초록

본 발명은 수계 중방식 도료 조성물과 이를 이용한 강재 구조물의 중방식 도장공법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 강재 구조물이나 비철금속, 강재면의 염해 및 산성비나 아황산가스에 의한 부식을 방지하기 위한 접착성, 방청성, 내식성, 내후성, 유연성이 우수한 조성물을 이용한 방청 방식 수계도막공법을 제공하도록 하기 위한 수계 중방식 도료 조성물과 이를 이용한 강재 구조물의 중방식 도장공법에 관한 것이다.

대표청구항 ▼

표면처리, 하도 도장, 중도 도장, 상도 도장으로 이루어지는 과정에서 하도 도장에 따라 생성되는 방청 도막으로 중도층과 마찬가지로 에폭시계 수지를 사용하여 이루어지는 하도층(100), 중도 도장에 따라 생성되는 내식성 도막으로 에폭시계 수지를 사용하는 중도층(200), 내후성 도막으로 우레탄계 수지를 사용하는 상도층(300)을 포함하는 중방식 도장층(1)을 형성하기 위한 우레탄계 수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 수계 중방식 도료 조성물에 있어서,하도층(100)을 구성하는 수계 중방식 도료 조성물 중 하도 조성물은수지, 소포제,

표면처리, 하도 도장, 중도 도장, 상도 도장으로 이루어지는 과정에서 하도 도장에 따라 생성되는 방청 도막으로 중도층과 마찬가지로 에폭시계 수지를 사용하여 이루어지는 하도층(100), 중도 도장에 따라 생성되는 내식성 도막으로 에폭시계 수지를 사용하는 중도층(200), 내후성 도막으로 우레탄계 수지를 사용하는 상도층(300)을 포함하는 중방식 도장층(1)을 형성하기 위한 우레탄계 수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 수계 중방식 도료 조성물에 있어서,하도층(100)을 구성하는 수계 중방식 도료 조성물 중 하도 조성물은수지, 소포제, 용매, 용제, 돌가루, 중탄, 실란, 안료로 이루어지며, "수지"는 수성에폭시 수지로 비스페놀A의 다이글리시딜 에테르(Diglycidyl ether of bisphenol A) 및 프로필렌 글라이콜 메틸 에테르(Propylene glycol methyl ether) 중 적어도 하나 이상이 사용된 수지로 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 30 내지 60 중량부로 형성하며, "소포제"는 첨가제로 하도층(100) 도포시 발생되는 기포를 억제함으로써 하도층(100)의 비철금속(10)과의 밀착력을 높여주는 역할을 하는 것으로서, 하도층(100)을 구성하기 위한 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 1 내지 10 중량부로 형성되며, "용매"는 하도 조성물 상의 각 구성성분이 잘 섞이도록 하며, N-methyl-2-pyrrolidone 중합체를 사용하며 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 1 내지 10 중량부로 형성되며,"용제"는 PPS(PPS;Poly Phenylene Sulfide) 및 폴리이미드 중 적어도 하나 이상을 사용하며, PPS(PPS;Poly Phenylene Sulfide) 및 폴리이미드는 용매에 반응하는 플라스틱 수지로 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 10 내지 20 중량부로 형성되며,"돌가루"는 석면을 불포함하고, 마그네슘으로 이루어진 규산염에 해당하는 Talcum을 사용함으로써, 하도층(100)의 성분 간의 혼합시 돌가루의 표면적을 중심으로 성분 접촉 면적 증가에 따라 결속력을 향상시키고, 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 5 내지 20 중량부로 형성되며,"중탄"은 은폐력 향상, 체질안료(extender pigments)로서 작용하기 위해 포함되며, 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 10 내지 40 중량부로 형성되며,"실란"은 실란 화합물을 중합하여 접착성이 우수한 성질을 사용하거나, 아미노기함유 올리고실록산, 3-글리시딜 옥시프로필 트리메톡시 실란, 비닐트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란의 화합물을 사용하며, 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 0.1 내지 2.3 중량부로 형성되며,"안료"는 징크옥사이드, 티타늄디옥사이드 중 