KR950005344B1 - 열경화성 분말 코팅 조성물 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

열경화성 분말 코팅 조성물
본 발명은 열경화성 분말 코팅조성물에 관한 것이며 좀더 특히 아크릴 공중합체와 폴리에폭사이드를 가재로한 분말 코팅조성물에 관한 것이다.
표면을 페인팅하는데 사용하기에 분말 코팅조성물이 아주 바람직하다. 이런 코팅조성물은 액체 페인트 조성물에 사용되는 유기용매를 크게 감소시키고 심지어는 생략해 줄 수도 있다. 가열에 의해 분말 코팅조성물이 경화될 때 존재한다해도 극히 적은양의 휘발성물질이 주위 환경으로 발산된다. 이것은 코팅조성물이 가열에 의해 경화될때 유기용매가 주위대기내로 휘발되는 액체 페인트 조성물보다 상당히 유리하다.
본 발명은 상업적으로 구입가능한 분말 코팅조성물에 비해 탁월한 균형잡힌 성질들을 갖고 있는 분말 코팅조성물을 제공한다. 본 발명의 분말 코팅조성물은 견고하고 광택이 있으며 우수한 접착성, 가요성 및 충격저항성을 가지고 있으며 염수분무, 가성소다 및 유기용매에 대해서도 우수한 저항성을 갖는 경화된 코팅을 제공한다.
본 발명에 따르면 상호 반응할 수 있는 성분들의 입자혼합물로 구성된 열경화성 분말 코팅조성물이 공지되어 있다. 혼합물은 (A) 40-100℃의 유리전이온도와 1500-20000의 수평균 분자량을 가진 산기-함유 아크릴 공중합체, (B) (A)와 화합성인 에폭시노보락수지 및 (C) 수평균 분자량이 적어도 1000이며, (A)와 비화합성인 에폭시수지로 구성된다.
본 발명의 분말 코팅조성물은 여러 물질들의 균질 혼합물로 구성된다. 혼합물중 한 물질은 수평균 분자량이 1500-20000, 바람직하게는 2000-20000이며 유리전이온도(Tg)가 40-100, 바람직하게는 50-80℃인 산기-함유 아크릴중합체이다. 아크릴중합체는 결과생성된 코팅에 경도, 광택 및 용매저항성을 제공한다.
아크릴 중합체의 분자량은 폴리스티렌 표준을 사용한 겔투과 크로마토그라피(GPC)로 측정한다. 따라서,이것은 측정되는 실지분자량이 아니며 폴리스티렌과 비교했을때의 분자량을 나타내는 것이다. 얻어진 수지는 폴리스티렌수로서 보통 언급되나 본 출원에서는 이것을 분자량이라 한다.
만일 수평균 분자량이 1500이하인 경우 코팅의 용매저항성과 기계적강도는 불량하다. 분자량이 20000보다 크면 중합체의 용융흐름이 불량하며 그 결과 매끈하지 못한 코팅이 생기므로 바람직하지 못하다.
중합체의 Tg는 중합체의 경도 및 용융흐름의 측도이다. Tg가 높을수록 용융흐름이 적게되며 코팅이 더 견고해진다. Tg는 중합체 화학의 원리(Principles of Polymer Chemistry(1953), Cornll University Press)에 언급되어 있다. Tg는 실지로 측정하거나 또는 문헌에 실린대로 계산할 수 있다[Fox in Bull. Amer. Physies Soc. 1, 3, page 123(1956)]. 여기서 사용된 Tg는 수치를 계산할 수 없는 경우를 빼곤 계산된 수치이며 이 경우에 Tg는 실지 측정된 수치를 말한다. 중합체의 Tg측정에는 차동주사열량계가 사용되었다(10℃/분의 가열속도, Tg는 첫번째 변곡점에서 취해짐).
유리 전이온도가 40℃ 이하인 경우에는 분말이 끈끈해지는 경향이 있어 취급하기 힘들어지며, 100℃보다 높은 경우 중합체의 용융흐름이 너무 낮아서 코팅의 외관이 불량해진다.
