KR102047970B1 - 내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관 - Google Patents

내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 냉.온수를 이송하는 강관을 포함한 금속재질의 배관에, 2액형으로 구성된 본 발명의 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물이 코팅된, '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관'에 관한 것으로서;
특히, 강관을 포함한 금속재질 배관의 내수성능이 향상되고, 물의 마찰력 감소로 운송에너지의 효율향상과 이물질제거가 용이하며,
내충격성과 내마모성, 내굴곡성, 내부식성, 인장강도. 인열강도를 포함한 배관의 내구성능이 강화되는 동시에,
조성물의 부착성 또한 향상되어 흘러내리지 않으며, 작업성이 향상되고, 사용이 편이한 구성의; '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관'에 관한 발명이다.

Description

내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관{steel pipe coating composition of polyurea systematic resin use for Improved durability and water resistance, a steel pipe using thereof}
본 발명은, 상.하수도용 또는 산업용, 난방용, 공업용수용을 포함한 각종 배관에 냉.온수를 이송하는 강관을 포함한 금속재질의 배관에 코팅되어, 배관의 내수성능과 내구성능을 포함한 물성이 강화된 용도로 사용되는, '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관'에 관한 것으로;
더욱 구체적으로는, 냉.온수를 이송하는 강관을 포함한 금속재질의 배관에, 본 발명의 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물이 코팅된, '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관'에 관한 것으로서;
특히, 강관을 포함한 금속재질 배관의 내수성능이 향상되고, 물의 마찰력 감소로 운송에너지의 효율향상과 이물질제거가 용이하며,
내마모성과 내충격성, 내굴곡성, 내부식성, 인장강도. 인열강도를 포함한 배관의 내구성능이 강화되는 동시에,
조성물의 건조속도가 적절히 조절되고, 조성물의 부착성 또한 향상되어 흘러내리지 않으며, 작업성이 향상되고, 사용이 편이한 구성의; '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관'에 관한 것이다.
일반적으로 상.하수도용 또는 산업용, 난방용, 공업용수용을 포함한 각종 배관에 냉.온수를 이송하는 강관을 포함한 금속재질의 배관은,
강관의 외면에는 폴리에틸렌 코팅층을 형성하고, 강관의 내면에는 무기물, 에폭시, 폴리우레탄, 폴리우레아 수지를 주요 성분으로 하는 코팅층을 형성하여 녹이 발생되거나 외부의 충격으로 부터 제품에 손상이 가는 것을 방지하고 있다.
또한, 강관의 내부나 외부에 코팅되는 코팅물인 도료는 높은 압력과 열, 화학반응 등이 작용하므로, 내충격성과 내마모성, 내굴곡성, 내부식성, 인장강도. 인열강도를 포함한 배관의 내구성능 특성을 만족하여야 하며,
나아가 음용수 기준에도 부합되어야 하는데, 무기물과 에폭시수지를 이용하는 코팅공법의 경우에는 경화속도가 느리고 사람이 직접 작업을 해야 되는 단점이 있을 뿐만 아니라, 내충격성과 내마모성, 내굴곡성, 인장강도. 인열강도 물성을 포함한 배관의 내구성능이 저하되어 코팅층 도막의 크랙 발생이 발생되며, 이러한 크랙 발생에 의해 배관 내부 막힘 현상이 발생되어 사용이 곤란한 문제점이 발생되고 있다.
또한, 에폭시수지만을 사용하는 코팅공법의 경우는 경화가 느리기 때문에 열을 가하는 작업도 필요하며, 또한 내부 코팅용 도료 중에 포함된 인체에 유해한 비스페놀에이(A)가 잔존하여 인체에 치명적인 영향을 줄 수 있으며,
또한, 내충격성, 내굴곡성이 취약하여 충격에 의한 손상이나 굴곡부위에서의 부분 박리가 발생되고 있다.
본 발명과 관련하여 종래기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허 제10-0993243호(공고일자: 2010. 11. 10.)에 개시하고 있는 '상수도관 내부코팅용 폴리우레탄-폴리우레아 도료'는;
디이소시아네이트와 폴리올의 반응에 의해 얻어진 우레탄 프리폴리머, 제1 안료 및 제1 반응첨가제를 반응시켜 형성된 주제부 100 중량부 및 아민, 제2 안료, 필러 및 제2 반응첨가제를 반응시켜 형성된 경화제부 40 내지 70 중량부를 포함하며, 상기 주제부의 이소시아네이트기와 상기 경화제부의 아민기의 몰비는 1:0.8 내지 1:1이다.
상술한 도료로 형성된 상수도관 내부코팅막은 우레탄 프리폴리머에 의해 유연성이 우수하고, 우레아에 의해 내구성이 우수하며, 경화시간이 빨라 신속하게 공사를 수행할 수 있으며, 오랫동안 방수성능을 유지할 수 있다.
그러나, 상기 대한민국 등록특허 제10-0993243호를 포함한 종래기술의 강관의 내,외부 코팅조성물인 폴리우레탄 또는 폴리우레아 계열의 도료는;
폴리우레탄을 사용하는 코팅공법의 경우는 도료의 접착력이 양호한 편이나, 경화속도가 대체적으로 느리고 습도에 민감하여 도막이 발포되는 문제점이 발생되고 있으며,
반면에, 폴리우레아를 사용하는 코팅공법의 경우는 습도에는 안정적이나, 경화속도가 너무 빨라 소재와의 기밀성, 접착력이 떨어지고, 체질 안료(탄산칼슘, 황산바륨, 실리카 등)를 사용하지 않아 비중이 낮으며, 고온, 고압의 조건에서 분사되어 도포할 경우 분진이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 강관을 포함한 금속재질 배관에 코팅 사용시에, 내수성이 저하되고 배관내 물의 마찰력 증가로 인한 운송에너지의 효율이 저하되며, 이물질이 누적되는 문제점이 발생되고 있으며;
폴리우레아 도료의 경우 건조속도가 촉진되어 도료가 조기에 굳는 문제점 및 도료의 부착성(접착력) 또한 저하되어 도료가 강관의 외부로 흘러내리며, 작업성이 저하되고, 사용이 불편한 문제점이 발생되고 있는 실정이다.
이에 따라, 강관의 내부와 외부 코팅에 적합한 도료의 개발이 꾸준히 요구되고 있으나, 현재 우리나라의 배관 상태는 선진국에 비해 매우 낙후된 실정이며,
특히, 상수도관의 내부 코팅용 도료는 내충격성과 내마모성, 내굴곡성, 인장강도. 인열강도 물성을 포함한 배관의 내구성능 및 접착력이 저하되어 균일한 도막을 형성하기 어려운 문제가 있다.
따라서, 상기 종래기술의 문제점을 해결하는 동시에, 폴리우레아 도료의 경우 내수성이 향상되는 동시에 배관 내 물의 마찰력 저하로 운송에너지의 효율이 향상되고, 이물질이 누적되는 문제점이 방지되며;
내마모성과 내충격성, 내굴곡성, 내부식성, 인장강도. 인열강도를 포함한 배관의 내구성능 또한 강화되고; 경화속도가 적절히 조절되어 도료가 빨리 굳는 문제점을 해결 및 도료의 부착성 또한 향상되고, 작업성 향상 및 사용이 편이한 구성의; '강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관'의 개발이 시급한 실정이다.
선행기술문헌
특허문헌
(특허문헌 0001) 대한민국 등록특허 제10-0993243호
(특허문헌 0002) 대한민국 등록특허 제10-1221321호
(특허문헌 0003) 대한민국 공개특허 제10-2007-0084304호
(특허문헌 0004) 대한민국 등록특허 제10-1840125호
본 발명의, '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관'에 의하여;
종래기술의 강관 또는 코팅조성물이 내,외부에 코팅된 강관에 비하여:
특히, 강관을 포함한 금속재질 배관의 내수성능이 향상되고, 물의 마찰력 감소로 운송에너지의 효율향상과 이물질제거가 용이하며;
내마모성과 내충격성, 내굴곡성, 내부식성, 인장강도. 인열강도를 포함한 배관의 내구성능이 강화되는 동시에,
조성물의 건조속도가 적절히 조절되고, 부착성이 향상되어 흘러내리지 않으며, 작업성이 향상되고, 사용이 편이한 구성의; '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관" 을 제공 함을, 본 발명의 목적 및 본 발명의 해결하고저 하는 과제로 한다.
본 발명 조성물 및, 본 발명 조성물이 강관의 표면에 코팅된 구성의;
이소시아네이트기의 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 모노머와: 희석제인 프로필렌 카보네이트와: 산화방지제인 포스피트 엔 하이드록실아민 계열의 하이드록시페놀 벤조트리아졸로: 조성된 주제부 및;
조성물의 유연성과 경직성이 겸비되도록 서로 상이한 물성치로 구성된 2종류의 폴리옥시프로필렌 디아민과: 쇄연장제인 디에틸톨루엔디아민과: 접착력강화제인 메타아크릴레이트 알콕시실란과: 침강방지제인 발포실리카와: 조색제인 티타늄다이옥사이드 또는 카본블랙으로: 조성된 경화제부 1차조성물이 주제부에 혼합, 조성되거나;
또는, 이소시아네이트기의 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 모노머와: 희석제인 프로필렌 카보네이트와: 산화방지제인 포스피트 엔 하이드록실아민 계열의 하이드록시페놀 벤조트리아졸로: 조성된 주제부 및;
조성물의 유연성과 경직성이 겸비되도록 서로 상이한 물성치로 구성된 2종류의 폴리옥시프로필렌 디아민과: 쇄연장제인 디에틸톨루엔디아민과: 접착력강화제인 메타아크릴레이트 알콕시실란과: 침강방지제인 발포실리카와: 조색제인 티타늄다이옥사이드 또는 카본블랙으로: 조성된 경화제부 1차조성물과;
상기 경화제부 1차조성물에, 흐름성조절제인 4,4-메틸렌비스(N-Sec-뷰틸아닐린)와: 경도조절제인 N,N-(메틸렌디-4-1-사이클로헥산딜)비스-1,1',4,4'-테트라에틸 에스테르와: 내수성부여제인 브랜치드 폴리에테르 에스테르와: 마찰력감소제인 아민변성-듀얼엔드-반응형 실리콘의: 기능성조성물이 혼합된 경화제부가; 주제부에 혼합, 조성된, 본 발명의 '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관'에 의하여, 상기 과제를 해결코저 한다.
본 발명 구성의, "내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관"에 인하여; 종래기술의 문제점을 해결 및,
종래기술의 강관 또는 조성물이 내,외부에 코팅된 강관에 비하여:
특히, 강관을 포함한 금속재질 배관의 내수성능이 향상된 효과와;
물의 마찰력 감소로 운송에너지의 효율향상과 이물질제거가 용이한 효과와;
내마모성과 내충격성, 내굴곡성, 내부식성, 인장강도. 인열강도를 포함한 배관의 내구성능이 강화된 효과와;
조성물의 건조속도가 적절히 조절되고, 조성물의 부착성이 향상되어 흘러내리지 않으며, 작업성이 향상되고, 사용이 편이한 효과를; 가져오는, 매우 유용한 발명이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 "내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관"에 대하여 상세히 설명키로 하며,
『본 발명을 구성하는 조성물과 중량비, 조성물의 해당 물성 수치는, 단순히 수치로서 한정 기재한 것이 아니며:
본 출원인이 수많은 실험과 노력을 통하여 개발한 조성물과 중량비, 조성물의 해당 물성 수치로서;
종래기술의 강관 또는 조성물이 내,외부에 코팅된 강관에 비하여:
특히, 강관을 포함한 금속재질 배관의 내수성능이 향상되고, 물의 마찰력 감소로 운송에너지의 효율향상과 이물질제거가 용이하며;
내마모성과 내충격성, 내굴곡성, 내부식성, 인장강도. 인열강도를 포함한 배관의 내구성능이 강화되는 동시에,
조성물의 건조속도가 적절히 조절되고, 부착성이 향상되어 흘러내리지 않으며, 작업성이 향상되고, 사용이 편이한; 진보성이 구비된, 적정 구성의 해당조성물 및 중량비』로서,
본 발명의 실시예에 더욱 구체화 되어 있는바; 이는, 단순한 수치 한정에 불과 한 것이 아님을 분명히 한다.
또한, 본발명의 이하 언급된 '내구성능'은, 내마모성과 내충격성, 내굴곡성, 내부식성, 인장강도. 인열강도를 포함한 물성을 편의상 '내구성능'으로 기재한 것임을 분명히 한다.
본 발명의, 상.하수도용 또는 산업용, 난방용, 공업용수용을 포함한 각종 배관에 냉.온수를 이송하는 강관을 포함한 금속재질의 배관에 코팅되어, 배관의 내수성능과 내구성능을 포함한 물성이 강화된 용도로 사용되는, '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물은;
1) A액의 이소시아네이트기의 폴리우레아 수지 조성물로 조성된 주제부와,
2) B액의 아민을 포함한 경화제조성물로 조성된 경화제부로;
상기 주제부에 경화제부가 혼합, 조성된, 2액형 타입의 폴리우레아 수지 계열의 강관코팅조성물로 조성되며;
상기 경화제부에, 기능성조성물인 흐름성조절제, 경도조절제, 내수성부여제, 마찰력감소제가 혼합된 조성의;
완제품인, '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물'로 구성된다.
상기 주제부는;
본 발명 조성물의 내수성능과 내구성능 부여 및 부착성, 내약품성, 내후성, 흡습성 향상을 위한 용도의,
주제부 조성물 100중량%를 기준으로,
이소시아네이트기의, 고상의 칼라: 30 내지 40(APHA), 점도: 2400±400cps/25℃, NCO 함량: 22.0±0.5 wt% 범위의, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(Hexamethylene diisocyanate trimer) 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 모노머(Hexamethylene diisocyanate monomer) 85 내지 95중량%와:
희석제인, 비중(20℃): 1.206g/㎤, 칼라: 30 내지 40(APHA), 순도: 99.7 내지 99.9, 프로필렌 글리콜 함량: 0.1 내지 0.2% 범위의, 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate) 4.9 내지 14.5중량%와:
산화방지제(광안정제)인, 용해점: 128 내지 132℃, 건조감량: 최대치 1.0% , 회분함량: 최대치 0.1% 범위의, 포스피트 엔 하이드록실아민(phosphite & hydroxyl
amine)계열의 하이드록시페놀 벤조트리아졸 2-(2'-Hydroxy-5'-methylphenyl)-benzotriazole 0.1 내지 0.5중량%로: 조성된, 이소시아네이트 프리폴리머로 구성된다.
