KR20180114800A - High bardness hybrid resine surface coating composition based on epoxy binder - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a high hardness hybrid resin surface coating composition based on an epoxy binder. Specifically, the present invention relates to a high hardness hybrid resin surface coating composition based on an epoxy binder, which is coated on a surface of a component requiring high surface hardness such as automobile brake pad liner, thereby making surface hardness of the component high up to 250 Vickers hardness (Hv) or more.

Description

에폭시 바인더를 기초로 한 고경도 하이브리드 수지 표면코팅 조성물 {High bardness hybrid resine surface coating composition based on epoxy binder}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a high hardness hybrid resin surface coating composition based on an epoxy binder,

본 발명은 에폭시 바인더를 기초로 한 고경도 하이브리드 수지 표면코팅 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로는 차량용 브레이크 패드 리니어(brake pad liner)와 같은 높은 표면경도가 요구되는 부품의 표면에 코팅되어 상기 부품의 표면경도를 250Hv(비커스 경도, Vickers Hardness) 이상의 고경도로 실현할 수 있는 에폭시 바인더를 기초로 한 고경도 하이브리드 수지 표면코팅 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a high hardness hybrid resin surface coating composition based on an epoxy binder, and more particularly to a surface hardness coating composition which is coated on a surface of a component requiring high surface hardness such as a brake pad liner for a vehicle, Hardness hybrid resin surface coating composition based on an epoxy binder capable of realizing a hardness of 250 Hv (Vickers Hardness) or higher.

최근 들어 자동차, 조선, 정밀산업 등 전반적인 부품산업의 소재가 다기능화, 경량화, 신소재화로 다양화되면서 이에 따른 다양한 표면 개질 코팅이 요구되고 있다. 즉, 산업별, 소재별 특성에 적합한 기능성 코팅의 수요가 매우 증가하고 있다. 특히, 코팅표면의 강성화와 더불어 경제성도 요구하는 경향이 있어, 이에 따른 코팅원료의 개발과 더불어 그에 부합하는 효율적인 부품의 코팅 공정의 개발이 필요한 상태이다. 특히, 차량용 부품 전문기업들의 차량용 부품의 고경도의 코팅제품의 요구 수요가 증가하고 있다.Recently, various materials for the parts industry such as automobiles, shipbuilding, and precision industries have diversified into multifunctional, lightweight, and new materials, and accordingly, various surface modification coatings have been required. In other words, there is a great demand for functional coatings suitable for the characteristics of each industry and material. Particularly, there is a tendency to demand economical efficiency in addition to the stiffening of the coating surface. Accordingly, it is necessary to develop a coating raw material and to develop an efficient coating process of the parts corresponding thereto. In particular, there is an increasing demand for high-hardness coating products for vehicle parts companies specialized in automotive parts.

현재, 국내에서 자동차 부품의 고경도 코팅분야에 적용하고 있는 원료는 대부분 수입하여 사용하고 있으며, 국내외적으로 차량용 코팅부품의 성능향상과 가격 경쟁력의 선점을 위해 경쟁이 치열해지고 있는 실정이다. 특히, 국내의 자동차부품 및 그와 연관된 산업의 부품을 코팅하고 있는 업체들은 대부분 영세규모이며, 이에 따라 생산효율이 낮은 코팅 프로세스의 사용으로 인해 코팅제품의 원가절감의 한계에 부딪혀 있다. 따라서, 국제적으로 코팅품질 및 가격경쟁력의 확보하기 위하여, 기존 프로세스보다 고효율 저비용이 가능한 수지 조성물의 개발이 절실한 실정이다.Currently, most of the raw materials used in the high hardness coating field of automobile parts are imported and used domestically, and competition is intensifying for enhancing the performance of the automotive coating parts at home and abroad and preempting the price competitiveness. In particular, most of the companies that are coating domestic automobile parts and related parts of industry are very small scale, and therefore, the use of low production efficiency coating process limits the cost reduction of coating products. Therefore, in order to ensure coating quality and cost competitiveness internationally, it is inevitable to develop a resin composition capable of higher efficiency and lower cost than existing processes.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 기존의 코팅부품에 비하여 표면경도를 현저히 향상시킬 수 있는 에폭시 바인더를 기초로 한 고경도 하이브리드 수지 표면코팅 조성물을 제공한다.The present invention provides a high hardness hybrid resin surface coating composition based on an epoxy binder capable of remarkably improving surface hardness in comparison with existing coating parts in order to solve the above problems.

본 발명에 따른 에폭시 바인더(Epoxy binder)를 기초로 한 고경도 하이브리드 수지 표면코팅 조성물은, DGEBA(Diglycidyl ether of bisphenol A) 10~14중량%, 멜라민포름알데히드(Melamine formaldehyde) 3~7중량%, 페놀계 경화제(Phenolic Hardener) 1~2중량%, DICY(Dicyandiamide) 1~2중량%, 2-메틸 이미다졸(2-methyl imidazole) 1~2중량%, 디메틸아미노메틸페놀(Dimethylaminomethylphenol) 1~2중량%, 아세톤(acetone) 13~17중량%, MEK(Methy Ethyl Ketone) 9~13중량%, N-부탄올(N-Butanol) 9~13중량%, EGM(Ethylene Glycol Monobuthyl Ether) 3~5중량%, 2-에톡시에틸아세트산(2-Ethoxy ethyl Acetate) 5~7중량%, 사이클로헥사논(Cyclohexanone) 7~9중량%, 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene) 4~8중량%, 카본블랙(carbon black) 4~8중량%, 그라파이트(graphite) 3~5중량%, 폴리에틸렌글리콜(PEG)(Polyethylene glycol) 1~2중량%, 1-메톡시-2-프로판올 아세트산(1-Methoxy-2-propanol acetate) 2~4중량%, 습윤제(wetting agent) 0.5~1중량%, 소포제(deforming agent) 0.1~0.3중량%, 침강방지제(settling agent) 0.1~0.3중량%로 이루어지고, 상기 페놀계 경화제(Phenolic Hardener)는 Novolac 타입의 에폭시 수지인 페놀 노볼락(PN)(Phenol Novolac)으로 이루어지고, 상기 습윤제는 플루오린변성수지(Fluorine denaturalization)로 이루어지고, 상기 소포제는 비 실리콘 타입(Non silicon type)으로 이루어지고, 상기 침강방지제는 폴리아미드 타입(Polyamide type)으로 이루어진다.The high hardness hybrid resin surface coating composition based on an epoxy binder according to the present invention comprises 10 to 14% by weight of DGEBA (Diglycidyl ether of bisphenol A), 3 to 7% by weight of melamine formaldehyde, 1 to 2% by weight of phenolic hardener, 1 to 2% by weight of DICY (Dicyandiamide), 1 to 2% by weight of 2-methyl imidazole, 1 to 2% by weight of dimethylaminomethylphenol 13 to 17 wt% of acetone, 9 to 13 wt% of MEK (Methy Ethyl Ketone), 9 to 13 wt% of N-butanol, 3 to 5 wt% of EGM (Ethylene Glycol Monobutyl Ether) 5 to 7% by weight of 2-ethoxy ethyl acetate, 7 to 9% by weight of cyclohexanone, 4 to 8% by weight of polytetrafluoroethylene, 4 to 8% by weight of carbon black, 3 to 5% by weight of graphite, 1 to 2% by weight of polyethylene glycol (PEG), 1-methoxy-2-propanol acetic acid, propanol wherein the phenolic curing agent is selected from the group consisting of 2 to 4% by weight of a phenol based resin, 2 to 4% by weight of a phenol based resin, 0.5 to 1% by weight of a wetting agent, 0.1 to 0.3% by weight of a deforming agent, and 0.1 to 0.3% Phenolic Hardener) is made of phenolic novolac (PN) (Novolac type epoxy resin), the wetting agent is made of fluorine denaturalization, the defoaming agent is non silicon type, And the anti-settling agent is of a polyamide type.

