KR102082998B1

KR102082998B1 - 중방식 방청도료 및 열교환 도료를 이용한 구조물의 도막 형성방법

Info

Publication number: KR102082998B1
Application number: KR1020190078867A
Authority: KR
Inventors: 이은주; 김경진
Original assignee: 주식회사 세진로드; 이은주
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2020-02-28

Abstract

본 발명은 중방식 방청도료 및 열교환 도료를 이용한 구조물의 도막 형성방법에 과한 것이다.
본 발명은 금속을 포함하는 구조물의 바탕면을 정리하는 (A)단계;
30 ~ 75mmKOH의 수산기값을 갖는 에폭시 수지 40 ~ 50 중량부, 레드 아이론 옥사이드 1 ~ 5 중량부, 징크옥토에이트 0.1 ~ 1 중량부를 포함하는 방청도료와 이소시아네이트를 50 ~ 80 중량부를 포함하는 경화제를 혼합한 후, 바탕면에 도포하여 하도층을 형성하는 (B)단계; 및 하도층에 스틸렌 아크릴산 공중합물 20 ~ 28 중량부, 실리콘수지 8 ~ 13 중량부, 칼슘화합물 7 ~ 12 중량부, 물 25 ~ 30 중량부, 착색안료 7 ~ 10 중량부, 촉매 4 ~ 6 중량부, 메틸 메타크릴레이트 1 ~ 5 중량부와 암모니아수 1 ~ 5 중량부, 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료와 외면은 구형상의 고분자 재료를 감싸는 구형상의 무기재료로 이루어진 차열재료 8 ~ 12 중량부를 포함하는 열교환 도료를 도포하여 상도층을 형성하는 (C)단계를 포함한다.

Description

중방식 방청도료 및 열교환 도료를 이용한 구조물의 도막 형성방법{Filming Formation Method of Structure Using Chemical Chelate Product And Heat Exchange Coating}

본 발명은 구조물의 부식을 방지할 수 있도록 구조물에 CCP 중방식 도료 및 열교환 도료를 형성하는 기술분야에 속한다.

도심지에 구조물들과 인구가 밀집되면서 녹지의 면적이 줄어들고 있다. 그리고 냉난방이나 자동차 등에 의한 인공배열의 증가로 인해 자연 상태의 태양 에너지의 순환이 원활히 이루어지지 못하고 있다. 이와 같은 문제에 기인하여 도심에는 온도가 대기오염이나 인공열 등의 영향으로 주변지역보다 높게 나타나는 열섬현상(Heat lsland)이 빈번하게 발생하고 있다.

일반적으로 도심지의 온도가 시골 지역보다 보통 1℃에서 4℃ 많게는 10℃가 더 높은 현상이 발생하고 있다. 이와 같이, 열섬현상은 심각한 문제로 사회에 대두되고 있다. 이러한 현상의 해결방안으로, 도심의 건물 벽면, 옥상 및 바닥면에 차열 도료를 도포하는 방안이 제시되고 있으며 이러한 방안은 큰 효과를 나타내고 있다.

그러나, 이러한 차열 도료는 세라믹 중공체로 태양빛의 적외선을 반사하여 방열하는 구조여서 표면이 오염되면 반사효과가 저감되고 일정 기간이 경과하면 차열도료의 기능이 급격히 저감되는 문제를 가지고 있다.

아울러, 이러한 차열도료는 철 구조물들에 도포하였을 때, 철 구조물의 부식을 더욱 가속화 시키는 문제를 나타내고 있다. 더욱이, 고비용의 즉 산세, 도금, 교정 등의 하지 처리로 구조물의 녹을 완전히 제거하고 차열도료를 도포하여도 외부로부터 침투하는 수증기나 공기를 차단할 수 없어, 구조물의 부식을 방지하지 못하고 있다.

이에, 교량 또는 금속 구조물 표면에 도포되어도 구조물의 부식을 방지하면서도 열화방지 및 단열을 기능을 발휘할 수 있는 도료 개발이 요구되고 있다.

대한민국 등록특허 제 10-1296880 호(공고일: 2013.08.14.) 대한민국 등록특허 제 10-1284604 호(공고일: 2013.07.10.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래의 단열 효과에만 그치지 않고 철 구조물의 부식을 방지할 수 있는 도료를 제공하고자 한다. 또한, 구조물에 형성된 부식 부위의 산세, 도금 및 교정의 녹 제거 과정 및 프라이머를 도포하는 과정 없이 구조물에 도포할 수 있도록 하는 도료를 제공하고자 한다. 그리고 반사형의 차열 도료가 아닌 열에너지를 운동 에너지 및 전기 에너지로 교환하여 결로 방지의 기능을 나타낼 수 있는 도료를 제공하고자 한다.

