KR20210047777A - solvent-free epoxy type paint composition and offshore structure comprising coating film of thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무용제형 에폭시 도료 조성물 및 이의 도막을 갖는 해양 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a solvent-free epoxy coating composition and a marine structure having a coating film thereof.
휘발성유기화합물(VOC; Volatile Organic Compounds)은 일정 압력 및 온도 조건 이하에서 최소 비등점을 갖는 탄화수소류를 의미하며, 예를 들어 석유화학제품, 유기용제 및 그 밖에 휘발성이 강한 물질들을 포괄하여 지칭한다. 휘발성유기화합물은 인체에 유해할 뿐만 아니라, 대기 배출시 대기 오염을 유발하기 때문에 국내외에서 배출 기준에 관한 규제가 강화되고 있는 실정이다.Volatile Organic Compounds (VOC) refer to hydrocarbons having a minimum boiling point under certain pressure and temperature conditions, and include, for example, petrochemical products, organic solvents, and other highly volatile substances. Volatile organic compounds are not only harmful to the human body, but also cause air pollution when discharged to the atmosphere, so regulations on emission standards are being strengthened at home and abroad.
종래 선박 등을 포함하는 해양 구조물에 방청성이 있는 도막을 형성하기 위한 도료 조성물은 유기용제를 포함하는 용제 조성물의 형태로 많이 사용되어 왔다. 이에, 환경 규제를 만족하기 위해 최근 유기용제를 포함하지 않는 무용제 도료 조성물에 관한 연구가 이루어지고 있다.Conventionally, a coating composition for forming a rust-proof coating film on offshore structures including ships has been widely used in the form of a solvent composition containing an organic solvent. Accordingly, in order to satisfy environmental regulations, research on a solvent-free coating composition that does not contain an organic solvent has been recently conducted.
선박의 드라이 스페이스와 같은 비침수 구역의 경우, 해수나 외부 환경에 직접적으로 노출되는 침수 구역 대비 얇은 도막 시공을 필요로 한다. 그러나, 무용제 도료 조성물의 특성상 저도막 시공시 도료가 뭉치거나, 형성된 도막에 수포가 발생하기 때문에 편평하고 균일한 도막을 얻기 힘들다. 이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 무용제 도료 조성물에 반응성 또는 비반응성 희석제를 다량 첨가하여 얇은 도막을 시공하였으나, 희석제 첨가에 따라 방청성과 같은 핵심적인 도막 성능이 떨어지는 문제가 있었다.In the case of a non-flooded area such as a dry space of a ship, a thinner coating is required compared to a flooded area that is directly exposed to sea water or the external environment. However, due to the characteristics of the solvent-free coating composition, it is difficult to obtain a flat and uniform coating film because the coating material clumps or blisters occur in the formed coating film when the low coating film is applied. In order to solve this problem, conventionally, a thin coating film was constructed by adding a large amount of a reactive or non-reactive diluent to a solvent-free coating composition, but there was a problem in that the core coating performance such as rust prevention property was deteriorated according to the addition of the diluent.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 칼슘 이온교환 안료를 포함하여 친환경적이고, 방청성이 우수한 무용제형 에폭시 도료 조성물을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide an eco-friendly, solvent-free epoxy coating composition including a calcium ion exchange pigment and excellent in rust resistance.
본 발명의 일 측면에 따른 무용제형 에폭시 도료 조성물은, 에폭시 수지를 포함하는 주제, 지방족 아민, 지환족 아민 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 경화제 및 칼슘 이온교환 안료를 포함하는 것을 특징으로 한다.A solvent-free epoxy coating composition according to an aspect of the present invention is characterized in that it comprises a curing agent selected from a main material including an epoxy resin, an aliphatic amine, an alicyclic amine, or a combination thereof, and a calcium ion exchange pigment.
구체적으로, 상기 칼슘 이온교환 안료는 이산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3) 및 산화칼슘(CaO)를 포함할 수 있다.Specifically, the calcium ion exchange pigment may include silicon dioxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and calcium oxide (CaO).
