KR101133078B1 - 마찰저항 저감 코팅 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마찰저항 저감 코팅 조성물에 관한 것으로, 유체 계면에서 발생하는 난류 유동에 의한 마찰저항을 저감하는 기능이 우수한 신규의 마찰저항 저감 코팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 마찰저항 저감 코팅 조성물은 중합체 수지, 수용성 고분자, 안료 및 용제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
마찰저항 저감, 수용성 고분자, 자기마모형 수지

Description

마찰저항 저감 코팅 조성물{Coating composition for drag reduction}
본 발명은 마찰저항 저감 코팅 조성물에 관한 것으로, 중합체 수지, 수용성 고분자, 안료 및 용제를 이용하여 해수에서 발생하는 난류 유동에 의한 마찰저항을 저감하는 기능이 우수한 신규의 마찰저항 저감 코팅 조성물에 관한 것이다.
대부분의 유체 유동에서 난류 마찰에 의한 에너지 손실의 양은 그 값이 매우 커서 마찰저항 감소 방법을 찾기 위한 다양한 연구가 시도되었다.
마찰저항 감소 방법은 유체 유동을 안정시킬 수 있도록 물체 구조를 제작함으로써 마찰저항 감소 효과를 얻는 수동적 방법(passive device)과 유체에 첨가제(additive)를 투입하여 유체의 물리학적 및 유변학적 특성(rheological characteristics)을 조절함으로써 유체의 유동 특성을 변화시켜 마찰저항을 감소시키는 방법 등 크게 두 가지로 나눌 수 있다.
수동적 방법으로는 물체의 구조를 리블렛(riblets)과 같은 형상을 구성하거나 물체 표면에 물질을 코팅하여 표면마찰을 감소시키는 방법을 말하며 항공기, 선박 혹은 자동차 등과 같이 공기 혹은 유체 중에 고속으로 운동하는 물체의 마찰저항을 줄이기 위하여 연구되고 있다. 또한, 유체에 첨가물을 투입하는 방법은 마찰 저항을 일으키는 난류 유동장에서 매우 적은 양의 첨가제를 투입하여 마찰저항 감소를 달성하는 것을 말하며, 이와 같이 하면 용매만 존재할 때 발생하는 표면마찰보다 마찰저항을 현격히 감소시켜 유체의 유동을 향상시킬 수 있다.
이 때 용매에 알맞은 첨가제를 백만분의 일(ppm) 단위의 매우 적은 양으로 난류 상태의 흐름 속에 첨가하면 최고 80 %까지의 효과를 얻을 수 있다(Toms, B. A., Proc. 1st Int. Congress on Rheology, 1984). 이러한 마찰을 감소시키는 첨가제들로는 긴 사슬 구조의 분자들, 콜로이드성 비누용액, 미세 현탁액, 불용성이며 비탄성의 입자들, 합성고분자와 같은 거대분자 물질들 및 생체 고분자(biopolymers)와 계면활성제(surfactants) 등이 사용되고 있다. 상기 첨가제들 중에서 가장 많이 사용되고 있는 것은 고분자 물질이며, 고분자를 이용한 마찰저항 감소 효과에 영향을 주는 인자로는 고분자 종류 및 구조, 고분자 농도, 고분자 분자량, 용액의 온도, 레이놀즈 수, 용매의 성질 등 다수의 파라미터가 있음이 알려져 있다. 이러한 고분자 첨가제에 의한 마찰저항 감소 현상의 원인으로는 고분자 용액의 점탄성(viscoelasticity)에 연관이 있다고 일반적으로 받아들여지고 있다(Armstrong, R. et al., J. Chem. Phys., 79: 3143; 1983, Vlassopoulos, D., J. Rheel., 38: 1427; 1994).
상기 고분자 물질들 중에서도 가장 효과적으로 마찰을 감소시키는 것으로 알려진 것은 일반적으로 선형 및 긴 사슬의 분자 구조를 가지며 분자량이 매우 큰 것이다. 특히, 상기와 같은 조건을 만족시키는 선형 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide, PEO)가 물을 용매로 하는 계에서 마찰저항을 감소시키는 첨가제로서 널리 사용되고 있으며(Fisher, H. et al., J. Appl. Polym. Sci., 15: 2975; 1971), 유기성 용매 내에서는 거의 유일하게 폴리이소부틸렌(polyisobutylene)이 알려져 있다(Burger E. D. et al.,J. Rheol., 24, 603, 1980).
