KR20190014401A - 중방식 도장용 도료 키트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방청성, 내염수성, 내후성 등의 물성이 우수한 도막을 형성할 수 있는 중방식 도장용 도료 키트에 관한 것이다.

Description

중방식 도장용 도료 키트{PAINT KIT FOR HEAVY DUTY COATING}
본 발명은 중방식 도장용 도료 키트에 관한 것이다.
일반적으로 중방식 도장(heavy duty coating)이란 장기간에 걸쳐 철재 구조물(예를 들어, 교량, 선박, 컨테이너 등)이 심한 부식 환경에 놓이더라도 부식되지 않도록 도장하는 것을 일컫는다.
상기 중방식 도장에는 에폭시계 징크리치 하도 도료, 에폭시계 중도 도료 및 우레탄계 상도 도료가 범용적으로 적용되고 있다. 상기 에폭시계 징크리치 하도 도료는 소지의 보호 및 부식방지를 위해 도장되고, 상기 에폭시계 중도 도료는 하도 도막과 상도 도막 간의 부착성을 향상시키기 위해 도장되며, 상기 우레탄계 상도 도료는 최종 도막의 내후성을 향상시키기 위해 도장된다.
이와 같은 중방식 도장은 도막의 두께가 제한된 조건에서 고도의 물성(예를 들어, 방청성, 내후성 등)을 나타내어야 하는 것이 요구되고 있는데, 현재 만족스러울 만한 물성을 나타내지 못하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1466049호
본 발명은 방청성, 내염수성, 부착성, 내후성 등의 물성이 우수한 도막을 형성할 수 있는 중방식 도장용 도료 키트를 제공한다.
본 발명은, 실란 변성 에폭시 수지 3 내지 7 중량부, 아민계 경화제 1 내지 5 중량부, 징크 분말(zinc dust) 75 내지 85 중량부, 및 제1 용제 10 내지 15 중량부를 포함하는 하도 도료부; 및 지방산 변성 에폭시 수지 5 내지 10 중량부, 비스페놀 A형 에폭시 수지 10 내지 15 중량부, 아마이드계 경화제 7 내지 13 중량부, 제1 안료 35 내지 55 중량부, 및 제2 용제 5 내지 15 중량부를 포함하는 중도 도료부를 포함하는 중방식 도장용 도료 키트를 제공한다.
본 발명의 도료 키트로 도막의 두께가 제한(예를 들어, 하도 도막 두께: 60 ㎛/중도 도막 두께: 210 ㎛/상도 도막 두께: 50 ㎛)되어 있는 중방식 도장을 실시할 경우, 방청성, 내염수성, 부착성, 내후성 등의 물성이 우수한 도막을 형성할 수 있다.
이하 본 발명을 설명한다.
본 발명의 중방식 도장용 도료 키트는 하도 도료부, 및 중도 도료부를 포함한다. 또한 본 발명의 중방식 도장용 도료 키트는 도막의 내후성 등을 높이기 위해 상도 도료부를 더 포함할 수 있다. 이러한 본 발명의 중방식 도장용 도료 키트에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
하도 도료부
본 발명의 중방식 도장용 도료 키트에 포함되는 하도 도료부는 실란 변성 에폭시 수지, 아민계 경화제, 징크 분말(zinc dust), 및 제1 용제를 포함하는 하도 도료 조성물이다.
본 발명의 하도 도료부에 포함되는 실란 변성 에폭시 수지는 도막에 내열성, 부착성 등을 부여하는 역할을 한다. 이러한 실란 변성 에폭시 수지는 에폭시 당량(Epoxy Equivalent Weight)이 240 내지 270 g/eq일 수 있다. 상기 실란 변성 에폭시 수지의 에폭시 당량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 실란 변성 에폭시 수지의 점도가 높아 하도 도료부의 분산성, Airless 도장 작업성, 및 가교성 등이 저하될 수 있다. 또한 실란 변성 에폭시 수지는 25 ℃에서의 점도가 2,000 내지 5,000 cPs일 수 있고, 고형분 함량은 중량기준으로 89 내지 91 %일 수 있다.
