KR101353446B1 - 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물을 강재에 도장하는 경우 강재와의 부착력이 우수하여 강재에서 쉽게 박리되지 않고, 도장된 표면에 쉽게 균열이 발생하지 않는 효과가 있다. 그리고 내굽힘성 및 내충격성이 우수하여 강재 구조물의 내구성 향상에도 크게 기여하는 효과가 있다. 또한 종래 에폭시 수지계 도장재에 비해 강재 구조물 표면에 도장되어 강재의 부식을 방지하는 효과가 월등히 향상된 조성물이다.
그리고 본 발명의 또 다른 특징에 따른 중방식 도장용 조성물을 이용한 강재 구조물의 시공방법은 강재 구조물의 부식을 방지하면서 강재 구조물의 내구성을 증가시키게 된다.
본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물을 강재에 도장하는 경우 강재와의 부착력이 우수하여 강재에서 쉽게 박리되지 않고, 도장된 표면에 쉽게 균열이 발생하지 않는 효과가 있다. 그리고 내굽힘성 및 내충격성이 우수하여 강재 구조물의 내구성 향상에도 크게 기여하는 효과가 있다. 또한 종래 에폭시 수지계 도장재에 비해 강재 구조물 표면에 도장되어 강재의 부식을 방지하는 효과가 월등히 향상된 조성물이다.
그리고 본 발명의 또 다른 특징에 따른 중방식 도장용 조성물을 이용한 강재 구조물의 시공방법은 강재 구조물의 부식을 방지하면서 강재 구조물의 내구성을 증가시키게 된다.
Description
본 발명은 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 강재는 건설 공사 등의 재료로 쓰이며, 95 % 이상의 철분과 함께 탄소, 크로뮴, 망가니즈, 몰리브데넘, 니켈 등의 부가물을 함유하고 있는 금속이다. 강재는 철광석을 채굴, 제련하여 만들며 압연 등의 방법으로 가공하게 된다.
이러한 강재는 그것의 우수한 강도로 인해 교량 등의 지지대 역할을 위해 쓰이며, 현재 여러 건축 구조물의 골격으로도 많이 이용되고 있다.
다만, 강재의 우수한 강도에도 불구하고 부식의 위험이 있어 그 내구성을 장시간 유지시키기 어렵다는 문제점이 있다. 이는 산업화의 영향에 따른 산성비에 의해 심각한 부식 환경에 노출되어 있어 강재 구조물의 부식 위험은 점점 더 증가하고 있다. 강재 구조물이 부식되는 원인은 수분, 산소 등이 금속의 표면을 산화시킴으로서 발생하며, 염화물 이온이 존재할 경우 강재 구조물의 부식은 더욱 촉진되고 강재 구조물의 내구성은 저하되게 된다. 특히 강재가 교량 및 건축물 등의 지지대로 사용된 경우, 강재에 부식이 발생하면 교량 및 교량을 지나가는 차량이나 기차의 하중을 견뎌내지 못하고 휘게 되어 교량 및 건축물의 안전성에 심각한 타격을 줄 수 있는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로서 강재 구조물에 도장재료를 도포하여 해결하는 방법이 있다. 이러한 도장재료는 성분에 따라 여러 가지 종류가 있지만, 특히 에폭시 수지계인 도장재료는 화학 반응에 의한 망상 구조를 가지므로 부착력, 내약품성, 내구성 및 내마모성 등이 우수하고 단단한 도막을 형성하는 장점이 있어 도장재료로 많이 활용되고 있다.
