KR102183668B1 - infrared and heat reflective water-soluble pigments composition for road comprising hydrophobic silica aerogel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도시 열섬 현상을 방지하면서도, 발수성 및 미끄럼방지 기능이 현저하게 개선된 열반사 수용성 도료 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a heat-reflecting water-soluble coating composition having remarkably improved water repellency and anti-slip function while preventing the urban heat island phenomenon.
일반적으로 도시 열섬현상의 가장 큰 원인 중 하나는 태양열에 의해 도로 포장체(콘크리트 또는 아스팔트)에서 발생되는 복사열이며, 이를 해결하기 위하여 태양광을 반사하는 기법을 이용한 도료가 각광받고 있다. In general, one of the biggest causes of urban heat island phenomenon is radiant heat generated from road pavements (concrete or asphalt) by solar heat, and to solve this problem, paints using a technique that reflects sunlight are in the spotlight.
하지만 기존의 열반사 도료는 가시광선만을 반사하는 경우가 흔해 도포 후 표면의 오염이나 환경요인 및 기타작용에 의해 도료가 열화될 경우 차열성능이 급격히 저하되는 문제점을 갖고 있으며 일정한 차열 효과를 얻기 위해서는 주기적인 재도포가 소요되는 등 유지관리가 곤란한 문제점을 내포하고 있다. 결국 종래의 열반사 도료는 성능이 급격히 퇴보되어, 장기적인 안정성에 가장 큰 결점으로 나타나는 것이 현실이며, 따라서 기존 차열 소재의 장점을 확보하는 동시에 때가 타더라도열차단 성능을 유지할 수 있어야 하는 등 근본적인 문제점을 해결할 수 있는 대안을 찾을 필요성이 증가하고 있는 실정이다.However, conventional heat-reflecting paints often only reflect visible light, so if the paint is deteriorated due to contamination of the surface or environmental factors and other effects after application, the heat shielding performance is rapidly degraded. It contains problems that are difficult to maintain, such as requiring a re-application. Eventually, the performance of conventional heat reflective paints is rapidly deteriorated, and it is a reality that it appears as the biggest defect in long-term stability. Therefore, it is necessary to secure the advantages of the existing heat shielding material and at the same time maintain the heat-blocking performance even when the weather burns. There is an increasing need to find solutions that can be solved.
한편, 차도, 인도, 자전거도로 등을 포함하는 도로에 사용되는 열반사 도료는 안전사고 방지를 위하여 젖은 상태에서 일정 수준 이상의 미끄럼방지 효과를 가져야만 한다.On the other hand, heat reflective paints used on roads including roadways, sidewalks, bicycle roads, etc. must have a certain level of anti-slip effect in wet conditions in order to prevent safety accidents.
이에 따라, 한국 등록특허 10-1946050과 같이 중공형 입자 등을 포함하는 열반사 도료에 대한 연구가 수행되고 있다. 이러한 중공형 입자 등을 포함하는 열반사 도료는 종공형 입자가 도료 내부에 공기층을 형성함으로써 열의 이동을 차단하는 방법을 이용하여 차열을 도모한다. 그러나 중공형 입자 등을 포함하는 열반사 도료가 차열 효과를 가지기 위해서는 중공형 입자 내부의 공극이 일정한 크기 이상 확보되어야만 하며, 이에 따라 평균 입경이 큰 중공형 입자를 사용해야만 한다. 평균 입경이 큰 중공형 입자를 사용하는 경우, 시공 시 도막을 두껍게 도포해야만 하며, 도막이 두껍게 형성될 경우 중공형 입자 특성상 흡습성이 높아 도막의 발수성이 현저하게 낮아져 미끄럼방지 효과가 저하되는 문제점이 있다. 나아가, 중공형 입자에 의한 내부 축열에 의해 도막의 내구성이 감소하는 문제점이 있다.Accordingly, research on heat reflective paints including hollow particles, etc., as in Korean Patent Registration No. 10-1946050, is being conducted. Heat-reflecting paints containing such hollow particles or the like are heat shielded by using a method in which the longitudinal particles form an air layer inside the paint to block the movement of heat. However, in order for a heat-reflecting paint including hollow particles, etc. to have a heat shielding effect, voids inside the hollow particles must be secured at a certain size or more, and accordingly, hollow particles having a large average particle diameter must be used. In the case of using hollow particles having a large average particle diameter, the coating film must be thickly applied during construction, and when the coating film is formed thick, the water repellency of the coating film is significantly lowered due to high hygroscopicity due to the characteristics of the hollow particles, thereby reducing the anti-slip effect. Furthermore, there is a problem in that the durability of the coating film is reduced due to internal heat storage by hollow particles.
본 발명은 도시 열섬 현상을 방지하기 위하여, 우수한 내구성 및 차열 성능을 가지면서도, 적외선까지 반사할 수 있고 미끄럼방지 효과가 우수한 차열 도막을 형성할 수 있는 열반사 수용성 도료 조성물을 제공하는 것이다.The present invention provides a heat-reflecting water-soluble coating composition capable of forming a heat-shielding coating film having excellent durability and heat-shielding performance, reflecting infrared rays and having an excellent anti-slip effect in order to prevent the urban heat island phenomenon.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 실리카 입자; 소수성 실리카 에어로겔; 루타일 이산화티탄; 천연 규사; 수성 에멀젼 수지; 및 용매를 포함한다.The heat reflection water-soluble coating composition according to the present invention comprises silica particles; Hydrophobic silica airgel; Rutile titanium dioxide; Natural silica sand; Aqueous emulsion resin; And a solvent.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물에 있어서, 실리카 입자는 평균 입경이 0.5 내지 0.8 ㎛이며, 비표면적이 5 내지 9 ㎡/g이고, 구형도가 0.8 이상일 수 있다.In the heat reflection water-soluble coating composition according to the present invention, the silica particles may have an average particle diameter of 0.5 to 0.8 µm, a specific surface area of 5 to 9 ㎡/g, and a sphericity of 0.8 or more.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물에 있어서, 실리카 입자는 0.1 부피% 이하의 공극률을 가지는 치밀입자일 수 있다.In the heat-reflective water-soluble coating composition according to the present invention, the silica particles may be dense particles having a porosity of 0.1% by volume or less.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물에 있어서, 소수성 실리카 에어로겔의 입자의 평균 입경이 5 내지 1000 ㎛일 수 있다.In the heat reflecting water-soluble coating composition according to the present invention, the average particle diameter of the particles of the hydrophobic silica airgel may be 5 to 1000 μm.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물에 있어서, 루타일 이산화 티탄의 입자의 평균 입경이 0.1 내지 10 ㎛일 수 있다.In the heat reflecting water-soluble coating composition according to the present invention, the average particle diameter of the particles of rutile titanium dioxide may be 0.1 to 10 μm.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 총 중량 중 0.1 내지 10 중량%의 실리카 입자를 포함할 수 있다.The heat reflection water-soluble coating composition according to the present invention may include 0.1 to 10% by weight of silica particles based on the total weight.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물에 있어서, 실리카 입자 및 루타일 이산화티탄의 중량비는 1: 0.1 내지 25일 수 있다.In the heat reflection water-soluble coating composition according to the present invention, the weight ratio of the silica particles and the rutile titanium dioxide may be 1: 0.1 to 25.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물에 있어서, 실리카 입자 및 소수성 실리카 에어로겔의 중량비는 1 : 0.05 내지 5일 수 있다.In the heat reflecting water-soluble coating composition according to the present invention, the weight ratio of the silica particles and the hydrophobic silica airgel may be 1:0.05 to 5.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물에 있어서, 수성 에멀젼 수지는 아크릴계 에멀젼 수지일 수 있다.In the heat reflective water-soluble coating composition according to the present invention, the aqueous emulsion resin may be an acrylic emulsion resin.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 총 중량 중 1 내지 10 중량%의 무기 충진재 및 0.1 내지 3.0 중량%의 다가알코올을 더 포함할 수 있다.The heat reflection water-soluble coating composition according to the present invention may further include 1 to 10% by weight of inorganic filler and 0.1 to 3.0% by weight of polyhydric alcohol based on the total weight.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물에 있어서, 다가 알코올은 지방족 2가 알코올, 지방족 3가 알코올, 지환식 2가 알코올 및 방향족 2가 알코올로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다.In the heat reflection water-soluble coating composition according to the present invention, the polyhydric alcohol may be one or two or more selected from the group consisting of an aliphatic dihydric alcohol, an aliphatic trihydric alcohol, an alicyclic dihydric alcohol, and an aromatic dihydric alcohol.
본 발명은 상술한 열반사 수용성 도료 조성물로 형성된 열반사 도막을 포함한다.The present invention includes a heat-reflecting coating film formed of the above-described heat-reflecting water-soluble coating composition.
또한, 본 발명은 상술한 열반사 수용성 도료 조성물을 이용한 열반사 도막 시공방법을 포함한다.In addition, the present invention includes a method of constructing a heat reflective coating film using the above-described heat reflective water-soluble coating composition.
본 발명에 따른 열반사 도막 시공방법은 상술한 열반사 수용성 도료 조성물을 차열 대상에 도포하여 도막을 형성하는 도막 형성단계; 및 차열 대상에 형성된 도막을 건조하는 건조 단계;를 포함한다.The method of constructing a heat-reflective coating film according to the present invention includes a coating film forming step of forming a coating film by applying the above-described heat-reflecting water-soluble coating composition to a heat shielding object; And a drying step of drying the coating film formed on the heat shielding object.
본 발명에 따른 열반사 도막 시공방법은 도막 형성단계를 2회 이상 반복하여 다층 도막을 형성할 수 있다.In the method of constructing a heat reflective coating film according to the present invention, a multilayer coating film may be formed by repeating the coating film forming step two or more times.
