KR100732205B1 - 회수 분체 도료 및 폐 분체 도료를 재활용한 접착제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업 폐기물로 처리되는 회수 분체 도료 및 폐 분체 도료를 재활용하여 사용 가능한 접착제를 제조함으로써 산업 폐기물 발생 억제 및 처리비용 절감, 접착제 제조 시 원재료비의 절감 등과 같이 다수의 재활용 효과를 나타내는 접착제를 제공코자 하는 것이다.

즉, 본 발명은 회수 에폭시계 또는 에폭시-폴리에스테르계, 폴리에스테르-TGIC계 분체 도료 혼합물을 이용하여 그 사용량이 50~70중량%, 혼합용제 10~20중량%, 체질안료 20~30중량%의 조성비로 상온 또는 가온 상태로 혼합용제에 완전히 분산시켜 제조된 접착제로서 사용 시 가교제를 폴리아세이드, 폴리아민, 폴리아지리딘 유도체를 사용하여 경화시켜 제조되는 접착제를 제공하는데 특징이 있는 것으로서,

본 발명은 산업 폐기물 발생 억제 효과와 처리 비용 절감, 접착제 제조시의 원자재비 절감 효과가 있으며, 또한 제조된 접착제는 일반 접착제와 동일한 방법으로 시공하며 온돌마루판, 타일 등의 접착제로 사용이 가능하며, 상온에서 경화된 접착제 물성은 우수한 접착성, 내수성, 내열성 등의 물성을 나타내는 특징이 있는 것이다.

회수 분체 도료, 폐 분체 도료, 접착제, 에폭시, 에폭시-폴리에스테르계

Description

회수 분체 도료 및 폐 분체 도료를 재활용한 접착제{Method for making adhesives recycling recovered powder coating paint and powder coating paint waste and product thereof}

도 1은 본 발명에서 제공하는 접착제에 있어서 에폭시수지, 폴리에스테르수지와 가교제인 폴리아민 또는 폴리아지리딘 유도체와의 반응 메커니즘

본 발명은 산업 폐기물로 처리되는 회수 분체 도료를 재활용하여 사용 가능한 접착제를 제공함으로서 산업 폐기물 발생 억제 및 처리비용 절감, 접착제 제조 시 원재료비의 절감 등과 같은 다수의 재활용 효과를 나타내는 회수분체 도료 및 폐 분체 도료를 재활용한 접착제를 제공코자 하는 것이다.

분체 도료는 도료산업 분야 중 환경 친화적인 도료로서 현재 국내에서 생산되는 분체 도료의 생산량은 2004년도의 경우 약 30,000 ton에 이르고 있으며, 매년 15~20％ 정도의 꾸준한 성장세를 유지하고 있다.

그런데 분체 도료 생산업체에서 분체 도료 제조 시 약 3~5％의 분체 도료 미립자가 집진장치(bag filter)에 포집되어 산업 폐기물로 폐기 처리되고 있으며, 분체 도료를 사용하고 있는 도장 현장에서도 역시 약 5％ 정도의 분체 도료와 사용기간이 경과한 분체도료가 산업 폐기물로 처리되고 있는 실정이다.

종래 분체 도료의 재활용 기술은 분체 도료 회수분을 건축용 자재에 일부 첨가한 후에 열을 가하여 성형시켜서 건축용 자재의 강도를 보강하기 위한 목적으로 사용하였거나(특허 제 139432 호), 분체 도료 회수분을 용제에 용해시킨 후 액상의 도료로 재활용하는 기술이었다.

전자의 경우 무기질을 주성분으로 하는 건축자재의 일부에 회수 분체 도료를 일부 첨가하여 응용하여 왔으나 회수 분체 도료의 종류 및 물성이 항상 불균일성으로 인한 제품강도의 균일성을 유지할 수가 없어서 건축 자재의 안정성, 내구성이란 측면에서 볼 때 한계점이 있었다.

또한 후자의 경우는 회수 분체 도료를 용제로 용해시킨 후 비중 차이를 이용해서 원심 분리시키면 합성수지, 혼합용제, 혼합안료층으로 분리할 수는 있다.

그러나 합성수지 층은 합성수지 혼합물로 구성되어 있으며, 이것은 비중이 거의 동일하기 때문에 합성수지별로 분리해 낼 수 없을 뿐만 아니라 동시에 가교제도 포함되어 있어서 실제로 원료로 재사용하는 것은 거의 불가능하다.

용제의 경우는 증류법에 의해 재 증류하여 사용할 수는 있지만 결국 비점(b.p)이 유사한 용제는 분류가 힘들고 회수 분체 도료의 불순물도 포함될 가능성이 높다.

그러므로 새로운 용제를 첨가하여 회수 용제를 만드는 것과 같은 결론에 도달하게 된다.

마지막으로 혼합 안료층도 마찬가지로 안료 비중이 확연히 구분되는 층을 제외하고는 실제로 분류해 내는 것이 거의 불가능하다.

예를 들면 분체 도료에 가장 많이 사용되는 백색안료(TiO₂)와 체질안료(BaSO₄)는 비중이 4.0~4.2로서 거의 동일하기 때문에 분류시킬 수 없다는 것이다.

그러므로 후자의 경우는 실제로 재활용 시에 생산성, 재활용 가능량 등을 산출해 본다면 실제로 재활용 가능성에 많은 문제점을 내포하고 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술과는 달리 에폭시 및 에폭시-폴리에스테르계 회수 분체 도료 및 폐 분체 도료를 용기 내에서 혼합 용제로서 겔화(gelation) 시킨 후 체질안료를 첨가하여 분산 시켜서 만든 액체 접착제로서, 사용 시에는 그 접착제를 가교제와 반응하여 상온에서 3차원 망상구조를 형성시키는 접착제를 제공코자 하는 것이다.

그리고 또한 본 발명은 분체 도료 생산량 중에 80~90％를 차지하는 에폭시 및 에폭시-폴리에스테르계 회수 분체 도료 및 폐 분체 도료를 이용하여 정상적인 접착제로 재활용토록 함으로서 산업폐기물 발생 억제와 처리비용 절감, 접착제 제 조 시의 원자재비 절감 등을 도모함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

상기와 같은 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 접착제는 다음과 같은 내용물로 조성된다.

즉, 용기 내에 방향족(예; 크실렌 등), 에스테르계(예; 부틸아세테이트 등), 케톤계(예; 메칠이소부칠케톤 등) 혼합용제를 10~20중량% 먼저 투입하고, 분말상의 에폭시 또는 에폭시-폴리에스테르계 또는 폴리에스테르-TGIC계 회수 분체 도료 및 폐 분체 도료 혼합물을 50~70중량% 첨가한 후 상온에서 교반기를 이용하여 저속(약 100~500 RPM)으로 회전시키며 서서히 투입하여 겔화시키고, 체질안료 20~30중량%를 투입하여 중속(약 500~1,000 RPM)으로 교반하여 균질 분산시킨다.

상기 분산과정 중 작업 상황에 따라서는 약간의 온도를 가온한 상태에서 작업을 행할 수도 있다.

그 후에 접착제의 균일한 물성을 유지하기 위하여 소량의 에폭시수지, 점도 조정용 혼합용제 등을 투입하여 최종의 정상적인 접착제를 얻을 수 있다.

본 발명은 에폭시 및 에폭시-폴리에스테르계 분체 도료의 주성분인 에폭시 수지와 폴리에스테르계 수지 및 그 도료에 함유되어 있는 유색안료와 체질안료를 겔화 시켜 그 상태로 재활용하는 것이며, 특히 도막의 연속상을 형성시키는 고체상, 고분자량의 에폭시 수지와 폴리에스테르 수지를 유동성 액체 상태로 만들어 가교제인 폴리아마이드, 폴리아민 또는 폴리아지리딘 유도체 중 하나와 첨가 후 반응시켜서 3차원 망상구조를 형성시킨다.

현재 국내에서 사용되는 에폭시-폴리에스테르계의 분체 도료는 에폭시 수지와 폴리에스테르 수지의 함유 비율이 40/60~30/70이 주종을 이루고 있으므로 에폭시-폴리에스테르계 회수 분체 도료 및 폐 분체 도료를 이용하여 제조된 접착제를 가교제인 폴리아민 유도체나 폴리아지리딘 유도체와의 반응 시에 화학 양론적으로 일관성 있게 반응시킬 수 있다.

에폭시 수지, 폴리에스테르 수지와 가교제인 폴리아마이드, 폴리아민 또는 폴리아지리딘 유도체 반응 메커니즘(mechanism)은 도 1과 같다.

도 1과 같이 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아민, 폴리아마이드 또는 폴리아지리딘 유도체와의 가교결합에 의해 형성된 접착제는 우수한 접착성, 내수성, 내열성 등의 물성을 나타내는 특징이 있는 것이다.

본 발명 접착제 제조를 위한 실시예 1의 조성비는 아래의 표 1에 나타내었다.

실시예 1의 조성비(단위: 중량％)

원료	배합량(중량%)
에폭시-폴리에스테르 회수 분체 도료	65
혼합용제	15
체질안료	20

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 발명은 산업 폐기물로 처리할 회수 분체 도료 및 폐 분체 도료를 재활용하여 접착제를 제조함으로써 산업 폐기물 발생 억제 효과와 처리비용 절감, 접착제 제조 시의 원재료비 절감효과가 있고, 또한 제조된 접착제는 동일한 시공방법으로 온돌마루판, 타일 등의 접착제로 사용할 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 에폭시계, 에폭시-폴리에스테르계, 폴리에스테르-TGIC계 회수 분체 도료 및 폐 분체 도료 혼합물을 50~70중량%, 혼합용제 10~20중량%, 체질안료 20~30중량% 범위의 조성비로 상온 내지는 가온상태로 혼합용제에 완전히 분산, 액상화시켜 접착제를 얻은 후,

   상기 접착제 사용 시에 폴리아민, 폴리아마이드, 폴리아지리딘 유도체 중 하나의 가교제를 첨가 후 반응, 경화시켜 얻어지는 것을 특징으로 하는 회수 분체 도료 및 폐 분체 도료를 재활용한 접착제.

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