KR20190067168A - 코팅 - Google Patents

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구식 정
현호 신
에릭 리스베르그
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요툰 에이/에스
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Abstract

(i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 5.0 내지 50 중량%;
(ii) 하나 이상의 실란 1.5 내지 12 중량%;
(iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0 내지 20 중량%;
(iv) 하나 이상의 반응성 희석제 0 내지 15 중량%; 및
(v) 하나 이상의 경화제
를 포함하는 초고(ultra high)-고형분 함량 프라이머 코팅 조성물로서, 이때 상기 조성물은 ASTM D5201-05에 따라 측정된 90 중량% 이상의 고형분 함량을 가지며; 상기 조성물은 23℃ 및 50% RH에서 200 내지 800cps의 점도 (ASTM D 4287)를 가지며; 상기 경화제 중의 활성 수소 당량 대 코팅 조성물의 에폭시 당량의 비는 50:100 내지 120:100의 범위인, 코팅 조성물.

Description

코팅
본 발명은, 기재 상에 속경화성(fast curing) 부식-방지성 프라이머 층을 제공하기 위해 통상적인 에어리스 분무 장치에 의해 적용될 수 있는 저 용제 또는 무 용제 에폭시 프라이머 코팅 조성물에 관한 것이다. 특히, 상기 프라이머는 범용 프라이머일 수 있으며, 이는 오버코팅의 필요없이 단일 코팅으로 적용될 수 있다.
에어리스 분무가 가능하고 매우 낮은 용제 함량을 갖는 코팅 조성물을 제공하기 위해, 본 발명은 비스페놀 F 에폭시 수지와 일정 함량의 실란 가교결합제 및 바람직하게는 반응성 희석제 및 탄화수소 수지의 조합물을 필요로 한다.
종래의 선박 페인팅에서는 선박의 여러 부분이 개별적으로 부식-방지 페인트로 코팅된다. 선박은, 조립을 하기 전에 각 블록마다 페인팅 작업을 수행할 수 있도록, 개별 블록을 제조하고 조립함으로써 제작된다.
전형적으로 내후성, 각종 마감 코팅과의 밀착성 및 부식방지성이 우수한 범용 프라이머 (단층 프라이머)가 블록 (이전에 표면 처리로 처리된 것)을 코팅하는데 사용된다. 이것은 페인팅 공정을 단순하게 하고 낭비를 최소화시킨다.
공지된 범용 프라이머는 에폭시 수지, 염화비닐-계 공중합체 및 경화제를 기본으로 하는 것을 포함한다 (JP211464/1998). 그러나, 이러한 코팅 조성물은 고체 에폭시 수지 및 고체 아민-계 경화제를 사용하므로 다량의 용제가 필요하다. 일반적으로 안전성, 경제적 및 환경적 이유로 용제 함량을 감소시키는 것이 바람직하다. 따라서 고-고형분 범용 프라이머가 요구된다.
상기 문제를 해결하기 위한 고-고형분 에폭시-계 부식방지성 페인트로서, 비스페놀 A 형의 액체 에폭시 수지를 함유하는 주 시약(main agent) 성분과 지방족 폴리아민, 지환족 폴리아민, 방향족 폴리아민, 폴리아미드 등을 단독으로 또는 조합하여 사용하는 아민-계 경화제를 포함하는 부식방지성 코팅 조성물이 개발되었다 (예를 들면, JP80563/2002). 이 고-고형분 부식-방지 페인트는 약 80 중량%의 고형분 함량을 가지며 약 20 중량%의 용제 함량을 갖는다.
EP-A-1788048에는 급속하게 경화되는 고-고형분 부식방지성 코팅 조성물이 기재되어 있다. 이 특허는 100%까지의 높은 고형분 함량을 언급하고 있지만, 많은 실시예들은, 새로운 법령에 따르면 VOC에 기여하는 것으로 여겨지는 벤질 알콜과 같은 용제를 상당량 함유하고 있다. 이 발명의 코팅은, 보다 낮은 VOC를 가지며 1.5 시간 이상의 유용한 가사 시간 (pot life)으로 통상적인 에어리스 분무 장비로 적용될 수 있다. 고-고형분 실시예 16-18은, 가능하게는 혼합물의 과도한 점도 때문에, 매우 불량한 가사 시간을 갖는다.
본 발명자들은 이제, 특히 이용가능한 가사 시간 및 가요성 (flexibility) 면에서 기존 기술 이상으로 성능을 발휘하는 새로운 고-고형분 범용 프라이머를 고안하였다. 따라서, 본 발명의 조성물은 훨씬 더 긴 기간 동안에 걸쳐 적용될 수 있을뿐만 아니라, 생성 코팅이 더 유연성이다. 이론에 의해 제한되기를 바라지는 않지만, 본 발명자들은, 이들 두 효과가, 다른 고-고형분 코팅 조성물에 비해 본 발명에서 달성한 보다 낮은 점도와 관련이 있다고 추측한다.
밸러스트(ballast) 수 탱크에 적용된 것과 같은 범용 프라이머의 서비스 수명의 주요 한계중 하나는 취성(brittleness)이다. 환경으로부터의 스트레인(파도, 바람, 전류 및 온도 변화)으로 인해 선박의 강철 구조물이 움직이면 코팅에 크랙이 생길 위험이 있으며, 이때 용접부가 가장 민감한 영역인 것으로 보인다.
본 발명의 무-용제 시스템은 훨씬 더 유연성이 있는 것으로 입증되었으며, 이는, 선박이 사용되지 않는 시간 동안 유지 보수 작업을 상당히 감소시키는데 기여할 것으로 기대될 수 있다.
이 탱크의 또 다른 약점은 낮은 DFT 영역인데, 개발된 제품은 심지어 160 마이크로미터 정도의 낮은 DFT에서도 탁월한 성능을 입증했다.
개발된 코팅의 부식방지 특성도 또한 매우 우수한 것으로 나타났다. 녹 크립 (rust creep) 및 강철 기재로부터의 코팅의 분리와 같은 개발된 제품의 부식성을 평가하기 위해 몇 가지 가속화된 시험 방법이 사용되었다. 수행된 모든 시험은 새로운 무-용제 에폭시의 단일 코팅이 동일한 총 DFT (320 마이크로미터)에서 비교할 때 기존의 범용 프라이머 코팅의 2 개 코트보다 우수함을 보여준다.
무-용제 시스템의 경우 오버코팅 간격이 또 다른 통상적인 과제이며, 그 이유는 최대 오버코팅 간격이 다소 짧아지는 경향이 있기 때문이다. 본 발명의 제형은 옥외 노출시 최대 2 주간의 재코팅 간격을 제공한다. 이는 기존의 용제-계 제품과 동일한 수준이며, 무-용제 시스템에 대해 우수하다고 간주된다.
본 발명의 또 다른 목표는, 기존의 에어리스 분무 장비로 일년 내내 적용할 수 있고 가사 시간이 양호한 제품을 개발하는 것이다. 이 목표를 달성하기 위해, 부식방지 특성을 유지하면서 점도를 줄이는 데 많은 노력을 기울였으며, -5 내지 40℃의 온도 범위에서 적어도 소정 온도 간격 동안 상기 작업을 성공적으로 완수하였다.
또한, 본 발명의 무-용제 에폭시 코팅 조성물은 탁월한 부식방지성, 긴 가사 시간 및 양호한 건조 시간을 제공한다는 것이 밝혀졌다. 대조적으로, 대부분의 무-용제 시스템은 상당히 증가된 건조 시간 및 짧은 가사 시간을 나타낸다.
따라서, 한 양태에서, 본 발명은 초고(ultra high)-고형분 함량 프라이머 코팅 조성물을 제공하며, 상기 조성물은
(i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 5.0 내지 50 중량%;
(ii) 하나 이상의 실란 1.5 내지 12 중량%;
(iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0.5 내지 20 중량%;
(iv) 하나 이상의 반응성 희석제 1.0 내지 15 중량%; 및
(v) 하나 이상의 경화제
를 포함하며, 이때
상기 조성물은 ASTM D5201-05에 따라 측정된 90 중량% 이상의 고형분 함량을 가지며;
상기 조성물은 23℃ 및 50% RH에서 200 내지 800cps의 점도 (ASTM D 4287)를 가지며;
상기 경화제 중의 활성 수소 당량 대 코팅 조성물의 에폭시 당량의 비는 50:100 내지 120:100의 범위이다.
바람직하게는, 코팅 조성물은 5 중량% 미만의 용제 함량을 갖는다.
일 양태에서, 본 발명은 초고-고형분 함량 프라이머 코팅 조성물을 제공하며, 상기 조성물은
(i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 5.0 내지 50 중량%;
(ii) 하나 이상의 실란 1.5 내지 12 중량%;
(iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0.5 내지 20 중량%;
(iv) 하나 이상의 반응성 희석제 0 내지 15 중량%; 및
(v) 하나 이상의 경화제
를 포함하고, 이때 상기 조성물은 ASTM D5201-05에 따라 측정된 90 중량% 이상의 고형분 함량을 가지며;
상기 조성물은 23℃ 및 50% RH에서 200 내지 800cps의 점도를 가지며;
상기 경화제 중의 활성 수소 당량 대 코팅 조성물의 에폭시 당량의 비는 50:100 내지 120:100의 범위이다.
