KR100583808B1

KR100583808B1 - 비오염성 수성도료조성물

Info

Publication number: KR100583808B1
Application number: KR1019980064072A
Authority: KR
Inventors: 송미경; 임홍식; 김상훈
Original assignee: 주식회사 케이씨씨
Priority date: 1998-12-31
Filing date: 1998-12-31
Publication date: 2006-12-05
Also published as: KR20000047279A

Abstract

본 발명은 비오염성 수성 도료조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로 다른 유리전이온도와 평균입자경을 가지는 두 종류의 바인더를 적용하여 큰 입자경의 바인더와 피그먼트의 패킹 후에 건조 도막에 잔류하는 작은 기공속으로 작은 입자경의 디스퍼젼을 적용하여 대치시켜 도막의 치밀도를 향상시켜 비오염성을 향상시키며, 또한 도료의 PVC(pigment volume concentration)를 CPVC(Critical PVC) 이하로 설정하여 도막의 내구성을 향상시킨 수성 도료조성물에 관한 것이다.

Description

비오염성 수성도료조성물

공업화의 진전에 따라 복합적인 환경 요인은 도막의 내구성에 치명적인 영향을 주고 있다. 건축 외장용 도막 표면에 부착하는 오염물질은 모래 등의 무기 성분과 자동차 배기가스 타이어의 마모물, 매연 등의 카본을 주 성분으로 하는 유기 성분으로 대별된다. 도료의 도막에 부착된 오염 물질은 빗물이나 여러 가지의 인공적인 방법에 의하여 쉽게 제거되어지지 않는다. 이러한 이유는 오염물 입자들이 도막의 내부로 침투되기 때문이다.

외부 노출시 악화의 조건으로는 외부 온도의 상승과 많은 강수량 등에 따라 도막이 깎이게 되고 그렇게 표면이 불균일한 거친 도막에는 오염물이 침투되기 쉽다. 따라서, 도료의 비오염성을 향상 시키기 위해서는 내구성의 향상도 요구되어 진다. 실제로 바인더 함량이 높은 고광택, 반광의 도료에서는 내구성에 한계가 주어진다. 본 발명에서는 내구성의 향상을 위하여 도막의 PVC(pigment volume concentration)를 높인 무광택 수성도료조성물을 개발하였으나, PVC는 도료의 CPVC(critical PVC)를 넘지 않는다.

기존 도료제품 및 선행기술을 통하여 비오염성 향상을 위한 여러 가지 방법이 제안 되었다.

호주특허공개 제80149/91호, 미국특허 제5,308,890호 및 일본특허공개 소 59-215,365호에서는 두가지 타입의 바인더 혼합을 통하여 오염성 향상을 설명하였다. 즉, 높은 유리전이온도를 가지는 아크릴 에멀젼 또는 디스퍼젼과 낮은 유리전이온도를 가지는 아크릴 에멀젼 또는 디스펴젼을 1 : 1.5 ∼ 1 : 4 부피비로 혼합하면 비오염성 향상 효과가 있다고 하였다. 그러나, 소프트 바인더의 비율이 높을수록 도막의 경도가 약화되어 비오염성의 효과는 떨어진다.

미국특허 제4,385,152호에서는 코아셀 구조를 가지는 폴리머 디스퍼젼과 또 다른 디스퍼젼의 혼합을 통한 기술로 코아는 하드하고 쉘은 소프트한 구조를 지니는 복층구조 에멀젼을 사용하고 있다. 이 기술은 시멘트 소지에 있어서 비오염성 향상이 이루어 진다고 하였다. 그러나 셀이 소프트한 타입의 폴리머 디스퍼젼은 시간이 지남에 따라 내구성이 떨어지며, 오염성도 저하된다.

미국특허 제4,069,186호에서는 상온도막형성 가능 라텍스와 플라스틱 피그먼트의 블렌드에 관한 기술이 개시되어 있다. 이 도료의 PVC는 CPVC이상에서 설계 되었다. 여기에 사용되는 플라스틱 피그먼트는 폴리스타이렌, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리비닐클로라이드로 제조되어 있다. 그러나, 폴리스타이렌으로 제조된 폴리머는 대부분 외부용으로는 사용하기가 적합하지 않다.

