KR101291894B1 - 차열도료의 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차열도료에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도색 효과는 물론 단열효과를 높이고, 내수성, 내후성, 내구성 및 도장성이 우수한 차열도료를 제공함으로써, 적외선을 효과적으로 반사하고 열전도성을 낮추어 실내 온도 상승을 억제시키는 차열도료의 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차열도료의 조성물은 차열안료 5 내지 10wt%, 중공비드 10 내지 20wt%, 아크릴 수지(고형분 30 내지 50%) 60 내지 75wt% 및 첨가제 5 내지 10wt%를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

차열도료의 조성물 및 그 제조방법{The Composition of Thermal Barrier Paint and the Manufacturing Method of Thereof}
본 발명은 차열도료의 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 보호 및 미장을 목적으로 하는 도료에 적외선 반사기능 및 저열전도성을 부여함으로써 실내로 들어오는 열의 침입을 차단하고, 온실 효과 및 도시의 열섬 현상에 대처할 수 있는 차열도료의 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
태양광 에너지의 파장별 분포는 자외선 영역(380nm이하)이 약 3%, 가시광선 영역(380~780nm)이 약 47%, 근적외선 영역(780~2,100nm)이 약 50%이다. 이 중 적외선은 물체의 표면에 닿아 분자의 진동을 유발하여 열에너지를 발생시키고, 이 열에너지로 인하여 물체의 온도가 상승되며, 전도와 대류를 통하여 건물의 실내온도가 상승하게 되어 냉방을 위한 많은 에너지를 소비하게 된다.
열은 에너지 법칙에 의하여 고온에서 저온으로 이동하는 운동에너지를 갖고 있으며, 열원에서 물체에 에너지를 전달하는 열전달 메커니즘에는 전도, 대류, 복사의 3가지 현상이 있다. 여기서, 차열은 복사열 에너지를 반사하여 단열작용을 하는 것으로, 복사의 형태로 열전달이 이루어지는 곳에 매우 유용한 방법이다.
차열도료는 온도 상승의 주원인이 되는 태양광 근적외선 영역의 빛에 대한 높은 반사율로 표면온도의 상승을 막아주는 한편, 도막 내에 중공구체(hollow spheres)를 적용하여 물체로의 열전도를 방해함으로써 근본적으로 열 축적을 차단 및 완화시켜 준다. 차열도료를 건축물의 외부, 금속, 아스팔트, 유리 등에 도장함으로써, 햇빛으로 인해 발생되는 열의 전도율을 낮추어 내부 온도 상승을 방지하고 냉방 비용을 절감시켜 주는 친환경 Energy Saving Coating System이다.
한편, 국내의 단열도료로 주로 중공 세라믹 안료, 다공성의 세라믹 소재를 이용해 태양광을 차단하고 더불어 세라믹의 다공성을 이용해 열전도도를 억제하는 제품을 개발하고 있으며, 일부 상변환 물질을 이용해 잠열의 형태로 저장하여 냉방 또는 난방이 중단된 후에도 일정시간 냉방 또는 난방효과를 유지시킨다는 기술이 대부분이다.
국내에서는 단열도료 조성물에 이산화규소, 산화알루미늄, 마그네슘화합물 및 탄산칼슘 등의 무기화합물을 안료로 적용하여 열전도율을 저하시키고, 도막 형성 후 광택도를 높여 광학적인 반사 및 차광효과를 통하여 단열효과를 극대화시킨다는 기술(KR 10-0440804)과 무기질 파우더, 펄라이트, 제올라이트, 중공세라믹, 산화규소 등의 세라믹 충전재를 통해 단열 성능을 구현하는 도료 조성물(KR 10-0679769)에 대한 보고가 있지만, 이는 태양광 차폐 및 반사 성능에 대한 기술에 한계가 있어 차열 효과를 극대화하지 못한다.
국외에서도 미세 발포체 또는 미세 중공체를 배합한 단열 도막으로 단열성 향상을 도모하는 기술(JP 2002-186896)이 있지만, 단순히 중공체의 함유 비율을 올리면 단열 도막층 자체의 강도가 불충분하며 밀착성 또한 확보하기가 곤란하다.
