KR102482945B1 - Coating method for underwater structures and underwater structures having a corrosion-resistant protective coating film using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수중 구조물의 코팅 방법 및 이를 이용한 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SUS 용사 코팅 방법을 이용한 SUS 용사 코팅층과 슬래그를 포함한 에폭시 도료 코팅층의 형성으로 수중 구조물의 표면에 부착력이 우수할 뿐만 아니라 부식에 강하고 누수를 차단하는 보호 코팅막을 형성하고, 불소수지 필름 방오층의 형성으로 따개비 등 패류에 대한 방오성을 극대화할 수 있도록 이루어진 수중 구조물의 코팅 방법 및 이를 이용한 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물에 관한 것이다. The present invention relates to a coating method for an underwater structure and an underwater structure having a corrosion-preventing and protective coating film using the same, and more particularly, to an underwater structure by forming a SUS thermal spray coating layer using a SUS thermal spray coating method and an epoxy paint coating layer including slag. A coating method for an underwater structure that has excellent adhesion to the surface, is resistant to corrosion, forms a protective coating film that blocks leakage, and maximizes antifouling properties against shellfish such as barnacles by forming a fluororesin film antifouling layer and corrosion using the same It relates to underwater structures having anti- and protective coatings.
일반적으로 해수 또는 담수에 잠기는 선박 선저 부분이나 해양 및 항만, 관개수로, 하천, 저수지, 댐, 배수펌프장 등에 설치되는 수문과 같은 수중 구조물의 경우 그 표면에 대기의 산소, 습기, 자외선, 수분 등으로 인한 수문의 부식 및 누수를 방지하기 위하여 보호 코팅막을 형성하고 있다. In the case of underwater structures such as sluice gates installed on the bottom of a ship that is generally submerged in seawater or fresh water, oceans and ports, irrigation canals, rivers, reservoirs, dams, and drainage pumping stations, oxygen, moisture, ultraviolet rays, moisture, etc. A protective coating film is formed to prevent corrosion and leakage of the gate due to
특히 도 1을 참조하면, 바다 위에 떠있는 선박(1a)이나 해양플랜트, 해양 및 항만 수문(1b)과 같은 해양에 설치되는 수중 구조물(1)의 경우 대부분 철재(Fe)로 이루어져 있으며 바다 속에 침수되어 있는 부분이나 파도에 부딪히는 부분의 수중 구조물은 수분과 염분 또는 산소에 의해 매우 빠른 속도로 부식되는 현상이 발생하게 됨으로 구조물의 수명을 단축시키게 된다. In particular, referring to FIG. 1, in the case of an
이러한 문제로 인해 해양의 수중 구조물(1)의 경우, 더욱 보호 코팅막이 중요한데, 통상 이러한 보호 코팅막은 하도 징크 프라이머, 상도 에폭시 도료를 혼합하여 20㎛ 이상 도장을 형성하게 되어 있다. Due to this problem, in the case of the
그러나 수중 구조물을 설치한 후 시간이 경과 함에 따라 초기의 색에 비해 도막(보호 코팅막)이 엷게 변하고, 대기의 산소, 습기, 자외선 등의 영향을 받아 수중 구조물을 감싸고 있는 도막 결합이 분해되어 밀착성이 떨어져 분말이 발생하거나, 도막이 경화 후 경시적으로 갈라져 균열을 일으키거나, 습기가 많은 곳에 곰팡이가 발생해서 변색하는 결핍으로 인해 도막이 붕괴하는 현상들이 발생하는 문제점이 있었다.However, as time passes after the underwater structure is installed, the coating (protective coating) becomes thinner compared to the initial color, and the bond of the coating film surrounding the underwater structure is decomposed under the influence of oxygen, moisture, and ultraviolet rays in the atmosphere, resulting in poor adhesion. There were problems in that the powder fell off, the coating film cracked over time after curing, or the coating film collapsed due to a lack of discoloration caused by mold occurring in a humid place.
이러한 도막파괴로 인한 수중 구조물에 발생하는 문제점은 처음에는 한, 두 곳에 형성이 되다가 나중에는 산소와 습기나 자외선 등에 의해 표면에 녹이 발생하여 나중에는 전체에 걸쳐서 부식이 발생하게 될 뿐만 아니라 부식에 의해 수명이 단축되고 생태계에 악영향을 미치는 문제점이 있었다.The problems that occur in underwater structures due to such film destruction are formed in one or two places at first, and then rust is generated on the surface due to oxygen, moisture, ultraviolet rays, etc., and later, corrosion occurs throughout, as well as by corrosion There was a problem of shortening the lifespan and adversely affecting the ecosystem.
한편, 이러한 도막(보호 코팅막)은 수명을 오래가게 하고 부식을 방지할 수 있도록 가능한 두꺼운 두께(500㎛ 이상)로 도장을 형성하는 것이 바람직하다. On the other hand, it is preferable to form a coating with a thickness as thick as possible (500 μm or more) so that the life of such a coating film (protective coating film) can be prolonged and corrosion can be prevented.
그러나, 종래의 에폭시 도료는 점착성은 좋으나 흘러내리는 성질이 강하고, 도포되는 수중 구조물이 철재로 그 표면이 매끄러워 한번에 충분한 두께의 도막을 형성할 수 없었으며, 이에 따라 다수번에 걸쳐 도포와 경화를 반복적으로 수행하여야 충분한 두께의 도막을 형성할 수 있었다. However, the conventional epoxy paint has good adhesion but has a strong flowing property, and the surface of the underwater structure to be applied is steel and the surface is smooth, so it is not possible to form a coating film of sufficient thickness at one time. Accordingly, it is necessary to apply and cure multiple times It was possible to form a coating film of sufficient thickness by performing it repeatedly.
