KR101687987B1 - Coating material for protecting surface of steel structure having improved preventing injury from salt and neutralization - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 친환경적인 소재를 사용하면서, 철재 구조물의 부식을 방지토록 하는 방식기능이 우수한 하도와 상기 하도 상부에 도포되어 염해방지 및 도막의 강도 등 제품의 물리적 특성과 내후성 등 화학적 특성이 향상된 상도를 포함하는 보호용 코팅제에 관한 것이다.The present invention relates to a method for improving the chemical properties such as chemical properties such as physical properties and weather resistance of the product, such as the prevention of corrosion and the strength of the coating film, To a protective coating.
강교를 구성하는 스틸 박스 구조물, 철도교 등 철재구조물은 건설 후 염해나 물의 침투 등에 강도가 저하될 뿐만 아니라 표면으로부터 부식이 발생하여 내구성저하에 의해 사용 수명이 감소하게 된다. 특히 바닷가에 축조될 경우 염분의 침투를 받는 경우가 많으며 공장 폐수 지역이나 하수 지역에 축조될 경우에는 여러 화학 약품에 의한 침투를 받아 심각한 내구성 저하가 일어난다.Steel structures such as steel box structures, railway bridges, etc. constituting steel bridges are not only reduced in strength due to seepage or water penetration but also have a deteriorated durability due to corrosion from the surface, resulting in a decrease in service life. Especially, when built on the beach, it is often infiltrated with salt, and when it is built in factory wastewater area or sewage area, serious durability deteriorates due to penetration by various chemicals.
이러한 철재구조물의 표면을 보호하기 위해 그 표면에 방청코팅제를 이용하여 도장하는 것이 일반적이다.In order to protect the surface of such a steel structure, it is common to coat the surface with a rust-inhibiting coating agent.
이러한 철재구조물 용 방청코팅제의 일 예로 대한민국 특허등록 제1574685호에서는 다가 알코올과 다염기산의 축합 반응을 통해 중간체를 얻고 여기에 폴리아민을 반응시켜 아민 변성 불포화 폴리에스테르 수지를 얻은 다음 다시 디펜타에리트리톨폴리아크릴레이트 및 트리메틸올프로판트리아크릴레이트와 중합시켜 변성 불포화 폴리에스테르 수지를 얻고, 정장석, 조장석 및 회장석을 0.01~10 ㎛ 크기로 분말화하고 40:30:30의 중량비로 혼합하여 세라믹 분말 혼합물을 얻은 다음, 입경이 1~100㎛인 운모 5~40 중량%, 석분 10~50 중량%, 유액 5~50 중량%, 물 10~70 중량% 및 안료 1~10 중량%를 혼합하여 세라믹 안료를 제조하고, 변성 불포화 폴리에스테르 수지와 세라믹 분말 혼합물 및 세라믹 안료를 가교성 모노머, 고로 슬래그 및 수산화금속염과 혼합한 강재 및 철재 방청용 기능성 코팅제의 제조방법을 제시하고 있다. As an example of such a rust-inhibiting coating agent for steel structures, Korean Patent Registration No. 1574685 discloses an intermediate obtained by condensation reaction of a polyhydric alcohol and a polybasic acid and then reacting with a polyamine to obtain an amine-modified unsaturated polyester resin. Then, dipentaerythritol polyacrylate And trimethylolpropane triacrylate to obtain a modified unsaturated polyester resin, and the resulting mixture was pulverized into a size of 0.01 to 10 탆, and the mixture was mixed at a weight ratio of 40:30:30 to prepare a ceramic powder mixture And then the ceramic pigment is mixed with 5 to 40% by weight of mica having a particle diameter of 1 to 100 μm, 10 to 50% by weight of an abrasive, 5 to 50% by weight of an emulsion, 10 to 70% by weight of water and 1 to 10% A mixture of a modified unsaturated polyester resin and a ceramic powder and a ceramic pigment with a crosslinkable monomer, a blast furnace slag and a metal hydroxide, A method for producing a functional coating agent for rust prevention is proposed.
그러나 상기 기술의 경우를 포함 대부분의 코팅제가 유기용제들을 사용함에 따라 환경을 오염시키는 문제점들이 있었다. However, most of the coating materials including the above-mentioned technology have problems of polluting the environment by using organic solvents.
한편 실리카졸과 같은 무기수지를 이용한 코팅제는 내열성, 고경도 등 우수한 특성을 가지고 있지만 그 코팅제 특성이 너무 깨지기 쉬어(brittle) 기계적 물성이 취약한 문제점이 있었다. On the other hand, coating agents using inorganic resins such as silica sol have excellent properties such as heat resistance and hardness, but their coating properties are too brittle and poor in mechanical properties.
또한 유기수지를 이용한 코팅제의 경우 코팅의 유연성 및 부착성이 우수한데 그중에서 에폭시 수지는 내화학성, 전기절연성, 성형성 등이 있으나 무기수지와 비교시 에폭시수지 자체의 내열성에 한계가 있으며 특히 내수성 및 경도 등의 한계가 있다.In addition, the coating agent using an organic resin is excellent in flexibility and adhesion of the coating. Among them, the epoxy resin has chemical resistance, electric insulation property and formability, but there is a limit in the heat resistance of the epoxy resin itself compared with inorganic resin, And hardness.
따라서 이러한 무기수지 또는 유기수지를 외부환경과 노출되는 상도용 코팅제로 사용하는 경우 각각 단점에 의해 물리적 특성이 저하되거나 화학적 특성이 저하되는 문제가 있는 것이다. Therefore, when such an inorganic resin or an organic resin is used as an overcoating coating agent exposed to the external environment, there is a problem that the physical properties are deteriorated or the chemical properties are deteriorated due to disadvantages.
이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 유기용제를 사용하지 않아 친환경적이면서 철재로 이루어진 피구조물의 부식 등 내구성 저하요인을 제어할 수 있는 하도와 유기수지 및 무기수지의 단점을 보완하여 물리적특성 및 화학적특성을 향상시킨 유무기 복합수지를 이용한 상도로 이루어진 코팅제를 제공하고자 함이다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, which does not use an organic solvent and which is environmentally friendly, And to provide a coating agent having a top coat using an organic / inorganic hybrid resin having improved physical and chemical properties by compensating for the disadvantages of the inorganic resin.
본 발명의 철재 구조물 보호용 코팅제는, 수용성 폴리우레아 수지, 수용성 우레탄 수지, 수용성 아크릴수지, 수용성 에폭시수지 중에서 1종 또는 1종 이상의 수계 폴리머 수지 100중량부에 대해 체질 및 방청 안료 25 내지 75중량부, 안료 5 내지 30중량부, 물 20 내지 75중량부, 습윤분산제 2 내지 5중량부, 소포제 2 내지 5중량부, 접착증진제 2 내지 5중량부, 아질산칼슘 1 내지 5중량부를 포함하는 하도; 유무기 복합수지 100중량부에 대해 수용성 폴리머수지 25 내지 75중량부, 체질 안료 25 내지 75중량부, 안료 5 내지 30중량부, 물 20 내지 75중량부, 습윤분산제 2 내지 5중량부, 소포제 2 내지 5중량부, 접착증진제 2 내지 5중량부를 포함하는 상도;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The coating composition for protecting steel structures according to the present invention comprises 25 to 75 parts by weight of sieving and rust preventing pigments per 100 parts by weight of one or more water-based polymer resins selected from water-soluble polyurea resin, water-soluble urethane resin, water-soluble acrylic resin, 5 to 30 parts by weight of pigment, 20 to 75 parts by weight of water, 2 to 5 parts by weight of wet dispersant, 2 to 5 parts by weight of defoamer, 2 to 5 parts by weight of adhesion promoter and 1 to 5 parts by weight of calcium nitrite; 25 to 75 parts by weight of a water-soluble polymer resin, 25 to 75 parts by weight of an extender pigment, 5 to 30 parts by weight of a pigment, 20 to 75 parts by weight of water, 2 to 5 parts by weight of a wet dispersant, To 5 parts by weight, and 2 to 5 parts by weight of an adhesion promoting agent.
하나의 예로 상기 수용성 폴리우레아 수지는, 폴리에테르아민(polyether amine) 100중량부에 대해 ATEP(amine terminated epoxy prepolymer) 15 내지 75 중량부, 지방족 이소시아네이트(aliphatic isocyanate) 15 내지 60 중량부, DMBA(dimethylol butaionic acid) 또는 DMPA(dimethylol propionic acid) 1 내지 5중량부, 쇄 연장제 1 내지 3중량부, TEA(triethylamine) 1 내지 5중량부, 물 100 내지 600중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. As an example, the water-soluble polyurea resin may contain 15 to 75 parts by weight of ATEP (amine terminated epoxy prepolymer), 15 to 60 parts by weight of an aliphatic isocyanate, 100 parts by weight of dimethylol 1 to 5 parts by weight of butanoic acid or DMPA, 1 to 3 parts by weight of chain extender, 1 to 5 parts by weight of TEA (triethylamine) and 100 to 600 parts by weight of water.
하나의 예로 상기 유무기 복합수지는, 폴리에테르 아민 또는 실리콘 아민 100중량부에 대해 Functional PerFluoroPolyEther 50 내지 150중량부, HTFS(Hydroxyl Terminated Functional silicone) 또는 ATSP(Acrylate Terminated Silicone Prepolymer) 20 내지 70중량부, 이소시아네이트 프리폴리머 20 내지 70중량부, DMBA (Dimethylol Butaionic Acid) 또는 DMPA(dimethylol propionic acid) 2 내지 10중량부, 쇄연장제 5 내지 15중량부, TEA (Triethylamine) 1 내지 5중량부, 물 200 내지 600중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. As an example, the organic / inorganic hybrid resin may comprise 50 to 150 parts by weight of Functional Perfluoropolyether, 20 to 70 parts by weight of Hydroxyl Terminated Functional Silicone (HTFS) or Acrylate Terminated Silicone Prepolymer (ATSP) per 100 parts by weight of polyether amine or silicone amine, 20 to 70 parts by weight of an isocyanate prepolymer, 2 to 10 parts by weight of DMBA (Dimethylol Butaionic Acid) or DMPA (dimethylol propionic acid), 5 to 15 parts by weight of a chain extender, 1 to 5 parts by weight of TEA (Triethylamine) By weight.
하나의 예로 상기 접착증진제는 디스테아디모늄헥토라이트(Disteardimonium Hectorite)인 것을 특징으로 한다. In one example, the adhesion promoter is Distearimonium Hectorite.
하나의 예로 수용성 폴리우레아 수지 100중량부에 대해 탄닌 1 내지 5중량부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. As one example, it is further characterized in that 1 to 5 parts by weight of tannin is added to 100 parts by weight of the water-soluble polyurea resin.
하나의 예로 수용성 폴리우레아 수지 100중량부에 대해 글리콜류 1 내지 3중량부, 치아씨드 분말 0.5 내지 2중량부가 더 포함되며, 유무기 복합수지 100중량부에 대해 글리콜류 1 내지 3중량부, 치아씨드 분말 0.5 내지 2중량부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. 1 to 3 parts by weight of glycols and 0.5 to 2 parts by weight of tooth seed powder are added to 100 parts by weight of the water-soluble polyurea resin, and 1 to 3 parts by weight of glycols are added to 100 parts by weight of the organic / And 0.5 to 2 parts by weight of a seed powder.
하나의 예로 유무기 복합수지 100중량부에 대해 이산화티탄함유 다공성섬유가 1 내지 3중량부가 포함되는 것을 특징으로 한다.As an example, it is characterized in that 1 to 3 parts by weight of the titanium dioxide-containing porous fiber is contained relative to 100 parts by weight of the organic / inorganic hybrid resin.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 철재 구조물과 접하는 하도에 수용성 폴리우레아 수지 등을 사용하여 견고하고 수밀한 도막을 철재 구조물 표면에 형성하여 철재 구조물의 부식을 제어할 수 있도록 하고 또한 충진성을 향상시켜 피도면인 철재 구조물 표면에 밀실한 충진을 통한 부착력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. As described above, according to the present invention, water-soluble polyurea resin or the like is used in the lower part in contact with the steel structure to form a firm and water-tight coating film on the surface of the steel structure to control the corrosion of the steel structure, And it is possible to improve adhesion of the steel structure, which is a surface to be coated, through a tight filling.
또한 하도에 유무기복합수지 등이 포함된 상도가 구성되어 강인성,내마모성, 평활성 등 물리적 특성이 우수하고 내후성, 내오염성 등 화학적 특성이 우수한 장점이 있다. In addition, the top coat containing the organic / inorganic composite resin is formed on the undercoat and has excellent physical properties such as toughness, abrasion resistance and smoothness, and excellent chemical properties such as weather resistance and stain resistance.
또한 하도 및 상도에 친수성 수지를 주제로 함으로써 친환경적인 장점이 있다.In addition, there is an advantage of being environmentally friendly by subjecting a hydrophilic resin to the undercoat and the top surface.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
본 발명의 철재 구조물 보호용 코팅제는, 수용성 폴리우레아 수지, 수용성 우레탄 수지,수용성 아크릴수지, 수용성 에폭시수지 중에서 1종 또는 1종 이상의 수계 폴리머 수지 100중량부에 대해 체질 및 방청 안료 25 내지 75중량부, 안료 5 내지 30중량부, 물 20 내지 75중량부, 습윤분산제 2 내지 5중량부, 소포제 2 내지 5중량부, 접착증진제 2 내지 5중량부, 아질산칼슘 1 내지 5중량부를 포함하는 하도; 유무기 복합수지 100중량부에 대해 수용성 폴리머수지 25 내지 75중량부, 체질 안료 25 내지 75중량부, 안료 5 내지 30중량부, 물 20 내지 75중량부, 습윤분산제 2 내지 5중량부, 소포제 2 내지 5중량부, 접착증진제 2 내지 5중량부를 포함하는 상도;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The coating composition for protecting steel structures according to the present invention comprises 25 to 75 parts by weight of sieving and rust preventing pigments per 100 parts by weight of one or more water-based polymer resins selected from water-soluble polyurea resin, water-soluble urethane resin, water-soluble acrylic resin, 5 to 30 parts by weight of pigment, 20 to 75 parts by weight of water, 2 to 5 parts by weight of wet dispersant, 2 to 5 parts by weight of defoamer, 2 to 5 parts by weight of adhesion promoter and 1 to 5 parts by weight of calcium nitrite; 25 to 75 parts by weight of a water-soluble polymer resin, 25 to 75 parts by weight of an extender pigment, 5 to 30 parts by weight of a pigment, 20 to 75 parts by weight of water, 2 to 5 parts by weight of a wet dispersant, To 5 parts by weight, and 2 to 5 parts by weight of an adhesion promoting agent.
즉 본 발명은 피도면인 철재 구조물에 직접 도포되는 하도와 상기 하도의 상부에 도포되는 상도로 구성되어 하도의 경우 철재 구조물의 내구성 저하요인으로서 부식을 제어토록 하는 것이며, 상도의 경우 외부에 노출됨에 따라 물리적 특성 및 화학적 특성을 향상시켜 외부환경에 대한 저항성을 향상시키도록 하는 것이다. In other words, the present invention is constituted by a bottom coat directly applied to a steel structure to be coated and a top coat applied to the top of the bottom coating so as to control corrosion as a factor of durability deterioration of a steel structure, Physical properties and chemical properties thereof to improve the resistance to the external environment.
우선 하도의 일 구성으로 폴리우레아 수지의 특성에 대하여 설명하면 폴리우레아 수지는 내수성, 내화학성, 내염수성과 같은 화학적 특성과 내마모성 및 내충격성과 같은 기계적 물성이 우수한 특성을 갖는 수지로서, 수용성으로 인체에 무해한 환경친화적 특성을 갖는 수용성 폴리우레아 수지이다.The polyurea resin is a resin having properties such as chemical resistance such as water resistance, chemical resistance and flame resistance and excellent mechanical properties such as abrasion resistance and impact resistance. And is a water-soluble polyurea resin having innocuous environment-friendly properties.
이를 더욱 상세히 설명하면, 상기 수용성 폴리우레아 수지는, 폴리에테르아민(polyether amine) 100중량부에 대해 ATEP(amine terminated epoxy prepolymer) 15 내지 75 중량부, 지방족 이소시아네이트(aliphatic isocyanate) 15 내지 60 중량부, DMBA(dimethylol butaionic acid) 또는 DMPA(dimethylol propionic acid) 1 내지 5중량부, 쇄 연장제 1 내지 3중량부, TEA(triethylamine) 1 내지 5중량부, 물 100 내지 600중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. More specifically, the water-soluble polyurea resin comprises 15 to 75 parts by weight of ATEP (amine terminated epoxy prepolymer), 15 to 60 parts by weight of an aliphatic isocyanate, 100 parts by weight of a polyether amine, 1 to 5 parts by weight of dimethylol butanoic acid (DMBA) or dimethylol propionic acid (DMPA), 1 to 3 parts by weight of chain extender, 1 to 5 parts by weight of TEA (triethylamine) and 100 to 600 parts by weight of water .
상기 폴리에테르아민(polyether amine)은 기본적인 수지 물성에 영향을 미치는 원료로서, 중량평균분자량이 1,000~5,000인 것이 바람직하다. 폴리에테르아민의 중량평균분자량이 1,000 미만이 될 경우에는 충격강도, 인열강도, 내환경응력균열성, 신율 등 물리적 특성이 저하할 우려가 있고, 폴리에테르아민의 중량평균분자량이 5,000을 초과할 경우에는 상기와 같은 물리적 특성은 향상되지만, 인장력이 낮아지는 문제점이 발생한다.The polyether amine is a raw material affecting basic resin properties and preferably has a weight average molecular weight of 1,000 to 5,000. When the weight average molecular weight of the polyetheramine is less than 1,000, physical properties such as impact strength, tear strength, environmental stress cracking resistance and elongation tend to decrease. When the weight average molecular weight of the polyether amine exceeds 5,000 The above physical properties are improved, but the problem of lowering the tensile strength occurs.
또한 폴리에테르아민의 함량이 상기 배합범위 미만이 될 경우에는 상기에서 열거한 바와 같은 물리적 특성이 저하할 우려가 있고, 상기 배합범위를 초과하는 경우 폴리에테르아민의 과량 혼합에 의해 미반응성 폴리에테르아민이 잔류하여 폴리우레아 합성 수율이 저하할 우려가 있다.When the content of the polyetheramine is less than the above range, the physical properties listed above may be deteriorated. If the content of the polyetheramine exceeds the above range, excessive mixing of the polyetheramine may cause the unreactive polyetheramine There is a possibility that the yield of polyurea synthesis is lowered.
상기 ATEP(amine terminated epoxy prepolymer)는 도막의 강도 및 강인성을 향상시켜 주는 기능을 하는 원료로서, ATEP 함량이 상기 배합범위 미만이 될 경우에는 인장강도와 피도면과의 접착력이 저하되는 문제점이 있으며, ATEP 함량이 상기 배합범위를 초과할 경우에는 수지의 강도와 인장력이 지나치게 높아져 쉽게 부서지기 쉬우므로 크랙에 대한 저항성이 저하될 우려가 있다.The ATEP (amine terminated epoxy prepolymer) is a raw material which improves the strength and toughness of a coating film. When the ATEP content is less than the above-mentioned mixing range, the adhesive strength between the tensile strength and the coated surface is deteriorated. When the content exceeds the above mixing range, the strength and tensile strength of the resin become too high, which tends to break easily, and there is a fear that the resistance to cracks is lowered.
상기 ATEP(amine terminated epoxy prepolymer)는 모노 관능기 에폭시(mono functional epoxy), 디 관능기 에폭시(di functional epoxy), 멀티 관능기 에폭시(multi functional epoxy) 중에서 선택된 1종 또는 그 이상의 에폭시 수지(epoxy resin)에 1급 아민 및/또는 2급 아민 및/또는 그 혼합물을 반응시켜 만들어진 ATEP(amine terminated epoxy prepolymer)를 제조한다,The ATEP (amine terminated epoxy prepolymer) is added to one or more epoxy resins selected from mono functional epoxy, di functional epoxy and multi functional epoxy. (Amine terminated epoxy prepolymer) produced by reacting a primary amine and / or a secondary amine and / or a mixture thereof,
상기 지방족 이소시아네이트(aliphatic isocyanate)는 상기 배합범위 미만이 될 경우에는 수지의 점도가 높아지고 기계적인 물성이 저하되는 문제점이 있으며, 상기 배합범위를 초과할 경우에는 수지의 점도가 낮아지는 문제가 있다. 상기 지방족 이소시아네이트(aliphatic isocyanate)는 1,6-헥산 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 및 메틸렌 비스 (p-시클로헥실 이소시아네이트)(H12MDI) 등으로부터 1종 또는 그 이상을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.When the content of the aliphatic isocyanate is less than the above range, there is a problem that the viscosity of the resin is increased and mechanical properties are deteriorated. When the blending range is exceeded, there is a problem that the viscosity of the resin is lowered. The aliphatic isocyanate may be at least one selected from the group consisting of 1,6-hexane diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI) and methylene bis (p-cyclohexylisocyanate) .
상기 DMBA(dimethylol butaionic acid) 또는 DMPA(dimethylol propionic acid)는 이온성 작용기(ionic center) 부여제로서, DMBA 또는 DMPA의 함량이 상기 배합범위 미만이 될 경우에는 수지의 이온화성이 저하되며, DMBA 또는 DMPA의 함량이 상기 배합범위를 초과할 경우에는 내수성이 저하될 우려가 있다. DMBA (dimethylol butanoic acid) or DMPA (dimethylol propionic acid) is an ionic center-imparting agent. When the content of DMBA or DMPA is less than the above range, the ionization of the resin is deteriorated. If the content of DMPA exceeds the above mixing range, the water resistance may be lowered.
상기 쇄 연장제(chain extender)는 디아민 모노머류의 쇄 연장재로서, 쇄 연장재의 상기 배합범위 미만이 될 경우에는 쇄 연장의 가교 효과가 저하될 우려가 있고, 쇄 연장재의 첨가량이 상기 배합범위를 초과할 경우에는 수지의 경도 및 인장강도가 지나치게 높아질 우려가 있다. 상기 쇄 연장제(chain extender)는 구체적으로는 IPDA(Isophorone diamine), EDA (Ethylene diamine)로부터 1종 또는 그 이상을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.The chain extender is a chain extender of diamine monomers. When the chain extender is less than the blending range of the chain extender, there is a fear that the crosslinking effect of the chain extender is lowered. If the addition amount of the chain extender is within the above range The hardness and tensile strength of the resin may be excessively high. Specifically, the chain extender is preferably a mixture of one or more of IPDA (Isophorone diamine) and EDA (Ethylene diamine).
상기 TEA(triethylamine)는 수용화에 필요한 중화(neutralization)를 위하여 DMBA의 양에 비례하여 적절하게 사용하며, TEA의 첨가량이 상기 배합범위 미만이 될 경우에는 수용화에 따른 분산성능이 저하되고, 상기 배합범위를 초과할 경우에는 수용화 후 미반응분에 의한 냄새 등이 발생할 우려가 있다.TEA (triethylamine) is appropriately used in proportion to the amount of DMBA for neutralization necessary for the water-solubility. When the addition amount of TEA is less than the above-mentioned mixing range, If it exceeds the mixing range, odor due to unreacted components may occur after the water-solubilization.
상기 물은 수용화 과정에서 용매로 작용하며, 증류수를 사용하는 것이 바람직하다. 물 배합량이 상기 배합범위 미만이 될 경우에는 폴리우레아 수지의 수용화가 어려우며, 물 배합량이 상기 배합범위를 초과할 경우에는 수용화에는 큰 영향이 없지만 최총 제품의 고형분이 낮아져 경화도막의 물성에 영향을 미칠 우려가 있다.The water acts as a solvent in the water-soluble process, and it is preferable to use distilled water. When the water content is less than the above range, the polyurea resin is hardly water-soluble. When the water content exceeds the above mixing range, the water content is not greatly affected, but the solids content of the final product is lowered, There is a risk of madness.
상기 수용성 폴리우레아 수지는 상기와 같은 화합물들의 조성성분비에 의해 아래의 방법에 의해 합성되어 진다.The water-soluble polyurea resin is synthesized by the following method depending on the composition ratio of the above-mentioned compounds.
먼저, 폴리에테르아민(polyether amine), ATEP(amine terminated epoxy prepolymer)를 반응용기에 투입한다. 그리고 상온에서 교반하면서 지방족 이소시아네이트(aliphatic isocyanate)를 서서히 드롭핑(dropping)하면서 1~2시간 적가하고 30분간 교반하여 프리폴리머(prepolymer) 수지를 제조한다.First, a polyether amine, ATEP (amine terminated epoxy prepolymer) is charged into a reaction vessel. Then, while stirring at room temperature, aliphatic isocyanate is added dropwise for 1 to 2 hours while slowly dropping, and the mixture is stirred for 30 minutes to prepare a prepolymer resin.
이때 상기 프리폴리머(prepolymer) 수지를 70~80℃ 까지 승온시킨후 DMBA(dimethylol butaionic acid) 또는 DMPA(dimethylol propionic acid)를 첨가하고, 촉매하에서 3시간 정도 충분히 교반시켜 이온화시킨다. 이 합성 과정에서 점도를 조절하기 위하여 MEK(methyl ethyl ketone)를 첨가한다.At this time, the prepolymer resin is heated to 70 to 80 ° C., and then dimethylol butanoic acid (DMBA) or dimethylol propionic acid (DMPA) is added thereto. MEK (methyl ethyl ketone) is added to adjust the viscosity in this synthesis process.
그리고 상기 수지의 온도를 40℃ 이하로 유지하면서 MEK에 용해시킨 쇄연장제인 디아민 모노머(diamine monomer)를 천천히 적가하여 쇄연장을 진행한다. 2~3시간 교반 후 IR로 이소시아네이트기(isocyanate group)의 소멸을 확인하고 TEA(triethylamine)를 용해한 MEK 용액을 적가하고 30분간 교반하여 중화시킨다. 반응용기 내 반응물을 3,000~5,000rpm의 빠른 속도로 교반하면서 물을 천천히 적가하여 수분화 시킨 다음 감압증류로 MEK를 제거하면 수용성 폴리우레아 수지가 합성되어진다.The diamine monomer, which is a chain extender dissolved in MEK, is gradually added dropwise while keeping the temperature of the resin at 40 ° C or lower, thereby proceeding the chain extension. After stirring for 2 to 3 hours, disappearance of the isocyanate group is confirmed by IR, and MEK solution in which TEA (triethylamine) is dissolved is added dropwise and neutralized by stirring for 30 minutes. Water is slowly added dropwise to the reactants in the reaction vessel at a high speed of 3,000 to 5,000 rpm while stirring to remove water, and the MEK is removed by distillation under reduced pressure to obtain a water-soluble polyurea resin.
상기 체질 및 방청 안료는 도료의 강도보강 및 치수안정성, 철재의 부식 방지 등의 기능을 부여하는 작용을 하며, 체질 및 방청안료의 혼합량이 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 상기와 같은 기능들이 저하할 우려가 있고, 체질 및 방청 안료의 혼합량이 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 점도상승으로 인해 작업성 및 크랙저항성의 성능이 저하할 우려가 있다. 상기 체질 및 방청 안료는 탈크, 경탄, 마이카, 중탄, 규소계 필러, 황산바륨, 수산화 알루미늄 분말 중에서 선택된 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.The sieving and anticorrosive pigment functions to strengthen the strength and dimensional stability of the paint and to prevent corrosion of the iron. When the amount of the sieving agent and the anticorrosive pigment is less than the range defined above, If the amount of the constitution and the amount of the anticorrosive pigment to be mixed exceeds the range defined above, the viscosity and crack resistance may deteriorate due to viscosity increase. It is preferable that at least one selected from the group consisting of talc, agar, mica, heavy carbon, silicon-based filler, barium sulfate and aluminum hydroxide powder is selected and used.
상기 안료는 코팅제 조성물의 색상을 부여하기 위한 것이다. The pigment is intended to impart the color of the coating composition.
상기 소포제는 도료의 젖음성을 향상시켜 소재에 대한 부착력 증진 및 하도 조성물의 기포를 제거함으로써 외관의 미려함 및 도막의 조밀성을 개선하여 내구성을 증진시키는 작용을 하며, 소포제의 첨가량이 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 하도 조성물의 기포 제거효과가 저하할 우려가 있고, 소포제의 첨가량이 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 소포 효과는 더 이상 현저히 향상되지 않고 하도의 다른 물성을 저하시킬 우려가 있다. 상기 소포제는 일예로 BYK-028(BYK사)를 사용하는 것이 바람직하다.The antifoaming agent improves the wettability of the paint to improve adhesion to the material and removes bubbles in the undercoat composition to improve the appearance and the denseness of the paint film to improve durability. When the addition amount of the antifoaming agent is less than the limit There is a possibility that the foaming effect of the undercoating composition is lowered. When the addition amount of the defoaming agent exceeds the above-defined range, the foaming effect is no longer significantly improved and the other properties of the undercoat may be lowered . As the antifoaming agent, for example, BYK-028 (BYK) is preferably used.
상기 접착증진제는 점도향상에 의해 바인더와 구성물에 대한 화학적인 작용을 통하여 소재에 대한 부착력 보강 및 하도의 강도를 보강하는 역할을 하며, 접착증진제의 첨가량이 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 하도 조성물과 철재 면과의 접착력이 저하할 우려가 있고, 접착증진제의 첨가량이 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 코팅제 조성물과 철재 면과의 접착력이 더이상 현저히 향상되지 않고 하도 조성물의 다른 물성을 저하시킬 우려가 있다.When the amount of the adhesion promoting agent to be added is less than the range defined above, the adhesion promoting agent acts to reinforce the adhesive force to the material and the strength of the undercut through the chemical action of the binder and the constituent by the viscosity improvement. The adhesive force between the composition and the steel surface may be lowered. When the amount of the adhesion promoter added exceeds the above-defined range, the adhesion between the coating composition and the steel surface is not significantly improved, and the other properties of the undercoat composition are lowered .
특히 본 발명에서는 상기 접착증진제로 디스테아디모늄헥토라이트(Disteardimonium Hectorite)이 사용되는 예를 제시하고 있다.In particular, the present invention provides an example in which Disteardimonium Hectorite is used as the adhesion promoter.
일반적인 증점제를 사용하는 경우 하도를 구성하는 조성들을 교반하는 과정에서 조기에 증점효과가 발생되어 조성간의 충분한 교반이 이루어지지 않아 물성의 균일성이 확보되지 않는 문제가 있으며, 특히 충진성이 저하되어 피구조물에 균일한 충진이 이루어지지 않아 부착강도가 저하될 수 있다.In the case of using a common thickener, there is a problem in that the thickening effect is generated early in the process of stirring the components constituting the undercoat and the sufficient homogenization of the composition is not ensured due to insufficient agitation of the composition, The structure may not be uniformly filled and the bonding strength may be lowered.
이에 본 발명의 하도에서는 상기 접착증진제로 디스테아디모늄헥토라이트(Disteardimonium Hectorite)가 사용되도록 하는 바, 상기 디스테아디모늄헥토라이트는 일반적인 접착증진제로 메틸셀롤로오즈(MC) 등과 달리 조성재료 혼합 시 즉각적인 증점효과가 나타나지 않고, 일정 시간 경과후에 증점효과를 나타내기 때문에 증점효과가 나타나는 시기가 다소 지연된다.Accordingly, distearimonium hectorite is used as the adhesion promoter in the present invention. The distearammonium hectorite is a general adhesion promoter, and unlike methylcellulose (MC) and the like, The instantaneous thickening effect does not appear, and since the thickening effect is exhibited after a certain time, the timing of the thickening effect is somewhat delayed.
즉 디스테아디모늄헥토라이트는 타 조성의 혼합이 균일하게 이루어질 수 있도록 교반시간을 제공하게 되며, 충분히 혼합된 후에 도포시 점성이 발현되어 굴곡 및 균열이 형성되는 피구조물의 면에도에 균일하게 충진이 되어 구조물과 하도가 충분한 부착강도가 발현되도록 하는 것이다. In other words, distearmonium hectorite provides a stirring time so that mixing of the other composition can be uniformly performed. When the mixture is sufficiently mixed, viscous property is exhibited upon application and uniformly fill the surface of the structure where bending and cracks are formed So that the structure and the undercoat exhibit sufficient bond strength.
상기 아질산칼슘은 방청성을 향상시키기 위한 것으로 철재 구조물 표면부식에 의한 스케일의 침적을 방지토록 하기 위한 것이다. 상기 하도의 강도 등에 영향을 주지 않으면서 부식으로부터 보호하는 작용을 하는 것으로서 비교적 소량을 사용하여도 철재 구조물 표면의 부식을 방지하는 방청작용을 하는 것이다.The above-mentioned calcium nitrite is intended to improve the corrosion resistance and to prevent the scale from being deposited due to surface corrosion of steel structures. And has a function of protecting against the corrosion without affecting the strength of the undercoat, and also has an anti-corrosive effect for preventing the corrosion of the surface of the steel structure even if a relatively small amount is used.
이러한 아질산칼슘(calcium nitrite)의 작용기작은 아질산이온(NO2-)이 철(Fe)로부터 용출된 철이온(Fe++)과 반응하여 녹 성분인 수산화제이철[Fe(OH)3]의 생성을 차단하면서 안정한 화합물인 Fe2O3를 생성되게 된다. 이렇게 생성된 Fe2O3는 철재 구조물 표면에 생긴 부식 지점에 피막을 형성하여 폐쇄시키므로 철의 부식 진행을 방지하게 되는 것이다. This small nitrite ion (NO2-) of the calcium nitrite reacts with the iron ion (Fe ++) eluted from iron (Fe) to prevent the formation of ferric hydroxide [Fe (OH) 3] The compound Fe 2 O 3 is produced. The resulting Fe 2 O 3 forms a film at the corrosion point formed on the surface of the steel structure and closes it, thereby preventing corrosion of iron.
한편 본 발명의 하도는 철재 구조물에 도포되는 것이므로 하도를 도포하는 과정에서 금속이온 등이 하도와 철재 구조물 접합면으로 용출되어 접합면에서 금속이온이 흡착 등에 의해 상호 부착력을 저하시킬 수 있는데 이러한 점을 제어하기 위해 상기 하도에는 수계 폴리머 수지 100중량부 대해 탄닌 1 내지 5중량부가 더 포함되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 탄닌이 첨가됨으로써 탄닌은 금속이온 등과 결합을 통해 금속이온이 표면으로 용출되는 것을 제어하게 되는 것이며, 이러한 제어에 의해 철재구조물과 하도의 부착력을 더욱 강화시키게 되는 것이다. Meanwhile, since the undercoat of the present invention is applied to a steel structure, metal ions or the like are eluted to the joint surface between the undercoat and the steel structure during the application of the undercoat, and the mutual adhesion force may be lowered due to adsorption of metal ions on the joint surface. It is preferable that 1 to 5 parts by weight of tannin is further added to 100 parts by weight of the water-based polymer resin. By adding tannin in this manner, the tannin is controlled to prevent the metal ions from leaching to the surface through bonding with metal ions and the like, and the adhesion of the iron structure and the undercoat is further enhanced by this control.
한편 하도의 경우 구조물의 피도면과 직접적으로 접촉이 된 상태이므로 피도면에 하도를 도포하는 경우 경화과정에서 신장율의 차이 등에 의해 하도에서 상기 피도면과 접합면에 미세균열이 유발되는 문제가 있다. 이러한 미세균열은 하도에 있어 더 큰 균열로 발전하여 하도의 내구성 저하요인이 될 수 있으며 하도와 피도면의 부착력을 저하시키는 요인이 될 수 있다. On the other hand, when the undercoat is directly in contact with the surface of the structure, there is a problem that microcracks are generated in the undercoat surface and the joint surface in the undercoat due to the difference in elongation percentage during the curing process when the undercoat is coated on the surface. Such microcracks may develop into larger cracks in the undercuts, which may be a cause of deterioration in the durability of the undercuts and may deteriorate the adhesion between the undercuts and the undercoat.
이에 본 발명에서는 이러한 미세균열을 제어하기 위해서 하도에 있어 수계 폴리머 수지 100중량부 대해 글리콜류 1 내지 3중량부, 치아씨드 분말 0.5 내지 2중량부가 더 포함되도록 하는 예를 제시한다. Accordingly, in the present invention, in order to control such microcracks, an example is shown in which 1 to 3 parts by weight of glycols and 0.5 to 2 parts by weight of a tooth seed powder are further included in 100 parts by weight of an aqueous polymer resin.
상기 치아씨드는 차조기과 민트의 한 종류로서 1년생 아열대 식물로서 수용성 섬유로 쌓여 있는 외피는 물에 넣으면 젤라틴화 된 후, 10배로 팽창하는 특성을 가지고 있다. 이에 본 발명의 하도에는 치아씨드 분말이 상기 배합범위로 배합되어 하도의 도포후 경화과정에서 페이스트의 수축을 제어하는 팽창제로서 기능을 하도록 하여 미세균열의 발생을 제어토록 하는 것이다. 또한 상기 치아씨드 분말은 보습제로서 기능도 수행토록 하여 건조수축의 발생도 제어토록 하는 것이다. The toothseed is a type of 1-year-old subtropical plant, which is a type of mackerel and mint, and has a property of expanding 10 times after it is gelatinized when it is put into water. Therefore, in the undercut of the present invention, the tooth-seed powder is compounded in the above mixing range to function as a swelling agent for controlling the shrinkage of the paste during the post-application curing process, thereby controlling the occurrence of microcracks. The tooth seed powder is also required to function as a moisturizing agent to control the occurrence of drying shrinkage.
단, 상기 치아씨드 분말을 상기와 같은 배합범위로 한정하는 것은 치아씨드 분말이 상기 배합범위를 초과하는 경우에는 배합되는 물을 너무 많이 흡수하여 폴리우레아 수지의 수용화가 용이하지 않은 문제가 있어 오히려 페이스트의 내구성을 저하시킬 수 있게 된다. However, the above-mentioned tooth seed powder is limited to the above-mentioned blending range in the case where the tooth seed powder exceeds the blending range, there is a problem that the polyurea resin is not easily absorbed by absorbing too much water to be blended, It is possible to reduce the durability.
따라서 본 발명에 있어서는 상기 치아씨드 분말의 팽창 및 보습에 의해 미세균열을 제어하면서 이를 보완하기 위해 글리콜류가 더 배합되도록 하는 것이다. 즉 하도의 경화과정에서 온도차에 의한 균열이 아니라 페이스트 내 물의 증발에 의한 표면균열의 제어를 위해서 글리콜류가 더 배합되도록 하는 것이다.Therefore, in the present invention, microcracks are controlled by expansion and moisturization of the tooth seed powder, and glycols are further blended so as to complement them. That is, not only cracks due to temperature difference during the curing process of the undercoat but also glycols are added so as to control surface cracks due to evaporation of water in the paste.
상기 글리콜류는 페이스트의 공극에 물증발 시 모세관장력을 저하시킴으로서 내부 인장응력을 줄여 줌에 의해 경화 후 수축 저감을 유도하도록 하는 것이다. 즉 수축에 의한 균열을 제어하도록 하는 것이다. 바람직하게 상기 글리콜류는, 부틸디글리콜, 부틸트라이글리콜, 부틸글리콜, 메틸디글리콜, 부틸폴리글리콜, 에틸폴리글리콜, 메틸트라이글리콜, 에틸글리콜로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 혼합물인 것을 특징으로 한다. The glycols lower the capillary tension during water evaporation in the pores of the paste, thereby reducing the internal tensile stress, thereby inducing shrinkage reduction after curing. That is, cracks due to shrinkage. Preferably, the glycols are at least one member selected from the group consisting of butyldiglycol, butyltriglycol, butylglycol, methyldiglycol, butylpolyglycol, ethylpolyglycol, methyltriglycol and ethylglycol. .
상기와 같은 하도가 피도면에 도포된 후에는 상도가 도포되는데, 상기 상도의 일 조성으로 상기 유무기 복합수지는, 폴리에테르 아민 또는 실리콘 아민 100중량부에 대해 Functional PerFluoroPolyEther 50 내지 150중량부, HTFS(Hydroxyl Terminated Functional silicone) 또는 ATSP(Acrylate Terminated Silicone Prepolymer) 20 내지 70중량부, 이소시아네이트 프리폴리머 20 내지 70중량부, DMBA(Dimethylol Butaionic Acid) 또는 DMPA(dimethylol propionic acid) 2 내지 10중량부, 쇄연장제 5 내지 15중량부, TEA(Triethylamine) 1 내지 5중량부, 물 200 내지 600중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The above-mentioned organic / inorganic hybrid resin may be prepared by mixing 50 to 150 parts by weight of Functional Perfluoropolyether, 30 to 80 parts by weight of HTFS (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) with respect to 100 parts by weight of polyetheramine or silicone amine, 20 to 70 parts by weight of an isocyanate prepolymer, 2 to 10 parts by weight of DMBA (Dimethylol Butaionic Acid) or DMPA (dimethylol propionic acid), 5 to 10 parts by weight of a chain extender 5 To 15 parts by weight, TEA (Triethylamine) 1 to 5 parts by weight, and water 200 to 600 parts by weight.
상기 폴리에테르 아민(Polyether amine)은 상기에서 언급한 바와 동일하므로 그 설명은 생략한다. Since the polyether amine is the same as that described above, its explanation is omitted.
상기 실리콘 아민은 End Group에 Amine Value를 갖는 실리콘 아민으로, 내충격강도, 신율 등의 물리적 특성의 효과를 상승시켜 주는 역할을 한다.The above-mentioned silicone amines are silicon amines having an amine value in the end group and serve to increase the effects of physical properties such as impact strength and elongation.
일 예로 SILTECH 사의 Silamine D208-EDA를 사용할 수 있다.For example Silamine D208-EDA from SILTECH can be used.
상기 Functional PerFluoroPolyEther은 말단에 Hydorxylic group, Urethane acrylate group, Silane group을 갖는 불소계 중간체로, 내열성 및 내후성 향상, 화학적 안정성, 낮은 표면에너지, 내수 및 내유성 향상, 내오염성(Ant-Graffiti) 부여의 역할을 한다. 일 예로 SOLVAY사의 Fomblin ZDOL PFPE (평균분자량 2,000 ~ 4,000)이 사용될 수 있다. Functional PerFluoroPolyEther is a fluorine-based intermediate having a hydorxylic group, a urethane acrylate group and a silane group at its end, and has a role of improving heat resistance and weatherability, improving chemical stability, lowering surface energy, improving water resistance and oil resistance, and imparting anti-graffiti . As an example, SOLVAY's Fomblin ZDOL PFPE (average molecular weight 2,000 ~ 4,000) may be used.
상기 HTFS(Hydroxyl Terminated Functional silicone)은 End Group에 Hydroxyl Value를 갖는 반응성 실리콘으로, 매끄러운 표면을 형성시켜 내마모성 및 물리적 특성 향상,우 수한 내스크래치성 부여, 낮은 표면 에너지, 도막의 유연성을 부여하는 역할을 한다. 일 예로 SILTECH 사의 Silmer OH Di-10 (평균분자량 1,000)이 사용될 수 있다. Hydroxyl terminated functional silicone (HTFS) is a reactive silicone having a hydroxyl value in the end group. It forms a smooth surface to improve abrasion resistance and physical properties, imparts excellent scratch resistance, low surface energy, and imparts flexibility to the coating film do. As an example, Silmer OH Di-10 (average molecular weight 1,000) manufactured by SILTECH can be used.
상기 ATSP(Acrylate Terminated Silicone Pre-polymer)는 경화도막 표면의 매끄러운 슬립(Slip) 성부여, 변색 방지 등의 효과를 부여하는 역할을 한다. 일 예로 SILTECH 사의 Silmer ACR D2 가 사용될 수 있다.The ATSP (Acrylate Terminated Silicone Pre-polymer) imparts a smooth slip property to the surface of the cured coating film, and provides the effect of preventing discoloration. For example, Silmer ACR D2 from SILTECH can be used.
상기 이소시아네이트 프리폴리머(Isocyanate Prepolymer)는 지방족 이소시아네이트로 1,6-헥산 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 및 메틸렌 비스(p-시클로헥실 이소시아네이트) (H12MDI) 등으로부터 1종 또는 그 이상을 혼합과 말단에 이소시아네이트기를 가진 Linear Di-Functional Silicone Prepolymer를 1종 또는 그 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.The isocyanate prepolymer is prepared by reacting an aliphatic isocyanate with one or more compounds selected from 1,6-hexane diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI) and methylene bis (p-cyclohexylisocyanate) One or more of the Linear Di-Functional Silicone Prepolymers having isocyanate groups at the end and mixing may be used in combination.
상기 이소시아네이트 프리폴리머는 상기 배합범위 미만이면 수지의 점도가 높아지고 기계적인 물성이 저하되는 문제점이 있으며, 상기 배합범위를 초과할 경우에는 접착력과 인장강도가 증가되지만 수지점도가 낮아지는 문제가 있다. If the content of the isocyanate prepolymer is less than the above range, there is a problem that the viscosity of the resin increases and the mechanical properties thereof deteriorate. When the content exceeds the above range, the adhesive strength and tensile strength increase but the resin viscosity decreases.
상기 DMBA 또는 DMPA, 상기 쇄 연장제, 상기 TEA(Triethylamine)는 상기에서 기 언급한 바와 동일하므로 그 설명은 생략한다. The above-mentioned DMBA or DMPA, the chain extender, and the TEA (Triethylamine) are the same as those mentioned above, and a description thereof will be omitted.
상기와 같은 조성을 가진 유무기 복합수지의 합성은, 폴리에테르 아민 또는 실리콘 아민과 Functional PerFluoroPolyEther Resin과 Hydroxyl Terminated Functional silicone, Acrylate Terminated Silicone Pre-polymer를 반응용기에 투입하여 상온에서 교반하면서 이소시아네이트 프리폴리머를 서서히 드롭핑(Dropping)하면서 1~2 시간 적가하고 30분간 교반하여 유무기 복합수지를 제조하게 되는 것이다. 이때 상기 수지를 70~80℃ 까지 승온시킨 후 DMBA 또는 DMPA를 첨가하고, 촉매하에서 3시간 정도 충분히 교반시켜 이온화시킨다.The organic-inorganic hybrid resin having the above composition may be synthesized by introducing polyether amine or silicone amine, Functional Perfluoropolyether Resin, Hydroxyl Terminated Functional Silicone, or Acrylate Terminated Silicone Pre-polymer into a reaction vessel and slowly dropping the isocyanate prepolymer while stirring at room temperature Followed by dropwise addition for 1 to 2 hours, followed by stirring for 30 minutes to produce an organic / inorganic hybrid resin. At this time, the temperature of the resin is raised to 70 to 80 DEG C, and then DMBA or DMPA is added and sufficiently stirred for 3 hours under the catalyst to ionize.
이 합성과정에서 점도를 조절하기 위해 MEK(Methyl Ethyl Ketone)를 첨가하는데, 상기 수지 온도를 40℃ 이하로 유지하면서 MEK에 용해시킨 쇄연장제인 실리콘 아민류를 천천히 적가하여 쇄연장을 진행한다. 2~3시간 교반 후 IR로 이소시아네이트기(Isocyanate Group)의 소멸을 확인하고 TEA를 용해한 MEK 용해을 적가하고 30분간 교반하여 중화시킨다. 반응용기 내 반응물을 3,000~5,000 rpm의 빠른 속도로 교반하면서 물을 적가하여 수분화 시킨 다음 감압증류로 MEK를 제거하면 친환경적인 유무기 복합수지가 합성되는 것이다. In this synthesis process, Methyl (Ethyl Ketone) is added to adjust the viscosity. Silicone amine, which is a chain extender dissolved in MEK, is slowly added dropwise while keeping the resin temperature at 40 ° C or lower. After stirring for 2 to 3 hours, disappearance of the isocyanate group is confirmed by IR, and MEA solution in which TEA is dissolved is added dropwise and neutralized by stirring for 30 minutes. Water is added dropwise to the reactants in the reaction vessel at a high speed of 3,000 ~ 5,000 rpm while stirring, and then MEK is removed by distillation under reduced pressure to synthesize an environmentally friendly organic / inorganic hybrid resin.
이렇게 제조되는 유무기 복합수지는 내후성, 내오염성(Anti-Graffiti), 내마모성이 탁월하고 강인성과 인장강도, 신장율 등과 같은 물리적 특성이 우수하며, 내열, 내유, 내수, 화학적 안정성과 낮은 표면에너지 부여 등의 특성을 부여하는 주제로서 기능을 하는 것이며 다양한 소자와의 접착력 또한 우수한 것이 특징이다.The organic / inorganic hybrid resin thus produced is excellent in weatherability, anti-graffiti and abrasion resistance and excellent in physical properties such as toughness, tensile strength and elongation, and has excellent heat resistance, oil resistance, water resistance, chemical stability and low surface energy And has an excellent adhesion to various devices.
상기 상도의 일 조성으로 상기 수용성 폴리머 수지는 상도의 내충격성 및 내균열성능이 발현되도록 하는 것인데 수분산 폴리우레탄, 수분산 Rubber계 레진, 수분산 아크릴 수지 중 1종 또는 그 이상의 원료를 혼합하여 사용할 수 있다.The above-mentioned water-soluble polymer resin is used for the purpose of exhibiting the impact resistance and the cracking resistance of the top coat, wherein one or more of water-dispersed polyurethane, water-dispersible rubber-based resin and water- .
상기 수용성 폴리머 수지가 상기 배합범위 미만으로 첨가되는 경우 상기에서 열거한 기능들이 저하될 우려가 있고, 상기 배합범위를 초과할 경우에는 상대적으로 다른 조성들의 혼합량이 적어짐에 따라 견고하고 기밀성을 지닌 상도를 얻을 수 없는 문제가 있다. When the water-soluble polymer resin is added below the mixing range, the functions listed above may be deteriorated. If the water-soluble polymer resin is added beyond the mixing range, the mixing amount of the other components may be decreased, There is a problem that can not be obtained.
그 밖에 상도의 조성으로 체질안료, 안료, 물, 습윤분산제, 소포제, 접착증진제는 상기에서 언급한 바와 동일하므로 그 설명은 생략한다. In addition, the constitutional pigments, pigments, water, wetting and dispersing agents, antifoaming agents and adhesion promoting agents are the same as those mentioned above in the composition of the top coat, and a description thereof will be omitted.
상도의 경우도 상기 접착증진제로 디스테아디모늄헥토라이트가 사용되는 것이 바람직한 바, 상도의 경우는 접착증진제로 디스테아디모늄헥토라이트가 사용되어 특히 증점효과를 지연시킴으로써 조성간 균일한 분산이 가능하도록 하여 균일한 물성이 발현되도록 하는 점에 의미가 있다. In the case of the top coat, distearammonium hectorite is preferably used as the adhesion promoter. In the case of the top coat, distearammonium hectorite is used as an adhesion promoter, and the dispersion of the composition can be uniformly dispersed So that uniform physical properties are exhibited.
또한 상도의 경우도 미세균열을 제어하기 위해 유무기 복합수지 100중량부에 대해 글리콜류 1 내지 3중량부, 치아씨드 분말 0.5 내지 2중량부가 더 포함되도록함이 타당하다. Further, in the case of the top coat, it is appropriate that the microcracks are controlled so that 1 to 3 parts by weight of glycols and 0.5 to 2 parts by weight of tooth seed powder are added to 100 parts by weight of the organic / inorganic hybrid resin.
한편 상도에는 도포과정, 경화과정, 시공후에 다양한 원인에 의해 표면에 미세균열 등이 발생될 수 있고 이러한 미세균열은 유기물 등의 축적에 의한 핀홀발생의 원인이 되는 바, 이러한 핀홀은 상도의 내구성저하 원인이 될 수 있다. 또한 상도의 경우 외부환경에 그대로 노출이 되므로 여름 등에 열을 그대로 받아 하도 등으로 전달하는 경우 피구조물, 하도, 상도 간에 열팽창계수의 차이 등으로 들뜸, 균열이 발생될 수 있다. On the other hand, microcracks may be generated on the surface due to various causes after the coating process, the curing process, and the application of the topcoat. Such microcracks cause pinholes due to the accumulation of organic substances and the like. Such pinholes are deteriorated in durability It can be a cause. In addition, when the top coat is exposed to the external environment, it may be cracked due to the difference in thermal expansion coefficient between the structure, the undercoat and the topcoat when the heat is transferred to the undercoat or the like in summer.
이에 본 발명의 상도에는 유무기 복합수지 100중량부에 대해 이산화티탄함유 다공성섬유가 1 내지 3중량부가 포함되도록 하는 예를 제시하고 있다. Accordingly, the present invention provides an example in which the titanium dioxide-containing porous fiber is contained in an amount of 1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic / inorganic hybrid resin.