다른 양태에서, 본 발명은 초고-고형분 함량 프라이머 코팅 조성물을 제공하며, 상기 조성물은
(i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 5.0 내지 50 중량%;
(ii) 하나 이상의 실란 1.5 내지 12 중량%;
(iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0 내지 20 중량%;
(iv) 하나 이상의 반응성 희석제 1.0 내지 15 중량%; 및
(v) 하나 이상의 경화제
를 포함하고, 이때 상기 조성물은 ASTM D5201-05에 따라 측정된 90 중량% 이상의 고형분 함량을 가지며;
상기 조성물은 23℃ 및 50% RH에서 200 내지 800cps의 점도 (ASTM D 4287)를 가지며;
상기 경화제 중의 활성 수소 당량 대 코팅 조성물의 에폭시 당량의 비는 50:100 내지 120:100의 범위이다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 초고-고형분 함량 프라이머 코팅 조성물을 제공하며, 상기 조성물은
(i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 5.0 내지 50 중량%;
(ii) 하나 이상의 실란 1.5 내지 12 중량%;
(iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0 내지 20 중량%;
(iv) 하나 이상의 반응성 희석제 0 내지 15 중량%; 및
(v) 하나 이상의 경화제
를 포함하고, 이때 상기 조성물은 ASTM D5201-05에 따라 측정된 90 중량% 이상의 고형분 함량을 가지며;
상기 조성물은 23℃ 및 50% RH에서 200 내지 800cps의 점도 (ASTM D 4287)를 가지며;
상기 경화제 중의 활성 수소 당량 대 코팅 조성물의 에폭시 당량의 비는 50:100 내지 120:100의 범위이다.
또 다른 양태에서, 본 발명은
하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지를 포함하는 성분 (A); 및
하나 이상의 경화제를 포함하는 성분 (B)
를 포함하는 초고-고형분 함량 프라이머 코팅 조성물을 제공하며,
상기 프라이머 코팅 조성물은 하나 이상의 실란, 및 임의적으로 하나 이상의 탄화수소 수지; 및 임의적으로 하나 이상의 반응성 희석제를 추가로 포함하고;
상기 코팅 조성물은
(i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 5.0 내지 50 중량%;
(ii) 하나 이상의 실란 1.5 내지 12 중량%;
(iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0 내지 20 중량%, 예컨대 0.5 내지 20 중량%; 및
(iv) 하나 이상의 반응성 희석제 0 내지 15 중량%, 예컨대 1.0 내지 15 중량%
를 포함하고;
상기 조성물은 90 중량% 이상의 고형분 함량을 가지며;
상기 조성물은 23℃ 및 50% RH에서 200 내지 800cps의 점도를 가지며;
상기 경화제 중의 활성 수소 당량 대 코팅 조성물의 에폭시 당량의 비는 50:100 내지 120:100의 범위이다.
다른 양태에서 보면, 본 발명은
비스페놀 F 에폭시 수지를 포함하는 성분 (A); 및
하나 이상의 경화제를 포함하는 성분 (B)
를 포함하는 키트를 제공하며, 이때 상기 성분 (A) 및 성분 (B)는 생성 조성물을 기재에 적용하기 전에 블렌딩하기에 적합하고, 상기 성분 (A) 및 성분 (B)의 블렌딩 시, 생성 조성물은
(i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 10 내지 50 중량%;
(ii) 하나 이상의 실란 1.5 내지 12 중량%;
(iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0 내지 20 중량%, 예컨대 0.5 내지 20 중량%;
(iv) 하나 이상의 반응성 희석제 0 내지 15 중량%, 예컨대 1.0 내지 15 중량%
를 포함하고;
상기 조성물은 90 중량% 이상의 고형분 함량을 가지며;
상기 조성물은 23℃ 및 50% RH에서 200 내지 800cps의 점도를 가지며;
상기 경화제 중의 활성 수소 당량 대 코팅 조성물의 에폭시 당량의 비는 50:100 내지 120:100의 범위이다.
다른 양태에서 보면, 본 발명은 하기 (A) 및 (B)를 포함하는 키트를 제공한다:
(i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 20 내지 60 중량%;
(ii) 하나 이상의 실란 2.0 내지 15 중량%;
(iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0.5 내지 20 중량%; 및
(iv) 하나 이상의 반응성 희석제 0 내지 15 중량%, 예컨대 1.0 내지 15 중량%
를 포함하는 성분 (A); 및
하나 이상의 경화제를 포함하는 성분 (B).
또 다른 양태에서 보면, 본 발명은 하기 (A) 및 (B)를 포함하는 키트를 제공한다:
(i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 20 내지 60 중량%;
(ii) 하나 이상의 실란 2.0 내지 15 중량%;
(iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0 내지 20 중량%; 및
(iv) 하나 이상의 반응성 희석제 1.0 내지 15 중량%
를 포함하는 성분 (A); 및
하나 이상의 경화제를 포함하는 성분 (B).
추가의 양태에서 보면, 본 발명은 하기 (A) 및 (B)를 포함하는 키트를 제공한다:
(i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 20 내지 60 중량%;
(ii) 하나 이상의 실란 2.0 내지 15 중량%;
(iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0 내지 20 중량%; 및
(iv) 하나 이상의 반응성 희석제 0 내지 15 중량%, 예컨대 1.0 내지 15 중량%
를 포함하는 성분 (A); 및
하나 이상의 경화제를 포함하는 성분 (B).
본 발명의 또 다른 양태에서, 본 발명은 상기 정의된 바와 같은 프라이머 조성물로 코팅된 기재를 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 본 발명은 경화된 본원에서 정의된 프라이머 코팅 조성물로 코팅된 기재를 제공한다.
또 다른 양태에서 본 발명은, 성분 (A) 및 (B)를 조합하는 것을 포함하는, 상기 정의된 바와 같은 코팅 조성물의 제조 방법을 제공한다.
다른 양태에서, 본 발명은 코팅 조성물을 기재에 적용하는 방법을 제공하며, 상기 방법은, 성분 (A) 및 (B)를 블렌딩하여 혼합물을 형성하고 상기 혼합물을 기재에 예를 들면 에어리스 분무에 의해 적용하고, 임의적으로 상기 코팅을 경화시키는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 본 발명은, 코팅 조성물을 기재에 적용하는 방법을 제공하며, 상기 방법은,
(I) 상기 정의된 성분 (A) 및 (B)를 블렌딩하여 혼합물을 형성하고 상기 혼합물을 기재에 예를 들면 에어리스 분무에 의해 적용하는 단계;
(II) 상기 혼합물이 상기 기재 상에서 경화되기 전에, 코팅된 기재 상에 상기 혼합물의 제 2 코팅을 적용하는 단계;
임의적으로, 상기 단계 (II)를 반복하는 단계; 및
(III) 코팅 조성물을 경화시키는 단계
를 포함한다.
모든 실시양태에서, 코팅 조성물이 1.0 내지 15 중량%의 하나 이상의 반응성 희석제를 포함하는 것이 바람직하다.
모든 실시양태에서, 코팅 조성물이 0.5 내지 20 중량%의 하나 이상의 탄화수소 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
정의
본 발명은 고-고형분 프라이머 코팅 조성물에 관한 것이다. 코팅 조성물이라는 용어는 제 1 조성물 (A) 및 제 2 조성물 (B)의 조합으로부터 형성된 조성물을 정의하기 위해 사용된다. 조기(premature) 경화를 방지하기 위해, 본 발명의 프라이머 코팅 조성물은 두 부분, 즉 에폭시 수지를 포함하는 제 1 조성물 (A) 및 경화제를 포함하는 제 2 조성물 (B)로 공급된다. 상기 조성물의 나머지 성분은 바람직하게는 성분 (A)에 존재하지만 성분 (B)를 통해 첨가될 수도 있다.
발명에 대한 상세한 설명
본 발명은 금속 기재, 특히 강철(steel) 기재와 같은 기재를 위한 부식방지성 프라이머 코팅 조성물에 관한 것이다. 상기 강철 기재는 본 발명의 코팅이 유용할 수 있는 임의의 물체(object) 상에 존재할 수 있다. 특히, 상기 기재는 바람, 비, 얼음 또는 눈과 같은 요소에 노출되는 기재, 또는 물, 특히 바닷물에 노출되는 기재이다. 상기 기재는 연안(offshore) 플랫폼, 풍력 터빈, 굴뚝, 발전소 또는 기타 산업 설비, 교량, 크레인, 선박, 차량 등 상에 존재하는 것일 수 있다. 중요한 영역은 보이드 스페이스(void spaces), 갑판, 연안 설비 상의 선체 스플래시 구역 외부의 수퍼 구조물(super structure) 및 긴 사용 수명이 요구되는 연안 설비 상의 일반 외측부를 포함한다.
가장 바람직한 실시양태에서, 상기 기재는 선박의 일부, 특히 선박의 밸러스트 수 탱크 또는 이동식 수 탱크이다.
상기 프라이머 코팅 조성물은 기재 상에 에폭시 프라이머 층을 형성한다. 상기 프라이머 층은 원한다면 오버코팅될 수 있지만, 이상적으로는 본 발명의 조성물은 범용 프라이머이다. 범용 프라이머는 우수한 부식방지성 보호 기능을 제공한다. 추가의 방오성, 색 안정성 또는 UV 저항성이 요구되는 경우, 오버코팅이 적용될 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 프라이머 코팅 조성물은 단일 층으로서 적용되고 오버코팅되지 않는다. 임의의 오버코팅층의 특성은 본 발명의 특징이 아니며, 따라서 임의의 공지된 오버코팅층이 사용될 수 있다. 대안적으로, 상기 프라이머 층은 기재에 존재하는 유일한 층일 수 있다. 코팅 조성물이 단일 코트로서, 즉 하나의 적용 단계로 적용되는 것이 바람직하다는 것을 주목해야 한다. 따라서, 상기 프라이머 조성물은 여러 번 코팅할 필요가 없다.
프라이머 코팅 조성물
프라이머 층 코팅 조성물은 하나 이상의 에폭시 수지를 기반으로 하는 결합제를 포함한다. 프라이머 층 조성물 내의 에폭시 수지의 조합물은 본원에서 결합제로 불린다. 프라이머 층 조성물을 기재에 적용하기 직전에, 제 1 조성물을 경화제를 포함하는 제 2 조성물과 혼합하여 프라이머 층 조성물을 형성한다. 그 프라이머 층 조성물은 이어서 기재 상에서 경화되어 프라이머 층을 형성한다.
