KR102411837B1 - 내경 쇼트기를 사용한 후 페날카민 에폭시 도료를 적용한 코팅강관과 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내경 쇼트기를 사용한 후 페날카민 에폭시 도료를 적용한 코팅강관과 그 장ㅊ이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내,외경을 쇼트하고 외경에 에폭시 도료를 코팅하여 냉각한 후 내경 코팅 이전에 부식된 내경을 한번 더 쇼트기를 사용해 쇼트브라스팅을 수행하는 과정에서 강관의 양쪽을 차단한 후 쇼트볼을 강하고 안전하며 신속하게 쇼트블라스팅하고 코팅하되; 페날카민을 함유하는 경화제를 적용한 폴리아민 경화형 2형 애폭시 도료로써 저온 코팅시에도 동결되지 않고 접착이 강하게 이루어지며 결로현상이 발생하지 않고 속건형으로 이루어져 강합 접합성을 유지할 수 있도록 하는 내경 쇼트기를 사용한 후 페날카민 에폭시 도료를 적용한 코티강관과 그 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 강관의 내경과 외경에 쇼트볼을 분사해 쇼트브라스팅하고, 상기 강관을 예열로에 투입해 350∼380℃로 예열한 후 양측 끝단에 캡을 장착해 회전시키면서 FBE 코팅부의 외경에 분말 에폭시 코팅과 접착제 코팅 및 폴리에틸렌을 코팅하여 캡을 제거한 다음 냉각하여 내경쇼트기에서 강관의 내경에 쇼트볼을 회전분사시켜 내면 쇼트브라스팅과 강관을 회전시키며 페날카민 에폭시 도료를 코팅한 강관을 성형하되;
상기 페날카민 에폭시 도료는,
에폭시 수지를 갖는 주제; 및 상기 주제에 혼합되며 페날카민을 갖는 경화제;를 포함하고, 상기 주제와 상기 경화제는 3 ~ 5 : 0.5 ~ 1.5 부피비로 혼합되며,
상기 주제는,
상기 주제 전체 중량에 대하여, 비스페놀 F타입의 에폭시 수지 15 ~ 30중량%, 우레아수지 1 ~ 5중량%, 색상안료로서 티타늄디옥사이드 10 ~ 15중량%와 흑색안료 0.02 ~ 0.1중량%, 충진제안료로서 탈크 20 ~ 40중량%와 실리카파우더 15 ~ 30중량%, 및 용제로서 자일렌 10 ~ 30중량%와 프로필렌 글리콜 메틸에테르 1 ~ 5중량%를 포함하고,
상기 경화제는,
상기 경화제 전체 중량에 대하여 페날카민 80 ~ 89중량%, 용제로서 자일렌 10 ~ 15중량%, 경화촉진제 1 ~ 5중량%를 포함하며,
상기 냉각이 완료된 강관을 로딩시키고 내경 쇼브라스팅이 완료된 강관을 언로딩시키며,
대차에 연결되어 왕복 이동하는 이송용 붐대의 한쪽으로 쇼트볼 이송벨트가 설치되어 쇼트볼을 쇼트볼 공급통에 공급한 후 쇼트볼 공급구멍에서 배출해 다수의 회전날개가 회전하며 강관의 내경에 배출하는 것을 포함하고,
이송용 붐대장치가 관통되며 이송용 붐대를 지지하는 분리 가이드가 높이조절 가능하도록 하고 유입측 내경 쇼트용 캡의 하측으로 쇼트볼 배출부를 갖는 캡 몸체로 이루어지는 유입측 내경 쇼트용 캡장치가 강관의 선단을 고정하는 것을 포함하며,
상기 강관의 한쪽 선단이 고정되는 배출측 내경 쇼트용 캡이 설치되고 하측으로 쇼트볼 배출부를 갖는 캡 몸체 내부의 보강대에 세로 방향으로 이동 가능한 중심 이동대가 설치되며 배출측 내경 쇼트용 캡 방향으로 돌출된 설치대에 결합 및 분리되는 고정대를 설치한 강관 받침대로 이루어지는 배출측 내경 쇼트용 캡장치가 강관의 다른쪽 방향 선단을 고정해 내경 쇼트블라스팅을 수행하는 것을 포함하며,
내경 쇼트브라스팅이 완료된 강관을 회전시키면서 에폭시 수지를 갖는 주제 및 주제에 혼합되며 페날카민을 갖는 경화제를 포함한 에폭시 도료를 코팅하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

내경 쇼트기를 사용한 후 페날카민 에폭시 도료를 적용한 코팅강관과 그 장치{Coated steel pipes and devices applied with phenalcamine epoxy paint after using an internal short-term}

본 발명은 내경 쇼트기를 사용한 후 페날카민 에폭시 도료를 적용한 코팅강관과 그 장ㅊ이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내,외경을 쇼트하고 외경에 에폭시 도료를 코팅하여 냉각한 후 내경 코팅 이전에 부식된 내경을 한번 더 쇼트기를 사용해 쇼트브라스팅을 수행하는 과정에서 강관의 양쪽을 차단한 후 쇼트볼을 강하고 안전하며 신속하게 쇼트블라스팅하고 코팅하되; 페날카민을 함유하는 경화제를 적용한 폴리아민 경화형 2형 애폭시 도료로써 저온 코팅시에도 동결되지 않고 접착이 강하게 이루어지며 결로현상이 발생하지 않고 속건형으로 이루어져 강합 접합성을 유지할 수 있도록 하는 내경 쇼트기를 사용한 후 페날카민 에폭시 도료를 적용한 코티강관과 그 장치에 관한 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

공개된 특허문헌 1에는 강관의 내경과 외경에 코팅을 위해 쇼트 브라스팅 방법으로 산재된 이물질을 제거하는 표면 처리단계와; 상기 표면 처리된 강관을 강관 구동장치와 구동 안내장치에 공급하여 회전시키면서 가열관으로부터 공급되는 가스를 통하여 150∼300℃의 온도를 유지하도록 가열하는 강관 가열단계와; 상기 가열된 강관을 회전시키면서 외경에 외경 코팅장치로부터 공급하는 원료에 의해 에폭시 코팅층, 접착성 수지층 및 폴리에틸렌층이 형성되도록 하는 외경 코팅단계와; 상기 외경이 코팅된 강관의 코팅층이 이탈하지 않도록 냉각하는 냉각단계와; 상기 강관을 회전시키면서 내경에 코팅층을 코팅하는 내경 코팅단계;를 통하여 성형하는 코팅 강관의 제조방법에 있어서, 상기 강관 가열단계는 강관의 중심 부분이 150∼250℃가 되도록 가열하고 양쪽 단부는 180∼300℃가 되도록 가열하며, 상기 내경 코팅단계는 내경에 에폭시 분체를 공급하여 분당 120∼230rpm으로 회전하면서 분체의 이동속도 50∼70km/hr, 7∼17분 동안 코팅하여 400∼550um의 두께가 되도록 함으로써 에폭시 분체 코팅층을 코팅하여 성형하는 것을 특징으로 하는 에폭시 분체 도장을 이용한 내면 코팅 강관과 그 제조방법에 대해 개시되어 있다.

상기 에폭시 분체 도장을 이용한 내면 코팅 강관과 그 제조방법은 분체의 분무장치가 필요 없이 분체도장을 수행하므로 강관의 코팅시간 단축하고, 코팅작업을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 에폭시 분체를 이용하여 강관의 내경을 코팅하여 주변의 오염을 방지하고, 생산시설의 공간을 크게 줄일 수 있는 것이다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 강관 내외면을 쇼트 브라스팅 작업하면서 강관 내면에 폴리에틸렌 분말가루가 완전히 제거되지 않은 상태에서 도장을 하기 때문에 부착력이 떨어질 뿐만 아니라, 일정시간이 경과되면 폴리에틸렌 유분 자체 위에 도막이 형성되기 때문에 도장 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

또한, 쇼트 브라스팅 공정을 수행한 강관의 조도는 50∼80㎛로서 내부 도장 도료가 깊숙이 침투되지 못하여 도막의 부착성능이 저하되는 문제점이 있었다.

