초록 ▼

1. 최종목표
아크릴 수지-경화제가 혼합된 저장 안정성이 우수한 일액형 유기 코팅제를 개발하여 내식성 및 내알칼리성과 같은 내구성의 확보
2. 개발내용 및 결과
먼저 기존 사용하고 있는 폴리에틸렌 아크릴 수지의 수용화 기술은 15 % acrylic acid를 포함한 폴리에틸렌 아크릴 수지를 사용하였으며, 수용화제로는 암모니아수를 사용하였다. 최종 수용화된 폴리에틸렌 아크릴 수지는 고형분 20% 의 Translucent 한 용액으로 저장 안정성이 우수하였다.
폴리에틸렌 아크릴 수지를 대체하기 위한 기본 수지는 A

1. 최종목표
아크릴 수지-경화제가 혼합된 저장 안정성이 우수한 일액형 유기 코팅제를 개발하여 내식성 및 내알칼리성과 같은 내구성의 확보
2. 개발내용 및 결과
먼저 기존 사용하고 있는 폴리에틸렌 아크릴 수지의 수용화 기술은 15 % acrylic acid를 포함한 폴리에틸렌 아크릴 수지를 사용하였으며, 수용화제로는 암모니아수를 사용하였다. 최종 수용화된 폴리에틸렌 아크릴 수지는 고형분 20% 의 Translucent 한 용액으로 저장 안정성이 우수하였다.
폴리에틸렌 아크릴 수지를 대체하기 위한 기본 수지는 Acrylate를 기본으로 음이온 유화제를 활용하여 semi-bach방식의 에멀젼 중합을 활용하였다.
먼저 주요 모노머로는 금속과의 접착력 향상을 위해 MAAC(Methyl methacrylate) 을 사용하였으며 soft segment로 BAM(Butyl acrylate)과 EAM(Ethyl acrylate). 2-EHAM(2-Ethyl hexyl acrylate)를 사용하여 균일한 조막을 형성케 하였으며, Hard segment로 MMA(Methtyl methacrylate)를 사용하여 내지문성을 확보하였다. 그리고 가교 모노머로는 에폭시기를 가지고 있는 GMA(Glycidyl methacrylate)를 사용하여 보다 견고한 피막을 형성케 하였다.
최종 아크릴 수지는 20%의 고형분을 가지며, 기존 사용하고 있는 폴리에틸렌 아크릴 수지와 거의 유사한 IR peak 및 필름 특성을 확인하였다.
그리고 수용성 경화제는 Isocyanate로 TDI(Toluene diisocyanate)를, blocking agent로 CL(Caprolactam)을, 분자량 200인 PTMG(Polytetramethylene diglycol), 수용화를 위하여 DMPA(Dimethylol propionic acid), 그리고 TEA(Triethylamine)를 이용하여 수용성 경화제를 합성한 결과 경화제의 해리 온도는 150 ℃, NCO의 함량이 12%, 저장 안정성은 6개월, 그리고 고형분이 15%인 수용성 경화제를 합성하였다.
이렇게 합성된 아크릴 수지와 수용성 경화제, 그리고 첨가제를 혼합하여 내구성이 우수한 냉연 강판용 일액형 유기코팅제를 개발하였다. 배합비는 20% 아크릴 수지 44PART, 15% 수용성 경화제 20PART, 실리카졸 12PART, 그리고 멜라민 수지 2PART를 혼합하였을 경우 내식성이 24시간 이상에서도 백화 현상이 없었으며, 내알카리성은 24HR 침지 후 ΔE가 0.15, 내지문성은 ΔE가 0.08 그리고 접착력 테스트에서 격자 시험법을 통해 전혀 탈락이 없는 저장 안정성이 1개월 이상 되는 우수한 유기코팅제를 개발하였다
3. 기대 효과(기술적 및 경제적 효과)
본 과제를 통해 개발한 아크릴 경화제는 아직까지 유기피복 강판에 적용한 경우가 없으며, 이는 본 연구에서 기존의 아크릴계 수지의 특성을 파악하여 적용하기 위해 새롭게 설계된 경화제이다. 따라서 본 과제를 통해 개발된 아크릴수지-경화제 일액형 유기코팅제는 기존수입해 오던 아크릴 수지대체를 통해 수입대체 효과가 클 것으로 판단된다. 뿐만 아니라 아연도금강판의 사용 영역이 확대됨에 따라 기존 전자기기 및 가전기기에 주로 응용되던 것을 자동차 산업에도 확대함에 따라 매출 신장에도 크게 이바지 할 것으로 판단된다.
4. 적용 분야
아연도금 강판을 이용하는 모든 분야에 적용될 것으로 판단된다. 현재 가전기기에 국한되지 않고, 우수한 내식성과 내알칼리성으로 인해 자동차 산업에까지 그 영역이 확대될 것으로 판단된다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 생산기술사업화 지원사업 최종보고서(현장맞춤형 기술개발 부문) ... 3
• 제출문 ... 5
• 생산기술사업화 지원사업 최종보고서 초록(현장맞춤형 기술개발 부문) ... 7
• 목차 ... 11
• 제 1 장 서론 ... 13
• 제 1 절 개발 기술의 필요성 ... 13
• 제 2 절 개발 기술의 중요성 ... 16
• 제 3 절 국내·외 관련기술의 현황 ... 19
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 21
• 제 1 절 수입 제품의 분석 ... 21
• 제 2 절 폴리에틸렌-아크릴 수지의 수용화 ... 23
• 제 3 절 수용성 아크릴 수지 개발 ... 25
• 제 4 절 아크릴 경화제 수용성 blocked isocyanate의 합성 ... 29
• 제 5 절 아크릴, 경화제, 첨가제와의 배합비 결정 ... 39
• 제 3 장 결과 ... 48
• 제 1 절 기술 개발 결과 ... 48
• 제 2 절 파급 효과 및 활용 방안 ... 50
• 끝페이지 ... 51