KR20200145406A - 우드 스테인의 제조방법 및 우드 스테인 - Google Patents

우드 스테인의 제조방법 및 우드 스테인 Download PDF

Info

Publication number
KR20200145406A
KR20200145406A KR1020190074390A KR20190074390A KR20200145406A KR 20200145406 A KR20200145406 A KR 20200145406A KR 1020190074390 A KR1020190074390 A KR 1020190074390A KR 20190074390 A KR20190074390 A KR 20190074390A KR 20200145406 A KR20200145406 A KR 20200145406A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compound represented
formula
equation
wood
following formula
Prior art date
Application number
KR1020190074390A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102264891B1 (ko
Inventor
오석
배세창
Original Assignee
오석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오석 filed Critical 오석
Priority to KR1020190074390A priority Critical patent/KR102264891B1/ko
Publication of KR20200145406A publication Critical patent/KR20200145406A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102264891B1 publication Critical patent/KR102264891B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D15/00—Woodstains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/02—Staining or dyeing wood; Bleaching wood
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D167/08—Polyesters modified with higher fatty oils or their acids, or with natural resins or resin acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Abstract

본 발명에 개시된 기술은 우드 스테인의 제조방법 및 이로부터 수득된 우드 스테인에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 합성 계면활성제 첨가 없이도 조성물에 포함되는 오일이 안정적으로 분산되어 다량의 오일을 함유하여도 온도 및 경시 변화에 따른 오일-분체의 분리가 없어 분체의 침강속도를 늦추고 개선된 칼라 선명도를 제공할 수 있는 우드 스테인을 제조하는 방법을 제공하는 효과가 있다.

