KR20230061653A - 방오 도료 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 아산화구리를 사용하지 않아 해양생태계의 오염이 적은 방오 도료 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명은 황화구리 1~20중량%, 탈크 20~40중량%, 실릴 아크릴레이트 10~50중량%, 가소제 1~10중량%, 안료 1~10중량%, 침강 방지제 1~10중량% 및 용제 1~10중량%를 포함하는 방오 도료 조성물이다.
Description
본 발명은 방오 도료 조성물에 관한 것이다.
선박은 장시간 정박으로 방치되기 때문에 바닷물에 잠기는 선박표면에 해양 생물체가 서식하게 되며, 선박표면에 부착된 해양 생물체에 의해 선박 중량이 증가하여, 운행 시 연료 소모가 많이 소모된다. 이에 따라, 다이버들이 선박이 정박할 때 바닷속으로 들어가서, 선박표면에 부착된 해양 생물체를 제거하는데, 이때 비용과 시간이 많이 소모된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 방오 도료를 선박표면에 처리하는데, 지금 사용되는 방오 도료는 해양생태계를 오염시키는 아산화구리가 많이 사용되고 있어, 해양생태계 오염이 적은 방오 도료가 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 아산화구리를 사용하지 않아 해양생태계 오염이 적은 방오 도료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 황화구리 1~20중량%, 탈크 20~40중량%, 실릴 아크릴레이트 10~50중량%, 가소제 1~10중량%, 안료 1~10중량%, 침강 방지제 1~10중량% 및 용제 1~10중량%를 포함하는 방오 도료 조성물이다.
상기 황화구리의 평균 입도는 10~50㎛일 수 있다.
상기 실릴 아크릴레이트는 트리이소프로필실릴 아크릴레이트(TISA)일 수 있고, 상기 가소제는 염화파라핀일 수 있고, 상기 안료는 Fe2O3일 수 있고, 상기 침강 방지제는 폴리아미드 왁스일 수 있고, 상기 용제는 자일렌일 수 있다.
상기 방오 도료 조성물은 유기 항균제를 1~10중량% 더 포함할 수 있다.
상기 유기 항균제는 CPT(copper pyrithione), DCOIT(dichloro octylisothiazolinone), ZINEB(zinc ethane-1,2-diylbis(dithiocarbamate)) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
본 발명은 일반적으로 방오 도료에 사용되는 아산화구리가 아닌 황화구리를 사용함으로써, 해양생태계의 오염을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 황화구리를 1~20중량%를 사용함으로써, 방오 효과를 향상시킬 수 있다.
도 1은 유럽물질화학청(ECHA)에 기재된 아산화구리의 독성 자료이다.
도 2는 유럽물질화학청(ECHA)에 기재된 황화구리의 독성 자료이다.
도 2는 유럽물질화학청(ECHA)에 기재된 황화구리의 독성 자료이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구체적인 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 유럽물질화학청(ECHA)에 기재된 아산화구리의 독성 자료이며, 도 2는 유럽물질화학청(ECHA)에 기재된 황화구리의 독성 자료이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적으로 방오 도료에 사용되는 아산화구리보다 황화구리의 독성이 매우 낮은 것을 확인할 수 있으며, 이를 참조하여, 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 황화구리 1~20중량%, 탈크 20~40중량%, 실릴 아크릴레이트 10~50중량%, 가소제 1~10중량%, 안료 1~10중량%, 침강 방지제 1~10중량% 및 용제 1~10중량%를 포함하는 방오 도료 조성물이다.
본 발명에서 상기 황화구리(CuS)는 일반적으로 방오 도료에 사용되는 아산화구리를 대체할 수 있으며, 아산화구리보다 적은 양으로 우수한 방오 효과를 나타낼 수 있다.
상기 황화구리의 평균 입도는 10~50㎛일 수 있으며, 바람직하게는 20~40㎛일 수 있다. 상기 황화구리의 평균 입도가 10㎛ 미만이면, 입자 개질 시 많은 비용이 발생하여 경제적이지 못하고, 50㎛를 초과하면 도료 분산시 분산이 어려울 수도 있다.
또한, 상기 황화구리의 함량은 전체 조성물 100중량% 대비 1~20중량%일 수 있으며, 바람직하게는 5~12중량%일 수 있다. 상기 황화구리의 함량이 1중량% 미만이면, 방오 효과가 저하될 수 있으며, 20중량%를 초과하면 함량 대비 방오 효과 향상도가 크지 않고, 황화구리 함량이 높아지게 되어 경제적이지 못하다.
