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지방산 변성 에폭시수지 합성과 성능평가
Synthesis and performance assessment of modified epoxy resins containing fatty acid 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.33 no.4, 2016년, pp.634 - 646  

이동찬 (광운대학교 화학공학과) ,  김진욱 (광운대학교 화학공학과) ,  최중소 (광운대학교 화학공학과)

초록
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본 논문에서는 약용매에서 용해될 수 있는 지방산 변성 에폭시수지를 합성하였고, 합성한 수지의 용해도 평가가 이루어졌다. 지방산 변성 에폭시수지를 합성하기 위하여 비스페놀A형, 페놀 노볼락형 및 오르소 크레졸 노볼락형의 3종류 에폭시수지를 사용하였고, 여기에 지방산, dodecyl phenol (DP), toluene diisocyanate (TDI)를 도입하였다. 합성조건은 당량기준으로 에폭시수지/지방산 = 1/0.5, 지방산/DP = 0.25/0.25, TDI 0.5이었고, 에폭시수지 종류에 따라 12종류의 지방산 변성 에폭시수지가 합성되었다. 합성된 지방산 변성 에폭시수지에 대하여 점도 및 용매${\surd}$가용성을 평가한 결과, 벤젠고리와 글리시딜기의 함량 및 알킬기의 탄소수가 증가할수록 약용매에 대한 용해성이 우수한 것으로 나타났다. 또한 약용매에 용해성이 우수한 지방산 변성 에폭시수지를 사용하여 투명 도료를 제조하여 물성을 평가한 결과, 비스페놀A형 에폭시수지/지방산/DP/TDI의 당량비가 1.0/0.25/0.25/0.5인 것과 페놀 노볼락형 에폭시수지/지방산/DP의 당량비가 1.0/0.25/0.25인 조성에서 건조시간, 접착력, 도막경도, 내충격성, 내알칼리성에서 양호한 물성을 나타내었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this work, modified epoxy resins which were well melted in mild solvent were synthesized and solubility assessment was carried out for synthesized epoxy resins. Bisphenol-A type, phenol novolac type and ortho-cresol novolac type epoxy resins were used and fatty acid, dodecyl phenol (DP) and tolue...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 에폭시수지와 경화제의 용매에 대한 용해도를 고려하여 기존 도장되어 있는 각종 도료에 재도장용으로 적용할 수 있는 에폭시 수지 도료를 제조하기 위하여 약용매 가용 에폭시수지를 합성하고, 도료로서의 성능을 평가하고자 한다. 이를 위하여 비스페놀A형, 페놀 노볼락형, 오르소 크레졸 노볼락형의 3종류 에폭시수지와 지방산을 사용하여 지방산 변성 에폭시수지를 합성하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
에폭시수지에 사용되는 경화제에는 어떤것들이 있는가? 이와 함께 에폭시수지에 사용되는 경화제는 주로 아민류, 산무수물 등이 사용되는데, 사용 목적과 용도에 따라 가사시간, 점도, 경화온도, 경화시간, 발열 등을 검토하여 에폭시수지에 최적인 것이 선택되어야 한다[9].
에폭시 수지를 용해하기 위해 사용하는 강용매류의 문제점은? 에폭시수지를 용해하기 위한 진용매는 에폭시수지의 구조적인 특성상 방향족 탄화수소류, 케톤류, 에스테르류 등의 용해력이 강하고 냄새가 심한 강용매류가 선택된다. 그러나 이는 작업 시 악취발생 및 작업자의 건강 침해로 인하여 문제점으로 지적되어 약용매 가용 에폭시수지의 개발 필요성이 대두되었다. 내분비계 교란물질로 유해성이 있는 비스페놀A의 대체 연구도 필요하지만, 본 연구에서는 작업상의 환경 문제를 다소 완화할 수 있는 에폭시수지의 용매에 대한 연구를 수행하였다.
에폭시수지의 특징은? 에폭시수지는 1940년대에 상업적으로 생산되기 시작한 이래로 도료, 접착제, 섬유강화 복합재료 등 다양한 용도로 사용되는 중요한 공업용 소재[1, 2]로서 분자 구조 중에 반응성이 풍부한 에폭시기를 포함하고 있어 경화제와의 3차원 가교 반응으로 열경화성 고분자로 되어 수축률이 작고, 기계적강도 및 접착력이 우수하고, 내열성, 내약 품성, 내수성, 전기적 특성이 우수한 장점이 있어 도료에 적용되어 왔다[3-8].
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참고문헌 (17)

  1. B. A. Rozenberg, Kinetic, Thermodynamics and Mechanism of Reactions of Epoxy Oligomers with Amines, Adv. in Polym. Sci., 75, 113 (1985). 

  2. J-P. Pascault and R. J. J. Williams, "Epoxy Polymers", Wiley-VCH Verlag GmbH& Co. KGaA, Weinheim, p. 116 (2010). 

  3. P. K. T. Oldring and G. Hayward, "A Manual of Resins for Surface Coatings" Volume II, SITA Technology Ltd., London, pp. 3-26 (1987). 

  4. L. X. Hein, D. T. N. Minh, N. T. V. Trieu, and C. Decker, Influence of some vegetable oils on the photocrosslinking of coatings based on an o-cresol novolac epoxy resin and a bis-cycloaliphatic diepoxide, JCT Reserch, 8(3), pp. 343-353 (2011). 

  5. M. Kathalewar and A. Sabnis, Epoxy resin from cadanol as partial replacement of , bisphenol-A-based epoxy for coating application, JCT Reserch, 11(4), 601-618 (2014). 

  6. S. Zavareh, F. Darvish, and G. Samadari, Preparation and Characterization of Epoxy/Oregano Oil as Epoxy-based Coating Material with both Antimicrobial Effect and increased Toughness, JCT Reserch, 12(2), 407-414 (2015). 

  7. L. Yong, W. Wei, C. Yu, S. Pinpin, L. Mingchang, and W. Xiang, The effects of polyamic acid on curing behavior, thermal stability, and mechanical properties of epoxy/DDS system, J. Appl. Polym. Sci., 127(4), 3213-3220 (2013). 

  8. X. Kuang, G. Liu, X. Dong, X. Liu, J. Xu, and D. Wang, Facile fabrication of fast recyclable and multiple self-healing epoxy materials through diels-alder adduct cross-linker, J. Polm. Sci. Part A : Polm. Chem., 53(18), 2094-2103 (2015). 

  9. M. Ochi, H. Kishi, and T. Fukui, "The Lastest Techlology of Epoxy Resin for Electronic Devices II", CMC Co. Ltd, Tokyo, pp. 48-78 (2011). 

  10. K. Kawakami, Eco Rustfreezer, New Reinforcing Coatings for Corrosion Protection, 塗料の硏究, 156, 51-54 (2014). 

  11. J. V. Koleske, "Paint and Coating Testing Manual", 15th Edition of the Gardner-Sward Handbook, ASTM International, Bridgeport, pp. 470-474 (2012). 

  12. I. Koganei, Quick-Drying One-Pack Mild Solvent Epoxy Modified Anticorrosive Paint, 塗料の硏究, 157, 77-78 (2015). 

  13. C. J. Pouchert, "The Aldrich Library of FT-IR Spectra", Aldrich Chemical Co. Inc., Milwaukee (1985). 

  14. A. Chowdhury and S. T. Thynell, Confined rapid thermolysis/FTIR/ToF studies of imidaolium-based ionic liquids, Thermochim. Acta, 443, 159-172 (2006). 

  15. J. Oliveria, M. Nagamachi, M. Diniz, E. Mattos, and R. Dutra, Assessment the synthesis routes conditions for obtaining ammoniumdinitramide by the FT-IR, J. Aerosp. Technol. Mang., 3(3), 269-278 (2011). 

  16. C. J. Pouchert and J. Behnke, "The Aldrich Library of $^{13}C$ and $^1H$ FT-NMR Spectra", Vol.1, Aldrich Chemical Co. Inc., Milwaukee (1993). 

  17. F. A. Bovey and P. A. Mirau, "NMR of Polymers", Academic Press. Inc., SanDiego P. 37 (1996). 

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