KR20030055220A - 바닥코팅용 수지조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바닥코팅용 수지조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 그 목적은 에틸렌계 모노머, 아크릴아미드계 모노머, 관능성 모노머, 에틸렌계 지방산 에스터, 폴리 에테르 실록산 공중합체, 폴리머를 녹일수 있는 용제등을 적정비율로 배합하여 바닥표면을 코팅함으로서, 내마모성, 내오염성, 내화학성, 내후성의 단점들을 완전히 보완하여 이물질과의 마찰시 흠집이 적고, 오염물질 혹은 화학약품 접촉 후에도 쉽게 지워지며, 햇빛에 장시간 노출시에도 변색되지 않고 물성이 떨어지지 않으며 또한 광택, 부착성, 내후성이 우수한 바닥코팅용 수지조성물 및 이의 제조방법을 제공함에 있다. 이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 바닥코팅용 수지조성물은 불포화 이중결합을 갖는 에틸렌계 모노머 10~70중량%, 불포화 이중결합을 갖는 아크릴아미드계 모노머 1~10중량%, 부착성 및 내오염성을 갖는 2관능성이상의 반응성 모노머 1~10중량%, 탄소간 결합이 10개이상인 에틸렌계 지방산 에스터 5~10중량%, 폴리에테르 실록산 공중합체 1~2중량%, 폴리머를 녹일수 있는 용제 30~50중량%으로 구성되며, 상기와 같이 구성된 바닥코팅용 수지조성물의 제조방법은 두차례에 걸친 열중합공정과 유도체투입공정등 여러 공정으로 이루어진다.

Description

바닥코팅용 수지조성물 및 그 제조방법{Pigment composite and Manufacturing method of Pigment composite}

본 발명은 바닥코팅용 수지조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에틸렌계 모노머, 아크릴아미드계 모노머, 관능성 모노머, 에틸렌계 지방산 에스터, 폴리 에테르 실록산 공중합체, 폴리머를 녹일수 있는 용제등을 적정비율로 배합하여 이루어진 바닥코팅에 적합한 물성을 갖는 바닥코팅용 수지조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 공장, 상가건물, 사무실, 식당등 각종 산업용 건물의 바닥표면 마감용으로 사용되는 코팅용 수지로는 대부분이 에폭시수지와 우레탄수지가 주종을 이루고 있으며, 또한 고가소성 폴리에스테르와 일반 경질의 폴리에스테르로 구성된 바닥코팅제도 제시되어 있다.

그러나 종래의 바닥표면 보호 코팅으로는 화학공장의 바닥과 같이 내화학성이 요구되는 바닥용으로서는 부적절할 뿐만 아니라 내마모성이 불량하여 먼지, 구두발 등에 의해 흠집이 생기고, 내오염성이 불량하여 오염물질이 묻은 후 잘 지워지지 않으며, 내후성이 불량하여 햇빛에 장기간 노출시 변색하거나 기타 물리적, 화학적 성질이 현저히 떨어지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 에틸렌계 모노머, 아크릴아미드계 모노머, 관능성 모노머, 에틸렌계 지방산 에스터, 폴리 에테르 실록산 공중합체, 폴리머를 녹일수 있는 용제등을 적정비율로 배합하여 바닥표면을 코팅함으로서, 내마모성, 내오염성, 내화학성, 내후성의 단점들을 완전히 보완하여 이물질과의 마찰시 흠집이 적고, 오염물질 혹은 화학약품 접촉 후에도 쉽게 지워지며, 햇빛에 장시간 노출시에도 변색되지 않고 물성이 떨어지지 않는 또한 광택, 부착성, 내후성이 우수한 바닥코팅용 수지조성물 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 바닥코팅용 수지조성물은 불포화 이중결합을 갖는 에틸렌계 모노머 10~70 중량%, 불포화 이중결합을 갖는 아크릴아미드계 모노머 1~10 중량%, 불포화 이중결합으로 부착성 및 내오염성을 갖는 2관능성이상의 반응성 모노머 1~10 중량%, 탄소간 결합이 10개이상인 에틸렌계 지방산 에스터 5~10 중량%, 폴리에테르 실록산 공중합체 1~2 중량%, 폴리머를 녹일수 있는 용제 30~50 중량%으로 구성되며, 상기와 같이 구성된 바닥코팅용 수지조성물의 제조방법은 두차례에 걸친 열중합공정과 유도체 투입공정등 여러 공정으로 이루어진다.

