KR100880461B1 - Water-soluble bake zinc-paint composition with improved corrosion resistance and a method of preparation thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내식성이 우수한 수용성 소부 아연 도료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수평균 분자량이 500 내지 20,000인 수용성 유변성 폴리에스테르 수지; 수평균 분자량이 190 내지 2500인 수용성 인산 변성 에폭시에스테르 수지; 아연; 암모늄 폴리아크릴레이트, 소디움 폴리아크릴레이트, 소디움 폴리포스페이트, 포타슘 폴리포스페이트, 아세틸글리콜 유도체 지방산염, 알킬페놀-에톡시레이트 설포레이트염 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 캡슐링제; 수용성 고분자 분산제; 가용성 방청 안료, 저독성 안료, 착색 및 체질안료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 안료; 헥사메틸메톡시 멜라민 수지, 부분 알킬레이트 멜라민 수지, 부분 메탈레이트 멜라민 수지, 알킬레이트 카르복실레이트 멜라민 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 수용성 멜라민 수지; 침강 방지제; 조용제; 및 물을 포함하는 수용성 소부 아연 도료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water-soluble calcined zinc coating composition excellent in corrosion resistance and a preparation method thereof, and more particularly, to a water-soluble rheology polyester resin having a number average molecular weight of 500 to 20,000; Water-soluble phosphoric acid modified epoxy ester resins having a number average molecular weight of 190 to 2500; zinc; One encapsulating agent selected from the group consisting of ammonium polyacrylate, sodium polyacrylate, sodium polyphosphate, potassium polyphosphate, acetylglycol derivative fatty acid salts, alkylphenol-ethoxylate sulforate salts and mixtures thereof; Water-soluble polymer dispersants; One pigment selected from the group consisting of soluble rust preventive pigments, low toxicity pigments, coloring and extender pigments and mixtures thereof; 1 type water-soluble melamine resin selected from the group consisting of hexamethylmethoxy melamine resin, partially alkylate melamine resin, partially metalate melamine resin, alkylate carboxylate melamine resin and mixtures thereof; Antisettling agents; Co-solvents; And it relates to a water-soluble baking zinc coating composition comprising water and a method for producing the same.

상기 도료 조성물의 입자는 아연 표면을 반응성 앵커링기를 가지는 캡슐링제와 수용성 고분자 분산제가 둘러싼 구조를 가져, 저장 도중 수소 가스 발생이 적고 저장 안정성 및 작업 안정성이 우수한다. 이러한 도료 조성물은 내식성이 우수할 뿐만 아니라 저독성을 가지고 각종 기계적 및 화학적으로 우수한 물성을 가져 금속소재의 자동차 부품, 산업용 부품, 대강 제품의 표면에 바람직하게 적용된다.Particles of the coating composition has a structure surrounded by the encapsulating agent and the water-soluble polymer dispersant having a reactive anchoring group on the zinc surface, it is less hydrogen gas generation during storage and excellent storage stability and working stability. The coating composition is not only excellent in corrosion resistance but also has low toxicity and various mechanical and chemical properties, and thus is preferably applied to the surface of automobile parts, industrial parts, and rough products of metal materials.

아연, 도료 조성물, 수소 가스 발생, 저장 안정성 Zinc, paint composition, hydrogen gas generation, storage stability

Description

내식성이 우수한 수용성 소부 아연 도료 조성물 및 이의 제조방법{WATER-SOLUBLE BAKE ZINC-PAINT COMPOSITION WITH IMPROVED CORROSION RESISTANCE AND A METHOD OF PREPARATION THEREOF}WATER-SOLUBLE BAKE ZINC-PAINT COMPOSITION WITH IMPROVED CORROSION RESISTANCE AND A METHOD OF PREPARATION THEREOF}

도 1은 아연의 표면을 둘러싼 캡슐링제와 수용성 고분자 분산제로 인해 아연 입자간 전기 이중층을 형성하여 서로 반발함을 보여주는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing the repulsion between the zinc particles by forming an electrical double layer between the zinc particles due to the encapsulating agent and the water-soluble polymer dispersant surrounding the surface of the zinc.

도 2는 아연의 표면을 둘러싼 캡슐링제와 수용성 고분자로 둘러싸 아연이 입체 안정화를 이룸을 보여주는 모식도이다. Figure 2 is a schematic diagram showing the three-dimensional stabilization of zinc surrounded by the encapsulating agent and the water-soluble polymer surrounding the surface of the zinc.

본 발명은 내식성이 우수한 수용성 소부 아연 도료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내식성이 우수할 뿐만 아니라 저독성을 가지고 각종 기계적 및 화학적으로 우수한 물성을 가질 수 있는 수용성 소부 아연 도료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water-soluble calcined zinc coating composition having excellent corrosion resistance and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a water-soluble calcined zinc coating composition having excellent corrosion resistance and low toxicity and having various mechanical and chemical properties. It relates to a manufacturing method.

건축, 산업 부분에서 철재 소재와 비철재 소재의 부식은 매우 심각하다. 매년 철강재의 부식으로 재산 및 산업에 손실이 심하여 철재 및 비철금속 소재에 부식을 방지하기 위하여 다양한 방청도료로 사용되고 있다. 이에 상기 소재에 대한 방청 도료 역시 그 목적 및 물성에 따라 다양한 타입이 연구 개발되고 있다.Corrosion of steel and non-ferrous materials is very serious in the construction and industrial sectors. Due to the corrosion of steel materials, the property and industry are severely damaged every year, and are used as various anti-corrosive paints to prevent corrosion of steel and nonferrous metals. Accordingly, various types of rust-preventive paints for the material have been researched and developed according to their purpose and properties.

금속이 녹슬게 되는 '부식'은 공기, 물, 이산화탄소 및 열 등의 작용에 기인한다. 이에 방청 도료는 이들과 금속면과 접촉을 방지하고 화학적으로 녹을 막는 두 가지 작용을 해야 한다. 상기 방청 도료는 각종 수지의 유기 부분과 방청 안료인 아연(아연)의 무기 부분이 혼합된 비히클(vehicle) 구조를 가진다. The corrosion of metals is due to the action of air, water, carbon dioxide and heat. Therefore, the rust preventive paint should act to prevent contact with these metal surfaces and chemically prevent rust. The rust preventive paint has a vehicle structure in which an organic part of various resins and an inorganic part of zinc (zinc) which is an rust preventive pigment are mixed.

상기 수지는 알키드 수지, 변성 알키드 수지, 아크릴 수지, 변성 아크릴 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지 및 우레탄 수지들이 사용되고 있다. Alkyd resin, modified alkyd resin, acrylic resin, modified acrylic resin, epoxy resin, modified epoxy resin and urethane resin are used as the resin.

그 중 알키드 수지 및 변성 알키드 수지는 저장 중에, 또는 도막화 다음 대기에 노출시 아연화로 인한 알카리 상태로 전환되어 도막 자체의 물성 저하를 가져온다. 또한 상기 알키드 수지 내 에스테르 결합은 저장 기간 중 가수분해에 의한 특수 금속 소재에 대한 부착성, 도막 내수성, 및 내화학적 물성이 저하될 뿐만 아니라 소부 온도에 따른 도막의 칼라 변색의 가능성이 매우 심각하다. Among them, the alkyd resin and the modified alkyd resin are converted to an alkali state due to zincification during storage or upon exposure to air after coating, resulting in a decrease in physical properties of the coating film itself. In addition, the ester bond in the alkyd resin not only degrades adhesion to a special metal material due to hydrolysis during the storage period, the coating film water resistance, and chemical resistance, but also seriously discolors the coating film depending on the baking temperature.

또한 에폭시 수지는 에폭시 당량이 높아 고분자형 에폭시 수지로 사용된다. 이러한 에폭시 수지는 자체 응집으로 인하여 도료 안료 분산성이 저하되는 문제가 있다.In addition, epoxy resins have high epoxy equivalents and are used as polymer type epoxy resins. Such epoxy resins have a problem in that paint pigment dispersibility is lowered due to self-aggregation.

종래 사용되고 있는 도료 조성물로 방청 안료로 스트론륨 크로메이트 안료 및 납(lead)을 포함하는 도료 조성물이 사용되고 있는데, 이들 금속들은 중금속으로 분류되어 용출시 인체에 발암물질 및 생식독성을 일으키는 유해성 물질로 분류되어 최근 수출용 및 생활용품에는 점차 사용규제가 강화되고 있다.Conventionally used paint compositions include strontium chromate pigments and lead as rust preventive pigments. These metals are classified as heavy metals and are classified as harmful substances that cause carcinogenic and reproductive toxicity to the human body when eluted. Recently, restrictions on use have been gradually strengthened for export and household goods.

또한 방청 안료로 아연을 포함하는 도료 조성물은 저장 중 도료 내 수분 성 분 또는 대기 중의 수분과 접촉시 하기 반응식 1에서 나타낸 바와 같이 수소가스 발생에 의한 도료 조성물을 담은 캔이 팽창한다.In addition, the coating composition containing zinc as a rust preventive pigment expands the can containing the coating composition by hydrogen gas generation as shown in Scheme 1 below when contacted with moisture in the paint or moisture in the atmosphere during storage.

[반응식 1]Scheme 1

Zn  + 2H2O ------>Zn(OH)2  + 2H2Zn + 2H 2 O ------> Zn (OH) 2 + 2H 2

이로 인해 아연을 포함하는 도료 조성물의 경우 캔 속의 압력이 증가 부풀어 폭발하여 내용물이 넘치는 등 폭발 위험성이 있으며, 저장 안정성이 불량하여 도장 작업성에 영향을 미친다.For this reason, in the case of the coating composition containing zinc, the pressure in the can increases and explodes, resulting in explosion, such as overflowing the contents, and poor storage stability affects the painting workability.

이러한 특성은 습기가 높은 날 작업 시(상대습도 85% 이상) 도료 내 수분의 영향으로 인한 저장 중 가스 발생 요인이 되어, 도료 조성물 제조시 불활성 가스를 투입 등의 세심한 주의가 요구된다. 이에 따라 생산 시간 및 비용의 증가와 더불어 낮은 저장 안정성으로 인해 도장 작업성이 불량해지는 등 여러 가지 문제가 있다.This property is a factor of generating gas during storage due to the influence of moisture in the paint during the operation of high humidity days (relative humidity of 85% or more), careful attention, such as the introduction of an inert gas when manufacturing the coating composition. Accordingly, there are various problems such as an increase in production time and cost, and poor workability due to low storage stability.

따라서 종래 도료 조성물이 가지고 있는 환경 문제, 가스 발생으로 인한 저장 안정성, 도장 및 라인 작업성의 향상과 더불어, 각종 철재 소재 및 특수 금속소재 부착성, 화학적 물성과 내염수성 개량이 필요하다.Therefore, in addition to improving the environmental problems of the conventional coating composition, storage stability due to gas generation, coating and line workability, various steel materials and special metal materials adhesion, chemical properties and salt water resistance improvement is necessary.

또한 아연계 안료들의 단점인 수분과 접촉시 수소 가스가 발생하는 결점부분을 아연 안료의 수분 및 물의 접촉을 억제되게 하면서 선택된 수용성 수지와 안정적으로 상용성을 가져 아연을 입체 안정화시켜 저장 중 침전되는 것을 억제시키는 방법이 요구된다. In addition, the defects of hydrogen gas generated when contacting with moisture, which is a disadvantage of zinc-based pigments, are stably compatible with selected water-soluble resins while inhibiting contact between water and water of zinc pigments. A method of suppression is required.

그리고 저독성 방청 안료를 사용하여 자동차 부품, 대강, 공업용 부품, 철재 및 비철금속소재 방청 내구성을 연장하는 데 응용할 수 있는 조성물과 그 도료를 제조하는 방법의 개량이 필요하다. In addition, there is a need to improve the composition and the method of manufacturing the coatings that can be applied to extend the rust resistance of automobile parts, steel, industrial parts, iron and nonferrous metals using low-toxic anti-corrosive pigments.

본 발명의 목적은 내식성이 우수할 뿐만 아니라 저독성을 가지고 각종 기계적 및 화학적으로 우수한 물성을 가져 금속소재의 자동차 부품, 산업용 부품, 대강(스틸밴드) 제품의 표면에 바람직하게 적용 가능한 도료 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is not only excellent in corrosion resistance, but also has low toxicity and various mechanical and chemical properties, which can be suitably applied to the surface of metal parts, automotive parts, industrial parts, steel products, and the preparation thereof. To provide a way.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 The present invention to achieve the above object

수평균 분자량이 500 내지 20,000인 수용성 유변성 폴리에스테르 수지;Water-soluble rheopolyester resin having a number average molecular weight of 500 to 20,000;

수평균 분자량이 190 내지 2500인 수용성 인산 변성 에폭시에스테르 수지;Water-soluble phosphoric acid modified epoxy ester resins having a number average molecular weight of 190 to 2500;

아연;zinc;

암모늄 폴리아크릴레이트, 소디움 폴리아크릴레이트, 소디움 폴리포스페이트, 포타슘 폴리포스페이트, 아세틸글리콜유도체 지방산염, 알킬페놀-에톡시레이트 설포레이트염 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 캡슐링제;One encapsulating agent selected from the group consisting of ammonium polyacrylate, sodium polyacrylate, sodium polyphosphate, potassium polyphosphate, acetylglycol derivative fatty acid salts, alkylphenol-ethoxylate sulforate salts, and mixtures thereof;

수용성 고분자 분산제;Water-soluble polymer dispersants;

가용성 방청 안료, 저독성 안료, 착색 및 체질안료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 안료;One pigment selected from the group consisting of soluble rust preventive pigments, low toxicity pigments, coloring and extender pigments and mixtures thereof;

헥사메틸메톡시 멜라민 수지, 부분 알킬레이트 멜라민 수지, 부분 메탈레이 트 멜라민 수지, 알킬레이트 카르복실레이트 멜라민 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 수용성 멜라민 수지;1 type water-soluble melamine resin selected from the group consisting of hexamethylmethoxy melamine resin, partially alkylate melamine resin, partially metallate melamine resin, alkylate carboxylate melamine resin and mixtures thereof;

침강 방지제; Antisettling agents;

저급 알코올, 에테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 조용제; 및 One co-solvent selected from the group consisting of lower alcohols, ethers and mixtures thereof; And

물을 포함하는 수용성 소부 아연 도료 조성물을 제공한다.It provides a water-soluble baking zinc coating composition comprising water.

바람직하기로, 상기 수용성 소부 아연 도료 조성물은 수용성 유변성 폴리에스테르 수지 1 내지 20 중량%, 수용성 인산 변성 에폭시 에스테르 수지 5 내지 30 중량%, 아연 30 내지 60 중량%, 캡슐링제 0 내지 10 중량%, 수용성 고분자 분산제 0.05 내지 10 중량%, 안료 5 내지 40 중량%, 수용성 멜라민 수지 0.5 내지 15 중량%, 침강 방지제 0.1 내지 10 중량%, 조용제 5 내지 30 중량% 및 잔부로 물을 포함한다.Preferably, the water-soluble calcined zinc coating composition is 1 to 20% by weight of water-soluble rheopolyester resin, 5 to 30% by weight of water-soluble phosphate-modified epoxy ester resin, 30 to 60% by weight of zinc, 0 to 10% by weight of encapsulating agent, 0.05 to 10% by weight of water-soluble polymer dispersant, 5 to 40% by weight of pigment, 0.5 to 15% by weight of water-soluble melamine resin, 0.1 to 10% by weight of antisettling agent, 5 to 30% by weight of cosolvent, and balance water.

이때 상기 수용성 소부 아연 도료 조성물은 필요에 따라 반응 촉진제, 소포제, 표면 조정제, 표면 퍼짐성 조제, 방청 및 부착증진제, 중화제, pH 조절제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종을 더욱 포함한다.At this time, the water-soluble calcined zinc coating composition further includes one selected from the group consisting of a reaction accelerator, an antifoaming agent, a surface regulator, a surface spreading aid, an antirust and adhesion promoter, a neutralizer, a pH regulator, and a combination thereof, as necessary.

또한 본 발명은 In addition, the present invention

a) 반응기에 캡슐링제, 수용성 고분자 분산제 및 아연을 첨가하여 균일하게 혼합하여 아연 표면이 캡슐화된 혼합물을 제조하는 단계;a) adding an encapsulating agent, a water-soluble polymer dispersing agent and zinc to the reactor to uniformly mix to produce a mixture in which the zinc surface is encapsulated;

b) 상기 단계 a)의 혼합물에 안료를 첨가하여 고속 교반하여 혼합물을 제조하는 단계;b) adding a pigment to the mixture of step a) and stirring at high speed to prepare a mixture;

c) 상기 단계 b)의 혼합물에 수용성 유변성 폴리에스테르 수지, 수용성 인산 변성 에폭시 에스테르 수지, 수용성 멜라민 수지, 조용제 및 물을 첨가하고 균일하게 혼합하는 단계를 포함하는 수용성 소부 아연 도료 조성물의 제조방법을 제공한다.c) adding a water-soluble rheopolyester resin, a water-soluble phosphate-modified epoxy ester resin, a water-soluble melamine resin, a co-solvent and water to the mixture of step b) and mixing the water uniformly. to provide.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 따른 수용성 소부 아연 도료 조성물은 아연 금속표면이 반응성기를 가지는 캡슐링제 및 수용성 고분자 분산제에 의해 둘러싸여 아연을 입체 안정화시켜 장기간 동안 저장 중 침전을 억제한다. 또한 아연과 수분 및 물의 직접적인 접촉이 억제되어 수소 가스의 발생이 일어나지 않는다. 더불어 화학적으로 안정화되어 다른 수지와 상용성을 가지고, 물에 쉽게 분산된다.The water-soluble baking zinc coating composition according to the present invention is surrounded by an encapsulating agent and a water-soluble polymer dispersing agent with a zinc metal surface to stericly stabilize zinc to inhibit precipitation during storage for a long time. In addition, direct contact of zinc with moisture and water is suppressed, and no hydrogen gas is generated. In addition, it is chemically stabilized, has compatibility with other resins, and is easily dispersed in water.

상기 수용성 소부 아연 도료 조성물은 수용성 유변성 폴리에스테르 수지, 수용성 인산 변성 에폭시 에스테르 수지, 아연, 캡슐링제, 수용성 고분자 분산제, 안료, 수용성 멜라민 수지, 침강 방지제, 조용제 및 물을 포함한다.The water-soluble calcined zinc coating composition includes a water-soluble rheopolyester resin, a water-soluble phosphoric acid-modified epoxy ester resin, zinc, an encapsulating agent, a water-soluble polymer dispersant, a pigment, a water-soluble melamine resin, a sedimentation inhibitor, a co-solvent and water.

먼저, 수용성 유변성 폴리에스테르 수지는 수용성 소부 아연 도료 조성물에 유연성을 부여하며, 바람직하기로 수평균 분자량이 500 내지 20,000인 것을 사용한다. 만약 상기 수평균 분자량이 상기 범위 미만이면 브리틀(brittle)한 문제가 발생하고, 상기 범위를 초과하면 도막이 강해진다. First, the water-soluble rheopolyester resin imparts flexibility to the water-soluble calcined zinc coating composition, and preferably uses a number average molecular weight of 500 to 20,000. If the number average molecular weight is less than the range, a brittle problem occurs, and if the number average molecular weight is exceeded, the coating film becomes stronger.

이러한 수용성 유변성 폴리에스테르 수지는 전체 도료 조성물 내 1 내지 20 중량%, 바람직하기로 4 내지 15 중량%를 포함한다. 만약 상기 함량이 상기 범위 미만이면 브리틀 해지고, 상기 범위를 초과하면 너무 유연해지는 문제가 발생한다.Such water soluble rheology polyester resins comprise from 1 to 20% by weight, preferably from 4 to 15% by weight of the total coating composition. If the content is less than the above range, brittleness occurs, and if it exceeds the above range, there is a problem of becoming too flexible.

수용성 인산 변성 에폭시에스테르 수지는 수용성 소부 아연 도료 조성물의 도막 강성을 증가시키고, 바람직하기로 수평균 분자량이 190 내지 2500인 것을 사용한다. 만약 상기 수평균 분자량이 상기 범위 미만이면 도막이 브리틀 해지며, 상기 범위를 초과하면 도막 특성이 강해지는 문제가 발생한다. The water-soluble phosphoric acid modified epoxy ester resin increases the coating film stiffness of the water-soluble baking zinc coating composition, and preferably uses a number average molecular weight of 190 to 2500. If the number average molecular weight is less than the above range, the coating film becomes brittle, and if it exceeds the above range, there arises a problem that the coating film characteristics become stronger.

상기 수용성 인산 변성 에폭시에스테르 수지는 전체 도료 조성물 내 5 내지 30 중량%, 바람직하기로 10 내지 20 중량%를 포함한다. 만약 상기 함량이 상기 범위 미만이면 브리틀 해지고, 상기 범위를 초과하면 강한 문제가 발생한다.The water-soluble phosphoric acid modified epoxy ester resin includes 5 to 30% by weight, preferably 10 to 20% by weight in the total coating composition. If the content is less than the range is brittle, if it exceeds the range a strong problem occurs.

아연은 방청 안료로 방청성, 굴곡성, 건조 속도, 저장성 및 칼라에 영향을 미치므로 도료 조성물 내 함량 조절이 매우 중요하다. 본 발명에서는 상기 아연을 전체 도료 조성물 내 30 내지 60 중량%, 바람직하기로 40 내지 55 중량%의 함량으로 포함한다. 만약 아연의 함량이 상기 범위 미만이면 충분한 방청 효과를 얻을 수 없고, 상기 범위를 초과하면 도료 조성물의 분산 및 안정성이 저하된다.Since zinc is a rust preventive pigment, it affects rust resistance, flexibility, drying rate, shelf life, and color, and therefore, it is very important to control the content in the coating composition. In the present invention, the zinc is included in the content of 30 to 60% by weight, preferably 40 to 55% by weight in the total coating composition. If the zinc content is less than the above range, sufficient antirust effect cannot be obtained, and if it exceeds the above range, the dispersion and stability of the coating composition are lowered.

