KR102172886B1 - 유리 비산방지용 도료 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 유리 비산방지용 도료 및 이를 이용한 유리 비산방지용 도막에 관한 것으로, 구체적으로 유리의 비산을 방지하기 위해 종래 사용되던 필름을 대체할 수 있는 유리 비산방지용 도료 및 이를 이용한 유리 비산방지용 도막에 관한 것이다.

Description

유리 비산방지용 도료 {PAINT AGAINST SCATTERING GLASS}
본 발명은, 유리 비산방지용 도료 및 이를 이용한 유리 비산방지용 도막에 관한 것으로, 구체적으로 유리의 비산을 방지하기 위해 종래 사용되던 필름을 대체할 수 있는 유리 비산방지용 도료 및 이를 이용한 유리 비산방지용 도막에 관한 것이다.
강화유리는 일정 수준 이하의 충격에는 파괴되지 않는 내충격성을 특징으로 하나, 정해진 수준 이상의 충격이 유리에 가해졌을 때 작은 조각으로 다량 비산될 수 있는 문제점을 가지고 있어 유리 비산방지 기술이 요구된다.
한국공개특허 제2015-0105764호는 터치스크린용 강화유리에 적용되는 비산방지 필름을 개시하고 있으나, 이러한 필름 형태의 비산방지 기술은 부착되는 유리의 형상이 평평하지 않은 경우 적용이 곤란하고, 이용할 수 있는 색상도 한정되어 있는 한계를 갖는다.
따라서, 내충격성이 우수하고, 유리의 비산을 방지하며, 다양한 형상의 유리에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 색상도 자유롭게 이용할 수 있는 유리 비산방지 기술이 관련업계에서 절실한 실정이다.
한국공개특허 제2015-0105764호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유리의 비산을 방지하기 위해 종래 사용되던 필름을 대체할 수 있는 유리 비산방지용 도료를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 유리 비산방지용 도료를 이용한 유리 비산방지용 도막을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 이러한 목적 및 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
본 발명의 유리 비산방지용 도료는 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여,
(A-1) 프라이머수지 100 중량부,
상기 프라이머수지 100 중량부 당, 제 1 용제 69.7 내지 129.5 중량부, 또는 84.7 내지 114.5 중량부, 및
상기 프라이머수지 100 중량부 당, 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산 용액 0.28 내지 0.52 중량부, 또는 0.34 내지 0.46 중량부
를 포함하는 프라이머 주제,
(A-2) 에폭시실란 및 변성폴리이소시아네이트 용액의 프라이머 경화제, 및
(A-3) 상기 제 1 용제 100 중량부, 및
상기 제 1 용제 100 중량부 당, 아지리딘(aziridine) 2.2 내지 4.0 중량부, 또는 2.6 내지 3.6 중량부
를 포함하는 프라이머 희석제
를 포함하고,
상기 프라이머 주제 : 프라이머 경화제 : 프라이머 희석제의 중량비는 100 : 7 내지 13 : 123 내지 228, 또는 100 : 8.5 내지 11.5 : 149 내지 201인 프라이머;
(B-1) 폴리카보네이트디올 100 중량부,
상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 폴리에스터 1.7 내지 3.2 중량부, 또는 2.1 내지 2.9 중량부,
상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 흑색안료 14 내지 26 중량부, 또는 17 내지 23 중량부,
상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 톨루엔 57 내지 106 중량부, 또는 69 내지 94 중량부,
상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 부틸아세테이트 10 내지 19 중량부, 또는 13 내지 17 중량부,
상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 메틸이소부틸케톤 12 내지 23 중량부, 또는 15 내지 20 중량부, 및
상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 변성폴리에스터 용액 5 내지 10 중량부, 또는 6 내지 9 중량부
를 포함하는 중도 주제,
(B-2) 변성폴리이소시아네이트 용액인 중도 경화제, 및
(B-3) 상기 제 1 용제인 중도 희석제
를 포함하고,
상기 중도 주제 : 중도 경화제 : 중도 희석제의 중량비는 100 : 11 내지 21 : 102 내지 189, 또는 100 : 14 내지 19 : 123 내지 167인 중도용 도료; 및
(C-1) 폴리비닐부티랄 (polyvinyl butyral) 100 중량부,
상기 폴리비닐부티랄 100 중량부 당, 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르 194 내지 361 중량부, 또는 236 내지 319 중량부,
상기 폴리비닐부티랄 100 중량부 당, 에탄올 84 내지 156 중량부, 또는 102 내지 138 중량부, 및
상기 폴리비닐부티랄 100 중량부 당, 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산 용액 1.8 내지 3.3 중량부, 또는 2.1 내지 2.9 중량부
를 포함하는 상도 주제,
(C-2) 변성폴리이소시아네이트 용액인 상도 경화제, 및
(C-3) 톨루엔 100 중량부,
상기 톨루엔 100 중량부 당, 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르 36 내지 68 중량부, 또는 44 내지 60 중량부, 및
상기 톨루엔 100 중량부 당, 셀룰로오스 아세테이트 낙산염 0.64 내지 1.19 중량부, 또는 0.78 내지 1.06 중량부
를 포함하는 상도 희석제
를 포함하고,
상기 상도 주제 : 상도 경화제 : 상도 희석제의 중량비는 100 : 2.1 내지 3.9 : 228 내지 423, 또는 2.6 내지 3.5 : 276 내지 374인 상도용 도료
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 프라이머수지는 아크릴수지, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리에테르술폰, 폴리올레핀, 폴리비닐알코올, 실리콘수지, 폴리아미드, 폴리스티렌, 트리아세틸셀룰로오스수지, 폴리이미드, 폴리염화비닐, 불소수지, 그 공중합체 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
그리고, 상기 아크릴수지는 아민변성 아크릴수지일 수 있다.
그리고, 상기 아크릴수지의 모노머는 메틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 사이클로헥실메타크릴레이트, 사이클로헥실아크릴레이트, 스티렌모노머, 벤질메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
그리고, 상기 아크릴수지는 디에틸아미노에틸아민, 디에틸아미노프로필아민, 디에틸아미노부틸아민, 디프로필아미노에틸아민, 디프로필아미노프로필아민, 디프로필아미노부틸아민, 디부틸아미노에틸아민, 디부틸아미노프로필아민, 디부틸아미노부틸아민, 또는 그 혼합물에 의해 변성될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 용제는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 시클로헥산온, 이소부틸아세테이트, 메틸이소부틸케톤, 디이소부틸케톤 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
그리고, 상기 프라이머 경화제의 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
그리고, 상기 아민변성 아크릴수지의 중량평균분자량은 40000 내지 65000, 45000 내지 60000, 또는 50000 내지 55000일 수 있다.
그리고, 상기 폴리카보네이트디올의 중량평균분자량은 1800 내지 2250, 1850 내지 2200, 또는 1900 내지 2150일 수 있다.
그리고, 상기 폴리카보네이트디올의 유리전이온도는 -40 내지 -65 ℃, -45 내지 -60 ℃, 또는 -50 내지 -55 ℃일 수 있다.
그리고, 상기 중도 주제를 구성하는 폴리에스터의 중량평균분자량은 20000 내지 40000, 22000 내지 38000, 또는 25000 내지 35000일 수 있다.
그리고, 상기 중도 주제를 구성하는 폴리에스터의 아민가는 40 내지 55 mg KOH/g, 42 내지 53 mg KOH/g, 또는 45 내지 50 mg KOH/g일 수 있다.
그리고, 상기 중도 주제를 구성하는 변성폴리에스터 용액의 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
그리고, 상기 중도 경화제의 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
그리고, 중도지수는 0.1 내지 20, 0.5 내지 10, 또는 1 내지 5일 수 있다.
그리고, 상기 폴리비닐부티랄의 중량평균분자량은 45000 내지 70000, 50000 내지 65000, 또는 52000 내지 62000일 수 있다.
그리고, 상기 폴리비닐부티랄의 부티랄 함량은 65 내지 90 중량%, 72 내지 85 중량%, 또는 76 내지 82 중량%일 수 있다.
