KR101901123B1 - 방오성 및 ｖｏｃ 제거 코팅물 및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

코팅 분산액 또는 건축 물품은 이산화티탄, 및 디히드라지드를 포함한다. 코팅 분산액 또는 건축 물품은 탄산칼슘, 하소 규산알루미늄, 아크릴 고분자, 및 플루오로알킬 고분자를 더욱 포함한다.

Description

방오성 및 ＶＯＣ 제거 코팅물 및 이의 용도{STAIN REPELLENT AND VOC ELIMINATING COATINGS AND USE THEREOF}
본 발명은 방오성 코팅물을 가지고 포름알데히드 포획제로서 디히드라지드를 함유한 건축 물품에 관한 것이다.
매우 다양한 복합재가 주택, 학교, 병원 및 사무소 및 수송 차량 제작에 사용된다. 일부 이들 재료, 예컨대 방음재 및/또는 단열재, 목재 패널, 가구 부품 및 장식 부품은, 포름알데히드계 수지를 포함하는 접착제, 도료 및 바니쉬를 사용한다. 소량의 포름알데히드 포획제를 첨가함으로써 이들 재료에서 유리 포름알데히드 비율은 매우 낮게 유지된다.
또한, 공공 장소, 학교, 및 병원에서, 패널, 판, 및 가구 부품은 백색 또는 오프-화이트 색상이 유지되므로 쉽게 닦여야 한다. 따라서 허용되는 방오성을 가지는 코팅물이 요구된다.
그러나, 개인 건강에 유해한 바람직하지 않은 생성물, 예컨대 포름알데히드 방출 방지 규정이 더욱 엄격해지고, 재료에 존재하거나 또는 시간에 따라 재료에서 방출되는 유리 포름알데히드 함량을 더욱 감소시켜야 한다.
따라서, 규정에 부합되고 쉽게 세척될 수 있는 건축 및 구조 재료에 대한 필요성이 존재한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 적어도 하나의 디히드라지드를 가지는 방오성 코팅물을 제공한다. 코팅 분산액 또는 건축 물품은 이산화티탄 및 디히드라지드를 포함한다. 코팅 분산액 또는 건축 물품은 탄산칼슘, 하소 규산알루미늄, 아크릴 고분자, 및 플루오로알킬 고분자룰 더욱 포함한다.
본 발명에 의한 디히드라지드는 다음 식을 가진다:
H2N―NH―CO―R―CO―NH―NH2
식 중 R은 임의선택적으로 하나 이상의 히드록실 라디칼에 의해 치환되는 바람직하게는 1 내지 18 개의 탄소원자를 가지는 선형 또는 분지형 알킬렌 라디칼; 또는 임의선택적으로 하나 이상의 히드록실 라디칼, 하나 이상의 할로겐 원자, 특히 F, Cl 또는 Br로 치환되는 아릴렌, 바람직하게는 페닐렌 또는 비페닐렌, 라디칼, 또는 1 내지 4 개의 탄소원자를 가지는 하나 이상의 선형 또는 분지형 알킬 라디칼을 나타낸다.
유리하게는, 디히드라지드는 라디칼 R이 C1-C12, 바람직하게는 C1-C8 알킬렌 라디칼인 디히드라지드에서 선택된다. 바람직한 디히드라지드는 아디프산 디히드라지드이다. 실시태양들에서, 디히드라지드 함량은 코팅물의 0.1 내지 20 wt%, 예컨대 0.2 내지 10 wt%, 또는 0.3 내지 5 wt%이다.
실시태양들에서 디히드라지드는 방오성 및 방수성 코팅물에 존재한다. 이러한 특성은 고분자 물질을 분산액에 혼합하여 달성된다. 예로써, 사용될 수 있는 고분자 물질은 폴리올레핀, 예를들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌 및 폴리메틸펜텐, 폴리비닐아세테이트 (동종중합체 또는 공중합체), 예를들면 에틸렌/비닐 아세테이트 (EVA), 폴리비닐알코올 (동종중합체 또는 공중합체), 예를들면 에틸렌/비닐 알코올, 폴리락트산, 아크릴로니트릴, 예를들면 모드아크릴 (35 내지 85%의 아크릴로니트릴 단위 함유), 폴리옥시알킬렌, 예를들면 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시페닐렌, 폴리아크릴 또는 폴리아크릴레이트, 예를들면 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에스테르, 특히 폴리알킬렌테레프탈레이트, 예를들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 염소화 및/또는 불소화 고분자, 예를들면 폴리염화비닐, 폴리클로로플루오로에틸렌, 퍼플루오로에틸렌 및 퍼플루오로프로필렌, 폴리술폰, 예를들면 폴리에테르술폰, 폴리우레탄, 특히 엘라스텐 (적어도 85%의 열가소성 폴리우레탄 탄성체), 폴리벤지미다졸 및 아라미드이다.
