KR20150111676A

KR20150111676A - 수용성 방식용 코팅 조성물

Info

Publication number: KR20150111676A
Application number: KR1020140035317A
Authority: KR
Inventors: 박순희
Original assignee: 박순희
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2015-10-06
Also published as: KR101613952B1

Abstract

본 발명은 수용성 고내식 방식용 코팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 수용성 고내식 방청 코팅 조성물은 금속 플레이크 15 내지 40중량%와; 용매로서 탈이온수 20 내지 40중량% 및 글리콜 10 내지 20중량%; 탄닌산 0.1 내지 2.0중량%, 브롬화리튬 0.1 내지 3.0중량% 및 질산크롬은 0.5 내지 2.0중량%로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 부식억제제; 실란 3 내지 13중량% 및 유기 티타네이트 2 내지 5중량%로 이루어진 졸-겔 수지; 분산제로서 에톡실산화프로폭실산화 알코올 0.3 내지 1.5중량%; pH 조절제로서 무수구연산 0.1 내지 2.0중량%; 및 비중 및 표면개질제로서 변성 폴리실록산 0.01 내지 1.0중량%를 포함하여 이루어진다.

Description

수용성 방식용 코팅 조성물{Water soluble composition for waterproof coating}

본 발명은 수용성 고내식 방식용 코팅 조성물에 관한 것이다.

표면처리산업분야에서 사용되는 방식용 코팅제는 크게 수용성과 유용성으로 나누어 볼 수 있다.

통상적으로 수용성 제품은 유용성 제품보다 인체 유해성, 화재 위험성, 취기가 적어 쾌적하고 안전한 작업환경의 이점이 있고, 유용성은 수용성 제품보다 경화조건이 훨씬 낮기 때문에 열처리품의 풀림현상을 방지할 수 있고, 유틸리티도 절감할 수 있는 장점이 있다.

그러나 지금까지 상품화된 유용성 제품은 수용성에 비해 경화조건이 낮은 이점은 있으나, 주 용매를 솔벤트 PMA(Propylene glycol monomethyl ether acetate) 등 유기용제를 사용함으로써 휘발성 유기화합물(VOC)이 높아, 취기로 인한 작업자의 건강위험과 작업환경이 열악하고, 화재의 위험성이 항상 내포되어있어, 위험물보관창고나 냉장보관창고 등 별도의 보관시설이 필요할 뿐만 아니라, 보통 유기용매는 수용성 주요 용매로 사용되는 탈 이온수보다 가격이 비싸기 때문에 유용성 제품이 수용성 제품보다 공급가격이 비싼 것이 일반적이다.

하지만 수용성 제품일지라도 실제 유통되고 있는 제품들 중에는 용매를 방향족인 톨루엔, 자이렌, 벤젠, 코코졸(Kocosol) 등과 지방족인 노말 헥산 등과 케톤류의 아세톤, MEK, MIBK 등과 알콜류인 메탄올, 부탄올, 이소프로필알콜 등과 셀로솔브(BC)류 중 적어도 한개 이상 함유된 경우가 대부분이고, 전술한 용제들은 인화성, 폭발성, 마취작용 등이 있어 인체 및 환경에 유해하여 수용성 제품이면서도 위험물로 만들어지는 원인이기도 하다.

더구나 전술한 용제류의 대부분은 생산자 또는 취급자가 증기를 흡입하거나 장기간 부피에 노출될 경우는 상당히 치명적인 것으로 알려져 있다. 특히 눈에 들어가면 각막을 심하게 자극시켜 실명하게 하거나, 피부에 묻으면 탈지되어 피부염을 일으키거나, 장기간 흡입 시에는 코, 기도 폐, 간 등에 자극을 주어 두통, 메스꺼움, 어지럼증 등을 유발시키거나, 또한 심할 경우 사망케 하는 유해물질이기 때문에 우리나라에서는 유해화학물질관리법, 산업안전보건법, 위험물관리법 등에 의해 사용 및 취급 상 관리하고 있으나, 최근 들어 불산 등 누출사고가 빈번하게 발생됨에 따라 국민건강과 쾌적한 환경을 위해 더욱더 엄격하게 규제가 될 예정이다.

