기 용제, 포름알데히드 또는 유해 중금속이 포함되어 있지 않은 친환경성 도료에 해당하여 도장 작업 과정에서 유해 물질이 배출되지 않아 작업성이 향상될 수 있도록 한다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 코팅 방법은 도장 작업성이 우수하여 제품 생산 과정에서 도장 작업이 가능하도록 하여 제품 생산성이 향상될 수 있도록 한다는 이점을 가진다.

아래에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 수용성 2액형 에폭시 코팅제는 수용성 에폭시 에멀젼 수지의 주제부와 경화제로 이루어지고, 상기 경화제부는 물, 지방족 변성 수용성 폴리아민, 산화주석(Tin Oxide)과 이산화티타늄(Titanium Dioxide)의 혼합물, 전도성 폴리머, 계면활성제, 동결방지제, 중금속 불포함 착색 안료 혼합물, 평균 입도가 1~2 ㎛이며 흡유량이 10~15 wt%인 충진제, 분산제, 소포제 및 레벨링제로 이루어지고 그리고 주제부: 경화제부는 중량비로 1: 0.8~1.2가 된다. 또한 본 발명에 따른 코팅 방법은 전처리가 된 소지 면에 2액형 에폭시 수지 도료를 도포하여 하도 도막을 형성하는 단계; 2액형 에폭시 수지 도료를 도포하여 중도 도막을 형성하는 단계; 및 수용성 대전 방지용 2액형 에폭시 코팅제를 도포하여 상도 도막을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 수용성 대전 방지용 2액형 에폭시 코팅제는 수용성 에폭시 에멀젼 수지의 주제부와 경화제로 이루어지고 그리고 상기 경화제는 대전 방지용 수용성 2액형 에폭시 코팅제의 경화제 전체 중량의 1~12 wt%의 전도성 폴리머를 포함한다. 아래에서 구체적으로 설명된다.

본 발명에 따른 수용성 코팅제는 2액형으로 수용성 에폭시 에멀젼 수지의 주제부와 경화제부로 이루어질 수 있고 주제부 : 경화제부는 중량비로 1:0.8~1.2의 비율로 혼합될 수 있다. 수용성 코팅제는 주로 대전방지를 위한 도막의 상도 도막을 형성을 위하여 사용될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 수용성 코팅제에서 물이 희석제로 사용되고 예를 들어 신나와 같은 유기 용제는 사용되지 않는다. 에폭시 수지는 기계적 강도가 우수하고 경화가 되는 경우 휘발성 물질의 발생 및 부피의 수축이 없으면서 큰 접착력을 나타낸다는 특징을 가진다.

수용성 코팅제의 경화제부는 물 30~55 wt%; 지방족변성 수용성 폴리아민 15~25 wt%; 산화주석(Tin Oxide) 및 이산화티타늄의 혼합물 10~20 wt%; 전도성 폴리머 1~12 wt%; 계면활성제 1~5 wt%; 에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜과 같은 동결 방지제 1~3 wt%; 이산화티탄, 카본블랙, 산화철황, 산화철적, 프탈로시아닌 블루 및 프탈로시아닌 그린으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 중금속 불포함 착색 안료 혼합물 1~20 wt%; 평균 입도 1~2 ㎛이고 흡유량이 10~15 wt%인 황산바륨(BaSO₄), 탄산칼슘(CaCO₃), 비-석면형 활석(Talc) 및 규사(SiO₂)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 충진제 15~40 wt%; 분산제 0.5~3 wt%; 소포제 0.5~3 wt; 및 레벨링제 0.5~3 wt%를 포함할 수 있다.

전도성 폴리머는 예를 들어 티오펜(thiophene) 또는 폴리티오펜, 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole) 또는 이들이 혼합물이 될 수 있다. 전도성 폴리머가 1 wt% 보다 작으면 대전방지 효과가 미미하게 나타날 수 있고 12 wt%보다 커지면 도막의 물성에 영향을 미칠 수 있다.

