KR20150049206A - 내충격성을 개선한 무광의 분체도료 조성물의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내충격성을 개선한 무광의 분체도료 조성물의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아크릴 단량체를 사용하여 제조된 글리시딜기를 함유한 폴리아크릴계 분체도료 조성물을 제공함으로써 분체도료의 광택이 무광의 효과가 얻어질 수 있도록 충분히 저하시키면서 기계적 물성이 확보되고 또한 한 번에 제조 가능하도록 설계되어 제조 경비 절감이 가능한 분체도료 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 내충격성을 개선한 무광의 분체도료 조성물의 제조방법은 글리시딜메타아크릴레이트 또는 β-메틸글리시딜메타아크릴레이트 40~60중량부와, 에틸렌 관능기를 갖는 불포화 단량체 40~60중량부를 혼합하여 에폭시 당량 300~600g/eq를 지니는 글리시딜기 함유 아크릴 수지를 제조하는 단계; 및 상기 단계에서 제조된 글리시딜기 함유 아크릴 수지 15~30중량부, 폴리에스테르 수지 70 ~ 80중량부를 혼합 배합하여 분체도료 제조하는 단계;를 포함한다.

Description

내충격성을 개선한 무광의 분체도료 조성물의 제조방법{Method for powder coating with high impact resistance}

본 발명은 내충격성을 개선한 무광의 분체도료 조성물의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아크릴 단량체를 사용하여 제조된 글리시딜기를 함유한 폴리아크릴계 분체도료 조성물을 제공함으로써 분체도료의 광택이 무광의 효과가 얻어질 수 있도록 충분히 저하시키면서 기계적 물성이 확보되고 또한 한 번에 제조 가능하도록 설계되어 제조 경비 절감이 가능한 분체도료 조성물의 제조방법에 관한 것이다.

분체도료는 용제형 도료와 달리 물, 휘발성유기용제 등의 희석제를 포함하지 않는 100% 고체 형태의 도료로서, 휘발되는 성분이 없이 미세한 분말의 형태를 이루고 있으며 공해 유발 물질을 배출하지 않는 도료이며, 국내외적으로 환경규제에 대응하는 대책으로 각광을 받고 있는 도료 중의 하나이다.

가장 널리 사용되는 분체도료는 폴리 에스테르 수지와 에폭시수지를 경화제로 사용하여 제조하는 방법으로 이러한 에폭시 수지 / 폴리 에스테르 하이브리드 분체도료는 내식성이 우수하고 기계적 물성이 우수하여 천정제 및 건축용 내장재로서 사용이 가능하다. 하지만 에폭시 수지 / 폴리 에스테르 하이브리드 분체도료는 광택이 비교적 높고 광택 조절시 내열성이 떨어져 저 광택이 요구되는 건축용 내장재로서 열적 안정성의 문제점이 대두되고 있어 이에 대한 조절이 필요했다.

분체도료의 광택을 저하시키는 방법으로는 소광제로서 왁스나 체질안료를 투입하여 소광시키는 방법과, 반응성이 서로 차이 나는 카르복실 폴리에스테르계 수지를 각각에 대하여 분체도료 제조 후 건식 혼합하여 소광시키는 방법이 있으나 광택 20G(광택계를 이용하여 60도 값을 측정)이하에 도달하기는 힘들었으며 기계적 강도 감소 및 일정한 외관을 얻을 수 없다는 문제점이 있었다.

특히 후자의 경우 제조공정이 길어지고 번거로워 작업성이 떨어지고 혼합공정으로 인한 광택의 편차를 일정하게 유지하는 데 어려움이 따른다. 또한 폴리에스테르계 수지와 아크릴계 수지의 상용성 차이를 이용한 방법이 있으며 말단에 존재하는 관능기에 폴리에스테르 수지를 반응시키거나, 히드록실 알킬아마이드 또는 트리글리시딜이소시아누레이트와 같은 경화제를 첨가하여 도막을 형성하는데 무광(광택 20G 이하)을 얻기는 쉬우나 아크릴계 수지 자체가 단단하고 부서지기 쉬운 성질로 인해 기계적 물성이 떨어져 적용에 제한적이라는 한계가 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0038594호(2009.04.21공개, 근적외선 경화 가능한 분체도료 조성물)

