KR101216983B1 - 방오 도료 - Google Patents

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KR101216983B1 KR1020067026823A KR20067026823A KR101216983B1 KR 101216983 B1 KR101216983 B1 KR 101216983B1 KR 1020067026823 A KR1020067026823 A KR 1020067026823A KR 20067026823 A KR20067026823 A KR 20067026823A KR 101216983 B1 KR101216983 B1 KR 101216983B1
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Abstract

본 발명은 방오 도료로서 유용한 플루오로 중합체 수지계 조성물에 관한 것이다. 당해 도료 조성물은 오가노실리케이트와 하나 이상의 수분 제거제를 함유하며, 가사 시간이 연장된다. 당해 조성물로 피복된 제품은, 광택에 부정적인 영향을 미치지 않으면서, 보다 우수한 내후성, 먼지 탈락성 및 방오성을 나타낸다. 도료는 지붕 재료, 벽 재료 및 기타 실외 건축 재료에 특히 유용하다.
방오 도료, 플루오로 중합체, 오가노실리케이트, 수분 제거제, 가사 시간.

Description

방오 도료 {Stain resistant coating}
본 발명은 방오 도료로서 유용한 플루오로 중합체 수지계 조성물에 관한 것이다. 당해 도료 조성물은 오가노실리케이트와 하나 이상의 수분 제거제(water scavenger)를 함유하며, 가사 시간이 연장된다. 당해 조성물로 피복된 제품은, 광택에 부정적인 영향을 미치지 않으면서, 보다 우수한 내후성, 먼지 탈락성(dirt shedding) 및 방오성을 나타낸다. 도료는 지붕 재료, 벽 재료 및 기타 실외 건축 재료에 특히 유용하다.
페인팅된 외부 표면 외관이 장시간 노출 동안에도 비교적 깨끗하게 유지되도록 하는 능력은 건축용 도료에 있어서 중요한 성능상의 쟁점이다. 이것을 실외에서 사용하는 경우에 밝은 색 코일로 피복된 패널에서는 항상 먼지가 문제가 된다. 이것은 높은 공해 지역에서 특히 중요한데, 이러한 지역에서는 처음에는 완벽하게 깨끗했던 패널이 분진 또는 먼지의 작용으로 인해 곧 광택이 없는 더러운 표면으로 변한다. 분진 및 먼지는 빗물에 의해 제거되지 않는다. 건물 외관은 불리한 환경적 조건에 의해 단지 2개월내에 심하게 영향을 받을 수 있다고 보고되어 있다. 빗물이 도료의 표면을 흘러내림에 따라, 일반적으로 먼지가 도료의 표면에 침적된다. 물방울이 제거되면, 먼지, 물자국 및 보기흉한 줄무늬가 남게 된다.
친수성 표면이 우수한 먼지 탈락성을 야기할 수 있는 것으로 나타났다. 친수성 도료는, 물이 표면을 적시어 보다 용이하게 흘러내려서 먼지가 빗물에 의해 용이하게 씻겨나가도록 할 수 있기 때문에, 먼지가 모이는 것을 방해한다. 이러한 공정이 "셀프 클리닝"이라고 공지되어 있다.
실리케이트를 함유하는 도료는 우수한 방오성을 제공하는 것으로 제시되어 있다. 이러한 도료는, 예를 들면, 유럽 특허공보 제0942052호, 일본 공개특허공보 제2002294154호 및 일본 공개특허공보 제01172389호에 기재되어 있다. 오가노실리케이트는 또한 일본 공개특허공보 제02003775호, 제2003020450호, 미국 특허 제6635341호 및 유럽 특허공보 제1035184호에 기재된 바와 같은 목적하는 도료 조성물을 제조하기 위해 플루오로 중합체 수지와 함께 사용되기도 한다. 실리케이트 첨가제를 가하면, 먼지 및 오물에 대한 내성이 우수해지지만, 가사 시간이 짧은 페인트가 생성된다는 문제가 있다.
오가노실리케이트는 먼저 성층(stratification)에 이은 표면에서의 빗물에 의한 가수분해 메카니즘에 의해 작용한다. 실리케이트 첨가제가 페인트로 제형화되는 경우, 실리케이트는 베이킹 동안 용매 증발과 함께 도료의 표면으로 이동할 것이다.
비가 오면, 표면의 알콕시-실릴 그룹이 가수분해되어 실란올 그룹을 형성하고, 친수성을 증가시킨다. 이동 및 가수분해 속도 둘 다는 우수한 먼지 탈락성의 성능에 중요하다. 오가노실리케이트 첨가제는 가수분해에 민감한 물질이기 때문에, 페인트에서 발생하는 가수분해 및 축합 가교결합 반응은 실리케이트가 베이킹 동안 표면으로 이동하는 것을 방지하여, 보다 많은 가수분해성 표면의 생성을 방해할 것이다. 가수분해 속도가 너무 느리면, 친수성 표면이 수득되기 어렵다. 가수분해 속도가 너무 빠르면, 페인트 가사 시간이 매우 짧아질 것이다.
최근, 페인트 또는 도료의 가사 시간은 오가노실리케이트를 제형에 첨가한 후 단지 1 내지 2일이다. 당일에 사용하지 못한 것은 버려야 하므로 공정에 비용이 많이 든다. 또한, 피복된 패널의 초기 광택도는 실리케이트의 첨가에 의해 부정적인 영향을 받는다. 또한, 첨가제간의 가교결합 반응으로 인해 크랙킹 문제가 야기될 수 있다.
놀랍게도, 하나 이상의 수분 제거제와 함께, 선택된 오가노실리케이트 첨가제를 플루오로 중합체 도료 조성물에 첨가하면 도료 가사 시간이 연장되는 것으로 밝혀졌다. 최적의 특성을 발생시키기 위해 오가노실리케이트 첨가제의 가수분해 및 축합 반응을 조절한다. 도료 조성물은, 광택 또는 다른 도료 특성에 부정적인 영향을 미치지 않으면서, 보다 우수한 내후성 및 양호한 먼지 탈락 성능을 갖는 도료를 형성한다.
본 발명의 목적은 플루오로 중합체와 오가노실리케이트를 함유하는 도료 조성물의 가사 시간을 증가시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광택에 부정적인 영향을 미치지 않으면서, 방오성 및 내후성이 우수한 도료 조성물을 제조하는 것이다.
따라서, 본 발명은, 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 하여,
하나 이상의 플루오로 중합체(a) 30중량% 이상,
하나 이상의 오가노실리케이트(b) 0.1 내지 20중량% 및
하나 이상의 수분 제거제(c) 0.1 내지 40중량%를 포함하는, 가사 시간이 연장되고 우수한 내후성과 방오성을 갖는 도료를 형성할 수 있는 플루오로 중합체 수지계 도료 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 도료 조성물은, 임의 성분과 함께, 세 가지 필수 성분을 함유한다: 플루오로 중합체 수지, 선택된 오가노실리케이트 및 수분 제거제.
도료 조성물의 기본 수지는 플루오로 중합체 수지이다. 플루오로 중합체는 불소 관능기를 갖는 어떠한 중합체라도 가능하다. 이러한 중합체의 예는 플루오로올레핀, 비닐리덴 디플루오라이드계 중합체, 플루오로에틸렌 비닐 에테르를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 플루오로 중합체는 열가소성 또는 열경화성 중합체일 수 있다.
바람직하게는, 플루오로 중합체 수지는 비닐리덴 디플루오라이드계 중합체이고, 보다 바람직하게는 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)이다. 조성물은 일반적으로 안료를 습윤시키고 생성된 필름의 접착성을 향상시키기 위해 열가소성 아크릴 중합체, 또는 하이드록실 관능성 중합체와 멜라민, 이소시아네이트와 같은 경화제와의 배합물을 포함한다. 필름 형성성 플루오로 중합체 수지는 전형적으로 Mw가 약 150,000 내지 약 450,000이고 융점이 약 150 내지 170℃인 PVDF를 포함한다. 본 발명의 조성물에 사용하기에 특히 적합한 시판 PVDF의 한 가지 예는 아토피나 케미칼 인코포레이티드(ATOFINA Chemical Inc.)에서 시판하는 KYNARR 500이다. 비닐리덴 디플루오라이드계 중합체는 바람직하게는 수지 고형분의 약 30중량% 이상, 보다 바람직하게는 50중량% 이상, 가장 바람직하게는 70 내지 80중량%를 구성한다.
바람직한 양태에서, 도료 조성물은 플루오로 중합체 수지와 하나 이상의 아크릴 수지를 함유한다. 아크릴 수지는 플루오로 중합체와 열역학적으로 혼화성이어야 한다. 유용한 아크릴 수지는 메틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트 및 에틸 아크릴레이트 단량체로부터 제조되는 중합체 및 공중합체를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 아크릴 수지는 플루오로 중합체가 폴리비닐리덴 플루오라이드인 경우 도료 조성물에 어느 정도의 관능기를 부가하여 습윤성 및 접착성을 제공하기 위해 필요하다. 아크릴 수지는, 총 수지를 기준으로 하여, 10 내지 70중량%, 바람직하게는 20 내지 30중량% 존재한다. 아크릴 수지는 당해 기술분야에 공지되어 있는 방법으로 플루오로 중합체와 블렌딩된다.
본 발명에 유용한 오가노실리케이트는 우수한 먼지 탈락 성능과 보다 긴 가사 시간 간의 균형을 최적화하도록 선택된다. 오가노실리케이트는 오가노실리케이트의 혼합물일 수 있다. 오가노실리케이트의 분자량은 도료 표면의 습윤성을 달성하는 데 중요하다. 본 발명에 유용한 실리케이트는, 이들이 표면으로 이동할 수 있어야 하기 때문에, 저분자량을 가져야 한다. 첨가제의 분자량을 정확한 시스템(결합제, 베이킹 조건 등)에 맞추어, 표면 상의 가교결합된 실리콘의 박층을 생성하도록 상용성을 조절해야 한다. 오가노실리케이트(들)의 Mw는 600 내지 20,000, 바람직하게는 600 내지 5,000이다. 이보다 저분자량이거나 고분자량이면 우수한 성능을 나타내지 못한다. Mw가 너무 낮으면, 우수한 상용성으로 인해 이동하기가 곤란해지고 친수성 표면을 수득할 수 없다. Mw가 너무 높으면, 이동이 너무 느리고 어려워질 것이다.
오가노실리케이트의 조성은 페인트 가사 시간과 먼지 탈락 성능의 균형을 유지하는 데 중요하다. 일반적인 얼룩은 처음 두세달에 걸쳐 급속하게 발생하기 때문에, 먼지 탈락을 위해서는 신속한 가수분해가 매우 중요하다. 그러나, 가수분해와 축합 반응이 너무 빨리 일어나면, 실리케이트는 가수분해되어, 도포하기도 전에 페인트에 겔이 형성될 것이다. 이렇게 하여 높아진 점도는 도포를 더욱 어렵게 하고, 가교결합된 실리케이트는 이동이 어렵기 때문에 먼지 탈락 특성에 부정적인 영향을 미치게 된다. 유용한 오가노실리케이트는 메틸 실리케이트, 에틸 실리케이트, 메틸에틸 실리케이트 및 메틸프로필 실리케이트를 포함한다. 메틸 실리케이트는 친수성 표면을 생성하지만, 가사 시간이 비교적 짧다. 가사 시간을 향상시키기 위해 가수분해 지연제를 첨가할 수 있다. 에틸 실리케이트는 보다 긴 가사 시간을 갖지만, 가수분해가 다소 느리다. 제형화시 에틸 실리케이트의 느린 가수분해는 산 촉매를 첨가함으로써 촉진시킬 수 있다. 바람직한 양태에서, 에틸메틸 하이브리드 실리케이트는 목적하는 친수화 효능과 우수한 페인트 가사 시간 둘 다를 제공한다. 본 발명의 조성물에 사용하기에 특히 적합한 시판 에틸 메틸 실리케이트의 예는 일본 콜코트 캄파니 리미티드(Colcoat Co. Ltd.)에서 시판하는 EMS485이다.
오가노실리케이트(들)는, 총 수지 고형분을 기준으로 하여, 0.1 내지 20중량%, 바람직하게는 2 내지 10중량%의 범위로 도료 조성물에 사용된다. 0.1중량% 미만으로 사용되는 경우, 발생되는 습윤성이 충분치 않다. 20중량% 초과시에는, 도료 외부 외관 및 제작 용이성이 감소하고, 크래킹이 발생할 수 있다.
가사 시간을 연장시키고 높은 초기 광택을 유지하기 위해 도료 조성물에 하나 이상의 수분 제거제가 포함된다. 실리케이트 첨가제는 가수분해에 민감한 물질이며, 수분 제거제는 저장 동안 가수분해 및 물과 오가노실리케이트 사이의 축합 반응을 감소시키므로, 가사 시간을 증가시킨다. 저장 동안의 가수분해 및 축합 반응으로 인한 겔화는 수분 제거제에 의해 방지되거나 감소되어, 오가노실리케이트가 베이킹 동안 표면으로 이동하여 친수성 표면을 생성한다. 추가로, 도료 광택은 실리케이트 첨가제로 인해 감소할 수 있는데, 수분 제거제의 첨가가 이러한 광택 저하를 감소시키는 것으로 밝혀졌다. 본 발명에 유용한 수분 제거제의 예는 분자체, 트리오가노 포스페이트, 트리오가노아민, 헤테로방향족 질소 화합물, 카보디이미드, 무수물, 예를 들면, 말레산, 숙신산, 이타콘산; 석고, 제올라이트, 알루미나, 오르토에스테르, 이소시아네이트, 오르토붕산 에스테르, 합성 점토 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 바람직한 양태에서, 분자체가 수분 제거제로서 사용된다. 분자체는 사용전 가열에 의해 활성화시켜야 한다. 실리케이트와 수분 제거제를 병용하면 우수한 먼지 탈락성, 보다 긴 가사 시간 및 안정한 광택도가 동시에 수득된다. 수분 제거제는, 수지 고형분을 기준으로 하여, 0.1 내지 40중량%로 도료 조성물에 사용된다. 사용되는 수분 제거제의 양은 부분적으로, 효능이 각각 다르기 때문에, 사용되는 수분 제거제에 따라 좌우된다.
플루오로 중합체 수지, 오가노실리케이트 및 수분 제거제 성분 이외에, 도료 조성물은 임의로 도료 분야에 공지되어 있는 다른 첨가제들을 포함할 수 있다.
임의 성분은 착색 안료, 증량제, 침강방지제, 균전제, 증점제 및 가교결합제를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
도료 조성물은 상기한 에틸 실리케이트와 같은 일부 오가노실리케이트의 가수분해를 촉진시키기 위해 산 촉매를 포함할 수 있다. 산 촉매는 묽은 염산, 오르토 포름산 트리알킬, 오르토 아세트산 트리알킬 및 오르토 붕산 트리알킬을 포함하지만 이에 제한되지 않는 모든 산으로부터 선택될 수 있다. 산 촉매는, 존재하는 경우, 실리케이트의 양을 기준으로 하여, 0.1 내지 10중량%의 양이다. 메틸 실리케이트 또는 에틸 메틸 하이브리드 실리케이트가 사용되는 경우에는 산이 필요하지 않지만, 에틸 실리케이트가 사용되는 경우에는 실리케이트의 가수분해를 보다 빠르게 하기 위해 산 촉매가 필요하다.
보다 양호한 먼지 탈락 성능과 보다 긴 페인트 가사 시간을 달성하기 위해서는, 페인트 조성물로부터 알콜 용매를 제거해야 한다.
도료 조성물은 용매계 조성물이거나 분말 도료일 수 있다. 본 발명의 도료 조성물은 통상의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 도료 조성물은 디스펜서 및 밀링 장치, 예를 들면, 소규모 미디어 밀 또는 페인트 진탕기를 사용하여 각종 성분을 블렌딩함으로써 제조할 수 있다. 비드 분자체를 함유하는 페인트 조성물의 경우, 도포하기 전에 비드 분자체를 여과시켜야 한다.
플루오로 중합체 수지, 선택된 오가노실리케이트(들) 및 하나 이상의 수분 제거제를 포함하는 본 발명의 도료 조성물은 실리케이트 첨가제의 가수분해 및 축합 반응이 제어되어 실리케이트 첨가제의 가수분해와 도료의 가사 시간과의 균형이 우수한 조성물을 생성한다. 그 결과, 본 발명의 페인트 조성물은 도료에 보다 신속한 친수화, 보다 양호한 먼지 탈락 성능 및 보다 높은 광택을 제공할 수 있다.
오가노실리케이트 첨가에 따른 도료 조성물의 가사 시간은 현존 기술의 1일 가사 시간을 훨씬 능가하여 연장된다. 따라서, 당일에 사용하지 않은 페인트 혼합물을 버릴 필요가 없다. 수득된 도료 표면 위에 침적된 먼지는 빗물에 의해 즉시 신속하게 씻겨 나가므로, 현존 기술보다 양호한 먼지 탈락 성능을 제공한다. 도료 광택은 실리케이트 첨가제를 함유하는 페인트의 경우에도 장시간 저장한 후에 부정적인 영향을 받지 않는다.
본 발명의 도료 조성물은 목재, 금속, 열가소성 물질, 유리 및 금속 기재를 포함하지만 이에 제한되지 않는 건축용 및 산업용 기재를 피복하는 데 사용될 수 있다. 환경에 노출되는 기재는 이러한 도장이 특히 유리하다. 한 가지 양태에서, 도료 조성물을 분무, 브러싱, 정전기 피복, 침지, 롤 피복, 코일 피복 및 바 피복을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 당해 기술분야에 공지되어 있는 수단으로 금속 기재에 분말 또는 액체의 형태로 침착시킨다. 이어서, 플루오로 중합체 필름을 경화시켜, 중합체 필름이 접착되어 있는 피복된 기재를 형성한다. 경화는 공기건조, 가열, UV 경화, IR 경화 및 당해 기술분야에 공지되어 있는 기타 수단으로 수행할 수 있다. 베이킹 온도는 중요하지 않지만, 분산액에 존재하는 플루오로 중합체 입자가 연속 필름으로 되도록 하기에 충분하도록 높아야 한다. PVDF 분산액 도료의 경우에는 약 10분 동안 약 210℃ 이상의 온도가 일반적으로 적합하다. 코일 피복 공정에서, 오븐 체류 시간은 약 50초 미만이며, 300℃ 정도로 높은 오븐 온도가 사용될 수 있다. 비닐리덴 디플루오라이드계 필름은, 금속 기재가 225 내지 260℃의 피크 금속 온도에 도달하도록, 약 30 내지 60초의 체류 시간 동안 베이킹에 의해 경화시키는 것이 바람직하다.
하기 실시예는 본 발명의 추가의 다양한 양태를 예시하기 위한 것이지, 어떠한 양태로든 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
작용 실시예 1 내지 5와 비교 실시예 1 내지 3은 선택된 실리케이트가 우수한 먼지 탈락 성능과 보다 긴 가사 시간 둘 다를 제공한다는 것을 입증한다. 작용 실시예 6 내지 7과 비교 실시예 4 내지 6은 광택도 및 수분 제거제에 관한 것이다. 선택된 실리케이트를 사용하는 경우, 수분 제거제는 실리케이트 첨가로 인해 야기되는 도료 광택 손실을 방지하고 보다 긴 저장 시간을 제공하기 위해 필요하다. 선택된 실리케이트와 수분 제거제를 조합하여 사용하면, 보다 우수한 먼지 탈락성, 보다 긴 가사 시간 및 안정한 광택도가 수득된다.
작용 실시예 1 내지 5와 비교 실시예 1 내지 3
PVDF(아토피나 케미칼 인코포레이티드에서 공급하는 상품명 "KYNAR 500") 20.5g, 아크릴 B44[톨루엔 중의 40중량% 용액으로서 공급되는 롬 앤 하스 파랄로이드(Rohm and Haas Paraloid) B-44] 21.9g, R960 TiO2[듀퐁(Dupont)에서 공급] 15.8g 및 각종 실리케이트 3.0g을 이소포론 41.8g과 함께 혼합하였다. 임의로, 몇몇 경우에, 산 촉매 트리에틸보레이트[제조원; 알드리치(Aldrich)] 0.3g을 역시 가하였다. 각종 실리케이트의 물리적 데이타가 표 1에 제시되어 있다.
제형을 페인트 진탕기에서 1시간 동안 유리 비드를 사용하여 진탕시켰다. 이어서, 생성된 신선한 페인트를 크롬화 알루미늄 AA3003 기재 상에서 와이어로 싸여진 인락 로드(#52)를 사용하여 캐스팅시켰다. 생성된 필름 및 패널을 585℉에서 50초 동안 통기 오븐 속에서 베이킹시켰다. 패널을 냉수욕에서 급냉시켰다. 가사 시간을 시험하기 위해, 모든 페인트를 실온에서 1달 동안 저장한 다음, 50℃에서 2주 동안 저장하고, 이어서 와이어로 싸여진 인락 로드(#52)를 사용하여 필름을 캐스팅시켰다. 당해 필름은 신선한 페인트에 대한 상기한 과정과 동일한 조건하에서 제조하였다. 신선한 페인트와 1.5개월된 페인트 둘 다로부터 제조된 패널을 2주 동안 실외에 노출시켰다. 물과 노출된 패널의 접촉각을 측정하여 친수성을 평가하였다. 평가 결과가 표 2에 제시되어 있다. 우수한 결과를 위해, 수 접촉각은 50 이하여야 한다.
MS51 MS56 EMS485 ES48
화학 물질 메틸
폴리실리케이트		 메틸
폴리실리케이트		 에틸 메틸
폴리실리케이트		 에틸
폴리실리케이트
공급업체 미쓰비시 케미칼 코포레이션
(Mitshbishi Chemical Corp)		 콜코트 캄파니 리미티드
외관 무색 투명한 액체 담황색 투명한 액체
비중(g/cc) 1.15-1.25 1.20-1.30 1.15-1.20 1.13-1.17
점도(mP.s) 4-10 15-45 5.0-30 15-45
SiO2로서의 Si 함량(중량%) 51-53 55.5-57.5 48-53 47-49
Mw 500-700 1100-1300 1100-1500 1100-1300
번호 실리케이트 첨가제 산 촉매
트리에틸보레이트(g)		 신선한 페인트
(<8시간)		 오래된 페인트
(1.5개월됨)
수 접촉각 수 접촉각
등급 함량(g) 초기 2주간
실외		 초기 2주간
실외
작용
실시예		 1 EMS485 3 0 82 48 77 49
2 EMS485 3 0.3 57 37 67 46
3 ES48 3 0.3 78 48 78 50
4 MS56 3 0 68 50 60 61
5 MS56 3 0.3 54 38 60 72
비교
실시예		 1 0 0 0 79 78 78 77
2 MS51 3 0.3 62 61 72 74
3 ES48 3 0 89 61 89 60
2주간 실외 노출시킨 후, 수 접촉각이 50 미만인 패널은 우수한 먼지 탈락 성능을 나타낸다. 산 촉매는 에틸 실리케이트 ES48이 사용되는 경우에 보다 신속한 가수분해를 위해 필요하지만(작용 실시예 3 대 비교 실시예 3), 당해 촉매는 에틸 메틸 실리케이트 EMS 485를 함유하는 페인트의 경우에는 필요치 않다(작용 실시예 1).
저분자량은 이동 능력에 불리하다. MS51(Mw: 500 내지 700)(비교 실시예 2)은 산 촉매를 사용하는 경우에도 백색 KYNAR 500 도료에 잘 작용하지 않았다. 메틸 실리케이트 MS 56을 함유하는 신선한 페인트는 촉매를 사용하지 않아도 신속하게 친수성화될 수 있다(실시예 4). 실리케이트 등급은 페인트 가사 시간과 먼지 탈락 성능의 균형을 위해 중요하다. 메틸 실리케이트는 표면을 신속하게 습윤시킬 수 있지만, 가사 시간은 짧다. 에틸 실리케이트는 가사 시간이 보다 길지만, 가수분해가 느리다. 에틸 메틸 실리케이트가 최고의 성능을 나타내었다.
작용 실시예 6 내지 7과 비교 실시예 4 내지 6
작용 실시예 6
PVDF(아토피나 케미칼 인코포레이티드에서 공급하는 상품명 "KYNAR 500") 20.5g, 아크릴 B44(톨루엔 중의 40중량% 용액으로서 공급되는 롬 앤 하스 파랄로이드 B-44) 21.9g, R960 TiO2(듀퐁에서 공급) 15.8g, EMS485 3.0g 및 비드 분자체 5g을 이소포론 41.8g과 함께 혼합하였다.
작용 실시예 7
비드 분자체의 함량을 표 3에 제시된 바와 같이 변경하는 것을 제외하고는 작용 실시예 6과 동일한 방법으로 페인트 조성물을 수득하였다.
비교 실시예 4
비교 실시예 4에서는 실리케이트 첨가제와 분자체가 없는 것을 제외하고는 작용 실시예 6과 동일한 방법으로 페인트 조성물을 수득하였다.
비교 실시예 5
비교 실시예 5에서는 분자체가 없는 것을 제외하고는 작용 실시예 6과 동일한 방법으로 페인트 조성물을 수득하였다.
비교 실시예 6
비교 실시예 6에서는 추가의 메틸 알콜이 있는 것을 제외하고는 작용 실시예 6과 동일한 방법으로 페인트 조성물을 수득하였다.
제형(표 3 참조)을 페인트 진탕기에서 1시간 동안 유리 비드를 사용하여 진탕시켰다. 이어서, 생성된 신선한 페인트를 크롬화 알루미늄 AA3003 기재 상에서 와이어로 싸여진 인락 로드(#52)를 사용하여 캐스팅시켰다. 생성된 필름 및 패널을 585℉에서 50초 동안 통기 오븐 속에서 베이킹시켰다. 패널을 냉수욕에서 급냉시켰다. 가사 시간을 시험하기 위해, 모든 페인트를 실온에서 1달 동안 저장한 다음, 50℃에서 2주 동안 저장하고, 이어서 와이어로 싸여진 인락 로드(#52)를 사용하여 필름을 캐스팅시켰다. 당해 필름은 신선한 페인트에 대한 상기한 과정과 동일한 조건하에서 제조하였다.
신선한 페인트와 1.5개월된 페인트 둘 다로부터 제조된 모든 패널의 광택도를 HunterLab ProGloss 3(기하학적 배열 60°)을 사용하여 판독하였다. 모든 패널을 2주 동안 미국 팬실베니아주 킹 오브 프러시아에서 실외 노출시켰다. 수 접촉각을 측정하여 친수성을 평가하였다. 우수한 결과를 위해, 수 접촉각은 50 이하여야 한다. 또한, 모든 패널을 2개월 동안 남부 싱가폴(45°남위)에서 노출시켜 먼지 탈락 성능을 평가하였다. 먼지 탈락 성능은 2개월 동안 싱가포르에서 노출시킨 패널의 △E(최초로부터의 전체 색 변화)(오염)를 측정하여 평가하였다. 색은 HunterLab Labscan II; Geometry 0/45를 사용하여 판독하였다. 색 판독치는 CIE L*a*b*, 10° 관측자, D65 광원이다. 우수한 먼지 탈락 성능을 위해서는, △E가 2 미만이어야 한다. 모든 평가 결과가 표 4에 제시되어 있다.
[표 3]
실시예 번호 실리케이트 첨가제 분자체 비드
(g)		 메탄올
(g)
등급 함량(g)
작용 실시예 6 EMS485 3 5 0
7 EMS485 3 8 0
비교 실시예 4 0 0 0 0
5 EMS485 3 0 0
6 EMS485 3 5 5
[표 4]
번호

 신선한 페인트(< 8시간) 오래된 페인트(1.5개월됨)
수 접촉각 △E
(2m Sgp)		 초기
광택		 수 접촉각 △E
(2m Sgp)		 초기
광택
초기 2주간
실외		 초기 2주간
실외
6 80 45 1.28 30 78 40 1.71 29
7 78 43 측정
불가		 28 76 42 측정
불가		 26
비교 4 79 78 8.11 30 78 77 7.67 29
비교 5 82 48 1.42 27 77 49 1.33 16
비교 6 60 40 1.35 16.8 70 45 2.0 8.6
작용 실시예 6 및 7의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실리케이트 EMS485와 수분 제거제를 조합하여 사용하면 보다 우수한 먼지 탈락 성능(△E < 2)과 보다 긴 가사 시간(1.5개월) 뿐만 아니라 보다 높은 광택도가 동시에 수득된다. 수분 제거제를 사용하지 않으면(비교 실시예 5), 우수한 먼지 탈락 성능과 보다 긴 가사 시간은 보유되지만, 광택도가 저하된다. 그러나, 알콜 용매를 페인트 조성물에 함유시키면, 도료의 초기 광택은 수분 제거제의 존재하에서도 상당히 감소된다(비교 실시예 6). 알콜 용매는 페인트 조성물로부터 제거해야 한다.

Claims (16)

  1. 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 하여,
    하나 이상의 플루오로 중합체(a) 30중량% 이상,
    하나 이상의 오가노실리케이트(b) 0.1 내지 20중량% 및
    분자체, 석고, 제올라이트, 알루미나, 합성 점토 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 수분 제거제(c) 0.1 내지 40중량%를 포함하고,
    알콜계 용매를 포함하지 않으며,
    분말 도료 또는 용매계 도료 형태인,
    가사 시간이 연장되고 우수한 내후성과 방오성을 갖는 친수성 표면 도료를 형성할 수 있는, 플루오로 중합체 수지계 도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 플루오로 중합체가 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함하는 도료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 하나 이상의 아크릴 수지를 추가로 포함하는 도료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 하나 이상의 산 촉매를 추가로 포함하는 도료 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 안료, 증량제, 침강방지제, 균전제, 증점제 또는 이들의 혼합물을 추가로 포함하는 도료 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 플루오로 중합체를 50중량% 이상 포함하는 도료 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 플루오로 중합체를 70 내지 80중량% 포함하는 도료 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 오가노실리케이트가 메틸 실리케이트, 에틸 실리케이트, 프로필 실리케이트, 에틸 메틸 실리케이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 도료 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 오가노실리케이트로서 에틸 실리케이트를 포함하고, 산 촉매를 추가로 포함하는 도료 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 오가노실리케이트의 중량 평균 분자량이 600 내지 20,000인 도료 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 오가노실리케이트의 중량 평균 분자량이 1,000 내지 5,000인 도료 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 수분 제거제가 분자체를 포함하는 도료 조성물.
  13. 제4항에 있어서, 산 촉매가 묽은 염산, 오르토 포름산 트리알킬, 오르토 아세트산 트리알킬, 오르토 붕산 트리알킬 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부 터 선택되는 도료 조성물.
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서, 하나 이상의 오가노실리케이트를 2 내지 10중량% 포함하는 도료 조성물.
  16. 조성물의 총 수지 고형분을 기준으로 하여, 하나 이상의 플루오로 중합체 30중량% 이상, 에틸 실리케이트, 메틸 실리케이트, 메틸에틸 실리케이트, 메틸프로필 실리케이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 오가노실리케이트 0.1 내지 20중량% 및 분자체, 석고, 제올라이트, 알루미나, 합성 점토 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 수분 제거제 0.1 내지 40중량%를 배합함을 포함하여,
    알콜계 용매를 포함하지 않고 용매계 도료 형태이며 친수성 표면을 형성할 수 있는 오가노실리케이트 함유 도료 조성물의 가사 시간을 증가시키는 방법.
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