KR101901915B1 - 수용성 노면 표지용 도료 조성물 - Google Patents

수용성 노면 표지용 도료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건조속도가 빠르고, 내마모성, 접착성, 열안정성, 내충격성 및 내수성이 우수하며, 친환경적인 수용성 노면 표지용 도료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아크릴 수지; 아민 중합체; 염기성 화합물; 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴 모노머의 공중합체; 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제; 이산화티탄; 및 탄산칼슘을 포함하는 수용성 노면 표지용 도료 조성물에 관한 것이다.

Description

수용성 노면 표지용 도료 조성물{A water soluble paint composition for road marking}
본 발명은 건조속도가 빠르고, 내마모성, 접착성, 열안정성, 내충격성 및 내수성이 우수하며, 친환경적인 수용성 노면 표지용 도료 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아크릴 수지; 아민 중합체; 염기성 화합물; 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴 모노머의 공중합체; 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제; 이산화티탄; 및 탄산칼슘을 포함하는 수용성 노면 표지용 도료 조성물에 관한 것이다.
도료로부터 제조된 도막은 자외선이나 열에 장기간 노출되면 도막을 구성하는 고분자 사슬이 분쇄되어 도막의 특성이 저하될 뿐 아니라 분쇄 시 다양한 오염물질의 발생으로 환경문제를 유발할 수 있다.
한편 환경에 대한 규제가 강화되면서 도료, 코팅제 및 접착제 분야에서도 휘발성 유기 화합물의 방출에 대한 규제가 엄격해지고 있다.
따라서 자외선이나 열에 장기간 노출되더라도 도막의 특성이 유지되고 휘발성 유기 화합물의 함량이 적은 수용성 도료에 대한 수요가 급증하고 있다.
그러나 수용성 도료는 건조속도가 용제형 도료에 비하여 느려서 시공시간이 오래 걸리는 단점이 있으며, 내수성과 내마모성이 저하되어 신뢰성 측면에서 치명적인 단점이 있다.
이와 관련하여 한국등록특허 제10-1558876호는 아크릴레이트 또는 메타아크릴레이트 반복단위를 포함하며, 경화제에 의해 가교화된 아크릴 수지, 유색안료 및 체질안료를 포함하는 수용성 노면 표지용 도료 조성물을 개시하고 있다.
그러나 상기 문헌에 개시된 도료 조성물은 건조속도가 느리고, 내마모성, 접착성, 열안정성, 내충격성 및 내수성이 여전히 불량하다.
한국등록특허 제10-1558876호(2015.10.02.)
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 건조속도가 빠르고, 내마모성, 접착성, 열안정성, 내충격성 및 내수성이 우수하며, 친환경적인 수용성 노면 표지용 도료 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 아스팔트, 아스콘 및 글래스 비드와의 접착력을 증가시켜 내마모도와 재귀반사휘도를 향상시킬 수 있는 수용성 노면 표지용 도료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 아크릴 수지; 아민 중합체; 염기성 화합물; 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴 모노머의 공중합체; 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제; 이산화티탄; 및 탄산칼슘을 포함하는 수용성 노면 표지용 도료 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 아크릴 수지 100중량부에 대하여 아민 중합체 1~10중량부, 염기성 화합물 0.5~5중량부, 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴 모노머의 공중합체 1~10중량부, 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 1~10중량부, 이산화티탄 10~40중량부 및 탄산칼슘 50~200중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 도료 조성물은 상기 아크릴 수지 100중량부에 대하여 에폭시기 함유 실란 커플링제 1~10중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이산화티탄은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로 표면 처리되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 수용성 노면 표지용 도료 조성물을 포함하는 제품에 있어서, 상기 제품은 도료, 코팅제 또는 접착제인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 건조속도가 빠르고, 내마모성, 접착성, 열안정성, 내충격성 및 내수성이 우수하며, 휘발성 유기화합물 함량이 적어 친환경적인 수용성 노면 표지용 도료 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 아스팔트, 아스콘 및 글래스 비드와의 접착력을 증가시켜 내마모도와 재귀반사휘도를 향상시킬 수 있는 수용성 노면 표지용 도료 조성물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 아크릴 수지와 아민 중합체의 가교결합을 나타낸다.
이하 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.
본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다.
본 발명은 아크릴 수지; 아민 중합체; 염기성 화합물; 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴 모노머의 공중합체; 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제; 이산화티탄; 및 탄산칼슘을 포함하는 수용성 노면 표지용 도료 조성물에 관한 것이다.
상기 도료 조성물은 아크릴 수지 100중량부에 대하여 아민 중합체 1~10중량부, 염기성 화합물 0.5~5중량부, 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴 모노머의 공중합체 1~10중량부, 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 1~10중량부, 이산화티탄 10~40중량부 및 탄산칼슘 50~200중량부를 포함할 수 있다.
상기 아크릴 수지는 도막의 표면 경도를 높여주고 기재에 대한 접착성, 내마모성, 내충격성, 내수성 및 내후성을 부여하는 작용을 한다.
아크릴 수지는 분자 내에 아크릴기를 갖는 고분자라면 특별히 제한이 없으며, 아크릴계 모노머를 중합하여 제조되거나 아크릴계 모노머와 다른 모노머를 공중합하여 제조될 수 있다.
또한 아크릴 수지는 고형의 아크릴 수지이거나 또는 아크릴 수지 에멀젼이 사용될 수 있으며, 이때 아크릴 수지 에멀젼에 포함된 고형분의 함량은 20~60중량%인 것이 바람직하다.
상기 아크릴 수지는 유화중합으로 중합될 수 있으며, 음이온이 부여된 음이온성 아크릴 수지인 것이 바람직하다. 상기 음이온성 아크릴 수지를 제조하기 위해서는, 아크릴 수지의 유화중합 동안에 음이온성 계면활성제나 음이온성 분산제를 첨가하거나 또는 아크릴 수지의 유화중합 후에 음이온성 계면활성제나 음이온성 분산제를 첨가할 수 있다.
상기 음이온성 계면활성제 또는 음이온성 분산제로는 황산염; 술폰산염; 인산염; 지방산 로신 및 나프텐산의 염; 나프탈렌 설폰산 및 저분자량의 포름알데히드의 농축 생성물; 소디움 라우릴 설페이트와 같은 금속 알킬 설페이트; 도데실벤젠 설폰산, 이소프로필벤젠 설폰산 등의 염; 이소프로필나프탈렌 설폰산과 같은 알킬 아릴 설폰산의 염; 디옥틸설포석신산, 설포석신산, 옥틸 설포석신산, N-메틸-N-팔미토일 타우르산, 올레일이스에티온산 등과 같은 알킬 석포석신산의 염; t-옥틸페녹시-폴리에톡시에틸 황산 나트륨과 같은 알킬아릴폴리에톡시에틸 황산의 금속염 등이 사용될 수 있다.
상기 아크릴 수지의 제조에 사용되는 아크릴계 모노머는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, n-아밀아크릴레이트, 이소아밀아크릴레이트, n-헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 히드록시메틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시프로필아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, n-아밀메타크릴레이트, 이소아밀메타크릴레이트, n-헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 히드록시메틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 메틸 아크릴산, 에틸 아크릴산, 부틸 아크릴산, 2-에틸 헥실 아크릴산, 데실아크릴산, 메틸 메타크릴산, 에틸 메타크릴산, 부틸 메타크릴산, 2-에틸 헥실 메타크릴산, 데실메타크릴산 등이 있다.
상기 아민 중합체는 상기 아크릴 수지와 가교결합을 형성하여 경화구조를 치밀하게 함으로써 건조속도를 증가시키고, 내마모성, 내열성, 내수성 등을 향상시키는 역할을 수행한다.
상기 아민 중합체의 제조에 사용되는 아민계 모노머로는 β-아미노에틸 비닐 에테르; β-아미노에틸 비닐 설파이드; N-모노메틸-β-아미노에틸 비닐 에테르 또는 설파이드; N-모노에틸-β-아미노에틸 비닐 에테르 또는 설파이드; N-모노부틸-β-아미노에틸 비닐 에테르 또는 설파이드; N-모노케틸-3-아미노프로필 비닐 에테르 또는 설파이드; 디메틸아미노에틸아크릴산 이나 메타아크릴산; β-아미노에틸아크릴산이나 메타아크릴산; N-β-아미노에틸 아크릴아미드나 메타아크릴아미드; N-(모노메틸아미노에틸)-아크릴아미드나 메타아크릴아미드; N-(모노-n-부틸)-4-아미노부틸 아크릴산이나 메타아크릴산; 메타아크릴옥시에톡시에틸아민; 아크릴옥시프로폭시프로폭시프로필아민; 옥사졸리디닐에틸 메타아크릴산; 옥사졸리디닐에틸 아크릴산; 3-(r-메타아크릴옥시프로필)-테트라하이드로-1,3-옥사진; 3-(β-메타아크릴옥시에틸)-2,2-펜타메틸렌-옥사졸리딘; 3-(β-메타아크릴옥시에틸-2-메틸-2-프로필옥사졸리딘; N-2-(2-아크릴옥시에톡시)에틸-옥사졸리딘; N-2-(2-메타아크릴옥시에톡시)에틸-옥사졸리딘; N-2-(2-메타아크릴옥시에톡시)에틸-5-메틸-옥사졸리딘; N-2-(2-아크릴옥시에톡시)에틸-5-메틸-옥사졸리딘; 3-[2-(2-메타아크릴옥시에톡시)에틸]-2,2-펜타-메틸렌-옥사졸리딘; 3-[2-(2-메타아크릴옥시에톡시)에틸 ]-2-2-디메틸옥사졸리딘; 3-[2-(2-메타아크릴옥시에톡시)에틸 ]-2-페닐-옥사졸리딘; 2-[4-(2,6-디메틸헵틸리덴)-아미노]-에틸 메타아크릴산; 3-[2-(4-메틸펜틸리덴)-아미노]-프로필 메타아크릴산; β-(벤질리덴아미노)-에틸 메타아크릴산; 3-[2-(4-메틸펜틸리덴)-아미노]-에틸 메타아크릴산; 2-[4-(2,6-디메틸헵틸리덴)-아미노]-에틸 아크릴산; 12-(사이클로펜틸리덴-아미노)-도데실 메타아크릴산; N-(1,3-디메틸부틸리덴)-2-(2-메타아크릴옥시에톡시)-에틸아민; N-(벤질리덴)-메타아크릴옥시에톡시에틸아민; N-(1,3-디메틸부틸리덴)-2-(2-아크릴옥시에톡시)-에틸아민; N-(벤질리덴)-2-(2-아크릴옥시에톡시)에틸아민 등이 사용될 수 있다.
상기 아민 중합체는 아크릴 수지 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되는 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 내마모성, 내구성 및 내수성이 저하되고, 10중량부를 초과하는 경우 도막의 유연성이 오히려 저하된다.
상기 염기성 화합물은 도료 조성물의 pH를 증가시키고, 조성물 내에 포함된 아민 중합체를 비이온성 상태로 유지하게 하게 하여, 조성물을 저장한 상태에서는 아크릴 수지와 아민 중합체 사이의 결합이 없으므로, 조성물은 안정한 상태를 유지할 수 있다.
조성물을 노면에 도포한 경우에는 상기 염기성 화합물은 휘발성이 강하여 도포 즉시 휘발하면서 조성물의 pH는 감소하게 되고, 이로 인해 아민 중합체는 조성물 내에 포함된 양성자와 결합하여 양이온성 아민 중합체로 변화하게 된다.
상기 양이온성 아민 중합체는 상기 음이온성 아크릴 수지와 강한 가교결합을 형성함으로써 도막의 내마모성, 내열성, 내구성, 내수성 등이 향상될 수 있다(도 1).
따라서 도료 조성물은 노면에 도포 시 염기성 화합물의 신속한 증발이 일어나고, 양이온성 아민 중합체 및 음이온성 아크릴 수지 사이의 강한 가교결합이 형성되기 때문에 건조속도가 빠르고, 경화구조를 치밀하게 하여 내마모성, 내열성, 내수성, 내구성 등이 향상된다.
상기 염기성 화합물은 암모니아, 암모니아수, 모르폴린, 알킬 아민, 2-디메틸아미노에탄올, N-메틸 모르폴린, 에틸렌 디아민, 에탄올, 메탄올 등이 사용될 수 있다.
상기 염기성 화합물은 아크릴 수지 100중량부에 대하여 0.5~5중량부 사용되는 것이 바람직하며, 함량이 0.5중량부 미만인 경우 아크릴 수지와의 가교결합을 형성할 수 없어 내마모성, 내구성 및 내수성이 저하되고, 5중량부를 초과하는 경우 건조속도가 저하된다.
상기 조성물은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴 모노머의 공중합체를 추가로 포함할 수 있다.
상기 공중합체는 조성물 내의 성분들의 접착성을 향상시키고, 내마모성, 내열성 및 내수성을 개선할 수 있다.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로는 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸트리메톡시실란 등이 있다.
상기 아크릴 모노머는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, n-아밀아크릴레이트, 이소아밀아크릴레이트, n-헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 히드록시메틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시프로필아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, n-아밀메타크릴레이트, 이소아밀메타크릴레이트, n-헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 히드록시메틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 메틸 아크릴산, 에틸 아크릴산, 부틸 아크릴산, 2-에틸 헥실 아크릴산, 데실아크릴산, 메틸 메타크릴산, 에틸 메타크릴산, 부틸 메타크릴산, 2-에틸 헥실 메타크릴산, 데실메타크릴산 등이 있다.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴 모노머의 중량비는 10~30:70~90인 것이 바람직하며, 상기 수치 범위에서 조성물의 내마모성, 내수성, 내열성 등이 극대화될 수 있다.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴 모노머의 공중합체는 아크릴 수지 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 도막의 건조속도가 저하된다.
상기 조성물은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 실란 커플링제는 조성물 내의 성분들의 접착성을 향상시키고, 내마모성, 내열성 및 내수성을 개선할 수 있다. 특히 상기 실란 커플링제는 아크릴 수지와의 접착 특성을 개선할 수 있다.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로는 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸트리메톡시실란 등이 있다.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제는 아크릴 수지 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 조성물의 접착성이 오히려 저하된다.
상기 도료 조성물은 내마모성 및 내구성을 향상시키기 위하여, 이산화티탄을 포함할 수 있다.
상기 이산화티탄의 함량은 아크릴 수지 100중량부에 대하여 10~40중량부인 것이 바람직하며, 함량이 10중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 40중량부를 초과하는 경우 도막의 내충격성이 오히려 저하되며 가격이 많이 상승된다.
상기 이산화티탄은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로 표면 처리될 수 있다.
상기 이산화티탄의 표면에 도입된 아크릴레이트기는 아크릴 수지와의 접착 특성을 개선하여 조성물의 내구성, 내수성 및 내마모성을 향상시킬 수 있다.
상기 실란 커플링제의 함량은 이산화티탄 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하여, 상기 수치 범위에서 조성물의 내마모성이 향상될 수 있다.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로 표면 처리된 이산화티탄의 함량은 아크릴 수지 100중량부에 대하여 10~40중량부인 것이 바람직하며, 함량이 10중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 40중량부를 초과하는 경우 도막의 내충격성이 오히려 저하되며 가격이 많이 상승된다.
또한 상기 이산화티탄은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴 모노머의 공중합체로 표면 처리될 수 있다.
상기 이산화티탄의 표면에 도입된 공중합체는 아크릴 수지 및 아민 중합체와의 접착 특성을 개선하여 조성물의 내구성, 내수성 및 내마모성을 향상시킬 수 있다.
상기 공중합체의 함량은 이산화티탄 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하여, 상기 수치 범위에서 조성물의 내마모성이 향상될 수 있다.
상기 공중합체로 표면 처리된 이산화티탄의 함량은 아크릴 수지 100중량부에 대하여 10~40중량부인 것이 바람직하며, 함량이 10중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 40중량부를 초과하는 경우 도막의 내충격성이 오히려 저하되며 가격이 많이 상승된다.
상기 도료 조성물은 내마모성 및 내구성을 향상시키기 위하여, 탄산칼슘을 포함할 수 있다.
상기 탄산칼슘의 함량은 아크릴 수지 100중량부에 대하여 50~200중량부인 것이 바람직하며, 함량이 50중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 200중량부를 초과하는 경우 가공성 및 내충격성이 저하된다.
상기 조성물은 에폭시기 함유 실란 커플링제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 에폭시기 함유 실란 커플링제는 조성물 내의 성분들의 접착성을 향상시키고, 내마모성, 내열성 및 내수성을 개선할 수 있다. 특히 상기 실란 커플링제는 아민 중합체와의 접착 특성을 개선할 수 있다.
에폭시기 함유 실란 커플링제로는 2-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, 2-글리시독시에틸메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란 등의 글리시독시 C1-4 알킬 C1-4 알킬 C1-4 알콕시실란; 2-글리시독시에틸트리메톡시실란, 2-글리시독시에틸트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란 등의 글리시독시 C1-4 알킬 C1-4 알콕시실란; 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디에톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필메틸디메톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필메틸디에톡시실란 등의 에폭시 C3-10 시클로알킬 C1-4 알킬 C1-4 알킬 C1-4 알콕시실란; 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필트리메톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필트리에톡시실란 등의 에폭시 C3-10 시클로알킬 C1-4 알킬 C1-4 알콕시실란 등이 있다.
상기 에폭시기 함유 실란 커플링제는 아크릴 수지 100중량부에 대하여 1~10중량부 사용되며, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량부를 초과하는 경우 도막의 유연성이 오히려 저하된다.
상기 조성물은 내마모성을 향상시키기 위하여 내마모제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 내마모제로는 소르비탄의 지방산 에스테르가 사용되며, 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 모노올레이트 등이 사용될 수 있다.
상기 내마모제는 극성부 및 비극성부를 포함하는데, 상기 극성부는 고분자 표면에 흡착되고, 비극성부는 긴 사슬로 구성되어 조성물의 마찰을 줄이고 마모를 방지하는 역할을 수행한다.
상기 내마모제의 함량은 아크릴 수지 100중량부에 대하여 1~5중량부인 것이 바람직하고, 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 함량이 5중량부를 초과하는 경우 건조속도가 저하될 수 있다.
상기 내마모제는 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르를 추가로 포함할 수 있다.
폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트 등이 제한 없이 사용될 수 있다.
내마모제로서 소르비탄의 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르를 동시에 사용하는 경우, 소르비탄의 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르의 중량비는 60~80:20~40인 것이 바람직하다. 상기 범위를 만족하는 경우 조성물의 내마모성 및 내수성이 극대화될 수 있다.
상기 조성물은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제와 에폭시기 함유 실란 커플링제를 미리 반응시켜 제조한 실란 커플링제 올리고머를 추가로 포함할 수 있다.
상기 실란 커플링제 올리고머를 사용함으로써 조성물의 접착성 및 내마모성을 향상시킬 수 있으며, 도막의 두께를 균일하게 조절할 수 있다.
아크릴레이트기 함유 실란 커플링제와 에폭시기 함유 실란 커플링제의 중량비는 60~80:20~40인 것이 바람직하며, 상기 범위를 만족하는 경우 조성물의 내마모성 및 내수성이 극대화될 수 있다.
실란 커플링제 올리고머의 분자량은 1,000~5,000g/mol이 바람직하며, 실란 커플링제 올리고머는 아크릴 수지 100중량부에 대하여 1~5중량부 사용되는 것이 바람직하다. 함량이 1중량부 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 함량이 5중량부를 초과하는 경우 작업성이 저하되고 도막의 두께가 불균일하게 된다.
또한 상기 수용성 노면 표지용 도료 조성물을 포함하는 제품에 있어서, 상기 제품은 도료, 코팅제 또는 접착제인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 수용성 노면 표지용 도료 조성물은 공지의 방법, 예를 들면 솔, 롤 코팅, 스프레이 코팅, 함침 등의 방법으로 기재 또는 노면 상에 도포되거나 코팅될 수 있다.
도막의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 용도에 따라 0.1㎛~20mm 두께로 조절될 수 있다.
본 발명의 수용성 노면 표지용 도료 조성물로부터 제조된 도막은 건조속도가 빠르고, 친환경적이며, 경도, 접착성, 내마모성, 내후성, 내수성, 내열성, 내충격성 등이 우수하다.
이하 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 실시를 위하여 예시된 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
음이온성 폴리메틸메타크릴레이트 에멀젼 수지(고형분 40중량%) 100중량부, 폴리디메틸아미노에틸아크릴산 5중량부, 암모니아 1중량부, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란 및 메틸아크릴레이트의 공중합체 5중량부, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란 5중량부, 이산화티탄 30중량부 및 탄산칼슘 150중량부를 혼합하여 수용성 노면 표지용 도료 조성물을 제조하였다.
(실시예 2)
3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란 및 메틸아크릴레이트의 공중합체 0.5중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.
(실시예 3)
3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란 및 메틸아크릴레이트의 공중합체 15중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.
(실시예 4)
3-글리시독시프로필트리메톡시실란 5중량부를 추가로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.
(실시예 5)
이산화티탄 대신에 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란으로 표면 처리된 이산화티탄을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.
(실시예 6)
소르비탄 모노라우레이트 2중량부 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트 1중량부를 추가로 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.
(실시예 7)
3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란 70중량부와 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 30중량부를 60℃에서 24시간 반응시켜 분자량 4,000g/mol인 실란 커플링제 올리고머를 제조하였다.
상기 실란 커플링제 올리고머 3중량부를 추가로 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.
(비교예 1)
3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란 및 메틸아크릴레이트의 공중합체를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 도료 조성물로부터 도막을 형성한 후, 불점착 건조성, 내수성, 내마모성 및 휘발성 유기 화합물 함유량을 측정하여 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
불점착 건조성은 KS M 6080에 의거하여 측정하였으며, 20분 후 또는 15분 후에 도료가 불점착 시험기의 타이어에 붙는지 여부를 관찰하였다.
내수성은 KS M ISO 1514에 의거하여 측정하였으며, 72시간 건조 후 물에 침지시켜 24시간 동안 방치한 후 꺼내어 상온에서 2시간 건조시켜 도막의 상태를 관찰하였다. 이때 도막의 상태를 탁월, 우수, 보통, 불량으로 표기하였다.
내마모도는 KS M 6080에 의거하여 측정하였으며 교통량 등급 P5(100만 바퀴 통과) 후 재귀반사도를 측정하였다. 내마모도는 흰색의 경우 100만 바퀴가 통과한 후 건조한 상태에서 재귀반사도 성능 (RL)에 따라 R3≥150, R4≥200, R5≥300으로 표시한다.
휘발성 유기 화합물 함유량은 KS M ISO 3251에 의거하여 측정하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 1
불점착 건조성
(분)		 15 15 15 15 15 15 15 20
내수성 양호 보통 보통 양호 탁월 탁월 탁월 불량
내마모도
(마른상태) P5 (100만회)		 R5 R4 R4 R5 R5 R5 R5 R3
휘발성 유기 화합물 함유량
(g/L)		 10 12 11 10 9 10 10 15
상기 표 1의 결과로부터, 실시예 1 내지 7은 불점착 건조성, 내수성 및 내마모성이 우수하며, 휘발성 유기 화합물 함량이 적으며, 특히 실시예 5 내지 7은 상기 특성이 가장 우수하다.
반면 비교예 1은 불점착 건조성, 내수성 및 내마모성이 실시예에 비하여 불량함을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 아크릴 수지;
    아민 중합체;
    염기성 화합물;
    아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴 모노머의 공중합체;
    아크릴레이트기 함유 실란 커플링제;
    에폭시기 함유 실란 커플링제;
    소르비탄의 지방산 에스테르;
    이산화티탄; 및
    탄산칼슘을 포함하는 수용성 노면 표지용 도료 조성물에 있어서,
    상기 아크릴 수지 100중량부에 대하여 아민 중합체 1~10중량부, 염기성 화합물 0.5~5중량부, 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴 모노머의 공중합체 1~10중량부, 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 1~10중량부, 에폭시기 함유 실란 커플링제 1~10중량부, 소르비탄의 지방산 에스테르 1~5중량부, 이산화티탄 10~40중량부 및 탄산칼슘 50~200중량부를 포함하고,
    상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴 모노머의 공중합체에서 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 아크릴 모노머의 중량비는 10~30:70~90 인 것을 특징으로 하는 수용성 노면 표지용 도료 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이산화티탄은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로 표면 처리되는 것을 특징으로 하는 수용성 노면 표지용 도료 조성물.
  5. 제1항의 수용성 노면 표지용 도료 조성물을 포함하는 제품에 있어서, 상기 제품은 도료, 코팅제 또는 접착제인 것을 특징으로 하는 제품.

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