KR102119149B1 - 수중 부식방지 코팅제 조성물 및 이를 이용한 코팅방법 - Google Patents

수중 부식방지 코팅제 조성물 및 이를 이용한 코팅방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 무기 충진제 10 내지 40중량부; 금속화합물 10 내지 30중량부; 폴리에틸렌글리콜 10 내지 25중량부; 경화제 1 내지 30중량부; 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부; 유화제 1 내지 10중량부; 분산제 1 내지 20중량부; 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 수중 부식방지 코팅제 조성물 및 이를 이용한 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 수중 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 부식방지 코팅제 조성물 및 이를 이용한 코팅방법{Coating Composition for Protecting Corrosion in Water and Constructing Methods Using Thereof}
본 발명은 수중 부식방지 코팅제 조성물 및 이를 이용한 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파이프라인, 배수관, 정수장, 하수처리장, 수로관, 저수조, 접안시설, 배수관문, 지하실, 옥상, 선박 등에 적용되는 수직 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 수중 부식을 방지하는 코팅제 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은
에폭시 수지 100중량부 기준으로,
무기 충진제 10 내지 40중량부;
금속화합물 10 내지 30중량부;
폴리에틸렌글리콜 10 내지 25중량부;
경화제 1 내지 30중량부;
에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부;
유화제 1 내지 10중량부;
분산제 1 내지 20중량부; 및
용제 50 내지 150중량부를 포함하는 수중 부식방지 코팅제 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
코팅제를 도포하고자 하는 대상표면을 정리하는 정리단계;
상기 정리단계가 종료된 대상표면에 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 무기 충진제 10 내지 40중량부, 금속화합물 10 내지 30중량부, 폴리에틸렌글리콜 10 내지 25중량부, 경화제 1 내지 30중량부, 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부, 유화제 1 내지 10중량부, 분산제 1 내지 20중량부, 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 수중 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 수중 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, 무기 충진제 10 내지 40중량부; 금속화합물 10 내지 30중량부; 폴리에틸렌글리콜 10 내지 25중량부; 경화제 1 내지 30중량부; 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부; 유화제 1 내지 10중량부; 분산제 1 내지 20중량부; 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 수중 부식방지 코팅제 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 코팅제를 도포하고자 하는 대상표면을 정리하는 정리단계; 상기 정리단계가 종료된 대상표면에 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 무기 충진제 10 내지 40중량부, 금속화합물 10 내지 30중량부, 폴리에틸렌글리콜 10 내지 25중량부, 경화제 1 내지 30중량부, 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부, 유화제 1 내지 10중량부, 분산제 1 내지 20중량부, 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 수중 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 부식방지 코팅제 조성물, 보다 특정적으로 수중 구조물 코팅제 조성물은 도막을 형성하고자 하는 수중에 적용되는 철 구조물 및/또는 콘크리트 구조물 등의 표면에 코팅도막을 형성시켜 표면을 보호함으로서, 부식을 방지하고자 하는 당업계의 통상적인 코팅제 조성물이라면 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 에폭시 수지는 코팅제 조성물, 특정적으로 수중 부식방지 코팅제 조성물에 포함되어 접착성, 내화학성, 방수성 등을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용되는 에폭시 수지라면 특별히 한정되지 않는다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 에폭시 수지는 친환경성을 향상시키기 위하여 휘발성유기화합물(VOCs) 정량이 1.0g/L 이하인 에폭시 수지를 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물, 특정적으로 수중 부식방지 코팅제 조성물의 에폭시 수지 외 나머지 성분들의 함량은 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 한다.
본 발명에 따른 무기 충진제는 제품의 원가를 절감하고, 내구성과 내충격성 등의 물성을 향상시킬 뿐만 아니라, 어패류 등의 수중 생물이 코팅된 수중 구조물에 부착되는 것을 방지 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계의 통상적인 충진제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 결정성 실리카, 바륨 설페이트, 마그네슘 실리케이트, 칼슘 실리케이트, 미카, 미카시어스 아이런 옥사이드, 칼슘 카보네이트, 아연 분말, 이산화티탄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 탈크 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 포함하는 무기 충진제를 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 미분말 무기질 충진제를 사용하는 것을 추천한다.
