KR101921894B1

KR101921894B1 - 에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관

Info

Publication number: KR101921894B1
Application number: KR1020180116948A
Authority: KR
Inventors: 이경수; 최태원
Original assignee: 삼성스틸 주식회사
Priority date: 2018-10-01
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2018-11-26

Abstract

본 발명은 코팅 강관에 관한 것으로서, 접착력, 코팅 도막의 안정성을 확보할 수 있으며, 경도, 내약품성, 전기적 특성, 저온경화성, 내열성, 내한성, 내충격성, 내수성, 내염성, 내마모성 등의 물리/화학적 특성이 우수한 코팅 강관에 관한 것이다.

Description

에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관{coating steel tube coated steel tube coated with epoxy and zeolite on the inner surface}

본 발명은 에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관에 관한 것으로서, 접착력, 코팅 도막의 안정성을 확보할 수 있으며, 경도, 내약품성, 전기적 특성, 저온경화성, 내열성, 내한성, 내충격성, 내수성, 내염성, 내마모성 등의 물리/화학적 특성이 우수한 에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관에 관한 것이다.

이러한, 파이프 중 상하수도관으로 사용되는 파이프는 높은 수압으로 인하여 대부분 강관을 사용하게 된다. 그리고 강관은 유체에 의한 부식을 방지하기 위하여 내면 및 외면이 코팅된다. 이때, 강관의 코팅에 사용되는 코팅재로는 액상의 수지 또는 수지 분말을 사용하게 된다.

분말을 이용한 강관의 코팅방법은 먼저 도료가 잘 부착되도록 강관의 표면을 전처리하고 강관을 가열장치를 이용하여 200∼230℃ 정도로 예열시킨다. 다음으로 예열된 강관에 분체도료를 스프레이를 이용하여 일정한 두께가 분사된다. 그러면 강관의 열에 의해 분체도료가 녹으면서 경화되어 코팅막이 형성하게 된다.

그러나 분말을 이용한 강관은 코팅막이 액상과 금속재질의 접촉을 방지하여 부식을 방지하는 효과와, 강관의 상태를 장기간 지속시키는 기능을 제공할 뿐 액상의 수질을 개선하는 등의 효과를 기대하기 어려운 것이 현실이다.

강관 코팅은 주로 에폭시 수지가 많이 사용되어 왔는데, 종래의 에폭시 수지는 내약품성, 부착성 및 기계적 특성이 우수한 반면, 일반적으로 습윤환경 및 수중에서의 작업시 코팅막과 구조재인 콘크리트 또는 철재와의 접착력이 약하고, 열팽창 계수의 차이로 인해 박리현상이 발생할 염려가 있고, 내후성이 불량하다는 등의 단점들을 가지고 있으며, 실제 사용시 수지의 유기용제를 분산에 사용함으로써 작업성이 저조하고, 화재에 대한 위험성이 크며, 환경오염을 일으킬 염려가 있는 등의 문제점도 가지고 있다.

그러나, 특허상의 선행기술에서 이와 같은 종래 에폭시 수지 코팅제의 상대적 성능 저하를 극복하기 위한 노력을 종종 찾아볼 수 있는데, 예를 들어, 대한민국 특허공개 제1999-015380호에 보면, 저온 경화형 에폭시 수지를 주제로 하고 경화제로서 변성 지방족 폴리아민 부가체를 함유시켜 2액형으로 에폭시 코팅제를 제조함으로써, 습윤면에서의 부착력, 내마모성, 방수성 및 방식성을 향상시키고 박리현상을 억제하고자 한 시도가 개시된 바 있다.

또한, 대한민국 특허등록 제10-0372830호에 보면, 우레탄 변성 에폭시 수지, 실란계 결합제, 충진제, 개선제, 안정제, 흐름방지제, 항균제 등을 사용하여 코팅 제를 제조함으로써 습윤 상태에서의 작업성을 크게 향상시켜, 수중 구조물, 교가, 수문, 댐 등의 보수, 보강에 사용하고자 한 시도가 개시된 바 있다.

이밖에, 대한민국 특허등록 제10-0362726호에는, 비스페놀 F형 수지와 3관능성 에폭시 수지의 조성비율이 70:30인 혼합물을 주제로 하고 지방족 폴리아민과 폴리아미드를 경화제로서 첨가하여 2성분 2포장재로 제조하여 희석제로서 유기용제를 필요로 하지 않도록 코팅제를 제조함으로써, 환경친화적이고 경화시간이 짧으며 수중경화성이 있고 수질오염의 염려가 없도록 한 시도가 개시된 바도 있다.

