KR100994890B1 - 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물 및 이를 이용한 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장공법 - Google Patents

목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물 및 이를 이용한 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장공법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물은 일라이트(illite) 또는 제올라이트(zeolite) 중 적어도 하나, 목타르, 규산질계 수지, 아연분말 및 합성수지를 포함하여 이루어지며, 상기 목타르는, 침엽수타르 10중량% 내지 30중량%, 활엽수타르 30중량% 내지 50중량%, 옻타르 40중량% 내지 60중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 폐기물인 목타르에 합성수지를 최적의 비율로 배합하여 방오도료를 제조함으로써, 종래의 방식도료에 비해, 방오성능이 우수할 뿐만 아니라, 친환경적인 장점이 있으며, 종래와 달리, 독성이 전혀 없는 방오도료 조성물로 환경오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 목타르에 함유된 목초산으로 인해 방오성능의 지속성이 크게 증가하며, 방균·방충·방근 효과가 뛰어날 뿐만 아니라, 페놀, 중금속 등을 타르가 흡수분해하여 유해물질 방출을 방지하는 효과가 있으며, 탈취성능까지 우수한 장점이 있다.

Description

목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물 및 이를 이용한 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장공법 {ANTI-FOULING PAINT COMPOSITION FOR ANTI-DIRTINESS OF ATTACHED MARINE ORGANISM USING WOOD-TAR AND METHOD OF ANTI-FOULING PAINTING FOR VESSEL AND MARINE IRON CONSTRUCTION USING THEREOF}
본 발명은 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물 및 이를 이용한 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장공법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐기물인 목타르에 합성수지를 최적의 비율로 배합하여 친환경 방오도료를 제조함으로써, 종래의 방오도료에 비해, 방오성능이 우수할 뿐만 아니라, 페놀, 중금속 등을 타르가 흡수분해하여 유해물질 방출을 방지하는 효과가 있으며, 친환경적이고, 탈취성능까지 우수한 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물 및 이를 이용한 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장공법에 관한 것이다.
선박이나 해양철재 구조물 등은 해양의 염분으로 인한 부식뿐만 아니라, 비단참치조개류나 삿갓조개와 같은 매크로폴링(macrofouling)을 유발하는 해양생물들이 부식을 일으키는데 가장 큰 역할을 하고 있다. 절지동물인 따개비류, 해조류인 갈조류, 홍조류, 녹조류 등 또한 철재에 착상하여 근식하면서 부식을 일으키고 선박의 운항을 저해하는 역할을 한다.
이에, 다양한 해양생물로 인한 부식 및 선박운항 저해를 방지하기 위해, 방오도료 및 방오방법에 대한 다양한 기술이 개발되어 사용되고 있다. 그러나, 종래의 방오도료는 다음과 같은 문제가 있다.
먼저, 유기독물형의 TBT(Tributyltin)은 자기연마형 아크릴수지나 합성수지에 TBT를 배합하여 제조된 방오도료로, 방오수명이 3~5년 정도로 길어 가장 많이 사용되고 있으나, 이 물질은 패류에 임포섹스를 일으키는 치명적인 환경호르몬으로써, 최근 바다의 제초제로 불릴만큼 환경에 악영향을 주는 문제가 있다.
또한, 무기독물형의 이산화구리는 무기계수지에 이산화구리를 배합하여 제조된 방오도료로, 방오수명이 짧고, 초기에 산화구리의 방출이 심한 문제가 있을 뿐만 아니라, 패류에 임포섹스를 일으키는 환경호르몬으로 문제가 있다.
비소계 방오도료는 자기연마형 아크릴수지나 합성도료에 비소계물질을 혼합하여 제조된 것으로, 방오성은 양호하나 맹독성 물질로써, 해양생태계에 심각한 부작용을 유발하는 문제가 있다.
즉, 이러한 종래 기술은 방오성능 자체는 우수하나 환경적으로 심각한 부작용을 발생시키는 단점이 있어, 방오성능을 유지하면서도 친환경적인 방오도료의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 폐기물인 목타르에 합성수지를 최적의 비율로 배합하여 방오도료를 제조함으로써, 종래의 방식도료에 비해, 방오성능이 우수할 뿐만 아니라, 친환경적인 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물을 제조하는데 그 목적이 있다.