적어도 하나 이상을 포함하여 형성되며, 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 10 내지 30 중량부로 형성되며, 추가로, 하도층(100)을 구성하는 수계 중방식 도료 조성물 중 하도 조성물은 수지, 소포제, 용매, 용제, 돌가루, 중탄, 실란, 안료 외에 추가 조성물로 비철금속(10)로의 부착증진을 위해 제 1 추가 첨가제로 Copolymer with acidic groups와 1-Methoxy-2-propanol 중합체를 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 0.3 내지 0.5 중량부를 추가하고, 제 2 추가 첨가제로 Polyamide를 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 0.2 내지 0.3 중량부를 추가하며,중도층(200)을 구성하는 수계 중방식 도료 조성물 중 중도 조성물은 제 1 수지, 제 2 수지, 안료, 돌가루, 용제, 첨가제, 용매, 증점제로 이루어지며,"제 1 수지"는 하도층(100)을 구성하는 수지와 동일한 구성요소로, 수성에폭시 수지인 비스페놀A의 다이글리시딜 에테르(Diglycidyl ether of bisphenol A) 및 프로필렌 글라이콜 메틸 에테르(Propylene glycol methyl ether) 중 적어도 하나 이상이 사용된 수지로 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 1 내지 20 중량부로 형성하며,"제 2 수지"는 비스페놀 A타입으로 4,4'-(1-Methylethylidene)bisphenol polymer with 2,2'-[(1-methylethylidene)bis(4,1-phenyleneoxymethylene)]bis[oxirane]가 사용된 수지로 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 30 내지 60 중량부로 형성되며,"안료"는 징크옥사이드, 티타늄디옥사이드 중 적어도 하나 이상을 포함하여 형성되며, 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 10 내지 20 중량부로 형성되며,"돌가루"는 석면을 불포함하고, 마그네슘으로 이루어진 규산염에 해당하는 Talcum을 사용함으로써, 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 5 내지 20 중량부로 형성되며,"용제"는 PPS(PPS;Poly Phenylene Sulfide) 및 폴리이미드 중 적어도 하나 이상을 사용하며, PPS(PPS;Poly Phenylene Sulfide) 및 폴리이미드는 용매에 반응하는 플라스틱 수지로 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 5 내지 20 중량부로 형성되며,"첨가제"는 박리제로 2,6-디메틸-4-헵타논 및 Diisobutyl ketone으로 두 개가 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 0.1 내지 3.2 중량부로 형성되며, "용매"는 중도 조성물 상의 각 구성성분이 잘 섞일 뿐 아니라 구성성분의 혼합물을 묽게 만들며, N-methyl-2-pyrrolidone 중합체를 사용하며 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 0.1 내지 3.8 중량부로 형성되며,"증점제"는 에어로졸로 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 1 내지 10 중량부로 형성되며,상도층(300)을 구성하는 수계 중방식 도료 조성물 중 상도 조성물은 수지, 안료, 돌가루, 용제, 용매, 증점제, 그리고 자외선 차단제를 포함하여 이루어지며,"수지"는 '에폭시 수지'에 '가소성 수지'와 '코울타르'로 개질하여 내약품성, 방수성, 내후성, 유연성을 부여한 유성 무용제 수지이며, '첨가제'가 추가로 함께 개질되어 주제를 형성하고 경화제와 주제 100 중량부에 대해서 경화제 5 내지 12 중량부와 함께 사용하며, 상도층(300)의 주제 조성물로 '에폭시 수지'에 '가소성 수지'와 '코울타르', '첨가제' 간의 중량비는 100 : 13 내지 15 : 110 내지 115 : 5 내지 7로 이루어지며, 에폭시 수지는 당량이 180g/eq이고, 25℃에서 점도는 8,000 내지 11,000 CPS이며, 가소성 수지는 다이머 지방산(Dimer Fatty Acid) 변성타입 에폭시 수지이고, 코울타르(Coaltar)는 정제 타르에 해당하며, 상도층(300)의 "수지"에 포함되는 '첨가제'로는 섬유, 고무재, 탄성향상제, 나노화이바, 모링가액을 첨가할 수 있으며, 첨가제 전체 100 중량부 상에서 탄성향상제, 섬유, 고무재, 나노화이바, 모링가액은4 내지 7 : 15 내지 18 : 9 내지 11 : 3 내지 5 : 3 내지 5 중량비로 이루어지며,'섬유'는 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유, 바잘트(Basalt) 섬유 중 적어도 하나 이상의 소재를 사용하며,'고무재'는 '아크릴로니트릴 부타디엔 고무(아크릴로나이트릴 뷰타다이엔 고무) [acrylonitrile-butadiene rubber] = NBR'이며, '탄성향상제'는 콘크리트 교면방수재 조성물의 탄성 및 내구성을 향상시키기 위해 첨가되며, Silica nanoparticles, Copolymers, 2-methoxy-1-methylethyl acetate, 1-mehoxy-2-propanol; Surface-treated silica nanoparticles, Copolymers, HDDA(hexamethylene diacrylate), 2,6-Di-tert-butyl-p-cresol; Silica nanoparticles, Copoylmers, 2-methoxy-1-methylethyl acetate, 1-mehoxy-2-propanol; 으로 이루어지는 것 중 하나의 군에 해당하는 것이 첨가되며,'나노화이바'는 상도층(300)을 형성을 위해 상도층(300)의 조성물을 도장시 미세하게 거친 공극을 형성시켜 해당 상도층(300) 형성 후 보강용 그리드망 및 방수포를 형성시 접착력을 우수하도록 하기 위해 셀룰로오스 나노화이바가 추가되며,'모링가액'은 상도층(300)의 주제 조성물과 경화제의 혼합에 있어서 항균, 항곰팡이, 미생물의 근식방지를 위해 사용되며, 모링가액은 모링가씨의 섬유층을 잘게 분쇄한 분말을 증류수와 1 : 4 내지 5의 중량비로 희석하여 사용하고, 모링가씨 분말은 모링가씨를 별도로 분쇄하여 섬유층을 사용하되, 모링가씨 섬유층은 2.7 내지 2.8 데니어(denier)의 것을 활용하며,상도층(300) 상부에 보강용 그리드망 및 방수포를 더 포함하며, 그리드망 및 방수포는 중도층(200) 상부에 도포된 상도층(300)에 의해 염화물 이온 침투저항성을 향상시키며, 그 상부의 보강용 그리드망 및 방수포는 상도층(300)을 보호해 줄 수 있는 완충역할을 제공하는 구조 뿐만 아니라, 하도층(100), 중도층(200), 상도층(300)이 완전히 경화되기 전에 형성되며,그리드망은 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유, 바잘트(Basalt) 섬유 중 적어도 하나 이상의 소재를 기반으로 형성되며, 롤러 장치를 이용하여 자동 포설하며, 방수포는 부직포를 사용하며, 방수포는 부직포 필름에 대한 연신 후 열안정화 과정 사이에 필름에 대한 연성화와 함께 메쉬 공정에 따라 허니콤브 형상 구조의 메쉬 구조를 형성하며, 유연성을 제공하고, 복수의 방수포 필름을 적층하고 하부의 그리드망을 안착시키는 구조를 제공하며,그리드망은 모두 재생 폴리에틸렌에 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유, 바잘트(Basalt) 섬유 중 적어도 하나과 난연제를 첨가한 재생 폴리에틸렌 수지를 활용하되, 폐합성수지인 재생 폴리에틸렌에 상술한 섬유 중 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유, 바잘트(Basalt) 섬유 중 적어도 하나 이상을 첨가 혼합하여 섬유 강화 플라스틱(FRP, Fiber Reinforced Plastic)인 폴리에틸렌 수지를 수득하고, 폴리에틸렌 기반 원료를 형성하기 위해 수득된 폴리에틸렌 100 중량부에 대해서 에틸렌비닐초산 코폴리머(EVA) 10 내지 20 중량부, 폴리우레탄 5 내지 10 중량부로 구성되는 수지조성물에 섬유를 50 내지 65 중량부를 첨가 혼합하여 제 1 혼합물을 형성하며, 제 1 혼합물 100 중량부를 기준으로 무기질 필러 20 내지 24 중량부, 난연제를 5 내지 7 중량부를 첨가 혼합하여 최종적인 제 2 혼합물을 형성하여 사용하며, 무기질 필러는 탄산칼슘(중탄, 경탄), 탈크, 마이카, 클레이, 침상형 무기질 분말 중 적어도 하나 이상을 이용하며,상도층(300) 조성물을 구성하는 나머지 조성물로 "안료"는 징크옥사이드, 티타늄디옥사이드 중 적어도 하나 이상을 포함하여 형성되며, 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 13 내지 15 중량부로 형성되며,상도층(300) 조성물을 구성하는 나머지 조성물로 "돌가루"는 석면을 불포함하고, 마그네슘으로 이루어진 규산염에 해당하는 Talcum을 사용함으로써, 상도층(300)의 성분 간의 혼합시 돌가루의 표면적을 중심으로 성분 접촉 면적 증가에 따라 결속력을 향상시키고, 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 14 내지 22 중량부로 형성되며,상도층(300) 조성물을 구성하는 나머지 조성물로 "용제"는 PPS(PPS;Poly Phenylene Sulfide) 및 폴리이미드 중 적어도 하나 이상을 사용하며, PPS(PPS;Poly Phenylene Sulfide) 및 폴리이미드는 용매에 반응하는 플라스틱 수지로 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 15 내지 22 중량부로 형성되며,상도층(300) 조성물을 구성하는 나머지 조성물로 "용매"는 상도 조성물 상의 각 구성성분이 잘 섞일 뿐 아니라 구성성분의 혼합물을 묽게 만들며, N-methyl-2-pyrrolidone 중합체를 사용하며 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 2 내지 5 중량부로 형성되며,상도층(300) 조성물을 구성하는 나머지 조성물로 "증점제"는 에어로졸로 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 0.5 내지 2 중량부로 형성되며,상도층(300) 조성물을 구성하는 나머지 조성물로 "자외선 차단제"는 벤조트리아졸로 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 1 내지 1.5 중량부로 형성되며, 상도층(300)의 추가 첨가물로 "자외선 차단제" 대신에 "자몽추출물(GSE)", "블루베리추출물", "감초추출물", "녹차추출물", "추가 혼합물"(자몽씨추출물, 복합파라벤, 유로나프리)을 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율이 3 내지 5 중량부로 형성할 수 있으며, "자몽추출물(GSE)", "블루베리추출물", "감초추출물", "녹차추출물", "추가 혼합물"(자몽씨추출물, 복합파라벤, 유로나프리) 간의 중량비는 1 내지 2 : 0.3 내지 0.4 : 0.1 내지 0.2 : 0.2 내지 0.3 : 0.5 내지 0.6로 이루어지며, 방청층에 해당하는 하도층(100)의 조성물에 천연광물 중에서 대단한 방청능력이 있는 Black Mica, Muyie Stone, Tourmaline, Monazite, 게르마늄석, 백옥, 맥섬석, 귀양석, 귀양석 및 목어석 중 적어도 하나 이상의 특수광물의 분쇄물과 방청능력이 좋은 천연 해조추출물을 혼합하되, 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율로 0.2 내지 0.3 중량부를 추가하며, 특수광물의 분쇄물과 천연 해조추출물의 중량비율은 1 : 1.2 내지 1.3의 비율로 혼합하여 사용하며방청층에 해당하는 하도층(100)의 조성물에 참나무과 그 중에서도 떡갈나무, 그리고 밤나무, 오배자, 송엽, 율피, 도토리, 찻잎, 호프보리, 땡감, 맹그로브, 미모사, 케프라코, 갬비아 중 적어도 하나 이상에서 추출한 "탄닌산"과 "지르코늄" 중 적어도 하나 이상에 해당하는 제 1 중량과, "Al"에 해당하는 제 2 중량과 "Zinc Powder"에 해당하는 제 3 중량인 제 1 중량 : 제 2 중량 : 제 3 중량이 1 : 0.2 내지 0.3 : 0.1 내지 0.2로 동일 형성층에서의 다른 조성물과의 중량 비율로 0.1 내지 0.15 중량부를 추가하며, 방청층에 해당하는 하도층(100)의 조성물에 역청질 정제, 홍화유, Camphor Oil, 수용성 Colloidal Silver와 Sn, Zn 금속 Colloid의 방청물질, 킬레이트제 중 적어도 하나 이상을 다른 조성물과의 중량 비율로 0.1 내지 0.2 중량부를 추가하며,방청층에 해당하는 하도층(100)의 조성물에 그루콘산이나 알론산과 Humid Acid와 목재 섬유소와 리그닌, Rare Earth, 천연페놀산 중 적어도 하나 이상을 다른 조성물과의 중량 비율로 0.2 내지 0.3 중량부를 추가하는 것을 특징으로 하는 우레탄계 수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 수계 중방식 도료 조성물.