그러나, 일반적인 에폭시 수지를 포함하여 상기 선행기술들은, 경도, 내약품성, 전기적 특성, 저온경화성, 내열성, 내한성, 내충격성, 내수성, 내염성, 내마모성, 층간접착력 등 강관 코팅제로서 갖추어야 할 기본적인 물리적 특성이 우수하지 못하거나, 습윤 상태 또는 수중에서의 부착력이 약해 강관에의 적용이 용이하지 않거나, 수용성으로 제조됨으로써 도막 두께가 박막으로 형성되고 이것이 접착력, 내수성, 내염성 불량의 원인이 됨으로써 인하여 코팅 후 담수시 부풀음, 박리, 수포발생, 균열, 변색 등의 원인이 되거나, 철, 콘크리트, FRP, 스테인레스스틸, 비철금속 등 다양한 소재에 대하여 고른 접착력을 갖지 못함으로써 그 사용 범위에 한계가 있거나, 구 도막이나 이미 발생한 녹 또는 기름면 등에 대한 접착력이 부족하여 초기 시공이 아닌 보수공사시 적용에 어려움이 있거나 하는 등의 단점들 중 적어도 하나 이상을 공통적으로 가지고 있었다.

또한, 경화된 도막이 물에 침투되거나 침식됨으로써 도막으로부터 수중으로 독성이 용출됨으로써 식수용 탱크나 파이프라인에는 사용이 불가하거나 하천에 방 출될 경우 환경오염의 원인물질로 작용할 수 있다는 단점도 가지고 있었다.

또한, 종래의 일반적인 에폭시 수지를 포함한 상기 선행기술들은, 인체에 해롭고 인화성이 강하며 질식의 위험이 있는 신나, 솔벤트 등의 휘발성 유기용제를 포함하고 있어서, 좁은 공간이나 지하실, 건물 실내 탱크의 내부와 같은 밀폐된 장소의 경우, 질식이나 화재, 폭발의 위험성이 매우 커서 안전사고의 위험성이 있다는 단점도 가지고 있었다.

이밖에도, 지금까지 선행 코팅제들은, 코팅 모재의 표면에 녹, 먼지, 기름, 타르, 시멘트, 몰탈 등의 이물질이 존재하는 경우 접착력을 얻기 어려워 이를 제거하는 작업이 선행되어야 하고, 역시 모재의 표면에 홈, 구명, 갈라짐, 변형, 옹이 등이 존재할 경우 이를 보수하는 작업이 선행되어야 하며, 희석제 또는 용제를 사용함으로써 건조에 시간이 오래 걸려 코팅 작업이 길어지고, 상기한 바와 같이 질식이나 화재, 폭발의 위험성이 크므로 시공 전 완벽한 배풍 장치/작업을 필요로 함으로써 코팅 작업시 효율성 및 경제성이 떨어진다는 단점도 가지고 있었다.

따라서, 강관 코팅제로서 갖추어야 할 기본적인 물리/화학적 특성이 우수할 뿐만 아니라, 습윤 상태 또는 수중에서도 강한 부착력을 가지고, 코팅 후 부풀음, 박리, 수포발생, 균열, 변색 등이 발생하지 않으며, 적용될 수 있는 소재가 다양하여 그 사용범위가 넓고, 구 도막이나 이미 발생한 녹 또는 기름면에도 점착력이 크며, 환경오염의 원인물질로 작용할 염려가 없고, 인화성이나 질식성 또는 폭발성이 없어서 작업시 안전사고의 위험이 적으며, 코팅작업을 위한 선행작업이 필요치 않고, 배풍장치 등의 부가적인 장치를 필요로 하지 않고, 코팅 후 쉽게 건조되는 새로운 라이닝용 코팅제의 개발이 필요하였다.

상술한 문제를 해결하기 위한 방안으로서, 대한민국 등록특허 제10-0433261호에서는 20-30중량%의 액상 DGEBA형 에폭시 수지; 5-10중량%의 트리메칠올프로판 트리글리시딜에테르; 10-20중량%의 지방족 탄화수소의 글리시딜에테르; 27-36중량%의 실리카, 탈크, 탄산칼슘, 알루미나, 실리카겔 및 마이카에서 선택된 어느 하나인 무기물 충진제; 5-10중량%의 아연, 납, 산화티타늄 및 산화지르코늄 중에서 선택되는 어느 하나의 백색안료 또는 프탈로시아닌(Phthalodyanine), 울트라마린(Ultramarine), 페릭 페로시아나이드(Ferric ferrocyanide) 중에서 선택되는 어느 하나인 안료; 및 10-15중량%의 첨가제로서의 실록산 계통 계면활성제;로 구성됨을 특징으로 하는 폴리우레아 조성물이 개시되어 있으나, 장기간에 걸쳐 사용할 때 코팅 도막의 내후성 내지 안정성이 크게 저하되고 그로 인해 강관 등에서 위생 및 환경적인 문제가 발생하곤 했다.

대한민국 등록특허 제10-1712794호 대한민국 등록특허 제10-0372830호 대한민국 특허공개공보 제10-1999-015380호 대한민국 등록특허 제10-1144227호

본 발명은, 이와 같은 종래기술의 문제점들을 극복하고자 하는 것으로서, 본 발명의 목적은 접착력, 코팅 도막의 안정성을 확보할 수 있는 에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 경도, 내약품성, 전기적 특성, 저온경화성, 내열성, 내한성, 내충격성, 내수성, 내염성, 내마모성, 층간접착력 등의 물리/화학적 특성이 우수한 에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관은 강관의 내면은 에폭시 코팅층이 형성되며, 강관의 외면은 에폭시층과, 접착층과, 폴리에틸렌층이 순차적으로 형성되고, 상기 에폭시 코팅층은 무용제 에폭시 수지와, 실세스퀴옥산을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관에 있어서, 에폭시 코팅층은 에폭시 수지 100 중량부와, 제올라이트 10~30중량부와, 소포제 1~2중량부와, 침강 방지제 3~10중량부를 포함하는 주제와; 지환족 아민 화합물 40~80중량부와, 경화촉진제 5~20중량부를 포함하는 경화제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관에 있어서, 에폭시층은 에폭시 수지 100 중량부, 소포제 1~2중량부와, 침강 방지제 3~10중량부를 포함하는 주제와; 지환족 아민 화합물 40~80중량부와, 경화촉진제 5~20중량부와, 전도성 폴리머 1~10중량부와, 은(Ag) 도펀트 0.01~1중량부를 포함하는 경화제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관에 있어서, 접착층은 폴리올 100중량부와, 이소시아네이트 화합물 50~80중량부와, 아민 화합물 10~30중량부와, 트리메칠올프로판 트리글리시딜에테르 30~50중량부와, 불포화폴리알킬렌글리콜에테르와, 말레인산과, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트가 1 : 0.2~0.4 : 0.1~0.3의 중량비로 중합된 에테르 공중합체 10~30중량부와, 1,3-부틸렌글리콜(1,3-Butylene Glycol) 10~30중량부와, 에틸렌과 아크릴산이 1 : 0.4~0.6의 중량비로 공중합된 에틸렌-아크릴산 공중합체 10~30중량부와, 실세스퀴옥산 10~30중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에서 제안하고 있는 에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관에 의하면, 접착력을 크게 향상시키고, 경도, 내약품성, 전기적 특성, 저온경화성, 내열성, 내한성, 내충격성, 내수성, 내염성, 내마모성 등의 물리/화학적 특성이 우수한 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관의 구조를 도시하는 단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 코팅 강관은 강관의 내면은 에폭시 코팅층이 형성되며, 강관의 외면은 에폭시층과, 접착층과, 폴리에틸렌층이 순차적으로 형성된다.

이러한 강관의 코팅방법은 도료가 잘 부착되도록 강관의 표면을 전처리하고 강관을 가열장치를 이용하여 200∼230℃ 정도로 예열시키고, 예열된 강관에 도료를 스프레이 분사하여 강관의 열에 의해 도료가 녹으면서 경화되어 코팅막이 형성된다. 여기서 코팅제는 분체에 한정되지 않으며 액상도 가능하다.

상기 강관 내면의 에폭시 코팅층은 2액형 무용제 에폭시 수지인 것이 바람직하며, 에폭시 수지 100 중량부와, 제올라이트 10~30중량부와, 소포제 1~2중량부와, 침강 방지제 3~10중량부를 포함하는 주제와, 지환족 아민 화합물 40~80중량부와, 경화촉진제 5~20중량부를 포함하는 경화제로 구성될 수 있다.

