KR860000137B1

KR860000137B1 - 스파타부착 방지용 수분산성 수지 조성물

Info

Publication number: KR860000137B1
Application number: KR1019830000592A
Authority: KR
Inventors: 양성민
Original assignee: 조광페인트공업 주식회사; 양복윤
Priority date: 1983-02-10
Filing date: 1983-02-10
Publication date: 1986-02-26
Also published as: KR840003670A

Abstract

내용 없음.

Description

스파타부착 방지용 수분산성 수지 조성물

본 발명은 금속용접시 발생되는 스파타(Spatter)의 부착방지제로 사용되는 수분산성수지 조성물에 관한 것이다. 종래 국내에서도 스파타부착 방지제로서 실리콘계 오일(Oil) 또는 수지를 일부 사용한 바 있으나 이는 도료의 중복도장시 분화구현상을 일으켜 중복도장이 불가능하였으며 현재 국내 일부 조선, 차량제조업계에서만 외제수입품에 의존하고 있는바, 본 발명은 이의 개발을 시도하여 스파타부착방지는 물론 도료와의 중복 도장성, 용접성, 안정성, 작업성, 경제성, 단기폭로 방청성, 제거성 등이 양호한 다목적 스파타부착 방지제를 개발하는데 성공한 것이다.

특히 본 발명은 수분산성수지 조성물로 근년 유기용제 함유조성물의 문제점인 화재의 위험성, 유기용제에 의한 인체중독성, 대기오염 등의 방지 내지 감소와 아울러 물을 희석제로 사용하기 때문에 무공해성 자원형으로 선박, 차량 및 일반금속 용접시의 스파타부착 방지효과에 크게 기여하게 된다.

본 발명에서 채택한 원료를 상세히 설명하면,

1)유(Oil) 또는 지방산은 건성유(요오드가 130이상), 반건성유(요오드가 100-130), 불건성유(요오드가 100이하) 또는 이들의 지방산인데, 예를 들면 동유, 아마인유, 어유, 면실유, 대두유, 탈수 피마자유, 해바라기유, 피마자유, 야자유 등 및 이들의 지방산이 사용되어 도막의 경도, 광택, 내후성 및 내황변성, 내약품성, 건조성 및 가격적인 면을 고려하여 이에 해당하는 유 또는 지방산을 선택하며, 2-3종의 유 또는 지방산을 혼합하여 사용하기도 한다. 그러나 본 발명에 적합한 것은 자연건조를 요구하므로 요오드가 100이상의 건성유 및 반건성유 또는 이들의 지방산활용이 보다 효과적이며 고형분의 5-35% 중량부 사용이 가장 적합하다. 5%미만 사용시 공기산화중합에 의한 완전 건조가 어려우며, 35%이상 사용시 공기산화중합에 의한 건조는 양호하나 도막의 내후성, 단기폭로 방청성 및 용접성 또는 초기지촉건조에 있어서 불량해진다.

2) 1분자 중에 6-18개의 탄소수를 가진 일염기산은 벤조산, 파라 터샤리부칠 벤조산, 이소노나노닉산(isononanoic acid) 등 방향족 및 지방족의 카르본산이 사용되며 도막의 경도와 건조성 등을 고려하여 5-35%중량부가 적당하다. 이때 35% 중량부이상 사용시는 유 또는 지방산함량이 상대적으로 줄어들고 가격적인 면에서 불리해진다. 반대로 5% 미만에서는 경도 및 건조성이 기대에 미치지 못한다.

3) 1분자 중에 4-10개의 탄소수를 가진 다염기산은 올소프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 디메칠테레 프탈레이트, 테트라하이드로프탈산, 헥사하이드로프탈산, 3.6-엔도메칠렌테트라하이드로프탈산, 트리메리틱산, 테트라클로로프탈산 등 또는 이들의 무수물 등이 사용되고 도막의 경도, 건조성, 내후성, 내약품성, 광택 등의 요구성능에 따라 단독 또는 2종 이상을 동시에 혼합 사용하기도 한다.

본 발명에서는 5-35 중량부내에서 그 사용량이 제한되며 5%중량부 미만 또는 35%중량부 이상 사용시 수지화를 위한 합성도중 수지조성물의 저분자량형성 또는 겔(Gel)화되는 난점이 있다.

