KR101799512B1 - 기능성이 개선된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호방법 - Google Patents

기능성이 개선된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101799512B1
KR101799512B1 KR1020170103950A KR20170103950A KR101799512B1 KR 101799512 B1 KR101799512 B1 KR 101799512B1 KR 1020170103950 A KR1020170103950 A KR 1020170103950A KR 20170103950 A KR20170103950 A KR 20170103950A KR 101799512 B1 KR101799512 B1 KR 101799512B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
steel
coating composition
performance
content
Prior art date
Application number
KR1020170103950A
Other languages
English (en)
Inventor
조영갑
Original Assignee
주식회사 삼성씨앤엠
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 삼성씨앤엠 filed Critical 주식회사 삼성씨앤엠
Priority to KR1020170103950A priority Critical patent/KR101799512B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101799512B1 publication Critical patent/KR101799512B1/ko

Links

Classifications

    • C09D7/1216
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/28Nitrogen-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D125/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D125/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C09D125/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C09D125/08Copolymers of styrene
    • C09D125/12Copolymers of styrene with unsaturated nitriles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C09D133/12Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/222Magnesia, i.e. magnesium oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/262Alkali metal carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265Calcium, strontium or barium carbonate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/28Nitrogen-containing compounds
    • C08K2003/282Binary compounds of nitrogen with aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

본 발명은 기능성이 개선된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호방법에 관한 것이다. 본 발명의 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물은 개질 충전재 2∼55중량% 및 성능개질 혼화제 45∼98중량%를 포함하고, 상기 개질 충전재는 개질 충전재 중량대비 탄산칼슘 5∼85중량%, 보크사이트 1∼25중량%, 탄산나트륨 0.1∼20중량%, 질화알루미늄 0.1∼20중량%, 징크옥사이드 0.01∼10중량%, 산화마그네슘 0.01∼10중량% 및 규산칼슘 0.01∼10중량%를 포함한다. 본 발명에 의하면, 강 구조물과의 부착력이 우수하여 바탕면에서 쉽게 박리되거나 도장된 표면에서 쉽게 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 내굽힘성 및 내충격성이 우수하여 내구성을 향상시킴과 아울러 강 구조물의 부식, 자외선 및 기타 열화인자를 차단하여 내구성을 증진시킬 수 있다.

Description

기능성이 개선된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호방법{STEEL PAINTING COMPOSITION WITH STRENGTHENED DURABILITY FOR SURFACE PROTECTING AND STRENGTHENING OF STEEL STRUCTURES, AND METHOD FOR SURFACE PROTECTING AND STRENGTHENING OF STEEL STRUCTURES THEREWITH}
본 발명은 강도, 접착력, UV저항성, 내식성, 내염해성, 난연성, 내후성, 내열성, 내구성 등이 우수한 기능성이 개선된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호방법에 관한 것이다.
강 구조물에서 발생하는 녹은 강 구조물의 내구성 저하의 주된 요인이며, 가공된 금속이 자연계의 안정한 산화 화합물(원광석) 상태로 되돌아가려는 과정이다. 이러한 녹은 금속 표면에 녹 발생요인이 부착되어 발생하며, 이것은 수분이 금속의 산화 피막의 결정부분에 침투하여 금속을 용해시키고 수분에 용해된 산소가 금속을 산화시켜 발생한다. 또한, 철골에 도포된 도막의 부식은 주로 도막의 노화에 의한 경우가 많고, 그 노화는 매우 다양한 인자에 의존하기 때문에 복잡하게 진행된다. 그 중에서도 특히 상기 구조물들이 해수환경에 노출되었을 경우, 해수에 포함된 NaCl 성분(염분)은 가장 대표적으로 도막 부식의 원인이 될 뿐 아니라, 다른 노화작용을 촉진하기도 한다. 또한, 강재 부식을 촉진시키는 주된 영향 인자는 환경적인 요인으로서 대기 중의 오염 물질인 아황산가스(SO2), 황화수소(H2S), 해염 입자, 기상 인자인 온도 및 습도는 일반적으로 부식을 촉진시킨다.
또한, 강 구조물의 재도장을 위한 기존 도장공법의 경우 표면처리가 표면적의 95%이상까지 보이는 모든 이물질의 제거를 요구하기 때문에 도심지에서는 교통체증 유발, 해안·산간지역에서는 환경문제를 일으킬 수 있다. 또한, 기존 도장공법의 경우 외부하중 작용 시 그 충격을 흡수할 수 있는 구조가 제시되지 않아 시공 후 균열 등 구조적 안정성이 저하되는 문제가 있다.
한편, 유기바인더 표면보호강화제는 경화 시 휘발성 유기 화합물의 방출과 경화 후의 다양한 환경요소, 특히 산성비, 자동차 배기가스에 의한 질소산화물, 황산화물 및 해양환경에서의 염소이온 등에 의해 도막제가 열화되며, 자외선에 의한 황변현상, 갈라짐, 부풀어 오름 현상에 의해 사용수명이 빠르게 떨어져 내구성의 확보에 어려움이 대두되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1458744호(2014년 11월 05일 공고) 대한민국 등록특허 제10-1574685호(2015년 12월 04일 공고) 대한민국 등록특허 제10-1687672호(2016년 12월 19일 공고)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 강도 및 내구성이 우수한 개질 충전재와 접착력, 내식성, 내염해성, UV저항성, 내열성, 내구성이 우수한 성능개질 혼화제 등을 사용함으로써 기능성이 개선된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호방법을 제공함에 있다.
본 발명은 인체나 환경에 유해한 중금속이 용출되지 않는 기능성이 개선된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호방법을 제공하려는 것이다.
본 발명의 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물은 개질 충전재 2∼55중량% 및 성능개질 혼화제 45∼98중량%를 포함하고, 상기 개질 충전재는 개질 충전재 중량대비 탄산칼슘 5∼85중량%, 보크사이트 1∼25중량%, 탄산나트륨 0.1∼20중량%, 질화알루미늄 0.1∼20중량%, 징크옥사이드 0.01∼10중량%, 산화마그네슘 0.01∼10중량% 및 규산칼슘 0.01∼10중량%를 포함하여 이루어지고, 상기 성능개질 혼화제는, 성능개질 혼화제 중량대비 폴리우레탄 20∼80중량%, 무용제형 에폭시 3~9 중량%, 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체 0.1∼20중량%, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 0.1∼20중량%, 요소수지 0.01~10중량%, 폴리테트라플루오로에틸렌 0.01~10중량%, 프로피온산셀룰로오스 0.01∼10중량%, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란 0.01~10중량% 및 인산트리크레실 0.01~10중량%를 포함하여 이루어진다.