상기 실란 변성 에폭시 수지의 함량은 하도 도료부 100 중량부를 기준으로 3 내지 7 중량부일 수 있다. 상기 실란 변성 에폭시 수지의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 도막의 내열성, 부착성 등이 저하되거나 하도 도료부의 도장 작업성 등이 저하될 수 있다.
본 발명의 하도 도료부에 포함되는 아민계 경화제는 상기 실란 변성 에폭시 수지의 경화 반응을 유도하는 역할을 한다. 이러한 아민계 경화제는 구체적으로 만니히(Mannich) 반응물(예를 들어, phenol과 Meta-Xylene Diamine과 Triethylenetetramine의 반응물)과 에폭시-아민 반응물(예를 들어, EDA-YD-128 adduct)이 50 내지 70:30 내지 50의 중량비(특히, 70:30의 중량비)로 혼합된 혼합물일 수 있다. 또한 아민계 경화제는 활성수소당량이 8 내지 12 g/eq이고 고형분 함량이 중량기준으로 64 내지 68 %이며, 25 ℃에서의 가드너 점도가 Z3 내지 Z5+일 수 있다.
상기 아민계 경화제의 함량은 하도 도료부 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부일 수 있다. 상기 아민계 경화제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 도막의 경화반응성이 저하되거나 하도 도료부의 도장 작업성이 저하될 수 있다.
본 발명의 하도 도료부에 포함되는 징크 분말(zinc dust)은 음극화 보호 기저를 통해 도막에 방청성을 부여하는 역할을 한다. 이러한 징크 분말은 총 징크(total zinc) 함량이 99 중량% 이상이고, 금속 징크(Metallic zinc) 함량이 96 중량% 이상이며, 평균 입자크기(D50)가 5.5 내지 7.0 ㎛일 수 있다.
상기 징크 분말의 함량은 하도 도료부 100 중량부를 기준으로 75 내지 85 중량부일 수 있다. 상기 징크 분말의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 도막의 방청성, 부착성, 하도 도료부의 도장 작업성 등이 저하될 수 있다.
본 발명의 하도 도료부에 포함되는 제1 용제는 하도 도료부의 분산성, 점도 등을 제어하는 역할을 한다. 이러한 제1 용제는 톨루엔, 자일렌, 코코졸(solvent naphtha), 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 1-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, t-부탄올, 2-메틸-1-프로판올, 1-펜탄올, 1-헥산올, 1-헵탄올, 4-헵탄올, 1-옥탄올, 1-노닐알코올, 1-데칸올, 1-도데칸올, 메톡시프로판올, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, n-프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 메틸카비톨, 메틸이소부틸케톤, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 제1 용제의 함량은 하도 도료부 100 중량부를 기준으로 10 내지 15 중량부일 수 있다. 상기 제1 용제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 하도 도료부의 도장 작업성이 저하되거나 도막 형성에 장시간이 소비될 수 있다.
한편 본 발명의 하도 도료부는 분산성, 경화반응성 등을 높이기 위해 제1 분산제 및 제1 경화촉진제를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 분산제는 통상적으로 공지된 것을 사용할 수 있고, 그 함량은 하도 도료부 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 1 중량부일 수 있다.
상기 제1 경화촉진제는 통상적으로 공지된 것을 사용할 수 있고, 그 함량은 하도 도료부 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 0.5 중량부일 수 있다.
이외에도 본 발명의 하도 도료부는 하도 도료 조성물 분야에서 통상적으로 사용되는 제1 첨가제(예를 들어, 소포제, 레벨링제)를 더 포함할 수 있다.
중도 도료부
본 발명의 중방식 도장용 도료 키트에 포함되는 중도 도료부는 지방산 변성 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 아마이드계 경화제, 제1 안료, 및 제2 용제를 포함하는 중도 도료 조성물이다.
