KR20240086978A - 도료용 조성물, 도막 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
일 구현예에 따른 도료용 조성물은 주제 수지를 포함하는 주제부; 및 경화제를 포함하는 경화제부를 포함하는 도료용 조성물로서, 상기 도료용 조성물은 n-부틸아세테이트, 경질나프타 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate: PGMEA)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 HAPs 면제 용제를 포함하고, 상기 도료용 조성물 내의 HAPs 면제 용제의 함량은 1 내지 20 중량%이다.
일 구현예에 따르면, HAPs 물질로 이루어진 기존의 유기용제 대신 HAPs 면제물질을 사용하여 법규에서 규정하는 친환경 도료의 기준을 만족함과 동시에 도료의 사용 점도를 낮추어 에어리스 또는 롤러 작업에 대해 우수한 도장 작업성을 확보할 수 있는 친환경 도료이자 고(高)고형분의 도료를 제공할 수 있다.
일 구현예에 따르면, HAPs 물질로 이루어진 기존의 유기용제 대신 HAPs 면제물질을 사용하여 법규에서 규정하는 친환경 도료의 기준을 만족함과 동시에 도료의 사용 점도를 낮추어 에어리스 또는 롤러 작업에 대해 우수한 도장 작업성을 확보할 수 있는 친환경 도료이자 고(高)고형분의 도료를 제공할 수 있다.
Description
본 개시는 도료용 조성물, 도막 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 개시는 유해대기오염물질(HAPs)이 저감된 도료용 조성물, 도막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 도장 작업자의 피부 발진 등의 문제 최소화를 위해 피부 저자극성 및 고(高)고형분 도료를 개발 중에 있으나, 도료의 고점도 특성으로 인해 도장 작업성이 열세하여 현장 시공에 많은 제약이 있는 실정이다.
도장 작업을 용이하게 진행하기 위하여, 종래에는 유해대기오염물질(Hazardous Air Pollutants, HAPs)의 관리대상물질인 자일렌, 톨루엔, 에틸벤젠 등의 유기용제를 도료 배합 내에 적어도 20 중량% 이상으로 첨가하거나, 이러한 유기용제로 구성되는 신너(Thinner)를 도장 작업 직전에 첨가하는 방식을 통해 도료의 점도를 낮추어 도장 작업을 진행하였다.
그러나, 최근 대기환경보전법 등이 강화되어 유해대기오염물질(HAPs)의 관리대상물질인 신너의 사용이 실질적으로 불가해졌으며, 이에 따라 도료의 점도를 낮추는데 어려움이 있는 실정이다. 도료의 점도를 낮추지 못할 경우, 도장 작업성이 저하되어 스프레이 작업 등에 어려움이 있으며, 도막의 외관 불량, 도장 작업자의 근골격계 질환 발생 등의 문제로 인해 도장 공정에 막대한 영향을 미치게 된다.
이와 관련하여, 한국 대기환경보전법에서 규정하는 관리대상물질(자일렌, 톨루엔 에틸벤젠 등)을 5 중량% 미만으로 포함하고, HAPs 배출 저감을 위해 유기용제(신너)를 실질적으로 포함하지 않으면서 도장 작업성이 우수한 도료를 개발하기에 현재 기술로는 어려움이 있는 실정이다. 이처럼 도료 제조 시 유기용제(신너)를 실질적으로 사용하지 않을 경우, 도료를 보관하는 히터를 별도로 설치하거나 이액 도료(Two-component Paint)를 이용하는 이액형 도장기 사용 등이 필요함에 따라, 조선소 생산 공정 등에 큰 영향을 미칠 수 있다.
일 구현예의 목적은 HAPs 물질로 이루어진 기존의 유기용제 대신 인간과 환경에 대한 유해성이 미비한 것으로 확인된 HAPs 면제물질을 포함하여 HAPs 배출을 저감함과 동시에 우수한 도장 작업성을 확보할 수 있는 도료용 조성물, 이에 의해 제조된 도막 및 도막의 제조방법을 제공하는 것이다.
일 구현예의 도료용 조성물은 주제 수지를 포함하는 주제부; 및 경화제를 포함하는 경화제부를 포함하는 도료용 조성물로서, 상기 도료용 조성물은 n-부틸아세테이트, 경질나프타 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate: PGMEA)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 HAPs 면제 용제를 포함하고, 상기 도료용 조성물 내의 HAPs 면제 용제의 함량은 1 내지 20 중량%이다.
일 구현예의 도막은 상기 도료용 조성물로 제조된다.
일 구현예의 도막 제조방법은 기판 상에 상기 도로용 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 기판 상에 도포된 도료용 조성물을 건조시키는 단계를 포함한다.
일 구현예에 따르면, HAPs 물질로 이루어진 기존의 유기용제 대신 HAPs 면제 물질을 사용하여 법규에서 규정하는 친환경 도료의 기준을 만족함과 동시에 도료의 사용 점도를 낮추어 에어리스 또는 롤러 작업에 대해 우수한 도장 작업성을 확보할 수 있는 친환경 도료이자 고(高)고형분의 도료를 제공할 수 있다.
이하에서, 다양한 구현예들을 참고하여 본 개시의 바람직한 실시 형태를 설명하나, 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 그 범위가 이하에서 설명하는 구현예들 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 유해대기오염물질(HAPs) 배출 저감을 위해 신너 등의 기존의 유기용제를 실질적으로 포함하지 않으면서 도장 작업성이 우수한 도료를 개발하기에 현재 기술로는 어려움이 있는 실정이다. 이에 발명자들은, 기존의 유기용제 대신 국가에서 지정한 1종 이상의 유해대기오염물질(Hazardous Air Pollutants, HAPs) 면제물질을 적절한 함량으로 포함하는 도료용 조성물을 제조할 경우, 도료 점도 개선과 동시에 HAPs 배출 또한 저감할 수 있음을 확인하였다. 이하에서, 다양한 구현예들을 참고하여 상기 도료용 조성물 등에 대하여 구체적으로 설명한다.
도료용 조성물
일 구현예에 따른 도료용 조성물은 주제 수지를 포함하는 주제부; 및 경화제를 포함하는 경화제부를 포함하고, 상기 도료용 조성물은 n-부틸아세테이트, 경질나프타 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate: PGMEA)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 HAPs 면제 용제를 포함하고, 상기 도료용 조성물 내의 HAPs 면제 용제의 함량은 1 내지 20 중량%이다.
유해대기오염물질(HAPs, Hazardous Air Pollutants)은 대기환경보전법 제38조 제2항 규정에 따른 '비산배출 저감을 위한 시설관리기준'에서 지정한 발암물질이거나 발암물질로 의심되는 오염물질 또는 선천성 결함과 같은 심각한 건강 영향이나 환경에 나쁜 영향을 줄 수 있는 오염물질을 말한다. 유해대기오염물질(HAPs)은 대개 굴뚝이 아닌 곳으로 비산 배출되는 물질을 뜻한다. 유해대기오염물질(HAPs)은 중금속, 휘발성유기화합물, 다환방향족탄화수소류, 다이옥신 등 그 종류가 다양하다.
상기 n-부틸아세테이트, 경질나프타 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate: PGMEA)은 대기환경보전법 제38조 제2항 규정에 따른 '비산배출 저감을 위한 시설관리기준'에서 지정한 도료 중 유해대기오염물질(HAPs) 면제물질로서, 상기 도료용 조성물은 상술한 바와 같은 HAPs 면제물질을 도료에 대한 희석용제인 HAPs 면제 용제로 포함하여, 유해대기오염물질(HAPs) 배출 저감이 가능한 도료를 제공할 수 있다.
즉, 상기 도료용 조성물은 n-부틸아세테이트, 경질나프타 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate: PGMEA)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 HAPs 면제 용제를 포함하며, 상기 HAPs 면제 용제는 실질적으로 n-부틸아세테이트, 경질나프타 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate: PGMEA)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상으로 이루어져 있을 수 있다.
상기 도료용 조성물 내의 HAPs 면제 용제의 함량은 1 중량% 이상, 3 중량% 이상, 또는 5 중량% 이상일 수 있고, 20 중량% 이하, 또는 18 중량% 이하일 수 있다.