그러나 종래의 에폭시 수지계 도장재료는 고분자 물질로 이루어져 있기 때문에 장시간 도장 효과를 유지하기 어려운 문제점이 있다. 그리하여 시간이 경과함에 따라 도장된 표면에 균열이 발생하고, 이를 통해 산성의 수분이나 염화물 이온이 침투하여 부식을 촉진하게 된다는 문제점이 있다. 또한 시간이 경과함에 따라 도장 효과가 떨어지기 때문에 강재 표면에서 도장재가 쉽게 박리된다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술문헌으로 해상 강재 파일 부식 방지용 도포재에 관한 대한민국 등록특허 제10-1136838호(특허문헌 1)가 개시되어 있으며, 구체적으로는 백색시멘트, 슬래그미분말, 리그닌 술폰산염류, 탄소섬유 및 섬유류, 숯분말 및 실리카 분말 등을 포함하는 부식 방지용 조성물에 관한 발명이 개시되어 있다. 하지만 상기 특허문헌 1에서도 에폭시 수지계 도장재료의 문제점을 개선하여 에폭시 수지계 도장재료가 가진 장점만을 부각시키기 위한 기술에 관하여는 어떠한 개시 또는 암시조차 되어 있지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 에폭시 수지계이면서 강재 구조물과의 부착력이 우수하고, 내굽힘성 및 내충격성이 우수하며, 도장재로서 부식 방지 효과도 우수한 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물 및 이를 이용한 시공방법을 제공하는 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물은
에폭시 화합물, 세라믹, 확산피막 형성제, 점도 조절제, 흐름 방지제 및 안료를 포함하는 제1조성물과;
경화제 및 점도 조절제를 포함하는 제2조성물; 및
무기 아연 분말을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 중방식 도장용 조성물을 이용한 강재 구조물의 시공방법은
1) 에폭시 화합물, 세라믹, 확산피막 형성제, 점도 조절제, 흐름 방지제 및 안료를 포함하는 제1조성물과 경화제 및 점도 조절제를 포함하는 제2조성물과 무기 아연 분말을 혼합하여 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물을 수득하는 단계;
2) 강재 구조물의 표면을 청소하는 단계;
3) 상기 1)단계에 의해 수득된 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물을 강재 구조물의 표면에 도장하는 단계;
를 포함한다.
본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물을 강재에 도장하는 경우 강재와의 부착력이 우수하여 강재에서 쉽게 박리되지 않고, 도장된 표면에 쉽게 균열이 발생하지 않는 효과가 있다. 그리고 내굽힘성 및 내충격성이 우수하여 강재 구조물의 내구성 향상에도 크게 기여하는 효과가 있다. 또한 종래 에폭시 수지계 도장재에 비해 강재 구조물 표면에 도장되어 강재의 부식을 방지하는 효과가 월등히 향상된 조성물이다.
그리고 본 발명의 또 다른 특징에 따른 중방식 도장용 조성물을 이용한 강재 구조물의 시공방법은 강재 구조물의 부식을 방지하면서 강재 구조물의 내구성을 증가시키게 된다.
이에 본 발명자들은 에폭시 수지계 도장재이면서 강재 구조물의 부식을 방지하는 효과가 우수하고 부착성이 우수하며 강재 구조물의 내구성을 증가시키기 위한 조성물 및 시공방법을 개발하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물 및 이를 이용한 시공방법을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
구체적으로 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물은
에폭시 화합물, 세라믹, 확산피막 형성제, 점도 조절제, 흐름 방지제 및 안료를 포함하는 제1조성물과;
경화제 및 점도 조절제를 포함하는 제2조성물; 및
무기 아연 분말을 포함한다.
본 발명에 따른 상기 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물은 에폭시 수지계 도장재에 해당하는 것이다.
상기 제1조성물에서 에폭시 화합물은 비스페놀 A 디글리시딜에테르 또는 비스페놀 F 디글리시딜에테르인 것이 바람직하다. 상기 에테르 화합물이 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물에 포함됨으로 인해 조성물 내 안료를 균일하게 분포시키고, 강재 구조물에 대한 부착성을 증대시킨다. 또한 산성 수분이나 염화물 이온이 강재에 침투하는 걸 방지하여 강재의 부식을 방지하는 효과가 있다.
상기 제1조성물에서 세라믹은 산화리튬, 산화알루미늄 및 산화마그네슘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다. 상기 세라믹은 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물에 포함됨으로 인해 조성물의 회당 도포 두께를 증가시키는 효과가 있으며, 도막의 강도, 내열성 및 내충격성을 증진시키는 효과가 있다. 또한 도막 내 수분의 침입 및 갈라짐을 방지하는 효과가 있으며, 본 발명에 따른 도장용 조성물의 열팽창계수를 저감시키는 효과가 있다. 상기 세라믹의 입자의 평균 입경은 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 바람직하게는 0.01-0.2 ㎛일 수 있다.
상기 제1조성물에서 확산피막 형성제는 2-플루오로페닐알라닌, L-5-하이드록시트립토판, 3-아미노-5-페닐-펜탄산 및 3-아미노-5-헥센산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다. 상기 확산피막 형성제는 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물에 포함됨으로 인해 화학적 반응을 일으켜 강재 표면에 불투수성의 피막을 형성시키게 되고, 이를 통해 강재 구조물의 부식을 억제하게 된다. 그러므로 상기 확산피막 형성제는 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물에서 강재의 부식을 방지하는 중요한 역할을 담당하게 된다. 이렇게 확산피막 형성제를 통해 부식을 방지하거나 억제하게 되면 강재 구조물의 전체적인 내구성을 향상시키게 되며, 강재 구조물의 수명 연장에도 크게 기여하게 된다.
상기 제1조성물에서 점도 조절제는 메틸에틸케톤 또는 n-부틸아세테이트인 것이 바람직하다. 상기 점도 조절제는 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물에 포함됨으로 인해 시공시 작업성을 증진시키는 역할을 수행한다.
상기 제1조성물에서 흐름 방지제는 다이머산 또는 1-프로판올-2-메틸인 것이 바람직하다. 상기 흐름 방지제는 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물에 포함됨으로 인해 강재 구조물의 벽면 또는 천장 시공 시 도장재료의 흘러내림 방지 및 처짐을 방지하는 효과가 있다.
상기 제1조성물에서 안료는 이산화티탄 또는 산화철인 것이 바람직하다. 상기 안료가 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물에 포함됨으로 인해 물이나 공기의 유입을 차단하는 효과가 있으며, 도막의 미관을 향상시키는 효과가 있다.
상기 제2조성물에서 경화제는 메타자일렌디아민, 이소포론디아민 및 디에틸렌트리아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다. 상기 경화제가 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물에 포함됨으로 인해 에폭시 수지를 빠른 시간내에 경화시키는 효과가 있으며, 에폭시 수지의 내열성을 증진시키는 효과가 있다.
상기 제2조성물에서 점도 조절제는 경방향족 솔벤트나프타, 메틸에틸케톤 및 자일렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다. 상기 점도 조절제가 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물에 포함됨으로 인해 시공시 작업성을 증진시키게 된다.
상기 무기 아연 분말은 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물에 포함됨으로 인해 도장 재료의 희생양극 방식으로 강재의 부식을 방지하는 효과가 있다.
