KR20230139196A - 도료 조성물 - Google Patents

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KR20230139196A
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장경호
엄경일
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주식회사 케이씨씨
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Abstract

본 발명은 내부 열을 방출시키고 외부 태양 에너지를 반사시켜 피도체의 내부 온도를 저하시키는 에너지 절감형 차열 도료 조성물에 관한 것이다.

Description

도료 조성물{Coating Composition}
본 발명은 내부 열을 방출시키고 외부 태양 에너지를 반사시켜 피도체의 내부 온도를 저하시키는 에너지 절감형 차열 도료 조성물에 관한 것이다.
여름철 태양 에너지는 철판 지붕의 표면 온도를 80 ℃ 전후까지 상승시키고, 건물의 실내 온도도 상승시켜, 냉방을 위하여 많은 에너지를 소비하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 열의 흐름을 억제 또는 차단하는 단열재를 사용하는 기술이 제안되었다. 그러나, 단열재 시공에 많은 시간과 비용이 소요되고, 단열재는 부피가 커서 공간 효율이 떨어질 뿐만 아니라, 외관, 강도, 내구성 등의 문제가 있어 최종 마감재로 사용하기에는 적합하지 않다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 단열 효과를 갖는 안료나 필러를 포함하는 다양한 도료 조성물이 제안되었고, 일례로, 미국 특허 제4,623,390호는 중공형 세라믹 필러를 이용한 단열 도료를 개시하고 있다. 그러나, 상기 단열 도료는 도막 표면이 거칠고 요철이 심하여 옥외에서 짧은 기간 내에 오염되고, 그 결과 태양열 차폐 기능이 급격히 저하되어 단열 기능을 상실하게 되는 문제가 있다.
한편, 백색 안료를 적용하여 태양 에너지를 반사시키는 차열 도료가 제안되었으나, 주로 사용되는 백색 안료인 TiO2는 태양광에 의하여 광촉매 작용을 하여 도막의 노후를 가속화하는 문제가 있다. 또한, 중공 필러를 이용하는 차열 도료의 경우, 단열 효과는 우수하나 내부에서 발생하는 열의 방출을 막아 보온이 되는 문제가 있다.
이에, 내부 열을 방출시키고 외부 태양 에너지를 반사시켜 피도체의 내부 온도를 저하시키는 동시에, 내후성, 강도 등 도막 물성이 우수한 차열 도료가 요구된다.
본 발명은 내부 열을 방출시키고 외부 태양 에너지를 반사시켜 피도체의 내부 온도를 저하시키는 차열 도료 조성물을 제공한다.
본 발명은 아크릴 폴리올 수지, 폴리이소시아네이트 및 안료를 포함하고, 상기 아크릴 폴리올 수지가 스티렌 모노머를 주 성분으로 하고, 탄소수 12 내지 20의 지방산을 변성하여 제조된 것이고, 수산기가(OHv)가 90 내지 100 mgKOH/g이고, 상기 안료가 이산화티타늄, 알루미나 및 알루미늄 플레이크(Al flake)를 포함하는 도료 조성물을 제공한다.
본 발명은 내부 열을 방출시키고 외부 태양 에너지를 반사시켜 피도체의 내부 온도를 저하시키는 차열 도료 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명의 도료 조성물은 차열 효과가 우수한 동시에 내후성, 강도 등이 우수한 도막을 형성한다.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다. 그러나, 하기 내용에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 구성요소가 다양하게 변형되거나 선택적으로 혼용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용된 “수산기가”, “산가”와 같은 작용기가는 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정할 수 있으며, 예를 들어 적정(titration)의 방법으로 측정한 값을 나타낼 수 있다. “중량평균분자량”은 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 GPC(gel permeation chromatograph) 방법으로 측정할 수 있다. “입자 크기”는 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 레이저 광 산란법(laser light scattering, LLS)으로 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 도료 조성물은 아크릴 폴리올 수지, 폴리이소시아네이트 및 안료를 포함한다. 본 발명의 도료 조성물은 필요에 따라, 분산제, UV 안정제, UV 흡수제, 촉매, 레벨링제, 소포제 등 도료 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.
아크릴 폴리올 수지
본 발명의 도료 조성물은 주(主) 수지로서 아크릴 폴리올 수지를 포함한다. 아크릴 폴리올 수지는 경화제와 반응하여 도막을 형성하는 도막 구조체이고, 안료의 바인더 역할을 한다.
상기 아크릴 폴리올 수지는 아크릴 모노머와 지방산을 라디칼 중합하여 제조된 지방산 변성 아크릴 폴리올 수지이다. 상기 지방산 변성 아크릴 폴리올 수지는 스티렌 모노머를 주 성분으로 하는 지방산 변성 아크릴 폴리올 수지일 수 있다. 상기 아크릴 폴리올 수지를 사용함으로써, 우수한 내후성 및 도막 강도를 확보하고, 적외선 영역의 열 방출을 극대화할 수 있다. 또한, 안료 분산성을 높여 안료부피농도(PVC: pigment volume concentration)를 높일 수 있다. 특히, 상기 아크릴 폴리올 수지 내 지방산 모노머가 IR 파장에 대한 흡수율을 높여 차열성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 아크릴 폴리올 수지는 아크릴 폴리올 수지 총 중량을 기준으로, 스티렌 모노머를 10 내지 50 중량%, 예를 들어 15 내지 45 중량% 포함할 수 있다. 상기 아크릴 폴리올 수지 내 스티렌 모노머의 함량이 전술한 범위 초과인 경우 이중결합이 과하게 포함되어 내후성이 저하될 수 있고, 전술한 범위 미만인 경우 소수성 특성이 저하되어 내수성이 저하될 수 있다.
상기 아크릴 폴리올 수지는 스티렌 이외의 아크릴 모노머를 더 포함할 수 있다. 상기 모노머로는 스티렌 이외의 에틸렌성 불포화 모노머, 산기를 함유한 아크릴 모노머, 비관능성 아크릴 모노머 및 수산기를 함유한 아크릴 모노머 중 1종 이상이 사용될 수 있다.
상기 스티렌 이외의 에틸렌성 불포화 모노머로는 부타디엔 및 탄소수 1 내지 12의 아크릴/메타크릴산 에스테르 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이들에 제한되는 것은 아니다. 상기 아크릴 폴리올 수지는 아크릴 폴리올 수지 총 중량을 기준으로, 스티렌 이외의 에틸렌성 불포화 모노머를 1 내지 30 중량%, 예를 들어 5 내지 15 중량% 포함할 수 있다. 상기 아크릴 폴리올 수지 내 스티렌 이외의 에틸렌성 불포화 모노머의 함량이 전술한 범위 초과인 경우 비상용성 증가로 저장성이 저하될 수 있고, 전술한 범위 미만인 경우 비상용성이 낮아져 내화학성 등이 저하될 수 있다.
상기 산기를 함유한 아크릴 모노머로는 메타크릴산, 아크릴산, 푸마릭산, 말레인산 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이들에 제한되는 것은 아니다. 상기 아크릴 폴리올 수지는 아크릴 폴리올 수지 총 중량을 기준으로, 산기를 함유한 아크릴 모노머를 0.1 내지 10 중량%, 예를 들어 1 내지 5 중량% 포함할 수 있다. 상기 아크릴 폴리올 수지 내 산기를 함유한 아크릴 모노머의 함량이 전술한 범위 초과인 경우 높은 산가로 인하여 도막의 내수성 및 내화학성이 저하될 수 있고, 전술한 범위 미만인 경우 낮은 산가로 인하여 도료의 저장 안정성이 저하될 수 있다.
상기 비관능성 아크릴 모노머로는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 노말부틸(메타)아크릴레이트, 터셔리부틸(메타)아크릴레이트, 노말헥실메타크릴에이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 노말옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이들에 제한되는 것은 아니다. 상기 아크릴 폴리올 수지는 아크릴 폴리올 수지 총 중량을 기준으로, 비관능성 아크릴 모노머를 5 내지 60 중량%, 예를 들어 10 내지 50 중량% 포함할 수 있다. 상기 아크릴 폴리올 수지 내 비관능성 아크릴 모노머의 함량이 전술한 범위 초과인 경우 수산기 함량이 적어져 부착 내수성 및 내화학성이 저하될 수 있고, 전술한 범위 미만인 경우 내후성 및 부착성이 저하될 수 있다.
상기 수산기를 함유한 아크릴 모노머로는 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 카두라(메타)아크릴레이트, 카프로락톤(메타)아크릴레이트, 2,3-디하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌변성 (메타)아크릴레이트, 4-하이드록시메틸시크로헥실-메틸(메타)아크릴레이트, 모노카르복실산(예를 들어, (메트)아크릴산)과 같은 에틸렌성 불포화 모노머와 라디칼 중합에 관여하지 않는 에폭시 화합물(예를 들어, 글리시딜 에테르 및 에스테르)의 반응으로부터 유도된 에틸렌성 불포화 베타-하이드록시 에스테르 작용성 모노머 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이들에 제한되는 것은 아니다. 상기 아크릴 폴리올 수지는 아크릴 폴리올 수지 총 중량을 기준으로, 수산기를 함유한 아크릴 모노머를 3 내지 30 중량%, 예를 들어 10 내지 25 중량% 포함할 수 있다. 상기 아크릴 폴리올 수지 내 수산기를 함유한 아크릴 모노머의 함량이 전술한 범위 초과인 경우 수지 구조 내 높은 수산기가로 인하여 경화제와 반응 후 높은 가교 밀도를 형성하여 신율이 저하될 수 있고, 전술한 범위 미만인 경우 낮은 수산기가로 인하여 가교 밀도가 저하되어 내화학성 및 내수성이 저하될 수 있다.
상기 지방산으로는 탄소수 12 내지 20의 지방산을 사용할 수 있다. 상기 아크릴 폴리올 수지는 도막의 경도에 영향을 주는 인자로, 상기 지방산의 탄소수가 전술한 범위 초과인 경우 합성된 아크릴 폴리올 수지의 분자량이 지나치게 커져 도막의 경도가 저하될 수 있고, 전술한 범위 미만인 경우 합성된 아크릴 폴리올 수지의 분자량이 지나치게 작아져 도막 경도가 상승되어, 외부 충격에 의해 쉽게 파괴될 수 있다. 상기 지방산으로는 올레인산(oleic acid), 라우르산(lauric acid), 스테아르산(stearic acid), 미리스트산(myristic acid), 팔미트산(palmitic acid), 리놀레산(linoleic acid), 리시놀레산(ricinoleic acid) 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이들에 제한되는 것은 아니다.
상기 아크릴 폴리올 수지는 수산기가(OHv)가 50 내지 200 mgKOH/g, 예를 들어 90 내지 100 mgKOH/g이고, 중량평균분자량(Mw)이 5,000 내지 50,000 g/mol이고, 산가(Av)가 1 내지 20 mgKOH/g이고, 유리전이온도(Tg)가 20 내지 50 ℃, 예를 들어 25 내지 40 ℃이고, 고형분(%)이 60 내지 95%, 예를 들어 60 내지 80%일 수 있다. 상기 아크릴 폴리올 수지의 수산기가가 전술한 범위 초과인 경우 경화제와의 반응 증가로 가교 밀도가 높아져, 충격성 등의 기계적 물성이 저하될 수 있고, 전술한 범위 미만인 경우 경화제와의 반응 저하로 가교 밀도가 저하되어, 내화학성이 저하될 수 있다. 상기 아크릴 폴리올 수지의 중량평균분자량이 전술한 범위 초과인 경우 도료 점도 상승으로 인해 도장성이 열세해질 수 있다, 전술한 범위 미만인 경우 충격성 등의 기계적 물성이 저하될 수 있다. 상기 아크릴 폴리올 수지의 산가가 전술한 범위 초과인 경우 물과의 높은 친화성으로 인하여 내수성이 저하될 수 있고, 전술한 범위 미만인 경우 안료의 분산을 돕는 관능기의 부족으로 분산성이 저하될 수 있다. 상기 아크릴 폴리올 수지의 유리전이온도가 전술한 범위 미만인 경우, 제조된 도막의 내충격성이 저하될 수 있고, 전술한 범위 초과인 경우, 도막의 외관 특성 및 경도가 저하될 수 있다.
상기 아크릴 폴리올 수지는 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 30 내지 60 중량%, 예를 들어 30 내지 45 중량% 포함될 수 있다. 아크릴 폴리올 수지의 함량이 전술한 범위 미만인 경우 도막의 기계적 물성이 저하될 수 있고, 전술한 범위를 초과하는 경우 안료의 함량이 상대적으로 낮아져 차열 및 방열 성능이 불충분해 질 수 있다.
폴리이소시아네이트
본 발명의 도료 조성물은 경화제로서 폴리이소시아네이트를 포함한다.
상기 폴리이소시아네이트는 다관능 이소시아네이트 화합물을 포함하는 조성물로부터 제조된 것일 수 있다. 상기 다관능 이소시아네이트 화합물은 톨릴렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소보론 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트 또는 톨루엔 디이소시아네이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트의 이소시아네이트기 함량(NCO%)은 20 내지 30 중량%, 예를 들어 20 내지 25 중량%일 수 있다. 이소시아네이트기 함량이 전술한 범위 미만인 경우에는 도막의 부착성 및 내식성이 저하될 수 있고, 전술한 범위를 초과하는 경우 수분과 부반응이 발생하여 표면 외관 및 내식성이 저하될 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트는 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 2 내지 20 중량%. 예를 들어 5 내지 15 중량% 포함될 수 있다. 폴리이소시아네이트의 함량이 전술한 범위를 만족하는 경우, 도막의 경화도가 높아 도막의 물성이 향상될 수 있다.
안료
본 발명의 도료 조성물은 안료를 포함한다. 상기 안료는 방열 안료 및 백색 안료를 포함한다. 백색 안료는 외부에서 유입되는 빛을 반사하고, 방열 안료는 내부로 입사된 빛을 방사하여 내부 열 방출을 일으킨다. 따라서, 상기 2종의 안료를 혼용함으로써 피도체의 내부 온도를 효과적으로 저하시킬 수 있다.
상기 방열 안료는 알루미나 및 알루미늄 플레이크(Al flake)를 포함한다.
상기 방열 안료로 구형의 알루미나를 사용할 수 있다. 상기 알루미나의 입자 크기(수평균)는 0.5 내지 2 ㎛일 수 있다. 상기 입자 크기를 갖는 구형의 알루미나를 사용하는 경우, 안료의 집적도 및 적층성을 높일 수 있고, 그 결과 빛의 투과율을 낮춰 차열성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 알루미늄 플레이크는 안료의 표면적을 높여 열 방출을 용이하게 한다. 따라서, 방열 안료로 알루미나와 알루미늄 플레이크(Al flake)를 혼용함으로써, 내부 열 방출 효과를 더욱 높일 수 있다.
상기 방열 안료는 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 6 내지 50 중량%. 예를 들어 6 내지 20 중량% 포함될 수 있다. 상기 방열 안료의 함량이 전술한 범위 초과인 경우 유색 안료의 함량이 상대적으로 감소되어 태양광의 반사에 따른 차열 성능이 저하될 수 있고, 전술한 범위 미만인 경우 방열 성능이 저하될 수 있다.
일례로, 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 알루미나 5 내지 40 중량%. 예를 들어 5 내지 15 중량% 및 알루미늄 플레이크 1 내지 10 중량%. 예를 들어 1 내지 5 중량%를 포함할 수 있다. 알루미나의 함량이 전술한 범위 미만인 경우 방열 성능이 저하될 수 있고, 전술한 범위를 초과하는 경우 수지분 저하로 도막의 기계적 물성이 저하될 수 있다. 알루미늄 플레이크의 함량이 전술한 범위 미만인 경우 태양광 반사 성능이 저하될 수 있고, 전술한 범위를 초과하는 경우 다른 안료의 함량이 저하되어 방열 성능이 저하될 수 있다.
상기 백색 안료는 이산화티타늄을 포함한다. 이산화티타늄으로는 TiO2 함량이 90% 이상이고, 입자 크기(수평균)가 0.5 내지 2 ㎛인 것을 사용할 수 있다. 상기 백색 안료의 입자 크기가 전술한 범위 초과인 경우 태양광의 파장을 효과적으로 반사하지 못하여 차열 성능이 저하될 수 있고, 전술한 범위 미만인 경우 작은 입자들 사이로 빛이 투과되어 빛 반사 성능이 저하될 수 있다.
상기 백색 안료는 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 5 내지 25 중량%. 예를 들어 10 내지 20 중량% 포함될 수 있다. 상기 백색 안료의 함량이 전술한 범위 초과인 경우 방열 안료의 함량이 상대적으로 감소하여 방열 성능이 저하될 수 있고, 전술한 범위 미만인 경우 빛 반사 성능이 저하될 수 있다.
상기 방열 안료와 상기 백색 안료는 1 : 2 내지 2 : 1의 중량비로 혼용될 수 있다. 상기 방열 안료에 대한 백색 안료의 혼합비가 전술한 범위 초과인 경우 방열 성능이 저하될 수 있고, 전술한 범위 미만인 경우 차열 성능 및 은폐율이 저하될 수 있다.
본 발명의 도료 조성물은 필요에 따라 체질 안료를 더 포함할 수 있다. 체질 안료는 도막 내의 기공을 충전시키고, 도막 형성을 보완하며, 도막에 살오름성 또는 기계적 성질을 부여하는 역할을 한다. 따라서, 체질 안료를 포함할 경우, 양호한 도막 외관을 얻을 수 있음과 동시에 경도, 내충격성 및 방청성 등을 향상시킬 수 있다.
상기 체질 안료로는 탄산칼슘, 클레이, 탈크, 마그네슘 실리케이트, 카올린, 마이카, 실리카, 알루미늄 실리케이트, 알루미늄 하이드록사이드, 알루미늄 니트라이드, 보론 니트라이드, 황산바륨, ZnO 등을 사용할 수 있다. 전술한 성분을 단독 사용하거나 2종 이상을 혼용할 수 있다.
본 발명의 도료 조성물에서 안료부피농도(PVC: pigment volume concentration)는 10 내지 60%, 예를 들어 20 내지 40%일 수 있다. 상기 안료부피농도가 전술한 범위 초과인 경우 안료를 고정해 주는 수지의 함량 부족으로 도막의 기계적 물성이 저하될 수 있고, 전술한 범위 미만인 경우 차열 및 방열 성능이 저하될 수 있다.
첨가제
본 발명의 도료 조성물은 상기 도료 조성물의 고유 특성을 해하지 않는 범위 내에서, 해당 기술분야에 알려진 첨가제를 1종 이상 포함할 수 있다. 사용 가능한 첨가제의 비제한적인 예로는 분산제, UV 안정제, UV 흡수제, 촉매, 레벨링제, 소포제 등이 있다.
분산제는 조성물을 구성하는 각 성분을 분산시키고 거리 유지를 통해 재응집을 막아 도막이 균일한 물성을 발현하도록 하는 역할을 한다. 상기 분산제로는 해당 기술분야에 알려진 통상의 것을 사용할 수 있으며, 일례로, 블록 공중합체 타입의 분산제 등을 사용할 수 있다.
UV 안정제로는 아민계 광 안정제, 예를 들어 힌더드 아민계 광 안정제(hindered amine light stabilizer, HALS)를 사용할 수 있고, UV 흡수제로는 예를 들어 하이드록시 페닐 트리아진 유도체 등을 사용할 수 있다.
레벨링제는 도료 조성물이 평탄하고 매끄럽게 코팅되도록 작용하여, 조성물 내의 접착력을 증진시키면서 도막의 외관 특성을 향상시키기 위한 것이다. 상기 레벨링제로는 해당 기술분야에 알려진 통상의 것을 사용할 수 있으며, 일례로, 아크릴계, 실리콘계, 폴리에스테르계, 아민계 레벨링제 등을 사용할 수 있다.
소포제는 도장 시 발생되는 기포를 억제함으로써 도막의 외관 특성을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 해당 기술분야에 알려진 통상의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 실리콘계 또는 비실리콘계 소포제를 사용할 수 있다.
상기 첨가제의 함량은 해당 기술분야에 공지된 범위 내에서 조절할 수 있다. 일례로, 상기 첨가제는 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 각각 0.01 내지 10 중량%, 예를 들어 0.01 내지 5 중량%일 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[제조예 1-14: 아크릴 폴리올 수지의 제조]
하기 표 1, 2의 조성에 따라 제조예 1-14의 아크릴 폴리올 수지를 각각 제조하였다. 제조된 아크릴 폴리올 수지의 물성을 표 1, 2에 나타내었다.
n-BMA: n-부틸 메타크릴레이트
2-EHA: 2-에틸헥실 아크릴레이트
2-HEMA: 2-하이드록시 에틸 메타크릴레이트
MAA: 메타크릴산
DTBP: 디터셔리부틸퍼옥사이드
Oleic acid: 탄소수 18의 지방산
Ricinoleic acid: 탄소수 18의 지방산
Linoleic acid: 탄소수 18의 지방산
palmitoleic acid: 탄소수 16의 지방산
arachidonic acid: 탄소수 20의 지방산
erucic acid: 탄소수 22의 지방산
docosahexaenoic acid: 탄소수 22의 지방산
[실험예 1-14: 도료 조성물 제조]
하기 표 3-5에 기재된 조성에 따라, 용제, 분산제 및 소포제를 프리 믹싱하고, 제조된 프리 믹싱액 내에 방열 안료 및 레올로지 조절제를 투입 후 교반하고(RING MILL 분산기 1시간), Al flake 투입 후 30분 저속 교반하고, 저속 교반하에 잔여 성분을 투입하여 주제를 제조하였다. 용제에 폴리이소시아네이트를 투입하고 저속 교반하여 경화제를 제조하였다. 상기 제조된 주제와 경화제를 1 : 1의 중량비로 혼합하여 각 실험예의 도료 조성물을 제조하였다.
Al2O3 입자 크기(수평균): 1 ㎛
[실험예: 물성 평가]
각 실험예에서 제조된 도료 조성물의 물성을 하기와 같이 측정하였으며, 이의 결과를 하기 표 6, 7에 나타내었다.
고형분
125 ℃에서 1시간 동안 건조하여 고형분을 측정하였다.
저장 안정성
ASTM 2471에 따라, 60℃에서 7일간 방치한 후, 용기 내 상태, 도장 작업성, 도장 외관을 육안으로 관찰하였다.
시편 제조
시험편(인산아연 피막이 형성된 냉연강판(CR)(두께: 0.7 T))에 각 실험예에 따라 제조된 도료 조성물을 100 ㎛ 두께로 도장하고, 10분 세팅 후 80 ℃ 오븐에서 30분 동안 경화시킨 후 7일간 자연 건조시켜 시편을 제조하였다.
부착성
상기 제조된 각 시편을 사용하여, ASTM D3359에 따라 부착성을 평가하였다. 2 mm 크로스 컷 제작 후 테잎을 사용하여 떼어낸 후 문제 없을 시 양호로 판단하였다.
냉각 온도
시험편(인산아연 피막이 형성된 냉연강판(CR)(두께: 0.7 T), 25 cm x 25 cm)에 각 실험예에 따라 제조된 도료 조성물을 100 ㎛ 두께로 도장하고, 10분 세팅 후 80 ℃ 오븐에서 30분 동안 경화시킨 후 7일간 자연 건조시켜 시편을 제조하였다. 상기 제조된 시편 6장으로 정육면체의 시험체를 제조하였다.
상기 제조된 시험체를 옥외에 폭로한 후(하절기: 오전 8시에서 오후 6시, 동절기: 오전 9시에서 오후 4시), 외기 및 내부의 온도를 측정한 후, 하기 식으로 냉각 온도를 계산하였다.
냉각 온도(℃) = 외기 온도(℃) - 내부 온도(℃)
옥외 온도: 옥외 폭로 시간 동안의 평균 온도
Total Solar Reflectance(TSR)
상기 제조된 각 시편을 사용하여, ASTM E903에 따라 총 태양 반사율(TSR)을 평가하였다.
내후성
상기 제조된 각 시편을 사용하여, SAE J1960에 따라 내후성을 평가하였다.
상기 표 6, 7의 결과로부터 확인되는 바와 같이, 본 발명의 조성에 따른 실험예 1-7의 도료 조성물의 경우 측정 항목 모두에서 우수한 물성을 나타내었다. 반면, 본 발명의 범위를 벗어나는 아크릴 폴리올 수지를 사용한 실험예 8-12와 방열 안료로 알루미나 또는 알루미늄 플레이크의 1종만 사용한 실험예 13, 14의 경우 측정 항목 전반적으로 실시예에 비해 열세한 물성을 나타내었다.

Claims (7)

  1. 아크릴 폴리올 수지, 폴리이소시아네이트 및 안료를 포함하고,
    상기 아크릴 폴리올 수지가 스티렌 모노머를 주 성분으로 하는 지방산 변성 아크릴 폴리올 수지이고, 상기 지방산은 탄소수 12 내지 20의 지방산이고,
    상기 아크릴 폴리올 수지의 수산기가(OHv)가 50 내지 200 mgKOH/g이고,
    상기 안료가 방열 안료 및 백색 안료를 포함하고,
    상기 방열 안료가 알루미나 및 알루미늄 플레이크(Al flake)를 포함하고,
    상기 백색 안료가 이산화티타늄을 포함하는 도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 아크릴 폴리올 수지는 아크릴 폴리올 수지 총 중량을 기준으로, 스티렌 모노머를 10 내지 50 중량% 포함하는 것인 도료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 아크릴 폴리올 수지의 중량평균분자량(Mw)이 5,000 내지 50,000 g/mol이고, 산가(Av)가 1 내지 20 mgKOH/g이고, 유리전이온도(Tg)가 20 내지 50 ℃이고, 고형분(%)이 60 내지 95%인 도료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 알루미나가 입자 크기(수평균) 0.5 내지 2 ㎛의 구형 알루미나인 도료 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 도료 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 아크릴 폴리올 수지 30 내지 60 중량%, 상기 폴리이소시아네이트 2 내지 20 중량%. 상기 방열 안료 6 내지 50 중량% 및 상기 백색 안료 5 내지 25 중량%를 포함하는 도료 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 방열 안료와 상기 백색 안료의 혼합비가 1 : 2 내지 2 : 1 의 중량비인 도료 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 안료부피농도(PVC: pigment volume concentration)가 10 내지 60%인 도료 조성물.
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