KR20170087583A - 카르복실 폴리에스터 수지 및 이를 포함하는 분체도료 조성물 - Google Patents

카르복실 폴리에스터 수지 및 이를 포함하는 분체도료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적정 수준의 산관능기 함량을 갖고 내부 가교구조가 도입된 카르복실 폴리에스터 수지와, 상기 카르복실 폴리에스터 수지 및 하이드록시 알킬 아마이드 경화제를 포함하여 향상된 외관, 도막 흐름성, 흐름방지성, 도착효율, 기계적 물성 등을 나타낼 수 있는 분체도료 조성물에 관한 것이다.

Description

카르복실 폴리에스터 수지 및 이를 포함하는 분체도료 조성물{CARBOXYL POLYESTER RESIN AND POWDER COATING COMPOSITION COMPRISING THE SAME}
본 발명은 카르복실 폴리에스터 수지 및 이를 포함하는 분체도료 조성물에 관한 것이다.
종래의 카르복실 폴리에스터 분체도료 제조시 이용되는 경화제로는 일반적으로 트리글리시딜 이소시아누레이트(TGIC)를 광범위하게 사용하여 왔다. 상기 트리글리시딜 이소시아누레이트는 내후성 및 기계적 물성의 확보, 저온 경화의 용이성 등 다른 경화제에 비해 장점이 있다. 그러나 이 경화제는 유전자 변이성이 강한 독성물질이므로 사용범위가 제한되기 때문에, 새로운 경화제의 도입에 대한 여러 가지 연구가 이루어지고 있다.
새로운 경화제 중 다관능 글리시딜 에스터와, 베타 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제는 무독성 측면에서는 우수하나, 기존의 트리글리시딜 이소시아누레이트에 비해 저온경화, 내후성, 흐름방지성, 축합물에 의한 핀홀발생 등에서 열세한 물성을 가지는 단점을 가지고 있다.
대한민국 공개특허공보 제2004-0061907호에서는 카르복실기 폴리에스터, 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제, 저당량의 글리시딜계 아크릴 수지의 분체도료 조성물이 개시되었으며, 상기 조성으로 인하여 무독성이면서 저온에서 반응성이 우수하고 내식성이 양호한 장점이 있으나, 내충격성 및 굴곡성 등 기계적 물성이 열세한 단점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제2004-0010217호에서는 카르복실기 폴리에스터와 하이드록시 알킬 아마이드 경화제를 기초로 하는 분체도료 조성물을 소개하였다. 상기 내용에서는 일반적인 다관능 카르복실산을 단독으로 사용하지 않고, 다관능 카르복실산 및 다관능 카르복실산 에스터 원료를 혼용하여 적용하였다. 이러한 제조 방법은 상대적으로 저가의 원료로 인해 원재료비가 저렴하고, 기계적 물성 또한 우수하다는 장점이 있으나, 도료경화시 다량의 축합물발생에 의한 도장표면에 기포배출에 의한 미세기공이 다량 발생하여 외관이 열세해지는 단점이 있다.
미국 공개특허공보 제2012-0070630호에는 하이드록시 알킬 아마이드 경화제를 사용하여 기계적 물성이 우수한 물성을 보이는 카르복실기 폴리에스터 조성물이 개시된 바 있으나, 상기 선행특허와 동일하게 도료경화시 다량의 축합물이 발생하면서 도장표면에 기포가 배출되어 미세기공이 다량 발생함에 따라 외관이 열세해지는 단점이 있다.
한국 공개특허공보 제2005-0070292호 및 제2004-0061907호에는 카르복실기 폴리에스터, 글리시딜 아크릴 수지와 다관능 글리시딜 에스테르 경화제를 기초로 하는 무독성 폴리에스테르계 분체도료가 개시되었으며, 상기 도료는 무독성이면서 내식성이 양호한 물성을 보이나, 고가의 아크릴 수지 사용으로 인해 제조비용이 증가 하여 경쟁력이 떨어지고, 도막 형성시 흐름성 및 협소부위의 도착효율이 떨어진다는 단점을 가지고 있다.
본 발명은 적정 수준의 산관능기 함량을 갖고 내부 가교구조가 도입된 카르복실 폴리에스터 수지와, 상기 카르복실 폴리에스터 수지 및 하이드록시 알킬 아마이드 경화제를 포함하여 향상된 외관, 도막 흐름성, 흐름방지성, 도착효율, 기계적 물성 등을 나타낼 수 있는 분체도료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 카르복실 폴리에스터 수지는 산가가 15 내지 35 mgKOH/g이고, 3관능 이상의 다관능 알코올을 함유한다.본 발명의 분체도료 조성물은 상기 카르복실 폴리에스터 수지 및 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제를 포함한다.
본 발명의 분체도료 조성물은 적정 수준의 산관능기 함량을 갖고 내부 가교구조가 도입된 카르복실 폴리에스터 수지와 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제를 포함함으로써, 향상된 외관, 도막 흐름성, 흐름방지성, 도착효율, 기계적 물성 등을 나타낼 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
1. 카르복시 폴리에스터 수지
본 발명의 카르복실 폴리에스터 수지는 산가가 15 내지 35 mgKOH/g이고, 3관능 이상의 다관능 알코올을 함유한다.
상기 카르복실 폴리에스터 수지의 산가는 15 내지 35 mgKOH/g일 수 있으며, 예컨대 20 내지 30 mgKOH/g일 수 있다. 상기 범위를 초과하면 하이드록시 알킬아마이드 경화제를 적용하여 경화할 때 다량의 축합물 증기가 발생하여 경화도막 표면에 미세기공이 발생하게 되어 도막외관이 저해되는 문제점이 있으며, 상기 범위를 미달할 경우 가교도 저하로 인해 내충격성 및 굴곡성 등의 기계적 물성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 카르복실 폴리에스터 수지는, 다관능 카르복실산 및 다관능 알코올을 중합단위로 갖고, 수산기를 말단 관능기로 갖는 폴리에스터 프리폴리머와 다관능산의 반응 결과물로서, 이하의 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.
a) 수산기를 말단 관능기로 갖는 폴리에스터 프리폴리머 제조 단계
본 단계는 말단에 수산기를 가지는 프리폴리머를 제조하는 단계로서, 구체적으로 다관능 카르복실산과 다관능 알코올의 혼합물을 반응시켜, 수산기가가 25 내지 65 mgKOH/g 이고, 용융점도가 25 내지 65 포이즈(200℃, ICI점도계)이며, 산가가 0 초과 5 mgKOH/g 이하인, 수산기를 말단 관능기로 갖는 폴리에스터 프리폴리머를 제조하는 단계이다.
본 발명의 폴리에스터 프리폴리머 제조시, 다관능 카르복실산과 다관능 알코올을 포함하는 바, 다관능 카르복실산와 다관능 알코올의 혼합비는 다관능 카르복실산 : 다관능 알코올의 당량비로 1 : 1.05 내지 1 : 1.15인 것이 바람직하며, 1 : 1.07 내지 1 : 1.13인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위를 초과하면 분자량 및 점도가 낮아서 제조되므로, 분체도료 경화시 유동성이 상승하여 도막외관이 열세해지고 기계적 물성이 저하되는 단점이 있으며, 당량비가 상기 범위 미만이면 과다하게 점도가 상승하거나 수지가 겔화될 수 있으며, 분체도료의 고온 유동성이 과도하게 감소하여 외관이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
예컨대, 프리폴리머는 반응 혼합물 중 총 100 중량부에 대해 다관능 카르복실산 45 내지 65 중량부, 다관능 알코올 35 내지 55 중량부를 사용하여 제조될 수 있다.
구체적으로, 다관능 카르복실산을 45 중량부 미만으로 사용하면 상대적으로 다관능 알코올의 사용량이 늘어나 수지의 결정화도 및 유리전이온도가 낮아져 수지의 안정성, 도막의 경도가 저하될 수 있으며, 65 중량부를 초과하면 수지의 점도 및 분자량 증가로 외관 및 레벨링이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 다관능 알코올을 35 중량부 미만으로 사용하면 수지의 결정화도 및 유리 전이온도가 높아져 외관 및 레벨링이 저하되고, 55 중량부를 초과하면 수지의 점도 및 분자량 감소로 인해 도막 경도 및 기계적 물성이 저하될 수 있다.
다관능 알코올로는 측쇄의 길이가 짧고 주쇄의 탄소수가 2개 이상, 예컨대 2개 내지 20개인 다관능 알코올을 사용하는 것이 바람직하다.
경우에 따라서는, 다관능 알코올은 주쇄의 탄소수가 2개 이상인 2 관능 알코올과 주쇄의 탄소수가 2개 이상인 3관능 알코올을 혼합하여 사용할 수 있으며, 이는 수지 자체의 분자량과 가교도를 높이고 적정 유리전이온도(Tg)를 유지하여 흐름방지성 및 저장안정성을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 주쇄의 탄소수가 2개 이상인 2관능 알코올 34 내지 45 중량부 및 주쇄의 탄소수가 2개 이상인 3관능 이상의 알코올 1 내지 10 중량부를 사용하여 제조할 수 있으며, 그에 따라 제조되는 폴리에스터 폴리에스터 프리폴리머가 중합단위 총 100 중량부에 대해 3관능 이상의 다관능 알코올 1 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 주쇄의 탄소수가 2개 이상인 2관능 알코올을 34 중량부 미만으로 사용하면 내후성, 레벨링 및 내열성이 저하될 수 있으며, 45 중량부 초과하여 사용하면 레벨링은 향상되지만 수지 자체의 가교밀도가 낮아져 내충격성, 굴곡성 등이 저하될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 주쇄의 탄소수가 2개 이상인 3관능 이상의 알코올을 1 내지 10 중량부 범위로 적용할 수 있으며, 예컨대 1.5 내지 5중량부로 적용할 수 있다. 상기 범위를 초과하여 사용하면 수지 자체의 가교밀도 및 점도가 과도하게 상승되어 최종 수지의 점도가 과도하게 상승될 수 있으며, 이로 인해 수지겔화 발생 및 적용 분체도료의 고온 유동성이 저하되어 외관이 저하될 수 있다. 반대로 상기 범위에 미달되는 수준으로 적용 시 분자량 및 점도의 과도한 저하로 인해 기계적 물성 및 외관이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
여기서, 주쇄의 탄소수가 2개 이상인 2관능 알코올로는 네오펜틸 글리콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,6-헥산디올, 디에틸렌 글리콜, 수첨 비스페놀 A, 1,3-부틸렌 글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있고, 3관능 이상의 알코올로는 트리메틸올 에탄, 트리메틸올 프로판, 글리세린, 펜타 에리트리톨 포함하는 3관능 이상의 알코올로 이루어진 군에서 1종 이상을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 다관능 카르복실산으로는 프탈산, 무수프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 아디픽산, 트리-멜리틱 안하이드라이드(Trimellitic anhydride)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
b) 카르복실기를 말단 관능기로 갖는 폴리에스터 제조단계
본 단계는 카르복실 폴리에스터 수지를 제조하는 단계로서, 구체적으로 상기 a) 단계에서 제조된 폴리에스터 프리폴리머와 다관능 산을 반응시켜 산가가 15 내지 35 mgKOH/g 이고 용융점도가 50 내지 100 포이즈(200℃, ICI점도계) 인 카르복실기 폴리에스터 수지를 제조하는 단계이다.
