KR101775879B1 - Powder Coating Composition and Method For Producing Thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 대전방지용 분체도료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지를 포함하는 통상의 분체도료 조성물에, 특정의 대전방지성 폴리에스테르 수지를 추가로 사용함으로써 표면 전기저항을 낮추어 도전성을 나타내면서도 색상이 양호한 대전방지용 분체도료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an antistatic powder coating composition, and more particularly, to an antistatic powder coating composition which further comprises a specific antistatic polyester resin added to a conventional powder coating composition containing a carboxyl group-containing polyester resin, But also has good color tone.
일반적으로 미세 전류가 흐르거나 대전된 전하를 방전할 수 있는 도료를 도전성 도료 또는 대전방지성 도료라 한다. 이러한 도료는 대전된 전하에 의하여 생활공간에서 발생할 수 있는 감전에 의한 불쾌감의 방지, 정전기에 의한 컴퓨터나 전자기기 등의 오작동 방지, 점화원으로 작용함에 따른 화재 방지, 반도체 공장 등에서의 먼지 부착에 의한 제품 불량 방지를 위하여 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 대전방지용 도료가 도포된 바닥이나 금속 표면은 대전 전하량이 줄어서 금속 표면에 부착된 먼지 및 이물질을 쉽게 제거할 수 있으며, 각종 기기 설비의 누전 전류를 방전시켜 순간적인 정전기나 전기 쇼크를 예방할 수 있다.In general, a paint capable of discharging a charged electric current through which a minute current flows can be referred to as a conductive paint or an antistatic paint. Such paints can prevent discomfort caused by electric shocks that may occur in the living space due to electrified charges, prevent malfunctions of computers and electronic devices due to static electricity, prevent fire due to acting as an ignition source, It is widely used for preventing defects. The floor or metal surface coated with such antistatic paint can reduce the amount of charge to easily remove dust and foreign matter adhered to the metal surface and discharge instantaneous static electricity or electric shock by discharging the leakage current of various equipment equipments .
그런데 기존의 도전성 분체도료는 도전성 안료를 포함시켜 대전방지 기능을 나타내도록 하는 것이 일반적이지만, 이 안료들은 분체도료 제조과정의 하나인 고온에서의 용융 공정과 분쇄 공정에서 기능이 저하되는 문제점이 있고, 또 도전성을 나타내도록 주로 사용되는 알루미늄페이스트, 그라파이트, 카본블랙 등의 안료는 흑색 또는 회색을 나타내기 때문에 다양한 색상 구현이 곤란하여 용도가 제한적이라는 문제점이 있었다.Conventional conductive powder coatings generally contain conductive pigments to exhibit an antistatic function. However, these pigments have a problem in that their functions are lowered in the melting and grinding steps at a high temperature, which is one of the powder coating preparation processes, In addition, pigments such as aluminum paste, graphite, and carbon black, which are mainly used to exhibit conductivity, are black or gray, so that it is difficult to realize various colors and their applications are limited.
이에 본 발명자들은 다양한 색상 구현이 가능하면서도 대전방지 성능을 갖는 분체도료 조성물을 연구 노력한 결과, 기존의 카르복실기 함유 폴리에스테르계 분체도료 조성물에, 특정의 대전방지성 폴리에스테르 수지를 첨가하면, 이 특정의 대전방지성 폴리에스테르 수지가 분체도료에 사용되는 통상의 폴리에스테르 수지와 동일하게 도료의 경화반응에 참여하므로, 균일한 분산과 대전 효능 발휘, 우수한 도막 형성 등의 장점이 가능하게 함을 알아냄으로서 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have made efforts to study powder coating compositions capable of realizing various colors and antistatic properties, and as a result, when a specific antistatic polyester resin is added to a conventional carboxyl group-containing polyester powder coating composition, It has been found out that the antistatic polyester resin participates in the curing reaction of the paint in the same manner as the conventional polyester resin used in the powder coating, and thus has advantages such as uniform dispersion, exhibiting the charging effect, and excellent coating film formation Thereby completing the present invention.
본 발명에 의하면 다양한 색상구현과 함께 표면 전기저항값이 낮은 대전방지용 분체도료 조성물을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an antistatic powder coating composition having a low surface electric resistance value with various color implementations.
본 발명의 분체도료 조성물은 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지 40∼70 중량부, 대전방지성 폴리에스테르 수지 5∼30 중량부, 경화제 5∼20 중량부 및 첨가제 5∼20 중량부를 포함하여 이루어진다.The powder coating composition of the present invention comprises 40 to 70 parts by weight of a carboxyl group-containing polyester resin, 5 to 30 parts by weight of an antistatic polyester resin, 5 to 20 parts by weight of a curing agent and 5 to 20 parts by weight of an additive.
상기 대전방지성 폴리에스테르 수지는 금속설폰산염기를 가지는 디카르복실산/또는 그 에스테르 성분 및 금속설폰산염기를 가지는 디올 성분 중 적어도 하나의 성분으로부터 유래되는 부위(moiety)와, HO-[-(CH2)m-O-]n-H (여기서, m은 2 내지 4의 정수, n은 10 내지 100의 정수)으로 표시되는 폴리알킬렌글리콜 성분으로부터 유래되는 부위를 포함하고 있다.The antistatic polyester resin comprises a moiety derived from at least one component selected from the group consisting of a dicarboxylic acid having a metal sulfonate group and / or an ester component thereof and a diol component having a metal sulfonate group, HO - [- (CH 2 ) m -O-] n -H (wherein m is an integer of 2 to 4 and n is an integer of 10 to 100).
본 발명의 조성물에서, 대전방지성 폴리에스테르 수지는, (1)디메틸테레프탈산 성분 40 내지 70몰%, (2) 디메틸이소프탈산 성분 10 내지 50몰%, (3)탄소수 2∼10의 지방족 디카르복실산/또는 그 에스테르 성분 1 내지 20몰%, 및 (4)금속설폰산염기를 가지는 디카르복실산/또는 그 에스테르 성분 0 내지 20몰%를 포함한 산/에스테르 성분과, (5)탄소수 2∼4의 지방족 디올 성분 70 내지 99몰%, (6)디에틸렌글리콜 성분 1 내지 10몰%, (7)금속설폰산염기를 가지는 디올 성분 0 내지 20몰%, 및 (8) HO-[-(CH2)m-O-]n-H (여기서, m은 2 내지 4의 정수, n은 10 내지 100의 정수)으로 표시되는 폴리알킬렌글리콜 성분 1 내지 10 중량%(대전방지성 폴리에스테 수지 중량대비) 포함한 디올 성분으로 이루어진다.In the composition of the present invention, the antistatic polyester resin preferably comprises (1) 40 to 70 mol% of a dimethyl terephthalic acid component, (2) 10 to 50 mol% of a dimethyl isophthalic acid component, (3) an aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 10 carbon atoms (2) an acid / ester component containing 1 to 20 mol% of a carboxylic acid and / or an ester component thereof, and (4) a dicarboxylic acid having a metal sulfonate group and / or an ester component thereof in an amount of 0 to 20 mol% (7) 0 to 20 mol% of a diol component having a metal sulfonate group, and (8) HO - [- (CH (CH 1 to 10% by weight of a polyalkylene glycol component represented by the following formula ( 2 ): m -O-] n -H (wherein m is an integer of 2 to 4 and n is an integer of 10 to 100) Contrast).
