KR101791136B1 - 무취형 도장을 위한 무용제 라이닝 코팅용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2액형 무용제 에폭시 라이닝 코팅용 조성물을 제공하는 것으로, (a) 에폭시당량 160~340 g/eq인 비스페놀에이 에폭시수지 또는 비스페놀에프 에폭시수지 30~60 중량%; (b) 이산화티탄, 카본블랙, 산화철황, 산화철적, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 무독성 산화철 그린, 무독성 산화철 블루 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 착색안료 15~40 중량%; (c) 소포제, 분산제, 레벨링제, 표면장력 저하제, 표면유동성 조절제, 항균제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 첨가제 1~5 중량%; (d) 이산화규소(SiO2), 황산바륨(BaSO4), 산화알루미늄(Al2O3), 탄산칼슘(CaCO3), 탈크 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 충진제 7~30 중량%; (e) 도데실페놀, 벤질알콜, TXIB(Eastman TXIB™), Styrenated Phenol 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 비반응성 희석제 10~20 중량%를 포함하는 주제(A), 및 경화수지 혼합물 80~95 중량%; 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 2~10 중량%; 및 벤질 알콜, 도데실 페놀(dodecyl phenol), TXIB(Eastman TXIB™), 및 Styrenated Phenol 로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 비반응성 희석제 2~10 중량%;를 포함하는 경화제(B) ⅰ 또는, 폴리옥시프로필렌디아민 15~40 중량%; 마니쉬 염기 경화제(Mannich-Base curing agent) 5~30 중량%; IPDA(Isophorone diamine) 혼합물 17~30 중량%; 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 7~20 중량%; 및 벤질 알콜, 도데실 페놀(dodecyl phenol), TXIB(Eastman TXIB™), 및 Styrenated Phenol 로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 비반응성 희석제 15~30 중량%를 포함하는 경화제(B) ⅱ 를 함유하는 것을 특징으로 한다.

Description

무취형 도장을 위한 무용제 라이닝 코팅용 조성물 {Composition for solvent-free lining coating for odorless coating}
본 발명은 무취형 도장을 위한 무용제 라이닝 코팅용 조성물에 관한 것이다.
콘크리트, 철강 등으로 구조체를 시공할 경우, 방수 라이닝 공사를 실시하는 것이 일반적이다. 방수공사는 에폭시 수지, 아크릴 수지 또는 우레탄 수지 등을 사용하여 도포하는 습식방법 등이 일반적으로 이용된다.
종래 무용제 에폭시도료는 일정량의 용제를 함유하고, 시공 시 후막 형성을 위한 도료로, 최소 두께 1mm 이상되어야만 도장이 가능하고 원하는 품질을 얻을 수 있는 특성을 가지고 있었다. 또한 종래 무용제 에폭시 라이닝 조성물은 도료의 퍼짐성 및 표면장력으로 인해 얇은 두께로 시공이 어려우며, 특히 롤러도장 등의 시공이 어려운 문제를 보이기도 하며, 최소 1mm 이상 되어야 원하는 품질 얻을 수 있어, 후막도료로 주로 사용되어야만 했다.
특히 종래 무용제 에폭시 라이닝 조성물은 도막이 얇아질수록 도료의 은폐문제 발생하였고, 색상 관련 배합비율이 낮아, 낮은 도막에서 은폐율이 불량하여 소지를 원하는 색상으로 대체하기 어려운 문제점도 보였으며, 도막이 얇아질수록 도료의 퍼짐성이 불량해지면서 도료의 표면장력으로 인해 무용제 도료를 낮은 도막으로 도장시 균일한 도막으로 도장하기 어려운 문제점도 보였다.
이에 더하여, 종래 무용제 에폭시 라이닝 조성물은 무용제 도료이지만 사실상 유독물질인 용제(BC, MEK, Toluene, Xylene 등)를 다소 포함하고 있었다.