또한, 종래와 달리, 독성이 전혀 없는 방오도료 조성물로 환경오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 목타르에 함유된 목초산으로 인해 방오성능의 지속성이 크게 증가하며, 방균·방충·방근 효과가 뛰어난 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물을 제조하는데 그 목적이 있다.
또한, 페놀, 중금속 등을 타르가 흡수분해하여 유해물질 방출을 방지하는 효과가 있으며, 탈취성능까지 우수한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물을 제조하는데 그 목적이 있다.
뿐만 아니라, 대다수가 폐기되어 폐기처리비용이 증가하고 있는 목타르를 재활용함으로써, 자원활용가치가 높으며, 경제성이 우수한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물을 제조하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명에 의한 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물은, 일라이트(illite) 또는 제올라이트(zeolite) 중 적어도 하나, 목타르, 규산질계 수지, 아연분말 및 합성수지를 포함하여 이루어지며, 상기 목타르는, 침엽수타르 10중량% 내지 30중량%, 활엽수타르 30중량% 내지 50중량%, 옻타르 40중량% 내지 60중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기에, 반응성희석제, 증점제 또는 첨가제 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 합성수지 100중량부에 대하여, 상기 일라이트(illite) 또는 제올라이트(zeolite) 중 적어도 하나는 30 내지 50중량부, 상기 목타르는 10 내지 80중량부, 상기 규산질계 수지는 15 내지 45중량부, 상기 아연분말은 70 내지 100중량부인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 합성수지는 알키드계, 아미노 알키드계, 비닐계, 아크릴계, 불포화폴리에스테르계, 우레탄계, 에폭시계, 에멀젼계, 염화고무계, 실리콘계 또는 불소계 수지 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하며, 상기 아연분말의 입자크기는 30 내지 150㎛인 것을 특징으로 한다.
상기 합성수지 100중량부에 대하여, 상기 반응성 희석제는 15 내지 25중량부, 상기 증점제는 10 내지 20중량부, 상기 첨가제는 10 내지 20중량부인 것을 특징으로 하며, 상기 반응성 희석제는 에테르계 용제, 글리시딜에테르계 용제, 알코올계 용제, 에테르계 용제, 에스테르계 용제, 케톤계 용제, 탄화수소계 용제 또는 질소계 용제 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 증점제는 에어로졸 형태이며, 실리카를 포함하여 이루어지고, 그 입자의 크기는 1 내지 5㎛인 것을 특징으로 하며, 상기 첨가제는 소포제, 레벨링제, 산화방지제, 안정제 또는 자외선차단제 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
다음으로, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물을 이용한 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장공법은, 일라이트(illite) 또는 제올라이트(zeolite) 중 적어도 하나, 목타르, 규산질계 수지, 아연분말 및 합성수지를 포함하여 이루어진 방오도료 조성물을 준비하는 준비단계; 상기 선박 및 해양철재 구조물의 표면을 연마한 후, 세척하는 연마단계; 상기 선박 및 해양철재 구조물의 표면에 상기 방오도료 조성물을 도포한 후,경화시키는 제 1도장단계; 상기 제 1도장단계를 거친 상기 선박 및 해양철재 구조물의 표면에 상기 방오도료 조성물을 2 내지 4회 도포한 후, 경화시키는 제 2도장단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 연마단계 이후에, 상기 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장면과 비방오도장면의 경계에 마스킹테이프를 붙이고, 상기 제 2도장단계 이후에, 상기 마스킹테이프를 제거하는 마스킹테이프 부착단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 준비단계에서, 상기 목타르는, 침엽수타르 10중량% 내지 30중량%, 활엽수타르 30중량% 내지 50중량%, 옻타르 40중량% 내지 60중량%인 것을 특징으로 하며, 상기 합성수지 100중량부에 대하여, 상기 일라이트(illite) 또는 제올라이트(zeolite) 중 적어도 하나는 30 내지 50중량부, 상기 목타르는 10 내지 80중량부, 상기 규산질계 수지는 15 내지 45중량부, 상기 아연분말은 70 내지 100중량부인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 준비단계에서, 상기 합성수지는 알키드계, 아미노 알키드계, 비닐계, 아크릴계, 불포화폴리에스테르계, 우레탄계, 에폭시계, 에멀젼계, 염화고무계, 실리콘계 또는 불소계 수지 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하며, 상기 제 1도장단계 및 제 2도장단계에서, 경화시간은 각각 3 내지 8시간이며, 경화온도는 20℃ 내지 50℃인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물 및 이를 이용한 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장공법은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 폐기물인 목타르에 합성수지를 최적의 비율로 배합하여 방오도료를 제조함으로써, 종래의 방식도료에 비해, 방오성능이 우수할 뿐만 아니라, 친환경적인 장점이 있다.