본 발명에 따른 열반사 도막 시공방법에 있어서, 차열 대상은 도로일 수 있다.In the method of constructing a heat reflective coating film according to the present invention, the heat shielding target may be a road.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 아스팔트나 콘크리트 등으로 포장된 도로위에 태양광(열)의 반사율이 높은 차열도료를 포장하여 도로의 표면 온도를 낮춰줌으로써, 도시 열섬 현상을 방지할 수 있으면서도 도로의 표면 내구성을 향상시킬 수 있는 특징이 있다.The heat-reflecting water-soluble paint composition according to the present invention reduces the surface temperature of the road by paving a heat-shielding paint with high reflectance of sunlight (heat) on a road paved with asphalt or concrete, thereby preventing urban heat islands. There is a feature that can improve the surface durability of.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 열반사 수용성 도료 조성물을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다. 본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 특별한 언급 없이 사용된 단위는 중량을 기준으로 하며, 일 예로 % 또는 비의 단위는 중량% 또는 중량비를 의미한다.Hereinafter, a heat reflective water-soluble coating composition of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The drawings introduced below are provided as examples in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms, and the drawings presented below may be exaggerated to clarify the spirit of the present invention. At this time, unless there are other definitions in the technical terms and scientific terms used, they have the meanings commonly understood by those of ordinary skill in the technical field to which this invention belongs, and the gist of the present invention in the following description and accompanying drawings Description of known functions and configurations that may be unnecessarily obscure will be omitted. In addition, the singular form used in the specification and the appended claims may be intended to include the plural form unless otherwise indicated in the context. In the present specification and the appended claims, units used without special mention are based on weight, and as an example, the unit of% or ratio means weight% or weight ratio.
본 발명은 실리카 입자; 소수성 실리카 에어로겔; 루타일 이산화티탄; 천연 규사; 수성 에멀젼 수지; 및 용매를 포함하는 열반사 수용성 도료 조성물을 제공하는 것이다.The present invention silica particles; Hydrophobic silica airgel; Rutile titanium dioxide; Natural silica sand; Aqueous emulsion resin; And it is to provide a heat reflection water-soluble coating composition containing a solvent.
상세하게, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 실리카 입자; 소수성 실리카 에어로겔; 루타일 이산화티탄; 천연 규사; 수성 에멀젼 수지; 및 용매를 포함하며, 낮은 점도를 가져 시공성이 우수하며, 향상된 차열 성능 및 발수 특성을 가질 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물에 의해 제조된 도막은 가시광선 및 적외선 반사율이 우수하고, 오염에 강하며, 높은 내구성을 가질 수 있고, 특히 미끄럼 방지 효과가 우수하다. 따라서 본 발명은 중공형 입자 등을 포함하는 종래의 열반사 도료 조성물이 가지는 문제점을 해결함과 동시에 우수한 차열 특성을 가지는 도로용 열반사 도료를 제공할 수 있다.Specifically, the heat reflection water-soluble coating composition according to the present invention comprises silica particles; Hydrophobic silica airgel; Rutile titanium dioxide; Natural silica sand; Aqueous emulsion resin; And a solvent, has a low viscosity, excellent workability, and may have improved heat shielding performance and water repellency. In addition, the coating film prepared by the heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention has excellent visible and infrared reflectance, is strong against contamination, can have high durability, and has particularly excellent anti-slip effect. Accordingly, the present invention solves the problems of the conventional heat reflective paint composition including hollow particles, and at the same time provides a heat reflective paint for roads having excellent heat shielding properties.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물에 포함되는 실리카 입자는 0.1 부피% 이하의 공극률을 가지는 치밀입자, 구체적으로 무공질의 입자일 수 있다. 실리카 입자가 매우 치밀한 입자일 경우, 실리카 입자가 열을 흡수하지 않아 태양광(태양복사열)에 대한 높은 반사(차단) 특성을 가질 수 있다. The silica particles included in the heat reflective water-soluble coating composition according to the present invention may be dense particles having a porosity of 0.1 vol% or less, specifically, non-porous particles. When the silica particles are very dense particles, the silica particles do not absorb heat, so they may have high reflection (blocking) properties for sunlight (solar radiation heat).
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 치밀입자인 실리카 입자를 포함함으로써 중공형 입자를 포함하지 않음에 따라, 중공형 입자를 포함하는 종래의 열반사 도료 조성물이 가지는 문제점을 극복할 수 있다. 상세하게, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 중공형 입자 등을 포함하는 종래의 차열도료는 중공형 입자의 축열에 기인하는 열 노화에 의한 내구성 저하, 차열(단열) 효과를 가지기 위한 두꺼운 도막 형성, 중공형 입자의 물성에 기인되는 높은 흡수성 및 높은 흡수성에 기인되는 겨울철 중공형 입자 내 수분의 응고에 따른 부피팽창에 의한 중공 구조 파괴 등을 방지할 수 있다.The heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention does not contain hollow particles by including silica particles, which are dense particles, and thus, it is possible to overcome the problems of the conventional heat reflection coating composition including hollow particles. In detail, the heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention is a conventional heat shielding paint including hollow particles, etc., a thick coating film for reducing durability due to heat aging due to heat storage of the hollow particles, and having a heat shielding (heat insulation) effect It is possible to prevent the formation, destruction of the hollow structure due to volume expansion due to the solidification of moisture in the hollow particles in winter due to high water absorption and high water absorption due to the physical properties of the hollow particles.
나아가, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 중공형 입자가 아닌 치밀형 입자인 실리카 입자를 포함함에 따라, 상기 실리카 입자의 평균 입경은 0.5 내지 0.8 ㎛, 구체적으로 0.55 내지 0.75 ㎛일 수 있으며, 비표면적은 5 내지 9 ㎡/g, 구체적으로 5.2 내지 8 ㎡/g일 수 있고, 구형도는 0.8 이상, 구체적으로 0.9 이상일 수 있다.Furthermore, since the heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention includes silica particles that are dense particles rather than hollow particles, the average particle diameter of the silica particles may be 0.5 to 0.8 µm, specifically 0.55 to 0.75 µm, The specific surface area may be 5 to 9 m 2 /g, specifically 5.2 to 8 m 2 /g, and the sphericity may be 0.8 or more, specifically 0.9 or more.
이에, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 평균 입경이 0.5 내지 0.8 ㎛, 구체적으로 0.55 내지 0.75 ㎛이고, 비표면적이 5 내지 9 ㎡/g, 구체적으로 5.2 내지 8 ㎡/g이며, 구형도가 0.8 이상, 구체적으로 0.9 이상인 실리카 입자를 포함함에 따라, 가시광선(380 내지 780 nm)은 물론 적외선 중에서도 가장 많은 열량(열에너지)을 포함하고 있는 근적외선(780 내지 2500 nm)의 태양복사열을 산란시켜 열반사 수용성 도료 조성물(또는 열반사 수용성 도료 조성물을 이용하여 형성된 도막) 내부에 태양복사열이 흡수(열 에너지로 전환)되는 것을 방지할 수 있다. 상세하게, 상술한 물성 범위를 만족하는 실리카 입자를 포함하는 열반사 수용성 도료 조성물은 태양광의 스펙트럼 중 가장 많은 태양에너지를 포함하는 380 내지 1500nm 사이의 파장대의 태양광을 반사 및 산란시켜 태양광 파장대의 전체 영역인 0 내지 4000nm의 태양광(열)을 65% 이상, 구체적으로는 75% 이상, 보다 구체적으로는 80% 이상을 반사할 수 있어, 가시광선뿐만 아니라 시공 시 시공면의 가열에 큰 영향을 미치는 적외선을 65% 이상 차단함으로써 높은 차열 성능을 가질 수 있다.Thus, the heat reflective water-soluble coating composition according to the present invention has an average particle diameter of 0.5 to 0.8 µm, specifically 0.55 to 0.75 µm, a specific surface area of 5 to 9 ㎡/g, specifically 5.2 to 8 ㎡/g, and a sphericity. By including silica particles having a value of 0.8 or more, specifically 0.9 or more, by scattering the solar radiation heat of near-infrared rays (780 to 2500 nm), which contains the largest amount of heat (thermal energy) among visible rays (380 to 780 nm) as well as infrared rays. It is possible to prevent solar radiation heat from being absorbed (converted to thermal energy) inside the heat reflective water-soluble paint composition (or a coating film formed by using the heat reflective water-soluble paint composition). In detail, the heat-reflecting water-soluble coating composition comprising silica particles satisfying the above-described physical property range reflects and scatters sunlight in a wavelength range between 380 and 1500 nm, which includes the most solar energy in the spectrum of sunlight. It can reflect more than 65%, specifically more than 75%, and more specifically more than 80% of sunlight (heat) of 0 to 4000 nm, which is the entire area, greatly affecting not only visible light but also heating of the construction surface during construction By blocking more than 65% of infrared rays, it can have high heat shielding performance.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물에 포함되는 루타일 이산화티탄은 향균, 항곰팡이 및 경화성이 있으면서도, 열원에 대한 저항성을 더 가질 수 있다.Rutile titanium dioxide contained in the heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention may have antibacterial, anti-fungal, and hardenable properties, while further having resistance to a heat source.
이에 따라, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 실리카 입자 및 루타일 이산화티탄을 포함함으로써, 보다 향상된 적외선 반사 효과를 가질 수 있다. Accordingly, the heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention may have a more improved infrared reflection effect by including silica particles and rutile titanium dioxide.
이때, 상기 루타일 이산화티탄의 평균 입경은 0.1 내지 10 ㎛, 구체적으로, 0.2 내지 0.7 ㎛, 보다 구체적으로 0.2 내지 0.55 ㎛일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. In this case, the average particle diameter of the rutile titanium dioxide may be 0.1 to 10 µm, specifically, 0.2 to 0.7 µm, and more specifically 0.2 to 0.55 µm, but is not limited thereto.
일 구체예에 있어, 실리카 입자 및 루타일 이산화티탄의 중량비는 1: 0.1 내지 25, 구체적으로 1: 1 내지 15일 수 있다. 열반사 수용성 도료 조성물 내 실리카 입자 및 루타일 이산화티탄의 중량비가 상술한 중량비 범위를 만족하는 경우, 기재(차열대상)와의 부착력이 우수한 도막을 제조할 수 있으며, 시공 시 열반사 수용성 도료 조성물의 도포가 용이해지며, 도포 시 균일한 두께의 도막을 형성할 수 있다.In one embodiment, the weight ratio of the silica particles and rutile titanium dioxide may be 1: 0.1 to 25, specifically 1: 1 to 15. When the weight ratio of silica particles and rutile titanium dioxide in the heat reflective water-soluble paint composition satisfies the above weight ratio range, a coating film having excellent adhesion to the substrate (heat shielding object) can be prepared, and the heat reflective water-soluble paint composition is applied during construction. It becomes easy, and when applied, a coating film having a uniform thickness can be formed.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 표면 거칠기가 높은 천연 규사를 포함함으로써, 도막 형성 시 도막 표면에 요철을 형성할 수 있어, 우수한 마찰계수를 가지는 도막을 제공할 수 있다.The heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention includes natural silica sand having a high surface roughness, so that unevenness can be formed on the surface of the coating film when the coating film is formed, thereby providing a coating film having an excellent coefficient of friction.
이에 따라, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 실리카 입자, 루타일 이산화티탄 및 천연 규사를 포함함으로써, 보다 향상된 적외선 반사 효과를 가지면서도 우수한 마찰계수를 가지는 도막을 제공할 수 있다. Accordingly, the heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention includes silica particles, rutile titanium dioxide, and natural silica, thereby providing a coating film having an improved infrared reflection effect and an excellent coefficient of friction.
이때, 열반사 수용성 도료 조성물이 현저하게 우수한 마찰계수를 가지기 위한 측면에서, 천연 규사의 평균 입경은 300 내지 2500 ㎛, 구체적으로, 500 내지 2000 ㎛, 보다 구체적으로 700 내지 1600 ㎛일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 비한정적인 일예로, 열반사 수용성 도료 조성물은 상술한 천연 규사의 평균 입경 범위를 만족하면서도, 평균 입경이 서로 다른 천연 규사를 혼합하여 이용할 경우, 평균 입경이 작은 천연 규사가 평균 입경이 보다 큰 천연 규사 사이에 충진되면서 조성물 내 입자들 간에 형성되는 공극을 줄일 수 있다. 이에, 열반사 수용성 도료 조성물 내 천연 규사 입자 간의 공극이 적어 도막 형성 시 향상된 마찰 계수를 가지면서도 우수한 내구성(강도)을 가질 수 있다.At this time, in terms of having a remarkably excellent coefficient of friction of the heat-reflecting water-soluble coating composition, the average particle diameter of the natural silica may be 300 to 2500 µm, specifically 500 to 2000 µm, and more specifically 700 to 1600 µm. Not limited. As a non-limiting example, the heat-reflecting water-soluble coating composition satisfies the range of the average particle diameter of the natural silica sand described above, and when natural silica sand having different average particle diameters are mixed and used, natural silica sand having a small average particle diameter is natural It is possible to reduce voids formed between particles in the composition while being filled between the silica sand. Accordingly, there are few voids between natural silica particles in the heat-reflecting water-soluble coating composition, so that the coating film may have an improved coefficient of friction and excellent durability (strength).
일예로, 천연 규사는 산사(Pit Sand), 해사(Sea Sand) 및 강사(River Sand)에서 하나 이상 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.As an example, one or more natural silica sand may be selected from Pit Sand, Sea Sand, and River Sand, but is not limited thereto.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 실리카 입자, 소수성 실리카 에어로겔, 루타일 이산화티탄 및 천연 규사를 포함함으로써, 향상된 차열 성능을 가지면서도 우수한 발수성 및 미끄럼 방지 효과를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물로 도막 형성 시 젖은 상태에서도 미끄럼방지가 가능하도록 도막의 표면을 개질할 수 있다.The heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention includes silica particles, hydrophobic silica aerogels, rutile titanium dioxide and natural silica sand, and thus has improved heat shielding performance and excellent water repellency and anti-slip effect. Accordingly, it is possible to modify the surface of the coating film so as to prevent slipping even in wet conditions when the coating film is formed with the heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention.
이때, 열반사 수용성 도료 조성물 내에서 소수성 실리카 에어로겔이 침강으로 인한 분리현상이 발생되지 않도록 높은 분산성을 가지는 측면에서, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물에 포함되는 소수성 실리카 에어로겔의 밀도는 0.1 내지 1.3 g/mL, 구체적으로 0.5 내지 1.0 g/mL일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다만, 소수성 실리카 에어로겔의 밀도가 0.1 g/mL 이하일 경우, 조성물 혼합 시 소수성 실리카 에어로겔이 쉽게 날려 혼합 및 분산이 용이하지 않으며, 이 과정에서 재료(소수성 실리카 에어로겔)의 높은 손실률을 가질 수 있다. 또한 소수성 실리카 에어로겔의 밀도가 1.3 g/mL 이상일 경우, 조성물 혼합 시 혼합 및 분산은 쉬우나 침강으로 인한 분리현상이 발생될 수 있다.At this time, in terms of having high dispersibility to prevent separation of the hydrophobic silica airgel from sedimentation in the heat reflective water-soluble paint composition, the density of the hydrophobic silica airgel included in the heat reflective water-soluble paint composition according to the present invention is 0.1 to It may be 1.3 g/mL, specifically 0.5 to 1.0 g/mL, but is not limited thereto. However, when the density of the hydrophobic silica airgel is 0.1 g/mL or less, the hydrophobic silica airgel is easily blown when the composition is mixed, making it difficult to mix and disperse, and in this process, the material (hydrophobic silica airgel) may have a high loss rate. In addition, when the density of the hydrophobic silica airgel is 1.3 g/mL or more, mixing and dispersion is easy when the composition is mixed, but separation due to sedimentation may occur.
아울러, 상기 소수성 실리카 에어로겔의 평균 입경은 5 내지 1000 ㎛, 바람직하게는 5 내지 500 ㎛, 보다 바람직하게는 10 내지 100 ㎛일 수 있다. 소수성 실리카 에어로겔의 입자 크기가 1㎛ 이하일 경우, 너무 가벼워 열반사 수용성 도료 조성물 중에 고르게 분산되기가 어렵고, 조성물의 점도가 너무 높아져 시공방법이 제한될 수 있다. 반대로, 소수성 실리카 에어로겔의 입자 크기가 2000㎛ 이상일 경우, 소수성 실리카 에어로겔의 입자가 너무 커서 고르게 분산되기가 어려우며, 소수성 실리카 에어로겔이 쉽게 깨질 수 있어 열반사 수용성 도료 조성물 자체의 내구성을 저하시킬 위험이 있다. 따라서, 상기 평균 입경 범위를 만족하는 소수성 실리카 에어로겔을 포함하는 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 조성물 내 소수성 실리카 에어로겔이 고르게 분산되어 있으며, 낮은 점도를 가져 우수한 시공성을 가질 수 있다.In addition, the average particle diameter of the hydrophobic silica airgel may be 5 to 1000 µm, preferably 5 to 500 µm, more preferably 10 to 100 µm. When the particle size of the hydrophobic silica airgel is 1 μm or less, it is too light to be evenly dispersed in the heat-reflecting water-soluble coating composition, and the viscosity of the composition may be too high to limit the construction method. On the contrary, if the particle size of the hydrophobic silica airgel is 2000 μm or more, the particles of the hydrophobic silica airgel are too large to be evenly dispersed, and the hydrophobic silica airgel can be easily broken, so there is a risk of deteriorating the durability of the heat reflective water-soluble coating composition itself. . Therefore, the heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention including a hydrophobic silica airgel satisfying the above average particle diameter range has a low viscosity, so that the hydrophobic silica airgel is evenly dispersed in the composition, and thus can have excellent workability.
일 구체예에 있어, 실리카 입자 및 소수성 실리카 에어로겔의 중량비는 1 : 0.05 내지 5, 구체적으로 1 : 0.08 내지 3, 보다 구체적으로 0.08 내지 1.5일 수 있다. 열반사 수용성 도료 조성물 내 실리카 입자 및 소수성 실리카 에어로겔의 중량비가 상술한 중량비 범위를 만족하는 경우, 도막의 강도저하를 방지하고 바닥(도로)용 페인트로서의 적정 강도를 유지할 수 있다.In one embodiment, the weight ratio of the silica particles and the hydrophobic silica airgel may be 1: 0.05 to 5, specifically 1: 0.08 to 3, more specifically 0.08 to 1.5. When the weight ratio of the silica particles and the hydrophobic silica airgel in the heat reflective water-soluble coating composition satisfies the above-described weight ratio range, it is possible to prevent a decrease in strength of the coating film and maintain an appropriate strength as a floor (road) paint.
본 발명에 따른 차열도료 조성물에 포함되는 실리카 입자 : 천연 규사 : 소수성 실리카 에어로겔의 평균 입경비는 1 : 500 내지 5000 : 10 내지 150, 구체적으로, 1 : 1000 내지 4000 : 30 내지 120일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 실리카 입자 또는 소수성 실리카 에어로겔의 평균 입경 대비 천연 규사의 평균 입경이 크다면 족하다. 한편, 루타일 이산화티탄의 평균 입경은 실리카 입자의 평균 입경과 유사하다.Silica particles included in the heat shielding paint composition according to the present invention: natural silica sand: hydrophobic silica airgel has an average particle diameter ratio of 1: 500 to 5000: 10 to 150, specifically, 1: 1000 to 4000: 30 to 120, It is not limited thereto, and it is sufficient if the average particle diameter of natural silica is larger than the average particle diameter of silica particles or hydrophobic silica aerogels. On the other hand, the average particle diameter of rutile titanium dioxide is similar to that of the silica particles.