여기서, 상기 무기 충진제의 입자 크기는 0.02 내지 5㎛일 수 있다. 무기 충진제의 입자가 0.02㎛ 이상이면 내충격성 및 제조비용을 감소시킬 수 있으며, 5㎛ 이하이면 에폭시 수지 내에 무기 충진제가 균일하게 분사되어 충분히 수분을 차단할 수 있다.
바람직한 충진제의 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 10 내지 40중량부가 좋지만, 상기 충진제의 사용량인 10중량부 미만일 경우 경제성이 낮고, 그 사용량이 40중량부를 초과하는 경우 코팅제 조성물의 점성이 지나치게 증가하여 도막의 두께가 불균일해질 염려가 있다.
본 발명에 따른 금속화합물은 자외선 등으로부터 도막표면을 보호하는 동시에, 수중 구조물인 철 구조물이 수분, 염분 또는 산소와 접하는 것을 차단하는 침식 및 부식억제제로서의 역할을 수행한다.
여기서, 금속화합물은 침식 및 부식 억제제의 역할을 하기 위하여 철보다 이온화 경향이 높은 금속을 사용할 수 있다. 즉, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 아연(Zn) 등의 금속 또는 합금을 이용할 수 있고, 주로 아연(Zn)이 많이 사용된다.
상기와 같은 금속화합물의 함량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 10 내지 30중량부인 것이 좋다.
여기서, 상기 금속화합물의 함량이 10중량부 이상이면, 형성된 코팅막이 수중 구조물로부터 박리되는 것을 방지할 수 있으며, 금속화합물의 함량이 30중량부 이하이면, 경화가 용이하여 코팅막을 고르게 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리에틸렌글리콜은 상기 금속화합물과 화학적으로 안정상태를 이루어 코팅제 조성물의 접착성, 점도, 안정성 및 요변성을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 폴리에틸렌글리콜이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 추천하기로는 머캡토기를 포함하는 폴리에틸렌글리콜을 사용하는 것이 좋다.
여기서, 상기 머캡토기는 에틸렌글리콜 단량체에 1개 또는 2개가 결합될 수 있으며, 폴리에틸렌글리콜은 중합도가 500 내지 1000Da인 액체 용액을 사용할 수 있다.
또한, 상기 머캡토 기능기를 가진 폴리에틸렌글리콜은 적절한 친수성 및 친유성의 특성을 갖는다.
바람직한 폴리에틸렌글리콜의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 추천하기로는 에폭시 수지 100중량부 기준으로 10 내지 25중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 경화제는 코팅제 조성물, 특정적으로 수중 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 에틸렌비닐아세테이트는 부식방지 코팅제 조성물이 코팅되어 도막을 형성할 경우, 코팅도막의 변형을 억제하기 위한 것이다.
바람직한 에틸렌비닐아세테이트의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 유화제는 코팅제 조성물이 서로 용이하게 혼합될 수 있도록 하는 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 유화제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 글리세린 지방산 에스틸, 프로필렌 글리콜지방산 에스틸, 수지산나트륨염, 리그닌술폰산알카리금속염, 나프탈렌 설포닉 산(Naphthalene Sulfonic acid) 유도체, 클로로벤젠(Chlorobenzene) 유도체, 고급지방산알카리금속염, 알킬벤젠슬폰산염, 알파-올레핀슬폰산염, 폴리옥시에칠렌알킬페닐에텔류, 알킬아릴슬폰산나트륨류 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 분산제는 코팅제 조성물에 포함된 각 구성성분이 서로 잘 분산되도록 하여 코팅 시공을 용이하게 하고, 코팅제 도포시 도막 전체 물성이 균일할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 분산제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 유기산, 아로마틱 오일, 지방족 오일, 동 식물성 기름, 캐스터 오일, 면실유, 미네랄 오일, 수분산 폴리우레탄 분산제 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
상기 분산제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 20중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 용제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 용제라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 에틸렌글라이콜, 폴리에틸렌글라이콜, 테트라하이드로푸란, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, 헥산, 사이클로헥사논, 톨루엔, 클로로포름, 증류수, 디클로로벤젠, 디메틸벤젠, 트리메틸벤젠, 피리딘, 메틸나프탈렌, 니트로메탄, 아크릴로니트릴, 옥타데실아민, 아닐린, 디메틸설폭사이드, 물 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 50 내지 150중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물, 특정적으로 수중 부식방지 코팅제 조성물은 하기의 특정 양태로 실시되는 부가물을 1종 또는 1종 이상 더 포함할 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물, 특정적으로 수중 부식방지 코팅제 조성물은 코팅제 조성물이 도막이 형성된 표면으로부터 용이하게 박리되는 것을 방지하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 박리방지제를 더 포함할 수 있다.
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.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 코팅제 조성물이 도막의 광택 등의 물리적 특성을 향상시키는 동시에 도막에 색상을 제공하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부의 안료를 더 포함할 수 있다.
바람직한 안료로는 원하는 색상에 따라 카본블랙, 산화코발트, 비스무스 바나듐, 산화티타늄, 탄산칼슘, 돌로마이트, 클레이, 탈크, 마이카, 실리카 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 충격강도, 신율, 및/또는 탄성력 등을 향상사키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 2 내지 15중량부의 글리시딜 메타크릴레이트(GMA)계 수지를 더 포함할 수 있다.
바람직한 글리시딜 메타크릴레이트계 수지는 에틸렌-글라시딜메타크릴레이트 코폴리머(EGMA), 에틸렌-부틸아크릴레이트-글라시딜메타크릴레이트 코폴리머(EBA-GMA) 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
또 다른 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 충진성 및 내구성을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 플루오린화나트륨을 더 포함할 수 있는데, 플루오린화나트륨은 1차적으로 충진제로서의 역할도 하지만, 2차적으로는 내구성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 상기와 같은 함량 범위에서 그 효과를 얻을 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물이 수분을 흡수하고 발포를 방지하며, 외부로부터 유입되는 염분 및/또는 수분이 조성물 내부로 이동하는 것을 차단하여 조성물의 부식을 억제하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 세피올라이트를 더 포함할 수 있는데, 상기 세피올라이트는 굳기 2 내지 2.5이며 비중이 2인 단사정계에 속하는 광물로서 이를 코팅제 조성물에 포함시키면 상기와 같은 효과를 발현하게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 강도, 내식성 및/또는 내구성 등을 개선하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 징크 크로메이트(zinc chromate)를 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5중량부를 초과하면 강도, 내식성 및 내구성은 개선되나 작업성이 저하되고, 1중량부 미만이면 재료의 분리현상이 발생하여 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 내구성 및 내알칼리성을 개선하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 아크릴니트릴을 더 포함할 수 있는데, 그 사용량이 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1중량부 보다 적을 경우에는 내구성 및 내알칼리성 개선 효과가 미미하며, 10중량부를 초과할 경우 점도가 높아져 작업성을 저하 시킬 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물에 존재하는 유해 성분들이 외부로 용출되는 것을 방지하여 환경오염을 유발하는 것을 방지하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부의 디메틸 암모늄 클로라이드를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 내수성, 내화학성 및/또는 내부착성 등을 향상시키기 위하여 테트라메틸렌 디이소시아네이트를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 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 조성물의 내마모성 및 내약품성 등을 개선하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 에머리 분말(emery powder)을 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 내마모성 및 내약품성 등의 개선효과가 미미하며, 5중량부를 초과하면 경제적이지 못하여 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 내산성, 내알칼리성, 내후성, 난연성, 향균성, 방음성, 내마모성 및 내충격성 등을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 3 내지 15중량부의 미세 중공체(microscopic hollow sphere) 분말을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 미세중공체 분말은 알루미늄 실리케이트를 주성분으로 하는 30 내지 100마이크로미터 크기의 미세 중공을 갖는 분말이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 초기 반응을 지연시키며, 작업성과 품질 안정성을 높일 뿐만 아니라, 피접착면과의 계면 접착력을 증대하기 위하여 올레인산나트륨을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 경화를 촉진시키고 크랙의 발생을 예방하기 위하여 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxyethyl acrylate)를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 2 내지 6중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 강도향상 및 방수성 향상을 위하여 소르비탄모노올레산에스테르를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 산패 발생 및 노화방지와 안정성 향상을 위하여 디부틸하이드록시톨루엔을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 4중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 열화방지, 내열성, 경화성 등을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부의 감마-아미노프로필트리에톡시실란을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 분산성 및 유동성을 일정시간 유지할 수 있도록 하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 이타코닉 산을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 용해성 및 분산성 향상을 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 황산 코발트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물을 구성하는 성분들간의 배합을 용이하게 하고 조성물의 안정성을 향상하기 위하여 술폭시폴리에틸렌글리콜알릴에테르를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 조성물의 배합이 용이하지 못하며, 10중량부를 초과하면 과량으로 안정성이 저하되어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 균열 조성물의 이온화를 방지하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 