본 발명의 카르복실 폴리에스터 수지 제조시, a) 단계에서 제조된 폴리에스터 프리폴리머의 다관능 알코올과 b) 단계에서 첨가되는 다관능 산의 당량비는 3 : 5 내지 19 : 20인 것이 바람직하며, 7 : 10 내지 9 : 10인 것이 보다 바람직하다. 상기 범위에 미만인 경우 분체도료 적용시 가교, 경화반응이 원하는 수준만큼 이뤄지지 않아 기계적 물성이 열세해지는 문제점이 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 미반응 산모노머가 수지 내에 잔류하게 되어 수지의 점도가 저하되고 분체도료를 적용시 표면에 티가 발생하는 문제가 발생할 수 있다.
일 구체예에서, 카르복실 폴리에스터 수지는 반응혼합물 총 100 중량부에 대해 a) 단계에서 제조된 폴리에스터 프리폴리머 80 내지 90 중량부, 다관능 산 10 내지 20 중량부를 사용하여 제조될 수 있다.
상기 다관능 산은 방향족 다관능 산과 지방족 다관능 산을 단독 또는 2종 이상을 혼합한 산을 포함하며, 예컨대, 방향족 다관능 산 8 내지 15중량부, 지방족 다관능 산 2 내지 5 중량부를 사용하여 제조할 수 있다. 구체적으로, 방향족 다관능산을 8 중량부 미만으로 사용하면 수지의 산가 및 점도 하강으로 인해 기계적 물성 및 흐름방지성이 저하되며, 15 중량부를 초과하여 사용하면 점도 상승으로 인하여 외관 및 레벨링이 저하되는 문제점을 가진다. 또한, 지방족 다관능 산을 2 중량부 미만으로 사용하면 반응성 저하로 인해 외관 및 핀홀방지성이 열세하며, 5 중량부를 초과하여 사용하면 저장안정성, 내후성 및 색상 저하를 일으킬 수 있다.
여기서, 방향족 다관능 산으로는 프탈산, 무수프탈산, 테레프탈산, 트리-멜리틱 안하이드라이드(Trimellitic anhydride) 및 이소프탈산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상, 지방족 다관능 산으로는 숙신산, 아디픽산 및 글루타르산으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
2. 분체도료 조성물
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명에 따라 제조된 카르복실 폴리에스터 수지 및 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제를 포함하는 분체도료 조성물이 제공된다.
본 발명의 분체도료 조성물은 적정 수준의 산관능기 함량을 갖고 내부 가교구조가 도입된 카르복실 폴리에스터 수지와 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제를 포함함으로써, 제품/도막의 무독성(Non-TGIC)을 구현하였고 도막형성 중 발생되는 수분(기포)를 최소화할 수 있다. 또한 기능성 첨가제를 추가로 포함함으로써 도막의 광택과 레벨링 등의 향상된 외관, 도막 흐름성, 흐름방지성, 도착효율, 기계적 물성 등을 확보할 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은 조성물 총 100 중량%에 대하여 카르복실 폴리에스터 수지 60 내지 80 중량%를 포함할 수 있다. 카르복실 폴리에스터 수지의 함량이 너무 낮은 경우 외관이 불량할 수 있고, 함량이 너무 많은 경우 (내충격성, 굴곡성 등 기계적 물성이 불량한 문제가 있다.
본 발명의 도료 조성물은 조성물 총 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제 2 내지 10 중량%를 포함할 수 있다. 특별히 한정하지 않으나 경화제로 베타 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제를 사용할 수 있으며, 예컨대 수산기당량수가 70 내지 90인 것을 사용할 수 있다. 상기 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제의 함량이 너무 낮은 경우 부착성, 충격성, 광택 및 내핀홀성이 불량할 수 있고, 함량이 너무 많은 경우 외관이 불량한 문제가 있다.
본 발명의 도료 조성물은, 표면조정제, 분산제, 체질안료, 소광제 및 핀홀방지제로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 특별히 한정하지 않으나, 본 발명의 도료 조성물은 조성물 총 100 중량%에 대하여 체질안료 5 내지 30 중량%, 표면조정제 0.1 내지 3 중량%, 분산제 0.1 내지 3 중량%를 포함할 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 이들로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
1. 카르복실 폴리에스터 수지의 제조
합성예 1(실시예)
(1) 1단계(수산기를 말단 관능기로 갖는 폴리에스터 프리폴리머를 제조하는 단계)
테레프탈산 622 중량부, 아디픽산 19 중량부, 네오펜틸 글리콜 406 중량부, 1,6-헥산디올 16 중량부, 트리메틸올 프로판 16 중량부, 에틸렌 글리콜 27 중량부 및 촉매인 부틸클로로 틴 디하이드록사이드 2.7 중량부를 질소투입관 및 냉각장치가 된 칼럼, 교반장치, 온도계, 히터가 설치되어 있는 4구 플라스크에 삽입하고 천천히 승온하였다. 온도가 130 내지 160℃ 가 되었을 때 축합수가 유출되었고, 이때부터 축합 내의 글리콜 함량을 관리하면서 약 230 내지 250℃까지 승온하고, 이를 유지하여 축합수를 제거하였다. 이 때 제조된 폴리에스터 프리폴리머는 수산기가가 46 mgKOH/g이고, 용융점도는 40 포이즈(200℃, ICI점도계)이며, 산가는 3 mgKOH/g 이었다.
(2) 2단계(카르복실 폴리에스터 수지를 제조하는 단계)
상기 (1) 단계에서 제조된 프리폴리머 450 중량부에 이소프탈산 59 중량부, 아디픽산 13 중량부 및 촉매인 부틸클로로 틴 디아히드록사이드 2.7 중량부를 삽입하고 220 내지 230℃까지 승온하고, 반응을 유지하면서 축합수를 제거하였다. 이어서 최종적으로 수지의 중합도를 높이기 위해 진공감압(150 Torr)을 이용하여 수지 내 미추출된 축합수, 미반응물 등을 제거하고, 원하는 물성의 수지를 제조하였다. 얻어진 수지를 210℃로 냉각하여 인산 촉매를 2.3 중량부 첨가하고 균일하게 교반하였다. 얻어진 카르복실 폴리에스터 수지는 산가가 26 mgKOH/g이고, 용융점도는 82 포이즈(200℃, ICI점도계)였다.
합성예 2(실시예)
(1) 1단계(수산기를 말단 관능기로 갖는 폴리에스터 프리폴리머를 제조하는 단계)
테레프탈산 612 중량부, 아디픽산 18 중량부, 네오펜틸 글리콜 382 중량부, 1,6-헥산디올 15 중량부, 트리메틸올 프로판 30 중량부, 에틸렌 글리콜 27 중량부 및 촉매인 부틸클로로 틴 디하이드록사이드 2.7 중량부를 질소투입관 및 냉각장치가 된 칼럼, 교반장치, 온도계, 히터가 설치되어 있는 4구 플라스크에 삽입하고 천천히 승온하였다. 온도가 130 내지 160℃ 가 되었을 때 축합수가 유출되었고, 이때부터 축합 내의 글리콜 함량을 관리하면서 약 230 내지 250 ℃까지 승온하고, 이를 유지하여 축합수를 제거하였다. 이 때 제조된 폴리에스터 프리폴리머는 수산기가가 46 mgKOH/g이고, 용융점도는 55 포이즈(200℃, ICI점도계)이며, 산가는 3 mgKOH/g 이었다.
(2) 2단계(카르복실 폴리에스터 수지를 제조하는 단계)
상기 (1) 단계에서 제조된 프리폴리머 450 중량부에 이소프탈산 72 중량부, 아디픽산 17 중량부 및 촉매인 부틸클로로 틴 디아히드록사이드 2.6 중량부를 삽입하고 220 내지 230℃까지 승온하고, 반응을 유지하면서 축합수를 제거하였다. 이어서 최종적으로 수지의 중합도를 높이기 위해 진공감압(150 Torr)을 이용하여 수지 내 미추출된 축합수, 미반응물 등을 제거하고, 원하는 물성의 수지를 제조하였다. 얻어진 수지를 210℃로 냉각하여 인산 촉매를 2.3 중량부 첨가하고 균일하게 교반하였다. 얻어진 카르복실 폴리에스터 수지는 산가가 32 mgKOH/g이고, 용융점도는 90 포이즈(200℃, ICI점도계)였다.
합성예 3(비교예)
(1) 1단계
테레프탈산 629 중량부, 아디픽산 19 중량부, 네오펜틸 글리콜 363 중량부, 1,6-헥산디올 16 중량부, 에틸렌 글리콜 27 중량부 및 촉매인 부틸클로로 틴 디하이드록사이드 2.7 중량부를 삽입하고 상기 합성예 1의 1단계와 동일한 방법으로 반응시켜 프리폴리머를 제조하였다. 이 때 제조된 폴리에스터 프리폴리머는 수산기가가 46 mgKOH/g이고, 용융 점도는 25 포이즈(200℃, ICI점도계)이며, 산가는 3mgKOH/g 이었다.
(2) 2단계
상기 1단계에서 제조된 프리폴리머 450 중량부에 이소프탈산 85 중량부, 촉매인 부틸클로로 틴 디 하이드록사이드 2.7 중량부를 삽입하고 상기 합성예 1의 2단계와 동일한 방법으로 반응시켜 수지를 제조하였다. 이 때 제조된 카르복실 폴리에스터의 산가는 32 mgKOH/g이고, 용융점도는 60 포이즈(200℃, ICI점도계) 였다.
합성예 4(비교예)
(1) 1단계
합성예 1과 동일하게 폴리에스터 프리폴리머를 제조하였다.
(2) 2단계
상기 1단계에서 제조된 프리폴리머 450 중량부에 이소프탈산 153 중량부, 촉매인 부틸클로로 틴 디 하이드록사이드 2.7 중량부를 삽입하고 상기 합성예 1의 2단계와 동일한 방법으로 반응시켜 수지를 제조하였다. 이 때 제조된 카르복실 폴리에스터의 산가는 43 mgKOH/g이고, 용융점도는 88 포이즈(200℃, ICI점도계) 였다.
2. 카르복실 폴리에스터 수지를 포함하는 분체도료 조성물의 제조
상기 합성예에서 제조된 폴리에스터 수지를 이용하여, 하기 표 1의 조성을 갖는 분체도료 조성물을 제조하고, 그 물성을 평가하여 하기 표 2에 나타내었다.
Figure pat00001
폴리에스터 수지1: 합성예 1의 카르복실 폴리에스터 수지(AV: 26)
폴리에스터 수지2: 합성예 2의 카르복실 폴리에스터 수지(AV: 32)
폴리에스터 수지3: 합성예 3의 카르복실 폴리에스터 수지(AV: 32)
폴리에스터 수지4: 합성예 4의 카르복실 폴리에스터 수지(AV: 43)
HAA경화제: 하이드록시 알킬아마이드 경화제, HEW: 84 (EMS)
첨가제1: 표면조정제(RHEOFLOW PLP-100, KS 케미칼)
첨가제2: 핀홀방지제(BENZOIN)
첨가제3: 아마이드 왁스(C-960, BYK)
첨가제4: 소광제(PSA-301B) 분산첨가제: BYK-3950P
첨가제5: 주조핀홀 방지제(X-8178)
체질안료1: TiO2 R60
체질안료2: BARYTE HB-M
체질안료3: OMYACARB 1
Figure pat00002
물성 평가방법
(1) 외관
외관 평가용으로 75mm * 150mm * 0.7mm의 철에 도장된 시편을 준비한 후, 정전스프레이 도장 후 육안으로 외관상태를 확인한다.
(2) 부착성
상기 외관 평가와 동일한 방법으로 준비된 시편을 ISO 2409에 준하여, 1mm 간격으로 10개의 칸을 만들어 테이프 접척성 시험 후 박리된 부분의 정도를 관찰한다. (5B: best ⇔ 0B: worst)
(3) 충격성
충격성 평가용으로 75mm * 150mm * 0.7mm의 철에 도장된 시편을 준비한 후, Dupont impact tester를 이용하여 500g의 추를 50cm 높이에서 낙하시킨 후 도막의 crack 여부를 확인한다.
(4) 광택
외관 평가와 동일한 방법으로 시편을 제작한 후 BYK Glossmeter를 이용하여 도막의 광택을 측정한다.
(5) 미세핀홀성
TGIC Free type의 경우 과도막조건에서 미세핀홀(경화반응시 수분방출)이 발생하므로 이를 평가하기 위해, 도막두께별 미세핀홀 발생여부를 측정하였다. 핀홀이 발생되는 도막두께가 높을수록 성능이 우수함을 나타낸다.

Claims (8)

  1. 산가가 15 내지 35 mgKOH/g이고, 3관능 이상의 다관능 알코올을 함유하는 카르복실 폴리에스터 수지.
  2. 제1항에 있어서,
    다관능 카르복실산 및 다관능 알코올을 중합단위로 갖고, 수산기를 말단 관능기로 갖는 폴리에스터 프리폴리머와 다관능산의 반응 결과물인, 카르복실 폴리에스터 수지.
  3. 제2항에 있어서, 폴리에스터 프리폴리머가 중합단위 총 100 중량부에 대해 3관능 이상의 다관능 알코올 1 내지 10 중량부를 포함하는, 카르복실 폴리에스터 수지.
  4. 제3항에 있어서, 3관능 이상의 다관능 알코올은 트리메틸올 에탄, 트리메틸올 프로판, 글리세린, 펜타 에리트리톨 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인, 카르복실 폴리에스터 수지.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 카르복실 폴리에스터 수지 및 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제를 포함하는 분체도료 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 조성물 총 100 중량%에 대하여 카르복실 폴리에스터 수지 60 내지 80 중량%를 포함하는, 분체도료 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 조성물 총 100 중량%에 대하여 하이드록시 알킬 아마이드계 경화제 2 내지 10 중량%를 포함하는, 분체도료 조성물.
  8. 제5항에 있어서, 표면조정제, 분산제, 체질안료, 소광제 및 핀홀방지제로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는, 분체도료 조성물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109554079A (zh) * 2018-12-05 2019-04-02 安徽神剑新材料股份有限公司 一种羟烷基酰胺固化抗针孔聚酯树脂及由此制备的粉末涂料
CN109762145A (zh) * 2018-11-30 2019-05-17 安徽神剑新材料股份有限公司 一种羟烷基酰胺固化热转印粉末涂料用端羧基饱和聚酯树脂及其合成方法
KR20200106339A (ko) * 2019-03-04 2020-09-14 주식회사 케이씨씨 분체도료 조성물

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1980582A1 (en) 2007-04-13 2008-10-15 Cytec Italy, S.R.L. Branched polyester for powder coatings

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109762145A (zh) * 2018-11-30 2019-05-17 安徽神剑新材料股份有限公司 一种羟烷基酰胺固化热转印粉末涂料用端羧基饱和聚酯树脂及其合成方法
CN109554079A (zh) * 2018-12-05 2019-04-02 安徽神剑新材料股份有限公司 一种羟烷基酰胺固化抗针孔聚酯树脂及由此制备的粉末涂料
KR20200106339A (ko) * 2019-03-04 2020-09-14 주식회사 케이씨씨 분체도료 조성물

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