즉, 본 발명에 따른 차열도료 조성물은 조성물 내 포함되는 원료들(실리카 입자, 소수성 실리카 에어로겔, 루타일 이산화티탄, 천연 규사)의 입자 크기(평균 입경)가 다양함에 따라, 향상된 채우기 밀도(Packing density)를 가질 수 있다. 상세하게, 큰 입자(천연 규사)들 사이에 작은 입자(실리카 입자, 루타일 이산화티탄 및 소수성 실리카 에어로겔)가 충진되면서 조성물 내 입자들 간에 형성되는 공극 또는 공기층의 수는 평균 입경이 큰 중공형 입자만을 포함하는 종래의 차열도료에 보다 현저하게적은 수의 공극 또는 공기층을 가질 수 있다. 이러한 공극 또는 공기층은 추후 도막 형성 시 도막의 내구성 열화를 야기하는 것이므로, 공극 또는 공기층의 수가 적은 본 발명에 따른 차열도료 조성물은 도막 형성 시 향상된 내구성을 가지는 도막을 제공할 수 있다.That is, the heat shielding coating composition according to the present invention has improved packing density as the particle size (average particle diameter) of the raw materials (silica particles, hydrophobic silica airgel, rutile titanium dioxide, natural silica sand) included in the composition varies. ). Specifically, the number of voids or air layers formed between particles in the composition as small particles (silica particles, rutile titanium dioxide, and hydrophobic silica airgel) are filled between large particles (natural silica sand) is hollow particles having a large average particle diameter. It may have a significantly smaller number of voids or air layers than conventional heat shielding paints including bays. Since these voids or air layers cause durability deterioration of the coating film when forming the coating film later, the heat shielding coating composition according to the present invention with a small number of voids or air layers can provide a coating film having improved durability when forming the coating film.
종래의 도로용 도료는 대부분 유성 도료가 이용되어 왔다. 이러한 유성 도료의 경우, 시공 시 건조를 위하여 휘발성 용제를 포함함에 따라 환경에 유해한 유기 휘발 성분이 많이 발생되는 문제점을 가진다. 반면에, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 실리카 입자, 소수성 실리카 에어로겔, 루타일 이산화 티탄, 천연 규사 및 수성 에멀젼 수지를 포함함에 따라, 환경에 유해한 휘발성 유기용제를 포함하지 않으면서도 향상된 차열 성능 및 발수 특성을 가질 수 있으며, 이에 더하여 우수한 시공성 을 더 가질 수 있다.Conventional road paints have been mostly oil-based paints. In the case of such an oil-based paint, since a volatile solvent is included for drying during construction, many organic volatile components harmful to the environment are generated. On the other hand, the heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention contains silica particles, hydrophobic silica aerogels, rutile titanium dioxide, natural silica sand, and aqueous emulsion resin, so that improved heat shielding performance without containing volatile organic solvents harmful to the environment And it may have water repellency properties, in addition to it may have more excellent workability.
이때, 수성 에멀젼 수지는 도료의 기술 분야에서 통상으로 사용되는 수성 에멀젼 수지라면 제한 없이 사용 가능하며, 구체적으로 아크릴계 에멀젼, 아크릴 실리콘계 에멀젼, 우레탄계 에멀젼, 불소계 에멀젼, 실리콘 무기질계 수지, 실리카졸계 수지 및 유기무기하이브리드 수지에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 화합물, 보다 구체적으로 아크릴계 에멀젼 수지일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.At this time, the aqueous emulsion resin can be used without limitation, as long as it is an aqueous emulsion resin commonly used in the technical field of paints, and specifically, acrylic emulsion, acrylic silicone emulsion, urethane emulsion, fluorine emulsion, silicone inorganic resin, silica sol resin and organic It may be one or more compounds selected from inorganic hybrid resins, more specifically acrylic emulsion resins, but is not limited thereto.
일 구체예에 있어, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 현저하게 향상된 차열성능, 발수성(미끄럼방지 효과) 및 내구성을 가지면서도, 시공 시 균일한 성능 및 두께를 가지는 도막을 형성하기 위해서는 조성물 내 실리카 입자, 소수성 실리카 에어로겔, 루타일 이산화티탄, 천연 규사 및 수성 에멀젼 수지를 균일하게 분산되는 것이 바람직하다. 이러한 측면에서, 조성물 총 중량 중 0.1 내지 10 중량%, 구체적으로 0.3 내지 8 중량%, 보다 구체적으로 0.8 내지 5 중량%의 실리카 입자; 0.1 내지 5.0 중량%, 구체적으로 0.1 내지 3.0 중량%, 보다 구체적으로 0.3 내지 1.0 중량%의 소수성 실리카 에어로겔; 5 내지 25 중량%, 구체적으로 5 내지 20 중량%, 보다 구체적으로 8 내지 15 중량%의 루타일 이산화티탄; 30 내지 70 중량%, 구체적으로 35 내지 60 중량%, 보다 구체적으로 40 내지 50 중량%의 천연 규사; 10 내지 30 중량%, 구체적으로 15 내지 30 중량%, 보다 구체적으로 20 내지 30 중량%의 수성 에멀젼 수지; 및 5 내지 15 중량%, 구체적으로 6 내지 15 중량%, 보다 구체적으로 7 내지 12 중량%의 용매;를 포함할 수 있다.In one embodiment, the heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention has remarkably improved heat shielding performance, water repellency (anti-slip effect) and durability, and in order to form a coating film having uniform performance and thickness during construction, It is preferable that silica particles, hydrophobic silica airgel, rutile titanium dioxide, natural silica sand, and aqueous emulsion resin are uniformly dispersed. In this aspect, silica particles of 0.1 to 10% by weight, specifically 0.3 to 8% by weight, more specifically 0.8 to 5% by weight of the total weight of the composition; 0.1 to 5.0% by weight, specifically 0.1 to 3.0% by weight, more specifically 0.3 to 1.0% by weight of hydrophobic silica airgel; 5 to 25% by weight, specifically 5 to 20% by weight, more specifically 8 to 15% by weight of rutile titanium dioxide; 30 to 70% by weight, specifically 35 to 60% by weight, more specifically 40 to 50% by weight of natural silica sand; 10 to 30% by weight, specifically 15 to 30% by weight, more specifically 20 to 30% by weight of an aqueous emulsion resin; And 5 to 15% by weight, specifically 6 to 15% by weight, more specifically 7 to 12% by weight of a solvent; may include.
이때, 용매는 실리카 입자, 소수성 실리카 에어로겔, 루타일 이산화티탄, 천연 규사 및 수성 에멀젼 수지를 균일하게 분산시킬 수 있는 통상의 용매인 경우 제한이 없으나, 좋게는 수계 용매일 수 있다. 일 구체예에 있어, 수계 용매는 물일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In this case, the solvent is not limited in the case of a conventional solvent capable of uniformly dispersing silica particles, hydrophobic silica aerogel, rutile titanium dioxide, natural silica sand, and aqueous emulsion resin, but may preferably be an aqueous solvent. In one embodiment, the aqueous solvent may be water, but the present invention is not limited thereto.
또한, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 0.1 내지 3.0 중량%, 구체적으로 0.2 내지 2.0 중량%, 보다 구체적으로 0.3 내지 1.2 중량%의 다가알코올을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 열반사 수용성 도료 조성물이 다가 상술한 범위를 만족하는 다가 알코올을 포함하는 경우, 열반사 수용성 도료 조성물은 동결방지 효과를 가지며, 접착력 저하 등의 물성 저하를 예방할 수 있으며, 시공 시 차열대상에 도포된 도막의 건조단계에서 급격한 용매(물) 증발에 따른 도막의 내부 균열과 같은 문제를 예방할 수 있다. 이때, 다가 알코올은 환경 오염물질의 방출을 방지하기 위한 관점에서 지방족 다가 알코올, 구체적으로 지방족 2가 알코올, 지방족 3가 알코올, 지환식 2가 알코올 및 방향족 2가 알코올로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 보다 구체적으로 지방족 2가 알코올은 에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디 올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-도데칸디올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜 등의 직쇄 알코올; 1,2-, 1,3- 또는 2,3-부탄디올, 2-메틸-1,4-부탄디올, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 네오펜 틸글리콜, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디 올, 2-메틸-1,6-헥산디올, 3-메틸-1,6-헥산디올, 2-메틸-1,7-헵탄디올, 3-메틸- 1,7-헵탄디올, 4-메틸-1,7-헵탄디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 3-메틸-1,8-옥탄디올 및 4-메틸옥탄디올 등에서 선택되는 2가 알코올일 수 있으며, 지방족 3가 알코올은 글리세린 및 트리메틸올프로판 등에서 선택되는 하나 이상일 수 있고, 지환식 2가 알코올은 1,4-시클로헥산디올, 1,3-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디올, 1,3-시클로펜탄디올, 1,4-시클로헵탄디올, 2,5-비스(히드록시메틸)-1,4-디옥산, 2,7-노보난디올, 테트라히드로푸란디메탄올, 1,4-비스(히드록시에톡시)시클로헥산, 1,4-비스(히드록시메틸)시클로헥산 및 2,2-비스(4-히드록시시클로헥실)프로판에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 방향족 2가 알코올은 m-크실릴 렌글리콜, p-크실릴 렌글리콜, 비스(히드록시에틸)벤젠 및 비스(히드록시에톡시)벤젠 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention may further include 0.1 to 3.0% by weight, specifically 0.2 to 2.0% by weight, more specifically 0.3 to 1.2% by weight of polyhydric alcohol. When the heat-reflective water-soluble paint composition according to an embodiment of the present invention contains polyhydric alcohols satisfying the above-described range, the heat-reflective water-soluble paint composition has an anti-freezing effect, and it is possible to prevent degradation of physical properties such as a decrease in adhesion, and , It is possible to prevent problems such as internal cracking of the coating film due to rapid evaporation of solvent (water) in the drying step of the coating film applied to the heat shield during construction. At this time, the polyhydric alcohol is one selected from the group consisting of an aliphatic polyhydric alcohol, specifically an aliphatic dihydric alcohol, an aliphatic trihydric alcohol, an alicyclic dihydric alcohol, and an aromatic dihydric alcohol from the viewpoint of preventing the release of environmental pollutants. There can be more than one. More specifically, aliphatic dihydric alcohols include ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8- Linear alcohols such as octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-dodecanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, and tetraethylene glycol; 1,2-, 1,3- or 2,3-butanediol, 2-methyl-1,4-butanediol, dipropylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, 2,2-diethyl-1,3- Propanediol, 2-methyl-1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,6-hexanediol, 3-methyl-1,6-hexanediol, 2- Methyl-1,7-heptanediol, 3-methyl-1,7-heptanediol, 4-methyl-1,7-heptanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 3-methyl-1,8- It may be a dihydric alcohol selected from octanediol and 4-methyloctanediol, and the like, and the aliphatic trihydric alcohol may be one or more selected from glycerin and trimethylolpropane, and the alicyclic dihydric alcohol is 1,4-cyclohexanediol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanediol, 1,3-cyclopentanediol, 1,4-cycloheptanediol, 2,5-bis(hydroxymethyl)-1,4-dioxane , 2,7-norbornanediol, tetrahydrofurandimethanol, 1,4-bis(hydroxyethoxy)cyclohexane, 1,4-bis(hydroxymethyl)cyclohexane and 2,2-bis(4- It may be one or two or more selected from hydroxycyclohexyl)propane, and the aromatic dihydric alcohol is m-xylylene glycol, p-xylylene glycol, bis(hydroxyethyl)benzene and bis(hydroxyethoxy) It may be one or two or more selected from benzene, etc., but the present invention is not limited thereto.
나아가, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 시공 시 피도장면 감추고 안료(루타일 이산화티탄 등)와의 혼합 시 선명한 색상으로 심미감을 향상시키기 위하여, 조성물 총 중량 중 1 내지 10 중량%, 구체적으로 1 내지 8 중량%, 보다 구체적으로 1 내지 5 중량%의 무기 충진재를 더 포함할 수 있다. Furthermore, the heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention is 1 to 10% by weight of the total weight of the composition, specifically in order to hide the surface to be painted during construction and improve the aesthetics with a vivid color when mixed with a pigment (such as rutile titanium dioxide). It may further include 1 to 8% by weight, more specifically 1 to 5% by weight of inorganic filler.
이때, 무기 충진재는 도료(페인트) 분야에서 사용되는 통상적인 무기 충진재면 제한 없이 사용가능하다. 구체적으로, 무기 충진재는 탄산칼슘, 수산화알루미늄, 알루미나, 수산화마그네슘, 산화마그네슘, 삼산화이알루미늄, 질화알루미늄, 탄화규소, 질화규소, 산화아연, 산화지르코늄, 운모, 활석 및 고령토에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 보다 구체적으로 탄산칼슘일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.At this time, the inorganic filler can be used without limitation, as long as a conventional inorganic filler used in the field of paint (paint). Specifically, the inorganic filler may be one or two or more selected from calcium carbonate, aluminum hydroxide, alumina, magnesium hydroxide, magnesium oxide, aluminum trioxide, aluminum nitride, silicon carbide, silicon nitride, zinc oxide, zirconium oxide, mica, talc, and kaolin. And, more specifically, it may be calcium carbonate, but the present invention is not limited thereto.
일 구체예에 있어, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이때, 첨가제는 분산제, 소포제, 방부제, 침강방지제, 동결방지제, pH 조절제 및 증점제 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 조성물 내 첨가제의 총 함량은 도료 분야에서 통상적으로 포함되는 첨가제의 함량과 유사할 수 있다. 구체적이고 비한정적인 일예로, 본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물은 총 중량 중 1 내지 15 중량%, 구체적으로 3 내지 10 중량%, 보다 구체적으로 3 내지 8 중량%의 첨가제를 더 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, the heat reflection water-soluble coating composition according to the present invention may further include an additive. In this case, the additive may be one or two or more selected from a dispersing agent, an antifoaming agent, a preservative, an anti-settling agent, an anti-freezing agent, a pH adjusting agent, and a thickening agent, but is not limited thereto. The total content of additives in the composition may be similar to the content of additives commonly included in the paint field. As a specific and non-limiting example, the heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention may further include 1 to 15% by weight, specifically 3 to 10% by weight, and more specifically 3 to 8% by weight of the total weight. However, the present invention is not limited thereto.
본 발명에 따른 열반사 수용성 도료 조성물이 상술한 중량 범위를 만족하는 경우, 조성물 내 실리카 입자, 소수성 실리카 에어로겔, 루타일 이산화티탄, 천연 규사, 수성 에멀젼 수지 및 용매가 균일하게 분산될 수 있어, 조성물은 낮은 점도를 가질 수 있다. 일 구체예에 있어, 열반사 수용성 도료 조성물의 점도는 측정온도 25℃(±0.5℃)를 기준으로 10 내지 2500 cPs, 구체적으로 500 내지 2500 cPs, 보다 구체적으로 1500 내지 2500 cPs일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.When the heat-reflecting water-soluble coating composition according to the present invention satisfies the above-described weight range, silica particles, hydrophobic silica aerogel, rutile titanium dioxide, natural silica sand, aqueous emulsion resin, and solvent can be uniformly dispersed in the composition. May have a low viscosity. In one embodiment, the viscosity of the heat-reflective water-soluble coating composition may be 10 to 2500 cPs, specifically 500 to 2500 cPs, more specifically 1500 to 2500 cPs, based on a measurement temperature of 25° C. (±0.5° C.). Not limited.
또한, 본 발명은 상술한 열반사 수용성 도료 조성물을 이용한 열반사 도막 시공방법을 포함한다.In addition, the present invention includes a method of constructing a heat reflective coating film using the above-described heat reflective water-soluble coating composition.
상세하게, 본 발명에 따른 열반사 도막 시공방법은 상술한 열반사 수용성 도료 조성물을 차열 대상에 도포하여 도막을 형성하는 도막 형성단계; 및 차열 대상에 형성된 도막을 건조하는 건조 단계;를 포함한다. 이때, 차열 대상은 도로, 구체적으로 보도(인도), 산책로, 차도, 자전거 도로 등일 수 있다.In detail, the method of constructing a heat-reflective coating film according to the present invention includes a coating film forming step of forming a coating film by applying the above-described heat-reflecting water-soluble coating composition to a heat shielding object; And a drying step of drying the coating film formed on the heat shielding object. In this case, the target of the vehicle may be a road, specifically a sidewalk (india), a walking path, a driveway, a bicycle path, and the like.
일 구체예에 있어, 본 발명에 따른 열반사 도막 시공방법은 도막 형성단계를 2회 이상 반복하여 다층 도막을 형성할 수 있다. 일 구체예에 있어, 본 발명에 따른 열반사 도막 시공방법은 최대 10회 까지 반복하여 다층 도막을 형성할 수 있다. 이때, 1회 도막 형성단계에서 형성되는 도막의 두께는 300 내지 5000 ㎛, 구체적으로 500 내지 3000 ㎛일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In one embodiment, the method of constructing a heat reflective coating film according to the present invention may form a multilayer coating film by repeating the coating film forming step two or more times. In one embodiment, the method of constructing a heat reflective coating film according to the present invention may be repeated up to 10 times to form a multilayer coating film. In this case, the thickness of the coating film formed in the one-time coating film forming step may be 300 to 5000 µm, specifically 500 to 3000 µm, but is not limited thereto.
상술한 범위를 만족하는 다층 도막을 형성한 경우, 도막의 건조 시간은 10분 내지 180분, 구체적으로 30분 내지 120분, 보다 구체적으로 40분 내지 80분일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.When a multilayer coating film satisfying the above-described range is formed, the drying time of the coating film may be 10 minutes to 180 minutes, specifically 30 minutes to 120 minutes, more specifically 40 minutes to 80 minutes, but is not limited thereto.
본 발명에 따른 열반사 도막 시공방법은 차열도료의 도포로 형성된 도막의 건조 단계 전 도막의 표면에 패턴 플레이트를 압착하여 패턴을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 패턴 형성 단계는 큰 에너지를 필요로 하지 않다는 장점이 있으며, 형성된 도막은 향상된 표면적을 가질 수 있어 보다 높은 적외선 반사율을 가질 수 있어 좋다. 이때, 상기 구체 패턴 형성방법은 본 출원인의 선행특허인 한국등록특허 KR 10-1970633 B1(공고일: 2019.04.22.)에 기재되어 있으며, 본 발명에는 이를 간략하게 논한다.The method of constructing a heat reflective coating film according to the present invention may further include forming a pattern by pressing a pattern plate on the surface of the coating film before the drying step of the coating film formed by applying the heat shielding paint. This pattern formation step has the advantage that it does not require a large amount of energy, and the formed coating film can have an improved surface area and thus can have a higher infrared reflectance. At this time, the method of forming the specific pattern is described in Korean Patent No. KR 10-1970633 B1 (announcement date: 2019.04.22.), which is a prior patent of the present applicant, and briefly discussed in the present invention.
이때, 상기 패턴 형성단계에서 “건조 전”이라 함은, “도막이 완전히 건조되기 전 잔존용매를 포함하고 있는 상태”를 의미한다. 이때, 잔존 용매의 잔존 중량%은 도막 총 중량 중 5 내지 10 중량%, 구체적으로 5 내지 8%일 수 있다. 또한, 상기 용매는 수계 용매, 구체적으로 물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.At this time, the term "before drying" in the pattern formation step means "a state in which the residual solvent is contained before the coating film is completely dried". In this case, the residual weight% of the residual solvent may be 5 to 10% by weight, specifically 5 to 8% of the total weight of the coating film. In addition, the solvent may be an aqueous solvent, specifically water, but is not limited thereto.
일 구체예에 있어, 상기 패턴 플레이트는 단면의 형상이 삼각형 또는 사각형인 요철이 연속적으로 구비된 것일 수 있다. 구체적으로, 형성되는 패턴을 기준으로 경사각이 20 내지 50°, 구체적으로 25 내지 45°인 직각삼각형의 요철이 형성될 수 있다. 상기 경사각의 직각삼각형 형상의 패턴이 형성되는 경우, 패턴 플레이트를 이용한 열반사 도막의 시공 시 일조방향을 기준으로 경사각이 형성되도록 패턴을 압착할 수 있으며, 일조방향을 기준으로 패턴을 형성하는 경우, 적외선 반사율이 현저히 향상되어 차열성능을 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In one embodiment, the pattern plate may be one in which irregularities having a triangular or rectangular cross section are continuously provided. Specifically, irregularities of a right triangle having an inclination angle of 20 to 50°, specifically 25 to 45° may be formed based on the pattern to be formed. When the pattern in the shape of a right-angled triangle of the inclination angle is formed, the pattern can be pressed so that the inclination angle is formed based on the direction of sunlight when the heat reflective coating film is constructed using the pattern plate, and when the pattern is formed based on the direction of sunlight, Infrared reflectance is remarkably improved, and thus heat shielding performance can be further improved.
일 구체예에 있어, 패턴형성 단계에서 패턴플레이트에 의해 형성된 요철부(패턴)의 높이는 0.005 내지 0.1 mm, 바람직하게는 0.01 내지 0.08 mm일 수 있다. 열반사 도막 상의 패턴의 높이가 상술한 범위를 만족할 경우, 열반사 도막은 넓은 표면적을 가질 수 있다. 이에 따라, 열반사 도막은 향상된 차열 성능을 가질 수 있으며, 비록 열반사 도막이 두껍게 형성되더라도 기재(차열대상)와의 결합력 저하 등을 예방할 수 있어 우수한 내구성을 가질 수 있다.In one embodiment, the height of the uneven portion (pattern) formed by the pattern plate in the pattern formation step may be 0.005 to 0.1 mm, preferably 0.01 to 0.08 mm. When the height of the pattern on the heat reflective coat satisfies the above-described range, the heat reflective coat may have a large surface area. Accordingly, the heat-reflective coating film may have improved heat-shielding performance, and even if the heat-reflective coating film is formed thick, it is possible to prevent a decrease in bonding strength with the substrate (heat-shielding target), thereby having excellent durability.
상술한 바와 같이, 종래 중공입자 등을 포함하는 열반사 도료의 경우, 높은 점도로 인하여 시공이 어려우며, 온도 변화에 의한 중공형상 파괴에 의하여 내구성이 저하되는 문제점이 있는데, 이러한 중공입자를 포함하는 열반사 도료로 형성된 도막 상에 패턴을 형성하여 표면적을 넓히는 경우, 오히려 외부로부터 열이나 냉기를 흡수하는 면적이 넓어지게 되며, 반사효과는 미미하여 오히려 차열 성능이 낮아지는 문제가 발생할 수 있으나, 본 발명에 따른 열반사 도막 시공방법에 이용되는 열반사 수용성 도료 조성물의 경우, 실리카 입자, 소수성 실리카 에어로겔, 루타일 이산화티탄, 에멀젼 수지 및 용매를 포함함으로써, 낮은 점도를 가져 시공이 편리하고, 중공형 입자를 포함하지 않음으로써 온도 변화에 의한 중공형 입자의 파괴를 예방할 수 있으며, 현저하게 우수한 차열성능을 나타낼 수 있다. 또한, 시공 후 형성된 열반사 도막은 태양광(열), 특히, 적외선을 반사함으로서 우수한 차열 성능을 가질 수 있다. 아울러, 시공 시 열반사 도막의 표면에 패턴을 더 형성할 경우, 열반사 도막의 표면적이 극대화될 수 있음에 따라, 차열 성능을 더 향상시킬 수 있다.As described above, in the case of a conventional heat-reflecting paint containing hollow particles, etc., construction is difficult due to high viscosity, and durability is deteriorated due to the destruction of the hollow shape due to temperature change. When the surface area is increased by forming a pattern on the coating film formed of a reflective paint, the area that absorbs heat or cold air from the outside becomes wider, and the reflective effect is insignificant, so a problem of lowering the heat shielding performance may occur. In the case of the heat-reflecting water-soluble coating composition used in the method of applying the heat-reflecting coating film according to the above, it contains silica particles, hydrophobic silica aerogels, rutile titanium dioxide, emulsion resins, and solvents, so that it has low viscosity and is convenient for construction, and the hollow particles are By not including it, it is possible to prevent destruction of the hollow particles due to temperature change, and can exhibit remarkably excellent heat shielding performance. In addition, the heat-reflecting coating film formed after construction may have excellent heat shielding performance by reflecting sunlight (heat), in particular, infrared rays. In addition, when a pattern is further formed on the surface of the heat-reflective coating film during construction, the heat-shielding performance can be further improved as the surface area of the heat-reflective coating film can be maximized.
나아가, 본 발명은 상술한 열반사 수용성 도료 조성물로 형성된 차열 도막을 포함한다.Further, the present invention includes a heat shielding coating film formed of the above-described heat reflective water-soluble coating composition.
상세하게, 상술한 열반사 수용성 도료 조성물은 발수성이 우수함에 따라, 이를 이용하여 형성된 열반사 도막은 물에 대한 저항성이 우수하여 물에 의한 열화를 예방할 수 있으며, 태양광(열), 특히, 적외선 차단 능력이 우수함에 따라 현저하게 향상된 차열 성능을 가질 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 열반사 도막은 내구성이 우수하며, 우수한 차열 성능을 가질 수 있다.In detail, since the above-described heat-reflecting water-soluble coating composition has excellent water repellency, the heat-reflecting coating film formed by using it has excellent resistance to water and can prevent deterioration by water, and sunlight (heat), in particular, infrared As the blocking ability is excellent, it is possible to have remarkably improved heat shielding performance. Thus, the heat reflective coating film according to the present invention has excellent durability and may have excellent heat shielding performance.
여기에서, 열반사 도막은 다층 도막일 수 있으며, 도막의 두께는 300 ㎛ 내지 10 mm, 구체적으로 500 ㎛ 내지 5 mm, 보다 구체적으로 800 ㎛ 내지 3 mm일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 열반사 도막이 상술한 두께 범위를 만족할 경우, 열반사 도막은 차열 효과를 극대화하면서도, 지나치게 두꺼운 층에 의한 건조 지연 등의 문제를 예방할 수 있다.Here, the heat reflective coating may be a multilayer coating, and the thickness of the coating may be 300 μm to 10 mm, specifically 500 μm to 5 mm, and more specifically 800 μm to 3 mm, but is not limited thereto. When the heat-reflecting coating film satisfies the above-described thickness range, the heat-reflecting coating film maximizes the heat shielding effect and prevents problems such as delay in drying due to an excessively thick layer.
일 구체예에 있어, 본 발명에 따른 도막을 차열대상에 도포할 경우, 열반사 도막은 차열대상의 표면 온도를 평균적으로 1 내지 19℃, 구체적으로 10 내지 18℃ 하강시킬 수 있다. 이때, 차열대상은 도로, 구체적으로 보도, 산책로, 차도, 자전거 도로 등을 포함할 수 있다.In one embodiment, when the coating film according to the present invention is applied to a heat shielding object, the heat-reflective coating film may lower the surface temperature of the heat shielding object by 1 to 19°C on average, and specifically 10 to 18°C. In this case, the heat shielding target may include a road, specifically a sidewalk, a trail, a driveway, a bicycle road, and the like.
아울러, 본 발명에 따른 열반사 도막은 발수성이 우수한 열반사 수용성 도료 조성물에 의해 형성된 것임에 따라, 열반사 도막 역시 발수성이 우수하여 비가 오거나 물이 고여 있어도 미끄럼방지 효과를 가지고 있어 물에 의한 안전사고를 예방할 수 있다.In addition, as the heat-reflective coating film according to the present invention is formed by a heat-reflecting water-soluble coating composition having excellent water repellency, the heat-reflective coating film is also excellent in water repellency and has a non-slip effect even when rain or water is accumulated, so safety accidents caused by water Can be prevented.
또한, 본 발명에 따른 열반사 도막은 내세척성이 우수하여 오염에 대한 저항이 크다는 장점이 있다.In addition, the heat-reflecting coating film according to the present invention has an advantage in that it has excellent wash resistance and thus high resistance to contamination.
일 구체예에 있어, 상기 열반사 도막은 표면에 패턴화된 요철을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 열반사 도막은 표면에 패턴화된 요철을 더 포함함으로써, 향상된 표면적을 가져 차열 성능이 보다 향상될 수 있다. In one embodiment, the heat reflective coating film may further include irregularities patterned on the surface. Accordingly, the heat-reflecting coating film according to the present invention further includes patterned irregularities on the surface, thereby having an improved surface area, thereby improving heat shielding performance.
이때, 상기 패턴화된 요철의 높이는 0.005 내지 0.1 mm, 구체적으로 0.01 내지 0.08mm일 수 있다. 패턴화된 요철의 높이가 상술한 범위를 만족하는 경우, 기재(차열대상)와의 결착성이 높고, 열반사 도막의 외관에 큰 영향을 주지 않으면서도 표면적을 향상시킬 수 있어 차열 성능을 현저하게 향상시킬 수 있다.At this time, the height of the patterned irregularities may be 0.005 to 0.1 mm, specifically 0.01 to 0.08 mm. When the height of the patterned irregularities satisfies the above-described range, the binding property with the substrate (heat shielding object) is high, and the surface area can be improved without significantly affecting the appearance of the heat-reflecting coating film, thereby remarkably improving the heat shielding performance. I can make it.