또한, 본 발명에서 상기 탈크(tarc)는 방오 도료 조성물이 선박 등에 사용되었을 때 형성되는 도막의 강도를 높이기 위해 사용되는 것으로서, 함량은 전체 조성물 100중량% 대비 20~40중량%일 수 있으며, 바람직하게는 25~35중량%일 수 있다.
상기 탈크의 함량이 20중량% 미만이면, 도막의 강도가 저하될 수 있으며, 40중량%를 초과하면, 점도가 높아 분산에 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 실릴 아크릴레이트는 방오 도료 조성물이 선박 등에 사용되었을 때 형성되는 도막에 장기성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 트리이소프로필실릴 아크릴레이트(TISA)일 수 있고, 함량은 전체 조성물 100중량% 대비 10~50중량%일 수 있으며, 바람직하게는 35~45중량%일 수 있다.
상기 실릴 아크릴레이트의 함량이 10중량% 미만이면, 도막의 장기성이 저하될 수 있으며, 50중량%를 초과하면, 타 성분의 함량이 낮아져 방오 효과 등이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 가소제는 방오 도료 조성물이 선박 등에 사용되었을 때 형성되는 도막에 유연성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 염화 파라핀일 수 있고, 함량은 전체 조성물 100중량% 대비 1~10중량%일 수 있으며, 바람직하게는 2~8중량%일 수 있다.
상기 가소제의 함량이 1중량% 미만이면, 도막의 유연성이 저하되어 작업성 및 도료의 점도 조절이 용이하지 않을 수 있으며, 10중량%를 초과하면, 타 성분의 함량이 낮아져 방오 효과 등이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 안료는 방오 도료 조성물에 색상을 부여하기 위한 것으로, Fe2O3일 수 있고, 함량은 전체 조성물 100중량% 대비 1~10중량%일 수 있으며, 바람직하게는 2~8중량%일 수 있다.
상기 안료의 함량이 1중량% 미만이면, 도막의 착색이 용이하지 않을 수 있고, 10중량%를 초과하면, 유연성이 저하되어 작업성 및 도료의 점도 조절이 용이하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 침강 방지제는 방오 도료 조성물에 흐름 방지 성능을 부여하기 위한 것으로, 폴리아미드 왁스일 수 있고, 함량은 전체 조성물 100중량% 대비 1~10중량%일 수 있으며, 바람직하게는 2~8중량%일 수 있다.
상기 침강 방지제의 함량이 1중량% 미만이거나, 10중량%를 초과하면, 도료 조성물의 흐름성이 저하되고, 이에 따라 작업성이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 용제는 방오 도료 조성물의 점도를 낮추기 위한 것으로, 자일렌일 수 있고, 함량은 전체 조성물 100중량% 대비 1~10중량%일 수 있으며, 바람직하게는 2~8중량%일 수 있다.
상기 용제의 함량이 1중량% 미만이면, 조성물의 점도가 너무 높아 작업성이 저하되고, 10중량%를 초과하면, 타 성분의 함량이 낮아져 방오 효과 등이 저하될 수 있다.
본 발명은 방오 효과를 더욱 향상시키기 위하여 유기 항균제를 더 포함할 수 있으며, 상기 유기 항균제는 CPT(copper pyrithione), DCOIT(dichloro octylisothiazolinone), ZINEB(zinc ethane-1,2-diylbis(dithiocarbamate)) 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
또한, 상기 유기 항균제의 함량은 전체 조성물 100중량% 대비 1~10중량%일 수 있으며, 바람직하게는 2~8중량%일 수 있다.
상기 유기 항균제의 함량이 1중량% 미만이면, 방오 효과 향상도가 저조하고, 10중량%를 초과하면, 함량 대비 방오 효과 향상도가 크지 않아 경제적이지 못하다.
본 발명의 방오 도료 조성물은, 공지된 방법으로, 상기 성분들을 볼 밀, 페블 밀, 롤 밀, 샌드 그라인딩 밀, 고속 분산기(disperser) 등의 혼합기를 이용하여 혼합함으로써 조제할 수 있다.
