KR102204064B1 - 각종 시설물의 오염방지 도장용 도료 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각종 시설물의 오염방지 도장용 도료 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 불소수지의 고유한 특징인 오염방지기능(발수기능)을 최대화하여 눈이나 비로부터 안전하게 각종 시설물을 보호할 수 있으면서 제1인산암모늄을 혼합하여 고형분을 증가시키고 뛰어난 단열과 난연성능을 부여함은 물론 도장시 도막의 안정성을 크게 향상시켜 시공된 도막의 수명과 품질 향상에 기여할 수 있도록 개선된 각종 시설물의 오염방지 도장용 도료 제조방법에 관한 것이다.

Description

각종 시설물의 오염방지 도장용 도료 제조방법{Manufacturing method of paint for pollution prevention painting of various facilities}
본 발명은 각종 시설물의 오염방지 도장용 도료 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 불소수지의 고유한 특징인 오염방지기능(발수기능)을 최대화하여 눈이나 비로부터 안전하게 각종 시설물을 보호할 수 있으면서 제1인산암모늄을 혼합하여 고형분을 증가시키고 뛰어난 단열과 난연성능을 부여함은 물론 도장시 도막의 안정성을 크게 향상시켜 시공된 도막의 수명과 품질 향상에 기여할 수 있도록 개선된 각종 시설물의 오염방지 도장용 도료 제조방법에 관한 것이다.
도료를 적용하는 각종 시설물(도로 표지판, 가로등, 신호등, 중앙분리대, 가드레일, 경계석 등을 포함한 시설물)의 유지보수에 있어 다양한 특허 및 기술들이 보급되고 있다.
그러나, 어디까지나 기존의 주된 공법인 중방식도료 유지보수공법에서 크게 벗어나지 못하고 있다.
이는 에폭시류 중도 도장을 하여 부재를 외부 충격으로부터 보호하고 우레탄류 상도 도장을 함으로서 자외선이나 눈·비 등으로부터 안전하게 보호할 수 있기 때문이다.
그러나, 이런 공법의 경우라도 태양빛에 장시간 노출될 경우 변색 및 탈색의 진행이 빠르고 쉽게 노후화 된다.
이런 노후화된 표면에 눈이나 빗물이 스며들 경우 도장면이 들뜸이나 갈라짐 혹은 잘게 부서지는 단점이 자주 발생하곤 한다.
대한민국 등록특허 제10-0613988호(2006.08.11.), '부착방지용 도료조성물 및 이를 이용한 부착방지 시설물'
본 발명은 상술한 바와 같은 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 불소수지의 고유한 특징인 오염방지기능(발수기능)을 최대화하여 눈이나 비로부터 안전하게 각종 시설물을 보호할 수 있으면서 제1인산암모늄을 혼합하여 고형분을 증가시키고 뛰어난 단열과 난연성능을 부여함은 물론 도장시 도막의 안정성을 크게 향상시켜 시공된 도막의 수명과 품질 향상에 기여할 수 있도록 개선된 각종 시설물의 오염방지 도장용 도료 제조방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 오염방지 친수성 불소수지를 제조하는 제1단계와, 제조된 오염방지 친수성 불소수지를 이용하여 오염방지 도장용 도료를 제조하는 제2단계로 이루어진 각종 시설물의 오염방지 도장용 도료 제조방법에 있어서;
상기 제1단계는 성분 계량과정과, 계량된 성분 혼합과정으로 이루어지되, 성분 계량과정은 폴리테트라플루오로에틸렌을 물 속에 분산시킨 수성분산액 5-30중량%, 폴리프론 PTFE(polytetrafluoroethylene) 1-5중량%, 폴리프론 PTFE-M(몰딩 파우더) 1-10%중량%, 아크릴수지 10-50중량%, 첨가제 0.3-4중량%, 안료 1-10중량% 및 나머지 용제로 이루어지고; 성분 혼합과정은 계량된 성분들을 교반조에 순차 투입된 후 30-40℃로 가열하면서 50-100rpm의 속도로 1-2시간 동안 저속교반하는 과정으로 이루어지며;
