KR102050921B1 - 유기용제 조성물 및 이를 포함하는 도료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수지에 대하여 우수한 용해력 및 상용성을 갖는 유기용제 조성물 및 이를 포함하는 도료 조성물에 관한 것이다.

Description

유기용제 조성물 및 이를 포함하는 도료 조성물{ORGANIC SOLVENT COMPOSITION AND PAINT COMPOSITION COMPRISING THE SAME}
본 발명은 유기용제 조성물 및 이를 포함하는 도료 조성물에 관한 것이다.
도료 용제, 세정 용제, 점착제/접착제 용제, 테이프 용제, 합성수지 용제 및 의약 반응 용제 등으로 사용되는 산업용 용제가 다양하게 유기용제가 사용되고 있다.
기존의 도료 조성물은 이에 포함되는 수지의 높은 점도로 인하여 원활한 도장 작업성을 유지하기 위한 도료의 점도를 낮추는 많은 양의 유기용제를 필요로 한다. 이때, 도료 조성물에 첨가되는 다량의 유기용제로 인하여 코팅 후 도막이 형성되면서 유기용제가 대기 중으로 휘발되게 되는데, 이러한 대기 중으로 배출되는 다량의 휘발성 유기화합물은 대기오염의 주 원인이 되고 있어, 그 사용이 제한되고 있다. 이와 같은 유기용제는 휘발성 유기화합물로 지정되어 규제를 받는다.
이에, 휘발성 유기화합물 면제 용제로서 디메틸카보네이트(Dimethyl Carbonate, DMC)의 사용이 제안되고 있다. 이러한 디메틸카보네이트는 기존에 사용되고 있는 톨루엔이나 자일렌과 비교하여 무독성으로 휘발성 유기 화합물의 방출이 없고, 용해력이 높아 휘발성 유기화합물에 대한 규제를 회피할 수 있다.
그러나, 상기 디메틸카보네이트는 기존의 유기용제로 사용되어 온 톨루엔이나 자일렌과 대비하여 가격이 고가이고, 도료 조성물에 포함되는 수지와의 상용성이 좋지 않아 이에 대한 용해력이 떨어지는 문제로 인해 톨루엔이나 자일렌을 대신하여 전량 대체되기에는 부족한 점이 있다.
따라서, 도료 조성물에 대한 우수한 용해력을 보유하면서도 유독물질이 보다 감소된 유기용제가 개발되는 경우 관련 분야에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 발명의 일 양태는 수지와의 용해력이 우수한 수준의 혼합 아닐린점을 구현할 수 있고, 독성을 낮춘 유기용제 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 양태는 수지와의 상용성이 우수한 유기용제 조성물 및 이를 포함하는 도료 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 유기용제 조성물은 톨루엔 및 상기 톨루엔과 6:4 내지 8:2의 부피비로 포함되는 포화탄화수소계 혼합물을 포함하고, 혼합 아닐린점이 20 내지 40℃이며, 유기용제 조성물 총 부피에 대하여, 지환족 포화탄화수소 함량이 2 내지 19부피%이다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 유기용제 조성물은 총 부피에 대하여, C7인 포화탄화수소 함량이 15 내지 40부피%일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 유기용제 조성물은 총 부피에 대하여, 메틸시클로헥산 함량이 0.2 내지 9부피%일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 포화탄화수소계 혼합물은 ASTM D3539에 의거하여 n-부틸아세테이트(n-BuAc) 증발속도를 100으로 하였을 때, 증발속도가 300 내지 500일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 유기용제 조성물은 25℃ 상압에서 총 부피에 대하여, 50부피% 증발 시킨 후 함량비가 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
Figure 112019063613654-pat00001
상기 식 1에서,
상기 V50은 유기용제 조성물의 총 부피에 대하여, 50부피% 증발 후 톨루엔의 부피비이고, 상기 V0는 증발 전 톨루엔의 부피비이다.
본 발명의 또 다른 양태에 따른 도료 조성물은 상술한 유기용제 조성물과 에스테르계, 우레탄계, 우레아계, 에폭시계 및 아크릴계에서 선택되는 하나 이상의 수지를 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 도료 조성물은 총 중량에 대하여, 상기 유기용제 조성물을 20 내지 40중량% 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 도료 조성물은 100중량부에 대하여, 50 내지 200중량부의 에스테르계, 에테르계 및 케톤계에서 선택되는 하나 이상의 용제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 유기용제 조성물은 수지에 대한 용해력을 현저히 향상시킬 수 있고, 동시에 독성을 낮출 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 따른 유기용제 조성물은 수지에 대한 상용성이 우수하고, 이를 포함하는 도료 조성물로 제조되었을 때, 상기 유기용제 조성물의 증발속도 차이로 인하여 상용성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이하 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 참조일 뿐 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현 될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명은 유기용제 조성물 및 이를 포함하는 도료 조성물에 관한 것이다.
본 발명을 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
본 발명에 따른 유기용제 조성물은 톨루엔 및 상기 톨루엔과 6:4 내지 8:2의 부피비로 포함되는 포화탄화수소계 혼합물을 포함하고, 혼합 아닐린점이 20 내지 40℃이며, 유기용제 조성물 총 부피에 대하여, 지환족 포화탄화수소 함량이 2 내지 19부피%이다
기존의 유기용제 조성물은 수지와의 상용성은 우수하지만, 강한 독성을 가짐에 따라 도료 조성물로서 적용되는 데 어려움이 있었다.
이에 본 발명에 따른 유기용제 조성물은 톨루엔 및 포화탄화수소계 혼합물을 특정비율로 혼합하여 포함하고, 상기 범위의 지환족 포화탄화수소 함량을 포함함으로써, 독성을 저감시킬 뿐만 아니라 20 내지 40℃의 혼합 아닐린점으로 수지에 대한 우수한 용해력 및 상용성을 가질 수 있다. 또한, 사용과정에서 톨루엔 및 포화탄화수소계 혼합물의 증발속도 차이로 인하여 톨루엔 농도가 증가되어 유기용제 조성물의 용해력이 더욱 향상될 뿐만 아니라 수지와의 상용성이 우수하여 도료 조성물로 유용하게 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 유기용제 조성물은 톨루엔 및 포화탄화수소계 혼합물의 부피비가 6:4 내지 8:2이다. 바람직하게는 톨루엔 및 포화탄화수소계 혼합물의 부피비가 6.5:3.5 내지 7.5:2.5일 수 있다. 더 바람직하게는 톨루엔 및 포화탄화수소계 혼합의 부피비가 7:3일 수 있다. 상기 범위로 포함할 경우, 독성을 저감시킬 뿐만 아니라 그 자체로 20 내지 40℃의 혼합 아닐린점으로 수지에 대한 우수한 용해력 및 상용성을 가질 수 있다. 또한, 유기용제 조성물 내의 톨루엔 및 포화탄화수소계 혼합물간의 증발속도 차이에 의하여 사용과정에서 톨루엔의 농도가 증가하고, 수지에 대하여 더욱 우수한 용해력 및 상용성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른, 상기 유기용제 조성물은 총 부피에 대하여, 지환족 포화탄화수소 함량이 2 내지 19부피%이다. 구체적으로는 하한이 2 또는 3일 수 있고, 상한은 19, 18, 17, 16, 15 또는 14일 수 있다. 상기 범위로 지환족 포화탄화수소를 포함함으로써, 현저히 낮은 독성을 가질 수 있고, 수지에 대하여 우수한 용해력 및 상용성을 가질 수 있다. 또한, 도료용으로 제공하여 도막 형성 시 작업성이 우수하여 도막의 표면 평활성 등을 향상시킬 수 있다.