프라이머 층 조성물 내의 결합제는 하나 또는 하나 초과의 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 이상적으로, 프라이머 층 조성물은 하나 이상의 액체 에폭시 수지를 포함한다. 액체라는 용어는 23℃, 1 기압의, 실온 및 상압에서의 에폭시 수지의 상태를 지칭한다.
본 발명의 코팅 시스템의 특정 특징은 높은 고형분 함량 및 그에 따른 존재 휘발성 유기 화합물 (VOC)의 낮은 함량이다. 프라이머 층 코팅 조성물은 바람직하게는 90 중량% 이상, 예를 들면 95 중량% 이상, 보다 바람직하게는 99 중량% 이상의 고형분 함량을 갖는다.
본 발명의 코팅 시스템의 특정 특징은 고 체적 고형분 % ("VS%") 및 그에 따른 존재 휘발성 유기 화합물 (VOC)의 낮은 함량이다. 프라이머 층 코팅 조성물은 바람직하게는 90% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상, 특히 바람직하게는 99% 이상, 특히 100%의 체적 고형분 %를 갖는다.
제 1 조성물은, 마찬가지로, 바람직하게는 적어도 80%, 예를 들어 적어도 90%의 체적 고형분 %를 갖는다. 제 2 조성물 역시, 바람직하게는 적어도 80%, 바람직하게는 적어도 90%의 체적 고형분 %를 갖는다.
체적 고형분 (%로 표시)은 종종 "VS%"라고 한다. VS%는 D5201-05에 따라 결정된다.
본 발명의 프라이머 조성물은 예컨대 5 중량% 미만의 용제, 특히 2 중량% 미만의 용제, 보다 특히 1.0 중량% 미만, 예컨대 0.5 중량% 이하의 용제와 같은 매우 낮은 용제 함량을 포함한다. 이상적으로는, 본 발명의 고-고형분 코팅 조성물에는 용제가 전혀 존재하지 않는다.
제 1 조성물은 또한 5.0 중량% 미만의 용제, 특히 2.0 중량% 미만의 용제, 보다 특히 1.0 중량% 미만, 예컨대 0.5 중량% 이하의 용제와 같은 매우 낮은 수준의 용제를 함유할 수 있다. 이상적으로, 제 1 조성물에는 용제가 전혀 존재하지 않는다. 제 2 조성물 또한, 5.0 중량% 미만의 용제, 특히 2.0 중량% 미만의 용제, 보다 특히 1.0 중량% 미만, 예컨대 0.5 중량% 이하의 용제와 같은 매우 낮은 수준의 용제를 함유할 수 있다. 이상적으로, 제 2 조성물에는 용제가 전혀 존재하지 않는다.
높은 고형분 체적 및 낮은 용제 함량은 보다 낮은 VOC 함량으로 이어진다. VOC 함량은 바람직하게는 250 g/L 미만, 더욱 바람직하게는 100 g/L 미만, 가장 바람직하게는 50 g/L 미만이다. 일부 실시양태에서, VOC 함량은 25 g/L 이하, 예컨대 10 g/L 이하일 수 있다. 이와 관련하여 휘발성 유기 화합물은 벤질 알콜을 포함한다.
매우 낮은 VOC 함량은, 매우 짧은 "T2" 시간 (즉, 택-프리(tack-free) 시간) 및 매우 짧은 "T3" 시간 (경질 건조(hard dry)) 시간을 갖는 속경화(fast curing) 코팅 시스템을 확립하는 것을 가능하게 한다. T2 시간은 20 시간 미만, 예를 들어 17 시간 미만일 수 있다. T3 시간은 24 시간 미만일 수 있다 (ASTM D5895, 350 마이크로미터 필름 두께 코팅 상에서 10℃에서 50% RH로 측정됨). 특정의 바람직한 실시양태에서, "T2" 시간은 23℃/50% RH에서 12 시간 미만이다. 동일 조건에서 T3 시간은 14 시간 이하, 예를 들어 12 시간 이하일 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물의 가사 시간은 바람직하게는 1 시간 이상, 예를 들면 1 내지 3 시간, 예컨대 1.5 내지 2.5 시간이다. "가사 시간"은, 조성물이 에어리스 분무 절차에 의해 여전히 기재에 적용되도록 할 수 있는, 제 1 및 제 2 성분의 혼합 후 시간을 의미한다. 코팅 조성물이 너무 빨리 경화된다면, 코팅 조성물은 매우 짧은 가사 시간을 갖는다. 선박 블록과 같은 대형의 물체를 코팅하는 데 걸리는 시간과 분무 건(spray gun)에 공급되는 150m의 하우스의 체적을 감안할 때 30 분 미만의 가사 시간은 상업적으로 어려움이 있다.
본 발명의 조성물의 중요한 특성의 대부분은 본 발명 조성물의 고-고형분 및 상대적으로 낮은 점도의 결과이다.
두 성분의 조합 직후에 측정된 코팅 조성물의 점도는 80 내지 130 KU, 예컨대 90 내지 120 KU (5℃에서), 또는 60 내지 105 KU, 예를 들어 70 내지 100 KU (23℃에서) 범위 내일 수 있다.
대안적으로, 두 성분의 조합 직후에 측정된 점도는 23℃에서 200 내지 800cps, 예컨대 200 내지 700cps, 특히 250 내지 600cps일 수 있다.
제 1 조성물의 점도는 23℃에서 300 내지 800 cps, 예를 들어 350 내지 750 cps의 범위일 수 있다.
상기 조성물은 시간이 지나면서 경화되고 이에 따라 경화 동안 조성물의 점도가 증가함을 알 것이다. 제 1 항에서 측정된 점도는, 혼합 직후, 따라서 임의의 유의적인 정도의 경화 공정이 일어나기 전에 취해진 값이다. 혼합 직후는 혼합 후 5 ~ 10 분 이내를 의미한다.
에폭시 수지
에폭시-계 결합제 시스템은 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지를 포함한다. 상기 수지에 다수의 에폭시 기 (즉, 적어도 2 개의 그러한 기)를 사용함으로써 가교결합된 네트워크가 형성되는 것을 보장할 수 있다.
프라이머 조성물의 비스페놀 F 에폭시 수지는 EEW 값이 100 내지 350일 수 있다. 그러나, 프라이머 층 조성물의 에폭시 수지의 EEW가 300 이하, 예컨대 100 내지 300, 특히 150 내지 250, 특히 170 내지 200인 것이 특히 바람직하다. 이상적으로, 에폭시 수지는 액체이다.
이러한 EEW 수준은, 에폭시 수지 성분 (제 1 조성물 A)과 경화제 성분 (제 2 조성물 B) 사이의 바람직한 혼합비 (예를 들어, 1:1 내지 4:1, 예를 들어 3:1 체적 고형분)를 가진 프라이머 층 조성물의 제조를 가능하게 하기 때문에 중요하다.
또한, 낮은 Mw (종종 낮은 EEW와 상호 관련이 있음) 수지는 점도가 더 낮으므로 제형용 용제가 덜 요구된다는 것은 잘 알려져 있다. 이는 본 발명의 VOC 함량을 감소시키고 고-고형분 함량을 가능하게 한다. 그러나, Mw가 너무 낮지 않도록 주의해야 하는데, 그 이유는 Mw가 너무 낮으면 결정화의 위험이 있기 때문이다.
비스페놀 F 수지의 Mw는 170 g/mol 초과일 수 있다.
바람직한 비스페놀 F (4',4'-메틸렌 비스페놀) 수지는 비스페놀 F와 에피클로로히드린의 조합으로부터 유도된다. 이작용성 수지의 사용이 특히 바람직하다.
비스페놀 F 수지의 사용은, 보다 일반적인 비스페놀 A 수지를 포함하는 코팅 조성물에 비해 코팅 조성물의 점도를 감소시키는 것으로 밝혀졌기 때문에 중요하다.
하나 이상의 에폭시 수지, 예를 들어 두 개의 액체 에폭시 수지의 혼합물을 사용하는 것이 가능하다. 따라서, 2 가지 유형의 비스페놀 F 수지가 사용될 수 있다.
이 수지는 YDF-170 (국도(Kukdo)), GY285 (헌츠만(Huntsman)), DER354 (다우(Dow)), 에피코트(EPIKOTE) 862 (모멘티브(Momentive)), BFE-170 (CCP) 또는 KF8100 (코오롱(Kolon))과 같은 쉽게 입수가능한 제품이다.
비스페놀 F 군 뿐만 아니라, 상기 조성물은, 분자 당 하나 이상의 에폭시기(이는 내부에, 말단에 또는 환형 구조 상에 위치함)를 함유하는, 방향족 또는 비-방향족 에폭시 수지로부터 선택된 추가의 에폭시 수지를 함유할 수 있다.
적절한 추가의 에폭시-계 결합제 시스템은, 비스페놀 A, 노볼락(Novolac) 에폭시, 이량체 개질된 에폭시, 지환족 에폭시, 글리시딜 에스테르 및 에폭시 작용성 아크릴 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택된 에폭시 및 개질된 에폭시 수지를 포함한다.
고체 에폭시
추가의 바람직한 실시양태에서, 액체 에폭시 프라이머는 결합제 조성물 중 반-고체 또는 고체 에폭시 수지와 조합된다. 고체 및 액체 에폭시 수지의 조합은 VOC를 최소화하면서 이상적인 건조/경화 시간을 이끌어 낼 수 있다. 고체 및 액체 에폭시 수지를 첨가함으로써, 본 발명자들은 용제를 줄일 수 있고, 따라서 건조/경화 시간, 취급 용이성 및 VOC 요건 사이의 이상적인 균형을 제공한다.
