상온 건조형 수성방청도료 조성물
专利汇可以提供상온 건조형 수성방청도료 조성물专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且Aqueous anti-rusting paint composition is prepared from emulsion resin(A), pigment(B), film forming agent(C), and water(D). Weight ratio of each component is 40 - 7 : 15 - 40 : 1 - 5 : 5 - 20. (A) is prepared from perfluoro alkyl methacrylate of which chemical formula is CH2=CRCOOCH2(CF2)ICFmHn and mono ethylene unsaturated monomer containing alkyl methacrylate, vinyl or vinylidene group by means of copolymerization in the presence of polymerizing emulsifier such as metal salt of unsaturated aromatic sulfate or polyethylene glycol mono- methacrylate; where R = H or methyl gp.; I = 1 - 8; m = 1 - 3; and n = 3 - m.，下面是상온 건조형 수성방청도료 조성물专利的具体信息内容。
상온 건조형 수성방청도료 조성물
본 발명은 금속 특히 철구조물에 도장함으로서 우수한 내수성, 방청성 및 부착성을 부여하여 금속을 효과적으로 보호하여 주는 상온 건조형 수성방청도료의 조성물에 관한 것이다.
종래의 도료에 있어서는 대부분의 경우 도료의 구성성분중 상당비율을 유기용제가 차지하고 있으며, 희석제로도 유기용제를 사용해야함에 따라, 이를 보관 또는 사용시 화재의 위험성과 도장 및 건조과정에서 유발되는 환경오염, 위생 등이 문제되어 왔는바, 이러한 견지에서 분체도료, 수계도료, 하이솔리드형도료 및 광경화와 같은 100% 액상물도료 등 소위 무공해도료들에 대한 연구개발이 진행되고 있으며 실용화단계에 이르고 있다. 이들중 수계도료는 도장 및 경화방법이 모두 종래 기술의 연장이며 기존설비를 이용할 수 있고 화재에 대한 위험성이 없어 무공해도료로서 각광을 받고 있으나 일반적으로 상온건조형으로는 콘크리트나 플러스터에 도장하는 건축용수성도료, 일부소부형으로 전착도료 등이 사용되고 있을뿐 중요한 용도인 교량, 선박, 철구조물 등에 사용되는 수성방청도료는 거의 존재하지 않았다. 그 주된 이유는 수성도료를 금속 특히 펄구조물에 도장할 경우 물과 산소 등과의 접촉에 의하여 금속성분이 산화물 및 수산화물을 생성하는 부식반응으로 인하여 녹이 발생되며, 또한 용제형도료에 비하여 가장 중요한 요구물성인 내수성 및 방청성이 떨어지기 때문이었다.
이러한 문제점을 제거하고 요구품질수준에 이르도록 하기 위하여 각국에서 연구가 진행되고 있으며, 외국에서 개발된 수성방청도료조성물로서는 일본특허공보 소 56-74159, 소 56-86970, 소 56-122874 등이 있다. 이 증 소 56-74159에서는 아크릴에멀젼에 내수성 및 낮은 공기투과성을 부여하기 위하여 역청질 유제를 첨가하였고 소 56-86970에서는 폴리비닐알콜을 보호콜로이드로하는 초산비닐계 수성에멀젼과 금속분말을 피막상으로 부착시킨 안료를 사용하였으며 소 56-122874에서는 염화비닐 염화비닐리덴아크릴 공중합체의 라텍스에 방청안료를 첨가사용하도록 되어있다. 그러나, 일반적인 아크릴 에멀젼이나 초산비닐계에멀젼은수지자체가 내수성이 불량하며 공기투과성이 크고 염화비닐 염화비닐리덴 아크릴공중합체의 라텍스는 물과 공기투과성이 낮은 반면 내후성이 나쁘며, 합성시 유화제로서 친수성의 저분자계면활성제와 분산안정제로서 폴리비닐알콜과 같은 수용성고분자물을 사용하여 상당량이 도료중에 함유하게 되어 건조도막중에 잔존하게 되므로 장기간 부식환경에 노출시에는 결국 내수성 및 방청성이 충분치 못하게 되는 원인이 되었다.
분발명에서는 중합체유화제를 사용하여 다른 단량체와 공중합하여 고분자주쇄 중에 존재시켜, 도막형성후 건조도막에 유리유화제를 잔존시키지 않음으로써 내수성을 증대시켰으며 불소를 함유하고 있는 고분자를 사용하여 내후성 내약품성 내용제성을 증대시켰다. 이는 불소함유 고분자가 탄화수소 고분자보다 열운동이 크고 분자쇄 상호간의 미끄러짐이 용이하여 저온에서 유연하고 탄소-불소간의 결합력이 크고 불소원자가 탄소간 결합의 주변을 메우고 있어서 내후성이 증대되며 또한 고분자의 표면에너지가 매우 낮으므로 다른 물질에 의해 습윤되기 어려워 내약품성과 내용제성이 좋아진다. 여기에 방청안료를 병용함으로서 고도의 방청성과 강도, 열안정성 및 레벨링성 등이 양호한 도막성능을 갖는 본발명 소기의 조성물을 얻을 수 있었다. 본 발명의 조성물은 중합성유화체를 사용하고 퍼플루오로알킬(메타)아크릴레이트에 1종 또는 그 이상의 알킬(메타)아크릴레이트 혹은 비닐기 또는 비닐리덴기를 함유하는 모노에틸렌성 불포화단량체를 공중합시켜 얻은 에멀젼수지 40-75 중량부, 안료 15-40 중량부, 도막형성조제등 첨가제 1-5중량부, 및 물 5-20중량 부로 구성되어 있다.
여기서 에멀젼수지는 상압 혹은 가압반용기에 일정량의 pH 조정제와 반응성유화제중 음이온계인 불포화 방향족 술폰산의 금속염 0.5-3.0부, 비이온계인 폴리에틸렌 글리콜모노(메타) 아크릴레이트(에틸렌 부가몰수 4-20) 0.8-18부 및 개시제 0.6-2.5부 및 필요시 환원제 0.4-2.0부를 가하고 승온하여 1종 또는 그 이상의 알킬(메타)아크릴레이트 혹은 비닐기 또는 비닐리덴기를 함유하는 모노에틸렌성불포화단량제 220-380부, 일반식이 CH 2 =CRCOOCH 2 (CF 2 ) 1CFmHn인 퍼플루오로 알킬(메타)아크릴레이트 3-40부 및 에틸렌성 불포화산 2-10부의 조성으로 된 단량체 혼합물을 적하하여 중합후 알칼리로 pH를 조정한 수지이다. 위 일반식에서 R은 수소 또는 메틸기이며 1-1-8, m=1-3, n=3-m이다.
본 발명의 조성물에 대한 실시예 및 비교 예를들면 다음과 같다.
[실시예]
(1) 교반기, 환류기, 온도계, 질소도입관을 부착한 4구 플라스크에 이온교환수 250 중량부, 0.1몰 포타슘 포스페이트 70 중량부, 0.1 규정농도 소디움 하이드로옥사이드 55중량부, 소디움 스티렌 설포네이트 1.8 중량부, 폴리에틸렌글리콜모노메타 아크릴레이트(에틸렌옥사이드 부가몰수 7-9) 8.5 중량부 및 포타슘퍼설페이트 1.3 중량부를 가하고 질소분위기 중에서 승온하여 75℃에서 메틸 메타이크릴레이트 165 중량부, 2-에틸헥실 아크릴레이트 132 중량부, 펜타데카 플루오로 옥틸 아크릴레이트 11 중량부 및 아크릴산 6.2 중량부로된 단량체혼합물 10%를 가하고 30분 유지 후 남은 단량체 혼합물을 3시간에 걸쳐 적하하고 승온하여 82℃에서 1시간 반응시켜 수율을 올린후 30℃로 냉각하고 28% 암모니아수를 가하여 ph 8.5, 점도 310 센티포이즈 및 고형분 45.8%의 수지를 � ��조하였다.
(2) ㄱ. 예비혼합물의 조성 중량부
물 9.0
비와이케이에치 36(BYK-H 36) 0.2
나트라졸 250엠알(Natvasol 250MR) 0.2
비쿠멘더블류에스(BYKUMEN WS) 1.0
ㄴ. 안료혼합물의 조성 중량부
인산아연 5.0
마그네슘 실리케이트 10.0
스트론륨크로메이트 3.0
적색 산화철 2.6
ㄷ. 추가첨가물의 조성
상기(1)의 에멀젼수지 66.5
부틸셀로솔브 1.5
에틸렌글리콜 1.0
상기 예비혼합물을 교반하여 잘 녹이고 안료혼합물을 첨가한 후 하이스피드 디졸비로 분산시킨 다음 추가 첨가물을 서서히 교반하면서 첨가하여 고암모니아수로 pH를 조정하여 수성도료를 제조하였다.
