KR102576915B1 - 속건성 저취형 노면 표지용 탄성 폴리우레아 조성물 - Google Patents

속건성 저취형 노면 표지용 탄성 폴리우레아 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR102576915B1
KR102576915B1 KR1020220149545A KR20220149545A KR102576915B1 KR 102576915 B1 KR102576915 B1 KR 102576915B1 KR 1020220149545 A KR1020220149545 A KR 1020220149545A KR 20220149545 A KR20220149545 A KR 20220149545A KR 102576915 B1 KR102576915 B1 KR 102576915B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
group
paint composition
carbon atoms
substituted
Prior art date
Application number
KR1020220149545A
Other languages
English (en)
Inventor
임세준
강민규
Original Assignee
삼화페인트공업주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼화페인트공업주식회사 filed Critical 삼화페인트공업주식회사
Priority to KR1020220149545A priority Critical patent/KR102576915B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102576915B1 publication Critical patent/KR102576915B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/02—Polyureas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30—Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/32—Polyhydroxy compounds; Polyamines; Hydroxyamines
    • C08G18/3225—Polyamines
    • C08G18/3234—Polyamines cycloaliphatic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/73—Polyisocyanates or polyisothiocyanates acyclic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/75—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic
    • C08G18/751—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring
    • C08G18/752—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group
    • C08G18/753—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group
    • C08G18/755—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic cycloaliphatic containing only one cycloaliphatic ring containing at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group containing one isocyanate or isothiocyanate group linked to the cycloaliphatic ring by means of an aliphatic group having a primary carbon atom next to the isocyanate or isothiocyanate group and at least one isocyanate or isothiocyanate group linked to a secondary carbon atom of the cycloaliphatic ring, e.g. isophorone diisocyanate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

본 발명은 사이클로헥산디아민 화합물 및 흡습 안료를 포함하는 주제; 및 지방족 폴리이소시아네이트를 포함하는 경화제;를 포함하는 2액형 폴리우레아 도료 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 2액형 폴리우레아 도료 조성물은 KSM6080 5종 기준을 만족하며, 냄새가 적고, 속건성이므로, 노면 표지용으로서 유용한 도막을 형성할 수 있다.

Description

속건성 저취형 노면 표지용 탄성 폴리우레아 조성물 {FAST CURING, LOW ODOR POLYUREA ELASTOMER FOR ROAD MARKING}
본 발명은 KSM6080 5종 기준을 만족하는 노면 표지용 2액형 폴리우레아 엘라스토머 도료 조성물에 관한 것이다.
도로의 차선 표시를 위한 노면 표지용 도료 조성물에 관한 종래 기술은 다음과 같다.
1) KSM 6080(1종 : 상온형 페인트) : 아크릴계 도료를 사용하고, 상온에서 건조되나, 내구성이 떨어지고, 건조 속도가 늦은(3~20분) 단점이 있다. 특히, 상기 KSM 6080(1종 : 상온형 페인트)는 아크릴이나 알키드 같은 유기합성 수지에 유기용제 및 안료를 혼합하여 액상으로 제조되는 것으로 시공시 두께가 얇고, 건조시간이 길어 차량정체로 인한 다수의 민원이 발생될 수 있는 단점이 있으며, 포장용기 폐기 및 휘발성 유기화합물의 함량이 높아 환경오염이 발생할 수 있는 단점이 있기 때문에, 2014년부터 고속도로, 국도 등 휘도를 요하는 도로에서는 사용을 금지하고 있다.
2) KSM 6080(2종 : 수용성 노면 표지용 도료, 액상의 특수 페인트) : 유성페인트가 아닌 수용성 도료로 구성되며 희석제로는 물이 사용된다. 내구성이 우수하며, 비드 고착력이 높아 야간 재귀반사율이 높다. 또한 환경적인 면에서 유성 페인트보다 VOC가 상당히 적어 친환경 페인트로 각광받고 있다. 그러나, 상기 KSM 6080(2종 : 수용성 노면 표지용 도료)는 수성 에멀젼 수지에 물이나 안료 등을 혼합하여 액상으로 제조되어 1종과 마찬가지로 건조 시간이 길어 차량정체를 유발(민원 발생)할 수 있는 단점이 있으며, 환경(온도, 습도)에 민감해서 하절기 습도에 의한 하자(경화지연 혹은 경화불량) 및 동절기 저온에 의한 하자(경화지연 혹은 경화불량)의 위험이 있고 물성이 큰 폭으로 저하되는 단점이 있다.
3) KSM 6080(3종 : 가열형 페인트)로서, 가열했을 때(60도 이상 온도로 도색) 액상으로 성상이 변화되었다가 상온에서 굳어지는 도료로, 상온형 페인트보다 내구성을 높인 도료이고, 건조속도는 보통(3~15분)이나, 오염도가 큰 단점이 있다. 수명은 1종 보다는 길지만 융착식보다는 짧은 편이고, 건조에 열을 사용하기 때문에 동절기 시공에 제약이 따르고, 내오염성이 취약하여 2014년부터 고속도로 및 국도 등 높은 재귀반사율을 요하는 도로에서는 사용을 금지하고 있다.
4) KSM 6080(4종 : 융착식 도료)로서, 내구성이 뛰어난 노면표시의 도료이며, 에폭시 수지 등을 원료로 융합해서 150도 이상의 고온에서 도색하며 건조속도가 빠르다. 특히, 페인트 가루를 융해기에서 섭씨 200도까지 증기압식으로 끓여서 녹인 다음 도색기에서 이 재료를 받아 노면에 시공하면 단시간 내에 굳어지는 장점이 있지만 시간이 경과함에 따라 에폭시의 특징인 햇빛(UV)에 의한 색상 변화가 굉장히 빠르며, 도막의 경도가 필요 이상으로 높아 바탕(아스콘, 콘크리트) 수축 팽창에 대응하지 못하고 크랙이 발생하는 단점이 있다. 현재, 주로 일반 시내 도로 차선도색에 쓰이고 있다.
