KR101416095B1 - 투명 방음판 보호용 도료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우레탄 아크릴레이트 올리고머 15~25 중량%, 아크릴릭 단량체 5~10 중량%, 광개시제 1~5 중량%, 알콜 용매 20~30 중량%, 에테르 용매 10~20 중량%, 케톤 용매 10~20 중량% 및 첨가제 0.1~1.5 중량%를 포함하는 투명 방음판 보호용 도료 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 투명 방음판 보호용 도료 조성물은 PMMA, PC 등의 플라스틱 재질의 방음판에 플로우 코팅 방식으로 용이하게 적용하여 내후성, 내구성, 내마모성, 외관을 향상시킬 수 있다.

Description

투명 방음판 보호용 도료 조성물 {PAINT COMPOSITION FOR PROTECTING TRANSPARENT SOUNDPROOF PANEL}
본 발명은 투명 방음판 보호용 도료 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PMMA, PC 등의 플라스틱 재질 등의 방음판에 플로우 코팅 방식으로 용이하게 적용하여 내후성, 내구성, 내마모성, 외관을 향상시킬 수 있는 도료 조성물에 관한 것이다.
투명 방음벽은 일조·경관을 저해하는 방음벽 특유의 문제점을 해소할 수 있고, 나들목 또는 분기점 등에 설치되는 경우 시계 차단으로 발생될 수 있는 사고를 예방하는 장점이 있다. 또한, 방음벽으로 인해 그늘이 형성되면 동절기 노면 결빙이 지속되게 되는데 투명 방음벽을 사용하게 되면 이러한 영향을 현저하게 줄일 수 있다.
국내 고속도로 주변에 설치된 방음벽은 2008년을 기준으로 3,024개소에 총 설치연장 약 741 km에 이르고 있다. 투명 방음벽의 설치 비율은 전체 방음벽 연장의 2.2% 정도로서 매우 낮은 수준이나 다른 방음판과 혼합하여 사용되는 경우가 많다. 조망권에 대한 민원인들의 요구와 방음벽 디자인 평가 등으로 인하여 방음벽 전체 또는 일부에 투명 방음판을 적용하는 사례가 급격하게 증가하는 추세이다.
국내에서 투명 방음판으로 사용되는 소재는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 등의 투명 플라스틱 계열이 가장 많이 사용되며 최근 접합 유리 제품도 사용되기 시작하였다. PMMA 는 투명성, 내광성, 표면 광택 등의 특성으로 지금까지 조명, 광학 부품, 차량 부품, 건재, 잡화 등 수많은 용도로 사용되고 있다. PMMA 시트는 투명성과 표면 질감이 우수하며 가공성이 좋을 뿐만 아니라 사용 중 유지 및 보수성이 뛰어나 건축 내·외장재로 다양하게 사용되고 있다. PC는 투명 또는 약한 갈색을 띠는 비정질의 플라스틱으로서 내충격성, 내열성, 상용성 등이 우수하여 전기·전자 기기, 자동차 부품, 의료기기 등 광범위한 분야에 사용되고 있다.
이러한 플라스틱 소재는 시간이 경과됨에 따라 황변 현상과 재질 변경 등으로 인해 투명도가 떨어지고 오염된 상태로 남아 오히려 도시 미관을 손상시키는 경우를 흔히 볼 수 있다. 또한, 강성이 충분하지 않은 프레임을 사용하여 강풍에 의해 프레임이 휜 경우도 발생하며, 도로 상의 화물차에서 적재된 화물이 떨어지면서 방음판에 부딪치거나 노면으로부터 튄 돌이나 사람의 투석에 의해 파손된 방음판도 종종 발견된다.
따라서, 고속도로 등의 도로에 설치되는 플라스틱 재질의 방음판은 투명성을 유지될 수 있도록 내후성을 가져야 하고, 내구성, 내마모성이 우수할 것이 요구된다.
한국등록특허 제1039306호에서는 접착성, 내약품성, 내후성, 내열성, 방음, 방수 등의 물성을 유지할 수 있는 외벽 마감용 도료 조성물을 개시하고 있으며, 상기 외벽 마감용 도료 조성물은 a) 상온 경화형 유기 액상 수지 100 중량부; b) 유리 비드(glass bead) 10 내지 200 중량부; 및 c) 칼슘실리케이트 수화물 또는 비정질 실리카 1 내지 40 중량부를 포함하여 구성된다.
본 발명자들은 상기 종래기술과 달리 도로 등에 설치된 투명 방음판의 내후성, 내구성, 내마모성, 외관을 향상시킬 수 있는 도료 조성물을 개발하기 위해 연구를 거듭하였고, 그 결과 PMMA, PC 등에 용이하게 적용하여 내후성, 내구성, 내마모성, 외관을 향상시킬 수 있는 도료 조성물을 개발하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 고속도로 등의 도로에 설치되는 플라스틱 재질 등의 방음판에 플로우 코팅 방식으로 용이하게 적용하여 내후성, 내구성, 내마모성, 외관을 향상시킬 수 있는 도료 조성물을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 우레탄 아크릴레이트 올리고머 15~25 중량%, 아크릴릭 단량체 5~10 중량%, 광개시제 1~5 중량%, 알콜 용매 20~30 중량%, 에테르 용매 10~20 중량%, 케톤 용매 10~20 중량% 및 첨가제 0.1~1.5 중량%를 포함하는 투명 방음판 보호용 도료 조성물을 제공한다.
본 발명에서 상기 광개시제는 메틸 벤조일 포르메이트를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 투명 방음판 보호용 도료 조성물은 첨가제로서 폴리에테르 개질된 트리실록산 등을 사용할 수 있다.
본 발명에서 투명 방음판 보호용 도료 조성물의 용매로는 알콜 용매, 에테르 용매 및 케톤 용매의 혼합 용매를 사용할 수 있다.
본 발명의 투명 방음판 보호용 도료 조성물은 PMMA, PC 등에 적용될 수 있으며, 4~6 ㎛의 두께로 도포되는 것이 바람직하다.
투명 방음판 보호용 도료 조성물은 PMMA, PC 등에 도포된 후 60~70℃에서 2~3 분 동안 UV 조사하여 경화됨으로써 내후성, 내구성, 내마모성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 PMMA, PC 등의 플라스틱 재질 등의 방음판에 플로우 코팅 방식으로 용이하게 적용할 수 있는 투명 방음판 보호용 도료 조성물을 제공함으로써 고속도로 등의 도로 등에 설치된 방음판의 내후성, 내구성, 내마모성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 투명 방음판 보호용 도료 조성물은 우레탄 아크릴레이트 올리고머 15~25 중량%, 아크릴릭 단량체 5~10 중량%, 광개시제 1~5 중량%, 알콜 용매 20~30 중량%, 에테르 용매 10~20 중량%, 케톤 용매 10~20 중량% 및 첨가제 0.1~1.5 중량%를 포함하여 구성된다.
