KR101429237B1 - 구조물의 나노큐브 도장 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피도면을 그라인딩 하여 전처리 하는 단계; 변성 에폭시 100중량부에 대해 지방족화합물 부틸 에틸렌 글리콜 모노에테르를 3 내지 7 중량부, 운모 5 내지 10 중량부, 탈크 30 내지 40 중량부, 징크메탈 25 내지 35중량부 및 알루미늄 분말 25 내지 35중량부를 포함하는 하도를 피도면에 도포하는 단계; 변성 폴리아마이드 경화형 에폭시 100중량부에 대해 디옥틸프탈레이트 5 내지 25중량부, 이산화티타늄 50 내지 80중량부, 이산화아연 5 내지 15중량부, 글리시딜에스테르 5 내지 25중량부, 실리카 50 내지 150중량부, 탈크 25 내지 35중량부, 크실렌5 내지 25중량부를 포함하는 중도를 하도에 도포하는 단계; 폴리에스테르 변성 아크릴 폴리올 100중량부에 대해 1 내지 40㎛의 입경을 가진 금속 박편분말 25 내지 35중량부, 40 내지 250㎚의 입경을 가진 세라믹 나노분말 10 내지 20중량부가 포함된 상도를 중도에 도포하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 구조물의 나노큐브 도장 방법에 관한 것이다.

Description

구조물의 나노큐브 도장 방법{Method for structure-Protection using nanocube coating}

본 발명은 균일하게 밀실한 정방형 격자구조의 상도, 다중층에 공기층이 형성된 안료가 배합된 중도, 부착력이 우수한 하도로 이루어진 나노큐브 도장에 의해 전처리가 간소하면서 방식, 방청 기능이 우수하여 구조적 안정성을 배가시킨 구조물의 도장 방법에 관한 것이다.

국가경제의 성장과 사회간접자본의 확충으로 임해공업단지 및 해안항만 지역의 중요 구조물의 내구성 증진과 경제성 확보를 위한 방식대책이 필요 하게 된다.

이에, 종래의 기술들은 내산성, 내알칼리성, 내염수성 등의 내화학성의 성능(특허 10-0910983) 만을 강조하여, 기후(온도)변화로 인한 구조체의 팽창률을 수렴하 지 못하여, 도막의 균열 및 박리박락 현상이 발생하게 된다.( 콘크리트 구조물에 비해 철재(강교)구조물의 진동이 크기 때문에 진동에 의한 도장과 피도면의 부착력에 영향을 받는다. )

또한, 기존도료의 도장재는 광택, 기계적 물성이 급격하게 변하여 도막에서 수지가 안료간 입자공간을 충분히 메우지 못하게 된다. 즉, 도막층에서 안료입자간의 공극을 충분히 메울수 있는 구조를 가지지 못한다.

또한, 철재(강교)구조물의 재도장을 위한 기존도장공법의 경우 표면처리가 SSPC SP10 또는 NACE 2, sa1/2 이상을 요구하기 때문에 도심지에서는 교통체증 유발, 해안·산간지역에서는 환경문제를 일으킬 수 있다.

또한, 기존 도장공법의 경우 외부하중 작용시 그 충격을 흡수할 수 있는 구조가 제시되지 않아 시공후 균열 등 구조적 안정성이 저하되는 문제가 있다.

대한민국 특허등록 제10-0910983호

본 발명은, 상기 과제의 해결을 위한 것으로서, 균일하면서 밀실한 구조에 기해 부식인자를 차단(barrier)하며, 부식반응을 억제(inhibitor)할 수 있고, 피도장체인 구조물의 열에 의한 수축 및 팽창에 대한 저항성이 있으며, 구도막의 처리공정이 간단하여 시공경제면에서 유리하고, 외부하중에 대한 저항성을 향상시킬 수 있는 구조물의 나노큐브 도장 방법을 제공하고자 함이다.

상기과제를 해결하기 위한 본 발명의 구조물의 나노큐브 도장 방법은 피도면을 그라인딩 하여 전처리 하는 단계; 변성에폭시 100중량부에 대해 지방족화합물 부틸 에틸렌 글리콜 모노에테르를 3 내지 7 중량부, 운모 5 내지 10 중량부, 탈크 30 내지 40 중량부, 징크메탈 25 내지 35중량부 및 알루미늄 분말 25 내지 35중량부를 포함하는 하도를 피도면에 도포하는 단계; 변성 폴리아마이드 경화형 에폭시 100중량부에 대해 디옥틸프탈레이트 5 내지 25중량부, 이산화티타늄 50 내지 80중량부, 이산화아연 5 내지 15중량부, 글리시딜에스테르 5 내지 25중량부, 실리카 50 내지 150중량부, 탈크 25 내지 35중량부, 크실렌5 내지 25중량부를 포함하는 중도를 하도에 도포하는 단계; 폴리에스테르 변성 아크릴 폴리올 100중량부에 대해 1 내지 40㎛의 입경을 가진 금속 박편분말 25 내지 35중량부, 40 내지 250㎚의 입경을 가진 세라믹 나노분말 10 내지 20중량부가 포함된 상도를 중도에 도포하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

즉 본 발명의 공법은 나노큐브 도장을 이용하는 것으로, "나노큐브 도장"이란 상도, 중도, 하도를 포함하되, 특히 상도는 광물성 안료로 편상구조의 금속 박편분말을 혼합하되, 여기에 세라믹 나노분말을 폴리에스테르 변성 아크릴 폴리올과 혼합토록 함으로써 편상구조에 나노입자가 충진되어 정방형의 격자구조(큐브구조, 이에 "나노큐브"라함)가 형성되도록 하여 철의 부식인자를 차단하며, 부식반응을 억제할 수 있도록 방식성을 부여하여 방청효과를 구조적으로 증진시키도록 함에 특징이 있으며, 또한 열차단성의 세라믹 나노분말을 배합하도록 함에 의해 철재(강교) 및 콘크리트 구조물(피도장체)의 수축 및 팽창을 제어할 수 있으므로 도막의 균열을 방지할 수 있는 장점이 있게 되는 것이다.

여기서 상기 금속 박편분말은 이산화티타늄, 이산화규소, 망간, 마그네슘, 알루미늄 중 하나 또는 둘이상의 혼합물로 구성되며, 상기 세라믹 나노분말은 산화아연, 인듐틴옥사이드, 규산마그네슘, 산화마그네슘, 안티몬틴옥사이드, 카올린, 2산화실리카, 3산화알루미나, 3산화몰리브덴, 5산화니오브, 5산화 바나듐, 텅스텐 브론즈 중 하나 또는 둘이상의 혼합물인 것이 바람직하다.

또한, 상기 금속 박편분말은 1 내지 40㎛의 입경을 가지며, 상기 나노분말은 40 내지 250㎚의 입경을 갖도록 하는 것이 타당한 바, 이는 상기 금속 박편분말이 각 입자마다 기본적인 배열은 같으나, 방향이 다르고 입자와 입자사이에 존재하는 단위 면적당 입계가 많을수록 강한 기계적 성질을 띠게 하는 경향을 나타내는 바, 편상구조의 프레임 역할을 하도록 하며, 이러한 편상구조의 프레임에 미세한 세라믹 나노분말을 충진시키도록 함으써 도막이 밀실한 정방형 구조가 형성되도록 하기 위함이다

또한, 본 발명의 공법에 있어서, 상기 피도면을 그라인딩 하여 전처리 하는 단계에는, 내부에 중공을 형성하면서 하나 이상의 흡입공이 형성된 가이드링과 상기 가이드링과 연통하는 집진관과 상기 집진관에 연결된 저장조로 구성된 집진구와, 그라인더와 상기 그라인더와 회전축으로 연결된 구동부와 상기 구동부에 탈착이 가능하도록 장착되며 상기 가이드링 상부를 덮는 비산방지판과 상기 비산방지판에서 돌출되면서 상기 가이드링의 내주연에 접하는 복수의 제어바를 형성하는 연결부로 구성된 그라인더구를 포함하는 집진 및 그라인더장치에 의해 전처리 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게 상기 상도에는 폴리에스테르 변성 아크릴 폴리올 100중량부에 대해 0.5 내지 2중량부의 시트레이트가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 구조물의 나노큐브 도장 방법은 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 금속박편(flake)분말로 구성된 편상구조의 틈새를 세라믹 나노분말이 균일하게 충진됨으로써 정방형의 나노큐브 구조를 이뤄 내구성 및 내식성이 우수한 도막을 형성하여 부식인자를 차단(barrier)하며, 부식반응을 억제(inhibitor)하여 구조물의 내구연한을 증대시키는 장점이 있다.

둘째, 도장을 함에 있어 접착력이 우수한 하도의 게재, 작업이 용이한 그라인딩 장치 등을 이용함으로써 피도막의 간단한 처리만으로도 도장공정이 가능하여 공정이 용이함은 물론 공기가 단축되어 교통체증 유발 및 환경훼손의 문제를 최소화 시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 공법이 적용된 예를 나타내는 개략도이고,
도 2는 본 발명의 공법에 적용되는 집진 및 그라인더장치를 나타내는 개략도이고,
도 3은 집진 및 그라인더장치의 다른 실시 예를 나타내는 개략도이다.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명에 따른 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시 예에 한정되지는 않는다.

본 발명의 구조물의 나노큐브 도장 방법은 피도면을 그라인딩 하여 전처리 하는 단계(S10); 변성에폭시 100중량부에 대해 지방족화합물 부틸 에틸렌 글리콜 모노에테르를 3 내지 7 중량부, 운모 5 내지 10 중량부, 탈크 30 내지 40 중량부, 징크메탈 25 내지 35중량부 및 알루미늄 분말 25 내지 35중량부를 포함하는 하도를 피도면에 도포하는 단계(S20); 변성 폴리아마이드 경화형 에폭시 100중량부에 대해 디옥틸프탈레이트 5 내지 25중량부, 이산화티타늄 50 내지 80중량부, 이산화아연 5 내지 15중량부, 글리시딜에스테르 5 내지 25중량부, 실리카 50 내지 150중량부, 탈크 25 내지 35중량부, 크실렌5 내지 25중량부를 포함하는 중도를 하도에 도포하는 단계(S30); 폴리에스테르 변성 아크릴 폴리올 100중량부에 대해 1 내지 40㎛의 입경을 가진 금속 박편분말 25 내지 35중량부, 40 내지 250㎚의 입경을 가진 세라믹 나노분말 10 내지 20중량부가 포함된 상도를 중도에 도포하는 단계(S40);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

우선 본 발명의 공법은 피도면을 그라인딩 하여 전처리 하는 단계(S10)를 갖는다. 여기서 피도면이라함은 구조물에서 방식보호가 필요하여 상기에서 언급한 "나노큐브 도장"이 필요한 부분을 말한다.

특히 본 발명에서는 철재 및 콘크리트 등으로 이루어진 구조물에서 방식에 견고한 구조를 가진 상도, 부착력이 우수한 하도를 포함하는 나노큐브 도장에 의해 피도면에 있어 구도막의 완전한 제거는 필요가 없는 바, 철재 및 콘크리트 구조물 표면의 느슨한 흑피와 녹 등만을 완전히 제거하여 오래된 구도막을 간단히 처리한 후, 녹이 발생되기 전에 상기 하도를 도포하도록 하는 것이다. 즉 본 발명의 공법은 간단한 구도막의 처리만으로 도장이 가능하므로 비용 및 시간 면에서 경제적이다.

특히 상기 단계(S10)에서는 도 2에 도시된 집진 및 그라인더장치(100)가 사용될 수 있는데, 상기 집진 및 그라인더장치(100)는 집진구(110)와 그라인더구(120)로 구성됨에 특징이 있다.

상기 집진구(110)는 내부에 중공을 형성하면서 하나 이상의 흡입공(112)이 형성된 가이드링(111)과 상기 가이드링(111)과 연통하는 집진관(113)과 상기 집진관(113)에 연결된 저장조(114)로 구성된다.

상기 가이드링(111)은 원형의 폐단면을 형성하는 구성으로서 그 내주연에 복수의 흡입공(112)이 형성되어 상기 가이드링(111) 내부에서 발생되는 피그라인딩물을 상기 흡입공(112)을 통해 흡입하도록 하며 상기 가이드링(111)이 폐단면을 형성하므로 피그라인딩물이 외부로 토출되는 것을 방지하는 것이다.

상기 집진관(113)은 상기 가이드링(111)에 연통하여 흡입된 피그라인딩물을 상기 저장조(114)로 유입토록 하는 구성으로 상기 집진관(113)은 플렉서블 한 재질로 구성하여 상기 저장조(114)로부터 자유로운 유동이 가능하도록 하는 것이 타당하다.

상기 저장조(114)는 흡입된 피그라인딩물이 저장되는 구성으로 도면에 도시된 바는 없으나 흡입펌프가 내재되거나 외부에서 연동하여 상기 집진관(113)으로 흡입력이 발생되도록 하는 것이다.

상기 그라인더구(120)는 그라인더(121)와 상기 그라인더(121)와 회전축(122)으로 연결된 구동부(123)와 상기 구동부(123)에 탈착이 가능하도록 장착되며 상기 가이드링(111) 상부를 덮는 비산방지판(124-1)과 상기 비산방지판(124-1)에서 돌출되면서 상기 가이드링(111)의 내주연에 접하는 복수의 제어바(124-2)를 형성하는 연결부(124)로 구성된다.

상기 그라인더(121)는 회전에 의해 구도막을 제거토록 하는 구성으로 상기 회전축(122)과 회전연동 하되, 직경이 다른 그라인더(121)를 상기 회전축(122)에 착탈함에 의해 조절(연결부(124)의 내경 내에서) 할 수 있으므로 구도막의 물성, 구조물의 크기, 성질 등에 따라 자유로이 그라인더(121)를 착탈할 수 있도록 하는 것이다. 상기 회전축(122)에 상기 그라인더(121)가 착탈되는 구조는 자유로이 공지기술에 의해 구성할 수 있으므로 그 설명은 생략한다.

상기 구동부(123)는 도면에 도시된 바는 없으나 내부에 구동모터가 내재되어 상기 회전축(122)에 회전력이 인가되도록 하는 것이다.

상기 연결부(124)는 상기 집진구(110)와 상기 그라인더구(120)를 연결토록 하는 구성으로서 상기 가이드링(111) 상부를 덮는 비산방지판(124-1)과 상기 비산방지판(124-1)에서 돌출되면서 상기 가이드링(111)의 내주연에 접하는 복수의 제어바(124-2)로 구성된다.

또한, 상기 비산방지판(124-1)의 내부에는 체결공(124-3)이 형성되어 도 2에서 보는 바와 같이 상기 구동부(123)에 있어 하방향으로 돌출되는 부분이 삽입에 의해 구동부(123)에서 상기 연결부(124)가 착탈이 되도록 하는 것이다. 상기 구동부(123)에 상기 연결부(124)가 착탈되는 구조는 회전체결 등 다양하게 구성될 수 있으므로 그 설명은 생략한다.

이렇게 구동부(123)에서 연결부(124)가 자유로이 착탈이 되도록 하는 이유는 연결부(124)에 의해 그라인더구(120)가 집진구(110)에 체결이 된 상태로 운용되다가 구석부분 등에서 그라인더구(120)를 집진구(110)로부터 분리시키고, 그라인더구(120)로부터 연결부(124)을 분리시켜 경우에 따라 사이즈가 작은 그라인더(121)를 교체하여 전처리 작업을 하도록 하기 위함이다.

이러한 비산방지판(124-1)은 상기 가이드링(111)을 덮도록 하는 것으로 그라인딩에 의해 발생되는 피그라인딩물이 외부로 유출되는 것을 방지토록 하는 것이다.

상기 비산방지판(124-1)의 하면에 구성되는 제어바(124-2)는 상기 가이드링(111)의 내주연에 접하도록 하여 제어바(124-2) 사이에 공간으로 흡입공(112)이 연통하도록 하면서 상기 그라인더구(120)의 이동에 의해 상기 가이드링(111)이 함께 연동하도록 하는 것이다.

이렇게 집진 및 그라인더장치(100)는 상기에서 언급한 바와 같이 연결부(124)가 구성되어 상기 그라인더구(120)와 상기 집진구(110)가 착탈되는 구조가 형성되는데 이렇게 구성하는 이유는 용이한 착탈에 의해 장치부피를 줄이면서 그라인더구(120)에 있어 그라인더(121)의 사이즈를 용이하게 자유로이 조절할 수 있도록 하며 공간제약의 경우에도 그라인딩이 가능하도록 하게 되는 것이다.

한편 집진 및 그라인더장치(100)의 실시 예가 도 3에 도시되고 있는 바, 본 실시 예의 집진 및 그라인더장치(100)는 타 구성이 동일하나 제어바(124-2)와 이에 착탈될 수 있는 물주입관(124-5)이 다르므로 이에 대해 설명한다.

본 실시 예의 제어바(124-2)는 내부에 중공이 형성되며 하단이 막힌 구조이고 상단이 개구되어 상기 비산방지판(124-1)을 관통하도록 하며 길이방향으로 복수의 분사공(124-4)이 형성됨에 특징이 있다.

즉 본 실시 예의 제어바(124-2)는 하단이 막힌 구조이고 상단이 개구된 원형관 형상으로 도 3에서는 상단이 개구되면서 상기 비산방지판(124-1)과 연하도록 도시되고 있으나 상단이 상기 비산방지판(124-1)을 관통하여도 무방하다.

상기 물주입관(124-5)은 도면에 도시된 바는 없으나 물저장조와 연결되어 물저장조로부터 물이 상기 제어바(124-2) 내부로 공급되도록 하는 구성으로 이렇게 공급된 물은 상기 분사공(124-4)을 통해 상기 가이드링(111) 내부로 토출되도록 하는 것이다. 상기 물주입관(124-5)이 연결된 물저장조는 별도로 구성하여도 되나 조작의 용이성등을 고려하여 상기 그라인더구(120)의 일 구성으로 장착되어 상기 그라인더구(120)를 조작함에 의해 물저장조의 조작을 선택적으로 수행토록 하여 상기 가이드링(111)의 내부에 필요시 물이 분사되도록 함으로써 피그라인딩물의 비산을 방지토록 할 수 있다.

도면에 도시된 바는 없으나 상기 제어바(124-2)는 막대 등 충진물에 의해 일반 작동시에는 막힌 상태로 상기 집진구(110)의 흡입력을 방해하지 않도록 하고, 필요시 즉 상기 가이드링(111) 내부로 물의 분사가 필요한 경우 상기 제어바(124-2)로부터 충진물을 분리하고 상기 물주입관(124-5)을 상기 제어바(124-2) 상단에 연결하여 상기 분사공(124-4)을 통해 상기 가이드링(111) 내부로 물이 분사되도록 하는 것이다.

상기에서 언급한 바와 같이 본 실시 예에서 제어바(124-2)는 상기 가이드링(111)의 움직임을 제어하도록 하는 기능을 하는 외에 필요시 상기 가이드링(111)의 내부로 물이 분사되로고 하는 기능을 수행토록 하는 것이다.

상기와 같이 피도면에 전처리가 완료되면 도 1에서 보는 바와 같이 하도를 도포하는 단계(S20)를 갖는 바, 하도는 변성에폭시 100중량부에 대해 지방족화합물 부틸 에틸렌 글리콜 모노에테르를 3 내지 7 중량부, 운모 5 내지 10 중량부, 탈크 30 내지 40 중량부, 징크메탈 25 내지 35중량부 및 알루미늄 분말 25 내지 35중량부를 포함하는 것에 특징이 있다.

상기 지방족화합물 부틸 에틸렌 글리콜 모노에테르는 용제로서 사용되는 것으로, 그 배합량을 3 내지 7중량부로 한정하는 것이 변성에폭시 용해 및 기타 조성의 분산에도 효과적이다.

상기 징크메탈의 경우는 안료로 사용되는데, 이온화 경향이 철보다 크므로 전자를 더 빨리 방출하여 철이 산화되는 것을 방지한다. 또한 상기 운모, 탈크는 안료로서 하도의 경도를 증진시키는 역할을 한다.

상기와 같이 안료로 사용되는 징크메탈, 운모, 탈크 및 알루미늄 분말은 상기에서 언급한 바와 같은 조성비로 한정하여 배합되는 것이 타당한 바, 이는 한정범위 미만에서는 방청 및 경도증진 효과가 미미하며, 한정범위를 초과하는 경우는 분산이 제대로 이루어지지 않아 부착력을 오히려 저하시키므로 이와 같이 한정한다.

즉 상기 하도에는 변성에폭시의 강력한 부착력과 징크메탈에 의한 우수한 방청기능 및 운모, 탈크의 경화반응이 상호상승 작용을 발휘하기 때문에 철재 구조물에 뛰어난 부착력과 우수한 방청기능이 발휘되도록 하는 것이다.

그 다음으로 상기 하도에 중도를 도포하는 단계(S30)를 갖는 바, 상기 중도는 하도 및 상도 사이에서 상호 결합을 촉진시키며, 외부충격 등에 대한 보호층으로서 기능을 하는 것이다.

상기 중도는 변성 폴리아마이드 경화형 에폭시 100중량부에 대해 디옥틸프탈레이트 5 내지 25중량부, 이산화티타늄 50 내지 80중량부, 이산화아연 5 내지 15중량부, 글리시딜에스테르 5 내지 25중량부, 실리카 50 내지 150중량부, 탈크 25 내지 35중량부, 크실렌5 내지 25중량부를 포함하여 배합됨을 특징으로 한다.

상기 중도에 있어 변성 폴리아마이드 경화형 에폭시 외에 디옥틸프탈레이트가 포함됨으로써 방식, 방청은 물론 경화시 하도 방향으로 변성 폴리아마이드 경화형 에폭시가 위치하게 되며, 상도 방향으로 비중이 작은 디옥틸프탈레이트가 위치하도록 하여 다중층이 형성되도록 하는 것이다. 또한, 상기 중도에는 글리시딜에스테르가 함유됨으로써 점도 및 반응성이 조절되는 것이다.

또한 상기 중도의 경우도 안료로 인산화티타늄, 이산화아연, 탈크가 배합되며, 특히 상기 중도에는 실리카가 배합된다. 실리카는 공기를 포함하는 미분형태인 것으로, 내부에 공기를 포함함에 따라 배합된 상태에서 각각의 입자 사이에 공기층이 형성되도록 함으로써 충격을 흡수하는 기능을 하게 되는 것이다.

즉 상기 중도는 변성 폴리아마이드 경화형 에폭시 및 디옥틸프탈레이트에 의해 형성되는 다중층 구조에 내부에 공기층을 형성하는 실리카가 내재됨으로써 하도 및 상도 간의 결합을 촉진함은 물론 외부하중에 대한 흡수층을 형성함으로써 도막의 구조적 안정성을 배가시키게 되는 것이다.

그 다음으로 상기 중도에 상도를 도포하는 단계(S40)를 갖는 바, 상기 상도는 폴리에스테르 변성 아크릴 폴리올 100중량부에 대해 1 내지 40㎛의 입경을 가진 금속 박편분말 25 내지 35중량부, 40 내지 250㎚의 입경을 가진 세라믹 나노분말 10 내지 20중량부가 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 폴리에스테르 변성 아크릴 폴리올은 세라믹 나노분말과 결합하여 방식, 수밀 등에 우수한 물성이 발현될 수 있다.