통상의 에폭시 도료는 에폭시 수지와, 경화제를 혼합하여 구성된다. 에폭시는 화학구조 내에서 에폭시 활성기(Epoxide 기)를 가진 물질이며 상업적으로 특히 도료에 적용되는 에폭시 수지는 에폭사이드가 최소한 2개 이상 가지고 있는 물질을 의미한다.

이러한 에폭시 수지는 다양한 종류가 있으며 에폭시 도료에는 필수적으로 경화제가 혼합되어 사용되게 된다. 즉, 에폭시 도료는 부착성이 우수하며 기계적 강도가 우수하며 내수성 및 내약품성이 우수하고 경화에 따른 변화가 적어 치수 안정성이 우수한 장점이 있으나, 자외선에 약하고 극성이 없는 폴리머계열에는 부착성이 약하며 경화시간이 길어 필수적으로 경화제를 혼용해야하는 특성을 갖는다.

에폭시 경화제라고 일반적으로 지칭하는 경화제는 아민경화제라고도 하는데 에폭시 수지와 반응하여 그물망 형태의 열경화성 수지로 경화시킨다. 화학적 개념으로 말하자면 활성수소(Active Hydrogen)을 가진 아민 화합물을 말한다.

여러종류의 에폭시 도료가 사용되고 있지만 여러종류의 제품으로 나타나는 것은 각각 사용되는 경화제가 서로 다르고 배합비가 다르기 때문이며 에폭시 도료의 물성은 실질적으로 경화제가 좌우하고 있는 상황이다.

종래 에폭시 경화제로서, 폴리아민(Polyamine), 아민 아덕트(amine adduct), 폴리아마이드(Polyamide) 등이 적용되고 있다.

폴리아민은 단단하고 치밀한 도막을 형성하지만 분자구조상 도장 초기의 습기에 취약하고 저온에서 경화속도가 느린 단점을 갖는다.

아민 아덕트는 폴리아민의 단점을 보완하기 위해 주로 지방족 아민(DETA)에 에폭시 수지를 부가반응시켜 만든 경화제로서, 앞서 언급한 폴리아민의 단점이 보완되어 저휘발성이라 냄새가 적고 아민 브러싱이 줄고 내약품성이 우수하나 점도가 높고 저온 경화는 여전히 느리다는 단점이 존재한다.

폴리아미이드는 지방산(Fatty acid)과 아민(DETA)의 탈수축합 반응으로 만들어 지며, 도막성능이 우수하고 가격이 저렴하여 가장 많이 사용되는 경화제로서 도막이 유연하여 내충격성이 우수하고 내수성/방청성이 우수하며 피부 자극성이 적으나 내열성과 내약품성이 떨어지고 역시 저온경화가 느리다는 단점이 존재한다.

이러한 종래 사용되어 오는 경화제는 모두 저온에서의 경화속도가 느리다는 특징을 갖는다.

또한, 이러한 종래의 에폭시 도료는 수분에 매우 취약하다는 단점이 존재한다. 특히 종래의 에폭시 도료는, 앞서 언급한 바와 같이, 동절기에 에폭시 도료를 도장 할 때 발생하는 가장 큰 문제점인 느린 경화로 인한 후속공정 지연 및 도막 품질 저하가 발생되게 된다.

즉, 저온에서 에폭시의 경화가 장기간 지연되면 주제와 경화제가 반응하지 않은 상태로 엉기게 되고 이것은 시간이 지나도 반응하지 않게 된다. 따라서 이 문제점을 개선, 해결할 수 있는 새로운 조성의 에폭시 도료의 개발이 요구되었다.

[특허문헌 1] 한국 등록특허 제10―1267033호 [특허문헌 2] 한국 등록특허 제10―1494721호 [특허문헌 3] 한국 등록특허 제10―1880072호 [특허문헌 4] 한국 등록특허 제10―0671981호 [특허문헌 5] 한국 등록특허 제10-1937201호

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결과제는, 강관의 내경과 외경을 코팅하는 과정에서 내경에 페날카민을 적용한 에폭시 도료를 코팅하기 이전에 강관의 양쪽 선단으로 캡을 설치한 후 내경에 쇼트볼을 공급해 소정의 압력으로 강관 내경에 쇼트브라스팅을 수행하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 해결과제는, 강관의 내경에 코팅하는 에폭시 도료에서, 에폭시 도료를 갖는 주제에 혼합되며 페날카민을 적용해 내(염)수성, 내마모성이 뛰어나며 영하의 날씨에서도 동결이 안되고 속건형으로 이루어지는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 강관의 크기에 따라 캡의 설치를 위한 과정이 수행되며, 쇼트볼을 공급해 쇼트브라스팅을 수행한 후 쇼트볼을 회수해 재사용하도록 하고 발생하는 분진을 제거하여 쇼트브라스팅된 다음 곧바로 페날카민을 적용한 에폭시 도료를 코팅하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 또 다른 해결과제는, 강관의 크기에 따른 캡의 탈,부착이 신속하게 이루어지며, 강관의 크기에 따라 캡의 설치를 위한 교환이 용이하고, 강관의 내경 쇼트브라스팅이 신속하고 정확하게 이루어지는 강관 코팅장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 강관의 내경과 외경에 쇼트볼을 분사해 쇼트브라스팅하고, 상기 강관을 예열로에 투입해 350∼380℃로 예열한 후 양측 끝단에 캡을 장착해 회전시키면서 FBE 코팅부의 외경에 분말 에폭시 코팅과 접착제 코팅 및 폴리에틸렌을 코팅하여 캡을 제거한 다음 냉각하여 내경쇼트기에서 강관의 내경에 쇼트볼을 회전분사시켜 내면 쇼트브라스팅과 강관을 회전시키며 페날카민 에폭시 도료를 코팅한 강관을 성형하되;

상기 페날카민 에폭시 도료는,

에폭시 수지를 갖는 주제; 및 상기 주제에 혼합되며 페날카민을 갖는 경화제;를 포함하고, 상기 주제와 상기 경화제는 3 ~ 5 : 0.5 ~ 1.5 부피비로 혼합되며,

상기 주제는,

상기 주제 전체 중량에 대하여, 비스페놀 F타입의 에폭시 수지 15 ~ 30중량%, 우레아수지 1 ~ 5중량%, 색상안료로서 티타늄디옥사이드 10 ~ 15중량%와 흑색안료 0.02 ~ 0.1중량%, 충진제안료로서 탈크 20 ~ 40중량%와 실리카파우더 15 ~ 30중량%, 및 용제로서 자일렌 10 ~ 30중량%와 프로필렌 글리콜 메틸에테르 1 ~ 5중량%를 포함하고,

상기 경화제는,

상기 경화제 전체 중량에 대하여 페날카민 80 ~ 89중량%, 용제로서 자일렌 10 ~ 15중량%, 경화촉진제 1 ~ 5중량%를 포함하며,

상기 냉각이 완료된 강관을 로딩시키고 내경 쇼브라스팅이 완료된 강관을 언로딩시키며,

대차에 연결되어 왕복 이동하는 이송용 붐대의 한쪽으로 쇼트볼 이송벨트가 설치되어 쇼트볼을 쇼트볼 공급통에 공급한 후 쇼트볼 공급구멍에서 배출해 다수의 회전날개가 회전하며 강관의 내경에 배출하는 것을 포함하고,

이송용 붐대장치가 관통되며 이송용 붐대를 지지하는 분리 가이드가 높이조절 가능하도록 하고 유입측 내경 쇼트용 캡의 하측으로 쇼트볼 배출부를 갖는 캡 몸체로 이루어지는 유입측 내경 쇼트용 캡장치가 강관의 선단을 고정하는 것을 포함하며,