상기 제2단계는 상기 제1단계에서 제조된 오염방지 친수성 불소수지 20-40중량%; 아크릴수지, 변성라텍스 수지, 하이브리드 고무, 실리콘수지, 우레탄 변성 폴리에스터 중에서 선택된 어느 하나 10-20중량%; 폴리프론 PTFE-M 1-10중량%; 제1인산암모늄 1-5중량%; 라우릴베타인 0.1-2중량%; 디에틸렌트리아민 0.1-1중량% 및 나머지 수분산-폴리우레탄수지(Polyurethane Dispersion Type)를 혼합조에 넣고, 30분동안 150rpm의 속도로 교반하는 단계인 것을 특징으로 하는 각종 시설물의 오염방지 도장용 도료 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 불소수지의 고유한 특징인 오염방지기능(발수기능)을 최대화하여 눈이나 비로부터 안전하게 각종 시설물을 보호할 수 있으면서 제1인산암모늄을 혼합하여 고형분을 증가시키고 뛰어난 단열과 난연성능을 부여함은 물론 도장시 도막의 안정성을 크게 향상시켜 시공된 도막의 수명과 품질 향상에 기여할 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 각종 시설물의 오염방지 도장용 도료 제조방법에 의해 제조된 도료는 불소수지의 고유한 특징인 오염방지기능(발수기능)을 최대화하여 눈이나 비로부터 안전하게 각종 시설물을 보호할 수 있으면서 제1인산암모늄을 혼합하여 고형분을 증가시키고 뛰어난 단열과 난연성능을 부여함은 물론 도장시 도막의 안정성을 크게 향상시켜 시공된 도막의 수명과 품질 향상에 기여하게 된다.
특히, 각종 오염물질이 항상 접촉되고(눈,비, 유해먼지, 자동차 배기가스등) 태양빛으로 인한 자외선과 적외선 등에 항상 노출되는 각종 시설물에 형성된 도막의 특성상 오염방지 기능과 단열기능 두가지를 동시에 가지는 도료는 시공된 도막의 수명과 품질 향상에 크게 영향을 미친다.
이에 본 발명에서는 통상적으로 활용되던 탈크를 배제하고, 파우더 폴리테트라플루오로에틸렌과 제1인산암모늄을 사용하여 오염방지 기능성을 최대화하였다.
또한, 파우더 폴리테트라플루오로에틸렌과 제1인산암모늄의 두가지 기능성 고형분 파우더로 인해 안료와 도료의 혼합을 원활히 하여 도료의 다양한 색상 배합을 가능케 하였다.
이때, 본 발명에 따라 제조된 도료는 기존의 중방식 보수공법에 오염방지 기능을 추가하여 눈이나 비 등으로부터 부재를 안전하게 보호한다.
뿐만 아니라, 불소수지의 장점을 살려 자외선 및 적외선의 차단을 효과적으로 하여 부재를 안전하게 보호한다.
아울러, 제1인산암모늄을 첨가하여 도료에 난연기능을 부여하고. 충분한 단열기능을 하여 부재와 접촉면의 공간온도가 다소 차이 나더라도 결로의 발생을 많이 억제한다.
그리고, 기존 고형분 역할을 하는 탈크를 배제하고 기능성 파우더 폴리테트라플루오로에틸렌과 제1인산암모늄이 탈크의 기능을 대체하여 기능성을 최대한 살리면서 상대적으로 높은 고형분 비율을 나타낼 수 있다.
더욱이, 높은 고형분 비율은 도료와 안료의 결합을 용이하게 하여 더욱 다양한 색상을 조색할수 있고 보다 적은량은 안료로 동일한 색상을 표현할 수 있다.
또한, 보수도장시 도료의 상도 역할에 기존의 우레탄 도료와 코팅 도료의 2가지 기능을 하여 작업시간은 줄이고 도장비용은 낮추는 장점도 가진다.
이러한 특징을 구현하기 위해, 본 발명은 오염방지 친수성 불소수지를 제조하는 제1단계와, 제조된 오염방지 친수성 불소수지를 이용하여 오염방지 도장용 도료를 제조하는 제2단계로 이루어진다.
먼저, 상기 제1단계는 성분 계량과정과, 계량된 성분 혼합과정으로 이루어진다.
이때, 성분 계량과정은 폴리테트라플루오로에틸렌을 물 속에 분산시킨 수성분산액 5-30중량%, 폴리프론 PTFE(polytetrafluoroethylene) 1-5중량%, 폴리프론 PTFE-M(몰딩 파우더) 1-10%중량%, 아크릴수지 10-50중량%, 첨가제 0.3-4중량%, 안료 1-10중량% 및 나머지 용제로 이루어지도록 계량된다.
여기에서, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene)은 구조식(-CF2-CF2-)n인 폴리프론 PTFE-D(Dispersion)로서, 이를 물 속에 분산시켜 액체 상태를 유지함으로써 내열·내약품성을 갖도록 하며, 이를 사용한다.
또한, 폴리프론 PTFE는 저분자량의 PTFE(4F(사플루오린화) 에틸렌수지)이며, 미립자 분말로 불소의 특징을 활용한 윤활성을 증대시키기 위해 첨가된다.
아울러, 폴리프론 PTFE-M(몰딩 파우더)은 뛰어난 내열성, 내약품성, 내후성, 윤활성을 보유한 4F(4불화) 에틸렌수지이다. 특히, 용융 점도가 매우 높기 때문에 수지 분말을 압축한 후 융점 이상으로 가열(소성)해 분말끼리 융착시켜 성형하며, 불소수지 파우더로서 평균입경 300-1000마이크로미터 크기로서 기존 고형분을 대체함과 동시에 불소수지로서의 역할도 겸하기 위해 첨가된다.
특히, 폴리프론 PTFE-M은 탈크보다 뛰어난 오염방지 효과를 나타낸다.
그리고, 아크릴수지는 점착성을 확보하기 위해 첨가되며, 첨가제는 통상적으로 흔히 쓰는 분산제나 광안정제, 소포제를 말하며, 각각 0.1-1중량% 범위 내에서 첨가될 수 있다.
또한, 용제는 이소포론, 이세테이트, 시클로헥사논, 자일렌, 크실렌, 셀로솔보, 아세테이트, 톨루엔등, 메텔에틸케톤 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
이렇게 계량된 성분들은 교반조에 순차 투입된 후 30-40℃로 가열되면서 50-100rpm의 속도로 1-2시간 동안 저속교반된다.
이것은 각 성분들이 충분히 분산되면서 교합되게 하여 자외선 및 적외선에 대한 강한 저항성을 가지면서 빗물이나 눈 등의 수분에 대한 방습, 발수 기능이 구현되도록 하기 위함이다.
이와 같은 방식으로 오염방지 친수성 불소수지가 제조되면, 이어 오염방지 도장용 도료를 제조하는 제2단계가 수행된다.
상기 제2단계는 상기 제1단계에서 제조된 오염방지 친수성 불소수지 20-40중량%; 아크릴수지, 변성라텍스 수지, 하이브리드 고무, 실리콘수지, 우레탄 변성 폴리에스터 중에서 선택된 어느 하나 10-20중량%; 폴리프론 PTFE-M 1-10중량%; 제1인산암모늄 1-5중량%; 라우릴베타인 0.1-2중량%; 디에틸렌트리아민 0.1-1중량% 및 나머지 수분산-폴리우레탄수지(Polyurethane Dispersion Type)를 혼합조에 넣고, 30분동안 150rpm의 속도로 교반함으로써 이루어진다.
이때, 아크릴수지, 변성라텍스 수지, 하이브리드 고무, 실리콘수지, 우레탄 변성 폴리에스터 중에서 선택된 어느 하나는 베이스수지인 오염방지 친수성 불소수지의 접착력을 강화하기 위해 고탄성의 접착력이 우수한 물성을 지닌 접착제 성분역할을 한다.