본 발명의 중도 도료부에 포함되는 지방산 변성 에폭시 수지는 도막의 내열성, 부착성 등을 높이는 역할을 한다. 이러한 지방산 변성 에폭시 수지는 2개 이상의 에폭시기를 갖는 것으로, 에폭시 당량(Epoxy Equivalent Weight)이 260 내지 285 g/eq이고, 25 ℃에서의 점도가 2,000 내지 4,000 cPs이며, 고형분 함량이 중량기준으로 89 내지 91 %일 수 있다.
상기 지방산 변성 에폭시 수지의 함량은 중도 도료부 100 중량부를 기준으로 5 내지 10 중량부일 수 있다. 상기 지방산 변성 에폭시 수지의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 도막의 부착성, 하도 도막의 방청성 등이 저하될 수 있다.
본 발명의 중도 도료부에 포함되는 비스페놀 A형 에폭시 수지는 도막에 내열성, 부착성 등을 부여하는 역할을 한다. 이러한 비스페놀 A형 에폭시 수지는 2개 이상의 에폭시기를 갖는 것으로, 에폭시 당량(Epoxy Equivalent Weight)이 450 내지 500 g/eq이고, 25 ℃에서의 가드너 점도가 Z2 내지 Z6이며, 고형분 함량이 중량기준으로 74 내지 76 %일 수 있다.
상기 비스페놀 A형 에폭시 수지의 함량은 중도 도료부 100 중량부를 기준으로 10 내지 15 중량부일 수 있다. 상기 비스페놀 A형 에폭시 수지의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 도막의 부착성이 저하되거나 중도 도료부의 도장 작업성이 저하될 수 있다.
본 발명의 중도 도료부에 포함되는 아마이드계 경화제는 상기 지방산 변성 에폭시 수지와 상기 비스페놀 A형 에폭시 수지의 경화 반응을 유도하는 역할을 한다. 이러한 아마이드계 경화제는 수첨 다이머산, 다이머산 또는 모노산과 폴리아민을 반응시켜 제조된 폴리아마이드 수지에, 수산기와 에폭시기를 갖는 아크릴 에폭시 수지를 부가 반응시킨 후, 아민 화합물과 아민 교환 반응시켜 얻어진 폴리아마이드 어덕트 경화제일 수 있다. 여기서 폴리아마이드 어덕트 경화제는 아민가가 130 내지 1900 mmgKOH/g이고, 활성수소당량이 60 내지 5900 g/eq이며, 25 ℃에서의 점도가 500 내지 12000 cPs이고, 고형분 함량이 중량기준으로 50 내지 90 %일 수 있다.
이러한 아마이드계 경화제는 도막의 산화 및 황변을 방지할 수 있고, 활성수소 조절로 인한 저당량화 및 높은 가교밀도로 인해 도막의 방청성을 높이는 효과를 얻을 수 있다.
상기 아마이드계 경화제의 함량은 중도 도료부 100 중량부를 기준으로 7 내지 13 중량부일 수 있다. 상기 아마이드계 경화제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 도막의 경화반응성이 저하되거나 중도 도료부의 도장 작업성이 저하될 수 있다.
본 발명의 중도 도료부에 포함되는 제1 안료는 도막에 색상을 부여하거나 기계적 강도를 높이는 역할을 한다. 이러한 제1 안료는 카본블랙, 이산화티탄, 산화아연, 탈크, 운모, 탄산칼슘, 황산바륨, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 제1 안료의 함량은 중도 도료부 100 중량부를 기준으로 35 내지 55 중량부일 수 있다. 상기 제1 안료의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 요구되는 색상을 도막에 부여하기 어렵거나 도막의 강도, 중도 도료부의 도장 작업성 등이 저하될 수 있다.
본 발명의 중도 도료부에 포함되는 제2 용제는 중도 도료부의 분산성, 점도 등을 제어하는 역할을 한다. 이러한 제2 용제는 톨루엔, 자일렌, 코코졸(solvent naphtha), 메틸 N-아밀 케톤, 벤질알코올, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 제2 용제의 함량은 중도 도료부 100 중량부를 기준으로 5 내지 15 중량부일 수 있다. 상기 제2 용제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 중도 도료부의 도장 작업성이 저하되거나 도막 형성에 장시간이 소비될 수 있다.
한편 본 발명의 중도 도료부는 분산성, 경화반응성 등을 높이기 위해 제2 분산제 및 제2 경화촉진제를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 분산제는 통상적으로 공지된 것을 사용할 수 있고, 그 함량은 중도 도료부 100 중량부를 기준으로 0.3 내지 0.7 중량부일 수 있다.
상기 제2 경화촉진제는 통상적으로 공지된 것을 사용할 수 있고, 그 함량은 중도 도료부 100 중량부를 기준으로 1 내지 2 중량부일 수 있다.
이외에도 본 발명의 중도 도료부는 중도 도료 조성물 분야에서 통상적으로 사용되는 제2 첨가제(예를 들어, 소포제, 레벨링제)를 더 포함할 수 있다.
상도 도료부
본 발명의 중방식 도장용 도료 키트에 더 포함되는 상도 도료부는 제1 아크릴 폴리올 수지, 제2 아크릴 폴리올 수지, 이소시아네이트계 경화제, 제2 안료, 광안정제, 및 제3 용제를 포함하는 상도 도료 조성물이다.
본 발명의 상도 도료부에 포함되는 제1 아크릴 폴리올 수지는 3급 아민계 아크릴 폴리올 수지로, 수산기가(OH value)가 80 내지 120 mgKOH/g이고, 25 ℃에서의 가드너 점도가 V 내지 X이며, 고형분 함량이 중량기준으로 62 내지 64 %일 수 있다.
상기 제1 아크릴 폴리올 수지의 함량은 상도 도료부 100 중량부를 기준으로 5 내지 10 중량부일 수 있다. 상기 제1 아크릴 폴리올 수지의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 도막의 부착성, 내후성 등이 저하될 수 있다.
본 발명의 상도 도료부에 포함되는 제2 아크릴 폴리올 수지는 롱체인(long chain) 아크릴 폴리올 수지로 수산기가(OH value)가 100 내지 140 mgKOH/g이고, 25 ℃에서의 가드너 점도가 Z1 내지 Z3이며, 고형분 함량이 중량기준으로 58 내지 62 %일 수 있다.
상기 제2 아크릴 폴리올 수지의 함량은 상도 도료부 100 중량부를 기준으로 25 내지 35 중량부일 수 있다. 상기 제2 아크릴 폴리올 수지의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 도막의 부착성, 내후성 등이 저하될 수 있다.
본 발명의 상도 도료부에 포함되는 이소시아네이트계 경화제는 상기 제1 아크릴 폴리올 수지와 상기 제2 아크릴 폴리올 수지의 경화 반응을 유도하는 것으로, 구체적으로는 뷰렛타입의 헥사메틸렌 디이소시아네이트 어덕트 폴리이소시아네이트 수지일 수 있다. 이러한 이소시아네이트계 경화제는 NCO 함량이 22.5 중량부 이상일 수 있고, 25 ℃에서의 점도가 1500 mPa·s 이상일 수 있다.
상기 이소시아네이트계 경화제의 함량은 상도 도료부 100 중량부를 기준으로 5 내지 15 중량부일 수 있다. 상기 이소시아네이트계 경화제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 도막의 경화반응성이 저하되거나 상도 도료부의 도장 작업성이 저하될 수 있다.
본 발명의 상도 도료부에 포함되는 제2 안료는 도막에 색상을 부여하거나 기계적 강도를 높이는 역할을 한다. 이러한 제2 안료는 카본블랙, 이산화티탄, 산화아연, 탈크, 운모, 탄산칼슘, 황산바륨, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 제2 안료의 함량은 상도 도료부 100 중량부를 기준으로 30 내지 45 중량부일 수 있다. 상기 제2 안료의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우 요구되는 색상을 도막에 부여하기 어렵거나 도막의 강도, 상도 도료부의 도장 작업성 등이 저하될 수 있다.