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 폴리에스테르계 수지와 아크릴계 수지의 표면장력 차이에 기인한 상용성 차이를 이용한 방법의 문제점인 목표로 하는 광택을 얻기 힘들거나 기계적 강도가 떨어지는 것을 개선하여, 요구하는 광택을 확보하면서 도막의 레벨링(평활성), 기계적 강도를 확보하는 분체도료 조성물 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 내충격성을 개선한 무광의 분체도료 조성물의 제조방법은 글리시딜메타아크릴레이트 또는 β-메틸글리시딜메타아크릴레이트 40~60중량부와, 에틸렌 관능기를 갖는 불포화 단량체 40~60중량부를 혼합하여 에폭시 당량 300~600g/eq를 지니는 글리시딜기 함유 아크릴 수지를 제조하는 단계; 및 상기 단계에서 제조된 글리시딜기 함유 아크릴 수지 15~30중량부, 폴리에스테르 수지 70 ~ 80중량부를 혼합 배합하여 분체도료 제조하는 단계;를 포함한다.

바람직하게는 상기 에틸렌 관능기를 갖는 불포화 단량체는 메틸메타크릴레이트 40~55 중량부, n-부틸아크릴레이트 1~5 중량부, 및 2-히드록시에틸아크릴레이트 1~5 중량부로 이루어진다.

보다 구체적으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내충격성을 개선한 무광의 분체도료 조성물의 제조방법은,

용제 40~60중량부와, 중합억제제 0.005~0.1중량부, 산화방지제 0.3~1중량부를 넣고, 질소분위기 하에서 135~140℃로 승온시킨 후,

글리시딜메타아크릴레이트 또는 β-메틸글리시딜메타아크릴레이트 40~60중량부와, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, n-헥실메타크릴레이트, 아크릴산, 메틸아크릴산, 말레인산, 무수말레인산, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시프로필아크릴레이트를 1종 이상 포함하는 에틸렌 관능기를 갖는 불포화 단량체 40~60중량부, 및 중합개시제 0.1~0.5 중량부를 혼합한 후 140~150℃로 승온시켜 중합반응을 실시하고 난 다음,

상기 용제를 증류 제거하여 고형분 95%이상이며, 수평균분자량 3000~8000이며, 에폭시 당량 300~600g/eq를 지니는 글리시딜기 함유 아크릴 수지를 제조하는 단계;

상기 글리시딜기 함유 아크릴 수지 15~30중량부, 산값 30~40 mgKOH/g 를 지니는 폴리에스테르 수지 70~ 80중량부, 경화제 3~8중량부, 안정제 0.2~1중량부, 레벨링제 1~3중량부, 안료 30~50중량부를 배합하는 단계;

배합된 원료를 혼합기에서 조분쇄하는 단계;

상기 조분쇄된 원료를 혼련기에 넣어 100~130℃의 온도, 100rpm 이상의 분산조건에서 용융분산하는 단계; 및

마지막으로 분쇄기에서 미세분쇄하여 평균입경 30~200㎛의 분체도료를 제조 단계;를 포함하되, 상기 제조된 분체도료를 경화시킨 도막의 내충격성이 500g/35cm ~ 1.5Kg/45cm을 지니는 것을 특징으로 한다.

이상의 방법인 본 발명의 분체도료 조성물의 제조방법에 의해 제조된 분체도료는 더욱 우수한 광택의 소광효과를 기대할 수 있으며 내충격성이 크게 향상되었다.

또한, 단순 첨가만으로 제조 가능하도록 설계되어 공정의 단순화를 이루었고, 기존에 공급되고 있는 비교적 고가의 아크릴계 분체도료용 수지의 첨가량을 줄여 제조 경비 절감이 가능하다는 장점이 있다.

본 발명은 분체도료의 광택을 저하시키면서 내충격성을 개선한 분체도료 조성물의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아크릴 수지 제조 단계와 분체도료 조성물로서 최종 결과를 도출하는 단계로 나누어진다.

내충격성을 개선한 분체도료용 글리시딜기 함유 아크릴 수지 제조단계

상기 글리시딜기를 함유하는 아크릴 수지는 글리시딜메타아크릴레이트 또는 β-메틸글리시딜메타아크릴레이트 40~60중량부를 공중합 가능한 다른 에틸렌성 불포화 단량체 40~60중량부와 공중합함으로써 얻어진다. 여기에 사용되는 에틸렌성 불포화 단량체는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, n-헥실메타크릴레이트, 아크릴산, 메틸아크릴산, 말레인산, 무수말레인산, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시프로필아크릴레이트 중 1종 이상 선택되어진 단량체가 사용된다.

