WO2019027148A1

WO2019027148A1 - 온수 배관용 알루미늄관 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 온수 배관용 알루미늄관

Info

Publication number: WO2019027148A1
Application number: PCT/KR2018/007602
Authority: WO
Inventors: 김정근; 김재홍
Original assignee: (주)도남알루메탈; 김정근; 김재홍
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2018-07-05
Publication date: 2019-02-07
Also published as: KR101801658B1

Abstract

본 발명은 온수 배관용 알루미늄관 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 온수 배관용 알루미늄관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알루미늄 파이프의 내,외면에 강한 피도물을 형성하여 내식성, 초발수성 및 내약품성을 구현하면서 용수에 함유된 경도성물질이 표면에 부착되는 것을 방지하여 알루미늄 파이프의 오염을 방지함으로써 사용수명을 연장하고, 나아가 열에 의한 수축과 가공성이 우수하여 밴딩작업시에도 코팅막이 벗겨지지 않으며, 열전도율이 우수하여 난방효율을 향상시킨 온수 배관용 알루미늄관 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 온수 배관용 알루미늄관에 관한 것이다.

Description

온수 배관용 알루미늄관 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 온수 배관용 알루미늄관

본 발명은 온수 배관용 알루미늄관 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 온수 배관용 알루미늄관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알루미늄 파이프의 내,외면에 강한 피도물을 형성하여 내식성, 초발수성 및 내약품성을 구현하면서 용수에 함유된 경도성물질이 표면에 부착되는 것을 방지하여 알루미늄 파이프의 오염을 방지함으로써 사용수명을 연장하고, 나아가 열에 의한 수축과 가공성이 우수하여 밴딩 작업시에도 코팅막이 벗겨지지 않으며, 열전도율이 우수하여 난방효율을 향상시킨 온수 배관용 알루미늄관 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 온수 배관용 알루미늄관에 관한 것이다.

일반적으로, 실내 바닥 난방을 위해 바닥면에는 난방배관이 시공되고, 난방배관을 통해 보일러에서 생성한 온수를 공급 순환시킴으로써 난방이 필요한 곳을 따뜻하게 하고 있다.

이러한 난방용 배관은 주로 동 파이프를 사용해 왔는데, 동 파이프는 열전도율이 우수하여 난방효율이 좋은 장점을 가짐에도 불구하고 가격이 비싸고 밴딩시 밴딩부위가 취약하기 때문에 현재는 엑셀파이프가 많이 사용되고 있다.

엑셀파이프(X-L Pipe)는 가교화 폴리에틸렌(Cross-Linking Polyethylene) 파이프로서, 저렴하고 압출이 가능한 합성수지이면서 내열성 및 수밀성과 내구성이 좋기 때문에 대부분의 동 파이프를 대체해 가고 있다.

특히, X-L파이프는 -20℃~100℃까지의 사용온도로 인하여 내열 내한성이 뛰어나며 제품의 수명을 좌우하는 크리프(CREEP)성이 다른 수지보다 뛰어나고, 경량성과 휨성이 좋아 좁은 공간에서도 운반이나 작업이 용이한 장점 때문에 시공자들에게 선호되고 있다.

하지만, 열전도율이 동 파이프에 비해 현저히 떨어져 난방비를 절감하는데 한계가 있고, 무엇보다도 자외선에 매우 취약하다는 단점이 있으며, 또한 배관을 접속해야 할 때 접속작업이 매우 어렵고 누수 위험이 높다는 한계를 가지고 있다.

한편, 열전도율율도 우수하고, 가격도 동 파이프에 비해 저렴하며, 내열성, 내한성, 시공성도 좋은 알루미늄 파이프를 난방배관으로 활용하려는 시도들이 오래전부터 있어 왔다.

그런데, 알루미늄 파이프는 내식성과 내약품성이 약하고, 특히 용수에 함유된 경도성물질(칼슘, 마그네슘 등)이 표면에 부착되어 내부를 오염시킴으로써 사용수명이 짧아지는 단점 때문에 그 활용도가 매우 낮았다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 알루미늄 파이프의 내,외면에 강한 피도물을 형성하여 내식성, 초발수성 및 내약품성을 구현하면서 용수에 함유된 경도성물질이 표면에 부착되는 것을 방지하여 알루미늄 파이프의 오염을 방지함으로써 사용수명을 연장하고, 나아가 열에 의한 수축과 가공성이 우수하여 밴딩 작업시에도 코팅막이 벗겨지지 않으며, 열전도율이 우수하여 난방효율을 향상시킨 온수 배관용 알루미늄관 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 온수 배관용 알루미늄관을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명은, 폴리에틸렌수지 30-40중량%와, 수용성 변성아크릴 10-15중량%와, 수용성 변성우레탄 10-20중량%와, 실리콘계 변성우레탄 5-10중량%와, 티타늄(Ti)을 함유하는 폴리실록산 0.5-1중량%와, pH 조절제 0.5-1.5중량% 및 나머지 정제수로 조성된 제1코팅액을 준비하는 제1코팅액 준비 단계 ; 폴리디메틸실록산 5-40중량%와, 이소시아네이트 5-13중량%와, 아미노실란 5-10중량% 및 나머지 정제수로 조성된 제2코팅액을 준비하는 제2코팅액 준비 단계 ; 상기 제1코팅액과 상기 제2코팅액을 8:2의 중량비로 혼합된 알루미늄관 코팅액을 준비하는 알루미늄관 코팅액 준비 단계 ; 알루미늄 파이프의 내주면에 상기 알루미늄관 코팅액을 코팅하여 온수 배관용 알루미늄관을 제조하는 알루미늄관 코팅액 코팅 단계 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서 : 상기 제1코팅액 준비 단계는, 상기 폴리에틸렌수지와 상기 수용성 변성아크릴 및 상기 수용성 변성우레탄, 상기 실리콘계 변성우레탄을 혼합한 상태에서 정제수를 넣고 1-2시간 동안 100rpm의 속도로 교반하여 균질하게 혼합시킨 다음 pH가 8.5-9.5되도록 상기 pH 조절제를 투입한 후 상기 폴리실록산을 첨가하여 상기 제1코팅액을 준비하는 것이며 ; 상기 제2코팅액 준비 단계는, 상기 폴리디메틸실록산에 상기 이소시아네이트 및 상기 정제수를 첨가하여 100rpm으로 1-2시간 저속 교반한 다음 교반액을 별도의 용기로 취한 후 상기 아미노실란을 첨가한 상태에서 고속 교반기를 통해 10000-20000rpm으로 30분간 고속 교반하여 상기 제2코팅액을 준비하는 것이며 ; 상기 알루미늄관 코팅액 준비 단계는, 상기 제1코팅액과 상기 제2코팅액을 8:2의 중량비로 혼합한 상태에서 교반하여 상기 알루미늄관 코팅액을 준비하는 것 ; 이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 알루미늄관 코팅액 준비 단계는, 상기 제1코팅액과 상기 제2코팅액을 8:2의 중량비로 혼합한 상태에서 500rpm으로 2-3시간 동안 1차 교반하여 상기 제1,2코팅액이 서로 완전히 반응하게 한 다음, 교반이 완료되면 다시 100rpm의 속도록 2-3시간 동안 2차 교반하는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 알루미늄관 코팅액 코팅 단계는, 상기 알루미늄 파이프의 내주면 및 외주면에 상기 알루미늄관 코팅액을 코팅하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 사상으로, 상기의 온수 배관용 알루미늄관 제조 방법에 의하여 제조된 온수 배관용 알루미늄관이 제공된다.

본 발명에 따르면, 알루미늄 파이프의 내,외면에 강한 피도물을 형성하여 내식성, 초발수성 및 내약품성을 구현하면서 용수에 함유된 경도성물질이 표면에 부착되는 것을 방지하여 알루미늄 파이프의 오염을 방지함으로써 사용수명을 연장하고, 나아가 열에 의한 수축과 가공성이 우수하여 밴딩 작업시에도 코팅막이 벗겨지지 않으며, 열전도율이 우수하여 난방효율을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 온수 배관용 알루미늄관은 실내 바닥을 가열하여 따듯하게 하는 바닥배관으로서 알루미늄 파이프로 이루어진다.

이때, 상기 알루미늄 파이프는 열전도율이 200 W/㎡ㆍk로서 기존 합성수지 배관에 비해 1000배 높은 열전도율을 가지므로 난방효율이 향상된다. 때문에, 난방수의 온도를 현재 X-L 파이프를 사용할 때 보다 약 60% 수준만 유지해도 동일한 난방효과를 얻을 수 있게 된다.

다만, 앞서 종래 기술에서 설명하였듯이, 내식성과 내약품성이 약하고, 특히 용수에 함유된 경도성물질(칼슘, 마그네슘 등)이 표면에 잘 부착되기 때문에 사용수명이 짧아지는 단점을 극복할 수 있도록 본 발명에서는 알루미늄 파이프의 내경 및 외경, 즉 내주면과 외주면에 코팅층이 형성된다.

즉, 내주면과 외주면에 강한 피도물인 코팅층이 형성된 알루미늄 파이프(온수 배관용 알루미늄관)를 제공하는 것이 본 발명의 주된 목적이다.

다시 말해, 본 발명은 알루미늄 파이프의 내주면과 외주면에 마이크로 단위의 두께를 갖는 도막을 형성하여 내식성, 초발수성, 내약품성을 부여하는 강한 피도물을 생성하는 것이다.

이것은 용수에 함유된 경도성물질인 칼슘, 마그네슘 등의 부착을 억제하여 오염을 방지함으로써 사용수명을 연장할 뿐만 아니라, 임의적인 부동태막이 형성됨으로 인해 내식성이 향상되고, 특정 조성물과 조성비를 통해 도막의 말착력을 증대시켜 열에 의한 수축 저항성이 우수케 하여 밴딩 작업시에도 코팅층(코팅막)이 벗겨지거나 깨지지 않으며, 인체 유해성이 없어 친환경적인 특성도 갖는다.

이를 위해, 본 발명에서는 코팅층을 형성하기 위한 코팅조성물을 제공하는데, 상기 코팅조성물은 제1코팅액과 제2코팅액으로 나뉜다.

먼저, 상기 제1코팅액은 폴리에틸렌수지 30-40중량%와, 수용성 변성아크릴 10-15중량%와, 수용성 변성우레탄 10-20중량%와, 실리콘계 변성우레탄 5-10중량%와, 티타늄(Ti)을 함유하는 폴리실록산 0.5-1중량%와, pH 조절제 0.5-1.5중량% 및 나머지 정제수로 조성된다.

이때, 상기 폴리에틸렌수지는 내약품성과 내충격성 및 도막에 유연성을 부여하기 위해 첨가되는 것으로, 40중량%를 초과하면 수분산(Water Distribution) 안정성이 떨어져 뭉침 현상이 발생되고, 30중량% 미만으로 첨가되면 도막 부착력과 결합력이 급격히 저하되므로 상기 범위로 한정해야 한다.

그리고, 상기 수용성 변성아크릴은 점착성을 부여하여 소재와의 밀착성을 강화하고, 초발수성을 발현시키기 위해 첨가되며, 15중량%를 초과하면 수분산성은 향상되지만 레벨링성이 떨어지고, 10중량% 미만으로 첨가되면 층분리가 일어나므로 상기 범위로 한정해야 한다.

여기에서, 상기 수용성 변성아크릴은 수용성 아크릴변성 에폭시에스테르수지, 수용성 아크릴변성 우레탄-알키드수지, 수용성 아크릴변성 알키드수지를 사용할 수 있다.

또한, 상기 수용성 변성우레탄은 방수성, 내약품성 및 도막의 기계적 강도를 증대시키기 위해 첨가되는 것으로, 20중량%를 초과하면 피막 형성은 촉진하지만 열전도효율을 저하시킬 수 있고, 10중량% 미만으로 첨가되면 도막 두께를 충분히 얻을 수 없을 뿐만 아니라 도막의 두께의 균일성도 떨어뜨리기 때문에 상기 범위로 한정하여야 한다.

특히, 상기 수용성 변성우레탄은 폴리우레탄수지를 노닐페롤, 옥틸페놀, 알킬에테르, 라우릴에테르, 데실에테르 중 어느 하나의 유화제로 수용화시킨 것을 사용함이 바람직하다.

아울러, 상기 실리콘계 변성우레탄은 내열성과 방수성 및 전기절연성을 확보하기 위해 첨가되며, 10중량%를 초과하게 되면 내수성 및 내오염성이 증대되어 유리하지만 경화시간을 지연시키기 때문에 10중량%를 초과해서는 안되고, 5중량% 미만으로 첨가되면 내수성과 방오성이 현저히 떨어지기 때문에 상기 범위로 한정해야 한다.

이러한 실리콘계 변성우레탄으로는 우레탄 실란트(sealant)를 들 수 있다.

그리고, 상기 폴리실록산은 수지와 금속인 알루미늄 파이프 표면 사이의 밀착력과 부착력을 극대화시키기 위해 첨가되는 것으로, 1중량%를 초과하면 도막의 결합력은 상승되지만 상온 경화를 지연시키기 때문에 1중량% 이하로 첨가해야 하고, 0.5중량% 미만으로 첨가되면 도막의 결합력과 부착력이 급격히 떨어지기 때문에 상기 범위로 한정되어야 한다.

단, 상기 폴리실록산은 반드시 Ti 혹은 Zr을 함유하여 경화반응된 것을 사용해야 하는데, 특히 본 발명에서는 Ti를 함유한 것을 사용해야 한다.

이는 폴리실록산의 경우,

와 같은 구조를 갖기 때문에 제1코팅액에 존재하는 O-Si-O 결합조직에서 Si-O의 말단 O와 알루미늄 파이프 표면의 Al 및 폴리실록산에 함유된 Ti가 반응하여 강한 부동태막을 형성하도록 하기 위함이다.

즉, Si-O-Ti로 이루어진 결합과, Al-O-Ti로 이루어진 결합이 낮은 건조온도(상온)에서 강력한 결합력을 제공하여 고내식성을 유지하고, 높은 부착력을 구현시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 pH 조절제는 제1코팅액을 알카리성으로 유지시키기 위한 것으로, 탄산나트륨, 탄산칼슘, 오르토인산수소나트륨 등이 사용될 수 있다.

그리고, 상기 정제수는 저장안정성과 도막 두께 균일성을 유지시킨다.

한편, 상기 제2코팅액은 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane) 5-40중량%와, 이소시아네이트 5-13중량%와, 아미노실란 5-10중량% 및 나머지 정제수로 조성된다.

이때, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)은 유,무기 결합제로서, 열에 강한 실록산 결합(Si-O-Si)과 유기질의 메틸기로 구성되어 있어 소포성, 내열성, 열산화 안정성, 전기절연성 및 내화학성과 발수성은 물론 광택성과 내부식성을 강화시키기 위해 첨가된다.

다만, 유해범위를 초과하지 않도록 40중량% 이하로 첨가되어야 하고, 특성 발현을 위해 최소한 5중량% 이상으로 첨가되어야 한다.

아울러, 상기 이소시아네이트는 경화제로서, 13중량%를 초과하면 점도가 급격히 상승하여 점도조절이 어렵고, 5중량% 미만으로 첨가되면 미경화가 발생되므로 상기 범위로 한정해야 한다.

