KR20200100398A - 세정 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 경화성 수지 조성물을 취급하는 장치에 형성된 경화성 수지 조성물의 경화물을 취급 장치에서 용이하게 제거 할 수 있는 경화성 수지 조성물 취급 장치용 세정 조성물에 관한 것이다. 본 출원에 따른 세정 조성물을 이용하여 경화물을 제거하는 경우, 경화물을 취급 장치에서 제거 하는데 소요되는 시간을 단축 시킬 수 있다.
Description
본 출원은 경화성 수지 조성물을 취급하는 장치의 세척에 이용되는 세정 조성물에 관한 것이다.
경화성 수지 조성물은 시간의 경과에 따라 경화되는 조성물로서, 다양한 분야에서 사용된다. 상기 경화성 수지 조성물을 취급하는 장치는 경화성 수지 조성물과 접촉하는 부위에 경화성 수지 조성물의 경화물이 형성되어 취급 장치가 오염되거나 취급 장치의 성능을 저하시키는 등의 문제가 있었다. 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 주기적으로 경화물을 장치에서 제거하였다.
경화물을 제거하는 대표적인 방법은 이형제 조성물을 이용하여 경화물을 제거하는 방법과 세정 조성물을 이용하여 경화물을 제거하는 방법이 사용되었다.
이형제 조성물을 사용하는 경우에는 단시간에 경화성 수지 조성물을 제거할 수 있으나, 경화성 수지 조성물과의 반응하여 경화성 수지 조성물의 목적하는 물성, 예를 들면 점도 등을 변화시키는 문제가 있었다. 한편, 세정 조성물로 경화물을 제거하는 방법은 경화성 수지 조성물의 목적하는 물성을 변경시키지는 않으나 경화물을 제거하는데 오랜 시간이 소요되는 문제가 있었다.
이에, 경화성 수지 조성물의 제거 시간이 개선된 세정 조성물이 요청된다.
본 출원의 목적은 경화성 수지 조성물 취급 장치에 형성된 경화성 수지 조성물의 경화물을 취급 장치에서 용이하게 제거 할 수 있는 세정 조성물을 제공하는 것이다. 본 출원에 따른 세정 조성물을 이용하여 경화물을 제거하는 경우, 경화물을 취급 장치에서 제거 하는데 소요되는 시간을 단축 시킬 수 있다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 그 결과에 영향을 미치는 경우에는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 물성은 상온에서 측정한 물성이다. 용어 상온은 가온되거나 감온되지 않은 자연 그대로의 온도로서 통상 약 10°C 내지 30°C의 범위 내의 임의의 온도 또는 약 23°C 또는 약 25°C 정도이다. 또한, 본 명세서에서 특별히 달리 언급하지 않는 한, 온도의 단위는 ℃이다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 압력이 그 결과에 영향을 미치는 경우에는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 물성은 상압에서 측정한 물성이다. 용어 상압은 가압되거나 감압되지 않은 자연 그대로의 온도로서 통상 약 1 기압 정도를 상압으로 지칭한다.
본 출원은 세정 조성물에 관한 것이다. 일구체예로 상기 세정 조성물은 경화성 수지 조성물을 취급하는 장치 등의 유지 보수에 적용 가능한 세정 조성물을 의미할 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 주제 수지, 경화제 및 필러를 포함할 수 있다. 상기와 같은 경화성 수지 조성물은 접착제용으로 사용될 수 있다. 일예로 상기와 같은 경화성 수지 조성물은 선행문헌 한국공개특허공보 제2016-0105354호에 개시된 바와 같이 복수의 배터리 셀을 배터리 모듈에 접착시키는 접착제로써 사용될 수 있는 수지 조성물일 수 있다.
상기 주제 수지의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 아크릴계 수지, 에폭시 수지, 우레탄계 수지, 올레핀계 수지, EVA(Ethylene vinyl acetate)계 수지 또는 실리콘 수지 등을 들 수 있다.
상기 경화제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 주제 수지의 종류를 고려하여 적절한 공지의 경화제가 선택될 수 있다. 예를 들면, 주제 수지가 우레탄계 수지인 경우, 경화제는 이소시아네이트를 사용할 수 있다.
