KR101038871B1 - 제진 도료 조성물 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전동차 등 철도차량의 내 외부에 적용하는 저독성이며 난연인 환경 친화적인 제진제에 관한 것으로, 특히, 극성기를 갖는 수성 수지 에멀젼으로서, 유리전이온도가 0 내지 10 ℃ 이며, 극성기와 수소결합 성능을 갖는 도료성분으로 소재와의 접촉에 의해 형성되는 수소결합을 갖는 도포막을 형성하는 우레이도 결합을 가져 부착력이 우수한 수성 실리콘 수지와 저독성 난연성을 부여하는 비할로겐화 화합물 변성 수지를 바인더로 하고, 중공안료를 배합하고 레오메타(Rheometer)로 스트레인 및 스트레스 커브(Strain & Stress Curve)를 작성하여 분산제 및 유동성 조절제의 양을 조절하여 포함하는 제진 도료 조성물 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 도료 조성물은 철도차량의 제진 및 방음의 수단으로 차량에 도포되는 수성도료로서 1회 시공으로 두꺼운 도막을 얻을 수 있어 작업성이 우수한 특징을 갖는다.
제진 도료 조성물, 수성 아크릴 수지, 수용성 실리콘 수지, 중공안료

Description

제진 도료 조성물 및 그의 제조 방법 {COATING COMPOSITION FOR VIBRATION DAMPING AND PROCESS FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 제진 도료 조성물에 관한 것으로, 작업성이 우수하며 속건 철도차량 도장용 제진, 난연, 흡음 성능을 가진 저독성인 환경 친화적 제진 도료 조성물 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 재진 도료에는 유성(아스팔트계)와 수성(에멀젼계)가 있으나 유성은 건조 작업성은 우수하나 도료의 비중이 높고 칙소트로픽성(Thixotropic)성이 떨어져 에어레스 스프레이(Airless Spray) 작업성이 불량하여 수직 도장이 많은 철도차량에 도장되어 도막두께가 일정하게 도포되지 못하여 1회 시공시간이 길어 공기가 지연되고, 건조과정에서 환경 유해물질을 배출하게 되고, 수성의 경우 각종 철도차량용 철재 및 비철금속에 대한 부착력이 일정하지 못하며 또한 철재 소재에 따른 균일한 방식력을 가지지 못하며 건조시간이 길어 공정시간을 지연시키며, 1회 시공 범위(0.5 mm이하)가 낮아 수차 반복해서 작업해야 하는 문제점(공기 2~3일)등으로 도료 적용에 제약을 받고 있었다.
또한, 요구조건에 따라 단열, 흡음, 난연, 재진 등의 성질을 동시에 요구할 경우 1개 또는 2개 등의 물성 만 만족하여 이를 따로 시공하여야 하는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 다양한 기능성을 동시에 부여하여도 우수한 도장성 및 작업성으로 효과적인 도료 적용이 가능한 제진 도료 조성물 개발에 대한 연구가 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 기술의 문제점을 해결하고, 내식성, 흡음 성능, 제진 성능 등을 동시에 부여하면서도 저독성, 난연성 측면에서도 우수한 제진 도료 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 또한, 상기 제진 도료 조성물을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 극성기를 갖는 수성 수지 에멀젼으로서, 수성 실리콘 수지 및 비할로겐화 화합물 변성 수지, 중공 안료, 분산제, 및 유동성 조절제를 포함하고, 전체 조성물의 총중량에 대하여, 상기 분산제를 0.1 내지 5 중량% 및 유동성 조절제 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 제진 도료 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, a) 용기에 액체상의 수지를 넣고, 수용성 고분자 분산제를 첨가한 후 분산기로 균일하게 될 때까지 혼합하는 단계, b) 상기 단계 a)의 혼합물에 유동성 조절제, 침강 방지제, 부식방지제, 항균제 및 소포제 등의 조제를 첨가하여 교반하여 균일하게 될 때까지 혼합하는 단계, c) 상기 단계 b)의 혼합물에 방 청안료, 착색안료, 체질안료 및 중공안료를 첨가하여 교반하여 균일하게 될 때까지 혼합하는 단계, 및 d) 상기 단계 c)의 혼합물에 점도조절제를 첨가하여 점도를 조정하며 균일하게 혼합하는 단계를 포함하는 제진 도료 조성물의 제조 방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 전동차 등 철도차량의 내부 및 외부에 적용할 수 있는 저독성이며 난연성인 환경 친화적인 제진 도료 조성물에 관한 것으로, 철도차량의 제진 및 방음의 수단으로 차량에 도포되는 수성 도료로서 1회 시공으로도 두꺼운 도막이 형성됨으로써, 작업성이 매우 우수한 도료 조성물 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
특히, 본 발명의 제진 도료 조성물은 수성 아크릴 수지, 수용성 실리콘 수지, 중공안료, 방청안료, 분산제, 소포제, 물 및 부착증진제를 포함하는 수성 제진 도료 조성물로서, 기존의 철도차량용 제진 도료와는 달리 건조과정 및 건조 후에도 환경 유해물질을 배출하지 않는 친환경 소재로 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 이같이 친환경 소재로 구성되었음에도 불구하고 석유계 제진 도료에 비하여 건조 속도가 뒤쳐지지 않으며, 수직 도장시 에어레스 스프레이(45:1)하는 데 있어서 작업성이 우수하여 1회 0.7 mm 의 두꺼운 도막을 얻을 수 있으며, 또한 각종 철재 및 비철재에 밀착되어 내식성을 부여함과 동시에 저독성, 단열, 난연, 흡음, 제진 성능을 일시에 부여할 수 있으면서 도료로 인한 중량 감소의 설계로 연료 절감 및 이를 통한 환경 유해물질 배출 절감에도 기여할 수 있다.
이러한 본 발명의 제진 도료 조성물은 극성기를 갖는 수성 수지 에멀젼으로 서, 수성 실리콘 수지 및 비할로겐화 화합물 변성 수지, 중공 안료, 분산제, 및 유동성 조절제를 포함하고, 전체 조성물의 총중량에 대하여, 상기 분산제를 0.1 내지 5 중량% 및 유동성 조절제 0.1 내지 5 중량%를 포함한다.