미국특허 제5,688,853호는 0℃ 이하의 유리전이 온도를 지니는 폴리머와 35℃ 이상의 유리전이 온도를 지니는 폴리머를 0.4 : 1 ∼ 1.4 : 1 부피비로 혼합하고 CPVC이하에서 설계되는 도료이다. 여기서 35℃ 이상의 유리전이 온도를 가지는 폴리머는 비도막형성(Non Film Forming) 폴리머, 즉 플라스틱 피그먼트를 사용한다. 이 도료에 사용되는 프라스틱 피그먼트는 배합상의 PVC 및 바인더의 함량에 영향을 미친다. 따라서 배합상 PVC가 높게 설계되어도 CPVC 이하로 설정되기 때문에 상대적으로 바인더 함량이 높다. 플라스틱 피그먼트는 폴리머 자체의 특성상 도막이 단단하면서 부서지기 쉽다. 그 결과 장기간 옥외폭로시 내구성에 있어서는 한계가 있다. 또한, 사용되는 폴리머의 평균입자경은 두 종류 모두 200 ㎚ 이하로 동일한 입자경으로는 도막에 있어서의 치밀도에도 한계를 보인다.

본 발명에서는 서로 다른 유리전이온도와 평균입자경을 가지는 두 종류의 바인더를 선택 사용하되 하드 바인더의 함량을 보다 높게 설정하여 도막의 치밀도를 향상시켜 비오염성을 향상시키며, PVC를 CPVC 이하로 설정하여 도막의 내구성 문제까지도 한꺼번에 해결하게 되는 비오염성 수성 도료조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 최소한 30℃ 이상의 높은 유리전이온도를 가지는 코아셀 아크릴 에멀젼 10 ∼ 30 중량%; 최고 10℃ 이하의 낮은 유리전이온도를 가지는 디스퍼젼 2 ∼ 10 중량%; 안료 체적분 15 ∼ 45 중량%; 소포제로서 노닐페놀 습윤제 0.1 ∼ 0.3 중량%를 함유시켜 CPVC(critical pigment volume concentration) 이하에서 설계되는 무광택의 비오염성 수성 도료조성물에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 서로 다른 입자분포를 가지는 바인더 성분을 혼합 사용하여 큰 입자들 사이에 생기는 기공을 작은 입자경을 지니는 바인더로 대치하여 치밀도를 향상시키고, 또한 CPVC 이하에서 10 ㎛ 이하의 충진제를 적용하여 치밀도 및 내구성, 비오염성, 내산성, 내수성 등의 물성을 향상시켰다.

일반적으로 고 내후성 수지로서 폴리디메틸실록산 에멀젼 혹은 비닐리덴플로라이드 터폴리머 에멀젼이 적용되고 있으나, 이들 수지는 내후성은 양호하나 비오염성이 불량한 것으로 지적되고 있다. 따라서, 상기한 수지를 이용한 도료는 표면 자유에너지가 적기 때문에 옥외오염에 약하고 또한 오염제거가 어렵다.

본 발명이 사용하고 있는 바와 같이 동일한 안료 체적분율로서 앞의 적용 예와 동일하게 설계된 유리전이온도 최소 30 이상 및 평균입자경 300 ㎚ 이상을 가지는 코아셀 아크릴 에멀젼과 유리전이온도 최고 10℃ 및 평균입자경 100 ㎚이하를 가지는 디스퍼젼을 혼합하여 도료 실험한 결과 내후성 및 비오염성에서 모두 양호한 결과를 보였으며, 도료 건조 도막의 경우 내수성, 내알칼리성, 방청성 및 부착성이 향상된 결과를 나타내었다.

본 발명의 기술구성상 가장 주요한 사항은 코아셀 아크릴 에멀젼과 디스퍼젼의 혼합 비율이다. 낮은 유리전이온도를 가지는 코아셀 아크릴 에멀젼과 높은 유리전이온도를 가지는 디스퍼젼은 0.1 : 1 ∼ 1 : 1 부피비까지 혼합 가능하다. 그 중에서 보다 좋은 범위는 0.1 : 1 ∼ 0.3 : 1 부피비이다. 이것은 비휘발분을 기준으로 설정한다. 0.5 : 1의 비율은 도막의 비오염성의 한계점으로 0.6 : 1의 비오염성은 불량하다.

