KR20180079965A - 방오 도료용 수지 및 이를 포함하는 방오 도료 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실록산-아크릴계 화합물과, 금속 및 실릴기 중에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 가수분해성 관능기 함유 화합물을 반응시켜 얻어진 방오 도료용 수지, 및 상기 방오 도료용 수지를 포함하는 방오 도료 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 도막의 오염을 방지 또는 제어하는데 사용되는 방오 도료 조성물에 관한 것이다.
따개비, 서관충, 홍합, 이끼벌레, 우렁쉥이, 갈파래, 구멍 갈파래, 물때(slime) 등의 해양 생물이 선박(특히, 배 밑바닥 부분)에 부착될 경우, 운항경비의 상당 부분을 차지하는 연료비가 크게 증가할 수고, 선박의 기능이 저해되고 외관이 손상되는 등의 문제가 발생할 수 있다.
이에 따라 방오 도료를 선박에 도장하여 상기 문제를 해결하고 있다. 상기 방오 도료는 상기 해양 생물의 부착 등을 방지하여 운항 중 해수와 선박 간의 마찰계수를 줄이기 위한 도료이다. 구체적으로, 방오 도료로는 도막 내 수지가 가수분해되면서 아산화동과 같은 방오제를 용출시켜 방오 성능을 발휘하는 방오 도료와, 해양 동/식물이 선체에 붙지 못하게 도막의 표면장력을 낮추어 방오 성능을 발휘하는 방오 도료가 있다.
상기 표면장력을 낮추어 방오 성능을 발휘하는 방오 도료(Foul-Release type)는 환경 친화적이고, 반영구적으로 그 효과를 발휘하는 장점이 있다. 그러나, 상기 방오 도료(Foul-Release type)가 방오 성능을 발휘하기 위해서는 선박이 일정 속도 이상을 유지해야 하며, 오염이 된 부분은 다시 복구되기 힘든 단점이 있다. 이를 보완하기 위하여 변성 플루오르화 중합체를 적용하여 도막 건조 시 표면에 배양시켜 도막의 방오 성능을 강화한 기술이 제안된 바 있다(하기 특허문헌 참조). 그러나, 선박의 장시간 정체 또는 저속운항에 따른 오염은 여전히 복구하기 어려운 문제점으로 남아 있는 상황이다.
본 발명은 방오제를 사용하지 않거나 혹은 소량만을 사용하여 방오 성능을 발휘할 수 있는 방오 도료용 수지를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 방오 성능이 우수한 도막을 형성할 수 있는 방오 도료 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 실록산-아크릴계 화합물과, 금속 및 실릴기 중에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 가수분해성 관능기 함유 화합물을 반응시켜 얻어지는 방오 도료용 수지를 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 H 또는 C1 내지 C5의 지방족기이고,
R2는 직접결합, C2 내지 C8의 지방족기, C3 내지 C8의 지환족기 및 C3 내지 C8의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
R3는 직접결합 또는 (CaH2aO)b(a는 1 내지 4의 정수, b는 1 내지 10의 정수)이고,
R4 및 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, C1 내지 C15의 지방족기, C3 내지 C15의 지환족기 및 C3 내지 C15의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
R6는 직접결합, 또는 (CcH2cO)d(c는 1 내지 4의 정수, b는 1 내지 10의 정수)이고,
R7 내지 R11은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1 내지 C8의 지방족기, C3 내지 C8의 지환족기 및 C3 내지 C8의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
m은 0 내지 2의 정수이고,
n은 5 내지 200의 정수이다.
또한 본 발명은 상기 방오 도료용 수지를 포함하는 방오 도료 조성물을 제공한다.
본 발명은 합성안정성, 저장안정성이 우수하고, 장기간 방오 성능이 유지되는 도막을 형성할 수 있는 방오 도료 조성물을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 설명한다.
1.
방오
도료용 수지
본 발명의 방오 도료용 수지는 실록산-아크릴계 화합물과, 금속 및 실릴기 중에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 가수분해성 관능기 함유 화합물의 반응물이다.
