KR100596202B1

KR100596202B1 - 의장성 수성도료 조성물

Info

Publication number: KR100596202B1
Application number: KR1019980064071A
Authority: KR
Inventors: 노승만; 김상훈
Original assignee: 주식회사 케이씨씨
Priority date: 1998-12-31
Filing date: 1998-12-31
Publication date: 2006-12-13
Also published as: KR20000047278A

Abstract

본 발명은 의장성 수성도료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건축용 의장성 내부 인테리어 수성도료의 조성물을 구성함에 있어서, 우레탄 디스퍼션 수지에 동공 형태의 구상 발포성 유기 필라를 적용함으로써, 피도물에 적용시 상온 건조 상태에서 스웨이드 질감을 나타내고 부드러운 감성 질감과 다채무늬 질감을 주며 보온·단열성, 결로 방지성, 방균성, 도료의 경량화, 생산량 증대의 특성을 줄 수 있도록 개선된 의장성 수성도료 조성물에 관한 것이다.

Description

의장성 수성도료 조성물

최근 들어 산업이 발전하고 경제성장이 빠르게 진행됨에 따라 건축물의 고급화 추세가 늘어나고 있으며, 특히 건축용 도료의 고급화 현상이 두드러지고 있다. 그 중 건축물 내부에 적용하는 기능성 수성 인테리어용 도료가 각광을 받고 있으나 도료의 가격이 비싼 관계로 주로 인테리어 소품에만 적용되고 있는 실정이다.

종래의 의장성 기능을 부여하는 인테리어용 도료의 주 조성물로는 고가의 스웨이드 안료에 탄성력이 우수한 우레탄 디스퍼션 수지를 적용한 도료 형태와 일반 착색안료에 우레탄 디스퍼션 수지를 적용한 형태 및 피혁 단백질인 콜라겐을 사용하는 형태가 주로 적용되고 있으나 우수한 감성 질감을 위해서는 스웨이드 안료를 적용하는 감성도료가 우세한 추세이다.

이러한 의장성 감성도료에 대한 예로, 일본 특허공개 평3-139582호에서는 부드러운 질감과 다채무늬 질감을 위하여 우레탄 디스퍼션 수지에 이산화 티탄을 코팅하여 제조한 비드를 적용한 의장성 수성도료의 기술이 개시되어 있으며, 미국 특허 제5,621,023호에서는 스웨이드 도료에 적용되는 색채입자를 적용한 도료의 제조기술이 발표되어 있다.

이러한 도료의 주성분은 부드러운 촉감을 나타내는 우레탄 디스퍼션 수지와 비드 형태의 스웨이드 안료이다. 여기서 사용되는 비드 형태의 스웨이드 안료는 안료를 구성하는 비드가 이소시아네이트 그룹과 알콜 그룹을 중합시켜 폴리우레탄을 합성한 형태와, 이소시아네이트 그룹과 중화제로 사용되는 아민 그룹이 중합된 형태인 폴리우레아를 함께 공중합한 형태의 수지를 이용한 것으로서, 이러한 수지에 이산화티탄 파우더를 분산시킨 후 스프레이 드라이어 공정을 적용하여 제조할 수 있는 구상 형태의 유기 수지가 코팅되어 있는 형태의 안료가 적용되고 있다.

스웨이드 안료를 적용하는 감성 도료는 제조원가 및 판매가격이 높고, 대체적으로 2액형 형태로서 작업성이 불편하며 용제계 도료에 주로 한정되어 있다. 이러한 현실로 비추어 볼 때, 고가인 스웨이드 안료를 대체하면서 분산성도 증진시킬 수 있는 1액형 수용성 감성 도료의 발명은 필수적이다. 스웨이드 안료는 탄성감이 우수하고 내용제성 및 내마모성이 우수하며 고급 감성 질감을 나타낼 수 있으나 내후성이 불량하고, 가격이 매우 고가이며, 우레탄 디스퍼션을 코팅하기 때문에 입도 조정이 난해하고, 분산성이 불량한 단점들을 갖고 있다. 또한, 도료에 적용시 입자 크기가 상대적으로 다른 안료에 비하여 크므로 붓도장 또는 롤러 도장시 비드의 입경과 입도 분포를 고려해야 하는 문제점도 안고 있다.

위와 같은 종래의 의장성 도료 조성에서 안료로 인하여 제기되고 있는 제반 문제점들을 해결하기 위하여 본 발명에서는 상대적으로 고가이며 다루기 쉽지 않은 비드 형태의 스웨이드 안료를 적용하지 않으면서도 이와 대등한 소프트 질감 및 감성 그리고 다채무늬 질감을 나타낼 수 있는 특성을 가진 성분으로 동공 형태의 발포성 유기 필라를 새로이 적용시킨 의장성 수성 도료조성물을 이미 특허출원한 바도 있다[대한민국특허출원 제 97-81953 호].

또한, 본 발명자들은 상기 결과에 만족하지 않고 지속적으로 연구한 결과, 안료로서 적용되는 유기 필라의 평균입경이 20 ㎛로 비교적 적은 것을 사용하면 역침강 현상을 방지할 수 있어 저장안정성 효과를 얻을 수 있으며, 동등량의 평균입경이 큰 유기 필라 사용에서와 대등한 정도의 열전도도를 나타내었으며, 또한 습윤/분산제로서도 폴리우레탄계 블록공중합체 및 안료와의 혼화성이 우수한 방균제를 채택하여 함유시킴으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 종래의 개선의 여지가 많았던 의장성 수성 인테리어용 도료로서, 기존의 고가인 의장성 감성 도료들을 새로운 성분인 작은 입경을 가지는 동공 형태의 유기 필라로 대체하여 사용함으로써, 저가이면서도 감성 질감, 내용제성, 내약품성, 내수성 등의 물성이 우수한 도막을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 보온·단열성 및 결로 방지특성, 방균성, 도료의 경량화 등에 우수한 특성을 갖고 있으며 작업성도 개선된 내부 인테리어용 의장성 수성도료 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 수용성 우레탄 디스퍼션 수지를 주성분으로 하고 증류수, 습윤/분산제, 용제, 안료, 소포제 및 증점제를 함유하는 수성도료 조성물에 있어서,

상기 습윤/분산제로는 폴리우레탄계 블록공중합체 2 ∼ 5 중량%, 상기 안료로는 무기안료 이외에도 평균입경 20 ㎛의 동공형태의 구상 발포성 유기 필라 10 ∼ 40 중량%, 그리고 상기한 조성성분 이외에 이소티아졸론계 및 3-요오드-2-프로피닐 부틸 카르보네이트(IPBC) 중에서 선택된 방균제 0.3 ∼ 3.0 중량%가 함유되어 있는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 종래에 스웨이드 안료를 적용하는 감성 도료의 경우 제조 및 판매 가격이 높고, 대체적으로 2액형 형태로서 작업성이 불편한 점을 개선하기 위하여 고가인 스웨이드 안료를 보다 저렴한 동공 형태의 구상 발포성 유기 필라로 대체하면서 분산성도 증진시킬 수 있는 1액형의 상온 경화형 수용성 감성 도료를 제조한 것이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 도료 형태는 현재의 감성 도료에 비하여 상대적으로 제조 비용을 많이 낮출 수 있으며, 작업자의 작업성을 간소화 할 수 있고, 수용성이므로 용제형 도료에 비하여 인체에도 덜 해로운 도료의 제조가 가능하다. 또한 보온·단열 특성을 부여할 수 있어 난방 및 냉방비용을 일반 수성 내부용 도료에 비하여 상대적으로 절약할 수 있을 뿐 아니라 결로 방지 효과도 부여하는 잇점이 있으며 근래 들어 문제가 되고 있는 각종 건축물에 대한 노화 및 병원균 오염, 곰팡이 번식 등에 항균력을 갖춘 방균제를 적용하여 안전성과 작업성 그리고 우수한 방균특성을 부여함으로써 인체에 유독한 성분들로부터의 공격을 방해할 수 있는 장점이 있다. 방균화의 특성으로는 반응성이 낮은 안정화 시스템, 작업의 안전성, 작업의 편의성, 분산의 효율성, 경제성, 방균특성의 지속성 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명은 부드러운 시촉감 및 감성 질감에 대한 평가 방법으로 계량화된 평가 방법을 도입하여 실험에 적용하였다. 마찰계수 측정과 수평슬립성의 디지털 결과 등은 기존의 감성 도료에 적용하였던 촉감 평가 방법 이외에 새로운 방법을 도입한 것으로 평가된다.

본 발명에서 주성분으로 사용되는 우레탄 디스퍼션 수지는 그 화학적 구조가 30 ∼ 70 %의 고형분을 갖는 폴리이소시아네이트에 지방족 폴리에스테르 폴리올이 결합된 폴리우레탄 수지가 바람직하게 사용될 수 있으며, 10 ∼ 25 % 메틸 피롤리딘이 포함되어 있는 것으로서, 부드러운 탄성과 상대적으로 높은 인장력을 나타내며 우수한 물성을 준다. 이러한 우레탄 디스퍼션 수지는 전체 도료 조성에 대하여 30 ∼ 60 중량%로 사용하여 부착력 증진과 도료의 전반적인 물성을 좌우하게 되며, 그 사용량이 상기 범위보다 적으면 도막 형성 능력이 떨어지고 부착성, 내후성 등의 각종 물성이 불량해지며, 상기 범위를 초과시 도막의 부드러운 감성 및 슬립성이 불량하고 도막이 태키(Tacky)한 문제점을 갖는다.

본 발명에서는 습윤/분산제로서 통상의 성분을 사용할 수 있으며, 예컨대 폴리우레탄계 블록 공중합체가 바람직하게 사용될 수 있다. 동공 형태의 유기 필라는 비중이 낮은 특성이 있어 (0.03 g/㎤) 완벽한 분산시스템을 이루지 않고서는 분산성 및 저장안정성을 안정하게 이룰 수 없다. 그러므로 습윤/분산제의 적절한 선택은 필수적이다. 이러한 습윤/분산제는 전체도료 조성에 대하여 2 ∼ 5 중량%로 사용하여 함께 첨가되는 무기 안료 및 동공 형태의 구상 유기 필라에 대한 분산성 및 도료의 저장안정성 향상을 촉진할 수 있으며, 2 중량% 미만에서는 안료의 분산성이 감소하여 도막에 응집체가 형성되는 현상을 보이며, 5 중량%보다 과량에서는 도막의 내수성 및 소포력에 문제점을 나타낼 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용제는 동공 형태를 갖는 구상 유기 필라의 용해 파라미터 범위 내에 속하는 용제를 사용하며, 일반적인 용제 형태와 유사한 통상의 것이 전체 도료 조성에 대하여 5 ∼ 20 중량%로 사용될 수 있는 바, 예컨대 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 용제는 그 사용량이 5 중량% 미만에서는 도막에서의 안료 융착 및 도료 자체에 문제점이 있으며, 20 중량%보다 과량에서는 도막의 건조 속도가 다소 느리고 비효율적인 도막이 형성되고, VOC 방출 규제에 저촉되는 문제가 있다.

본 발명에서 안료 성분으로 사용되는 무기 안료는 역시 통상의 것이 사용될 수 있으며, 예컨대 이산화티탄이 바람직하게 사용될 수 있으며, 도막의 은폐 및 광택도 등에 영향을 준다. 이러한 무기 안료는 전체 도료 조성에 10∼40 중량%로 사용될 수 있는 바, 10 중량% 미만에서는 은폐력 및 광택력에 문제를 나타내며, 40 중량%를 초과하면 초킹 및 오염성의 문제가 생긴다.

또한 본 발명에서 특징적으로 사용되는 감성 안료는 동공 형태이며, 구상인 발포성 유기 필라로서, 예컨대 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC), 폴리비닐플루오라이드(PVF), 폴리비닐 n-부틸레이트(PVNB) 등이 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC) 형태를 사용할 수 있다. 이러한 유기 필라는 그 물성에 따라 부드러운 감성 질감을 얻을 수 있도록 전체 도료 조성에 10∼40 중량%로 사용될 수 있는데, 그 사용량이 10 중량% 미만에서는 부드러운 감성 질감을 나타낼 수 없었으며 다채무늬 질감도 불량하였고, 40 중량% 초과에서는 초킹의 문제와 내수성 그리고 도막 자체의 형성이 불가능하였다.

유기 필라는 탄성력이 강한 도료에 적용되며 CO₂ 및 대기 중의 다른 산성 기체에 대한 우수한 방어 능력을 갖고 있으며 구상 발포체이므로 은폐를 강화시키고 수지의 양을 상대적으로 적게 적용할 수 있는 특징이 있다. 구상 내부에 충진되어 있는 가스의 누출이 이루어지지 않고 구상 형태가 계속적으로 유지되므로 우수한 물성을 영구적으로 유지할 수 있다. 이러한 형태의 유기 필라는 도료의 감성을 높여주는 것으로 알려져 있으며 비중이 낮아 (0.03 g/㎤) 도료의 경량화에도 큰 영향을 미칠 수 있다. 일반 수성도료에 비하여 1/3 정도 경량화가 가능하다.

또한, 유기 필라는 상대적으로 다른 안료들에 비하여 표면적이 크므로 상대적으로 더 많은 부피의 도료를 얻을 수 있어 도료의 생산성에도 기여하게 된다. 이로써 1/3 정도 더 많은 도료가 제조되는 것으로 확인되었다.

유기 필라의 입자 크기는 평균 20 ㎛로 우수한 감성 및 도막 물성의 효과를 유지할 수 있으며, 일반 무기 필라에 비하여 상대적으로 우수한 감성 질감과 함께 무기 필라가 보유한 특성인 보온·단열성의 효과를 동시에 얻을 수 있다. 보온·단열성의 척도인 열전도도 데이타는 국가표준 측정기관인 한국표준과학연구원 온도표준실의 측정장비 및 평판법을 적용하여 측정하였으며, 그 결과는 신뢰할 만한 결과였다. 최대 120 ㎛의 도료박막의 경우 열전도도가 0.082 W/m·K으로서, 두꺼운 보온·단열재에서만 확인할 수 있는 정도의 우수한 단열효과를 보인다. 이러한 특징은 유기 필라가 내부에 동공을 갖고 있고 이러한 동공에 이소부탄과 같은 가스가 충진되어 있어 보온·단열성을 유지시켜 주는 것이며, 그 원리는 보온·단열재로 많이 사용되고 있는 스티로폼의 원리와 같다. 또한, 유기필라에 의한 보온·단열성에 의하여 부가적으로 결로 방지에 대한 효과를 얻을 수 있다. 펄프를 포함하는 기존의 결로방지용 도료처럼 흡습 및 발산 효과를 얻지는 못하지만 일반 도료에 비하여 열전도율이 매우 낮으므로 외부와 내부 온도차를 적절히 제어하여 결로 생성 정도를 현저히 낮출 수 있다. 결로 방지 테스트 방법은 0.5 ㎜ 두께의 동판 위에 도료를 300 ㎛ 두께로 도장한 다음 완전 건조시켰다. 이 동판을 고깔 모양으로 만든 다음 완전히 틈을 제거하고 그 내부에 물과 얼음을 채워 2 ∼ 4 ℃ 정도의 온도를 유지하였다. 25 ℃ × 90 % 습도 조건의 항온항습기에 넣고 최초의 결로생성시간 및 결로량을 측정하였다.

본 발명에서 특징적으로 적용되는 방균제로는 이소티아졸론 및 3-요오드-2-프로피닐 부틸 카르보네이트(IPBC) 형태를 혼합한 형태가 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 방균제는 전체 도료 조성에 대하여 0.3 ∼ 3 중량%가 사용될 수 있으며, 그 사용량이 0.3 중량% 미만에서는 그 항균력이 다소 미흡하고 장기 저장 결과 항균력의 급속한 감소가 확인되었으며, 그 사용량이 3 중량%을 초과할 경우에는 황변현상을 야기하였다. 방균제의 선정 기준은 작업의 안전성, 편의성, 분산의 효율성, 경제성, 방균 효과의 지속성 등으로 하였으며, 항균력이 우수한 방균제를 선정하였다. 이러한 방균제는 수계 시스템에 적절히 분산될 수 있도록 유화제 및 계면활성제 등에 분산시킨 후 사용하였으며, 주된 성분으로는 이소티아졸론계 및 3-요오드-2-프로피닐 부틸 카르보네이트(IPBC)가 혼합된 시스템을 적용하였다. 이러한 시스템에서 피부독성을 최소화하면서 곰팡이 및 병원균류 등에 우수한 저항성을 갖는 것으로 확인되었다.

그 외에도 본 발명에서 사용되는 증점제로는 우레탄형 또는 셀룰로오스형이 사용될 수 있고, 방부제로는 아크릴아세탈, 헤테로시클릭 설퍼니트로겐 등이 사용될 수 있고, 글리콜 성분의 동결 방지제, 지방산 금속염과 같은 소포제 등이 사용될 수 있다.

본 발명에서 제조한 도료 조성물에 대한 물성은 다음과 같은 방법으로 확인하였다.

부드러운 도막감과 시촉감 등의 계량화 평가 방법으로 마찰계수 및 수평슬립성 그리고 에릭션 테스트에 대한 실험을 진행하였다. 마찰계수 측정 방법은 정지마찰계수를 측정한 것으로 플레이트 위에 도막을 이루고 있는 유리시편을 올려 놓고 플레이트의 경사각도를 서서히 변화시키면서 유리시편 위에 놓여져 있는 일정한 무게의 추가 미끄러져 내려가는 각도의 tanθ를 측정하는 방법이다. 이러한 방법은 도막 표면의 저항력을 측정하는 것과 유사하며 도막 표면의 마찰력이 커짐에 따라 도막의 부드러움이 감소하는 것으로 볼 수 있다. 스웨이드 안료 적용 도료 및 동공 형태의 구상 발포성 유기 필라 적용 도료의 마찰계수가 상대적으로 다른 것들에 비하여 낮게 측정되었으며 이러한 성분들이 도막의 부드러움에 영향을 주는 것으로 판단된다.

수평슬립성 테스트 방법은 마찰계수 측정 방법과는 조금 다른 측정법으로서, 수평 플레이트 위에 도막이 형성되어 있는 유리시편을 올려놓고 일정한 무게의 추를 서서히 잡아 당겨 추의 밑부분과 도막의 접촉면에 대한 저항력을 디지털 회로를 통하여 측정하는 방법이다. 주로 도막의 표면 레벨링 및 도막의 슬립성, 도막의 탄성 등을 평가하는 측정 방법으로 알려져 있다. 이 실험 결과, 동공 형태의 구상 발포성 유기 필라에서 상대적으로 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

에릭션 테스트 방법은 틴플레이트 위에 도막을 형성시켜 놓고 일정한 힘으로 틴플레이트를 밀어내면서 틴플레이트 위에 형성되어져 있는 도막의 깨지는 정도를 측정하는 방법이다. 이러한 방법은 수지의 영향을 크게 받는 것으로 확인되었으며 안료 성분의 조성에도 어느 정도 영향을 받는 것으로 판단된다. 우레탄 디스퍼션 수지와 동공 형태의 구상 발포성 유기 필라 적용 도료에서 양호한 물성을 확인하였다.

이와 같은 본 발명을 실시예에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 실시예가 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

아래 예시한 실시예에서 사용된 성분은 구체적으로 예시된 경우를 제외하고는 각각 다음과 같은 성분을 사용하여 실시한 것이다.

·습윤/분산제 : 폴리우레탄계 블록공중합체(Tafigel, Disperbyk-184, BYK)

·pH 조절제 : 암모니아수

·증점제 : 우레탄 변성 폴리에테르계 증점제(PUR-60, Munzing)

·방부제 : 아크릴 아세탈, 헤테로사이클릭 설퍼니트로겐(Metatin GT, Acima)

·방균제 : 이소티아졸론, 3-요오드-2-프로피닐 부틸 카르보네이트(IPBC)(Skane M-8, Rohm & Haas ; Troysan P-100, Troy)

·동결방지제 : 프로필렌 글리콜

·소포제 : 고분자형 소포제(BYK-011, BYK)

·무기 안료 : 이산화티탄

·유기 필라 : PVDC 형태의 동공 형태의 구상 유기 필라 (20 ㎛, 50 ㎛)

·플라스틱 피그먼트 : 스티렌/아크릴 에멀젼(H-9181, 고려화학)

·무기 필라 : 마이크로쉘(금봉세라믹사)

실시예 1 :

실시예 1-1 : 동공 형태의 구상 발포성 유기 필라를 적용한 도료의 조성

증류수 15 g

폴리우레탄계 블록공중합체의 습윤/분산제 1.0 g

우레탄 변성 폴리에테르계 증점제 0.5 g

셀룰로오스 증점제 0.1 g

암모니아수 0.1 g

고분자 소포제 0.4 g

방균제 1.0 g

방부제 0.2 g

동결 방지제 2 g

용제 4 g

이산화 티탄 15 g

플라스틱 피그먼트 10 g

동공 형태의 구상 발포성 유기 필라(PVDC) 15 g

우레탄 디스퍼션 수지 40 g

우레탄 디스퍼션 수지(지방족 폴리에스터 폴리올과 이소시아네이트와의 공중합체)를 적용하여 실험을 실시한 결과, 풍부한 탄성과 부드러운 시촉감 등을 얻을 수 있었으며 내수성, 내용제성, 내마모성 등에서도 우수한 물성을 확인할 수 있었다. 동공 형태의 구상 발포성 유기 필라(PVDC 형)를 15 g 정도 적용시, 부드러운 도막감 및 탄성감을 부여하였으며 안정된 도료 물성을 유지하였다.

동공 형태의 유기 필라 내부 동공에는 이소부탄 가스가 충진되어 있어 열전도도가 상대적으로 낮은 특성을 주었다. 평판법 실험을 통하여 0.08 W/m·K 수준의 열전도도를 확인하였으며, 상대적으로 입자 크기가 작은 20 ㎛의 등급에서 보다 우수한 효율을 얻을 수 있었다. 또한, 결로 방지 효과 테스트를 통하여 일반 수성도료에 비하여 최초 결로 생성 시간의 큰 차이는 없었으나 일정시간 후의 결로량 측정 결과 결로 발생량이 적은 것으로 확인되었다. 유기 필라에 의해 부여된 우수한 보온·단열성은 수분 응축의 발생원인이 되는 내부·외부 온도차를 적게 하여 도막 표면의 온도가 이슬점 온도에 도달하는 것을 지연시켜 주는 효과를 부여하게 되므로 결로 방지 효과를 얻을 수 있었다. 유기 필라의 첨가량에 따라서 감성 질감 및 열전도도, 도료의 경량화 정도가 달랐으며 최적량을 선택하여 실험을 실시하였다. 방균성능의 경우, 수계 시스템에 적절히 분산될 수 있도록 유화제 및 계면활성제 등에 분산시킨 후 사용하였으며, 주된 성분으로는 이소티아졸린 및 3-요오드-2-프로피닐 부틸 카르보네이트(IPBC) 혼합된 시스템을 사용하였다. 이러한 시스템에서 피부독성을 최소화하면서 곰팡이 및 병원균류 등에 우수한 저항성을 갖는 것으로 확인되었다.

실시예 1-2 : 동공 형태의 구상 발포성 유기 필라를 적용한 도료의 조성

증류수 30 g

폴리우레탄계 블록공중합체의 습윤/분산제 0.5 g

우레탄 변성 폴리에테르계 증점제 0.5 g

금속 염-지방산 소포제 0.2 g

방부제 0.2 g

동결 방지제 2 g

용제(에틸렌 글리콜) 3 g

동공 형태의 구상 발포성 유기 필라(PVDC) 15 g

이산화티탄 20 g

우레탄 디스퍼션 수지 35 g

동공 형태의 구상 발포성 유기 필라는 내부에 가스를 포함하고 있으며 어느 정도의 물리적 힘으로는 구상 형태의 모양을 변형시킬 수 없는 것으로 알려져 있다. PVDC 구상 발포성 유기물은 합성 피혁을 제조하는데 사용되며 기능성 그룹을 증강시키게 되면 이보다 더욱 부드러운 소재의 원료로 적용시킬 수 있다. 평균 20 ㎛ 정도의 구상 입자는 도막의 표면에 위치하게 되면서 상대적으로 부드러운 감성 질감을 갖는 도막을 형성시키게 된다.

도막의 물리적 특성은 스웨이드 안료와 거의 대등한 것으로 확인되었다. 비중이 낮은 안료에서 주로 관찰되는 역침강 현상(Reverse Syneresis)은 해결하기 어려운 문제점으로 알려져 있다.

본 발명에서는 이러한 비중(0.03 g/㎤)이 낮은 안료의 부유현상을 해결하였다. 장기 저장에도 뭉침현상이 없으며 윗 부분으로 부유하는 현상이 없는 것으로 관찰되었다. 최적 분산제 및 증점제 시스템을 적용하여 이러한 현상을 방지할 수 있었다.

유기 필라의 비중이 낮아 제조되는 도료의 부피가 상대적으로 크게 증가하게 되어 생산량 증대의 효과를 기대할 수 있으며, 동일 부피에서의 도료 무게를 크게 줄일 수 있는 특징이 있다.

상기 실시예 1-1 및 1-2의 경우에 대하여 물성을 비교한 결과는 다음 표 1과 같다.

실시예 2

의장성 수성도료의 물성 및 도막감에 큰 영향을 미치는 감성안료의 입자 크기에 대한 실험을 실시하였다. 유기 필라의 평균 입자 크기는 도료의 감성 질감을 좌우하는 중요한 지표이며, 입자 크기가 상대적으로 크게 되면 작은 것에 비하여 감성 질감이 감소하고 내오염성이 떨어지는 것으로 확인되었다. 평균 50 ㎛과 20 ㎛의 동공 형태 유기 필라(PVDC)에 대한 비교 실험을 실시하였다.

실시예 2-1 : 평균 50 ㎛ 유기 필라를 적용한 도료의 조성은 다음과 같다.

증류수 20 g

습윤/분산제 1.0 g

암모니아수 0.1 g

셀룰로오스 증점제 0.1 g

우레탄 변성 폴리에테르계 증점제 0.5 g

소포제 0.4 g

방부제 0.2 g

방균제 0.75 g

동결 방지제 2.0 g

용제 4.0 g

이산화 티탄 15 g

플라스틱 피그먼트 10 g

50㎛ 동공 형태의 발포성 유기 필라 10 g

우레탄 디스퍼션 수지 50 g

우레탄 디스퍼션 수지를 적용시, 분산성 및 도료 제조에 큰 문제점은 없었다. 2000 RPM/60 Min 정도의 물리적 힘으로 분산이 가능하였으며 양호한 감성 질감을 주었으나 상대적으로 큰 입자로 인하여 양호한 입도를 얻지 못하였다. 열전도도 역시 양호하였고, 방균 성능도 유지되었으나 유기 필라의 입자 크기가 크게 되면 내부 동공 크기가 증가하므로 도료 표면 위로 부유하는 현상을 쉽게 관찰하였으며 이로 인하여 역침강(Reverse Syneresis)이 발생하여 도료 저장성에 좋지 않은 영향을 나타내었다.

실시예 2-2 : 평균 20 ㎛ 유기 필라를 적용한 도료의 조성은 다음과 같다.

증류수 20 g

습윤/분산제 1.0 g

암모니아수 0.1 g

셀룰로오스 증점제 0.1 g

우레탄 변성 폴리에테르계 증점제 0.5 g

소포제 0.4 g

방부제 0.2 g

방균제 0.75 g

동결 방지제 2.0 g

용제 4.0 g

이산화 티탄 15 g

플라스틱 피그먼트 10 g

20 ㎛ 동공 형태의 발포성 유기 필라 10 g

우레탄 디스퍼션 수지 50 g

우레탄 디스퍼션 수지 및 평균 20 ㎛의 유기 필라를 적용한 도료에서 상대적으로 50 ㎛의 필라를 적용한 도료에 비하여 부드러운 도막감 및 시촉감 등을 확인하였으며 도막의 탄성 및 내스크래치성, 일반적 도막물성 등이 대부분 증대되었다. 평균 20 ㎛의 입자는 50 ㎛에 비하여 내부에 동공크기가 작으므로 도료 윗부분으로 부유하는 현상을 방지할 수 있으며, 이로 인하여 유기 필라의 역침강을 제어할 수 있었고 도료의 저장성도 안정하였다. 열전도도 및 방균성능 역시 50 ㎛ 유기 필라와 대등하였다.

상기 실시예 2-1 및 실시예 2-2에서 제조된 도료에 대하여 각각 물성을 비교한 결과를 다음 표 2에 나타내었다.

상기 표 2는 의장성 수성도료에 있어 주요한 물성들을 나타낸 것으로 유기 필라의 입자 크기별 주요 물성들에 대한 결과를 나타낸 것이다. 의장성 수성도료에 사용할 수 있는 부드러운 질감 및 슬립성 등의 물성은 아크릴 에멀션이나 비닐 에멀션에 비하여 상대적으로 우레탄 디스퍼션 수지가 우수한 것으로 확인되었다. 이러한 물성들에 의하여 우레탄 디스퍼션 수지를 (지방족 형태) 선택하였다. 50 ㎛ 유기 필라의 경우, 도막 표면에서의 감성질감이 20 ㎛에 비하여 상대적으로 다소 감소하였으며, 마찰계수 및 수평슬립성 측정 방법에서도 다소 감소된 결과를 주었다. 위의 결과는 상대적인 도막의 마찰계수 및 슬립성을 측정한 것으로 현재 ASTM 방법에 등재되어 있지는 않는 것으로 판단된다. 수평슬립성 측정기기는 BYK Gardner사의 측정 기기를 사용하였으며, 마찰계수 측정 기기는 자체 제작하였다. 저장안정성 측면에서 50 ㎛의 유기 필라는 20 ㎛의 유기 필라에 비하여 상대적으로 내부 동공이 크므로 그만큼 많은 가스를 함유하고 있어 대기중에 부유하는 특성이 큰 것으로 확인되었다(역침강). 50 ㎛의 유기 필라는 적절한 분산제와 증점제를 사용하지 않으면 대부분의 유기 필라가 도료 표면으로 상승하여 도료의 저장안정성에 영향을 주었다. 그러나 20 ㎛의 유기 필라는 내부 동공이 상대적으로 작으므로 일반적인 첨가제로서도 그 영향을 방해할 수 있으며 보다 우수한 감성질감을 보여주었다. 두 등급 모두 양호한 열전도 효율을 나타내었으며 방균성능도 대등하였다.

실시예 3

부드러운 도막감과 시촉감을 나타내는 주요한 물성 성분인 안료에 대한 실험을 진행하였다. 동공 형태의 발포성 무기 필라 및 유기 필라를 적용한 각각의 도료에 대한 주요 조성은 다음과 같다. 우레탄 디스퍼션 수지를 기준 수지로 적용하여 실험을 실시하였다.

실시예 3-1 : 동공 형태의 구상 무기 필라를 적용한 도료의 조성은 다음과 같다

증류수 30 g

습윤/분산제 1.0 g

우레탄 변성 폴리에테르계 증점제 0.5 g

셀룰로오스 증점제 0.1 g

암모니아수 0.1 g

고분자 소포제 0.4 g

방부제 0.2 g

방균제 1.25 g

동결 방지제 2 g

용제 4 g

이산화티탄 15 g

플라스틱 피그먼트 10 g

동공 구조의 무기 필라 10 g

우레탄 디스퍼션 수지 50 g

미소 동공을 갖고 있으며 그 내부에 질소가스가 충진되어 있는 무기 필라(실리카)를 적용하여 의장성 수성도료에 사용할 수 있는지에 대한 실험을 진행하였다. 이러한 무기 필라는 저밀도 복합소재의 제조에 주로 사용되는 초경량 골재 충진재로서, 이를 적용하는 소재의 경량화(유효 비중 0.28 g/㎤) 및 단열화(내부의 질소가스에 의한 열전도율 감소 효과) 등의 목적으로 사용되고 있다. 이러한 무기 필라를 적용하여 실험을 실시한 결과, 도막의 감성질감 및 다채무늬 질감 등이 상당히 불량한 것으로 확인되었으며, 의장성 수성도료의 조성으로 적용이 불가능할 것으로 판단된다.

열전도도의 경우, 단열화가 가능한 정도의 수치를 얻을 수 있었으나 유기 필라의 열전도도와는 큰 차이를 나타내었다. 무기 필라의 경우, 0.09 ∼ 0.12 W/m·K 정도의 열전도도를 실험적으로 확인하였다.

방균성의 경우, 상대적으로 과량의 방균제를 첨가하여야만 어느 정도의 항균력을 유지할 수 있었으며 장기 저장 후 그 항균력이 감소하는 것으로 확인되었다.

저장안정성의 경우, 무기 필라의 침강현상이 두드러졌으며 응집현상이 빈번하게 발생하였다. 특히 열저장(50 ℃, 7일 열저장) 결과 매우 불량한 결과를 얻었다. 유기 필라에 비하여 다소 무거운 비중(0.28 g/㎤)으로 인하여 경량화 정도는 크지 않았다.

실시예 3-2 : 동공 형태의 구상 유기 필라를 적용한 도료의 조성은 다음과 같다

증류수 20 g

습윤/분산제 1.0 g

우레탄 변성 폴리에테르계 증점제 0.5 g

셀룰로오스 증점제 0.1 g

암모니아수 0.1 g

고분자 소포제 0.4 g

방부제 0.2 g

방균제 0.75 g

동결 방지제 2 g

용제 4 g

이산화티탄 15 g

플라스틱 피그먼트 10 g

동공 구조의 유기 필라 10 g

우레탄 디스퍼션 수지 50 g

동공 형태의 유기 필라는 무기 필라에 비하여 상대적으로 부드러운 표면 질감을 갖추고 있어 도료에 적용시 적절한 감성 질감을 나타낼 수 있었다. 상대적으로 작은 20 ㎛의 크기를 사용하여 도막 표면에 위치시킴으로서 고가의 스웨이드 안료를 대체할 수 있는 특성을 확인하였다. 유기 필라를 적용시, 무기 필라 보다 우수한 보온·단열 특성을 확인하였으며, 방균제에 대한 영향도 크지 않았다.

커다란 동공부피를 갖고 있는 유기 필라를 도료에 적용시, 도료의 무게를 크게 감소시킬 수 있는 장점이 있으며 일반도료와 비교시 일정 투입된 원료의 양에 비하여 생산되는 도료의 부피량이 상대적으로 큰 특징을 확인하였다. 대부분의 비중이 낮은 유·무기 필라들은 저장안정성에 문제를 나타내고 있다. 이러한 현상은 일반도료와는 다른 현상으로 필라 성분들이 도료 용기의 위쪽으로 뜨는 현상을 의미한다. 역침강 현상(Reverse Syneresis)을 해결하기는 쉽지 않으나 유기 필라의 표면 성분과 그에 상용성이 우수한 분산제 및 증점제를 적용하게 되면 그 문제를 해결할 수 있다. 본 실험에서도 이러한 접근을 통하여 비중이 매우 낮은 유기 필라의 역침강 효과를 방지할 수 있었다.

상기 실시예 3-1 및 3-2에서 제조된 도료에 대하여 각각 물성을 비교한 결과를 다음 표 3에 나타내었다.

상기 표 3은 의장성 수성도료에 있어 주요한 물성들을 나타낸 것으로 무기 필라 및 유기 필라의 주요 물성들에 대한 결과를 나타낸 것이다. 의장성 수성도료에 적합한 수지로 우레탄 디스퍼션을 선택하였으므로 우레탄 디스퍼션 수지를 사용하여 상기 표에 나타낸 여러 성분들에 대한 실험을 진행하였다. 동공의 무기 필라는 입자 표면이 거칠고 단단하여 도료에 적용시 그러한 특성이 그대로 전이되는 것으로 보이며 2000 RPM 정도의 Shear에서도 입자가 깨지는 특성이 있어 감성질감의 안료로서는 부적격한 것으로 판단된다. 그러나 보온·단열효과는 어느 정도 있는 것으로 확인되었다. 위의 표에서 무기 필러의 열전도도가 0.09 W/m·K 정도의 특성을 보이고 있으므로 얇은 박막으로 제조 시 보온·단열 특성이 있을 것으로 판단된다. 무기 필라는 적절한 분산성이 유지되지 못하고 서로 엉겨붙는 불량한 저장안정성 결과를 주었다.

유기 필라의 경우 무기 필라에 비하여 상대적으로 표면이 부드럽고 일정하며 PVDC의 고분자로 이루어져 있어 탄성감이 있다. 이러한 특성들로 인하여 도료에 적용시 스웨이드 안료에 필적하는 부드러운 촉감을 줄 수 있다. 또한 동공 내부에 충진되어 있는 가스의 영향으로 인하여 보온·단열 효과 뛰어남을 실험을 통하여 알 수 있었다. 유기 필라로 이루어진 도료의 열전도도는 0.08 W/m·K 정도로서 무기 필라에 비하여 더 낮으며 도막을 만져보아도 그러한 특성을 잘 파악할 수 있다. SEM 사진을 통하여 입자들의 분산성과 도막표면 위치성을 확인하였으며 입자들이 깨지지 않고 영구적으로 위치해 있음도 확인하였다. 유기 필라의 경우, 분산성이 지속적으로 유지되어 저장안정성에서 양호한 결과를 얻었다. 방균특성 역시 우수한 것으로 확인되었다.

실시예 4

방균 성능을 나타내는 성분들에 대한 실험을 진행하였다. 수용성 내부용 도료로서, 인체에 유해함이 적고 피부독성 문제를 최소화하면서 건축물 내부에 존재하고 있는 곰팡이 및 병원균 등의 번식을 막고 항균력을 증강시키기 위한 실험을 진행하였다. 작업의 안전성 및 편의성, 분산의 효율성, 경제성, 방균효과의 지속성 등을 특징으로 1차 실험을 통하여 적용이 가능한 방균제를 선정하였다. 6개월 간의 장기 물성실험(QUV, WOM)을 통하여 항균력이 지속적으로 유지되는 방균제를 선정하였다.

실시예 4-1 : 옥틸 이소티아졸론 구조의 방균제를 적용한 도료의 조성은 다음과 같다

증류수 20 g

습윤/분산제 1.0 g

우레탄 변성 폴리에테르계 증점제 0.5 g

셀룰로오스 증점제 0.1 g

암모니아수 0.1 g

고분자 소포제 0.4 g

방부제 0.2 g

방균제 0.75 g

동결 방지제 2 g

용제 4 g

이산화티탄 15 g

플라스틱 피그먼트 10 g

동공 구조의 유기 필라 10 g

우레탄 디스퍼션 수지 50 g

옥틸 이소티아졸론 구조를 갖는 방균제는 우수한 항균력과 물성을 나타내었으며, 다른 첨가물과의 반응성이 적어 선정되었다. 곰팡이 및 병원균류에 대한 항균력이 우수하였으며 장기 물성실험에서도 우수한 결과를 주었다. 그러나 인체에 유해한 피부독성이 강하였으며, 소지에 대한 부식현상이 일반적으로 관찰되었다. 수계시스템에 적용하고자 유화제를 사용하여 분산후 사용하였다. 미국 롬앤드하스사의 SKANE M-8의 경우, 우수한 항균력을 지속적으로 유지하였으나 피부독성 문제가 제기되었다.

실시예 4-2 : 카벤다짐 구조의 방균제를 적용한 도료의 조성은 다음과 같다

증류수 40 g

습윤/분산제 1.0 g

우레탄 변성 폴리에테르계 증점제 0.5 g

셀룰로오스 증점제 0.1 g

암모니아수 0.1 g

고분자 소포제 0.4 g

방부제 0.2 g

방균제 0.75 g

동결 방지제 2 g

용제 4 g

이산화티탄 15 g

플라스틱 피그먼트 10 g

동공 구조의 유기 필라 10 g

우레탄 디스퍼션 수지 50 g

카벤다짐 구조를 갖는 방균제는 다른 첨가물과의 반응성이 적어 선정되었다. 그러나 곰팡이 및 병원균류에 대한 항균력이 다소 불량한 것으로 관찰되었다. 특히 세균 및 효모에 대한 방균효과가 떨어지는 것으로 확인되었다. 인체에 유해한 피부독성 문제는 관찰되지 않았으나 소지에 대한 부식현상이 일반적으로 관찰되었다. 영국 제네카사의 Densil CD의 경우, 인체 유해성은 적으나 항균력에 대한 효과는 낮았다. 또한 장기 물성실험 결과, 항균력이 미진한 것으로 확인되었다.

실시예 4-3 : 3-요오드-2-프로피닐 부틸 카르보네이트(IPBC) 구조의 방균제를 적용한 도료의 조성은 다음과 같다

증류수 20 g

습윤/분산제 1.0 g

우레탄 변성 폴리에테르계 증점제 0.5 g

셀룰로오스 증점제 0.1 g

암모니아수 0.1 g

고분자 소포제 0.4 g

방부제 0.2 g

방균제 0.75 g

동결 방지제 2 g

용제 4 g

이산화티탄 15 g

플라스틱 피그먼트 10 g

동공 구조의 유기 필라 10 g

우레탄 디스퍼션 수지 50 g

3-요도드-2-프로피닐 부틸 카르보네이트(IPBC) 구조를 갖는 방균제는 다른 첨가물과의 반응성이 없으며 곰팡이 및 병원균류에 대한 항균력이 우수하였다. 계면활성제에 분산시킨 후 적용하였으며 인체에 유해한 피부독성 문제는 크게 대두되지 않았으나 소지에 대한 부식현상 및 황변현상이 일반적으로 관찰되었다. 장기 물성실험 결과, 항균력이 우수한 것으로 확인되었다.

상기 실시예 4-1, 4-2 및 4-3에서 제조된 도료에 대하여 각각 물성을 비교한 결과를 다음 표 4에 나타내었다.

상기 표 4는 의장성 수성도료에 있어 주요한 물성들을 나타낸 것으로 방균제의 주요 물성들에 대한 결과를 나타낸 것이다.

의장성 수성도료에 적합한 수지로 우레탄 디스퍼션을 선택하였으므로 우레탄 디스퍼션 수지를 사용하여 위의 표에 나타낸 여러 성분들에 대한 실험을 진행하였다.

방균제를 선정하기 위하여 안전성 및 편의성, 분산성, 경제성, 지속성 등을 그 목표로 하였으며 방균력 실험 및 에이징 실험을 통하여 다른 형태의 방균제 보다 우수한 특성을 지닌 이소티아졸린, 카벤다짐, IPBC 등의 방균제를 선정하였다.

내후성 측면에서 이소티아졸린과 IPBC의 효과가 우수하였으며 카벤다짐은 피부독성의 문제는 없으나 방균력의 지속성이 다소 떨어지는 것으로 확인되었다. 그러므로 방균력과 피부독성 문제를 동시에 해결하기 위하여 이소티아졸린과 IPBC를 혼합한 시스템을 적용하였으며 그 효과는 우수하였다.

실시예 5

비중이 낮은 유기 필라의 분산성 및 저장안정성에 대한 실험을 진행하였다. 수용성 내부용 도료로서, 도료의 분산이 적절하게 이루어져야 하며, 도료의 판매시 도료의 저장 외관이 양호해야 한다. 그러나 현재 시판중인 대부분의 도료에서는 역침강 현상 및 안료 침강 현상이 주된 문제점들로 대두되고 있다. 특히 비중이 매우 높은 안료들의 경우 도료 용기의 밑바닥으로 가라앉는 침강현상이 주되게 발생하며, 비중이 매우 낮은 안료들의 경우 용기의 맨 위로 부유하는 현상이 빈번하게 발생된다.

본 발명에서도 비중(0.03 g/㎤)이 낮은 안료를 적용하게 되므로 이러한 문제점이 대두되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 여러 종류의 분산제 실험을 실시하였으며 당 시스템에 우수한 분산제 시스템을 적용하였다.

실시예 5-1 : 음이온 계면활성제 형태의 분산제를 적용한 도료의 조성은 다음과 같다.

증류수 20 g

음이온 형태의 습윤/분산제 1.0 g

우레탄 변성 폴리에테르계 증점제 0.5 g

셀룰로오스 증점제 0.1 g

암모니아수 0.1 g

고분자 소포제 0.4 g

방부제 0.2 g

방균제 0.75 g

동결 방지제 2 g

용제 4 g

이산화티탄 15 g

플라스틱 피그먼트 10 g

동공 구조의 유기 필라 10 g

우레탄 디스퍼션 수지 50 g

흔히 적용되는 음이온 계면활성제 형태의 분산제를 사용할 경우, 점도의 불안정성 및 낮은 비중의 필라들이 응집되는 현상이 관찰되었다. 이러한 현상은 기존의 우레탄 증점제에 존재하고 있는 다량의 -OH 및 -H 그룹들이 전하를 띄게 되면서 음이온 계면활성 분산제와 공유결합 및 이온결합을 이루게 되어 분산제 자체의 전하가 중화되면서 분산제의 특성을 감소시키게 된다. 이러한 결과로 인하여 초기에 분산되었던 입자들이 반데르발스 인력에 의하여 상호 접근 가능한 위치까지 근접하여 엉김(flocculation)이 일어나 재분산이 불가능한 결과를 초래하였다. 일반적으로 수계 시스템에서는 전기적 반발(electrical repulsion)에 의한 분산시스템이 적극 추천되고 있으나 이러한 형태의 분산제는 특히 안료 표면에 전하를 다량 함유하고 있는 유기 안료 같은 시스템에는 적용이 불가능할 것으로 예상된다.

실시예 5-2 : 폴리우레탄계 블록공중합체의 습윤/분산제를 적용한 도료의 조성은 다음과 같다.

증류수 20 g

폴리우레탄계 블록공중합체의 습윤/분산제 1.0 g

(Disperbyk-184, BYK사)

우레탄 변성 폴리에테르계 증점제 0.5 g

셀룰로오스 증점제 0.1 g

암모니아수 0.1 g

고분자 소포제 0.4 g

방부제 0.2 g

방균제 0.75 g

동결 방지제 2 g

용제 4 g

이산화티탄 15 g

플라스틱 피그먼트 10 g

동공 구조의 유기 필라 10 g

우레탄 디스퍼션 수지 50 g

폴리우레탄계 블록공중합체는 계면활성제 형태의 분산제와는 다른 특성으로 분산효과를 줄 수 있다. 입체장애효과를 주면서 서로 근접할 수 없는 위치까지 콜로이드 입자를 분산시킬 수 있으며, 특히 전하를 다량 함유한 안료들과 수지들의 분산에 적절히 적용될 수 있다. 본 발명에서는 고분자 형태의 유기 필라 및 우레탄 디스퍼션 수지를 사용하여 도료를 제조하므로 계면활성제 형태의 분산제 보다는 이러한 고분자 형태의 분산제가 적절한 시스템으로 적용되었다. 분산성 및 도료의 저장안정성이 우수하였으며 장기 저장성에서도 입자들의 응집이나 점도의 급격한 상승은 없었다. 낮은 비중을 갖는 유기 필라의 상층부 부유 현상 역시 이러한 분산제를 적용시 그 해결책을 찾을 수 있었다.

상기 실시예 5-1 및 5-2에서 제조된 도료에 대하여 각각 물성을 비교한 결과를 다음 표 5에 나타내었다.

상기 표 5는 의장성 수성도료에 있어 주요한 물성들을 나타낸 것으로 분산제 적용 주요 물성들에 대한 결과를 나타낸 것이다.

분산제 실험을 통하여 얻은 결과로는 음이온 계면활성제 형태의 분산제로는 유기 필라의 분산성 및 저장안정성을 얻을 수 없었으며 대체적으로 불량한 실험 결과를 주었다. 그러나 폴리우레탄계 블록공중합체 습윤/분산제의 경우, 우수한 분산성 및 저장안정성으로 유기 필라의 적용을 쉽게 할 수 있었다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 우레탄 디스퍼션 수지와 동공 형태의 발포성 구상 유기 필라를 적용하여 부드러운 감성 및 다채무늬 시촉감, 보온·단열성, 방균성, 도료의 경량화, 생산량 증대 등의 특성을 부여할 수 있는 건축용 의장성 내부 인테리어 수성도료의 조성물에 관한 것으로서, 다음과 같은 효과를 나타낸다.

첫째, 고가의 스웨이드 안료를 적용하지 않으면서도 부드러운 감성 도막감 및 다채무늬 시촉감을 나타낼 수 있는 동공 형태의 발포성 유기 필라를 적용하여 스웨이드 시촉감을 얻을 수 있으며 기존의 물성들을 유지할 수 있다.

둘째, 1액형 수계도료로서, 스웨이드 안료를 적용하지 않으므로 제조 비용을 크게 절감할 수 있고, 작업성도 불편하지 않으며, VOC 규제에도 저촉되지 않는 장점을 갖는다.

셋째, 입자 크기가 작은 동공 형태의 발포성 유기 필라를 적용함으로써 기존의 큰 사이즈의 유기 필라를 대체하고 보다 부드러운 감성 질감을 얻을 수 있다.

넷째, 동공 형태의 유기 필라를 적용하여 우수한 보온·단열효과를 얻을 수 있으며 이로 인하여 기존의 내부용 도료 시스템을 대치할 수 있고 난방 및 냉방비를 줄일 수 있으며 결로 방지 특성이 있는 장점을 갖는다.

다섯째, 최적의 방균 시스템으로 인체에도 덜 해로우면서 우수한 항균력을 주어 곰팡이 및 병원균의 침투를 최소화 할 수 있다.

여섯째, 도료의 경량화를 얻을 수 있으며 부피 단위로 얻는 도료의 생산량이 기존의 도료에 비하여 많은 잇점을 갖는다.

일곱째, 부드러운 시촉감 및 감성 질감에 대한 평가 방법으로 계량화된 평가 방법을 도입하여 실험에 적용하였다. 마찰계수 측정과 수평슬립성의 디지털 결과 등은 기존의 감성 도료에 적용되었던 촉감 평가 방법 이외에 새로운 방법을 도입한 것으로 평가된다.

Claims

수용성 우레탄 디스퍼션 수지를 주성분으로 함유하는 수성도료 조성물에 있어서,

폴리이소시아네이트에 지방족 폴리에스테르 폴리올이 결합된 수용성 우레탄 디스퍼션 수지 30 ∼ 60 중량%;

폴리우레탄계 블록공중합체의 습윤/분산제 2 ∼ 5 중량%,

무기안료 10 ∼ 40 중량%;

평균입경 20 ㎛의 동공형태의 구상 발포성 유기 필라 10 ∼ 40 중량%, 및

이소티아졸론계 및 3-요오드-2-프로피닐 부틸 카르보네이트(IPBC) 중에서 선택된 방균제 0.3 ∼ 3.0 중량%가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 의장성 수성도료 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 수용성 우레탄 디스퍼션 수지는 그 화학적 구조가 30 ∼ 70 %의 고형분을 갖는 폴리이소시아네이트에 지방족 폴리에스테르 폴리올이 결합된 폴리우레탄 수지로서, 10 ∼ 25 % 메틸 피롤리딘이 포함되어 있는 것을 전체 도료조성에 대하여 30 ∼ 60 중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는 의장성 수성도료 조성물.
제 1 항에 있어서, 상기 동공형태의 구상 발포성 유기 필라는 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC), 폴리비닐플루오라이드(PVF), 폴리비닐 n-부티레이트(PVNB), 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC)중에서 선택된 것을 특징으로 하는 의장성 수성도료 조성물.