또한, 종래와 달리, 독성이 전혀 없는 방오도료 조성물로 환경오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 목타르에 함유된 목초산으로 인해 방오성능의 지속성이 크게 증가하며, 방균·방충·방근 효과가 뛰어난 장점이 있다.
또한, 페놀, 중금속 등을 타르가 흡수분해하여 유해물질 방출을 방지하는 효과가 있으며, 탈취성능까지 우수한 장점이 있다.
뿐만 아니라, 대다수가 폐기되어 폐기처리비용이 증가하고 있는 목타르를 재활용함으로써, 자원활용가치가 높으며, 경제성이 우수한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물을 이용한 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장공법을 순차적으로 나타낸 순서도
이하, 본 발명에 의한 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물 및 이를 이용한 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장공법에 대하여 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시목적을 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
먼저, 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물은 일라이트(illite) 또는 제올라이트(zeolite) 중 적어도 하나, 목타르, 규산질계 수지, 아연분말 및 합성수지를 포함하여 이루어진다.
여기서, 목타르(Wood Tar)는 목재를 건류하여 목탄을 만들 때 부산물로 생성되는 액상 생성물을 의미하는 것으로, 상기 목타르에는 목초산이 포함되어 있어, 포름알데히드, 중금속 등의 유해물질을 흡수·분해하는 효과가 있을 뿐만 아니라, 해조류 등의 해양생물을 회피하는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 광물성이 아닌 식물성추출물로써, 발암물질이 함유되어 있지 않으며 친환경적인 장점이 있다.
상기 목타르는 침엽수타르 10중량% 내지 30중량%, 활엽수타르 30중량% 내지 50중량%, 옻타르 40중량% 내지 60중량%로 이루어진 것이 바람직하다. 이는 침엽수,활엽수 및 옻나무는 각각 목초산의 함량이 다를 뿐만 아니라, 유해물질 흡수·분해효과 및 해양생물 회피효과가 상이하므로, 수차례의 실험결과, 이들을 상기와 같은 비율로 혼합하는 것이 상기 효과들을 극대화하는데 최적인 것으로 나타났다.
또한, 일라이트(illite) 또는 제올라이트(zeolite) 중 적어도 하나는 필러 역할을 하는 것으로, 일라이트나 제올라이트를 각각 첨가할 수 있으나, 이들을 혼합하여 첨가하는 것이 더 바람직하다. 이는 본 발명의 조성물의 탈취효과를 증대시킬 뿐만 아니라, 열전도율을 높이고 원적외선을 발산시키는 역할을 한다.
상기 규산질계 수지는 규산을 포함하는 어떠한 수지도 무방하며, 이는 표면의 정전기 발생을 억제하여, 이물질이 부착을 방지하는 역할을 한다.
또한, 상기 아연분말은 아연을 분발형태로 제조한 것으로, 방청성을 부여하기 위해 첨가된다. 이는 방청효과를 현저히 증가시키는 역할을 한다. 다만, 이러한 효과를 극대화하기 위해서는, 수차례의 실험을 거친 결과 분말형태로 사용하고, 입자의 크기는 30 내지 150㎛인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 40 내지 70㎛인 것이 가장 효과적이다. 30㎛미만인 경우에는 반응성이 너무 커서 오히려 방청효과가 떨어지며, 150㎛를 초과하는 경우에는 반응이 일어나지 않아 방청효과가 저하되는 문제가 있다.
또한, 상기 합성수지는 알키드계, 아미노 알키드계, 비닐계, 아크릴계, 불포화폴리에스테르계, 우레탄계, 에폭시계, 에멀젼계, 염화고무계, 실리콘계 또는 불소계 수지 중 적어도 하나인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 변성에폭시수지를 사용하는 것이 효과적이다. 특히, 해양 콘크리트 구조물에는 에폭시 당량 150 내지 250g/eq인 변성아민 화합물을 사용하는 것이 방오도장의 내구성 향상을 위해 바람직하다.
여기서, 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물의 함량은, 상기 합성수지 100중량부에 대하여, 상기 일라이트(illite) 또는 제올라이트(zeolite) 중 적어도 하나는 30 내지 50중량부, 상기 목타르는 10 내지 80중량부, 상기 규산질계 수지는 15 내지 45중량부, 상기 아연분말은 70 내지 100중량부인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 일라이트(illite) 또는 제올라이트(zeolite) 중 적어도 하나는 35 내지 45중량부, 상기 목타르는 30 내지 60중량부, 상기 규산질계 수지는 25 내지 35중량부, 상기 아연분말은 80 내지 90중량부인 것이 효과적이다.
상기 일라이트(illite) 또는 제올라이트(zeolite) 중 적어도 하나가 30중량부 미만인 경우에는 탈취효과가 미미하며, 50중량부를 초과하는 경우에는 열전도율이 과도하게 높아져 오히려 방오도장의 내구성을 저하시키는 문제가 있다.
또한, 상기 목타르가 10중량부 미만인 경우에는 목초산의 함유량이 너무 적어져 유해물질의 분해율과 해양생물의 회피성능이 크게 저하되는 문제가 있으며, 80중량부를 초과하는 경우에는 과도한 함량으로 경제성이 저하되는 문제가 있다.
상기 규산질계 수지가 15중량부 미만인 경우에는 표면정전기 억제효과가 현저히 떨어져 이물질 제거기능이 약화되는 문제가 있으며, 45중량부를 초과하는 경우에는 경제성이 떨어질 뿐만 아니라, 오히려 방오도료 조성물간의 혼합을 방해하여 방오도장의 내구성을 저하시키는 문제가 있다.
또한, 상기 아연분말이 70중량부 미만인 경우에는 방청효과가 미미한 문제가 있으며, 100중량부를 초과하는 경우에는 방청효율에 비해 생산비용이 현저히 증가하는 문제가 있다.
상기 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물에는, 반응성희석제, 증점제 또는 첨가제 중 적어도 하나를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이들은 방오도료 조성물의 도포작업의 용이성, 내구성 등의 특성을 증대시키기 위해 추가로 첨가된다.
여기서, 반응성희석제는 에테르계 용제, 글리시딜에테르계 용제, 알코올계 용제, 에테르계 용제, 에스테르계 용제, 케톤계 용제, 탄화수소계 용제 또는 질소계 용제 중 적어도 하나인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 에테르계 용제 또는 글리시딜에테르계 용제 중 적어도 하나인 것이 효과적이다. 이는 합성수지 및 목타르를 효과적으로 고르게 혼합함으로써, 방오성능 및 도포작업성을 향상시키는 역할을 한다.
또한, 상기 증점제는 에어로졸 형태이며, 실리카를 포함하여 이루어지고, 그 입자의 크기는 1 내지 5㎛인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 입자의 크기가 2 내지 3㎛인 것이 효과적이다. 여기서, 증점제는 에어로졸 형태를 가지며, 실리카를 포함하여 이루어지고, 그 입자의 크기를 최적화함으로써, 점도를 적절히 증가시켜 방오도장이 용이하게 최적의 두께로 형성되고, 도장의 내구성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 첨가제는 소포제, 레벨링제, 산화방지제, 안정제 또는 자외선차단제 중 적어도 하나인 것이 바람직하다. 이들은 방오도장의 내구성 및 도포작업성을 향상시키기 위해 첨가된다. 여기서, 첨가제로서, 침강방지제, 분산제를 추가로 첨가할 수도 있다.