전술한 구성을 가지는 본 발명의 에폭시 바인더를 기초로 한 고경도 하이브리드 수지 표면코팅 조성물로 표면코팅을 하게 되면, 물성강화의 한계에 부딪혀 있는 기존의 코팅부품에 비하여 요구성능을 월등하게 향상시키는 것이 가능해진다.The surface coating with the high hardness hybrid resin surface coating composition based on the epoxy binder of the present invention having the above-mentioned constitution can greatly improve the required performance compared to the existing coating parts which are limited in the property enhancement It becomes.

특히, 코팅부품의 표면경도를 대략 342Hv의 고경도(250Hv이상)로 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 코팅부품의 내마모성(45mg이하), 마찰계수(정적: 0.9~1.5)등의 물리적 특성을 세계적 수준으로 향상시킬 수 있으며, 화학적 물성도 개선 시킬 수 있다. Particularly, it is possible not only to improve the surface hardness of coated parts to a high hardness (about 250 Hv or more) of about 342 Hv, but also to improve the physical properties such as abrasion resistance (less than 45 mg) and friction coefficient (static: 0.9 to 1.5) , And the chemical properties can be improved.

나아가, 본 발명으로 인해 고품질 저비용의 국산화 원료개발기반이 가능할 것으로 예상되며, 개발하고자 하는 고경도, 내마모성의 차량용 하이브리드 수지 조성물은 주로 차량용 특수소재인 SUS, Al, Mg, Nb 등의 합금소재류의 표면 강성화에도 사용이 가능하다.In addition, the present invention is expected to provide a base for developing high quality and low cost localized raw materials. The hybrid resin composition having high hardness and abrasion resistance to be developed is mainly used for the surface of alloy materials such as SUS, Al, Mg and Nb It can also be used for stiffening.

또한, 액상 코팅제의 국산화개발로 인해 수입 코팅제의 가격에 비해 대략 20 내지 30%이상 저렴한 가격의 액상 코팅제를 개발하는 것이 가능해진다.In addition, due to the development of a local coating agent for liquid coating, it becomes possible to develop a liquid coating agent at a cost that is 20 to 30% or more lower than the cost of the imported coating agent.

이하, 본 발명에 따른 차량용 하이브리드 수지 조성물에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.Hereinafter, the hybrid resin composition for a vehicle according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 에폭시 바인더를 기초로 한 고경도 하이브리드 수지 표면코팅 조성물은 코팅부품의 표면경도를 250Hv(비커스 경도, Vickers Hardness) 이상의 고경도로 향상시킬 수 있는 것으로, 차량용 브레이크 패드 라이너(brake pad liner)와 같은 높은 표면경도가 요구되는 차량 부품에 코팅될 수 있다.The high hardness hybrid resin surface coating composition based on the epoxy binder according to the present invention can improve the surface hardness of coated parts to a high hardness of 250 Hv (Vickers Hardness) or higher, and can be used as a brake pad liner for a vehicle. Such as a high surface hardness.

즉, 본 발명에 따른 에폭시 바인더를 기초로 한 고경도 하이브리드 수지 표면코팅 조성물은, 종래의 표면코팅 조성물과 비교하여 코팅부품의 표면경도를 월등히 향상시킬 수 있는 것으로, 이를 위한 본 발명에 따른 조성물은 종래의 표면코팅제의 조성물을 에폭시 바인더를 기초로 고경도 실현을 위한 표면코팅 조성물로 이루어질 수 있으며, 또한 상기 표면코팅 조성물 각각은 고경도 실현을 위한 함량비로 포함될 수 있다. That is, the surface hardness hybrid resin surface coating composition based on the epoxy binder according to the present invention can remarkably improve the surface hardness of the coated component as compared with the conventional surface coating composition, The composition of a conventional surface coating agent may be composed of a surface coating composition for achieving high hardness based on an epoxy binder and each of the surface coating compositions may be included in a content ratio for achieving high hardness.

구체적으로, 본 발명에 따른 에폭시 바인더를 기초로 한 고경도 하이브리드 수지 표면코팅 조성물은, 기본 폴리머(base polymer), 경화제(hardener)와 촉매(Catalyst), 용제(solvent)와 희석제(thinner), 고체윤활제(solid lubricant), 계면활성제(surfactants)와 분산제(dispersant)를 포함할 수 있다.Specifically, the high-hardness hybrid resin surface coating composition based on the epoxy binder according to the present invention can be used as a base polymer, a hardener and a catalyst, a solvent and a thinner, a solid A lubricant, surfactants, and a dispersant.

여기서, 본 발명의 일실시 예에 따른 조성물의 상기 기본 폴리머는, 에폭시 수지로 구성된 DGEBA(Diglycidyl ether of bisphenol A)(C21H24O4) 10~14중량%, 멜라민포름알데히드(Melamine formaldehyde)(C3H6N6) 3~7중량%로 이루어진다.Here, the base polymer of the composition according to an embodiment of the present invention comprises 10 to 14% by weight of diglycidyl ether of bisphenol A (C 21 H 24 O 4 ) composed of an epoxy resin, melamine formaldehyde, (C 3 H 6 N 6 ) 3 to 7% by weight.

상기 에폭시 수지는 관능기인 epoxy기와 OH기가 풍부하여 소재와의 접착력이 상대적으로 강하다. 또한, 벤젠 구조에 의해 기계적물성, 내화학성 물성이 우수하고, 내열특성이 상대적으로 양호하며, 에테르 구조물은 내화학성과 유연성(flexibility)을 부여하는 기능을 하게 된다.The above-mentioned epoxy resin has a strong adhesive force with the material because it is rich in an epoxy group as a functional group and an OH group. In addition, the benzene structure is excellent in mechanical properties and chemical resistance properties, has a relatively good heat resistance characteristic, and the ether structure functions to impart chemical resistance and flexibility.

상기 DGEBA는 상기 기본 폴리머에 포함된 함량에 따라, 도막 전, 후의 물성에 많은 차이가 발생한다. 따라서, 최종 품질성능(표면경도, 내열성, 내마모성, 윤활성 등)에 적합하도록 상기 DGEBA의 함량을 10~14중량%의 범위 내에서 조절하여 배합한다.The above-mentioned DGEBA varies greatly in physical properties before and after the coating film depending on the content of the base polymer. Therefore, the content of the DGEBA is adjusted within a range of 10 to 14% by weight so as to be suitable for final quality performance (surface hardness, heat resistance, abrasion resistance, lubricity, etc.).

상기 멜라민포름알데히드는 표면경도가 크고 윤활성이 좋으며, 내수성, 내열성에서는 페놀수지와 비슷하다. 나아가, 상기 멜라민포름알데히드는 내약품성도 우수하며 성형의 수축팽창도 적으며 전기적으로는 내아크성이 좋다.The melamine formaldehyde has a large surface hardness and good lubricity, and is similar to a phenolic resin in water resistance and heat resistance. Furthermore, the above-mentioned melamine formaldehyde has excellent chemical resistance, less shrinkage and expansion of molding, and good electric arc resistance.

상기 멜라민포름알데히드의 멜라민(melamine)에는 세 개의 아미노(amino)기가 있기 때문에 에폭시수지 등과 가열가교 및 경화 호환성이 좋아 도막물성 향상에 도움이 되며, 멜라민 수지의 뛰어난 접착성, 경도, 내충격성, 광택, 내수성, 반응성, 내화학성 등 물성의 우수한 특성을 지니고 있다.Since the melamine of the melamine formaldehyde has three amino groups, it is compatible with the epoxy resin for heating crosslinking and hardening, and thus it improves the physical properties of the coating film. The melamine resin has excellent adhesiveness, hardness, , Water resistance, reactivity, and chemical resistance.

