KR100316897B1 - 1차방청도료의도막이형성된대형구조물용강판,대형구조물용강판에대한1차방청도료의도포방법및대형구조물용도장강판 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 대형 구조물용 강판은 그 표면에, 규산염 결합제와 방청안료인 분말아연으로 된 1차 방청도료의 도막이 형성되며, 그 도막은 건조상태의 평균두께가 3∼10㎛이고, 도막두께의 분산지수가 0.18 이하를 나타낸다. 본 발명의 1차 방청도료의 도포방법에 의하면, 무기 아연계 1차 방청도료의 우수한 방청성으로 인해 대형 구조물용 강판의 표면에 100cm/분 이상의 속도로 필릿 용접이 가능한 얇고 균일한 도막을 형성할 수가 있다.

본 발명에 의한 대형 구조물용 도장강판은 상기 1차 방청도료의 얇고 균일한 도막과 그 표면에 분말 도료의 도막이 순서대로 형성되어 있다. 이 도장강판은 무기아연계 1차 방청도료의 우수한 방식성을 최대한 발휘시켜 종래의 문제점, 즉 분말 도막면의 핀홀, 분말 도막의 소부시의 분말 도막내부의 포말, 분말 도막의 경화시의 무기 아연계 1차 방청도막층 내부의 응집파괴등의 문제점을 방지할 수 있다.

Description

1차 방청도료의 도막이 형성된 대형 구조물용 강판, 대형 구조물용 강판에 대한 1차 방청도료의 도포방법 및 대형 구조물용 도장강판

기술분야

본 발명은 1차 방청도료의 도막이 형성된 대형 구조물용 강판, 대형 구조물용 강판에 대한 1차 방청도료의 도포방법 및 대형 구조물용 도장강판에 관한 것이다.

배경

최근에는 선박, 교량등의 대형 구조물을 미리 녹을 제거하고 1차 방청도료로 도장한 강철로 제작하는, 통상 "공장 초벌 도포방법(shop primer method)"으로 알려져 있는 방법이 널리 채용되고 있다. 상기 공장 초벌 도포방법에서 사용하는 1차 방청도료로서는 전처리도료(wash primer), 에폭시 아연 초벌 도료, 에폭시 비아연 초벌 도료등의 유기 1차 방청도료, 및 규산염 결합제등의 결합제를 사용한 무기 아연계 1차 방청도료가 있다. 이들 1차 방청도료중에서도 용접성이 보다 우수한 무기 아연계 1차 방청도료가 더욱 널리 사용되고 있다.

이와 관련해서, 용접작업은 각 강철의 강도나 내구성에 영향을 미치는 극히 중요한 공정이며, 1차 방청도료가 용접에 미치는 영향은 포말의 형태로 용접이 진행하여 용착비드(용융풀(molten pool))를 통과하는 시점에서, 철의 융점인 1535℃ 이상의 높은 온도에서 1차 방청도료의 도막으로부터 생성한 가스가 작용할 때 나타난다. 즉 포말이 용착비드내에 갇히어서 기공(blowholing)의 원인이 되거나, 국부부식(pitting)의 원인이 되기 쉽다. 이러한 현상은 제4도에 나타낸 바와 같이 필릿용접(fillet weld)시에 나타난다. 제4도는 대형 구조물용 강판을 수평으로 필릿용접할때의 투시도이다. 제4도에서 2a, 2b는 강판을 표시하고, 6은 용착비드를 표시한다.

1차 방청도료의 도막으로부터 생성한 가스는 유기물질의 크래킹으로부터 생기는 가스(주로 수소가스), 안료의 결정수와 도막에 흡수된 물, 아연의 증발로부터 생기는 가스등을 포함한다. 용접속도가 빠를수록 상기 가스의 용접에 대한 영항이 예민해진다. 그러므로 용접속도를 100cm/분 이상으로 증가시키기가 매우 어렵다.

강판의 표면에 형성되는 종래의 무기 아연계 1차 방청도료의 표준 평균 도막두께는 15㎛이다. 용접성을 향상기키기 위해 도막의 두께를 10∼12㎛로 도포하도록 시도하였으나, 도막두께의 분산이 광범위해져서 방청효과가 불충분하고, 더구나 용접속도가 70cm/분을 넘으면 용접상 향상효과도 불만족스러웠다. 도막두께의 분산의 원인은 도포방법에서 유래한다. 가장 일반적으로 채용되고 있는 1차 방청도료의 도포방법은 다음과 같다.

구체적으로 말해서, 도포방법은 각 분무팬턴 단부의 서로가 10cm의 폭으로 겹쳐서 분무되도록 배설한 2개의 스프레이 팁(spray tip)으로 도료를 분무하여 도포하고, 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 강판을 일정속도로 왕복 운동시키는조작으로 이루어진다. 이 도포방법은 2개의 스프레이 팁을 사용하여 한꺼번에 도장폭을 넓게 할 수 있으므로 도장효과가 높다. 그러나 도포를 2중으로 설정하였음에도 불구하고, 분무패턴 단부에 의해 그어지는 X패턴에 의존하여 3중 또는 4중으로 도포되는 부분이 생기는 빈도가 많아지는 단점이 있다. 제10도에 이에 관한 예시가 표시되어 있다. 제10도(a)는 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 분무하였을 때의 도포의 수를 나타낸다. 제10도(b)는 제10도(a)의 분무도장방향과 반대방향으로 더욱 분무한 후의 도포의 수를 나타낸다. 제10도(c)는 제10도(b)의 분무도장방향과 반대방향, 즉 제10도(a)의 분무도장방향과 같은 방향으로 더욱 분무한 후의 도포의 수를 나타낸다. 또한 분무패턴 단부의 겹치는 폭을 너무 좁게 하면, 스프레이팁의 왕복운동을 고속으로 하는 도포방법에서는 분무패턴이 변동하여 도장이 미완성되거나 도막이 극히 얇아질 수 있는 단점이 생긴다.

그러므로 용접성과 방청성능이 우수하고, 100cm/분과 같이 높은 속도에서도 용접이 가능한 무기 아연계 1차 방청도료로 도장된 대형 구조물용 강판과, 대형 구조물용 강판에 1차 방청도료를 도장하는 방법의 개발이 요구되고 있다.

최근에 와서는 선박등과 같은 대형 구조물용 강판의 도장작업의 구현에 강한 주목이 끌리고 있어서, 도료의 고체량 증가, 도료의 건조속도 증가, 라인 도장(line coating) 또는 로봇 도장등에 의한 원가절하등의 연구검토가 이루어지고 있다.

상기 도장작업의 구현을 위해 내식성, 내구성등의 성능이 우수한 도막을 형성할 수 있는 분말도료를 사용한 초벌 도포방법이 검토되어 왔다. 그 결과, 규산염결합제등의 무기 결합제와 대형 구조물용 강판에 대한 방청안료인 분말아연을 함유한 무기 아연계 1차 방청도료를 도포한 후, 도장된 강판에 분말도료를 도포함으로써 무기 아연계 1차 방청도료의 도막과 분말도료의 도막의 2중층으로 된 도막을 형성하는 경우에는, 대형 구조물용 강판의 표면에 직접 분말도료를 도포하는 경우에 비해 강판의 내식성이 급격히 향상한다는 것을 발견하였다.

그러나 무기 아연계 1차 방청도료를 관례적인 표준 건조 도막두께인 약 15㎛로 도포하는 경우에는, (a) 무기 아연계 1차 방청도료의 도막의 공극내의 공기나 흡수된 물이 분말도료의 도막의 소부(baking)시에 확장하므로, 분말도료의 도막면에 핀홀(pin hole)이 생긴다거나 분말도료의 도막 내부에 포말이 생기는 문제, 그리고 (b) 무기 아연계 1차 방청도료의 도막의 강도가 분말도료의 도막의 경화(curing)시에 생성 된 수축응력에 부응하지 못하여, 무기 아연계 1차 방청도료의 도막층내에 응집파괴가 생김으로써 무기 아연계 1차 방청도료의 도막과 분말도료의 도막의 기능이 충분히 발휘 못하는 문제가 수반된다.

무기 아연계 1차 방청도료의 도막과 분말도료의 도막으로 된 2중층 도막이 형성된 대형 구조물용 도장강판을 실제로 사용할 경우에는, 분말도료의 도막의 소부에 소요되는 시간을 최소화하여 생산성을 높일 필요가 있다. 대형 강판을 분말도료의 용융과 경화에 필요한 약 200℃의 온도에서 단시간에 가열하는 수단중에는 고주파수 유도가열이 가장 유효하다. 고주파 유도가열을 이용하면 약 200℃의 온도에서 60분내에 가열할 수가 있다.

그러나 분말도료의 도막을 급속히 경화하면 용융→레벨링(leveling)→반응/경화의 처리가 신속히 이루어지기 때문에 상기의 문제 (a) 및 (b)의 해결을 더욱 어렵게 만든다.

일본국 특허 공개공보 제6(1994)-210240호 공보에 개시되어 있는 1차 방청도료는 상기 문제를 해결할 수 있는 무기 아연계 1차 방청도료라 할 수 있다. 이 도료의 구성은 주성분으로서 규산알킬의 부분 수해물(hydrolyzate)을 함유한 용액과 주로 분말아연으로 된 안료를 용매내에 분산시켜 얻어지는 분산액으로 이루어지는 2가지 도료 조성물로 된다. 상기 분산액에 함유된 불휘발성물인 유기 첨가제의 함유량은 0.4중량％ 이하이다. 이 무기 아연계 1차 방청도료는 도막의 강도와 얇은 도막의 방청성능이 우수하다.

그러나 일본국 특허 공개공보제6(1994)-210240호 공보에 기재된 1차 방청도료의 박막 도장에서는, 종래의 도포방법에서의 무기 아연계 1차 방청도료의 도막의 두께의 분산이 커서 생채기(scratching)가 생김으로써 내식성이 열화하거나 두꺼운 막의 부분이 생기므로 상기의 문제 (a) 및 (b)를 해결한다는 점에서는 미흡하다.