4) 1분자 중에 2-8개의 탄소수와 2-6개의 히드록시기를 사진 다가알코올(단, 다음 5항의 성분 제외)은 에칠렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜칠글리콜, 1.6-헥산디올, 글리세린, 트리메칠올에탄, 트리메칠올프로판, 펜타에리즈톨, 솔비톨 등의 다가알콜이 있으며 단독사용시는 3관능성 이상의 것이 적합하나 4관능성 이상 사용시는 2관능성의 에칠렌글리콜, 네오펜칠글리콜 등으로 혼합 사용하여도 경도, 건조성, 내수성 등에서 3관능성 다가알코올에 비해 손색이 없다.

이의 사용량은 1)2)3)항의 배합량에 따라 결정되며 5-35% 중량부가 가장 적합하다.

5) 분자량 200이상의 폴리에칠렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜로서 이들 화합물은 자체 분자구조상 수분산화를 용이하게 할 수 있는 다량의 에테르결합구조를 가지고 있으므로 분자량 200이상의 것이 적합하며 1-19% 중량부 범위내에서 사용하므로서 경도 및 방청성, 초기건조성 효과에 나쁜 영향을 최대한 줄이고, 본 발명에 적합한 수분산화수지 조성물을 얻을 수 있게 된다.

폴리에칠렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜(분자량 200이상)을 전혀 사용하지 않은 경우 최소한 산가 35이상의 수지조성물을 얻어야만 수가용 또는 수분산성수지 조성물을 얻을 수 있으므로 이는 본 발명이 요구하는 조성물이 될 수 없으며 만일 폴리에칠렌글리콜 및 폴리프로필렌글리콜을 20% 중량부 이상 사용할 경우 수분산성수지 조성물을 얻기에는 양호하나 도막의 초기건조성, 내수성, 방청성 등에 나쁜 영향을 미치게 된다.

6) 에폭시화합물은 2.2-비스(4-히드록시-페닐) 프로판과 에피클로로히드린으로 제조된 에폭시당량 180-3800범위의 에폭시수지를 1-19중량부 사용하므로서 경도 및 내수성이 양호해지며 특히 부착성, 중복도장성에 양호한 효과를 나타낸다. 그러나 에폭시당량 3800이상의 에폭시수지를 선택하거나 또는 20중량부 이상 과량사용시 수분산화 조성물을 얻는데 난점이 있으며 저장중 충분리 현상이 생기는 경우가 많다.

본 발명에 사용할 수 있는 2.2-비스(4-히드록시-페닐) 프로판과 에피클로로 히드린으로 제조된 에폭시 당량 180-3800에 해당하는 수지의 예를 들면 YD-128, YD-011, YD-014ES, YD-014, YD-019등(한국 국도화학상품명)

Epon(또는 Epikote) 828, Epon 834, Epon 1001, Epon 1004, Epon 1007, Epon 1009 등(쉘 케미칼 사상품명)

DER 660, DER 661J, DER 662, DER 664J, DER 667J, DER 668, DER 699J 등(다우 케미칼사상품명)

Araldite 6010, Araldite 6060, Araldite 6084, Araldite 6097 등(시바-가이가사상품명)

7) 또한 수지중의 카복실기 일부 또는 전부를 중화하는데 필요한 중화제로서는 트리에칠아민, 암모니아수, 디메칠아미노에탄트, 리에탄올아민 등의 아민류와 수산화칼륨, 수산화나트륨 등의 금속수산화물 등이 사용되어지며 중화시 PH=6-9 범위를 벗어나면 보다 산 또는 알카리성을 강하게 나타내며 금속부식 및 내수성약화 등의 현상이 생기므로 반드시 PH=6-9범위 이내로 조정하여 사용함이 적합하다.

상기 원료들을 각 항의 범위내에서 배합량을 조정하여 일반용제형 알키드수지의 통상 제조방법과 같이 170-260℃의 온도 범위이내에서 에스테르화 반응시켜 산가 20이하의 수지조성물을 얻는다.

이 조성물을 중화제로 pH=6-9범위 이내에서 중화한 후 사용상 편리하도록(고형분이 5-35%가 되도록) 증류수 또는 이온교환수를 사용하여 희석하므로서 본 발명의 수분산성수지 조성물을 얻게 된다. 이 수분산성수지 조성물을 붓 또는 스프레이(분무법) 등의 작업방법에 의해 일정도막두께(2-5미크론)로 피도물에 도표하여 자연 건조시킨 후 용접을 행하면 금속용접시 스파타부착이 방지되는 것이다.

이와 같이 본 발명의 합성예 및 실시예를 설명하면 다음과 같다.