이와 같이 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 중방식 방청도료 및 열교환 도료를 이용한 구조물의 도막 형성방법은,

금속을 포함하는 구조물의 바탕면을 정리하는 (A)단계;

30 ~ 75mmKOH의 수산기값을 갖는 에폭시 수지 40 ~ 50 중량부, 레드 아이론 옥사이드 1 ~ 5 중량부, 징크옥토에이트 0.1 ~ 1 중량부를 포함하는 방청도료와

이소시아네이트를 50 ~ 80 중량부를 포함하는 경화제를 혼합한 후, 상기 바탕면에 도포하여 하도층을 형성하는 (B)단계; 및

상기 하도층에 스틸렌 아크릴산 공중합물 20 ~ 28 중량부, 실리콘수지 8 ~ 13 중량부, 칼슘화합물 7 ~ 12 중량부, 물 25 ~ 30 중량부, 착색안료 7 ~ 10 중량부, 촉매 4 ~ 6 중량부, 메틸 메타크릴레이트 1 ~ 5 중량부와 암모니아수 1 ~ 5 중량부, 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료와 외면은 상기 구형상의 고분자 재료를 감싸는 구형상의 무기재료로 이루어진 차열재료 8 ~ 12 중량부를 포함하는 열교환 도료를 도포하여 상도층을 형성하는 (C)단계를 포함한다.

상기 열교환 도료는, 다공성그래핀 4 ~ 6중량부를 더 포함할 수 있다.

상기 다공성그래핀은 30분 ~ 2시간 동안 초음파 처리하는 과정으로 제조된 것을 특징으로 하는, 중방식 방청도료 및 열교환 도료를 이용한 구조물의 도막 형성방법.

본 발명은 구조물의 부식이 방지되고 차열, 단열 및 결로방지의 효과가 장기간 유지될 수 있다는 장점이 있다. 또한, 도막 형성 비용이 절감되고, 공기를 단축할 수 있다는 장점도 있다. 그리고 본 발명은 도막 내에서 열에너지를 소비하여 도막 내부에 열을 축적되지 않도록 해, 밤에 열이 발산하지 않도록 할 수 있다.

이에, 열대야 현상이 발생되지 않도록 할 수 있다. 또한, 본 발명은 친수성이 높은 도막을 나타내며 내후성이 뛰어나 비, 눈 등에 의해 오염이 쉽게 되지 않으며 단열효과를 장시간 유지할 수 있도록 한다. 아울러, 본 발명은 일액형 타입으로 제조되어 도포가 편리하며, 도포 후 빨리 건조될 수 있다.

또한, 본 발명은 백색 및 백색에 가까운 색에 한정되지 않고 다양한 색으로 제조될 수 있고, 다양하게 제도된 색에서도 일정한 수준의 기능을 발휘할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중방식 방청도료 및 열교환 도료를 이용한 구조물의 도막 형성방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차열도료의 구성성분을 나타낸 도면이다.
도 3은 시간에 따른 온도 변화에 본 발명이 도포된 외벽의 온도와 본 발명이 도포되지 않은 외벽의 온도를 나타낸 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.

본 발명에 의한 중방식 방청도료 및 열교환 도료를 이용한 구조물의 도막 형성방법은 금속을 포함하는 구조물의 바탕면을 정리하는 (A)단계(S110), 중방식 방청 도료를 이용하여 하도층을 형성하는 (B)단계 (S120), 이후 하도층에 열에너지를 열교환 도료를 이용하여 상도층을 형성하는 (C)단계 (S130)로 진행된다.

본 발명에 의한 중방식 방청도료 및 열교환 도료를 이용한 구조물의 도막 형성방법은 이와 같은 일련의 단계를 통해 진행되는 동안 종래의 금속의 구조물에 도막을 형성하는 방법과 달리, 구조물에 산세, 도금, 교정의 고 비용 및 고 난이도의 하지 처리를 하는 공정 없이, 구조물의 녹을 제거할 수 있다. 그리고 구조물에 부식의 발생 및 발생의 진행을 막을 수 있다. 이와 같은 본 발명에 의한 중방식 방청도료 및 열교환 도료를 이용한 구조물의 도막 형성방법은 철재로 이루어지는 교량 또는 금속 구조물은 물론, 철골 구조의 콘크리트 구조물, 용제 탱크, 운동장, 도로, 트랙 표면 등, 구조물 일부에 금속을 포함하여 방청 및 차열, 단열 등의 성능이 요구되는 광범위한 구조물의 표면에 적용 될 수 있다.