상기 도료용 조성물은 주제 수지를 포함하는 주제부(A)를 포함한다. 이때 주제부는 주제 수지, 안료, 및 분산제, 소포제, 흐름성 조절제 등의 첨가제와 함께 용제 일부를 포함할 수 있다. 상기 주제 수지는 특별히 한정되지 않으나, 수산기(-OH)를 가진 폴리올 수지일 수 있다. 상기 수산기(-OH)를 가진 폴리올 수지로는 예시적으로, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 아크릴릭 폴리올 등을 1종 이상으로 적용할 수 있다.
상기 도료용 조성물 내 주제부의 함량은 10 내지 99 중량%, 또는 60 내지 90 중량%일 수 있다.
상기 도료용 조성물은 조성물 전체 중량을 기준으로, 주제 수지 20 내지 80 중량%; 이소시아네이트 1 내지 20 중량%; 안료 10 내지 50 중량%; 분산제, 소포제, 흐름성 조절제, 경화 촉진제, 및 비반응성 희석제 중 적어도 하나를 포함하는 첨가제 0.1 내지 20 중량%; 및 잔부의 용제를 포함하는 것일 수 있다.
보다 상세하게, 상기 도료용 조성물 내 주제 수지의 함량은 1 내지 80 중량%, 또는 20 내지 50 중량%일 수 있다.
상기 주제부는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예시적으로, 상기 첨가제는 중극성, 비극성 등의 분산제, 비실리콘계, 실리콘계 등의 소포제, 벤토나이트계, 몬모릴로나이트계, 필로실리케이트 등의 흐름성 조절제, 디부틸틴 디라우레이트 등의 경화촉매를 포함할 수 있다. 상기 주제부가 이러한 첨가제를 더 포함할 경우, 상기 도료용 조성물 내 첨가제의 총 함량은 예시적으로, 1 내지 20 중량%일 수 있다.
상기 주제부는 안료를 더 포함할 수 있다. 예시적으로, 상기 안료는 이산화티타늄, 산화철 등의 유색안료, 탈크, 탄산칼슘 등의 체질안료를 포함할 수 있다. 상기 주제부가 이러한 안료를 더 포함할 경우, 상기 도료용 조성물 내 안료의 총 함량은 예시적으로, 20 내지 40 중량%일 수 있다.
상기 도료용 조성물은 주제부 전체 중량 기준 HAPs 면제 용제의 함량이 0.1 내지 30 중량%일 수 있다. 구체적으로, 0.1 중량%이상, 5 중량%이상, 또는 20 중량% 이상일 수 있고, 10 중량%이하, 또는 30 중량% 이하일 수 있다.
상기 도료용 조성물은 경화제를 포함하는 경화제부(B)를 포함한다. 이때 경화제부는 이소시아네이트, 비반응성희석제 등의 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 경화제는 주제와 혼합되어 경화되는 성분으로서 특별히 한정되지 않으나, -NCO 관능기를 가진 이소시아네이트 화합물을 수지를 경화제로 포함할 수 있다. 상기 이소시아네이트 수지로는 예시적으로, 톨루엔디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 4,4-디사이클로헥실메탄디이소시아네이트, p-테트라메틸자일렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 이소시아네이트 화합물 1종 이상으로 적용할 수 있다. 상기 도료용 조성물 내 경화제부의 함량은 1 내지 40 중량%, 또는 10 내지 30 중량%일 수 있다. 또한, 상기 도료용 조성물 내 경화제의 함량은 10 내지 30 중량%일 수 있다.
상기 경화제부는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예시적으로, 상기 첨가제는 벤질알콜 등의 비반응성 희석제를 포함할 수 있다. 상기 경화제부가 이러한 첨가제를 더 포함할 경우, 상기 도료용 조성물 내 첨가제의 총 함량은 예시적으로, 1 내지 5 중량%일 수 있다.
상기 도료용 조성물은 경화제부 전체 중량 기준 HAPs 면제 용제의 함량이 0.1 내지 30 중량%일 수 있다. 구체적으로, 0.1 중량% 이상, 5 중량% 이상, 또는 20 중량% 이상일 수 있고, 20 중량% 이하, 또는 30 중량% 이하일 수 있다.
상기 도료용 조성물은 상술한 HAPs 면제 용제 외의 희석 용제로 관리대상물질 및 HAPs 물질을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 도료용 조성물은 상술한 HAPs 면제 용제만으로 이루어져 있을 수 있으나, 필요에 따라서는 자일렌 및 톨루엔으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 관리대상물질; 및 케톤류, 알코올류, 에틸벤젠 등의 유기용제인 HAPs 물질 중에서 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 상기 도료용 조성물이 상술한 HAPs 물질을 포함할 경우, 도료용 조성물 내 HAPs 물질의 함량은 전체 도료용 조성물 중량 기준 10 중량% 이하, 6 중량% 이하, 또는 3 중량% 이하일 수 있고, 0.1 중량% 이상, 또는 1 중량% 이상일 수 있다.
상기 도료용 조성물은 자일렌 및 톨루엔으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 관리대상물질의 함량이 전체 도료용 조성물 중량 기준 15 중량% 미만일 수 있다. 상기 관리대상물질은 인간과 환경에 대하여 유해성이 있는 것으로 한국 대기환경보전법에서 규정한 물질로서, 상기 도료용 조성물은 자일렌 및 톨루엔으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 관리대상물질을 15 중량% 미만으로 포함하여 법규에서 규정하는 친환경 기준을 만족하는 도료를 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 도료용 조성물은 자일렌 및 톨루엔으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 관리대상물질의 함량이 10 중량% 이하일 수 있다.
상기 도료용 조성물은 25℃에서 점도가 90 KU 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 도료용 조성물은 25℃에서 점도가 89 KU 이하일 수 있고, 1 KU 이상, 10 KU 이상, 또는 50 KU 이상일 수 있다. 상기 도료용 조성물의 점도가 상온(25℃)에서 상술한 범위 내일 경우, 스프레이 등을 이용한 도장 작업이 용이하여 도장 작업성을 우수한 수준으로 개선할 수 있다.
상기 도료용 조성물은 5℃에서 점도가 115 KU 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 도료용 조성물은 10℃에서 점도가 110 KU 이하, 또는 100 KU 이하일 수 있고, 1 KU 이상, 10 KU 이상, 또는 50 KU 이상일 수 있다. 상기 도료용 조성물의 점도가 10℃에서 상술한 범위 내일 경우, 상대적으로 저온의 환경에서도 스프레이 등을 이용한 도장 작업이 용이하여 넓은 온도 조건에서 도장 작업성을 우수한 수준으로 확보할 수 있다.
상기 도료용 조성물은 도막 평활성이 10 ㎛ 미만일 수 있다. 구체적으로, 상기 도료용 조성물은 도막 평활성이 1 ㎛ 이상, 또는 3 ㎛ 이상일 수 있고, 9 ㎛ 이하, 8 ㎛ 이하, 또는 7 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 도료용 조성물의 도막 평활성이 상술한 범위 내일 경우, 도막 표면 매끄러움성이 우수할 수 있다.
상기 도료용 조성물은 흐름저항성(SAG) 값이 450 ㎛ 미만일 수 있다. 구체적으로, 상기 도료용 조성물은 흐름저항성(SAG) 값이 430 ㎛ 이하, 또는 400 ㎛ 이하일 수 있고, 1 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이상, 또는 100 ㎛ 이상일 수 있다. 상기 도료용 조성물의 흐름저항성(SAG) 값이 상술한 범위 내일 경우, 희석 후 도료의 흐름저항성이 적절하여 도장 작업성 등이 더욱 향상될 수 있다.
상기 도료용 조성물은 필요에 따라 그 외의 성분으로 통상적인 침강 방지제, 섬유물질, 계면활성제, 커플링제 등을 1종 이상으로 적절하게 배합하여 더 포함할 수 있다.
도막 및 도막 제조방법
일 구현예에 따른 도막은 상술한 구현예들 중 어느 하나에 따른 도료용 조성물로 제조된다. 구체적으로, 상기 도막은 기판 상에 도포된 상기 도료용 조성물이 건조되는 과정을 통해 형성될 수 있다. 상기 도료의 용도는 특별히 한정되지 않으며, 이에 따라 상기 기판의 재질 또한 특별히 한정되지 않고 적절히 변경될 수 있다. 예시적으로, 상기 도료는 화학물질 등의 수송을 위한 탱크의 내면 또는 외면에 도장되어 도막으로 형성될 수 있으며, 상기 기판은 철, 강, 합금철, 탄소강, 연강, 합금강, 스테인리스, 아연, 알루미늄 등의 금속을 포함할 수 있다.
상기 도막의 두께는 1 내지 2000 ㎛일 수 있다. 예시적으로, 상기 도막의 두께는 10 ㎛ 이상, 100 ㎛이상, 또는 200 ㎛ 이상일 수 있고, 1000 ㎛ 이하, 500 ㎛ 이하, 또는 300 ㎛ 이하일 수 있다. 다만, 상기 도막의 두께는 이에 한정되지 않으며, 용도 등에 따라 기판 상에 적절한 두께로 형성될 수 있다.
일 구현예에 따른 도막 제조방법은 기판 상에 상술한 구현예들 중 어느 하나에 따른 도료용 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 기판 상에 도포된 도료용 조성물을 건조시키는 단계를 포함한다.
상기 도료용 조성물을 기판 상에 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예시적으로, 에어리스 스프레이 도장, 에어 스프레이 도장, 브러시 도장, 롤러 도장 등의 통상적인의 도장 방법에 따라 기판 표면에 도포할 수 있다.
상기 도료용 조성물을 건조시키는 공정은 특별히 한정되지 않으며, 도막의 형성방법, 기판의 종류, 용도, 도장 환경 등에 따라 적당히 설정할 수 있다. 예시적으로, 5 내지 35℃의 온도에서 12 내지 240시간 동안 건조하는 공정을 적용할 수 있다. 또한, 용도 등에 따라 자연 조건 하에서 건조 및 경화시키는 공정을 적용할 수도 있고, 가열, 송풍 등에 의해 강제 건조하고 경화시켜도 공정을 적용할 수도 있다.
또한, 상기 도막 제조방법은 목표로 하는 도막의 두께를 1회의 도장으로 형성할 수도 있고, 2회 이상의 도장으로도 형성할 수 있다. 도막 두께 관리 편의성, 도막 내 잔류 유기 용제 등을 고려하면, 2회 이상의 도장으로 도막을 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 2회 이상의 도장을 적용하는 경우, 기판 상에 상술한 구현예들 중 어느 하나에 따른 도료용 조성물을 도포하는 단계(S1); 및 상기 기판 상에 도포된 도료용 조성물을 건조시키는 단계(S2)를 진행하여 제조된 도막 상에 S1 및 S2 단계를 반복함으로써 도막을 형성할 수 있다.
상기 도막 및 도막 제조방법에 따르면, HAPs 배출 저감이 가능하며 점도 등이 개선된 도료용 조성물을 이용하여 국가에서 규정한 대기환경보전법상의 관리기준인 도료 의무 사용률을 준수하면서, 도장 작업성을 우수한 수준으로 향상시킬 수 있다.
실시예
1. 도료용 조성물
1) 주제부(A)
주제 수지로 아크릴릭 폴리올 수지(폴리올, 43.2 중량%)를 적용하고, 첨가제로 분산제(ANTITERRA-U, 0.2 중량%), 소포제(BYK-054, 0.3 중량%) 및 흐름성 조절제(BENTONE#38, 1.4 중량%)를 적용하고, 안료로 유색 안료(이산화티타늄, 21.3 중량%) 및 체질 안료(탄산칼슘, 11.6 중량%)를 적용하였다.
2) 경화제부(B)
경화제로 이소시아네이트(이소시아네이트, 9.9중량%)를 적용하였다.
3) 용제
HAPs 관리대상물질로 자일렌, 톨루엔 및 에틸벤젠 중 적어도 어느 하나를 포함하는 포함하는 유기용제를 적용하였다. 또한, HAPs 면제 용제로 n-부틸아세테이트, 경질나프타 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate: PGMEA)을 포함하는 3종의 용제를 적용하였다.
상술한 바에 따른 주제부(A) 및 경화제부(B)를 하기 표 1에 나타낸 배합으로 포함하는 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 도료용 조성물을 제조하였다.
| 구분 | 원재료명 | 함량 (wt%) | |||||||
|
실시예
1 |
실시예
2 |
실시예
3 |
비교예
1 |
||||||
|
주제부
(A) |
열경화성 아크릴릭 수지 | 43.2 | 43.2 | 43.2 | 43.2 | ||||
| 첨가제 | 분산제 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | ||||
| 소포제 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |||||
| 흐름성 조절제 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | 1.4 | |||||
| UV흡수제 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | |||||
| 경화촉매제 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | |||||
| 안료 (유색/체질) |
28.8 | 28.8 | 28.8 | 28.8 | |||||
| 용제 | 관리 대상 물질 |
자일렌 | 5 | 2 | 0 | 8 | |||
| 톨루엔 | 1 | 1 | 1 | ||||||
| 에틸벤젠 | 1 | 1 | 1 | ||||||
| HAPs 면제 용제 |
n-부틸아세테이트 | 1 | 4 | 7 | |||||
| 경질나프타 | 1 | 1 | 1 | ||||||
| PGMEA | 1 | 1 | 1 | ||||||
| 합계(A) | 85.1 | 85.1 | 85.1 | 64.1 | |||||
|
경화제부
(B) |
이소시아네이트 | 9.9 | 9.9 | 9.9 | 9.9 | ||||
| 용제 | 관리 대상 물질 |
자일렌 | 3 | 0.9 | 0 | 5 | |||
| HAPs면제용제 | n-부틸아세테이트 | 2 | 4 | 6 | |||||
| 합계(B) | 14.9 | 14.9 | 14.9 | 15.9 | |||||
| 합계 | A + B | 100 | 100 | 100 | 100 | ||||
|
HAPs 면제 용제
총 함량(C) |
5 | 10 | 15 | 0 | |||||
| 관리대상물질 총 함량 | 10 | 4.9 | 0 | 15 | |||||
2. 도료
상술한 바에 따라 제조된 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 2의 도료용 조성물의 물성을 측정하여 하기 표 2에 나타냈다. 이 때 물성은 하기와 같은 방법에 의해 측정하였다.
(1) 점도
점도는 디지털 KU 점도계를 이용하여 측정하였다.
(2) 도막평활성
도막평활성은 DH-8 표면조도측정기를 이용하여 측정하였다.
(3) 흐름저항성
1) 시험용 도료를 균일하게 저어 준비한 후 온도를 23±2℃로 조절한다.
2) 유리판 위 적당한 위치에 ANTI SAGMETER를 놓는다.
3) 준비된 시료를 일정한 속도(대개 150 ㎜/s)로 반듯하게 내려 긋는다.
4) 즉시 지지대에 도막 두께가 가장 얇은 부분이 위로 가도록 하여 수직으로 세워 건조시킨다.
5) 시험실 내의 온도 23±2℃, 상대습도 65±10%의 조건에서 시험한다.
6) 중앙부분을 평가하며, 아래의 줄무늬와 사이가 붙으려고 하는 가장 굵은 줄무늬를 선택한다.
(4) 변색저항성
미국 Q-PANEL 제품인 Q.U.V 기기를 이용하여 UV 파장을 A type(340nm)으로 조정하고, 8시간 동안 60℃ 및 4시간 동안 40℃에서 노출하는 것을 1사이클로 1000시간 처리한 후 도막의 UV-A 노출 전을 기준으로 UV-A 노출 후의 색상 변화(△E)를 평가하였다.
| 구분 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | |
| 관리대상물질 함량(wt%) | 10 | 4.9 | 0 | 15 | |
| 국내 환경 규제 | 규제 | 비규제 | 비규제 | 규제 | |
| 점도 (KU) | 10℃ | 98 | 98 | 98 | 98 |
| 25℃ | 87 | 87 | 87 | 87 | |
| 도막 평활성 (㎛) | 7 | 5 | 5 | 10 | |
| 흐름저항성(SAG 1 ) (㎛) | 450 | 450 | 450 | 450 | |
| 변색저항성 (색차) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | |
상기 표 1 및 2를 참고하면, 아세톤, n-부틸아세테이트, 경질나프타 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate: PGMEA)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 HAPs 면제 용제를 포함하며 그 함량이 1 내지 20 중량%에 해당하는 실시예 1 내지 3의 도료용 조성물은 비교예 1의 도료용 조성물보다 관리대상물질 함량이 15 중량% 미만으로서 HAPs 함량이 적은 것은 물론, 도막 평활성이 10 ㎛ 미만, 25℃에서 점도가 90 KU 이하, 흐름저항성(SAG) 값이 450 ㎛ 으로 스프레이 등을 이용한 도장 작업이 용이하여 작업성이 우수한 HAPs 저감 친환경 도료에 해당하는 것으로 나타났다. 또한, 변색저항성이 유지되어 상도 마감도료로 사용함에 적절한 것으로 나타났다.
따라서, 실시예 1 내지 3의 도료용 조성물과 같이 1종 이상의 HAPs 면제 용제를 적절한 함량으로 포함할 경우, 법규에서 규정하는 친환경 도료의 기준을 만족함과 동시에 도료의 사용 점도를 유지하여 우수한 도장 작업성을 확보할 수 있는 친환경 도료를 제공할 수 있다.
이상에서 다양한 구현예들을 참고하여 본 개시의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였으나 그 범위는 이에 한정되지 않으며, 청구범위에 기재된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
Claims (12)
- 주제 수지를 포함하는 주제부; 및 경화제를 포함하는 경화제부를 포함하는 도료용 조성물로서,
상기 도료용 조성물은 n-부틸아세테이트, 경질나프타 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol methyl ether acetate: PGMEA)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 HAPs 면제 용제를 포함하고,
상기 도료용 조성물 내의 HAPs 면제 용제의 함량은 1 내지 20 중량%인,
도료용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 도료용 조성물은 조성물 전체 중량을 기준으로,
주제 수지 10 내지 70 중량%;
이소시아네이트 1 내지 30 중량%;
안료 10 내지 50 중량%;
분산제, 소포제, 흐름성 조절제, 경화 촉진제, 및 비반응성 희석제 중 적어도 하나를 포함하는 첨가제 0.1 내지 20 중량%; 및
잔부의 용제를 포함하는, 도료용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 주제부의 전체 중량 기준 HAPs 면제 용제의 함량은 1 내지 10 중량%인,
도료용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 경화제부의 전체 중량 기준 HAPs 면제 용제의 함량은 1 내지 10 중량%인,
도료용 조성물.
- 제1항에 있어서,
자일렌 및 톨루엔으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 관리대상물질의 함량이 전체 도료용 조성물 중량 기준 15 중량% 미만인,
도료용 조성물.
- 제1항에 있어서,
도막 평활성이 1 이상 10 ㎛ 미만인,
도료용 조성물.
- 제1항에 있어서,
25℃에서 점도가 70 이상 110 KU 이하인,
도료용 조성물.
- 제1항에 있어서,
흐름저항성(SAG) 값이 450 ㎛ 미만인,
도료용 조성물.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 도료용 조성물로 제조되는,
도막.
- 제9항에 있어서,
두께가 10 내지 1000 ㎛인,
도막.
- 기판 상에 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 도료용 조성물을 도포하는 단계; 및
상기 기판 상에 도포된 도료용 조성물을 건조시키는 단계를 포함하는,
도막 제조방법.
- 제11항에 있어서,
상기 기판은 철, 강, 합금철, 탄소강, 연강, 합금강, 스테인리스, 아연, 및 알루미늄으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속인, 도막 제조방법.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220172224A KR20240086978A (ko) | 2022-12-12 | 2022-12-12 | 도료용 조성물, 도막 및 이의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240086978A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101282994B1 (ko) | 2011-07-22 | 2013-07-04 | 주식회사 서현케미칼 | 유기 용제 보관방법 및 그 유기 용제 |
-
2022
- 2022-12-12 KR KR1020220172224A patent/KR20240086978A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101282994B1 (ko) | 2011-07-22 | 2013-07-04 | 주식회사 서현케미칼 | 유기 용제 보관방법 및 그 유기 용제 |
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