KR20190092191A - 드라이아이스를 이용한 블라스트 공정을 이용하는 도장 공법 - Google Patents

드라이아이스를 이용한 블라스트 공정을 이용하는 도장 공법 Download PDF

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Abstract

본원은 건식상태로 적용되는 블라스트 공법을 적용하여 장비나 오염물질의 손상없이 빠르게 세척할 수 있는 드라이아이스를 이용한 블라스트 건식공법을 제공하고자 하는 기술이다.
본원 기술사상은 선박, 자동차, 중장비, 배관 등의 기계설비에 재 도장작업이 필요할 때 대상물의 표면을 정화하기 위해 아래의 공정을 포함하여 이루어지는 표면처리방법에서, 재 도장 대상물의 돌출부와 거칠어진 면을 스크레퍼, 사포, 연마숫돌 중에서 선택되는 소재를 사용하여 제거하는 1차적 평탄화 작업을 수행하는 표면정리작업의 제1단계 공정과
미세한 틈을 만들어 드라이아이스의 표면 충돌시 발생하는 승화를 가속하 고, 효율적인 작업을 진행하기 위하여 회전숫돌이나 타격바를 이용하여 재 도장 대상물의 작업부 전면에 미세한 흠을 만들어 주는 표면 줄무늬 작업의 제2단계 공정 및 고압으로 20 bar 이상의 높은 압력으로 드라이아이스입자(펠릿)를 300M/sec 이상의 고속으로 재 도장 대상물의 표면으로 연속 분사 충돌을 일으켜 순간적인 승화력과 풍압을 이용하여 브라스팅 작업을 수행하는 제3단계 공정을 포함하여 이루어지는 재 도장 대상물의 표면처리방법 관련 기술이다..

Description

드라이아이스를 이용한 블라스트 공정을 이용하는 도장 공법{Blasting Device and Blasting Method for Revival painting using dryice}
본 발명은 드라이아이스를 이용한 블라스트 공정을 이용하는 도장 공법에 관한 것으로서, 보다 자세히는 불법광고물 부착과 낙서로 인한 미관저해의 문제점을 갖고 있는 외부 시설물의 부식방지, 광고물 부착방지, 오염방지, 낙서 방지, 유지보수비용의 절감 효과를 얻기 위한 수단으로, 드라이아이스를 분사하는 블라스팅 장치를 이용하여 도장 대상물의 표면부로 20±10 bar 범위의 높은 압력으로 드라이아이스를 300±50 M/sec 의 속도로 연속 분사 충돌을 일으켜 드라이아이스의 순간적 승화력과 풍압, 충돌력을 이용하여 브라스팅 작업을 수행 한 후 실리콘수지가 주원료로 사용되는 부식방지 코팅제가 도포되는 공정을 포함하여 이루어지는 재 도장 대상물의 표면처리 및 도장방법 관련 기술이다.
도로교통시설이나 선박, 자동차, 중장비 배관 등의 기계설비, 건축구조물은 내구성을 높이기 위한 수단으로 도료를 표면에 칠하여 도막을 형성시키는 도장작업을 수행하게 되는바, 그 목적은 내마모성, 미끄럼 저항성, 내후성(耐候性) 등의 품성을 가지게 하여 내부를 보호하기 위한 방법으로 적용되고 있다.
도장재료에는 페인트 ·니스 ·래커 ·옻 등이 있으며, 도장방법에는 일반적으로 초벌 ·재벌 ·정벌칠 방법 등으로 정성과 노력을 기울여 도장작업이 수행되는 경우에도 일정기간이 지나거나 외부와의 충돌, 접착으로 도막표면의 군데 군데가 부분적으로 벗겨져서 재 도장작업을 요구하게 된다.
재 도장작을 위해서는 종래의 페인트 도장된 것의 재사용을 위하여 표면을 깨끗하고 청결하게 해야 하는바, 표면연마가공 방법의 하나로 널리 활용되는 기술이 블라스팅 기술이며, 여기에 사용되는 대표적인 연마재로는 모래나 금속볼 등이 있다. 흔히, 모래를 이용한 블라스팅 가공을 샌드 블라스트 가공이라 하는데 가공대상물에 고속으로 모래 입자를 투사하여 표면을 연마하거나 경우에 따라서는 도장이 잘 입혀지도록 표면에 요철을 형성시키도록 한다.
가공대상물에 대해 고속으로 충돌하게 되는 모래는 보다 작은 입자로 파쇄되는데 일정 크기 이하로 미소한 입자로 되면 더 이상 연마재로서 활용이 어려우므로 따라서 일정 크기 이하의 모래 입자 등은 분리하여 폐기해야 할 필요성이 있었다.
연마재의 재활용이 가능한 블라스트 장치의 일적용예로 등록특허 10-0789054호 에서는 도 1에 제시된바와 같이 기본적인 구성요소로 블라스팅 작업이 이루어지는 프레임(100)이 구비되고 상기 프레임(100) 상측으로 제1싸이클론(200)이 설치되고 제2싸이클론(300), 투수관(400) 및 흡입팬(600)이 구비되며, 상기 프레임(100) 내부에는 연마재가 분출되는 노즐(110)이 구비되며 상기 노즐(110) 하부에 작업 대상물이 놓이는 작업대(120) 등이 배치되고 상기 작업대 하측으로 스크류웜 이송장치(130)가 배치되어 낙하되는 연마재 및 폐기물 등은 한곳으로 모이고 한곳으로 모인 연마재와 폐기물 등은 관로(140)를 따라 상측으로 이동되어 제1싸이클론(200) 내부로 공급되며 흡입팬(600)에 의해 발생되는 흡입력에 의해서 연마재나 폐기물은 제1싸이클론(200) 내부로 공급될 수 있는 구성으로 적용되는 제1싸이클론(200) 내부로 투입되는 연마재 등은 원심력에 의해 회전운동을 하게 되는데, 비중 차이에 의해서 무거운 입자상 물질은 제1싸이클론 내경면과 인접한 위치에서 하부로 낙하 되고 가벼운 입자상 물질이나 분진 등은 제1싸이클론의 중심부로 모이게 되며 상기 제1싸이클론의 상측으로 연장되는 배기구(210)를 통해서 배출되는 구성의 복잡한 블라스트 장치가 제시되어 있는바 상기와 같은 고가의 장비를 활용하여 재 도장 대상물의 표면에 최적의 도색조건을 제공하도록 블라스트공법을 적용하기 어려운 현실적 문제점을 갖고 있었다.
또 다른 특허기술로 대한민국 등록특허 제10-1225693호에서는 발명의 명칭 "친환경적인 재도장 시공방법" 기술에서 기존 도장층을 벗겨내 박리하는 도장층 박리단계; 상기 도장층 박리단계의 시행 후에 드라이아이스 펠릿 및 고경도물질이 배출되는 분사구 및 손잡이를 갖는 분사부, 연결호스를 통해 상기 분사구로 드라이아이스 펠릿을 공급하는 드라이아이스 공급부, 드라이아이스 펠릿의 압송을 위한 압축공기를 제공하기 위해 상기 드라이아이스 공급부에 접속되는 압축공기 공급부, 및 고경도물질공급관을 통해 고경도물질을 공급하는 고경도물질 공급부를 구비한 제거처리장치에 의해 드라이아이스 펠릿과 함께 고경도 물질을 동시에 분사하여 도장면에 부착된 이물질을 제거하고 상기 고경도 물질의 타격력에 의해 상기 도장면을 표면처리 하는 이물질 제거 및 표면처리단계; 및 상기 이물질 제거 및 표면처리단계의 시행 후에 상기 도장면에 도료를 도포하는 도료 도포단계를 포함하는 재도장 시공방법이 제시되어 있다.
그러나 상기 기술에서는 도료제거용 용제로 수산화칼슘 10 ~ 25부피%, 수산화마그네슘 10 ~ 20부피%, 수산화나트륨 5 ~ 20부피%, 및 잔량 부피%의 물을 포함하여 겔 상태로 형성된 용제를 사용해야 하는 문제점과 상기 드라이아이스 펠릿은 이물질 제거가 신속하게 수행될 수 있도록 1.0 ~ 3mm 정도의 입경(φ)을 갖는 드라이아이스 입자를 사용되어 5~10 바(bar)정도의 저압으로 분사되므로 블라스트 능력이 저조한 문제점을 갖고 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 건식세척 및 브라스트 공법을 적용하여 장비나 오염물질의 손상 없이 재 도장 대상물의 표면에 최적의 도색조건을 제공하기 위한 수단으로 드라이아이스 펠렛이 도장 대상물의 표면부로 20±10 bar 범위의 높은 압력 범위로 300±50 M/sec의 고속으로 분사시켜 신속하게표면처리 작업을 수행 한 친환경 코팅액을 도포하는 방식의 재 도장방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 미세한 틈의 세척도 완전히 이루어지며, 세척표면에 잔유물이 남지 않고 주변의 환경을 오염시키지 않는 드라이아이스를 이용한 블라스트 건식공법을 수행한 후 실리콘수지가 주원료로 사용되는 부식방지 코팅제가 도포되는 재 도장 대상물의 표면처리 및 도장방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 선박, 자동차, 중장비, 배관 등의 기계설비나 전신주 등에 재 도장작업이 필요할 때 대상물의 표면을 깨끗하고 매끄럽게 브라스팅 하는 표면처리방법에 관한 기술로서, 재 