본 발명에서는 코아셀 아크릴 에멀젼으로서 유리전이온도가 30℃ 이상이고 평균입자경이 300 ㎚ 이상인 것으로 사용하며, 보다 바람직하기로는 유리전이온도 30 ∼ 50℃, 평균입자경 300 ∼ 500 ㎚인 것을 사용하는 것이다. 여기서, 코아셀 아크릴 에멀젼으로는 H5213(KCC사)을 사용할 수 있다. 코아셀 아크릴 에멀젼은 전체 도료조성물에 대하여 10 ∼ 30 중량% 범위로 함유시키는 바, 만일 그 함량이 10 중량% 미만이면 도막이 소프트화되어 내오염성에 문제가 있고, 반면에 30 중량% 초과하면 수지구성 성분중 스타이렌 모노머의 함량이 증가하여 내후성에 문제가 있다.

디스퍼젼은 α-, β- 위치에 있어서 에틸렌 불포화 모노머들의 축중합, 공중합에 의한 알키드, 아크릴, 아크릴 개질된 폴리에스테르, 아크릴 개질된 알키드와 같은 바인더 중에서 선택되어진다. 디스퍼젼은 유리전이온도가 10℃ 이하로 낮은 것을 사용하며, 바람직하기로는 유리전이온도 -10 ∼ 10℃와 평균입자경 50 ∼ 100 ㎚를 가지는 디스퍼젼이다. 본 발명에서는 디스퍼젼으로 러터 인터내셔날(Lawter international)사의 아드란틱(Adrantic)을 사용할 수 있다. 이 디스퍼젼은 오염물의 부착 저하 및 제거를 용이하게 하고, 도료의 안전성 및 건조도막의 부착증진의 효과도 있다. 상기한 디스퍼젼은 전체 도료조성물에 대하여 2 ∼ 10 중량% 범위로 함유시키는 바, 그 함량이 2 중량% 미만이면 도막의 치밀도 및 부착성에 문제가 있고, 반면에 10 중량% 초과하면 내후성이 불량해지는 문제가 있다.

안료 체적분은 백색안료와 충진제로 구성된다. 충진제로서는 내수성, 내알칼리성, 내산성, 내오염성을 모두 고려한다면 탈크파우더, 칼슘카보네이트 및 플라스틱 피그먼트의 적절한 조합을 통해 양호한 결과를 얻었다. 탈크파우더의 평균입자경은 10 ∼ 100 ㎛, 칼슘카보네이트는 평균입자경은 5 ∼ 10 ㎛ 범위에 있는 것을 사용한다. 평균입자경이 상기보다 큰 것을 사용하면 은폐율 및 도막물성이 저하된다.

안료 체적분을 구성하는 조성성분에 있어, 전체 도료조성물에 대하여 백색안료는 10 ∼ 30 중량%, 탈크파우더는 1 ∼ 10 중량%, 칼슘카보네이트는 1 ∼ 10중량%, 플라스틱 피그먼트는 5 ∼ 20 중량% 범위내에서 각각 함유시킨다. 플라스틱 피그먼트의 경우, 상기 함량범위내에서는 도막의 은폐 및 비오염성에 있어서 향상 효과가 있으나 그 함량이 20 중량% 초과하면 플라스틱 피그먼트가 스타이렌 모노머로 제조되어 있어서 내구성 저하 및 내후성 불량의 원인이 될 수 있다.

소포제로서는 노닐페놀 습윤제를 사용하며, 전체 도료조성물에 대하여 0.1 ∼ 0.3 중량% 범위내에서 함유시킨다. 노닐페놀 습윤제는 미네랄 0.1 ∼ 0.5 중량%, 에틸렌 옥사이드가 8 ∼ 10몰 축합된 비이온성 소포제이다.