소듐헥사메타포스페이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 점도를 조절하고 코팅작업시 작업성을 향상시키기 위하여 자일렌을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.5 내지 2중량부로 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.5중량부 미만이면 점도 조절의 효과가 미미하며, 2중량부를 초과할 경우 과다하여 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물의 점도조절 및 방수특성을 향상시키기 위하여 글루탐산(glutamic acid)을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.5 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 방수성, 내열성, 내염성 및 접착성 등을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 2 내지 10중량부의 아세틸레이티드라놀란을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 코팅제 조성물은 수분침투를 방지하여 내구성을 향상시키기 위해 에폭시 수지 100중량부 기준으로 가교된 폴리아크릴레이트염 1 내지 10중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 가교된 폴리아크릴레이트염은 코팅제 조성물의 내부의 공극을 채우게 되어 수분의 침투를 방지하게 되고 이에 따라 내부의 내구성을 증진시키는 역할을 하게 되는데, 상세하게는 상기 가교된 폴리아크릴레이트염은 아크릴레이트염의 중합체가 가교(crosslinking)된 물질을 말하며, 가교제로 아크릴산(Acrylic acid)이 포함된 아크릴산과 소듐아크릴레이트(sodium acrylate)의 공중합체로 이루어지며, 하기(C3H4O2.C3H3O2Na)x의 분자식을 갖는다.
상기 구조로 이루어지는 가교된 폴리아크릴레이트염은 고분자 사슬 간의 가교결합(cross-linking)을 통한 3차원 망상구조 또는 단일 사슬구조에서 친수성기의 도입에 따라 가교된 폴리아크릴레이트염이 사용되면 수분 침투시팽창하여 내부 공극을 채워 수분의 침투를 방지하고, 내구성을 증진시키게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 코팅제 조성물은 접착성, 내구성, 및/또는 내화학성 등을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 폴리 2-에틸-2-옥사졸린를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 코팅제 조성물은 조성물의 방수성 및 방청성 등을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부의 칼슘 디 아질산염(calcium nitrite)을 더 포함 할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 코팅제 조성물은 조성물을 구성하는 구성성분들의 분산성을 향상시켜 균일한 물성이 발현되도록 하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 옥살산(oxalic acid)을 더 포함 할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 코팅제 조성물은 조성물들의 저장안전성을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올아이소부틸산(2,2,4-Trimethyl-1,3-Pentanediol Isobutyrate)를 더 포함 할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 코팅제 조성물은 조성물을 구성하는 구성성분의 비중이 높아 곧 바로 침강이 되어 엉킴현상이 발생되는 것을 방지하기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 하이드록시 에틸 셀룰로오즈를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 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, 본 발명에 코팅제 조성물은 코팅되어 형성되는 도막의 방오성을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 테트라아릴보론-암모니움 콤프렉스를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 코팅제 조성물은 코팅되어 형성되는 도막의 충격강도를 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 15중량부의 하인백(High Impact Polystyrene)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 코팅제 조성물은 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 폴리퍼티를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 폴리퍼티(Poly Putty)는 표면경화 촉진 및 이를 통한 표면 균열을 방지하기 위해 사용되는데, 이러한 폴리퍼티는 보통 폴리에스테르 수지에 경화제나 수지분말을 첨가하여 사용하기 적합한 점도와 경도를 갖게 만든 것이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 코팅제 조성물은 내화 및/또는 내열성을 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부의 하프늄을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 코팅제 조성물은 조성물을 구성하는 구성성분들의 강도를 향상시키기 위하여 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 15중량부의 알란토인(Allantoin)을 더 포함 할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물이 부착되는 수중 구조물 등에 적용되어 내수성을 개선하도록 케이산 소다를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 코팅제 조성물은 조성물이 안정적으로 분산하도록 하고 수분을 흡수 팽윤하여 조성물의 안정성을 향상시키기 위하여 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone)을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부 더 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 수중 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, 무기 충진제 10 내지 40중량부, 금속화합물 10 내지 30중량부, 폴리에틸렌글리콜 10 내지 25중량부, 경화제 1 내지 30중량부, 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부, 유화제 1 내지 10중량부, 분산제 1 내지 20중량부, 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 수중 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 작업 등을 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]