다만, 본 발명의 중방식 방청도료 및 열교환 도료를 이용한 구조물의 도막 형성방법에 대한 설명이 간결하고 명확해질 수 있도록, 이러한 구조물의 도막 형성방법에 사용되는 중방식 방청도료와 열교환 도료에 대해 먼저 설명한다.

본 발명의 (B)단계에서 사용되는 중방식 방청도료는 철의 부식을 방지하는 도료가 된다. 이와 같은 도료는 일명 Chemical Chelate Product 즉, CCP 중방식 도료로 불려진다. CCP 중방식 도료는 방청도료와 경화제를 3:1로 혼합되어 해상, 해중, 해안공업지역 등에 설치되어 부식이 심하게 발생될 수 있는 구조물에 사용될 수 있다.

방청도료는 바탕면에 금속이온에 배위 결합하는 복수 개의 전자공여체를 가지며 다좌 배위자로 형성된 킬레이트제를 갖는 에폭시 수지 40 ~ 50 중량부, 레드 아이론 옥사이드 1 ~ 5 중량부, 징크옥토에이트 0.1 ~ 1 중량부를 포함한다. 그리고 특유의 향기로운 냄새가 나는 투명한 무색 액체인 톨루엔을 40 ~ 50 중량부를 포함할 수 있다. 여기서, 전자공여체는 전자를 주는 특성으로 인해 반응 과정에서 중방식 방청도료가 산화되도록 하고 상대물질을 환원시키는 화학물질이 된다.

아울러 방청도료에 포함되는 에폭시 수지는 30~75mmKOH의 수산기값을 갖는 것이 바람직하다. 에폭시 수지는 수산기값이 30mmKOH 미만이면 킬레이트 배위자를 골격 속에 부가하기 어려워 녹을 원활히 제거하지 못하고, 75mmKOH를 초과하면 부착성이 낮아진다. 이에, 에폭시 수지의 수산기값은 30~75mmKOH로 유지되어야 한다.

레드 아이론 옥사이드는 방청성의 성능을 높일 수 있다. 이러한 레드 아이론 옥사이드의 함량이 1중량부 미만이면 방청성능이 좋지 못하고 5중량부 이상이 되면 도막의 물성이 저하시킬 수 있다. 이에, 레드 아이론 옥사이드는 전체의 1 ~ 5중량부로 포함됨이 바람직하다. 그리고 징크옥토에이트는 우레탄 반응을 촉진하여 경화를 촉진하기 위한 경화 촉매로서 사용된다. 징크옥토에이트는 그 함량이 0.1중량부 미만이면 경화 촉진의 효과가 미미하고, 그 함량이 1중량부를 초과하면 작용효과를 발휘할 수 없다. 이에, 징크옥토에이트는 전체의 0.1 ~ 1중량부로 포함됨이 바람직하다.

경화제는 에폭시 수지의 수산기와 축합 반응하여 우레탄 결합을 이룬다. 이러한 경화제는 내광성 및 내황변성이 우수한 헥사메틸렌디 이소시아네이트, 크실렌디 이소시아네이트 또는 이소포론디 이소시아네이트 중 적어도 하나가 될 수 있다. 중방식 방청도료는 전술한 방청도료와 경화제가 3:1 중량비로 혼합되고, 50 ~ 150g/㎡, 도막 두께 10~30㎛ 정도일 때, 최적의 기능을 발휘할 수 있다. 다시 말해, 중방식 방청 도료는 에폭시 수지의 수산기와 경화제가 혼합되어 형성된 우레탄을 통해 도막을 형성하여, 침투력이 뛰어나다. 이에, 철 표면에 녹이 생긴 표면에 산소와 수분을 밀어내고 녹을 고정화시킨다. 아울러, 우레탄을 통한 도막은 24시간당 물의 투과도 0, 수증기 투과도 2mg/㎡ 이하를 나타내어 완벽한 산소 및 수분을 차단함으로써, 진행 중인 부식 또한 차단할 수 있다. 아울러 킬레이트 배위자가 철과 반응하여 진행중인 녹을 잡아 더욱 안정적으로 녹의 부식을 차단할 수 있다.

열교환 도료는 스틸렌 아크릴산 공중합물 20 ~ 28 중량부, 실리콘수지 8 ~ 13 중량부, 칼슘화합물 7 ~ 12 중량부, 물 25 ~ 30 중량부, 착색안료 7 ~ 10 중량부, 촉매 4 ~ 6 중량부, 메틸 메타크릴레이트 1 ~ 5 중량부와 암모니아수 1 ~ 5 중량부, 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료와 외면은 상기 구형상의 고분자 재료를 감싸는 구형상의 무기재료로 이루어진 차열재료 8 ~ 12 중량부를 포함한다. 그리고 30분 ~ 2시간 동안 초음파 처리하는 과정으로 제조된 다공성그래핀 4 ~ 6중량부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 스틸렌 아크릴산 공중합물은 아크릴산이나메타아크릴산 및 스틸렌의 공중합체로서 공중합체에 계면활성제가 혼합되어 형성될 수 있다. 스틸렌 아크릴산 공중합물은 유리 재질 이상의 투명성을 가진다. 이와 같은 스틸렌 아크릴산 공중합물은 20 중량부 미만 또는 28 중량부를 초과하여 첨가하게 되면 빛을 통과시키지 못 한다. 이에, 스틸렌 아크릴산 공중합물은 20 ~ 28 중량부로 형성되는 것이 바람직하다.

실리콘수지는 도막을 형성하기 위해 첨가되는 것으로서, 8중량부 미만 또는 12중량부를 초과하여 첨가하게 되면 도막의 형성이 제대로 이루어지지 않게 될 수 있다. 이에, 실리콘수지는 8 ~ 13 중량부로 형성되는 것이 바람직하다.

착생안료 즉, 수용성 안료(Water soluble pigment)는 착색기능의 안료로 사용된다. 7중량부 미만 또는 10중량부를 초과하여 첨가하게 되면 도막의 색상이 너무 엷거나 너무 진하게 된다. 이에, 제 기능을 발휘 하기 위해서는 7∼10중량부가 적정하다.

그리고 촉매는 코발트 또는 알루미늄을 주성분으로 한 금속화합물이 될 수 있다. 이러한 촉매는 4 ~ 6 중량부가 될 수 있다. 이때, 촉매가 6 중량부를 초과하여 첨가되면 작용효과가 감소될 수 있다.

메틸 메타크릴레이트는 성분들 간의 점성을 높이고, 강도를 높여 바닥면에 쉽게 도포된 후, 경화 되었을 때 그 형상을 일정하게 유지되도록 한다.

차열재료는 열에너지를 전기에너지로 변환시킨다. 이러한 차열재료는 ㎛단위의 아주 미세한 구형상의 알갱이로 이루어져있다. 차열재료는 내부가 속이 빈 구형상의 고분자재료 즉, 열가소성 수지의 플라스틱을 포함한다. 여기서, 고분자재료는 외부가 구(球)형 상의 무기재료에 의해 감싸질 수 있다. 이와 같은 고분자재료는 에너지교환재가 될 수 있고, 무기재료는 칼슘화합물이 될 수 있다. 이러한 속이 빈 구(球)형상의 고분자재료는 촉매에 의해 열교환 운동이 일어날 수 있다. 그리고 무기재료는 열교환 운동을 보조하면서 도막의 마모나 열화를 방지할 수 있다. 이러한 차열재료는 열교환 도료의 전체에 8 ~ 12 중량부로 포함될 수 있다. 차열재료가 8 중량부 미만 그리고 12 중량부를 초과하게 되면 차열 효과가 떨어질 수 있다.

열교환 도료는 스틸렌 아크릴산 공중합물, 실리콘수지, 칼슘화합물, 물, 착색안료, 촉매, 메틸 메타크릴레이트, 암모니아수, 차열재료를 포함하여 도막 내에서 열에너지를 전기에너지로 변환한 후, 소비하여 도막 내부에 열을 축적되지 않도록 한다. 이를 통해, 기온이 내려가는 밤에 열을 발산하지 않도록 할 수 있다.

이하, 열교환 도료가 열 에너지를 전기에너지로 변환하는 과정에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

열교환 도료의 차열재료 가운데 고분자재료는 태양빛 내의 적외선이 조사되면 팽창한다. 반면, 무기재료는 고분자재료와 달리 거의 팽창하지 않고 그 자체의 형상을 유지한다. 이에 점차 팽창되는 고분자재료에는 무기재료로부터 압력이 가해지며 팽창응력이 생기게 되며, 변형된 고분자재료는 무기재료에 대한 저항력과 공기의 저항력에 의해 순간적으로 원래의 형상으로 되돌아 간다. 이때, 고분자재료는 운동에너지를 발생시킨다. 원래의 형상으로 돌아온 고분자재료는 열에너지에 의해 다시 팽창하고, 다시 회귀하며 운동에너지를 연속적으로 발생시킨다. 이때, 실리콘수지의 전자는 이와 같은 고분자재료의 운동에너지로부터, 원자핵의 인력에서 벗어날 수 있게 된다. 원자핵의 인력에서 벗어난 전자는 자유전자(free electron)가 되어 자유롭게 이동할 수 있게 된다. 전자는 도료 내에서 자유롭게 이동하며 차열재료에서 전기에너지를 생성시킨다. 이때, 촉매는 고분자재료가 보다 활발하게 움직이도록 하고, 보다 많은 움직임은 보다 많은 자유전자가 움직이도록 한다. 이에 보다 많은 전기에너지를 생성할 수 있도록 한다.

열교환 도료는 전술한 성분 외에도 다공성그래핀을 더 포함하여 전압 생선을 보다 빠르게 생성시킬 수 있다.

다공성그래핀은 온도 차이를 이용해 효율적으로 기전을 촉진시켜 준다. 이러한 다공성그래핀은 그래핀옥사이드를 30분 ~ 2시간 동안 초음파 처리하는 과정으로 제조될 수 있다. 먼저, 그래핀옥사이드를 제조하는 과정은 Hummer's 방법, Brodie's 방법, Staudenmaier's 방법 중에서 선택되는 어느 하나의 방법에 의해 제조할 수 있는바, 대량 수득을 위해 Hummer's 방법으로 실시하는 것이 가장 바람직하다. Hummer's 방법은 H2SO4를 이용해서 KMnO4와 NaNO3을 산화시키는 방법으로, 종래 충분히 공지되어 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 다음으로, 그래핀옥사이드에 300~3,000kHz의 마이크로파를 조사하면, 마이크로파에 의해 그래핀의 시트 사이에 기공이 형성됨으로써, 비표면적은 넓어지고, 이온이동의 특성은 향상된다. 이러한 다공성그래핀은 0.01~20㎛ 정도의 크기로 형성될 수 있다.

스틸렌 아크릴산 공중합물 25 중량부, 실리콘수지 10 중량부, 칼슘화합물 10 중량부, 물 30 중량부, 착색안료 7 중량부, 촉매 4 중량부, 메틸 메타크릴레이트 1 중량부와 암모니아수 1 중량부, 차열재료 8 중량부를 포함한다. 그리고 30분 ~ 2시간 동안 초음파 처리하는 과정으로 제조된 다공성그래핀 4중량부로 구성된 열교환 도료를 바닥면에 도포한 후, 35도의 온도에서 측정하였을 때, 열교환 도료에서 100mV 정도의 전압이 측정되었다. 이때, 전압은 디지털 멀티미터 프로브로 측정되었다.

이와 같은 열교환 도료는 접지와 연결될 수 있다. 이를 통해, 전술된 과정으로 생성된 전류는 접지로 배출될 수 있다. 이러한 열교환 도료는 도막면에서 열에너지를 전기에너지로 전환한 후, 접지로 빠져 나가도록 하며 도포면 반대편으로 열이 전달되지 않도록 한다. 이에 따라 도막면 반대편에는 온도 상승이 일어나지 않도록 할 수 있다. 또한, 여기서 사용되는 접지는 전류를 배출시키며 생성된 전기에너지에 의해 전기사고가 발생되지 않도록 한다.

열교환 도료는 이러한 특징 이외에도 도막면이 아크릴실리콘 수지로 형성되어, 내구성이 높을 뿐 아니라 내후성 또한 높아 외부 환경에 의해 오염되지 않을 수 있다. 이에 따라 장시간 동안 일정한 성능을 발휘할 수 있다. 아울러, 열교환 도료는 일몰과 동시에 도막에서 열을 방출시켜, 도막면이 곧바로 바깥 기온과 같은 온도가 되도록 하며 열대야 현상이 일어나지 않도록 할 수 있다. 또한, 열교환 도료는 수성이라는 특징에 기반해 친환경적이고 도장 후 빠르게 건조되는 장점을 나타낼 수 있다.

열교환 도료는 전술한 성분 외에도 규사 7 ~ 12 중량부를 포함하며 마찰력이 높은 도막면을 형성할 수 있다. 이러한 특징은 도포막 형성 시, 작업자의 미끄러짐을 방지할 수 있고, 특정 물건을 올려놓았을 때 특정물건의 미끄러짐을 방지할 수 있다.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

중방식 방청도료는 에폭시 수지 50 중량부, 레드 아이론 옥사이드 2 중량부, 징크옥토에이트 0.5 중량부, 톨루엔 47.5 중량부를 포함하는 방청도료 그리고 이소시아네이트 60 중량부와 톨루엔 40 중량부를 포함하는 경화제를 3: 1 비율로 혼합되어 제조되었다.

아울러, 도 2에 도시된 바와 같이 열교환 도료는 스틸렌 아크릴산 공중합물 25 중량부, 실리콘수지 10 중량부, 칼슘화합물 10 중량부, 물 30 중량부, 착색안료 8 중량부, 메틸 메타크릴레이트 1 중량부, 암모니아수 1 중량부, 촉매 5 중량부 및 열교환재료 10 중량부를 성분비율로 하여 제조되었다. 이때, 열교환 도료는 B형 점도계로 점도를 측정하였을 때, 247mPa.s/20℃가 측정되고, 비중계로 비중을 측정하였을 때 0.85가 측정되며, PH계로 PH를 측정하였을 때 7.7이 측정되고, 1kg를 1000회전시켜 내마모성을 시험하는 디바식 마모시험기를 통해 0.2g이 측정되었다. 그리고, 건연식 방식으로 접착력을 측정하였을 때, 0.49N/㎟가 측정되었다.

실험은 가건물의 철재 지붕에 중방식 방청도료와 열교환 도료를 도포하고, 완전히 경화되었을 때 철재 지붕의 앞면의 온도를 측정하는 것으로 진행되었다.

또한, 이러한 실험은 2018년 07월 05일 오전 8:00부터 2017년 7월 7일 08:00까지 두 시간 간격으로 진행되었다. 실험 결과값은 도 3에 도시된 바와 같다. 실험결과 본 발명이 도포된 면은 본 발명이 도포되지 않은 면에 비해 표면온도가 평균적으로 8℃ ~ 12℃ 낮게 측정되었다.

아울러, 본 명세서에 도시되어 있지 않지만 전술한 바와 같은 구성성분에서 제조되고 전술한 바와 같은 본 발명의 중방식 방청도료와 본 발명의 열교환 도료(이하, 제1열교환도료)가 철 구조물의 지붕에 도포되어 형성된 도막을 실험군 그리고 본 발명의 중방식 방청도료와 메틸 메타크릴레이트와 암모니아수가 없는 일반 열교환 도료(이하, 제2열교환도료)가 철 구조물의 지붕에 도포되어 형성된 도막을 대조군으로 하여 2018년 08월 04일 실험 되었다. 먼저, 오후 01:00에 본 발명의 중방식 방청도료와 제1열교환도료를 통해 형성된 도막과 본 발명의 중방식방청도료와 제2열교환도료를 통해 형성된 도막의 온도를 측정하였을 때, 본 발명의 중방식 방청도료와 제1열교환도료를 통해 형성된 도막면에서 34℃가 측정되었고, 제2열교환도료를 통해 형성된 도막면에서 39℃가 측정되었다. 오후 02:00에 본 발명의 중방식 방청도료와 제1열교환도료를 통해 형성된 도막과 본 발명의 중방식방청도료와 제2열교환도료를 통해 형성된 도막의 온도를 측정하였을 때, 본 발명의 중방식 방청도료와 제1열교환도료를 통해 형성된 도막면에서 36℃가 측정되었고, 제2열교환도료를 통해 형성된 도막면에서 40℃가 측정되었다. 그리고 오후 03:00에 본 발명의 중방식 방청도료와 제1열교환도료를 통해 형성된 도막과 본 발명의 중방식방청도료와 제2열교환도료를 통해 형성된 도막의 온도를 측정하였을 때, 본 발명의 중방식 방청도료와 제1열교환도료를 통해 형성된 도막면에서 35℃가 측정되었고, 제2열교환도료를 통해 형성된 도막면에서 40.5℃가 측정되었다.

이후, 2018년 08월 05일 다시 실험 되었다. 먼저, 오후 12:30에 본 발명의 중방식 방청도료와 제1열교환도료를 통해 형성된 도막과 본 발명의 중방식방청도료와 제2열교환도료를 통해 형성된 도막의 온도를 측정하였을 때, 본 발명의 중방식 방청도료와 제1열교환도료를 통해 형성된 도막면에서 34.5℃가 측정되었고, 제2열교환도료를 통해 형성된 도막면에서 38.5℃가 측정되었다. 오후 1:30에 본 발명의 중방식 방청도료와 제1열교환도료를 통해 형성된 도막과 본 발명의 중방식방청도료와 제2열교환도료를 통해 형성된 도막의 온도를 측정하였을 때, 본 발명의 중방식 방청도료와 제1열교환도료를 통해 형성된 도막면에서 35.4℃가 측정되었고, 제2열교환도료를 통해 형성된 도막면에서 40.1℃가 측정되었다. 그리고 오후 2:30에 본 발명의 중방식 방청도료와 제1열교환도료를 통해 형성된 도막과 본 발명의 중방식방청도료와 제2열교환도료를 통해 형성된 도막의 온도를 측정하였을 때, 본 발명의 중방식 방청도료와 제1열교환도료를 통해 형성된 도막면에서 36℃가 측정되었고, 제2열교환도료를 통해 형성된 도막면에서 41℃가 측정되었다.

이는 제1열교환도료가 빛을 반사하여 반사온도를 높여 표면온도의 상승을 억제하기 때문인 것으로 파악되었다. 아울러, 제2열교환도료가 도포된 영역과 제1열교환도료가 도포된 영역의 반사열, 복사열 및 표면온도를 측정하였을 때도, 제1열교환도료가 도포된 영역에서 반사열, 복사열, 표면온도의 온도가 낮게 측정되었다.

이와 같은 중방식 방청도료와 제1열교환도료에 의해 형성된 도막은 이러한 특징과 연관되어 철재 표면에 도포될 경우, 밤에 축적된 열을 발산시키지 않으며 열대야 현상이 일어나지 않도록 할 수 있다. 더욱이, 이와 같은 도막의 일부는 접지와 연결되어 열에너지에 의해 발생된 전기에너지 또는 천재지변에 의해 인가되는 전기 등이 원활하게 빠져 나가도록 할 수 있다. 이를 통해 전기사고가 발생되지 않도록 할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

S110: (A)단계
S120: (B)단계
S130: (C)단계

Claims

금속을 포함하는 구조물의 바탕면을 정리하는 (A)단계;
30 ~ 75mmKOH의 수산기값을 갖는 에폭시 수지 40 ~ 50 중량부, 레드 아이론 옥사이드 1 ~ 5 중량부, 징크옥토에이트 0.1 ~ 1 중량부를 포함하는 방청도료와
이소시아네이트를 50 ~ 80 중량부를 포함하는 경화제를 혼합한 후, 상기 바탕면에 도포하여 하도층을 형성하는 (B)단계; 및
상기 하도층에 스틸렌 아크릴산 공중합물 20 ~ 28 중량부, 실리콘수지 8 ~ 13 중량부, 칼슘화합물 7 ~ 12 중량부, 물 25 ~ 30 중량부, 착색안료 7 ~ 10 중량부, 촉매 4 ~ 6 중량부, 메틸 메타크릴레이트 1 ~ 5 중량부와 암모니아수 1 ~ 5 중량부, 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료와 외면은 상기 구형상의 고분자 재료를 감싸는 구형상의 무기재료로 이루어진 차열재료 8 ~ 12 중량부를 포함하는 열교환 도료를 도포하여 상도층을 형성하는 (C)단계를 포함하는, 중방식 방청도료 및 열교환 도료를 이용한 구조물의 도막 형성방법.
제1항에 있어서,
상기 열교환 도료는, 다공성그래핀 4 ~ 6중량부를 더 포함하는, 중방식 방청도료 및 열교환 도료를 이용한 구조물의 도막 형성방법.
제2항에 있어서,
상기 다공성그래핀은 30분 ~ 2시간 동안 초음파 처리하는 과정으로 제조된 것을 특징으로 하는, 중방식 방청도료 및 열교환 도료를 이용한 구조물의 도막 형성방법.