열경화성 아크릴수지 도료 및 도막의 성능을 지배하는 단량체의 조성에 따라 결정되는 유리전이온도(Tg), 관능기의 농도, 중합방법에 의해 좌우되는 분자량 및 분자량 분포, 조성분포를 고려하여 조성을 결정한다.

상기 글리시딜기를 함유하는 열경화성 아크릴 수지의 제조방법은 용액 중합법이 사용되는 데, 글리시딜메타크릴레이트 및 β-메틸글리시딜메타크릴레이트 40~60중량부와, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, n-헥실메타크릴레이트, 아크릴산, 메틸아크릴산, 말레인산, 무수말레인산, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시프로필아크릴레이트를 1종 이상 선택되어지는 에틸렌성 불포화 단량체 40~60중량부를 혼합한 혼합용액에 중합 개시제 0.1~0.5중량부를 추가하여, 가열된 유기 용제 중에 공급함으로써 라디칼 반응이 이루어지며, 라디칼 중합 개시제의 분해에 의해 중합이 시작되고, 성장반응 후 재결합에 의해 중합이 정지하는 경우, 분자의 양끝은 중합개시제의 분해화합물로 된다.

상기의 중합 개시제는 전체 아크릴 수지 총 100중량부 대비 0.1~0.5중량부가 첨가되는 데, 요구되는 분자량 및 중합온도에 따라 선택될 수 있으며, 2,2‘아조 비스 이소부티로니트릴(AIBN), 디벤조일 퍼옥사이드, 큐밀퍼옥시-네오데카노에이트, 터트아밀퍼옥시-네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시-네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시-네오헵타노에이트, t-아밀퍼옥시-피발레이트, 디-2,4-디클로로벤조일퍼옥사이트, t-부틸퍼옥시-피발레이트, 디데카노일-퍼옥사이드, 디라우릴-퍼옥사이드, 암모늄퍼옥소이설페이트(APS), 디-4-메틸벤조일퍼옥사이드, t-아밀퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시-이소부티레이트, t-부틸-모노퍼옥시-말레이트, 메틸이소부틸케톤퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-이소프로필카보네이트, t-부틸퍼옥시-아세테이트, t-아밀퍼옥시-벤조에이트, t-부틸포옥시-벤조에이트, 디큐밀-퍼옥사이트, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸히드로퍼옥사이드로 선택되어지는 유기과산화물을 사용할 수 있으며, 중합온도와 시간에 따라 유기과산화물이 고유로 가지고 있는 반감기를 우선하여 선택되며 단량체와의 부반응 형성을 발생시키지 않는 것으로 선택하여야 한다.

또한 용액 중합에 있어서 반응에 사용되는 유기용제는 반응 조건에서 중합에 참여하지 않아야 한다. 유기용제는 전체 아크릴 수지 총 100중량부 대비 40~60중량부가 첨가되는 데, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 이소프로필알코올, 아세톤, 톨루엔, 자이렌, 벤젠, 지방족 석유계 용제 등이 검토되며 바람직하게는 방향족 유기용제를 사용하는 것이 유리하다. 유기용제는 고유의 비점을 고려하여 중합온도에 적합한 것을 선택한다.

라디칼중합 반응이 급격히 진행되어 겔화가 되는 것을 방지하기 위해 중합 억제제가 검토될 수 있다. 상기 중합 억제제는 전체 아크릴 수지 총 100중량부 대비 0.005~0.1중량부의 미량이 첨가되는 데, 벤조퀴논, 하이드로퀴논, 4-메톡시페놀, 하이드로퀴논 모노메틸 에테르, 2-메틸-1,4-하이드로퀴논 중에서 선택되어진다.

