KR20150070600A - A manufacturing method of a fatty acid and a silane coupling agent modified epoxy resin, and coating composition for ship containing the modified epoxy resin - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an epoxy resin with good re-coating and a manufacturing method of painting compositions using the same, comprising the steps of turning epoxy resin into fatty acid, so that a novel painting component is easily permeated into an existing painting and flexibility and low viscosity function are assigned by decreasing the level of cross-linking on the epoxy painting when re-coating; and turning a silane coupling agent into pendant in the epoxy resin, so that the novel painting component is easily permeated by improving attachment of the epoxy resin turned to fatty acid for objects and increasing free volume of the painting wherein the painting composition of the present invention has three-long-month re-coating intervals and is accordingly used in ship, tank and marine and iron structures.

Description

지방산 및 실란 커플링제로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지 및 그를 이용한 선박용 도료 조성물의 제조방법{A manufacturing method of a fatty acid and a silane coupling agent modified epoxy resin, and coating composition for ship containing the modified epoxy resin}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fatty acid-modified epoxy resin synthesized with a fatty acid and a silane coupling agent, and a method for manufacturing a coating composition for a marine using the same,

본 발명은 재도장성이 우수한 에폭시 수지와 그를 이용한 선박용 도료 조성물의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an epoxy resin having excellent re-coatability and a method for producing a coating composition for marine use using the epoxy resin.

좀 더 상세하게는, 특정 구조를 갖는 에폭시 수지를 조성물에 포함시킴으로써 우수한 장기간 재도장성을 확보하여 선박·해양플랜트 및 철구조물 등에 적합하게 적용될 수 있는 에폭시 수지 및 그를 이용한 도료 조성물의 제조방법에 관한 것이다. 즉 부착성과 내식성이 양호하여 에폭시 도막의 장기 폭로(暴露)로 인한 재도장 간격(re-coating interval)에서 우수한 물질의 제조방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an epoxy resin which can be suitably applied to ships, offshore plants and steel structures by securing an excellent long-term re-applicability by incorporating an epoxy resin having a specific structure into the composition, and a method for producing a coating composition using the epoxy resin . The present invention relates to a method for producing a material excellent in adhesion and corrosion resistance at a re-coating interval due to long-term exposure (exposure) of an epoxy coating film.

본 발명에 따를 경우, 선박·해양플랜트 및 철구조물 등에서 에폭시 도막의 장기 폭로에 의한 재도장 간격(re-coating interval)이 우수한 도료 조성물을 얻을 수 있다.
According to the present invention, it is possible to obtain a coating composition excellent in re-coating interval due to long-term exposure of an epoxy coating film in ships, offshore plants, steel structures and the like.

선박용 도료는 내식성, 부착성, 내약품성, 기계적 물성이 우수한 도료지만, 옥외 폭로시 내후성이 약한 단점을 가지고 있어 황변과 쵸킹이 발생하는 현상으로 인해 제한적인 재도장 간격(re-coating interval)을 가진다. 더욱이 선박의 현대화, 대형화, 고속화 및 경제적 운항의 요구 때문에 더 나은 고품질의 방청도료의 연계 연구는 가장 중요한 부분으로 대두하고 있다.Marine paints are excellent in corrosion resistance, adhesiveness, chemical resistance, and mechanical properties, but have a disadvantage of poor weatherability when exposed to the outside and have a limited re-coating interval due to the occurrence of yellowing and chalking . Furthermore, due to the demand for modernization, enlargement, high speed and economic operation of vessels, linkage studies of better quality rust preventive paints are becoming the most important part.

선박용 도료는 해수의 염분과 침수 등의 가혹한 환경에 노출되므로 선체를 보호하고 안정성을 유지하기 위하여 우수한 내식성, 부착성, 내약품성의 물성을 가지는 에폭시 수지 도료를 적용하고 있다. 에폭시 도료 시스템은 대부분 철재로 이루어진 선체를 해수로부터 보호하는 역할로서, 선박용 도료 사용에서 선체의 각판, 하부구조, 탱크내면 등에 이르기까지 거의 전면적으로 적용되고 있다.
Marine paints are exposed to harsh environments such as seawater salinity and water immersion, so epoxy resin paints with excellent corrosion resistance, adhesion and chemical resistance properties are applied to protect the hull and maintain stability. Epoxy paint system is mostly used to protect steel hull from seawater. It is applied almost entirely from marine paint to hull plate, bottom structure, tank inner surface and so on.

선박의 도장공정은 크게 선행작업(탑재 전 블록 도장)과 후행작업(블록 탑재 후 선체 도장 작업)으로 나누어지며, 선행 작업이 전체 도장 작업의 약 85~98% 그리고 후행 작업이 약 15~2%를 차지한다. 특히 선행 도장 작업에서 선박 방식을 담당하는 A/C(anti-corrosive paint) 도료 시공의 대부분 이루어진다.The painting process of the ship is divided into the preliminary work (pre-installation block painting) and the post-work (post-block hull painting work), and the preceding work is about 85 ~ 98% Respectively. Especially, most of the anti-corrosive paint (A / C) coatings that are responsible for the ship method are applied in the preceding paint works.

선박 방식 도막에 요구되는 특성 중에 상도 도막과의 적합성 및 밀착성 등은 하도 도막의 재도장 간격(re-coating interval)에 막대한 영향을 미친다. 이로 인해 선박의 마감 도장 작업이나 후속 도장 작업 중에 도막 수정 작업이나 보수 작업 등이 필연적으로 발생하며, 제한된 하도의 재도장 간격(re-coating interval)으로 인해 예상치 못한 작업들이 추가로 발생하는 실정이다.
Among the properties required for the coating system of the ship type, the compatibility with the top coat and the adhesion property have a great influence on the re-coating interval of the under coat. As a result, there is a necessity for repairing or repairing the coating film during finish painting or subsequent painting of the ship, and unexpected operations are additionally generated due to the limited re-coating interval.

현재 대부분의 에폭시 도막의 재도장 간격(re-coating interval)은 15일~1개월 이내로, 에폭시 도료는 시간이 지남에 따라 경화반응이 진행되어 경화밀도가 높아져 기존 도막에 새로운 도막 성분의 침투가 어려워 부착력이 저하된다. 이러한 에폭시 도료의 제한적인 재도장성으로 인하여 후행 도장 작업을 위한 도막 전처리 작업을 추가로 실시하고 있으며 후행 도장 작업량 증가의 주된 원인으로 작용한다.The re-coating interval of most epoxy coatings is within 15 days to 1 month. Epoxy coatings undergo curing reaction over time, resulting in higher hardening density, making it difficult to penetrate new coatings into existing coatings. The adhesion force is decreased. Due to the limited reproducibility of these epoxy coatings, pre-coating of the coating film for the subsequent coating operation is additionally performed, and this is a main cause of the increase in the amount of the subsequent coating operation.

따라서 만일 에폭시 도막의 재도장 간격(re-coating interval)을 약 3개월 정도로 증가시킨다면, 후행 도장 작업 전 실시하던 도막 전처리 작업을 현격히 감소시킬 수 있고, 수정 작업 및 추가 작업을 미리 예상하여 마감 도장 작업에서 자유롭게 후속 도장이 가능해져 불필요한 작업 시수(M/H) 감소, 도장 공정의 간소화, 적용 도막의 불량 감소, 그리고 선박 건조 공기단축 등에 기여할 수 있다.
Therefore, if the re-coating interval of the epoxy coating is increased to about 3 months, it is possible to significantly reduce the pretreatment of the coating film before the subsequent coating operation, and to anticipate the correction operation and the additional operation, (M / H), simplification of painting process, reduction of applied coating film defect, and shortening of ship drying air can be contributed.

본 발명자들은 상기와 같이 기존 선박용 도료의 재도장 간격(re-coating interval)이 짧음에 따라 발생되는 문제점을 해결하고자 한다.The inventors of the present invention have attempted to solve the problem caused by the short re-coating interval of conventional marine paint.

이를 위해 에폭시 도막의 가교도를 낮추어 재도장 작업시 기존 도막에 새로운 도막 성분이 침투가 용이하도록 하고, 유연성과 저점도 기능을 부여하기 위해 에폭시 수지를 지방산으로 변성시켰다. 또한 지방산으로 변성된 에폭시 수지에 피착재와의 부착력을 향상시키고 도막의 자유부피를 증가시켜 새로운 도막 성분의 침투가 용이하도록 실란 커플링제를 수지에 펜던트화 하였다.For this purpose, epoxy resin was modified with fatty acid to reduce the crosslinking degree of epoxy coating and to allow new coating components to penetrate easily in existing coatings and to give flexibility and low viscosity. In addition, the silane coupling agent was pendant to the resin to improve adhesion to the epoxy resin modified with the fatty acid and to increase the free volume of the coating film to facilitate penetration of the new film component.

본 발명에 따른 도료는 재도장 간격(re-coating interval)이 3개월 이상의 장기간으로서, 선박 외에도 탱크, 해양 및 철구조물 등에 적용할 수 있다.
The coating material according to the present invention can be applied to tanks, marine structures and steel structures in addition to vessels as a long-term re-coating interval of 3 months or more.

본 발명에 따른 '지방산 및 실란 커플링제로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지의 제조방법'은,The 'method for producing a fatty acid-modified epoxy resin synthesized with a fatty acid and a silane coupling agent'

(1) 불포화 지방산인 다이머산, 리놀레산, 팔미트산, 스테아린산, 아마지방산, 라우릭산, 대두유 지방산, 피마자유 지방산 및 그 유도체를 단독이나 2종 이상 혼합하여 비스페놀 A형 에폭시 수지와 에스테르화 반응을 시켜 지방산 변성 에폭시 수지를 제조하는 단계; 및(1) The esterification reaction with a bisphenol A type epoxy resin is carried out by mixing the unsaturated fatty acids dimer acid, linoleic acid, palmitic acid, stearic acid, flax fatty acid, lauric acid, soybean oil fatty acid, castor fatty acid and derivatives thereof, To produce a fatty acid-modified epoxy resin; And

(2) 상기 (1)에서 제조된 지방산 변성 에폭시 수지의 지방산이 가지고 있는 2중결합에, 실란 커플링제인 에폭시 실란 커플링제, 아민 실란 커플링제, 멀캅토 실란 커플링제, 비닐 실란 커플링제, 이소시아네이트 실란 커플링제, 스티릴 실란 커플링제 및 이들의 유도체를 단독이나 2종 이상 혼합 펜던트화하여 도입하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
(2) To the double bond of the fatty acid of the fatty acid-modified epoxy resin prepared in (1) above, an epoxy silane coupling agent, an amine silane coupling agent, a mercapto silane coupling agent, a vinyl silane coupling agent, an isocyanate A silane coupling agent, a styryl silane coupling agent, and derivatives thereof, singly or in the form of a mixture of two or more thereof in a pendant form.