5) KSM 6080(5종 : 상온 경화형 도료)로서, MMA 이액형, 우천형(고휘도, 우천형 비드 사용), 돌출형 등으로 구분한다. 경화속도가 굉장히 빠른(5분 이내) 도료로 도막이 강인하고 내구성, 내후성, 내마모성이 뛰어난 도료로서 저온건조성이 우수하고 우천시 재귀반사율이 뛰어나며 유리알이 잘 떨어지는 것 없이 부착력이 탁월하다. 특히, MMA 이액형 도료는 야간이나 야간 우천시 비드 고착력이 우수하여 앞서 서술한 1종 내지 4종 도료 대비 재귀반사율이 높으며, 1종 내지 4종 도료 대비 내구성이 우수하고 재귀반사율이 비교적 균일하며, 안개 지역 및 야간 시인성이 필요로 하는 구간, 한랭 제설 작업구간 및 대부분의 국도 및 고속도로에 시공되고 있다. 그러나, MMA 이액형 도료 역시 상기 KSM 6080 4종의 융착식 도료와 마찬가지로 도막의 경도가 필요 이상으로 높아 바탕(아스콘, 콘크리트) 수축 팽창에 대응하지 못하고 크랙이 발생하는 단점이 있고, 시공 시 MMA 수지 특유의 냄새가 있어 민원이 발생할 소지가 많다.
본 발명의 과제는 상술한 KSM 6080 1종 내지 5종 도료의 단점을 극복하기 위한 것으로, KSM6080 5종 기준을 만족하고, 종래의 MMA 타입의 도장 시 발생하는 냄새를 저감하여 민원 발생을 최소화하고, 경화 속도를 높여 시공 시간을 보다 단축시킬 수 있는 노면 표지용의 2액형 폴리우레아 도료 조성물을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제의 해결을 위해, 본 발명은,
하기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 사이클로헥산디아민 화합물 및 흡습 안료를 포함하는 주제; 및
지방족 폴리이소시아네이트를 포함하는 경화제;를 포함하는 2액형 폴리우레아 도료 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 식에서, R1　내지 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기이다.
[화학식 2]
상기 식에서, R5　내지 R8는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기이다.
상기 지방족 폴리이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트(TMHDI), 라이신 디이소시아네이트, 노르보르난 디이소시아네이트(NBDI), 트랜스 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산(H6XDI), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)의 뷰렛 화합물 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI) 이소시아누레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2종 이상의 화합물을 포함한다.
본 발명의 구체예에서, 상기 지방족 폴리이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 이소시아누레이트 및 이소포론 디이소시아네이트를 포함한다.
본 발명의 구체예에서, 상기 지방족 폴리이소시아네이트는 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI)를 더 포함한다.
본 발명의 구체예에서, 상기 주제는 하기 화학식 3 및/또는 화학식 4로 표시되는 아민 화합물을 더 포함한다.
[화학식 3]
상기 식에서, R13　내지 R16는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기이다.
[화학식 4]
상기 식에서, R9　내지 R12는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기이다.
본 발명의 구체예에서, 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 아민 화합물은 주제 전체 성분을 기준으로 15~30중량%로 함유된다.
본 발명의 구체예에서, 상기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시되는 아민 화합물은 주제 전체 성분을 기준으로 1~15중량%로 함유된다.
본 발명의 구체예에서, 상기 2액형 폴리우레아 도료 조성물은 가소제를 더 포함한다.
본 발명의 구체예에서, 상기 주제는 체질 안료 및/또는 착색 안료를 더 포함한다.
본 발명의 구체예에서, 상기 주제 전체 성분을 기준으로 각각 상기 체질 안료 30~40중량%, 상기 흡습 안료 2~10 중량%, 상기 착색 안료 15~30중량%로 함유된다.
본 발명의 구체예에서, 상기 주제는 UV 안정제를 더 포함한다.
본 발명의 구체예에서, 상기 주제 및 경화제는 1~3 : 1의 부피비로 포함된다.
본 발명의 상기 2액형 폴리우레아 도료 조성물은 노면 표지 용도로 사용될 수 있다.
본 발명의 노면 표지용 폴리우레아 도료 조성물은 이하의 효과를 갖는다.
1) 경화속도가 최대 3분 이내로 빠르기 때문에, 도장 시 민원발생을 최소화할 수 있으며, KSM6080 1종 내지 4종 도료의 단점을 극복할 수 있다.
2) 유기용제(이하, VOC)를 사용하지 않아 친환경적이고, 작업자 및 주위환경 안전측면에서 유리해, KSM6080 1종 도료의 단점을 극복할 수 있다.
3) 인장강도, 인열강도, 도막경도 등의 제반 물성이 우수하며 내구성이 높아, KSM6080 1종 내지 3종 도료의 단점을 극복할 수 있다.
4) 도막의 탄성이 있어 수축 및 팽창에 대한 바탕의 거동에도 도막 크랙 발생을 최소화할 수 있어 KSM6080 4종, 5종 도료의 단점 극복할 수 있다.
5) 냄새가 거의 없어 도장 시 민원 발생을 최소화할 수 있으며 KSM6080 5종-MMA 타입 도료의 단점을 극복할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
이하에 기재하는 구성 요건의 설명은 본 발명의 대표적인 실시형태에 근거하여 이루어지는 경우가 있으나, 본 발명은 그와 같은 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은, 아민 화합물 및 안료를 포함하는 주제; 및 지방족 폴리이소시아네이트를 포함하는 경화제를 포함하는 2액형 폴리우레아 도료 조성물을 제공한다.
상기 주제에 포함되는 아민 화합물은 바람직하게 이하의 화학식으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
상기 식에서, R1　내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기, 바람직하게는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 10의 알콕시기이다. 더 바람직하게는 R1　내지 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 선형 또는 분지형 알킬기이다. 가장 바람직하게는, R1　내지 R4는 각각 독립적으로 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸 또는 t-부틸기로부터 선택되며, R1　내지 R4가 모두 메틸기인 것이 특히 바람직하다.
[화학식 2]
상기 식에서, R5　내지 R8는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기, 바람직하게는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 10의 알콕시기이다. 더 바람직하게는 R5　내지 R8는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 선형 또는 분지형 알킬기이다. 가장 바람직하게는, R5　내지 R8는 각각 독립적으로 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸 또는 t-부틸기로부터 선택되며, R5　내지 R8이 모두 메틸기인 것이 특히 바람직하다.