본 발명의 목적은 아크릴 공중합 에멀젼을 주성분으로 하고 기타 기능성 첨가제를 첨가하여, 건축물의 도색 효과는 물론 단열효과를 높이고, 내수성, 내후성, 내구성 및 도장성이 우수한 세라믹 수성 차열 도료를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 태양광 중 절반을 차지하는 적외선을 효과적으로 반사하고 표면 열전도를 낮춤으로써, 건축물 내부의 온도 상승을 억제하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 지구 온난화로 인한 기온상승과 나아가 도시의 급속한 성장으로 열섬 현상에 따른 여름철 냉방비를 절감하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 VOCs, 중금속 및 유해화학물질의 함량을 줄인 친환경 차열도료를 제조하여, 오존층 파괴, 지구온난화, 산성비 등의 환경오염을 막고자 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차열도료의 조성물은,
차열안료 5 내지 10wt%, 중공비드 10 내지 20wt%, 아크릴 수지(고형분 30 내지 50%) 60 내지 75wt% 및 첨가제 5 내지 10wt%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차열안료로 안티몬 옥사이드(antimony oxide)와 탈크(talc)를 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 중공비드로 1 내지 40 ㎛의 기포 형태인 무기질 미립자를 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 무기질 미립자는 실리카 중공 미립자로, 붕규산 유리(borosilicate glass), 규산염 세라믹(silicate ceramic) 및 알루미노 규산염(aluminosilicate)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 첨가제로 소포제 0.5 내지 5wt%, 분산제 0.5 내지 5wt%, 증점제 0.5 내지 5wt% 및 동결방지제 0.5 내지 5wt%를 포함하는 것을 특징으로 하다.
본 발명에 일 실시예에 따른 차열도료의 제조방법은,
아크릴 수지(고형분 30 내지 50%)에 분산제를 넣고 분산시키면서 소포제, 증점제를 투입하여 교반하는 단계;
상기 혼합된 원료에 안료를 투입하고, 비드 투입 하에 혼합한 안료를 분산시키는 단계;
안료의 분산 정도를 평가하는 연화도를 측정하여, 큰 입자의 비드를 paste 필터를 이용해 제거하는 단계; 및
연화도가 확인된 paste에 중공비드, 용제, 동결방지제를 첨가한 후 교반시켜 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아크릴 수지(고형분 30 내지 50%)의 제조방법에 있어서, 아크릴 합성수지 에멀젼을 110 내지 150℃에서 2~4시간 동안 가열하여 액체 상태로 용해한 후, 용해제인 증류수를 첨가하면서 교반하여 아크릴 수지의 고형분을 30 내지 50%로 조정하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차열도료는 보호 및 미장을 목적으로 사용하는 도료에 차열안료 및 중공비드를 첨가함으로써, 적외선에 대한 반사율을 높이고 열전도성을 낮출 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차열도료는 건축물의 도색 효과는 물론 내수성, 내후성, 내구성 및 도장성이 우수한 차열 도료를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차열도료를 주택, 공장 및 축사 지붕 등에 도장하여 실내 온도 상승을 억제하고, 여름철 냉방비를 절약할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차열도료는 VOCs, 중금속 및 유해화학물질의 함량을 줄임으로써, 오존층 파괴, 지구온난화, 산성비 등의 환경오염을 막을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차열도료, 국내외산 차열도료 및 일반도료의 색상에 따른 빛의 반사율을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 따른 차열도료의 조성물에 대하여 상세히 설명한다.
상기 차열도료는 차열안료 5 내지 10wt%, 중공비드 10 내지 20wt%, 아크릴 수지(고형분 30 내지 50%) 60 내지 75wt% 및 첨가제 5 내지 10wt%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 차열도료 조성물에 포함되는 차열안료는 안티몬 옥사이드(antimony oxide)와 체질안료인 무기계 탈크(talc)이다.
상기 안티몬 옥사이드는 안티모니(antimony)와 산소의 화합물로써, 삼산화이안티모니(Sb2O3), 사산화이안티모니(Sb2O4), 오산화이안티모니(Sb2O5)가 있으며, 흰색 또는 황백색의 결정성 분말이다.
상기 무기계 탈크(Mg3Si4O10(OH)2)는 도막 형성 시 크랙을 방지하고, 적당한 도막의 두께를 얻기 위해 사용된다.
차열도료 조성물에 있어서 상기 차열도료는 5 내지 10wt%가 포함되는데, 상기 범위 미만이면 은폐력이 떨어지고 도막이 필요로 하는 두께가 형성되지 않으며, 상기 범위를 초과하여 사용하면 은폐력은 크게 증가되는 반면에 탄성력이 떨어져 방수 성능의 저하를 가져올 수 있다. 또한, 상기 차열안료로 첨가되는 안티몬 옥사이드와 탈크의 배합 비율은 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구라도 조절할 수 있는 사항이다.