이때 아연은 파우더(powder) 또는 플레이크(flake) 형태가 가능하며, 플레이크 형태의 안료를 사용하는 경우 아연 안료의 침강성과 내식성을 개량할 수 있었으며 아연 파우더량을 줄일 수 있다. 상기 아연은 입경이 1 내지 5 ㎛인 것을 사용한다. 아연 분말의 입자가 작을수록 무기 실리케이트 용액과의 반응 면적이 넓어지는 장점이 있으나, 입경이 1 ㎛ 미만인 아연은 실질적으로 제조하기가 어려워 적용할 수 없다. 또한 본 발명에 도료 조성물로 두께가 최소 5 ㎛인 박막을 형성하기 때문에, 상기 아연 입자의 크기가 크면, 이러한 아연 입자가 코팅층 밖으로 노출되어 코팅층에 대한 결함을 유발한다.In this case, zinc may be in the form of powder or flake, and when the flake pigment is used, the sedimentation and corrosion resistance of the zinc pigment may be improved and the amount of zinc powder may be reduced. The zinc has a particle diameter of 1 to 5 ㎛ used. Smaller particles of the zinc powder have the advantage of wider reaction area with the inorganic silicate solution, but zinc having a particle diameter of less than 1 μm is practically difficult to manufacture and cannot be applied. In addition, since the coating composition of the present invention forms a thin film having a thickness of at least 5 μm, when the size of the zinc particles is large, the zinc particles are exposed out of the coating layer to cause defects in the coating layer.

특히 본 발명에 따른 수용성 소부 아연 도료 조성물은 캡슐링제와 수용성 고분자 분산제를 포함하여 아연의 금속 표면을 캡슐링하여 고분자 수지와 상용성을 높인다. In particular, the water-soluble baking zinc coating composition according to the present invention includes an encapsulating agent and a water-soluble polymer dispersing agent to encapsulate the metal surface of zinc, thereby increasing compatibility with the polymer resin.

도 1은 아연의 표면을 둘러싼 캡슐링제와 수용성 고분자 분산제로 인해 아연 입자간 전기 이중층을 형성하여 서로 반발함을 보여주는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing the repulsion between the zinc particles by forming an electrical double layer between the zinc particles due to the encapsulating agent and the water-soluble polymer dispersant surrounding the surface of the zinc.

도 1을 참조하면, 캡슐화된 아연 입자는 입체 화학적으로 서로 반발 및 전기 이중층을 형성하여 서로 응집하지 않고 안정한 분산 상태를 이뤄, 분산 이론에서 나타낼 수 있는 장기간 동안의 저장 안정성을 가진다.Referring to FIG. 1, the encapsulated zinc particles stereochemically form a repulsion and an electric double layer to each other to form a stable dispersion state without agglomeration with each other, and have a long-term storage stability that can be represented in the dispersion theory.

도 2는 아연의 표면을 둘러싼 캡슐링제와 수용성 고분자로 둘러싸 아연이 입체 안정화를 이룸을 보여주는 모식도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing the three-dimensional stabilization of zinc surrounded by the encapsulating agent and the water-soluble polymer surrounding the surface of the zinc.

도 2를 참조하면, 아연 표면에 둘러싼 캡슐링제 및 수용성 고분자 분산제로 인해 아연 입자가 입체 안정성을 가지고, 수용성 고분자에 의해 다른 조성들과 상용성이 높아질 뿐만 아니라 도료 내 또는 외부와의 수분 접촉을 소수성(Hydrophobic) 성분이 억제한다. 그 결과 종래 아연의 수분 접촉에 의해 야기되는 수소 가스의 발생을 억제한다.Referring to FIG. 2, zinc particles have steric stability due to encapsulating agent and water-soluble polymer dispersant surrounding the zinc surface, and the water-soluble polymer not only increases compatibility with other compositions, but also makes hydrophobic contact with water in or out of the paint. (Hydrophobic) component inhibits. As a result, generation of hydrogen gas caused by conventional water contact of zinc is suppressed.

상기 캡슐링제는 아민가 20 내지 50 ㎎KOH/g, 및 산가 20 내지 50 ㎎KOH/g인 것이 가능하고, 바람직하게는 암모늄 폴리아크릴레이트, 소디움 폴리아크릴레이트, 소디움 폴리포스페이트, 포타슘 폴리포스페이트, 아세틸글리콜유도체 지방산염, 알킬페놀-에톡시레이트 설포레이트염 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. The encapsulating agent may have an amine value of 20 to 50 mgKOH / g, and an acid value of 20 to 50 mgKOH / g, preferably ammonium polyacrylate, sodium polyacrylate, sodium polyphosphate, potassium polyphosphate, acetyl glycol One kind selected from the group consisting of derivative fatty acid salts, alkylphenol-ethoxylate sulforate salts and mixtures thereof is possible.

상기 캡슐링제는 전체 도료 조성물 내 0 내지 10 중량%, 바람직하기로 0.1 내지 5 중량%의 함량으로 포함한다. 만약 상기 함량이 상기 범위 미만이면 전술한 바의 효과를 충분히 얻기 어려우므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.The encapsulating agent comprises 0 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight of the total coating composition. If the content is less than the above range, it is difficult to sufficiently obtain the above-described effects, so it is suitably used within the above range.

상기 수용성 고분자 분산제는 카르복실기 또는 아민 앵커링기를 가지고 있는 것이 가능하다. 이러한 수용성 고분자 분산제로는 산성 관능기를 가진 블록 공중합체의 알킬암모늄염, 안료친화성 관능기를 가진 고분자 블록중합체 용액 및 안료친화성 관능기를 가진 고분자 블록 공중합체의 인산에스테르염으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 시판되는 제품으로는 BYK 154®, BYK 155®, BYK 190®, BYK 192®, BYK 194®, BYK 180®, BYK 182®, EFKA 4580®, EFKA 5071®, EFKA 6220®, EFKA 6230®, EFKA 4550®, TEGO O750W®, 트라메틸데시네디올(tetramethyldecynediol, 에어 프로덕트사, 상품명: 서피놀(sufynol) 104®), 또는 서피놀 TG®, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. The water-soluble polymer dispersant may have a carboxyl group or an amine anchoring group. The water-soluble polymer dispersant may be one selected from the group consisting of alkylammonium salts of block copolymers having acidic functional groups, polymer block polymer solutions having pigment-affinity functional groups, and phosphate ester salts of polymer block copolymers having pigment-affinity functional groups. Do. Commercially available products include BYK 154 ® , BYK 155 ® , BYK 190 ® , BYK 192 ® , BYK 194 ® , BYK 180 ® , BYK 182 ® , EFKA 4580 ® , EFKA 5071 ® , EFKA 6220 ® , EFKA 6230 ® , EFKA 4550 ® , TEGO O750W ® , tetramethyldecynediol (Air Product, trade name: sufynol 104 ® ), or surfinol TG ® , 2-amino-2-methyl-1-propanol, and these One selected from the group consisting of a mixture of is possible.

상기 수용성 고분자 분산제는 전체 도료 조성물 내 0.05 내지 10 중량%, 바람직하기로 0.1 내지 5 중량%의 함량으로 포함한다. 만약 상기 함량이 상기 범위 미만이면 가스발생이 심한 문제가 발생하고, 상기 범위를 초과하면 도료물성이 화학적 및 방청성이 부족해지는 문제가 발생한다.The water-soluble polymer dispersant is included in an amount of 0.05 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight in the total coating composition. If the content is less than the above range, a severe gas generation problem occurs, and if the content exceeds the above range, the paint physical property lacks chemical and antirust properties.

한편 본 발명의 수용성 소부 아연 도료 조성물은 가용성 방청 안료, 저독성 안료, 착색 및 체질안료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 안료를 포함한다.Meanwhile, the water-soluble baking zinc coating composition of the present invention includes one pigment selected from the group consisting of soluble rust-preventive pigments, low toxicity pigments, coloring and extender pigments, and mixtures thereof.

상기 가용성 방청 안료는 아연 크로메이트, 아연 테트라옥실 크로메이트, 아연 트리옥실 크로메이트, 스트로륨 크로메이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이고, 상기 저독성 안료는 아연 옥사이드, 변성알미늄 트리포스페이트, 아연 포스페이트, 알루미늄 변성 인산 포스페이트, 몰리브데이트 변성포스페이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이며, 상기 착색 및 체질 안료는 아연 옥사이드, 티타니아, 카본블랙, 황산바륨, 탄산칼슘, 마이카, 탈크 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 이러한 안료는 본 발명의 수용성 소부 아연 도료 조성물을 적용하고자 하는 용도에 따라 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 적절히 취사 선택될 수 있다.The soluble rust preventive pigment is one selected from the group consisting of zinc chromate, zinc tetraoxyl chromate, zinc trioxyl chromate, strolium chromate and mixtures thereof, and the low toxicity pigment is zinc oxide, modified aluminum triphosphate, zinc phosphate, aluminum Modified phosphate, molybdate modified phosphate and mixtures thereof. The coloring and extender pigments are zinc oxide, titania, carbon black, barium sulfate, calcium carbonate, mica, talc and mixtures thereof. One species selected from the group consisting of is possible. Such pigments may be appropriately selected by those skilled in the art according to the intended use of the water-soluble baking zinc coating composition of the present invention.

상기 안료는 전체 도료 조성물 내 5 내지 40 중량%, 바람직하기로 7 내지 30 중량%의 함량으로 포함한다. 보다 구체적으로 가용성 방청 안료는 2 내지 15 중량%, 저독성 안료는 2 내지 20 중량%, 착색 및 체질 안료는 5 내지 25 중량%로 사용한다. 만약 상기 함량이 상기 범위 미만이면 방청성 및 건조가 지연되는 문제가 발생하고, 상기 범위를 초과하면 기계적 물성 및 소재 부착이 부족한 문제가 발생한다.The pigment comprises 5 to 40% by weight, preferably 7 to 30% by weight of the total coating composition. More specifically, 2 to 15% by weight of the soluble rust preventive pigment, 2 to 20% by weight of the low toxicity pigment, and 5 to 25% by weight of the coloring and sieving pigment. If the content is less than the above range, there is a problem that the rust resistance and drying is delayed, and if the content exceeds the above range, there arises a problem of lack of mechanical properties and material adhesion.

상기 수용성 멜라민 수지는 도료 조성물 중 반응성, 도료 화학적 물성 부착 성, 및 방청성을 개량하기 위하여 사용된다. 이러한 수용성 멜라민 수지로는 헥사메틸메톡시 멜라민 수지, 부분 알킬레이트 멜라민 수지, 부분 메탈레이트 멜라민 수지, 알킬레이트 카르복실레이트 멜라민 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. The water-soluble melamine resin is used to improve reactivity, paint chemical property adhesion, and rust resistance in the coating composition. The water-soluble melamine resin may be one selected from the group consisting of hexamethylmethoxy melamine resin, partially alkylate melamine resin, partially metalate melamine resin, alkylate carboxylate melamine resin, and mixtures thereof.