나아가, 상기 패턴화된 요철의 단면은 경사각이 20 내지 50°, 구체적으로 25 내지 45°인 삼각형 또는 사각형 형상, 구체적으로 20 내지 50°, 구체적으로 25 내지 45°인 직각삼각형상일 수 있다. 본 발명에 따른 도막은 표면에 삼각형 형상의 패턴화된 요철을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 도막은 표면에 삼각형 형상의 패턴화된 요철을 포함함으로써, 넓은 표면적을 가질 수 있어, 높은 차열 성능을 가지면서도, 입사되는 태양광을 반사함으로써 차열 성능을 더욱 향상 시킬 수 있다.Further, the cross-section of the patterned irregularities may be a triangular or rectangular shape having an inclination angle of 20 to 50°, specifically 25 to 45°, and a right-angled triangle shape of 20 to 50°, specifically 25 to 45°. The coating film according to the present invention may include triangular patterned irregularities on the surface. Accordingly, the coating film according to the present invention may have a large surface area by including triangular patterned irregularities on the surface, and thus, while having high heat shielding performance, it is possible to further improve heat shielding performance by reflecting incident sunlight. have.
(제조예 1) 실리카 입자 제조(Production Example 1) Preparation of silica particles
평균 입경이 4.5 ㎛인 규석 분말을 캐리어 가스로 이송하면서, 캐리어 가스의 흐름을 기준으로 7.6 m의 가열로에서 초기온도가 1460 ℃로 설정된 반응기 내에 상기 규석 분말을 분사하여 입자상의 실리카를 제조하였다. 제조된 실리카 입자는 평균 입경이 0.65 ㎛, 비표면적이 6.3 ㎡/g이고, 구형도가 0.95인 실리카 입자를 제조하였다.Silica powder having an average particle diameter of 4.5 μm was transferred to a carrier gas, and the silica powder was sprayed into a reactor with an initial temperature of 1460° C. in a heating furnace of 7.6 m based on the flow of the carrier gas to prepare particulate silica. The prepared silica particles had an average particle diameter of 0.65 μm, a specific surface area of 6.3 m 2 /g, and a sphericity of 0.95.
(제조예 2) 소수성 실리카 에어로겔 제조(Production Example 2) Preparation of hydrophobic silica airgel
단계 1: 소수화 코팅제 제조Step 1: hydrophobic coating preparation
서로 섞이지 않는 메틸트라이메톡시실란(methyltrimethoxysilane, MTMS)과 물이 1 : 1의 부피비로 혼재된 혼합액에 35% 농도의 염산을 1 내지 2방울을 떨어뜨려 pH 2 내지 4 분위기 하에서 혼합한 뒤 방냉하여 투명한 소수화 코팅제 용액을 제조하였다. Add 1 to 2 drops of 35% hydrochloric acid to a mixture of unmixed methyltrimethoxysilane (MTMS) and water in a volume ratio of 1: 1, mix in a pH of 2 to 4 atmosphere, and allow to cool. A clear hydrophobic coating solution was prepared.
단계 2: 소수성 실리카 에어로겔 제조Step 2: hydrophobic silica airgel preparation
규사(규사6호사) 5 중량%와 단계 1에서 제조한 소수화 코팅제 15 중량%를 균일하게 혼합한 뒤, 약 85°C의 건조기에서 2시간 동안 건조하였다. 이렇게 건조된 규사를 파쇄하고, 체 가름하여 소수성 실리카 에어로겔을 수득하였다. 이때, 파쇄 및 체가름 조건을 달리하여, 평균 입경이 각각 100 ㎛ 및 2500 ㎛인 소수성 실리카 에어로겔을 제조하였다. After uniformly mixing 5% by weight of silica sand (silica sand No. 6) and 15% by weight of the hydrophobic coating agent prepared in step 1, it was dried for 2 hours in a dryer at about 85°C. The dried silica sand was crushed and sieved to obtain a hydrophobic silica airgel. At this time, by different crushing and sieving conditions, a hydrophobic silica airgel having an average particle diameter of 100 µm and 2500 µm, respectively, was prepared.
(실시예 1 내지 3)(Examples 1 to 3)
단계 1: 열반사 수용성 도료 조성물 제조Step 1: Heat reflection water-soluble coating composition preparation
표 1의 성분 및 함량을 만족하는 열반사 수용성 도료 조성물을 제조하기 위하여, 제조예 1에서 제조된 실리카 입자, 제조예 2에서 제조된 소수성 실리카 에어로겔, 해사(Sea Sand), 물, 분산제, 소포제를 혼합하고 700 rpm의 속도로 10분간 회전하여 분산액을 제조하였다.In order to prepare a heat-reflecting water-soluble coating composition satisfying the components and contents of Table 1, the silica particles prepared in Preparation Example 1, the hydrophobic silica airgel prepared in Preparation Example 2, Sea Sand, water, a dispersant, and an antifoaming agent were used. The mixture was mixed and rotated at a speed of 700 rpm for 10 minutes to prepare a dispersion.
제조된 분산액에 루타일 이산화티탄(R-902), 탄산칼슘(SC-10000)을 추가하고 1500 rpm의 속도로 20분간 교반하여 혼합하였다. 이후, 아크릴 에멀전, 디프로필렌글리콜, 방부제, 증점제를 추가하고 다시 1000 rpm에서 30분간 회전하여 열반사 수용성 도료 조성물을 제조하였다.Rutile titanium dioxide (R-902) and calcium carbonate (SC-10000) were added to the prepared dispersion, followed by stirring at a speed of 1500 rpm for 20 minutes, followed by mixing. Thereafter, acrylic emulsion, dipropylene glycol, preservative, and thickener were added and rotated again at 1000 rpm for 30 minutes to prepare a heat reflective water-soluble coating composition.
단계 2: 패턴이 형성된 열반사 도막의 제조Step 2: Preparation of patterned heat reflective coating
단계 1에서 제조된 열반사 수용성 도료 조성물을 20×20 ㎝의 시편(철판, 콘크리트, 아스팔트 등)에 1mm 두께로 도포하고, 3시간 후 높이가 0.01 ㎜의 요철 패턴이 형성된 패턴 플레이트를 도막 상에 압착하여 패턴이 형성된 차열 도막을 제조하였다.The heat-reflecting water-soluble coating composition prepared in step 1 was applied to a 20×20 cm specimen (steel plate, concrete, asphalt, etc.) at a thickness of 1 mm, and after 3 hours, a pattern plate having an uneven pattern having a height of 0.01 mm was applied on the coating film. A heat shielding coating film having a pattern formed thereon was prepared by pressing.
(실시예 4)(Example 4)
실시예 1의 단계 2에서 도막 상에 패턴을 형성하는 것만 배제하면, 실시예 1 내지 3과 동일한 방법으로 열반사 도막을 제조하였다.Excluding only the formation of a pattern on the coating film in step 2 of Example 1, a heat reflective coating film was prepared in the same manner as in Examples 1 to 3.
(비교예 1 내지 8) (Comparative Examples 1 to 8)
단계 1: 열반사 수용성 도료 조성물 제조Step 1: Heat reflection water-soluble coating composition preparation
표 1의 함량 및 구체 물질을 만족하며, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여, 열반사 수용성 도료 조성물을 제조하였다.Contents and specific substances in Table 1 were satisfied, and a heat reflective water-soluble coating composition was prepared using the same method as in Example 1.
단계 2: 패턴이 형성된 열반사 도막의 제조Step 2: Preparation of patterned heat reflective coating
단계 1에서 제조된 열반사 수용성 도료 조성물을 20×20 ㎝의 시편(철판, 콘크리트, 아스팔트 등)에 1mm 두께로 도포하고, 3시간 후 높이가 0.01 ㎜의 요철 패턴이 형성된 패턴 플레이트를 도막 상에 압착하여 패턴이 형성된 열반사 도막을 제조하였다. The heat-reflecting water-soluble coating composition prepared in step 1 was applied to a 20×20 cm specimen (steel plate, concrete, asphalt, etc.) at a thickness of 1 mm, and after 3 hours, a pattern plate having an uneven pattern having a height of 0.01 mm was applied on the coating film. A heat reflective coating film having a pattern formed thereon was prepared by pressing.
(실험예 1) 차열 성능 시험(Experimental Example 1) Heat shielding performance test
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 8에서 제조된 열반사 도막과 20cm 정도 떨어진 높이에 150W 적외선 램프를 위치시킨 후, 시료의 표면 중앙 및 내부에 온도 측정 센서를 설치하여, 적외선 조사 전/후의 표면 및 내부의 온도차를 측정하였다. 이때, 시험 전 시료의 표면 중앙 및 내부의 평균 온도는 약 22.3°으로 유지하고, 평균 조사 시간은 30분으로 하였다. 그 결과를 표 2에 도시하였다.After placing a 150W infrared lamp at a height of about 20 cm away from the heat reflective coating film prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8, a temperature measuring sensor was installed in the center and inside the surface of the sample, before/after infrared irradiation. The temperature difference between the surface and the inside was measured. At this time, the average temperature at the center of the surface and inside the sample before the test was maintained at about 22.3°, and the average irradiation time was 30 minutes. The results are shown in Table 2.
(실험예 2) 물 접촉각 시험(Experimental Example 2) Water contact angle test
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 8에서 제조된 열반사 도막을 증류수를 이용한 접촉각 시험 장치를 이용하여, 각 열반사 도막의 접촉각을 측정하였다. 그 결과를 표 2에 도시하였다.The contact angle of each heat reflective coating film was measured using a contact angle test apparatus using distilled water for the heat reflective coating films prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8. The results are shown in Table 2.
(실험예 3) 접착 강도 시험(Experimental Example 3) Adhesion strength test
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 8에서 제조된 열반사 도막의 표면을 칼로 긁어 25개의 흠을 만들고 그 위를 3M 투명 테이프로 접착시켰다 떼어낸 후, 도막이 기재(차열대상: 콘크리트 및 아스팔트)로부터 분리되는지 확인하였으며, 망치로 깨어보아 기재(차열대상: 콘크리트 및 아스팔트)와 함께 박리되는지 확인하였다. 그 결과를 표 2에 도시하였다.The surface of the heat-reflective coating film prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8 was scratched with a knife to make 25 flaws, and the top was adhered with a 3M transparent tape. It was checked whether it was separated from and, by breaking it with a hammer, it was confirmed that it peeled off together with the base material (heat shielding object: concrete and asphalt). The results are shown in Table 2.
(실험예 4) 최소 마찰계수 시험(Experimental Example 4) Minimum coefficient of friction test
공지된 바와 같이, 국토교통부는 아스팔트콘크리트포장 및 시멘트콘크리트포장 위에 적용되는 미끄럼방지포장 재료에 대하여 수지 종류에 관계없이, 평균 조건(직선 또는 곡선반지름이 큰 구간으로서 주용 간선도로 또는 자동차 전용도로; 또는 상업용 자동차 교통량이 250대/차로/일 이상인 일반도로)에서 최소 마찰계수를 57 BPN으로 제한하고 있다(국토교통부, 도로안전시공공사(KCS 4 60 05 : 2016), 2016년 6월 30일 제정).As is known, the Ministry of Land, Infrastructure and Transport, regardless of the type of resin, for the asphalt concrete pavement and the non-slip pavement material applied over the cement concrete pavement, the average condition (a section with a large straight or curved radius as a main arterial road or a dedicated automobile road; or The minimum friction coefficient is limited to 57 BPN on general roads with a traffic volume of 250 vehicles/lane/day or more (Ministry of Land, Infrastructure and Transport, Road Safety Construction (KCS 4 60 05: 2016), established on June 30, 2016) .
이에, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 8에서 제조된 열반사 도막을 ASTM E303에 따라 미끄럼저항을 측정하였다. 그 결과를 표 2에 도시하였다.Accordingly, the thermally reflective coating films prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8 were measured for sliding resistance according to ASTM E303. The results are shown in Table 2.
(실험예 5) 내알칼리성 시험(Experimental Example 5) Alkali resistance test
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 8에서 제조된 열반사 도막을 각각 제조한 후, 각각의 열반사 도막을 수산화나트륨 5% 수용액에 168시간 동안 침적시킨 후, 도막의 이상 유무를 육안으로 검사하였다. 그 결과를 표 2에 도시하였다.After each of the heat reflective coatings prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8 were prepared, each of the heat reflecting coatings was immersed in 5% sodium hydroxide aqueous solution for 168 hours, and then visually inspected for abnormalities of the coating film. I did. The results are shown in Table 2.
(실험예 6) 유해물 시험(Experimental Example 6) Test for harmful substances
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 8의 도료를 이용하여 휘발성유기화합물(VOC; volatile organic compound)에 대한 유해성 시험을 실시하였으며, 그 결과를 표 2에 도시하였다. 이때, 유해성 시험은 KS M ISO 11890-1:2017의 시험방법을 이용하였으며, 검출한계(불검출 기준)은 0.01% 이다.A hazard test was performed on volatile organic compounds (VOC) using the paints of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8, and the results are shown in Table 2. At this time, the hazard test was performed using the test method of KS M ISO 11890-1:2017, and the detection limit (non-detection criterion) is 0.01%.
(°)(°)
(℃)(℃)
(BPN)(BPN)
상기 표 2에 도시된 바와 같이, 실시예 1 내지 4는 비교예 1 내지 8에 보다 우수한 발수성(친수성), 차열대상과의 접착강도, 차열 성능, 미끄럼방지 효과를 가지는 것을 알 수 있다. 특히, 실시예 4는 도막 상에 패턴을 형성하지 않았음에도 불구하고, 비교예 1 내지 8 보다 우수한 것을 알 수 있다. 특히, 실시예들을 살펴보면, 실시예 3의 표면 온도가 가장 낮음을 알 수 있는데, 이를 통해 실리카 입자의 함량이 높을수록 우수한 차열성능을 가짐을 알 수 있다. 한편, 실시예 1에서 실리카 입자와 소수성 실리카 에어로겔을 배제한 비교예 1의 경우 가장 낮은 발수성, 차열성능 및 미끄럼방지 효과를 가지는 것을 알 수 있었다.As shown in Table 2, it can be seen that Examples 1 to 4 have superior water repellency (hydrophilicity), adhesive strength with a heat shielding object, heat shielding performance, and anti-slip effect to Comparative Examples 1 to 8. In particular, it can be seen that Example 4 is superior to Comparative Examples 1 to 8 even though the pattern was not formed on the coating film. In particular, looking at the examples, it can be seen that the surface temperature of Example 3 is the lowest, through which it can be seen that the higher the content of silica particles, the better the heat shielding performance. On the other hand, it was found that Comparative Example 1, in which silica particles and hydrophobic silica airgel were excluded in Example 1, had the lowest water repellency, heat shielding performance, and anti-slip effect.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described by the specific matters and limited embodiments and drawings, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments, and the present invention is Those of ordinary skill in the relevant field can make various modifications and variations from this description.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be defined, and all things that are equivalent or equivalent to the claims as well as the claims to be described later fall within the scope of the spirit of the present invention. .
Claims (16)
상기 소수성 실리카 에어로겔의 평균 입경이 5 내지 1000 ㎛이되,
상기 실리카 입자 : 천연 규사 : 소수성 실리카 에어로겔의 평균 입경비가 1 : 500 내지 5000 : 10 내지 150인 열반사 수용성 도료 조성물.Silica particles; Hydrophobic silica airgel; Rutile titanium dioxide; Natural silica sand; Aqueous emulsion resin; And a solvent; and
The average particle diameter of the hydrophobic silica airgel is 5 to 1000 ㎛,
The silica particles: natural silica sand: hydrophobic silica airgel has an average particle diameter ratio of 1: 500 to 5000: 10 to 150 heat reflection water-soluble coating composition.
상기 실리카 입자는 평균 입경이 0.5 내지 0.8 ㎛이며, 비표면적이 5 내지 9 ㎡/g이고, 구형도가 0.8 이상인 열반사 수용성 도료 조성물.The method of claim 1,
The silica particles have an average particle diameter of 0.5 to 0.8 μm, a specific surface area of 5 to 9 m 2 /g, and a sphericity of 0.8 or more.
상기 실리카 입자는 0.1 부피% 이하의 공극률을 가지는 치밀입자인 열반사 수용성 도료 조성물.The method of claim 2,
The silica particles are dense particles having a porosity of 0.1% by volume or less.
상기 루타일 이산화티탄의 평균 입경이 0.1 내지 10 ㎛인 열반사 수용성 도료 조성물.The method of claim 1,
The heat reflection water-soluble coating composition of the rutile titanium dioxide has an average particle diameter of 0.1 to 10 ㎛.
상기 열반사 수용성 도료 조성물의 총 중량 중 0.1 내지 10 중량%의 실리카 입자를 포함하는 열반사 수용성 도료 조성물.The method of claim 1,
A heat reflective water-soluble paint composition comprising 0.1 to 10% by weight of silica particles based on the total weight of the heat reflective water-soluble paint composition.
상기 실리카 입자 및 루타일 이산화티탄의 중량비는 1: 0.1 내지 25인 열반사 수용성 도료 조성물. The method of claim 1,
The weight ratio of the silica particles and rutile titanium dioxide is 1: 0.1 to 25, a heat reflective water-soluble coating composition.
상기 실리카 입자 및 소수성 실리카 에어로겔의 중량비는 1 : 0.05 내지 5인 열반사 수용성 도료 조성물.The method of claim 1,
The weight ratio of the silica particles and the hydrophobic silica airgel is 1: 0.05 to 5, the heat reflecting water-soluble coating composition.
상기 수성 에멀젼 수지는 아크릴계 에멀젼 수지인 열반사 수용성 도료 조성물.The method of claim 1,
The water-based emulsion resin is an acrylic emulsion resin, a heat reflective water-soluble coating composition.
상기 용매는 수계 용매인 열반사 수용성 도료 조성물.The method of claim 1,
The solvent is a water-based solvent, heat reflection water-soluble coating composition.
상기 열반사 수용성 도료 조성물은 총 중량 중 1 내지 10 중량%의 무기 충진재 및 0.1 내지 3.0 중량%의 다가알코올을 더 포함하는 열반사 수용성 도료 조성물.The method of claim 1,
The heat reflective water-soluble paint composition further comprises 1 to 10% by weight of inorganic filler and 0.1 to 3.0% by weight of polyhydric alcohol based on the total weight.
상기 다가 알코올은 지방족 2가 알코올, 지방족 3가 알코올, 지환식 2가 알코올 및 방향족 2가 알코올로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인 열반사 수용성 도료 조성물.The method of claim 11,
The polyhydric alcohol is one or two or more selected from the group consisting of an aliphatic dihydric alcohol, an aliphatic trihydric alcohol, an alicyclic dihydric alcohol, and an aromatic dihydric alcohol.
상기 차열 대상에 형성된 도막을 건조하는 건조 단계;
를 포함하는 열반사 도막 시공방법.A coating film forming step of forming a coating film by applying the heat-reflecting water-soluble coating composition of any one of claims 1 to 3 and 5 to 12 to a heat shielding object; And
A drying step of drying the coating film formed on the heat shielding object;
Heat reflection coating construction method comprising a.
상기 도막 형성단계를 2회 이상 반복하여 다층 도막을 형성하는 열반사 도막 시공방법.The method of claim 14,
A method of constructing a heat reflective coating film in which the coating film forming step is repeated two or more times to form a multilayer coating film.
상기 차열 대상은 도로인 열반사 도막 시공방법.The method of claim 14,
The heat shielding target is a road heat reflection coating construction method.
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