폐도료 합성수지의 에폭시 접착제 첨가제로의 재활용

Abstract

도료는 피도체의 표면보호와 미관 가치 부여 역할을 주목적으로 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있지만 색상과 관련한 특수성으로 인하여 시대적 변화에 따라 신제품 연구 및 생산이 활발히 이루어지고 있어 발생되는 폐도료량도 많아지고 있는 실정이다. 폐도료 구성성분 중 유기용제는 가열회수법이나 원심분리법 등을 이용하여 용이하게 회수가능하며 회수된 유기용제는 세정용제나 저급연료로 재이용되고 있다. 하지만 폐도료내의 합성수지, 안료 및 첨가제는 따로 분리하기 어렵고 색상을 나타내는 특수성으로 인하여 재활용의 방법도 제한적일 수밖에 없다. 본 연구에서는 자동차용 도료생산 시 발생하는 폐도료를 수집하여 물성연구를 진행하고 유기용제를 회수하기 위하여 가열회수법과 원심분리법을 비교, 평가하였다. 가열회수법은 유기용제 회수율이 약 90% 이상으로 높았으나 열에 의한 경화반응으로 인하여 합성수지부분을 폐기 처리해야되는 문제가 있었으며 원심분리법은 가열회수법과 비교하여 용제 회수율은 약 10%정도 낮았으나 단시간내에 용제를 회수할 수 있었다. 유기용제를 제거하고 추출된 합성수지의 FT-IR 분석결과 도료의 주수지인 아크릴수지의 특성 peak를 확인할 수 있었으며 대부분의 활성기가 그대로 보존되어 있어 아크릴수지의 점접착성을 활용하기 위하여 epoxy 접착제와 혼합하여 접착제를 제조하였다. 제조된 접착제의 접착강도는 폐도료 합성수지의 함량이 25%일 때 인장강도 182kgf/cm2, 박리강도 14.3kgf/25mm로 폐도료 합성수지를 첨가하지 않은 접착제의 접착강도를 상회하였으며 하드한 특성의 epoxy 접착제에 소프트한 특성의 폐도료 합성수지인 아크릴수지의 첨가로 인하여 접착강도 향상 및 유지가 가능하였다. 또한 폐도료 합성수지 함량을 25%로 하여 epoxy 접착제와 혼합한 주제와 경화제의 비율에 따른 결정화도와 인장강도를 측정한 결과 주제와 경화제 비 10 : 1.5에서 각각 56%, 186kgf/cm2을 나타내었다. 폐도료 합성수지의 재활용을 위해서는 유기용제의 완전제거가 곤란하기 때문에 제조한 접착제에 대하여 작업장 환경 위해성 평가를 실시한 결과 MEK가 2.3ppm 검출되었으나 이는 노동부의 작업장내 유해화학물질 허용농도인 노출기준 200ppm에는 크게 미치지 못하는 것으로 환경적 문제는 미비하다고 할 수 있다.