상기 분산제와 유동성 조절제의 함량은 레오메타(Rheometer)로 스트레인 및 스트레스 커브(Strain & Stress Curve)에 기초하여 조절할 수 있다. 특히, 도 1에서와 같은 표준 그래프에서처럼 스프레이가 가능한 유동성의 범위를 정하여 바람직한 유동성 조절제의 함량 범위를 구할 수 있으며, 도2에서와 같은 표준 검량선에 가까워지는 함량을 구할 수 있다.
특히, 도 1의 그래프는 도료 조성물에 있어서, 저장 중에는 60,000 이상의 점도를 가져 도료의 저장중 안정성을 유지하며, 80,000 이하의 점도에서 에어레스 스프레이의 전단응력(Shear)이 가해지면 스프레이가 가능한 점도로 떨어지는 이상적인 의가 소성(Pseudo plastic)특성을 가질 수 있는 유동성 조절제 및 그의 함량 범위를 선택할 수 있다.
본 발명에서 수성 실리콘 수지는 유리전이온도가 0 내지 10 ℃ 이며, 극성기와 수소결합 성능을 갖는 도료성분으로 소재와의 접촉에 의해 형성되는 수소결합을 갖는 도포막을 형성하는 우레이도 결합을 하나 이상 가져 부착력이 우수한 특성을 갖는다.
또한, 상기 수성 실리콘 수지와 함께 저독성 난연성을 부여하는 비할로겐화 화합물 변성 수지를 바인더로 사용한다.
특히, 본 발명은 주 베이스(Base)로 유리전이온도가 0 내지 10 ℃ 범위 내이 며 1개 또는 1개 이상의 수소결합을 가지는 수성 스타일렌 아크릴 수지 에멀젼, 및 수성 디스퍼젼(Dispersion) 아크릴(Acrylic), 우레이도 결합을 가져 부착력이 우수한 수성 실리콘 수지, 저독성 난연성을 부여하는 비할로겐화 화합물 변성 수지 중 인계 화합물 수지를 사용하며, 저비중, 고비중의 안료를 수지성분에 고르게 분산시켜 안정화시킬 수 있는 수용성 고분자 분산제, 진공으로 비워진 중공 안료, 수성 방청 안료, 저 독성 착색안료, 및 체질안료, 도료의 흐름성을 조정하는 유동성조절제, 보관 중의 저장성을 조정하는 침강방지제, 보관상의 용기부식을 막는 부식방지제, 도료의 항균성을 부여하는 향균제 및 물을 포함하며 에스터 알코올을 포함하지 않거나, 에스테르 알코올의 함유량이 1.0중량% 이하인 환경 친화적인 도료 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 제진 도료 조성물은 수성 스타일렌 아크릴 수지 에멀젼 및 수분산 아크릴 수지, 우레이도 결합을 가지는 수성 실리콘 수지, 인계 수지, 중공 안료, 방청안료, 착색 안료 및 체질안료로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상, 수용성 고분자 분산제, 유동성조절제, 침강 방지제, 부식방지제, 항균제, 에스터 알코올, 및 물을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 구현예에서, 상기 제진 도료 조성물은 전체 조성물의 총중량에 대하여, 수성 스타일렌 아크릴 수지 에멀젼 및 수분산 아크릴 수지 10 내지 30 중량%, 우레이도 결합을 가지는 수성 실리콘 수지 1 내지 10 중량%, 인계 수지1 내지 10 중량%, 중공 안료 20 내지 50 중량%, 방청안료 1 내지 10 중량%, 착색 안료 및 체질안료로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 10 내지 30 중 량%, 수용성 고분자 분산제 0.1 내지 5 중량%, 유동성조절제 0.1 내지 5 중량%, 침강 방지제 1 내지 10 중량%, 부식방지제 0.1 내지 5 중량%, 항균제 0.1 내지 5 중량%, 에스터 알코올 0.1 내지 1.0 중량%, 및 잔량의 물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제진 도료 조성물은 필요에 따라 소포제, 표면 조정제, 표면 퍼짐성 조제, 방청 및 부착증진제, pH 조절제, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 첨가제는 전체 조성물 총중량에 대하여 0.1내지 10중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5중량%로 포함될 수 있다.
상기 제진 도료 조성물은 필요에 따라, 운모, 탈크, 플레이크 형상 실리카 및 중공 실리카로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 무기 필러를 추가로 포함할 수 있다. 상기 무기 필러는 전체 조성물 총중량에 대하여, 10 내지 30 중량%, 바람직하게는 25 내지 30중량%로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 친환경적인 수성 재진 도료 조성물은 진공으로 속이 비어있는 저비중의 중공안료가 표면으로 부상되는 것을 막기 위해 양이온기 및 난(Non)이온 성분을 가지는 수용성 고분자 분산제에 의해 둘러싸여 중공안료를 도료 계 내에 안정화시켜 장기간 동안 저장 중 표면으로 부상되는 것을 억제한다. 또한 건조과정에서도 도막의 계 내에 고르게 분포되어 제진 성능이 균일하도록 한다.
이에 따라, 본 발명의 제진 도료 조성물의 비중은 0.7 내지 1.0, 바람직하게는 0.7 내지 0.9, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 0.8이 될 수 있으며, 비중이 높을 경우 1회 두꺼운 치수로 시공시 칠이 흘러내릴 수가 있으므로 1회 시공에 두꺼운 치수를 얻는 측면에서 상기 비중 범위를 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 도료 비 중이 가벼워짐에 따라 차량 총 중량의 감소에 기여하여 연료절감을 얻을 수 있는 친환경적인 수성 제진 도료로서 제공될 수 있다.
본 발명의 친환경적인 수성 재진 도료 조성물은 수성 스타일렌 아크릴 수지 에멀젼 및 수분산 아크릴 수지를 사용하여 제진성능을 증가시키며, 우레이도 결합을 가지는 수성 실리콘 수지를 사용하여 각종 철재 및 비철재 소재와의 밀착성을 용이하게 하며 인계 변성 수지를 사용하여 최종도막에 난연성을 부여하며 유동성 첨가제를 1~10% 사용하여 작업 시 균일한 도막을 이루도록 하며 sag-meter 20 이상 및 표준온도(20~25℃)에서 레오메타(Rheometer)로 측정된 스트레인 과 스트레스 커브(Strain& Stress Curve)가 표준 검량선을 이루도록 분산제 및 유동성을 조정하여 건조 과정에서의 도막이 흘러내림을 방지한다.