산기-함유 아크릴중합체는 카복실산기-함유 아크릴 중합체인 것이 바람직하며, 중합가능한 알파, 베타-에틸렌형 불포화 카복실산을 하나 또는 그이상의 다른 중합가능한 알파, 베타-에틸렌형 불포화 단량체 특히 비닐방향족 단량체 및 알파, 베타-에틸렌형 불포화 카복실산의 에스테르와 반응시켜 생성할 수 있다.
사용될 수 있는 카복실산기 함유 단량체의 예에는 바람직하게는 아크릴산 및 메타크릴산과 크로톤산, 이타콘산, 후말산, 말레산, 시트라콘산, 등 및 이타콘산, 후말산, 말레산, 시트라콘산 등과 같은 불포화 다카복실산의 모노알킬에스테르가 있다. 산기-함유 단량체는 단량체 총중량을 기준으로 약 3-25중량%, 좀더 바람직하게는 약 5-20중량% 양으로 중합체내에 존재하는 것이 바람직하다. 3% 이하의 양에서는 코팅의 용매저항성과 기계강도가 더 열등해진다.
비닐 방향족 화합물의 예에는 바람직하게는 스티렌같은 단일 관능성 비닐방향족 화합물, 톨루엔 및 톨루엔 같은 알킬치환스티렌 및 클로로 스티렌 같은 클로로치환 스티렌이 있다. 비닐방향족 단량체는 단량체 총 중량을 기준으로 약 25-75중량%, 좀더 바람직하게는 약 40-75중량%양으로 조성물중에 존재하는 것이 바람직하다. 25%이하의 양에선 불량한 세제저항성을 나타내며 75%이상의 양이면 가요성이 불량해진다.
알파, 베타-에틸렌형 불포화산의 에스테르의 예에는 아크릴 및 메타크릴산의 에스테르가 있으며 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 도데세닐아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, N-부틸 메타크릴레이트 및 2-에틸헥실 메타크릴레이트가 포함된다. 이들 에스테르는 총단량체 중량의 약5-70중량% 양으로 존재하는 것이 바람직하며, 약 10-50중량%인 것이 더 바람직하다. 양이 5% 이하이면 취약한 코팅이 생기며 70% 이상이면 세제 저항성이 불량해 진다.
비닐방향족 화합물 및 아크릴산과 메타크릴산의 에스테르외에 다른 에틸렌형 불포화 공중합성 단량체가 사용될 수도 있다. 그예에는 아크릴로니트릴 같은 니트릴, 염화비닐 및 불화비닐리덴 같은 비닐 및 비닐리덴할로겐화물 및 초산비닐 같은 비닐에스테르가 포함되다. 이들 단량체들은 단량체 총중량의 약 0-40중량%, 바람직하게는 0-30중량% 양으로 존재한다.
산기-함유 아크릴중합체를 제조하는데 있어, 각종 단량체들을 함께 혼합한 후 통상적인 자유라디칼 개시 중합법으로 반응시킨다. 사용될 수 있는 자유라디칼 개시제중에는 벤조일퍼옥사이드, 3급-부틸하이드로퍼옥사이드, 디3급 부틸퍼옥사이드, 아조비스(2-메틸프로피오니트릴)등이 있다. 중합은 단량체가 녹을 수있는 톨루엔 또는 크실렌 같은 용매를 사용하여 용액중에서 수행하는 것이 바람직하다. 중합 완료시, 반응혼합물은 진공하에서 유기 용매를 제거하고 중합체는 고체로서 회수하는 것과 같이 휘발성물질을 제거해 줄 수 있다. 또, 중합체를 침전시킨 후 건조시킬 수 있다. 일반적으로 휘발된 중합체는 코팅 경화시 사용되는 온도에서 휘발되는 물질을 1중량% 이하 함유한다.
산기-함유 아크릴 중합체는 유화 중합, 현탁중합, 벌크중합 또는 이들을 적당히 혼합 사용하여 제조할 수도 있다. 이들 방법은 이 분야에 잘 알려져 있다.
산기-함유 아크릴중합체는 수지고체 중량을 기준으로 바람직하게는 약 40-80중량%, 좀더 바람직하게는 50-70중량% 사용된다. 40중량% 이하의 양은 불량한 열 및 색상안정성 때문에 바람직하지 못하며 80중량% 이상의 양은 불량한 가요성과 부식저항성을 나타낸다.
