KR102443779B1 - 바닥재용 도료 조성물 - Google Patents

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Abstract

바닥재용 도료 조성물이 개시된다. 바닥재용 도료 조성물은 아이소소바이드 에폭시 수지와 비스페놀 F형 에폭시 수지를 포함하는 주제; 및 경화제;를 포함할 수 있다.

Description

바닥재용 도료 조성물{PAINT COMPOSITION FOR FLOOR}
본 개시는 바닥재용 도료 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 바닥재에 사용되는 에폭시 도료 조성물은 비스페놀 A형 에폭시 수지에 폴리아민 또는 폴리아마이드를 반응시키는 타입이며, 에폭시 도료 조성물은 고경도, 내구성, 내마모성, 가공성 등의 물성이 우수하고, 특히 피도체면에 큰 접착력을 가지며, 기계적, 화학적 물성이 우수하여서 다양한 에폭시 바닥재 시스템으로서 범용적으로 널리 사용되고 있다. 이와 관련하여, 대한민국 등록특허공보 제10-0358330호에는 바닥재용 에폭시 수지 경화성 조성물에 대한 기술이 제시된 바 있다.
그런데, 에폭시 중에서 경제적이고 물성이 우수한 비스페놀 A계는 전체의 80% 이상이 사용되고 있으며, 건축용으로 널리 사용되어 일상생활에서 쉽게 노출되고 있는 물질이다. 하지만, 비스페놀 A(BPA)는 여성 호르몬인 에스트로겐과 유사한 구조를 가지고 있고 환경호르몬으로 알려져 있을 뿐만 아니라, 강한 생리독성 물질로 인증되어 전 세계에서 인체와 접촉하는 용도에 사용을 금지하는 추세이다. 환경호르몬은 내분비계 교란, 생식기능 이상, 성조숙증, 아토피 등의 원인이 되기 때문에 인체에는 매우 강한 생리독성 물질로 인증되어 있다.
특히, 유럽에서는 유해물질 사용제한 지침과 규약을 통해 환경에 유해한 화합물의 사용을 금지하고 무역규제를 실시하고 있으며, 이런 규제는 점점 강화할 것으로 전망되며 한국에서는 인체와 접촉되는 생활용품 등에 BPA가 사용 제한 물질로 지정되어 있다.
Figure 112020095891783-pat00001
<BPA 에폭시 구조 및 여성 호르몬 구조>
이와 관련하여, 에폭시 바닥재 도료 또한 비스페놀 A계 에폭시를 사용하고 있으며, 에폭시 바닥재 도료는 인체와 접촉 가능한 주차장, 실험실, 창고 등에 시공이 이루어지고 있다. 비스페놀 A계 에폭시가 포함된 도료를 사용할 경우, 도장시 도장 작업자도 비스페놀 A에 노출되어 건강을 위협받고 있다. 따라서, 세계 추세에 맞추어 비스페놀 A형 에폭시 수지를 대체하면서도 기존 비스페놀 A계 에폭시 바닥재 도료에 준하는 물성을 가지며, 인체 접촉시에도 안전한 친환경 바닥재 조성물의 개발이 요구되고 있다.
본 개시의 기술적 사상은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 친환경성을 구현하면서도 도막 물성을 우수한 수준으로 확보할 수 있는 도료 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 개시의 기술적 사상은 비스페놀 A계 에폭시를 사용하지 않아 친환경적이고 도장 작업자와 사용자의 건강을 보호할 수 있는 도료 기술을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시형태로서, 바닥재용 도료 조성물은 아이소소바이드 에폭시 수지와 비스페놀 F형 에폭시 수지를 포함하는 주제; 및 경화제;를 포함할 수 있다.
또한, 주제는 가소제; 분산제; 소포제; 체질안료; 및 유색안료;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 아이소소바이드 에폭시 수지는 20~30 중량%로 마련되고, 상기 비스페놀 F형 에폭시 수지는 10~15 중량%로 마련되고, 상기 가소제는 5~10 중량%로 마련되고, 상기 분산제는 0.5~1 중량%로 마련되고, 상기 소포제는 0.5~1 중량%로 마련되고, 상기 체질안료는 45~55 중량%로 마련되고, 상기 유색안료는 1~3 중량%로 마련될 수 있다.
아울러, 경화제는 변성 지환족 아민계 경화제; 지방족 아민계 경화제; 및 건조촉진제;를 포함할 수 있다.
그리고, 변성 지환족 아민계 경화제는 40~50 중량%로 마련되고, 상기 지방족 아민계 경화제는 35~45 중량%로 마련되고, 상기 건조촉진제는 5~15 중량%로 마련될 수 있다.
또한, 가소제는 사이클로 올레핀 변성 페놀 리퀴드 수지로 마련될 수 있다.
상술한 과제의 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 식물로부터 유래된 친환경성 원료인 아이소소바이드(isosorbide)계 에폭시 수지를 사용하며, 환경호르몬과 유사한 구조를 가지는 비스페놀 A계 에폭시 수지를 사용하지 않으므로 친환경 바닥재용 도료로서 사용할 수 있다.
또한, 기존의 비스페놀 A계 에폭시 바닥재와 비교시 동등 이상의 우수한 물성을 확보할 수 있고, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도료 조성물은 벤젠링이 없는 아이소소바이드계 바이오 에폭시 수지를 사용하며 기존 비스페놀 A계 에폭시 수지에 비해 우수한 내황변성을 가지므로 시공 장소의 적용 범위가 넓어지는 장점이 있다.
아울러, 본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 도료 조성물 내에 비스페놀 A계 에폭시 수지가 포함되지 않음으로 인해 도료의 도장시 도장 작업자의 호흡기와 건강을 보호하고, 도료 조성물이 도장된 바닥재를 이용하는 사용자의 건강을 보호하는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
본 명세서에서 본 발명의 "일" 또는 "하나의" 실시예에 대한 언급들은 반드시 동일한 실시예에 대한 것은 아니며, 이들은 적어도 하나를 의미한다는 것에 유의해야 한다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다른 의미를 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바닥재용 도료 조성물은 주제 및 경화제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 주제는 아이소소바이드 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 가소제, 분산제, 소포제, 체질안료 및 유색안료를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 아이소소바이드 에폭시 수지는 주쇄에 아이소소바이드를 포함하고 말단에 글리시딜기를 포함하는 화합물을 의미한다. 구체적으로, 아이소소바이드 에폭시 수지는 화학식 1로 표시되는 디글리시딜 에테르 아이소소바이드이다.