그리고, 상기 상도 주제를 구성하는 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산 용액의 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 모노페닐글리콜 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
그리고, 상기 상도 경화제의 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
한편, 본 발명의 유리 비산방지용 도막은
유리 위에나 유리 배면에 스프레이 도장 방식으로 형성되고,
상기 유리에 가까운 쪽부터 상기 프라이머층, 상기 중도용 도료층 및 상기 상도용 도료층 순서로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유리 비산방지용 도막은 상기 프라이머층과 중도용 도료층 사이에 색상층을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 프라이머층의 두께는 1 내지 14 ㎛, 3 내지 10 ㎛, 또는 5 내지 8 ㎛일 수 있다.
또한, 상기 중도용 도료층의 두께는 18 내지 38 ㎛, 22 내지 33 ㎛, 또는 25 내지 30 ㎛일 수 있다.
또한, 상기 상도용 도료층의 두께는 18 내지 38 ㎛, 22 내지 33 ㎛, 또는 25 내지 30 ㎛일 수 있다.
본 발명의 유리 비산방지용 도막은 충격에 대한 유리의 비산방지 효과가 비산방지용 필름과 동등한 수준 내지 보다 향상된 수준을 보이면서도, 기존 비산방지용 필름에 비해 생산성이 향상되고 가격 경쟁력이 우수한 장점이 있다. 뿐만 아니라, 단순히 평평하기만 한 유리 외에 다양한 형상의 유리에 적용이 가능하여 활용도가 월등하고, 도료로 구현할 수 있는 다양한 색상 역시 적용이 가능하다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명 유리 비산방지용 도막의 일 실시예의 단면도이다.
도 2는 색상층을 포함한 본 발명 유리 비산방지용 도막의 또 다른 실시예의 단면도이다.
도 3은 비산방지 기능이 없는 일반 도료가 도포된 유리에 충격을 가한 결과를 촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명의 유리 비산방지용 도료가 도포된 유리에 충격을 가한 결과를 촬영한 사진이다.
도 5는 비산방지용 필름이 부착된 유리에 충격을 가한 결과를 촬영한 사진이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
다만, 아래는 특정 실시예들을 예시하여 상세히 설명하는 것일 뿐, 본 발명은 다양하게 변경될 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있기 때문에, 예시된 특정 실시예들에 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 설명되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
그리고, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서, '포함하다', '함유하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 구성요소(또는 구성성분) 등이 존재함을 지칭하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성요소 등이 존재하지 않거나 부가될 수 없음을 의미하는 것은 아니다.
본 발명에서 '중도지수'라 함은 아래와 같이 정의된다:
중도지수 [mg KOH/g]
= 폴리카보네이트디올의 중량평균분자량 / ( 폴리에스터의 중량평균분자량 / 폴리에스터의 아민가 ).
본 발명의 유리 비산방지용 도료는 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 유리에 도포되는 프라이머, 그 위에 중도용 도료 및 상도용 도료 순으로 이루어지고, 각각은 주제, 경화제 및 희석제로 이루어진다.
먼저, 프라이머 주제는 프라이머수지 100 중량부, 상기 프라이머수지 100 중량부 당 제 1 용제 69.7 내지 129.5 중량부, 또는 84.7 내지 114.5 중량부, 및 상기 프라이머수지 100 중량부 당 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산 용액 0.28 내지 0.52 중량부, 또는 0.34 내지 0.46 중량부를 포함한다. 상기 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산 용액이 상기 범위 미만이면 외관이 불량해지고 반대로 범위를 초과하면 중도와의 층간 부착이 불량해지는 단점이 있다.
상기 프라이머수지는 아크릴수지, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리에테르술폰, 폴리올레핀, 폴리비닐알코올, 실리콘수지, 폴리아미드, 폴리스티렌, 트리아세틸셀룰로오스수지, 폴리이미드, 폴리염화비닐, 불소수지, 그 공중합체 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
그리고, 상기 아크릴수지의 모노머는 메틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 사이클로헥실메타크릴레이트, 사이클로헥실아크릴레이트, 스티렌모노머, 벤질메타크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 아크릴수지는 아민변성 아크릴수지일 수 있는데, 예컨대 디에틸아미노에틸아민, 디에틸아미노프로필아민, 디에틸아미노부틸아민, 디프로필아미노에틸아민, 디프로필아미노프로필아민, 디프로필아미노부틸아민, 디부틸아미노에틸아민, 디부틸아미노프로필아민, 디부틸아미노부틸아민, 또는 그 혼합물에 의해 변성될 수 있다.
상기 아민변성 아크릴수지의 중량평균분자량은 40000 내지 65000, 45000 내지 60000, 또는 50000 내지 55000일 수 있다. 분자량이 상기 범위 미만이면 내수성에서 약한 특성을 보이고 반대로 상기 범위를 초과하면 강화유리와의 부착이 불안한 특성을 보이는 문제점이 있다.
상기 프라이머 경화제는 에폭시실란 및 변성폴리이소시아네이트 용액이다.
상기 프라이머 희석제는 상기 제 1 용제 100 중량부, 및 상기 제 1 용제 100 중량부 당, 아지리딘(aziridine) 2.2 내지 4.0 중량부, 또는 2.6 내지 3.6 중량부를 포함한다. 상기 아지리딘이 상기 범위 미만이면 유리와의 부착이 나오지 않고 반대로 상기 범위를 초과하면 과경화로 인해 프라이머 건조 도막에서 크랙이 발생하는 문제점이 있다.
상기 프라이머는 전술한 바와 같이 주제, 경화제 및 희석제를 포함하는데, 프라이머 주제 : 프라이머 경화제 : 프라이머 희석제의 중량비는 100 : 7 내지 13 : 123 내지 228, 또는 100 : 8.5 내지 11.5 : 149 내지 201일 수 있다. 프라이머 경화제의 중량비가 상기 범위 미만이면 도막 미경화로 열탕신뢰성 (98 ℃ 30 분 방치)에서 불량이 발생하고 반대로 상기 범위를 초과하면 경화제분이 많아 도막의 크랙이 발생하는 문제점이 있다. 프라이머 희석제의 중량비가 상기 범위 미만이면 도장 시 거칠게 도막이 형성되어 외관이 불량해지고 반대로 상기 범위를 초과하면 아질리딘의 함량이 높아져 도막의 크랙이 발생하는 문제점이 있다.
상기 프라이머 주제 및 프라이머 희석제에 포함되는 상기 제 1 용제는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 시클로헥산온, 이소부틸아세테이트, 메틸이소부틸케톤, 디이소부틸케톤 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 상기 프라이머 경화제의 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 유리 비산방지용 도료를 구성하는 중도용 도료 역시 주제, 경화제 및 희석제를 포함하는데, 먼저 중도 주제는 폴리카보네이트디올 100 중량부, 상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 폴리에스터 1.7 내지 3.2 중량부, 또는 2.1 내지 2.9 중량부, 상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 흑색안료 14 내지 26 중량부, 또는 17 내지 23 중량부, 상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 톨루엔 57 내지 106 중량부, 또는 69 내지 94 중량부, 상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 부틸아세테이트 10 내지 19 중량부, 또는 13 내지 17 중량부, 상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 메틸이소부틸케톤 12 내지 23 중량부, 또는 15 내지 20 중량부, 및 상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 변성폴리에스터 용액 5 내지 10 중량부, 또는 6 내지 9 중량부를 포함할 수 있다.
상기 폴리에스터의 중량비가 상기 범위 미만이면 흑색안료의 분산이 잘 이루어지지 않고 반대로 상기 범위를 초과하면 중도 내 불순물로 남아 비산방지효과가 저하되는 문제점이 있다.
상기 변성폴리에스터 용액 중량비가 상기 범위 미만이면 프라이머와의 부착이 불안해지고 반대로 상기 범위를 초과하면 비산방지효과가 저하되는 문제점이 있다.
상기 폴리카보네이트디올의 중량평균분자량은 1800 내지 2250, 1850 내지 2200, 또는 1900 내지 2150일 수 있다. 분자량이 상기 범위 미만이면 중도 도막이 경질화되고 반대로 상기 범위를 초과하면 비산방지에 필요한 탄성이 부족해지는 문제점이 있다.
상기 폴리카보네이트디올의 유리전이온도는 -40 내지 -65 ℃, -45 내지 -60 ℃, 또는 -50 내지 -55 ℃일 수 있다. 유리전이온도가 상기 범위 미만이면 (Tg가 낮으면)는 건조 도막이 연질화되어 인장강도가 약해지고 반대로 상기 범위를 초과하면 (Tg가 높으면) 건조 도막이 경질화되어 탄성이 부족해지는 문제점이 있다.
