KR100899667B1 - 폴리우레아 수지를 이용한 강관 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리우레아 수지를 이용한 강관 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상하수도용 강관의 내경 또는 외경에 폴리우레아 수지와 항균성이 있는 숯을 이용하여 마감함으로써 내구성과 내식성 및 항균 특성이 제공되며 방수효과가 뛰어난 강관을 제공할 수 있도록 하는 폴리우레아 수지를 이용한 강관 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 주로 상하수도용으로 사용하는 강관의 내경 또는 내경과 외경에 폴리우레아 수지 및 이를 이용한 항균성 물질을 코팅하여 강관에 오랫동안 함께 남아 있도록 하며, 이로 인하여 강관의 부식을 방지하고 오랫동안 사용할 수 있도록 하고, 금속 강관의 내경에 코팅된 폴리우레아 수지와 숯 성분이 충분한 접착성을 유지하여 금속 강관의 부식 방지와, 유해 성분의 용출을 방지하도록 하는 것이다.
폴리우레아 수지, 강관, 숯, 항균

Description

폴리우레아 수지를 이용한 강관 및 그 제조방법{Urea resin with Polly and how to make steel pipes}
본 발명은 폴리우레아 수지를 이용한 강관 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상하수도용 강관의 내경 또는 외경에 폴리우레아 수지와 항균성이 있는 숯을 이용하여 마감함으로써 내구성과 내식성 및 항균 특성이 제공되며 방수효과가 뛰어난 강관을 제공할 수 있도록 하는 폴리우레아 수지를 이용한 강관 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 상하수도와 같은 유체 이송용 관으로서 주로 합성수지를 이용하여 압출하여 성형하는 합성수지관이나 금속 재질의 재료를 사용하여 제조하는 주철관 또는 강관이 사용되고 있다.
금속재질의 관은 통상적으로 소형의 경우에는 소정의 폭을 갖는 금속판을 나선형으로 공급하면서 만나는 부분을 용접하거나 접어서 서로 연결되도록 하여 원형으로 제조하고, 중대형의 경우에는 철제 강판을 재단하여 원형으로 감아주어 용접 하거나, 절제 강판을 재단한 후 소정의 폭을 갖는 강판을 하나 또는 두 개 더 공급하여 만나는 부분을 용접함으로써 제조된다.
이러한 금속관은 그 성질상 내부에 흘러가는 물에 의하여 철 성분이 용해되고, 이로 인하여 수질을 악화시킬 뿐만 아니라, 금속관의 내벽이 부식되는 문제가 발생하므로, 이러한 부식을 방지하기 위하여 금속관의 내경 또는 외경에는 도료를 피복시켜 사용하는 것이 일반적이다.
그러나 피복된 도료는 시간이 지남에 따라 그 접착성이 저하되어 금속관 표면에서 이탈되는 현상이 발생하고, 이탈된 면이 외부로 노출되므로 노출된 부분에 물이 닿아 부식될 수 있는 우려가 있으며, 도료의 성분이 환경에 유해한 성분들이 포함되어 있어 용출될 가능성이 완전히 배제된 것은 아니므로 가정에 공급되는 식수에 유해성분 또는 중금속이 포함될 우려가 있다.
숯이란 "나무를 숯가마에 넣어서 구워낸 검은 덩어리로" 재가 되기 이전의 탄소 덩어리를 말한다. 숯의 까만색은 바로 숯의 주성분을 이루고 있는 탄소 성분 때문이다.
숯은 우리말로 "신선한 힘"이라는 뜻이다. 영어로는 "차콜(charcoal)"이라고 한다. 피라미드를 만든 고대 이집트인은 시체 보존용으로 목타르를 사용했고, 고대 중국에서 숯은 약으로 복용 될 정도였다. 인간이 숯을 사용한 것은 약 6,000년 전. 우리나라 숯의 역사는 대략 2,600년 전에 시작된 것으로 추정된다.