본 발명의 상도 도료부에 포함되는 광안정제는 도막의 광안정성을 높이는 역할을 한다. 이러한 광안정제는 힌더드 아민계 화합물일 수 있다.
상기 광안정제의 함량은 상도 도료부 100 중량부를 기준으로 1 내지 2 중량부일 수 있다. 상기 광안정제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 도막의 물성이 저하되거나 상도 도료부의 경제성이 저하될 수 있다.
본 발명의 상도 도료부에 포함되는 제3 용제는 상도 도료부의 분산성, 점도 등을 제어하는 역할을 한다. 이러한 제3 용제는 톨루엔, 자일렌, 코코졸(solvent naphtha), 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, n-프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PMA), 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 제3 용제의 함량은 상도 도료부 100 중량부를 기준으로 5 내지 10 중량부일 수 있다. 상기 제3 용제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 상도 도료부의 도장 작업성이 저하되거나 도막 형성에 장시간이 소비될 수 있다.
한편 본 발명의 상도 도료부는 분산성 등을 높이기 위해 제3 분산제를 더 포함할 수 있다. 상기 제3 분산제는 통상적으로 공지된 것을 사용할 수 있고, 그 함량은 상도 도료부 100 중량부를 기준으로 0.3 내지 0.7 중량부일 수 있다.
이외에도 본 발명의 상도 도료부는 상도 도료 조성물 분야에서 통상적으로 사용되는 제3 첨가제(예를 들어, 소포제, 레벨링제)를 더 포함할 수 있다.
이상에 따른 본 발명의 중방식 도장용 도료 키트는 실란 변성 에폭시 수지를 포함하면서 징크 분말의 함량이 최적화된 하도 도료부와, 지방산 변성 에폭시 수지와 비스페놀 A형 에폭시 수지를 포함하는 중도 도료부를 포함하기 때문에 이를 이용하여 하도 도막과 중도 도막을 형성할 경우 부착성과 더불어 방청성이 보다 우수한 도막(하도 도막과 중도 도막이 결합된 도막)을 형성할 수 있다. 따라서 이와 같이 방청성이 우수한 도막 상에 상도 도료부를 도장하여 상도 도막을 형성함에 따라 본 발명은 방청성, 내염수성, 부착성과 더불어 내후성이 우수한 최종 도막(하도 도막과 중도 도막과 상도 도막이 결합된 도막)을 확보할 수 있다.
한편 본 발명은 상술한 중방식 도장용 도료 키트를 다음과 같은 도장방법으로 도장하여 최종 도막을 형성할 수 있다.
먼저, 상술한 하도 도료부를 기재 상에 도포하여 도막 두께가 60 ㎛ 이상(구체적으로 60 내지 90 ㎛)인 하도 도막을 형성한다. 상기 기재는 철재 구조물(예를 들어, 교량, 선박, 컨테이너, 풍력 발전 타워)일 수 있다.
다음, 상술한 중도 도료부를 상기 하도 도막 상에 도포하여 도막 두께가 210 ㎛ 이상(구체적으로 210 내지 600 ㎛)인 중도 도막을 형성한다.
그 다음, 상술한 상도 도료부를 상기 중도 도막 상에 도포하여 도막 두께가 50 ㎛ 이상(구체적으로 50 내지 150 ㎛)인 상도 도막을 형성하는 과정을 거쳐 최종 도막을 얻을 수 있다.
상기 하도 도료부, 상기 중도 도료부, 및 상기 상도 도료부를 도포하는 방법은 통상적으로 공지된 방법이 사용될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 1]
1) 하도 도료부
실란 변성 에폭시 수지(국도화학社, KSR176X90) 6 중량부, 제1 용제(자일렌+코코졸+이소프로필알코올) 7 중량부, 징크 분말(ZINC DUST) 78.9 중량부, 및 분산제(BYK社 DISPERBYK-110) 0.1 중량부를 용기에 투입하고 High Speed disolver로 안료 입도(ASTM D1210을 참조하여 측정)가 50 ㎛이 될 때까지 분산시켰다. 분산 완료 후 제1 용제(메톡시 프로판올) 2 중량부를 추가로 투입하여 하도 도료 주제부를 준비하였다.