그 함량은 상기 합성수지 100중량부에 대하여, 상기 반응성 희석제는 15 내지 25중량부, 상기 증점제는 10 내지 20중량부, 상기 첨가제는 10 내지 20중량부인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 반응성 희석제는 18 내지 22중량부, 상기 증점제는 13 내지 16중량부, 상기 첨가제는 13 내지 15중량부인 것이 효과적이다. 상기 최적의 함량보다 적은 경우에는 희석제, 증점제, 첨가제로써의 성능을 발휘하기 어려운 문제가 있으며, 상기 최적의 함량을 초과하는 경우에는 물성과 경제성이 떨어질 뿐만 아니라, 오히려 방오성능을 저하시키는 문제가 있다.
다음으로, 본 발명에 의한 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물을 이용한 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장공법에 대해 도 1을 참조하여 살펴보도록 한다.
목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물을 이용한 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장공법은, 준비단계(S10), 연마단계(S20), 마스킹단계(S30), 제 1도장단계(S40) 및 제 2도장단계(S50)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 준비단계(S10)는 일라이트(illite) 또는 제올라이트(zeolite) 중 적어도 하나, 목타르, 규산질계 수지, 아연분말 및 합성수지를 포함하여 이루어진 방오도료 조성물을 준비하는 단계이다. 상기 준비단계(S10)에서의 방오도료 조성물 성분의 함량 및 그 의의는 상기 본 발명의 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물에 대한 설명에 나타난 바와 같다.
다음으로, 연마단계(S20)는 상기 선박 및 해양철재 구조물의 표면을 연마한 후, 세척하는 단계이다. 이는 방오도료와 선박 및 해양철재 구조물의 표면의 접착성을 향상시키기 위한 과정이다.
상기 연마단계(S20) 전에 선박 및 해양철재 구조물의 표면을 먼저 세척하는 것이 바람직하며, 여기서 세척은, 새 선박의 경우에는 선박 표면에 남아있는 몰딩 윤활유와 기름을 닦아낸 후에 깨끗한 물로 소금을 세척하는 것이 효과적이며, 구 선박의 경우에는 선박에 부착된 따개비 등의 해양생물을 깎아내고 코팅필름을 제거한 후에, 깨끗한 물로 소금을 세척하는 것이 효과적이다.
연마단계(S20)는 #150 내지 #200의 사포를 사용하여 전체 표면을 고르게 연마하는 것이 바람직하며, 연마 후에는 깨끗한 물로 제거하는 것이 효과적이다.
마스킹테이프 부착단계(S30)는 상기 연마단계(S20) 이후에, 상기 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장면과 비방오도장면의 경계에 마스킹테이프를 붙이고, 상기 제 2도장단계(S50) 이후에, 상기 마스킹테이프를 제거하는 단계이다. 이는 방오도료의 도포과정에서, 비방오도장면에 방오도료가 도포되는 것을 방지하기 위한 과정이다.
마스킹테이프 부착단계(S30)는 연마단계(S20) 이후에 마스킹테이프를 붙이고, 제 2도장단계(S50) 이후에 제거함으로써, 방오도장이 필요한 부분에만 효과적으로 도장이 형성되도록 한다. 여기서, 마스킹테이프는 일반적인 마스킹테이프를 사용하여도 무방하다.
다음으로, 제 1도장단계(S40)는 상기 선박 및 해양철재 구조물의 표면에 상기 방오도료 조성물을 도포한 후, 경화시키는 단계이다. 이는 방오도료를 효과적으로 도포함으로써, 방오도장을 형성시키기 위한 1차 과정이다.