또한, 본 발명에서는 작업성 향상을 위하여 전체 도료조성물에 대하여 증점제로서 벤토나이트 0.1 ∼ 3 중량%와 회합성 폴리우레탄 증점제 0.1 ∼ 3 중량% 씩 혼합하여 사용한다. 벤토나이트는 저장 중의 도료 침강 현상을 방지하고, 롤러 및 붓 작업시 흐름성을 막아준다. 회합성 폴리우레탄 증점제는 도료 안정화 및 도막물성 양호, 도장작업 후의 레벨링 향상의 효과가 있다. HASE(Hydrophobic alkali swellable emulsions), ASE(Alkali swellable emulsions) 타입의 증점제도 적용시켜 보았으나, 롤러 및 붓 작업성에 있어서 굴림성, 레벨링 불량, 붓끌림 현상이 관측되었고, 도막 물성에 있어서도 부착성 저하 및 비오염성 불량의 원인이 되기도 한다.

또한, 본 발명에서는 도료가 옥외에 장기간 폭로시 곰팡이 및 이끼의 번식을 방지하기 위하여 방균성능을 부여하였다. 작업의 안정성 및 편의성, 분산의 효율성, 경제성, 방균효과의 지속성 및 6개월 간의 장기 물성 시험(QUV, WOM)을 통하여 항균력이 지속적으로 유지되는 방균제를 선정하였다. 그 결과 이소티아졸린을 사용하는 것이 효과가 우수하였다. 상기한 방균제는 전체 도료조성물에 대하여 0.4 ∼ 0.8 중량% 함유시키는 것이 적합하다.

이상에서 설명한 본 발명의 도료는 CPVC 이하에서의 무광택 도료로 설계한다. CPVC 이상에서는 바인더와 피그먼트 패킹 효과가 적다. 따라서 건조도막에 기공이 형성된다. 이는 외부 조건에 의하여 도막이 쉽게 손상될 수 있으며 건조도막의 기공을 대신해 오염물질들이 침투될 수 있는 요인이 된다. 또한 낮은 PVC의 광택, 반광의 도료는 바인더에 함량이 상대적으로 높아 내구성을 요구하는 외부용으로 적용하여 비오염성을 부여하기에는 적합하지 않다. 따라서, 본 발명의 도료는 CPVC에서 10 ∼ 15정도 낮춘 PVC 45 ∼ 60을 가지는 도료이다. CPVC의 결정은 필름 인텐션 메쏘드(Film Tention Method)를 사용하여 결정한다. 건조 도막의 신장력에 따라 도막과 바인더의 패킹효과가 최대치 일 때의 값이 CPVC이다.

제조된 도료 조성물의 도료, 도막 주요 물성 시험 방법은 다음과 같다.

(1) 비오염성

카본블랙, 실리카, 알루미나, 산화철, 타르 혼합 오염물을 사용하여 여러가지 오염 조건에 따라 오염성 실험을 실시하고 세정한 후의 ΔL 값을 측정한다.

(2) 부착성

슬레이트 소지위에 도료를 도장하여 일정기간 건조 뒤 1 mm 간격 가로, 세로 크로스 컷트(Cross Cut) 한 뒤 테입 테스트(Tape Test)한다.

(3) 내산성

시편위에 5% 황산 용액을 일정량 올려놓고 4시간 방치 뒤 도막의 블리스터, 변색의 이상유무, 및 부착성 확인한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 및 비교예 1 ∼ 2 : 체질안료에 따른 오염성 및 도막물성 비교

다음과 같은 성분들을 사용하여 PVC 50, NV 53 ∼ 55, pH 9로 제조하였다.

사용성분

습윤제 : 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 알킬아릴에테르

분산제 : 폴리카르복시산염

소포제 : 노프고 NXZ

동결방지제 : 에틸렌글리콜

pH조정제 : 아미노 메틸 프로판올

방균제 : 이소티아졸리논 혼합물

조용제¹⁾ : 트리메틸 펜탄디올 모노이소부티레이트

조용제²⁾ : 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르

아크릴에멀젼 수지 : 코아쉘 아크릴 에멀젼 수지, 고려화학

디스퍼젼 : 아크릴 개질된 디스퍼젼, 로터사(Lawter, INC)

백색안료 : 루타일형 이산화티탄

각 도료들을 제조함에 있어서 체질안료의 평균입자경을 달리하여, 그에 따른 오염성의 차이와 도막물성을 비교하였다.