상기 중합반응을 통한 결과에서 색상을 좋지 않을 경우 이를 개선하는 목적으로 중합 시작 전에 산화방지제를 사용해야 한다. 산화방지제는 재료의 산화안정화를 위해 사용되며 빛, 열, 중합 개시제에 의해 생긴 라디칼이 산소에 의해 퍼옥시라디칼을 형성시키는 것을 포착하기 위해 사용된다. 산화방지제의 선택은 산화방지 효과 및 수지와의 상용성, 분산성, 가용시간, 다른 첨가제와의 반응성 등이 고려되어야 한다. 부틸레이티드 히드록시 톨루엔(BHT), 테트라키스[메틸렌(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 옥타데실-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 1,2-비스(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시히드로시나몰리)히드라진, 이소트리데실-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 트리에틸렌 글리콜-비스-3-(3-터트-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트, 4,6-비스(옥틸치오메틸)-오르소-크레졸 중에서 선택되어지며, 전체 아크릴 수지 총 100중량부 대비 0.3 ~ 1중량부가 첨가된다.

클리시딜기 함유 아크릴 수지의 중합 반응은 먼저, 용제, 중합억제제, 산화방지제를 넣고, 질소분위기 하에서 135~140℃로 승온시킨 후, 글리시딜메타아크릴레이트 또는 β-메틸글리시딜메타아크릴레이트와, 에틸렌 관능기를 갖는 불포화 단량체 및 중합개시제를 혼합한 후 140~150℃로 승온시켜 중합반응을 실시한다.

중합 반응을 실시하고 난 후, 용제를 증류 제거하여 고형분 95%이상이며, 수평균분자량 3000~8000이며, 에폭시 당량 300~600g/eq를 지니는 글리시딜기 함유 아크릴 수지를 제조하게 된다.

분체도료용 열경화성 아크릴수지의 단량체 조성 및 제조공정은 유리전이온도(Tg), 수평균분자량(Mn), 중량평균분자량(Mw)이 가장 먼저 고려되며, 분체도료 조성비를 계산하기 위해 에폭시 당량(EEW, g/eq) 또한 고려되어야 할 매우 중요한 사항이다.

상기 조성을 통해 적당한 단량체, 개시제, 유기용제, 첨가제를 선택하여 얻어진 아크릴 수지의 기본 물성은 통상 중량평균분자량(Mw)이 1000~30000이며, 바람직하게는 20000~30000 가 바람직하다.

또한, 본 발명의 아크릴 수지의 수평균 분자량(Mn) 3000~8000이 바람직하며, 수평균분자량 3000 미만이면 도료배합 과정 혼화가 잘 일어나 분산이 잘되는 장점이 있으나 그에 반해 기계적 물성이 떨어지는 결과를 나타낸다. 8000 초과에서는 배합과정에서 혼화가 잘 일어나지 않는다.

에폭시 당량은 에폭시기 1g 당량을 함유하는 수지의 g 수를 말하는 것으로 분체도료 배합설계에 영향을 미치는 요소이다. 상기 조성을 통해 얻어진 글리시딜기 함유 아크릴 수지는 에폭시 당량은 200~1500 g/eq 범위이며, 보다 바람직하게는 300~600g/eq 이 바람직하다. 에폭시 당량은 300 이하에서는 반광 및 무광의 효과를 일정하게 유지하는 데 제약이 따르며 도장 외관에 결함을 일으킬 수 있고 600 이상에서는 분체도료에서 아크릴 수지가 포함하는 함량이 높아져 폴리에스테르가 가진 고유의 기계적 물성을 저해할 수 있다.

유리전이온도는 60℃ 이하일 경우 단량체 선택에 제약이 많으며 장기간 보관해야 하는 경우 안정성이 취약해 질 수 있다.

글리시딜기 함유 아크릴 수지를 사용한 내충격성이 향상된 무광의 분체도료 제조 방법

분체도료의 제조방법에는 도료배합 단계, 조분쇄 단계, 용융분산 단계, 분쇄 단계로 나누어진다.

첫 번째 단계인 도료 배합에 사용되는 원료는 상기에서 제조된 글리시딜기 함유 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 경화제, 안정제, 레벨링제(levelling), 안료, 그리고 기타 특수 분체도료 제조에 사용되는 기능성 첨가제를 사용할 수 있다.

도료 배합에는 폴리에스테르 수지의 산값과 경화제의 당량 비율에 따라서 조절되며, 본 발명에서 제조되는 글리시딜기 함유한 아크릴 수지의 첨가량도 폴리에스테르 수지의 산값(acid value)에 따라 조절된다. 본 발명에서 내구성이 향상된 분체도료를 얻기 위해서는 폴리에스테르 수지의 산값은 바람직하게는 30~40 mgKOH/g 의 산값을 지닌다. 글리시딜기 함유 아크릴 수지 15~30중량부, 산값 30~40 mgKOH/g 를 지니는 폴리에스테르 수지 70~ 80중량폴리에스테르 수지가 혼합된다.

본 발명에 사용되는 경화제는 에폭시 수지, 트리글리시딜이소아누레이트, 히드록시 알킬 아마이드, 또는 트리글리시딜 트리메틸리테이트가 선택된 1종 이상이 사용될 수 있으며, 약 3~8중량부가 사용된다.

레벨링제(levelling)는 도료의 흐름성을 좋게 해 도막을 고르게 매끈하게 발라지도록 함으로써 외관을 향상시키는 첨가제로서, 흐름조절제라고 불리며, 약 1~3중량부가 첨가된다.

외관 안정제로서 0.2~1중량부의 벤조인이 사용된다.

본 발명에 사용되는 안료는 티타늄옥사이드, 탄산칼슘, 황산바륨 등의 체질안료와 카본블랙, 탄산구리, 수산화구리, 이황화비소, 연단, 탄산납, 디아조옐로우, 황산구리, 산화아연 등을 사용할 수 있다. 안료의 첨가량은 30~50중량부가 혼합될 것이다.

두 번째 단계인 조분쇄에서는 도료배합을 실시한 상태에서 시료가 용융분산 단계에서 용해가 잘 일어나도록 하는 단계이며 혼합기를 사용하여 분쇄한다.

세 번째 단계인 용융분산단계에서는 가열 롤기, 가열 니더기, 압출 혼련기 등의 혼련기를 사용하며, 운전 과정에는 온도, 회전수, 투입속도를 적절하게 조정하여 사용한다.

이어 네 번째 단계인 분쇄 단계에서는 분쇄기로 분쇄하여 입경이 평균 약 30~100㎛ 수준의 분체도료를 제조한다.

상기의 방법으로 얻어진 분체도료는 정전 도장법, 유동 침지법 등의 도장 방법에 의해 피도물(주로 금속물)에 부착시키고, 통상 140℃~200℃열을 약 10분~30분 정도 가하여 경화시킴으로서 도막을 형성할 수 있다.

이하에서는 내충격성을 개선한 분체도료용 글리시딜기 함유 아크릴 수지 제조예 및 분체도료 제조방법에 대한 구체적인 실시예를 기술하나, 발명의 권리범위가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 내충격성을 개선한 분체도료용 글리시딜기 함유 아크릴 수지

교반기, 히팅 맨틀, 환류관, 냉각기, 질소 주입관, 온도계를 구비한 5구형 유리반응기에 질소를 주입하여 내부의 산소를 완전히 제거하였다. 이 때 반응기 내부는 외부와 환기가 될 수 있도록 설치되어야 한다. 용제인 자이렌 50 중량부와 중합억제제로 하이드로퀴논을 0.008 중량부, 산화방지제로 옥타데실-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트를 0.6 중량부를 넣고 교반 하면서 질소 유량계를 통해 100 cc/min을 일정하게 가하면서 135~138℃로 온도를 상승시켰다. 승온 후 일정한 온도를 유지되면, 글리시딜메타크릴레이트 50 중량부, 메틸메타크릴레이트 44 중량부, n-부틸아크릴레이트 4 중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 2 중량부로 이루어진 단량체 혼합용액에 중합 개시제로 t-부틸 퍼벤조에이트 0.2중량부를 첨가하여 반응기 내부로 4시간 동안 일정하게 공급하고, 그 후 145℃로 30분 내에 승온 후 교반상태를 유지하며 8시간을 더 유지 반응시켜 이들 단량체의 중합 반응을 실시하였다. 이후 얻어진 수지 용액 중에서 자이렌을 증류 제거하여 최종 98% 이상의 고형분 함량을 지니며, 수평균 분자량(Mn) 7200, 중량평균 분자량(Mw) 25600, 유리전이온도 75℃, 에폭시 당량 504 g/eq의 미황색 수지인 글리시딜기 함유 아크릴 수지를 얻었다.

아크릴 수지의 제조가 완료된 후, 반응기 외부에 냉각수를 순환시키는 등으로 냉각하게 되면 고체의 형태가 되어 배출이 어려우므로 150~170℃에서 반응기 외부로 배출시킨 후 냉각을 실시하였다. 실온에서 굳어지면 분쇄기를 사용하여 미립자 상태로 제조할 수 있으며 분체도료 배합 시 분산성이 좋은 상태가 된다.

