KR100529745B1 - 분체 도료 폐기물의 처리 방법 및 그로부터 얻어진 분체 도료 - Google Patents

Abstract

소결된 생성물을 생산할 수 있도록 완전 용융시키지 않고, 분체 도료 폐기물을 압착함으로써 재사용할 수 있는 분체 도료를 생산하는 분체 도료 폐기물의 처리 방법. 본 발명의 방법에 따라, 다양한 종류의 분체 도료 폐기물의 혼합물 또는 분체 도료 폐기물과 다양한 표준 분체 도료들의 혼합물을 압착하고, 압착된 생성물을 분쇄하여 압출 처리함이 없이 도료 분말을 제조한다.

Description

분체 도료 폐기물의 처리 방법 및 그로부터 얻어진 분체 도료{METHOD FOR PROCESSING COATING POWDER WASTE AND COATING POWDERS THUS OBTAINED}

본 발명은 분쇄된 분체 도료 폐기물 (powder lacqer wastes)을 처리하고 재사용하기 위한 방법에 관한 것으로 품질의 저하 없이 분체 도료를 생산하기 위한 것이며, 이 때 이러한 폐기물은 분체 도료의 생산 중에 얻어진 부산물이거나 분체 도료의 사용으로 얻어진 오버스프레이일 수 있다.

가교 결합 가능한 분체 도료는 그 사용에 있어서 용매의 방출이 일어나지 않기 때문에 용매를 함유한 액체 도료계에 비해 자연 친화적이다. 이러한 이유로 분체 도료의 용도는 최근 크게 증가하고 있다.

통상적으로 가교 결합 가능한 분체 도료는 한가지 이상의 중합 결합제, 경화제, 안료 및 충전제와 함께 첨가제로 구성된다. 분체 도료의 생산 방법을 다음과 같은 단계로 나눌 수 있다 :

1. 분체 도료의 성분들을 건조 고형물로서 원하는 양의 비율로 섞고 격렬히 미리 혼합한다.

2. 때이른 가교를 방지하기 위해 상기 혼합물을 가능한 가장 낮은 온도에서 압출기에서 용융시켜 격렬히 혼합시킨다. 이러한 혼합에 의해 바인더와 경화제가 가소화되고 안료와 익스텐더가 적셔진다.

3. 임의로 착색된 압출물인 결과물을 얇은 층이 되도록 롤링 처리하여 냉각한 후 조질의 펠릿으로 파쇄한다.

4. 펠릿을 분쇄기에서 분쇄시켜 마무리된 분체 도료를 얻는다.

일반적으로, 분쇄 단계에서 불가피하게 발생하는, 입자 크기 <10㎛ 인 미세 분획은 이후의 스크리닝 공정에서 제거시킨다. 그 결과 얻어진 분말의 통상적인 평균 입자 크기는 40 내지 70㎛이다.

분체 도료는 일반적으로 뱃치식 방법으로 생산된다. 분체 도료에 대한 통상적인 조성물 및 종래의 생산 방법이 예를 들어, 전공 논문인 The Science of Powder Coatings vol. 1 and 2 (ed. D.A.Bate, London 1990)에 설명되어 있다.

분쇄 공정의 목적은 입자의 크기 분포가 좁고 미세 분획의 함량을 가능한 가장 최소로 갖는 분말을 생산하기 위한 것인데, 이는 미세 분획의 함량이 크면 정전기적 분무에 의한 분체 도료의 가공성에 나쁜 영향을 미치기 때문이다. 일반적으로 10㎛ 미만의 입자 크기를 갖는 미세 분획은 적절한 방법, 예를 들어 사이클론을 이용하여 분리시킨다. 이러한 미세 분획은 통상적으로 약 2 내지 5 중량%의 양으로 존재한다. 분말의 평균 입자 크기를 감소시키면 - 이것은 종종 기술적 관점에서 바람직하다 - 분쇄가 항상 비교적 넓은 입자 크기 분포를 야기하기 때문에, 입자 크기 <10㎛ 의 미세한 분획의 함량이 급격히 증가하게 된다.

작은 평균 입자 크기 및 알갱이의 크기 분포 범위가 좁은 분체 도료가 예컨대, 얇은 도료층을 생산하는데 바람직하다 (B. Fawer, Powder Coating, October 1996, p. 56).

