KR101648407B1 - 논슬립 열가소성 분체 도료 - Google Patents

논슬립 열가소성 분체 도료 Download PDF

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Abstract

논슬립 열가소성 분체 도료가 제공된다. 상기 논슬립 열가소성 분체 도료는, 변성 폴리에틸렌 조성물 분말 및 실란 가교 폴리에틸렌 분말을 포함한다.
상기 논슬립 열가소성 분체 도료는 간단한 공정으로 미끄러짐 방지성, 내구성, 내마모성 등의 물성이 우수한 도막을 형성할 수 있다.

Description

논슬립 열가소성 분체 도료{NON-SLIP THERMOPLASTIC POWDER COATING MATERIAL}
본 발명은 논슬립 열가소성 분체 도료에 관한 것이다.
종래에 선박의 갑판이나 통로, 계단 등에는 뒷면에 접착제가 있는 사포를 붙여 미끄러짐 방지를 하였다. 그러나, 상기 사포는 눈, 비, 해무 등으로 인하여 얼마 지나지 않아 바닥으로부터 떨어지거나 들떠서 지저분한 모양이 되기 쉽다.
위 문제를 해결하기 위해 액상의 도료를 먼저 코팅한 후 그 상부에 모래를 뿌려 요철을 형성하고, 상도 도장하여 모래의 탈착을 방지하는 코팅법이 사용되고 있다. 그러나, 무기질인 모래는 도료 성분과 결합력이 부족하여 도막으로부터 탈착되는 등 내구성이 부족하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 물성이 우수한 논슬립 열가소성 분체 도료를 제공한다.
본 발명은 도막 공정이 간단한 논슬립 열가소성 분체 도료를 제공한다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 명확해 질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 논슬립 열가소성 분체 도료는, 변성 폴리에틸렌 조성물 분말 및 실란 가교 폴리에틸렌 분말을 포함한다.
상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말과 상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말의 혼합 중량비는 95:5 ~ 70:30일 수 있다.
상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말은, 변성 폴리에틸렌 및 접착성 수지 조성물을 포함할 수 있다. 상기 접착성 수지 조성물은, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트, 부타디엔러버, 및 스티렌에틸렌부타디엔스티렌을 포함할 수 있고, 상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말은, 상기 변성 폴리에틸렌 20 ~ 40중량부, 상기 고밀도 폴리에틸렌 5 ~ 15중량부, 상기 저밀도 폴리에틸렌 10 ~ 20중량부, 상기 선형저밀도 폴리에틸렌 5 ~ 15중량부, 상기 에틸렌비닐아세테이트 15 ~ 25중량부, 상기 부타디엔러버 1 ~ 10중량부, 및 상기 스티렌에틸렌부타디엔스티렌 1 ~ 10중량부를 포함할 수 있다.
상기 변성 폴리에틸렌은, 무수말레인산으로 변성된 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말은, 산화방지제, 자외선 안정제, 분산안정제, 가소제 및 안료 중에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말은 고밀도 폴리에틸렌 90 ~ 95 중량부, 비닐트리메톡시실란 1 ~ 5 중량부, 및 디큐밀퍼옥사이드 0.2 ~ 2 중량부를 포함할 수 있다.
상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말은 50 ~ 150㎛의 평균 입자크기를 가질 수 있고, 상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말은 200 ~ 500㎛의 평균 입자크기를 가질 수 있다.
상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말과 상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말은 건식혼합될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 논슬립 열가소성 분체 도료는 요철을 갖는 도막을 형성할 수 있어 우수한 미끄러짐 방지성을 가질 수 있다. 상기 논슬립 열가소성 분체 도료는 실란 가교 폴리에틸렌 분말을 포함하고, 상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말의 하부가 상기 도막에 묻혀 일체로 결합되기 때문에 도막으로부터 탈착되지 않아 내구성 및 내마모성이 향상될 수 있다. 또, 상기 논슬립 열가소성 분체 도료는 한번의 공정으로 요철을 갖는 도막을 형성할 수 있어 도막 공정이 간단하다.
이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 이하의 실시예들에 의하여 본 발명이 제한되어서는 안 된다.
본 발명의 실시예들에 따른 논슬립 열가소성 분체 도료는, 변성 폴리에틸렌 조성물 분말 및 실란 가교 폴리에틸렌 분말을 포함한다. 상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말과 상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말의 혼합 중량비는 95:5 ~ 70:30일 수 있다.
상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말은, 변성 폴리에틸렌 및 접착성 수지 조성물을 포함할 수 있다. 상기 접착성 수지 조성물은, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트, 부타디엔러버, 및 스티렌에틸렌부타디엔스티렌을 포함할 수 있다.