본 발명에서 사용되는 우레탄 아크릴레이트 올리고머로는 다기능성 지방족 우레탄아크릴레이트를 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 우레탄 아크릴레이트는 하기 화학식 1 에 따라 이소시아네이트와 히드록시 아크릴레이트를 반응시켜 제조된 것을 사용할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112012086371822-pat00001
상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머 15~25 중량%로 본 발명의 도료 조성물에 포함되는 것이 바람직하다.
상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머 15 중량% 미만으로 포함되는 경우 작업성, 외관, 내구성, 내마모성 등이 불량해지는 문제가 발생될 수 있으며, 상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 25 중량%를 초과하여 포함되는 경우 작업성, 외관, 부착성이 불량해지는 문제가 발생될 수 있다.
본 발명에서 아크릴릭 단량체는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 알려진 아크릴릭 단량체를 사용할 수 있다.
본 발명에서 아크릴릭 단량체는 UV 조사하여 경화시키는 경우 우레탄 아크릴레이트 올리고머와 가교되어 내구성, 내마모성을 향상시킬 수 있다.
상기 아크릴릭 단량체가 5 중량% 미만으로 포함되는 경우 외관, 부착성 등이 불량해지는 문제가 발생될 수 있으며, 상기 아크릴릭 단량체가 10 중량%를 초과하여 포함되는 경우 건조, 내마모성이 불량해지는 문제가 발생될 수 있다.
본 발명의 투명 방음판 보호용 도료 조성물에 포함되는 광개시제는 메틸 벤조일 포르메이트 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 광개시제로서 메틸 벤조일 포르메이트를 사용하는 경우 내후성(황변성)이 향상될 수 있다.
본 발명에서 케톤 용매로서 메틸 이소부틸 케톤을 사용하고, 알콜 용매로서 이소프로필 알콜을 사용하고, 에테르 용매로서 프로필렌글리콜 모노메틸에테르를 사용할 수 있으나 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 투명 방음판 보호용 도료 조성물에는 폴리에테르 개질된 트리실록산 등의 첨가제가 포함됨으로써, 흐름성, 레벨링 등이 향상될 수 있다.
상기 투명 방음판 보호용 도료 조성물은 PMMA 또는 PC에 4~6 ㎛의 두께로 도포한 후 60~70℃에서 2~3 분 동안 UV 조사하여 경화시킴으로써 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 설명한다. 하지만 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
구분 품 명
(유레카 U.V #64002 유광)
우레탄 아크릴레이트 올리고머 25 중량%
아크릴릭 단량체 5 중량%
메틸 벤조일 포르메이트 1 중량%
이소프로필 알코올 27중량%
프로필렌글리콜 모노메틸에테르 20 중량%
메틸 이소부틸 케톤 21.5 중량%
폴리에테르 개질된 트리실록산 0.5 중량%
점도 (IWATA CUP) 8"6
권장 도막 두께 상단:4㎛/중앙:6㎛/하단:8㎛
권장 조사량 (상단:400/중앙:800/하단:800)mJ/cm2
권장 건조 조건 60℃/3분후 U.V경화
온도/습도 25℃/50%
특징 고경도(연필경도6H↑)
표 1 에 나타난 조성 및 공정 조건으로 U.V 경화형 플로우 코팅(flow coating) 도막층을 형성하여 도막을 제조하였다. 도료 유레카 U.V #64002유광(유림특수화학(주))을 사용하였으며 이를 플로우 코팅하여 상단:4㎛/중앙:6㎛하단:8㎛ 도막층을 형성한 후 IR 60℃/3분 건조 후 상단:400mJ/cm2/중앙:800mJ/cm2/하단:800mJ/cm2로 U.V. 조사하였다 (온도/습도는 각각 25℃/55% 임).
성능 평가
상기 실시예에 따라 제조된 본 발명의 도막의 성능을 다음과 같은 항목에 대해 평가하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 품질기준 비고
재질 투광 부재 PMMA, 폴리카보네이트(PC) 등의 투명 플라스틱 수지
촉진 내후성 시험(1)
(1,500시간, 자외선형광 램프, 폭로방식:1)
황변도(ΔYI) 3 이하,
흐림도 변화(ΔH) 10% 이하		 KS M ISO 4892-3
KS M 3026
KS M ISO 14782
가시광선 투과율
(무색 투광부재 기준)		 85% 이상 KS L 2514
테이버 마모 시험(2)
(마모륜: CS-10F,
하중: 4.9N, 100회전)
흐림도 변화(ΔH) 15% 이하		 KS M ISO 5470-1
KS M ISO 9352
충격 시험 낙구 충격 시험 높이 120㎝에서 강구(1,040±10g, 호칭 21/2)의 자유낙하 충격 후 균열이나 손상이 발생하지 않을 것 KS L 2004
진자 충격 시험 높이 48㎝에서 진자식 시험기에 의한 강구(45kg)
충격 후 파편의 결락에 따른 노출 부분이 없을 것
내열성
시험		 플라스틱 수지 하중변형온도 85℃ 이상 KS M ISO 75-2
PC : 방법 A
PMMA : 방법 B
(1) 현장에 반입되는 투명방음판 자재는 투광부재의 제조회사별, 재질별로 2,000㎡마다 촉진 내후성 시험을 실시하여 그 품질을 확인할 필요가 있음.
(2) 브러시를 강하게 누르는 기계청소 작업 등으로 고내마모성이 요구되는 경우 외에는 적용하지 않음
-테이버 마모시험(하기 내용의 환경실험을 기기적/물리적 대체실험)
모래/돌/바람 세척작업에 의한 마모현상 및 표면 긁힘을 방지
-촉진내후성
(하기 내용의 환경실험을 기기적/물리적 대체실험)
산성비/자동차 매연 등에 의한 내화학적 변화 및 대기 중 먼지/유분에 의한 표면 오염, 자외선에 의한 변색 방지
상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 투명 방음판 보호용 도료 조성물을 사용하여 제조된 도막의 경우 테이버 마모시험, 촉진내후성, 충격시험 및 내열성 시험에 대한 결과로부터 내후성, 내구성, 내마모성이 우수함을 알 수 있다.

Claims (10)

  1. 우레탄 아크릴레이트 올리고머 15~25 중량%, 아크릴릭 단량체 5~10 중량%, 광개시제 1~5 중량%, 알콜 용매 20~30 중량%, 에테르 용매 10~20 중량%, 케톤 용매 10~20 중량% 및 첨가제 0.1~1.5 중량%를 포함하고,
    상기 첨가제는 폴리에테르 개질된 트리실록산인 것을 특징으로 하는 투명 방음판 보호용 도료 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 다기능성 지방족 우레탄아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 투명 방음판 보호용 도료 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 광개시제는 메틸 벤조일 포르메이트인 것을 특징으로 하는 투명 방음판 보호용 도료 조성물.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 케톤 용매는 메틸 이소부틸 케톤인 것을 특징으로 하는 투명 방음판 보호용 도료 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 알콜 용매는 이소프로필 알콜인 것을 특징으로 하는 투명 방음판 보호용 도료 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 에테르 용매는 프로필렌글리콜 모노메틸에테르인 것을 특징으로 하는 투명 방음판 보호용 도료 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 방음판 보호용 도료 조성물은 PMMA 또는 PC에 적용되는 것을 특징으로 하는 투명 방음판 보호용 도료 조성물.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 투명 방음판 보호용 도료 조성물은 PMMA 또는 PC에 4~6 ㎛의 두께로 도포되는 것을 특징으로 하는 투명 방음판 보호용 도료 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 방음판 보호용 도료 조성물은 60~70℃에서 2~3 분 동안 UV 조사하여 경화되는 것을 특징으로 하는 투명 방음판 보호용 도료 조성물.
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KR20110050952A (ko) * 2009-11-09 2011-05-17 주식회사 케이씨씨 자외선 경화도료 수지 및 조성물, 및 그 코팅층을 포함하는 자동차 헤드램프 렌즈

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