KR101549904B1 - 저 마찰형 방오도료 및 이를 이용한 저 마찰형 부표 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면의 마찰계수가 낮은 부표 및 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발포 스티렌으로 부표를 형성하는 a단계;와, 프리폴리머 및 경화제를 각각 형성하여 저 마찰형 방오도료를 형성하는 b단계;와, 상기 b단계를 거친 상기 프리폴리머 및 상기 경화제를 혼합과 동시에 60~75℃로 가열하고 a단계를 거친 부표의 외면에 혼합된 도료를 분사하여 상기 부표의 외면을 도포하는 c단계; 및 상기 부표의 외면에 도포된 도료를 경화시켜 피막을 형성하는 d단계;로 제작되는 저 마찰형 부표 및 제조 방법에 의해서 달성된다. 이에 따라, 부표의 표면 마찰계수를 최소화시키고 방오성능을 향상시키면서 표면장력의 저하와 유동성을 향상시킴으로써, 따개비 등의 해양 생물이 달라붙어 번식하는 것을 방지하고 중금속 등의 환경오염이 유발하는 것을 방지하면서 강한 충격에 부표가 부서지거나 깨지는 것을 방지하여 수명을 연장할 수 있다.

Description

저 마찰형 방오도료 및 이를 이용한 저 마찰형 부표{Low-Friction anti-fouling paints and Low-Friction buoy}

본 발명은 표면의 마찰계수가 낮은 부표 및 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주제인 프리폴리머와, 슬립제가 혼합된 경화제를 2액형으로 구비하고 이를 발포 스티렌으로 형성된 부표의 표면에 스프레이건으로 분사하여 코팅함으로써, 부표의 표면이 깨지거나 부서지는 것을 방지하고, 표면의 마찰계수를 낮춰서 따개비 등의 해양생물이 달라붙어 서식하는 것을 방지하며, 휘발성 유기화합물질이 전혀 없어서 친환경적이면서 제조가 간편한 저 마찰형 방오도료 및 이를 이용한 저 마찰형 부표제조에 관한 것이다.

부자(浮子, float, 부구, 부이 또는 부표)는 부력을 이용하여 각종 수산물 양식에 필요한 시설이나 부교(浮橋) 등의 수상 시설을 물 위에 띄우기 위해 사용하는 도구이다.

현재 주로 사용되는 부자는 스티로폼제 부자, 플라스틱 재료를 이용한 중공성형(blow molding) 및 사출성형(injection molding) 구조의 부자, 그리고 내부에 공기가 주입된 고무재질의 튜브형 부자 등이다.

일반적으로 가장 많이 사용되고 있는 스티로폼제 부자는 재질이 연약하여 조류(鳥類)나 파도, 작업선 등의 외부 충격에 쉽게 부스러지는 문제점이 있다. 상기 스티로폼제 부자는 강한 자외선에 의해 조직이 파손되어 사용 수명이 매우 짧다. 게다가 스티로폼 재질의 밀도가 낮고 표면이 거칠어서 각종 패류 등의 이물질이 부착되기 쉽고, 스티로폼 내부에 수분이 침투되어 시간이 갈수록 부력이 급격히 저하되며, 파손된 스티로폼 조각이 바다에 부유하면서 쉽게 소멸 되지 않아 심각한 해상 오염 및 연안 오염을 일으키고 있다. 즉, 부서진 폐스티로폼으로 양식장 물고기의 폐사로 이어지는 등 환경과 어민의 소득 증대에 막대한 손실을 가져오고 있다.

이와 같이 스티로폼제 부자는 해양 생태계 및 어족 자원 보존에 나쁜 영향을 미치고 있다. 이를 해결하기 위한 임시방편으로 스티로폼에 PE재질의 포대를 씌운 제품이 이용되고 있다. 그러나 이러한 제품 역시 해수의 침투를 막을 수 없고, 태양광과 해수에 쉽게 부식되고 훼손되어 그 조각 파편들 역시 해양오염의 원인이 되고 있다.

플라스틱 재료를 이용한 중공성형 또는 사출성형 후 조립하는 방식으로 생산되는 부자는, 내부에 중공부가 형성되어 부력을 주는 구조를 가진다. 이러한 부자는 충격에 약하고 계절의 온도 변화에 따른 내부공기의 수축과 팽창으로 인해 부자 자체의 찌그러짐 및 파손이 발생할 수 있다. 또한, 중공성형시 생기는 공기주입구를 밀폐하기 위해 주입구에 마개를 끼워 넣고 가열하여 압착시키는데, 압착 부분이 바닷물과 접촉하면서 부식되는 문제점이 있다. 그리고 상기 압착 부분이 부식되면서 생기는 미세한 틈 사이로 물이 침투하여 부력을 상실할 수도 있다. 게다가 상기 플라스틱 재료를 이용한 부자는 수압에 대한 응력이 약해 하중을 많이 받거나 침수할 때에 부자가 찌그러지기도 한다. 상기 부자는 수온이 낮은 경우 약한 충격에도 쉽게 파열될 수 있다. 상기 부자는 약간만 파손되어도 부자의 내부로 물이 침투되어 부력을 상실하고 바로 가라앉아 버리는 문제점이 발생한다.

내부에 공기가 주입된 고무재질의 튜브형 부자의 경우, 강한 자외선에 의해 재질이 변형되거나, 내부의 공기 팽창 또는 뾰족한 이물질의 자극에 의해 고무 튜브가 터질 위험이 있다. 이와 같이 고부 튜브가 터지게 되면 부력을 상실하고 바로 물속으로 가라앉아 버려 양식에 막대한 지장을 초래할 수 있다.

근래에는 합성수지 직물로 보호 커버를 만들고 여기에 튜브형 부자를 삽입 및 체결하여 사용하고 있다. 그러나 이러한 방법을 이용하더라도, 태양열에 의해 튜브체가 팽창하는 문제점이 있다. 또한 고무 튜브가 많은 하중을 받을 경우에는 보호 커버의 개구부나 재봉 부분이 벌어지거나 터져버리는 문제점이 있다. 또한 상기 고무튜브의 보호커버는 그 표면이 섬유조직으로 이루어져 있기 때문에 따개비, 홍합 등 각종 부착생물의 부착이 심하고, 이로 인해 부자의 하중이 무거워져서, 나중에는 부자로서의 기능을 상실하는 문제점이 있다. 이를 방지하기 위하여 섬유 피복에 유독성 방오제를 사용하기도 하나, 이 역시 해양 생태계 환경에 유해한 문제점이 있다.

상기의 문제를 해결하기 위하여 스티로폼제 부자의 표면에 폴리우레아를 도포하여 부자의 파손을 방지하고 수명을 연장하였다. 하지만, 여전히 따개비 등과 같은 수생생물이 부자의 표면에 달라붙어 생식하고 부자의 무게가 증가되어 부자의 기능이 상실되는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 부표의 외면에 본 발명의 2액형 도료를 단 한 번의 코팅으로 부표의 표면을 미끄럽게 형성하여 마찰계수를 최소화시키고 방오성능을 향상시키면서 표면장력의 저하와 유동성을 향상시킴으로써, 따개비 등의 해양 생물이 달라붙어 번식하는 것을 방지하고 중금속 등의 환경오염이 유발하는 것을 방지하면서 강한 충격에 부표가 부서지거나 깨지는 것을 방지하여 수명을 연장할 수 있는 저 마찰형 방오도료 및 이를 이용한 저 마찰형 부표를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 저 마찰형 방오도료는 폴리에테르 폴리올 또는 폴리테트라 메틸렌 디올 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리올과, 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 메틸렌 비스(p-시클로헥실이소시아네이트), 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 이소시아네이트트리머 중에서 선택되는 두개 이상의 디이소시아네이트와 아민의 반응에 의해 얻어지는 폴리우레탄 프리폴리머; 및 폴리에테르아민, 디에틸 톨루엔 디아민(Diethyl toluene diamine), 폴리프로필렌 옥사이드 디아민(polypropylene oxide diamine), 폴리아민, 무기질 안료 및 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산(polyether modified polydimethylsiloxane)으로 이루어지는 경화제;를 포함하고,

상기 방오슬립제는 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산(polyether modified polydimethylsiloxane)을 사용할 수 있다.

저 마찰형 방오도료의 우레아(우레탄) 도료는 디이소시아네이트와 아민의 반응에 의해 얻어진 프리폴리머, 이런 반응으로 형성된 주제부 100 중량부와 아민,안료,첨가제,슬립제를 반응시켜 형성된 경화제부 35내지 70 중량부를 포함한다. 이때 방오 슬립제의 주성분인 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산(polyether modifide polydimethylsiloxane)를 혼합되는 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 마찰형 방오도료에 의해 달성된다.

상기 프리폴리머와 상기 경화제는 부피비가 1:1로 형성될 수 있다.

상기 경화제는,

경화제 총 중량을 기준으로

폴리에테르아민 20~55 중량%와,

디에틸 톨루엔 디아민 5~15 중량%와,

폴리프로필렌 옥사이드 디아민 10~40 중량%와,

폴리아민 10~30 중량%와,

무기질 안료 5~7 중량% 및

방오 슬립제 3~4 중량%를 포함하고,

삭제

삭제

또한, 상기 주제의 프리폴리머는 폴리에테르 폴리올,폴리테트라 메틸렌 디올 등에서 한가지 이상의 폴리올을 포함하고,톨루엔 디이소시아네이트,디페닐메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 메틸렌 비스(p-시클로헥실이소시아네이트), 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 이소시아네이트트리머 등에서 2개 이상의 디이소시아네이트를 포함하여 고온에서 반응하여 제조할 수 있다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 저 마찰형 부표 제조 방법은, 발포 스티렌으로 부표를 형성하는 a단계; 상기 프리폴리머 및 경화제를 구비하여 스프레이건에 주입하는 b단계; 상기 b단계를 거친 상기 프리폴리머 및 상기 경화제를 혼합과 동시에 60~75℃로 가열하고 a단계를 거친 부표의 외면에 상기 스프레이건으로 혼합된 도료를 분사하여 상기 부표의 외면을 도포하는 c단계; 및 상기 부표의 외면에 도포된 도료를 경화시켜 피막을 형성하는 d단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 마찰형 부표 제조 방법에 의해서도 달성된다.

상기 c단계는,

상기 혼합된 도료를 2000~2500psi의 압력으로 분사할 수 있다.

상기 c단계는,

상기 부표의 외면에 상기 혼합된 도료를 2~3mm 두께로 도포할 수 있다.

본 발명은 반응성이 빠른 2액형 도료를 사용하고 단 한 번만 분사하여 부표의 표면을 코팅할 수 있어서 구조가 간단하고, 부표의 제작시간을 단축할 수 있으며 이에 따라 대량생산에 적합하다.

또한, 기존의 폐 스티로폼 부표의 표면을 코팅할 수 있어서 부표의 재활용이 가능하고, 경화속도가 빨라서 바로 부표의 표면을 신속하게 코팅할 수 있으며, 부표뿐만 아니라 거의 모든 해양 시설물 및 제품에 적용할 수 있어서 범용성이 넓은 장점이 있다.

또한, 부표의 표면을 미끄럽게 형성하여 마찰계수를 최소화 하고, 이에 따라 표면장력의 저하 방지 및 유동성을 향상시킴으로써, 따개비 등의 수생생물 등이 부착 방지하여 생식을 방지하는 효과가 있다.

또한, 휘발성 유기화합물질(VOCs)이 전혀 없어서 친환경적인 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저 마찰형 부표 제조 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저 마찰형 부표 제조 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 저 마찰형 부표에서 일부를 절개하여 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저 마찰형 방오도료의 표면거칠기 시험성적서이다.
도 5는 슬립제가 포함되지 않은 일반적인 폴리우레아의 표면거칠기 시험성적서이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저 마찰형 부표 제조 방법의 순서도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저 마찰형 부표 제조 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 저 마찰형 부표에서 일부를 절개하여 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저 마찰형 방오도료의 표면거칠기 시험성적서이다.

저 마찰형 방오도료는 폴리에테르 폴리올 또는 폴리테트라 메틸렌 디올 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리올과, 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 메틸렌 비스(p-시클로헥실이소시아네이트), 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 이소시아네이트트리머 중에서 선택되는 두개 이상의 디이소시아네이트와 아민의 반응에 의해 얻어지는 폴리우레탄 프리폴리머; 및 폴리에테르아민, 디에틸 톨루엔 디아민(Diethyl toluene diamine), 폴리프로필렌 옥사이드 디아민(polypropylene oxide diamine), 폴리아민, 무기질 안료 및 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산(polyether modified polydimethylsiloxane)으로 이루어지는 경화제;를 포함할 수 있다. 또한, 상기 방오슬립제로는 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산(polyether modified polydimethylsiloxane)을 사용할 수 있다.

저 마찰형 방오도료의 우레아(우레탄) 도료는 디이소시아네이트와 아민의 반응에 의해 얻어진 프리폴리머, 이런 반응으로 형성된 주제부 100 중량부와 아민,안료,첨가제,슬립제를 반응시켜 형성된 경화제부 35내지 70 중량부를 포함한다. 이때 방오 슬립제의 주성분인 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산(polyether modifide polydimethylsiloxane)를 혼합되는 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 마찰형 방오도료에 의해 달성된다.

상기 프리폴리머와 상기 경화제는 부피비가 1:1로 형성될 수 있다.

상기 경화제는,

경화제 총 중량을 기준으로

폴리에테르아민 20~55 중량%와,

디에틸 톨루엔 디아민 5~15 중량%와,

폴리프로필렌 옥사이드 디아민 10~40 중량%와,

폴리아민 10~30 중량%와,

무기질 안료 5~7 중량% 및

방오 슬립제 3~4 중량%를 포함하고,

삭제

삭제

또한, 상기 주제의 프리폴리머는 폴리에테르 폴리올,폴리테트라 메틸렌 디올 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리올을 포함하고, 톨루엔 디이소시아네이트,디페닐메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 메틸렌 비스(p-시클로헥실이소시아네이트), 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 이소시아네이트트리머 중에서 선택되는 두개 이상의 디이소시아네이트를 포함하여 고온에서 반응하여 제조할 수 있다.

저 마찰형 방오도료의 우레아(우레탄) 도료는 디이소시아네이트와 아민의 반응에 의해 얻어진 프리폴리머로 상기 아민 반응 반응으로 형성된 주제부 100 중량부와 아민,안료, 첨가제, 슬립제를 반응시켜 형성된 경화제부 35 내지 70 중량부를 포함할 수 있다. 이때 방오 슬립제의 주성분인 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산(polyether modifide polydimethylsiloxane)를 혼합되는 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 마찰형 방오도료에 의해 달성된다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 저 마찰형 부표 제조 방법은 a단계, b단계, c단계 및 d단계를 포함하고, 본 발명의 실시 예에 따른 저 마찰형 방오도료는 프리폴리머 및 경화제를 포함한다.

a단계(S1)는, 발포 스티렌을 금형에 주입하여 부표(1)를 형성하는 단계이다. 여기서, 발포 스티렌으로 부표(1)를 형성하는 것은 이미 주지되고 공공연히 실시하고 있는바 상세한 설명은 생략하기로 한다.

b단계(S2)는, 프리폴리머와 경화제를 각각 형성하여 저 마찰형 방오도료를 구비하여 스프레이건에 주입하는 단계이다.

저 마찰형 방오도료는, 프리폴리머와 경화제의 부피비가 1:1로 형성되는 2액형으로 구비된다.

주제의 프리폴리머는 폴리에테르 폴리올, 폴리테트라 메틸렌 디올, 메탄올, 에탄올 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리올을 포함하고, 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 메틸렌 비스(p-시클로헥실이소시아네이트), 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 이소시아네이트트리머 중에서 선택되는 두개 이상의 디이소시아네이트를 포함하여 고온에서 반응하여 제조할 수 있다.

경화제는 폴리에테르아민, 디에틸 톨루엔 디아민, 폴리프로필렌 옥사이드 디아민, 폴리아민, 무기질 안료 및 방오 슬립제가 혼합된다.

여기서, 경화제 총 중량을 기준으로, 후술할 피막(2)의 신장률을 증가시키기 위해 20~55 중량%의 폴리에테르아민과, 피막(2)의 강성을 보완하기 위해서 5~15 중량%의 디에틸 톨루엔 디아민이 첨가되며, 피막(2)의 탄성 및 인장 강도를 향상시키기 위해 10~40 중량%의 폴리프로필렌 옥사이드 디아민이 첨가된다. 그리고, 경화제가 500~700cps의 점도를 유지하도록 10~30 중량%의 폴리아민이 첨가되고, 마찰계수를 낮추기 위해서 5~7 중량%의 무기질 안료 및 3~4 중량%의 방오 슬립제가 첨가된다.

이런 방오슬립제의 주성분으로는 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산(polyether modified polydimethylsiloxane)을 사용할 수 있다.

제법

규소는 석영을 코크스로 환원시켜 만든다. 이때 부반응(副反應)을 방지하기 위해 소량의 철을 첨가한다.

이와 같이 하여 얻은 규소에 로쇼가 발견한 방법으로 할로겐화알킬을 반응시킨다. 구체적으로는 규소와 구리의 합금을 만들고 이것을 230~290로 가열하여 염화메틸가스를 통과시킨다. 얻어진 디메틸디클로로실란을 주로 한 반응혼합물을 증류하여 분리한다.

부생성물로서 트리메틸클로로실란과 메틸트리클로로실란이 생성된다. 중합이 쉬우며, 산성인 물 속에 넣음으로써 디메틸디실란을 거쳐 폴리디메틸실록산이 된다.

혼성중합은 중합할 때 동시에 제2성분을 첨가해서 반응을 일으킨다. 중합도는 트리메틸클로로실란의 첨가에 의해 조절하고 저중합도의 규소수지를 필요로 할 경우에는 다량 첨가하면 된다. 최초로 발견된 그리냐르시약을 사용한 디메틸디클로로실란의 합성법은, 실험실에서는 대부분의 유기 클로로실란화합물의 합성에 이용될 수 있으나 공업적으로는 가치를 잃었다.

비교적 저중합도의 노르말사슬모양의 폴리디메틸실록산이다. 화학적으로 안정하며 발수성(撥水性)도 있고, 온도에 따라 점성도가 변화하지 않아서 저온에서도 굳지 않는다. 따라서 윤활유발수제절연유에 적당하다. 또, 표면장력이 낮은 이점(利點)을 살려서 소포제(消泡劑), 플라스틱금형(金型)의 이형제(離型劑)로서도 사용된다. 메틸기의 일부를 페닐기로 치환하면 내열성이 향상되고 증기압도 낮아지기 때문에 고온절연유나 진공펌프유에 적합하다. 실리콘유에 스테아르산나트륨 등을 혼합한 가공품이 실리콘그리스인데, 휘발성이 적고 응고점이 낮으므로 고진공용 그리스, 항공기의 점화전용(點火栓用) 그리스 등으로 이용된다.

이에 따라, 신장률, 강성, 탄성 및 인장 강도가 향상되고 마찰계수가 낮으며, 휘발성 유기화합물이 전혀 없는 친환경적인 피막(2)을 형성할 수 있다.

c단계(S3)는, a단계(S1)를 거친 부표(1)의 외면에 b단계(S2)를 거친 프리폴리머 및 경화제를 스프레이건(4)을 통해 분사하는 단계이다. 이때, 부표(1)는 회전장치(3)에 장착하여 회전시키고, 스프레이건(4)에서 프리폴리머 및 경화제를 혼합과 동시에 60~75℃로 가열하고, 스프레이건(4)으로 혼합된 도료를 회전하는 부표(1)의 외면에 2000~2500psi의 압력으로 바로 분사하여 도포한다. 여기서, 프리폴리머 및 경화제의 혼합과 가열 및 분사는 거의 동시에 이루어진다. 이는, 프리폴리머가 경화제와 만날 때 폭발적인 반응에 의해서 부표(1)의 외면에 도포 되면서 경화가 시작된다. 이에 따라, 도포와 동시에 경화가 시작되어 부표(1)의 외면에 피막(2)을 신속하게 형성할 수 있다.

이때, 부표(1)의 외면에 형성되는 도포 두께는 2~3mm로 형성하는 것이 바람직하며, 한번에 2~3mm로 도포하거나 또는 2~3mm가 될 때까지 부표(1)를 회전시켜 형성할 수도 있다. 이는 도포 두께가 너무 얇으면 외력에 의해 피막(2)이 쉽게 찢어지거나 손상될 수 있고, 너무 두꺼우면 무게가 증가하여 부표(1)의 부력이 저하될 수 있기 때문에 2~3mm로 도포하는 것이 바람직하다.

여기서, 프리폴리머 및 경화제를 혼합과 동시에 가열하는 것은 스프레이건(4)에서 별도의 가열장치(미도시)를 스프레이건과 연결하여 가열장치에서 수행될 수 있으며, 스프레이건(4)은 혼합된 도료의 분사만 수행할 수도 있다. 이때, 가열장치는 주지된 제품을 사용하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

d단계(S4)는, 부표(1)의 외면에 도포된 도료가 시간이 지나면서 경화되어 피막(2)이 형성되는 단계이다. 이때, 도포된 도료의 경화가 완전히 끝나면 피막(2)은 부표(1)에 견고하게 부착되고 표면은 미끄럽게 형성된다. 이에 따라, 표면의 마찰계수가 매우 낮은 피막(2)이 형성되어 따개비 등과 같은 해양생물이 달라붙어 서식하는 것을 방지할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시 예에 따른 저 마찰형 방오도료의 기능을 뒷받침하기 위해서 도 4 및 도 5를 첨부하였다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 슬립제가 첨가된 저 마찰형 방오도료의 표면거칠기를 실험한 시험성적서이고, 도 5는 슬립제가 첨가되지 않은 일반 폴리우레아의 표면거칠기를 실험한 시험성적서이다. 즉, 시험성적서를 참고하면 슬립제가 첨가된 본 발명의 저 마찰형 방오도료가 일반 폴리우레아의 표면거칠기보다 마찰계수가 매우 낮은 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 부표의 표면을 매끄럽게 처리할 수 있어서 해양생물이 달라붙는 것을 방지할 수 있는 것이다.

표 1은 방오도료의 제조 배합비를 나타낸다

구성(중량%)	본원발명 (도장시편 VT(S)-290)	일반 폴리우레아 (도장시편 VT-295)
폴리에테르아민	35	39
디에틸 톨루엔 디아민	10	10
폴리프로필렌 옥사이드 디아민	25	25
폴리아민	20	20
무기질 안료	6	6
방오 슬립제	4	-

* 방오도로의 평가

위의 방법으로 제조된 본원발명(가로70mm세로150mm두께1.5mm)과, 일반 폴리우레아(가로70mm세로150mm두께1.5mm)를 도포하여 아래와 같이 평가하였다.

건조시간(15~20환경) : 본원발명-3분, 일반 폴리우레아-2분50초

도막 건조상태 : 본원발명-양호, 일반 폴리우레아-양호

도막 표면상태 : 본원발명-양호, 일반 폴리우레아-양호

건조 후 깨지는 성질 : 본원발명-없음, 일반 폴리우레아-없음

상기의 평가를 거친 후 본원발명의 방오도료와 일반 폴리우레아를 테스트하여 표 2와 같은 항목이 도출되었다.

표 2는 방오도료의 테스트 결과이다.

	시험방법	본원발명 (도장시편 VT(S)-290)	일반 폴리우레아 (도장시편 VT-295)
인장강도(N/)	KS F 4922:2007	22	22
파단시 신장률(%)	KS F 4922:2007	354	345
인열성능(N/)	KS F 4922:2007	74	73
쇼어경도(듀로미(A))	KS M ISO 868:2006	96	95
표면거칠기	KS B 0161:1999(*)	0.25Ra 4.60Ry	0.74Ra 18.01Ry

상기의 방오도료의 평가 및 테스트 결과에서 보이듯이 본원발명의 방오도료가 일반 폴리우레아에 비해 건조시간이 약간 느리고 나머지 항목들은 대동소이한 결과가 도출되었다. 즉, 건조시간이 수시간 차이 나는 것이 아니므로 실제 작업환경에서는 작업시간에 따른 큰 손실이 발생하지 않는다.

그러나, 표면거칠기에서 본원발명의 방오도료는 일반 폴리우레아에 비해 표면거칠기가 약 3~4배 정도 개선된 것을 알 수 있다. 이를 바닷물과 접촉하는 해양제품에 적용하면 방오도료의 마모를 개선함으로써 해양제품의 수명을 연장할 수 있다. 이는, 바닷물과의 지속적인 마찰에 의해 방오도료가 마모될 수 있는데, 방오도료의 표면거칠기를 최대한 매끄럽게 형성하여 바닷물과의 마찰력을 최소화시킴으로써, 방오도료가 마모되는 것을 최소화시킬 수 있는 것이다. 또한, 바닷속에서 이동하는 해양제품의 외면 또는 선박의 외면과 스크루의 외면에 본원발명의 방오도료를 코팅하면 이동속도가 개선할 수 있다.

상술한 회전장치(3) 및 스프레이건(4)은 이미 주지되고 공공연히 실시되고 있는 제품을 이용하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상술한 제조 방법에 의해서 제작된 저 마찰형 부표는 내부에 발포 스티렌의 부표(1)가 형성되고, 외면에는 상술한 저 마찰형 방오도료가 도포되어 피막(2)이 형성된다. 이에 따라, 부표의 구조가 간단하고 공정단계를 최소화하여 제품의 불량률이 낮고 제작단가가 저렴하다. 또한, 부표 표면의 마찰계수가 매우 낮아져서 수생생물이 달라붙는 것을 방지하고 수명을 연장하며 부력 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 저 마찰형 방오도료는, 반응성이 빠른 이소시아네이트와 아민의 합성 혼합물질로써 경화제 쪽에 3~4중량%의 방오 슬립제를 첨가제로 첨가하여 방오성능을 부여한 도료로써 경화 후 우수한 물성과 내구성을 가지며, 표면이 미끄럽고 경화가 빨라 경사면 및 수직면 등에 후막도장이 가능하고 VOCs(휘발성 유기화합물질)가 전혀 없어 친환경적이다. 또한, 내약품성이 강하고 특히 바닷물에 강해 해양산업 시설물이나 선박의 캐비테이션(Cavitation) 방지를 위해 full spade rudder 코팅 및 스크류 등에 적용시 효율을 극대화할 수 있다.

상술한 본 발명을 설명하는데 있어서, 그 실시 예가 상이하더라도 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하고, 필요에 따라 그 설명을 생략할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 것이다.

1: 부표
2: 피막
3: 회전장치
4: 스프레이건

Claims (7)

1. 폴리에테르 폴리올 또는 폴리테트라 메틸렌 디올 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 폴리올과, 톨루엔 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 메틸렌 비스(p-시클로헥실이소시아네이트), 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 이소시아네이트트리머 중에서 선택되는 두개 이상의 디이소시아네이트와 아민의 반응에 의해 얻어지는 폴리우레탄 프리폴리머; 및
   폴리에테르아민, 디에틸 톨루엔 디아민(Diethyl toluene diamine), 폴리프로필렌 옥사이드 디아민(polypropylene oxide diamine), 폴리아민, 무기질 안료 및 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산(polyether modified polydimethylsiloxane)으로 이루어지는 경화제;
   를 포함함을 특징으로 하는 저 마찰형 방오도료.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 프리폴리머와 상기 경화제는 부피비가 1:1로 형성되는 것을 특징으로 하는 저 마찰형 방오도료.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 경화제는,
   경화제 100중량%에 대하여
   폴리에테르아민 20~55 중량%와,
   디에틸 톨루엔 디아민 5~15 중량%와,
   폴리프로필렌 옥사이드 디아민 10~40 중량%와,
   폴리아민 10~30 중량%와,
   무기질 안료 5~7 중량% 및
   방오 슬립제 3~4 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 마찰형 방오도료.
   
4. 삭제
5. 발포 스티렌으로 부표를 형성하는 a단계;
   청구항 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 프리폴리머 및 경화제를 구비하여 스프레이건에 주입하는 b단계;
   상기 b단계를 거친 상기 프리폴리머 및 상기 경화제를 혼합과 동시에 60~75℃로 가열하고 a단계를 거친 부표의 외면에 상기 스프레이건으로 혼합된 도료를 분사하여 상기 부표의 외면을 도포하는 c단계; 및
   상기 부표의 외면에 도포된 도료를 경화시켜 피막을 형성하는 d단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저 마찰형 부표 제조 방법.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 c단계는,
   상기 혼합된 도료를 2000~2500psi의 압력으로 분사하는 것을 특징으로 하는 저 마찰형 부표 제조 방법.
   
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 c단계는,
   상기 부표의 외면에 상기 혼합된 도료를 2~3mm 두께로 도포하는 것을 특징으로 하는 저 마찰형 부표 제조 방법.

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