본 발명의 차열도료 조성물에는 단열성을 높이고 내구성을 향상시키기 위해 중공 미립자가 포함될 수 있는데, 상기 중공 미립자는 미세한 입상의 물질로서 내부에 중공이 존재하는 물질이다.
본 발명에 따른 무기질 미립자는 1 내지 40㎛의 평균 입경을 갖는 중공 미립자를 사용하는 것이 바람직하다. 1 내지 40㎛의 평균 입경을 갖는 실리카 중공 미립자는 고경도의 특성을 가지며, 1,000psi의 파괴강도와 10,000 내지 100,000psi의 깨짐 방지성을 가진다. 상기 범위를 벗어나게 되면 도막 경도가 저하되어 외력에 의해서 도막 표면이 쉽게 손상되고 도막이 오염될 문제가 있다.
상기 무기질 미립자로 사용되는 실리카 중공 미립자는 강도를 증진시키고, 동결 융해에 대한 저항성을 증가시키며, 황산, 염산 또는 유기산 등에 대한 화학 저항성을 증가시킨다. 상기 실리카 중공 미립자는 미세 원형 중공체(microscopic hollow spheres)형태로 인한 낮은 열전도도를 갖고 있기 때문에, 통상적인 단열기능을 발휘하는데 필요한 단열설비의 전체크기 및 단열재와 단열재를 포함하는 구조의 무게를 경감시키면서 열전도도를 낮추기 위하여 공기의 평균 충돌거리보다 작고 아주 미세한 기공이 있는 구조적 특징으로 더 얇은 두께를 가지고 높은 단열성능을 가진다.
상기 실리카 중공 미립자로 붕규산 유리(borosilicate glass), 규산염 세라믹(silicate ceramic) 및 알루미노 규산염(aluminosilicate)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 붕규산 유리는 산화규소(SiO2) 이외에 산성성분으로서 산화 붕소(B2O3)를 함유하고 있는 유리이며, 대표적으로는 Na2O-B2O3-SiO2, 파이렉스(Pyrex) 알루미나 유리 등이 있다.
상기 규산염 세라믹은 세라믹과 같은 비금속재료들을 규산지르코늄(ZrSiO4), 파인세라믹스 등이 있다.
상기 알루미노 규산염은 산화알루미늄, 실리카, 염기로 이루어지는 염의 총칭이며, 조성식으로서 Al2O3ㅇ mSiO2ㅇ nMI 2Oㅇ xH2O(MI은 예를 들면 Na이나 K 등의 1가 양이온)이다. 대표적으로는 KAl2(AlSi3)O10(OH)2, BaO-ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2, 하석(霞石) NaAlSiO4 등이 있다.
본 발명에 따르면, 차열도료에 대하여 중공비드는 10 내지 20wt%가 포함되는 것이 바람직하며, 중공비드의 함량이 10wt% 미만이면 단열 효과가 낮고, 20wt%를 초과하면 단열 효과는 그다지 향상되지 않으면서 도료의 강도가 저하될 수 있다.
일반적으로, 아크릴 수지는 열가소성 수지 및 열경화성 수지로 나뉘는데, 열가소성 수지는 비가교형으로 용제증발에 의해 도막을 형성하고, 속건성, 광택, 경도 및 내후성이 우수하여 자동차 보수, 플라스틱 및 건축외장 상도 등에 사용된다. 열경화성 수지는 관능기를 가진 모노머를 일부 도입한 수지를 만든 후, 가교제에 의한 가교결합을 형성시킴으로써 내열성, 내용제성, 내약품성 및 강인성 등을 현저하게 개선시킨다.
본 발명에 따른 차열도료 조성물에는 아크릴 에멀젼 수지(고형분 30 내지 50%)가 60 내지 75wt%로 포함되는데, 함량이 60wt%보다 낮게 첨가되면 도막의 접착력이 감소하여 시간이 경과하면 자중이나 외력에 의해 떨어지는 문제가 생길 수 있고, 75wt%를 넘게 첨가되면 탄성력과 접착력은 미미한 반면에 도료의 점도가 높아져서 작업성이 저감될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 아크릴 수지는 액체 상태의 아크릴 수지에 용해제인 증류수를 첨가하면서 교반시켜 아크릴 수지의 고형분을 30 내지 50%로 조정하여 차열도료 조성물에 포함할 수 있으며, 이렇게 제조된 수지는 휘발성 유기화합물이나 중금속이 함유되지 않고, 인체와 환경에 무해하다.