상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말은, 상기 변성 폴리에틸렌 20 ~ 40중량부, 상기 고밀도 폴리에틸렌 5 ~ 15중량부, 상기 저밀도 폴리에틸렌 10 ~ 20중량부, 상기 선형저밀도 폴리에틸렌 5 ~ 15중량부, 상기 에틸렌비닐아세테이트 15 ~ 25중량부, 상기 부타디엔러버 1 ~ 10중량부, 및 상기 스티렌에틸렌부타디엔스티렌 1 ~ 10중량부를 혼합하여 반응 압출한 후 분쇄하여 형성될 수 있다. 상기 분쇄는 기계적 분쇄기를 이용하여 수행될 수 있고, 상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말은 50 ~ 150㎛의 평균 입자크기를 가질 수 있다.
상기 변성 폴리에틸렌은, 예를 들어, 무수말레인산으로 변성된 폴리에틸렌을 포함할 수 있다. 상기 변성 폴리에틸렌은, 예를 들어, 고밀도 폴리에틸렌에 무수말레인산, 과산화물, 및 산화방지제를 첨가한 후 반응 압출하여 형성될 수 있다. 상기 무수말레인산은 변성할 상기 고밀도 폴리에틸렌 100중량부에 대하여 0.1 ~ 10중량부로 첨가될 수 있다. 상기 무수말레인산의 함량이 0.1중량부 미만이면 그라프트율이 낮아 접착력이 저하될 수 있고, 10중량부 초과이면 미반응된 무수말레인산이 잔존할 수 있다. 상기 과산화물은 디큐밀 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-2-에틸 헥사노에이트, p-클로로벤조일 퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시 이소부티레이트, t-부틸퍼옥시 이소프로필 카보네이트, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시 아세테이트, 디-t-부틸 디퍼옥시 프탈레이트, t-부틸퍼옥시 말레산, 사이클로헥사논 퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시 벤조에이트, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, t-부틸큐밀퍼옥사이드, t-부틸 하이드로퍼옥사이드 및 디-t-부틸 퍼옥사이드 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 산화방지제는 예를 들어, 알킬페놀, 알킬렌비스페놀, 알킬페놀티오에테르, 방향족 아민 등을 포함할 수 있다.
상기 변성 폴리에틸렌의 용융흐름지수(190℃, 2.16kg)는 5 ~ 40g/10분일 수 있다. 상기 용융흐름지수가 5g/10분 미만이면 도장시 용융되는 분체 도료의 흐름성이 너무 낮아 도막이 제대로 형성되지 않을 수 있고, 40g/10분 초과이면 분체 도료의 흐름성이 너무 높아 도막의 두께가 균일하지 않을 수 있다.
상기 변성 폴리에틸렌의 함량이 20중량부 미만이면 접착강도가 떨어지거나 도막의 내구성이 저하될 수 있고, 40중량부 초과이면 용융흐름지수가 낮아 도막의 두께가 균일하지 않아 레벨링성이 떨어질 수 있다.
상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말은, 산화방지제, 자외선 안정제, 분산안정제, 가소제 및 안료 중에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말의 성분 및 형성 공정, 피도물, 피도물이 배치되는 곳의 환경, 도막 공정 등을 고려하여 그 종류와 양이 적절하게 선택될 수 있다.
상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말은 고밀도 폴리에틸렌 90 ~ 95 중량부, 비닐트리메톡시실란 1 ~ 5 중량부, 및 디큐밀퍼옥사이드 0.2 ~ 2 중량부를 혼합하여 반응 압출한 후 분쇄하여 형성될 수 있다. 상기 반응 압출에 의해 제립된 실란으로 그라프트된 폴리에틸렌을 80℃ 온수에서 24시간 수가교시킨 후 분쇄한다. 상기 분쇄는 기계적 분쇄기를 이용하여 수행될 수 있고, 상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말은 200 ~ 500㎛의 평균 입자크기를 가질 수 있다.
상기 논슬립 열가소성 분체 도료는 상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말과 상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말을 건식혼합하는 것에 의해 형성될 수 있다. 상기 건식혼합은 믹서 등을 이용하여 수행될 수 있다.
상기 논슬립 열가소성 분체 도료를 열코팅하는 경우 상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말은 용융되어 도막을 형성하게 되고, 상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말은 용융되지 않고 형상을 유지하여 상기 도막 표면에 요철(엠보싱)을 형성한다. 상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말은 상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말보다 입자 크기가 크기 때문에 열코팅시 그 하부는 상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말에 의해 형성되는 도막에 묻혀 일체로 결합되고, 그 상부는 상기 도막 위로 돌출되어 요철을 형성한다. 따라서, 상기 논슬립 열가소성 분체 도료에 의해 형성된 도막은 미끄러짐 방지성, 내마모성, 및 내구성이 향상될 수 있다. 또, 상기 논슬립 열가소성 분체 도료는 한번의 공정으로 요철을 갖는 도막을 형성할 수 있어 시공 방법이 간단하다.
[실시예]
실시예 1
말레인산으로 변성된 폴리에틸렌 3,000g, 고밀도 폴리에틸렌 1,000g, 저밀도 폴리에틸렌 1,500g, 선형저밀도 폴리에틸렌 1,000g, 상기 에틸렌비닐아세테이트 2,000g, 부타디엔러버 500g, 및 스티렌에틸렌부타디엔스티렌 500g을 혼합한 후 반응 압출하고, 이를 분쇄하여 평균 입자크기가 100㎛인 변성 폴리에틸렌 조성물 분말을 제조하였다.
고밀도 폴리에틸렌 930g, 비닐트리메톡시실란 3g, 및 디큐밀퍼옥사이드 1g을 혼합한 후 반응 압출하고, 이를 80℃ 온수에서 24시간 수가교시킨 후 분쇄하여 평균 입자크기가 300㎛인 실란 가교 폴리에틸렌 분말을 제조하였다.
믹서를 이용하여 상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말 900g과 상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말 100g을 건식혼합하여 논슬립 열가소성 분체 도료를 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 제조된 상기 변성 폴리에틸렌 조성물 800g과 상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말 200g을 건식혼합하여 논슬립 열가소성 분체 도료를 제조하였다.
상기 실시예 1 및 실시예 2의 논슬립 열가소성 분체 도료와 실란 가교 폴리에틸렌 분말을 포함하지 않는 변성 폴리에틸렌 분체 도료(비교예)를 철판 위에 올려 280℃에서 5초간 코팅한 후 형성된 도막의 물성을 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.
측정항목 실시예 1 실시예 2 비교예
미끄러짐 방지성(BPN) 46 54 30
내마모성(CS17, 1,000g, 1,000cycle) 19 16 27
상기 표 1을 참조하면, 실란 가교 폴리에틸렌 분말을 포함하는 실시예 1 및 실시예 2의 논슬립 열가소성 분체 도료가 실란 가교 폴리에틸렌 분말을 포함하지 않는 변성 폴리에틸렌 분체 도료보다 미끄러짐 방지성과 내마모성이 우수한 것으로 나타났다.
이제까지 본 발명에 대한 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 변성 폴리에틸렌 조성물 분말 및 실란 가교 폴리에틸렌 분말을 포함하고,
    상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말은 상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말보다 입자 크기가 큰 것을 특징으로 하는 논슬립 열가소성 분체 도료.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말과 상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말의 혼합 중량비는 95:5 ~ 70:30인 것을 특징으로 하는 논슬립 열가소성 분체 도료.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말은, 변성 폴리에틸렌 및 접착성 수지 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 논슬립 열가소성 분체 도료.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 접착성 수지 조성물은, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트, 부타디엔러버, 및 스티렌에틸렌부타디엔스티렌을 포함하고,
    상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말은, 상기 변성 폴리에틸렌 20 ~ 40중량부, 상기 고밀도 폴리에틸렌 5 ~ 15중량부, 상기 저밀도 폴리에틸렌 10 ~ 20중량부, 상기 선형저밀도 폴리에틸렌 5 ~ 15중량부, 상기 에틸렌비닐아세테이트 15 ~ 25중량부, 상기 부타디엔러버 1 ~ 10중량부, 및 상기 스티렌에틸렌부타디엔스티렌 1 ~ 10중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 논슬립 열가소성 분체 도료.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 변성 폴리에틸렌은, 무수말레인산으로 변성된 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 논슬립 열가소성 분체 도료.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말은, 산화방지제, 자외선 안정제, 분산안정제, 가소제 및 안료 중에서 선택된 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 논슬립 열가소성 분체 도료.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말은 고밀도 폴리에틸렌 90 ~ 95 중량부, 비닐트리메톡시실란 1 ~ 5 중량부, 및 디큐밀퍼옥사이드 0.2 ~ 2 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 논슬립 열가소성 분체 도료.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말은 50 ~ 150㎛의 평균 입자크기를 갖고,
    상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말은 200 ~ 500㎛의 평균 입자크기를 갖는 것을 특징으로 하는 논슬립 열가소성 분체 도료.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 변성 폴리에틸렌 조성물 분말과 상기 실란 가교 폴리에틸렌 분말은 건식혼합된 것을 특징으로 하는 논슬립 열가소성 분체 도료.
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