실시예 2

상기 실시예 1의 방법에서 글리시딜메타크릴레이트 47 중량부, 메틸메타크릴레이트 47 중량부, n-부틸아크릴레이트 4 중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 2 중량부를 사용하여 반응한 결과 수평균 분자량(Mn) 6700, 중량평균 분자량(Mw) 24300, 유리전이온도 71℃, 에폭시 당량 514 g/eq의 미황색 수지인 글리시딜기 함유 아크릴 수지를 얻었다.

비교예 1

실시예 1에서 용제인 자이렌을 투입하지 않고 벌크중합의 방법을 사용하여 실시하였으며, 반응온도 135℃에서 1시간 경과 후 겔화가 진행되어 불량하였다.

비교예 2

실시예 1에서 반응 개시제를 터트부틸하이드로퍼옥사이드를 사용하여 동일하게 제조하였으며, 자이렌을 증류 회수하는 과정에서 겔화가 진행되어 불량하였다.

실시예 3. 글리글리시딜이소시아누레이트를 사용한 분체도료 제조

폴리에스테르수지 (산값=30~38 mg KOH/g, 올넥스 사 클리코트 2441-2) 77.5 중량부, 트리글리시딜이소시아누레이트 2 중량부, 실시예 1에서 제조한 아크릴수지 20.5 중량부, 레벨링제(피브이5) 1.5 중량부, 벤조인 0.5 중량부, 티타늄옥사이드(듀퐁 알-902) 50 중량부를 평량하여 배합 후 혼합하였다.

혼합한 분체도료 혼합물은 그 다음 단계인 용융 분산 단계를 거쳐 분산하며 여기에서 사용된 혼련기는 부스 니더 피시에스-30이고 분산조건은 110℃, 140알피엠, 토크 60% 이다. 이후 분쇄 과정을 거쳐 약 100㎛의 입자를 가지는 분체도료를 제조하였다.

실시예 4.

폴리에스테르수지 (산값=31~37 mg KOH/g, 올넥스 사 클리코트 2617-3) 77.5 중량부, 트리글리시딜이소시아누레이트 2 중량부, 실시예 1에서 제조한 아크릴수지 20.5 중량부, 레벨링제(피브이5) 1.5 중량부, 벤조인 0.5 중량부, 티타늄옥사이드(듀퐁 알-902) 50 중량부를 평량하여 배합 후 혼합하였다. 이후는 실시예 3과 같은 방법으로 분체도료를 제조하였다.

상기 실시예 3, 4에서 사용된 원료의 배합비는 표 1과 같다.

배합 원료	배합비 (단위:중량부)
	실시예 3	실시예 4
폴리에스테르 수지 (올넥스 사 클리코트 2441-2)	77.5
폴리에스테르 수지 (올넥스 사 클리코드 2617-3)		77.5
트리글리시딜이소시아누레이트	2
하이드록시 알킬 아마이드		2
글리시딜기 함유 아크릴 수지	20.5	20.5
벤조인	0.5	0.5
레벨링제(피브이5)	1.5	1.5
티타늄옥사이드(듀퐁 알-902)	40	40

상기 각 실시예에서 제조된 열경화성 분체도료 조성물의 경화 도막에 평가를 실시하였다.

각 0.6티 씨알 강판에 코로나 대전으로 정전 도장을 행하여 200℃의 온도에서 14분간 가열하여 제조를 완성하고, 경화 도막에 대한 평가를 실시하였다. 여기에서 사용한 분체도료 특성치 평가 방법은 다음과 같다.

[광택]

비와이케이 가드너사 제조의 광택계(마이크로-트리-그로스)를 사용하여 60도 광택치를 측정하였다.

[내충격성]

일정한 무게(500g~1000g)를 가지는 추를 일정한 높이(약 10센티~50센티)에서 도막위에 떨어뜨려 충격을 주었을 때 도막의 깨짐 또는 부서짐이 없는 최대 조건을 측정하였으며 여기에는 듀퐁식 충격 시험기를 사용하였다.

[부착성]

경화 도막에 일정부분을 크로스컷 하여 일정한 크기의 블록 100개를 만들고 그 위에 테이프를 붙였다 다시 떼었을 때 몇 개의 블록(도막)이 떨어지는 지를 측정하였다.

[내용제성]

도장 시편을 자이렌에 48시간 노출시켜 도막의 결함을 육안으로 확인한다.

[내산성]

5% 황산에 48시간 노출시켜 도막의 결함을 육안으로 확인한다.

[내염기성]

5% 가성소다에 48시간 노출시켜 도막의 결함을 육안으로 확인한다.

상기의 평가 방법에 의해 평가된 결과를 표 2에 나타내었다.

평가 항목	평가치
	실시예 3	실시예 4
평균도막두께(㎛)	68	71
광택(60도)	1.6	4.3
내충격성(듀퐁식)	500g/35cm	1.5kg/45cm 1kg/50cm
부착성(크로스컷 100/100)	100/100	100/100
내용제성	양호	양호
내산성	양호	양호
내염기성	양호	양호

상기 표 2에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 분체도료는 500g/35cm ~ 1.5kg/45cm의 높은 내충격성을 지니는 것을 확인하였다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것도 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (4)

1. 내충격성을 개선한 무광의 분체도료 조성물의 제조방법에 있어서,
   글리시딜메타아크릴레이트 또는 β-메틸글리시딜메타아크릴레이트 40~60중량부와, 에틸렌 관능기를 갖는 불포화 단량체 40~60중량부를 혼합하여 에폭시 당량 300~600g/eq를 지니는 글리시딜기 함유 아크릴 수지를 제조하는 단계; 및
   상기 단계에서 제조된 글리시딜기 함유 아크릴 수지 15~30중량부, 폴리에스테르 수지 70 ~ 80중량부를 혼합 배합하여 분체도료 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내충격성을 개선한 무광의 분체도료조성물의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 에틸렌 관능기를 갖는 불포화 단량체는 메틸메타크릴레이트 40~55 중량부, n-부틸아크릴레이트 1~5 중량부, 및 2-히드록시에틸아크릴레이트 1~5 중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 내충격성을 개선한 무광의 분체도료 조성물의 제조방법.
3. 내충격성을 개선한 무광의 분체도료 조성물의 제조방법에 있어서,
   용제 40~60중량부와, 중합억제제 0.005~0.1중량부, 산화방지제 0.3~1중량부를 넣고, 질소분위기 하에서 135~140℃로 승온시킨 후,
   글리시딜메타아크릴레이트 또는 β-메틸글리시딜메타아크릴레이트 40~60중량부와, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, n-헥실메타크릴레이트, 아크릴산, 메틸아크릴산, 말레인산, 무수말레인산, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시프로필아크릴레이트를 1종 이상 포함하는 에틸렌 관능기를 갖는 불포화 단량체 40~60중량부, 및 중합개시제 0.1~0.5 중량부를 혼합한 후 140~150℃로 승온시켜 중합반응을 실시하고 난 다음,
   상기 용제를 증류 제거하여 고형분 95%이상이며, 수평균분자량 3000~8000이며, 에폭시 당량 300~600g/eq를 지니는 글리시딜기 함유 아크릴 수지를 제조하는 단계;
   상기 글리시딜기 함유 아크릴 수지 15~30중량부, 산값 30~40 mgKOH/g 를 지니는 폴리에스테르 수지 70~ 80중량부, 경화제 3~8중량부, 안정제 0.2~1중량부, 레벨링제 1~3중량부, 안료 30~50중량부를 배합하는 단계;
   배합된 원료를 혼합기에서 조분쇄하는 단계;
   상기 조분쇄된 원료를 혼련기에 넣어 100~130℃의 온도, 100rpm 이상의 분산조건에서 용융분산하는 단계; 및
   마지막으로 분쇄기에서 미세분쇄하여 평균입경 30~200㎛의 분체도료를 제조 단계;를 포함하되,
   상기 제조된 분체도료를 경화시킨 도막의 내충격성이 500g/35cm ~ 1.5Kg/45cm을 지니는 것을 특징으로 하는 내충격성을 개선한 무광의 분체도료 조성물의 제조방법.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 에틸렌 관능기를 갖는 불포화 단량체는 메틸메타크릴레이트 40~55 중량부, n-부틸아크릴레이트 1~5 중량부, 및 2-히드록시에틸아크릴레이트 1~5 중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 내충격성을 개선한 무광의 분체도료 조성물의 제조방법.