고체 에폭시 수지는 하나 이상의 에폭시기를 함유한다. 적합한 에폭시-계 결합제 시스템은 비스페놀 A, 노볼락 에폭시, 비-방향족 수소화된 에폭시, 이량체 개질된 에폭시, 지환족 에폭시, 글리시딜 에스테르 및 에폭시 작용성 아크릴 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택된 에폭시 및 개질된 에폭시 수지를 포함하는 것으로 생각된다.
바람직한 고체 에폭시 수지는 비스페놀 A-계 수지, 예컨대 4,4'-이소프로필리덴디페놀-에피클로로히드린 수지, 노볼락 수지 등을 포함한다.
가장 바람직한 것은, 300 내지 1000의 에폭시 중량 (EEW)을 갖는 고체 에폭시 수지이다. 그러나, 고체 에폭시 수지의 EEW가 350 내지 750, 예를 들어 400 내지 700, 특히 500 내지 670의 범위인 것이 가장 바람직하다. 비스페놀 A 유형 수지의 사용이 가장 바람직하다.
대안적으로, 바람직한 실시양태에서, 하나 이상의 에폭시 수지 성분은 300 미만의 EEW를 가지며, 제 2 에폭시 수지는 300을 초과하는 EEW를 갖는다.
프라이머 층의 결합제에 액체 및 고체의 에폭시 수지가 둘다 존재하는 경우, 액체 에폭시 수지가 고체 에폭시 수지에 비해 과량인 것이 바람직하다. 전형적으로, 액체 대 고체 에폭시 수지들의 중량비는 결합제 중에서 2:1 내지 1:1, 예컨대 2:1 내지 1.1:1의 범위이다.
그러나, 프라이머 층 조성물 및 이에 따라 제 1 조성물은 액체 에폭시 수지만을 포함하는 것이 바람직하다.
후술하는 바와 같이, 프라이머 층 조성물은 결합제 성분을 형성하는 에폭시 수지 이외에 다른 성분을 함유할 것이다. 결합제 성분은 바람직하게는 프라이머 층 조성물의 10 내지 50 중량%, 예를 들어 10 내지 40 중량%, 특히 20 내지 40 중량%, 가장 특히 25 내지 35 중량%를 구성한다.
결합제 성분은, 프라이머 층 조성물을 구성하는 제 1 조성물의 25 내지 70 중량%, 예컨대 제 1 조성물의 25 내지 60 중량%를 구성하는 것이 바람직하다.
실란
본 발명의 코팅 조성물은 또한 하나 이상의 실란을 함유한다. 실란은 저온에서의 건조 특성, 유연성, 기재에 대한 접착성 및 부식방지 성능을 향상시킬 수 있다. 상기 실란은 제 1 조성물의 일부로서 또는 제 2 조성물의 일부로서, 바람직하게는 제 1 조성물의 일부로서 제공될 수 있다. 이상적으로, 실란은 에폭시기를 함유하는 실란이다. 본 발명에서 사용되는 실란은 일반적으로 400g/몰 미만과 같이 낮은 Mw를 갖는다. 적합한 실란은 화학식 (I) 또는 (II)의 것이다:
Y-R(4-z)SiXz (I)
Y-R(3-y)R1SiXy (II)
상기 식에서,
z는 1 내지 3의 정수이고,
y는 1 내지 2의 정수이고,
R은, 에테르 또는 아미노 결합기를 임의적으로 함유하는, 1 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 기이고,
R1은 1 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 기이고,
Y는, 상응하는 경화제 또는 결합제 작용기와 반응할 수 있는, R에 결합된 작용기이고, 바람직하게는 아민 또는 에폭시기이고,
X는 각각 독립적으로 할로겐 기 또는 알콕시기를 나타낸다.
작용기 Y로서 이소시아네이트, 에폭시, 아미노, 하이드록시, 카복시, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기가 바람직하다. Y 기는 사슬 R의 임의의 부분에 결합될 수 있다. Y가 에폭시 기를 나타내는 경우, R은, 에폭사이드 고리 시스템의 형성을 허용하기 위해 적어도 2 개의 탄소 원자를 보유할 것이다.
Y가 아미노 기 또는 에폭시 기인 것이 특히 바람직하다. 아미노 기는 바람직하게는 NH2이다. Y는 바람직하게는 에폭시 기이다.
Y 기가 폴리아민이고 에폭시 결합제와 반응하는 경우, 이 시나리오에서 실란은 상기 (B) 성분의 일부로서 제공되는 것이 바람직하다. 일반적으로, 본 발명의 키트에서, 실란은 실란이 존재하는 키트 성분의 임의의 성분과 반응해서는 안된다.
X가 알콕시 기, 예컨대 C1-6 알콕시 기, 특히 메톡시 또는 에톡시 기인 경우가 특히 바람직하다. 또한, 2 또는 3 개의 알콕시 기가 존재하는 것이 특히 바람직하다. 따라서, z는 이상적으로 2 또는 3, 특히 3이다. 아래첨자 y는 바람직하게는 2이다.
R1은 바람직하게는 메틸과 같은 C1-4 알킬이다.
R은 12 개 이하의 탄소 원자를 갖는 하이드로카보닐 기이다. 하이드로카보닐은 C 및 H 원자만을 포함하는 기를 의미한다. 그것은 알킬렌 사슬 또는 알킬렌 사슬과 고리(예컨대 페닐 또는 사이클로헥실 고리)의 조합을 포함할 수 있다. "임의적으로 에테르 또는 아미노 링커를 함유하는"이라는 표현은, 탄소 사슬 내에 -O- 또는 -NH- 기가 개재되어, 예컨대 실란, 예를 들면 [3-(2,3-에폭시 프로폭시)프로필]트리메톡시실란 (H2COCHCH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3)를 형성할 수 있음을 의미한다. 상기 링커 -O- 또는 -NH-에 결합되는 탄소 원자에 Y 기가 결합되지 않는 것이 바람직하다.
따라서, R은 (C6H5)-NH-(CH2)3-또는 Ph-NH-(CH2)3-또는 (C6H5)-(CH2)3 등을 나타낼 수 있다.
R은 바람직하게는, 임의적으로 에테르 또는 아미노 결합기를 함유하는, 2 내지 8 개의 C 원자를 갖는 (명백하게는 Y 이외에는) 치환되지 않은 분지형 알킬 사슬이다.
따라서, 바람직한 실란의 화학식은 하기 구조식 (III)을 갖는다:
Y'-R'(4-z')SiX'z ' (III)
상기 식에서,
Z'는 2 내지 3의 정수이고,
R'는, 임의적으로 에테르 또는 아미노 결합기를 함유하는, 2 내지 8 개의 C 원자를 갖는 비-치환된 비-분지형 알킬 사슬이고,
Y'는 R'기에 결합되는 아미노 또는 에폭시 작용기이고,
X'는 알콕시기를 나타낸다.
이러한 실란의 예는, 라인펠덴 소재의 데구싸(Degussa)에 의해 제조되고 다이나실란(Dynasylan) (등록상표) D의 상품명으로 판매되는 제품, OSi 스페셜티즈(Specialties)에 의해 제조된 실퀘스트(Silquest) (등록상표) 실란 및 웩커(Wacker)에 의해 제조된 제노실(GENOSIL) (등록상표) 실란이다.
구체적인 예는, 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 (다이나실란 MEMO, 실퀘스트 A-174NT), 3-머캅토프로필트리(메)에톡시실란 (다이나실란 MTMO 또는 3201, 실퀘스트 A-189), 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 (다이나실란 GLYMO, 실퀘스트 A-187), 트리스(3-트리메톡시실릴프로필)이소시아누레이트 (실퀘스트 Y-11597), γ-머캅토프로필트리메톡시실란 (실퀘스트 A-189), 베타-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란 (실퀘스트 A-186), 감마-이소시아네이토프로필트리메톡시실란 (실퀘스트 A-Link 35, 제노실(Genosil) GF40), (메타크릴옥시메틸)트리메톡시실란 (제노실 XL 33), (이소시아네이토메틸)트리메톡시실란 (제노실 XL 43), 아미노프로필트리메톡시실란 (다이나실란 AMMO, 실퀘스트 A-1110), 아미노프로필트리에톡시실란 (다이나실란 AMEO) 또는 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란 (다이나실란 DAMO, 실퀘스트 A-1120) 또는 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 트리아미노-작용성 트리메톡시실란 (실퀘스트 A-1130), 비스(감마-트리메톡시실릴프로필)아민 (실퀘스트 A-1170), N-에틸-γ-아미노이소부틸트리메톡시실란 (실퀘스트 A-Link 15), N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란 (실퀘스트 Y-9669), 4-아미노-3,3-디메틸부틸트리메톡시실란 (실퀘스트 Y-11637), (N-사이클로헥실아미노메틸)트리에톡시실란 (제노실 XL 926), (N-페닐아미노메틸)트리메톡시실란 (제노실 XL 973), 데오링크(Deolink) 에폭시 TE 및 데오링크 아미노 TE (D.O.G 도이취 욀파브릭(Deutsche Oelfabrik)) 및 이들의 혼합물을 포함한다.
중요한 다른 특정 실란은 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(아미노에틸)-아미노프로필트리메톡시실란 (H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3), 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-(2-아미노에틸 아미노)프로필메틸디메톡시실란 (H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2SiCH3(OCH3)2), [3-(2,3-에폭시프로폭시)프로필]트리에톡시실란 (H2COCHCH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3), [3-(2,3-에폭시프로폭시)프로필]트리메톡시실란 (H2COCHCH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3)을 포함한다.