이산화티탄함유 다공성섬유가 첨가되어 섬유의 가교작용에 의해 균열저항성을 물리적으로 향상시키게 되는 것이며 섬유가 다공성으로 이루어져 상도가 열차단층의 기능을 하게 되는 것이며 이산화티탄이 함유되어 있어 표면에 침적되는 유기물을 분해토록 할 수 있는 것이다. 상기 이산화티탄은 자외선에 의해 활성산소를 발생시켜 강력한 산화환원작용을 나타내어 유기물을 분해토록 하는 것이다.The porous titanium dioxide-containing porous fiber is added to physically improve the crack resistance by the crosslinking action of the fibers. The fiber is made porous so that the upper surface functions as a heat fault layer. The titanium dioxide is contained in the organic material deposited on the surface. It can be disassembled. The titanium dioxide generates active oxygen by ultraviolet rays to exhibit a strong oxidizing and reducing action to decompose the organic material.
이러한 이산화티탄함유 다공성섬유는 공지의 방법에 의해 제조될 수 있는 바, 예로 폴리머 전구체와 용매를 혼합한 후에 이러한 혼합물에 이산화티탄(TiO2)을 상기 폴리머 전구체에 분산시키고 이러한 과정을 거쳐 얻어진 혼합물을 전기방사하여 섬유로 제조되도록 하는 것이다. 이렇게 제조된 섬유를 산화시키고 탄화시켜 최종적으로 이산화티탄이 함유된 다공성섬유로 제조되도록 하는 것이다. Such a titanium dioxide-containing porous fiber can be produced by a known method, for example, after mixing a polymer precursor and a solvent, dispersing titanium dioxide (TiO2) in the polymer precursor into the mixture, So as to be made into fibers. The fibers thus produced are oxidized and carbonized to finally be made into porous fibers containing titanium dioxide.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
Claims (7)
유무기 복합수지 100중량부에 대해 수용성 폴리머수지 25 내지 75중량부, 체질 안료 25 내지 75중량부, 안료 5 내지 30중량부, 물 20 내지 75중량부, 습윤분산제 2 내지 5중량부, 소포제 2 내지 5중량부, 접착증진제 2 내지 5중량부를 포함하는 상도;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 유ㆍ무기 복합수지를 이용하여 염해방지 및 방식 기능이 향상 된 철재 구조물 보호용 코팅제.
Water-soluble polyurethane resin, water-soluble urethane resin, water-soluble acrylic resin and water-soluble epoxy resin, 25 to 75 parts by weight of sieving and rustproof pigment, 5 to 30 parts by weight of pigment, 20 From 2 to 5 parts by weight of a wetting and dispersing agent, from 2 to 5 parts by weight of an antifoaming agent, from 2 to 5 parts by weight of an adhesion promoting agent and from 1 to 5 parts by weight of calcium nitrite;
25 to 75 parts by weight of a water-soluble polymer resin, 25 to 75 parts by weight of an extender pigment, 5 to 30 parts by weight of a pigment, 20 to 75 parts by weight of water, 2 to 5 parts by weight of a wet dispersant, To 5 parts by weight, and 2 to 5 parts by weight of an adhesion promoting agent;
Wherein the coating layer is formed on at least one surface of the substrate.
상기 수용성 폴리우레아 수지는,
폴리에테르아민(polyether amine) 100중량부에 대해 ATEP(amine terminated epoxy prepolymer) 15 내지 75 중량부, 지방족 이소시아네이트(aliphatic isocyanate) 15 내지 60 중량부, DMBA(dimethylol butaionic acid) 또는 DMPA(dimethylol propionic acid) 1 내지 5중량부, 쇄 연장제 1 내지 3중량부, TEA(triethylamine) 1 내지 5중량부, 물 100 내지 600중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유ㆍ무기 복합수지를 이용하여 염해방지 및 방식 기능이 향상 된 철재 구조물 보호용 코팅제.
The method according to claim 1,
The water-soluble polyurea resin,
15 to 75 parts by weight of an amine terminated epoxy prepolymer (ATEP), 15 to 60 parts by weight of an aliphatic isocyanate, DMBA (dimethylol butanoic acid) or DMPA (dimethylol propionic acid) based on 100 parts by weight of polyether amine, 1 to 5 parts by weight, chain extender 1 to 3 parts by weight, TEA (triethylamine) 1 to 5 parts by weight, and water 100 to 600 parts by weight. This improved coating for steel structure protection.
상기 유무기 복합수지는,
폴리에테르 아민 또는 실리콘 아민 100중량부에 대해 Functional PerFluoroPolyEther 50 내지 150중량부, HTFS(Hydroxyl Terminated Functional silicone) 또는 ATSP(Acrylate Terminated Silicone Prepolymer) 20 내지 70중량부, 이소시아네이트 프리폴리머 20 내지 70중량부, DMBA (Dimethylol Butaionic Acid) 또는 DMPA(dimethylol propionic acid) 2 내지 10중량부, 쇄연장제 5 내지 15중량부, TEA(Triethylamine) 1 내지 5중량부, 물 200 내지 600중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유ㆍ무기 복합수지를 이용하여 염해방지 및 방식 기능이 향상 된 철재 구조물 보호용 코팅제.
The method according to claim 1,
The above-mentioned organic /
50 to 150 parts by weight of Functional Perfluoropolyether, 20 to 70 parts by weight of Hydroxyl Terminated Functional Silicone (HTFS) or Acrylate Terminated Silicone Prepolymer (ATSP), 20 to 70 parts by weight of an isocyanate prepolymer, 100 parts by weight of DMBA 2 to 10 parts by weight of dimethylol propionic acid (DMPA), 5 to 15 parts by weight of a chain extender, 1 to 5 parts by weight of TEA (Triethylamine) and 200 to 600 parts by weight of water. Coating agent for steel structure protection with anti-salt and improved function by using inorganic composite resin.
상기 접착증진제는 디스테아디모늄헥토라이트(Disteardimonium Hectorite) 인 것을 특징으로 하는 유ㆍ무기 복합수지를 이용하여 염해방지 및 방식 기능이 향상 된 철재 구조물 보호용 코팅제.
The method according to claim 1,
Wherein the adhesion promoter is Disteardimonium Hectorite. The coating composition for protecting steel structure is improved in anti-salt and anti-salt function by using an organic-inorganic hybrid resin.
수계 폴리머 수지 100중량부에 대해 탄닌 1 내지 5중량부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 유ㆍ무기 복합수지를 이용하여 염해방지 및 방식 기능이 향상 된 철재 구조물 보호용 코팅제.
The method according to claim 1,
Wherein the water-based polymer resin further contains 1 to 5 parts by weight of tannin per 100 parts by weight of the water-based polymer resin.
수계 폴리머 수지 100중량부에 대해 글리콜류 1 내지 3중량부, 치아씨드 분말 0.5 내지 2중량부가 더 포함되며, 유무기 복합수지 100중량부에 대해 글리콜류 1 내지 3중량부, 치아씨드 분말 0.5 내지 2중량부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 유ㆍ무기 복합수지를 이용하여 염해방지 및 방식 기능이 향상 된 철재 구조물 보호용 코팅제.
The method according to claim 1,
1 to 3 parts by weight of glycols and 0.5 to 2 parts by weight of a tooth seed powder are added to 100 parts by weight of the water-based polymer resin, and 1 to 3 parts by weight of glycols, 0.5 to 2 parts by weight of tooth seed powder, 2 < / RTI > parts by weight based on 100 parts by weight of the organic-inorganic hybrid resin.
유무기 복합수지 100중량부에 대해 이산화티탄함유 다공성섬유가 1 내지 3중량부가 포함되는 것을 특징으로 하는 유ㆍ무기 복합수지를 이용하여 염해방지 및 방식 기능이 향상 된 철재 구조물 보호용 코팅제.The method according to claim 1,
Inorganic composite resin, wherein 1 to 3 parts by weight of titanium dioxide-containing porous fiber is contained in 100 parts by weight of the organic / inorganic hybrid resin.
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