구체적으로, 상기 칼슘 이온교환 안료는 무용제형 에폭시 도료 조성물 100 중량부를 기준으로, 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.Specifically, the calcium ion exchange pigment may be included in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent-free epoxy coating composition.
구체적으로, 상기 주제는 무용제형 에폭시 도료 조성물 100 중량부를 기준으로, 30 내지 50 중량부로 포함될 수 있다.Specifically, the subject may be included in an amount of 30 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solvent-free epoxy coating composition.
구체적으로, 상기 무용제형 에폭시 도료 조성물은 선박의 드라이 스페이스용일 수 있다. Specifically, the solvent-free epoxy coating composition may be for a dry space of a ship.
본 발명의 일 측면에 따른 해양 구조물은 상기 무용제형 에폭시 도료 조성물의 도막을 갖는 것을 특징으로 한다.An offshore structure according to an aspect of the present invention is characterized in that it has a coating film of the solvent-free epoxy coating composition.
본 발명에 따른 무용제형 에폭시 도료 조성물은, 우수한 방청성을 갖는 도막을 구현할 수 있다.The solvent-free epoxy coating composition according to the present invention can implement a coating film having excellent rust prevention properties.
본 발명에 따른 무용제형 에폭시 도료 조성물은, 우수한 부착성 및 충격성을 갖는 도막을 구현할 수 있다.The solvent-free epoxy coating composition according to the present invention can implement a coating film having excellent adhesion and impact properties.
본 발명에 따른 무용제형 에폭시 도료 조성물은, 120 μm 이하의 얇은 도막에 대해서도 우수한 도막 형성능을 가져 선박의 드라이 스페이스에 적용될 수 있다.The solvent-free epoxy coating composition according to the present invention has excellent coating film forming ability even for a thin coating film of 120 μm or less and can be applied to a dry space of a ship.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.In the entire specification of the present application, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
본원 명세서 전체에서, 단위 "중량부"는 아래에서 특정되는 기준에 대한 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.Throughout the specification of the present application, the unit "parts by weight" may mean a ratio of weight between each component with respect to the criteria specified below.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present specification will be described in more detail.
본 발명의 일 실시예에 따른 도료 조성물은 주제로서 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 에폭시 수지는 휘발성 용제의 함량이 거의 없는 고형분 용적비가 95% 이상인 무용제형 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 고형분 용적비가 95 % 이상인 에폭시 수지를 포함하는 도료 조성물은 방식성 및 내해수성 등의 물성이 우수한 도막을 구현할 수 있다.The coating composition according to an embodiment of the present invention may include an epoxy resin as a subject. The epoxy resin may include a solvent-free epoxy resin having a solid content volume ratio of 95% or more with little content of a volatile solvent. A coating composition containing an epoxy resin having a solid content volume ratio of 95% or more can implement a coating film having excellent physical properties such as corrosion resistance and seawater resistance.
에폭시 수지는 예를 들어, 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 비스페놀 F형 에폭시 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 에폭시 수지는 비스페놀-A 디글리시딜 에테르(DGEBA) 및 비스페놀-F(BPF) 디글리시딜 에테르 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The epoxy resin may include, for example, at least one of a bisphenol A type epoxy resin and a bisphenol F type epoxy resin having two or more epoxy groups in the molecule. Specifically, the epoxy resin may include at least one of bisphenol-A diglycidyl ether (DGEBA) and bisphenol-F (BPF) diglycidyl ether.
상기 주제는 상기 도료 조성물 100 중량부를 기준으로, 30 내지 50 중량부로 포함될 수 있으며, 구체적으로 35 내지 45 중량부, 30 내지 42.5 중량부, 또는 40 내지 50 중량부로 포함될 수 있다. The subject may be included in an amount of 30 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the coating composition, and specifically, may be included in an amount of 35 to 45 parts by weight, 30 to 42.5 parts by weight, or 40 to 50 parts by weight.