상기 수용성 멜라민 수지는 전체 도료 조성물 내 0.5 내지 15 중량%, 1 내지 10 중량%의 함량으로 포함한다. 만약 상기 함량이 상기 범위 미만이면 도막의 광택이 없어지지 않거나 충분한 경화반응이 일어나지 않아 도막의 물성이 저하되고, 상기 범위를 초과하면 도막이 굳어지지 않아 밀착성이나 응집성이 저하된다. 이러한 수용성 멜라민 수지는 주성분 수지와의 상용성, 도장 기기의 종류, 굴곡성, 도막 강도, 부착성, 건조성 등 수요처 라인에서 요구하는 작업성과 물성에 따라 적절히 선택한다.The water-soluble melamine resin is included in the content of 0.5 to 15% by weight, 1 to 10% by weight in the total coating composition. If the content is less than the above range, the gloss of the coating film does not disappear or sufficient curing reaction does not occur, so that the physical properties of the coating film are lowered. If the content exceeds the above range, the coating film is not hardened, and adhesion or cohesion is lowered. The water-soluble melamine resin is appropriately selected depending on the workability and physical properties required by the demand line, such as compatibility with the main component resin, the type of coating equipment, flexibility, coating strength, adhesion, and dryness.

또한 본 발명에 따른 수용성 소부 아연 도료 조성물은 침강 방지제를 포함한다. 전술한 바의 아연이나 안료들은 비중이 2 내지 7.5 사이에 속하는 무겁기 때문에 도료 저장 중 안료가 침전하여 도료 조성물의 물성이 저하되거나 작업성이 불량으로 나타난다. 이에 이들 아연 또는 안료의 침전을 방지하기 위해 침강 방지제를 사용하며, 대표적으로 흄실리카, 오가노크레이, 벤토나이트 에어로겔 300®, 벤토나이트 에어로겔 972®, 크레이톤®, 벤톤27®, 벤톤 34®, 벤톤 38®, SD-2®,및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종을 사용한다. In addition, the water-soluble baking zinc coating composition according to the present invention includes a sedimentation inhibitor. Since zinc or pigments as described above are heavy, the specific gravity is in the range of 2 to 7.5, the pigment precipitates during the storage of the paint, thereby deteriorating the physical properties of the coating composition or poor workability. Anti-settling agents are used to prevent the precipitation of these zinc or pigments. Representative examples include fume silica, organocrane, bentonite aerogel 300 ® , bentonite aerogel 972 ® , creton ® , benton 27 ® , benton 34 ® and benton 38. 1, selected from the group consisting of ® , SD-2 ® , and mixtures thereof.

상기 침강 방지제는 전체 도료 조성물 내 0.1 내지 10 중량%, 바람직하기로 2 내지 7 중량%의 함량으로 포함한다. 만약 상기 함량이 상기 범위 미만이면 안료의 침전을 억제할 수 없고, 상기 범위를 초과하면 경제적으로 비용이 상승하므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.The anti-settling agent is included in an amount of 0.1 to 10% by weight, preferably 2 to 7% by weight in the total coating composition. If the content is less than the above range, the precipitation of the pigment cannot be suppressed, and if it exceeds the above range, the cost increases economically, so it is suitably used within the above range.

조용제는 용제인 물과 잘 혼용될 수 있는 것이 사용되며, 도막외관, 기포성, 도료 퍼짐성, 건조성 등 도장 작업성 및 도료 물성에 영향을 미친다. 상기 조용제는 증발 비점이 100 내지 300 ℃에 속하는 저급 알코올, 에테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 대표적으로 부틸알콜, 이소부틸알코올, 이소펜틸알코올, 이소프로필알코올 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 저급알콜류, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(메틸셀로솔브), 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(에틸셀로솔브), 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세텔(셀로솔브아세테이트), 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(부틸셀로솔브), 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디아세톤 알콜, 디에틸렌 글리콜 부틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 부틸에테르 아세테이트, 3-메틸 3-메톡시부타놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 에테르류, 및 이들의 혼합 용매로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. The co-solvent may be mixed with water, which is a solvent, and affects coating workability and paint properties such as coating appearance, foamability, paint spreadability, and dryness. The co-solvent may be one selected from the group consisting of lower alcohols, ethers and mixtures thereof having an evaporation boiling point of 100 to 300 ° C. Typically one lower alcohol selected from the group consisting of butyl alcohol, isobutyl alcohol, isopentyl alcohol, isopropyl alcohol, and combinations thereof, ethylene glycol monomethyl ether (methyl cellosolve), ethylene glycol monoethyl ether (ethyl Cellosolve), ethylene glycol monoethyl ether acetel (cellosolve acetate), ethylene glycol monobutyl ether (butylcellosolve), diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, diacetone alcohol, diethylene glycol 1 ether selected from the group consisting of butyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, ethylene glycol butyl ether acetate, 3-methyl 3-methoxybutanol and mixtures thereof, and mixed solvents thereof One kind is possible.

상기 조용제는 전체 도료 조성물 내 5 내지 30 중량%, 바람직하기로 10 내지 20 중량%의 함량으로 포함한다. 만약 상기 함량이 상기 범위 미만이면 기포발생 및 도막광택이 부족한 문제가 있고, 상기 범위를 초과하면 냄새가 심한 문제가 발생한다.The co-solvent comprises 5 to 30% by weight, preferably 10 to 20% by weight of the total coating composition. If the content is less than the above range, there is a problem of lack of bubble generation and coating film gloss, and if the content exceeds the above range, a bad smell occurs.

물은 전술한 바의 조성의 용제로, 도료 제조시 수지를 용해시켜 주며, 안료의 분산을 양호하게 해주고, 점도 조절, 저장성 및 최저 도막의 형성온도 등을 부 여한다. 또한, 기대하는 표면상태를 만들어 주고, 도장시 도장 기기에 적합한 성질을 부여하며, 용제의 휘발에 기여한다.Water is a solvent of the composition described above, dissolves the resin in the preparation of the paint, improves the dispersion of the pigment, and imparts viscosity control, shelf life and the minimum coating film formation temperature. In addition, it creates the expected surface condition, imparts suitable properties to the painting equipment during painting, and contributes to volatilization of the solvent.

전술한 바처럼, 본 발명에 따른 수용성 소부 아연 도료 조성물은 수용성 유변성 폴리에스테르 수지, 수용성 인산 변성 에폭시 에스테르 수지, 캡슐링제, 수용성 고분자 분산제; 안료, 수용성 멜라민 수지, 침강 방지제, 조용제 및 물을 포함한다. 이러한 수용성 소부 아연 도료 조성물은 필요에 따라 반응 촉진제, 소재 퍼짐성 조제, 소포제, 표면 조정제, 표면 퍼짐성 조제, 방청 및 부착증진제, 중화제, pH 조절제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종을 더욱 포함한다.As described above, the water-soluble baking zinc coating composition according to the present invention comprises a water-soluble rheopolyester resin, a water-soluble phosphoric acid-modified epoxy ester resin, an encapsulating agent, a water-soluble polymer dispersant; Pigments, water soluble melamine resins, sedimentation inhibitors, co-solvents and water. The water-soluble calcined zinc coating composition further includes one selected from the group consisting of a reaction accelerator, a material spreading aid, an antifoaming agent, a surface adjusting agent, a surface spreading aid, a rust-preventing and adhesion promoter, a neutralizing agent, a pH adjusting agent, and a combination thereof as necessary. do.

반응 촉진제는 수용성 멜라민 수지의 경화능을 높이기 위한 것으로, 도료 반응물의 온도에 따라 작업성을 높이고, 수요자가 요구하는 방청성, 내약품성, 건조성 등을 만족시킨다. 상기 반응 촉진제는 파라-톨루엔 술폰산(Para-ToluneSulfonic acid), 디노닐나프탈렌 디술폰산(Dinonylnaphthalene Disulfonic Acid), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 상기 반응 촉진제는 전체 도료 조성물 내 0 내지 5 중량%의 함량으로 포함한다.The reaction accelerator is for increasing the curing ability of the water-soluble melamine resin, and improves workability according to the temperature of the paint reactant, and satisfies the rust resistance, chemical resistance, and drying properties required by the consumer. The reaction promoter may be one selected from the group consisting of para-toluene sulfonic acid, dinonylnaphthalene disulfonic acid, and mixtures thereof. The reaction accelerator is included in an amount of 0 to 5% by weight in the total coating composition.

상기 소포제는 기포를 방지하며 도료의 표면 장력을 조절하며, 도장 작업 중에 발생할 수 있는 크고 작은 기포를 제거한다. 만약 기포를 완전히 제거하지 못하면 도막의 외관 손상은 물론 내구성, 내식성, 내수성 등 도막 성능이 저하되므로 도료 성능에 중요한 영향을 미친다. 상기 소포제는 실리콘소포제, 미네랄오일 및 폴리머형 소포제로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 대표적으로 BYK 019 ®, BYK 020®, BYK 024®, EFKA 2526®, EFKA 2527®, EFKA 2550®, TEGO-F810®, TEGO-815®, A-900®, A-910®, A-920®, A-822®, A-8250®, DF-210®, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 상기 소포제의 함량은 통상의 첨가제 수준으로, 전체 도료 조성물에 0 내지 5 중량%로 사용한다.The antifoaming agent prevents bubbles, controls the surface tension of the paint, and removes large and small bubbles that may occur during painting operations. If bubbles are not completely removed, the coating performance, such as durability, corrosion resistance, and water resistance, as well as damage to the appearance of the coating film is degraded, and thus has an important effect on the paint performance. The antifoaming agent may be one selected from the group consisting of a silicone antifoaming agent, a mineral oil and a polymer antifoaming agent. Typical BYK 019 ® , BYK 020 ® , BYK 024 ® , EFKA 2526 ® , EFKA 2527 ® , EFKA 2550 ® , TEGO-F810 ® , TEGO-815 ® , A-900 ® , A-910 ® , A-920 ® , A-822 ® , A-8250 ® , DF-210 ® , and a combination thereof. The amount of the antifoaming agent is used in the usual additive level, 0 to 5% by weight of the total coating composition.

상기 표면 조정제 및 표면 퍼짐성 조제는 퍼짐성, 기포성, 표면조정 및 크래터링 등을 방지하는 것으로 이 분야에서 공지된 것을 사용한다. 상기 표면 조정제는 반응형 실리콘, 실리콘 계면활성제 및 폴리아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 대표적으로 BYK 345®, BYK 347®, BYK 346®, BYK 340®, BYK 333®, TEGO wet 245®, TEGO wet 265®, TEGO 410®, EFKA 3522®, EFKA 3570®, EFKA 3580®, EFKA 3772®, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 상기 표면 조정제 및 표면 퍼짐성 조제의 함량은 통상의 첨가제 수준으로, 전체 도료 조성물 0 내지 5 중량%로 사용한다.The surface modifiers and surface spreading aids are those known in the art to prevent spreading, foaming, surface conditioning and cratering. The surface modifier may be one selected from the group consisting of reactive silicones, silicone surfactants, and polyacrylates. Typical BYK 345 ® , BYK 347 ® , BYK 346 ® , BYK 340 ® , BYK 333 ® , TEGO wet 245 ® , TEGO wet 265 ® , TEGO 410 ® , EFKA 3522 ® , EFKA 3570 ® , EFKA 3580 ® , EFKA 3772 ® , and one selected from the group consisting of a combination thereof. The content of the surface modifier and surface spreading aid is used in the usual additive level, 0 to 5% by weight of the total coating composition.