근래 들어 표면처리산업분야에서 사용되는 방식용 코팅제는 4대 중금속인 6가 크롬, 납, 카드뮴, 수은 및 브롬계의 2대 난연제 사용을 금지함으로써, 최근에는 환경 친화적 방청 코팅제의 신제품들이 속속 개발되고 있다.

이와 관련하여 한국공개특허공보 2003-0045189호에서는 6가의 크롬을 함유하지 않는 방식성 코팅 조성물을 개시하고 있다. 또한 일본 특허 제3636203호 및 한국등록 특허 제 10-0687278호에서는 크롬을 함유하지 않는 수용성 논크롬 방식용 코팅 조성물을 개시하고 있다.

그러나 상기한 기술들에서도 인체 및 환경에 유해한 화합물이 함유되어 있을 뿐 아니라, 코팅물의 재질, 형상 등 따라 방청 내식성의 품질이 균일하지 않거나 충분한 내식성을 얻지 못하고 있다는 문제점이 있다. 특히 현재 시판되고 있는 대부분의 방식용 코팅제는 유용성이든 수용성 제품이든 염수분무테스트(SST)에서 고객이 원하는 만큼 내식성을 보증해주지 못하고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 4대 중금속을 사용하지 않으면서도 기존의 환경 친화적 제품에 비하여 내식성은 오히려 훨씬 우수하고, 가격이 저렴하면서 경화온도가 낮아 열처리 풀림현상을 방지할 수 있고, 저점도이기 때문에 작업성이 우수하여 외관불량을 현저하게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 세계 각국의 다양한 환경규제 및 인체유해성 안전기준을 만족할 수 있는 수용성 방식용 코팅 조성물을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 수용성 고내식 방청 코팅 조성물에 있어서, 금속 플레이크 15 내지 40중량%; 용매로서 탈이온수 20 내지 40중량% 및 글리콜 10 내지 20중량%; 탄닌산 0.1 내지 2.0중량%, 브롬화리튬 0.1 내지 3.0중량% 및 질산크롬은 0.5 내지 2.0중량%로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 부식억제제; 실란 3 내지 13중량% 및 유기 티타네이트 2 내지 5중량%로 이루어진 졸-겔 수지; 분산제로서 에톡실산화프로폭실산화 알코올 0.3 내지 1.5중량%; pH 조절제로서 무수구연산 0.1 내지 2.0중량%; 및 비중 및 표면개질제로서 변성 폴리실록산 0.01 내지 1.0중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수용성 방식용 코팅 조성물을 제공한다.

상기 금속 플레이크는 아연 플레이크 및 알루미늄 플레이크를 포함하여 이루어지며, 상기 알루미늄 플레이크는 1 내지 10중량% 함유되는 것일 수 있다.

상기 부식억제제로 브롬화 리튬이 함유되는 경우, 첨가되는 브롬화 리튬 100중량부에 대하여 10 내지 50중량부의 질산이 함유될 수 있다.

상기 실란은 메틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 테트라에톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 유기 티타네이트는 테트라-n-부틸 티타네이트 및 트리에탄올아민 티타네이트으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 조성물은 첨가제로서 규산칼륨, 규산리튬, 규산나트륨, 인산, 흄 실리카, 아크릴, 우레탄, 에폭시 및 PTFE로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

상기 조성물은 히드록시에틸셀룰로오스, 잔탄검, 히드록시메틸셀룰로오스 및 셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 증점제 0.01-1.0중량%를 더 포함할 수 있다.

상기 조성물은 무수구연산의 첨가시 pH가 6.0 내지 8.0의 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 조성물은 철, 비철금속 하지에 인산염피막 또는 상도에 탑코팅을 하지 않고 도막두께 5-20㎛에서 SST 내식성이 1,000시간 이상이다.

상기한 본 발명에 따른 수용성 방식용 코팅 조성물은 규제 대상인 6가 크롬 등 중금속을 전혀 사용하지 않으며, 유해인자와 취기를 최소화하여 인체와 작업환경이 양호하면서도, 고내식 방청 코팅제로 세계 각국의 다양한 환경규제 및 인체유해성 안전기준에도 충족한다는 이점이 있다.