상기 에폭시 수지의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 안료 함량이 증가함에 따라 도료 조성물의 점도가 높아져 작업성 및 도막 외관이 열등 해지는 것을 억제할 수 있고, 방청성, 내해수성 등의 도막 물성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 상기 에폭시 수지의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 무용제형 에폭시 도료 조성물의 가사 시간을 개선시킬 수 있고, 도막 경도 등의 기계적 물성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.By adjusting the content of the epoxy resin to the above-described range, the viscosity of the coating composition increases as the pigment content increases, so that the workability and the appearance of the coating film can be suppressed from becoming inferior, and the coating film properties such as rust prevention property and seawater resistance are deteriorated. Can be suppressed. In addition, when the content of the epoxy resin is within the above-described range, the pot life of the solvent-free epoxy coating composition can be improved, and mechanical properties such as coating film hardness can be suppressed from deteriorating.
본 발명의 일 실시예에 따른 주제는 분산제, 소포제, 및 기능성 첨가제 중 적어도 하나를 포함하는 첨가제를 더 포함할 수 있다.The subject according to an embodiment of the present invention may further include an additive including at least one of a dispersant, a defoaming agent, and a functional additive.
상기 분산제는 안료 표면에 흡착하여 전기 반발력이나 입체 장애 효과로 안료와 안료 사이의 간격을 일정하게 유지시켜 안료들이 재응집 되는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 분산제로 당업계에서 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있고, 예를 들면 실리콘계 분산제 또는 비실리콘계 분산제(예컨대, 폴리카르복실산 폴리에스터 타입 분산제) 등을 들 수 있다. The dispersant may play a role of preventing re-aggregation of the pigments by adsorbing on the pigment surface and maintaining a constant gap between the pigment and the pigment due to electric repulsion or steric hindrance effect. The dispersant used in the art may be used without limitation, and examples thereof include a silicone-based dispersant or a non-silicone-based dispersant (eg, a polycarboxylic acid polyester type dispersant).
상기 소포제는 도막 내의 기포 발생 등 도막 결함을 방지하기 위한 것으로서, 이러한 기포가 도막 내에 잔존할 경우 소지와의 부착 불량 또는 물리적 물성의 저하를 가져올 수 있다. 상기 소포제로 당업계에서 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있고, 예를 들면 미네랄 오일계, 실리콘계, 비실리콘계 등을 들 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서는 소포력을 극대화하는 측면에서 실리콘계 소포제를 사용할 수 있다. 또한, 상기 기능성 첨가제는 소포성 불량 방지, 크레터링 발생 방지, 색분리 방지 및 도막 표면의 기포를 제거하고, 도막의 평활성을 부여하기 위한 첨가제로서 폴리에테르실록산, 폴리에스테르 실록산 등의 실리콘 첨가제를 사용할 수 있고, 레벨링 성능과 소포 성능을 함께 가진 타입을 선정하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 첨가제는 상기 조성물 100 중량부를 기준으로, 0.5 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.The antifoaming agent is for preventing defects in the coating film such as generation of bubbles in the coating film, and when such bubbles remain in the coating film, it may cause poor adhesion to the substrate or deterioration in physical properties. The antifoaming agent used in the art may be used without limitation, and examples thereof include mineral oil-based, silicone-based, and non-silicone-based. In one embodiment of the present invention, a silicone-based antifoaming agent is used in terms of maximizing the defoaming force. I can. In addition, as the functional additive, silicone additives such as polyether siloxane and polyester siloxane are used as additives for preventing deterioration of defoaming, preventing cratering, preventing color separation, removing air bubbles on the surface of the coating film, and imparting smoothness of the coating film. And it may be desirable to select a type that has both leveling performance and defoaming performance. The additive may be included in an amount of 0.5 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the composition.
본 발명의 일 실시예에 따른 주제는 체질안료를 더 포함할 수 있다. 상기 체질안료는 상기 조성물 100 중량부에 대하여, 7.5 내지 12.5 중량부로 포함될 수 있다.The subject according to an embodiment of the present invention may further include an extender pigment. The extender pigment may be included in an amount of 7.5 to 12.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition.
