KR102313888B1 - 도료 조성물 - Google Patents

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KR102313888B1
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정강훈
김창현
우명수
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주식회사 케이씨씨
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Abstract

본 발명은 항바이러스, 항균 및 항곰팡이 성능을 갖는 수성 도료 조성물에 관한 것이다.

Description

도료 조성물{Coating Composition}
본 발명은 항바이러스, 항균 및 항곰팡이 성능을 갖는 수성 도료 조성물에 관한 것이다.
수성 도료와 같은 마감용 건축 재료는 콘크리트 소재를 보호하고, 건물 외관에 미려함을 부여하며, 시공 및 유지 관리가 편리하여 오래 전부터 건축용 마감재로 널리 사용되어 왔다. 상기의 장점으로 인하여, 아파트와 같은 주거용 건물의 외벽 및 내벽의 도장재로 수성 도료가 널리 사용되고 있다. 최근, 환경 및 보건과 관련된 규제가 엄격해지고, 친환경, 친보건 소재에 대한 수요가 증가하면서, 종래의 수성 도료의 친환경성 및 친보건성을 향상시키기 위한 기술 개발이 다양하게 진행되고 있다.
일례로, 대한민국 특허 제10-2112777호는 항균 분산액을 포함하는 항균성 분체도료 조성물을 개시하고 있다. 그러나, 이와 같은 종래의 도료 조성물은 항균성 및 항곰팡이성을 발휘하나, 항바이러스성을 발취하지는 못하였다. 최근, COVID 19와 같은 바이러스로 인한 심각한 문제가 발생하면서, 항균 및 항곰팡이성 외에 항바이러스성을 갖는 건축용 도료, 특히, 건축물 내부용 도료에 대한 요구가 증가하고 있다.
본 발명은 항바이러스, 항균 및 항곰팡이 성능을 갖는 수성 도료 조성물을 제공한다.
본 발명은 아크릴 에멀젼, 안료 및 항바이러스제를 포함하고, PVC(pigment volume concentration)가 45 내지 80%인 수성 도료 조성물을 제공한다.
본 발명은 항바이러스, 항균 및 항곰팡이 성능이 우수한 친보건적 수성 도료 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명의 도료 조성물은 작업성 및 외관 특성이 우수할 뿐 아니라, 냄새 발생이 최소화된 친환경적 도료 조성물이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 하기 내용에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 구성요소가 다양하게 변형되거나 선택적으로 혼용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용된 “유리전이온도”는 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 시차주사열량분석법(differential scanning calorimetry, DSC)으로 측정할 수 있다. “수평균분자량” 및 “중량평균분자량"은 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 GPC(gel permeation chromatograph) 방법으로 측정할 수 있다. “산가”와 같은 작용기가는 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 적정(titration)의 방법으로 측정할 수 있다. 또한, "점도"는 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 브룩필드 점도계(brookfield viscometer)를 사용하여 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 수성 도료 조성물은 아크릴 에멀젼, 안료 및 항바이러스제를 포함하고, PVC(pigment volume concentration)가 45 내지 80%이다. 본 발명에 따른 수성 도료 조성물은 필요에 따라 회합성 증점제, 소포제, 발수재, 저장 안정제, 습윤제, 점도 안정제, 융착제(coalescing agent), 계면활성제 등 해당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.
아크릴 에멀젼
본 발명에 따른 수성 도료 조성물은 아크릴 에멀젼을 포함한다. 아크릴 에멀젼은 바인더 수지로서, 콘크리트, 몰탈 등의 피도체에 부착되어 상온에서 물의 휘발에 의해 경화되는 도막을 형성한다.
상기 아크릴 에멀젼은 아크릴계 단량체 조성물을 수성 매질 중에서 유화 중합하여 제조될 수 있다.
