KR101888285B1 - 코팅 시스템을 갖는 탱크 또는 파이프 - Google Patents
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Abstract
적어도 일부가 코팅 시스템을 포함하는 내부 강철 표면을 갖는 탱크 또는 파이프가 제공된다. 상기 코팅 시스템은 상부코트 층 및 상부코트-향상 층으로 형성되며, 상기 상부코트-향상 층은 상기 강철 표면과 상기 상부코트 층의 사이에 개재된다. 사용시, 상기 상부코트-향상 층은 공격적 화물 유형에 대한 상기 상부코트 층의 내화학성을 향상시킨다.
Description
본 발명은, 내부 표면의 적어도 일부에 적용된 코팅 시스템을 갖는 탱크 또는 파이프에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 특히 화학적 저장 및 이송 산업에서 유용한, 개선된 내화학성을 가진 코팅 시스템을 포함하는 탱크 또는 파이프로 확장된다. 본 발명은 추가로, 상부코트 층의 내화학성을 개선하기 위한 상부코트-향상 층의 용도로 확장된다.
화학적 저장 및 이송 산업에서 생성물 및 화학물질을 가공, 저장, 취급 또는 이송하는데 사용되는 컨테이너는 보통 내부 표면에 적용된 코팅 시스템을 포함할 것이다. 그러한 컨테이너 또는 가공 장비는 파이프 인터널, 온- 및 오프쇼어 저장 탱크, 선적(ship) 탱크, 급수 탱크, 발라스트(ballast) 탱크 등을 포함할 수 있다.
코팅 시스템은 흔히, 에폭시-, 실리케이트-, 폴리우레아, 폴리우레탄, 비닐 에스터, 폴리올레핀 계 또는 그러한 기술들의 조합과 같은 유기 또는 무기 물질로 형성된다. 코팅된 표면은 보통 강철로 형성될 것이다. 사용 중에 코팅된 표면은, 산, 알칼리, 오일, 지방, 용매(예를 들면 알코올, 케톤, 에터, 수소화 탄화수소) 및 물과 같은 액상 또는 기상의 조질 또는 정제 생성물 및 화학물질에 장기간 노출된다.
화학적 탱크 코팅 시장에서 필요요건을 충족시키기 위해 상기 코팅은 요구 사양이 있다. 예를 들면, 작동 효율(더 빠른 화물(cargo) 변경, 더 짧은 회수 시간, 빠른 수세), 상승하는 화물 온도(예를 들면 펌핑성을 위한 지방산), 더 고 수준의 공격적 오염(알칼리/산 조건 등), 및 화물/물 플러슁 단계는 탱크 코팅 성능 및 수명에 많은 요건을 부과한다.
현재의 이 분야의 코팅 시스템은, 짧은 수명, 일관성 없는 거동, 공격성있는 화물의 반복되는 순환적 이송으로 인한 열화, 좁은 작동 온도 범위, 화물 유형에 대한 단지 좁은 범위의 적합성, 하적 후의 코팅 회복을 위한 긴 시간간격 및/또는 엄격한 통기 요건과 같은 사용 상의 많은 문제점 및 제한으로 어려움을 겪을 수 있다.
따라서, 본 발명의 양태의 목적은, 상기 또는 기타 문제 중 하나 이상을 다루는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 내부 강철 표면을 갖는 탱크 또는 파이프가 제공되며, 이때 상기 내부 강철 표면의 적어도 일부는 코팅 시스템을 포함하고, 상기 코팅 시스템은 상부코트 층 및 상부코트-향상 층을 포함하고, 상기 상부코트-향상 층은 상기 강철 표면과 상기 상부코트 층의 사이에 개재되고, 상기 상부코트-향상 층은 상기 상부코트 층의 내화학성을 향상시킨다.
본 발명의 또하나의 양태에 따르면, 화학적으로 공격성인 액체, 고체 또는 반고체를 함유하고 내부 강철 표면을 갖는 탱크 또는 파이프가 제공되며, 이때 상기 내부 강철 표면의 적어도 일부는 코팅 시스템을 포함하고, 상기 코팅 시스템은 상부코트 층 및 상부코트-향상 층을 포함하고, 상기 상부코트-향상 층은 상기 강철 표면과 상기 상부코트 층의 사이에 개재되고, 상기 상부코트-향상 층은 상기 액체, 고체 또는 반고체에 대한 상기 상부코트 층의 내화학성을 향상시킨다.
유리하게도, 본 발명은, 놀랍게, 개선된 성능을 가진 탱크 또는 파이프를 제공함을 확인하였다. 특히, 본 발명은, 개선된 내부식성, 접착성, 내충격성, 내열성, 내균열성 및/또는 내화학성 성능과 같은 면적 내 상부코트 층의 개선된 성능을 제공한다.
따라서, 본 발명에 따른 탱크 또는 파이프 코팅 시스템 및 상기 코팅 시스템으로 코팅된 탱크 또는 파이프는 개선된 기대수명, 강건성, 작동 효율(화물들 간의 감소된 코팅 재조정, 감소된 통기 시간, 덜 엄격한 사용 제한), 더 높은 화물 온도의 허용성, 및 증가된 화물 다양성을 나타낼 수 있다. 본 발명에 의해 제공되는 개선된 내화학성은 또한 원료 다양성에 큰 용인성(tolerance)을 허용하여, 더 비용효과적인 원료, 도료 생산(원료의 투입, 가공 변수), 도료 적용(혼합시의 허용성, 필름 두께) 및 경화의 사용을 허용하고, 또한 화물/물 플러슁 단계 중의 내성(심지어 화물 하적 후에 물에 직접 노출되는 경우조차도)을 개선한다.
본 발명의 또 하나의 양태에 따르면, 탱크 또는 파이프의 내부 강철 표면의 적어도 일부에 적용하기 위한 탱크 또는 파이프 코팅 시스템이 제공되며, 이때 상기 코팅 시스템은 상부코트 층 및 상부코트-향상 층을 포함하고, 상기 상부코트-향상 층은 상기 강철 표면과 상기 상부코트 층의 사이에 개재되고, 상기 상부코트-향상 층은 상기 상부코트 층의 내화학성을 향상시킨다.
본 발명의 또 하나의 양태에 따르면, 코팅 시스템, 바람직하게는 코팅 시스템의 상부코트의 내화학성을 증가시키기 위한 상부코트-향상 층의 용도가 제공되며, 이때 상기 코팅 시스템은, 상기 강철 표면과 상기 상부코트 층의 사이에 개재된 상부코트-향상 층을 포함한다.
본 발명의 또 하나의 양태에 따르면, 화학물질에의 장기간 노출 및/또는 화학물질의 반복적 사이클링에 대한 코팅 시스템, 바람직하게는 코팅 시스템의 상부코트의 내화학성을 증가시키기 위한 상부코트-향상 층의 용도가 제공되며, 이때 상기 코팅 시스템은, 상기 강철 표면과 상기 상부코트 층의 사이에 개재된 상부코트-향상 층을 포함한다.
본 발명의 또 하나의 양태에 따르면, 상부코팅된 강철 표면의 내화학성을 증가시키는 방법으로서, 상기 강철 표면과 상부코트 코팅층의 사이에 상부코트-향상 층을 개재시키는 것을 포함하는 방법이 제공된다.
상기 상부코트-향상 층은 임의의 적합한 물질을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 상부코트-향상 층은, 원소주기율표의 IIIB 또는 IVB 족 금속 화합물, 실란 화합물, 금속 알콕사이드, 아연 포스페이트 또는 이들의 혼합물에 기초한 조성물을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 지르코늄 또는 실란 화합물 또는 이들의 혼합물에 기초한 조성물을 포함한다.
하나의 실시양태에서, 상기 상부코트-향상 층은, IIIB 또는 IVB 족 금속 화합물, 실란 화합물, 또는 이들의 혼합물, 예를 들면 지르코늄 또는 실란 화합물에 기초한 조성물을 포함한다. 적합하게는, 산성 금속 플루오로 착물, 예를 들면 IIIB 또는 IVB 족 금속 플루오로 착물, 예컨대 산성 지르코늄 플루오로 착물이다.
상부코트-향상 층을 형성하는데 적합한 상업적으로 입수가능한 조성물은 지르코본드(Zircobond) 4200SM/SR (피피지 인더스트리즈로부터 입수가능함), 및 나노마이트(Nanomyte) PT-20 (피피지 인더스트리즈로부터 입수가능함)을 포함한다.
상기 상부코트-향상 층은, 임의의 공지된 적합한 적용 방법을 사용하여 탱크 또는 파이프의 강철 표면에 적용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 상부코트-향상 층은, 침지 코팅, 분사 적용(바람직하게는 표면을 완전히 습윤시키는 미스트 코팅, 및 수분 증발을 돕기 위해 통기 및 승온을 이용하는 공기 건조), 예비-처리된 그릿 블라스트 물질(예를 들면, 블라스트 물질을 예비처리 용액으로 처리하는 단계 및 상기 예비-처리 층을 그릿 블라스팅 물질에서 강철 표면으로 전달하는 단계를 포함함)에 의해 적용될 수 있다. 유리하게는, 예비-처리된 그릿 블라스트 적용 방법은, 블라스팅 및 예비-처리가 하나의 조작단계로 수행되므로 개선된 효율을 제공한다. 다른 방법은, 습윤 슬러리 블라스팅(예를 들면, 그릿 블라스팅 물질과 예비-처리 용액의 조합), 예비-처리 용액에 의한 하이드로젯팅(hydrojetting), 스폰지 그릿(예를 들면, 예비-처리 용액에 의해 습윤될 수 있는 스폰지-유사 물질로 그릿 물질이 코팅되는 경우), 및/또는 호싱(hosing)을 포함한다.
바람직하게는, 상기 상부코트-향상 층의 두께는 실질적으로 10 nm 내지 2 ㎛이다. 더욱 바람직하게는, 상기 상부코트-향상 층의 두께는 실질적으로 10 내지 300 nm, 더더욱 바람직하게는 10 내지 100 nm, 가장 바람직하게는 20 내지 70 nm이다. 상기 상부코트-향상 층의 필름 두께는 XRF-장비로 측정될 수 있다(X-선 형광 분광분석법).
상기 상부코트 층은 탱크 및 파이프 코팅 시스템에 적합한 임의의 물질을 포함할 수 있다. 상기 상부코트 층은 유기 또는 무기 특성일 수 있다. 바람직하게는, 상기 상부코트 층은 에폭시, 실리케이트, 폴리우레탄, 폴리우레아, 비닐 에스터, 또는 이들의 조합물을 포함한다. 가장 바람직하게는, 상기 상부코트 층은 에폭시 수지를 포함한다.
적합하게는, 상기 상부코트 층은 저온 적용 상부코트 층, 예를 들면 상온 적용 상부코트 층이다. 예를 들면, 적합하게는, 상기 상부코트 층은 100℃ 미만, 예를 들면 80℃ 미만, 또는 60℃ 미만, 또는 40℃ 미만, 또는 30℃ 미만의 온도에서 적용된다. 전형적으로 상기 상부코트 층은 실질적으로 주위 온도, 예를 들면 대략 18 내지 28℃, 예를 들면 대략 21 내지 24℃에서 적용된다.
적합하게는, 상기 상부코트 층은 저온 경화된 상부코트 층, 예를 들면 상온 경화된 상부코트 층이다. 예를 들면, 적합하게는, 상기 상부코트 층은 100℃ 미만, 예를 들면 80℃ 미만, 또는 60℃ 미만, 또는 40℃ 미만, 또는 30℃ 미만의 온도에서 경화된다. 전형적으로 상기 상부코트 층은 실질적으로 주위 온도, 예를 들면 대략 18 내지 28℃, 예를 들면 대략 21 내지 24℃에서 경화된다.
상기 상부코트 층의 형성에 적합한 조성물은 탱크 및 파이프에 보통 사용되는 유기 코팅이다. 결합제 시스템은 (노볼락) 에폭시/아민, 폴리우레탄, 폴리우레아, 비닐 에스터, 폴리올레핀일 수 있다. 상업적으로 입수가능한 제품의 예는 시그마가드(SigmaGuard) 720(용매계 비스페놀 A 에폭시계 아민 경화된 탱크 코팅 시스템) 및 시그마가드(SigmaGuard) CSF650(용매-비함유 비스페놀 A 에폭시계 아민 경화된 탱크 코팅 시스템)(둘다 피피지 인더스트리즈로부터 입수가능함)이다.
바람직하게는, 상기 상부코트 층은 상부코트 조성물의 단일 코트를 포함한다. 임의적으로, 상기 상부코트 층은 상부코트 조성물의 둘 이상의 코트를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 상부코트 층은 상부코트 조성물의 2, 3 또는 4개 코트를 포함할 수 있다. 상부코트 조성물의 각각의 코트는 동일하거나 상이한 유형의 상부코트 조성물일 수 있다.
현재, 화학적 저장 및 이송 산업에서 상부코트는 통상 다중 코트의 상부코트, 보통 2 또는 3개의 코팅 층을 갖는다. 그러나 다중 상부코트 코팅은 비교적 길고 복잡한 적용 공정을 필요로 한다. 유리하게도, 본 발명은, 현재 사용되는 다중 코트 상부코팅 시스템에 비해 동일하거나 개선된 특성을 갖는 상부코트 조성물의 단일 코트를 포함하는 코팅 시스템을 제공할 수 있다.
상기 상부코트 층은 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다. 예를 들면, 상부코트 층은 실질적으로 200 내지 550㎛의 두께를 가질 수 있다. 바람직한 건조 코팅 두께는 용매계 (다중 코트) 시스템의 경우 300㎛ 이상, 용매-비함유 코팅 (단일 코트) 시스템의 경우 400㎛ 이상이다.
임의적으로, 상기 상부코트 층은 실질적으로 휘발성 유기 용매 비함유 상부코트 조성물로부터 형성될 수 있다.
현재, 화학적 저장 및 이송 산업에서 코팅 시스템은 보통 필요한 성능 수준을 달성하기 위해 휘발성 유기 용매 함유 상부코팅 조성물을 필요로 한다. 유리하게도, 본 발명은, 동일하거나 개선된 특성을 가진 실질적으로 휘발성 유기 용매 비함유 상부코트 조성물로부터 형성된 상부코트 층을 포함하는 더 환경친화적인 코팅 시스템을 제공할 수 있다.
상기 탱크 또는 파이프는, 화학적 저장 및 이송 산업에 사용하기에 적합한 임의의 탱크 또는 파이프일 수 있다.
상기 강철 물질은, 탱크 및 파이프 제작에 사용되는 임의의 적합한 유형의 강철일 수 있다. 예를 들면, 상기 강철은 열간 또는 냉간 압연된 마일드 스틸(mild steel)일 수 있다. 상업적으로 입수가능한 예는 타타 스틸(Tata Steel)로부터의 임프레스 레이저(Ympress Laser) E250C이다.
상기 강철 표면은 임의의 품질을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 강철 표면의 적어도 일부는 Sa 1, Sa 2, Sa 2½ 또는 Sa 3 (ISO 표준 8501-1:2007(E)에 따름)의 품질 등급을 가질 수 있다. 임의적으로, 본 발명은, 강철 표면의 품질이 산업에서 현재 통상 확인되는 것보다 낮은 것을 허용한다. 예를 들면, 강철 표면의 품질은 Sa 2½ 또는 그 이하, 예를 들면 Sa 1, 또는 Sa 2일 수 있다. 상기 강철의 프로필은 코팅 시스템의 특성에 영향을 미치는 중요한 인자이고, 특히 내화학성 코팅에 중요함은 산업계에 주지되어 있다. 유리하게는, 본 발명은, 더 높은 품질의 강철 표면을 사용하는 현행시스템에서 확인되는 것과 동일하거나 그보다 낮은 수준으로 더 낮은 품질의 강철 표면을 사용하여 상부코트 특성의 향상을 제공한다. 따라서 비용 및 공정 복잡성이 감소될 수 있다.
바람직하게는, 상기 강철 표면은 코팅 시스템의 적용 전에 20 내지 150㎛의 표면 조도, 더 바람직하게는 40 내지 100㎛의 표면 조도를 갖는다. 예를 들면, 상기 강철 표면은, 미투토요(Mitutoyo) 표면 조도 시험기 SJ-201P로 측정시 50 내지 100 개/cm의 피크 개수 및 50 내지 65㎛의 Rz 값을 가질 수 있다.
바람직하게는, 상기 강철 표면은 그릿 블라스트 강(grit blasted steel), 샷 블라스트 강(shot blasted steel) 또는 하이드로젯트 강이다. 가장 바람직하게는, 상기 강철 표면은 그릿 블라스트 강이다.
상기 상부코트-향상 층은 상기 강철 표면과 상부코트 층의 사이에 개재된다. 바람직하게는, 상기 상부코트-향상 층의 적어도 일부분은 상기 상부코트 층와 실질적으로 직접적으로 접촉된다. 바람직하게는, 상기 상부코트-향상 층의 적어도 일부분은 상기 강철 표면과 실질적으로 직접적으로 접촉된다. 하나의 실시양태에서, 상기 상부코트-향상 층의 적어도 일부분은 상기 상부코트 층 및 상기 강철 표면과 실질적으로 직접적으로 접촉된다.
표현 "상부코트-향상" 및 "상부코트 층의 내화학성을 향상시키는"은, 본원에서 사용되는 경우, 개재된 상부코트-향상 층이, 상부코트 층이 강철 표면에 이들 사이의 상기 상부코트-향상 층 개재 없이 적용될 때의 상부코트 층의 내화학성에 비해, 상부코트 층의 내화학성을 개선하는 것을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
상기 상부코트-향상 층은, 임의의 공지된 공격성 화학적 화물(액체, 반고체 또는 고체 화물이던지에 상관없이)에 대한 상부코트 층의 내화학성을 증가시킬 수 있다. 특히, 상기 상부코트-향상 층은, 무기산, 유기산, 지방산, 알칼리, 용매, 열수 및 상이한 화학물질(물 포함)에 대한 순환적 노출/연속적 노출 중 하나 이상을 포함하는 화물에 대한 상부코트 층의 내화학성을 증가시킬 수 있다. 예로는, (탈염) 수, 메탄올, 지방산(예를 들면 카프르산, 팜 지방산), 수산화나트륨 용액, 비닐 아세테이트 단량체, 및 메틸 에틸 케톤과 같은 화물들 중 하나 이상에 대한 내화학성을 증가시키는 것을 들 수 있다.
본 발명의 또 하나의 양태에 따르면, 승온 및/또는 승압에서의 화학물질에의 장기간 노출 및/또는 화학물질의 반복적 사이클링에 대한 코팅 시스템의, 바람직하게는 코팅 시스템내 상부코트의, 내화학성을 증가시키기 위한 상부코트-향상 층의 용도가 제공되며, 이때 상기 코팅 시스템은 상기 강철 표면과 상기 상부코트 층의 사이에 개재된 상부코트-향상 층을 포함한다.
승온은 펌핑성 및 선적/하적 속도를 개선하기 위해 화물의 선적/하적시에 흔히 사용된다. 상기 온도 범위는, 예를 들면 화물의 적합한 점도를 달성하기 위해, 화물의 유형에 좌우된다. 본 발명은, 높은 작동 온도의 범위에 걸쳐 상부코트 층의 내화학성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 상부코트-향상 층은, 온도 사이클에 걸쳐, 바람직하게는 낮은 작동 온도에서 높은 작동 온도의 반복적 온도 사이클에 걸쳐, 상부코트 층의 내화학성을 향상시킬 수 있다.
화학적 저장 및 취급 산업에서, 컨테이너는 흔히 높은 작동 온도 및/또는 압력, 및 화물의 이동, 저장 및 가공 중의 이들 변수의 반복적 사이클링에 처하게 된다. 유리하게도, 본 발명은, 현재 공지된 시스템에 비해 이들 조건에 처할 시 개선된 특성을 제공한다.
본 발명의 더 양호한 이해를 위해, 그리고 이들의 실시양태가 얼마나 효과적으로 수행되는지를 보여주기 위해, 예시적으로, 하기 실험적 데이타 및 도면을 참조로 할 것이다.
도 1은 비교용 코팅 시스템을 포함하는 좌측의 코팅된 패널과 본 발명의 코팅 시스템을 포함하는 우측의 코팅된 패널의 두 개의 코팅된 패널의 사진을 도시한다.
도 2는 비교용 코팅 시스템을 포함하는 좌측의 코팅된 패널과 본 발명의 코팅 시스템을 포함하는 우측의 코팅된 패널의 두 개의 코팅된 패널의 사진을 도시한다.
도 1은 비교용 코팅 시스템을 포함하는 좌측의 코팅된 패널과 본 발명의 코팅 시스템을 포함하는 우측의 코팅된 패널의 두 개의 코팅된 패널의 사진을 도시한다.
도 2는 비교용 코팅 시스템을 포함하는 좌측의 코팅된 패널과 본 발명의 코팅 시스템을 포함하는 우측의 코팅된 패널의 두 개의 코팅된 패널의 사진을 도시한다.
하기와 같이 하기 물질 및 코팅 조성물을 제조하고 적용하고 시험하였다.
사용된 기재는, Rz 50 내지 65㎛의 조도로 Sa 2½로 그릿 블라스트된 강철 패널(타타 스틸로부터의 임프레스® 레이저 E250C)이었다.
상부코트-향상 층을 형성하는데 사용된 조성물은 지르코본드® 4200SM(피피지 인더스트리즈로부터 입수가능)이었다.
상부코트-향상 층의 적용 방법:
강철 패널을 분사 클리닝 탱크내로 넣고, UTEC 812를 2 부피% 사용하여 60℃에서 1분간 분사함으로써 알칼리 세정하였다. 상기 패널을, 이어서, 탈이온수 함침액 침지 처리한 다음 탈이온수 함침액 분사 처리하였다. 이어서, 상기 패널을 바로, 여전히 젖은 상태에서, 상부코트 향상 조성물 함유 분사 탱크내로 넣었다. 이어서, 상기 패널에, 상기 상부코트 향상 조성물을 26.6℃에서 2분간 분사시켰다. 이어서, 상기 패널을 탈이온수 분사 세정에 이어 수 분간의 강제 가열 공기 건조 처리하였다.
시그마가드 720(피피지 인더스트리즈로부터의 직쇄 에폭시/아민 경화된 용매계 탱크 코팅 시스템)의 적용 방법:
상기 상부코트-향상 층 처리된 패널에, 20 내지 23℃에서 상기 상부코트 층을 공기 분사 적용하였다. 125㎛ 건조 필름 두께의 두층의 상부코트를 2일의 상부코팅 간격으로 적용하였다. 상기 상부코트 층은 20 내지 23℃에서 3주 동안 경화시켰다. 비교예인 비처리된 패널을 동일한 방식으로 상부코팅시켰다.
시그마가드 CSF650(피피지 인더스트리즈로부터의 직쇄 에폭시/아민 경화된 용매계 탱크 코팅 시스템) 상부코트-향상 층의 적용 방법:
상기 상부코트-향상 층 처리된 패널에, 20 내지 23℃에서 상기 상부코트 층을 공기 분사 적용하였다. 기재 도료를 60℃로 예열하여 분사 적용을 촉진시켰다. 375 내지 450㎛ 건조 필름 두께의 단일 코트 시스템을 적용하였다. 상기 상부코트 층은 20 내지 23℃에서 3주 동안 경화시켰다. 비교예인 비처리된 패널을 동일한 방식으로 상부코팅시켰다.
시험
상기 코팅된 패널을 메틸 에틸 케톤(기술적 등급, 아크로스 오가닉스(Acros Organics)로부터 입수가능(제품 번호 상부코트 층170050))에 40℃에서 6개월 동안 연속적으로 노출시켰다. 상기 패널의 하부 부분은 액체 형태의 메틸 에틸 케톤에 노출시켰고, 상기 패널의 상부 부분은 기체 형태의 메틸 에틸 케톤에 노출시켰다.
결과
표 1. 6개월 연속 내화학성 시험 결과
우선, 도 1을 참조하면, 시험 후의 두개의 코팅된 패널이 도시되어 있다. 좌측의 코팅된 패널(528.1로 라벨링됨)은 비교예 1에 따른 비교용 코팅 시스템을 포함하고, 우측의 코팅된 패널(529.1로 라벨링됨)은 실시예 1에 따른 코팅 시스템을 포함한다. 상기 패널을 상기 시험 과정에 따라 시험하였다. 좌측 패널은, 액체에 노출된 패널의 표면 상의 복수의 융기된 돔(dome)으로 입증되는 바와 같이, 2주 내에 블리스터링되었다. 상기 패널은 또한 증기에 노출된 패널 표면 상에서는 리플링(rippling)되었다. 대조적으로, 우측 패널의 표면은, 패널의 편평한 표면으로 입증되는 바와 같이, 6개월 동안 본래대로 남아있었다.
이제 도 2를 참조하면, 시험 후의 두개의 코팅된 패널이 도시되어 있다. 좌측의 코팅된 패널(530.2로 라벨링됨)은 비교예 2에 따른 비교용 코팅 시스템을 포함하고, 우측의 코팅된 패널(531.2로 라벨링됨)은 실시예 2에 따른 코팅 시스템을 포함한다. 상기 패널을 상기 시험 과정에 따라 시험하였다. 좌측 패널은, 패널의 표면에 걸친 복수의 융기된 돔으로 입증되는 바와 같이, 패널의 액체 및 기체 노출된 영역 둘다에서 2주 내에 심하게 블리스터링되었다. 대조적으로, 우측 패널의 표면은, 패널의 편평한 표면으로 입증되는 바와 같이, 6개월 동안 본래대로 남아있었다. 우측 패널 상의 작은 비-코팅된 영역(상기 패널의 아래 절반의 중앙쪽에 위치됨)은 시험 후 나이프를 사용하여 손으로 의도적으로 제거된 것이었다.
상기 실험 결과는, 다양한 유형의 상부코트와 조합시 상부코트-향상 층의 화학물질 침지 시험을 보여주는 것으로, 개선된 내화학성을 보여준다. 표 1 및 도면들에서 보여주듯이, 본 발명 실시예 1 및 2는 메틸 에틸 케톤에 노출시의 개선된 내성을 보여준다.
추가로, 본 발명 코팅 시스템은 또한 다양한 화물 유형에 대해 개선된 내화학성을 나타낸다. 본 발명 코팅 시스템은 또한 사이클링 후, 및 다양한 화물 온도로 사이클링 후에, 개선된 성능을 보여주었다.
본원과 관련하여 본 명세서에서 현재 또는 이전에 출원되었고 본 명세서와 함께 공개된 모든 논문 및 문헌을 참조하며, 이들 논문 및 문헌 모두의 내용을 본원에 참고로 인용한다.
본 명세서(임의의 첨부 청구항, 요약서 및 도면 포함)에 개시된 각각의 양태는, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 동일, 등가 또는 유사한 목적을 제공하는 대안적인 양태로 대체될 수 있다. 따라서, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 개시된 각각의 양태는 등가 또는 유사 태양의 포괄적 계열의 단지 한 예이다.
본 발명은 전술된 실시양태(들)의 내용에 제한되지 않는다. 본 발명은, 본 명세서(임의의 첨부 청구항, 요약서 및 도면 포함)에 개시된 양태의 임의의 신규의 하나 또는 임의의 신규의 조합으로 확대되거나, 그렇게 개시된 임의의 방법 또는 공정의 단계들의 임의의 신규의 하나 또는 임의의 신규의 조합으로 확대된다.
Claims (17)
- 내부 강철 표면을 갖는 탱크로서, 상기 내부 강철 표면의 적어도 일부는 코팅 시스템을 포함하고,
상기 코팅 시스템은
(a) 에폭시, 실리케이트, 폴리우레탄, 폴리우레아 및 비닐 에스터 중의 하나 이상을 포함하는 상부코트(overcoat) 층, 및
(b) 원소주기율표의 IIIB 또는 IVB 족 금속 화합물, 실란 화합물, 금속 알콕사이드, 아연 포스페이트 또는 이들의 혼합물에 기초한 조성물을 포함하는 상부코트-향상(overcoat-enhancing) 층을 포함하고,
상기 상부코트-향상 층은 상기 강철 표면과 상기 상부코트 층의 사이에 개재되고, 상기 상부코트-향상 층은 상기 상부코트 층의 내화학성을 향상시키는, 탱크. - 액체, 고체 또는 반고체를 함유하고 내부 강철 표면을 갖는 탱크로서, 상기 내부 강철 표면의 적어도 일부는 코팅 시스템을 포함하고,
상기 코팅 시스템은
(a) 에폭시, 실리케이트, 폴리우레탄, 폴리우레아 및 비닐 에스터 중의 하나 이상을 포함하는 상부코트 층, 및
(b) 원소주기율표의 IIIB 또는 IVB 족 금속 화합물, 실란 화합물, 금속 알콕사이드, 아연 포스페이트 또는 이들의 혼합물에 기초한 조성물을 포함하는 상부코트-향상 층을 포함하고,
상기 상부코트-향상 층은 상기 강철 표면과 상기 상부코트 층의 사이에 개재되고, 상기 상부코트-향상 층은 액체, 고체 또는 반고체에 대한 상기 상부코트 층의 내화학성을 향상시키는, 탱크. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 상부코트-향상 층의 두께는 10 nm 내지 2 ㎛인, 탱크. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 상부코트 층은 상부코트 조성물의 단일 코트로부터 형성되는, 탱크. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 상부코트 층은 휘발성 유기 용매 비함유 상부코트 조성물로부터 형성되는, 탱크. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 강철 표면은 Sa3, Sa2½, Sa2 또는 Sa1의 코팅전 세정도(cleanliness) 수준을 갖는, 탱크. - 탱크의 내부 강철 표면의 적어도 일부에 적용하기 위한 탱크 코팅 시스템으로서,
상기 탱크 코팅 시스템은
(a) 에폭시, 실리케이트, 폴리우레탄, 폴리우레아 및 비닐 에스터 중의 하나 이상을 포함하는 상부코트 층, 및
(b) 원소주기율표의 IIIB 또는 IVB 족 금속 화합물, 실란 화합물, 금속 알콕사이드, 아연 포스페이트 또는 이들의 혼합물에 기초한 조성물을 포함하는 상부코트-향상 층을 포함하고,
상기 상부코트-향상 층은 상기 강철 표면과 상기 상부코트 층의 사이에 개재되고, 상기 상부코트-향상 층은 상기 상부코트 층의 내화학성을 향상시키는, 탱크 코팅 시스템. - 제 7 항에 있어서,
상기 상부코트-향상 층이, 화학물질에의 장기간 노출 또는 화학물질의 반복적 사이클링에 대한 코팅 시스템의 내화학성을 증가시키는, 탱크 코팅 시스템. - 상부코팅된 강철 표면과 상부코트 코팅층의 사이에 상부코트-향상 층을 개재시키는 것을 포함하되,
상기 상부코트 코팅 층은 에폭시, 실리케이트, 폴리우레탄, 폴리우레아 및 비닐 에스터 중의 하나 이상을 포함하고,
상기 상부코트-향상 층은 원소주기율표의 IIIB 또는 IVB 족 금속 화합물, 실란 화합물, 금속 알콕사이드, 아연 포스페이트 또는 이들의 혼합물에 기초한 조성물을 포함하는, 상부코팅된 강철 표면의 내화학성을 증가시키는 방법. - 내부 강철 표면을 갖는 파이프로서, 상기 내부 강철 표면의 적어도 일부는 코팅 시스템을 포함하고,
상기 코팅 시스템은
(a) 에폭시, 실리케이트, 폴리우레탄, 폴리우레아 및 비닐 에스터 중의 하나 이상을 포함하는 상부코트 층, 및
(b) 원소주기율표의 IIIB 또는 IVB 족 금속 화합물, 실란 화합물, 금속 알콕사이드, 아연 포스페이트 또는 이들의 혼합물에 기초한 조성물을 포함하는 상부코트-향상 층을 포함하고,
상기 상부코트-향상 층은 상기 강철 표면과 상기 상부코트 층의 사이에 개재되고, 상기 상부코트-향상 층은 상기 상부코트 층의 내화학성을 향상시키는, 파이프. - 액체, 고체 또는 반고체를 함유하고 내부 강철 표면을 갖는 파이프로서, 상기 내부 강철 표면의 적어도 일부는 코팅 시스템을 포함하고,
상기 코팅 시스템은
(a) 에폭시, 실리케이트, 폴리우레탄, 폴리우레아 및 비닐 에스터 중의 하나 이상을 포함하는 상부코트 층, 및
(b) 원소주기율표의 IIIB 또는 IVB 족 금속 화합물, 실란 화합물, 금속 알콕사이드, 아연 포스페이트 또는 이들의 혼합물에 기초한 조성물을 포함하는 상부코트-향상 층을 포함하고,
상기 상부코트-향상 층은 상기 강철 표면과 상기 상부코트 층의 사이에 개재되고, 상기 상부코트-향상 층은 액체, 고체 또는 반고체에 대한 상기 상부코트 층의 내화학성을 향상시키는, 파이프. - 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 상부코트-향상 층의 두께는 10 nm 내지 2 ㎛인, 파이프. - 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 상부코트 층은 상부코트 조성물의 단일 코트로부터 형성되는, 파이프. - 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 상부코트 층은 휘발성 유기 용매 비함유 상부코트 조성물로부터 형성되는, 파이프. - 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 강철 표면은 Sa3, Sa2½, Sa2 또는 Sa1의 코팅전 세정도(cleanliness) 수준을 갖는, 파이프. - 파이프의 내부 강철 표면의 적어도 일부에 적용하기 위한 파이프 코팅 시스템으로서,
상기 파이프 코팅 시스템은
(a) 에폭시, 실리케이트, 폴리우레탄, 폴리우레아 및 비닐 에스터 중의 하나 이상을 포함하는 상부코트 층, 및
(b) 원소주기율표의 IIIB 또는 IVB 족 금속 화합물, 실란 화합물, 금속 알콕사이드, 아연 포스페이트 또는 이들의 혼합물에 기초한 조성물을 포함하는 상부코트-향상 층을 포함하고,
상기 상부코트-향상 층은 상기 강철 표면과 상기 상부코트 층의 사이에 개재되고, 상기 상부코트-향상 층은 상기 상부코트 층의 내화학성을 향상시키는, 파이프 코팅 시스템. - 제 16 항에 있어서,
상기 상부코트-향상 층이, 화학물질에의 장기간 노출 또는 화학물질의 반복적 사이클링에 대한 코팅 시스템의 내화학성을 증가시키는, 파이프 코팅 시스템.
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