상기 강관의 한쪽 선단이 고정되는 배출측 내경 쇼트용 캡이 설치되고 하측으로 쇼트볼 배출부를 갖는 캡 몸체 내부의 보강대에 세로 방향으로 이동 가능한 중심 이동대가 설치되며 배출측 내경 쇼트용 캡 방향으로 돌출된 설치대에 결합 및 분리되는 고정대를 설치한 강관 받침대로 이루어지는 배출측 내경 쇼트용 캡장치가 강관의 다른쪽 방향 선단을 고정해 내경 쇼트블라스팅을 수행하는 것을 포함하며,

내경 쇼트브라스팅이 완료된 강관을 회전시키면서 에폭시 수지를 갖는 주제 및 주제에 혼합되며 페날카민을 갖는 경화제를 포함한 에폭시 도료를 코팅하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 코팅대상이 되는 강관이 안착되며, 강관을 길이방향 중심축 기준으로 회전시키는 회전롤러가 장착되며 이송수단에 의해 공정흐름을 따라 강관을 이송하는 이송대차; 상기 이송수단에 의해 경사진 안착대에 투입되며, 상기 강관의 외면을 쇼트브라스팅하기 위한 외면쇼트부와, 상기 강관의 내면을 쇼트 브라스팅하기 위한 내면쇼트부와, 상기 외면쇼트부와 상기 내면쇼트부를 상기 강관의 길이방향으로 진입시키고, 상기 강관에서 쇼트볼을 회수하여 이송시키는 쇼트볼 배출수단을 갖는 내외경쇼트기; 상기 내외경쇼트기에 의해 내외면 쇼트브라스팅이 완료된 강관을 예열하는 예열로; 상기 예열된 강관 양측 끝단에 강관회전용 캡을 장착하는 캡장착수단; 상기 강관회전용 캡에 장착되어 상기 강관을 길이방향 중심축 기준으로 회전시키는 회전수단과, 상기 강관의 외면에 분말 에폭시 코팅을 진행하는 FBE 코팅부와, 상기 에폭시 코팅된 강관의 외면에 대해 접착제를 도포하는 접착제 코팅부와, 접착제 코팅된 강관의 외면에 폴리에틸렌을 순차적으로 코팅하는 외면코팅부; 외면코팅된 강관이 이송되어 상기 강관회전용 캡을 제거하고, 내부에 물을 분사시켜 상기 강관을 냉각하는 캡제거 및 냉각유닛; 냉각된 강관이 경사진 형태로 안착되는 베이스, 이동유닛에 의해 상기 강관의 내부로 투입되며 끝단에 구비된 임펠러 분사부에 의해 쇼트볼을 회전분사시켜 내면 쇼트브라스팅을 진행하는 이송용 붐대를 갖는 내경 쇼트장치; 및 내면 쇼트브라스팅이 완료된 강관이 상기 회전롤러에 의해 회전되는 상태에서, 끝단에 에폭시 분사노즐을 갖는 에폭시분사 이송용 붐대가 붐대 이송대차에 의해 상기 강관내부로 투입되어 상기 강관의 내면을 코팅하는 내면 코팅기;를 포함하되;

상기 내경 쇼트장치는,

상기 냉각이 완료된 강관을 경사진 상기 베이스에 로딩시키는 로딩장치와, 내부 쇼트브라스팅이 완료된 강관을 언로딩시키는 언로딩장치와,

대차에 연결되어 왕복 이동하는 이송용 붐대의 한쪽으로 쇼트볼 이송벨트가 설치되어 쇼트볼을 이송하며 다수의 회전날개가 설치된 쇼트볼 공급통에 쇼트볼 공급구멍이 형성되어 이송된 쇼트볼을 회전하며 배출하는 쇼트볼 공급장치를 설치한 이송용 붐대장치와,

상기 이송용 붐대장치가 관통되며 이송용 붐대를 지지하는 분리 가이드가 높이조절 가능하도록 설치되고 강관의 선단이 고정되는 유입측 내경 쇼트볼 캡이 설치되고 하측으로 쇼트볼 배출부를 갖는 캡 몸체에 쇼트볼 배출부를 설치한 유입측 내경 쇼트용 캡장치와,

상기 강관의 한쪽 선단이 고정되는 배출측 내경 쇼트볼 캡이 설치되고 하측으로 쇼트볼 배출부를 갖는 캡 몸체에 쇼트볼 배출부를 설치한 내부에서 보강대에 중심 이동대가 설치되어 돌출된 설치대에 강관 받침대의 고정대가 결합되는 배출측 내경 쇼트용 캡장치와,

내면 쇼트브라스팅이 완료된 강관을 회전시키면서 에폭시 수지를 갖는 주제 및 주제에 혼합되며 페날카민을 갖는 경화제를 포함한 에폭시 도료를 코팅하는 내면 코팅기와;

상기 내면 코팅기를 이용해 코팅하는 에폭시 도료는, 에폭시 수지를 갖는 주제; 및 상기 주제에 혼합되며 페날카민을 갖는 경화제;를 포함하고, 상기 주제와 상기 경화제는 3 ~ 5 : 0.5 ~ 1.5 부피비로 혼합되며,

상기 주제는,

상기 주제 전체 중량에 대하여, 비스페놀 F타입의 에폭시 수지 15 ~ 30중량%, 우레아수지 1 ~ 5중량%, 색상안료로서 티타늄디옥사이드 10 ~ 15중량%와 흑색안료 0.02 ~ 0.1중량%, 충진제안료로서 탈크 20 ~ 40중량%와 실리카파우더 15 ~ 30중량%, 및 용제로서 자일렌 10 ~ 30중량%와 프로필렌 글리콜 메틸에테르 1 ~ 5중량%를 포함하고,

상기 경화제는,

상기 경화제 전체 중량에 대하여 페날카민 80 ~ 89중량%, 용제로서 자일렌 10 ~ 15중량%, 경화촉진제 1 ~ 5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 강관의 내경과 외경을 코팅하는 과정에서 페날카민을 적용한 에폭시 도료를 코팅하기 이전에 내경을 청소할 목적으로 강관의 양쪽 선단으로 캡을 설치한 후 내경에 쇼트볼을 공급해 유압장치를 이용한 강한 압력으로 강관 내경에 쇼트브라스팅을 수행해 청소한 상태에서 곧바로 코팅이 이루어지도록 함으로써 페날카민을 적용한 에폭시 도료의 코팅이 정확하게 이루어지는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 강관의 내경에 코팅하는 에폭시 도료에서, 에폭시 도료를 갖는 주제에 혼합되며 페날카민을 적용해 내(염)수성, 내화학성은 물론 내마모성이 뛰어나며 다양한 부분에 도장이 가능하며 영하의 날씨에서도 동결이 안되고 속건형으로 이루어지는 코팅작업의 수행을 통해 겨울철에도 편리하게 코팅작업의 수행이 가능한 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 강관의 크기에 따라 캡의 설치를 위한 과정이 양쪽에서 신속하고 편리하게 수행되며, 쇼트볼을 공급해 쇼트브라스팅을 수행한 후 작업 과정에서 발생는 분진 및 오염물질은 제거되며 쇼트볼을 회수해 재사용하도록 하고 쇼트브라스팅된 다음 곧바로 페날카민을 적용한 에폭시 도료를 코팅함으로써 오염되거나 부식되지 않은 내경을 코팅하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 강관의 크기에 따른 캡의 탈,부착이 신속하게 이루어지며, 강관의 크기에 따라 캡의 설치를 위한 교환과 강관의 양쪽 선단 고정 및 지지가 견고하고, 강관의 내경 쇼트브라스팅이 신속하고 정확하게 이루어지는 강관 코팅장치를 제공하는 효과가 있는 것이다.