사용 가능한 다른 고분자는 열가소성 고분자, 예를들면 스티렌/아크릴로니트릴, 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌, 셀룰로오스 (트리)아세테이트, 발포성 폴리스티렌, 폴리올레핀 예컨대 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌, 폴리(메타)크릴레이트, 폴리비닐아세테이트 또는 폴리옥시메틸렌; 열경화성 고분자, 예를들면 불포화 폴리에스테르, 에폭시드, 특히 0.05% 미만의 유리 알데히드(들)를 가지는 페놀성 수지 예컨대 노보락 또는 레졸, 폴리이미드, 폴리우레탄, 페놀 수지 또는 생체고분자, 예를들면 다당류 또는 단백질; 탄성체 고분자, 예를들면 특히 불화비닐리덴계 불소고분자, 네오프렌, 폴리아크릴, 폴리부타디엔, 폴리에테르 아미드, 실리콘, 천연고무 또는 스티렌-부타디엔 고무 (SBR), 또는 생체고분자, 예를들면 다당류 또는 단백질이다.
고분자는 코팅물의 2 내지 30 wt%, 예컨대 5 내지 25 wt%, 또는 10 내지 25 wt%로 존재한다.
방오성을 달성하기 위하여, 관심 코팅물은 불소고분자를 포함한다. 이러한 불소고분자는 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 (FEP), 개질 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 (mFEP), 퍼플루오로알콕시에틸렌 (PFA), 개질 퍼플루오로알콕시에틸렌 (mPFA), 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 (ETFE), 테트라플루오로-에틸렌-퍼플루오로 (메틸 비닐 에테르) (MFA), 개질 폴리테트라플루오로에틸렌 (TFM), 폴리불화비닐리덴 (PVDF), 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 (ECTFE), 및 이들 조합을 포함한다.
불소고분자는 적어도 0.1 내지 5 wt%, 0.2 내지 4 wt%, 또는 0.3 내지 3 wt% 존재한다.
본 발명의 또 다른 양태는 벽 및 천장 덮개 (covering)에서 방오성 코팅물을 제공하는 것이다. 이러한 방오성을 가지는 천장 타일은 설치 또는 사용되는 동안 더욱 효율적으로 오염이 방지된다. 또한, 목적은 개선된 현수 천장 장착 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은 천장 타일 지지 프레임을 형성하는 프로파일의 그리드에 장착될 수 있는 개선된 천장 타일을 제공하는 것이다. 천장 타일은 제1 및 제2 쌍의 비-인접 측-모서리부를 가지고, 프로파일 그리드는 하부로부터 제1 쌍의 측-모서리부와 체결되고, 프로파일 그리드는 상부로부터 제2 쌍의 측-모서리부와 체결된다. 프로파일 그리드는 상기 제1 및 제2 쌍의 측-모서리부와 체결되어 천장 타일의 측면 이동에 저항하는 클램프 작용이 제공된다. 천장 타일은 본원에 기재된 코팅물을 더욱 가진다.
본 발명의 이점은 타일을 현수 프레임에 고정시키는 잠금 시스템을 사용할 때 설치 과정에서 천장 타일이 오염 또는 때가 방지된다. 천장 타일은 천장 타일 하측 일부, 천장 타일상측 일부, 천장 타일 측부에 제공되는 홈 또는 구멍, 천장 타일 측부에 제공되는 돌출부 등일 수 있는 측-모서리부를 포함한다.
