KR102307206B1 - 커피박 추출물을 포함하는 자외선 흡수제 및 이를 포함하는 자외선 차단용 도료 조성물 - Google Patents

커피박 추출물을 포함하는 자외선 흡수제 및 이를 포함하는 자외선 차단용 도료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 커피박 추출물을 포함하는 자외선 흡수제 및 이를 포함하는 자외선 차단 또는 흡수용 도료 조성물에 관한 것으로 일반적으로 투명색의 도막은 장시간 동안 자외선에 노출되면 황변이 발생하는데 본 발명에서는 이를 해결하기 위하여 커피박 추출물을 포함하여 자외선에 대한 저항성을 높임으로써 투명색의 도막이 장시간 동안 자외선에 노출되더라도 황변 발생을 방지한다.

Description

커피박 추출물을 포함하는 자외선 흡수제 및 이를 포함하는 자외선 차단용 도료 조성물{UV absorbent comprising coffee grounds extract and paint composition with excellent UV blocking capacity comprising the same}
본 발명은 장시간 동안 자외선에 노출되더라도 황변 발생을 방지할 수 있는 커피박 추출물을 포함하는 자외선 흡수제 및 이를 포함하는 자외선 차단 또는 흡수용 도료 조성물에 관한 것이다.
자외선(ultraviolet, UV)은 파장에 따라 장파장(320-400 nm)의 UV-A, 중파장(280-320 nm)의 UV-B, 단파장(200-280 nm)의 UV-C로 분류된다. 상기 UV-A는 파장 이 긴 광선으로 에너지는 약하지만 피부의 진피까지 도달하여 피부의 탄력을 감소시켜 주름을 생성시키는 만성 광노화의 원인이 된다. 또한, 상기 UV-B는 자외선 중에서 에너지가 가장 큰 광선으로 피부의 표피와 진피의 유두층까지 도달하여 피부를 태우는 등 즉각적인 반응을 일으키며 UV-B에 대한 직접적인 피부노출은 광노화, 홍반, 색소과다침착, 피부암을 유발한다. 또한, UV-C는 파장이 가장 짧은 광선으로 오존층에 의해 흡수되어 지표면에 도달하지 못하므로 피부에 큰 영향을 미치지 않는다. 따라서 UV-A와 UV-B가 사람에게 유해한 자외선으로 알려져 있다
이러한 자외선은 사람에 피부를 노화시키기도 하지만 투명한 도막이 자외선에 장시간 노출되면 황변되어 도막의 성능이 저하되고 미관상 좋지 못하다.
특히, 가정이나 자동차 유리를 통해 자외선이 유입되는 경우에는 가정집 실내 또는 자동차 실내에서 생활하는 사람의 피부 및 유리에 문제를 일으킬 수 있다.
한편, 커피는 전 세계적으로 740만 톤이 생산되어 가장 많이 소비되는 기호음료로 석유 다음으로 무역량이 많은 제품으로 경제적으로 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. 국내에서는 1970년대부터 대중화되기 시작하여 매년 평균 15% 이상 판매량 성장을 하였으며 지난 5년간 커피 시장 성장률은 121%로 폭발적으로 증가하여 2010년 기준 2조 7천억 원의 시장을 형성하고 있다. 원료 기준으로 2010년 한해 동안 11.7만 톤의 커피 원두가 수입되고 있으며 매년 10% 이상의 수입 증가세를 보이고 있다.
커피박은 폐원두라고 불리며 커피 열수침출 공정에서 생기는 추출 잔류물로서, 커피 원두 1 kg의 열수침출 공정에서 약 0.91 kg이 생성되어 커피 추출 공정의 주요한 폐기물로 인식되고 있다. 상기 커피박의 생산을 줄이기 위해 열수침출 수율을 증가시키는 공정이 꾸준히 개발되어 커피박의 발생량이 점차 감소하는 추세에도 불구하고 현재 국내에서 10만 톤(14년)과 세계적으로 6백만 톤 가량의 커피박이 발생하고 있으나 처리 방안이 미흡한 실정으로 커피박 재활용에 대한 필요성이 커지고 있다.