도 1 은 본 발명에 의한 바닥코팅용 수지조성물의 제조방법에 따른 공정도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

P1 : 용제 투입공정

P2 : 예열 공정

P3 : 모노머 투입공정

P4 : 1차 중합공정

P5 : 모노머 투입공정

P6 : 2차 중합공정

P7 : 유도체 투입공정

P8 : 급냉 공정

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 바닥코팅용 수지조성물은 불포화 이중결합을 갖는 에틸렌계 모노머 10~70 중량%, 불포화 이중결합을 갖는 아크릴아미드계 모노머 1~10 중량%, 불포화 이중결합으로 부착성 및 내오염성을 갖는 2관능성이상의 반응성 모노머 1~10 중량%, 탄소간 결합이 10개이상인 에틸렌계 지방산 에스터 5~10 중량%와 폴리에테르 실록산 공중합체 1~2 중량%, 폴리머를 녹일수 있는 용제 30~50 중량%으로 구성된다.

상기 에틸렌계 모노머로는 메틸 메타 아크릴레이트, 에틸 메타아크릴레이트, 이소프로필 메타아크릴레이트, 노르말 부틸메타아크릴레이트, 스틸렌, 2-에틸헷실 아크릴레이트, 노르말 도데실 메타아크릴레이트 등을 들수 있으며, 전체 중량을 기준으로 10~70 중량%을 사용한다.

바닥코팅용 수지조성물에는 상기한 에틸렌계 모노머에 있어서 하나 혹은 둘이상을 선택해 사용할 수 있으며, 둘이상을 사용할때에는 각 모노머의 유리전이온도를 고려하여 전이 온도가 낮은 모노머를 내부에 분포하고 전이온도가 높은 모노머를 밖으로 유도하게 되면 코팅된 바닥표면의 내마모성이 증가하게된다.

또한, 아크릴아미드계 모노머로는 디메틸아미노 메타아크릴레이트, 아크릴로니트릴, 셀로로오즈 니드릴레이트, 디에틸아미노 메타아크릴레이트 등을 들수 있으며, 전체 중량을 기준으로 1~10 중량%을 사용한다.

바닥코팅용 수지조성물에는 상기한 아크릴아미드계 모노머에 있어서 하나 혹은 둘이상을 선택해 사용할 수 있으며, 그 양이 적으면 부착성, 침투성이 저하되며, 많을 경우에는 점도가 높아 작업성이 불량하고 내오염성, 내화학성이 저하되므로 물성을 고려하여 3~8 중량% 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 사용되는 상기 부착성 및 내오염성등 물성을 조절할 수 있는 2관능성이상을 갖는 반응성 모노머는 오가노 변성 폴리실록산, 실리콘 아크릴레이트 등을 들수 있으며, 전체 중량을 기준으로 1~10 중량%을 사용하는 것이 바람직하고, 10 중량% 이상으로 사용하게 되면 중합에 어려움이 있을 뿐만 아니라 제조단가의 상승을 유발시킨다.

상기한 탄소간 결합이 10개이상인 에틸렌계 지방산 에스터는 디옥틸 푸탈레이트, 디부틸 푸탈레이트, 디옥틸 석시네이트, 캐스터 오일 등을 들수 있으며, 전체 중량을 기준으로 5~10 중량%으로 사용하고, 하나 혹은 둘이상을 선택해 사용할때 상기 양보다 많으면 광택이 저하되고 내오염성도 감소한다.

또한, 폴리에스테르 실록산 공중합체는 폴리에테르 다이올에 근간을 둔 비이온성 올리고머(Polyether Diol based on nonionic Oligomer), 리니어 오가노 관능성 폴리실록산(Linear Organo-functional Polysiloxane) 등을 들수 있으며, 전체 중량의 1~2 중량%인 적은 양으로서 내마모성을 향상시킨다.

그리고 폴리머를 녹일수 있는 용제로는 솔벤트, 디에틸에테르, 폼 아미드, 아세톤 등을 들수 있으며, 전체 중량의 30~50 중량%으로 중합공정에 사용한다.

이와 같은 본 발명에 따른 수지조성물로 공장, 상가건물, 사무실, 식당등 각종 산업용 건물의 바닥표면 마감용으로 코팅처리하여 내마모성, 부착성, 광택, 내후성, 내오염성등 물성이 향상된 우수한 바닥코팅용 수지조성물을 얻을 수 있으며, 특히 결합에너지가 큰 Si-O-Si 결합을 형성하고 있어 우수한 내후성을 가진다.

이하, 본 발명에 따른 바닥코팅용 수지조성물의 제조방법과 바람직한 실시예 및 비교예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 제 1공정(P1)은 교반기가 내장된 고압반응기에 용제를 투입하는 용제투입공정으로서, 솔벤트, 디에틸에테르, 폼 아미드, 아세톤 등의 용제 30~50 중량%을 고압반응기에 투입하고, 제 2공정(P2)은 고압반응기에 열을 공급하는 예열공정으로서, 상기 용제가 투입된 고압반응기에 불활성가스를 지속적으로 투입하면서 80℃ ~ 120℃로 온도를 올린다. 제 3공정(P3)은 모노머 투입공정으로서, 에틸렌계 모노머 10~70 중량%와 아크릴아미드계 모노머 1~10 중량%, 2관능성이상의 반응성 모노머 1~10 중량%을 배합하여 별도의 공급기를 통해 3~4시간에 걸쳐 고압반응기에 균일하게 투입하고 투입후 4시간동안 온도를 유지시키면 제 4공정(P4)인 1차 중합공정이 이루어지게 되는데 이는 다관능 친수성 코아 올리고머를 제조하는 중합공정이다.

제 5공정(P5)은 1차 중합공정에서 생성된 다관능 친수성 코아 올리고머에 모노머를 투입하는 공정으로서, 제 3차공정과는 달리 폴리에테르 실록산 공중합체 1~2 중량%을 별도의 공급기를 통해 1시간에 걸쳐 고압반응기로 투입하고 온도를 130℃ ~ 150℃로 가열한후 1시간동안 온도를 유지시키면 제 6공정(P6)인 2차 중합공정이 이루어지게 되는데 이는 실록산 변성 하드 셀 올리고머를 제조하는 중합공정이다.

상기에 있어서, 중합시 사용되는 촉매는 킥오프온도가 90℃ 전후를 갖는 과산화물이 유용하게 사용된다.

제 7공정(P7)에서는 유도체 투입공정으로서, 2차 중합공정이 종결되고 실록산 변성 하드 셀 올리고머가 제조된 순간에 에틸렌계 지방산 에스터 5~10 중량%을 신속하게 투입하여 스월링 되도록 유도하는데, 낮은 온도에서 투입하면 균일하게 혼화되지 않아서 요구하는 물성을 만족하지 못할 경우가 발생하므로 고온에서 신속하게 투입하여 스월링 되도록 유도한 후, 제 8공정(P8)인 급냉공정을 거친다.

<실시예 1>

교반기가 내장된 고압반응기에 솔벤트 42중량%을 투입하고, 상기 용제가 투입된 고압반응기에 불활성가스 니트로겐을 지속적으로 투입하면서 80℃ ~ 120℃로 온도를 올린다. 그리고 스틸렌 25중량%와 부틸 아크릴레이트 10중량%, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 10중량%, 아크릴로니트릴 5중량%, 실리콘 아크릴레이트 5중량%을 배합하여 별도의 공급기를 통해 3~4시간에 걸쳐 상기한 고압반응기에 균일하게 투입하고 투입후 4시간동안 온도를 유지시키면 1차 중합공정이 이루어지게 되는데, 중합시 사용되는 촉매로 킥오프온도가 90℃ 전후를 갖는 과산화물이 0.01 중량%으로 첨가된다.

1차 중합공정에서 생성된 다관능 친수성 코아 올리고머에 리니어 오가노 관능성 폴리실록산 1중량%을 별도의 공급기를 통해 1시간에 걸쳐 고압반응기로 투입하고 온도를 130℃ ~ 150℃로 가열한후 1시간동안 온도를 유지시키면 2차 중합공정이 이루어지게 되는데 이는 실록산 변성 하드 셀 올리고머를 제조하는 중합공정이며, 2차 중합공정이 종결되고 실록산 변성 하드 셀 올리고머가 제조된 순간에 디옥틸 푸탈레이트 2중량%을 고온에서 신속하게 투입하여 스월링 되도록 유도한 후 급냉하여 바닥코팅용 수지조성물을 제조한다.

<실시예 2>

스틸렌 25중량%와 부틸 아크릴레이트 10중량%, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 10중량%을 이소프로필 메타아크릴레이트 20중량%, N-도데실 메타아크릴레이트 17중량%, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 6중량% 으로 변화시키고, 아크릴로니트릴 5중량%을 7 중량%으로 변화시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 바닥코팅용 수지조성물을 제조한다.

<실시예 3>

아크릴로니트릴 5중량%을 셀룰로오즈 니드릴레이트 7중량%으로 변화시키고, 실리콘 아크릴레이트 5중량%를 오가노 변성 폴리실록산 3중량%으로 대신 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일하게 실시하여 바닥코팅용 수지조성물을 제조한다

<비교예 1>

스틸렌을 20중량%, 아크릴로니트릴을 20중량%, 2-에틸 헥실 아크릴레이트는 사용하지 않는 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일하게 실시하여 바닥코팅용 수지조성물을 제조한다.

<비교예 2>

스틸렌을 12중량%, 아크릴로니트릴은 사용하지 않고 디옥틸 푸탈레이트 2중량% 대신 캐스터 오일 20중량%을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일하게 실시하여 바닥코팅용 수지조성물을 제조한다.

상기 실시예 및 비교예에 따라 얻어진 바닥코팅용 수지조성물에 대해 내후성, 내오염성, 내화학성, 내마모성, 광택 등 물성을 하기의 방법으로 측정하여 그 결과를 하기 표 1에서 비교한다.

[표 1]

구 분	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2
내후성	○	○	○	△	△
내오염성	○	○	○	×	△
내화학성	○	○	○	×	△
내마모성	63mg	52mg	47mg	87mg	84mg
광택	26	22	25	10	7

내후성 : 햇빛에서 7일동안 방치한 후에 표면에 변화가 없으면 ○, 표면에 미세한 탈색이 있으면 △, 표면에 변색이 확연하면 ×로 표시한다.

내오염성 : 검은 유성매직으로 표시한 다음 상온에서 24시간 방치한 후에 에탄올로 세척시 표면에 흔적이 없으면 ○, 표면에 미세한 흔적이 있으면 △, 표면에 흔적이 확연하면 ×로 표시한다.

내화학성 : 메틸에틸케톤 마찰시험 100회 실시 후에 표면을 관찰하여 표면에 변화가 없으면 ○, 표면에 미세한 손상이 있으면 △, 표면에 손상이 확연하면 ×로 표시한다.

내마모성 : 마모성 측정기를 이용하여 표면을 1000번 회전시킨 후에 측정 전후의 무게차이 측정

광택 : 광택측정기로 측정

상기 실시예 및 비교예를 통해 알 수 있는바와 같이, 본 발명에 따른 바닥코팅용 수지조성물은 내마모성, 내오염성, 내화학성, 내후성의 단점들을 완전히 보완하여 이물질과의 마찰시 흠집이 적고, 오염물질 혹은 화학약품 접촉 후에도 쉽게 지워지며, 햇빛에 장시간 노출시에도 변색되지 않고 물성이 떨어지지 않는 또한 광택, 부착성, 내후성이 우수한 잇점이 있다.

Claims (2)

1. 바닥코팅용 수지조성물에 있어서;

   에틸렌계 모노머가 10~70 중량%, 아크릴아미드계 모노머가 1~10 중량%, 부착성 및 내오염성을 갖는 2관능성이상의 반응성 모노머가 1~10 중량%, 탄소간 결합이 10개이상인 에틸렌계 지방산 에스터가 5~10 중량%, 폴리에테르 실록산 공중합체가 1~2 중량%, 폴리머를 녹일수 있는 용제 30~50 중량%으로 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥코팅용 수지조성물.
2. 바닥코팅용 수지조성물의 제조방법에 있어서

   제 1공정(P1)은 교반기가 내장된 고압반응기에 용제 30~50 중량%을 투입하는 용제투입공정(P1)과;

   상기 용제가 투입된 고압반응기에 불활성가스를 지속적으로 투입하면서 80℃ ~ 120℃로 열을 공급하는 예열공정(P2)과;

   에틸렌계 모노머 10~70 중량%와 아크릴아미드계 모노머 1~10 중량%, 2관능성이상의 반응성 모노머 1~10 중량%을 배합하여 별도의 공급기를 통해 3~4시간에 걸쳐 고압반응기에 균일하게 투입하는 모노머 투입공정(P3)과;

   상기 모노머 투입후 4시간동안 온도를 유지시키면서 다관능 친수성 코아 올리고머가 생성되는 1차 중합공정(P4)과;

   상기 1차 중합공정에서 생성된 다관능 친수성 코아 올리고머에 폴리에테르실록산 공중합체 1~2 중량%을 별도의 공급기를 통해 1시간에 걸쳐 130℃ ~ 150℃로 가열된 고압반응기로 투입하는 모노머 투입공정(P5)과;

   상기 모노머 투입후 1시간동안 온도를 유지시키면서 실록산 변성 하드 셀 올리고머가 생성되는 2차 중합공정(P6)과;

   상기 2차 중합공정이 종결되고 실록산 변성 하드 셀 올리고머가 제조된 순간에 에틸렌계 지방산 에스터 5~10 중량%을 고온에서 신속하게 투입하여 스월링 되도록 유도하는 유도체 투입공정(P7)과;

   급냉시키는 급냉공정(P8)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바닥코팅용 수지조성물의 제조방법.