KR102449723B1 - 표면 처리 공정을 포함한 강재 구조물 도장 공법 - Google Patents

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Abstract

표면 처리 공정을 포함한 강재 구조물 도장 공법 및 이에 사용되는 강재 도장용 조성물이 개시된다. 본 발명에 따른 표면 처리 공정을 포함한 강재 구조물 도장 공법은, 강재 구조물의 표면을 처리하는 단계, 상기 강재 구조물에 대해 중도 도료를 도포하는 단계, 및 상기 강재 구조물에 대해 상도 도료를 도포하는 단계를 포함하고, 상기 상도 도료는 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형의 도료로 제공되며, 상기 상도 도료의 주제는 아크릴 폴리올 수지, 자일렌 및 무기 혼합물을 구성성분으로 포함한다.

Description

표면 처리 공정을 포함한 강재 구조물 도장 공법{COATING METHOD WITH SURFACE TREATMENT PROCESS FOR STEEL MATERIAL STRUCTURE}
본 발명은, 강재 구조물 도장 공법 및 이에 사용되는 강재 도장용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강재 교량, 해상 구조물, 강재 플랜트 등의 강재 구조물의 표면에 대해 표면 처리 공정을 수행한 후 하도 도료, 중도 도료 및 상도 도료를 순차적으로 도포하는 강재 구조물 도장 공법 및 이에 사용되는 강재 도장용 조성물에 관한 것이다.
최근에 구조물이 대형화 되어감에 따라 교량, 해상 구조물, 플랜트 구조물 등에 있어서 강재 구조물(혹은 철골 구조물)의 사용이 증가하고 있는데, 특히 구조물의 하중을 받는 보 및 기둥은 매우 중요한 부분으로서 충분하고 안정적인 구조적 강도 및 내구성이 확보되어야 한다.
이러한 강재 구조물의 표면에는 일반적으로 미관이나 부식방지 등을 위해 도료 혹은 도장재가 도포되는데, 강재 구조물의 표면에 녹(부식생성물) 등이 형성되면 강재 구조물의 내구성을 떨어뜨리는 요인이 되기 때문에, 강재 구조물의 표면에 도포되는 도료는 내화학성(내산, 내알칼리, 염 등), 내마모성, 내후성, 내오염성 등의 등 특성들이 우수하여야 강재 구조물의 내구성 및 안전성을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 강재 구조물의 표면에 도포되는 도료는 강재 구조물에 화재 발생시 그 피해를 최소화하기 위한 난연성 또한 우수하여야 한다. 특히, 대기 등의 자연 환경과 직접 접촉하게 되는 상도 도료에 있어서 이러한 특성들은 매우 중요하다.
관련 선행기술문헌으로는 등록특허공보 제0-2164899호(발명의 명칭: 강재용 도료 조성물 및 이를 이용한 강재 도장방법, 공고일자: 2020년 10월 13일) 및 등록특허공보 제10-1619099호(발명의 명칭: 친환경 중방식 도료 조성물을 이용한 강재도장 시공공법, 공고일자: 2016년 05월 10일) 등이 있다.
본 발명의 목적은, 내화학성, 내마모성, 내후성, 내오염성 등이 우수하여 강재 구조물의 내구성 및 안전성을 충분히 확보하는데 기여할 수 있는 표면 처리 공정을 포함한 강재 구조물 도장 공법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 강재 구조물의 표면에 도료를 도포하기 전에 강재 구조물의 표면에 대해 수행되는 표면 처리 공정에 있어서, 도장 작업의 효율성 및 품질을 확보하면서도 시공 비용을 절감할 수 있는 표면 처리 공정을 포함한 강재 구조물 도장 공법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 강재 구조물의 표면을 처리하는 단계, 상기 강재 구조물에 대해 중도 도료를 도포하는 단계, 및 상기 강재 구조물에 대해 상도 도료를 도포하는 단계를 포함하고, 상기 상도 도료는 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형의 도료로 제공되며, 상기 상도 도료의 주제는 아크릴 폴리올 수지, 자일렌 및 무기 혼합물을 구성성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 공정을 포함한 강재 구조물 도장 공법에 의해 달성된다.
바람직하게, 상기 상도 도료는 세라믹 우레탄계 도료로서, 상기 상도 도료의 주제는 그 전체 중량에 대하여 상기 아크릴 폴리올 수지 30~50중량%, 상기 자일렌 20~30중량% 및 상기 무기 혼합물 24~42중량%를 구성성분으로 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 상도 도료는 세라믹 우레탄계 도료로서, 상기 무기 혼합물은 에틸 실리케이트, 실리카흄 및 메타카올린을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 상도 도료의 주제는 그 전체 중량에 대하여 상기 아크릴 폴리올 수지 30~50중량%, 상기 자일렌 20~30중량%, 상기 에틸 실리케이트 7~13중량%, 상기 실리카흄 6~10중량% 및 상기 메타카올린 5~9중량%를 구성성분으로 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 무기 혼합물은 칼슘 스테아레이트 및 징크 스테아레이트를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 상도 도료의 주제는 그 전체 중량에 대하여 상기 아크릴 폴리올 수지 30~50중량%, 상기 자일렌 20~30중량%, 상기 에틸 실리케이트 7~13중량%, 상기 실리카흄 6~10중량%, 상기 메타카올린 5~9중량%, 상기 칼슘 스테아레이트 3~5중량% 및 상기 징크 스테아레이트 3~5중량%를 구성성분으로 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 상도 도료의 주제는 그 전체 중량에 대하여 고흡수성 수지 1~3중량%를 구성성분으로 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 상도 도료의 경화제는 지방족 폴리이소시아네이트 경화제로 제공되고, 상기 상도 도료에서 상기 주제와 상기 경화제의 혼합 비율은 부피비로 4.5~5.5 : 1 일 수 있다.
바람직하게, 상기 중도 도료는 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형의 도료로 제공되고, 상기 중도 도료의 주제는 그 전체 중량에 대하여 에폭시 수지 25~35중량%, 활석(비-석면형) 20~30중량%, 실리카 10~20중량%, 이산화타이타늄 10~20중량%, 자일렌 5~10중량%, n-뷰틸 알코올 1~5중량% 및 C.I. Pigment yellow 34 0.1~0.3중량%를 구성성분으로 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 강재 구조물 도장 공법은 상기 표면 처리 단계 이후 상기 중도 도료 도포 단계 이전에, 상기 강재 구조물에 대해 하도 도료를 도포하는 단계를 더 포함하고, 상기 하도 도료는 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형의 도료로 제공되고, 상기 하도 도료의 주제는 그 전체 중량에 대해 에폭시 수지 20~30중량%, 활석(비-석면형) 20~30 중량%, 탄산칼슘 15~25중량%, 이산화타이티늄 10~20중량%, 자일렌 5~15중량% 및 아이소프로필 알코올 1~5중량%를 구성성분으로 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 표면 처리 단계는 상기 강재 구조물의 표면에 있는 부식생성물이나 이물질을 제거하거나 상기 강재 구조물의 표면에 형성된 기존의 도장을 제거하는 단계로, 기본적으로 샌드 블라스트 공법을 적용하되, 연마재로서 모래와 재생 플라스틱 파우더를 상기 강재 구조물의 표면 상태에 따라 미리 정해진 비율로 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 강재 구조물 도장 공법에 의하면, 본 발명에 적용되는 세라믹 우레탄계 도료에 의해 형성된 도막이 자와선에 강하고 내화학성(내산, 내알칼리, 염 등), 내마모성, 내후성, 내오염성 그리고 난연성이 매우 뛰어나 결과적으로 초내구성을 확보할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 강재 구조물 도장 공법에 의하면, 본 발명에 적용되는 세라믹 우레탄계 도료는 높은 광택성으로 강재 구조물의 시인성이 향상되며, 다양한 색상 구현이 가능하여 색상을 자유롭게 선택할 수 있으므로 강재 구조물의 외관에 미려함을 줄 수 있고, 강재 구조물의 부분 보수와 유지 관리가 수월하며, VOC 함량이 낮아 친환경적이라는 효과도 발휘한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 강재 구조물 도장 공법에 의하면, 강재 구조물의 표면에 도료를 도포하기 전에 강재 구조물의 표면에 대해 수행되는 표면 처리 공정에 있어서, 도장 작업의 효율성 및 품질을 확보하면서도 시공 비용을 절감할 수 있는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 처리 공정을 포함한 강재 구조물 도장 공법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 처리 공정을 포함한 강재 구조물 도장 공법을 설명하기 위한 공정 순서도이다. 이하, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 강재 구조물 도장 공법에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 표면 처리 공정을 포함한 강재 구조물 도장 공법(이하 ‘강재 구조물 도장 공법’이라 함)은 교량, 해상 구조물, 해안 구조물, 선박, 철탑, 정수장, 하수 처리장, 화학 플랜트 등에 있어서 강재 구조물에 대한 도장 작업에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 강재 구조물 도장 공법은 신축 강재 구조물에 대한 도장 작업은 물론, 기존 강재 구조물에 대한 보수 도장 작업에도 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 강재 구조물 도장 공법은 표면 처리 단계(S110), 중도 도료 도포 단계(S130) 및 세라믹 우레탄계 상도 도료 도포 단계(S140)를 포함한다.
먼저, 표면 처리 단계(S110)는 본격적인 도장 작업에 앞서, 즉 강재 구조물에 대해 도료를 도포하기 전에 강재 구조물의 표면에 있는 부식생성물(녹)이나 먼지 등의 이물질을 제거하나, 보수 도장 작업의 경우 강재 구조물의 표면에 형성된 기존의 도장 혹은 페인트를 제거하는 단계이다. 강재 구조물의 표면에 부식생물이나 먼지 등의 이물질이 있거나 기존의 손상된(일부 벗겨지거나 박리 현상이 있는) 도장이 있는 상태에서 새로 도장 작업을 수행하는 경우 도장이 제대로 되지 않아 불량이 발생할 수 있기 때문에, 도장 작업의 효율성 및 품질을 향상시키기 위해 이러한 표면 처리 단계(S110)를 본격적인 도장 작업에 앞서 수행하는 것이 바람직하다.
일반적으로, 표면 처리 단계(S110)는 샌드 블라스트(Sand Blast) 공법, 숏 블라스트(Shot Blast) 공법, 소다 블라스트(Soda Blast) 공법 중 적어도 하나의 공법이 적용될 수 있다. 여기서, 블라스트 공법이란 노즐을 통해 연마재를 고압으로 분사하여 작업 대상물의 표면를 다듬거나 연마하는 표면 처리 공법을 말한다. 이러한 블라스트 공법에는 대표적으로 샌드 블라스트 공법, 숏 블라스트 공법, 소다 블라스트 공법 등이 있다.
특히, 본 실시예에서 표면 처리 단계(S110)는 기본적으로 샌드 블라스트 공법을 적용하되, 연마재로서 모래만 사용하는 것이 아니라 모래와 함께 재생 플라스틱 파우더를 강재 구조물의 표면 상태에 따라 미리 정해진 비율로 혼합하여 사용하고 있다. 바람직하게, 강재 구조물의 표면 상태가 A 등급인 경우에는 모래와 재생 플라스틱 파우더를 중량 비율로 7 : 3으로 혼합하고, 강재 구조물의 표면 상태가 B 등급인 경우에는 모래와 재생 플라스틱 파우더를 중량 비율로 5 : 5로 혼합하여 강재 구조물의 표면에 대해 샌드 블라스트 공법을 적용할 수 있다. 즉, 강재 구조물의 표면 상태가 더 나쁜 A 등급의 경우에는 연마재로서 모래를 재생 플라스틱 파우더보다 많이 혼합하여 사용하는 것이 바람직히다.
이때, 재생 플라스틱 파우더는 버려진 폴리에틸렌(PE: Polyethylene) 재질의 폐기물, 폴리프로필렌(PP: Polypropylene) 재질의 폐기물 등을 수거하여 세척 등의 처리 공정을 거친 후 소정의 크기로 분쇄하여 제공된다. 이처럼, 표면 처리 단계(S110)의 샌드 블라스트 공법에 있어서 연마재로서 모래와 함께 재생 플라스틱 파우더를 사용함으로써, 샌드 블라스트 공법에 사용되는 연마재용 모래보다 재상 플라스틱 파우더의 가격이 저렴하므로, 결과적으로 표면 처리 단계(S110)에 따른 시공 비용을 절감할 수 있으며, 더 나아가 폐기물의 재활용이라는 측면에서 친환경 공법이라 할 수 있다.
이와 다르게, 표면 처리 단계(S110)는 강재 구조물의 표면에 있는 부식생성물이나 이물질을 제거하거나 강재 구조물의 표면에 형성된 기존의 도장을 제거하기 위해, 고압 세척기 또는 그라인더를 포함하는 동력공구를 사용하여 수행되거나,스크래퍼 또는 헤라를 포함한 수동공구를 사용하여 수행될 수도 있다. 이들 동력공구나 수동공구는 해당 작업 현장의 규모와 상태, 요구되는 품질 그리고 주어진 작업 시간 등을 고려하여 선택하는 것이 바람직하다.
또 이와 다르게, 표면 처리 단계(S110)는 강재 구조물의 표면에 형성된 기존의 도장을 제거하기 위해 도장분해용액을 사용하여 수행될 수도 있다. 구체적으로, 강재 구조물의 표면에 도장분해용액을 분사하여 도포한 후 일정 시간이 지나면 도장분해용액에 의해 기존의 도장이 용해되어 제거될 수 있다. 그리고 기존의 도장이 용해된 강재 구조물의 표면에는 잔여 이물질이 부분적으로 남게 되는데, 이러한 잔여 이물질은 고압의 세척수, 에어, 드라이아이스 등을 강재 구조물의 표면에 분사하여 제거될 수 있다. 이때, 도장분해용액은 현재 상용화된 제품들 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
다음으로, 하도 도료 도포 단계(S120)는 표면 처리가 완료된 강재 구조물에 대해 하도 도료를 도포하는 단계이다. 본 실시예에서 하도 도료는 '에폭시 수지'에 방청 안료를 혼합한 주제와 폴리아마이드 경화제를 사용하는 2액형의 도료로 제공되는 것으로, 방청력, 내구성, 부착성 및 도장 작업성이 우수한 에폭시계 도료이다. 참고로, 하도 도료 도포 단계(S120)는 그 앞의 공정인 표면 처리 단계(S110)를 완료한 후 재오염 방지를 위해 곧바로 수행되는 것이 바람직하다.
이때, 하도 도료에 있어서 주제와 경화제는 3.5~4.5 : 1 비율(부피비)로 혼합되는 것이 바람직하며, 가장 바람직한 주제와 경화제의 혼합 비율은 부피비로 4 ; 1 이다. 참고로, 하도 도료는 주제의 비중이 높기 때문에 내용물이 가라앉는 경우가 있으므로 적절한 동력공구를 사용하여 교반한 후, 경화제를 혼합하여 다시 균일하게 교반하는 것이 바람직하며, 필요한 경우 지정된 희석제를 10% 이내로 희석하여 교반할 수도 있다.
그리고, 하도 도료 도포 단계(S120)에서 하도 도료는 에어리스 또는 에어 스프레이(노즐 구경: 0.019~0.025in, 분사 압력: 2,000~3,000psi)를 사용하여 분사 방식으로 강재 구조물의 표면에 도포될 수 있으며, 부분 및 보수 도장 작업의 경우에는 붓이나 롤러를 사용하여 강재 구조물의 표면에 도포될 수도 있다. 이때, 하도 도료 도포 단계(S120)에서 하도 도료의 도막 두께는 강재 구조물의 표면에 50~70㎛로 형성되는 것이 바람직하며, 가장 바람직한 상도 도료의 도막 두께는 60㎛ 이다. 하도 도료의 가사 시간은 20℃에서 8시간 정도이다.
한편, 본 발명에 있어서 위와 같은 하도 도료 도포 단계(S120)는 시공 기간을 단축하고자 하는 등의 필요에 따라 생략될 수도 있는데, 예컨대 이하에서 설명하는 중도 도료 도포 단계(S130)에서 중도 도료로 하도겸 중도 도료를 사용하는 경우에 생략될 수 있다.
다음으로, 중도 도료 도포 단계(S130)는 이전 공정인 하도 도료 도포 단계(S120) 이후에 하도 도료의 도포가 완료된 강재 구조물에 대해 중도 도료를 도포하는 단계이다. 이와 다르게, 중도 도료 도포 단계(S130)는 전술한 하도 도료 도포 단계(S120)가 생략된 경우, 표면 처리 단계(S110)에 의해 표면 처리가 완료된 후에 바로 강재 구조물에 대해 중도 도료를 도포할 수 있는데, 이때 중도 도료는 하도겸 중도 도료로 기능한다.
본 실시예에서 중도 도료는 주제인 '변성 에폭시 수지'와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형의 도료로 제공되는 것으로, 내수성, 내염수성, 내구성, 내마모성 및 부착성이 우수하고 1회에 후도막 도장이 가능하며 도장 작업성이 우수한 속건 타입의 후막형 에폭시 도료이다.
이때, 중도 도료에 있어서 주제와 경화제는 2.5~3.5 : 1 비율(부피비)로 혼합되는 것이 바람직하며, 가장 바람직한 주제와 경화제의 혼합 비율은 부피비로 3 ; 1 이다. 참고로, 중도 도료는 주제의 비중이 높기 때문에 내용물이 가라앉는 경우가 있으므로 적절한 동력공구를 사용하여 교반한 후, 경화제를 혼합하여 다시 균일하게 교반하는 것이 바람직하며, 필요한 경우 지정된 희석제를 10% 이내로 희석하여 교반할 수도 있다.
그리고, 중도 도료 도포 단계(S130)에서 중도 도료는 에어리스 또는 에어 스프레이(노즐 구경: 0.019~0.025in, 분사 압력: 2,000~3,000psi)를 사용하여 분사 방식으로 강재 구조물의 표면에 도포될 수 있으며, 부분 및 보수 도장 작업의 경우에는 붓이나 롤러를 사용하여 강재 구조물의 표면에 도포될 수도 있다. 이때, 중도 도료 도포 단계(S130)에서 중도 도료의 도막 두께는 강재 구조물의 표면에 90~110㎛로 형성되는 것이 바람직하며, 가장 바람직한 중도 도료의 도막 두께는 100㎛ 이다. 참고로, 특수 환경(예컨대, 해풍이 심한 환경)에서 중도 도료 도포 단계(S130)는 2회 수행될 수 있으며, 중도 도료의 가사 시간은 20℃에서 4시간 정도이다.
다음으로, 상도 도료 도포 단계(S140)는 이전 공정인 중도 도료 도포 단계(S130) 이후에 중도 도료의 도포가 완료된 강재 구조물에 대해 마감 도장이 되는 상도 도료를 도포하는 단계이다. 본 실시예에서 상도 도료는 '아크릴 폴리올 수지' 등의 고분자 유기물에 무기 혼합물을 혼합한 주제와 '지방족 폴리 이소시아네이트' 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형의 도료로 제공되는 세라믹 우레탄계 도료이다.
특히, 본 실시예에서 세라믹 우레탄계 도료인 상도 도료는 유기물의 특성(장점)과 무기물의 특성(장점)을 동시에 발현하도록 제조된 유무기 하이브리드 도료로서, 고분자 유기물의 구성성분으로 아크릴 폴리올 수지, 자일렌 등을 포함하고, 무기 혼합물의 구성성분으로 에틸 실리케이트, 실리카흄, 메타카올린 등을 포함하고 있다. 이때, 무기 혼합물은 세라믹 무기재료를 혼합한 것이다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상도 도료의 도막은 자와선에 강하고 내화학성(내산, 내알칼리, 염 등), 내마모성, 내후성, 내오염성 그리고 난연성이 매우 뛰어나 결과적으로 초내구성을 확보할 수 있는 효과를 발휘한다. 또한, 본 실시예에 따른 상도 도료는 높은 광택성으로 강재 구조물의 시인성이 향상되며, 다양한 색상 구현이 가능하여 색상을 자유롭게 선택할 수 있으므로 강재 구조물의 외관에 미려함을 줄 수 있고, 강재 구조물의 부분 보수와 유지 관리가 수월하며, VOC 함량이 낮아 친환경적이라는 효과도 발휘한다. 이러한 뛰어난 효과를 발휘하기 위한 본 발명에 따른 세라믹 우레탄계 상도 도료의 구체적인 구성성분 및 그 함량(비율)에 대해서는 도료 조성물에 관한 설명 부분에서 후술하기로 한다.
이때, 상도 도료에 있어서 주제와 경화제는 4.5~5.5 : 1 비율(부피비)로 혼합되는 것이 바람직하며, 가장 바람직한 주제와 경화제의 혼합 비율은 부피비로 5 ; 1 이다. 참고로, 상도 도료는 적절한 동력공구를 사용하여 충분히 교반하여 균일하게 하여 사용하는 것이 바람직하며, 필요한 경우 지정된 희석제를 5% 이내로 희석하여 사용할 수도 있다.
그리고, 상도 도료 도포 단계(S140)에서 상도 도료는 이전 공정인 중도 도료 도포 단계(S130)와 마찬가지로, 에어리스 또는 에어 스프레이(노즐 구경: 0.019~0.025in, 분사 압력: 2,000~3,000psi)를 사용하여 분사 방식으로 강재 구조물의 표면에 도포될 수 있으며, 부분 및 보수 도장 작업의 경우에는 붓이나 롤러를 사용하여 강재 구조물의 표면에 도포될 수도 있다. 이때, 상도 도료 도포 단계(S140)에서 상도 도료의 도막 두께는 강재 구조물의 표면에 40~60㎛로 형성되는 것이 바람직하며, 가장 바람직한 상도 도료의 도막 두께는 50㎛ 이다. 참고로, 상도 도료의 가사 시간은 20℃에서 6시간 정도이다.
이하, 본 발명에 따른 강재 도장용 조성물의 구체적인 구성성분과 그 함량(비율)을 바람직한 실시예들을 통해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 강재 도장용 조성물은 앞서 설명한 강재 구조물 도장 공법에 있어서 상도 도료 도포 단계(S140)에서 사용되는 세라믹 우레탄계 상도 도료의 조성물, 중도 도료 도포 단계(S130)에서 사용되는 후막형 에폭시계 중도 도료의 조성물, 그리고 하도 도료 도포 단계(S120)에서 사용되는 에폭시계 하도 도료의 조성물을 포함한다. 참고로, 본 발명은 세라믹 우레탄계 상도 도료의 조성물에 있어서 가장 큰 기술적 특징이 있다.
< 세라믹 우레탄계 상도 도료의 구성성분 및 함량 >
본 실시예에 따른 상도 도료는 '아크릴 폴리올 수지' 등의 고분자 유기물에 무기 혼합물을 혼합한 주제와 '지방족 폴리 이소시아네이트' 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형의 세라믹 우레탄계 도료로 제공된다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 상도 도료의 주제는 고분자 유기물의 구성성분으로 아크릴 폴리올 수지 및 자일렌을 포함하고, 무기 혼합물의 구성성분으로 에틸 실리케이트, 실리카흄 및 메타카올린을 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 상도 도료의 주제는 아크릴 폴리올 수지, 자일렌 및 무기 혼합물을 구성성분으로 포함하되, 이때 무기 혼합물은 에틸 실리케이트, 실리카흄 및 메타카올린을 포함할 수 있다.
바람직하게, 상도 도료의 주제는 그 전체 중량(100중량%)에 대하여 아크릴 폴리올 수지 30~50중량%, 자일렌 20~30중량% 및 무기 혼합물 24~42중량%를 구성성분으로 포함한다. 구체적으로, 상도 도료의 주제는 상도 도료의 주제는 그 전체 중량에 대하여 아크릴 폴리올 수지 30~50중량%, 자일렌 20~30중량%, 에틸 실리케이트 7~13중량%, 실리카흄 6~10중량% 및 메타카올린 5~9중량%를 구성성분으로 포함한다. 더 바람직하게, 상도 도료의 주제는 그 전체 중량에 대하여 아크릴 폴리올 수지 40중량%, 자일렌 25중량%, 에틸 실리케이트 10중량%, 실리카흄 8중량% 및 메타카올린 7중량%를 구성성분으로 포함한다.
또한, 본 실시예에 따른 상도 도료의 주제는 무기 혼합물의 구성성분으로 칼슘 스테아레이트 및 징크 스테아레이트를 더 포함할 수 있다. 이때, 칼슘 스테아레이트 및 징크 스테아레이트는 상도 도료의 주제의 전체 중량에 대하여 각각 3~5중량% 및 3~5중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 즉, 바람직하게 상도 도료의 주제는 그 전체 중량에 대하여 아크릴 폴리올 수지 30~50중량%, 자일렌 20~30중량%, 에틸 실리케이트 7~13중량%, 실리카흄 6~10중량%, 메타카올린 5~9중량%, 칼슘 스테아레이트 3~5중량% 및 징크 스테아레이트 3~5중량%를 구성성분으로 포함한다. 더 바람직하게, 상도 도료의 주제는 그 전체 중량에 대하여 아크릴 폴리올 수지 40중량%, 자일렌 25중량%, 에틸 실리케이트 10중량%, 실리카흄 8중량%, 메타카올린 7중량%, 칼슘 스테아레이트 3~5중량% 및 징크 스테아레이트 3~5중량%를 구성성분으로 포함한다.
또한, 본 실시예에 따른 상도 도료의 주제는 고흡수성 수지(SAP: Super Absorbent Polymer)를 구성성분으로 더 포함할 수 있는데, 이때 고흡수성 수지는 상도 도료의 주제의 전체 중량에 대하여 1~3중량%로 포함되는 것이 바람직하다(더 바람직하게는 2중량%). 여기서, 고흡수성 수지는 가교 구조를 가지는 친수성 고분자 유기물로 자체 무게의 수십 배에서 수백 배에 해당하는 물을 흡수할 수 있는 수지이다. 이러한 고흡수성 수지는 전분이나 셀룰로스에 아크릴로나이트릴을 그래프트혼성중합시킨 것으로, 주로 유아용 기저귀, 여성용 위생용품, 성인용 기저귀 등에 사용되고 있으며, 일반적으로 백색 분말 형태의 제품으로 제조 판매되고 있다.
한편, 본 실시예에 따른 상도 도료의 경화제는 자일렌 및 폴리(헥사메틸렌 디아이소시안)을 포함할 수 있는데, 이때 그 전체 중량(100중량%)에 대하여 자일렌 40~60중량% 및 폴리(헥사메틸렌 디아이소시안) 40~60중량%를 구성성분으로 포함하는 것이 바람직하다(더 바람직하게는 자일렌 50중량% 및 폴리(헥사메틸렌 디아이소시안) 50중량%).
이상과 같은 구성성분 및 함량을 갖는 본 발명의 상도 도료는 자와선에 강하고 내화학성(내산, 내알칼리, 염 등), 내마모성, 내후성, 내오염성 그리고 난연성이 매우 뛰어나서 결과적으로 초내구성을 확보할 수 있는 효과를 발휘함은 물론, 높은 광택성으로 강재 구조물의 시인성이 향상되며, 다양한 색상 구현이 가능하여 색상을 자유롭게 선택할 수 있으므로 강재 구조물의 외관에 미려함을 줄 수 있고, 강재 구조물의 부분 보수와 유지 관리가 수월하며, VOC 함량이 낮아 친환경적이라는 효과도 발휘한다.
< 후막형 에폭시계 중도 도료의 구성성분 및 함량 >
본 실시예에 따른 중도 도료는 주제인 '변성 에폭시 수지'와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형의 후막형 에폭시계 도료로 제공된다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 중도 도료의 주제는 에폭시 수지, 활석(비-석면형), 실리카, 이산화타이타늄, 자일렌, n-뷰틸 알코올 및 C.I. Pigment yellow 34를 구성성분으로 포함할 수 있다. 바람직하게, 중도 도료의 주제는 그 전체 중량(100중량%)에 대하여 에폭시 수지 25~35중량%, 활석(비-석면형) 20~30중량%, 실리카 10~20중량%, 이산화타이타늄 10~20중량%, 자일렌 5~10중량%, n-뷰틸 알코올 1~5중량%, C.I. Pigment yellow 34 0.1~0.3중량%를 구성성분으로 포함한다.
한편, 본 실시예에 따른 중도 도료의 경화제는 폴리아마이드 수지, 자일렌, 아이소뷰틸 알코올 및 , 2,4,6-트리스(다이메틸아미노메틸)페놀을 포함할 수 있는데, 이때 그 전체 중량(100중량%)에 대하여 폴리아마이드 수지 50~70중량%, 자일렌 25~35중량%, 아이소뷰틸 알코올 2~7중량%, 2,4,6-트리스(다이메틸아미노메틸)페놀 2~5중량%를 구성성분으로 포함하는 것이 바람직하다.
< 에폭시계 하도 도료의 구성성분 및 함량 >
본 실시예에 따른 하도 도료는 에폭시 수지에 방청 안료를 혼합한 주제와 폴리아마이드 경화제를 사용하는 2액형의 에폭시계 도료로 제공된다.
구체적으로, 본 실시예에 다른 하도 도료의 주제는 여기서, 에폭시 수지, 활석(비-석면형), 탄산칼슘, 자일렌 및 아이소프로필 알코올을 구성성분으로 포함할 수 있다. 바람직하게, 하도 도료의 주제는 그 전체 중량(100중량%)에 대하여 에폭시 수지 20~30중량%, 활석(비-석면형) 20~30 중량%, 탄산칼슘 15~25중량%, 자일렌 5~20중량% 및 아이소프로필 알코올 1~5중량%를 구성성분으로 포함한다.
한편, 본 실시예에 따른 하도 도료의 경화제는 폴리아마이드 수지, 자일렌, 2,4,6-트리스(다이메틸아미노메틸)페놀을 구성성분으로 포함할 수 있는데, 이때 그 전체 중량(100중량%)에 대하여 폴리아마이드 수지 40~70중량%, 자일렌 20~40중량%, 2,4,6-트리스(다이메틸아미노메틸)페놀 2~7중량%를 구성성분으로 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 강재 구조물의 표면을 처리하는 단계;
    상기 강재 구조물에 대해 중도 도료를 도포하는 단계; 및
    상기 강재 구조물에 대해 상도 도료를 도포하는 단계;를 포함하고,
    상기 상도 도료는 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형의 도료로 제공되며,
    상기 상도 도료의 주제는 아크릴 폴리올 수지, 자일렌 및 무기 혼합물을 구성성분으로 포함하고,
    상기 상도 도료는 세라믹 우레탄계 도료로서,
    상기 무기 혼합물은
    에틸 실리케이트, 실리카흄 및 메타카올린을 포함하고,
    상기 상도 도료의 주제는
    그 전체 중량에 대하여 상기 아크릴 폴리올 수지 30~50중량%, 상기 자일렌 20~30중량%, 상기 에틸 실리케이트 7~13중량%, 상기 실리카흄 6~10중량% 및 상기 메타카올린 5~9중량%를 구성성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 공정을 포함한 강재 구조물 도장 공법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무기 혼합물은
    칼슘 스테아레이트 및 징크 스테아레이트를 더 포함하고,
    상기 상도 도료의 주제는
    그 전체 중량에 대하여 상기 아크릴 폴리올 수지 30~50중량%, 상기 자일렌 20~30중량%, 상기 에틸 실리케이트 7~13중량%, 상기 실리카흄 6~10중량%, 상기 메타카올린 5~9중량%, 상기 칼슘 스테아레이트 3~5중량% 및 상기 징크 스테아레이트 3~5중량%를 구성성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 공정을 포함한 강재 구조물 도장 공법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상도 도료의 주제는
    그 전체 중량에 대하여 고흡수성 수지 1~3중량%를 구성성분으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 공정을 포함한 강재 구조물 도장 공법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 표면 처리 단계는
    상기 강재 구조물의 표면에 있는 부식생성물이나 이물질을 제거하거나 상기 강재 구조물의 표면에 형성된 기존의 도장을 제거하는 단계로,
    기본적으로 샌드 블라스트 공법을 적용하되, 연마재로서 모래와 재생 플라스틱 파우더를 상기 강재 구조물의 표면 상태에 따라 미리 정해진 비율로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 표면 처리 공정을 포함한 강재 구조물 도장 공법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20080072161A (ko) * 2007-02-01 2008-08-06 한도에스티(주) 친환경 도막박리를 위한 플라스틱 미디어 제조공정
KR101746431B1 (ko) * 2016-09-01 2017-06-14 김영규 유기계 징크 리치 방청 프라이머 및 세라믹우레탄 도료를 이용한 철강 구조물의 방식 도장 공법

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