[화학식 3]
상기 식에서, R13　내지 R16는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기, 바람직하게는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 10의 알콕시기이다. 더 바람직하게는 R13　내지 R16는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 선형 또는 분지형 알킬기이다. 가장 바람직하게는, R13　내지 R16는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸 또는 t-부틸기로부터 선택되며, R13　내지 R16이 모두 메틸기인 것이 특히 바람직하다.
[화학식 4]
상기 식에서, R9　내지 R12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기, 바람직하게는, 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 10의 알콕시기이다. 더 바람직하게는, R9　내지 R12는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 선형 또는 분지형 알킬기이다. 가장 바람직하게는, R9　내지 R12는 각각 독립적으로 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸 또는 t-부틸기로부터 선택되며, R9　내지 R12가 모두 에틸기인 것이 특히 바람직하다.
바람직한 예로서, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 5]
상기 정의에 있어서, 용어, '치환 또는 비치환된'이라 함은 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 히드록시기, 실릴기, 알킬기, 할로겐화된 알킬기, 중수소화된 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 헤테로시클로알케닐기, 알콕시기, 할로겐화된 알콕시기, 중수소화된 알콕시기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬아민기, 아릴아민기 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되거나, 상기 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
본 발명의 구체예에서, 상기 '알킬기'는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 10인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸-부틸기, 1-에틸-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2-에틸부틸기, 헵틸기, n-헵틸기, 1-메틸헥실기, 시클로펜틸메틸기, 시클로헥틸메틸기, 옥틸기, n-옥틸기, tert-옥틸기, 1-메틸헵틸기, 2-에틸헥실기, 2-프로필펜틸기, n-노닐기, 2,2-디메틸헵틸기, 1-에틸-프로필기, 1,1-디메틸-프로필기, 이소헥실기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서, '알콕시기'는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 입체적 방해를 주지 않는 범위인 1 내지 20개인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기, i-프로필옥시기, n-부톡시기, 이소부톡시기, tert-부톡시기, sec-부톡시기, n-펜틸옥시기, 네오펜틸옥시기, 이소펜틸옥시기, n-헥실옥시기, 3,3-디메틸부틸옥시기, 2-에틸부틸옥시기, n-옥틸옥시기, n-노닐옥시기, n-데실옥시기, 벤질옥시기, p-메틸벤질옥시기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용하는 아민 화합물은 알리파틱 아민, 그 중에서도 사이클로알리파틱 아민을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 경화속도가 빨라지고 물성 제어에 있어 바람직하다.
본 발명의 구체예에서, 상기 아민 화합물은 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 사이클로헥산디아민 화합물을 포함한다. 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 사이클로헥산디아민 화합물을 사용하는 경우 지환족이 아닌 지방족이나 방향족 2차 아민을 사용하는 경우에 비해 인장강도, 인열강도 및 도막경도가 향상되는 효과가 있어 바람직하다. 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 2차 아민 화합물은 본 발명의 우레아 결합을 구성하는 주요 수지로서 주제 전체 성분을 기준으로 15 내지 30중량%로 투입하는 것이 바람직하다. 30중량%를 초과하여 과량투입 시 경화속도가 빨라져 도막의 평활성이 저하되며, 15중량% 미만으로 소량투입 시 경화속도가 늦어진다.
상기 화학식 1로 표시되는 사이클로헥산디아민과 상기 화학식 2로 표시되는 사이클로헥산디아민은 양자의 질량비율(화학식 1로 표시되는 사이클로헥산디아민/ 화학식 2로 표시되는 사이클로헥산디아민)이 10/90~90/10이면 되고, 20/80~60/40인 것이 바람직하다. 양자의 질량비율이 25/75~50/50인 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 비율로 함유시킴으로써, 경화속도 및 도막의 평활성을 양립할 수 있어 바람직하다.
본 발명의 구체예에서, 아민 화합물은 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 사이클로헥산디아민에 상기 화학식 3으로 표시되는 사이클로알리파틱 알디민을 더 포함할 수 있다. 상기 화학식 3으로 표시되는 사이클로알리파틱 알디민은 이소포론디아민을 시작물질로 하여 합성된 물질로서, 예를 들어 케톤과 아민의 반응으로부터 케티민을 합성하는 방법 등 이 기술분야에 공지된 방법으로 합성 가능하다. 상기 화학식 3으로 표시되는 사이클로알리파틱 알디민은 이소포론디아민을 사용하는 경우에 비해, 경화속도 및 강도가 향상되는 효과가 있어 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 화학식 3으로 표시되는 사이클로알리파틱 알디민은 주제 전체 성분을 기준으로 1~15중량%로 포함시킬 수 있다. 15중량%를 초과하여 투입 시 경화속도가 크게 지연되므로 최대 함유량은 15중량% 이하, 바람직하게 10중량% 이하, 가장 바람직하게 5중량% 이하로 투입하는 것이 바람직하다.
본 발명의 구체예에서, 주제에 포함되는 아민 화합물은 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 사이클로헥산디아민에 상기 화학식 4로 표시되는 폴리아스파르트산 에스테르 아민을 더 포함할 수 있다. 상기 폴리아스파르트산 에스테르 아민은 도막 형성 시　우레아　가교 결합을 부가하는 역할을 한다. 이러한 폴리아스파르트산 에스테르 아민에 의해 도막 형성 과정에　우레아　가교 결합이 부가됨에 따라 경화반응 속도가 향상되어 도막의 경화 및 건조에 소비되는 시간을 단축할 수 있다. 상기 화학식 4로 표시되는 폴리아스파르트산 에스테르 아민은 주제 전체 성분을 기준으로 1~15중량%로 포함시킬 수 있다. 15중량%를 초과하여 투입 시 경화속도가 크게 지연되므로 최대 함유량은 10중량% 이내, 가장 바람직하게 5중량% 이내로 투입하는 것이 바람직하다.
본 발명의 구체예에서, 상기 화학식 3 및 상기 화학식 4로 표시되는 아민 화합물은 이를 각각 별개로 사용하여도 되고, 함께 사용하여도 된다.
본 발명의 도료 조성물에 있어서, 상기 경화제는 지방족 폴리이소시아네이트를 포함한다.
상기 지방족 폴리이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트(TMHDI), 라이신 디이소시아네이트, 노르보르난 디이소시아네이트(NBDI), 트랜스 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산(H6XDI), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 뷰렛 화합물 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 이소시아누레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상, 바람직하게 2종 이상의 화합물을 포함한다.
상기 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 뷰렛 화합물은 바람직하게 이하의 화학식 6으로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 6]
상기 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 이소시아누레이트는 바람직하게 이하의 화학식 7로 표시되는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 이소시아누레이트(HDI isocyanurate trimer; HDI cylic trimer; HDI 고리형 트라이머)일 수 있다.
[화학식 7]
본 발명에서 상기 지방족 폴리이소시아네이트가 가지는 지방족 탄화수소기는, 직쇄상, 분지상, 환상 중 어느 하나여도 무방하지만, 환상인 것이 바람직하다. 지방족 탄화수소기는, 포화, 불포화 중 어느 하나여도 무방하지만, 포화인 것이 바람직하다. 상기 지방족 폴리이소시아네이트 중에서도 노르보르난 디이소시아네이트(NBDI), 트랜스 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산(H6XDI), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI), 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 이소시아누레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 지환식 폴리이소시아네이트를 사용하는 것이 경화 및 건조시간을 단축할 수 있어 더 바람직하다.
본 발명에서 상술한 지방족 폴리이소시아네이트는 2종 이상의 화합물을 혼합하여 사용함으로써 인장강도, 인열강도 및 도막경도를 향상시킬 수 있고, 작업 시 냄새를 저감시킬 수 있어 바람직하다. 바람직하게 상기 지방족 폴리이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 이소시아누레이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI)로 이루어지는 군에서 선택되는 2종 이상을 선택하여 사용하는 것이 인장강도, 인열강도 및 도막경도를 더욱 향상시킬 수 있고, 냄새 저감의 측면에서 바람직하며, 특히, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 이소시아누레이트; 및 이소포론 디이소시아네이트의 2종을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 2종에 더해 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI)를 추가로 함유시키는 경우, 도막의 탄성 및 유연성을 증대할 수 있어 바람직하다. 단, 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI)를 과량 투입하는 경우 건조성이 저하되므로, 이하에 기술하는 적절한 함유량으로 투입하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 경화제는 경화제 전체 성분을 기준으로 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI) 이소시아누레이트 60 내지 99 중량%, 바람직하게, 65 내지 95중량% 포함하고, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI)를 1 내지 40중량%, 바람직하게 5 내지 40중량%를 포함하는 것이 인장강도, 인열강도, 도막경도 등의 도막의 물성 향상을 위해 바람직하다. 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI)를 추가로 투입하는 경우, 그 함량을 5 내지 10중량% 로 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 함량 범위에서 도막의 탄성 및 유연성을 증대시킬 수 있으며, 10중량%을 초과하여 투입하는 경우 건조성이 저하되므로, 최대 함유량은 10중량%를 넘지 않는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 경화제의 free NCO함량은 15 내지 30 중량%, 바람직하게 20 내지 25 중량%가 되도록 설계함으로써 도막의 부착성, 내마모성이 우수한 도료 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명의 구체예에서 상기 주제 및/또는 경화제는 가소제를 더 포함한다. 본 발명의 구체예에서, 상기 주제에 가소제를 더 포함시키는 것이 더욱 바람직하다.
상기 가소제는 동절기에 도료 조성물의 깨짐을 예방하기 위하여 사용되며, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트, 아세틸트리부틸시트레이트, 디프로필헵틸프탈레이트, 디에틸헥실사이클로헥산 중 1종 이상을 사용하는 것이 내충격성이 향상되므로 바람직하며, 친환경적 측면에서 디에틸헥실사이클로헥산을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기 가소제는 상기 주제 또는 경화제 전체 성분을 기준으로 1 내지 30중량%로 투입하는 것이 내충격성, 인장강도, 인열강도, 도막경도 등의 물성 향상 측면에서 바람직하며, 1 내지 20 중량%로 투입하는 것이 더 바람직하다.
본 발명에서 상기 주제는 안료를 포함한다. 상기 안료는, 체질 안료, 흡습 안료 및 착색 안료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용한다.
본 발명의 구체예에서 상기 체질 안료는 탄산칼슘, 실리카, 무정형 실리카, 결정성 실리카, 용융 실리카, 구형 실리카, 황산바륨, 티탄산바륨, 탈크, 클레이, 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 산화알루미늄(알루미나), 수산화알루미늄, 마이카 등을 사용할 수 있으며, 탄산칼슘, 실리카, 황산바륨과 같은 무기 안료를 사용하는 것이 도료의 유동성, 점도 등 물성의 조절 및 도막의 강도, 내구성, 광택조절 등의 효과가 발휘되어 바람직하다.
상기 체질 안료는 주제 전체 성분을 기준으로 20 내지 50 중량%, 바람직하게 30 내지 40중량%를 포함하는 것이 상술한 물성 향상을 위해 바람직하다.
본 발명의 구체예에서 상기 주제는 흡습 안료를 포함한다. 바탕면에 수분 또는 습기가 존재하는 경우, 도료 조성물 중 경화제의 이소시아네이트기(NCO)와 물이 선 반응하여 아민기를 발생하고, 아민기와 이소시아네이트가 반응하여 비 정상적인 우레아 반응을 생성하고 경화를 진행시킨다. 이는 도막 부풀음이나 도막 박리 등을 형성하므로 바람직하지 않다. 이를 방지하기 위해 바탕면 습기를 머금을 수 있고, 비정상적인 반응을 사전에 방지할 수 있는 흡습 안료를 투입하는 것이 바람직하다. 본 발명의 구체예에서, 흡습 안료는 제올라이트, 실리카, 알루미노-실리케이트, 산화칼슘, 탄산칼슘, 카올린 등을 사용할 수 있으며, 제올라이트를 사용하는 경우, 바탕면의 습기를 제거하여 부착력을 증진시킴과 동시에 냄새를 저감할 수 있어 특히 바람직하다. 본 발명의 구체예에서, 제올라이트는 3 내지 10 옹스트롱, 바람직하게 3 내지 4.5 옹스트롱의 세공된 크기를 갖는 것을 사용하는 것이 상술한 효과의 달성을 위해 가장 바람직하다. 본 발명의 구체예에서, 흡습 안료의 투입량은 안료의 주제 전체 성분을 기준으로 2 내지 20중량%, 바람직하게 2 내지 10중량%로 포함시키는 것이 바람직하다.