또한 본 발명에 따른 '지방산 및 실란 커플링제로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지를 이용한 선박용 도료 조성물의 제조방법'은,The 'method for preparing a coating composition for marine use using a fatty acid-modified epoxy resin synthesized with a fatty acid and a silane coupling agent'

(1) 분산용기에 3~10중량부의 디메틸벤젠을 투입하고 300~600rpm으로 교반하면서, 위에서 제조한 '지방산 및 실란 커플링제로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지' 10~25중량부와 3~10중량부의 비스페놀 A형 에폭시 수지를 투입하여 10~30분간 교반하고, 거기에 0.1~0.5중량부의 습윤 분산제, 0 초과 5 이하 중량부의 반응성 수지, 0.1~1.0중량부의 실란 커플링제를 순차적으로 투입하여 600~900rpm으로 10~30분간 혼합 교반하는 단계;(1) 3 to 10 parts by weight of dimethylbenzene was added to the dispersion vessel, and while stirring at 300 to 600 rpm, the fatty acid synthesized above and the fatty acid synthesized with the silane coupling agent 10 to 25 parts by weight of a modified epoxy resin and 3 to 10 parts by weight of a bisphenol A type epoxy resin are added and stirred for 10 to 30 minutes, 0.1 to 0.5 parts by weight of a wet dispersant, more than 0 to 5 parts by weight of a reactive resin, 0.1 To 1.0 part by weight of silane coupling agent, and mixing and stirring at 600 to 900 rpm for 10 to 30 minutes;

(2) 상기 (1)의 교반물에 1~5중량부의 폴리아마이드 왁스 침강방지제를 투입하고 900~1200rpm으로 10~30분간 분산 용해시킨 후, 체질안료로서 탈크와 실리카와 중탄 중 적어도 어느 하나 1~25중량부, 방청안료로서 5~10중량부의 알루미늄 스트론티움 징크 포스포실리케이트와 1~10중량부의 징크포스페이트 중 적어도 어느 하나, 1~10중량부의 백색안료, 0.1~0.5중량부의 흑색안료를 투입하고 600~900rpm으로 10~30분간 교반 습윤시킨 후, 1400~1700rpm으로 30~50분간 규격연화도 80마이크론 이내로 분산시키는 단계;(2) 1 to 5 parts by weight of a polyamide wax anti-settling agent is added to the agitated product of (1) above and dispersed and dissolved at 900 to 1200 rpm for 10 to 30 minutes. Then, at least one of talc, silica, 1 to 10 parts by weight of a white pigment, and 0.1 to 0.5 parts by weight of a black pigment as a rust-inhibitive pigment, at least one of aluminum strontium zinc phosphosilicate and 1 to 10 parts by weight of zinc phosphate, Stirring and wetting the mixture at 600 to 900 rpm for 10 to 30 minutes and dispersing the mixture at a temperature of 1400 to 1700 rpm for 30 to 50 minutes to a standard softening degree of 80 microns or less;

(3) 상기 (2)의 교반물에 1~5중량부의 디메틸벤젠을 투입하여 600~900rpm으로 5~10분간 교반하면서 습윤시키는 단계;(3) adding 1 to 5 parts by weight of dimethylbenzene to the agitated product of (2) and agitating the mixture at 600 to 900 rpm for 5 to 10 minutes while stirring;

(4) 상기 (3)에서 교반된 교반물에 마이카로서 1~10중량부의 칼슘 마그네슘 알루미늄 필로실리케이트 미네랄과 1~10중량부의 실리케이트 미네랄의 적어도 어느 하나를 넣고 고속 분산기를 이용하여 1400~1700rpm으로 20~40분간 교반 분산하면서 연화도 100마이크론 이하 입자로 분산시킨 후, 0 초과 5 이하 중량부의 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르를 투입하여 600~900rpm으로 교반 습윤시키는 단계;(4) At least one of calcium magnesium aluminum phyllosilicate minerals and 1 to 10 parts by weight of silicate mineral is added as a mica to the agitated product stirred in the step (3), and the mixture is heated at 1400-1700 rpm to 20 Dispersing the mixture in a degree of softening of 100 microns or less while stirring and dispersing the mixture for ~ 40 minutes, adding propylene glycol monoethyl ether in an amount of more than 0 to 5 parts by weight and stirring the mixture at 600 to 900 rpm;

(5) 상기 (4)의 교반물에 0.1~2중량부의 피마자 유도체 흐름방지제를 투입하여 1600~1900rpm으로 55~65℃ 승온시킨 후 도료의 온도를 40℃ 이하로 냉각시키는 단계;(5) adding 0.1 to 2 parts by weight of a castor derivative flow inhibitor to the agitated product of (4) above, raising the temperature of the paint to 55 to 65 ° C at 1600 to 1900 rpm, and then cooling the paint to 40 ° C or less;

(6) 상기 (5)의 교반물에 1~5중량부의 흐름방지제인 폴리아마이드 왁스를 투입하여 1,400~1,700rpm으로 5~10분간 용해시키는 단계; 및(6) 1 to 5 parts by weight of a polyamide wax, which is a flow inhibitor, is added to the above stirred product of (5) Dissolving at 1,400 to 1,700 rpm for 5 to 10 minutes; And

(7) 상기 (6)의 산출물에, 10~20중량부의 지방족 변성 폴리아마이드와 1~10중량부의 지방족 변성 폴리아민 경화제 수지 중 적어도 어느 하나, 1~5중량부의 경화촉진제, 0 초과 5 이하 중량부의 프로필 카빈올을 투입하여 교반하면서 10~40분간 숙성시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 여기에서 경화촉진제는 공지된 물질을 적절히 선택하여 추가할 수 있는 것으로, 그 자체가 본 발명의 요지는 아니다.
(7) The process according to (6), wherein at least one of 10 to 20 parts by weight of an aliphatic modified polyamide and 1 to 10 parts by weight of an aliphatic modified polyamine curing resin, 1 to 5 parts by weight of a curing accelerator, And aging for 10 to 40 minutes while stirring propylcarbinol. Herein, the curing accelerator is not a matter of the present invention, as it is possible to add a known material appropriately selected.

이때, 상기 (1)에 투입되는 지방산 및 실란 커플링제로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지와 비스페놀 A형 에폭시 수지의 당량은 180~500인 것을 특징으로 한다.
At this time, the fatty acid added to (1) and the fatty acid synthesized with the silane coupling agent The equivalent of the modified epoxy resin and the bisphenol A type epoxy resin is 180 to 500.

또한 상기 (1)의 습윤분산제는 안료친화그룹 공중합체 용액계(안료 표면에 강한 친화력 anchor groups으로 안료 표면에 흡착되어 안료의 입체적 안정화를 통하여 안료를 탈 응집 시킴)인 것을 특징으로 한다. 그 예로서 BYK 115, BYK 142, BYK 182 등을 들 수 있다.
The wet dispersant of (1) is characterized in that it is a pigment-friendly group copolymer solution system (adsorbed on the pigment surface with strong affinity anchor groups on the pigment surface to deaggregate the pigment through steric stabilization of the pigment). Examples thereof include BYK 115, BYK 142, BYK 182 and the like.

또한 상기 제1단계의 반응성 수지는 다관능기 희석제인 것을 특징으로 한다. 다관능기 희석제로는 폴리에폭시 화합물, 아인산트리페닐 등을 들 수 있다.
The reactive resin in the first step is a polyfunctional diluent. Examples of the polyfunctional diluent include polyepoxy compounds, triphenyl phosphite, and the like.

본 발명의 변성된 에폭시 수지 및 이를 포함하는 조성물은 피착재와의 우수한 부착력, 재도장시 신규 도막과의 우수한 부착력을 가지며, 내수성, 내해수성, 강도, 경도 등의 기계적 물성이 우수하여 선박·중방식 도료로 적용하기에 적합하다.The modified epoxy resin of the present invention and the composition containing the epoxy resin of the present invention have excellent adhesion with the adherend material and excellent adhesion with the new coating film upon repainting and have excellent mechanical properties such as water resistance, It is suitable for application as a paint.

또한 에폭시 도막의 장기 폭로로 인한 재도장 간격(re-coating interval)에서 우수하다.It is also excellent in the re-coating interval due to the long-term exposure of the epoxy coating.

부착력 증대를 위하여 마이카 안료, 3개월 이상의 내후성을 가지는 내후성 저점도형 경화제 수지를 사용함에 따라 에폭시가 가지는 재도장 간격의 제한성과 부착력의 문제점을 개선함과 동시에, 재도장 간격(re-coating interval)이 지난 도료의 후속 도장 작업으로 인한 근로자들의 근곡결계 질환 발생을 줄일 수 있다. 또한 고형분 용적비를 높임으로써 유기용제(VOC's)를 절감하여 인체에 영향을 주는 유해인자를 최소함으로써 작업자의 환경을 개선한다.
The use of mica pigment and weather-resistant low-viscosity curing resin having weather resistance for 3 months or longer to improve the adhesiveness improves the limitation of the re-coating interval of the epoxy and the problem of adhesion, and the re-coating interval It is possible to reduce the incidence of myolytic diseases caused by the subsequent painting of the last paint. In addition, by increasing the solids volume ratio, the organic solvent (VOC's) is reduced and the environment of the operator is improved by minimizing harmful factors affecting the human body.

전술한 것처럼 본 발명에 따른 '지방산 및 실란 커플링제로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지의 제조방법'은,As described above, the 'method for producing a fatty acid-modified epoxy resin synthesized with a fatty acid and a silane coupling agent'

(1) 불포화 지방산인 다이머산, 리놀레산, 아마지방산, 라우릭산, 대두유 지방산, 피마자유 지방산 및 그 유도체를 단독이나 2종 이상 혼합하여 비스페놀 A형 에폭시 수지와 에스테르화 반응을 시켜 지방산 변성 에폭시 수지를 제조하는 단계; 및(1) Esterification reaction with a bisphenol A type epoxy resin is carried out by mixing the unsaturated fatty acids dimer acid, linoleic acid, flax fatty acid, lauric acid, soybean oil fatty acid, castor fatty acid and derivatives thereof, Producing; And

(2) 상기 (1)에서 제조된 지방산 변성 에폭시 수지의 지방산이 가지고 있는 2중결합에, 실란 커플링제인 에폭시 실란 커플링제, 아민 실란 커플링제, 멀캅토 실란 커플링제, 비닐 실란 커플링제, 이소시아네이트 실란 커플링제, 스티릴 실란 커플링제 및 이들의 유도체를 단독이나 2종 이상 혼합 펜던트화하여 도입하는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
(2) To the double bond of the fatty acid of the fatty acid-modified epoxy resin prepared in (1) above, an epoxy silane coupling agent, an amine silane coupling agent, a mercapto silane coupling agent, a vinyl silane coupling agent, an isocyanate A silyl coupling agent, a styryl silane coupling agent, and a derivative thereof, singly or in the form of a mixture of two or more thereof in the form of a pendant; .

위 단계 (1)의 반응 공정을 통해 아래 [화학식 1]과 같은 지방산 변성 에폭시 수지를 제조한 후,
After the fatty acid-modified epoxy resin as shown in the following formula (1) was prepared through the reaction process of the above step (1)

Figure pat00001

Figure pat00001

그다음 단계 (2)의 반응 공정을 통해 실란 커플링제를 혼합 펜던트화하여 [화학식 2]와 같은 변성 에폭시 수지를 만든다.
Then, a silane coupling agent is mixed and pendanted through a reaction process of step (2) to produce a modified epoxy resin as shown in formula (2).