또한, 상기 방오 도료 조성물을 이용하여 방오 도막을 형성할 수 있다. 예를 들면, 기재의 표면에, 본 발명의 방오 도료 조성물을 도포 또는 함침시킨 후, 소정 기간 건조시킴으로써, 기재의 표면에 경화된 방오 도막을 형성할 수 있다
상기 기재로서는, 예를 들면, 해수 또는 진수와 (예를 들면 상시 또는 단속적으로) 접촉하는 기재, 보다 구체적으로는, 수중 구조물, 선박 외판, 어망, 어구, 부표, 수력 발전소 시설 등을 들 수 있다.
또한, 방오 도막의 (건조) 막 두께는, 도막의 소모 속도 등을 고려하여 적절히 조정할 수 있는데, 예를 들면 40~400 ㎛/회일 수 있다.
이와 같이 본 발명은 일반적으로 방오 도료에 사용되는 아산화구리가 아닌 황화구리를 사용함으로써, 해양생태계의 오염을 저감시킬 수 있으며, 황화구리를 1~10중량%를 사용함으로써, 방오 효과를 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 들어 설명한다.
실시예 1 내지 9
철 소지 컨데이너에 하기 표 1의 중량%로 황화구리, 탈크, 트리이소프로필실릴 아크릴레이트(TISA), 염화파라핀, Fe2O3, 폴리아미드 왁스, 자일렌 및 CPT(copper pyrithione)를 첨가하고, 분산기를 통하여 60 분간 분산하고, 고속 교반기로 40℃에서 30분 동안 교반하여 방오 도료 조성물을 얻었다.
| 구분 | CuS 중량% |
CuS 평균 입도 ㎛ |
탈크 중량% |
TISA 중량% |
염화 파라핀 중량% |
Fe2O3 중량% |
폴리아미드 왁스 중량% |
자일렌 중량% |
CPT 중량% |
| 실시예 1 | 1 | 30 | 39 | 44 | 4 | 4 | 4 | 4 | 0 |
| 실시예 2 | 5 | 30 | 35 | 44 | 4 | 4 | 4 | 4 | 0 |
| 실시예 3 | 10 | 30 | 30 | 44 | 4 | 4 | 4 | 4 | 0 |
| 실시예 4 | 15 | 30 | 25 | 44 | 4 | 4 | 4 | 4 | 0 |
| 실시예 5 | 5 | 30 | 35 | 40 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 실시예 6 | 5 | 1 | 35 | 44 | 4 | 4 | 4 | 4 | 0 |
| 실시예 7 | 5 | 10 | 35 | 44 | 4 | 4 | 4 | 4 | 0 |
| 실시예 8 | 5 | 50 | 35 | 44 | 4 | 4 | 4 | 4 | 0 |
| 실시예 9 | 5 | 80 | 35 | 44 | 4 | 4 | 4 | 4 | 0 |
비교예 1 내지 3
철 소지 컨데이너에 하기 표 2의 중량%로 산화구리(Cu2O), 탈크, 트리이소프로필실릴 아크릴레이트(TISA), 염화파라핀, Fe2O3, 폴리아미드 왁스, 자일렌 및 CPT(copper pyrithione)를 첨가하고, 분산기를 통하여 60 분간 분산하고, 고속 교반기로 40℃에서 30분 동안 교반하여 방오 도료 조성물을 얻었다.
| 구분 | Cu2O 중량% |
Cu2O 평균 입도 ㎛ |
탈크 중량% |
TISA 중량% |
염화 파라핀 중량% |
Fe2O3 중량% |
폴리아미드 왁스 중량% |
자일렌 중량% |
CPT 중량% |
| 비교예 1 | 10 | 30 | 30 | 44 | 4 | 4 | 4 | 4 | 0 |
| 비교예 2 | 20 | 30 | 20 | 40 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 비교예 3 | 30 | 30 | 10 | 44 | 4 | 4 | 4 | 4 | 0 |
실험예
상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 방오 도료 조성물의 물성을 하기와 같은 방법으로 실시하였고, 이에 대한 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 비교예 4로 방오 도료 조성물을 도포하지 않은 경우를 기재하였다.