상기 아크릴계 단량체 조성물은 아크릴계 단량체를 포함한다. 상기 아크릴계 단량체는 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 아크릴산알콕시에틸, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 단량체 조성물은 상기 아크릴계 단량체와 공중합할 수 있는 단량체를 포함할 수 있다. 아크릴계 단량체와 공중합할 수 있는 단량체의 비제한적인 예로는 디비닐벤젠, 디비닐아디페이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
상기 아크릴계 단량체 조성물은 이 외에 수용성 올리고머, 중합 개시제, 중합 조정제, 유화제 등을 포함할 수 있다. 상기 수용성 올리고머로는 예를 들어, 2-메타크릴아미드-2-메틸프로판술폰산 공중합체, 메타크릴산나트륨-4-스티렌설포네이트 공중합체, 폴리비닐피롤리돈, 폴리(메타)아크릴산염 등을 사용할 수 있다. 상기 중합 개시제로는 예를 들어, 과황산칼륨, 과황산나트륨, 과황산암모늄, 과산화수소 등을 사용할 수 있다. 상기 중합 조정제로는 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 아세톤, 도데실 머캅탄 등을 사용할 수 있다. 상기 유화제로는 예를 들어, 소듐 라우릴 설페이트 등을 사용할 수 있다.
상기 아크릴 에멀젼으로 유리전이온도(Tg)가 -10 내지 60 ℃, 예를 들어 -5 내지 50 ℃인 것을 사용할 수 있다. 상기 아크릴 에멀젼의 유리전이온도가 전술한 범위 미만인 경우 도막이 소프트(soft)하기 때문에 끈적임(tacky)이 발생하는 등, 물성이 저하될 수 있고, 전술한 범위 초과인 경우 도막이 하드(hard)하기 때문에 부착성 등의 물성이 저하될 수 있다.
상기 아크릴 에멀젼으로 수평균분자량(Mn)이 500 내지 11,000 g/mol, 예를 들어 1,000 내지 10,000 g/mol이고, 중량평균분자량(Mw)이 9,000 내지 110,000 g/mol, 예를 들어 10,000 내지 100,000 g/mol인 것을 사용할 수 있다. 상기 아크릴 에멀젼의 수평균분자량 및 중량평균분자량이 전술한 범위 미만인 경우 고분자 사슬간의 결합력이 저하되기 때문에 도막 강도가 약해져 내수성 등의 도막 물성이 저하될 수 있고, 전술한 범위를 초과하는 경우 고분자 사슬간의 결합력이 너무 강해져 도막 강도가 지나치게 강해질 수 있고, 그 결과 부착성이 저하될 수 있다.
상기 아크릴 에멀젼으로 산가가 1 내지 60 mgKOH/g, 예를 들어 1 내지 50 mgKOH/g인 것을 사용할 수 있다. 상기 아크릴 에멀젼의 산가가 전술한 범위 미만인 경우 수지가 젤화되기 때문에 저장성이 저하될 수 있고, 항바이러스제 내의 금속이온 성분의 활성을 온전히 발휘하지 못해 항바이러스 성능이 저하될 수 있다. 반면, 상기 아크릴 에멀젼의 산가가 전술한 범위를 초과하는 경우 도막이 약해져서 스크래치성이 저하될 수 있으며, 산가가 높아지더라도 항균성은 일정 수준 이상으로 향상되지 않으며, 항바이러스제와의 상용성이 떨어져 항균성 제올라이트가 수지의 국부적인 곳에 응집되는 현상이 발생할 수 있고, 그 결과 도료 조성물의 항균력이 저하될 수 있다.
상기 아크릴 에멀젼으로 입자 크기(P/S)가 30 내지 600 ㎛, 예를 들어 50 내지 500 ㎛인 것을 사용할 수 있다. 상기 아크릴 에멀젼의 입자 크기가 전술한 범위 미만인 경우 은폐 물성이 저하될 수 있고, 전술한 범위 초과인 경우 도막 형성이 저하될 수 있다.