다음, 경화제(KCC社, Mannich 반응물과 에폭시-아민 반응물의 혼합물) 2 중량부, 제1 용제(이소프로필알코올+코코졸+자일렌) 3.7 중량부, 경화촉진제(Huntsman사, ACCELERATOR 2950 CH) 0.3 중량부를 투입하여 하도 도료 경화제부를 준비하였다.
이후, 도장 시 하도 도료 주제부와 하도 도료 경화제부를 혼합하여 사용하였다.
2)중도 도료부
지방산 변성 에폭시 수지(DOW社, XZ97108) 10 중량부, 비스페놀 A형 에폭시 수지(KCC社) 15 중량부, 흐름방지제(벤톤) 2 중량부, 분산제(소야 오일) 0.5 중량부, 및 제2 용제(자일렌+코코졸+Methyl N-amyl Ketone) 3 중량부를 용기에 투입하고 교반시켰다. 다음, 체질안료(ILSHIN INDUSTRIAL CO., LTD, KSA-400)(탈크) 43.5 중량부와 백색안료(이산화티탄) 7 중량부를 상기 용기에 서서히 투입하며 교반시켰다. 그 다음, 샌드밀을 이용하여 안료 입도(ASTM D1210을 참조하여 측정)가 60 ㎛ 이하가 될 때까지 분산시킨 후 제2 용제(자일렌) 4 중량부를 첨가하여 중도 도료 주제부를 준비하였다.
에폭시 어덕트 아마이드계 경화제(KCC社) 11 중량부에 경화촉진제(Air product社, DMP-30) 1.5 중량부와 제2 용제(벤질 알코올+자일렌) 2.5 중량부를 투입하여 중도 도료 경화제부를 준비하였다.
이후, 도장 시 중도 도료 주제부와 중도 도료 경화제부를 혼합하여 사용하였다.
3)상도 도료부 준비
제3 용제(코코졸) 5 중량부, 흐름방지제(벤톤) 0.5 중량부를 용기에 투입하고 교반시켜 벤톤 paste를 제조하였다. 상기 벤톤 paste에 제1 아크릴 폴리올 수지(KCC社(수산기가: 100 mgKOH/g, 가드너 점도: V-X, 고형분: 64%)) 8 중량부, 체질안료(JAEIL INDUSTRIAL CO.,LTD, BC-3000)(탄산칼슘) 4 중량부, 및 백색안료(이산화티탄) 33 중량부를 서서히 투입하며 교반시켰다. 다음 분산제(CHEONGWOO CFC CO.,LTD, CFC-607AC) 0.5 중량부를 투입하고 샌드밀을 이용하여 안료 입도(ASTM D1210을 참조하여 측정)가 30 ㎛ 이하가 될 때까지 분산시킨 후 제3 용제(자일렌+DOWANOL PMA) 4 중량부, 제2 아크릴 폴리올 수지(KCC社(수산기가: 120 mgKOH/g, 가드너 점도: Z1-Z3, 고형분: 60%) 34 중량부, 광안정제(TINUVIN-1130, TINUVIN-292) 1 중량부를 투입하여 상도 도료 주제부를 준비하였다.
다음 HDI 어덕트 폴리이소시아네이트 경화제(DURANATE 24A-100) 9 중량부에 제3 용제(부틸아세테이트) 1 중량부를 투입하여 상도 도료 경화제부를 준비하였다.
이후, 도장 시 중도 도료 주제부와 중도 도료 경화제부를 혼합하여 사용하였다.
[ 비교예 1 내지 5]
하기 표 1 내지 표 3의 조성을 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정으로 하도 도료부, 중도 도료부, 상도 도료부를 각각 준비하여 사용하였다.