상기 실록산-아크릴계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 H 또는 C1 내지 C5의 지방족기이고,
R2는 직접결합, C2 내지 C8의 지방족기, C3 내지 C8의 지환족기 및 C3 내지 C8의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
R3는 직접결합 또는 (CaH2aO)b(a는 1 내지 4의 정수, b는 1 내지 10의 정수)이고,
R4 및 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, C1 내지 C15의 지방족기, C3 내지 C15의 지환족기 및 C3 내지 C15의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
R6는 직접결합 또는 (CcH2cO)d(c는 1 내지 4의 정수, b는 1 내지 10의 정수)이고,
R7 내지 R11은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1 내지 C8의 지방족기, C3 내지 C8의 지환족기 및 C3 내지 C8의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
m은 0 내지 2의 정수이고,
n은 5 내지 200의 정수이다.
구체적으로, 상기 화학식 1에서, 상기 R1은 H 또는 CH3일 수 있다. 상기 R2는 직접결합이거나 C2 내지 C8의 알킬렌기일 수 있고, 더 구체적으로 직접결합이거나 메틸렌기, 에틸렌기, 또는 프로필렌기일 수 있다. 상기 R3는 직접결합이거나 (CaH2aO)b로 표시될 때, a 및 b는 각각 독립적으로 1 또는 2의 정수일 수 있다. 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 직접결합이거나 C1 내지 C15의 알킬렌기일 수 있고, 더 구체적으로 직접결합이거나 메틸렌기, 에틸렌기, 또는 프로필렌기일 수 있다. 상기 R6은 직접결합이거나 (CcH2cO)d로 표시될 때, c 및 d는 각각 독립적으로 1 또는 2의 정수일 수 있다. 상기 R7 내지 R11은 각각 독립적으로, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-부틸기, 아이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 페닐기, 또는 나프틸기일 수 있다.
이러한 실록산-아크릴계 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물과 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 산(카르복시산)/에폭시 반응에 의해 얻어진 반응물일 수 있다.
[화학식 2]
[화학식 3]
상기 화학식 2 및 화학식 3에서,
R1 내지 R11, m 및 n에 대한 정의는 상기에서 설명한 바와 동일하다.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물과 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 반응 시 반응 비율은 0.9:1.1 내지 1.1:0.9의 몰비일 수 있다. 상기 반응 비율을 벗어나면 미반응물이 다량 존재하게 되어 저장성이 저하될 수 있다.
이러한 실록산-아크릴계 화합물을 반응물로 사용하여 방오 도료용 수지를 제조하고, 이를 포함하는 조성물로 도막을 형성할 경우 도막의 표면장력을 낮출 수 있다. 상기 도막의 표면장력이 낮을 경우 해양 동/식물이 선체에 부착되는 것을 방지할 수 있기 때문에 본 발명은 도막의 방오 성능을 높일 수 있다.
상기 금속 및 실릴기 중에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 가수분해성 관능기 함유 화합물은 하기 화학식 4 및 화학식 5로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.
[화학식 4]
[화학식 5]
상기 화학식 4 및 화학식 5에서,
R12 및 R14는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 H 또는 C1 내지 C5의 지방족기이고,
R13은 C1 내지 C30의 지방족기, C3 내지 C30의 지환족기 및 C3 내지 C30의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
R15 내지 R17은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 지방족기, C3 내지 C20의 지환족기 및 C3 내지 C20의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 Me는 Zn, Cu, Mo, Mg 및 Co로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다.
구체적으로, 상기 화학식 4 및 화학식 5에서, 상기 R12 및 R14는 H 또는 CH3일 수 있다. 상기 R13는 C1 내지 C5의 알킬기, C2 내지 C8의 알킬렌기, 또는 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등으로 치환된 C2 내지 C8의 알킬렌기일 수 있다. 상기 R15 내지 R17은 각각 독립적으로, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-부틸기, 아이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 페닐기, 또는 나프틸기일 수 있다.