그러나, 이와 같이 다수번의 공정을 통해 형성한 보호 코팅막은 상술한 바와 같이, 도막 결합이 분해되어 밀착성이 떨어지거나 경화 후 코팅막이 경시적으로 갈라져 균열을 일으키는 문제점이 다분히 발생될 수 밖에 없었다. However, as described above, the protective coating film formed through multiple processes inevitably has many problems such as deterioration of adhesion due to decomposition of the coating film bond or cracking due to cracking of the coating film over time after curing.
한편, 상술한 종래의 통상적인 에폭시 도료에 의한 보호 코팅막을 형성하는 방식은 해수에 대한 저항력이 약하여 수명이 매우 단기간인데, 극심한 부식 환경 및 따개비 등 패류와 같은 해양생물에 의해 도막이 들뜨거나 박리되어 시공 후 2~5년 정도의 방식 효과를 가져 올 뿐이였다. On the other hand, the above-described method of forming a protective coating film using conventional epoxy paint has a low resistance to seawater and has a very short lifespan. After 2 to 5 years, it was only to bring about the anticorrosive effect.
이 같은 수명은 결국 수중 구조물에 대한 잦은 재보수로 이어질 수 밖에 없었고, 이로 인한 경제적 손실과 구조물의 안전 및 기능 유지에 많은 문제점을 가져왔다. Such a lifespan inevitably leads to frequent refurbishment of underwater structures, resulting in economic loss and many problems in maintaining the safety and function of the structure.
또한, 이러한 보수 작업이 육지가 아닌 해수면 상에서 이루어질 수 밖에 없어서 열악한 시공현장을 가질 수 밖에 없었다. In addition, since these repairs had to be performed on the sea level, not on land, it was inevitable to have a poor construction site.
이러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 조성물을 포함한 도료나 방오도료 등이 개발되고 다양한 코팅방법들이 제시되고 있으나, 그 제조가 복잡할 뿐만 아니라 공정이 복잡해 작업이 어렵고 단가가 높아 실제 사용성이 매우 떨어지는 문제점이 발생하였다. In order to solve these problems, paints and antifouling paints containing various compositions have been developed and various coating methods have been proposed. did
이에 따라, 사용이 편리한 에폭시 도료를 이용하면서도 그 부착력이 우수해 수명이 길고, 부식에 강하고 누수를 완전히 차단하는 보호 코팅막을 형성할 수 있는 방법이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is an urgent need for a method capable of forming a protective coating film that is durable, resistant to corrosion, and completely blocks leakage due to its excellent adhesion while using a convenient epoxy paint.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, SUS 용사 코팅 방법을 이용한 SUS 용사 코팅층과 슬래그를 포함한 에폭시 도료 코팅층의 형성으로 수중 구조물의 표면에 부착력이 우수할 뿐만 아니라 부식에 강하고 누수를 완전히 차단하는 보호 코팅막을 형성하고, 불소수지 필름 방오층의 형성으로 따개비 등 패류에 대한 방오성을 극대화할 수 있도록 이루어진 수중 구조물의 코팅 방법 및 이를 이용한 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the SUS thermal spray coating layer using the SUS thermal spray coating method and the epoxy paint coating layer including slag have excellent adhesion to the surface of the underwater structure, are resistant to corrosion, and completely block leakage. Its purpose is to provide a coating method for an underwater structure made to form a protective coating film to maximize antifouling properties against shellfish such as barnacles by forming a fluororesin film antifouling layer, and to provide an underwater structure having an anticorrosive and protective coating film using the same. to be
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물은, 설정의 크기와 두께를 가지는 철제 재질의 메인구조체와; 용사 코팅 방법에 의해 SUS 입자가 상기 메인구조체의 표면에 용융 분사되어 메인구조체의 표면과 함께 녹아 엉키면서 표면 거칠기를 가지도록 형성한 SUS 용사 코팅층과; SUS 용사 코팅층의 표면에 슬래그를 포함한 에폭시 도료 혼합물을 도포하여 SUS 용사 코팅층의 SUS 입자와 도료의 부착력을 높이면서 설정의 두께를 가지도록 형성한 에폭시 도료 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, an underwater structure having an anti-corrosion and protective coating film of the present invention includes a main structure made of iron material having a set size and thickness; A SUS thermal spray coating layer formed by melting and spraying SUS particles on the surface of the main structure by a thermal spray coating method to melt and entangle with the surface of the main structure to have surface roughness; An epoxy paint coating layer formed to have a set thickness while increasing the adhesion of the paint to the SUS particles of the SUS thermal spray coating layer by applying an epoxy paint mixture containing slag to the surface of the SUS thermal spray coating layer.
이때, 바람직한 일 실시예로, 에폭시 도료 혼합물은, 혼합물 100 중량% 에 대하여, 에폭시 수지 90 내지 92 중량% 와 슬래그 분말 8 ~10 중량%의 혼합으로 이루어진다. At this time, in a preferred embodiment, the epoxy paint mixture is composed of a mixture of 90 to 92% by weight of the epoxy resin and 8 to 10% by weight of the slag powder based on 100% by weight of the mixture.
한편, 본 발명에 따른, 수중 구조물은, 에폭시 도료 코팅층의 표면 일부 부분 또는 전체 부분에, 열전사 방식을 통해 불소수지 필름을 부착하여 불소수지 필름 방오층을 더 형성한 것을 특징으로 한다. Meanwhile, the underwater structure according to the present invention is characterized in that a fluororesin film antifouling layer is further formed by attaching a fluororesin film to a part or all of the surface of the epoxy paint coating layer through a thermal transfer method.
그리고, 이러한 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물에 보호 코팅막을 형성하는 코팅 방법은, 샌딩 작업을 포함하여 수중 구조물의 메인구조체의 표면에서 이물질을 제거하는 전처리 단계와; 전처리 단계를 거친 메인구조체의 표면에 용사코팅 방법에 의해 SUS 입자를 고속 분사하고, 열에 의해 일부 녹은 메인구조체의 표면 용융면에 SUS 입자가 고속으로 충돌하면서 용융면과 녹아 엉키면서 표면 거칠기를 가지는 SUS 용사 코팅층을 형성하는 SUS 용사 코팅층 형성 단계와; 표면 거칠기를 가지는 SUS 용사 코팅층에 슬래그를 포함한 에폭시 도료 혼합물을 도포하여, 슬래그와 SUS 입자가 공고히 결합하면서 에폭시 도료의 부착력을 높여 설정의 두께로 에폭시 도료 코팅층을 형성하는 에폭시 도료 코팅층 형성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the coating method for forming a protective coating film on an underwater structure having such an anti-corrosion and protective coating film includes a pretreatment step of removing foreign substances from the surface of the main structure of the underwater structure including a sanding operation; SUS particles are sprayed at high speed on the surface of the main structure that has undergone the pretreatment step by the thermal spray coating method, and the SUS particles collide at high speed with the melting surface of the main structure partially melted by heat, melting and entangling with the melting surface. SUS having surface roughness Forming a SUS thermal spray coating layer to form a thermal spray coating layer; An epoxy paint coating layer forming step of applying an epoxy paint mixture including slag to the SUS thermal spray coating layer having surface roughness to form an epoxy paint coating layer with a set thickness by increasing the adhesion of the epoxy paint while the slag and SUS particles are firmly bonded. It is characterized by doing.
이때, 에폭시 도료 코팅층 형성 단계에서 사용하는 에폭시 도료 혼합물은, 혼합물 100 중량% 에 대하여, 에폭시 수지 90 내지 92 중량%와 슬래그 분말 8 ~10 중량%의 혼합으로 이루어진다. At this time, the epoxy paint mixture used in the step of forming the epoxy paint coating layer is composed of a mixture of 90 to 92% by weight of the epoxy resin and 8 to 10% by weight of the slag powder based on 100% by weight of the mixture.
그리고, 본 발명은, 에폭시 도료 코팅층 형성 단계에 따라 형성한 에폭시 도료 코팅층의 표면에, 열전사 방식을 통해 불소수지 필름을 부착하여 불소수지 필름 방오층을 더 형성하는 불소수지 필름 방오층 형성 단계를 더 포함한다. And, the present invention, the fluororesin film antifouling layer forming step of further forming a fluororesin film antifouling layer by attaching a fluororesin film through a thermal transfer method to the surface of the epoxy paint coating layer formed in the epoxy paint coating layer forming step contains more
이와 같이 본 발명에 따른 수중 구조물의 코팅 방법 및 이를 이용한 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물은, SUS 용사 코팅 방법을 이용한 SUS 용사 코팅층과 슬래그를 포함한 에폭시 도료 코팅층의 형성으로 수중 구조물의 표면에 부착력이 우수할 뿐만 아니라 부식에 강하고 누수를 완전히 차단하는 보호 코팅막을 갖는 효과를 가진다. As described above, the coating method of an underwater structure according to the present invention and an underwater structure having an anti-corrosion and protective coating film using the same have adhesion to the surface of the underwater structure by forming a SUS thermal spray coating layer using the SUS thermal spray coating method and an epoxy paint coating layer including slag. In addition to being excellent, it has the effect of having a protective coating film that is resistant to corrosion and completely blocks leaks.
또한, 불소수지 필름 방오층의 형성으로 따개비 등 패류에 대한 방오성을 극대화할 수 있는 효과를 가진다. In addition, the formation of the antifouling layer of the fluororesin film has the effect of maximizing the antifouling property against shellfish such as barnacles.
도 1은 해수 또는 담수에 잠기는 선박 부분이나 해양 및 항만의 수문과 같은 수중 구조물의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 수중 구조물의 코팅 방법에 따라 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 3은 도 2의 수중 구조물을 확대하여 보여주는 부분 확대 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 수중 구조물의 코팅 방법을 보여주는 개략적인 흐름도이다.
도 5는 도 4에 따른 전처리 단계와 SUS 용사 코팅층 형성 단계를 보여주는 개략적인 도면이다.
도 6은 도 4에 따른 에폭시 도료 코팅층 형성 단계를 보여주는 개략적인 도면이다.
도 7은 도 4에 따라 불소수지 필름 방오층을 갖는 수중구조물의 일 예를 보여주는 개략적인 도면이다. 1 is a view showing an example of an underwater structure such as a part of a ship submerged in seawater or fresh water or a sluice gate of a sea or a port.
Figure 2 is a schematic view showing an underwater structure having a corrosion-resistant and protective coating film according to the coating method of the underwater structure according to the present invention.
FIG. 3 is a partially enlarged view showing an enlarged underwater structure of FIG. 2 .
4 is a schematic flow chart showing a method for coating an underwater structure according to the present invention.
5 is a schematic diagram showing a pretreatment step and a SUS thermal spray coating layer forming step according to FIG. 4 .
6 is a schematic view showing a step of forming an epoxy paint coating layer according to FIG. 4 .
7 is a schematic view showing an example of an underwater structure having a fluororesin film antifouling layer according to FIG. 4 .