또한, 상기 친환경적인 수성 재진 도료 조성물은 수성 방청 안료, 저 독성 착색안료, 및 체질안료, 보관 중의 저장성을 조정하는 침강방지제, 보관상의 용기부식을 막는 부식방지제, 도료의 항균성을 부여하는 향균제 및 물을 포함한다.
먼저, 스타일렌 아크릴 수지 에멀젼과 수분산성 아크릴 수지는 수성 제진도료 조성물에 유연성을 부여하며, 유리전이온도가 0 ℃ 내지 10 ℃인 것을 사용한다. 만약 상기 유리전이온도가 상기 범위 미만이면 제진 성능은(손실탄성율) 향상되나 도막이 너무 물러져 작업성이 나쁜 문제가 발생하고, 상기 범위를 초과하면 도막이 너무 강해져서 제진 성능이(손실탄성율) 급격하게 떨어진다.
또한, 1개 또는 1개 이상의 수소결합을 가지는 수성 스타일렌 아크릴 수지 에멀젼 및 수분산성 아크릴 수지 등은 소재와의 밀착성 및 안료와의 혼화성을 좋게 한다.
이러한 스타일렌 아크릴 수지 에멀젼은 전체 도료 조성물 내 10 내지 30 중량%, 바람직하게는 20 내지 25 중량%를 포함할 수 있다.
우레이도 결합을 가지는 수성 실리콘 수지는 각종 철재 비철재 소재와의 부착성을 증가시킨다. 또한, 스타일렌 아크릴 수지 에멀젼과 혼화성이 좋아야 하며 만약 혼화성이 좋지 않으면 도료상태에서 겔링이 발생하며 도막 표면이 유연해지는 문제가 발생한다. 이러한 우레이도 결합을 가지는 수성 실리콘 수지는 전체 도료 조성물 내 1 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량%를 포함할 수 있다.
수성 인계 변성 수지는 최종 도막에 저독성, 난연성을 부여하며 많은 량을 사용하면 도막이 너무 유연해지며, 적은 량을 사용할 경우 최종도막의 난연성이 떨어진다. 비할로겐화 화합물 변성 수지로서 수성 인계 수지는 전체 도료조성물의1 내지 10 중량%, 바람직하기로 1 내지 5 중량%를 포함할 수 있다.
특히, 상기 수성 인계 변성 수지는 비할로겐화 물질로서 저독성 난연제에 해당하며, 환경 친화적인 도료 조성물을 제공할 수 있다.
중공 안료는 단열 및 흡음, 제진성에 영향을 미치므로 도료 조성물 내 함량 조절이 매우 중요하다. 본 발명에서는 진공으로 된 중공 안료를 전체 도료 조성물 내 20 내지 50 중량%, 바람직하기로 25 내지 40 중량%의 함량으로 포함할 수 있다. 만약 중공안료의 함량이 상기 범위 미만이면 충분한 단열 및 흡음, 제진 효과를 얻을 수 없고, 상기 범위를 초과하면 도료 조성물의 분산 및 안정성이 저하될 수 있다.
이때 중공 안료는 직경이10 내지 200㎛의 크기가 바람직하고, 더욱 세밀한 범위의 크기는 50 내지 150㎛가 될 수 있다. 입자의 크기가 상기의 범위 미만이거나 초과하면 충분한 단열 및 흡음, 제진 효과를 얻을 수 없고 또한 도료 조성물의 분산 안정성 및 최종도막의 외관이 저하될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 수성 제진 도료 조성물은 상기의 진공 중공 안료와 우레이도 결합을 가지는 수성 실리콘 수지를 적절하게 사용함으로써, 적용소재에 대한 단열, 흡음, 제진 성능과 밀착성을 향상시킬 수 있다.
상기 수용성 고분자 분산제는 카르복실기 또는 아민 앵커링기를 가지고 있는 것이 가능하다. 이러한 수용성 고분자 분산제로는 산성 관능기를 가진 블록 공중합체의 알킬암모늄염, 안료친화성 관능기를 가진 고분자 블록중합체 용액 및 안료친화성 관능기를 가진 고분자 블록공중합체의 인산에스테르염으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 시판되는 제품으로는 BYK 154®, BYK 155®, BYK 190®, BYK 192®, BYK 194®, BYK 180®, BYK 182®, EFKA4580®, EFKA 5071®, EFKA 6220®, EFKA 6230®, EFKA 4550®, TEGO 750W®, 테트라메틸데시네디올(tetramethyldecynediol, 에어 프로덕트사, 상품명: 서피놀(sufynol) 104® 또는 서피놀 TG®), 2아미노2메틸1프로판올, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 이러한 수용성 고분자 분산제는 전체 도료 조성물 내 0.1 내지 5 중량%, 바람직하기로 0.1 내지 3 중량%의 함량으로 포함할 수 있다. 만약 상기 함량이 상기 범위 미만이면 중 공안료를 코팅하는 성분이 부족하여 저장성의 문제가 발생할 수 있으며, 상기 범위를 초과하면 도료물성이 화학적 및 방청성이 부족하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수성 제진 도료 조성물은 유동성 조정제를 포함할 수 있다. 전술한 바의 중공안료들은 비중이 0.2 내지 0.5사이에 속하여 가볍고, 그외 안료들은 무겁기 때문에 도료 저장 중 안료가 부상하거나 침전하여 도료 조성물의 물성이 저하되거나 작업성이 불량으로 나타난다. 이에 이들 안료의 부상 또는 침전을 방지하기 위해 유동성 조정제를 사용하며, 대표적으로 흄실리카, 오가노크레이, 벤토나이트 에어로겔 300®, 벤토나이트 에어로겔 972®, 크레이톤®, 벤톤27®, 벤톤 34®, 벤톤 38®, 벤톤 EW, SD-2®, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1~2종을 사용한다. 상기 유동성 조정제는 전체 도료 조성물 내 0.1 내지 10 중량%, 바람직하기로 2 내지 7 중량%의 함량으로 포함할 수 있다. 만약 상기 함량이 상기 범위 미만이면 안료의 부상 및 침전을 억제하기 어려울 수 있으며, 상기 범위를 초과하면 최종 도막의 물성이 저하되므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 수성 제진도료 조성물은 방청 안료, 저독성 안료, 착색 및 체질안료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 안료를 포함할 수 있다.
