KR20180006604A

KR20180006604A - 야간 반사 도료

Info

Publication number: KR20180006604A
Application number: KR1020160087179A
Authority: KR
Inventors: 성상미; 김주영
Original assignee: 주식회사 성진에스이; (주) 지비테크
Priority date: 2016-07-08
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2018-01-18
Also published as: WO2018008817A1

Abstract

본 발명은 TiO₂-BaO-SiO₂계 유리비드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유리비드 5-50 중량%; 및 유기도료 50-95 중량%를 포함하는 야간 반사 도료를 제공한다.

Description

야간 반사 도료{Night reflect paint}

본 발명은 야간 반사 도료로서, 빛이 없거나 약한 환경에서 반사율이 우수하여 농기계, 농기구, 가드레일, 건축물 외벽 등에 유용하게 사용될 수 있는 도료에 관한 것이다.

야간에는 빛이 없거나 약하기 때문에 자동차의 전조등이나 가로등 빛만으로 시설물이나 이동하는 물체를 식별하기 어려울 경우가 많다. 특히, 시골에는 가로등이 설치되어 있는 곳이 거의 없고, 도로가 좁기 때문에 이동 중이거나 정차된 농기계에 대한 교통사고가 1년에 약 400 여건씩 발생하고 있다.

그러나 상기와 같은 사고를 방지하기 위한 조치는 제대로 마련되지 못하고 있는 실정이다. 상기와 같은 사고는 야간에 반사율이 우수한 페인트를 농기계에 도포하는 경우 크게 줄어들 수 있을 것을 예상된다.

야간 반사율을 이용한 페인트에 관한 종래의 기술로는 도로 차선 등을 형성하는 페인트에 관한 기술을 들 수 있다. 예컨대, 대한민국 특허등록 제832922호는 "도로표지용 융착식 도료 조성물"에 대하여 개시하고 있다. 이 도료 조성물은 도료원료와 함께 유리비드를 혼합하고, 이어서 용융시킴으로서 그 혼련성을 증강시키고, 그 상태에서 도로의 차선 형성에 사용되고 있다.

그러나 상기 도료 조성물은 융착식이기 때문에 농기계 등에는 적용하기 어려우며, 반사율 및 유리비드의 부착력이 충분하지 않다는 단점이 있다.

대한민국 특허등록 제832922호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 재귀 반사성이 우수한 고굴절률의 유리비드를 포함함으로써 빛이 없거나 약한 환경에서 반사율이 우수하며, 유리비드의 고정력이 우수하여 농기계, 농기구, 가드레일, 건축물 외벽 등에 사용될 수 있는 야간 반사 도료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, TiO₂-BaO-SiO₂계 유리비드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유리비드 5-50 중량%; 및 유기도료 50-95 중량%를 포함하는 야간 반사 도료를 제공한다.

상기 유리비드는 굴절률이 1.5 내지 2.0일 수 있다.

상기 유기도료는 반응 경화형 아크릴수지 고형분 100 중량부에 실리콘 변성 아크릴레이트 수지 1~10중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 고분자 화합물 1~10 중량부, 폴리 에틸렌비닐 아세테이트 수지 1~10 중량부, 및 염소화 폴리 올레핀 1~10중량부를 포함하는 주재부; 및

우레탄 수지를 포함하는 경화제부를 포함하며,

상기 주제부 및 경화제부는 1 : 0.1~0.5의 중량비로 사용될 수 있다:

[화학식 1]

(상기 a 및 b는 각각 독립적으로 5 내지 200의 정수이고,

상기 a단위 및 b단위의 비율은 100:1 내지 10:1 이다.)

상기 반사도료는 농기계, 농기구, 가드레일, 및 건축물 외벽에 사용될 수 있다.

본 발명의 야간 반사 도료는 재귀 반사성이 우수한 고굴절률의 유리비드를 포함함으로써 야간 등 빛이 없거나 약한 환경에서 반사율이 우수하여 농기계, 농기구, 가드레일, 건축물 외벽 등에 유용하게 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 야간 반사 도료는 유리비드의 고정력이 우수하여 내구성이 우수한 도막을 형성한다.

도 1은 본 발명에서 사용되는1,450℃에서 용융되는 유리비드와 종래 기술로 조성된 유리비드를 비교한 사진이다.

본 발명은, TiO₂-BaO-SiO₂계 유리비드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유리비드 5-50 중량%; 및 유기도료 50-95 중량%를 포함하는 야간 반사 도료에 관한 것이다.

본 발명의 야간 반사 도료에서, 상기 TiO₂-BaO-SiO₂계 유리비드는 10 내지 50 중량%의 TiO₂; 10 내지 50 중량%의 BaO; 1 내지 30 중량%의 SiO₂-Na₂O-K₂O-BaO-SrO₂-ZrO₂계의 CRT Panel 유리조각(glass cullet); 1 내지 30 중량%의 SiO₂-Na₂O-K₂O-PbO-CaO계의 CRT Funnel 유리조각(glass cullet); 1 내지 30 중량%의 SiO₂-Al₂O₃-CaO-B₂O₃계의 LCD 유리조각(glass cullet); 1 내지 20 중량%의 B₂O₃; 0.1 내지 20 중량의 PbO; 0.1 내지 10 중량%의 Bi₂O₃; 0.1 내지 10 중량%의 P₂O₅를 포함하여 제조된 유리비드일 수 있다.

더욱 바람직하게는, 상기 TiO₂-BaO-SiO₂계 유리비드는 20 내지 50 중량%의 TiO₂, 15 내지 50 중량%의 BaO, 1 내지 30 중량%의 SiO₂-Al₂O₃-CaO-B₂O₃계의 LCD 유리조각(glass cullet), 1 내지 10 중량%의 SnO₂, 0.1 내지 10 중량%의 Bi₄Ti₃O₁₂, 0.1 내지 10 중량%의 SrTiO₃, 0.1 내지 10 중량%의 Bi₂O₃, 및 0.1 내지 10 중량%의 P₂O₅를 포함하여 제조된 유리비드일 수 있다.

더 더욱 바람직하게는, 상기 TiO₂-BaO-SiO₂계 유리비드는 TiO₂ 20 내지 85 중량% 및 BaO 15 내지 80 중량%를 포함하는 주성분과; 상기 주성분 100중량부당 SiO₂-Na₂O-K₂O-BaO-SrO₂-ZrO₂계의 CRT Panel 유리조각(glass cullet), SiO₂-Na₂O-K₂OPbO-CaO계의 CRT Funnel 유리조각(glass cullet), 및 SiO₂-Al₂O₃-CaO-B₂O₃계의 LCD 유리조각(glass cullet)으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 이상의 유리조각(glass cullet) 1~30 중량부와; B₂O₃ 1 내지 20 중량부와; PbO 1 내지 20 중량부와; Bi₂O₃ 0.1 내지 10중량부와; P₂O₅ 0.1 내지 10 중량부를 포함하여 제조된 유리비드일 수 있다.

또한, 상기 TiO₂-BaO-SiO₂계 유리비드는 TiO₂ 20 내지 85 중량% 및 BaO 15 내지 80 중량%를 포함하는 주성분과; 상기 주성분 100중량부당 SiO₂-Al₂O₃-CaO-B₂O₃계의 LCD 유리조각(glass cullet)1~30 중량부와; SnO₂ 1 내지 10 중량부와; Bi₄Ti₃O₁₂ 0.1 내지 10 중량부와; SrTiO₃ 0.1 내지 10 중량부와; Bi₂O₃, 0.1 내지 10 중량부와; P₂O₅ 0.1 내지 10 중량부를 포함하여 제조된 유리비드일 수 있다.

상기와 같이 구성된 유리비드에 있어서, 특히, Bi₄Ti₃O₁₂, SrTiO₃와 SnO₂는 굴절률 향상에 매우 중요한 구성요소이며, P₂O₅의 경우는 유리비드의 투명성을 향상시켜 투과율을 높이는데 매우 중요한 구성요소이다.

상기 유리비드는 고굴절 산화물을 포함하는 성분들을 첨가하여 굴절률 1.5 이상의 유리를 제조하므로 성분들 사이에서 다양한 화학적 작용이 발생하며, 이에 열역학적으로 불안정한 유리의 특성상 그 제조공정에서 실투(失透), 유리질 미형성 등 다양한 방해적 현상이 발생할 수 있다.

이러한 현상의 원인은 다양하며, 이를 예측하고, 면밀하게 조성 및 함량을 조절하는 것은 투명한 고굴절률 유리를 제조하는 기술의 핵심이다.

한 예로, 고굴절율 구현을 위하여 유리질 중 고굴절 산화물인 TiO₂, BaO 및 ZnO 등의 함량비를 높이면 유리조성물에 실투현상이 일어날 가능성은 매우 높아진다.

이러한 실투를 방지하고 고굴절률 유리비드를 제조하기 위해, 통상적으로는 고굴절 산화물과 함께 유리질 안정화를 도모하기 위한 SiO₂, Al₂O₃, ZrO₂ 등 다양한 첨가제를 첨가한다.

그러나 이러한 다양한 추가 성분의 첨가에도 불구하고, 1.7 이상의 고굴절률 유리를 제조하는 데 있어서는 실투현상이 잦아지는 한계가 발생하게 되는데, 본 발명은 이를 극복하기 위해 SiO₂-Al₂O₃-BaO-B₂O₃ 계의 LCD 유리조각(glass cullet) 또는 SiO₂-Na₂O-K₂O-BaOSrO₂-ZrO₂계의 CRT Panel 유리조각(glass cullet), SiO₂-Na₂O-K₂O-PbO-CaO계의 CRT Funnel 유리조각(glass cullet) 및 Bi₂O₃, P₂O₅, 또는 SnO₂를 추가적으로 포함하는 유리비드를 제공한다.

상기와 같은 성분을 포함하여 유리비드를 제조할 경우, TiO₂, ZnO, BaO 등의 고굴절률 산화물을 포함하는 고굴절률 유리비드를 제조함에 있어서 SiO₂-Al₂O₃-BaO-B₂O₃ 계의 조성을 가지는 LCD 유리조각(glass cullet), SiO₂-Na₂O-K₂O-BaOSrO₂-ZrO₂계의 조성을 가진 CRT Panel 유리조각(glass cullet), 또는 SiO₂-Na₂O-K₂O-PbO-CaO계의 조성을 가진 CRT Funnel 유리조각(glass cullet)은 유리 용해 과정에서 유리의 Network former, Network modifier, Intermediate로 작용하여 유리의 TG온도 및 점도를 저하시켜 연속식으로 고굴절률 유리비드를 제조하는데 있어서의 결정화에 따른 실투현상이 일어날 확률을 현저하게 낮추며, Bi₂O₃, P₂O₅, SnO₂, B₂O₃ 또한 비교적 미량의 첨가로 고굴절률 유리의 높은 결정화 경향성을 감소시킬 수 있다.

SnO₂의 첨가는 SnO₂가 고굴절률 산화물일 뿐만 아니라 유리 용융에서 청정제의 역할로 고굴절률 유리가 가지는 고온 점성에 의한 유리비드에 기포를 감소시킬 수 있으며, TiO₂ 유리 조성물의 결정화 현상을 감소시킨다.

따라서 유리조각(glass cullet) 및 첨가 산화물의 적용은 고굴절률 산화물인 TiO₂, ZnO 및 BaO의 함량을 늘려 더 높은 굴절률을 가지는 유리비드를 만들 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 유리비드는 투명하면서도 높은 굴절률을 가질 수 있다.

구체적인 예로, TiO₂를 20 중량% 이상 포함하고, BaO를 15 중량% 이상 포함하는 유리비드의 경우, 5 중량% 이상의 SiO₂-Al₂O₃-BaO-B₂O₃ 계의 LCD 유리조각(glass cullet), SiO₂-Na₂O-K₂O-BaO-SrO₂-ZrO₂계의 CRT Panel 유리조각(glass cullet), 또는 SiO₂-Na₂O-K₂O-PbO-CaO계의 CRT Funnel 유리조각(glass cullet), 1 중량% 이상의 Bi₂O₃, 또는 1 중량% 이상의 P₂O₅, 1% 중량이상의 SnO₂를 첨가하면 실투 확률의 감소 효과(투명도 증대 효과)를 거둘 수 있다.

TiO₂의 함량이 30 중량% 이상, BaO의 함량이 30 중량% 이상일 경우에 이러한 효과는 더 더욱 두드러진다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따른 유리비드는 ZrO₂, SrO, Bi₂O₃, P₂O₅ 및 SnO₂를 포함함으로써 고굴절률과 고투명도를 동시에 겸비한 성질로써 구현될 수도 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 유리비드는 20 내지 50 중량%의 TiO₂, 15 내지 50 중량%의 BaO, 1 내지 30 중량%의 SiO₂-Al₂O₃-BaO-B₂O₃ 계의 LCD 유리조각(glass cullet), 1 내지 10 중량%의 SnO₂, 0.1 내지 10 중량%의 Bi₄Ti₃O₁₂, 0.1 내지 10 중량%의 SrTiO₃, 0.1 내지 10 중량%의 Bi₂O₃, 및 0.1 내지 10 중량%의 P₂O₅를 포함할 수 있다.

상기의 조성으로 구현되었을 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리비드는 더욱 안정하여 고투명도 및 고굴절을 보유한 유리비드로서 1.7 내지 2.2의 굴절률(nd)을 가질 수 있다.

아울러 본 발명에 따른 유리비드는, 입경이 1 내지 1500 μm인 것이 바람직하다.

유리비드의 입경은 용도에 따라 다르게 설정되어 사용될 수 있으나, 특히 시인성 도료에 혼합되어 도로의 시인성 제고를 목적하는 경우에는, 유리비드가 크고 비중이 높아 도료와의 접착력을 높이는 것이 바람직한다(입경 1 μm 이상).

본 발명에 따른 유리비드는 a) 유리질 재료를 분쇄하여 유리 스크랩을 제조하는 단계; 및 b) 상기 유리 스크랩과 다른 성분들을 혼합하고, 1,000 내지 1,400 ℃의 온도로 가열하여 용융하고, 몰드에 넣고 성형하여 제조할 수 있다. 상기 공정 외에 다른 공정들은 이 분야의 공지의 기술에 의해 실시될 수 있다.

본 발명의 야간 반사 도료에 있어서, 유기도료는 50-95 중량% 포함될 수 있다. 상기 유기도료의 형태는 특별히 한정하지 않으며, 상기 유리비드를 고정할 수 있는 형태라면 이 분야에 공지된 유기도료의 형태가 제한 없이 사용될 수 있다.

특히 바람직한 유기도료의 형태는 다음에 설명하는 형태일 수 있다.

본 발명의 야간 반사 도료에 사용되는 유기도료는 주제부와 경화제부를 혼합하여 사용하는 유기도료일 수 있으며, 상기 주제부는 반응 경화형 아크릴수지 고형분 100 중량부에 실리콘 변성 아크릴레이트 수지 1~10중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 고분자 화합물 1~10 중량부, 폴리 에틸렌비닐 아세테이트 수지 1~10 중량부, 염소화 폴리 올레핀 1~10중량부를 포함하여 이루어지고;

[화학식 1]

(상기 a 및 b는 각각 독립적으로 5 내지 200의 정수이고,

상기 a단위 및 b단위의 비율은 100:1 내지 10:1 이다.)

상기 경화제부는 우레탄 수지를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 주제부 및 경화제부는 1 : 0.1~0.5의 중량비로 사용될 수 있다.

상기 유기도료는 추가로, 상기 주제부에 소포제, 레벨링제, 건조 촉진제 및 침강 방지제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 포함하며, 상기 경화제부는 수분 감소제를 추가로 포함할 수 있다.

이하에서 상기 유기도료에 대하여 상세히 설명한다.

상기 유기도료의 주제부를 구성하는 기능성 성분 중에서 에틸렌 비닐 아세테이트 중합 수지와 염소화 폴리 올레핀은 도료의 접착 성능을 높이기 위해 첨가하는 것으로서, 아크릴 수지와의 혼용성을 좋게 하기 위해서 미리 용제에 충분히 녹여서 투입하여야 한다. 상기 에틸렌 비닐 아세테이트 중합 수지와 염소화 폴리 올레핀은 각각 반응 경화형 아크릴수지 고형분 100 중량부에 대해 1 중량부 미만으로 사용되는 경우 접착성능이 떨어지고 10 중량부 이상으로 사용되는 경우 더 이상의 성능향상을 기대할 수 없기 때문에 1 내지 10 중량부 범위로 사용하는 것이 바람직하며 상업적인 예로서 각각의 NEMOURS CO.의 Elvax 260과 NIPPON PAPER INDUSTRIES Co.,Ltd의 SUPERCHLON 822S가 사용될 수 있다.

상기 유기도료의 주제부를 구성하는 기능성 성분 중에서 실리콘 변성 아크릴레이트는 매연으로 인한 오염이나 먼지등이 표면에 붙지 않도록 하는 작용을 하는 기능성 수지이다. 상기 실리콘 변성 아크릴레이트는 반응 경화형 아크릴수지 고형분 100 중량부에 대해 1 중량부 미만으로 사용되는 경우 내오염성능이 떨어지고, 10 중량부 이상으로 사용되는 경우 더 이상의 성능향상을 기대할 수 없기 때문에 1 내지 10 중량부 범위로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 유기도료의 주제부를 구성하는 성분 중에서 상기 화학식 1로 표시되는 고분자 화합물은 무기물인 유리비드가 유기물인 도료상에 견고하게 결합되게 하는 역할을 수행한다.

상기 화학식 1로 표시되는 고분자 화합물의 중량평균분자량은 2,000~50,000인 것이 바람직하며, 5,000 내지 30,000인 것이 더욱 바람직하며, 10,000 내지 20,000인 것이 가장 바람직하다.

분자량이 2,000 미만인 경우에는 금속입자의 결합력 향상 효과를 기대하기 어려우며, 50,000을 초과할 경우 조성물의 점도가 너무 높아지는 문제가 발생할 수 있다.

상기 화학식 1에서 a단위 및 b단위의 비율이 10:1 미만이면, 디메틸실릴기의 함량이 상대적으로 적어져서, 탄성률이 상승하는 문제가 있고, 100:1을 초과하면, 밀착력 발현이 부족하여 접착력 향상 효과가 미비할 수 있다.

상기 유기도료의 주제부에 선택적으로 포함될 수 있는 소포제는 도료내의 기포 및 도장시에 발생할 수 있는 기포를 제거하는 작용을 하는 것으로서 폴리실록산 용액이 사용될 수 있으며, 레벨링제는 도장면을 평활하게 하는 작용을 하는 것으로서 폴리에테르변성 디메틸폴리실록산 용액이 사용될 수 있으며, 경화 촉진제는 도료의 건조를 촉진하는 작용을 하는 것으로서 디부틸주석 디라우레이트가 사용될 수 있으며, 침강 방지제는 유리비드의 침전을 방지하는 작용을 하는 것으로서 아미드 왁스(Amide Wax)가 사용될 수 있으며, 상기 소포제, 레벨링제, 경화 촉진제 및 침강 방지제는 아크릴 수지 100중량부에 대해 1~3중량부 범위로 사용될 수 있다.

상기 유기도료의 주제부는 유기도료 내에 포함된 수지 종류 및 첨가제를 용해 시킬 수 있으며 본 발명의 목적에 부정적인 영향을 미치지 않는, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 유기 용제, 예를 들어, 크실렌(xylene)에 용해된 상태일 수 있다. 이 때, 용제는 1 내지 10 중량부, 바람직하게는 2 내지 7 중량부 범위로 사용될 수 있다.

유기도료의 주제부는, 예를 들어, 상기 중량 배합비에 따라 에틸렌 비닐 아세테이트 중합수지와 염소화 폴리 올레핀을 크실렌 용제에 투입하고 500~1000 rpm으로 10~20분간 교반해 충분히 녹인 혼합물을 반응 경화형 아크릴 수지에 넣고 같은 교반 속도로 20~30분간 균일하게 혼합, 교반한 다음, 실리콘 변성 아크릴레이트 용액과 첨가제류를 차례로 배합하여 혼합, 교반함으로써 제조될 수 있으며, 유리비드도 이 단계에서 혼합하는 것이 바람직하다.

상기 유기도료의 경화제로서 우레탄 수지는 반응경화형 아크릴수지를 경화시키는 작용을 하는 것으로서, NOPPON POLYOL의 CORONATE EH가 사용될 수 있다

상기 유기도료의 경화제부는 수분 감소제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 수분 감소제는 용제내의 수분을 제거하여 우레탄 수지의 저장성을 안정화하는 작용을 하는 것으로서 바람직하게는 단일작용기 이소시아네이트(monofuctionalisocyanate)가 사용될 수 있다.

상기 유기도료의 경화제부는 우레탄 수지 및 첨가제를 용해 시킬 수 있으며 본 발명의 목적에 부정적인 영향을 미치지 않는, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 유기 용제, 예를 들어, 크실렌(xylene)에 용해된 상태일 수 있다. 이 때, 용제는 우레탄 수지 100중량부에 대해 40~60중량부의 범위로 사용될 수 있다.

유기도료의 경화제부는, 예를 들어, 우레탄 수지를 크실렌 용제에 투입하고 교반속도 500~1000 rpm으로 10~20분간 교반하면서 첨가제를 투입하여 같은 교반 속도로 20~30분간 균일하게 혼합, 교반함으로써 제조될 수 있다.

이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.

제조예 1: 1.65 내지 2.0 굴절률의 유리비드 제조

하기 표 1에 기재된 성분과 조성비로 유리비드들을 제조하고, 그들의 굴절율을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

상기 표 1에 표시된 바와 같이, 유리비드의 조성에 따라 굴절률이 다양하게 변화하나, 1.87 이상의 고굴절률에서는 첨가된 성분들의 조성비를 조절하거나, Bi₂O₃, Bi₄Ti₃O₁₂, SrTiO₃, B₂O₃, Al₂O₃, SrO, P₂O₅ 및 SnO₂를 적정 비율 첨가함으로써 실투현상이 나타나지 않는 고굴절률 유리비드를 구현할 수 있었다.

또한 다양한 조성의 유리비드 조성물에 산화물을 첨가하여 유리조성물의 착색 방지 및 냉각시의 결정화를 방지할 수 있었다.

또한 유리비드의 특성에 따라 내구성이 강한 조성물 및 ZrO₂, Bi₂O₃를 적정 비율 더욱 첨가함으로써 2.0 이상의 실투현상이 나타나지 않는 고굴절률 유리비드를 구현할 수 있었다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 좌측의 종래제품의 유리비드(도 1, (a))보다 본 발명의 유리비드(도 1, (b))가 육안으로 보더라도 더욱 색상이 밝고 투명한 것을 확인할 수 있는 바 고굴절률과 더불어 투과율도 향상된 것을 알 수 있다.

제조예 2: 화학식 1로 표시되는 고분자 화합물의 제조

옥타메틸시클로테트라실록산 150.0g, 테트라메틸디비닐디실록산 5g, 아크릴레이트프로필디메톡시메틸실란 10g을 혼합하고, 촉매로서 테트라메틸암모늄 히드록시드(TMAH; tetramethylammonium hydroxide) 0.5mL를 첨가 한 후, 100℃의 온도에서 약 48시간 동안 교반한 뒤, 감압증류하여 잔존 반응물을 제거하여 오일 형태의 상기 화학식 1로 표시되는 고분자 화합물을 얻었다.

실시예 1: 야간 반사 도료의 제조

에틸렌 비닐 아세테이트(상품명: ELAVAX 260, NEMOURS CO.) 1.5 중량부 및 염소화 폴리 올레핀(상품명: SUPERCHLON822S, NIPPON PAPER INDUSTRIES Co. Ltd) 0.5 중량부를 용제(크실렌 2 중량부 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트) 중에 투입하고 10~20분간 교반해 충분히 녹인 혼합물에 반응 경화형 아크릴 수지(상품명: KA-850-50, 삼화페인트) 20중량부를 투입하고 20~30분간 충분히 교반하여 균일하게 혼합하여 용해시킨 후 상기 제조예 1에서 제조된 유리 비드 50 중량부와 실리콘 변성 아크릴레이트 용액(상품명: BYK-SILCLEAN 3700, BYK-CHEMIE) 2 중량부와 첨가제로서 레벨링제(상품명: BYK-306, BYK-CHEMIE) 0.3 중량부, 소포제(BYK-066, BYK-CHEMIE) 0.7 중량부, 경화 촉진제(상품명: SONGSTAB TL-100(송원산업) 0.2 중량부, 침강 방지제(상품명: MONORAL 3300, 흥산케미칼) 0.2 중량부를 차례로 배합하여 교반혼합하여 야간 반사 도료의 주제부를 제조하였다.

경화제부는 우레탄 수지(상품명: CORONATE EH, NIPPON POLYOL) 45 중량부를 용제(크실렌 40 중량부, Propylene glycol methyl ether acetate 14.8 중량부) 중량부에 투입하고 10~20분간 교반하면서 첨가제(수분흡수제, 상품명: ADDITIVE T1, BAYER)를 투입하고 20~30분간 추가로 교반 및 혼합하여 제조하였다.

시험예 1: 반사도료의 물성 평가

(1) 야간 반사 도료의 도장

상기 실시예 1에서 제조된 주제부와 경화제부를 1 : 0.2의 중량비로 혼합하여 충분하게 교반한 후, 가로 1m 세로 1m의 철판에 스프레이로 도장하고 7일간 자연건조하여 도막을 형성하였다.

비교예 도료로는 시중에 판매되고 있는 반사도료를 구입하여(상품명: ROADOWL REFLECT PAINT, 제조사: ROADOWL Traffic) 가로 1m 세로 1m의 철판에 도장하고 7일간 자연건조하여 도막을 형성하였다.

(2) 야간 시인성 평가

상기 도장된 철판을 야간의 어두운 운동장에 세워 놓고 시인성 평가를 육안으로 실시하였다. 그 결과, 본 발명의 야간 반사 도료를 도포한 철판의 경우 비교예 도료로 도포한 철판 보다 1.5배 먼 거리에서도 식별이 가능함을 확인하였다.

(3) 내구성 평가

상기 도장된 철판을 바닥에 배치하고, 가로 10cm, 세로 20cm, 높이 10cm인 나무 토막을 준비한 후, 동일한 조건에서 힘을 주어 상기 철판들과 1분간 마찰시켰다. 그 결과, 본 발명의 야간 반사 도료를 도포한 철판의 경우 유리비드의 탈락이 거의 없었으나, 비교예 도료로 도포한 철판의 경우 본 발명의 야간 반사 도료를 도포한 철판과 비교하여 약 5배의 유리비드가 탈락됨을 확인하였다.

Claims

TiO₂-BaO-SiO₂계 유리비드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유리비드 5-50 중량%; 및 유기도료 50-95 중량%를 포함하는 야간 반사 도료.
제 1항에 있어서,
상기 TiO₂-BaO-SiO₂계 유리비드는
10 내지 50 중량%의 TiO₂;
10 내지 50 중량%의 BaO;
1 내지 30 중량%의 SiO₂-Na₂O-K₂O-BaO-SrO₂-ZrO₂계의 CRT Panel 유리조각(glass cullet);
1 내지 30 중량%의 SiO₂-Na₂O-K₂O-PbO-CaO계의 CRT Funnel 유리조각(glass cullet);
1 내지 30 중량%의 SiO₂-Al₂O₃-CaO-B₂O₃계의 LCD 유리조각(glass cullet);
1 내지 20 중량%의 B₂O₃;
0.1 내지 20 중량의 PbO;
0.1 내지 10 중량%의 Bi₂O₃;
0.1 내지 10 중량%의 P₂O₅를 포함하여 제조된 유리비드인 것을 특징으로 하는 야간 반사 도료.
제 1항에 있어서,
상기 TiO₂-BaO-SiO₂계 유리비드는
20 내지 50 중량%의 TiO₂,
15 내지 50 중량%의 BaO,
1 내지 30 중량%의 SiO₂-Al₂O₃-CaO-B₂O₃계의 LCD 유리조각(glass cullet),
1 내지 10 중량%의 SnO₂,
0.1 내지 10 중량%의 Bi₄Ti₃O₁₂,
0.1 내지 10 중량%의 SrTiO₃,
0.1 내지 10 중량%의 Bi₂O₃, 및
0.1 내지 10 중량%의 P₂O₅를 포함하여 제조된 유리비드인 것을 특징으로 하는 야간 반사 도료.
제 1항에 있어서,
상기 TiO₂-BaO-SiO₂계 유리비드는
TiO₂ 20 내지 85 중량% 및 BaO 15 내지 80 중량%를 포함하는 주성분과;
상기 주성분 100중량부당 SiO₂-Na₂O-K₂O-BaO-SrO₂-ZrO₂계의 CRT Panel 유리조각(glass cullet), SiO₂-Na₂O-K₂OPbO-CaO계의 CRT Funnel 유리조각(glass cullet), 및 SiO₂-Al₂O₃-CaO-B₂O₃계의 LCD 유리조각(glass cullet)로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 이상의 유리조각(glass cullet) 1~30 중량부와;
B₂O₃ 1 내지 20 중량부와;
PbO 1 내지 20 중량부와;
Bi₂O₃ 0.1 내지 10중량부와;
P₂O₅ 0.1 내지 10 중량부를 포함하여 제조된 유리비드인 것을 특징으로 하는 야간 반사 도료.
제 1항에 있어서,
상기 TiO₂-BaO-SiO₂계 유리비드는
TiO₂ 20 내지 85 중량% 및 BaO 15 내지 80 중량%를 포함하는 주성분과; 상기 주성분 100중량부당 SiO₂-Al₂O₃-CaO-B₂O₃계의 LCD 유리조각(glass cullet)1~30 중량부와; SnO₂ 1 내지 10 중량부와; Bi₄Ti₃O₁₂ 0.1 내지 10 중량부와; SrTiO₃ 0.1 내지 10 중량부와; Bi₂O₃, 0.1 내지 10 중량부와; P₂O₅ 0.1 내지 10 중량부를 포함하여 제조된 유리비드인 것을 특징으로 하는 야간 반사 도료.
제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리비드는 굴절률이 1.5 내지 2.0인 것을 특징으로 하는 야간 반사 도료.
제 2 항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기도료는 반응 경화형 아크릴수지 고형분 100 중량부에 실리콘 변성 아크릴레이트 수지 1~10중량부, 하기 화학식 1로 표시되는 고분자 화합물 1~10 중량부, 폴리 에틸렌비닐 아세테이트 수지 1~10 중량부, 및 염소화 폴리 올레핀 1~10중량부를 포함하는 주재부; 및
우레탄 수지를 포함하는 경화제부를 포함하며,
상기 주제부 및 경화제부는 1 : 0.1~0.5의 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하는 야간 반사 도료:
[화학식 1]

상기 a 및 b는 각각 독립적으로 5 내지 200의 정수이고,
상기 a단위 및 b단위의 비율은 100:1 내지 10:1 이다.
제 7항에 있어서,
상기 주제부에 소포제, 레벨링제, 건조 촉진제 및 침강 방지제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하며, 상기 경화제부는 수분 감소제를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사도료.
제 1항에 있어서,
상기 반사도료는 농기계, 농기구, 가드레일, 및 건축물 외벽에 사용되는 것을 특징으로 하는 반사도료.