출원번호 | 10-2020-0111789 |
출원일자 | 2020년09월02일 |
특허권자 | 삼화페인트공업주식회사 |
등록번호(일자) | 10-2251521 (2021년05월07일) |
발명의 명칭 | 다습 환경 조건에서 도장이 가능한 철골 구조물용 친환경 중방식 도료 조성물 및 이를 사용한 친환경 중방식 도막 |
일반적으로 중방식 도장(heavy duty coating)이란 장기간에 걸쳐 철재 구조물(예를 들어, 교량, 선박, 컨테이너 등)이 심한 부식 환경에 놓이더라도 부식되지 않도록 도장하는 것을 말하며, 이를 위해 대개 중방식 도료가 사용된다.
중방식 도료로는 방청 하도 도료, 에폭시계 중도 도료 및 우레탄계 상도 도료가 범용적으로 사용되고 있다. 상기 방청 하도 도료는 소지의 보호 및 부식방지를 위해 사용되고, 상기 에폭시계 중도 도료는 하도 도막과 상도 도막 간의 부착성을 향상시키기 위해 사용되며, 상기 우레탄계 상도 도료는 최종 도막의 내후성을 향상시키기 위해 사용된다.
이와 같은 중방식 도장은 도막의 두께가 제한된 조건에서 고도의 물성(예를 들어, 방청성, 내후성 등)을 나타내어야 하는 것이 요구되고 있는데, 현재 수용성 도료로는 만족스러울 만한 물성을 나타내지 못하는 문제점이 있다. 이에 수용성 도료를 사용하면서 다습 환경에서도 우수한 내수성 및 방청성을 장기간 유지할 수 있는 도료가 필요하다.
[그림1] 삼화페인트
삼화페인트의 본 특허는 하도, 중도 및 상도용 수용성 도료를 사용하므로 친환경적이면서도, 다습 환경에서도 우수한 내수성 및 방청성을 가지는 철골 구조물용 친환경 중방식 도료 조성물에 관한 것으로, 2021년 5월 7일 특허 등록되었다.
본 특허의 도료 조성물은 하기와 같은 하도 형성용 에폭시 도료 조성물과 상도 형성용 우레탄 도료 조성물을 포함한다.
하도 형성용 수용성 에폭시 도료 조성물 (A):
수용성 에폭시 수지 10 내지 50중량부, 방청안료 5 내지 30중량부, 편상안료 1 내지 20중량부, 특수 방청 첨가제 0.1 내지 2중량부, 및 수용성 에폭시 경화제 50 내지 90중량부를 함유한다.
상도 형성용 수용성 우레탄 도료 조성물 (B):
수산기-함유 폴리아크릴 수지 20 내지 70중량부, 체질안료 1 내지 30중량부, 수용성 우레탄 경화제 40 내지 90중량부 및 필름 형성 보조제 15 내지 35중량부를 함유한다.
본 특허에서 표 1과 같이 수용성 에폭시 주제부의 함량을 달리하여 실시예1, 실시예2, 비교예1, 비교예2의 수용성 에폭시 도료 조성물을 제조하였다. 제조된 도료 조성물은 상대습오 90%의 항온항습조에서 표면처리된 장재에 도장하여 7일간 건조하여 건 발생 정도를 판정하였다. 단계가 감소할수록 녹 발생이 증가한 것으로 단계 10는 녹 발생이 전혀 없음, 단계1는 시편 전체 면적의 50%이상이 녹 발생한 것으로 판단하였다.
[표 1] 수용성 에폭시 도료의 조성
분석결과, 실시예 1 및 2는 녹 발생 정도가 비교예 1~2에 비해 매우 우수하다. 따라서, 고습한 조건에서 수용성 에폭시 도료를 도장하는 것은 부식으로 인한 녹이 발생되는 상황이나, 특수 방청 첨가제 및 편상안료를 적용함으로써 외부 수분침투 및 내부 부식 발생을 막을 수 있다(표 2).
[표 2] 에폭시 도료 조성에 따른 방청성 테스트 결과
수용성 우레탄 상도의 주제부의 함량을 표 3과 같이 달리하여 실시예3, 실시예4, 비교에3, 비교예4의 수용성 우레판 도료 조성물을 제조하고, 우레탄 도료 조성물 도장 후 외관 상태를 판정하였다.
[표 3] 수용성 우레탄 도료 조성물
[표 4] 우렌탄 도료 조성에 따른 외관 테스트 결과
수용성 우레탄 상도 도막의 표면의 기포 및 팝핑 현상을 관찰한 결과, 실시예 3 및 실시예 4의 도막은 비교예 3 및 4에 도막에 비해 기포 및 팝핑 및 외관에서 우수하였다(표 4).
삼화페인트의 증방식 도박은 (A) 하도 형성용 수용성 에폭시 도료 조성물로부터 형성된 하도는 다습한 환경에서 우수한 내수성 및 방청성을 나타내며, (B) 상도 형성용 수용성 우레탄 도료 조성물로부터 형성된 상도는 우수한 기계적 물성을 나타낸다. 이러한 에폭시 하도 및 우레탄 상도는 서로 물성 및 기능을 보완함으로써, 다습한 환경에서 수수한 내수성 및 방청성을 나타내며, 이러한 물성을 장기간 유지할 수 있는 우수한 내구성을 또한 나타낸다.
증방식 도료는 보통 유성 타입의 도료를 사용해 왔지만, 환경 규제의 강화로 수용성으로 전환되는 추세이다. 기존 연구된 도류에서 무용제 에폭시 수지를 이용하거나, 수용성 에폭시 수지를 사용하는 기술이 있었으나, 이를 작업환경의 불안 요소가 여전히 존재하거나, 다습환경에서 내수성이 약화되어 도막의 방청성이 열화될 수 있는 문제가 있었다. 삼화페인트의 본 특허에 따른 조성물은 수성 도료를 이용하면서도 다습 환경에서 내수성과 방청성을 장기간 유지할 수 있다. 따라서 유성 타입의 도료를 대체하여 교량, 선박, 컨테이너 등의 철제 구조물의 부식을 억제하는 친환경 도료로 유용할 것으로 판단된다.
특허법인 ECM
변리사 최자영
jychoi@ecmpatent.com
02-568-2675
참조
삼화페인트, 다습 환경 중방식 도료 조성물 개발, 아주경제, 2021년 5월 8일
출원번호
10-2020-0111789
출원일자
2020년09월02일
특허권자
삼화페인트공업주식회사
등록번호(일자)
10-2251521 (2021년05월07일)
발명의 명칭
다습 환경 조건에서 도장이 가능한 철골 구조물용 친환경 중방식 도료 조성물 및 이를 사용한 친환경 중방식 도막
일반적으로 중방식 도장(heavy duty coating)이란 장기간에 걸쳐 철재 구조물(예를 들어, 교량, 선박, 컨테이너 등)이 심한 부식 환경에 놓이더라도 부식되지 않도록 도장하는 것을 말하며, 이를 위해 대개 중방식 도료가 사용된다.
중방식 도료로는 방청 하도 도료, 에폭시계 중도 도료 및 우레탄계 상도 도료가 범용적으로 사용되고 있다. 상기 방청 하도 도료는 소지의 보호 및 부식방지를 위해 사용되고, 상기 에폭시계 중도 도료는 하도 도막과 상도 도막 간의 부착성을 향상시키기 위해 사용되며, 상기 우레탄계 상도 도료는 최종 도막의 내후성을 향상시키기 위해 사용된다.
이와 같은 중방식 도장은 도막의 두께가 제한된 조건에서 고도의 물성(예를 들어, 방청성, 내후성 등)을 나타내어야 하는 것이 요구되고 있는데, 현재 수용성 도료로는 만족스러울 만한 물성을 나타내지 못하는 문제점이 있다. 이에 수용성 도료를 사용하면서 다습 환경에서도 우수한 내수성 및 방청성을 장기간 유지할 수 있는 도료가 필요하다.
[그림1] 삼화페인트
삼화페인트의 본 특허는 하도, 중도 및 상도용 수용성 도료를 사용하므로 친환경적이면서도, 다습 환경에서도 우수한 내수성 및 방청성을 가지는 철골 구조물용 친환경 중방식 도료 조성물에 관한 것으로, 2021년 5월 7일 특허 등록되었다.
본 특허의 도료 조성물은 하기와 같은 하도 형성용 에폭시 도료 조성물과 상도 형성용 우레탄 도료 조성물을 포함한다.
하도 형성용 수용성 에폭시 도료 조성물 (A):
수용성 에폭시 수지 10 내지 50중량부, 방청안료 5 내지 30중량부, 편상안료 1 내지 20중량부, 특수 방청 첨가제 0.1 내지 2중량부, 및 수용성 에폭시 경화제 50 내지 90중량부를 함유한다.
상도 형성용 수용성 우레탄 도료 조성물 (B):
수산기-함유 폴리아크릴 수지 20 내지 70중량부, 체질안료 1 내지 30중량부, 수용성 우레탄 경화제 40 내지 90중량부 및 필름 형성 보조제 15 내지 35중량부를 함유한다.
본 특허에서 표 1과 같이 수용성 에폭시 주제부의 함량을 달리하여 실시예1, 실시예2, 비교예1, 비교예2의 수용성 에폭시 도료 조성물을 제조하였다. 제조된 도료 조성물은 상대습오 90%의 항온항습조에서 표면처리된 장재에 도장하여 7일간 건조하여 건 발생 정도를 판정하였다. 단계가 감소할수록 녹 발생이 증가한 것으로 단계 10는 녹 발생이 전혀 없음, 단계1는 시편 전체 면적의 50%이상이 녹 발생한 것으로 판단하였다.
[표 1] 수용성 에폭시 도료의 조성
분석결과, 실시예 1 및 2는 녹 발생 정도가 비교예 1~2에 비해 매우 우수하다. 따라서, 고습한 조건에서 수용성 에폭시 도료를 도장하는 것은 부식으로 인한 녹이 발생되는 상황이나, 특수 방청 첨가제 및 편상안료를 적용함으로써 외부 수분침투 및 내부 부식 발생을 막을 수 있다(표 2).
[표 2] 에폭시 도료 조성에 따른 방청성 테스트 결과
수용성 우레탄 상도의 주제부의 함량을 표 3과 같이 달리하여 실시예3, 실시예4, 비교에3, 비교예4의 수용성 우레판 도료 조성물을 제조하고, 우레탄 도료 조성물 도장 후 외관 상태를 판정하였다.
[표 3] 수용성 우레탄 도료 조성물
[표 4] 우렌탄 도료 조성에 따른 외관 테스트 결과
수용성 우레탄 상도 도막의 표면의 기포 및 팝핑 현상을 관찰한 결과, 실시예 3 및 실시예 4의 도막은 비교예 3 및 4에 도막에 비해 기포 및 팝핑 및 외관에서 우수하였다(표 4).
삼화페인트의 증방식 도박은 (A) 하도 형성용 수용성 에폭시 도료 조성물로부터 형성된 하도는 다습한 환경에서 우수한 내수성 및 방청성을 나타내며, (B) 상도 형성용 수용성 우레탄 도료 조성물로부터 형성된 상도는 우수한 기계적 물성을 나타낸다. 이러한 에폭시 하도 및 우레탄 상도는 서로 물성 및 기능을 보완함으로써, 다습한 환경에서 수수한 내수성 및 방청성을 나타내며, 이러한 물성을 장기간 유지할 수 있는 우수한 내구성을 또한 나타낸다.
증방식 도료는 보통 유성 타입의 도료를 사용해 왔지만, 환경 규제의 강화로 수용성으로 전환되는 추세이다. 기존 연구된 도류에서 무용제 에폭시 수지를 이용하거나, 수용성 에폭시 수지를 사용하는 기술이 있었으나, 이를 작업환경의 불안 요소가 여전히 존재하거나, 다습환경에서 내수성이 약화되어 도막의 방청성이 열화될 수 있는 문제가 있었다. 삼화페인트의 본 특허에 따른 조성물은 수성 도료를 이용하면서도 다습 환경에서 내수성과 방청성을 장기간 유지할 수 있다. 따라서 유성 타입의 도료를 대체하여 교량, 선박, 컨테이너 등의 철제 구조물의 부식을 억제하는 친환경 도료로 유용할 것으로 판단된다.
특허법인 ECM
변리사 최자영
jychoi@ecmpatent.com
02-568-2675
참조
삼화페인트, 다습 환경 중방식 도료 조성물 개발, 아주경제, 2021년 5월 8일