커피박의 영양성분 분석에 따르면 커피박은 단백질 10%, 조섬유 23%, 조지방 6% 정도의 영양 성분을 가져 가축 사료 등으로 활용이 가능하나 쓴맛의 원인이 되는 탄닌(tannin)성분이 다량 함유되어 기호성이 떨어지고 소화가 어려운 리그노셀룰로오스 조직으로 구성되어 사료로 사용에 부적당하여 대부분 폐기되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 제1922489호 대한민국 등록특허 제1847604호
본 발명의 목적은 장시간 동안 자외선에 노출되더라도 황변 발생을 방지할 수 있는 커피박 추출물을 포함하는 자외선 흡수제를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 상기 자외선 흡수제를 포함하는 자외선 차단 또는 흡수용 도료 조성물을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도료 조성물용 자외선 흡수제는 커피박 추출물을 포함할 수 있다.
상기 커피박 추출물은 커피박과 추출용매를 1 : 10 내지 30의 중량비로 혼합하여 20 내지 50 kHz의 진동수 및 50 내지 700 W의 파워의 초음파기로 20 내지 80분 동안 처리되어 수득된 것일 수 있다.
상기 추출용매는 탄소수 1 내지 4의 저급알코올, 아세톤, 에틸렌글리콜 또는 에틸에테르일 수 있으며, 바람직하게는 아세톤, 무수 에탄올 또는 무수 메탄올일 수 있다.
또한, 상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자외선 차단 또는 흡수용 도료 조성물은 상기 커피박 추출물을 포함하는 자외선 흡수제를 포함한다.
상기 도료 조성물은 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지 및 커피박 추출물을 포함하는 주제부와 폴리이소시아네이트를 포함하는 경화제부로 이루어질 수 있다.
상기 커피박 추출물은 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5의 중량부로 함유될 수 있다.
일반적으로 투명색의 도막은 장시간 동안 자외선에 노출되면 황변이 발생하는데 본 발명에서는 이를 해결하기 위하여 커피박 추출물을 포함하는 자외선 흡수제를 이용하여 자외선에 대한 저항성을 높임으로써 도료 조성물로 이용 시 투명색의 도막이 장시간 동안 자외선에 노출되더라도 황변이 발생되는 것을 방지한다.
또한, 본 발명의 커피박 추출물을 포함하는 자외선 차단 또는 흡수용 도료 조성물은 투명한 도막을 형성하고, 부착성, 연필경도, 내스크래치성, 내습성, 내수성, 내열성 및 내약품성에 대하여 우수하므로 품질이 우수한 투명 도막을 형성할 수 있다.
본 발명은 장시간 동안 자외선에 노출되더라도 황변 발생을 방지할 수 있는 커피박 추출물을 포함하는 자외선 흡수제 및 이를 포함하는 자외선 차단 또는 흡수용 도료 조성물에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 자외선 흡수제는 커피박 추출물을 포함하여 자외선을 흡수하여 자외선에 대한 저항성을 높임으로써 도료 조성물에 이용 시 투명한 도막이 황변되는 현상을 방지할 뿐만 아니라 부착성 및 경도를 향상시킨다.
본 발명에서 사용되는 커피박은 커피를 추출하고 남은 잔여물로서, 50 내지 70 ℃의 오븐에서 7 내지 10시간 동안 건조시켜 잔류수분을 제거하여 이용한다. 수분이 잔존하는 경우에는 커피박 추출물에 수분이 남아있어 자외선 흡수율이 저하되고 부착성이 낮아질 수 있다.
상기 커피박 추출물은 추출용매 하에서 초음파처리를 통해 추출되는 것으로서, 구체적으로 커피박과 추출용매를 1 : 10 내지 30의 중량비, 바람직하게는 1 : 15 내지 20의 중량비로 혼합되어 20 내지 50 kHz, 바람직하게는 30 내지 40 kHz의 진동수 및 50 내지 700 W, 바람직하게는 150 내지 400 W 파워의 초음파기로 50 내지 90 ℃, 바람직하게는 60 내지 80 ℃하에서 20 내지 80분, 바람직하게는 40 내지 60분 동안 처리된다.
상기 커피박을 추출 시 초음파 추출이 아니라 열수 추출 또는 마이크로파 추출인 경우에는 자외선 차단 또는 흡수 효과가 미미할 수 있다.
상기 커피박과 추출용매의 중량비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 추출물에 유효성분이 적은 양으로 추출되어 자외선 흡수율이 저하될 수 있다. 또한 추출 시 온도 및 시간이 상기 하한치 미만인 경우에는 유효성분이 적은 양으로 추출되어 자외선 흡수율이 저하될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 목적물질 이외의 다른 물질이 다량으로 추출되어 자외선을 흡수하지 못할 수 있다.
상기 추출물을 추출하는 추출용매는 탄소수 1 내지 4의 저급알코올, 아세톤, 에틸렌글리콜 또는 에틸에테르를 들 수 있지만, 높은 차외선 흡수율을 위해서는 아세톤, 무수 에탄올 또는 무수 메탄올을 들 수 있다.
본 명세서에서 커피박을 언급하면서 사용되는 용어 '추출물'은 추출용매를 처리하여 얻은 조추출물뿐만 아니라 커피박의 가공물도 포함한다. 예를 들어, 커피박은 감압 증류 및 동결 건조 또는 분무 건조 등과 같은 추가적인 과정에 의해 분말 상태로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 커피박 추출물을 포함하는 자외선 흡수제를 포함하는 자외선 차단 또는 흡수용 도료 조성물을 제공할 수 있다.
상기 도료 조성물은 주제부와 경화제부로 이루어진 이액형의 우레탄계 도료 조성물이라면 특별히 한정되지 않는다.
일예로, 상기 주제부는 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지, 커피박 추출물, 표면장력 조절제, 레벨링제, 조용제, 증점제를 포함할 수 있다. 상기 커피박 추출물은 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지와 결합되어 자외선 흡수율 및 강도가 우수한 도막을 형성할 수 있다.
이때 상기 커피박 추출물은 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5의 중량부, 바람직하게는 0.02 내지 3의 중량부로 포함된다. 커피박 추출물의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 자외선 흡수율, 부착성 및 경도가 저하될 수 있으며, 상기 상한치 초과인 경우에는 오히려 자외선 흡수율이 저하될 수 있다.
상기 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지는 수평균 분자량이 50,000 내지 100,000이고, 고형분 함량이 45~60 중량%이며, pH가 5~9 범위이고, 점도가 1,000~4,000 mPa.s(23 ℃)이며, 히드록실기 함량이 고형분 기준으로 3 내지 5중량%인 것이다. 상기 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지의 수평균 분자량이 상기 하한치 미만인 경우에는 내수성 및 부착성이 저하되고, 상기 상한치 초과인 경우에는 높은 점도로 인해 도료의 레올로지 제어가 어려운 문제가 초래된다.
또한, 상기 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지의 고형분 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 도막의 내화학성이 나빠질 문제가 있고, 상기 상한치 초과인 경우에는 도료 가격 상승과 은폐 저하의 문제가 초래된다.
뿐만 아니라, 상기 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지의 pH가 5~9 범위를 벗어날 경우 안정성이 떨어지는 문제가 있고; 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지의 점도가 상기 하한치 미만인 경우에는 역시 수직면에서 흘러내릴 문제가 있고, 상기 상한치 초과인 경우에는 오렌지필이 발생할 문제가 있다.
또한, 상기 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지의 히드록실기 함량이 고형분 기준으로 상기 하한치 미만인 경우에는 가교밀도 저하에 따른 부착 불량과 내굴곡성이 저하될 수 있고, 상기 상한치 초과인 경우에는 도료 가격이 상승하고 건조가 지연되는 문제점이 있다.
상기 표면장력 조절제는 소재 웨팅성을 위하여 사용되는 것으로서, 종래에 사용되는 표면장력 조절제라면 특별히 한정되지 않는다. 상기 표면장력 조절제의 함량은 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지 100 중량부에 대하여 0.2 내지 2 중량부로서, 표면장력 조절제의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 첨가제 본연의 기능이 나타나기 어렵고, 상기 상한치 초과인 경우에는 크레이터 등의 현상이 발생된다.
상기 레벨링제는 소재의 레벨링성을 위하여 사용되는 것으로서, 종래에 사용되는 레벨링제라면 특별히 한정되지 않는다. 상기 레벨링제의 함량은 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지 100 중량부에 대하여 0.2 내지 2 중량부로서, 레벨링제의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 첨가제 본연의 기능이 나타나기 어렵고, 상기 상한치 초과인 경우에는 크레이터 등의 현상이 발생된다.
상기 증점제는 레올로지 특성을 부여하기 위하여 사용되는 것으로서, 종래에 사용되는 우레탄계 증점제라면 특별히 한정되지 않는다. 상기 증점제의 함량은 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부로서, 증점제의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 첨가제 본연의 기능이 나타나기 어렵고, 상기 상한치 초과인 경우에는 크랙이 발생될 수 있다.
상기 조용제는 도막두께가 두껍거나 도장조건이 가혹한 경우 발생하는 핀홀, 팝핑 등의 이현상을 제거하기 위해 사용되는 것으로서, 구체적으로 프로필렌 글리콜 디아세테이트, 디프로필렌 글리콜 n-부틸에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌 글리콜 n-부틸 에테르 아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다. 상기 조용제의 함량은 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지 100 중량부에 대하여 3 내지 5 중량부로서, 조용제의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 그 효과가 미미하고, 상기 상한치 초과인 경우에는 도료의 VOC 수치가 높아질 수 있다.
또한, 상기 주제부에는 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지 100 중량부에 대하여 10 내지 20 중량부의 탈이온수가 첨가되어 모든 첨가제의 혼합을 용이하게 한다.
상기 경화제부는 폴리이소시아네이트를 포함할 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트는 수계형 폴리이소시아네이트와 용제형 폴리이소시아네이트를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 경화제부에 적용되는 폴리이소시아네이트는 그 구조 특성상 물과 친하지 않은 소수성 성질을 띠고 있어 수계형 도료에는 수용성(water soluble)으로 개질된 수계형 폴리이소시아네이트를 사용하는 것이 일반적이나, 수계형 폴리이소시아네이트를 단독으로 사용할 경우 내수성 및 내습성이 취약한 문제가 있어 외장 마감용 탑코트로는 부적한 문제점이 초래된다.
반면에 용제형 폴리이소시아네이트를 단독으로 사용할 경우 내수성과 내습성이 양호하지만 물과 잘 섞이지 않는 성질로 인해 핸드믹싱이 거의 불가능하고 기계로 교반을 해야 하기 때문에 현장 작업 사용조건에 맞지 않는 단점이 있다.
따라서, 도장 작업시 핸드믹싱이 가능하면서 내수성과 내습성의 도막물성을 만족하는 수성 2액형 폴리우레탄 코팅도료를 제조하기 위해서는 경화제부는 수계형 폴리이소시아네이트와 용제형 폴리이소시아네이트를 적절한 비율로 혼합사용해야 한다. 바람하게는 수계형 폴리이소시아네이트 100 중량부에 대하여 용제형 폴리이소시아네이트를 90 내지 110 중량부 범위 내에서 혼합 사용한다.
상기 경화제부는 물이 아닌 용제로만 희석이 가능한데 이는 폴리이소시아네이트가 물과 반응하기 때문에 제조 후 2 내지 3일 내로 굳어지기 때문이다. 이때 용제선택은 주제부에서 언급한 조용제들을 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며 그 함량은 수계형 폴리이소시아네이트 100 중량부에 대하여 10 내지 35중량부로 제한된다. 조용제의 함량이 상기 하한치 미만인 경우에는 경화제부의 점도가 너무 높아 믹싱이 어렵고, 상기 상한치 초과인 경우에는 도료의 VOC 수치가 높아질 수 있다.
상기 주제부 및 경화제부는 2 : 1의 중량비로 혼합되는 것으로서, 주제부를 기준으로 경화제부의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 도막이 형성되지 않고 크랙이 발생할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
대조군 1. 커피박 추출물 생략
수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지(Covestro사) 100 중량부에 대하여 표면장력 조절제(수계형 실리콘 첨가제 Surfynol104E, Air product사) 0.5 중량부, 레벨링제(수계형 레벨링 첨가제 Borchi gol LA-200, Borchers 사) 0.5 중량부, 조용제(프로필렌 글리콜 디아세테이트) 4 중량부, 증점제 0.5 중량부, 탈이온수 15 중량부를 혼합하여 주제부를 수득하였다.
수계형 폴리이소시아네이트(Covestro 사) 100 중량부, 용제형 폴리이소시아네이트(Covestro 사) 100 중량부, 조용제(디프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르) 20 중량부를 혼합하여 경화제부를 수득하였다.
상기 주제부와 경화제부를 2 : 1의 중량비로 혼합하여 도료 조성물을 제조하였다.
실시예 1. 메탄올 추출
커피박 추출물
커피를 추출하고 남은 잔여물인 커피박을 60 ℃의 오븐에서 8시간 동안 건조시킨 후 상기 건조된 커피박과 무수 메탄올을 1 : 20의 중량비로 혼합하여 초음파기(JAC Ultrasinic, Hwaseng, Korea)에 투입 후 초음파(40 kHz, 200 W)를 이용하여 70 ℃에서 60분 동안 추출하였다. 추출 시 튜브의 바닥면이 초음파 수조바닥에 닿지 않도록 스테인레스 랙(stainless rack)에 튜브를 고정시켜 추출을 진행하였다.
상기 추출된 추출물을 동결건조하여 커피박 추출 분말을 수득하였다.
도료 조성물
수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지(Covestro사) 100 중량부에 대하여 커피박 추출 분말 0.025 중량부, 표면장력 조절제(수계형 실리콘 첨가제 Surfynol104E, Air product사) 0.5 중량부, 레벨링제(수계형 레벨링 첨가제 Borchi gol LA-200, Borchers 사) 0.5 중량부, 조용제(프로필렌 글리콜 디아세테이트) 4 중량부, 증점제 0.5 중량부, 탈이온수 15 중량부를 혼합하여 주제부를 수득하였다.
수계형 폴리이소시아네이트(Covestro 사) 100 중량부, 용제형 폴리이소시아네이트(Covestro 사) 100 중량부, 조용제(디프로필렌 글리콜 n-부틸 에테르) 20 중량부를 혼합하여 경화제부를 수득하였다.
상기 주제부와 경화제부를 2 : 1의 중량비로 혼합하여 도료 조성물을 제조하였다.
실시예 2. 에탄올 추출
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 커피박 추출 시 용매로 무수 메탄올 대신 무수 에탄올을 사용하여 도료 조성물을 제조하였다.
실시예 3. 아세톤 추출
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 커피박 추출 시 용매로 무수 메탄올 대신 아세톤을 사용하여 도료 조성물을 제조하였다.
비교예 1. 증류수 추출
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 커피박 추출 시 용매로 무수 메탄올 대신 중류수를 사용하여 도료 조성물을 제조하였다.
비교예 2. 커피박 추출 분말 함량_0.001 중량부
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 커피박 추출 분말을 0.001 중량부로 사용하여 도료 조성물을 제조하였다.
비교예 3. 커피박 추출 분말 함량_10 중량부
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 커피박 추출 분말을 10 중량부로 사용하여 도료 조성물을 제조하였다.
비교예 4. 커피박
상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 커피박을 추출하지 않고 그대로 사용하여 도료 조성물을 제조하였다.
<시험예>
시험예 1. 커피박 추출물의 자외선 흡수 특성
실시예 및 비교예에 따라 제조된 추출물의 자외선 흡수능을 측정하기 위하여 UV/Vis spectrophotometer를 이용하여 UV-A, UV-B, UV-C 파장을 모두 포함하는 180 내지 420 nm에서 흡광도를 측정하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
Figure 112019128575305-pat00001
Figure 112019128575305-pat00002
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무수 메탄올 흡광도 무수 에탄올 흡광도 아세톤 흡광도 증류수 흡광도
Figure 112019128575305-pat00005
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위 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 커피박 추출물은 자외선 흡수능이 비교예 1의 커피박 추출물에 비하여 높은 것을 확인하였다.
특히, 실시예 1의 추출물이 실시예 2 및 3의 추출물에 비해서도 자외선 흡수능이 우수한 것을 확인하였으며, UVA 보다는 UVB의 흡수능이 우수한 것을 확인하였다.
시험예 2. 자외선, 적외선 및 가시광선 흡수율 측정
실시예 및 비교예에 따라 제조된 우레탄계 도료 조성물을 아크릴판에 30 ㎛의 두께로 도포한 후 상온에서 1시간 동안 건조시켜 투명한 우레탄 도막을 형성하였다. 상기 형성된 우레탄 도막의 자외선, 적외선 및 가시광선 흡수율을 측정하기 위하여 Linshang사의 LS160 transmission meter를 이용하여 측정하였다.
구분(단위: %) 자외선 적외선 가시광선
대조군 25.7 9.5 8.6
실시예 1 43.8 11.4 8.9
실시예 2 39.7 10.8 9.1
실시예 3 39.2 10.3 9.4
비교예 1 33.1 9.1 8.0
비교예 2 25.7 9.5 8.2
비교예 3 38.6 9.7 9.3
비교예 4 14.8 8.0 8.5
위 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 도료 조성물은 대조군 및 비교예 1 내지 4의 도료 조성물에 비하여 자외선을 우수하게 차단 또는 흡수한다는 것을 알 수 있으나 가시광선 흡수율에서는 큰 차이를 보이지 않아 자외선 차단 또는 흡수효과가 우수하고 시인성이 확보된 도료 생산이 가능하다.
특히, 비교예 3의 도료 조성물은 커피박 추출 분말이 다량으로 첨가되어 투명한 도막이 형성되지 못하였다.
시험예 3. 도막 평가
상시 시험예 2에서 형성된 도막을 이용하여 평가를 수행하였다.
3-1. 부착성 시험: ASTM D3359에 의거 크로스 컷 테이프 테스트(cross cut tape test)를 시행하여 평가하였다.
3-2. 연필경도 시험: ISO 15184 및 JIS K 5600-5-4에 의거하여 HB 이상시 경도가 우수한 것으로 평가한다. 경도는 9H, 8H, 7H, 6H, 5H, 4H, 3H, 2H, H, F, HB, B, 2B, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B, 8B, 9B로 나타내는 것으로서, 9H에서 9B로 갈수록 결도가 낮아지는 것이다.
3-3. 내스크래치성 시험: Steelwool ＃0000 grade를 이용하여 500 g의 힘을 주어 10회 rubbing후 도막 손상을 확인하였다.
3-4. 내습성 시험: 시험온도 및 상대습도가 50±2 ℃, 98±2%인 조건에서 240시간 방치 후, 꺼내어 1시간 동안 방치하여 관찰시 도막에 현저한 변색, 퇴색, 팽윤, 갈라짐, 광택저하 등이 없는지, 부착성에 이상이 없는지 평가하였다.
3-5. 내수성 시험: 시편을 수돗물(TAP WATER, 시험온도 40 ℃) 중에 240시간 침적시킨 후 꺼내어 AIR BLOW에 의해 표면의 수분을 제거한 다음, 상온에서 1시간 방치 후 관찰시 도막의 현저한 변색, 퇴색, 팽윤, 갈라짐, 광택저하 등이 없는지, 부착성에 이상이 없는지 평가하였다.
3-6. 내열성 시험: 시험온도(80±2 ℃) 조건 하에서 300시간 방치한 다음 꺼내어 실온에서 1시간 방치 후 관찰시 도막의 현저한 변색, 퇴색, 팽윤, 갈라짐, 광택저하 등이 없는지, 부착성에 이상이 없는지 평가하였다.
3-7. 내약품성 시험: 유리세정제, 엔진오일을 개별 사용하여 3 N의 힘으로 20회 왕복한 다음 도막의 표면을 문질러 외관을 육안 조사 후, 실온에서 24시간 방치 하여 관찰시 도막의 현저한 변색, 퇴색, 팽윤, 갈라짐, 광택저하 등이 없는지, 부착성에 이상이 없는지 평가하였다.
평가는 우수:○, 보통:△, 불량:X로 표시하였다.
구분 부착성 연필경도 내스크레치성 내습성 내수성 내열성 내약품성
대조군 60/100 B X X △ X X
실시예 1 100/100 3H ○ ○ ○ ○ ○
실시예 2 100/100 2H ○ ○ ○ ○ ○
실시예 3 100/100 2H ○ ○ ○ ○ ○
비교예 1 97/100 HB △ △ ○ △ X
비교예 2 80/100 HB △ △ △ X X
비교예 3 85/100 HB △ △ △ △ △
비교예 4 65/100 B X X △ X X
위 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따라 제조된 도료 조성물은 대조군 및 비교예 1 내지 4의 도료 조성물에 비하여 부착성, 연필경도, 내스크래치성, 내습성, 내수성, 내열성 및 내약품성 모두 우수한 것을 확인하였다.
특히, 비교예 1의 도료 조성물은 내수성을 제외한 모든 시험에서 우수하지 못하였으며, 비교예 2 내지 4의 도료 조성물은 모든 시험에서 우수하지 못하였다.

Claims (7)

  1. 커피박 초음파 추출물을 포함하는 자외선 흡수제를 포함하며,
    상기 커피박 초음파 추출물은 커피박과 추출용매를 1 : 10 내지 30의 중량비로 혼합하여 20 내지 50 kHz의 진동수 및 50 내지 700 W의 파워의 초음파기로 20 내지 80분 동안 추출한 것이고,
    수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지 100 중량부에 대하여 상기 커피박 추출물이 0.01 내지 5 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 추출용매는 탄소수 1 내지 4의 저급알코올, 아세톤, 에틸렌글리콜 또는 에틸에테르인 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 추출용매는 아세톤, 무수 에탄올 또는 무수 메탄올인 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 도료 조성물은 수계형 폴리아크릴레이트 디스퍼젼 수지 및 커피박 초음파 추출물을 포함하는 주제부와 폴리이소시아네이트를 포함하는 경화제부로 이루어진 것을 특징으로 하는 도료 조성물.

  7. 삭제
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