계면활성제는 예를 들어 도막의 균일성을 유지하기 위한 것으로 음이온 계면활성제, 양이온 계면 활성제 또는 비이온성 계면활성제와 같이 이 분야에서 공지된 임의의 계면활성제가 될 수 있고 예를 들어 불소계 계면활성제, 아세틸렌디올계 계면활성제, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌글리콜알킬에테르와 같은 것이 될 수 있다. 분산제는 변성 폴리우레탄 또는 변성 아크릴레이트와 같은 것이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 소포제는 고급 지방산아마이드, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 고급 지방산의 에테르 아마이드, 디메틸 폴리실록산 또는 비실리콘계 폴리머와 같은 것이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 그리고 레벨링제는 불소계 레벨렝제, 비이온계 폴리아크릴 공중합체, 이온계 폴리아크릴 공중합체, 폴리에테르 또는 폴리디메틸 실록산이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따르면, 충진제는 전도성 충진제가 될 수 있다. 전도성 충진제는 세라믹 분말 또는 위에서 제시된 충진제를 나노미터(nanometer) 단위로 전도성 금속의 산화물을 이용하여 코팅을 하는 방법으로 만들어질 수 있다. 예를 들어 세라믹 분말을 이에 제한되지 않지만 주석 산화물(tin oxide), 인듐 산화물, 티타늄 산화물 또는 비스무트 산화물로 나노미터 단위로 코팅을 하는 방법으로 만들어질 수 있다. 이와 같은 전도성 충진제는 전도성 분말과 함께 대전 방지 효과를 상승시키는 기능을 가질 수 있다.

다른 한편으로 계면활성제와 전도성 폴리머가 혼합된 형태로 첨가될 수 있다. 구체적으로 전도성 폴리머와 계면활성제가 중량비로 1: 0.5~2.0의 비율로 혼합된 액상 혼합물이 제조되어 도료 조성물에 첨가될 수 있다. 이와 같이 제조된 액상 혼합물은 pH가 6.5~7.5가 될 수 있고 1.20~1.65의 비중을 가지도록 만들어질 수 있으며 도료 조성물의 분산성이 향상될 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 수용성 코팅제는 예를 들어 클린 룸의 바닥 면의 도장을 위하여 사용되어 상도 도막을 형성할 수 있다.

아래에서 대전 방지를 위한 코팅 방법에 대하여 설명된다.

대전 방지 코팅을 위한 도장은 전처리가 된 소지 면에 2액형 에폭시 수지 도료를 도포하여 하도 도막을 형성하는 단계; 2액형 에폭시 수지 도료를 도포하여 중도 도막을 형성하는 단계; 및 수용성 대전 방지용 2액형 에폭시 코팅제를 도포하여 상도 도막을 형성하는 단계로 이루어질 수 있다.

대전방지 코팅을 위하여 먼저 하도 도장을 위한 조성물이 제조될 수 있다. 하도 도장을 위한 도료 조성물은 아래와 같이 2액형 에폭시 수지 도료가 될 수 있다.

주제부: 비스페놀 A형 에폭시 수지 또는 비스페놀 F형 에폭시 수지 70~90 wt%와 반응성 희석제 10~30 wt%

경화제부: 폴리에테르 디아민 30~40 wt%, MXDA(meta-xylene diamine) 변성 폴리아민 40~60 wt%, 폴리아마이드 수지 5~10 wt%, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 5~10 wt% .

상기 반응성 희석제는 예를 들어 BGE(butyl glycidyl ether), LGE(aliphatic glycidyl ether(C12 ~14)), EHGE(2-ethylhexyl glycidyl ether), PGE(phenyl glycidyl ether), CGE(O-cresol glycidyl ether), 1,4BDDGE(1,4-butandiol diglycidyl ether), 1.6HDDGE(1,6-hexandiol diglycidyl ether), NPGDGE(neopentyl glycol diglycidyl ether), CHDMGE(1,4-cyclohexane dimethanol diglycidyl ether), PPEDGE(polypropylene glycol diglycidyl ether), EGDGE(ethylene glycol diglycidyl ether) 및 RDGE(resorcinol diglycidyl ether)로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 이상의 혼합물이 될 수 있고 그리고 주제부: 경화제부는 중량비로 2.0~3.0:1이 될 수 있다.

하도 도장을 위한 조성물로 도장이 이루어지고 그리고 건조 공정을 통하여 하도 도막이 형성되면 중도 도장이 이루어질 수 있다. 중도 도막은 2액형 수용성 에폭시 수지 라이닝제에 의하여 형성될 수 있다. 구체적으로 중도 도장을 위한 2액형 수용성 에폭시 라이닝제는 아래와 같이 구성될 수 있다.