상기 지환족 포화탄화수소는 바람직하게는 C6 내지 C8인 지환족 포화탄화수소일 수 있고, 더 바람직하게는 C6 내지 C7인 지환족 포화탄화수소일 수 있으며, 구체적인 예를 들어, 에틸시클로펜탄, 메틸시클로헥산, 1,1-디메틸시클로펜탄, 1c,3-디메틸시클로펜탄, 1t,3-디메틸시클로펜탄, 2t,2-디메틸시클로펜탄 및 시클로헥산 등에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 유기용제 조성물은 더욱 우수한 용해력을 구현하는 혼합 아닐린점이 25 내지 35℃일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 포화탄화수소계 혼합물은 지방족 포화탄화수소를 더 포함할 수 있다. 상기 지방족 포화탄화수소는 측쇄가 없는 사슬형 또는 측쇄를 포함하는 가지형일 수 있다.
구체적으로는 본 발명의 일 양태에 따라, 상기 포화탄화수소계 혼합물은 총 부피에 대하여, C7 사슬형 지방족 포화탄화수소 0.1 내지 5부피%, C7 가지형 지방족 포화탄화수소 45 내지 60부피%, C8 가지형 지방족 포화탄화수소 0.01 내지 2부피%, C6 지환족 포화탄화수소 1 내지 5부피% 및 C7 지환족 포화탄화수소 35 내지 50부피% 포함할 수 있다. 바람직하게는 C7 사슬형 지방족 포화탄화수소 1 내지 5부피%, C7 가지형 지방족 포화탄화수소 50 내지 60부피%, C8 가지형 지방족 포화탄화수소 0.01 내지 1부피%, C6 지환족 포화탄화수소 1 내지 3부피% 및 C7 지환족 포화탄화수소 35 내지 45부피% 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 포화탄화수소계 혼합물은 또 다른 양태로, 총 부피에 대하여, C5 사슬형 지방족 포화탄화수소 0.01 내지 2부피%, C6 사슬형 지방족 포화탄화수소 0.01 내지 2부피%, C7 사슬형 지방족 포화탄화수소 3 내지 15부피%, C5 가지형 지방족 포화탄화수소 0.01 내지 2부피%, C6 가지형 지방족 포화탄화수소 0.01 내지 1부피%, C7 가지형 지방족 포화탄화수소 50 내지 80부피%, C8 가지형 지방족 포화탄화수소 0.01 내지 2부피%, C6 지환족 포화탄화수소 1 내지 10부피%, C7 지환족 포화탄화수소 5 내지 20부피% 및 C8 지환족 포화탄화수소 0.01 내지 2부피% 포함할 수 있다. 바람직하게는, C5 사슬형 지방족 포화탄화수소 0.01 내지 1부피%, C6 사슬형 지방족 포화탄화수소 0.01 내지 1부피%, C7 사슬형 지방족 포화탄화수소 5 내지 15부피%, C5 가지형 지방족 포화탄화수소 0.01 내지 1부피%, C6 가지형 지방족 포화탄화수소 0.01 내지 1부피%, C7 가지형 지방족 포화탄화수소 60 내지 80부피%, C8 가지형 지방족 포화탄화수소 0.01 내지 1부피%, C6 지환족 포화탄화수소 1 내지 10부피%, C7 지환족 포화탄화수소 5 내지 15부피% 및 C8 지환족 포화탄화수소 0.01 내지 1부피% 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 범위로 포함할 경우, 톨루엔과 혼합하여도 독성을 저감시킬 뿐만 아니라 우수한 용해력 및 상용성을 가질 수 있다. 또한, 톨루엔 혼합 시 톨루엔과의 증발속도 차이에 의하여 사용과정에서 톨루엔의 농도를 증가시킬 수 있고, 수지에 대하여 더욱 우수한 용해력 및 상용성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 유기용제 조성물은 총 부피에 대하여, C7인 포화탄화수소 함량이 15 내지 40부피%일 수 있다. 구체적으로는 하한이 15, 16, 17, 18, 19 또는 20 수 있고, 상한은 40, 39, 38, 37, 36, 35, 34, 33, 32, 31 또는 30일 수 있다. 바람직하게는 C7인 포화탄화수소 함량이 20 내지 35부피%일 수 있다. 더 바람직하게는 C7인 포화탄화수소 함량이 20 내지 30부피%일 수 있다. 상기 범위로 C7인 포화탄화수소를 포함할 경우, 수지에 대하여 우수한 용해력 및 상용성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 용제 내의 수분함량을 저감시킬 수 있다. 또한, 톨루엔과의 증발속도 차이를 가짐에 따라 건조속도가 향상되어 사용과정에서 유기용제 조성물 내의 톨루엔의 함량이 증대되어 더욱 상용성을 향상시킬 수 있다.
상기 C7인 포화탄화수소는 탄소수가 7개인 포화탄화수소라면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 구체적인 예를 들어, 2,2,3-트리메틸부탄, 2,2-디메틸펜탄, 2,3-디메틸펜탄, 2,4-디메틸펜탄, 3,3-디메틸펜탄, 3-에틸펜탄, 2-메틸헥산, 3-메틸헥산, n-헵탄, 에틸시클로펜탄, 메틸시클로헥산, 1,1-디메틸시클로펜탄, 1c,3-디메틸시클로펜탄, 1t,3-디메틸시클로펜탄 및 2t,2-디메틸시클로펜탄 등에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 유기용제 조성물은 총 부피에 대하여, 메틸시클로헥산 함량이 0.2 내지 9부피%일 수 있다 구체적으로는 하한이 0.2 또는 0.3일 수 있고, 상한은 9 또는 8일 수 있다. 상기 범위로 메틸시클로헥산을 포함할 경우, 낮은 혼합 아닐린점으로 수지와의 우수한 용해력을 가질 수 있고, 수지와의 상용성이 우수하다. 또한, 저온에서 결빙 등이 발생되지 않아 장기보관성이 우수하다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 포화탄화수소계 혼합물은 ASTM D3539에 의거하여 n-부틸아세테이트(n-BuAc) 증발속도를 100으로 하였을 때, 증발속도가 300 내지 500일 수 있다. 바람직하게는 증발속도가 350 내지 450일 수 있다. 상기와 같은 증발속도를 가질 경우 톨루엔과의 증발속도의 차이로 인하여 사용과정에서 톨루엔의 함량이 증대할 수 있고, 수지와의 용해력 및 상용성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이 때, ASTM D3539에 의거하여 n-부틸아세테이트(n-BuAc) 증발속도를 100으로 하였을 때, 상기 톨루엔의 증발속도는 200이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 유기용제 조성물은 25℃ 상압에서 총 부피에 대하여, 50부피% 증발 시킨 후 함량비가 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
Figure 112019063613654-pat00002
상기 식 1에서, 상기 V50은 유기용제 조성물의 총 부피에 대하여, 50부피% 증발 후 톨루엔의 부피비이고, 상기 V0는 증발 전 톨루엔의 부피비이다.
본 발명에 따른 유기용제 조성물은 용제 내의 톨루엔 및 포화탄화수소계 혼합물을 특정비율로 혼합함으로써, 상술한 바와 같은 식 1을 만족할 수 있다. 상기 식 1을 만족하는 경우 사용과정에서 톨루엔의 함량이 증대하는 것으로, 수지와의 상용성 저하없이 용해력이 더욱 향상될 수 있는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상술한 유기용제 조성물은 도료용 용제로서, 사용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 상기 유기용제 조성물 및 에스테르계, 우레탄계, 우레아계, 에폭시계 및 아크릴계 등에서 선택되는 하나 이상의 수지를 포함하는 도료 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 유기용제 조성물은 상기 수지와 바로 배합하여 도료 조성물로 제공될 수도 있고, 유기용제 조성물 내의 포화탄화수소계 혼합물을 일부 증발시킨 후 수지와 배합하여 도료 조성물로 제공될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 상기 유기용제 조성물은 수지와의 용해력 및 상용성이 우수하여 도료 조성물로 제공되어 도막을 형성 시 우수한 도막특성을 가질 수 있다.
이 때, 후자와 같이 상기 유기용제 조성물 내의 포화탄화수소계 혼합물을 일 부 증발시킨 후, 수지와 배합하여 도료 조성물로 제공될 경우, 수지와의 상용성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 수지는 구체적으로 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리우레아 수지, 에폭시 수지 및 아크릴 수지 등에서 선택되는 하나 이상의 수지일 수 있으며, 이들 수지의 변성 수지, 예를 들어 폴리우레탄-우레아 수지, 에폭시 변성 우레탄 수지 및 에폭시 변성 아크릴 수지 등 상술한 수지들의 특정 반복단위를 포함하는 수지라면 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 도료 조성물은 사용되는 수지에 따라, 수지와 함께 경화제를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 도료 조성물은 총 중량에 대하여, 상기 유기용제 조성물을 20 내지 40중량% 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 유기용제 조성물을 20 내지 35중량% 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 유기용제 조성물 100중량부에 대하여, 50 내지 200중량부의 에스테르계, 에테르계 및 케톤계 등에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 용제를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적인 예를 들어, 상기 용제는 메틸이소부틸케톤, 메틸이소아밀케톤, 메틸아밀케톤 및 메틸에틸케톤 등에서 선택되는 케톤계; 테트라히드로퓨란, 디옥산, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르 및 디에틸렌글리콜모노에틸에테르 등에서 선택되는 에테르계; 및 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트, 부틸 셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 아세트산에틸 및 아세트산부틸 등에서 선택되는 에스테르계; 등에서 선택되는 하나 이상의 혼합용제를 포함할 수 있다. 상기와 같은 다양한 용제와도 혼화성이 우수하여 필요목적에 따라, 혼합하여 다양한 분야에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 도료 조성물은 소포제, 분산제, 고유동화제, 침강방지제, 습윤제, 조막제, 셀프 레벨링제, 수축저감제 및 방부제 등에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기와 같이 유기용제 조성물을 포함할 경우, 낮은 독성을 가질 뿐만 아니라 수지와의 상용성 및 용해력이 우수한 도료 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 도료 조성물은 페인트, 잉크, 세정용, 테이프, 점착제 및 접착제 등의 다양한 산업에 적용될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
[물성측정방법]
1. 세이볼트 색상
ASTM D1209에 의거하여 측정하였다.
2. 비중(Specific Gravity, 15.56/15.56℃)
ASTM D4052에 의거하여 측정하였다.
3. 점도(cSt @40℃)
ASTM D445에 의거하여 측정하였다.
4. 혼합 아닐린점
ASTM D611에 의거하여 측정하였다.
5. 증류범위(IBP~DP)
ASTM D850에 의거하여 초류점(IBP, initial boiling point)에서 건점(DP, drying point)의 범위를 측정하였다.
6. 증발속도
ASTM D3539에 의거하여 측정하였다.
7. 건조속도
실시예 및 비교예로 제조된 유기용제 조성물을 우레탄 주제(톨루엔 디이소시아네이트-폴리프로필렌글리콜-톨루엔디이소시아네이트, TDI-PPG-TDI Prepolymer) 30부피% 및 경화제(4,4’-메틸렌비스-2-클로로 벤젠 아민, MOCA) 70부피%로 혼합된 혼합물 100중량부 대하여 5phr 첨가하여 혼합한 뒤 기재에 1㎜두께로 코팅하여 25℃, 상압에서 건조속도를 확인하였다. 시간에 따른 무게감량 속도에 따라 ◎: 매우우수, ○: 우수, X: 열위로 구분하여 기재하였다.
본 발명에 따른 포화탄화수소계 혼합물은 GC-DHA(ASTM D6730)을 통하여 측정하여 포화탄화수소계 혼합물의 총 함량에 대하여, 지방족 포화탄화수소, 지환족 포화탄화수소, C7함량 및 메틸시클로헥산 함량을 표 1에 기재하였다.
탄소수 제 1포화탄화수소계 혼합물 제 2포화탄화수소계 혼합물
Vol% Vol%
지방족
포화탄화수소 함량		 사슬형 C5 - 0.32
C6 - 0.40
C7 3.15 7.94
C8 - -
가지형 C5 - 0.02
C6 - 0.23
C7 57.02 75.5
C8 0.08 0.13
지환족 포화탄화수소
함량		 C6 2.55 5.87
C7 37.20 9.45
C8 - 0.14
C7 함량 97.37 92.82
메틸시클로헥산 함량 18.05 1.89
[실시예 1]
상기 표 1의 함량으로 혼합된 제 1포화탄화수소계 혼합물(n-BuAc 기준 100일 때 증발속도 400) 30부피%와 톨루엔(n-BuAc 기준 100일 때, 증발속도 200) 70부피%를 혼합하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 제 1포화탄화수소계 혼합물 20부피%와 톨루엔 80부피% 혼합한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 3]
상기 실시예 1에서 제 1포화탄화수소계 혼합물 40부피%와 톨루엔 60부피% 혼합한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 4]
상기 표 1의 함량으로 혼합된 제 2포화탄화수소계 혼합물(n-BuAc 기준 100일 때 증발속도 380) 30부피%와 톨루엔(n-BuAc 기준 100일 때, 증발속도 200) 70부피%를 혼합하였다.
[실시예 5]
상기 표 1의 함량으로 혼합된 제 2포화탄화수소계 혼합물 20부피%와 톨루엔80부피%를 혼합하였다.
[실시예 6]
상기 표 1의 함량으로 혼합된 제 2포화탄화수소계 혼합물 40부피%와 톨루엔60부피%를 혼합하였다.
[비교예 1]
톨루엔 100부피%로 구성된 유기용제를 사용하였다.
[비교예 2]
상기 표 1의 함량으로 혼합된 제 1포화탄화수소계 혼합물로 구성된 유기용제를 사용하였다.
[비교예 3]
상기 실시예 1에서 제 1포화탄화수소계 혼합물 10부피%와 톨루엔 90부피% 혼합한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 4]
상기 실시예 1에서 제 1포화탄화수소계 혼합물 50부피%와 톨루엔 50부피% 혼합한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 5]
상기 표 1의 함량으로 혼합된 제 2포화탄화수소계 혼합물로 구성된 유기용제를 사용하였다.
[비교예 6]
상기 실시예 1에서 제 2포화탄화수소계 혼합물 10부피%와 톨루엔 90부피% 혼합한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 7]
상기 실시예 1에서 제 2포화탄화수소계 혼합물 50부피%와 톨루엔 50부피% 혼합한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 7에서 제조된 유기용제 조성물 구성 중 톨루엔과 포화탄화수소계 혼합물의 혼합비를 하기 표 2에 기재하였다. 또한, 유기용제 조성물 총 부피에 대한 C7 포화탄화수소(C7), 지환족 포화탄화수소 및 메틸시클로헥산 함량을 하기 표 2에 기재하였다.
톨루엔 혼합비
(vol%)		 포화탄화수소계 혼합물
혼합비
(vol%)		 C7 함량
(vol%)		 지환족
포화탄화수소
함량
(vol%)		 메틸시클로헥산
함량
(vol%)
실시예 1 70 30 29.21 11.93 5.42
실시예 2 80 20 19.47 8.00 3.61
실시예 3 60 40 38.95 15.90 7.22
실시예 4 70 30 27.87 4.64 0.57
실시예 5 80 20 18.58 3.09 0.38
실시예 6 60 40 37.16 6.18 0.76
비교예 1 100 - 0 0 0
비교예 2 - 100 97.37 39.75 18.05
비교예 3 90 10 9.74 3.98 1.81
비교예 4 50 50 48.69 19.88 9.03
비교예 5 - 100 92.89 15.46 1.89
비교예 6 90 10 9.29 1.55 0.19
비교예 7 50 50 46.45 7.73 0.95
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 7에서 제조된 유기용제 조성물의 물성을 측정하고, 또한, 폴리우레탄 수지와 배합하여 상용성을 확인하여 하기 표 3에 나타내었다.
상용성은 유기용제 조성물 100중량부에 대하여 우레탄 주제와 경화제를 2phr 첨가 후 용액의 분산 정도를 육안 검사하여 ◎: 매우우수, ○: 우수, X: 열위로 구분하여 기재하였다.
이때 사용된 우레탄 주제와 경화제는 우레탄 주제(톨루엔 디이소시아네이트-폴리프로필렌글리콜-톨루엔디이소시아네이트, TDI-PPG-TDI Prepolymer) 30부피% 및 경화제(4,4’-메틸렌비스-2-클로로 벤젠 아민, MOCA) 70부피%로 혼합하여 상용성을 확인하였다.
세이볼트
색상		 점도
(cSt @40℃)		 혼합
아닐린점
(℃)		 증류범위 건조속도 상용성
실시예 1 +30 0.61 31 100~110 ◎ ◎
실시예 2 +30 0.62 24 101~112 ◎ ○
실시예 3 +30 0.60 37 96~110 ◎ ○
실시예 4 +30 0.60 28 93~113 ◎ ○
실시예 5 +30 0.61 23 95~115 ◎ ○
실시예 6 +30 0.60 30 98~116 ◎ ○
비교예 1 +30 0.66 10 110 ○ ◎
비교예 2 +30 0.62 65 91~95 ◎ X
비교예 3 +30 0.63 19 100~110 ○ ◎
비교예 4 +30 0.60 41 95~110 ◎ X
비교예 5 +30 0.61 56 90~94 ◎ X
비교예 6 +30 0.62 15 93~112 ○ ◎
비교예 7 +30 0.60 36 90~110 ◎ X
상기 표 3에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 실시예로 제조된 유기용제 조성물은 색상이 투명할 뿐만 아니라 톨루엔 및 포화탄화수소계 혼합물을 혼합함으로써, 낮은 독성을 가지며, 혼합물임에도 혼합 아닐린점이 20 내지 40℃로 우수한 용해력을 가지는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 톨루엔 및 포화탄화수소계 혼합물의 증발속도차이로 인하여 사용과정에서 톨루엔 함량이 증대하는 것을 통하여 수지와의 더욱 향상된 용해력을 발현하는 것을 확인하였다. 본 발명에 따른 실시예는 상기 식 1을 만족하는 것을 확인하였다.
또한, 실시예 1 내지 6과 같이, 지환족 포화탄화수소 함량이 2 내지 19부피%를 만족함으로써, 비교예 6 대비 낮은 독성과 수지에 대한 우수한 용해력을 가지고, 비교예 4 대비 수지에 대한 용해력 및 상용성이 우수할 뿐만 아니라 도막 형성 시 작업성이 우수하여 도막의 표면 평활성이 우수한 것을 확인하였다.
비교예 1과 같이 톨루엔만을 사용하였을 때는 수지와의 상용성이 우수하지만, 유독성을 가져서 도료 조성물에 사용에 대하여 어려움이 있었다. 이와 비교하였을 때 실시예 1 내지 6으로 제조된 유기용제 조성물은 수지와의 상용성이 우수할 뿐만 아니라 낮은 독성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 비교예 2 및 5와 같이 포화탄화수소계 혼합물로만을 사용하였을 때는 실시예 1 내지 6과 비교하였을 때, 수지에 대한 용해력이 좋지 않을 뿐만 아니라 상용성 또한 현저히 저감되는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 1 내지 6과 같이, C7인 포화탄화수소 함량이 15 내지 40부피%를 만족함으로써, 비교예 3, 4, 6 및 7 대비 수지에 대한 용해력 및 상용성이 우수할 뿐만 아니라 톨루엔과 포화탄화수소계 혼합물의 증발속도 차이로 우수한 건조속도를 가져 사용과정에서 유기용제 조성물 내의 톨루엔의 함량이 증대되어 더욱 상용성을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 실시예 1 및 4와 같이 C7인 포화탄화수소 함량이 20 내지 35부피%, 보다 구체적으로는 20 내지 30부피%를 만족하였을 때, 수지에 대한 용해력 및 상용성이 더욱 향상되는 것을 확인하였다.
또한, 실시예 1 내지 6과 같이, 메틸시클로헥산 함량이 0.2 내지 8부피%를 만족함으로써, 수지에 대한 용해력을 더욱 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.
또한, 비교예 3 및 6의 비율로 톨루엔 및 포화탄화수소계 혼합물을 혼합하였을 때, 수지와의 상용성은 우수하지만, 건조하는데 시간이 오래 걸리고, 유독성을 가져서 도료 조성물에 사용에 대하여 어려움이 있었다.
또한, 비교예 4 및 7의 비율로 톨루엔 및 포화탄화수소계 혼합물을 혼합하였을 때, 수지와의 상용성이 현저히 저감되어 도막 작업성에 어려움이 있었다.
따라서, 본 발명에 따른 유기용제 조성물은 기존 톨루엔 대비 독성을 저감시킬 수 있고, 톨루엔으로 요구되는 물성을 만족시킴을 뛰어넘어 더욱 향상되어 페인트, 잉크, 접착제 등의 산업 분야에서 광범위하게 사용될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 유기용제 조성물 및 이를 포함하는 도료 조성물이 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 톨루엔 및 포화탄화수소계 혼합물을 6:4 내지 8:2의 부피비로 포함하고,
    혼합 아닐린점이 20 내지 40℃이며, 유기용제 조성물 총 부피에 대하여, 지환족 포화탄화수소 함량이 2 내지 19부피%인 유기용제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    C7인 포화탄화수소 함량이 15 내지 40부피%인 유기용제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    메틸시클로헥산 함량이 0.2 내지 9부피%인 유기용제 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 포화탄화수소계 혼합물은 ASTM D3539에 의거하여 n-부틸아세테이트(n-BuAc) 증발속도를 100으로 하였을 때, 증발속도가 300 내지 500인 유기용제 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    25℃ 상압에서 총 부피에 대하여, 50부피% 증발 시킨 후 함량비가 하기 식 1을 만족하는 유기용제 조성물.
    [식 1]
    Figure 112019063613654-pat00003

    상기 식 1에서,
    상기 V50은 유기용제 조성물의 총 부피에 대하여, 50부피% 증발 후 톨루엔의 부피비이고,
    상기 V0는 증발 전 톨루엔의 부피비이다.
  6. 제 1항 내지 제 5항에서 선택되는 어느 한 항의 유기용제 조성물과 에스테르계, 우레탄계, 우레아계, 에폭시계 및 아크릴계에서 선택되는 하나 이상의 수지를 포함하는 도료 조성물.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 도료 조성물은 총 중량에 대하여, 상기 유기용제 조성물을 20 내지 40중량% 포함하는 도료 조성물.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 유기용제 조성물은 100중량부에 대하여, 50 내지 200중량부의 에스테르계, 에테르계 및 케톤계에서 선택되는 하나 이상의 용제를 더 포함하는 도료 조성물.
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