휘발성유기화합물 정량이 1.0g/L 이하인 에폭시 수지 100g, 평균입도가 약 2㎛인 결정성 실리카 25g, 알루미늄 분말 15g, 폴리에틸렌글리콜 18g, 트리에탄올아민 16g, 에틸렌비닐아세테이트 5g, 수지산나트륨염 5g, 아로마틱 오일 10g, 및 메틸에틸케톤 100g을 혼합하여 코팅제 조성물, 특정적으로 수중 부식방지 코팅제 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 액상형으로 비중이 1.0 이상이고, 60℃ 점도가 110 cPs인 폴리인산계 박리방지제 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 카본블랙 15g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트 코폴리머 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 플루오린화나트륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 세피올라이트 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 징크 크로메이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아크릴니트릴 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디메틸 암모늄 클로라이드 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라메틸렌 디이소시아네이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 에머리 분말 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 약 70마이크로미터 크기의 알루미늄 실리케이트 분말 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 올레인산나트륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 16]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 소르비탄모노올레산에스테르 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 17]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디부틸하이드록시톨루엔 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 18]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 감마-아미노프로필트리에톡시실란 12g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 19]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 이타코닉 산 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 20]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 황산 코발트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 21]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 술폭시폴리에틸렌글리콜알릴에테르 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 22]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 소듐헥사메타포스페이트 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 23]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 자일렌 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 24]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 글루탐산 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 25]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 아세틸레이티드라놀란 6g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 26]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 가교된 폴리아크릴레이트염 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 27]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리 2-에틸-2-옥사졸린 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 28]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 칼슘 디 아질산염 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 29]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 옥살산 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 30]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올아이소부틸산 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 31]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 하이드록시 에틸 셀룰로오즈 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 32]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알긴산 나트륨 8g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 33]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 테트라아릴보론-암모니움 콤프렉스 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 34]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 하인백 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 35]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리퍼티 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 36]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 하프늄 5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 37]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알란토인 10g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 38]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 케이산 소다 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 39]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리비닐피롤리돈 12g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 40]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 2 내지 실시예 39에 따라 부가된 부가물을 모두 더 부가하여 실시하였다.
[실 험]
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 1127 이상무 99 0.010513 좋음 미박리
실시예 2 1124 이상무 99 0.010532 좋음 미박리
실시예 3 1148 이상무 99 0.010525 좋음 미박리
실시예 4 1131 이상무 99 0.010518 좋음 미박리
실시예 5 1139 이상무 99 0.010529 좋음 미박리
실시예 6 1135 이상무 99 0.010534 좋음 미박리
실시예 7 1113 이상무 99 0.010521 좋음 미박리
실시예 8 1139 이상무 99 0.010531 좋음 미박리
실시예 9 1121 이상무 99 0.010540 좋음 미박리
실시예 10 1131 이상무 99 0.010533 좋음 미박리
실시예 11 1130 이상무 99 0.010522 좋음 미박리
실시예 12 1128 이상무 99 0.010532 좋음 미박리
실시예 13 1127 이상무 99 0.010522 좋음 미박리
실시예 14 1130 이상무 99 0.010529 좋음 미박리
실시예 15 1128 이상무 99 0.010526 좋음 미박리
실시예 16 1131 이상무 99 0.010533 좋음 미박리
실시예 17 1132 이상무 99 0.010521 좋음 미박리
실시예 18 1130 이상무 99 0.010532 좋음 미박리
실시예 19 1129 이상무 99 0.010531 좋음 미박리
실시예 20 1130 이상무 99 0.010530 좋음 미박리
실시예 21 1128 이상무 99 0.010527 좋음 미박리
실시예 22 1127 이상무 99 0.010525 좋음 미박리
실시예 23 1130 이상무 99 0.010532 좋음 미박리
실시예 24 1129 이상무 99 0.010521 좋음 미박리
실시예 25 1130 이상무 99 0.010521 좋음 미박리
실시예 26 1129 이상무 99 0.010531 좋음 미박리
실시예 27 1123 이상무 99 0.010528 좋음 미박리
실시예 28 1130 이상무 99 0.010527 좋음 미박리
실시예 29 1129 이상무 99 0.010528 좋음 미박리
실시예 30 1125 이상무 99 0.010543 좋음 미박리
실시예 31 1127 이상무 99 0.010521 좋음 미박리
실시예 32 1128 이상무 99 0.010542 좋음 미박리
실시예 33 1130 이상무 99 0.010531 좋음 미박리
실시예 34 1131 이상무 99 0.010536 좋음 미박리
실시예 35 1124 이상무 99 0.010528 좋음 미박리
실시예 36 1130 이상무 99 0.010539 좋음 미박리
실시예 37 1125 이상무 99 0.010527 좋음 미박리
실시예 38 1128 이상무 99 0.010538 좋음 미박리
실시예 39 1127 이상무 99 0.010528 좋음 미박리
실시예 40 1129 이상무 99 0.010536 좋음 미박리
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 코팅액 조성물을 사용한 실시예는 소성변화가 적고, 표면정도, 방수성 및 부착성 등이 좋을 뿐만 아니라, 표면으로부터 쉽게 박리되지 않으며, 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,
    무기 충진제 10 내지 40중량부;
    알루미늄 분말 10 내지 30중량부;
    폴리에틸렌글리콜 10 내지 25중량부;
    경화제 1 내지 30중량부;
    에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부;
    유화제 1 내지 10중량부;
    분산제 1 내지 20중량부; 및
    용제 50 내지 150중량부를 포함하는 수중 부식방지 코팅제 조성물에,
    아크릴니트릴을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고,
    올레인산나트륨을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    2-하이드록시에틸 아크릴레이트를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 2 내지 6중량부로 더 포함하고,
    디부틸하이드록시톨루엔을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 4중량부로 더 포함하며,
    자일렌을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.5 내지 2중량부로 더 포함하고,
    아세틸레이티드라놀란을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 2 내지 10중량부로 더 포함하는 수중 부식방지 코팅제 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 코팅제를 도포하고자 하는 대상표면을 정리하는 정리단계;
    상기 정리단계가 종료된 대상표면에 에폭시 수지 100중량부 기준으로, 무기 충진제 10 내지 40중량부, 알루미늄 분말 10 내지 30중량부, 폴리에틸렌글리콜 10 내지 25중량부, 경화제 1 내지 30중량부, 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 10중량부, 유화제 1 내지 10중량부, 분산제 1 내지 20중량부, 및 용제 50 내지 150중량부를 포함하는 수중 부식방지 코팅제 조성물에, 아크릴니트릴을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고, 올레인산나트륨을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트를 에폭시 수지 100중량부 기준으로 2 내지 6중량부로 더 포함하고, 디부틸하이드록시톨루엔을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 1 내지 4중량부로 더 포함하며, 자일렌을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 0.5 내지 2중량부로 더 포함하고, 아세틸레이티드라놀란을 에폭시 수지 100중량부 기준으로 2 내지 10중량부로 더 포함하는 수중 부식방지 코팅제 조성물을 도포하는 코팅제 조성물 도포단계; 및
    상기 코팅제 조성물 도포단계가 종료된 후 경화시키는 경화단계를 포함하는 부식방지 코팅제 조성물 시공방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정리단계는 들뜬 녹슨 부위를 제거하는 것을 포함하는 수중 부식방지 코팅제 조성물 시공방법.
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