[측정방법]
1. 방오성
ⅰ) 시편 : 550×150×2(㎜) 강판
ⅱ) 시편처리 : 샌드 블라스팅 → 에폭시계 방식도료 200 ㎛ → 에폭시 결합재 도료 100 ㎛ (각 도료 도장후 상온(20℃) 1일 건조)
ⅲ) 방오 도료: 300 ㎛ 도장 후 1주일 상온(20℃) 건조
ⅳ) 시험조건: 울산 방어진항(동해안) 및 거제도 앞바다(남해안) 등에 설치한 뗏목 형태의 시험 장치(Raft)에서 해수면 기준 1m 아래 침적
5) 평가 기준 : 12개월 후 관찰하여, 초기 대비 오염 면적 % 확인
ⅰ) A: 오염면적 0%
ⅱ) B: 오염면적 1/2 이하 (+: 15% 이하. -: 35% 이상)
ⅲ) C: 오염면적 1/2 이상 (+: 65% 이하. -: 85% 이상)
ⅳ) D: 오염면적 100%
| 구분 | 정체 방오성 |
| 실시예 1 | C+ |
| 실시예 2 | B+ |
| 실시예 3 | A |
| 실시예 4 | A |
| 실시예 5 | A |
| 실시예 6 | B+ |
| 실시예 7 | B+ |
| 실시예 8 | B |
| 실시예 9 | B- |
| 대조구 | D |
| 비교예 1 | C+ |
| 비교예 2 | B+ |
| 비교예 3 | B |
상기 표 3을 참조하면, 결과는 다음과 같다.
방오도료를 사용하지 않은 경우(대조구)는 D로 방오성이 매우 낮은 것을 확인할 수 있다.
황화구리 첨가여부에 따라 비교하면, 황화구리를 10중량% 첨가한 경우(실시예 3)가 아산화구리를 10중량% 첨가한 경우(비교예 1)보다 정체 방오성이 매우 우수한 것을 확인할 수 있으며, CPT를 첨가한 경우 또한, 황화구리를 5중량% 첨가한 경우(실시예 5)가 아산화구리를 20중량% 첨가한 경우(비교예 2)보다 정체 방오성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
또한, 황화구리를 5중량% 첨가한 경우(실시예 2)와 아산화구리를 30중량% 첨가한 경우(비교예 3)가 비슷하였다.
또한, 황화구리의 함량에 따라 비교하면, 황화구리 함량이 10중량% 이상인 경우(실시예 3 내지 4)는 방오성이 비슷한 것을 확인할 수 있으며, CPT를 첨가한 경우(실시예 5)는 CPT를 첨가하지 않은 경우(실시예 2)보다 방오성이 향상된 것을 확인할 수 있다.
또한, 황화구리의 입도에 따라 비교하면, 입도가 30㎛ 이하인 경우(실시예 1 내지 7)는 방오성에 변화가 없었으나, 50㎛ 이상(실시예 8 및 9)에서는 분산성에 문제가 있어 방오성이 약간 저하 되었다.
이와 같이 상시 실험예를 참조하면, 본 발명은 일반적으로 방오 도료에 사용되는 아산화구리가 아닌 황화구리를 사용함으로써, 해양생태계의 오염을 저감시킬 수 있으며, 황화구리를 1~20중량%를 사용함으로써, 방오 효과를 향상시킬 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (5)
- 황화구리 1~20중량%, 탈크 20~40중량%, 실릴 아크릴레이트 10~50중량%, 가소제 1~10중량%, 안료 1~10중량%, 침강 방지제 1~10중량% 및 용제 1~10중량%를 포함하는 방오 도료 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 황화구리의 평균 입도는 10~50㎛인 것을 특징으로 하는 방오 도료 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 실릴 아크릴레이트는 트리이소프로필실릴 아크릴레이트(TISA)이고, 상기 가소제는 염화파라핀이고, 상기 안료는 Fe2O3이고, 상기 침강 방지제는 폴리아미드 왁스이고, 상기 용제는 자일렌인 것을 특징으로 하는 방오 도료 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 방오 도료 조성물은 유기 항균제를 1~10중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방오 도료 조성물.
- 제4항에 있어서,
상기 유기 항균제는 CPT(copper pyrithione), DCOIT(dichloro octylisothiazolinone), ZINEB(zinc ethane-1,2-diylbis(dithiocarbamate)) 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 방오 도료 조성물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210145841A KR20230061653A (ko) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | 방오 도료 조성물 |
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|---|---|---|---|
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| KR20230061653A true KR20230061653A (ko) | 2023-05-09 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101048482B1 (ko) | 2009-09-14 | 2011-07-11 | 주식회사 케이씨씨 | 방오 도료 조성물 |
-
2021
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