체질안료의 평균입자경

칼슘카보네이트 5 ∼ 10 ㎛, 탈크파우더 10 ∼ 100 ㎛, 실리카 5 ㎛, 블랑크픽스 0.7 ㎛, 알루미늄실리케이트 20 ∼ 35 ㎛

[표 1]

상기 표 1에 따르면, 비교예 1 및 2의 도료는 오염성 및 도막물성이 본 발명에 따른 실시예 1의 도료에 비하여 떨어진다. 따라서 칼슘카보네이트와 탈크파우더의 조합이 물성이 양호하다.

실시예 2 및 비교예 3 ∼ 7 : 아크릴 에멀젼에 따른 오염성 및 도막물성 비교

상기 실시예 1과 동일한 사용성분을 사용하여, PVC 50, NV 53 ∼ 55, pH 9 로 제조하였다. 각 도료들을 제조함에 있어서 아크릴 에멀젼을 달리하여, 그에 따른 오염성의 차이와 도막물성을 비교하였다.

각 도료에 적용한 수지의 유리전이온도 및 평균입자경은 다음과 같다.

·코아셀 아크릴 에멀젼 : 유리전이온도 30∼50℃, 평균입자경 300∼500 ㎚(H5231, KCC)

·디스퍼젼 : 유리전이온도 -10∼10℃, 평균입자경 50∼100 ㎚(Advantic, Lawter사)

·아크릴에멀젼¹⁾ : 유리전이온도 < 0℃, 평균입자경 100 ㎚ 이하(SCX2560, Johnson polymer사)

·아크릴에멀젼²⁾ : 유리전이온도 >30℃, 평균입자경 400 ㎚ 이상(Tx200, Zeneca)

·아크릴에멀젼³⁾ : 유리전이온도 >40℃, 평균입자경 100 ㎚ 이하(J537, Johnson polymer)

·아크릴에멀젼⁴⁾ : 유리전이온도 <0℃, 평균입자경 400 ㎚ 이상(XK-90, Zeneca)

·아크릴에멀젼⁵⁾ : 유리전이온도 50∼70℃, 평균입자경 400 ㎚ 이상(KCC)

[표 2]

상기 표 2의 시험방법에 있어서 ΔL 값의 차가 적게 나타나는 도료는 실시예 2, 비교예 3 및 비교예 6에서 제조한 도료조성물이다. 비교예 3 및 비교예 6에서 제조한 도료조성물은 50℃ 이상의 유리전이 온도를 가지는 아크릴 에멀젼을 포함하고 있는 바, 60℃에서의 10% 카본 오염에서는 비교예 3 도료가 더욱 양호한 결과를 나타낸다. 이는 10℃ 이하의 유리전이온도를 가지는 수지를 혼합하는 것이 30℃ 이상의 유리전이온도를 가지는 수지를 혼합하는 것 보다 오염성 향상 효과가 있음은 나타낸다.

또한, 실시예 2와 비교예 3의 결과를 통해 유리전이온도가 30℃ 이상인 수지는 입자크기가 200 ㎚ 이상인 것을 사용하도록 하고, 10℃이하의 유리전이온도를 가지는 수지는 입자크기가 100 ㎚ 이하의 것을 사용하는 것을 사용하는 것이 내오염성이 양호한 결과를 나타낸다.

실시예 3 및 비교예 8 ∼ 9 : PVC에 따른 오염성 및 도막물성 비교

상기 실시예 1과 동일한 사용성분을 사용하되, 실시예 3은 PVC 55, NV 62, pH 9로 제조되었으며, 비교예 8은 PVC 40, NV 58, pH 9로 제조되었으며, 비교예 9는 PVC 70, NV 68, pH 9로 제조하였다.

[표 3]

본 도료의 CPVC 결정은 필름 인텐션 메쏘드(Film Intention Method)에 따른 결정방법을 이용하여 측정하였다. 시험결과 CPVC는 60으로 나타났다.

상기 표 3의 결과를 비교해 보면, PVC 70에 있어서 내후성이 불량하게 나타남을 알수 있다. 특히, PVC 70은 현저한 차이를 보인다. 이는 PVC 70 이상에서는 바인더와 피그먼트 사이의 패킹효과가 거의 없음으로 인해 도막의 붕괴가 쉽게 일어나기 때문이다. 기존 PVC 60 이상의 도료를 내후성 시험시 쵸킹현상이 관찰된다. 이와같은 이유로 PVC 70 이상은 오염성에서 상대적으로 양호한 결과를 나타낼지라도 내후성에 있어서 문제가되어 적용하기 곤란하다. PVC 40은 바인더의 혼합비율이 1 : 1 로 이루어져 있어서 상대적으로 소프트 바인더의 함량이 높아 오염성이 불량하다. 따라서, PVC는 CPVC에서 10 ∼ 15 정도 낮은 45 ∼ 50이 적당하다.

실시예 4 및 비교예 10∼12 : 디스퍼젼에 따른 오염성 및 도막물성 비교

상기 실시예 1과 동일한 사용성분을 사용하되, 각 디스퍼젼의 종류를 달리하여 오염성 및 물성의 차이를 비교하였다.

실시예 4에는 아크릴 개질된 디스퍼젼[어드반텍(Advantec) 수지, 로터(Lawter)사 제품; NV 80, Tg -10 ∼ 10℃, 평균입자경 100 ㎚ 이하]을 적용하였다.

비교예 10에는 아크릴디스퍼젼[고려화학 제품; Tg < 5℃, 평균입자경 80 ∼ 100 ㎚, OH기 다량 포함]을 적용하였다.

비교예 11에는 아크릴릭 공중합체 디스퍼젼[AQ24 수지, 악조(AKZO)사 제품; NV 24, Tg 40 ∼ 50℃, 평균입자경 100 ∼ 150 ㎚ 이하]을 적용하였다.

비교예 12에는 콜로이달 디스퍼젼 타입의 수지[XK-95, 존슨폴리머사 제품; NV 30, Tg 40 ∼ 50℃, 평균입자경 100 ㎚ 이하]을 적용하였다.

[표 4]

상기 표 4의 결과에 의하면, 아크릴 개질된 디스퍼젼 중에서 낮은 유리전이 온도를 가지는 디스퍼젼의 적용이 도료의 오염성 향상 및 부착증진의 효과가 있으며 열저장에도 안정한 결과를 나타낸다. 비교예 10에 적용된 디스퍼젼 역시 유리전이온도가 낮으면서 평균입자경도 작은 타입이지만 자체내에 OH기를 많이 함유하고 있어서 저장안정성이 불량하며, 도막의 부착성 저하의 원인이기도 하다. 비교예 11 및 12에 적용한 디스퍼젼은 오염성 및 부착 저하에 영향을 미치며, 열저장 안정성도 불량한 것으로 나타났다.

실시예 5 및 비교예 14, 15 : 디스퍼젼의 함량에 따른 오염성 및 도막물성 비교

상기 실시예 1과 동일한 사용성분을 사용하되, 디스퍼젼의 함량에 따른 오염성 및 도막물성의 차이를 비교하였다. 실시예 5의 경우는 디스퍼젼을 블렌드 하지 않고 도료를 제조한 것이고, 비교예 14, 15는 실시예 3에서 적용한 디스퍼젼을 사용하여 각각 코아셀아크릴수지의 비휘발분에 대하여 10%, 20%로 혼합하여 도료를 제조하였다.

[표 5]

상기 표 5의 결과에 따르면, 코아셀 아크릴 에멀젼 단독은 디스퍼젼 블렌드 타입에 비하여 오염성이 불량함을 나타낸다. 디스퍼젼의 혼합 함량은 10%와 20% 첨가시 오염성에 있어서는 그 효과가 동일하나 부착성에 있어서는 20% 함량이 우수한 물성을 나타낸다.

실시예 6 및 비교예 16∼20 : 증점제에 따른 작업성 비교

상기 실시예 1과 동일한 사용성분을 사용하되, 증점제에 따른 작업성의 차이를 비교하였다.

각 도료에 적용한 증점제의 타입은 다음과 같다.

·증점제¹⁾ : 벤토나이트

·증점제²) : 회합성 폴리우레탄 증점제

·증점제³⁾ : HASE(HASE(Hydrophobic alkali swellable emulsions)

·증점제⁴⁾ : ASE(Alkali swellable emulsions)

[표 6]

상기 표 6의 결과에 따르면, 증점제에 따라 오염성과 부착성에 있어서 현저한 차이가 있음을 알 수 있다. 증점제²⁾ 단독으로 적용한 도료는 롤러작업시 흐름성이 불량하다. 증점제³⁾과 증점제⁴⁾를 포함하는 도료는 흐름성에 있어서 양호하나, 굴림성이 불량하다. 또한, 오염성이 극히 불량하다. 증점제⁴⁾의 적용 도료는 부착성도 저하된다.

실시예 6은 증점제¹⁾과 증점제²⁾를 같이 혼용하여 적용한 도료로서 작업성 및 오염성이 양호한 결과를 나타낸다.

실시예 7 및 비교예 21∼23 : 방균제 선정시험

도료를 옥외에 장기간 폭로시 방균성능을 부여하기 위하여 방균제 선정 실험을 진행하였다. 상기 실시예 6의 도료 조성물에 옥틸 이소티아졸린, 카벤다짐, IPBC(Iodo propynylbutyl carbonate) 구조를 갖는 방균제를 첨가하여 실험을 실시하였다.

도료 및 도막의 시험결과는 다음 표 7과 같다.

[표 7]

상기 표 7의 결과에 따르면, 내후성 및 황변도, 방균력 지속성에 있어서 이소티아졸린의 효과가 우수하였으며, 카벤다짐은 피부독성의 문제는 없으나 방균력의 지속성이 다소 떨어지는 것으로 나타나며, IPBC는 내후성이 불량함. 외장형 도료에 적용하기에는 이소티아졸린이 그 효과가 우수하였다.

본 발명에 따른 수성 도료조성물은 내오염성, 내구성을 비롯한 도막물성이 우수하고, 이소티아졸린 방균제 첨가시에도 황균력 및 내후성에 전혀 영향을 미치지 아니하는 우수성을 가지고 있다.

Claims

유리전이온도 30 ∼ 50℃ 및 평균입자경 300 ∼ 500 ㎚의 코아셀 구조의 아크릴 에멀젼 10 ∼ 30 중량%; 에틸렌 불포화 모노머들의 축중합, 공중합에 의한 알키드, 아크릴, 아크릴 개질된 폴리에스테르 및 아크릴 개질된 알키드 중에서 선택되며, 유리전이온도 -10 ∼ 10℃ 및 평균입자경 50 ∼ 100 ㎚의 디스퍼젼 2 ∼ 10 중량%; 평균입자경 35 ㎛의 탈크파우더 1 ∼ 10 중량%; 백색안료 및 탈크파우더, 칼슘카보네이트, 플라스틱 피그먼트 중에서 선택된 충진제가 포함된 안료 체적분 15 ∼ 45 중량% ; 그리고 소포제로서 노닐페놀 습윤제 0.1 ∼ 0.3 중량%가 함유되어 있고, 도료조성물의 PVC(pigment volume concentration)는 CPVC(Critical PVC)에서 설정된 것을 특징으로 하는 비오염성 수성 도료조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 아크릴 에멀젼과 디스퍼젼의 혼합비가 0.1 : 1 ∼ 1 : 1 부피비인 것을 특징으로 하는 비오염성 수성 도료조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 안료 체적분으로서 백색안료 10 ∼ 30 중량%, 탈크파우더 1 ∼ 10 중량%, 평균입자경 5 ∼ 10 ㎛의 칼슘카보네이트 1 ∼ 10 중량%와 플라스틱 피그먼트 5 ∼ 20 중량%가 함유되는 것을 특징으로 하는 비오염성 수성 도료조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 도료조성물에는 증점제로 벤토나이트 0.1 ∼ 3 중량%와 회합성 폴리우레탄 증점제 0.1 ∼ 3 중량%가 추가 함유되는 것을 특징으로 하는 비오염성 수성 도료조성물.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 도료조성물에는 방균제로서 이소티아졸린 0.4 ∼ 0.8 중량%가 추가 함유되는 것을 특징으로 하는 비오염성 수성 도료조성물.