도료부 성분 실시예 비교예
1 1 2 3 4 5
하도
도료부		 주제부 실란 변성 에폭시 수지 6 10.5 3 6 6 -
비스페놀 A 에폭시 수지 (고형분 70%) - - - - - 6
자일렌 2 3 2 2 2 2
코코졸 4 4 3 4 4 4
메톡시프로판올 2 2 2 2 2 2
이소프로필알콜 1 1 1 1 1 1
징크 분말 78.9 70.9 85.9 78.9 78.9 78.9
분산제 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
경화제부 아민계 경화제 2 3.5 1 2 2 2
경화촉진제 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
이소프로필알코올 1 2 0.5 1 1 1
코코졸 1 1 0.5 1 1 1
자일렌 1.7 1.7 0.7 1.7 1.7 1.7
합계(중량부) 100 100 100 100 100 100
도료부 성분 실시예 비교예
1 1 2 3 4 5
중도
도료부		 주제부 지방산 변성 에폭시 수지 10 10 10 0 25 10
비스페놀 A형 에폭시 수지 15 15 15 25 0 15
벤톤 2 2 2 2 2 2
분산제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
체질안료 43.5 43.5 43.5 43.5 43.5 43.5
백색안료 7 7 7 7 7 7
자일렌 2 2 2 2 2 2
코코졸 2 2 2 2 2 2
메틸 N-아밀케톤 1 1 1 1 1 1
벤질 알코올 2 2 2 2 2 2
경화제부 아마이드계 경화제 11 11 11 11 11 11
경화촉진제 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
벤질 알코올 1 1 1 1 1 1
자일렌 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
합계(중량부) 100 100 100 100 100 100
도료부 성분 실시예 비교예
1 1 2 3 4 5
상도
도료부		 주제부 제1 아크릴 폴리올 수지 8 8 8.1 8 8.1 8
제2 아크릴 폴리올 수지 34 34 34 34 34 34
자일렌 2 2 2.3 2 2.3 2
코코졸 5 5 5 5 5 5
DOWANOL PMA 2 2 2 2 2 2
벤톤 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
광안정제
(TINUVIN-1130)		 0.34 0.5 0.2 0.5 0.2 0.34
광안정제
(TINUVIN-292)		 0.66 0.5 0.4 0.5 0.4 0.66
백색안료 33 33 33 33 33 33
체질안료 4 4 4 4 4 4
분산제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
경화제부 폴리이소시아네이트 경화제 9 9 9 9 9 9
부틸아세테이트 1 1 1 1 1 1
합계(중량부) 100 100 100 100 100 100
[ 실험예 1]
실시예 및 비교예에서 각각 준비된 하도 도료부를 도포하고 주위온도 -18 내지 49 ℃ 및 상대습도 85 % 이하의 조건에서 도막 두께가 60 ㎛인 하도 도막을 형성하였다. 다음, 중도 도료부를 상기 하도 도막 상에 도포하고 주위온도 -5 내지 40 ℃ 및 상대습도 85 % 이하의 조건에서 도막 두께가 210 ㎛인 중도 도막을 형성하였다.
다음, 상기 하도 도막과 중도 도막이 형성된 도막을 하기 조건으로 Ageing(ISO20340)시켰다.
- 1 Cycle: -20 ℃(24hr) + QUV-A(72hr) + Q-FOG(72hr)
- 25 Cycles = 4,200 hr
이후, 도막의 물성을 다음과 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
* 방청성(Rust Creepage): ISO20340에 의거하여 평가하였다.
- Scribe line에서 발생한 Rust Creepage의 평균 width (mm)를 측정하고, 하기 계산식에 따라 측정
- 계산식: M = (C-W) / 2
(M: Rust creepage, C: Average of the nine point measurements, W: original width of the scribe (2 mm))
구분 실시예 비교예
1 1 2 3 4 5
Rust Creepage 2.6 mm 4.7 mm 3.6 mm 5.6 mm 4.3 mm 5.2mm
결과 합격 불합격 불합격 불합격 불합격 불합격
상기 표 4를 참조하면, 본 발명에 따른 하도 도료부와 중도 도료부로 도막을 형성함에 따라 Rust Creepage가 3 mm 이내로 측정되어 방청성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
[ 실험예 2]
상기 실험예 1에서 형성된 중도 도막 상에 실시예 및 비교예에서 각각 준비된 상도 도료부를 도포하고 주위온도 -5 내지 40 ℃ 및 상대습도 85 % 이하의 조건에서 도막 두께가 50 ㎛인 상도 도막을 형성하였다.