상기 중도 주제를 구성하는 폴리에스터의 중량평균분자량은 20000 내지 40000, 22000 내지 38000, 또는 25000 내지 35000일 수 있다. 분자량이 상기 범위 미만이면 고농도의 안료를 분산시킬 수 없고 반대로 상기 범위를 초과하면 폴리에스터의 자체 경도가 높아지는 문제점이 있다.
상기 중도 주제를 구성하는 폴리에스터의 아민가는 40 내지 55 mg KOH/g, 42 내지 53 mg KOH/g, 또는 45 내지 50 mg KOH/g일 수 있다. 아민가가 상기 범위 이내일 때 안료가 원활하게 분산된다.
상기 중도 주제를 구성하는 변성폴리에스터 용액의 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 중도용 도료를 구성하는 중도 경화제는 변성폴리이소시아네이트 용액일 수 있고, 상기 중도 경화제의 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 중도용 도료를 구성하는 중도 희석제는 상기 제 1 용제일 수 있다.
상기 중도용 도료는 전술한 바와 같이 주제, 경화제 및 희석제를 포함하는데, 중도 주제 : 중도 경화제 : 중도 희석제의 중량비는 100 : 11 내지 21 : 102 내지 189, 또는 100 : 14 내지 19 : 123 내지 167일 수 있다. 중도 경화제의 중량비가 상기 범위 미만이면 미경화로 인해 약한 도막을 얻게 되고 반대로 상기 범위를 초과하면 도막의 경질화로 비산방지효과가 저하하는 문제점이 있다. 중도 희석제의 중량비가 상기 범위 미만이면 도장 시 거칠게 도막이 형성되어 외관이 불량해지고 반대로 상기 범위를 초과하면 도막이 얇아져 비산방지효과가 저하되는 문제점이 있다.
그리고, 중도지수는 0.1 내지 20, 0.5 내지 10, 또는 1 내지 5일 수 있다.
본 발명에서 '중도지수'라 함은 아래와 같이 정의된다:
중도지수 [mg KOH/g]
= 폴리카보네이트디올의 중량평균분자량 / ( 폴리에스터의 중량평균분자량 / 폴리에스터의 아민가 ).
상기 중도지수는 본 발명의 유리 비산방지용 도료를 구성하는 중도용 도료가 상도용 도료와 프라이머 나아가 유리를 잘 고정하고, 유리에 가해지는 충격을 잘 흡수하여 비산을 방지하기 위해 요구되는 물성값을 나타낸다. 중도지수가 상기 범위 이내일 때 안료를 적절히 분산시키면서도 원하는 수준의 탄성과 경도를 발휘할 수 있다.
본 발명의 유리 비산방지용 도료를 구성하는 상도용 도료 역시 주제, 경화제 및 희석제를 포함하는데, 먼저 상도 주제는 폴리비닐부티랄 (polyvinyl butyral) 100 중량부, 상기 폴리비닐부티랄 100 중량부 당, 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르 194 내지 361 중량부, 또는 236 내지 319 중량부, 상기 폴리비닐부티랄 100 중량부 당, 에탄올 84 내지 156 중량부, 또는 102 내지 138 중량부, 및 상기 폴리비닐부티랄 100 중량부 당, 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산 용액 1.8 내지 3.3 중량부, 또는 2.1 내지 2.9 중량부를 포함할 수 있다.
상기 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르의 중량비가 상기 범위 미만이면 폴리비닐부티랄에 대한 용해력이 떨어져 용해하는데 시간이 많이 소비되고 반대로 상기 범위를 초과하면 상도 내 폴리비닐부티랄 함량이 낮아져 비산방지효과가 저하되는 문제점이 있다.
상기 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산 용액의 중량비가 상기 범위 미만이면 상도 건조 도막의 끈적임이 많아져 지문이나 오물이 쉽게 묻고 반대로 상기 범위를 초과하면 후공정 시 테이프의 접착이 되지 않는 문제점이 있다.
상기 폴리비닐부티랄의 중량평균분자량은 45000 내지 70000, 50000 내지 65000, 또는 52000 내지 62000일 수 있다. 분자량이 상기 범위 미만이면 건조 도막의 인장강도가 약하여 비산방지효과가 떨어지고 반대로 상기 범위를 초과하면 용제에 용해가 되기 어려워 도료화하기 힘든 문제점이 있다.
상기 폴리비닐부티랄의 부티랄 함량은 65 내지 90 중량%, 72 내지 85 중량%, 또는 76 내지 82 중량%일 수 있다. 함량이 상기 범위 미만이면 폴리비닐부티랄 내의 수산기가 많아져 이소시아네이트와 결합하여 망상구조를 띄게 되어 도막이 경질화되는 문제점이 있고 반대로 상기 범위를 초과하면 이소시아네이트와 결합할 수 있는 수산기가 적어져 폴리비닐부티랄의 질긴 특성이 약회되는 문제점이 있다.
상기 상도 주제를 구성하는 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산 용액의 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 모노페닐글리콜 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 상도용 도료를 구성하는 상도 경화제는 변성폴리이소시아네이트 용액일 수 있고, 상기 상도 경화제의 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 및 그 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 상도용 도료를 구성하는 상도 희석제는 톨루엔 100 중량부, 상기 톨루엔 100 중량부 당, 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르 36 내지 68 중량부, 또는 44 내지 60 중량부, 및 상기 톨루엔 100 중량부 당, 셀룰로오스 아세테이트 낙산염 0.64 내지 1.19 중량부, 또는 0.78 내지 1.06 중량부를 포함할 수 있다.
상기 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르의 중량비가 상기 범위 미만이면 상도 주제, 특히 폴리비닐부티랄에 대한 희석력이 떨어져 스프레이 도장 시 실타래가 발생하고 반대로 상기 범위를 초과하면 도장 완료 후 건조 시 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
상기 셀룰로오스 아세테이트 낙산염의 중량비가 상기 범위 미만이면 상도 건조 도막의 질김이 다소 약해지고 반대로 상기 범위를 초과하면 경질의 도막으로 변하여 쉽게 끊어지는 문제점이 있다.
상기 상도용 도료는 전술한 바와 같이 주제, 경화제 및 희석제를 포함하는데, 상기 상도 주제 : 상도 경화제 : 상도 희석제의 중량비는 100 : 2.1 내지 3.9 : 228 내지 423, 또는 2.6 내지 3.5 : 276 내지 374일 수 있다. 상기 상도 경화제의 중량비가 상기 범위 미만이면 미경화로 인해 약한 도막을 얻게 되고 반대로 상기 범위를 초과하면 도막의 경질화로 비산방지효과가 저하되는 문제점이 있다. 상도 희석제의 중량비가 상기 범위 미만이면 도장 시 거칠게 도막이 형성되어 외관이 불량해지고 반대로 상기 범위를 초과하면 도막이 얇아지고 셀룰로오스 아세테이트 낙산염의 함량이 높아져 비산방지효과가 저하되는 문제점이 있다.
한편, 본 발명의 유리 비산방지용 도막은 유리 위에나 유리 배면에 스프레이 도장 방식으로 형성되고, 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 유리에 가까운 쪽부터 상기 프라이머층, 상기 중도용 도료층 및 상기 상도용 도료층 순서로 형성되는 것을 특징으로 하고, 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 프라이머층과 중도용 도료층 사이에 색상층을 추가로 포함할 수 있다.
상기 프라이머층의 두께는 1 내지 14 ㎛, 3 내지 10 ㎛, 또는 5 내지 8 ㎛일 수 있다. 프라이머층의 두께가 상기 범위 미만이면 유리와의 부착 및 내수성 등 물성이 약화되고 반대로 상기 범위를 초과하면 중/상도 도장 시 희석제로 인해 도막 주름 발생 가능성이 높아지는 문제점이 있다.
상기 중도용 도료층의 두께는 18 내지 38 ㎛, 22 내지 33 ㎛, 또는 25 내지 30 ㎛일 수 있다. 중도용 도료층의 두께가 상기 범위 미만이면 유리 파손 시 쉽게 찢어지고 비산방지효과가 저하되는 문제점이 있고, 반대로 상기 범위를 초과하면 비산방지효과는 좋아지나 도료소모량이 많아져 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
상기 상도용 도료층의 두께는 18 내지 38 ㎛, 22 내지 33 ㎛, 또는 25 내지 30 ㎛일 수 있다. 상도용 도료층의 두께가 상기 범위 미만이면 유리 파손 시 쉽게 찢어지고 비산방지효과가 저하되는 문제점이 있고, 반대로 상기 범위를 초과하면 비산방지효과는 좋아지나 도료소모량이 많아져 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
실시예
실시예 1: 유리 비산방지용 도료
아민변성 아크릴수지 50 g, #9000(NB)신나 (AK ChemTech, 한국) 50 g 및 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산 0.2 g을 혼합하여 프라이머 주제를 제조하고, #9000(NB)신나 100 g 및 아지리딘 5 g을 혼합하여 프라이머 희석제를 제조하였다. 상기 프라이머 주제 : 프라이머 경화제 : 프라이머 희석제의 중량비가 10 : 1 : 18이 되도록 혼합하여 본 발명의 유리 비산방지용 도료를 구성하는 프라이머를 제조하되, 상기 프라이머 경화제는 에폭시실란 및 변성폴리이소시아네이트의 톨루엔 용액이었다.
폴리카보네이트 100 g, 폴리에스터 2.5 g, 흑색안료 20 g, 톨루엔 85 g, 부틸아세테이트 15 g, 메틸이소부틸케톤 20 g 및 변성폴리에스터의 자일렌 용액 7.5 g을 혼합하여 중도 주제를 제조하였다. 상기 중도 주제 : 중도 경화제 : 중도 희석제의 중량비가 6.5 : 1 : 9가 되도록 혼합하여 본 발명의 유리 비산방지용 도료를 구성하는 중도용 도료를 제조하되, 상기 중도 경화제는 변성폴리이소시아네이트의 톨루엔 용액이고, 중도 희석제는 #9000(NB)신나였다.
폴리비닐부티랄 20 g, 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르 55.5 g, 에탄올 24 및 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산의 자일렌 용액 0.5 g을 혼합하여 상도 주제를 제조하고, 톨루엔 65.4 g, 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르 34 g 및 셀룰로오스 아세테이트 낙산염 0.6 g을 혼합하여 상도 희석제를 제조하였다. 상기 상도 주제 : 상도 경화제 : 상도 희석제의 중량비가 100 : 3 : 350이 되도록 혼합하여 본 발명의 유리 비산방지용 도료를 구성하는 상도용 도료를 제조하되, 상기 상도 경화제는 변성폴리이소시아네이트의 톨루엔 용액이었다.
실시예 2: 유리 비산방지용 도막
유리의 일면에 상기 프라이머를 도포하여 두께 5 ㎛의 프라이머층을 형성하였다. 상기 프라이머층 위에 상기 중도용 도료를 도포하여 두께 25 ㎛의 중도용 도료층을 형성하였다. 상기 중도용 도료층 위에 상기 상도용 도료를 도포하여 두께 25 ㎛의 상도용 도료층을 형성하여 본 발명의 유리 비산방지용 도막을 수득하였다.
시험예: 충격시험
상기 실시예 2의 유리 비산방지용 도막이 도포된 유리에 충격 (300 g의 추를 20 cm 높이에서 낙하)을 가하여 유리의 파손정도를 관찰하였고 이를 도 4에 나타내었다. 비교예로서 비산방지 기능이 없는 일반 도료 (P.B.C #2000 HF BLACK(KP), AK ChemTech, 한국)가 도포된 유리 및 비산방지용 필름 (SKC Hass, 한국)이 부착된 유리에 동일한 충격을 가한 결과를 각각 도 3 및 도 5에 나타내었다.
도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 유리 비산방지용 도막은 유리 비산방지용 필름보다 충격에 대한 유리의 비산을 더욱 효과적으로 방지하는 것으로 나타났다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위는 위의 실시예에 국한해서 해석되어서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

  1. (A-1) 아민변성 아크릴수지 100 중량부,
    상기 아민변성 아크릴수지 100 중량부 당, 제 1 용제 69.7 내지 129.5 중량부, 또는 84.7 내지 114.5 중량부, 및
    상기 아민변성 아크릴수지 100 중량부 당, 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산 용액 0.28 내지 0.52 중량부, 또는 0.34 내지 0.46 중량부
    를 포함하는 프라이머 주제,
    (A-2) 에폭시실란 및 변성폴리이소시아네이트 용액의 프라이머 경화제, 및
    (A-3) 상기 제 1 용제 100 중량부, 및
    상기 제 1 용제 100 중량부 당, 아지리딘(aziridine) 2.2 내지 4.0 중량부, 또는 2.6 내지 3.6 중량부
    를 포함하는 프라이머 희석제
    를 포함하고,
    상기 프라이머 주제 : 프라이머 경화제 : 프라이머 희석제의 중량비는 100 : 7 내지 13 : 123 내지 228, 또는 100 : 8.5 내지 11.5 : 149 내지 201인 프라이머;
    (B-1) 폴리카보네이트디올 100 중량부,
    상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 폴리에스터 1.7 내지 3.2 중량부, 또는 2.1 내지 2.9 중량부,
    상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 흑색안료 14 내지 26 중량부, 또는 17 내지 23 중량부,
    상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 톨루엔 57 내지 106 중량부, 또는 69 내지 94 중량부,
    상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 부틸아세테이트 10 내지 19 중량부, 또는 13 내지 17 중량부,
    상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 메틸이소부틸케톤 12 내지 23 중량부, 또는 15 내지 20 중량부, 및
    상기 폴리카보네이트디올 100 중량부 당, 변성폴리에스터 용액 5 내지 10 중량부, 또는 6 내지 9 중량부
    를 포함하는 중도 주제,
    (B-2) 변성폴리이소시아네이트 용액인 중도 경화제, 및
    (B-3) 상기 제 1 용제인 중도 희석제
    를 포함하고,
    상기 중도 주제 : 중도 경화제 : 중도 희석제의 중량비는 100 : 11 내지 21 : 102 내지 189, 또는 100 : 14 내지 19 : 123 내지 167인 중도용 도료; 및
    (C-1) 폴리비닐부티랄 (polyvinyl butyral) 100 중량부,
    상기 폴리비닐부티랄 100 중량부 당, 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르 194 내지 361 중량부, 또는 236 내지 319 중량부,
    상기 폴리비닐부티랄 100 중량부 당, 에탄올 84 내지 156 중량부, 또는 102 내지 138 중량부, 및
    상기 폴리비닐부티랄 100 중량부 당, 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산 용액 1.8 내지 3.3 중량부, 또는 2.1 내지 2.9 중량부
    를 포함하는 상도 주제,
    (C-2) 변성폴리이소시아네이트 용액인 상도 경화제, 및
    (C-3) 톨루엔 100 중량부,
    상기 톨루엔 100 중량부 당, 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르 36 내지 68 중량부, 또는 44 내지 60 중량부, 및
    상기 톨루엔 100 중량부 당, 셀룰로오스 아세테이트 낙산염 0.64 내지 1.19 중량부, 또는 0.78 내지 1.06 중량부
    를 포함하는 상도 희석제
    를 포함하고,
    상기 상도 주제 : 상도 경화제 : 상도 희석제의 중량비는 100 : 2.1 내지 3.9 : 228 내지 423, 또는 2.6 내지 3.5 : 276 내지 374인 상도용 도료
    를 포함하는 유리 비산방지용 도료.
  2. 유리 위에나 유리 배면에 스프레이 도장 방식으로 형성되고,
    상기 유리에 가까운 쪽부터 청구항 1의 프라이머층, 청구항 1의 중도용 도료층 및 청구항 1의 상도용 도료층 순서로 형성되는, 유리 비산방지용 도막.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 프라이머층과 중도용 도료층 사이에 색상층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 유리 비산방지용 도막.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 프라이머층의 두께는 1 내지 14 ㎛, 3 내지 10 ㎛, 또는 5 내지 8 ㎛인 것을 특징으로 하는, 유리 비산방지용 도막.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 중도용 도료층의 두께는 18 내지 38 ㎛, 22 내지 33 ㎛, 또는 25 내지 30 ㎛인 것을 특징으로 하는, 유리 비산방지용 도막.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 상도용 도료층의 두께는 18 내지 38 ㎛, 22 내지 33 ㎛, 또는 25 내지 30 ㎛인 것을 특징으로 하는, 유리 비산방지용 도막.
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