Sn-free 친환경 전착도료 개발

Abstract

전착 도료는 1963년 개발된 이래로 친환경화 기술이 꾸준히 발전되어져 왔다. 이의 일환으로 전착도료의 경화촉매제로 사용되는 Pb 및 Sn 등을 보다 친환경적인 비스무스로 대체하는 기술개발이 이루어져 왔다. 하지만, 비스무스의 낮은 안정성 및 주석을 사용한 경우에 비해 낮은 경화성으로 인해 이를 국내 자동차 산업에 실제로 적용한 예는 없다. 본 논문에서는 비스무스를 사용하면서도 안정성과 경화성을 기존 Sn 기반 전착도료 대비 동등이상의 성능을 확보하는데 필요한 기초 연구를 수행하였다. 전착 도료는 수지, 안료, 첨가제, 용제, 경화제등으로 이루어져 있는데 수지주체의 도료를 F-2 전착도료, 안료주체를 F-1 전착도료라고 정의한다. 전착도료는 F-1 / F-2 / DIW의 비율이 1 / 4 / 5 를 이루고 있다. 경화촉매제로서 비스무스를 투입, F-1 전착도료를 제조하고 F-1 분산수지의 NV 변화, F-1 분산시간의 변화, 비스무스 투입량의 변화를 평가하였다. 평가 기준으로 저장성 평가, 액특성치 분석, 도장성 평가, 경화성 평가, 물성 평가, 내식성 평가를 진행하였다. 연구 결과 분산수지 NV 42%, 분산시간 30min, 비스무스 투입량은 3.5% 인 조건에서 Sn 기반 전착도료에 비해 동등 이상의 성능이 발현되는 것을 알 수 있었다. |Eco-friendly electrodeposition paint has been paid attentions in last several decades since it has been developed at 1963. Recently, bismuth-based electrodeposition paints, in which the bismuth was used as a cure catalyst replacing conventional catalyst such as Pb and Sn, has been developed as a green material, but it was not applied to the automobile industry due to the low stability of the bismuth and lower hardness as compared to conventional tin-based electrodeposition paint. The purpose of this study is to develop the bismuth-based electrodeposition paint with improved stability and hardness. Electrolytic paint consists of resin, pigments, additives, solvents, and hardeners. Resin based paints are defined as F-2 paints and pigment based paints are defined as F-1 paints, respectively. The paints employed in this study have a ratio of F-1/F-2/DIW of 1/4/5, into which a certain amount of bismuth is injected, and various properties such NV of F-1, its dispersion time, and effects of bismuth content on storage stability, liquid value, painting feasibility , hardness, and material properties, and corrosion resistance were evaluated. The results revealed that NV 42%, dispersion time of 30 min, and the bismuth content of 3.5% are effective to produce adequate performance properties of the paints.