농사나 수렵에 필요한 도구를 만들기 위해 철기시대부터 사용되었으며 난방을 위해 화로에 담아서, 다리미로, 음심의 부패를 막기 위해 등등 다양한 용도로 활용되었다. 물론 그 효과로 악귀를 쫓는 힘이 있다는 신앙도 생겨나 아이가 태어났을 때 고추와 함께 새끼줄에 매달아 두었다. 그러나 이것은 딱히 미신이라고만 할 수 없었다. 실제로 숯의 강한 환원성이 해로운 미생물들로부터 산모와 아기를 보호한다.
요즘 백화점이나 쇼핑몰에 가면 숯을 판매하는 곳이 많아졌다. 석탄과 석유의 사용으로 생활이 근대화되면서 숯의 수요가 줄어들었지만, 최근 다시 그 진가를 인정받기 시작한 것. 다양한 쓰임새 때문에 특히 젊은 주부들 사이에서 각광을 받고 있다. 숯은 더 이상 전통 한식점의 장식품이 아니다. 이는 우리 생활의 일부요 생필품이요. 우리들의 건강 파수꾼이다.
탄은 굽는 온도에 따라서 그 모양과 성분이 다르다. 일반적으로 크게 나누어 백탄과 흑탄으로 나누는데, 목재를 태우면 25~30% 정도의 숯이 생산되고 5%의 목초가 부수적으로 얻어지게 되는데, 숯을 1500배의 현미경으로 확대하여 관찰하면 벌집 같은 무수한 구멍을 볼 수 있다.
숯은 재료에 따라 차이는 있지만 보통 1g당 내부 표면적이 무려 3백 평방미터(약 1백평)나 된다. 즉 손마디 정도 크기의 숯에 테니스장 넓이 정도의 내부 표면을 갖고 있는 셈이다.
활성탄은 이 내부 표면적을 극대화한 것으로 3,500평방미터나 되는 놀라운 다공성을 갖고 있다. 목탄을 활성탄이라 부르는 것은 바로 이런 구멍이 미생물의 주거 공간이 되어 유해한 세균과 냄새를 흡착하기 때문이다. 따라서 구멍이 작고 많을수록 좋은 목탄이라고 할 수 있다. 간장이나 된장을 담글 때, 금줄에 숯을 달 아 놓는 것도 이러한 성질을 이용한 것이다. 또한, 숯의 다공성은 습기를 조절하는 능력과 방부작용이 있다.
숯 자체에서 발생하는 음(-)이온은 산소가 풍부하여 공기를 맑게 하고 모든 생명활동을 돕는 작용을 한다. 예를 들면 냉장고의 심한 악취는 냉장고 내의 산소가 부족할 때 산소를 싫어하는 미생물이 많이 번식하여 가스를 발산하기 때문이다.
이런 환경에서는 자연히 양(+)이온이 많이 존재하고 음이온은 매우 적어진다. 이럴 때 숯이 있으면 숯에 기생하는 미생물과 숯이 내뿜는 음이온의 효과로 환경을 바꿀 수 있으며, 따라서 냄새도 없어지게 되는 것이다.
숯은 탄소질이 80%이고, 나머지가 미네랄(칼슘, 나트륨, 철, 마그네슘, 칼륨, 인 등)로 구성되어 있다. 숯에는 나무가 토양에서 빨아올린 천연미네랄이 균형 있게 들어 있으며 숯이 만들어지는 과정에서 농축된다.
미네랄은 바닷물에 균형이 잘 잡힌 상태로 존재하고 있으며, 소금은 이것이 잘 농축된 상태이다. 우리 몸의 70%는 수분이며 이 수분은 바로 미네랄로 되어 있다는 것을 안다면 미네랄의 중요성은 짐작이 될 것이다.
나무에 불을 붙이면 나무는 열분해 되어 세 가지 형태로 나뉘게 된다. 즉 기체인 목가스, 액체인 목초액과 목타르, 그리고 고체인 숯이다. 이렇게 나온 1차 숯은 600~900의 열을 가하여 재차 열처리하면 수많은 미세한 구멍이 만들어진다. 좀 더 정확하게 말하자면 숯이란, 재료 물질을 섭씨 600~900의 온도에서 일차적으로 탄화시킨 것을 말하며, 맛과 냄새가 없다.
그리고 탄화과정에서 작은 구멍들이 생기게 된다. 숯의 효과를 높이기 위해서는 이 작은 구멍들이 많이 있어야 하기 때문에 다시 섭씨 600~900의 온도에서 같은 과정을 한 번 더 거치게 하는데, 이 과정을 활성화라고 한다.
우리가 시중에서 구할 수 있는 대부분의 숯은 탄화 과정만 거친 것인데, 그 이유는 재래식 숯가마에서 활성화한다는 것은 거의 불가능하기 때문이다. 숯을 의학적 목적으로 활용하기 위해서는 반드시 활성화해야 한다.
숯의 재를 밭에 뿌려주어 땅의 산성화를 막고 알칼리질을 비롯한 광물질을 공급하여 지력을 증진시키고, 짐승과 벌레에게는 기피작용을 한다. 그래서 밭에 숯가루를 뿌리면 농작물의 연작피해와 병충해를 예방하여, 수확이 증대된다. 또, 다량의 수분을 순식간에 흡수하여 불순물을 분해하고, 풍부한 미네랄 성분이 수질을 정화하고 물 입자를 작게 하여 물을 정화해준다.
그러나 이러한 숯의 다양한 장점에도 물을 공급하는 용도로 사용하는 강관에는 적용시킬 수 없었으며, 따라서 이러한 숯의 장점을 강관에 적용시켜 다양한 장점을 제공할 수 있도록 하는 것이다.
일반적으로 상하수도 강관, 주철관을 포함하는 상하수도 시설 등은 물에 의해 높은 수압, 유속, 와류, 물의 낙하 등에 의한 마모, 침식이 쉽게 일어날 수 있는 환경에 노출되어 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 연구가 진행되어 오고 있으며, 규산질계 침투성 방수재, 우레탄계 방수방식재, 에폭시 수지계 등을 사용하고 있으 나, 이러한 물질을 사용하는 경우, 내식성이 취약하고 내구성이 부족한 문제점이 있었다.
이외에 에폭시 수지계 몰탈 및 마감재를 이용한 방수방식재와 우레탄 수지계 바탕 조정재를 이용한 폴리우레탄 방수코팅재 등이 이용되고 있다.
그러나 에폭시 수지계 몰탈 및 마감재를 이용하는 경우, 신장율이 적어 모체에 대한 균열추종성이 부족하고 시공이 어려우며, 강관 등의 금속 구조물에 적용이 어려운 단점이 있었다.
따라서 본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 주로 상하수도용으로 사용하는 강관의 내경 또는 내경과 외경에 폴리우레아 수지 및 이를 이용한 항균성 물질을 코팅하여 강관에 오랜동안 함께 남아 있도록 하며, 이로 인하여 강관의 부식을 방지하고 오랫동안 사용할 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명은 금속 강관의 내경에 코팅된 폴리우레아 수지와 숯 성분이 충분한 접착성을 유지하여 금속 강관의 부식 방지와, 유해 성분의 용출을 방지함을 목적으로 한다.
본 발명은 소정의 폭을 갖는 금속판을 공급하여 금속 강관을 제조하는 제관 및 조관 과정;
상기 제관 및 조관 과정에서 생산된 금속 강관을 쇼트블라스팅 장치에 공급하여 금속 강관의 표면과 내경을 전처리하는 제청과정;
상기 금속 강관의 내경과 표면 또는 내경에 침투성의 방향족 이소시아네이트계(MDI) 저점도 프라이머를 도포하는 과정;
상기 프라이머의 도포과정에서 침투성의 방향족 이소시아네이트계 저점도 프라이머가 도포된 금속 강관의 내경 또는 표면에 형성된 핀홀을 제거하기 위하여 방 향족 이소시아네이트계 폴리우레아를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포하는 제1 도포과정;
상기 제1 도포과정에서 도포된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아는 소정의 시간 대기중에서 경화시켜 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아 수지층을 형성하는 제1 경화과정;
상기 제1 경화과정에서 경화된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아 수지층에 잔존하는 기포를 다시 제거하고 항균성을 부여하기 위하여 상기 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아의 외부면에 지방족 이소시아네이트계(IPDI) 폴리우레아 수지와 소정의 숯 분말을 혼합한 항균성 폴리우레아 수지를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포하는 제2 도포과정;
상기 제2 도포과정에서 도포된 항균성 폴리우레아 수지를 대기중에서 경화시켜 지방족 이소시아네이트계 항균성 폴리우레아 수지를 경화하는 제2 경화과정을 통하여 제조함을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 주로 상하수도용으로 사용하는 강관의 내경 또는 내경과 외경에 폴리우레아 수지 및 이를 이용한 항균성 물질을 코팅하여 강관에 오랫동안 함께 남아 있도록 하며, 이로 인하여 강관의 부식을 방지하고 오랫동안 사용할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은 금속 강관의 내경에 코팅된 폴리우레아 수지와 숯 성분이 충분한 접착성을 유지하여 금속 강관의 부식 방지와, 유해 성분의 용출을 방지하여 상하수도용으로 다양하게 사용할 수 있도록 하는 것이다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 소정의 폭을 갖는 금속판을 공급하여 금속 강관을 제조하는 제관 및 조관 과정을 수행한다.
상기 제관 및 조관 과정에서 생산된 금속 강관을 쇼트블라스팅 장치에 공급하여 금속 강관의 표면과 내경을 전처리하는 제청과정을 수행한다.
상기 금속 강관의 내경과 표면 또는 내경에 침투성의 방향족 이소시아네이트계(MDI) 저점도 프라이머를 도포하는 과정을 수행한다.
상기 프라이머의 도포과정에서 침투성의 방향족 이소시아네이트계 저점도 프라이머가 도포된 금속 강관의 내경 또는 표면에 형성된 핀홀을 제거하기 위하여 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포하는 제1 도포과정을 수행한다.
상기 제1 도포과정에서 도포된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아는 소정의 시간 대기중에서 경화시켜 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아 수지층을 형성하는 제1 경화과정을 수행한다.
상기 제1 경화과정에서 경화된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아 수지층 에 잔존하는 기포를 다시 제거하고 항균성을 부여하기 위하여 상기 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아의 외부면에 지방족 이소시아네이트계(IPDI) 폴리우레아 수지와 소정의 숯 분말을 혼합한 항균성 폴리우레아 수지를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포하는 제2 도포과정을 수행한다.
상기 제2 도포과정에서 도포된 항균성 폴리우레아 수지를 대기중에서 경화시켜 지방족 이소시아네이트계 항균성 폴리우레아 수지를 경화하는 제2 경화과정을 통하여 강관을 제조하는 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 소정의 폭을 갖는 금속판을 공급하여 금속 강관을 쇼트블라스팅 장치에 공급하여 금속 강관(10)의 표면과 내경을 전처리한다.
상기 전처리된 금속 강관(10)의 내경과 표면 또는 내경에 침투성의 방향족 이소시아네이트계(MDI) 저점도 프라이머를 도포하여 저점도 프라이머층(11, 11a)을 형성하며, 침투성의 방향족 이소시아네이트계 저점도 프라이머층(11, 11a)이 형성된 금속 강관(10)의 내경 또는 표면에 형성된 핀홀을 제거하기 위하여 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포함으로써 형성한다.
상기 도포된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아는 소정의 시간 대기중에서 경화시켜 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아층(12, 12a)을 형성한다.
상기 경화된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아층(12, 12a)에 잔존하는 기포를 다시 제거하고 항균성을 부여하기 위하여 상기 방향족 이소시아네이트계 폴리 우레아층(12, 12a)의 외부면에 지방족 이소시아네이트계(IPDI) 폴리우레아 수지와 소정의 숯 분말을 혼합한 항균성 폴리우레아 수지를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포한다.
상기 도포된 항균성 폴리우레아 수지를 대기중에서 경화시켜 지방족 이소시아네이트계 항균성 폴리우레아 수지층(13, 13a)을 형성함으로써 강관(10)을 성형하는 것이다.
본 발명은 소정의 폭을 갖는 금속판을 공급하여 금속 강관을 쇼트블라스팅 장치에 공급하여 금속 강관(10)의 표면과 내경을 전처리하는 것이다.
상기 전처리된 금속 강관(10)의 내경과 표면 또는 내경에 침투성의 방향족 이소시아네이트계(MDI) 저점도 프라이머를 도포하여 저점도 프라이머층(11, 11a)을 형성하며, 침투성의 방향족 이소시아네이트계 저점도 프라이머층(11, 11a)이 형성된 금속 강관(10)의 내경 또는 표면에 형성된 핀홀을 제거하기 위하여 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포하는 것이다.
상기 도포된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아는 소정의 시간 대기중에서 경화시켜 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아층(12, 12a)을 형성하는 것이다.
상기 경화된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아층(12. 12a)에 잔존하는 기포를 다시 제거하고 항균성을 부여하기 위하여 상기 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아층(12, 12a)의 외부면에 지방족 이소시아네이트계(IPDI) 폴리우레아 수지 90∼97중량% 와 숯 분말 3∼10중량%를 혼합한 항균성 폴리우레아 수지를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포하는 것이다.
상기 도포된 항균성 폴리우레아 수지를 대기중에서 경화시켜 지방족 이소시아네이트계 항균성 폴리우레아 수지층(13, 13a)을 형성함으로써 강관(10)을 성형하는 것이다.
본 발명을 좀더 자세하게 설명하면, 금속재질의 관은 통상적으로 소형의 경우에는 소정의 폭을 갖는 금속판을 나선형으로 공급하면서 만나는 부분을 용접하거나 접어서 서로 연결되도록 하여 원형으로 제조하고, 중대형의 경우에는 철제 강판을 재단하여 원형으로 감아주어 용접하거나, 절제 강판을 재단한 후 소정의 폭을 갖는 강판을 하나 또는 두 개 더 공급하여 만나는 부분을 용접함으로써 금속 강관을 제조하는 제관 및 조관 과정을 수행한다.
상기 제관 및 조관 과정에서 생산된 금속 강관을 쇼트블라스팅 장치에 공급하여 금속 강관의 표면과 내경을 전처리하는 제청과정에 의하여 불순물이나 이물질을 깨끗하게 제거한다.
다음에, 금속 강관의 내경과 표면 또는 내경에 침투성의 방향족 이소시아네이트계(MDI) 저점도 프라이머를 도포한다.
상기 프라이머의 도포과정에서 침투성의 방향족 이소시아네이트계 저점도 프라이머가 도포된 금속 강관의 내경 또는 표면에 핀홀이 형성되므로 상기 핀홀을 제거하기 위하여 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포하는 제1 도포과정을 수행한다.
상기 제1 도포과정에서 도포된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아는 소정의 시간 대기중에서 경화시켜 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아 수지층을 형성하는 제1 경화과정을 수행한다.
상기 제1 경화과정에서 경화된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아 수지층에 잔존하는 기포를 다시 제거하고 항균성을 부여하기 위하여 상기 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아의 외부면에 지방족 이소시아네이트계(IPDI) 폴리우레아 수지와 소정의 숯 분말을 혼합한 항균성 폴리우레아 수지를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포하는 제2 도포과정을 수행한다.
상기 제2 도포과정에서 도포된 항균성 폴리우레아 수지를 대기중에서 경화시켜 지방족 이소시아네이트계 항균성 폴리우레아 수지를 경화하는 제2 경화과정을 통하여 제조함을 특징으로 하는 제조방법 및 그 강관을 제공하는 것이다.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 금속 강관의 제조방법의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
금속재질의 관은 통상적으로 소형의 경우에는 소정의 폭을 갖는 금속판을 나선형으로 공급하면서 만나는 부분을 용접하거나 접어서 서로 연결되도록 하여 원형으로 제조하고, 중대형의 경우에는 철제 강판을 재단하여 원형으로 감아주어 용접하거나, 절제 강판을 재단한 후 소정의 폭을 갖는 강판을 하나 또는 두 개 더 공급하여 만나는 부분을 용접함으로써 금속 강관을 제조하는 제관 및 조관 과정를 수행하는 것이며, 본 과정에서 원통형의 금속 강관으로 성형한다.
상기 제관 및 조관 과정에서 생산된 금속 강관을 쇼트블라스팅 장치에 공급하여 금속 강관의 표면과 내경을 전처리하는 제청과정에 의하여 불순물이나 이물질을 깨끗하게 제거하며, 본 과정에서 금속 강관의 내경이나 표면에 수분이 존제하지 않도록 제거하고, 필요한 경우 소정의 온도로 가열하여 수분을 제거하는 것이 바람직하다.
다음에, 금속 강관의 내경과 표면 또는 내경에 수분이 모두 제거된 상태이므로 침투성의 방향족 이소시아네이트계(MDI) 일액형 저점도 프라이머를 도포하는 것이 바람직하다.
상기 방향족 이소시아네이트계 일액형 저점도 프라이머는 폴리우레탄은 습기와 반응하여 경화하는 폴리우레탄을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 프라이머의 도포과정에서 침투성의 방향족 이소시아네이트계 일액형 저점도 프라이머가 도포된 금속 강관의 내경 또는 표면에 핀홀이 형성되므로 상기 핀홀을 제거하기 위하여 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포하는 제1 도포과정을 수행하고, 상기 제1 도포과정에서 도포된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아는 제1 경화과정에서 소정의 시간(예를 들면 30분 내지 40분 동안 대기상태에서 그대로 방치함) 대기중에서 경화시켜 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아 수지층을 형성하는 것이다.
상기 제1 경화과정에서 경화된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아 수지층에 잔존하는 기포를 다시 제거하고 항균성을 부여하기 위하여 상기 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아의 외부면에 지방족 이소시아네이트계(IPDI) 폴리우레아 수지와 3∼10중량 %의 숯 분말을 혼합한 항균성 폴리우레아 수지를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포하는 제2 도포과정을 수행하고, 상기 제2 도포과정에서 도포된 항균성 폴리우레아 수지는 제2 경화과정에서 대기중에 30분 내지 40분 동안 방치하여 경화시켜 지방족 이소시아네이트계 항균성 폴리우레아 수지를 경화함으로써 지방족 이소시아네이트계 항균 폴리우레아 수지층을 형성하여 금속 강관을 성형하는 것이다.
상기 방향족 이소시아네이트계(MDI) 폴리우레아는 내마모성이 양호한 것이며, 가사시간이 30분 내지 40분이고, 인열강도가 10∼30㎏ f/㎠이고, 인장강도가 25∼130㎏ f/㎠이고, 파단 신장율이 100∼300%이고, 인장 모듈러스(tensile modulus)가 100% 신장율일 경우에 100∼1150psi이고, 분사압력이 2000∼2500psi이고, 불점착 경화시간(tack free)이 120분이고, 스프레이 거리는 50∼80cm이고, 경화 건조시간이 6시간 인 것이 바람직하다.
상기 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아는 내충격성, 내마모성 및 내구성이 우수한 것이며, 내중격성도 매우 양호한 것으로, 시공시 냄새와 폭발위험이 없는 것이다.
상기 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아의 외부면에 지방족 이소시아네이트계(IPDI) 폴리우레아 수지 90∼97중량 %와 숯 분말 3∼10중량 %를 혼합한 항균성 폴리우레아 수지를 제공하여 도포하는 것이 바람직하다.
상기 항균성 폴리우레아 수지는 필요한 경우 경화시간을 단축하기 위하여 소정의 온도로 가열하는 것이 가능하며, 하다.
상기 지방족 이소시아네이트계(IPDI) 폴리우레아 수지는 내마모성이 양호하고 화학 약품성과 자외선에 강한 것으로, 가사시간이 30분 내지 40분이고, 인열강도가 10∼40㎏ f/㎠이고, 인장강도가 25∼140㎏ f/㎠이고, 파단 신장율이 100∼300%이고, 인장 모듈러스(tensile modulus)가 100% 신장율일 경우에 100∼1200psi이고, 분사압력이 2100∼2600psi이고, 불점착 경화시간(tack free)이 120분이고, 스프레이 거리는 50∼80cm이고, 경화 건조시간이 10시간 인 것이 바람직하다.
상기 폴리우레아 수지(Polyurea resin)는 시중에서 판매되고 있는 수지로서 수지반응이 신속하게 일어나기 때문에 이소시아네이트(Isocyanate)계와, 아민(Amine)계를 사용하기 전에 혼합하여 사용하게 되며, 혼합비율은 중량비로 1:1이 바람직하다.
폴리우레아 수지는 강관(10)을 외기로부터 완전히 차단된 도막을 형성함으로써 방수와 방청능력이 뛰어나고, 인장강도, 신장율, 부착강도, 내화학성, 내마모성, 내수성 및 용출 안정성이 우수한 것으로 알려져 있으며, 반응성이 균일하여 코 팅직후 표면에 습도와 낮은 기온의 영향을 받지 않으므로 작업성이 용이한 장점이 있다.
상기 폴리우레아 수지는 분사 장비(스프레이건)를 사용하는 경우 2000psi, 3000psi, 3500psi 등 다양하게 사용하고 있으며, 분사시 강관(10)과의 거리는 50∼80cm를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 폴리우레아 수지의 분사 작업시에는 적정 온도가 5℃ 이상의 기온에서 하는 것이 바람직하며, 적정 습도는 RH 85%이하에서 하는 것이 바람직하다.
상기 항균성을 부여하기 위한 숯 분말로 사용하는 목재는 유해가스 성분이 완전히 제거되도록 백탄으로 제조하여 미세분말로 분쇄한 후 평균입도 5~15의 것을 선별 사용한다.
선별한 숯은 메타크릴(meta acryl)계 실란으로 표면처리 하되, 증류수에 아세틱산을 이용하여 산도(pH)를 3.0~5.5사이로 조정한 다음 여기에 실란을 0.1~1% 넣고 20분 정도 저어주어 수용액이 투명하게 될 때까지 기다린다.
이 수용액을 분무기에 넣어 숯 분말의 표면에 골고루 분산되도록 뿌리고 100~130℃로 가열건조 함으로써 실란 수용액이 숯 분말 표면에 도포되게 한다.
실란으로 표면처리된 숯 분말을 충분히 건조한 다음 에폭시 수지와 진공중에서 혼련한다. 실란으로 표면 처리된 숯 분말과 수지를 진공 중에서 혼련하여 실란의 유기반응과 수지를 반응시켜 계면에서의 접착력을 향상시키고, 진공중에서 컴파운딩 함으로써 공기 또는 수분의 함유를 제거함으로서 방사 작업성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.
이때 숯 분말의 함유량은 방사에 직접 사용할 수 있는 양을 사용하였으나 컴파운딩 된 재료를 수지와 혼합하여 방사할 수 있어 원하는 숯의 함유량에 따라 함유량을 조정하면서 제조한다.
본 발명에서는 숯 분말이 10중량% 이상이면 컴파운딩시 재료의 분산이 어려웠으며, 최종 과정에서 3중량% 이상이 되어야 참숯의 효능이 발휘될 수 있으므로 그 이상으로 제조하는 것이 바람직하다.
상기 숯 분말은 기생하는 미생물과 숯이 내뿜는 음이온의 효과로 환경을 바꿀 수 있으므로 수도관 등으로 사용하면 수질 오염을 해소하는 항균성을 제공하며, 동시에 냄새도 없어지게 되므로 폴리우레아의 효과를 한층 더 향상시킬 것이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 단면도
도 2 는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면도
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
10 : 금속 강관 11, 11a : 프라이머층
12, 12a : 폴리우레아층 13, 13a : 항균성 폴리우레아 수지층

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 소정의 폭을 갖는 금속판을 공급하여 금속 강관을 쇼트블라스팅 장치에 공급하여 금속 강관(10)의 표면과 내경을 전처리하고; 상기 전처리된 금속 강관(10)의 내경과 표면 또는 내경에 침투성의 방향족 이소시아네이트계(MDI) 저점도 프라이머를 도포하여 방향족 이소시아네이트계 저점도 프라이머 도포층(11, 11a)을 형성한 금속 강관(10)의 내경 또는 표면에 형성된 핀홀을 제거하기 위하여 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포하고; 상기 도포된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아는 소정의 시간 대기중에서 경화시켜 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아층(12, 12a)을 형성하고; 상기 경화된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아층(12, 12a)에 잔존하는 기포를 다시 제거하고 항균성을 부여하기 위하여 상기 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아층(12, 12a)의 외부면에 지방족 이소시아네이트계(IPDI) 폴리우레아 수지와 소정의 숯 분말을 혼합한 항균성 폴리우레아 수지를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포하고; 상기 도포된 항균성 폴리우레아 수지를 대기중에서 경화시켜 지방족 이소시아네이트계 항균성 폴리우레아 수지층(13, 13a)을 형성함을 특징으로 하는 폴리우레아 수지를 이용한 강관에 있어서,
    상기 폴리우레아 수지는 지방족 이소시아네이트계(IPDI) 폴리우레아 수지 90~97 중량% 와 숯 분말 3~10 중량%를 혼합한 항균성 폴리우레아 수지를 사용하되;
    상기 숯 분말은 백탄으로 제조하여 평균입도 5∼15의 것을 선별하여 증류수에 아세틱산을 이용하여 산도(pH)를 3.0∼5.5로 조정한 다음 실란을 0.1∼1% 넣고 20분 저어 투명한 수용액을 만들어 분무기에 넣고 숯 분말의 표면에 뿌려 100∼130℃로 건조하여 메타크릴계 실란으로 표면처리하고, 충분히 건조한 다음 에폭시 수지와 진공중에 혼련하여 유기반응과 수지를 반응시키며 진공중에 컴파운딩한 것임을 특징으로 하는 폴리우레아 수지를 이용한 강관.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 소정의 폭을 갖는 금속판을 공급하여 금속 강관을 제조하는 제관 및 조관 과정; 상기 제관 및 조관 과정에서 생산된 금속 강관을 쇼트블라스팅 장치에 공급하여 금속 강관의 표면과 내경을 전처리하는 제청과정; 상기 금속 강관의 내경과 표면 또는 내경에 침투성의 방향족 이소시아네이트계(MDI) 저점도 프라이머를 도포하는 과정; 상기 프라이머의 도포과정에서 침투성의 방향족 이소시아네이트계 저점도 프라이머가 도포된 금속 강관의 내경 또는 표면에 형성된 핀홀을 제거하기 위하여 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포하는 제1 도포과정; 상기 제1 도포과정에서 도포된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아는 소정의 시간 대기중에서 경화시켜 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아 수지층을 형성하는 제1 경화과정; 상기 제1 경화과정에서 경화된 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아 수지층에 잔존하는 기포를 다시 제거하고 항균성을 부여하기 위하여 상기 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아의 외부면에 지방족 이소시아네이트계(IPDI) 폴리우레아 수지와 소정의 숯 분말을 혼합한 항균성 폴리우레아 수지를 로울러 또는 스프레이를 이용하여 도포하는 제2 도포과정; 상기 제2 도포과정에서 도포된 항균성 폴리우레아 수지를 대기중에서 경화시켜 지방족 이소시아네이트계 항균성 폴리우레아 수지를 경화하는 제2 경화과정을 통하여 제조함을 특징으로 하는 폴리우레아 수지를 이용한 강관의 제조방법에 있어서,
    상기 항균성 폴리우레아 수지는 방향족 이소시아네이트계 폴리우레아의 외부면에 지방족 이소시아네이트계(IPDI) 폴리우레아 수지 90~97 중량% 와 숯 분말 3~10 중량%를 혼합한 항균성 폴리우레아 수지를 사용하되;
    상기 숯 분말은 백탄으로 제조하여 평균입도 5∼15의 것을 선별하여 증류수에 아세틱산을 이용하여 산도(pH)를 3.0∼5.5로 조정한 다음 실란을 0.1∼1% 넣고 20분 저어 투명한 수용액을 만들어 분무기에 넣고 숯 분말의 표면에 뿌려 100∼130℃로 건조하여 메타크릴계 실란으로 표면처리하고, 충분히 건조한 다음 에폭시 수지와 진공중에 혼련하여 유기반응과 수지를 반응시키며 진공중에 컴파운딩한 것임을 특징으로 하는 폴리우레아 수지를 이용한 강관의 제조방법.
  6. 삭제
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