Description

우드 스테인의 제조방법 및 우드 스테인 {Method for preparing wood stein and wood stein}
본 발명에 개시된 기술은 우드 스테인의 제조방법 및 이로부터 수득된 우드 스테인에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성 계면활성제 첨가 없이도 조성물에 포함되는 오일이 안정적으로 분산되어 다량의 오일을 함유하여도 온도 및 경시 변화에 따른 오일-분체의 분리가 없어 분체의 침강속도를 늦추고 개선된 칼라 선명도를 제공할 수 있는 우드 스테인의 제조방법 및 이로부터 수득된 우드 스테인에 관한 것이다.
우드 스테인은 반제품 상태인 목재 표면에 칠해주는 착색제이자 마감제의 역할을 하는 유성 액체로서 일반적으로 다량의 오일성분을 포함하게 되며, 계면활성제를 통해 물에 녹지 않는 오일성분을 안정적으로 가용화하는 방식으로 제조된다. 이렇게 제조된 우드 스테인은 목재를 스크래치, 방충, 방균, 자외선 등으로부터 보호하여 내구력을 향상시키는 동시에 다양한 색상을 구현하는 것을 목적으로 한다.
일반적으로 우드 스테인 조성물은 오일성분과 유상성분, 수상성분 그리고 계면활성제로 구성된다. 이와 같이 유상성분과 수상성분 내 오일성분을 안정적으로 분산시키거나 오일상에 분체를 안정화시키기 위해서는 합성 계면활성제를 첨가하는 방법이 주로 사용되어 왔다. 그러나, 합성 계면활성제는 독성과 자극이 매우 강하고 특히 실내 가구로서 사용되는 목재에 적용할 경우 체내에 오랜 기간 쌓여 다양한 기능 장애를 일으킬 가능성이 높다고 알려져 있다.
대한민국 등록특허 제10-1494366호 공보
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 우드 스테인이 갖고 있던 문제점을 해소하기 위한 것이다.
즉, 본 발명의 첫 번째 목적은, 물과 합성 계면활성제 첨가 없이 온도 및 경시 변화에 따른 오일-분체의 분리가 없고 부착성이 우수하며 끈적임이 없는 우드 스테인으로서 오일-분체 분산계를 제공하는 우드 스테인의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은 합성 계면활성제를 사용하지 않아 인체에 안전하면서도 우드 스테인 조성물에 포함되는 오일이 안정적으로 분산되어 다량의 오일을 함유하여도 침강 속도를 늦추고 개선된 칼라 선명도를 제공하는 우드 스테인으로서 오일-분체 분산계의 우드 스테인을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예에 따르면,
하기 식 1로 나타내는 화합물, 하기 식 2로 나타내는 화합물 및 하기 식 3으로 나타내는 화합물을 유기용제에 배합하여 목재 보호액을 준비하는 단계;
상기 목재 보호액에 오일 및 폴리에스테르 수지를 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계; 및
상기 혼합용액에 소포제, 하기 식 4로 나타내는 화합물 및 하기 식 5로 나타내는 화합물을 포함하는 코팅 첨가제를 첨가하고 교반하여 코팅 첨가제를 분산시키는 단계;를 포함하는 우드 스테인의 제조방법이 제공된다.
[식 1]
Figure pat00001
(식 1에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 6의 알콕시기로부터 선택된다)
[식 2]
Figure pat00002
(식 2에서, R3는 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, X는 할로겐이다)
[식 3]
Figure pat00003
(식 3에서, X' 및 X“는 서로 독립적으로 수소 또는 할로겐으로부터 선택된다)
[식 4]
Figure pat00004
(식 4에서, R4, R5 및 R6은 서로 독립적으로 수소, OH, 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기로부터 선택된다)
[식 5]
Figure pat00005
(식 5에서, R7 및 R8은 서로 독립적으로 선택된 탄소수 4 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 혹은 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고, M은 코발트, 마그네슘, 바륨, 구리 중에서 선택된 1종 이상이다.)
이 때, 상기 코팅 첨가제 분산 단계 이후, 색상편차 저감제를 투입하여 교반하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 색상편차 저감제는 투입 전에 해당 분말을 페이스트화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 코팅 첨가제 분산 단계 이후, 색상편차 저감제를 투입하여 교반하고 착색제를 혼합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 오일은 아마인유와 금속계 건조제의 혼합물을 가열하여 수득된 알키드 오일을 코팅 조성물 총 중량에 대하여 20 중량% 이하로 사용할 수 있다.
또한, 상기 폴리에스테르계 수지는 알키드 수지 및 로진 수지를 포함할 수 있다. 상기 알키드 수지의 함량은 코팅 조성물 총 중량에 대하여 알키드 수지 9 중량% 이상 20 중량% 미만일 수 있다. 상기 로진 수지의 함량은 코팅 조성물 총 중량에 대하여 로진 수지 1 내지 10 중량%일 수 있다.
이 때, 상기 목재 보호액은 유기용제를 교반한 다음 상기 식 1, 2, 3으로 나타내는 화합물을 포함하는 목재 보호제를 투입하여 목재 보호제를 분산시킬 수 있다.
상기 유기용제로는 디메틸 카보네이트(Dimethyl carbonate, 이하 DMC라 표기한다.)를 지방족 탄화수소계 용제와 배합한 것을 사용하는 것이 저독성이면서 생분해성과 저자극성 등을 발휘할 수 있어 바람직하다.
또한 상기 착색제로서 철, 코발트, 망간, 바륨 및 구리 중에서 선택된 금속의 산화물을 준비하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면,
상기 제조방법에 의해 제조되며, 막-형성 수지, 오일, 목재 보호액, 코팅 첨가제, 색상편차 저감제 및 착색제를 포함하는 우드 스테인이 제공된다.
이 때, 상기 막-형성 수지는 알키드 수지 및 로진 수지를 포함하는 폴리에스테르계 수지일 수 있다.
또한, 상기 알키드 수지의 함량은 코팅 조성물 총 중량에 대하여 알키드 수지 9 중량% 이상 20 중량% 미만일 수 있다.
또한, 상기 로진 수지의 함량은 코팅 조성물 총 중량에 대하여 로진 수지 1 중량% 내지 10 중량%일 수 있다.
이때 상기 오일은 예를 들어 탄화수소계, 에스테르계, 실리콘계 또는 식물성 오일 등을 사용할 수 있으며, 구체적인 예로 아마인유와 금속계 건조제의 혼합물을 가열하여 수득된 알키드 오일을 사용할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 오일의 함량은 코팅 조성물 총 중량에 대하여 오일 20 중량% 이하일 수 있다.
또한, 상기 목재 보호액은 하기 식 1로 나타내는 화합물, 하기 식 2로 나타내는 화합물 및 하기 식 3으로 나타내는 화합물을 유기용제에 분산시킨 용액일 수 있다.
[식 1]
Figure pat00006
(식 1에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 6의 알콕시기로부터 선택된다)
[식 2]
Figure pat00007
(식 2에서, R3는 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, X는 할로겐이다)
[식 3]
Figure pat00008
(식 3에서, X' 및 X“는 서로 독립적으로 수소 또는 할로겐으로부터 선택된다)
전술한 목재 보호액은 상기 식 1로 나타내는 화합물, 상기 식 2로 나타내는 화합물 및 상기 식 3으로 나타내는 화합물이 유기용제에 배합된 것일 수 있다. 이때 식 1로 나타내는 화합물과 식 2로 나타내는 화합물 및 식 3으로 나타내는 화합물은 일례로 1: 0.2~1 : 0.2~1의 중량비로 포함된 것일 수 있다.
이 때, 상기 유기용제의 함량은 코팅 조성물 총 중량에 대하여 유기용제 40 내지 70 중량%일 수 있다.
상기 유기용제는 디메틸 카보네이트(Dimethyl carbonate, 이하 DMC라 표기한다.)를 지방족 탄화수소계 용제와 배합한 것을 사용하는 것이 저독성이면서 생분해성과 저자극성 등을 발휘할 수 있어 바람직하다.
또한, 상기 코팅 첨가제는 소포제, 하기 식 4로 나타내는 화합물 및 하기 식 5로 나타내는 화합물을 포함할 수 있다.
[식 4]
Figure pat00009
(식 4에서, R4, R5 및 R6은 서로 독립적으로 수소, OH, 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기로부터 선택된다)
[식 5]
Figure pat00010
(식 5에서, R7 및 R8은 서로 독립적으로 선택된 탄소수 4 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 혹은 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고, M은 코발트, 마그네슘, 바륨, 구리 중에서 선택된 1종 이상이다.)
이 때, 상기 코팅 첨가제는 소포제, 상기 식 4로 나타내는 화합물 및 상기 식 5로 나타내는 화합물이 1: 1~3 : 1~3의 중량비로 포함된 것일 수 있다.
상기 색상편차 저감제는 벤토나이트계 또는 왁스류를 사용할 수 있다.
상기 벤토나이트계는 페이스트(paste) 형태로 투입되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 착색제는 수화된 금속 산화물을 포함하며, 상기 금속은 철, 코발트, 망간, 바륨 및 구리 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면,
알키드 수지 및 로진 수지를 포함하는 폴리에스테르 수지;
하기 식 1a로 나타내는 화합물, 하기 식 2a로 나타내는 화합물, 및 하기 식 3a으로 나타내는 화합물을 유기용제에 분산시킨 용액을 포함하는 목재 보호액;
소포제, 하기 식 4a로 나타내는 화합물 및 하기 식 5a로 나타내는 화합물 내지 하기 식 5d로 나타내는 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는 코팅 첨가제; 색상편차 저감제; 및 착색제를 포함하는 우드 스테인이 제공된다.
[식 1a]
Figure pat00011
[식 2a]
Figure pat00012
[식 3a]
Figure pat00013
[식 4a]
Figure pat00014
[식 5a]
Figure pat00015
[식 5b]
Figure pat00016
[식 5c]
Figure pat00017
[식 5d]
Figure pat00018
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 합성 계면활성제를 포함하지 않고, 막-형성 수지, 오일, 목재 보호액, 코팅 첨가제와 착색제를 포함하는 오일-분체 분산계 우드 스테인 조성물은, 목재를 충분하게 보호하면서도 부착성과 퍼짐성이 우수한 효과가 있다.
또한, 합성 계면활성제를 사용하지 않아도 오일을 다량 함유할 수 있으며 조성물에 포함되는 오일이 안정하게 분산되어 침강되는 속도는 늦추면서 막 형성시 선명한 칼라를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 우드 스테인 조성물을 사용하여 우드 스테인을 제조하는 공정의 개략적인 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 실시예 1의 우드 스테인의 오일-분체 안정성을 확인한 사진이다.
도 3은 비교예 6의 우드 스테인의 오일-분체 안정성을 확인한 사진이다.
일반적으로 우드 스테인 조성물은 유성 액체로서 다량의 오일을 함유하므로 오일의 분산 안정성과 오일상에 분체 안정성이 함께 개선된 제형의 우드 스테인의 개발이 요구되는데, 합성 계면활성제를 사용하지 않을 경우 오일의 분산 안정성 또는 오일-분체의 분리가 일어나는 등 안정성에 문제가 있다.
본 발명은 합성 계면활성제의 첨가 없이도 오일을 20 중량%까지 포함할 수 있으며, 오일에 흡유성이 우수한 실리카 등의 무기 분체를 사용하여 오일을 안정화시킴으로써 온도 및 경시 변화에 따른 오일-분체의 분리 없이 안정하고, 안전하며, 사용감이 우수한 오일-분체 분산계를 제공하며, 이러한 오일-분체 분산계는 우드 스테인 조성물에 효과적으로 적용될 수있다.
본 발명은, 막-형성 수지, 오일, 목재 보호액, 코팅 첨가제, 색상편차 저감제 및 착색제를 포함하는 계면활성제 프리(surfactant free) 우드 스테인 조성물로서의 오일-분체 분산계 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 우드 스테인 조성물로서의 오일-분체 분산계에 사용할 수 있는 막-형성 수지는 상온에서 빠르게 건조되어 목재에 도포되면 피막 구조를 형성하게 되는 종류가 바람직하다.
이러한 막-형성 수지의 구체적인 예로는, 알키드 수지 및 로진 수지를 포함하는 폴리에스테르계 수지를 들 수 있다. 알키드 수지만으로도 오일의 분산 안정성이 약간 발휘되지만 로진 수지를 함께 적용할 경우 오일의 분산안정성이 더욱 증진되게 된다. 상기 알키드 수지의 함량은 코팅 조성물 총 중량에 대하여 알키드 수지 9 중량% 이상 20 중량% 미만, 10 중량% 내지 18 중량%, 9 중량% 내지 15 중량% 또는 10 중량% 내지 15 중량%일 수 있다. 상기 로진 수지의 함량은 우드 스테인 조성물 총 중량에 대하여 로진 수지 1 중량% 내지 10 중량%, 1 중량% 내지 5 중량%, 3 중량% 내지 10 중량% 또는 3 중량% 내지 5 중량%일 수 있다.
이 때, 상기 알키드 수지와 상기 로진 수지는 1:0.25 내지 1:1의 중량비, 또는 1:0.25 내지 1;05의 중량비로로 배합되는 것이 분산 안정성능과 함께 착색 성능을 증진시키고 우드 스테인의 사용감(가볍게 발리는 특성)을 나타낼 수 있다.
오일로는 우드 스테인 조성물에 아마인유와 금속계 건조제의 혼합물을 가열하여 수득된 알키드 오일을 사용할 수 있다. 오일 함량을 코팅 조성물 총 중량에 대하여 20 중량% 이하, 5 중량% 내지 20 중량%, 또는 10 중량% 내지 20 중량%로 할 수 있다. 상기 범위 내에서 가벼운 사용감을 제공할 수 있다.
목재 보호액으로는 우드 스테인 조성물에 자외선 차단성능, 방균 성능, 방충 성능을 부여하는 종류를 사용할 수 있으며, 구체적인 예로 하기 식 1로 나타내는 화합물, 하기 식 2로 나타내는 화합물 및 하기 식 3으로 나타내는 화합물을 유기용제에 분산시킨 용액을 사용할 수 있다.
[식 1]
Figure pat00019
(식 1에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 6의 알콕시기로부터 선택된다)
이때, 상기 식 1로 나타내는 화합물은 예를 들면 하기 식 1a로 나타내는 화합물일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
[식 1a]
Figure pat00020
[식 2]
Figure pat00021
(식 2에서, R3는 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, X는 할로겐이다)
이때, 상기 식 2로 나타내는 화합물은 예를 들어 3-요오도-프로피닐-부틸카바메이트, 2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온, 프로피코나졸 등을 사용할 수 있으며, 구체적인 예로 하기 식 2a로 나타내는 화합물을 사용할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
[식 2a]
Figure pat00022
[식 3]
Figure pat00023
(식 3에서, X' 및 X“는 서로 독립적으로 수소 또는 할로겐으로부터 선택된다)
이때, 상기 식 3으로 나타내는 화합물은 예를 들어 흰개미 저항성을 위한 방충제로 시판되는 제품을 사용할 수 있으며, 구체적인 예로 하기 식 3a로 나타내는 화합물일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
[식 3a]
Figure pat00024
상기 목재 보호액은 상기 식 1로 나타내는 화합물, 상기 식 2로 나타내는 화합물 및 상기 식 3으로 나타내는 화합물이 1: 0.2~1 : 0.2~1의 중량비로 유기용제에 배합된 것, 또는 1: 0.3~0.8 : 0.3~0.8의 중량비로 배합된 것을 사용할 수 있다. 상기 목재 보호액은 본 발명의 우드 스테인 조성물의 총 중량에 대하여 50 중량% 내지 75 중량%, 55 중량% 내지 75 중량%, 50 중량% 내지 70 중량%, 또는 60 중량% 내지 65 중량% 함유할 수 있고, 상기 범위 내에서 사용감과 목재 보호 성능이 탁월할 수 있다.
상기 유기용제의 바람직한 첨가량은 우드 스테인 조성물 총 중량에 대하여 유기용제 40 중량% 내지 73 중량%, 50 중량% 내지 70 중량%, 또는 55 중량% 내지 68 중량%이다. 상기 유기용제는 디메틸 카보네이트(Dimethyl carbonate, 이하 DMC라 표기한다.), 지방족 탄화수소계 용제를 단독으로 또는 병용될 수 있으며, 병용되는 것이 저독성이면서 생분해성과 저자극성 등을 발휘할 수 있어 바람직하다.
상기 코팅 첨가제는 소포 성능, 피막형성 방지 성능과 건조 성능을 부여하는 것으로, 일례로 소포제, 하기 식 4로 나타내는 화합물 및 하기 식 5로 나타내는 화합물을 포함할 수 있다.
상기 소포제는 본 기술분야에서 알려진 실리콘 타입의 소포제 및 비실리콘 타입의 소포제를 제한없이 사용할 수 있다.
상기 소포제의 함량은 우드 스테인 조성물 총 중량에 대하여 소포제가 일례로 1.5 중량% 이하, 0.01 중량% 내지 1.0 중량%, 또는 0.01 중량% 내지 0.5 중량%일 수 있다.
[식 4]
Figure pat00025
(식 4에서, R4, R5 및 R6은 서로 독립적으로 수소, OH, 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기로부터 선택된다)
이때, 상기 식 4로 나타내는 화합물은 예를 들면 하기 식 4a로 나타내는 화합물일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
[식 4a]
Figure pat00026
상기 식 4로 나타낸 화합물의 함량은 우드 스테인 조성물 총 중량에 대하여 일례로 1.5 중량% 이하, 0.01 중량% 내지 1.0 중량%, 또는 0.01 중량% 내지 0.5 중량%일 수 있다.
[식 5]
Figure pat00027
(식 5에서, R7 및 R8은 서로 독립적으로 선택된 탄소수 4 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 혹은 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고, M은 코발트, 마그네슘, 바륨, 구리 중에서 선택된 1종 이상이다.)
또한, 상기 식 5에서, R7 및 R8은 탄소수 4 내지 10의 분지쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기가 바람직하다.
이때, 상기 식 5로 나타내는 화합물은 예를 들면 하기 식 5a 내지 5d로 나타내는 화합물 중에서 1종 이상을 선택할 수 있고, 하기 식 5a 내지 5c로 나타내는 화합물 중에서 1종 이상과 하기 식 5d로 나타내는 화합물의 조합이 바람직하고, 하기 식 5a 내지 하기 식 5d로 나타내는 화합물의 4종 조합이 보다 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
[식 5a]
Figure pat00028
[식 5b]
Figure pat00029
[식 5c]
Figure pat00030
[식 5d]
Figure pat00031
상기 식 5로 나타낸 화합물의 함량은 우드 스테인 조성물 총 중량에 대하여 일례로 1.5 중량% 이하, 0.01 중량% 내지 1.0 중량%, 또는 0.01 중량% 내지 0.5 중량%일 수 있다.
구체적인 예로, 상기 식 5a로 나타낸 화합물, 식 5b로 나타낸 화합물, 식 5c로 나타낸 화합물, 및 식 5d로 나타낸 화합물을 1: 1~10 : 1~10 : 1~10의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 건조 효과를 극대화하기에 바람직할 수 있다.
이러한 상기 코팅 첨가제로서 소포제, 상기 식 4로 나타내는 화합물 및 상기 식 5로 나타내는 화합물을 1: 1~3 : 1~3의 중량비, 또는 1: 1~2 : 1~3의 중량비, 또는 1: 1~5 : 1~2 : 1~2의 중량비로 포함된 것을 사용할 수 있다. 상기 범위 내에서 오일의 분산 안정성 또는 오일상 내 분체 안정성을 저해하지 않으면서 코팅 성능 개선 효과를 충분히 발휘할 수 있다.
상기 색상편차 저감제는 벤토나이트계 또는 왁스류를 사용할 수 있다. 이 때 벤토나이트계는 페이스트(paste) 형태로 투입되는 것이 침강 속도를 늦출 수 있어 바람직하다. 상기 색상편차 저감제와 코팅 첨가제의 사용량은 일례로 소포제, 상기 식 4로 나타내는 화합물, 상기 식 5로 나타내는 화합물 및 색상편차 저감제를 1(소포제): 1~3(식 4로 나타내는 화합물) : 1~3(식 5로 나타내는 화합물) : 1~10(색상편차 저감제)의 중량비, 또는 1(소포제): 1~2(식 4로 나타내는 화합물) : 1~2(식 5로 나타내는 화합물) : 1~5(색상편차 저감제)의 중량비 범위 내에서 사용할 수 있다.
상기 착색제는 수화된 금속 산화물을 포함하며, 상기 금속은 철, 코발트, 망간, 바륨 또는 구리일 수 있고, 구체적인 예로 하이드레이티드 산화철(hydrated iron oxide)를 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 착색제는 우드 스테인 조성물 총 중량에 대하여 일례로 1 중량% 내지 20 중량%, 또는 1 중량% 내지 10 중량% 포함할 수 있다. 상기 범위 내에서 의도한 착색력을 충분히 발휘할 수 있다. 착색제로는 안료 또는 염료를 사용할 수 있으며, 본 발명에서 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 알키드 수지 및 로진 수지를 포함하는 폴리에스테르 수지; 하기 식 1a로 나타내는 화합물, 하기 식 2a로 나타내는 화합물, 및 하기 식 3a으로 나타내는 화합물을 유기용제에 분산시킨 용액을 포함하는 목재 보호액; 소포제, 하기 식 4a로 나타내는 화합물 및 하기 식 5a 내지 식 5d로 나타내는 화합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는 코팅 첨가제; 색상편차 저감제; 및 착색제를 포함하는 우드 스테인 조성물이 제공된다.
[식 1a]
Figure pat00032
[식 2a]
Figure pat00033
[식 3a]
Figure pat00034
[식 4a]
Figure pat00035
[식 5a]
Figure pat00036
[식 5b]
Figure pat00037
[식 5c]
Figure pat00038
[식 5d]
Figure pat00039
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 알키드 수지 및 로진 수지를 포함하는 폴리에스테르 수지 13~18 중량%; 하기 식 1a로 나타내는 화합물, 하기 식 2a로 나타내는 화합물, 및 하기 식 3a으로 나타내는 화합물을 유기용제에 분산시킨 용액을 포함하는 목재 보호액 0.4~3.0 중량%; 소포제, 하기 식 4a로 나타내는 화합물 및 하기 식 5a로 나타내는 화합물을 포함하는 코팅 첨가제 0.85~3.5 중량%; 색상편차 저감제 0.5~3.0 중량%; 및 착색제 1~6 중량%를 포함하는 우드 스테인 조성물이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 하기 식 1로 나타내는 화합물, 하기 식 2로 나타내는 화합물 및 하기 식 3으로 나타내는 화합물을 유기용제에 배합하여 목재 보호액을 준비하는 단계; 상기 목재 보호액에 오일 및 폴리에스테르 수지를 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계; 및 상기 혼합용액에 소포제, 하기 식 4로 나타내는 화합물 및 하기 식 5로 나타내는 화합물을 포함하는 코팅 첨가제를 첨가하고 교반하여 코팅 첨가제를 분산시키는 단계;를 포함하는 우드 스테인의 제조방법이 제공된다.
[식 1]
Figure pat00040
(식 1에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 6의 알콕시기로부터 선택된다)
[식 2]
Figure pat00041
(식 2에서, R3는 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, X는 할로겐이다)
[식 3]
Figure pat00042
(식 3에서, X' 및 X“는 서로 독립적으로 수소 또는 할로겐으로부터 선택된다)
[식 4]
Figure pat00043
(식 4에서, R4, R5 및 R6은 서로 독립적으로 수소, OH, 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기로부터 선택된다)
[식 5]
Figure pat00044
(상기 식 5에서, R7 및 R8은 서로 독립적으로 선택된 탄소수 4 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 혹은 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고, M은 코발트, 마그네슘, 바륨, 또는 구리 중에서 선택된 1종 이상이다.)
본 발명은 상기 코팅 첨가제를 분산하는 단계에서 소포제, 상기 식 4로 나타내는 화합물 및 상기 식 5로 나타내는 화합물을 투입한 이후 색상편차 저감제를 첨가 및 교반시킴으로써 합성 계면활성제를 포함하지 않고도 다량의 오일을 안정하게 분산시키는 동시에 오일-분체 분산계에서 오일-분체간 분리를 방지하고 안정성을 제공할 수 있는 것에 특징이 있다.
본 발명에 의해 제조된 우드 스테인은 pH 5~7 상온(pH 시험지), 점도 5~10 Sec(Ford cup) 상온)인 것이 바람직하다. 상기 물성 값을 가지는 우드 스테인은 유성 제형을 가지면서도 합성 계면활성제 없이 가벼운 사용감과 개선된 부착성 등을 나타낼 수 있다.
이하, 본 발명의 우드 스테인의 제조방법에 대하여 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 발명의 우드 스테인 조성물을 사용하여 우드 스테인을 제조하는 공정의 개략적인 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 단계 S1으로서, 상기 식 1로 나타내는 화합물, 상기 식 2로 나타내는 화합물 및 상기 식 3으로 나타내는 화합물을 유기용제에 배합하여 목재 보호액을 준비한다.
상기 배합 조건은 특별히 제한된 것은 아니나 유기용제를 배합하고 300~1000rpm 또는 400~800rpm으로 교반한 후 상기 식 1로 나타내는 화합물, 상기 식 2로 나타내는 화합물 및 상기 식 3으로 나타내는 화합물을 투입하여 혼합할 수 있다. 본 발명은 종래기술과 달리 목재 보호액의 구성성분을 유기용제에 먼저 혼합시키는 것에 특징이 있다. 본 발명과 달리 목재 보호액울 배합하기에 앞서 소포제 및 침강방지제와 같은 코팅 첨가제를 수지 성분과 배합할 경우 계면활성제를 투입하지 않고서는 오일 분산 안정성이 좋지 못함을 확인하였다.
상기 목재 보호액은 우드 스테인 조성물에 자외선 차단성능, 방균 성능, 방충 성능을 부여한다. 상기 목재 보호액은 하기 식 1로 나타내는 화합물, 하기 식 2로 나타내는 화합물 및 하기 식 3으로 나타내는 화합물을 유기용제에 분산시킨 용액일 수 있다.
[식 1]
Figure pat00045
(식 1에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 6의 알콕시기로부터 선택된다)
이때, 상기 식 1로 나타내는 화합물은 예를 들면 하기 식 1a로 나타내는 화합물일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
[식 1a]
Figure pat00046
[식 2]
Figure pat00047
(식 2에서, R3는 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, X는 할로겐이다)
이때, 상기 식 2로 나타내는 화합물은 예를 들어 3-요오도-프로피닐-부틸카바메이트, 2-n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온, 프로피코나졸 등을 사용할 수 있으며, 구체적인 예로 하기 식 2a로 나타내는 화합물을 사용할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
[식 2a]
Figure pat00048
[식 3]
Figure pat00049
(식 3에서, X' 및 X“는 서로 독립적으로 수소 또는 할로겐으로부터 선택된다)
이때, 상기 식 3으로 나타내는 화합물은 예를 들어 흰개미 저항성을 위한 방충제로 시판되는 제품을 사용할 수 있으며, 구체적인 예로 하기 식 3a로 나타내는 화합물일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
[식 3a]
Figure pat00050
상기 목재 보호액은 상기 식 1로 나타내는 화합물, 상기 식 2로 나타내는 화합물 및 상기 식 3으로 나타내는 화합물이 1: 0.2~1 : 0.2~1의 중량비로 유기용제에 배합된 것일 수 있으며, 1: 0.3~0.8 : 0.3~0.8의 중량비로 배합된 것일 수 있다. 상기 목재 보호액은 본 발명의 우드 스테인 조성물의 총 중량에 대하여 50 중량% 내지 75 중량%, 55 중량% 내지 75 중량%, 50 중량% 내지 70 중량%, 또는 60 중량% 내지 65 중량% 함유할 수 있다. 상기 범위 내에서 사용감과 목재 보호 성능이 탁월할 수 있다.
이 때, 상기 유기용제의 함량은 우드 스테인 조성물 총 중량에 대하여 유기용제 40 중량% 내지 73 중량%, 50 중량% 내지 70 중량%, 또는 55 중량% 내지 68 중량%일 수 있다. 상기 유기용제는 디메틸 카보네이트(Dimethyl carbonate, 이하 DMC라 표기한다.)를 지방족 탄화수소계 용제와 배합한 것을 사용하는 것이 저독성이면서 생분해성과 저자극성 등을 발휘할 수 있어 바람직하다.
상기 목재 보호액을 완성한 후, 단계 S2로서 오일 및 폴리에스테르 수지를 혼합하여 제형 내 오일을 분산시키는 단계를 수행한다. 목재 보호액을 구성하는 유기용제와 오일을 혼합한 것을 첨가하는 것이 아니라 오일과 폴리에스테르 수지를 혼합한 것을 첨가하기 때문에 오일이 유기용제와 용해되거나 혼합되지 않고 균일하게 분산된다. 더욱이 폴리에스테르 수지의 상온 건조능에 의해 피막 구조가 형성될 경우 오일이 더욱 균일하고 안정하게 분산될 수 있다.
상기 오일은 본 발명의 우드 스테인 조성물 총 중량에 대하여 오일 20 중량% 이하, 또는 10중량% 내지 20 중량% 함유할 수 있다. 상기 범위 내에서 제형 안정성을 유지하고 가벼운 사용감(발림성)을 구현할 수 있다.
이때 상기 오일은 예를 들어 탄화수소계, 에스테르계, 실리콘계 또는 식물성 오일 등을 사용할 수 있으며, 구체적인 예로 아마인유와 금속계 건조제의 혼합물을 가열하여 수득된 알키드 오일을 사용할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
이어서, 단계 S3로서 상기 혼합용액에 소포제, 상기 식 4로 나타내는 화합물 및 상기 식 5로 나타내는 화합물을 포함하는 코팅 첨가제를 첨가하고 교반하여 코팅 첨가제를 분산시키는 단계를 수행한다.
이후 단계 S4는 임의로 포함되는 단계로서, 전술한 코팅 첨가제를 분산시키는 단계 이후 색상편차 저감제를 투입하여 교반하고 착색제를 혼합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 순서로 투입할 경우 오일의 분산 안정성과 오일-분체 분산계에서 오일-분체의 분리 안정성을 제공하고 착색제가 침강되는 속도를 늦출 수 있어 바람직하다.
상기 색상편차 저감제는 해당 분말을 페이스트화시킨 것을 투입하여 성능 개선을 도모하도록 페이스트 전처리 단계를 더 포함할 수 있다.
그런 다음 품질 검사를 거쳐 포장 작업을 수행하게 된다. 착색제로는 탄산칼슘과 같은 공지된 물질, 또는 철, 코발트, 망간, 바륨 또는 구리 중에서 선택된 금속을 단독 사용하는 것보다 일례로 철, 코발트, 망간, 바륨 및 구리 중에서 선택된 금속의 산화물을 미리 준비한 다음 투입하는 것이 개선된 칼라 선명도를 제공할 수 있어 바람직하다.
본 발명의 우드 스테인의 제조방법에 있어서, 방부제(페녹시에탄올 등), 기능성 성분(토코페놀 등의 산화방지제 등) 및 향료 등을 더 첨가할 수 있으며, 상기 방부제, 기능성 성분 및 향료의 첨가 단계는 각 성분의 특성에 의해 조절될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예 등을 통하여 더욱 구체적으로 설명하기로 하나, 이들 실시예 및 실험예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 예시 및 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 한정되는 것이 아니다.
(실시예)
실시예
[실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2: 우드 스테인 제조]
하기 표 1에 나타낸 조성대로 도 1의 제조 공정에 따라 우드 스테인을 제조하였다.
단계 S1으로서, 원료 1,2를 벌크통에 투입한 다음 디스퍼 믹서를 이용하여 400~800 rpm으로 15~20분 동안 교반 및 분산시켰다. 그 후, 하기 표 1에 기재된 원료 10 내지 12를 투입하고 동일 조건을 적용하여 용해시켰다.
단계 S2로서, 원료 3 내지 5를 투입한 후 10분 동안 혼합하였다.
이어서 단계 S3로서, 원료 원료 6 내지 7을 투입한 후 호모믹서를 이용하여 10분 동안 혼합하였다. 그 후, 여기에 원료 8을 투입하고 호모믹서를 이용하여 5분 동안 혼합하였다.
그 다음 단계 S4로서, 미리 페이스트 상태로 분산시켜 놓은 원료 9를 투입한 후 호모믹서로 10~15분 동안 혼합하였다. 이 후, 원료 13을 투입한 후 호모믹서를 이용하여 10~15분 동안 혼합 및 조색한 다음 품질검사를 통해 표면견본과 비교 작업을 거친 다음 포장을 수행하여 최종 제품을 얻었으며, 표 1에 나타낸 조성을 각각 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2로 하였다.
이 때 제조된 실시예 1의 pH는 5~6, 점도는 9sec이었고, 비교예 1의 pH는 6~7, 점도는 11sec이었으며, 비교예 2의 pH는 5~6, 점도는 13sec이었다.
No. 원료 화합물 명 실시예 1 비교예 1 비교예 2
1 DMC Dimethyl carbonate 43 43 43
2 용제3호 Aliphatic solvent naphtha 20 20 20
3 오일 아마인유와 금속계 건조제의 혼합물을 가열하여 수득된 알키드 오일 15 15 15
4 알키드 수지 Alkyd resin 11.5 14.5 -
5 로진 수지 Rosin resin 3 - 14.5
6 소포제 Silica 0.1 0.1 0.1
7 피막방지제 식 4a 화합물 0.1 0.1 0.1
8 건조제 식 5a 화합물:식 5b 화합물:
식 5c 화합물:
식 5d 화합물의 1:1:1:1 중량비		 0.2 0.2 0.2
9 침강방지제 Ammonium bentonite 0.5 0.5 0.5
10 자외선차단제 식 1a 화합물 0.6 0.6 0.6
11 방균제 식 2a 화합물 0.5 0.5 0.5
12 방충제 식 3a 화합물 0.5 0.5 0.5
13 안료 Hydrated iron oxide 5 5 5
합계 100 100 100
[실시예 2 및 비교예 3: 우드 스테인 제조]
하기 표 2에 나타낸 조성대로 도 1의 제조 공정에 따라 우드 스테인을 제조하였다.
단계 S1으로서, 원료 1,2를 벌크통에 투입한 다음 디스퍼 믹서를 이용하여 400~800 rpm으로 15~20분 동안 교반 및 분산시켰다. 그 후, 하기 표 1에 기재된 원료 10 내지 12를 투입하고 동일 조건을 적용하여 용해시켰다.
단계 S2로서, 원료 3 내지 5를 투입한 후 10분 동안 혼합하였다.
이어서 단계 S3로서, 원료 원료 6 내지 7을 투입한 후 호모믹서를 이용하여 10분 동안 혼합하였다. 그 후, 여기에 원료 8을 투입하고 호모믹서를 이용하여 5분 동안 혼합하였다.
그 다음 단계 S4로서, 원료 12a 또는 미리 페이스트 상태로 분산시켜 놓은 원료 12b를 투입한 후 표 2에 기재된 교반속도 및 교반시간 동안 혼합하였다. 그 후, 원료 13을 투입한 후 호모믹서를 이용하여 10~15분 동안 혼합 및 조색한 다음 품질검사를 통해 표면견본과 비교 작업을 거친 다음 포장을 수행하여 최종 제품을 얻었으며, 표 2에 나타낸 조성을 각각 실시예 2 및 비교예 3으로 하였다.
이 때 제조된 실시예 2의 pH는 5~6, 점도는 9sec이었고, 비교예 3의 pH는 6, 점도는 10sec이었다.
원료 No. 원료 화합물 명 실시예 2 비교예 3
1 DMC Dimethyl carbonate 43 43
2 용제3호 Aliphatic solvent naphtha 20 15.5
3 오일 아마인유와 금속계 건조제의 혼합물을 가열하여 수득된 알키드 오일 15 15
4 알키드 수지 Alkyd resin 11.5 11.5
5 로진 수지 Rosin resin 3 3
6 소포제 Silica 0.1 0.1
7 피막방지제 식 4a 화합물 0.1 0.1
8 건조제 식 5a 화합물:식 5b 화합물:
식 5c 화합물:
식 5d 화합물의 1:1:1:1 중량비		 0.2 0.2
9 자외선차단제 식 1a 0.6 0.6
10 방균제 식 2a 화합물 0.5 0.5
11 방충제 식 3a 화합물 0.5 0.5
12a 색상편차 저감제 Ammonium bentonite - 0.5
12b 색상편차 저감제 Ammonium bentonite PASTE 0.5 -
13 안료 Hydrated iron oxide 5 5
합계 100 100
분산공정
교반(분산)속도 500~800rpm 1000~1500rpm
교반시간 15~20분 40~60분
[실시예 3, 비교예 4 및 비교예 5: 우드 스테인 제조]
하기 표 3에 나타낸 조성대로 도 1의 제조 공정에 따라 우드 스테인을 제조하였다.
단계 S1으로서, 원료 1,2를 벌크통에 투입한 다음 디스퍼 믹서를 이용하여 400~800 rpm으로 15~20분 동안 교반 및 분산시켰다. 그 후, 하기 표 1에 기재된 원료 10 내지 12를 투입하고 동일 조건을 적용하여 용해시켰다.
단계 S2로서, 원료 3 내지 5를 투입한 후 10분 동안 혼합하였다.
이어서 단계 S3로서, 원료 원료 6 내지 7을 투입한 후 호모믹서를 이용하여 5분 동안 혼합하였다. 그 후, 여기에 원료 8을 투입하고 호모믹서를 이용하여 10분 동안 혼합하였다.
그 다음 단계 S4로서, 미리 페이스트 상태로 분산시켜 놓은 원료 12를 투입한 후 500~800rpm 하에 15~20분 동안 혼합하였다. 그 후, 원료 13 내지 14를 투입한 후 호모믹서를 이용하여 10분 동안 혼합 및 조색한 다음 품질검사를 통해 표면견본과 비교 작업을 거친 다음 포장을 수행하여 최종 제품을 얻었으며, 표 3에 나타낸 조성을 각각 실시예 3, 비교예 4 및 비교예 5로 하였다.
이 때 제조된 실시예 3의 pH는 5~6, 점도는 9sec이었고, 비교예 4의 pH는 5~6, 점도는 10sec이었고, 비교예 5의 pH는 5~6, 점도는 10sec이었다.
원료 No. 원료 화합물 명 실시예 3 비교예 4 비교예 5
1 DMC Dimethyl carbonate 43 43 43
2 용제3호 Aliphatic solvent naphtha 15.5 20 15.1
3 오일 아마인유와 금속계 건조제의 혼합물을 가열하여 수득된 알키드 오일 15 15 15
4 알키드 수지 Alkyd resin 11.5 11.5 11.5
5 로진 수지 Rosin resin 3 3 3
6 소포제 Silica 0.1 0.1 0.1
7 피막방지제 식 4a 화합물 0.1 0.1 0.1
8 건조제 식 5a 화합물:식 5b 화합물:
식 5c 화합물:
식 5d 화합물의 1:1:1:1 중량비		 0.2 0.2 0.2
9 자외선차단제 식 1a 화합물 0.6 0.6 0.6
10 방균제 식 2a 화합물 0.5 0.5 0.5
11 방충제 식 3a 화합물 0.5 0.5 0.5
12 색상편차 방지제 Ammonium bentonite PASTE 0.5 0.5 0.5
13 안료 Hydrated iron oxide 5 5 5
14 체질안료 탄산칼슘 - 5 5
합계 100 100 100
[비교예 6: 우드 스테인 제조]
상기 표 1에 기재된 조성대로 하기 공정에 따라 비교예 6의 우드 스테인을 제조하였다.
먼저 원료 4에 원료 6 및 9를 고속교반기에 투입하고 1000~1500rpm으로 30분 동안 교반하여 상태를 확인하였다.
그 후, 상기 배합물에 원료 7, 11 및 12를 투입한 후 500~800rpm으로 교반하였다. 이후, 상기 배합물에 상기 표 1에 기재되지 않은 합성 계면활성제로서 SYNTHRON사 Synthro-comp 60B를 4 중량 투입한 다음 800~1000rpm으로 20분 동안 교반하여 상태를 확인하였다.
이후 상기 배합물에 물을 7m/s로 투입하고 1000~1500rpm으로 20분 동안 교반하여 상태를 확인하였다.
마지막으로 원료 8와 원료 2를 투입하고 400~700rpm으로 교반하여 본 발명에 따른 우드 스테인을 제조하였다.
[시험예 1: 실시예 1, 비교예 1, 비교예 2의 우드 스테인 제형 확인]
도 2 내지 3은 상기 실시예 1과 비교예 6의 우드 스테인의 사진이다. 도 2는 실시예 1의 우드 스테인의 사진, 도 3은 비교예 6의 우드 스테인의 사진으로, 본 발명에 따라 제조된 우드 스테인은 상온에서 5시간 경과후에도 오일이 균일하게 분산되어 있고 오일-분체간 분리 안정성을 제공하여 안료의 침강이 발생하지 않으므로 바닥에 침전물이 없고 색 분리도 발생하지 않는 등 제형 안정성을 가지는 것을 육안으로 확인할 수 있었다.
도 3은 비교예 6의 우드 스테인의 사진으로, 합성 계면활성제를 사용하고 상온에서 2시간 경과 후 안료의 침강이 발생하여 바닥에 침전물이 확인되는 것을 육안으로 확인할 수 있었다.
이러한 결과를 통해, 유기용제에 목제 보호 성분을 잘 배합한 목제 보호액을 먼저 혼합한 후 오일을 분산시킨 경우 별도의 합성 계면활성제를 사용하지 않더라도 본 발명에서 목표로 하는 오일의 분산 안정성과 오일-분체간 분리 안정성을 갖는 우드 스테인이 제조됨을 확인할 수 있다.
[시험예 2 : 우드 스테인의 착색능 확인]
실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2의 우드 스테인의 착색능을 확인하였다.
우선, 각각의 우드 스테인을 붓도장 후 건조하고 워시 작업(천사용)을 총 2회 반복 수행하였으며, 이때 도장량은 5~6m2/L 범위 내가 되도록 하였다.
또한, 건조 조건은 1차 도장 후에는 상온 15~20도에서 12시간 건조하였고, 이후 2차 도장 후에는 상온 15~20도에서 24시간 건조하였다.
워시작업후 착색 정도를 상대적으로 비교하여 비교예 1의 결과를 100이라 할 때, 실시예 1에서는 120 그리고 비교예 2에서는 130의 결과를 수득하였다.
단순 결과만 놓고 보면, 비교예 2의 로진 수지 단독 사용예에서 가장 좋은 착색력을 보였으나, 도막이 다소 하드하게 되어 바람직하지 않는 점을 감안할 때 본 발명에 따른 착색능 최적화 효과를 확인할 수 있었다.
[시험예 3 : 우드 스테인의 침강성 확인]
실시예 2, 비교예 3에서 각각 제조한 우드 스테인의 침강성을 확인하였다.
12 시간 경과한 다음 안료의 침강 정도를 상대적으로 비교한 결과, 실시예 2를 100이라 할 때, 비교예 3은 60에 해당하였다.
이러한 결과로부터, 벤토나이트 분말을 직접 투입하여 분산시키는 비교예 3보다 페이스트화시켜 투입하는 실시예 2의 경우에 분산시간도 단축될 뿐 아니라 교반 또한 저속 분산이 가능하며, 안료의 침강속도 또한 느려지는 것을 확인할 수 있었다.
[시험예 4 : 우드 스테인의 물성 확인]
실시예 3, 비교예 4 및 비교예 5에서 각각 제조한 우드 스테인의 속성 건조능, 건조후 표면물성, 그리고 용기 내 성상 차이 등을 확인하였다.
우선, 각각의 우드 스테인을 붓도장 후 건조하고 워시 작업(천사용)을 총 2회 반복 수행하였으며, 이때 도장량은 5~6m2/L 범위 내가 되도록 하였다.
또한, 건조 조건은 1차 도장 후에는 상온 15~20도에서 12시간 건조하였고, 이후 2차 도장 후에는 상온 15~20도에서 24시간 건조하였다.
또한, 1~2 시간 간격으로 용기 내에서의 상태를 확인하였다.
그 결과 속건 건조능은 체질 안료를 투입한 비교예 4 및 비교예 5의 경우가 체질 안료를 투입하지 않은 실시예 3보다 빨랐으나, 표면 상태를 육안으로 관찰한 결과 비교예 4 및 비교예 5에서 실시예 3보다 뿌연 외관을 확인함에 따라 실시예 3의 칼라 선명도가 가장 우수한 것을 확인할 수 있었다.
나아가 용기 내 성상 차이에 있어서도 체질 안료를 투입한 비교예 4 및 비교예 5에서는 일부 덩어리가 발생했을 뿐 아니라 비중 때문에 침강속도도 실시예 3보다 빠른 것을 확인하였다.
이러한 결과로부터 비교예 4 및 비교예 5와 같이 통상 사용하는 체질 안료를 사용하면 표면 건조가 빠르긴 하지만, 칼라 선명도 측면에서 차이가 현저하므로 종합적으로 판단할 때 체질 안료를 투입하지 않은 실시예 3이 비교예 4 및 비교예 5보다 우수한 것이라고 할 수 있다.
이러한 결과로부터, 본 발명은 합성 계면활성제를 함유하지 않으면서도 오일을 다량 함유할 수 있고, 고압 유화기와 같은 고가의 장비 없이도 다량의 오일을 균일하게 분산시킬 뿐 아니라 오일-분체의 분리 안정성 또한 개선시킬 수 있음을 알 수 있었다.
전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 하기 식 1로 나타내는 화합물, 하기 식 2로 나타내는 화합물 및 하기 식 3으로 나타내는 화합물을 유기용제에 배합하여 목재 보호액을 준비하는 단계;
    상기 목재 보호액에 오일 및 폴리에스테르 수지를 혼합하여 혼합용액을 제조하는 단계; 및
    상기 혼합용액에 소포제, 하기 식 4로 나타내는 화합물 및 하기 식 5로 나타내는 화합물을 포함하는 코팅 첨가제를 첨가하고 교반하여 코팅 첨가제를 분산시키는 단계;를 포함하는 우드 스테인의 제조방법.
    [식 1]
    Figure pat00051

