KR910004816B1 - 내구성을 가진 러스트 방지방법(Durable antirusting method) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내구성을 가진 러스트 방지방법(Durable antirusting method)

제 1 도(a) 및 제 1 도(b)는 "케미스톱(chemistop)"의 적외선 흡수 스펙트럼(infrared absorption spectrum)을 나타낸 것이다.

본 발명은 내구성이 풍부한 러스트 방지방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 그중에서도 통상의 건축물의 러스트방지는 물론 욕실타일 표면용 러스트방지, 플라스틱판용 등에서도 러스트 방지효과를 가지도록 결합성과 러스트 방지성이 아주 우수한 내구성 러스트 방지방법에 관한 것이다.

최근, 건축물상의 러스트, 즉 녹(rust)에 역효과 현상이 두드러지게 증가하고 있어 외관은 물론 청결상으로도, 설비유지에도 문제점이 잘 해소되고 있지 않다. 더욱이 최근 늘어나는 건축물 재료의 다양성과 고급화 추세는 페이팅 작업, 섬유피복 작업, 화이버벽코팅 작업 등의 부수적인 작업을 요하는 경우가 대단히 많아지고 있다. 또한 최근에 생활양식이 크게 변화하고 있고 실내를 보온하고 가열하는 현상이 확산되고 있으며 겨울에도 온수사용이 일반화되고 있다.

그런데 종래의 공지기술상 부식이 되는 조건은 통상 다음과 같다.

(1)적당한 온도(예컨데 20℃∼30℃) (2)적당한 상대습도(70∼80%)

(3)풍부한 영양소 내지 부식촉진 물질 (4)적당량의 산소

그런데, 접착수지류(adhesive resins),종이류, 의류 등과 같이 페인팅 작업시 페인팅과 같이 사용하는 것과 의류피복 작업에 사용되는 접착아교도 또한 하이버벽 코팅작업(fiber wall coating works)에 사용되는데, 이것들은 러스트의 성장이 억제되는 동계일지라도 러스트의 성장에 적합한 물질과 온도와 조건들을 갖추고 있다. 물론, 건조물에서 러스트로 인한 파손현상은 풍부한 영양소 또는 촉진물질이 있는 곳에서만 한하여 발생되는 것이 아니고, 욕실에서도, 특히 욕실의 타일표면에서도 발생되는데 이곳에서는 통풍이 내부에서 이루어지는 관계로 러스트제거상 매우 문제가 많다.

유성페인트, 락카, 실리콘수지페인트, 폴리우레탄수지페인트, 에폭시수지페인트, 에멀존페인트 등과 같이 건축물 내, 외부에 널리 사용되는 것은 러스트를 묻혀오고 박테리아의 번식을 동반한다. 러스트 방지를 위해, 여러 가지 페인팅 시험이 행해지고 지금까지 다양한 러스트 방지제를 사용하여 왔다. 그러나, 실질적으로 러스트를 없애거나 방지할 수 있는 러스트 소거제 또는 러스트 방지제는 거의 없어서 건축물의 건조에 있어 러스트방지 작업에 사용될 때 장기간 러스트방지 효과를 보장할 수 있는 길이 사실상 거의 없었다고 해도 과언이 아니다.