본 발명의 조성물에서, 일반식 CnH2n +1-Ar-SO3 -M+(여기서, n는 8 내지 20의 정수이며, M은 알칼리 또는 알칼리토금속을 나타내며, Ar는 방향족 또는 지방족 잔기를 나타냄)으로 표시되는 금속설폰산염계 성분을 0.1∼15 중량%(대전방지성 폴리에스테르 수지 대비) 더 포함해도 좋다.In the composition of the present invention, a compound represented by the general formula C n H 2n + 1 -Ar-SO 3 - M + wherein n is an integer of 8 to 20, M represents an alkali or alkaline earth metal and Ar represents an aromatic or aliphatic residue , And 0.1 to 15% by weight (based on the antistatic polyester resin) of the metal sulfonate based component.
또한, 본 발명의 조성물에는 필요에 따라, 대전방지 효과를 향상시키기 위하여 그라파이트, 카본블랙, 덴카블랙, 카본섬유, 알루미늄페이스트 등을 더 첨가할 수도 있다.Further, graphite, carbon black, denka black, carbon fiber, aluminum paste and the like may be further added to the composition of the present invention, if necessary, in order to improve the antistatic effect.
본 발명에 의하면, 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지에 대전방지성 폴리에스테르 수지를 혼합하여 이를 베이스 수지로 하여 분체도료를 제조하기 때문에, 안료의 선택의 자유도가 높아 다양한 색상구현이 가능하고, 또 균일한 분산과 대전 효능 발휘, 우수한 도막 형성 등이 가능하게 되었다.According to the present invention, since a powder coating material is prepared by mixing an antistatic polyester resin with a carboxyl group-containing polyester resin and using this as a base resin, it is possible to realize various colors with a high degree of freedom in selecting a pigment, And it is possible to exert a charging effect and to form an excellent coating film.
본 발명을 더욱 상세히 설명한다. The present invention will be described in more detail.
본 발명의 분체도료 조성물은 도전성 안료를 첨가하여 대전방지 효과를 발휘하는 종래의 분체도료 조성물이 다양한 색상의 구현이 어렵고, 두께가 증가함에 따라 표면 전기저항값의 편차가 심한 문제를 개선하기 위하여, 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지에 대전방지성 폴리에스테르 수지를 혼합하여 이를 베이스 수지로 사용한 것에 특징이 있다.The powder coating composition of the present invention is difficult to realize various colors of a conventional powder coating composition which exhibits an antistatic effect by adding a conductive pigment and in order to solve the problem of a large deviation of the surface electric resistance value as the thickness increases, And is characterized in that an antistatic polyester resin is mixed with a carboxyl group-containing polyester resin and used as a base resin.
본 발명의 조성물에 사용되는 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 통상의 분체도료 조성물에 사용되는 것이면 특별히 한정되지는 않는다. The carboxyl group-containing polyester resin used in the composition of the present invention is not particularly limited as long as it is used in a conventional powder coating composition.
이 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 산가가 25∼45 mgKOH/g이고, 융용점도가 15∼35 poise(200℃, I.C.I 점도계), 유리전이온도가 55∼75℃, 수평균 분자량이 1500∼4000이다. The carboxyl group-containing polyester resin has an acid value of 25 to 45 mgKOH / g, a melt viscosity of 15 to 35 poise (200 ° C, ICI viscometer), a glass transition temperature of 55 to 75 ° C and a number average molecular weight of 1500 to 4000.
상기 융용점도가 15 poise 미만이면 도막에 새깅(sagging)이 발생할 수 있고, 35 poise를 초과하면 레벨링이 떨어질 수 있으며, 상기 유리전이온도가 55℃ 미만이면 도료의 저장안정성에 문제가 발생하고 75℃를 초과하면 레벨링에 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 수평균분자량이 1500 미만이면 도막의 외관이 불량해지고 4000을 초과하면 도막의 기계적 물성이 떨어질 수 있다. 상기 산가가 25 mgKOH/g 미만인 경우에는 물성이 떨어질 수 있고, 45 mgKOH/g을 초과하는 경우에는 반응이 너무 빨라 핀홀이 발생할 수 있으며, 레벨링의 급격한 저하가 일어날 수 있다. If the melting viscosity is less than 15 poise, sagging may occur. If the glass transition temperature is above 35 poise, the leveling may be lowered. If the glass transition temperature is less than 55 deg. C, , There may occur a problem in leveling. If the number-average molecular weight is less than 1,500, the appearance of the coating film becomes poor. If the number average molecular weight is more than 4,000, the mechanical properties of the coating film may be deteriorated. If the acid value is less than 25 mgKOH / g, physical properties may be deteriorated. If the acid value is more than 45 mgKOH / g, the reaction may occur too early to cause pinholes, and a drastic decrease in leveling may occur.
이러한 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지는 40∼70 중량부 사용되며, 40 중량부 미만이면 내식성 개선이 충분하지 않고, 70 중량부를 초과하는 경우에는 도막의 내후성이 떨어지는 문제가 있다.The carboxyl group-containing polyester resin is used in an amount of 40 to 70 parts by weight, and if it is less than 40 parts by weight, improvement in corrosion resistance is not sufficient. If it exceeds 70 parts by weight,
본 발명의 조성물에 사용되는 대전방지성 폴리에스테르 수지에 대하여 구체적으로 설명한다. The antistatic polyester resin used in the composition of the present invention will be specifically described.
상기 대전방지성 폴리에스테르 수지는, (1)디메틸테레프탈산 성분 40 내지 70몰%, (2) 디메틸이소프탈산 성분 10 내지 50몰%, (3)탄소수 2∼10의 지방족 디카르복실산/또는 그 에스테르 성분 1 내지 20몰% 및 (4)금속설폰산염기를 가지는 디카르복실산/또는 그 에스테르 성분 0 내지 20몰%를 포함한 산/에스테르 성분(A)과, (5)탄소수 2∼4의 지방족 디올 성분 70 내지 99몰%, (6)디에틸렌글리콜 성분 1 내지 10몰%, 및 (7)금속설폰산염기를 가지는 디올 성분 0 내지 20몰% 및 (8)HO-[-(CH2)m-O-]n-H (여기서, m은 2 내지 4의 정수, n은 10 내지 100의 정수)으로 표시되는 폴리알킬렌글리콜 성분 1 내지 10 중량%(대전방지성 폴리에스테 수지 대비) 포함한 디올 성분(B)으로 이루어진다. The antistatic polyester resin preferably comprises (1) 40 to 70 mol% of dimethyl terephthalic acid component, (2) 10 to 50 mol% of dimethyl isophthalic acid component, (3) an aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 10 carbon atoms and / Ester component (A) containing 1 to 20 mol% of an ester component and (4) 0 to 20 mol% of a dicarboxylic acid having a metal sulfonate group and / or an ester component thereof; (5) (6) diethylene glycol component 1 to 10 mol%, and (7) 0 to 20 mol% of a diol component having a metal sulfonate group and (8) HO - [- (CH 2 ) m -O-] n -H (where m is an integer of 2 to 4 and n is an integer of 10 to 100), and 1 to 10% by weight (based on the antistatic polyester resin) of a polyalkylene glycol component Component (B).
일반적으로 대전방지 성능을 발현하는 원리와 방법으로는, ①도전성물질을 사용하여 대전된 전하를 방전하는 방법, ②이온성기를 도입하여 전하를 방전하는 방법, ③친수성물질을 사용하여 재료의 평형수분율을 높이는 방법, ④대전 부호와 반대되는 부호의 이온기를 도입하는 방법 등이 있다. Generally, as a principle and method for exhibiting antistatic performance, there are (1) a method of discharging a charged electric charge using a conductive material, (2) a method of discharging a charge by introducing an ionic group, (3) And (4) a method of introducing an ionic group having a sign opposite to the charging sign.
본 발명의 분체도료 조성물은 금속설폰산염기를 가지는 디카르복실산/또는 그 에스테르 성분(4) 및 금속설폰산염기를 가지는 디올 성분(7) 중 적어도 하나의 성분과, HO-[-(CH2)m-O-]n-H (여기서, m은 2 내지 4의 정수, n은 10 내지 100의 정수)으로 표시되는 폴리알킬렌글리콜 성분(8)으로부터 유래되는 부위가 포함되어 있는 대전방지성 폴리에스테르 수지를 사용하고, 더욱이 후술하는 바와 같이, 일반식 CnH2n+1-Ar-SO3 -M+(여기서, n는 8 내지 20의 정수이며 M은 알칼리 또는 알칼리토금속을 나타내며 Ar는 방향족 또는 지방족 잔기를 나타냄)으로 표시되는 금속설폰산염계 성분이 조성물 내에 균일하게 분산되어 있어, 상기 ①, ② 및 ③의 원리에 의해 본 발명의 대전방지성 조성물이 대전방지 효과가 나타나는 것으로 판단된다.The powder coating composition of the present invention is a metal sulfonate group having a dicarboxylic acid / or its ester component 4 and the metal sulfonate diol component (7) at least one of the components having acid groups and, HO - [- (CH 2 ) (8) in which the moiety is derived from a polyalkylene glycol component (8) represented by the general formula: m -O-] n -H (wherein m is an integer of 2 to 4 and n is an integer of 10 to 100) using a polyester resin and, moreover, as described below, the general formula C n H 2n + 1 -Ar- SO 3 - M + ( wherein, n is an integer from 8 to 20, and M represents an alkali or alkaline earth metal Ar is an aromatic Or an aliphatic residue) is uniformly dispersed in the composition, and it is judged that the antistatic effect of the antistatic composition of the present invention is exhibited by the principles of (1), (2) and (3).
상기의 대전방지성 폴리에스테르 수지의 산/에스테르 성분(A)의 하나인 디메틸테레프탈산 성분(1)은 첨가량이 40몰% 미만이면 에스테르화 반응시간 지연 및 공정 트러블이 발생하고, 70몰% 초과할 경우에는 공중합체의 융점이 높아 접착력 및 수용성이 저하된다.If the amount of the dimethyl terephthalic acid component (1), which is one of the acid / ester components (A) of the antistatic polyester resin, is less than 40 mol%, esterification reaction time delay and process trouble occur, The melting point of the copolymer is high and the adhesive strength and water solubility are deteriorated.
또, 디메틸이소프탈산 성분(2)은 첨가량이 10몰% 미만일 경우에는 상기와 마찬가지 현상이 발생하며, 50몰% 초과하면 융점(Tm)이 낮아져 열안정성이 저하된다.When the addition amount of the dimethylisophthalic acid component (2) is less than 10 mol%, the same phenomenon as described above occurs. When the addition amount exceeds 50 mol%, the melting point (Tm) is lowered and the thermal stability is lowered.
탄소수 2∼10의 지방족 디카르복실산/또는 그 에스테르 성분(3)은 디메틸이소프탈산 성분(2)을 보조하여 융점(Tm)과 유리전이온도(Tg)를 조절하기 위한 목적과 대전방지성 폴리에스테르 수지의 산가를 조절하기 위한 목적으로 사용한다. 다른 성분의 조성에 따라서 사용량을 줄일 수 있으나 산가 조절을 위하여 최소 1몰% 이상 사용하여야 하며, 사용량이 20몰% 초과할 경우 융점(Tm)과 유리전이온도(Tg)가 크게 낮아져 물성이 저하된다. 바람직하기로는 탄소수 4의 석신산, 탄소수 6의 아디프산, 탄소수 10의 세바신산 등을 사용하는 것이 좋다.The aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 10 carbon atoms and / or the ester component (3) thereof is used for the purpose of controlling the melting point (Tm) and the glass transition temperature (Tg) by assisting the dimethylisophthalic acid component (2) It is used for the purpose of controlling the acid value of the ester resin. The use amount may be reduced according to the composition of other components, but at least 1 mol% should be used in order to adjust the acid value. When the amount is more than 20 mol%, the melting point (Tm) and the glass transition temperature (Tg) . Preferably, succinic acid having 4 carbon atoms, adipic acid having 6 carbon atoms, sebacic acid having 10 carbon atoms, or the like is preferably used.
금속설폰산염기를 가지는 디카르복실산/또는 그 에스테르 성분(4)과 금속설폰산염기를 가지는 디올 성분(7)은 대전방지성 폴리에스테르 분자쇄에 대전방지성능을 도입하기 위하여 사용하는 성분으로서 적어도 두 성분 중 1종 이상은 반드시 사용하여야 한다. (4)와 (7) 성분을 전혀 사용하지 않을 경우, 대전방지성능을 발휘하기 위한 다른 성분인 폴리알킬렌글리콜 성분(8)이나 일반식 CnH2n +1-Ar-SO3 -M+(여기서, n는 8 내지 20의 정수이며 M은 알칼리 또는 알칼리토금속을 나타내며 Ar는 방향족 또는 지방족 잔기를 나타냄)으로 표시되는 금속설폰산염계 성분의 사용량을 크게 증가시켜도 충분한 대전방지성능을 발휘할 수 없으며 또한 분체도료로서의 특성이 크게 저하하게 된다. 또한 (4)나 (7) 성분 중 1종이라도 20몰% 초과하여 사용할 경우, 열적 특성이 나빠지고 중합반응의 부반응이 증가하여, 수지 물성이 크게 저하된다. 바람직하기로는 (4)나 (7) 성분 중 1종을 5 내지 15몰% 사용하는 것이 좋다. 금속설폰산염기를 가지는 디카르복실산/또는 그 에스테르 성분(4)으로는 금속설폰산염 작용기를 가지는 다양한 방향족, 지방족 2가 이상의 산/에스테르의 사용이 가능하다. 바람직하기로는 5-소디움설포 디메틸이소프탈레이트나 소디움설포 숙신산 등을 사용하는 것이 좋다. 금속설폰산염기를 가지는 디올 성분(7)으로는 금속설폰산염 작용기를 가지는 다양한 방향족, 지방족 디올의 사용이 가능하며, 바람직하기로는 소디움설포 1,4-부탄디올을 사용하는 것이 좋다.The dicarboxylic acid / ester component (4) having a metal sulfonate group and the diol component (7) having a metal sulfonate group are used as an ingredient for introducing an antistatic property into an antistatic polyester molecular chain, at least two At least one of the ingredients must be used. (8) and the general formula C n H 2n + 1 -Ar-SO 3 - M + (8), which are other components for exhibiting antistatic performance, when the components (4) (Where n is an integer of 8 to 20, M represents an alkali or alkaline earth metal, and Ar represents an aromatic or aliphatic residue), it is impossible to exhibit sufficient antistatic performance even when the amount of the metal sulfonate- And the properties as a powder coating material are greatly lowered. If one of the components (4) and (7) is used in an amount exceeding 20 mol%, the thermal properties are deteriorated and the side reaction of the polymerization reaction is increased, and the resin properties are greatly deteriorated. Preferably, 5 to 15 mol% of one of the components (4) and (7) is used. As the dicarboxylic acid / or ester component (4) having a metal sulfonate group, various aromatic, aliphatic dicarboxylic acid / ester having metal sulfonate functional groups can be used. Preferably, 5-sodium sulfodimethyl isophthalate or sodium sulfosuccinic acid is used. As the diol component (7) having a metal sulfonate group, various aromatic and aliphatic diols having a metal sulfonate functional group can be used, and sodium sulfo 1,4-butanediol is preferably used.
대전방지성 폴리에스테르 수지 성분 중 탄소수 2∼4의 지방족 디올(5) 성분은 폴리에스테르 분자쇄의 주성분으로, 대전방지성 폴리에스테르 수지를 구성하는 다른 디올 성분의 사용량에 따라 다르지만, 70 내지 99몰%를 사용한다. 열적 안정성을 향상하기 위해서는 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,3-프로판디올 순으로 사용하는 것이 바람직하며, 보다 저융점을 만들거나 도막 공정성 개선을 위해서는 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 에틸렌글리콜 순으로 사용하는 것이 바람직하다.The aliphatic diol (5) component having 2 to 4 carbon atoms in the antistatic polyester resin component is a main component of the polyester molecular chain and varies depending on the amount of other diol components constituting the antistatic polyester resin, % Is used. In order to improve the thermal stability, ethylene glycol, 1,4-butanediol, and 1,3-propanediol are preferably used in this order. In order to make a lower melting point or to improve the processability of the film, 1,3-propanediol, 1,4 -Butanediol, and ethylene glycol.
디에틸렌글리콜 성분(6)은 분체도료의 접착력이나 도막 공정성 조절을 위하여 사용한다. 1물% 미만 첨가하면 내열성 및 축중합 공정안정성은 증가하지만 접착력과 도막 공정성이 저하되며, 10몰% 초과하여 첨가하면 접착력은 증가하지만 부산물 발생량이 증가하고, 중축합 반응시간이 길어지고 입자 블로킹성이 증가하는 문제점이 있다.The diethylene glycol component (6) is used for controlling the adhesion of the powder coating and the processability of the coating film. When added in an amount of less than 1% by mass, the heat resistance and the stability of the polycondensation process are increased, but the adhesion and the film processability are decreased. When the amount exceeds 10 mol%, the adhesive strength is increased but the amount of byproducts is increased, There is a problem that this increases.
일반식 HO-[-(CH2)m-O-]n-H (여기서, m은 2 내지 4의 정수, n은 10 내지 100의 정수)으로 표시되는 폴리알킬렌글리콜 성분(8)은 대전방지성능을 발현하기 위하여 도입하는 성분이다. 도입량이 대전방지성 폴리에스테르 수지성분의 1 중량% 미만이면 대전방지 효과가 저하되며, 도입량이 10 중량%를 초과하면 열적 안정성이나 분체도료 특성이 저하하게 된다.The polyalkylene glycol component (8) represented by the general formula HO - [- (CH 2 ) m -O-] n -H (wherein m is an integer of 2 to 4 and n is an integer of 10 to 100) Which is a component introduced for the purpose of exhibiting antistatic performance. If the amount is less than 1% by weight of the antistatic polyester resin component, the antistatic effect is deteriorated. If the amount is more than 10% by weight, the thermal stability and the powder coating property are deteriorated.
본 발명의 대전방지용 분체도료 조성물에서 하나의 성분으로 사용하는 일반식 CnH2n +1-Ar-SO3 -M+(여기서, n는 8 내지 20의 정수이며, M은 알칼리 또는 알칼리토금속을 나타내며, Ar는 방향족 또는 지방족 잔기를 나타냄)으로 표시되는 금속설폰산염계 성분은 분체도료 조성물 내에 고르게 분산됨으로써 대전방지성능을 발휘한다. 이 성분은 앞서 설명한 (4)와 (7) 성분이 폴리에스테르 수지 분자쇄 내의 부위로 되어 대전방지 효과를 나타내는 것과 구별되며, 이 성분이 조성물에 포함되면 대전방지 효과가 더욱 증대된다. 상기 금속설폰산염기를 가지는 모노머인 (4)와 (7) 성분으로부터 유래된 부위가 많을수록, 상기 금속설폰산염계 성분의 함유량은 적어지지만, 통상 대전방지성 폴리에스테르 수지 중량의 0.1% 내지 15% 사용한다. 0.1 % 미만 사용하면 대전방지 효과가 저하되며, 15 % 초과하게 되면 분체도료 특성의 저하를 가져온다. 상기 일반식에서, n은 12 이하인 것이 좋으며, 구체적으로 소디움도데실벤젠설포네이트를 사용하는 것이 좋다.In the antistatic powder coating composition of the present invention, a compound represented by the general formula C n H 2n +1 -Ar-SO 3 - M + (wherein n is an integer of 8 to 20 and M is an alkali or alkaline earth metal) And Ar represents an aromatic or aliphatic residue) is uniformly dispersed in the powder coating composition, thereby exhibiting antistatic performance. This component is distinguished from the components (4) and (7) described above as a part in the polyester resin molecular chain and exhibiting an antistatic effect. When the component is included in the composition, the antistatic effect is further increased. The larger the number of sites derived from the components (4) and (7), which are the monomers having the above-mentioned metal sulfonate group, the smaller the content of the metal sulfonate component, but usually 0.1 to 15% of the weight of the antistatic polyester resin is used do. If it is used in an amount of less than 0.1%, the antistatic effect is deteriorated. If it exceeds 15%, the powder coating property is deteriorated. In the above general formula, n is preferably 12 or less, and specifically sodium dodecylbenzenesulfonate is preferably used.
다음은 대전방지성 폴리에스테르 수지의 제조 방법에 대하여 설명한다.Next, a method for producing an antistatic polyester resin will be described.
일반적인 폴리에스테르 수지의 제조방법과 마찬가지로 에스테르화/에스테르교환 반응과 축중합반응의 단계를 거쳐 제조할 수 있으며, 반응의 조건과 촉매도 일반적인 폴리에스테르의 제조방법과 동일하게 제조될 수 있다. 에스테르화/에스테르교환 반응은 140∼260℃의 온도범위 내에서 2∼6시간 반응을 진행하며, 이때 사용되는 반응촉매로는 금속산화물, 금속아세트산염, 안티몬계, 티타늄계, 주석계 촉매 등 다 사용이 가능하다. 다음 단계인 축충합 반응은 200∼290℃의 온도범위 내에서 2∼8시간 반응을 진행하며, 이때 사용되는 반응촉매로는 안티몬계, 티타늄계, 주석계 촉매나 기타 축중합 반응에 사용되는 촉매류 등이 모두 사용가능하다. 본 발명의 대전방지성 폴리에스테르 수지의 제조에 있어서 바람직하기로는, 에스에스테르화/에스테르교환 반응은 소디움, 칼슘, 코발트, 아연, 망간, 마그네슘, 리튬 등의 초산염을 촉매로 하여 180∼240℃의 온도범위 내에서 3∼5시간 반응을 진행하고, 다음 단계인 축중합 반응은 삼산화안티몬을 촉매로 하여 220∼270℃의 온도 범위와 760∼1mmHg 감압조건 하에서 2∼6시간 반응을 진행하여 제조하는 것이, 반응효율이나 부반응 억제 등의 측면에서 좋다. 대전방지성 폴리에스테르 수지의 제조에 사용되는 성분들은 종류에 따라 제조 반응에 투입되는 시점을 달리할 수 있다. (1), (2), (4), (5), (6), (7) 성분은 초기에 투입한 후 반응을 시작할 수 있고, (8) 성분은 초기나 이후 반응종료 이전 어느 시점에 투입하여도 무방하나 바람직하기로는 축중합 반응 직전에 투입하는 것이 좋다. 다만, (3)의 경우는 수지의 산가 조절을 위하여 축중합 반응 개시 이후 1∼3시간 이내에서 투입하여 반응을 진행하는 것이 좋다.It can be produced through esterification / transesterification and polycondensation in the same manner as in the production of a general polyester resin. The reaction conditions and the catalyst can also be prepared in the same manner as the general polyester production method. The esterification / transesterification reaction is carried out at a temperature in the range of 140 to 260 ° C for 2 to 6 hours. As the reaction catalyst, metal oxides, metal acetic acid salts, antimony compounds, titanium compounds, tin catalysts etc. It is possible to use. In the next step, the condensation reaction is carried out within a temperature range of 200 to 290 ° C for 2 to 8 hours. As the reaction catalyst to be used at this time, antimony, titanium, tin catalysts or other catalysts And so on. In the production of the antistatic polyester resin of the present invention, the esterification / transesterification reaction is preferably carried out using a catalyst such as sodium, calcium, cobalt, zinc, manganese, magnesium or lithium as a catalyst at a temperature of 180 to 240 캜 The reaction is carried out for 3 to 5 hours in the temperature range, and the next step, the condensation polymerization, is carried out by reacting with antimony trioxide at a temperature of 220 to 270 ° C and a reduced pressure of 760 to 1 mmHg for 2 to 6 hours Is preferable in terms of reaction efficiency and suppression of side reaction. The components used in the production of the antistatic polyester resin may be different depending on the kind of the polyester resin. The reaction can be started after the initial addition of the components (1), (2), (4), (5), (6) But it is preferable to be added immediately before the condensation polymerization reaction. However, in the case of (3), it is preferable that the reaction is carried out within 1 to 3 hours after the initiation of the condensation polymerization reaction in order to adjust the acid value of the resin.
이와 같이 제조된 본 발명의 조성물에 사용되는 대전방지성 폴리에스테르 수지의 물성은 산가가 2∼40 mgKOH/g이고, 융점이 80∼200℃, 고유점도는 0.3∼0.7 이다. 산가가 2 mgKOH/g 미만일 경우 분체도료의 가교반응에 참여가 불충분하여 도막 형성성이나 특성이 좋지 않으며, 40mgKOH/g 초과의 경우도 역시 가교반응속도가 빨라 도막 형성성이나 도막 특성이 좋지 않다. 융점이 80℃ 미만일 경우 열적 안정성이 저하되고, 200℃를 초과하는 경우 분체도료 타 구성성분과의 상용성에 문제가 있으며, 바람직하기로는 120∼180℃인 것이 좋다. 고유점도가 0.3 미만인 경우 수지의 열적 안정성과 도막 특성이 저하되고, 0.7을 초과하는 경우 분체도료 타 구성성분과의 상용성과 도막 특성에 문제가 있으며, 바람직하기로는 0.4∼0.6인 것이 좋다.The antistatic polyester resin used in the thus-prepared composition of the present invention has an acid value of 2 to 40 mgKOH / g, a melting point of 80 to 200 캜 and an intrinsic viscosity of 0.3 to 0.7. When the acid value is less than 2 mgKOH / g, the participation in the crosslinking reaction of the powder coating is insufficient and the film formability and properties are not good. Also, when the acid value is more than 40 mgKOH / g, the crosslinking reaction rate is too fast. When the melting point is lower than 80 ° C, the thermal stability is lowered. When the melting point is higher than 200 ° C, there is a problem in compatibility with the other components of the powder coating material, and preferably from 120 to 180 ° C. When the intrinsic viscosity is less than 0.3, the thermal stability and the film properties of the resin are deteriorated. When the intrinsic viscosity is more than 0.7, there is a problem in compatibility with the other components of the powder coating composition and the coating film characteristics, and preferably 0.4 to 0.6.
이러한 대전방지성 폴리에스테르 수지는 본 발명의 조성물에서 5∼30 중량부 사용된다. 5 중량부 미만일 경우 대전방지 효과가 저하되고, 30 중량부를 초과하면 분체도료의 도막성 등의 특성과 공정성을 떨어뜨리게 된다. 바람직하기로는 10∼20 중량부 사용하는 것이 좋다.Such an antistatic polyester resin is used in an amount of 5 to 30 parts by weight in the composition of the present invention. When the amount is less than 5 parts by weight, the antistatic effect is deteriorated. When the amount is more than 30 parts by weight, the properties such as coatability and the like of the powder coating are deteriorated. Preferably 10 to 20 parts by weight.
상기한 카르복실기 함유 폴리에스테르 수지와 대전방지성 폴리에스테르 수지를 경화시키기 위한 경화제로는 분자량이 70∼3000이고, 융점이 70∼140℃ 범위에 있는 에폭시 수지, 트리글리시딜이소아누레이트, 히드록시 알킬 아마이드, 및 트리글리시딜 트리메틸리테이트 중에서 선택한다. 에폭시 수지 경화제는 자외선에 취약하여 장시간 노출시 황변이 일어나기 쉬워 주로 가전제품 코팅에 활용되고, 트리글리시딜이소아누레이트, 히드록시 알킬 아마이드 및 트리글리시딜 트리메틸리테이트는 자외선에 안정하여 옥내 및 옥외 제품 모두에 사용 가능하다. Examples of the curing agent for curing the carboxyl group-containing polyester resin and the antistatic polyester resin include an epoxy resin having a molecular weight of 70 to 3000 and a melting point of 70 to 140 캜, triglycidyl isocyanurate, Amide, and triglycidyl trimethyl citrate. Epoxy resin curing agent is vulnerable to ultraviolet rays, and yellowing is likely to occur when exposed for a long time. Therefore, it is mainly used in the coating of household appliances, and triglycidyl isocyanurate, hydroxyalkyl amide and triglycidyl trimethyl citrate are stable to ultraviolet rays, It is available for everyone.
상기 경화제의 분자량이 70 미만이면 도막의 외관이 불량해질 염려가 있고, 분자량이 3000을 초과하는 경우에는 도막의 물성이 떨어질 우려가 있다. 또한, 융점이 70℃ 미만이면 도막에 새깅이 발생하고, 140℃를 초과하는 경우에는 도료의 분산성에 문제가 생긴다.If the molecular weight of the curing agent is less than 70, the appearance of the coated film may be poor. If the molecular weight exceeds 3,000, the physical properties of the coated film may deteriorate. If the melting point is less than 70 ° C, sagging occurs in the coating film, and if it exceeds 140 ° C, there is a problem in dispersibility of the coating material.
이러한 경화제는 본 발명의 조성물에서 5∼20 중량부 사용하며, 상기 사용량이 5 중량부 미만이면 도막의 물성이 떨어지고, 20 중량부를 초과하는 경우에는 도막의 외관이 불량해지는 문제가 발생할 수 있다.Such a curing agent is used in an amount of 5 to 20 parts by weight in the composition of the present invention. If the amount of the curing agent is less than 5 parts by weight, the physical properties of the coating film may deteriorate, and if it exceeds 20 parts by weight,
본 발명의 조성물에는 첨가제로서, 도료의 흐름을 좋게 하기 위한 레벨링제(흐름 조절제)와 색상을 발현하기 위한 안료와 그 외 자외선 안정제, 핀홀 방지제, 외관 안정제 등을 선택적으로 포함시킬 수 있다. 상기 안료로는 백색을 나타내는 티타늄옥사이드, 탄산칼슘, 황산바륨 등의 체질안료와, 유색 내지 무늬를 형성할 수 있는 카본블랙, 탄산구리, 수산화구리, 이황화비소, 연단, 탄산납, 디아조옐로우, 황산구리, 산화아연 등을 들 수 있다.The composition of the present invention may optionally contain a leveling agent (flow control agent) for improving the flow of the paint, a pigment for expressing color, and other ultraviolet stabilizer, pinhole inhibitor, and external stabilizer as additives. Examples of the pigment include an extender pigment such as titanium oxide, calcium carbonate, and barium sulfate which exhibits white color, and an extender pigment such as carbon black, copper carbonate, copper hydroxide, arsenic disulfide, podium, lead carbonate, diazo yellow, Copper sulfate, zinc oxide, and the like.
상기 첨가제들은 본 발명의 조성물에서 통상 5 ∼ 20 중량부 사용되며, 사용 목적에 따라 적량 선택하여 사용되지만, 20 중량부 초과 사용하면 도막의 경도가 떨어질 우려가 있다.The additives are usually used in an amount of 5 to 20 parts by weight in the composition of the present invention, and may be appropriately selected depending on the purpose of use. If the additive is used in an amount exceeding 20 parts by weight, the hardness of the coating film may decrease.
다음은 본 발명의 분체도료 조성물을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.Next, a method for producing the powder coating composition of the present invention will be described.
제 1 단계: 원료계량 및 예비혼합 단계First stage: raw material weighing and premixing step
카르복실기 함유 폴리에스테르 수지, 대전방지성 폴리에스테르 수지, 금속설폰산염 성분, 경화제, 및 각종 첨가제를 계량한 후 혼합기에 넣고 5∼10분에 걸쳐 예비 혼합한다.The carboxyl group-containing polyester resin, the antistatic polyester resin, the metal sulfonate component, the curing agent, and various additives are weighed and placed in a mixer and preliminarily mixed for 5 to 10 minutes.
제 2 단계: 용융 분산 단계Step 2: Melt dispersion step
상기 예비 혼합한 원료들을 니더 또는 압출기 등의 혼련기에 넣고 80∼200℃에서 용융 분산시킨 후 칩 사이즈 크기로 조분쇄 절단한다.The premixed raw materials are put into a kneader such as a kneader or an extruder, melted and dispersed at 80 to 200 DEG C, and then crushed to a chip size size.
제 3 단계: 분쇄 및 분급 단계Step 3: Grinding and classification stage
칩 사이즈 크기의 조분쇄 조성물을 고속믹서로 분쇄하고 #100∼200 메시체를 사용하여 분급하여 입경 10∼40 ㎛인 분체 도료를 제조한다. The chip-size-sized crude pulverization composition is pulverized with a high-speed mixer and classified using a # 100-200 mesh to prepare a powder coating material having a particle size of 10 to 40 μm.
상기의 방법으로 얻어진 분체도료 조성물을 정전 도장법, 유동 침지법 등의 도장 방법에 의해 피도물(주로 금속물)에 부착시키고, 140∼220℃ 범위의 열풍을 10분∼30분 정도 불어넣어 경화시키면, 피도물에 도막이 형성된다.When the powder coating composition obtained by the above method is adhered to a substrate (mainly metallic material) by a coating method such as an electrostatic coating method or a flow dipping method and cured by blowing hot air in the range of 140 to 220 占 폚 for 10 minutes to 30 minutes, A coating film is formed on the substrate.
이하에서는 대전방지성 폴리에스테르 수지의 합성예와 이 방법에 의하여 제조된 대전방지성 폴리에스테르 수지를 포함하는 분체도료 조성물에 대한 실시예를 기술하나, 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples of synthesis examples of antistatic polyester resins and powder coating compositions comprising antistatic polyester resins produced by this method are described, but the scope of the present invention is limited by these examples It is not.
합성예 1: 금속설폰산염기를 가지는 에스테르 성분 사용Synthesis Example 1: Use of an ester component having a metal sulfonate group
디메틸테레프탈산 10,670g(55몰%), 디메틸이소프탈산 5,820g(30몰%), 5-소디움설포 디메틸이소프탈산 2,960g(10몰%), 에틸렌글리콜 6,014g(97.0몰%), 디에틸렌글리콜 318g(3.0몰%)을 에스테르교환반응 촉매(칼슘 초산염 8g, 코발트 초산염 8g)와 축중합 촉매(삼산화안티몬 10g)과 함께, 전환류가 가능한 압력반응기에 투입하고, 상압 하에서 180℃에서 230℃까지 210분에 걸쳐 승온하면서 에스테르교환 반응을 진행하였다. 이어서 분자량 2000의 폴리에틸렌글리콜 530g, 열안정제(이가녹스 1010) 2.6g을 같은 반응기에 투입하고, 60분에 걸쳐서 반응기의 온도를 230℃에서 245℃로, 반응기내 압력을 상압(760mmHg)에서 10mmHg로 감압하였다. 이어서 아디프산 730g(5몰%)를 진공도를 유지하면서 투입한 후, 245℃, 10mmHG 압력을 유지하면서 120분간 축중합반응을 진행하여 대전방지성 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 물성을 분석한 결과, 산가 16mgKOH/g, 융점 158℃, 고유점도 0.51의 값을 얻었다. 이렇게 제조한 대전방지성 폴리에스테르수지를 하기 실시예의 분체도료 조성물의 하나의 성분으로 사용하였다.5,920 g (30 mol%) of dimethyl terephthalic acid, 5,820 g (30 mol%) of dimethyl isophthalic acid, 2,960 g (10 mol%) of 5-sodium sulfodimethyl isophthalic acid, 6,014 g (97.0 mol%) of ethylene glycol, (3.0 mol%) were fed into a pressure reactor capable of conversion flow, together with an ester exchange catalyst (8 g of calcium acetate and 8 g of cobalt acetate) and a condensation polymerization catalyst (10 g of antimony trioxide) Lt; 0 > C / min. Subsequently, 530 g of polyethylene glycol having a molecular weight of 2000 and 2.6 g of a heat stabilizer (Igarox 1010) were fed into the same reactor, and the temperature of the reactor was changed from 230 ° C. to 245 ° C. over 60 minutes, the pressure in the reactor was changed from normal pressure (760 mmHg) Lt; / RTI > Subsequently, 730 g (5 mol%) of adipic acid was added while maintaining the degree of vacuum, and then polycondensation reaction was carried out for 120 minutes while maintaining the pressure at 245 DEG C and 10 mmHg to prepare an antistatic polyester resin. As a result of analyzing the physical properties of the resin thus produced, the acid value was found to be 16 mgKOH / g, the melting point was 158 DEG C, and the intrinsic viscosity was 0.51. The thus prepared antistatic polyester resin was used as one component of the powder coating composition of the following examples.
합성예 2: 금속설폰산염기를 가지는 디올 성분 사용Synthesis Example 2: Use of a diol component having a metal sulfonate group
디메틸테레프탈산 11,640g(60몰%), 디메틸이소프탈산 6,790g(35몰%), 에틸렌글리콜 5,580g(90.0몰%), 디에틸렌글리콜 318g(3.0몰%), 소디움설포 1,4-부탄디올 1,344g(7몰%)을 에스테르교환반응 촉매(칼슘 초산염 8g, 코발트 초산염 8g)와 축중합 촉매(삼산화안티몬 10g)과 함께, 전환류가 가능한 압력반응기에 투입하고, 상압 하에서 180℃에서 230℃까지 210분에 걸쳐 승온하면서 에스테르교환 반응을 진행하였다. 이어서 분자량 2000의 폴리에틸렌글리콜 530g, 열안정제(이가녹스1010) 2.6g을 같은 반응기에 투입하고, 60분에 걸쳐서 반응기의 온도를 230℃에서 245℃로, 반응기내 압력을 상압(760mmHg)에서 10mmHg로 감압하였다. 이어서 아디프산 730g(5몰%)를 진공도를 유지하면서 투입한 후, 245℃, 10mmHG 압력을 유지하면서 120분간 축중합반응을 진행하여 대전방지성 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 물성을 분석한 결과, 산가 24mgKOH/g, 융점 167℃, 고유점도 0.54의 값을 얻었다. 이렇게 제조한 대전방지성 폴리에스테르수지를 하기 실시예의 분체도료 조성물의 하나의 성분으로 사용하였다.(60 mol%) of dimethyl terephthalic acid, 6,790 g (35 mol%) of dimethyl isophthalic acid, 5,580 g (90.0 mol%) of ethylene glycol, 318 g (3.0 mol%) of diethylene glycol, 1,344 g (7 mol%) were fed into a pressure reactor capable of conversion flow, together with an ester exchange catalyst (8 g of calcium acetate and 8 g of cobalt acetate) and a condensation polymerization catalyst (10 g of antimony trioxide) Lt; 0 > C / min. Subsequently, 530 g of polyethylene glycol having a molecular weight of 2000 and 2.6 g of a heat stabilizer (Igarox 1010) were fed into the same reactor, and the temperature of the reactor was changed from 230 ° C. to 245 ° C. over 60 minutes, the pressure in the reactor was changed from normal pressure (760 mmHg) Lt; / RTI > Subsequently, 730 g (5 mol%) of adipic acid was added while maintaining the degree of vacuum, and then polycondensation reaction was carried out for 120 minutes while maintaining the pressure at 245 DEG C and 10 mmHg to prepare an antistatic polyester resin. As a result of analyzing the physical properties of the resin thus prepared, the acid value was found to be 24 mgKOH / g, the melting point was found to be 167 DEG C, and the intrinsic viscosity was found to be 0.54. The thus prepared antistatic polyester resin was used as one component of the powder coating composition of the following examples.
합성예 3: 금속산설폰산염을 가지는 에스테르 및 디올 성분 사용Synthesis Example 3: Use of esters and diol components having metal sulfonates
디메틸테레프탈산 10,670g(55몰%), 디메틸이소프탈산 5,820g(30몰%), 5-소디움설포 디메틸이소프탈산 2,60g(10몰%), 에틸렌글리콜 5,580g(90.0몰%), 디에틸렌글리콜 328g(3.0몰%), 소디움설포 1,4-부탄디올 1,344g(7몰%)을 에스테르교환반응 촉매(칼슘 초산염 8g, 코발트 초산염 8g)와 축중합 촉매(삼산화안티몬 10g)과 함께, 전환류가 가능한 압력반응기에 투입하고, 상압 하에서 180℃에서 230℃까지 210분에 걸쳐 승온하면서 에스테르교환 반응을 진행하였다. 이어서 분자량 2000의 폴리에틸렌글리콜 530g, 열안정제(이가녹스1010) 2.6g을 같은 반응기에 투입하고, 60분에 걸쳐서 반응기의 온도를 230℃에서 245℃로, 반응기내 압력을 상압(760mmHg)에서 10mmHg로 감압하였다. 이어서 아디프산 730g(5몰%)를 진공도를 유지하면서 투입한 후, 245℃, 10mmHG 압력을 유지하면서 120분간 축중합반응을 진행하여 대전방지성 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 제조된 수지의 물성을 분석한 결과, 산가 32mgKOH/g, 융점 121℃, 고유점도 0.43의 값을 얻었다. 이렇게 제조한 대전방지성 폴리에스테르수지를 하기 실시예의 분체도료 조성물의 하나의 성분으로 사용하였다.(10 mol%) of 5-sodium sulfodimethylisophthalic acid, 5,580 g (90.0 mol%) of ethylene glycol, and 1,670 g (55 mol%) of dimethyl terephthalic acid, (8 g of calcium acetate and 8 g of cobalt acetate) and a condensation polymerization catalyst (10 g of antimony trioxide), 1,324 g (3.0 mol%) of sodium sulfoxide and 1,344 g (7 mol% And the temperature was raised from 180 DEG C to 230 DEG C over 210 minutes under atmospheric pressure to carry out transesterification reaction. Subsequently, 530 g of polyethylene glycol having a molecular weight of 2000 and 2.6 g of a heat stabilizer (Igarox 1010) were fed into the same reactor, and the temperature of the reactor was changed from 230 ° C. to 245 ° C. over 60 minutes, the pressure in the reactor was changed from normal pressure (760 mmHg) Lt; / RTI > Subsequently, 730 g (5 mol%) of adipic acid was added while maintaining the degree of vacuum, and then polycondensation reaction was carried out for 120 minutes while maintaining the pressure at 245 DEG C and 10 mmHg to prepare an antistatic polyester resin. As a result of analyzing the physical properties of the resin thus produced, it was found that the acid value was 32 mgKOH / g, the melting point was 121 ° C, and the intrinsic viscosity was 0.43. The thus prepared antistatic polyester resin was used as one component of the powder coating composition of the following examples.
[실시예][Example]
1. 분체도료 조성물 제조1. Preparation of Powder Coating Composition
하기 표 1에 나타낸 성분과 함량(중량부)으로 예비혼합하고, 175℃ 니더에서 용융혼합한 후, 고속믹서로 분쇄하고 #100 ∼ 200 메시체로 분급하여 분체도료 조성물을 제조하였다.(Parts by weight) shown in the following Table 1, melted and mixed in a 175 ° C kneader, pulverized with a high-speed mixer, and classified into a # 100 to 200 mesh sieve to prepare a powder coating composition.
1) 산가 30mg KOH/g, 용융점도 20Poise(200℃ ICI 점도), 유리전이온도 70℃, 수평균분자량 2400인 시판 폴리에스테르 수지임.1) A commercially available polyester resin having an acid value of 30 mg KOH / g, a melting point of 20Poise (200 ° C ICI viscosity), a glass transition temperature of 70 ° C and a number average molecular weight of 2,400.
2. 분체도료 조성물의 물성 평가2. Evaluation of Physical Properties of Powder Coating Composition
상기 실시예 1 내지 4와 비교예 1에서 제조한 분체도료 조성물을 인산아연으로 전처리 한 0.8mm 냉간압연강판에 60∼90㎛ 두께로 도장하고, 200℃에서 10분 경화시켜 시료를 제작하고, 이 시료에 대해 표면 전기저항과 색상을 체크 하였다. 그 결과를 아래 표 2에 나타낸다.The powder coating compositions prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were coated on a 0.8 mm cold rolled steel sheet pretreated with zinc phosphate to a thickness of 60 to 90 탆 and cured at 200 캜 for 10 minutes to prepare samples, The surface electrical resistance and color were checked for the samples. The results are shown in Table 2 below.
* 표면전기저항: 가오사끼사의 모델 R-503을 사용하여 ASTM-D257에 의거하여 측정함.* Surface electrical resistance: Measured according to ASTM-D257 using Gaoxan model R-503.
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 대전방지성 폴리에스테르 수지를 포함한 실시예 1 내지 4의 분체도료 조성물로 이루어진 도막은 모두 표면전기저항이 106 Ω/□ 오더 이하로 양호한 대전방지 성능을 가지며, 또 색상도 우수함을 확인할 수 있었다. 반면 비교예 1로 된 도막은 그라파이트 첨가제에 의해 106 Ω/□ 오더의 표면전기저항을 가져 대전방지성은 우수하지만, 흑반점이 시료 표면에 다수 존재하여 색상이 불량함을 알았다.As shown in Table 2, all the coating films made of the powder coating compositions of Examples 1 to 4 including the antistatic polyester resin had a surface electric resistance of 10 6 Ω / □ or less and had a good antistatic performance, It was confirmed that the color was excellent. On the other hand, the coating film of Comparative Example 1 had a surface electric resistance of 10 6 Ω / □ on the graphite additive, so that antistatic property was excellent, but a large number of black spot was present on the surface of the sample.
Claims (9)
대전방지성 폴리에스테르 수지 5∼30 중량부,
경화제 5∼20 중량부, 및
첨가제 5∼20 중량부
를 포함하여 이루어진 분체도료 조성물로서,
상기 대전방지성 폴리에스테르 수지는,
A: (1)디메틸테레프탈산 성분 40 내지 70몰%, (2) 디메틸이소프탈산 성분 10 내지 50몰%, (3)탄소수 2∼10의 지방족 디카르복실산/또는 그 에스테르 성분 1 내지 20몰%, 및 (4)금속설폰산염기를 가지는 디카르복실산/또는 그 에스테르 성분 0 내지 20몰%를 포함한 산/에스테르 성분과,
B: (5)탄소수 2∼4의 지방족 디올 성분 70 내지 99몰%, (6)디에틸렌글리콜 성분 1 내지 10몰%, (7)금속설폰산염기를 가지는 디올 성분 0 내지 20몰% 및 (8) 일반식 HO-[-(CH2)m-O-]n-H (여기서, m은 2 내지 4의 정수, n은 10 내지 100의 정수)으로 표시되는 폴리알킬렌글리콜 성분을(폴리알킬렌글리콜 성분은 디올 성분(B)을 구성하는 몰%에서 제외) 포함한 디올 성분을 중합하여 이루어지고,
여기서, 상기 대전방지성 폴리에스테르 수지에는 금속설폰산염기를 가지는 디카르복실산/또는 그 에스테르 성분(4)과 금속설폰산염기를 가지는 디올 성분(7) 중 적어도 하나의 성분으로부터 유래되는 부위를 포함하고 있고, 또 상기 HO-[-(CH2)m-O-]n-H으로 표시되는 폴리알킬렌글리콜 성분으로부터 유래되는 부위는 대전방지성 폴리에스테르 수지 중의 1 내지 10 중량% 포함되어 있는 대전방지용 분체도료 조성물.40 to 70 parts by weight of a carboxyl group-containing polyester resin,
5 to 30 parts by weight of an antistatic polyester resin,
5 to 20 parts by weight of a curing agent, and
Additive 5 to 20 parts by weight
A powder coating composition comprising:
The antistatic polyester resin is preferably a polyester resin,
(A) an aromatic dicarboxylic acid having 1 to 20 mol% of an aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 10 carbon atoms and / or an ester thereof, (2) a dimethyl terephthalic acid component in an amount of 40 to 70 mol%, (2) a dimethyl isophthalic acid component in an amount of 10 to 50 mol% , And (4) 0 to 20 mol% of a dicarboxylic acid having a metal sulfonate group and / or an ester component thereof,
B: (5) 70 to 99 mol% of an aliphatic diol component having 2 to 4 carbon atoms, (6) 1 to 10 mol% of a diethylene glycol component, (7) 0 to 20 mol% of a diol component having a metal sulfonate group, ) A polyalkylene glycol component represented by the general formula HO - [- (CH 2 ) m --O--] n --H (wherein m is an integer of 2 to 4 and n is an integer of 10 to 100) And the renglycol component is excluded from mol% constituting the diol component (B)),
Here, the antistatic polyester resin includes a site derived from at least one component of a dicarboxylic acid having a metal sulfonate group and / or a diol component (7) having an ester component (4) and a metal sulfonate group And the moiety derived from the polyalkylene glycol component represented by HO - [- (CH 2 ) m -O-] n -H is contained in an amount of 1 to 10% by weight in the antistatic polyester resin Powder coating composition.
상기 대전방지성 폴리에스테르 수지는 산가가 2∼40 mgKOH/g이고, 융점이 80∼200℃, 고유점도가 0.3∼0.7인 대전방지용 분체도료 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the antistatic polyester resin has an acid value of 2 to 40 mgKOH / g, a melting point of 80 to 200 캜, and an intrinsic viscosity of 0.3 to 0.7.
상기 첨가제는 레벨링제, 안료, 자외선 안정제, 핀홀 방지제 및 외관 안정제로 구성된 군으로부터 선택한 1종 이상을 포함하는 대전방지용 분체도료 조성물. The method of claim 1, wherein
Wherein the additive comprises at least one selected from the group consisting of leveling agents, pigments, ultraviolet light stabilizers, pinhole inhibitors, and external stabilizers.
상기 안료는 그라파이트, 카본블랙, 알루미늄페이스트 및 덴카블랙 중에서 선택되는 도전성 안료인 것을 특징으로 하는 대전방지용 분체도료 조성물.6. The method of claim 5,
Wherein the pigment is a conductive pigment selected from graphite, carbon black, aluminum paste and denka black.
일반식 CnH2n +1-Ar-SO3 -M+(여기서, n는 8 내지 20의 정수이며, M은 알칼리 또는 알칼리토금속을 나타내며, Ar는 방향족 또는 지방족 잔기를 나타냄)으로 표시되는 금속설폰산염계 성분이 대전방지성 폴리에스테르 수지 중량의 0.1∼15% 더 포함되어 있는 대전방지용 분체도료 조성물.The method according to claim 1,
A metal represented by the general formula C n H 2n +1 -Ar-SO 3 - M + (wherein n is an integer of 8 to 20, M represents an alkali or alkaline earth metal and Ar represents an aromatic or aliphatic residue) Wherein the sulfonate salt component further comprises 0.1 to 15% by weight of the antistatic polyester resin.
상기 금속설폰산염계 성분이 소디움도데실벤젠설포네이트인 것을 특징으로 하는 대전방지용 분체도료 조성물.8. The method of claim 7,
Wherein the metal sulfonate-based component is sodium dodecylbenzene sulfonate.
상기 예비 혼합된 조성물을 익스트루더 및 니더를 사용하여 80∼200℃에서 용융 분산시킨 후 칩 사이즈 크기로 하는 절단하는 단계, 및
절단된 칩을 고속믹서로 분쇄하고 매시체 #100∼200로 필터링하여 평균입경 10∼40㎛인 분체도료를 제조하는 단계
를 포함하는 분체도료 조성물의 제조방법.Mixing the antistatic powder coating composition of claim 1 in a mixer and premixing the same,
Dissolving the premixed composition at 80 to 200 DEG C using an extruder and a kneader, and then cutting to a chip size size; and
Crushing the cut chip with a high-speed mixer and filtering with a mass # 100-200 to prepare a powder coating material having an average particle diameter of 10 to 40 μm
≪ / RTI >
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|---|---|---|---|---|
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| KR100250827B1 (en) | 1997-08-20 | 2000-04-01 | 정몽규 | Composition of power paint for vehicle body |
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