상기 성능개질 혼화제는 경화촉진제, 반응개시제, 폴리비닐알코올, 안료, 소포제 중 선택된 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 강 구조물의 표면보호방법은 샌드블라스터, 워터블라스터 등으로 강 구조물의 녹, 이물질 등을 제거하는 단계; 상기 제거된 부위의 홈, 스크레치 등을 퍼티재로 도포하여 평탄하도록 바탕면을 처리하는 단계; 상기 처리된 바탕면에 프라이머층을 형성하는 단계; 상기 프라이머층 상부에 상기 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물을 도포하여 양생하는 단계; 및 양생된 후 표면보호강화 코팅제조성물을 도포하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 표면보호강화 코팅제 조성물은 주제와 경화제를 중량비로 1 : 0.05~0.2 비율로 혼합하여 제조되며, 상기 주제는 4-(에테닐옥시)-1-부탄올 중합체, 클로로 트라이 플루오르에텐, (에테닐옥시) 사이클로헥세인 및 에톡시에텐으로 이루어진 불소 수지 5~50중량%, 부틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 0.01~20중량%, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 0.01~20중량%, 폴리비닐-메틸에테르 공중합체 0.01~20중량%, 클로로프로필트리메톡시실란 0.01~20중량%, 산화규소 0.01~15중량%, 질화알루미늄 0.01~15중량%, 질화마그네슘 0.01~15중량%, 질화규소 0.01~15중량% 및 안료 0.01~15중량% 를 포함한다. 경화제는 이소시아네이트계 경화제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 이소시아네이트계 경화제로는 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 4,4‘ 디페닐메탄 이소시아네이트, 페닐 이소시아네이트 중에서 어느 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
상기 표면보호강화 코팅제 조성물은 수성 실리카졸 무기질계 표면보호강화 코팅제를 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명에 의하면 강 구조물, 강교량, 복상판, 도로 시설 구조물 등 강재로 이루어진 구조물의 부식, 방식 등을 방지함과 아울러, 이에 사용되는 유지관리 비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다. 즉, 본 발명의 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물에 의하면 강 구조물과의 부착력이 우수하여 바탕면에서 쉽게 박리되거나 도장된 표면에서 쉽게 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물에 의하면 내굽힘성 및 내충격성이 우수하여 내구성을 향상시킴과 아울러 강 구조물의 부식, 자외선 및 기타 열화인자를 차단하여 내구성을 증진시킬 수 있다.
본 발명에 의하면 내열성과 방청 표면보호재의 기능을 함께 발현할 수 있음은 물론이고 유해 중금속의 용출이 없어 인체에 안전한 친환경적인 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물은 개질 충전재 2∼55중량% 및 성능개질 혼화제 45∼98중량%를 포함하여 이루어진다.
상기 개질 충전재는 강도, 내식성, 내열성, UV저항성, 내구성 등을 높이기 위한 것으로서, 상기 개질 충전재에 대하여 탄산칼슘 5∼85중량%, 보크사이트 1∼25중량%, 탄산나트륨 0.1∼20중량%, 질화알루미늄 0.1∼20중량%, 징크옥사이드 0.01∼10중량%, 산화마그네슘 0.01∼10중량% 및 규산칼슘 0.01∼10중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 탄산칼슘은 충전성, 내충격성, 보온성 및 내화성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 탄산칼슘은 상기 개질 충전재에 대하여 5~85 중량%함유되는 것이 바람직하며, 상기 탄산칼슘의 함량이 85중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성이 저하되고, 상기 탄산칼슘의 함량이 5중량%미만이면 작업성은 개선되나 내충격성, 보온성 및 내화성 개선효과가 미약할 수 있다.
상기 보크사이트는 담회색, 회황갈색 등을 띠며, 강도, 내마모성 및 내화성이 우수하여 강도, 내마모성 및 내화성을 높이기 위하여 사용한다. 상기 보크사이트는 상기 개질 충전재에 대하여 1∼25중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 보크사이트의 함량이 25중량%를 초과하면 내마모성 및 내화성은 개선되나 작업성이 저하될 수 있고, 상기 보크사이트의 함량이 1중량% 미만이면 작업성은 개선되나 내마모성 및 내화성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 탄산나트륨은 내식성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 탄산나트륨은 상기 개질 충전재에 대하여 0.1∼20중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 탄산나트륨의 함량이 20중량%를 초과하면 내식성은 개선되나 작업성 및 강도가 저하될 수 있고, 상기 탄산나트륨의 함량이 0.1중량% 미만이면 내식성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 질화알루미늄은 내식성, 내열성, 열전도성을 개선하기 위해 사용할 수 있다. 상기 질화알루미늄은 상기 개질 충전재에 대하여 0.1∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 질화알루미늄의 중량비가 증가하면 내식, 내열 성능을 나타내며, 상기 질화알루미늄의 함량이 0.1중량% 미만일 경우 내식, 내열 성능 효과가 미약할 수 있고, 상기 질화알루미늄의 함량이 20중량%를 초과할 경우에는 강도 발현이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 징크옥사이드는 자외선 저항성 및 재료 분리 저항성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 징크옥사이드는 상기 개질 충전재에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 징크옥사이드의 중량비가 증가하면 자외선 및 재료분리 저항성 개선 효과를 나타내며, 상기 징크옥사이드의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 자외선 및 재료분리 저항성 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 징크옥사이드의 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 성능은 개선되나 강도가 저하되고 가격경쟁력이 떨어진다.
상기 산화마그네슘은 내화성 개선, 촉매 및 흡착제 역할을 수행한다. 이는 수분을 흡수하여 외부의 염분 및 수분이 내부 금속층으로 이동하는 것을 차단하여 강재의 부식을 억제하는 역할을 한다. 상기 산화마그네슘은 상기 개질 충전재에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 산화마그네슘의 중량비가 증가하면 내화성, 반응성 개선, 재료 분리 저항성 개선 성능을 나타내며, 상기 산화마그네슘의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 내화성 및 재료 분리 저항성 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 산화마그네슘의 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 성능은 개선되나 작업성이 저하된다.
상기 규산칼슘은 강도 및 수축저감 효과를 개선하기 위하여 사용된다. 상기 규산칼슘은 상기 개질 충전재에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 규산칼슘의 함량이 10중량%를 초과하면 강도 및 수축저감 효과는 개선되나 가격경쟁력이 저하될 수 있고, 상기 규산칼슘의 함량이 0.01중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 성능개질 혼화제는 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물에 대하여 45∼98중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 성능개질 혼화제의 함량이 98중량%를 초과하면 점도가 낮아져 재료 분리가 발생되기 쉽고, 가격경쟁력이 저하될 수 있다. 그리고 상기 성능개질 혼화제의 함량이 45중량% 미만이면 가사시간, 작업성, 신률, 유동성, 강도, 접착력, 내식성, UV저항성, 내열성 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 성능개질 혼화제는 상기 성능개질 혼화제에 대하여 폴리 우레탄 20∼80중량%, 무용제형 에폭시 3~9 중량%, 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체 0.1∼20중량%, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 0.1∼20중량%, 요소수지 0.01~10중량%, 폴리테트라플루오로에틸렌 0.01~10중량%, 프로피온산셀룰로오스 0.01∼10중량%, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란 0.01~10중량% 및 인산트리크레실 0.01~10중량%를 포함할 수 있다.
상기 폴리우레탄은 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 폴리 우레탄은 상기 성능개질 혼화제에 대하여 20∼80중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 폴리우레탄의 함량이 20중량% 미만일 경우에는 무기물 간의 결합력, 부착력 및 내구성 개선의 효과가 미약하고, 상기 폴리우레탄의 함량이 80중량%를 초과하는 경우에는 더 이상의 강도 및 내구성 개선 효과를 기대하기 어렵다.
상기 무용제형 에폭시는 접착력, 내구성 등을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 무용제형 에폭시는 상기 성능개질 혼화제에 대하여 3∼9중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 무용제형 에폭시의 함량이 3중량% 미만일 경우에는 접착력 및 내구성 개선의 효과가 미약하고, 상기 무용제형 에폭시의 함량이 9중량%를 초과하는 경우에는 더 이상의 성능개선 효과를 기대하기 어렵고, 작업성이 저하될 수 있다.
상기 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체는 작업성, 연성, 내마모성, 내약품성 등의 내구성을 증진시키기 위해 사용된다. 또한, 상기 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체는 내산 및 내알칼리성이 우수하며 강도를 개선하는 효과가 있다. 상기 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체는 상기 성능개질 혼화제에 대하여 0.1∼20중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체의 함량이 20중량%를 초과하면 성능은 개선되나 재료분리가 발생하기 쉽고 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체의 함량이 0.1중량% 미만이면 내구성 및 강도 개선효과가 미약할 수 있다.
상기 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체는 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체는 상기 성능개질 혼화제에 대하여 0.1∼20중량%가 혼입되는 것이 바람직한데, 상기 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 함량이 20중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성이 저하되고, 상기 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 함량이 0.1중량% 미만이면 강도 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 요소수지는 조성물의 신장강도 및 내열성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 요소수지는 상기 성능개질 혼화제에 대하여 0.01∼10중량% 혼입되는 것이 바람직한데, 상기 요소수지의 함량이 10중량%를 초과하면 성능은 개선되나 가격경쟁력이 떨어지고, 상기 요소수지의 함량이 0.01중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 조성물의 내열성 및 내약품성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 상기 성능개질 혼화제에 대하여 0.01∼10중량% 혼입되는 것이 바람직한데, 상기 폴리테트라플루오로에틸렌의 함량이 10중량%를 초과하면 성능은 개선되나 재료분리가 발생하기 쉽고, 상기 폴리테트라플루오로에틸렌의 함량이 0.01중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 프로피온산셀룰로오스는 점성 조절 및 전기 저항성을 증가시키기 위하여 사용된다. 상기 프로피온산셀룰로오스은 상기 성능개질 혼화제에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 프로피온산셀룰로오스의 함량이 10중량%를 초과하면 성능은 개선되나 점성이 높아져 작업성이 저하될 수 있으며, 상기 프로피온산셀룰로오스의 함량이 0.01중량% 미만이면 작업성은 개선되나 전기 저항성 증가 효과가 미약할 수 있다.
상기 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란은 접착력을 증가하고 반응성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란은 상기 성능개질 혼화제에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란의 함량이 10중량%를 초과하면 성능은 개선되나 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란의 함량이 0.01중량% 미만이면 방청 효과가 미약할 수 있다.
상기 인산트리크레실은 내염해성, 내구성, 내유성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 인산트리크레실은 상기 성능개질 혼화제에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 인산트리크레실의 함량이 10중량%를 초과하면 성능은 개선되나 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 인산트리크레실의 함량이 0.01중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 성능개질 혼화제는 경화 촉진제를 더 포함할 수 있다. 상기 경화 촉진제로는 이소시아네이트계, 아지리딘계, 카보디이미드계 경화촉진제 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다. 상기 경화 촉진제는 상기 성능개질 혼화제에 대하여 0.01∼40중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 경화촉진제의 함량이 0.01중량% 미만이면 반응속도가 저하되어 경화시간이 늦어지며, 상기 경화촉진제의 함량이 20중량%를 초과하면 경화시간이 빨라져 작업성이 저하될 수 있다.
상기 성능개질 혼화제는 실시예로서 반응개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 반응개시제로는 벤조일 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드, 디라우릴 퍼옥사이드, 디-터트-부틸 퍼옥사이드, 쿠밀 히드로퍼옥사이드, 아조비스이소부티로니트릴, 과산화수소 및 과황산칼륨 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 상기 성능개질 혼화제에 대하여 0.01∼20중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 반응개시제 함량이 20중량%를 초과하면 반응속도가 빨라져 작업성이 저하되고, 상기 반응개시제 함량이 0.01중량%미만이면 반응속도가 늦어져 성능발현 효과가 저하된다.
