KR20160144172A

KR20160144172A - 내황변성 에폭시 도료 조성물

Info

Publication number: KR20160144172A
Application number: KR1020150080623A
Authority: KR
Inventors: 이종철; 임동섭
Original assignee: 조광페인트주식회사
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2016-12-16
Also published as: KR101759227B1

Abstract

본 발명은 내황변성 에폭시 도료 조성물에 관한 것으로, 주제와 경화제가 포함되며, 상기 주제는 액상의 비스페놀 A형(Bisphenol A) 에폭시 수지 30 내지 50 중량부; 반응성 희석제 1 내지 3 중량부; 비반응성 희석제 5 내지 8 중량부; 가소제 4 내지 6 중량부; 분산제 0.5 내지 1 중량부; 자외선 안정제 0.3 내지 1 중량부; 소포제 0.5 내지 1 중량부; 및 침강방지제 0.3 내지 0.5 중량부;를 포함한다.
이를 통해 본 발명은 바닥재로 이용될 경우, 내황변성이 우수하여 바닥재 시공 장소가 실내 또는 실외에 한정되지 않고 자유롭게 사용될 수 있어 적용범위를 확대시킬 수 있다.

Description

내황변성 에폭시 도료 조성물 {EPOXY PAINTING COMPOSITION HAVING YELLOWING RESISTANCE}

본 발명은 내황변성 에폭시 도료 조성물에 관한 것이다.

에폭시(Epoxy) 수지는 폴리아민(Polyamine) 또는 폴리아미드(Polyamide)와 반응하여 고경도 및 우수한 내구성, 내마모성 및 가공성을 갖추게 되며, 적합한 경화제와 결합 시 피도체면에 높은 수준의 접착력을 제공할 뿐만 아니라 기계적, 화학적 물성이 우수하여 바닥재 도료 조성물의 재료로써 다양하게 사용되어지고 있다.

이러한 에폭시 수지에 기반을 둔 바닥재용 도료 조성물은 학교, 병원 등의 소음방지가 필요한 장소, 전자부품 및 정밀기계 공장 등의 방진을 요구하는 장소, 및 내수성, 내마모성, 내약품성 등이 장기간 요구되는 장소에 범용적으로 널리 이용되고 있으며, 최근에는 휘발성이 강한 용제를 다량으로 함유하고 있어 협소한 공간에서 작업할 경우 작업자의 안전에 치명적인 문제를 야기할 수 있는 용제형 에폭시 바닥재용 도료 조성물에 비해 친환경적이고 작업 공정의 간소화를 제공할 수 있는 무용제형 에폭시 도료 조성물들이 다량을 개발되고 있다.

이와 관련하여 바닥재 시공에 이용되는 무용제형 에폭시 도로 조성물을 제조하기 위해 마련된 종래기술에 대한 선행문헌에는 대한민국 등록 특허공보 제10-0873048의"무용제형 에폭시 바닥재용 도료 조성물 및 그를 이용한 바닥재 시공방법"(이하, '종래기술'이라고 함)이 있다.

하지만 종래기술을 비롯한 기존의 무용제형 에폭시 바닥재용 도료 조성물들은 해당 조성물의 기반이 되는 에폭시 수지의 분자 구조 내 벤젠고리를 이루고 있는 탄소의 이중결합이 자외선(햇빛)에 의해 쉽게 깨짐으로써 분자 구조의 변형이 일어나 황변현상이 빈번히 발생하는 문제점이 있었다.

이러한 에폭시 수지의 분자 구조 변형으로 인한 황변현상은 전체 도료에 의해 형성되는 도막의 변색을 유발하고, 에폭시 수지가 도막에 제공하는 물성(우수한 경도, 부착력, 기계적 물성 및 화학성)의 저하를 발생시킨다.

이러한 문제점을 이유로 종래기술을 비롯한 기존의 무용제형 에폭시 바닥재용 도료 조성물들은 실내용 바닥재로 이용범위가 한정되어져 사용되어 왔으나, 이 경우 역시 입구나 창문을 통해 조사되는 빛에 의해 일정부분에 황변현상이 발생하게 되고, 전체적인 도막 상의 자외선 노출 부분과 비노출 부분 간에 색상차가 심해지면서 전체 도막의 외관을 해치게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은 무용제형 에폭시 도료 조성물이 우수한 내황변성을 갖추도록 마련하여 제조되는 도료 조성물이 장소에 한정되지 않고 실내 및 실외 모든 곳에서 자유롭게 바닥재로 사용될 수 있는 기술을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 내황변성 에폭시 도료 조성물은, 주제와 경화제가 포함되며, 상기 주제는 액상의 비스페놀 A형(Bisphenol A) 에폭시 수지 30 내지 50 중량부; 반응성 희석제 1 내지 3 중량부; 비반응성 희석제 5 내지 8 중량부; 가소제 4 내지 6 중량부; 분산제 0.5 내지 1 중량부; 자외선 안정제 0.3 내지 1 중량부; 소포제 0.5 내지 1 중량부; 및 침강방지제 0.3 내지 0.5 중량부;를 포함한다.

여기서, 상기 주제는, 색상안료 2 내지 4 중량부; 및 체질안료 40 내지 50 중량부;를 더 포함한다.

또한, 상기 반응성 희석제는 크레실 글리시딜 에테르(Cresyl glycidyl ether), 버사틱 산의 글리시딜 에스테르(Versatic acid of glycidyl ester), 페닐 글리시딜 에테르(PGE, Phenyl glycidyl ether), 2-에틸헥실 글리시딜 에테르(EHGE, 2-Ethylhexyl glycidyl ether), 파라-터셔리 부틸 페닐 글리시딜 에테르(para-Tert-Butylphenyl glycidyl ether), 네오펜틸 글리콜 디글리시딜 에테르(Neopentyl glycol diglycidyl ether), 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르(1,4-butanediol diglycidyl Ether) 및 1,4-사이클로헥산디메탄올 디글리시딜 에테르(1,4-cyclohexanedimethanol diglycidyl ether) 중 적어도 하나 이상으로 마련된다.

아울러, 상기 비반응성 희석제는 벤질 알코올(Benzyl alcohol) 및 퍼퓨릴 알코올(Furfuryl alcohol) 중 적어도 하나 이상으로 마련된다.

한편, 상기 경화제는, 변성 지환족 아민계 경화제 30 내지 40 중량부; 지방족 아민계 경화제 20 내지 30 중량부; 건조촉진제 5 내지 10 중량부; 가소제 10 내지 15 중량부; 및 비반응성 희석제 1 내지 5 중량부;를 포함한다.

그리고, 상기 주제의 에폭시 당량과 상기 경화제의 활성수소 당량의 비가 1:1이 되도록 상기 주제와 상기 경화제가 혼합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 내약품성, 내용제성, 내마모성, 내구성 및 내황변성이 우수한 에폭시 도료 조성물을 마련할 수 있다.

둘째, 에폭시 도료 조성물이 바닥재로 이용될 경우, 내황변성이 우수하여 바닥재 시공 장소가 실내 또는 실외에 한정되지 않고 자유롭게 사용될 수 있어 적용범위가 확대된다.

셋째, 햇빛(자외선)이 조사되는 실외에 도장되더라도 내황변성이 우수하여 도막 형성 후 오랜 시간이 지나 자외선에 의해 도막 상에 황변현상이 발생하거나, 황변현상으로 인하 도막의 물성이 저하되는 문제점을 해소할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

1. 내황변성 에폭시 도료 조성물에 관한 설명

본 발명의 내황변성 에폭시 도료 조성물은 주제(主劑)와 경화제를 포함하는 에폭시 도료 조성물로써, 주제는 액상의 비스페놀 A형(Bisphenol A) 에폭시 수지; 반응성 희석제; 비반응성 희석제; 가소제; 분산제; 자외선 안정제; 소포제; 침강방지제; 색상안료; 및 체질안료;를 포함하며, 경화제는 변성 지환족 아민계 경화제; 지방족 아민계 경화제; 건조촉진제; 가소제; 및 비반응성 희석제;를 포함하도록 이루어진다.

또한, 본 발명의 내황변성 에폭시 도료 조성물은 주제와 경화제를 통해 제조되는 고형분의 용적비가 98% 이상인 무용제형 에폭시 도료 조성물로써, 용제형 에폭시 도료 조성물에 비해 친환경적이고 종래의 무용제형 에폭시 도료조성물에 비해 강한 내황변성을 갖춘 도료 조성물이다.

먼저 주제를 이루는 비스페놀 A형(Bisphenol A) 에폭시 수지는 액상의 형태로 마련되는 것이 바람직하고, 디페닐로프로탄(DPP, Diphenylopropane)과 에피클로로히드린(ECH, Epichlorohydrin) 간의 축합 반응에 의해 생성되는 디글리시딜 에테르(Diglycidyl ether)형 에폭시 수지이다.

여기서, 액상의 비스페놀 A형 에폭시 수지는 30 내지 50 중량부로 마련되는 것이 바람직하다. 이는 액상의 비스페놀 A형 에폭시 수지가 30 중량부 미만으로 마련되면 상대적인 희석제 함량의 증가로 인해 도막의 가교밀도가 저하되고, 내약품성 및 도막경도 등의 도막 물성이 불량해지며, 50 중량부를 초과할 경우 점도의 정도가 높아져 작업성 및 소포성이 저하되어 도막 외관일 불량해지는 문제점이 생기기 때문이다.

또한, 주제 내 액상의 비스페놀 A형 에폭시 수지는 184 내지 190 g/eq의 에폭시 당량을 가지며, 100%의 고형분을 가지도록 마련되는 것이 바람직하다. 이와 같은 액상의 비스페놀 A형 에폭시 수지는 YD-128(국도화학 제품) 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 않고 공지된 비스페놀 A형 에폭시 수지의 범위 내에서 선택될 수 있다.

희석제는 본 발명의 내황변성 에폭시 도료 조성물이 높은 고형분을 유지하면서도 점도를 낮게 유지하고 우수한 작업성을 제공하기 위해 포함되어지는 요소이다.

여기서, 희석제는 반응성 희석제와 비반응성 희석제를 구분하여 각기 다른 중량부로 마련함이 바람직하고, 에폭사이드(Epoxide) 그룹을 가지고 있어 아래 설명될 경화제와 함께 반응에 참여하는 반응성 희석제에는 크레실 글리시딜 에테르(Cresyl glycidyl ether), 버사틱 산의 글리시딜 에스테르(Versatic acid of glycidyl ester), 페닐 글리시딜 에테르(PGE, Phenyl glycidyl ether), 2-에틸헥실 글리시딜 에테르(EHGE, 2-Ethylhexyl glycidyl ether), 파라-터셔리 부틸 페닐 글리시딜 에테르(para-Tert-Butylphenyl glycidyl ether), 네오펜틸 글리콜 디글리시딜 에테르(Neopentyl glycol diglycidyl ether), 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르(1,4-butanediol diglycidyl Ether) 및 1,4-사이클로헥산디메탄올 디글리시딜 에테르(1,4-cyclohexanedimethanol diglycidyl ether) 중 하나 또는 둘 이상의 조합으로 마련되어 질 수 있으며, 반응에는 참여하지 않지만 도막에 잔존하여 물성에 영향을 미치는 비반응성 희석제는 벤질 알코올(Benzyl alcohol) 및 퍼퓨릴 알코올(Furfuryl alcohol) 중 하나 또는 둘의 조합으로 마련되어 질 수 있다.

여기서, 반응성 희석제는 250 g/eq의 에폭시 당량을 가지며, 1 내지 3 중량부로 마련되는 것이 바람직하며, 이는 반응성 희석제가 1 중량부 미만이면 도료의 점도 상승으로 인해 작업성이 떨어지며, 3 중량부를 초과할 경우 도막 경도 등의 기계적 물성이 저하되는 문제점이 발생하기 때문이다.

아울러, 주제 내 비반응성 희석제는 5 내지 8 중량부로 마련되는 것이 바람직하며, 이는 비반응성 희석제가 5 중량부 미만이면 도료의 점도 상승으로 인해 작업성이 떨어지며, 8 중량부를 초과할 경우 도막 경도 등의 기계적 물성이 저하되는 문제점이 발생하기 때문이다.

가소제는 환경 규제 품목인 노닐페놀(Nonylphenol) 대신 친환경적인 모노 스티렌네이티드 페놀(Mono Styrenated phenol)을 이용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 공지된 가소제의 범위 내에서 선택될 수 있다.

여기서, 가소제는 4 내지 6 중량부로 마련되는 것이 바람직하다. 이는 가소제가 4 중량부 미만이면 내충격성이 떨어질 수 있으며, 6 중량부를 초과할 경우 도막 건조 후 도막 표면이 뜨는 현상이 일어나 도막에 HAZY 현상이 발생할 수 있는 문제점이 발생하기 때문이다.

분산제는 산성의 폴리에스테르(Acidic Polyester) 타입의 분산제로써, 타입으로 DISPERBYK-110, DISPERBYK-118, EFKA-5010 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 조합을 통해 사용되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 공지된 분산제의 범위 내에서 선택적으로 사용될 수 있다.

여기서, 분산제는 0.5 내지 1 중량부로 마련되는 것이 바람직하며, 이는 분산제가 0.5 중량부 미만이면 분산성이 떨어져 도막의 광택이 저하되며, 1 중량부를 초과할 경우 과분산에 의한 색상차이가 발생하는 문제점이 발생하기 때문이다.

자외선 안정제는 290 내지 330 nm에서 우수한 흡수 능력을 가지는 포름아미딘(Formamidine)계 자외선 안정제로써, ZIKA-SUD, ZIKA-CT, ZIKA-CUV, ZIKA-UVS3 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 조합을 통해 사용되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 공지된 자외선 안정제의 범위 내에서 선택적으로 사용될 수 있다.

여기서, 자외선 안정제는 0.3 내지 1 중량부로 마련되는 것이 바람직하며, 이는 자외선 안정제가 0.3 중량부 미만이면 내황변성이 저하되며, 1 중량부를 초과할 경우 도막이 건조된 후 도막 상에 끈적임(Tacky) 현상이 발생하는 문제점이 발생하기 때문이다.

소포제는 에폭시 수지와 비상용성인 폴리실록산(Polysiloxane) 타입의 소포제로써, BYK-052, BYK-066N, EFKA-2022, EFKA-2023 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 조합을 통해 사용되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 공지된 소포제의 범위 내에서 선택될 수 있다.

여기서, 소포제는 0.5 내지 1 중량부로 마련되는 것이 바람직하며, 이는 소포제가 0.5 중량부 미만이면 소포성이 떨어지며, 1 중량부를 초과할 경우 도막표면에 분화구 현상이 발생하는 문제점이 발생하기 때문이다.

침강방지제는 친수성의 건식 실리카(Hydrophilic fumed silica) 타입의 침강 방지제로써, Aerosil A300, Aerosil R-972, Aerosil A200 및 Aerosil A380 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 조합으로 마련되는 것이 바람지하나, 이에 한정되지 않고 공지된 침강방지제의 범위 내에서 선택될 수 있다.

여기서, 침강방지제는 0.3 내지 0.5 중량부로 마련되는 것이 바람직하며, 이는 침강방지제가 0.3 중량부 미만이면 도막의 레벨링성을 개선되지만 도료의 저장성이 불량해지고, 0.5 중량부를 초과하는 경우 도료의 저장성을 개선되지만 도막의 레벨링성이 불량해지는 문제점이 발생하기 때문이다. 따라서, 침강방지제는 0.3 내지 0.5 중량부로 마련되어 도료의 저장 안정성 및 도막의 레벨링성을 적정 수준으로 동시에 제공할 수 있어야 한다.

색상안료는 황변성의 정도를 좀 더 용이하게 판단 및 측정하기 위해 백색 안료(TiO₂)를 사용하는 것이 바람직하며, 2 내지 4 중량부가 포함된다. 이는 색상안료는 2 중량부 미만이면 은폐가 떨어질 수 있으며, 4 중량부를 초과할 경우에는 도료의 점도가 높아져 작업성이 떨어질 뿐 만 아니라 도료의 기계적 물성이 저하될 수 있다.

체질안료는 도료의 유동성, 점도 등 물성의 조절 및 도막의 강도, 내구성, 광택 조절 등을 위한 성분으로써, 탄산칼슘, 활석, 규사, 마이카, 카오린 등과 같은 체질안료 중에서 하나 또는 둘 이상의 조합을 통해 마련될 수 있으며, 40 내지 50 중량부로 마련되는 것이 바람직하다.

이는 체질안료가 40 중량부 미만이면 은폐가 떨어질 수 있으며, 60 중량부를 초과하면 도료의 점도가 높아져 작업성이 떨어질 뿐만 아니라 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생하기 때문이다.

다음으로 앞 서 설명된 주제와 가장 적합하며, 혼합되어 본 발명의 내황변성 에폭시 도료 조성물이 가지는 물성을 최적화시키기 위한 경화제의 구성에 대해 설명하면 아래와 같다.

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(Aliphatic Amine Base) EDA(Ethylene Diamine), DETA(Diethylene Triamine), TETA(Triethylene Tetramine), TEPA(Tetraethylene Pentamine) 및 지환족 아민계(Aliphatic Ring Amine Base) MDA(Methylene Dianiline), IPDA(Isophorone Diamine) 등을 변성하여 작업성의 향상, 독성 저하, 가사시간 조절 및 접착성향 등의 효과를 개선시킨 경화제를 의미한다.

변성 지환족 아민계(Modified Aliphatic Ring Amine) 경화제는 국도화학 KH-812, KH-815, KH-816, KH-818B, KH-819 등이 사용될 수 있으며, 30 내지 40 중량부로 마련되는 것이 바람직하다.

이는 변성 지환족 아민계 경화제가 30 중량부 미만이면 내황변성 및 초기 경도가 떨어질 수 있으며, 40 중량부를 초과할 경우 가사시간이 짧아져 작업성에 문제가 발생하는 문제점이 있다.

또한, 경화제 내 변성 지환족 아민계 경화제는 100 내지 120 g/eq의 활성수소 당량을 가지며, 100%의 고형분을 가지도록 마련되는 것이 바람직하다.

지방족 아민계(Aliphatic Amine Base) 경화제는 국도화학 KH-500, KH-240, KH-505, KH-602 등이 사용될 수 있으며, 20 내지 30 중량부로 마련되는 것이 바람직하다.

이는 지방족 아민계 경화제가 20 중량부 미만이면 건조 후 경도가 저하되는 문제가 발생할 수 있으며, 30 중량부를 초과할 경우 건조시간이 늦어지는 문제가 발생하기 때문이다.

또한, 경화제 내 지방족 아민계 경화제는 55 내지 65 g/eq의 활성수소 당량을 가지며, 100%의 고형분을 가지도록 마련되는 것이 바람직하다.

건조촉진제는 에폭시와 아민의 반응을 촉진하기 위한 페놀(Phenol)기와 3급 아민기를 동시에 가지고 있는 2,4,6-Tris(dimethylaminomethyl)phenol인 DPM-30, K-54 등이 사용되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고 에폭시와 아민의 반응을 촉진하기 위해 이용 가능한 공지된 건조촉진제의 범위 내에서 선택적으로 사용될 수 있다.

여기서, 건조촉진제는 5 내지 10 중량부로 마련되며, 이는 건조촉진제가 5 중량부 미만이면 초기 건조 및 초기 경도의 저하 현상이 발생하며, 10 중량부를 초과할 경우 내황변성 저하 및 건조 후 경도 저하 현상이 발생될 수 있다.

가소제는 10 내지 15 중량부로 마련되는 것이 바람직하며, 이는 가소제가 10 중량부 미만일 경우 도막의 내충격성이 저하되며, 15 중량부를 초과할 경우에는 도막의 기계적 물성이 저하될 수 있다.

경화제 내 비반응성 희석제는 벤질 알코올(Benzyl alcohol) 및 퍼퓨릴 알코올(Furfuryl alcohol) 중 하나 또는 둘의 조합으로 사용되어질 수 있으며, 1 내지 5 중량부로 마련되는 것이 바람직하다.

이는 경화제 내 비반응성 희석제가 1 중량부 미만이면 도료의 점도 상승으로 인해 작업성이 떨어지며, 5 중량부를 초과할 경우 도막 경도 등의 기계적 물성이 저하되는 문제점이 발생하기 때문이다.

즉, 본 발명의 내황변성 에폭시 도료 조성물은 액상의 비스페놀 A형(Bisphenol A) 에폭시 수지 30 내지 50 중량부; 반응성 희석제 1 내지 3 중량부; 비반응성 희석제 5 내지 8 중량부; 가소제 4 내지 6 중량부; 분산제 0.5 내지 1 중량부; 자외선 안정제 0.3 내지 1 중량부; 소포제 0.5 내지 1 중량부; 침강방지제 0.3 내지 0.5 중량부; 색상안료 2 내지 4 중량부; 및 체질안료 40 내지 50 중량부;를 포함하여 이루어지는 주제 및 변성 지환족 아민계 경화제 30 내지 40 중량부; 지방족 아민계 경화제 20 내지 30 중량부; 건조촉진제 5 내지 10 중량부; 가소제 10 내지 15 중량부; 및 비반응성 희석제 1 내지 5 중량부;를 포함하여 이루어지는 경화제로 구성된다.

아울러, 이와 같은 구성 및 함량으로 마련되는 본 발명의 내황변성 에폭시 도료 조성물 내 주제와 경화제는 주제의 에폭시 당량과 경화제의 활성수소 당량의 비가 1:1이 되도록 혼합되며, 좀 더 구체적으로 설명하면 도막의 거저층에 대한 부착성, 내구성 및 내화학적 물성을 개선할 뿐만 아니라 우수한 내황변성을 갖추기 위해 184 내지 190 g/eq의 에폭시 당량을 가지는 액상의 비스페놀 A형 에폭시 수지와 250 g/eq의 에폭시 당량을 가지는 반응성 희석제을 포함하는 주제와 100 내지 120 g/eq의 활성수소 당량을 가지는 변성 지환족 아민계 경화제와 55 내지 65 g/eq의 활성수소 당량을 가지는 지방족 아민계 경화제를 포함하는 경화제는 에폭시 당량 대 활성수소 당량의 비가 1:1이 되도록 주제 및 경화제 내 구성의 함량이 조절되어 배합되는 것이 바람직하다.

2. 내황변성 에폭시 도료 조성물의 도막 물성에 관한 설명

본 발명에 따른 내황변성 에폭시 도료 조성물을 다양한 실시예로 마련하여 형성되는 각각의 도막에 대해 아래와 같은 다양한 실험 방법들을 통해 내황변성이 우수한 에폭시 도료 조성물로써의 물성 등을 측정하였으며, 당업계의 기술자들에게 자명한 수단에 의한 성질 등을 정의하기 위한 목적으로 하기 실험 방법들을 이용하였다.

따라서, 아래 설명될 실시예들은 본 발명의 내황변성 에폭시 도료 조성물을 구성하는 성분들을 여러 종류의 배합비로 제조하여 시험한 후, 기존의 에폭시 도료 조성물에 의해 형성되는 도막의 문제점을 해소함과 동시에 우수한 내황변성을 제공할 수 있는 적정 배합비를 검증하고자 구성한 바람직한 실시예이다.

우선, 도막 물성의 측정을 위해 수행되어진 다양한 실험 방법은 아래와 같다.

(1) 옥외 폭로 실험 : 두께가 3mm 이상인 플라스틱 패널에 도료 조성물으 3mm 도장하고 실온(15 내지 20℃)에서 이틀 건조 후(완전 건조 전), 자외선(햇빛)이 노출된 옥외에 폭로한 후 7일, 14일, 21일, 30일 후에 각각 ASTM E313에 의해 △E값(초기 색상을 기준으로 변화된 색상의 차이의 값) 및 △Y값(초기 황변의 정도를 기준으로 변화된 황변의 정도 차이의 값)을 측정하였다.

(2) UV조사기를 이용한 황변성 실험 : 두께가 3mm 이상인 플라스틱 패널에 도료 조성물으 3mm 도장하고 실온(15 내지 20℃)에서 이틀 건조 후(완전 건조 전), UV 조사기(조건 : 160W / 2Lamps / 20회 / 14m/min)로 ASTM E313에 의해 △E값(초기 색상을 기준으로 변화된 색상의 차이의 값) 및 △Y값(초기 황변의 정도를 기준으로 변화된 황변의 정도 차이의 값)을 측정하였다.

내황변성 에폭시 도료 조성물의 실시예1 내지 실시예3 및 비교예를 구성하는 각각의 배합 형태는 하기 표1에 나타낸 바와 같다.

		실시예1	실시예2	실시예3	비교예
주제	비스페놀 A형 에폭시 수지	35	35	35	35
	반응성 희석제	1.5	1.5	1.5	1.5
	비반응성 희석제	6	6	6	6
	가소제	5	5	5	5
	분산제	1	1	1	1
	침강방지제	0.5	0.5	0.5	0.5
	소포제	1	1	1	1
	자외선안정제	0.3	0.6	1	-
	색상안료	3	3	3	3
	체질안료	46.7	46.4	46	47
합 계		100
경화제	변성 지환족 아민 수지	42	42	42	42
	지방족 아민 수지	31	31	31	31
	건조촉진제	7	7	7	7
	가소제	15	15	15	15
	비반응성 희석제	5	5	5	5
합 계		100
- 비스페놀 A형 에폭시 수지 : YD-128(국도 화학) - 반응성 희석제(버사틱 산의 글리시딜 에스테르) : Cardura E10(MOMENTIVE사) - 비반응성 희석제 : Benzyl Alcohol - 가소제(Mono Styrenated Phenol) : KUMANOX-3110(금호석유화학 제품) - 분산제(산성의 폴리에스테르) : EFKA-5010(EFKA사) - 침강방지제(친수성의 건식 실리카 타입) : AEROSIL 200(EVONIK 사) - 소포제(폴리실록산 타입) : BYK-066N(BYK 사) - 자외선안정제 : ZIKA-UVS3(ZICO 사) - 색상안료 : 백색안료 - 체질안료 : 탄산칼슘 - 변성 지환족 아민 수지 : KH-816(국도 화학) - 지방족 아민 수지 : D-230(HUNTSMAN 사) - 건조촉진제 : ANCAMINE K-54(AIR PRODUCTS 사)

표1에 나타나는 바와 같은 배합 형태로 제조된 실시예1 내지 실시예3 및 비교예의 주제 및 경화제를 에폭시 당량 대 활성수소 당량의 비가 1:1이 되도록 혼합하여 마련한 에폭시 도료 조성물 각각을 실시예 별로 소정의 도막을 형성하고 앞서 설명된 다양한 실험 방법으로 각각의 도막 내황변성을 측정하였으며, 그에 대한 결과를 하기 표2에 나타내었다.

			실시예1	실시예2	실시예3	비교예
UV조사기	△E값		10.2	8.12	7.22	17.25
UV조사기	△Y값		18.16	15.13	14.51	29.12
옥외 폭로	△E값	7일차	7.92	5.42	4.67	21.44
		14일차	9.11	7.31	6.62	28.14
		21일차	12.15	9.51	8.11	32.56
		30일차	15.94	12.02	10.85	40.25
	△Y값	7일차	11.1	8.72	7.98	37.11
		14일차	12.56	10.01	9.88	32.56
		21일차	17.21	14.11	12.06	48.66
		30일차	19.05	15.32	13.64	53.81

표2의 결과를 보면 UV조사기를 이용한 경우 보다 옥외 폭로 실험을 한 경우 환변성이 더 크게 나타났으며, 실시예1 내지 실시예3에 해당하는 내황변성 에폭시 도료 조성물을 통해 형성된 도막은 비교예를 통해 형성된 도막에 비해 우수한 내황변성을 갖추어 실시예1 내지 실시예3이 본 발명의 내황변성 에폭시 도료 조성물 각각의 배합비 중 가장 적절한 것으로 나타났다.

즉, 표2의 내황변성 실험 결과에서 알 수 있듯이, 에폭시 수지의 특성인 내 약품성, 내용제성, 내마모성 및 부착력 등의 물성이 우수할 뿐만 아니라 내황변성까지도 우수하여 자외선(햇빛) 노출이 우려되는 야외 및 실내 햇빛 노출 공간 등에서도 제약 없이 일반 건축물의 바닥재로써 사용할 수 있는 내황변성 에폭시 도료 조성물은 실시예1 내지 실시예3과 같이 액상의 비스페놀 A형(Bisphenol A) 에폭시 수지 30 내지 50 중량부; 반응성 희석제 1 내지 3 중량부; 비반응성 희석제 5 내지 8 중량부; 가소제 4 내지 6 중량부; 분산제 0.5 내지 1 중량부; 자외선 안정제 0.3 내지 1 중량부; 소포제 0.5 내지 1 중량부; 침강방지제 0.3 내지 0.5 중량부; 색상안료 2 내지 4 중량부; 및 체질안료 40 내지 50 중량부;를 포함하여 마련되는 주제 및 변성 지환족 아민계 경화제 30 내지 40 중량부; 지방족 아민계 경화제 20 내지 30 중량부; 건조촉진제 5 내지 10 중량부; 가소제 10 내지 15 중량부; 및 비반응성 희석제 1 내지 5 중량부;를 포함하여 마련되는 경화제가 에폭시 당량 대 활성수소 당량의 비가 1:1이 되도록 혼합되어 마련됨에 따라 최적의 요구 물성을 만족시킬 수 있는 것을 확인할 수 있다.

따라서, 본 발명의 내황변성 에폭시 도료 조성물은 에폭시 도료 조성물의 물성 상의 특성은 그대로 유지하되, 바닥재로 이용되던 기존의 에폭시 도료 조성물에 비해 좀 더 개선되어 우수한 수준의 내황변성을 제공함으로써, 코팅 적용 대상의 한계를 없애고, 실내 및 실외의 구분 없이 어디든 황변 현상의 발생에 대한 우려없이 바닥재 시공 작업을 수행할 수 있다.

본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

주제와 경화제가 포함된 내황변성 에폭시 액상 도료 조성물에 있어서,
상기 주제는,
액상의 비스페놀 A형(Bisphenol A) 에폭시 수지 30 내지 50 중량부;
반응성 희석제 1 내지 3 중량부;
비반응성 희석제 5 내지 8 중량부;
가소제 4 내지 6 중량부;
분산제 0.5 내지 1 중량부;
자외선 안정제 0.3 내지 1 중량부;
소포제 0.5 내지 1 중량부; 및
침강방지제 0.3 내지 0.5 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
내황변성 에폭시 도료 조성물.
제1항에 있어서,
상기 주제는,
색상안료 2 내지 4 중량부; 및
체질안료 40 내지 50 중량부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
내황변성 에폭시 도료 조성물.
제1항에 있어서,
상기 반응성 희석제는 크레실 글리시딜 에테르(Cresyl glycidyl ether), 버사틱 산의 글리시딜 에스테르(Versatic acid of glycidyl ester), 페닐 글리시딜 에테르(PGE, Phenyl glycidyl ether), 2-에틸헥실 글리시딜 에테르(EHGE, 2-Ethylhexyl glycidyl ether), 파라-터셔리 부틸 페닐 글리시딜 에테르(para-Tert-Butylphenyl glycidyl ether), 네오펜틸 글리콜 디글리시딜 에테르(Neopentyl glycol diglycidyl ether), 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르(1,4-butanediol diglycidyl Ether) 및 1,4-사이클로헥산디메탄올 디글리시딜 에테르(1,4-cyclohexanedimethanol diglycidyl ether) 중 적어도 하나 이상으로 마련되는 것을 특징으로 하는
내황변성 에폭시 도료 조성물.
제1항에 있어서,
상기 비반응성 희석제는 벤질 알코올(Benzyl alcohol) 및 퍼퓨릴 알코올(Furfuryl alcohol) 중 적어도 하나 이상으로 마련되는 것을 특징으로 하는
내황변성 에폭시 도료 조성물.
제1항에 있어서,
상기 경화제는,
변성 지환족 아민계 경화제 30 내지 40 중량부;
지방족 아민계 경화제 20 내지 30 중량부;
건조촉진제 5 내지 10 중량부;
가소제 10 내지 15 중량부; 및
비반응성 희석제 1 내지 5 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
내황변성 에폭시 도료 조성물.
제5항에 있어서,
상기 주제의 에폭시 당량과 상기 경화제의 활성수소 당량의 비가 1:1이 되도록 상기 주제와 상기 경화제가 혼합되는 것을 특징으로 하는
내황변성 에폭시 도료 조성물.