특히, 현수 천장 임의의 부분은 코팅물을 포함하므로 천장에 대한 세척 요건이 감소한다. 따라서, 장착 상태에서 본 현수 천장에 포함되는 천장 타일은 세척 공정 중 내풍압, 물체 충격, 천장 패널에 하부에서 인가되는 힘, 실내와 연결된 문이 갑자기 열릴 때 실내 기압의 급격한 변화로 인한 원치 않는 오염이 더욱 효과적으로 방지된다.
클램프 작용, 또는 마찰 끼움으로, 천장 타일은 측면 위치에 고정되고, 마찰력으로 구속된다. 바람직하게는, 클램프 작용으로 천장 타일은 적어도 제1 측면 방향에서 고정된다. 더욱 바람직하게는, 클램프 작용으로 천장 타일은 두 직교하는 측면 방향에서 고정된다.
본 발명에 의한 예시적 실시태양들 목록이 나열된다:
항목 1. 코팅 분산액으로서, 물; 이산화티탄; 탄산칼슘; 하소 규산알루미늄; 아크릴 고분자; 디히드라지드; 및 플루오로알킬 고분자를 포함하는, 코팅 분산액.
항목 2. 항목 1에 있어서, 이산화티탄 함량은 적어도 5 wt%, 적어도 6 wt%, 또는 적어도 7 wt%, 및 15 wt% 이하, 12 wt% 이하, 또는 10 wt% 이하인, 코팅 분산액.
항목 3. 항목 1에 있어서, 탄산칼슘 함량은 적어도 18 wt%, 적어도 23 wt%, 또는 적어도 28 wt%, 및 35 wt% 이하, 32 wt% 이하, 또는 30 wt% 이하인, 코팅 분산액.
항목 4. 항목 1에 있어서, 하소 규산알루미늄 함량은 적어도 5wt%, 적어도 6wt%, 또는 적어도 7 wt%, 및 12 wt% 이하, 10 wt% 이하, 또는 8 wt% 이하인, 코팅 분산액.
항목 5. 항목 1에 있어서, 아크릴 고분자 함량은 적어도 7 wt%, 적어도 10 wt%, 또는 적어도 13 wt%, 및 20 wt% 이하, 17 wt% 이하, 또는 14 wt% 이하인, 코팅 분산액.
항목 6. 항목 1에 있어서, 디히드라지드 함량은 적어도 0.1 wt%, 적어도 0.15 wt%, 또는 적어도 0.18 wt%, 및 0.5 wt% 이하, 0.4 wt% 이하, 또는 0.3 wt% 이하인, 코팅 분산액.
항목 7. 항목 1에 있어서, 플루오로알킬 고분자 함량은 적어도 0.2 wt%, 또는 적어도 0.3 wt%, 적어도 0.35 wt%, 및 0.9 wt% 이하, 0.7 wt% 이하, 또는 0.4 wt% 이하인, 코팅 분산액.
항목 8. 상기 항목들 중 어느 하나에 있어서, 규산마그네슘, 무수 규산알루미늄, 또는 이들 혼합물의 군에서 선택되는 적어도 하나의 성분을 더욱 포함하는, 코팅 분산액.
항목 9. 항목 8에 있어서, 적어도 하나의 성분은 적어도 2 wt%, 적어도 4 wt%, 또는 적어도 6 wt%, 및 12 wt% 이하, 10 wt% 이하, 또는 8 wt% 이하로 존재하는, 코팅 분산액.
항목 10. 상기 항목들 중 어느 하나에 있어서, 산화아연을 더욱 포함하는, 코팅 분산액.
항목 11. 항목 10에 있어서, 산화아연은 적어도 0.2 wt%, 적어도 0.4 wt%, 또는 적어도 0.6 wt%, 및 1.2 wt% 이하, 1 wt% 이하, 또는 0.8 wt% 이하로 존재하는, 코팅 분산액.
항목 12. 코팅물을 포함하는 건축 물품으로서, 상기 코팅물은, 이산화티탄, 탄산칼슘, 하소 규산알루미늄, 아크릴 고분자, 디히드라지드, 및 플루오로알킬 고분자를 포함하는, 건축 물품.
항목 13. 항목 12에 있어서, 탄산칼슘 함량은 적어도 25 wt%, 적어도 30 wt%, 또는 적어도 35 wt%, 및 55 wt% 이하, 50 wt% 이하, 또는 45 wt% 이하인, 건축 물품.