그리고, 수분산-폴리우레탄수지는 만들어진 조성물의 친환경성을 유지하면서 성분들간 바인딩성을 좋게 하며 점성을 조절하기 위해 첨가된다.
또한, 파우더 폴리테트라플루오로에틸렌인 폴리프론 PTFE-M(몰딩 파우더)은 뛰어난 내열성, 내약품성, 내후성, 내오염성, 윤활성을 증대시키기 위해 첨가된다.
뿐만 아니라, 알칼리성의 제1인산암모늄(NH4H2PO4)은 인산암모늄으로 고유한 특징으로 인해 도료는 난연의 성질을 가지며, 약간의 고형분을 역할을 하고 이는 파우더 폴리테트라플루오로에틸렌과 함께 다양한 안료의 배합을 수월하게 하여 다양한 색상을 쉽게 배합할 수 있게 한다.
아울러, 라우릴베타인은 계면활성제이고, 디에틸렌트리아민은 경화촉진제 이다.
이렇게 만들어진 도료를 각종 시설물에 도포하여 사용하게 되면 태양빛으로 인한 자외선과 적외선 등에 항상 노출되는 각종 시설물에 형성된 도막의 특성상 오염방지 기능과 단열기능 두가지를 동시에 가져 시공된 도막의 수명과 품질을 향상시키게 된다.
특히, 난연성을 강화시키기 위해, 상기 오염방지 도장용 도료 제조시 상기 오염방지 친수성 불소수지 100중량부에 대해, 아연스테아르산염 10중량부, 수산화알루미늄 20중량부, C18H24N2 5중량부, 트리스(2-클로로메틸) 포스페이트 5중량부를 더 첨가할 수 있다.
이때, 아연스테아르산염은 열적 안정제로서 내열성을 강화시키기 위해 첨가되고; 수산화알루미늄은 폴리머의 소수화를 막고 친수화를 유도하여 결합력을 높이면서 불연성을 강화시키기 위해 첨가되며; C18H24N2(N-(1,3-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine)는 열산화를 막아 난연 기능을 강화하고; 트리스(2-클로로메틸) 포스페이트는 발화지연성을 증대시키므로 난연성 강화에 직접 기여하는 특징이 있다
이를 통해, 각종 시설물의 내구성, 화재 저항성도 높일 수 있다.

Claims (1)

  1. 오염방지 친수성 불소수지를 제조하는 제1단계와, 제조된 오염방지 친수성 불소수지를 이용하여 오염방지 도장용 도료를 제조하는 제2단계로 이루어진 각종 시설물의 오염방지 도장용 도료 제조방법에 있어서;
    상기 제1단계는 성분 계량과정과, 계량된 성분 혼합과정으로 이루어지되, 성분 계량과정은 폴리테트라플루오로에틸렌을 물 속에 분산시킨 수성분산액 5-30중량%, 폴리프론 PTFE(polytetrafluoroethylene) 1-5중량%, 폴리프론 PTFE-M(몰딩 파우더) 1-10%중량%, 아크릴수지 10-50중량%, 첨가제 0.3-4중량%, 안료 1-10중량% 및 나머지 용제로 이루어지고; 성분 혼합과정은 계량된 성분들을 교반조에 순차 투입된 후 30-40℃로 가열하면서 50-100rpm의 속도로 1-2시간 동안 저속교반하는 과정으로 이루어지며;
    상기 제2단계는 상기 제1단계에서 제조된 오염방지 친수성 불소수지 20-40중량%; 아크릴수지, 변성라텍스 수지, 하이브리드 고무, 실리콘수지, 우레탄 변성 폴리에스터 중에서 선택된 어느 하나 10-20중량%; 폴리프론 PTFE-M 1-10중량%; 제1인산암모늄 1-5중량%; 라우릴베타인 0.1-2중량%; 디에틸렌트리아민 0.1-1중량% 및 나머지 수분산-폴리우레탄수지(Polyurethane Dispersion Type)를 혼합조에 넣고, 30분동안 150rpm의 속도로 교반하는 단계인 것을 특징으로 하는 각종 시설물의 오염방지 도장용 도료 제조방법.
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