본 발명자는 장기간의 경험과 지식을 통하여 종래의 페이트에 의하여 이루어지는 코팅은 오로지 단순한 필름막 형성에 불과한 것으로, 이 코팅은 벗겨지고 박리되기 쉽고 이에 따라 많은 반점(spot)들이 페인팅작업시 발생 또한 형성되므로써 이러한 박리가능한 부분과 코팅시의 반점들은 러스트 및/또는 박테리아의 증식 또는 만연과 파손의 확산을 가져오므로써 러스트 현상의 방지효과를 얻을 수 없음을 알게 되었다. 따라서 ,본 발명자는 유기 용매에서 침투성(permeable property)을 가진 희석제로 적합한 러스트 방지제(anti-rusting agent)를 용해시키고, 그 결과 나오는 용액에 석유제 용매에서 용해된 방수성분을 함유하는 침투성이 있는 방수제를 첨가시켜서 그 결과로 만들어지는 혼합물을 스프레이나 코팅에 의해 소정의 재료의 표면상에 입히면 된다는 생각을 하게 되었다. 또한 , 러스트 방지용액은 소정의 재료속으로 모세관벽을 통해 표면으로부터 침투하고 방수제도 이와 유사하게 침투한다는 사실을 알게 되었다. 용매가 증발된 후에는 그 재료의 침투된 부위의 표면내 및 표면상에서 화학반응에 의하여 겔층(gel layer)이 형성된다. 강한 방수층(waterproof layer)이 이와 같이 형성되므로써 공기상을 고립시키게 된다. 이렇게 하여 내구성을 가진 러스트 방지효과가 얻어질 수 있는 것이다

이하에 내구성을 가진 본 발명상의 러스트 방지방법을 설명하기 위하여 러스트 방지제와 침투성을 가진 방수제, 희석용매 등에 관하여 설명하기로 한다.

본원 발명상의 러스트 방지제 또는 살균제(germecide)를 선택하기 위한 제 1 조건은 독성(virulence)이 적을 것, 자극성이 없을 것, 사람의 피부나 눈에 해를 주지않을 것, 러스트성장 방지효과가 강할 것 , 그리고 아울러 부식방지효과(anti-corrosion effect)를 가질 것 등이다. 러스트 방지제 또는 살균제는 또한, 본 발명상의 필수가 되는 전체 조건으로서 침투성을 가진 방수제를 가할 때 안정적이고 연속적인 효과를 가질 것과 빛이나 열에 의해서도 분해되는 일이 없어야 한다.

상기 조건을 충족할 수 있는 살균제는 다음과 같다.

1. 본원 발명에 의한 러스트 방지제

(1) 2-(4-치아조릴)(thiazolyl)-벤조이미다졸(benzoimidazol)

이것은,치아벤다졸(thiabendazol)또는 티, 비, 젯트(T,B,Z)라 약하여 부리기도 하는데, 담황색 파우더로 되고 그 화학구조는 다음과 같다.

위 구조식에서 알 수 있는 바와 같이 , 이 물질은 독서이 대단히 적고 분자상에서는 어떠한 금속이나 염화물 성분과도 거리가 먼 것이 특징이다. 화학적으로 안정되어 잇으며 가수분해 되기도 어렵게 되어 있는 것이 특징인데, 심지어 300℃에서도 분해되지 않는다.그 한계 독성치 LD는 3,600mg/Kg이다. 피부 및 눈에 대한 만성적인 독성, 특수독성, 자극성 존재여부를 고찰컨데, 10년간 실험결과 매우 안전한 살균제로서의 역할을 하는 것으로 밝혀지고 있다. 페인트류나 이와 유사한 것에서 성장하는 러스트의 성장을 방지하기 위한 효과를 가지기 위해서는 농도가 0.2 내지 25ppm정도로 낮아야 효과가 있는 것으로 알려지고 있다.

(2)디벤질브로코아세테이트

이 디벤질브로모아세테이트는 위의 화학구조식을 가진 비중 1.43∼1.48의 액상 러스트 방지제로서, 벤젠 및 톨루올과 혼합된다. 이 러스트 방지제는 5∼15ppm에서 러스트의 성장과 1∼5ppm에서 박테리아의 성장을 방지하며, 산성과 알칼리성 조건하에서는 안정되어 있다.