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수중 구조물의 코팅 방법 및 이를 이용한 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of a coating method for an underwater structure according to the present invention and an underwater structure having an anti-corrosion and protective coating film using the same will be described in detail.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다. In describing the present invention, detailed descriptions of related known functions or configurations will be omitted in order not to obscure the gist of the present invention.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
도시한 바와 같이, 본 발명은 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물과 이에 보호 코팅막을 형성하기 위한 수중 구조물의 코팅 방법에 관한 것으로, 통상의 수중 구조물(1)의 표면에 SUS 용사 코팅 방법을 이용한 SUS 용사 코팅층(20)과 슬래그를 포함한 에폭시 도료 코팅층(30)의 형성으로 표면에 부착력이 우수할 뿐만 아니라 부식에 강하고 누수를 차단하는 보호 코팅막을 형성한다. As shown, the present invention relates to an underwater structure having an anti-corrosion and protective coating film and a coating method for the underwater structure for forming a protective coating film thereon, using a SUS thermal spray coating method on the surface of a conventional underwater structure (1). Formation of the SUS thermal
또한, 필요에 따라 불소수지 필름 방오층(40)의 형성으로 따개비 등 패류에 대한 방오성을 극대화할 수 있는 것을 특징으로 한다. In addition, it is characterized in that the antifouling property against shellfish such as barnacles can be maximized by forming the
도 2 내지 도 3을 참조하여, 이러한 본 발명에 따른 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물(1)을 보다 상세하게 살펴보면 하기와 같다. Referring to Figures 2 to 3, looking at the underwater structure (1) having a corrosion-resistant and protective coating film according to the present invention in more detail as follows.
통상의 수중 구조물(1)은 설정의 크기와 두께를 가지는 철재 재질의 메인구조체(10)를 가진다. A typical
이러한 메인구조체(10)는 그 사용 용도 및 환경에 따라 크기와 두께가 다른데, 예를 들어 해양 및 항만, 관개수로, 하천, 저수지, 댐, 배수펌프장 등에 설치되는 수문(1b)의 경우에는 그 크기와 두께가 매우 크며 이에 따라 보호 코팅막에 대한 잦은 재보수가 이뤄질 경우 경제적 손실과 구조물의 안전 및 기능 유지에 많은 문제점을 가질 수 밖에 없다. The
이에 따라, 본 발명은 사용이 편리한 에폭시 도료를 이용하면서도 그 부착력이 우수해 수명이 길고, 부식에 강하고 누수를 완전히 차단하는 보호 코팅막을 형성하기 위해, 메인구조체(10)의 표면에 SUS(Steel Use Stainless) 용사 코팅층(20)과 에폭시 도료 코팅층(30)을 포함한 보호 코팅막을 형성한다. Accordingly, the present invention uses SUS (Steel Use) on the surface of the
이때, SUS 용사 코팅층(20)은 SUS 분말 입자가 용사 코팅 방법에 의해 메인구조체(10)의 표면에 용융 분사되어 메인구조체(10)의 표면에 표면 거칠기를 가지면서 설정의 두께(t1)로 형성된다. At this time, the SUS thermal
용사(Thermal spraying) 코팅 방법은 분말 또는 와이어 형태의 용사 재료를 고온의 열원을 이용하여 용액 상태로 만들어 분사하는 기술로 화염이나 플라즈마 등 고온의 열원을 발생시키는 용사장치에 용사재료를 주입하여 용융 또는 반용융 시키고 이를 분사하여 고속으로 모재 표면에 충돌시켜 적층시킴으로 피막층을 형성하게 한다. The thermal spraying coating method is a technology in which thermal spraying material in the form of powder or wire is made into a solution state using a high-temperature heat source and sprayed. It is semi-melted and sprayed to form a coating layer by colliding with the surface of the base material at high speed and stacking them.
이러한 용사 코팅 방법은 공지의 기술로 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다. This thermal spray coating method is a well-known technique, and a detailed description thereof will be omitted in order not to obscure the gist of the present invention.
다만, 본 발명에서는 용사 재료로 SUS 재질을 사용하며, 메인구조체(10)의 표면에 SUS 용사 코팅층(20)을 형성하게 한다. However, in the present invention, the SUS material is used as the thermal spray material, and the SUS thermal
메인구조체(10)의 표면은 철(Fe) 재질로 용사 코팅 과정 중 그 표면이 용사장치에서 발생하는 높은 온도에 의해 녹아 용융면(11)을 형성하게 되고, 분사되어 메인구조체(10)의 표면에 충돌된 고열의 SUS 입자(21)는 이러한 용융면(11)에 함께 녹아 엉키면서 적층되면서 단단한 SUS 용사 코팅층(20)을 형성한다. The surface of the
알려진 바와 같이, SUS(Steel Use Stainless)는 우수한 내열성을 가질 뿐만 아니라 높은 내식성을 가지고 있으며, 내구성 및 강도가 우수한 특징을 가지고 있다. As is known, SUS (Steel Use Stainless) not only has excellent heat resistance, but also has high corrosion resistance, and has excellent durability and strength.
이에 따라 형성된 SUS 용사 코팅층(20)은 수중 구조물(1)에 높은 내식성을 갖게 한다. The SUS thermal
한편, 이와 같이 형성된 SUS 용사 코팅층(20)은 가공되지 않은 채 설정의 표면 거칠기를 가지게 되고, 후술의 에폭시 도료의 부착력을 높이는 역할을 함께 수행하게 된다. On the other hand, the SUS thermal
다시 말해, 에폭시 도료 코팅층(30)은 에폭시 도료(31)가 SUS 용사 코팅층(20)의 표면에 스프레이 분사되거나 설정의 장치에 의해 도포됨으로 형성되는데, SUS 용사 코팅층(20)의 표면 거칠기를 가지는 SUS 입자(21) 사이 사이에 침투되어 기공층을 메우면서 설정의 두께(t2)로 높은 부착력을 가지면서 형성되게 된다. In other words, the epoxy
한편, 본 발명에서 에폭시 도료 코팅층(30)을 형성하기 위해 사용하는 에폭시 도료는 혼합물로 슬래그(32)를 포함하는 것을 가장 큰 특징으로 한다. On the other hand, the epoxy paint used to form the epoxy
슬래그(32)는 분말의 입자 형태로 제철작업 중 발생하는 부산물로 장기강도가 높고 수화열이 낮으며 화학저항성이 큰 성질을 갖는다. 또한 수밀성이 높고 내해수성(orrosion resistance in sea water)이 높은 성질을 갖는다.
에폭시 도료 코팅층(30)을 형성하기 위한 에폭시 도료 혼합물에 이러한 슬래그를 설정량 포함함으로 SUS 용사 코팅층(20)을 형성하는 SUS 입자(21)의 미세 입자 틈 사이로 슬래그(31)를 포함한 에폭시 도료(32)가 침투되어 기공층을 메우면서 일체화됨으로 도료의 부착력은 극대화된다. Epoxy paint (32) containing slag (31) between the fine particle gaps of SUS particles (21) forming the SUS thermal sprayed coating layer (20) by including a set amount of such slag in the epoxy paint mixture for forming the epoxy paint coating layer (30). ) penetrates and fills the pore layer, thereby maximizing the adhesion of the paint.
한편, 이와 같이 슬래그를 포함한 에폭시 도료 혼합물을 이용함에 따라 한번의 도포 작업만으로도 한번에 SUS 용사 코팅층(20)와 함께 충분한 두께(t)의 도막(보호 코팅층)을 형성할 수 있게 된다. On the other hand, by using the epoxy paint mixture containing slag as described above, it is possible to form a coating film (protective coating layer) of sufficient thickness (t) together with the SUS thermal sprayed
구체적인 일 실시예로, 바람직하게 에폭시 도료 혼합물은, 혼합물 100 중량% 에 대하여, 에폭시 수지 90 내지 92 중량% 와 슬래그 분말 8 ~10 중량%의 혼합으로 이루어진다. As a specific embodiment, the epoxy paint mixture is preferably composed of a mixture of 90 to 92% by weight of an epoxy resin and 8 to 10% by weight of slag powder based on 100% by weight of the mixture.
에폭시 도료 혼합물 상 슬래그 분말이 8% 미만일 경우 SUS 입자(21)와 슬래그 분말의 결합력이 약해 한번에 충분한 두께의 에폭시 도료 코팅층(30)을 형성하기 어려우며, 슬래그 분말이 10%를 초과할 경우 에폭시 도료의 접착력이 오히려 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다. When the slag powder in the epoxy paint mixture is less than 8%, it is difficult to form an epoxy
이와 같이, 본 발명은 수중 구조물(1)의 메인구조체(10) 표면에 SUS 용사 코팅 방법을 이용한 SUS 용사 코팅층(20)과 슬래그를 포함한 에폭시 도료 코팅층(30)의 형성으로 수중 구조물(1)의 표면에 부착력이 우수할 뿐만 아니라 부식에 강하고 누수를 차단하는 보호 코팅막을 형성할 수 있다. As such, the present invention is the formation of the SUS thermal
한편, 본 발명의 수중 구조물(1)은 수중 속에 침수되어 있는 부분을 가지고 있음으로 따개비 등 패류나 해양 생물의 부착이 발생할 수 밖에 없다. On the other hand, since the
이러한 따개비 등 패류의 부착을 방지하고 설사 따개비 등이 부착되더라도 이의 제거 및 부착성을 감소시킬 수 있도록, 본 발명에 따른 수중 구조물(1)은, 에폭시 도료 코팅층(30)의 표면 일부 부분 또는 전체 부분에 대하여 열전사 방식을 통해 불소수지 필름(42)을 부착하여 불소수지 필름 방오층(40)을 더 형성한 것을 특징으로 한다. In order to prevent attachment of shellfish such as barnacles and even if barnacles, etc. are attached, the
알려진 바와 같이, 불소수지 필름(42)은 불소의 특성을 활용해 광투과성, 내후성, 방오성, 내열성, 방습성 및 난연성의 특징을 갖는 필름으로 다양한 분야에서 그 활용이 이루어지고 있다. As is known, the
이러한 불소수지 필름(42)을 본 발명의 수중 구조물(1) 보호 코팅막에 포함하여 구성함으로 따개비 등 패류에 대한 방오성을 높일 수 있다. By including the
한편, 이러한 불소수지 필름(42)은 비점착성(이형성)을 가지는 바, 에폭시 도료 코팅층(30)에 이를 포함하는 불소수지 필름 방오층(40)을 형성하기 위해, 열가소성을 갖는 열전사용 필름(나일론 필름, 핫멜트)을 접착제로 활용하여 불소수지 필름 방오층(40)을 형성한다. On the other hand, since this
구체적으로, 불소수지 필름(42)의 일면에 열전사용 필름을 더하고 열을 가함으로 용이하게 에폭시 도료 코팅층(30) 상의 원하는 부분 또는 전체에 대하여 불소수지 필름 방오층(40)을 형성하게 된다. 한편, 열전사용 필름이 더해지는 불소수지 필름(42) 면상에는 알루미늄 등 금속소재 분말을 도포해 열전사용 필름과의 접착성을 높이도록 한다. Specifically, by adding a thermal transfer film to one side of the
이하에는, 이러한 본 발명에 따른 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물(1)의 코팅 방법에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the coating method of the
상술한 바와 같이, 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물에 보호 코팅막을 형성하는 코팅 방법은, 크게 전처리 단계(S1)와, SUS 용사 코팅층 형성 단계(S2)와, 에폭시 도료 코팅층 형성 단계(S3)을 포함하여 이루어지며, 불소수지 필름 방오층 형성 단계(S4)를 더 포함하여 이루어진다. As described above, the coating method for forming a protective coating film on an underwater structure having an anti-corrosion and protective coating film includes a pretreatment step (S1), a SUS thermal spray coating layer forming step (S2), and an epoxy paint coating layer forming step (S3). and further comprising a fluororesin film antifouling layer forming step (S4).
전처리 단계(S1)는 수중 구조물(1)의 메인구조체(10) 표면 상에 보호 코팅막을 형성하기 위해 표면에서 이물질을 제거하는 과정으로, 새롭게 만들어진 수중 구조물(1) 또는 이미 설치되어 보수작업(보호 코팅막 재보수)을 위한 수중 구조물(1)의 표면에서 이물질을 제거한다. The pretreatment step (S1) is a process of removing foreign substances from the surface to form a protective coating on the surface of the
일 실시예로, 도 5의 (A)에서와 같이 그라인더(폴리싱 장치)를 이용할 수 있으며, 필요에 따라 고압의 세척수를 이용해 이물질을 제거하는 과정을 포함한다. As an embodiment, a grinder (polishing device) may be used as shown in (A) of FIG. 5, and a process of removing foreign substances using high-pressure washing water as necessary is included.
이러한 전처리 단계(S1)에서 표면상 이물질이 제거된 메인구조체(10)는 이어지는 SUS 용사 코팅층 형성 단계(S2)와 에폭시 도료 코팅층 형성 단계(S3)단계를 통해 SUS 용사 코팅층(20)과 에폭시 도료 코팅층(30)을 형성하게 된다. In this pretreatment step (S1), the
구체적으로, 도 5의 (b)를 참조하면, SUS 용사 코팅층 형성 단계(S2)는, 메인구조체(10)의 표면에 용사코팅 방법에 의해 SUS 입자(21)를 고속 분사한다. Specifically, referring to FIG. 5 (b), in the SUS thermal spray coating layer forming step (S2), the
플라즈마 노즐 등 용사장치(22)를 통해 고속 분사된 SUS 입자(21)는 고속으로 메인구조체(10)의 표면에 충돌한다. The
이때, 용사장치(22)에서 발생하는 열과 높은 열을 포함하는 SUS 입자(21)에 의해 메인구조체(10)의 표면 일부는 높은 온도에 의해 용융 또는 반용융 상태가 되어 메인구조체(10)의 표면에 용융면(11)을 형성한다. At this time, a part of the surface of the
그리고, 이러한 메인구조체(10)의 용융면(11)에 고속 분사된 SUS 입자(21)가 고속으로 충돌하면서 용융면(11)과 녹아 엉키면서 일체화되고 SUS 용사 코팅층(20)을 형성하게 된다. 이때, 고속 분사된 SUS 입자(21) 크기에 따라 SUS 용사 코팅층(20)은 설정의 표면 거칠기를 가지게 된다. In addition, the
이어서, 도 6을 참조하면, 일 실시예로, 에폭시 도료 코팅층 형성 단계(S3)는, 표면 거칠기를 가지는 SUS 용사 코팅층(20)에 슬래그(32)를 포함한 에폭시 도료 혼합물을 스프레이 분사 방식으로 도포하여, 슬래그(32)와 SUS 입자(21)가 공고히 결합하면서 에폭시 도료(31)의 부착력을 높여 설정의 두께(t2)로 에폭시 도료 코팅층(30)을 형성하도록 한다. Subsequently, referring to FIG. 6, in one embodiment, in the step of forming an epoxy paint coating layer (S3), an epoxy paint
다시 말해, 슬래그(32)를 포함한 에폭시 도료 혼합물은 SUS 입자(21) 사이 사이에 침투되어 기공층을 메우며 높은 부착력을 갖게 되고 설정의 두께(t2)로 에폭시 도료 코팅층(30)을 형성한다. In other words, the epoxy paint mixture including the
이때, 바람직하게 에폭시 도료 혼합물은, 혼합물 100 중량% 에 대하여, 에폭시 수지 90 내지 92 중량%와 슬래그 분말 8 ~10 중량%의 혼합으로 이루어진다. At this time, preferably, the epoxy paint mixture is composed of a mixture of 90 to 92% by weight of the epoxy resin and 8 to 10% by weight of the slag powder based on 100% by weight of the mixture.
상술의 SUS 용사 코팅층 형성 단계(S2)와 에폭시 도료 코팅층 형성 단계(S3)를 통해 수중 구조물(1)의 메인 구조체(10) 표면에는 SUS 용사 코팅층(20)과 에폭시 도료 코팅층(30)을 포함하는 보호 코팅막을 형성하게 된다. Through the above-described SUS thermal spray coating layer forming step (S2) and epoxy paint coating layer forming step (S3), the surface of the
이러한 보호 코팅막은 메인구조체(10)의 용융된 용융면(11)과, 높은 열을 가지며 분사되는 SUS 입자(21)와, 슬래그(32)를 포함하는 에폭시 도료 혼합물의 결합력에 의해 수중 구조물(1)의 표면에 높은 부착력을 가질 뿐만 아니라, 다수 번의 작업 공정을 거치지 않고 한번의 SUS 용사 코팅층 형성 단계(S2)와 에폭시 도료 코팅층 형성 단계(S3)의 수행만으로 원하는 두께(t)로 보호 코팅막을 형성할 수 있다. This protective coating film is formed by the bonding force of the
한편, 불소수지 필름 방오층 형성 단계(S4)는, 에폭시 도료 코팅층 형성 단계(S3)에 따라 형성한 에폭시 도료 코팅층(30)의 표면에, 열전사 방식을 통해 불소수지 필름(42)을 부착하여 불소수지 필름 방오층(40)을 더 형성한다. On the other hand, in the fluororesin film antifouling layer forming step (S4), the
이러한 불소수지 필름(42)을 본 발명의 수중 구조물(1) 보호 코팅막에 포함하여 구성함으로 따개비 등 패류에 대한 방오성을 높일 수 있다. By including the
한편, 이러한 불소수지 필름(42)은 비점착성(이형성)을 가지는 바, 에폭시 도료 코팅층(30)에 이를 포함하는 불소수지 필름 방오층(40)을 형성하기 위해, 열가소성을 갖는 열전사용 필름(나일론 필름, 핫멜트)을 접착제로 활용하여 불소수지 필름 방오층(40)을 형성한다. On the other hand, since this
구체적으로, 불소수지 필름(42)의 일면에 열전사용 필름을 더하고 열을 가함으로 용이하게 에폭시 도료 코팅층(30) 상의 원하는 부분 또는 전체에 대하여 불소수지 필름 방오층(40)을 형성하게 된다. 한편, 열전사용 필름이 더해지는 불소수지 필름(42) 면상에는 알루미늄 소재 분말을 도포해 열전사용 필름과의 접착성을 높이도록 한다. Specifically, by adding a thermal transfer film to one side of the
도 7에서는 일 실시예로, 이러한 불소수지 필름 방오층(40)을 수중 구조물(1)의 메인구조체 표면 일부분에 형성함으로 도시하였으나, 필요에 따라 표면 전체에 형성할 수 있음은 물론이다. In FIG. 7, as an embodiment, the fluororesin
이와 같이, 본 발명의 코팅 방법에 따라 형성한 보호 코팅막은 실험시간 동안 부풀음이 발생하지 않았으며 충분한 부식 방지 기능을 갖고 있음을 알 수 있다.As such, it can be seen that the protective coating film formed according to the coating method of the present invention did not cause swelling during the test period and has sufficient anti-corrosion function.
Bond strength (**)
파괴 특성 : 도장의 응집 파괴(B)
시험기기 : PosiTest AT(Defelsko-USA)** Substrate: metal plate, adhesive: epoxy, test speed: 1 MPa/s or less
Destructive characteristics: Cohesive failure of paint (B)
Test device: PosiTest AT (Defelsko-USA)
통상의 에폭시 도료의 부착강도는 4.5 정도이나, 본 발명의 코팅 방법에 따라 형성한 보호 코팅막은 그 부착강도가 9.3 으로 부착력이 높아졌음을 알 수 있다. The adhesion strength of ordinary epoxy paint is about 4.5, but the protective coating film formed according to the coating method of the present invention has an adhesion strength of 9.3, indicating that the adhesion strength is increased.
Light Source : 12000W Xenon Arc, Irradiance : 0.51 W/m2
B.P.T. : 63℃±3℃. Humidity : 50%±5% RH,
Inner/Outer : 18min/120min, Exposure Time:100h
-내굴곡성 시험조건 : 굴곡지름:10mm
-내마모성 시험조건 : 마모휠:CS-17, 하중:1000g, 횟수:1000회
-내충격성 시험조건 : 가격지름:12.7mm, 높이:30cm, 하중:500g-Accelerated weathering test conditions
Light Source : 12000W Xenon Arc, Irradiance : 0.51 W/m 2
BPT: 63°C±3°C. Humidity: 50%±5% RH,
Inner/Outer: 18min/120min, Exposure Time:100h
-Bending resistance test conditions: bending diameter: 10mm
-Abrasion resistance test conditions: abrasion wheel: CS-17, load: 1000g, number of times: 1000 times
-Impact resistance test conditions: price diameter: 12.7mm, height: 30cm, load: 500g
이와 같이, 본 발명의 코팅 방법에 따라 형성한 보호 코팅막은 부착성이 좋고, 540㎛ 의 충분한 도막두께를 형성함을 알 수 있다. As such, it can be seen that the protective coating film formed according to the coating method of the present invention has good adhesion and forms a sufficient film thickness of 540 μm.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수중 구조물의 코팅 방법 및 이를 이용한 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물은, SUS 용사 코팅 방법을 이용한 SUS 용사 코팅층(20)과 슬래그를 포함한 에폭시 도료 코팅층(30)의 형성으로 수중 구조물(1)의 메인구조체(10) 표면에 부착력이 우수할 뿐만 아니라 부식에 강하고 누수를 완전히 차단하는 보호 코팅막을 갖는 효과를 가진다. As described above, the coating method of an underwater structure according to the present invention and an underwater structure having a corrosion-preventing and protective coating film using the same include a SUS thermal
또한, 불소수지 필름 방오층(40)의 형성으로 따개비 등 패류에 대한 방오성을 극대화할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the formation of the fluororesin
이상에서 설명한 본 발명은 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.The present invention described above is limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, since various substitutions, modifications and changes are possible to those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. it is not going to be
1 : 수중 구조물
10 : 메인구조체
20 : SUS 용사 코팅층
21 : SUS 입자
30 : 에폭시 도료 코팅층
31 : 에폭시 도료
32 : 슬래그
40 : 불소수지 필름 방오층
42 : 불소수지 필름
S1 : 전처리 단계
S2 : SUS 용사 코팅층 형성 단계
S3 : 에폭시 도료 코팅층 형성 단계
S4 : 불소수지 필름 방오층 형성 단계1 : Underwater Structure
10: main structure
20: SUS thermal spray coating layer
21: SUS particle
30: Epoxy paint coating layer
31: Epoxy paint
32: slag
40: fluorine resin film antifouling layer
42: fluororesin film
S1: pre-processing step
S2: SUS thermal spray coating layer formation step
S3: Epoxy paint coating layer forming step
S4: Fluorine resin film antifouling layer formation step
Claims (6)
용사 코팅 방법에 의해 SUS 입자(21)가 상기 메인구조체(10)의 표면에 용융 분사되고, 메인구조체(10)의 표면은 열에 녹아 표면 용융면(11)을 형성하며, 상기 SUS 입자(21)가 녹은 표면 용융면(11)에 충돌하면서 함께 엉킴으로 결합력이 높아지고, 표면 거칠기를 가지도록 형성한 SUS 용사 코팅층(20)과;
상기 SUS 용사 코팅층(20)의 표면에 슬래그(32)를 포함한 에폭시 도료 혼합물을 도포하여, SUS 입자(21) 사이에 기공층을 메우며 상기 슬래그(32)와 SUS 입자(21)가 결합하면서 상기 SUS 용사 코팅층(20)의 SUS 입자와 도료의 부착력을 높이고, 설정의 두께를 가지도록 형성한 에폭시 도료 코팅층(30);
을 포함하고,
상기 에폭시 도료 혼합물은,
혼합물 100 중량% 에 대하여, 에폭시 수지 90 내지 92 중량% 와 슬래그 분말 8 ~10 중량%의 혼합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물.
A main structure 10 made of steel material having a set size and thickness;
By the thermal spray coating method, the SUS particles 21 are melt-sprayed on the surface of the main structure 10, the surface of the main structure 10 is melted with heat to form a surface melting surface 11, and the SUS particles 21 The SUS thermal spray coating layer 20 formed so as to increase bonding strength and have surface roughness by being entangled together while colliding with the melted surface molten surface 11;
An epoxy paint mixture including slag 32 is applied to the surface of the SUS thermal sprayed coating layer 20 to fill a pore layer between SUS particles 21, and while the slag 32 and SUS particles 21 are combined, the SUS An epoxy paint coating layer 30 formed to increase the adhesion between the SUS particles and the paint of the thermal spray coating layer 20 and to have a set thickness;
including,
The epoxy paint mixture,
An underwater structure having an anti-corrosion and protective coating film, characterized in that it consists of a mixture of 90 to 92% by weight of epoxy resin and 8 to 10% by weight of slag powder, based on 100% by weight of the mixture.
상기 수중 구조물은,
상기 에폭시 도료 코팅층(30)의 표면 일부 부분 또는 전체 부분에,
열전사 방식을 통해 불소수지 필름(42)을 부착하여 불소수지 필름 방오층(40)을 더 형성한 것을 특징으로 하는 부식 방지 및 보호 코팅막을 갖는 수중 구조물.
According to claim 1,
The underwater structure,
On some or all of the surface of the epoxy paint coating layer 30,
An underwater structure having an anti-corrosion and protective coating film, characterized in that the fluororesin film 42 is attached through a thermal transfer method to further form the fluororesin film antifouling layer 40.
샌딩 작업을 포함하여 상기 수중 구조물(1)의 메인구조체(10)의 표면에서 이물질을 제거하는 전처리 단계(S1)와;
상기 전처리 단계(S1)를 거친 메인구조체(10)의 표면에 용사코팅 방법에 의해 SUS 입자(21)를 고속 분사하고, 열에 의해 일부 녹은 메인구조체(10)의 표면 용융면(11)에 상기 SUS 입자(21)가 고속으로 충돌하면서 상기 용융면(11)과 녹아 엉키면서 표면 거칠기를 가지는 SUS 용사 코팅층(20)을 형성하는 SUS 용사 코팅층 형성 단계(S2)와;
상기 표면 거칠기를 가지는 SUS 용사 코팅층(20)에 슬래그(32)를 포함한 에폭시 도료 혼합물을 도포하여, 슬래그(32)와 SUS 입자(21)가 공고히 결합하면서 에폭시 도료(31)의 부착력을 높여 설정의 두께로 에폭시 도료 코팅층(30)을 형성하는 에폭시 도료 코팅층 형성 단계(S3);
를 포함하고,
상기 에폭시 도료 혼합물은,
혼합물 100 중량% 에 대하여, 에폭시 수지 90 내지 92 중량%와 슬래그 분말 8 ~10 중량%의 혼합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수중 구조물의 코팅 방법.
A coating method for forming a protective coating film on an underwater structure having the anti-corrosion and protective coating film of claim 1 or 3,
A pretreatment step (S1) of removing foreign substances from the surface of the main structure 10 of the underwater structure 1, including sanding;
The SUS particles 21 are sprayed at high speed by the thermal spray coating method on the surface of the main structure 10 that has passed through the pretreatment step (S1), and the SUS is partially melted by heat on the surface melting surface 11 of the main structure 10 A SUS sprayed coating layer forming step (S2) of forming a SUS sprayed coating layer 20 having surface roughness while the particles 21 collide at high speed and melt and entangle with the molten surface 11;
The epoxy paint mixture including the slag 32 is applied to the SUS thermal spray coating layer 20 having the surface roughness, and the slag 32 and the SUS particles 21 are firmly bonded to each other to increase the adhesion of the epoxy paint 31. An epoxy paint coating layer forming step (S3) of forming an epoxy paint coating layer 30 with a thickness;
including,
The epoxy paint mixture,
A coating method for an underwater structure, characterized in that it consists of a mixture of 90 to 92% by weight of epoxy resin and 8 to 10% by weight of slag powder, based on 100% by weight of the mixture.
상기 에폭시 도료 코팅층 형성 단계(S3)에 따라 형성한 에폭시 도료 코팅층(30)의 표면에,
열전사 방식을 통해 불소수지 필름(42)을 부착하여 불소수지 필름 방오층(40)을 더 형성하는 불소수지 필름 방오층 형성 단계(S4)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 구조물의 코팅 방법. According to claim 4,
On the surface of the epoxy paint coating layer 30 formed in the epoxy paint coating layer forming step (S3),
The method of coating an underwater structure further comprising a fluororesin film antifouling layer forming step (S4) of further forming a fluororesin film antifouling layer 40 by attaching the fluororesin film 42 through a thermal transfer method.
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- 2021-11-25 KR KR1020210164836A patent/KR102482945B1/en active IP Right Grant
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