KR102251305B1 - 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 부식방지 도료층 - Google Patents

Abstract

부식을 유발하는 원소 또는 분자에 대한 확산속도를 낮추어 부식을 방지하고 외부의 충격에도 도료층이 손상되거나 탈리되지 않도록 하는 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 부식방지 도료층을 제시한다. 그 도료층은 피착체의 내면 또는 외면 또는 양면에 도포되어 부식을 방지하기 위한 부식방지 도료층에 있어서, 도료층은 공극(G)을 형성하면서 적층되며 조대 티탄산칼륨으로 이루어진 부식방지층 및 부식방지층 사이에 충진되며 나노 티탄산칼륨으로 이루어진 나노 충진입자를 포함한다.

Description

티탄산칼륨 구조체를 포함하는 부식방지 도료층{Anti-corrosion paint layer of having potassium titanate structure}

본 발명은 부식방지 도료층에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수중에 설치된 강관 등을 포함한 구조물의 부식을 방지하기 위하여, 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 도료층에 관한 것이다.

해양과 같은 수중에서는 각종 유체를 공급하거나 배출하기 위한 강관, 선박, 플랜트와 같은 수중 구조물이 다양한 용도로 설치된다. 이러한 수중 구조물의 부식을 방지하기 위하여, 내면 또는 외면 또는 양면에 부식방지 도료로 코팅을 하고 있다. 통상적으로, 코팅층은 국내등록특허 제10-0885469호와 같이 부식을 유발하는 원소 또는 분자에 대한 확산속도가 낮은 경화형 고분자 수지를 이용한다. 코팅층은 국내등록특허 제10-1739883호와 같이 확산을 더욱 저지하도록 세라믹계 충진재가 첨가된다. 상기 부식은 대부분 수분(H₂O), 할로겐족 원소(Cl, Br 등), O₂, CO₂, 산 또는 알칼리 이온 등의 침투에 의하여 발생하거나, 경시변화에 의한 도막의 치밀성이 훼손되어 일어나기도 난다.

티탄산칼륨은 강도, 내마모성, 내열성 등의 기계적 물성 및 화학적 안정성 등이 우수하다. 한편, 수중 구조물의 부식을 막기 위한 도료층은 물속에서 불안정하기 때문에 경화가 빨리 일어나고 경화 후 내구력이 약하다. 또한, 해상에 떠다니는 부유물들 및 선박, 바지(barge)등과의 가벼운 충돌에도 도료층이 탈락되고, 조류나 유속, 파도 등에 의하여 도료층이 벗겨져서 씻겨나가는 등의 문제점이 있다. 이에 따라, 수중 구조물의 부식방지 및 충격으로부터 도료층을 보호하기 위하여, 기계적 물성 및 화학적 안정성이 우수한 티탄산칼륨을 채택하는 것이 바람직하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 부식을 유발하는 원소 또는 분자에 대한 확산속도를 낮추어 부식을 방지하고 외부의 충격에도 도료층이 손상되거나 탈리되지 않도록 하는 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 부식방지 도료층을 제공하는 데 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 부식방지 도료층은 피착체의 내면 또는 외면 또는 양면에 도포되어 부식을 방지하기 위한 부식방지 도료층에 있어서, 상기 도료층은 공극(G)을 형성하면서 적층되며 조대 티탄산칼륨으로 이루어진 부식방지층 및 상기 부식방지층 사이에 충진되며 나노 티탄산칼륨으로 이루어진 나노 충진입자를 포함한다.

본 발명의 도료층에 있어서, 상기 부식방지층은 상기 조대 티탄산칼륨이 평행하게 배치되거나 경사지게 배치되거나 또는 서로 조합된 형태로 배치될 수 있다. 상기 조대 티탄산칼륨의 평균길이는 1~10㎛일 수 있다. 상기 나노 티탄산칼륨의 평균길이는 80~140nm일 수 있다. 상기 도료층의 바인더는 비스페놀 F 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 상기 나노 충진입자는 통기성 실리콘카바이드 나노입자를 포함할 수 있다. 상기 실리콘카바이드 나노입자는 산소와 반응하여 이산화탄소가 발생되는 정도로 통기성이 조절될 수 있다.

본 발명의 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 부식방지 도료층에 의하면, 기계적 물성 및 화학적 안정성이 우수한 티탄산칼륨 구조체를 채용함으로써, 부식을 유발하는 원소 또는 분자에 대한 확산속도를 낮추어 부식을 방지하고 외부의 충격에도 도료층이 손상되거나 탈리되지 않도록 한다.

도 1은 본 발명에 의한 부식방지 제1 도료층을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 조대 티탄산칼륨의 사례인 판상형과 구상이 혼합된 티탄산칼륨을 25,000배로 확대한 사진이다.
도 3은 나토 티탄산칼륨의 사례인 나노 크기의 휘스커형 티탄산칼륨을 25,000배로 확대한 사진이다.
도 4는 본 발명에 의한 부식방지 제2 도료층을 설명하기 위한 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 한편, 도면들에 있어서, 막(층, 패턴) 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 막(층, 패턴)이 다른 막(층, 패턴)의 상, 상부, 하부, 일면에 있다고 언급되는 경우에, 그것은 다른 막(층, 패턴)에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 다른 막(층, 패턴)이 개재될 수도 있다.

본 발명의 실시예는 기계적 물성 및 화학적 안정성이 우수한 티탄산칼륨 구조체를 채용함으로써, 부식을 유발하는 원소 또는 분자에 대한 확산속도를 낮추어 부식을 방지하고 외부의 충격에도 도료층이 손상되거나 탈리되지 않도록 하는 부식방지 도료층을 제시한다. 이를 위해, 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 부식방지 도료층에 대하여 구체적으로 알아보고, 티탄산칼륨 구조체에 의한 부식방지의 효과에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 티탄산칼륨의 형태는 크게 판상, 봉상, 휘스커 형태 등의 조대 티탄산칼륨과, 상기 형태에 무관하게 나노 크기의 나노 티탄산칼륨으로 구분된다. 즉, 조대 티탄산칼륨 및 나노 티탄산칼륨은 크기로 구분된다.

본 발명의 실시예는 해양과 같은 수중에서 설치되어 각종 유체를 공급하거나 배출하기 위한 강관, 선박, 플랜트와 같은 수중 구조물에 보다 효과적이다. 물론, 본 발명의 도료층은 수중 구조물 이외에도 지상 구조물에 적용할 수 있다. 이와 같은 수중 구조물 및 지상 구조물을 모두 통칭하여 피착체라고 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 부식방지 제1 도료층(100)을 설명하기 위한 단면도이다. 다만, 엄밀한 의미의 도면을 표현한 것이 아니며, 설명의 편의를 위하여 도면에 나타나지 않은 구성요소가 있을 수 있다.

도 1에 의하면, 제1 도료층(100)은 해양과 같은 수중에서 설치되어 각종 유체가 유동하는 강관, 선박, 플랜트와 같은 피착체(SP)의 내면 또는 외면 또는 양면에 도포된다. 제1 도료층(100)은 단층의 도막으로써, 예컨대 약 500㎛의 두께로 2회 도포하여 대략 1,000㎛의 두께(D)를 가진다. 제1 도료층(100)의 내부에는 조대 티탄산칼륨으로 이루어진 부식방지층(10) 및 나노 티탄산칼륨으로 이루어진 충진입자(20)를 포함한다. 부식방지층(10)은 적어도 2층 이상으로 적층되며, 도면에서는 6층의 부식방지층(10)의 사례를 나타내었다. 부식방지층(10)으로 이루어진 층은 하나의 티탄산칼륨으로 이루어지 않고, 조대 티탄산칼륨이 공극(G)을 이루면서 층을 이룬다. 나노 충진입자(20)는 부식방지층(10)의 사이에 분산된다. 나노 티탄산칼륨에에 관해서는 추후에 상세하게 설명하기로 한다.