상기 멜라민포름알데히드는 반응성이 있는 관능기인 수산화기의 함유량이 많은 에폭시(epoxy), 페놀(phenol), 폴리아마이드이미드(polyamideimide)에 혼합하여 전반적인 물성향상의 효과가 있다.The melamine formaldehyde is mixed with an epoxy, phenol, or polyamideimide having a large content of hydroxyl groups, which is a reactive functional group, and has an effect of improving overall physical properties.

상기 멜라민포름알데히드의 중량%가 7 중량%를 넘는 경우에는 경화 후의 표면에 얼룩짐과 거칠게 나타났다. 이는 에폭시와 반응 후 멜라민(melamine)의 미반응물에 의한 것으로 예측된다.When the weight percentage of the melamine formaldehyde exceeds 7% by weight, the surface after curing becomes uneven and rough. This is presumably due to the unreacted melamine after reaction with the epoxy.

상기 멜라민포름알데히드의 중량%를 3~7중량%로 배합한 경우 양호한 열안정성을 보였으며, 경화품질인 cross cutting, 표면경도 및 표면거칠기에서 가장 우수한 성질을 나타내었다.When the weight percentage of the melamine formaldehyde was 3 to 7% by weight, good thermal stability was exhibited, and it exhibited the best properties in terms of cross cutting, surface hardness and surface roughness, which are curing qualities.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 조성물의 상기 경화제와 촉매는, 페놀계 경화제(Phenolic Hardener) 1~2중량%, DICY(Dicyandiamide)(C2H4N4) 1~2중량%, 2-메틸 이미다졸(2-methyl imidazole)(C4H6N2) 1~2중량%, 디메틸아미노메틸페놀(Dimethylaminomethylphenol)(C15H27N3O) 1~2중량%로 이루어진다. Meanwhile, the curing agent and the catalyst of the composition according to an embodiment of the present invention may contain 1 to 2% by weight of a phenolic hardener, 1 to 2% by weight of DICY (Dicyandiamide) (C 2 H 4 N 4 ) - it made of methyl imidazole (2-methyl imidazole) (C 4 H 6 N 2) 1 ~ 2 % by weight of dimethyl amino methyl phenol (Dimethylaminomethylphenol) (C 15 H 27 N 3O) 1 ~ 2 % by weight.

상기 페놀계 경화제는 2차원 선형의 물질을 3차원 망상의 구조로 반응시켜서 화학적으로 안정하게 만드는 역할을 하며, 나아가 열가소성 수지와 경화제가 반응하는 경우 상기 열가소성 수지를 열경화성 수지로 변환시키게 된다. The phenolic curing agent serves to make a two-dimensional linear material react with a three-dimensional network structure so as to be chemically stable. Further, when the thermoplastic resin reacts with the curing agent, the thermoplastic resin is converted into a thermosetting resin.

상기 페놀계 경화제는 노볼락(Novolac) 타입의 에폭시 수지인 페놀 노볼락(PN)(Phenol Novolac)으로 이루어질 수 있으며, 상기 노볼락 타입의 페놀 노볼락(PN)은 가격이 저렴한 반면 경화 결합력은 매우 우수한 경화제로서 본 발명에 따른 조성물에 페놀계 경화제로 사용된다.The phenolic curing agent may be a phenol novolac (PN), which is an epoxy resin of Novolac type. The novolak type phenol novolac (PN) As an excellent curing agent, it is used as a phenolic curing agent in the composition according to the present invention.

상기 DICY, 상기 2-메틸 이미다졸 및 상기 디메틸아미노메틸페놀은 잠재성 촉매 경화재에 해당하는 것으로, 미리 에폭시 수지에 혼합된 상태에서 장기간 보존가능하고, 추후 가열되면 경화반응을 개시시키는 경화제에 해당한다. The DICY, the 2-methylimidazole and the dimethylaminomethylphenol correspond to a curing agent which can be stored for a long period of time in a state mixed with an epoxy resin in advance and which initiates a curing reaction when heated later .

본 발명에 따른 조성물은 상기 잠재성 경화제를 사용함으로써 1 액성 에폭시 도료 조성물을 만들 수 있기 때문에 자동차용 구조접착제 및 도료 등의 제조에 적합하다. 여기서, 1 액성 에폭시 도료 조성물은 사용시 계량, 혼합 시 취급이 용이할 뿐 아니라 도료의 도포공정 등을 자동화할 수 있기 때문에 생산효율이 높으며, 장기간 보존 가능한 장점을 지니고 있다.The composition according to the present invention is suitable for the production of structural adhesives for automobiles, paints and the like because it can form a one-component epoxy coating composition by using the above-mentioned latent curing agent. Here, the one-liquid epoxy coating composition is easy to handle in metering and mixing at the time of use, and can automate the coating process of the coating material, so that the production efficiency is high and it has an advantage that it can be stored for a long period of time.

상기 잠재성 경화제는 에폭시기와 반응하는 관능기를 지니고 화합물의 에폭시 수지에 대한 상온에서의 용해도가 낮기 때문에 잠재성을 발현하게 된다. 또한, 상기 잠재성 경화제는 고체분산-가열경화형의 잠재성 경화제의 하나로 원료인 이미다졸 화합물과 아민 화합물의 구조를 변화시킴으로써 다양한 특성을 나타내기 때문에 다양한 용도의 1 액성 에폭시수지 조성물용의 경화제 또는 경화촉진제로서 우수한 특성을 가지고 있다. 고체분산형 경화제는 가열에 의하여 표면입자로부터 에폭시 수지와 반응하고, 반응하면서 에폭시 수지에 용해, 확산되어 균일한 경화물이 얻어지게 된다.The latent curing agent has a functional group that reacts with an epoxy group and exhibits latency because the compound has a low solubility at room temperature in the epoxy resin. The latent curing agent is one of the solid dispersion-heat curing type latent curing agents, and exhibits various properties by changing the structures of imidazole compounds and amine compounds as raw materials. Therefore, the latent curing agent may be used as a curing agent or curing agent for one- It has excellent properties as an accelerator. The solid dispersion type curing agent reacts with the epoxy resin from the surface particles by heating and dissolves and diffuses in the epoxy resin while reacting to obtain a uniform cured product.

상기 DICY는 촉매 타입형 잠재형 중.고온 경화제에 해당하며, 무색의 결정성 물질로 물에는 조금 녹으며, 액체 암모니아에 잘 녹는다. 잠복성이 우수하여 고체의 경화제를 용제에 녹여 수지에 혼합하거나 액상수지에 현탁시켜 사용한다.The DICY corresponds to a catalyst-type latent-type high-temperature curing agent and is a colorless crystalline material, which is slightly soluble in water and is well soluble in liquid ammonia. It is excellent in latency, so that solid curing agent is dissolved in a solvent and mixed in a resin or suspended in a liquid resin.

상기 DICY는 가사시간이 상당히 길고, 대략 145~165℃에서 급격히 반응(1.5hrs)하여, 우수한 성능의 경화물을 얻을 수 있어 1 액성 에폭시 도료 제조에 잠재성 경화제로 유용하게 이용될 수 있다. The DICY has a considerably long pot life and reacts rapidly (about 1.5 hrs) at about 145 to 165 ° C to obtain a cured product having excellent performance, and thus can be usefully used as a latent curing agent in the production of one-liquid epoxy coatings.

상기 2-메틸 이미다졸은 잠재형 저온 경화촉매제에 해당한다. 여기서, 이미다졸 어덕트형 잠재성 고분자 경화제를 포함하는 일액형 에폭시 수지 조성물은 반응 시작온도와 반응 종결온도의 차이가 작으므로 반응속도가 빠르고, 저장 안정성도 양호하게 나타난다. The 2-methylimidazole corresponds to a latent low temperature curing catalyst. Here, the one-component epoxy resin composition comprising the imidazoline duct type latent polymer curing agent has a small difference between the reaction initiation temperature and the reaction termination temperature, so that the reaction rate is fast and the storage stability is good.