상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 카르복실산기와 중합성 이중결합을 갖는 단량체와 금속, 저분자 유기산의 반응에 의해 얻어진 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 아크릴산마그네슘[(CH2=CHCOO)2Mg], 메타크릴산마그네슘[(CH2=C(CH3)COO)2Mg], 아크릴산아연[(CH2=CHCOO)2Zn], 메타크릴산아연[(CH2=C(CH3)COO)2Zn=Zn], 아크릴산구리[(CH2=CHCOO)2Cu], 메타크릴산구리[(CH2=C(CH3)COO)2Cu], 메타크릴산-마그네슘-나프텐산, 메타크릴산-아연-나프텐산, 또는 메타크릴산-구리-나프텐산일 수 있다. 이들은, 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 화학식 5로 표시되는 화합물은 구체적으로, 트리이소프로필 실릴 아크릴레이트(triisopropyl silyl acrylate), 또는 트리메틸 실릴아크릴레이트(trimethyl silylacrylate)일 수 있다.
상기 가수분해성 관능기 함유 화합물에 결합된 가수분해성 관능기에 의해 도막의 가수분해가 장기간에 걸쳐 안정적으로 이루어지기 때문에 도막의 방오 성능을 장기간 유지시킬 수 있다.
상기 실록산-아크릴계 화합물과 상기 가수분해성 관능기 함유 화합물을 반응시켜 본 발명의 방오 도료용 수지를 제조함에 있어, 상기 실록산-아크릴계 화합물의 사용량은 고형분 기준으로 10 내지 70 중량부일 수 있고, 상기 가수분해성 관능기 함유 화합물의 사용량은 고형분 기준으로 20 내지 70 중량부일수 있다. 상기 실록산-아크릴계 화합물의 사용량이 10 중량부 미만일 경우에는 도막의 표면장력이 충분히 낮아지지 않아 방오 성능이 저하될 수 있고, 70 중량부를 초과할 경우에는 저장안정성이 저하될 수 있다. 또한 상기 가수분해성 관능기 함유 화합물의 사용량이 20 중량부 미만일 경우에는 가수분해를 통한 도막의 재생이 느려져 장기 방오 성능이 저하될 수 있고, 70 중량부를 초과할 경우에는 도막의 내크랙성이 저하될 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 실록산-아크릴계 화합물과 상기 가수분해성 관능기 함유 화합물의 반응에 아크릴계 화합물이 더 부가될 수 있다. 즉, 본 발명의 방오 도료용 수지는 상기 실록산-아크릴계 화합물과 상기 가수분해성 관능기 함유 화합물과 상기 아크릴계 화합물의 반응물일 수 있다.
상기 아크릴계 화합물은 구체적으로 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 2-메톡시에틸 아크릴레이트, 2-에톡시에틸 아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 2-(2-에틸헥사옥시)에틸 아크릴레이트, 1-메틸-2-메톡시에틸 아크릴레이트, 3-메톡시부틸 아크릴레이트, 3-메틸-3-메톡시부틸 아크릴레이트, m-메톡시페닐 아크릴레이트, p-메톡시페닐 아크릴레이트, o-메톡시페닐에틸 아크릴레이트, m-메톡시페닐에틸 아크릴레이트, p-메톡시페닐에틸 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, i-프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, i-부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, 아이소보닐 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 또는 글리시딜 아크릴레이트일 수 있다.
이와 같은 본 발명의 방오 도료용 수지는 상기 화합물과 유기 용제가 혼합된 혼합액을 서로 혼합하고, 라디칼 개시제를 이용하여 중합시킴에 따라 얻어질 수 있다. 상기 라디칼 개시제는 통상적인 것을 사용할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 방오 도료용 수지는 실록산-아크릴계 화합물와 유기 용제가 혼합된 혼합액, 가수분해성 관능기 함유 화합물과 유기 용제가 혼합된 혼합액, 아크릴계 화합물과 유기 용제가 혼합된 혼합액을 혼합하고 라디칼 개시제 존재 하에 중합 반응시켜 제조될 수 있다.
여기서 방오 도료용 수지를 얻기 위한 각 단계의 반응 순서는 특별히 한정되지 않으나, 산/에폭시 반응을 통해 실록산-아크릴계 화합물을 얻고, 금속 에스테르화 반응을 통해 가수분해성 관능기 화합물을 얻은 후 아크릴계 화합물과 함께 라디칼 중합 반응시키는 과정을 거쳐 얻을 수 있다. 또한 라디칼 반응으로 방오 도료용 수지의 backbone를 형성한 다음 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물과 아크릴계 화합물을 반응시킨 후 가수분해성 관능기를 부여하기 위한 금속 에스테르화 반응을 거쳐 방오 도료용 수지를 얻을 수도 있다.
이러한 본 발명의 방오 도료용 수지는 상기 실록산-아크릴계 화합물과 상기 가수분해성 관능기 함유 화합물을 반응시켜 제조됨에 따라 반응과정에서 티발생이 방지되고, 우수한 저장안정성을 나타낼 수 있다(하기 실험예 1 및 표 3 참조).
2.
방오
도료 조성물
본 발명은 상기 방오 도료용 수지를 포함하는 방오 도료 조성물을 제공한다.
본 발명의 방오 도료 조성물에 포함되는 방오 도료용 수지는 상기 '1. 방오 도료용 수지'에서 설명한 수지로, 조성물의 저장안정성, 도막의 방오 성능을 구현하는 역할을 한다.
이러한 방오 도료용 수지의 함량은 방오 도료 조성물 100 중량부를 기준으로, 30 내지 100 중량부일 수 있다. 상기 방오 도료용 수지의 함량이 30 중량부 미만일 경우에는 도막의 방오 성능이 저하될 수 있다.
본 발명의 방오 도료 조성물은 상기 방오 도료용 수지 이외에 가소제, 안료, 마모촉진제, 흐름방지제, 수분제거제, 분산제 및 슬립제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 방오 도료 조성물에 더 포함되는 가소제는 도막의 내크랙성을 높이는 역할을 한다. 상기 가소제는 구체적으로, 트리데실아민, 핵사데칸아민, 옥타데칸아마이드 등의 아민계 가소제; 디옥틸프탈레이트, 디메틸프탈레이트, 디시클로헥실프탈레이트, 디이소데실프탈레이트 등의 프탈산에스터계 가소제; 또는 트리크레실인산, 트리아릴인산, 트리클로로에틸인산 등의 인산에스터계 가소제; 염화파라핀, 또는 염화고무일 수 있다. 이들은, 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
이러한 가소제의 함량은 방오 도료 조성물 100 중량부를 기준으로, 0.1 내지 15 중량부일 수 있다. 상기 가소제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 도막의 내크랙성 향상 효과를 얻기 어렵거나 도막의 경도가 낮아질 수 있다.
본 발명의 방오 도료 조성물에 더 포함되는 안료는 조성물의 유동성을 제어하고 도막의 강도를 높이는 역할을 한다. 상기 안료는 구체적으로, 벵갈라, 티탄백, 산화아연, 탈크, 마이카, 카올린, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 무수규산, 또는 산화알루미늄일 수 있다. 이들은, 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
이러한 안료의 함량은 방오 도료 조성물 100 중량부를 기준으로, 0.1 내지 70 중량부일 수 있다. 상기 안료의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 도막의 강도 향상 효과를 얻기 어렵거나 도막에 크랙이 발생할 수 있다.
본 발명의 방오 도료 조성물에 더 포함되는 슬립제는 조성물의 표면장력을 제어하는 역할을 한다. 상기 슬립제는 구체적으로 실리콘계 오일, 또는 플루오린계 오일일 수 있다.