한편, 한국공개특허 제10-2002-0004031호에는 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)를 첨가제로 이용한 해수 난류 유동의 마찰저항 감소방법이 개시되어 있다. 상기 문헌은 해수 중에 40 ~ 100 ppm의 PEO를 첨가한 후, 그 PEO 농도를 일정하게 유지할 수 있는 회전원판 장치를 이용하여 마찰저항 저감치(%DR)가 감소함을 기재하였다. 상기 고분자 화합물을 첨가하여 마찰저항을 감소시키는 방법은 관 유동의 경우 최적의 저항저감 기법으로 적용되고 있으나, 선박에는 쉽게 적용되지 못하고 있는 실정이다. 이는 관 유동과 같은 내부 유동에서는 첨가된 고분자 물질이 계속 유동 속에 머무르면서 저항저감을 일으키지만 선박 주위에 경계층 외부 유동에서는 곧바로 씻겨 나가기 때문에 연속적인 고분자 화합물의 분사가 요구되기 때문이다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 선체에 분사공을 만들어 재가공하는 방법이 있으나 이는 분사에 추가적인 에너지가 소모되므로 신뢰성 및 경제성 측면에서 실제 선박에 적용하는데 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 중합체 수지, 수용성 고분자, 안료 및 용제를 포함하는 마찰저항 저감 코팅 조성물을 제공하는데 목적이 있다.
보다 구체적으로는 중합체 수지, 수용성 고분자, 안료 및 용제를 이용하여 유체 계면에서 발생하는 난류 유동에 의한 마찰저항을 저감하는 기능이 우수하며, 다양한 구조물에 적용 가능하고, 특히, 선박 표면에서의 마찰저항 감소 및 연료비 절감면에서 탁월한 마찰저항 저감 코팅 조성물 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로, 마찰저항 저감 코팅 조성물을 제공한다.
이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명은 마찰저항 저감 코팅 조성물에 관한 것으로, 중합체 수지, 수용성 고분자, 안료 및 용제를 포함하는 마찰저항 저감 코팅 조성물에 관한 것이다.
상기 중합체 수지는 알키드 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 비닐 수지, 로진, 염화고무 수지, 자기마모형 수지에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 자기마모형 수지는 금속카르복실레이트 함유 중합체 또는 유기규소 에스테르기 함유 중합체 등이 있으며, 구체적인 예로는 아연아크릴레이트 중합체, 구리아크릴레이트 중합체, 실릴아크릴레이트 중합체에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 들 수 있다. 상기 자기마모형 수지는 용매의 접촉 부위의 카르복실기가 염을 형성하여 수지가 수화되거나 팽윤되어 표면에서 이탈됨에 따라 새로운 표층이 도출되는 수지로서 시간 경과에 따른 균일한 수용성 고분자(마찰저항 저감제)의 용출을 제공하므로 본 발명의 조성성분을 함께 사용하여야 한다.
또한, 본 발명에서는 상기 금속카르복실레이트 함유 중합체의 마모율을 조절하기 위하여, 즉 마모속도를 조절하기 위하여 자기마모형 수지에 로진화합물을 혼합하여 사용할 수도 있으며 그 함량은 자기마모형 수지에 대하여 1 ~ 80 중량%로 사용가능하다. 구리아크릴레이트 중합체는 구리 화합물을 함유하고 있으나, 구리 화합물은 국제해사기구에서 규제대상으로 검토가 진행되고 있으므로 향후 그 적용에는 한계가 있을 수 있다.
본 발명에서 마찰저항 저감제로 사용되는 수용성 고분자는 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide, PEO), 잔탄검(xanthan gum), 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 들 수 있으며, 상기 수용성 고분자는 선형의 긴 사슬 구조를 갖는 고분자 물질로 중량평균분 자량(Mw)이 5,000 ~ 9,000,000인 것을 특징으로 한다. 중량평균분자량이 5,000 미만인 경우에는 충분한 마찰저항 저감 성능을 확보하기 어려우며, 9,000,000을 초과하는 경우에는 코팅 조성물의 점도가 상승하여 분산성이 감소하는 문제가 있다. 따라서 상기 범위를 갖는 고분자 물질을 이용함으로써 마찰저항 저감 코팅 조성물 제조 시 분산성을 향상 시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 사용되는 안료는 당 분야에 사용하는 통상의 안료로서, 그 성분이 한정되는 것은 아니지만 구체적으로 예를 들면 탈크, 운모, 점토, 탄산칼슘, 카올린, 알루미나 화이트, 화이트 카본, 수산화알루미늄, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 황산바륨, 벤토나이트, 카본블랙, 프탈로시아닌 블루, 감청, 티탄백, 벵갈라, 바리타 가루, 백악, 산화철 가루, 아연화, 아연말에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 들 수 있다. 본 발명에서 상기 안료는 평균입경이 250 메쉬 이하의 것이라면 사용에 제한이 없으며, 좋게는 250 ~ 5,000 메쉬의 것이 더 좋다.
본 발명의 마찰저항 저감 코팅 조성물에 사용되는 용제로는 크실렌, 톨루엔, 에틸벤젠, 사이클로펜탄, 옥탄, 헵탄, 사이클로헥산, 화이트스피리트를 포함하는 탄화수소류; 다이옥산, 테트라하이드로퓨란, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜다이메틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜다이부틸에테르, 다이에틸렌글리콜모노메틸에테르, 다이에틸렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 에테르류; 아세트산부틸, 아세트산프로필, 아세트산벤질, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르 아세테이트를 포함하는 아세테르류; 에틸이소부틸케톤, 메틸이소부틸케톤을 포함하는 케 톤류; 부탄올, 프로판올를 포함하는 알콜류;에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 들 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 마찰저항 저감 코팅 조성물은 코팅 조성물 총 중량에 대하여 중합체 수지 5 ~ 60 중량%, 수용성 고분자 1 ~ 20 중량%, 안료 15 ~ 60 중량% 및 용제 5 ~ 25 중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 중합체 수지는 5 ~ 60 중량%로 사용하는 것이 좋으며, 상기 범위일 경우 코팅 조성물에 포함되는 안료 및 첨가물질에 대한 상용성이 우수하면서도 균일한 수용성 고분자 용출을 유지할 수 있는 이점이 있다. 상기 수용성 고분자는 1 ~ 20중량%로 사용하는 것이 좋으며, 상기 범위일 경우 코팅 조성물 제조 시 적절한 분산 성능을 유지하면서 우수한 마찰저항 저감 성능을 보이는 이점이 있고, 상기 안료는 15 ~ 60 중량%로 사용하는 것이 좋으며, 상기 범위일 경우에는 우수한 도막 성능 및 작업성을 갖는 이점이 있다. 또한 용제는 5 ~ 25 중량%로 사용하는 것이 좋으며, 상기 범위를 벗어날 경우 1회 도장 후 적절한 건조 도막두께 및 균일한 도막상태를 갖기 어려운 문제점이 있다.
본 발명에 따른 마찰저항 저감 코팅 조성물은 필요에 따라 공지된 다양한 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명의 마찰저항 저감 코팅 조성물은 통상의 도료 제조방법으로 제조한다. 예를 들어, 중합체 수지를 크실렌 등의 유기 용제로 완전히 용해시킨 다음, 수용성 고분자 및 안료를 첨가하여 혼합 분쇄기 또는 교반기에 넣고 기계적으로 균일하게 분쇄 혼합하는 방법을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 마찰저항 저감 코팅 조성물은 중합체 수지, 수용성 고분자, 안료 및 용제를 이용하여 유체 계면에서 발생하는 난류 유동에 의한 마찰저항을 저감하는 기능이 우수하며, 다양한 구조물에 적용 가능하고, 특히, 선박 표면에서의 마찰저항 감소 및 연료비 절감면에서 탁월한 효과가 있다. 또한 본 발명에 따른 마찰저항 저감 코팅 조성물은 마찰저항 저감제인 수용성 고분자 화합물이 가수분해 과정에서 자연적으로 용출되어 균일하게 수중으로 분사됨으로써 우수한 마찰저항 저감 성능을 발휘하여, 강관, 선박, 해양 구조물 등의 마찰저항 저감 도료로서 유용하다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세하게 설명하나, 이는 발명의 구성 및 효과를 이해시키기 위한 것 일뿐, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
[시험예 1] 저장안정성
제조한 마찰저항 저감 코팅 조성물을 고온(60 ℃)에서 2개월간 저장한 후 육안에 의해 상태를 평가하였다. 2개월 후에도 분리 침강이 보이지 않고 재분산성이 양호한지를 판단하였다.
[시험예 2] 마찰저항 저감성능
마찰저항계수(Cf)의 차이를 계측하기 위하여 각각의 코팅 조성물을 1,520 mm(가로)×225 mm(세로)×1.2 mm(두께)인 탄소강판에 약 300 ㎛ 두께로 양면 도장하였으며, 각 도장 평판에 대한 예인수조 저항측정을 실시하였다. 예인수조의 크기는 100 m(길이)×8 m(폭)×3.5 m(깊이)이고, 예인전차의 최대속도는 7.5 m/s이다. 예인수조시험에서 측정되는 총 저항으로부터 마찰저항 성분을 추출하기 위해서 Schultz(2004)에 의해서 제안된 유동방법(flowing method)을 이용하였다. 즉 흘수(Draft)를 변화시키면서 총 저항을 측정하면 조파저항은 일정하게 유지되는 가운데 접수면적(wetted surface area)에 마찰저항이 직접적으로 비례하므로, 코팅 조성물이 도장된 평판의 침수면적이 225 mm 및 25 mm에서의 전체 저항으로부터 표면마찰저항을 아래와 같이 계측하였다.
225 mm 전체저항 = 225 mm 표면마찰저항 + 조파저항
25 mm 전체저항 = 25mm 표면마찰저항 + 조파저항
200 mm 표면마찰저항 = 225 mm 전체저항 - 25 mm 전체저항
각 예인전차 속도에서는 비교예를 기준(baseline) 마찰저항계수(Cf)로 하였을 때 각 실시예에 대한 마찰저항계수의 감소정도를 마찰저항 저감율(%)로 나타냈었다.
[실시예 1 ~ 12 및 비교예 1 ~ 2]
2 L 용기 내에 기계식 교반기 혹은 분쇄기를 사용하여 회전속도 2000 rpm으로 교반하여 하기 표 1의 실시예 및 비교예의 조성 및 조성비로 혼합하여 마찰저항 저감도료 조성물을 제조하였다. 상기 실시예와 비교예의 조성물에 따른 저장안정성 및 마찰저항 저감성능을 하기 표 2와 도 1에 수록하였다. 본 발명에서 별도의 기재가 없다면 함량은 중량%이다.
[표 1]
Figure 112009056994040-pat00001
(a) 자기마모형 아연아크릴레이트 중합체((주)벽산페인트, A/F 356)
(b) 로진
(c) PEO(중량평균분자량(Mw) 900,000)
(d) Xanthan gum(Sigma)
(e) Polyacrylamide(중량평균분자량(Mw) 9,000,000)
(f) 산화아연(평균입경 1,000 메쉬)
(g) 산화티탄(평균입경 1,000 메쉬)
(h) 산화철(평균입경 1,000 메쉬)
(i) 크실렌
(j) 탈크(평균입경 1,000 메쉬)
[표 2]
Figure 112009056994040-pat00002
상기 표 2에 나타낸 마찰저항 저감률(%)은 앞서 서술한 바와 같이 각 예인전차 속도에서 비교예를 기준(baseline) 마찰저항계수(Cf)로 하였을 때 각 실시예에 대한 마찰저항계수의 감소정도를 나타낸 것이다.
상기 표 2에서 보는 바와 같이 본 발명의 마찰저항 저감 코팅 조성물의 저장안정성은 수용성 고분자(마찰 저항 저감제)를 첨가하지 않은 비교예와 동동하게 양호한 상태를 보여 수용성 고분자와 상용 도료와의 상용성이 우수함을 확인할 수 있었다. 또한 수용성 고분자의 함량이 증가함에 따라 마찰저항 저감률(%)이 증가하는 현상을 보였으며, 이를 통해 수용성 고분자가 우수한 마찰저항 저감 효과를 갖는 것을 확인할 수 있었다. 반면 수용성 고분자를 투입하지 않은 비교예의 경우에는 마찰저항 저감 성능이 발현되지 않음을 알 수 있었다.
또한 도 1은 본 발명의 실시예 및 비교예의 조성물에 따른 마찰저항 저감성능을 나타낸 것으로, 본 발명에서 개발한 마찰저항 저감 코팅 조성물이 도장된 시편의 마찰저항계수(Cf)를 구하기 위한 예인수조시험 결과를 나타낸 것이다. 각 시험 은 수용성 고분자를 함유한 실시예와 함유하지 않은 비교예를 동시에 수행하였으며, 각 시험 조건에서 측정된 실시예 및 비교예(기준)의 마찰저항계수(Cf)를 한 조(set)로 나타내었다. 도 1에서 보이는 바와 같이 수용성 고분자의 함량이 증가함에 따라 마찰저항계수(Cf)가 작아져, 즉, 마찰저항 저감율(%)이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 앞서 설명한 바와 같이 도료 상용성 및 코팅 저감제의 균일한 방출을 유지하기 위해서는 전체 코팅 조성물에서 수용성 고분자가 적절한 함량을 유지하는 것이 필수적이다.
또한 본 발명에 따른 마찰저항 저감 코팅 조성물을 선박에 적용할 경우, 선박 표면의 마찰저항을 감소시켜 최대 선박 연료 소모량 저감에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 및 비교예의 조성물에 따른 마찰저항 저감성능을 나타낸 것이다.

Claims (10)

  1. 아연아크릴레이트 중합체, 구리아크릴레이트 중합체 및 실릴아크릴레이트 중합체로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 자기마모형 수지, 수용성 고분자, 안료 및 용제를 포함하는 마찰저항 저감 코팅 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조성물은 알키드 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 비닐 수지, 로진 및 염화고무 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 더 포함하는 마찰저항 저감 코팅 조성물.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 자기마모형 수지에 대하여 로진을 더 포함하는 마찰저항 저감 코팅 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수용성 고분자는 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 잔탄검(xanthan gum), 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide)에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 마찰저항 저감 코팅 조성물.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 수용성 고분자는 중량평균분자량(Mw)이 5,000 ~ 9,000,000인 것을 특징으로 하는 마찰저항 저감 코팅 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 안료는 탈크, 운모, 점토, 탄산칼슘, 카올린, 알루미나 화이트, 화이트 카본, 수산화알루미늄, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 황산바륨, 벤토나이트, 카본블랙, 프탈로시아닌 블루, 감청, 티탄백, 벵갈라, 바리타 가루, 백악, 산화철 가루, 아연화, 아연말에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 마찰저항 저감 코팅 조성물.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 안료는 평균입경이 250 ~ 5,000 메쉬의 분말인 것을 특징으로 하는 마찰저항 저감 코팅 조성물.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 용제는 크실렌, 톨루엔, 에틸벤젠, 사이클로펜탄, 옥탄, 헵탄, 사이클로헥산, 화이트스피리트를 포함하는 탄화수소류; 다이옥산, 테트라하이드로퓨란, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜다이메틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜다이부틸에테르, 다이에틸렌글리콜모노메틸에테르, 다이에틸렌글리콜모노에틸에테르를 포함하는 에테르류; 아세트산부틸, 아세트산프로필, 아세트산벤질, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르 아세테이트를 포함하는 아세테르류; 에틸이소부틸케톤, 메틸이소부틸케톤을 포함하는 케톤류; 부탄올, 프로판올을 포함하는 알콜류;에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 마찰저항 저감 코팅 조성물.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 마찰저항 저감 코팅 조성물은 코팅 조성물 총 중량에 대하여 자기마모형 수지 5 ~ 60 중량%, 수용성 고분자 1 ~ 20 중량%, 안료 15 ~ 60 중량% 및 용제 5 ~ 25 중량%를 포함하는 마찰저항 저감 코팅 조성물.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101481802B1 (ko) * 2012-02-28 2015-01-14 부산대학교 산학협력단 자기마모형 방오 도료 조성물, 이에 의해 형성된 방오 도막, 이를 이용한 방오 방법 및 방오 도막으로 피복된 수중 구조물
KR101524729B1 (ko) * 2013-06-28 2015-06-01 부산대학교 산학협력단 친수성 폴리머를 포함하는 공중합체 및 이를 포함하는 마찰저항 저감용 조성물
KR101698320B1 (ko) * 2014-10-17 2017-01-20 주식회사 포스코 무방향성 전기강판용 절연피막 조성물, 이를 적용한 무방향성 전기강판의 제조방법, 및 무방향성 전기강판
KR102159871B1 (ko) * 2015-12-11 2020-09-24 주고꾸 도료 가부시키가이샤 마찰 저항 저감 도막 형성용의 도료 조성물, 도막, 및 도막 부착 기재
JP6596802B2 (ja) * 2015-12-25 2019-10-30 中国塗料株式会社 摩擦抵抗低減塗膜形成用の塗料組成物、塗膜、及び塗膜付き基材
CN105957577B (zh) * 2016-05-05 2017-10-17 国网江西省电力科学研究院 一种接地用钙基膨润土基降阻剂
CN106590184A (zh) * 2017-01-11 2017-04-26 合肥英索莱特新材料科技有限公司 水性绝缘涂料
CN112552793B (zh) * 2020-12-11 2021-10-29 吉林大学 一种用于大型旋成体的仿生减阻涂层及其制备方法
CN114250011A (zh) * 2021-11-30 2022-03-29 珠海天威新材料股份有限公司 适用于高速打印的分散染料喷墨墨水及其制备方法、制品
KR102435592B1 (ko) * 2022-01-21 2022-08-24 주식회사 에스엘티지 의약품 캡슐 외관 검사장치
CN115572516B (zh) * 2022-10-21 2023-05-09 西北工业大学 一种水溶性高聚物复合减阻涂料、涂层制备方法及应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06279708A (ja) * 1993-03-26 1994-10-04 Takata Kk 低摩擦性潤滑塗料
JP2000510891A (ja) * 1996-05-22 2000-08-22 ヨズ．セー．ヘンペルズ スキブスファーバ―ファブリク アクティーゼルスカブ 防汚塗料
KR20070027618A (ko) * 2004-05-26 2007-03-09 닛뽕 뻬인또 가부시키가이샤 도료 조성물, 도막 및 수중 마찰 저감 방법
JP2009500516A (ja) 2005-07-11 2009-01-08 アドバンスト・ルブリケーション・テクノロジー・インコーポレイテッド 腐食防止と摩擦低減被覆物および低温方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU629203B2 (en) * 1988-03-23 1992-10-01 E.I. Du Pont De Nemours And Company Low coefficient of friction surface
JP2003277691A (ja) * 2002-03-26 2003-10-02 Nippon Paint Co Ltd 水中摩擦低減塗膜及び水中摩擦低減方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06279708A (ja) * 1993-03-26 1994-10-04 Takata Kk 低摩擦性潤滑塗料
JP2000510891A (ja) * 1996-05-22 2000-08-22 ヨズ．セー．ヘンペルズ スキブスファーバ―ファブリク アクティーゼルスカブ 防汚塗料
KR20070027618A (ko) * 2004-05-26 2007-03-09 닛뽕 뻬인또 가부시키가이샤 도료 조성물, 도막 및 수중 마찰 저감 방법
JP2009500516A (ja) 2005-07-11 2009-01-08 アドバンスト・ルブリケーション・テクノロジー・インコーポレイテッド 腐食防止と摩擦低減被覆物および低温方法

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