부식방지층(10)을 이루는 조대 티탄산칼륨의 길이(L)은 평균길이 1~10㎛가 바람직하다. 1㎛보다 작으면, 길이가 짧아서 공극(G)을 형성하면서 층을 이루기 어렵다. 10㎛보다 크면, 길이가 길어서 나노 충진입자(20)가 부식방지층(10) 사이의 공간으로 들어가 제대로 충진되기 어렵다. 나노 충진입자(20)의 충진이 제대로 이루어지지 않으면, 제1 도료층(100)의 밀도 저하로 부착성, 마모성, 내투수성, 내약품성 등이 떨어져, 제1 도료층(100)의 물성이 저하된다. 도면에서는 부식방지층(10)이 평행하게 적층된 것으로 표현되었으나, 실질적으로 각각의 조대 티탄산칼륨은 전체 또는 일부가 경사지면서 적층될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서의 적층이란, 피착체(SP)에서 여러 층으로 적층되어 나노 충진입자(20)가 층 사이로 충진되면 모두 가능하다고 할 것이다.

나노 충진입자(20)가 부식방지층(10) 사이의 공간에 충진되면, 제1 도료층(100)의 외부로부터 피착체(SP)로 유입되는 수분(H₂O), 할로겐족 원소(Cl, Br 등), O₂, CO₂, 산 또는 알칼리 이온 등과 같이 부식유발 물질의 유입경로(a)를 차단하거나 최대한으로 저지한다. 또한, 부식방지층(10) 및 나노 충진입자(20)는 화학적으로 안정한 티탄산칼륨으로 이루어지므로, 티탄산칼륨 자체도 상기 부식유발 물질에 의한 부식이 일어나지 않는다. 덧붙여, 티탄산칼륨은 강도, 내마모성 등의 기계적인 특성이 우수하므로, 외부의 충격에 대한 저항이 크다.

부식방지층(10)을 이루는 조대 티탄산칼륨은 습식법이나 건식법으로 제조한다. 건식법은 일반적으로 티타늄 화합물과 알칼리 금속화합물을 혼합한 혼합물을 열처리하여 얻는다. 그런데, 건식법은 열처리에 의해 알칼리 금속화합물이 휘발하여 손실되는 등으로 단상의 티탄산칼륨을 얻기가 어렵다. 또한 건식법은 티탄산칼륨의 용도나 안전성 관점에서 형상의 제어가 용이하지 않다. 이에 따라, 티탄산칼륨은 습식법으로 제조하는 것이 바람직하다. 예컨대, 일본등록특허 제5,222,853호는 공정조건을 달리하면서 티탄산칼륨을 제조하는 방법을 제시하고 있다. 상기 특허에 의하면, 소성온도, 승온속도 및 냉각속도 등의 공정조건에 따라 티탄산칼륨의 형상이 달라진다.

나노 충진입자(20)를 이루는 나노 티탄산칼륨의 평균직경은 80~140nm이 바람직하다. 80nm보다 작으면 유입경로(a)의 차단효과가 떨어지고, 140nm보다 크면 충진이 잘 이루어지지 않는다. 또한, 140nm보다 크면, 필요 이상의 크기를 가지므로 제조시간이 길어져서 제조원가가 상승한다. 나노 티탄산칼륨은 다양한 방식으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 25kW의 마이크로웨이브를 이용한 가열로를 통하여 대략 980℃에서 대략 1시간을 반응시켜 제조한다. 1시간보다 작게 반응시키면 티탄산칼륨의 평균직경이 작아서 부식방지 성능이 떨어지고, 1시간보다 크면 티탄산칼륨의 평균직경이 커서 충진이 잘 이루어지지 않고 제조원가가 상승한다. 본 발명의 나노 티탄산칼륨을 제조하기 위한 시간 및 온도는 본 발명의 범주 내에서 다양하게 변형될 수 있다.

도 2는 조대 티탄산칼륨의 사례인 판상형과 구상이 혼합된 티탄산칼륨을 25,000배로 확대한 사진이고, 도 3은 나토 티탄산칼륨의 사례인 나노 크기의 휘스커형 티탄산칼륨을 25,000배로 확대한 사진이다. 조대 티탄산칼륨 및 나노 티탄산칼륨의 평균직경은 4개 이상의 샘플에 대하여, 30,000~50,000 배율로 확대하여 각 이미지의 꼭지점에서 사선을 그은 후에 상기 사선에 걸쳐지는 입자의 직경을 측정하였다.

한편, 부식방지층(10) 및 나노 충진입자(20)는 비스페놀 F형 에폭시 수지를 주성분으로 하는 바인더에 혼합된다. 피착체(SP)에 적용되는 종래의 바인더는 비스페놀 A형 에폭시 수지를 주로 적용해 왔으며, 비스페놀 A형 에폭시 수지는 고점도로서 기계적 물성 및 내식성이 상대적으로 우수하다. 그러나 비스페놀 A는 환경호르몬의 일종으로 환경유해성 및 인체유해 논란이 끊임없이 제기되고 있다. 구체적으로, 상온에서 사용되는 도료층은 비스페놀 A가 용출될 가능성은 낮지만, 저농도의 비스페놀 A이더라도 장기간 노출되면 유해물질이 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예에 의한 바인더는 비스페놀 F형 에폭시 수지가 바람직하며, 비스페놀 F는 환경유해성 및 인체유해 가능성이 거의 없고, 경화할 때 발생되는 발열온도 저하, 열변형 온도 유지, 압축강도 증가, 부착성 증가 등의 효과가 있다.

본 발명의 실시예에 의한 제1 도료층(100)은 조대 티탄산칼륨으로 이루어진 부식방치층(10) 및 나노 티탄산칼륨으로 이루어진 나노 충진입자(20)가 조합된 티탄산칼륨의 구조체를 적용함으로써, 티탄산칼륨의 화학적 안정성 및 유입경로(a)의 차단으로 피착체(SP)의 부식방지 특성을 향상시킨다. 또한, 티탄산칼륨은 강도, 내마모성 등의 기계적인 특성이 우수하므로, 외부의 충격에 대한 저항이 커서 제1 도료층(100)을 안정되게 유지할 수 있다.

이하, 본 발명의 제1 도료층(100)의 다양한 물성을 상세하게 설명하기 위해, 다음과 같은 실시예를 제시한다. 하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 특별히 한정되는 것은 아니다. 이때, 상기 물성은 부착성, 내굽힘성, 내충격성, 내마모성, 내투수성, 내약품성, 염화이온 침투 저항성, 내습성, 염수 침투 저항성 및 저온/고온 반복 저항성이다.

상기 부착성은 ASTM D4541-09의 시험법에 의하여 3.2mm 철판인 시편에 1mm 두께로 코팅하고 상온에서 72시간 동안 경화시킨 후 제1 도료층(100)의 부착성(Mpa)을 측정하였다. 시험은 5차례 측정하여 최고값과 최저값을 제외하고, 나머지 3개의 측정치의 평균값을 기록하였다. 상기 내굽힘성은 시편을 4℃가 되도록 조절하고 간격 240mm, 반지름 3mm 지주 위에 제1 도료층(100)을 아래로 향하도록 놓고, 반지름 13mm인 강제 도구를 시편 중심선상에 수평으로 놓고 균등하게 힘을 가하여 25mm/min의 속도로 휘어짐이 38mm가 될 때까지 시험하였다. 이때, 균열 및 박리가 일어나는 지를 확인하였다. 상기 내충격성은 낙하추의 무게는 1,000g으로 낙하높이는 30cm로 하였다. 하나의 시편에 대하여 3회를 실시하였으며, 충격 후에 확대경을 사용하여 균열 및 박리를 평가하였다. 또한 충격이 가해지는 지점은 다른 충격부위와 30mm 이상의 간격을 유지하였다.