상기 방청 안료는 아연 크로메이트, 아연 테트라옥실 크로메이트, 아연 트리 옥실 크로메이트, 스트로륨 크로메이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이고, 상기 저독성 안료는 아연 옥사이드, 변성알미늄 트리포스페이트, 아연 포스페이트, 알루미늄 변성 인산 포스페이트, 몰리브데이트 변성포스페이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이며, 상기 착색 및 체질 안료는 아연 옥사이드, 티타니아, 카본블랙, 황산바륨, 탄산칼슘, 마이카, 탈크 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 이러한 안료는 본 발명의 수성 제진 도료 조성물을 적용하고자 하는 용도에 따라 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 적절히 취사 선택될 수 있다. 상기 안료는 전체 도료 조성물 내 5 내지 40 중량%, 바람직하기로 10 내지 30 중량%의 함량으로 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 가용성 방청 안료는 1 내지 10 중량%, 저독성 안료는 2 내지 10 중량%, 착색 및 체질 안료는 2 내지 10 중량%로 사용할 수 있다. 만약 상기 함량이 상기 범위 미만이면 방청성 및 건조가 지연되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위를 초과하면 기계적 물성 및 소재부착이 부족한 문제가 발생할 수 있다.
조용제는 용제인 물과 잘 혼용될 수 있는 것이 사용되며, 도료 퍼짐성, 건조성 등 도장 작업성 및 도료의 동결 등 도료 물성에 영향을 미친다. 상기 조용제는 증발 비점이 100 내지 300 ℃에 속하는 에테르 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(메틸셀로솔브), 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(에틸셀로솔브), 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세텔(셀로솔브아세테이트), 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(부틸셀로솔브), 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디아세톤 알콜, 디에틸렌 글리콜 부틸에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 부틸에테르 아세테이트, 3-메틸 3-메톡시부타놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 1종의 에테르류, 및 이들의 혼합 용매로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 상기 조용제는 전체 도료 조성물 내 1 내지 10 중량%, 바람직하기로 2 내지 5 중량%의 함량으로 포함할 수 있다. 만약 상기 함량이 상기 범위 미만이면 도료의 작업성 및 동결 저장성에 문제가 있고, 상기 범위를 초과하면 유기용제의 휘발에 의한 환경문제가 발생한다.
물은 전술한 바의 조성의 용제로, 도료 제조시 수지를 용해시켜 주며, 안료의 분산을 양호하게 해주고, 점도 조절, 저장성 및 최저 도막의 형성온도 등을 부여한다. 또한, 기대하는 표면상태를 만들어 주고, 도장시 도장기기에 적합한 성질을 부여하며, 조용제의 휘발에 기여한다.
전술한 바처럼, 바람직한 일구현예에서, 본 발명에 따른 수성 제진도료 조성물은 수성 스타일렌 아크릴 수지 에멀젼, 수성 실리콘 수지, 수성 인계 변성 수지를 바인더로 사용하며, 수용성 고분자 분산제, 진공으로 비워진 중공 안료, 수성 방청 안료, 저 독성 착색안료, 및 체질안료, 도료의 흐름성을 조정하는 유동성조절제, 보관 중의 저장성을 조정하는 침강방지제, 보관상의 용기부식을 막는 부식방지제, 도료의 항균성을 부여하는 항균제 및 물을 포함할 수 있다.
상기 표면 조정제 및 표면 퍼짐성 조제는 퍼짐성, 기포성, 표면조정 및 크래터링 등을 방지하는 것으로 이 분야에서 공지된 것을 사용한다. 상기 표면 조정제는 반응형 실리콘, 실리콘 계면활성제 및 폴리아크릴레이트로 이루어진 군에서 선 택된 1종이 가능하다. 대표적으로 BYK 345®, BYK 347®, BYK 346®, BYK 340®, BYK 333®, TEGO wet245®, TEGO wet 265®, TEGO 410®, EFKA 3522®, EFKA 3570®, EFKA 3580®, EFKA 3772® 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 상기 표면 조정제 및 표면 퍼짐성 조제의 함량은 통상의 첨가제 수준으로, 전체 도료 조성물 0 내지 5 중량%로 사용한다.
이상과 같은 본 발명의 제진 도료 조성물은 기존의 제진 도료가 갖는 제반 문제점을 해결할 수 있으며, 특히, 보다 다양한 물성을 부여하기 위하여 개발되어진 것으로 전동차 등 철도차량의 내 외부에 적용하여, 1차적으로 각종 철재 비철재의 판넬에 밀착되어 내식성을 부여하며, 2차적으로 단열성능과 흡음 성능, 제진 성능, 등을 동시에 부여하면서도 저독성, 난연의 성질을 가지고, 3차적으로 환경친화적인 재료로서 차량 내부의 승객에게 안전과 쾌적한 환경을 제공하도록 하는 특징을 갖는다. 더욱이, 본 발명은 이러한 특징에 기초하여 차량이 운행할 때 차체의 진동으로 인한 철재 및 비 철재 금속 부품 들의 공명 현상으로 이것이 소음으로 연결되어 철로 주변에 심각한 소음 공해를 일으키고 있는 현상을 방지할 수 있다. 이같이 본 발명의 도료 조성물은 1회 시공에 두꺼운 치수를 얻을 수 있으며, 또한 도료 비중이 가벼워 차량 중량감소에 기여하여 연료절감을 얻을 수 있는 친환경적인 수성 제진 도료로서 제공될 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 제진 도료 조성물을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 제조 방법은 a) 용기에 액체상의 수지를 넣고, 수용성 고분자 분산제를 첨가한 후 분산기로 균일하게 될 때까지 혼합하는 단계, b) 상기 단계 a)의 혼합물에 유동성 조절제, 침강 방지제, 부식방지제, 항균제 및 소포제 등의 조제를 첨가하여 교반하여 균일하게 될 때까지 혼합하는 단계, c) 상기 단계 b)의 혼합물에 방청안료, 착색안료, 체질안료 및 중공안료를 첨가하여 교반하여 균일하게 될 때까지 혼합하는 단계, 및 d) 상기 단계 c)의 혼합물에 점도조절제를 첨가하여 점도를 조정하며 균일하게 혼합하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제진 도료 조성물의 제조 방법은 저기압 하에서, 제진도료 제조시 발생하는 기포를 제거하여 시공 시 건조 도막내부에 기공이 생겨 방청성을 저해할 수 있는 인자를 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에 있어서, 단계 a)에서는 용기에 수성 스타일렌 아크릴 수지 에멀젼에 수용성 고분자 분산제를 첨가하여 균일하게 혼합한다. 이때 혼합은 300 내지 500 rpm으로 5분 내지 20분 동안 수행하며, 800 rpm이 초과하지 않도록 한다.
