KR20190085613A - 내구성이 우수한 부식방지 도료조성물 제조방법 - Google Patents

내구성이 우수한 부식방지 도료조성물 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 부식방지 도료조성물 제조방법은 반응성 유기 실란 화합물, 콜로이드 실리카 및 구아검을 포함하는 수분산액을 제조하는 단계;
상기 수분산액에 표면조정제 및 수용성 무기염을 투입하여 분산액을 제조하는 단계; 및
상기 분산액에 알킬페놀알콕시레이트와 판상아연입자를 투입하는 단계;를 순차적으로 포함하여 제조하고,
상기 표면조정제는 폴리실록산과 C1 내지 C10의 알코올을 포함한다.

Description

내구성이 우수한 부식방지 도료조성물 제조방법{Manufacturing method for anticorrosion paints}
본 발명은 우수한 부식방지효과를 가지는 부식방지 도료 조성물을 제조하는 제조방법에 관한 것이다.
산업용 기계, 설비, 시설 등 외부 환경에 항시 노출되어 있는 장비의 경우, 부식을 방지하기 위한 방식 처리가 필수적이다.
방식 처리 방법은 금속 표면을 균일화하여 국부적인 전위차를 작게하는 표면처리법, 국부전지의 양극 또는 음극 중 하나의 반응을 억제하는 전기법, 금속 표면에 전기저항이 높은 피막을 형성하는 피막법 등이 있으며, 이러한 기법을 기반으로 한 방식 코팅제가 개발되어 산업용 기계 등에 이용되고 있으며, 산업용 기계 등의 종류, 사용환경, 요구되는 내구도 등의 종류에 따라 다양하게 이용될 수 있다.
그 중 가장 많이 사용되는 코팅제는 아연입자를 다량 함유하여 음극보호를 통해 부식방지 효과를 나타내는 도료 조성물 일 수 있다. 아연은 철 보다 이온화 경향이 높아, 아연금속을 포함하는 도료가 철제 기계 등에 도포된 경우 국부 전지를 형성하여, 아연에서 철로 전자가 이동하고, 아연은 산화되어 결과적으로 철의 산화를 방지할 수 있다.
이러한 관점에서 아연입자를 함유한 도료 조성물이 대한민국 공개특허공보 10-1999-0050184호 및 대한민국 등록특허공보 10-0832147호 등에 유기 용제를 포함하는 아연 도료 조성물에 대해 개시되어 있다. 그러나, 유기 용제를 이용하는 경우 화재위험, 대기오염 및 인체에 유해한 문제가 있다.
이를 극복하기 위하여 수계 아연 입자 도료에 관한 연구가 수행되고 있으나, 아연입자가 수분과 반응하여 수소가스가 발생하는 등 저장성이 매우 나쁜 문제점이 있다.
이에, 아연 입자를 사용 전 혼합하여 도포하는 수계 분리형 아연입자 도료 조성물에 관하여 대한민국 등록특허공보 10-1130297호에 개시되어 있으나, 이러한 경우 탈포성이 나빠 기포가 다수 포함되어 있으며, 기재 표면에 도포 후 기포에 의하여 작은 크레이터 들을 형성할 우려가 있다.
대한민국 공개특허공보 10-1999-0050184호 대한민국 등록특허공보 10-0832147호 대한민국 등록특허공보 10-1130297호
본 발명의 목적은 잔존 기포를 거의 포함하지 않는 부식방지 도료 조성물 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 방청성 및 기밀성이 우수한 부식방지 도료 조성물 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 작업성이 우수한 부식방지 도료 조성물 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 소형부품에도 적용이 용이한 부식방지 도료 조성물 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 부식방지 도료조성물 제조방법은
반응성 유기 실란 화합물, 콜로이드 실리카 및 구아검을 포함하는 수분산액을 제조하는 단계;
상기 수분산액에 표면조정제 및 수용성 무기염을 투입하여 분산액을 제조하는 단계; 및
상기 분산액에 알킬페놀알콕시레이트와 판상아연입자를 투입하는 단계;를 순차적으로 포함하여 제조하고,
상기 표면조정제는 폴리실록산과 C1 내지 C10의 알코올을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료조성물 제조방법에서 폴리실록산 : C1 내지 C10의 알코올의 중량비는 1:0.1 내지 3일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료조성물 제조방법에서 상기 부식방지 도료 조성물은 정제수 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부의 반응성 유기 실란 화합물, 10 내지 100 중량부의 콜로이드 실리카, 0.1 내지 10 중량부의 구아검, 0.1 내지 8 중량부의 표면조정제, 0.05 내지 10 중량부의 알킬페놀알콕시레이트 및 500 내지 3000중량부의 수용성 무기염을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료조성물 제조방법에서 상기 알킬페놀알콕시레이트의 분자량은 100 내지 1000일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료조성물 제조방법에서 상기 콜로이드 실리카는 흄드 실리카가 20 내지 50 중량%가 수분산된 분산상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료조성물 제조방법에서 상기 판상 아연입자의 두께는 0.1 내지 3 ㎛일 수 있다.
본 발명은 부식방지 도막을 제공하며, 본 발명에 의한 부식방지 도막은 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료 조성물로 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도막은 10 ㎡당 직경이 0.05 내지 1 ㎜인 표면 크레이터를 10개 이하로 포함할 수 있다.
본 발명은 부식방지 도료 조성물을 제공하며, 본 발명에 의한 부식방지 도료 조성물은 물 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부의 반응성 유기 실란 화합물, 10 내지 100 중량부의 콜로이드 실리카, 0.1 내지 10 중량부의 구아검, 0.1 내지 8 중량부의 표면조정제, 0.05 내지 10 중량부의 알킬페놀알콕시레이트 및 500 내지 3000중량부의 수용성 무기염을 포함한다.
본 발명에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법은 폴리실록산과 알코올을 별도로 블렌딩하고 혼합함으로써 잔존 기포를 거의 포함하지 않는 부식방지 도료 조성물을 제조할 수 있으며, 반응성 유기 실란, 콜로이드 실리카 및 구아검을 혼합을 별도로 혼합하여 첨가함으로써 방청성, 기밀성, 작업성이 우수하고 제조되는 도막의 경도가 우수한 부식방지 도료를 제조할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 및 비교예에 의한 도료 조성물을 육안으로 관찰하고 이를 도시한 것이다.
이하 본 발명에 따른 부식방지 도료 조성물 제조방법에 대해 상세히 설명한다. 이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법은
반응성 유기 실란 화합물, 콜로이드 실리카 및 구아검을 포함하는 수분산액을 제조하는 단계;
상기 수분산액에 표면조정제 및 수용성 무기염을 투입하여 분산액을 제조하는 단계; 및
상기 분산액에 알킬페놀알콕시레이트와 판상아연입자를 투입하는 단계;를 순차적으로 포함하여 제조하고,
상기 표면조정제는 폴리실록산과 C1 내지 C10의 알코올을 포함한다.
본 발명에 의한 제조방법으로 제조된 부식방지 도료조성물 제조방법은 기재의 부식방지능이 우수하면서도, 방청성, 기밀성 및 작업성이 우수한 장점이 있다. 나아가, 본 발명에 의한 방법으로 제조된 부식방지 도료 조성물은 폴리실록산과 C1 내지 C10의 알코올을 혼합하여 제조된 표면조정제를 첨가함으로써 잔존기포를 거의 포함하지 않으며, 이에 따라 제조되는 도막에 크레이터 형성을 현저히 억제 할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법은 반응성 유기 실란 화합물, 콜로이드 실리카 및 구아검을 포함하는 수분산액을 제조하는 단계;를 포함한다. 본 발명에 있어서 수분산액이라 함은 수용매 상에 용질 또는 분산질이 용해 또는 분산된 상태를 의미한다. 구체적으로 본 발명에 의한 반응성 유기 실란 화합물은 아미노 실란, 염소계 실란, 에폭시 실란, 메타크릴레이트 실란 및 비닐 실란에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 더욱 구체적으로 반응성 유기 실란은 아미노프로필트리에톡시 실란, 아미노에틸아미노프로필트리메톡시 실란, 아미노알킬작용성메톡시 실란, 3-메트아크릴옥시프로필트리메톡시 실란, 3-글리시드옥시프로필트리메톡시 실란, 메틸트리메톡시 실란, 3-클로로프로필메톡시실란 및 비닐트리메톡시실란에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법은 반응성 유기 실란을 콜로이드 실리카와 별도로 혼합함으로써 콜로이드 실리카와의 상호작용으로 제조되는 부식방지 도료 조성물 전체를 안정화시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료조성물 제조방법 중 수분산액을 제조하는 단계에서 혼합되는 콜로이드 실리카는 구체적으로 흄드 실리카를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료조성물 제조방법에서 콜로이드 실리카는 흄드 실리카가 20 내지 50 중량%가 수분산된 분산상일 수 있다. 상술한 중량 범위의 콜로이드 실리카가 혼합되는 경우, 제조되는 도료 조성물의 점도를 낮추어 작업성을 현저히 향상시키면서도 아연입자의 침강을 억제하여 저장성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 나아가 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료조성물 제조방법에서 상기 콜로이드 실리카에 포함된 실리카는 평균 입경이 1 내지 100 ㎚, 더욱 구체적으로는 5 내지 50 ㎚일 수 있다. 