상기 제1조성물은 에폭시 화합물이 53.67-54.58 중량%, 세라믹이 17.88-18.53 중량%, 확산피막 형성제가 5.15-5.52 중량%, 점도 조절제가 9.42-10.16 중량%, 흐름 방지제가 7.36-7.94 중량%, 안료가 5.16-5.56 중량%로 혼합되는 것이 바람직하다. 상기 에폭시 화합물이 53.67 중량% 미만으로 혼합되는 경우에는 도장 재료의 부착강도 저하 및 강재 구조물의 부식 방지 성능이 미흡하여 바람직하지 않고, 상기 에폭시 화합물이 54.58 중량%를 초과하여 혼합되는 경우에는 경제성이 불량하고 도장 재료의 열팽창계수 증가로 우수한 부착강도를 장기적으로 유지하는데 장애가 되어 바람직하지 않다. 상기 세라믹이 17.88 중량% 미만으로 혼합되는 경우에는 1회 시공 도막 두께를 두껍게 하기 어려우며, 도막의 보강 효과가 미흡하고, 도막의 내열성 및 내충격성이 미흡하게 되어 바람직하지 않다. 또한 상기 세라믹이 18.53 중량%를 초과하는 경우에는 점도 상승으로 작업성이 불량하고 도장재료의 부착강도가 저하되어 바람직하지 않다. 상기 확산피막 형성제가 5.15 중량% 미만으로 혼합되는 경우에는 불투수성의 피막이 부족하게 형성되어 바람직하지 않으며, 상기 확산피막 형성제가 5.52 중량%를 초과하여 혼합되는 경우에는 강재 도장 재료와의 혼합성이 불량하여 바람직하지 않다. 상기 점도 조절제가 9.42 중량% 미만으로 혼합되는 경우에는 재료의 손실량이 과다하여 바람직하지 않으며, 싱기 점도 조절제가 10.16 중량%를 초과하는 경우에는 스프레이 방식으로 도장 작업을 수행하는 경우 노즐이 막힐 우려가 있어 바람직하지 않다. 상기 흐름 방지제가 7.36 중량% 미만으로 혼합되는 경우에는 벽면 또는 천장 시공 시 도장 재료가 흘러내릴 우려가 있어 바람직하지 않으며, 상기 흐름 방지제가 7.94 중량%를 초과하여 혼합되는 경우에는 도막의 두께가 불균일하게 되므로 바람직하지 않다. 상기 안료가 5.16 중량% 미만으로 혼합되는 경우에는 외관의 색상이 선명하지 못하고 물이나 공기의 유입을 차단하는 효과가 미흡하게 되어 바람직하지 않으며, 상기 안료가 5.56 중량%를 초과하여 혼합되는 경우에는 안료의 침강으로 외관 색상이 불균일하게 되어 바람직하지 않다.
상기 제2조성물은 경화제가 86.85-88.12 중량%, 점도 조절제가 11.88-13.15 중량%로 혼합되는 것이 바람직하다. 상기 경화제가 86.85 중량% 미만으로 혼합되는 경우에는 에폭시 수지의 경화가 지연되어 바람직하지 않으며, 상기 경화제가 88.12 중량%를 초과하여 혼합되는 경우에는 과잉의 아민이 포함되기 때문에 도장 재료의 물성이 저하되고, 에폭시 수지의 과도한 경화로 가사시간이 단축되어 작업성이 저하되므로 바람직하지 않다. 상기 점도 조절제가 11.88 중량% 미만으로 혼합되는 경우에는 재료 손실이 과다하여 바람직하지 않으며, 상기 점도 조절제가 13.15 중량%를 초과하는 경우에는 스프레이 방식으로 도장 작업을 수행하는 경우 노즐이 막힐 우려가 있어 바람직하지 않다.
상기 제1조성물과 상기 제2조성물의 함량비는 가사시간과 작업성을 고려하였을 때 3-4:1인 것이 바람직하다. 또한 상기 무기 아연 분말은 상기 제1조성물 및 제2조성물의 혼합물 100 중량부에 대하여 180-220 중량부인 것이 강재보다 도장재료가 먼저 부식하는 희생 방식을 구현하게 되어 바람직하다.
상기 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물은 전체적인 함량이 상기 수치범위에 해당하는 경우에만 본 발명에 의해 달성하려는 효과가 발현될 수 있다.
그리하여 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물은 강재와의 부착성이 우수하며, 내굽힘성이나 내충격성이 우수하여 강재 구조물의 내구성을 향상시키게 되고, 강재 구조물의 부식을 방지하는 효과가 우수하다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 중방식 도장용 조성물을 이용한 강재 구조물의 시공방법은
1) 에폭시 화합물, 세라믹, 확산피막 형성제, 점도 조절제, 흐름 방지제 및 안료를 포함하는 제1조성물과 경화제 및 점도 조절제를 포함하는 제2조성물과 무기 아연 분말을 혼합하여 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물을 수득하는 단계;
2) 강재 구조물의 표면을 청소하는 단계;
3) 상기 1)단계에 의해 수득된 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물을 강재 구조물의 표면에 도장하는 단계;
를 포함한다.
상기 제1조성물에서 에폭시 화합물은 비스페놀 A 디글리시딜에테르 또는 비스페놀 F 디글리시딜에테르인 것이 바람직하다.
상기 제1조성물에서 세라믹은 산화리튬, 산화알루미늄 및 산화마그네슘으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 제1조성물에서 확산피막 형성제는 2-플루오로페닐알라닌, L-5-하이드록시트립토판, 3-아미노-5-페닐-펜탄산 및 3-아미노-5-헥센산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 제1조성물에서 점도 조절제는 메틸에틸케톤 또는 n-부틸아세테이트인 것이 바람직하다.
상기 제1조성물에서 흐름 방지제는 다이머산 또는 1-프로판올-2-메틸인 것이 바람직하다.
상기 제1조성물에서 안료는 이산화티탄 또는 산화철인 것이 바람직하다.
상기 제2조성물에서 경화제는 메타자일렌디아민, 이소포론디아민 및 디에틸렌트리아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 제2조성물에서 점도 조절제는 경방향족 솔벤트나프타, 메틸에틸케톤 및 자일렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 제1조성물은 에폭시 화합물이 53.67-54.58 중량%, 세라믹이 17.88-18.53 중량%, 확산피막 형성제가 5.15-5.52 중량%, 점도 조절제가 9.42-10.16 중량%, 흐름 방지제가 7.36-7.94 중량%, 안료가 5.16-5.56 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 제2조성물은 경화제가 86.85-88.12 중량%, 점도 조절제가 11.88-13.15 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 제1조성물과 상기 제2조성물의 함량비는 3-4:1인 것이 바람직하며, 상기 무기 아연 분말은 상기 제1조성물 및 제2조성물의 혼합물 100 중량부에 대하여 180-220 중량부인 것이 바람직하다.
상기 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물은 전체적인 함량이 상기 수치범위에 해당하는 경우에만 본 발명에 의해 달성하려는 효과가 발현될 수 있다.
상기 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물은 강재와의 부착성이 우수하며, 내굽힘성이나 내충격성이 우수하여 강재 구조물의 내구성을 향상시키게 되고, 강재 구조물의 부식을 방지하는 효과가 우수하다.
상기 2)단계에서 이뤄지는 강재 구조물의 청소는 강재 구조물의 표면에 존재하는 이물질이나 분진 등을 제거하고, 수분 등이 있을 경우에는 충분히 건조시키는 것이 바람직하다. 또한 상기 2)단계에 의해 청소하는 과정에서 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 바람직하게는 표면 처리 방법으로서 샌드 블라스트 방법으로 표면 처리할 수 있다.
상기 3)단계의 도장에 따른 도막 두께는 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 50-150 ㎛인 것이 바람직하다.
상기 3)단계에서의 도장은 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 강재 구조물의 표면 온도가 10-52 ℃이거나 이슬점 발생온도보다 3 ℃ 이상에서 도장하는 것이 바람직하다. 또한 상기 3)단계에서의 도장은 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 스프레이, 롤러 또는 붓으로 시공하는 것이 바람직하다. 상기 스프레이 시공시 노즐의 구경은 0.017 ''-0.02 '', 분사압력은 2,100-2,300 psi인 것이 바람직하다. 또한 스프레이 건은 강재 구조물 표면과 항상 일정한 간격으로 수직상태를 유지하는 것이 바람직하다.
또한 강재 구조물의 표면이 매우 손상되어 있거나 기존 도장 재료가 완벽히 제거되기 어려운 경우 프라이머를 표면 처리한 후 상기 3)단계에 따른 도장을 실시하는 것이 바람직하다.
상기 3)단계 이후에는 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 강재의 부식을 방지하고, 자외선 차단 효과를 부여하기 위해 상도를 도장하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 상도는 폴리우레탄 수지계, 불소 수지계 및 실리콘 아크릴 수지계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
그리하여 본 발명에 따른 중방식 도장용 조성물을 이용한 강재 구조물의 시공방법에 따라 시공하게 되면 강재 구조물과 도장용 조성물과의 부착성이 우수하며, 강재 구조물의 내구성을 향상시키게 되고, 강재 구조물의 부식을 방지하는 효과가 우수하다.
이하 본 발명을 바람직한 실시예를 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
비스페놀 A 디글리시딜에테르 54.34 중량%, 산화리튬 12.18 중량%, 산화마그네슘 5.95 중량%, 3-아미노-5-헥센산 5.32 중량%, 메틸에틸케톤 6.82 중량%, n-부틸아세테이트 2.72 중량%, 다이머산 3.32 중량%, 1-프로판올-2-메틸 4.13 중량%, 이산화티탄 2.88 중량%, 산화철 2.34 중량%를 혼합하여 1 kg의 제1조성물을 제조하였다.
또한 디에틸렌트리아민 87.66 중량%, 경방향족 솔벤트나프타 9.87 중량%, 자일렌 2.47 중량%를 혼합하여 1 kg의 제2조성물을 제조하였다.
이러한 제1조성물과 제2조성물을 다시 3:1의 중량비(300 g: 100 g)로 혼합하였다. 그리고 제1조성물 및 제2조성물의 혼합물 100 중량부에 대하여 200 중량부에 해당하는 무기 아연 분말(800 g) 혼합하여 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물을 제조하였다.
그리고 이를 표면이 깨끗하게 처리된 강판에 75 ㎛ 두께로 도장하였다. 이때의 도장 방법은 스프레이 방법으로 도장하였으며, 노즐의 구경은 0.02 '', 분사압력은 2,200 psi로 하여 스프레이 도장하였다.
비교예
비교예
1
국내 D 사에 의해 제조된 종래의 에폭시 수지계 도장 재료를 본 비교예 1로 하였다.
비교예
2
국내 B 사에 의해 제조된 종래의 세라믹 계열의 도장 재료를 본 비교예 2로 하였다.
실험예
<
실험예
1: 부착 성능 평가>
상기 실시예에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물과 비교예 1 및 비교예 2의 부착 성능을 비교 평가하기 위해 KS D 8502: 2010 수도용 액상 에폭시 수지 도료 및 도장방법에 따라 도막의 표면에 가로, 세로 4개의 평행선을 바닥이 보이게 5 mm 간격으로 그어 정사각형이 모두 9개가 되도록 하였으며, 바둑판 눈금부에 테이프를 붙이고 둥근 막대로 문질러 테이프를 충분히 누른 후 테이프의 한쪽을 45 ° 각도로 강하게 잡아 당겼다.
부착 성능은 전체 도막의 면적에 대한 결손부의 면적으로 평가하였으며, 이의 결과는 하기 표 1과 같다.
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이 비교예 1과는 거의 비슷한 결과를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 또한 비교예 2와는 월등히 향상된 효과를 보이는 것으로 확인되었다. 그러므로 본 실시예에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물은 종래 에폭시 수지계의 도장 재료가 가진 우수한 부착성능을 유지하면서, 종래 세라믹 계열의 도장 재료에 비해서는 월등히 향상된 부착성능을 가지는 것임을 확인할 수 있었다.
<
실험예
2:
내굽힘
성능 평가>
상기 실시예에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물과 비교예 1 및 비교예 2의 내굽힘 성능을 평가하기 위해 KS D 8502: 2010 수도용 액상 에폭시 수지 도료 및 도장방법에 따라 시험 시 온도가 4℃가 되도록 조절하고 앞끝 반지름이 3mm인 받침을 240mm 간격으로 하였으며, 시험체의 도막이 아래로 향하게 한 후 앞끝 반지름이 13mm인 강재 도구를 시험체 중심선상에 수평으로 놓고 여기에 균등하게 힘을 가하여 휘어짐이 38mm 될 때가지 25mm/min의 속도로 가압하였다.
내굽힘 성능은 가압 후 도막 균열 및 박리 발생 여부로 평가 하였으며, 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이 비교예 1 및 비교예 2에서는 균열이 발생하였으나, 상기 실시예에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물에서는 균열 및 박리가 나타나지 않아 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물의 내굽힘 성능은 우수한 것으로 확인되었다.
<
실험예
3:
내충격
성능 평가>
상기 실시예에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물과 비교예 1 및 비교예 2의 내충격 성능을 평가하기 위해 KS D 8502: 2010 수도용 액상 에폭시 수지 도료 및 도장방법에 따라 시험체를 4℃의 물에 1시간 이상 침수시킨 후 표면에 부착된 물을 제거하였으며, 시험체의 도막을 평탄한 목재 지지대 위에 놓고 650g의 강구를 2.4m 높이에서 수직으로 떨어뜨렸다.
내충격 성능은 강구를 떨어뜨린 후 도막에 발생된 박리 면적으로 평가하였으며, 이의 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이 본 실시예에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물은 비교예 1 및 비교예 2와는 달리 박리 현상이 나타나지 않아 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물의 내충격 성능은 우수한 것으로 나타났다.
<
실험예
4:
내부식
성능 평가>
상기 실시예에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물과 비교예 1 및 비교예 2의 내부식 성능을 평가하기 위해 150×70×2.5mm의 압연강판(SS 41)의 표면을 용제로 세정하고 표면의 잔류물을 95% 이상을 제거하는 SSPC 10의 등급으로 블라스팅한 후 도장재료를 도포하고 7일간 대기 중에서 양생시켰다. 그 후 염수분무기기로 5%의 NaCl 용액을 도장재료가 도포된 표면에 분무하고, 표면 세척 및 건조 후 부식이 발생된 면적을 측정하여 하기 표 4와 같이 ASTM D610-01 Standard Test Method for Evaluating Degree for Rusting on Painted Surfaces에 따라 부식 등급을 평가 하였다. 또한 이러한 내부식성 평가 결과는 하기 표 5에 나타내었다.
상기 표 5와 같이 본 실시예에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물는 5%의 NaCl 용액을 장시간 분무하여도 부식이 거의 발생되지 않은 반면에 비교예 1 및 비교예 3의 경우에는 실시예의 경우보다 내부식성이 약한 것으로 확인되었다. 그러므로 본 발명에 따른 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물의 내부식 성능은 우수한 것으로 확인되었다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.