상기 착색 안료는 주제와 혼합하여 도료에 원하는 색상과 은폐력을 발현하는 목적으로 포함된다. 상기　착색 안료로는 공지의 유기계 또는 무기계의 각종 착색 안료를 사용할 수 있다. 무기계의 착색 안료가 바람직하며, 그 예로서, 카본블랙, 그래파이트, 산화티타늄, 황산바륨, 산화아연, 산화티탄(티탄백／TiO2), 산화철,　적색 산화철(Fe2O3), 흑색 산화철(Fe3O4), 황색 산화철 등을 들 수 있다. 상기 착색 안료는 산화철류나 카본블랙을 사용하는 것이 바람직하며, 주제 전체 성분을 기준으로 10 내지 30중량%, 바람직하게 15 내지 30중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 주제는 분산제를 더 포함한다. 상기 분산제는 시중에 유통되는 유기 무기 안료용 습윤 분산제를 선택할 수 있으며, 폴리포스페이트, 포스포네이트 등이 사용될 수 있는데, 도료의 안정성 향상과 균일한 안료 분산성 확보를 위해 포타슘 포스페이트를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 분산제는 도료 내에서 체질안료, 착색 안료 및 흡습 안료의 분산을 향상시켜줌으로써 도료의 저장안정성을 향상시킬 수 있다. 상기 분산제의 함량은　주제　전체 성분을 기준으로 분산제 0.1 내지 1중량%를 포함하여 제조된다. 상기 분산제가 1중량%를 초과하는 경우에는 분산효과가 떨어질 수 있다.
그 밖에 본 발명의 도료 조성물은 야간 시, 우천시 효과적인 재귀반사율을 달성하기 위해 추가로 고휘도의 글라스비드를 더 포함할 수 있다. 상기 고휘도 글라스비드는 굴절률 1.5 내지 2.4의 직경 0.8~1.2mm의 글라스비드를 적절히 사용할 수 있다.
본 발명의 구체예에서, 상기 주제는 저장 안정성, 내후성 향상을 위해 UV 안정제를 더 포함한다. UV 안정제는 작용기능별로 UV 흡수제, UV 차단제 등으로 나누어지며 벤조트리아조계, 벤조페논계, 트리아진계, 오가노니켈계 등을 사용할 수 있으며, 벤조트리아조계, 특히 히드록시페닐 벤조트리아졸이 바람직하다. UV 안정제는, 주제 전체 성분을 기준으로 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게 0.1 내지 1 중량%로 사용하는 것이 색의 변화가 적고, 광택 유지율이 높아져 바람직하다.
상기 주제와 상기 경화제는 도료 조성물 전제 성분을 기준으로 1~3 : 1의 부피비로 포함된다. 본 발명의 구체예에서, 상기 주제 및 경화제는 약 2 : 1의 부피비로 포함시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 도료 조성물의 도장방법은, 주제 성분와 경화제 성분을 각각 다른 도입관을 매개로 하여 스타틱 믹서(static mixer)에 압송하고 믹서 내에서 혼합한 후, 형성된 도료 조성물을 스프레이건 등의 도장기로 유도하여 기재 표면에 도장하는 것일 수 있다.
본 발명의 상기 2액형 폴리우레아 도료 조성물은 차선 표시를 위한 노면 표지용으로 사용할 수 있다.
본 발명은 또한 상기 노면 표지용 도료 조성물을 도로에 도포함으로써 노면 표지용 도막을 형성하는 방법과 상기 기재된 노면 표지용 도료 조성물을 이용하여 얻어지는 노면 표지용 도막을 제공한다.
본 발명에 따른 도료 조성물은 상술한 지방족 폴리이소시아네이트를 포함하는 경화제와 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 사이클로헥산디아민을 포함하는 주제를 포함함으로써, 높은 기계적 물성을 가지며, 높은 기계적 물성으로 인해 시인성에 큰 영향을 주는 비드 흡착력이 매우 우수하다. 시공된 후 도막의 수명이 다 할 때까지 비드 탈착이 거의 없어 재귀반사율을 초기값과 유사하게 유지시킬 수 있으며, 습기 저항성이 우수하여 눈이나 비 등 습기가 많은 날씨에 노출되는 환경에서도 안정적으로 노면 표지용 도료로 시공을 할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예
실시예 1. 2액형 폴리우레아 도료 조성물의 제조
상기 화학식 1로 표시되는 사이클로헥산디아민 50 중량부, 상기 화학식 2로 표시되는 사이클로헥산디아민 150 중량부, 상기 화학식 3으로 표시되는 사이클로알리파틱 알디민 50 중량부, 가소제 100 중량부, 분산제 5 중량부, UV 안정제 5 중량부, 체질안료 360 중량부, 착색 안료 200 중량부, 흡습 안료 80 중량부를 상온에서 교반(교반시간: 50~70분, 교반기: 1마력, rpm: 800 ~ 1,400) 하여 주제를 제조하였다.
이후, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI) 이소시아누레이트 900 중량부 및 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 100 중량부를 혼합해 경화제를 제조하고, 상기 주제와 경화제를 2:1의 부피비로 혼합하고, 상온에서 교반(교반시간: 50~70분, 교반기: 1마력, rpm: 800 ~ 1,400)하여 2액형 폴리우레아 도료 조성물을 제조하였다.
실시예 2 내지 3. 2액형 폴리우레아 도료 조성물 제조
하기 표 1에 나타낸 조성에 따라 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시예 2 내지 3의 2액형 폴리우레아 도료 조성물을 제조하였다.