카복실산기 함유 공중합체외에 본 발명의 열경화성 분말 코팅조성물은 바람직하게는 C4-C20지방족 디카복실산으로부터 유도된 이 염기산이나 카복실산기-말단 폴리에스테르 같은 또다른 산기-함유 물질을 함유한다. 이들 특정 물질들은 이들이 생성된 코팅에 가요성 및 충격저항성을 부여해 주므로 바람직하게 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 지방족 디카복실산에는 아디프산, 수바르산, 아젤라산, 세바스산, 도데칸디오산이 포함된다. 지방족 디카복실산은 실온에서 고체인 것이 바람직하다.
사용될 수 있는 카복실산기-함유 폴리에스테르는 지방족 2가 알콜을 지방족 및/또는 방향족 디카복실산과 축합시킨 것을 기본으로 한 것들이다. 적당한 지방족 2가 알콜에는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 1, 6-헥실렌글리콜, 네오펜틸글리콜 같은 것이 포함된다. 적당한 폴리카복실산에는 석신산, 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 프탈산, 테트라하이드로프탈산, 헥사하이드로프탈산 같은 것이 포함된다. 이들 물질들은 바람직하게는 실온에서 고체물질이며 시바가이기 같은 제조사로부터 아라코테수지, 특히 아라코테 3001이란 상품명하에 상업적으로 구입가능하다.
지방족 디카복실산 또는 카복실산기-말단 폴리에스테르의 양은 수지 고체중량을 기준으로 0-30, 바람직하게는 1-25중량%이다. 30중량% 이상의 양에서는 내약품성이 열등해 진다.
산기-함유 물질외에, 열경화성 분말 코팅조성물은 또 2개의 에폭시수지의 혼합물인 에폭시 성분, 산기-함유 아크릴중합체와 화합할 수 있는 에폭시 노보락 수지 및 산기-함유 아크릴중합체와 화합할 수 없는 에폭시수지를 함유한다. 화합성은 산기-함유 아크릴 중합체 약 70중량%와 특정 에폭시 30중량%를 혼합한 후 유리판넬상에 떨어뜨려보아 결정한다. 화합되지 않는 에폭시수지는 코팅이 반투명하거나 불투명한 반면 화합성 에폭시수지는 투명한 코팅을 제공한다.
에폭시노보락수지는 가성소다 및 각종 세제에 대한 저항성은 물론 우수한 내약품성을 제공한다. 에폭시노보락수지는 이 분야에 잘 알려져 있으며 일반적으로 하기 구조를 갖는다.
Figure kpo00001
상기식에서 a=0.1-5; b=1.5-10; R은 클로로히드린, 글리콜 및/또는 폴리글리콜로부터 유도되며 X는 H 또는 메틸 같은 알킬이다. 바람직한 에폭시노보락수지는 에폭시크레졸노보락수지이다. 이들 물질들은 페놀을 기제로한 에폭시노보락수지인 아랄다이트 EPN, 크레졸을 기제로한 에폭시노보락수지인 아랄다이트 ECN의 상품명하에 시바가이기로부터 구입 가능한 물질들이다. 이런 물질들의 구체예에는 아랄다이트 EPN 1138, 아랄다이트 ECN 1235, 1273, 1280 및 1299가 있다.
이들 제품들은 2.2보다 큰, 바람직하게는 약 2.5-10의 에폭시 관능기를 가지며 수평균 분자량이 약 500-1400이다.
코팅조성물중에 존재하는 에폭시노보락수지의 양은 수지고체 중량을 기준으로 약 5-30, 바람직하게는 10-20중량%이다. 그 양이 5중량%이하이면 그 결과 불량한 내약품성 및 부식저항성이 생기며, 그 양이 30중량% 이상이면 그 결과 불량한 가요성이 생긴다.