상기 아크릴 수지의 고형분이란 액상의 아크릴 수지의 수분을 모두 증발시켰을 때 남는 유효성분의 함량(%)을 의미하는 것으로, 도장 시 페인트를 고르게 도포하고 도막의 두께가 최소치 이하로 떨어지지 않도록 하기 위해 상기 아크릴 수지의 고형분을 30 내지 50%로 조정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 첨가제로 소포제 0.5 내지 5wt%, 분산제 0.5 내지 5wt%, 증점제 0.5 내지 5wt% 및 동결방지제 0.5 내지 5wt% 등을 사용할 수 있다.
상기 소포제는 도료 제조 시, 기포의 생성을 억제하거나 생성된 기포를 파괴하는 역할을 하는데, 0.5wt% 미만을 사용하면 도료 제조 시 기포 발생으로 인해 형성된 도막의 내구성이 떨어지며, 5wt%를 초과하면 과도한 기포 생성 억제로 점도가 상승되어 작업성이 떨어지기 때문에, 상술한 사용범위 이내에 사용하는 것이 바람직하다. 소포제는 동식물유계, 지방산계, 비이온계, 아세틸렌다이올계, 불소계, 실리콘계 등이 존재하며, 보다 바람직하게는 동식물유계, 지방산계, 비이온계 및 아세틸렌다이올계로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 분산제는 다른 원료들과의 배합 과정에서 원료들 간의 고른 분산과 저장 안정성 및 작업성을 향상시키는 역할을 수행하는데, 0.5wt% 미만을 사용하면 원료들 간의 고른 분산이 되지 않고, 5wt%를 초과하면 분산력과 작업성은 향상되나 내수성의 저하로 박리현상의 요인이 될 수 있기 때문에 상술한 사용범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. 사용하는 분산제는 통상적으로 당업계에 알려진 것을 사용할 수 있으나, 특히 폴리아크레이트계 분산제, 변형된 포스포늄산염(modified phosphonic acid salt)을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 증점제는 점도 조절제로서 완성된 도료 조성물 저장 중에 체질안료가 침강하여서 용기 바닥에 케이크(cake)상이 되는 것을 방지하는 역할을 하는데, 증점제의 함량이 0.5 wt% 미만이면 원료들의 층 분리현상으로 저장 안정성이 떨어지며, 5wt%를 초과하면 과도한 점도 상승으로 제품이 부풀고 작업성이 현저히 떨어지는 문제점이 발생하므로, 상술한 사용범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. 상기 증점제는 통상적으로 당업계에 알려진 것을 사용할 수 있으나, 특히 헥실에틸셀룰로오스를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 동결방지제는 겨울철 영하의 온도에서 조성물이 동결되지 않도록 하여 사용가능한 온도의 범위를 넓혀주는 역할을 하며, 동결방지제의 함량이 0.5wt% 미만이면 동절기 저장 안정성에 문제가 있고, 5wt%를 초과하면 휘발성 물질이 증가되는 문제가 있다. 상기 동결방지제는 통상적으로 당업계에 알려진 것을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 및 부틸렌 글리콜로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상술한 소포제, 분산제, 증점제 및 동결방지제는 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 일반적으로 사용되고 있는 성분을 사용할 수 있으므로, 본 발명의 목적에 부합되는 것이라면 공지된 그 어느 것을 사용해도 무방하다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차열도료의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
1. 아크릴 수지(고형분 30 내지 50%) 제조 공정
아크릴 합성수지 에멀젼을 3구 플라스크에 투입한 후, 110~150℃에서 2~4시간 동안 가열하여 고체 상태의 아크릴 수지를 액체 상태로 용해한다.
상기 액체 상태의 아크릴 수지에 용해제인 증류수를 첨가한 후 교반시켜, 아크릴 수지의 고형분 30 내지 50%로 조정한다.
2. 분산 공정
상기 아크릴 수지(고형분 30 내지 50%)를 교반기에 배합한 후, 분산제를 넣고 분산시키면서 소포제, 증점제를 투입하여 교반한다.
상기 혼합된 원료에 안료를 투입하고, 비드 투입 하에 혼합한 안료를 분산시킨다.
3. 연화도 확인
안료의 분산 정도를 평가하기 위한 연화도를 측정하여, 큰 입자의 비드를 paste 필터를 이용해 제거한다.
4. 후첨 공정
연화도 확인이 완료된 paste에 중공비드, 용제, 동결방지제를 첨가한 후 교반시켜 혼합한다.
이하, 각 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
각 실시예는 조성물의 성분의 배합비를 달리하여, 차열도료의 조성물을 하기의 방법으로 제조한 것이다.
실시예 1
아크릴 합성수지 에멀젼 150g, 증류수 50g, 분산제(디에스퍼비와이케이) 3g, 도막융착제(부틸 셀로솔브) 220g, 중화제(암모니아수 14%) 280g을 배합하여 분산시킨 후, 착색안료(루타일형 이산화티타늄) 25g, 차열안료 20g, 중공사 비드 30g, 마이카 안료(더블유지 325 마이카) 2g, 증점제(아크리졸 RM-5) 4g, 동결방지제(프로필렌글리콘) 150g, 증류수 65g을 추가로 첨가하여 차열도료의 조성물 1,000g을 제조하였다.
실시예 2
아크릴 합성수지 에멀젼 150g, 증류수 100g, 분산제(디에스퍼비와이케이) 3g, 도막융착제(부틸 셀로솔브) 120g, 중화제(암모니아수 14%) 280g을 배합하여 분산시킨 후, 착색안료(루타일형 이산화티타늄) 25g, 차열안료 20g, 중공사 비드 30g, 마이카 안료(더블유지 325 마이카) 2g, 증점제(아크리졸 RM-5) 4g, 동결방지제(프로필렌글리콘) 150g, 증류수 115g을 추가로 첨가하여 차열도료의 조성물 1,000g을 제조하였다.
실시예 3
아크릴 합성수지 에멀젼 150g, 증류수 50g, 분산제(디에스퍼비와이케이) 3g, 도막융착제(부틸 셀로솔브) 20g, 중화제(암모니아수 14%) 380g을 배합하여 분산시킨 후, 착색안료(루타일형 이산화티타늄) 25g, 차열안료 20g, 중공사 비드 30g, 마이카 안료(더블유지 325 마이카) 2g, 증점제(아크리졸 RM-5) 4g, 동결방지제(프로필렌글리콘) 250g, 증류수 65g을 추가로 첨가하여 차열도료의 조성물 1,000g을 제조하였다.
실시예 4
아크릴 합성수지 에멀젼 150g, 증류수 50g, 분산제(디에스퍼비와이케이) 3g, 도막융착제(부틸 셀로솔브) 220g, 중화제(암모니아수 14%) 280g을 배합하여 분산시킨 후, 착색안료(루타일형 이산화티타늄) 25g, 차열안료 20g, 중공사 비드 30g, 마이카 안료(더블유지 325 마이카) 2g, 증점제(아크리졸 RM-5) 4g, 동결방지제(프로필렌글리콘) 150g, 증류수 65g을 추가로 첨가하여 차열도료의 조성물 1,000g을 제조하였다.
실시예 5 (바람직한 실시예)
아크릴 합성수지 에멀젼 150g, 증류수 100g, 분산제(디에스퍼비와이케이) 3g, 도막융착제(부틸 셀로솔브) 220g, 중화제(암모니아수 14%) 180g을 배합하여 분산시킨 후, 착색안료(루타일형 이산화티타늄) 25g, 차열안료 20g, 중공사 비드 30g, 마이카 안료(더블유지 325 마이카) 3g, 증점제(아크리졸 RM-5) 4g, 동결방지제(프로필렌글리콘) 150g, 증류수 115g을 추가로 첨가하여 차열도료의 조성물 1,000g을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 실시예 5에서 제조된 차열도료 조성물의 성분의 함량은 표 1에 나타난 바와 같다.
Figure 112011051066622-pat00001
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 차열도료와 국내외 차열도료 및 일반도료를 비교 평가하기 위하여 기본물성, 휘발성 물질 측정, 유해물질 함량, 내구성, 빛의 반사율 및 표면을 분석을 하였다.
본 발명에 일 실시예에 따른 차열도료와 국내외 차열도료 및 일반도료의 기본물성 시험 평가 비교분석한 평가 결과가 표 2에 기재되어 있다.
Figure 112011051066622-pat00002
본 발명의 일 실시예에 따른 차열도료의 휘발성 물질(VOCs VACs)의 함량에 대한 비교 평가 결과가 표 3에 기재되어 있다.
Figure 112011051066622-pat00003
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차열도료는 외국산 차열도료와 비교시 VOCs 함량이 거의 유사하며, 국내산 차열도료보다 더 낮은 것으로 확인되었다.
또한, 시험한 도료들의 VACs 함량은 0%로 기준에 충족하는 결과를 보였으나, 합성수지 에멀젼 페인트의 경우 0.3%로 기준을 초과한 것으로 나타났다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차열도료와 국내외 차열도료 및 일반도료의 포름알데히드(HCHO) 방출량에 대한 비교 평가 결과가 표 4에 기재되어 있다.
Figure 112011051066622-pat00004
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 일반도료 합성수지 에멀젼 페인트와 국내산 차열도료에서 각각 0.15mg/L와 0.03mg/L의 포름알데히드가 방출되었으나, 외국산 차열도료와 본 발명에 따른 차열도료는 포름알데히드가 방출되지 않았다.
또한, 4대 중금속인 크롬(Cr6+), 납(Pb), 카드뮴(Cd), 수은(Hg)이 검출되지 않았으며, 이는 사용한 수지, 안료 및 첨가제들이 모두 무해한 것으로 확인되었다.
UV-VIS NIR 분광기기를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차열도료와 국내외 차열도료 및 일반도료의 자외선 및 가시광선 영역에서의 반사율에 대한 결과가 도 1에 도식화되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차열도료를 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 표면 상태를 확인한 결과가 표 5에 기재되어 있다.
Figure 112011051066622-pat00005
본 발명의 일 실시예에 따른 차열도료를 원자력 현미경(AFM)을 이용하여 표면 조도를 확인한 결과가 표 6에 기재되어 있다.
Figure 112011051066622-pat00006
상기 표 6에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차열도료의 표면 거칠기 Ra=350nm으로 확인되었으며, 표면 거칠기와 반사효율의 상관관계를 고려해 볼 경우 반사효율이 좋다고 할 수 있다.

Claims (7)

  1. 아크릴 수지(고형분 30 내지 50％)에 분산제를 넣고 분산시키면서 소포제, 증점제를 투입하여 교반하는 단계;
    상기 혼합된 원료에 안료를 투입하고, 비드 투입 하에 혼합한 안료를 분산시키는 단계; 안료의 분산 정도를 평가하는 연화도를 측정하여, 큰 입자의 비드를 paste 필터를 이용해 제거하는 단계; 및
    연화도가 확인된 paste에 중공비드, 용제, 동결방지제를 첨가한 후 교반시켜 혼합하는 단계를 포함하는 제조방법으로 제조된 차열도료 조성물로서, 차열안료 5 내지 10wt％, 중공비드 10 내지 20wt％, 아크릴 수지(고형분 30 내지 50％) 60 내지 75wt％와 소포제, 분산제, 증점제 및 동결방지제로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 첨가제 5 내지 10wt％를 포함하는 차열도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차열안료로 안티몬 옥사이드(Sb2Ox)와 탈크(Mg3Si4O10(OH)2)를 사용하는 것을 특징으로 하는 차열도료 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중공비드로 1 내지 40㎛의 기포 형태인 무기질 미립자를 사용하는 것을 특징으로 하는 차열도료 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 무기질 미립자는 실리카 중공 미립자로, 붕규산 유리(borosilicate glass), 규산염 세라믹(silicate ceramic) 및 알루미노 규산염(aluminosilicate)로 구성된 그룹으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 차열도료 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제로 소포제 0.5 내지 5wt%, 분산제 0.5 내지 5wt%, 증점제 0.5 내지 5wt% 및 동결방지제 0.5 내지 5wt%를 포함하는 차열도료 조성물.
  6. 아크릴 수지(고형분 30 내지 50%)에 분산제를 넣고 분산시키면서 소포제, 증점제를 투입하여 교반하는 단계;
    상기 혼합된 원료에 안료를 투입하고, 비드 투입 하에 혼합한 안료를 분산시키는 단계;
    안료의 분산 정도를 평가하는 연화도를 측정하여, 큰 입자의 비드를 paste 필터를 이용해 제거하는 단계; 및
    연화도가 확인된 paste에 중공비드, 용제, 동결방지제를 첨가한 후 교반시켜 혼합하는 단계를 포함하는 차열도료의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    아크릴 합성수지 에멀젼을 110~150℃에서 2~4시간 동안 가열하여 액체 상태로 용해한 후, 용해제인 증류수를 첨가하면서 교반하여 아크릴 수지의 고형분을 30 내지 50%로 조정하는 차열도료의 제조방법.
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