상기 방청 및 부착 증진제는 최종도료 성능에 영향을 미치는 소재부착을 강화하기 위하여 방청성과 아울러 소재 부착능을 향상시킨다. 상기 방청 및 부착 증진제는 이 분야에서 공지된 것을 사용하며, 대표적으로 수성 페놀 수지, 수성 폴리에스테르 수지, 티타늄 테트라 부탄올레이트 고분자(titanium tetra butananolate polymer), 네오알콕시 트리(디옥틸피로포스페이트)티타네이트 (neoalkoxy tri(dioctylpyrophospate)titanate), 티타늄 아세틸아세토네이트(titanium acetylacetonate), 메톡시 또는 에톡시 실란커플링 조제(비닐기, 에폭시기, 아미노기, 메타크릴기, 변성 머캅토기) 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 상기 방청 및 부착 증진제의 함량은 통상의 첨가제 수준으로, 전체 도료 조성물 내 0 내지 5 중량%로 사용한다.The rust preventive and adhesion enhancer improves the material adhesion ability as well as the rust preventive to strengthen the material adhesion affecting the final coating performance. The antirust and adhesion promoters are those known in the art, and typically include aqueous phenolic resins, aqueous polyester resins, titanium tetra butananolate polymers, neoalkoxy tri (dioctylpyrophosphate) titanates ( neoalkoxy tri (dioctylpyrophospate) titanate, titanium acetylacetonate, methoxy or ethoxy silane coupling aid (vinyl group, epoxy group, amino group, methacryl group, modified mercapto group) One kind is possible. The content of the rust preventive and adhesion promoter is used in the usual additive level, 0 to 5% by weight in the total coating composition.

상기 중화제는 도료 조성물의 pH를 8 내지 10이 되도록 조절하며, 디메틸 에탄올 아민, 트리 에틸 아민 또는 트리에탄올아민 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 상기 중화제의 함량은 통상의 첨가제 수준으로, 전체 도료 조성물 내 0 내지 5 중량%로 사용한다.The neutralizing agent adjusts the pH of the coating composition to 8 to 10, and may be one selected from the group consisting of dimethyl ethanol amine, triethyl amine or triethanolamine, and combinations thereof. The content of the neutralizing agent is used in the usual additive level, 0 to 5% by weight in the total coating composition.

이러한 수용성 소부 아연 도료 조성물은 This water-soluble baking zinc coating composition

a) 반응기에 캡슐링제, 수용성 고분자 분산제 및 아연을 첨가하여 균일하게 혼합하여 아연 표면이 캡슐화된 혼합물을 제조하는 단계;a) adding an encapsulating agent, a water-soluble polymer dispersing agent and zinc to the reactor to uniformly mix to produce a mixture in which the zinc surface is encapsulated;

b) 상기 단계 a)의 혼합물에 안료를 첨가하여 고속 교반하여 혼합물을 제조하는 단계;b) adding a pigment to the mixture of step a) and stirring at high speed to prepare a mixture;

c) 상기 단계 b)의 혼합물에 수용성 유변성 폴리에스테르 수지, 수용성 인산 변성 에폭시 에스테르 수지, 수용성 멜라민 수지, 조용제 및 물을 첨가하고 균일하게 혼합하는 단계를 거쳐 제조한다.c) preparing a mixture of step b) by adding a water-soluble rheopolyester resin, a water-soluble phosphoric acid-modified epoxy ester resin, a water-soluble melamine resin, a co-solvent and water and mixing them uniformly.

구체적으로, 단계 a)에서는 반응기에 캡슐링제, 수용성 고분자 분산제 및 아연을 첨가하여 균일하게 혼합하여 아연 표면이 캡슐화된 혼합물을 제조한다.Specifically, in step a), an encapsulating agent, a water-soluble polymer dispersant, and zinc are added to the reactor and mixed uniformly to prepare a mixture in which the zinc surface is encapsulated.

이때 혼합은 3본 콘밀, 샌드밀, 볼밀기를 이용하여 수행하고, 500 내지 1500 rpm으로 5분 내지 1시간 동안 수행하며, 혼합물의 입자가 10 내지 20 ㎛이 될 때까 지 수행한다.At this time, the mixing is carried out using three cone mills, sand mills, ball mills, and is performed for 5 minutes to 1 hour at 500 to 1500 rpm, until the particles of the mixture is 10 to 20 ㎛.

다음으로, 상기 단계 a)의 혼합물에 안료를 첨가하여 고속 교반하여 혼합물을 제조한다.Next, by adding a pigment to the mixture of step a) and stirring at high speed to prepare a mixture.

이때 혼합 또한 볼밀기를 이용하여 수행하고, 1000 내지 2500 rpm으로 5분 내지 1시간 동안 수행한다.At this time, the mixing is also performed using a ball mill, and is performed at 1000 to 2500 rpm for 5 minutes to 1 hour.

다음으로, 상기 단계 b)의 혼합물에 수용성 유변성 폴리에스테르 수지, 수용성 인산 변성 에폭시에스테르 수지, 수용성 멜라민 수지, 조용제 및 물을 첨가하고 균일하게 혼합하여 수용성 소부 아연 도료 조성물을 제조한다.Next, a water-soluble rheopolyester resin, a water-soluble phosphoric acid-modified epoxy ester resin, a water-soluble melamine resin, a co-solvent and water are added to the mixture of step b) and mixed uniformly to prepare a water-soluble calcined zinc coating composition.

이때 필요에 따라 점도 조절제, pH 조절제와 같은 각종 첨가제를 소정 함량으로 첨가하며, 800 내지 1200 rpm으로 10분 내지 1시간 동안 수행한다.At this time, if necessary, various additives such as viscosity regulators and pH regulators are added in a predetermined amount, and are performed at 800 to 1200 rpm for 10 minutes to 1 hour.

그 결과 상기 제조된 수용성 소부 아연 도료 조성물은 크레브스-스토퍼 점도계로 측정한 점도가 70 내지 125 ku이고, pH가 8 내지 10이며, 입자가 10 내지 20 ㎛을 가진다.As a result, the water-soluble calcined zinc coating composition prepared above had a viscosity of 70 to 125 ku, a pH of 8 to 10, and particles of 10 to 20 μm, measured by a Crebes-stopper viscometer.

이러한 방법으로 제조된 수용성 소부 아연 도료 조성물은 내식성이 우수하여 철재금속 및 비철금속 소재의 코팅막으로 바람직하게 적용된다.The water-soluble baking zinc coating composition prepared in this way is excellent in corrosion resistance and is preferably applied as a coating film of ferrous metals and nonferrous metals.

상기 도료 조성물은 종래 코팅막으로 사용되며, 생식 독성 및 발암물질로 분류되던 크로메이트와 납계 안료타입 사용의 소부도료 타입보다 적은 두께로 코팅하더라도 초기 내수성, 내식성이 우수하다. 특히 상기 조성물은 저독성 안료로 아연 포스페이트계 및 변성 아연 포스페이트계 안료들로 아연계 안료와 함께 도료배합에 도입하여 저독성화가 가능하다. 더욱이 상기 조성물은 분산성 및 저장 안정성이 우수하여 종래 수용성 에폭시계가 안료 분산이 어려운 점들과 수용성 알키드계 타입의 결점인 내알카리성과 내식성이 개선된 특징이 있다. 또한 부착 증진제를 도입하여 소부작업 안정성을 유지하면서 저장 안정성이 우수하다. 특히 물을 희석제로 하여 점도 조절이 가능함에 따라 도장 작업에 다양하게 적용 가능하며, 1주에서 1개월간 도료 저장시에도 수소가스 발생을 억제하는 효과가 있다.The coating composition is conventionally used as a coating film, and excellent initial water resistance and corrosion resistance even when coated with a thickness less than the baking paint type of the chromate and lead-based pigment type used as a reproductive toxicity and carcinogen. In particular, the composition is a low toxicity pigment and zinc phosphate-based and modified zinc phosphate-based pigments with zinc-based pigments can be introduced into the paint formulation with low toxicity is possible. In addition, the composition is excellent in dispersibility and storage stability, it is difficult to disperse pigments in the conventional water-soluble epoxy and the alkali resistance which is a drawback of the water-soluble alkyd type is characterized by improved corrosion resistance. In addition, it is excellent storage stability while maintaining the stability of baking work by introducing an adhesion promoter. In particular, water can be used as a diluent to adjust the viscosity, which can be applied to a variety of painting works.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention are described. However, the following examples are only preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

[실시예]EXAMPLE

실시예 1 내지 2Examples 1-2

반응기에 소재 퍼짐성 첨가제를 주입하고, 캡슐링제, 수용성 고분자 분산제, 아연(파우더 및 플레이크 혼합형), 소포제 및 침강 방지제를 첨가한 후, 볼밀기로 10 분동안 1200 rpm의 속도로 교반하였다. 교반은 혼합물의 입자가 20 ㎛이 될 때까지 수행하였으며, 여기에 가용성 방청 안료, 착색 및 체질 안료를 첨가하여 2000 rpm으로 10분간 고속 교반하였다. The material spreadable additive was injected into the reactor, an encapsulating agent, a water-soluble polymer dispersant, zinc (powder and flake mixed type), an antifoaming agent, and an antisettling agent were added, followed by stirring with a ball mill at a speed of 1200 rpm for 10 minutes. Stirring was carried out until the particles of the mixture reached 20 μm, to which soluble rust preventive pigments, coloring and sieving pigments were added, followed by high speed stirring at 2000 rpm for 10 minutes.

다음으로 상기 반응기에 수용성 인산 변성에폭시 수지, 수용성 유변성 폴리에스테르 수지, 수용성 멜라민 수지, 중화제, 표면 조정제, 반응 촉진제, 및 부착 증진제를 첨가하여 2시간 동안 1000 rpm의 속도로 교반하였다. 교반 후 증류수를 첨가하여 점도가 80 ku인 조성물을 제조하였다.Next, a water-soluble phosphate-modified epoxy resin, a water-soluble rheopolyester resin, a water-soluble melamine resin, a neutralizing agent, a surface regulator, a reaction promoter, and an adhesion promoter were added to the reactor and stirred at a speed of 1000 rpm for 2 hours. After stirring, distilled water was added to prepare a composition having a viscosity of 80 ku.

이때 각 조성의 함량은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다. At this time, the content of each composition is as shown in Table 1 below.

조성(중량%)Composition (% by weight) 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 수용성 유변성 폴리에스테르 수지1 Water-soluble rheological polyester resin 1 1010 5 5 수용성인산 변성에폭시수지2 Water-soluble Phosphoric Acid Modified Epoxy Resin 2 1010 15 15 유성우레탄변성 에폭시계수지Oil-based urethane modified epoxy resin -- - - 아연3 Zinc 3 4040 50 50 캡슐링제4 Encapsulations 4 1One 2 2 수용성 고분자 분산제5 Water Soluble Polymer Dispersant 5 0.50.5 0.5 0.5 가용성 방청 안료6 Soluble Antirust Pigments 6 1010 5 5 착색 및 체질안료7 Pigmentation and coloring pigments 7 2.52.5 3.5 3.5 침강 방지제8 Antisettling agents 8 1One 1 One 수용성 멜라민 수지9 Water Soluble Melamine Resin 9 55 5 5 소포제10 Antifoam 10 0.50.5 0.5 0.5 중화제11 Neutralizer 11 1One 1 One 소재 퍼짐성 조제12 Material spreading preparation 12 0.50.5 0.5 0.5 조용제13 Solvents 13 1212 10 10 증류수Distilled water 55 0 0 표면 조정제14 Surface conditioners 14 0.50.5 0.5 0.5 반응 촉진제15 Reaction Accelerators 15 0.50.5 0.5 0.5 주) 1: 수용성 유변성 폴리에스테르 수지: 수평균 분자량 500 내지 20,000, 조광합성수지 2: 수용성 인산 변성 에폭시 수지: 수평균 분자량 190 내지 2,500, 조광자체합성수지 3: 유성 우레탄 변성 에폭시 수지: 수평균 분자량 190 내지 2,500, 조광자체합성수지 4: 아연: 파우더 및 플레이크형, 입경 1 내지 5 ㎛ 5: 캡슐링제: 암모늄 폴리아크릴레이트, EFKA 제품 6: 수용성 고분자 분산제: 안료친화성 관능기를 가진 고분자량 블록공중합체, BYK-191, BYK사 제품 7: 가용성 방청 안료: 스크론튬크로메이트, 삼보정밀화학 제품 8: 착색 및 체질안료: TiO2+탈크 (1:1) 키메기사 제품, 서부흥업사 제품 9: 침강 방지제: 흄실리카, 데구사 제품 10: 수용성 멜라민 수지: 메틸메톡시 개질 멜라민, CYMEL 303, Cytec 제품 11: 소포제: 고분자 불소변성 소포제, BYK 제품 12: 중화제: DMEA(디메틸 에탄올아민), BASF 제품 13: 소재 퍼짐성 조제: 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산액, BYK 제품 14: 조용제: 메탄올 15: 표면 조정제: 폴리에테르변성실록산, BYK제품 16: 반응 촉진제: Block Acid PTSA 변성, 킹인더스트리 제품Note) 1: water-soluble rheopolyester resin: number average molecular weight 500 to 20,000, light synthetic resin 2: water-soluble phosphoric acid modified epoxy resin: number average molecular weight 190 to 2,500, light self-synthetic resin 3: oil-based urethane-modified epoxy resin: number average molecular weight 190 To 2,500, light self-synthetic resin 4: zinc: powder and flake type, particle size 1 to 5 ㎛ 5: encapsulating agent: ammonium polyacrylate, EFKA product 6: water-soluble polymer dispersant: high molecular weight block copolymer having a pigment affinity functional group, BYK-191, BYK company 7: Soluble rust preventive pigments: strontium chromate, sambo fine chemicals 8: Coloring and sieving pigments: TiO 2 + talc (1: 1) from Chimegi Company, from West Industry Co., Ltd. 9: Sedimentation inhibitors: Hume Silica, Degussa Product 10: Water-soluble melamine resin: Methylmethoxy modified melamine, CYMEL 303, Cytec product 11: Defoamer: Polymeric fluorine-modified defoamer, BYK product 12: Neutralizer: DMEA (dimethyl ethanol Amine), BASF product 13: Material spreading aid: polyether modified polydimethylsiloxane solution, BYK product 14: solvent: methanol 15: surface conditioner: polyether modified siloxane, BYK product 16: reaction promoter: Block Acid PTSA modified, king industry product

실험예Experimental Example 1 One

상기 실시예 1 내지 2에서 제조된 도료 조성물의 물성을 측정하기 위해 하기와 같이 수행하여 시험편을 제작하였다.In order to measure the physical properties of the coating composition prepared in Examples 1 to 2 was carried out as follows to prepare a test piece.

냉연압연 강판(KS D 3512) 및 기계적 샌딩 220목으로 한 후 에어스프레이 40 ㎛ 스프레이 후 건조 도막 도장, 용제 세정 후 10 ㎛ 두께로 카펫 코팅을 한 후 10초 동안 세팅하였다. 이 후 PMT 건조로에서 소재 표면온도가 350 ℃에 도달하도록 조정하였다.   After cold rolled steel sheet (KS D 3512) and mechanically sanded 220 neck, air spray 40 탆 spray, dry film coating, solvent cleaning 10 ㎛ thickness carpet coating was set for 10 seconds. After that, the surface temperature of the material was adjusted to 350 ° C. in a PMT drying furnace.

A: A: 불휘발분Nonvolatile matter (%)(%)

시료를 채취 후 최초 시료 무게를 측정한 후 105 ℃에서 3시간 동안 열풍 건조하여 최초 시료 무게에 대한 휘발분의 무게를 하기 수학식 1에 의거하여 계산하였다.After the sample was taken, the initial sample weight was measured, followed by hot air drying at 105 ° C. for 3 hours, and the weight of volatile matter relative to the initial sample weight was calculated based on Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

불휘발분(%) = ((최초시료무게-휘발분무게)/최초시료무게)×100Nonvolatile matter (%) = ((Initial sample weight-weight of volatile) / Initial sample weight) × 100

B: 점도(B: viscosity ( KuKu ))

25 ℃에서 스토퍼점도계를 이용하여 측정하였다.It measured using the stopper viscometer at 25 degreeC.

C: 입도(㎛)C: particle size (µm)

입도 측정기로 측정하였다.It was measured with a particle size meter.

D: 건조상태(D: dry state ( MEKMEK 성)castle)

규정된 온도 320℃×20초 소부 후 메틸에틸케톤을 면제품 보루에 묻혀 건조도막을 1 kgf로 문질렀을 때 도막이 묻어나오는 상태를 5회 문질러 확인하였다:After the prescribed temperature of 320 ° C. × 20 seconds, the methyl ethyl ketone was buried in cotton cloth, and the dry film was rubbed with 1 kgf.

○ : 5회 후 약간 묻어 나옴.○: buried slightly after 5 times.

△ : 2 내지 4회 문지른 후 묻어 나옴.(Triangle | delta): It comes out after rubbing 2-4 times.

× : 1회 문지른 후 묻어 나옴. X: It buryes after rubbing once.

E: 도장작업성(E: Paintability ( 디핑성Dipping 및 스프레이 도막 상태) And spray coating state)

건조 도막 두께를 40 ㎛의 두께로 도장하여 평활한 도막 두께를 얻는지 육안으로 비교하여 우수(○), 양호(△), 불량(×)의 3단계로 구분하여 판정하였다. The dry coating film thickness was coated with a thickness of 40 µm to obtain a smooth coating film thickness, and visually compared with each other, it was determined by dividing it into three stages of good (○), good (△), and bad (×).

F: 연필경도(F: pencil hardness 톰보우Tombow ))

미쓰비시 유니(Mitsubish uni)연필의 선단을 심이 4±1 mm되도록 깍고 400 번 이상 연마지에 심을 직각으로 대고 원을 그리면서 연마하고 끝부분이 평활하고 각이 날카롭게 되도록 한 후 도막면과 45° 각도로 1 kgf 정도의 힘으로 전방으로 선을 20 cm 이상 5개를 그었다. 이때 시험부위를 지우개로 지운 다음 육안으로 도막의 긁힘 여부를 관찰하였으며, 5개의 선 중에서 3개 이상 긁힘이 없는 경우에 도막의 경도를 정하였다.Cut the tip of the Mitsubishi uni pencil so that the core is 4 ± 1 mm, apply the core to the grinding paper at least 400 times at right angles, polish it in a circle, and make the end smooth and sharp at an angle of 45 ° to the film surface. Five lines were drawn at least 20 cm forward with a force of about 1 kgf. At this time, the test site was erased with an eraser and then the scratches were visually observed. The hardness of the coating film was determined when there were no more than three scratches among the five lines.

G: 접착성G: Adhesive

ASTM D 3359의 cross-cut 시험방법에 따라 시험편에 제작한 도편 위에 칼집으로 흠집을 내고 흠집이 난 부분이 부위가 고르게 부착되도록 셀로판 테이프로 밀착을 시켰다. 이어 셀로판 테이프를 박리시켜 흠집이 생긴 부위의 도막의 박리 상태를 육안으로 비교하여 하기와 같이 구분하여 평가하였다.According to the cross-cut test method of ASTM D 3359, the cut made to the specimen was cut with a sheath and adhered to the cellophane tape so that the scratched part was evenly attached. Subsequently, the peeling state of the coating film of the site | part where a scratch was made by peeling a cellophane tape was compared visually, and it classified and evaluated as follows.

○ : 박리 없음. (Circle): No peeling.

△ : 50% 이상 도막 잔존.(Triangle | delta): 50% or more of coating film remainder.

× : 50% 이하 도막 잔존.X: 50% or less coating film remaining.

H: 내충격성(H: impact resistance ( 듀폰식Dupont ,1/2“*500g*30)1/2 "* 500g * 30)

듀폰식 충격시험기로 1/2“×500g×30㎝의 크기로 제작된 시편에 균열 발생 여부를 측정하였으며, 균열 상태에 따라 우수(○), 양호(△), 불량(×)의 3단계로 구분하여 판정하였다. Dupont impact tester was used to measure the occurrence of cracks in specimens made of 1/2 ”× 500g × 30㎝, and in three stages of good (○), good (△) and bad (×) depending on the crack condition. Judgment was made separately.

I: I: 내염수Saline 분무성Spray

ASTM B117에 따라 제작한 시편을 ASTM D1654의 방법2(scraping 법)에 따라 X자로 그은 선을 만들었다. 이어 KS D 9502에 따라 5중량% NaCl 수용액이 35 ℃로 분사되는 염 스프레이(salt spray) 기계에 넣어 폭로시켜 그 시간별 도막 상태를 조사하였으며, 하기와 같이 구분하여 평가하였다.Specimens made according to ASTM B117 were made with X-shaped lines according to method 2 (scraping method) of ASTM D1654. Subsequently, according to KS D 9502, a 5 wt% NaCl aqueous solution was exposed to a salt spray machine sprayed at 35 ° C., and then exposed to a coating state by time.

○ : 편측 1 ㎜ 이하.(Circle): One side 1 mm or less.

△ : 1 내지 2 ㎜.(Triangle | delta): 1-2 mm.

× : 2 ㎜ 이상.X: 2 mm or more.

J: 상도 적응성(알키드계,에폭시계,J: Topological adaptability (alkyd series, epoch clock, 우레탄계도료Urethane Paint ))

각 도료 조성물을 상도 도장 후 1일동안 방치한 다음, 알키드계, 우레탄계, 및 에폭시계에 대해 부착성을 우수(○), 양호(△), 불량(×)의 3단계로 구분하여 판정하였다 After each coating composition was left for 1 day after the top coat, it was determined by dividing it into three stages of good adhesion (○), good (△), and poor (×) to alkyd, urethane, and epoxy systems.

K: 유연성(180° K: flexibility (180 ° 밴딩Banding ))

상기 시편의 도막면을 안쪽으로 하여 180°로 굴곡시켜 셀로판 테이프로 접착하여 도막이 벗겨지는 여부를 확인하였다.The coating film surface of the specimen was bent inward by 180 ° and adhered with a cellophane tape to confirm whether the coating film was peeled off.

○ : 전혀 벗겨지지 않음.(Circle): It is not peeled at all.

△ : 거의 벗겨지지 않음.(Triangle | delta): It hardly peels off.

× : 벗겨짐. ×: Peel off.

L: 저장성L: hypotonic

각 도료 조성물은 40 ℃에서 1개월간 저장한 다음, 상기 도료 조성물의 침전 상태를 확인하여 딱딱한 침전물이 발생하는지의 여부를 확인하였다:Each paint composition was stored at 40 ° C. for 1 month, and then the precipitation state of the paint composition was checked to see if a hard precipitate occurred:

○ : 침전물이 전혀 없음.(Circle): There is no sediment at all.

△ : 약간의 침전물.△: slight precipitate.

× : 다량의 침전물 발생. X: generation of a large amount of precipitate.

M: M: 내알카리성Alkali resistance

KSM-5000-3411에 의거하여 건조 도막의 침지 저항 시험 방법에 따라 시편을 5중량% NaOH 수용액에 72 시간 동안 침지한 후, 브리스터링이나 60° 경면 광택을 측정하여 우수(○), 양호(△), 불량(×)의 3단계로 구분하여 판정하였다.       According to KSM-5000-3411, the specimen was immersed in a 5 wt% NaOH aqueous solution for 72 hours in accordance with the test method for immersion resistance of the dry coating film, and then measured for bristering or 60 ° mirror gloss to obtain excellent (○) and good (△ ), And classified into three stages of defective (x).

N: 수소 가스 발생 여부N: Whether hydrogen gas is generated

상기 조성물을 지름이 5 cm인 구형 사입구가 돌출되어있는 2 L 각무지 주석 소재캔에 1 L 주입하여 사입구 가장자리 끝부분에 어린이 놀이용 풍선을 가스가 세지 않게 고무줄로 완전 밀폐시켰다. 상기 캔을 60 ℃의 항온조에서 수소 가스 발생량을 10일 및 30일이 지난 후 측정하였다. 상기 수소 가스 발생량은 그 정도에 따라 ○: 발생 없음, △: 약간 부풀음, 및 ×: 가스 발생이 심함으로 나뉘어 측정하였으며, 얻어진 결과를 하기 표 2에 나타내었다.           1L of the composition was injected into a 2 L square tin tin can with a spherical inlet port of 5 cm in diameter, and the children's play balloon was completely sealed with a rubber band to prevent gas from being enclosed at the edge of the inlet port. The can was measured after 10 and 30 days of hydrogen gas generation in a thermostat at 60 ° C. The amount of hydrogen gas generation was measured by dividing according to the degree ○: no generation, △: slightly swelling, and ×: gas generation is severe, the results obtained are shown in Table 2 below.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 불휘발분(%)Nonvolatile matter (%) 7171 7878 점도(ku25℃,스토퍼점도계)Viscosity (ku25 ℃, stopper viscometer) 7575 8585 입도(㎛)Particle size (㎛) 2020 2020 건조상태(MEK성)Dry state (MEK property) 도장 작업성Painting workability 연필 경도(톰보우)Pencil Hardness (Tombow) HB-HHB-H H-2HH-2H 접착성Adhesive 내충격성(듀폰식,1/2“*500g*30)Impact resistance (Dupont, 1/2 "* 500g * 30) 내염수 분무성Salt spray 상도 적응성Topographic adaptability 유연성(180° 밴딩)Flexibility (180 ° Banding) 저장성(물로 Fc4 20-40초 조정)Storability (adjust Fc4 20-40 seconds with water) 내알카리성Alkali resistance 수소가스 발생 여부Hydrogen gas generation

실시예 3 내지 8Examples 3-8

하기 표 3의 조성으로 상기 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 도료 조성물을 제조하였다.To the composition of Table 3 was carried out in the same manner as in Example 1 to prepare a coating composition.

조성(중량%)Composition (% by weight) 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 실시예 7Example 7 실시예 8Example 8 수용성 유변성 폴리에스테르 수지1 Water-soluble rheological polyester resin 1 44 55 55 55 55 55 수용성인산 변성에폭시수지2 Water-soluble Phosphoric Acid Modified Epoxy Resin 2 1515 1515 1010 1515 1010 1515 아연3 Zinc 3 5050 4545 4040 5050 5050 4040 캡슐링제4 Encapsulating agent 4 22 1One 1One 22 1One 1One 수용성 고분자 분산제5 Water Soluble Polymer Dispersant 5 1One 1One 1One 1One 1One 1One 저독성 방청 안료6 Low Toxicity Antirust Pigment 6 44 55 55 44 55 55 착색 및 체질안료7 Pigmentation and coloring pigments 7 22 55 22 22 22 22 침강 방지제8 Antisettling agents 8 22 22 22 22 1One 1One 수용성 멜라민 수지9 Water Soluble Melamine Resin 9 55 55 55 55 55 55 소포제10 Antifoam 10 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 중화제11 Neutralizer 11 22 1One 1One 1One 1One 1One 소재 퍼짐성 조제12 Material spreading preparation 12 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 조용제13 Solvents 13 1010 12.512.5 77 1313 1010 1010 증류수Distilled water 1One 00 55 00 55 55 표면 조정제14 Surface conditioners 14 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 반응 촉진제15 Reaction Accelerators 15 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 부착 증진제16 Adhesion Promoter 16 1One 0.50.5 0.50.5 0.50.5 00 00 1: 수용성 유변성 폴리에스테르 수지: 수평균 분자량 500 내지 20,000, 조광페인트사, 2: 수용성 인산 변성 에폭시 수지: 수평균 분자량 190 내지 2,500, 조광페인트사 3: 아연: 파우더 및 플레이크형, 입경 1 내지 5㎛ 4: 캡슐링제: 소디움 폴리아크릴레이트(실시예 3), 소디움 폴리포스페이트(실시예 4), 포타슘 폴리포스페이트(실시예 5), 아세틸글리콜유도체 지방산염(실시예 6, 7), 알킬페놀-에톡시레이트 설포레이트염(실시예 8), EFKA 제품 5: 수용성 고분자 분산제: BYK-192(실시예 3-5, BYK 제품), TEGO-750W(실시예 6-7, TEGO 제품), EFKA-6220(실시예 8, EFKA 제품) (확인: 청구항에서 청구하고 있는 물질을 기재하였습니다.) 6: 저독성 방청 안료: 몰리브데이트 변성 포스페이트, 누오비아 제품 7: 착색 및 체질안료: TiO2 (키메기사 제품), 탈크 (서부흥업사 제품) 8: 침강 방지제: 흄 실리카, 데구사 제품 9: 수용성 멜라민 수지: 메틸메톡시 개질 멜라민, Cytec 제품 10: 소포제: 고분자불소 변성 및 실리콘 소포제 BYK 제품 11: 중화제: DMEA(디메틸 에탄올아민), BASF제품 12: 소재 퍼짐성 조제: 폴리에스테르변성폴리디메틸실록산, BYK 제품 13: 조용제: 이소프로필알콜/부틸 셀로솔브 (1:1, 부피비) 14: 표면 조정제: 폴리에테르 변성 실록산, BYK 제품사 15: 반응 촉진제: 블록에시드 PTSA 변성. 킹인더스트리 제품 16: 부착 증진제: Silan181, 다우 코닝 제품DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Water-soluble rheopolyester resin: Number average molecular weights 500-20,000, Light paint company, 2: Water-soluble phosphoric acid modified epoxy resin: Number average molecular weight 190-2500, Light paint company 3: Zinc: Powder and flake type, Particle size 1- 5 μm 4: Encapsulating agent: sodium polyacrylate (Example 3), sodium polyphosphate (Example 4), potassium polyphosphate (Example 5), acetylglycol derivative fatty acid salts (Examples 6 and 7), alkylphenols Ethoxylate sulforate salt (Example 8), EFKA product 5: Water-soluble polymer dispersant: BYK-192 (Example 3-5, BYK product), TEGO-750W (Example 6-7, TEGO product), EFKA -6220 (Example 8, product of EFKA) (identification: the material claimed in the claims) 6: Low toxicity anti-corrosive pigment: molybdate modified phosphate, Nuobia product 7: coloring and extender pigment: TiO 2 (Kime Article), talc (Western Products) 8: sedimentation inhibitor: fume seal Ka, Degussa Product 9: Water-soluble melamine resin: Methylmethoxy-modified melamine, Cytec product 10: Defoamer: Polymer fluorine modified and silicone defoamer BYK Product 11: Neutralizer: DMEA (dimethyl ethanolamine), BASF Product 12: Material spreadability Preparation: Polyester-modified polydimethylsiloxane, BYK product 13: Solvent: isopropyl alcohol / butyl cellosolve (1: 1, volume ratio) 14: Surface modifier: Polyether modified siloxane, BYK company 15: Reaction accelerator: Block acid PTSA modified. King Industries Product 16: Adhesion Promoter: Silan181, Dow Corning

실험예Experimental Example 2 2

상기 실시예 3 내지 8에서 제조된 도료 조성물의 물성을 상기 실험예 1에서 언급한 바에 의해 측정하고, 얻어진 결과를 표 4에 나타내었다.The physical properties of the coating compositions prepared in Examples 3 to 8 were measured as mentioned in Experimental Example 1, and the results obtained are shown in Table 4.

실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 실시예 7Example 7 실시예 8Example 8 불휘발분(%)Nonvolatile matter (%) 7878 7373 6565 7171 7373 6767 점도(Ku, 스토머점도계)Viscosity (Ku, Stormer Viscometer) 8787 8080 7373 7878 7878 7070 입도(㎛)Particle size (㎛) 2020 2020 2020 2020 2020 2020 건조상태(MEK)Dry state (MEK) 도장 작업성Painting workability 연필경도(톰보우)Pencil Hardness (Tombow) HH HH HB-HHB-H H-2HH-2H H-2HH-2H H-2HH-2H 접착성Adhesive 내충격성(듀폰식,1/2“*500g*30)Impact resistance (Dupont, 1/2 "* 500g * 30) 내염수분무성 (120시간 방청)Salt water spray resistance (120 hours rust prevention) 상도 적응성Topographic adaptability 유연성(180° 밴딩 후)Flexibility (after 180 ° bending) 저장성(물로 20-40초 조정)Storability (20-40 seconds with water) 내알카리성Alkali resistance 수소가스 발생 여부Hydrogen gas generation

상기 표 4를 참조하면, 본 발명의 수용성 소부 아연 도료 조성물은 기존의 유성타입보다 20 내지 60중량%의 물로 희석하여 도료로 사용할 수 있다. 이러한 결과는 본 발명에 따른 도료 조성물을 사용함에 따라 종래 용제를 신나(thinner)로 사용하는 도료에 비해 현저하게 VOC(Volatile Organic Compounds, 휘발성 유기 화합물)가 감소 되었으며, 또한 화재 안정성 및 작업장 냄새가 현저히 개선될 수 있음을 의미한다.Referring to Table 4, the water-soluble baking zinc coating composition of the present invention can be used as a coating by diluting with 20 to 60% by weight of water than the conventional oil type. These results indicate that the use of the coating composition according to the present invention significantly reduced VOCs (Volatile Organic Compounds) compared to paints using thinners as a conventional thinner, and also significantly reduced fire stability and workplace odor. It can be improved.

또한 상기 도료 조성물은 작업성, 내구성, 도막경도, 기계적 물성, 내식성, 소재 부착성 및 상도 도료 부착성 등이 우수함을 알 수 있다. 더욱이 도료 제조시 캡슐링제 및 수용성 고분자 분산제의 역할로 수소 가스의 발생이 억제되고, 아연 파우더의 침전 안정성이 우수하여, 도료 조성물의 제조시 불활성 가스를 추가로 넣을 필요가 없다. 그 결과 제조 공정이 단순화되고 생산 시간 절감을 통해 도료 제조에 있어 생산성의 향상에 기여할 수 있다.In addition, it can be seen that the coating composition is excellent in workability, durability, coating hardness, mechanical properties, corrosion resistance, material adhesion and top coat adhesion. Furthermore, the generation of hydrogen gas is suppressed by the role of the encapsulating agent and the water-soluble polymer dispersant in the preparation of the paint, and the precipitation stability of the zinc powder is excellent, and there is no need to add an inert gas during the preparation of the coating composition. As a result, manufacturing processes can be simplified and production time can be reduced, which contributes to increased productivity in paint manufacturing.

본 발명에 따른 수용성 소부 아연 도료 조성물은 각종 내식성이 요구되는 특히 금속소재의 자동차 부품, 산업용 부품, 대강(스틸밴드) 제품의 표면에 도막을 형성하여 내식성을 비롯하여 기계적 및 화학적으로 우수한 물성을 부여한다. 더욱이 상기 도료 조성물은 저독성 배합으로 제조되어 환경 친화적 제품으로 수출되는 제품 및 소재를 코팅할 때 적합하여 제품 경쟁력을 높일 수 있다.The water-soluble calcined zinc coating composition according to the present invention forms mechanical coatings on surfaces of automobile parts, industrial parts, and steel (steel band) products of various metals, which require various corrosion resistances, thereby providing excellent mechanical and chemical properties including corrosion resistance. . In addition, the coating composition is manufactured in a low toxicity formulation is suitable for coating products and materials that are exported as environmentally friendly products can increase product competitiveness.

Claims (14)

수평균 분자량이 500 내지 20000인 수용성 유변성 폴리에스테르 수지;Water-soluble rheopolyester resin having a number average molecular weight of 500 to 20000; 수평균 분자량이 190 내지 2500인 수용성 인산 변성 에폭시에스테르 수지;Water-soluble phosphoric acid modified epoxy ester resins having a number average molecular weight of 190 to 2500; 아연;zinc; 암모늄 폴리아크릴레이트, 소디움 폴리아크릴레이트, 소디움 폴리포스페이트, 포타슘 폴리포스페이트, 아세틸글리콜 유도체 지방산염, 알킬페놀-에톡시레이트 설포레이트염 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 캡슐링제;One encapsulating agent selected from the group consisting of ammonium polyacrylate, sodium polyacrylate, sodium polyphosphate, potassium polyphosphate, acetylglycol derivative fatty acid salts, alkylphenol-ethoxylate sulforate salts and mixtures thereof; 수용성 고분자 분산제;Water-soluble polymer dispersants; 저독성 안료, 착색 및 체질안료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 안료;One pigment selected from the group consisting of low toxicity pigments, coloring and extender pigments and mixtures thereof; 헥사메틸메톡시 멜라민 수지, 부분 알킬레이트 멜라민 수지, 부분 메탈레이트 멜라민 수지, 알킬레이트 카르복실레이트 멜라민 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 수용성 멜라민 수지;1 type water-soluble melamine resin selected from the group consisting of hexamethylmethoxy melamine resin, partially alkylate melamine resin, partially metalate melamine resin, alkylate carboxylate melamine resin and mixtures thereof; 침강 방지제;Antisettling agents; 조용제; 및Co-solvents; And 물;을 포함하되,Including water; 상기 캡슐링제는 아민가 20 내지 50 ㎎KOH/g 및 산가 20 내지 50 ㎎KOH/g인 것인 수용성 소부 아연 도료 조성물.The encapsulating agent is a water-soluble baking zinc coating composition having an amine value of 20 to 50 mgKOH / g and an acid value of 20 to 50 mgKOH / g. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수용성 소부 아연 도료 조성물은 수용성 유변성 폴리에스테르 수지 1 내지 20 중량%, 수용성 인산 변성 에폭시 에스테르 수지 5 내지 30 중량%, 아연 30 내지 60 중량%, 캡슐링제 0 내지 10 중량%, 수용성 고분자 분산제 0.05 내지 10 중량%, 안료 5 내지 40 중량%, 수용성 멜라민 수지 0.5 내지 15 중량%, 침강 방지제 0.1 내지 10 중량%, 조용제 5 내지 30 중량% 및 잔부로 물을 포함하는 것인 수용성 소부 아연 도료 조성물.The water-soluble calcined zinc coating composition is 1 to 20% by weight of water-soluble rheopolyester resin, 5 to 30% by weight of water-soluble phosphate-modified epoxy ester resin, 30 to 60% by weight of zinc, 0 to 10% by weight of encapsulating agent, water-soluble polymer dispersant 0.05 To 10% by weight, pigment 5 to 40% by weight, 0.5 to 15% by weight of the water-soluble melamine resin, 0.1 to 10% by weight of the antisettling agent, 5 to 30% by weight of the co-solvent and the balance water-soluble calcined zinc coating composition. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수용성 고분자 분산제는 테트라메틸데시네디올(tetramethyldecynediol), 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것인 수용성 소부 아연 도료 조성물.The water-soluble polymer dispersing agent is one kind selected from the group consisting of tetramethyldecynediol, 2-amino-2-methyl-1-propanol, and mixtures thereof. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 저독성 안료는 아연 옥사이드, 변성알미늄 트리포스페이트, 아연 포스페이트, 알루미늄 변성 인산포스페이트, 몰리브데이트 변성포스페이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이며, The low toxicity pigment is one selected from the group consisting of zinc oxide, modified aluminum triphosphate, zinc phosphate, aluminum modified phosphate phosphate, molybdate modified phosphate, and mixtures thereof, 상기 착색 및 체질 안료는 아연 옥사이드, 티타니아, 카본블랙, 황산바륨, 탄산칼슘, 마이카, 탈크 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것인 수용성 소부 아연 도료 조성물.The coloring and sieving pigment is water-soluble baking zinc coating composition is one selected from the group consisting of zinc oxide, titania, carbon black, barium sulfate, calcium carbonate, mica, talc and mixtures thereof. 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 침강 방지제는 흄실리카, 오가노크레이 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것인 수용성 소부 아연 도료 조성물.The anti-settling agent is one type selected from the group consisting of fume silica, organocray and mixtures of these water-soluble baking zinc coating composition. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 조용제로는 부틸알콜, 이소부틸알코올, 이소펜틸알코올, 이소프로필알코올 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 저급알콜류, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(메틸셀로솔브), 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(에틸셀로솔브), 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세텔(셀로솔브아세테이트), 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(부틸셀로솔브), 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디아세톤 알콜, 디에틸렌 글리콜 부틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 부틸에테르 아세테이트, 3-메틸 3-메톡시부타놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 에테르류, 및 이들의 혼합 용매로 이루어진 군에서 선택된 1종인 것인 수용성 소부 아연 도료 조성물.The co-solvents include one lower alcohol selected from the group consisting of butyl alcohol, isobutyl alcohol, isopentyl alcohol, isopropyl alcohol, and combinations thereof, ethylene glycol monomethyl ether (methyl cellosolve), ethylene glycol monoethyl ether (Ethyl cellosolve), ethylene glycol monoethyl ether acetel (cellosolve acetate), ethylene glycol monobutyl ether (butylcellosolve), diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, diacetone alcohol, di A group consisting of one ether selected from the group consisting of ethylene glycol butylether acetate, propylene glycol methylether acetate, ethylene glycol butylether acetate, 3-methyl 3-methoxybutanol and mixtures thereof, and mixed solvents thereof It is one kind selected from water-soluble baking zinc coating composition. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 추가로 상기 수용성 소부 아연 도료 조성물은 소포제, 표면 조정제, 표면 퍼짐성 조제, 방청 및 부착 증진제, 중화제, pH 조절제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 첨가제를 포함하는 것인 수용성 소부 아연 도료 조성물.In addition, the water-soluble baking zinc coating composition is a water-soluble baking zinc coating comprising one or more additives selected from the group consisting of an antifoaming agent, a surface conditioner, a surface spreading aid, an antirust and adhesion promoter, a neutralizer, a pH adjuster, and a combination thereof. Composition. 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 수용성 소부 아연 도료 조성물은 크레브스-스토퍼 점도계로 측정한 점도가 75 내지 125 ku이고, pH가 8 내지 10이며, 입자 크기가 10 내지 20 ㎛인 것인 수용성 소부 아연 도료 조성물.The water-soluble baking zinc coating composition is a water-soluble baking zinc coating composition having a viscosity of 75 to 125 ku, a pH of 8 to 10, and a particle size of 10 to 20 ㎛ measured by a Crebes-stopper viscometer. a) 반응기에 캡슐링제, 수용성 고분자 분산제, 아연 및 침강방지제를 첨가하여 균일하게 혼합하여 아연 표면이 캡슐화된 혼합물을 제조하는 단계;a) adding an encapsulating agent, a water-soluble polymer dispersing agent, zinc and an antisettling agent to the reactor and mixing it uniformly to produce a mixture in which the zinc surface is encapsulated; b) 상기 단계 a)의 혼합물에 안료를 첨가하여 고속 교반하여 혼합물을 제조하는 단계;b) adding a pigment to the mixture of step a) and stirring at high speed to prepare a mixture; c) 상기 단계 b)의 혼합물에 수용성 유변성 폴리에스테르 수지, 수용성 인산 변성 에폭시에스테르 수지, 수용성 멜라민 수지, 조용제 및 물을 첨가하고 균일하게 혼합하는 단계를 포함하여 제조하는 제1항의 수용성 소부 아연 도료 조성물의 제조방법.c) adding the water-soluble rheopolyester resin, the water-soluble phosphate-modified epoxy ester resin, the water-soluble melamine resin, the co-solvent and water to the mixture of step b), and mixing them uniformly. Method of Preparation of the Composition. 삭제delete
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