상기 에폭시 수지는 비스페놀 E, 비스페놀 F, 비스페놀 M, 비스페놀 S, 비스페놀 H 등의 비스페놀형 에폭시 수지, 글리시딜 에테르계 에폭시 수지, 글리시딜 아민계 에폭시 수지, 다이머산 변성 에폭시 수지, 폴리부타디엔 변성에폭시 수지 등을 예시할 수 있다.

강관의 내면에 친환경 소재인 천연 제올라이트를 함유한 에폭시수지를 코팅함으로써 유해물질 흡착 및 향균성 등이 높은 제품으로 높은 온도로 가열되더라도 그 결정이 파괴가 되지 않고 안전하며, 강한 구조를 가진 제공한다.

보다 구체적으로, 제올라이트 특성상 수분 및 유해 성분 기체 흡수에 탁월한 성능을 가지기 때문에 관내 물 이동 시에는 물속의 기체 중 유해한 성분이 이온의 격자에너지를 낮추려는 열역학적 기능을 제공할 수 있다.

그리고 제올라이트 내 매크로 세공에 혼합물의 분자인 원자를 매크로 세공에서 흡수하여 혼합물이 생성되기 전에 분해시키는 촉매반응 내지 형상 선택성 촉매반응을 제공한다. 미세 슬러지 또는 이온결합에 따른 부패물질이 매크로 세공 속 이온흡착으로 인한 부패물질 제거와 동시에 슬러지 생성을 미연에 방지할 수 있다. 니켈 이온, 카드륨 이온 등 중금속 이온을 흡착하고, 분해할 수 있다. 약알칼리 성분을 지닌 제올라이트는 산성 물질을 중화하여, 안정적인 pH를 유지할 수 있다. 부영양화를 야기하는 암모니아성 질소 중 이온교환으로 암모니아성 질소를 질산성질소로 탈질 되어 암모니아성 질소는 제거가 되며, 또한 불용성 침전을 형성하는 현상을 방지하여 부영양화를 방지할 수 있다. 유해한 극성분자에 대한 친화도로 인한 유해 성분 물질 제거 및 항균성 암모니아 등의 극성분자들은 제올라이트의 매크로 세공 내의 각한 극성으로 인하여 친화되어 유해성분 물질이 생성방지 또는 유해 성분의 분해가 이루어지므로 항균성이 우수하다.

경화 후에도 페놀류, 시안 등의 독성물질이 검출되지 않도록, 상기 지환족 아민 화합물을 사용한다. 상기 지환족 아민 화합물은 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 아미노(모노에틸아민)의 부가물과 같은 지방족 폴리아민을 예시할 수 있다.

상기 강관 외면의 에폭시층은 에폭시 수지 100 중량부, 소포제 1~2중량부와, 침강 방지제 3~10중량부를 포함하는 주제와, 지환족 아민 화합물 40~80중량부와, 경화촉진제 5~20중량부와, 전도성 폴리머 1~10중량부와, 은(Ag) 도펀트 0.01~1중량부를 포함하는 경화제로 구성될 수 있다.

전도성 고분자 중합은 단량체의 산화에 따라 중간라디칼이 형성되고 순차적으로 중합이 되는 산화중합(oxidative polymerization) 방법 등으로 제조되고 이러한 전도성 폴리머는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리알킬티오펜, 포리아르키르지키시치오펜, 폴리이소티아 나프텐, 폴리페닐렌, 폴리퓨란, 폴리페닐렌 비닐렌, 폴리아센(polyacene) 및 이들의 유도체 및 이들의 단량체 공중합 물에서 선택되는 일종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.

상기 전도성 고분자 및 은 도펀트는 금속과의 밀착성 및 내식성을 극대화하는 역할을 한다.

상기 접착층(폴리우레아층)은 접착성 수지 역할을 하는 것으로서, 폴리올 100중량부와, 이소시아네이트 화합물 50~80중량부와, 아민 화합물 10~30중량부와, 트리메칠올프로판 트리글리시딜에테르 30~50중량부와, 불포화폴리알킬렌글리콜에테르와, 말레인산과, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트가 1 : 0.2~0.4 : 0.1~0.3의 중량비로 중합된 에테르 공중합체 10~30중량부와, 1,3-부틸렌글리콜(1,3-Butylene Glycol) 10~30중량부와, 에틸렌-아크릴산 공중합체 10~30중량부와, 실세스퀴옥산 10~30중량부를 포함하는 폴리우레아 조성물로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.

상기 접착층은 물리/화학적 특성이 우수하고, 접착력 및 침투력이 강해 물속 및 녹 위에도 시공이 가능하며, 철, 콘크리트, FRP, 스테인레스스틸, 비철금속 등 다양한 소재에 범용적으로 적용가능하고, 기름 등 이물질에 의해 오염된 표면에도 적용할 수 있고, 휘발에 의한 인화, 폭발이나 질식에 대한 위험성이 없고, 독성이 없어 환경친화적이며, 전처리가 필요치 않아 작업의 효율성 및 경제성이 높을 뿐만 아니라 항균성을 가진 항균성을 갖는 폴리우레아 조성물에 관한 것이다.

여기서, 상기 폴리올은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜 및 폴리이소프렌 글리콜 중 어느 하나인 것을 예시할 수 있다.

상기 이소시아네이트 화합물은 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(HDT), 이소포론 디이소시아네이트 (Isophorone Diisocyanate,IPDI), 시클로헥실메탄디이소시아네이트(Cyclohexylmethanediisocyanate, H12MDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate, MDI) 및 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, TDI) 중 어느 하나인 것을 예시할 수 있다.

상기 아민 화합물은 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 아미노(모노에틸아민)의 부가물과 같은 지방족 폴리아민을 예시할 수 있다.

상기 폴리올과 이소시아네이트 화합물과 아민 화합물은 폴리우레아를 구성하는 주원료가 된다.

상기 폴리우레아 조성물에서 트리메틸올프로판 트리글리시딜 에테르(trimethylolpropane triglycidyl ether) 및 에테르 공중합체는 경화 촉진제 역할을 하는 것으로서, 실제 코팅작업시 경화제와 함께 코팅제를 경화시킴으로써 본 발명 조성물의 수중 작업성, 표면 특성, 접착성, 내구성 등의 물리/화학적 특징을 부여하게 된다.

특히 에테르 공중합체는 3차원적인 사슬구조를 제공하여 접착성을 크게 향상시켜 들뜸 방지하는 역할을 한다.

본 발명의 폴리우레아 조성물에서 에틸렌-아크릴산 공중합체는 접착성 및 내후성을 향상시키기 위해 첨가되는 것으로서, 에틸렌과 아크릴산이 1 : 0.4~0.6의 중량비로 공중합된 것을 예시할 수 있다.

상기 실세스퀴옥산은 가교제 역할을 하는 것으로서, 폴리실세스키옥산의 합성법 중 가장 기초가되는 합성법은 단량체로서 3개의 가수분해 가능 반응기를 가지는 트리클로로실란을 사용하는 방법과, 트리알콕시실란을 사용하는 방법 등이 알려져 있는데 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고 폴리실세스퀴옥산의 하나 이상의 측쇄에 에폭시가가 도입된 폴리에폭시계실세스퀴옥산 및 이를 이용한 고강도 도료로 고분자량의 에폭시 관능기가 기능화된 폴리에폭시계실세스퀴옥산은 높은 경도 및 우수한 내열성, 코팅성, 가공성, 낮은 열팽창 지수 및 수분/산소 차단성의 물성을 가지는 것은 물론, 폴리에폭시계실세스퀴옥산을 이용한 유무기 하이브리드 코팅층은 수도 강관용 고경도 성능을 제공한다.

이하, 실시예 및 이를 이용한 시험예로서 본 발명을 더 구체적으로 설명하고자 하나, 본 발명을 이에 제한하고자 하는 것은 아니다.

강관의 외면에 에폭시층과, 접착층을 순차적으로 형성하였다.

에폭시층은 에폭시 수지 100 중량부, 소포제 1중량부와, 침강 방지제 3중량부를 포함하는 주제와, 지환족 아민 화합물 40~80중량부와, 경화촉진제 7중량부와, 전도성 폴리머 5중량부와, 은(Ag) 도펀트 0.1중량부를 포함하는 경화제로 구성되는 조성물을 사용하여 형성한다.

접착층은 폴리올 100중량부와, 이소시아네이트 화합물 70중량부와, 아민 화합물 10중량부와, 트리메칠올프로판 트리글리시딜에테르 40중량부와, 불포화폴리알킬렌글리콜에테르와, 말레인산과, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트가 1 : 0.2 : 0.1의 중량비로 중합된 에테르 공중합체 30중량부와, 1,3-부틸렌글리콜(1,3-Butylene Glycol) 15중량부와, 에틸렌과 아크릴산이 1 : 0.5의 중량비로 공중합된 에틸렌-아크릴산 공중합체 10중량부와, 실세스퀴옥산 10중량부로 구성되는 조성물을 사용하여 형성한다.

[ 시험예 1]

상기 실시예 1에서 제조된 조성물들을 가열한 상태에서 순차적으로 시험용 철판에 각각 300~350㎛ 및 250~300㎛의 두께로 코팅한 다음, 물성을 테스트하고 결과를 아래 표 1에 기재하였다.

경화된 코팅 도막에 X자 금을 그어 하지가 드러나게 상처를 낸 후 50℃에서 5% 염수에 30일 동안 침지한 다음 다시 60일 동안 방치한다. 이것을 물로 세척하여 건조시킨 후 육안으로 들뜸, 박리, 수포발생 등의 현상을 검사하였으며, 물에 적신 후 도포한 경우와, 방청유로 처리한 후 도포한 경우 들뜸, 박리현상, 수포발생 등의 현상을 나타내지 않음으로써, 습윤환경 또는 수중에서도 라이닝 작업을 가능하게 할 뿐 아니라, 최초 시공이 아닌 보수공사시에 기존의 녹 위에 그대로 적용해도 우수한 접착력 및 방청/방식 효과를 가지며, 기름면 위에도 적용 가능함을 알 수 있었다.

항목	물성
경도	71 (쇼어-D)
가사시간	30분 전후 (20℃,100g)
전단접착력	147kg/cm²(연강-연강, 접착층 파괴)
전단접착력	151kg/cm² (방청유묻은연강-방청유묻은 연강, 접착층 파괴)
T자형박리접착력	4.9kg/cm(연강-연강, 접착층 파괴)
도막접착력	100/100 (크로스컷, 50㎛도막), 100/100(크로스컷, 25㎛도막)
내약품성	75% H₂SO₄- 이상 없음 (실온, 6개월)
	36% HCl - 이상 없음 (실온, 6개월)
	30% NaOH - 이상 없음 (실온, 6개월)
내비등수성	100℃ 비등수 - 이상 없음 (30일 지속)
내열충격성	200℃ 1시간, 10 물에 급냉, 3회 - 이상 없음
에릭센	A 8.1 (철판, 70㎛ 도막, 에탄올 사용, 상온 10일)
내한굴곡성	이상 없음 (10mm 만드렐, 70, 에탄올 사용)
체적고유저항	>1×10¹⁵ (20℃)

위 표 1의 결과를 살펴보면, 본 발명의 에폭시층 및 접착층은 전단접착력, T자형박리접착력 및 도막접착력 등 모든 접착력 성능이 우수하며, 내수성 및 내열충격성이 크다.

이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

강관의 내면은 에폭시 코팅층이 형성되며,
강관의 외면은 에폭시층과, 접착층과, 폴리에틸렌층이 순차적으로 형성되고,
상기 에폭시 코팅층은,
무용제 에폭시 수지와, 제올라이트를 포함하여 이루어지되,
상기 접착층은,
폴리올 100중량부와, 이소시아네이트 화합물 50~80중량부와, 아민 화합물 10~30중량부와, 트리메칠올프로판 트리글리시딜에테르 30~50중량부와, 불포화폴리알킬렌글리콜에테르와, 말레인산과, 디프로필렌글리콜디아크릴레이트가 1 : 0.2~0.4 : 0.1~0.3의 중량비로 중합된 에테르 공중합체 10~30중량부와, 1,3-부틸렌글리콜(1,3-Butylene Glycol) 10~30중량부와, 에틸렌과 아크릴산이 1 : 0.4~0.6의 중량비로 공중합된 에틸렌-아크릴산 공중합체 10~30중량부와, 실세스퀴옥산 10~30중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관.
제1항에 있어서,
상기 에폭시 코팅층은,
에폭시 수지 100 중량부와, 제올라이트 10~30중량부와, 소포제 1~2중량부와, 침강 방지제 3~10중량부를 포함하는 주제와;
지환족 아민 화합물 40~80중량부와, 경화촉진제 5~20중량부를 포함하는 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관.
제1항에 있어서,
상기 에폭시층은,
에폭시 수지 100 중량부, 소포제 1~2중량부와, 침강 방지제 3~10중량부를 포함하는 주제와;
지환족 아민 화합물 40~80중량부와, 경화촉진제 5~20중량부와, 전도성 폴리머 1~10중량부와, 은(Ag) 도펀트 0.01~1중량부를 포함하는 경화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 에폭시와 제올라이트를 내면에 코팅한 코팅 강관.
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