도 1a 는 본 발명의 비스페놀 A의 화학구조식
도 1b 는 본 발명의 비스페놀 F의 화학구조식
도 2 는 본 발명의 페날카민 경화제의 화학구조식
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 평면도
도 4 는 본 발명의 강관 성형장치에 대한 설치상태를 나타낸 정면도
도 5 는 본 발명의 내경 쇼트장치에 대한 설치상태 정면도
도 6 은 본 발명의 내경 쇼트장치에 대한 설치상태 평면도
도 7 은 본 발명의 내경 쇼트장치에 대한 설치상태 측면도
도 8 은 본 발명의 내경 쇼트장치 중 붐대장치에 대한 정면도
도 9 는 본 발명의 내경 쇼트장치 중 붐대장치의 주요 부분에 대한 정면도
도 10 은 본 발명의 내경 쇼트장치 중 붐대장치의 주요 부분에 대한 평면도
도 11 은 본 발명의 내경 쇼트장치 중 붐대장치의 주요 부분에 대한 측면도
도 12 는 본 발명의 내경 쇼트장치 중 붐대장치의 주요 부분에 대한 정면 단면도
도 13 은 본 발명의 붐대장치의 우측면에 대한 설치상태 정면도
도 14 는 본 발명의 배출측 내경 쇼트용 캡장치의 정면도
도 15 는 본 발명의 배출측 내경 쇼트용 캡장치의 측면도
도 16 은 본 발명의 배출측 내경 쇼트용 캡장치의 작동상태 측면도
도 17 은 본 발명의 배출측 내경 쇼트용 캡장치의 주요 부분에 대한 측면도
도 18 은 본 발명의 배출측과 배출측 내경 쇼트용 캡장치의 교환용 캡에 대한 측면도
도 19 는 본 발명의 유입측에 대한 주요 부분의 정면도
도 20 은 본 발명의 배출측과 유입측의 내경 쇼트용 캡에 대한 주요 부분의 측면 단면도
도 21 은 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 나타낸 블럭도

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 발명에 따른 페날카민을 적용한 에폭시 도료의 구성에 대해 설명하도록 한다. 본 발명에 따른 페날카민(Phenalkamine)은 캐슈나무의 식용 씨 캐슈 넛의 껍질에는 아나카르드산(Anacardicacid)가 들어 있는데, 기름 형태의 황색 액체(CNSL:카다놀)가 주요 구성 요소로 포름알데히드(Formaldehyde), 그리고 일반폴리 아민(Amine)의 화학 반응을 통해 얻어진 물질이다. 본 발명에 따른 페날카민을 적용한 에폭시 도료는, 에폭시 수지를 갖는 주제, 및 이러한 주제에 혼합되며 페날카민을 갖는 경화제를 포함하여 구성된다.

그리고, 본 발명에 따른 페날카민을 적용한 에폭시 도료에 포함되는 주제와 경화제는 3 ~ 5 : 0.5 ~ 1.5 부피비로 혼합된다.

주제에 포함되는 에폭시 수지는 본 발명에서는 비스페놀 F 타입 에폭시 수지로 구성되는 것이 바람직하다. 도1a는 비스페놀 A의 화학구조식을 도시한 것이고, 도 1b는 비스페놀 F의 화학구조식을 도시한 것이다.

일반적인 에폭시 수지는 에피클로로하이드린(Epichlorohydrin)과 비스페놀(Bisphenol)을 합성하여 만들어지는데 비스페놀 A와 비스페놀 F는 수많은 비스페놀류 중의 하나이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 분자 중심의 탄소 원자(+부분)에 붙어 있는 작용기만 다를 뿐, 전체적인 구조는 동일하다. 도 1a 및 도 1b에서 각 분자 말단의 -OH 부분이 삼원자고리(Epoxide ring)로 치환된 고분자 물질을 통상 에폭시 수지라고 부른다.

분자의 구조를 이론적으로 보면 분자의 비스페놀 A 타입(type, 유형)과 비스페놀 F 타입 에폭시 수지의 내수성, 내화학성, 내마모성은 비슷하나, 접착성이나 내충격성 등은 비스페놀 F 타입이 우수한 특징을 갖는다.

또한, 비스페놀 F 타입의 수지의 점도가 비스페놀 A 타입 보다 비약적으로 낮기 때문에 도료를 만들면 F 타입 도료의 작업성이 월등하게 우수하며, 점도가 낮기 때문에 희석제(Thinner)의 사용이 줄어들어 환경적인 측면에서 장점을 갖는다.

본 발명에 따른 에폭시 경화제에는 페날카민(Phenalkamine)이 함유되어 구성된다. 이러한 페날카민은 속건형이며 저온 경화성이 우수하고 습도가 높은 상황에서 우수한 성능을 발휘하게 되는 특징을 갖는다.

즉, 본 발명에 따른 페날카민 경화제의 가장 큰 장점은 뛰어난 저온 경화 성능을 갖는다는 것이다. 동절기에 에폭시 도료를 도장 할 때 발생하는 가장 큰 문제점이 느린 경화로 인한 후속 공정 지연 및 도막 품질 저하에 해당한다(저온에서 에폭시의 경화가 장기간 지연되면 주제와 경화제가 반응하지 않은 상태로 엉기게 되고 이것은 시간이 지나도 반응하지 않는다). 본 발명의 에폭시 경화제에는 페날카민을 함유하게 됨으로써, 이러한 현상들을 개선할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 페날카민 경화제는 도장 초기의 수분에 강하다는 장점을 갖는다. 최상의 성능을 위해서는 도장 전 수분은 제거되어야 하나 폐날카민 분자 특유의 소수성(Hydorphobic)은 물 분자와의 접촉에 의한 영향을 최소화하여 약간의 수분이 잔존하는 소재 위에도 도장이 가능하게 된다.

본 발명에 따른 페날카민 경화제는 도 2에 도시한 바와 같고, 수산화기 (Hydroxy group, -OH)는, 에폭시와 폴리아민의 경화반응에 촉매로 작용함으로써 상온은 물론 저온에서도 수산화기 없는 일반 폴리아민/폴리아마이드 경화제보다 월등히 빠른 경화성능을 발휘하게 되며, 또한 표면 처리된 스틸 표면의 수산화기와 수소결합(hydrogen bond)을 형성하여 폴리아민/폴리아마이드 경화제보다 우수한 부착성능을 발휘한다.

벤젠고리는, 카타놀이 에폭시 수지 조성의 근간이 되는 벤젠고리를 함유하고 있기 때문에 그렇지 못한 폴리아민/폴리아마이드 경화제보다 에폭시 수지와의 상용성(compatibility)이 우수하여 에폭시 수지와 균일하게 혼합되는 속도가 빠르고 이에 따른 경화속도도 빠르며, 또한 화학적으로 안정한 벤젠고리의 특성상 내화학성 및 내수성이 우수한 특성을 갖는다.

지방족 사슬(-C15H27)은, 반응성이 없는 지방족 사슬은 기본적으로 소수성(hydrophobic)이기 때문에 우수한 내수성을 발현하고 이로 인하여 방청 성능이 뛰어나며, 특히 뛰어난 저온 경화성능은 경화 지연에 의한 도장 결함을 방지하는 것 외에도 공정시간 단축에 의한 생산효율의 증대에도 기여된다.

본 발명의 실시예에 따른 내경 쇼트기를 갖는 강관 코팅장치(100)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 전체적으로 이송수단(4), 이송대차(3), 내외경쇼트기(10), 예열로(20), 캡장착수단, 외면코팅부, 캡제거 및 냉각유닛, 내경쇼트장치(80), 내면코팅기(110) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.

먼저, 이송수단(4)에 의해 강관(1)이 내외경쇼트기(10)의 경사진 안착대(11)에 투입되고(S1),

강관(1)의 외면을 쇼트브라스팅하기 위해 끝단에 외면 분사부를 갖는 외면쇼트부와 강관(1)의 내면을 쇼트브라스팅하기 위해 끝단에 내면분사부를 갖는 내면쇼트부가 이동유닛에 의해 강관(1)의 길이방향으로 진입하여, 강관(1) 내면과 외면에 쇼트볼 분사하는 내외부 쇼트브라스팅이 진행되게 된다(S2).

그리고 내외경쇼트기(10)에 의해 내외면 쇼트브라스팅이 완료된 강관(1)이 예열로(20)에 투입되어 350 ~ 380℃로 예열되게 된다(S3).

그리고 외면을 코팅하기 전에, 예열된 강관(1) 양측 끝단에 강관회전용 캡을 장착하게 된다(S4).

그리고 강관회전용 캡에 장착되어 강관(1)을 길이방향 중심축 기준으로 회전시키면서, FBE 코팅부(40)가 강관(1)의 외면에 분말 에폭시 코팅을 진행하고(S5),

접착제 코팅부(50)가 에폭시 코팅된 강관(1)의 외면에 대해 접착제를 도포하고(S6),

폴리에틸렌(PE) 코팅부(60)가 접착제가 코팅된 강관(1)의 외면에 PE를 코팅하게 된다(S7).

그리고 강관회전용 캡을 제거하고(S8),

내부에 물을 분사시켜 강관(1)을 냉각하게 된다(S9).

그리고 냉각된 강관(1)은 내경쇼트장치(80)의 경사진 베이스(81)에 안착되고, 대차 구동장치(720)에 의해 강관(1)의 내부로 이송용 붐대장치(90)가 투입되어 끝단에 구비된 쇼트볼 공급장치(900)에 의해 쇼트볼을 회전분사시켜 내면 쇼트브라스팅을 진행하게 된다(S10).

그리고 내면 쇼트브라스팅이 완료된 강관(1)이 회전롤러에 의해 회전되는 상태에서, 끝단에 에폭시 분사노즐을 갖는 에폭시분사 이송용 붐대가 붐대 이송대차에 의해 강관(1) 내부로 투입되어 강관(1)의 내면을 에폭시 코팅하게 된다(S11).

상기 내면 쇼트브라스팅을 진행하는 단계(S10)를 수행한 후에는,

상기 냉각이 완료된 강관(1)을 상기 경사진 베이스(81)에 로딩시키는 로딩단계(S100)와, 내부 쇼트브라스팅이 완료된 강관(1)을 언로딩시키는 언로딩단계(S110)와,

대차에 연결되어 왕복 이동하는 이송용 붐대의 한쪽으로 쇼트볼 이송벨트가 설치되어 쇼트볼을 이송하며 다수의 회전날개가 설치된 쇼트볼 공급통에 쇼트볼 공급구멍이 형성되어 이송된 쇼트볼을 회전하며 배출하는 이송용 붐대장치를 포함하는 쇼트볼 공급단계(S120)와,

상기 이송용 붐대장치가 관통되며 이송용 붐대를 지지하는 분리 가이드가 높이조절 가능하도록 설치되고 강관의 선단이 고정되는 유입측 내경 쇼트볼 캡이 설치되고 하측으로 쇼트볼 배출부를 갖는 캡 몸체에 쇼트볼 배출부를 설치한 유입측 내경 쇼트용 캡장치를 포함하는 유입측 내경 쇼트용 캡 단계(S130)와,

상기 강관의 한쪽 선단이 고정되는 배출측 내경 쇼트볼 캡이 설치되고 하측으로 쇼트볼 배출부를 갖는 캡 몸체에 쇼트볼 배출부를 설치한 내부에서 보강대에 중심 이동대가 설치되어 돌출된 설치대에 강관 받침대의 고정대가 결합되는 배출측 내경 쇼트용 캡장치를 포함하는 배출측 내경 쇼트용 캡 단계(S140)와,

내면 쇼트브라스팅이 완료된 강관을 회전시키면서 에폭시 수지를 갖는 주제 및 주제에 혼합되며 페날카민을 갖는 경화제를 포함한 에폭시 도료를 코팅하는 내면 코팅기에서 내면을 코팅하는 단계(S11);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제조방법을 제공하는 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 내경쇼트장치(80)의 평면도를 도시한 것이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 내경쇼트장치(80)의 정면도를 도시한 것이다. 또한, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내경쇼트장치(80)의 측면도를 도시한 것이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 내경쇼트장치(80)는 경사진 베이스(81), 로딩장치(82), 언로딩장치(83), 유입측과 배출측 내경 쇼트용 캡장치(800, 850), 집진기(840, 870), 쇼트볼 배출이송부(88), 쇼트볼 공급부(881) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.

로딩장치(82)는 냉각이 완료된 강관(1)을 경사진 베이스(81)에 로딩시키게 되며, 언로딩장치(83)는 내부 쇼트브라스팅이 완료된 강관(1)을 언로딩시키도록 구성된다. 캡탈부착수단은 캡이송부(84)에 의해 강관(1)의 배출측 끝단에 배출측 내경 쇼트용캡(805)을 장착시키고 유입측 끝단에 유입측 내경 쇼트용캡(855)을 장착시키게 된다.

상기 유입측과 배출측 내경 쇼트용 캡장치(800, 850)는, 경사진 베이스(81)의 양쪽에 설치되어 강관(1)에 유입측과 배출측 내경 쇼트용캡(805, 855)을 씌우도록 하며, 상기 경사진 베이스(81)와 쇼트볼 배출부(808, 858)의 하측으로 쇼트볼 이송부(88)를 설치해 강관(1)의 내경을 쇼트브라스팅한 쇼트볼을 모아 쇼트볼 저장부(880)에 공급해 저장되도록 하는 것이다.

상기 이송용 붐대장치(90)는 쇼트볼을 일정한 회전력으로 공급되도록 하는 쇼드볼 공급장치(900)가 한쪽 선단에 설치되는 것이다.

상기 유입측과 배출측 내경 쇼트용 캡장치(800, 850)에는 집진기(840, 870)가 각각 연결되며, 유입측 내경 쇼트용 캡장치(850)에는 쇼트볼 저장부(880)가 설치되어 쇼트볼 공급부(881)와 쇼트볼 회수부(882)가 설치되는 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 도 8은 본 발명의 내경 쇼트장치 중 이송용 붐대장치(90)에 대한 정면도이고, 도 9는 본 발명의 내경 쇼트장치 중 이송용 붐대장치(90)의 주요 부분에 대한 정면도이며, 도 10은 본 발명의 내경 쇼트장치 중 이송용 붐대장치(90)의 주요 부분에 대한 평면도, 도 11은 본 발명의 내경 쇼트장치 중 이송용 붐대장치(90)의 주요 부분에 대한 측면도, 도 12는 본 발명의 내경 쇼트장치 중 이송용 붐대장치(90)의 주요 부분에 대한 정면 단면도, 도 13은 본 발명의 이송용 붐대장치(90)의 우측면에 대한 설치상태 정면도를 나타낸 것이다.

상기 이송용 붐대장치(90)는 이송용 붐대(91)의 상측에서 전체길이와 맞먹는 길이를 갖도록 한쪽 방향으로 치우치게 쇼트볼 이송벨트(92)가 설치되어 쇼트볼 공급부(881)를 통하여 배출되는 쇼트볼을 벨트형으로 이송 공급하게 되는 것이며, 상기 쇼트볼 이송벨트(92)의 선단에는 하측 방향으로 향하여 경사지게 쇼트볼 공급호퍼(901)가 설치되어 있어서 이송되는 쇼트볼을 중앙으로 모아 쇼트볼 공급장치(900)에 배출되도록 하는 것이다.

상기 이송용 붐대(91)의 선단에는 프레임(902)이 "ㄷ"형으로 설치되어 있어서 그 중앙에 쇼트볼 공급통(905)이 설치되어 한쪽에서 유압펌프(903)를 통하여 회전벨트(904)로 고속 회전되도록 하고, 상기 쇼트볼 공급통(905)에는 쇼트볼 공급호퍼(901)가 연결되어 쇼트볼이 공급되도록 하는 동시에 일정한 간격에 쇼트볼 공급구멍(906)이 형성되어 강관(1)의 내경에 공급되어 쇼트브라스팅되도록 하며, 상기 쇼트볼 공급통(905)에 일정한 간격으로 회전날개(907)가 설치되어 회전하면서 회전 속도로 쇼트볼을 공급해 강관(1)의 내경을 쇼트브라스팅 하는 것이다.

상기 회전날개(907)는 쇼트볼 공급통(905)에 일정한 간격으로 설치되어 고속 회전되도록 하고, 평면에서 "I"형으로 형성되어 외경방향으로 쇼트볼이 회전력에 의해 공급되도록 설치하는 것이다.

이송용 붐대장치(90)의 선단이 연결된 대차(710)는 대차 구동장치(720)가 설치되어 하측의 캡 이송부(84)에 결합되어 왕복 이송 가능하도록 설치되며, 대차(710)의 상측에는 유압장치(920)가 설치되어 유압을 유압펌프(903)에 공급해서 쇼트볼을 유압으로 회전 공급하여 쇼트브라스팅을 수행하도록 설치하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 14는 본 발명의 배출측 내경 쇼트용 캡장치(800)의 정면도이고, 도 15는 본 발명의 배출측 내경 쇼트용 캡장치(800)의 측면도, 도 16은 본 발명의 배출측 내경 쇼트용 캡장치(800)의 작동상태 측면도, 도 17은 본 발명의 배출측 내경 쇼트용 캡장치(800)의 주요 부분에 대한 측면도, 도 18은 본 발명의 유입측과 배출측 내경 쇼트용 캡장치(800, 850)의 교환용 캡에 대한 측면도, 도 19는 본 발명의 유입측에 대한 주요 부분의 정면도, 도 20은 본 발명의 배출측과 유입측의 내경 쇼트용 캡(805, 855)에 대한 주요 부분의 측면 단면도를 나타낸 것이다.

일정한 간격을 두고 설치하는 유입측과 배출측 내경 쇼트용 캡장치(800, 850)에 서로 마주보도록 고무재질로 이루어진 유입측과 배출측 내경 쇼트용캡(805, 855)이 원형으로 형성되어 선단에서 고정링(806, 856)을 고정볼트(807, 857)로 고정하여 강관(1)의 선단이 접촉되어 외부와 분리되도록 설치하며, 하측에서 유압실린더(780)를 통하여 왕복 이동되도록 하고, 캡 이송부(84)에 연결되어 왕복 이동이 안내되도록 하는 것이다.

상기 고정링(806, 856)이 설치된 부분에는 강관(1)의 크기가 작아지면서 중심부분이 하측으로 이동되도록 하고, 내부에 구멍이 형성되는 마감부재(890)를 크기에 맞게 교환해 사용하는 것으로,

마감부재(890)는 강관(1)의 크기보다 더 크게 형성되는 고정링(806, 856)이 위치하게 되고 나머지 부분을 감싸 캡몸체(801, 851)의 개방된 부분을 보호할 수 있도록 하며, 강관(1)의 크기에 따라 교체 사용하여 양쪽 선단이 외부롸 차단되도록 설치하는 것이다.

상기 배출측 내경 쇼트용 캡장치(800)는, 캡 몸체(801)의 하측이 호퍼형으로 설치된 쇼트볼 배출부(808)가 설치되어 쇼트볼 이송부(88)의 상측에 위치해 쇼트볼을 공급하도록 하고, 가로방향과 세로방향에 보강대(802)가 설치된 후 세로방향으로 이동 가능하도록 중심 이동대(803)가 설치되며, 배출측 내경 쇼트용캡(805) 방향에 설치대(804)가 돌출되는 것이다.

상기 설치대(804)에 결합 및 분리되는 고정대(811)를 설치한 강관 받침대(810)는 열십자로 설치되어 배출측 내경 쇼트용캡(805)을 지지해 강관(1)의 선단을 지지하며 고정되도록 하고, 상기 중심 이동대(803)의 중앙 상측으로 중심 이동축(809)이 설치되어 높이가 보강대(802)에서 조절되도록 하는 것이다.

상기 중심 이동축(809)은 외측에 수직방향으로 설치한 높이조절 실린더(821)의 높이조절 체인(820)을 통하여 높이를 조절하도록 설치하며, 상측의 분진 배출부(860)를 통하여 집진기(840)에 연결되어 캡몸체(801)에서 발생한 분진을 외부로 배출해 처리하는 것이다.

상기 유입측 내경 쇼트용 캡장치(850)는, 캡 몸체(851)의 하측이 호퍼형으로 설치된 쇼트볼 배출부(858)가 설치되어 쇼트볼 이송부(88)의 상측에 위치해 쇼트볼을 공급하도록 하고, 이송용 붐대(91)가 관통되도록 하며, 한쪽으로 이송용 붐대(91)가 관통되는 붐대 가이드(700)가 설치되는 것이다.

상기 붐대 가이드(700)는 하측에 붐대 안내부(703)가 설치되어 이송용 붐대(91)의 하측에서 이동을 지지하고, 중앙에서 상측으로 붐대 높이조절 스크류(702)가 설치되어 필요한 위치에 따라 높이가 조절되도록 설치하는 것이다.

상기 유입측 내경 쇼트용 캡장치(850)에는 상측으로 분진 배출부(860)가 설치되어 외부의 집진기(870)와 연결에 의해 분진을 외부로 배출하도록 하고, 쇼트볼 공급장치(900)에는 쇼트볼 저장부(880)가 설치되어 쇼트볼 이송벨트(92)의 상측으로 쇼트볼을 공급하는 쇼트볼 공급부(881)가 연결되도록 하며, 하측의 쇼트볼 이송부(88)에서 배출되는 쇼트볼을 상측으로 이송시켜 쇼트볼 저장부(880)에 저장시켜 재사용되도록 하는 쇼트볼 회수부(882)가 설치되는 것이다.

상기 내경 쇼트장치(80)를 이용해 강관(1)의 내경을 쇼트브라스팅한 후 코팅하는 본 발명의 실시예에 따른 에폭시 수지를 갖는 주제와 페날카민이 함유된 경화제의 혼합비는 4:1로 구성되며, 더욱 상세하게 상기 주제와 경화제는 3 ∼ 5 : 0.5 ∼ 1.5 부피비로 혼합되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 주제는 비스페놀 F 타입의 에폭시수지, 우레아수지(Urea Resin), 안료, 용제를 포함하여 구성된다.

구체적인 조성비는 전제 주체 중량에 대하여, 비스페놀 F 타입의 에폭시 수지 15 ~ 30중량%, 우레아수지 1 ~ 5중량%, 안료 45 ~ 80중량%, 용제 11 ~ 35중량 %를 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 안료는 색상안료로서 티타늄 디옥사이드 10 ~ 15중량%, 흑색안료(Black pigment) 0.02 ~ 0.1 중량%를 포함하여 구성?, 충진제 안료로서 탈크(Talc) 20 ~ 40중량% 및 실리카 파우더 15 ~ 30중량%를 포함하여 구성됨을 알 수 있다.

또한, 용제로서 자일렌(Xylene) 10 ~ 30 중량% 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 1 ~ 5중량%가 포함되어 구성된다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 에폭시 경화제는 페날카민 80 ~ 89 중량%, 용제로서 자일렌 10 ~ 15% 및 경화촉진제 1 ~ 5 중량%를 포함하여 구성됨을 알 수 있다.

본 발명은 강관(1)의 내경과 외경을 코팅하는 과정에서 내경의 코팅작업을 수행할 때, 페날카민을 적용한 에폭시 도료를 코팅하기 이전에 내경을 청소할 목적으로 강관(1)의 양쪽 선단으로 강관(1)의 크기에 따라 마감부재(890)를 이용한 캡을 설치한 후 내경에 쇼트볼을 공급해 유압장치(920)와 유압펌프(903)를 이용한 강한 압력으로 강관(1) 내경에 쇼트브라스팅을 수행해 청소한 상태에서 곧바로 페날카민이 포함된 경화제를 적용한 폴리아민 2액형 에폭시 수지 도료의 코팅이 이루어지도록 함으로써 페날카민을 적용한 에폭시 도료의 코팅이 정확하게 이루어지는 효과와, 내(염)수성, 내화학성은 물론 내마모성이 뛰어나며 다양한 표면에 코팅을 수행이 가능할 뿐만 아니라 겨울철과 같이 낮은 온도에서 도장이 가능해 계절적 영향을 미치지 않고 작업할 수 있도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 페날카민을 적용한 에폭시 도료에 의하면, 페날카민 경화제를 적용하게 되므로 페날카민 분자 특유의 소수성을 물 분자와의 접촉에 의한 영향을 최소화하여 도장이 가능하도록 하며, 뛰어난 저온 경화 성능을 통한 속건형을 통한 뛰어난 강관 코팅효과와, 강관의 내경을 청소한 상태에서 곧바로 코팅을 수행해 부착력이 우수하고, 내염수성, 방청성 및 우수한 내수성을 자기며, 저온에서의 경화건조와 후도막형이면서 간단한 표면처리 후 도장이 가능한 장섬을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 강관에 의하면, 크기에 따라 캡의 설치를 위한 과정이 양쪽에서 신속하고 편리하게 수행되며, 쇼트볼을 공급해 쇼트브라스팅을 수행한 후 작업 과정에서 발생는 분진 및 오염물질은 제거되며 쇼트볼을 회수해 재사용하도록 하고 쇼트브라스팅된 다음 곧바로 페날카민을 적용한 에폭시 도료를 코팅함으로써 오염되거나 부식되지 않은 상태에서 내경을 코팅함으로써 다양한 장점을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 강관에 의하면, 크기에 따른 캡의 탈,부착이 신속하게 이루어지고 외부와 분리가 정확해 오염을 방지하며, 강관의 크기에 따라 캡의 설치를 위한 교환과 강관의 양쪽 선단 고정 및 지지가 견고하고, 강관의 내경 쇼트브라스팅이 신속하고 정확하게 이루어지는 강관 코팅장치를 제공하는 장점이 있는 것이다.

1 : 강관 4 : 이송수단
10 : 내외경쇼트기 20 : 예열로
40 : FBE 코팅부 50 : 접착제 코팅부
60 : PE 코팅부 80 : 내경 쇼트장치
81 : 경사진 베이스 82 : 로딩장치
83 : 언로딩장치 84 : 캡 이송부
88 : 쇼트볼 이송부 90 : 이송용 붐대장치
91 : 이송용 붐대 92 : 쇼트볼 이송벨트
700 : 붐대 가이드 701 : 가이드 안내축
702 : 붐대 높이조절 스크류 703 : 붐대 안내부
710 : 대차 720 : 대차 구동장치
780 : 유압실린더 800 : 배출측 내경 쇼트용 캡장치
801, 851 : 캡 몸체 802 : 보강대
803 : 중심 이동대 804 : 설치대
805 : 배출측 내경 쇼트용 캡 806, 856 : 고정링
807, 857 : 고정볼트 808, 858 : 쇼트볼 배출부
809 : 중심 이동축 810 : 강관 받침대
811 : 고정대 820 : 높이조절 체인
830 : 분진 배출부 840, 870 : 집진기
850 : 유입측 내경 쇼트용 캡장치 855 : 유입측 내경 쇼트용 캡
860 : 분진 배출부 880 : 쇼트볼 저장부
881 : 쇼트볼 공급부 882 : 쇼트볼 회수부
890 : 마감부재 900 : 쇼트볼 공급장치
901 : 쇼트볼 공급호퍼 902 : 프레임
903 : 유압펌프 904 : 회전벨트
905 : 쇼트볼 공급통 906 : 쇼트볼 공급구멍
907 : 회전날개 920 : 유압장치

Claims (8)

1. 강관의 내경과 외경에 쇼트볼을 분사해 쇼트브라스팅하고, 상기 강관을 예열로에 투입해 350∼380℃로 예열한 후 양측 끝단에 캡을 장착해 회전시키면서 FBE 코팅부의 외경에 분말 에폭시 코팅과 접착제 코팅 및 폴리에틸렌을 코팅하여 캡을 제거한 다음 냉각하여 내경쇼트기에서 강관의 내경에 쇼트볼을 회전분사시켜 내면 쇼트브라스팅과 강관을 회전시키며 페날카민 에폭시 도료를 코팅한 강관을 성형하되;
   상기 페날카민 에폭시 도료는,
   에폭시 수지를 갖는 주제; 및 상기 주제에 혼합되며 페날카민을 갖는 경화제;를 포함하고, 상기 주제와 상기 경화제는 3 ~ 5 : 0.5 ~ 1.5 부피비로 혼합되며,
   상기 주제는,
   상기 주제 전체 중량에 대하여, 비스페놀 F타입의 에폭시 수지 15 ~ 30중량%, 우레아수지 1 ~ 5중량%, 색상안료로서 티타늄디옥사이드 10 ~ 15중량%와 흑색안료 0.02 ~ 0.1중량%, 충진제안료로서 탈크 20 ~ 40중량%와 실리카파우더 15 ~ 30중량%, 및 용제로서 자일렌 10 ~ 30중량%와 프로필렌 글리콜 메틸에테르 1 ~ 5중량%를 포함하고,
   상기 경화제는,
   상기 경화제 전체 중량에 대하여 페날카민 80 ~ 89중량%, 용제로서 자일렌 10 ~ 15중량%, 경화촉진제 1 ~ 5중량%를 포함하며,
   상기 냉각이 완료된 강관을 로딩시키고 내경 쇼브라스팅이 완료된 강관을 언로딩시키며,
   대차에 연결되어 왕복 이동하는 이송용 붐대의 한쪽으로 쇼트볼 이송벨트가 설치되어 쇼트볼을 쇼트볼 공급통에 공급한 후 쇼트볼 공급구멍에서 배출해 다수의 회전날개가 회전하며 강관의 내경에 배출하는 것을 포함하고,
   이송용 붐대장치가 관통되며 이송용 붐대를 지지하는 분리 가이드가 높이조절 가능하도록 하고 유입측 내경 쇼트용 캡의 하측으로 쇼트볼 배출부를 갖는 캡 몸체로 이루어지는 유입측 내경 쇼트용 캡장치가 강관의 선단을 고정하는 것을 포함하며,
   상기 강관의 한쪽 선단이 고정되는 배출측 내경 쇼트용 캡이 설치되고 하측으로 쇼트볼 배출부를 갖는 캡 몸체 내부의 보강대에 세로 방향으로 이동 가능한 중심 이동대가 설치되며 배출측 내경 쇼트용 캡 방향으로 돌출된 설치대에 결합 및 분리되는 고정대를 설치한 강관 받침대로 이루어지는 배출측 내경 쇼트용 캡장치가 강관의 다른쪽 방향 선단을 고정해 내경 쇼트블라스팅을 수행하는 것을 포함하며,
   내경 쇼트브라스팅이 완료된 강관을 회전시키면서 에폭시 수지를 갖는 주제 및 주제에 혼합되며 페날카민을 갖는 경화제를 포함한 에폭시 도료를 코팅하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내경 쇼트기를 사용한 후 페날카민 에폭시 도료를 적용한 코팅강관.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 이송용 붐대는 대차에 연결된 한쪽으로 쇼트볼 이송벨트가 설치되고, 상기 쇼트볼 이송벨트의 선단에 설치한 쇼트볼 공급호퍼에서 쇼트볼을 공급받는 쇼트볼 공급통이 회전벨트를 통하여 유압펌프에 연결되며, 상기 쇼트볼 공급통에 일정한 간격으로 쇼트볼 공급구멍이 형성되어 쇼트볼이 공급되면 쇼트볼 공급통에 설치한 회전날개가 회전하면서 쇼트볼을 강관의 내경에 공급해 쇼트브라스팅하는 것을 특징으로 하는 내경 쇼트기를 사용한 후 페날카민 에폭시 도료를 적용한 코팅강관.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 강관의 한쪽 선단을 고정해 내경 쇼트블라스팅을 수행하되;
   고정링을 통하여 고정볼트로 캡 몸체에 고정되고, 상기 캡 몸체의 내부에 설치한 가로방향과 세로방향에서 보강대에 높이가 조절되는 중심 이동축 전방에 설치대를 형성한 중심 이동대와, 상기 중심 이동대에 열십자 형태로 고정되는 고정대를 갖는 강관 받침대가 유입측 내경 쇼트용 캡의 내부에 고정되는 배출측 내경 쇼트용 캡장치를 포함하는 내경 쇼트기를 사용한 후 페날카민 에폭시 도료를 적용한 코팅강관.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 강관의 한쪽 선단을 고정해 고정링을 통하여 고정볼트로 캡 몸체에 고정하되;
   캡 몸체의 내부에 설치한 붐대 가이드가 가이드 안내홈하측에 붐대 안내부가 설치되어 이송용 붐대의 하측에서 이동을 지지하고, 중앙에서 상측으로 붐대 높이조절 스크류가 설치되어 높이가 조절되는 유입측 내경 쇼트용 캡장치를 포함하는 내경 쇼트기를 사용한 후 페날카민 에폭시 도료를 적용한 코팅강관.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 유입측과 배출측 내경 쇼트용 캡은 강관이 고정되는 구멍이 형성되며 강관의 크기에 따라 설치하는 고정링을 형성하고 고정볼트로 고정되는 마감부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 내경 쇼트기를 사용한 후 페날카민 에폭시 도료를 적용한 코팅강관.
   
6. 제 4항에 있어서,
   상기 캡 몸체는 쇼트볼 저장부에 쇼트볼 공급부가 설치되어 쇼트볼 이송벨트에 쇼트볼을 공급하고, 상기 쇼트볼 저장부에 연결되는 쇼트볼 회수부가 쇼트볼 이송부에 연결되어 캡 몸체의 쇼트볼 배출부를 통하여 수집된 쇼트볼을 회수하도록 설치하는 것을 포함하는 내경 쇼트기를 사용한 후 페날카민 에폭시 도료를 적용한 코팅강관.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 유입측과 배출측 내경 쇼트용 캡은 상측에 분진 배출부가 캡 몸체에 연결되며, 상기 분진 배출부가 집진기에 연결되는 것을 특징으로 하는 내경 쇼트기를 사용한 후 페날카민 에폭시 도료를 적용한 코팅강관.
   
8. 코팅대상이 되는 강관이 안착되며, 강관을 길이방향 중심축 기준으로 회전시키는 회전롤러가 장착되며 이송수단에 의해 공정흐름을 따라 강관을 이송하는 이송대차; 상기 이송수단에 의해 경사진 안착대에 투입되며, 상기 강관의 외면을 쇼트브라스팅하기 위한 외면쇼트부와, 상기 강관의 내면을 쇼트 브라스팅하기 위한 내면쇼트부와, 상기 외면쇼트부와 상기 내면쇼트부를 상기 강관의 길이방향으로 진입시키고, 상기 강관에서 쇼트볼을 회수하여 이송시키는 쇼트볼 배출수단을 갖는 내외경쇼트기; 상기 내외경쇼트기에 의해 내외면 쇼트브라스팅이 완료된 강관을 예열하는 예열로; 상기 예열된 강관 양측 끝단에 강관회전용 캡을 장착하는 캡장착수단; 상기 강관회전용 캡에 장착되어 상기 강관을 길이방향 중심축 기준으로 회전시키는 회전수단과, 상기 강관의 외면에 분말 에폭시 코팅을 진행하는 FBE 코팅부와, 상기 에폭시 코팅된 강관의 외면에 대해 접착제를 도포하는 접착제 코팅부와, 접착제 코팅된 강관의 외면에 폴리에틸렌을 순차적으로 코팅하는 외면코팅부; 외면코팅된 강관이 이송되어 상기 강관회전용 캡을 제거하고, 내부에 물을 분사시켜 상기 강관을 냉각하는 캡제거 및 냉각유닛; 냉각된 강관이 경사진 형태로 안착되는 베이스, 이동유닛에 의해 상기 강관의 내부로 투입되며 끝단에 구비된 임펠러 분사부에 의해 쇼트볼을 회전분사시켜 내면 쇼트브라스팅을 진행하는 이송용 붐대를 갖는 내경 쇼트장치; 및 내면 쇼트브라스팅이 완료된 강관이 상기 회전롤러에 의해 회전되는 상태에서, 끝단에 에폭시 분사노즐을 갖는 에폭시분사 이송용 붐대가 붐대 이송대차에 의해 상기 강관내부로 투입되어 상기 강관의 내면을 코팅하는 내면 코팅기;를 포함하되;
   상기 내경 쇼트장치는,
   상기 냉각이 완료된 강관을 경사진 상기 베이스에 로딩시키는 로딩장치와, 내부 쇼트브라스팅이 완료된 강관을 언로딩시키는 언로딩장치와,
   대차에 연결되어 왕복 이동하는 이송용 붐대의 한쪽으로 쇼트볼 이송벨트가 설치되어 쇼트볼을 이송하며 다수의 회전날개가 설치된 쇼트볼 공급통에 쇼트볼 공급구멍이 형성되어 이송된 쇼트볼을 회전하며 배출하는 쇼트볼 공급장치를 설치한 이송용 붐대장치와,
   상기 이송용 붐대장치가 관통되며 이송용 붐대를 지지하는 분리 가이드가 높이조절 가능하도록 설치되고 강관의 선단이 고정되는 유입측 내경 쇼트볼 캡이 설치되고 하측으로 쇼트볼 배출부를 갖는 캡 몸체에 쇼트볼 배출부를 설치한 유입측 내경 쇼트용 캡장치와,
   상기 강관의 한쪽 선단이 고정되는 배출측 내경 쇼트볼 캡이 설치되고 하측으로 쇼트볼 배출부를 갖는 캡 몸체에 쇼트볼 배출부를 설치한 내부에서 보강대에 중심 이동대가 설치되어 돌출된 설치대에 강관 받침대의 고정대가 결합되는 배출측 내경 쇼트용 캡장치와,
   내면 쇼트브라스팅이 완료된 강관을 회전시키면서 에폭시 수지를 갖는 주제 및 주제에 혼합되며 페날카민을 갖는 경화제를 포함한 에폭시 도료를 코팅하는 내면 코팅기와;
   상기 내면 코팅기를 이용해 코팅하는 에폭시 도료는, 에폭시 수지를 갖는 주제; 및 상기 주제에 혼합되며 페날카민을 갖는 경화제;를 포함하고, 상기 주제와 상기 경화제는 3 ~ 5 : 0.5 ~ 1.5 부피비로 혼합되며,
   상기 주제는,
   상기 주제 전체 중량에 대하여, 비스페놀 F타입의 에폭시 수지 15 ~ 30중량%, 우레아수지 1 ~ 5중량%, 색상안료로서 티타늄디옥사이드 10 ~ 15중량%와 흑색안료 0.02 ~ 0.1중량%, 충진제안료로서 탈크 20 ~ 40중량%와 실리카파우더 15 ~ 30중량%, 및 용제로서 자일렌 10 ~ 30중량%와 프로필렌 글리콜 메틸에테르 1 ~ 5중량%를 포함하고,
   상기 경화제는,
   상기 경화제 전체 중량에 대하여 페날카민 80 ~ 89중량%, 용제로서 자일렌 10 ~ 15중량%, 경화촉진제 1 ~ 5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 내경 쇼트기를 사용한 후 페날카민 에폭시 도료를 적용한 코팅강관 코팅장치.

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