상기, 경화제부는;
본 발명 조성물의 물의 마찰력 감소로 운송에너지의 효율향상과 이물질제거가 용이하고, 조성물의 건조속도가 조절되며, 부착성과 작업성이 향상되는 용도의,
경화제부 1차조성물 100중량%를 기준으로:
조성물의 강도가 더욱 강화되고 경직성이 부여되는 폴리에테르 1차아민(Polyether amine)인,
비중(20℃): 0.9964g/㎤, 분자량: 2,000g/mol, 칼라: 20 내지 25(APHA), 점도: 245±10cps/25℃ 범위의, 폴리옥시프로필렌 디아민(Polyoxypropylene diamine) 25 내지 63중량%와:
조성물의 유연성이 부여되는 폴리에테르 1차아민(Polyether amine)인,
비중(20℃): 0.9702g/㎤, 분자량: 400g/mol, 칼라: 60 내지 75(APHA), 점도:
20±10cps/25℃ 범위의, 폴리옥시프로필렌 디아민(Polyoxypropylene diamine) 10 내지 30중량%와:
조성물의 기계적, 화학적 성질 및 가수분해성, 내열성이 강화되는 쇄연장제인,
밀도: 1,000 내지 1,030/20℃, 점도 150±10cps/25℃ 범위의, 디에틸톨루엔디아민(Diethyltoluene diamine) 25 내지 40중량%와:
조성물의 접착력이 강화되는 접착력강화제인,
비중(25℃): 1.04g/㎤, 점도: 2.5±0.2cst/25℃ 범위의, 메타아크릴레이트 알콕시실란(Methacrylate alkoxysilane) 0.5 내지 1.5중량%와:
조성물의 침강이 방지되는 침강방지제인,
비표면적: 300±30㎡, 수분함량: 최대치 1.5%, 산도(pH): 3.7 내지 4.5 범위의, 발포실리카(Fumed silica) 0.5 내지 1.0중량%와:
조성물의 조색 및 분산을 위한 조색제인,
점도: 5,000 내지 10,000cps/25℃, 밀도: 1.5 내지 2.0/25℃ 범위의, 티타늄다이옥사이드(Titanium dioxide) 또는 카본블랙(Carbon black) 1.0 내지 2.5중량%로: 경화제부 1차조성물로 조성된다.
또한, 경화제부 1차조성물로만 구성된 경화제부로 구성되거나;
또는, 경화제부 1차조성물 100중량부에 대하여, 하기 기능성조성물이 첨가, 혼합된 조성의; 경화제부로 구성된다.
기능성조성물은;
경화제부의 1차조성물 100중량부에 대하여,
물의 흐름성을 조절하기 위한 흐름성조절제인,
비중(16℃): 0.99g/㎤, 점도 100 내지 120cps/38℃ 범위의, 4,4-메틸렌비스(N-Sec-뷰틸아닐린)/ 4,4-Methylenebis (N-Sec-Butylaniline) 4 내지 10중량부와:
조성물의 경도조절을 위한 경도조절제인,
비중(25℃): 1.06g/㎤, 점도: 900 내지 1,300cps/25℃, 고형분: 97±2% 범위의, N,N-(메틸렌디-4-1-사이클로헥산딜)비스-1,1',4,4'-테트라에틸 에스테르(N,N'-(methylenedi-4,1-cyclohexanediyl)bis-,1,1',4,4'-tetraethyl ester) 10 내지 15중량부와:
조성물의 내수성 향상을 위한 내수성부여제인,
비중(25℃): 0.98 내지 1.02g/㎤, 수산기값(Hydroxyl value): 300 내지 330 범위의, 브랜치드 폴리에테르 에스테르(Branched polyether ester) 5.0 내지 15중량부와:
물의 마찰력 감소를 위한 마찰력감소제인,
비중(25℃): 0.97g/㎤, 굴절율(25℃): 1,390 내지 1,420 범위의, 아민변성-듀얼엔드-반응형 실리콘 1.0 내지 5.0중량부가; 첨가, 혼합된 조성의, 기능성조성물로 구성된다.
따라서, 본 발명 조성의 주제부와:
본 발명 조성의 경화제부 1차조성물로만 구성된 경화제부가; 1:1의 부피 몰(Mol)비로 혼합 조성된, 폴리우레아 수지 계열의 완제품인 '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물'로 조성되거나;
또는, 본 발명의 조성의 주제부와: 경화제부 1차조성물로만 조성된 경화제부가 1:1의 부피 몰(Mol)비로 혼합 및, 경화제부 1차조성물에 기능성조성물인 흐름성조절제, 경도조절제, 내수성부여제, 마찰력감소제가 혼합, 조성된 경화제부로; 구성된, 폴리우레아 수지 계열의 완제품인 '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물'로 조성된다.
또한, 필요에 따라;
상기 본 발명의 경화제부가,
기능성조성물인 흐름성조절제, 경도조절제, 내수성부여제, 마찰력감소제 중 선택된 1종 또는 1종 이상이 서로 혼합된 조성의 경화제부로 조성되어:
주제부에 혼합된 조성의; 완제품인, '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물'로 구성될 수도 있다.
또한, 필요에 따라;
상기 본 발명의 주제부와 경화제부가,
주제부와 경화제부가 서로 혼합, 조성되지 않은, 단독조성물로 각기 조성된 주제부와 경화제부로 구성되어:
강관을 포함한 금속재질의 배관의 내부 또는 외부에 경화제부가 1차 코팅 및, 1차 코팅된 경화제부의 외부에 주제부가 2차로 코팅된 구성의, '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물'로 구성될 수도 있다.
이하, 본 발명의 '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물을 이용한 강관'에 대하여, 설명키로 한다.
본 발명의, 상.하수도용 또는 산업용, 난방용, 공업용수용을 포함한 각종 배관에 냉.온수를 이송하는 강관을 포함한 금속재질의 배관의 내부 또는 외부에, 상기에서 언급된 본 발명 조성의 강관 코팅조성물이 코팅된 구성의;
1) 강관을 포함한 금속재질의 배관 및;
2) 상기 배관의 내부 또는 외부에,
주제부 조성물 100중량%를 기준으로,
이소시아네이트기의 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 모노머 85 내지 95중량%와:
희석제인, 프로필렌 카보네이트 4.9 내지 14.5중량%와:
산화방지제인, 포스피트 엔 하이드록실아민 계열의 하이드록시페놀 벤조트리아졸 0.1 내지 0.5중량%로: 조성된 주제부 100중량부와;
경화제부 1차조성물 100중량%를 기준으로,
비중(20℃) 0.9964g/㎤, 분자량 2,000g/mol, 칼라 20 내지 25(APHA), 점도 245±10cps/25℃ 범위의, 폴리옥시프로필렌 디아민 25 내지 63중량%와:
비중(20℃) 0.9702g/㎤, 분자량 400g/mol, 칼라 60 내지 75(APHA), 점도
20±10cps/25℃ 범위의, 폴리옥시프로필렌 디아민 10 내지 30중량%와:
쇄연장제인, 디에틸톨루엔디아민 25 내지 40중량%와:
접착력강화제인, 메타아크릴레이트 알콕시실란 0.5 내지 1.5중량%와:
침강방지제인, 발포실리카 0.5 내지 1.0중량%와:
조색제인, 티타늄다이옥사이드 또는 카본블랙 1.0 내지 2.5중량%로: 조성된 경화제부 1차조성물 100중량부와;
경화제부 1차조성물 100중량부에 대하여,
흐름성조절제인, 4,4-메틸렌비스(N-Sec-뷰틸아닐린) 4.0 내지 10중량부와:
경도조절제인, N,N-(메틸렌디-4-1-사이클로헥산딜)비스-1,1',4,4'-테트라에틸 에스테르 10 내지 15중량부와:
내수성부여제인, 브랜치드 폴리에테르 에스테르 5.0 내지 15중량부와:
마찰력감소제인, 아민변성-듀얼엔드-반응형 실리콘 1.0 내지 5.0중량부의: 기능성조성물이 혼합된 경화제부가; 서로 혼합된 강관 코팅조성물이 코팅되어, 코팅막이 구비된 구성의, '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물을 이용한 강관' 으로 구성된다.