상기 내마모성은 ASTM D4060에 따라 실시하며, 연마제는 CS-17, 추의 하중은 1,000g, 회전수는 1,000사이클로 하였으며, 시험 전후의 무게 변화를 통하여 마모감량을 계산하였다. 상기 내투수성은 KS F 4926의 6.12따라 시험을 실시하였다. 상기 내약품성은 시편은 4매를 제작하였으며, 3매는 시험에 사용하고 나머지 1매는 비교시편으로 사용하였다. 시편을 황산 10%수용액과 수산화나트륨 30% 수용액에 30일간 침지시킨 후 꺼내어 흐르는 물에 세척하고 실내에서 2시간 동안 비스듬히 세워 방치한 후 제1 도료층(100)을 평가하였다. 상기 염화이온 침투 저항성은 KS F4930에 따라 시험하였으며, 시편을 절단하여 절단된 면의 녹 발생 및 부풂의 발생 여부를 확인하였다.

상기 내습성은 온도 50±1℃, 상대습도 95% 이상으로 유지한 내습성 시험기의 시료 받침대에 시편을 올려놓고 120시간 지난 후 꺼내어, 즉시 시편 2매 이상에 대해 제1 도료층(100)에 낸 홈의 양쪽 3mm 이외의 바깥쪽에 녹, 부풂, 갈라짐을 조사하였다. 상기 염수 침투 저항성은 KS D9502의 중성염수분무시험 방법에 따라 실시하였다. 저온/고온 반복 저항성은 시편은 2매를 제작하여 20±1℃ 항온기 안에 2시간 이상 유지한 후 (-30±1)℃의 항온기 안에 4시간 유지하고 다음에 20±1℃의 항온기 안에 1시간 유지한 후, 70±1℃의 항온기 안에 2시간 유지하였다. 다시 20ㅁ1℃의 항온기 안에 17시간 유지하여 이것을 1사이클로 하고 4사이클을 되풀이하였다.

표 1은 본 발명의 실시예 및 비교예 1과 2의 조성을 나타내었다. 이때, 제1 도료층(100)은 도 1을 참조하기로 한다.

표 1에 의하면, 본 발명의 실시예 및 비교예 1과 2는 주제 및 경화제를 포함하여 이루어지며, 이때, 상기 주제와 경화제는 중량비로 3:1~5:1의 비율로 혼합하였다. 상기 주제는 비스페놀 F 에폭시 수지, 우레탄 변성 에폭시, 세라믹 분말, 방청안료, 황산바륨, 반응성 희석제 및 첨가제를 주제의 전체 중량에 대하여 각각 30wt%, 10wt%, 10wt%, 10wt%, 10wt%, 5wt% 및 5wt%를 포함한다. 그런데, 본 발명의 실시예는 부식방지층(10)인 판상형 티탄산칼륨은 5wt% 및 나노 충진입자(20)인 나노 티탄산칼륨 휘스커는 15wt%를 포함하였다.

상기 비스페놀 F 에폭시 수지는 상품명 YDF-170,175이고, 우레탄 변성 에폭시 수시는 상품명 UME-305,330이며, 세라믹 분말은 이산화티탄, 탄산칼슘, 운모, 실리카의 혼합물이고, 방청안료는 SZP-391(Strontium Zinc Phosphosilicate) 및 아연 입자(Zinc dust)이며, 반응성 희석제는 상품명 PG-207P, BGE이고, 첨가제는 상품명 BYK-110, 054이었다. 상기 판상형 티탄산칼륨의 평균직경은 약 3㎛이었고, 상기 나노 티탄산칼륨의 평균직경은 120nm이었다. 본 발명의 실시예 및 비교예 1과 2의 경화제는 변성 지환족 아민, 변성 지방족 아민, 반응성 촉진제 및 첨가제로 이루었으며, 전체 중량에 대하여 각각 50wt%, 47wt%, 2wt% 및 1wt%를 포함하였다.

상기 첨가제는 예컨대 제1 도료층(100)의 혼합물들이 분리되어 침강되는 것을 방지하기 위한 침강방지제, 도막의 표면상에 기포가 발생하는 것을 방지하여 표면의 평활도를 향상시키기 위한 소포제, 혼합물들을 균일하게 분산시키기 위한 분산제 등을 포함한다. 상기 첨가제에는 제1 도료층(100)을 부드럽게 하여 가공할 때 유연성을 부여하는 성질을 주는 가소제를 포함할 수 있다. 상기 첨가제에는 앞에서 제시한 것 이외에도 증점제 등을 추가할 수 있다. 상기 희석제는 케톤계 용매 등을 활용할 수 있다. 상기 첨가제는 이미 공지되었으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

표 2는 본 발명의 실시예 및 비교예 1과 2의 물성을 나타내었다.

표 2에 의하면, 본 발명의 실시예는 비교예 1 및 2에 비하여, 부착성, 내마모성, 내투수성 및 내약품성이 향상되었다. 나머지 물성인 내굽힘성, 염화이온 침투 저항성, 내습성, 염수 침투 저항성, 내수성 및 저온/고온 반복 저항성은 큰 변화가 없었다. 내충격성의 경우, 본 발명의 실시예가 비교예 2에 비해 개선되었다. 상기 부착성의 경우, 본 발명의 실시예 및 비교예 1 및 2은 각각 13MPa, 10Mpa 및 9MPa으로 본 발명의 실시예가 증가하였다. 상기 내마모성의 경우, 각각 53㎎, 82㎎ 및 93㎎으로 본 발명의 실시예에서의 마모되는 양이 줄었으며, 상기 내투수성은 본 발명의 실시예는 투수가 일어나지 않았으나, 비교예 1은 미량의 투수가 발생한 부분이 있었고 비교예 2는 투수가 일어났다. 상기 내약품성의 경우, 본 발명의 실시예는 녹과 부풂이 없었으나 비교예 1 및 2는 녹과 부풂이 발생하였다. 상기 내충격성의 경우, 실시예 및 비교예 1은 균열과 박리가 없었으나, 비교예 2에는 균열과 박리가 일어났다.

보다 상세하게, 조대 티탄산칼륨으로 이루어진 부식방지층(10) 및 나노 티탄산칼륨으로 이루어진 나노 충진입자(20)로 이루어진 본 발명의 실시예를 조대 티탄산칼륨으로 이루어진 부식방지층(10)만 존재하는 비교예 1을 비교하면, 부착성, 내마모성, 내투수성 및 내약품성의 측면에서 우수하였다. 다만, 내충격성은 유사하였다. 또한, 본 발명의 실시예를 나노 충진입자(20)로 이루어진 비교예 2를 비교하면, 부착성, 내마모성, 내충격성, 내투수성 및 내약품성의 측면에서 우수하였다. 다시 말해, 부식방지층(10) 및 나노 충진입자(20)의 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 본 발명의 실시예가 바람직하다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 부식방지 제2 도료층(200)을 설명하기 위한 단면도이다. 이때, 제2 도료층(200)은 통기성을 가진 실리콘카바이드 나노 충진입자(30)를 더 포함하는 것을 제외하고, 제1 도료층(100)과 동일하다. 이에 따라, 중복되는 부분에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4에 의하면, 제2 도료층(200)은 나노 티탄산칼륨으로 이루어진 충진입자(20)에는 실리콘카바이드 나노 충진입자(30)가 혼합된다. 이때, 실리콘카바이드 나노 충진입자(30)는 통기성을 가진다. 상기 통기성은 실리콘카바이드 분말을 고온의 열에 의해 산소와 반응하여 산소화합물을 발생하여 형성된다. 여기서, 산소화합물은 CO₂일 수 있으며, CO₂는 옹기의 겉보기 밀도(Apparent Density; AD)를 조절하는 역할을 한다. 상기 겉보기 밀도는 실리콘카바이드 분말에 포함된 기공의 수와 기공의 크기에 따라 달라지며, 기공이 차지하는 상대적인 부피가 클수록 겉보기 밀도는 작아진다.

구체적으로, 산소의 농도 및 반응온도를 높이면, 실리콘카바이드 분말의 C가 O와 더 많이 반응하여 실리콘카바이드 분말의 C는 CO₂로 사라지는 양이 많아지므로, 겉보기 밀도가 낮아진다. 겉보기 밀도가 낮아지면, 기공의 수가 늘어난다. 통기성 실리콘카바이드는 가스는 통과시키나 수분의 침투는 차단한다. 통기성이 있는 실리콘카바이드 분말은 제2 도료층(200)의 경시변화에 의해 발생하는 가스를 외부로 방출한다. 경시변화는 시간이 지남에 따라 물성이 저하되는 것으로, 제2 도료층(200)에 포함되는 용제, 첨가제 등은 경시적으로 화학적인 변화에 의해 가스를 발생시킨다. 상기 가스는 제2 도료층(200)의 물성 저하를 가속시키기 때문에, 상기 가스를 통기성 실리콘카바이드 나노 충진입자(30)를 통하여 배출하여 물성 저하 속도를 최대한을 줄일 수 있다.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

100. 200; 제1 및 제2 도료층
10; 부식방지층 20; 나노 충진입자
30; 실리콘카바이드 나노 충진입자

Claims (7)

1. 피착체의 내면 또는 외면 또는 양면에 도포되어 부식을 방지하기 위한 부식방지 도료층에 있어서,
   상기 도료층은,
   공극(G)을 형성하면서 적층되며 조대 티탄산칼륨으로 이루어진 다층의 부식방지층; 및
   상기 다층의 부식방지층 각각의 부식방지층 사이에 충진되며 나노 티탄산칼륨으로 이루어진 나노 충진입자를 포함하고,
   상기 피착체를 부식시키는 부식유발 물질은 상기 공극(G)을 통하여 상기 피착제 방향으로 유입되고, 상기 나노 충진입자는 상기 부식유발 물질이 상기 피착체로 유입되지 않도록 차단하거나 저지하는 것을 특징으로 하는 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 부식방지 도료층.
2. 제1항에 있어서, 상기 부식방지층은 상기 조대 티탄산칼륨이 평행하게 배치되거나 경사지게 배치되거나 또는 서로 조합된 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 부식방지 도료층.
3. 제1항에 있어서, 상기 조대 티탄산칼륨의 평균길이는 1~10㎛인 것을 특징으로 하는 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 부식방지 도료층.
4. 제1항에 있어서, 상기 나노 티탄산칼륨의 평균길이는 80~140nm인 것을 특징으로 하는 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 부식방지 도료층.
5. 제1항에 있어서, 상기 도료층의 바인더는 비스페놀 F 에폭시 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 부식방지 도료층.
6. 제1항에 있어서, 상기 나노 충진입자는 통기성 실리콘카바이드 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 부식방지 도료층.
7. 제6항에 있어서, 상기 실리콘카바이드 나노입자는 산소와 반응하여 이산화탄소가 발생되는 정도로 통기성이 조절되는 것을 특징으로 하는 티탄산칼륨 구조체를 포함하는 부식방지 도료층.

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