KR102311501B1 - Heat shield and insulation paint composition requiring no primer and no surfacer - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a thermal-barrier and heat-insulating paint composition and a method for manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a water-based thermal-barrier and heat-insulating paint composition which contains non-porous ceramic particles, hollow ceramic particles, white pigment, a photocatalyst, silicone acrylic copolymer emulsion, acrylic modified fluorine emulsion, a fluorine-based surfactant, and a fluorine-based stain resistance additive to have self-cleaning power while improving the indoor temperature reduction performance by more than twice compared to existing heat shielding and insulating paints.

Description

하도 및 중도 도막이 필요없는 차열 및 단열 도료 조성물{HEAT SHIELD AND INSULATION PAINT COMPOSITION REQUIRING NO PRIMER AND NO SURFACER}Heat-insulating and heat-insulating paint composition that does not require an undercoat and an intermediate coat

본 발명은 차열 및 단열 도료 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무공형 세라믹 입자, 중공형 세라믹 입자, 백색안료, 광촉매, 실리콘 아크릴 공중합 에멀젼, 아크릴 변성 불소 에멀젼, 불소계 계면활성제, 불소계 얼룩 저항성 첨가제 및 무기 충전제를 포함하여 하도 및 중도 없이 상도 도장만으로 하절기 실내온도 저감 성능이 기존의 차열 및 단열 도료에 비하여 2배 이상 향상된 차열 및 단열 도료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a heat shielding and heat insulating coating composition and a method for producing the same, and more particularly, to non-porous ceramic particles, hollow ceramic particles, white pigment, photocatalyst, silicone acrylic copolymer emulsion, acrylic modified fluorine emulsion, fluorine-based surfactant, fluorine-based It relates to a heat-insulating and heat-insulating coating composition in which the indoor temperature reduction performance in summer is more than doubled compared to the conventional heat-insulating and heat-insulating paints only by topcoating without a base coat or a middle coat, including stain-resisting additives and inorganic fillers.

현재까지 화석연료의 사용으로 인한 환경오염 방지대책과 자원의 유한성으로 인한 에너지 절감대책이라는 목적을 동시에 해결하기 위한 방안을 수립하기 위한 다양한 프로젝트가 수립되고 있으며, 특히 열에너지의 적절한 제어에 의한 생활에너지의 감소와 쾌적하고 안락한 환경을 제공하기 위해 피도물이나 차량 등에 대한 이러한 열에너지의 제어수단이 부여된 도막제나 열차단 필름이 많이 사용되고 있다.To date, various projects have been established to establish a plan to simultaneously solve the objectives of environmental pollution prevention measures due to the use of fossil fuels and energy saving measures due to resource finiteness. In order to reduce and provide a pleasant and comfortable environment, a coating agent or a thermal barrier film provided with such a thermal energy control means for an object to be coated or a vehicle is widely used.

우리나라의 여름철 태양열 에너지는 1일 평균 5,900 kcal/m2에 달하고, 이 태양열 에너지는 한낮의 철판 지붕의 표면온도를 80℃ 전후까지도 상승시킨다. 이러한 온도의 상승은 열의 이동에 따라 발생되는 현상으로, 열이 이동하는 매커니즘은 다음의 3가지로 구분된다. 즉, 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 직접 물체를 통하여 열이 이동하는 전도(conduction), 유동성 매체인 기체 또는 액체의 흐름이나 이동을 통하여 열이 전달되는 대류(convection), 별도의 매개체를 통하지 않고 열원에서 직접 방사된 열 파장이 물체의 표면에 닿아 분자의 진동을 유발하여 열에너지가 발생되는 복사(radiation)가 있다.In Korea, solar thermal energy in summer reaches an average of 5,900 kcal/m 2 per day, and this solar thermal energy raises the surface temperature of the iron plate roof at midday to around 80℃. This rise in temperature is a phenomenon that occurs according to the movement of heat, and the mechanism of heat movement is divided into the following three categories. In other words, conduction, in which heat moves directly through an object from a high temperature to a low temperature, convection, in which heat is transferred through the flow or movement of a gas or liquid, which is a fluid medium, without passing through a separate medium There is radiation in which heat waves directly radiated from a heat source reach the surface of an object and cause molecular vibrations to generate heat energy.

태양광은 전자파의 일종으로 피도물의 표면에 흡수되어 분자의 진동을 유발해 열에너지를 발생시키며, 이에 따라 피도물의 표면의 온도가 상승하게 되고, 이는 곧 피도물 내부의 온도를 상승시키는 원인이 된다. 이와 같이, 피도물의 내부 온도가 상승하게 되면, 온도를 낮추기 위해 냉방에 필요한 에너지의 소비가 증가하는 결과를 초래한다. 따라서, 피도물이 태양광선을 미리 반사하거나 피도물외부 표면에 흡수된 적외선에 의한 열에너지가 피도물내부로 이동하는 것을 차단(단열)함으로써 피도물의 표면 온도 변화를 최소화하고, 그를 통해 피도물 내의 냉방 등에 사용되는 에너지 소비를 줄일 필요가 있다.Sunlight is a kind of electromagnetic wave that is absorbed by the surface of the object to cause vibration of molecules to generate thermal energy. As such, when the internal temperature of the object to be coated increases, the consumption of energy required for cooling in order to lower the temperature results in an increase. Therefore, the surface temperature change of the object is minimized by blocking (insulation) the transfer of thermal energy by infrared rays absorbed by the object to the inside of the object or by reflecting the sun's rays in advance, and through this, the energy used for cooling in the object consumption needs to be reduced.

점점 심각해지는 지구 온난화에 대응하기 위한 에너지 수급 문제로 인하여 단열 및 차열소재 개발의 필요성이 대두됨에 따라 친환경적이고 경제성이 뛰어난 도막제를 개발함으로써 피도물, 공장, 설비, 제품 등의 에너지 소비를 절감하고 이산화탄소의 발생을 저감시킬 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있다.As the need for the development of insulation and heat shielding materials has emerged due to the increasingly serious problem of energy supply and demand in response to global warming, the development of eco-friendly and economical coating agents reduces energy consumption of objects to be coated, factories, facilities, and products, and reduces carbon dioxide There is an urgent need for measures to reduce the occurrence of

상기와 같은 에너지 소비를 줄이기 위해 일반적으로 알려져 있는 차열 및/또는 단열 도료는 바인더에 내부가 비어 있는 중공형 무기계 실리카 및/또는 버블 알루미나를 이용한 불투명 백색 도료를 혼합하여 제조된다. 이와 같이 제조된 불투명 백색 도료를 피도물의 콘크리트 벽면 또는 공장의 지붕 등에 도장함으로써 태양에너지 차단을 통한 차열 효과 또는 열이동 차단을 통한 단열효과를 얻을 수 있도록 할 수 있다.In order to reduce the energy consumption as described above, a generally known heat-blocking and/or heat-insulating paint is prepared by mixing an opaque white paint using hollow inorganic silica and/or bubble alumina in a binder. By coating the opaque white paint prepared in this way on the concrete wall surface of the object to be painted or the roof of the factory, it is possible to obtain a heat shielding effect through blocking solar energy or an insulating effect through heat transfer blocking.

상기와 같은 단열 또는 차열 효과를 통한 에너지 절감형 도료 제품이 시장에 출시되고는 있지만, 수요자들은 하절기 온도 저감 효과를 직접적으로 체감하지 못하고 있으며 제조사들이 홍보하는 만큼의 에너지 절감 효과가 나타나지 않는 문제가 발생해 왔다.Although energy-saving paint products through the insulation or heat-shielding effect as described above are being released on the market, consumers do not directly feel the effect of reducing the temperature in summer, and there is a problem that the energy-saving effect as advertised by the manufacturers does not appear. have been doing

또한, 도막의 오염 및 열화에 의해 1년이 경과한 도막은 급격하게 일사 반사율이 저하되어 차열 및 단열 성능이 발현될 수 없어 주기적인 세척관리가 필요하며, 세척을 하여도 도막 초기의 차열 및 단열 성능이 발현되지 않아 재도장을 수행하는 주기가 단축되는 문제가 발생해 왔다.In addition, due to contamination and deterioration of the coating film, a coating film that has passed one year has a sharp decrease in solar reflectance, so heat shielding and insulation performance cannot be expressed, so periodic cleaning management is necessary. There has been a problem that the cycle for performing repainting is shortened because performance is not expressed.

또한, 종래의 도료 조성물은 피도물별로 하도 및 중도 도장 작업이 필요하였고, 피도물별로 하도 및 중도의 종류가 다르고 피도물의 바탕처리가 까다로워 전체적인 시공 비용 및 시간이 증가하여 시공상 경제적이지 못한 문제점이 있어 왔다.In addition, the conventional paint composition required undercoating and intermediate painting work for each object to be coated, and the type of undercoat and intermediate coat for each object was different, and the background treatment of the object to be coated was difficult, increasing the overall construction cost and time. .

이에 따라 하도의 도장없이 다양한 피도물에 부착할 수 있고, 시공 비용 및 시간을 현저하게 줄일 수 있는 도료 조성물의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, there is a demand for the development of a coating composition capable of attaching to various objects to be coated without undercoating and remarkably reducing the construction cost and time.

따라서, 본 발명자들은 상기의 문제점을 인지하고 종래의 차열 및 단열 도료 대비 뛰어난 차열 및 단열 성능을 가지면서 도막의 오염 및 열화를 효율적으로 방지하고, 중도 및 하도의 도장없이 시공하여 시공 비용 및 시간을 줄일 수 있는 도료조성물을 완성하게 되었다.Therefore, the present inventors recognize the above problems and have excellent heat and heat insulation performance compared to conventional heat and heat insulation paints, efficiently prevent contamination and deterioration of the coating film, and reduce construction costs and time by constructing without intermediate or undercoating. A paint composition that can be reduced was completed.

본 발명의 목적은 하도와 중도의 도장작업 없이 상도의 도장 작업만으로 신규 도장 및 보수도장에 적용되며, 간단한 바탕처리로 콘크리트, 시멘트몰탈, 철재, 아연도강판, 함석, 스테인리스, 알루미늄, 목재 및 모든 구도막의 피도물 외부에 도포하여 실내기온을 낮추어 냉방부하의 에너지를 절감하여 이산화탄소의 발생량을 에너지 절감에 준하는 만큼 감소시킬 수 있는 친환경 수성 도료조성물을 제공함에 있다.The object of the present invention is to be applied to new painting and repair painting only by painting work of top coat without undercoating and intermediate painting work. An object of the present invention is to provide an eco-friendly water-based paint composition that can reduce the amount of carbon dioxide generated by reducing the energy of the cooling load by lowering the indoor temperature by applying it to the outside of the object to be coated with the old coating film.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시형태로써, 차열 및 단열 도료 조성물은 (a) 평균입경 1~5㎛인 무공형 세라믹 입자; (b) 중공형 세라믹 입자(HC1); 및 (c) 중공형 세라믹 입자(HC2)를 포함하되, (d) 무기 충전제를 포함하여 시공 시 하도 및 중도의 도포단계를 거치지 않으며, 상기 입자들의 중량 기준 혼합비는 (a) : (b)+(c) = 1.0 : 0.8 내지 0.8 : 1.0이고, 상기 중공형 세라믹 입자(HC1) 및 중공형 세라믹 입자(HC2)는 하기 관계식 1을 만족하며 최종 건조된 도막의 열전도율은 0.03W/m·K 이하 일 수 있다.In order to achieve the above object, as an embodiment of the present invention, a heat-shielding and heat-insulating coating composition includes (a) non-porous ceramic particles having an average particle diameter of 1 to 5 μm; (b) hollow ceramic particles (HC 1 ); and (c) hollow ceramic particles (HC 2 ), but (d) including an inorganic filler, and does not go through a coating step during construction, and the mixing ratio by weight of the particles is (a): (b) +(c) = 1.0: 0.8 to 0.8: 1.0, the hollow ceramic particles (HC 1 ) and the hollow ceramic particles (HC 2 ) satisfy the following Relational Expression 1, and the thermal conductivity of the final dried coating film is 0.03 W/m · May be less than or equal to K.