본 발명의 일 실시예에 따른 무용제형 에폭시 도료 조성물은 지방족 아민, 지환족 아민 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 경화제를 포함할 수 있다. 일반적으로 방청성, 내해수성 등이 요구되는 에폭시 수지 도료에는 비스페놀 A형 에폭시수지, 비스페놀 F형 에폭시수지, 페놀노볼락 에폭시수지, 크레졸노볼락 에폭시수지 등의 주제와 함께 경화제가 사용된다.The solvent-free epoxy coating composition according to an embodiment of the present invention may include a curing agent selected from an aliphatic amine, an alicyclic amine, or a combination thereof. In general, a curing agent is used together with a subject such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, and the like for epoxy resin paints requiring rust prevention and seawater resistance.
본 발명의 일 실시예에 따른 경화제는 지방족 아민과 지환족 아민을 포함할 수 있으며, 아민과 케톤의 축합반응에 의해 제조되는 케티민류 등과 같은 활성수소를 포함하는 아민류 또는 이들 아민류를 이용한 폴리아민아마이드, 폴리아미도아민, 페놀변성아민, 에폭시부가형아민 등의 변성 수지를 더 포함할 수 있다.The curing agent according to an embodiment of the present invention may include an aliphatic amine and an alicyclic amine, and amines containing active hydrogen such as ketimines prepared by a condensation reaction of amines and ketones, or polyamine amides using these amines, A modified resin such as polyamidoamine, phenol-modified amine, and epoxy addition-type amine may be further included.
상기 지방족 아민은 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, 및 폴리옥시프로필렌디아민 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 상기 지방족 아민의 종류를 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 지환족 아민은 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 및 사이클로펜틸 중 적어도 하나의 지환족기를 포함할 수 있으나, 지환족기의 종류를 한정하는 것은 아니다.The aliphatic amine may include at least one of diethylenetriamine, triethylenetetraamine, and polyoxypropylenediamine, but the type of the aliphatic amine is not limited. In addition, the alicyclic amine may include at least one alicyclic group among cyclohexyl, cycloheptyl, and cyclopentyl, but the type of the alicyclic group is not limited.
상기 경화제는 상기 도료 조성물 100 중량부를 기준으로, 10 내지 30 중량부로 포함될 수 있으며, 구체적으로 15 내지 30 중량부, 10 내지 15 중량부, 또는 15 내지 25 중량부로 포함될 수 있다. The curing agent may be included in an amount of 10 to 30 parts by weight, and specifically 15 to 30 parts by weight, 10 to 15 parts by weight, or 15 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of the coating composition.
본 발명의 일 실시예에 따른 무용제형 에폭시 도료 조성물은, 상기 주제와 상기 경화제가 4:1 내지 5:1의 중량비로 혼합되는 것일 수 있다. 상기와 같은 중량비로 주제와 경화제를 혼합함으로써, 에어리스 스프레이 도장 작업성이 좋고, 물성이 우수한 도막을 구현할 수 있는 무용제형 에폭시 도료 조성물을 제공할 수 있다.In the solvent-free epoxy coating composition according to an embodiment of the present invention, the subject and the curing agent may be mixed in a weight ratio of 4:1 to 5:1. By mixing the main material and the curing agent in the weight ratio as described above, it is possible to provide a solvent-free epoxy coating composition capable of implementing a coating film having good airless spray coating workability and excellent physical properties.
본 발명의 일 실시예에 따른 무용제형 에폭시 도료 조성물은 칼슘 이온교환 안료를 포함할 수 있다.The solvent-free epoxy coating composition according to an embodiment of the present invention may include a calcium ion exchange pigment.
종래 이온교환 도료로는 크롬 또는 아연과 같은 중금속을 포함하는 것들이 연구되어 왔으나, 환경 규제로 중금속 사용이 제한되고 있으며, 크롬을 포함하는 도료 조성물은 선박 드라이 스페이스에 대한 부착력이 떨어진다.Conventional ion exchange paints containing heavy metals such as chromium or zinc have been studied, but the use of heavy metals is restricted due to environmental regulations, and paint compositions containing chromium have poor adhesion to ship dry spaces.
