KR20220121505A - 조개류 패각을 활용한 기능성(항균성 및 방염성) 도료 조성물 - Google Patents

조개류 패각을 활용한 기능성(항균성 및 방염성) 도료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 물; 패각 입자; 바인더; 난연제; 팽창제; 안료; 및 첨가제를 포함하는 도료 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐기되는 패각을 재활용함으로써 환경문제를 해결할 수 있고 항균성, 방염성, 난연성, 내열성 등을 향상시킬 수 있는 도료 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 물; 패각 입자; 바인더; 난연제; 팽창제; 안료; 및 첨가제를 포함함으로써, 폐기되는 패각을 재활용하여 환경문제를 해결할 수 있는 도료 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 바인더, 난연제, 팽창제 및 안료를 사용함으로써 항균성, 방염성, 난연성, 내열성 등을 향상시킬 수 있는 도료 조성물을 제공할 수 있다.

Description

조개류 패각을 활용한 기능성(항균성 및 방염성) 도료 조성물{A functional(antibacterial and flame retardant) paint composition using shellfish shell}
본 발명은 물; 패각 입자; 바인더; 난연제; 팽창제; 안료; 및 첨가제를 포함하는 도료 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐기되는 패각을 재활용함으로써 환경문제를 해결할 수 있고 항균성, 방염성, 난연성, 내열성 등을 향상시킬 수 있는 도료 조성물에 관한 것이다.
도료로부터 제조된 도막은 자외선이나 열에 장기간 노출되면 도막을 구성하는 고분자 사슬이 분쇄되어 도막의 특성이 저하될 뿐 아니라 분쇄 시 다양한 오염물질의 발생으로 환경문제를 유발할 수 있다.
한편 환경에 대한 규제가 강화되면서 도료, 코팅제 및 접착제 분야에서도 휘발성 유기 화합물의 방출에 대한 규제가 엄격해지고 있다.
따라서 자외선이나 열에 장기간 노출되더라도 도막의 특성이 유지되고 휘발성 유기 화합물의 함량이 적은 수용성 도료에 대한 수요가 급증하고 있다.
그러나 수용성 도료는 건조속도가 용제형 도료에 비하여 느려서 시공시간이 오래 걸리는 단점이 있으며, 내수성과 내마모성이 저하되어 신뢰성 측면에서 치명적인 단점이 있다.
한편 패각은 남해안을 중심으로 해마다 많은 양이 발생하고 있으며, 이를 비료나 패각류의 양식을 위해 일부 재활용하고 있지만, 대부분은 폐기되고 있다.
패각은 주성분이 탄산칼슘으로서, 단열성능 및 기계적 특성이 우수하여 도료, 건축자재, 산업자재 등으로 활용이 가능하다.
이와 관련하여 한국공개특허 제10-2000-0050019호는 조개패각 및 안료를 포함하는 도료를 개시하고 있다.
그러나 상기 기술은 항균성, 방염성, 난연성, 내열성 등이 부족하여 도료로 장기간 안정적으로 사용될 수 없다.
한국공개특허 제10-2000-0050019호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 물; 패각 입자; 바인더; 난연제; 팽창제; 안료; 및 첨가제를 포함함으로써, 폐기되는 패각을 재활용하여 환경문제를 해결할 수 있는 기능성 도료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 바인더, 난연제, 팽창제 및 안료를 사용함으로써 항균성, 방염성, 난연성, 내열성 등을 향상시킬 수 있는 항균성 및 방염성이 우수한 도료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 물; 패각 입자; 바인더; 난연제; 팽창제; 안료; 및 첨가제를 포함하는 도료 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 난연제는 암모늄 폴리포스페이트, 멜라민 폴리포스페이트 및 실란 코팅된 암모늄 폴리포스페이트에서 선택되는 하나 이상이 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 첨가제는 분산제, 안정화제, 방부제, 조막조제, 소포제, 도막조제 및 증점제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 도료 조성물은 물 10~30중량%, 패각 입자 15~50중량%, 바인더 10~40중량%, 난연제 5~20중량%; 팽창제 3~15중량%; 안료 1~10중량%, 분산제 0.1~1중량%, 안정화제 0.1~1중량%, 방부제 0.1~1중량%, 조막조제 0.5~2중량%, 소포제 0.1~1.5중량%, 도막조제 0.1~1.5중량% 및 증점제 0.5~2중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 도료 조성물을 포함하는 제품을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제품은 도료, 코팅제 또는 접착제인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 물; 패각 입자; 바인더; 난연제; 팽창제; 안료; 및 첨가제를 포함함으로써, 폐기되는 패각을 재활용하여 환경문제를 해결할 수 있는 도료 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 바인더, 난연제, 팽창제 및 안료를 사용함으로써 항균성, 방염성, 난연성, 내열성 등을 향상시킬 수 있는 도료 조성물을 제공할 수 있다.