[비교예 1] 일본특허소-122874의 조성물의 예
영국 ICI 회사 제품인 할로플렉스 202(haloflex 202 염화비닐리덴 공중합물의 라텍스 조성물)를 사용하여 다음과 같이 도료를 제조하였다.
ㄱ. 라텍스혼합물의 조성 중량부
할로플렉스 202(Haloflex 202) 59.2
베바로이드 642(Bevaloid 642 : 소포제) 0.1
신퍼로닉 피이 39/70(30퍼센트 용액) 2.4
(Synoperonix PE 39/70 : 표면활성제)
부틸 셀로솔브 2.0
ㄴ. 안료분산체의 조성
신퍼로닉피이 39/70(30퍼센트 용액) 19.6
미분쇄 바라이트 456.0
(MICRONISED BARYTES)
베바로이드 642 2.8
메토셀 제이 12 엠에스
(Methocel J 12MS : 증점제) 5.6
산화티탄 알 씨알 2(RCR-2) 67.2
물 300.0
인산아연 피제트 40
(Zinc phosphate PZ 40) 160.0
하이스피드 디졸버(High speed dissolver)로 분산시킨 안료 분산체 36.2 중량부와 라텍스 혼합물 63.7 중량부를 저속교반기를 사용하여 혼합시켜 수성도료를 제조하였다.
[비교예 2] 일반방청용 아크릴에멀젼도료조성물의 예
롬 앤드 하스(Rohm and Hass) 회사의 제품인 아크릴 에멀젼 "로플렉스 엠 브이 9"(Rhoplex MV-9)을 사용하여 다음과 같이 도료를 제조하였다.
ㄱ. 안료분산체의 조성 중량부
물 3.9
산화티탄 알 씨알 2(RCR-2) 17.2
타몰 731(Tamol 731 : 분산체) 1.5
마이카(325 mesh water ground mica) 2.1
트리톤 씨 에프 텐
(Triton CJ-10 : 습윤제) 0.2
침강성 탄산칼륨
(Precipitated calcium carbonat) 10.3
노프코 엔 엑스게트
(Nopco NXZ : 소포제 0.2
산화아연(Zinc oxide) 0.5
온커 엠 50(Oncor M-50) 6.6
2퍼센트 나트로졸 250엠알
(Natrosol 250MR : 증점제) 6.7
스트론륨 크로메이트
(Strontium chromate) 0.4
ㄴ. 추가첨가물의 조성
로플렉스 엠브이 9(Rhoplex MV-9) 48.1
텍사놀(Texanol) 1.1
스칸 엠 8(Skane M-8) 0.2
28퍼센트 암모니아수 0.2
노프코 엔 엑스 제트(Nopco NXZ) 0.2
13퍼센트 소디움 나이트라이트 0.6
하이스피드 디졸버(High speed dissolver)로 분산시킨 안료분산체에 추가첨가물을 저속교반기를 사용하여 혼합시켜 수성도료를 제조하였다.
상기와 같이하여 제조된 실시에 및 비교예에 의한 조성물들의 일반적인 도료성상을 시험한 결과는 다음과 같았다.
또한 실시예 및 비교예의 조성물들을 건조도막두께 50 마이크론이 되도록 냉간압연박판(冷間壓延薄板)에 도장한 다음 건조성, 내후성 및 기계적 물성을 비교 시험한 결과와, 샌드블라스팅된 연강판에 건조도막두께 50 마이크론씩 2회 도장(도장간격 1일)한 다음 상온에서 1주일 건조시킨 후 내수성 및 방청성을 비교 시험한 결과는 다음과 같았다.
(색차 : Total Color Difference)는 색차기(Colorimeter XL20)를 사용하여 산출.샌딩한 미강판과 아연도금판에 실시예 및 비교예의 조성물을 건조도막두께 40 마이크론이 되도록 도장한 다음 상온에서 일주일간 건조시킨 후 기계적 물성을 비교 시험한 결과, 내충격성은 모두 대등하였고 크로스커트 부착시험의 경우 마강판에는 부착이 모두 우수하였으나 아연도금판에는 실시예 조성물을 도장한것만이 양호하였으며, 인공자외선 조사에 의한 내후성 시험은 240시간 경과후
값을 측정한 결과, 비교예 2의 조성물을 도장한 시험편은 2.5이었고, 비교예 1의 조성물을 도장한 시험편은 3.1로 심하게 변색된 반면, 실시에 조성물을 도장한 시험편은 1.0으로 거의 퇴색, 변색 등이 나타나지 않았다.| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
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