주제부: 에폭시 당량 180~300 g/eq의 비스페놀A 수지 또는 비스페놀F 수지 70~90 wt%의 에폭시 수지; 및 BGE(butyl glycidyl ether), 탄소 수가 12~14(C12~14)인 LGE(aliphatic gycidyl ether), PGE(phenyl gylcidyl ether), CGE(O-cresol glycidyl ether), 1,4-BDDGE(1,4-butandiol diglycidyl ether), 1,6-HDDGE(1,6-hexandiol diglycidyl ether), NPGDGE(neopentyl glycol diglycidyl ether), PPEDGE(polypropylene glycol diglycidyl ether), EGDGE(ethylene glycol diglycidyl ether) 및 RDGE(resorcinol diglycidyl ether)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 반응성 희석제 10~30 wt%

경화제: 지방족변성 폴리아민, 폴리아마이드, 수분산 폴리아민 및 수분산 폴리아마이드로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물 40~70 wt%; 이산화티탄, 카본블랙, 산화철황, 산화철적, 프탈로시아닌 블루 및 프탈로시아닌 그린으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 착색 안료 1~10 wt%; 흡유량이 10~20 wt%인 이산화규소(SiO₂), 황산바륨(BaSO₄), 탄산칼슘(CaCO₃), 비-석면형 활석(Talc) 및 산화알루미늄(Al₂O₃)으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 충진제 10~40 wt%; 2.4,6-트리스(디메틸아미노메틸) 페놀 0.1~5 wt%로 이루어진 경화촉진제; 및 전체를 100 wt%로 만드는 소포제, 분산제, 증점제, 레벨링제, 침강방지제 및 방부제로 구성된 그룹으로부터 선택된 첨가제

안료는 크롬, 납, 카드뮴 또는 수은과 같은 중금속을 함유하지 아니하며 첨가제는 휘발성 유기 화합물(VOCs)을 포함하지 않도록 선택된다.

중도 도장이 완료되면 위에서 설명된 것과 같은 대전 방지용 수용성 에폭시 수지 코팅제에 의하여 상도 도장이 이루어질 수 있다. 상도 도장을 위한 조성물을 위에서 설명을 한 것과 같이 전도성 폴리머 또는 전도성 충진제를 포함할 수 있다.

하도 도장은 0.03~0.30 ㎜이 두께로, 중도 도장은 0.3~5.0 ㎜의 두께로 그리고 상도 도장은 0.03~2.0 ㎜로 이루어질 수 있지만 작업 환경에 따라 적절히 조절될 수 있고 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 방법에 의하여 클린 룸의 바닥면이 코팅이 되고 대전방지정도가 시험이 되었다.

실시 예

단계 1: 주제부가 75 wt% 비스페놀 A형 에폭시 수지와 1.4BDDGE 25wt %로 이루어지고 그리고 경화제부가 폴리에테르디아민 35 wt%, 변성 폴리아민 50 wt%, 폴리아마이드 수지 8 wt% 및 2,4,6-트리스(디메틸아미노 메틸) 페놀 7 wt%로 이루어진 하도 도료 조성물을 제조하였다.

단계 2: 주제부가 에폭시 당량 180~300 g/eqlds 비스페놀A 수지 80 wt%; 그리고 탄소수가 12가 되는 CEG와 1.4-BDDGE 20 wt%로 이루어지고, 경화제부가 수분산 폴리아민 55 wt%; 프탈로사이인 그린 8 wt%; 탄산칼슘과 산화알루미늄으로 이루어진 충진제 20 wt%; 그리고 전체를 100 wt%로 만드는 경화촉진제, 소포제, 분산제, 증점제, 레벨링제 및 방부제로 중도 도료 조성물을 제조하였다.

단계 3: 주제부가 수용성 에폭시 수지가 되고 그리고 경화제부가 물 30 wt%, 수용성 폴리아민 20 wt%, 이산화티타늄 20 wt%, 폴리에틸렌글리콜 2 wt%, 전도성 고분자 8 wt%, 전도성 충진제 18 wt% 및 전체를 100 wt%로 만드는 분산제, 소포제, 레벨링제와 착색 안료 혼합물을 이용하여 상도 도료 조성물을 제조하였다. 상도 도료 조성물에서 주제부: 경화제부는 중량비로 1:1이 되도록 하였다.

단계 4: 제조된 각각의 하도, 중도 및 상도 도료 조성물을 이용하여 하도 도장은 0.05 mm, 중도 도장은 2 mm 그리고 상도 도장은 0.08 mm가 되도록 클린 룸의 바닥을 도포하여 상도 도장의 건조가 완료된 이후 및 30일이 경과된 이후 대전 방지도(anti-static)가 측정되었다.