Claims (14)
- 에폭시 화합물, 세라믹, 확산피막 형성제, 점도 조절제, 흐름 방지제 및 안료를 포함하는 제1조성물과;
경화제 및 점도 조절제를 포함하는 제2조성물; 및
무기 아연 분말을 포함하며,
상기 제1조성물에 포함된 에폭시 화합물은 비스페놀 A 디글리시딜에테르 또는 비스페놀 F 디글리시딜에테르인 것을 특징으로 하고,
상기 세라믹은 산화리튬 또는 산화마그네슘으로 이루어지는 것을 특징으로 하며,
상기 확산피막 형성제는 2-플루오로페닐알라닌, L-5-하이드록시트립토판, 3-아미노-5-페닐-펜탄산 및 3-아미노-5-헥센산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하고,
상기 점도 조절제는 메틸에틸케톤 또는 n-부틸아세테이트인 것을 특징으로 하며,
상기 흐름 방지제는 다이머산 또는 1-프로판올-2-메틸인 것을 특징으로 하며,
상기 안료는 이산화티탄 또는 산화철인 것을 특징으로 하고,
상기 제1조성물은 에폭시 화합물이 53.67-54.58 중량%, 세라믹이 17.88-18.53 중량%, 확산피막 형성제가 5.15-5.52 중량%, 점도 조절제가 9.42-10.16 중량%, 흐름 방지제가 7.36-7.94 중량%, 안료가 5.16-5.56 중량%로 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하며,
상기 제2조성물은 경화제가 86.85-88.12 중량%, 점도 조절제가 11.88-13.15 중량%로 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하고,
상기 제1조성물과 상기 제2조성물의 함량비는 3-4:1로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 무기 아연 분말은 상기 제1조성물 및 제2조성물의 혼합물 100 중량부에 대하여 180-220 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제2조성물에 포함된 경화제는 메타자일렌디아민, 이소포론디아민 및 디에틸렌트리아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하며,
상기 점도 조절제는 경방향족 솔벤트나프타, 메틸에틸케톤 및 자일렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 1) 에폭시 화합물, 세라믹, 확산피막 형성제, 점도 조절제, 흐름 방지제 및 안료를 포함하는 제1조성물과 경화제 및 점도 조절제를 포함하는 제2조성물과 무기 아연 분말을 혼합하여 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물을 수득하는 단계;
2) 강재 구조물의 표면을 청소하는 단계; 및
3) 상기 1)단계에 의해 수득된 강재 구조물의 중방식 도장용 조성물을 강재 구조물의 표면에 도장하는 단계;
를 포함하며,
상기 제1조성물에 포함된 에폭시 화합물은 비스페놀 A 디글리시딜에테르 또는 비스페놀 F 디글리시딜에테르인 것을 특징으로 하고,
상기 세라믹은 산화리튬 또는 산화마그네슘으로 이루어진 것을 특징으로 하며,
상기 확산피막 형성제는 2-플루오로페닐알라닌, L-5-하이드록시트립토판, 3-아미노-5-페닐-펜탄산 및 3-아미노-5-헥센산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하고,
상기 점도 조절제는 메틸에틸케톤 또는 n-부틸아세테이트인 것을 특징으로 하며,
상기 흐름 방지제는 다이머산 또는 1-프로판올-2-메틸인 것을 특징으로 하며,
상기 안료는 이산화티탄 또는 산화철인 것을 특징으로 하고,
상기 제1조성물은 에폭시 화합물이 53.67-54.58 중량%, 세라믹이 17.88-18.53 중량%, 확산피막 형성제가 5.15-5.52 중량%, 점도 조절제가 9.42-10.16 중량%, 흐름 방지제가 7.36-7.94 중량%, 안료가 5.16-5.56 중량%로 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하며,
상기 제2조성물은 경화제가 86.85-88.12 중량%, 점도 조절제가 11.88-13.15 중량%로 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하고,
상기 제1조성물과 상기 제2조성물의 함량비는 3-4:1로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 무기 아연 분말은 상기 제1조성물 및 제2조성물의 혼합물 100 중량부에 대하여 180-220 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중방식 도장용 조성물을 이용한 강재 구조물의 시공방법.
- 삭제
- 제7항에 있어서,
상기 제2조성물에 포함된 경화제는 메타자일렌디아민, 이소포론디아민 및 디에틸렌트리아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하며,
상기 점도 조절제는 경방향족 솔벤트나프타, 메틸에틸케톤 및 자일렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 중방식 도장용 조성물을 이용한 강재 구조물의 시공방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 7항에 있어서,
상기 3)단계의 도장에 따른 도막 두께는 50-150 ㎛인 것을 특징으로 하는 중방식 도장용 조성물을 이용한 강재 구조물의 시공방법.
- 제 7항에 있어서,
상기 3)단계 이후에 상도를 도장하는 단계를 더 포함하며, 상기 상도는 폴리우레탄 수지계, 불소 수지계 및 실리콘 아크릴 수지계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 중방식 도장용 조성물을 이용한 강재 구조물의 시공방법.
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