이러한 슬립제의 함량은 방오 도료 조성물 100 중량부를 기준으로, 0.1 내지 30 중량부일 수 있다. 상기 슬립제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 조성물의 표면장력 제어 효과를 얻기 어렵거나 도막의 장기 방오 성능이 저하될 수 있다.
본 발명의 방오 도료 조성물에 더 포함되는 마모촉진제, 흐름방지제, 수분제거제, 분산제는 통상적인 성분을 사용할 수 있고, 그 함량은 도료 조성물 및 도막의 물성에 영향을 미치지 않는 범위 내로 정해질 수 있다.
한편 본 발명의 방오 도료 조성물은 점도를 조절하기 위해 통상적인 용제를 더 포함할 수 있다. 상기 용제의 함량은 방오 도료 조성물의 점도를 고려할 때, 방오 도료 조성물 100 중량부를 기준으로, 5 내지 50 중량부일 수 있다.
이상에 따른 본 발명의 방오 도료 조성물은 상술한 방오 도료용 수지를 포함함에 따라 저장안정성이 확보되면서도 우수한 방오 성능을 나타낼 수 있다(하기 실험예 2 및 표 4 참조).
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[
실시예
1]
질소 분위기 하에 온도계 및 냉각기가 구비된 4구 플라스크에 초기용제를 투입하고, 110 ℃로 승온하여 환류하였다. 여기에 모노머 혼합액과 1차 개시제를 각각 4시간 동안 균일하게 적가한 후 1시간 동안 환류 유지시킨 후 2차 개시제를 10분 동안 적가하였다. 그 후 실리콘 모노머 혼합액을 10분 동안 적가한 후 5시간 동안 환류 유지하였다. 다음, 60 ℃로 냉각한 후 가수분해 모노머 혼합액을 20분 동안 적가한 후 승온하고 5시간 동안 환류(100 ℃) 유지하여 방오 도료용 수지를 제조하였다. 각 성분 및 함량(g)은 하기 표 1과 같다.
[
실시예
2]
질소분위기 하에 온도계 및 냉각기가 구비된 4구 플라스크에 초기용제를 투입하고, 110 ℃로 승온하여 환류하였다. 여기에 모노머 혼합액과 가수분해 모노머 혼합액과 1차 개시제를 각각 4시간 동안 균일하게 적가한 후 1시간 동안 환류 유지시킨 후 2차 개시제를 10분 동안 적가한 후 다시 2시간 동안 환류 유지하였다. 다음, 3차 개시제를 10분 동안 적가한 후 2 시간 동안 유지하였다. 그 후 실리콘 모노머 혼합액을 10분 동안 적가한 후 5시간 동안 환류(100 ℃) 유지하여 방오 도료용 수지를 제조하였다. 각 성분 및 함량(g)은 하기 표 1과 같다.
[
비교예
1]
질소분위기 하에 온도계 및 냉각기가 구비된 4구 플라스크에 초기용제를 투입하고, 110 ℃로 승온하여 환류하였다. 여기에, 모노머 혼합액과 1차 개시제를 각각 4시간 동안 균일하게 적가한 후 1시간 동안 환류 유지시킨 후 2차 개시제를 10분 동안 적가하였다. 다음 60 ℃로 냉각한 후 가수분해 모노머 혼합액을 20분 동안 적가한 후 승온하고 5시간 동안 환류(100 ℃) 유지하여 방오 도료용 수지를 제조하였다. 각 성분 및 함량(g)은 하기 표 1과 같다.
구분 | 성분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 |
초기용제 | Toluene | 320 | 300 | 350 |
모노머 혼합액 |
Methyl methacrylate | 184 | 232 | 163 |
Ethyl acrylate | - | - | 50 | |
Methacrylic acid | 76 | 8 | 88 | |
2-methoxyethyl acrylate | - | 60 | - | |
Polyethylene glycol monomethyl ether methacrylate주1 ) | 40 | - | 50 | |
Silicone modified acrylate주2 ) | - | - | 150 | |
1차 개시제 | Tert-amyl peroxy-2-hexanoate | 64 | 1.2 | 80 |
Toluene | 160 | 120 | 150 | |
2차 개시제 | Tert-amyl peroxy-2-hexanoate | 0.8 | 0.6 | 1.0 |
Toluene | 40 | 60 | 50 | |
3차 개시제 | Tert-amyl peroxy-2-hexanoate | - | 0.6 | - |
Toluene | - | 60 | - | |
실리콘 모노머 혼합액 |
Epoxy modified Silicone주3 ) | 163 | 244 | - |
Toluene | 40 | 294 | - | |
가수분해 모노머 혼합액 |
Naphthenic acid | 180 | - | 225 |
ZnO | 66 | - | 83 | |
n-buthanol | 220 | - | 225 | |
De-Ionized Water | 15 | - | 18 | |
Triisopropyl silyl acrylate | - | 300 | - | |
주1: 주2: 주3: |
[
제조예
1, 2 및
비교제조예
1]
하기 표 2의 조성을 갖는 방오 도료 조성물을 각각 제조하였다.
성분 | 제조예 1 | 제조예 2 | 비교 제조예 1 |
|
수지 | 실시예 1의 방오 도료용 수지 | 40 | - | - |
실시예 2의 방오 도료용 수지 | - | 40 | - | |
비교예 1의 방오 도료용 수지 | - | - | 40 | |
마모촉진제 | 로진 (JIANGXI SINO NATIVE PRODUCE IMP AND EXP CO LTD의 GUM ROSIN WW) |
3 | 3 | 3 |
가소제 | 염화파라핀 (HANDY CHEMICAL Corp의 PLASTOIL 152) |
2 | 2 | 2 |
안료 | 벵갈라 | 5 | 5 | 5 |
티탄백 | 5 | 5 | 5 | |
산화아연 | 10 | 10 | 10 | |
탈크 | 5 | 5 | 5 | |
슬립제 | 아마이드 왁스 | 2 | 2 | 2 |
용제 | 자일렌 | 28 | 28 | 28 |
합계(중량%) | 100 | 100 | 100 |
[
실험예
1]
방오
도료용 수지의 물성 평가
제조된 방오 도료용 수지의 물성을 하기와 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
* 고형분: 약 1g의 샘플을 채취 후 150 ℃에서 30 분 동안 가열 후 하기 식으로 계산
고형분(%) = (가열 후 샘플 무게/가열 전 샘플 무게)×100
* 점도: 25 ℃, 가드너(Gardner)
* 티발생: 필터 후 필터 내 잔존물 및 플라스트 내 잔존물 관찰
* 저장성: 60 ℃에서 보관 후 1주일 간격으로 외관 관찰
[
실험예
2]
방오
도료 조성물의 물성 평가
제조된 방오 도료 조성물의 물성을 하기와 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
* 고형분: 약 3g의 샘플을 채취 후 150 ℃에서 30 분 동안 가열 후 하기 식으로 계산
고형분(%) = (가열 후 샘플 무게/가열 전 샘플 무게)×100
* 점도: 25 ℃, KU(Kreb's unit)
* 저장성: 60 ℃에서 1주일 보관 후 점도 측정
* 방오 성능
i) 시편: 550×150×2(㎜) 강판
ⅱ) 시편처리: 샌드 블라스팅 -> 에폭시계 방식도료 200 ㎛ -> 에폭시 결합재 도료 100 ㎛ (각 도료 도장후 상온(20℃) 1일 건조)
ⅲ) 방오 도료 조성물 도장: 300 ㎛ 도장 후 1주일 동안 상온(20℃) 건조
ⅳ) 시험조건: 울산 방어진항(동해안) 및 거제도 앞바다(남해안) 등에 설치한 뗏목 형태의 시험 장치(Raft)에서 해수면 기준 1m 아래 침적하고 3개월 주기로 관찰하여 18개월 동안 시험
ⅴ) 평가 기준
5: 해양 생물의 부착이 없는 상태(비오염 상태)
4: 얇은 슬라임층이 관찰되는 상태
3: 두꺼운 슬라임층이 관찰되거나 식물성 오염 면적이 시편의 유효 면적 대비 20% 이하인 상태
2: 식물성 오염 면적이 시편의 유효 면적 대비 20 내지 50%인 상태
1: 식물성 오염 면적이 시편의 유효 면적 대비 50 내지 100%인 상태
×: 동물성 오염이 발생한 상태
