KR100889589B1 - 무독성 에나멜 도료의 제조방법과 이에 의해 제조한 에나멜도료 - Google Patents

무독성 에나멜 도료의 제조방법과 이에 의해 제조한 에나멜도료 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무독성 에나멜 도료의 제조방법과 이에 의해 제조한 에나멜 도료에 관한 것으로 종래의 에나멜 도료에 문제가 되었던 납, 카드늄, 크롬 등과 같은 유해 원소의 함유량을 극히 낮춘 도료를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 특정한 유기안료와 무기 안료의 조성 사용, 수지의 경우에서도 Ca 나프트네이트를 촉매로 사용하여 처리한 콩기름 수지의 조성 사용, 건조제의 경우에는 납등이 함유되지 않은 Complex Drier를 조성 사용 및 용제의 경우에도 탈황공정을 거친 저취의 석유용제를 사용함으로서, 적어도 기술표준원고시 제2001-376호(완구안전기준)의 기준치에 적합한 도료를 제공할 수 있었다.
무해도료, 콩기름 수지, 무기안료, 유기안료, 에나멜 도료.

Description

무독성 에나멜 도료의 제조방법과 이에 의해 제조한 에나멜 도료{A making methods for innoxious paint and the innoxious paint}
본 발명은 무독성 에나멜 도료의 제조방법과 이에 의해 제조한 에나멜 도료에 관한 것이다.
일반적으로 에나멜 도료는 안료, 수지(바인더:BINDER), 용제 및 첨가제를 사용하여 제조하는데, 이때 무기안료를 사용하게 된다.
이러한 무기 안료는 납, 크롬을 함유한 PbCrO4황색 무기 안료와 MO(몰리브덴 오렌지 : PbMOO4, PbSO4) 및 크롬을 함유한 크롬그린(Chromium Oxide Green ; CrO4) 등을 사용하기 때문에 그 인체 유독성으로 인하여 도료의 사용을 극히 제한되고 있다.
그리고 건조제인 첨가제의 경우에도 인체에 해로운 코발트(Co), 망간(Mn) 및납(Pb)가 포함되어 있기 때문에 이 역시 이러한 건조제의 사용도 결국에는 도료에 위와 같은 유해원소의 함유를 가지게 한다.
수지의 경우에는 주로 콩기름 수지를 사용하게 되는데 이러한 콩기름 수지를 제조함에 있어서 콩기름 오일을 콩기름 수지화 할 때 촉매제로 납 나프트네이트를 사용함으로써 결국에는 촉매제 함유된 납이 콩기름 수지에 함유되게 되고 이러한 콩기름 수지의 사용에 의하여 결국에는 납과 같은 유해 원소가 도료에 포함되게 된다.
또한 용제를 사용함에 있어서도 취기와 유황분이 함유되어 인체에 해로운 영향을 주는 솔벤트(솔벤트 2호 또는 솔벤트 5호)를 사용하기 때문에 이 역시 완제품의 도료에 악한 취기를 동반하게 한다.
따라서 종래의 위와 같은 원재료를 사용하여 도료를 제조하는 경우에는 결국에는 납, 카드늄을 포함한 크롬과 같은 유해 원소가 포함된 도료를 제조할 수밖에 없었다.
본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결한 도료를 제공하는 데 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 특정한 유기안료와 무기 안료의 조성 사용, 수지의 경우에서도 Ca 나프트네이트를 촉매로 사용하여 처리한 콩기름 수지의 조성 사용, 건조제의 경우에는 납등이 함유되지 않은 Complex Drier를 조성 사용 및 용제의 경우에도 탈황공정을 거친 저취의 석유용제를 사용함으로써, 적어도 기술표준원고시 제2001-376호(완구안전기준)의 기준치에 적합한 도료를 제공할 수 있었다.
이하 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 경우에는 안료를 사용함에 있어서, 중금속이 함유되지 않은 유기안료와 무기 안료를 사용하게 되는데, 이는 본 레드이엠에스(Bon Red2MS), 파낙스 오렌지 페이스트(Panax Orange Paste), 파낙스 엘로우 에프오지엑스(Panax Yellow F5GX), 씨와이 그린(CY Green ; Green 7), 페리페로시이아미드 블루(Ferriferocyamide Blue), 일알이/비15301(1RE/B15301 : Cy Blue), 아이언 옥사이드 레드(Iron Oxide Red), 알-902(R-902) 및 카본 220(Carbon 220)을 각각 단독 사용하거나 2 또는 이상의 것을 서로 혼합하여 사용할 수 있으며, 이는 원하는 색상에 따라 서로 사용하고자 하는 상기한 안료를 선택하여 사용하여야 하기 때문이다.
이때 상기한 안료의 조성비는 2중량% ∼ 20중량%를 조성한다.
이러한 조성은 상기한 안료의 조성을 2중량%이하로 조성하는 경우에는 도료의 색상이 너무 투명하여 은폐력이 떨어지면서도 작업성이 떨어지는 문제점이 있고, 20중량%이상으로 조성하는 경우에는 안료의 침전이 급속히 발생하여 불필요한 안료의 사용을 의한 비 경제적인 문제점과 함께 광택성이 나빠지는 문제점이 있다.
그리고 수지의 경우에는 상기한 바와 같이, 콩기름 수지를 사용하게 되는데 이때 콩기름 오일에서 콩기름 수지화할 때 사용하는 촉매제를 칼슘(Ca) 나프트네이트를 사용하여 콩기름 수지화한다.