다음으로, 상기 단계의 혼합물에 유동성 조절제, 침강 방지제, 부식방지제, 항균제 및 소포제 등의 조제를 첨가하여 고속 교반하여 균일하게 될 때까지 혼합하여 제조한다. 이때 혼합은 300 내지 500 rpm으로 5분 내지 20분 동안 수행하며, 800rpm이 초과하지 않도록 한다.
다음으로, 상기 단계의 혼합물에 방청안료, 착색안료, 체질안료 및 중공안료를 첨가하여 중속 교반 하여 균일하게 될 때까지 혼합하여 제조한다. 이때 혼합은 트윈 스크류 진공 챔버에서 수행하여 수성 제진 도료 조성물을 제조한다.
이때 필요에 따라 점도 조절제와 같은 첨가제를 소정 함량으로 첨가하며, 200 내지 300 rpm으로 10 분 내지 1 시간 동안 수행한다.
그 결과 상기 제조된 수성 제진도료 조성물은 CPS 점도계로 측정한 점도가 60000 내지 80000 cps, 바람직하게는 65000 내지 75000 cps가 될 수 있으며, pH가 8 내지 10, 바람직하게는 8.5 내지 9가 될 수 있다.
이러한 방법으로 제조된 수성 제진도료 조성물은 철재 및 비철금속 소재에 밀착되어 내식성이 우수하며, 적용소재에 단열, 흡음, 제진 성능을 부여하는 코팅막으로 바람직하게 적용된다.
상기 도료 조성물은 종래의 재진 도료 중 유성계는 작업성 등은 우수하나 1회 시공시간이 길어 공기가 지연되고, 건조과정에서 환경 유해물질을 배출하게 되고, 수성의 경우 각종 철재에 대한 부착력이 일정하지 못하여 소재에 따른 균일한 방식력을 가지지 못하며 건조시간이 길어 공정시간을 지연시키며, 1회 시공범위가 낮아 수차 반복해서 작업해야 하는 문제점을 해결하여 건조시간이 빠르고 유해물질을 배출하지 않아 환경친화적이며, 종래의 수성계 제진 도료의 단점인 소재에 따른 밀착성을 개선하여 각종철재, 비철소재에 대한 고도의 밀착성으로 우수한 방식성능을 얻을 수 있으며 저 비중의 설계로 1회에 시공할 수 있는 범위가 높다(700 ㎛ 이상). 또한 종래의 수성계 제진도료의 가장 큰 단점인 저장안정성을 개선하여 장기간에 걸쳐 보관이 용이하며 특히 수직면에 고른 분사 작업성으로 균일한 도막을 얻을 수 있으며, 궁극적으로 높은 단열, 흡음 제진 성능을 철도 차량의 적용소재에 적용할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 기재된 내용 이외의 사항은 필요에 따라 가감이 가능한 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니한다.
상기 도료 조성물은 종래의 유성계나 수성에 비하여 건조시간이 빠르고 유해물질을 배출하지 않아 환경친화적이며, 각종철재, 비철소재에 대한 고도의 밀착성으로 우수한 방식성능을 얻을 수 있으며 저 비중의 설계로 1회에 시공할 수 있는 범위가 높다(700㎛ 이상). 또한 저장안정성을 개선하여 장기간에 걸쳐 보관이 용이하며 특히 수직면에 고른 분사 작업성으로 균일한 도막을 얻을 수 있으며, 궁극적으로 높은 단열, 흡음 제진 성능과 저독성을 을 철도 차량의 적용소재에 효과적으로 적용할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~4 및 비교예 1~2
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성으로 수성 도료 조성물을 제조하였다.
먼저, 용기에 수성 수지와 수용성 고분자 분산제를 첨가한 후, 디스퍼로 10 분 동안 400 rpm의 속도로 교반하였다.
상기 수지 혼합물에 유동성조절제, 침강 방지제, 부식방지제, 항균제 및 소포 제 등의 조제를 첨가하여 30분 동안 400 rpm의 속도로 고속 교반하여 균일하게 될 때까지 혼합하고, 상기 혼합물에 방청안료, 착색안료, 체질안료 및 중공안료를 첨가하여 1시간 동안 200 rpm의 속도로 고속 교반하여 이 또한 균일하게 될 때까지 혼합하였다. 균일하게 혼합되면, 상기 혼합물에 점도 조절제를 첨가하며, 200 rpm으로 20분 동안 교반을 하고 1기압의 40%인 0.4기압으로 진공을 걸어 탈포를 하였다.
No 원료명 실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 비교예
1		 비교예
2
1 아크릴에멀젼 1 45.0 - - - - -
2 아크릴에멀젼 2 - 45.0 - - - -
3 아크릴에멀젼 3 - - 45.0 - - -
4 폴리우레탄 디스퍼전 - - - 45.0 - -
5 실란 변성 아크릴우레탄 디스퍼전 - - - - 46.5
6 실란 변성 아크릴우레탄 디스퍼전 - - - - - 46.5
7 수성 실리콘 수지 1.5 1.5 1.5 1.5 - -
8 수성 인계 변성 수지 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
9 수용성 고분자 분산제 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
10 조용제 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
11 표면 퍼짐성 조제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
12 부식방지제 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
13 표면 조정제 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
14 항균제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
15 백색 안료 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
16 흑색 안료 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
17 방청 안료 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0
18 침강 방지제 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0
19 중공 안료 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0
20 유동성 조절제 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
21 증류수 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
합계 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
주1)
1. 수성 아크릴에멀젼: Tg 20~30 ℃, Jonson Polymer제품
2. 수성 아크릴에멀젼: Tg -20~ -10 ℃, 대원 하이테크 제품
3. 수성 아크릴에멀젼: Tg 0~10℃, BASF 제품
4. 수성 수 분산 아크릴 수지: 자사 합성 수지
5. 수성 수 분산 실란 변성 아크릴 수지: Nano tech 제품
6. 수성 수 분산 실란 변성 아크릴 수지: Nano tech 제품
7. 수성 우레이도 변성 실리콘수지: 크롬 톤 제품
8. 수성 인계 변성 수지: Dain Chem 제품
9. 수용성 고분자 분산제: 관능기를 가진 고분자량 블록공중합체, BYK-154, BYK사 제품
10. 조용제: 에칠렌 그리콜, 동락화학 제품
11. 표면 퍼짐성 조제: 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산액, BYK 제품
12. 부식방지제: 동화켐텍 제품
13. 표면 조정제: 폴리에테르변성실록산, BYK제품
14. 부식방지제: 아성 정밀화학㈜ 제품
15,16. 착색 안료: TiO2+Carbon black (2:1) 키메기사 제품, 데구사 제품
17. 방청안료: ZINC PHOSPHATE, 한창산업 제품
18. 침강 방지제: 흄실리카+벤토나이트 (2:1) 데구사 제품, 씨앤에이인더스트리(주)
19. 중공안료: 50~150 ㎛, E-spheres 제품
20. 유동성조절제: 고분자 우레탄 증점제, SUD 제품
실험예 1
실시예 1~4 및 비교예 1~2에서 제조된 도료 조성물의 물성을 측정하기 위해 하기와 같이 수행하여 시험편을 제작하였다.
냉연압연 강판(KS D 3512) 및 기계적 샌딩 220목으로 한 후 에어레스 스프레이로 650~700 ㎛ 스프레이 후 실온(20~25℃)로 3일간 건조하였다.
A: 불휘발분(%)
시료를 채취 후 최초 시료 무게를 측정한 후 105 ℃에서 3시간 동안 열풍 건조하여 최초 시료 무게에 대한 휘발분의 무게를 하기 수학식 1에 의거하여 계산하였다.
[수학식 1]
불휘발분(%) = ((최초시료무게-휘발분무게)/최초시료무게)×100
B: 점도(CPS)
25 ℃에서 브룩필드 점도계를 이용하여 측정하였다.
C: 도장작업성(스프레이도막상태)
건조 도막두께를 650~700㎛의 두께로 도장하여 수직면에 고른 도막 두께를 얻는지 육안으로 비교하여 우수(○), 양호(△), 불량(×)의 3단계로 구분하여 판정하였다.
D: 접착성
ASTM D 3359의 cross-cut 시험방법에 따라 냉간압연연판, 스테인레스 스틸, 알루미늄 시험편에 제작한 도편 위에 칼집으로 흠집을 내고 흠집이 난 부분이 부위가 고르게 부착되도록 셀로판 테이프로 밀착을 시켰다. 이어 셀로판 테이프를 박리시켜 흠집이 생긴 부위의 도막의 박리 상태를 육안으로 비교하여 하기와 같이 구분하여 평가하였다.
○: 박리 없음.
△: 50% 이상 도막 잔존.
×: 50% 이하 도막 잔존.
E: 내충격성(듀폰식,1/2"*500ｇ*30)
듀폰식 충격시험기로 1/2"×500g×30㎝의 크기로 제작된 시편에 균열 발생 여부를 측정하였으며, 균열 상태에 따라 우수(○), 양호(△), 불량(×)의 3단계로 구분하여 판정하였다.
F: 내염수 분무성
ASTM B117에 따라 제작한 시편을 ASTM D1654의 방법2(scraping 법)에 따라 X자로 그은 선을 만들었다. 이어 KS D 9502에 따라 5% NaCl 수용액이 35 ℃로 분사되는 salt spray 기계에 넣어 폭로 시켜 그 시간별 도막 상태를 조사하였으며, 하기와 같이 구분하여 평가하였다.
○: 편측1㎜ 이하.
△: 1 내지 2㎜.
×: 2㎜ 이상.
G: 저장성
각 도료 조성물은 60 ℃에서 1개월간 저장한 다음, 상기 도료 조성물의 저장 상태를 확인하여 중공안료의 부상과 딱딱한 침전물이 발생하는지의 여부를 확인하였다:
○: 부상 또는 침전물이 전혀 없음.
△: 약간의 부상 또는 침전물
×: 다량의 부상 또는 침전물 발생.
H: 화재성능 시험
BS 6853에 의거하여 건조 도막의 화재 성능 시험 방법에 따라 시편을 태운 후, 화염전파거리, 연기밀도, 독성, 측정하여 Class 1, 2, 3단계로 구분하여 판정하였다.
I: 제진성능 시험
ISO 6721-3에 의거하여 DMA(Dynamic Mechanical Analyzer) 기기로 탄성과 점성치를 구하여 손실계수를 측정하였다.
상기 실시예 1~4 및 비교예 1~2로부터 제조된 시편에 대하여 전술한 바와 같은 물성 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 실시예
1		 실시예
2		 실시예
3		 실시예
4		 비교예
1		 비교예
2
불휘발분(%) 67 63 66 63 68 68
점도
(CPS 25℃,블룩필드점도계)		 60000 80000 60000 70000 60000 60000
도장 작업성 ○ ○ ○ ○ ○ ○
접착성 ○ ○ ○ ○ △ △
내충격성
(듀폰식,1/2"*500ｇ*30)		 △ △ ○ × △ △
내염수 분무성 ○ ○ ○ ○ ○ ○
저장성 ○ ○ ○ ○ ○ ○
화재성능 ○ ○ ○ ○ ○ ○
제진성능 △ ○ △ △ △ △
실시예 5 내지 13
하기 표 3에 나타낸 바와 같은 조성으로, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 도료 조성물을 제조하였다.
No 원료명 실시예
6		 실시예
7		 실시예
8		 실시예
9		 실시예
10		 실시예
11		 실시예
12		 실시예
13
1 아크릴에멀젼 45.0 45.0 45.0 45.0 45.0 45.0 45.0 45.0
2 수성 실리콘
수지		 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
3 수성 인계 변성 수지 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
4 수용성고분자 분산제 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
5 조용제 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
6 표면 퍼짐성 조제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
7 부식방지제 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
8 표면 조정제 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
9 항균제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.7 0.7 0.7
10 백색 안료 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
11 흑색 안료 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
12 방청 안료 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0
13 침강 방지제 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 4.0 4.0 4.0
14 중공 안료 28.0 28.0 28.0 28.0 28.0 4.0 4.0 4.0
15 유동성 조절제 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 4.0 4.0 4.0
16 증류수 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
합계 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
주2)
1. 수성 아크릴에멀젼: Tg 0~10℃, BASF 제품
2. 수성 우레이도 변성 실리콘수지: 크롬 톤 제품
3. 수성 인계 변성 수지: Dain Chem 제품
4. 수용성 고분자 분산제: 관능기를 가진 고분자량 블록공중합체
5. 조용제: 에칠렌 그리콜, 동락화학 제품
6. 표면 퍼짐성 조제: 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산액, BYK 제품
7. 부식방지제: 동화켐텍 제품
8. 표면 조정제: 폴리에테르변성실록산, BYK제품
9. 부식방지제: 아성 정밀화학㈜ 제품
10,11. 착색 안료: TiO2+Carbon black (2:1) 키메기사 제품, 데구사 제품
12. 방청안료: ZINC PHOSPHATE , 한창산업 제품
13. 침강 방지제: 흄실리카+벤토나이트 (2:1) 데구사 제품, 씨앤에이인더스트리(주)
14. 중공안료: 50~150 ㎛, E-spheres 제품
15. 유동성조절제: 고분자 우레탄 증점제, SUD 제품
상기 실시예 5~13의 도료 조성물을 제조함에 있어서, 각각의 좀더 구체적인 변성 실리콘 수지의 선택에 따른 각종 소재에 대한 밀착성 시험 결과는 하기 표 3a에 나타낸 바와 같다.
또한, 수용성 고분자 분산제의 선택에 따른 제진도료의 보관중의 저장안정성의 척도가 되는 수지와의 상용성과 실제 저장 실험시의 안정성 시험 결과는 하기 표 3b에 나타낸 바와 같고, 침강 방지제의 선택에 따른 저장 안정성 및 증점 성능 시험 결과는 하기 표 3c에 나타낸 바와 같으며, 중공안료의 선택에 따른 제진 성능 시험 결과는 하기 표 3d에 나타낸 바와 같다.
실시예 No. 실란(Silane ) CRS SUS Al
5,8,11 A-187 ◎ Δ Ο
6,9,12 A-11542 ◎ Δ Ο
7,10,13 A-1524 Ο Ο ◎
실시예 No. 분산제
(Dispersion Agent) 		상용성 안정성 저장성(60℃ Χ 15일)
5 SN 5027 Ο Δ Χ
6 Surfynol-104 Ο Δ Χ
7 Tego 750W Δ Δ Χ
8 OP-10 Χ Χ Χ
9 BYK-154 Ο Ο Ο
10 BYK-181 Δ Δ Χ
11 BYK-194 Δ Δ Χ
12 EFKA-4560 Ο Δ Χ
13 EFKA-4590 Δ Δ Χ
실시예 No. 유동성 조절제 상용성 증점 효과 저장안정성
(층 분리) 		제조사
5 Aerosil-972 Ο Δ Χ 데구사
6 Tixogel MP Ο Χ Χ Sud
7 Bentone LT Ο Ο Δ (주) 동화
8 H-400 Ο ◎ Χ Sud
9 Natrazol Ο ◎ Χ 제노켐
10 AQ-600 Ο Δ Χ Sud
11 Bentone EW Ο Ο Ο 씨앤에이인더스트리(주)
실시예 No. 중공안료 Microns 중공안료의 주성분 제진성능 제조사
5 ,11 E-Spheres
SL-125 		125 Alumino Silicate ◎ Enviro-spheres
6 E-Spheres
SLG 		300 Alumino Silicate Δ Enviro-spheres
7 E-Spheres
SL-75 		75 Alumino Silicate Δ Enviro-spheres
8 3CB
80 		80 Calcium carbonate Δ Toyo-Science
9 ,12 3CB
120 		120 Calcium carbonate Ο Toyo-Science
10 ,13 Hy-
Microsphere 		130 Ceramic Microsphere Ο Hy-Techs
실험예 2
상기 실시예 5~13에서 제조된 도료 조성물의 물성을, 상기 실험예 1과 동일한 방법으로 측정하고, 얻어진 측정 결과를 하기의 표 4에 나타내었다.
구분 실시예
5		 실시예
6		 실시예
7		 실시예
8		 실시예
9		 실시예
10		 실시예
11		 실시예
12		 실시예
13
불휘발분(%) 66 66 66 66 66 66 66 66 66
점도(CPS 25℃,블룩필드점도계) 70000 60000 60000 80000 70000 80000 60000 70000 80000
도장 작업성 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
접착성 △ △ ○ △ △ ○ △ △ ○
내충격성(듀폰식,1/2"*500ｇ*30) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
내염수 분무성 △ △ ○ △ △ ○ △ △ ○
저장성 Χ Χ Χ Χ ○ Χ Χ Χ Χ
화재성능 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
제진성능 ◎ △ △ △ ○ ○ ◎ ○ ○
상기 표 4를 참조하여, 하기 표 5에 나타낸 바와 같은 수성 제진 도료 조성물을 제조하였다.
No 원료명 배합
1 아크릴에멀젼 1 45.0
2 수성 실리콘 수지 1.5
3 수성 인계 변성 수지 3.0
4 수용성 고분자 분산제 0.3
5 조용제 1.0
6 표면 퍼짐성 조제 0.2
7 부식방지제 2.0
8 표면 조정제 0.7
9 항균제 0.5
10 백색 안료 2.0
11 흑색 안료 1.0
12 방청 안료 4.0
13 침강 방지제 10.0
14 중공 안료 28.0
15 유동성 조절제 0.6
16 증류수 0.2
합계 100.0
주3)
1. 수성 아크릴에멀젼: Tg 0~10℃, BASF 제품
2. 수성 우레이도 변성 실리콘수지: 크롬 톤 제품
3. 수성 인계 변성 수지: Dain Chem 제품
4. 수용성 고분자 분산제: 관능기를 가진 고분자량 블록공중합체, BYK사 제품
5. 조용제: 에칠렌 그리콜, 동락화학 제품
6. 표면 퍼짐성 조제: 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산액, BYK 제품
7. 부식방지제: 동화켐텍 제품
8. 표면 조정제: 폴리에테르변성실록산, BYK제품
9. 부식방지제: 아성 정밀화학㈜ 제품
10,11. 착색 안료: TiO2+Carbon black (2:1) 키메기사 제품, 데구사 제품
12. 방청안료: ZINC PHOSPHATE , 한창산업 제품
13. 침강 방지제: 흄실리카+벤토나이트 (2:1) 데구사 제품, 씨앤에이인더스트리(주)
14. 중공안료: 50~150 ㎛, E-spheres 제품
15. 유동성조절제: 고분자 우레탄 증점제, SUD 제품
상기 표 5의 조성으로 제조된 수성 제진 도료 조성물에 대하여, 상기 실험예 1에 기재된 바와 같은 방법으로 최종 물성을 측정한 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
구분 규격 실시예 5
불휘발분(%) 60~70 66
점도(CPS 25℃,블룩필드점도계) 65,000~75,000 70000
도장 작업성 Airless Spray 우수
접착성 박리없음 발리없음
내충격성 듀폰식,1/2"*500ｇ*30cm 이상 40cm
내염수 분무성 120 우수
저장성 60 ℃ X 1개월 양호함
화재성능 BS Class 1 Class 1
제진성능 0.1 이상 0.21
상기 표 6의 성능시험 중 가장 중요한 화재성능과 제진성능 중, 화재성능은 국제공인기관인 보디코트 테스팅 그룹(Bodycote Testing group)의 와링톤 파이어(Warrington Fire) 와 한국 철도기술원에서 형식 승인을 획득하였고, 제진 성능은 국가 측정 표준 대표기관인 한국표준과학연구원에서 성능 인증을 받았다.
본 발명에 따라, 상기와 같은 방법으로 제조된 수성 제진도료 조성물은 철재 및 비철금속 소재에 밀착되어 내식성이 우수하며, 적용소재에 단열, 흡음, 제진 성능과 저독성을 부여하는 코팅막으로 적용될 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은 종래의 유성계나 수성에 비하여 건조시간이 빠르고 유해물질을 배출하지 않아 환경친화적이며, 각종철재, 비철소재에 대한 고도의 밀착성으로 우수한 방식성능을 얻을 수 있으며 저 비중의 설계로 1회에 시공할 수 있는 범위가 높다(700㎛ 이상). 또한, 저장안정성을 개선하여 장기간에 걸쳐 보관이 용이하며 특히 수직면에 고른 분사 작업성으로 균일한 도막을 얻을 수 있으며, 궁극적으로 높은 단열, 흡음 제진 성능과 저독성을 철도 차량의 적용소재에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제진 도료 조성물에서, 스프레이가 가능한 유동성에 대한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제진 도료 조성물에서, 분산제와 유동성 조절제의 함량 조절 기준에 대한 표준검량선 그래프이다.

Claims (11)

  1. 극성기를 갖는 수성 수지 에멀젼으로서, 수성 실리콘 수지 및 비할로겐화 화합물 변성 수지, 중공 안료, 분산제, 및 유동성 조절제를 포함하고,
    전체 조성물의 총중량에 대하여, 상기 분산제를 0.1 내지 5 중량% 및 유동성 조절제 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 제진 도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    수성 실리콘 수지는 유리전이온도가 0 내지 10 ℃ 인 제진 도료 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수성 실리콘 수지는 하나 이상의 우레이도 결합을 갖는 것인 제진 도료 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도료 조성물의 비중은 0.7 내지 0.8인 제진 도료 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    비할로겐화 화합물 변성 수지 중 수성 인계 변성 수지를 1 내지 10 중량% 사용하는 제진 도료 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    운모, 탈크, 플레이크 형상 실리카 및 중공 실리카로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 무기 필러를 추가로 포함하는 제진 도료 조성물.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 중공안료의 평균 입경은 10 내지 200 ㎛인 제진 도료 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 중공안료를 20 내지 50 중량%로 포함하는 제진 도료 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    수성 스타일렌 아크릴 수지 에멀젼 및 수분산 아크릴 수지 10 내지 30 중량%,
    우레이도 결합을 가지는 수성 실리콘 수지 1 내지 10 중량%,
    인계 수지1 내지 10 중량%,
    중공 안료 20 내지 50 중량%,
    방청안료 1 내지 10 중량%,
    착색 안료 및 체질안료로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 10 내지 30 중량%,
    수용성 고분자 분산제 0.1 내지 5 중량%,
    유동성 조절제 0.1 내지 5 중량%,
    침강 방지제 1 내지 10 중량%,
    부식방지제 0.1 내지 5 중량%,
    항균제 0.1 내지 5 중량%,
    에스터 알코올 0.1 내지 1.0 중량%, 및
    잔량의 물
    을 포함하는 제진 도료 조성물.
  11. a) 용기에 액체상의 수지를 넣고, 수용성 고분자 분산제를 첨가한 후 분산기로 균일하게 될 때까지 혼합하는 단계,
    b) 상기 단계 a)의 혼합물에 유동성 조절제, 침강 방지제, 부식방지제, 항균제 및 소포제 등의 조제를 첨가하여 교반하여 균일하게 될 때까지 혼합하는 단계,
    c) 상기 단계 b)의 혼합물에 방청안료, 착색안료, 체질안료 및 중공안료를 첨가하여 교반하여 균일하게 될 때까지 혼합하는 단계, 및
    d) 상기 단계 c)의 혼합물에 점도조절제를 첨가하여 점도를 조정하며 균일하게 혼합하는 단계를 포함하는 제진 도료 조성물의 제조 방법.
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