위와 같은 문제를 개선하기 위해 국내 등록특허10-1392636호 등에서 무용제 에폭시 수지 조성물을 제공하기도 하였다.
이에 본 발명은 기존의 무용제 에폭시라이닝 조성물이 가지는 1mm 이하의 얇은 코팅이 불가능했던 특성을 극복하고, 물성 표면 특성, 및 작업성이 향상된 코팅 조성물을 제공한다.
이에 본 발명은 바람직한 제1 구현예로서, 2액형 무용제 에폭시 라이닝 코팅용 조성물에 있어서,
(a) 에폭시당량 160~340 g/eq인 비스페놀에이 에폭시수지 또는 비스페놀에프 에폭시수지 30~60 중량%; (b) 이산화티탄, 카본블랙, 산화철황, 산화철적, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 무독성 산화철 그린, 무독성 산화철 블루 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 착색안료 15~40 중량%; (c) 소포제, 분산제, 레벨링제, 표면장력 저하제, 표면유동성 조절제, 항균제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 첨가제 1~5 중량%; (d) 이산화규소(SiO2), 황산바륨(BaSO4), 산화알루미늄(Al2O3), 탄산칼슘(CaCO3), 탈크 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 충진제 7~30 중량%; (e) 도데실페놀, 벤질알콜, TXIB(Eastman TXIB™), Styrenated Phenol 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 비반응성 희석제 10~20 중량%를 포함하는 주제(A), 및
경화수지 혼합물 80~95 중량%; 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 2~10 중량%; 및 벤질 알콜, 도데실 페놀(dodecyl phenol), TXIB(Eastman TXIB™), 및 Styrenated Phenol 로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 비반응성 희석제 2~10 중량%;를 포함하는 경화제(B) ⅰ 또는,
폴리옥시프로필렌디아민 15~40 중량%; 마니쉬 염기 경화제(Mannich-Base curing agent) 5~30 중량%; IPDA(Isophorone diamine) 혼합물 17~30 중량%; 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 7~20 중량%; 및 벤질 알콜, 도데실 페놀(dodecyl phenol), TXIB(Eastman TXIB™), 및 Styrenated Phenol 로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 비반응성 희석제 15~30 중량%를 포함하는 경화제(B) ⅱ 를 함유하는 것을 특징으로 하는, 2액형 무용제 에폭시 라이닝 코팅용 조성물을 제공할 수 있다.
상기 구현예에 의한 주제(A) 및 경화제(B)의 혼합 중량비는 1~5 : 1인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 조성물은 코팅을 수행할 때, 그 두께가 0.1 ~ 1 mm인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 경화수지 혼합물은 폴리아민; 이소포론디아민(IPDA); MXDA(meta-xylene diamine); 및 에폭시당량 160~340g/eq의 비스페놀 에폭시수지를 어덕트 반응시키고, 냉각시킨 후, 감압 하에서 진공탈취하여 얻은 유리아민이 제거된 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 냉각은 70℃ ~ 170℃에서 에폭시수지 어덕트 반응 후 70℃이하에서 수행되는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 감압은 40 Torr 이하에서 수행되는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 조성물은 롤러 또는 스프레이 도장으로 표면마감되는 것일 수 있다.
본 발명은 0.1~1.0mm의 도막 두께를 가지도록 롤러, 스프레이로 바닥마감 시공이 가능한 것을 특징으로 하는 무용제 에폭시 라이닝 코팅용 조성물을 제공할 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 조성물을 이용하여 바닥 등을 코팅하게 되면, 우수한 은폐 특성을 보이고, 롤러, 스프레이 도장을 이용하여 간편하게 0.1mm~1.0mm 까지 도장가능하며, 우수한 물성 구현 및 표면적 품질 얻을 수 있는 장점이 있어(평활, 광택, 미려 등), 박막형 용제형 에폭시 코팅에서 얻을 수 없는 라이닝 품질과 질감을 얻을 수 있다.