따라서 분쇄 방법을 거치는 동안 얻어지는 미세한 분획은 분체 도료 생산에 있어서 부산물이 되며 많은 경우에 산업 폐기물로서 처분되게 된다. 게다가 분체 도료의 생산 또는 조작 중에 폐기 또는 재활용되어야 하는 부가의 잔여물 또는 폐기물이 얻어질 수 있다. 그러한 잔여물의 예로 지나치게 큰 입자 크기를 갖는 분획, 스프레이 적용시 얻어지는 잔사, 잘못된 뱃치 및 또한 팔리지 않는 양의 잔여물을 들 수 있다.

DE 4028567 A1은 분체 도료 및 그 혼합물의 사용 중에 발생하는 오버스프레이 (overspray)의 재순환, 즉 분체 도료의 새로운 뱃치를 위한 출발 물질로의 이용에 대하여 기술한다. 그리고 나서 이 혼합물은 통상적인 압출 성형기를 이용하여 추가로 처리된다. 이 방법은 성분들을, 특히 오버스프레이를 포함하여 용융시키고 그들을 상승된 온도에 노출시키는 것으로 이루어진다. 이 방법의 단점은 오버스프레이의 작은 입도로 인하여 균질한 혼합이 어렵고, 압출기에 혼합물을 공급할 때 문제가 발생하며 생성된 분체 도료의 몇몇 분획이 몇차례 열적으로 스트레스를 받는다는 것이다.

WO 96/15891은 정제화 프레스에서 미세 분말을 압착시킴으로써 미세한 입자의 계량 및 공급의 문제점을 해소한 방법에 대해 기술한다. 그 후 생성된 정제를 새로운 뱃치의 분체 도료에 이용하기 위해 다른 출발 물질들과 함께 혼합시키고 압출 성형기로 주입시킨다. 압착에 필수적인 한가지 조건은 원 입자들이 정제에서 "실질적으로 여전히 식별할 수 있어야 한다"는 것이다.

EP 0 683 199 A2 는 미세 입자들을 표면에 분포시키고, 그 위에서 그들을 집적시킨 후 적절한 양의 보다 굵은 입자의 형태로 그들을 출발 물질에 첨가시킴으로써, 분체 도료의 생산에서 압출 성형 단계 이전에 분말의 열적 소결에 의해 미세 분획을 출발 혼합물로 재순환시키는 방법에 대해 기술한다.

이러한 알려진 방법들의 공통된 특징은 미세 분획 또는 분말의 잔사가 분체 도료의 첫번째 생산 단계로 재순환된다는 점이다. 이 물질은 분체 도료 생산의 전 과정을 반복하여 통과해야 한다. 이러한 방법은 그 물질이 압출 성형기에서 다시 용융되고 반복하여 상승된 압력을 받아야 하는 주요한 단점이 있다. 여러 경우에 분체 도료는 열적인 가교 결합계이기 때문에, 특히 미세한 입자가 다량으로 이용된 경우 반복된 압출 성형은 분체 도료의 질을 저하시킨다. 게다가 새로운 회분의 출발 물질들로의 혼합은 미세한 분획을 단지 동일한 배합물로 이루어진 물질들에만 혼합시킬 수 있는 물류적(logistic) 문제점을 갖는다. 여러 경우에 동일한 배합물을 비규칙적인 간격으로 제조하게 되므로 미세 분획을 분리하여 저장해야 한다. 따라서 단지 매우 드물게 제조하는 그러한 배합물들에 있어서, 지금까지 기술한 방법들을 이용한 재활용은 경제적으로 유효하지 않다.

DE-C 19703376에 따른 방법은 분쇄에 의한 제조 중에 얻어지거나 오버스프레이로 얻어진 미세한 분체 도료 잔사를 재사용하는 방법에 대해 기술한다. 여기에서는 분체 도료 잔사를 집적하여 동일한 분체 도료 생산 방법으로 되돌려보낸다. 압출 성형 단계를 임의로 생략하여, 재사용가능한 분체 도료를 곧바로 분쇄할 수도 있다.

따라서 본 발명의 목적은 분쇄된 분체 도료 폐기물을 처리하기 위한 단순화된 방법을 제공하는 것으로 그 재이용도를 높이기 위한 것이다. 이 방법은 품질의 저하 없이, 균질한 분체 도료를 생산하기 위한 것이다. 또한 소망되는 색조를 갖도록 색상을 혼합하는 기회를 제공하도록 의도된 것이다.

이러한 목적은 소결된 생성물을 생산할 수 있도록 완전한 용융 없이 분체 도료 폐기물을 압착하는 방식에 의해 분쇄된 분체 도료 폐기물을 처리하는 본 발명의 한가지 목적을 나타내는 방법에 의해 달성될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 본 발명에서는 서로 다른 종류의 분체 도료 잔사들 또는 서로 다른 분체 도료 잔사들과 표준 분체 도료들을 압출 처리함이 없이 분쇄시켜 분체 도료들을 생산한다.

또한 본 발명의 목적은 본 발명의 방법을 이용하여 얻을 수 있는 분체 도료에 관한 것이다.

본 발명의 방법에서, 다른 종류의 분체 도료 잔사들을 이용한다. 다른 종류의 분체 도료 잔사들이란 보다 구체적으로 서로 다른 색을 가진 분체 도료 잔사들이고/또는 서로 다른 화학적 조성을 갖는 분체 도료 잔사들일 수 있다.

첫번째 단계에서, 분체 도료 폐기물을 분리시키고 균질하게 혼합한 후 압착시킨다.

그리고 나서 두번째 단계에서, 얻어진 소결된 생성물, 예컨대 굵은 알갱이의 형태를 가진 생성물을 분쇄시킨다. 이렇게 압착된 물질은 본래 존재하던 미세한 입자들로 재붕괴하지 않는다.

본 발명에 따라 분말로부터 얻어진 도료의 품질은 시판되는 분체 도료의 품질과 다르지 않다.

분체 도료를 제조할 때, 일반적으로 착색된 안료들을 압출 성형 이전에 분말 또는 소위 마스터뱃치로서 첨가시킨다. 그 이후에 안료들을 부가-혼합하는 것은 균질성이 보장되어야 하고 또한 후속의 분리가 일어나서는 안 되기 때문에 어렵다는 것이 입증되었다.

놀랍게도, 서로 다른 색상으로 착색된 입자 크기 <10㎛의 미세 분말을 압착과 후속의 분쇄를 통해 균일한 색을 갖는 분말로 제조할 수 있음이 발견하였다. 다른 색을 갖는 회분들의 분체 도료 잔사들을 압착에 앞서 매우 균질하게 혼합한다. 그렇게 한 후, 코팅을 생산하는 균일한 분체 도료를 얻었고 이 때, 사용된 미세 분말들의 다른 색들은 더 이상 육안으로 구별할 수 없었다. 이러한 방식의 조작은 분체 도료의 제조 과정 및 또한 분체 도료의 처리 과정 모두로부터 얻어진 다른 농도의 색을 갖는 미세한 입자를 고품질의 생성물을 제조하기 위해 사용할 수 있도록 한다. 다른 색을 가진 회분들의 분체 도료 잔사들을 재사용하는데 있어서 야기되던 저장 시간 및 물류적 문제점을 대폭 감소시켰다.

본 발명에 따른 또 하나의 구체적인 방법은, 착색된 소량의 미세 분말을 다른 색을 갖는 표준 분체 도료와 혼합하고 압착시키는 것이다. 이러한 방법으로 얻어진 분말은 균일한 색의 도료를 생산하고 이 때 사용된 입자간의 색의 차이는 육안으로 확인할 수 없다. 재생시키는 압출 성형 및 분체 도료의 용융을 거치지 않기 때문에 분체 도료의 색을 위한 후속의 조절 또는 변형은 온화한 처리로 이루어질 수 있다. 따라서 분체 도료의 농도에 있어서 뉘앙스를 주는 것이 가능하다. 이것은 보다 구체적으로 생산의 편차들로 인하여 다른 농도의 색을 갖는 개개의 회분들을 생산할 때 가능하다.

평균 입자 지름 10㎛ 미만의 착색된 분체 도료 또는 분체 도료 잔사의 10 중량 % 이하에 해당되는 양과 다른 색상으로 착색된 통상의 분체 도료를 혼합하여 본 발명에 따라 처리하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 방법에 의해 투명한 도료로부터 동일한 조성을 가지나 다른 색을 갖는 회분들을 제조할 수 있다.

상기 설명된 조작 방법은 또한 요구에 따라 분쇄된, 예컨대 첨가제-함유물과 같은 다른 분체 도료를 분체 도료와 양적으로 혼합하고 부가로 이 혼합물을 본 발명의 방법에 따라 처리함으로써 분체 도료의 변형을 가능하게 한다. 예를 들어, 이러한 방법으로 투명한 분체 도료들을 첨가제를 이용하여 변형할 수 있다.