[관계식 1][Relational Expression 1]

Figure 112021003709972-pat00001
Figure 112021003709972-pat00001

(상기 관계식 1에서

Figure 112021003709972-pat00002
은 HC1의 평균입경,
Figure 112021003709972-pat00003
는 HC2의 평균입경이다)(in relation 1 above
Figure 112021003709972-pat00002
average particle diameter of silver HC 1,
Figure 112021003709972-pat00003
is the average particle size of HC 2)

본 발명의 일 실시형태로써,상기 무공형 세라믹 입자는 알칼리 알루미노 실리케이트; 상기 중공형 세라믹 입자(HC1 또는 HC2)는 소다라임 보로실리케이트, 알루미노 실리케이트 및 인슐래드(INSULAD) 중 선택되는 하나 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the non-porous ceramic particles are alkali aluminosilicate; The hollow ceramic particles (HC 1 or HC 2 ) may be at least one selected from soda lime borosilicate, aluminosilicate, and INSULAD.

본 발명의 일 실시형태로써, 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 무기 충전제는 소성 알루미나, 소성 실리카 및 소성 인산아연 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the inorganic filler included in the heat shielding and heat insulating coating composition may include any one or more of calcined alumina, calcined silica, and calcined zinc phosphate.

본 발명의 일 실시형태로써, 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 소성 알루미나는 전체 도료 조성물 중량을 기준으로 3~7 중량% 농도로 포함될 수 있다.As an embodiment of the present invention, calcined alumina included in the heat shielding and heat insulating coating composition may be included in a concentration of 3 to 7% by weight based on the total weight of the coating composition.

본 발명의 일 실시형태로써, 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 소성 실리카는 전체 도료 조성물 중량을 기준으로 2~6 중량% 농도로 포함될 수 있다.As an embodiment of the present invention, calcined silica included in the heat shielding and heat insulating coating composition may be included in a concentration of 2 to 6 wt% based on the total weight of the coating composition.

본 발명의 일 실시형태로써, 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 소성 인산아연은 전체 도료 조성물 중량을 기준으로 2~6 중량% 농도로 포함될 수 있다.As an embodiment of the present invention, calcined zinc phosphate included in the heat shielding and heat insulating coating composition may be included in a concentration of 2 to 6 wt% based on the total weight of the coating composition.

본 발명의 일 실시형태로써, 차열 및 단열 도료 조성물은 평균입경이 50nm이하인 광촉매를 추가적으로 포함할 수 있다.As an embodiment of the present invention, the heat shielding and heat insulating coating composition may additionally include a photocatalyst having an average particle diameter of 50 nm or less.

본 발명의 일 실시형태로써, 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 광촉매는 아나타제형(anatase) 이산화티탄으로서, 전체 도료조성물 중 0.1~0.5 중량%의 농도로 포함될 수 있다.As an embodiment of the present invention, the photocatalyst included in the heat-shielding and heat-insulating coating composition is anatase-type titanium dioxide, and may be included in a concentration of 0.1 to 0.5% by weight of the total coating composition.

본 발명의 일 실시형태로써, 차열 및 단열 도료 조성물은 백색안료를 전체 도료조성물 중 5~15 중량%의 농도로 추가적으로 포함할 수 있고, 상기 백색안료는 루타일형(rutile) 이산화티탄 일 수 있다.As an embodiment of the present invention, the heat-shielding and heat-insulating paint composition may additionally include a white pigment at a concentration of 5 to 15% by weight of the total paint composition, and the white pigment may be rutile titanium dioxide.

본 발명의 일 실시형태로써, 차열 및 단열 도료 조성물은 실리콘 아크릴 공중합 에멀젼 및 아크릴 변성 불소 에멀젼을 추가적으로 포함할 수 있다.As an embodiment of the present invention, the heat shielding and heat insulating coating composition may additionally include a silicone acrylic copolymer emulsion and an acrylic modified fluorine emulsion.

본 발명의 일 실시형태로써, 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 실리콘 아크릴 에멀젼은, 실리콘 아크릴수지인 3-메타크릴옥시 프로필트리메톡시실란(3-methacryloxy-propyltrimethoxysilane, MPTS)과 하기의 아크릴 단량체As an embodiment of the present invention, the silicone acrylic emulsion included in the heat shielding and heat insulating coating composition includes 3-methacryloxy-propyltrimethoxysilane (MPTS), which is a silicone acrylic resin, and the following acrylic monomers.

(a) 스티렌(styrene); (b) n-부틸 아크릴레이트(n-butyl acrylate, BA); (c) 메틸메타크릴레이트(methylmethacrylate, MMA); (d) n-부틸메타크릴레이트(n-butylmethacrylate, BMA); (e) 디메틸아미노에틸메타크릴레이트(dimethylaminoethyl methacrylate, DMEMA); 및 (f) '메틸메타크릴레이트와 n-부틸메타크릴레이트의 공중합체' 중 어느 하나를 반응시켜 제조될 수 있다.(a) styrene; (b) n-butyl acrylate (BA); (c) methylmethacrylate (MMA); (d) n-butylmethacrylate (BMA); (e) dimethylaminoethyl methacrylate (DMEMA); and (f) 'a copolymer of methyl methacrylate and n-butyl methacrylate'.

본 발명의 일 실시형태로써, 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 상기 아크릴 변성 불소 에멀전은 불소계 폴리머 대 아크릴 수지가 7:1~1:7의 중량% 비율로 중합되고 수분산 시켜 제조될 수 있다.As an embodiment of the present invention, the acrylic-modified fluorine emulsion included in the heat-shielding and heat-insulating paint composition may be prepared by polymerizing and dispersing in water in a weight % ratio of 7:1 to 1:7 of a fluorine-based polymer to an acrylic resin.

본 발명의 일 실시형태로써, 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 상기 아크릴 변성 불소 에멀전은 비닐리덴 플루오라이드, 비닐 플루오라이드, 트리플루오로에틸렌, 시클로트리플루오로에틸렌(CTFE), 테트라플루오로에틸렌(TFE) 및 헥사플루오로프로필렌(HFP) 중에서 선택한 1종 이상의 단량체로 구성된 단독중합체 또는 중합체 말단에 메틸 메타아크릴레이트와 에틸아크릴레이트를 중합하여 수분산시킨 공중합체 일 수 있다.As an embodiment of the present invention, the acrylic modified fluorine emulsion included in the heat shielding and heat insulating coating composition is vinylidene fluoride, vinyl fluoride, trifluoroethylene, cyclotrifluoroethylene (CTFE), tetrafluoroethylene ( TFE) and hexafluoropropylene (HFP) may be a homopolymer composed of at least one monomer selected from or a copolymer obtained by polymerizing methyl methacrylate and ethyl acrylate at the end of the polymer and dispersing in water.

본 발명의 일 실시형태로써, 차열 및 단열 도료 조성물은 불소계 얼룩 저항성 첨가제를 추가적으로 포함할 수 있다.As an embodiment of the present invention, the heat-shielding and heat-insulating paint composition may further include a fluorine-based stain resistance additive.

본 발명의 다른 일 실시형태로써, 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 불소계 얼룩 저항성 첨가제는 불소기를 함유한 폴리우레탄, 불소기를 함유한 폴리아크릴에멀젼 및 불소기를 함유한 폴리아크릴 변성우레탄 에멀젼 중 하나 이상의 성분을 포함할 수 있으며, 전체 도료 조성물 중량을 기준으로 1~5 중량% 포함될 수 있다.As another embodiment of the present invention, the fluorine-based stain resistance additive included in the heat shielding and heat insulating coating composition is at least one component of polyurethane containing fluorine groups, polyacrylic emulsion containing fluorine groups, and polyacrylic modified urethane emulsion containing fluorine groups. may be included, and may be included in an amount of 1 to 5% by weight based on the total weight of the coating composition.

본 발명은 친환경 수성 도료 조성물을 피도물의 외부에 도포하여 실내기온을 낮추어 냉방부하의 에너지를 절감하여 이산화탄소의 발생량을 에너지 절감에 준하는 만큼 감소시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of reducing the amount of carbon dioxide generated by applying an eco-friendly water-based paint composition to the outside of the object to be coated to lower the indoor temperature to reduce the energy of the cooling load.

본 발명은 친환경 수성 도료 조성물을 피도물의 외부에 도포하여 우수한 차열 및 단열 성능을 가지면서도 내오염성 및 자가 세정력을 부여하여 건조된 도막이 5년이 지나도 일사반사율 유지율에 의한 차열 및 단열 성능을 80% 이상 유지할 수 있는 효과가 있다.The present invention applies an eco-friendly water-based paint composition to the outside of the object to be coated and has excellent heat shielding and insulation performance, while imparting stain resistance and self-cleaning power, so that even after 5 years of the dried coating film, the heat shielding and insulation performance by the solar reflectance retention rate is 80% or more It has a sustaining effect.

본 발명은 우수한 차열 및 단열 성능을 가지면서도 건조 도막 두께를 줄이고, 단위부피당 상도 도장면적을 증가시켜 시공의 시간 및 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of reducing the dry film thickness and increasing the top coat area per unit volume while having excellent heat shielding and thermal insulation performance, thereby reducing the time and cost of construction.

본 발명은 하도 및 중도의 도장없이 상도의 도장만으로 신규 도장 및 보수도장에 적용되며, 간단한 바탕처리로 콘크리트, 시멘트몰탈, 철재, 아연도강판, 함석, 스테인리스, 알루미늄, 목재 및 모든 구도막 등 다양한 소재의 표면에 부착하여 차열 및 단열 성능을 발휘할 수 있는 효과가 있다.The present invention is applied to new painting and repair painting only with top coat without undercoating or intermediate painting, and various materials such as concrete, cement mortar, iron material, galvanized steel sheet, tin, stainless steel, aluminum, wood and all old coatings with simple ground treatment It has the effect of being able to exhibit heat-shielding and heat-insulating performance by attaching to the surface of the

도 1은 본 발명의 실시예 조건에서의 내부온도, 미도장 조건에서의 내부온도 및 외기온도의 시간에 따른 변화를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예 조건에서의 내부온도, A사 조성물 조건에서의 내부온도 및 외기온도의 시간에 따른 변화를 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 조건에서의 내부온도, O사 조성물 조건에서의 내부온도 및 외기온도의 시간에 따른 변화를 나타낸 것이다.1 shows the change with time of the internal temperature under the conditions of an embodiment of the present invention, the internal temperature and the outside temperature under the uncoated condition.
Figure 2 shows the change with time of the internal temperature in the conditions of the embodiment of the present invention, the internal temperature and the external temperature in the composition conditions of A company.
Figure 3 shows the change with time of the internal temperature in the Example conditions, the internal temperature and the external temperature in the O company composition conditions.

이하 본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Before describing the present invention in detail, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, but should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention. do.

이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물은 피도물의 외부에 건조 도막을 형성하여 태양열을 차단할 수 있으며, 구체적으로는 피도물의 외부에 두께 50~500㎛, 바람직하게는 100~400㎛, 더욱 바람직하게는 200~270㎛의 건조도막을 형성하여 적외선 또는 근적외선을 93% 이상 반사시킬 수 있으며, 바람직하게는 95% 이상 반사시킬 수 있다.The heat-shielding and heat-insulating coating composition according to an embodiment of the present invention can block solar heat by forming a dry coating film on the outside of the object to be coated. More preferably, a dry coating film of 200 to 270 μm may be formed to reflect infrared or near infrared rays by 93% or more, preferably 95% or more.

또한, 열전도율은 0.029~0.1W/m·K일 수 있으며, 바람직하게 단열성능을 최대한 발휘할 수 있는 측면에서는 0.03W/m·K 이하 일 수 있다.In addition, the thermal conductivity may be 0.029 ~ 0.1W/m·K, and preferably, it may be 0.03W/m·K or less in terms of maximizing the thermal insulation performance.

본 발명에서의 자가 세정력은 수성 차열 및 단열 도료 조성물을 통해 피도물의 외부에 건조 도막을 형성하였을 때, 원천적으로 시설물에 오염물이 침투되는 것을 차단하거나 이미 오염이 되었더라도 부착물 오염물이 건조 도막에서 쉽게 제거될 수 있는 기능이라고 할 수 있다.The self-cleaning power in the present invention is effective when a dry film is formed on the outside of the object to be coated through the water-based heat shielding and heat insulation paint composition, and the contaminants can be easily removed from the dry film even if it is already contaminated. It can be called a function.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물을 피도물의 외부에 도포하여 건조도막을 형성하면 하절기 외부온도가 35℃ 이상 일 때, 실내온도를 외부온도 대비 7~8℃ 낮출 수 있다.When the heat shielding and heat insulating coating composition according to an embodiment of the present invention is applied to the outside of an object to be coated to form a dry film, when the outdoor temperature in summer is 35 ° C or higher, the indoor temperature can be lowered by 7 to 8 ° C compared to the outside temperature.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물을 피도물의 외부에 도포하여 건조도막을 형성하고 측정한 실내온도는 도막을 형성하지 않고 측정한 실내온도와 대비하여 볼 때 10~13℃ 낮을 수 있다.The heat-shielding and heat-insulating coating composition according to an embodiment of the present invention is applied to the outside of the object to form a dry film, and the measured indoor temperature may be 10 to 13°C lower than the measured indoor temperature without forming a coating film. have.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물은 하도 및 중도의 도장작업이 없이 상도의 도장작업 만을 통해 건조 도막을 형성할 수 있어 건조 도막의 두께를 줄일 수 있고, 1회 또는 2회의 상도 도장을 통해 도막을 형성할 수 있어 그에 따른 시공비용 및 시간도 현저히 단축할 수 있다.The heat-shielding and heat-insulating paint composition according to an embodiment of the present invention can form a dry film through only the painting operation of the top coat without a lower coat and intermediate coat work, so that the thickness of the dry coat can be reduced, and one or two top coats As a coating film can be formed through painting, the construction cost and time accordingly can be significantly reduced.

아울러, 상도를 2회 도장한다고 할 때, 1회 도장과 2회 도장의 도장간격 시간이 1~2시간에 불과하므로 종래에 4시간 이상 소요되던 도장간격 시간을 획기적으로 줄일 수 있어 시공시간이 더욱 단축될 수 있다.In addition, when the top coat is applied twice, the time between the first and second coats is only 1 to 2 hours, so it is possible to dramatically reduce the time between painting which used to take more than 4 hours in the prior art, and thus the construction time is further shortened. can be shortened.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물을 피도물의 외부에 도포하여 건조도막을 형성할 수 있고, 하절기에 도막 형성 후 측정한 피도물 외부의 표면온도는 도막을 형성하지 않고 측정한 외부 피도물의 표면온도와 대비하여 볼 때 35~37℃ 낮을 수 있다.A dry coating film can be formed by applying the heat-shielding and heat-insulating coating composition according to an embodiment of the present invention to the outside of an object to be coated. Compared to the surface temperature of

상기와 같이 본 발명의 차열 및 단열 도료 조성물은 피도물 실내온도 및 외부의 표면온도를 현저히 낮춤으로써, 도막을 형성하지 않았을 때와 대비했을 때 하절기 냉방부하를 50%까지 절감하여 그에 준하는 이산화탄소 발생량을 획기적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the heat-shielding and heat-insulating paint composition of the present invention significantly lowers the indoor temperature and the external surface temperature of the object to be coated, thereby reducing the cooling load in summer by 50% compared to when no coating is formed, thereby dramatically reducing the amount of carbon dioxide generated. has the effect of reducing

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물은 (a) 평균입경 1~25㎛인 무공형 세라믹 입자; (b) 중공형 세라믹 입자(HC1); 및 (c) 중공형 세라믹 입자(HC2)를 포함하되, 상기 입자들의 중량 기준 혼합비는 (a) : (b)+(c) = 1.0 : 0.8 내지 0.8 : 1.0이고, 상기 중공형 세라믹 입자(HC1) 및 중공형 세라믹 입자(HC2)는 하기 관계식 1을 만족할 수 있다.A heat-shielding and heat-insulating coating composition according to an embodiment of the present invention includes (a) non-porous ceramic particles having an average particle diameter of 1 to 25 μm; (b) hollow ceramic particles (HC 1 ); and (c) hollow ceramic particles (HC 2 ), wherein the mixing ratio by weight of the particles is (a): (b)+(c) = 1.0: 0.8 to 0.8: 1.0, and the hollow ceramic particles ( HC 1 ) and the hollow ceramic particles (HC 2 ) may satisfy Relational Equation 1 below.

[관계식 1][Relational Expression 1]

Figure 112021003709972-pat00004
Figure 112021003709972-pat00004

상기 관계식 1에서

Figure 112021003709972-pat00005
은 HC1의 평균입경,
Figure 112021003709972-pat00006
는 HC2의 평균입경이다.In the above relation 1
Figure 112021003709972-pat00005
average particle diameter of silver HC 1,
Figure 112021003709972-pat00006
is the average particle diameter of HC 2 .

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에서 무공형 세라믹 입자는 평균입경 1~25㎛, 바람직하게는 1~5㎛일 수 있는데, 1㎛ 미만일 경우 도막 경화 후 입자 배열 시 중공형 세라믹 입자들에 묻혀버려서 충분한 근적외선 반사 효율을 얻을 수 없는 문제가 있을 수 있으며, 25㎛를 초과할 경우 비표면적이 작아지고 도료 내 분산성이 저하되어 근적외선 반사효율이 미비해 질 수 있는 문제가 발생할 수 있다.In the heat shielding and heat insulating coating composition according to an embodiment of the present invention, the non-porous ceramic particles may have an average particle diameter of 1 to 25 μm, preferably 1 to 5 μm. There may be a problem that sufficient near-infrared reflection efficiency cannot be obtained because it is buried in particles, and when it exceeds 25㎛, the specific surface area becomes small and the dispersibility in the paint decreases, so there may be a problem that the near-infrared reflection efficiency may be insufficient .

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에서

Figure 112021003709972-pat00007
는 0.005~2, 바람직하게는 0.01~0.4 일 수 있는데, 중공형 세라믹 입자(HC1 및 HC2)가 상술한 입경비율을 만족할 경우 도료 내에서 중공형 세라믹 입자의 분산성이 향상됨으로써 복사열의 이동을 차단하는 단열성능이 최적화 될 수 있다.In the heat-shielding and heat-insulating paint composition according to an embodiment of the present invention
Figure 112021003709972-pat00007
may be 0.005 to 2, preferably 0.01 to 0.4, and when the hollow ceramic particles (HC 1 and HC 2 ) satisfy the above-mentioned particle size ratio, the dispersibility of the hollow ceramic particles in the paint is improved, so that the movement of radiant heat Insulation performance to block the heat can be optimized.

상기와 같이 중공형 및 무공형 세라믹 입자들의 중량비를 (a) : (b)+(c) = 1.0 : 0.8 내지 0.8 : 1.0로 한정하고, 상기에서 상술한 관계식 1의 조건으로 다른 평균입경을 가진 무공형 및 중공형 세라믹 입자(HC1 및 HC2)를 혼합시켜 적외선을 반사하는 차열성능과 적외선의 이동을 차단하는 단열성능의 균형을 이룸으로써 일사반사율은 95% 이상, 열전도율은 0.03W/m·K 이하인 차열 및 단열 성능의 최적화를 달성할 수 있다.As described above, the weight ratio of hollow and non-porous ceramic particles is limited to (a): (b)+(c) = 1.0: 0.8 to 0.8: 1.0, and has different average particle diameters under the condition of Relation 1 above. By mixing non-porous and hollow ceramic particles (HC 1 and HC 2 ) to balance the thermal insulation performance that reflects infrared rays and the thermal insulation performance that blocks the movement of infrared rays, the solar reflectance is more than 95% and the thermal conductivity is 0.03W/m Optimization of heat-shielding and heat-insulating performance of K or less can be achieved.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 무공형 세라믹 입자 또는 중공형 세라믹 입자는 당 업계에서 사용되는 통상적인 무공형 세라믹 또는 중공형 세라믹이라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있으나, 바람직하게 무공형 세라믹 입자는 알칼리 알루미노 실리케이트 일 수 있으며, 중공형 세라믹 입자(HC1 또는 HC2)는 소다라임 보로실리케이트, 알루미노 실리케이트 및 인슐래드(INSULAD) 중 선택되는 하나 이상 일 수 있다.The non-porous ceramic particles or hollow ceramic particles included in the heat-shielding and heat-insulating coating composition according to an embodiment of the present invention may be used without particular limitation as long as they are conventional non-porous ceramics or hollow ceramics used in the art, but preferably The non-porous ceramic particles may be alkali aluminosilicate, and the hollow ceramic particles (HC 1 or HC 2 ) may be one or more selected from soda lime borosilicate, aluminosilicate, and INSULAD.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 무공형 세라믹 입자는 태양광의 적외선 또는 근적외선을 반사시키는 기능을 함으로써 일사 반사율 95% 이상을 달성할 수 있으며, 도막 표면에 피복막을 형성하여 도막의 소수성, 내수성 및 발수성을 향상시킴으로써 습기 및 결로 발생을 방지할 수 있다.The non-porous ceramic particles included in the heat-shielding and heat-insulating coating composition according to an embodiment of the present invention can achieve a solar reflectance of 95% or more by reflecting infrared or near-infrared rays of sunlight, and forming a coating film on the surface of the coating film By improving the hydrophobicity, water resistance and water repellency of the coating film, it is possible to prevent moisture and condensation from occurring.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 무공형 세라믹 입자는 연화점이 900~1200℃ 일 수 있는데, 연화점이 900℃ 미만일 경우 가공된 세라믹 입자의 내열성이 약화되어 건조 도막이 고온 다습한 환경에 노출되면 세라믹 입자의 강도가 약해질 수 있으며, 1200℃를 초과할 경우 가공된 세라믹 입자의 경도가 약해질 수 있는 문제가 발생할 수 있다.The non-porous ceramic particles included in the heat-shielding and heat-insulating coating composition according to an embodiment of the present invention may have a softening point of 900 to 1200°C. When exposed to one environment, the strength of the ceramic particles may be weakened, and when it exceeds 1200°C, there may be a problem that the hardness of the processed ceramic particles may be weakened.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 무공형 세라믹 입자는 진구도가 0.8이상일 수 있는데, 이를 통해 무공형 세라믹 입자가 열을 거의 흡수하지 않고 매우 치밀한 구조를 형성할 수 있기 때문에 건조 도막 내부에 열을 축적하지 않고 전달하지 않아, 근본적으로 열의 유입을 반사하여 차단할 수 있는 효과가 있다.The non-porous ceramic particles included in the heat-shielding and heat-insulating coating composition according to an embodiment of the present invention may have a sphericity of 0.8 or more, through which the non-porous ceramic particles hardly absorb heat and form a very dense structure. Therefore, it does not accumulate and transmit heat inside the dry coating film, so there is an effect of basically reflecting and blocking the inflow of heat.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 무공형 세라믹 입자는 열전도도가 3W/m·K 이하일 수 있는데, 3W/m·K를 초과하면 조성물의 열전도도가 전체적으로 상승하여 단열효과를 저하시킬 수 있는 문제가 발생할 수 있다. 하한은 무공형 세라믹 입자의 평균입경 및 다른 물리적 성질을 고려해 볼 때, 1W/m·K 일 수 있다.The non-porous ceramic particles included in the heat-shielding and heat-insulating coating composition according to an embodiment of the present invention may have a thermal conductivity of 3 W/m·K or less. Problems may arise that may reduce effectiveness. The lower limit may be 1 W/m·K in consideration of the average particle diameter and other physical properties of the non-porous ceramic particles.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물은 무기 충전제를 추가로 포함할 수 있으며, 무기 충전제의 종류에 제한이 있는 것은 아니지만 바람직하게는 소성 알루미나, 소성 실리카 및 소성 인산아연 중 어느 하나 이상일 수 있다.The heat shielding and heat insulating coating composition according to an embodiment of the present invention may further include an inorganic filler, and the type of the inorganic filler is not limited, but preferably at least one of calcined alumina, calcined silica, and calcined zinc phosphate. can

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 무기 충전제는 도장 작업 시 무기충전제 상호간의 강한 결합 에너지를 통해 소지로의 밀착력을 강화시키면서 도막의 내구성, 내후성 및 방청성의 효과를 극대화 할 수 있다.The inorganic filler included in the heat shielding and heat insulating coating composition according to an embodiment of the present invention can maximize the effects of durability, weather resistance and rust prevention of the coating film while strengthening the adhesion to the substrate through strong bonding energy between the inorganic fillers during painting. have.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 무기 충전제는 구체적으로 소성 알루미나, 소성 실리카 및 소성 인산아연으로 구성되어 각 구성물질 상호간의 강력한 결합에너지를 통해 소지의 종류에 구애받지 않는 밀착성 강한 하도 역할의 내구성, 내후성, 방청성을 갖춘 강한 피막을 형성할 수 있다.The inorganic filler included in the heat-shielding and heat-insulating paint composition according to an embodiment of the present invention is specifically composed of calcined alumina, calcined silica and calcined zinc phosphate. It is possible to form a strong film with durability, weather resistance, and rust resistance that plays the role of a strong primer.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 무기 충전제는 통상적인 마이크로파를 이용한 소성로를 이용하여 마이크로파를 무기 충전제에 조사하여 발열시킴으로써, 낮은 열팽창율과 열충격성을 갖춘 입자 형태를 갖춤으로써 건조된 도막의 열화 및 수축 팽창을 억제함과 동시에 높은 방청 성능을 나타낼 수 있다.The inorganic filler included in the heat-shielding and heat-insulating coating composition according to an embodiment of the present invention has a particle shape with a low coefficient of thermal expansion and thermal shock by irradiating the inorganic filler with microwaves using a conventional kiln using microwaves to generate heat. As a result, it is possible to suppress deterioration, shrinkage and expansion of the dried coating film, and at the same time exhibit high anti-rust performance.

상기 통상적인 마이크로파를 이용한 소성로는 발열튜브를 포함할 수 있으며, 상기 무기 충전제를 소성시켜 상기와 같은 성능을 극대화하기 위한 위한 발열온도는 700~1500℃이며, 바람직하게는 800~1200℃이다.The conventional sintering furnace using microwaves may include a heating tube, and the heating temperature for sintering the inorganic filler to maximize the performance as described above is 700 to 1500°C, preferably 800 to 1200°C.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에는 전체 도료 조성물의 중량을 기준으로 소성 알루미나 3~7 중량%, 소성 실리카 2~6 중량% 및 소성 인산아연 2~6 중량%를 포함하여 상기와 같은 밀착성 강한 하도 역할의 내구성, 내후성, 방청성을 갖춘 강한 피막을 형성할 수 있다.The heat shielding and heat insulating coating composition according to an embodiment of the present invention contains 3 to 7 wt% of calcined alumina, 2 to 6 wt% of calcined silica, and 2 to 6 wt% of calcined zinc phosphate, based on the total weight of the paint composition. It is possible to form a strong film with durability, weather resistance, and rust resistance that plays the role of a strong primer.

또한, 상기와 같은 무기 충전제의 밀착성 강한 하도 역할을 통해 단위면적당 도장의 중량(g/m2)을 현저히 줄임으로써 적은 양의 도료 조성물을 사용할 수 있으므로, 향상된 차열 및 단열 성능과 함께 시공 시간 및 비용을 절감할 수 있다. In addition, since a small amount of the coating composition can be used by significantly reducing the weight (g/m 2 ) of the coating per unit area through the strong adhesion role of the inorganic filler as described above, it is possible to use a small amount of the coating composition, along with improved heat shielding and insulation performance, and construction time and cost can save

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물은 백색안료를 더 포함할 수 있는데, 백색안료는 아나타제형(anatase) 이산화티탄 및 루타일형(rutile) 이산화티탄 으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 루타일형(rutile) 이산화티탄 일 수 있다.The heat-shielding and heat-insulating paint composition according to an embodiment of the present invention may further include a white pigment, and the white pigment may be at least one selected from the group consisting of anatase-type titanium dioxide and rutile-type titanium dioxide, , preferably rutile titanium dioxide.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 백색안료는 도료의 백색을 구현함으로써 무공형 세라믹 입자의 태양광의 적외선 또는 근적외선을 반사시키는 기능을 보완하는 역할을 할 수 있다.The white pigment included in the heat shielding and heat insulating coating composition according to an embodiment of the present invention may serve to supplement the function of reflecting the infrared or near infrared rays of sunlight of the non-porous ceramic particles by realizing the white color of the paint.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 백색안료는 전체 도료 조성물 중량을 기준으로 5~15 중량% 포함될 수 있는데, 5 중량% 미만으로 포함될 경우 무공형 세라믹 입자의 태양광의 적외선 또는 근적외선을 반사시키는 기능 보완이 미비할 수 있고, 15 중량%를 초과하여 포함될 경우 건조 도막의 경도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.The white pigment included in the heat shielding and heat insulating coating composition according to an embodiment of the present invention may be included in 5 to 15% by weight based on the total weight of the coating composition. Alternatively, complementation of the function of reflecting near-infrared rays may be insufficient, and when included in excess of 15% by weight, there may be a problem in that the hardness of the dry coating film is lowered.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물은 광촉매를 더 포함할 수 있는데, 광촉매는 아나타제형(anatase) 이산화티탄, 루타일형(rutile) 이산화티탄, 산화지르코늄(ZrO2) 및 산화아연(ZnO)으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 아나타제형(anatase) 이산화티탄 일 수 있다.The heat shielding and heat insulating coating composition according to an embodiment of the present invention may further include a photocatalyst, the photocatalyst being anatase titanium dioxide, rutile titanium dioxide, zirconium oxide (ZrO 2 ) and zinc oxide ( ZnO) may be at least one selected from the group consisting of, preferably anatase-type titanium dioxide.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 광촉매는 건조 도막의 자가 세정력을 향상시키는 기능을 할 수 있다.The photocatalyst included in the heat shielding and heat insulating coating composition according to an embodiment of the present invention may function to improve the self-cleaning power of the dry coating film.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 광촉매는 도료 도성물 중량을 기준으로 0.1~0.5 중량% 포함할 수 있는데, 0.1 중량% 미만으로 포함될 경우 건조 도막의 자가 세정력이 미비할 수 있고, 0.5 중량%를 초과하여 포함될 경우 자가 세정력 대비 도료의 단위 중량 당 단가의 상승으로 경제성이 없어지는 문제가 있다.The photocatalyst included in the heat-shielding and heat-insulating paint composition according to an embodiment of the present invention may contain 0.1 to 0.5 wt% based on the weight of the paint coating material. and, when included in excess of 0.5% by weight, there is a problem in that economic efficiency is lost due to an increase in the unit price per unit weight of the paint compared to the self-cleaning power.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 광촉매는 조성물이 건조되어 형성되는 건조 도막의 상부에 위치하여 건조 도막이 자외선을 받게 되면 도막 표면에서 광반응에 의한 수산기(OH기)가 생성되어 이물질 및 오염원을 효율적으로 분해할 수 있다.The photocatalyst included in the heat shielding and heat insulating coating composition according to an embodiment of the present invention is located on the dry coating film formed by drying the composition. It can be created to efficiently decompose foreign substances and pollutants.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 광촉매의 평균입경은50nm 이하일 수 있는데, 50nm를 초과할 경우 광촉매 입자가 건조 도막의 상부까지 충분히 부유하기 어렵기 때문에 광촉매를 통한 이물질 및 오염원의 효율적인 분해가 되지 않는 문제가 발생할 수 있다. 하한에는 제한이 있는 것은 아니지만, 광촉매 입자가 작아질수록 도료의 단가가 상승하여 경제적이지 못할 수 있다.The average particle diameter of the photocatalyst included in the heat shielding and heat insulating coating composition according to an embodiment of the present invention may be 50 nm or less. There may be a problem that the efficient decomposition of the pollutant is not performed. The lower limit is not limited, but as the photocatalyst particles become smaller, the unit price of the paint increases, which may not be economical.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에는 상기와 같은 평균입경을 가지는 광촉매를 0.1~0.5 중량% 포함하여, 차열 및 단열 성능을 향상시키면서도 내오염성 및 자가 세정력을 부여하여 도막을 건조한지 5년 이상이 되어도 일사반사율이 80% 이상 유지될 수 있는 효과가 있다.The heat-shielding and heat-insulating coating composition according to an embodiment of the present invention contains 0.1 to 0.5 wt% of a photocatalyst having an average particle diameter as described above, thereby improving heat-shielding and heat-insulating performance while imparting stain resistance and self-cleaning power to dry the coating film Even after 5 years or more, there is an effect that the solar reflectivity can be maintained over 80%.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물은 실리콘 아크릴 공중합 에멀젼 및 아크릴 변성 불소 에멀젼을 더 포함할 수 있다.The heat shielding and heat insulating coating composition according to an embodiment of the present invention may further include a silicone acrylic copolymer emulsion and an acrylic modified fluorine emulsion.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 실리콘 아크릴 에멀젼은, 실리콘 아크릴수지인 3-메타크릴옥시 프로필트리메톡시실란(3-methacryloxy-propyltrimethoxysilane, MPTS)과 하기의 아크릴 단량체 (a)~(f)The silicone acrylic emulsion included in the heat-shielding and heat-insulating paint composition according to an embodiment of the present invention is a silicone acrylic resin 3-methacryloxy-propyltrimethoxysilane (MPTS) and the following acrylic monomer ( a) to (f)

(a) 스티렌(styrene); (b) n-부틸 아크릴레이트(n-butyl acrylate, BA); (c) 메틸메타크릴레이트(methylmethacrylate, MMA); (d) n-부틸메타크릴레이트(n-butylmethacrylate, BMA); (e) 디메틸아미노에틸메타크릴레이트(dimethylaminoethyl methacrylate, DMEMA); 및 (f) '메틸메타크릴레이트와 n-부틸메타크릴레이트의 공중합체' 중 어느 하나를 반응시켜 제조될 수 있으며, 상기 실리콘 아크릴 에멀젼을 조성함으로써, 본 발명의 차열 및 단열 도료 조성물을 통해 형성된 건조 도막의 고방식성, 고내후성을 강화시킬 수 있다.(a) styrene; (b) n-butyl acrylate (BA); (c) methylmethacrylate (MMA); (d) n-butylmethacrylate (BMA); (e) dimethylaminoethyl methacrylate (DMEMA); and (f) 'copolymer of methyl methacrylate and n-butyl methacrylate' can be prepared by reacting any one of them, and by composing the silicone acrylic emulsion, it is formed through the heat shielding and heat insulating coating composition of the present invention. It is possible to enhance the high corrosion resistance and high weather resistance of the dried coating film.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 아크릴 변성 불소 에멀전은 비닐리덴 플루오라이드, 비닐 플루오라이드, 트리플루오로에틸렌, 시클로트리플루오로에틸렌(CTFE), 테트라플루오로에틸렌(TFE) 및 헥사플루오로프로필렌(HFP) 중에서 선택한 1종 이상의 단량체로 구성된 단독중합체 또는 중합체 말단에 메틸 메타아크릴레이트와 에틸아크릴레이트를 중합하여 수분산시킨 공중합체 일 수 있다.The acrylic modified fluorine emulsion included in the heat shielding and heat insulating coating composition according to an embodiment of the present invention is vinylidene fluoride, vinyl fluoride, trifluoroethylene, cyclotrifluoroethylene (CTFE), tetrafluoroethylene (TFE) ) and hexafluoropropylene (HFP) may be a homopolymer composed of at least one monomer selected from or a copolymer obtained by polymerizing methyl methacrylate and ethyl acrylate at the end of the polymer and dispersing in water.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 아크릴 변성 불소 에멀젼은 불소계 폴리머 대 아크릴 수지가 7:1~1:7의 중량% 비율로 중합하여 수분산 시켜 제조될 수 있는데, 불소계 폴리머 중량% 비율이 1 이하일 경우 내오염성, 난연성 기능이 미비할 수 있으며, 아크릴 수지의 중량% 비율이 1 이하일 경우 건조 도막의 부착성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.The acrylic-modified fluorine emulsion included in the heat-shielding and heat-insulating paint composition according to an embodiment of the present invention can be prepared by polymerizing and dispersing the fluorine-based polymer to the acrylic resin in a weight % ratio of 7:1 to 1:7. If the polymer weight % ratio is 1 or less, stain resistance and flame retardancy may be insufficient, and if the weight % ratio of the acrylic resin is 1 or less, the adhesion of the dry coating film may be deteriorated.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물은 불소계 계면활성제를 더 포함할 수 있다.The heat-shielding and heat-insulating paint composition according to an embodiment of the present invention may further include a fluorine-based surfactant.

상기 불소계 계면활성제는 퍼플루오로 알킬기를 포함할 수 있으며, 전체 도료 조성물 중량을 기준으로 0.1~0.5 중량% 포함될 수 있는데, 상기 중량%의 범위로 포함시킴으로써 도막의 표면장력을 저하시켜 오염을 방지하고 세정성을 향상시킬 수 있으며, 우수한 도막의 평활성을 부여할 수 있다.The fluorine-based surfactant may include a perfluoroalkyl group, and may be included in an amount of 0.1 to 0.5% by weight based on the total weight of the coating composition. The cleaning property can be improved, and excellent smoothness of the coating film can be imparted.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물은 불소계 얼룩 저항성 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 상기 불소계 얼룩 저항성 첨가제는 불소기를 함유한 폴리우레탄, 불소기를 함유한 폴리아크릴에멀젼 및 불소기를 함유한 폴리아크릴 변성우레탄 에멀젼 중 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다.The heat shielding and heat insulating paint composition according to an embodiment of the present invention may further include a fluorine-based stain-resisting additive, wherein the fluorine-based stain-resisting additive includes a polyurethane containing a fluorine group, a polyacrylic emulsion containing a fluorine group, and a fluorine group. One or more components of the polyacrylic modified urethane emulsion may be included.

본 발명의 일 구현예에 따른 차열 및 단열 도료 조성물에 포함되는 불소계 얼룩 저항성 첨가제는 도료 조성물 중량을 기준으로 1~5 중량% 포함될 수 있는데, 상기 중량%의 범위로 포함시킴으로써 도막의 발수성 및 발유성을 향상시켜 도막의 얼룩제거를 용이하게 할 수 있다.The fluorine-based stain resistance additive included in the heat shielding and heat insulating coating composition according to an embodiment of the present invention may be included in an amount of 1 to 5 wt% based on the weight of the coating composition. can be improved to facilitate stain removal of the coating film.

상기 안료는 차열 또는 단열 안료로서, 전술한 이산화 티탄과 소성 알루미나, 소성 실리카 및 소성 인산아연을 제외한 안료를 의미할 수 있다. 상기 차열 또는 안료는 태양열의 적외선 반사 특성을 가지고 있는 안료를 의미한다. 상기 차열 안료는 당 업계에서 사용되는 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 태양열의 적외선 반사 특성을 갖는 무기계 차열안료(크롬계, 비크롬계), 유기계 차열안료(아조메틴-아조계, 페릴렌계), 감색 혼합 안료 단색계 등을 들 수 있다. 그 중에서도 본 발명의 일 실시형태에 따르면 태양광선 중에서도 특히 열에너지에 변환되기 쉬운 적외선을 반사하는 기능을 갖고 있는 산화 알루미늄을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.The pigment is a heat or heat insulating pigment, and may refer to pigments other than titanium dioxide, calcined alumina, calcined silica, and calcined zinc phosphate. The heat shielding or pigment means a pigment having infrared reflection properties of solar heat. As the heat-shielding pigment, those used in the art can be used without particular limitation, for example, inorganic heat-shielding pigments (chromium-based, non-chromium-based), organic heat-shielding pigments (azomethine-azo-based, perylene system), a dark blue mixed pigment monochromatic system, etc. are mentioned. Among them, according to one embodiment of the present invention, it may be preferable to use aluminum oxide having a function of reflecting infrared rays, which are easily converted into thermal energy among sunlight.

상기 분산제는 안료를 포함하는 유색의 도료 조성물의 제조공정에서 액상의 바인더 수지에 고체 안료를 균일하게 분산시켜 연화성능의 향상 및 안료의 재응집을 방지하기 위해 포함되는 구성으로, 당 업계에서 사용되는 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 본 발명의 도료 조성물이 분산제를 더 포함하는 경우 도료 조성물 내에서 안료의 분산성이 향상되어 이를 통해 형성된 도막의 시각적 효과 및 은폐력이 보다 향상될 수 있는 이점이 있다. The dispersant is a component included to uniformly disperse a solid pigment in a liquid binder resin in the manufacturing process of a colored paint composition containing a pigment to improve softening performance and prevent re-agglomeration of the pigment, and is used in the art. It can be used without any particular limitation, and when the coating composition of the present invention further includes a dispersant, the dispersibility of the pigment in the coating composition is improved, thereby improving the visual effect and hiding power of the formed coating film.

상기 증점제는 도료 조성물의 점도 조절, 증점 및 칙소성 부여, 입자의 침강 방지, 재분산성 개선, 흐름성 개선 등과 같은 입자의 저장 안정성을 보다 향상시키기 위해 포함되는 구성으로, 당 업계에서 사용되는 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있으나, 예를 들면 히드록시에틸셀룰로오스 등을 들 수 있고, 본 발명의 도료 조성물이 증점제를 더 포함하는 경우 도료 조성물의 물성 및 저장성이 보다 향상될 수 있는 이점이 있다. The thickener is a composition included to further improve the storage stability of the particles, such as viscosity control, thickening and thixotropic properties of the coating composition, preventing sedimentation of particles, improving redispersibility, improving flowability, etc. It can be used without limitation, for example, hydroxyethyl cellulose, etc., and when the coating composition of the present invention further includes a thickener, there is an advantage that the physical properties and storage properties of the coating composition can be further improved.

상기 실리카 분말은 자외선 및 각종 풍화작용에 강한 특성을 가지며, 이를 더 포함하는 경우 도료 조성물의 부착성 또는 강도가 우수해 지는 등 내구성이 보다 향상될 수 있는 이점이 있다. The silica powder has strong properties against UV rays and various weathering actions, and when it is further included, there is an advantage that durability can be further improved, such as excellent adhesion or strength of the coating composition.

상기 pH 조절제는 도료 조성물의 산도를 안정한 범위로 조절하기 위해 첨가될 수 있는 구성이다. 상기 pH 조절제의 종류는 본 발명에서 특별히 한정하는 것은 아니고, 당 업계에서 사용하는 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 휘발성의 염산, 암모니아, 아미노메틸프로판올 등을 사용할 수 있고, 완충제로서 중탄소염류, 인산염류 등을 사용할 수 있다.The pH adjusting agent is a component that can be added to adjust the acidity of the coating composition to a stable range. The type of the pH adjusting agent is not particularly limited in the present invention, and those used in the art may be used without particular limitation, for example, volatile hydrochloric acid, ammonia, aminomethylpropanol, etc. may be used, and medium carbon as a buffer Salts, phosphates, etc. can be used.

상기 도막 형성제는 도료 조성물의 도막 형성성, 물성, 오염성, 점착성 등을 조절하기 위한 구성으로 포함될 수 있으며, 당 업계에서 사용되는 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있으나, 예를 들면 트리메틸-1,3-펜탄디올모노이소부티레이트 등을 들 수 있다. The coating film former may be included in a configuration for controlling the coating film formation, physical properties, staining properties, adhesion, etc. of the coating composition, and those used in the art may be used without particular limitation, for example, trimethyl-1,3- and pentanediol monoisobutyrate.

상기 항균제는 도료 조성물에 내 곰팡이성, 내 박테리아성 또는 방충성의 향상을 위한 목적으로 포함될 수 있는 구성으로, 당 업계에서 사용되는 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있고, 이를 더 포함하는 경우 도료 조성물의 보관성이 향상될 수 있고, 도막 형성 후 물성이 보다 장기간 유지될 수 있는 이점이 있다. The antibacterial agent is a composition that can be included for the purpose of improving mold resistance, bacteria resistance or insect repellency in the coating composition, and those used in the art can be used without particular limitation, and when it further includes it, the storability of the coating composition This can be improved, and there is an advantage that the physical properties can be maintained for a longer period of time after the coating film is formed.

상기 방부제는 미생물(세균 또는 박테리아 등)의 작용에 의해 도료 조성물의 용기 속에서 부패되거나 도료 조성물에 의해 형성된 도막의 붕괴를 막아줄 수 있는 효과가 있어, 이를 더 포함하는 경우 도료 조성물을 보다 장기간 보전할 수 있고, 도료 조성물에 의해 형성된 도막의 내구성이 보다 향상될 수 있는 이점이 있다. 상기 방부제는 당 업계에서 사용되는 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다.The preservative has the effect of preventing decay in the container of the coating composition by the action of microorganisms (bacteria or bacteria, etc.) or the collapse of the coating film formed by the coating composition. There is an advantage that the durability of the coating film formed by the coating composition can be further improved. The preservative may be used without any particular limitation as used in the art.

상기 소포제는 도료 조성물의 도장 후 도막 형성 시에 발생할 수 있는 기포의 형성을 억제하거나, 발생한 기포를 제거하기 위해 더 포함될 수 있는 구성으로, 당 업계에서 사용되는 것을 특별한 제한 없이 사용할 수 있으나, 일 예를 들면 폴리프로필렌 글리콜계 화합물을 사용할 수 있다. 본 발명의 도료 조성물이 소포제를 더 포함하는 경우 도료 조성물의 제조나 도포 시 도료 조성물 내에 발생하는 기포가 제거됨으로써 도포 후 도막의 건조 시 도막의 외관을 양호하게 할 수 있는 이점이 있다.The antifoaming agent has a configuration that may be further included to suppress the formation of bubbles that may occur during coating film formation after coating the coating composition or to remove generated bubbles, and those used in the art may be used without particular limitation, but in one example For example, a polypropylene glycol-based compound may be used. When the coating composition of the present invention further includes an antifoaming agent, bubbles generated in the coating composition are removed during the preparation or application of the coating composition, so that the appearance of the coating film can be improved when the coating film is dried after application.

이후에는 본 발명을 다음과 같은 실시예 및 비교예를 통해 상세히 설명하며, 본 발명은 이들 실시예 및 비교예에 의해 제한되지 않음을 유의해야 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through the following examples and comparative examples, and it should be noted that the present invention is not limited by these examples and comparative examples.

본 발명의 차열 및 단열 도료 조성물의 구성물질 및 기능은 하기의 [표1], 실시예 및 비교예의 조성비는 하기의 [표 2]에 각각 기재되어 있다.The constituent materials and functions of the heat-insulating and heat-insulating coating composition of the present invention are described in [Table 1] below, and the composition ratios of Examples and Comparative Examples are described in [Table 2] below, respectively.

NONO 조성물composition 기능function 1One 상수도waterworks 점도조절viscosity control 22 냉동안정제cryo stabilizer 냉동안정refrigeration stability 33 무용제 습윤제(Solvent free wetting agent)Solvent free wetting agent 제조공정시 보습력 강화휘발성 유기화합물(VOC) 미포함No volatile organic compounds (VOCs) to enhance moisturizing power during the manufacturing process 44 불소계 계면활성제(Fluoro surfactant)Fluoro surfactant 분산 및 레벨링(levelling) 용도Dispersion and leveling use 55 하이드록시에틸 셀룰로오스(hydroxyethylcellulose, HEC)Hydroxyethylcellulose (HEC) 증점제thickener 66 부식억제제(corrosion inhibitor)Corrosion inhibitor CAN부식억제제휘발성 유기화합물(VOC) 미포함CAN Corrosion Inhibitor Volatile Organic Compound (VOC) Free 77 이산화티탄(titanium dioxide, TiO2)titanium dioxide (TiO 2 ) 백색안료white pigment 88 마이크로파 소성 알루미나Microwave Calcined Alumina 소지와 밀착성 및 부착성 향상 피막형성력 향상Improved adhesion and adhesion to substrates Improved film formation 99 마이크로파 소성 실리카Microwave Calcined Silica 소지와 밀착성 및 부착성 향상 피막형성력 향상Improved adhesion and adhesion to substrates Improved film formation 1010 마이크로파 소성 인산 아연Microwave Calcined Zinc Phosphate 방청성, 밀착성, 내구성 향상Improved rust prevention, adhesion and durability 1111 아나타제형(anatase) 이산화티탄(titanium dioxide, TiO2) 나노분말anatase titanium dioxide (TiO 2 ) nanopowder 자가정화성 및 세정성평균입경 25㎛ 이하Self-cleaning and cleaning properties Average particle diameter of 25㎛ or less 1212 실리콘아크릴공중합 에멀젼silicone acrylic copolymer emulsion 고내후성, 고방식성, 내열성 수지High weather resistance, high corrosion resistance, heat resistance resin 1313 아크릴변성불소 에멀젼Acrylic Modified Fluoride Emulsion 내오염성, 내열성, 난연성, 장기내후성 수지Pollution-resistance, heat-resistance, flame-retardant, long-term weather-resistance resin 1414 흄드 실리카(fumed silica)Fumed silica 침강방지, 저장안정성Anti-settling, storage stability 1515 인슐래드(INSULAD)INSULAD 단열, 내화, 내열 용도Insulation, fire-resistance, heat-resistance applications 1616 알칼리 알루미노 실리케이트(alkali Alumino silicate ceramic micro sphere)Alkali Alumino silicate ceramic micro sphere 근적외선 차광 또는 차열 용도평균입경 1~5㎛
무공형 세라믹 입자
진구도 0.8이상Near-infrared light blocking or heat shielding use Average particle size 1~5㎛
Porous Ceramic Particles
Sphericity 0.8 or higher 1717 소다라임 보로실리케이트(soda Lime borosilicate ceramic hollow microsphere) Soda Lime borosilicate ceramic hollow microsphere 단열 용도평균입경 20㎛ 이하
중공형 세라믹 입자
진구도 0.7이상Insulation use Average particle diameter 20㎛ or less
hollow ceramic particles
Sphericity 0.7 or higher 1818 아연 피리티온(zinc Pyrithion)Zinc Pyrithion 곰팡이방지 및 항균제ZPD-1 제품Anti-fungal and antibacterial ZPD-1 product 1919 텍산올(texanol ester alcohol)Texanol (texanol ester alcohol) 조막 형성(film-forming agent)film-forming agent 2020 알킬 디메틸 벤질 암모늄(n-alkyl dimethyl benzyl ammonium)n-alkyl dimethyl benzyl ammonium 방부제biocide3300N 제품Preservative biocide3300N product 2121 소포제(Silicone defoamer)Silicone defoamer 거품을 제거휘발성 유기화합물(VOC) 미포함Eliminates foamVolatile organic compounds (VOC) free 2222 불소계 얼룩 저항성 첨가제(fluoro stain resistant additive)fluoro stain resistant additive 발수, 발유 및 도막내구성 증가 용도Use to increase water repellency, oil repellency and durability of coating film 2323 아미노메칠프로판올(2-amino-2-methyl-1-propanol)Aminomethylpropanol (2-amino-2-methyl-1-propanol) pH조절, 조분산 용도pH adjustment, coarse dispersion

NONO 구분division 실시예Example 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비고note 1One 상수도waterworks 1616 1616 1616 WaterWater 22 냉동안정제cryo stabilizer 0.30.3 0.30.3 0.30.3 PGPG 33 무용제 습윤제(Solvent free wetting agent)Solvent free wetting agent 0.30.3 0.50.5 0.30.3 disperbyk 190disperbyk 190 44 불소계 계면활성제(Fluoro surfactant)Fluoro surfactant 0.30.3 -- 0.30.3 3M FC44303M FC4430 55 하이드록시에틸 셀룰로오스(hydroxyethylcellulose, HEC)Hydroxyethylcellulose (HEC) 0.30.3 0.30.3 0.30.3 NATRASOL 250HHRNATRASOL 250HHR 66 부식억제제(corrosion inhibitor)Corrosion inhibitor 0.50.5 0.50.5 0.50.5 Synthro COR BSynthro COR B 77 이산화티탄(titanium dioxide, TiO2)titanium dioxide (TiO 2 ) 1010 1010 1010 TiO2 R902TiO2 R902 88 마이크로파 소성 알루미나Microwave Calcined Alumina 55 55 -- 99 마이크로파 소성 실리카Microwave Calcined Silica 44 44 -- 1010 마이크로파 소성 인산 아연Microwave Calcined Zinc Phosphate 44 44 -- 1111 아나타제형(anatase) 이산화티탄(titanium dioxide, TiO2) 나노분말anatase titanium dioxide (TiO 2 ) nanopowder 0.50.5 -- 0.50.5 광촉매photocatalyst 1212 실리콘아크릴공중합 에멀젼silicone acrylic copolymer emulsion 4040 4040 4040 KJ ChemicalKJ Chemical 1313 아크릴변성불소 에멀젼Acrylic Modified Fluoride Emulsion 55 55 55 ARKERMAR KYNAR
AQUATEC FMA12ARKERMAR KYNAR
AQUATEC FMA12 1414 흄드 실리카(fumed silica)Fumed silica 33 33 33 K-300K-300 1515 인슐래드(INSULAD)INSULAD 55 -- 55 INSULADINSULAD 1616 알칼리 알루미노 실리케이트(alkali Alumino silicate ceramic micro sphere)Alkali Alumino silicate ceramic micro sphere 1313 2020 1313 3M W-410 & 2103M W-410 & 210 1717 소다라임 보로실리케이트(soda Lime borosilicate ceramic hollow microsphere) Soda Lime borosilicate ceramic hollow microsphere 77 77 3M H32HS or im16K3M H32HS or im16K 1818 아연 피리티온(zinc Pyrithion)Zinc Pyrithion 0.10.1 0.10.1 0.10.1 ZPD-1ZPD-1 1919 텍산올(texanol ester alcohol)Texanol (texanol ester alcohol) 22 22 22 TexanolTexanol 2020 알킬 디메틸 벤질 암모늄(n-alkyl dimethyl benzyl ammonium)n-alkyl dimethyl benzyl ammonium 0.50.5 0.50.5 0.50.5 biocide3300Nbiocide3300N 2121 소포제(Silicone defoamer)Silicone defoamer 0.50.5 0.50.5 0.50.5 byk024byk024 2222 불소계 얼룩 저항성 첨가제(fluoro stain resistant additive)fluoro stain resistant additive 22 -- 22 3M SRC-2203M SRC-220 2323 아미노메칠프로판올(2-amino-2-methyl-1-propanol)Aminomethylpropanol (2-amino-2-methyl-1-propanol) 0.50.5 0.50.5 0.50.5 AMP95AMP95

실시예: 차열 및 단열 도료 조성물 (상기 실시예 조성에 따라 제조) Example: Heat shielding and heat insulating coating composition (prepared according to the composition of the above example)

1. 고속 탱크믹서에 구성물질 1 ~ 4를 차례로 배합비에 맞게 계량하여 투입하고, 구성물질 5를 투입하면서 45HP의 믹서장치를 통해 5.5m/s의 교반속도로 구성물질 1~5가 완전히 용해될 때까지 교반하였다.1. In the high-speed tank mixer, measure and put components 1 to 4 according to the mixing ratio in sequence, and while adding component 5, the components 1 to 5 are completely dissolved through a 45HP mixer device at a stirring speed of 5.5 m/s. stirred until

2. 상기 1과정의 구성물질이 완전히 용해된 것을 확인한 후 구성물질 6을 배합비에 맞게 계량하여 투입하고 45HP의 믹서장치를 통해 5.5m/s의 교반속도로 교반하면서, 구성물질 7의 배합비(10 중량%)의 1/3을 계량하여 투입한 후 10분간 교반하였다.2. After confirming that the components of step 1 are completely dissolved, measure and put component 6 according to the mixing ratio, and while stirring at a stirring speed of 5.5 m/s through a 45HP mixer device, the mixing ratio of component 7 (10 % by weight) was weighed and added, followed by stirring for 10 minutes.

3. 구성물질 7의 배합비(10 중량%)의 1/3을 다시 계량하고 구성물질 8~11을 배합비에 맞게 계량하여 순차적으로 투입하고 11m/s의 교반속도로 하여 10분간 교반하였다.3. Weigh again 1/3 of the compounding ratio (10% by weight) of the component 7, and measure the components 8 to 11 according to the compounding ratio and sequentially put them in, followed by stirring at a stirring speed of 11 m/s for 10 minutes.

4. 다시 구성물질 7의 배합비(10 중량%)의 1/3을 다시 계량하여 17m/s의 교반속도로 하여 60분간 교반 분산 후 글라인드 게이지(glind gauge) 상의 입도인 NS4 확인 후, 5.5m/s의 교반속도로 하여 구성물질 12 및 구성물질 13을 차례로 계량하여 투입하고 20분간 교반했다.4. After weighing again 1/3 of the compounding ratio (10 wt%) of component 7 again, stirring at a stirring speed of 17 m/s, stirring and dispersing for 60 minutes, after confirming the particle size of NS4 on the glind gauge, 5.5 At a stirring speed of m/s, the components 12 and 13 were sequentially weighed and added, followed by stirring for 20 minutes.

5. 조성물의 상태 균일성을 확인하고 교반하면서, 구성물질 14 ~ 17을 차례로 계량하여 투입하고 5.5m/s의 교반속도로 30분간 교반하였다.5. While confirming the uniformity of the state of the composition and stirring, the components 14 to 17 were sequentially weighed and added, followed by stirring at a stirring speed of 5.5 m/s for 30 minutes.

6. 구성물질 18 ~ 23를 차례로 계량하여 투입하고 5.5m/s의 교반속도로 30분간 교반하여 실시예 1의 도료 조성물을 제조하였다.6. The coating composition of Example 1 was prepared by sequentially weighing and adding constituents 18 to 23, followed by stirring at a stirring speed of 5.5 m/s for 30 minutes.

비교예1: 차열 및 단열 도료 조성물Comparative Example 1: Heat-shielding and heat-insulating paint composition

상기 비교예1 조성에 따라 구성물질 8 ~ 10을 제외하고, 상기 실시예 1과 같은 방법으로 비교예 1의 도료 조성물을 제조하였다.According to the composition of Comparative Example 1, except for the constituent materials 8 to 10, a coating composition of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1.

비교예2: 차열 및 단열 도료 조성물 제조방법Comparative Example 2: Method for manufacturing heat shielding and heat insulating coating composition

상기 비교예2 조성에 따라 구성물질 4, 11 및 22를 제외하고, 상기 실시예 1과 같은 방법으로 비교예 2의 도료 조성물을 제조하였다.According to the composition of Comparative Example 2, a coating composition of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except for constituent materials 4, 11, and 22.

시험예1: 실시예 및 비교예의 도장 및 성능 시험Test Example 1: Painting and performance test of Examples and Comparative Examples

하기에서 설명할 시험예에서 실시예, 비교예 1~2에서 제조된 조성물을 도장하여 건조한 도막을 통해 측정한 결과이다.In Test Examples to be described below, the compositions prepared in Examples and Comparative Examples 1 and 2 were coated and measured through a dry coating film.

<건조도막 형성 조건><Conditions for forming dry film>

시험시편은 두께 1mm, 가로 15cm, 세로 25cm인 철판을 사용하였으며, 표면은 200일 샌딩페이퍼(200목 사포)로 녹제거 및 바탕처리 후 에나멜 신나로 유분을 제거하였다. 표면 처리 후, 에나멜 방청 프라이머를 70~80㎛의 두께로 도장하여 1일간 건조한 후 상기의 차열 및 단열 도료 조성물을 붓으로 3회 균일하게 도장하였다. 이때 횟수간 도장 간격 시간은 3시간으로 하였다.For the test specimen, an iron plate having a thickness of 1 mm, a width of 15 cm, and a length of 25 cm was used, and the surface was removed from rust with 200-day sanding paper (200 wood sandpaper) and background treatment, and then oil was removed with enamel thinner. After surface treatment, the enamel anti-rust primer was coated to a thickness of 70-80 μm, dried for 1 day, and then the above-mentioned heat-shielding and heat-insulating coating composition was uniformly coated with a brush three times. At this time, the interval time between coatings was set to 3 hours.

<건조도막 형성 후 도막의 성능 측정><Measurement of performance of coating film after dry film formation>

건조 도막의 성능 측정결과는 하기의 [표3]과 같다.The performance measurement results of the dry coating film are shown in [Table 3] below.

구분division 실시예Example 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 건조도막두께(㎛)Dry film thickness (㎛) 269269 271271 230230 하도건조막 두께(㎛)Undercoat dry film thickness (㎛) -- -- 에나멜방청PRIMER
80Enamel rust prevention PRIMER
80 외기와의 온도차(℃)(외기온도 35~36℃일때)Temperature difference with outside air (℃) (when outside temperature is 35~36℃) 88 66 88 미도장대비 온도차(℃)(외기온도 35~36℃일때)Temperature difference (℃) compared to unpainted (when the outside temperature is 35~36℃) 1313 1010 1212 미도장대비 표면 온도차(℃)(외기온도 35~36℃일때)Surface temperature difference (℃) compared to unpainted (when outside temperature is 35~36℃) 3737 3838 3535 일사반사율(%)
(태양광 근적외선
780~1400nm)
JIS-5602-2008Solar Reflectance (%)
(Solar near infrared
780~1400nm)
JIS-5602-2008 95.595.5 9696 9595 열전도율(W/m·K)
(KSM3809:2006)Thermal conductivity (W/m K)
(KSM3809:2006) 0.030.03 0.120.12 0.030.03 방수율(투수율)(%)KSF 2274Waterproof rate (permeability) (%) KSF 2274 ◎◎ ○○ ◎◎ 촉진내후성 1200hrs(KSM ISO 4892-1&2)Accelerated weather resistance 1200hrs (KSM ISO 4892-1&2) ◎◎ ○○ ◎◎ 내오염성(KSF4737의 7.7)Pollution resistance (7.7 of KSF4737) ◎◎ △△ ◎◎ 방청성(KSM ISO 11997-2)Anti-rust (KSM ISO 11997-2) ◎◎ ○○ △△ 부착성(B법)(%)(KSM ISO 2409)Adhesion (method B) (%) (KSM ISO 2409) ◎◎ ◎◎ ◎◎ 착화온도(℃)Ignition temperature (℃) 1,0001,000 10001000 600600 ◎ 우수 ○양호 △보통 × 나쁨◎ Excellent ○Good △Normal × Bad

(1) 건조 도막의 두께 및 하도의 도장 여부: 상기의 제조방법에 의해 생성된 실시예의 조성물을 하도의 도포없이 도포하여 건조한 도막의 두께는 269㎛로 생성됨을 확인하였다. 반면, 동일한 질량 조건으로 상도 건조도막을 형성한 비교예2는 하도 조성물인 에나멜 방청 프라이머의 표면 도포가 필요했으며, 건조한 도막의 두께는 하도를 포함하여 310㎛로 실시예에 비하여 총 도막의 두께가 두꺼워짐을 확인하였다.(1) Thickness of the dry coating film and whether or not the undercoat was applied: It was confirmed that the composition of Example produced by the above manufacturing method was applied without applying the primer, and the thickness of the dried coating film was 269 μm. On the other hand, Comparative Example 2, in which a top coat dry film was formed under the same mass condition, required surface application of an enamel rust-preventive primer, which is a base coat composition, and the dry film thickness was 310 μm including the base coat, which was higher than in Examples. Thickening was confirmed.

(2) 일사반사율(%): 태양광 근적외선 780~1400nm의 범위에서 JIS-5602-2008 기준으로 측정한 결과, 실시예에서 95.5%의 일사반사율을 보인 것을 확인하였다.(2) Solar reflectance (%): As a result of measurement according to JIS-5602-2008 in the range of sunlight near infrared 780 to 1400 nm, it was confirmed that the solar reflectance was 95.5% in the Example.

(3) 열전도율(W/m·K): KSM3809:2006의 기준으로 측정한 결과, 실시예에서 0.03 W/m·K의 열전도율을 보인 것을 확인하였다. 반면, 동일한 질량 조건으로 건조 도막을 형성한 비교예 1에서는 0.12 W/m·K의 열전도율을 보여 실시예와 대비하여 열전도율이 떨어짐을 확인할 수 있었다.(3) Thermal conductivity (W/m·K): As a result of measurement according to KSM3809:2006, it was confirmed that the example showed thermal conductivity of 0.03 W/m·K. On the other hand, Comparative Example 1, in which a dry coating film was formed under the same mass condition, showed a thermal conductivity of 0.12 W/m·K, confirming that the thermal conductivity was lower than that of the Example.

(4) 내오염성, 촉진내후성 및 방수성: 내오염성, 촉진내후성 및 방수성을 각각 KSF4737의 7.7, KSM ISO 4892-1&2, KSF 2274의 기준으로 측정한 결과 실시예에서 매우 우수한 결과를 보였으며, 비교예에서는 상대적으로 성능이 떨어지는 것을 확인하였다.(4) Staining resistance, accelerated weather resistance and water resistance: As a result of measuring stain resistance, accelerated weather resistance and water resistance according to KSF4737 of 7.7, KSM ISO 4892-1&2, and KSF 2274, respectively, very excellent results were shown in Examples, and Comparative Examples It was confirmed that the performance was relatively poor.

(5) 착화온도(℃): 실시예의 착화온도는 1000℃로 상용화 된 제품인 비교예2의 착화온도인 600℃에 비하여 높으므로 더 높은 온도에서 연소가 시작되는 것을 확인하였다.(5) Ignition temperature (°C): Since the ignition temperature of Example was higher than the ignition temperature of 600°C of Comparative Example 2, which is a commercialized product at 1000°C, it was confirmed that combustion started at a higher temperature.

시험예2: 실시예1과 종래 제품의 비교Test Example 2: Comparison between Example 1 and a conventional product

<차열 및 단열 성능 테스트1><Heat insulation and insulation performance test 1>

실시예의 조성으로 표면을 도포하여 건조도막을 형성한 피도물과 도막을 형성하지 않은 피도물의 내부온도를 비교하는 테스트를 수행했다. 테스트를 수행한 피도물은 철재 사각통으로 높이 77cm, 가로길이 105cm, 세로길이 70cm, 철판의 두께는 1mm이며, 실시예의 건조도막 두께는 269㎛ 였다.A test was performed to compare the internal temperature of the coated object on which a dry coating film was formed by coating the surface with the composition of Example and the coated object on which the coating film was not formed. The object to be tested was an iron square tube, with a height of 77 cm, a width of 105 cm, a length of 70 cm, and a thickness of an iron plate of 1 mm, and the dry film thickness of the example was 269 μm.

본 발명의 실시예 조건에서의 내부온도, 미도장 조건에서의 내부온도 및 외기온도의 시간에 따른 변화는 [도 1]에 나타냈다.The change with time of the internal temperature in the conditions of the embodiment of the present invention, the internal temperature and the external temperature in the uncoated condition are shown in [Fig. 1].

실시예 조건에서의 내부온도는 외부온도 대비 최대 8.4℃, 미도장 조건에서의 내부온도 대비 최대 13℃가 낮은 것으로 확인됨으로써, 실시예 도료 조성물은 우수한 차열 및 단열 효과를 나타냈다.It was confirmed that the internal temperature in the Example condition was at most 8.4°C compared to the outside temperature and 13°C at the maximum compared to the internal temperature in the uncoated condition.

<차열 및 단열 성능 테스트2><Heat insulation and insulation performance test 2>

실시예의 조성으로 표면을 도포하여 건조도막을 형성한 피도물과 일본의 A사의 조성으로 표면을 도포하여 건조도막을 형성한 피도물의 내부온도를 비교하였고, 아울러 동일 두께의 도막을 형성하는데 필요한 단위면적당 도료의 중량(g/m2)을 측정하였다. 테스트를 수행한 피도물은 철재 사각통으로 높이 77cm, 가로길이 105cm, 세로길이 70cm, 철판의 두께는 1mm이며, 실시예 및 A사 조성물의 건조도막 두께는 150㎛ 였다.The internal temperature of an object on which a dry film was formed by coating the surface with the composition of Examples and a surface coated with the composition of Japanese company A to form a dry film was compared, and the paint per unit area required to form a film of the same thickness of the weight (g/m 2 ) was measured. The object to be tested was an iron square tube, with a height of 77 cm, a width of 105 cm, a length of 70 cm, and a thickness of an iron plate of 1 mm.

본 발명의 실시예 조건에서의 내부온도, A사 조성물 조건에서의 내부온도 및 외기온도의 시간에 따른 변화는 [도 2]에 나타냈다.The change with time of the internal temperature in the Example conditions of the present invention, the internal temperature and the external temperature in the composition conditions of Company A is shown in [Fig. 2].

실시예 조건에서의 내부온도는 A사 조성물 건조도막 대비 최대 3.7℃ 낮은 것으로 확인됨으로써, 실시예 도료 조성물은 우수한 차열 및 단열 효과를 나타냈다.It was confirmed that the internal temperature under the conditions of Example was at most 3.7°C lower than that of the dry coating film of the composition of Company A, so that the coating composition of the Example exhibited excellent heat-shielding and heat-insulating effects.

또한, 건조도막 두께 150㎛을 형성함에 있어서도 실시예의 조성물은 단위면적당 사용된 중량이 230g/m2이지만, A사 조성물은 300g/m2로 확인됨으로써, 실시예 도료 조성물은 적은 중량으로 넓은 면적을 시공할 수 있는 효과를 나타냈다.In addition, in forming a dry coating film thickness of 150 μm, the composition of Example used a weight per unit area of 230 g/m 2 , but the composition of Company A was found to be 300 g/m 2 . It showed a constructible effect.

<차열 및 단열 성능 테스트3><Heat insulation and insulation performance test 3>

실시예의 조성으로 표면을 도포하여 건조도막을 형성한 피도물과 일본의 O사의 조성으로 표면을 도포하여 건조도막을 형성한 피도물의 내부온도를 비교하였다. 테스트를 수행한 피도물은 철재 사각통으로 높이 77cm, 가로길이 105cm, 세로길이 70cm, 철판의 두께는 1mm이며, 실시예의 건조도막 두께는 200㎛, O사 조성물의 건조도막 두께는 330㎛ 였다.The internal temperature of the object on which a dry film was formed by coating the surface with the composition of Example and the object on which a dry film was formed by coating the surface with the composition of O of Japan was compared. The object to be tested was an iron square tube, with a height of 77 cm, a width of 105 cm, a length of 70 cm, and a thickness of an iron plate of 1 mm.

본 발명의 실시예 조건에서의 내부온도, O사 조성물 조건에서의 내부온도 및 외기온도의 시간에 따른 변화는 [도 3]에 나타냈다.The change with time of the internal temperature in the Example conditions of the present invention, the internal temperature and the external air temperature in the conditions of the O company composition is shown in [FIG. 3].

실시예 조건에서의 내부온도는 A사 조성물 건조도막 대비 최대 3.7℃ 낮은 것으로 확인됨으로써, 실시예 도료 조성물은 우수한 차열 및 단열 효과를 나타냈다.It was confirmed that the internal temperature under the conditions of Example was at most 3.7°C lower than that of the dry coating film of the composition of Company A, so that the coating composition of the Example exhibited excellent heat-shielding and heat-insulating effects.

또한, 상기의 차열 및 단열효과는 본 발명의 실시예 조성으로 형성한 건조도막 두께가 O사 조성물의 건조도막 두께보다 낮음에도 우수한 차열 및 단열 효과를 나타낸 것으로, 얇은 도막의 두께로도 차열 및 단열 효과를 극대화할 수 있는 본 발명의 우수한 특성을 확인할 수 있었다.In addition, the above heat shielding and heat insulating effect shows excellent heat shielding and heat insulation effects even though the dry film thickness formed with the composition of the present invention is lower than the dry film thickness of the O company composition, and even with a thin film thickness, heat and heat insulation It was confirmed that the excellent properties of the present invention can maximize the effect.

Claims (15)

차열 및 단열 도료 조성물에 있어서,
(a) 평균입경 1~25㎛인 무공형 세라믹 입자;
(b) 중공형 세라믹 입자(HC1); 및
(c) 중공형 세라믹 입자(HC2)를 포함하되,
(d) 무기 충전제를 포함하여 시공 시 하도 및 중도의 도포단계를 거치지 않으며, 상기 입자들의 중량 기준 혼합비는 (a) : (b)+(c) = 1.0 : 0.8 내지 0.8 : 1.0이고, 상기 중공형 세라믹 입자(HC1) 및 중공형 세라믹 입자(HC2)는 하기 관계식 1을 만족하며, 상기 중공형 세라믹 입자(HC1)은 평균입경이 20μm 이하이고, 상기 무기 충전제는 소성 알루미나, 소성 실리카 및 소성 인산아연 중 어느 하나 이상을 포함하는 최종 건조된 도막의 열전도율은 0.03W/m·K 이하인 도료 조성물.
[관계식 1]
Figure 112021092933430-pat00014

(상기 관계식 1에서
Figure 112021092933430-pat00009
은 HC1의 평균입경,
Figure 112021092933430-pat00010
는 HC2의 평균입경이다)In the heat-shielding and heat-insulating paint composition,
(a) non-porous ceramic particles having an average particle diameter of 1 to 25 μm;
(b) hollow ceramic particles (HC 1 ); and
(c) hollow ceramic particles (HC 2 ),
(d) it does not go through the coating step of the undercoat and the middle during construction, including the inorganic filler, and the mixing ratio by weight of the particles is (a): (b)+(c) = 1.0: 0.8 to 0.8: 1.0, and the hollow The type ceramic particles (HC 1 ) and the hollow ceramic particles (HC 2 ) satisfy the following relation 1, the hollow ceramic particles (HC 1 ) have an average particle diameter of 20 μm or less, and the inorganic filler is calcined alumina, calcined silica and calcined zinc phosphate, wherein the final dried coating film has a thermal conductivity of 0.03 W/m·K or less.
[Relational Expression 1]
Figure 112021092933430-pat00014

(in relation 1 above
Figure 112021092933430-pat00009
average particle diameter of silver HC 1,
Figure 112021092933430-pat00010
is the average particle size of HC 2) 제1항에 있어서,
상기 무공형 세라믹 입자는 알칼리 알루미노 실리케이트; 상기 중공형 세라믹 입자(HC1 또는 HC2)는 소다라임 보로실리케이트, 알루미노 실리케이트 및 인슐래드(INSULAD) 중 선택되는 하나 이상인 차열 및 단열 도료 조성물.According to claim 1,
The non-porous ceramic particles include alkali aluminosilicate; The hollow ceramic particles (HC 1 or HC 2 ) are at least one selected from soda lime borosilicate, aluminosilicate and INSULAD. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 소성 알루미나는 전체 도료 조성물 중량을 기준으로 3~7 중량% 농도로 포함되는 차열 및 단열 도료 조성물.According to claim 1,
The calcined alumina is included in a concentration of 3 to 7% by weight based on the total weight of the coating composition. 제1항에 있어서,
상기 소성 실리카는 전체 도료 조성물 중량을 기준으로 2~6 중량% 농도로 포함되는 차열 및 단열 도료 조성물.According to claim 1,
The calcined silica is included in a concentration of 2 to 6% by weight based on the total weight of the coating composition. 제1항에 있어서,
상기 소성 인산아연은 전체 도료 조성물 중량을 기준으로 2~6 중량% 농도로 포함되는 차열 및 단열 도료 조성물.According to claim 1,
The calcined zinc phosphate is included in a concentration of 2 to 6% by weight based on the total weight of the coating composition. 제1항에 있어서,
평균입경이 50nm이하인 광촉매를 추가적으로 포함하는 차열 및 단열 도료 조성물According to claim 1,
Heat-shielding and heat-insulating paint composition additionally comprising a photocatalyst having an average particle diameter of 50 nm or less 제7항에 있어서,
상기 광촉매는 아나타제형(anatase) 이산화티탄으로서, 전체 도료조성물 중 0.1~0.5 중량%의 농도로 포함되는 차열 및 단열 도료 조성물.8. The method of claim 7,
The photocatalyst is anatase-type titanium dioxide, which is included in a concentration of 0.1 to 0.5% by weight of the total coating composition. 제1항에 있어서,
백색안료를 전체 도료조성물 중 5~15 중량%의 농도로 추가적으로 포함하고, 상기 백색안료는 루타일형(rutile) 이산화티탄인 차열 및 단열 도료 조성물.According to claim 1,
A heat shielding and heat insulating coating composition comprising additionally a white pigment at a concentration of 5 to 15% by weight of the total paint composition, wherein the white pigment is rutile titanium dioxide. 제1항에 있어서,
실리콘 아크릴 공중합 에멀젼 및 아크릴 변성 불소 에멀젼을 추가적으로 포함하는 차열 및 단열 도료 조성물.According to claim 1,
A heat shielding and heat insulating coating composition further comprising a silicone acrylic copolymer emulsion and an acrylic modified fluorine emulsion. 제10항에 있어서,
상기 실리콘 아크릴 공중합에멀젼은, 실리콘 아크릴수지인 3-메타크릴옥시 프로필트리메톡시실란(3-methacryloxy-propyltrimethoxysilane, MPTS)과 하기의 아크릴 단량체
(a) 스티렌(styrene); (b) n-부틸 아크릴레이트(n-butyl acrylate, BA); (c) 메틸메타크릴레이트(methylmethacrylate, MMA); (d) n-부틸메타크릴레이트(n-butylmethacrylate, BMA); (e) 디메틸아미노에틸메타크릴레이트(dimethylaminoethyl methacrylate, DMEMA); 및 (f) '메틸메타크릴레이트와 n-부틸메타크릴레이트의 공중합체' 중 어느 하나를 반응시켜 제조되는 차열 및 단열 도료 조성물.11. The method of claim 10,
The silicone acrylic copolymer emulsion is a silicone acrylic resin 3-methacryloxy-propyltrimethoxysilane (MPTS) and the following acrylic monomer
(a) styrene; (b) n-butyl acrylate (BA); (c) methylmethacrylate (MMA); (d) n-butylmethacrylate (BMA); (e) dimethylaminoethyl methacrylate (DMEMA); and (f) 'a copolymer of methyl methacrylate and n-butyl methacrylate'. 제10항에 있어서,
상기 아크릴 변성 불소 에멀전은 불소계 폴리머 대 아크릴 수지가 7:1~1:7의 중량% 비율로 중합되고 수분산 시켜 제조되는 차열 및 단열 도료 조성물.11. The method of claim 10,
The acrylic-modified fluorine emulsion is a heat-insulating and heat-insulating paint composition prepared by polymerizing and dispersing in water in a weight % ratio of fluorine-based polymer to acrylic resin of 7:1 to 1:7. 제10항에 있어서,
상기 아크릴 변성 불소 에멀전은 비닐리덴 플루오라이드, 비닐 플루오라이드, 트리플루오로에틸렌, 시클로트리플루오로에틸렌(CTFE), 테트라플루오로에틸렌(TFE) 및 헥사플루오로프로필렌(HFP) 중에서 선택한 1종 이상의 단량체로 구성된 단독중합체 또는 중합체 말단에 메틸 메타아크릴레이트와 에틸아크릴레이트를 중합하여 수분산시킨 공중합체인 차열 및 단열 도료 조성물.11. The method of claim 10,
The acrylic modified fluorine emulsion is at least one monomer selected from vinylidene fluoride, vinyl fluoride, trifluoroethylene, cyclotrifluoroethylene (CTFE), tetrafluoroethylene (TFE) and hexafluoropropylene (HFP). A heat-insulating and insulating coating composition, which is a homopolymer composed of 제1항에 있어서,
불소계 얼룩 저항성 첨가제를 추가적으로 포함하는 차열 및 단열 도료 조성물.According to claim 1,
A heat-insulating and heat-insulating paint composition further comprising a fluorine-based stain-resisting additive. 제14항에 있어서,
상기 불소계 얼룩 저항성 첨가제는 불소기를 함유한 폴리우레탄, 불소기를 함유한 폴리아크릴에멀젼 및 불소기를 함유한 폴리아크릴 변성우레탄 에멀젼 중 하나 이상의 성분을 포함할 수 있으며, 전체 도료 조성물 중량을 기준으로 1~5 중량% 포함하는 차열 및 단열 도료 조성물.15. The method of claim 14,
The fluorine-based stain resistance additive may include at least one component of polyurethane containing fluorine groups, polyacrylic emulsion containing fluorine groups, and polyacrylic modified urethane emulsion containing fluorine groups, 1 to 5 based on the total weight of the paint composition A heat-shielding and heat-insulating coating composition comprising wt%.
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