(3) 엔-(플루오로디크롤로메틸치오)-(프탈리마이드)(N-(fluorodichrolomethylthio)-phthalimide

이 엔-(프루오로디클롤로메틸치오)-프탈리마이드는 위의 화학구조식을 갖고 있는 흰 파우더 형태로 되어 있는 것으로 , 솔벤트가 베이스로 되어 있는 페인트에 복합하여 사용하기에 적합하게 되어 있다. 이것은, 고체성분에 관하여 1.5∼2.5 (중량)%정도를 페인트에 사용한다. 이 경구에 있어서의 독성 한계치(acuteoral virulence) LD는 2,500mg/Kg이다.

(4) N-디메틸-N'-페닐-N'-(플루오로디크롤로메틸치오 fluorodichiorome thylthio)-설파마이드 sulfamide

이 N-디메틸-N'-페닐-N'-(플루오로디클롤로메틸치오)-설파마이드는 위의 화학구조식을 가진 것으로 프레벤톨(prebenthol) A₄로 생략된 것이다. 러스트 방지제류 중에서도 이것은 독성이 작고 코팅(도포)필름에서 스테인, 즉 오점을 생성하지 않는 성질을 갖고 있다. 이것은 용매를 기본 베이스로한 페인트에 첨가하는 데 적합하다. 또한 넓은 범위의 러스트, 박테리아 및 이스트(yeast)에 걸쳐서 살균 파우더를 갖고 있으므로 내장 페이팅용에도 적합하다.

2.침투성 방수제 및 희석제

본 발명상의 내구성을 가진 러스트 방지방법을 수행함에 있어, 현재 사용할 수 있는 하나 이상의 효과적인 러스트 방지제를 적절한 희석제로서 유기용매에 용해시키고, 이렇게 해서 얻어진 용액을 소정의 재료상에 피복하거나 분사시킨다. 용매로서 ,유기용매는 통상 물보다 용해도와 침투성이 높다. 특히 소수성용매(hydrophobic solvent)는 침투성에 있어 탁월한 효능이 있으므로 본 발명상의 방법에는 톨루에(toluene) 또는 톨루울(toluol)을 사용하였다. 그 외에 벤졸이나 다른 방향성 용매(aromatic solvents)들도 사용가능하다. 톨루엔 60~70% 또는 그 이상을 함유하고 있는 락카신나(lacker thinner)도 본 발명상의 방법을 수행함에 있어 특히 자주 사용되고 있는 용매이다. 사용된느 락카신나는 상술한 본 발명에 이용되는 러스트 방지제를 용해할 수 있는데, 러스트 방지제를 적어도 0.5%이상 함유하는 형태로 사용하고 있다.

본, 발명상에서의 락카신나 용액에는 이들 혼합물 총량에 대하여 적어도 0.5%이상, 가급적 0.5%∼5%정도의 러스트 방지제가 소정의 재료에 깊은 침투효과를 얻기 위해 사용되고 있다. 아울러, 락카신나로 희석된 침투성을 가진 방수제가 같이 공급되고 있다. 즉, 소정의 재료내부에 필름을 생성하기 위하여 상술한 러스트 방지제의 락카신나 용액의 혼합물의 형태로 공급된다. 따라서, 통상의 일반 페인트로 얻어질 수 있는 러스트 방지 내구성에 대한 극히 우수한 내구성을 가지도록 하는 러스트 방지방법을 제공할 수 있게 되는 것이다.

상술한 침투성을 가진 방수제는 석유계 용제 또는 파라핀이나 방향성을 베이스로한 아로마틱계의 혼합물솔벤트(aromatic-based mixture solvent)와 비실리콘계 발수성수지(non-silicon water-repelling resins)와의 주성분으로 하는 여러종류의 방수용 수지의 혼합물로 구성되어 있다. 이들 제제가 나무 , 콘크리트, 몰탈, 블록, 연화, 소성된 타일 및 플라스틱 재료 등과 같은 재료에 주어지면 재료속으로 깊이 침투되고, 용매가 증발된 후에는 모세관벽이나 재료의 표면을 따라 화학적 반응을 하면서 겔층이 형성되므로써 극히 우수한 방수성과 내오염성 또는 살균성을 부여하는 강력한 방수효과가 만들어지는 것이다. 상술한 침투성 방수제의 대표적인 예가 "케미스톰(Chemistop)"(일본 미쓰이세이키유 화학공업 주식회사 제품의 상품명)이라는 이름의 제품으로 그 품질 표준은 다음 표와 같다.