항목 14. 항목 12에 있어서, 이산화티탄 함량은 적어도 6 wt%, 적어도 8 wt%, 또는 적어도 10 wt%, 및 16 wt% 이하, 14 wt% 이하, 또는 12 wt% 이하인, 건축 물품.
항목 15. 항목 12에 있어서, 하소 규산알루미늄 함량은 적어도 6 wt%, 적어도 8 wt%, 또는 적어도 10 wt%, 및 16 wt% 이하, 14 wt% 이하, 또는 12 wt% 이하인, 건축 물품.
항목 16. 항목 12에 있어서, 아크릴 고분자 함량은 적어도 10 wt%, 적어도 15 wt%, 또는 적어도 18 wt%, 및 30 wt% 이하, 25 wt% 이하, 또는 22 wt% 이하인, 건축 물품.
항목 17. 항목 12에 있어서, 디히드라지드 함량은 적어도 0.15 wt%, 적어도 0.2 wt%, 또는 적어도 0.25 wt%, 및 0.6 wt% 이하, 0.5 wt% 이하, 또는 0.4 wt% 이하인, 건축 물품.
항목 18. 항목 12에 있어서, 플루오로알킬 고분자 함량은 적어도 0.2 wt%, 또는 적어도 0.3 wt%, 적어도 0.35 wt%, 및 1 wt% 이하, 0.8 wt% 이하, 또는 0.6 wt% 이하인, 건축 물품.
항목 19. 항목 12에 있어서, 규산마그네슘, 무수 규산알루미늄, 또는 이들 혼합물의 군에서 선택되는 적어도 하나의 성분을 더욱 포함하는, 건축 물품.
항목 20. 항목 19에 있어서, 적어도 하나의 성분은 적어도 2 wt%, 적어도 4 wt%, 또는 적어도 6 wt%, 및 20 wt% 이하, 16 wt% 이하, 또는 12 wt% 이하로 존재하는, 건축 물품.
항목 21. 항목 12에 있어서, 산화아연을 더욱 포함하는, 건축 물품.
항목 22. 항목 22에 있어서, 산화아연은 적어도 0.5 wt%, 적어도 0.7 wt%, 또는 적어도 0.9 wt%, 및 2 wt% 이하, 1.5 wt% 이하, 또는 1.2 wt% 이하로 존재하는, 건축 물품.
항목 23. 선행 항목들 중 어느 하나에 있어서, 디히드라지드는 이소프탈산 디히드라지드, 세바스산 디히드라지드, 아디프산 디히드라지드, 또는 임의의 이들 조합에서 선택되는, 코팅 분산액 또는 건축 물품
항목 24. 항목 12-24 중 어느 하나에 있어서, 건축 물품은 타일, 광물질 보드, 석고보드, 유리섬유, 또는 임의의 이들 조합을 포함하는, 건축 물품.
항목 25. 항목 12-24 중 어느 하나에 있어서, 코팅물 두께는 적어도 1 밀 (mil), 적어도 2 밀, 또는 적어도 3 밀, 및 6 밀, 5 밀, 또는 4 밀 이하인, 건축 물품.
하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이고 이를 제한하는 것은 아니다.
실시예 1
a) 코팅 분산액 제조
용기에, 1563.04 g의 물, 10.4 g의 아디프산 디히드라지드, 2.4 g 술피놀 (Surfynol) (계면활성제), 5.6 g 수첨 분해된 파라핀유 (90%), 2.3 g 폴리아크릴산나트륨 유화액 (43%), 395 g 이산화티탄, 1410 g 침강 탄산칼슘, 160g 규산마그네슘, 350 g 하소 규산알루미늄, 150 g 무수 규산알루미늄 (하소 고령토), 674 g 아크릴 고분자, 71.6g 산화아연 분산액 (50 wt%), 95 g 플루오로알킬 메타크릴레이트 공중합체, 및 27.4 g의 폴리에틸렌 아크릴레이트 혼합물을 혼합하였다. 혼합물을 석고보드 패널에 도포하고 기건하였다.
b) 적합 시험
코팅물이 있는 패널을 California Department of Public Health standard CDPH/EHLB/표준방법 V1.1-2010에 의한 VOC Emission 시험을 위해 버클리 분석실 (berkeley analytical)로 보냈다. 패널은 포름알데히드 함량이 9 마이크로그램/m3 미만으로 학교 교실 및 개인 사무소 기준에 적합하다는 결과를 얻었다.
c) 얼룩 제거
실제 패널에 참고 8.7 및 8.4 방법을 적용하여 ASTM Standard D4828에 의거하여 얼룩을 제거하였다. 표 1-3은 결과를 보인다.