상술한 범위에서 제조되는 도막의 강도가 약해지는 문제를 예방하면서도 실리카 입자간 일정 수준 이상의 응집력을 띠어 제조되는 도막의 기밀성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료조성물 제조방법에서, 상기 제 1단계에서 혼합되는 구아검은 천연 안정제로서 제조되는 부식방지 도료조성물의 안정성을 현저히 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상술한 실란 및 콜로이드 실리카와 제 1단계에서 별도로 혼합됨으로써 상승효과로 제 1단계 생성물의 아연 친화성을 현저히 향상시키며, 추후 혼합된 뒤 아연입자의 표면에 작용하여 아연 입자의 응집을 방지함으로써 분산효과를 증대시키며, 나아가 판상 아연과 수분의 접촉을 차단하여 아연 입자의 화학반응을 억제할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법에서 표면조정제는 폴리실록산과 C1 내지 C10의 알코올을 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법에서 표면조정제는 폴리실록산과 C1 내지 C10 알코올을 블렌딩하여 제조된 것일 수 있다. 구체적으로 폴리실록산은 무색 투명하고, 온도에 의한 점도변화가 작으며, 증기압이 낮고 화학적 안정성이 뛰어나 도료 조성물에 포함되는 경우가 많으며 소포제의 핵심 성분으로 알려져 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법은 폴리실록산을 알코올과 별도로 혼합한 뒤, 이를 다른 조성들과 혼합함으로써 더욱 높은 소포 효과를 도모할 수 있는 장점이 있다. 이때, C1 내지 C10의 알코올은 탄소수가 1 내지 10개인 알코올인 경우 제한 없이 이용이 가능하다. 구체적이고 비한정적인 일예로 C1 내지 C10의 알코올은 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 노르말프로필알코올 및 폴리옥시에틸렌알코올 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
더욱 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료조성물 제조방법에서 폴리실록산은 통상적으로 도료 조성물에 이용되는 것인 경우 제한없이 이용 가능하나, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란, γ-클로로프로필트리에톡시실란, 비닐트리 메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3,-트리플루오로프로필트리에톡시실란, γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필트리에톡시실란, γ-메타글릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타글릴옥시프로필트리에톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3,4-에폭시시클로헥실에틸트리메톡시실란 및 3,4-에폭시시클로헥실에틸트리에톡시실란에서 선택되는 하나 또는 둘 이상이 중합되어 제조된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법에서 표면 조정제에 포함되는 폴리실록산 : C1 내지 C10 알코올의 중량비는 1:0.1 내지 3, 더욱 구체적으로는 1:0.25 내지 2일 수 있다. 상술한 범위에서 제조되는 부식방지 도료 조성물의 변색을 방지하면서도 현저히 높은 효율로 기포 제거가 가능하다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의해 제조된 부식방지 도료를 도표하여 형성된 도막은 10 ㎡당 직경이 0.05 내지 1 ㎜인 표면 크레이터를 10개 이하로 포함할 수 있다. 이러한 표면 크레이터는 아연도료에 포함된 기포에 의해 형성되는 것으로, 표면 크레이터가 형성되는 경우 도막의 품질이 저하되는 문제가 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법은 폴리실록산과 알코올을 포함하는 표면조정제를 첨가함으로써, 표면 크레이터의 생성을 현저히 저감할 수 있다. 더욱 구체적으로, 폴리실록산과 알코올을 다른 조성물과 한 번에 혼합하여 제조된 도료 대비 생성되는 표면 크레이터를 0.2 배 이하, 더욱 구체적으로는 0.1 배 이하로 줄일 수 있는 장점이 있으며, 이에 따라 제조되는 도막의 품질을 현저히 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법은 수분산액에 표면조정제 및 수용성 무기염을 투입하여 분산액을 제조하는 단계;를 포함한다. 이때 수용성 무기염은 통상적으로 수계 도료 조성물에 이용되는 염인 경우 제한없이 적용이 가능하다. 