단계 1: 주제부가 75 wt% 비스페놀 A형 에폭시 수지와 1,4BddGE와 1,6HDDGE의 혼합물 25wt %로 이루어지고 그리고 경화제부가 폴리에테르디아민 35 wt%, 변성 폴리아민 50 wt%, 폴리아마이드 수지 8 wt% 및 2,4,6-트리스(디메틸아미노 메틸) 페놀 7 wt%로 이루어진 하도 도료 조성물을 제조하였다.

단계 2: 주제부가 에폭시 당량 180~300 g/eqlds 비스페놀F 수지 80 wt%; 그리고 탄소수가 12가 되는 CEG와 1.4-BDDGE 20 wt%로 이루어지고, 경화제부가 수분산 폴리아민 55 wt%; 프탈로사이인 그린 8 wt%; 탄산칼슘과 산화알루미늄으로 이루어진 충진제 20 wt%; 그리고 전체를 100 wt%로 만드는 경화촉진제, 소포제, 분산제, 증점제, 레벨링제 및 방부제로 중도 도료 조성물을 제조하였다.

단계 3: 주제부가 수용성 에폭시 수지가 되고 그리고 경화제부가 물 30 wt%, 수용성 폴리아민 20 wt%, 이산화티타늄 20 wt%, 폴리프로필렌글리콜 2 wt%, 전도성 고분자 10 wt%, 규사와 황산바륨 혼합물 충진제 16 wt% 및 전체를 100 wt%로 만드는 분산제, 소포제, 레벨링제와 착색 안료 혼합물을 이용하여 상도 도료 조성물을 제조하였다. 상도 도료 조성물에서 주제부: 경화제부는 중량비로 1:1이 되도록 하였다.

단계 1: 주제부가 75 wt% 비스페놀 A형 에폭시 수지와 BGE 및 NPGDGE의 혼합물 25wt %로 이루어지고 그리고 경화제부가 폴리에테르디아민 35 wt%, 변성 폴리아민 50 wt%, 폴리아마이드 수지 8 wt% 및 2,4,6-트리스(디메틸아미노 메틸) 페놀 7 wt%로 이루어진 하도 도료 조성물을 제조하였다.

단계 3: 주제부가 수용성 에폭시 수지가 되고 그리고 경화제부가 물 30 wt%, 수용성 폴리아민 20 wt%, 이산화티타늄 20 wt%, 폴리프로필렌글리콜 2 wt%, 전도성 고분자 5 wt%, 규사와 황산바륨 혼합물 충진제 20 wt% 및 전체를 100 wt%로 만드는 분산제, 소포제, 레벨렝제와 착색 안료 혼합물을 이용하여 상도 도료 조성물을 제조하였다. 상도 도료 조성물에서 주제부: 경화제부는 중량비로 1:1이 되도록 하였다.

실시 예 1과 동일한 방법으로 상도, 중도 및 하도 도료 조성물이 제조되었고 다만 상도 도료의 두께를 0.05 mm로 하였다.

각각의 실시 예에서 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리프로필렌글리콜은 계면활성제로 사용된 것이다.

비교 예

비교 예 1

단계 1: 주제부가 75 wt% 비스페놀 A형 에폭시 수지와 1,4BDDGE 25wt %로 이루어지고 그리고 경화제부가 폴리에테르디아민 35 wt%, 변성 폴리아민 50 wt%, 폴리아마이드 수지 8 wt% 및 2,4,6-트리스(디메틸아미노 메틸) 페놀 7 wt%로 이루어진 하도 도료 조성물을 제조하였다.

단계 3: 주제부가 에폭시 수지가 되고 그리고 경화제부가 물 30 wt%, 수용성 폴리아민 20 wt%, 이산화티타늄 20 wt%, 프로필렌글리콜 2 wt%, 비이온성 계면활성제 3 wt%, 충진제 15 wt% 및 전체를 100 wt%로 만드는 분산제, 소포제, 레벨렝제와 착색 안료 혼합물을 이용하여 상도 도료 조성물을 제조하였다.

비교 예 2

실시 예 2와 동일한 방법으로 상도, 중도 및 하도 도료 조성물을 제조하고 다만 전도성 폴리머를 대신하여 충진제의 양을 추가하여 도료 조성물을 제조하였다.

