KR20010087906A

KR20010087906A - 세라믹 방청 페인트 및 그 도막 형성 방법

Info

Publication number: KR20010087906A
Application number: KR1020000011763A
Authority: KR
Inventors: 석 봉 최
Original assignee: 석 봉 최
Priority date: 2000-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2001-09-26
Also published as: KR100367068B1

Abstract

본 발명은 방청 페인트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무기재료를 포함하는 세라믹 방청 페인트 및 그 도막 형성 방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 고령토 혼합 및 세라믹과 알칼리성이 높은 무기재료를 페인트에 첨가하여 페인트 제조단가를 낮춤과 동시에 방청 성능을 강화시켜 유지ㆍ보수비와 노동력을 감소시키고, 저독성의 유기용제를 사용하여 환경오염을 최소화 할 수 있으며, 도막 건조시 가열소성이 필요없는 세라믹 방청 페인트를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 세라믹 페인트의 결점인 무광택을 개선하고 산소 및 발청요인과의 차단을 통해 시공수명을 높이고 방오기능을 가하여 차후 유지관리를 편리하게 하는 세라믹 방청 페인트 도막 형성 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세라믹 방청 페인트는 비닐수지류 20~25중량%, 정제수 25~30중량%, 세라믹 분말 15~25중량%, 무기재료 15~18중량%, 비이온계면활성제 3~5중량%, 무기 안료 1~1.5중량%로 된 1차 페인트용 세라믹 방청 페인트,

또는 비닐수지류 20~30중량%, 케톤류의 유기용제 30~40중량%, 세라믹 분말 15~25중량%, 무기재료 17~20중량%, 무기 안료 1~1.5중량%, 음이온계면활성제 2.5~3중량%로 된 2차 페인트용 세라믹 방청 페인트로 이루어진다.

Description

세라믹 방청 페인트 및 그 도막 형성 방법{CERAMIC CORROSION RESISTANT PAINT AND IT'S COATING METHOD}

선박이나 해상 철구조물들은 해수와 해풍에 직접 접하고 있으므로, 육상의 철구조물에 비해 부식작용이 급히 진행된다. 이러한 부식작용을 막기위해 철판 및 철구조의 표면에 방청 페인트를 도장하였다.

그런데, 종래의 방청 페인트는 도장 후 방청효과 기간이 대략 6개월 정도로 짧고, 각종 화학수지류를 화학용제 및 첨가제에 녹여 제조하므로 화학용제나 첨가제에 의한 환경오염이 발생될 우려가 높다.

또한, 에폭시 혼합 세라믹 방청 페인트는 가격이 고가이므로 일반적인 사용이 용이하지 못하였다.

종래의 방청 페인트는 방청 수명이 짧기 때문에 선박과 구조물에 페인트를 재도장하는 주기가 단축되는 등 유지ㆍ보수에 많은 비용과 노동력이 소요되는 단점이 있다.

특히, 기존의 세라믹 성분을 함유한 방청 페인트는 방청효과는 뛰어나지만, 페인트 처리 후 도막 형성을 위해 300~400℃로 가열 건조해야 하므로 대형구조물의 시공은 거의 불가능하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 고령토 혼합 및 세라믹과 알칼리성이 높은 무기재료를 페인트에 첨가하여 페인트 제조단가를 낮춤과 동시에 방청 성능을 강화시켜 유지ㆍ보수에 드는 비용과 노동력을 감소시키고, 저독성의 유기용제를 사용하여 환경오염을 최소화 할 수 있으며, 도막 건조시 가열소성이 필요없는 세라믹 방청 페인트를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 세라믹 페인트의 결점인 무광택을 개선하고 산소 및 발청요인과의 차단을 통해 시공수명을 높이고 방오기능을 가하여 차후 유지관리를 편리하게 하는 세라믹 페인트 도막 형성 방법을 제공함에 있다.

본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.

본 발명에 사용되는 세라믹 분말은 규산(SiO₂) 20~30중량%, 알루미나(Al₂O₃) 4~6중량%, 산화철(Fe₂O₃) 2.5~3중량%, 산화마그네슘(MgO) 1~3중량%, 석회(CaO) 60~66중량%, 유황산화물(SO₃) 1.5~2.5중량%를 혼합, 가열(900℃~1000℃)하여 소성 가공하고 미세하게 분쇄하여 이루어진 극세 분말 세라믹으로 얻어진다.

상기한 세라믹 분말은 염기성 산화물들로 구성되어 있어, 도막에 첨가되었을 때 산성환경에 대한 완충역할과 함께, 도막의 내열성, 내마모성, 내약품성, 도막의 경도 등을 증가시키는 역할을 하며, 도막 건조시 가열과정이 없어도 상온에서 쉽게 건조되어 도막을 형성한다.

본 발명에 의한 1차 페인트용 세라믹 방청 페인트는 먼저 작업용기에 비닐수지류 20~25중량%와 정제수 25~30중량%를 넣고 80℃~85℃로 가열하여 잘 교반하고, 여기에 상기 세라믹 분말 15~25중량%와 무기재료 15~18중량%를 넣고 비이온계면활성제 3~5중량%를 넣어 20분정도 동력교반한 후, 무기 안료 1~1.5중량%를 넣고 10분간 교반하여 이루어진 졸상의 액체로 얻어진다.

상기한 비이온계면활성제는 알킬폴리옥시에틸렌에테르, 알킬페닐폴리옥시에틸렌에테르 중에서 선택된다.

이상과 같이 제조되는 1차 페인트용 세라믹 방청 페인트의 도장은 도장체를 탈지 또는 샌드 블라스팅으로 전처리 한 후 도장한다. 그리고, 상온에서 24시간 동안 자연 경화시킨다. 만약, 이때 상기 자연 경화시간이 24시간 이하일 때는 도장체와의 점착성과 도막 강도가 떨어지게 된다.

본 발명에 의한 2차 페인트용 세라믹 방청 페인트는 비닐수지류 20~30중량%를 유기용제 30~40중량%를 넣고 교반하여 잘 용해시킨 후 세라믹 분말 15~25중량%와 무기재료 17~20중량%를 혼합하여 이것을 동력교반기에 혼합시키면서 무기 안료 1~1.5중량%를 넣고 여기에 음이온계면활성제 2.5~3중량%를 넣고 10~15분간 교반하여 이루어진 졸상의 액체로 얻어진다.

상기한 2차 페인트용 세라믹 방청 페인트의 음이온계면활성제는 황산알킬나트륨, 노르말사슬알킬벤젠술폰산나트륨 중에서 선택된다.

또한 2차 페인트용 세라믹 방청 페인트의 유기용제는 아세톤, 에틸메틸케톤, 이소부틸메틸케톤과 같은 케톤류에서 선택된다.

1차 페인트용 세라믹 방청 페인트와 2차 페인트용 세라믹 방청 페인트에 포함되는 상기 비닐수지는 폴리비닐알콜, 초산비닐, 폴리아세트산비닐, 폴리아크릴산, 폴리아크릴산메틸, 폴리아크릴로니트릴 중에서 선택되는 것으로, 비교적 저렴한 화합물로써 가열시 독가스의 발생이 적다.

1차 페인트용 세라믹 방청 페인트와 2차 페인트용 세라믹 방청 페인트에 포함되는 상기 무기재료는 고령토, 규조토 등에서 선택되는 것으로, 체질안료로서의 역할과 함께 타 재료와의 결합성을 증가시키는 역할을 한다.

1차 페인트용 세라믹 방청 페인트와 2차 페인트용 세라믹 방청 페인트에 포함되는 상기 무기 안료는 이산화티탄, 아연화, 알루미나화이트, 크롬블랙, 카드뮴오렌지, 산화철 등에서 선택된다.

2차 페인트용 세라믹 방청 페인트의 도장은 완전건조된 1차 도막 위에 도장하고 24시간 건조시키는 것으로, 도막의 접착력 및 내구성을 증가시키는 역할을 한다.

상기한 1차 페인트용 세라믹 방청 페인트와 2차 페인트용 세라믹 방청 페인트를 조성하는 각 재료들의 사용범위를 벗어날 경우 도막의 내열성, 내염수성, 내산성, 내마모성, 내약품성, 도막의 경도가 떨어진다.

이렇게 제조된 세라믹 방청 페인트는 손이나 붓으로 도장하면 표면이 매끈하지 못할 가능성이 있으며 때가 잘타고, 광택이 없어 미화적인 면에 문제가 있는 결점이 있다. 따라서, 상도 도장 후 완전 건조된다음 아크릴수지나 불소수지 등을 그 표면상에 분무방식으로 도포하는 3차 처리를 가한다. 3차 처리는 세라믹 페인트의 결점인 무광택을 개선하고 산소 및 발청요인과의 차단을 통해 시공수명을 높이고 방오기능을 가하여 차후 유지관리를 편리하게 하는 잇점이 있다.

실시예 1

규산(SiO₂) 25중량%, 알루미나(Al₂O₃) 5중량%, 산화마그네슘(MgO) 2중량%, 석회(CaO) 63중량%, 유황산화물(SO₃) 2중량%, 산화철(Fe₂O₃) 3중량%를 혼합하고, 1000℃에서 가열 소성 가공하고 미세하게 분쇄하여 극세 분말 세라믹을 얻는다.

실시예 2

먼저 작업용기에 폴리비닐알콜 25중량%와 정제수 30중량%를 넣고 80℃로 가열하여 잘 교반하고 여기에 상기 실시예 1에서 얻은 세라믹 분말 23중량%와 고령토 17중량%를 넣고 알킬폴리옥시에틸렌에테르 4중량%를 넣고 20분정도 동력교반하여 졸상의 액체를 얻은 다음, 산화철 1중량%를 넣고 10분간 교반하여 얻은 이것을 1차 페인트용 세라믹 방청 페인트로써 완성된다.

상기와 같이 제조된 1차 페인트를 공지의 방법으로 탈지와 전처리를 거친 철판에 도장한 후 상온에서 24시간 건조시킨다.

실시예 3

폴리비닐알콜 25중량%를 에틸메틸케톤 33중량%를 넣고 교반하여 잘 용해시킨 후 상기 실시예 1에서 얻은 세라믹 분말 20중량%와 고령토 18중량%를 혼합하여 이것을 동력교반기에 혼합시키면서 산화철 1.5중량%를 넣고 여기에 황산알킬나트륨 2.5중량%를 넣고 15분간 교반하여 졸상의 액체를 얻는다. 이것을 2차 페인트용 세라믹 방청 페인트로써 완성된다.

상기와 같이 제조된 2차 페인트용 세라믹 방청 페인트를 실시예 2를 통해 얻어진 도막 위에 도장한 후 상온에서 24시간 건조시킨다.

실시예 4

실시예 3에서 얻어진 도막 위에 아크릴수지를 이용해 도막하는 3차 처리과정을 거친 후 상온에서 24시간 건조시켜 철판위에 3중 코팅된 방청 도막을 형성한다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 기존 페인트 방식으로 한계가 있는 발청현상을 근본적으로 막으며, 높은 내열성, 내충격성, 내부식성을 제공한다. 이로써, 선박이나 해상구조물의 유지ㆍ보수에 드는 비용과 인력낭비를 막을 수 있으며, 페인트에 사용되는 수지는 일반수지와 달리 고온 가열하여도 독가스의 발생이 거의 없고, 사용되는 용제 또한 물과 저독성의 화학용제를 사용하므로 환경에 해가 적다.

또한 세라믹 방청 페인트 임에도 불구하고, 가열소성할 필요가 없어 대형구조물의 도장에도 사용할 수 있으며, 3차 처리를 통해 세라믹 방청 페인트의 결점인 무광택을 개선하고 산소 및 발청요인과의 차단을 통해 시공수명을 높이고 방오기능을 가하여 차후 유지관리를 편리하게 하는 잇점이 있다.

또한, 대부분 무기재료를 혼합하여 제조되므로, 기존 페인트에 비하여 제조단가가 70~80% 정도 적어 상품경쟁력도 상당하다.

Claims

비닐수지류 20~25중량%, 정제수 25~30중량%, 세라믹 분말 15~25중량%, 무기재료 15~18중량%, 비이온계면활성제 3~5중량%, 무기 안료 1~1.5중량%로 된 1차 페인트용 세라믹 방청 페인트.
비닐수지류 20~30중량%, 케톤류의 유기용제 30~40중량%, 세라믹 분말 15~25중량%, 무기재료 17~20중량%, 무기 안료 1~1.5중량%, 음이온계면활성제 2.5~3중량%로 된 2차 페인트용 세라믹 방청 페인트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 세라믹 분말은 규산(SiO₂) 20~30중량%, 알루미나(Al₂O₃) 4~6중량%, 산화마그네슘(MgO) 1~3중량%, 석회(CaO) 60~66중량%, 황산화물(SO₃) 1.5~2.5중량%, 산화철(Fe₂O₃) 2.5~3중량%인 것을 특징으로 하는 세라믹 방청 페인트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 무기재료는 고령토, 규조토로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 세라믹 방청 페인트.
비닐수지류 20~25중량%, 정제수 25~30중량%, 세라믹 분말 15~25중량%, 무기재료 15~18중량%, 비이온계면활성제 3~5중량%, 무기 안료 1~1.5중량%로 된 1차 페인트로 도장하는 하도막 형성 단계 및 건조 단계; 비닐수지류 20~30중량%, 유기용제 30~40중량%, 세라믹 분말 15~25중량%, 무기재료 17~20중량%, 무기안료 1~1.5중량%, 음이온계면활성제 2.5~3중량%로 된 2차 페인트로 도장하는 중도막 형성 단계 및 건조 단계; 아크릴, 불소수지를 중도막 표면상에 도장하는 상도막 형성 단계 및 건조 단계로 된 것을 특징으로 하는 세라믹 방청 페인트 도막 형성 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 하도막 건조를 상온에서 24시간 동안 행하는 것을 특징으로 하는 세라믹 방청 페인트 도막 형성 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 중도막 건조를 상온에서 24시간 동안 행하는 것을 특징으로 하는 세라믹 방청 페인트 도막 형성 방법.