구체적이고 비한정적인 일 예로 수용성 무기염은 규산칼륨, 황산나트륨, 황산칼륨, 붕산리튬, 붕산나트륨, 붕산칼륨, 규산나트륨, 규산리튬, 메타규산나트륨, 인산나트륨, 인산칼륨, 트리폴리인산나트륨, 텅스텐산리튬, 텅스텐산나트륨 및 텅스텐산칼륨 등에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법은 분산액에 알킬페놀알콕시레이트와 판상아연입자를 투입하는 단계;를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지도료 조성물 제조방법에서 알킬알콕시레이트는 분자량이 100 내지 1000, 바람직하게는 200 내지 500 일 수 있다. 더욱 구체적으로 본 발명에서 알킬알콕시레이트에 포함되는 알킬기는 구체적으로 탄소수 3 내지 20, 구체적으로는 5 내지 14일 수 있으며, 알콕시기는 메톡시, 에톡시, 프로폭시 또는 뷰톡시 일 수 있다. 좋게는, 본 발명의 일 실시예에 의한 알킬페놀알콕시레이트는 옥틸페놀에톡시레이트일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법은 상술한 바와 같이 아연 입자를 포함함으로써 음극보호를 통하여 기재의 부식을 방지할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료조성물 제조방법에서 판상 아연입자는 두께가 0.1 내지 3 ㎛, 구체적으로는 0.1 내지 1.5 ㎛, 더욱 구체적으로는 0.2 내지 1.0 ㎛일 수 있다. 나아가, 판상 아연입자의 형상은 원형 또는 타원형일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 판상 아연입자의 면적은 1 내지 100 ㎛2, 더욱 구체적으로는 4 내지 90 ㎛2 일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법은, 다른 형상의 입자가 아닌 판상의 아연 입자를 포함함으로써, 침강이 억제되고 저장안정성이 현저히 향상되는 장점이 있다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법은 판상의 아연입자를 포함함으로써 구형과 같은 다른 형상의 입자를 포함시키는 경우 대비, 소량 첨가에 의하여도 높은 효율로 아연입자의 부식을 방지할 수 있으며, 결과적으로 판상 아연 입자를 소량 첨가하여도 우수한 방식성능을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 다량 첨가된 아연 입자에 의한 물리적 성질저하, 내구성저하 및 작업성 저하를 예방할 수 있다.
나아가 본 발명의 일 실시예에 의한 도료 조성물은 물 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부의 반응성 유기 실란 화합물, 10 내지 100 중량부의 콜로이드 실리카, 0.1 내지 10 중량부의 구아검, 0.1 내지 8 중량부의 표면조정제, 0.05 내지 10 중량부의 알킬페놀알콕시레이트, 500 내지 3000 중량부의 수용성 무기염 및 100 내지 500 중량부의 판상아연을 포함할 수 있다. 상술한 중량 범위에서 기재에 적용 전 아연 입자를 산소로부터 보호하면서도 안정적 제형을 가지는 도료 조성물을 제조할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료 조성물 제조방법에서 혼합되는 물은 정제수, 증류수 또는 탈이온수일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 또한 부식방지 도막을 제공하며, 본 발명에 의한 부식방지 도막은 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도료 조성물로 제조된 부식방지 도료를 도포하여 형성된 것일 수 있다. 본 발명에 의한 부식방지 도막은, 기재의 부식을 효율적으로 방지할 뿐만 아니라 표면 강도가 우수하고, 내구성이 우수한 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도막의 두께는 피도물(기재)의 종류 및 사용 환경 등에 따라 달라질 수 있다. 구체적이고 비한정적인 일 예로 부식방지 도막의 두께는 1 내지 100 ㎛, 더욱 구체적으로는 40 내지 90 ㎛일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
나아가 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도막은 10 ㎡당 직경이 0.05 내지 1 ㎜인 표면 크레이터를 10개 이하로 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 부식방지 도막은 표면 크레이터를 거의 포함하지 않음으로써 견고하고 내구성이 우수한 장점이 있다.
본 발명은 또한 부식방지 도료 조성물을 제공하며, 본 발명에 의한 부식방지 도료 조성물은 물 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부의 반응성 유기 실란 화합물, 10 내지 100 중량부의 콜로이드 실리카, 0.1 내지 10 중량부의 구아검, 0.1 내지 8 중량부의 표면조정제, 0.05 내지 10 중량부의 알킬페놀알콕시레이트 및 500 내지 3000중량부의 수용성 무기염을 포함할 수 있다. 본 발명에 의한 부식방지 도료 조성물은 상술한 조성을 포함함으로써 부식방지능이 우수하고, 제형 안정성이 뛰어나 장기간 보관하여도 침전 등이 발생하지 않으며 작업성이 우수한 장점이 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 아래에서 설명하는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 실시예에 한정되지 않는다.
(평가 방법)
1. 점도
Brookfield DV-3 ultra 점도계를 사용하여 25℃에서 spindle #14, 100 shear rate로 측정하였다.
2. 부착성
ASTM D 3359 시험규격 방식으로, 시험체의 도막 위에 cross cutter를 커팅 가이드나 적당한 자 등에 대고 바둑판 모양과 같이 100개의 칸(가로 X 세로)을 1mm 간격으로 칼로 커팅한 후 브러시를 대각선 방향으로 5회 정도 문지르고 테이프를 시험체의 도막 면에 붙였다 떼어 떨어진 면의 상태를 조명 확대경 아래에서 관찰하여 판단하였다.
3. 충격성
ASTM D 2794 시험규격 방식으로, 지름 15.9㎜ 쇠구슬로 받쳐진 시험체의 도막 면 위, 30㎝ 높이에서 듀폰식 충격시험기의 직경 1/2″의 500g 펀칭 햄머를 1회 낙하한 후 시편의 돌출 부분에 도막의 깨어짐, 벗겨짐 등의 발생 유무를 조사하였다.
4. 경도
ASTM D 3363 시험규격 방식으로, 경도를 알고있는 연필로 시험체의 도막 면 위를 그으면서 측정하였다.
5. 굴곡성
시험체의 도막면을 180° 굴곡시킨 후 셀로판테이프로 접착하여 도막이 벗겨지는 정도를 확인하였다.
6. 내염수침적성
5% 염화나트륨 수용액에 시험체를 침적하여 40℃ 항온조에 72시간 방치 후 꺼내어 도막 박리, 도막 부풂 등 도막 결함을 관찰하였다.
7. 내염수분무성
시험체를 X 자로 cross cut 한 후 35℃, 5% 염화나트륨 수용액이 분무되는 염수분무기에서 72시간 동안 유지시킨 후, X선 부위 발청 정도를 관찰하였다.
8. 내저장침강성
도료 조성물을 용기에 담고 뚜껑을 닫아 밀폐 한 후 상온에서 1개월간 방치하여 후 도료 조성물의 침강 상태 및 침강물이 굳은 정도를 관찰하였다.
10. 가스발생여부
제조된 도료 조성물에서 아연 입자가 수분과 반응하여 수소기체가 발생하는지 기포 생성 여부를 육안으로 관찰하였다.
[실시예 1 내지 3]
지름 50 ㎜, 높이 80 ㎜의 원통형 배합용기에 정제수, 반응성 유기 실란, 콜로이드 실리카 및 구아검을 넣고 500 rpm으로 10분간 교반하여 제 1 혼합물을 제조한다. 이와 별도로, 알코올에 폴리실록산을 서서히 첨가하면서 높은 전단력을 갖는 호모겐나이져와 같은 혼합기를 이용하여 분자단위로 분산하여 표면 조정제를 준비한다. 제 1 혼합물에 표면조정제 및 규산칼륨을 투입하고 1000 rpm으로 15분간 교반한 뒤, 옥틸페놀에톡시레이트와 판상아연 입자를 더 첨가하고 700 rpm으로 10분간 교반하여 부식방지 도료 조성물을 제조하였다. 이때, 각 도료 조성물의 혼합비는 표 1의 조성에 따르며, 표 1의 조성은 중량비를 기재한 것이다.
[비교예 1]
실시예 1의 조성을 순차적으로 분리하여 혼합하지 않고, 한번에 투입하여 도료 조성물을 제조하였다.
[비교예 2]
실시예 1과 같은 조성으로 제조하되, 정제수, 실란, 콜로이드 실리카, 구아검, 폴리실록산 및 알코올을 한번에 혼합한 뒤, 다른 구성요소는 실시예 1과 같은 방법으로 혼합하여 도료 조성물을 제조하였다.
[비교예 3]
표 1에 기재된 비교예 3의 조성을 실시예 1과 같은 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.
[비교예 4]
표 1에 기재된 비교예 4의 조성을 실시예 1과 같은 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.
[비교예 5]
표 1에 기재된 조성으로, 실시예 1과 같은 방법으로 도료 조성물을 제조하되, 판상 아연 대신 구형의 아연 입자(Zinc metal powder, 1-5 ㎛, ZN-101, AEE 社)를 혼합하여 도료 조성물을 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예3 비교예4 비교예 5
1 정제수 8.84 8.84 8.84 8.84 8.84 8.84
2 반응성 유기 실란1) 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07
3 콜로이드 실리카2) 5.14 5.14 5.14 5.14 5.14 5.14
4 구아검3) 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22
5 표면
조정제		 폴리실록산4) 0.1 0.1 0.1 0.175 0.025 0.1
알코올5) 0.1 0.1 0.1 0.025 0.175 0.1
6 옥틸페놀에톡실레이트6) 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14
7 규산칼륨7) 85.39 85.39 85.39 85.39 85.39 85.39
8 아연8) 13.55 18.55 23.55 18.55 18.55 23.55
합 계 113.55 118.55 123.55 118.55 118.55 123.55
1) 3-Glycidoxypropyl trimethoxysilane (ShinEtsu, CO., LTD. KBM-403)
2) Colloid silica (SCHEMTEC, CO., LTD. SS-SOL-20EG)
3) Guar Gum (TCI, CO., LTD. G0478)
4) Polyether modified polydimethylsiloxane (Dow Corning, CO., LTD. Z-670 SILANE)와 Decyltrimethoxysilane (ShinEtsu, CO., LTD. KBM-3103C)을 50 : 50 중량비로 혼합
5) iso-Propylalcohol (대정화금주식회사, 99.5% EP)
6) Octylphenolethoxylate (Sigma-Aldrich, CO., LTD. Triton(TM) X-114)
7) Potassium silicate solution (RSCHEM, CO., LTD. PS-2221)
8) Zn flake (TNC IND. CO. LTD., ZF-130)
도료 조성물의 물성 측정
실시예 및 비교예에 의한 도료 조성물을 각각 냉간 압연 강판의 표면에 8 ㎛ 두께로 도포한 후, 260 ℃에서 60초간 건조시켜 도막을 제조한 후, 제조된 도막의 물성을 측정하교 표 2 내지 표 3으로 나타내었다.
항 목 실시예 1 실시예 2 실시예 3
점도(cps) 34 37 39
부착성 ◎ ◎ ◎
충격성 ◎ ◎ ◎
경도 ◎ ◎ ◎
굴곡성 ◎ ◎ ◎
내염수침적성 ◎ ◎ ◎
내염수분무성 ◎ ◎ ◎
내저장침강성 ◎ ◎ ◎
내가스발생성 ◎ ◎ ◎
항 목 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
점도(cps) 45 43 33 48 37
부착성 ○ ○ △
충격성 ○ ◎ ×
경도 ○ ◎ ○ ○
굴곡성 ○ △
내염수침적성 ○ ○ △
내염수분무성 ○ ○ △
내저장침강성 △ ○ ○ △ △
내가스발생성 △ △ △ △
※ ◎ : 매우양호, ○ : 양호, : 보통, △ : 부족, × : 불량
표 2 내지 3을 참고하면 본 발명의 실시예에 의한 도료 조성물이 물리적 성질, 내구성 및 방식성이 우수한 것을 확인할 수 있으며, 본 발명과 혼합 순서가 상이한 비교예 1 및 2의 경우 판상아연입자가 수계 도료와 반응이 일어나 가스가 발생하며, 이에 따라 도포 전 반응으로 인하여 방식성이 저하됨을 확인할 수 있다. 또한, 본 발명과 같은 표면 조정제가 혼합되지 않은 비교예 3 및 4의 경우 전반적인 도료의 물성 저하를 확인할 수 있다. 아울러 비교예 5와 실시예를 대비하면 아연 입자가 다량 함유된 도료 조성물이라 하더라도 본 발명과 같이 우수한 방식성을 나타내기 어려움을 확인할 수 있다. 나아가, 아연이 다량 함유됨으로써 물리적 성질 및 내구성의 저하가 발생하는 문제 또한 확인할 수 있다.
탈포성능 확인
실시예 1(도 1의 (a))의 도료 조성물은 별도의 탈포를 거치지 않았으며, 비교예 3(도 1의 (b))은 2시간 동안 탈포, 비교예 4(도 1의 (c))는 1시간 동안 탈포 후 제조된 도료 조성물을 육안으로 관찰하고 이를 도 1로 나타내었다.
도 1을 참고하면, 별다른 탈포공정을 거치지 않은 본 발명의 실시예에 의한 도료 조성물의 색이 가장 맑은 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 관찰한 도료 조성물 중 가장 적은 기포를 포함함을 확인할 수 있다.

Claims (9)

  1. 반응성 유기 실란 화합물, 콜로이드 실리카 및 구아검을 포함하는 수분산액을 제조하는 단계;
    상기 수분산액에 표면조정제 및 수용성 무기염을 투입하여 분산액을 제조하는 단계; 및
    상기 분산액에 알킬페놀알콕시레이트와 판상아연입자를 투입하는 단계;를 순차적으로 포함하여 제조하고,
    상기 표면조정제는 폴리실록산과 C1 내지 C10의 알코올을 포함하는 것인 부식방지 도료 조성물 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    폴리실록산 : C1 내지 C10의 알코올의 중량비는 1:0.1 내지 3인 부식방지 도료 조성물 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 부식방지 도료 조성물은 물 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부의 반응성 유기 실란 화합물, 10 내지 100 중량부의 콜로이드 실리카, 0.1 내지 10 중량부의 구아검, 0.1 내지 8 중량부의 표면조정제, 0.05 내지 10 중량부의 알킬페놀알콕시레이트 및 500 내지 3000중량부의 수용성 무기염 및 100 내지 500 중량부의 판상아연을 포함하는 부식방지 도료 조성물 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 알킬페놀알콕시레이트의 분자량은 100 내지 1000인 부식방지 도료조성물 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 콜로이드 실리카는 흄드 실리카가 20 내지 50 중량%가 수분산된 분산상인 부식방지 도료조성물 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 판상 아연입자의 두께는 0.1 내지 3 ㎛인 부식방지 도료조성물 제조방법.
  7. 제 1항 내지 제 7항에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 부식방지 도료조성물을 도포하여 형성된 부식방지 도막.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 부식방지 도막은 10 ㎡당 직경이 0.05 내지 1 ㎜인 표면 크레이터를 10개 이하로 포함하는 부식방지 도막.
  9. 정제수 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부의 반응성 유기 실란 화합물, 10 내지 100 중량부의 콜로이드 실리카, 0.1 내지 10 중량부의 구아검, 0.1 내지 8 중량부의 표면조정제, 0.05 내지 10 중량부의 알킬페놀알콕시레이트 및 500 내지 3000중량부의 수용성 무기염 및 100 내지 500 중량부의 판상아연을 포함하는 부식방지 도료조성물.
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