비교예 1 내지 5. 도료 조성물 제조
하기 표 1 및 표 2에 나타낸 조성에 따라 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 하여 비교예 1 내지 5의 도료 조성물을 제조하였다. 화학식 1과 2의 사이클로헥산디아민은 실시예 1과 같은 질량비로 하였다.
2액형 폴리우레아 도료 조성물 경화제(단위: 중량부)
성 분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1
HDI 이소시아누레이트 900.0 900.0 700.0 200
IPDI 100.0 100.0 200.0 0.0
H12MDI 0.0 100.0 800
합 계 1000.0
Free NCO(%) 21.5 21.5 21.5 21.5
2액형 폴리우레아 도료 조성물 주제(단위: 중량부)
성 분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1
화학식 1의 사이클로헥산디아민 50.0 50.0 50.0 50.0
화학식 2의 사이클로헥산디아민 150.0 150.0 150.0 150.0
화학식 3의 사이클로알리파틱 알디민 50.0 0.0 25.0 50
화학식 4의 폴리아스파르트산 에스테르 아민 0.0 50.0 25.0 300
가소제 100.0 0.0
분산제 5.0 5.0
UV 안정제 5.0 0.0
체질 안료 360.0 245
착색 안료 200.0 200
흡습 안료 80.0 0.0
합 계 1000.0 1000.0
화학식 1의 사이클로헥산디아민 : 화학식 1에서 R1~R4이 메틸기인 화합물
화학식 2의 사이클로헥산디아민 : 화학식 2에서 R5~R8이 메틸기인 화합물
화학식 3의 사이클로알리파틱 알디민 : 하기 화학식 8로 표시되는 화합물
[화학식 8]
화학식 4의 폴리아스파르트산 에스테르 아민 : 화학식 4에서 R9~R12가 에틸기인 화합물
흡습 안료: 제올라이트 계열 안료(TE SA1720, Siliporite 사)
UV 안정제: hydroxyphenyl benzotriazole(tinuvin1130, BASF 사)
가소제: diethyl hexyl cyclohexane(ECO-DEHCH, 한화케미칼 사)
2액형 폴리우레아 도료 조성물 경화제(단위: 중량부)
성 분 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
HDI 이소시아누레이트 900.0 700.0 900 900
IPDI 100.0 150.0 100 100
H12MDI 0.0 150.0 0.0 0.0
합 계 1000.0
Free NCO(%) 21.5 21.5 21.5 21.5
2액형 폴리우레아 도료 조성물 주제(단위: 중량부)
성 분 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
화학식 1 및 화학식 2의 사이클로헥산디아민 95.0 200.0 200.0 0.0
화학식 3의 사이클로알리파틱 알디민 155.0 0.0 0.0 0.0
화학식 4의 폴리아스파르트산 에스테르 아민 0.0 50.0 50.0 50.0
가소제 100.0 100.0 100.0 0.0
분산제 5.0 5.0 5.0 5.0
UV 안정제 5.0 5.0 5.0 0.0
체질 안료 360.0 360.0 440.0 670.0
착색 안료 200.0 200.0 200.0 200.0
흡습 안료 80.0 80.0 0.0 80.0
합 계 1000.0 1000.0 1000.0 1000.0
시험예 1. 일반 물성 시험
하기 시험 방법에 따라 실시예 및 비교예의 도료 조성물로 시험시편을 만들고, 제조한 시편의 물성을 측정해, 그 결과를 표 3에 나타냈다.
<일반 물성 시험 방법>
1) 건조: 지촉건조는 ASTM D2697에 따라 주제부와 경화제부를 혼합하여 1mm 도장 후 손가락 끝으로 도막을 가볍게 대었을 때 점착성을 있으나 도료가 손가락에 묻지 않는 시간을 측정하여 결정, 경화건조는 KS M 5000의 시험방법에 따라 결정　
2) 도막광택: AG-4563 BYK 마이크로광택측정기로 측정하며, 60º각도로 광원을 주사했을 때 반사되는 빛의 양을 측정
3) 인장강도, 인열강도, 도막경도: 만능재료시험기(Universal Test Machine)를 이용, 도막경도는 ASTM D2240, 인장강도 및 인열강도는 KS F 4922에 따라 측정
4) 내후성 : CI-4000, ATLAS 사, Xenon을 주사하여 옥외 폭로조건 환경을 모사하여 시험하는 설비로 옥외 폭로조건에서 500시간 노출하여 도막의 변화를 관찰
5) 흡습성 : 습윤면 및 마른면에서 ASTM D 4541에 따라 부착력 평가
습윤면 : 함수율 10~12%, 마른면 : 함수율 5% 이내
6) 충격성 : 1kg 무게추를 50cm높이에서 자유낙하 시켜 도막의 크랙, 눌림 등의 파손여부를 육안으로 확인
7) 냄새측정 : 전자식 냄새측정기(측정 능력범위:0~999, 모델명:OMX-SRM, 제조: SHINYEI)로 도막 표면에 대고 측정
시험결과
성 분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1
Gel time(초) 50 50 80 95
지촉건조(초) 20 15 30 45
경화건조(분) 1.5 1.0 3.0 5.0
도 막 광 택 (60º) 82 85 89 92
물성 인장강도 (N/㎟) 14.5 16.5 15.5 12.0
인열강도 (N/㎜) 29.0 32.0 31.0 25.0
도막경도 (Shore D) 65 72 70 60.0
내후성
500hr		 색차값 (△E) 0.5 0.3 0.3 3.9
광택유지율 (%) 95.0 98.0 92.0 78.0
흡습성 습윤면 부착력 (Mpa) 34.2 36.2 33.8 19.0
마른면 부착력 (Mpa) 38.2 38.5 35.0 37.5
1-(습윤/마른 부착력)(%) 10.47 5.97 3.43 49.3
충격성 1kg, 50cm자유낙하 이상없음 이상없음 이상없음 크랙발생
냄새측정 전자식 냄새측정 101 117 121 120
* 냄새 측정 시 KSM6080 5종 MMA타입은 800 ~ 900으로 측정됨.
시험결과
성 분 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
Gel time(초) 98 98 57 55
지촉건조(초) 50 55 30 25
경화건조(분) >5.0 >5.0 2 2
도 막 광 택 (60º) 84 85 87 89
물성 인장강도 (N/㎟) 14.5 15.0 15.0 14.5
인열강도 (N/㎜) 29.0 26.0 29.0 28.0
도막경도 (Shore D) 65 64 64 63
내후성
500hr		 색차값 (△E) 0.5 0.5 0.5 3.9
광택유지율 (%) 92.0 92.0 91.0 78
흡습성 습윤면 부착력 (Mpa) 5.2 5.1 3.5 5.0
마른면 부착력 (Mpa) 6.2 5.5 4.0 5.5
1-(습윤/마른 부착력)(%) 16.13 7.27 12.5 9.9
충격성 1kg, 50cm자유낙하 이상없음 이상없음 이상없음 크랙발생
냄새측정 전자식 냄새측정 105 110 128 120
* 냄새 측정 시 KSM6080 5종 MMA타입은 800 ~ 900으로 측정됨.
상기 표 3 및 4에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1 내지 3의 2액형 폴리우레아 도료 조성물은 지촉건조시간이 60초 이하이고 경화건조시간이 3분 이하로서 우수한 속건성을 나타내어 작업효율을 현저하게 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있다. 또한, 강도, 내후성, 흡습성, 충격성 등의 제반 물성이 모두 우수한 것이었다.
반면, 비교예 1 내지 5의 도료 조성물은 실시예에 비해 제반 물성이 모두 떨어지는 것이었다. 특히, 화학식 3의 사이클로알리파틱 알디민의 함유량이 15.5중량%인 비교예 2와, H12MDI의 함량이 15중량%인 비교예 3의 경우, 건조성 및 경화 속도가 크게 저하되는 것이었다.
또한, 흡습 안료를 포함하지 않는 비교예 4의 도료 조성물은 습윤면 부착력과 마른면 부착력의 차이를 수치화 했을 시 흡습 안료가 포함된 실시예 1 내지 3과 대비하여 큰 폭으로 차이나는 것을 알 수 있었다.
또한, 가소제 및 UV 안정제를 포함하지 않는 비교예 5의 도료 조성물은 내충격성 시험 결과 크랙이 발생하고, 촉진 내후성 시험에서도 색의 변화 및 광택의 변화가 커서 실시예 1 내지 3 대비 열세한 것으로 확인되었다.
시험예 2. KSM 6080 5종 시험
실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 도료 조성물을 하기 KSM 6080 5종 시험방법에 따라 시험하고 그 결과를 하기 표 5에 나타냈다.
<시험방법>
1) 용기내 상태, 도막의 겉모양 : 육안검사
2) 불점착 건조성 : 도료 도장 후 40분후 불점착 시험기 타이어에 도료가 묻어나지 않는 것을 육안검사
3) 블리딩성 : 아스팔트위에 도막 도장 후 도막으로 아스콘 베어나옴 여부를 육안검사
4) 내알칼리성 : 수산화칼슘 포화용액에 18시간 도막 침지 후 이상여부를 육안검사
5) 납/카드뮴 함량 : 원자흡광광도계(AAS)에 면도날로 긁어 모은 도막을 전기로(475~500도)에서 회화 후 가루가 튀지 않게 질산용액을 서서히 가한 후 원자흡광광도계를 이용 납, 카드뮴 정량
6) 휘발성 유기화합물 : 도료 1g을 항온기(105도 3시간)에 넣은 후 비휘발분 확인
7) 휘도율 : UV-B 노화시험기(UVB-313) 형광 UV램프를 이용하여 168시간 실시(폭로 사이클 60도 8시간 건조, 50도 조건 4시간 응축) 후 β값 측정
8) 내마모도 : 윤하중내마모성시험기(SSENES)로 Velocity : 60km/h, Pre-rotation : 10km/h 속도로 물을 분무하면서 3시간 운행, Rotation : 정회전60분, 정지5분, 역회전60분 진행하며, Wheel loading : 3,000N, Tire pressure : 0.25Mpa, Chamber temperature : 5~10도 400만회 회전 후 재귀반사도(mcd/(m2.lx) 측정
9) 내마모도 : 4백만회 타이어 회전 후 재귀반사도 측정
KSM6080 5종 시험결과
성 분 기준 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1
용기 내 상태 덩어리, 이물질 없을 것 이상없음
도막의 겉모양 주름, 갈라짐 없을 것 이상없음
불점착 건조성 40분 후 타이어에 늘러붙지 않을 것 이상없음
블리딩성 아스팔트에 도장 시 베어나옴 없을 것 이상없음
내알칼리성 수산화칼슘용액에 18시간 침적 시 이상없을 것 이상없음
납 함량(불휘발분 %) 0.06 이하 검출한계 미만
카드뮴 함량(불휘발분 %) 0.01 이하 검출한계 미만
휘발성 유기화합물(g/L) 170 이하 -
색도 좌표 x : 0.355, 0.305, 0.285, 0.335y : 0.355, 0.305, 0.325, 0.375 x : 0.31 ~ 0.33
y : 0.33 ~ 0.35
휘도율 UV 노화전 0.80 이상 0.95 0.9 0.92 0.95
UV 노화후 0.05 이하 0.01 0.01 0.01 0.01
내마모도 마른노면 재귀반사도 300 이상 350 420 550 270
젖은노면 재귀반사도 75 이상 120 110 95 55
표 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3의 2액형 폴리우레아 도료 조성물은 KSM6080 5종 시험기준을 모두 만족하는 것이었다. 반면, 비교예 1의 도료 조성물은 내마모도가 크게 떨어져, KSM6080 5종 시험기준을 충족하지 못하는 것이었다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위의 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 사이클로헥산디아민 화합물, 하기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 아민 화합물 및 흡습 안료를 포함하는 주제; 및
    지방족 폴리이소시아네이트를 포함하는 경화제;를 포함하는 노면 표지용 2액형 폴리우레아 도료 조성물.
    [화학식 1]

    상기 식에서, R1　내지 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기이다.
    [화학식 2]

    상기 식에서, R5　내지 R8는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기이다.
    [화학식 3]

    상기 식에서, R13　내지 R16는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기이다.
    [화학식 4]

    상기 식에서, R9　내지 R12는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내기 20의 알콕시기이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지방족 폴리이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트(TMHDI), 라이신 디이소시아네이트, 노르보르난 디이소시아네이트(NBDI), 트랜스 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산(H6XDI), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)의 뷰렛 화합물 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI) 이소시아누레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2종 이상의 화합물을 포함하는 것인 노면 표지용 2액형 폴리우레아 도료 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지방족 폴리이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 이소시아누레이트 및 이소포론 디이소시아네이트를 포함하는 노면 표지용 2액형 폴리우레아 도료 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지방족 폴리이소시아네이트는 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI)를 더 포함하는 것인 노면 표지용 2액형 폴리우레아 도료 조성물.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 화합물은 주제 전체 성분을 기준으로 15~30중량%로 함유되는 것인 노면 표지용 2액형 폴리우레아 도료 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 화합물은 주제 전체 성분을 기준으로 각각 1~15중량%로 함유되는 것인 노면 표지용 2액형 폴리우레아 도료 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 가소제를 더 포함하는 노면 표지용 2액형 폴리우레아 도료 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 주제는 체질 안료 및/또는 착색 안료를 더 포함하는 노면 표지용 2액형 폴리우레아 도료 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 주제 전체 성분을 기준으로 체질 안료 30~40중량%, 흡습 안료 2~10 중량%, 착색 안료 15~30중량%으로 함유되는 것인 노면 표지용 2액형 폴리우레아 도료 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 주제는 UV 안정제를 더 포함하는 것인 노면 표지용 2액형 폴리우레아 도료 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 주제 및 상기 경화제는 1~3 : 1의 부피비로 포함되는 노면 표지용 2액형 폴리우레아 도료 조성물.
  13. 삭제
KR1020220149545A 2022-11-10 2022-11-10 속건성 저취형 노면 표지용 탄성 폴리우레아 조성물 KR102576915B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220149545A KR102576915B1 (ko) 2022-11-10 2022-11-10 속건성 저취형 노면 표지용 탄성 폴리우레아 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220149545A KR102576915B1 (ko) 2022-11-10 2022-11-10 속건성 저취형 노면 표지용 탄성 폴리우레아 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102576915B1 true KR102576915B1 (ko) 2023-09-11

Family

ID=88020179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220149545A KR102576915B1 (ko) 2022-11-10 2022-11-10 속건성 저취형 노면 표지용 탄성 폴리우레아 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102576915B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150016598A (ko) * 2012-05-29 2015-02-12 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 도로 표지 조성물
JP2020519480A (ja) * 2017-05-01 2020-07-02 コッパース パフォーマンス ケミカルズ インク． 木材処理のためのスプレー式外部コーティング組成物
KR102309784B1 (ko) * 2021-03-02 2021-10-08 이병준 내오존성 오염방지 폴리우레아 코팅공법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150016598A (ko) * 2012-05-29 2015-02-12 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 도로 표지 조성물
JP2020519480A (ja) * 2017-05-01 2020-07-02 コッパース パフォーマンス ケミカルズ インク． 木材処理のためのスプレー式外部コーティング組成物
KR102309784B1 (ko) * 2021-03-02 2021-10-08 이병준 내오존성 오염방지 폴리우레아 코팅공법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101734086B1 (ko) 기능성 및 시인성이 우수한 상온 급속 경화형 차선도료 조성물 및 이를 이용한 차선도색 시공방법
US9797097B2 (en) Pavement marking compositions
US20100010117A1 (en) Road marking products with self-cleaning photocatalytic properties and with a renewable hyperhydrophilic surface
KR102159619B1 (ko) 젖은 노면에서 재귀반사성이 우수한 노면 표지용 도료 조성물 및 이로부터 제조된 노면 표지
KR101738999B1 (ko) 무용제형 축광도료 조성물 및 이를 이용한 노면 표시선의 도장방법
KR19990081914A (ko) 비오염 도료 조성물
KR101797971B1 (ko) 망상구조 아크릴 수지와 세라믹 방수재를 이용한 방수방식용 1액형 수성 도료 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR102207388B1 (ko) 옥상 또는 지붕용 수성 차열성 방수 도료를 사용한 차열성 방수 도장 방법
KR101184412B1 (ko) 변성 ｍｍａ 수지를 이용한 도로노면 표시용 조성물 및 그 시공방법
KR102204064B1 (ko) 각종 시설물의 오염방지 도장용 도료 제조방법
CN101514266A (zh) 常温固化的无溶剂型道路标线涂料及其制备方法
KR100906436B1 (ko) 스프레이형 융착식 도로표지용 도료 조성물 및 이에 의한도료표지용 도료
KR102196705B1 (ko) 유리알 부착성 및 내마모성이 우수한 아크릴계 친환경 도로차선표시용 도료 조성물 및 이를 이용한 도로차선도색 시공방법
CN108112256A (zh) 改进的涂层体系、其用于涂布零部件的用途以及用于风力涡轮机的由此涂布的零部件
KR101176043B1 (ko) 혼합 비드를 함유하는 도로의 차선용 액상 도료 조성물
KR102576915B1 (ko) 속건성 저취형 노면 표지용 탄성 폴리우레아 조성물
KR102482273B1 (ko) 미끄럼 저항 성능이 우수한 노면 표지용 융착식 테이프
KR100429552B1 (ko) 아크릴 에멀젼 수지의 제조 방법
JP4494236B2 (ja) スポーツ用弾性舗装体表面の仕上げ方法
KR102177882B1 (ko) 내마모성이 우수한 아크릴변성 폴리우레아계 친환경 도로차선표시용 도료 조성물 및 이를 이용한 도로차선도색 시공방법
KR101690472B1 (ko) 상온 경화형 차선도색 조성물
KR101232032B1 (ko) 도로표지용 우천형 축광 반사 비드의 제조방법
CN108504081A (zh) 一种夜光弹性塑胶跑道、健步道及其制备方法
KR102091216B1 (ko) 융착식 노면 표지용 도료 조성물 및 이의 시공방법
KR101537541B1 (ko) 내구성 및 시인성이 우수한 차선도료 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant