KR102150829B1 - 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료, 그 코팅시스템, 코팅방법, 및 그를 이용해 제조되는 에폭시 다층코팅강관 - Google Patents

에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료, 그 코팅시스템, 코팅방법, 및 그를 이용해 제조되는 에폭시 다층코팅강관 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료, 그 코팅시스템, 코팅방법, 및 그를 이용해 제조되는 에폭시 다층코팅강관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내수성, 내열성 및 내화학성이 우수한 에폭시수지와 경화제를 포함하고, 지르코늄파우더(ZrO2)를 함유하여 내마모성과 부착성능을 향상시키고, 세리사리트 분말을 첨가하여 친환경성 및 위생성을 향상시키고, 도장작업이 용이하고 굽힘에 대한 균열 박리가 없으며, 내습성이 우수하고, 염수에 대한 부식이 없을 뿐만 아니라 짧은 시간 내에 경화가 이루어지게 한, 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료에 관한 것이다.

Description

에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료, 그 코팅시스템, 코팅방법, 및 그를 이용해 제조되는 에폭시 다층코팅강관{Eco cerapoxy gold epoxy pigments for steel pipe, coating methods and coating system thereof}
본 발명은 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료, 그 코팅시스템, 코팅방법, 및 그를 이용해 제조되는 에폭시 다층코팅강관에 대한 것이다.
일반적으로 가스배관 및 수도용 배관 등 각종 유체 수송용으로 사용되는 강관은 내외부에 각각의 코팅층을 형성하여 녹이 발생되거나 외부의 충격으로부터 제품에 손상이 가는 것을 방지하고 있다. 이때, 강관의 코팅층에 사용되는 도료는 액상의 수지 또는 수지 분말을 사용하게 된다.
가장 보편적으로 사용되는 강관의 외면에 도료를 도장하는 방식방법은, 강관의 외면을 폴리에틸렌으로 피복하거나 콜탈에나멜 또는 아스팔트에 의한 도장피복방법과, 비교적 새로운 방식 소재로 인식되고 있는 고분자 화합물에 의한 도장 피복방법으로서, 에폭시계 수지도료 또는 폴리우레탄계 수지도료를 피복하는 방법이 있다.
또한, 강관에 대한 코팅제의 결합은 결합표면의 거친 정도나 코팅제의 가소성 변형 등에 대한 다양한 변수가 있기 때문에 단순히 물리적 부착이나 화학적 부착에 의해 코팅제의 부착성과 내구성을 다 설명하기는 어렵지만, 국내에서는 상수도관이나 하수도관의 부식을 방지하고 오염을 방지하기 위하여 에폭시수지를 이용한 피막으로 많이 처리되어 왔다.
이와 같이, 상수도관이나 하수도관의 부식을 방지하고 오염을 방지하기 위하여 주로 에폭시수지를 이용하여 피막 처리되어 왔지만, 최근에 에폭시수지가 많은 유해물을 함유하고 있고 상수관으로 사용할 때 많은 부작용이 있다고 알려짐으로써 폴리우레탄 또는 폴리우레아를 사용한 도료의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.
상기 폴리우레탄 도료는 부착력이 떨어지고 반응성이 불균일하여 실용화하기에 어려움이 있으며, 이러한 코팅제의 물리적 부착강도를 높이기 위하여 강관의 표면을 쇼트(Shot), 샌드(Sand) 등에 의한 브라스팅(Blasting)으로 처리하는 등의 방법을 동시에 강구하고 있는 실정이다
이러한 기술의 예로 특허문헌 1 내지 3이 있다.
특허문헌 1은 분말 에폭시, 접착성 폴리에틸렌 및 분말 폴리에틸렌을 각각 저장하기 위한 분말저장통과; 분말저장통의 상측에 배치되고 직관의 양단부가 안착된 상태에서 직관을 회전시키되, 분말저장통의 상부 양측에 각각 2개씩 설치되는 회전모터와, 각각의 회전모터에 구비되고, 분말저장통의 상측으로 돌출됨과 아울러 직관의 양단부를 안착시켜 회전모터의 회전운동에 따라 회전됨으로써 직관을 회전시키며, 외주면에 걸림턱이 형성되어 직관의 수평방향 운동을 제어하는 회전축으로 이루어지는 회전수단과; 일측이 분말저장통에 연결되어 분말저장통에 저장된 분말 에폭시, 접착성 폴리에틸렌 및 분말 폴리에틸렌을 직관의 상측으로 이송하는 분말이송수단과; 일측이 분말이송수단의 타측과 연결되어 분말 에폭시, 접착성 폴리에틸렌 및 분말 폴리에틸렌을 직관을 향해 순차적으로 수직 낙하시켜 직관의 외면을 코팅하고, 그 타측에 분말저장통과 연결되는 분말배출수단이 더 설치되어, 분말낙하수단에서 직관을 향하여 낙하되고 남은 분말 에폭시, 접착성 폴리에틸렌 및 분말 폴리에틸렌을 분말저장통으로 이송시키도록 된 분말낙하수단과; 분말낙하수단에 의하여 외면이 코팅된 직관의 내면에 폴리우레아를 코팅하되, 폴리우레아가 저장된 분사기와, 일단이 분사기에 연결되고 타단이 직관의 내면쪽에 인입되어 폴리우레아를 직관의 내면쪽으로 안내하며 외주면에 열선이 감긴 이송관과, 이송관의 타단에 설치되어 폴리우레아를 직관의 내면에 분사하는 분사노즐로 이루어진 내면코팅수단;을 포함하여 구성된 3층 폴리에틸렌과 폴리우레아를 강관에 코팅
하는 장치이고, 특허문헌 2는 측면이 개폐가능하게 구성된 가열실 내부에 배치되고, 강관이 안착된 상태에서 강관을 수평하게 회전시키는 회전수단과; 가열실 내부에 배치됨과 아울러 회전수단의 하측에 배치되어 강관을 가열하는 가열수단과; 가열수단에 의하여 가열된 강관의 표면에 에폭시와 개질 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌을 순차적으로 코팅하는 외면코팅수단과; 외면코팅수단에 의하여 표면이 코팅된 강관을 냉각시키는 냉각수단과; 냉각수단에 의하여 냉각된 강관의 내면에 세라믹을 코팅하는 내면코팅수단;으로 구성된 3층 폴리에틸렌과 세라믹을 강관에 코팅하는 장치이며,
특허문헌 3은 강관; 강관 내측 표면에 형성된 제1 코팅층; 및 제1코팅층상에 형성된 제2 코팅층;을 포함하고, 제1 코팅층은, 제1 변성 에폭시 36~54 중량%, 황산바륨 21~29 중량%, 암모늄 디하이드로젠 포스페이트 6~16 중량%, 증점제 5~11 중량% 및 안료 2~8 중량%를 포함하는 제1 주제; 및 제1 변성 아민 62~83 중량%, 증점제 14~24 중량%, 경화촉진제 1~10 중량% 및 4차 암모늄 점토 1~10 중량%를 포함하는 제1 경화제;의 반응에 의해 형성되며, 제2 코팅층은, 제2 변성 에폭시 38~55 중량%, 황산바륨 28~38 중량%, 증점제 5~14 중량%, 안료 5~12 중량%, 트리글리시딜 에테르 2~7 중량% 및 변성 페놀 1~5 중량%를 포함하는 제2 주제; 및 제2 변성 아민 72~87 중량%, 증점제 12~20 중량% 및 4차 암모늄 점토 1~8 중량%를 포함하는 제2 경화제;의 반응에 의해 형성되고, 제1 변성 에폭시는, 캐슈 넛쉘 리퀴드 수지로 변성된 에피클로로하이드린 비스페놀A 수지를 포함하며, 제2 변성 에폭시는, 캐슈 넛쉘 리퀴드 수지와 아크릴로니트릴-부타디엔 수지로 변성된 에피클로로하이드린 비스페놀A 수지를 포함하는 다층 코팅 강관이다.
이러한 종래의 파이프 코팅용 도료는 내수성, 내열성 및 내화학성이 낮을 뿐만 아니라, 굽힘에 대한 균열 박리가 발생하며, 염수에 대한 부식이 발생할 뿐만 아니라 경화에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다.
또한 코팅기술은 강관의 지름에 능동적으로 대처할 수 있어 강관의 굵기에 따라 서로 다른 장치를 이용하여야 하는 문제가 있다.
또한 강관이 일정한 방향으로 이동될 수 있어야 하지만 강관이 가이드레일을 벗어나 이동경로로부터 이탈되는 문제가 있다.
그리고 종래 이와 같이 다양한 코팅 강관 기술이 개발되고 있으나, 강관의 지름에 능동적으로 대처할 수 있어 강관의 굵기에 따라 서로 다른 장치를 이용하여야 하는 문제가 있다.
또한 강관이 일정한 방향으로 이동될 수 있어야 하지만 강관이 가이드레일을 벗어나 이동경로로부터 이탈되는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-0898838호 대한민국 등록특허 제10-0806942호 대한민국 등록특허 제10-1937179호
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 내수성, 내열성 및 내화학성이 우수한 에폭시수지와 경화제를 포함하고, 세라믹스 파우더를 함유하여 내마모성과 부착성능을 향상시키고, 세리사리트 분말을 첨가하여 친환경성 및 위생성을 향상시키고, 도장작업이 용이하고 굽힘에 대한 균열 박리가 없으며, 내습성이 우수하고, 염수에 대한 부식이 없을 뿐만 아니라 짧은 시간 내에 경화가 이루어지게 한, 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 이송을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 외부쇼트 후 양단에 캡을 장착한 후 도료를 코팅함에 의해 보다 깨끗하게 코팅이 이루어질 수 있고, 회전하는 파이프의 내부에 수평으로 이동하는 도료분사노즐을 이용하여 내부 코팅이 이루어짐에 따라 파이프의 안팎이 모두 정밀하고 깨끗하게 코팅될 수 있는, 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료를 이용한 강관 코팅 시스템 및 코팅방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 에폭시 분사 노즐 2EA를 통해 얇게 4회의 분사로 도료층을 균일하게 코팅할 수 있으며, 그리트 분사용 임펠러 후방에 설치되는 에어커튼을 통해 불순물 부착방지에 의한 부착성능을 향상시킬 수 있고, 내부 열풍기에 의한 습기제거가 가능하여 수분제거에 의한 부착성능을 향상시킬 수 있는, 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료를 이용한 강관 코팅 시스템 및 코팅방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 이송장치의 폭을 조절할 수 있게 함에 따라 다양한 굵기의 강관을 이송하여 코팅할 수 있고, 강관을 이송시키는 콘베이어에 설치된 강관이송기를 구성하는 푸싱롤러의 각을 조정함에 따라 강관이 일정한 방향과 속도로 이동될 수 있도록 한, 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료를 이용한 강관 코팅 시스템 및 코팅방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 내부블라스팅장치의 그리트분사기 후단의 에어분사노즐을 원형형태로 복수로 설치하여 쇼트시 발생하는 분진을 앞으로 밀어내 강관면에 분진이 붙지 않게 하여 도장시 부착력을 높일 수 있으며, 내부블라스팅 후에, 내부 양끝단을 방청처리하고, 내부 열풍기에 의해 내부 습기제거 및 끝단 방청부 건조로 부착력을 증대시킬 수 있는, 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료를 이용한 강관 코팅 시스템 및 코팅방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1목적은, 주제와 경화제를 포함하는 에폭시 수지도료에 있어서, 상기 주제는 중량%로, BPA타입 에폭시수지 5 ~ 10; BPF타입 에폭시수지 30 ~ 45; 색상안료 1 ~ 3; 체질안료 20 ~ 30; 세리사이트 3 ~ 10; 첨가제류 1 ~3; 및 용제류 3 ~ 5; 및 그 밖에 불가결한 기타성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 에코 세라 폭시 골드 에폭시 수지도료로서 달성될 수 있다.
그리고 상기 경화제는 주제 100중량부에 대하여 60 ~ 80중량부를 포함하고, 상기 경화제는 중량%로, 에폭시 경화제 45 ~ 55; 체질안료 10 ~ 20; 세라믹 파우더 3 ~ 10; 첨가제류 0.5 ~ 3; 및 용제류 3 ~ 22; 및 그 밖에 불가결한 기타성분을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은, 강관용 에폭시 수지도료 코팅시스템에 있어서, 레일간격조절기(13)에 의해 간격이 조절되는 평행하게 설치된 두 개의 가이드레일(11, 12), 강관을 길이 방향으로 일정하게 이동시키는 다수의 이송롤러(14r)들 중 일부에는 구동수단(14m)을 설치하여 상기 이송롤러(14r)를 구동시킴에 의해 강관을 길이 방향으로 이동시키는 강관이송기(14)와, 상기 가이드레일의 후단에 설치되어 강관을 감지하는 강관감지센서(15), 및 강관을 감지하면 강관이송기를 정지시키고 작동하여 강관을 일측으로 밀어 대기공간(20p)으로 이동시키는 키커(16)로 이루어진 강관공급라인(10); 상기 강관공급라인의 중단에 설치되어 통과하는 강관의 외부에 쇼트 그리트를 분사하여 외부의 이물질을 분리하며, 강관(100)의 중심으로 등간격으로 배치되고, 쇼트볼을 공급하는 쇼트볼공급기(21)와, 쇼트볼공급기에 의해 공급된 쇼트볼을 고속으로 회전하는 회전날개로 타격하여 강관을 타격하는 임펠러(22)로 이루어진 외부쇼트기(20); 상기 강관공급라인을 통해 이송되어 배출된 강관을 가열하는 예열로(30); 예열된 강관의 양단에 각각 체인을 걸 수 있도록 회전캡을 장착하는 회전캡장착부(C1); 에폭시 코팅탱크(41), 접착제코팅탱크(42) 및 PE코팅탱크(43)가 순차적으로 설치되고, 각각은 코팅 도료가 저장되는 도료탱크(41t, 42t, 43t)와, 도료탱크의 저면으로부터 공기를 불어넣어 도료들이 미분으로 부유하여 강관의 표면에 코팅되게 하며 미세 공기통로를 갖는 섬유를 다층으로 구비하여 공기가 균일하게 상기 도료로 분사되도록 하는 에어블로워(41a~43a)로 이루어지는 외부코팅장치(40); 강관의 양단에 설치된 회전캡을 분리하는 회전캡분리부(C2); 구동수단의 구동에 의해 회전하는 강관의 내부에 고압의 물과 공기를 분사하여 코팅과정에서 강관의 내부에 묻은 물질을 제거하는 냉각/수세수단(50); 회전롤러(61)에 의해 회전하는 강관의 일측에 설치되어 강관의 내부로 이동하면서 그리트를 분사하는 그리트분사기(63)와, 상기 그리트분사기를 강관의 길이 방향으로 왕복이동시키는 이동수단(64)과, 그리드분사기용 임펠러 후단에 설치된 복수의 에어분사노즐을 포함하여, 공기커튼을 형성시키는 내부블라스팅장치(60); 블라스팅된 강관의 내부에 내부 열풍기를 통해 열풍을 공급하여 습기를 제거하는 건조수단(70); 가이드레일을 따라 왕복 이동하는 분사관이동수단(84)의 일측에 적어도 강관의 길이 이상의 길이는 갖는 도료분사관(82)을 설치하고 분사관의 단부에 적어도 2대 이상의 분사노즐(83)을 설치하여 분사되는 에폭시 도료가 회전롤러의 구동에 의해 회전하는 강관의 내벽에 코팅되게 하는 내부코팅수단(80)을 포함하는 것을 특징으로 강관용 에폭시 수지도료 코팅시스템으로서 달성될 수 있다.
그리고 상기 강관이송기(14)는, 회전하여 강관을 길이 방향으로 일정하게 이동시키는 다수의 이송롤러(14r); 다수의 이송들 중 일부에는 구동시키는 구동수단(14m); 및 일단은 가이드레일에 고정되고 타단은 이송롤러가 힌지 고정된 지지대에 힌지 결합되어 두 단부 사이의 거리를 조절함에 의해 이송롤러의 각도를 조절하여 이송롤러가 강관의 이송방향으로 토우인을 이루게 하는 롤러각도조절기(14c)를 포함하고, 상기 레일간격조절기(13)는, 두 개의 가이드레일을 수직으로 관통하여 설치되고 중앙을 중심으로 양측에 각각 반대방향으로 나사산이 형성된양방향볼트(13s)와, 상기 양방향볼트를 회전시키는 회전손잡이(13h)로 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제3목적은, 앞서 언급한 제1목적에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 수지도료를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 에폭시 다층코팅강관으로서 달성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료에 따르면, 내수성, 내열성 및 내화학성이 우수한 에폭시수지와 경화제를 포함하고, 세라믹스 파우더를 함유하여 내마모성과 부착성능을 향상시키고, 세리사리트 분말을 첨가하여 친환경성 및 위생성을 향상시키고, 도장작업이 용이하고 굽힘에 대한 균열 박리가 없으며, 내습성이 우수하고, 염수에 대한 부식이 없을 뿐만 아니라 짧은 시간 내에 경화가 이루어질 수 있는 효과를 갖는다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료를 이용한 강관 코팅 시스템 및 코팅방법에 따르면, 이송을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 외부쇼트 후 양단에 캡을 장착한 후 도료를 코팅함에 의해 보다 깨끗하게 코팅이 이루어질 수 있고, 회전하는 파이프의 내부에 수평으로 이동하는 도료분사노즐을 이용하여 내부 코팅이 이루어짐에 따라 파이프의 안팎이 모두 정밀하고 깨끗하게 코팅될 수 있는 효과를 갖는다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료를 이용한 강관 코팅 시스템 및 코팅방법에 따르면, 에폭시 분사 노즐 2EA를 통해 얇게 4회의 분사로 도료층을 균일하게 코팅할 수 있으며, 그리트 분사용 임펠러 후방에 설치되는 에어커튼을 통해 불순물 부착방지에 의한 부착성능을 향상시킬 수 있고, 내부 열풍기에 의한 습기제거가 가능하여 수분제거에 의한 부착성능을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료를 이용한 강관 코팅 시스템 및 코팅방법에 따르면, 이송장치의 폭을 조절할 수 있게 함에 따라 다양한 굵기의 강관을 이송하여 코팅할 수 있고, 강관을 이송시키는 콘베이어에 설치된 강관이송기를 구성하는 푸싱롤러의 각을 조정함에 따라 강관이 일정한 방향과 속도로 이동될 수 있는 효과를 갖는다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료를 이용한 강관 코팅 시스템 및 코팅방법에 따르면, 내부블라스팅장치의 그리트분사기 후단의 에어분사노즐을 원형형태로 복수로 설치하여 쇼트시 발생하는 분진을 앞으로 밀어내 강관면에 분진이 붙지 않게 하여 도장시 부착력을 높일 수 있으며, 내부블라스팅 후에, 내부 양끝단을 방청처리하고, 내부 열풍기에 의해 내부 습기제거 및 끝단 방청부 건조로 부착력을 증대시킬 수 있는 효과를 갖는다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료이 조성비,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 강관용 에폭시 도료 코팅방법의 흐름도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 강관용 에폭시 도료 코팅시스템의 전체 평면도와, 측면도,
도 4는 도 3의 A부분을 확대한 강관이송기의 평면도,
도 5는 도 3의 외부 쇼트기를 나타낸 B-B 단면도,
도 6은 도 3의 C부분을 확대한 키터의 측면도,
도 7은 도 3의 D부분을 확대한 예열로와, 예열로 진입시 스토퍼와, 예열로 퇴출시 스토퍼의 측면도,
도 8은 도 3의 E부분을 확대한, 외부코팅장치로서, (a) 에어블로워 작동전, (b) 에어블로워 작동후 (c) 섬유층을 갖는 에어탱크
도 9는 도 3의 F부분을 확대한, 키커에 의한 내부블라스팅 장치로의 진입, 퇴출작동을 나타낸 측면도,
도 10은 도 3의 G부분을 확대한, 그리트 분사기 작동 측면도, 쇼트 임펠러 후단에 설치되는 에어커튼을 나타낸 단면도,
도 11은 도 3의 H부분을 확대한, 키커에 의한 내부코팅장치로의 진입, 퇴출작동을 나타낸 측면도,
도 12는 도 3의 I부분을 확대한, 내부코팅장치의 측면도를 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 수지도료이 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 도료이 조성비를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 수지도료는 전체적으로 주제와 경화제를 포함하여 구성된다. 이러한 주제와 경화제는 10 : 7 정도의 중량비로 혼합되어 질 수 있다.
구제적으로 본 발명의 실시예에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 수지도료의 주제는 중량%로 BPA타입 에폭시수지 5 ~ 10, BPF타입 에폭시수지 30 ~ 45, 색상안료 1 ~ 3, 체질안료 20 ~ 30, 세리사이트 3 ~ 10, 첨가제류 1 ~3, 및 용제류 3 ~ 5; 및 그 밖에 불가결한 기타성분을 포함하는 것을 특징을 한다.
에폭시는 수지분자 중 에폭사이드기(Epoxide Group)을 가진 것을 말하며 반응성이 풍부하고 물성이 우수하여 성형, 적층, 접착공업, 도료공업에 많이 이용되고 있으며, 에폭시수지도막은 접착성, 경도, 가역성, 탄력성, 내약품성의 면에서 다른 도료에 비해 월등히 우수하다.
특히 BPA형에폭시는 비스페놀-A(Bisphenol A)에폭시로 일반적으로 상업용으로 많이 BPF형에폭시는 비스페놀 A(BPA)형 분체도료를 대체할 수 있는 친환경적이고, 인체에 무해한 열경화형 비스페놀F형(BPF) 에폭시가 강관용 분체도료로 많이 사용되고 있다.
색상안료는 색상을 내기 위해 사용되는 것으로, 이산화티타늄, 카본블랙 등과 같이 색상을 내기 위하여 일반적으로 사용되는 무기안료가 사용될 수 있다.
체질안료는 견운모, 운모, 탈크, 황산바륨으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종을 사용할 수 있다.
용제는 자일렌(Xylene) 10 ~ 30 중량% 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 1 ~ 5중량%가 포함되어 구성할 수 있다.
그리고 경화제는 지환족 변성아민, 지방족 폴리아마이드, 지방족 아민어덕트 타입으로 구성될 수 있으며, 중합성 MDI와 단량성 MDI를 이용한 제1액 이소시아네이트 프리폴리머가 바람직하다.
또한 도 1에 도시된 바와 같이, 경화제는 중량%로, 에폭시 경화제 45 ~ 55, 세라믹 파우더 3 ~ 10, 체질안료 10 ~ 20, 첨가제류 0.5 ~ 3, 용제류 3 ~ 5, 및 그 밖에 불가결한 기타성분을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 수지도료는 비교예인 수도용 액상에폭시 수지도료(KS D-8502 규격품)과 대비하여 세라믹스(ceramics) 파우더와 세리사이트(sericite)를 포함하는 것에 차이점을 가지고 있음을 알 수 있다. 구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 수지도료의 주제에는 3 ~ 10 중량%의 세리사이트를 포함하고, 경화제에는 3 ~ 10 중량%의 세라믹스 파우더를 포함하고 있다.
세라믹 소재는 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti), 지르코늄(Zr) 등과 같은 금속원소가 산소, 탄소, 질소 등과 결합하여 만든 산화믈, 탄화물, 질화물로 이루어 진다. 세라믹 신소재인 파인 세라믹스(fine ceramics)은 첨단소재 분야의 적용으로 확대되고 있다.
오늘날의 신소재 세라믹스는 탄화규소, 질화규소, 알루미나, 지르코니아, 바륨티타네이트 등과 같은 고순도의 합성원료를 사용하여 제조된다.
또 세라믹 신소재는 단순한 특성을 나타내는 것이 아니라, 전기의 흐름을 막거나, 전기를 모아두거나, 전기를 통하면 소리를 내거나, 습도나 산소 함유량을 알아내거나, 열에 잘 견디거나, 가벼우면서도 엄청나게 강하거나하는 등의 특별한 성질을 발휘한다. 따라서 그 용도가 전기, 자기, 기계, 화학(化學, chemistry), 광학(光學, optics), 바이오 등 광범위하다.
세라믹스의 열적 성질은 금속이나 플라스틱과 달리 상당히 높은 온도가 될 때까지는 용융하거나 분해되지 않는다. 즉, 내열성(耐熱性)이나 내화성(耐火性)이 탁월하다. 이러한 성질 때문에 제철소의 용광로, 우주선의 선미 부분 등 내열재료로서 다양한 분야에서 이용되고 있다. 이는 융점(融點)이 높고 고온에서 산화하기 어려우며 고온에서도 안정하다는 특징을 가지고 있기 때문이다. 세라믹스처럼 용융점이 높은 물질은 원자들끼리 강하게 결합되어있다.
세라믹스의 기계적 성질은 구조재료로써 금속이나 플라스틱 등에 비해서 자연환경에 잘 견디는 특징을 가진 반면 깨지기 쉬운 단점을 가지고 있다. 융점이 높은 점을 미루어 알 수 있듯이 세라믹스는 구성원자 간에 결합력이 강하므로 본질적으로 단단한 재료가 될 수 있다. 에너지 절약의 효율이 높은 터빈이나 엔진을 만들기 위한 소재로서 탄화규소(SiC)와 질화규소(Si3N4) 등이 이용되고 있는 이유는 내열성과 탄성률(彈性率) 등의 면에서 세라믹스 이외에는 적당한 재료가 발견될 가능성이 적고 만드는 방법 및 기타 성질을 개선함으로써 깨지기 쉽다는 결점을 다소 해소할 수 있기 때문이다.
실제로 강한 터빈날개와 엔진의 피스톤에 활용되고 있다. 또 세라믹스를 다른 재료와 조합시켜 사용할 수도 있다. 즉 복합 재료로 만들어서 사용하는 것인데 유리섬유를 플라스틱이나 콘크리트와 혼합해서 FRP(Fiber-Reinforced Plastics)나 GRC(Glass fiber Reinforced Cement) 등으로 사용한다. FRP는 유리섬유가 플라스틱에 강도를 부여하여 변형을 어렵게 하고, GRC는 콘크리트의 깨지는 성질을 방지하는 역할을 한다. 이와 같이 유리섬유처럼 가늘게 만든 유리는 컵이나 창유리처럼 쉽게 깨지지 않고 세라믹스의 강한 특성을 충분히 발휘할 수 있다.
세라믹스 재료는 금속이나 플라스틱과 달리 고온이 되어야만 소성변형(塑性變形)이 나타난다. 그 예로 유리를 들 수 있다. 유리는 상온에서는 쉽게 깨지지만 고온이 되면 연성적으로 되어 깨지지 않고 다양한 모양으로 만들 수 있다. 재료에 외부로부터 가해지는 힘이 커지면 물체가 파괴된다. 파괴에는 연성파괴(延性破壞)와 취성파괴(脆性破壞)가 있는데, 취성파괴는 소성변형이 일어나지 않을 때 파괴되는 현상이다.
즉, 취성파괴는 유리병이 깨지는 것이고 연성파괴는 캔이 찌그러지면서 파괴되는 것이다. 대개의 세라믹스는 상온에서 취성파괴 되는데, 소성변형을 동반하지 않기 때문에 파괴가 일어나는 것을 예측하기가 쉽지 않다. 즉 이론 강도와 실제 강도가 다르다는 것이다. 파괴가 일어나는 것을 예측하기 위해서는 이론 강도와 실제 강도의 오차를 최대한 줄이면 된다. 이론 강도와 실제 강도가 다른 이유는 재료 내의 기공 등의 결함 때문이다. 결함을 최대한 제거할 수록 이론 강도에 접근하게 된다.
세라믹스의 전기적 성질은 도자기나 보통의 유리는 전기를 거의 통하지 않기 때문에 절연재료(絶緣材料)로써 이용되고 있다. 그러나 전자공업이 발달하면서 전도성(傳導性)이 좋은 금속재료와 절연재료를 조합하여 금속보다는 전도성이 나쁘고 절연체보다는 전도성이 좋은 반도체를 만들어 전자산업에 이용하고 있다. 저마늄(Ge), 규소(Si), 셀레늄(Se) 등이 그 대표적인 원소이며, 그 후 각종 금속을 조합한 금속간화합물(intermetallic compound)과 금속산화물(金屬酸化物), 황화물(黃化物)에 대해서 연구가 이루어져 새로운 특성을 나타내는 화합물이 발견되고 있다. 이들 화합물의 대다수는 무기재료 혹은 세라믹스로 취급되는 화학조성이나 구조를 가지고 있으므로 전자 세라믹스로서 각광받고 있다.
전자 세라믹스의 특성은 물질을 구성하는 원자나 이온에 속하는 전자들의 움직임에 관계가 있다. 보통 세라믹스는 전자가 어떤 이온이나 원자에 속박되어 있기 때문에 자유롭게 움직일 수 없어서 전기가 거의 통하지 않는다. 하지만 외부로부터 자계(磁界)나 전계(電界)를 가하면 이에 반응하여 속박된 전자가 재배열을 일으키고 상태가 변하면서 전장의 방향으로 약간의 이동을 한다. 이때 전자가 속박되는 정도가 적을 때는 전자가 움직이는 현상이 일어난다. 이런 원리를 통하여 세라믹 자성재료, 세라믹 유전체 및 세라믹 반도체를 만들 수 있다.
세라믹스의 광학적 성질은 근래 광학기술이 눈부신 발전을 이룩하고 있는 가운데 세라믹스는 과거에도 광학재료로서의 중요한 위치를 차지하고 거의 광학의 중심적 역할을 했다. 현재에도 광학재료로써 널리 이용되고 있는 것은 렌즈와 필터 등의 광학유리(光學琉璃)이다. 광학유리에서 굴절률(屈折率)과 분산 등의 물성은 그 조성을 바꾸면 자유로이 제어되며, 내후성(耐候性)이 우수하고 온도의 영향이 적은 특성을 갖기 때문에 광학유리는 유일한 투명 재료이다. 비정질(非晶質) 재료이면서 성형이 쉽다. 세라믹스가 구조재료로서 치명적인 단점인 깨지기 쉬운 취성적인 성질을 가지고 있음에도 불구하고 창유리나 컵 등으로 널리 쓰이고 있는 이유는 빛을 통과시키는 성질을 가지고 있기 때문이다.
또한 세라믹스 파우더의 한 종류인 지르코늄(Zirconium) 파우더는 지르코늄은 분말화한 것으로, 불연성이 우수하고 물에 녹지 않음에 따라 강관용으로 바람직하다. 화합물로도 사용 가능하고 지르코늄 화합물의 예로는 지르코늄 아세틸아세토네이트, 지르코늄 락테이트 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용하거나, 혹은 중합인산 화합물과 혼합하여 사용할 수도 있다.
보다 구체적으로 지르코늄은 ZrO2 함량이 95%이상이고, 밀도는 5.6 ~ 6.0 g/cm3이며, 융점을 2715℃, 비점은 4300℃, 불연성이며 물에 불용성을 갖는다. 이러한 지르코늄이 가장 많이 사용되는 것을 내화물 분야로, 1000℃를 훨씬 웃도는 온도에서도 잘 견디면서 어느 정도의 내침식성이 있으며 비교적 안정적인 열팽창률을 갖고 있다. 또한 절연, 연마제 및 안정화된 지르코니아는 산소 이온이 고온에서 결정구조를 통해 자유롭게 이동할 수 있도록 하는 기능을 가지고 있기 때문에 산소센서 및 연료전지 멤브레인에 사용되고 있다. 뿐만 아니라 입방단계의 매우 낮은 열 전도도는 또한 더 높은 온도에서 견디므로 제트 및 디젤 엔진에서 내열 코팅으로 사용되고 있으며, 광학코팅의 증착에 사용되어지고 있다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 수지도료의 경화제에 이러한 세라믹스 파우더를 포함하게 됨으로써, 비교예와 대비하여 내마모성과 부착성능을 향상시킬 수 있다.
세리사이트(Sericite, 견운도)는 이론적인 분자식은 KH2 Al3(SiO4)3이며, SiO2 : 55 ~ 85, Al2O3 : 5 ~ 30, K2O는 0.5 ~ 7, Fe2O3, Na2O, CaO, MgO, TiO2 등으로 구성된다.
세이사이트는 단사정계에 속하며, 백색 또는 회백색에 진주광택이 있다, 세리사이트는 요업분야의 여러방면에서 현재 사용되고 있는데 그 주요한 이유는 점토상으로 산출이 되고 있으며, 가소성이 크며, 건조강도나 생강도가 크다는 점과 또 용융해서 생성되는 유리상의 점성이 커서 제품화되었을 때 하중연화온도가 높다는데 있다. 소결체의 원료로서 가소성 원료인 점토와 위생도기 등에서 중요한 위치를 차지하고 있고, 점토와 같은 미립자만을 골라서 방직방면에서 이용되기도 하며, 그 윤활성을 이용하여 기계부품의 마모방지제로도 사용되고 있다. 또 입자가 미세하고 색이 순백색인 것은 화장품이나 약품의 증량제로도 쓰이고 고무의 충전제, 연마분, 윤활제, 도료와 벽지제조 등 다양하게 이용되며, 탈취효과 및 양이온/유기물 흡착력이 우수한 특성을 갖는다. 또한 친환경적이며 위생적이라는 특징을 갖는다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 수지도료에 이러한 세리사이트를 포함하게 됨으로써, 비교예와 대비하여 친환경적이고, 위생성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 앞서 언급한 에코 세라 폭시 골드 에폭시 수지도료를 이용한 강관 코팅방법 및 코팅시스템의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 먼저 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 강관용 에폭시 도료 코팅방법의 흐름도를 도시한 것이다. 또한, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 강관용 에폭시 도료 코팅시스템의 전체 평면도와, 측면도를 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 강관용 에폭시 도료 코팅시스템은 전체적으로 강관공급라인(10), 외부쇼트기(20), 예열로(30), 회전캡 장착부(C1), 외부코팅장치(40), 회전캡분리부(C2), 냉각/수세수단(50), 내부블라스팅장치(60), 건조수단(70), 내부코팅장치(80) 등을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.
강관공급라인(10)은 코팅할 강관을 후속 처리 공정으로 이동시키기 위한 수단으로 그 중간에 상기한 외부쇼트기(20)가 설치되어 있다.
도 4는 도 3의 A부분을 확대한 강관이송기의 평면도를 도시한 것이다. 그리고 도 5는 도 3의 외부 쇼트기를 나타낸 B-B 단면도를 도시한 것이다. 또한, 도 6은 도 3의 C부분을 확대한 키터의 측면도를 도시한 것이다.
강관공급라인(10)은 도 1에 도시한 바와 같이 서로 평행하게 설치된 두 개의 가이드레일(11, 12)를 구비하고 있으며 이들 사이의 거리를 조절함에 따라 서로 다른 직경의 강관을 이송 및 처리할 수 있다(S1).
이를 위해 두 개의 가이드레일(11, 12) 들 사이에는 레일간격조절기(13)가 설치되어 있다.
레일간격조절기(13)는 최소한 2개 이상 설치되어 있어야 하고, 설치되는 수는 가이드레일의 길이에 따라 달라질 수 있다.
그리고 가이드레일의 상부에는 지지대가 더 설치되어 있고, 이 지지대와 가이드레일 사이에는 이송롤러(14r)가 등간격으로 다수가 설치되어 있다.
레일간격조절기(13)는 두 개의 가이드레일을 수직으로 관통하여 설치되고 중앙을 중심으로 양측에 각각 반대방향으로 나사산이 형성된 양방향볼트(13s)와, 상기 양방향볼트를 회전시키는 회전손잡이(13h)로 구성되어 회전손잡이의 회전 방향에 따라 두 가이드레일들 사이의 걸 리가 좁혀지거나 넓어 질 수있다.
이렇게 설치된 이송롤러(14r)들 중 일부는 구동수단(14m)으 구동에 의해 회전을 하여 강관을 원하는 방향으로 밀어 이동시킨다.
이송롤러의 회전방향을 강관의 이동방향과 같게 하면 이송롤러의 회전이 용이해질 수 있으나 외부의 작은 충격에 의해서도 강관이 흔들릴 수 있다.
이에 따라 이송롤러(14r)는 강관이 이송하는 방향을 향하여 토우인(toe-in)을 이루게 하는 것이 바람직하고, 상기 레일간격조절기에 의해 두 가이드레일 사이의 거리가 조절된 상태에서도 이 토우인 각을 유지할 수 있게 하는 것이바람직하다.
이에 따라 상기 강관이송기(14)는 회전하여 강관을 길이 방향으로 일정하게 이동시키는 다수의 이송롤러(14r); 다수의 이송들 중 일부에는 구동시키는 구동수단(14m); 및 일단은 가이드레일에 고정되고 탁단은 이송롤러가 힌지 고정된 지지대에 힌지 결함되어 두 단부 사이의 거리를 조절함에 의해 이송롤러의 각도를 조절하여 이송롤러가 강관의 이송방향으로 토우인을 이루게 하는 롤러각도조절기(14c)로 구성하였다.
각도조절기(14c)는 도 4에 도시한 바와 같이 가이드레일에 연결된 힌지점과 지지대에 연결된 힌지점 사이의 거리를 조절함에 의해 이송롤러의 각도가 조절된다.
또한 상기 가이드레일의 후단에는 강관을 감지하는 강관감지센서(15), 및 강관을 감지하면 강관이송기를 정지시키고 작동하여 강관을 일측으로 밀어 대기공간(20p)으로 이동시키는 키커(16)가 더 구비되어 있다.
강관감지센서(15)는 도 3에 도시한 바와 같이 가이드레일의 마지막 단부에 설치되어 있고, 적외선센서나 마이크로스위치 등으로 구성될 수 있다.
강관감지센서(15)에서 강관의 일측 단부가 감지되면 상기 키커(16)가 작동한다.
키커(16)는 도 6에 도시한 바와 같이 강관의 저면에 설치되어 실린더의 구동에 의해 회동하여 강관을 원하는 방향으로 밀어내는 작동을 한다.
상기한 바와 같이 상기 강관공급라인의 중단에는 통과하는 강관의 외부에 일정한 비율의 쇼트볼 또는 그리트를 분사하여 외부의 이물질을 분리하는 외부쇼트기(20)를 구비하고 있다(S2).
상기 외부쇼트기(20)는 도 5에 도시한 바와 같이 강관(100)을 중심으로 방사상으로 다수가 설치될 수 있으며, 쇼트볼과 그리트를 공급하는 쇼트볼/그리트공급기(21)와, 고속으로 회전하여 쇼트볼/그리트공급기에 의해 공급된 쇼트볼및 그리트를 고속으로 강관으로 뿌려 강관을 타격하는 임펠러(22)로 이루어진다.
즉 임펠러날개들 사이에 쇼트볼과 그리트가 공급된 상태에서 임펠러가 고속으로 회전함에 의해 윈심력에 의해 쇼트볼과 그리트가 강관의 외벽을 타격하는 것이다.
도 7은 도 3의 D부분을 확대한 예열로와, 예열로 진입시 스토퍼와, 예열로 퇴출시 스토퍼의 측면도를 도시한 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 예열로(30)는 상기 강관공급라인을 통해 이송되어 대기공간으로 배출된 강관을 가열하여 물성을 변화시킴에 의해 후처리 공정이 원활하게 이루어지게 한다(S3).
예열로(30)에는 히터(30h)가 구비되며, 진입부분과, 퇴출부분 각각에 스토퍼(30s)와, 작동실린더(30c)가 구비된다. 진입시 도 7에 도시된 바와 같이, 스토퍼가 개방상대로 작동되어 대기공간의 강관이 예열로(30)로 진입되게 된다. 또한, 예열로(30) 끝단부분의 스토퍼(30s)가 개방상태로 변경됨으로써, 예열로(30) 내의 가열된 강관이 회전캡 장착부(C1)측으로 공급되게 된다.
그리고 가열된 강관의 양단에 각각 체인을 걸 수 있도록 회전캡을 장착하는회전캡장착부(C1)를 구비하고 있다(S4). 회전캡은 이후 처리공정에서 강관을 체인으로 들어올려 체인을 회전시킴에 이해 외부 코일을 용이하게 할 수 있게 한다.
그리고 외부코팅장치(40)는 앞서 언급한 본 발명의 실시예에 따른 에코세라 폭시 골드 에폭시 수지도료, 접착제 및 폴리에틸렌(PE)이 저장된 탱크가 순차적으로 설치되어 있으며, 각 탱크에 저장된 도료강관에 순차적으로 코팅한다(S5).
도 8은 도 3의 E부분을 확대한, 외부코팅장치로서, (a) 에어블로워 작동전, (b) 에어블로워 작동후 (c) 섬유층을 갖는 에어탱크의 단면도를 도시한 것이다.
외부코팅장치(40)는 에폭시 코팅탱크(41), 접착제코팅탱크(42) 및 PE코팅탱크(43)이 순차적으로 설치되고, 각각은 코팅 도료가 저장되는 도료탱크(41t, 42t, 43t)와, 도료탱크의 저면으로부터 공기를 불어넣어 도료들이 미분으로 부유하여 강관의 표면에 코팅되게 하는 에어블로워(41a~43a)로 이루어진다.
또한, 도 8c에 도시된 바와 같이, 각 탱크의 바닥에 미세한 공기통로를 형성하고 그 위해 섬유을 다층으로 겹쳐 에어블로워에서 공급된 공기에 의해 분리되어 탱크 내부에 부유하고 이렇게 부유하는 도료가 강관에 부착되게 하는 것이 바람직하다. 물론, 탱크에 형성된 구멍은 1mm이하이고 그 위해 섬유를 설치할 수 있다.
외부코팅이 종료되면 내부 코팅 과정이 수행되며 이를 위해 강관의 양단에 설치된 회전캡을 분리하는 회전캡분리부(C2)를 구비하고 있다(S6).
그리고 내부코팅 전에는 강관의 양단을 방청처리하는 것이 바람직하고, 코팅 후에는 냉각/수세수단(50)으로 강관을 냉각하고 세척한다(S7).
냉각/수세수단(50)은 구동수단(구동롤러)의 구동에 의해 회전하는 강관의 내부에 고압의 물을 분사하여 강관 냉각 및 코팅과정에서 강관의 내부에 묻은 이물질을 제거하고 물분사에 의해 강관 표면에 남아 있는 수분은 공기분사에 의해 제거한다.
즉, 내부 워터스프레이에 의한 냉각 및 에어 분사에 의한 수분제거 작업을 진행하게 된다.
그리고 냉각 및 수세가 종료된 강관은 방청부 테이핑을 통해 단부를 보호한다.
그리고 내부블라스팅장치(60)는 강관 내부에 묻어 있는 이물질을 제거하기 위한 장치이다(S8).
도 9는 도 3의 F부분을 확대한, 키커에 의한 내부블라스팅 장치로의 진입, 퇴출작동을 나타낸 측면도를 도시한 것이다. 그리고 도 10은 도 3의 G부분을 확대한, 그리트 분사기 작동 측면도, 쇼트 임펠러 후단에 설치되는 에어커튼을 나타낸 단면도를 도시한 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 강관 진입시 키커 A에 의해 회전롤러(61)에 안착후 내면 쇼트 작업을 진행하고, 쇼트 작업 후에는 키커 B에 의해 내부도장을 위한 라인 쪽으로 밀어주게 됨을 알 수 있다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 내부블라스팅장치(60)에 강관 진입 후, 좌우 단부하우징(62)이 좌우로 이동하여 강관을 감싸 쇼트볼 및 그리트의 비산을 막는다.
그리고 회전롤러(61)에 의해 회전하는 강관의 일측에 설치되어 강관의 내부로 이동하면서 그리트를 분사하는 그리트분사기(63)와, 이러한 그리트분사기(63)를 강관의 길이 방향으로 왕복 이동시키는 이동수단(64, 이동대차)로 이루어진다.
또한 내부블라스팅장치(60)는 그리트분사기(63)의 후단에 에어분사노즐(65)을 원형 형태로 다수 설치하여 공기커튼을 형성함에 의해 블러스팅 과정에서 비산되는 먼지를 외부로 밀어낼 수 있게 하였으며, 강관의 양단을 지지하는 단부하우징(62)들 중 내부블라스팅장치 반대측에 설치된 단부하우징(62)에는 제진기를 더 설치하여 블라스팅 과정에서 생성된 먼지를 흡수하여 배출시킬 수 있게 할 수 있다.
즉 본 발명의 실시예에 따른 내부블라스팅장치(60)의 그리트분사기(63) 후단의 에어분사노즐을 원형형태로 복수로 설치하여 에어커튼을 형성시켜, 쇼트시 발생하는 분진을 앞으로 밀어내 강관면에 분진이 붙지 않게 하여 도장시 부착력을 높일 수 있다.
그리고 건조수단(70)은 블라스팅된 강관의 내부에 열풍을 공급하여 습기를 제거하는 역할을 한다(S9).
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부 그리트 블라스팅 후에, 내부 양끝단을 방청처리하고, 열풍기에 의한 내부 습기제거 및 끝단 방청부 건조로 부착력을 증대시킬 수 있게 된다. 이러한 건조 단계 후에는 방청부 테이핑 작업 후, 건조된 강관은 내부코팅 공정을 수행한다(S10).
도 11은 도 3의 H부분을 확대한, 키커에 의한 내부코팅장치로의 진입, 퇴출작동을 나타낸 측면도를 도시한 것이고, 도 12는 도 3의 I부분을 확대한, 내부코팅장치의 측면도를 도시한 것이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 내부코팅장치로 강관 진입시 키커 A에 의해, 회전롤러(81)에 안착 후 내부코팅을 진행하게 되며, 내부 코팅 완료 후에는 키커 B에 의해 강관이 퇴출되도록 구성됨을 알 수 있다.
내부코팅장치(80)는 가이드레일(85)을 따라 이동하는 분사관이동수단(84, 대차)의 일측에 적어도 강관의 길이 이상의 길이는 갖는 도료분사관(82)을 설치하고 분사관의 단부에 적어도 2대 이상의 분사노즐(83)을 설치하여 분사되는 도료가 회전롤러의 구동에 의해 회전하는 강관의 내벽에 코팅되게 한다. 내부를 코팅하게 되는 도료는 앞서 언급한 에코 세라 폭시 골드 에폭시 수지도료이다.
즉, 다수의 분사노즐에서 일정하게 도료를 분사하되 이동수단이 일정한 속도로 이동하고 강관이 일정한 속도로 회전함에 따라 강관 내부에는 일정한 두께로 코팅이 이루어지는 것이다.
즉, 내부 도장시 도료의 균일한 분사를 위해 도료 분사노즐을 다수(2개이상)설치하여 진입과 후퇴시 도료를 분사하여 얇게 4회의 분사(분사 노즐 2개인 경우)로 도료층의 균일화가 가능하다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
10: 강관공급수단
11, 12: 가이드레일
13: 레일간격조절기 13s: 양방향볼트
13h: 회전손잡이
14: 강관이송기 14r: 이송롤러
14m: 구동수단 14c: 롤러각도조절기
15: 강관감지센서
16 키커
20: 외부쇼트기
21: 쇼트볼공급기 22: 임펠러
20p: 대기공간
30: 예열로 30h: 히터
30s: 스토퍼 30c: 실린더
C1: 회전캡장착부
30s: 회전축
40: 외부코팅장치 40c: 체인
41: 에폭시 코팅탱크 41t: 에폭시탱크
41a: 에어블로워
42: 접착제코팅탱크 42t: 접착제탱크
42a: 에어블로워
43: PE코팅탱크 43t: PE탱크
43a: 에어블로워
44:섬유층
C2: 회전캡분리부
50: 냉각/수세수단
51: 구동수단 52: 롤러
53: 분사노즐
60: 내부블라스팅장치
61: 회전롤러 62: 단부하우징
63: 그리트분사기(임펠러) 64: 이동수단
65: 에어분사노즐 66: 제진기
70: 건조수단
71: 내부열풍기
80: 내부코팅수단
81: 회전롤러 82: 도료분사관
83: 분사노즐 84: 분사관이송수단 85: 가이드레일
100: 강관

Claims (5)

  1. 주제와 경화제를 포함하는 에폭시 수지도료에 있어서,
    상기 주제는 중량%로,
    BPA타입 에폭시수지 5 ~ 10;
    BPF타입 에폭시수지 30 ~ 45;
    색상안료 1 ~ 3;
    체질안료 20 ~ 30;
    세리사이트 3 ~ 10;
    첨가제류 1 ~3; 및
    용제류 3 ~ 5;를 포함하고,
    상기 경화제는 주제 100중량부에 대하여 65 ~ 75중량부를 포함하고,
    상기 경화제는 지환족 변성아민, 지방족 폴리아마이드, 및 지방족 아민어덕트 타입 중 적어도 어느 하나로 구성되고, 중량%로,
    에폭시 경화제 45 ~ 55;
    체질안료 10 ~ 20;
    세라믹스 파우더 3 ~ 10;
    첨가제류 0.5 ~ 3; 및
    용제류 3 ~ 5;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에코 세라 폭시 골드 에폭시 수지도료.
  2. 삭제
  3. 강관용 에폭시 수지도료 코팅시스템에 있어서,
    레일간격조절기(13)에 의해 간격이 조절되는 평행하게 설치된 두 개의 가이드레일(11, 12), 강관을 길이 방향으로 일정하게 이동시키는 다수의 이송롤러(14r)들 중 일부에는 구동수단(14m)을 설치하여 상기 이송롤러(14r)를 구동시킴에 의해 강관을 길이 방향으로 이동시키는 강관이송기(14)와, 상기 가이드레일의 후단에 설치되어 강관을 감지하는 강관감지센서(15), 및 강관을 감지하면 강관이송기를 정지시키고 작동하여 강관을 일측으로 밀어 대기공간(20p)으로 이동시키는 키커(16)로 이루어진 강관공급라인(10);
    상기 강관공급라인의 중단에 설치되어 통과하는 강관의 외부에 쇼트 그리트를 분사하여 외부의 이물질을 분리하며, 강관(100)의 중심으로 등간격으로 배치되고, 쇼트볼을 공급하는 쇼트볼공급기(21)와, 쇼트볼공급기에 의해 공급된 쇼트볼을 고속으로 회전하는 회전날개로 타격하여 강관을 타격하는 임펠러(22)로 이루어진 외부쇼트기(20);
    상기 강관공급라인을 통해 이송되어 배출된 강관을 가열하는 예열로(30);
    예열된 강관의 양단에 각각 체인을 걸 수 있도록 회전캡을 장착하는 회전캡장착부(C1);
    에폭시 코팅탱크(41), 접착제코팅탱크(42) 및 PE코팅탱크(43)가 순차적으로 설치되고, 각각은 코팅 도료가 저장되는 도료탱크(41t, 42t, 43t)와, 도료탱크의 저면으로부터 공기를 불어넣어 도료들이 미분으로 부유하여 강관의 표면에 코팅되게 하며 미세 공기통로를 갖는 섬유를 다층으로 구비하여 공기가 균일하게 상기 도료로 분사되도록 하는 에어블로워(41a~43a)로 이루어지는 외부코팅장치(40);
    강관의 양단에 설치된 회전캡을 분리하는 회전캡분리부(C2);
    구동수단의 구동에 의해 회전하는 강관의 내부에 고압의 물과 공기를 분사하여 코팅과정에서 강관의 내부에 묻은 물질을 제거하는 냉각/수세수단(50);
    회전롤러(61)에 의해 회전하는 강관의 일측에 설치되어 강관의 내부로 이동하면서 그리트를 분사하는 그리트분사기(63)와, 상기 그리트분사기를 강관의 길이 방향으로 왕복이동시키는 이동수단(64)과, 그리드분사기용 임펠러 후단의 설치된 복수의 에어분사노즐을 포함하여, 공기커튼을 형성시키는내부블라스팅장치(60);
    블라스팅된 강관의 내부에 내부 열풍기를 통해 열풍을 공급하여 습기를 제거하는 건조수단(70);
    가이드레일을 따라 왕복 이동하는 분사관이동수단(84)의 일측에 적어도 강관의 길이 이상의 길이는 갖는 도료분사관(82)을 설치하고 분사관의 단부에 적어도 2대 이상의 분사노즐(83)을 설치하여 분사되는 에폭시 도료가 회전롤러의 구동에 의해 회전하는 강관의 내벽에 코팅되게 하는 내부코팅수단(80)을 포함하고,
    상기 에폭시 코팅탱크(41) 내의 도료 및 상기 내부코팅수단(80)에 의해 분사되는 에폭시 도료 중 적어도 어느 하나는 제1항에 따른 에폭시 수지도료인 것을 특징으로 하는 강관용 에폭시 수지도료 코팅시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 강관이송기(14)는,
    회전하여 강관을 길이 방향으로 일정하게 이동시키는 다수의 이송롤러(14r); 다수의 이송들 중 일부에는 구동시키는 구동수단(14m); 및 일단은 가이드레일에 고정되고 타단은 이송롤러가 힌지 고정된 지지대에 힌지 결합되어 두 단부 사이의 거리를 조절함에 의해 이송롤러의 각도를 조절하여 이송롤러가 강관의 이송방향으로 토우인을 이루게 하는 롤러각도조절기(14c)를 포함하고,
    상기 레일간격조절기(13)는,
    두 개의 가이드레일을 수직으로 관통하여 설치되고 중앙을 중심으로 양측에 각각 반대방향으로 나사산이 형성된양방향볼트(13s)와, 상기 양방향볼트를 회전시키는 회전손잡이(13h)로 구성된 것을 특징으로 하는 강관용 에폭시 수지도료 코팅시스템.
  5. 제 1항에 따른 에코 세라 폭시 골드 에폭시 수지도료를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 에폭시 다층코팅강관.
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