상기 필러의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 절연성 등을 함께 고려할 때 무기 필러를 사용할 수 있다. 예를 들면, 알루미나(Al2O3), 질화알루미늄(aluminum nitride), 질화붕소(boron nitride), 질화규소(silicon nitride), SiC 또는 BeO 등과 같은 세라믹 입자가 사용될 수 있다. 한편, 상기 경화성 수지 조성물에 포함되는 필러의 함량은 경화성 수지 조성물 100 중량부 대비 약 75 중량부 내지 95 중량부의 범위내의 비율로 포함될 수 있다. 상기와 같은 비율로 경화성 수지 조성물에 포함되는 경우, 경화성 수지 조성물의 경화물은 우수한 방열 성능을 가질 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물의 유형은 특별히 제한되지 않으며, 열 경화성 수지 조성물, 상온 경화성 수지 조성물, 습기 경화성 수지 조성물 또는 활성 에너지선 경화성 수지 조성물일 수 있다. 따라서 상기와 같은 경화성 수지 조성물은 열, 상온 또는 습기 등의 조건에 의해서 경화될 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물을 취급하는 장치는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 경화성 수지 조성물의 주입 장치 또는 주입 장치를 구성하는 부품일 수 있다.
도 1은 예시적인 경화성 수지 조성물의 주입 장치를 보여주는 단면도이다. 상기 경화성 수지 조성물의 주입 장치(1)는 2개의 카트리지(2) 및 1개의 믹서(5)를 포함하고, 카트리지는 가압수단(3)을 가지고 있을 수 있다.
상기 카트리지(2)는 특별히 제한되지 않으며, 주제 수지 조성물 및 경화제 조성물을 수용할 수 있는 것이라면, 공지의 카트리지를 이용할 수 있다. 상기에서 주제 수지 조성물은 주제 수지 및 필러를 포함하는 조성물을 의미하고, 경화제 조성물은 경화제 및 필러를 포함하는 조성물을 의미한다. 또한, 상기 주제 수지 조성물 및 경화제 조성물에 포함되는 필러는 동일 함량이 포함될 수 있다.
상기 카트리지(2a, 2b)는 가압수단(3a, 3b)을 가질 수 있다. 상기 가압수단(3a, 3b)은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 가압 수단을 이용할 수 있다. 일예로 상기 가압수단은 TA(Texture ananlyer)를 이용 할 수 있다. 상기 가압수단(3a, 3b)은 카트리지(2a, 2b)를 가압하여 카트리지 내부의 주제 수지 조성물 및 경화제 조성물을 믹서(5)를 통하여 토출하도록 할 수 있다.
한편, 상기 믹서(5)는 특별히 제한되지 않고, 공지의 믹서를 이용할 수 있다. 일예로 상기 믹서는 스테틱 믹서일 수 있다. 일 구체예에서 상기 스테틱 믹서(5)는 2개의 카트리지(2a, 2b)로부터 주제 수지 조성물 및 경화제 조성물을 각각 수용하는 2개의 수용부(6a, 6b) 및 상기 스테틱 믹서(5)에 의해 혼합된 경화성 수지 조성물을 토출하는 1개의 제 2 토출부(7)를 가질 수 있다.
상기와 같은 구조를 가지는 주입 장치는 경화성 수지 조성물이 접촉하는 부위에 경화성 수지 조성물의 경화물이 형성되어 있을 수 있다. 보다 구체적으로 주제 수지 조성물을 수용하는 카트리지의 내면에 주제 수지 조성물의 경화물이 형성될 수 있다. 또는 경화제 조성물을 수용하는 카트리지의 내면에 경화제 조성물의 경화물이 형성될 수 있다. 또는 카트리지에서 믹서로 토출되는 제 1 토출부(4a, 4b)의 내면에 경화제 조성물의 경화물이 형성될 수 있다. 또는, 주제 수지 조성물 및 경화제 조성물이 혼합되는 믹서의 내면; 또는 믹서의 토출부 내면 및 외면;에 경화성 수지 조성물의 경화물이 형성되어 있을 수 있다.
경화성 수지 조성물이 경화성 수지 조성물의 취급 장치에 경화되어 경화물을 형성하는 경우, 취급 장치가 오염되거나 장치 성능이 저하되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 일구체예로서, 전술한 경화성 수지 조성물의 주입 장치에 경화성 수지 조성물의 경화물이 형성되어 있는 경우 경화성 수지 조성물 주입시 주입 장치의 부하율을 상승시켜 장치의 성능이 저하되고, 또한 장치의 수명을 단축 시키는 등의 문제가 발생될 수 있다.
따라서 경화성 수지 조성물의 취급 장치에 축적되어 있는 경화물을 제거할 필요가 있다. 이때 취급 장치와 경화성 수지 조성물의 경화물 간에 견고하게 부착되어 있는 경우, 이를 제거 하는데 오랜 시간이 소요되거나, 또는 경화물을 취급 장치에서 깔끔하게 제거하는데 어려움이 존재한다. 경우에 따라서는 경화물을 제거하는 과정에서 취급 장치에 손상을 주는 등의 문제도 발생될 수 있다.
본 출원에 따른 세정 조성물은 상기와 같은 경화성 수지 조성물을 취급 하는 장치에 형성된 경화성 수지 조성물의 경화물을 취급 장치에서 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 경화물을 취급 장치에서 제거하는데 소요되는 시간을 단축 할 수 있다.
이하, 본 출원에 따른 세정 조성물에 대해서 구체적으로 기술한다.
본 출원에 따른 세정 조성물은 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환되거나 비치환된 카보네이트 화합물 및 하나 이상의 할로겐 원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 지방족 화합물을 포함한다.
상기 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환되거나 비치환된 카보네이트 화합물(a)은 특별히 제한되지 않으나 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 디프로필카보네이트, 디이소프로필카보네이트, 디부틸카보네이트, 디페틸카보네이트, 디헥실카보네이트, 디헵틸카보네이트, 디옥틸카보네이트, 디노닐카베네이트, 에틸메틸카보네이트 또는 에틸프로필카보네이트일 수 있다.
상기와 같은 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환되거나 비치환된 카보네이트 화합물은 세정력이 우수하고 또한, 인체의 유해성이 낮아서, 기존의 세정제 조성물에 이용되는 트리클로로 에탄, 트리클로로 에틸렌, 벤젠 또는 자일렌등과 같은 인체에 유해한 성분을 대체하는 대체제로 이용될 수 있다.
탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환되거나 비치환된 카보네이트 화합물(a)은 세정 조성물 100 중량부 대비 20 중량부 내지 50 중량부 범위내의 비율로 포함될 수 있다.
탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환되거나 비치환된 카보네이트 화합물(a)을 상기 범위 내로 포함하는 경우 세정제 조성물의 끓는 점을 높여 휘발성이 낮아지고, 세정 조성물의 세정력을 보다 향상 시킬 수 있다.
상기 하나 이상의 할로겐 원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 지방족 화합물(b)은 특별히 제한되지 않으나 디브로모메탄, 1,2-디브로모-1-클로로에탄 또는 1,2-디클로로프로판일 수 있다. 상기와 같은 하나 이상의 할로겐 원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 지방족 화합물(b)을 1 이상 포함할 수 있으며, 적절하게는 2 이상 포함할 수 있다.
하나 이상의 할로겐 원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 지방족 화합물(b)은 지방족 화합물은 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환되거나 비치환된 카보네이트 화합물 100 중량부 대비 100 중량부 내지 400 중량부 범위 내의 비율로 포함될 수 있다.
하나 이상의 할로겐 원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 지방족 화합물(b)을 상기 범위 내로 포함되는 경우 세정 조성물에 난연성을 부여할 수 있고 또한 세정력을 향상시키는 효과를 가진다.
하나의 예로서, 세정 조성물은 끓는 점(boiling point)이 80 ℃ 이상일 수 있다. 다른예로 상기 끓는 점(boiling point)은 약 85℃ 이상 또는 약 90 ℃ 이상 일 수 있으며, 약 200 ℃ 이하, 약 180 ℃ 이하, 약 160 ℃ 이하 또는 약 140 ℃ 이하일 수 있다.
세정 조성물의 끓는 점(boiling point)이 80 ℃ 미만이면, 세정 조성물의 휘발량이 증가하고, 따라서 세정 조성물의 세정 효력이 감소될 수 있다. 상기 범위내의 끓는 점을 만족하는 세정 조성물은 우수한 세정력을 가지는데 유리하다.
하나의 예로서, 세정 조성물은 점도가 100 cP 미만일 수 있다. 다른 예로 세정 조성물의 점도는 약 90 cP 미만, 80 cP 미만, 70 cP 미만, 60 cP 미만, 50 cP 미만, 40 cP s 미만, 30 cP 미만, 20 cP 미만 또는 약 10 cP 미만일 수 있으며, 약 1 cP 이상, 2 cP 이상, 3 cP 이상, 4 cP 이상 또는 약 5 cP 이상일 수 있다.
상기와 같은 점도를 가지는 세정 조성물은 경화성 수지 조성물의 경화물에 용이하게 침투할 수 있고, 따라서 경화성 수지 조성물의 경화물을 취급 장치에서 제거하는데 용이하게 할 수 있다.
세정 조성물의 점도 측정 방법은 ASTM D2196 규정에 따라 측정할 수 있다. 구체적으로 브룩필드 점도계(lv-2, 62번 스핀들)를 사용하여 항온항습(25℃/45%) 및 20rpm의 회전속도 조건에서 측정할 수 있다.
하나의 예로서, 본 출원의 세정 조성물은 기능을 보강하기 위해서 공지의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 첨가제로는 예를 들어 부식 억제제, 산화 방지제 또는 소취제를 들 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 부식 억제제의 종류는 특별히 제한되지 않으며 공지의 부식 억제제가 이용될 수 있다. 일예로 부식 억제제는 니트로 에탄 또는 1-니트로 프로판을 이용할 수 있다. 상기와 같은 부식 억제제를 사용하는 경우 세정 조성물 사용에 따른 취급 장치의 변색이나 부식을 방지할 수 있다.
상기 산화 방지제의 종류는 특별히 제한되지 않으며 공지의 산화 방지제가 이용될 수 있다. 일예로 산화 방지제는 2,3-디-제3부틸-P-크레졸 등을 이용할 수 있다. 상기와 같은 산화 방지제를 사용하는 경우 세정 조성물의 산화를 방지하여 세정 조성물의 안정성을 향상 시킬 수 있다.
상기 소취제의 종류는 특별히 제한되지 않으며 공지의 소취제가 이용될 수 있다. 일예로 소취제는 디리모넨 또는 피톤치드를 이용할 수 있다. 상기와 같은 소취제를 사용하는 경우 냄새를 저감 시킬 수 있다.
본 출원은 또한, 경화성 수지 조성물 취급 장치의 세정 방법에 관한 것이다.
하나의 예로서 경화성 수지 조성물 취급 장치의 세정 방법은 세정 조성물에 경화성 수지 조성물 취급 장치를 20 시간 내지 48시간 동안 접촉시키는 단계를 포함한다.
경화성 수지 조성물 취급 장치의 세정 방법에서 세정 조성물은 전술한 세정 조성물을 의미한다.
한편, 상기 경화성 수지 조성물의 취급 장치는 특별히 제한되지 않으며, 일예로 전술한 바와 같이 경화성 수지 조성물의 주입 장치 또는 주입 장치를 구성하는 부품일 수 있다. 상기 경화성 수지 조성물의 취급 장치에는 경화성 수지 조성물의 경화물이 형성되어 있을 수 있다.
상기와 같이 경화성 수지 조성물의 경화물이 취급 장치에 형성되어 있는 경우, 상기 경화물 취급장치, 구체적으로 경화물 취급 장치에 형성된 경화물을 세정 조성물에 약 20 시간 내지 48 시간 동안 접촉시킴으로써 경화물을 취급 장치에서 용이하게 제거할 수 있다.
본 출원은 경화성 조성물을 취급하는 장치의 유지 보수에 적합한 세정 조성물을 제공할 수 있다. 본 출원에 따른 세정 조성물을 이용하여 경화물을 제거하는 경우, 경화물을 취급 장치에서 제거 하는데 소요되는 시간을 단축 시킬 수 있다.
도 1은 예시적인 경화성 수지 조성물의 주입 장치를 보여주는 단면도이다.
이하 실시예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
경화성 수지 조성물 제조
주제 수지: 폴리 우레탄 수지(조광페인트 사, BB-1)를 사용하였다.
경화제: 폴리이소시아네이트(조광페인트 사, BH-150)를 사용하였다.
필러: 알루미나(쇼와덴코, AS-400) 필러를 사용하였으며, 경화성 수지 조성물 100 중량부 대비 약 86.7 중량부가 되는 양의 알루미나 필러를 상기 주제 수지 및 경화제에 동량으로 분할하여 배합하여 주제 수지 조성물 및 경화제 조성물을 제조 하였다.
상기 제조된 주제 수지 조성물 및 경화제 조성물을 도 1과 같이 구성된 주입 장치를 이용하여 경화성 수지 조성물을 제조 하였다.
세정 시험
스테인레스 스틸(7cm *7cm) 일면의 중앙부위에 상기 제조된 경화성 수지 조성물 약 15 g을 지름이 약 5 cm가 되도록 도포하였다. 그 후 약 85℃ 및 85% 상대습도에서 24시간 동안 방치하여 경화성 수지 조성물의 경화물이 스테인레스 스틸 일면의 중앙부위에 형성된 세정 대상 시편을 제작하였다.
이어서, 세정 대상 시편을 수용할 수 있는 크기의 폴리에틸렌 케이스(동아프라스틱, 250mL)에 상기 시편을 수용한 후, 실시예에서 제조된 세정 조성물을 시편이 잠길 수 있을 만큼의 충분한 양으로 상기 케이스에 주입 후 밀봉하여 각각 24시간 및 48시간 동안 각각 방치하였다.
그 후, 시편을 폴리에틸렌 케이스에서 꺼낸 후 경화성 수지 조성물의 경화물이 스테인레스 스틸에서 용이하게 제거되는지 여부를 평가하였다.
[평가 기준]
경화성 수지 조성물의 경화물이 스테인레스 스틸에서 제거되는 경우: ◎
브러쉬를 이용하여 경화물을 스테인레스 스틸에서 제거할 수 있는 경우: ○
브러쉬를 이용하여도 경화물을 스테인레스 스틸에서 제거할 수 없는 경우: ×
실시예
1
디메틸 카보네이트(a), 1,2-디브로모-1-클로로에탄(b1) 및 클로로에틸메틸클로라이드(b2)를 50:10:40(a:b1:b2) 비율로 혼합하여 세정 조성물을 제조 하였다.
실시예
2
디에틸카보네이트(a), 1,2-디브로모-1-클로로에탄(b1) 및 클로로에틸메틸클로라이드(b2)를 20:30:50(a:b1:b2) 비율로 혼합하여 세정 조성물을 제조 하였다.
비교예
디메틸카보네이트(a) 및 트란스-1,2-디클로로에틸렌(c)를 10:90(a:c) 비율로 혼합하여 세정 조성물을 제조 하였다.
| 세정 시험 | ||
| 24시간 경과 | 48시간 경과 | |
| 실시예 1 | ◎ | ◎ |
| 실시예 2 | ○ | ◎ |
| 비교예 | × | × |
표 1에 나타난 바와 같이 실시예1의 경우에 세정 조성물과 접촉한 때로부터 24시간이 경과 후 브러쉬를 이용하지 않아도 경화물이 스테인레스 스틸에서 제거되었다. 또한, 실시예 2의 경우에는 세정 조성물과 접촉한 때로부터 24 시간이 경과한 후 브러쉬를 이용하여 경화물을 스테인레스 스틀에서 용이하게 제거할 수 있었다.
이와 대조적으로 비교예의 경우에 세정 조성물과 접촉한 때로부터 48시간이 경과 후 브러쉬를 이용하여도 경화물을 스테인레스 스틸에서 제거되지 않았다.
1: 경화성 수지 조성물의 주입 장치
2, 2a, 2b: 카트리지
3, 3a, 3b: 가압 수단
4, 4a, 4b: 제 1 토출부
5: 믹서
6, 6a, 6b: 수용부
7: 제 2 토출부
2, 2a, 2b: 카트리지
3, 3a, 3b: 가압 수단
4, 4a, 4b: 제 1 토출부
5: 믹서
6, 6a, 6b: 수용부
7: 제 2 토출부
Claims (10)
- 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환되거나 비치환된 카보네이트 화합물 및 하나 이상의 할로겐 원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 지방족 화합물을 포함하는 세정 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환되거나 비치환된 카보네이트 화합물은 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 디프로필카보네이트, 디이소프로필카보네이트, 디부틸카보네이트, 디페틸카보네이트, 디헥실카보네이트, 디헵틸카보네이트, 디옥틸카보네이트, 디노닐카베네이트, 에틸메틸카보네이트 또는 에틸프로필카보네이트인 세정 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환되거나 비치환된 카보네이트 화합물은 세정 조성물 100 중량부 대비 20 중량부 내지 50 중량부 범위내의 비율로 포함되어 있는 세정 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 할로겐 원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 지방족 화합물은 디브로모메탄, 1,2-디브로모-1-클로로에탄 또는 1,2-디클로로프로판인 세정 조성물.
- 제 4 항에 있어서, 하나 이상의 할로겐 원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 지방족 화합물은 2 이상을 포함하는 세정 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 할로겐 원자로 치환된 탄소수 1 내지 4의 지방족 화합물은 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환되거나 비치환된 카보네이트 화합물 100 중량부 대비 100 중량부 내지 400 중량부 범위 내의 비율로 포함되어 있는 세정 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 세정 조성물은 끓는 점(boiling point)이 80 ℃ 이상인 세정 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 세정 조성물은 점도가 100 cP 미만인 세정 조성물.
- 제 1 항에 있어서, 부식 억제제, 산화 방지제 또는 소취제를 추가로 포함하는 세정 조성물.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 세정 조성물에 경화성 수지 조성물 취급 장치를 20 시간 내지 48시간 동안 접촉시키는 단계를 포함하는 경화성 수지 조성물 취급 장치의 세정 방법.
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