이때 콩기름 수지는 30중량% ∼ 50중량%로 조성한다.
이러한 콩지름 수지는 50중량%이상으로 조성하는 경우에는 은폐력이 떨어지는 문제점이 발생하고, 30중량%이하로 조성하는 경우에는 도료의 물성이 나빠지는데 이로 인해 침전성과 도포가 뜰뜨는등의 문제점이 발생한다.
그리고 용제를 사용하게 되는데 본 발명에서는 탈황공정을 거친 다음 증류된 저취의 석유용제를 사용하는데 67중량% ∼ 27중량%로 조성한다.
이러한 용제는 상품명 "Kixxsol"[GS칼텍스(주)]을 사용한다.
이때 67중량%이상으로 조성하는 경우에는 침전성이 나빠지고 도료의 점도가 떨어지는 문제점으로 인해 작업성이 나빠지는 문제점이 있고, 27중량%이하로 조성하는 경우에는 저 유동성으로 인하여 작업성 및 수지와 안료의 사용량을 극대화하여 비 경제적인 문제점과 함께 도료의 도포 상태가 나빠지는 문제점이 있다.
건조제의 경우에는 납, 코발트등이 함유되지 않은 무독성 혼합 건조제를 사용하게 되는데 이러한 것은 Complex Drier 및 Ca Drier등이 있다.
이는 1중량% ∼ 3중량%의 범위에서 조성하는데, 1중량% 이하로 조성하는 경우에는 도포 후 건조가 느려서 작업성이 떨어지고 3중량%이상을 조성하는 경우에는 색상이 어둡(탁)고 특히, 그 이하의 량을 투입하여도 충분한 건조 효과를 행할 수 있으므로 그 이상을 조성하는 것은 다른 조성물의 사용량을 줄여서 본 발명에서 원하는 도료의 특성을 방해하게 된다.
이러한 상기한 조성물의 조성이 있은 후에 첨가제를 사용하게 되는데, 피막방지제 또는 침전방지제를 사용하여 피막의 형성을 방지하고 또한 침전을 방지하기 위한 용도로 사용하게 된다.
이와 같이 조성된 조성물로 종래와 같이, 배합공정, 분산공정, 사상공정 및 조색 공정을 거쳐서 본 발명의 도료의 제조를 완성하게 된다.
이러한 본 발명을 실시예 1 및 2에 의하여 제조한 시료를 기술표준원고시 제2001-367호(완구안전기준)의 기준치에 적합한 지의 여부를 확인하기 위하여 위 실시예 1 및 2에 의하여 제조한 도료를 각각 4차례 및 3차례에 걸쳐서 원자분광광도계(AAS) 및 원자발광분광광도계(ICP)로 시험 측정하여 보았다.
그 결과를 아래의 실시예 1은 표 1로 표시하고, 실시예 2는 표 2에 표시하였다.
실시예 1
안료(R-902) 12중량%(120g), 안료(Panax Yellow F5GX) 5중량%(50g), Ca 나프트네이트(촉매)로 콩기름 오일을 콩기름 수지화 한 것 37중량%(370g), 용제(Kixxsol) 44중량%(440g), 건조제(Complex Drier) 2중량%(20g)로 조성하고, 이 조성물에 침전방지제(Pangel-B38) 3g 및 피막방지제(M-1) 1g을 조성하여 종래와 같은 배합, 분산 사상과정을 거쳐서 도료를 완성하였다.
이러한 도료를 위와 같은 시험 측정 방법을 통하여 유해원소 함유량을 측정하였고 그 결과는 표 1과 같았다.
표 1
원소명 단위 기준치 시험결과1 시험결과2 시험결과3 시험결과4
납(Pb) mg/kg 90미만 10 10 15 15
카드늄(Cd) 75미만 5 5 5 5
크롬(Cr) 60미만 10 10 10 10
안티몬 (Sb) 60미만 10 10 10 10
비소(As) 25미만 5 5 5 5
수은(Hg) 60미만 5 5 5 5
바륨(Ba) 1,000미만 10 10 10 10
셀레늄 (Se) 500미만 25 25 25 25
위 4차례의 결과에 의하면 모두 기술표준원 고시 제2001-367호에서 기준한 기준치보다 지극히 낮았다.
실시예2
안료(R-902) 4.6중량%(46g), 안료(Panax Yellow F5GX) 5중량%(50g), Ca 나프트네이트(촉매)로 콩기름 오일을 콩기름 수지화 한 것 40중량%(400g), 용제(Kixxsol) 49중량%(490g), 건조제(Complex Drier) 1.4중량%(14g)로 조성하고, 이 조성물에 침전방지제(Pangel-B38) 3g 및 피막방지제(M-1) 1g을 조성하여 종래와 같은 배합, 분산 사상과정을 거쳐서 도료를 완성하였다.
이러한 도료를 위와 같은 시험 측정 방법을 통하여 유해원소 함유량을 측정하였고 그 결과는 표 2과 같았다.
표 2
원소명 단위 기준치 시험결과1 시험결과2 시험결과3
납(Pb) mg/kg 90미만 15 15 15
카드늄(Cd) 75미만 5 5 5
크롬(Cr) 60미만 10 10 10
안티몬 (Sb) 60미만 10 10 10
비소(As) 25미만 5 5 5
수은(Hg) 60미만 5 5 5
바륨(Ba) 1,000미만 20 10 10
셀레늄 (Se) 500미만 25 25 25
위 3차례의 결과에 의하면 모두 기술표준원 고시 제2001-367호에서 기준한 기준치보다 지극히 낮았다.
이상 상기에서 살핀 바와 같이, 본 발명에 의한 도료는 납, 수은 카드늄, 크롬, 특히 6가 크롬, PBB 및 PBDE와 같은 6대 유해물질 원소의 함유량이 극히 작아서 어린이용 완구는 물론이고 가구, 주방용품등과 무해성 도료를 사용하는 그 어떠한 장소나 제품에서도 사용할 수 있는 매우 유용한 발명임이 분명하다.

Claims (2)

  1. 에나멜 도료를 제조함에 있어서,
    본 레드이엠에스(Bon Red2MS), 파낙스 오렌지 페이스트(Panax Orange Paste), 파낙스 엘로우 에프오지엑스(Panax Yellow F5GX), 씨와이 그린(CY Green ; Green 7), 페리페로시이아미드 블루(Ferriferocyamide Blue), 일알이/비15301(1RE/B15301 : Cy Blue), 아이언 옥사이드 레드(Iron Oxide Red), 알-902(R-902), 카본 220(Carbon 220) 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 안료 2 내지 20중량%,
    콩기름 오일을 촉매제 칼슘(Ca) 나프트네이트를 사용하여 콩기름 수지화한 콩기름 수지를 30 내지 50중량%,
    무독성 혼합 건조제 1 내지 3중량% 및
    잔량으로서 탈황공정을 거친 다음 증류된 저취의 석유용제로 조성한 다음, 상기 조성에 의해 수득되는 혼합물에 첨가제로서 상기 혼합물 100중량%에 더해 피막방지제 0.3중량% 및 침전방지제 0.1중량%를 첨가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 무독성 에나멜 도료의 제조방법.
  2. 에나멜 도료가 본 레드이엠에스(Bon Red2MS), 파낙스 오렌지 페이스트(Panax Orange Paste), 파낙스 엘로우 에프오지엑스(Panax Yellow F5GX), 씨와이 그린(CY Green ; Green 7), 페리페로시이아미드 블루(Ferriferocyamide Blue), 일알이/비15301(1RE/B15301 : Cy Blue), 아이언 옥사이드 레드(Iron Oxide Red), 알-902(R-902), 카본 220(Carbon 220) 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 안료 2 내지 20중량%,
    콩기름 오일을 촉매제 칼슘(Ca) 나프트네이트를 사용하여 콩기름 수지화한 콩기름 수지 30 내지 50중량%,
    무독성 혼합 건조제 1 내지 3중량% 및
    잔량으로서 탈황공정을 거친 다음 증류된 저취의 석유용제를 포함하여 이루어지는 혼합물에 첨가제로서 상기 혼합물 100중량%에 더해 피막방지제 0.3중량% 및 침전방지제 0.1중량%를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 무독성 에나멜 도료.
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