또한, 상기 아미노실란은 미반응물의 추가반응을 유도하여 반응효율을 증대시키기 위해 첨가되는 것으로, 10중량%를 초과하면 과반응이 일어나고, 5중량% 미만으로 첨가되면 반응성이 떨어지므로 상기 범위로 한정해야 한다.

본 발명은 이렇게 조성된 제1코팅액과 제2코팅액이 일정비율로 혼합 교반되어 코팅조성물(알루미늄관 코팅액)로 만들어진 후 알루미늄 파이프의 내경 둘레면, 즉 내주면과 외경 표면, 즉 외주면에 마이크로 두께로 코팅되어 도막, 즉 코팅층이 형성된다.

이때, 상기 제1코팅액과 제2코팅액의 혼합비율은 반드시 8:2의 중량비를 유지해야 한다.

만약, 상기 범위를 벗어나게 되면 백청현상, 표면크랙, 백화현상 등이 나타나게 되므로 반드시 상기 범위를 유지해야 하는데 이에 대해서는 실시예에서 보충 설명하기로 한다. 이것이 본 발명의 주요한 특징중 하나이며, 또한 제1,2코팅액을 조성할 때도 특정 조건들을 만족해야만 가능하다. 때문에 일반적으로 이러한 코팅조성물을 만들기 어려운 것이다.

그러면, 이러한 난방 배관을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 온수 배관용 알루미늄관 제조 방법은, 제1코팅액 준비 단계와, 제2코팅액 준비 단계와, 알루미늄관 코팅액 준비 단계와, 알루미늄관 코팅액 코팅 단계로 이루어진다.

여기에서, 상기 제1,2코팅액 준비과정이 별도로 설명되어야 하는 이유는 이들 코팅액이 단순히 성분들을 한꺼번에 넣고 혼합해서는 안되기 때문이다. 즉, 혼합할 때 순서를 반드시 지켜야 하므로 본 발명의 제조방법상 특징이 되는 것이다.

다만, 조성비율은 앞서 설명하였기 때문에 본 발명 제조방법에서는 조성비를 생략하고 성분들만 가지고 설명하기로 한다.

예컨대, 상기 제1코팅액 준비과정은 먼저, 폴리우레탄수지와 수용성 변성아크릴 및 수용성 변성우레탄, 실리콘계 변성우레탄을 혼합한 상태에서 정제수를 넣고 1-2시간 동안 100rpm의 속도로 교반하여 균질하게 혼합되도록 한다.

그런 다음, pH가 8.5-9.5되도록 pH 조절제를 투입하여 조정하고, 그 상태에서 폴리실록산을 첨가한 후 일정 점도에 이를 때까지 방치한다.

이때, pH를 알칼리성으로 유지하는 이유는 도막의 수축을 억제하여 안정화를 유지하고, 균질한 도막을 얻기 위함이다.

또한, 폴리실록산을 제일 마지막에 투입해야 하는 이유는 그렇지 않을 경우 비균질 반응을 통해 미반응분이 다량 생성되고, 결정질이 유도되어 도막 불량을 초래하기 때문에 반드시 폴리실록산은 알카리화된 상태에서 가장 마지막에 첨가 혼합되어야 한다.

일정 점도란, 포드컵(fordcup) No. 4 로 측정된 점도가 18~20초(25도 기준)를 나타낼 수 있는 점도를 말한다.

그리고, 상기 제2코팅액 준비과정은 먼저, 폴리디메틸실록산에 이소시아네이트 및 정제수를 첨가하여 100rpm으로 1-2시간 저속 교반한다.

이렇게 하여, 충분히 균질한 혼합이 완료되면 교반액을 별도의 용기로 취한 다음 아미노실란을 첨가한 후 고속 교반기를 통해 10000-20000rpm으로 30분간 고속 교반한다.

이렇게, 저속교반 후 고속교반해야 하는 이유는 저속 교반을 통해 균질한 혼합과 함께 충분한 반응을 유도하도록 하고, 고속교반하는 이유는 미반응분까지 완전히 교반시키기 위해 아미노실란을 첨가하여 아주 빠른 속도로 교반시키는 것이다.

아울러, 상기 알루미늄관 코팅액 준비과정은 제1코팅액과 제2코팅액을 8:2의 중량비로 혼합한 상태에서 500rpm으로 2-3시간 동안 1차 교반하여 제1,2코팅액이 서로 완전히 반응하게 한 다음, 교반이 완료되면 다시 100rpm의 속도록 2-3시간 동안 2차 교반하여 제1,2코팅액의 혼합물, 즉 알루미늄관 코팅액이 조성된다.

여기에서, 교반속도를 달리하는 이유는 1차 교반시에는 제1,2코팅액을 신속히 반응시키기 위한 것이고, 2차 교반은 일정한 점성을 갖도록 하기 위함이다.

이와 같은 과정을 거치게 되면 본 발명에 따른 알루미늄관 코팅액을 완성할 수 있게 되며, 이를 이용하여 알루미늄 파이프의 내주면과 외주면에 코팅층, 즉 도막을 형성하게 되면 앞서 설명한 목적과 효과들을 모두 달성할 수 있게 된다.

이하, 실험예에 대하여 설명한다.

[실험예 1]

본 발명에 따른 온수 배관용 알루미늄관의 표면 상태를 확인하기 위해 하기한 표 1과 같이 조성(단위는 중량%)하여 내수성을 테스트하였다.

실험예에서 제1코팅액은, 폴리에틸렌수지 35중량%와, 수용성 변성아크릴 12중량%와, 수용성 변성우레탄 15중량%와, 실리콘계 변성우레탄 8중량%와, 폴리실록산 0.8중량%와, pH 조절제 1.0중량% 및 정제수 28.2중량%로 조성되었다.

실험예에서 제2코팅액은 폴리디메틸실록산 25중량%와, 이소시아네이트 10중량%와, 아미노실란 8중량% 및 정제수 57중량%로 조성되었다.

이와 같은 제1코팅액과 제2코팅액을 표 1과 같이 혼합 비율을 달리하여 혼합하여 알루미늄관 코팅액을 조성한 후, 알루미늄 시편 각각에 제1,2코팅액의 혼합비율이 상이한 알루미늄관 코팅액을 각각 코팅하였다.

이때, 내수성 테스트는 시료가 도포된 시편을 항온수조(60℃)에 침적하고, 500시간 단위로 표면 상태를 검사하였으며, 그 결과는 표 1에 함께 나타내었다.

또한, 시편의 크기는 80mm × 120mm × 0.5mm의 사각편상으로 만들었다.

시편	1	2	3	4	5	6
제1코팅액	100	80	60	40	20	-
제2코팅액	-	20	40	60	80	100
결과	500시간 미세백청발생	1000시간양호	1000시간양호	표면 미세백화	표면백화	표면크랙

[실험예 2]본 발명에 따른 온수 배관용 알루미늄관의 열 안정성(내열성)을 확인하기 위해, 시료를 비이커에 넣고 밀봉(60℃)한 다음 5일간 드라이오븐(Dryoven)에 방치한 후 상태를 측정하였으며, 그 결과는 표 2에 나타내었다.

시편	1	2	3	4	5	6
제1코팅액	100	80	60	40	20	-
제2코팅액	-	20	40	60	80	100
결과	양호	양호	겔화	겔화	겔화	양호

[실험예 3]본 발명에 따른 온수 배관용 알루미늄관의 내식성을 확인하기 위해, 시료를 KS-D-9502(기준 240hr) 염수분무실험법에 따라 테스트하였고, 그 결과는 표 3에 나타내었다.

시편	1	2	3	4	5	6
제1코팅액	100	80	60	40	20	-
제2코팅액	-	20	40	60	80	100
결과	10% 백청	양호	양호	양호	양호	양호

이와 같은 실험들을 종합적으로 검토해 보면, 결국 본 발명의 코팅조성물은 제1코팅액과 제2코팅액이 8:2의 중량비로 혼합되었을 때만 모든 시험을 만족시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.따라서, 이러한 비율로 조성하여 도막, 즉 코팅층을 형성하게 되면 본 발명이 목적하는 바와 효과를 모두 달성할 수 있어 온수 배관용 알루미늄관의 기능을 한층 증대시킬 것으로 기대된다.

본 발명은 온수 배관용 알루미늄관을 제조하기 위하여 이용될 수 있다.

Claims

폴리에틸렌수지 30-40중량%와, 수용성 변성아크릴 10-15중량%와, 수용성 변성우레탄 10-20중량%와, 실리콘계 변성우레탄 5-10중량%와, 티타늄(Ti)을 함유하는 폴리실록산 0.5-1중량%와, pH 조절제 0.5-1.5중량% 및 나머지 정제수로 조성된 제1코팅액을 준비하는 제1코팅액 준비 단계 ;

폴리디메틸실록산 5-40중량%와, 이소시아네이트 5-13중량%와, 아미노실란 5-10중량% 및 나머지 정제수로 조성된 제2코팅액을 준비하는 제2코팅액 준비 단계 ;

상기 제1코팅액과 상기 제2코팅액을 8:2의 중량비로 혼합된 알루미늄관 코팅액을 준비하는 알루미늄관 코팅액 준비 단계 ;

알루미늄 파이프의 내주면에 상기 알루미늄관 코팅액을 코팅하여 온수 배관용 알루미늄관을 제조하는 알루미늄관 코팅액 코팅 단계 ;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 온수 배관용 알루미늄관 제조 방법.
제 1 항에 있어서 :

상기 제1코팅액 준비 단계는, 상기 폴리에틸렌수지와 상기 수용성 변성아크릴 및 상기 수용성 변성우레탄, 상기 실리콘계 변성우레탄을 혼합한 상태에서 정제수를 넣고 1-2시간 동안 100rpm의 속도로 교반하여 균질하게 혼합시킨 다음 pH가 8.5-9.5되도록 상기 pH 조절제를 투입한 후 상기 폴리실록산을 첨가하여 상기 제1코팅액을 준비하는 것이며 ;

상기 제2코팅액 준비 단계는, 상기 폴리디메틸실록산에 상기 이소시아네이트 및 상기 정제수를 첨가하여 100rpm으로 1-2시간 저속 교반한 다음 교반액을 별도의 용기로 취한 후 상기 아미노실란을 첨가한 상태에서 고속 교반기를 통해 10000-20000rpm으로 30분간 고속 교반하여 상기 제2코팅액을 준비하는 것이며 ;

상기 알루미늄관 코팅액 준비 단계는, 상기 제1코팅액과 상기 제2코팅액을 8:2의 중량비로 혼합한 상태에서 교반하여 상기 알루미늄관 코팅액을 준비하는 것 ; 을 특징으로 하는 온수 배관용 알루미늄관 제조 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 알루미늄관 코팅액 준비 단계는, 상기 제1코팅액과 상기 제2코팅액을 8:2의 중량비로 혼합한 상태에서 500rpm으로 2-3시간 동안 1차 교반하여 상기 제1,2코팅액이 서로 완전히 반응하게 한 다음, 교반이 완료되면 다시 100rpm의 속도록 2-3시간 동안 2차 교반하는 것을 특징으로 하는 온수 배관용 알루미늄관 제조 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 알루미늄관 코팅액 코팅 단계는, 상기 알루미늄 파이프의 내주면 및 외주면에 상기 알루미늄관 코팅액을 코팅하는 것을 특징으로 하는 온수 배관용 알루미늄관 제조 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항의 온수 배관용 알루미늄관 제조 방법에 의하여 제조된 온수 배관용 알루미늄관.