(합성예 1)

교반기, 환류냉각기, 온도계, 불활성 가스도입관이 장치된 반응기에 해바라기유 37.68부, 동유 150.72부, 펜타 에리즈리톨 87부, 글리세린 80부를 넣고 200℃에서 알코올리시스 촉매인 가성소다 0.1부를 첨가한 후 계속 승온하여 240℃에서 모노글리세라이드를 확인한 다음 냉각시키고 벤조산 92.17부 및 테레프탈산 202부를 가하여 220℃에서 에스테르화반응을 시킨다. 산가가 40에 도달하면 폴리에칠렌글리콜(분자량 500) 64부와 에폭시 #1004 수지(주1) 75부를 넣어 220℃에서 반응시킨다.

산가가 20이하가 되면 냉각하여 수지조성물을 얻는다.

(주 1) 에폭시 1004 수지 : YD-014(에폭시당량 900-1000 한국 국도화학제품)

(합성예 2)

합성예 1에서와 같이 장치된 반응기에 탈수피마자유 18.32부, 대두유 11.8부, 펜타에리즈리톨 20.2부, 트리메칠을 프로판 9부를 넣고 200℃에서 알코올리시스 촉매인 일산화연 0.08부를 첨가한 다음 240℃까지 승온하여 동 온도에서 모노글리세라이드를 확인한 다음 냉각시키면서 벤조산 20부와 3.6-엔도 메칠렌테트라하이드로프탈산 무수물 26.54부를 가하여 220℃에서 에스테르 반응시킨다.

산가가 40에 도달하면 폴리에칠렌글리콜(분자량 4000) 10부와 에폭시 #1004 수지(주2) 13부를 가하여 220℃에서 반응시킨다. 산가가 20이하가 되면 냉각하여 수지조성물을 얻는다.

(주 2) 에폭시 1004 수지 : Epon 1004 : 에폭시당량 875-1025 : 쉘-케미칼제품.

[실시예 1]

상기 합성예 1에서 제조된 수지조성물을 실온에서 암모니아수가 가해진 이온교환수 또는 증류수로 고형분의 농도가 15%가 되도록 희석하여 완전히 수분산화되도록 충분히 교반한 뒤 pH를 측정하여 pH가 6-8의 범위에 들어가도록 암모니아수로 조정한 뒤 수분산성수지 조성물을 얻는다.

[실시예 2]

상기 합서예 2에서 제조된 수지조성물을 실온에서 트리에탄은 아민(주3)으로 가해진 온이교환수로 고형분의 농도가 15%가 되도록 희석하여 완전히 수분산화되도록 충분히 교반한 뒤 pH를 측정하여 pH가 7-9의 범위에 들어가도록 트리에탄온 아민(주3)으로 조정한 뒤 수분산성수지 조성물을 얻는다.

(주 3) 트리에탄올 아민 : 트리(2-히드록시에칠)아민

이상에서 얻어진 분 발명의 수분산성수지 조성물을 붓 또는 스프레이(분무법)로 탈지 제청된 연강판 위에 건조도막 2-3미크론이 되도록 도포하여 실온에서 자연 건조시킨 다음 용접을 실시한다.

그 결과는 다음 표와 같다.

※ 비교예는 스파타부착 방지제를 도포하지 않는 시험편임.

위 표에 나타난 바와 같이 본 발명의 조성물은 스파타방지효과는 물론 중복도장성, 작업성, 방청력 등이 양호한 효과를 발휘하는 것이다.

Claims

요오드가 100이상의 건성유 또는 반건성유 및 이의 지방산 5-35중량부, 1분자 중에 6-18개의 탄소수를 가진 일염기산 5-35중량부, 1분자 중에 4-10개의 탄소수를 가진 다염기산 5-35중량부, 1분자중에 2-8개의 탄소수와 2-6개의 히드록시기를 가진 다가알코올(단 명세서중 5)항의 성분 제외)5-35중량부, 분자량 200이상의 폴리에칠렌글리콜과 폴리프로필렌글리콜류 1-19중량부, 2.2-비스(4-히드록시-페닐) 프로판과 에피클로로히드린으로 제조된 에폭시당량 180-3800범위에 해당하는 에폭시화합물 1-19중량부를 중화제 및 희석제(이온교환수 또는 증류수)를 제외한 고형분의 성분 총 100중량부가 되게 배합하여 온도 170-260℃의 범위에서 에스테르화 반응시켜 산가 20이하로 제조된 수지조성물을 중화제로 pH=6-9범위 이내에서 중화한 후 고형분이 5-35%가 되도록 물로 희석하여 얻어지는 스파타부착 방지용 수분산성수지 조성물.