항목 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 | |
고형분 | 50.5% | 50.3% | 50.5% | |
점도 | W | U | Z | |
티발생 | 없음 | 없음 | 발생 | |
저장성 (60 ℃) |
1주일 | - | - | - |
2주일 | - | - | 층분리 | |
3주일 | - | - | 층분리 |
항목 | 제조예 1 | 제조예 2 | 비교제조예 1 |
고형분 | 50.2% | 50.2% | 50.2% |
점도 | 99KU | 90KU | 103KU |
저장성(60 ℃) | 129 | 105 | 측정불가 |
방오 성능 | 5 | 5 | 3 |
상기 표 3 및 표 4를 참조하면, 본 발명의 방오 도료용 수지를 포함하는 방오 도료 조성물은 저장 안정성이 확보되면서도 방오 성능이 우수한 것을 확인할 수 있다.
Claims (6)
- 하기 화학식 1로 표시되는 실록산-아크릴계 화합물;과 금속 및 실릴기 중에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 가수분해성 관능기 함유 화합물;을 반응시켜 얻어지는 방오 도료용 수지.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1은 H 또는 C1 내지 C5의 지방족기이고,
R2는 직접결합, C2 내지 C8의 지방족기, C3 내지 C8의 지환족기 및 C3 내지 C8의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
R3는 직접결합 또는 (CaH2aO)b(a는 1 내지 4의 정수, b는 1 내지 10의 정수)이고,
R4 및 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, C1 내지 C15의 지방족기, C3 내지 C15의 지환족기 및 C3 내지 C15의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
R6는 직접결합 또는 (CcH2cO)d(c는 1 내지 4의 정수, b는 1 내지 10의 정수)이고,
R7 내지 R11은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1 내지 C8의 지방족기, C3 내지 C8의 지환족기 및 C3 내지 C8의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
m은 0 내지 2의 정수이고,
n은 5 내지 200의 정수이다. - 청구항 1에 있어서,
상기 가수분해성 관능기 함유 화합물이 하기 화학식 4 및 화학식 5로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 방오 도료용 수지.
[화학식 4]
[화학식 5]
상기 화학식 4 및 화학식 5에서,
R12 및 R14는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 H, 또는 C1 내지 C5의 지방족기이고,
R13은 C1 내지 C30의 지방족기, C3 내지 C30의 지환족기 및 C3 내지 C30의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
R15 내지 R17은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1 내지 C20의 지방족기, C3 내지 C20의 지환족기 및 C3 내지 C20의 방향족기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 Me는 Zn, Cu, Mo, Mg 및 Co로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이다. - 청구항 1에 있어서,
상기 반응에 아크릴계 화합물이 더 부가되는 것인 방오 도료용 수지. - 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항의 방오 도료용 수지를 포함하는 방오 도료 조성물.
- 청구항 5에 있어서,
가소제, 안료, 슬립제, 마모촉진제, 흐름방지제, 수분제거제 및 분산제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것인 방오 도료 조성물.
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KR1020170000765A KR20180079965A (ko) | 2017-01-03 | 2017-01-03 | 방오 도료용 수지 및 이를 포함하는 방오 도료 조성물 |
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KR20210036147A (ko) | 2019-09-25 | 2021-04-02 | 대우조선해양 주식회사 | 저마찰형 방오도료 조성물 및 이를 이용하여 형성된 방오 도막 |
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2017
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