[품질표준]

본 발명의 방법수행에 이용되는 락카신나는 석유를 베이스로 한 침투성 방수제로서의 용매와 같이 이용할 수 있고, 이 두가지를 적절한 비율로 사용할 수 있다.

본 발명상의 러스트 방지법상 우수한 내구효과를 얻기 위해서는 사용에 필요한 완전한 용매를 얻기 위해 상기 락카신나를 이용하여 상술한 러스트 방지제와 침투성 방수제를 희석하는 것이 필요하다. 더욱이, 이 희석도는 러스트 방지처리되어야 할 소정의 재료의 밀도나 흡착능(adsorption capacity)에 상응되는 것이라야 한다. 일반적으로 희석도가 높고, 위 제제들은 소정의 재료와 밀착시켜 양호하게 흡착되게 하므로써 필름이 더욱 박리되기 어렵도록 한다. 이 효과는 고착제 또는 접착제에 쓰이는 프라이머(primer)의 효과에 비견된다. 락카신나를 방수제 및 러스트 방지제의 합계의 10배까지 희석시켜 도포하여 사용하는 경우에는 그 결과 생기는 시스템은 플라스틱 재료의 표면과 밀접히 접촉되어 결코 박리되지 않도록 된다. 본 발명에 의한 러스트 방지처리액의 탁월한 점착력은 본원 발명성의 특징의 하나이다. 또한 , 나무의 표면에 부피에 있어 3배이상 희석되는 시스템이 코팅되면 그 나무의 자연적 특성이 유지 가능하게 되어 인위적으로 피복(코팅)이 된 것인지의 여부를 알아차리기가 어렵게 할 수 있다. 플라스틱 재료에 관하여 본다면, 만일 희석도가 두배나 그 이하가 되면 분리현상이나 유출(흘러내림)현상이 일어나기 쉽다.

처리되어야 할 소정의 재료의 표준과 희석도(용적)는 다음과 같다. 즉 ,소정의 재료가 연와이거나 석판이라면 희석도, 즉, 락카신나에 대한 침투성을 가진 방수제와 러스트 방지제의 합계에 대한 용적비는 대략 1:1이다. 소정의 재료가 콘크리트나 리신(ricin)인 경우에도 희석도가 1:2정도가 되고, 플라스틱, 나무, 벽재나 섬유재라면 희석도는 대략 1:3 내지 1:10정도가 적합하다.

본 발명상의 내구성을 가진 러스트 방지제를 공급함에 있어서는 차이염소산(hypochlorous acid)을 분사하여 제 1 차 예비 살균 작업 또는 균오염방지 작업(disinfection)을 행하고, 다음 알콜이나 벤잘코니움클로라이드(benzalconium chloride)을 사용하는 제 2차 예비 균오염방지 작업을 수행할 필요가 있다. 이들 균오염방지 작업들은 이미 이루어진 러스트 파괴가 육안으로 발견되었을 때는 말할 것도 없고 발견될 수 없는 때라도 반드시 행해져야 한다,

본 발명의 실시예를 이하에 구체적으로 설명하기로 한다.

[실시예 1]

본 발명 및 선행기술을 상호 비교하기 위하여, 러스트 방지처리가 본원 발명상의 방법에 의하여 리신 및 기타의 것으로 마무리 처리된 콘크리트부를 포함하여 갖고 있는 욕시에서 표준적인 방법으로 실시하였다. 한편, 동일 러스트 방지제의 동일 농도를 함유하고 있는 선행기술상의 종전의 페인트를 동일량으로 코팅하고 코팅된 표면을 일정시간 놓아두었더니 러스크의 성장상태가 관창괴고 양쪽 코팅된 표면이 육안으로 비교 관찰되었다. 양 방법에서, 코팅에 앞서 일차적으로 기초적인 균오염방지 공정이 발효되었다.

1. 러스트 방지액의 준비

(1)본원발명

러스트 방지제로 T.B.Z. 20g, 플레벤톨(Prebentol)A₄20g을 평량한 것에 침투성 방수제(미쓰이세키유 화학공업 주식회사제"케미스톱")1000ml를 혼합한 것에 락카신나 약 4000ml(약 3,480g)를 첨가하고, 이 혼합물을 잘 교반하여 총 5000ml(즉, 약 4,520g)의 약 0.94%러스트 방지제를 조성하였다.

(2)종래의 기술

T.B.Z. 20g및 프레벤톨 A₄20g을 러스트 방지제로 평량하고 여기에 비닐클로라이드를 베이스로 한 수지페인트를 1000ml 첨가하였다. 또한, 여기서 약 4000ml(즉, 약 3,480g)의 락카신나를 추가하고, 이 혼합물을 교반하여 총 약 5,000ml)의 0.94%러스트 방지제 용액을 조성하였다.

2. 피복(코팅)방법

본 발명상의 러스트 방지액과 종래 기술상의 러스트 방지액을 리신 마무리처리된 욕실벽에 평균 약 66.6ml/m³(약 57.9g/m²)를 코팅시켰다.

코팅된 표면은 약 2년간 남아 있었으며, 소정의 처리된 재료상에서의 러스트 상태는 다음 표준을 기준으로 하여 비교한 결과 , 다음 표와 같다.

[육안관찰기준]

러스트 상태의 여섯가지 등급은 다음과 같다.

러스트의 심볼상태:

---러스트가 전혀 인정되지 않은 상태

--균사(hyphae)가 현미경으로 관찰해야만 약간 보일정도

-균사가 육안으로도 보일정도

+균사의 량이 약간 많은 정도

++균사의 량이 더 많은 정도

+++균사의 량이 상당히 많아 러스트 방지효과가 안정될 수 없는 정도

[표 1]

[실시예2]

이 실시예는 본 발명자의 주거역(가나가와껜 이또-시)이웃의 온천지역의 빌라(아메기지역)와 이즈지역의 기숙사에서 행한 것으로, 각 장소에서 두가지 빌딩을 선정하고 통상의 방법과 본 발명상의 방법을 채용하되 비교를 위하여 양쪽 모두 동일방법으로 수행하였다(실시예 1 참조). 러스트의 상태는 처리가 이루어진 후 1년 및 2년간 실시예 1과 관련하여 전술한 육안관찰기준에 의하여 판단한 것이다.

통상의 방법으로 한 종래의 기술은 다음과 같다. 이미 욕실이나 이와 유사한 시설에서 러스트가 있을 때의 작업 수행단계는 (1) 5∼6%의 포타시움 차아염소산염 용액(potassium hypochlorite solution)을 이용하여 신화시키고 표백하는 단계, (2) 에타놀 또한 벤잘코니움클로라이드를 사용하여 균오염방지(살균)를 수행하는 단계, (3) 러스트 방지제를 함유하는 페인트로 페인팅하는 단계.

본 발명상의 방법은 실시예 1에 의한 방법이다. 즉, 처리장소는 욕실로서 나무, 실리콘 마무리 처리된 콘크리트, 타일표면, 이즈지역의 석재, 플라스틱 실링 및 단위 욕조표면상에서의 러스트의 상태를 나타낸 것이다.

[표 2]

실시예 1에서의 테스트 결과, 본 발명에 의한 방법에 의한 처리결과는 동일한 러스트 방지제를 동일량 함유하고 있는 러스트 방지페인트의 처리결과에서 나온 것을 실질적으로 2단계 내지 3단계의 차이로 나누어 볼 수가 있다. 두가지 방법 사이에는 명백히 다른 점이 있는 것으로 판단되었고, 실시예 2의 결과로부터도 두가지 방법 사이의 차이점이 보다 명백히 나타나는 것임도 알게 되었다.

종래의 기술상의 러스트 방지페인트에서의 러스트 방지제의 함량은 공표된 바 없지만 대략 0.5∼1.0%의 범위로 용해도를 갖는 것으로 추정되고 있다. 이러한 종래의 러스트 방지페인트는 얼룩 내지 오염을 발생시키고 코팅을 박리시키기 용이하여 실시예 2에서와 같이 높은 온도와 높은 상대습도를 가진 온천지역 분위기를 가진 욕실에서는 약 6개월를 보증하는 효과에 그치는 것으로 되어 있다.

본 발명자가 종래 사용하고 있던 페인트 1Kg에 대하여, 30g, 프레벤톨 A₄20g을 최대함유율로 하고, 페인트 :러스트 방지제=1000:50의 중량비로 되는 5% 러스트 방지제도, 본원 발명의 일례로 실시한 실시예 1에서의 조제법에 희한 러스트 방지제 1%의 함유비율의 것보다도 현저히 열등한 결과를 가져오고 있다. 여기에서 제 1 도(a) 및 제 1 도(b)는 전술한 "케미스톱"의 적외선 흡수 스펙트럼을 나타낸 것이다. 여기에서, 파장범위는 500∼2,000의 것은 알키드수지의 존재를 나타내는 것이고, 파장범위 2,000∼3,600의 것은 에폭시수지의 존재를 나타내는 것이다.

Claims (6)

1. 2-(4-티아조릴 thiazolyl)-벤조이미다졸 benzoimidazol 및 N-디메틸 dimethyl-N′-(플루오로디클로로메틸티오 fluorodichloromethylthio)-설파마이드 sulfamide와 석유계용제 또는 파라핀 및 방향성의 아로마틱계의 혼합용제와 비실리콘계 발수성수지와를 주성분으로 하는 여려종류의 방수수지로 이루어지는 침투성 방수제와를 혼합하고, 이 혼합물을 락카신나(lacker thinner)로 희석하여 이 희석된 러스트 방지제용액을 피처리재에 도포하는 것을 특징으로 하는 내구성 러스트 방지법 (A durable antirusting method).
2. 2-(4-티아조릴 thiazolyl)-벤조이미다졸 benzoimidazol 또는 N-디메틸 dimethyl-N′-(플루오로디클로로메틸티오 fluorodichloromethylthio)-설파마이드 sulfamide와 석유계용제 또는 파라핀 및 방향성의 아로마틱계의 혼합용제와 비실리콘계 발성수지와를 주성분으로 하는 여러종류의 방수수지로 이루어지는 침투성 방수제와를 혼합하고, 이 혼합물을 락카신나( lacker thinner)로 희석하여 이 희석된 러스트 방지제 용액을 피처리재에 도포하는 것을 특징으로 하는 내구성 러스트 방지법(A durable antirusting method).
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 러스트 방지제와 상기 침투성 방수제와의 혼합물을 혼합물대 락카신나의 용량을 용적비 1 : 1∼1 :10의 범위내에서 희석하도록 한 것을 특징으로 하는 내구성 러스트 방지법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 러스트 방지제를 혼합물 총량에 대하여 적어도 0.5%∼5%의 용액으로서 사용하도록 한 것을 특징으로 하는 러스트 방지법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 내구성 러스트 방지법의 시공전에 차아염소산에 의한 산화 및 알콜 또는 벤잘코니움클로라이드에 의한 제 1차 및 제 2 차 예비 살균 작업을 행하는 것을 특징으로 하는 내구성 러스트 방지법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 락카신나는 적어도 총중량의 60% 이상의 톨루엔(toluene)을 성분중에 함유하는 것을 특징으로 하는 내구성 러스트 방지법.

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