Figure pat00002

Figure pat00002

[화학식 1]의 지방산으로는 다이머산, 리놀레산, 팔미트산, 스테아린산, 라우릭산, 대두유 지방산, 피마자유 지방산 및 이들의 유도체를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 다이머산, 리놀레산, 팔미트산, 스테아린산 및 대두유 지방산을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용한다. 에폭시 수지에 도입된 불포화 지방산은 요오드가 110~180, 바람직하게는 110~150의 지방산을 사용한다. 지방산의 요오드가가 150 이상일 경우 도막에 산화로 인한 황변이 생길 우려가 있다.As the fatty acid of the formula (1), dimer acid, linoleic acid, palmitic acid, stearic acid, lauric acid, soybean oil fatty acid, castor fatty acid and derivatives thereof may be used singly or in combination of two or more, but not always limited thereto . Preferably, dimer acid, linoleic acid, palmitic acid, stearic acid and soybean oil fatty acids are used alone or in combination of two or more. The unsaturated fatty acid introduced into the epoxy resin uses a fatty acid having an iodine value of 110 to 180, preferably 110 to 150. When the iodine value of the fatty acid is 150 or more, yellowing due to oxidation may occur in the coating film.

비스페놀 A형 에폭시 수지는 에폭시 당량 150~2000 g/eq, 바람직하게는 170~1000g/eq의 수지를 단독 혹은 혼합하여 사용한다. 사용하는 에폭시 당량이 1000g/eq 이상일 경우에는 제조된 에폭시 수지의 점도가 높아 도료로 적용하기 어렵고, 170g/eq 이하일 경우에는 도막의 경화밀도가 높아 재도장 부착력이 저하될 수 있으며, 내굽힘성 및 내충격성, 내크랙성의 물성이 양호하지 못하다.The bisphenol A type epoxy resin is used alone or in combination with an epoxy equivalent of 150 to 2000 g / eq, preferably 170 to 1000 g / eq. When the epoxy equivalent used is more than 1000 g / eq, the viscosity of the prepared epoxy resin is so high that it is difficult to apply it as a coating material. When the epoxy equivalent is less than 170 g / eq, the coating strength of the coating film is high and the re- The physical properties of impact resistance and crack resistance are not good.

[화학식 1]의 지방산 변성 에폭시 수지 제조 방법을 예시하면 다음과 같다. 지방산의 함량은 상기에서 명기된 비스페놀 A형 에폭시 수지의 원료 총 중량에 대하여 3~30 중량%, 더욱 바람직하게는 5~25 중량%으로 100oC~220oC, 바람직하게는 140oC~190oC의 온도에서 행한다. 지방산의 함량이 3 중량% 미만이면 기계적 강도는 증가하나 유연성 및 저점도 물성이 저하되어 반복적인 진동에 의해 균열 및 변형이 생길 수 있으며, 가교도를 낮추는 효과가 적어 원하는 도막간의 부착력을 얻을 수 없으며 그 함량이 25중량%를 초과하면 유연성은 증가하나 강도 및 내수성이 저하될 수 있다.The method for producing the fatty acid-modified epoxy resin of formula (1) is as follows. In an amount of fatty acid is 3 to 30% by weight based on the raw material the total weight of the bisphenol A type epoxy resin specified above, more preferably 5 to 25 wt.% 100 o C ~ 220 o C , preferably 140 o C ~ At a temperature of 190 ° C. When the fatty acid content is less than 3% by weight, the mechanical strength is increased but the flexibility and low viscosity properties are lowered, so that cracks and deformation may occur due to repetitive vibrations, and there is no effect of lowering the degree of crosslinking, When the content exceeds 25% by weight, the flexibility is increased but the strength and water resistance may be lowered.

본 반응에 의해서 제조된 지방산 변성 에폭시 수지는 200~1100g/eq의 에폭시 당량 및 5,000~50,000cps (25oC)의 점도를 갖는다.
The fatty acid-modified epoxy resin prepared by this reaction has an epoxy equivalent of 200 to 1100 g / eq and a viscosity of 5,000 to 50,000 cps (25 ° C).

상기에서 제조된 지방산 변성 에폭시 수지의 지방산이 가지고 있는 2중결합에 실란 커플링제를 라디칼 중합으로 펜던트화하여 도입한다. 상기 [화학식 2]에서 R은 수소, 탄소수 1~34(바람직하게는 탄소수 1~20, 더욱 바람직하게는 탄소수 1~12, 가장 바람직하게는 탄소수 2~10)의 알킬 또는 페닐을 나타낸다.A silane coupling agent is introduced into the double bonds of fatty acids of the fatty acid-modified epoxy resin prepared above by pendantization by radical polymerization. In the above formula (2), R represents hydrogen or alkyl having 1 to 34 carbon atoms (preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and most preferably 2 to 10 carbon atoms).

[화학식 2]의 실란 커플링제로는 에폭시 실란 커플링제, 아민 실란 커플링제, 멀캅토 실란 커플링제, 비닐 실란 커플링제, 이소시아네이트 실란 커플링제, 스티릴 실란 커플링제 및 이들의 유도체를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 에폭시 실란 커플링제, 비닐 실란 커플링제, 아민 실란 커플링제를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용한다. 실란 커플링제는 피착재와의 부착력을 향상시키고 우레탄 상도와의 부착력을 향상시킬 수 있으며, 에폭시 수지에 펜던트화 하여 도막의 자유부피를 늘리어 재도장시 새로운 도막 성분의 침투를 용이하게 하여 준다.Examples of the silane coupling agent of Formula 2 include an epoxy silane coupling agent, an amine silane coupling agent, a mercapto silane coupling agent, a vinyl silane coupling agent, an isocyanate silane coupling agent, a styryl silane coupling agent, But they are not limited thereto. Preferably, an epoxy silane coupling agent, a vinyl silane coupling agent, and an amine silane coupling agent are used singly or in combination of two or more. The silane coupling agent improves the adhesion with the adherend and improves the adhesion to the urethane top coat. The silane coupling agent is pendant to the epoxy resin to increase the free volume of the coating, thereby facilitating the penetration of the new coating component during the re-coating.

지방산 변성 에폭시 수지에 실란 커플링제를 도입하는 방법은 다음과 같다. 실란 커플링제의 함량은 상기에서 명기된 지방산 변성 에폭시 수지의 원료 총 중량에 대하여 0.5~10중량%, 더욱 바람직하게는 0.5~5중량%으로 100oC~150oC, 바람직하게는 110oC~140oC의 온도에서 행한다. 실란 커플링제 도입 반응의 진행을 원할히 수행하기 위해 유기 과산화물 촉매를 사용한다. 유기 과산화물 촉매로는 2,2-Bis(t-butylperoxy)butane, Cumene hydroperoxide, Diisopropyl benzene hydroperoxide, t-Butyl cumyl peroxide, Di-t-butyl peroxide, Isobutyryl peroxide 및 이들의 유도체를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 유기 과산화물 촉매의 사용량은 상기의 실란 커플링제의 총 중량에 대하여 5~20 중량%, 더욱 바람직하게는 5~10 중량%를 사용한다.A method for introducing a silane coupling agent into a fatty acid-modified epoxy resin is as follows. A content of the silane coupling agent is 0.5 to 10% by weight based on the raw material the total weight of the fatty acid-modified epoxy resin specified above, more preferably 0.5 to 5 wt% 100 o C ~ 150 o C , preferably 110 o C Lt; RTI ID = 0.0 > 140 C. < / RTI > An organic peroxide catalyst is used to carry out the progress of the silane coupling agent introduction reaction smoothly. Examples of the organic peroxide catalyst include 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, cumene hydroperoxide, diisopropyl benzene hydroperoxide, t-butyl cumyl peroxide, di-t-butyl peroxide and isobutyryl peroxide, Can be mixed and used. The amount of the organic peroxide catalyst to be used is 5 to 20% by weight, more preferably 5 to 10% by weight based on the total weight of the silane coupling agent.

본 반응에 의해서 제조된 실란 커플링제 도입 지방산 변성 에폭시 수지는 200~1100g/eq의 에폭시 당량 및 5,000~50,000cps (25oC)의 점도를 갖으며, 점도를 낮추기 위해 유기용제를 사용할 수 있다. 유기용제로는 디메틸벤젠, 톨루엔과 같은 방향족 용매, 아세톤, 메틸이소부틸키톤과 같은 키톤류, 부틸셀로솔브와 같은 셀로솔브류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르와 같은 에테르류를 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
The silane coupling agent-modified fatty acid-modified epoxy resin prepared by this reaction has an epoxy equivalent of 200 to 1100 g / eq and a viscosity of 5,000 to 50,000 cps (25 ° C). An organic solvent can be used to lower the viscosity. Examples of the organic solvent include aromatic solvents such as dimethylbenzene and toluene, ketones such as acetone and methyl isobutyl ketone, cellosolves such as butyl cellosolve, ethers such as propylene glycol monomethyl ether, Can be mixed and used.

이하 본 발명을 실시예와 함께 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 범위가 실시예에 의해 제한되지는 않는다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited by the embodiments.

[수지 부분 실시예 1][Resin Part Example 1]

온도계, 응축기, 교반기가 장착된 4구 둥근 플라스크(1L)에 비스페놀 A형 에폭시 수지(에폭시 당량 250g/eq) 400g과 대두유지방산 50g을 넣은 후, 150oC까지 천천히 승온시켰다. 교반은 200rpm으로 150oC의 온도를 유지하면서 합성 반응을 수행하였으며, 반응물의 산가가 2mgKOH/g 이하가 될 때 반응을 종료하여 지방산 변성 에폭시 수지를 제조하였다. 제조된 변성 에폭시 수지의 산가는 0.41 mgKOH/g이며, 에폭시 당량은 331g/eq 이었다.400 g of bisphenol A type epoxy resin (epoxy equivalent weight: 250 g / eq) and 50 g of soybean oil fatty acid were placed in a four-necked round flask (1 L) equipped with a thermometer, a condenser and a stirrer and slowly heated to 150 ° C. Stirring was carried out the synthesis reaction while maintaining a temperature of 150 o C to 200rpm, the acid value of the reactants was prepared in a fatty acid-modified epoxy resin to complete the reaction when it is below 2mgKOH / g. The modified epoxy resin had an acid value of 0.41 mgKOH / g and an epoxy equivalent of 331 g / eq.

상기 지방산 변성 에폭시 수지를 포함하고 있는 플라스크의 온도를 120oC로 냉각시킨 후, 비닐 실란 커플링제 45g과 유기과산화물 촉매 4g의 혼합물을 적하하여 반응시켜 실란 커플링제 도입 지방산 변성 에폭시 수지를 제조하였다. 제조된 실란 도입 변성 에폭시 수지의 에폭시 당량은 345g/eq이며, 점도 15,300cps이었다. 이 수지에 불휘발성분 90wt.%가 되도록 디메틸벤젠을 첨가하였고 제조된 수지의 점도는 9,600cps이었다.
After the temperature of the flask containing the fatty acid-modified epoxy resin was cooled to 120 ° C, a mixture of 45 g of the vinylsilane coupling agent and 4 g of the organic peroxide catalyst was dropped and reacted to prepare a fatty acid-modified epoxy resin modified with a silane coupling agent. The epoxy equivalent of the prepared silane-introduced modified epoxy resin was 345 g / eq and the viscosity was 15,300 cps. Dimethylbenzene was added to the resin so as to have a nonvolatile content of 90 wt.%. The viscosity of the resin prepared was 9,600 cps.