이하 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 수용성 고내식 방청 코팅 조성물은 금속 플레이크 15 내지 40중량%와; 용매로서 탈이온수 20 내지 40중량% 및 글리콜 10 내지 20중량%; 탄닌산 0.1 내지 2.0중량%, 브롬화리튬 0.1 내지 3.0중량% 및 질산크롬은 0.5 내지 2.0중량%로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 부식억제제; 실란 3 내지 13중량% 및 유기 티타네이트 2 내지 5중량%로 이루어진 졸-겔 수지; 분산제로서 에톡실산화프로폭실산화 알코올 0.3 내지 1.5중량%; pH 조절제로서 무수구연산 0.1 내지 2.0중량%; 및 비중 및 표면개질제로서 변성 폴리실록산 0.01 내지 1.0중량%를 포함하여 이루어진다.

상기 금속 플레이크는 방청 안료 역할을 하는 것으로서 상기 금속플레이크는 아연 플레이크, 알루미늄 플레이크, 아연-알루미늄합금 플레이크, 아연-철합금 플레이크 및 아연-마그네슘합금 플레이크로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속 플레이크를 사용할 수 있다.

이러한 금속 플레이크는 입자형상이 판상이고, 입자크기는 15㎛이하가 바람직하며, 더욱 바람직한 것은 작업성을 고려하여 3 내지 10㎛이다. 상기 입자크기가 15㎛ 초과일 경우 금속 플레이크가 고르게 분산되지 못하고 침전을 일으킬 수 있다는 문제점이 있다.

상기 금속 플레이크는 15 내지 40중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 금속 플레이크의 함량이 15중량% 미만일 경우 주 방청제의 함량부족으로 인해 충분한 방청효과를 기대할 수가 없으며, 40중량% 초과일 경우 흐름성이 좋지 않아 도포작업이 용이하지 않게 되는 문제점이 있다.

바람직하게 상기 금속 플레이크는 아연 플레이크 및 알루미늄 플레이크를 포함하여 이루어지는 것이 좋다. 이때 상기 알루미늄 플레이크는 1 내지 10중량% 함유되는 것이 좋다.

상기 금속 플레이크 내에 알루미늄 플레이크가 1 내지 10중량% 함유되는 경우 알루미늄에 의한 차폐효과 등으로 내식성과 내열성이 좋아지고, 표면외관이 미려해진다는 이점이 있다. 그러나 알루미늄 플레이크가 10중량% 초과로 함유될 경우 도막의 부착성 저하가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

상기 용매는 취기가 거의 없고, 그에 따라 실제 작업공정들이 한정된 실내공간에서 이루어지더라도, 특히 강제경화공정의 건조로에서 나오는 높은 열기에 의한 증기배출에도 취기가 거의 없어 쾌적한 작업환경을 만들어줄 수 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 강제경화공정이라 함은 침지, 스프레이, 자유낙하 등의 방식으로 도포한 후, 경화온도 80 내지 360℃의 온도로 열풍가열하는 것을 일컫는다.

본 발명에서는 상기의 점들을 고려하여 상기 용매로서 탈이온수 20 내지 40중량% 및 글리콜 10 내지 20중량% 함유되도록 하였다.

상기 글리콜류는 DPG(Dipropyleneglycol), TEG(Triethyleneglycol) 및 PG(Propylene glycol)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 사용하는 것이 좋다.

상기 용매는 30 내지 60중량%, 바람직하게는 30 내지 55중량% 사용하는 것이 좋다. 상기 용매의 함량이 60중량% 초과이면 상대적으로 주 방청원료의 함유량이 줄어들어 방청효과가 떨어지는 문제점이 있으며, 30중량% 미만일 경우 용매의 함량이 적어 흐름성이 좋지 않아 작업성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명에 따른 수용성 고내식 방청 코팅 조성물은 부식억제제를 포함하여 이루어진다. 바람직하게 상기 부식억제제는 탄닌산(Tannic acid), 브롬화 리튬 및 질산크롬으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다.

상기 탄닌산은 분자 중에 Ortho-위치 페놀 수산기가 철의 녹 중의 Fe³+와 반응하여 안정하고 치밀한 구조의 흑색 킬레이트 화합물인 탄닌산철을 형성한다. 이는 활성태의 녹을 부동태의 녹으로 전환시킴으로써 부식의 진행을 지연시켜주는 역할을 한다.

상기 탄닌산은 충분한 부식억제제로서의 효과를 얻기 위하여 0.1 내지 2.0 중량% 함유되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1.5중량% 사용하는 것이 좋다.

