KR101483276B1 - 부동태 피막형 피복 강관 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강관의 외면을 220~280℃로 가열한 후 분말에폭시와 접착성 개질 폴리에틸렌과 폴리에틸렌 수지를 순차적으로 분말융착식으로 3층코팅하는 단계와; 상기 관 본체의 내면에 폴리우레탄이나 에폭시를 도장하기 전에 1차로 부동태피막형 프라이머를 분사하여 금속표면 부식층에 화학적 반응으로 부동태피막을 형성하고 2차로 폴리우레탄 또는 에폭시류 중 어느 하나로 이루어지는 내면 코팅층을 포함하는 코팅강관에 관한 것이다.
분말용착식 폴리에틸렌 피복강관은 코팅의 공정상 강관의 외면을 220~280℃로 가열한 후 분말에폭시와 접착성 개질 폴리에틸렌과 폴리에틸렌 수지를 순차적으로 코팅하고 내면을 코팅하기 위하여 물을 사용하여 관을 냉각시키는 공정을 거쳐야한다.
이때 냉각수에 의하여 강관의 내면에 수분이 접촉하면 강관 내면에 순간적인 산화작용으로 녹이 발생하여 도장 후에도 녹이 잔존하게 되므로 폴리우레탄이나 에폭시를 도장하여도 부착력 저하가 발생하여 내부도장의 박리가 진행된다.
이러한 문제점을 개선하기위하여 관 본체의 내면에 폴리우레탄이나 에폭시를 도장하기 전에 1차로 부동태피막형 프라이머를 분사하여 금속표면 부식층에 화학적 반응으로 부동태피막을 형성한 후 2차로 폴리우레탄 또는 에폭시류 중 어느 하나로 코팅하여 수도관의 위생성과 내구성을 향상 시키는 것을 특징으로 한다.
분말용착식 폴리에틸렌 피복강관은 코팅의 공정상 강관의 외면을 220~280℃로 가열한 후 분말에폭시와 접착성 개질 폴리에틸렌과 폴리에틸렌 수지를 순차적으로 코팅하고 내면을 코팅하기 위하여 물을 사용하여 관을 냉각시키는 공정을 거쳐야한다.
이때 냉각수에 의하여 강관의 내면에 수분이 접촉하면 강관 내면에 순간적인 산화작용으로 녹이 발생하여 도장 후에도 녹이 잔존하게 되므로 폴리우레탄이나 에폭시를 도장하여도 부착력 저하가 발생하여 내부도장의 박리가 진행된다.
이러한 문제점을 개선하기위하여 관 본체의 내면에 폴리우레탄이나 에폭시를 도장하기 전에 1차로 부동태피막형 프라이머를 분사하여 금속표면 부식층에 화학적 반응으로 부동태피막을 형성한 후 2차로 폴리우레탄 또는 에폭시류 중 어느 하나로 코팅하여 수도관의 위생성과 내구성을 향상 시키는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 부동태 피막형 피복 강관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 강관의 부식 또는 녹 발생을 방지하고, 코팅층의 접착력 저하를 방지하여 강관의 수명을 연장할 수 있는 부동태 피막형 피복 강관에 관한 것이다.
일반적으로 강관의 부식을 방지하기 위한 도장 수단으로 종전에는 콜타르 에나멜이나 아스팔트와 같은 역청질 방식 도료를 사용하는 방법을 오랫동안 이용하여 왔으나 취급 및 제품 생산 과정에서 발생하는 여러 가지 유해물질로 인해 사용이 급감하면서 대체 도장 수단으로서 강관의 외면을 폴리에틸렌 수지로 피복하는 방법이 실용화되었다.
그러나 폴리에틸렌은 피도장면을 비교적 고온(250℃ 전후)으로 가열하거나 폴리에틸렌 소재 자체를 그에 버금가는 온도로 높여서 강관의 외면에 피복한 다음 곧바로 물을 이용하여 냉각하는 전용의 장치와 기술이 이용되고 있는데, 이때 사용되는 물의 증발로 인해 주변의 습도와 피도장면 자체의 수분이 도장 작업이나 품질에 심각한 영향을 줄 정도의 높은 상태에 놓이게 되므로, 강관의 내면은 액상 에폭시나 폴리우레와 같이 대기 중의 수분이나 강관 표면 중의 수분에 비교적 민감하지 않은 도료를 이용하여 도장하고 있는 실정이다.
종래의 기술로서 강관의 외면을 분말용착식 3중 폴리에틸렌 피복하는 방법 및 장치와 관련하여 등록특허공보 제10-0610056호, 등록특허공보 제10-0824690호, 등록특허공보 제10-0725731호, 등록특허공보 제10-0746366호, 및 등록특허공보 제 10-0731770호 등에 개시되어 있다.
특허 제10-0610056호에서는 3중 피복의 첫 단계로 분말 에폭시를 강관의 하단에서 압축공기를 이용한 분사노즐을 통해 뿌려주고, 이어서 분말이 채워진 통속에서 제2층 및 제3층 피복을 할 수 있도록 되어 있고, 또 다른 특허들에서는 3중 피복의 첫 단계로 분말 에폭시를 강관 상단에서 뿌려주거나 강관을 크레인에 매달은 채 분말이 채워진 통속에서 회전시키는 등의 장치와 방법인데 가열된 강관의 상부에서 분말을 도포할 때 상승기류의 영향으로 도포가 원활히 되지 않거나 강관 표면에 고르게 도포가 되지 않는 등의 문제가 있었다.
이는 강관의 외면을 분말용착식 3중 폴리에틸렌 피복할 경우에는 강관은 250℃ 전후의 고온으로 가열하여 분말도료를 열용착 시킨 후 다시 물을 사용하여 급히 냉각시키는 과정이 필요한데, 가열된 강관을 물로 급히 냉각시킬 때 냉각수에 의하여 강관의 내면에 수분이 접촉하면 강관 내면에 순간적인 산화작용으로 녹이 발생하여 도장 후에도 녹이 잔존하게 되므로 폴리우레탄이나 에폭시를 도장하여도 부착력 저하가 발생하여 내부도장의 박리가 진행된다.
또한 도장을 하지 않은 강관 내면에 수분이 잔존하면 강관 내면 도장이 어려워지고, 특히 폴리우레탄 도료는 종래에 사용하던 에폭시 도료에 비해 수분에 훨씬 민감하므로 더욱 도장이 어려워지게 된다.
또한, 폴리우레탄 도료는 도료분사 장치를 통해 분사한 직후부터 매우 빠르게 경화반응을 통해 건조가 진행되므로 강관 내면에 고압 분사된 도료가 일부 무화(霧化)된 상태로 남아서 건조가 진행된 도막 위에 부착되어 미소한 돌기부를 형성하므로 도막의 표면이 매끈하게 되는 것을 방해하여, 결과적으로 제품의 전체적인 미관을 저해하여 상품 가치를 떨어뜨릴 뿐 아니라 강관을 시공한 후 사용 시 수돗물과 같은 유체가 장기간에 걸쳐 통과할 때 돌기부가 떨어져 수돗물에 혼입되는 등의 문제가 발생할 수도 있다.
또한, 강관의 양끝 부분에 도장이 되어 있으면 강관을 현지에서 용접 접합이 도막이 타버리므로 이것을 방지하기 위해서는 관의 양 끝단으로부터 일정한 거리(보통 150~250mm)만큼은 도막을 제거하여야 하는데 특히 폴리우레탄과 같은 초속경화형 도료는 그 제거가 쉽지 않은 단점이 있다.
한편 강관 내면에 대한 종래의 기술내용으로는 특허 제10-0859321호 및 특허 제10-0770767호가 개시되어 강관의 내면을 이액형 폴리우레탄 도료 또는 이와 유사한 이액형 폴리우레아 도료를 사용하여 도장할 수 있도록 하고 있으나 강관의 외면을 적어도 250℃ 이상 고온으로 가열한 상태에서 강관 외면을 분말용착식으로 피복하고 이어서 강관의 내면을 상온에서 폴리우레탄 도장할 수 없는 단점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1018241호(2011년 3월 3일 공고, 발명의 명칭 : 3중 피복 복합도장강관 제조방법 및 그 제조방법에 의하여 제조된 3중 피복 복합도장강관)에 개시되어 있다.
일반적인 강관은 강관에 피복을 행한 후에 강관에 녹이 발생될 수 있고, 피복의 접착력 저하로 인한 박리현상을 발생될 수 있는 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 강관의 부식 또는 녹 발생을 방지하고, 코팅층의 접착력 저하를 방지하여 강관의 수명을 연장할 수 있는 부동태 피막형 피복 강관을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 관본체; 상기 관본체를 220~280℃로 가열한 후에 분말에폭시를 분말융착시켜 상기 관본체 외면에 형성되는 제1코팅층과, 상기 제1코팅층 외면에 접착성 개질 폴리에틸렌을 분말융착시켜 상기 제1코팅층 외면에 형성되는 제2코팅층과, 상기 제2코팅층 외면에 폴리에틸렌 수지를 분말융착시켜 상기 제2코팅층 외면에 형성되는 제3코팅층을 포함하는 외면코팅층; 및 상기 관본체의 내면에 부동태 피막형 프라이머를 분사하여 상기 관본체 내면에 부동태 피막을 형성하고 폴리우레탄 또는 에폭시 중 어느 하나를 도포하여 이루어지는 내면코팅층을 포함하고; 상기 부동태 피막형 프라이머는, 폴리아닐린염 또는 디이소시아네이트 프리폴리머를 포함하여 이루어지는 A부; 및 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리케탈 화합물, 옥사졸리딘 화합물, 폴리아닐린염, 습윤제, 소포제, 표면조절제, 산화방지제, 안료 및 필러를 포함하는 B부로 이루어지는 이액형 도료를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 부동태 피막형 프라이머는, 50~60 중량%의 비율로 첨가되는 디이소시아네이트 프리폴리머와, 20~30중량%의 비율로 첨가되는 폴리프로필렌글리콜과, 1~15중량%의 비율로 첨가되는 폴리에틸렌글리콜, 1~10중량%의 비율로 첨가되는 폴리카프로락톤 폴리올, 2~10중량%의 비율로 첨가되는 폴리카보네이트 폴리올, 1~3중량%의 비율로 첨가되는 폴리케탈 화합물, 1~5중량%의 비율로 첨가되는 옥사졸리딘 화합물, 1~3중량%의 비율로 첨가되는 폴리아닐린염, 0.1~2중량%의 비율로 첨가되는 습윤제, 0.1~1중량%의 비율로 첨가되는 소포제, 0.5~3중량%의 비율로 첨가되는 표면조절제, 0.1~3중량%의 비율로 첨가되는 산화방지제, 1~5중량%의 비율로 첨가되는 안료 및 5~20중량%의 비율로 첨가되는 필러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 부동태 피막형 피복 강관은, 강관의 외면에 에폭시수지코팅층, 폴리에틸렌접착층 및 폴리에틸렌수지층이 도포되므로 강관의 외면에 수분이 접촉되는 것을 방지할 수 있어 강관의 부식 또는 녹의 발생을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 부동태 피막형 피복 강관은, 강관의 내면에 부동태 피막형 프라이머를 도장한 후에 폴리우레탄 또는 에폭시로 이루어지는 코팅층을 도장하므로 강관 내벽에 부식 또는 녹이 발생되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부동태 피막형 피복 강관이 도시된 사시도 및 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부동태 피막형 피복 강관의 코팅층 접착력 시험결과 테스트 리포트이다.
도 3은 종래기술에 따른 피복 강관의 코팅층 접착력 시험결과 테스트 리포트이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부동태 피막형 피복 강관의 코팅층 접착력 시험결과 테스트 리포트이다.
도 3은 종래기술에 따른 피복 강관의 코팅층 접착력 시험결과 테스트 리포트이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 부동태 피막형 피복 강관의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부동태 피막형 피복 강관이 도시된 사시도 및 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부동태 피막형 피복 강관의 코팅층 접착력 시험결과 테스트 리포트이고, 도 3은 종래기술에 따른 피복 강관의 코팅층 접착력 시험결과 테스트 리포트이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부동태 피막형 피복 강관(100)은, 관본체(10)와, 관본체(10)를 220~280℃로 가열한 후에 분말에폭시를 분말융착시켜 관본체(10) 외면에 형성되는 제1코팅층(32), 제1코팅층(32) 외면에 접착성 개질 폴리에틸렌을 분말융착시켜 제1코팅층(32) 외면에 형성되는 제2코팅층(34), 및 제2코팅층(34) 외면에 폴리에틸렌 수지를 분말융착시켜 제2코팅층(34) 외면에 형성되는 제3코팅층(36)을 포함하는 외면코팅층(30)과, 관본체(10)의 내면에 부동태 피막형 프라이머를 분사하여 관본체(10) 내면에 부동태 피막을 형성하고 폴리우레탄 또는 에폭시 중 어느 하나를 도포하여 이루어지는 내면코팅층(50)을 포함한다.
본 실시예의 관본체(10) 외면에는 에폭시 수지층, 개질 폴리에틸렌 수지층 및 폴리에틸렌 수지층으로 이루어지는 외면코팅층(30)이 형성되고, 폴리에틸렌 수지층은 개질 폴리에틸렌 수지층에 의해 에폭시 수지층의 외면에 접착된다.
따라서 관본체(10)의 외면에는 제1코팅층(32), 제2코팅층(34) 및 제3코팅층(36)으로 이루어지는 3층의 코팅층이 형성되므로 관본체(10)에 수분이 접촉되는 것을 방지하여 관본체(10)에 부식 또는 녹이 발생되는 것을 억제하게 된다.
여기서, 외면코팅층(30)을 이루는 에폭시, 개질 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌은 5:10:85의 중량 비율로 이루어지며, 관본체(10)에 요구되는 외면코팅층(30)의 두께에 따라 에폭시, 개질 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌의 중량을 늘리거나 줄일 수 있다.
관본체(10)의 내면에는 이액형 도료로 이루어지는 부동태 피막형 프라이머에 의해 폴리우레탄 또는 에폭시로 이루어지는 코팅층이 접착되므로 관본체(10) 내면에 수분이 접촉되는 것을 방지하고, 관본체(10) 내면에 도장되는 코팅층이 관본체(10)로부터 분리되는 것을 방지하게 된다.
부동태 피막형 프라이머로 이루어지는 제1내면코팅층(52)과 제2내면코팅층(54) 사이의 조성비율은 2:8의 중량 비율로 이루어지는 것이 바람직하다.
부동태 피막형 프라이머는, 폴리아닐린염 또는 디이소시아네이트 프리폴리머를 포함하는 A부와, 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리케탈 화합물, 옥사졸리딘 화합물, 폴리아닐린염, 습윤제, 소포제, 표면조절제, 산화방지제, 안료 및 필러를 포함하는 B부로 이루어지는 이액형 도료를 포함한다.
여기서, 습윤제는 물에 잘 젖지 않는 고체를 물에 잘 젖게 하는 물질을 의미하며 계면활성제 등이 사용되고, 소포제는 유해한 기포를 제거하는데 사용되며 일반적으로 휘발성이 적고 확산력이 큰 기름상의 물질 또는 수용성의 계면활성제가 사용된다.
표면조절제는 고체 입자의 표면에 기포가 잘 붙도록 하거나 또는 붙지 못하도록 조건을 조절하는 각종 무기화학 또는 유기화학 시약을 총칭하며, 산화방지제는 고분자물질 석유제품 유지류, 비누 등에 생기기 쉬운 산소의 작용에 의한 자동산화를 방지하기 위해 첨가하는 물질을 의미하고 합성고무류에는 페닐-β-나프틸아민을 사용된다.
안료는 물 및 대부분의 유기용제에 녹지 않는 분말상의 착색제를 의미하며, 필러는 증량, 물성 개선 및 성형 가공성을 향상할 목적으로 고분자 재료 중에 분산시켜 첨가되는 입자상, 섬유상, 플레이트상의 물질을 의미하며, 보통 플라스틱에는 실리카, 티타니아 등이, 고무에는 카본 블랙이 사용된다.
또한, 부동태 피막형 프라이머를 이루는 조성물의 조성비율을 구체적으로 설명하면, 부동태 피막형 프라이머는, 50~60 중량%의 비율로 첨가되는 디이소시아네이트 프리폴리머와, 20~30중량%의 비율로 첨가되는 폴리프로필렌글리콜과, 1~15중량%의 비율로 첨가되는 폴리에틸렌글리콜과, 1~10중량%의 비율로 첨가되는 폴리카프로락톤 폴리올과, 2~10중량%의 비율로 첨가되는 폴리카보네이트 폴리올과, 1~3중량%의 비율로 첨가되는 폴리케탈 화합물과, 1~5중량%의 비율로 첨가되는 옥사졸리딘 화합물과, 1~3중량%의 비율로 첨가되는 폴리아닐린염과, 0.1~2중량%의 비율로 첨가되는 습윤제와, 0.1~1중량%의 비율로 첨가되는 소포제와, 0.5~3중량%의 비율로 첨가되는 표면조절제와, 0.1~3중량%의 비율로 첨가되는 산화방지제와, 1~5중량%의 비율로 첨가되는 안료와, 5~20중량%의 비율로 첨가되는 필러를 포함한다.
<실시예1>
관본체(10)를 220~280℃로 가열한 후에 분말에폭시, 접착성 개질 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌 수지를 단계적으로 분말융착시켜 제1코팅층(32), 제2코팅층(34) 및 제3코팅층(36)으로 이루어지는 외면코팅층(30)을 형성한다.
이후에, 50중량%의 비율로 첨가되는 디이소시아네이트 폴리머와, 20중량%의 비율로 첨가되는 폴리프로필렌글리콜과, 5중량%의 비율로 첨가되는 폴리에틸렌글리콜과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리카프로락톤 폴리올과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리카보네이트 폴리올과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리케탈 화합물과, 3중량%의 비율로 첨가되는 옥사졸리딘 화합물과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리아닐린염과, 1중량%의 비율로 첨가되는 습윤제, 0.5중량%의 비율로 첨가되는 소포제, 1.5중량%의 비율로 첨가되는 표면조절제, 1.5중량%의 비율로 첨가되는 산화방지제, 2.5중량%의 비율로 첨가되는 안료 및 7중량%의 비율로 첨가되는 필러를 혼합하여 부동태 피막형 프라이머를 제조하고, 부동태 피막형 프라이머를 분사하여 관본체(10) 내면에 부동태 피막으로 이루어지는 제1내면코팅층(52)을 형성한다.
부동태 피막이 형성된 관본체(10) 내면에 폴리우레탄을 도포하여 관본체(10) 내면에 제2내면코팅층(54)을 형성하여 내면코팅층(50)의 형성을 완료한다.
<실시예2>
관본체(10)를 220~280℃로 가열한 후에 분말에폭시, 접착성 개질 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌 수지를 단계적으로 분말융착시켜 제1코팅층(32), 제2코팅층(34) 및 제3코팅층(36)으로 이루어지는 외면코팅층(30)을 형성한다.
이후에, 55중량%의 비율로 첨가되는 디이소시아네이트 폴리머와, 20중량%의 비율로 첨가되는 폴리프로필렌글리콜과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리에틸렌글리콜과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리카프로락톤 폴리올과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리카보네이트 폴리올과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리케탈 화합물과, 2중량%의 비율로 첨가되는 옥사졸리딘 화합물과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리아닐린염과, 1중량%의 비율로 첨가되는 습윤제, 0.5중량%의 비율로 첨가되는 소포제, 1.5중량%의 비율로 첨가되는 표면조절제, 1.5중량%의 비율로 첨가되는 산화방지제, 2.5중량%의 비율로 첨가되는 안료 및 6중량%의 비율로 첨가되는 필러를 혼합하여 부동태 피막형 프라이머를 제조하고, 부동태 피막형 프라이머를 분사하여 관본체(10) 내면에 부동태 피막을 형성한다.
부동태 피막이 형성된 관본체(10) 내면에 폴리우레탄을 도포하여 관본체(10) 내면에 내면코팅층(50)을 형성한다.
<실시예3>
관본체(10)를 220~280℃로 가열한 후에 분말에폭시, 접착성 개질 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌 수지를 단계적으로 분말융착시켜 제1코팅층(32), 제2코팅층(34) 및 제3코팅층(36)으로 이루어지는 외면코팅층(30)을 형성한다.
이후에, 60중량%의 비율로 첨가되는 디이소시아네이트 폴리머와, 20중량%의 비율로 첨가되는 폴리프로필렌글리콜과, 1중량%의 비율로 첨가되는 폴리에틸렌글리콜과, 1중량%의 비율로 첨가되는 폴리카프로락톤 폴리올과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리카보네이트 폴리올과, 1중량%의 비율로 첨가되는 폴리케탈 화합물과, 1중량%의 비율로 첨가되는 옥사졸리딘 화합물과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리아닐린염과, 1중량%의 비율로 첨가되는 습윤제, 0.5중량%의 비율로 첨가되는 소포제, 1.5중량%의 비율로 첨가되는 표면조절제, 1.5중량%의 비율로 첨가되는 산화방지제, 2.5중량%의 비율로 첨가되는 안료 및 5중량%의 비율로 첨가되는 필러를 혼합하여 부동태 피막형 프라이머를 제조하고, 부동태 피막형 프라이머를 분사하여 관본체(10) 내면에 부동태 피막을 형성한다.
부동태 피막이 형성된 관본체(10) 내면에 폴리우레탄을 도포하여 관본체(10) 내면에 내면코팅층(50)을 형성한다.
<비교예1>
관본체(10)를 220~280℃로 가열한 후에 분말에폭시, 접착성 개질 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌 수지를 단계적으로 분말융착시켜 제1코팅층(32), 제2코팅층(34) 및 제3코팅층(36)으로 이루어지는 외면코팅층(30)을 형성한다.
이후에, 45중량%의 비율로 첨가되는 디이소시아네이트 폴리머와, 25중량%의 비율로 첨가되는 폴리프로필렌글리콜과, 5중량%의 비율로 첨가되는 폴리에틸렌글리콜과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리카프로락톤 폴리올과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리카보네이트 폴리올과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리케탈 화합물과, 3중량%의 비율로 첨가되는 옥사졸리딘 화합물과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리아닐린염과, 1중량%의 비율로 첨가되는 습윤제, 0.5중량%의 비율로 첨가되는 소포제, 1.5중량%의 비율로 첨가되는 표면조절제, 1.5중량%의 비율로 첨가되는 산화방지제, 2.5중량%의 비율로 첨가되는 안료 및 7중량%의 비율로 첨가되는 필러를 혼합하여 부동태 피막형 프라이머를 제조하고, 부동태 피막형 프라이머를 분사하여 관본체(10) 내면에 부동태 피막을 형성한다.
부동태 피막이 형성된 관본체(10) 내면에 폴리우레탄을 도포하여 관본체(10) 내면에 내면코팅층(50)을 형성한다.
<비교예2>
관본체(10)를 220~280℃로 가열한 후에 분말에폭시, 접착성 개질 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌 수지를 단계적으로 분말융착시켜 제1코팅층(32), 제2코팅층(34) 및 제3코팅층(36)으로 이루어지는 외면코팅층(30)을 형성한다.
이후에, 65중량%의 비율로 첨가되는 디이소시아네이트 폴리머와, 20중량%의 비율로 첨가되는 폴리프로필렌글리콜과, 1중량%의 비율로 첨가되는 폴리에틸렌글리콜과, 1중량%의 비율로 첨가되는 폴리카프로락톤 폴리올과, 2중량%의 비율로 첨가되는 폴리카보네이트 폴리올과, 1중량%의 비율로 첨가되는 폴리케탈 화합물과, 1중량%의 비율로 첨가되는 옥사졸리딘 화합물과, 1중량%의 비율로 첨가되는 폴리아닐린염과, 0.5중량%의 비율로 첨가되는 습윤제, 0.1중량%의 비율로 첨가되는 소포제, 0.5중량%의 비율로 첨가되는 표면조절제, 0.1중량%의 비율로 첨가되는 산화방지제, 1.8중량%의 비율로 첨가되는 안료 및 5중량%의 비율로 첨가되는 필러를 혼합하여 부동태 피막형 프라이머를 제조하고, 부동태 피막형 프라이머를 분사하여 관본체(10) 내면에 부동태 피막을 형성한다.
부동태 피막이 형성된 관본체(10) 내면에 폴리우레탄을 도포하여 관본체(10) 내면에 내면코팅층(50)을 형성한다.
| 내면코팅층(50)의 접착력(MPa) | |
| 실시예1 | 17.2 |
| 실시예2 | 17.8 |
| 실시예3 | 17.9 |
| 비교예1 | 12.4 |
| 비교예2 | 17.4 |
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 강관의 내면코팅층(50)의 접착력은, 실시예1 내지 실시예3과 같이 디이소시아네이트 폴리머의 조성비율이 50~60중량%인 경우에 내면코팅층(50)의 접착력이 17MPa를 초과하여 내면코팅층(50)이 관본체(10)로부터 분리되는 것을 효과적으로 방지할 수 있음을 알 수 있다.
비교예1 및 도 3을 참조하면, 디이소시아네이트 폴리머의 조성비율이 50중량% 미만인 경우에 내면코팅층(50)의 접착력이 12.4MPa 까지 낮아져 내면코팅층(50)이 관본체(10)로부터 분리되기 쉬움을 알 수 있다.
비교예2를 참조하면, 디이소시아네이트 폴리머의 조성비율이 60중량%를 초과하여도 내면코팅층(50)의 접착력은 실시예3과 비교하여 더 좋아지지 않음을 알 수 있으므로 디이소시아네이트 폴리머의 조성비율은 50~60중량%로 첨가되는 것이 바람직함을 알 수 있다.
이로써, 강관의 부식 또는 녹 발생을 방지하고, 코팅층의 접착력 저하를 방지하여 강관의 수명을 연장할 수 있는 부동태 피막형 피복 강관을 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 부동태 피막형 피복 강관을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 부동태 피막형 피복 강관가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 강관이 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 관본체 30 : 외면코팅층
32 : 제1코팅층 34 : 제2코팅층
36 : 제3코팅층 50 : 내면코팅층
52 : 제1내면코팅층 54 : 제2내면코팅층
100 : 부동태 피막형 피복 강관
32 : 제1코팅층 34 : 제2코팅층
36 : 제3코팅층 50 : 내면코팅층
52 : 제1내면코팅층 54 : 제2내면코팅층
100 : 부동태 피막형 피복 강관
Claims (2)
- 관본체;
상기 관본체를 220~280℃로 가열한 후에 분말에폭시를 분말융착시켜 상기 관본체 외면에 형성되는 제1코팅층과, 상기 제1코팅층 외면에 접착성 개질 폴리에틸렌을 분말융착시켜 상기 제1코팅층 외면에 형성되는 제2코팅층과, 상기 제2코팅층 외면에 폴리에틸렌 수지를 분말융착시켜 상기 제2코팅층 외면에 형성되는 제3코팅층을 포함하는 외면코팅층; 및
상기 관본체의 내면에 부동태 피막형 프라이머를 분사하여 상기 관본체 내면에 부동태 피막을 형성하고 폴리우레탄 또는 에폭시 중 어느 하나를 도포하여 이루어지는 내면코팅층을 포함하고;
상기 부동태 피막형 프라이머는,
폴리아닐린염 또는 디이소시아네이트 프리폴리머를 포함하여 이루어지는 A부; 및
폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리케탈 화합물, 옥사졸리딘 화합물, 폴리아닐린염, 습윤제, 소포제, 표면조절제, 산화방지제, 안료 및 필러를 포함하는 B부로 이루어지는 이액형 도료를 포함하는 것을 특징으로 하는 부동태 피막형 피복 강관.
- 제1항에 있어서, 상기 부동태 피막형 프라이머는,
50~60 중량%의 비율로 첨가되는 디이소시아네이트 프리폴리머와, 20~30중량%의 비율로 첨가되는 폴리프로필렌글리콜과, 1~15중량%의 비율로 첨가되는 폴리에틸렌글리콜, 1~10중량%의 비율로 첨가되는 폴리카프로락톤 폴리올, 2~10중량%의 비율로 첨가되는 폴리카보네이트 폴리올, 1~3중량%의 비율로 첨가되는 폴리케탈 화합물, 1~5중량%의 비율로 첨가되는 옥사졸리딘 화합물, 1~3중량%의 비율로 첨가되는 폴리아닐린염, 0.1~2중량%의 비율로 첨가되는 습윤제, 0.1~1중량%의 비율로 첨가되는 소포제, 0.5~3중량%의 비율로 첨가되는 표면조절제, 0.1~3중량%의 비율로 첨가되는 산화방지제, 1~5중량%의 비율로 첨가되는 안료 및 5~20중량%의 비율로 첨가되는 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는 부동태 피막형 피복 강관.
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| KR20140087795A KR101483276B1 (ko) | 2014-07-11 | 2014-07-11 | 부동태 피막형 피복 강관 |
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| KR (1) | KR101483276B1 (ko) |
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