본 발명의 수성 도료 조성물은 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 아크릴 에멀젼을 5 내지 40 중량%, 예들 들어 20 내지 35 중량% 포함할 수 있다. 아크릴 에멀젼의 함량이 전술한 범위 미만인 경우 도막 형성 능력이 저하되고, 내수성, 내알칼리성 등의 내구성이 저하될 수 있다. 반면, 아크릴 에멀젼의 함량이 전술한 범위를 초과하는 경우 PVC가 높아지고, 다공성 구조가 되지 않아 항바이러스 성능이 저하될 수 있고, 도막 표면이 매끈해져 바이러스, 박테리아, 곰팡이 등의 생존 확률이 높아질 수 있다.
안료
본 발명에 따른 수성 도료 조성물은 안료를 포함한다. 종래의 수성 도료는 임계안료부피농도(CPVC: critical pigment volume concentration)가 안료부피농도(PVC: pigment volume concentration)보다 크게 설계되었는데, 이 경우 도막의 내구성, 내후성 및 내수성을 확보하기에 유리하다는 장점이 있으나, 도막이 매끄러워 바이러스, 박테리아, 곰팡이 등의 생존 확률이 높아지게 된다. 본 발명의 수성 도료 조성물에서는 PVC가 CPVC보다 크고, 그 결과 다공성의 도막이 형성되어 바이러스 등과 최대한 많이 접촉할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 수성 도료 조성물에서 PVC는 45 내지 80%, 예를 들어 50 내지 75%이다. PVC가 전술한 범위 미만인 경우 항바이러스 및 항박테리아 성능이 열세해 질 수 있고, 전술한 범위를 초과하는 경우 내구성 또는 내후성이 저하될 수 있다.
상기 안료로는 탈크, 이산화티타늄, 카올린, 규조토 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있다. 일례로, 탈크, 이산화티타늄 및 규조토의 혼합물을 사용할 수 있다. 탈크는 도막에 강도를 부여하고 광택을 조절하며, 이산화티타늄은 은폐력을 부여하고, 규조토는 도막에 다공성을 부여하고 광택을 조절하는 역할을 한다. 탈크로는 백색도가 90% 이상인 것을 사용할 수 있고, 이산화티타늄으로는 루타일(Rutile) 함량이 95% 이상인 것을 사용할 수 있으며, 규조토로는 흡유량 150 g 이상인 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 수성 도료 조성물은 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 안료를 15 내지 55 중량%, 예를 들어 18 내지 50 중량% 포함할 수 있다.
본 발명의 수성 도료 조성물은 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 탈크를 2 내지 20 중량%, 예를 들어 10 내지 18 중량% 포함할 수 있다. 탈크의 함량은 목표로 하는 광택 수준에 따라 가변적으로 적용될 수 있다.
본 발명의 수성 도료 조성물은 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 이산화티타늄을 10 내지 25 중량%, 예를 들어 12 내지 23 중량% 포함할 수 있다. 이산화티타늄의 함량이 전술한 범위 미만인 경우 작업 초기 은폐력이 낮아 도막의 은폐 조절이 어려워질 수 있고, 전술한 범위를 초과하는 경우 가격 상승에 비해 은폐 상승 효과가 적어진다.
본 발명의 수성 도료 조성물은 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 규조토를 5 내지 30 중량%, 예를 들어 10 내지 25 중량% 포함할 수 있다. 규조토는 흡유량이 높아서 도막 표면에 다공성을 부여하며, 광택을 조절하고, 크랙을 방지하는 효과가 있다. 규조토의 함량이 전술한 범위 미만인 경우 도막 표면의 다공성이 불충분하여 항바이러스 및 항박테리아 성능이 열세해질 수 있고, 또한 광택 조절 및 크랙 방지 효과가 불충분할 수 있다. 반면, 전술한 범위를 초과하는 경우 크랙 방지에 악영향을 줄 수 있다.
항바이러스제
본 발명에 따른 수성 도료 조성물은 항바이러스제를 포함한다. 항바이러스제는 유기계 및 무기계로 구분된다.
유기계 항바이러스제로는 메틸 이소티아졸리논(MIT), 클로로메틸 이소티아졸리논(CMIT), 벤즈 이소티아졸리논(BIT), 옥틸 이소티아졸리논(OIT), 디클로로옥틸 이소티아졸리논(DCOIT) 등이 있으나, 상기 물질에 포함되는 이소티아졸린은 인체에 유해한 것으로 알려져 있다. 또한, 포름알데히드, 3-아이오도-2-프로피닐 부틸카보메이트(IPBC), 3,4-디클로로페닐-N,N-디메틸우레아(Diuron) 등의 유기계 항바이러스제도 알려져 있으나, 이들은 내수성 및 장기 내구성이 열세하고, 오랜 기간에 걸쳐 항바이러스 성능을 유지하지 못하는 문제가 있다.
본 발명에서는 항바이러스제로서 무기계 항바이러스제를 사용하며, 일례로, 제올라이트에 항균 금속을 치환시킨 것을 사용할 수 있다. 상기 무기계 항바이러스제는 유기계 항바이러스제와 달리 고온에서도 안정하며, 휘발성 및 용출이 없기 때문에 항바이러스성이 장시간 지속된다. 따라서, 장기 내구성이 우수하고, 반영구적으로 우수한 항바이러스 효과를 발휘할 수 있다.
상기 무기계 항바이러스제는 제올라이트(zeolite), 아연 및 은을 포함한다. 구리 화합물의 경우 색상차를 발생하는 등 도막의 외관을 열세하게 만들 수 있으므로, 포함하지 않는 것이 바람직하다. 일례로, 상기 무기계 항바이러스제는 SiO2, Al2O3, Ag 및 Zn을 포함할 수 있다.
상기 무기계 항바이러스제로는 제올라이트의 표면을 아연 및 은 등의 금속이온 성분으로 치환시킨 것을 사용할 수 있다. 상기 무기계 항바이러스제는 하기 두가지 방법으로 항균/항바이러스 성능을 구현한다. 첫번째 방법으로, 제올라이트 부근에 세포성 물질인 세균이나 곰팡이 등이 위치하면, 금속이온 성분이 쉽게 해리되어 분산에 의해 세균과 곰팡이의 세포막에 도달하고, 이 세포막의 단백질에 흡착됨과 동시에 세포의 구조 파괴를 일으켜 세균과 곰팡이 등의 에너지대사를 불능으로 만들어 균 자체를 사멸시킨다. 두번째 방법으로, 활성산소(Active oxygen)에 의한 살균 작용이 있다. 구체적으로. 상기 무기계 항바이러스는 세라믹 무기질 소재인 제올라이트를 담체로 하여 제조되기 때문에 SiO2, Al2O3 등의 금속 산화물로 구성되어 있고, 골격 구조에 결합되어 있는 산소들이 부분적으로 활성산소로 전환된다. 이 활성산소는 항균 금속과 마찬가지로 세균이나 곰팡이의 세포막 등의 단백질 층에 흡착되어 강력한 살균효과를 나타낸다.
본 발명의 무기계 항바이러스제는 무기계 항바이러스제 총 중량을 기준으로, 은 성분을 0.05 내지 0.3 중량%, 예를 들어 0.07 내지 0.27 중량% 포함하고, 아연 성분을 10 내지 20 중량%, 예를 들어 14 내지 18 중량% 포함할 수 있다. 상기 금속이온 성분의 함량이 전술한 범위 미만인 경우 항균/항바이러스 성능이 저하될 수 있고, 전술한 범위 초과인 경우 더 이상 항균력이 향상되지 않으면서, 제올라이트 표면에 불용성의 금속염이 석출되어 도료의 변색이 발생하고 외관 성능이 저하될 수 있다.
상기 무기계 항바이러스제로는 입자 크기가 0.5 내지 20 ㎛이고, 비중이 1 내지 3인 것을 사용할 수 있다. 상기 무기계 항바이러스제의 입자 크기가 0.5 ㎛ 미만인 경우 항균/항바이러스 성능이 저하될 수 있고, 20 ㎛ 초과인 경우 도료 내 투입 시 분산성이 저하되어 외관이 열세해질 수 있다. 상기 무기계 항바이러스제의 비중이 1 미만인 경우 바이러스 및 박테리아의 사멸 효과가 저하될 수 있고, 비중이 3 초과인 경우 감광성 성분인 은(Ag)이 과량 포함되는 경우일 수 있고, 이 경우 도료의 변색이 생기거나, 작업성 및 외관 성능이 저하될 수 있다.
본 발명의 수성 도료 조성물은 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 무기계 항바이러스제를 0.5 내지 10 중량%, 예를 들어 1 내지 5 중량% 포함할 수 있다. 상기 무기계 항바이러스제의 함량이 전술한 범위 미만인 경우 항바이러스, 항균 및 항곰팡이성이 저하될 수 있고, 전술한 범위 초과인 경우 도료의 점도가 높아져 작업성이 저하될 수 있다.
일례로, 상기 아크릴 에멀젼과 상기 무기계 항바이러스제의 배합비(중량비)는 1 내지 100 : 1, 예를 들어 1 내지 80 : 1일 수 있다. 무기계 항바이러스제에 대한 아크릴 에멀젼의 배합비가 전술한 범위 미만인 경우 도막 형성 능력이 저하되고, 내수성, 내알칼리성 등의 내구성이 저하될 수 있다. 반면, 전술한 범위를 초과할 경우 항균성 및 항바이러스 성능이 저하될 수 있다.
회합성 증점제
본 발명에 따른 수성 도료 조성물은 회합성 증점제를 포함할 수 있다. 회합성 증점제는 도료에 점성을 부여하고, 안료 친화성 및 회합 특성을 이용하여 안료간 또는 도료 조성물간 흐름성을 향상시키며, 고전단 상태에서 점도 유지력과 스패터(spatter) 저항성이 우수하여 롤러 작업 시 살오름성과 작업성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 회합성 증점제는 불용성 소수성기를 갖는 수용성 중합체로서, 물에 도입 시 소수성기가 미셀 응집체의 형태로 연합되며, 이들 응집체는 중합체의 소수성 부분에 의해 서로 연결되고, 그 후 매체의 점도 증가를 도출하는 삼차원적 네트워크를 형성한다.
상기 회합성 증점제로 회합성 우레탄 증점제, 예를 들어 HEUR(hydrophobically modified ethylene oxide urethane)을 사용할 수 있다. 상기 회합성 우레탄 증점제는 폴리알킬렌 글리콜 유형의 화합물, 폴리이소시아네이트 및 회합성 단량체 또는 축합물의 공중합에 의해 제조될 수 있다. 상기 회합성 단량체 또는 축합물로는 소수성 말단기로 이루어진 알킬, 아릴 또는 아릴알킬 유형의 단량체 또는 축합물을 사용할 수 있다.
일례로, 상기 회합성 우레탄 증점제로 고형분이 10 내지 30%이고, 점도(20 ℃)가 100 내지 4,000 mPa.s인 것을 사용할 수 있고, 예를 들어 소수성 개질된 에틸렌옥사이드 우레탄 블록 코폴리머를 사용할 수 있다.
본 발명의 수성 도료 조성물은 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 회합성 증점제를 0.1 내지 5 중량% 포함할 수 있다. 회합성 증점제의 함량이 전술한 범위 미만인 경우 수성 도료 조성물의 점도가 낮아져 도장 작업 시 저도막이 형성되어 은폐성이 저하될 수 있고, 전술한 범위 초과인 경우 점도가 높아져 과도막이 형성되어 레벨링성 및 외관 성능이 저하될 수 있다.
일례로, 상기 무기계 항바이러스제와 상기 회합성 증점제의 배합비(중량비)는 1 : 0.05 내지 10일 수 있다. 무기계 항바이러스제에 대한 회합성 증점제의 배합비가 전술한 범위 미만인 경우 수성 도료 조성물의 점도가 낮아져 도장 작업 시 저도막이 형성되어 은폐성이 저하될 수 있고, 전술한 범위 초과인 경우 점도가 높아져 과도막이 형성되어 레벨링성 및 외관 성능이 저하될 수 있다.
기타 성분
본 발명의 수성 도료 조성물은 상기 조성물의 고유 특성을 해하지 않는 범위 내에서, 도료 분야에 통상적으로 사용되는 첨가제를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 첨가제의 비제한적인 예로는 소포제, 발수재, 저장 안정제, 습윤제, 점도 안정제, 융착제(coalescing agent), 계면활성제 등이 있다. 상기 첨가제는 해당 기술분야에 알려진 함량 범위로 포함될 수 있고, 예를 들어 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 각각 0.01 내지 10 중량% 포함될 수 있다.
본 발명의 수성 도료 조성물은 용제로서 물을 사용한다. 물은 도료 조성물의 총 중량 100 중량%를 만족시키는 양으로 포함될 수 있고, 일례로, 도료 조성물 총 중량을 기준으로 20 내지 50 중량% 포함될 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1-10]
하기 표 1에 기재된 조성에 따라 각 성분을 혼합하여, 각 실시예의 도료 조성물을 제조하였다. 하기 표 1에서의 각 성분의 사용량 단위는 중량%이다.
[비교예 1-4]
하기 표 2에 기재된 조성에 따라 각 성분을 혼합하여, 각 비교예의 도료 조성물을 제조하였다. 하기 표 2에서의 각 성분의 사용량 단위는 중량%이다.
Figure 112020129743721-pat00001
Figure 112020129743721-pat00002
아크릴 에멀젼 1: Tg -5 ℃, Mn 1,000 g/mol, Mw 10,000 g/mol, 산가 10 mgKOH/g, 입자 크기 180 ㎛
아크릴 에멀젼 2: Tg 50 ℃, Mn 9,500 g/mol, Mw 90,000 g/mol, 산가 45 mgKOH/g, 입자 크기 350 ㎛
아크릴 에멀젼 3: Tg -5 ℃, Mn 12,000 g/mol, Mw 120,000 g/mol, 산가 65 mgKOH/g, 입자 크기 200 ㎛
탈크: 백색도 95%
이산화티타늄: 루타일 함량 99%
규조토: 흡유량 200g
카올린: 흡유량 30g
항바이러스제 1: 은, 아연 및 제올라이트의 혼합물(은 0.15 중량%, 아연 15 중량% 포함, 입자크기 12㎛, 비중 2)
항바이러스제 2: copper 혼합물(copper omadine AF, lonza)
회합성 증점제: HEUR 증점제(RM2020NPR, DOW)
첨가제: 실리콘계 소포제(BYK012)와 아크릴계 분산제(BYK190)의 혼합물
[물성 평가]
각 실시예 및 비교예에 따라 제조된 도료 조성물의 물성을 하기의 방법으로 측정한 후, 그 결과를 하기 표 3, 표 4에 나타내었다.
항바이러스 성능
각 실시예 및 비교예의 도료 조성물을 사용하여 도막을 형성한 후, non enveloped type-M13 및 enveloped type-PHI6의 2종 바이러스를 사용하여, 용균반검사법으로 바이러스의 사멸 여부를 확인하였다.
◎: 99% 초과의 바이러스 사멸
○: 50% 초과 99% 이하의 바이러스 사멸
△: 0% 초과 50% 이하의 바이러스 사멸
X: 0%의 바이러스 사멸
내수성
콘크리트 소지에 각 실시예 및 비교예의 도료 조성물을 2회 롤러 도장한 후 48시간 상온에서 자연 건조하였다(건조 도막 두께 40 ㎛). 상기의 방법으로 도막이 형성된 콘크리트를 상온(25 ℃)에서 48시간 청수 침적한 후, 도막의 blister 발생여부를 육안으로 관찰하였다.
작업성
각 실시예 및 비교예의 도료 조성물을 롤러로 1-2회 도장하면서, 롤러 밀림성 및 굴림성을 확인하여 작업성을 평가하였다.
외관
각 실시예 및 비교예의 도료 조성물을 롤러로 1-2회 도장한 후, 육안으로 은폐성, 소포성 등을 확인하여 외관을 평가하였다.
Figure 112020129743721-pat00003
◎: 우수, ○: 양호, △: 미흡, X: 불량
Figure 112020129743721-pat00004
◎: 우수, ○: 양호, △: 미흡, X: 불량
상기 표 3의 결과로부터 확인되는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1-10의 도료 조성물을 적용한 경우, 항바이러스 성능, 내수성, 작업성 및 외관 특성이 모두 우수하게 나타났다. 반면, 상기 표 4의 결과로부터 확인되는 바와 같이, 본 발명에 따른 조성을 벗어나는 비교예 1-4의 도료 조성물을 적용한 경우, 실시예의 도료에 비해 측정한 항목 전반적으로 열세한 물성을 나타냈다.
구체적으로, 항바이러스제를 사용하지 않은 비교예 1의 도료 조성물을 적용한 경우, 바이러스 사멸 효과가 전혀 발휘되지 못하였다. 본 발명의 물성 범위를 만족하지 않는 아크릴 에멀젼을 사용한 비교예 2의 도료 조성물을 적용한 경우, 내수성, 작업성 및 외관이 열세하게 나타났다. 한편, 안료부피농도(PVC)가 본원발명의 범위에 미달하는 비교예 3의 도료 조성물을 적용한 경우, 항바이러스 효과를 얻지 못하였고, 안료부피농도(PVC)가 본원발명의 범위를 초과하는 비교예 4의 도료 조성물을 적용한 경우, 내수성, 작업성 및 외관이 열세하게 나타났다.

Claims (6)

  1. 아크릴 에멀젼, 안료, 무기계 항바이러스제 및 회합성 우레탄 증점제를 포함하고,
    PVC(pigment volume concentration)가 45 내지 80%이며,
    상기 아크릴 에멀젼의 유리전이온도(Tg)가 -10 내지 60 ℃이고, 수평균분자량(Mn)이 500 내지 11,000 g/mol이고, 중량평균분자량(Mw)이 9,000 내지 110,000 g/mol이고, 산가가 1 내지 60 mgKOH/g이고, 입자 크기(P/S)가 30 내지 600 ㎛이며,
    상기 무기계 항바이러스제가 SiO2, Al2O3, Ag 및 Zn을 포함하고, 입자 크기가 0.5 내지 20 ㎛이고, 비중이 1 내지 3이고,
    상기 아크릴 에멀젼과 상기 무기계 항바이러스제의 배합비(중량비)가 1 내지 100 : 1인 수성 도료 조성물로서,
    수성 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 아크릴 에멀젼 5 내지 40 중량%, 탈크 2 내지 20 중량%, 이산화티타늄 10 내지 25 중량%, 규조토 5 내지 30 중량% 및 상기 무기계 항바이러스제 0.5 내지 10 중량%를 포함하는 수성 도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안료가 탈크, 이산화티타늄, 카올린, 규조토 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것인 수성 도료 조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 회합성 우레탄 증점제의 고형분이 10 내지 30%이고, 점도(20 ℃)가 100 내지 4,000 mPa.s이며, 상기 무기계 항바이러스제와 상기 회합성 증점제의 배합비(중량비)가 1 : 0.05 내지 10인 수성 도료 조성물.
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