KR20210053577A - Contamination resistant coating composition and contamination resistant coating film formed using same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박의 제작 과정에서 대기 노출 구역에 설치된 구조물 표면에 잔존하여 오염 및 부식 요소의 제거가 쉽게 가능하도록 하는 내오염성 도료에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 도막의 표면에너지와 표면에 형성된 복합 구조를 활용하여 분진, 철 입자, 염분 등의 잔존 오염물 및 부식 요인들의 쉬운 제거가 가능하도록 하는 내오염성 도료 조성물 및 이를 이용하여 형성된 내오염성 도막에 관한 것이다.The present invention relates to a fouling-resistant paint that remains on the surface of a structure installed in an atmosphere exposed area during the manufacturing process of a ship, and makes it possible to easily remove pollution and corrosion elements. The present invention relates to a fouling-resistant coating composition that enables easy removal of residual pollutants such as dust, iron particles, salt, and corrosion factors, and a fouling-resistant coating film formed using the same.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다.Herein, background art related to the present disclosure is provided, and these do not necessarily mean known art.
폴리우레탄 수지는 접착성, 유연성 및 기계적 강도가 우수하기 때문에, 접착제, 도료의 용도로서 널리 이용되고 있다. 선박의 건조 과정에서 대기 노출 구역에 설치된 구조물의 경우 구조물의 노화, 파괴 등을 야기할 수 있는 자외선 등과 같은 대기 환경으로부터 구조물의 보호 목적으로 내후성이 우수한 폴리우레탄(polyurethane) 계의 도장재를 설치된 구조물의 마감 도장으로 적용하고 있다. Since polyurethane resins are excellent in adhesiveness, flexibility and mechanical strength, they are widely used as adhesives and paints. In the case of structures installed in exposed areas during the ship's construction process, structures with excellent weatherability polyurethane-based coating materials are installed for the purpose of protecting the structure from atmospheric environments such as ultraviolet rays that can cause aging and destruction of the structure. It is applied as a finish painting.
그러나 상기 목적으로 사용되고 있는 폴리우레탄(polyurethane) 계의 도장재의 경우 대기 환경으로부터 구조물의 보호가 탁월하다는 장점이 있으나 선박의 건조 작업 중에 발생하는 분진 및 철 입자(Fe particle)와 해양 환경으로부터 발생하는 염분으로 인해 도장 면의 긁힘, 마모 등과 같은 문제의 발생을 원천적으로 방지하기 어려우며, 또한, 오염물의 잔존으로 발생하는 표면 부식 등의 문제를 해결하기 어렵다.However, the polyurethane-based coating material used for the above purpose has the advantage of excellent protection of the structure from the atmospheric environment, but the dust and iron particles generated during the ship's construction work, and the salt generated from the marine environment. Therefore, it is difficult to prevent the occurrence of problems such as scratches and abrasions of the painted surface at the source, and it is difficult to solve problems such as surface corrosion caused by the remaining of contaminants.
발생하는 도장 면의 결함을 야기하는 요소들의 표면 잔존물을 제거하기 위해 종래에 워싱(washing) 작업 및 결함이 발생한 구역에는 재 도장 등의 추가 작업을 진행하고 있으나, 선박의 시운전 이후 동일한 문제의 발생으로 우려되는 품질 문제의 해결을 위해 상기 작업을 시운전 이후에도 추가로 반드시 진행되어야 한다는 문제가 있다. 이로 인해 추가 인력과 비용이 요구되고 이후 선박 인도 일정이 연기되는 문제로 이어지고 있는 실정이다.In order to remove the surface residues of the elements that cause defects on the painted surface, additional work such as washing and repainting has been carried out in the area where the defect occurred, but the same problem occurred after the ship's commissioning. There is a problem that the above operation must be additionally performed even after the test operation in order to solve the concerned quality problem. As a result, additional manpower and costs are required and the ship delivery schedule is delayed.
이에 본 발명은 표면 잔존 오염물을 손쉽게 제거 가능하도록 하여 추가 작업 발생율을 낮출 수 있는 내오염성 도료 조성물 및 이를 이용하여 형성된 내오염성 도막을 제공한다. Accordingly, the present invention provides a fouling-resistant coating composition capable of reducing the incidence of additional work by making it possible to easily remove surface residual contaminants, and a fouling-resistant coating film formed using the same.
도막 표면에 나노/마이크로 크기의 복합 구조의 표면 거칠기 형성과 동시에 불소 첨가제와의 화학 결합을 통해 표면에너지를 낮추어 기존 폴리우레탄 도료 대비 표면 잔존되어 부식을 유발하는 염분, 철 입자(Fe particle) 등의 오염물의 쉬운 제거가 가능한 내오염성 도료 조성물을 제공한다.The surface roughness of the nano/micro-sized composite structure is formed on the surface of the coating film and the surface energy is lowered through chemical bonding with the fluorine additive. It provides a stain-resistant paint composition capable of easily removing contaminants.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명은 폴리우레탄 수지, 경화제, 불소가 포함된 실란계 첨가제, 소수성 개질된 흄드 실리카, 용제, 안료 및 첨가제를 포함하는 내오염성 도료 조성물을 제공한다. The present invention provides a stain-resistant coating composition comprising a polyurethane resin, a curing agent, a silane-based additive containing fluorine, a hydrophobically modified fumed silica, a solvent, a pigment, and an additive.
또한 상기 내오염성 도료 조성물 전체 중량에 대하여 상기 폴리우레탄 수지 및 경화제를 25 내지 40 중량%, 상기 불소가 포함된 실란계 첨가제를 1 내지 8 중량%, 상기 소수성 개질된 흄드 실리카를 15 내지 25 중량%, 상기 용제를 20 내지 35 중량%, 상기 안료를 5 내지 15 중량% 및 상기 첨가제를 1 내지 8 중량% 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, 25 to 40% by weight of the polyurethane resin and curing agent, 1 to 8% by weight of the silane-based additive containing the fluorine, and 15 to 25% by weight of the hydrophobically modified fumed silica with respect to the total weight of the stain-resistant paint composition , It is characterized in that it comprises 20 to 35% by weight of the solvent, 5 to 15% by weight of the pigment, and 1 to 8% by weight of the additive.
또한 상기 불소가 포함된 실란계 첨가제는 플루오르화 알킬 실란(fluorinated alkyl silane) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the silane-based additive containing fluorine is characterized in that it contains a fluorinated alkyl silane compound.
또한 상기 소수성 개질된 흄드 실리카는 트리메틸클로로실란(Trimethylchlorosilane), 헥사메틸디실라잔(Hexamethyldisilazane), 알킬트리알콕시실란(Alkyltrialkoxysilane) 및 트리알킬알콕시실란(Trialkylalkoxysilane)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상을 포함하는 유기실란 화합물을 표면 개질재로 사용하여 개질시킨 소수성 흄드 실리카인 것을 특징으로 한다. In addition, the hydrophobically modified fumed silica contains at least one selected from the group consisting of trimethylchlorosilane, hexamethyldisilazane, alkyltrialkoxysilane, and trialkylalkoxysilane. It is characterized in that it is a hydrophobic fumed silica modified by using an organosilane compound to be included as a surface modifier.
또한 본 발명은 상기 내오염성 도료 조성물로 형성된 내오염성 도막을 제공한다.In addition, the present invention provides a stain-resistant coating film formed of the stain-resistant coating composition.
또한 상기 내오염성 도막은 표면에 소수성 흄드 실리카에 의한 나노-마이크로 크기의 복합 구조가 균일하게 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the fouling-resistant coating film is characterized in that the nano-micro-sized composite structure of the hydrophobic fumed silica is uniformly formed on the surface.
또한 본 발명은 기재; 상기 기재 상에 방청도료 조성물로 형성된 방청 도막; 및 상기 방청 도막 상에 상기 내오염성 도료 조성물로 형성된 내오염성 도막을 포함하는 선박 구조물을 제공한다.In addition, the present invention is described; A rust-preventing coating film formed of a rust-preventing coating composition on the substrate; And a fouling-resistant coating film formed of the fouling-resistant coating composition on the rust-resistant coating film.
본 발명은 종래의 내후성이 우수하여 상도로 사용되고 있는 고분자 수지인 폴리우레탄(polyurethane)의 표면에너지를 낮추고 도막 표면에 나노-마이크로 크기의 복합 구조를 균일하게 형성함으로써 표면에너지와 복합 구조의 상호작용을 통하여 도막의 자기 세정 성능이 향상되고 이에 따라 도막 결함의 주요 원인인 염분, 분진 및 철 입자와 같은 표면 잔존 오염물을 손쉽게 제거 가능하도록 하여 추가 작업 발생률을 낮추어 이에 투자되는 추가 인력 및 소모 비용을 줄일 수 있고 최종적으로는 선박 인도 일정을 준수할 수 있도록 한다. The present invention reduces the surface energy of polyurethane (polyurethane), a polymer resin used as a top coat due to its excellent weather resistance in the prior art, and uniformly forms a nano-micro-sized composite structure on the surface of the coating film, thereby improving the interaction between the surface energy and the composite structure. As a result, the self-cleaning performance of the coating film is improved, and surface residual contaminants such as salt, dust, and iron particles, which are the main causes of coating defects, can be easily removed, thereby reducing the incidence of additional work and reducing the additional manpower and consumption costs invested in this. And, finally, to ensure that the ship delivery schedule can be observed.
도 1에 본 발명의 일실시예에 따른 흄드 실리카의 개질 반응식을 나타내었다.
도 2에 본 발명의 일실시예에 따른 내오염성 도막이 형성된 모식도를 나타내었다.
도 3에 본 발명의 일실시예에 따른 내오염성 도막 표면 거칠기 형상을 나타내었다.
도 4에 본 발명의 일실시예에 따른 내오염성 도막의 자기 세정 기능 모식도를 나타내었다. Fig. 1 shows a reaction equation for reforming fumed silica according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 shows a schematic diagram in which a fouling-resistant coating film is formed according to an embodiment of the present invention.
3 shows the surface roughness shape of the stain-resistant coating film according to an embodiment of the present invention.
4 shows a schematic diagram of a self-cleaning function of a stain-resistant coating film according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한 본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.All technical and scientific terms used in this specification have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art unless otherwise stated. Also throughout this specification and claims, unless otherwise stated, the term "comprise, comprising, comprising" means to include the recited object, step or group of objects, and steps, and any other It is not used in the sense of excluding an object, a step, or a group of objects or a group of steps.
이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다.Before describing the present invention in detail below, it is understood that the terms used in the present specification are for describing specific embodiments and are not intended to limit the scope of the present invention, which is limited only by the scope of the appended claims. shall.
한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.On the other hand, various embodiments of the present invention may be combined with any other embodiments unless clearly indicated to the contrary. Any feature indicated to be particularly desirable or advantageous may be combined with any other feature and features indicated to be desirable or advantageous. Hereinafter, embodiments of the present invention and effects thereof will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 내오염성 도료 조성물은 종래 내후성 도료로 사용되고 있는 폴리우레탄(polyurethane) 수지에 불소가 포함된 실란계 첨가제를 반응시킴과 더불어 소수성 흄드 실리카의 첨가하여 표면에너지를 낮추고 동시에 표면에 균일하게 형성된 나노-마이크로 복합 구조를 통해 도막의 내 오염성을 향상시킨다. The fouling-resistant coating composition according to the present invention reacts with a silane-based additive containing fluorine to a polyurethane resin used as a conventional weather-resistant paint, and adds hydrophobic fumed silica to lower the surface energy and at the same time uniformly formed on the surface. It improves the contamination resistance of the coating film through the nano-micro composite structure.
더욱 구체적으로 본 발명에 따른 내오염성 도료 조성물은 폴리우레탄(polyurethane) 수지에 불소가 포함된 실란계 첨가제를 반응시켜 형성되는 도막의 표면에너지를 기존 도료 대비 현저하게 낮추었으며, 반응 이후, 나노 크기의 소수성 흄드 실리카를 첨가를 통해 도막 표면에 나노-마이크로 크기의 복합 구조를 균일하게 형성시켜 도막의 소수성을 향상시킴과 동시에 표면에너지를 낮추었다. More specifically, the stain-resistant coating composition according to the present invention significantly lowered the surface energy of the coating film formed by reacting a silane-based additive containing fluorine into a polyurethane resin compared to the existing coating. By adding hydrophobic fumed silica, a nano-micro-sized composite structure was uniformly formed on the surface of the coating film, thereby improving the hydrophobicity of the coating film and lowering the surface energy.
이로써 대기 노출 구역에 설치된 구조물의 도막 결함을 야기하는 표면 잔존 오염물의 쉬운 제거가 가능하여 선박 건조 작업 및 시운전 이후 발생하는 재 작업을 현저히 줄여 일정 내에 선박 인도를 가능하도록 하는 폴리우레탄계 내오염성 도료 조성물을 제공한다. This makes it possible to easily remove surface residual contaminants that cause coating defects in structures installed in the air exposure area, significantly reducing the rework that occurs after shipbuilding and commissioning, making it possible to deliver a ship within a certain period of time. to provide.
본 발명의 일실시예에 따른 내오염성 도료 조성물은 폴리우레탄 수지 및 경화제, 불소가 포함된 실란계 첨가제, 소수성 흄드 실리카, 용제, 안료 및 첨가제를 포함한다. The stain-resistant coating composition according to an embodiment of the present invention includes a polyurethane resin and a curing agent, a silane-based additive containing fluorine, a hydrophobic fumed silica, a solvent, a pigment, and an additive.
상기 폴리우레탄 수지 및 경화제는 통상적인 폴리우레탄(polyurethane) 계의 도장재에 사용되는 수지와 경화제를 사용할 수 있다. 대기 노출 구역에 설치된 구조물에 적용되는 것을 고려할 때, 내후성이 우수하며 통상적으로 사용되고 있는 폴리우레탄(polyurethane) 수지와 이에 적합한 경화제를 사용한다. 예를 들어, 경화제로 hexamethylene diisocyanate(HDI) 등을 사용할 수 있다. The polyurethane resin and curing agent may be used for a conventional polyurethane (polyurethane)-based coating material and a curing agent. Considering that it is applied to a structure installed in an air exposed area, a polyurethane resin and a curing agent suitable for it are used, which have excellent weather resistance and are commonly used. For example, hexamethylene diisocyanate (HDI) may be used as a curing agent.
상기 폴리우레탄 수지 및 경화제는 도료 조성물 전체 중량에 대하여 25 내지 40 중량% 포함된다. 바람직하게는 도료 조성물 전체 중량에 대하여 28 내지 35 중량% 포함된다. 이때 수지와 경화제는 4~6:1 부피비로 혼합된다.The polyurethane resin and curing agent are included in an amount of 25 to 40% by weight based on the total weight of the coating composition. It is preferably contained in an amount of 28 to 35% by weight based on the total weight of the coating composition. At this time, the resin and the curing agent are mixed in a 4-6:1 volume ratio.
상기 불소가 포함된 실란계 첨가제는 플루오르화 알킬 실란(fluorinated alkyl silane) 화합물을 포함한다. 더욱 바람직하게는 1H,1H,2H,2H-Perfluorooctylethoxysilane 을 포함하는 것이 좋다. 상기 불소가 포함된 실란계 첨가제는 도료 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 8 중량% 포함된다. 바람직하게는 도료 조성물 전체 중량에 대하여 3 내지 5 중량% 포함된다. The silane-based additive containing fluorine includes a fluorinated alkyl silane compound. More preferably, it is good to include 1H,1H,2H,2H-Perfluorooctylethoxysilane. The silane-based additive containing fluorine is included in an amount of 1 to 8% by weight based on the total weight of the coating composition. Preferably, it is included in 3 to 5% by weight based on the total weight of the coating composition.
상기 불소가 포함된 실란계 첨가제를 첨가하면 반응을 시킴에 따라 형성되는 도막의 표면에너지를 기존 도료 대비 현저히 낮출 수 있으며, 안료의 첨가로 형성된 나노-마이크로 복합 구조와 상호작용을 통해 도막의 자기 세정 성능을 향상시킬 수 있다.When the silane-based additive containing fluorine is added, the surface energy of the coating film formed by the reaction can be significantly lowered compared to the existing coating, and the coating film is self-cleaned through the interaction with the nano-micro composite structure formed by the addition of the pigment. It can improve performance.
상기 소수성 흄드 실리카는 나노 크기의 흄드 실리카를 유기실란 화합물을 표면 개질재로 사용하여 소수성 개질시킨 안료로서, 상기 소수성 흄드 실리카의 평균 입자 사이즈는 150 내지 250nm이다. 상기 유기실란 화합물은 트리메틸클로로실란(Trimethylchlorosilane), 헥사메틸디실라잔(Hexamethyldisilazane), 알킬트리알콕시실란(Alkyltrialkoxysilane) 및 트리알킬알콕시실란(Trialkylalkoxysilane)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상을 포함한다. 바람직하게는 상기 유기실란 화합물은 트리메틸클로로실란(Trimethylchlorosilane) 및 헥사메틸디실라잔(Hexamethyldisilazane) 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이 좋다. The hydrophobic fumed silica is a pigment obtained by hydrophobically modifying nano-sized fumed silica using an organosilane compound as a surface modifier, and the average particle size of the hydrophobic fumed silica is 150 to 250 nm. The organosilane compound includes at least one selected from the group consisting of trimethylchlorosilane, hexamethyldisilazane, alkyltrialkoxysilane, and trialkylalkoxysilane. Preferably, the organosilane compound includes at least one selected from trimethylchlorosilane and hexamethyldisilazane.
상기 소수성 흄드 실리카를 폴리우레탄 수지에 첨가하여 도막을 형성하게 되면 평균 40 내지 60㎛의 조도를 갖는 나노-마이크로 크기의 복합 구조가 표면에 균일하게 형성되어 이를 통해 도막의 감소된 표면에너지와의 상호작용을 통해 도막의 자기 세정 성능을 향상시킬 수 있다.When the hydrophobic fumed silica is added to the polyurethane resin to form a coating film, a nano-micro-sized composite structure having an average roughness of 40 to 60 µm is uniformly formed on the surface. Through the action, the self-cleaning performance of the coating film can be improved.
상기 소수성 흄드 실리카는 도료 조성물 전체 중량에 대하여 15 내지 25 중량% 포함된다. 바람직하게는 도료 조성물 전체 중량에 대하여 17 내지 20 중량% 포함된다.The hydrophobic fumed silica is contained in an amount of 15 to 25% by weight based on the total weight of the coating composition. Preferably, it is contained in an amount of 17 to 20% by weight based on the total weight of the coating composition.
상기 용제는 통상적인 도료 조성물에 사용되는 용제를 사용할 수 있으나, 톨루엔(Toluene) 또는 자일렌(Xylene)을 사용하는 것이 좋다. 상기 용제는 도료 조성물 전체 중량에 대하여 20 내지 35 중량% 포함된다. 사용되는 용제가 20 중량% 미만일 경우 도료의 점도가 높아 도장 작업성을 확보하기 어려우며, 35 중량%를 초과할 경우 도료의 낮은 점도로 인한 새깅(sagging) 등의 도장 결함을 초래할 수 있다.The solvent may be a solvent used in a conventional coating composition, but it is preferable to use toluene or xylene. The solvent is contained in an amount of 20 to 35% by weight based on the total weight of the coating composition. If the solvent used is less than 20% by weight, the viscosity of the paint is high, so it is difficult to secure coating workability, and if it exceeds 35% by weight, coating defects such as sagging may occur due to the low viscosity of the paint.
상기 안료는 착색과 및 도막의 내구성, 살오름성 확보를 위하여 첨가되며, Titanium dioxide(TiO2) 등을 사용할 수 있다. 상기 용제는 도료 조성물 전체 중량에 대하여 5 내지 15 중량% 포함된다.The pigment is added to ensure the coloring and durability of the coating film, and to secure the dryness, titanium dioxide (TiO 2 ), or the like may be used. The solvent is contained in an amount of 5 to 15% by weight based on the total weight of the coating composition.
기타 안료의 분산 안정성, 침강 방지 및 하부 도막과의 부착력 향상을 위한 실란계 커플링제, 침강 방지제, 소포제 등의 첨가제를 포함할 수 있으며, 첨가제는 도료 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 8 중량% 포함된다.Other additives such as a silane-based coupling agent, an anti-settling agent, and an antifoaming agent may be included for dispersion stability of pigments, prevention of sedimentation, and improvement of adhesion to the lower coating film, and the additives are included in an amount of 1 to 8% by weight based on the total weight of the coating composition. .
상기 도료 조성물의 제조는 불소가 포함된 실란계 첨가제와 화학 반응이 완료된 폴리우레탄 수지에 소수성 개질된 흄드 실리카를 상기 함량에 따라 첨가하여 균일한 분산이 이루어질 때까지 교반시킨 후, 경화제를 정해진 배합 비에 맞추어 첨가하고 안료의 침전 방지를 위한 침강방지제 및 소포제 등의 첨가제를 첨가하여 5 내지 15분간 교반하여 제조한다.In the preparation of the coating composition, a silane-based additive containing fluorine and a hydrophobically modified fumed silica are added to the polyurethane resin in which the chemical reaction has been completed, and stirred until uniform dispersion is achieved, and then the curing agent is added in a predetermined mixing ratio. It is added according to and is prepared by stirring for 5 to 15 minutes by adding additives such as an anti-settling agent and an antifoaming agent for preventing the precipitation of the pigment.
본 발명에 따른 내오염성 도료 조성물은 선박의 제작과정에서 대기 노출 구역에 설치된 구조물의 기재 상에 도포 및 건조되어 내오염성 도막을 형성할 수 있다. 바람직하게는 기재(1) 상에 방청도료 조성물을 이용하여 방청 도막(2)을 형성한 후 방청 도막 상에 본 발명에 따른 내오염성 도료 조성물을 이용하여 내오염성 도막(3)을 형성하는 것이 좋다. The fouling-resistant coating composition according to the present invention may be applied and dried on a substrate of a structure installed in an air exposed area during the manufacturing process of a ship to form a fouling-resistant coating film. It is preferable to form a rust-resistant coating film (2) using a rust-resistant coating composition on the substrate (1), and then forming a stain-resistant coating film (3) using the stain-resistant coating composition according to the present invention on the rust-resistant coating film. .
도 2에 본 발명의 일실시예에 따른 내오염성 도막이 형성된 모식도를 나타내었다. 방청 도막(2)은 기재(1)에 부식 저항성을 부여함과 동시에 기재(1)와 내오염성 도막(3) 간의 부착력을 부여한다. 또한 도 3에 본 발명의 일실시예에 따른 내오염성 도막 표면 거칠기 형상을 나타내었다. Fig. 2 shows a schematic diagram in which a fouling-resistant coating film is formed according to an embodiment of the present invention. The rust-preventing coating film 2 imparts corrosion resistance to the
본 발명에 따른 내오염성 도료 조성물을 이용하여 형성된 내오염성 도막(3)은 내오염성 도료 조성물에 첨가된 마이크로 크기의 안료(31)는 살오름성 및 색상을 부여함과 동시에 마이크로 크기의 표면 거칠기를 형성한다. 또한 마이크로 크기의 안료와 소수성 흄드실리카(32)의 상호작용을 통해 나노-마이크로의 크기의 복합 구조의 거칠기가 형성되어 도막의 표면에너지를 낮추어 오염물의 부착을 원천적으로 방지함과 동시에 오염물에 대한 자기 세정 능력을 한층 향상시킬 수 있다. The fouling-
도 4에 내 오염성 도료의 자기 세정 기능 모식도를 나타내었다. 선박 건조과정에서 그라인딩(grinding) 작업으로부터 발생하여 구조물 표면에 잔존된 철 입자(12), 선박 건조 과정에서 비산되며 구조물 표면에 잔존된 분진(13), 옥외 작업 환경인 해양 환경에 의해 구조물 표면에 잔존하는 염분(14) 등이 선박 구조물을 이루는 기재(1) 상에 잔존한다. 여기에 워싱(washing) 작업에서 사용되는 청수(11)를 본 발명에 따른 도료 조성물을 이용하여 형성된 내오염성 도막 상에 도포함으로써 자기 세정이 가능하다. 본 발명에 따른 내오염성 도료에 첨가된 마이크로 크기의 안료와 상호작용을 통해 나노-마이크로 크기의 복합 구조로 된 표면 거칠기를 형성하여 도막의 감소된 표면에너지와 상호작용을 통해 표면에 잔존된 오염물이 쉽게 제거 가능하다. 4 shows a schematic diagram of the self-cleaning function of the stain-resistant paint. Iron particles (12) remaining on the surface of the structure resulting from grinding during the shipbuilding process, dust (13) scattered on the surface of the structure and remaining on the surface of the structure during the shipbuilding process, and the surface of the structure by the marine environment, which is an outdoor work environment. The remaining
본 발명에 따른 내오염성 도료 조성물은 종래의 상도용 도료에 사용되는 폴리우레탄(polyurethane) 수지에 표면에너지 감소용 첨가제와 소수성 흄드 실리카를 배합하여 형성되는 도막의 표면에너지를 낮춤과 동시에 형성된 나노-마이크로 복합 구조를 통해 선박 건조 과정에서 대기 노출 구역에 설치된 구조물 표면에 잔존하여 품질 문제를 야기하는 오염물에 대한 세정 능력을 한층 향상시킨 내 오염성 도료를 제공한다. The stain-resistant coating composition according to the present invention is a nano-micro formed at the same time as lowering the surface energy of a coating film formed by mixing an additive for reducing surface energy and hydrophobic fumed silica in a polyurethane resin used in conventional topcoat coatings. Through a composite structure, it provides a pollution-resistant paint that further improves the cleaning ability for contaminants that cause quality problems by remaining on the surface of structures installed in the exposed area during the shipbuilding process.
본 발명에 따른 내오염성 도료 조성물을 적용함으로써 선박 건조 과정에서 발생하는 여러 표면 잔존 오염물을 쉽게 제거 가능하도록 하여 도막 결함 등과 같은 품질 문제들을 예방할 수 있으며, 또한, 상기 도료를 적용함으로써 추가 작업의 발생률이 현저히 감소하여 발생하는 추가 인력 및 비용을 절감할 수 있으며 궁극적으로는 선박 인도 일정 지연을 방지할 수 있다.By applying the stain-resistant coating composition according to the present invention, quality problems such as coating defects can be prevented by making it possible to easily remove various surface residual contaminants generated during the ship building process. In addition, by applying the coating material, the incidence of additional work is reduced. The significant reduction can save additional manpower and costs, and ultimately prevent delays in ship delivery schedules.
전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, and the like illustrated in each of the above-described embodiments may be combined or modified for other embodiments by a person having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (7)
A stain-resistant coating composition comprising a polyurethane resin, a curing agent, a silane-based additive containing fluorine, a hydrophobically modified fumed silica, a solvent, a pigment, and an additive.
상기 내오염성 도료 조성물 전체 중량에 대하여
상기 폴리우레탄 수지 및 경화제를 25 내지 40 중량%,
상기 불소가 포함된 실란계 첨가제를 1 내지 8 중량%,
상기 소수성 개질된 흄드 실리카를 15 내지 25 중량%
상기 용제를 20 내지 35 중량%,
상기 안료를 5 내지 15 중량% 및
상기 첨가제를 1 내지 8 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 내오염성 도료 조성물.
The method of claim 1,
Based on the total weight of the stain-resistant coating composition
25 to 40% by weight of the polyurethane resin and curing agent,
1 to 8% by weight of the silane-based additive containing fluorine,
15 to 25% by weight of the hydrophobically modified fumed silica
20 to 35% by weight of the solvent,
5 to 15% by weight of the pigment and
A fouling-resistant coating composition comprising 1 to 8% by weight of the additive.
상기 불소가 포함된 실란계 첨가제는 플루오르화 알킬 실란(fluorinated alkyl silane) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 내오염성 도료 조성물.
The method of claim 1,
The silane-based additive containing fluorine is a stain-resistant coating composition, characterized in that it comprises a fluorinated alkyl silane (fluorinated alkyl silane) compound.
상기 소수성 개질된 흄드 실리카는 트리메틸클로로실란(Trimethylchlorosilane), 헥사메틸디실라잔(Hexamethyldisilazane), 알킬트리알콕시실란(Alkyltrialkoxysilane) 및 트리알킬알콕시실란(Trialkylalkoxysilane)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 1종 이상을 포함하는 유기실란 화합물을 표면 개질재로 사용하여 개질시킨 소수성 흄드 실리카인 것을 특징으로 하는 내오염성 도료 조성물.
The method of claim 1,
The hydrophobically modified fumed silica includes at least one selected from the group consisting of trimethylchlorosilane, hexamethyldisilazane, alkyltrialkoxysilane, and trialkylalkoxysilane. A stain-resistant coating composition, characterized in that it is a hydrophobic fumed silica modified by using an organosilane compound as a surface modifier.
A stain-resistant coating film formed of the stain-resistant coating composition according to any one of claims 1 to 4.
상기 내오염성 도막은 표면에 소수성 개질된 흄드 실리카에 의한 나노-마이크로 크기의 복합 구조가 균일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 내오염성 도막.
The method of claim 5,
The fouling-resistant coating film is a fouling-resistant coating film, characterized in that the nano-micro-sized composite structure of the hydrophobically modified fumed silica is uniformly formed on the surface.
상기 기재 상에 방청 도료 조성물로 형성된 방청 도막; 및
상기 방청 도막 상에 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 내오염성 도료 조성물로 형성된 내오염성 도막을 포함하는 선박 구조물.materials;
A rust-preventing coating film formed of a rust-preventing coating composition on the substrate; And
A ship structure comprising a fouling-resistant coating film formed of the fouling-resistant coating composition according to any one of claims 1 to 4 on the rust-proof coating.
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|---|---|---|---|---|
| CN116751494A (en) * | 2023-05-09 | 2023-09-15 | 华能赫章风力发电有限公司 | Graphene anti-freezing coating with superhydrophobic performance and preparation method thereof |
| KR20240013423A (en) | 2022-07-22 | 2024-01-30 | 단국대학교 산학협력단 | Polymer film embedded with superhydrophobic silica nanoparticles and manufacturing method |
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| JPS57158269A (en) | 1981-03-23 | 1982-09-30 | M & T Chemicals Inc | Antifoulant composition and method |
| KR20180079965A (en) | 2017-01-03 | 2018-07-11 | 주식회사 케이씨씨 | Resin for anti-fouling coating, and anti-fouling coating composition comprising the same |
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2019
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