KR102050288B1 - 금속 표면 보수 효과를 갖는 녹 전환제 조성물 - Google Patents

Abstract

금속 표면의 녹을 제거하고 부식을 방지하는 코팅층을 형성하는 녹 전환제 조성물로서, 아크릴계 공중합체, 타닌산, n-부틸아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리아미드계 미세입자 및 물을 포함하는 녹 전환제 조성물을 제공한다.

Description

금속 표면 보수 효과를 갖는 녹 전환제 조성물{Rust-converting Composition Having Metal Surface Repairing Effect}

본 발명은 금속 표면의 녹을 제거하고 부식을 방지하는 코팅층을 형성하는 녹 전환제 조성물로서, 아크릴계 공중합체, 타닌산, n-부틸아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리아미드계 미세입자 및 물을 포함하여, 금속 표면으로부터 두께방향으로 금속 표면 크랙이 생긴 표면에 도포함으로써 금속 표면과 크랙 면에 발생된 녹을 전환시키고, 크랙을 보수하는 효과가 있는 녹 전환제 조성물에 관한 것이다.

금속 부식이란 금속이 주위 환경에 포함된 물질과 화학적으로 또는 전기화학적으로 반응하여 금속이 변성되는 것을 말한다. 부식이 발생하기 위해서는 양극(Anode), 음극(Cathode), 전해질(Electrolyte), 전기적 회로(Return Circuit)등 4가지 요소를 갖추어야 한다.

자연계에서 금속은 산화반응성이 커서, 수분과 산소가 존재하는 조건에서 금속의 부식이 일어난다. 금속은 산화하여 금속보다 안정적인 화합물인 금속산화물로 존재하게 되나, 금속 산화물은 일반적으로 금속에 비해 강성도나 금속 특유의 인성과 전성 등의 물성이 떨어진다.

이와 같이, 금속의 부식은 자연적인 현상으로 받아들여지고 있으나, 현대사회에서 건축물, 산업시설 등의 다양한 분야에서 널리 금속이 사용됨에 따라, 사회기반시설과 사회의 공적 자본을 보호하기 위한 측면에서 금속의 부식을 저지하기 위한 다양한 기술들이 활용되고 있다.

부식이 진행된 금속은 부식 전보다 약해져 외부의 충격에도 쉽게 파괴되고 변형되며, 금속의 표면에서 발생된 부식은 금속의 깊이 방향으로의 부식으로 진행되어 결국은 금속이 절단되거나 쉽게 변형되는 문제점이 있다. 이에 녹 전환제는 부식된 금속의 표면에 도포하여, 부식된 금속을 제거함과 동시에 도포된 부위에서 부식 방지층을 형성하여 금속의 부식을 효과적으로 저지할 수 있게 한다.

한편, 금속의 깊이 방향으로 형성된 크랙은 금속의 부식이 일어나는 표면적을 향상시켜 금속이 더욱 빠르게 부식되게 하고, 깊이 방향에 수직한 방향으로 금속의 강성이 매우 취약해지는 문제가 있으므로, 금속의 깊이 방향으로 형성된 흠집을 보수함과 동시에 녹을 제거하고 부식을 방지하는 코팅층을 형성시키는 것이 필요하다.

금속 표면으로부터 깊이 방향으로 형성된 크랙은 금속 재료의 물성에 큰 영향을 미치므로, 금속에 형성된 크랙을 보수하는 것은 금속 재료의 수명을 증가시키는데 매우 중요하다.

대한민국 등록특허 제10-1107795호는 금속 부식 방지를 위한 방청제에 관한 것으로서, 물과 이소프로필 알코올을 포함하는 에멀젼 수지 바인더와 타닌산 또는 갈산이 첨가된 초산 용액을 포함하는 녹 전환 용액의 혼합물을 방청제로 사용함으로써, 부식된 금속 표면에 사용하기 위해 전처리 공정이 필요하지 않고, 중방식용 도료의 하도 코팅제로 사용될 수 있는 효과가 있음을 개시하고 있으나, 금속 방지 기능을 갖는 방청제를 개시하고 있을 뿐, 금속의 표면에서 깊이 방향으로 크랙이 발생된 경우 이를 보수할 수 있는 기술에 관해서는 전혀 개시하지 못하고 있다.

일본 공개특허 제1993-320936호는 철강 표면의 녹전환에 의한 방청 처리제에 관한 것으로서, 타닌산 수용액에 불소 화합물, 카르복실기 함유 화합물 및 습윤제를 배합하여 이루어짐으로써, 녹을 효과적으로 용해함과 동시에 방청피막을 형성히는 방청 처리제를 개시하고 있을 뿐, 금속 표면 크랙을 보수하는 기술에 대해서는 개시하지 못하고 있다.

따라서, 녹 전환제로서 금속 표면의 녹을 제거함과 동시에 방청 효과를 갖는 코팅층을 형성할 뿐만 아니라, 금속 표면으로부터 깊이 방향으로 형성된 크랙을 보수하는 효과를 가져 금속 재료의 수명을 향상시킬 수 있는 기술에 대한 요구가 계속되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1107795호 일본 공개특허 제1993-320936호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 발명자들은 상기와 같은 문제점을 인식하고 이를 해결하기 위해 수많은 실험과 연구를 반복한 끝에, 아크릴계 공중합체, 타닌산, n-부틸아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리아미드계 미세입자 및 물을 포함하는 수계 녹 전환제 조성물은 금속 표면의 녹 전환 효과와 방청효과가 우수하며, 이와 동시에 금속 표면에 형성된 크랙에 침투되어 크랙이 형성된 금속의 두 면이 상호 견고하게 연결되어 크랙을 보수하는 효과를 가지는 것을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 녹 전환제 조성물은 아크릴계 공중합체, 타닌산, n-부틸아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리아미드계 미세입자 및 물을 포함한다.

본 발명에 따른 녹 전환제 조성물은, 조성물 전체 중량을 기준으로, 상기 아크릴계 공중합체는 5 내지 30 중량%, 상기 타닌산은 0.1 내지 10 중량%, 상기 n-부틸아크릴레이트는 1 내지 20 중량%, 상기 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르는 0.1 내지 10 중량%, 상기 폴리아미드계 미세입자는 0.1 내지 10 중량% 및 물은 50 내지 80 중량%으로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 녹 전환제 조성물은 실란 커플링제를 더 포함하는 것일 수 있고, 상기 실란 커플링제는 0.1 내지 10 중량%으로 포함될 수 있다.

한편, 상기 폴리아미드계 미세입자는 폴리아미드 6(나일론 6) 및/또는 폴리아미드 66(나일론 6, 6)인 것일 수 있다.

상기 폴리아미드계 미세입자는 평균직경이 1 내지 20 ㎛(마이크로미터)인 것일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 녹 전환제 조성물은 금속 표면에 형성된 녹 전환 효과가 뛰어나고, 녹 전환 후에 형성된 방청 코팅층은 반영구적인 방청효과를 가진다.

또한, 금속 표면에 크랙이 형성된 경우에는 금속 크랙의 사이에 침투하여 크랙이 형성된 두 면의 금속층과 견고하게 결합하는 보수효과를 가진다.

또한, 본 발명에 따른 녹 전환제 조성물은 코팅층이 형성된 표면에 다른 추가 전처리 공정없이 방청 코팅층의 표면에 바로 도장이 가능한 효과가 있다.

도 1은 녹 전환제를 사용하기 전의 녹슨 철제 부품을 도시한 사진(좌)과 녹 전환제를 녹슨 철제 부품에 도포하는 작업 사진이다;
도 2는 본 발명에 따른 녹 전환제를 도포하기 전의 녹슨 철제 부품과 녹전환제의 도포과정 및 도포 후의 철제 부품을 순차로 나타낸 사진이다;
도 3은 본 발명에 따른 녹 전환제를 녹슨 철제 부품에 본 발명에 따른 녹 전환제를 도포하고 20분 경과 후의 사진이다;
도 4는 본 발명에 따른 녹 전환제를 녹슨 철제 부품에 본 발명에 따른 녹 전환제를 도포하고 1일 경과 후의 사진이다.

이하에서, 각 구성을 보다 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.

본 발명은 금속 표면에 형성된 녹을 제거함과 동시에 금속 표면에 방청 코팅층을 형성하는 녹 전환제에 관한 것이다. 특히, 본 발명에 따른 녹 전환제 조성물은 금속 재료의 수명을 더욱 향상시킬 수 있도록 금속 표면으로부터 깊이 방향으로 크랙이 형성된 경우에 금속의 부식에 의해 금속 재료의 강성이 현저히 떨어지는 문제를 해결하고자, 금속의 크랙을 보수하는 효과를 가지는 녹 전환제 조성물을 제공한다.

금속의 표면으로부터 깊이 방향으로 형성된 크랙은 금속 재료의 절단 가능성을 현저히 향상시키기 때문에, 금속의 부식을 저지하고 방지하는 것과 더불어 금속의 크랙을 보수함으로써 금속 재료의 절단을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

금속 재료는 건축물이나, 대형 구조물 등과 같이 고중량을 지지하는 H빔, 철근, 강관 등의 지지재료로 사용되기도 하고, 발전소의 배수관이나 배기관으로 사용되기 때문에, 장기간 수명이 유지되도록 유지 관리하는 것이 시설물 전체의 수명에 매우 중요한 요인이 된다.

방청 처리된 금속 재료가 시간이 흐름에 따라 일부 녹이 형성된 경우에, 본 발명에 따른 녹 전환제를 사용하여, 일부 녹이 형성된 표면을 청소하고 방청코팅 처리하여, 금속 재료의 수명을 더욱 연장시킨다. 그러나, 이러한 부식에 의한 화학적 손상은 금속 재료에 크랙이 형성되는 등의 물리적 손상이 있는 경우에는 더욱 급속하게 진행되고, 화학적 손상은 또한 물리적 손상을 더욱 급속하게 진행시켜 금속 재료의 물성을 현저히 떨어뜨리므로, 화학적 손상과 함께 물리적 손상을 동시에 저지하면 금속 재료의 수명을 더욱 연장시킬 수 있다.

본 발명에 따른 녹 전환제 조성물은 아크릴계 공중합체, 타닌산, n-부틸아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리아미드계 미세입자 및 물을 포함한다.

상기 아크릴계 공중합체는 아크릴산, 메타크릴산 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 단량체로 하여 공중합된 것이면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로는, 아크릴산, 메타크릴산 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 단량체로 하고, 불포화 결합을 포함하는 올레핀계 단량체 하나 이상을 공중합한 공중합체인 것일 수 있다.

더욱 바람직하게는 상기 아크릴산, 메타크릴산 및 이들의 유도체로 이루어진 군에선 선택된 단량체는 n-부틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 및 메타크릴산에서 선택된 하나 이상일 수 있고, 상기 올레핀계 단량체는 에틸렌, 프로필렌 및 스티렌으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

가장 바람직하게는, 상기 아크릴계 공중합체가, n-부틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 메타크릴산 및 스티렌을 공중합한 것일 수 있다. 상기 공중합체의 평균분자량은 특별히 제한되지 않으나, 1000 내지 20000의 평균분자량을 갖는 것이면 무방하다.

본 발명에 따른 녹 전환제 조성물에 있어서, 상기 아크릴계 공중합체는 조성물 전체 중량을 기준으로 5 내지 30 중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 8 내지 25 중량%로 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는 10 내지 20 중량%로 포함될 수 있다.

상기 함량보다 과량으로 첨가되는 경우에는, 조성물의 점도가 높아 크랙으로 침투하기 전에 조성물이 고화되므로, 금속의 크랙으로 조성물이 충분히 침투되지 못하는 문제가 있어, 크랙 보수 효과가 충분하지 않게 되는 문제가 있다. 반면, 상기 함량보다 소량으로 첨가되는 경우에는 조성물을 금속 표면에 도포한 후에 건조시간이 길어지므로 작업성이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 상기 타닌산은 폴리페놀의 일종으로 식물에 의해 합성되는 카르복실산계 화합물로서, 다수의 히드록시기를 포함하는 화합물이다. 녹 전환제의 성분으로 포함되어, 금속 표면에 형성된 산화철과 반응하여 타닌산 철(Ferric Tannate)를 형성하여 금속 표면의 녹을 제거하는 효과를 가진다.

높은 강성도가 요구되는 금속 재료의 대부분은 철을 포함하는 합금 재료로 구성되므로, 본 발명은 바람직하게는 철을 포함하는 금속 재료에 적용하는데 적합하다.

상기 타닌산은 녹 전환제 조성물 전제 중량으로 기준으로 0.1 내지 10 중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 7 중량%, 가장 바람직하게는, 1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다.

상기 n-부틸 아크릴레이트는 n-부탄올과 아크릴산을 에스테르화 반응시켜 얻어진 에스테르 화합물로서, 조성물 전체 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 5 내지 18 중량%, 가장 바람직하게는 7 내지 15 중량%로 포함될 수 있다.

상기 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(Polyoxyethylene lauryl ether)는, 폴리(옥시-1,2-에탄디일) 또는 알파-도데실-오메가-히드록시-폴리옥시에틸렌으로도 불리우며, 본 발명에 따른 녹 전환제 조성물의 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 바람직하게는 0.5 내지 8 중량%, 가장 바람직하게는 1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르는 평균분자량이 500 내지 2000인 것일 수 있다.

한편, 상기 폴리아미드계 미세입자는 폴리아미드계 고분자로 이루어진 미세입자로서, 바람직하게는 상기 폴리아미드계 고분자가 폴리아미드 6(나일론 6) 및/또는 폴리아미드 66(나일론 66)일 수 있다.

상기 폴리아미드계 미세입자는 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내인 경우라면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 5000 내지 20000일 수 있다.

상기 폴리아미드계 미세입자는 평균직경이 1 내지 20 ㎛(마이크로미터)인 것일 수 있고, 바람직하게는, 5 내지 15 ㎛(마이크로미터), 가장 바람직하게는 8 내지 12 ㎛(마이크로미터)일 수 있다.

상기 폴리아미드계 미세입자는 금속 표면에서 깊이 방향으로 형성된 크랙의 면에 밀착하여 녹 전환제 조성물이 고화되는 과정에서 미세입자가 크랙의 면에 밀착된 상태로 금속 면과 미세입자가 결합되고, 미세입자들은 아크릴계 공중합체 등의 다른 성분들에 의해 서로 결합됨으로써 금속 크랙이 보수되는 효과가 있다.

이러한 효과는 미세입자가 크랙이 형성된 금속의 면에 더욱 밀착될수록 크랙 사이에 침투하여 크랙이 형성된 두 금속면을 연결하는 녹 전환제의 접촉면이 증가되고 이에 따라, 두 금속면이 더욱 견고하게 연결될 수 있다.

따라서, 본 발명의 녹 전환제 조성물에 있어서 상기 폴리아미드계 미세입자의 평균입경은 금속 면에 밀착되는 미세입자의 수, 즉, 녹 전환제 조성물의 금속면과의 밀착 면적에 중요한 영향을 미친다.

상기 범위보다 평균직경이 큰 경우에는, 크랙이 형성된 면에 미세입자가 충분히 밀착되지 않아 크랙이 형성된 두 금속면을 연결하는 힘이 방청 코팅층만을 형성한 경우에 비해 크지 않고, 상기 범위보다 평균직경이 작은 경우에는 미세입자 배열이 달라짐에 따라 표면에너지가 크게 증가하여 오히려 금속의 크랙면에 밀착하기 보다는 미세입자끼리 뭉침(Aggregation) 현상이 나타나, 금속 면에 밀착되도록 크랙에 조성물이 침투되지 못하는 문제점이 있다.

상기 폴리아미드계 미세입자는 녹 전환제 조성물의 전제 중량을 기준으로0.1 내지 10 중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는, 2 내지 8 중량%, 가장 바람직하게는, 4 내지 7 중량%로 포함될 수 있다.

상기 함량보다 과량으로 첨가되는 경우에는, 금속 표면에 녹 전환제를 도포할 수 있는 방법인 스프레이 분사법을 사용하기 어려운 물성을 가지며, 상기 함량보다 소량으로 첨가되는 경우에는 금속 크랙이 메꿔진 상태에서 두 금속면을 연결하는 결합력이 떨어져 크랙의 보수에 따른 금속 재료의 수명 연장 효과가 크게 나타나지 않는 문제가 있다.

또한, 본 발명에 따른 녹 전환제 조성물은 상기 구성성분 외에 실란 커플링제를 더 포함할 수 있다. 실란 커플링제의 종류는 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는, 알킬알콕시실란, 아미노 실란 및 올레핀 실란으로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는, 아미노 실란일 수 있고, 구체적으로는, 아미노 프로필 트리에톡시 실란, 아미노 프로핀 트리메톡시 실란, 아미노 프로필 메틸 디에톡시 실란, m-아미노 페닐 트리메톡시 실란, 페닐아미노프로필트리메톡시실란, 트리메톡시실릴프로필디에티렌트리아민으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

상기 실란 커플링제는 0.1 내지 10 중량%로 첨가될 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 8 중량%, 가장 바람직하게는 1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다.

상기 함량보다 과량으로 첨가되는 경우에는 금속 크랙이 보수된 부분의 강성도가 오히려 떨어지는 문제가 있고, 상기 함량보다 소량으로 첨가되는 경우에도 미세입자와 금속 면 간의 결합력이 낮아져 강성도가 떨어지는 문제가 있다.

한편, 본 발명에 따른 녹 전환제 조성물은 물을 베이스로하는 수계 조성물이다. 녹 전환제 조성물을 구성하는 물은 상기 구성성분을 제외한 나머지 잔량으로 구성될 수 있으며, 구체적으로는, 50 내지 80 중량%로 포함될 수 있다.

필요에 따라서는 녹 전환제 조성물에 첨가될 수 있는 기타 첨가제를 혼입하는 것이 가능하며, 예를 들면, 가소제, 소포제, 경화지연제 또는 분산제 등이 첨가될 수 있다.

본 발명에 따른 녹 전환제 조성물은 금속 표면에 도포할 수 있는 방법이면 그 도포방법이 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 스프레이 분사법, 브러싱법 또는 함침법 등이 이용될 수 있다. 상기의 방법에 모두 적합한 물성을 가지도록 구성되어, 어떠한 도포방법을 이용하는 경우에도 금속 표면에 손쉽게 도포하는 것이 가능하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것으로 한정되는 것은 아니다.

녹 전환제 조성물의 제조

<실시예 1>

하기의 표 1에 도시된 성분을 혼합하여 녹 전환제 조성물을 제조하였다.

성분	CAS 번호	함량(중량%)
Styrene, n-butyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, methacrylic acid copolymer	34407-02-8	12
타닌산(Tannic acid)	1401-55-4	3.5
N-부틸아크릴레이트	141-32-2	10.5
폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르	9002-92-0	3
폴리아미드 6 미세입자(평균입경 8 ㎛)	2038-54-4	5
아미노 프로필 트리에톡시 실란	919-30-2	2
물	7732-18-5	잔량

<실시예 2>

폴리아미드 6 미세입자의 입경이 10 ㎛인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 녹 전환제 조성물을 제조하였다.

<비교예 1>

아미노 프로필 트리에톡시 실란을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 녹 전환제 조성물을 제조하였다.

<비교예 2>

아미노 프로필 트리에톡시 실란을 12 중량%로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 녹 전환제 조성물을 제조하였다.

<비교예 3>

폴리아미드 6 미세입자의 평균입경이 3 ㎛인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 녹 전환제 조성물을 제조하였다.

<비교예 4>

폴리아미드 6 미세입자의 평균입경이 18 ㎛인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 녹 전환제 조성물을 제조하였다.

<비교예 5>

폴리아미드 6 미세입자를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 녹 전환제 조성물을 제조하였다.

<비교예 6>

폴리아미드 6 미세입자를 15 중량%로 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 녹 전환제 조성물을 제조하였다.

실험예 1 - 강도 측정 실험

콘크리트에 사용되는 철근 콘트리트용 봉강 SD300 D32를 이용하였다.

철근의 표면으로부터 약 0.7 cm 깊이와 약 0.1 내지 0.2 cm 거리의 틈새를 갖는 크랙을 형성하고 여기에 실시예와 비교예에 따른 녹 전환제 조성물을 도포하였다.

약 5일간 충분히 건조한 후, 실시예와 비교예의 녹 전환제 조성물을 이용하여 보수한 철근의 인장강도, 항복강도를 측정하여(만능재료시험기, Screw Type Universal Testing Machine DA-272 사용), 아무런 처리도 하지 않은 철근의 인장강도와 항복강도 비교값을 표 2에 나타내었다.

	실시예1	실시예2	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4	비교예5	비교예6
인장강도	82%	75%	18%	21%	24%	30%	12%	31%
항복강도	77%	71%	11%	15%	22%	21%	9%	26%

실험예 2 - 방청 효과 확인 실험

실험예 1에 따른 철근을 10 % 농도의 NaCl 수용액에 함침시킨 상태에서 21일간 유지하였다.

철근 함침 전, 7일 경과 후, 14일 경과 후, 21일 경과 후에 각각 육안으로 녹 발생 정도를 확인하여 표 3에 도시하였다.

	실시예1	실시예2	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4	비교예5	비교예6
0일후	X	X	X	X	X	X	X	X
7일후	X	X	X	X	X	X	X	X
14일후	X	X	X	X	X	X	X	X
21일후	X	X	△	△	X	X	△	X

(O: 전면에 녹 발생, △: 일부 녹 발생, X: 아무런 변화 없음)

실험예 3 - 녹 전환 효과 확인 실험

철근을 아무런 처리하지 않은 상태에서 실험예 2와 같이 21일간 NaCl 수용액에 함침시킨 후, 약 5일간 공기 중에 노출시켰다.

녹이 형성된 철근에 실시예와 비교예의 녹 전환제 조성물을 도포하여 녹 전환 효과를 확인하여 표 4에 도시하였다.

	실시예1	실시예2	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4	비교예5	비교예6
변화여부	O	O	△	O	O	O	△	O

(O: 대부분이 제거됨, △: 일부 제거됨, X: 아무런 변화 없음)

상기 실험결과를 참조하면, 실시예와 비교예의 녹 전환 효과 및 방청 코팅층의 방청효과의 차이는 크지 않은 것으로 확인되었다.

한편, 실시예의 녹 전환제는 도 3에 나타난 바와 같이 녹 전환제를 도포하고 즉시 녹 전환효과가 최대치로 나타나므로, 도포 1일 후의 녹 전환 효과와 비슷한 수준으로 효과가 매우 빠르게 나타나는 것으로 확인되었다. 비교예들은 도포 후 건조시간이 경과함에 따라, 녹 전환 효과가 점차로 나타난 것을 확인할 수 있었는 바, 본 발명에 따른 녹 전환제는 녹 전환 효과가 즉각적으로 나타나는 장점이 추가로 확인되었다.

비교예 1과 비교예 2 및 비교예 5에서 방청 효과가 일부 취약한 것으로 확인되었으나, 이는 금속 크랙이 발생된 부위, 즉, 표면에 소정의 방청처리가 된 철근의 표면과는 달리, 크랙이 형성된 철근의 내면에는 방청처리가 되어 있지 않아서, 철근의 표면에 비해 부식에 취약하기 때문이다.

또한, 표 4에서는 비교예 1과 비교예 5의 경우에 녹 전환 효과가 다소 떨어지는 것으로 확인되었는 바, 아미노 프로필 트리에톡시 실란 또는 미세입자 미첨가량만큼 잔량의 물을 첨가함에 따라, 녹 전환제 조성물의 농도가 묽어져 나타난 결과로 판단된다.

한편, 철근의 인장강도와 항복강도 측정실험에서는 비교예의 녹 전환제 조성물을 첨가한 경우에는 철근의 강도가 아무런 처리하지 않은 경우에 비해 현저히 낮아져, 철근 표면의 크랙 보수효과가 전혀 없는 것으로 나타났다. 반면에 실시예 1과 2의 경우에는 인장강도와 항복강도가 크랙형성전의 철근 70% 내외에 이르는 강도값을 나타낸 바, 크랙의 보수에 따른 철근 재료의 강도 보강 효과가 큰 것으로 나타났다.

Claims (6)

1. 금속 표면의 녹을 제거하고 부식을 방지하는 코팅층을 형성하는 녹 전환제 조성물로서,
   아크릴계 공중합체, 탄닌산, n-부틸아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리아미드계 미세입자 및 물을 포함하되,
   조성물 전체 중량을 기준으로,
   상기 아크릴계 공중합체는 5 내지 30 중량%,
   상기 탄닌산은 0.1 내지 10 중량%,
   상기 n-부틸아크릴레이트는 1 내지 20 중량%,
   상기 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르는 0.1 내지 10 중량%,
   상기 폴리아미드계 미세입자는 0.1 내지 10 중량% 및
   상기 물은 50 내지 80 중량%인 것을 특징으로 하는 녹 전환제 조성물.
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3. 제1항에 있어서,
   상기 녹 전환제는 실란 커플링제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 녹 전환제 조성물.
4. 제3항에 있어서,
   조성물 전체 중량을 기준으로,
   상기 실란 커플링제는 0.1 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 녹 전환제 조성물.
5. 제1항에 있어서,
   상기 폴리아미드계 미세입자는 폴리아미드계 고분자로 이루어져 있고,
   상기 폴리아미드계 고분자는 폴리아미드 6(나일론 6) 및/또는 폴리아미드 66(나일론 66)인 것을 특징으로 하는 녹 전환제 조성물.
6. 제1항에 있어서,
   상기 폴리아미드계 미세입자는 평균직경이 1 내지 20 ㎛(마이크로미터)인 것을 특징으로 하는 녹 전환제 조성물.

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