KR20060073478A - 선박 전선 도장용 도료 - Google Patents

Abstract

선박용 전선에 도장되는 도료에 관한 것으로서, 상기 도료는 제1 아크릴 폴리올 수지 8 내지 30중량부, 제2 아크릴 폴리올 수지 8 내지 30중량부, 멜라민 수지 1 내지 10중량부, 안료 10 내지 25중량부, 알코올계 용제 30 내지 60중량부 및 방향족계 용제 5 내지 30중량부를 포함하는 조성을 갖는다. 이에 따른 조성을 갖는 도료는 작업성과 기본 물성 면에서 우수하며, 특히 선박 전선용 도료에서 가장 중요한 물성인 건조성, 부착성, 탈피성, 유연성 면에서 우수한 성능을 갖는다.

Description

선박 전선 도장용 도료{Paint for coating a cable used in ship}

본 발명은 전선 도장용 도료에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박 전선의 부식 방지용으로 이용되는 선박 전선 도장용 도료에 관한 것이다.

일반적으로 선박용 전선은 선박내의 쥐들에 의한 전선의 손상을 방지하기 위하여 전선케이블의 외곽을 전선보호용 아연도 편조철선으로 보호망을 입혀 형성된다. 상기 아연도 철선은 부식방지를 위해 철선에 도료도막을 입혀 사용되고 있다.

이러한 용도로 적용되는 도료에 대한 규격은 KSC C3326-4.11, 5.13항에서 별도로 정하고 있다. 상기한 규격은 다음과 같다.

KSC C 3326-4.11 도료(페인트)는 페인트는 품질이 균일하고, 전선 구성 재료에 대하여 해로운 이물을 함유하지 않은 것으로 하고, 도장 후 난연성을 갖고 또한 쉽게 벗겨지지 않는 것으로 한다. KSC C 3326-5.13 도료는 5.131 철선 외장위의 페인트 및 5.132 배전반용 전선의 편조위의 페인트를 포함한다. 5.131 철선 외장위의 페인트는 강선 철선위의 페인트인 4.11의 백색페인트를 벗겨지지 않도록 균일하게 도포한다. 다만, 특별히 지정된 경우에 한하여 동합금 철선 외장에는 붉은색 페인트를 도포한다. 5.13.2 배전반용 전선의 편조위의 페인트는 4.11의 페인트를 벗겨지지 않도록 균일하게 도포한다. 페인트의 색은 원칙적으로 회색으로 한다.

종래에 이러한 용도로 사용된 도료는 크게 세 가지로 분류된다. 먼저, 비닐계 유성 도료를 들 수 있는데 이는 두 가지 형태로 사용되고 있다. 비닐클로라이드/비닐아세테이트 공중합체 수지 및 셀루로우즈아세테이트 부틸레이트 수지를 단독 또는 혼합하여 도료바인더로 사용하고, 주 용제로 케톤류를 사용하는 첫번째 타입의 비닐계 도료를 들 수 있다. 또한, 비닐부티랄/비닐알코올 공중합체 수지를 도료바인더로 사용하고, 알코올계를 주용제로 하면서 방향성 유기용제를 혼합 사용하는 두번째 타입의 비닐계 유성도료가 있다. 또한, 아크릴폴리올 수지를 도료바인더로 사용하고 알코올류와 방향성 유기용제를 혼합 사용하는 타입의 아크릴폴리올계 도료를 들 수 있다.

이러한 세 가지 종류의 도료는 일반적으로 각각 다음과 같은 문제점이 있다. 비닐계 도료의 첫번째 타입은 철선에 대한 부착성은 우수하지만 철선이 보호하고 있는 피브이시(PVC)절연체를 도료에 포함된 케톤류의 용제가 부분적으로 용해시키는 문제점을 초래한다. 이로 인해 도료의 건조도막이 형성되면, 철선 그물망이 PVC절연체와 융착되어 떨어지지 않는 현상이 발생한다. 이는 상기 PVC 절연체의 재질과 도료의 주성분인 바인더의 구성물이 상용성이 있는 관계로 용제가 PVC절연체를 용해하면서 쉽게 융착되는 현상으로 일어난다. 이러한 융착 문제는 선박용 전선이 작업현장에서 사용될 때 철선 그물망의 비탈피성으로 인해 전선의 이음작업을 할 수 없도록 하는 문제를 유발한다. 이 때문에, 절연체와 철선 그물망 사이에 도 료에 불용성인 PET필름을 삽입한 상태에서 도장하고 있다. PET필름을 삽입하는 별도의 공정도입은 전선생산의 지연과 비용부담을 초래하기 때문에, 비탈피성을 갖는 도료의 사용은 점점 감소하고 있는 추세이다.

또한, 비닐계 도료의 두번째 타입은 첫 번째 타입이 갖고 있는 비탈피성 문제를 해결하기 위해 PVC 절연체를 용해하지 않는 알코올계를 주용제로 하고 케톤류와 같은 강용제의 사용을 배제하면서 바인더 또한 아연도 철선에 대한 부착성과 유연성이 우수하도록 설계되었다. 하지만, 건조 후 단기간 내에는 이러한 우수한 성질을 유지하지만 시간이 지남에 따라 아연도 철선에 대한 부착성의 약화로 도막이 벗겨지는 문제와 도막 면이 균일하지 못한 단점이 있다.

또한, 도료의 저장성에서도 취약하여 1액형으로 제조하여 보관시 분리현상 및 작은 입자형성이 생기는 경우가 있어 도료 분산분과 희석 용제를 분리하여 2액 형으로 공급해야 한다. 또한, 아크릴폴리올계수지 도료는 비닐계수지 도료보다 아연도 철선에 대한 부착성과 유연성이 떨어짐으로 인해 현장에서 전선을 다룰 때 도료도막이 부서진 가루가 날리는 문제점을 갖고 있을 뿐만 아니라 비닐계 도료에 비해 건조가 느려 선박용 전선 제조의 생산성 저하를 가져온다.

기존의 아크릴 폴리올 수지를 포함하는 도료는 1종의 아크릴 폴리올 수지를 바인더로 사용하여 용제 증발에 따른 열가소성의 건조도막을 형성하게 된다. 이러한 열가소성의 건조도막은 가열건조 직후나 하절기에 택기성(도막의 끈적거림)이 높아져 도장된 아연도 철선간의 부착현상과 도막표면의 먼지부착으로 인한 오염현상을 유발하고 건조속도를 높이지 못하는 원인을 제공하는 문제점을 초래한다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 감안한 것으로서, 제1 아크릴폴리올 수지를 제1 주 바인더로 제 2의 아크릴폴리올 수지를 보조 바인더로 포함하는 일부 경화의 전선 도장용 도료를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 선박 전선 도장용 도료는 제1 아크릴 폴리올 수지 8 내지 30중량부, 상기 제1 아크릴 폴리올 보다 높은 유리전이온도를 갖는 제2 아크릴 폴리올 수지 8 내지 30중량부, 멜라민 수지 1 내지 10중량부, 안료 10 내지 25중량부, 알코올계 용제 30 내지 60중량부 및 방향족계 용제 5 내지 30중량부를 포함하는 조성을 갖는다.

상기 제1 아크릴 폴리올 수지는 수산기값 15 내지50mgKOH/g이고, 중량평균분자량 50000 내지 130000이고, 분자량분포도 3 내지 6이고, 유리전이온도 -10 내지 50℃이고, 불휘발분 45 내지 60중량%인 특성을 갖고, 상기 제2 아크릴 폴리올 수지는 수산기값이 3 내지 20mgKOH/g이고, 유리전이온도가 60 내지 90℃이고, 불휘발분이 40 내지 60중량%이고, 25℃ 가드너 점도가 V 내지 Z1이고, 수평균분자량이 60,000 내지 130,000인 특성을 갖는다. 상기 멜라민 수지의 예로서는 중량평균분자량 2,500 내지 6,000인 메칠레이트 수지 및 부칠레이트 멜라민-포름알데하이드 수지를 들 수 있다.

상기 조성을 갖는 선박 전선 도장용 도료는 제1 아크릴 폴리올 및 제2 아크릴폴리올의 일부에 아크릴/멜라민 반응을 건조 메카니즘을 부여함으로써 작업성이 우수한 뿐만 아니라 전선에 대한 부적성과 탈피성, 건조성 및 저장성등의 물성에 대해서도 우수한 특성을 갖는다.

이하, 본 발명에 따른 선박 전선 도장용 도료에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 선박 전선 도장용 도료는 주 바인더인 제1 아크릴 폴리올 수지와, 보조 바인더로 사용되고, 상기 제1 아크릴 폴리올 보다 높은 유리전이온도를 갖는 제2 아크릴 폴리올 수지와, 경화제인 멜라민 수지와, 안료, 알코올계 용제 및 방향족계 용제를 포함하는 조성을 갖는다.

구체적으로 상기 선방용 전선 도장 도료는 제1 아크릴 폴리올 수지 8 내지 30중량부, 제2 아크릴 폴리올 수지 8 내지 30중량부, 멜라민 수지 1 내지 10중량부, 안료 10 내지 25중량부, 알코올계 용제 30 내지 60중량부 및 방향족계 용제 5 내지 30중량부를 포함하는 조성을 갖는다.

상기 선박 전선 도장용 도료를 형성하기 위해 적용되는 제1 아크릴 폴리올 수지는 상기 도료의 주 바인더 수지로서, 상기 아연도금 철선에 대한 기본적인 부착성과 탈피성 및 유연성 부여하기 위해 적용된다.

상기 제1 아크릴 폴리올 수지는 알파, 베타 이중결합 즉, 비닐형 이중결합을 갖는 단량체들의 열분해 개시제에 의한 라디칼 부가중합의 용액중합방법에 따라 합성할 수 있다. 여기서, 상기 비닐형 이중결합을 갖는 단량체들의 조성비로는 유기산기를 갖는 단량체가 1 내지 5중량부, 수산기를 갖는 단량체가 8 내지 20중량부, 비관능성 단량체로는 방향족계가 20 내지 60중량부, 지방족계가 20 내지 60중량부 로 구성되어 있다.

상기 유기산를 갖는 단량체로는 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 마레인산 및 그 무수물 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 수산기를 함유하는 단량체로는 예컨대 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 2-하이드록시부틸아크릴레이트, 하이드록시프로필메타크릴레이트, 카프로락톤아크릴레이트등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 방향족계 비관능성 단량체로는 예컨대 스티렌, 비닐톨루엔 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 혼합하여 사용한다. 상기 지방족계 비관능성 단량체로는 예컨대 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노르말부틸메타크릴레이트, 노르말 부틸아크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트 등을 들 수 있고, 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

또한, 라디칼 용액 중합에 사용되는 반응개시제로는 예컨대 벤조일퍼옥사이드, 아조이소부티로니트릴, t-부틸퍼옥시 2-에틸헥사노에이트등을 예를 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 제1 아크릴 폴리올 수지는 수산기값이 15 내지 50mgKOH/g이고, 유리전이온도가 -10 내지 50℃이고, 불휘발분 45 내지 60% 이며, 25℃ 가드너점도가 V 내지 Z3이고 중량평균분자량이 50,000 내지 130,000이며, 분자량분포도가 3 내지 6범위의 특성을 갖는다. 여기서, 상기 제1 아크릴 폴리올 수지를 제조하기 위해 적용되는 수산기를 갖는 단량체는 상기 제1 아크릴 폴리올 수지의 폴리올에 극 성을 부여하여 PVC 절연체와의 부착을 억제하는 효과와 함께 친수기로써 도료에서 알코올계 용제와의 상용성을 높여 도료의 저장성을 향상시킨다.

상기 제1 아크릴 폴리올 수지의 수산기 값이 15mgKOH/g미만이면, PVC 절연체와의 부착력 억제가 감소될 뿐만 아니라 도료의 저장성이 감소되는 문제점이 발생한다. 반면에, 수산기 값이 50mgKOH/g을 초과하면, 유성도료의 내수성저하와 균일한 도장 작업성이 감소되는 문제점이 발생한다. 따라서, 제1 아크릴 폴리올 수지의 수산기 값은 15 내지 50mgKOH/g를 갖고, 바람직하게는 20 내지 45mgKOH/g를 갖는다.

또한, 제1 아크릴 폴리올 수지의 유리전이온도가 -10℃미만일 경우 유성도료의 도막 건조 후 도막 표면에 택기성이 존재하기 때문에 전선을 롤 형태로 감아 보관할 때 전선간에 서로 부착되는 문제점이 발생할 뿐만 아니라 건조속도 또한 감소되는 문제점이 발생된다. 반면에 유리전이 온도가 50℃를 초과할 경우에는 유성도료의 택기성은 감소하여 건조속도는 빠르게 할 수 있으나 건조도막이 부서질 가능성이 높아져 전선의 이송시 도막으로부터 파생되는 도막 가루가 발생되는 문제점이 있다. 따라서, 제1 아크릴 폴리올 수지의 유리전이온도는 -10 내지 50℃를 갖고, 바람직하게는 유리전이온도는 -5 내지 45℃를 갖는다.

또한, 제1 아크릴 폴리올 수지의 불휘발분이 45% 미만일 경우에는 분자량 및 점도저하로 도료작업성에 문제가 발생하고, 반면에 불휘발분이 60%를 초과할 경우에는 점도가 너무 높아져 도료점도 조절에 어려움이 발생한다. 따라서, 상기 아크릴 폴리올 수지의 불휘발분은 45 내지 60중량%를 갖고, 바람직하게는 상기 불휘발 분은 43 내지 58중량%를 갖는다.

또한, 제1 아크릴 폴리올 수지의 중량평균분자량이 50,000 미만일 경우에는 편조 철선부와 PVC부간의 부착증가로 건조 후 탈피성의 저하가 발생되고, 반면에 중량평균 분자량이 130,000을 초과할 경우는 편조 사이의 공극에 도료가 함침되어 건조 후 도막 가루가 발생되는 문제점이 발생한다. 따라서, 제1 아크릴 폴리올 수지의 중량평균분자량은 50,000 내지 130,000을 갖고, 바람직하게는 중량평균분자량은 60,000 내지 120,000을 갖는다.

상기한 특성을 갖는 제1 아크릴 폴리올 수지는 전체 도료에서 함량이 8 중량부 미만이면, 상대적으로 안료의 비율이 상대적으로 높아져 적정두께를 갖는 도막을 형성하기 어렵고, 그 함량이 30 중량부를 초과하면 수지 성분 비율이 상대적으로 높아져 건조속도가 떨어지고 도막의 택기성이 높아지는 문제점이 초래된다.

따라서, 상기 제1 아크릴 폴리올 수지는 전체 도료에서 8 내지 30중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 10 내지 25중량부를 포함하는 것이 보다 바람직하다.

상기 선박 전선용 도장 도료는 보조 바인더인 제2 아크릴 폴리올 수지를 포함한다. 상기 제2 아크릴 폴리올 수지는 제1의 아크릴 폴리올 수지만으로는 부족한 도료의 부착성, 택기성, 건조성, 저장성의 향상을 위해 적용된다.

구체적으로 상기 제2 아크릴 폴리올 수지는 상기 제의 아크릴 폴리올 수지와 같이 알파, 베타 이중결합 즉, 비닐형 이중결합을 갖는 단량체들의 열분해 개시제에 의한 라디칼 부가중합의 용액중합방법에 따라 합성할 수 있으며, 사용되는 단량체의 종류도 제1 아크릴 폴리올 수지 제조시 사용되는 단량체에서 선택된다.

또한, 상기 제2 아크릴 폴리올 수지는 지방족기를 갖는 비닐계 단량체는 비닐기와 결합된 측쇄의 탄소수가 3개 이하를 갖는 제1 지방족 단량체와 제2 지방족 단량체가 60 : 40 내지 90 : 10의 중량% 비율로 혼합되어질 때 건조성과 부착성에서 뛰어난 품질을 갖는다. 이때, 형성되는 제1 아크릴 폴리올 수지의 유리전이온도가 60 내지 90℃범위에 들어오도록 상기 제1 지방족 단량체와 상기 제2 지방족 단량체를 선정하는 것이 바람직하다. 상기 지방족기를 갖는 비닐계 단량체는 제1 지방족 단량체 60 내지 90%를 포함하고, 제2 지방족 단량체 10 내지 40%를 포함한다.

상기 제1 지방족 단량체의 함량이 60%미만이거나 제2 지방족 단량체의 함량이 40%를 초과할 경우 아크릭 수지를 포함하는 도료의 건조성과 부착성이 모두 취약해지는 문제점이 발생한다. 반면에 제1 단량체의 함량이 90%를 초과하거나 제2 단량체의 함량이 10% 미만일 경우 높은 유리전이온도로 인해 내충격성 저하 및 분자량증가에 따른 상용성 저하로 제2 아크릭 폴리올 수지의 저장성이 취약해지는 문제점이 발생한다. 따라서, 제1 지방족 단량체와 제2 지방족 단량체는 60: 40 내지 90 : 10의 비율로 포함되어 있는 것이 바람직하고, 65 : 35 내지 85 : 15의 비율로 포함되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이는 최종 형성되는 제2 아크릴 폴리올 수지의 유리전이온도가 60 내지 90℃범위에 분포토록 하여 건조성, 부착성, 택기성, 저장성에서의 향상효과를 극대화하기 위함이다.

따라서, 상기 제2 아크릴 폴리올 수지는 수산기를 갖는 비닐계 단량체 1 내지 30중량부, 비닐기와 결합된 측쇄의 탄소수가 3개 이하인 측쇄의 지방족 단량체를 포함하는 지방족기를 갖는 비닐계 단량체 20 내지 90중량부를 포함하며, 수산기 값이 3 내지 20mgKOH/g이고, 유리전이온도가 60 내지 90℃이고, 불휘발분이 35 내지 60중량%이고, 25℃ 가드너 점도가 V 내지 Z1이고, 수평균분자량이 60,000 내지 130,000인 특성을 갖는다.

상기 제2 아크릴 폴리올 수지의 중량평균분자량이 60,000 미만일 경우에는 형성되는 도료의 유연성이 저하되고, 반면에 130,000을 초과하면 해당범위의 불휘발분조건에서의 반응 점도조절이 어려운 문제점이 최래된다. 따라서, 상기 중량평균분자량은 60,000 내지 130,000을 갖고, 바람직하게는 65,000 내지 120,000의 범위를 갖는다.

또한, 제2 아크릴 폴리올 수지의 유리전이온도가 60℃ 미만이면 도막경도의 약화와 건조성 저하가 초래되며, 반면에 90℃를 초과하면 도막경도가 너무 높아 도막의 내충격성이 취약해지는 문제점이 발생된다. 따라서, 상기 유리전이온도는 60 내지 90℃를 갖고, 바람직하게는 65 내지 85℃를 갖는다.

또한, 제2 아크릴 폴리올 수지의 상기 수산기 값이 3mgKOH/g미만일 경우 소재와의 부착성과 내스크래치성 저하가 초래되고, 반면에 수산기 값이 20mgKOH/g을 초과할 경우 내수성이 취약해지고 비극성 용제와 상용성이 떨어져 우수한 외관품질을 기대할 수 없다. 따라서, 제2 아크릴 폴리올 수지의 수산기 값은 3 내지 20mgKOH/g를 갖고, 바람직하게는 5 내지 20mgKOH/g를 갖는다.

상기한 특성을 갖는 제2 아크릴 폴리올 수지는 전체 도료에서 함량이 1 중량부 미만이면, 상술한 도료의 물성 보완 효과가 미미한 문제점이 초래된다. 반면에 그 함량이 20중량부를 초과할 경우 도료의 전체 유리전이온도가 너무 높아져 형성 되는 건조 도막의 내충격성 저하 및 깨짐 현상으로 인한 가루발생의 문제점이 초래된다. 따라서, 상기 제2 아크릴 폴리올 수지는 전체 도료에서 1 내지 20 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 3 내지 18 중량부를 포함하는 것이 보다 바람직하다.

상기 선박 전선 도장용 도료는 경화 반응을 촉진시키는 역할을 하는 멜라민 수지를 포함한다. 상기 멜라민 수지의 예로써는 메칠레이트 수지 또는 부틸레이트 멜라민-포름알데하이드 수지등을 들 수 있다. 상기 도료에 적용되는 멜라민 수지는 도막 건조시 일부 경화(semi-thermosetting)하여 기존의 열가소성보다 단단한 내구성을 갖는 도막을 형성한다.

상기 전선 도장 도료에 포함되는 멜라민 수지의 함량이 1 중량부 미만일 경우 형성되는 도료의 물성 보완 효과가 미미하고, 그 함량이 10 중량부를 초과할 경우 열 경화성의 성질이 높아져 형성되는 도막의 유연성이 취약해지는 문제점을 초래한다. 이러한 문제점은 도막의 충격성 약화와 깨짐 현상을 유발한다. 따라서, 상기 멜라닌 수지는 전체 도료에서 1 내지 10 중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 1 내지 8 중량부를 포함하는 것이 보다 바람직하다.

상기 전선 도장 도료에 포함되는 안료는 상기 도막의 색상, 광택 및 강도를 조절하기 위해 상기 도료에 포함되는 물질이다. 상기 안료는 전체 조성물 내에서 함량이 10중량부 미만이면, 수지의 성분비율이 높아져 도막의 건조속도가 감소되는 문제점이 발생한다. 반면에 25중량부를 초과하면, 안료의 비율이 높아져 적정두께를 갖는 도막을 형성하기 어렵운 문제점이 발생한다. 따라서, 상기 안료는 전체 조성물 내에서 10 내지 25중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 12 내지 22중량부를 포함한다. 상기 안료는 그 종류나 용도가 일반적인 도료에 사용되는 것과 동일하다. 즉, 본 발명의 도료에 적용되는 안료는 당업계에서 알려진 안료를 사용할 수 있기 때문에 별도로 언급하지 않는다.

선박용 전성 도장용 도료 조성물에 포함되는 용제는 상기 제1 아크릴 폴리올 수지와의 상용성을 위해 사용되는 알코올계 용제 및 도장시 소지표면의 기름성분 탈지효과를 통한 균일한 도막형성을 위한 방향족계 용제를 포함한다. 본 발명에서 적용되는 용제에서는 알콜계 용제가 주 성분이고, 방향족계 용제가 부 성분이다.

상기 알코올계 용제의 예로서는 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 노르말 부틸알코올 등을 들 수 있고, 이는 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 알코올계 용제의 함량이 30중량부 미만일 경우 수지의 성분비율이 상대적으로 높아져 도장의 작업성이 어려운 문제점이 발생한다. 반면에 60중량부를 초과하면 형성되는 도료의 도장의 작업성은 향상되지만, 원하는 두께를 갖기 위해 도장 작업을 수회 더 수행해야 하는 문제점이 발생한다. 따라서, 상기 알코올계 용제는 전체 도료에서 30 내지 60중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 35 내지 55중량부를 포함한다.

또한, 상기 방향족계 용제의 예로서는 톨루엔, 크실렌 등을 예로 들 수 있고, 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 방향족계 용제의 함량이 5중량부 미만일 경우 건조속도저하 및 소지탈지효과저하로 인한 도장성 취약의 문제점이 발생한다. 반면에 그 함량이 30중량부를 초과할 경우 수지에 대한 상용성저하로 도장성이 저하되는 문제점이 발생한다. 따라서, 상기 방향족계 용제는 전체 도료에서 5 내지 30중량부를 포함하는 것이 바람직하고, 10 내지 30중량부를 포함하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 선박 전선 도장용 도료는 그 물성을 보다 향상시키기 위한 분산제 및 소포제등의 첨가제를 소량으로 포함한다. 상기 첨가제는 유성 도료에 적용되는 첨가제등을 사용할 수 있기 때문에 그 종류 및 그 함량은 구체적으로 설명하지 않는다. 여기서 상술한 조성은 100 중량부를 기준으로 설명한 것이다.

상술한 조성을 갖는 선박 전선 도장용 도료는 부착성, 탈피성, 유연성, 건조성이 우수한 (일부 경화형) 선박 전선 유성 도료로 우수한 탈피성으로 인해 편조철선과 PVC절연체간에 별도의 PET필름을 필요로 하지 않는다.

이하, 바람직한 실시예들 및 비교예들를 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 상기 실시예들은 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

제1 아크릴 폴리올 수지 합성

합성예 1

온도계, 콘덴서, 적하깔대기, 교반기가 장착된 4구 플라스크에 노르말부탄올 6g과 크실렌 24g을 넣은 후 교반하면서 115∼120℃까지 승온하여 유지하였다. 이어서, 상기 플라스크에 스티렌 22g, 부틸아크릴레이트 13.5g, 2-에틸헥실아크릴레이트 8g, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 4g, 메틸메타크릴산 2.5g, 아조이소부티로니트릴 0.2g을 포함하는 제1 혼합물을 120분간에 걸쳐 균일한 속도로 적하 하였다. 이어서, 적하 완료 후 이를 30분 동안 유지시킨 후 제2 혼합물(톨루엔 10g + t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.4g)을 30분간 균일한 속도로 적하 하였다. 이어서, 30분간 유지후 냉각하여 노르말부탄올 9.4g를 투입함으로써 25℃ 가드너 점도 V, 불휘발분 50%, 유리전이온도 32℃, 중량평균분자량 92,000, 분자량분포도 3.5의 특성치를 갖는 아크릴 폴리올 수지를 수득하였다.

합성예 2

상기 합성예 1가 동일한 방법으로 제조하되, 크실렌 30g를 플라스크에 넣고, 상기 플라스크에 스티렌 17g, 부칠아크릴레이트 24g, 2-하이드록시에칠메타크릴레이트 6g, 메칠메타크릴산 3g, 아조이소부티로니트릴 0.2g을 적하 하였다. 적하완료후 30분 유지후 (노르말부탄올 10g + t-부칠퍼옥시-2-에칠헥사노에이트 0.4g)혼합액을 30분간 균일한 속도로 적하한 후 120분간 유지시킨 후 냉각하여 노르말부탄올 9.4g를 투하였다. 그 결과 25℃ 가드너 점도 V+, 불휘발분 50%, 유리전이온도 29℃, 중량평균분자량 86,000, 분자량분포도 3.2의 특성을 갖는 제1 아크릴 폴리올 수지가 수득되었다.

합성예 3

상기 합성예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 크실렌 30g를 플라스크에 넣고, 상기 플라스크에 스티렌 17.5g, 2-에틸헥실아크릴레이트 23g, 2-하이드록시에칠아크릴레이트 3g, 2-하이드록시에칠메타크릴레이트 3g, 아크릴산 3.5g, 벤조일퍼옥사 이드 0.3g을 적하하였다. 적하 완료후 60분 유지후 (노르말부탄올 10g + 이소부티로니트릴 0.3g)혼합액을 30분간 균일한 속도로 적하하고, 120분간 유지한 후 냉각하여 톨루엔 9.4g를 투입하였다. 그 결과 25℃ 가드너 점도 Y, 불휘발분 50중량%, 유리전이온도 30℃, 중량평균분자량 100,200, 분자량분포도 3.7의 특성치를 갖는 제1 아크릴 폴리올 수지가 수득 되었다.

제2 아크릴 폴리올 수지 합성

합성예 4

온도계, 콘덴서, 교반기가 장착된 사구 플라스크에 메틸메타크릴레이트 154.4g, 에틸아크릭레이트 78.6g, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 7g에 방향족계 용제인 크실렌 151.6g를 투입한 후 교반하면서 90℃까지 서서히 승온하였다. 이어서, 90℃에서 크실렌 2.2g에 2,2-아조비스메틸부티로니트릴 0.28g를 투입하였다. 수득된 단량체 혼합물의 반응온도를 130℃까지 승온시킨 후 메틸메타크릴레이트 160g, 크실렌 55.2g에 2,2-아조비스메틸부티로니트릴 1.47중량부 용해된 중합개시제를 각각 2시간20분, 2시간30분에 걸쳐 일정한 속도로 적하였다. 이후, 30분 유지후 크실렌 90g와 톨루엔 47.2중량부, 2,2-아조비스메틸부티로니트릴 0.44g를 4시간에 걸쳐 일정한 속도로 적하 하였다. 이후, 30분 유지 후 톨루엔 251.9g를 희석하여 제 2 아크릴 폴리올 수지를 수득하였다. 이와 같은 방법으로 수득된 제2 아크릴 폴리올 수지는 25℃ 가드너 점도 Y+, 불휘발분이 40%, 유리전이온도가 82℃, 중량평균 분자량이 120,200, 수산기값이 3mgKOH/g인 특성치를 갖는다.

합성예 5

상기 합성예 4와 동일한 방법으로 제조하되, 105℃의 반응온도를 유지하면서 메틸메타아크릭레이트 285g, 에틸아크릭레이트 95g, 2-하이드록시에틸메타아크릭레이트 20g을 사용하여 제2 아크릴 폴리올 수지를 제조하였다. 상기 제2 아크릴 폴리올 수지는 25℃ 가드너 점도 Y- 불휘발분 50%, 유리전이온도 75℃, 중량평균 분자량 95,000, 수산기함량 15mgKOH/g 의 특성을 갖는다.

합성예 6

상기 합성예 4와 동일한 방법으로 제조하되, 105℃의 반응온도를 유지하면서 메틸메타아크릭레이트 285g, 에틸아크릭레이트 95g, 2-하이드록시에틸메타아크릭레이트 20g을 사용하여 제2 아크릴 폴리올 수지를 제조하였다. 상기 아크릴 폴리올 수지는 25℃ 가드너 점도 V- 불휘발분 40%, 유리전이온도 78℃, 중량평균 분자량 105,000, 수산기함량 7mgKOH/g 의 특성치를 갖는다.

선박 전선 도장용 도료 제조

제조예 1

상기 합성예 1의 제1 아크릴 폴리올 수지 20g, 합성예 4의 제2 아크릴 폴리올 수지 4.0g, 부칠레이트 멜라민-포름알데하이드 수지 2g, 백색안료(TiO₂) 15g, 분산제 0.2g, 이소프로필알코올 10g를 혼합한 후 20㎛이하의 균일한 입도를 갖도록 분산하였다. 이후 분산된 결과물에 이소프로필알코올 29.8g 및 톨루엔 19g를 첨가하여 제조예 1의 도료를 수득하였다.

제조예 2

상기 합성예 2의 제1 아크릴 폴리올 수지 20g, 합성예 5의 제2 아크릴 폴리올 수지 4.0g, 메칠레이트 멜라민-포름알데하이드 수지 2g, 백색안료(TiO₂) 16g, 분산제 0.2g, 이소프로필알코올 10g를 혼합한 후 20㎛이하의 균일한 입도를 갖도록 분산하였다. 이후 분산된 결과물에 이소프로필알코올 32.8g 및 톨루엔 15g를 첨가하여 제조예 1의 도료를 수득하였다.

제조예 3

상기 합성예 3의 제1 아크릴 폴리올 수지 21g, 합성예 6의 제2 아크릴 폴리올 수지 5.0g, 백색안료(TiO₂) 22g, 분산제 0.2g, 이소프로필알코올 12g를 혼합한 후 20㎛이하의 균일한 입도를 갖도록 분산하였다. 이후 분산된 결과물에 이소프로필알코올 20.8g, 부탄올 5g 및 톨루엔 14g를 첨가하여 제조예 1의 도료를 수득하였다.

비교 제조예 1

상기 합성예 1의 아크릴 폴리올 수지 24g, 백색안료(TiO₂) 15g, 분산제 0.2g, 이소프로필알코올 10g를 혼합한 후 20㎛이하의 균일한 입도를 갖도록 분산하였다. 이후 분산된 결과물에 이소프로필알코올 29.8g 및 톨루엔 21g를 첨가하여 도료를 수득하였다.

비교예 2

상기 합성예 2의 아크릴 폴리올 수지 26g, 백색안료(TiO₂) 16g, 분산제 0.2g, 이소프로필알코올 10g를 혼합한 후 20㎛이하의 균일한 입도를 갖도록 분산하였다. 이후 분산된 결과물에 이소프로필알코올 32.8g 및 톨루엔 15g를 첨가하여 도료를 수득하였다.

도료의 도막 특성평 가

상기 실시예 1~3과 비교예 1~2에서 제조된 도료의 물성을 각각 평가하기 위해 아연도금 편조 그물망으로 보호된 지름 1.5cm, 길이 20cm인 PVC 전선을 세로로 세워 상기 전선을 돌려가면서 도료를 위에서부터 아래로 흘려보내는 방법으로 도장하고, 120 내지 130℃에서 8 내지 12분간 동안 건조시킨 후 얻어진 도막을 평가하였다. 그 결과가 표 1에 도시되었다.

[표 1]

제조예 1			제조예 2	제조예3	비교 제조예 1	비교 제조예 2
작업성	건조성	◎	◎	○	△	△
	도장상태	◎	◎	◎	◎	◎
기본물성	부착성	◎	◎	○	△	△
	탈피성	◎	◎	◎	◎	◎
	내식성	◎	◎	◎	○	○
	택기성	◎	◎	○	△	x
	저장성	◎	◎	○	△	△

주) ◎ ; 우수 ○ ; 양호 △ ; 보통 × ; 불량

1. 내식성 : 35?? 5% NaCl용액에서 3일 방치 후 녹슨 상태 평가함.

2. 저장성 : 실온에서 7일 방치 후 분리정도를 평가함.

3. 부착성 : 도막형성시편 양끝을 손으로 잡고 여러번 반복하여 구부렸다 폈다를 실시한 후 평면위에 두드려서 떨어지는 도막가루의 정도를 평가함.

4. 탈피성 : 도막형성시편 한쪽 끝에서 아연도 철선그물망을 벗겼을 때 PVC로부터 그 물망이 잘 떨어지는 정도를 평가함.

5. 택기성 : 도막의 끈적거림 평가함.

상기 표 1에 개시된 바와 같이 실시예 1 내지 3에 의하여 수득된 도료를 선박 전선에 도장하였을 경우에는 내식성은 동등의 물성을 나타내고 있으나 건조성, 저장성, 부착성, 탈피성, 도장상태 면에서 우수한 효과를 나타냄을 알 수 있었다. 특히, 비교예 1 내지 2의 도료 조성물에 비하여 부착성, 택기성 저장성 및 탈피성이 매우 뛰어나 선박 전선 도장용 도료로 사용하기에 매우 적당하다.

본 발명에 따른 선박 전선 도정용 도료는 2종의 아크릴 폴리올 수지, 멜라민 수지, 안료, 알코올계 용제, 방향족계 용제를 포함하는 조성을 가짐으로써 선박용 전선에 대하여 건조성, 부착성이 우수하기 때문에 전선의 도장 작업성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 도료 조성물은 저장성이 우수하기 때문에 장시간 보관시 변색 및 물성의 변형이 방지되는 특성을 가지고 있다.

또한 본 발명의 도료 조성물은 알콜계 용제를 포함하고 있기 때문에 도료가 PVC절연체를 용해하면서 쉽게 융착되는 현상을 방지할 수 있기 때문에 탈피성이 우수한 특성을 갖는다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

1. 제1 아크릴 폴리올 수지 8 내지 30중량부, 상기 제1 아크릴 폴리올 보다 높은 유리전이온도를 갖는 제2 아크릴 폴리올 수지 8 내지 30중량부, 멜라민 수지 1 내지 10중량부, 안료 10 내지 25중량부, 알코올계 용제 30 내지 60중량부 및 방향족계 용제 5 내지 30중량부를 포함하는 선박 전선 도장용 도료.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 아크릴 폴리올 수지는 수산기값 15 내지50mgKOH/g이고, 중량평균분자량 50000 내지 130000이고, 분자량분포도 3 내지 6이고, 유리전이온도 -10 내지 50℃이고, 불휘발분 45 내지 60중량%인 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 선박 전선 도장용 도료.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2 아크릴 폴리올 수지는 수산기값이 3 내지 20mgKOH/g이고, 유리전이온도가 60 내지 90℃이고, 불휘발분이 40 내지 60중량%이고, 25℃ 가드너 점도가 V 내지 Z1이고, 수평균분자량이 60,000 내지 130,000인 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 선박 전선 도장용 도료.
4. 제1항에 있어서, 상기 멜라민 수지는 중량평균분자량 2,500 내지 6,000인 메칠레이트 수지 또는 부칠레이트 멜라민-포름알데하이드 수지인 것을 특징으로 하는 선박 전선 도장용 도료.
5. 제1항에 있어서, 상기 아크릴 폴리올 수지는 유기산기를 갖는 단량체, 수산기를 갖는 단량체, 방향족계 단량체 및 지방족계 단량체들이 반응 개시제에 의해 라디칼 부가 중합된 것을 특징으로 하는 선박 전선 도장용 도료.
6. 제1항에 있어서, 상기 알코올계 용제는 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 노르말 부틸알코올로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나이고, 상기 방향족 용제는 톨루엔, 크실렌 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 선박 전선 도장용 도료.
7. 제1항에 있어서, 상기 선박 전선 도장용 도료는 20㎛ 이하의 입자를 갖는 것을 특징으로 하는 선박 전선 도장용 도료.

   이상과 같이 명세서 초안을 작성하였습니다.

   상기 특허는 기존 2004년 출원한 선박 전선 도료 조성물에서 에폭시변성 페놀수지 대신에 제2 아크릴 폴리올 수지와 멜라민 수지는 더 사용하는데 그 특징이 있습니다.

   따라서, 최근 심사관의 심사 경향을 살펴보면 심사관은 이러한 발명을 당업자가 용이하게 발명할 수 있는 정도로 판단하고 있습니다.

   따라서, 상기 2004년 특허출원의 우선권 주장을 하면서 특허 출원하는 것을 바람직하다고 생각됩니다. 우선권이란 특허출원한지 1년이 되기 전에 기존 특허에 신규한 내용을 더 추가하여 특허를 작성하는데 있습니다.

   따라서, 이후 본 발명을 심사관이 심사할 때 기존 특허가 인용발명으로 사용되지 않아 기존 특허에 의해 본 발명이 거절되는 것을 방지할 수 있습니다.