그러므로 무기 아연계 1차 방청도료의 도막과 분말도료의 도막이 이 순서대로 강판의 표면에 형성된 대형 구조물용 강판으로서, 내식성과 생산성이 우수한 대형 구조물용 도장강판의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 종래의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은 방청성능과 용접성이 우수하고, 100cm/분 이상의 속도로 용접이 가능한, 무기 아연계 1차 방청도료의 균일한 도막두께를 형성할 수 있는 대형 구조물용 강판을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 대형 구조물용 강판에 1차 방청도료를 도포하여 상기와 같이 균일한 도막을 형성할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 무기 아연계 1차 방청도료의 도막과 분말도료의 도막이 이 순서대로 강판의 표면에 형성된 대형 구조물용 강판으로서, 내식성과 생산성이 우수한 대형 구조물용 도장강판을 제공하는 데 있다.

발명의 개시

본 발명에 의한 1차 방청도료의 도막이 형성된 대형 구조물용 강판은 규산염 결합제와 방청안료인 분말아연으로 된 1차 방청도료의 도막을 강판의 표면에 형성한 대형 구조물용 강판에 있어서,

건조상태의 도막의 평균 두께가 3∼ 10㎛이며,

이 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)는 0.18이하이다.

본 발명에 의한 대형 구조물용 강판에 1차 방청도료를 도포하는 제1의 방법은:

피도장물인 강판의 이동방향으로 인접한 스프레이 팁 간에 간격을 두어 배치된 복수의 고정 스프레이 팁을 가진 도장 라인에 의해, 일정속도로 단방향으로 이동하는 강판의 표면에 1차 방청도료를 분무도장하는 방법으로 되며, 상기 스프레이 팁은 분무시에 각기의 분무패턴이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁은 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 소정의 거리를 두고 배치하며, 상기 거리는 분산패턴의 폭의 1/n(n은 2∼5의 정수)과 같게 함으로써 건조상태의 평균 두께가 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)가 0.18이하인 얇고 균일한 도막을 형성하며,

상기 1차 방청도료는 규산염 결합제와 안료의 체적함유량이 5∼15％의 방청안료인 분말아연으로 되며, 상기 안료는 건조한 도막두께의 평균보다 작은 평균 입경을 전체적으로 갖는다.

본 발명에 의한 대형 구조물용 강판에 대한 1차 방청도료의 제2의 도포방법은 1차 방청도료를 대형 구조물용 강판에 도포하는 방법으로서:

복수의 고정 스프레이 팁을 가진 도장 라인에 의해 강판을 도장함으로써 건조상태의 평균 두께가 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)가 0.18이하인 얇고 균일한 도막을 형성하는 방법으로 되며, 상기 고정 스프레이 팁은 분무시에 각기의 분무패턴이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁에 의한 도장이 겹치는 폭의 모두가 단일의 스프레이 팁으로 형성한 두께의 폭의 (n-1)/n(n은 2∼5의 정수)과 같도록 배설한다.

본 발명에 의한 대형 구조물용 강판에 대한 1차 방청도료의 제3의 도포방법은 단방향의 도장으로서:

피도장물인 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 인접한 스프레이 팁간에 간격을 두어 배치되며, 강판의 이동속도에 동기하여 강판의 이동방향과 교차하는 1방향으로 이동하는 복수의 스프레이 팁을 가진 도장 라인에 의해 일정 속도로 단방향으로 이동하는 강판의 표면에 1차 방청도료를 분무도장하며, 상기 스프레이 팁은분무시에 각기의 분무패턴이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁은 강판의 이동방향으로 소정의 거리를 두고 배치하며, 상기 거리는 분산패턴의 폭의 1/n(n은 2∼5의 정수)과 같으며,

다음에 복수의 스프레이 팁을 강판의 이동속도에 동기하여 분무도장을 하지 않고 상기 1방향의 반대방향으로 이동시키며,

다음에 상기 분무도장과 스프레이 팁의 상기 반대방향 이동을 반복하여 건조상태의 평균 두께가 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)가 0.18이하인 얇고 균일한 도막을 형성하는 방법으로 된다.

본 발명에 의한 대형 구조물용 강판에 대한 1차 방청도료의 제4의 도포방법은 왕복운동의 도장으로서:

피도장물인 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 인접한 스프레이 팁간에 간격을 두어 배치되며, 강판의 이동속도에 동기하여 강판의 이동방향과 직각의 1방향으로 이동하는 복수의 스프레이 팁을 가진 도장 라인에 의해 일정속도로 단방향으로 이동하는 강판의 표면에 1차 방청도료를 분무도장하며, 상기 스프레이 팁은 분무시에 각기의 분무 패턴이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁은 강판의 이동방향으로 소정의 거리를 두고 배치하며, 상기 거리는 분산패턴의 폭의 1/n(n은 2∼3의 정수)과 같으며,

다음에 복수의 스프레이 팁을 강판의 이동속도에 동기하여 상기 1방향의 반대방향으로 이동시키면서 1차 방청도료를 강판의 표면에 분무도장하며,

다음에 상기 분무도장을 반복하여 건조상태의 평균 두께가 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)가 0.18이하인 얇고 균일한 도막을 형성하는 방법으로 된다.

본 발명에서의 스프레이 팁으로서는 도료의 무화를 촉진할 수 있는 2중 팁구조의 FF 팁이 바람직하다.

상기의 도장방법에 의하면 대형 구조물용 강판의 표면에 건조상태의 평균 두께가 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)가 0.18이하인 도막을 형성할 수가 있다.

본 발명에 의한 대형 구조물용 도장강판은 1차 방청도료의 얇고 균일한 도막과 분말도료의 도막을 이 순서대로 강판의 표면에 형성하는 것으로 되며,

상기 1차 방청도료는 규산염 결합제와 방청안료인 분말아연으로 되며,

상기 얇고 균일한 도막은 건조상태의 평균 두께가 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)가 0.18이하이다.

본 발명에서는 얇고 균일한 도막은 1차 방청도료를 대형 구조물용 강판의 표면에 복수의 스프레이 팁에 의해 적어도 2회 균일하게 겹쳐 도장해서 형성하며, 상기 1차 방청도료는 규산염 결합제와 안료의 체적함유량이 5∼15％의 방청안료인 분말아연으로 되며, 상기 안료는 건조한 도막두께의 평균보다 작은 평균 입경을 전체적으로 갖는 것이 바람직하다.

도면의 간단한 설명

제1도(a) 및 (b)는 본 발명에 의한 대형 구조물용 강판에 1차 방청도료를 도포하는 방법에 의한 도막형성처리의 1태양을 각각 나타낸 설명도이다.

제2도는 스프레이 팁의 구조를 나타낸 단면도이며, 3은 표준 팁, 4는 종래의 FF 팁을 표시한다.

제3도(a)는 표준 팁을 사용하여 분무도장해서 형성한 도막두께의 형상을 나타낸 설명도이며, 제3도(b)는 FF 팁을 사용하여 분무도장해서 형성한 도막두께의 형상을 나타낸 설명도이다.

제4도는 수평의 필릿용접을 실시한 즉후의 대형 구조물용 강판의 투시도이다.

제5도는 본 발명에서 채용한 스프레이 팁의 배설과 각기의 분무패턴의 배치에 대한 형상을 나타낸다.

제6도는 본 발명에서 채용한 스프레이 팁의 배설과 각기의 분무패턴의 배치에 대한 다른 형상을 나타낸다.

제7도는 본 발명에서 채용한 스프레이 팁의 배설과 각기의 분무패턴의 배치에 대한 또다른 형상을 나타낸다.

제8도는 본 발명에 의한 대형 구조물용 강판에 1차 방청도료를 도포하는 방법에 의한 도막형성처리(단방향 도포)의 1태양을 나타낸 설명도이다.

제9도는 본 발명에 의한 대형 구조물용 강판에 1차 방청도료를 도포하는 방법에 의한 도막형성처리(왕복운동 도포)의 1태양을 나타낸 설명도이다.

제10도는 1차 방청도료로 왕복운동의 분무도장을 하는 종래의 방법에 의한 도막형성처리를 나타낸 설명도.

발명을 실시하기 위한 최량의 태양

이하, 본 발명에 의한 1차 방청도료의 도막이 형성된 대형 구조물용 강판, 대형 구조물용 강판에 대한 1차 방청도료의 도포방법 및 대형 구조물용 도장강판에 대해 설명한다.

[1차 방청도료의 도막이 형성된 대형 구조물용 강판]

우선 본 발명에 의한 1차 방청도료의 도막이 형성된 대형 구조물용 강판에 대해 설명한다.

본 발명에 의한 대형 구조물용 강판의 표면에 형성된 도막은 주요성분으로서 규산염 결합제와 분말아연으로 된 무기 아연계 1차 방청도료의 도막이다.

본 발명에 의한 대형 구조물용 강판의 표면에 형성된 도막은 건조상태의 평균 두께가 3∼10㎛, 바람직하기는 5∼8㎛이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/전조 도막두께의 평균)이 0.18 이하, 바람직하기는 0.15 이하, 더욱 바람직하기는 0.12 이하이다. 건조상태의 평균 도막두께가 상기의 범위내일 경우에는, 무기 아연계 1차 방청 도료의 반청효과가 대형 구조물의 건축기간을 통해 충분히 발휘될 뿐 아니라 강판의 용접성도 향상되어, 100cm/분 이상의 속도에서도 필릿용접이 가능해진다. 또한 도막두께의 분산지수도 0.18 이하이어서, 무기 아연계 1차 방청도료의 우수한 방청성능을 열화함이 없이 강판의 용접성을 향상시킬 수가 있다.

[1차 방청도료의 도포방법]

본 발명에 의한 1차 방청도료의 도막이 형성된 상기의 대형 구조물용 강판은다음과 같은 1차 방청도료의 도포방법에 의해 제작할 수가 있다.

예를 들어, 희망하는 대형 구조물용 강판의 분무도장은:

피도장물인 대형 구조물용 강판의 이동방향으로 인접한 스프레이 팁간에 간격을 두고, 상호간의 분무패턴 폭을 거의 같게 생성하도록 배설한 복수의 고정 스프레이 팁을 가진 도장 라인에 의해 일정속도로 단방향으로 이동하는 강판의 표면에 1차 방청도료를 분무도장하는 방법에 의해 제작되며, 상기 스프레이 팁은 분무시에 각기의 분무패턴이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁은 대형 구조물용 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 소정의 거리를 두고 배치하며, 상기 거리는 분산패턴 폭의 1/n(n은 2∼5의 정수)과 같게 함으로써 얇고 균일한 도막을 형성한다.