아울러 본 발명의 도료 조성물은 도료, 코팅제, 접착제 등을 제조하는데 사용될 수 있다.
이하 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.
본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다.
본 발명은 물; 패각 입자; 바인더; 난연제; 팽창제; 안료; 및 첨가제를 포함하는 도료 조성물에 관한 것이다.
상기 첨가제는 분산제, 안정화제, 방부제, 조막조제, 소포제, 도막조제 및 증점제를 포함할 수 있다.
또한 상기 도료 조성물은 물 10~30중량%, 패각 입자 15~50중량%, 바인더 10~40중량%, 난연제 5~20중량%; 팽창제 3~15중량%; 안료 1~10중량%, 분산제 0.1~1중량%, 안정화제 0.1~1중량%, 방부제 0.1~1중량%, 조막조제 0.5~2중량%, 소포제 0.1~1.5중량%, 도막조제 0.1~1.5중량% 및 증점제 0.5~2중량%를 포함할 수 있다.
상기 물은 조성물의 농도를 조절하기 위한 것으로서, 물의 함량은 10~30중량%인 것이 바람직하다. 물의 함량이 10중량% 미만인 경우 균일한 조성물을 형성할 수 없고 가공성이 저하되며, 함량이 30중량%를 초과하면 항균성 및 방염성이 저하될 수 있다.
상기 패각 입자는 패각을 전처리한 후 이를 분쇄하는 단계를 거쳐 제조된다.
이때 전처리는 패각 표면에 붙어있는 다양한 불순물을 제거하기 위해 사용된다.
이를 위해 패각을 미생물반응장치에 투입한 후 미생물로 처리하여 불순물을 제거하거나, 250~450℃에서 살균 및 열처리를 수행하거나, 분사장치를 통하여 미생물을 포함하는 용액을 패각에 분사하여 불순물을 제거할 수 있다. 또는 상기 전처리 방법들을 모두 사용할 수도 있다.
전처리된 패각을 수득하여 물로 세척한 후 건조한 다음 분쇄하여 패각 입자를 제조한다.
이때 패각 입자의 입경은 10~500㎛m 인 것이 바람직하며, 입자의 입경이 10㎛ 미만이면 가공성이 저하되고, 입경이 500㎛를 초과하면 항균성 및 방염성이 저하된다.
상기 패각은 조개류 껍데기로서, 굴, 꼬막, 백합, 가리비, 피조개, 바지락, 진주조개, 진주담치, 소라 등의 조개류 군에서 선택된 하나 이상의 조개류의 패각이 사용될 수 있다.
패각 입자의 함량은 15~50중량%인 것이 바람직하다. 패각 입자의 함량이 15중량% 미만인 경우 항균성 및 방염성이 저하되며, 함량이 50중량%를 초과하면 가공성이 저하될 수 있다.
상기 바인더는 조성물의 결합력을 향상시키기 위한 것으로서, 아크릴계 고분자가 사용될 수 있다.
상기 아크릴계 고분자는 분자 내에 아크릴기를 갖는 고분자라면 특별히 제한이 없으며, 아크릴계 모노머를 중합하여 제조되거나 아크릴계 모노머와 다른 모노머를 공중합하여 제조될 수 있다.
또한 아크릴계 고분자 자체로 사용될 수 있고, 아크릴계 고분자 에멀젼의 형태로 사용될 수도 있다.
상기 아크릴계 고분자는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, n-아밀아크릴레이트, 이소아밀아크릴레이트, n-헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 히드록시메틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 히드록시프로필아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, n-아밀메타크릴레이트, 이소아밀메타크릴레이트, n-헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 히드록시메틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산 또는 이들의 혼합물을 중합시켜 제조될 수 있다.
상기 아크릴계 고분자는 하이드록실기, 카르복실기 등의 관능기를 포함할 수 있으며, 이러한 관능기는 조성물을 구성하는 성분들의 결합력을 향상시켜 도료의 코팅성 및 내열성을 증가시킬 수 있다.
상기 바인더의 함량은 10~40중량%인 것이 바람직하다. 바인더의 함량이 10중량% 미만인 경우 코팅성이 저하되며, 함량이 40중량%를 초과하면 내열성이 저하될 수 있다.
상기 난연제는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 암모늄 폴리포스페이트, 멜라민 폴리포스페이트 및 실란 코팅된 암모늄 폴리포스페이트에서 선택되는 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 실란 코팅된 암모늄 폴리포스페이트는 암모늄 폴리포스페이트를 아미노기 함유 실란, 에폭시기 함유 실란, 아크릴레이트기 함유 실란 등의 실란 화합물로 처리하여 제조될 수 있다.
아미노기 함유 실란으로는 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-2-아미노에틸-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-아미노에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-아미노에틸-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸-2-아미노에틸트리메톡시실란, N-에틸-2-아미노에틸메틸디메톡시실란, N-에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸-3-아미노프로필메틸디메톡시실란 등이 있다.
에폭시기 함유 실란으로는 2-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, 2-글리시독시에틸메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 2-글리시독시에틸트리메톡시실란, 2-글리시독시에틸트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디에톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필메틸디메톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필메틸디에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필트리메톡시실란, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필트리에톡시실란 등이 있다.
아크릴레이트기 함유 실란으로는 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸트리메톡시실란 등이 있다.
상기 난연제의 함량은 5~20중량%인 것이 바람직하고, 난연제의 함량이 5중량% 미만인 경우 난연성 및 방염성이 저하되며, 함량이 20중량%를 초과하면 가공성이 저하될 수 있다.
상기 난연제는 실란 코팅된 암모늄 폴리포스페이트 및 멜라민 폴리포스페이트를 동시에 사용할 수 있으며, 이때 실란 코팅된 암모늄 폴리포스페이트 및 멜라민 폴리포스페이트의 중량비는 60~80:20~40 인 것이 바람직하고, 상기 수치범위를 만족하는 경우 항균성 및 난연성이 극대화될 수 있다.
또한 상기 난연제는 실란 코팅된 암모늄 폴리포스페이트, 멜라민 폴리포스페이트 및 암모늄 폴리포스페이트를 동시에 사용할 수 있으며, 이때 실란 코팅된 암모늄 폴리포스페이트, 멜라민 폴리포스페이트 및 암모늄 폴리포스페이트의 중량비는 100:20~40:2~10 인 것이 바람직하고, 상기 수치범위를 만족하는 경우 항균성 및 난연성이 극대화될 수 있다.
상기 팽창제는 규산나트륨(sodium silicate), 펜타에리트리톨(pentaerythritol), 팽창가스(부탄, 이소펜탄 등)가 충전된 아크릴계 공중합체 등이 사용될 수 있다.
화재 시 상기 난연제와 팽창제는 탄화층의 도막을 형성하여 화재의 확산을 방지할 수 있다.
상기 팽창제의 함량은 3~15중량%인 것이 바람직하고, 팽창제의 함량이 3중량% 미만인 경우 난연성 및 방염성이 저하되며, 함량이 15중량%를 초과하면 가공성이 저하될 수 있다.
상기 안료는 항균성 및 내열성을 향상시키기 위해 사용되며, 실리카, 알루미나, 제올라이트, 바륨설페이트, 탈크, 탄산칼슘, 카본블랙, 이산화티탄 등이 제한 없이 사용될 수 있다.
안료의 함량은 1~10중량%인 것이 바람직하며, 함량이 1중량% 미만인 경우 내열성이 저하되고, 함량이 10중량%를 초과하면 가공성이 저하될 수 있다.
상기 분산제는 조성물의 분산특성을 개선하기 위하여 사용되며, 소르비탄의 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르 등이 사용될 수 있다.
상기 소르비탄의 지방산 에스테르는 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 모노올레이트 등이 사용될 수 있고, 구체적인 일예로, 스판 80이 있다.
폴리옥시에틸렌 소르비탄의 지방산 에스테르는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트 등이 제한 없이 사용될 수 있다.
상기 분산제의 함량은 0.1~1중량%인 것이 바람직하며, 함량이 0.1중량% 미만인 경우 분산성이 저하되고, 함량이 1중량%를 초과하면 내열성이 저하될 수 있다.
상기 안정화제는 내후성, 내열성, 단열성 및 내구성을 향상시키기 위하여 사용되며, 페놀 항산화제, 알킬화 모노페놀, 알킬티오메틸페놀, 하이드로퀴논, 알킬화 하이드로퀴논, 하이드록시벤질, 트리아진 등이 제한 없이 사용될 수 있다.
안정화제의 함량은 0.1~1중량%인 것이 바람직하며, 함량이 0.1중량% 미만인 경우 내후성, 내열성 및 내구성이 저하되고, 1중량%를 초과하는 경우 기계적 특성 및 가공성이 오히려 저하된다.
상기 방부제는 도료의 부패방지 및 항균성을 부여하는 것으로서, 안식향산; 소르빈산; 아황산나트륨; 벤조산나트륨; 이소티아졸론; 바륨메타보레이트; 비스트리부틸 틴 옥사이드, 디부틸 틴 라우레이트 등의 주석 화합물; 벤질브로모아세테이트, 펜타클로로페닐라우레이트 등의 할로겐 화합물; 디클로로페놀, 트리클로로페놀, 테트라클로로페놀, 페닐페놀, 클로로크레졸, 클로로자이레놀 등의 페놀계 화합물; 벤즈이미다졸계 화합물; 트리아졸린계 화합물; 트리아진계 화합물 등이 사용될 수 있다.
방부제의 함량은 0.1~1중량%인 것이 바람직하며, 함량이 0.1중량% 미만인 경우 항균성이 저하되고, 1중량%를 초과하는 경우 코팅성이 오히려 저하된다.
상기 조막조제는 도막의 치밀성, 젖음성 및 부착성을 향상시킬 수 있으며, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노에테르 등이 사용될 수 있다.
조막조제의 함량은 0.5~2중량%인 것이 바람직하며, 함량이 0.5중량% 미만인 경우 코팅성이 저하되고, 2중량%를 초과하는 경우 내열성이 저하된다.
상기 소포제는 도료의 제조 시 기포가 발생하는 것을 방지하며, 광물유, 테레빈 유, 고급지방산, 고급알코올, 폴리에틸렌글리콜 디라우레이트, 폴리에틸렌글리콜 모노올리에이트, 폴리에틸렌글리콜 디올리에이트, 폴리에틸렌글리콜 모노리시놀리에이트, 폴리에틸렌글리콜 모노스테아레이트, 폴리옥시프로필렌 올리에이트 부틸 에테르, 및 폴리옥시프로필렌 스테아레이트 부틸 에테르 등이 사용될 수 있다.
소포제의 함량은 0.1~1.5중량%인 것이 바람직하며, 함량이 0.1중량% 미만인 경우 기포발생으로 균일한 도막을 형성할 수 없고, 1.5중량%를 초과하는 경우 내열성이 저하된다.
상기 도막조제는 아크릴계 고분자, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디이소부티레이트 등이 사용될 수 있다.
도막조제의 함량은 0.1~1.5중량%인 것이 바람직하며, 함량이 0.1중량% 미만인 경우 조기에 도막형성이 어려워 건조가 지연되고 치밀하게 도막이 형성되지 못하고, 1.5중량%를 초과하는 경우 내열성이 저하된다.
상기 증점제는 점도를 증가시키는 역할을 하며, 하이드록시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시메틸에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 셀룰로오스 에테르, 폴리사카라이드 등이 사용될 수 있다.
증점제의 함량은 0.5~2중량%인 것이 바람직하며, 함량이 0.5중량% 미만인 경우 균일한 도막을 형성할 수 없고, 2중량%를 초과하는 경우 내열성이 저하된다.
또한 상기 도료 조성물은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA)의 공중합체를 추가로 포함할 수 있다.
상기 공중합체는 조성물 내의 성분들의 접착성을 향상시키고, 방염성, 난연성, 내열성 등을 개선할 수 있다.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제로는 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시메틸트리에톡시실란, 메타크릴록시메틸트리메톡시실란 등이 있다.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트의 중량비는 20~40:60~80인 것이 바람직하며, 상기 수치 범위에서 조성물의 방염성, 내열성 등이 극대화될 수 있다.
상기 공중합체는 1~10중량% 사용되며, 함량이 1중량% 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량%를 초과하는 경우 가공성이 저하된다.
또한 상기 도료 조성물은 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제, 아크릴산 모노머 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA)의 공중합체를 추가로 포함할 수 있다.
상기 공중합체는 조성물 내의 성분들의 접착성을 향상시키고, 방염성, 난연성, 내열성 등을 개선할 수 있다.
상기 아크릴산 모노머는 아크릴산, 메타크릴산, 메틸 아크릴산, 에틸 아크릴산, 부틸 아크릴산, 2-에틸 헥실 아크릴산, 데실아크릴산, 메틸 메타크릴산, 에틸 메타크릴산, 부틸 메타크릴산, 2-에틸 헥실 메타크릴산, 데실메타크릴산 등이 있다.
상기 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제, 아크릴산 모노머 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트의 중량비는 2~10:100:20~50인 것이 바람직하며, 상기 수치 범위에서 조성물의 방염성, 내열성 등이 극대화될 수 있다.
상기 공중합체는 1~10중량% 사용되며, 함량이 1중량% 미만인 경우 첨가의 효과가 미미하고, 10중량%를 초과하는 경우 가공성이 저하된다.
상기 도료 조성물은 비스페놀 A(BPA), 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르(TMPTGE), 1,6-헥산디올디글리시딜 에테르(HDGE) 및 부틸글리시딜 에테르(BGE)를 혼합하여 제조되는 에폭시 화합물을 추가로 포함할 수 있다.
이때 비스페놀 A 100중량부에 대하여 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르 5~30중량부, 1,6-헥산디올디글리시딜 에테르 5~20중량부 및 부틸글리시딜 에테르 5~20중량부를 포함할 수 있다.
상기 에폭시 화합물의 함량은 1~5중량%인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 방염성이 저하되고, 5중량%를 초과하는 경우 가공성이 저하된다.
또한 상기 패각 입자는 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA)의 공중합체로 표면처리될 수 있으며, 상기 공중합체의 함량은 패각 입자 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하다.
아울러 상기 패각 입자는 아크릴레이트기 함유 실란 커플링제, 아크릴산 모노머 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA)의 공중합체로 표면처리될 수 있으며, 상기 공중합체의 함량은 패각 입자 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 상기 도료 조성물을 포함하는 도료, 코팅제 또는 접착제에 관한 것이다.
상기 도료 조성물은 도료, 코팅제 또는 접착제 등을 제조하는데 사용될 수 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 실시를 위하여 예시된 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
물 21중량%, 입경이 90㎛인 굴패각 입자 30중량%, 폴리메틸메타크릴레이트 25중량%, 암모늄 폴리포스페이트 10중량%, 펜타에리트리톨 5중량%, 탄산칼슘 5중량%, 소르비탄 모노올레이트 0.5중량%, 하이드로퀴논 0.3중량%, 디클로로페놀 0.2중량%, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 1중량%, 폴리에틸렌글리콜 디라우레이트 0.5중량%, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디이소부티레이트 0.5중량% 및 하이드록시메틸셀룰로오스 1중량%를 혼합하여 도료 조성물을 제조하였다.
(실시예 2)
펜타에리트리톨의 함량을 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.
물 25중량%, 입경이 90㎛인 굴패각 입자 30중량%, 폴리메틸메타크릴레이트 25중량%, 암모늄 폴리포스페이트 10중량%, 펜타에리트리톨 1중량%, 탄산칼슘 5중량%, 소르비탄 모노올레이트 0.5중량%, 하이드로퀴논 0.3중량%, 디클로로페놀 0.2중량%, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 1중량%, 폴리에틸렌글리콜 디라우레이트 0.5중량%, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디이소부티레이트 0.5중량% 및 하이드록시메틸셀룰로오스 1중량%를 혼합하여 도료 조성물을 제조하였다.
(실시예 3)
펜타에리트리톨의 함량을 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.
물 15중량%, 입경이 90㎛인 굴패각 입자 30중량%, 폴리메틸메타크릴레이트 18중량%, 암모늄 폴리포스페이트 10중량%, 펜타에리트리톨 18중량%, 탄산칼슘 5중량%, 소르비탄 모노올레이트 0.5중량%, 하이드로퀴논 0.3중량%, 디클로로페놀 0.2중량%, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 1중량%, 폴리에틸렌글리콜 디라우레이트 0.5중량%, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디이소부티레이트 0.5중량% 및 하이드록시메틸셀룰로오스 1중량%를 혼합하여 도료 조성물을 제조하였다.
(실시예 4)
3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트의 공중합체 3중량%를 추가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.
3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트의 공중합체 3중량%, 물 21중량%, 입경이 90㎛인 굴패각 입자 30중량%, 폴리메틸메타크릴레이트 22중량%, 암모늄 폴리포스페이트 10중량%, 펜타에리트리톨 5중량%, 탄산칼슘 5중량%, 소르비탄 모노올레이트 0.5중량%, 하이드로퀴논 0.3중량%, 디클로로페놀 0.2중량%, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 모노이소부티레이트 1중량%, 폴리에틸렌글리콜 디라우레이트 0.5중량%, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 디이소부티레이트 0.5중량% 및 하이드록시메틸셀룰로오스 1중량%를 혼합하여 도료 조성물을 제조하였다.
(실시예 5)
암모늄 폴리포스페이트 10중량% 대신에, 실란 코팅된 암모늄 폴리포스페이트 7중량% 및 멜라민 폴리포스페이트 3중량%를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.
(비교예 1)
펜타에리트리톨을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 도료 조성물의 난연성, 연소특성 및 치수변화율을 측정하여 그 결과를 아래의 표에 나타내었다.
(난연성)
상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 도료 조성물의 난연성은 소방청 고시 제2019-2호 제7조에 의거하여 측정하였다.
(연소특성)
상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 도료 조성물을 아세테이트 섬유의 표면에 코팅하였다.
연소 특성은 토치를 이용하여 섬유의 표면에 불꽃을 접촉시킨 후 연소 여부 및 소화 여부를 육안으로 확인하였다(탁월, 양호, 보통, 불량).
(치수변화율)
상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 도료 조성물을 아세테이트 섬유의 표면에 코팅하였다.
치수변화율은 KS K ISO 3759에 의거하여 측정하였다.
구분 잔염시간(초) 탄화면적(cm2) 연소특성 치수변화율(%)
실시예 1 2 25 탁월 2.1
실시예 2 8 36 보통 2.9
실시예 3 10 39 보통 3.1
실시예 4 1 14 탁월 1.6
실시예 5 1 16 탁월 1.5
비교예 1 17 67 불량 4.8
상기 표 1의 결과로부터, 실시예 1 내지 5는 방염성, 난연성, 불연성, 내열성 등이 우수하여 화재 시 연소를 효과적으로 방지할 수 있다. 특히 실시예 1, 4 및 5는 상기 특성이 가장 우수함을 알 수 있다.
반면 비교예 1은 실시예에 비해 상기 특성이 열등함을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 물; 패각 입자; 바인더; 난연제; 팽창제; 안료; 및 첨가제를 포함하는 도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 난연제는 암모늄 폴리포스페이트, 멜라민 폴리포스페이트 및 실란 코팅된 암모늄 폴리포스페이트에서 선택되는 하나 이상이 사용되는 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 첨가제는 분산제, 안정화제, 방부제, 조막조제, 소포제, 도막조제 및 증점제를 포함하는 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 도료 조성물은 물 10~30중량%, 패각 입자 15~50중량%, 바인더 10~40중량%, 난연제 5~20중량%; 팽창제 3~15중량%; 안료 1~10중량%, 분산제 0.1~1중량%, 안정화제 0.1~1중량%, 방부제 0.1~1중량%, 조막조제 0.5~2중량%, 소포제 0.1~1.5중량%, 도막조제 0.1~1.5중량% 및 증점제 0.5~2중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 도료 조성물.
  5. 제1항의 도료 조성물을 포함하는 제품에 있어서,
    상기 제품은 도료, 코팅제 또는 접착제인 것을 특징으로 하는 제품.
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