본 연구는 다양한 종류의 알킬기를 함유하는 약용매 가용 변성 에폭시수지 합성 및 도료 물성연구에 관한 내용으로, 인체에 저독성이며 안전성이 높은 고비점 지방 족 탄화수소류 용매인 mineral spirits와 방향족 탄화수소류 용매인 Solvesso 100 등의 약용매에 용해가 되면서, 강용매를 사용하는 에폭시수지 도료와 대등한 내용 매성과 내약품성 등의 물성을 확보하며, 동시에 기존 도장된 구 도막의 보수도장 시 도막 리프팅 (lifting)을 방지하는데 그 목적이 있다.
따라서, 본 연구에서는 약용매에서 용해될 수 있는 지방산 변성 에폭시수지를 합 성하였고, 합성한 수지의 용해도 평가가 이루어졌다. 지방산 변성 에폭시수지를 합 성하기 위하여 비스페놀A형, 페놀 노볼락형 및 오르소 크레졸 노볼락형의 3종류 에폭시수지를 사용하였고, 여기에 지방산, dodecyl phenol (DP), toluene diisocyanate (TDI)를 도입하였다. 합성 조건은 당량 기준으로 에폭시수지:지방산을 1:0.5, 지방산:DP를 0.25:0.25, TDI 0.5이었고, 에폭시수지 종류에 따라 12종류의 지
방산 변성 에폭시수지가 합성되었다. 합성된 지방산 변성 에폭시수지에 대하여 점 성도 및 용매 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 도료 를 제조하여 물성을 평가한 결과, 비스페놀A형 에폭시수지:지방산:DP:TDI의 당량 비가 1.0:0.25:0.25:0.5인 것과 페놀 노볼락형 에폭시수지:지방산:DP의 당량비가 1.0:0.25:0.25인 조성에서 건조시간, 접착성, 도막경도, 내충격성, 내알칼리성에서 양 호한 물성을 나타내었다.
또한, 상기연구를 통하여 약용매 가용성, 가사시간, 건조시간, 도막경도, 접착성, 내충격성, 내약품성이 우수한 비스페놀A형 에폭시수지 (YD-128):지방산:DP:TDI와 페놀 노볼락 에폭시수지 (YDPN-631):지방산:DP의 당량비를 조정하면서 도데실 페 놀 변성 에폭시수지를 합성하여 약용매 가용성을 평가하고 도료 제조 후 물성을 측정하여 약용매 가용 에폭시수지 도료로서의 적용가능성을 검토하였다.
약용매에 용해가 가능한 알킬기 변성 에폭시수지를 합성하기 위하여, 1단계에서
당량비 기준 DP:formaldehyde를 1.25~1.333:1.0로 하여, 합성된 도데실 페놀 노볼락
화합물의 벤젠고리수가 3.0~5.0가 되도록 합성하였고, 2단계에서는 당량비 기준으 로 1단계에서 합성된 도데실 페놀 노볼락 화합물:비스페놀A형 에폭시수지
(YD-128)를 1:2로 합성하였고, 3단계는 지방산을 투입하여 지방산 변성 도데실 페 놀 노볼락 에폭시수지를 합성하였다. 합성된 수지의 반응도, 점성도와 분자량 변화, 약용매 가용성 등을 측정한 결과, 1단계에서 합성된 도데실 페놀 노볼락 화합물의 벤젠고리수가 늘어남에 따라 지방산 변성 도데실 페놀 노볼락 에폭시수지의 점성 도가 상승하였고, 약용매 가용성이 우수하였다. 도료 제조 후 물성을 측정한 결과, 개환 촉매로 triphenylphosphine (TPP)을 사용한 DPFAC-5는 건조속도, 접착성, 도
막경도, 내충격성, 내산성 및 저장안정성이 양호하였다.
또한, 합성한 지방산 변성 도데실 페놀 노볼락 에폭시수지를 사용한 2액형 하도 도료는 약용매에 용해력이 우수하여 기존 도막에 대한 용매 침투성을 최대한 배제 할 수 있어 에나멜 도료, 아크릴 도료, 락카의 구 도막에 사용시 도막의 리프팅이 나, 벗겨짐 (peeling), 주름 (winkling) 등이 없으므로 상도 도장 후에도 목적하는 미려한 외관을 얻을 수 있었다.

This study deals with the synthesis of mild solvent - soluble modified epoxy resins containing various kinds of alkyl groups and the study of coating properties.
It is dissolved in mild solvent such as mineral spirits, which are low toxic and safe high boiling point aliphatic hydrocarbon solvents, and Solvesso 100, which is an aromatic hydrocarbon solvent, in the human body. And at the same time, it is an object of the present invention to prevent swelling of a coating film when repairing a conventional coated film.
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 toluene diisocyanate (TDI) were added for synthesis of modified epoxy resins containing fatty acid (MEFA). Composition was epoxy resin:fatty acid 1.0:0.5 and fatty acid:DP 0.25:0.25 by equivalent weight and twelve MEFAs were synthesized according to epoxy resins. Viscosity and solubility were measured for twelve MEFAs. As a result, solubility of MEFA was excellent for mild solvent according to increasement of contents of benzene ring, glycidyl group and carbon number of alkyl group. And physical properties were measured for each coating of paints after preparing transparent paints of MEFA to melt well in mild solvent among twelve MEFAs. As a result, they showed an optimal performance on conditions of equivalent ratio of bisphenol-A type epoxy resin:fatty acid:DP:TDI 1.0:0.25:0.25:0.5 and equivalent ratio of phenol novolac type epoxy resin:fatty acid:DP 1.0:0.25:0.25 for drying time, adhesion, hardness, impact resistance and alkali resistance.
Also, In the paper, mild solvent soluble alkyl group modified epoxy resins were prepared via a three-step method; (1) the condensation reaction of dodecyl phenol (DP) and formaldehyde, (2) the crosslinking reaction of dodecyl phnol novolac compound (DPC) and bisphenol A diglycidyl ether, (3) the dodecyl phenol novolac epoxy resins containing fatty acid (DPFA) was prepared by introducing fatty acid to DPC. Equivalent ratios of DP and formaldehyde were
1.25~1.333:1.0. Equivalent ratio of DPC and bisphenol A diglycidyl ether (YD-128) was 1.0/2.0. Reactivity, viscosity, molecular weight, solvent solubility, and physical properties of DPFA were investigated. The result show that as the number of aromatic ring of DPFA increased, viscosity increased and solvent solubility improved. When we test the properties of coatings by blending the synthesized DPFA with a white pigment, DPFAC-5 using triphenylphosphine (TPP) as a ring-open catalyst showed optical performance for drying time, adhesion, hardness, impact resistance, acid resistance and storage stability.
Also, 2-component epoxy primer paint with fatty acid-dodecyl phenol novolac modified epoxy resin has excellent mild solvent solubility without winkling or lifting and can be used old coating film of enamel paint and acrylic paint, lacquer paint. We get the beautiful coating film.