    (식 1에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 6의 알콕시기로부터 선택된다)
    [식 2]
    Figure pat00052

    (식 2에서, R3는 수소 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, X는 할로겐이다)
    [식 3]
    Figure pat00053

    (식 3에서, X' 및 X“는 서로 독립적으로 수소 또는 할로겐으로부터 선택된다)
    [식 4]
    Figure pat00054

    (식 4에서, R4, R5 및 R6은 서로 독립적으로 수소, OH, 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기로부터 선택된다)
    [식 5]
    Figure pat00055

    (식 5에서, R7 및 R8은 서로 독립적으로 선택된 탄소수 4 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 혹은 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고, M은 코발트, 마그네슘, 바륨, 구리 중에서 선택된 1종 이상이다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코팅 첨가제 분산 단계 이후, 색상편차 저감제를 투입하여 교반하고 착색제를 혼합하는 단계를 더 포함하는 것인 우드 스테인의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 색상편차 저감제는 투입 전에 해당 분말을 페이스트화시키는 단계를 수행하는 것인 우드 스테인의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 착색제로서 철, 코발트, 망간, 바륨 또는 구리 중에서 선택된 금속의 산화물을 포함하는 것인 우드 스테인의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오일은 아마인유와 금속계 건조제의 혼합물을 가열하여 수득된 알키드 오일을 코팅 조성물 총 중량에 대하여 20 중량% 이하로 사용하는 것인 우드 스테인의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 수지는 알키드 수지 및 로진 수지를 포함하며, 상기 알키드 수지의 함량은 코팅 조성물 총 중량에 대하여 알키드 수지 9 중량% 이상 20 중량% 미만이고, 상기 로진 수지의 함량은 코팅 조성물 총 중량에 대하여 로진 수지 1 내지 10 중량%인 우드 스테인의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 목재 보호액을 준비하는 단계는 유기용제를 교반한 다음 상기 식 1로 나타내는 화합물과 상기 식 2로 나타내는 화합물과, 상기 식 3으로 나타내는 화합물을 포함하는 목재 보호제를 투입하여 목재 보호제를 분산시키는 것인 우드 스테인의 제조방법.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 유기용제는 디메틸 카보네이트와 지방족 탄화수소계 용제를 병용하는 것인 우드 스테인의 제조방법.
  9. 제1항의 상기 제조방법에 의해 제조되며,
    막-형성 수지, 오일, 목재 보호액, 코팅 첨가제, 색상편차 저감제 및 착색제를 포함하는 우드 스테인.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 우드 스테인은, 알키드 수지 및 로진 수지를 포함하는 폴리에스테르 수지; 하기 식 1a로 나타내는 화합물, 하기 식 2a로 나타내는 화합물, 및 하기 식 3a으로 나타내는 화합물을 유기용제에 분산시킨 용액을 포함하는 목재 보호액; 소포제; 하기 식 4a로 나타내는 화합물, 하기 식 5a로 나타내는 화합물, 하기 식 5b로 나타내는 화합물, 하기 식 5c로 나타내는 화합물 및 하기 식 5d로 나타내는 화합물로 나타내는 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 코팅 첨가제; 착색편차 저감제; 및 착색제를 포함하는 것인 우드 스테인.
    [식 1a]
    Figure pat00056

    [식 2a]
    Figure pat00057

    [식 3a]
    Figure pat00058

    [식 4a]
    Figure pat00059

    [식 5a]
    Figure pat00060

    [식 5b]
    Figure pat00061

    [식 5c]
    Figure pat00062

    [식 5d]
    Figure pat00063
KR1020190074390A 2019-06-21 2019-06-21 우드 스테인의 제조방법 및 우드 스테인 KR102264891B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190074390A KR102264891B1 (ko) 2019-06-21 2019-06-21 우드 스테인의 제조방법 및 우드 스테인

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190074390A KR102264891B1 (ko) 2019-06-21 2019-06-21 우드 스테인의 제조방법 및 우드 스테인

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200145406A true KR20200145406A (ko) 2020-12-30
KR102264891B1 KR102264891B1 (ko) 2021-06-14

Family

ID=74087858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190074390A KR102264891B1 (ko) 2019-06-21 2019-06-21 우드 스테인의 제조방법 및 우드 스테인

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102264891B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10203902A (ja) * 1997-01-29 1998-08-04 Takeda Chem Ind Ltd 木材保存剤
JP2001121516A (ja) * 1999-10-26 2001-05-08 Bridgestone Corp 表面塗装木質仕上材
KR101035835B1 (ko) * 2005-12-20 2011-05-20 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 스테인 조성물 및 이로써 코팅된 기재
KR101494366B1 (ko) 2014-07-07 2015-02-23 주식회사 삼조매직 목재용 실리콘 오일 스테인, 그의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 목재

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10203902A (ja) * 1997-01-29 1998-08-04 Takeda Chem Ind Ltd 木材保存剤
JP2001121516A (ja) * 1999-10-26 2001-05-08 Bridgestone Corp 表面塗装木質仕上材
KR101035835B1 (ko) * 2005-12-20 2011-05-20 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 스테인 조성물 및 이로써 코팅된 기재
KR101494366B1 (ko) 2014-07-07 2015-02-23 주식회사 삼조매직 목재용 실리콘 오일 스테인, 그의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 목재

Also Published As

Publication number Publication date
KR102264891B1 (ko) 2021-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102311708B1 (ko) 분산 페인트
US6750276B2 (en) Waterborne soft-feeling coating composition with high gloss
JPH11512127A (ja) ペイント製品用着色剤組成物
US4814016A (en) Waterborne penetrating coating composition and method
US4923760A (en) Waterborne penetrating coating composition method
CN105219247B (zh) 一种抗涂鸦双组份透明清漆及其制备方法
WO2012034208A1 (en) Low voc and ape free universal paint colourant compositions
DE69921760T2 (de) Wässriges Anstrichmittel, Verfahren zu seiner Herstellung und Kit zur Verwendung in diesem Verfahren
US6838492B2 (en) Scented paints, paint scenting additive mixtures and processes for producing scented paints
CN110256883A (zh) 一种水性uv木器高光清面漆及制备方法与实施工艺
KR20200145406A (ko) 우드 스테인의 제조방법 및 우드 스테인
KR20200145405A (ko) 우드 스테인 조성물
KR102237474B1 (ko) 내광성이 우수한 물감 및 물감 보조제
JPS61281171A (ja) 液晶を含む着色組成物
US2942997A (en) Tinting base composition
KR102312974B1 (ko) 내광성이 우수한 유화 물감
CN107641381A (zh) 一种反光印花艺术涂料、其制备方法及应用
KR20200129066A (ko) 내광성이 우수한 글로스 바니쉬
US20040231562A1 (en) Gelled carrier composition for surface colorants and associated methods of use
EP1646406B1 (en) Scented paints their additives and processes for producing
KR102258192B1 (ko) 포장재 인쇄용 백색 잉크 조성물.
WO2013023262A1 (pt) Tinta atóxica apta para a expressão artística ou didática
KR102312977B1 (ko) 내광성이 우수한 정착액
CN106752796A (zh) 一种保光性能好的醇酸漆及其制备方法
EP3115427B1 (en) Method for preparing a pigment composition for wood and use of the pigment composition

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant