KR101456280B1 - Functional paint composition for protecting steel material and surface - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 강재나 콘크리트 표면을 도장하는 도료 조성물에 관한 것으로서, 강재 표면 및 콘크리트 표면을 보호하는 동시에 다양한 부가 기능을 갖는 기능성 도료 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a coating composition for coating a steel or concrete surface, and to a functional coating composition having various additional functions while protecting the surface of steel and concrete.
철근 콘크리트 구조물은 건설 후 염해나 물의 침투 등에 강도가 저하될 뿐만 아니라 콘크리트 속의 철근이 부식되어 내구성이 떨어져 사용 수명이 감소하게 된다. 특히 바닷가에 축조될 경우 염분의 침투를 받는 경우가 많으며 공장 폐수 지역이나 하수 지역에 축조될 경우에는 여러 화학 약품에 의한 침투를 받아 심각한 내구성 저하가 일어난다. Reinforced concrete structures are not only weakened in seawater penetration and water penetration after construction, but also have a durability and reduced service life due to corrosion of reinforcing bars in concrete. Especially, when built on the beach, it is often infiltrated with salt, and when it is built in factory wastewater area or sewage area, serious durability deteriorates due to penetration by various chemicals.
이러한 콘크리트의 내구성 저하를 위하여 콘크리트나 강재 구조물의 표면을 도장하는 것이 일반적이다. In order to reduce the durability of such concrete, it is common to coat the surface of concrete or steel structure.
한편, 종래의 콘크리트 또는 강재 표면용 도료는 탄산칼슘, 유리섬유, 마이카(mica), 실리카 등의 충전재를 사용하여 왔는데 이러한 물질들은 단순한 도료의 감가와 증량을 위한 성분으로만 사용되었으며 도료의 접착성이나 내구성, 내마모성의 개선 등과 함께 기능성을 부여하기 위한 역할은 하지 못하였다. On the other hand, conventional concrete or steel surface coating materials have been used with fillers such as calcium carbonate, glass fiber, mica, silica, etc. These materials have been used only as ingredients for depressurization and increase of the paint, And durability, wear resistance, and so on.
한편, 대한민국 공개특허 제2008-0094427호는 철과 시멘트에 친화성이 높은 고로 슬래그를 충전재로 사용함으로써 피도체와의 접착성을 향상시키고 아크릴이나 우레탄 수지와 같은 연성 수지를 첨가함으로써 유연성을 높여 피도체면과의 분리를 막아 내진동성을 높게 하며, 수산화알칼리금속을 경화제로 사용하여 경화속도를 낮춤으로써 피도체와의 밀착성을 높일 수 있는 기술을 제안한 바 있다. On the other hand, Korean Patent Publication No. 2008-0094427 discloses a method for improving the adhesion to a conductor by using a blast furnace slag having high affinity for iron and cement as a filler, and by adding a soft resin such as acrylic or urethane resin, A technique has been proposed in which separation from the conductor surface is prevented to increase vibration resistance and alkali metal hydroxide is used as a curing agent to lower the curing rate, thereby improving the adhesion with the conductor.
또한, 대한민국 등록특허 제 0937632호는 기존의 콘크리트 또는 강재용 도료 조성물이 오염에 대한 저항성이 떨어지는 것을 해결하기 위하여 도막 표면에 대전 방지성 및 먼지 부착 방지성이 우수한 불소계 계면활성제를 첨가함으로써 내오염성과 함께 내약품성, 내곰팡이성을 향상시키는 기술을 제안한 바 있다. In addition, Korean Patent No. 0937632 discloses a coating composition for a concrete or a steel material, which is resistant to contamination, by adding a fluorine-based surfactant excellent in antistatic property and anti-dust adhesion property to the coating film surface, Chemical resistance, and mildew resistance.
이와 같이 종래의 기술은 주로 도막의 접착성, 내구성과 함께 내오염성을 향상시키는 기술에 관해서만 주로 연구되어 왔다. 그러나, 도막은 실외 구조물에 사용될 경우에는 내수성 및 내후성이 우수해야 하고 실내 구조물에 사용될 경우에는 VOCs(voltile organic compounds)의 발생이 적어야 하며 콘크리트로부터 발생되는 유해 성분이 구조물 내로 배출되어 거주자들의 건강을 해치는 것을 최소화할 필요가 있다. 기존 기술들에서는 이와 같은 특성을 부여하는 것에 관해서는 깊게 연구된 바가 없었다. 일부 기술에서는 도료에 황토, 숯, 맥반석 등과 같은 재료를 첨가하여 음이온 방출이나 실내 공기 정화 등의 기능을 부여하기 위한 기술들이 제안된 바는 있으나 실제는 그 기능성이 미약하여 실질적인 도움이 되지 못하는 기술이 대부분이었고 특히 실내 장식용 등으로만 사용되는 것이 대부분으로서 강재 방청 및 콘크리트 표면 보호와 같은 성능을 부여하기 위한 기술에서는 이와 같은 기능성이 연구, 개발된 바가 없었다.
As described above, the conventional techniques have been mainly studied mainly on techniques for improving the adhesion and durability of the coating film and the stain resistance. However, when used as an outdoor structure, the coating should have excellent water resistance and weatherability, and when used in an indoor structure, the occurrence of VOCs (volatile organic compounds) must be minimized and harmful components generated from the concrete are discharged into the structure, It is necessary to minimize things. There has been no intensive study of imparting such characteristics in existing technologies. In some technologies, techniques have been proposed for imparting functions such as anion release and room air purification by adding materials such as loess, charcoal, and elvan to the paint, but in reality, Most of them were used mainly for interior decoration, and such functions have not been studied and developed in technologies for imparting performance such as corrosion inhibition of steel and protection of concrete surface.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 상황을 고려하여 개발된 것으로서, 강재 표면을 보호하는 기능과 더불어 콘크리트의 표면을 보호하는 보호 기능이 우수한 동시에, 피도면과의 접착성과 내구성이 우수하고, 특히 내후성과 내수성 및 표면 강도가 우수하여 표면 보호 효과가 장기간 유지되는 효과가 있고, 도료 자체 및 피도체인 콘크리트에서 발생하는 유해 물질을 흡수하고 항균작용 및 항곰팡이 작용을 하는 동시에 원적외선, 음이온 등 인체에 유익한 성분을 발생시킴으로써 혈액 순환 및 신진 대사 촉진 등의 기능적 효능을 갖는 도료 조성물을 제공하고자 한다.
The present invention has been developed in consideration of the situation of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a steel sheet which has a function of protecting the surface of a steel material, a protective function of protecting the surface of the concrete, an excellent adhesion with the surface and excellent durability, It has the effect of maintaining the surface protection effect for a long time due to its excellent water resistance and surface strength. It absorbs the harmful substances generated in the paint itself and the concrete to be coated, has an antimicrobial action and antifungal action, and is useful for human body such as far infrared ray and anion To thereby provide a coating composition having functional effects such as blood circulation and promotion of metabolism.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 In order to achieve the above object,
다가 알코올과 다염기산의 축합 반응에 의해 얻어지 중간체와 폴리아민을 반응시켜 얻어진 아민 변성 불포화폴리에스테르 수지를 디펜타에리트리톨폴리아크릴레이트 및 트리메틸올프로판트리아크릴레이트와 중합하여 얻어지는 변성 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부; 가교성 모노머 10~35 중량부; 고로슬래그 10~20 중량부; 수산화금속염 0.1~10 중량부; 및 정장석, 조장석 및 회장석로 이루어진 세라믹 분말 혼합물 30~50 중량부를 포함하는 강재 및 콘크리트 보호용 기능성 도료 조성물을 제공한다.
100 parts by weight of a modified unsaturated polyester resin obtained by the condensation reaction of a polyhydric alcohol and a polybasic acid and obtained by polymerizing an amine-modified unsaturated polyester resin obtained by reacting an intermediate with a polyamine with dipentaerythritol polyacrylate and trimethylolpropane triacrylate part; 10 to 35 parts by weight of a crosslinkable monomer; 10 to 20 parts by weight of blast furnace slag; 0.1 to 10 parts by weight of a metal hydroxide; And 30 to 50 parts by weight of a ceramic powder mixture composed of talc, talc, and talc.
본 발명에 따른 강재 및 콘크리트 보호용 기능성 도료 조성물의 특징 및 장점을 설명하면 다음과 같다. The features and advantages of the functional coating composition for protecting steel and concrete according to the present invention will be described below.
1. 우선, 강재와 콘크리트에 친화성이 우수한 고로슬래그를 충전재로 사용하므로 강재 및 콘크리트와의 접착력이 좋으며 또한, 수산화금속염을 사용하므로 도료와 피도체면 간의 접착율을 높이고 반응 후에 수축 또는 변형이 발생하지 않아 형태 안정성도 우수하다. 따라서 강재 표면과 콘크리트 표면의 보호 기능이 우수하다.1. First, since the blast furnace slag with excellent affinity to steel and concrete is used as a filler, it has good adhesion with steel and concrete. Also, by using metal hydroxide, it is possible to increase the adhesion rate between the paint and the body surface, And the shape stability is excellent. Therefore, it has excellent protection of steel surface and concrete surface.
2. 또한, 변성 불포화 폴리에스테르 수지를 주제로 사용하기 때문에 내후성과 내수성 및 표면 강도가 우수하여, 장기간 사용에 따른 열화가 적어 수명을 연장시키는 효과가 있다. 2. In addition, since the modified unsaturated polyester resin is used as a subject, it is excellent in weather resistance, water resistance and surface strength, and has an effect of prolonging its service life due to less deterioration due to long-term use.
3. 또한, 기능적 특성이 우수한 다공성의 세라믹 분말 혼합물을 추가로 포함함으로써 도료 자체 및 피도체인 콘크리트에서 발생하는 유해 물질을 흡수하고 항균작용 및 항곰팡이 작용을 하는 동시에 원적외선, 음이온 등 신체에 유익한 성분을 발생시킴으로써 혈액 순환 및 신진 대사 촉진 등의 기능적 효능을 갖는다.
3. It also absorbs the harmful substances generated in the paint itself and the concrete in the concrete by additionally containing a porous ceramic powder mixture having excellent functional properties, and has antimicrobial action and antifungal action, and also has a beneficial component And thus has a functional effect such as blood circulation and promotion of metabolism.
이하에서는 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에 따른 강재 표면 및 콘크리트 보호용 기능성 도료 조성물은 주제로서 변성 불포화 폴리에스테르 수지를 포함하고 여기에 가교성 모노머를 반응 성분으로서 추가로 포함하며, 고로 슬래그를 충전재로 포함하고 수산화금속염을 주제의 경화제 성분으로 포함하며, 여기에 유해 금속을 흡수하고 항균 작용을 할 수 있는 성분으로서 세라믹 분말 혼합물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. The steel surface and the functional coating composition for protecting concrete according to the present invention contain a modified unsaturated polyester resin as a main component and further contain a crosslinkable monomer as a reaction component and include a blast furnace slag as a filler, Which is characterized by comprising a ceramic powder mixture as a component capable of absorbing a harmful metal and having an antibacterial action.
본 발명에서 주제 성분으로 사용되는 상기 변성 불포화 폴리에스테르 다음과 같은 순서로 제조된다. 즉 먼저, 다가 알코올과 다염기산을 축합 반응시켜 중간체를 제조하고, 상기 제조된 중합체와 폴리아민을 반응시켜 아민 변성 불포화폴리에스테르 수지를 제조한 후, 상기 제조된 아민 변성 불포화폴리에스테르 수지를 디펜타에리트리톨폴리아크릴레이트 및 트리메틸올프로판트리아크릴레이트와 중합하여 변성 불포화폴리에스테르 수지를 제조하고, 상기 변성 불포화폴리에스테르에 가교성 모노머를 혼합하여 본 발명의 강재 및 콘크리트 보호용 도료 조성물의 주제로 사용한다. The modified unsaturated polyester used as a main component in the present invention is produced in the following order. Namely, first, an intermediate is prepared by a condensation reaction between a polyhydric alcohol and a polybasic acid, and an amine-modified unsaturated polyester resin is prepared by reacting the prepared polymer with a polyamine. Then, the amine- Polyacrylate and trimethylolpropane triacrylate to prepare a modified unsaturated polyester resin, and the modified unsaturated polyester is mixed with a crosslinkable monomer to be used as a subject of the coating composition for protecting steel and concrete of the present invention.
본 발명에서 상기 다가알코올은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 2-부틸-2-에틸-1,3 프로판디올, 네오펜틸 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 1,6-헥산 디올, 1,4-사이클로 헥산 디메틸올, 디하이드록시-2,2-디메틸 프로필 에스테르, 디에틸렌 글리콜, 트리메틸올 에탄, 트리메틸올 프로판, 글리세린등 에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.In the present invention, the polyhydric alcohol may be at least one selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, 1,3-butylene glycol, Dihydroxy-2,2-dimethylpropyl ester, diethylene glycol, trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerin, and the like can be used.
또한, 본 발명에서 상기 다염기산은 불포화 다염기산 및 포화 다염기산을 사용할 수 있다. 상기 불포화 다염기산은 푸마르산, 말레산, 무수말레산, 이타콘산, 무수이타콘산, 테트라히드로프탈산, 무수테트라히드로프탈산, 테트라브로모무수프탈산, 테트라클로로무수프탈산, 무수헤트산(chlorendicacid) 및 무수하이믹산(himic acid)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있고, 상기 포화 다염기산은 메틸테트라히드로무수프탈산, 프탈산, 무수프탈산, 할로겐화무수프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 헥사히드로프탈산, 헥사히드로무수프탈산, 헥사히드로테레프탈산, 헥사히드로이소프탈산, 호박산, 말론산, 글루타르산,아디핀산, 세바신산, 1,12-도데칸2산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, 2,3-나프탈렌디카르복실산, 2,3-나프탈렌디카르복실산무수물, 4,4'-비페닐디카르복실에서 선택되는 어느 하나In the present invention, the polybasic acid may be an unsaturated polybasic acid and a saturated polybasic acid. The unsaturated polybasic acid may be at least one selected from the group consisting of fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, tetrahydrophthalic acid, anhydrous tetrahydrophthalic acid, tetrabromophthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, chlorendicacid, and itic acid, and the saturated polybasic acid may be selected from the group consisting of methyl tetrahydrophthalic anhydride, phthalic acid, phthalic anhydride, halogenated phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, hexahydrophthalic acid, hexahydrophthalic anhydride , Hexahydroterephthalic acid, hexahydroisophthalic acid, succinic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, 1,12-dodecane diacid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, 2,7- Naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid anhydride, and 4,4'-biphenyldicarboxylic acid.
또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. Or a mixture of two or more thereof.
또한, 본 발명에서 상기 폴리아민는 1,3-디아미노프로판, 메틸아민, 에틸아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 트리메틸아민, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 중에서 선택되는 하나 또는 그 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.In the present invention, the polyamine may be one or more selected from the group consisting of 1,3-diaminopropane, methylamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, trimethylamine, ethylenediamine and diethylenetriamine .
본 발명에서 사용되는 상기 디펜타에리트리톨폴리아크릴레이트는 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트중에서 선택되어 사용할 수 있다.The dipentaerythritol polyacrylate used in the present invention may be selected from among dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol diacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate.
본 발명에서 상기 다가 알코올과 다염기산의 축합 반응에 의해 얻어지는 중간체는 구체적으로 다가 알코올 40~45 중량%, 포화 다염기산 20~30 중량% 및 불포화 다염기산 25~35 중량%를 축합 반응시켜 제조할 수 있다. 또한 반응 과정에서 매 시간 샘플링 60% IN SM를 측정하여 반응정도를 확인하고 냉각하여, 가드너 기포점도 N ~ O이고, 산가 8 ~ 14 mmKOH/g인 중간체를 얻을 수 있다. In the present invention, the intermediate obtained by the condensation reaction of the polyhydric alcohol and the polybasic acid may be produced by condensation reaction of 40 to 45% by weight of a polyhydric alcohol, 20 to 30% by weight of a saturated polybasic acid and 25 to 35% by weight of an unsaturated polybasic acid. In the course of the reaction, a 60% IN SM sample is sampled every hour to confirm the reaction and to cool to obtain an intermediate having a Gardner bubble viscosity of N to O and an acid value of 8 to 14 mm KOH / g.
상기 중간체를 축합 반응할 때 150 ~ 200℃의 범위 내인 것이 겔화를 방지하는데 바람직하고, 기포점도 N ~ O이고, 산가 8 ~ 14 mmKOH/g 범위 내인 것이 건조성, 내수성, 부착성 면에서 바람직하다.In the condensation reaction, the intermediate is preferably in the range of 150 to 200 ° C in order to prevent gelation, and it is preferable that the bubble viscosity is in the range of N to O and the acid value is in the range of 8 to 14 mm KOH / g in terms of dryness, water resistance and adhesion .
이어서 상기 합성된 중간체 100 중량부에 대하여 폴리아민 0.1 ~ 10 중량부를 함유하는 반응물과 반응시켜 아민 변성 불포화폴리에스테르 수지를 합성한다. 이때, 상기 폴리아민의 함량이 0.1 중량부 미만이면, 생성되는 변성 불포화폴리에스테르 수지의 입자에 충분한 안정성을 부여하지 못하여 반응 후에 응고물이 생성될 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면, 최종 물성에서 내수성이 저하되고, 경화도막이 깨지기 쉬운 우려가 있다.Subsequently, an amine-modified unsaturated polyester resin is synthesized by reacting a reactant containing 0.1 to 10 parts by weight of a polyamine with 100 parts by weight of the synthesized intermediate. If the content of the polyamine is less than 0.1 parts by weight, sufficient stability can not be imparted to the particles of the resulting modified unsaturated polyester resin, resulting in the formation of a solidified product after the reaction. If the content of the polyamine exceeds 10 parts by weight, And the cured coating film may be fragile.
이어서, 상기 합성된 아민 변성 불포화폴리에스테르 수지를 디펜타에리트리톨폴리아크릴레이트 및 트리메틸올프로판트리아크릴레이트와 중합하여 변성 불포화폴리에스테르 수지를 제조한다. 이때, 상기 디펜타에리트리톨폴리아크릴레이트는 상기 아민 변성 불포화폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 5 중량부, 상기 트리메틸올프로판트리아크릴레이트는 15 ~ 25 중량부를 첨가하여 변성 불포화폴리에스테르 수지를 제조할 수 있다. 상기 변성 불포화폴리에스테르 수지를 제조할 때 트리메틸올프로판트리아크릴레이트의 함량이 15 중량부 미만이거나 25 중량부를 초과하면, 내후성 및 표면경도가 떨어질 수 있고, 상기 펜타에리트리톨폴리아크릴레이트의 함량이 0.1 중량부 미만이면 가교성이 떨어져 표면경도가 떨어지고, 5 중량부를 초과하면 내후성 및 요변성이 떨어질 수 있다.Subsequently, the synthesized amine-modified unsaturated polyester resin is polymerized with dipentaerythritol polyacrylate and trimethylolpropane triacrylate to prepare a modified unsaturated polyester resin. The amount of the dipentaerythritol polyacrylate is 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the amine-modified unsaturated polyester resin, and 15 to 25 parts by weight of the trimethylolpropane triacrylate is added to the modified unsaturated polyester resin Can be manufactured. When the content of trimethylolpropane triacrylate is less than 15 parts by weight or more than 25 parts by weight when the modified unsaturated polyester resin is produced, weatherability and surface hardness may be lowered, and when the content of the pentaerythritol polyacrylate is less than 0.1 When the amount is less than 5 parts by weight, the crosslinking property is lowered and the surface hardness is lowered. When the amount is more than 5 parts by weight, weatherability and thixotropy may be lowered.
상기 제조된 변성 불포화폴리에스테르 수지는 점도 3 ~ 9 Poise (25℃, 브룩필드 점도계), 불휘발분 80 ~ 90 % 및 산가 5 ~ 13 ㎜KOH/g인 것이 바람직하다. 상기 제조된 변성 불포화폴리에스테르 수지의 점도, 불휘발분, 산가의 범위가 상기의 범위일 때, 표면경도, 경화성, 내수성 및 요변성면에서 바람직하다.The modified unsaturated polyester resin thus prepared preferably has a viscosity of 3 to 9 Poise (25 ° C, Brookfield viscometer), a nonvolatile matter content of 80 to 90% and an acid value of 5 to 13 mm KOH / g. When the viscosity, the nonvolatile content and the acid value of the modified unsaturated polyester resin are within the above ranges, they are preferable in terms of surface hardness, curability, water resistance and thixotropy.
본 발명에 따른 도료 조성물은 상기 제조된 변성 불포화폴리에스테르 수지 외에 반응성 성분으로서 가교성 모노머를 포함하는데, 그 혼합비율은 상기 변성 불포화폴리에스테르 수지 100 중량부와 가교성 모노머 10~35중량부로 이루어진다. 상기 가교성 모노머의 함량이 10 중량부 미만이면 표면경도, 내열성 및 경화성이 떨어지고, 20 중량부를 초과하면 경화도막이 깨지기 쉽고 부착성 및 요변성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.The coating composition according to the present invention contains a crosslinkable monomer as a reactive component in addition to the above-prepared modified unsaturated polyester resin. The mixing ratio thereof is 100 parts by weight of the modified unsaturated polyester resin and 10 to 35 parts by weight of a crosslinkable monomer. When the content of the crosslinkable monomer is less than 10 parts by weight, the surface hardness, heat resistance and curability are poor. When the amount is more than 20 parts by weight, the cured coating film is easily broken and adhesion and thixotropy may be poor.
본 발명에서 상기 가교성 모노머는 스티렌, 아크롤로니트릴, 아크릴이미드, 디아세톤아크릴이미드, 메틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 아크릴산, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 및 히드록시프로필아크릴레이트 중에서 선택되는 것이 바람직하다. In the present invention, the crosslinkable monomer may be selected from the group consisting of styrene, acrylonitrile, acrylic imide, diacetone acryl imide, methyl acrylate, butyl methacrylate, lauryl methacrylate, acrylic acid, methyl methacrylate, It is preferably selected from butyl acrylate, ethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, trimethylol propane triacrylate and hydroxypropyl acrylate Do.
또한, 본 발명에 따른 도료 조성물은 충전재로서 강재 및 시멘트에 대한 친화성이 우수한 고로 슬래그를 충전재로서 포함한다. Also, the coating composition according to the present invention contains a blast furnace slag as a filler, which is excellent in affinity for steel and cement.
고로 슬래그는 주 성분으로서 CaO, SiO2, Al2O3, MgO, Fe2O3 등의 금속수산화물의 혼합물로 이루어지는데, 각 금속수산화물의 함량 비율은 CaO 30~50 중량%, SiO2 30~50 중량%, Al2O3 10~30 중량%, MgO 1~10 중량% 및 Fe2O3 1~3 중량%를 포함한다. 상기 고로 슬래그는 그 성분이 시멘트 성분과 유사하여 시멘트와의 친화성이 우수하고 또한 강재 성분과도 친화성이 우수한 특징이 있다. 본 발명에서는 이러한 성질을 이용하여 도료 조성물의 충전재로 고로 슬래그를 사용함으로써 대상물인 강재 및 콘크리트 표면과의 접착성을 높이고 동시에 내구성 및 내마모성을 증진시킬 수 있다. Blast furnace slag as a main component CaO, SiO 2, Al 2 O 3, MgO, Fe 2 O through interaction mixture of a metal hydroxide, such as 3, content ratios of the metal hydroxide is CaO 30 ~ 50 wt%, SiO 2 30 ~ 10 to 30 wt% of Al 2 O 3 , 1 to 10 wt% of MgO, and 1 to 3 wt% of Fe 2 O 3 . The blast furnace slag is characterized in that its component is similar to the cement component and thus has an excellent affinity with cement and is also excellent in compatibility with steel components. In the present invention, by using the blast furnace slag as a filler of the coating composition, it is possible to improve the adhesion between the steel material and the concrete surface, and improve durability and abrasion resistance.
본 발명에서는 상기 주제 성분의 경화를 촉진하기 위한 성분으로서 수산화금속염을 사용한다. 기존의 에폭시계 수지를 이용한 도료 조성물의 경우 경화제로서 폴리아미드 또는 아민류를 사용하였는데, 이 경우 응력이 크고 흡습성이 높으며 유연성이 낮아 시간이 경과함에 따라 피도체면과의 밀착성이 떨어지고 침투하는 산 성분을 중화시키는 내부 성분 부족으로 도료 자체는 물론 피도체의 장기 내구성을 확보하기 어려운 문제가 발생하였다. In the present invention, metal hydroxide is used as a component for accelerating the curing of the above-mentioned main component. In the case of coating compositions using conventional epoxy resins, polyamides or amines are used as hardeners. In this case, since the stress is high, the hygroscopicity is high, and the flexibility is low, the adhesiveness with the surface is lowered with time, There arises a problem that it is difficult to ensure the long-term durability of the object itself as well as the paint itself due to the lack of internal components to be neutralized.
본 발명에서는 주제 성분을 에폭시 수지로 사용하지 않고 변성 불포화 폴리에스테르 수지를 사용하였으며, 아민류 경화제를 사용하는 것이 아니라 수산화금속염을 경화제로 사용하는 것을 특징으로 한다. 수산화금속염은 상온 경화가 일어나므로 흡습성을 낮출 수 있으며, 수분면의 도색도 가능하다. In the present invention, a modified epoxy resin is used instead of an epoxy resin as a main component, and metal hydroxide is used as a curing agent instead of using an amine curing agent. Since the metal hydroxide hydroxide is hardened at room temperature, the hygroscopicity can be lowered and the water surface can be painted.
또한, 상기 수산화금속염은 본 발명의 충전재인 고로 슬래그와 그 성분이 유사하므로 피도체면과 화학적으로 반응하여 부착강도와 내구성을 더욱 증진시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, since the metal hydroxide has a composition similar to that of the blast furnace slag, which is a filler of the present invention, the metal hydroxide reacts chemically with the object surface to further improve the adhesion strength and durability.
본 발명의 도료 조성물에는 상기 성분 외에 기존의 에폭시 수지, 예를 들어 비스페놀 A, 비스페놀 F계의 에폭시 수지도 더 포함될 수 있는데 그 사용량은 소량 적용하는 것이 바람직하고 구체적으로는 상기 변성 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 10 중량부 이하의 범위에서 포함되는 것이 바람직하다. 상기 에폭시 수지의 함량이 10 중량부를 초과하게 되면 내수성 및 내후성 개선 효과가 크게 나지 않고 또한, 유해 성분의 방출을 방지하기 어려워지므로 상기 함량 범위를 유지하는 것이 바람직하다. The coating composition of the present invention may further include conventional epoxy resins such as bisphenol A and bisphenol F epoxy resins in addition to the above components. The amount of the epoxy resin to be used is preferably small, and specifically, the modified unsaturated polyester resin 100 And preferably 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight. When the content of the epoxy resin exceeds 10 parts by weight, the effect of improving water resistance and weather resistance is not remarkable, and it is difficult to prevent the release of harmful components.
본 발명에서 사용될 수 있는 수산화금속염의 종류로는 NaOH, KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2 등을 예로 들 수 있다. Examples of the metal hydroxide which can be used in the present invention include NaOH, KOH, Ca (OH) 2 , and Mg (OH) 2 .
본 발명에서 상기 수산화금속염의 사용량은 상기 변성 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 0.1~10 중량부의 범위에서 사용되는 것이 바람직하다. The amount of the metal hydroxide used in the present invention is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the modified unsaturated polyester resin.
본 발명에 따른 도료 조성물은 상기 성분 외에 유해 성분 흡착 및 항균성 부여 등의 기능성을 제공하기 위하여 세라믹 분말을 추가로 포함한다. 본 발명에서 사용되는 세라믹 분말은 정장석, 조장석 및 회장석으로 이루어진 분말 혼합물을 사용하며, 그 함량은 상기 변성 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 30~50 중량부의 범위로 사용되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 세라믹 분말 혼합물은 분말의 크기가 0.01~10 ㎛ 범위에 드는 것을 사용하는 것이 좋고, 각각의 혼합 비율은 정장석 30~50중량%, 조장석 20~40 중량% 및 회장석 10~30 중량%로 혼합되는 것이 바람직하다. The coating composition according to the present invention further comprises a ceramic powder to provide functionality such as adsorption of harmful components and imparting antimicrobial properties in addition to the above components. The ceramic powder used in the present invention is a mixture of powders composed of quartz, talc, and talc. The amount of the ceramic powder is preferably in the range of 30 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the modified unsaturated polyester resin. More preferably, the ceramic powder mixture has a powder size in the range of 0.01 to 10 mu m. The mixing ratio of each of the ceramic powder mixture is 30 to 50% by weight of quartz, 20 to 40% by weight of talcum, By weight to 30% by weight.
상기 정장석, 조장석 및 회장석은 기존의 기능성 첨가제로 사용되던 황토, 숯, 맥반석 등에 비해 음이온 방출이나 실내 공기 정화력 및 인체 건강 증진 효과가 훨씬 탁월한 장점이 있으나 종래에는 이러한 성분을 도료 조성물에 포함시키는 연구가 진행된 적이 없다. The above-mentioned quartzite, phyllite and pearlite have the advantages of being more excellent in the effect of releasing negative ions, improving the indoor air cleaning power and improving the health of the human body, compared to the loess, charcoal and elvan, which were used as conventional functional additives. However, Has never progressed.
본 발명자들은 상기 정장석, 조장석 및 회장석이 미세한 미립자로 첨가될 경우, 유해 성분과 중금속을 무력화시키고 산성 체질을 알칼리성으로 바꿔주며, 세포를 활성화시켜 혈행을 좋게 하고 또한 항균 작용을 할 수 있음을 발견하였다. 또한, 도료 조성물에 포함될 경우에는 그 안정성이 확보될 수 있고 유효한 원적외선과 음이온을 다량 방출하며, 세포의 생리 작용을 활발하게 하고 열적인 에너지 복수가 뛰어나 모세혈관을 확장시켜 혈액 순환을 원활하게 함으로써 신진대사를 촉진시킬 수 있음을 발견하였으며, 이러한 성분들을 도료 조성물에 포함시킴으로써 동일한 효과를 가져올 수 있어 도료 조성물에 기능성을 부여할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다. The present inventors have found that when the above-described quartz, manju stones and pearlite are added as fine particles, the harmful components and heavy metals are neutralized, the acidic constitution is changed to alkaline, and the cells are activated to improve blood circulation and antimicrobial action Respectively. In addition, when it is included in the coating composition, its stability can be ensured, a large amount of effective far-infrared rays and anions are released, the physiological action of the cells is activated and the thermal energy is excellent. Metabolism can be promoted, and it has been found that the same effects can be obtained by including these components in the coating composition, thereby imparting functionality to the coating composition, thereby completing the present invention.
본 발명에 따른 도료 조성물은 상기 세라믹 분말 혼합물을 포함함으로써 VOCs 등 환경 오염 물질의 방출을 차단할 수 있고, 인체에 유익한 원적외선과 음이온을 방출하는 동시에, 항균성, 항곰팡이성 등의 부수적 효과까지 얻을 수 있다. The coating composition according to the present invention can prevent the emission of environmental pollutants such as VOCs by including the ceramic powder mixture, emit far infrared rays and anions beneficial to the human body, and can achieve side effects such as antibacterial and antifungal properties .
또한, 본 발명에서는 장시간 경과시 피도면과 도장면이 분리되는 것을 방지하기 위하여 연성 수지를 추가로 포함할 수 있다. 연성수지는 도장면의 유연성을 높여 접착성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이 때 사용되는 연성 수지로서는 아크릴수지, 메타크릴수지, 우레탄수지, 페녹시수지, 스티렌수지, 천연고무, SBR, NBR 등을 사용할 수 있으며, 그 사용량은 변성 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부를 기준으로 0.1~5.0 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 각종 첨가제를 포함될 수 있는데, 그 첨가제로 분산제, 증점제, 소포제, 안료, pH조절제, 동결방지제, 방부제, 산화방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 첨가제는 주제 성분 100 중량부를 기준으로 0.1~5 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. In addition, in the present invention, a soft resin may be further included to prevent separation of the coated surface and the coated surface during a long time. The soft resin enhances the flexibility of the coated surface and further improves the adhesion. As the soft resin to be used at this time, acrylic resin, methacrylic resin, urethane resin, phenoxy resin, styrene resin, natural rubber, SBR, NBR and the like can be used. To 5.0 parts by weight. The additive may further include various additives such as a dispersant, a thickener, a defoamer, a pigment, a pH adjuster, a cryoprotectant, an antiseptic, an antioxidant, and the like insofar as the effect of the present invention is not impaired. It is preferable that such additives are included in the range of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the main component.
본 발명에 따른 도료 조성물은 내구성이 우수할 뿐만 아니라 내수성과 내후성 및 표면 강도도 우수하며, 원적외선 방사, 음이온 발생 효능이 우수하고 항균, 항곰팡이 기능을 구비한 세라믹 분말을 사용하기 때문에 페인트의 독성을 억제할 수 있음은 물론, 항균성과 원적외선 및 음이온 효과로 인해 실내 악취를 제거할 수 있고 인체의 신진 대사를 활성화시키는 효과도 갖는다.
The coating composition according to the present invention is excellent in durability, water resistance, weather resistance and surface strength, and is excellent in the effect of generating far-infrared radiation, anion generation, and has antibacterial and antifungal functions. It is possible to remove the odor inside the room due to the antimicrobial effect, the far infrared ray and the anion effect, and to activate the metabolism of the human body.
본 발명에 따른 기능성 도료 조성물은 다음과 같은 순서로 제조된다. The functional coating composition according to the present invention is prepared in the following order.
우선, (a) 다가 알코올과 다염기산의 축합 반응을 통해 중간체를 얻고 여기에 폴리아민을 반응시켜 아민 변성 불포화폴리에스테르 수지를 얻은 다음 다시 디펜타에리트리톨폴리아크릴레이트 및 트리메틸올프로판트리아크릴레이트와 중합시켜 변성 불포화 폴리에스테르 수지를 얻고,First, (a) an intermediate is obtained by condensation reaction between a polyhydric alcohol and a polybasic acid, and an amine-modified unsaturated polyester resin is obtained by reacting the polyamine with the polyamine, followed by polymerization with dipentaerythritol polyacrylate and trimethylolpropane triacrylate To obtain a modified unsaturated polyester resin,
(b) 정작석, 조장석 및 회장석을 0.01~10 ㎛ 크기로 분말화하고 혼합하여 세라믹 분말 혼합물을 얻은 다음,(b) Powdered ground powder, calcined stone powder and spheroid powder are pulverized to a size of 0.01 to 10 탆 and mixed to obtain a ceramic powder mixture,
(c) 상기 (a)에서 얻은 변성 불포화 폴리에스테르 수지와 (b)에서 얻은 세라믹 분말 혼합물을 가교성 모노머, 고로 슬래그 및 수산화금속염과 혼합하되 그 혼합 비율은 변성 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부; 가교성 모노머 10~35 중량부; 고로슬래그 10~20 중량부; 수산화금속염 0.1~10 중량부; 및 상기 세라믹 분말 혼합물 30~50 중량부의 비율로 혼합하여 도료 조성물을 제조하며,(c) The modified unsaturated polyester resin obtained in (a) and the ceramic powder mixture obtained in (b) are mixed with a crosslinkable monomer, blast furnace slag and metal hydroxide, and the mixing ratio is 100 parts by weight of a modified unsaturated polyester resin; 10 to 35 parts by weight of a crosslinkable monomer; 10 to 20 parts by weight of blast furnace slag; 0.1 to 10 parts by weight of a metal hydroxide; And 30 to 50 parts by weight of the ceramic powder mixture to prepare a coating composition,
(d) 그 외 에폭시 수지와 연성 수지 및 기타 첨가제를 추가로 혼합할 수 있다. (d) Other epoxy resin, soft resin and other additives may be further mixed.
이 때 에폭시 수지로는 비스페놀 A, 비스페놀 F계의 에폭시 수지가 사용될 수 있고, 연성 수지로는 아크릴수지, 메타크릴수지, 우레탄수지, 페녹시수지, 스티렌수지, 천연고무, SBR, NBR 등을 사용할 수 있으며, 첨가제로는 분산제, 증점제, 소포제, 안료, pH조절제, 동결방지제, 방부제, 산화방지제 등을 사용할 수 있다.
As the epoxy resin, an epoxy resin such as bisphenol A or bisphenol F may be used. As the soft resin, acrylic resin, methacrylic resin, urethane resin, phenoxy resin, styrene resin, natural rubber, SBR, NBR or the like may be used As the additive, a dispersant, a thickener, a defoaming agent, a pigment, a pH adjusting agent, a cryoprotectant, an antiseptic, an antioxidant and the like can be used.
본 발명에 따른 상기 기능성 도료 조성물은 1회 도장만으로도 내구성, 내후성, 표면 강도 및 내수성 강화 효과가 뛰어나지만, 그 기능을 최적으로 발휘하기 위해서는 2~3회 재도장하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 기능성 도료 조성물은 20~200g/m2으로 도포하고 도포 두께는 건조 전 단계에서 50 ~ 300㎛의 두께로 도포하는 것이 바람직하다.
The functional coating composition according to the present invention is excellent in durability, weather resistance, surface strength and water resistance enhancement effect only by coating once, but it is preferable to repaint two to three times in order to exhibit its function optimally. In the present invention, it is preferable that the functional coating composition is applied at 20 to 200 g / m 2 and the coating thickness is applied at a thickness of 50 to 300 μm before the drying.
이하에서는 본 발명을 실시예예 의거하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited by the following examples.
[실시예][Example]
(제조예 1) 변성 불포화 폴리에스테르 수지 제조(Production Example 1) Production of Modified Unsaturated Polyester Resin
질소가스 도입관, 교반장치, 온도계, 냉각콘덴서 및 비드데칸더, 적하깔대기가 장착된 5리터의 플라스크에 네오펜틸 글리콜 682g, 이소프탈산 493g을 넣고 질소가스 분위기에서 2시간에 걸쳐 165 ℃로 승온시켰다. 이때 에스테르화 반응이 진행되면서 축합수가 발생되면 2시간 유지하면서 콘덴서 라인을 통하여 축합수를 제거시켰다. 축합수 제거 후 2시간에 걸쳐 재승온하여 서서히 교반, 승온하여 215℃로 승온 반응시켰다. 반응과정에서 매시간 샘플링하여 고체 산가를 측정하고 고체 산가 2 ㎜KOH/g 도달시 반응을 중지시키고 100℃로 냉각하였다. 100℃에서 프로필렌글리콜 114g과 푸마르산 544g를 차례로 더 첨가하고 질소분위기에서 2시간에 걸쳐 165℃로 승온시켰다. 이때 에스테르화 반응이 진행되면서 축합수가 발생되면 1시간 유지시키면서 콘덴서 라인을 통하여 축합수를 제거시켰다. 축합수 발생 후 3시간에 걸쳐 재승온하여 215℃까지 승온시킨 후 반응시켰다. 반응과정에서 매시간 샘플링 60% IN SM를 측정하여 반응정도를 확인하였다. 가드너 기포 점도 N, 산가 11 ㎜KOH/g 에서 냉각하여 중간체를 얻었다. 상기 플라스크에서 비드데칸터를 제거하고 적하 깔대기를 장착한 후 1,3-디아미노프로판 79g을 첨가하고, 90℃로 안정화시켜 아민 변성 불포화폴리에스테르 수지를 제조하였다. 그 후 미리 준비된 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 59g 와 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 462g을 적하깔대기에 가한 후 2시간 동안 일정한 시간으로 중합에 주의하면서 적하하여, 점도 6 Poise, 불휘발분 85 %, 산가 9 ㎜KOH/g의 변성 불포화폴리에스테르 수지 67.7g을 합성하였다.
682 g of neopentyl glycol and 493 g of isophthalic acid were placed in a 5-liter flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser, a condenser and a bead decanter and a dropping funnel, and the mixture was heated to 165 DEG C over 2 hours in a nitrogen gas atmosphere . At this time, when the condensation water was generated while the esterification reaction proceeded, the condensed water was removed through the condenser line for 2 hours. After the condensed water was removed, the reaction mixture was re-introduced over 2 hours, and the mixture was gradually stirred and heated to react at 215 ° C. The solid acid value was measured by sampling every hour during the reaction, and when the solid acid value reached 2 mm KOH / g, the reaction was stopped and cooled to 100 ° C. At 100 DEG C, 114 g of propylene glycol and 544 g of fumaric acid were added in this order, and the temperature was raised to 165 DEG C over 2 hours in a nitrogen atmosphere. At this time, when the condensation water was generated as the esterification reaction proceeded, the condensed water was removed through the condenser line while maintaining the condensation water for 1 hour. After the condensation water was generated, the reaction mixture was reheated over a period of 3 hours, the temperature was raised to 215 캜, and the reaction was carried out. In the course of the reaction, the degree of reaction was determined by measuring 60% IN SM every hour. Gardner bubble viscosity N and an acid value of 11 mm KOH / g to obtain an intermediate. After removing the bead decanter from the flask, 79 g of 1,3-diaminopropane was added thereto after the addition of a dropping funnel, and the mixture was stabilized at 90 ° C to prepare an amine-modified unsaturated polyester resin. Thereafter, 59 g of dipentaerythritol hexaacrylate and 462 g of trimethylolpropane triacrylate prepared in advance were added to the dropping funnel, and the mixture was added dropwise for 2 hours with careful polymerization for ca. 6 poise, nonvolatile content 85%, acid value 9 67.7 g of a modified unsaturated polyester resin of mm KOH / g were synthesized.
(제조예 2) 세라믹 분말 혼합물 제조(Production Example 2) Preparation of ceramic powder mixture
경북 문경산 천연 약돌 성분 중 정장석, 조장석 및 회장석을 분말화한 후 체로 걸러 0.01~10 ㎛의 분말만을 선별해 낸 후 40:30:30의 중량비로 혼합하여 세라믹 분말 혼합물을 얻었다.
Among the natural manganese compounds from Mungyeong, Gyeongbuk Province, quartzite, calcareous stone and pearlite were pulverized, sieved to select only 0.01 ~ 10 ㎛ powder, and mixed at a weight ratio of 40:30:30 to obtain a ceramic powder mixture.
(제조예 3) 기능성 도료 조성물의 제조(Preparation Example 3) Preparation of functional coating composition
상기 제조예 1에서 얻은 변성 불포화 폴리에스테르 100 중량부에 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 14.3 중량부 및 메틸메타크릴레이트 11.9 중량부를 혼합하고, 상기 제조예 2에서 얻은 세라믹 분말 혼합물 41.5 중량부를 혼합한 다음, 다시 고로슬래그 16.5 중량부를 혼합한 다음, NaOH 2.5 중량부 및 Ca(OH)2 2.5 중량부를 균일하게 혼합하고 여기에 각종 첨가제를 추가하여 도료 조성물을 제조하였다.
To 100 parts by weight of the modified unsaturated polyester obtained in Preparation Example 1 were mixed 14.3 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate and 11.9 parts by weight of methyl methacrylate and mixing 41.5 parts by weight of the ceramic powder mixture obtained in Preparation Example 2, And 16.5 parts by weight of the blast furnace slag were mixed. Then, 2.5 parts by weight of NaOH and 2.5 parts by weight of Ca (OH) 2 were uniformly mixed and various additives were added thereto to prepare a coating composition.
(제조예 4) 기능성 도료 조성물의 제조(Production Example 4) Preparation of functional coating composition
상기 제조예 1에서 얻은 변성 불포화 폴리에스테르 100 중량부에 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 14.3 중량부 및 메틸메타크릴레이트 11.9 중량부를 혼합하고, 상기 제조예 2에서 얻은 세라믹 분말 혼합물 41.5 중량부를 혼합한 다음, 다시 고로슬래그 16.5 중량부를 혼합한 다음, NaOH 2.5 중량부 및 Ca(OH)2 2.5 중량부를 균일하게 혼합하고 여기에 비스페놀 A 5.0 중량부와 각종 첨가제를 추가하여 도료 조성물을 제조하였다.
To 100 parts by weight of the modified unsaturated polyester obtained in Preparation Example 1 were mixed 14.3 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate and 11.9 parts by weight of methyl methacrylate and mixing 41.5 parts by weight of the ceramic powder mixture obtained in Preparation Example 2, And 16.5 parts by weight of blast furnace slag. 2.5 parts by weight of NaOH and 2.5 parts by weight of Ca (OH) 2 were uniformly mixed, and 5.0 parts by weight of bisphenol A and various additives were added thereto to prepare a coating composition.
[실시예 1][Example 1]
강재의 표면에 제조예 3에서 제조한 도료 조성물을 100㎛ 두께로 2회 도장한 후 경화 및 건조하여 표면 보호 작업을 마무리하였다.
The coating composition prepared in Preparation Example 3 was coated on the surface of the steel material twice with a thickness of 100 탆 and cured and dried to complete the surface protection work.
[실시예 2][Example 2]
강재의 표면에 제조예 4에서 제조한 도료 조성물을 100㎛ 두께로 2회 도장한 후 경화 및 건조하여 표면 보호 작업을 마무리하였다.
The coating composition prepared in Preparation Example 4 was coated on the surface of the steel material two times at a thickness of 100 탆, followed by curing and drying to complete the surface protection work.
[실시예 3][Example 3]
콘크리트 구조물의 표면에 제조예 3에서 제조한 도료 조성물을 100㎛ 두께로 2회 도장한 후 경화 및 건조하여 콘크리트 보호 작업을 마무리하였다.
The coating composition prepared in Preparation Example 3 was coated on the surface of the concrete structure twice at a thickness of 100 탆 and then cured and dried to complete the concrete protection work.
[실시예 4][Example 4]
콘크리트 구조물의 표면에 제조예 4에서 제조한 도료 조성물을 100㎛ 두께로 2회 도장한 후 경화 및 건조하여 콘크리트 보호 작업을 마무리하였다.
The coating composition prepared in Preparation Example 4 was coated on the surface of the concrete structure twice with a thickness of 100 탆 and cured and dried to complete the concrete protection work.
[비교예 1][Comparative Example 1]
실시예 1과 동일하게 실시하되, 시중에서 구입 가능한 일반 에폭시 수지 도료(Sikafloor사, 1004K)를 이용하여 강재 표면을 도장한 것만 다르게 하여 실시하였다.
(Sikafloor Co., Ltd., 1004K), which was carried out in the same manner as in Example 1 except that the surface of the steel material was painted.
[비교예 2][Comparative Example 2]
실시예 3과 동일하게 실시하되, 시중에서 구입 가능한 일반 에폭시 수지 도료(Sikafloor사, 1004K)를 이용하여 콘크리트 구조물 표면을 도장한 것만 다르게 하여 실시하였다.
The same procedure as in Example 3 was carried out except that the surface of the concrete structure was painted using a commercially available general epoxy resin paint (Sikafloor, 1004K).
성능 평가Performance evaluation
1) 내후성 평가1) Weatherability evaluation
ASTM G 155에 따라 400시간 측정하였다. ASTM G 155 for 400 hours.
2) 표면 경도 평가2) Evaluation of surface hardness
KS D 6711에 따라 연필경도를 측정하였다. The pencil hardness was measured according to KS D 6711.
3) 내수성 평가3) Water resistance evaluation
90℃ 열수에서 연속으로 표면 변형(균열, 블리스터 등)이 일어나는 시간을 측정하였다. The time at which surface deformation (cracks, blisters, etc.) occurred continuously in 90 ° C hot water was measured.
상기 평가 결과를 표 1에 나타내었다. The evaluation results are shown in Table 1.
상기 표 2에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 기능성 도료 조성물을 사용하여 강재 표면을 도장하거나 콘크리트 구조물 표면을 도장한 경우 종래의 일반 에폭시계 도료를 사용한 경우에 비하여 내후성, 표면 경도 및 내수성이 현저하게 우수함을 확인할 수 있다.
As shown in Table 2, when the surface of the steel material or the surface of the concrete structure was coated using the functional coating composition according to the present invention, the weather resistance, surface hardness and water resistance were remarkably superior to those of the conventional epoxy paint can confirm.
4) 탈취율 시험4) Deodorization test
건물 내부에 도료 조성물을 시공한 상태에서 여러 냄새를 제거하는 능력을 평가하기위하여 가스검지관법을 이용하여 암모니아수 탈취능력 시험을 실시하였다. 시험방법은 KICM-FIR-1085를 이용하였으며 경과시간에 따른 암모니아수의 탈취율 시험 결과를 표 2에 나타내었다. Ammonia water deodorizing ability test was carried out using the gas detection tube method to evaluate the ability to remove various odors with the coating composition applied inside the building. The test method was KICM-FIR-1085 and the deodorization test results of ammonia water according to the elapsed time are shown in Table 2.
위 결과에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 도료 조성물의 경우 탈취 효과가 매우 우수하고 시간에 따라 증가함을 알 수 있다. 그러나 비교예 1 및 2의 경우는 탈취 효과가 관측되지 않았다.
As can be seen from the above results, the coating composition according to the present invention shows excellent deodorizing effect and increases with time. However, in the case of Comparative Examples 1 and 2, no deodorizing effect was observed.
5) 항곰팡이 시험5) Antifungal test
본 항곰팡이 시험은 ASTMG-21의 방법을 이용하여 실시하였으며, 곰팡이 균주는 Aspergillus niger ATCC9642, Peniclium pinophilum ATCC11797 등의 포자를 채취하여 혼합 균주로 사용하였고 사용된 시편은 20×30×3mm로 하였다. 4주 후 도료 자체에서의 곰팡이 서식은 발견되지 않았고 시편 주변은 소량 곰팡이가 서식되는 것을 확인하였다. 이에 따라 도료 조성물을 도포할 경우 도포면은 항곰팡이성이 있음을 확인할 수 있다.
The fungus test was carried out using the method of ASTMG-21. The fungus strains were used as mixed strains of Aspergillus niger ATCC9642 and Peniclium pinophilum ATCC11797. The specimens used were 20 × 30 × 3 mm. After 4 weeks, no mold was found in the paint itself and a small amount of fungi were observed around the specimen. Accordingly, when the coating composition is applied, it can be confirmed that the coated surface has antifungal properties.
6) 항균시험6) Antibacterial test
본 항균시험은 제조예 3 및 제조예 4에서 얻은 도료 조성물로써 KICM-FIR-1002 방법을 이용하여 실시하였으며, 균류로는 대장균(Escherichia coli 25922)과 녹농균(Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442)을 사용하였고 사용된 시편의 크기는 20×30×3mm로 하였다. 항균 시험에 대한 결과는 표 3에 나타내었다. This antibacterial test was carried out using the KICM-FIR-1002 method as the coating composition obtained in Production Example 3 and Production Example 4. Escherichia coli 25922 and Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442 were used as fungi, The size of the specimen was 20 × 30 × 3 mm. The results for the antibacterial test are shown in Table 3.
위 결과로부터 본 발명에 따른 도료 조성물을 대장균고 녹농균에 적용시 대장균의 경우는 95% 이상의 세균 감소율을 보였고, 녹농균의 경우는 세균 증가가 진행되지 않음을 확인하여 항균성이 우수함으로 확인하였다.
From the above results, it was confirmed that when the coating composition according to the present invention was applied to Escherichia coli pseudomonas aeruginosa, the bacterial reduction rate of Escherichia coli was more than 95%, and that of P. aeruginosa was not increased.
7) 원적외선 복사율 및 복사 강도7) Far Infrared Radiation and Radiation Intensity
본 발명에 따른 도료 조성물의 원적외선 복사율 및 복사 강도의 시험 방법은 KICM-FIR-1005를 이용하여 실시하였으며 그 결과는 표 4에 나타내었다. The test method for the far-infrared radiation and the radiant intensity of the coating composition according to the present invention was carried out using KICM-FIR-1005, and the results are shown in Table 4.
8) 음이온 측정8) Anion measurement
본 발명에 따른 도료 조성물의 음이온 방출 시험 방법은 KICM-FIR-1042를 이용하여 실시하였으며 그 결과는 표 5에 나타내었다. The anion release test method of the coating composition according to the present invention was carried out using KICM-FIR-1042, and the results are shown in Table 5.
표 4 및 표 5의 결과로부터 본 발명에 따른 도료 조성물은 인체에 유익한 원적외선을 다량 복사함과 동시에 음이온 방출량도 크므로 이들을 이용하여 강재 표면이나 콘크리트 구조물의 표면을 도장하면 건강 증진에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 고효율의 원적외선 복사 효과를 갖는 세라믹 분말의 구조적 특성으로 인해 실내 습도 조절 기능을 가질 뿐만 아니라 시멘트로부터 발생하는 독성도 중화시키는 효과가 있다.
From the results shown in Tables 4 and 5, the coating composition according to the present invention can cope with a large amount of far-infrared rays beneficial to the human body and at the same time has a large anion emission amount. Thus, coating the surface of a steel material or a concrete structure with them can contribute to health promotion . In addition, due to the structural characteristics of the ceramic powder having a highly efficient far-infrared radiation effect, it has an effect of neutralizing the toxicity generated from the cement as well as having the function of controlling the humidity in the room.
이상의 실험 결과로부터 본 발명에 따른 기능성 도료 조성물은 강재 및 콘크리트와의 부착성이 뛰어나고, 내구성, 내후성, 내수성 등의 물성도 우수하며, 아울러 탈취/항균/항곰팡이성도 우수하고 원적외선 및 음이온 방출 효과도 뛰어나므로 강재의 표면 보호 효과 및 콘크리트 표면의 보호 효과가 우수한 동시에 각종 기능성을 부여할 수 있을 것으로 기대된다. From the above experimental results, the functional coating composition according to the present invention is excellent in adhesiveness to steel and concrete, has excellent durability, weather resistance and water resistance, and is excellent in deodorization / antibacterial / antifungal property and has far infrared ray and anion emission effect It is expected that it will be able to provide various functionalities while being excellent in the surface protection effect of the steel material and the protection effect of the concrete surface.
Claims (8)
(b) 정장석, 조장석 및 회장석을 0.01~10 ㎛ 크기로 분말화하고 40:30:30의 중량비로 혼합하여 세라믹 분말 혼합물을 얻은 다음,
(c) 상기 (a)에서 얻은 변성 불포화 폴리에스테르 수지와 (b)에서 얻은 세라믹 분말 혼합물을 가교성 모노머, 고로 슬래그 및 수산화금속염과 혼합하되 그 혼합 비율은 변성 불포화 폴리에스테르 수지 100 중량부; 가교성 모노머 10~35 중량부; 고로슬래그 10~20 중량부; 수산화금속염 0.1~10 중량부; 및 상기 세라믹 분말 혼합물 30~50 중량부의 비율로 혼합하여 도료 조성물을 제조하며,
(d) 비스페놀 A 또는 비스페놀 F계의 에폭시 수지와 아크릴수지, 및 분산제, 증점제, 소포제, 안료, pH조절제, 동결방지제, 방부제, 산화방지제로부터 선택되는 첨가제를 혼합하는 것을 포함하는
강재 및 콘크리트 보호용 기능성 도료 조성물의 제조 방법. (a) an intermediate is obtained by a condensation reaction between a polyhydric alcohol and a polybasic acid, and an amine-modified unsaturated polyester resin is obtained by reacting the polyamine with the polyamine, followed by polymerization with dipentaerythritol polyacrylate and trimethylolpropane triacrylate to obtain a modified unsaturated To obtain a polyester resin,
(b) powdered zeolite, zeolite, and zeolite at a size of 0.01 to 10 탆 and mixing at a weight ratio of 40:30:30 to obtain a ceramic powder mixture,
(c) The modified unsaturated polyester resin obtained in (a) and the ceramic powder mixture obtained in (b) are mixed with a crosslinkable monomer, blast furnace slag and metal hydroxide, and the mixing ratio is 100 parts by weight of a modified unsaturated polyester resin; 10 to 35 parts by weight of a crosslinkable monomer; 10 to 20 parts by weight of blast furnace slag; 0.1 to 10 parts by weight of a metal hydroxide; And 30 to 50 parts by weight of the ceramic powder mixture to prepare a coating composition,
(d) mixing an epoxy resin of bisphenol A or bisphenol F system with an acrylic resin and an additive selected from dispersing agents, thickeners, defoamers, pigments, pH adjusting agents, cryoprotectants, preservatives and antioxidants
A process for the preparation of functional coating compositions for the protection of steel and concrete.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101555902B1 (en) | 2015-05-04 | 2015-10-13 | 주식회사 로하스기술 | Coating construction method of surface of structure using polyurea hi-coat paint composition |
| CN113930125A (en) * | 2021-09-28 | 2022-01-14 | 安徽新大陆特种涂料有限责任公司 | Production process of co-crosslinking coating for corrosion prevention of power plant cooling tower |
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- 2014-03-05 KR KR20140025950A patent/KR101456280B1/en active IP Right Grant
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