또한, 강관을 포함한 금속재질의 배관의 내부 또는 외부에, 주제부와 경화제부가 적정 두께로 분무기로 분무 또는 도포기로 도포되어 코팅되며, 바람직하게는 코팅두께 0.1 내지 5㎜의 코팅막으로 구성된다.
또한, 필요에 따라;
1) 강관을 포함한 금속재질의 배관 및;
2) 상기 배관의 내부 또는 외부에, 1차 코팅된 경화제부와;
3) 상기 경화제부의 외부에 2차 코팅된 주제부로; 경화제부와 주제부가 각기 1,2차로 코팅된 강관 코팅조성물로; 구성된, '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물을 이용한 강관' 으로 구성된다.
상기 경화제부와 주제부가 각기 1,2차로 코팅된 강관 코팅조성물은;
강관을 포함한 금속재질의 배관의 내부 또는 외부에, 강관 코팅조성물이 적정 두께로 각기 분무기로 분무 또는 도포기로 도포되며, 바람직하게는 1차 코팅된 경화제부는 코팅두께 0.1 내지 1.5㎜, 2차 코팅된 주제부는 코팅두께 0.1 내지 3.5㎜의 코팅막으로 구성된다.
또한, 필요에 따라;
주제부와, 경화제부 1차조성물로만 구성된 경화제부가; 1:1의 부피 몰(Mol)비로 혼합 조성된 강관 코팅조성물이, 강관을 포함한 금속재질의 배관의 내부 또는 외부에 코팅된 구성의; '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물을 이용한 강관' 으로 구성될 수도 있다.
상기와 같이, 본 발명의 '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물' 과, '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물을 이용한 강관'은;
본 발명 조성의, 이소시아네이트기의 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 모노머 및, 희석제인 프로필렌 카보네이트와, 산화방지제(광안정제)인 포스피트 엔 하이드록실아 계열의 하이드록시페놀 벤조트리아졸로 조성된, 주제부인 이소시아네이트 프리폴리머에 의하여:
본 발명 조성물의 내수성능과 내구성능 및 부착성, 내약품성, 내후성, 흡습성이 더욱 향상되고;
본 발명 조성의, 물성치가 서로 상이한 범위의 2 종류의 폴리에테르 1차아민에 의하여 조성물의 강도가 더욱 강화되고 경직성이 부여되며, 유연성 또한 부여되는 폴리에테르 1차아민인 폴리옥시프로필렌 및,
조성물의 기계적, 화학적 성질 및 가수분해성, 내열성이 더욱 강화되는 쇄연장제인 디에틸톨루엔디아민와, 조성물의 접착력이 강화되는 접착력강화제인 메타아크릴레이트 알콕시실란과, 조성물의 침강이 방지되는 침강방지제인 발포실리카와, 조색제인 티타늄다이옥사이드 또는 카본블랙으로 조성된 경화제부 1차조성물에 의하여:
본 발명 조성물의 물의 마찰력 감소로 운송에너지의 효율향상과 이물질제거가 용이하고, 조성물의 건조속도가 조절되며, 부착성과 작업성이 향상되며;
상기 경화제부 1차조성물에 첨가 혼합된,
물의 흐름성을 조절하기 위한 흐름성조절제인 4,4-메틸렌비스(N-Sec-뷰틸아닐린)과, 조성물의 경도조절을 위한 경도조절제인 N,N-(메틸렌디-4-1-사이클로헥산딜)비스-1,1',4,4'-테트라에틸 에스테르와, 조성물의 내수성 향상을 위한 내수성부여제인 브랜치드 폴리에테르 에스테르와, 물의 마찰력 감소를 위한 마찰력감소제인아민변성-듀얼엔드-반응형 실리콘으로 구성된, 기능성조성물에 의하여:
본 발명 조성물의 물의 마찰력이 더욱 감소되어 운송에너지의 효율향상과 이물질제거가 더욱 용이하고, 조성물의 건조속도가 더욱 절절히 조절되며, 부착성과 작업성이 더욱 향상된 경화제부로 구성된다.
또한, 본 발명의 상기에서 언급된 조성의 주제부와 경화제부 1차조성물과 기능성조성물을 구성하는 해당조성물의 각 물성조건과 중량비는 단순한 수치로 기재한 것이 아닌, 본 발명의 기술적과제를 해결하는 진보성이 구비된 것으로서, 본 발명의 실시예에 더욱 구체화 되어 있음을 분명히 한다.
따라서, 본 발명의 '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물' 과, '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물을 이용한 강관'은;
종래기술의, 폴리우레아를 사용하는 코팅공법의 경우는 습도에는 안정적이나, 경화속도가 너무 빨라 소재와의 기밀성, 접착력이 떨어지고, 체질 안료(탄산칼슘, 황산바륨, 실리카 등)를 사용하지 않아 비중이 낮으며, 고온, 고압의 조건에서 분사되어 도포할 경우 분진이 발생되는 문제점과,
강관을 포함한 금속재질 배관에 코팅 사용시에, 내수성이 저하되고 배관 내 물의 마찰력 증가로 인한 운송에너지의 효율이 저하되며, 이물질이 누적되는 문제점과,
폴리우레아 도료의 경우 건조속도가 촉진되어 도료가 조기에 굳는 문제점 및 도료의 부착성(접착력) 또한 저하되어 도료가 강관의 외부로 흘러내리며, 작업성이 저하되고, 사용이 불편한 문제점이 개선된 동시에;
특히, 본 발명 강관코팅조성물이 코팅된 강관을 포함한 금속재질 배관이:
내수성능이 더욱 향상된 기술구성과;
물의 마찰력 감소로 운송에너지의 효율향상과 이물질제거가 용이한 기술구성과;
내마모성과 내충격성, 내굴곡성, 내부식성, 인장강도. 인열강도를 포함한 내구성능이 더욱 강화된 기술구성과;
조성물의 건조속도가 적절히 조절되고, 조성물의 부착성(접착력) 또한 향상되어 흘러내리지 않으며, 작업성이 향상되고, 사용이 편이한 기술구성과;
무촉매의 초속경화형으로 공기 단축이 가능한 기술구성과;
시공시 물과 온도의 영향이 적으며, 내화학성과 내후성 또한 강화된 기술구성의; '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관'으로 구성된다.
이하, 본 발명의 '내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물 및 그를 이용한 강관'의 실시예를 들어, 더욱 상세히 설명한다.
실시예 1)
주제부 조성물 100중량%를 기준으로,
칼라 35(APHA), 점도 2550cps/25℃, NCO 함량 22wt%의 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머 90중량%와:
비중(20℃) 1.206g/㎤, 칼라 30(APHA), 순도 99.7, 프로필렌 글리콜 함량: 0.2%의 프로필렌 카보네이트 9.8중량%와:
용해점 130℃, 건조감량 1.0% , 회분함량 0.1%의 하이드록시페놀 벤조트리아졸 광안정제 0.2중량%가: 혼합된, 주제부 100중량부 및;
경화제부 1차조성물 100중량%를 기준으로,
비중(20℃) 0.9964g/㎤, 분자량 2,000g/mol, 칼라 20(APHA), 점도 250cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 55중량%와:
비중(20℃) 0.9702g/㎤, 분자량 400g/mol, 칼라 65(APHA), 점도 20cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 10중량%와:
밀도 1,000/20℃, 점도 150cps/25℃의 디에틸톨루엔디아민 32.8중량%와:
비중(25℃) 1.04g/㎤, 점도 2.5cst/25℃의 메타아크릴레이트 알콕시실란 0.7중량%와:
비표면적 310㎡, 수분함량 1.5%, 산도(pH) 3.9의 발포실리카 0.5중량%와:
점도 7,800cps/25℃, 밀도 1.8/25℃의 티타듐다이옥사이드 1.0중량%가: 혼합된, 경화제부 100중량부를; 주제부에 혼합하여, 강관 코팅조성물을 제조하였다.
실시예 2)
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 주제부를 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머 95중량%, 프로필렌 카보네이트 4.8중량%, 하이드록시페놀 벤조트리아졸 광안정제 0.2중량%가 혼합된 이소시아네이트 프리폴리머인 주제부 100중량부를; 사용하여 실시하였다.
실시예 3)
실시예 1의 주제부 100중량부 및;
경화제부 1차조성물을 실시예 1과 동일한 물성치의, 비중(20℃) 0.9964g/㎤, 분자량 2,000g/mol, 칼라 20(APHA), 점도 250cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 폴리옥시프로필렌 디아민 60중량%와: 비중(20℃) 0.9702g/㎤, 분자량 400g/mol, 칼라 65(APHA), 점도 20cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 10중량%와: 디에틸톨루엔디아민 27.8중량%와: 메타아크릴레이트 알콕시실란 0.7중량%와: 발포실리카 0.5중량%와: 티타듐다이옥사이드 1.0중량%가: 혼합된, 경화제부 1차조성물로 조성하여:
경화제부 1차조성물 100중량부에, 흐름성조절제인 비중(16℃) 0.99g/㎤, 점도 115cps/38℃의 4,4-메틸렌비스(N-Sec-뷰틸아닐린) 10중량부가 첨가된 경화제부를; 주제부와 혼합하여, 강관 코팅조성물을 제조하였다.
실시예 4)
실시예 1의 주제부 100중량부 및;
경화제부 1차조성물을 실시예 1과 동일한 물성치의, 비중(20℃) 0.9964g/㎤, 분자량 2,000g/mol, 칼라 20(APHA), 점도 250cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 53중량%와: 비중(20℃) 0.9702g/㎤, 분자량 400g/mol, 칼라 65(APHA), 점도 20cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 17중량%와: 디에틸톨루엔디아민 27.8중량%와: 메타아크릴레이트 알콕시실란 0.7중량%와: 발포실리카 0.5중량%와: 티타듐다이옥사이드 1.0중량%가: 혼합된, 경화제부 1차조성물로 조성하여:
경화제부 1차조성물 100중량부에, 경도조절제인 비중(25℃)1.06g/㎤, 점도 1,190cps/25℃, 고형분 97%의 N,N-(메틸렌디-4-1-사이클로헥산딜)비스-1,1',4,4'-테트라에틸 에스테르 15중량부가 첨가된 경화제부를; 주제부와 혼합하여, 강관 코팅조성물을 제조하였다.
실시예 5)
실시예 1의 주제부 100중량부 및;
경화제부 1차조성물을 실시예 1과 동일한 물성치의, 비중(20℃) 0.9964g/㎤, 분자량 2,000g/mol, 칼라 20(APHA), 점도 250cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 55중량%와: 비중(20℃) 0.9702g/㎤, 분자량 400g/mol, 칼라 65(APHA), 점도 20cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 15중량%와: 디에틸톨루엔디아민 27.8중량%와: 메타아크릴레이트 알콕시실란 0.7중량%와: 발포실리카 0.5중량%와: 티타듐다이옥사이드 1.0중량%가: 혼합된, 경화제부 1차조성물로 조성하여:
경화제부 1차조성물 100중량부에, 흐름성조절제인 비중(16℃) 0.99g/㎤, 점도 100 내지 120cps/38℃ 범위의, 4,4-메틸렌비스(N-Sec-뷰틸아닐린) 5.0중량부와: 실시예 4의 물성치와 동일한 경도조절제인 N,N-(메틸렌디-4-1-사이클로헥산딜)비스-1,1',4,4'-테트라에틸 에스테르 10중량부가 첨가된 경화제부를; 주제부와 혼합하여, 강관 코팅조성물을 제조하였다.
실시예 6)
실시예 1의 주제부 100중량부 및;
경화제부 1차조성물을 실시예 1과 동일한 물성치의, 비중(20℃) 0.9964g/㎤, 분자량 2,000g/mol, 칼라 20(APHA), 점도 250cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 51중량%와: 비중(20℃) 0.9702g/㎤, 분자량 400g/mol, 칼라 65(APHA), 점도 20cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 19중량%와: 디에틸톨루엔디아민 27.8중량%와: 메타아크릴레이트 알콕시실란 0.7중량%와: 발포실리카 0.5중량%와: 티타듐다이옥사이드 1.0중량%가: 혼합된, 경화제부 1차조성물로 조성하여:
경화제부 1차조성물 100중량부에, 실시예 4의 물성과 동일한 경도조절제인 N,N-(메틸렌디-4-1-사이클로헥산딜)비스-1,1',4,4'-테트라에틸 에스테르 15중량부와, 내수성부여제인 비중(25℃) 0.98g/㎤, 수산기 300의 브랜치드 폴리에테르 에스테르 5.0중량부가 첨가된 경화제부를; 주제부와 혼합하여, 강관 코팅조성물을 제조하였다.
실시예 7)
실시예 1의 주제부 100중량부 및;
경화제부 1차조성물을 실시예 1과 동일한 물성치의, 비중(20℃) 0.9964g/㎤, 분자량 2,000g/mol, 칼라 20(APHA), 점도 250cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 48중량%와: 비중(20℃) 0.9702g/㎤, 분자량 400g/mol, 칼라 65(APHA), 점도 20cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 24.8중량%와: 디에틸톨루엔디아민 25중량%와: 메타아크릴레이트 알콕시실란 0.7중량%와: 발포실리카 0.5중량%와: 티타듐다이옥사이드 1.0중량%가: 혼합된, 경화제부 1차조성물로 조성하여:
경화제부 1차조성물 100중량부에, 실시예 4의 물성과 동일한 경도조절제인 N,N-(메틸렌디-4-1-사이클로헥산딜)비스-1,1',4,4'-테트라에틸 에스테르 15중량부와, 실시예 6의 물성과 동일한 내수성부여제인 브랜치드 폴리에테르 에스테르 10중량부가 첨가된 경화제부를; 주제부와 혼합하여, 강관 코팅조성물을 제조하였다.
실시예 8)
실시예 1의 주제부 100중량부 및;
경화제부 1차조성물을 실시예 1과 동일한 물성치의, 비중(20℃) 0.9964g/㎤, 분자량 2,000g/mol, 칼라 20(APHA), 점도 250cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 45중량%와: 비중(20℃) 0.9702g/㎤, 분자량 400g/mol, 칼라 65(APHA), 점도 20cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 29.8중량%와: 디에틸톨루엔디아민 23중량%와: 메타아크릴레이트 알콕시실란 0.7중량%와: 발포실리카 0.5중량%와: 티타듐다이옥사이드 1.0중량%가: 혼합된, 경화제부 1차조성물로 조성하여:
경화제부 1차조성물 100중량부에, 실시예 4의 물성과 동일한 경도조절제인 N,N-(메틸렌디-4-1-사이클로헥산딜)비스-1,1',4,4'-테트라에틸 에스테르 15중량부와, 실시예 6의 물성과 동일한 내수성부여제인 브랜치드 폴리에테르 에스테르 15중량부가 첨가된 경화제부를; 주제부와 혼합하여, 강관 코팅조성물을 제조하였다.
실시예 9)
실시예 1의 주제부 100중량부 및;
경화제부 1차조성물을 실시예 1과 동일한 물성치의, 비중(20℃) 0.9964g/㎤, 분자량 2,000g/mol, 칼라 20(APHA), 점도 250cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 46중량%와: 비중(20℃) 0.9702g/㎤, 분자량 400g/mol, 칼라 65(APHA), 점도 20cps/25℃의 폴리옥시프로필렌 디아민 26.8중량%와: 디에틸톨루엔디아민 25중량%와: 메타아크릴레이트 알콕시실란 0.7중량%와: 발포실리카 0.5중량%와: 티타듐다이옥사이드 1.0중량%가: 혼합된, 경화제부 1차조성물로 조성하여:
경화제부 1차조성물 100중량부에, 실시예 4의 물성과 동일한 경도조절제인 N,N-(메틸렌디-4-1-사이클로헥산딜)비스-1,1',4,4'-테트라에틸 에스테르 15중량부와, 실시예 6의 물성과 동일한 내수성부여제인 브랜치드 폴리에테르 에스테르 10중량부와, 마찰력감소제인 비중(25℃) 0.97g/㎤, 굴절율(25℃) 1,390의 아민변성-듀얼엔드-반응형 실리콘 2.0중량부가 첨가된 경화제부를; 주제부와 혼합하여, 강관 코팅조성물을 제조하였다.
비교예 1)
합성이 필요없는 헥사메틸렌디이소시아네이트 트리머(TLA-100(일본, Asahi
KASEI사) 100 중량부를 주제부로 마련하였다.
또한, 폴리아스파라틱에스터인 상품명 Desmophene NH - 1420(독일, Bayer사) 98 중량부, 반응성 Colorant인 상품명 REACTINT Blue X17AB(미국, Milliken사) 1 중량부, TiO2 R-902(미국, Dupont사)0.9 중량부, 소포제 AC- 326F(일본, 공영사) 0.05 중량부, 액상 Lubricant HC - 100(일본, 미스비시 가스) 0.05 중량부를 혼합하여 경화제부를 마련하였다. 이후, 상기 주제부100 중량부와 경화제부 100중량부를 혼합하여 강관 코팅조성물을 제조하였다.
비교예 2)
합성이 필요 없는 헥사메틸렌디이소시아네이트 트리머(TLA-100(일본, Asahi
KASEI사) 100 중량부를 주제부로 마련하였다.
또한, 폴리아스파라틱에스터인 상품명 Desmophene NH - 1420(독일, Bayer사) 49 중량부, 폴리아스파라틱에스터인 상품명 Desmophene NH - 1520(독일, Bayer사) 49 중량부, 반응성 Colorant인 상품명 REACTINT Blue X17AB(미국, Milliken사) 1 중량부, TiO2 R-902(미국, Dupont사) 0.9 중량부, 소포제 AC - 326F(일본, 공영사) 0.05 중량부, 액상 Lubricant HC - 100(일본, 미스비시 가스) 0.05 중량부를 혼합하여 경화제부를 마련하였다. 이후, 상기 주제부100 중량부와 경화제부 100중량부를 혼합하여 강관 코팅조성물을 제조하였다.
비교예 3)
합성이 필요없는 헥사메틸렌디이소시아네이트 트리머(TLA-100(일본, Asahi
KASEI사) 100 중량부를 주제부로 마련하였다.
또한, 폴리아스파라틱에스터인 상품명 Desmophene NH - 1420(독일, Bayer사) 49 중량부, 폴리아스파라틱에스터인 상품명 Desmophene NH - 1220(독일, Bayer사) 49 중량부, 반응성 Colorant인 상품명 REACTINT Blue X17AB(미국, Milliken사)1 중량부, TiO2 R-902(미국, Dupont사)0.9 중량부, 소포제 AC - 326F(일본, 공영사) 0.05 중량부, 액상 Lubricant HC - 100(일본, 미스비시 가스) 0.05 중량부를 혼합하여 경화제부를 마련하였다. 이후, 상기 주제부100 중량부와 경화제부 100중량부를 혼합하여 강관 코팅조성물을 제조하였다.
비교예 4)
미국 Polyvers International사 PV-425 우레아 제품을 구입, 사용하였다.
실험방법)
KS D 3512에 규정한 압연강판을 사용하며, 시험용 강판의 표면처리는 KS M ISO 1514의 블라스트 세척에 의해 ISO-Sa2(SSPC SP6), 표면조도 35마이크론(㎛)으로 제조하였다.
각 실시예 및 비교예에 대하여 강판크기 100*100*3.2(mm) 3개, 150*70*1(mm) 2개, 150*70*3.2(mm) 2개, 100*3.2(mm) 2개를 준비하여 분무기로 코팅두께 2.0mm의 도막을 각기 형성 후, 내굴곡성, 내충격성, 부착성, 내마모성을 측정하고;
코팅두께 2.0mm의 도막 시편을 제작하여, KS F 4922 규정에 따라 인장강도, 인열강도, 신장률, 경도를 측정하였으며; 물성 측정 결과를 표 1 내지 표 4에 나타내었다.
내굴곡성 내충격성 부착성 내마모성 인장강도 인열강도 신장률 경도
단위 1kg*30 N/ mg loss N/ N/ % Shore D
시험
방법		 KS B ISO 20482 KS B ISO 6272-1 ASTM D 4541 ASTM D 4060
CS-17, 1000g, 1000rev		 KS F 4922 KS F 4922 KS F 4922 ASTM D 2240
실시예1 9.4 이상없음 10.7 16.5 34.8 112 30 69
실시예2 9.5 이상없음 9.8 15.3 35.5 114 33 68
실시예3 10.9 이상없음 11.4 19.8 34.5 103 35 68
실시예4 9.8 이상없음 11.2 18.1 40.2 130 33 67
실시예5 10.6 이상없음 11.7 18.8 38.2 121 38 67
실시예6 10.2 이상없음 12.0 20.1 32.8 103 42 69
실시예7 10.7 이상없음 14.3 20.7 30.2 98 55 68
실시예8 11.2 이상없음 13.5 22.6 28.7 95 61 65
실시예9 10.6 이상없음 14.2 19.5 29.8 101 52 69
접촉각 정마찰계수 동마찰계수
실시예3 81.9 0.513 0.513
실시예9 101.9 0.095 0.061
(접촉각: 종류 H2O, Vol 3.0, Rate 600.0, 마찰계수: 피마찰제: Film 앞면, 속도 150mm/min, 이동거리 40mm, 하중 206g)
내굴곡성 내충격성 부착성 내마모성 인장강도 인열강도 신장률 경도
단위 1kg*30 N/ mg loss N/ N/ % Shore D
시험
방법		 KS B ISO 20482 KS B ISO 6272-1 ASTM D 4541 ASTM D 4060
CS-17, 1000g, 1000rev		 KS F 4922 KS F 4922 KS F 4922 ASTM D 2240
비교예1 깨짐 깨짐 10 8 29.8 89 27 75
비교예2 깨짐 깨짐 11.2 7.5 24.6 79 19 72
비교예3 깨짐 깨짐 10.9 7.2 27.7 84 22 76
비교예4 8.5 이상없음 9.8 6.6 26.5 82 22 65
접촉각 정마찰계수 동마찰계수
비교예1 114.8 0.928 0.928
비교예2 113.2 0.924 0.923
비교예3 121.4 0.979 0.976
비교예4 119.7 0.964 0.961
(접촉각: 종류 H2O, Vol 3.0, Rate 600.0, 마찰계수: 피마찰제: Film 앞면, 속도 150mm/min, 이동거리 40mm, 하중 206g)
상기 실시예 1 내지 9의 측정결과 표 1과 표 2 및, 비교예 1 내지 4의 측정결과 표 3과 표 4에 나타난바와 같이;
비교예 1 내지 3은,
이소시아네이트 모노머를 단독 사용함으로 인해 내굴곡성과 내충격성 물성결과 깨지는 현상이 나타났으며, 부착성과 내마모성, 인장강도, 인열강도, 신장율 또한 실시예에 비하여 현저히 저하 됨이 판명되었으며;
비교예 4는,
내충격성은 이상이 없으나 내굴곡성과 내마모성이 가장 저하되며, 부착성과 인장강도, 인열강도, 신장율 또한 실시예에 비하여 현저히 저하 됨이 판명되었다.
또한, 비교예 1 내지 4는,
물에 대한 접촉각과 정마찰계수, 동마찰계수가 증가되어, 내수성능이 저하되고, 물의 마찰력 증가로 운송에너지의 효율이 저하 됨이 판명되었다.
반면에, 본 발명의 실시예 1 내지 9는;
본 발명 조성물과 조성비, 물성범위로 구성된 주제부 및 경화제부 1차조성물과 경화제부 1차조성물에 첨가된 기능성조성물로 구성된 경화제부에 의하여:
내굴곡성과 내충격성, 부착성, 내마모성, 인장강도, 인열강도, 신장율이 비교예에 비하여 현저히 강화되고, 경도가 적절히 조절되어 우수 함이 판명되었다.
또한, 실시예 3과 실시예 9에 의한, 물에 대한 접촉각과 정마찰계수, 동마찰계수가 저하되어 내수성능 또한 향상되고, 물의 마찰력 저하로 운송에너지의 효율이 향상 됨이 판명되었다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (11)

  1. 상.하수도용 또는 산업용, 난방용, 공업용수용을 포함한 각종 배관에 냉.온수를 이송하는 강관을 포함한 금속재질의 배관에 코팅되어, 배관의 내수성능과 내구성능을 포함한 물성이 강화된 용도로 사용되는, 강관 코팅조성물이;

    주제부 조성물 100중량%를 기준으로,
    이소시아네이트기의 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 모노머 85 내지 95중량%와:
    희석제인, 프로필렌 카보네이트 4.9 내지 14.5중량%와:
    산화방지제인, 포스피트 엔 하이드록실아민 계열의 하이드록시페놀 벤조트리아졸 0.1 내지 0.5중량%로: 조성된 주제부 100중량부 및;

    경화제부 1차조성물 100중량%를 기준으로,
    비중(20℃) 0.9964g/㎤, 분자량 2,000g/mol, 칼라 20 내지 25(APHA), 점도 245±10cps/25℃ 범위의, 폴리옥시프로필렌 디아민 25 내지 63중량%와:
    비중(20℃) 0.9702g/㎤, 분자량 400g/mol, 칼라 60 내지 75(APHA), 점도
    20±10cps/25℃ 범위의, 폴리옥시프로필렌 디아민 10 내지 30중량%와:
    쇄연장제인, 디에틸톨루엔디아민 25 내지 40중량%와:
    접착력강화제인, 메타아크릴레이트 알콕시실란 0.5 내지 1.5중량%와:
    침강방지제인, 발포실리카 0.5 내지 1.0중량%와:
    조색제인, 티타늄다이옥사이드 또는 카본블랙 1.0 내지 2.5중량%로: 조성된 경화제부 100중량부로; 혼합, 조성 됨을 특징으로 하는, 내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물.
  2. 상.하수도용 또는 산업용, 난방용, 공업용수용을 포함한 각종 배관에 냉.온수를 이송하는 강관을 포함한 금속재질의 배관에 코팅되어, 배관의 내수성능과 내구성능을 포함한 물성이 강화된 용도로 사용되는, 강관 코팅조성물이;

    주제부 조성물 100중량%를 기준으로,
    이소시아네이트기의 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 모노머 85 내지 95중량%와:
    희석제인, 프로필렌 카보네이트 4.9 내지 14.5중량%와:
    산화방지제인, 포스피트 엔 하이드록실아민 계열의 하이드록시페놀 벤조트리아졸 0.1 내지 0.5중량%로: 조성된 주제부 100중량부 및;

    경화제부 1차조성물 100중량%를 기준으로,
    비중(20℃) 0.9964g/㎤, 분자량 2,000g/mol, 칼라 20 내지 25(APHA), 점도 245±10cps/25℃ 범위의, 폴리옥시프로필렌 디아민 25 내지 63중량%와:
    비중(20℃) 0.9702g/㎤, 분자량 400g/mol, 칼라 60 내지 75(APHA), 점도
    20±10cps/25℃ 범위의, 폴리옥시프로필렌 디아민 10 내지 30중량%와:
    쇄연장제인, 디에틸톨루엔디아민 25 내지 40중량%와:
    접착력강화제인, 메타아크릴레이트 알콕시실란 0.5 내지 1.5중량%와:
    침강방지제인, 발포실리카 0.5 내지 1.0중량%와:
    조색제인, 티타늄다이옥사이드 또는 카본블랙 1.0 내지 2.5중량%로: 조성된 경화제부 1차조성물 100중량부와;

    경화제부 1차조성물 100중량부에 대하여,
    흐름성조절제인, 4,4-메틸렌비스(N-Sec-뷰틸아닐린) 4.0 내지 10중량부와:
    경도조절제인, N,N-(메틸렌디-4-1-사이클로헥산딜)비스-1,1',4,4'-테트라에틸 에스테르 10 내지 15중량부와:
    내수성부여제인, 브랜치드 폴리에테르 에스테르 5.0 내지 15중량부와:
    마찰력감소제인, 아민변성-듀얼엔드-반응형 실리콘 1.0 내지 5.0중량부의: 기능성조성물이 혼합된 경화제부로; 조성 됨을 특징으로 하는, 내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 주제부 조성물이;
    이소시아네이트기의, 고상의 칼라 30 내지 40(APHA), 점도 2400±400cps/25℃, NCO 함량 22.0±0.5wt% 범위의, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 모노머와:
    희석제인, 비중(20℃) 1.206g/㎤, 칼라 30 내지 40(APHA), 순도 99.7 내지 99.9, 프로필렌 글리콜 함량 0.1 내지 0.2% 범위의, 프로필렌 카보네이트와:
    산화방지제인, 용해점 128 내지 132℃, 건조감량 최대치 1.0% , 회분함량 최대치 0.1% 범위의, 포스피트 엔 하이드록실아민 계열의 하이드록시페놀 벤조트리아졸로: 조성 됨을 특징으로 하는, 내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 경화제부 1차조성물이;
    쇄연장제인, 밀도 1,000 내지 1,030/20℃, 점도 150±10cps/25℃ 범위의, 디에틸톨루엔디아민과:
    접착력강화제인, 비중(25℃) 1.04g/㎤, 점도 2.5±0.2cst/25℃ 범위의, 메타아크릴레이트 알콕시실란과:
    침강방지제인, 비표면적 300±30㎡, 수분함량 최대치 1.5%, 산도 3.7 내지 4.5 범위의, 발포실리카와:
    조색제인, 점도 5,000 내지 10,000cps/25℃, 밀도 1.5 내지 2.0/25℃ 범위의, 티타늄다이옥사이드 또는 카본블랙으로 조성 됨을 특징으로 하는, 내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 경화제부가;
    흐름성조절제인, 비중(16℃) 0.99g/㎤, 점도 100 내지 120cps/38℃ 범위의, 4,4-메틸렌비스(N-Sec-뷰틸아닐린)와:
    경도조절제인, 비중(25℃) 1.06g/㎤, 점도 900 내지 1,300cps/25℃, 고형분 97±2% 범위의, N,N-(메틸렌디-4-1-사이클로헥산딜)비스-1,1',4,4'-테트라에틸 에스테르와:
    내수성부여제인, 비중(25℃) 0.98 내지 1.02g/㎤, 수산기값 300 내지 330 범위의, 브랜치드 폴리에테르 에스테르와:
    마찰력감소제인, 비중(25℃) 0.97g/㎤, 굴절율(25℃) 1,390 내지 1,420 범위의, 아민변성-듀얼엔드-반응형 실리콘으로 조성 됨을 특징으로 하는, 내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 경화제부가;
    기능성조성물인 흐름성조절제, 경도조절제, 내수성부여제, 마찰력감소제 중 선택된 1종 또는 1종 이상이 서로 혼합 됨을 특징으로 하는, 내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물.
  7. 삭제
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 주제부와 경화제부가;
    강관을 포함한 금속재질의 배관의 내부 또는 외부에 코팅 됨을 특징으로 하는, 내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 주제부와 경화제부가;
    강관을 포함한 금속재질의 배관의 내부 또는 외부에 경화제부가 1차 코팅되고, 1차 코팅된 경화제부의 외부에 주제부가 2차로 코팅 됨을 특징으로 하는, 내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물.
  10. 상.하수도용 또는 산업용, 난방용, 공업용수용을 포함한 각종 배관에 냉.온수를 이송하는 강관을 포함한 금속재질의 배관에 코팅되어, 배관의 내수성능과 내구성능을 포함한 물성이 강화된 용도로 사용되는, 강관 코팅조성물을 이용한 강관이;
    강관을 포함한 금속재질의 배관 및;
    상기 배관의 내부 또는 외부에, 주제부 조성물 100중량%를 기준으로,
    이소시아네이트기의 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 모노머 85 내지 95중량%와:
    희석제인, 프로필렌 카보네이트 4.9 내지 14.5중량%와:
    산화방지제인, 포스피트 엔 하이드록실아민 계열의 하이드록시페놀 벤조트리아졸 0.1 내지 0.5중량%로: 조성된 주제부 100중량부와;
    경화제부 1차조성물 100중량%를 기준으로,
    비중(20℃) 0.9964g/㎤, 분자량 2,000g/mol, 칼라 20 내지 25(APHA), 점도 245±10cps/25℃ 범위의, 폴리옥시프로필렌 디아민 25 내지 63중량%와:
    비중(20℃) 0.9702g/㎤, 분자량 400g/mol, 칼라 60 내지 75(APHA), 점도
    20±10cps/25℃ 범위의, 폴리옥시프로필렌 디아민 10 내지 30중량%와:
    쇄연장제인, 디에틸톨루엔디아민 25 내지 40중량%와:
    접착력강화제인, 메타아크릴레이트 알콕시실란 0.5 내지 1.5중량%와:
    침강방지제인, 발포실리카 0.5 내지 1.0중량%와:
    조색제인, 티타늄다이옥사이드 또는 카본블랙 1.0 내지 2.5중량%로: 조성된 경화제부 1차조성물 100중량부와;
    경화제부 1차조성물 100중량부에 대하여,
    흐름성조절제인, 4,4-메틸렌비스(N-Sec-뷰틸아닐린) 4.0 내지 10중량부와:
    경도조절제인, N,N-(메틸렌디-4-1-사이클로헥산딜)비스-1,1',4,4'-테트라에틸 에스테르 10 내지 15중량부와:
    내수성부여제인, 브랜치드 폴리에테르 에스테르 5.0 내지 15중량부와:
    마찰력감소제인, 아민변성-듀얼엔드-반응형 실리콘 1.0 내지 5.0중량부의: 기능성조성물이 혼합된 경화제부가; 혼합 또는 각기 분리되어 분무기로 분무 또는 도포기로 도포된 코팅막이 구비 됨을 특징으로 하는, 내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물을 이용한 강관.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 코팅막이;
    주제부와 경화제부가 혼합된 코팅두께 0.1 내지 5㎜의 코팅막으로 구성되거나; 또는, 경화제부가 코팅두께 0.1 내지 1.5㎜로 1차 코팅 후, 1차 코팅된 경화제부의 외부에 주제부가 두께 0.1 내지 3.5㎜로 2차 코팅된 코팅막으로 구성 됨을 특징으로 하는, 내수성능과 내구성능이 강화된 폴리우레아 수지 계열의 강관 코팅조성물을 이용한 강관.
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KR100993243B1 (ko) * 2009-12-31 2010-11-10 성림산업(주) 상수도관 내부코팅용 폴리우레탄-폴리우레아 도료, 이의 제조 방법 및 상수도관 내부코팅막의 형성 방법
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KR20170083250A (ko) * 2016-01-08 2017-07-18 주식회사 케이씨씨 강 구조물 코팅용 폴리우레아 조성물

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