도료의 표면장력이 무용제 라이닝보다 낮아 롤러 작업성으로 도료의 표면 (소지) 밀어냄 없이 균일하게 도장할 수 있고 유독물질 성분의 휘발성 유기화합물의 함유가 없어, 친환경적인 장점도 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 2액형 무용제 에폭시 라이닝 코팅용조성물에 있어서,
(a) 에폭시당량 160~340 g/eq인 비스페놀에이 에폭시수지 또는 비스페놀에프 에폭시수지 30~60 중량%; (b) 이산화티탄, 카본블랙, 산화철황, 산화철적, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 무독성 산화철 그린, 무독성 산화철 블루 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 착색안료 15~40 중량%; (c) 소포제, 분산제, 레벨링제, 표면장력 저하제, 표면유동성 조절제, 항균제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 첨가제 1~5 중량%; (d) 이산화규소(SiO2), 황산바륨(BaSO4), 산화알루미늄(Al2O3), 탄산칼슘(CaCO3), 탈크 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 충진제 7~30 중량%; (e) 도데실페놀, 벤질알콜, TXIB(Eastman TXIB™), Styrenated Phenol 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 비반응성 희석제 10~20 중량%를 포함하는 주제(A), 및
(ⅰ) 경화수지 혼합물 80~95 중량%; (ⅱ) 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 2~10 중량%; 및 벤질 알콜, 도데실 페놀(dodecyl phenol), TXIB(Eastman TXIB™), Styrenated Phenol 중에서 선택되는 1종 이상의 비반응성 희석제 3~10 중량% 또는, 폴리옥시프로필렌디아민 15~40 중량%; 마니쉬 염기 경화제(Mannich-Base curing agent) 5~30 중량%; IPDA(Isophorone diamine) 혼합물 17~30 중량%; 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 7~20 중량%; 및 벤질 알콜, 도데실 페놀(dodecyl phenol), TXIB(Eastman TXIB™), Styrenated Phenol 중에서 선택되는 1종 이상의 비반응성 희석제 15~30 중량%를 포함하는 경화제(B)를 함유하는 것을 특징으로 하는, 2액형 무용제 에폭시 라이닝 코팅용 조성물을 사용한다.
상기 조성물을 이용해 코팅된 바닥은 우수한 물성, 표면 품질, 및 질감을 보이며, 코팅 작업시 롤러, 스프레이를 이용하여 간편하게 작업이 가능한 우수한 작업성을 가진다는 점을 확인하였다.
상기 구현예에 의한 주제(A) 및 경화제(B)의 혼합 중량비는 1~5 : 1인 것일 수 있으며, 상기 범위를 가질 때 우수한 작업성을 보일 수 있다.
즉, 본 발명의 조성물을 이용하여 코팅을 수행할 경우 그 도막의 두께는 0.1 ~ 1 mm일 수 있다.
상기 구현예에 의한 경화수지 혼합물은 폴리아민; 이소포론디아민(IPDA); MXDA(meta-xylene diamine); 및 에폭시당량 160~340g/eq의 비스페놀 에폭시수지를 어덕트 반응시키고, 냉각시킨 후, 감압 하에서 진공탈취하여 얻은 유리아민이 제거된 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 냉각은 70℃ ~ 170℃에서 에폭시수지 어덕트 반응 후 70℃이하에서 수행되는 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 감압은 40 Torr 이하에서 수행되는 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 조성물을 보다 상세하게 설명한다.
[주제(A)]
(a) 에폭시 수지
본 발명의 주제 A는 에폭시 수지를 30~60 중량% 포함할 수 있다. 상기 에폭시 수지는 에폭시 당량이 160 내지 340 g/eq인 것일 수 있고, 상기 에폭시 수지는 비스페놀에이 에폭시수지 또는 비스페놀에프인 것이 바람직하다. 바람직하게는 본 발명의 실시예와 같이, 52.50 중량% 포함되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
(b) 착색안료
본 발명의 주제 A는 착색안료를 15 ~ 40 중량% 포함하는 것일 수 있다. 상기 착생안료는 이산화티탄, 카본블랙, 산화철황, 산화철적, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 무독성 산화철 그린, 무독성 산화철 블루 또는 이들의 혼합물일 수 있고, 바람직하게는 27.50 중량% 포함하는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
(c) 첨가제
본 발명의 주제 A는 소포제, 분산제, 레벨링제, 표면장력 저하제, 표면유동성 조절제, 항균제 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 첨가제를 포함할 수 있고, 상기 첨가제는 1~5 중량% 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 실시예와 같이 1.56 중량% 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
(d) 충진제
본 발명의 주제 A는 충진제를 포함할 수 있다. 상기 충진제의 입경은 2㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 것으로, 이산화규소(SiO2), 황산바륨(BaSO4), 산화알루미늄(Al2O3), 탄산칼슘(CaCO3), 탈크 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군일 수 있다.
(e) 희석제
본 발명의 주제 A는 도데실페놀, 벤질알콜, TXIB(Eastman TXIB™), Styrenated Phenol 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 비반응성 희석제를 10~20 중량%를 포함하는 것일 수 있고, 바람직하게는 본 발명의 실시예와 같이 10.94 중량% 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
[경화제(B)]
본 발명의 경화제는 경화제 ⅰ 또는 ⅱ 중에서 선택되어 사용될 수 있다. 보다 상세하게 설명하면 하기와 같다.
경화제 ⅰ
폴리아민과 이소포론디아민(IPDA)과 MXDA(meta-xylene diamine)과 에폭시당량 160~340g/eq의 비스페놀 에폭시수지로 어덕트 반응시키고, 냉각시킨 후, 감압하에서 진공탈취하여 얻은 유리아민이 제거된 경화수지 혼합물 80~95 중량%;
2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 2~10 중량%; 및 벤질 알콜, 도데실 페놀(dodecyl phenol), TXIB(Eastman TXIB™), Styrenated Phenol 중에서 선택되는 1종 이상의 비반응성 희석제 3~10 중량%를 포함하는 경화제를 사용할 수 있다.
경화제 ⅱ
폴리옥시프로필렌디아민 15~40 중량%; 마니쉬 염기 경화제(Mannich-Base curing agent) 5~30 중량%; IPDA(Isophorone diamine) 혼합물 17~30 중량%; 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 7~20 중량%; 및 벤질 알콜, 도데실 페놀(dodecyl phenol), TXIB(Eastman TXIB™), Styrenated Phenol 중에서 선택되는 1종 이상의 비반응성 희석제 15~30 중량%를 포함하는 경화제를 사용할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명할 것이다.
[실시예]
코팅용 조성물의 제조
본 발명에서는 하기 표 1과 같은 구성을 가진 주제 및 경화제를 준비하여, 바닥 마감을 위해 코팅을 준비하였다.
종류 중량%
주제(100 중량%) 에폭시수지:비스페놀에이 에폭시수지(에폭시당량 187~205 g/eq) 52.50
착색안료:
TiO2, Carbon Black		 27.50
첨가제:
①Silicone-free polymer
(Butadiene copolymer solution)
②Fluorine modified polysiloxane solution
③Polyether modified
polymethylalkyl siloxane solution		 ① 1.09

② 0.31

③ 0.16
충진제:
-탄산칼슘(Calcium Carbonate)		 7.50
비반응성 희석제:
-Dodecyl phenol		 10.94
경화제 ⅰ(100 중량% ) 경화수지 혼합물 85.00
2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 10.00
비반응성 희석제 5.00
경화제 ⅱ(100 중량% ) 폴리옥시에틸렌디아민 25.00
마니쉬 염기 경화제(Mannich-Base curing agent) 15.70
IPDA(Isophorone diamine) 혼합물 24.00
2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 13.50
비반응성 희석제:
①Dodecyl phenol
②Benzyl Alcohol		 ① 10.00
② 11.80
이와 관련하여 상기 주제 및 경화제들을 하기와 같은 비율로 혼합하여, 바닥에 코팅을 수행하였다.
주제 종류 경화제 종류 혼합비율
실시예 1 주제 경화제 ⅰ 2:1
실시예 2 경화제 ⅰ 2.5:1
실시예 3 경화제 ⅱ 3:1
실시예 4 경화제 ⅱ 4:1
상기 조성을 가진 조성물을 이용하여, 롤러를 이용해 바닥을 코팅한 결과, 그 도막의 두께가 1mm 이하임을 확인하였고, 우수한 물성 구현 및 표면적 품질을 가지고 있다는 것을 확인하였다.
또한, 코팅 중에 유기용제 등에서 발생하는 냄새 등이 발생하지 않는 것을 확인하였다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (7)

  1. 2액형 무용제 에폭시 라이닝 코팅용 조성물에 있어서,
    (a) 에폭시당량 160~340 g/eq인 비스페놀에이 에폭시수지 또는 비스페놀에프 에폭시수지 30~60 중량%; (b) 이산화티탄, 카본블랙, 산화철황, 산화철적, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 무독성 산화철 그린, 무독성 산화철 블루 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 착색안료 15~40 중량%; (c) 소포제, 분산제, 레벨링제, 표면장력 저하제, 표면유동성 조절제, 항균제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 1종 이상 선택되는 첨가제 1~5 중량%; (d) 이산화규소(SiO2), 황산바륨(BaSO4), 산화알루미늄(Al2O3), 탄산칼슘(CaCO3), 탈크 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 충진제 7~30 중량%; (e) 도데실페놀, 벤질알콜, TXIB(Eastman TXIB™), Styrenated Phenol 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 비반응성 희석제 10~20 중량%를 포함하는 주제(A), 및
    폴리아민, 이소포론디아민(IPDA), MXDA(meta-xylene diamine), 및 에폭시당량 160~340g/eq의 비스페놀 에폭시수지를 어덕트 반응시키고, 냉각시킨 후, 감압 하에서 진공탈취하여 얻은 유리아민이 제거된 경화수지 혼합물 80~95 중량%; 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 2~10 중량%; 및 벤질 알콜, 도데실 페놀(dodecyl phenol), TXIB(Eastman TXIB™), 및 Styrenated Phenol 로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 비반응성 희석제 2~10 중량%;를 포함하는 경화제(B) ⅰ 또는,
    폴리옥시프로필렌디아민 15~40 중량%; 마니쉬 염기 경화제(Mannich-Base curing agent) 5~30 중량%; IPDA(Isophorone diamine) 혼합물 17~30 중량%; 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 7~20 중량%; 및 벤질 알콜, 도데실 페놀(dodecyl phenol), TXIB(Eastman TXIB™), 및 Styrenated Phenol 로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택되는 비반응성 희석제 15~30 중량%를 포함하는 경화제(B) ⅱ 를 함유하는 것을 특징으로 하는, 2액형 무용제 에폭시 라이닝 코팅용 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 주제(A) 및 경화제(B)의 혼합 중량비는 1~5 : 1인 것을 특징으로 하는, 2액형 무용제 에폭시 라이닝 코팅용 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 코팅을 수행할 때, 그 두께가 0.1 ~ 1.0mm 인 것을 특징으로 하는, 2액형 무용제 에폭시 라이닝 코팅용 조성물.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 냉각은 70℃ ~ 170℃에서 에폭시수지 어덕트 반응 후 70℃ 이하에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 2액형 무용제 에폭시 라이닝 코팅용 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 감압은 40 Torr 이하에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 2액형 무용제 에폭시 라이닝 코팅용 조성물.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 롤러 또는 스프레이 도장으로 표면마감되는 것을 특징으로 하는, 2액형 무용제 에폭시 라이닝 코팅용 조성물.
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