비화합성 에폭시수지는 결과생성된 코팅에 가요성 및 충격저항성을 제공한다. 이 수지는 바람직하게는 글리콜, 폴리글리콜 또는 그 혼합물을 포함한 다가 페놀의 폴리글리시딜에테르이다. 이들 물질들은 적어도 1000, 좀더 바람직하게는 1500 또는 그 이상의 수평균 분자량을 가지고 있다. 이들 물질들은 에피클로로히드린 같은 할로히드린을 알칼리존재하에 글리콜, 폴리글리콜 또는 다가 페놀과 반응시켜 얻는다. 사용될 수 있는 글리콜, 폴리글리콜 및 페놀중에는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 및 바람직하게는 비스(4-하이드록시페닐)-2, 2-프로판이 있다. 부타디엔의 카복실산기-함유 중합체 또는 부타디엔과 아클릴로니트릴 같은 공중합성 단량체와의 공중합체와 더 반응된 앞서 언급된 글리콜, 폴리글리콜 및 다가페놀의 폴리글리시딜에테르 같은 고무-개질 에폭시수지가 사용될 수 있다. 이런 종류의 물질들은 카복시-말단액체중합체로서 상품명 HYCAR하에 B. F. 구드리히 컴패니로부터 상업적으로 구입가능하다. 고무-개질 에폭시수지를 사용하는 것이 바람직하다.
바람직하게는 비화합성에폭시수지는 코팅조성물에 수지고체 중량을 기준으로 약 5-30중량%, 좀더 바람직하게는 10-20중량% 양으로 존재한다. 양이 5중량% 이하이면 그 결과 불량한 충격저항성이 얻어지며 30중량% 이상이면 불량한 내약품성이 얻어진다.
분말 코팅조성물중에 가소제가 사용될 수 있으며 그예에는 글리콜 및 1, 4-부탄디올 및 비스페놀 A 같은 다가페놀의 폴리글리시딜에테르 같은 저분자량 폴리에폭사이드가 포함된다. 가소제는 보통 500 이하의 분자량을 가지며 수지고체중량을 기준으로 0-10중량%, 바람직하게는 2-5중량%양으로 사용된다.
코팅조성물중 각종 성분들의 중량%외에, 카복실산기 : 에폭사이드기의 당량비는 약 1.5-0.5:1, 바람직하게는 1.2-0.8:1범위이다. 비가 1.5:1보다 크거나, 0.5:1보다 작으면 알칼리 및 화학물질 저항성이 열등해진다.
본 발명에 따른 코팅조성물에는 분말 코팅조성물의 가교결합비율을 증가시키기 위한 소량 비율의 촉매가 포함될 수 있다. 베이킹온도는 보통 약 121-177℃ 범위이다. 적당한 촉매에는 4급 암모늄염, 4급 포스포늄염, 포스핀, 이미다졸 및 금속염이 있다. 그 예에는 테트라부틸암모늄클로라이드, 브로마이드, 또는 요오다이드, 에틸트리페닐포스포늄아세테이트, 트리페닐포스핀, 2-메틸 이미다졸 및 디부틸주석디라우레이트가 포함된다. 촉매는 조성물중에 수지고체중량을 기준으로 약 0-5, 바람직하게는 약 0.2-2중량% 양으로 존재하는 것이 바람직하다.
분말 코팅조성물에 적당한 색상을 부여해 주기 위해 안료를 코팅조성물중에 약 1-50중량%(분말 코팅조성물 총중량을 기준으로)양으로 포함시킬 수 있다. 분말 코팅조성물에 적당한 안료에는 염기성납실리카크롬산염, 이산화티탄, 울트라마린블루, 프탈로시아닌블루, 프탈로시아닌그린, 카본블랙, 블랙산화철, 산화크롬그린, 훼라이트 옐로우 및 킨도 레드가 포함된다.
코팅조성물은 또 분말 코팅조성물에 보통 혼입되는 몇몇 다른 첨가제도 함유할 수 있다. 특히 추천되는 것에는 베이킹중 필름으로부터 휘발성 물질을 달아나게 해주는 폭발방지제 및 완성품에 탄공이 생기는 것을 방지하는 유동조절제가 있다. 벤조인은 아주 바람직한 폭발방지제이며, 사용되는 경우 코팅조성물 총중량을 기준으로 약 0.5-3중량% 양으로 존재한다.
적당한 유동조절제중 한 부류는 폴리라우릴아크릴레이트, 폴리부틸아클리레이트, 폴리(2-에틸헥실)아크릴레이트, 폴리(에틸-2-에틸헥실)아크릴레이트, 폴리라우릴메타크릴레이트 및 폴리이소데세닐메타크릴레이트와 같은 아크릴 중합체들이다. 유동조절제는 또한 폴리에틸렌글리콜 또는 폴리프로필렌글리콜과 불화지방산의 에스테르같은 불화중합체일 수 있다. 예를들면, 분자량 2500이상의 폴리에틸렌 글리콜과 퍼플루오로옥탄산의 에스테르가 있다. 분자량 1000이상의 중합 실옥산 예컨대 폴리(디메틸실옥산) 또는 폴리(메틸-페닐)실옥산이 유동조절제로서 사용될 수 있다.
사용되는 경우 유동조절제는 코팅조성물 총중량을 기준으로 0.05-5중량% 양으로 존재한다.
열경화성 분말조성물은, 코팅조성물의 성분들을 유선형믹서 같은 고전단믹서내에서 혼합해준후 결과 생성된 혼합물을 약 80-120℃온도에서 압출기내에서 용융 혼합해줌으로써 제조된다. 이어 압출물을 냉각하고 100메시체를 통과할 수 있도록 분쇄해준다. 이어 분말 코팅조성물을 금속, 유리, 플라스틱 또는 섬유보강 플라스틱 지지체에 직접 적용시킬 수 있다. 분말은 정전분무법 또는 유동상을 사용하여 적용할 수 있다. 200-100킬로볼트의 음전하가 스프레이총에 가해지는 정전분무법이 바람직하다. 분말조성물은 경화된 후 약 0.5-5밀의 필름 두께가 얻어지도록 단일통과 또는 수회통과로 도포될 수 있다. 타당한 가격을 가진 고품질의 완제품을 얻기 위해 분말 코팅의 두께는 약 1.2-4밀, 바람직하게는 1.4-3밀인 것이 바람직하다.
피복되는 지지체는 좀더 균일한 분말 침착이 촉진될 수 있도록 분말적용에 앞서 임의로 예열해 줄 수 있다. 분말도포시 분말이 피복된 지지체를 121-177℃에서 20-60분간 베이킹해준다. 본 발명은 하기 실시예들로부터 좀더 완전히 이해될 수 있을 것이며, 이때 모든 양, 퍼센트 및 비는 따로 언급이 없는한 중량기준이다.
실시예들
하기 실시예(A-B)는 각종 산기-함유 아크릴 중합체의 제법을 보여준다.
실시예 A
카복실산기-함유 아크릴중합체를 하기와 같이 스티렌, 부틸아크릴레이트 및 아크릴산(74/14/12중량비)으로부터 제조했다.
반응조장입물
Figure kpo00002
개시제장입물
Figure kpo00003
단량체장입물 I
Figure kpo00004
단량체장입물 II
Figure kpo00005
단량체장입물 III
Figure kpo00006
단량체장입물 IV
Figure kpo00007
후첨가물
Figure kpo00008
반응조장입물을 기계교반기, 응축기 및 첨가깔때기를 갖춘 유리 플라스크내에서 질소분위기하에 가열 환류했다. 단량체장입물 I과 개시제장입물을 동시에 반응용기에 첨가했다. 단량체장입물 I첨가를 약 30분내에 완료한 후, 뒤이어 단량체장입물 II 첨가를 시작하여 약 1시간내에 완료했다. 이어 단량체장입물 III를 첨가하기 시작한 후 약 30내분에 완료하고 개시제장입물 첨가 또한 이때 완료했다. 단량체장입물 IV를 첨가하기 시작하여 약 1시간내에 완료했다. 이들 첨가동안에, 반응 온도는 약 134-136℃로 유지시켰다. 첨가깔때기들을 각기 12.5g의 크실렌으로 헹군후 헹굼액을 반응-혼합물에 첨가했다. 첨가완료후, 반응혼합물을 134-135℃에서 약 2시간 두고 100℃로 냉각한후 이어 세바스산과 모다훌로우를 첨가했다. 이어 용매를 휘발제거하기 위해 반응혼합물을 진공하에서 가열했다. 결과생성된 고체 반응생성물은 고체함량이 99.6%이며 수평균분자량이 4858이며 Tg가 65이다.
실시예 B
하기와 같이 스티렌, 부틸아크릴레이트 및 메타크릴산(72/13.6/14.4중량비)으로부터 카복실산기-함유 아크릴중합체를 제조했다.
반응조장입물
Figure kpo00009
개시제장입물
Figure kpo00010
단량체장입물
Figure kpo00011
후첨가물
Figure kpo00012
반응조장입물을 질소분위기하에서 실시예 A에 설명된 바와같이 유리반응기내에서 가열환류했다. 개시제장입물과 단량체 장입물을 첨가하기 시작하여 반응온도를 환류하에 유지시키면서 약 3시간에 걸쳐 연속적으로 첨가했다. 첨가완료후, 첨가 깔때기를 100g의 크실렌으로 헹구고 헹굼액을 반응혼합물에 첨가한후 약 133℃에서 반응혼합물을 2시간동안 유지시켰다. 이어 세바스산을 첨가하고 반응혼합물을 진공에 두어 용매를 휘발 제거했다. 결과 얻어진 고체반응 생성물은 고체함량이 99.8%이며 수평균분자량이 4273이며 Tg가 75였다.
실시예 C
스티렌, 메틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트 및 메타크릴산(49/23/13.6/14.4중량비)으로부터의 카복실산기-함유 아크릴중합체를 실시예 B의 과정에 따라 하기 성분들로부터 제조했다.
반응조장입물
Figure kpo00013
개시제장입물
Figure kpo00014
단량체장입물
Figure kpo00015
후첨가물
Figure kpo00016
고체반응생성물은 고체함량이 99.8, 수평균분자량이 4500이며 Tg가 75이다.
하기 실시예(D 및 E)는 상기 아크릴중합체와 비화 합성인 각종 에폭시수지의 제조를 나타낸 것이다.
실시예 D
폴리프로필렌글리콜의 폴리글리시딜에테르를 비스페놀 A로 말단을 처리해준 후 하기 장입비에 따라 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르로 쇄를 연장시켰다.
Figure kpo00017
1에폭사이드 당량이 175-205인 폴리프로필렌글리콜의 폴리글리시딜에테르, 다우케미칼 컴패니로부터 상업적으로 구입 가능.
2에폭사이드 당량이 약 188인 비스페놀 A의 디글리시딜에테르, 쉘케미칼 컴패니로부터 상업적으로 구입가능함.
DER 736, 비스페놀 A 및 요오드화에틸트리페닐포스포늄을 적당한 반응용기내에 장입시킨 후 130℃로 가열하여 발열 반응을 개시시켰다. 반응혼합물을 본질적으로 무한한 에폭사이드 당량이 얻어질 때까지 환류하에 유지시켰다. 이어 반응혼합물을 106℃로 냉각시키고 에폰 828을 첨가한 다음 반응혼합물을 160℃로 가열하여 발열반응이 개시되도록 했다. 반응혼합물을 반응혼합물이 2420의 에폭사이드 당량을 가질 때까지 약 90분간 약 160-182℃로 유지시켰다. 이어 반응혼합물을 실온으로 냉각시켰다.
실시예 E
하기와 같이 비스페놀 A의 폴리글리시딜에테르를 카복실화 말단 폴리(부타디엔-아크릴로니트릴)공중합체로 쇄를 연장하고 고무-개질에폭시수지를 제조했다.
Figure kpo00018
1에폭시 당량이 715-800인 비스페놀 A의 폴리글리시딜에테르, 시바-가이기사로부터 상업적으로 구입 가능함.
2수평균 분자량이 3600이며, 관능기가 1.8인 부타디엔과 아크릴로니트릴의 카복실화 공중합체, B. F. 구드리히컴패니로부터 1300×8로서 구입 가능함.
GT 7014를 질소 분위기하에서 적당한 반응용기중에 용융시켰다. CTBN과 트리부틸아민을 반응혼합물에 첨가하고 혼합물을 140℃로 가열했다. 반응혼합물을 0.2의 산가가 얻어질때까지 이 온도에서 유지시켰다. 결과 얻어진 생성물은 에폭사이드 당량이 1007이었다.
하기 실시예(1-6)은 각종 분말 코팅조성물 제제와 그들을 금속 지지체에 적용하는 것을 보여주는 것이다.
실시예 1
하기 성분들의 혼합물로부터 분말 코팅조성물을 제조했다.
Figure kpo00019
1노보락프리믹스는 40중량%의 에폭시 페놀 노보락수지(시바가이기사로부터 아랄다이트 EPN 1138로서 구입 가능하며, 에폭시값이 0.55-0.57이며, 에폭시 당량이 176-181이며 평균 관능기가 3.6임)와 60중량%의 아랄다이트 GT 7014의 혼합물이다.
2에폭시 당량이 640-735인 비스페놀 A의 폴리글리시딜에테르(시바가이기사로부터 구입 가능함). 에폭시 수지는 실시예 A의 아크릴 중합체와 비화합성이다.
성분들을 우선 유선형믹서내에서 약 8분간 혼합해준후 110℃ 바커퍼킨스 트윈스크루 압출기내에서 용융혼합하고 20℃ 냉각롤에서 냉각하고 박편으로 한후 이어 마이크로밀중에서 분쇄하고 100메시 스크린을 통해 사별했다.
이어 결과 생성된 분말 조성물을 정전분말 분무총을 사용하여 강철 판넬상에 정전 분무하였다. 침착된 후 판넬을 20분동안 177℃로 가열했다. 경질의 광택있는 코팅은 두께가 2-3밀이며, 강철 판넬에 대한 부착력이 좋으며 충격강도가 좋다. 코팅은 또 탁월한 부식저항성 및 세제저항성을 가진다.
실시예 2
하기 성분들의 혼합물로부터 착색된 분말 코팅조성물을 제조했다.
Figure kpo00020
1에폭시가 0.50, 연화점 67℃인, 시바가이기사로부터 ECN 9860으로서 구입 가능한 에폭시-크레졸 노보락 수지
2에폭시 당량이 500인 시바가이기사로부터 상업적으로 구입 가능한 비스페놀 A의 폴리글리시딜 에테르3릴산 인더스트리얼로부터 구입 가능한 니일론-12분말
상기 성분들을 실시예 1에 언급된 과정을 사용하여 분말 코팅조성물로 제제화한 후 강철 판넬상에 정전분무하고 177℃에서 20분간 베이킹했다. 매트 코팅은 두께가 2.5밀이며, 탁월한 부착력 및 충격 저항성을 가지며 탁월한 알칼리 저항성 및 유기용매 저항성을 가진다.
실시예 3
하기 성분들의 혼합물로부터 착색된 분말 코팅조성물을 제제화했다.
Figure kpo00021
1실시예 B의 카복실산기 함유 아크릴중합체 85중량% 중에 용해된 에틸트리페닐 포스포늄 아세테이트 15중량%
2에폭시가가 0.50인 시바가이기사로부터 구입 가능한 에폭시-크레졸 노보락
3몬산토 코오포레이션으로부터 구입 가능한 폴리(2-에틸헥실-에틸)아크릴레이트 또는 실리카 담체(60% 활성)
상기 성분들을 실시예 1에 기재된 방법을 사용하여 분말 코팅조성물로 제제화하고 강철 판넬상에 정전 분무한 후 177℃에서 20분간 베이킹했다. 광택나는 코팅은 탁월한 가요성 및 충격 저항성과 우수한 화학적 및 세제 저항성을 가진다.
실시예 4
하기 성분들의 혼합물로부터 분말 코팅을 제제화했다.
Figure kpo00022
1시바가이기사로부터 상품명 아라코테 3001로서 구입 가능한 카복실산기를 말단으로 하는 폴리에스테르
2시바가이기사로부터 ECN 1235로서 구입 가능한 에폭시 크레졸 노보락수지 : 에폭시 당량이 850인 비스페놀 A의 폴리글리시딜에테르 : 시바가이기사로부터 ECN 1273으로 구입 가능한 에폭시 크레졸 노보락수지 1/1/1 중량비.
31:1 중량비의 ECN 1235 및 ECN 1273
상기 성분들을 실시예 1에 기재된 과정을 사용하여 분말 코팅조성물로 제제화하고 강철 판넬상에서 정전분무한 후 177℃에서 20분간 베이킹했다. 광택나는 코팅의 두께는 2.5밀이며, 우수한 접착성, 충격 저항성 및 가요성을 가진다.
실시예 5
하기 성분들이 혼합물로부터 깨끗한 분말 코팅제제를 제조했다.
Figure kpo00023
1시바가이기로부터 구입 가능한 분자량이 약 1080이고 에폭사이드당 중량이 225인 에폭시-크레졸 노보락수지
2시바가이기로부터 구입 가능한 분자량 약 540이고 에폭사이드당 중량이 200인 에폭시-크레졸 노보락수지
상기 성분들을 실시예 1에 기재된 방법을 사용하여 분말 코팅조성물로 제제화한 후 강철 판넬상에서 정전분무하고 177℃에서 20분간 베이킹했다. 광택나는 코팅의 두께는 2.3밀이며, 우수한 접착력과 탁월한 충격 저항성을 가졌다. 코팅은 또 말칼리와 유기용매에 대해서도 탁월한 저항성을 가졌다.
실시예 6
하기 성분들의 혼합물로부터 깨끗한 분말 코팅조성물을 제제화했다.
Figure kpo00024
상기 성분들을 실시예 1에 기재된 방법을 사용하여 코팅조성물로 제제화하고 강철 판넬상에서 정전분무한 후 177℃에서 20분간 베이킹했다. 광택있는 코팅의 두께는 2.5밀이며, 우수한 접착성 및 충격 저항성을 가진다. 코팅은 또한 유기용매, 염수분무 및 세제에 대해서도 탁월한 저항성을 가진다.

Claims (11)

  1. 하기 (A)-(C)의 상호 반응성 입자 혼합물로 구성된 열경화성 분말 코팅조성물 : (A) 유리 전이온도가 40-100℃ 범위이며, 수평균 분자량이 1500-20000인 산기-함유 아크릴 중합체, 수지 고형분 중량을 기준으로 40-80중량%, (B) (A)와 화합성이며, 수평 분자량이 500-1400인 에폭시 노보락 수지, 수지 고형분 중량을 기준으로 5-30중량%, 및 (C) (A)와 비화합성이며 수평균 분자량이 1000 이상인 에폭시 수지, 수지 고형분 중량을 기준으로 5-30중량%.
  2. 제1항에 있어서, 조성물내 산기 대 에폭사이드기의 당량비가 1.5-0.5:1인 코팅조성물.
  3. 제1항에 있어서, 산기-함유 아크릴 공중합체가 아크릴 또는 메타크릴산의 C1-C20알킬에스테르를 공중합성 알파, 베타 에틸렌형 불포화 카복실산과 공중합시킴으로써 형성된 것인 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 공중합성 비닐 방향족 단량체가 공중합성 혼합물중에 포함되는 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 분자량이 500 이하인 다가페놀 또는 글리콜의 폴리글리시딜 에테르를 함유하는 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 에폭시 노보락수지가 에폭시-크레졸 또는 에폭시-페놀 노보락 수지인 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 에폭시수지(C)가 글리콜, 폴리글리콜 또는 다가페놀 또는 그 혼합물의 폴리글리시딜에테르인 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 에폭시-산 반응의 촉매를 함유하는 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 에폭시 수지가 고무-개질된 에폭시수지인 조성물.
  10. 제8항에 있어서, 촉매가 포스핀 및 4급 포스포늄 염으로 구성되는 부류로부터 선택되는 조성물.
  11. 제1항 내지 제6항, 제7항, 제8항, 또는 제9항중 어느 한 항에 따른 조성물을 지지체에 적용한 후 상호 반응성인 성분들이 서로 반응되도록 코팅을 가열해주는 것으로 구성된, 지지체를 코팅하는 방법.
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