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유해화학물질 리스크 삭감 기반기술 혁신적 수성도료개발

전문가 제언: ○ 우리나라에서 수용성 유제 도료가 사용된 것은 1970년대 말 비닐아세테이트 모노머로부터 합성된 유제도료가 생산되고부터 본격적으로 건물 외벽 도장용으로 보급되기 시작하였으며, 그 후 수요가의 요구에 따라 아크릴 모노머로부터 합성된 유제도료는 건물 내부 및 목재 도장용으로 고급화 시켰다. 최근 기업연구소에서는 용제형 도료를 환경 친화형 도료로 대체할 목적으로 소수성 멜라민 유제 수지를 합성하고자 노력하고 있다. 이는 종전의 용제형 도료의 성능을 유지하면서 도장공정에서의 VOC 배출을 0으로 할 수 있고, 저 비용으로 대체할 수 있어 수성도료용으로 주목을 받고 있다.

○ 수용성도료의 문제점은 용제형에 비교하여 증발 잠열과 표면장력이 높으면서, 건조성과 도장 작업성이 떨어지는 점이다. 따라서 이러한 약점을 보완하기 위해 온도 및 습도조절이 가능한 도장설비를 갖추어야 함으로 초기 투자비가 많이 소요되고, 에너지 비용도 높아지게 된다. 또한 안정한 도료화를 위해서는 친수기나 친수물질을 사용하도록 되어 있어, 내수성 등 도막 품질이 떨어지는 원인이 되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 높은 고형분 농도를 갖게 하여, 건조공정에서 소요되는 에너지 비용부담을 줄이면서 적은 량의 친수성기나 친수물질로 안정화시켜야 한다.

○ 본 연구에서는 도료를 구성하는 기본재료인 복합수지계 미니유제와 안료분산용 그래프트 폴리머 및 경화성 재료 합성기술을 중점적으로 검토하였다. 복합수지 유제개발에서는 유제 중합의 기본설계를 하였고, 미니 유제중합에서의 프리유제 조정은 소수성 멜라민수지 모노머 용액을 유화제 수용액 중에서 고속 유화기를 사용하여 미분산 하여 안정된 프리유제를 만들었다. 그리고 안료분산용 그래프트 폴리머에서는 폴리-옥시플로피렌을 선택하여 마크로 모노머법과 변성 그래프트 방법으로 중합하였으며, 또한 경화성 재료로서는 비휘산 경화성 재료인 잠재화 활성 수소형의 티올-에스텔, 카-복실 디이미드를 사용하여 유효성을 확인 하였으므로 혁신적인 수성도료가 개발될 것으로 기대해 본다.

저자: NEDO
자료유형: 학술정보