[화학식 1]
Figure 112020095891783-pat00002
(여기서, n은 0 내지 1의 범위 내의 수이다)
아이소소바이드는 식물 유래의 전분을 효소 당화를 실시하여 포도당을 만들고 수첨반응을 한 다음에 탈수반응을 실시하여 제조되는 물질이다. 보다 구체적으로, 아이소소바이드는 포도당(glucose)으로부터 유래된 헤테로사이클릭 화합물로서, 포도당을 수소화(hydrogenation)하여 형성된 소르비톨(sorbitol)을 이중 탈수(dehydration)하여 얻어질 수 있다. 일 실시예에서 아이소소바이드는 식물 유래 성분이므로 도료 조성물 내에 아이소소바이드가 함유될 경우에는 친환경적인 도료의 구현이 가능하다.
일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 아이소소바이드 에폭시 수지의 예로는 제일화성사의 JL-1-27B 제품(고형분 100%) 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어인 "고형분"은 3시간 동안 105℃로 시료를 가열한 후에 휘발되지 않고 남아있는 시료의 양과 가열 전 시료의 양 간의 비율을 백분율로 나타낸 것이다. 즉, 고형분은 아래 수학식 1에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112020095891783-pat00003
그리고, 일 실시예에 따른 아이소소바이드 에폭시 수지의 함량은 20~30 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 아이소소바이드 에폭시 수지의 함량은 20 중량%, 21 중량%, 22 중량%, 23 중량%, 24 중량%, 25 중량%, 26 중량%, 27 중량%, 28 중량%, 29 중량% 또는 30 중량%로 마련될 수 있다. 또한, 아이소소바이드 에폭시 수지의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 아이소소바이드 에폭시 수지의 함량 범위는 20 중량% 내지 25 중량%, 21 중량% 내지 26 중량%, 22 중량% 내지 27 중량%, 23 중량% 내지 28 중량%, 24 중량% 내지 29 중량%, 25 중량% 내지 30 중량% 또는 20 중량% 내지 30 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 아이소소바이드 에폭시 수지는 상기의 범위 내에서 도막의 내수성, 경도, 내황변성 등을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 아이소소바이드 에폭시 수지가 20 중량% 미만일 경우에는 내황변성이 저하될 우려가 있고 전체 도료 조성물의 총 중량 중 바이오 소재의 함량이 줄어들어 친환경성을 구현하기가 어렵고, 30 중량%를 초과하면 내수성과 경도가 저하될 수 있으므로 아이소소바이드 에폭시 수지의 함량은 전술한 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.
또한, 일 실시예에서 아이소소바이드 에폭시 수지의 에폭시 당량은 190 내지 210g/eq로 적용될 수 있다.
일 실시예에서 비스페놀 F형 에폭시 수지는 디하이드록시디페닐메탄과 에피클로로하이드린과의 축합 반응에 의해 생산되는 디글리시딜 에테르 비스페놀 F 수지이며, 점도가 비스페놀 A형 에폭시 수지에 비해 낮아 도장시 작업성이 우수하다.
일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 비스페놀 F형 에폭시 수지의 예로는 국도화학사의 YDF-170 제품(고형분 100%) 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 비스페놀 F형 에폭시 수지의 함량은 10~15 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 비스페놀 F형 에폭시 수지의 함량은 10 중량%, 11 중량%, 12 중량%, 13 중량%, 14 중량% 또는 15 중량%로 마련될 수 있다. 또한, 비스페놀 F형 에폭시 수지의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 비스페놀 F형 에폭시 수지의 함량 범위는 10 중량% 내지 12 중량%, 11 중량% 내지 13 중량%, 12 중량% 내지 14 중량%, 13 중량% 내지 15 중량% 또는 10 중량% 내지 15 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 비스페놀 F형 에폭시 수지는 상기의 범위 내에서 도막의 내수성, 경도, 내황변성 등을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 비스페놀 F형 에폭시 수지가 10 중량% 미만일 경우에는 경도와 내수성이 저하되는 문제가 발생하며, 15 중량%를 초과하면 내황변성이 저하될 우려가 있으므로 비스페놀 F형 에폭시 수지의 함량은 전술한 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.
또한, 일 실시예에서 비스페놀 F형 에폭시 수지의 에폭시 당량은 160 내지 180 g/eq로 적용될 수 있다.
일 실시예에서 가소제는 사이클로 올레핀 변성 페놀 리퀴드 수지(cyclo olefin modified phenol liquid resin)로 적용될 수 있다. 일 실시예에 따른 도료 조성물은 가소제로서 환경규제 품목이며 사용규제 대상 품목인 노닐페놀(nonylphenol)을 사용하지 않고, 사이클로 올레핀 변성 페놀 리퀴드 수지를 사용함으로써, 도료의 친환경성을 구현할 수 있다. 일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 가소제의 예로는 코오롱사의 OL-500S 제품 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
일 실시예에 따른 가소제의 함량은 5~10 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 가소제의 함량은 5 중량%, 6 중량%, 7 중량%, 8 중량%, 9 중량% 또는 10 중량%로 마련될 수 있다. 또한, 가소제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 가소제의 함량 범위는 5 중량% 내지 7 중량%, 6 중량% 내지 8 중량%, 7 중량% 내지 9 중량%, 8 중량% 내지 10 중량% 또는 5 중량% 내지 10 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 가소제는 상기의 범위 내에서 내충격성, 도막경도 등의 물성을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 가소제가 5 중량% 미만일 경우에는 내충격성이 저하될 수 있고, 10 중량%를 초과하면 도막 경도가 저하되며 도막건조 후에 도막 표면이 들뜨는 현상(즉, 이행 현상)이 일어나고 도막이 불투명해지는 헤이지(hazy) 현상이 발생할 우려가 있으므로 가소제의 함량은 전술한 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.
일 실시예에서 분산제는 도료의 저장성 향상과 색분리 방지 효과가 우수한 폴리에스터 변성 우레탄 타입의 분산제로 적용될 수 있다. 일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 분산제의 예로는 BYK사의 BYK-2152 제품 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 분산제의 함량은 0.5~1 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 분산제의 함량은 0.5 중량%, 0.7 중량%, 0.9 중량% 또는 1 중량%로 적용될 수 있다. 또한, 분산제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 분산제의 함량 범위는 0.5 중량% 내지 0.9 중량%, 0.7 중량% 내지 1 중량% 또는 0.5 중량% 내지 1 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 분산제는 상기의 범위 내에서 저장성, 도막 색상 등의 물성을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 분산제가 0.5 중량% 미만일 경우에는 저장성이 저하되어 침전이 일어나는 하드 케이크(hard cake) 현상이 발생하거나 색분리 현상이 발생할 수 있으며, 1 중량%를 초과하면 도장 후 도장 표면이 부분적으로 다른 색을 띄는 현상인 색얼룩(floating) 현상이 발생할 우려가 있으므로 분산제의 함량은 전술한 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.
일 실시예에서 소포제는 폴리실록산(poylsiloxane) 타입으로 적용될 수 있다. 일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 소포제의 예로는 BYK사의 BYK-052, BYK-066N, BASF사의 EFKA-2022, EFKA-2023 제품 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다. 또한, 일 실시예에서 소포제는 단일 종류를 사용하거나, 2종 이상의 소포제를 조합하여 사용할 수도 있다.
일 실시예에 따른 소포제의 함량은 0.5~1 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 소포제의 함량은 0.5 중량%, 0.7 중량%, 0.9 중량% 또는 1 중량%로 적용될 수 있다. 또한, 소포제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 소포제의 함량 범위는 0.5 중량% 내지 0.9 중량%, 0.7 중량% 내지 1 중량% 또는 0.5 중량% 내지 1 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 소포제는 상기의 범위 내에서 저장성, 도막 색상 등의 물성을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 소포제가 0.5 중량% 미만일 경우에는 소포성이 떨어져 외관상 문제가 발생하며, 1 중량%를 초과하면 도막 표면에 분화구 현상이 발생하여 외관이 불량하므로 소포제의 함량은 전술한 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.
일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 체질안료의 예로는 렉셈사의 S-1000 제품(평균입경 7.8㎛) 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다. 일 실시예에 따른 체질안료의 함량은 45~55 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 체질안료의 함량은 45 중량%, 46 중량%, 47 중량%, 48 중량%, 49 중량%, 50 중량%, 51 중량%, 52 중량%, 53 중량%, 54 중량% 또는 55 중량%로 적용될 수 있다. 또한, 체질안료의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 체질안료의 함량 범위는 45 중량% 내지 49 중량%, 46 중량% 내지 50 중량%, 47 중량% 내지 51 중량%, 48 중량% 내지 52 중량%, 49 중량% 내지 53 중량%, 50 중량% 내지 54 중량%, 51 중량% 내지 55 중량% 또는 45 중량% 내지 55 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 체질안료는 상기의 범위 내에서 경도, 작업성, 광택 등의 물성을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 체질안료가 45 중량% 미만일 경우에는 경도가 저하되는 문제가 발생하며, 55 중량%를 초과하면 도료의 점도가 높아져 도장 작업성이 저하되며, 도막 광택이 저하될 수 있으므로 체질안료의 함량은 전술한 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.
일 실시예에서 유색안료는 중금속이 포함되지 않은 제품을 사용할 수 있다. 일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 유색안료의 예로는 욱성화학사의 PANAX GREEN 500D 제품 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
일 실시예에 따른 유색안료의 함량은 1~3 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 유색안료의 함량은 1 중량%, 1.5 중량%, 2 중량%, 2.5 중량% 또는 3 중량%로 적용될 수 있다. 또한, 유색안료의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 유색안료의 함량 범위는 1 중량% 내지 2 중량%, 1.5 중량% 내지 2.5 중량%, 2 중량% 내지 3 중량% 또는 1 중량% 내지 3 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 유색안료는 상기의 범위 내에서 은폐성, 평활성 등의 물성을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 유색안료가 1 중량% 미만일 경우에는 도장시 은폐성이 저하되는 문제가 발생하며, 3 중량%를 초과하면 도장시 도막의 평활성이 저하될 수 있으므로 유색안료의 함량은 전술한 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.
한편, 일 실시예에서 경화제는 변성 지환족 아민계(Modified Aliphatic Ring Amine) 경화제, 지방족 아민계(Aliphatic Amine Base) 경화제 및 건조촉진제를 포함할 수 있다. 기본적으로, 에폭시 수지에 적합한 경화제는 지방족 아민, 방향족 아민, 아마이드(Amide), 무수물(Anhydride), 폴리메르캅탄(Polymercaptan), 폴리설파이드(Polysulfide) 등이 있으며, 좀 더 구체적으로는 변성(Modified) 타입의 경화제 및 어덕트(Adduct) 타입의 경화제가 있다.
여기서, 변성(Modified) 타입의 경화제는 지방족 아민계 EDA(Ethylene Diamine), DETA(Diethylene Triamine), TETA(Triethylene Tetramine), TEPA(Tetraethylene Pentamine) 및 지환족 아민계 MDA(Methylene Dianiline), IPDA(Isophorone Diamine) 등을 변성시켜 작업성 향상, 독성 저하, 가사시간 조절 및 접착성향 등의 효과를 개선시킨 경화제를 의미한다.
일 실시예에서 변성 지환족 아민계 경화제는 100 내지 120 g/eq의 활성수소 당량을 가지며, 100%의 고형분을 가질 수 있다. 일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 변성 지환족 아민계 경화제의 예로는 Evonik사의 ANCAMINE 2280 제품 등을 사용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
일 실시예에 따른 변성 지환족 아민계 경화제는 40~50 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 변성 지환족 아민계 경화제의 함량은 40 중량%, 41 중량%, 42 중량%, 43 중량%, 44 중량%, 45 중량%, 46 중량%, 47 중량%, 48 중량%, 49 중량% 또는 50 중량%로 마련될 수 있다. 또한, 변성 지환족 아민계 경화제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 변성 지환족 아민계 경화제의 함량 범위는 40 중량% 내지 45 중량%, 41 중량% 내지 46 중량%, 42 중량% 내지 47 중량%, 43 중량% 내지 48 중량%, 44 중량% 내지 49 중량%, 45 중량% 내지 50 중량% 또는 40 중량% 내지 50 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 변성 지환족 아민계 경화제는 상기의 범위 내에서 내수성, 내약품성, 작업성 등을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 변성 지환족 아민계 경화제가 40 중량% 미만일 경우에는 내수성과 내약품성이 저하될 수 있으며, 50 중량%를 초과하면 도료의 점도가 상승되고 가사시간이 단축되면서 작업성이 저하될 우려가 있으므로 변성 지환족 아민계 경화제의 함량은 전술한 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.
일 실시예에서 지방족 아민계 경화제는 55 내지 65 g/eq의 활성수소 당량을 가지며, 100%의 고형분을 가질 수 있다. 일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 지방족 아민계 경화제의 비제한적인 예로는 HUNTSMAN사의 Jeffamine D-230 제품 등이 있다.
일 실시예에 따른 지방족 아민계 경화제는 35~45 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 지방족 아민계 경화제는 35 중량%, 36 중량%, 37 중량%, 38 중량%, 39 중량%, 40 중량%, 41 중량%, 42 중량%, 43 중량%, 44 중량% 또는 45 중량%로 마련될 수 있다. 또한, 지방족 아민계 경화제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 지방족 아민계 경화제의 함량 범위는 35 중량% 내지 40 중량%, 36 중량% 내지 41 중량%, 37 중량% 내지 42 중량%, 38 중량% 내지 43 중량%, 39 중량% 내지 44 중량%, 40 중량% 내지 45 중량% 또는 35 중량% 내지 45 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 지방족 아민계 경화제는 상기의 범위 내에서 경도, 가사시간, 건조성 등을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 지방족 아민계 경화제가 35 중량% 미만이면, 도막의 경도 저하와 가사시간이 급격하게 단축될 우려가 있으며, 45 중량%를 초과할 경우에는 건조성이 저하되는 문제가 발생할 수 있으므로 지방족 아민계 경화제의 함량은 전술한 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.
일 실시예에서 건조촉진제는 페놀기를 가지고 있지 않는 알리파틱 타입의 건조촉진제를 사용함으로써, 도료의 내황변성을 개선할 수 있다. 즉, 에폭시와 아민의 반응을 촉진하도록 페놀기와 3급 아민기를 동시에 가지고 있는 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol인 DPM-30, K-54 등을 건조촉진제로 사용할 경우에는 황변이 일어날 수 있으므로, 일 실시예에서는 페놀기를 가지고 있지 않는 알리파틱 타입의 건조촉진제를 사용할 수 있다. 일 실시예에서 상업적으로 이용 가능한 건조촉진제의 비제한적인 예로는 HUNTSMAN사의 ACCELERATOR 399 제품 등이 있다.
일 실시예에 따른 건조촉진제는 5~15 중량%로 적용될 수 있다. 구체적인 예로서, 건조촉진제는 5 중량%, 6 중량%, 7 중량%, 8 중량%, 9 중량%, 10 중량%, 11 중량%, 12 중량%, 13 중량%, 14 중량% 또는 15 중량%로 마련될 수 있다. 또한, 건조촉진제의 함량은 상기 수치 중 하나 이상 및 상기 수치 중 하나 이하의 범위가 될 수 있다.
예를 들어, 건조촉진제의 함량 범위는 5 중량% 내지 10 중량%, 6 중량% 내지 11 중량%, 7 중량% 내지 12 중량%, 8 중량% 내지 13 중량%, 9 중량% 내지 14 중량%, 10 중량% 내지 15 중량% 또는 5 중량% 내지 15 중량%의 범위로 마련될 수 있다. 일 실시예에 따른 건조촉진제는 상기의 범위 내에서 건조성, 경도 등을 우수한 수준으로 유지할 수 있다.
만일, 건조촉진제가 5 중량% 미만이면 초기 건조성과 초기 경도가 저하될 우려가 있고, 15 중량%를 초과할 경우에는 가사시간이 지나치게 단축되거나 시간이 지남에 따라 경도 저하 현상이 발생될 수 있으므로 건조촉진제의 함량은 전술한 범위 이내에서 실시되는 것이 바람직하다.
일 실시예에서 주제와 경화제의 혼합시에는 주제의 에폭시 당량과 경화제의 활성수소 당량의 비가 1:1이 되도록 주제 및 경화제의 함량이 조절되어 배합될 수 있다. 즉, 아이소소바이드 에폭시 수지와 비스페놀 F형 에폭시 수지의 에폭시 당량의 합이 변성 지환족 아민계 경화제와 지방족 아민계 경화제의 활성수소 당량의 합과 동일하도록 배합될 수 있다. 일 구체예에서는 주제와 경화제의 중량비를 약 6:1로 설정하여 혼합할 수 있다.
이하에서는 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 하기 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예시에 불과하므로 본 발명의 권리범위가 이에 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
바닥재용 도료 조성물의 제조
<실시예 1~3, 비교예 1~2>
아래 표1에서와 같은 조성으로 주제를 혼합하되, 1L의 용기에 하기 표1에 기재된 함량(단위: g)으로 각 아이소소바이드 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 가소제, 분산제, 소포제, 체질안료 및 유색안료를 배합하고, 1시간 동안 교반하여 주제를 제조하였다. 그리고, 1L의 용기에 하기 표1에 기재된 함량(단위: g)으로 각 변성 지환족 아민계 경화제, 지방족 아민계 경화제 및 건조촉진제를 배합하고, 1시간 동안 교반하여 경화제를 제조하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
주제 아이소소바이드 에폭시 수지 20 25 30 15 35
비스페놀 F형 에폭시 수지 15 10 10 15 10
가소제 7 7 5 10 5
분산제 0.5 0.5 0.5 1 0.5
소포제 0.5 0.5 0.5 1 0.5
체질안료 55 55 52 55 47
유색안료 2 2 2 3 2
경화제 변성 지환족 아민계 경화제 50 50 50 50 50
지방족 아민계 경화제 45 45 45 45 45
건조촉진제 5 5 5 5 5
-아이소소바이드 에폭시 수지 : JL-1-27B(제일화성사)
-비스페놀 F형 에폭시 수지 : YDF-170(국도화학사)
-가소제 : OL-500S(코오롱 인더스트리어스사)
-분산제(폴리에스터 변성 우레탄 타입) : BYK-2152(BYK사)
-소포제(폴리실록산 타입) : BYK-066N(BYK사)
-체질안료 : S-1000(렉셈사)
-유색안료(중금속 free, 유무기 복합안료) : PANAX GREEN 500D(욱성화학사)
-변성 지환족 아민계 경화제 : ANCAMINE 2280(Evonik사)
-지방족 아민계 경화제 : D-230(HUNTSMAN사)
-건조촉진제 : ACCELERATOR 399(HUNTSMAN사)
<실시예 4~6, 비교예 3~4>
아래 표2에서와 같은 조성으로 주제와 경화제를 각각 제조한 것을 제외하고, 나머지 사항은 실시예 1과 동일하게 설정하여 바닥재용 도료 조성물을 제조하였다.
실시예4 실시예5 실시예6 비교예3 비교예4
주제 아이소소바이드 에폭시 수지 29 29 29 29 29
비스페놀 F형 에폭시 수지 10 12.5 15 7.5 17.5
가소제 5 5 5 5 5
분산제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
소포제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
체질안료 53 50.5 48 55 45
유색안료 2 2 2 2.5 2.5
경화제 변성 지환족 아민계 경화제 50 50 50 50 50
지방족 아민계 경화제 45 45 45 45 45
건조촉진제 5 5 5 5 5
-아이소소바이드 에폭시 수지 : JL-1-27B(제일화성사)
-비스페놀 F형 에폭시 수지 : YDF-170(국도화학사)
-가소제 : OL-500S(코오롱 인더스트리어스사)
-분산제(폴리에스터 변성 우레탄 타입) : BYK-2152(BYK사)
-소포제(폴리실록산 타입) : BYK-066N(BYK사)
-체질안료 : S-1000(렉셈사)
-유색안료(중금속 free, 유무기 복합안료) : PANAX GREEN 500D(욱성화학사)
-변성 지환족 아민계 경화제 : ANCAMINE 2280(Evonik사)
-지방족 아민계 경화제 : D-230(HUNTSMAN사)
-건조촉진제 : ACCELERATOR 399(HUNTSMAN사)
<실시예 7~9, 비교예 5~6>
아래 표3에서와 같은 조성으로 주제와 경화제를 각각 제조한 것을 제외하고, 나머지 사항은 실시예 1과 동일하게 설정하여 바닥재용 도료 조성물을 제조하였다.
실시예7 실시예8 실시예9 비교예5 비교예6
주제 아이소소바이드 에폭시 수지 30 30 25 30 20
비스페놀 F형 에폭시 수지 15 10 10 15 10
가소제 7 7 7 10 7
분산제 0.5 0.5 0.5 1 0.5
소포제 0.5 0.5 0.5 1 0.5
체질안료 45 50 55 40 60
유색안료 2 2 2 3 2
경화제 변성 지환족 아민계 경화제 50 50 50 50 50
지방족 아민계 경화제 45 45 45 45 45
건조촉진제 5 5 5 5 5
-아이소소바이드 에폭시 수지 : JL-1-27B(제일화성사)
-비스페놀 F형 에폭시 수지 : YDF-170(국도화학사)
-가소제 : OL-500S(코오롱 인더스트리어스사)
-분산제(폴리에스터 변성 우레탄 타입) : BYK-2152(BYK사)
-소포제(폴리실록산 타입) : BYK-066N(BYK사)
-체질안료 : S-1000(렉셈사)
-유색안료(중금속 free, 유무기 복합안료) : PANAX GREEN 500D(욱성화학사)
-변성 지환족 아민계 경화제 : ANCAMINE 2280(Evonik사)
-지방족 아민계 경화제 : D-230(HUNTSMAN사)
-건조촉진제 : ACCELERATOR 399(HUNTSMAN사)
<실시예 10~12, 비교예 7~8>
아래 표4에서와 같은 조성으로 주제와 경화제를 각각 제조한 것을 제외하고, 나머지 사항은 실시예 1과 동일하게 설정하여 바닥재용 도료 조성물을 제조하였다.
실시예10 실시예11 실시예12 비교예7 비교예8
주제 아이소소바이드 에폭시 수지 29 29 29 29 29
비스페놀 F형 에폭시 수지 10 10 10 10 10
가소제 5 5 5 5 5
분산제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
소포제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
체질안료 53 53 53 53 53
유색안료 2 2 2 2 2
경화제 변성 지환족 아민계 경화제 40 45 50 35 55
지방족 아민계 경화제 45 45 45 50 40
건조촉진제 15 10 5 15 5
-아이소소바이드 에폭시 수지 : JL-1-27B(제일화성사)
-비스페놀 F형 에폭시 수지 : YDF-170(국도화학사)
-가소제 : OL-500S(코오롱 인더스트리어스사)
-분산제(폴리에스터 변성 우레탄 타입) : BYK-2152(BYK사)
-소포제(폴리실록산 타입) : BYK-066N(BYK사)
-체질안료 : S-1000(렉셈사)
-유색안료(중금속 free, 유무기 복합안료) : PANAX GREEN 500D(욱성화학사)
-변성 지환족 아민계 경화제 : ANCAMINE 2280(Evonik사)
-지방족 아민계 경화제 : D-230(HUNTSMAN사)
-건조촉진제 : ACCELERATOR 399(HUNTSMAN사)
<실시예 13~15, 비교예 9~10>
아래 표5에서와 같은 조성으로 주제와 경화제를 각각 제조한 것을 제외하고, 나머지 사항은 실시예 1과 동일하게 설정하여 바닥재용 도료 조성물을 제조하였다.
실시예13 실시예14 실시예15 비교예9 비교예10
주제 아이소소바이드 에폭시 수지 29 29 29 29 29
비스페놀 F형 에폭시 수지 10 10 10 10 10
가소제 5 5 5 5 5
분산제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
소포제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
체질안료 53 53 53 53 53
유색안료 2 2 2 2 2
경화제 변성 지환족 아민계 경화제 50 50 50 55 45
지방족 아민계 경화제 35 40 45 30 50
건조촉진제 15 10 5 15 5
-아이소소바이드 에폭시 수지 : JL-1-27B(제일화성사)
-비스페놀 F형 에폭시 수지 : YDF-170(국도화학사)
-가소제 : OL-500S(코오롱 인더스트리어스사)
-분산제(폴리에스터 변성 우레탄 타입) : BYK-2152(BYK사)
-소포제(폴리실록산 타입) : BYK-066N(BYK사)
-체질안료 : S-1000(렉셈사)
-유색안료(중금속 free, 유무기 복합안료) : PANAX GREEN 500D(욱성화학사)
-변성 지환족 아민계 경화제 : ANCAMINE 2280(Evonik사)
-지방족 아민계 경화제 : D-230(HUNTSMAN사)
-건조촉진제 : ACCELERATOR 399(HUNTSMAN사)
<실시예 16, 비교예 11~12>
아래 표6에서와 같은 조성으로 주제와 경화제를 각각 제조한 것을 제외하고, 나머지 사항은 실시예 1과 동일하게 설정하여 바닥재용 도료 조성물을 제조하였다.
실시예16 비교예11 비교예12
주제 아이소소바이드 에폭시 수지 29 39 -
비스페놀 F형 에폭시 수지 10 - -
비스페놀 A형 에폭시 수지 - - 39
가소제 5 5 5
분산제 0.5 0.5 0.5
소포제 0.5 0.5 0.5
체질안료 53 53 53
유색안료 2 2 2
경화제 변성 지환족 아민계 경화제 50 50 50
지방족 아민계 경화제 35 35 35
건조촉진제 15 15 15
-아이소소바이드 에폭시 수지 : JL-1-27B(제일화성사)
-비스페놀 F형 에폭시 수지 : YDF-170(국도화학사)
-비스페놀 A형 에폭시 수지 : YD-128(국도화학사)
-가소제 : OL-500S(코오롱 인더스트리어스사)
-분산제(폴리에스터 변성 우레탄 타입) : BYK-2152(BYK사)
-소포제(폴리실록산 타입) : BYK-066N(BYK사)
-체질안료 : S-1000(렉셈사)
-유색안료(중금속 free, 유무기 복합안료) : PANAX GREEN 500D(욱성화학사)
-변성 지환족 아민계 경화제 : ANCAMINE 2280(Evonik사)
-지방족 아민계 경화제 : D-230(HUNTSMAN사)
-건조촉진제 : ACCELERATOR 399(HUNTSMAN사)
시험 및 평가 방법
평가 현장에서 주제와 경화제를 6:1의 중량비로 혼합하여 도료를 제조하고, 아래에 기재된 방법을 통하여 도막의 내황변성, 내약품성, 내수성, 내용제성, 가사시간(실온(20±2℃)), 작업성, 내충격성, 내마모성, 도막 경도, 광택 및 건조성을 평가하였다. 평가 결과를 표7, 표8, 표9, 표10, 표11, 표12에 기재하였다.
내황변성 평가(옥외 폭로 실험)
어플리케이터를 이용하여 각 실시예 및 비교예별 도료 조성물을 가로 15㎝, 세로 15㎝인 5㎜ 두께의 유리판에 두께 1㎜로 도포 후, 실온(20±2℃)에서 5일 동안 건조하고 자외선이 노출된 옥외에 폭로하여 7일, 15일, 30일 후에 ASTM E313의 △Y값(초기의 황변정도를 기준으로 변화된 황변의 정도 차이를 나타낸 값)을 측정하였다.
내약품성, 내수성, 내용제성 평가
어플리케이터를 이용하여 각 실시예 및 비교예별 도료 조성물을 가로 15㎝, 세로 15㎝인 5㎜ 두께의 유리판에 두께 1㎜로 도포 후, 실온(20±2℃)에서 5일 동안 건조시켰다. 그 후, 건조 도막에 5w/w%의 황산, 염산, 질산, 인산, 5w/w%의 NaOH 용액, 자일렌(Xylene), 물(H2O)에 반침적하고 48시간 이후에 시편의 외관을 관찰하고 아래 평가기준에 의거하여 평가하였다.
평가기준 - ○:도막에 이상없음, △:변색 및 블리스터의 결함 발생, ×:변색, 부풀음, 박리 및 블리스터의 결함 발생.
가사시간 평가
주제와 경화제가 혼합된 상태의 도료를 틴캔에 75부피%까지 채운 후, 스티로폼 박스로 단열을 시킨 상태에서 도료의 온도가 최고로 상승할 때까지의 경과시간을 측정하였다.
작업성 평가
밤라이트에 톱날 밀대를 사용하여 1mm 두께로 도장하되, 도장시 도료의 점도가 너무 높아져서 도장이 용이하지 않으면 작업성이 불량이라고 평가하고, 도장이 용이하면 작업성이 양호라고 평가하였다.
내충격성 평가
이형지 판에 도료 조성물을 1mm 두께로 도장한 후, 듀폰식 내충격 시험기를 사용하되, 추의 낙하높이는 300mm, 추의 무게는 1000g으로 설정하여 도막에 충격을 가한 후, 도막의 파손 및 크랙 여부를 관찰하였다.
내마모성 평가
ASTM D 4060의 방법으로 도막의 내마모성을 평가하였다. 내마모성 평가시 CS17 휠을 사용하였고, 무게는 1000g, 회전수는 1000회로 설정하였다.
도막 경도(Shore D) 평가
ASTM D 2240 D의 방법으로 도막 경도를 평가하였다.
광택 평가
어플리케이터를 이용하여 각 실시예 및 비교예별 도료 조성물을 가로 15㎝, 세로 15㎝인 5㎜ 두께의 유리판에 두께 1㎜로 도포 후, 실온(20±2℃)에서 5일 동안 건조시켰다. 그 후, 경화된 시험용 시편을 육안으로 검사하되, 광택 견본과 비교 검사하여 시험용 시편의 상태가 유광인 경우에는 광택이 양호라고 평가하고, 무광이나 반광인 경우에는 불량이라고 평가하였다.
건조성 평가
어플리케이터를 이용하여 각 실시예 및 비교예별 도료 조성물을 가로 15㎝, 세로 15㎝인 5㎜ 두께의 유리판에 두께 1㎜로 도포 후, 실온(20±2℃)에서 5일 동안 건조시켰다. 그 후, 도포된 면을 손가락으로 만져보고 끈적임이 느껴지면 건조성이 불량, 끈적이지 않으면 양호로 평가하였다.
실험항목 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2
내황변성
실험
(옥외폭로)
△Y값		 7일차 6.31 6.28 6.12 11.20 4.12
15일차 8.62 8.65 8.77 14.98 5.45
30일차 11.90 11.87 18.62 22.52 7.51
내약품성 황산 5% O O O O X
염산 5% O O O O X
질산 5% O O O O X
인산 5% O O O O X
NaOH 5% O O O O X
내수성 H2O O O O O X
내용제성 Xylene O O O O X
가사시간(실온) 110분 110분 110분 130분 80분
작업성 양호 양호 양호 양호 불량
내충격성 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음 도막패임
내마모성 0.058g 0.055g 0.051g 0.053g 0.161
도막 경도(Shore D Type) 81 81 81 82 65
광택 양호 양호 양호 양호 양호
건조성 양호 양호 양호 양호 양호
표7에 기재된 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3은 도막의 표면물성인 내황변성, 내약품성, 내수성, 내용제성, 가사시간, 작업성, 내충격성, 내마모성, 도막 경도, 광택 및 건조성이 전반적으로 우수한 수준인 것을 확인할 수 있다. 그리고, 비교예 1 내지 2의 실험 결과를 통해서, 도료 조성물에 포함된 아이소소바이드 에폭시 수지의 함량이 투입량 범위를 초과하거나 미만일 경우에는 도막의 표면물성이 저하되는 것을 확인할 수 있다.
실험항목 실시예4 실시예5 실시예6 비교예3 비교예4
내황변성
실험
(옥외폭로)		 △Y값 7일차 6.33 6.12 6.32 5.12 8.52
15일차 8.21 8.15 8.52 6.88 12.11
30일차 11.68 11.71 11.52 8.25 18.88
내약품성 황산 5% O O O X O
염산 5% O O O X O
질산 5% O O O X O
인산 5% O O O △ O
NaOH 5% O O O △ O
내수성 H2O O O O X O
내용제성 Xylene O O O △ O
가사시간(실온) 115분 110분 110분 95분 125분
작업성 양호 양호 양호 불량 양호
내충격성 이상없음 이상없음 이상없음 도막크랙 양호
내마모성 0.061g 0.057g 0.068g 0.092 0.058g
도막 경도(Shore D Type) 80 81 81 68 81
광택 양호 양호 양호 양호 양호
건조성 양호 양호 양호 양호 양호
표8에 기재된 바와 같이, 본 발명의 실시예 4 내지 실시예 6은 도막의 표면물성인 내황변성, 내약품성, 내수성, 내용제성, 가사시간, 작업성, 내충격성, 내마모성, 도막 경도, 광택 및 건조성이 전반적으로 우수한 수준인 것을 확인할 수 있다. 그리고, 비교예 3 내지 4의 실험 결과를 통해서, 도료 조성물에 포함된 비스페놀 F형 에폭시 수지의 함량이 투입량 범위를 초과하거나 미만일 경우에는 도막의 표면물성이 저하되는 것을 확인할 수 있다.
실험항목 실시예7 실시예8 실시예9 비교예5 비교예6
내황변성
실험
(옥외폭로)
△Y값		 7일차 6.51 6.33 6.05 5.98 6.55
15일차 8.02 8.11 8.54 8.15 8.65
30일차 11.65 11.32 11.82 11.20 11.22
내약품성 황산 5% O O O △ O
염산 5% O O O △ O
질산 5% O O O O O
인산 5% O O O O O
NaOH 5% O O O O O
내수성 H2O O O O O O
내용제성 Xylene O O O O O
가사시간(실온) 110분 110분 115분 120분 90분
작업성 양호 양호 양호 양호 불량
내충격성 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
내마모성 0.051g 0.058g 0.058g 0.063g 0.075g
도막 경도(Shore D Type) 81 81 81 72 80
광택 양호 양호 양호 양호 불량
건조성 양호 양호 양호 양호 양호
표9에 기재된 바와 같이, 본 발명의 실시예 7 내지 실시예 9는 도막의 표면물성인 내황변성, 내약품성, 내수성, 내용제성, 가사시간, 작업성, 내충격성, 내마모성, 도막 경도, 광택 및 건조성이 전반적으로 우수한 수준인 것을 확인할 수 있다. 그리고, 비교예 5 내지 6의 실험 결과를 통해서, 도료 조성물에 포함된 체질안료의 함량이 투입량 범위를 초과하거나 미만일 경우에는 도막의 표면물성이 저하되는 것을 확인할 수 있다.
실험항목 실시예10 실시예11 실시예12 비교예7 비교예8
내황변성
실험
(옥외폭로)
△Y값		 7일차 6.13 6.25 6.08 7.05 6.89
15일차 8.55 8.88 8.25 8.51 8.98
30일차 11.21 11.19 11.52 11.82 12.01
내약품성 황산 5% O O O △ O
염산 5% O O O △ O
질산 5% O O O △ O
인산 5% O O O X O
NaOH 5% O O O X O
내수성 H2O O O O X O
내용제성 Xylene O O O X O
가사시간(실온) 110분 115분 110분 100분 80분
작업성 양호 양호 양호 양호 불량
내충격성 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
내마모성 0.055g 0.061g 0.052g 0.071 0.075
도막 경도(Shore D Type) 81 81 81 73 75
광택 양호 양호 양호 불량 불량
건조성 양호 양호 양호 불량 불량
표10에 기재된 바와 같이, 본 발명의 실시예 10 내지 실시예 12는 도막의 표면물성인 내황변성, 내약품성, 내수성, 내용제성, 가사시간, 작업성, 내충격성, 내마모성, 도막 경도, 광택 및 건조성이 전반적으로 우수한 수준인 것을 확인할 수 있다. 그리고, 비교예 7 내지 8의 실험 결과를 통해서, 도료 조성물에 포함된 변성 지환족 아민계 경화제의 함량이 투입량 범위를 초과하거나 미만일 경우에는 도막의 표면물성이 저하되는 것을 확인할 수 있다.
실험항목 실시예13 실시예14 실시예15 비교예9 비교예10
내황변성
실험
(옥외폭로)		 △Y값 7일차 7.02 6.51 6.84 6.21 6.32
15일차 8.96 8.11 8.16 8.54 8.62
30일차 11.05 11.35 11.57 11.98 11.28
내약품성 황산 5% O O O △ O
염산 5% O O O O O
질산 5% O O O O O
인산 5% O O O O O
NaOH 5% O O O O O
내수성 H2O O O O O O
내용제성 Xylene O O O O O
가사시간(실온) 110분 110분 105분 85분 120분
작업성 양호 양호 양호 불량 양호
내충격성 이상없음 이상없음 이상없음 도막패임 이상없음
내마모성 0.059g 0.052g 0.055g 0.085g 0.071
도막 경도(Shore D Type) 80 81 81 68 73
광택 양호 양호 양호 양호 불량
건조성 양호 양호 양호 불량 불량
표11에 기재된 바와 같이, 본 발명의 실시예 13 내지 실시예 15는 도막의 표면물성인 내황변성, 내약품성, 내수성, 내용제성, 가사시간, 작업성, 내충격성, 내마모성, 도막 경도, 광택 및 건조성이 전반적으로 우수한 수준인 것을 확인할 수 있다. 그리고, 비교예 9 내지 10의 실험 결과를 통해서, 도료 조성물에 포함된 지방족 아민계 경화제의 함량이 투입량 범위를 초과하거나 미만일 경우에는 도막의 표면물성이 저하되는 것을 확인할 수 있다.
실험항목 실시예16 비교예11 비교예12
내황변성
실험
(옥외폭로)		 △Y값 7일차 6.22 3.21 11.82
15일차 8.58 5.55 14.52
30일차 11.71 8.23 21.25
내약품성 황산 5% O △ O
염산 5% O X O
질산 5% O X O
인산 5% O △ O
NaOH 5% O △ O
내수성 H2O O △ O
내용제성 Xylene O △ O
가사시간(실온) 110분 90분 115분
작업성 양호 불량 양호
내충격성 이상없음 도막패임 이상없음
내마모성 0.052g 0.192g 0.057g
도막 경도(Shore D Type) 81 68 82
광택 양호 양호 양호
건조성 양호 양호 양호
표12에 기재된 바와 같이, 본 발명의 실시예 16은 아이소소바이드 에폭시 수지와 비스페놀 F형 에폭시 수지를 혼용 사용하여 가교밀도를 높임으로써 도막 경도, 내수성, 내충격성, 내마모성, 내약품성을 높일 수 있었으며, 기존 BPA계 에폭시 수지 도료를 이용한 비교예 12 보다 우수한 내황변성을 갖춘 것을 알 수 있다. 그리고, 비스페놀 F형 에폭시 수지를 사용하지 않은 비교예 11은 실시예 16에 비해 물성이 저하되었고, 아이소소바이드 에폭시 수지와 비스페놀 F형 에폭시 수지를 사용하지 않은 비교예 12는 실시예 16에 비해 내황변성이 저하된 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 식물로부터 유래된 친환경성 원료인 아이소소바이드(isosorbide)계 에폭시 수지를 사용하며, 환경호르몬과 유사한 구조를 가지는 비스페놀 A계 에폭시 수지를 사용하지 않으므로 친환경 바닥재용 도료를 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 바닥재용 도료 조성물로서 요구되는 도막 물성인 내황변성, 내약품성, 내수성, 내용제성, 가사시간, 작업성, 내충격성, 내마모성, 도막 경도, 광택 및 건조성이 우수하다.
또한, 기존의 비스페놀 A계 에폭시 바닥재와 비교시 동등 이상의 우수한 물성을 확보할 수 있고, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도료 조성물은 벤젠링이 없는 아이소소바이드계 바이오 에폭시 수지를 사용하며 기존 비스페놀 A계 에폭시 수지에 비해 우수한 내황변성을 가지므로 시공 장소의 적용 범위가 넓어지는 장점이 있다.
아울러, 본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 도료 조성물 내에 비스페놀 A계 에폭시 수지를 포함하지 않음으로 인해 도료의 도장시 도장 작업자의 호흡기와 건강을 보호하고, 도료 조성물이 도장된 바닥재를 이용하는 사용자의 건강을 보호하는 효과가 있다.
일반적으로, 아이소소바이드계 바이오 수지는 생분해성이 강한 특징이 있어 도료에 적용할 경우에는 내수성이 저하되는 문제점이 있었으나, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도료 조성물은 비스페놀 F형 에폭시 수지와 변성 지환족 아민계 경화제를 사용하여 내수성과 내약품성이 우수하고, 기존의 비스페놀 A계 에폭시 도료와 준하거나 그 이상의 우수한 물성을 확보할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 도장시 환경호르몬과 유사한 BPA계 에폭시에 노출되지 않고 도장이 가능하며, 내황변성도 우수하여 자외선(햇빛) 노출이 우려되는 실내 공간에도 제약없이 일반 건축물의 바닥재로서 사용할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등개념으로 이해되어져야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 아이소소바이드 에폭시 수지와 비스페놀 F형 에폭시 수지를 포함하는 주제; 및
    경화제;를 포함하고,
    상기 경화제는
    변성 지환족 아민계 경화제;
    지방족 아민계 경화제; 및
    건조촉진제;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    바닥재용 도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주제는
    가소제;
    분산제;
    소포제;
    체질안료; 및
    유색안료;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    바닥재용 도료 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 아이소소바이드 에폭시 수지는 20~30 중량%로 마련되고, 상기 비스페놀 F형 에폭시 수지는 10~15 중량%로 마련되고, 상기 가소제는 5~10 중량%로 마련되고, 상기 분산제는 0.5~1 중량%로 마련되고, 상기 소포제는 0.5~1 중량%로 마련되고, 상기 체질안료는 45~55 중량%로 마련되고, 상기 유색안료는 1~3 중량%로 마련되는 것을 특징으로 하는
    바닥재용 도료 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 변성 지환족 아민계 경화제는 40~50 중량%로 마련되고, 상기 지방족 아민계 경화제는 35~45 중량%로 마련되고, 상기 건조촉진제는 5~15 중량%로 마련되는 것을 특징으로 하는
    바닥재용 도료 조성물.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 가소제는 사이클로 올레핀 변성 페놀 리퀴드 수지로 마련되는 것을 특징으로 하는
    바닥재용 도료 조성물.
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