KR101015278B1 - 타이어 검사 마킹용 수성계 은분 페인트 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 완제품 타이어의 외관 검사 후, 타이어 내부에 검사 마킹을 하기 위한 수성계 은분 페인트 조성물에 관한 것으로서, 환경 친화적인 물을 용제로 사용하고, 건조성을 하락시키기 위하여 보강 용제로 글리콜계 용제를 첨가하여, 작업환경 개선과 용제의 휘발을 방지하여 사용공정의 편리성을 제공하고, 은폐력 및 마킹 선명성이 우수한 수성계 은분 페인트 조성물에 관한 것이다.

수성계 은분 페인트, 타이어 검사 마킹, 친환경 용제, 휘발

Description

타이어 검사 마킹용 수성계 은분 페인트 조성물{Aqueous Metallic Paint Composition for Inspection of Tire}

본 발명은 가류공정을 마친 완제품 타이어의 외관검사 후, 타이어 인너 부위에 검사자의 검사 마킹을 하기 위한 도장용 은분 페인트 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작업환경 개선 및 친환경 재료로의 대체 요구를 만족하기 위해 수성 용제를 사용하는 수성계 은분 페인트 조성물에 관한 것이다.

타이어 검사용 은분 페인트는 가류공정을 마친 완제품 타이어의 외관검사 후, 타이어 인너 부위에 검사자의 검사 마킹을 하기 위한 재료로서, 통상적으로 검사 마킹은 스폰지에 은분 페인트를 침적시킨 후, 페인트에 의해 침적된 스폰지에 검사자의 도장을 묻혀 타이어 내부에 도장을 찍는 방식을 취하고 있다.

현재 사용하고 있는 은분 페인트의 경우, 휘발성이 강한 용제(예를 들면, 경유 등)를 사용하기 때문에, 작업환경 악화 및 일정시간 경과 후 용제 휘발량을 보충하기 위해 용제를 재투입해야 하는 단점이 있다. 따라서, 휘발성 용제가 작업장에 직접 노출되어 국소배기장치를 설치해야 하는 경제적인 부담과 용제의 휘발에 의해 제품의 점도 및 저장안정성(보관)이 하락하는 문제점을 가지고 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 대기중에 노출시 휘발을 최소화하는 수성계 용제를 사용하고, 타이어에 검사시 스폰지에 은분 페인트를 적실 때 건조성을 하락시키기 위하여 보강 용제로 글리콜계 용제를 첨가함으로써 용제의 휘발을 최소화한 타이어 검사 마킹용 수성계 은분 페인트 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 수성계 은분 페인트 조성물은 알루미늄 페이스트(Aluminium paste) 1~20중량%, 비히클 수지 5~25중량%, 습윤분산제 2~10중량%, 물 30~55중량% 및 글리콜계 용제 0.1~20중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 사용되는 알루미늄 페이스트는, 알루미늄 자체를 사용할 경우에 초래되는 입자 투입 및 분산의 난해성을 방지하기 위해 페이스트 형태로 사용되는 것으로서, 일반적으로 미네랄 스피릿과 같은 용제에 알루미늄 분말 입자를 계면활성제(예로서, 폴리디메틸실록산)와 같은 분산제 및 수지(예로서, 아크릴 수지)와 함께 용해시킨 후, 가스 발생 억제를 위해 인산 에스테르로 안정화시킴으로써 제조된다.

상기 알루미늄 페이스트는 광휘성 안료로서, 형상에 상관없이 사용될 수 있지만, 평균 입자크기가 2.0~40㎛인 것이 바람직하고, 2.0~10㎛인 것이 더욱 바람직한데, 상기 범위를 벗어나면 페인트 조성물 내에서 침전현상이 발생하여 제품 안정 성이 저하되므로 바람직하지 않다.

상기 알루미늄 페이스트의 함량은 일반적으로 1~20중량%, 바람직하게는 1~15중량%, 보다 바람직하게는 1~12중량%인데, 상기 범위를 벗어나면 도막외관 저하가 발생하여 바람직하지 않다.

