KR100970115B1 - 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 메타크실렌디아민 10~20 중량부, 아크릴 수지 10~20 중량부, 물 20~30 중량부, 안료 5 내지 10 중량부, 충진제 20~30 중량부를 포함하는 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부에 경화제로 에폭시 에멀젼 40~80 중량부와 규사 20~60 중량부를 더 첨가하여 사용하는 것을 특징으로 하는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 의한 도료는 휘발성 유기용매를 사용하지 않은 수성 에폭시 수지를 경화제로 사용하여 환경친화적이며, 기존 아크릴 수지 도료보다 도막의 강도가 강하고, 내마모성이 우수하며, 기존 에폭시 도료의 단점인 자외선에 의한 황변현상을 개선한 효과가 있고, 규사를 포함하고 있어 본 발명의 수성 아크릴 에폭시 도료가 자전거 도로, 아스콘, 투수콘, 보도블럭과 같은 도로 바닥 표면에 시공시 미끄럼 방지 기능이 우수한 효과가 있다.
또한 본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 의한 도료는 콘크리트 및 아스팔트에 우수한 부착성을 나타내고, 도장시 상온에서 60분 이내에 건조되는 등 작업성이 매우 우수하며, 내알카리성, 내산성이 우수한 효과가 있다.

Description

도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물{THE AQUEOUS ACRYL EPOXY PAINT COMPOSITION FOR ROAD}
본 발명은 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 관한 것으로 더욱 상세히는 환경친화적이고, 내마모성이 우수하며, 자외선에 의한 황변현상이 생기지 않고, 미끄럼 방지 기능이 우수하며, 건조시간이 빠르고, 내알카리성, 내산성이 우수한 효과가 있는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 관한 것이다.
최근 국내외의 도로용 도료의 개발 목표는 환경을 고려하여 다양한 용도와 특성을 갖는 고성능, 고기능 도료의 개발에 있다. 그 중 수성 도료의 경우 현재까지는 물리적 특성이 떨어져 내부용으로 일부 사용되고 있는 실정이지만 국내에서도 환경법규의 강화로 인해 도료, 도장산업에 대한 규제가 시작됨에 따라 수성 도료의 사용이 증가될 것으로 예측된다.
그러나 도로용 수성 도료의 경우, 물의 표면장력이 크고 증발잠열이 높아 피막 형성 중 기후조건의 영향을 크게 받아 건조 특성이 불량해지는 문제점이 있다. 또한 도로용 유성 도료에 비하여 선명성, 내오염성이 떨어지고, 구조 중에 카르복시기나 폴리에틸렌옥사이드 등과 같은 친수성 물질을 내포하고 있어 이를 중화하게 되는데 중화형태의 염은 피막에 남게되어 내수성, 내알카리성 및 내후성을 저하시키는 문제를 발생시킨다.
한편, 도로는 콘크리트 혹은 아스팔트를 하지로 사용하고 있는데, 콘크리트의 경우 하지 콘크리트의 함수율에 따라 도로용 도료의 부풀음 현상이 발생할 수 있어서 콘크리트 타설 후 충분한 양생기간이 필요하다. 또한 도로가 신설도로인지 이미 타설된 기존 도로인지 여부에 관계없이 수성 도료를 적용하기 위해서는 부착성이 우수한 프라이머의 사용이 필요하다.
수성 도료의 건조시간을 단축하기 위해서는 수성 도료 전체 함량 중 충진제의 함량을 50 중량% 이상으로 올릴 필요가 있기 때문에 충진제로는 자체 경화성을 가진 규산염이나 시멘트 등의 사용이 불가피했는데, 도료에 포함되는 이러한 규산염이나 시멘트와 같은 알카리 물질의 존재로 도료의 내수성 불량, 도막의 박리, 백화문제 등이 발생할 우려가 컸다.
도로용 수성 도료의 경우 상기의 문제점 때문에 충진제를 50 중량% 이상 적용하기가 곤란하며, 건조 속도가 느리고 바닥면과의 부착성 및 내마모성이 불량할 뿐만 아니라 미끄럼 저항치가 낮아 도로용 도료의 경우 유성으로 제조된 것이 대부분이었다.