[수지 부분 비교예 1][Resin Part Comparative Example 1]

상기의 [수지 부분 실시예 1]과 동일한 조건하에서 액상 비스페놀 A형 에폭시 수지 KER 828(에폭시 당량 187g/eq, 금호피앤비화학社 제품) 344g과 KER 3001-X-75(에폭시 당량 475g/eq, 디메틸벤젠 25% 함유, 금호피앤비화학社 제품) 156g을 투입 후 100℃까지 승온 후 두 화합물을 완전 혼합하였다. 제조된 비스페놀 A형 에폭시 수지의 에폭시 당량은 307g/eq이고 제조된 수지의 점도는 12,100cps이다.
344 g of a liquid bisphenol A type epoxy resin KER 828 (epoxy equivalent 187 g / eq, manufactured by Kumho Pheny Kagaku K.K.) and KER 3001-X-75 (epoxy equivalent weight 475 g / eq, Dimethylbenzene 25%, manufactured by Kumho P & Chemical Co., Ltd.) was charged, and after the temperature was raised to 100 ° C, the two compounds were thoroughly mixed. The bisphenol A epoxy resin prepared had an epoxy equivalent of 307 g / eq and a viscosity of 12,100 cps.

[실시예 a, b, c 및 비교예 a, b 수지/경화제 시스템 물성 비교][Comparison of physical properties of resin / curing agent system of Examples a, b, c and Comparative Examples a and b]

상기 '수지 부분 실시예 1'과 '수지 부분 비교예 1'에서 제조한 수지를 사용하여(상기 '수지 부분 실시예 1'에서 제조한 수지를 이용한 것이 하기 표 1의 실시예 a~c이고, '수지 부분 비교예 1'에서 제조된 수지를 이용한 것이 하기 표의 비교예 a~b이다) 지방족 변성 폴리아마이드(금호피앤비화학제품, KCA 3500XB70), 지방족 변성 폴리아민(금호피앤비화학제품, KCA 4112-1)로 수지와 경화제의 도막 물성을 측정하였다(표 1). 실시예 b와 c의 지방족 변성 폴리아민은 아민가가 각각 200~350㎎KOH/g의 것과 250~500㎎KOH/g인 것의 경화제 수지를 사용하였다.Using the resins prepared in the above-mentioned 'Resin Partial Example 1' and 'Resin Partial Comparative Example 1' (Examples a to c of the following Table 1 using the resin prepared in the 'Resin Partial Example 1' (KCA 3500XB70), an aliphatic modified polyamine (manufactured by Kumho P & Bib Chemicals, KCA 4112 (trade name, manufactured by Kumho P & -1), the film properties of the resin and the curing agent were measured (Table 1). The aliphatic modified polyamines of Examples b and c each had a curing agent resin having an amine value of 200 to 350 mgKOH / g and a hydroxyl value of 250 to 500 mgKOH / g.

에폭시 수지와 경화제의 혼합 비율은 수지와 경화제의 당량비에 맞추어 혼합을 하였고, BYK社의 Film Applicator를 사용하여 도막(건조도막두께 160㎛ × 1, 160㎛ × 2)을 형성하였다. 제조된 도막 시편은 건조도막두께 160㎛ × 1coat 으로 15일, 1개월, 2개월, 3개월로 상온에서 보관되어 물성 측정이 이루어졌으며, 최초 도막 형성 후 15일, 1개월, 3개월로 건조도막두께 160㎛ × 2coat로 재도장 물성 측정을 위해 재도장을 실시하였다.
The mixing ratio of the epoxy resin and the curing agent was mixed according to the equivalence ratio of the resin and the curing agent, and a coating film (dry film thickness 160 탆 x 1, 160 탆 x 2) was formed by using a film applicator manufactured by BYK. The coated film specimens were stored at room temperature for 15 days, 1 month, 2 months, and 3 months at a dry film thickness of 160 μm × 1 coat, and physical properties were measured. After 15 days, 1 month and 3 months after the initial film formation, The coating was repainted with a thickness of 160 탆 x 2 coat for the purpose of measuring the physical properties of the coating.

Figure pat00003
Figure pat00003

<범례> Dolly 부착력 1coat와 2coat 도장 간격 조건 : 옥외 폭로 실시<Legend> Dolly Adhesion 1coat and 2coat Coating Interval Conditions: Outdoor exposure

1) 굽힘성 : BYK-Gardner Mandrel(ASTM D 522).  1) Bendability: BYK-Gardner Mandrel (ASTM D 522).

2) Cross cut adhesion : 바둑판 모양으로 Cross-cut로 100/100 후 Permacel 99 테이프로 도막 박리 시험(ASTM D3359).  2) Cross cut adhesion: 100/100 cross-cut in a checkerboard and then peeled off with Permacel 99 tape (ASTM D3359).

3) Dolly 부착력 : Pull-off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers(ASTM D 4541) 각기 하도 도료를 건조도막 160 마이크론 도막두께로 1-coat 도장한 후 폭로 15일, 1, 3개월 기간별로 각기 160 마이크론 도막두께로 2-coat 도장 후 부착성 시험.
3) Dolly Adhesion: Pull-off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers (ASTM D 4541) Each coat was coated with a dry coat of 160 microns in thickness of 1 micron, then exposed for 15 days, Adhesion test after coating with 2-coat.

상기 [표 1]에 나타낸 바와 같이, 실란 커플링제 도입 지방산 변성 에폭시 수지(실시예 a~c)는 건조시간이 양호하고 기계적 물성이 우수하며, 수지와 피착재의 부착력, 재도장시의 실시예의 도막 부착력이 비교예 a~b의 비스페놀 A형 에폭시 도막 부착력보다 우수함을 알 수 있다.
As shown in the above Table 1, the epoxy resin modified with a silane coupling agent-introduced fatty acid (Examples a to c) had good drying time and excellent mechanical properties, and the adhesive strength between the resin and the adherend, It can be seen that the adhesive force is superior to that of the bisphenol A type epoxy coating films of Comparative Examples a to b.

발명자들은 본 발명의 조성 및 응용 실험을 다음과 같이 행하였다.
The inventors conducted the composition and application experiments of the present invention as follows.

Figure pat00004
Figure pat00004

1) 에폭시 수지-㉮ : 지방산 및 실란으로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지 에폭시 당량 180~500g/eq, 점도는 5,000~9,600cps (금호피앤비화학社 제품)  1) Epoxy Resin - 지방: fatty acid-modified epoxy resin synthesized with fatty acid and silane Epoxy equivalent 180 ~ 500g / eq, viscosity 5,000 ~ 9,600 cps (manufactured by Kumho P &

2) 에폭시 수지-㉯ : 비스페놀 A형 에폭시 수지 당량 180~340g/eq, 점도는 9,000~12,100cps (금호피앤비화학社 제품)  2) Epoxy resin -?: Bisphenol A type epoxy resin equivalent 180 to 340 g / eq, viscosity 9,000 to 12,100 cps (manufactured by Kumho P &amp;

3) 습윤분산제 : 안료친화그룹 공중합체 용액계(BYK 142)  3) Wetting dispersant: pigment-friendly group copolymer solution system (BYK 142)

4) 반응성 수지 : 다관능기 희석제(Difunctional polyglycidyl epoxide)  4) Reactive resin: Difunctional polyglycidyl epoxide

5) 실란계 coupling : 글리시독시프로필트리메톡시 실란계  5) Silane coupling: Glycidoxypropyltrimethoxysilane series

6) 색상안료 : 산화티타늄(TiO2 R 900, 듀폰사), 흑색안료(carbon black, 콜롬비언사)6) Color Pigment: Titanium oxide (TiO 2 R 900, DuPont), black pigment (Colombian)

7) 체질안료 : 탈크, 실리카, 중탄  7) Extention Pigment: talc, silica, coal

8) 방청안료-㉮ : 알루미늄 스트론티움 징크 포스포실리케이트  8) Rustproof pigments - ㉮: Aluminum strontium zinc phosphosilicate

방청안료-㉯ : 징크포스페이트      Rust-preventive pigment-㉯: zinc phosphate

9) 마이카-㉮ : 실리케이트 미네랄   9) Mica-㉮: Silicate Minerals

마이카-㉯ : 칼슘 마그네슘 알루미늄 필로실리케이트 미네랄     Mica-㉯: Calcium Magnesium Aluminum Phylosilicate Minerals

10) 흐름방지제-㉮ : 피마자유 유도체 anti-sag agent(레옥스사)   10) Flow inhibitor-㉮: castor oil derivative anti-sag agent

11) 흐름방지제-㉯ : 폴리아마이드 왁스 파우더 anti-sag agent(금정사)  11) Anti-flow agent - ㉯: Polyamide wax powder anti-sag agent

12) 지방족 변성 폴리아마이드 경화제 수지(지방산류를 투입하여 100~250℃ 승온하여 170℃로 3~10시간 유지 반응시켜 제조한 금호피앤비화학 Lab의 실험 제조품)  12) Aliphatic denatured polyamide hardener resin (manufactured product of Kumho Pheny Chemical Lab, manufactured by adding fatty acids and heating at 100 ~ 250 ℃ for 3 ~ 10 hours at 170 ℃)

13) 지방족 변성 폴리아민 경화제 수지(KCA 4112-1)  13) Aliphatic modified polyamine hardener resin (KCA 4112-1)

14) 경화촉진제 : 2,4,6-트리디메틸아미노메칠 페놀(에어프로텍트사)
14) Curing accelerator: 2,4,6-tridimethylaminomethylphenol (Air Protect)

상기 표 2에 표시한 것처럼 1~24의 조성물 중 1의 조성물을 분산용기에 가한 후 300~600rpm으로 교반하면서 공정 순서대로 2~6을 투입하여 600~900rpm으로 10~30분간 교반한다. 그 후 7을 투입하여 900~1200rpm으로 10~30분간 교반 용해시킨다. 공정 순서대로 교반하면서 8~14를 투입하여 600~900rpm으로 10~30분간 교반 습윤 시킨 후 1400~1700rpm으로 30~50분간 규격연화도 이내로 분산시킨다. 그 후 15를 투입하여 600~900rpm으로 교반 습윤 시킨다. 공정 순서대로 교반하면서 16~17을 투입하여 1400~1700rpm으로 20~40분간 규격연화도 100마이크론 이내로 분산시킨 후 18을 투입하여 600~900rpm으로 교반 습윤 시킨다. 그 후 공정 순서대로 교반하면서 19를 투입하여 1600~1900rpm으로 55~65℃ 승온 시킨 후 교반기로 40℃까지 냉각시킨다. 그 후 20을 투입하여 1400~1700rpm으로 5~10분간 교반 용해시킨다. As shown in Table 2, one of the compositions 1 to 24 is added to a dispersion vessel, and the mixture is stirred at 300 to 600 rpm while the mixture is stirred at 600 to 900 rpm for 10 to 30 minutes. Thereafter, 7 is added and dissolved by stirring at 900 to 1200 rpm for 10 to 30 minutes. While stirring in the order of the process, the mixture is agitated at 600 to 900 rpm for 10 to 30 minutes and then dispersed at 1400 to 1700 rpm for 30 to 50 minutes within the standard softening degree. Thereafter, 15 was added and stirred and wetted at 600 to 900 rpm. 16 to 17 are added while stirring in the order of the process, the dispersion is dispersed at 1400 to 1700 rpm for 20 to 40 minutes within a standard softening degree of 100 microns, then 18 is added and stirred and wet at 600 to 900 rpm. Thereafter, 19 parts of the mixture is added while stirring in the order of the process, and the mixture is heated at 1600 to 1900 rpm at 55 to 65 ° C, and then cooled to 40 ° C with a stirrer. Thereafter, the mixture is stirred and melted at 1400 to 1700 rpm for 5 to 10 minutes.