본 발명에 사용되는 비히클 수지는 아크릴 수지를, 예를 들어 물과 같은 용매에 10~20중량% 농도로 희석시킨 용액으로서, 그 함량은 5~25중량%인 것이 바람직한데, 5중량% 미만이면 피막제에 고착력이 하락하여 바람직하지 않고, 25중량%를 초과하면 수지 석출 및 높은 점도로 인한 작업성 하락이 발생하여 바람직하지 않다.

본 발명에 사용되는 습윤분산제는 알루미늄 페이스트가 분산 매질인 물에서 용이하게 분산되도록 하기 위하여 사용되며, HLB(Hydrophilic lipophilic balance)값이 15~17인 것이 바람직하고, 그 종류에는 특별히 한정이 없고, 각종 계면활성제, 예를 들어 양이온 계면활성제 및 음이온 계면활성제 등이 있으며, 그 구체예로서 폴리옥시에틸렌소르비탄모노라우레이트, 변성폴리실록산, 아크릴레이트코폴리머 등이 있다.

상기 습윤분산제의 함량은 2~10중량%인 것이 바람직한데, 2중량% 미만이면 가교 고무표면의 부착력 하락 및 페인트 조성물에서 응집현상이 발생하여 바람직하지 않고, 10중량%를 초과하면 표면장력이 과도하게 하락하여 바람직하지 않다.

본 발명에 사용되는 물은 분산매질로서, 특히 이온교환수를 사용하는 것이 바람직하고, 그 함량은 30~55중량%인 것이 바람직하고, 40~50중량%인 것이 더욱 바 람직한데, 30중량% 미만이면 각 성분들의 분산이 용이하지 않을 수 있어 바람직하지 않고, 55중량%를 초과하면 물의 함량이 증가하여 스폰지내 침적된 용액의 건조 속도가 증가하므로 바람직하지 않다.

본 발명에 사용되는 글리콜계 용제는 보강 용제로서, 글리콜의 비점은 150℃ 이상으로 물의 비점(100℃)보다 높기 때문에 상온에서 물만 사용할때 보다 스폰지에 침적된 은분 페인트의 건조를 하락시켜 일정시간 경과 후에 스폰지 및 은분 페인트를 사용하지 못하게 되는 단점을 보완함으로써 작업조건을 향상시킬 수 있으며, 그 종류에는 특별히 한정이 없고, 예를 들면, 프로필렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜 등에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.

상기 글리콜계 용제의 함량은 0.1~20중량%인 것이 바람직하고, 0.5~15중량%인 것이 더욱 바람직한데, 상기 범위를 벗어나면 바인더와의 상용성이 하락하여 석출 및 겔이 형성되어 작업성 및 제품 물성의 하락을 초래하므로 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 수성계 은분 페인트 조성물에는 상기 성분들 이외에 통상의 첨가제들, 예로서 중화제로 암모니아수 또는 모노-, 디-, 트리-에탄올 아민 등 및 윤활제로서 지방산 또는 왁스류 등으로부터 선택되는 1종 이상을 통상의 사용량으로 첨가할 수 있고, 그 외에 소포제, 방부제, 점도조절제 등을 필요에 따라 통상의 사용량으로 더 첨가할 수도 있다.

본 발명에 따른 수성계 은분 페인트는 타이어 검사 마킹용으로서, 대기중에 노출시 용제의 휘발이 나타나지 않는 수성계 용제를 사용하고, 스폰지에서의 건조 성을 완화하기 위하여 보강 용제로 글리콜계 용제를 첨가하여 휘발성이 강한 용제를 완전 배제하여 작업환경 악화 및 용제의 휘발에 의해 일정시간 경과 후 용제를 재투입해야하는 단점을 극복하고, 국소배기장치 미설치에 따른 경제적인 효과와 휘발성 용제를 배제함으로써 제품의 점도 및 저장안정성(보관)이 우수하여 사용공정과 작업환경에 탁월한 효과를 나타낸다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 이들 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

수성계 은분 페인트의 건조성 비교

하기 표 1에 기재된 조성에 따라, 분산기에 알루미늄 페이스트, 비히클 수지, 습윤분산제, 이온교환수 및 글리콜계 용제를 투입하고, 고속교반기를 이용하여 분산시킨 후, 분산시킨 용액에 첨가제인 윤활제 및 점도조절제 등을 투입하여 수성계 은분 페인트를 제조한 후, 은분 페인트의 건조성을 비교한 결과를 표 1에 함께 나타내었다.

표 1

(단위: 중량%)

성 분	실시예 1	실시예 2	비교예 1
알루미늄 페이스트	10	10	10
비히클 수지1 )	5	5	5
습윤분산제2 )	6	6	6
이온교환수	48	43	58
폴리에틸렌글리콜(PEG 400)	10	10	-
프로필렌글리콜	-	5	-
윤활제3 )	1	1	1
점도조절제4 )	20	20	20
건조성 (시간)5)	3시간	5시간	10분

주) 1) 아크릴 수지 10중량%를 물에 희석시켜 제조

2) 폴리옥시에틸렌소르비탄모노라우레이트(동남합성)

3) 올레인산염(평화약품)

4) 실리케이트(Cabot)

5) 30㎛ 두께로 형성된 은분 페인트 도막의 상온에서의 건조시간을 측정함.

상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 2는 비교예 1 보다 건조시간이 훨씬 길어졌음을 알 수 있다.

도장 선명성 및 제품 저장안정성

하기 표 2에 기재된 조성에 따라, 분산기에 알루미늄 페이스트, 비히클 수지, 습윤분산제, 이온교환수 및 글리콜계 용제를 투입하고, 고속교반기를 이용하여 분산시킨 후, 분산시킨 용액에 첨가제인 윤활제 및 점도조절제 등을 투입하여 수성계 은분 페인트를 제조한 후, 은분 페인트의 도장 선명성 및 제품 저장안정성을 측정하여 표 2에 함께 나타내었다.

표 2

(단위: 중량%)

성 분	실시예 3	실시예 4	비교예 2
알루미늄 페이스트	15	15	10
비히클수지1)	5	5	5
습윤분산제2)	6	6	6
이온교환수	38	35	43
폴리에틸렌글리콜(PEG 400)	10	10	10
프로필렌글리콜	5	5	5
윤활제3)	1	1	1
점도조절제4)	20	23	20
도장 선명성5)	우수	우수	보통
저장안정성6) (점도는 10일 후 측정)	10일 경과후 침전 없음	10일 경과후 침전 없음	2일 경과후 침전 있음
	점도변화 15cps	점도변화 10cps	점도변화 30cps

주) 1) 아크릴 수지 10중량%를 물에 희석시켜 제조

2) 폴리옥시에틸렌소르비탄모노라우레이트(동남합성)

3) 올레인산염(평화약품)

4) 실리케이트(Cabot)

5) 완제품 타이어의 인너 부위에 은분 페인트로 검사 마킹 후 도장 상태를 육안으로 판단함.

6) 60℃, 80%RH 항온항습기에 10일간 방치 후 침전 여부 관찰 및 초기 대비 항온항습기 10일 방치후, Brookfield 점도계 3# spindle로 30rpm에서 점도 변화 측정함.

상기 표 2에서 나타나는 바와 같이, 실시예 3 및 4는 선명성이 우수하고, 침전이 없으며, 점도 변화가 거의 없으나, 비교예 2는 선명성이 보통이고, 침전이 있고, 점도변화가 심한 것을 알 수 있다.

Claims (5)

1. 알루미늄 페이스트 1~20중량%, 비히클 수지 5~25중량%, 습윤분산제 2~10중량%, 물 30~55중량% 및 글리콜계 용제 0.1~20중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 검사 마킹용 수성계 은분 페인트 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 알루미늄 페이스트의 평균 입자크기가 2.0~40㎛인 것을 특징으로 하는 타이어 검사 마킹용 수성계 은분 페인트 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 상기 비히클 수지는 아크릴 수지를 용매에 10~20중량% 농도로 희석시킨 용액인 것을 특징으로 하는 타이어 검사 마킹용 수성계 은분 페인트 조성물.
4. 제 1항에 있어서, 상기 습윤분산제는 HLB(Hydrophilic lipophilic balance)값이 15~17인, 양이온 계면활성제 또는 음이온 계면활성제인 것을 특징으로 하는 타이어 검사 마킹용 수성계 은분 페인트 조성물.
5. 제 1항에 있어서, 상기 글리콜계 용제는 프로필렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 타이어 검사 마킹용 수성계 은분 페인트 조성물.