실란 GLYMO의 사용이 특히 바람직하다. 실란의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
제 1 조성물에 존재하는 실란의 양은 전체 중량에 대하여 2.0 내지 15 중량%, 바람직하게는 2.0 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 2.0 내지 8.0 중량%, 이상적으로는 2.0 내지 7.0 중량%일 수 있다. 코팅 조성물 중 실란의 양은 총 중량에 대하여 1.5 내지 12 중량%, 바람직하게는 1.5 내지 8.0 중량%, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 6.0 중량%, 이상적으로는 2.0 내지 6.0 중량%일 수 있다. 일반적으로, 실란은 제 2 조성물에 존재하지 않는다. 조합된 조성물 중의 실란의 양은, 이후 첨가되는 제 2 조성물의 양을 고려하여, 제 1 조성물 중의 양에 의해 결정된다. 실란 함량을 증가시키는 것은 조성물의 점도를 감소시키는 경향이 있다. 따라서 비스페놀 F와 비교적 높은 실란 함량 (최소 1.5 중량%)의 조합은, 사용된 용제의 매우 낮은 수준에서 현저하게 낮은 점도를 갖는 코팅 조성물을 유도한다.
반응성 희석제
프라이머 층 조성물은, 바람직하게는 개질된 에폭시 화합물로부터 형성되는, 반응성 희석제를 추가로 포함한다.
이러한 반응성 희석제의 예는 페닐 글리시딜 에테르, 알킬 글리시딜 에테르 (알킬기 내 탄소 수: 1 내지 16), 버사트 산의 글리시딜 에스테르 (R1 R2 R3 C-COO-Gly, 여기서, R1 R2 R3은 탄소 수 8 내지 10의 알킬과 같은 알킬 기이고, Gly는 글리시딜 기임), 올레핀 에폭사이드 (CH3-(CH2)n-Gly (여기서, n은 11 내지 13이고, Gly는 글리시딜 기임), 1,6-헥산디올 디글리시딜 에테르 (Gly-O-(CH2)6-O-Gly), 네오펜틸 글리콜 디글리시딜 에테르 (Gly-O-CH2-C(CH3)2-CH2-O-Gly), 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르 (CH3-CH2-C(CH2-O-Gly)3), 및 C1-20-알킬페닐글리시딜 에테르 (바람직하게는 C1-5 알킬페닐글리시딜 에테르), 예를 들어 메틸페닐 글리시딜 에테르, 에틸페닐 글리시딜 에테르, 프로필페닐 글리시딜 에테르 및 글리시딜 네오데카노에이트를 포함한다. 또 다른 바람직한 옵션은 에피클로로히드린과 캐슈넛 껍질에서 얻은 오일의 반응으로부터 유도된 카돌라이트(Cardolite) NC-513이다.
상기 반응성 희석제 중, 1,6-헥산디올 디글리시딜 에테르 또는 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르와 같은 지방족 반응성 희석제가 바람직하다. 쇄 길이 8 내지 14의 지방족 글리시딜 에테르도 또한 바람직하다. 바람직한 반응성 희석제는 지방족일 것이며, 그 이유는 코팅의 유연성에 기여하기 때문이다. p-TBPGE(파라-3차 부틸 페닐 글리시딜 에테르)의 사용도 가능하다.
반응성 희석제가 다작용성인 경우, 이것은 일작용성과 대조적으로, 건조 공정을 가속시키고 증가된 가교결합 밀도를 야기하기 때문에 바람직하다. 이는 또한 우수한 부식방지 특성에도 기여한다.
상기 반응성 희석제는 단독으로 또는 2 종 이상의 희석제의 조합으로 사용될 수 있다.
반응성 희석제는 바람직하게는 에폭시 수지와 함께 제 1 조성물에 존재한다.
프라이머 층 조성물 전체 중에서, 반응성 희석제는 바람직하게는 0.5 내지 20 중량%, 바람직하게는 1.0 내지 20 중량%, 예컨대 1.0 내지 15 중량%, 특히 2.0 내지 12 중량%의 양으로 함유된다.
제 1 조성물에서, 반응성 희석제는 바람직하게는 2.0 내지 30 중량%, 바람직하게는 5.0 내지 20 중량%, 예컨대 5.0 내지 15 중량%, 특히 6.0 내지 12 중량%의 양으로 함유된다.
반응성 희석제를 상기 양으로 첨가함으로써 주 프라이머 층 조성물의 점도를 낮추어 고-고형분 조성물을 제조할 수 있다.
바람직하게는 23℃ 및 50% RH에서 반응성 희석제의 점도는 50 cP 미만, 바람직하게는 30 cP 미만, 가장 바람직하게는 20 cP 미만이다. 상기 방법은 ISO 2884-1:2006에 따른 콘 앤드 플레이트 점도계(cone and plate viscometer)이다.
탄화수소 수지
본 발명의 코팅 조성물은 또한 탄화수소 수지를 포함할 수 있다. 이것은 바람직하게는 제 1 조성물의 일부로서 제형화된다. 일반적으로 고체 또는 액체 순수 C5 및 C9 탄화수소 수지, C5/C9 혼합물, 지방족/방향족 공급원료 및 에폭시 또는 하이드록실을 갖는 개질된 탄화수소 수지와 같은 모든 유형의 탄화수소 수지가 사용될 수 있다. C5 수지는 일반적으로 5 개의 탄소를 갖는 올리고머 또는 중합체이다. C9 수지는 일반적으로 9-탄소 방향족 단량체의 올리고머 또는 중합체이다. 바람직하게는, 탄화수소 수지는 1000 g/mol 미만의 분자량을 가지며, 가장 바람직하게는 500 g/mol 미만의 분자량을 갖는다.
가장 바람직한 실시양태에서, 탄화수소 수지는 자일렌 포름알데히드 수지 (예컨대 에포딜(EPODIL) LV5)이다.
이상적으로, 탄화수소 수지는 석유 수지이다. 석유 수지는, 석유 화학 및 탄소 원료로부터 석유 정제에서 부산물로 생성되는 분획을 주원료로 사용하여 생성된, 하이드록실 기를 함유할 수 있는 중합체이다.
본 발명에서 사용할 수 있는 석유 수지의 예는, 나프타 크래킹에 의해 부산물로서 생성되는 중유(heavy oil)로부터 얻은 C9 분획 (예를 들면 스티렌 유도체, 예컨대 알파 메틸스티렌, o,m,p-크레졸, 인덴, 메틸 인덴, 큐멘, 나프탈렌 또는 비닐톨루엔)을 중합하여 얻은 방향족 석유 수지, C5 분획 예컨대 1,3-펜타디엔 또는 이소프렌, 2-메틸-2-부텐, 사이클로펜타디엔, 디사이클로펜타디엔 또는 사이클로펜텐을 중합하여 얻은 지방족 석유 수지를 포함한다. 또한, 본 발명에서는 C9 분획과 C5 분획을 공중합하여 얻은 공중합체-계 석유 수지, C5 분획의 공액 디엔 예컨대 사이클로펜타디엔 또는 1,3-펜타디엔의 일부가 환형-중합된(cyclic-polymerized) 지방족 석유 수지, 방향족 석유 수지를 수소화하여 얻은 수지, 및 디사이클로펜타디엔을 중합하여 얻은 지환족 석유 수지를 사용할 수 있다. 촉매 조건 하에서 C9 혼합물의 반응으로부터 얻은 디아릴 및 트리아릴 화합물의 혼합물 또한 이용가능하다. 이들 석유 수지에는 하이드록실 기가 도입된다. 상기 석유 수지 중에서, 하이드록실기-함유 방향족 석유 수지가 내수성 및 내해수성(seawater resistance)의 관점에서 특히 바람직하다.
가능한 다른 탄화수소 수지는, 1,3-디메틸벤젠 및 포름알데히드로부터 합성된 자일렌 수지 (예: 에포딜(Epodil) LV5)이다. 또한, 이작용성 페놀 (예: 페놀, 파라-t-부틸페놀, p-큐밀페놀, o,p-디큐밀페놀)과 같은 페놀로 개질된 자일렌 수지도 사용될 수 있다.
또 다른 옵션은 쿠마론 수지이며, 이는, 주쇄에 쿠마론(coumarone) 구성 단위, 인덴 구성 단위 및/또는 스티렌 구성 단위를 함유하는 공중합체이다.
인덴-쿠마론 수지는 말단에서 페놀로 개질될 수 있고, 쿠마론 수지 내의 방향족 고리의 적어도 일부는 수소화될 수 있다. 이러한 쿠마론 수지는 수-평균 분자량 Mn (GPC로 측정, 폴리스티렌 환산, 이하 동일하게 적용됨)이 200 내지 300인 액체 생성물, 수-평균 분자량 Mn이 600 내지 800인 고체 생성물을 포함하며, 이들 중 어느 하나를 단독으로 사용해도 좋고, 이들 둘다를 조합하여 사용할 수도 있다.
고체 탄화수소 수지의 사용은 일반적으로 피해질 것이다.
바람직하게는, 탄화수소 수지는 코팅의 0.5 내지 20 중량%, 바람직하게는 1.0 내지 20 중량%, 예를 들어 1.0 내지 15 중량%, 특히 2.0 내지 12 중량%를 구성한다.
제 1 조성물에서, 탄화수소 수지는 바람직하게는 2.0 내지 30 중량%, 바람직하게는 2.0 내지 15 중량%, 예를 들어 3.0 내지 10 중량%의 양으로 함유된다.
OH 함량이 0 내지 5 중량%인 탄화수소 수지 또는 OH 함량 3% 미만인 자일렌 포름알데히드가 가장 바람직하다.
또한 검 로진, 목재 로진 및 톨유 로진 (tall oil rosins)과 같은 천연 수지의 수소화에 기초한 탄화수소 수지를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 로진 에스테르의 에스테르화에 또한 기초한 탄화수소 수지가 사용될 수 있다.
첨가제
프라이머 층 조성물은 또한 다양한 다른 성분을, 예를 들어 그의 부식방지성을 향상시키기 위해 함유할 수 있다. 특히, 프라이머 층 조성물은 부식-방지 물질로 작용하는 금속 산화물, 금속 탄산염, 탈크, 장석(feldspar) 등을 포함할 수 있다. 특정 부식-방지 기능성 안료에는 인산 아연, 산화 아연, 아연 분진, 알루미늄 플레이크, 산화 납이 포함된다. 아연 에폭시 프라이머를 제조하기 위해 에폭시 프라이머에 혼입되는 것으로 잘 알려진 아연 분말 또는 아연 분진이 이와 관련하여 특히 관심이 있다. 예를 들면 WO 2008/125610에 개시된 바와 같이, 아연 분말 또는 아연 분진은 모두 또는 부분적으로 아연 합금으로 대체될 수 있다. 보조 부식 억제제는 예를 들어 몰리브덴산염, 인산염, 텅스텐산염 또는 바나듐산염, 초미립 이산화 티타늄 및/또는 산화 아연 및/또는 충전제, 예를 들어 실리카, 소성된 점토, 알루미나 규산염, 탈크, 바라이트(baryte) 또는 운모이다.
바람직한 충전제 패키지는, BaSO4, 유리 구, 장석, 칼사이트(calcite), 실리카, 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 돌로마이트(dolomite), 카올린 또는 규회석(wollastonite)과 같은 낮은 오일 흡수 값을 갖는 증량제, 및 임의적으로, 운모, 탈크, 알루미늄 플레이크, 아염소산염 및 고령토(china clay)와 같은 층상(laminar type) 증량제를 포함할 것이다.
프라이머 층 조성물 또는 제 1 조성물은 부식-방지제 30 내지 70 중량%를 포함할 수 있다. 이상적으로 이들 물질은 프라이머 층 조성물의 45 중량% 초과를 구성한다.
상기 다양한 성분 이외의 다른 성분으로서 새깅(sagging)/세팅(setting) 방지제, 가소제, 무기 또는 유기 탈수제 (안정제), 방오제, 착색제 및 기타 필름-형성 성분이 필요에 따라 첨가될 수 있다.
새깅/세팅 방지제 (틱소트로픽제)로서, 폴리아미드 왁스, 폴리에틸렌 왁스 또는 벤토나이트-계 틱소트로픽제와 같은 틱소트로픽제가 사용될 수 있다. 이러한 새깅/세팅 방지제의 예로는 크라이발락 울트라(Cryvallac Ultra), 크라이발락 LV (둘다 아르케마(Arkema)로부터 입수가능), 틱사트롤(Thixatrol) ST 및 틱사트롤 Max (둘다 엘리멘티스(Elementis)로부터 입수가능), 디스팔론(Disparlon) 6650 (쿠스모토 케미칼즈 리미티드(Kusumoto Chemicals Ltd.)로부터 입수가능)이 포함된다.
착색 안료의 예로는 티타늄 화이트, 레드 산화철, 옐로우 산화철, 카본 블랙 및 유기 착색 안료가 있다. 특이적 색상을 생성하는 데 틴터(Tinter)가 사용될 수 있다.
상기 각종 첨가제 성분의 총량은 용도에 따라 다르며 일률적으로 정할 수는 없지만, 흔히 제 1 조성물 중에 10 내지 65 중량%의 총량으로 함유된다. 또한, 이들은 종종 코팅 조성물 100 중량부에 대해 10 내지 65 중량부의 총량으로 함유된다.
적합한 용제는, 존재하는 경우, 자일렌과 같은 탄화수소이다. 존재하는 경우, 용제는 바람직하게는 프라이머 층 조성물을 제조하는데 사용되는 제 1 조성물에 첨가된다. 일부 용제는 경화제와 함께 또는 사용된 첨가제의 일부로 존재할 수도 있다. 프라이머 층 중의 용제의 성질은 제한되지 않으며, 넓은 범위의 비등점을 가진 공지된 용제가 사용될 수 있다. 이러한 용제의 예는 자일렌, 톨루엔, MIBK, 메톡시프로판올, MEK, 부틸 아세테이트, 벤질 알콜, 옥틸 페놀, 레조시놀, n-부탄올, 이소부탄올 및 이소프로판올을 포함한다. 상기 용제는 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
그러나 용제가 전혀 존재하지 않는 것이 바람직하다.
경화제
에폭시 결합제를 함유하는 제 1 조성물을 경화시키기 위해, 당업계에 공지되어 있는 폴리아미드, 폴리아민, 에폭시-아민 부가물, 펜알카민 또는 펜알카 미드 경화제를 사용할 수 있다. 이는 또한 가교결합제 또는 경화제로도 알려져 있을 수 있다. 경화제로서 작용하기 위해서는, 상기 화합물은 질소에 연결된 적어도 2 개의 "반응성" 수소 원자를 함유해야 한다. 따라서, 경화제는 전형적으로 1 차 또는 2 차 아민일 수 있는 2 개 이상의 아민을 함유한다.
적합한 경화제는, 지방족 아민 및 폴리아민 (예: 지환족 아민 및 폴리아민), 폴리아미도 아민, 폴리옥시 알킬렌 아민 (예: 폴리옥시 알킬렌 디아민), 아민화된 폴리알콕시 에테르 (예: "제파민(Jeffamines)"으로 상업적으로 판매되는 것들), 알킬렌 아민(예: 알킬렌 디아민), 아르알킬 아민, 방향족 아민, 만니히(Mannich) 염기 (예: "펜알카민"으로 상업적으로 판매되는 것들), 아미노 작용성 실리콘 또는 실란, 및 에폭시 부가물 및 이들의 유도체로부터 선택된 아민 또는 아미노 작용성 중합체를 포함하는 것으로 여겨진다.
적합한 상업적으로 입수가능한 경화제의 예는 다음과 같다:
o 카돌라이트(Cardolite) NC-541, 카다놀 케미칼즈(Cardanol Chemicals) (미국), 만니히 염기
o 카돌라이트 라이트(Lite) 2001, 카다놀 케미칼즈 (미국), 만니히 염기
o 선미드(Sunmide) CX-105X, 산와 케미칼 인더스트리 컴퍼니 리미티드(Sanwa Chemical Ind. Co. Ltd.) (싱가포르), 만니히 염기
o 에피큐어(Epikure) 3090 경화제, 레졸루션 퍼포먼스 프로덕츠(Resolution Performance Products) (미국), 에폭시와 폴리아미도아민 부가물
o 에피큐어 3140 경화제, 레졸루션 퍼포먼스 프로덕츠 (미국), 폴리아미도아민
o 에피큐어 3115X-70 경화제, 레졸루션 퍼포먼스 프로덕츠 (미국), 폴리아미도아민
o SIQ 아민(Amin) 2015, SIQ 쿤스타르제 게엠베하(Kunstharze GmbH) (독일), 폴리아미도아민
o SIQ 아민 2030, SIQ 쿤스타르제 게엠베하 (독일), 폴리아미도아민
o 폴리폭스(polypox) VH 40309/12, 울프 프륌머 폴리머-케미 게엠베하(Ulf Prummer Polymer-Chemie GmbH) (독일), 폴리옥시알킬렌 아민
o 폴리폭스 VH 40294, 울프 프륌머 폴리머-케미 게엠베하 (독일), 만니히 염기
o 안카민(Ancamine) 2609, 에어프로덕츠(Air Products) (영국), 만니히 염기
o 안카민 2695, 에어 프로덕츠 (영국), 폴리아민
o 안카민 2738, 에어 프로덕츠 (영국), 폴리아민
o 아데카 하드너(Adeka Hardener), 아데카 코포레이션(Adeka Corporation) (일본), 만니히 염기
o AP1077, 아드마르크(Admark), 만니히 염기
o 세테폭스(CeTePox) 1490 H, CTP 케미칼즈 앤드 테크놀로지스 포 폴리머스(Chemicals and Technologies for Polymers) (독일), 폴리옥시알킬렌 아민
o 에폭시 하드너 MXDA, 미츠비시 가스 케미칼 캄파니 인코포레이티드(Mitsubishi Gas Chemical Company Inc) (미국), 아르알킬 아민
o 디에틸아미노프로필아민, BASF (독일), 지방족 아민
o 가스카민(Gaskamine) 240, 미츠비시 가스 케미칼 캄파니 인코포레이티드 (미국), 아르알킬 아민
o 카돌라이트 라이트 2002, 카다놀 케미칼즈 (미국), 만니히 염기
o 아라듀어(Aradur) 42 BD, 헌츠만 어드밴스드 머티리얼즈(Huntsman Advanced Materials) (독일), 지환족 아민
o 이소포론디아민, BASF (독일), 지환족 아민
o 크레이아미드(Crayamid) E260 E90, 크레이 밸리(Cray Valley) (이탈리아), 에폭시와 폴리아미도아민 부가물
o 아라듀어 943 CH, 헌츠만 어드밴스드 머티리얼즈 (스위스), 에폭시와 알킬렌아민 부가물.
개질된 폴리아민의 사용이 가장 바람직하다. 펜알카민도 사용할 수 있다. 경화제는 에폭시 수지로부터 분리되어 출하되고 적용 직전에 에폭시 수지와 혼합되는 것임을 알 것이다. 따라서, 본 발명의 경화제는 제 2 조성물로서 출하되며, 이는 제 1 조성물과 조합되어 프라이머 층 조성물을 형성하게 된다. 제 2 조성물은 경화제로 이루어질 수 있다.
중요한 경화제의 핵심 파라미터는 300 cP 이하, 예를 들어 100 내지 300 cP의 점도이다.
바람직한 실시양태에서, 경화제는 가교결합 공정을 촉진시키기 위한 별도의 촉매를 사용하지 않고 사용된다. 그러나, 일부 공지된 경화제는 3 급 아민 촉매와 같은 촉매와 조합되며, 이는 본 발명의 범위 내에 든다. 경화제는 무-용제(neat) 상태로 또는 용제 중에서 (이상적으로는 무-용제 상태로) 공급될 수 있음을 알 것이다.
주위 온도에서 경화되는 에폭시-계 결합제 시스템이 바람직하다.
하나 이상의 경화제와 관련된 "활성 수소 당량"의 수는 하나 이상의 경화제 각각으로부터 기여된 값들의 합이다. 하나 이상의 경화제 각각의 활성 수소 당량에 대한 기여 값은, 경화제의 활성 수소 당량으로 나눈 경화제의 그램으로 정의되며, 이때 경화제의 활성 수소 당량은, 활성 수소 1 몰에 상응하는 경화제의 g으로 결정된다. 에폭시 수지와의 부가물의 경우, 부가 반응 전의 반응물의 기여 값이 완전한 에폭시-계 결합제 시스템에서의 "활성 수소 당량"의 수를 결정하는데 사용된다.
"에폭시 당량"의 수는 하나 이상의 에폭시 수지, 및 실란 및 반응성 희석제와 같은 에폭시를 함유하는 임의의 다른 성분 각각으로부터의 기여 값의 합이다. 하나 이상의 에폭시 수지 각각이 에폭시 당량에 기여한 값은, 에폭시 수지의 그램을 에폭시 수지의 에폭시 당량으로 나눈 값으로 정의되며, 이때 에폭시 수지의 에폭시 당량은 에폭시 기 1 몰에 상응하는 에폭시 수지의 g으로서 결정된다. 에폭시 수지와의 부가물의 경우, 부가 반응 전의 반응물의 기여 값이 에폭시-계 결합제 시스템에서의 "에폭시 당량"의 수를 결정하는데 사용된다.
바람직하게는 경화제 전체의 수소 당량과 전체 에폭시 당량의 비는 50:100 내지 120:100이다.
특히 바람직한 에폭시-계 코팅 조성물은 경화제의 활성 수소 당량과 조성물의 에폭시 당량 사이의 비율이 60:100 내지 110:100 범위, 예컨대 70:100 내지 105:100 범위, 예컨대 80:100 내지 90:100 범위인 것이다.
제 1 및 제 2 조성물의 혼합비는 당연히, 존재하는 에폭시 및 활성 수소의 상대적인 양에 의해 좌우된다. 이상적으로, 고형분 체적 기준의 혼합비는 1:1 내지 10:1의 제 1 조성물 대 제 2 조성물, 예컨대 5:1 내지 2:1이다.
달리 언급하지 않는 한, 고형분 체적 %로 나타낸 모든 양은, 적용할 준비가 된 혼합 프라이머 층 조성물의 고형분 체적 %로서 이해되어야 한다.
경화제 조성물 (제 2 조성물) 및 제 1 조성물은 기재에 적용하기 직전에 혼합된다.
프라이머 조성물의 제조
프라이머 조성물은 페인트 제조 분야에서 통상적으로 사용되는 임의의 적합한 기술에 의해 제조될 수 있다. 따라서, 고속 분산기, 볼 밀, 펄 밀(pearl mill), 3-롤 밀, 인라인 믹서 등을 사용하여 다양한 성분을 함께 혼합할 수 있다. 본 발명에 따른 페인트는 백(bag) 필터, 패트론(patron) 필터, 와이어 갭(wire gap) 필터, 웨지 와이어(wedge wire) 필터, 금속 에지 필터, EGLM 회전세정식(turnoclean) 필터 (쿠노(Cuno)), DELTA 스트레인 필터 (쿠노) 및 제낵 스트레이너(Jenag Strainer) 필터(제낵(Jenag))를 사용하여 또는 진동 여과에 의해 여과될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 프라이머 조성물은 성분들을 혼합함으로써 편리하게 제조된다. 예를 들어, 에폭시 제 1 조성물에 경화제를 첨가하고 혼합물이 균질해질 때까지 잘 교반함으로써 제 1 조성물 및 경화제 성분 (제 2 조성물)을 혼합할 수 있다. 상기 혼합물은 예컨대 분무 적용에 의해 즉시 적용할 수 있게 되지만, 적용 전에 유도 시간이 부여될 수도 있다.
프라이머 조성의 적용
프라이머 조성물은 통상적인 에어 분무와 같은 잘 알려진 표준 적용 방법에 의해 또는 에어리스- 또는 에어믹스-분무 장비 또는 2K 에어리스 분무 펌프에 의해 (또는 대안적으로, 특히 스트라이프 코트로 사용되는 경우, 브러시 또는 롤러 수단에 의해) 기재 (특히 강철 구조물)에 적용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 조성물은 코팅 조성물을 예열하지 않고 주위 조건에서 적용된다. 통상적인 압력, 예컨대 3 내지 5 bar가 사용될 수 있다.
필름 두께
코팅은 전형적으로 100 내지 500 ㎛, 예컨대 150 내지 350 ㎛의 총 건조 필름 두께로 적용된다. 프라이머 층의 건조 필름 두께는 100 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 적용되는 필름 두께는 코팅되는 기재의 특성 및 예상되는 노출 시나리오에 따라 달라질 수 있다.
경화
일단 기재가 코팅으로 코팅되면, 코팅은 경화되어야 한다. 프라이머 층은 자발적으로 경화될 수 있다. 경화를 촉진시키는데 방사선 조사 및 열이 사용될 수도 있지만, 본 발명의 조성물은 추가 개입 없이 주변 온도에서 경화한다.
단일 코팅을 적용하는 것이 바람직하지만, 본 발명의 코팅의 휘발성 성분 함량은 매우 낮기 때문에, 프라이머 층이 "습윤" 상태인 동안 추가의 코팅을 적용하는 것이 가능하다. 따라서 추가적인 코팅을 적용하기 전에 제 1 코팅이 경화되는 것을 기다릴 필요가 없다. 층 두께를 증가시키기 위해, 프라이머 코팅을 다층으로 적용하는 것이 공지되어 있지만, 통상적으로 각 층은 추가의 층이 적용되기 전에 경화 (건조)된다. 본 발명에서, 추가의 층의 적용은 습윤 (또는 비-경화된) 프라이머 층 상에 수행될 수 있다. 이것은 적용 공정의 속도를 증가시킨다.
따라서, 또 다른 양태에서, 본 발명은 프라이머 층 코팅 조성물의 추가의 코팅이 중간 경화 단계 없이 프라이머 층 조성물의 언더코트에 적용되는 방법을 포함한다. 대안적으로, 본 발명은 언더코트가 경화되기 전에 프라이머 층 코팅 조성물의 추가의 코트가 프라이머 층 조성물의 언더코트에 적용되는 방법을 포함한다.
본 발명은 이제 이하의 비-제한적인 실시예를 참조하여 기술될 것이다.
분석 방법
조성물의 일반적인 제조 절차
프라이머 층의 성분 (I)은 당업자에게 공지된 통상적인 방식으로 모든 지시된 성분(중량부 단위)을 혼합함으로써 제조하였다. 이어서, 성분 (I)을 적용 전에 성분 (II)/경화제와 혼합하였다. 프라이머 층은 전형적으로 종래의 에어리스 분무공정에 의해 강철 기재에 적용된다.
콘 앤드 플레이트 점도계를 사용한 점도 측정
결합제 및 페인트 조성물의 점도는 ISO 2884-1:2006 (ASTM D4287)에 따라 23℃의 온도, 50% RH로 설정되고 10000 s-1에서 0 내지 10 P의 점도 측정 범위를 제공하는 콘 앤드 플레이트 점도계 세트를 사용하여 측정한다.
스토머(Stormer) 점도 (KU)는 23℃에서 스토머 점도계를 사용하여 ASTM D 562에 따라 수행되었다.
벡 앤드 콜러 (BK) 건조 시간 기록계에 의한 건조 시간의 결정
건조 시간을 결정하는 동안, 적용된 필름은 23℃/50% RH (또는 지시된 다른 조건)에 노출시켰다. 벡 콜러 건조 시간은 벡 앤드 콜러(Beck and Koller) 건조 시간 기록계를 사용하여 ASTM D5895에 따라 시험하였다. T2 - 택 프리(tack free), T3 - 경질(hard) 건조 시간.
이 시험에서는 300 마이크론 DFT가 사용된다.
가사 시간의 결정
페인트의 가사 시간은, 23℃에서 최소 100g의 페인트 조성물을 혼합한 직후의 점도 증가를 측정함으로써 결정된다. 점도는 15 분마다 23℃의 온도에서 스토머 점도계 세트를 사용하여 ASTM D 562에 따라 측정된다. 가사 시간은 점도가 110KU에 도달 한 시간으로 설정된다.
신율 : 원추형 맨드렐 벤드(mandrel bend) 시험. 방법은 ASTM D 522이다.
적용 장치에 의해 원추형 패널 (110ⅹ170ⅹ1 T) 상에 각각의 페인트를 600㎛ 두께로 적용하였다. 벤딩 전의 건조 조건은 주위 온도 (23℃, 50% RH)에서 4 주이다.
건조 필름 두께 ( DFT )의 결정
건조 필름 두께는 엘코미터(Elcometer) 456FBSI를 사용하여 측정된다.
조성물의 고형분 함량의 결정
조성물 중의 고형분 함량은 ASTM D5201-05에 따라 계산된다.
코팅 조성물의 휘발성 유기 화합물 ( VOC ) 함량의 계산
코팅 조성물의 휘발성 유기 화합물 (VOC) 함량은 ASTM D5201-05에 따라 계산된다.
실시예
모든 실시예에서, 경화제 중의 활성 수소 당량과 코팅 조성물의 에폭시 당량 사이의 비율은 100:100이다. 이 모든 실시예에서 계산된 VOC는 0이고, 따라서 고형물 함량은 100%이다.