이렇게 해서 제조한 에폭시 방식 도료는 기포를 함유하고 있어 일정한 시간 동안 방치한 후 도료를 안정화시킨 다음 21~24항의 경화제를 제조하여 혼합한 후 20분간 숙성시킨 후 피도물에 도장한다.The epoxy-based paint prepared in this manner contains air bubbles and is allowed to stand for a certain period of time. After stabilizing the paint, the hardeners of the items 21 to 24 are prepared, mixed and aged for 20 minutes and then painted on the substrate.

도장 조건으로서는 소재에 기름, 그리스 등을 표면처리 SSPC-SP 2로 처리하거나, 밀 스케일, 무기질의 금속 녹 등을 기계적 방법으로 샌딩, 샌드블라스트 등으로 표면 전처리 SSPC SP-10으로 처리하여 시험편 위에 에폭시 도료를 1회로 건조도막 160~200 마이크론이 되게 에어리스 스프레이 왕복 도장한 후 15일, 1개월, 3개월 기간별로 옥외 폭로 후 2회로 건조도막 160~200 마이크론이 되게 도막을 형성하였다.
As the coating conditions, oil, grease, etc. are treated with surface treatment SSPC-SP 2, or mill scale and inorganic metal rust are treated with surface pretreatment SSPC SP-10 by sandblasting, sandblasting, 1 coat of paint Apply airless spray to dry film 160 ~ 200 microns. After 15 days, 1 month, 3 months, expose to outdoor 2 times Dry film 160 ~ 200 microns Thereby forming a coating film.

상기와 같이 제조한 에폭시 방식도료 조성물은 표 3에 나타낸 바와 같이 불휘발분이 87~90%로서, 크레브스(Krebs-Unit) 점도계로 150~Paste 점도를 갖고 있었고, 비중은 1.50~1.60 범위였으며, 경화건조(20℃)에서 10시간 이상 건조성을 갖고 있었다. 또한, 내해수성 및 옥외 폭로에 의한 기간별 부착력에서 규격에 만족하지 않는 물성을 가졌으며, 도막 내식성능 25사이클 후 109Ω㎠ 도막 성능보다 낮은 결과를 나타내었으며, 용접선에 도장된 시험편의 내크랙성 30사이클 보다 낮은 물성을 가졌다. 또한 상온에서 12개월간 저장한 후 침강을 조사한 결과 도료의 침강 상태는 불량하였으며, 도료의 점도 외 많은 변화를 가져 불안정한 물성을 가졌다.The epoxy-based coating composition prepared as described above had a nonvolatile content of 87 to 90% as measured by a Krebs-Unit viscometer and had a specific gravity in the range of 1.50 to 1.60 , And curing drying (20 ℃) for 10 hours or more. In addition, the test specimens were found to have unsatisfactory properties in terms of adhesion strength by seawater resistance and outdoor exposure, and were lower than the coating performance of 10 9 Ωcm after 25 cycles of coating corrosion resistance. The crack resistance Which was lower than 30 cycles. In addition, sedimentation after storage at room temperature for 12 months resulted in poor sedimentation of the paint, and unstable properties due to many changes in the viscosity of the paint.

상기 에폭시 방식도료 조성물의 도장 작업성 시험 방법은 에어리스 스프레이 장비를 사용하여 도료의 주제와 경화제를 중량비로 혼합하여 전동기로 교반하여 숙성시간 10~20분간 후에 사용한다. 이와 같은 방법으로 에폭시 방식도료의 부착력과 내식성, 내해수성 후 부착성, 옥외 폭로 후 부착성, 그리고 도막내식성능, Ballast tank test 등을 테스트한 도막 물성 실험 결과는 표 3에 나타나 있다.
The above epoxy-based coating composition test method is a method of using an airless spraying device to mix the paint base and the curing agent in a weight ratio, and agitate with a motor for 10 to 20 minutes after aging. Table 3 shows the test results of the coating properties of the epoxy-based coatings tested for adhesion and corrosion resistance, adhesion after water-repellency, adhesion after outdoor exposure, coating film resistance, and ballast tank test.

<도료 및 도막물성 시험 1>&Lt; Paints and coating film properties test 1 >

Figure pat00005
Figure pat00005

<범례> ◎ : 매우양호, ○ : 양호, ◐ : 보통, △ : 부족, × : 불량  <Legend> ⊚: very good, ∘: good, ◐: fair, △: insufficient, X: bad

1) 용기 내의 상태 : 티끌, 이물질, 침전 덩어리가 없고 균일하게 분산됨  1) Condition in the container: uniformly dispersed without dust, foreign matter, and sediment lumps

2) 경화건조 : 20℃ × 10시간 이내(건조도막 160㎛ × 1coat)   2) Curing Drying: 20 占 폚 占 10 hours or less (dry coating 160 占 퐉 占 1coat)

3) 도료 저장안정성 : 40℃ × 1개월 및 상온 12개월 점도 측정시 점도변화 20% 이내의 상태  3) Stability of paint storage stability: Viscosity change within 20% when viscosity is measured at 40 ℃ × 1 month and 12 months at room temperature

4) 도장 작업성(Airless Spray) : 건조도막 두께를 160~200㎛ 1coat로 도장하여 평활하게 도막이 얻어질 것  4) Airless Spray: The coating should be smoothly applied by coating with dry coat thickness of 160 ~ 200㎛ and 1coat.

5) 경도 : Determining the Hardness of Organic Coatings with a Sward-Type Hardness rocker (ASTM D2134), 10~15 이내  5) Hardness: Determining the Hardness of Organic Coatings with a Sward-Type Hardness rocker (ASTM D2134), within 10 ~ 15

6) 연필경도 : 제도용 연필을 사용, 도막에 대한 45°로 유지 선단을 도막면 앞으로 전진하여 도막에 흔적이 날 때까지 측정(ASTM D3363)  6) Pencil hardness: Use a drafting pencil and keep at 45 ° against the coating. Move the tip forward to the coating surface and measure until the coating shows marks (ASTM D3363)

7) 내마모성 : Abrasion Resistance of Organic Coatings by the Taber Abraser(ASTM D4060), Wheels : CS-17, load :1000g, Revolution : 1000 cycles, 100㎎ 이하  7) Abrasion resistance: Abrasion Resistance of Organic Coatings by the Taber Abraser (ASTM D4060), Wheels: CS-17, load: 1000g, Revolution: 1000 cycles,

8) 내굴곡성 : 금속판 150 × 50 × 0.3t, 곡봉의 구경 Mendrel 10㎜ × 180° × 1초 굴곡시킴(ASTM D 790)8) Flexibility: metal plate 150 × 50 × 0.3t, caliber of the rods Mendrel 10 mm x 180 x 1 second bend (ASTM D 790)

9) 부착성 : Pull-off Strength of Coatings Using Protable Adhesion Testers(ASTM D4541), 4MPa 이상 1coat : 에폭시계 도료(160 마이크론) 1일 후 2coat : 에폭시계 도료(160 마이크론) 20℃ × 7일 후 측정 시험  9) Adhesion: Pull-off Strength of Coatings Using Protective Adhesion Testers (ASTM D4541), 4 MPa or more 1coat: Epoxy coating (160 micron) 2coat after 1 day: Epoxy coating (160 micron) exam

10) 내충격성 : 듀폰식 충격시험기로 ½″ × 500g × 30㎝ 균열이 생기지 않는 상태  10) Impact resistance: ½ "× 500g × 30㎝ with DuPont impact tester

11) 내염수분무성 : 5%-NaCI, 35℃ 분무, 도막에 이상이 없고 부착성이 양호  11) Salt water No silence: 5% -NaCI, sprayed at 35 ℃, no abnormality in coating film and good adhesion

1coat : 에폭시계 도료 (160 마이크론)      1coat: epoxy-based paint (160 microns)

2coat : 에폭시계 도료(160 마이크론) / 합계 320마이크론      2coat: Epoxy coating (160 microns) / Total 320 microns

(ASTM B1117), 1000시간 이상      (ASTM B1117), 1000 hours or more

12) 내해수성 조건 : 1coat 도장 20℃ × 7일 후 해수 침적하여 15일, 1개월, 3개월 기간별로 2coat 도장하여 20℃ × 7일 후에 상기 9) 부착성 측정 시험 방법. 4MPa 이상  12) Inland water condition: 1coat painting 20 ℃ × 7 days later, 2coat for 15 days, 1 month, 3 months period by immersion in seawater and after 20 ℃ × 7 days after 9 days. 4MPa or more

13) 내온수성 : 60± 2℃ 온수에 15일, 1개월, 3개월 도막의 부풀음, 녹, 심한 변색 등 변화 시험  13) Water temperature resistance: 60 ± 2 ℃ 15 days, 1 month, 3 months on hot water Change test such as swelling of paint film, rust, severe discoloration

14) 내습성 : 49± 1℃, 습도 95% 조건으로 시험편을 수직으로 세워 15일, 1개월, 3개월 도막의 부풀음, 녹 시험  14) Moisture resistance: The specimens were raised vertically at a temperature of 49 ± 1 ° C and a humidity of 95% for 15 days, 1 month and 3 months.

15) 온ㆍ냉 사이클 : 40℃ × 14시간, -5℃ × 10시간 = 1사이클, 30사이클 시험하여 도막의 크랙 및 박리현상 시험  15) On-and-cold cycle: 40 ° C × 14 hours, -5 ° C × 10 hours = 1 cycle, 30 cycles Test for cracking and peeling of coating film

16) 옥외 폭로 : 1coat 도장 20℃ × 7일 후 옥외 폭로하여 15일, 1개월, 3개월 기간별로 2coat 도장하여 20℃ × 7일 후에 상기 9) 부착성 측정 시험 방법. 4MPa 이상  16) Outdoor exposures: 1coat painting 20oC 7 days after exposure 15o, 1month, 3months 2coat painting by period, after 20oC 7 days 9) Adhesion measurement test method. 4MPa or more

17) 촉진내후성 : 1coat 도장하여 1일 후 7일간 도막의 변색, 노화 정도를 시험  17) Accelerated weathering resistance: 1coat painted, 7 days after 1 day, test the degree of discoloration and aging of the coating

18) 촉진내식성 : 도장 20℃ × 7일 건조 후 pH 3.0±0.2, 염화나트륨, 추산, 과산화수소, 증류수 촉진액을 60± 2℃ 유지하여 7일간 침적 후 취출 수세 후 2시간 방치하여 2㎜로 25/25 Cross cut 시험  18) Promotion Corrosion Resistance: After drying at 20 ℃ for 7 days, pH 3.0 ± 0.2, sodium chloride, estimated, hydrogen peroxide, distilled water accelerated solution was kept at 60 ± 2 ℃, immersed for 7 days, washed, washed for 2 hours, 25 Cross cut test

19) 도막내식성능(EIS) : NORSOK M501 및 EIS 측정으로 UV 조사 72시간→Salt spray test 72시간→저온(-20± 2℃) 24시간 노출 및 EIS 측정. 1사이클(168시간)⇒Total 25사이클 (4200시간)(ISO 20340), 109Ω㎠ 이상19) Coating corrosion resistance (EIS): NORSOK M501 and EIS measurements for 72 hours → 72 hours → UV exposure for 24 hours → low temperature (-20 ± 2 ° C) exposure and EIS measurements. 1 cycle (168 hours) ⇒ Total 25 cycles (4200 hours) (ISO 20340), more than 10 9 Ω㎠

20) Ballast tank test : Water ballast tank simulation system 시험은 국제해사기구(IMO)가 규정하는 선박의 선체보호도장(PSPC) 기준으로 평가, Test on simulated tank conditions에서 2주간(35℃의 인공해수 + 1주 공창(空倉)상태. Condensation chamber test에서 40± 2℃, 습도 100%, 총 180일(상온 23±2℃) 안 진행되어 도막의 부풀음, 녹발생 및 음극 박리 면적을 확인하여 적합성 판정
20) Ballast tank test: The water ballast tank simulation system was evaluated on the basis of the PSPC of the ship as defined by the International Maritime Organization (IMO) for two weeks (35 ° C artificial seawater + 1 The state of the empty cavity was checked in the condensation chamber test at 40 ± 2 ° C and 100% humidity for a total of 180 days (room temperature 23 ± 2 ° C) to confirm the swelling, rust,

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 에폭시 수지 ㉮, ㉯ 당량별 혼합에 따른 에폭시 방식도료의 혼합 점도가 높아 동절기에는 도장 작업성이 원활하지 못하여 작업에 어려움이 있으며, 경화 건조성, 재도장 간격(re-coating interval) 3개월 부착성, 내온수성, 촉진내후성, 촉진내식시험 등 물성에 만족하지 못하는 결과를 나타내었다.As shown in Table 3, the mixed viscosity of the epoxy-based paint due to mixing of the epoxy resin and the epoxy equivalent is high, so that it is difficult to perform the work because the coating workability is not smooth during the winter, and the hardening dryness, -coating interval) 3 months Adhesiveness, water temperature resistance, accelerated weathering resistance, accelerated corrosion resistance test.

이를 개선하기 위하여 에폭시 수지의 적합한 혼합비율에 따른 동절용 작업성에 적절한 점도를 유지하면서, 장기간 부착력 증대를 위하여 마이카의 1종 단독이나, 또는 2종으로 혼합하여 도막의 경화물의 기간별 재도장간격의 부착력 성능, 내온수성, 촉진내식성, 도막내식성능(EIS) 등 우수한 도막 물성과 사계절 도장 작업성에서 적절하게 선택할 필요가 있다.In order to improve the adhesion, it is necessary to mix the mica alone or two kinds of mica in order to increase the adhesion for a long period of time while maintaining an appropriate viscosity for the workability for winter according to the proper mixing ratio of the epoxy resin, It is necessary to suitably select the coating film properties such as performance, water temperature resistance, accelerated corrosion resistance, coating film corrosion resistance (EIS), etc., and the workability of painting in each season.

따라서 상기 측정결과를 바탕으로 재도장 간격(re-coating interval)에서 우수한 부착력과 내식성을 가지는 에폭시 방식도료를 구현하기 위해, 에폭시 수지 종류의 혼합비율 함량과 마이카 혼합 함량 및 내후성과 부착력이 우수한 저점도 경화제에 따른 방식도료의 조성물을 개발하였으며, 그와 관련한 실시예를 하기 표 4에 나타내었다. (아래 실시예에서는 에폭시 수지 ㉮와 ㉯의 혼합비율을 조정하여 장기간의 재도장성 물성을 확보하였다.)
Therefore, in order to realize an epoxy-type paint having excellent adhesion and corrosion resistance at a re-coating interval based on the above-mentioned measurement results, it is required to have a low viscosity having excellent mixing ratio content of epoxy resin, A composition of a conventional paint according to a curing agent was developed, and examples related thereto are shown in Table 4 below. (In the following examples, the mixing ratio of epoxy resin and epoxy resin was adjusted to ensure long-term re-coatability properties.)

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1) 에폭시 수지-㉮ : 지방산 및 실란으로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지 에폭시 당량 180~500g/eq, 점도는 5,000~9,600cps (금호피앤비화학社 제품)  1) Epoxy Resin - 지방: fatty acid-modified epoxy resin synthesized with fatty acid and silane Epoxy equivalent 180 ~ 500g / eq, viscosity 5,000 ~ 9,600 cps (manufactured by Kumho P &

2) 에폭시 수지-㉯ : 비스페놀 A형 에폭시 수지 당량 180~340g/eq, 점도는 9,000~12,100cps (금호피앤비화학社 제품)  2) Epoxy resin -?: Bisphenol A type epoxy resin equivalent 180 to 340 g / eq, viscosity 9,000 to 12,100 cps (manufactured by Kumho P &amp;

3) 습윤분산제 : 안료친화그룹 공중합체 용액계  3) Wetting and dispersing agent: Pigment-friendly group copolymer solution system

4) 반응성 수지 : 다관능기 희석제(Difunctional polyglycidyl epoxide)  4) Reactive resin: Difunctional polyglycidyl epoxide

5) 실란계 coupling : 글리시독시프로필트리메톡시 실란계  5) Silane coupling: Glycidoxypropyltrimethoxysilane series

6) 색상안료 : 산화티타늄(TiO2 R 900, 듀폰사), 흑색안료(carbon black, 콜롬비언사)6) Color Pigment: Titanium oxide (TiO 2 R 900, DuPont), black pigment (Colombian)

7) 체질안료 : 탈크, 실리카, 중탄  7) Extention Pigment: talc, silica, coal

8) 방청안료-㉮ : 알루미늄 스트론티움 징크 포스포실리케이트  8) Rustproof pigments - ㉮: Aluminum strontium zinc phosphosilicate

방청안료-㉯ : 징크포스페이트     Rust-preventive pigment-㉯: zinc phosphate

9) 마이카-㉮ : 마실리케이트 미네랄  9) mica-㉮: masilicate mineral

마이카-㉯ : 칼슘 마그네슘 알루미늄 필로실리케이트 미네랄     Mica-㉯: Calcium Magnesium Aluminum Phylosilicate Minerals

10) 흐름방지제-㉮ : 피마자유 유도체 anti-sag agent(레옥스사)   10) Flow inhibitor-㉮: castor oil derivative anti-sag agent

11) 흐름방지제-㉯ : 폴리아마이드 왁스 파우더 anti-sag agent(금정사)  11) Anti-flow agent - ㉯: Polyamide wax powder anti-sag agent

12) 지방족 변성 폴리아마이드 경화제 수지(지방산류를 투입하여 100~250℃ 승온하여 170℃로 3~10시간 유지 반응시켜 제조한 금호피앤비화학 Lab의 실험 제조품)  12) Aliphatic denatured polyamide hardener resin (manufactured product of Kumho Pheny Chemical Lab, manufactured by adding fatty acids and heating at 100 ~ 250 ℃ for 3 ~ 10 hours at 170 ℃)

13) 지방족 변성 폴리아민 경화제 수지(KCA 4112-1)  13) Aliphatic modified polyamine hardener resin (KCA 4112-1)

14) 경화촉진제 : 2,4,6-트리디메칠아미노메칠 페놀(에어프로텍트사)
14) Curing accelerator: 2,4,6-trimethylaminomethylphenol (Air Protect)

상기 표 4에 표시한 것처럼 1~24의 조성물 중 1의 조성물을 분산용기에 가한 후 300~600rpm으로 교반하면서 공정 순서대로 2~6을 투입하여 600~900rpm으로 10~30분간 교반 시킨다. 그 후 7을 투입하여 900~1200rpm으로 10~30분간 교반 용해시킨다. 공정 순서대로 교반하면서 8~14를 투입하여 600~900rpm으로 10~30분간 교반 습윤 시킨 후 1400~1700rpm으로 30~50분간 규격연화도 이내로 분산시킨다. 그 후 15를 투입하여 600~900rpm으로 교반 습윤 시킨다. 공정 순서대로 교반하면서 16~17을 투입하여 1400~1700rpm으로 20~40분간 규격연화도 이내로 분산시킨 후 18을 투입하여 600~900rpm으로 교반 습윤 시킨다. 그 후 공정 순서대로 교반하면서 19를 투입하여 1600~1900rpm으로 55~65℃ 승온 시킨 후 교반기로 40℃까지 냉각 시킨다. 그 후 20을 투입하여 1400~1700rpm으로 5~10분간 교반 용해시킨다.As shown in Table 4, one of the compositions 1 to 24 is added to a dispersion vessel, and the mixture is stirred at 300 to 600 rpm while the mixture is stirred at 600 to 900 rpm for 10 to 30 minutes. Thereafter, 7 is added and dissolved by stirring at 900 to 1200 rpm for 10 to 30 minutes. While stirring in the order of the process, the mixture is agitated at 600 to 900 rpm for 10 to 30 minutes and then dispersed at 1400 to 1700 rpm for 30 to 50 minutes within the standard softening degree. Thereafter, 15 was added and stirred and wetted at 600 to 900 rpm. 16 to 17 are added while stirring in the order of the process, and the mixture is dispersed at 1400 to 1700 rpm for 20 to 40 minutes within the standard softening degree, then 18 is added and stirred and wet at 600 to 900 rpm. Thereafter, 19 parts of the mixture is added while stirring in the order of the process, and the mixture is heated at 1600 to 1900 rpm at 55 to 65 ° C, and then cooled to 40 ° C with a stirrer. Thereafter, the mixture is stirred and melted at 1400 to 1700 rpm for 5 to 10 minutes.

이렇게 해서 제조한 에폭시 방식 도료는 기포를 함유하고 있어 일정한 시간동안 방치한 후 도료를 안정화시킨 다음 21~24항의 경화제를 제조하여 혼합한 후 20분간 숙성시킨 후 피도물에 도장한다.The epoxy-based paint prepared in this manner contains air bubbles and is allowed to stand for a certain period of time. After stabilizing the paint, the hardeners of the items 21 to 24 are prepared, mixed and aged for 20 minutes and then painted on the substrate.

도장 조건으로서는 소재에 기름, 그리스 등을 표면처리 SSPC-SP 2로 처리하거나, 밀 스케일, 무기질의 금속 녹 등을 기계적 방법으로 샌딩, 샌드블라스트 등으로 표면 전처리 SSPC SP-10으로 처리하여 시험편 위에 재도장 간격(re-coating interval)에서 우수한 부착력과 내식성을 가지는 에폭시 도료를 1회로 건조도막 160~200 마이크론이 되게 에어리스 스프레이 왕복 도장한 후 15일, 1개월, 3개월 기간별로 옥외 폭로 후 2회로 건조도막 160~200 마이크론이 되게 재도장 간격(re-coating interval)에서 우수한 부착력과 내식성을 가지는 도료 도막을 형성하였다.As painting conditions, oil, grease, etc. are treated with surface treated SSPC-SP 2, or mill scale and inorganic metal rust are treated with surface pretreatment SSPC SP-10 by sandblasting, sandblasting, One coat of epoxy paint with good adhesion and corrosion resistance at re-coating interval is coated with airless spray to make 160 ~ 200 micron dry film. After 15 days, 1 month, Coating layer having excellent adhesion and corrosion resistance at a re-coating interval of 160-200 microns.

상기와 같이 제조한 에폭시 방식도료 조성물은 표 5에 나타낸 바와 같이 불휘발분이 88~90%로써, 크레브스(Krebs-Unit) 점도계로 120~130KU 점도를 갖고 있었고, 비중은 1.50~1.60 범위였으며, 경화건조(20℃)에서 10시간 이내 건조성을 갖고 있었다. 또한 내해수성 및 옥외 폭로를 기간별 부착력에서 우수한 물성을 가졌으며, 도막 내식성능에서 25사이클 후 109Ω㎠ 도막 성능을 유지하였으며, 용접선에 도장된 시험편의 내크랙성 30사이클 후 양호한 물성을 유지하였고, 상온에서 12개월간 저장한 후 침강을 조사한 결과, 도료의 침강 상태는 양호하였음은 물론, 도료의 점도 변화가 거의 일어나지 않아 안정성에서 양호한 물성을 갖음으로써, 재도장 간격(re-coating interval)에서 우수한 부착력과 내식성을 가지는 에폭시 방식도료의 기능을 가지는 도료임이 확인되었다.The epoxy anticorrosive coating composition thus prepared had a nonvolatile content of 88 to 90% as shown in Table 5, a viscosity of 120 to 130 KU in a Krebs-Unit viscometer, and a specific gravity in the range of 1.50 to 1.60 , And curing drying (20 ℃) within 10 hours. In addition, it has excellent physical properties in seawater and outdoor exposures with periodic adhesion. It maintained 10 9 Ωcm coating performance after 25 cycles in coating corrosion resistance, and maintained good physical properties after 30 cycles of crack resistance of specimens coated on weld seams , And after 12 months storage at room temperature, sedimentation was examined. As a result, the sedimentation of the coating material was good, and the viscosity of the coating material hardly changed. Thus, the coating material exhibited good physical properties in terms of stability, It has been confirmed that the paint has the function of an epoxy type paint having adhesion and corrosion resistance.

본 발명의 재도장 간격(re-coating interval)에서 우수한 부착력과 내식성을 가지는 에폭시 방식도료 조성물의 도장 작업성 시험 방법은 에어리스 스프레이 장비를 사용하여 도료의 주제와 경화제를 중량비로 혼합하여 전동기로 교반하여 숙성시간을 10~20분간 후에 사용한다. 이와 같은 방법으로 부착력과 내염수분수성, 내해수성 후 부착성, 옥외 폭로 후 부착성, 그리고 도막내식성능, Ballast tank test 등의 도막 물성을 실험한 결과는 표 5에 적은 바와 같다.
The coating workability test method of the epoxy anticorrosive coating composition having excellent adhesion and corrosion resistance in the re-coating interval of the present invention is a method in which the main body of the paint and the curing agent are mixed in a weight ratio using an airless spraying apparatus, The aging time is used after 10 to 20 minutes. Table 5 shows the results of the tests of the adhesion properties, the water resistance of the flame-retardant water, the water-repellency after water-repellency, the adhesion after outdoor exposure, the film corrosion resistance and the ballast tank test.

<도료 및 도막물성 시험 2>&Lt; Paints and coating film properties test 2 >

Figure pat00008
Figure pat00008

<범례> ◎ : 매우양호, ○ : 양호, ◐ : 보통, △ : 부족, × : 불량<Legend> ⊚: very good, ∘: good, ◐: fair, △: insufficient, X: bad

1) 용기 내의 상태 : 티끌, 이물질, 침전 덩어리가 없고 균일하게 분산됨  1) Condition in the container: uniformly dispersed without dust, foreign matter, and sediment lumps

2) 경화건조 : 20℃ × 10시간 이내(건조도막 160㎛ × 1coat)   2) Curing Drying: 20 占 폚 占 10 hours or less (dry coating 160 占 퐉 占 1coat)

3) 도료 저장안정성 : 40℃ × 1개월 및 상온 12개월 점도 측정시 점도변화 20% 이내의 상태  3) Stability of paint storage stability: Viscosity change within 20% when viscosity is measured at 40 ℃ × 1 month and 12 months at room temperature

4) 도장 작업성(Airless Spray) : 건조도막 두께를 160~200㎛ 1coat로 도장하여 평활하게 도막이 얻어질 것  4) Airless Spray: The coating should be smoothly applied by coating with dry coat thickness of 160 ~ 200㎛ and 1coat.

5) 경도 : Determining the Hardness of Organic Coatings with a Sward-Type Hardness rocker (ASTM D2134), 10~15 이내  5) Hardness: Determining the Hardness of Organic Coatings with a Sward-Type Hardness rocker (ASTM D2134), within 10 ~ 15

6) 연필경도 : 제도용 연필을 사용, 도막에 대한 45°로 유지 선단을 도막면 앞으로 전진하여 도막에 흔적이 날 때까지 측정(ASTM D3363)  6) Pencil hardness: Use a drafting pencil and keep at 45 ° against the coating. Move the tip forward to the coating surface and measure until the coating shows marks (ASTM D3363)

7) 내마모성 : Abrasion Resistance of Organic Coatings by the Taber Abraser(ASTM D4060), Wheels : CS-17, load :1000g, Revolution : 1000 cycles, 100㎎ 이하  7) Abrasion resistance: Abrasion Resistance of Organic Coatings by the Taber Abraser (ASTM D4060), Wheels: CS-17, load: 1000g, Revolution: 1000 cycles,

8) 내굴곡성 : 금속판 150 × 50 × 0.3t, 곡봉의 구경 Mendrel

Figure pat00009
10㎜ × 180° × 1초 굴곡시킴(ASTM D 790)8) Flexibility: metal plate 150 × 50 × 0.3t, caliber of the rods Mendrel
Figure pat00009
10 mm x 180 x 1 second bend (ASTM D 790)

9) 부착성 : Pull-off Strength of Coatings Using Protable Adhesion Testers(ASTM D4541), 4MPa 이상 1coat : 에폭시계 도료(160 마이크론) 1일 후 2coat : 에폭시계 도료(160 마이크론) 20℃ × 7일 후 측정 시험  9) Adhesion: Pull-off Strength of Coatings Using Protective Adhesion Testers (ASTM D4541), 4 MPa or more 1coat: Epoxy coating (160 micron) 2coat after 1 day: Epoxy coating (160 micron) exam

10) 내충격성 : 듀폰식 충격시험기로 ½″ × 500g × 30㎝ 균열이 생기지 않는 상태  10) Impact resistance: ½ "× 500g × 30㎝ with DuPont impact tester

11) 내염수분무성 : 5%-NaCI, 35℃ 분무, 도막에 이상이 없고 부착성이 양호  11) Salt water No silence: 5% -NaCI, sprayed at 35 ℃, no abnormality in coating film and good adhesion

1coat : 에폭시계 도료 (160 마이크론)      1coat: epoxy-based paint (160 microns)

2coat : 에폭시계 도료(160 마이크론) / 합계 320마이크론      2coat: Epoxy coating (160 microns) / Total 320 microns

(ASTM B1117), 1000시간 이상      (ASTM B1117), 1000 hours or more

12) 내해수성 조건 : 1coat 도장 20℃ × 7일 후 해수 침적하여 15일, 1개월, 3개월 기간별로 2coat 도장하여 20℃ × 7일 후에 상기 9) 부착성 측정 시험 방법. 4MPa 이상  12) Inland water condition: 1coat painting 20 ℃ × 7 days later, 2coat for 15 days, 1 month, 3 months period by immersion in seawater and after 20 ℃ × 7 days after 9 days. 4MPa or more

13) 내온수성 : 60± 2℃ 온수에 15일, 1개월, 3개월 도막의 부풀음, 녹, 심한 변색 등 변화 시험  13) Water temperature resistance: 60 ± 2 ℃ 15 days, 1 month, 3 months on hot water Change test such as swelling of paint film, rust, severe discoloration

14) 내습성 : 49± 1℃, 습도 95% 조건으로 시험편을 수직으로 세워 15일, 1개월, 3개월 도막의 부풀음, 녹 시험  14) Moisture resistance: The specimens were raised vertically at a temperature of 49 ± 1 ° C and a humidity of 95% for 15 days, 1 month and 3 months.

15) 온ㆍ냉 사이클 : 40℃ × 14시간, -5℃ × 10시간 = 1사이클, 30사이클 시험하여 도막의 크랙 및 박리현상 시험  15) On-and-cold cycle: 40 ° C × 14 hours, -5 ° C × 10 hours = 1 cycle, 30 cycles Test for cracking and peeling of coating film

16) 옥외 폭로 : 1coat 도장 20℃ × 7일 후 옥외 폭로하여 15일, 1개월, 3개월 기간별로 2coat 도장하여 20℃ × 7일 후에 상기 9) 부착성 측정 시험 방법. 4MPa 이상  16) Outdoor exposures: 1coat painting 20oC 7 days after exposure 15o, 1month, 3months 2coat painting by period, after 20oC 7 days 9) Adhesion measurement test method. 4MPa or more

17) 촉진내후성 : 1coat 도장하여 1일 후 7일간 도막의 변색, 노화 정도를 시험  17) Accelerated weathering resistance: 1coat painted, 7 days after 1 day, test the degree of discoloration and aging of the coating

18) 촉진내식성 : 도장 20℃ × 7일 건조 후 pH 3.0±0.2, 염화나트륨, 추산, 과산화수소, 증류수 촉진액을 60±2℃ 유지하여 7일간 침적 후 취출 수세 후 2시간 방치하여 2㎜로 25/25 Cross cut 시험  18) Promotion Corrosion Resistance: After drying at 20 ℃ for 7 days, pH 3.0 ± 0.2, sodium chloride, estimated, hydrogen peroxide, distilled water accelerated solution was kept at 60 ± 2 ℃, immersed for 7 days, washed, washed for 2 hours, 25 Cross cut test

19) 도막내식성능(EIS) : NORSOK M501 및 EIS 측정으로 UV 조사 72시간→Salt spray test 72시간→저온(-20±2℃) 24시간 노출 및 EIS 측정. 1사이클(168시간)⇒Total 25사이클(4200시간)(ISO 20340), 109Ω㎠ 이상19) Coating corrosion resistance (EIS): NORSOK M501 and EIS measurements for 72 hours → 72 hours → UV exposure for 24 hours → low temperature (-20 ± 2 ° C) exposure and EIS measurements. 1 cycle (168 hours) ⇒ Total 25 cycles (4200 hours) (ISO 20340), more than 10 9 Ω㎠

20) Ballast tank test : Water ballast tank simulation system 시험은 국제해사기구(IMO)가 규정하는 선박의 선체보호도장 (PSPC) 기준으로 평가, Test on simulated tank conditions에서 2주간(35℃의 인공해수 + 1주 공창(空倉)상태. Condensation chamber test에서 40±2℃, 습도 100%, 총 180일(상온 23±2℃) 안 진행되어 도막의 부풀음, 녹발생 및 음극 박리 면적을 확인하여 적합성 판정
20) Ballast tank test: The water ballast tank simulation system was evaluated on the basis of the PSPC of the ship as defined by the International Maritime Organization (IMO) for two weeks (35 ° C artificial seawater + 1 The state of the empty cavity was checked in the condensation chamber test at 40 ± 2 ° C and 100% humidity for a total of 180 days (room temperature 23 ± 2 ° C) to confirm the swelling, rust,

상기 표 5에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 실시예 4~6은 에폭시 수지 ㉮, ㉯ 당량별 혼합에서 도막 물성과 도료의 혼합 점도가 적합하여 동절기에 도장 작업성이 원활하며, 기간별 재도장 간격(re-coating interval)의 부착력 성능 결과 및 3개월의 부착성, 내온수성, 촉진내후성, 7일간 촉진내식시험 등에서 만족하는 결과를 나타내었다.As shown in Table 5, in Examples 4 to 6 according to the present invention, the mixture viscosity of the coating material properties and the coating viscosity was appropriate in the mixing of epoxy resin and epoxy equivalent, so that the coating workability was smooth in the winter season, re-coating interval) and 3 months adhesion, hot water resistance, accelerated weathering, 7 days accelerated corrosion resistance test.

Claims (5)

(1) 불포화 지방산인 다이머산, 리놀레산, 팔미트산, 스테아린산, 아마지방산, 라우릭산, 대두유 지방산, 피마자유 지방산 및 그 유도체를 단독이나 2종 이상 혼합하여 비스페놀 A형 에폭시 수지와 에스테르화 반응을 시켜 지방산 변성 에폭시 수지를 제조하는 단계; 및
(2) 상기 (1)에서 제조된 지방산 변성 에폭시 수지의 지방산이 가지고 있는 2중결합에, 실란 커플링제인 에폭시 실란 커플링제, 아민 실란 커플링제, 멀캅토 실란 커플링제, 비닐 실란 커플링제, 이소시아네이트 실란 커플링제, 스티릴 실란 커플링제 및 이들의 유도체를 단독이나 2종 이상 혼합 펜던트화하여 도입하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
지방산 및 실란 커플링제로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지의 제조방법.
(1) The esterification reaction with a bisphenol A type epoxy resin is carried out by mixing the unsaturated fatty acids dimer acid, linoleic acid, palmitic acid, stearic acid, flax fatty acid, lauric acid, soybean oil fatty acid, castor fatty acid and derivatives thereof, To produce a fatty acid-modified epoxy resin; And
(2) To the double bond of the fatty acid of the fatty acid-modified epoxy resin prepared in (1) above, an epoxy silane coupling agent, an amine silane coupling agent, a mercapto silane coupling agent, a vinyl silane coupling agent, an isocyanate A silyl coupling agent, a styryl silane coupling agent and a derivative thereof in the form of a pendant or a mixture of two or more thereof.
Modified fatty epoxy resin synthesized with a fatty acid and a silane coupling agent.
(1) 분산용기에 3~10중량부의 디메틸벤젠을 투입하고 300~600rpm으로 교반하면서, 제1항에 의해 제조된 지방산 및 실란 커플링제로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지 10~25중량부와 3~10중량부의 비스페놀 A형 에폭시 수지를 투입하여 10~30분간 교반하고, 거기에 0.1~0.5중량부의 습윤 분산제, 0 초과 5 이하 중량부의 반응성 수지, 0.1~1.0중량부의 실란 커플링제를 순차적으로 투입하여 600~900rpm으로 10~30분간 혼합 교반하는 단계;
(2) 상기 (1)의 교반물에 1~5중량부의 폴리아마이드 왁스 침강방지제를 투입하고 900~1200rpm으로 10~30분간 분산 용해시킨 후, 체질안료로서 탈크와 실리카와 중탄 중 적어도 어느 하나 1~25중량부, 방청안료로서 5~10중량부의 알루미늄 스트론티움 징크 포스포실리케이트와 1~10중량부의 징크포스페이트 중 적어도 어느 하나, 1~10중량부의 백색안료, 0.1~0.5중량부의 흑색안료를 투입하고 600~900rpm으로 10~30분간 교반 습윤시킨 후, 1400~1700rpm으로 30~50분간 규격연화도 80마이크론 이내로 분산시키는 단계;
(3) 상기 (2)의 교반물에 1~5중량부의 디메틸벤젠을 투입하여 600~900rpm으로 5~10분간 교반하면서 습윤시키는 단계;
(4) 상기 (3)에서 교반된 교반물에 마이카로서 1~10중량부의 칼슘 마그네슘 알루미늄 필로실리케이트 미네랄과 1~10중량부의 실리케이트 미네랄의 적어도 어느 하나를 넣고 고속 분산기를 이용하여 1400~1700rpm으로 20~40분간 교반 분산하면서 연화도 100마이크론 이하 입자로 분산시킨 후, 0 초과 5 이하 중량부의 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르를 600~900rpm으로 교반 습윤시키는 단계;
(5) 상기 (4)의 교반물에 0.1~2중량부의 피마자 유도체 흐름방지제를 투입하여 1600~1900rpm으로 55~65℃ 승온시킨 후 도료의 온도를 40℃ 이하로 냉각시키는 단계;
(6) 상기 (5)의 교반물에 1~5중량부의 흐름방지제인 폴리아마이드 왁스를 투입하여 1,400~1,700rpm으로 5~10분간 용해시키는 단계; 및
(7) 상기 (6)의 산출물에, 10~20중량부의 지방족 변성 폴리아마이드와 1~10중량부의 지방족 변성 폴리아민 경화제 수지 중 적어도 어느 하나, 1~5중량부의 경화촉진제, 0 초과 5 이하 중량부의 프로필 카빈올을 투입하여 교반하면서 10~40분간 숙성시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
지방산 및 실란 커플링제로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지를 이용한 선박용 도료 조성물의 제조방법.
(1) 10 to 25 parts by weight of a fatty acid-modified epoxy resin synthesized with the fatty acid and silane coupling agent prepared in (1) above and 3 to 10 parts by weight of dimethylbenzene are added to the dispersion vessel and stirred at 300 to 600 rpm, 10 parts by weight of a bisphenol A type epoxy resin is added and stirred for 10 to 30 minutes, 0.1 to 0.5 parts by weight of a wet dispersant, 0 to 5 parts by weight of a reactive resin and 0.1 to 1.0 part by weight of a silane coupling agent are sequentially added Mixing and stirring at 600 to 900 rpm for 10 to 30 minutes;
(2) 1 to 5 parts by weight of a polyamide wax anti-settling agent is added to the agitated product of (1) above and dispersed and dissolved at 900 to 1200 rpm for 10 to 30 minutes. Then, at least one of talc, silica, 1 to 10 parts by weight of a white pigment, and 0.1 to 0.5 parts by weight of a black pigment as a rust-inhibitive pigment, at least one of aluminum strontium zinc phosphosilicate and 1 to 10 parts by weight of zinc phosphate, Stirring and wetting the mixture at 600 to 900 rpm for 10 to 30 minutes and dispersing the mixture at a temperature of 1400 to 1700 rpm for 30 to 50 minutes to a standard softening degree of 80 microns or less;
(3) adding 1 to 5 parts by weight of dimethylbenzene to the agitated product of (2) and agitating the mixture at 600 to 900 rpm for 5 to 10 minutes while stirring;
(4) At least one of calcium magnesium aluminum phyllosilicate minerals and 1 to 10 parts by weight of silicate mineral is added as a mica to the agitated product stirred in the step (3), and the mixture is heated at 1400-1700 rpm to 20 And dispersed in a degree of softening of not more than 100 microns while stirring and dispersing for ~ 40 minutes, By weight of propylene glycol monoethyl ether with stirring at 600 to 900 rpm;
(5) adding 0.1 to 2 parts by weight of a castor derivative flow inhibitor to the agitated product of (4) above, raising the temperature of the paint to 55 to 65 ° C at 1600 to 1900 rpm, and then cooling the paint to 40 ° C or less;
(6) adding 1 to 5 parts by weight of a polyamide wax, which is a flow inhibitor, to the stirred product of (5), and dissolving the mixture at 1,400 to 1,700 rpm for 5 to 10 minutes; And
(7) The process according to (6), wherein at least one of 10 to 20 parts by weight of an aliphatic modified polyamide and 1 to 10 parts by weight of an aliphatic modified polyamine curing resin, 1 to 5 parts by weight of a curing accelerator, Propylcarbinol and aging for 10 to 40 minutes while stirring.
A method for producing a marine coating composition using a fatty acid-modified epoxy resin synthesized with a fatty acid and a silane coupling agent.
제2항에 있어서,
상기 (1)에 투입되는 지방산 및 실란 커플링제로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지와 비스페놀 A형 에폭시 수지의 당량은 180~500인 것을 특징으로 하는,
지방산 및 실란 커플링제로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지를 이용한 선박용 도료 조성물의 제조방법.
3. The method of claim 2,
The fatty acid added to (1) and the fatty acid synthesized with the silane coupling agent Wherein the equivalent of the modified epoxy resin and the bisphenol A type epoxy resin is from 180 to 500,
A method for producing a marine coating composition using a fatty acid-modified epoxy resin synthesized with a fatty acid and a silane coupling agent.
제2항에서 있어서,
상기 (1)의 습윤분산제는 안료친화그룹 공중합체 용액계인 것을 특징으로 하는,
지방산 및 실란 커플링제로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지를 이용한 선박용 도료 조성물의 제조방법.
The method according to claim 2,
Wherein the wet dispersant of (1) is a pigment-affinity group copolymer solution system.
A method for producing a marine coating composition using a fatty acid-modified epoxy resin synthesized with a fatty acid and a silane coupling agent.
제2항에 있어서,
상기 제1단계의 반응성 수지는 다관능기 희석제인 것을 특징으로 하는,
지방산 및 실란 커플링제로 합성한 지방산 변성 에폭시 수지를 이용한 선박용 도료 조성물의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Characterized in that the reactive resin in the first step is a polyfunctional diluent.
A method for producing a marine coating composition using a fatty acid-modified epoxy resin synthesized with a fatty acid and a silane coupling agent.
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