비교 예 3

실시 예 3과 동일한 방법으로 상도, 중도 및 하도 도료 조성물을 제조하였고 다만 전도성 폴리머를 대신하여 불소계 계면활성제를 동일한 양으로 추가하였다.

실시 예 및 비교 예에 대하여 측정된 대전 방지도( anti-static)는 아래와 같았고 저항은 표면 저항을 의미한다.

<대전방지도 시험 결과>

* 저항의 단위는 옴(Ω)이 된다.

30일이 경과된 후에 표면 저항은 실시 예의 경우 95 % 이상의 값을 유지하였지만 비교 예의 경우 40 % 이상으로 표면 저항이 커지는 것으로 나타났다.

유기 용제에 대하여 실시된 실험의 경우 본 발명에 따른 코팅 방법은 휘발성 유기 용제에 의한 코팅 방법에 비하여 약 80 %이상으로 증가된 대전방지효과가 있는 것으로 나타났다.

본 발명에 따른 대전방지 에폭시 코팅제는 수용성 에폭시 수지와 수용성 모노머를 변성시킨 수계 경화제 및 대전방지를 위한 필러를 포함하고 있어 전기 및 전자, 정밀부품, 반도체소재의 제조와 같은 작업 환경 또는 클린 룸과 같은 정전 유도 방지와 방전 효과가 요구되는 장소에 시공될 수 있다는 이점을 가진다. 본 발명에 따른 코팅제는 유기 용제, 포름알데히드 또는 유해 중금속이 포함되어 있지 않은 친환경성 도료에 해당하여 도장 작업 과정에서 유해 물질이 배출되지 않아 작업성이 향상될 수 있도록 한다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 코팅 방법은 도장 작업성이 우수하여 제품 생산 과정에서 도장 작업이 가능하도록 하여 제품 생산성이 향상될 수 있도록 한다는 이점을 가진다.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

Claims

수용성 에폭시 에멀젼 수지의 주제부와 경화제로 이루어진 수용성 2액형 에폭시 코팅제에 있어서,
상기 경화제는 물, 지방족 변성 수용성 폴리아민, 산화주석(Tin Oxide)과 이산화티타늄(Titanium Dioxide)의 혼합물, 전도성 폴리머, 계면활성제, 동결방지제, 중금속 불포함 착색 안료 혼합물, 평균 입도가 1~2 ㎛이며 흡유량이 10~15 wt%인 충진제, 분산제, 소포제 및 레벨링제로 이루어지고 그리고 주제부: 경화제부는 중량비로 1: 0.8~1.2가 되는 것을 특징으로 하는 수용성 2액형 에폭시 코팅제.
청구항 1에 있어서, 전도성 폴리머는 전체 중량의 1~12 wt%가 되고, 착색안료 혼합물은 이산화티탄, 카본블랙, 산화철황, 산화철적, 프탈로시아닌 블루 및 프탈로시나인 그린으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나가 되고 그리고 충진제는 황산바륨, 탄산칼슘, 비-석면형 활석 및 규사로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나가 되는 것을 특징으로 하는 수용성 2액형 에폭시 코팅제.
청구항 1에 있어서, 상기 충진제는 세라믹 분말을 산화주석(tin oxide)으로 나노미터 단위로 코팅을 한 전도성 충진제가 되는 것을 특징으로 하는 수용성 2액형 에폭시 코팅제.
전처리가 된 소지 면에 2액형 에폭시 수지 도료를 도포하여 하도 도막을 형성하는 단계;
2액형 수용성 에폭시 수지 도료를 도포하여 중도 도막을 형성하는 단계; 및
대전 방지용 수용성 2액형 에폭시 코팅제를 도포하여 상도 도막을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 대전 방지용 수용성 2액형 에폭시 코팅제는 수용성 에폭시 에멀젼 수지의 주제부와 경화제로 이루어지고 그리고 상기 경화제는 경화제 전체 중량의 1~12 wt%의 전도성 폴리머를 포함하는 대전 방지 코팅 방법.
청구항 4에 있어서, 하도 도막은 0.03~0.30 ㎜, 중도 도막은 0.3~5 ㎜ 그리고 상도 도막은 0.03~2.0㎜가 되고 그리고 상도 도막을 형성하는 조성물에서 중량비로 주제부: 경화제 = 1: 0.8~1.2가 되는 것을 특징으로 하는 대전 방지 코팅 방법.