칼슘 이온교환 안료는 다공성 실리카와 칼슘 안료로 이루어지며, 도장면이 물을 흡수하면 실리카와 결합된 칼슘 이온이 수소 이온과 이온교환되어 칼슘 이온을 방출한다. 칼슘 이온은 실리카 표면에 부착된 철 이온과 함께 실리카에 재부착되며, 이온이 결합된 실리카는 도장면으로 확산 및 침전되어 산화막을 형성하고, 도막 내에 존재하는 기공에 침전되어 방어 기능을 함에 따라 방청성을 제공하게 된다.Calcium ion exchange pigments are composed of porous silica and calcium pigments, and when the painted surface absorbs water, calcium ions bound to silica are ion-exchanged with hydrogen ions to release calcium ions. Calcium ions are re-adhered to silica together with iron ions attached to the silica surface, and the silica with ions is diffused and precipitated onto the painted surface to form an oxide film, and it is precipitated in the pores present in the coating film to provide a protective function. Will be provided.
상기 칼슘 이온교환 안료는 다공성 실리카로 이산화규소를 포함하고, 산화알루미늄 및 산화칼슘을 더 포함하여 친환경적이면서 형성되는 도막의 방청성은 향상하고 박리 등을 저감하여 품질을 향상시킬 수 있다.The calcium ion exchange pigment includes silicon dioxide as porous silica, and further includes aluminum oxide and calcium oxide to improve the rust resistance of the coating film formed while being environmentally friendly, and to reduce peeling and the like, thereby improving quality.
상기 칼슘 이온교환 안료는 상기 도료 조성물 100 중량부를 기준으로, 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있으며, 구체적으로 5 내지 7 중량부로 포함될 수 있다. 무용제 도료 조성물은 유기용제가 포함되지 않기 때문에, 무기 안료를 과량으로 포함시키면 임계 안료 부피 농도(CPVC; Critical Pigment Volume Contents)를 초과함에 따라 점도가 과도하게 상승하여 도료로써 사용할 수 없다. 후술하는 바와 같이, 본 실시예에 따른 무용제형 에폭시 도료 조성물의 임계 안료 부피 농도는 도료 조성물 100 중량부를 기준으로 10 중량부일 수 있다. The calcium ion exchange pigment may be included in an amount of 1 to 10 parts by weight, and specifically 5 to 7 parts by weight, based on 100 parts by weight of the coating composition. Since the solvent-free coating composition does not contain an organic solvent, if an inorganic pigment is included in an excessive amount, the viscosity increases excessively as the critical pigment volume concentration (CPVC) is exceeded, and thus cannot be used as a paint. As described below, the critical pigment volume concentration of the solvent-free epoxy coating composition according to the present embodiment may be 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the coating composition.
본 발명의 일 측면에 따른 해양 구조물은 상기 무용제형 에폭시 도료 조성물의 도막을 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 있어서, 해양 구조물은 선박, 해양 플랜트, 해상 부유물을 모두 포함할 수 있다.An offshore structure according to an aspect of the present invention is characterized in that it has a coating film of the solvent-free epoxy coating composition. In the present invention, the offshore structure may include all of a ship, an offshore plant, and an offshore floating object.
본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물에 마련되는 도막은 상기 무용제형 에폭시 도료 조성물의 경화물을 포함하는 것일 수 있다.The coating film provided on the marine structure according to an embodiment of the present invention may include a cured product of the solvent-free epoxy coating composition.
본 발명의 일 실시예에 따른 무용제형 에폭시 도료 조성물은 선박의 드라이 스페이스에 도막을 형성하기에 적합한 것일 수 있다. 선박의 드라이 스페이스는 엔진룸, 데크 하우스, 화물창과 같이 해수나 외기에 직접 노출되지는 않지만, 형성되는 도막에서 방청성이 요구되는 비침수 구역을 의미한다. 드라이 스페이스는 침수 구역 대비 얇은 두께로 저도막 시공될 것을 요구한다. 상기 무용제형 에폭시 도료 조성물은 희석제를 포함하지 않으면서도, 저도막 시공이 가능하며, 인체 및 환경에 유해한 용제를 전혀 사용하지 않아 시공이 안전할 수 있다. The solvent-free epoxy coating composition according to an embodiment of the present invention may be suitable for forming a coating film in a dry space of a ship. The dry space of a ship is not directly exposed to sea water or outside air, such as an engine room, a deck house, and a cargo hold, but refers to a non-flooded area requiring rust prevention in the formed coating film. Dry space requires a low-coat construction with a thinner thickness compared to the flooded area. The solvent-free epoxy coating composition does not contain a diluent, can be applied to a low coating film, and does not use a solvent harmful to the human body and the environment at all, so that the construction can be safe.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in detail in order to describe the present invention in detail. However, the embodiments according to the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention is not construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present specification are provided to more completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art.
실시예. 무용제형 에폭시 도료 조성물의 제조Example. Preparation of solvent-free epoxy coating composition
본 발명에 따른 실시예로 칼슘 이온교환 안료를 포함하는 무용제 에폭시 도료 조성물을 제조하였다.As an example according to the present invention, a solvent-free epoxy coating composition containing a calcium ion exchange pigment was prepared.
구체적으로, 비스페놀-A형 에폭시수지(고형분 100%, 에폭시 당량 189g/eq), 폴리카르복실산 폴리에스터 타입의 분산제, 비실리콘계의 소포제를 혼합하여 주제 반응용액을 제조하였다. 상기 반응용액에 체질안료를 천천히 투입하며 교반시킨 후, 상기 반응용액을 HSD(High Speed Dissolver)를 이용하여 입도가 50㎛ 이하가 될 때까지 분산을 시켜 주제를 제조하였다.Specifically, a main reaction solution was prepared by mixing a bisphenol-A type epoxy resin (100% solid content, 189 g/eq epoxy equivalent), a polycarboxylic acid polyester type dispersant, and a non-silicone type defoamer. After slowly adding an extender pigment to the reaction solution and stirring, the reaction solution was dispersed until the particle size became 50 μm or less using a High Speed Dissolver (HSD) to prepare a main body.
지방족 아민수지, 지환족 아민수지를 혼합하여 반응기에 투입하였다. 상기 반응기를 저속 교반으로 혼합하여 경화제 혼합액을 제조하였다. 이후, 상기에서 제조한 주제와 경화제 및 칼슘 이온교환 안료를 하기 표 1의 함량으로 혼합하여 무용제형 에폭시 도료 조성물을 제조하였다.An aliphatic amine resin and an alicyclic amine resin were mixed and put into a reactor. The reactor was mixed by low-speed stirring to prepare a curing agent mixture. Thereafter, a solvent-free epoxy coating composition was prepared by mixing the prepared main material, a curing agent, and a calcium ion exchange pigment in the amounts shown in Table 1 below.
비교예로는 칼슘 이온교환 안료를 포함하지 않거나, 과량으로 포함하는 도료 조성물을 제조하였다.As a comparative example, a coating composition containing no calcium ion exchange pigment or an excess amount was prepared.
실시예 및 비교예에 따른 무용제 에폭시 도료 조성물은 아래 표 1에 나타낸 바와 같은 함량(단위: g)을 가지며, 도료 조성물에 포함되는 칼슘 이온교환 안료의 배합 비율은 전체 도료 조성물의 중량 100을 기준으로 하였을 때의 백분율로 나타내었다.The solvent-free epoxy coating composition according to Examples and Comparative Examples has the content (unit: g) as shown in Table 1 below, and the mixing ratio of the calcium ion exchange pigment included in the coating composition is based on the weight of the total coating composition 100 It was expressed as a percentage of when it was done.
실험예. 무용제형 에폭시 도료 조성물의 물성 평가Experimental example. Evaluation of physical properties of solvent-free epoxy coating composition
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 및 2에서 제조된 무용제형 에폭시 도료 조성물을 다음과 같은 조건으로 도장하였다. 먼저, 소지로는 냉간 성형강(cold rolled steel)을 선택하여, 150*70*0.8mm 크기의 시편으로 준비하였다. 표면은 SSPC 표면 처리 규격인 SSPC SP-1(용제세척), SP-2(핸드툴 클리닝)에 따라 샌드 페이퍼와 청수 및 적절한 용제를 이용하여 시편 표면의 녹, 먼지, 습기, 유분 및 기타 오염물을 완전히 제거하였다. 준비된 시편에 에어리스 스프레이를 사용하여 노즐 구경 0.019" 내지 0.025", 분사압력 3bar 내지 5bar, 분사각도 50°로 설정하여 80 내지 90μm 두께의 건조도막을 도장하였다.The solvent-free epoxy coating compositions prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were coated under the following conditions. First, cold rolled steel was selected as the base material, and a specimen of 150*70*0.8mm size was prepared. According to SSPC surface treatment standards SSPC SP-1 (solvent cleaning) and SP-2 (hand tool cleaning), use sand paper, fresh water, and appropriate solvent to remove rust, dust, moisture, oil, and other contaminants on the surface of the specimen. Completely removed. The prepared specimen was coated with a dry coating having a thickness of 80 to 90 μm by setting the nozzle diameter of 0.019" to 0.025", spraying pressure of 3bar to 5bar, and spraying angle of 50° using an airless spray.
형성된 도막의 시편에 대한 부착성은 ASTM D3359 기준에 따라 2mm 간격의 크로스 컷 후 접착 테이프를 이용하여 도막의 박리 여부를 확인하였다. 또한, 상기 면적을 갖는 시편에 대해 ISO 4628-2 기준을 참고하여 도막 중에 발생한 수포(blister)의 수를 개수하여 아래 표 2에 나타내었다.The adhesion of the formed coating film to the specimen was confirmed whether the coating film was peeled off using an adhesive tape after cross-cutting at 2 mm intervals according to ASTM D3359 standards. In addition, for the specimen having the above area, the number of blisters generated in the coating film was numbered and shown in Table 2 below with reference to the ISO 4628-2 standard.
형성된 도막의 충격성을 확인하기 위해 ISO 6272 기준에 따라 평가하여 도막의 균열 발생 여부를 확인하여 아래 표 2에 나타내었다.In order to check the impact property of the formed coating film, it was evaluated according to ISO 6272 standards, and the occurrence of cracks in the coating film was checked, and it is shown in Table 2 below.
형성된 도막의 방청성을 확인하기 위해, 시편 표면에 폭 1mm, 길이 50mm의 인위적인 손상을 가하였다. 한국 산업규격 KS D9502(ASTM B117)에 따른 염수 분무 시험 기준에 따른 염수 분무 조건에 부합하도록 준비하여, 상기 손상 부위를 포함하는 시편 전체를 5일 동안 35도, 5% 염수에 노출시키고 상기 손상 부위에서 발생하는 녹이 번지는 거리(Rust creep)를 측정하여 방청성을 확인하였다. 녹이 번지는 거리는 상기 인위적인 손상의 폭 방향에 걸쳐 발생하는 녹의 전체 폭을 여러 지점에서 측정하여 얻은 평균값에서 인위적인 손상의 폭을 빼고 절반으로 나누어, 손상 부위로부터 폭의 일 방향으로의 녹이 번진 거리로 계산하였다. 즉, 방청성(mm)은 (녹이 번진 거리-1)/2로 계산하여 아래 표 2에 나타내었다.In order to confirm the rust prevention properties of the formed coating film, artificial damage of 1 mm in width and 50 mm in length was applied to the surface of the specimen. Prepare to meet the salt spray conditions according to the salt spray test standard according to the Korean Industrial Standard KS D9502 (ASTM B117), expose the entire specimen including the damaged area to 35 degrees and 5% salt water for 5 days, and the damaged area The rust prevention property was confirmed by measuring the distance from which rust spreads (Rust creep). The rust spread is calculated as the rust spread in one direction from the damaged area by subtracting the width of the artificial damage and dividing it by half from the average value obtained by measuring the total width of the rust occurring in the width direction of the artificial damage at several points. I did. That is, the rust prevention property (mm) was calculated as (rust spread distance -1)/2 and shown in Table 2 below.
비교예 2와 같이, 무용제 에폭시 도료 조성물 100 중량부를 기준으로 10 중량부를 초과하도록 준비한 경우에는, 형성되는 도막이 시편으로부터 곧바로 박리되었다. 비교예 2의 조성물로 형성한 도막은 충격성 실험시 곧바로 균열이 일어나 조각 형태로 박리되기도 하였다. 곧바로 박리되었으므로, 수포 발생을 관찰할 수 없었고, 방청성 평가를 수행할 수 없었다. 이를 통해 칼슘 이온교환 안료는 무용제 에폭시 도료 조성물 100 중량부를 기준으로 10 중량부를 초과하는 경우에는 임계 안료 부피 농도를 초과하는 것임을 확인할 수 있었다.As in Comparative Example 2, when preparing to exceed 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent-free epoxy coating composition, the formed coating film was immediately peeled off from the specimen. The coating film formed from the composition of Comparative Example 2 was immediately cracked and peeled off in the form of fragments during the impact test. Since it immediately peeled off, the occurrence of blisters could not be observed, and rust prevention evaluation could not be performed. Through this, it was confirmed that the calcium ion exchange pigment exceeded the critical pigment volume concentration when it exceeded 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the solvent-free epoxy coating composition.
실시예 1 내지 4에 따른 조성물로 형성한 도막의 경우 박리 없이 우수한 부착성을 나타내었으며, 충격성 평가에서도 균열이 발생하지 않았다. 실시예에 따른 도막은 비교예 1에 따른 도막 대비 최대 8% 우수한 방청성을 나타내었으며, 수포 발생수가 저감되는 것으로 나타나, 본 발명의 실시예 1 내지 4에 따른 무용제형 에폭시 도료 조성물은 작업성이 우수하고, 방청성을 비롯한 물성도 우수함을 확인하였다.The coating films formed of the compositions according to Examples 1 to 4 exhibited excellent adhesion without peeling, and no cracking occurred in impact evaluation. The coating film according to the Example showed up to 8% superior rust prevention property compared to the coating film according to Comparative Example 1, and it was found that the number of blisters was reduced, and the solvent-free epoxy coating composition according to Examples 1 to 4 of the present invention has excellent workability. And it was confirmed that the physical properties, including rust prevention properties, were also excellent.
본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합 또는 상기 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may include a combination of the above embodiments or a combination of at least one of the above embodiments and a known technology as another embodiment.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and within the technical scope of the present invention, by those of ordinary skill in the art. It would be clear that the transformation or improvement is possible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications to changes of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.
Claims (5)
지방족 아민, 지환족 아민 또는 이들의 조합으로부터 선택되는 경화제; 및
칼슘 이온교환 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 무용제형 에폭시 도료 조성물.A subject including an epoxy resin;
A curing agent selected from aliphatic amines, alicyclic amines, or combinations thereof; And
Solvent-free epoxy coating composition comprising a calcium ion exchange pigment.
상기 칼슘 이온교환 안료는,
이산화규소, 산화알루미늄 및 산화칼슘을 포함하는 것을 특징으로 하는 무용제형 에폭시 도료 조성물.The method of claim 1,
The calcium ion exchange pigment,
A solvent-free epoxy coating composition comprising silicon dioxide, aluminum oxide and calcium oxide.
상기 칼슘 이온교환 안료는,
상기 조성물 100 중량부를 기준으로, 1 내지 10 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 무용제형 에폭시 도료 조성물.The method of claim 1,
The calcium ion exchange pigment,
Solvent-free epoxy coating composition, characterized in that contained in 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition.
상기 주제는,
상기 조성물 100 중량부를 기준으로, 30 내지 50 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 무용제형 에폭시 도료 조성물.The method of claim 1,
The subject above is,
Solvent-free epoxy coating composition, characterized in that contained in 30 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition.
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