특히 상기 상도는 편상구조의 금속 박편분말에 세라믹 나노분말을 폴리에스테르 변성 아크릴 폴리올과 혼합토록 함으로써 편상구조의 프레임에 나노입자가 충진되어 정방형의 격자구조(나노큐브)가 형성되도록 하는 것으로, 그 조성은 편상구조의 금속 박편분말로 이산화티타늄, 이산화규소, 망간, 마그네슘, 알루미늄 중 하나 또는 둘이상의 혼합물이 제시된다. 이러한 편상구조의 금속 박편분말은 기계적 강성이 우수하여 프레임으로서 기능을 한다.

또한, 세라믹 나노분말로 산화아연, 지르코늄, 인듐틴옥사이드, 규산마그네슘, 산화마그네슘, 안티몬틴옥사이드, 카올린, 2산화실리카, 3산화알루미나, 3산화몰리브덴, 5산화니오브, 5산화 바나듐, 텅스텐 브론즈 중 하나 또는 둘이상의 혼합물이 제시된다.

상기 세라믹 나노분말의 경우는 상기에서도 언급한 바와 같이 편상구조의 금속 박편분말에 의해 형성되는 프레임에 충진됨으로써 정방형의 격자구조가 완성되도록 하는 것이다. 즉 밀실한 도막구조를 제공함으로써 방청 등이 우수하도록 하는 것이다.

특히 상기 세라믹 나노분말은 열팽창계수가 낮아 열차단 기능을 도막에 부여하기 위한 것으로, 이렇게 세라믹 나노분말이 배합됨으로써 피도막체로 열전달을 차단하여 피도막체의 열에 의한 수축 및 팽창을 제어하게 되는 것이다.

여기서 지르코늄은 자외선 등에 의해 구조물 표면의 온도가 상승하여 산화나 노화현상이 가속화되는 것을 방지하기 위해 열 차단을 위해 배합되는 것이다. 또한, 3산화알루미나는 상기 지르코늄과 같이 열분산효과를 위해 배합되는 것이며, 산화아연, 규산마그네슘, 산화마그네슘, 카올린 등의 경우도 자외선 등을 차단시킴으로써 전도열을 차단하여 피도막체로 열전달을 차단시키기 위해 배합되는 것이다.

여기서 상기 금속 박편분말은 1 내지 40㎛의 입경을 가지도록 한정하는 것이 타당하다. 이와 같이 한정하는 이유는 이보다 작은 입경을 가지는 경우 충분한 프레임으로서 기능이 미미하며, 이를 초과하는 경우는 비중이 너무 커져서 분산성이 저하되어 비균일한 물성이 발현될 수 있으므로 이와 같이 한정하는 것이다.

또한, 상기 세라믹 나노분말은 40 내지 250㎚의 입경을 가지도록 한정하는 것이 타당하다. 여기서 세라믹 나노분말이 40㎚ 미만일 경우에는 평균 입도의 분포가 너무 낮아 가격이 고가이므로 비경제적인 문제가 있으며, 250㎚를 초과할 경우에는 평균 입도의 분포가 커서 상기 금속 박편분말에 형성되는 편상 간 공극을 제대로 충진하지 못하여 밀실한 구조를 저해하게 되므로 이와 같이 한정한다.

또한 세라믹 나노분말을 상기 배합범위로 한정하는 이유는 10중량부 미만인 경우에는 상기 금속 박편분말에 충분한 충진이 가능하지 않으며, 특히 열차단의 기능이 미미하게 발현되는 문제가 있으며, 20중량부를 초과하는 경우에는 경제성이 떨어질 뿐만 아니라, 타 성분의 반응을 저해하여 물성이 전반적으로 저하되고, 오히려 도막의 신율의 저하로 도막에 크랙발생 등 구조적인 문제를 야기시킬 수 있기 때문에 이와 같이 한정한다.

또한, 본 발명에서는 상기 상도에 상기에서 언급한 조성 외에도 폴리에스테르 변성 아크릴 폴리올 100중량부에 대해 0.5 내지2중량부의 시트레이트가 더 포함되도록 하는 것이 타당하다. 이와 같이 시트레이트가 더 배합되도록 하는 이유는 상기 금속 박편분말에 의해 형성된 프레임에 상기 세라믹 나노분말이 전체 도장(상도)에 걸쳐 균일하게 분포되도록 하여 균일한 물성이 발현되도록 하기 위한 것이다.

즉 세라믹 나노분말의 경우 입자가 작아 상호간에 응집되려는 경향이 있으므로 이를 그대로 배합하는 경우 불균일한 세라믹 나노분말의 충진에 의해 균일한 물성의 확보를 담보할 수 없기 때문에 상기 시트레이트를 더 배합토록 하는 것이다. 이렇게 상기 시트레이트가 세라믹 나노분말의 균일한 충진이 이루어지도록 하는 이유는 세라믹 나노분말 입자 간에 반발력을 제공하여 입자 간의 응집을 제어함으로써 균일한 충진이 이루어지도록 하기 위한 것이다.

다시 말해 세라믹 나노분말 사이에서 반발 정전기력을 우세하게 함으로써 입자 간의 응집을 야기하는 반데르발스 힘에 반작용을 제공하게 되는 것이다. 상기 시트레이트의 배합비를 폴리에스테르 변성 아크릴 폴리올 100중량부에 대해 0.5 내지2중량부로 한정하는 이유는 2중량부를 초과하는 경우 반발 정전기력이 너무 커져서 오히려 비균일한 충진이 발생될 수 있어 이와 같이 한정하는 것이다.

100 : 집진 및 그라인딩 장치 110 : 집진구
120 : 그라인더구

Claims (5)

1. 내부에 중공을 형성하면서 하나 이상의 흡입공이 형성된 가이드링과 상기 가이드링과 연통하는 집진관과 상기 집진관에 연결된 저장조로 구성된 집진구와, 그라인더와 상기 그라인더와 회전축으로 연결된 구동부와 상기 구동부에 탈착이 가능하도록 장착되며 상기 가이드링 상부를 덮는 비산방지판과 상기 비산방지판에서 돌출되면서 상기 가이드링의 내주연에 접하는 복수의 제어바를 형성하되, 상기 제어바는 내부에 중공이 형성되며 하단이 막힌 구조이고 상단이 개구되어 상기 비산방지판을 관통하도록 하며 길이방향으로 복수의 분사공이 형성되고 개구된 상단에는 물주입관이 착탈되는 연결부로 구성된 그라인더구를 포함하는 집진 및 그라인더장치를 이용하여 피도면을 그라인딩 하여 전처리하는 단계;
   변성에폭시 100중량부에 대해 지방족화합물 부틸 에틸렌 글리 모노에테르를 3 내지 7 중량부, 운모 5 내지 10 중량부, 탈크 30 내지 40 중량부, 징크메탈 25 내지 35중량부 및 알루미늄 분말 25 내지 35중량부를 포함하는 하도를 피도면에 도포하는 단계;
   변성 폴리아마이드 경화형 에폭시 100중량부에 대해 디옥틸프탈레이트 5 내지 25중량부, 이산화티타늄 50 내지 80중량부, 이산화아연 5 내지 15중량부, 글리시딜에스테르 5 내지 25중량부, 실리카 50 내지 150중량부, 탈크 25 내지 35중량부, 크실렌5 내지 25중량부를 포함하는 중도를 하도에 도포하는 단계;
   폴리에스테르 변성 아크릴 폴리올 100중량부에 대하여, 1 내지 40㎛의 입경을 가지며 이산화티타늄, 이산화규소, 망간, 마그네슘, 알루미늄 중 하나 또는 둘 이상의 혼합물로 구성되는 금속 박편분말 25 내지 35중량부, 40 내지 250㎚의 입경을 가지며 산화아연, 인듐틴옥사이드, 규산마그네슘, 산화마그네슘, 안티몬틴옥사이드, 카올린, 2산화실리카, 3산화알루미나, 3산화몰리브덴, 5산화니오브, 5산화 바나듐, 텅스텐 브론즈 중 하나 또는 둘 이상의 혼합물로 구성되는 세라믹 나노분말 10 내지 20중량부 및 시트레이트 0.5 내지2중량부가 포함된 상도를 중도에 도포하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 구조물의 피도면 나노큐브 도장 방법.
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