브롬화 리튬은 보통 분말 또는 결정체로 공급이 되거나, 다양한 수용액으로 공급이 된다. 물에 대한 용해도가 145%(4℃)이고, 독성이 없어, 냉동기 내에서 냉매를 흡수하는 강한 흡수력을 갖고 있다.

부식억제제로서 충분한 역할을 수행하기 위해서 상기 브롬화 리튬은 0.1 내지 3중량%, 더욱 바람직하게는 0.1-1.0중량% 포함되는 것이 좋다. 상기 브롬화 리튬의 함량이 3.0중량% 초과일 경우 조성물의 물성이 바뀌어 변질될 우려가 있다. 또한 충분한 부식억제제로서의 역할을 위해서는 0.1중량% 이상 사용하는 것이 좋다.

이때, 부식억제제로서 브롬화 리튬을 사용하는 경우 조성물의 변질을 방지하기 위하여 조성물 내에는 반드시 질산이 함유되어야 한다. 상기 질산은 첨가되는 브롬화 리튬 100중량부에 대하여 10 내지 50중량부 함유될 수 있다.

질산크롬은 물에 잘 녹아 공정이 단순하고, 취기가 없으며, 가격이 비교적 저렴한 것이 장점이다.

상기 질산크롬은 0.5 내지 2.0중량%함유되는 것이 바람직하다. 상기 범위내로 질산크롬이 함유되는 경우 충분한 부식억제 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따르면 졸-겔 수지로서 실란 3 내지 13중량%와 유기 티타네이트 2 내지 5중량%를 포함하여 이루어진다.

상기 졸-겔 수지는 금속 플레이크와 밀착력을 우수하게 할 뿐 만아니라, 조직이 치밀하여 내식성, 내 스크레치성, 내열성, 굴곡성, 내후성, 내마모성 등 전기적 성질 및 물리적 강도를 개선시켜 준다.

본 발명에 따르면 상기 졸-겔 수지로 실란이 3 내지 13중량% 함유된다. 상기 실란은 메틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 테트라에톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 유기 티타네이트는 2 내지 5중량% 포함하여 이루어진다. 상기 유기 티타네이트는 테트라-n-부틸 티타네이트 및 트리에탄올아민 티타네이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 실란과 유기 티타네이트의 함량이 상기 범위 미만으로 첨가될 경우 밀착력 저하가 우려되며, 상기 범위 초과로 첨가될 경우 상대적으로 무기물 함량이 부족하여 이상적인 도막을 얻을 수가 없어 내식성이 나빠질 수 있다.

당해분야에서 일반적으로 사용되는 분산제는 폴리옥시에틸렌 노닐 페놀 에테르(Polyoxyethylene Nonyl Phenol Ether; NP-9) 이다. 그러나 이 물질은 내분비 교란물질 중에 하나로 알려져 현재 도료제조에서는 사용금지물질이다. 이를 대체하기 위한 대체제로서 본원발명에서는 에톡실산화 프로폭실산화 알코올(상품명 동남합성/Monopol NFE8T)을 사용하였다. 이러한 물질을 사용하게 되면 유해성인자를 배제할 수 있다는 이점이 있다.

상기 분산제는 0.3 내지 1.5중량% 사용하는 것이 좋다. 상기 분산제의 함량이 0.3중량% 미만일 경우 충분한 분산효과를 얻을 수 없으며, 그 함량이 1.5중량% 초과일 경우 내식성이 나빠지고, 또한 기포가 과다 발생하여 물성이 떨어진다.

pH는 본 발명의 조성물에서 매우 중요한 요소로써 pH가 항상 6.0 내지 8.0을 유지하여야 한다. pH는 무수구연산으로 조절할 수 있으며, 상기 범위내의 pH로 조절하기 위해서 그 함량은 0.1 내지 2.0중량%일 수 있다.

무수구연산은 붕산과 달리 인체에 전혀 유해하지 않아 식용으로도 섭취가 가능한 백색분말이다. pH 6.0 내지 8.0의 범위를 벗어나면 본 발명의 코팅 조성물은 수명(Pot Life)이 다한 것으로 판단한다. 즉, pH가 8.0 이상이면 용액이 노화된 상태이기 때문에, 도막표면이 푸석하게 되어 밀착성, 광택성, 내식성 등 품질에 상당한 악 영향을 초래하므로 반드시 폐기 처분하여야 한다.