도장 대상물의 돌출부와 거칠어진 면을 스크레퍼, 사포, 연마숫돌 중에서 선택되는 소재를 사용하여 표면의 거친 이물질을 제거하는 1차적 평탄화 작업을 수행하는 표면정리 작업의 제1단계 공정과 도장 대상물의 표면에 미세한 틈을 만들어 드라이아이스의 표면 충돌력을 높여주시 위해 회전숫돌이나 타격바를 이용하여 도장 대상물의 작업부 표면에 미세한 흠을 만들어 주는 표면 줄무늬 작업의 제2단계 공정과 표면처리작업을 위한 블라스팅 장치는 컴프레서와 에어드라이어(Air dryer)와 에어공급배관이 포함되어 압축공기공급부(A)를 이루고, 드라이아이스 원료공급호퍼와 드라이아이스분사기가 포함되어 드라이아이스 펠렛공급부(B)를 이루며, 드라이아이스 펠렛공급부와 드라이아이스분사부를 연결해주는 블라스팅호스와 도장면의 상태에 따라 CO2가스, CO2액체, 드라이아이스 펠렛 중에서 선택되는 쏘스(source)로 전환시킬 수 있는 분사 건과 분사노즐이 포함되어 드라이아이스분사부(C)로 이루어지는 구성의 블라스팅 장치를 이용하여 도장 대상물의 표면부로 20±10 bar 범위의 높은 압력으로 드라이아이스를 300±50 M/sec 의 속도로 연속 분사 충돌을 일으켜 드라이아이스의 순간적 승화력과 풍압, 충돌력을 이용하여 브라스팅 작업을 수행하는 제3단계 공정과 상기의 제3단계까지의 전처리 공정이 진행된 후 실리콘수지가 원료로 사용되는 부식방지 코팅제가 도포되는 제4단계 공정을 포함하여 이루어지는 구성을 갖는 재 도장 대상물의 표면처리 및 도장방법을 통하여 본원의 목적을 달성할 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다.
본원의 재 도장 대상물의 도장방법에서 상기 제4단계의 부식방지 코팅제는 실리콘수지 100 중량부 기준에 실리콘 폴리에스테르 레벨링제 1±0.5 중량부, 플라스틱필러 3.5±0.5 중량부, 침강방지제 0.5±0.2 중량부 및 유기용제 85±5 중량부 범위 조성으로 부식방지 코팅제를 이루어서 광고물 부착방지 효과, 낙서 방지, 오염물 제거 효과를 충족시키는 친환경 코팅공법으로 적용될 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다.
본원의 도장 대상물의 표면처리방법에서는 상기 제3단계 브라스팅 작업공정에서 작업 중 발생하는 분진을 흡입하여 회수하기 위한 구조로 분사구헤드부 외주연으로 진공흡입하우징을 이루고 오물수거통에 연결된 흡입배관이 진공흡입하우징과 연결되고 오물수거통의 상단부는 진공펌프와 연결되는 구성을 이루어서 분사구헤드부에서 분사되는 드라이아이스로 인해 발생하는 주변오염물을 오물수거통에 수거하는 구성이 포함되어 적용되는 구성이 바람직하다.
또한 본원은 선박, 자동차, 중장비, 배관 등의 기계설비에 재 도장작업이 필요할 때 대상물의 표면을 깨끗하고 매끄럽게 표면처리작업을 수행하는데 사용되는 브라스팅장치로써, 표면처리작업을 위한 블라스팅 장치가 컴프레서와 에어드라이어(Air dryer)와 에어공급배관이 포함되어 압축공기공급부(A)를 이루고, 드라이아이스 원료공급호퍼와 드라이아이스분사기가 포함되어 드라이아이스 펠렛공급부(B)를 이루며, 드라이아이스 펠렛공급부와 드라이아이스분사부를 연결해주는 블라스팅호스와 도장면의 상태에 따라 CO2가스, CO2액체, 드라이아이스 펠렛 중에서 선택되는 쏘스(source)로 전환시킬 수 있는 분사 건과 분사노즐이 포함되어 드라이아이스분사부(C)로 이루어져서 도장의 표면처리작업에 사용되도록 적용되는 블라스팅 장치는 도장 대상물의 표면부로 20±10 bar 범위의 압력으로 드라이아이스를 300±50 M/sec 의 속도로 연속 분사 충돌을 일으켜 드라이아이스의 순간적 승화력과 풍압, 충돌력을 활용하여 브라스팅 작업을 수행하도록 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 CO2를 이용한 건식연마방법은 드라이아이스를 이용한 건식 블라스트공법에 의해 재도장 대상물의 표면이 완전히 건조되므로 결로부식의 염려를 없앨 수 있고 또한, 미세한 틈이 있는 경우 드라이아이스가 미세한 틈 까지 침투하여 완벽하게 오염물이 제거된 후 도장작업이 실시되므로 께끗하고 견고한 도장면을 형성하는 효과를 제공한다.
또한 본원은 외부 시설물 자연부식과 외부의 먼지, 분진, 자동차 배출가스 등으로 오염/부식이 이루어지거나 또는 불법광고물 부착과 낙서로 인한 미관저해의 문제점을 갖고 있는 모든 현장에 블라스팅 장치를 활용하여 환경오염 유발문제 없이 1차적으로 하도코팅을 형성한 후 2차적으로 상도코팅을 수행하므로 친환경 도장공법이 적용되는 효과를 제공한다.
도 1 : 종래의 기술에서 도장작업을 이루기 전 표면처리작업에 적용되는 실시양태의 개략도.
도 2 : 본원 기술사상이 적용되어 도장작업을 수행하기 전 표면처리작업에 적용되는 블라스팅 장치를 모식적으로 도시한 적용예시도.
도 3 : 본원 도장공법에 적용되는 블라스팅장치의 일 적용예시도.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하고자 하나 본 발명의 실시양태는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 아니될 것이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
본원 기술사상이 적용되는 블라스팅 장치는 압축공기공급부와 드라이아이스 펠렛공급부와 도장대상 표면 상태에 따라 CO2가스, CO2액체, 드라이아이스 펠렛 중에서 선택되는 쏘스(source)로 전환시킬 수 있는 분사노즐이 공급배관이 연결되는 구성으로 블라스팅 장치를 이루고, 도장 대상 표면부로 20±10 bar 범위의 높은 압력으로 드라이아이스를 300±50 M/sec 의 속도로 연속충돌을 일으키도록 하여 드라이아이스의 순간적 승화력과 풍압 및 충돌력을 이용하는 블라스팅 작업이 분사노즐과 작업대상체가 연계되어 블라스팅 작업을 수행하도록 적용되는 구성을 포함하여 이루어지는 블라스팅 장치를 특징으로 한다.
본원에서 도 1로 제시되는 도면은 종래 기술에서 재 도장을 수행하기 위하여 표면처리작업을 수행하는 일 적용예시도를 나타낸 것으로, 발명의 배경이 되는 기술란에서 설명하였으므로 추가적인 설명은 생략한다.
도 2는 본원 기술사상이 적용되어 재 도장을 수행하기 위하여 표면처리작업을 수행하는 블라스팅 장치의 일 적용 실시양태를 순차적 계통도 형식으로 나타낸 것이다.
본원에서 개시되는 블라스팅 장치는 컴프레서(compressor; 21)와 에어드라이어(Air dryer:22)와 에어공급배관(23)이 포함되어 압축공기공급부(A)를 이루고, 드라이아이스 원료공급호퍼(24)와 드라이아이스분사기(25)가 포함되어 드라이아이스 펠렛공급부(B)를 이루며, 드라이아이스 펠렛공급부와 드라이아이스분사부를 연결해주는 블라스팅호스(26)와 버(burr)의 상태에 따라 CO2가스, CO2액체, 드라이아이스 펠렛 중에서 선택되는 쏘스(source)로 전환시킬 수 있는 분사 건(27)과 분사노즐(28)이 포함되어 드라이아이스분사부(C)로 이루어지는 구성이 전체 결합되어 블라스팅 작업을 수행하게 되는 결합구조의 블라스팅 장치로 설명될 수 있다.
도 2에서는 본원의 블라스팅 작업을 수행하기 위해 3마력(Hp) 이상으로 분당 3㎥ 이상 송풍압을 제공하고, 최대 10bar의 압력을 제공하는 컴프레서(compressor; 21)가 이용되고, 상기 컴프레서(compressor)에서 불어주는 공기 중의 습기를 제거하여 드라이아이스분사기(25)로 보내주기 위한 에어드라이어(Air dryer:22)가 설치되며, 에어드라이어에서 건조된 공기는 에어공급배관(23)을 통하여 드라이아이스분사기(25)로 공급된다.
또한 드라이아이스분사기(25)는 저면으로 이동을 원활하게 하기 위한 바퀴(25a)갖고 상부에는 드라이아이스가 공급되는 원료공급호퍼(24)가 설치되고 드라이아이스분사기(25) 내부로 유입된 드라이아이스는 컴프레서에서 고압으로 분사시켜 고급호스(26)를 경유하여 분사 건(27) 및 분사노즐(28)을 통하여 재 도장 작업 대상의 표면부로 드라이아이스를 분사시킬 때 작업대상물에 따라 20±10 bar 범위의 높은 압력으로 드라이아이스를 300±100 M/sec의 분사속도로 연속충돌을 일으키도록 하여 드라이아이스의 순간적 승화력과 풍압 및 충돌력을 이용하는 블라스팅 작업이 수행되도록 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.
도 3은 본원의 도장공법에 적용되기 위해 사용되는 블라스팅장치의 일 실시양태를 나타낸 것으로, 드라이아이스 분사기 본체(25)는 상부뚜껑부(25b)를 열고 드라이아이스가 공급되는 원료공급부(25a)를 가지며 지지프레임의 바닥면에 설치되는 컴푸레서(21)로부터 고압공기를 공급받아 에어드라이어(22)를 거치는 구조를 이루고 에어+드라이아이스원료가 공급배관(25c)을 통하여 에어+드라이아이스원료가 혼합되어 분출되는 혼합분사부(25d)를 거쳐 공급호스(26)로 보내지고 공급호스는 분사 건(27)과 연결되어 사용될 수 있음을 나타낸 것으로, 드라이아이스 분사 건(27)은 후면으로 상기 드라이아이스 분사기 몸체의 혼합분사부(25d)와 연결되고 전면으로는 어 에어+D/I원료를 분사 건(27)에 보내주는 공급호스(26)를 갖고 전면으로는 분사노즐(28)과 연결되어 사용되는데, 분사노즐(28)은 펠렛타입, 그래뉼타입, 액체CO2 타입 중에서 하나가 선택되어 커플러(27a)를 통하여 연결되어 사용될 수 있도록 제공되며, 분사 건의 손잡이부(27b) 전면에는 트리거(27c)가 설치되는 통상적 구조로 적용될 수 있는바, 본원 기술이 적용될 때 분사노즐은 현장 상황이나 작업 조건에 따라 예를 들어, 제거대상 이물질 크기가 0.1mm 이상일 때는 φ10±5mm 규격의 오리피스 구조를 이루고 300~450 M/sec의 가속도로 드라이아이스를 공급하도록 적용될 수 있는 펠렛타입 분사노즐이 사용되고 이물질 크기가 0.1mm ~ 0.05 mm 범위의 크기에서는 그래뉼타입의 분사노즐이 사용될 수 있고, 이물질 크기가 0.05 mm 미만 크기에서는 액체CO2가 분사되는 분사노즐(28)이 선택되어 사용될 수 있는바, 상기와 같은 오리피스 구조를 이용하는 분사노즐은 예를 들면 공개특허 10-2016-0022725호에 개시된 형태의 드라이아이스 노즐타입 유형이 사용될 수 있고, 그래뉼타입의 분사노즐은 등록특허 10-0725242호에 개시된 입자 분사노즐타입 유형이나 이와 유사한 형태의 분사노즐 중에서 선택되어 사용될 수 있다.
본원에서는 상기와 같은 드라이아이스 블라스팅 장치를 이용하여 이물질이 제거된 깨끗한 도장표면을 만들고 부식방지 코팅제가 도장되는 구성으로 적용될 수 있는바, 본원에서 적용되는 부식방지 코팅제는 아래와 같이 실리콘수지를 얻고. 실리콘수지를 기본원료로 활용하여 오염방지 코팅제를 얻어서 본원의 목적을 달성하고자 하는 기술로 이하에서는 본원 발명자가 원하는 내마모성, 미끄럼저항성, 내후성, 이형성, 내오염성을 확보하는 코팅제를 얻기 위한 수단으로 아래와 같은 실시양태로 적용하고자 하였다.
실리콘수지 제조실시예(1)
반응기에 비스(하이드록시-실릴)폴리실록산(50,000cps) 35.33g, 티타늄디옥사이드 0.50g, 카본블랙 0.02g, 편말단 반응성 실리콘오일 19.98g을 넣고, 10rpm 속도로 회전하면서 5분간 잘 혼합한 후 반응속도를 150 rpm으로 향상시켜 칼슘카보네이트 35.31g을 넣고 진공하에서 10분 동안 반응한 다음, 흄드실리카 4.04g을 넣고 10분 교반한 후 실란가교제 3.53g을 넣고 1분 교반 후 진공하에서 15분 동안 충분히 교반하여 미반응성 가교제를 제거하고 실란커플링제 1.02g, 유기금속촉매 0.25g을 넣고 동일한 반응속도하에서 10분간 진공하에서 교반시켜 반응을 완료하여 실리콘수지(1)를 얻었다.
실리콘수지 제조실시예(2)
반응기에 비스(비닐-디알콕시실릴)폴리실록산(40,000 cps)26.03g 티타늄디옥사이드 0.37g, 카본블랙0.02g, 편말단 반응성실리콘오일 14.03g을 순서대로 넣고 10분간 15 rpm으로 교반한 다음 반응속도를 150 rpm으로 올려 칼슘카보네이트 26.10g을 넣고 진공하에서 10분간 반응한 다음 흄드 실리카 2.98g을 넣고 15분간 교반한 후 헥사메틸디실란 1.50g, 실란가교제 4.57g을 넣고 1분 교반 후 진공하에서 10분간 교반하여 미반응성 가교제를 제거하고 실란 커플링제 0.75g, 유기금속촉매 0.20g을 혼합한 다음 10분 동안 교반하여 실리콘수지(2)를 얻었다.
실리콘수지 제조실시예(3)
반응기에 비스(메틸-디알콕시실릴)폴리실록산(50,000cps) 32.68g, 티타늄디옥사이드 0.40g, 카본블랙 0.01g, 편말단 반응성실리콘오일 15.31g을 순서 대로 넣고 10 rpm에서 10분 교반하고 반응속도를 150 rpm으로 올려 칼슘카보네이트 32.30g을 넣고 5분 교반한 다음 표면처리된 흄드실리카 3.17g을 넣고 15분간 교반한 후 실란가교제 5.0g을 넣고 1분 반응 후 진공하에서 10분 교반하고 마지막으로 실란커플링제 0.61g, 유기금속촉매 0.18g을 첨가한 후 15분간 반응하여 실리콘수지(3)을 얻었다.
<오염방지 코팅제 제조실시예 1>
상기 제공공정으로 합성한 실리콘수지(1)100.0g, 실리콘 폴리에스테르 레벨링제 1.3g, 플라스틱필러 3.8g , 침강방지제 0.5g 및 용제 85.0g을 사용하여 부착방지용 실리콘코팅제를 제조하였다.
<오염방지 코팅제 제조실시예 2>
상기에서 합성한 실리콘수지(2) 98.6g, 실리콘 폴리에스테르 레벨링제 1.2g, 플라스틱필러 3.6g , 침강방지제 0.4g 및 용제 82.5g을 사용하여 부착방지용 실리콘코팅제를 제조하였다.
<오염방지 코팅제 제조실시예 3>
상기에서 합성한 실리콘수지(3) 95.8g, 실리콘 폴리에스테르 레벨링제 1.1g, 플라스틱 필러 3.4g , 침강방지제 0.3g 및 용제 82.0g을 사용하여 부착방지용 실리콘코팅제를 제조하였다.
오염방지 코팅제 비교실시예
반응기에 아크릴수지 100g (50%용액), 실리콘 레벨링제 1.5g, 플라스틱 필러4.5 내지 5.0g, 소포제 1.0 내지 2.0g, 톨루엔 4 내지 5g으로 제조된 부착방지용 아크릴코팅제를 제조하고 본원 기술이 적용된 오염방지 코팅제와 종래기술로 제공되는 오염방지 코팅제와의 물성실험을 실시하였다.
상기 오염방지 코팅제 제조실시예 1, 2, 3에 의해 제조된 실리콘코팅제와 종래기술로 제공되는 오염방지 코팅제의 조성물을 여러 가지 소재에 도장한 후 7일간 자연건조시켜 시험도막을 얻은 후 도막성능을 조사하였는바 도막 성능시험은 다음과 같이 일반적인 도막물성 평가방법에 따라 평가하였다.
1. 내마모성 시험
내마모성 측정은 ASTM D-4060의 도료의 내마모성 시험방법에 따라 시편은 냉간압연강판(KS D 3512)을 전처리(KSM 2000-1111. 4.4) 방법으로 처리하여 Abrasion Tester(Toyoseiki Seisakusho Co,)의 CS-10 wheel을 사용하여 1 kg의 하중을 주고서 1,000회전 하였을 때의 무게감량을 측정하는 방법으로 시험 전의 시편중량과 마모 후의 중량차(mg loss/1,000 cycle)로써 내마모성을 결정하였다.
2. 미끄럼저항성 시험
미끄럼저항성 측정은 ASTM E-303의 미끄럼저항성 시험방법에 따라 British Pendulum Tester(BPT)를 사용하여 시편에 수막이 형성될 정도로 충분한 물을 뿌린 후 연속적으로 4번 시험을 반복하고 그 결과를 기록하였으며 매번 시험마다 물을 뿌리고 접촉길이(125±1.6mm)가 변함없는지 확인하였다.
각 지점의 4회 BPN(British Pendulum Number)측정치의 평균치를 BPN값으로 평가하였다.(*BPN : 미끄럼 마찰저항을 BPT를 이용하여 정향화한 값으로 이 값이 클수록 마찰력이 크다.)
3. 내후성
상기 시편에 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 조성물을 도포한 후, 촉진내후 시험을 하였다.
4. 이형성
이형성의 시험은 코팅제를 전신주에 1회 60㎛두께로 도장하여 2시간 건조 후 끈적임이 없으면 2회 같은 두께로 도장하여 24시간 건조 후 스티커의 이형성을 확인 한 결과 10.0시간 이상 붙어 있는지 여부를 확인하고자 하였다.
5. 내오염성
내오염성은 코팅액이 도포된 후 1개월, 2개월, 3개월을 지나면서 오염성이 심각해지는 현상을 확인하고자 하였으며, 제조실시예 1 내지 3 및 비교예에서 제조된 조성물의 물성 시험에 따른 결과는 표 1에 나타내었다.
구 분 제조실시예 1 제조실시예 1 제조실시예 1 비교예
내마모성 ◎ ◎ ◎ ◎
미끄럼저항성 ◎ ◎ ◎ ◈
내후성 ◎ ◎ ◎ ◎
이형성 ◎ ◎ ◎ ×
내오염성 ◎ ◎ ◎ ◈
평가기준 : 양호(◎), 보통(◈), 불량(×)
이상의 기술구성으로 부터 본원에서 제시되는 도장 조성물은 선박, 자동차, 중장비, 배관 등의 기계설비나, 옥외에 설치된 전신주 등에 재 도장작업이 필요할 때 대상물의 표면을 깨끗하고 매끄럽게 브라스팅 표면처리방법이 수행되고 오염방지 코팅제가 코팅되는 도장공법이 적용될 때 재 도장 대상물의 돌출부와 거칠어진 면을 스크레퍼, 사포, 연마숫돌 중에서 선택되는 소재를 사용하여 표면의 거친 이물질을 제거하는 1차적 평탄화 작업을 수행하는 표면정리 작업의 제1단계 공정은 기존의 도장물 표면처리방법에서 많이 사용하고 있으므로 추가 설명이 필요없다 할 것이고, 도장 대상물의 표면에 미세한 틈을 만들어 드라이아이스의 표면 충돌력을 높여주시 위해 회전숫돌이나 타격바를 이용하여 도장 대상물의 작업부 표면에 미세한 흠을 만들어 주는 표면 줄무늬 작업의 제2단계 공정도 기존 기술에서 사용하는 기술이나 본원의 제3단계 공정에서 적용되는 블라스팅 장치가 컴프레서와 에어드라이어(Air dryer)와 에어공급배관이 포함되어 압축공기공급부(A)를 이루고, 드라이아이스 원료공급호퍼와 드라이아이스분사기가 포함되어 드라이아이스 펠렛공급부(B)를 이루며, 드라이아이스 펠렛공급부와 드라이아이스분사부를 연결해주는 블라스팅호스와 도장면의 상태에 따라 CO2가스, CO2액체, 드라이아이스 펠렛 중에서 선택되는 쏘스(source)로 전환시킬 수 있는 분사 건 및 분사노즐이 포함되어 드라이아이스분사부(C)로 이루어지는 구성의 블라스팅 장치를 이용하여 도장 대상물의 표면부로 20±10 bar 범위의 높은 압력으로 드라이아이스를 300±50 M/sec 의 속도로 연속 분사 충돌을 일으켜 드라이아이스의 순간적 승화력과 풍압, 충돌력을 이용하여 브라스팅 작업을 수행하는 제3단계 공정을 수행하고, 상기 제3단계까지의 전처리 공정이 진행된 후 오염방지 또는 부식방지 코팅제가 도포되는 제4단계 공정을 포함하는 구성으로 재 도장 대상물의 표면처리 및 도장방법이 적용되어 광고물 부착방지 효과, 낙서 방지, 오염물 제거 효과를 충족시키는 친환경 코팅을 수행할 수 있는 도장공법으로 적용할 수 있다.
21 : 컴프레서(compressor) 22 : 에어드라이어
23 : 에어공급배관 24 : 원료공급호퍼
25 : 드라이아이스분사기 26 : 공급호스
27 : 분사 건 27a : 커플러
28 : 분사노즐 30 : 액체 CO2 고압탱크
31 : 액체CO2 공급호스 40 : 오물저류통
41 : 하부진공부 42 : 상부진공부
43 : 진공배관 44 : 진공펌프

Claims (4)

  1. 선박, 자동차, 중장비, 배관 등의 기계설비에 재 도장작업이 필요할 때 대상물의 표면을 깨끗하고 매끄럽게 브라스팅 하는 표면처리 및 도장방법에 있어서,
    재 도장 대상물의 돌출부와 거칠어진 면을 스크레퍼, 사포, 연마숫돌 중에서 선택되는 소재를 사용하여 표면의 거친 이물질을 제거하는 1차적 평탄화 작업을 수행하는 표면정리 작업의 제1단계 공정;
    도장 대상물의 표면에 미세한 틈을 만들어 드라이아이스의 표면 충돌력을 높여주시 위해 회전숫돌이나 타격바를 이용하여 도장 대상물의 작업부 표면에 미세한 흠을 만들어 주는 표면 줄무늬 작업의 제2단계 공정;
    표면처리작업을 위한 블라스팅 장치는 컴프레서와 에어드라이어(Air dryer)와 에어공급배관이 포함되어 압축공기공급부(A)를 이루고, 드라이아이스 원료공급호퍼와 드라이아이스분사기가 포함되어 드라이아이스 펠렛공급부(B)를 이루며, 드라이아이스 펠렛공급부와 드라이아이스분사부를 연결해주는 블라스팅호스와 도장면의 상태에 따라 CO2가스, CO2액체, 드라이아이스 펠렛 중에서 선택되는 쏘스(source)로 전환시킬 수 있는 그래뉼타입 분사노즐과 분사구헤드부가 포함되어 드라이아이스분사부(C)로 이루어지는 구성의 블라스팅 장치를 이용하여 도장 대상물의 표면부로 20±10 bar 범위의 높은 압력으로 드라이아이스를 300±50 M/sec 의 속도로 연속 분사 충돌을 일으켜 드라이아이스의 순간적 승화력과 풍압, 충돌력을 이용하여 브라스팅 작업을 수행하는 제3단계 공정;
    상기의 제3단계까지의 전처리 공정이 진행된 후 실리콘수지가 주원료로 사용되는 부식방지 코팅제가 도포되는 제4단계 공정;
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재 도장 대상물의 표면처리 및 도장방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제4단계의 부식방지 코팅제는 실리콘수지 100 중량부 기준에 실리콘 폴리에스테르 레벨링제 1±0.5 중량부, 플라스틱필러 3.5±0.5 중량부, 침강방지제 0.5±0.2 중량부 및 유기용제 85±5 중량부 범위 조성으로 부식방지 코팅제를 이루어서 광고물 부착방지 효과, 낙서 방지, 오염물 제거 효과를 충족시키는 친환경 코팅공법으로 적용되는 것을 것을 특징으로 하는 재 도장 대상물의 표면처리 및 도장방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3단계의 브라스팅 작업공정에서 작업 중 발생하는 분진을 흡입하여 회수하기 위한 구조로 분사구헤드부 외주연으로 진공흡입하우징을 이루고 오물수거통에 연결된 흡입배관이 진공흡입하우징과 연결되고 오물수거통의 상단부는 진공펌프와 연결되는 구성을 이루어서 분사구헤드부에서 분사되는 드라이아이스로 인해 발생하는 주변오염물을 오물수거통에 수거하는 구성이 포함되어 적용되는 것을 특징으로 하는 재 도장 대상물의 표면처리방법.
  4. 선박, 자동차, 중장비, 배관 등의 기계설비에 재 도장작업이 필요할 때 대상물의 표면을 깨끗하고 매끄럽게 표면처리작업을 수행하는데 사용되는 브라스팅장치에 있어서,
    표면처리작업을 위한 블라스팅 장치가 컴프레서와 에어드라이어(Air dryer)와 에어공급배관이 포함되어 압축공기공급부(A)를 이루고, 드라이아이스 원료공급호퍼와 드라이아이스분사기가 포함되어 드라이아이스 펠렛공급부(B)를 이루며, 드라이아이스 펠렛공급부와 드라이아이스분사부를 연결해주는 블라스팅호스와 도장면의 상태에 따라 CO2가스, CO2액체, 드라이아이스 펠렛 중에서 선택되는 쏘스(source)로 전환시킬 수 있는 분사 건과 분사노즐이 포함되어 드라이아이스분사부(C)로 이루어져서 도장 대상물의 표면부로 20±10 bar 범위의 압력으로 드라이아이스를 300±50 M/sec 의 속도로 연속 분사 충돌을 일으켜 드라이아이스의 순간적 승화력과 풍압, 충돌력을 활용하여 브라스팅 작업을 수행하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 블라스팅 장치.



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