KR101508184B1 - 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면은, 종래에 페인트 박리제의 조성물로 주로 사용되는 N-메틸-피롤디돈(NMP)와 메틸렌 클로라이드(MC) 및 페놀을 포함하지 않고 친환경 조성물을 함유하면서도 페인트 박리 효과를 극대화하는 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있으며, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물은, 디메틸 설폭사이드(DMSO), 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE), 디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER), 증점제로서 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE)를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물 및 그 제조방법{NMP Free-typed Eco-friendly Paint Stripper Composition and Manufacturing Method thereof}
본 발명은 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래에 페인트 박리제의 조성물로 주로 사용되는 N-메틸-피롤디돈(NMP)와 메틸렌 클로라이드(MC) 및 페놀을 포함하지 않고 친환경 조성물을 함유하면서도 페인트 박리 효과를 극대화하는 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물 및 그 제조방법이다.
최근 산업이 발전하면서 환경 오염에 대한 심각성이 대두되고 이를 줄이기 위하여 RECYCLE, UPCYCLE, DIY 시장이 확대되는 등 보수도장이나 재도장의 필요성이 증대되고 있다.
특히, 설치 후 10년 이상 된 강교 등 공업용 페인트의 보수도장 및 재도장, 자동차의 보수도장, 각종 도장 공정에서 발생되는 도장 불량으로 인한 재도장의 필요성이 증대되고 있다.
또한 이 작업을 수행하기 위해서는 기존 페인트의 박리가 필수적으로 선행되어야 하지만, 이러한 페인트 박리를 위하여 종래에 N-메틸-피롤디돈(NMP)와 메틸렌 클로라이드(MC) 및 페놀을 포함하는 페인트 박리제나 브라스팅 등 물리적인 방법으로는 분진 발생 등 2차적인 환경 오염이 발생될 수 있다.
이에 페인트를 효과적으로 제거하고 재도장, 보수도장을 용이하게 하면서도 친환경적인 친환경 페인트 박리제의 개발에 대한 필요성이 높아지고 있다.
본 발명의 일 측면은, 종래에 페인트 박리제의 조성물로 주로 사용되는 N-메틸-피롤디돈(NMP)와 메틸렌 클로라이드(MC) 및 페놀을 포함하지 않고 친환경 조성물을 함유하면서도 페인트 박리 효과를 극대화하는 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 측면은, 고비점의 조성물을 함유하여 종래의 페인트 박리제에 비하여 휘발성을 최소화시켜 냄새를 줄이고 장시간 페인트의 도막에 남아 성능을 발휘하게 하여 박리제의 재도포를 줄이거나 증발로 인한 박리제의 사용량을 최소화하는 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물은, 디메틸 설폭사이드(DMSO), 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE), 디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER), 증점제로서 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE)를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
디메틸 설폭사이드(DMSO) 20~40중량%, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE) 25~50중량%, 디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER) 25~50중량%, 증점제로서 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE) 1~2중량%를 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물은 수분이 2중량% 이하가 함유되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제의 제조방법은, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE)에 디메틸 설폭사이드(DMSO)를 투입하고 20℃이상 50℃ 이하를 유지하면서 교반하여 제1혼합액을 제조하는 제1단계;와, 상기 제1혼합액에 디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER)를 투입하고 19℃이상 50℃ 이하를 유지하면서 교반하여 제2혼합액을 제조하는 제2단계;와, 상기 제2혼합액에 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE)를 투입하고 19℃이상 50℃ 이하를 유지하면서 교반하여 혼합하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물 및 그 제조방법은, 종래에 페인트 박리제의 조성물로 주로 사용되는 N-메틸-피롤디돈(NMP)와 메틸렌 클로라이드(MC) 및 페놀을 포함하지 않고 친환경 조성물을 함유하면서도 페인트 박리 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물 및 그 제조방법은, 고비점의 조성물을 함유하여 종래의 페인트 박리제에 비하여 휘발성을 최소화시켜 냄새를 줄이고 장시간 페인트의 도막에 남아 성능을 발휘하게 하여 박리제의 재도포를 줄이거나 증발로 인한 박리제의 사용량을 최소화하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물의 제조방법을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물은, 디메틸 설폭사이드(DIMETHYLSULFOXYDE,DMSO) , 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE, 2-부톡시에탄올아세테이트), 디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER), 증점제로서 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE)를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
디메틸 설폭사이드(DMSO)는, 극성이 높고 무색 투명한 흡습성의 용제로서, 각종 유기, 무기 화합물에 대해서 강한 용해력과 침투성을 가지는 물질로서, 응고점 18.45℃, 비점 189℃, 인화점 95℃인 물질이다.
하지만 디메틸 설폭사이드(DMSO)는, 18℃에 freezing point를 갖고, 보통의 실온(20~25℃)에서는 디메틸 설폭사이드(DMSO)의 분자끼리가 회합하고 있어, 타물질 용해능력이 저하된 상태에 있다. 그 때문에 디메틸 설폭사이드(DMSO) 단독 사용에서는 페인트 박리제로서의 능력으로서는 불충분하고, 이러한 능력을 발휘하기 위해서는 이 디메틸 설폭사이드(DMSO) 분자의 회합을 끊어, 페인트 박리제의 상승효과를 발휘하는 다른 물질이 필요한데, 본 발명의 실시예에서는 디메틸 설폭사이드(DMSO)에 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE), 디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER), 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE)를 혼합하였다.
발명의 페인트 박리제에서 필수 성분인 디메틸 설폭사이드(DMSO)가 20 중량%이하이라고 디메틸 설폭사이드(DMSO)의 박리 효과를 충분히 얻지 못하고, 또 80 중량%을 넘으면 디메틸 설폭사이드(DMSO)의 박리제로서의 능력을 끄집어낼 만한 혼합제의 양이 부족하기 위해 박리 효과를 충분히 얻을 수 없기 때문이다.
디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER)는 응고점 -20℃, 비점 195℃, 인화점 100℃의 성질을 가지는 물질로, 디메틸 설폭사이드(DMSO)의 박리제로서의 능력을 끄집어내기 위하여 디메틸 설폭사이드(DMSO)와 혼합되어 freezing point를 아래로 낮추는 역할을 하는데, 전체 조성물의 중량을 기준으로 약 상기 10중량% ~ 50중량% 정도 부가하는 것이 바람직하다.
디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER)가 10중량% 미만에서는 박리액의 응고점이 높아져 겨울에는 실용상 불리하게 되며, 50중량%를 초과하게 되면 박리성이 저하되는 단점이 있다.
디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE)는 비점 246℃, 인화점 116℃의 성질을 가지는 물질로 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물이 쉽게 휘발되지 않도록 도와주는 지연제로서, 전체 조성물의 중량을 기준으로 약 상기 10중량% ~ 50중량% 정도 부가하는 것이 바람직하다.
디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE)가 10중량% 미만으로 첨부되면 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물의 증발 속도가 빨라져 재도포에 따른 사용량이 증가되며, 50중량%를 초과하여 첨부되면 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물이 페인트 도막에 침투하는 시간이 길어진다는 단점이 있다.
그리고, 증점제로서 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE) 1~2중량%을 혼합하여 페인트 박리제의 점도를 증가시켜 작업성을 용이하게 하고 상분리 현상을 감소시켰다.
다음, 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 제조방법에 대하여 설명한다.
먼저, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE)에 디메틸 설폭사이드(DMSO)를 투입하고 20℃이상 50℃ 이하를 유지하면서 교반하여 제1혼합액을 제조한다(S10). 교반시 20℃이하가 되면 디메틸 설폭사이드(DMSO)의 낮은 Freezing point(18.2℃)로 인해 적절한 혼합이 이뤄지지 않을 수 있다.
상기 제1혼합액에 디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER)를 투입하고 19℃이상 50℃ 이하를 유지하면서 교반하여 제2혼합액을 제조한다(S20).
상기 제2혼합액에 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE)를 투입하고 19℃이상 50℃ 이하를 유지하면서 교반하여 친환경 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제를 제조한다(S30).
한편, 친환경 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 제조 및 보관시 페인트 박리제에 수분이 2%이상 함유되는 것을 피하도록 한다. 수분의 함유로 인해 상기 조성물 간에 상 분리가 발생될 수 있기 때문이다.
물성 측정
(1) 박리력 측정
우레탄 아크릴계 페인트가 5중량%로 도장된 직경이 2cm인 시편을 115℃에서 20분 동안 방치하여 제거된 페인트 무게를 측정하여 박리력을 평가하였다.
(2) 용액 안정성
용액 안정성은 페인트 박리제를 70℃에서 30분간 페인트 박리에 사용한 후 1시간 방치 후 페인트 박리제의 상분리 여부를 확인하여 테스트하였으며, 상분리가 일어난 것을 ‘불량’, 상분리가 일어나지 않고 안정적인 것을‘양호’로 기재하였다.
(3) 휘발성 측정
박리제 휘발성은 페인트 박리제를 비이커에 100㎖ 넣고 50℃에서 1시간 방치 후 페인트 박리제의 무게를 측정하여 휘발성을 테스트하였으며, 박리제 중량이 50% 이하인 것을 '불량', 박리제 중량이 50% 이상 잔존하여 안정적인 것을'안정'로 기재하였다.
(4) 페인트 도막 재부착성
페인트 도막 재부착성은 페인트 도막을 5중량% 되도록 페인트 박리제에 혼합하고 25℃에서 20분 분산시킨다. 이 용액에 완전히 박리된 범퍼시편(지름 2㎝)을 10개를 집어넣고 70℃으로 승온시켜 20분 동안 유지시킨 다음 범퍼 시편을 물로 스프레이 세척하여 건조한다. 그리고 범퍼시편 표면을 육안으로 확인하였다.
(5) 재도장 전처리 용이성
재도장 전처리 용이성은 박리제 용액으로 완전히 박리된 범퍼 시편(10㎝*20㎝)을 물이나 기타 화학적 세척 없이 간단한 에어블로잉만으로 건조/전처리시킨다. 그리고 범퍼 시편을 다시 범퍼용 페인트로 재도장 후 건조 시켰으며 24시간 후 페인트 부착력을 측정하였다. 부착력 테스트는 2mm 크로스컷 후 테이프 테스트하여 재도장한 페인트 도막이 50%이상 부착되어 있으면 '양호' 도막이 50%이상 박리되면 '불량'으로 평가한다
실시예 1
제1단계 : 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE) 35중량%에 디메틸 설폭사이드(DMSO)를 28중량%를 투입하고 20℃이상 50℃ 이하를 유지하면서 교반하였다.
제2단계 : 제1단계에서 만들어진 혼합액에 디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER) 35중량%를 투입하고 19℃이상 50℃ 이하를 유지하면서 교반하였다.
제3단계 : 제2단계에서 만들어진 혼합액에 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE) 2중량%을 투입하고 19℃이상 50℃ 이하를 유지하면서 교반하여 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물을 완성하였다.
실시예 2
디메틸 설폭사이드(DMSO), 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE), 디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER), 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE)의 함량을 각각 38중량%, 30중량%, 30중량%, 2중량%로 변화시킨 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였으며, 페인트 박리제에 우레탄 아크릴계 페인트가 5중량%로 도장된 직경이 2cm인 시편의 박리력을 시험하였다.

페인트 제거율

용액안정성

휘발성

페인트 도막 재부착성

재도장
전처리 용이성
실시예 1 95% 양호 안정 미부착 양호
실시예 2 96% 양호 안정 미부착 양호
본 발명의 실시예 1 및 2의 페인트 박리제는 페인트 제거율, 용액안정성, 박리제 휘발안정성이 우수하고, 박리된 페인트 도막이 시편에 재부착되지 않는 특성을 가지는 것을 알 수 있다. 또한, 페인트를 제거한 물체를 보수도장이나 재도장시 물이나 기타 화학적 세척 없이 간단한 에어블로잉만으로도 건조/전처리가 가능하며 사용한 박리제를 간단한 방법으로 여과하여 재활용할 수 있는 친환경적이면서도 페인트 제거율이 우수한 엔엠피-프리형 친환경박리제 조성물을 제조할 수 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물 및 그 제조방법은 종래에 페인트 박리제의 조성물로 주로 사용되는 N-메틸-피롤디돈(NMP)와 메틸렌 클로라이드(MC) 및 페놀을 포함하지 않고 친환경 조성물을 함유하면서도 페인트 박리 효과를 향상될 수 있도록 하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.
S10...제1단계 S20...제2단계
S30...제3단계

Claims (4)

  1. 디메틸 설폭사이드(DMSO), 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE), 디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER), 증점제로서 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE)를 혼합하여 이루어지며,
    상기 디메틸 설폭사이드(DMSO) 20~40중량%,
    상기 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE) 25~50중량%,
    상기 디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER) 25~50중량%,
    상기 증점제로서 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE) 1~2중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물은 수분이 1~2중량% 이하가 함유되도록 하는 것을 특징으로 하는 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제 조성물.
  4. 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE)에 디메틸 설폭사이드(DMSO)를 투입하고 20℃이상 50℃ 이하를 유지하면서 교반하여 제1혼합액을 제조하는 제1단계;와,
    상기 제1혼합액에 디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER)를 투입하고 19℃이상 50℃ 이하를 유지하면서 교반하여 제2혼합액을 제조하는 제2단계;와,
    상기 제2혼합액에 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE)를 투입하고 19℃이상 50℃ 이하를 유지하면서 교반하여 혼합하는 제3단계;를 포함하며,
    상기 디메틸 설폭사이드(DMSO) 20~40중량%,
    상기 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 아세테이트(DIETHYLENE GLYCOL MONOBUTYL ETHER ACETATE) 25~50중량%,
    상기 디베이직 에스테르(DIBASIC ESTER) 25~50중량%,
    증점제로서 상기 하이드록시프로필 메틸셀룰로스(HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE) 1~2중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 엔엠피-프리형 친환경 페인트 박리제의 제조방법.
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