다음, 상기 하도 도막과 중도 도막과 상도 도막이 형성된 도막을 하기 조건으로 Ageing하였다.
- QUV-A Lamp로 2,000 hr 동안 자외선 조사
- 응축 사이클: 60 ℃, UV 8시간 <-> 40 ℃, Dark condensation 4시간
이후, 상도 도막의 물성을 다음과 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
* 색차(△E): ASTM D2244에 의거하여 평가하였다.
- 시험 전후의 색차를 color 컴퓨터를 이용하여 측정
* 광택유지율(Gloss Retention, %): ASTM D523에 의거하여 평가하였다.
- Glossmeter를 사용하여 입사각과 수광각이 각각 60°일 때의 반사율로 시험 전후의 광택을 측정
구분 실시예 비교예
1 1 2 3 4 5
색차(△E) 0.66 1.61 1.70 1.61 1.70 0.8
광택유지율
(Gloss Retention)		 87 62 60 62 60 80
결과 합격 불합격 불합격 불합격 불합격 합격
상기 표 5를 참조하면, 본 발명에 따른 상도 도료부로 도막을 형성함에 따라 색차가 낮고 광택유지율 70% 이상으로 높아 내후성이 우수한 것을 확인할 수 있다.

Claims (7)

  1. 실란 변성 에폭시 수지 3 내지 7 중량부, 아민계 경화제 1 내지 5 중량부, 징크 분말(zinc dust) 75 내지 85 중량부, 및 제1 용제 10 내지 15 중량부를 포함하는 하도 도료부; 및
    지방산 변성 에폭시 수지 5 내지 10 중량부, 비스페놀 A형 에폭시 수지 10 내지 15 중량부, 아마이드계 경화제 7 내지 13 중량부, 제1 안료 35 내지 55 중량부, 및 제2 용제 5 내지 15 중량부를 포함하는 중도 도료부를 포함하는 중방식 도장용 도료 키트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 실란 변성 에폭시 수지는 에폭시 당량이 240 내지 270 g/eq이고, 25 ℃에서의 점도가 2,000 내지 5,000 cPs인 것인 중방식 도장용 도료 키트.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 지방산 변성 에폭시 수지는 에폭시 당량이 260 내지 285 g/eq이고, 25 ℃에서의 점도가 2,000 내지 4,000 cPs인 것인 중방식 도장용 도료 키트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 비스페놀 A형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 450 내지 500 g/eq이고, 25 ℃에서의 가드너(Gardner) 점도가 Z2 내지 Z6인 것인 중방식 도장용 도료 키트.
  5. 청구항 1에 있어서,
    제1 아크릴 폴리올 수지 5 내지 10 중량부, 제2 아크릴 폴리올 수지 25 내지 35 중량부, 이소시아네이트계 경화제 5 내지 15 중량부, 제2 안료 30 내지 45 중량부, 광안정제 1 내지 2 중량부, 및 제3 용제 5 내지 10 중량부를 포함하는 상도 도료부를 더 포함하는 것인 중방식 도장용 도료 키트.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 아크릴 폴리올 수지는 수산기가(OH value)가 80 내지 120 mgKOH/g이고, 25 ℃에서의 가드너(Gardner) 점도가 V 내지 X인 것인 중방식 도장용 도료 키트.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 아크릴 폴리올 수지는 수산기가(OH value)가 100 내지 140 mgKOH/g이고, 25 ℃에서의 가드너(Gardner) 점도가 Z1 내지 Z3인 것인 중방식 도장용 도료 키트.
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