KR20130030040A

KR20130030040A - 수성의 방청 및 방진 코팅 조성물 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20130030040A
Application number: KR1020110093544A
Authority: KR
Inventors: 이영철; 박종갑; 김광순
Original assignee: 주식회사 한국발보린
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2013-03-26
Also published as: KR101323960B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 수성의 방청·방진 코팅 조성물은, 자동차 및 방청이 필요한 각종 장비 및 시설에 코팅되어 탁월한 방청성능을 달성할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물을 소음이 발생되는 소음원과의 연결부위에 도포하여 진동감쇄에 의한 소음감소 효과를 얻을 수 있고, 도포시 휘발성 유기 물질을 발생시키지 않아 대기 오염을 방지할 수 있다. 나아가, 본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물로 인해 차량의 주행 중에 튀어 오르는 돌이나 기타 단단한 이물질에도 충분히 견딜 수 있는 피막을 제공할 수 있으며, 이로 인해 제품의 기능을 다양화하여 사용하는 것은 물론 적용 공정상의 효율성을 대폭 높일 수 있다.

Description

수성의 방청 및 방진 코팅 조성물 및 이의 제조방법{COMPOSITION OF COATING MATERIAL WHICH HAVE RUST PREVENTION PERFORMANCE AND VIBRATION DAMPING EFFECT AS WATER BASED AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

수성의 방청 및 방진 코팅 조성물 및 이의 제조방법이 개시된다. 더욱 상세하게는, 우수한 방청성 및 방진성을 가지며, 휘발성 유기 물질을 발생시키지 않아 대기오염을 방지할 수 있는 코팅 조성물 및 이의 제조방법이 개시된다.

일반적으로 자동차의 진동에 관한 제어 기술은 차량의 승차감에 영향을 주며, 고급 차량의 사용자일수록 이에 대한 관심이 증대하고 있다. 즉, 자동차의 소음, 진동에 대한 제어 기술은 실내외의 정숙, 쾌적을 위한 것으로 생활의 질이 높은 현대 사회에서 관심이 점점 더 증가하고 있다. 이러한 진동감쇄에 의한 소음 감소는 주로 자동차 내부에 패드를 부착하고, 외부에 폴리염화비닐(PVC)을 주성분으로 한 재료를 도포하나, 폴리염화비닐을 사용한 재료는 방청성이 취약하다.

따라서, 방청과 방음 및 방진 처리를 위해 차체의 전처리 후 PVC 대드너(deadener)의 도포, 140℃ 가열건조, 중도, 상도의 순서로 도장을 실시하고 방진 패드를 부착하여 조립이 완료된 후 차체 하부에 방청 왁스를 도포하여 방청과 방음 및 방진 처리가 이루어지므로, 공정상의 번거로움과 대드너의 가열 건조로 인하여 대기 중으로 휘발성 유기 물질이 방출되어 환경에 좋지 못한 영향을 미치는 문제점이 발생하고 있다.

또한, 방청 왁스는 장기 방청 성능은 우수하나, 건조 후에는 유연한 왁스의 피막을 형성하고 유성의 방청 왁스를 사용하므로 건조 중에 용제가 휘발되는 문제점을 가지고 있으며, 차량의 주행시 튀어 오르는 돌이나 기타 도로상에 존재하는 단단한 이물질에 의하여 도막이 쉽게 손상되는 단점이 있다.

우수한 방청성 및 방진성을 가지며, 휘발성 유기 물질을 발생시키지 않아 대기오염을 방지할 수 있는 코팅 조성물 및 이의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물은, 스티렌-아크릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질 40 ~ 75 중량%, 증점제 0.1 ~ 5 중량%, 소포제 0.01 ~ 1.5 중량%, 무기물질인 마이크로쉘(micro shell) 5 ~ 20 중량%, 이산화 티타늄 0.5 ~ 8 중량%, 및 아연화합물 1 ~ 20 중량%를 포함한다.

본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물에서, 색상 안료 0.01 ~ 2 중량%를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물에서, 상기 스티렌-아크릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질은, 물이 40 ~ 60% 함유된 에멀젼(emulsion) 상태일 수 있다.

본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물에서, 상기 증점제는 점토(clay) 형태일 수 있다.

본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물에서, 상기 무기물질인 마이크로쉘은 다공성 물질일 수 있다.

본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물에서, 상기 아연 화합물은 산화아연 또는 인산아연일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법은, 스티렌-아크릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질 40 ~ 75 중량%, 증점제 0.1 ~ 5 중량%, 소포제 0.01 ~ 1.5 중량%를 혼합하여 제1 혼합물을 제조하는 단계, 상기 제1 혼합물에 무기물질인 마이크로쉘(micro shell) 5 ~ 20 중량%를 첨가하여 제2 혼합물을 제조하는 단계, 및 상기 제2 혼합물에 이산화 티타늄 0.5 ~ 8 중량%, 및 아연화합물 1 ~ 20 중량%를 첨가하여 제3 혼합물을 제조하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법에서, 상기 제3 혼합물에 색상 안료 0.01 ~ 2 중량%를 첨가하여 제4 혼합물을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법에서, 상기 제1 혼합물을 형성하는 단계, 상기 제2 혼합물을 형성하는 단계, 및 상기 제3 혼합물을 형성하는 단계는 10 ~ 35℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다.

본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법에서, 상기 스티렌-아크릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질은, 물이 40 ~ 60% 함유된 에멀젼(emulsion) 상태일 수 있다.

본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법에서, 상기 증점제는 점토(clay) 형태일 수 있다.

본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법에서, 상기 무기물질인 마이크로쉘은 다공성 물질일 수 있다.

본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법에서, 상기 아연 화합물은 산화아연 또는 인산아연일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 수성의 방청·방진 코팅 조성물은, 자동차 및 방청이 필요한 각종 장비 및 시설에 코팅되어 탁월한 방청성능을 달성할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물을 소음이 발생되는 소음원과의 연결부위에 도포하여 진동감쇄에 의한 소음감소 효과를 얻을 수 있고, 도포시 휘발성 유기 물질을 발생시키지 않아 대기 오염을 방지할 수 있다.

나아가, 본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물로 인해 차량의 주행 중에 튀어 오르는 돌이나 기타 단단한 이물질에도 충분히 견딜 수 있는 피막을 제공할 수 있으며, 이로 인해 피도물을 충격으로부터 보호하는 등 제품의 기능을 다양화하여 사용하는 것은 물론 적용 공정상의 효율성을 대폭 높일 수 있다.

이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐리는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 당업계의 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 자동차 및 철 구조물 등 방청이 필요한 각종 장비에 코팅 처리하여 방청성 및 방진(vibration damping) 효과를 동시에 얻을 수 있는 수성(waterborne)의 방청·방진 코팅 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

상기 스티렌-아크릴 공중합체(styrene-acrylic copolymer), 스티렌-부타디엔 공중합체(styrene-butadiene copolymer) 및 이들의 혼합물은 물이 40 ~ 60% 함유된 에멀젼(emulsion) 상태일 수 있다. 상기 스티렌-아크릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 이들의 혼합물은 방청성이 필요한 조성물에서 바인더(binder) 역할을 수행할 수 있다.

특히, 스티렌-아크릴 공중합체는 스티렌 모노머(styrene monomer)와 아크릴레이트(acrylate)의 공중합체로서, 상기 스티렌 모노머와 아크릴레이트의 함량에 따라 다양한 성질을 나타낼 수 있다. 스티렌-아크릴 공중합체는 종이, 첨가제, 각종 접착제의 용도로 사용될 수 있으며, 유리 전이 온도(glass transition temperature, Tg)가 실온 부근이고, 수성의 방청·방진 코팅 조성물에서 바인더 역할을 하여 방청·방진/방음 효과를 높일 수 있다.

증점제는 조성물의 점도를 증가시키는 물질이며, 점토(clay) 형태 일 수 있다. 증점제는 본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물에서 요변성(Thixotropy nature)을 효과적으로 얻을 수 있는 장점이 있고, 하기의 무기물질의 침강 방지에도 도움을 줄 수 있다. 또한, 요변성(Thixotropy nature)은 완성된 조성물을 피도체에 도포하였을 때 건조되지 않은 피막이 흘러내리지 않고 원래의 상태를 유지하게 해 줄 수 있다.

소포제는 유해한 기포를 제거하거나, 거품이 일어나는 것을 방지하는 물질이며, 실리콘 계열의 수성 소포제일 수 있다. 이러한 소포제는 물을 함유한 에멀젼 상태의 스티렌-아크릴 공중합체와 상용성이 있다.

여기서, 상용성은 2개 이상의 물질이 서로 용해 또는 분산의 형태로 혼합되었을 때, 분리, 석출 또는 재결정 등의 현상이 발생하지 않으며, 물질 상호간의 물리적 또는 화학적 작용에 의하여 목적하는 기능을 발휘할 수 있는 것을 의미한다. 본 발명의 일 측에서 소포제가 목적하는 기능은 액상에서 기포를 비교적 빠른 시간 내에 소멸 또는 억제하여 기포가 없는 연속적인 피막을 형성하게 해 줄 수 있다.

무기물질인 마이크로쉘은 다공성 물질일 수 있으며, 단열, 결로(結露) 방지, 충격 흡수 등의 역할을 할 수 있다. 마이크로쉘은 화산 폭발로 생성된 화성암을 정밀 입자로 분쇄 가공하여 선별한 후 특정의 열처리 방식에 의하여 고온 발포시킨 무기물질로서, 용도에 따라 그 입자의 크기가 달라질 수 있다.

본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물에서 상기 마이크로쉘은 충격 흡수 및 제진 성능을 발휘할 수 있으며, 다공성으로 무게가 가볍기 때문에 다른 무기물질에 비해 단위 질량당 재료의 부피를 증가시킬 수 있다. 또한, 마이크로쉘은 화산폭발로 생성된 화성암을 정밀 입자로 분쇄 가공하여 선별한 후 특정의 열처리 방식에 의하여 고온 발포시킨 무기물로서, 용도에 따라 그 입자의 크기가 달라질 수 있으며, 본 발명의 일 측에서 마이크로쉘의 평균 입자 크기는 45 ㎛ 내외일 수 있다.

이산화 티타늄은 도료의 백색도를 높이기 위한 역할을 하며, 아연 화합물은 철보다 이온화 경향이 높기 때문에 철을 주성분으로 하거나 그 합금의 금속 피도물에 대한 우수한 방청성을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 측에서 아연 화합물은 산화아연 또는 인산아연일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물에서 색상이 필요한 경우 원하는 색상 안료가 더 포함될 수 있다. 사용되는 색상 안료는 미리 수성의 분위기에서 미세입자로 분산되어 장기간의 보관에도 분리되거나 침강되지 않은 것으로서, 본 발명에서 사용하는 바인더와 상호 혼합된 후에도 액상의 상태 변화가 없는 것일 수 있다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법은, 스티렌-아크릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질 40 ~ 75 중량%, 증점제 0.1 ~ 5 중량%, 소포제 0.01 ~ 1.5 중량%를 혼합하여 제1 혼합물을 제조하는 단계, 상기 제1 혼합물에 무기물질인 마이크로쉘(micro shell) 5 ~ 20 중량%를 첨가하여 제2 혼합물을 제조하는 단계, 및 상기 제2 혼합물에 이산화 티타늄 0.5 ~ 8 중량%, 및 아연화합물 1 ~ 20 중량%를 첨가하여 제3 혼합물을 제조하는 단계를 포함한다.

또한, 수성의 방청·방진 코팅 조성물에서 색상이 필요한 경우 원하는 색상 안료를 0.01 ~ 2 중량%를 첨가하여 제4 혼합물을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.

먼저, 스티렌-아크릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질 40 ~ 75 중량%를 용기에 넣고, 여기에 점토 형태의 증점제 0.1 ~ 5 중량%와 소포제 0.01 ~ 1.5 중량%를 혼합하여 제1 혼합물을 제조할 수 있다. 이러한 혼합과정은 상호간의 용해가 아닌 균질한 분산 형태의 혼합이므로 이후 설명하는 일정 조건에 의하여 이루어져야 충분한 요변성(Thixotropy)과 이후 혼합단계에서 발생되는 기포를 효과적으로 제거할 수 있다.

스티렌-아크릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질은 물이 40 ~ 60% 함유된 에멀젼 상태일 수 있으며, 증점제는 점토 형태로 암모늄 처리가 된 것일 수 있다.

제1 혼합물을 제조하는 과정은 10 ~ 35℃의 온도 범위에서 500 ~ 1500 rpm의 회전속도로 10 ~ 60분간 수행될 수 있다. 이러한 공정 조건으로 인해 균질한 액상의 제1 혼합물을 얻을 수 있다.

이후, 제1 혼합물에 다공성의 경량 무기물질인 마이크로쉘 5 ~ 20 중량%를 조금씩 넣고 기포가 소멸할 때까지 혼합하여 제2 혼합물을 제조할 수 있다. 이때, 제2 혼합물을 제조하는 과정은 10 ~ 35℃의 온도 범위에서 500 ~ 1500 rpm의 회전속도로 10 ~ 30분간 수행될 수 있다. 제1 혼합물을 제조하는 공정과 마찬가지로, 이러한 공정 조건으로 인해 균질한 액상의 제2 혼합물을 얻을 수 있다.

이후, 제2 혼합물에 이산화 티타늄 0.5 ~ 8 중량%, 및 아연화합물 1 ~ 20 중량%를 각각 순서대로 조금씩 넣어 균질하게 분산될 때까지 혼합하여 제3 혼합물을 제조할 수 있다. 이때, 아연 화합물은 산화아연 또는 인산아연일 수 있다. 또한, 제3 혼합물을 제조하는 과정은 10 ~ 35℃의 온도 범위에서 500 ~ 1500 rpm의 회전속도로 5 ~ 30분간 수행될 수 있다. 제1 혼합물을 제조하는 공정과 마찬가지로, 이러한 공정 조건으로 인해 균질한 액상의 제3 혼합물을 얻을 수 있다.

이산화 티타늄 및 아연화합물은, 제1 혼합물에 마이크로쉘을 첨가되어 제2 혼합물이 제조된 후에 첨가하여야 한다. 그 이유는, 마이크로쉘을 이산화 티타늄 및 아연화합물 보다 나중에 넣게 되면 순간적으로 부피가 크게 증가하여 혼합하는 데에 어려움이 있기 때문에, 마이크로쉘을 이산화 티타늄 및 아연화합물 보다 먼저 넣어 액상의 혼합물을 안정하게 유지할 수 있다. 제3 혼합과정의 완료 후 혼합을 계속할 경우 조성물의 액상의 점도가 급격히 상승하는 등 갑작스런 변화가 발생하므로 반드시 조성에 따라 정해진 비중과 점도가 얻어지면 교반은 종료되어야 한다.

이후, 수성의 방청·방진 코팅 조성물에서 색상이 필요한 경우 원하는 색상 안료를 0.01 ~ 2 중량%를 첨가하여 제4 혼합물을 제조할 수 있다.

결국, 본 발명의 일 측에 따른 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법에서는 10 ~ 35℃의 온도 범위에서 500 ~ 1500 rpm의 회전속도로 특정 시간 동안 혼합 공정을 수행함으로써 균질한 액상의 수성의 방청·방진 코팅 조성물을 제조할 수 있다.

또한, 상기와 같이 제조된 수성의 방청·방진 코팅 조성물을 필요한 부위에 도포한 후 PVC 대드너 코팅 공정에서와 같이 빠른 건조가 요구될 경우, 기존의 140℃ 보다 훨씬 낮은 60 ~ 80℃의 온도 범위에서 0.5 ~ 1시간 동안 가열 건조를 실시한다면 상당량의 에너지 절감 효과도 얻을 수 있다.

실시예

혼합한 원료의 양은 아래의 표 1과 같으며, 혼합되는 각 성분의 양은 중량(g)으로 나타내었으며, 혼합되는 양은 많은 실험들 중에서 대표적인 것을 나타낸 것이다.

구성성분	중량(g)
스티렌-아크릴 공중합체	150.0
점토 형태의 증점제	0.4
소포제	1.7
순간 부식 방지제	2.1
마이크로 쉘	20.8
이산화 티타늄	12.5
산화아연	10.4
인산아연	10.4

상기 표 1에서 사용된 순간 부식 방지제는 조성물이 도포되어 완전한 피막이 형성되기 전에 수분이 증발되어 건조되는 과정에서 발생되는 얼룩을 방지하기 위한 것이다. 순간 부식 방지제는, 미량의 아질산염을 포함한 것과 포함하지 않은 것으로 크게 나누어지며, 아질산염을 포함한 것과 포함하지 않은 것 2가지 모두의 사용이 가능하다.

상기 조성으로 제조된 시료를 시험한 결과 아래 표 2와 같은 결과를 얻게 되었다.

시험항목	요구품질	결과
고형분	50% 이상일 것	61%
건조시간	지촉건조 시간 2시간 이내일 것	50분 내외
내마모성	도막두께 500 ㎛에서 18kg 이상	51
내충격성	낙하거리 30 cm에서 500 g 무게의 추를 떨어뜨렸을 경우 균열, 박리 없을 것	양호
내굴곡성	균열, 박리 없을 것	양호

상기와 같이 본 발명은 내식성, 내수성, 내마모성, 내굴곡성, 내충격성 등의 좋은 결과를 얻게 되었다.

본 발명에서는 수분 건조시간을 30분 경과 후부터 10분 단위로 측정하였는데 20 ~ 25℃, 상대습도 50% 이하에서 대부분 50분 이내에서 지촉 건조가 이루어졌으며, 24시간 이내에 대부분의 경화 건조가 완료되는 것으로 확인되었다.

또한, 건조 상태가 아닌 물에 분산된 상태의 액상에서 점도를 조사하였고, 액상을 시편에 도포하여 3일 경과 후 내식성, 내수성, 내마모성, 내굴곡성, 내충격성 등을 조사하였다.

내식성은 금속의 피도체를 녹으로부터 보호할 수 있는 성능을 알기 위한 것으로 ASTM B-117 에 의한 염수분무 시험을 통하여 평가하였으며, 건조 피막 두께가 300 ~ 500 ㎛ 범위에서 1000 시간 이내에 녹 발생이 없어 장기적으로 지속가능한 방청 코팅제로서의 요건을 만족하는 것으로 확인되었다.

또한, 내수성은 건조 피막 두께가 300 ~ 500 ㎛ 범위로 도포된 철 시험편을 증류수에 10일간 침지한 후 녹이 나 벗겨지는지 확인하였으나, 확인 결과 상태가 양호한 것으로 나타났다.

내마모성은 조성물이 자동차의 하부, 휠 하우징 등에 도포되어 자동차 주행 중에 작은 크기의 모래나 돌 등이 튀어 올라 차체의 전착 피막 등의 손상을 막아주는 성능을 평가하기 위한 것으로 본 발명에서는 2 m의 높이에서 외경이 7 mm인 너트를 연속적으로 낙하하되, 피막이 손상될 때까지 계속하여 낙하된 너트의 전체 무게를 측정하여 그 값을 통하여 내마모성을 평가하였다.

내굴곡성은 피막이 완성된 철 시험편을 구부렸을 때, 피막이 균열, 박리 등이 없이 유지되는지를 확인하여 실제 도포된 철판 등이 외부의 충격이나 힘에 의하여 변형되었을 때 피막의 손상 여부를 알기 위함으로 지름 20 mm인 맨드렐(mandrel)을 통하여 시험하였다. 또한, 내충격성은 30 ㎝의 높이에서 500 g의 추를 피막이 완성된 시험편에 낙하하여 철판의 변형에도 균열이나 박리 등의 이상이 없었다.

열적 성질을 조사한 결과 유리 전이 온도(Tg)가 실온 부근에 있는 것을 확인하였으며, 충진 물질의 함량이 높을수록 유리 전이 온도는 높아졌다. 상기의 혼합 과정에서 사용되는 중합체의 열적 성질 중 중요한 것의 하나인 유리 전이 온도가 실온 부근인 중합체가 진동감쇄에 의한 소음감소 효과가 가장 좋은 것으로 알려져 있다.

또한, 진동 감쇄 효과는 도포된 피막과 피도체인 철판의 두께 비율에 영향을 받는데, 본 발명에서는 철판 두께의 약 2배인 1500 ㎛을 도포하여 SAE J1637에 의하여 Loss Factorfmf 측정한 결과 0.04의 값을 얻었다. 이는 피막을 전혀 도포하지 않은 철 시편이 0.0006인 값과 비교하였을 때 진동 감쇄 효과가 매우 우수한 것으로 확인되었다.

또한, 유리 전이 온도가 높으면 실온에서 충격, 굴곡성 시험에서 균열이 발생되었다.

아래 표 3은 점도 측정을 나타낸 것이다.

항목	시험방법	결과
점도(cps)	25℃, Brookfield	7000 ~ 12000 cps

점도는 도장공정에서 대단히 중요한 성질의 하나이다. 점도가 높으면 흐름성이 나빠지며 균일하게 도장이 되지 않으며, 특히 분사방식에 의한 도장 공정에서는 점도가 높으면 분사가 되지 않는다. 본 발명에서는 브룩필드(Brookfield)사의 회전식 점도계를 사용하여 측정하였으며 25℃에서 점도를 측정하였다. 스핀들은 3 ~ 5번 스핀들을 사용하여 측정하였으며, 즉 높은 점도는 5번, 낮은 점도는 3번을 사용하였으며, 대부분의 시료는 회전 속도를 20 rpm으로 하였다. 그 결과 충진 물질로 사용되는 무기물의 함량이 높을수록 점도가 증가하였고, 전반적으로 고형물질의 함량이 높을수록 증가하는 것을 알 수 있다.

또한, 방청 성능을 확인하기 위해 염수분무시험을 수행하였으며, 염수분무시험은 재료를 도포하여 3일간 건조 후 밀폐 공간에서 연속적으로 5% 농도의 염수를 분무하여 녹이 발생되는지를 시험한 결과 1000 시간 이내에 녹 발생이 없는 것으로 보아 우수한 것으로 나타났다.

표 4의 내수성 시험은 도포된 시험편의 물에 대한 영향을 확인하기 위한 시험으로, 상온에서 본 조성물을 도포하여 3일간 건조시킨 시험편을 적당한 크기의 수조에 담가 절반 가량 잠기게 하여 240시간 방치한 후 녹 발생 유무 등의 현상을 확인하여 양호한 결과를 얻었다. 또한, 피막이 손상될 때까지 계속하여 낙하된 너트의 전체 무게를 측정하여 그 값을 통하여 내마모성을 평가하였으며, 표 5에 나타낸 바와 같은 내마모성의 시험에서도 우수한 결과를 얻었다.

항목	시험방법	결과
염수분무시험	ASTM B-117	1000 시간 이내 이상 없음
내수성	상온에서 증류수에 침지	240 시간 이내 이상 없음

표 5에서와 같이 내마모성의 결과를 얻었다.

항목	시험방법	결과
내마모성	2m 높이에서 너트 낙하하고, 낙하한 너트의 총 무게	51 kg

본 발명의 일 측에 따라 제조된 적용된 수성의 방청·방진/방음 코팅 조성물은 수분이 증발하면서 단단한 피막이 얻어지는 것으로 종래의 용제를 사용하는 조성물과는 달리 공기 중으로 배출되는 휘발성 유기 물질의 함량이 거의 없으므로, 환경 친화적일 뿐만 아니라 제조 공정상의 작업 환경을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 측에 따라 제조된 적용된 수성의 방청·방진/방음 코팅 조성물은 상온 부근의 유리 전이 온도를 가지며 방청을 목적으로 한 조성물에서 매우 효과적이며, 방청을 위해 사용되는 비교적 많은 양의 무기 물질에도 불구하고 6개월 이상의 오랜 기간 동안에도 매우 우수한 안정성을 나타내었다.

결국, 본 발명의 일 측에 따라 제조된 적용된 수성의 방청·방진/방음 코팅 조성물은 두 가지 이상의 기능을 제공하기 때문에 종래의 방음/방진 공정과 방청 공정을 한 번에 해결할 수 있어 공정의 효율화 및 적용상에서 요구되는 비용도 절감할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명을 통하여 방진 패드, PVC 대드너, 차체 하부 방청을 한 가지의 재료로, 한 번의 공정으로 해결할 수 있으며, 유기 물질의 휘발이 없으므로 환경 친화적이면서 인체 유해성을 최소화할 수 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

스티렌-아크릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질 40 ~ 75 중량%, 증점제 0.1 ~ 5 중량%, 소포제 0.01 ~ 1.5 중량%, 무기물질인 마이크로쉘(micro shell) 5 ~ 20 중량%, 이산화 티타늄 0.5 ~ 8 중량%, 및 아연화합물 1 ~ 20 중량%를 포함하는 수성의 방청·방진 코팅 조성물.
제1항에 있어서,
색상 안료 0.01 ~ 2 중량%를 더 포함하는 수성의 방청·방진 코팅 조성물.
제1항에 있어서,
상기 스티렌-아크릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질은, 물이 40 ~ 60% 함유된 에멀젼(emulsion) 상태인 수성의 방청·방진 코팅 조성물.
제1항에 있어서,
상기 증점제는 점토(clay) 형태인 수성의 방청·방진 코팅 조성물.
제1항에 있어서,
상기 무기물질인 마이크로쉘은 다공성 물질인 수성의 방청·방진 코팅 조성물.
제1항에 있어서,
상기 아연 화합물은 산화아연 또는 인산아연인 수성의 방청·방진 코팅 조성물.
스티렌-아크릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질 40 ~ 75 중량%, 증점제 0.1 ~ 5 중량%, 소포제 0.01 ~ 1.5 중량%를 혼합하여 제1 혼합물을 제조하는 단계;
상기 제1 혼합물에 무기물질인 마이크로쉘(micro shell) 5 ~ 20 중량%를 첨가하여 제2 혼합물을 제조하는 단계; 및
상기 제2 혼합물에 이산화 티타늄 0.5 ~ 8 중량%, 및 아연화합물 1 ~ 20 중량%를 첨가하여 제3 혼합물을 제조하는 단계를 포함하는 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 제3 혼합물에 색상 안료 0.01 ~ 2 중량%를 첨가하여 제4 혼합물을 제조하는 단계를 더 포함하는 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 혼합물을 형성하는 단계, 상기 제2 혼합물을 형성하는 단계, 및 상기 제3 혼합물을 형성하는 단계는 10 ~ 35℃의 온도 범위에서 수행되는 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 스티렌-아크릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질은, 물이 40 ~ 60% 함유된 에멀젼(emulsion) 상태인 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 증점제는 점토(clay) 형태인 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 무기물질인 마이크로 쉘은 다공성 물질인 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 아연 화합물은 산화아연 또는 인산아연인 수성의 방청·방진 코팅 조성물의 제조방법.