상기 성능개질 혼화제는 폴리비닐알코올을 더 포함할 수 있다. 상기 폴리비닐알코올은 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성을 부여하며, 부수적으로는 탁월한 응집력에 의해 수중 오염방지, 콘크리트 구조물의 철근 보호, 자기보수기능 등의 부수적인 효과를 거둘 수 있다. 상기 폴리비닐알코올은 상기 성능개질 혼화제에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리비닐알코올 함량이 10중량%를 초과하면 점도가 높아져 작업성이 저하될 수 있으며, 상기 폴리비닐알코올 함량이 0.01중량% 미만이면 작업성은 개선되나 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성 부여 효과가 미약할 수 있다.
상기 성능개질 혼화제는 안료를 더 포함할 수 있다. 상기 안료는 이산화티탄, 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬(Cr2O3), 자색 산화철, 흑색 산화철, 카본블랙, 황산바륨 중에서 선택된 1종 이상의 물질로 이루어질 수 있다. 상기 안료는 상기 성능개질 혼화제에 대하여 0.01~10중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 성능개질 혼화제는 기포를 제거하여 강도 및 내구성을 높이기 위한 소포제를 더 포함할 수 있다. 상기 소포제는 상기 성능개질 혼화제 내의 기포를 제거하여 강도 및 내구성을 높이기 위하여 사용한다. 또한, 상기 소포제가 성능개질 혼화제에 첨가되면 공기연행 효과를 부여하여 작업성 및 가사시간을 향상시킬 수 있다. 상기 소포제는 상기 성능개질 혼화제에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 소포제로는 알콜계 소포제, 실리콘계 소포제, 지방산계 소포제, 오일계 소포제, 에스테르계 소포제, 옥시알킬렌계 소포제 등을 사용할 수 있다. 상기 실리콘계 소포제로는 디메틸실리콘유, 폴리오가노실록산, 플루오로실리콘유 등이 있다. 상기 지방산계 소포제로는 스테아린산, 올레인산 등이 있다. 상기 오일계 소포제로는 등유, 동식물유, 피마자유 등이 있다. 상기 에스테르계 소포제로는 솔리톨트리올레이트, 글리세롤모노리시놀레이트 등이 있다. 상기 옥시알킬렌계 소포제로는 폴리옥시알킬렌, 아세틸렌에테르류, 폴리옥시알킬렌지방산에스테르, 폴리옥시알킬렌알킬아민 등이 있다. 상기 알콜계 소포제로는 글리콜(glycol) 등이 있다.
한편, 본 발명은 내후성, 내오염성, 자외선 저항성 등을 개선하기 위하여 표면보호강화 코팅제 조성물을 제안한다.
상기 표면보호강화 코팅제 조성물은 주제와 경화제를 중량비로 1 : 0.05~0.2 비율로 혼합하여 제조되며, 상기 주제는 4-(에테닐옥시)-1-부탄올 중합체, 클로로 트라이 플루오르에텐, (에테닐옥시) 사이클로헥세인 및 에톡시에텐으로 이루어진 불소 수지 5~50중량%, 부틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 0.01~20중량%, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 0.01~20중량%, 폴리비닐-메틸에테르 공중합체 0.01~20중량%, 클로로프로필트리메톡시실란 0.01~20중량%, 산화규소 0.01~15중량%, 질화알루미늄 0.01~15중량%, 질화마그네슘 0.01~15중량%, 질화규소 0.01~15중량% 및 안료 0.01~15중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 불소수지는 4-(에테닐옥시)-1-부탄올 중합체, 클로로 트라이 플루오르에텐, (에테닐옥시) 사이클로헥세인 및 에톡시에텐을 혼합한 것으로 내후성, 내오염성, 내약품성, 내수성 등을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 불소 수지는 상기 표면보호강화 코팅제 조성물에 대하여 5~50중량%를 포함한다. 상기 불소수지의 함량이 50중량%를 초과하면 성능개선 효과는 뚜렷하나 경제성이 저하되고, 그 함량이 5중량%미만이면 성능 개선효과가 저하된다.
상기 부틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체는 강도, 내구성 등을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 부틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체는 상기 표면보호강화 코팅제 조성물에 대하여 0.01~20중량%를 포함한다. 상기 부틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체의 함량이 20중량%를 초과하면 성능개선 효과는 뚜렷하나 경제성이 저하되고, 그 함량이 0.01중량%미만이면 성능 개선효과가 저하된다.
상기 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체는 점도조절, 강도, 내구성 등을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체는 상기 표면보호강화 코팅제 조성물에 대하여 0.01~20중량%를 포함한다. 상기 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체의 함량이 20중량%를 초과하면 성능개선 효과는 뚜렷하나 재료분리가 발생하기 쉽고, 그 함량이 0.01중량%미만이면 성능 개선효과가 저하된다.
상기 폴리비닐-메틸에테르 공중합체는 강도, 내구성 등을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 폴리비닐-메틸에테르 공중합체는 상기 표면보호강화 코팅제 조성물에 대하여 0.01~20중량%를 포함한다. 상기 폴리비닐-메틸에테르 공중합체의 함량이 20중량%를 초과하면 성능개선 효과는 뚜렷하나 재료분리가 발생하기 쉽고, 그 함량이 0.01중량%미만이면 성능 개선효과가 저하된다.