다음의 실시예가 제조되었다.
[표 1] 에폭시 수지의 효과
Figure pct00001
화학량론적 양의 경화제 및 결합제가 사용된다.
에폭시 수지의 종류
1. BPF 액체 에폭시: 비스페놀-F 에폭시 수지
2. BPA 액체 에폭시: 비스페놀-A 에폭시 수지
3. BPA (n = 0) 에폭시: 비스페놀-A (n = 0) 에폭시 수지
Figure pct00002
상기 수지들의 점도는 하기 표 2에 제시되어 있다.
[표 2]
Figure pct00003
이 데이터는, 비스페놀 F가 배합예 C2보다 점도가 낮은 코팅을 제공하기 때문에 바람직한 옵션임을 보여준다. 배합예 C3의 보다 낮은 분자량 비스페놀 A는 저온에서 결정화되는 경향이 있었다.
[표 3] 실란 커플링제의 효과
Figure pct00004
[표 4] 23℃/50% RH에서의 점도(CPS) - 다양한 실란 커플링제 함량의 결과
Figure pct00005
[표 5] 건조(50% RH) 조성물 A+B, 5℃/RH 50%에서의 건조 시간, WFT: 350㎛
Figure pct00006
[표 6] 건조(50% RH) 조성물 A+B, 10℃/RH 50%에서의 건조 시간, WFT: 350㎛
Figure pct00007
[표 7] 건조(50% RH) 조성물 A+B, 23℃/RH 50%에서의 건조 시간, WFT: 350㎛
Figure pct00008
실란 커플링제는 더 짧은 건조 시간에 기여하고, 수준을 증가시키는 것은 더 두드러진 효과를 갖는다.
건조 시간은 일반적으로 사용되는 용제-계 범용 프라이머보다 조금 더 길지만, 단일 코팅 시스템으로서 시스템의 총 적용 시간이 크게 단축될 것이다.
실란 A-187 (에폭시 작용성 실란)의 양을 증가시키는 것은 페인트의 점도를 감소시킨다 (배합예 4 ~ 9 참조).
[표 8] 에폭시 반응성 희석제의 효과
Figure pct00009
[표 9] 23℃/50% RH에서의 점도(CPS)
Figure pct00010
지방족 희석제가 코팅의 유연성에 기여하므로 바람직하다. 2-작용성 반응성 희석제는 건조 속도를 증대시키기 때문에 1-작용성보다 바람직할 것이며, 증대된 가교 밀도는 보다 우수한 부식방지성에 기여한다.
[표 10] 신율 시험
Figure pct00011
[표 11] 23℃/50%RH에서의 가사 시간
Figure pct00012
[표 12] 탄화수소 수지의 효과
Figure pct00013
탄화수소 및 대체 물질의 종류
1. 에포딜 LV5: OH 함량(0%), 포름알데히드와 1,3-디메틸 벤젠
2. 노바레스 LC15: OH 함량(1.5%), 페놀 개질된 탄화수소
3. 노바레스 LS500: OH 함량(7.3%), 페놀 개질된 탄화수소
4. 노바레스 TL10: OH 함량(0%), C9 탄화수소
5. 노바레스 LR600: OH 함량(0%), 에폭시 작용성화된 탄화수소, EEW = 295
6. 에보닉 알비듀어 EP2240: 에폭시 작용성화된 실리콘 고무, EEW = 300
[표 13] 주변 조건 (23℃/50% RH)에서의 점도(CPS)
Figure pct00014
[표 14] 주변 조건 (23℃/50% RH)에서의 가사 시간
Figure pct00015
탄화수소 수지의 양이 증가하면 가사 시간이 증대된다.
에포딜 LV5의 양이 증가하면 조성물 A에서 및 조성물 A + 조성물 B의 혼합물에서 모두, 점도가 감소한다.
에포딜 LV5는 다른 탄화수소 수지보다 더 효과가 있는 것으로 보인다. 노바레스 LR600 (배합예 8)은 점도 감소가 가장 컸다.

Claims (22)

  1. 초고(ultra high)-고형분 함량 프라이머 코팅 조성물로서,
    (i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 5.0 내지 50 중량%;
    (ii) 하나 이상의 실란 1.5 내지 12 중량%;
    (iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0 내지 20 중량%;
    (iv) 하나 이상의 반응성 희석제 0 내지 15 중량%; 및
    (v) 하나 이상의 경화제
    를 포함하며, 이때
    상기 조성물은 ASTM D5201-05에 따라 측정된 90 중량% 이상의 고형분 함량을 가지며;
    상기 조성물은 23℃ 및 50% RH에서 200 내지 800cps의 점도 (ASTM D 4287)를 가지며;
    상기 경화제 중의 활성 수소 당량 및 코팅 조성물의 에폭시 당량의 비는 50:100 내지 120:100의 범위인, 코팅 조성물.
  2. 초고-고형분 함량 프라이머 코팅 조성물로서,
    (i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 5.0 내지 50 중량%;
    (ii) 하나 이상의 실란 1.5 내지 12 중량%;
    (iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0 내지 20 중량%;
    (iv) 하나 이상의 반응성 희석제 1.0 내지 15 중량%; 및
    (v) 하나 이상의 경화제
    를 포함하고, 이때
    상기 조성물은 ASTM D5201-05에 따라 측정된 90 중량% 이상의 고형분 함량을 가지며;
    상기 조성물은 23℃ 및 50% RH에서 200 내지 800cps의 점도를 가지며;
    상기 경화제 중의 활성 수소 당량 및 코팅 조성물의 에폭시 당량의 비는 50:100 내지 120:100의 범위인, 코팅 조성물.
  3. 초고-고형분 함량 프라이머 코팅 조성물로서,
    (i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 5.0 내지 50 중량%;
    (ii) 하나 이상의 실란 1.5 내지 12 중량%;
    (iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0.5 내지 20 중량%;
    (iv) 하나 이상의 반응성 희석제 0 내지 15 중량%; 및
    (v) 하나 이상의 경화제
    를 포함하고, 이때
    상기 조성물은 ASTM D5201-05에 따라 측정된 90 중량% 이상의 고형분 함량을 가지며;
    상기 조성물은 23℃ 및 50% RH에서 200 내지 800cps의 점도 (ASTM D 4287)를 가지며;
    상기 경화제 중의 활성 수소 당량 및 코팅 조성물의 에폭시 당량의 비는 50:100 내지 120:100의 범위인, 코팅 조성물.
  4. 초고-고형분 함량 프라이머 코팅 조성물로서,
    (i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 5.0 내지 50 중량%;
    (ii) 하나 이상의 실란 1.5 내지 12 중량%;
    (iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0.5 내지 20 중량%;
    (iv) 하나 이상의 반응성 희석제 1.0 내지 15 중량%; 및
    (v) 하나 이상의 경화제
    를 포함하고, 이때
    상기 조성물은 ASTM D5201-05에 따라 측정된 90 중량% 이상의 고형분 함량을 가지며;
    상기 조성물은 23℃ 및 50% RH에서 200 내지 800cps의 점도 (ASTM D 4287)를 가지며;
    상기 경화제 중의 활성 수소 당량 대 코팅 조성물의 에폭시 당량의 비는 50:100 내지 120:100의 범위인, 코팅 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물이 5℃, 50% RH에서 300 내지 600cps의 점도를 갖는, 코팅 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비스페놀 F는 300 이하, 예를 들어 100 내지 300의 에폭시 당량(equivalent weight)을 갖는, 코팅 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실란이 GLYMO와 같은 에폭시 작용성 실란인, 코팅 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 5 중량% 미만, 바람직하게는 1.0 중량% 미만의 용제 함량을 갖는, 코팅 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄화수소 수지가 상기 조성물의 0.5 내지 20 중량%를 구성하는, 코팅 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실란은 코팅 조성물의 2.0 내지 10 중량%를 구성하고/하거나 상기 탄화수소 수지는 코팅 조성물의 2 내지 10 중량%를 구성하는, 코팅 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응성 희석제가 1,6-헥산디올 디글리시딜 에테르 또는 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르인, 코팅 조성물.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물은 95% 이상의 고형분 함량을 갖는, 코팅 조성물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프라이머 층 조성물 아민 경화제는 펜알카민이거나 폴리아민 경화제인, 코팅 조성물.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응성 희석제가 50 cPs 이하의 점도를 갖는, 코팅 조성물.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응성 희석제가 지방족 반응성 희석제이고 2-작용성인, 코팅 조성물.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    23℃에서 70 분 초과, 바람직하게는 80 분 초과의 가사 시간(pot life)을 갖는, 코팅 조성물.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    23℃에서 측정시 500cPs 미만의 콘 앤드 플레이트 점도(cone and plate viscosity)를 갖는, 코팅 조성물.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    100g/L 이하, 바람직하게는 50g/L 이하의 VOC를 갖는 코팅 조성물.
  19. (i) 하나 이상의 비스페놀 F 에폭시 수지 20 내지 60 중량%;
    (ii) 하나 이상의 실란 2.0 내지 15 중량%;
    (iii) 하나 이상의 탄화수소 수지 0 내지 20 중량%, 예컨대 0.5 내지 20 중량%; 및
    (iv) 하나 이상의 반응성 희석제 0 내지 15 중량%, 예컨대 1.0 내지 15 중량%
    를 포함하는 성분 (A); 및
    하나 이상의 경화제를 포함하는 성분 (B)
    를 포함하는 키트(kit).
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 탄화수소 수지는 포름알데히드와 1,3-디메틸벤젠의 반응 생성물을 포함하는, 키트.
  21. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 코팅 조성물이 상부에 코팅된 금속 기재.
  22. 금속 기재를 보호하기 위한 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 코팅 조성물의 용도.
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