한편, 기존 유성 도료의 경우 에폭시나 아크릴계 수지 또는 불포화에스테르 수지와 같은 유기계 바인더와 유색 안료를 사용하여 도장하는 방법이 시도되고 있다. 에폭시계 수지는 도로 바닥면과의 부착성이 우수하고 내마모성이 우수하나 건조가 느리고 내후성이 불량하여 쉽게 변색, 탈색되는 문제점이 발생한다. 기존의 아크릴계 수지는 건조가 빠르고 내후성이 우수하나 바닥면과의 부착성 및 내마모성이 낮고, 유기용제를 과량 함유하고 있기 때문에 인체에 유해하다는 문제점이 있다. 불포화폴리에스테르계 수지는 초속경화성으로 작업시간이 짧은 장점이 있으나 내후성과 수축변형성이 불량하여 쉽게 변색, 탈색되는 문제점이 발생한다.
또한 상기와 같은 종래의 도료의 경우 모두 용제로 유기용매를 사용한 도료로서 변색, 탈색 등의 문제점이 자주 발생하고 이에 따라 수시로 재도장을 해야만 하는 단점이 있을 뿐만 아니라 이들은 모두 유기용매를 사용한 유성 도료로서 환경 친화적인 도료가 아니었다.
이에 따라 도로용 도료로 환경친화적이면서 건조시간, 내수성, 내마모성, 내후성등이 우수하면서 미끄럼 방지 기능이 있는 수성 도료의 개발이 절실한 실정이다.
본 발명은 수성 아크릴 에멀젼 주제에 휘발성 유기용매를 사용하지 않은 수성 에폭시 수지를 경화제로 이용하여 친환경적인 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 메타크실렌디아민 10~20 중량부, 아크릴 수지 10~20 중량부, 물 20~30 중량부, 안료 5 내지 10 중량부, 충진제 10~30 중량부를 포함하는 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부에 경화제로 에폭시 에멀젼 40~80 중량부와 규사 20~60 중량부를 더 첨가하여 사용하는 것을 특징으로 하는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 의한 도료는 휘발성 유기용매를 사용하지 않은 수성 에폭시 수지를 경화제로 이용하여 환경친화적이다.
본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 의한 도료는 기존 아크릴 수지 도료보다 도막의 강도가 강하고 내마모성이 우수한 효과가 있다.
또한 본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 의한 도료는 기존 에폭시 도료의 단점인 자외선에 의한 황변현상을 개선한 효과가 있다.
또한 본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물은 규사를 포함하고 있어, 본 발명의 수성 아크릴 에폭시 도료가 자전거 도로, 아스콘, 투수콘, 보도블럭과 같은 도로 바닥 표면에 시공시 미끄럼 방지 기능이 우수한 효과가 있다.
또한 본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 의한 도료는 콘크리트 및 아스팔트에 우수한 부착성을 나타내고, 도장시 상온에서 60분 이내에 건조되는 등 작업성이 매우 우수하며, 내알카리성, 내산성이 우수한 효과가 있다.
본 발명은 메타크실렌디아민 10~20 중량부, 아크릴 수지 10~20 중량부, 물 20~30 중량부, 안료 5 내지 10 중량부, 충진제 10~30 중량부를 포함하는 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부에 경화제로 에폭시 에멀젼 40~80 중량부와 규사 20~60 중량부를 더 첨가하여 사용하는 것을 특징으로 하는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 관한 것이다.
이하에서 본 발명은 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물의 주제는 주제 100 중량부에 대하여 메타크실렌디아민 10~20 중량부, 아크릴 수지 10~20 중량부, 물 20~30 중량부, 안료 5 내지 10 중량부, 충진제 10~30 중량부를 포함하는 아크릴 에멀젼인 것을 특징으로 한다.
상기 아크릴 에멀젼 주제는 주제 100 중량부에 대하여 메타크실렌디아민(meta xylene diamine, MXDA) 10~20 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
아민계 경화제로 디에틸렌 트리아민(diethylene triamine, DETA), 트리에틸렌 테트라아민(trienthylene tetramine, TETA), 메탄 디아민(methane diamine, MDA), N-아미노에틸피페라진(N-aminoethyl piperazine, N-AEP), 메타크실렌디아민(meta xylene diamine, MXDA), 아이소포론 디아민(Isophorone diamine, IPDA)가 있으나 본 발명은 주로 도로용 도료를 제공하는 것을 목적으로 하는바 이들 중 상온 경화가 가능하면서도 자극성이나 독성이 적고, 가사시간이 비교적 길며 점도가 낮은 특성이 있는 메타크실렌디아민(meta xylene diamine, MXDA)을 사용하는 것이 바람직하다.
디에틸렌 트리아민(diethylene triamine, DETA), 트리에틸렌 테트라아민(trienthylene tetramine, TETA)은 점도가 낮고 경화시간은 빠르나 자극성이 있고 가사시간이 짧으며 너무 급격히 발열하기 때문에 대량으로 사용하기에는 부적합하다.
또한 메탄 디아민(methane diamine, MDA)은 저점도로 수지와 혼합이 용이하며 가사시간이 길고 열안정성이 우수한 장점이 있으나, 공기중의 이산화탄소를 쉽게 흡수함으로 인해 가열경화시 발포되기 쉬운 단점이 있다.
아이소포론 디아민(Isophorone diamine, IPDA)은 무색의 저점도 액체로 메탄 디아민과 비슷한 성질을 가진다.
N-아미노에틸피페라진(N-aminoethyl piperazine, N-AEP)은 무색 투명한 고비점 액체로 디에틸렌 트리아민과 유사한 특성을 가진다.
또한, 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에서는 주제 100 중량부에 대하여 메타크실렌디아민(meta xylene diamine, MXDA)의 사용량은 10~20 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 10 중량부 미만 사용시 경화가 늦게 진행되어 기계적 물성이 떨어질 수 있으며, 20 중량부 이상 사용시 저장중 반응이 진행되어 도료의 저장성을 떨어지게 하는 문제가 발생할 수 있는바 메타크실렌디아민 사용량은 주제 100 중량부에 대하여 10~20 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에서 아크릴 에멀젼 주제는 주제 100 중량부에 대하여 아크릴 수지 10~20 중량부, 물 20~30 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
아크릴 수지는 다양한 방법에 의해 제조된 아크릴 수지를 사용할 수 있으나 본 발명에서는 3급 아민 함유 단량체, 지방족기를 갖는 아크릴계 또는 메타크릴계 단량체, 스티렌 단량체, 산기를 갖는 아크릴계 또는 메타크릴계 단량체, 수산기를 갖는 아크릴계 또는 메타크릴계 단량체를 혼합하여 제조된 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 3급 아민 함유 단량체의 예로는 디메틸아미노에틸아크릴레이트, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트 등을 들 수 있으며, 지방족기를 갖는 아크릴계 또는 메타크릴계 단량체의 예로는 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말프로필메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트 등을 들 수 있고, 산기를 갖는 아크릴계 또는 메타크릴계 단량체의 예로는 아크릴산, 메타크릴산 등을 들 수 있으며, 수산기를 갖는 아크릴계 또는 메타크릴계 단량체의 예로는 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 4-히드록시부틸메타크릴레이트 등을 들 수 있고, 이들 중 하나 또는 둘 이상을 선택하여 통상적인 유리 라디칼 중합공정에 의하여 합성된 아크릴 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 아크릴 수지는 주제 100 중량부에 대하여 10~20 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
아크릴 수지 10 중량부 미만 사용시 에폭시 수지의 단점인 자외선에 의한 황변현상이 나타날 수 있고, 20 중량부 이상 사용시 아크릴 수지의 단점이 내구성이 떨어져 차량통행이 빈번한 경우 도로 표면이 손상될 수 있는바 아크릴 수지는 주제 100 중량부에 대하여 10~20 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 주제 100 중량부에 대하여 물을 20 중량부 미만 사용시 도료의 도포시 점도가 높아 롤라나 특히 스프레이 작업이 어렵고, 30 중량부 이상 사용시 도료가 묽어져서 하지면에의 부착력이나 내구성 등이 떨어지는바 물의 용량은 주제 100 중량부에 대하여 20~30 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에서 아크릴 에멀젼 주제에는 주제 100 중량부에 대하여 안료 5 내지 10 중량부, 충진제 10~30 중량부를 더 포함할 수 있다.
안료는 산화철, 카본블랙, 티타늄디옥사이드 계통의 무기계 안료와 아조계, 프탈로시아닌계 등의 유기계 안료가 있으며, 사용량은 5 중량부 미만 사용시 착색효과와 은폐력이 불량해지며, 10 중량부 이상 사용시 가격이 상승하는 문제점이 있는바 본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에서 안료는 주제 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
충진제는 주제나 경화제에 배합하여 경화수지의 기계적 특성을 향상시키는 것이 주목적이며, 일반적으로 첨가량이 증가하면 기계적 특성은 향상되나 과도하게 사용하게 되면 오히려 기계적 특성이 떨어지게 되므로 적절한 용량을 사용하여야 한다. 충진제로는 마이카, 석영, 글라스 화이바(glass fiber) 등의 보강성 충진제, 활석, 실리카, 탈크, 탄산칼슘 등의 증량재, 알루미늄, 산화알루미늄, 철, 산화철, 구리 등의 금속질의 충진제, 산화안티몬 등의 난연성 충진제, 티탄산 바륨, 페놀수지, 요소수지 같은 경량화용 충진제 등이 있으나 본 발명에서는 충진제의 종류에는 제한이 없으나 그 용량은 주제 100 중량부에 대하여 10~30 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 10 중량부 미만 사용시 도장 작업성이 떨어져 도막 형성이 어렵고, 30 중량부 이상 사용시 물성은 우수해지지만 도로 바닥면과의 부착성, 건조도막의 내마모성 및 내수성은 떨어지는 문제점이 발생되는바 그 용량은 주제 100 중량부에 대하여 10~30 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에서 경화제로 사용되는 에폭시 에멀젼은 메타크실렌디아민 10~20 중량부를 포함하는 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부에 에폭시 에멀젼 40~80 중량부를 사용하는 것을 특징으로 한다. 에폭시 에멀젼은 에폭시 당량 150~1000을 갖는 에폭시 에멀젼을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 경화제로 사용되는 에폭시 에멀젼은 상기 아크릴 에멀젼 주제에 포함된 메타크실렌디아민과 그 당량비가 1:1로 사용하는 것이 바람직하고, 이에 따를 때 메타크실렌디아민의 중량비와 에폭시 에멀젼의 중량비는 약 1:4로 사용하는 것이 바람직하다. 따라서 만약 주제에 포함된 메타크실렌디아민의 함량이 10 kg인 경우 에폭시 에멀젼의 사용량은 40kg을 사용하는 것이 바람직하다.
에폭시 에멀젼을 메타크실렌디아민의 중량부의 4배 미만 사용시 반응하지 못한 메타크실렌디아민이 많아 환경에 유해하고, 4배 이상 사용시 반응하지 않는 에폭시양이 남아 내구성이 떨어지게되는 바 에폭시 에멀젼 사용량은 메타크실렌디아민 10~20 중량부를 포함하는 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부에 에폭시 에멀젼 40~80 중량부를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에서는 미끄럼방지 기능을 위해 상기 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부에 대하여 규사 20~60 중량부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 규사의 입자크기는 0.2mm~2.0mm가 바람직하다. 입자크기가 2.0mm 이상일 경우에는 도막두께에서 규사가 표면에 많이 노출되기 때문에 보행시나 차량통행시 보행감과 승차감이 떨어지고 도막내에 잘 고착되지 않아 외부의 가벼운 충격에 의해서도 쉽게 탈락되는 문제점이 있다. 입자크기가 0.2mm 미만일 경우에는 표면에 요철이 거의 발생되지 않으므로 미끄럼 방지효과가 미미해지는 문제점이 있다. 상기 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부에 대하여 규사 20 중량부 미만 사용시 미끄럼방지기능이 감소되고 60 중량부 이상시 하지면에 대해 부착력이 떨어질 수 있는바 규사의 사용량은 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부에 대하여 규사 20~60 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에는 필요에 따라 공지의 점도조절제, 광택 조절제, 접착부여제, 핀홀 방지제, 흐름성 향상제, 산화방지제 등의 첨가제가 더 추가되어 사용될 수도 있다.
이하 본 발명을 하기의 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명하기로 하나 이는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
<도료의 제조>
실시예 1
메타크실렌디아민 10 중량부, 아크릴 수지 10 중량부, 물 20 중량부, 안료 5 중량부, 충진제 30 중량부를 포함하는 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부를 제조하였다.
상기와 같이 제조된 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부에 경화제로 에폭시 에멀젼 40 중량부 및 규사 40 중량부와 기타 첨가제를 적정 비율로 혼합하여 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료를 제조하였다.
실시예 2
메타크실렌디아민 20 중량부, 아크릴 수지 20 중량부, 물 20 중량부, 안료 5 중량부, 충진제 30 중량부를 포함하는 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부를 제조하였다.
상기와 같이 제조된 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부에 경화제로 에폭시 에멀젼 80 중량부 및 규사 40 중량부와 기타 첨가제를 적정 비율로 혼합하여 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료를 제조하였다.
비교예 1
메타크실렌디아민 20 중량부, 아크릴 수지 20 중량부, 물 20 중량부, 안료 5 중량부, 충진제 30 중량부를 포함하는 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부를 제조하였다.
상기와 같이 제조된 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부에 경화제로 에폭시 에멀젼 20 중량부 및 규사 40 중량부와 기타 첨가제를 적정 비율로 혼합하여 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료를 제조하였다.
비교예 2
메타크실렌디아민 15 중량부, 아크릴 수지 15 중량부, 물 20 중량부, 안료 5 중량부, 충진제 30 중량부를 포함하는 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부를 제조하였다.
상기와 같이 제조된 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부에 경화제로 에폭시 에멀젼 75 중량부 및 기타 첨가제를 적정 비율로 혼합하여 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료를 제조하였다.
비교예 3
일반 아크릴 도료를 사용하였다.
비교예 4
주제로 수성 에폭시 도료와 경화제로 아민계 경화제를 사용하였다.
<도료의 물성 시험>
1. 건조시간 측정
건조시간은 KS M 5000-2511의 건조시간시험 방법에 따라 도료를 젖은 도막 두께가 0.038mm가 되도록 doctor film applicator(0.003 inch)로 유리판에 코팅을 한 다음 수평으로 놓고 상온(25℃)에서 자연건조시켰다. 평가방법은 고화건조법(dry-hard method)을 이용하여 건조시간을 측정하였다.
2. 접착성 시험
접착성 시험은 KSF 2761의 콘크리트용 접착제의 접착강도 시험방법에 따라 아스콘과 콘크리트 표면에 도료를 도포하고 20℃에서 7일동안 양생한 후, 10cm 직경의 코어 채취기로 홈을 파고 도막층 윗면에 접착판을 붙인 후 유압식 인장 시험기로 접착 강도를 측정하였다.
3. 내마모성 시험
내마모성 시험은 ASTM D-4060의 도료의 내마모성 시험방법에 따라 시편은 냉간압연강판(KS D 3512)을 전처리(KS M 5000-1111. 4. 4.) 방법으로 처리하여 Abrasion tester(Toyoseiki seisakusho co.)의 CS-10 wheel을 사용하여 1kg의 하중을 주고서 1,000회전 하였을 때의 무게감량을 측정하는 방법으로 시험전의 시편 중량과 마모 후의 중량차(mg loss/1,000 cycle)로써 내마모성을 시험하였다.
4. 내수성 시험
내수성 시험은 도료가 도장된 시편을 양생 후 25℃ 물에 24시간 침적시킨 다음 자연상태에서 1시간 방치한 후 도막박리와 표면상태를 관찰하였다.
5. 촉진내후성 시험
촉진 내후성 시험은 ASTM G-53에 따라 QUV accelerated weathering tester(The Q-Panel Co.)를사용하였으며 자외선 형광등은 UV-8313 lamp(280~315nm)를사용하여 각각 냉간압연강판을 사용하여 500시간 경과 후의 색상차를 평가하였다.
6. 미끄럼 방지 시험
미끄럼 방지 시험은 KSF 2375의 미끄럼 저항성 시험방법에 따라 British pendulum tester(BPT)를 사용하여 시편에 수막이 형성될 정도로 충분한 물을 뿌린 후 연속적으로 4번 시험을 반복하고 그 결과를 기록하였다. 각 지점의 4회 BPN(British pendulum tester) 측정치의 평균치를 BPN 값으로 평가하였다. (참고로 BPN 값이 클수록 마찰력이 크다.)
상기 실시예와 비교예의 도료의 중량비는 아래의 표1과 같고 그 물성시험결과는 아래와 표 2과 같다.
조성 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
주제

(100 중량부 )

메타크실렌
디아민
10 중량부		 메타크실렌
디아민
20 중량부		 메타크실렌
디아민
20 중량부		 메타크실렌
디아민
15 중량부


아크릴 도료


수성 에폭시 도료
아크릴 수지 10 중량부 아크릴 수지 20 중량부 아크릴 수지 20 중량부 아크릴 수지 15 중량부
물 20 중량부 물 20 중량부 물 20 중량부 물 20 중량부
안료 5 중량부 안료 5 중량부 안료 5 중량부 안료 5 중량부
충진제
30 중량부		 충진제
30 중량부		 충진제
30 중량부		 충진제
30 중량부
경화제 에폭시 에멀젼
40 중량부		 에폭시 에멀젼
80 중량부		 에폭시 에멀젼
20 중량부		 에폭시 에멀젼
75 중량부		 - 아민계 경화제
규사 40 중량부 40 중량부 40 중량부 - - -
시험항목 실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
건조시간
(25℃, min ) 		60 60 120 90 180 120
접착강도
( MPa )
아스콘 아스콘파괴 아스콘파괴 2.3 아스콘 파괴 1.8 아스콘 파괴
콘크리트 1.7 2.3 1.0 1.9 0.8 1.6
내마모성
( mg loss ) 		15 3 70 120 300 5
내수성
이상없음 이상없음 백화 이상없음 백화 이상없음
촉진내후성 색차
(△E, ab ) 		0.5 0.3 2.4 0.5 0.3 3.8
미끄럼저항성( BPN )
50 55 50 - - -
상기 시험결과를 통해 확인할 수 있듯이 본 발명의 조성을 갖는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료는 비교예에 비하여 건조시간이 짧고, 접착강도가 높으며, 내마모성이 우수하고, 내수성에 이상이 없으며, 촉진내후성이 우수하고, 미끄럼저항성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
더욱 자세히 설명하면 건조시간 시험결과를 보면, 본 발명의 실시예 1, 2와 같이 메타크실렌디아민과 에폭시 에멀젼의 중량비가 1:4인 경우 경화시간이 60분으로 매우 짧음을 알 수 있고, 반면 비교예 1와 같이 메타크실렌디아민과 에폭시 에멀젼의 중량비가 1:1인 경우 경화시간이 120분이 소요되고, 비교예 2와 같이 메타크실렌디아민과 에폭시 에멀젼의 중량비가 1:5인 경우 경화시간이 90분이 소요되어 경화시간의 길어짐을 알 수 있는바 상기 실시예 1, 2와 같이 메타크실렌디아민과 에폭시 에멀젼의 중량비가 1:4인 것이 바람직함을 알 수 있다.
한편 일반 아크릴 도료와 수성에폭시 도료는 경화시간이 각각 180분과 120분으로 실시예 1, 2에 비하여 경화시간이 길어짐을 확인할 수 있는바 본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물은 경화시간을 단축한 효과가 있다.
또한 접착강도 시험결과를 보면 본 발명의 실시예 1, 2의 경우 아스콘 및 콘크리트에 대한 접착강도가 에폭시 에멀젼의 중량비가 낮은 비교예 1(아스콘 : 2.3Mpa, 콘크리트 : 1.0 Mpa)과 일반 아크릴 도료인 비교예 3(아스콘 : 1.8Mpa, 콘크리트 : 0.8 Mpa)에 비해 매우 우수함을 확인할 수 있었다.
또한, 내마모성 시험결과 및 내수성 시험결과를 보면 본 발명의 실시예 1, 2의 경우 에폭시 에멀젼의 중량비가 낮은 비교예 1과 일반 아크릴 도료인 비교예 3에 비해 무게감량이 적고, 백화현상이 없어 본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물은 아크릴 도료의 단점인 내마모성 및 내수성 등의 내구성이 약한 점을 개선한 효과가 있음을 확인할 수 있다.
또한 촉진내후성 시험결과를 보면 본 발명의 실시예 1, 2의 경우 수성 에폭시 도료인 비교예 4에 비해 색상차가 거의 없어 본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물은 에폭시 도료의 단점인 황변현상을 방지하는 효과가 있음을 확인할 수 있다.
미끄럼방지성 시험결과 규사가 포함된 실시예 1, 2와 비교예 1은 미끄럼 저항성이 높아 본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물과 같이 규사를 함유한 경우 미끄럼 방지효과가 우수함을 확인할 수 있다.
상기의 시험결과를 통해 실시예 1, 2와 같은 본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 의한 도료는 휘발성 유기용매를 사용하지 않은 수성 에폭시 수지를 경화제로 사용하여 환경친화적이며, 기존 아크릴 수지 도료보다 도막의 강도가 강하고, 내마모성이 우수하며, 기존 에폭시 도료의 단점인 자외선에 의한 황변현상을 개선한 효과가 있고, 규사를 포함하고 있어 본 발명의 수성 아크릴 에폭시 도료가 자전거 도로, 아스콘, 투수콘, 보도블럭과 같은 도로 바닥 표면에 시공시 미끄럼 방지 기능이 우수한 효과가 있다.
또한 본 발명의 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 의한 도료는 콘크리트 및 아스팔트에 우수한 부착성을 나타내고, 도장시 상온에서 60분 이내에 건조되는 등 작업성이 매우 우수하며, 내알카리성, 내산성이 우수한 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 아크릴 에멀젼 주제에 에폭시 에멀젼을 경화제로 사용하는 것을 특징으로 하는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물에 있어서,
    아크릴 에멀젼 주제는 주제 100 중량부에 대하여 메타크실렌디아민 10~20 중량부, 아크릴 수지 10~20 중량부, 물 20~30 중량부, 안료 5 내지 10 중량부, 충전제 10~30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물.
  3. 제2항에 있어서 에폭시 에멀젼은 에폭시 당량 150~1000을 갖는 에폭시 에멀젼을 사용하는 것을 특징으로 하는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물.
  4. 제3항에 있어서 에폭시 에멀젼은 아크릴 에멀젼 주제에 포함된 메타크실렌 디아민의 당량과 당량비가 1:1이 되도록 에폭시 에멀젼을 사용하는 것을 특징으로 하는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물.
  5. 제4항에 있어서 상기 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부에 대하여 규사 20~60 중량부를 더 첨가하여 사용하는 것을 특징으로 하는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물.
  6. 메타크실렌디아민 10~20 중량부, 아크릴 수지 10~20 중량부, 물 20~30 중량부, 안료 5 내지 10 중량부, 충진제 10~30 중량부를 포함하는 아크릴 에멀젼 주제 100 중량부에 경화제로 에폭시 에멀젼 40~80 중량부와 규사 20~60 중량부를 더 첨가하여 사용하는 것을 특징으로 하는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물.
  7. 제6항에 있어서 아크릴 수지는 3급 아민 함유 단량체, 지방족기를 갖는 아크릴계 또는 메타크릴계 단량체, 산기를 갖는 아크릴계 또는 메타크릴계 단량체, 수산기를 갖는 아크릴계, 또는 메타크릴계 단량체를 혼합하여 제조된 공중합체인 것을 특징으로 하는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물.
  8. 제6항 또는 7항에 있어서 규사의 입자크기는 0.2mm~2.0mm인 것을 특징으로 하는 도로용 수성 아크릴 에폭시 도료 조성물.
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