상기 디메틸아미노메틸페놀은 메인 크로스 링크(main cross link)간의 자유체적이 감소되고 패킹(packing)효율이 증대되며, 이에 따라 고분자 주체인(main chain)간의 분자간 인력이 증가하여 개선된 열팽창 특성을 나타낸다. 즉, 낮은 CTE(Coefficient of Thermal Expansion)를 나타내게 되며, 이에 따라 개선된 내열성, 구체적으로는 온도상승에 따른 개선된 치수안정성 및 가공성을 나타낸다. 결국, 상기 디메틸아미노메틸페놀은 상호침투형 가교구조를 가질 수 있으며, 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋다.The dimethylaminomethylphenol decreases the free volume between the main cross links and increases the packing efficiency, thereby increasing the intermolecular attraction between the polymer main chains, thereby exhibiting improved thermal expansion characteristics . That is, it exhibits a low CTE (Coefficient of Thermal Expansion), thereby exhibiting improved heat resistance, specifically, improved dimensional stability and processability due to temperature rise. As a result, the dimethylaminomethylphenol may have an interpenetrating cross-linking structure, and may be used alone or in combination of two or more.

상기 경화제와 촉매의 구성을 이루는 상기 페놀계 경화제, 상기 DICY, 상기 2-메틸 이미다졸 및 상기 디메틸아미노메틸페놀 각각의 함유량은, 상기와 같은 본 실시예에 따른 함유량 범위보다 상대적으로 높거나 또는 낮으면 경화도 저하에 따라 크로스 커팅(Cross cutting) 실험결과 부착율이 50%이하로 나타났으며, 연필경도 1kg.f로 표면을 긁었을 때 4H연필에서 벗겨지는 현상이 나타났다.The content of each of the phenolic curing agent, DICY, the 2-methylimidazole and the dimethylaminomethylphenol constituting the catalyst and the curing agent is relatively higher or lower than the content range according to the present embodiment as described above As a result of the cross cutting test, the adhesion rate was 50% or less, and when the surface was scratched with a pencil hardness of 1 kg.f, the 4H pencil peeled off.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 조성물의 상기 고체 윤활제는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)(Polytetrafluoroethylene)((C2F4)n) 4~8중량%, 카본블랙(carbon black) 4~8중량%, 그라파이트(graphite) 3~5중량%으로 이루어진다. Meanwhile, the solid lubricant of the composition according to an embodiment of the present invention comprises 4 to 8% by weight of polytetrafluoroethylene (PTFE) ((C 2 F 4 ) n), carbon black 4 To 8% by weight of graphite, and 3 to 5% by weight of graphite.

상기 PTFE와 같은 불소수지는 다른 열경화성 수지에 비하여, 내열성이 월등히 우수하여 고온에서 안정하여 특성이 변하지 않으며, 특유의 비점착성으로 인해 매우 낮은 마찰계수와 우수한 윤활성을 지니고 있으며, 우수한 내마모성, 내화학성, 그리고 내부식성을 가지고 있다. 따라서 이러한 특성을 지닌 불소수지를 에폭시 수지에 첨가하여 사용하면 성능이 한층 더 향상된 표면코팅 조성물로 개질할 수 있다.The fluororesin such as PTFE is superior in heat resistance to other thermosetting resins and is stable at high temperatures and does not change its properties. It has a very low coefficient of friction and excellent lubricity due to its unique non-tackiness, and has excellent abrasion resistance, And it has corrosion resistance. Therefore, when a fluororesin having such characteristics is added to an epoxy resin, the surface coating composition can be further improved in performance.

상기와 같은 불소수지 중에서 상기 PTFE의 내열온도가 상대적으로 매우 높으며, 기계적 특성이 우수하며, 특히 동마찰계수가 0.10으로 월등히 우수하다. 나아가, 전기저항도가 1018 이상으로 내성이 강하게 나타났으며, 내약품성과 내산성이 양호하다.Among the above-mentioned fluororesin, the PTFE has a relatively high heat-resistant temperature, excellent mechanical properties, and particularly excellent dynamic friction coefficient of 0.10. Furthermore, the electrical resistivity is more than 10 < 18 & gt ;, and the chemical resistance and acid resistance are good.

상기 PTFE의 함량에 따라, 도막 전, 후의 물성에 차이가 발생한다. 즉, 분산 시 분산안정성에 영향을 미칠 뿐 아니라, 경화 전 부품소재에 대한 젖음성과 도막경화후의 표면경도와 표면윤활성에 밀접한 관계가 있다.The physical properties before and after the coating film differ depending on the content of the PTFE. In other words, not only does it affect the dispersion stability during dispersion, but also the wettability of the parts before curing and the surface hardness after surface hardening and the surface lubricity are closely related.

특히, 본 발명의 일실시 예에 따른 조성물은, 상기 DGEBA와 상기 PTFE의 배합량이 매우 중요하다. 상기 배합량이 적절하면 소재와의 접착력이 좋으며, 경화 후의 표면경도와 내굴곡성이 우수하며, 내산성이 좋아진다.Particularly, in the composition according to an embodiment of the present invention, the amount of the DGEBA and the PTFE is very important. If the blending amount is appropriate, the adhesive strength with the material is good, the surface hardness after curing and the bending resistance are excellent, and the acid resistance is improved.

예를 들어, 상기 DGEBA의 배합량이 상대적으로 많아지면 상기 PTFE의 함유량이 상대적으로 적어지게 되고, 이는 경화 후의 내열성이 저하되는 요인이 되며, 또한 벤젠 구조물의 증가에 의해 내후성이 약해진다. 반면에 상기 DGEBA의 함량이 상대적으로 적어지면 금속소재와의 습윤력의 약화로 인한 접착력이 저하되며, 경화 후의 인장강도 및 굴곡탄성율이 약해져, 표면 갈라짐의 현상이 발생된다.For example, when the amount of the DGEBA added is relatively large, the content of the PTFE becomes relatively small, which causes a decrease in heat resistance after curing, and furthermore, the weatherability is weakened by the increase of the benzene structure. On the other hand, if the content of DGEBA is relatively small, the adhesive force due to the weakening of the wetting force with the metal material is lowered, and the tensile strength and flexural modulus after curing are weakened, resulting in surface cracking.

따라서, 본 발명의 일실시 예에 따른 조성물은, 상기 DGEBA 10~14 중량%에 상기 PTFE 4~8중량%의 배합을 통해 소재와의 접착력이 좋으며, 경화 후의 표면경도와 내굴곡성이 우수하며, 내산성이 좋은 수지 조성물을 제공할 수 있다.Accordingly, the composition according to one embodiment of the present invention is excellent in adhesion to a material through the blending of 10 to 14% by weight of the DGEBA and 4 to 8% by weight of the PTFE, and has excellent surface hardness and flexural resistance after curing, A resin composition having good acid resistance can be provided.

본 실시예의 경우 상기 PTFE 4~8중량%로 첨가한 조성물이 내열성, 내마모성, 표면조도에서 가장 양호한 결과를 보였으며, 상기 PTFE함량의 배합량이 8중량%를 넘어서게 되면 소재와의 접착력이 저하되며, 또한 경화 후 상기 DGEBA의 경화중합도가 저하되어 인장강도 및 굴곡탄성율이 떨어진다. 반면에 상기 DGEBA의 함량이 4중량% 이하로 되면, 상기 PTFE가 지닌 고유 특성의 활용성이 저하되어, 내열성, 내마모성 및 표면 윤활도가 상대적으로 현저히 떨어지는 것으로 나타났다.In the case of the present embodiment, the composition added with 4 to 8 wt% of PTFE showed the best result in heat resistance, abrasion resistance, and surface roughness. If the blending amount of the PTFE content exceeds 8 wt% Further, after curing, the degree of curing polymerization of the above-mentioned DGEBA is lowered, and the tensile strength and flexural modulus decrease. On the other hand, when the content of DGEBA is less than 4% by weight, the utilization properties of the PTFE have deteriorated, and the heat resistance, abrasion resistance, and surface lubricity of the PTFE are significantly decreased.

또한, 상기 카본블랙을 첨가하면 하이브리드 수지 표면코팅제의 흑색안료로서 충진역할을 할 뿐 아니라, 열전도성기능과 기계적 강도 및 경도를 높이는 기능을 부여할 수 있다. 또한, 상기 카본블랙은 입자크기, 입자모양(morphology), 구성성분(ash, moisture, impurity), 비표면적, 응집상태(agglomeration) 등에 따라, 에폭시 수지와의 분산성 및 표면조도에 영향을 미친다.The addition of the carbon black not only functions as a black pigment for the surface coating agent of the hybrid resin but also imparts a function of enhancing thermal conductivity, mechanical strength and hardness. In addition, the carbon black affects the dispersibility and surface roughness with the epoxy resin depending on the particle size, morphology, ash, moisture, impurity, specific surface area, agglomeration and the like.

상기 카본블랙은 침상에 비하여 비표면적이 큰 구상형태(비표면적 1500정도)를 선택하는 것이 흡유율을 높일 수 있다. 이 경우, 분산성과 전색성이 좋게 나타날 수 있다. 한편, 비표면적이 크면 입도도 작고 유기물에 대한 분산성이 좋아지게 된다. 또한, 상기 카본블랙은 경화 후 착색력이 우수한 성질을 가져야 흑도(jetness)가 좋게 나타나며, 도포작업 시 적절한 점도와 표면광택도를 나타내게 된다. The carbon black may have a spherical shape (specific surface area of 1500 or so) having a larger specific surface area than the needle bed to increase the absorptivity. In this case, the dispersibility and the color formability may be good. On the other hand, when the specific surface area is large, the particle size is small and the dispersibility to organic matters is improved. In addition, the carbon black should exhibit excellent jetting properties after curing and exhibit appropriate viscosity and surface gloss at the time of coating.

상기 카본블랙의 배합량이 8중량%를 넘어서게 되면 소재와의 접착력이 저하되며, 또한 경화 후 코팅표면이 거칠어지고, 표면 윤활성이 떨어지는 현상이 나타난다. 반면에 상기 카본블랙의 배합량이 4중량% 미만으로 되면, 도막두께형성이 잘 이루어지지 않으며, 흑색도와 기계적 강도가 떨어지고, 내열성이 낮게 나타났다.When the blending amount of the carbon black exceeds 8 wt%, the adhesive strength with the material decreases, and the surface of the coating after the curing becomes coarse and the surface lubricity decreases. On the other hand, when the blending amount of the carbon black is less than 4% by weight, the film thickness is not formed well, the blackness and the mechanical strength are lowered, and the heat resistance is low.

상기 그라파이트는 코팅액에 혼합되는 첨가제로서 코팅면의 표면광택을 조절하는데 주요한 역할을 하며, 내열성의 증가, 흑색착색, 충진제 등의 성능을 부여하기 위한 첨가제로 사용된다. 상기 그라파이트는 제조사, 구성성분, 입도 등에 따라, 표면광택, 윤활성 및 분산성과 상관관계가 있는 것으로 나타났다.The graphite serves as an additive to be mixed into the coating liquid and plays a major role in controlling the surface gloss of the coated surface, and is used as an additive to impart heat resistance, black coloring, filler and the like. The graphite has a correlation with the surface gloss, lubricity and dispersibility depending on the manufacturer, constituent components, particle size and the like.

상기 그라파이트는 전술한 카본블랙에 비하여, 고분자 수지인 상기 PTFE에 대한 분산성이 양호하고, 마찰계수가 적어 슬립성이 좋아지며, 또한 표면을 부드럽게 하는 윤활성이 좋아진다. 하지만, 상기 그라파이트를 상대적으로 많이 배합하면 표면광택이 떨어지게 된다.As compared with the carbon black described above, the graphite has good dispersibility with respect to the PTFE, which is a polymer resin, has a low coefficient of friction and an excellent slipperiness, and also has improved lubricity for softening the surface. However, when the graphite is added in a relatively large amount, the surface gloss is lowered.

본 실시예와 같이 상기 그라파이트를 3~5중량%로 첨가한 배합물이 표면광택이 좋아지고 내열온도도 가장 높았다. 한편, 에폭시 수지에 대한 상기 그라파이트의 배합량이 5중량%를 넘어서게 되면 유광보다 무광에 가까운 표면광택을 보였으며, 상기 그라파이트는 카본블랙에 비해 빛투과율이 적기 때문에 광택이 떨어지고 짙은 회색을 나타낸다. 반면에 상기 그라파이트의 배합량이 3중량% 이하로 되면, 표면광택도가 저하되고 표면윤활도가 떨어져 동적 마찰계수가 높은 단점을 나타낸다.As in this example, the blend containing 3 to 5% by weight of graphite improved surface gloss and had the highest heat resistance temperature. On the other hand, when the blending amount of the graphite relative to the epoxy resin exceeds 5% by weight, the surface gloss is nearly matte compared to the gloss. The graphite has a lower light transmittance and dark gray color as compared with carbon black. On the other hand, when the blending amount of the graphite is less than 3% by weight, the surface gloss is lowered and the surface lubricity is lowered, and the dynamic friction coefficient is high.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 조성물의 상기 용제와 희석제는, 아세톤(acetone)(CH3COCH3) 13~17중량%, MEK(Methy Ethyl Ketone)(CH3COC2H5) 9~13중량%, N-부탄올(N-Butanol)(C4H9OH) 9~13중량%, EGM(Ethylene Glycol Monobuthyl Ether)(CH3(CH2)3CH2O(CH2)2OH) 3~5중량%, 2-에톡시에틸아세트산(2-Ethoxy ethyl Acetate)(C4H8O2) 5~7중량%, 사이클로헥사논(Cyclohexanone)(C6H10O) 7~9중량%로 이루어질 수있다. On the other hand, the solvent and diluent of a composition according to one embodiment of the present invention, acetone (acetone) (CH 3 COCH 3 ) (CH 3 COC 2 H 5) 9 ~ 13 ~ 17 wt%, MEK (Methy Ethyl Ketone) (Ethylene glycol monobutyl ether) (CH 3 (CH 2 ) 3 CH 2 O (CH 2 ) 2 OH), 13 to 13 wt% of N-butanol (C 4 H 9 OH) 3 to 5% by weight, 2 to 5% by weight of 2-ethoxy ethyl acetate (C 4 H 8 O 2 ), 7 to 9% by weight of cyclohexanone (C 6 H 10 O) % ≪ / RTI >

상기 용제와 희석제의 종류와 혼합비율은 수지의 분산뿐 아니라 제품코팅 경화 후 표면 거칠기에 영향을 주며, 너무 낮은 비점을 가진 상기 용제와 희석제의 함유량이 커지면 코팅한 제품에 기포와 같이 끓는 표면불량의 원인이 된다. 또한, 상기 용제와 희석제는 전술한 고체윤활첨가제에 대한 용해 및 분산에 대한 상관관계가 깊은 인자이므로, 적합한 용제와 희석제의 선택 및 그들의 혼합비 선정이 중요하다.The types and mixing ratios of the solvent and diluent affect not only the dispersion of the resin but also the surface roughness after curing the product coating. If the content of the solvent and the diluent having too low boiling point is increased, It causes. In addition, since the above-mentioned solvent and diluent are closely related to the dissolution and dispersion of the solid lubricant additive, it is important to select a suitable solvent and diluent and to select their mixing ratio.

전술한 첨가 고체윤활제(PTFE, 카본블랙 및 그라파이트 등)와의 혼화성, 건조 및 경화에 따른 증발속도, 경화 후 코팅표면광택도 및 스프레이 코팅 시 소재와의 표면 젖음성 등의 종합 테스트결과 본 실시예에 따른 배합의 혼합 용매군이 품질성능이 우수한 것으로 나타났다.As a result of the comprehensive test of the compatibility with the above-mentioned added solid lubricant (PTFE, carbon black, graphite, etc.), the evaporation rate due to drying and curing, the surface gloss of the coated surface after curing and the surface wettability with the material during spray coating, And the mixed solvent group of the above combination showed excellent quality performance.

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 조성물의 상기 계면활성제와 분산제는, 폴리에틸렌글리콜(PEG)(Polyethylene glycol)(C2nH4N+2On+1) 1~2중량%, 폴리우레탄 아크릴 타입(Polyurethane-acrylate type)의 1-메톡시-2-프로판올 아세트산(1-Methoxy-2-propanol acetate)(CH3O-CH2-CH(CH3)-O-COCH3) 2~4중량%, 습윤제(wetting agent) 0.5~1중량%, 소포제(deforming agent) 0.1~0.3중량%, 침강방지제(settling agent) 0.1~0.3중량%로 이루어진다. Meanwhile, the surfactant and the dispersant of the composition according to an embodiment of the present invention may contain 1 to 2 wt% of polyethylene glycol (PEG) (C 2 nH 4 N + 2On + 1), polyurethane acrylic type 2 to 4% by weight of 1-methoxy-2-propanol acetate (CH 3 O-CH 2 -CH (CH 3 ) -O-COCH 3 ) 0.5 to 1 wt% of a wetting agent, 0.1 to 0.3 wt% of a deforming agent, and 0.1 to 0.3 wt% of a settling agent.

특히, 상기 습윤제는 플루오린변성수지(Fluorine denaturalization)로 이루어지고, 상기 소포제는 비 실리콘 타입(Non silicon type)으로 이루어지고, 상기 침강방지제는 폴리아미드 타입(Polyamide type)으로 이루어질 수 있다. In particular, the wetting agent may be a fluorine denaturalization, the antifoaming agent may be of a non-silicon type, and the antidetachment agent may be of a polyamide type.

상기 계면활성제와 분산제는 전술한 에폭시 수지에 첨가되는 고체윤활제들(PTFE, 카본블랙 및 그라파이트 등)의 분산을 쉽게 하기 위한 첨가제로 사용된다. 먼저, 상기 계면활성제는 고체첨가제에 대한 분산성이 좋고, 1차입자에 가까운 미세입자의 재응집 방지와 침전방지를 유지하는데 목적이 있다. 상기 분산성은 도막의 시각적 효과 및 은폐력과 깊은 상관관계가 있기 때문에 도료 제조 시는 물론 저장 및 도장 시에도 균일한 안료의 분산 상태가 유지되어야 한다.The surfactants and dispersants are used as additives for facilitating the dispersion of solid lubricants (PTFE, carbon black, graphite and the like) added to the above-mentioned epoxy resin. First, the surfactant has good dispersibility with respect to the solid additive, and aims to prevent the re-aggregation of fine particles close to the primary particles and to prevent precipitation. Since the dispersibility is highly correlated with the visual effect and hiding power of the coating, uniform dispersion of the pigment should be maintained during storage and coating as well as during coating.

상기 PEG의 경우 첨가제와의 친화력이 뛰어나며, 대부분의 유기 용제와 상용성이 우수하며, 물에 대한 용해성도 좋아 유기용제로의 사용이 가능하다. 또한, 끓는점이 높기 때문에 비 휘발성 용제로서의 적용할 수 있다. 나아가, 상기 PEG의 경우 에틸렌 옥사이드(Ethylene Oxide)의 중합도 조절이 용이하여, 코팅제에 대한 다양한 분산효율 시험이 가능한 장점을 가진다. 또한, 상기 PEG 계면활성제는 우수한 흡습성을 지니고 있으며, 중합도의 조절에 따라 흡습성의 조절이 가능하다. The above-mentioned PEG has excellent affinity with additives, has excellent compatibility with most organic solvents, and has good solubility in water, and thus can be used as an organic solvent. Further, since it has a high boiling point, it can be applied as a nonvolatile solvent. Further, in the case of the PEG, it is easy to control the degree of polymerization of ethylene oxide (ethylene oxide), and it is possible to perform various dispersion efficiency tests on the coating agent. In addition, the PEG surfactant has excellent hygroscopicity, and hygroscopicity can be controlled by adjusting the polymerization degree.

상기 1-메톡시-2-프로판올 아세트산과 같은 고분자형 아세트산은 안료와의 흡착 및 친화력 관능기("Pigment affinic" adhesive groups)를 가진 공중합수지로서 유용성 도료에 대한 습윤분산제로 적합하며, 미세한 카본블랙 안료의 분산 안정화 기능이 뛰어나 분산물의 점도 저하에 우수한 효과가 있다. Methoxy-2-propanolacetic acid is suitable as a wetting and dispersing agent for oil-soluble paints as a copolymer resin having adsorption with pigments and affinity groups ("Pigment affinic" adhesive groups), and a fine carbon black pigment Is excellent in the dispersion stabilizing function of the dispersant and has an excellent effect in lowering the viscosity of the dispersion.

상기 습윤제는 플루오린 변성수지로서, 고체첨가제의 계면장력을 감소시켜 확산력을 증가시킴으로서 습윤을 가속화시키는 역할을 한다. 즉, 습윤제는 필러(filler)들의 응집체의 습윤력을 향상시킨다. 즉, 습윤제는 계면활성인 구조, 즉 한 분자에 극성인 친수기와 비극성인 소수기를 동시에 갖고 있다. 따라서, 습윤제는 안료표면과 수지용액의 계면으로 이동하게 되며, 또한 필러들의 표면에 흡착하여 정전기적 반발력이나 입체 장애적 효과로 고체입자 사이의 간격을 일정하게 유지시켜 필러들이 재응집 되는 것을 막아 주는 기능을 가지고 있어야 한다. The wetting agent is a fluorine denatured resin, which serves to accelerate wetting by reducing the interfacial tension of the solid additive and increasing the diffusing force. That is, the wetting agent improves the wetting force of aggregates of fillers. That is, the wetting agent has a surfactant structure, that is, a hydrophilic group polarized in one molecule and a hydrophobic group nonpolar at the same time. Therefore, the wetting agent moves to the interface between the pigment surface and the resin solution, and adsorbs on the surface of the filler to keep the gap between the solid particles constant due to the electrostatic repulsion or the steric hindrance effect, Function.

본 실시예에 따른 습윤제는 불소변성수지가 사용될 수 있는데 이는 용제형 도료의 카본블랙, 그라파이트 등에 대한 습윤효율이 양호하며, 부타올과 같이 비점이 낮고 가격이 저렴한 용제와 용해도가 높기 때문이다. 또한, 소량(0.5~2.0%)의 첨가로 습윤력을 높힐 수 있는 장점이 있다. 그런데, 상기 습윤제는 단독으로 사용 시 화학 구조적으로 분산제의 역할을 거의 못하므로 습윤제는 전술한 분산제 즉, 상기 PEG 및 상기 1-메톡시-2-프로판올 아세트산과 겸용해야 한다.Fluorine-modified resin can be used as the wetting agent according to this embodiment because it has good wetting efficiency with respect to carbon black, graphite and the like of the solvent-type paint, and has a low boiling point, low cost, and high solubility. The addition of a small amount (0.5 to 2.0%) has an advantage that the wetting power can be increased. However, since the wetting agent alone can not act as a dispersing agent chemically structurally when used alone, the wetting agent should be used in combination with the above-mentioned dispersing agent, that is, the PEG and the 1-methoxy-2-propanolacetic acid.

상기 소포제는 도료를 제조할 때나 도장 시에 발생 가능한 기포를 표면으로 밀어냄으로써 건조 혹은 경화 후 표면조도 및 평활도를 향상시키는데 목적이 있다. 상기 소포제를 흡착한 기포는 기포끼리 뭉치는 것이 촉진됨과 동시에 고분자수지와의 밀도차와 소포제의 낮은 표면장력으로 인해 도료 표면에 뜨게 된다. 한편, 도장의 경우 용제의 증발과 대류에 의해 기포와 분산된 소포제의 뜨는 특성에 의해 상기 기포가 상부로 상승한다The antifoaming agent is intended to improve the surface roughness and the surface roughness after drying or curing by pushing the bubbles which can be generated at the time of coating or during painting. The bubbles adsorbing the defoaming agent promote the bundling of bubbles, and at the same time, the difference in density with the polymer resin and the low surface tension of the defoaming agent floats on the surface of the coating. On the other hand, in the case of painting, the bubbles rise upward due to the floating property of the defoaming agent dispersed with the bubbles by evaporation of the solvent and convection

상기 도료와 도막의 표면에 뜬 기포는 포막중에 흡착된 소포제로 인한 부분적인 표면장력의 저하가 일어나 주위의 표면장력이 큰 물질에 의해 잡아 당겨지고, 포막은 늘어져 파괴된다.The bubbles floating on the surface of the paint and the coating film are partially pulled by a substance having a large surface tension due to the decrease in the surface tension due to the defoaming agent adsorbed in the coating film and the coating film is stretched and broken.

본 실시예의 경우 비 실리콘 타입의 소포제를 사용하는데, 상기 비실리콘 타입 소포제는 매우 낮은 표면장력을 갖고 있어 기포제거의 효과가 높다. 또한, 소량의 첨가로 소포력을 높힐 수 있는 장점이 있다. 그런데 상기 소포제의 첨가 시 함유량이 0.3중량%가 넘으면 분화구 및 헤이즈(Haze) 현상이 발생할 가능성이 높아질 수 있다.In the case of this embodiment, a non-silicon type defoaming agent is used, and the non-silicon type defoaming agent has a very low surface tension and thus has a high effect of removing bubbles. In addition, there is an advantage that the puffing force can be increased by adding a small amount. However, if the content of the antifoaming agent is more than 0.3 wt%, the possibility of occurrence of a crater and haze phenomenon may increase.

상기 침강방지제는 도료에 첨가하여 도료의 흐름성을 방지하고 고체첨가제들의 침강방지를 막아주는 기능을 가지고 있어 도료의 분산의 경시안정성을 향상시킬뿐 아니라 도장작업성을 원활하게 할 목적으로 사용한다.The anti-settling agent has a function of preventing the flow of the paint and preventing the settling of the solid additives by adding to the paint, thereby improving the stability with time of dispersion of the paint, and also used for smooth painting workability.

전술한 도료에 있어 첨가된 고체윤활제들은 시간이 경과함에 따라 비중차이로 인해 물리적으로 침강이 된다. 이를 방지하기 위하여 침강방지제(Settling Agents)로는 폴리아미드계를 사용하는데 이는 용제형 도료의 점도를 높이지 않으면서도, 침강을 방지할 수 있기 때문이다. 상기 폴리아미드계는 소량의 실리콘성분이 포함되어 있어, 응집현상의 개선에 효과적이며, 소량의 첨가로 도료의 침강에 대한 경시안정성을 높일 수 있다. The solid lubricants added in the above-mentioned paints are physically settled due to the difference in specific gravity over time. In order to prevent this, a polyamide system is used as the settling agent because it can prevent sedimentation without increasing the viscosity of the solvent type paint. The polyamide system contains a small amount of silicon component and is effective for improving the coagulation phenomenon, and addition of a small amount of the polyamide system can improve stability over time with sedimentation of the coating.

한편, 본 발명자는 상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시 예에 따른 에폭시 바인더를 기초로 한 고경도 하이브리드 수지 표면코팅 조성물의 성능 및 효과를 확인하기 위하여, 본 실시 예에 따른 표면코팅제로 표면코팅된 차량용 브레이크 패드 리니어에 대한 시험분석을 한국공인기관인 한국화학융합시험연구원(KTR)에 의뢰하였다. In order to confirm the performance and effect of the high hardness hybrid resin surface coating composition based on the epoxy binder according to an embodiment of the present invention having the above-described structure, The test analysis of the surface coated brake pad linear of the vehicle was commissioned to the Korea Chemical Fusion Test Institute (KTR).

시험분석을 의뢰한 본 발명의 일실시 예에 따른 조성물은, DGEBA(Diglycidyl ether of bisphenol A) 10~14중량%, 멜라민포름알데히드(Melamine formaldehyde) 3~7중량%, 페놀계 경화제(Phenolic Hardener) 1~2중량%, DICY(Dicyandiamide) 1~2중량%, 2-메틸 이미다졸(2-methyl imidazole) 1~2중량%, 디메틸아미노메틸페놀(Dimethylaminomethylphenol) 1~2중량%, 아세톤(acetone) 13~17중량%, MEK(Methy Ethyl Ketone) 9~13중량%, N-부탄올(N-Butanol) 9~13중량%, EGM(Ethylene Glycol Monobuthyl Ether) 3~5중량%, 2-에톡시에틸아세트산(2-Ethoxy ethyl Acetate) 5~7중량%, 사이클로헥사논(Cyclohexanone) 7~9중량%, 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene) 4~8중량%, 카본블랙(carbon black) 4~8중량%, 그라파이트(graphite) 3~5중량%, 폴리에틸렌글리콜(PEG)(Polyethylene glycol) 1~2중량%, 1-메톡시-2-프로판올 아세트산(1-Methoxy-2-propanol acetate) 2~4중량%, 습윤제(wetting agent) 0.5~1중량%, 소포제(deforming agent) 0.1~0.3중량%, 침강방지제(settling agent) 0.1~0.3중량%로 이루어지고, 상기 페놀계 경화제(Phenolic Hardener)는 Novolac 타입의 에폭시 수지인 페놀 노볼락(PN)(Phenol Novolac)으로 이루어지고, 상기 습윤제는 플루오린변성수지(Fluorine denaturalization)로 이루어지고, 상기 소포제는 비 실리콘 타입(Non silicon type)으로 이루어지고, 상기 침강방지제는 폴리아미드 타입(Polyamide type)으로 이루어진 것이다.The composition according to one embodiment of the present invention, which is requested to perform a test analysis, comprises 10 to 14% by weight of diglycidyl ether of bisphenol A, 3 to 7% by weight of melamine formaldehyde, a phenolic hardener, 1 to 2 wt% of DICY (Dicyandiamide), 1 to 2 wt% of 2-methyl imidazole, 1 to 2 wt% of dimethylaminomethylphenol, acetone, 13 to 17 weight% of MEK, 9 to 13 weight% of Methyl (Ethyl Ketone), 9 to 13 weight% of N-Butanol, 3 to 5 weight% of Ethylene Glycol Monobuthyl Ether (EGM) 5 to 7% by weight of 2-ethoxy ethyl acetate, 7 to 9% by weight of cyclohexanone, 4 to 8% by weight of polytetrafluoroethylene, 4 to 8% by weight of carbon black, 3 to 5% by weight of graphite, 1 to 2% by weight of polyethylene glycol (PEG), 2 to 4% by weight of 1-methoxy-2-propanol acetate %, Wetting agent 0.5 to 1 0.1 to 0.3% by weight of a defoaming agent, 0.1 to 0.3% by weight of a settling agent, and the phenolic hardener is a phenol novolac (PN), a Novolac type epoxy resin, (Phenol Novolac), the wetting agent comprises a fluorine denaturalization, the antifoaming agent is of a non-silicon type, and the antidetachment agent is of a polyamide type .

또한, 본 발명자는 본 발명의 일실시 예에 따른 조성물의 성능 및 효과를 비교하기 위하여 현재 사용되고 있는 다우케미칼의 표면코팅제(이하, '비교대상제품'이라 한다)로 표면코팅된 차량용 브레이크 패드 리니어도 함께 시험분석 의뢰하였으며, 그 분석결과를 나타내면 아래 표 1과 같다.Further, the inventors of the present invention compared the performance and the effect of the composition according to an embodiment of the present invention to the brake pad linearity of a vehicle surface-coated with a surface coating agent (hereinafter referred to as a 'comparison target product') of Dow Chemical Co., The results of the analysis are shown in Table 1 below.

< 한국화학융합시험연구원(KTR)에 시험분석 결과 ><Result of test analysis on Korea Chemical Fusion Test Institute (KTR)> 항목Item 본 발명Invention 비교대상제품Compare Products 1. 표면경도(Hv) 1. Surface Hardness (Hv) 342Hv342Hv 255Hv255Hv 2. 내마모성(mg) 2. Abrasion resistance (mg) 3mg3 mg 18mg18 mg 3. 동적 마찰계수 3. Dynamic friction coefficient 0.130.13 0.180.18 4. 밀착력(C-cutting, %) 4. Adhesion (C-cutting,%) no removal노 제거 no removal노 제거 5. 인장강도(Mpa) 5. Tensile Strength (Mpa) 37.837.8 37.637.6 6. 굴곡탄성율(Mpa) 6. Flexural modulus (Mpa) 640640 604604 7. 내식성(염수저항, hrs) 7. Corrosion resistance (brine resistance, hrs) 1,400이상More than 1,400 1,400이상More than 1,400 8. 내약품 / 내용제성 8. Drug / solvent resistance ExcellentExcellent ExcellentExcellent

상기 표에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 표면코팅 조성물로 코팅된 의 브레이크 패드 리니어의 표면경도는 342Hv로, 비교대상제품의 표면경도 255Hv보다 월등히 높음을 확인할 수 있다.As shown in the table, the surface hardness of the brake pad linear coated with the surface coating composition according to the present invention is 342 Hv, which is much higher than the surface hardness of the comparative product of 255 Hv.

일반적으로, 표면경도가 250(Hv, 비커스 경도, Vickers Hardness) 이상인 경우를 고경도라 하는데, 본 발명에 따른 표며코팅 조성물로 표면코팅을 하는 경우에는 표면경도를 고경도 이상으로 월등히 향상시킬 수 있으며, 따라서 본 발명에 따른 표면코팅 조성물은, 차량용 브레이크 패드 라이너(brake pad liner)와 같은 높은 표면경도가 요구되는 차량 부품에 매우 효과적으로 사용될 수 있다.In general, when the surface hardness is at least 250 (Hv, Vickers hardness), the hardness is high. In the case of surface coating with the coating composition according to the present invention, the surface hardness can be greatly improved to be higher than the hardness, Therefore, the surface coating composition according to the present invention can be very effectively used for vehicle parts requiring high surface hardness such as a brake pad liner for a vehicle.

또한, 본 발명에 따른 표면코팅 조성물로 코팅된 브레이크 패드 리니어는 내마모성 항목에서도 마모감량이 3mg으로 매우 낮게 나왔는데, 이것은 적합한 경화제의 선택과 melamine formaldehyde의 blending 결과로 판단된다.In addition, the brake pad linear coated with the surface coating composition according to the present invention showed a very low wear loss of 3 mg even in the abrasion resistance category, which is judged by the selection of a suitable hardening agent and blending of melamine formaldehyde.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 기존의 코팅부품에 비하여 표면경도를 현저히 향상시킬 수 있는 에폭시 바인더를 기초로 한 고경도 하이브리드 수지 표면코팅 조성물에 관한 것으로, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.As described above, the present invention relates to a high hardness hybrid resin surface coating composition based on an epoxy binder which can remarkably improve the surface hardness as compared with existing coating parts, and those skilled in the art will appreciate that It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is therefore to be understood that the modified embodiments are included in the technical scope of the present invention if they basically include elements of the claims of the present invention.

Claims (1)

에폭시 바인더(Epoxy binder)를 기초로 한 고경도 하이브리드 수지 표면코팅 조성물에 있어서,
DGEBA(Diglycidyl ether of bisphenol A) 10~14중량%, 멜라민포름알데히드(Melamine formaldehyde) 3~7중량%, 페놀계 경화제(Phenolic Hardener) 1~2중량%, DICY(Dicyandiamide) 1~2중량%, 2-메틸 이미다졸(2-methyl imidazole) 1~2중량%, 디메틸아미노메틸페놀(Dimethylaminomethylphenol) 1~2중량%, 아세톤(acetone) 13~17중량%, MEK(Methy Ethyl Ketone) 9~13중량%, N-부탄올(N-Butanol) 9~13중량%, EGM(Ethylene Glycol Monobuthyl Ether) 3~5중량%, 2-에톡시에틸아세트산(2-Ethoxy ethyl Acetate) 5~7중량%, 사이클로헥사논(Cyclohexanone) 7~9중량%, 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene) 4~8중량%, 카본블랙(carbon black) 4~8중량%, 그라파이트(graphite) 3~5중량%, 폴리에틸렌글리콜(PEG)(Polyethylene glycol) 1~2중량%, 1-메톡시-2-프로판올 아세트산(1-Methoxy-2-propanol acetate) 2~4중량%, 습윤제(wetting agent) 0.5~1중량%, 소포제(deforming agent) 0.1~0.3중량%, 침강방지제(settling agent) 0.1~0.3중량%로 이루어지고, 상기 페놀계 경화제(Phenolic Hardener)는 Novolac 타입의 에폭시 수지인 페놀 노볼락(PN)(Phenol Novolac)으로 이루어지고, 상기 습윤제는 플루오린변성수지(Fluorine denaturalization)로 이루어지고, 상기 소포제는 비 실리콘 타입(Non silicon type)으로 이루어지고, 상기 침강방지제는 폴리아미드 타입(Polyamide type)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고경도 하이브리드 수지 표면코팅 조성물.
A high hardness hybrid resin surface coating composition based on an epoxy binder,
10 to 14% by weight of DGEBA (Diglycidyl ether of bisphenol A), 3 to 7% by weight of melamine formaldehyde, 1 to 2% by weight of a phenolic hardener, 1 to 2% by weight of DICY (Dicyandiamide) 1 to 2% by weight of 2-methyl imidazole, 1 to 2% by weight of dimethylaminomethylphenol, 13 to 17% by weight of acetone, 9 to 13% by weight of MEK (Methy Ethyl Ketone) 9 to 13% by weight of N-butanol, 3 to 5% by weight of ethylene glycol monobutyl ether (EGM), 5 to 7% by weight of 2-ethoxy ethyl acetate, 7 to 9% by weight of cyclohexanone, 4 to 8% by weight of polytetrafluoroethylene, 4 to 8% by weight of carbon black, 3 to 5% by weight of graphite, polyethylene glycol (PEG 2 to 4% by weight of 1-methoxy-2-propanol acetate, 0.5 to 1% by weight of a wetting agent, 1 to 2% by weight of a plasticizer, 0.1 to 0.3% by weight, an anti-settling agent wherein the phenolic hardener is a phenol novolac (PN) (phenol novolac), which is a Novolac type epoxy resin, and the wetting agent is a fluorine denaturalization resin Wherein the antifoaming agent is a non-silicon type antifoaming agent, and the antifouling agent is a polyamide type antifoaming agent.
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KR20230031052A (en) 2021-08-26 2023-03-07 엘베스트지에이티 주식회사 Low temperature hardening water based coating composition comprising zinc-aluminum flake

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