예를 들어, 상기 n이 2일 경우에는 겹쳐지는 도막패턴 폭의 1/2의 도막이 이루어져서, 2회의 도포작업을 가능케 한다. n이 3일 경우에는 겹쳐지는 도막패턴 폭의 2/3의 도막이 이루어져서, 3회의 도포작업을 가능케 한다. 또한 n이 4일 경우에는 겹쳐지는 도막패턴 폭의 3/4의 도막이 이루어져서, 4회의 도포작업을 가능케 한다. 그리고 또한 n이 5일 경우에는 겹쳐지는 도막패턴 폭의 4/5의 도막이 이루어져서, 5회의 도포작업을 가능케 한다.

상기 도장방법을 n=2일 때의 예를 들어 제1도(a)를 참조하여 설명한다. 제1도(a)의 화살표방향으로 일정 속도로 이동하는 대형 구조물용 강판(2)의 표면에, 피도장물인 대형 구조물용 강판의 이동방향으로 인접한 스프레이 팁간에 간격을 두고, 상호간의 분무패턴 폭을 거의 같게 생성하도록 배설된 6개의 고정 스프레이팁(1)을 가진 도장 라인에 의해 1차 방청도료를 분무도장하며, 상기 스프레이 팁(1)은 분무시에 각기의 분무패턴(1')이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁(1)은 대형 구조물용 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 소정의 거리를 두고 배치하며, 상기 거리는 분산패턴 폭의 1/2과 같게 함으로써 2회의 도장작업을 가능케 한다. 제1도(a)에서 빗금은 2회 도장한 부분을 나타낸다. 강판이 도장 라인을 통과할 때는 강판의 전체 표면은 2회의 도장이 완료된다.

다음에는 상기 도장방법을 n=3일 때의 예를 들어 제1도(b)를 참조하여 설명한다. 제1도(b)의 화살표방향으로 일정 속도로 이동하는 대형 구조물용 강판(2)의 표면에, 피도장물인 대형 구조물용 강판의 이동방향으로 인접한 스프레이 팁간에 간격을 두고, 상호간의 분무패턴 폭을 거의 같게 생성하도록 배설된 8개의 고정 스프레이 팁(1)을 가진 도장 라인에 의해 1차 방청도료를 분무도장하며, 상기 스프레이 팁(1)은 분무시에 각기의 분무패턴(1')이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁(1)은 대형 구조물용 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 소정의 거리를 두고 배치하며, 상기 거리는 분산패턴 폭의 1/3과 같게 함으로써 3회의 도장작업을 가능케 한다. 제1도(b)에서 빗금은 3회 도장한 부분을 나타낸다. 강판이 도장 라인을 통과할 때는 강판의 전체 표면은 3회의 도장이 완료된다.

상기 방법에서 채용한 1차 방청도료는 규산염 결합제와 방청안료인 분말아연으로 된다. 도료의 안료 체적함유량은 5∼15％의 범위이고, 전체 안료의 평균 입경이 건조 도막두께의 평균보다 작은 것이 바람직하다. 전체 안료의 평균 입경에 대해서는 전체 안료의 평균입경(d)의 건조 도막두께의 평균(t)에 대한 비(d/t)가 1/1이하, 특히 0.8/1 이하가 바람직하다. 본 발명에서는 안료 체적함유량과 전체 안료의 평균 입경이 상기 범위내에 있도록 조정 할 수만 있으면 종래의 무기 아연계 1차 방청도료를 사용할 수가 있다. 이와 같은 1차 방청도료를 사용하면 얇은 도막, 예를 들어 건조상태의 두께가 10㎛ 이하의 균일한 도막을 얻을 수가 있다. 1차 방청도료의 안료 체적함유량은 도포의 회수와 도막두께에 따라 실정된 조건에 합치하도록 조정한다.

상기 도장방법은 스프레이 팁이 고정되어 있어서, 강판이 일정 속도로 이동하고 있는 한, 분무패턴의 변동이 적으므로 얻어지는 도막두께의 분산이 적어지는 이점이 있다.

본 발명에서는 인접한 스프레이 팁간에 소정의 거리, 즉 분무패턴 폭의 1/2, 1/3, 1/4 또는 1/5의 거리를 두고, 상호간의 분무패턴을 거의 같게 생성하도록 배설한 복수의 스프레이 팁에 의해 서로 겹쳐서 도장되는 합계가 각각 2, 3, 4 또는 5회로 중첩하는 도장이 가능하다. 이와 같은 복수의 중첩 도포방법을 채용하면 대형 구조물용 강판의 표면에 희망하는 두께의 1차 방청도막을 형성할 수가 있다. 이 중첩도장의 수는 도료가 주입되는 구경(노즐 구경), 도료 주입압력, 도장속도, 도료의 수지 또는 고체함유량등을 적당히 조정함으로써 희망하는 두께의 도막을 형성할 수 있도록 적당히 선택할 수가 있다.

본 발명에서는 제1도(a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이 분무시에 각기의 분무패턴(1')이 서로 겹치지 않도록 대형 구조물용 강판(2)의 이동방향으로 앞뒤로 나란히 스프레이 팁(1)을 배설한다. 상기 대신에 제5도와 같이 모든 스프레이 팁을 일직선상에 배설하여, 각기의 분무패턴이 강판의 이동방향과 고정각을 이루게 하고, 서로는 평행이 되게 할 수도 있다. 또한 스프레이 팁(1)을 제6도와 같이 배설하거나 대형 구조물용 강판(2)의 이동방향과 직각인 일직선상에 배설하여, 분무시에 각기의 분무패턴(1')이 서로 겹치지 않도록 하고, 각기의 분무패턴이 제7도에 나타낸 강판의 이동방향과 고정각을 이루도록 할 수도 있다. 즉 대형 구조물용 강판의 어느 특정 위치에서, 스프레이 팁의 작동에 의해 복수의 분무패턴이 동시에 형성되는 일이 없는 한, 그리고 상기의 도장 중첩이 형성되는 한, 스프레이 팁의 배설에 대한 특별한 제한은 없다. 스프레이 팁은 대형 구조물용 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 앞뒤로 나란히 해서 배설할 수도 있다(도시하지 않음). 제1도 및 제5도∼제7도의 화살표는 스프레이 팁에 대한 대형 구조물용 강판(2)의 이동(이송)방향을 표시한 것이다.

상기 1차 방청도료의 도포방법에서는 고정 스프레이 팁은 도포시에 각기의 분무패턴이 서로 겹치지 않는 위치에 배설하고, 모든 스프레이 팁 중첩도장 폭이 단일 스프레이 팁에 의한 도장 폭의 (n-1)/n(n은 2∼5의 정수)과 같아지도록 배설한다.

본 발명에서는 대형 구조물용 강판을 이동시키는 대신에 스프레이 팁을 이동시켜서, 대형 구조물용 강판의 표면에 1차 방청도료를 분무도장할 수가 있다. 그러나 스프레이 팁을 고정시키고 강판을 이동시키는 도장방법쪽이 분무패턴의 변동이 적고, 도장속도를 높게 할 수 있으므로 강판을 고정시키고 스프레이 팁을 이동시키는 도장방법보다 바람직하다.

본 발명에서는 도료의 무화를 촉진할 수 있는 2중구조의 팁을 갖는 제2도(b)에 나타낸 FF 팁(fine finish tips)(4)을 채용하는 쪽이 제2(a)에 나타낸 표준 팁을 사용하는 것보다 바람직하다. FF 팁을 사용하면 1차 방청도료의 분무를 보다 미립자로 무화할 수가 있으므로 도장의 마무리를 향상시킬 수가 있다. 제3도(a)는 표준 팁(3)을 사용하여 분무도장함으로써 강판(2)의 표면에 분무패턴을 형성한 도막두께(5)의 형상을 나타낸다. 한편, 제3도(b)는 FF 팁(4)을 사용하여 분무도장함으로써 강판(2)의 표면에 분무패턴을 형성한 도막두께(5)의 형상을 나타낸다. 제3도(a)와 제3도(b)를 비교해 보면 명백한 바와 같이 분무패턴의 단부의 무화능력은 FF 팁(4)이 표준 팁(3)에 비해 우수하므로, 도막두께(5)의 분산을 더 감소시킬 수가 있다. 다음에 설명하는 도장방법에서도 FF 팁을 채용하는 것이 바람직하다.

또한 1차 방청도료의 얇고 균일한 도막이 형성되는 상기의 대형 구조물용 강판은 단방향의 도포를 실시하는 다음과 같은 도장방법에 의해서도 제작할 수 있다.

이 단방향 도장방법은:

상호간의 분무패턴 폭이 같게 생성할 수 있도록, 피도장물인 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 인접한 스프레이 팁간에 간격을 두어 배치하며, 강판의 이동속도에 동기하여 강판의 이동방향과 직각의 1방향으로 이동하는 복수의 스프레이 팁을 가진 도장 라인에 의해, 일정 속도로 단방향으로 이동하는 대형 구조물용 강판의 표면에 1차 방청도료를 분무도장하며, 상기 스프레이 팁은 분무시에 각기의 분무패턴이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁은 대형 구조물용 강판의 이동방향으로 소정의 거리를 두고 배치하며, 상기 거리는 분산패턴의 폭의 1/n(n은 2∼5, 바람직하기는 2∼4의 정수)과 같으며,

다음에 복수의 스프레이 팁을 대형 구조물용 강판의 이동속도에 동기하여 분무도장을 하지 않고, 상기 1방향의 반대방향으로 이동시키며,

다음에 상기 분무도장과 스프레이 팁의 상기 반대방향 이동을 반복하여 건조상태의 평균 두께가 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)가 0.18이하인 얇고 균일한 도막을 형성하는 방법으로 된다.

예를 들어, 상기 n이 2일 경우에는 겹쳐지는 도막패턴 폭의 1/2의 도막이 이루어져서, 2회의 도포작업을 가능케 한다. n이 3일 경우에는 겹쳐지는 도막패턴 폭의 2/3의 도막이 이루어짐으로써 3회의 도포작업을 가능케 한다. 또한 n이 4일 경우에는 겹쳐지는 도막패턴 폭의 3/4의 도막이 이루어짐으로써 4회의 도포작업을 가능케 한다. 그리고 또한 n이 5일 경우에는 겹쳐지는 도막패턴 폭의 4/5의 도막이 이루어짐으로써 5회의 도포작업을 가능케 한다.

상기 단방향 도장방법을 n=3일 때의 예를 들어 제8도를 참조하여 설명한다. 일정 속도로 단방향으로 이동하는 대형 구조물용 강판의 표면에, 상호간의 분무패턴 폭을 거의 같게 생성하도록, 피도장물인 대형 구조물용 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 인접한 스프레이 팁간에 간격을 두어 배치하며, 대형 구조물용 강판의 이동속도에 동기하여 대형 구조물용 강판의 이동방향과 교차하는 1방향으로 이동하는 3개의 스프레이 팁을 가진 도장 라인에 의해 방청도료의 1번째 분무도장을 실시하며, 상기 스프레이 팁은 분무시에 각기의 분무패턴이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁은 대형 구조물용 강판의 이동방향으로 소정의거리를 두고 배치하며, 상기 거리는 분산패턴 폭의 1/3과 같게 한다. 그 결과, 제8도(a)에 나타낸 바와 같이 대형 구조물용 강판(2)의 표면의 좌단부로부터 순차적으로 1회, 2회, 3회, 2회 및 1회의 도장부분이 형성된다.

다음에 3개의 스프레이 팁은 대형 구조물용 강판의 이동방향에 동기하여 분무도장을 하지 않고, 상기 1방향으로 이동한다. 그 후에 3개의 스프레이 팁을 대형 구조물용 강판의 이동속도와 동기하여 상기 방향(스프레이 팁의 1번째 분무도장시에 이동한 방향과 같은 방향)의 반대방향으로 이동시키면서 1차 방청 도료로 대형 구조물용 강판의 2번째 분무도장을 실시한다. 그 결과, 제8도(b)에 나타낸 바와 같이 대형 구조물용 강판(2)의 표면의 좌단부로부터 순차적으로 1회, 2회, 3회, 3회, 3회, 3회, 2회 및 1회의 도장부분이 연속적으로 형성된다. 즉 3회 도장되는 부분이 순차적으로 형성된다.

상기 방법에 따라 3번째 분무도장을 실시하면 제8도(c)에 나타낸 바와 같이 대형 구조물용 강판(2)의 표면의 좌단부로부터 순차적으로 1회, 2회, 3회, 3회, 3회, 3회, 3회, 3회, 3회, 2회 및 1회의 도장부분이 형성됨으로써 연속적으로 3회 도장되는 부분을 증가시킨다.

상기와 같은 도장처리를 반복하면 대형 구조물용 강판의 전표면을 1차 방청도료로 3번 도장할 수가 있게 된다.

스페레이 팁을 대형 구조물용 강판의 이동속도에 동기하여 대형 구조물용 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 이동시키면서 상기 단방향의 도장을 실시할 경우에는, 제8도 및 제9도에 나타낸 바와 같이 강판에 경사진 도장이 이루어진다. 반면에 스프레이 팁을 대형 구조물용 강판의 이동속도에 동기하여 대형 구조물용 강판의 이동방향과 경사지게 교차한 방향으로 이동시키면서 상기 단방향의 도장을 실시할 경우에는, 강판을 경사지게 도장할 수 있을 뿐 아니라 스프레이 팁의 이동방향과 동기이동의 속도를 제어함으로써 강판의 폭방향에 평행하게 강판을 도장할 수도 있다. 본 발명에서는 강판의 폭방향과 평행으로 도장하는 단방향의 도장방법이 도료의 손실이 적은 점에서 바람직하다.

또한 1차 방청도료의 얇고 균일한 도포가 형성되는 상기 대형 구조물용 강판은 왕복운동으로 도포하는 다음 도장방법에 의해서도 제작할 수가 있다.

이 왕복운동 도장방법은:

상호간의 분무패턴의 폭이 거의 같게 생성하도록, 피도장물인 대형 구조물용 강판의 이동방항과 직각인 방향으로 인접한 스프레이 팁간에 간격을 두어 배치하며, 대형 구조물용 강판의 이동속도에 동기하여 강판의 이동방향과 직각의 1방향으로 이동하는 복수의 스프레이 팁을 가진 도장 라인에 의해 일정속도로 단방향으로 이동하는 대형 구조물용 강판의 표면에 1차 방청도료를 분무도장하며, 상기 스프레이 팁은 분무시에 각기의 분무패턴이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁은 대형 구조물용 강판의 이동방향으로 소정의 거리를 두고 배치하며, 상기 거리는 분산패턴의 폭의 1/n(n은 2∼3의 정수)과 같으며,

다음에 복수의 스프레이 팁을 대형 구조물용 강판의 이동속도에 동기하며 상기 1방향의 반대방향으로 이동시키면서 1차 방청도료를 대형 구조물용 강판의 표면에 분무도장하며,

다음에 상기 분무도장을 반복하여 건조상태의 평균두께가 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)가 0.18이하인 얇고 균일한 도막을 형성하는 방법으로 된다.

상기 왕복운동 도장방법을 n=2일 때의 예를 들어 제9도를 참조하여 설명한다. 일정 속도로 단방향으로 이동하는 대형 구조물용 강판의 표면에, 상호간의 분무패턴 폭을 거의 같게 생성하도록, 피도장물인 대형 구조물용 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 인접한 스프레이 팁간에 간격을 두어 배치하며, 대형 구조물용 강판의 이동속도에 동기하여 대형 구조물용 강판의 이동방향과 직각인 1방향으로 이동하는 3개의 스프레이 팁을 가진 도장 라인에 의해 방청도료를 분무도장하며, 상기 스프레이 팁은 분무시에 각기의 분무패턴이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁은 대형 구조물용 강판의 이동방향으로 소정의 거리를 두고 배치하며, 상기 거리는 분산패턴폭의 1/2과 같게 한다. 그 결과, 제9도(a)에 나타낸 바와 같이 대형 구조물용 강판(2)의 표면의 좌단부로부터 순차적으로 1회, 2회, 2회 및 1회 의 도장부분이 형성된다.

다음에 대형 구조물용 강판의 이동방향에 동기하여 상기 1방향과 반대방향으로 이동하는 3개의 스프레이 팁에 의해 1차 방청도료를 대형 구조물용 강판의 표면에 분무도장한다. 그 결과, 제9도(b)에 나타낸 바와 같이 대형 구조물용 강판(2)의 표면의 좌단부로부터 순차적으로 1회, 2회, 3회, 및 4회의 도장부분이 형성된다.

상기와 같은 도장처리를 반복하면 제9도(c) 및 (d)에 나타낸 바와 4번 연속적으로 도장되는 부분을 형성할 수가 있다.

즉 상기와 같은 도장처리를 반복하면 대형 구조물용 강판의 표면을 1차 방청도료로 4번 도장할 수가 있게 된다.

상기 도장처리에서, 상기 인접한 스프레이 팁을 대형 구조물용 강판의 이동방향으로 소정의 간격을 두고 배치하며, 그 거리가 분무패턴 폭의 1/3이 되는 n=3을 채용하면, 대형 구조물용 강판(2)을 1차 방청도료로 6번 도장할 수가 있다.

상기 왕복운동 분무도장처리를 하면, 무기 아연계 1차 방청도료의 도막이 얇고 균일하게 형성되는 상기 대형 구조물용 강판을 얻을 수가 있다.

[대형 구조물용 도장강판]

다음에 본 발명의 대형 구조물용 도장강판에 대해 설명한다.

본 발명에 의한 대형 구조물용 도장강판은 1차 방청도료의 얇고 균일한 도막과 분말도료의 도막이 이 순서대로 그 표면에 형성된 대형 구조물용 강판을 말한다.

본 발명에서 사용하는 1차 방청도료는 그 주요성분이 규산염 결합제와 방청안료인 분말아연으로 된 무기 아연계 1차 방청도료이다. 종래의 무기 아연계 1차 방청도료를 사용할 수가 있다. 본 발명에서는 일본국 특허공개공보 제6(1994)-210240호 공보에 개시된 무기 아연계 1차 방청도료 조성물, 즉 주성분으로서 규산알킬의 부분 수해물을 함유한 용액과 주로 분말아연으로 된 안료를 용매내에 분산시켜 얻어지는 분산액으로 이루어지는 2가지 도료 조성물로 되며, 상기 분산액에 함유된 불휘발성물인 유기 첨가제의 함유량이 0.4중량％ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

대형 구조물용 강판의 표면에 형성되는 도막은 건조상태의 평균 두께가 3∼10㎛, 바람직하기는 4∼8㎛, 더욱 바람직하기는 5∼7㎛의 얇은 도막이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조 도막두께의 평균)가 0.18 이하, 바람직하기는 0.15 이하, 더욱 바람직하기는 0.12 이하를 나타내는 균일한 도막이다. 건조상태의 도막의 평균두께와 도막두께의 분산지수가 상기 범위내이면, 무기 아연계 1차 방청도료의 내식성을 최대한도로 발휘하게 할 수 있을 뿐 아니라, 종래에 봉착하고 있었던 문제점, 즉 분말아연의 도막면의 핀홀, 분말도료의 도막의 소부시의 분말도료의 도막 내부의 포말, 분말도료의 도막의 경화시, 또는 그 후의 무기 아연계 1차 방청도료의 도막층내의 응집파괴가 생기는 것을 회피할 수가 있다.

상기 방법에 의해 1차 방청도료를 도포함으로써 상기 1차 방청도료의 얇고 균일한 도막을 형성할 수가 있다.

상기 1차 방청도료의 얇고 균일한 도막위에 각각 형성되는 분말도료의 도막의 예로서는 에폭시수지, 폴리에스테르수지, 아크릴수지 분말도료등의 종래의 분말도료를 들 수가 있다. 이들 분말도료중에서도 에폭시수지 분말도료가 바람직하다. 상기 분말도료는 이것들이 어떠한 용매도 함유하지 않으며, 그 내식성이 우수하다는 점에서 무공해품이라 할 수 있다. 더구나 분말도료는 도포시에 부분적으로 이동시킬 수가 있으므로, 예를 들어 융점에 도달시키기가 용이하다는 점에서 유리하다.

상기 분말도료의 각각은 종래의 정전식 도포방법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 분말도료의 도막두께는 통상 50∼200㎛, 바람직하기는 100∼150㎛의 범위이다.

분말도료의 경화는, 예를 들어 종래의 고주파수 유도가열, 고온 공기 또는 적외선등에 의해 실시한다. 이들중에서도 고주파수 유도가열에 의한 경화가 특히 바람직하다. 고주파수 유도가열에서는 200℃까지의 승온은 60초 이내에 이루어질 수 있으므로, 대형 강판을 도료의 용융 및 경화에 요하는 약 200℃까지 단시간에 가열할 수가 있다. 그러므로 무기 아연계 1차 방청도료의 도막과 분말도료의 도막의 2중층을 갖는 대형 구조물용 도장강판을 효율적으로 제작할 수가 있다.

발명의 효과

본 발명에 의한 1차 방청도료의 도막이 형성된 대형 구조물용 강판은 그 표면에 규산염 결합제와 방청안료인 분말아연으로 된 1차 방청도료의 도막이 형성된 대형 구조물용 강판으로서, 건조상태의 평균 도막두께는 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수는 0.18 이하를 나타낸다. 그러므로 무기 아연계 1차 방청도료의 방청성을 최대한으로 발휘시킬 수가 있다.

본 발명에 의하여 대형 구조물용 강판에 1차 방청도료를 도포함으로써 상기와 같은 효과를 갖는 얇고 균일한 도막이 형성된 대형 구조물용 강판을 얻을 수가 있다.

본 발명에 의한 대형 구조물용 도장강판은 그 표면에 1차 방청도료의 얇고 균일한 도막과 분말도료의 도막이 이 순서대로 형성된 대형 구조물용 강판으로서, 상기 1차 방청도료는 규산염 결합제와 방청안료인 분말아연으로 되면, 상기 얇고 균일한 도막의 평균두께는 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수는 0.18 이하를 나타낸다. 그러므로 무기 아연계 1차 방청도료의 내식성을 최대한도로 발휘하게 할 수 있을 뿐 아니라, 종래에 봉착하고 있었던 문제점, 즉 분말아연의 도막면의 핀홀, 분말도료의 도막의 소부시의 분말도료의 도막 내부의 포말, 분말도료의 도막의 경화시, 또는 그 후의 무기 아연계 1차 방청도료의 도막층내의 응집 파괴가 생기는 것을 회피할 수가 있다. 이렇게 해서 우수한 내식성과 생산성을 확보할 수가 있다.

그러므로 본 발명에 의한 대형 구조물용 도장강판은 선박, 교량, 공장용등의 사용에 적합하다.

실시예

아래의 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하나, 본 실시예가 본 발명의 범위 를 제한하는 것은 결코 아니다.

비교예 1∼3 및 실시예 1∼4

[도료의 제조]

(a)기제 (base agent)의 제조

반응용기에 규산에틸(Colcoat Co. Ltd.제) 35중량부와 이소프로필 알콜(IPA) 45중량부를 주입하였다. 탈이온수 4.5중량부와 35％ 염산 0.05중량부의 혼합물을 적하, 교반하면서 50∼55℃에서 3시간 방치하였다. 그 후에 이소부틸알콜을 첨가하여 실온까지 냉각함으로써, 비중 0.88의 기제를 얻었다.

이렇게 얻어진 기제를 실시예 1∼4 및 비교예 1∼3에 사용하였다.

(b) 페이스트 A의 제조

분말 실리카(평균입경: 3.8㎛ 및 비중: 2.70) 22중량부, 레드 아이온 옥사이드(red iron oxide)(평균입경: 0.2㎛ 및 비중: 5.10, Nippon Bengara Kogyo Co., Ltd.제) 2중량부, 유기 벤토나이트(비중: 1.62, N. L. Chemical., Ltd.제) 1중량부, 합성 실리카 퓸(synthetic silica fume)(비중: 2.20, Nippon Aerosil Co., Ltd.제) 2중량부, 크실롤(비중: 0.87) 15중량부 및 이소프로필 알콜(비중: 0.79) 15중량부의 혼합물을 모래 분쇄 밀(sand grind mill)(이하, "S. G. 롤"이라 한다)에 의해 교반하고, 분말아연(평균입경: 4.5㎛ 및 비중: 7.0, The Honjo Chemical Corporation제) 45중량부를 첨가하여, 고속 분산기에 의해 교반하, 혼련하여 안료분산을 실시하였다. 이렇게 해서 페이스트 A를 제조하였다. 각 원료의 비중으로부터 산출한 페이스트 A의 안료 체적농도는 32.7％이었다.

비교예 1∼3과 실시예 1 및 2에서는 이 페이스트 A를 공통 사용하였다.

(c) 페이스트 B의 제조

산화아연(평균입경: 0.5㎛ 및 비중: 5.83, Sakai chemical Industry Co., Ltd.제) 5중량부, 블랙 아이온 옥사이드(black iron oxide)(평균입경: 0.5㎛ 및 비중: 5.20, Toda Kogyo Corp.제) 3중량부, 분말 실리카(평균입경: 2.1㎛) 12중량부, 유기 벤토나이트(비중: 1.62, N. L. Chemical Co., Ltd.제) 1중량부, 합성 실리카 폼(비중: 2.2, Nippon Aerosil Co., Ltd.제) 2중량부, 크실롤(비중: 0.87) 13.5중량부 및 이소프로필 알콜(비중: 0.79) 13.5중량부의 혼합물을 S. G. 밀에 의해 교반하고, 미립의 분말아연(평균입경 : 2.2㎛ 및 비중: 7.0, The Honjo Chemical Corporation제) 50중량부를 첨가하여, 고속 분산기에 의해 교반하, 혼련하여 안료분산을 실시하였다. 이렇게 해서 페이스트 B를 제조하였다. 각 원료의 비중으로부터 산출한 페이스트 B의 안료 체적농도는 30.9％이었다.

이 페이스트 B를 실시예 3 및 4에서 공통 사용하였다.

(d) 도료의 비

상기 기제와 상기 페이스트의 각각을 40 : 60의 중량비로 혼합하였다. 안료의 체적농도가 희망하는 두께에 적합하도록 이소프로필 알콜을 첨가하였다.

[도장, 방청성 및 용접성 시험]

(1) 도장시험

비교예

비교예 1∼3에서는 폭이 4.5m, 길이가 6m인 강판을 일정속도로 수평으로 이동하고, 스프레이 팁을 이 강판의 이동방향과 90°방향으로 왕복운동시키는 상기 종래의 방법에 의해 도장하였다.

도장을 전체적으로 균일하게 하기 위하여 다음 식에 따라 강판의 이동속도와 스프레이 팁의 이동속도를 연동시겼다.

P = LV/v

(P: 합성 도장패턴 폭[m],

L: 스프레이 팁의 왕복운동 거리[m](강판 폭 x 2[m]),

V: 강판의 이동속도[m/분], 및

v: 스프레이 팁의 이동속도[m/분].

무공기 펌프(airless pump)에 의해 도장압력의 압력비가 45 : 1이 되도록 조정함으로써, 스프레이 팁과 피도장면간의 거리가 0.3m일때, 2개의 스프레이 팁의 각 도장패턴 폭이 0.45m가 되게 하고, 2개의 스프레이 팁을 각기의 도장패턴이 0.1m의 폭으로 서로 겹치도록 배치하였다. 그 결과, 상기 식의 합성 도장패턴 폭 P는 0.8m이었다.

비교예 1∼3에서는 도료의 안료 체적농도와 스프레이 팁을 통한 도료의 송출을 희망하는 도막두께와 합치하도록 조정하였다.

비교예 1∼3의 도장조건을 표 2에 나타낸다.

실시예

실시예 1∼3에서는 본 발명의 방법에 의해 배치, 고정된 복수의 스프레이 팁을 통해 송출되는 도료로 형성된 분무패턴하에서 폭이 1.5m, 길이가 3m의 강판을 통과시켜서 도장하였다.

실시예 4에서는 강판을 고정시키고, 스프레이 팁을 일정속도로 이동시켜서 도장하였다.

실시예 1∼4에서는 무공기 펌프에 의해 도장압력의 압력비가 45 : 1이 되도록 조정함으로써, 스프레이 팁이 피도장면으로부터 0.4m의 거리에 위치할 때, 2개의 스프레이 팁의 각 도장패턴 폭이 0.6m가 되게 하였다.

실시예 1, 2 및 4에서는 6개의 스프레이 팁을 사용하여, 인접한 스프레이 팁의 각 도장패턴이 절반 폭으로 서로 겹치게 함으로써, 폭이 1.5m의 강판을 합계 2번 균일하게 도장하였다.

실시예 3에서는 10개의 스프레이 팁을 사용하여, 인접한 스프레이 팁의 각도장패턴이 2/3 폭으로 서로 겹치게 함으로써, 폭이 1.5m의 강판을 합계 3번 균일하게 도장하였다. 2개의 무공기 펌프를 사용하여, 도료를 스프레이 팁에 공급하였다. 10개의 스프레이 팁을 배설순서대로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 및 10의 번호를 붙이고, 2개의 무공기 펌프중의 1개는 스프레이 팁 1, 3, 5, 7 및 9번에 도료를 공급하고, 무공기 펌프중의 다른 1개는 스프레이 팁 2, 4, 6, 8 및 10번에 도료를 공급하여 전체적으로 균일하게 도장하였다.

실시예 1 및 2에서는 페이스트 A를, 실시예 3 및 4에서는 페이스트 B를 사용하였다.

도료의 안료 체적농도와 스프레이 팁을 통한 도료의 송출은 희망하는 도막두께에 합치하도록 조정하였다.

실시예 1∼4의 도장조건을 표 2에 나타낸다.

상기 비교예와 실시예에서 실시한 도막두께의 측정은, 냉간압연 연강판(길이 1m, 폭 3cm, 두께 0.8mm)을 강판의 중앙길이를 따라 도장하고, 두께 게이지(KETT제 모델 LE-210)를 사용하여 20개소 이상을 측정함으로써, 건조상태의 평균 도막두께, 표준편차 및 도막두께의 분산지수를 구하였다.

그 결과를 표 2에 나타낸다.

(2) 방청성시험

도장시험에서 사용한 대형 강판(4,5 x 6m)상에 100mm x 300mm x 3.2mm 크기의 샌드블래스트한 SS400 강판을 재치하여 도장하고, 상기 도장에 의해 SS400 강판의 표면에 형성된 도막을 옥내에서 1주일간 경화하여 시편을 얻었다.

이렇게 얻어진 시편을 일본 히로시마껭 오다께시의 해변지역에 설치한 내후대(weathering table)상의 남쪽을 향해 45°각도로 고정시켰다. 녹이 슬 때까지의 기간을 다음과 같이 5등급(5∼1)으로 하여 녹이 스는 정도를 평가하였다.

5: 전혀 녹이 슬지 않음

4: 아주 적은 부분에 점 청(point rust)이 관찰됨,

3: 표면의 전체에 걸쳐 점청이 관찰되며, 표면의 전체가 노랗게 보임,

2: 전체 표면의 적어도 30％ 이상이 녹이 슴,

1: 전체 표면의 적어도 80％ 이상이 녹이 슴.

그 결과를 표 2에 나타낸다.

(3) 용접성시험

한쌍의 800mm x 100mm x 12mm 크기의 샌드블래스트한 SS400 강판을 사용하여, 이 쌍중의 하나를 상부판(제 4도의 부재(2b)에 해당)으로, 다른 하나의 강판을 하부판(제4도의 부재(2a)에 해당)으로 사용한 역T형의 조립품을 만들어 수평으로 필릿용접을 실시하였다. 하부판과 접촉시킨 상부판의 단면(end face)을 가공하여 상부판과 하부판 사이에 간극이 생기지 않도록 하였다. 하부판과 상부판의 양측을 도장시험에서 사용하였던 대형 강판상에서 도장시험시와 동일한 조건하에서 도장하고, 하부판과 접촉시킨 상부판의 단면을 스프레이 팁의 위치를 10cm 상방으로 상승시킨 외에는 도장실험시와 동일한 조건하에서 도장하였다. 상기 도장에 의해 상부판과 하부판에 형성된 도막을 옥내에서 1주일간 경화하였다. 생성된 상부 및 하부판을 시편으로 사용하였다.

탄뎀법(tandem method)(용접속도: 1200mm/분)에 의해 용접을 실시하였다. 첫번째 비드를 용접하여 냉각시킨 다음, 두번째 비드를 용접하였다. 국부부식률(국부부식수/m) 및 기공률(용접부의 파열부분의 전체 기공의 최대폭/용접 길이 x 100％)는 용접불량이 생기기 쉬운 두번째 비드에 대해 측정하였다.

탄뎀법에 의한 용접 조건은 표 1에 규정되어 있으며, 그 결과를 표 2에 나타낸다.

종래의 방법에 의해 예시적으로 도장한 비교예 1, 2 및 3에서는 막두께의 분산이 광범위하였다. 비교예 3에서는 건조상태의 평균두께가 약 5㎛의 도막이 얻어졌으나, 긁힌 곳이 있었다.

표2는 내후 방청성이 막두께가 감소함에 따라 현저히 악화되며, 3개월의 실제적인 내후시험기간을 확보하기 위해서는 평균 건조 막두께가 적어도 10㎛ 이상이 되어야 한다는 것을 나타내고 있다.

실시예 1 및 2에서는 비교예와 같은 도료를 사용하였어도, 막두께의 분산지수가 현저히 감소한 것을 알 수 있었다. 또한 방청성은 실시예 1 및 2에서와 거의 같은 두께의 도막이 얻어진 비교예 2의 경우보다 실시예 1 및 2쪽이 우수하다.

페이스트 A의 경우의 평균입경보다 작은 입경의 안료를 사용하여 제조한 페이스트 B를 함유한 도료를 사용하여 거의 5㎛의 얇은 도막이 형성된 실시예 3 및 4에서는, 비교예 3에서 관찰되었던 긁힌 곳이 없었으며, 실제적인 내후시험기간 3개월의 내후 방청성이 화보되었다.

얇은 도막두께가 용접성의 향상에 미치는 효과는 실시예와 비교예에서 다 같이 발휘되었다. 그러나 건조상태의 평균두께가 서로 동일한 도막두께를 비교해 보면, 용접 불량이 생기는 빈도가 실시예쪽이 적다는 것을 알 수 있다.

비교예 4∼6 및 실시예 5∼9

(a) 기제의 제조

기제는 상기 비교예 1∼3 및 실시예 1∼4의 경우와 같은 방법으로 제조하여, 실시예 5∼9 및 비교예 4∼6에서 공통으로 사용하였다.

(b) 페이스트 A의 제조

페이스트 A는 상기 비교예 1∼3 및 실시예 1∼4의 경우와 같은 방법으로 제조하며, 비교예 4∼6 및 실시예 5∼6에서 사용하였다.

(c) 페이스트 B의 제조

페이스트 B는 상기 비교예 1∼3 및 실시예 1∼4의 경우와 같은 방법으로 제조하여, 실시예 7∼9에서 사용하였다.

(d) 도료의 비

상기 기제를 상기 각 페이스트와 중량비 40 : 60으로 혼합하였다. 이소프로필 알콜을 희망하는 두께를 얻기에 적합한 안료 체적농도가 되도록 첨가하였다.

[도장, 방청성 및 용접성시험]

(10) 도장시험

폭이 4.5m, 길이가 6m인 강판의 이동방향과 90°방향으로 왕복운동시키는 스프레이 팁에 의해 도장하였다.

도장을 전체적으로 균일하게 하기 위하여 다음 식에 따라 강판의 이동속도와 스프레이 팁의 이동속도를 조정하였다.

P = LV/v

(P: 합성 도장패턴 폭[m],

L: 스프레이 팁의 왕복운동 거리[m](강판 폭 x 2[m]),

V: 강판의 이동속도[m/분], 및

v: 스프레이 팁의 이동속도[m/분].

종래의 2개 스프레이 팁 방법에서는 합성 도장패턴 폭 P는 다음 식으로 표시된다:

P = 2Po - p

여기서 p는 중앙패턴 중첩폭을 표시하고, Po는 스프레이 팁당 도막 패턴폭을 표시한다.

본 발명에서는 본 발명의 합성 도장패턴 폭(P)은 상기 종래의 2개 스프레이 팁 방법의 합성 도장패턴 폭(P)과는 달리, 복수의 스프레이 팁의 분무도장에 의해 실현된 도장 폭에서 다음의 분무도장에 의해 겹쳐서 도장되는 부분의 도장폭을 뺀 도장 폭을 의미하는 것으로 하고, 인접한 스프레이 팁의 각 도장패턴의 중첩폭과 사용하는 스프레이 팁의 수(N)에 따라 합성 도장패턴 폭(P)을 다음 식으로 표시한다.

본 발명의 도장방법에 의하면 인접한 스프레이 팁의 각 도장패턴의 중첩폭이 Po/2, 2Po/3 및 3Po/4 일때의 도포수는, 일방 도장(단방향 도장)일 경우에는 각각 2, 3, 4회가 되고, 왕복운동 도장일 경우에는 4, 6 및 8회가 된다.

압축비가 45 : 1이 되도록 한 무공기 펌프와, 스프레이팁으로서 Graco K.K.제 163-800 FF 팁(정밀 마무리 팁)을 사용하였다. 스프레이 팁과 강판간의 거리가 0.3m일 때, 2개의 도장패턴 폭이 0.45m가 되도록 1차 공기압을 조정하였다.

실시예 7에서는 6개의 스프레이 팁용 무공기 펌프를 사용하였다. 6개의 스프레이 팁을 배설순서대로 1, 2, 3, 4, 5 및 6의 번호를 붙이고, 2개의 무공기 펌프중의 1개는 스프레이 팁 1, 3 및 5번에 도료를 공급하고, 무공기 펌프중의 다른 1개는 스프레이 팁 2, 4및 6에 도료를 공급하여 개개의 무공기 펌프에 의한 도장의 국부화를 발생함이 없이 전체적으로 균일하게 도장하였다.

비교예 4∼6 및 실시예 5∼9의 도장조건을 표 3에 나타낸다.

상기 비교예와 실시예에서 실시한 도막두께의 측정은, 냉간압연 연강판(길이 1m, 폭 3cm, 두께 0.8mm)을 강판의 중앙길이를 따라 도장하고, 두께 게이지(KETT제 모델 LE-210)를 사용하여 20개소 이상을 측정함으로써, 건조상태의 평균 도막두께, 표준편차 및 도막두께의 분산지수를 구하였다.

그 결과를 표 3에 나타낸다.

(2) 방청성시험

방청성시험은 상기 방청성시험과 같은 방법으로 실시하였다.

그 결과를 표 3에 나타낸다.

(3) 용접성시험

용접성시험은 상기 용접성시험과 같은 방법으로 실시하였다.

그 결과를 표 3에 나타낸다.

종래의 방법에 의해 예시적으로 도장한 비교예 4, 5 및 6에서는 막두께의 분산이 광범위하였다. 비교예 6에서는 건조상태의 평균두께가 약 5㎛의 도막이 얻어졌으나, 긁힌 곳이 있었다.

표 3은 내후 방청성이 막두께가 감소함에 따라 현저히 악화되며, 3개월의 실제적인 내후시험기간을 확보하기 위해서는 평균 건조 막두께가 적어도 10㎛ 이상이되어야 한다는 것을 나타내고 있다.

실시예 5 및 6에서는 비교예 5와 같은 도료를 사용하였어도, 막두께의 분산지수가 현저히 감소한 것을 알 수 있었다. 또한 방청성은 실시예 5 및 6에서와 거의 같은 두께의 도막이 얻어진 비교예 5의 경우보다 실시예 5 및 6쪽이 우수하다.

페이스트 A의 경우의 평균입경보다 작은 입경의 안료를 사용하여 제조한 페이스트 B를 함유한 도료를 사용한 실시예 7, 8 및 9에서 막두께의 분산지수는 중첩의 수가 증가함에 따라 아주 적어졌다. 실시예 8에서는 긁힌 곳이 없었으며, 도막의 건조상태의 평균 막두께는 5.4㎛이었다. 실시예 8에서는 미립자의 아연을 함유한 도료를 사용하여 도막의 평균 건조 막두께 5.4㎛를 얻음과 동시에 방청성을 3개월의 실제적인 내후시험기간 확보할 수가 있었다.

실시예와 비교예에서는 다 같이 평균 막두께가 감소함에 따라 용접불량이 현저히 감소하였다. 그러나 건조상태의 평균두께가 서로 동일한 도막두께를 비교해 보면, 두께 분산이 적은 도막을 얻을 수 있는 실시예쪽이 용접불량의 생기는 빈도가 적다는 것을 알 수 있다.

[대형 구조물용 도장강판에 관한 실시예 및 비교예]

(a) 기제의 제조

기제는 상기 비교예 1∼3 및 실시예 1∼4의 경우와 같은 방법으로 제조하여, 실시예 10∼11 및 비교예 7∼9에서 공통으로 사용하였다.

(b) 페이스트 A의 제조

페이스트 A는 상기 비교예 1∼3 및 실시예 1∼4의 경우와 같은 방법으로 제조하여, 비교예 8∼9 및 실시예 10에서 사용하였다.

(c) 페이스트 C의 제조

페이스트 C는 일본국 특허 공개공보 제6(1994)-210240호 공보에 개시된 1차 방청도장 조성물을 제조하는 방법에 따라 제조하였다.

규산 에틸 40(Colcoat Co., Ltd.) 250중량부와 물 70중량부, 이소프로필 알콜 250중량부 및 35％ 염산 0.1중량부를 용기에 주입하였다. 이 혼합물을 교반하면서 50∼55℃에서 3시간 방치하고나서, 50℃에서 14시간 숙성 (aging)하였다. 그 후에 이소프로필 알콜 430중량부를 첨가함으로써 도장용 분말아연의 처리액을 제조하였다.

이어서 이와 같이 제조한 처리액 20중량부, 이소부틸알콜 20중량부 및 톨루올 40중량부를 용기에 주입하였다. 이 혼합물에 분말아연 500중량부를 강력히 교반하면서 첨가하여 분산액을 얻었다. 톨루올과 크실롤 1 : 1의 혼합물 80중량부를 이 분산액에 30분간에 걸쳐 적하하였다. 다음에 0.1％ 에틸아민 크실롤용액 2중량부를 첨가하여 염산을 중화하였다. 교반을 1시간 더 계속하여 도장용 분말아연의 분산액 을 얻었다.

그 후에 분말실리카(평균입경: 3.8㎛, 비중: 2.70) 50중량부, 산화아연 30중량부, 루틸분말 80중량부, 폴리에틸렌 옥시드 페이스트(20％) 10중량부, 톨루올 50중량부 및 크실롤 118중량부를 유리 비드와 함께 용기에 주입하여 도료진탕기로 진탕하였다. 생성된 안료 슬러리를 상기 분말아연의 분산액 680중량부에 충전하여 페이스트 C를 얻었다.

이 페이스트 C를 실시 예 11에서 사용하였다.

(d) 도료의 비

상기 기제를 상기 각 페이스트와 중량비 40 : 60으로 혼합하였다. 이소프로필 알콜을 희망하는 두께를 얻기에 적합한 안료 체적농도가 되도록 첨가하였다.

비교예 7

숏 블라스트한 강판(70mm x 150mm x 3.2mm)을 1차 방청도료를 도포하지 않고, 분말도료(상표명: Everclad 3120, Kansai Paint Co., Ltd.제)로 정전 도장하였다. 도장된 강판을 고주파수 유도가열에 의해 200℃까지 6초간 가열하고 200℃에서 3시간 방치함으로써 두께 150㎛의 도막을 형성하였다. 이렇게 하여 4개의 시편을 얻었다.

이렇게 얻은 4개의 시편을 다음과 같은 평가와 시험용으로 사용하였다.

(1) 도막의 외관

포말, 파열구멍(crater), 핀홀등의 양상을 확대경을 사용하거나 육안으로 관찰하여, 도막의 외관을 다음 4등급으로 평가하였다.

＜평가＞

4: 이상 없음,

3: 약간의 포말흔적(불균일)은 관찰되나, 핀홀은 없음,

2: 많은 포말흔적(불균일)이 관찰되며, 약간의 핀홀이 관찰됨,

1: 불균일이 현저하고, 많은 핀홀이 관찰됨.

그 결과를 표 4에 나타낸다.

(2) 도막의 접착성

도막의 접착성은 다음 2가지 방법으로 평가하였다.

(a) 횡단 접착시험

강판의 표면에 형성된 도막에 11개의 2mm 간격의 절단선을 강판의 기부에 달하는 깊이까지 절단날로 절단하고, 11개의 2mm 간격의 절단선을 상기 절단선과 직각인 방향으로 같은 방법으로 절단하여, 100개의 정방체를 형성하였다. 감압접착 테이프를 100개의 정방체에 가압하여 붙인다음 신속히 박리하였다. 박리하지 않은 도막의 비율을 측정하여 도막의 접착지수로 하였다.

(b) 인장시험

시편의 도막면의 중심부에 원통형의 받침대 (dolly)(접착면적 = 2cm²)를 에폭시수지 접착제로 본딩하였다. 시편을 유압 인장시험기의 시편 고정부에 치구를 사용하여 고정시키고, 시편의 도막에 본딩한 받침대를 수직으로 인출하였다. 박리함에 요한 힘(kgf/cm²) 및 박리부분의 비율(T: 1차 방청도료의 도막내부의 응집파괴, T/P: 1차 방청도료의 도막과 분말도료의 도막간의 중간막, P: 분말도료의 도막내부의 응집파괴, A: 접착제의 응집파괴)을 측정하여 도막의 접착지수로 하였다.

그 결과를 표 4에 나타낸다.

(3) 염수분무시험

시편의 하반부에 절단선을 강판의 기부에 달하는 깊이까지 절단날로 절단하고, 생성된 시편에 대해 JIS K-5400에 의한 염수분무시험을 1000시간 실시하였다.1000시간 시험후의 도막의 외관에는 (부풀음(blister) 및 점청)이 관찰되었으며, 도막의 접착성이 강하한 폭(mm)을 횡단한 절단선으로부터 측정하였다.

그 결과를 표 4에 나타낸다.

(4) 음극 내박리성

시편의 중앙부에 구멍을 뚫어 직경 6mm인 원형의 도막을 제거하여 강판의 기부가 노출되도록 하였다. 그 후에 시편을 3％수성 염화나트륨용액에 침지하여 -1,5V의 전압을 인가하였다. 500시간후에 시편을 들어올려고, 절단날에 의해 접착성이 강하한 영역의 원으로부터 도막을 박리하였다. 다음에 박리한 부분의 직경을 측정하였다.

그 결과를 표 4에 나타낸다.

비교예 8

비교예 8에서는 페이스트 A를 함유한 1차 방청도료를 종래의 도장방법에 따라 강판의 표면에 도포하며 평균두께 15㎛의 도막을 형성하였다.

그후에 이와 같이 얻은 1차 방청도료의 도막상에 비교예 7과 같은 방법으로 분말도료의 도막을 형성함으로써 시편을 제작하였다. 얻어진 시편을 비교예 7과 같은 방법으로 평가하고 시험하였다.

그 결과를 표 4에 나타낸다.

아래에 상기 종래의 도장방법을 설명한다. 각기의 도장패턴이 10cm 폭으로 겹치도록 하고, 각 도장패턴의 폭이 45cm가 되도록 배설하고, 폭이 4.5m, 그 길이방향의 길이가 6m로서 6m/분의 속도로 이동하는 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 68m/분의 속도로 왕복운동시키는, 2개 스프레이 팁(팁 번호 163-821, Graco K.K.제)에 의해 1차 방청도료로 왕복운동 도장을 실시하였다. 또한 이와 같은 도장을 실시함과 동시에, 도막두께 측정용으로 길이가 1m, 폭이 3cm, 두께가 0.8mm인 1개의 냉간압연 연강판과, 방청성시험용으로 100mm x 300mm x 3.2mm의 1개의 숏 블라스트한 강판과, 분말도료의 과잉도장후의 성능시험용으로 각각 70mm x 150mm x 3.2mm의 4개의 숏 블라스트한 강판을 대형 강판의 중앙부에 재치하고, 도장하였다.

도막두께 측정용의 냉강압연 연강판상에 형성된 상기 1차 방청도료의 도막에 대해서는, KETT제의 정전 두께 게이지(모델 LE-210)를 사용하여 20개소 이상의 도막두께를 측정하였다. 이렇게 하여 건조상태의 도막의 평균두께, 표준편차 및 도장 도막두께의 분산지수가 각각 15.6㎛, 3.4 및 0.22가 되는 것을 관찰하였다.

또한 상기 방청성시험용의 숏 블라스트한 강판의 시편으로서, 그 표면에 1차 방청도료의 도막은 형성되어 있으나 분말도료는 아직 도장하지 않은 시편에 대해 다음과 같은 방청성시험을 실시하였다.

[방청성시험]

100mm x 300mm x 3.2mm 크기의 숏 블라스트한 SS400 강판을 도장시험에 사용한 대형 강판(4.5 x 6m)상에 재치하여 도장하고, 상기 도장에 의해 SS400 강판의 표면에 형성된 도막을 옥내에서 1주간 경화하여 시편을 얻었다.

이와 같이 얻어진 시편을 일본 히로시마껭 오다께시의 해변지역에 설치한 내후대(weathering table)상의 남쪽을 향해 45°각도로 고정시켰다. 녹이 관찰된 시점까지의 내후기간으로 방청성(내후 방청성)을 평가하였다.

그 결과를 표 4에 나타낸다.

비교예 9

강판의 표면을 페이스트 A를 함유한 1차 방청도료로 비교예 8과 같은 방법으로 도장하여 건조상태의 도막의 평균두께, 표준편차 및 도장 도막두께의 분산지수가 각각 7.2㎛, 1.66 및 0.23인 1차 방청도료의 도막이 형성된 강판을 얻었다.

이와 같이 얻어진 1차 방청도료의 도막에 비교예 8과 같은 방법으로 분말도료의 도막을 형성하여 시편을 얻었다. 얻어진 시편을 비교예 8과 마찬가지 방법으로 시험하고 평가하였다.

그 결과를 표 4에 나타낸다.

실시예 10

제1도(a)에서는, 강판 표면과 팁간의 거리 및 도막의 사출압력을 조정하여 도장패턴 폭을 60cm가 되게 하고, 6개의 스프레니 팁(팁번호 163-817, Graco K.K.제)을 인접한 각 도장패턴 폭의 절반(= 30cm)이 서로 겹치도록 위치시켜 고정시켰다. 폭이 1.5m, 길이가 3m인 강판을 6개의 스프레이 팁으로부터 분사된 분무패턴 아래를 60m/분의 속도로 통과시켜서, 페이스트 A를 함유한 1차 방청도료로 강판의 표면을 도장하였다.

이와 같이 얻어진 1차 방청도료의 도막은 건조상태의 평균두께, 표준편차 및 두께의 분산지수가 각각 7.1㎛, 1.14 및 0.16의 얇고 균일한 막이었다.

이와 같이 얻어진 1차 방청도료의 도막에 비교예 8과 같은 방법으로 분말도료의 도막을 형성하여 시편을 얻었다. 얻어진 시편을 비교예 8과 마찬가지 방법으로 시험하고 평가하였다.

그 결과를 표 4에 나타낸다.

실시예 11

페이스트 A를 함유한 1차 방청도료 대신에 페이스트 C를 함유한 1차 방청도료를 사용하고, 스프레이 팁으로서는 FF 팁(Graco K.K.제, 팁번호 163-816)을 사용한 이외에는, 강판의 표면을 실시예 10과 같은 방법으로 1차 방청도료로 도장하였다.

이와 같이 얻어진 1차 방청도료의 도막은 건조상태의 평균두께, 표준편차 및 두께의 분산지수가 각각 5.3㎛, 0.58 및 0.11의 얇고 균일한 막이었다.

이와 같이 얻어진 1차 방청도료의 도막에 비교예 8과 같은 방법으로 분말도료의 도막을 형성하여 시편을 얻었다. 얻어진 시편을 비교예 8과 마찬가지 방법으로 시험하고 평가하였다.

그 결과를 표 4에 나타낸다.

표 4에서 알 수 있는 바와 같이:

비교예 7의 염수분무시험과 음극 내박리성시험의 결과는 도막불량으로부터 측정한 접착력 강하의 폭이 분말도료의 도막을 강판의 표면에 직접 형성하는 경우에 크다는 것을 나타내고;

비교예 8에서는, 1차 방청도료의 도막두께가 대단히 커서, 본 발명이 달성코자 하는 방청효과가 포말이나 응집 파괴로 인해 현저히 저하되고;

1차 방청도료의 도막을 얇게 한 비교예 9에서는, 도막의 포말과 접착성은 비교예 8의 경우보다 현저히 향상되었지만, 그 효과는 충분하다고 할 수 없으며, 또한 실제로 3개월의 내후시험 기간중에 1차 방청 도료의 도막의 방청성을 확보할 수가 없고;

실시예 10에서는, 1차 방청도료의 도막두께의 분산이 대단히 적어서 실제로 3개월의 내후시험기간의 방청성을 확보할수 있음므로써 우수한 방청성을 나타낼 수 있을 뿐 아니라, 응집파괴율 T가 50％로 감소해서, 접착력이 만족할만한 강도인 75kgf/cm²가 됨으로써 분말도료의 도막 형성후의 성능이 현저히 향상되고, 비교예 7의 단점이었던 도막불량으로부터 측정한 접착력 강하의 폭이 현저히 줄어들었고;

실시예 11에서는, 그 성능이 실시예 10의 경우보다 뛰어나서, 실시예 11에 의한 도장방법은 극히 우수한 강력한 내식성 도장방법이라 말할 수가 있다.

Claims (11)

1. 규산염 결합제와 방청안료인 분말아연으로 된 1차 방청도료의 도막을 강판의 표면에 형성한 대형 구조물용 강판에 있어서,

   건조상태의 도막의 평균 두께가 3∼10㎛이며,

   이 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)는 0.18이하인 1차 방청도료의 도막이 형성된 대형 구조물용 강판.
2. 대형 구조물용 강판에 1차 방청도료를 도포하는 방법에 있어서:

   피도장물인 강판의 이동방향으로 인접한 스프레이 팁 간에 간격을 두어 배치된 복수의 고정 스프레이 팁을 가진 도장 라인에 의해, 일정속도로 단방향으로 이동하는 강판의 표면에 1차 방청도료를 분무도장하는 방법으로 되며, 상기 스프레이 팁은 분무시에 각기의 분무패턴이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁은 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 소정의 거리를 두고 배치하며, 상기 거리는 분산패턴의 폭의 1/n(n은 2∼5의 정수)과 같게 함으로써 건조상태의 평균 두께가 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)가 0.18이하인 얇고 균일한 도막을 형성하며,

   상기 1차 방청도료는 규산염 결합제와 방청안료인 분말아연으로 되며, 안료의 체적 함유량이 5∼15％이고, 상기 안료는 건조한 도막두께의 평균보다 작은 평균 입경을 전체적으로 갖는 대형 구조물용 강판에 대한 1차 방청도료의 도포방법.
3. 제2항에 있어서, 스프레이 팁은 도막의 무화를 촉진할 수 있는 2중 팁 구조를 갖는 FF 팁인 대형 구조물용 강판에 대한 1차 방청도료의 도포방법.
4. 대형 구조물용 강판에 1차 방청도료를 도포하는 방법에 있어서:

   복수의 고정 스프레이 팁을 가진 도장 라인에 의해 강판을 도장함으로써 건조상태의 평균 두께가 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)가 0.18이하인 얇고 균일한 도막을 형성하는 방법으로 되며, 상기 고정 스프레이 팁은 분무시에 각기의 분무패턴이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁에 의한 도장이 겹치는 폭의 모두가 단일의 스프레이 팁으로 형성한 두께의 폭의 (n-1)/n(n은 2∼5의 정수)과 같도록 배설하며,

   상기 1차 방청도료는 규산염 결합제와 방청안료인 분말아연으로 되며, 안료의 체적함유량이 5∼15％이고, 상기 안료는 건조한 도막두께의 평균보다 작은 평균 입경을 전체적으로 갖는 대형 구조물용 강판에 대한 1차 방청도료의 도포방법.
5. 제4항에 있어서, 스프레이 팁은 도막의 무화를 촉진할 수 있는 2중 팁 구조를 갖는 FF 팁인 대형 구조물용 강판에 대한 1차 방청도료의 도포방법.
6. 대형 구조물용 강판에 1차 방청도료를 단방향 도장방식으로 도포하는 방법에 있어서:

   도장물인 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 인접한 스프레이 팁간에 간격을 두어 배치하며, 강판의 이동속도에 동기하여 강판의 이동방향과 교차하는 1방항으로 이동하는 복수의 스프레이 팁을 가진 도장 라인에 의해 일정 속도로 단방향으로 이동하는 강판의 표면에 1차 방청도료를 분무도장하며, 상기 스프레이 팁은 분무시에 각기의 분무 패턴이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁은 강판의 이동방향으로 소정의 거리를 두고 배치하며, 상기 거리는 분산패턴의 폭의 1/n(n은 2∼5의 정수)과 같으며,

   다음에 복수의 스프레이 팁을 강판의 이동속도에 동기하여 분무도장을 하지 않고 상기 1방향의 반대방향으로 이동시키며,

   다음에 상기 분무도장과 스프레이 팁의 상기 반대방향 이동을 반복하여 건조상태의 평균 두께가 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)가 0.18이하인 얇고 균일한 도막을 형성하며,

   상기 1차 방청도료는 규산염 결합제와 방청안료인 분말아연으로 되며, 안료의 체적 함유량이 5∼l5％이고, 상기 안료는 건조한 도막두께의 평균보다 작은 평균 입경을 전체적으로 갖는 대형 구조물용 강판에 대한 1차 방청도료의 도포방법,
7. 제6항에 있어서, 스프레이 팁은 도막의 무화를 촉진할 수 있는 2중 팁 구조를 갖는 FF 팁인 대형 구조물용 강판에 대한 1차 방청도료의 도포방법.
8. 대형 구조물용 강판에 1차 방청도료를 단방향 도장방식으로 왕복운동 도장방식으로 도포하는 방법에 있어서:

   피도장물인 강판의 이동방향과 직각인 방향으로 인접한 스프레이 팁간에 간격을 두어 배치하며, 강판의 이동속도에 동기하여 강판의 이동방향과 직각의 1방향으로 이동하는 복수의 스프레이 팁을 가진 도장 라인에 의해 일정속도로 단방향으로 이동하는 강판의 표면에 1차 방청도료를 분무도장하며, 상기 스프레이 팁은 분무시에 각기의 분무패턴이 서로 겹쳐지지 않는 위치에 배설하며, 상기 인접한 스프레이 팁은 강판의 이동방향으로 소정의 거리를 두고 배치하며, 상기 거리는 분산패턴의 폭의 1/n(n은 2∼3의 정수)과 같으며,

   다음에 복수의 스프레이 팁을 강판의 이동속도에 동기하여 상기 1방향의 반대 방향으로 이동시키면서 1차 방청도료를 강판의 표면에 분무도장하며,

   다음에 상기 분무도장을 반복하여 건조상태의 평균두께가 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)가 0.18이하인 얇고 균일한 도막을 형성하며,

   상기 1차 방청도료는 규산염 결합제와 방청안료인 분말아연으로 되며, 안료의 체적함유량이 5∼15％이고, 상기 안료는 건조한 도막두께의 평균보다 작은 평균 입경을 전체적으로 갖는 대형 구조물용 강판에 대한 1차 방청도료의 도포방법.
9. 제8항에 있어서, 스프레이 팁은 도막의 무화를 촉진할 수 있는 2중 팁 구조를 갖는 FF 팁인 대형 구조물용 강판에 대한 1차 방청도료의 도포방법.
10. 1차 방청도료의 얇고 균일한 도막과 분말도료의 도막을 이 순서대로 강판의 표면에 형성한 대형 구조물용 도장강판에 있어서,

    상기 1차 방청도료는 규산염 결합제와 방청안료인 분말아연으로 되며,

    상기 얇고 균일한 도막은 건조상태의 평균 두께가 3∼10㎛이며, 도막두께의 분산지수(=표준편차/건조한 도막두께의 평균)가 0.18인 대형 구조물용 도장강판.
11. 제10항에 있어서, 얇고 균일한 도막은 1차 방청도료를 대형 구조물용 강판의 표면에 복수의 스프레이 팁에 의해 적어도 2회 균일하게 겹쳐 도장해서 형성하며,

    상기 1차 방청도료는 규산염 결합제와 방청안료인 분말아연으로 되며, 안료의 체적함유량이 5∼15％이고, 상기 안료는 건조한 도막두께의 평균보다 작은 평균입경을 전체적으로 갖는 대형 구조물용 도장강판.