당해분야에서 비중제로 사용해 온 니트로프로판 용제는 무색이나 취기가 아주 심하며, 비등점 131.6℃로 조금만 가열할지라도 증기가 팽창되어 발화하여 폭발할 뿐만 아니라, 발암물질로도 알려져 있어 취급에 상당히 주의로 요하는 위험물이자 유독물이기 때문에, 이를 대체할 수 있는 물질이 필요하다. 본 발명에서는 이의 대체제로서 변성 폴리실록산을 사용한다.

변성 폴리실록산은 시판중인 것으로부터 용이하게 구입할 수 있으며, 예를들어 상기 변성 폴리실록산으로는 BYK-Chemie/BYK331, BYK-Chemie/BYK-333, BASF/EFAK-3288을 예시할 수 있다.

상기 변성 폴리실록산은 0.01 내지 1.0중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 변성 폴리실록산의 함량이 상기 범위내로 함유될 경우 비중상승, 표면장력 저하효과와 슬립성, 레벨링 및 광택성을 부여하여 표면을 개선해준다. 그러나 과량 사용시에는 오히려 재도장성과 부착력을 나쁘게 한다. 이때 표면장력은 도포력을 향상시키며, 슬립성은 표면을 매끈하게 향상시키는 역할을 한다.

상기 조성물은 증점제를 더 포함할 수 있다. 상기 증점제로는 히드록시에틸셀룰로오스, 잔탄검, 히드록시메틸셀룰로오스 및 셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 증점제는 0.01-1.0중량% 포함할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 조성물은 추가적으로는 0.22.0중량%의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제로는 규산칼륨, 규산리튬, 규산나트륨, 인산, 흄 실리카, 아크릴, 우레탄, 에폭시, PTFE 등을 예시할 수 있으며, 이들을 함유시켜 밀착성, 윤활성, 내구성, 내열성, 내식성, 흐름방지 등을 개선하여 품질향상을 도포할 수 있다.

또한 상기 조성물은 소포제를 더 포함할 수 있으며, 상기 소포제는 0.1중량%이하로 함유될 수 있으며, 기포억제로 품질개선을 기대할 수 있다.

상기한 본 발명에 따른 수용성 방식용 코팅 조성물은 상피막의 표면에 내재되어 있는 아연에 의한 자기희생보호 작용과 탄닌산, 브롬화 리튬 또는 질산크롬 등에 의한 금속계면의 부식억제 작용과 풍부한 아연 플레이크와 알루미늄 플레이크 입자가 여러 중합체와 함께 적층되어 있어, 부식인자가 소재표면까지 침투되는 것을 이중 장벽에 의해 보호를 받음으로써, 초박막에서도 고내식성 방청효과는 물론 섭씨 450℃까지 견딜 수 있게 내열성도 우수하게 만들어준다.

또한 본 발명에 따른 수용성 방식용 코팅 조성물은 주 용매로 탈이온수, 부 용매로 글리콜류를 사용하기 때문에 화재위험이 없고, 취기가 거의 없어 작업자가 별도의 보호구(마스크 등)를 착용하지 않고도 작업할 수 있을 만큼 인체와 작업환경을 쾌적하게 만든다.

또한 대부분 수용성 제품 문제점의 하나인 높은 점도인데, 본 발명품은 기존 제품보다 점도가 최소한(Gardner Zahn cup #2 기준 시) 2 내지 4배 낮아 작업이 용이하고, 내식성이 탁월한 것이 특징이다.

일반적으로 점도가 낮으면 낮을수록 흐름성이 양호하여 작업성이 좋아지게 되어, +나사, 스크류, 렌치 볼트 등에 대한 액고임현상이 줄어들고, 또 와샤와 같이 평평하거나 표면적이 넓은 부품을 침적(Dipping) 작업 시 피도물 간의 붙임 현상을 현저히 줄일 수 있어, 지금까지의 액고임, 붙임자국, 평활성 불량 등의 외관불량 때문에 클레임이 자주 발생된 문제점을 본 발명으로 인하여 한꺼번에 해소할 수 있게 되었다.

일반적으로 유용성 제품의 경화온도는 260 내지 270℃이고, 보통 수용성 제품은 경화온도가 330℃ 이상인데, 본 발명의 코팅 조성물은 약 300℃에서 경화가 가능하다. 그렇기 때문에 담금질(Quenching), 뜨임(Tempering), 불림(Normalizing) 등 구조물 설계상 요구되는 강도를 얻기 위해 열처리된 제품을 320℃ 이상으로 다시 경화 시에 나타날 수 있는 풀림현상을 미연에 방지할 수 있으며, 아울러 유틸리티도 절감할 수 있어 열처리 제품의 풀림문제해결과 동시에 유틸리티를 절약할 수 있는 일석이조의 효과를 기대할 수 있다.

특히 본 발명에 따른 상기 코팅 조성물은 철, 비철금속 하지에 인산염피막 또는 상도에 탑코팅을 하지 않고 도막두께 5-20㎛에서 SST 내식성이 1,000시간 이상인 특성을 나타낸다.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 통해 보다 상세하게 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1 내지 5 및 비교예 1> 방식용 코팅 조성물 제조

하기 표 1에 나타낸 비율로 각 성분을 혼합하여 방식용 코팅 조성물을 제조하였다.

	실시예					비교예
원 료 명	1	2	3	4	5	1
탈이온수	32.4	32.4	32.4	32.4	32.4	35.0
아연 플레이크	30.0	30.0	30.0	30.0	30.0	-
알루미늄 페이스트	3.0	3.0	4.0	4.0	3.5	-
아연, 알루미늄합금분말	-	-	-	-	-	40.0
디프로필렌글리콜	17.1	17.1	17.1	17.1	17.3	15.0
실란	11.0	11.0	10.5	10.5	10.0	5.0
에틸실리케이트-28	-	-	0.2	0.2	0.2	0.3
탄닌산	1.0	1.0	0.3	0.3	-	-
브롬화 리튬	0.5	0.5	0.5	0.5	-	-
질산	0.2	0.2	0.2	0.2	-	-
질산크롬	-	-	-	-	2.0	-
분산제(NFE8T)	0.9	0.9	0.9	0.9	0.7	-
분산제(NP-9)	-	-	-	-	-	1.8
테트라-n-부틸 티타네이트	-	3.0	3.0	-	3.0	-
트리에탄올아민 티타네이트	3.0	-	-	3.0	-	0.8
무수구연산	0.6	0.6	0.6	0.6	0.6	-
붕 산	-	-	-	-	-	0.7
비중, 표면개질제(BYK-333)	0.3	0.3	0.3	0.3	0.3	-
1-니트로프로판	-	-	-	-	-	0.4
아미노카르복시레이트	-	-	-	-	-	0.7
AEROSOL TR-70	-	-	-	-	-	0.3
합 계(%)	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0

< 실험예 1>

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 코팅 조성물을 이용하여 시편을 제조하였다.

코팅공정은 탈지→ 쇼트→ 도포→ 탈루→ 건조→ 냉각→ 도포→ 탈루→ 건조→ 냉각→완품 순으로 진행하였으며, 각각의 조건은 아래와 같다.

2-1)시료: 8M Bolt×각 5개

2-2탈지방법: 4조식 초음파 세척기(MC)

2-3)쇼트방법: 쇼트기(0.2mm sus ball)

2-4)도포방법: 침지식(Dipping)

2-5)탈루조건: 300rpm×정역 각 20초/회×2회

2-6)건조조건: 예열: 80~150℃×10~15분, 본열: 300~310℃×20~30분

2-7)냉각방법: 자연냉각

2-8)도장횟수: 2Coat×2Bake

<실험예 2>

상기에서 제조된 시편을 24시간 자연냉각 후 아래와 같이 도막외관, 밀착성, 내수 밀착성 및 내식성을 측정하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

1) 도막외관 : 도막을 육안으로 관찰하고, 다음과 같이 평가하였다.

◎:아주 양호함 ○:우수함 △:보통 ×:불량

2) 밀착성 : 1m/m Cross Cut 후 24m/m 유리테이프로 강하게 문질러 부착시킨 후 빠르게 잡아 당겨 벗겨낸 후 다음과 같이 평가하였다.

5점: 박리 부분이 전혀 없음

4점: 20% 박리됨

3점: 40% 박리됨

2점: 80% 박리됨

1점: 모두 박리됨

3) 내수밀착성 : 시편을 40±2℃에서 240시간 침적한 후 1m/m Cross Cut 후 24m/m 유리테이프로 강하게 문질러 부착시킨 후 빠르게 잡아 당겨 벗겨낸 후 다음과 같이 평가하였다.

5점: 박리 부분이 전혀 없음

4점: 20% 박리됨

3점: 40% 박리됨

2점: 80% 박리됨

1점: 모두 박리됨

4) 내식성: 염수분무테스트(Salt Spray Test)에서 적청이 발생할 때까지의 시간을 측정하였다.

		실 시 예					비교예
항 목	평 가 방 법	1	2	3	4	5	1
도막외관	육 안	◎	◎	◎	◎	◎	△
밀착성	바둑판눈금시험법	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
내수 밀착성	40±2℃ 240시간 침적	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
내식성(시간)	KS D9502	1,140	1,415	1,745	1,218	1,720	1,080

상기 표 2에서 보는 바와 같이 실시 예 1 내지 5의 경우 비교예 1에 비해 모두 내식성이 우수함을 알 수 있다.

이는 유무기 복합물질의 치밀한 적층조직에 따른 내식성 향상을 가져 옴을 알 수 있고, 특히 실시예 2, 실시예 3 및 실시예 5의 경우에는 비교예 1에 비하여 월등하게 뛰어난 효과를 보여줌을 알 수 있다.

특히 본 별명품은 용액점도가 낮아 제품 간의 붙임자국, 액고임 등이 거의 없이 양호하며, 손으로 문지르거나 만졌을 때의 촉감이 미끄럽고 부드러움을 느낄 수 있으며, 코팅 후의 볼트색상은 밝은 은색(Bright Sliver)으로, 이는 비교예 1의 회색 은색(Gray Sliver) 보다 미려하고 고급스럽게 보인다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 의해서만 한정되는 것이 아니고, 본 발명이 속한 통상적 지식과 기술을 가진 자는 본 발명의 개념을 벗어나지 않고 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

Claims

수용성 고내식 방청 코팅 조성물에 있어서,
금속 플레이크 15 내지 40중량%와;
용매로서 탈이온수 20 내지 40중량% 및 글리콜 10 내지 20중량%;
탄닌산 0.1 내지 2.0중량%, 브롬화리튬 0.1 내지 3.0중량% 및 질산크롬은 0.5 내지 2.0중량%로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 부식억제제;
실란 3 내지 13중량% 및 유기 티타네이트 2 내지 5중량%로 이루어진 졸-겔 수지;
분산제로서 에톡실산화프로폭실산화 알코올 0.3 내지 1.5중량%;
pH 조절제로서 무수구연산 0.1 내지 2.0중량%; 및
비중 및 표면개질제로서 변성 폴리실록산 0.01 내지 1.0중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수용성 방식용 코팅 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 금속 플레이크는 아연 플레이크 및 알루미늄 플레이크를 포함하여 이루어지며,
상기 알루미늄 플레이크는 1 내지 10중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 수용성 방식용 코팅 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 부식억제제로 브롬화 리튬이 함유되는 경우, 첨가되는 브롬화 리튬 100중량부에 대하여 10 내지 50중량부의 질산이 함유되는 것을 특징으로 하는 수용성 방식용 코팅 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 실란은 메틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 테트라에톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성 방식용 코팅 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 유기 티타네이트는 테트라-n-부틸 티타네이트 및 트리에탄올아민 티타네이트으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성 방식용 코팅 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 조성물이 첨가제로서 규산칼륨, 규산리튬, 규산나트륨, 인산, 흄 실리카, 아크릴, 우레탄, 에폭시 및 PTFE로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성 방식용 코팅 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 조성물이 히드록시에틸셀룰로오스, 잔탄검, 히드록시메틸셀룰로오스 및 셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 증점제 0.01-1.0중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수용성 방식용 코팅 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 조성물은 무수구연산의 첨가시 pH가 6.0 내지 8.0의 범위내가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 수용성 방식용 코팅 조성물
청구항 1에 있어서,
상기 조성물은 철, 비철금속 하지에 인산염피막 또는 상도에 탑코팅을 하지 않고 도막두께 5-20㎛에서 SST 내식성이 1,000시간 이상인 것을 특징으로 하는 수용성 방식용 코팅 조성물.