상기 클로로프로필트리메톡시실란은 접착력, 반응성, 내구성 등을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 클로로프로필트리메톡시실란은 상기 표면보호강화 코팅제 조성물에 대하여 0.01~20중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 클로로프로필트리메톡시실란의 함량이 20중량%를 초과하면 성능은 개선되나 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 클로로프로필트리메톡시실란의 함량이 0.01중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 산화규소는 내마모성, 자외선 저항성, 내열성 등을 개선하기 위해 사용한다. 상기 산화규소는 상기 표면보호강화 코팅제 조성물에 대하여 0.01~15중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 산화규소의 함량이 15중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성이 저하되고, 상기 산화규소의 함량이 0.01중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 질화알루미늄은 내식성, 내열성, 열전도성을 개선하기 위해 사용할 수 있다. 상기 질화알루미늄은 상기 표면보호강화 코팅제 조성물에 대하여 0.01~15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 질화알루미늄의 중량비가 증가하면 내식, 내열 성능을 나타내며, 상기 질화알루미늄의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 내식, 내열 성능 효과가 미약할 수 있고, 상기 질화알루미늄의 함량이 15중량%를 초과할 경우에는 강도 발현이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 질화마그네슘은 강도, 내식성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 질화마그네슘은 상기 표면보호강화 코팅제 조성물에 대하여 0.01~15중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 질화마그네슘의 함량이 15중량%를 초과하면 난연성은 개선되나 작업성 및 강도가 저하될 수 있고, 상기 질화마그네슘의 함량이 0.01중량% 미만이면 작업성 및 강도는 증가하나 난연 효과가 미약할 수 있다.
상기 질화규소는 내열성, 내충격성, 내마모성, 내식성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 질화규소는 상기 표면보호강화 코팅제 조성물에 대하여 0.01~15중량% 함유되는 것이 바람직하며, 상기 질화규소의 함량이 15중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성이 저하될 수 있고, 상기 질화규소의 함량이 0.01중량% 미만이면 성능개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 안료는 색상을 부여하여 미관을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 안료는 황산바륨, 이산화티탄, 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬(Cr2O3), 자색 산화철, 흑색 산화철, 카본블랙, 황산바륨 중에서 선택된 1종 이상의 물질로 이루어질 수 있다. 상기 안료는 상기 표면보호강화 코팅제 조성물에 대하여 0.01~15중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 경화제는 이소시아네이트계 경화제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 이소시아네이트계 경화제로는 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 4,4‘ 디페닐메탄 이소시아네이트, 페닐 이소시아네이트 중에서 어느 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물 및 표면보호강화 코팅제 조성물의 제조방법을 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물은 개질 충전재 2~55중량% 및 성능개질 혼화제 45~98중량%를 강제식 믹서나 연속식 믹서로 소정시간(예컨대, 1~10분) 동안 믹싱하여 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표면보호강화 코팅제 조성물은 주제와 경화제를 중량비로 1 : 0.05~0.2 비율로 혼합하여 제조되며, 상기 주제는 4-(에테닐옥시)-1-부탄올 중합체, 클로로 트라이 플루오르에텐, (에테닐옥시) 사이클로헥세인 및 에톡시에텐으로 이루어진 불소 수지 5~50중량%, 부틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 0.01~20중량%, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 0.01~20중량%, 폴리비닐-메틸에테르 공중합체 0.01~20중량%, 클로로프로필트리메톡시실란 0.01~20중량%, 산화규소 0.01~15중량%, 질화알루미늄 0.01~15중량%, 질화마그네슘 0.01~15중량%, 질화규소 0.01~15중량% 및 안료 0.01~15중량%를 강제식 믹서나 연속식 믹서로 소정시간(예컨대, 2~30분) 동안 믹싱하여 제조할 수 있다.
이하, 상술한 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물 등을 이용한 강 구조물의 표면보호방법을 제시한다.
여기서 강 구조물(steel structures)이라 함은 도로 시설물, 가교, 강교, 복공판 등의 강재(steel)로 이루어진 모든 구조물을 포함하는 의미로 사용한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강 구조물의 표면보호방법은 샌드블라스터, 워터블라스터 등으로 강 구조물의 녹, 이물질 등을 제거하는 단계; 상기 제거된 부위의 홈, 스크레치 등을 퍼티재로 도포하여 평탄하도록 바탕면을 처리하는 단계; 상기 처리된 바탕면에 프라이머층을 형성하는 단계; 상기 프라이머층 상부에 상기 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물을 도포하여 양생하는 단계; 및 양생된 후 UV저항성, 내오염성, 내후성, 내약품성, 난연성 등을 개선하기 위한 표면보호강화 코팅제 조성물을 도포하여 양생하는 단계를 포함한다.
상기 퍼티재는 폴리우레탄, 에폭시수지 등으로 탄성을 가지는 재료를 사용하여 강 구조물의 수축 팽창에 따른 미세 균열이 발생 시 이러한 망상균열 혹은 미세 균열을 보수함과 동시에 초기 소성 균열 발생을 방지할 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물의 실시예들을 더욱 구체적으로 제시한다.
<강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물>
<실시예 1>
개질 충전재 20중량% 및 성능개질 혼화제 80중량%를 첨가하여 2분간 강제식 믹서로 교반하여 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 개질 충전재는 탄산칼슘 48중량%, 보크사이트 15중량%, 탄산나트륨 11중량%, 질화알루미늄 11중량%, 징크옥사이드 5중량%, 산화마그네슘 5중량% 및 규산칼슘 5중량%를 혼합하여 사용하고, 상기 성능개질 혼화제는 폴리 우레탄 78중량%, 무용제형 에폭시 3중량%, 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체 2중량%, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 2중량%, 요소수지 2중량%, 폴리테트라플루오로에틸렌 2중량%, 프로피온산셀룰로오스 2중량%, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란 2중량%, 인산트리크레실 2중량%, 경화 촉진제 1중량%, 반응개시제 1중량%, 폴리비닐알코올 1중량%, 안료 1중량% 및 소포제 1중량%를 사용하였다. 상기 경화 촉진제는 이소시아네이트계 경화촉진제를 사용하였다. 상기 반응개시제는 벤조일 퍼옥사이드를 사용하였다. 상기 안료는 산화티탄을 사용하였다. 상기 소포제는 실리콘 오일계 소포제를 사용하였다.
<실시예 2>
개질 충전재 20중량% 및 성능개질 혼화제 80중량%를 첨가하여 2분간 강제식 믹서로 교반하여 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 개질 충전재는 탄산칼슘 48중량%, 보크사이트 15중량%, 탄산나트륨 11중량%, 질화알루미늄 11중량%, 징크옥사이드 5중량%, 산화마그네슘 5중량% 및 규산칼슘 5중량%를 혼합하여 사용하고, 상기 성능개질 혼화제는 폴리 우레탄 68중량%, 무용제형 에폭시 6중량%, 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체 3중량%, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 3중량%, 요소수지 3중량%, 폴리테트라플루오로에틸렌 3중량%, 프로피온산셀룰로오스 3중량%, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란 3중량%, 인산트리크레실 3중량%, 경화 촉진제 1중량%, 반응개시제 1중량%, 폴리비닐알코올 1중량%, 안료 1중량% 및 소포제 1중량%를 사용하였다. 상기 경화 촉진제는 이소시아네이트계 경화촉진제를 사용하였다. 상기 반응개시제는 벤조일 퍼옥사이드를 사용하였다. 상기 안료는 산화티탄을 사용하였다. 상기 소포제는 실리콘 오일계 소포제를 사용하였다.
<실시예 3>
개질 충전재 20중량% 및 성능개질 혼화제 80중량%를 첨가하여 2분간 강제식 믹서로 교반하여 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 개질 충전재는 탄산칼슘 48중량%, 보크사이트 15중량%, 탄산나트륨 11중량%, 질화알루미늄 11중량%, 징크옥사이드 5중량%, 산화마그네슘 5중량% 및 규산칼슘 5중량%를 혼합하여 사용하고, 상기 성능개질 혼화제는 폴리 우레탄 58중량%, 무용제형 에폭시 9중량%, 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체 4중량%, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 4중량%, 요소수지 4중량%, 폴리테트라플루오로에틸렌 4중량%, 프로피온산셀룰로오스 4중량%, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란 4중량%, 인산트리크레실 4중량%, 경화 촉진제 1중량%, 반응개시제 1중량%, 폴리비닐알코올 1중량%, 안료 1중량% 및 소포제 1중량%를 사용하였다. 상기 경화 촉진제는 이소시아네이트계 경화촉진제를 사용하였다. 상기 반응개시제는 벤조일 퍼옥사이드를 사용하였다. 상기 안료는 산화티탄을 사용하였다. 상기 소포제는 실리콘 오일계 소포제를 사용하였다.
상기의 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명의 실시예들과 비교할 수 있는 비교예 1을 제시한 것이다.
<비교예 1>
탄산칼슘 20중량% 및 폴리 우레탄 80중량%를 첨가하여 2분간 강제식 믹서로 교반하여 도장재 조성물을 제조하였다.
아래의 시험예들은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예 1>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물과 비교예에서 제조한 도장재 조성물의 물리적 특성을 비교하기 위하여 위에서 설명한 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물과 비교예 1에 의하여 제조된 도장재 조성물을 우레탄계 도료 (SPS-KIPC 5003-1756)에 의하여 건조도막 상태, 용기내에서의 상태, 색상, 비중(주제), 주도(주제), 비휘발분, 연화도(주제), 광택, 건조시간, 가사시간, 흐름성 시험 및 촉진내후성 시험을 수행하여 각각의 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
건조 도막의 상태 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
용기내에서의 상태 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
색상 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음
비중(주제) 1.35 1.35 1.35 1.3
주도(주제, KU) 91 91 91 90
비휘발분(주제, 중량 %) 82 83 83 80
연화도(주제, N.S) 7 7 7 6
광택(60ㅀ, %) 88 90 91 83
건조시간(경화, h, 25 ℃) 18 18 18 19
가사시간(혼합, h, 20℃) 5 5 5 4
흐름성(혼합, ㎛) 200 215 225 190
촉진 내후성(300h, (%)) 93 95 96 91
상기 표 1에 나타난 바와 같이 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 기능성 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물의 성능은 비교예 1에 따라 제조된 도장재 조성물에 비하여 우수하였다.
<표면 보호강화 코팅제 조성물 >
<실시예 4>
표면 보호강화 코팅제 조성물은 주제와 경화제를 중량비로 9 : 1 비율로 혼합하여 표면 보호 강화 코팅제 조성물을 제조하였다. 이때 주제는 불소 수지 45중량%, 부틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 10중량%, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 10중량%, 폴리비닐-메틸에테르 공중합체 10중량%, 클로로프로필트리메톡시실란 5중량%, 산화규소 5중량%, 질화알루미늄 5중량%, 질화마그네슘 5중량%, 질화규소 3중량% 및 안료 2중량%와 경화제를 첨가하여 강제식 믹서에서 10분간 교반하여 표면 보호강화 코팅제 조성물을 제조하였다. 이때, 경화제는 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 이소시아네이트를 사용하였다.
<실시예 5>
표면 보호강화 코팅제 조성물은 주제와 경화제를 중량비로 9 : 1 비율로 혼합하여 표면 보호 강화 코팅제 조성물을 제조하였다. 이때 주제는 불소 수지 35중량%, 부틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 15중량%, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 12.5중량%, 폴리비닐-메틸에테르 공중합체 12.5중량%, 클로로프로필트리메톡시실란 5중량%, 산화규소 5중량%, 질화알루미늄 5중량%, 질화마그네슘 5중량%, 질화규소 3중량% 및 안료 2중량%와 경화제를 첨가하여 강제식 믹서에서 10분간 교반하여 표면 보호강화 코팅제 조성물을 제조하였다. 이때, 경화제는 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 이소시아네이트를 사용하였다.
<실시예 6>
표면 보호강화 코팅제 조성물은 주제와 경화제를 중량비로 9 : 1 비율로 혼합하여 표면 보호 강화 코팅제 조성물을 제조하였다. 이때 주제는 불소 수지 25중량%, 부틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 20중량%, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 15중량%, 폴리비닐-메틸에테르 공중합체 15중량%, 클로로프로필트리메톡시실란 5중량%, 산화규소 5중량%, 질화알루미늄 5중량%, 질화마그네슘 5중량%, 질화규소 3중량% 및 안료 2중량%와 경화제를 첨가하여 강제식 믹서에서 10분간 교반하여 표면 보호강화 코팅제 조성물을 제조하였다. 이때, 경화제는 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 이소시아네이트를 사용하였다.
<시험예 2>
실시예 4 내지 실시예 6에 따라 제조된 표면 보호강화 코팅제 조성물의 물성을 파악하기 위하여 제조된 표면 보호강화 코팅제 조성물을 불소 수지계 도료 (SPS-KPIC 5004-1757)에 의하여 건조도막 상태, 용기내에서 상태, 비휘발분 (백색), 연화도, 건조시간, 가사시간, 은폐율, 층간 부착성, 유연성, 내알칼리성, 내산성, 냉열반복시험, 내충격성, 촉진내후성 시험을 수행하여 각각의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 실시예 4 실시예 5 실시예 6
건조 도막의 상태 이상없음 이상없음 이상없음
용기내에서의 상태 이상없음 이상없음 이상없음
비휘발분(주제,중량%) 백색 55 53 52
연화도(주제, NS) 7 7 7
건조시간(경화, h, 25℃) 6 6 6
가사시간(혼합, h, 20℃) 5 5 5
은폐율(백색, %) 92 93 94
층간부착성(중/상도) 이상없음 이상없음 이상없음
유연성 이상없음 이상없음 이상없음
내알칼리성 이상없음 이상없음 이상없음
내산성 이상없음 이상없음 이상없음
냉열반복시험 이상없음 이상없음 이상없음
내충격성 이상없음 이상없음 이상없음
촉진 내후성(1,000h) 광택유지율 93 92 91
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 4 내지 실시예 6에 따라 제조된 표면 보호강화 코팅제 조성물은 기준을 상회하는 성능이 월등히 높았다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (5)

  1. 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물로서,
    개질 충전재 2∼55중량% 및 성능개질 혼화제 45∼98중량%를 포함하고,
    상기 개질 충전재는, 개질 충전재 중량대비 탄산칼슘 5∼85중량%, 보크사이트 1∼25중량%, 탄산나트륨 0.1∼20중량%, 질화알루미늄 0.1∼20중량%, 징크옥사이드 0.01∼10중량%, 산화마그네슘 0.01∼10중량% 및 규산칼슘 0.01∼10중량%를 포함하고,
    상기 성능개질 혼화제는, 성능개질 혼화제 중량대비 폴리우레탄 20∼80중량%, 무용제형 에폭시 3~9 중량%, 스티렌-메틸메타크릴레이트 공중합체 0.1∼20중량%, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 0.1∼20중량%, 요소수지 0.01~10중량%, 폴리테트라플루오로에틸렌 0.01~10중량%, 프로피온산셀룰로오스 0.01∼10중량%, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란 0.01~10중량% 및 인산트리크레실 0.01~10중량%를 포함하는
    것을 특징으로 하는 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 성능개질 혼화제는 경화촉진제, 반응개시제, 폴리비닐알코올, 안료, 소포제 중 선택된 어느 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 기재된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물을 이용하는 강 구조물의 표면보호방법으로서,
    강 구조물의 녹 또는 이물질을 제거하고, 제거된 부위의 홈 또는 스크레치를 퍼티재로 도포하여 평탄하도록 바탕면을 처리하는 단계;
    상기 처리된 바탕면에 프라이머층을 형성하는 단계;
    상기 프라이머층 상부에 상기 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물을 도포하여 양생하는 단계; 및
    양생된 후 표면보호강화 코팅제 조성물을 도포하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 강 구조물의 표면보호방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 표면보호강화 코팅제 조성물은 주제와 경화제를 중량비로 1 : 0.05~0.2 비율로 혼합하여 제조되며,
    상기 주제는 4-(에테닐옥시)-1-부탄올 중합체, 클로로 트라이 플루오르에텐, (에테닐옥시) 사이클로헥세인 및 에톡시에텐으로 이루어진 불소 수지 5~50중량%, 부틸아크릴레이트-부타디엔 공중합체 0.01~20중량%, 메틸아크릴레이트-아크릴로니트릴 공중합체 0.01~20중량%, 폴리비닐-메틸에테르 공중합체 0.01~20중량%, 클로로프로필트리메톡시실란 0.01~20중량%, 산화규소 0.01~15중량%, 질화알루미늄 0.01~15중량%, 질화마그네슘 0.01~15중량%, 질화규소 0.01~15중량% 및 안료 0.01~15중량%를 포함하고,
    상기 경화제는 이소시아네이트계 경화제를 사용하며, 상기 이소시아네이트계 경화제로는 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 4,4‘ 디페닐메탄 이소시아네이트, 페닐 이소시아네이트 중에서 어느 하나 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 강 구조물의 표면보호방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 표면보호강화 코팅제 조성물은 수성실리카졸 무기계 표면보호강화 코팅제와 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는 강 구조물의 표면보호방법.
KR1020170103950A 2017-08-17 2017-08-17 기능성이 개선된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호방법 KR101799512B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170103950A KR101799512B1 (ko) 2017-08-17 2017-08-17 기능성이 개선된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170103950A KR101799512B1 (ko) 2017-08-17 2017-08-17 기능성이 개선된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101799512B1 true KR101799512B1 (ko) 2017-11-20

Family

ID=60808962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170103950A KR101799512B1 (ko) 2017-08-17 2017-08-17 기능성이 개선된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101799512B1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101867864B1 (ko) * 2017-12-19 2018-06-18 유재형 기능성이 개선된 콘크리트 슬래브 마감재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 슬래브 마감 시공 방법
KR101872254B1 (ko) * 2017-12-19 2018-06-29 유재형 콘크리트 구조물의 표면 마감용 마감 코팅제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 표면 마감 시공 방법
KR101876888B1 (ko) * 2017-12-14 2018-07-10 강상수 내식성 및 내구성이 우수한 강재 코팅제 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 방식 도장 방법
KR101881079B1 (ko) * 2017-12-14 2018-07-23 강상수 강 구조물 표면 보호용 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면 보호 도장 방법
KR101894238B1 (ko) 2018-05-09 2018-09-04 이용교 내염해성 및 내후성이 우수한 친환경 강재 코팅제 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면 보호·강화 코팅 방법
KR102186782B1 (ko) * 2019-12-04 2020-12-07 주식회사 제일화성 수중환경에서 경화성 및 내수성이 우수한 수중 보수보강용 에폭시 수지 조성물
KR20230154395A (ko) 2022-04-29 2023-11-08 김일수 열내구성 및 내마모성이 향상된 특수 강재 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101049418B1 (ko) 2011-04-07 2011-07-14 주식회사 원이엔지 산화질소 방지용 광물 조성물과 이를 적용한 친환경성 무기 도장재 조성물
KR101502843B1 (ko) 2014-08-04 2015-03-16 (주)드림이앤지 친환경 중방식 도료를 이용한 강재도장 시공공법
KR101734082B1 (ko) 2016-12-01 2017-05-11 임펙트디엔씨 주식회사 고기능성 강 구조물 표면 보호재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호공법
KR101734086B1 (ko) 2017-01-10 2017-05-11 정태진 기능성 및 시인성이 우수한 상온 급속 경화형 차선도료 조성물 및 이를 이용한 차선도색 시공방법
KR101742066B1 (ko) 2017-04-18 2017-06-01 주식회사 삼성씨앤엠 난연성 및 내구성이 우수한 강재 코팅제 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 보호코팅방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101049418B1 (ko) 2011-04-07 2011-07-14 주식회사 원이엔지 산화질소 방지용 광물 조성물과 이를 적용한 친환경성 무기 도장재 조성물
KR101502843B1 (ko) 2014-08-04 2015-03-16 (주)드림이앤지 친환경 중방식 도료를 이용한 강재도장 시공공법
KR101734082B1 (ko) 2016-12-01 2017-05-11 임펙트디엔씨 주식회사 고기능성 강 구조물 표면 보호재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호공법
KR101734086B1 (ko) 2017-01-10 2017-05-11 정태진 기능성 및 시인성이 우수한 상온 급속 경화형 차선도료 조성물 및 이를 이용한 차선도색 시공방법
KR101742066B1 (ko) 2017-04-18 2017-06-01 주식회사 삼성씨앤엠 난연성 및 내구성이 우수한 강재 코팅제 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 보호코팅방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101876888B1 (ko) * 2017-12-14 2018-07-10 강상수 내식성 및 내구성이 우수한 강재 코팅제 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 방식 도장 방법
KR101881079B1 (ko) * 2017-12-14 2018-07-23 강상수 강 구조물 표면 보호용 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면 보호 도장 방법
KR101867864B1 (ko) * 2017-12-19 2018-06-18 유재형 기능성이 개선된 콘크리트 슬래브 마감재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 슬래브 마감 시공 방법
KR101872254B1 (ko) * 2017-12-19 2018-06-29 유재형 콘크리트 구조물의 표면 마감용 마감 코팅제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 표면 마감 시공 방법
KR101894238B1 (ko) 2018-05-09 2018-09-04 이용교 내염해성 및 내후성이 우수한 친환경 강재 코팅제 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면 보호·강화 코팅 방법
KR102186782B1 (ko) * 2019-12-04 2020-12-07 주식회사 제일화성 수중환경에서 경화성 및 내수성이 우수한 수중 보수보강용 에폭시 수지 조성물
KR20230154395A (ko) 2022-04-29 2023-11-08 김일수 열내구성 및 내마모성이 향상된 특수 강재 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101799512B1 (ko) 기능성이 개선된 강구조물 표면보호용 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호방법
KR101742066B1 (ko) 난연성 및 내구성이 우수한 강재 코팅제 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 보호코팅방법
KR101816590B1 (ko) 초내후성 친환경 강재 코팅제 조성물 및 피에스볼 블라스트를 이용하여 바탕 처리하는 강 구조물의 표면보호 도장방법
KR101799507B1 (ko) 강구조물 표면 보호·강화용 친환경 강재 코팅제 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면 보호·강화 방법
KR101744500B1 (ko) 실란커플링제로 표면이 개질된 무기질 충진재를 포함하는 균열보수용 고탄성 퍼티재의 조성물 및 이를 이용한 균열 보수 공법
KR101801619B1 (ko) 기능성 및 내후성이 개선된 친환경 강재 보호제 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면 보호 마감 방법
KR101734082B1 (ko) 고기능성 강 구조물 표면 보호재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면보호공법
KR102353907B1 (ko) 콘크리트 중성화 방지 및 내자외선성, 내구성이 우수한 콘크리트 구조물의 장수명화를 위한 도장 공법
KR101868073B1 (ko) 내구성 및 기능성이 개선된 친환경 표면 보호제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면 보호 방법
KR101893380B1 (ko) 열악한 환경하의 콘크리트 구조물 표면보호용 친환경 보호제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면 마감 공법
KR101789517B1 (ko) 구조물 표면 보호용 기능성 마감재 조성물 및 이를 이용한 구조물 표면 보호 방법
KR102072939B1 (ko) 고점도 고탄성 크랙 보수용 퍼티재를 이용한 아파트 외벽의 보수 공법
KR102110301B1 (ko) 철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 조성물 및 그 제조방법
KR102298193B1 (ko) 부착성, 내화학성 및 내구성이 우수한 콘크리트 및 강재 구조물 표면 보호용 코팅제 조성물 및 이를 이용한 구조물 표면 보호 공법
KR102217585B1 (ko) 친환경 세라믹 불연성 표면보호 코팅제 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR20150075466A (ko) 방수성 혼화제를 구비하는 방수용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수방법
KR101876888B1 (ko) 내식성 및 내구성이 우수한 강재 코팅제 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 방식 도장 방법
KR101766286B1 (ko) 내오존성을 가지는 콘크리트 구조물의 표면 도장공법 및 이로부터 형성된 다층도막
KR101799511B1 (ko) 내후성이 우수한 강재 도장재 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 보호도장방법
KR101858122B1 (ko) 친환경 무기계 나노 세라믹 코팅제 조성물, 이를 이용한 기능성 타일 제조방법 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 타일 시공방법
KR101749306B1 (ko) 콘크리트 구조물의 친환경 부식방지 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101551842B1 (ko) 콘크리트 구조물의 단면복구용 모르타르를 이용한 단면복구공법
KR101789524B1 (ko) 철 및 콘크리트 구조물용 코팅제 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR102158511B1 (ko) 구조물의 표면부식 및 열화 방지용 친환경 세라믹계 코팅제 조성물 및 이를 이용한 구조물 표면의 보호 시공방법
KR102207899B1 (ko) 습윤면에 부착 가능한 코팅제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 크랙보수 및 보수보강공법

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant