KR101857070B1 - 수중 구조물용 부식방지 코팅제 조성물 및 이를 이용한 수중 구조물 코팅방법 - Google Patents

수중 구조물용 부식방지 코팅제 조성물 및 이를 이용한 수중 구조물 코팅방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 에틸렌 비닐 아세테이트 10 내지 60중량부; 중공세라믹 5 내지 30중량부; 분산제 1 내지 20중량부; 증점제 1 내지 20중량부; 경화제 1 내지 30중량부; 알루미늄 분말 3 내지 20중량부; 폴리비닐알코올 5 내지 30중량부; 음이온 유화제 5 내지 30중량부; 부착증진제 5 내지 25중량부; 산화방지제 1 내지 20중량부; 박리방지제 3 내지 20중량부; 및 오존열화방지제 1 내지 15중량부를 포함하는 부식방지 코팅제 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 부식방지 코팅제 조성물은 도막을 형성하기 위한 대상표면, 특정적으로 수중에 노출되는 철 구조물 및/또는 콘크리트 구조물에 물리/화학적으로 안정적인 도막을 형성하여, 내식성, 내오염성, 내화학성 및/또는 염해방지 등을 제공하여 부식을 방지할 수 있다.

Description

수중 구조물용 부식방지 코팅제 조성물 및 이를 이용한 수중 구조물 코팅방법{Coating Composition for Protecting Corrosion of Constructers in Water and Constructing Methods Using Thereof}
본 발명은 수중 구조물용 부식방지 코팅제 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프라인, 배수관, 정수장, 하수처리장, 수로관, 저수조, 접안시설, 배수관문, 지하실, 옥상, 선박 등에 적용되는 부식방지 코팅제 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것이다.
코팅액 조성물은 오래전부터 개발되어 여러 가지 용도에 맞도록 다양한 조성으로 개발되어 오고 있다.
여기서, 상기 코팅액 조성물은 일반적으로 도료(페인트)로 호칭되며, 그 용도는 다양한 대상면, 예를 들면 금속, 타일, 목재 또는 콘크리트 등으로 이루어진 제품 또는 구조물의 대상표면에 도포되어 부착됨으로써, 부착면이 외부 환경, 예를 들면 오염물질, 물리적/화학적 충격으로부터 보호받을 수 있도록 한다.
한편, 일반적으로, 수중 구조물의 부식을 막기 위하여 부식방지 코팅제를 이용하여 코팅하는 방법과 부식방지 코팅제를 테이프에 함침시켜 이를 수중 구조물에 부착시키는 방법이 주로 사용되고 있다.
그 중, 부식방지 코팅제를 이용하는 방법은 물속에서 불안정하여 경화가 빨리 일어나고 경화 후 내구력이 약하여 쉽게 응고된다. 이에 따라, 해상에 떠다니는 부유물들 또한 선박, 바지(barge)등의 가벼운 충돌에도 피막이 탈락되는 문제점이 있다.
또한, 수중에서 코팅 후 부식방지 코팅제가 경화하기 전에 조류나 유속, 파도 등에 의하여 코팅부위가 벗겨져 씻겨나가는 문제점이 있다.
그리고 부식방지 코팅제를 함침한 테이프를 이용하는 방법은 육상에서 부식방지 코팅제를 테이프에 함침시키는 작업을 한 후, 함침된 테이프를 잠수작업자가 수중으로 운반하여 수중 구조물에 감아야 한다.
따라서 함침 테이프의 무게로 인하여 수중에서 잠수작업자의 의도대로 조작이 힘들고 함침면이 매끄럽기 때문에 작업상의 어려운 점이 있다.
또한, 부식방지 코팅제를 함침한 테이프를 이용하는 방법은 수중에서 접착력을 향상시키는 데에는 한계가 있어, 장시간이 흐르게 되면 수중구조물이 부식되어 보수공사 비용을 증가시키는 문제점이 있다.