압착되는 미세한 분획 및/또는 분말 잔사들은 균질한 조성물로 존재할 필요는 없으며 단지 작은 입자 지름을 갖는 미세한 입자로 존재한다.

본 발명의 방법을 이용하여, 다른 입자 크기, 예컨대 평균 입자 크기 10 내지 300㎛를 갖는 분말을 압착하여 아무런 문제 없이 다시 분쇄하였다. 예를 들어, 그 불규칙성 때문에 분쇄 조작 중에 요구되는 구체적 수치의 입자 크기의 분포를 따르지 않는 회분들, 예컨대 불완전한 회분들을 처리하는 것이 가능하다.

마찬가지로, 크기가 큰 입자들, 예컨대 충분치 못하게 분쇄된 분말 분획을 상기 언급한 미세한 분획에 첨가시키는 것이 가능하다.

게다가 도포 후 얻어진 분체 도료 오버스프레이와 미처 팔지 못한 분체 도료 잔사들도 이용할 수 있다.

이러한 형태의 잔사들은 소량으로 첨가되거나 본 발명의 방법을 이용하여 독립적으로 처리할 수 있다.

분체 도료의 생산 또는 분체 도료의 재분무시유 중에 발생한 미세 분획이 바람직하게 이용된다.

예를 들어, 본 발명의 방법을 이용하자, 생산된 분체 도료 입자들의 50 부피 % 이상이, 예컨대 30 내지 40㎛(d50)의 입자 크기를 가졌으며, 이 때, 입자 크기 <10㎛인 분획은 15% 미만일 수 있었다.

본 발명의 방법에 의하여, 예를 들어 다른 도료 조성을 갖는 분리된 분체 도료의 미세한 분획을 또한 임의로 다른 분쇄된 분체 도료 분획과 혼합하여 압착시킴으로써 미세 분획의 단단한 집적을 압착을 통해 이루고, 분체 도료 제조 동안에 압착된 물질을 입자들의 소결로 인하여 곧바로 분쇄 방법으로 이끌 수 있다. 이 때 이러한 입자들은 실질적으로 분쇄를 거치는 동안 이전의 미세한 입자로 다시 붕괴되지 않는다. 압착된 물질들을 곧바로 분체 도료 산업에 있어서 분말을 생산하기 위해 통상적으로 이용하는 분쇄기에서 분쇄할 수 있으며, 이 때 입자 크기의 분포는 통상적인 분체 도료에 존재하는 그것과 실질적으로 다르지 않고 어려움 없이 처리하여 분체 도료 도료를 생산할 수 있다.

일반적으로 유사한 또는 동일한 화학적 조성을 갖는 과크기의 입자들, 미세 분획, 사용 후 잔사들, 하자가 있는 뱃치 물질들과 같은 분체 도료 폐기물을 혼합시키는 것이 바람직하다. 그럼으로써 호환성 및 서로간의 동질한 가교 결합이 또한 확실시된다. 그 예로 에폭사이드계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계 또는 아크릴레이트계를 들 수 있다. 그러나 구체적으로 분체 도료 폐기물을 다른 조성물, 예컨대 폴리에스테르와 에폭사이드계를 혼합시키는 것이 또한 가능하다. 그러나, 이 경우에는, 코팅시 결함을 피하기 위해, 수지 상호간의 상용성을 시험해야만 한다.

본 발명의 방법은 모든 분체 도료, 예를 들어 에폭사이드, 폴리에스테르, 폴리우레탄 또는 아크릴레이트 수지 기재의 투명한 혹은 착색된 분체 도료를 위해 이용할 수 있다.

압착시키는 조건은 사용되는 분체 도료의 유형에 대한 함수로서 선택될 수 있다. WO 96/15891호에서 의도된 바와 마찬가지로 정제 생산을 위해 압착을 약하게 하면, 압착된 물질이 분쇄기 내에서 부서져 다시 초기의 미세 분말로 돌아간다. 재료가 너무 강하게 압착되면, 마찰열이 과도한 온도 상승을 야기시키게 되고 그 결과 분말의 대부분이 용융되게 된다. 용융된 분말은 압착 장치에 단단하게 고착되고 이를 제거하기 위해서는 상당한 노력이 필요할 것이다. 게다가 분말이 상당히 높은 온도에 노출되므로 생성된 분체 도료의 품질이 손상받을 수 있다. 본 발명의 방법에서는 분말 알갱이의 완전한 용융 없이 미세 분획이 소결되고 그 소결된 분획이 분쇄 과정을 통해 부서져 새로운 알갱이 구조를 만드는 방식으로 수행되도록 압착을 진행한다.

최적의 압착 조건은 사용되는 분체 도료와 압착 장치 모두에 따라 달라질 수 있다. 압착시키는 동안 롤 프레스의 표면에 상승된 온도가 발생하고 이는 분말 알갱이의 소결이나 집적을 야기시킨다. 낮은 온도에서 가교하는 분체 도료의 경우, 예를 들어 개개의 분말 알갱이가 용융되지 않고 함께 효과적으로 소결되도록 작용력을 조절할 수 있다. 높은 온도에서 가교하는 분체 도료의 경우, 예를 들어 높은 작용력과 또한 적절한 온도를 구비할 수 있을 것이다. 부가로 외부의 열 또는 냉각물을 이용하는 압착 장치, 예를 들어 롤을 물로 냉각시켜 이용하는 것이 가능하다.

이미 알려진 어떠한 압착 장치들, 예컨대 램 프레스, 램 압출 성형기 보다 구체적으로 2개의 롤 프레스 또는 고리형-롤 프레스가 대체로 본 발명의 방법에 이용하기 적절하다. 이러한 경우에 롤 프레스의 압착력은 격차, 회전 속도 및 주입되는 물질의 양에 의해 결정된다. 매개변수들은 서로 적절하고 용이하게 조절할 수 있다. 압착력은 롤 깊이의 cm 당 N으로 표시되는 특정 압착력으로 나타낸다. 일반적으로 특정 압착력은 4kN/cm 이상이어야 하고 구체적으로 6kN/cm 이상의 값이 바람직하다. 특정 압착력은, 예를 들어 10 내지 30kN/cm 이상의 범위에 있고 100kn/cm 이하이다. 많이 용융되는 분말, 즉 롤에 이어지거나 고착되는 조성물로부터 과도한 압착력을 인식할 수 있다. 지나치게 낮은 압착력은 분쇄 단계에서 상당히 증가된 양의 미세 입자들을 발생시킨다. 무늬 있는 표면을 갖는 2개의 롤 프레스가 특히 적합하다는 것이 입증되었고, 정제-형의 톱니를 갖는 것이 물결 무늬 표면을 갖는 것에 비해 덜 적절하다.

압착후, 그 크기가 본쇄에 부적절한 생성물이 얻어질 경우에는, 그 생성물을 예컨대 칩이나 펠릿의 형태로 부술 수 있다. 이렇게 부수는 것은 분체 도료 생산에 이용가능한 통상적인 장치, 예컨대 소위 핑거 파쇄기를 이용하여 수행할 수 있다.

압착된 생성물을 분쇄시키고자 하는 신선한 물질과 함께 연속적으로 충돌 분쇄기 또는 분립 분쇄기와 같이 분체 도료에 이용되는 통상적인 분쇄 장치로 되돌려 보내고 이는 분말화 도료를 온화한 조건 하에서 생산하는 것을 가능하게 한다. 본 발명의 방법에 의해 발생되는 부가적인 장점은 처리가 통상적인 분체 도료의 생산 과정내에서 진행되고 부가의 분쇄 장치를 필요로 하지 않는 것이다. 분류하기 전, 압착된 펠릿들로부터 얻어진 분체 도료는 통상적인 분체 도료의 경우에 필적할만한 미세 분획 함량, 즉, 예컨대, 대개 25% 미만이고, 임의로 심지어 15% 미만일 수 있는 미세 분획 함량을 갖는다.

본 발명에 따른 조작 방식은 미세 분말 및 다른 분체 도료 폐기물을 재이용하는 과정과 특히 부가로 가열 또는 용융시키는 단계에서 발생되는 당해 분야의 종래의 단점들을 극복할 수 있는 방법을 제공한다. 게다가 사용 중에 발생하는 미세 분획 또는 분체 도료 잔사들의 저장 시간을 단축시킬 수 있다. 분말의 처리 과정 중에 특히 발생하는 미세 분획 및 잔사들에 대해, 압착 및 분쇄에 의한 본 발명의 방법을 이용하여 요구되어지던 압출 성형 단계 없이 처리함으로써 고등급의 분말을 생산할 수 있다. 생성된 분말의 알갱이 크기 분포 뿐 아니라 분말로부터 생산된 도료의 질 역시 통상적인 분체 도료와 다름 없다. 게다가 본 발명의 조작 방식은 색에 결함이 있는 뱃치들을 처리하여 정확한 색상을 갖는 시판 가능한 고품질의 분체 도료를 만들 수 있는 기회를 제공한다.

다음은 본 발명을 예시하기 위한 구체예들이다. 롤의 압착력은 롤 너비 cm 당 비압착력으로 나타낸다 (kN/cm).

실시예 1

에폭시/폴리에스테르 하이브리드 (49% 폴리에스테르, 21% 에폭시, 29% 티타늄 디옥사이드 및 1% 첨가제들) 기재의, 통상적으로 열가교 가능한 백색 분체 도료를 분쇄시켜 얻어진 <10㎛ (평균 알갱이 크기 약 4㎛)의 미세 분획 18 kg을, 약 25kg/시간의 작업량으로, 표면에 무늬가 있는 롤이 구비된 베펙스 (Bepex) 2-롤 압착기를 이용하여 8kN/cm의 압착력으로 압착시켰다. 이렇게 압착된 균질한 압출물 (기계적으로 안정함)을 파쇄기에서 지름 약 2cm의 칩이 되도록 빻았다. 이 칩들을 분쇄기 (타잎 ACM 2, 제조자 호소가와)에서 분체 도료에 적용되는 통상의 조건을 이용하여 분쇄시켰다. 평균 입자 크기가 45㎛이고 <10㎛인 분획을 <15%로 함유한 분말을 얻었다.

이 분말을 코로나 건을 이용하여 알루미늄 판 위에 정전기적으로 도포하고 180℃에서 20분간 스토브하였다. 상술한 미압착 분체 도료로부터 직접 얻어진 도료와 동일한 특성을 갖는 무결점의 도료가 얻어졌다.

실시예 2에폭시-기재의 열가교 가능한 흑색 분체 도료를 디시아노겐 가교제와 함께 분쇄시켜 얻어진 <10㎛ (평균 알갱이 크기 약 4㎛)의 미세 분획 16kg을 약 22kg/시간의 작업량으로, 표면에 무늬가 있는 롤이 구비된 베펙스 2-롤 압착기를 이용하여 14kN/cm의 압착력으로 압착시켰다. 이렇게 압착된 균질한 압출물 (기계적으로 안정함)을 파쇄기에서 지름 약 2cm의 칩이 되도록 빻았다. 이 칩들을 분쇄기 (타잎 ACM 2, 제조자 호소가와)에서 분체 도료에 적용되는 통상의 조건을 이용하여 분쇄시켰다. 평균 입자 크기가 37㎛이고 <10㎛인 분획을 <14%로 함유한 분말을 얻었다.

이 분말을 코로나 건을 이용하여 알루미늄 판 위에 정전기적으로 도포하고 180℃에서 20분간 스토브하였다. 상술한 미압착 분체 도료로부터 직접 얻어진 도료와 동일한 특성을 갖는 무결점의 도료가 얻어졌다.

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실시예 3폴리에스테르-기재의 통상적인 열가교 가능한 분체 도료를 가교제 (55.8% 폴리에스테르, 4.2% TGIC, 29% 티타늄 디옥사이드 및 1% 첨가제들)로서 트리글리시딜 이소시아뉴레이트 (TGIC)와 함께 분쇄시켜 얻어진 <10㎛ (평균 알갱이 크기 약 4㎛)의 미세 분획 20kg을 약 20kg/시간의 작업량으로, 표면에 무늬가 있는 롤이 구비된 베펙스 2-롤 압착기를 이용하여 20kN/cm의 압착력으로 압착시켰다. 이렇게 압착된 균질한 압출물 (기계적으로 안정함)을 파쇄기에서 지름 약 2cm의 칩이 되도록 빻았다. 이 칩들을 분쇄기 (타잎 ACM 2, 제조자 호소가와)에서 분체 도료에 적용되는 통상의 조건을 이용하여 분쇄시켰다. 평균 입자 크기가 27㎛이고 <10㎛인 분획을 <25%로 함유한 분말을 얻었다.

이 분말을 코로나 건을 이용하여 알루미늄 판 위에 정전기적으로 도포하고 180℃에서 20분간 스토브하였다. 상술한 미압착 분체 도료로부터 직접 얻어진 도료와 동일한 특성을 갖는 무결점의 도료가 얻어졌다.

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실시예 4회색의 왁스-처리된 열가교 가능한 에폭시-기재 분체 도료를 경화제 성분으로서 디시아노겐과 함께 분쇄하여 얻은 <10㎛ (평균 알갱이 크기 약 4㎛)의 미세 분획 16kg을 약 27kg/시간의 작업량으로, 표면에 무늬가 있는 롤이 구비된 베펙스 2-롤 압착기를 이용하여 16kN/cm의 압착력으로 압착시켰다. 이렇게 압착된 균질한 압출물 (기계적으로 안정함)을 파쇄기에서 지름 약 2cm의 칩이 되도록 빻았다. 이 칩들을 분쇄기 (타잎 ACM 2, 제조자 호소가와)에서 분체 도료에 적용되는 통상의 조건을 이용하여 분쇄시켰다. 평균 입자 크기가 36㎛이고 <10㎛인 분획을 <20%로 함유하는 분말을 얻었다.

이 분말을 코로나 건을 이용하여 알루미늄 판 위에 정전기적으로 도포하고 180℃에서 20분간 스토브하였다. 분체 도료로부터 직접 얻어진 도료와 동일한 특성을 갖는 무결점의 도료가 얻어졌다.

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실시예 5

여러 색상으로 착색된 에폭사이드 분체 도료들 (적색, 백색, 황색 및 회색)을 분쇄하여 얻은 <10㎛ (평균 알갱이 크기 약 4㎛)의 미세 분획 10 kg을 약 27kg/시간의 작업량으로, 표면에 무늬가 있는 롤이 구비된 베펙스 2-롤 압착기를 이용하여 7 kN/cm의 압착력으로 압착시켰다. 이렇게 압착된 균질한 압출물 (기계적으로 안정함)을 파쇄기에서 지름 약 2cm의 칩이 되도록 빻았다. 이 칩들을 분쇄기 (타잎 ACM 2, 제조자 호소가와)에서 분체 도료에 적용되는 통상의 조건을 이용하여 분쇄시켰다. 평균 입자 크기가 40㎛이고 <10㎛인 분획을 <15%로 함유하는 분말을 얻었다. 이 분말은 균질한 색상을 가지며 또한 분말화된 입자들은 실질적으로 한가지 색으로 되어 있었다.

이 분말을 코로나 건을 이용하여 알루미늄 판 위에 정전기적으로 도포하고 180℃에서 20분간 스토브하였다. 통상의 도료의 그것과 동일한 특성을 갖는 무결점의 도료가 얻어졌다. 이것은 균일한 농도의 색으로 이루어졌고, 다른 색상으로 착색된 미세 분말의 혼합물을 사용할 때 일어날 수 있는 색의 편차가 관찰되지 않았다.

비교예 1

실시예 1과 동일한 방식으로 10kg의 미세 분획을 정제형 롤이 구비된 베펙스 롤 압착기에서 압착하여 지름 10mm 및 두께 3mm를 갖는 정제를 형성하였다. 이 때 롤에 적용된 힘은 4kN/cm 이었다. 이어서 정제를 분쇄기 (타잎 ACM 2, 제조자 호소가와)에서 분쇄시켜 평균 입자 크기 <10㎛인 분말을 생산하였다. 이 분말은 사용된 미세 분획과 동일한 방식으로 행동하기 때문에 통상적인 분체 도료 처리 장치에서 처리할 수 없었다.

실시예 6

실시예 3의 미세 분획 8kg을 약 80kg/시간의 작업량 및 롤 너비 9kN/의 압착력으로 알렉산더워크 (Alexanderwerk) 2-롤 압착기 (타잎 WP 50N 75)를 이용하여 압착시켜 기계적으로 안정한 균질한 압출물을 얻었다. 이것을 기계적으로 굵게 빻은 다음 분쇄기 (타잎 ACM 2, 제조자 호소가와)에서 분체 도료에 적용되는 통상의 조건을 이용하여 분쇄시켰다. 평균 입자 크기가 35㎛이고 <10㎛인 분획을 <19%로 함유하는 분말을 얻었다.

실시예 7

실시예 3의 미세 분획 9kg을 약 50kg/시간의 작업량 및 롤 너비 12kN/의 압착력으로 알렉산더워크 (Alexanderwerk) 2-롤 압착기(타잎 WP 50N 75)를 이용하여 압착시켜 기계적으로 안정한 균질한 압출물을 얻었다. 이것을 기계적으로 굵게 빻은 다음 분쇄기 (모델 ACM 2, 제조자 호소가와)에서 분체 도료에 적용되는 통상의 조건을 이용하여 분쇄시켰다. 평균 입자 크기가 32㎛이고 <10㎛인 분획을 <15%로 함유하는 분말을 얻었다.

비교예 2

실시예 3의 미세 분획 5kg을 약 100kg/시간의 작업량 및 롤 너비 4kN/의 압착력으로 알렉산더워크 (Alexanderwerk) 2-롤 압착기(타잎 WP 50N 75)를 이용하여 압착시켜 기계적으로 안정한 균질한 압출물을 얻었다. 이것을 기계적으로 굵게 빻은 다음 분쇄기 (타잎 ACM 2, 제조자 호소가와)에서 분체 도료에 적용되는 통상의 조건을 이용하여 분쇄시켰다. <10㎛인 분획이 40%를 초과하는 분말이 얻어졌는데, 이것은 분체 도료로서 사용하기에 적합치 못하다.

Claims (18)

1. 분체 도료의 폐기물을 완전 용융시키지 않고 압착하여 소결 생성물을 얻어 재사용가능한 분체 도료를 생산하기 위한 분체 도료의 폐기물의 처리 방법으로서, 종류가 다른 분체 도료 폐기물의 혼합물 또는 분체 도료 폐기물과 다른 표준적인 분체 도료와의 혼합물을 압착하여, 이렇게 얻어진 압착된 생성물을 분쇄함으로써 압출 처리 없이 분체 도료를 생성하는 것을 특징으로 하는 분체 도료 폐기물의 처리 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 분쇄는 재사용 가능한 분체 도료 입자의 50 부피 % 이상이 30㎛ 내지 45㎛의 입자 크기를 갖고, 10㎛ 미만의 입자 크기를 갖는 분획이 ≤15%인 입자 크기 분포가 얻어지도록 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 분체 도료 폐기물은 분체 도료의 제조중 발생한 것이고/또는 이들이 분체 도료의 사용 중에 얻어지는 오버스프레이인 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 분체 도료 폐기물은 분체 도료의 제조 중에 얻어지는 지나치게 미세하고/또는 지나치게 굵은 분획인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 착색된 분체 도료 폐기물을 다른 색상의 표준 분체 도료와 혼합하고 압착 및 분쇄시켜 분체 도료를 얻고, 이 때 분체 도료 폐기물의 양은 표준 분체 도료의 양보다 적은 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 압착은 2-롤 또는 고리형-롤 프레스를 이용하여 수행하고, 이 때 롤 프레스는 무늬 있는 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 압착 장치를 4kN/cm 내지 100kN/cm의 비압착력에서 이용하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 6 항에 있어서, 2-롤 또는 고리형-롤 프레스가 5kN/cm 내지 50kN/cm의 압착력을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 사용되는 분체 도료 폐기물의 입자 크기가 250㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 평균 지름이 <10㎛인 분체 도료 폐기물을 압착시키는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 화학적 조성이 유사한 분체 도료 잔사들을 먼저 혼합하고, 이어서 본 방법에 따라 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 서로 다른 색상으로 착색된 분체 도료 잔사들을 우선 혼합하고 난 후, 본 방법에 따라 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 압착에 앞서 분체 도료 폐기물을 통상적인 분체 도료와 혼합시키는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 13 항에 있어서, 평균 입자 지름이 <10㎛인 서로 다른 색상으로 착색된 분체 도료 폐기물 10 중량% 이하를 통상적인 분체 도료에 첨가시켜 혼합한 후 압착 및 분쇄시키는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 추가적인 용융 없이 연속 압착하고 이어서 연속 분쇄함으로써, 분체 도료 폐기물로부터 제 1 항 또는 제 2 항의 방법에 의해 얻어지는 분체 도료 조성물.
16. 제 15 항에 있어서, 적어도 두가지 색상으로 다르게 착색된 분체 도료 폐기물들의 혼합물로부터 얻어지는 분체 도료 조성물.
17. 제 15 항에 있어서, 평균 입자 지름이 <10㎛인 착색된 분체 도료 10 중량 % 이하 및 이와 다른 색으로 착색된 통상적인 분체 도료와의 혼합물로부터 얻은 분체 도료 조성물.
18. 제 15 항에 있어서, 화학적 조성을 달리하는 2가지 이상의 분체 도료 잔사의 혼합물로부터 얻어지는 분체 도료 조성물.