제 2도장단계(S50)는 상기 제 1도장단계(S40)를 거친 상기 선박 및 해양철재 구조물의 표면에 상기 방오도료 조성물을 2 내지 4회 도포한 후, 경화시키는 단계이다. 이는 1차 방오도료 도포 후에, 2차로 다시 도포함으로써, 방오도장의 내구성을 향상시키고 적절한 두께의 방오도장을 형성시키기 위한 2차 과정이다.
상기 제 1도장단계(S40) 및 제 2도장단계(S50)에서의 도포방식은 에어리스, 롤러 또는 붓을 사용하는 것이 바람직하며, 특히, 제 1도장단계(S40)는 초벌단계로써, 에어리스를 사용하는 것이 더 효과적이며, 제 2도장단계(S50)는 재벌단계로써, 페인트롤러로 도포한 후에 붓으로 2 내지 4회 도장하는 것이 더 효과적이다.
상기 제 1도장단계(S40) 및 제 2도장단계(S50)에 있어서, 경화시간은 각각 3 내지 8시간, 경화온도는 20℃ 내지 50℃인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 경화시간은 5 내지 6시간, 경화온도는 25℃ 내지 35℃인 것이 효과적이다. 상기 경화시간 및 경화온도의 범위에서 벗어나는 경우에는 경화가 지연되어 경제성이 떨어지거나 충분히 경화되지 않아 방오도장의 내구성을 저하시키는 문제가 있다.
제 2도장단계(S50) 후에 마스킹테이프를 제거하고, 25℃ 내지 35℃의 온도에서 10 내지 20시간 경화시키는 것이 바람직하다.
이하에서는 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물을 이용하여 형성된 방오도장에 대한 특성을 실험한 실시예 및 비교예를 살펴보기로 한다.
먼저, 이하 <표 1>은 본 발명에 의해 형성된 방오도장(실시예)과 본 발명의 범위를 벗어난 방오도장(비교예)의 조성비를 나타낸 것이다. 여기서, 수치는 에폭시계 수지 100중량부에 대한 중량부이며, 목타르는 침엽수타르 20중량%, 활엽수타르 30중량%, 옻타르 50중량%로 구성되었고, 이외의 성분들은 본 발명의 조성물과 같다.
실시예 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8
에폭시계수지 100 100 100 100 100 100 100 100 100
규신질계수지 30 30 30 30 30 30 30 30 0
목타르 50
 5 8 30 60 90 8 0 0
일라이트 40 30 25 20 15 13 8 50 50
상기 <표 1>에 나타난 성분의 방오도막에 대해 각종 성능을 측정한 결과는 다음과 같다.
실시예 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8
부착
방지성		 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 불량
조류
착생상태		 없음 부분 없음 없음 없음 없음 없음 전면 전면
따개비
착생상태		 없음 부분 없음 없음 없음 없음 없음 전면 전면
곰팡이
착생상태		 없음 부분 없음 없음 없음 없음 없음 전면 전면
방청성 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호
수중
도막수명
(년)
3~5
2~3
2~3
2~3
2~3
2~3
1~2
3~5
3~5
도막
표면상태		 양호 양호 양호 양호 양호 크랙 크랙 양호 양호
친환경성 양호 양호 양호 양호 양호 불량 불량 불량 불량
악취발생 없음 미세 미세 심함 심함 심함 심함 없음 없음
부착성 양호 양호 양호 양호 양호 부분 박리 양호 양호
상기 <표 2>에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예는 모든 측정항목에 있어 우수한 성능을 보인데 반해, 본 발명의 범위에서 벗어난 비교예 1 내지 8은 특정항목의 성능이 떨어지거나 전반적인 성능이 현저히 저하되는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 수치한정이 임계적 의의가 있음이 증명되었다.
다음으로, 이하 <표 3>은 종래의 방오도료와 본 발명의 방오도료를 비교한 것으로, 본 발명의 방오도료는 경제성, 친환경성뿐만 아니라, 방오성능과 수명면에서도 타 방오도료에 앞서 있음을 알 수 있다.
방오주요성분 환경성 경제성 방오성능 수명
본 발명의
방오도료		 목타르 친환경 보통 양호 3~5년
주석계
방오도료		 유기주석계 오염 보통 양호 3~5년
비주석계
방오도료		 이산화구리+
촉진제		 미세오염 보통 보통 2년
천연물질계
방오도료		 산호,해면동물 친환경 보통 보통 1~2년
비점성물질계
방오도료		 실리콘,불소+왁스 친환경 고가 보통 3~5년
전류를이용한
방오도료		 은+전류 친환경 고가 양호 2~3년
다음으로, 이하 <표 4>은 목타르의 구성성분 중 침엽수타르, 활엽수타르 및 옻타르의 함량비에 따른 방오도장의 성능을 비교하였다.
실시예 1은 목타르가 침엽수타르 20중량%, 활엽수타르 30중량%, 옻타르 50중량%로 구성되며, 실시예 2는 목타르가 침엽수타르 10중량%, 활엽수타르 50중량%, 옻타르 40중량%로 구성된다.
또한, 비교예 1은 목타르가 침엽수타르 40중량%, 활엽수타르 50중량%, 옻타르 10중량%, 비교예 2는 목타르가 침엽수타르 20중량%, 활엽수타르 20중량%, 옻타르 60중량%, 비교예 3은 목타르가 침엽수타르 30중량%, 활엽수타르 60중량%, 옻타르 10중량%, 비교예 4는 목타르가 침엽수타르 10중량%, 활엽수타르 20중량%, 옻타르 70중량%로 구성된다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
조류
착생상태		 없음 없음 전면 부분 전면 없음
따개비
착생상태		 없음 없음 전면 부분 전면 없음
곰팡이
착생상태		 없음 없음 전면 부분 전면 없음
수중
도막수명
(년)		 3~5 3~5 2~3 3~5 2~3 3~5
친환경성 양호 양호 양호 양호 양호 양호
악취발생 없음 없음 없음 미세 없음 심함
상기 <표 4>에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 [실시예 1,2]의 경우에는 방오성능, 내구성, 친환경성, 악취 모든 부분에서 우수한 것으로 확인된 것에 반해, 침엽수타르가 많고, 옻타르가 적게 함유된 [비교예 1]은 방오성능이 현저히 저하될 뿐만 아니라, 내구성 또한 약해지는 문제가 발견되었으며, 활엽수가 적게 함유된 [비교예 2]는 방오성능이 다소 저하되고, 악취도 약간 발생하는 문제가 있었으며, 활엽수타르가 많고, 옻타르가 적게 함유된 [비교예 3]은 방오성능이 현저히 저하될 뿐만 아니라, 내구성 또한 약해지는 문제가 있었고, 옻타르가 많고 침엽수타르 및 활엽수타르가 적게 함유된 [비교예 4]는 방오성능과 내구성은 우수하였으나, 악취가 발생하는 문제가 있었다.
즉, 목타르의 구성성분에 있어서, 옻타르, 활엽수타르, 침엽수타르 각각의 함량비율을 본 발명의 범위로 유지하는 경우에만 목타르 함유로 인한 방오성능, 내구성, 악취제거 등이 가능한 것이 입증되었다.
마지막으로, 목타르의 함량에 따른 방오도료의 유독물질 감소효과에 대해 측정하여, <표 5>에 나타내었다. 목타르 함량은 상기 합성수지 100중량부에 대한 중량부이다.
목타르 10중량부 목타르 5중량부 목타르 무첨가
포름알데히드 농도 3~4 ppm 5~6ppm 16~18ppm
상기 <표 5>에 나타난 바와 같이, 목타르를 본 발명의 최소수치인 10중량부만 첨가하여도 포름알데히드 농도가 3~4ppm으로 약 70~80% 감소하는 것을 알 수 있다. 이를 통해, 목타르가 목타르에 함유된 목초산으로 인해 유해물질을 흡착·분해하는 역할을 수행함이 입증되었다.
이상, 본 발명의 구성을 중심으로 실험예를 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나 본 발명의 권리범위는 상기 실험예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실험예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 할 수 있는 변형 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

Claims (16)

  1. 일라이트(illite) 또는 제올라이트(zeolite) 중 적어도 하나, 목타르, 규산질계 수지, 아연분말, 증점제 및 합성수지를 포함하여 이루어지고, 상기 목타르는, 침엽수타르 10중량% 내지 30중량%, 활엽수타르 30중량% 내지 50중량%, 옻타르 40중량% 내지 60중량%로 이루어지며, 상기 증점제는 에어로졸 형태이며, 실리카를 포함하여 이루어지고, 그 입자의 크기는 1 내지 5㎛이며,
    상기 합성수지 100중량부에 대하여, 상기 일라이트(illite) 또는 제올라이트 (zeolite) 중 적어도 하나는 30 내지 50중량부, 상기 목타르는 10 내지 80중량부, 상기 규산질계 수지는 15 내지 45중량부, 상기 아연분말은 70 내지 100중량부, 상기 증점제는 10 내지 20중량부인 것을 특징으로 하는 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    반응성희석제 또는 첨가제 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 합성수지는 알키드계, 아미노 알키드계, 비닐계, 아크릴계, 불포화폴리에스테르계, 우레탄계, 에폭시계, 에멀젼계, 염화고무계, 실리콘계 또는 불소계 수지 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 아연분말의 입자크기는 30 내지 150㎛인 것을 특징으로 하는 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 합성수지 100중량부에 대하여, 상기 반응성 희석제는 15 내지 25중량부, 상기 첨가제는 10 내지 20중량부인 것을 특징으로 하는 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 반응성 희석제는 에테르계 용제, 글리시딜에테르계 용제, 알코올계 용제, 에테르계 용제, 에스테르계 용제, 케톤계 용제, 탄화수소계 용제 또는 질소계 용제 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물
  9. 삭제
  10. 제 3항에 있어서,
    상기 첨가제는 소포제, 레벨링제, 산화방지제, 안정제 또는 자외선차단제 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물
  11. 일라이트(illite) 또는 제올라이트(zeolite) 중 적어도 하나, 목타르, 규산질계 수지, 아연분말, 증점제 및 합성수지를 포함하여 이루어진 방오도료 조성물을 준비하는 준비단계;
    선박 및 해양철재 구조물의 표면을 연마한 후, 세척하는 연마단계;
    상기 선박 및 해양철재 구조물의 표면에 상기 방오도료 조성물을 도포한 후,경화시키는 제 1도장단계;
    상기 제 1도장단계를 거친 상기 선박 및 해양철재 구조물의 표면에 상기 방오도료 조성물을 2 내지 4회 도포한 후, 경화시키는 제 2도장단계;를 포함하여 이루어지며,
    상기 준비단계에서, 상기 목타르는, 침엽수타르 10중량% 내지 30중량%, 활엽수타르 30중량% 내지 50중량%, 옻타르 40중량% 내지 60중량%이고, 상기 합성수지 100중량부에 대하여, 상기 일라이트(illite) 또는 제올라이트(zeolite) 중 적어도 하나는 30 내지 50중량부, 상기 목타르는 10 내지 80중량부, 상기 규산질계 수지는 15 내지 45중량부, 상기 아연분말은 70 내지 100중량부, 상기 증점제는 10 내지 20중량부이며,
    상기 제 1도장단계 및 제 2도장단계에서, 경화시간은 각각 3 내지 8시간이고, 경화온도는 20℃ 내지 50℃인 것을 특징으로 하는 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물을 이용한 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장공법
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 연마단계 이후에, 상기 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장면과 비방오도장면의 경계에 마스킹테이프를 붙이고, 상기 제 2도장단계 이후에, 상기 마스킹테이프를 제거하는 마스킹테이프 부착단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물을 이용한 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장공법
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 준비단계에서, 상기 합성수지는 알키드계, 아미노 알키드계, 비닐계, 아크릴계, 불포화폴리에스테르계, 우레탄계, 에폭시계, 에멀젼계, 염화고무계, 실리콘계 또는 불소계 수지 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 목타르를 이용한 해양생물 부착방지용 방오도료 조성물을 이용한 선박 및 해양철재 구조물의 방오도장공법
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