이에, 전술한 문제점을 극복하기 위하여 대한민국 특허출원 제10-2006-0093516호는 비스페놀에이 변성 에폭시 수지 35.5 내지 50 중량부, 무기 충진제 35.5 내지 50 중량부, 철보다 이온화 경향이 높은 금속화합물 12 내지 30 중량부 및 머캡토기를 포함하는 폴리에틸렌글리콜 10 내지 25 중량부를 포함하는 수중 코팅 조성물; 및 아민 계열의 화합물을 포함하는 수중 경화 조성물을 포함하고, 상기 수중 코팅 조성물과 상기 수중 경화 조성물이 3.1:1 내지 5:1 중량비를 이루는 수중 부식방지 코팅제가 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로서, 도막을 형성하기 위한 대상표면, 특정적으로 수중에 노출되는 철 구조물 및/또는 콘크리트 구조물에 물리/화학적으로 안정적인 도막을 형성하여, 내식성, 내오염성, 내화학성 및/또는 염해방지 등을 제공하여 부식을 방지하는 코팅제 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은
에폭시 수지 100중량부 기준으로,
에틸렌 비닐 아세테이트 10 내지 60중량부;
중공세라믹 5 내지 30중량부;
분산제 1 내지 20중량부;
증점제 1 내지 20중량부;
경화제 1 내지 30중량부;
알루미늄 분말 3 내지 20중량부;
폴리비닐알코올 5 내지 30중량부;
음이온 유화제 5 내지 30중량부;
부착증진제 5 내지 25중량부;
산화방지제 1 내지 20중량부;
박리방지제 3 내지 20중량부; 및
오존열화방지제 1 내지 15중량부를 포함하는 부식방지 코팅제 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
코팅제를 도포하고자 하는 대상표면을 정리하는 정리단계;
상기 정리단계가 종료된 대상표면에 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 에틸렌 비닐 아세테이트 10 내지 60중량부, 중공세라믹 5 내지 30중량부, 분산제 1 내지 20중량부, 증점제 1 내지 20중량부, 경화제 1 내지 30중량부, 알루미늄 분말 3 내지 20중량부, 폴리비닐알코올 5 내지 30중량부, 음이온 유화제 5 내지 30중량부, 부착증진제 5 내지 25중량부, 산화방지제 1 내지 20중량부, 박리방지제 3 내지 20중량부, 및 오존열화방지제 1 내지 15중량부를 포함하는 부식방지 코팅제 조성물을 도포하는 코팅제 조성물 도포단계; 및
상기 코팅제 조성물 도포단계가 종료된 후 경화시키는 경화단계를 포함하는 부식방지 코팅제 조성물 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 부식방지 코팅제 조성물은 도막을 형성하기 위한 대상표면, 특정적으로 수중에 노출되는 철 구조물 및/또는 콘크리트 구조물에 물리/화학적으로 안정적인 도막을 형성하여, 내식성, 내오염성, 내화학성 및/또는 염해방지 등을 제공하여 부식을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 에틸렌 비닐 아세테이트 10 내지 60중량부; 중공세라믹 5 내지 30중량부; 분산제 1 내지 20중량부; 증점제 1 내지 20중량부; 경화제 1 내지 30중량부; 알루미늄 분말 3 내지 20중량부; 폴리비닐알코올 5 내지 30중량부; 음이온 유화제 5 내지 30중량부; 부착증진제 5 내지 25중량부; 산화방지제 1 내지 20중량부; 박리방지제 3 내지 20중량부; 및 오존열화방지제 1 내지 15중량부를 포함하는 부식방지 코팅제 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 코팅제를 도포하고자 하는 대상표면을 정리하는 정리단계; 상기 정리단계가 종료된 대상표면에 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 에틸렌 비닐 아세테이트 10 내지 60중량부, 중공세라믹 5 내지 30중량부, 분산제 1 내지 20중량부, 증점제 1 내지 20중량부, 경화제 1 내지 30중량부, 알루미늄 분말 3 내지 20중량부, 폴리비닐알코올 5 내지 30중량부, 음이온 유화제 5 내지 30중량부, 부착증진제 5 내지 25중량부, 산화방지제 1 내지 20중량부, 박리방지제 3 내지 20중량부, 및 오존열화방지제 1 내지 15중량부를 포함하는 부식방지 코팅제 조성물을 도포하는 코팅제 조성물 도포단계; 및 상기 코팅제 조성물 도포단계가 종료된 후 경화시키는 경화단계를 포함하는 부식방지 코팅제 조성물 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물, 특정적으로 수중 구조물용 부식방지 코팅제 조성물은 도막을 형성하고자 하는 철 구조물 및/또는 콘크리트 구조물의 표면에 코팅도막을 형성시켜 표면을 보호함으로서, 부식을 방지하고자 하는 당업계의 통상적인 코팅제 조성물이라면 특별히 한정되지 않는다.
특히, 본 발명에 따른 코팅제 조성물, 특정적으로 수중 구조물용 부식방지 코팅제 조성물은 부식을 방지하고, 수밀성을 증가시켜 녹방지성, 내식성, 내오염성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 에폭시 수지는 당업계의 통상적인 에폭시 수지라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 노볼락 에폭시 수지, 변성 다이머산 에폭시 수지, 변성 고무 에폭시 수지, 변성 우레탄 에폭시 수지 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물, 특정적으로 수중 구조물용 부식방지 코팅제 조성물을 구성하는 에폭시 수지 외 나머지 성분들의 함량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 한다.
본 발명에 따른 에틸렌 비닐 아세테이트는 코팅제 조성물에 의해 형성되는 도막의 변형을 방지함과 함께, 내구성 등을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 에틸렌 비닐 아세테이트라면 특별히 한정되지 않는다.
바람직한 에틸렌 비닐 아세테이트의 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 10 내지 60중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 중공세라믹은 자외선 등의 빛을 반사, 분산 및/또는 산란시켜 차열효과를 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 중공세라믹이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 중공세라믹은 비중이 적은 원형 소다석회 보로실리카(Soda-lime borosilica)를 주 성분으로 하는 중공구조인 마이크로스피어(microsphere) 구조를 갖는 것이 좋지만, 추천하기로는 소다석회 보로실리카를 주성분으로 하여 중공률 20 내지 30%이고, 비중이 0.125 내지 0.6g/cc인 것을 사용하는 것을 권장한다.
이때, 상기 중공세라믹은 가벼우므로 제품 취급에 용이하고, 시공의 편의성이 높으며, 상온에서 빠르게 건조되는 특징이 있지만, 그 사용량이 많은 경우 하중을 받거나 미끄럼 저항성이 낮아 도로 포장에 사용되는 경우 단독으로 사용하는 것이 곤란함으로 글라스 비드와 함께 사용하는 것을 본 발명에서는 추천하며, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 분산제는 코팅제 조성물에 포함된 각 구성성분이 서로 잘 분산되도록 하여 시공을 용이하게 하고, 코팅제 도포시 도막 전체 물성이 균일할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 분산제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 추천하기로는 수분산 폴리우레탄 분산제를 사용하는 것이 좋다.
상기 분산제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 20중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 증점제는 코팅제 조성물의 점도를 조절하여 코팅제 조성물의 사용을 용이하게 하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용되는 증점제라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 하이드록시 에틸 셀룰로오즈(HydroxyEthyl Cellulose), 소수성 우레탄변성계 증점제 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
상기 증점제의 사용량은 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 1 내지 20중량부인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 경화제는 코팅제 조성물, 특정적으로 수중 구조물용 부식방지 코팅제 조성물을 경화시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 경화제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 아민혼합물 예를 들면, 폴리옥시에테르 폴리아민 혼합물, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올 아민, 4-디메틸아미노벤조산메틸, 4-디메틸아미노벤조산에틸, 4-디메틸아미노벤조산이 소아밀, 4-디메틸아미노벤조산2-에틸헥실, 벤조산2-디메틸아미노에틸, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
바람직한 경화제의 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 30중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 알루미늄분말은 자외선으로부터 도막표면을 보호하는 동시에, 다른 코팅제 조성물이 형성된 도막에 본 발명에 따른 코팅제 조성물을 다시 도포하는 경우에도 도막이 용이하게 형성될 수 있도록 한다.
상기 알루미늄분말은 당업계의 통상적인 알루미늄분말이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 입자, 반죽, 박, 박막 또는 이들 중 적어도 하나 이상의 혼합물인 것이 좋고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 3 내지 20중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 폴리비닐알코올 코팅제 조성물의 초기 접착력을 강화하기 위한 것이다.
특히, 상기 폴리비닐알코올은 코팅제 조성물의 구성성분의 분산성을 좋게 할 뿐만 아니라, 초기의 끈적임 정도(tacky property)도 증가되어 초기접착력을 개선하여 들뜸 현상, 뒤틀림 등의 불량률을 감소시킬 수 있다.
상기 폴리비닐알코올의 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부인데, 상기 폴리비닐알코올이 5중량부 이하 일 때는 그 효과가 미미하며, 30중량부 이상일 경우에는 그 양이 과도하여 경제적이지 못할 뿐만 아니라, 코팅제 조성물의 내후성 등에 나쁜 영향을 미칠 수 있어 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 음이온 유화제(Anionic emulsifier)는 코팅제 조성물의 사용시 고형분이 미립자 형태로 분산되도록 하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 음이온 유화제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 음이온 유화제로는 수지산나트륨염, 리그닌술폰산알카리금속염, 나프탈렌 설포닉 산(Naphthalene Sulfonic acid) 유도체, 클로로벤젠(Chlorobenzene) 유도체, 고급지방산알카리금속염, 알킬벤젠슬폰산염, 알파-올레핀슬폰산염, 폴리옥시에칠렌알킬페닐에텔류, 알킬아릴슬폰산나트륨류 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 음이온 유화제의 사용량은 부식방지 코팅제 조성물을 구성하는 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 부착증진제는 코팅제 조성물이 시공되는 접촉면에 보다 용이하게 접착할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이러한 목적으로 당업계에서 통상적으로 사용하는 부착증진제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 하이드록시 에틸 아크릴로일 포스페이트, 하이드록시 에틸 메타 아크릴레이트 포스페이트 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 25중량부를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 산화방지제는 조성물의 산화를 방지하기 위한 것으로서, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 20중량부인 것이 좋다.
바람직한 산화방지제는 아민계, 비스페놀계, 모노페놀계 및 유황계 산화방지제가 사용될 수 있지만, 보다 구체적으로 2.2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀)[2 . 2 - M e t h y l e n e b i s ( 4 - m e t h y l - 6 - t - b u t y l p h e n o l )], 2.6-디-t-부틸-4-메틸페놀(2.6-di -t-Butyl-4-methylphenol) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것을 추천한다.
본 발명에 따른 박리방지제는 부식방지 코팅제 조성물이 시공 대상면으로부터 쉽게 박리되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 3 내지 20중량부인 것을 추천한다.
바람직한 박리방지제는 폴리인산계, 아민계, 또는 인산 에스테르계 박리방지제를 사용하는 것이 좋다.
특정적으로, 상기 박리방지제는 액상형으로 비중이 1.0 이상이고 60℃ 점도가 110 cPs인 폴리인산계 박리방지제; 산가가 10 ㎎KOH/g 이하이고, 총 아민가가 140 내지 400㎎HCl/g인 아민계 박리방지제일 수 있다.
본 발명에 따른 열화방지제, 특정적으로 오존열화방지제는 코팅제 조성물의 열화를 방지하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 오존열화방지제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 열화방지제, 특정적으로 오존열화방지제는 6PPD (N-(1,3-dimethylutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine) 및/또는 TAPDT(2,4,6-tris-(N-
1,4-dimethylpentyl-p-phenylenediamino)-1,3,5-triazine)를 포함하여 수중에서 활성화된 오존라디칼의 산화작용에 의한 코팅제 조성물의 촉진열화작용을 오존열화방지제 분자구조에 아민과 결합된 방향족 고리화합물 거대분자의 이중결합부분이 자유전자 이동현상에 의해 활성화된 오존라디칼과 상쇄되어 조성물의 열화 방지 및 열화를 지연시킬 수 있다.
즉, 상기 오존열화방지제는 페닐렌디아민(Phenylenediamine-based)계 왁스를 사용할 수 있고, 6PPD와 TAPDT을 포함하는 혼합수지 조성을 사용하거나 라디칼 생성이 활발한 방향족 폴리아민계 등을 사용할 수 있으며, 특히 페닐렌디아민계를 사용하는 것이 바람직하다.
바람직한 오존열화방지제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 추천하기로는 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 15중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물, 특정적으로 수중 구조물용 부식방지 코팅제 조성물은 하기의 특정 양태에 따른 부가물을 1종 또는 1종 이상 더 포함할 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물, 특정적으로 수중 구조물용 부식방지 코팅제 조성물은 내후성 등을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 질산칼슘 5 내지 30중량부를 더 포함할 수 있다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 부식방지 코팅제 조성물은 접착성을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 옥틸트리에톡시실란을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 옥틸트리에톡시실란은 단량체 형태로 사용 가능하며, 상기 단량체의 분자량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 150 내지 450Da인 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 부식방지 코팅제 조성물은 균열발생을 억제하고, 접착력 및 내구성을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부의 바이오 수지를 더 포함할 수 있다.
바람직한 바이오 수지는 유변성 알키드 수지, 유변성 우레탄 수지, 유변성 우레탄 수지의 지방산 에스테르, 유변성 에폭시 수지, 유변성 에폭시 수지의 지방산 에스테르, 바이오 폴리에틸렌 수지, L-폴리락트산 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것을 사용하는 것이 좋고, 추천하기로는 유변성 알키드 수지를 사용하는 것이 좋다.
여기서, 상기 유변성은 지방산 등의 유성분을 분자 중에 함유하는 수지를 지칭하는 것으로서, 이러한 유변성 수지를 사용하게 되면 분산성, 기계적 성질, 경화성, 피막 형성성을 제어하기 용이하다.
특정적으로, 상기 바이오 수지는 식물성 오일, 예를 들면 식물 또는 식물의 씨로부터 추출된 오일로, 쌀 기름, 팜 오일, 코코넛 오일, 피마자 오일, 포도씨 오일, 호호바 오일, 홍화 오일, 마카데미아너츠 오일, 올리브씨 오일, 및 이들의 혼합 오일과 혼합하여 사용할 수 있다.
이때, 상기 바이오 수지와 식물성 오일의 혼합비는 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 바이오 수지와 식물성 오일의 중량비율로서 1:9 내지 9:1인 것이 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 부식방지 코팅제 조성물은 코팅 도막의 점탄성을 높이기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.1 내지 1중량부의 소듐 벤조 에이트(sodium benzoate)를 더 포함할 수 있는데, 소듐 벤조 에이트가 0.1중량부 보다 적을 경우 효과가 미미하며, 1중량부를 초과할 경우 과량이 되어 물성을 저하시킬 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 부식방지 코팅제 조성물은 점도증진 및 부착력 강화를 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 10중량부의 알긴산 나트륨을 더 포함할 수 있는데, 에폭시 수지 100중량부에 대하여 함량이 5중량부 미만이면 소수성이 저하되고, 함량이 10중량부를 초과하면 과도하게 점도가 상승되어 좋지 않다.