얼룩/오염(Soil) 등급 (Rating) <100 표백 용액 왕복 문지르기 등급 <100 Quat NH 용액 왕복 문지르기
베타딘 (H brand) 10 10
겨자 (French's) 3 3
콜라 (Coca Cola) 10 10
커피 (Starbucks) 5 5
케첩 (Heinz) 10 10
얼룩/오염 등급 <100 EtOH 용액 왕복 문지르기 등급 <100 과산화 용액 왕복 문지르기
베타딘 (H brand) 10 10
겨자 (French's) 3 3
콜라 (Coca Cola) 10 10
커피 (Starbucks) 5 5
케첩 (Heinz) 10 10
0: 본래 오염 또는 얼굴 강도 (심화)와 차이 없음,
3: 약간 변화, 그러나 눈에 보임,
5: 어느 정도 변화, 눈에 약하게 보임,
7: 상당한 변화, 거의 보이지 않음,
10: 모든 오염 및 얼굴이 제거됨.
1000 세척 회수 2000 세척 회수 2500 세척 회수 5000 세척 회수
광택 변화 N N N/I I
색상 변화 N N N SD
침식 N S S S
광택 변화 색상 변화 침식
N-무 N-무 N-무
I-증가 SD-약간 암화 S-약간
II-더욱 증가 CD-상당한 암화 M-보통
D-감소 SL-약간 명화
DD-크게 감소 CL-상당한 명화

Claims (25)

  1. 도료 코팅 분산액(paint coating dispersion)으로서,
    물;
    이산화티탄;
    탄산칼슘;
    하소 규산알루미늄;
    아크릴 고분자;
    디히드라지드; 및
    플루오로알킬 고분자를 포함하는, 도료 코팅 분산액.
  2. 청구항 1에 있어서, 이산화티탄 함량이 5 wt% 내지 15 wt%인, 도료 코팅 분산액.
  3. 청구항 1에 있어서, 탄산칼슘 함량이 18 wt% 내지 35 wt%인, 도료 코팅 분산액.
  4. 청구항 1에 있어서, 하소 규산알루미늄 함량이 5wt% 내지 12 wt%인, 도료 코팅 분산액.
  5. 청구항 1에 있어서, 아크릴 고분자 함량이 7 wt% 내지 20 wt%인, 도료 코팅 분산액.
  6. 청구항 1에 있어서, 디히드라지드 함량이 0.1 wt% 내지 0.5 wt%인, 도료 코팅 분산액.
  7. 청구항 1에 있어서, 플루오로알킬 고분자 함량이 0.2 wt% 내지 0.9 wt%인, 도료 코팅 분산액.
  8. 청구항 1에 있어서, 규산마그네슘, 무수 규산알루미늄, 또는 이들 혼합물의 군에서 선택되는 적어도 하나의 성분을 더욱 포함하는, 도료 코팅 분산액.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 산화아연을 더욱 포함하는, 도료 코팅 분산액.
  10. 도료 코팅물(paint coating)을 포함하는 건축 물품으로서,
    상기 도료 코팅물은 이산화티탄, 탄산칼슘, 하소 규산알루미늄, 아크릴 고분자, 디히드라지드, 및 플루오로알킬 고분자를 포함하는, 건축 물품.
  11. 청구항 10에 있어서, 이산화티탄 함량이 6 wt% 내지 16 wt%인, 건축 물품.
  12. 청구항 10에 있어서, 하소 규산알루미늄 함량이 6 wt% 내지 16 wt%인, 건축 물품.
  13. 청구항 10에 있어서, 아크릴 고분자 함량이 10 wt% 내지 30 wt%인, 건축 물품.
  14. 청구항 10에 있어서, 디히드라지드 함량이 0.15 wt% 내지 0.6 wt%인, 건축 물품.
  15. 청구항 10에 있어서, 플루오로알킬 고분자 함량이 0.2 wt% 내지 1 wt%인, 건축 물품.
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