상기 알긴산 나트륨은(C6H8O6)n으로 표시되는 다당류의 하나로서 카르복실기를 가지고 있으며, 다시마류를 소다회 처리하여 만들 수 있는데, 알긴산 나트륨 자체에 점성을 갖고 있어 이를 부식방지 코팅제 조성물에 혼입되면 점도증진 및 부착력을 강화하게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 부식방지 코팅제 조성물은 조성물이 접착되는 피접착면에 존재하는 유해 성분들이 외부로 용출되는 것을 방지함으로써 환경오염을 유발되는 것을 방지하기 위하여 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 5 내지 15중량부의 디메틸 암모늄 클로라이드를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 응집력과 재료의 분리를 방지하기 위하여 폴리비닐리덴 플루오라이드 수지를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 충진성 및 내구성을 향상시키기 위하여 암모늄 노니페놀 에테르설페이트(ammonium nonylphenol ether sulfate)를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 혼합시 급격한 반응을 억제하여 반응의 안정성을 향상시키기 위하여 중탄산나트륨을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 경도를 향상시키고 표면오염을 감소시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 자외선을 흡수하고 크랙의 발생을 방지하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 하이드라진 페닐 트리아진을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 코팅제 조성물이 부식되는 것을 방지하기 위하여 이소티아조린(Isothiazoline) 유도체를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 코팅제 조성물의 내수성, 내화학성 및/또는 내부착성 등을 향상시키기 위하여 테트라메틸렌 디이소시아네이트를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 코팅제 조성물의 균열을 방지하고 유연성 및 접착성을 증가시키기 위하여 폴리부텐(polybutene)을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 코팅제 조성물의 흡수성, 투과성 및 보습성을 향상시키기 위하여 음이온 변성스타치의 일종인 스타치 포스페이트 에스테르를 더 포함할 수 있는데, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 0.1 내지 2중량부가 좋다
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 실온에서 효과적으로 경화하고 내열성, 저온 성능, 내화학성, 내용매성 및 내유성과 같은 개선된 특성을 제공하기 위하여 아미노기 함유 실록산(Aminofunctional siloxan)을 더 포함할 수 있다.
상기 아미노 함유 실록산은 특별히 제한되는 것은 아니며, 일례로서 아미노메틸폴리디메틸실록산을 들 수 있으며, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 3 내지 10중량부인 것을 추천한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 진크 설페이트(zinc sulphate)를 1 내지 3중량부를 더 포함할 수 있다.
진크 셀페이트는 알카리부여제로소 널리 사용되는 것으로 진크 설페이트가 코팅제 조성물에 포함되면 코팅제 조성물이 도포되는 도포면의 알카리성을 회복시키며, 표면에 비활성막을 생성함으로써 부식을 방지할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 공극을 치밀하게 하고 균열을 방지하여 코팅제 조성물의 강도를 향상시키기 위하여 나트륨벤토나이트를 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물의 점도를 높이고 부착성을 향상시키기 위하여 카르복시메틸셀룰로스(CMC)를 더 포함할 수 있는데, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부가 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 분산성을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 1 내지 5중량부의 이소보닐아크릴레이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 도막의 건조를 촉진하면서 벗겨짐을 방지할 수 있도록 밀도가 낮고 공극률이 높아 표면적이 큰 규조토를 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 2 내지 10중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 점도를 조절하고, 부착성을 향상시키기 위하여 부틸글리시딜에테르(Butyl glycidyl ether)를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 수중 구조물용 부식방지 코팅제 조성물의 시공방법을 설명하면 다음과 같다. 여기서, 하기 시공방법은 수중 구조물용 부식방지 코팅제 조성물 시공방법의 일양태로서, 이에 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 코팅제를 도포하고자 하는 대상표면을 정리하는 정리단계;
상기 정리단계가 종료된 대상표면에 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 에틸렌 비닐 아세테이트 10 내지 60중량부, 중공세라믹 5 내지 30중량부, 분산제 1 내지 20중량부, 증점제 1 내지 20중량부, 경화제 1 내지 30중량부, 알루미늄 분말 3 내지 20중량부, 폴리비닐알코올 5 내지 30중량부, 음이온 유화제 5 내지 30중량부, 부착증진제 5 내지 25중량부, 산화방지제 1 내지 20중량부, 박리방지제 3 내지 20중량부, 및 오존열화방지제 1 내지 15중량부를 포함하는 부식방지 코팅제 조성물을 도포하는 코팅제 조성물 도포단계; 및
상기 코팅제 조성물 도포단계가 종료된 후 경화시키는 경화단계를 포함한다.
여기서, 상기 정리단계는 코팅하고자 하는 대상표면에 코팅도막이 용이하게 형성되도록 한다.
특정적으로, 본 발명에 따른 정리단계에 있어서, 이미 녹슨 부분을 정리하는 경우, 별도로 녹 제거를 위한 샌드블라스트 작업등을 수행할 필요 없이 녹이 생성된 부분의 들뜬 녹슨 부위를 제거하는 것만을 필요로 할 수 있다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
비스페놀 A형 에폭시 수지 100g, 에틸렌 비닐 아세테이트 30g, 소다석회 보로실리카를 주성분으로 하여 중공률 약 25%이고, 비중이 약 0.3g/cc인 중공세라믹 15g, 수분산 폴리우레탄 분산제 10g, 하이드록시 에틸 셀룰로오즈 10g, 메틸디에탄올아민 15g, 알루미늄분말 10g, 폴리비닐알코올 13g, 리그닌술폰산알카리금속염 18g, 하이드록시 에틸 아크릴로일 포스페이트 20g, 2.2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀) 10g, 액상형으로 비중이 1.0 이상이고 60℃ 점도가 110 cPs인 폴리인산계 박리방지제 12g, 및 6PPD 12g을 혼합하여 부식방지 코팅제 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 질산칼슘 15g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 옥틸트리에톡시실란 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 유변성 알키드 수지 13g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 소듐 벤조 에이트 0.5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알긴산 나트륨 7g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디메틸 암모늄 클로라이드 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리비닐리덴 플루오라이드 수지 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 암모늄 노니페놀 에테르설페이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 중탄산나트륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 하이드라진 페닐 트리아진 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 이소티아조린 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라메틸렌 디이소시아네이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리부텐 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 16]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 스타치 포스페이트 에스테르 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 17]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아미노메틸폴리디메틸실록산 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 18]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 진크 설페이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 19]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 나트륨벤토나이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 20]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 카르복시메틸셀룰로스 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 21]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 규조토 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 22]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 부틸글리시딜에테르 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 23]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 이소보닐아크릴레이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 24]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 2 내지 23을 모두 더 부가하여 실시하였다.
[실험]
실시예에 따라 제조된 코팅제 조성물을 이용하여 0.2평방미터의 녹이 형성된 철판상에 약 10마이크로미터 두께의 도막을 형성한 후 표준상태에서의 안정도, 표면경도, 방수성, 소성변화, 부착성 및 박리성 등을 측정하여 표 1로 나타냈다.
안정도(kg/f) 표면경도(N/cm2) 방수성(%) 소성변화
(변화량,mm)		 부착성 박리성
실시예 1 1129 이상무 99 0.010512 좋음 미박리
실시예 2 1122 이상무 99 0.010532 좋음 미박리
실시예 3 1153 이상무 99 0.010529 좋음 미박리
실시예 4 1124 이상무 99 0.010513 좋음 미박리
실시예 5 1142 이상무 99 0.010543 좋음 미박리
실시예 6 1132 이상무 99 0.010522 좋음 미박리
실시예 7 1112 이상무 99 0.010513 좋음 미박리
실시예 8 1099 이상무 99 0.010534 좋음 미박리
실시예 9 1101 이상무 99 0.010541 좋음 미박리
실시예 10 1131 이상무 99 0.010531 좋음 미박리
실시예 11 1129 이상무 99 0.010522 좋음 미박리
실시예 12 1131 이상무 99 0.010521 좋음 미박리
실시예 13 1117 이상무 99 0.010523 좋음 미박리
실시예 14 1113 이상무 99 0.010532 좋음 미박리
실시예 15 1121 이상무 99 0.010531 좋음 미박리
실시예 16 1130 이상무 99 0.010532 좋음 미박리
실시예 17 1128 이상무 99 0.010532 좋음 미박리
실시예 18 1118 이상무 99 0.010527 좋음 미박리
실시예 19 1123 이상무 99 0.010533 좋음 미박리
실시예 20 1124 이상무 99 0.010531 좋음 미박리
실시예 21 1129 이상무 99 0.010534 좋음 미박리
실시예 22 1130 이상무 99 0.010531 좋음 미박리
실시예 23 1128 이상무 99 0.010534 좋음 미박리
실시예 24 1129 이상무 99 0.010533 좋음 미박리
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 코팅액 조성물을 사용한 실시예는 소성변화가 적고, 방수성 및 부착성 등이 좋을 뿐만 아니라, 표면으로부터 쉽게 박리되지 않을 뿐만 아니라, 안정성이 높아 부식성 및 내화학성이 높은 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 에폭시 수지 100중량부 기준으로,
    에틸렌 비닐 아세테이트 10 내지 60중량부;
    중공세라믹 5 내지 30중량부;
    분산제 1 내지 20중량부;
    증점제 1 내지 20중량부;
    경화제 1 내지 30중량부;
    알루미늄 분말 3 내지 20중량부;
    폴리비닐알코올 5 내지 30중량부;
    음이온 유화제 5 내지 30중량부;
    부착증진제 5 내지 25중량부;
    산화방지제 1 내지 20중량부;
    박리방지제 3 내지 20중량부; 및
    오존열화방지제 1 내지 15중량부를 포함하는 부식방지 코팅제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중공세라믹은 소다석회 보로실리카를 주성분으로 하여 중공률 20 내지 30%이고, 비중이 0.125 내지 0.6g/cc인 것을 포함하는 부식방지 코팅제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 음이온 유화제가 수지산나트륨염, 리그닌술폰산알카리금속염, 나프탈렌 설포닉 산 유도체, 클로로벤젠 유도체, 고급지방산알카리금속염, 알킬벤젠슬폰산염, 알파-올레핀슬폰산염, 폴리옥시에칠렌알킬페닐에텔류, 알킬아릴슬폰산나트륨류 또는 이들의 혼합물을 포함하는 부식방지 코팅제 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 산화방지제가 2.2-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2.6-디-t-부틸-4-메틸페놀 또는 이들의 혼합물을 포함하는 부식방지 코팅제 조성물.
  5. 코팅제를 도포하고자 하는 대상표면을 정리하는 정리단계;
    상기 정리단계가 종료된 대상표면에 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 에틸렌 비닐 아세테이트 10 내지 60중량부, 중공세라믹 5 내지 30중량부, 분산제 1 내지 20중량부, 증점제 1 내지 20중량부, 경화제 1 내지 30중량부, 알루미늄 분말 3 내지 20중량부, 폴리비닐알코올 5 내지 30중량부, 음이온 유화제 5 내지 30중량부, 부착증진제 5 내지 25중량부, 산화방지제 1 내지 20중량부, 박리방지제 3 내지 20중량부, 및 오존열화방지제 1 내지 15중량부를 포함하는 부식방지 코팅제 조성물을 도포하는 코팅제 조성물 도포단계; 및
    상기 코팅제 조성물 도포단계가 종료된 후 경화시키는 경화단계를 포함하는 부식방지 코팅제 조성물 시공방법.
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