KR960014753B1 - High weather-resistant anti-corrosive paints - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 본 발명에 부합되는 고 내후성 방청도료를 도포한 후의 상태를 나타내는 모식도.1 is a schematic diagram showing a state after applying a high weather resistance rust-preventive paint according to the present invention.
제2도는 본 발명에 부합되는 고 내후성 방청도료에 대한 염수분무 부식 실험후의 도료 상태를 나타내는 모식도.Figure 2 is a schematic diagram showing the paint state after the salt spray corrosion test for a high weathering rust-resistant paint in accordance with the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 알루미늄입자 2 : 아연입자1: Aluminum Particle 2: Zinc Particle
3 : 무기 실리케이트 용매 4 : 아연부식생성물3: inorganic silicate solvent 4: zinc corrosion product
5 : 강판5: steel sheet
본 발명은 각종 화학설비, 전력시설등의 철강구조물에 사용되는 철강재료용 무기계 고 내후성 방청도료에 관한 것이다.The present invention relates to an inorganic high weather resistance anti-corrosion paint for steel materials used in steel structures such as various chemical facilities, power facilities.
산업기계, 화학설비, 전력기설, 건출물등 각종 철강구조물에 사용되는 철강 재료들은 그 표면보호와 방식성을 향상하기 위해 금속표면에 페인트를 도포하는 페인트 도장방법을 널리 채택하고 있다. 최근에는 도료의 주성분이 아연분말과 무기질 실리케이트 용매로 되어 있는 무기 아연도료의 사용이 증대되고 있다.Steel materials used in various steel structures, such as industrial machinery, chemical facilities, electric power facilities, and buildings, have widely adopted paint coating methods that apply paint to metal surfaces to improve their surface protection and corrosion resistance. In recent years, the use of the inorganic zinc coating whose main components of a coating are a zinc powder and an inorganic silicate solvent is increasing.
무기 아연도료의 구성은 일반적으로 안료와 용매로 크게 분류되며 안료는 평균직경 5-10㎛의 아연분말과 기타 무기계 체질안료로 구성되며 용매는 전도체인 무기 실리케이트이며 기타 물과 희석염산등의 약간의 첨가제로 구성되어 있다.In general, inorganic zinc paints are generally classified into pigments and solvents. Pigments are composed of zinc powder having an average diameter of 5-10 μm and other inorganic extender pigments. The solvent is an inorganic silicate as a conductor, and a little water and dilute hydrochloric acid. It consists of additives.
이러한 종래의 무기 아연도료는 2가지 작용으로 철강재료를 부식으로부터 보호하는데, 첫째는 도료속에 포함되어 있는 아연분말의 희생양극 방식작용에 의해 철강재의 부식을 제어하는 것이고, 둘째는 실리케이트 용매가 각종 부식성 인자들의 도막침투를 막는 보호막 작용이다. 이러한 2가지의 방식작용으로 무기 아연도료는 통상 우수한 방식성능을 나타낸다고 알려져 있다.The conventional inorganic zinc paint protects the steel material from corrosion by two functions. First, the corrosion control of the steel material is controlled by the sacrificial anode method of the zinc powder contained in the paint. It is a protective action against the coating of the factors. In these two anticorrosive actions, inorganic zinc coatings are generally known to exhibit excellent anticorrosive performance.
그러나, 종래의 무기 아연도료는 주로 도료의 성분중 아연분말의 전기화학적 희생방식 작용을 이용하여 방식성을 발휘하는 것임으로 아연분말 상호 및 아연분말과 철강재료의 계면에서 아연분말이 철강에 대해 양극작용을 하는 전기회로의 성립이 필요하다. 그러므로 시간이 흐를수록 아연분말이 희생방식 작용으로 부식되어감에 따라 아연분말의 소모와 아연의 부식생성물로 인한 아연분말 상호간의 전기회로의 단절로 결과적으로 아연의 희생방식성능이 떨어져 철강재료에 대한 보호작용을 장기간 할 수 없다. 또한 화학공장등의 매우 심한 부식성 환경에서는 아연분말의 과다한 희생방식작용으로 발생하는 아연 부식생성물이 부피팽창을 일으키며 무기 아연도료 도막내부에서 도막 밖으로 빠져나와 결과적으로 도막을 파괴시키므로 각종 염소이온, 아황산 개스등의 부식성 인자들의 침투를 막는 방식작용을 장기간 못하는 단점이 있다. 또한 무기 아연도료위에 유기도료를 상도로 칠하는 경우에도 상도인 유기도료 표면에 기포를 발생시키기도 한다.However, the conventional inorganic zinc paint mainly exhibits anticorrosion by using the electrochemical sacrificial action of zinc powder among the components of the paint. Therefore, the zinc powder is positive for steel at the interface between the zinc powder and the zinc powder and the steel material. The establishment of a functioning electrical circuit is necessary. Therefore, as the zinc powder is corroded by sacrificial action over time, zinc sacrificial performance decreases as a result of the consumption of zinc powder and the disconnection of electrical circuits between zinc powders due to corrosion products of zinc. Can not protect for a long time. In addition, in a very corrosive environment such as a chemical plant, zinc corrosion products generated by excessive sacrificial action of zinc powder cause volume expansion and escape from the inside of the inorganic zinc coating film, resulting in the destruction of the film. There is a drawback of not having a long-term anticorrosive effect of preventing the penetration of corrosive factors such as. In addition, even when the organic coating on top of the inorganic zinc paint to form a bubble on the surface of the organic coating of the top coat.
본 발명은 이러한 종래의 무기 아연도료의 단점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 아연분말의 희생방식 작용으로 인한 무기 아연도료 내부도막의 손상을 막고 내후성을 증대시키기 위한 수단으로 아연분말과 아연분말 대비 입자크기가 2-4배인 상대적으로 거대한 알미늄분말을 혼합하여 아연의 부식생성물이 도막밖으로 용출되어 빠져나오지 못하게 하므로써 장시간 도막의 손상을 방지할 수 있고 또한 매우 우수한 방식성능을 발휘하는 무기 아연-알미늄분말 혼합계 도료인 고 내후성 방청도료를 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to improve the disadvantages of the conventional inorganic zinc coating, a means to prevent damage to the internal coating of the inorganic zinc coating due to the sacrificial method of the zinc powder and to increase the weather resistance particles compared to the zinc powder and zinc powder Inorganic zinc-aluminum powder mixture which prevents damage of coating film for a long time and shows very good anticorrosive performance by mixing relatively large aluminum powder which is 2-4 times in size to prevent zinc corrosion products from eluting out of coating. It is to provide high weather resistant rust preventive paint which is a system paint.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated.
본 발명은 안료와 용매로 이루어진 내후성 방청도료에 있어서, 상기 안료가 구형의 아연입자와 알미늄입자의 혼합분말이고; 상기 아연입자와 알미늄입자의 혼합비가 중량비로 60 : 40~40 : 60이고; 상기 아연입자 : 알미늄입자 크기비가 1 : 2.0~4.0이고; 상기 알미늄입자 크기가 40㎛이하이고; 그리고 상기 용매가 무기 실리케이트(silicate)로 이루어진 고 내후성 방청도료에 관한 것이다.The present invention is a weatherproof anti-corrosion paint composed of a pigment and a solvent, wherein the pigment is a mixed powder of spherical zinc particles and aluminum particles; The mixing ratio of the zinc particles and the aluminum particles is 60: 40-40: 60 by weight; The zinc particle to aluminum particle size ratio is 1: 2.0 to 4.0; The aluminum particle size is 40 μm or less; And the solvent relates to a high weather resistance anti-corrosion paint consisting of inorganic silicate (silicate).
또한, 본 발명은 상기한 본 발명의 고 내후성 방청도료에 체질안료 및/또는 첨가제를 첨가하여 조성되는 내후성 방청도료에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a weather-resistant rust-preventive coating formed by adding the extender pigment and / or additives to the high weather-resistant rust-preventive coating of the present invention described above.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.
통상의 무기 아연도료는 크게 안료와 용매로 이루어지고, 상기 안료는 아연분말과 체질안료를 함유하게 되는데, 이 체질안료는 반드시 함유되어야 하는 것은 아니며, 상기 용매는 무기계 실리케이트로 이루어지고, 여기에 첨가제가 첨가될 수 있다.Conventional inorganic zinc paints are largely composed of pigments and solvents, and the pigments contain zinc powder and extender pigments. The extender pigments are not necessarily contained, and the solvents are made of inorganic silicates, and additives thereto. May be added.
본 발명은 상기 무기 아연도료를 구성하는 안료성분중 아연분말을 아연입자와 알미늄입자의 혼합분말로 대체시킨 것에 그 특징이 있는 것이다.The present invention is characterized in that the zinc powder of the pigment component constituting the inorganic zinc paint is replaced with a mixed powder of zinc particles and aluminum particles.
도료에 있어서 안료량이 너무 많은 경우에는 방청도막에 기공이 많아져 방청효과가 떨어지고, 너무 적은 경우에는 아연의 희생방식 보호작용이 떨어져 방청효과가 감소하게 된다.When the amount of pigment in the paint is too large, the pores in the rust-preventive coating film increases the anti-rust effect, when too small, the sacrificial anti-corrosion effect of zinc is reduced, the anti-rust effect is reduced.
따라서, 상기 안료와 용매의 혼합비는 통상, 70 : 30~90 : 10이고, 이 혼합비중에서도 80 : 20이 가장 바람직하다.Therefore, the mixture ratio of the said pigment and a solvent is 70: 30-90: 10 normally, and 80:20 is the most preferable also in this mixing ratio.
또한, 상기 안료에 첨가될 수 있는 체질 안료는 도료의 무게 조정 및 내식성을 향상시키는 작용을 하는 것으로서, 그 첨가량은 통상, 안료의 중량에 대하여 30% 이하, 바람직하게는 10-20%이며, 그 첨가량이 30% 이상인 경우에는 아연입자량이 상대적으로 적어 아연희생방식 보호작용이 떨어지게 되어 방청효과가 떨어지게 된다.In addition, the extender pigment that can be added to the pigment serves to improve the weight adjustment and corrosion resistance of the paint, the amount of the addition is usually 30% or less, preferably 10-20% by weight of the pigment, If the added amount is more than 30%, the amount of zinc particles is relatively low, so the zinc sacrificial method is less protected and the antirust effect is reduced.
상기 체질안료의 대표적인 것으로는 Si, CaCO3및 Al2SiO3등을 들 수 있으며, 이들을 단독 또는 혼합하여 첨가할 수 있다.Representative examples of the extender pigments include Si, CaCO 3 and Al 2 SiO 3 and the like, and these may be added alone or in combination.
또한, 상기 용매에 첨가될 수 있는 첨가제로는 염산수용액등을 들 수 있는데, 이들 첨가제는 산촉매작용에 의해 도막건조를 촉진시키는 작용을 하는 성분으로, 그 첨가량은 1.0% 이하, 바람직하게는 0.2~0.4%이며, 그 첨가량이 너무 많은 경우에는 겔 상태가 되어 도장작업성이 나빠진다.In addition, an additive which may be added to the solvent may include an aqueous hydrochloric acid solution, and the like, which is a component that promotes drying of the coating film by an acid catalyst, and the amount thereof is 1.0% or less, preferably 0.2 to 0.4%, and when the addition amount is too large, it becomes a gel state, and coating workability worsens.
또한, 아연입자(분말)의 크기는 10㎛ 이하, 바람직하게는 2.5~7.0㎛이다.The size of the zinc particles (powder) is 10 µm or less, preferably 2.5 to 7.0 µm.
상기 알미늄입자(분말)의 크기가 40㎛ 이상이 되면. 일반적으로 도장시 도막두께가 50-75㎛ 정도이므로 알미늄입자 1개의 직경이 도막두께와 같아지므로 도막내에 알미늄과 아연입자들이 치밀하지 못하고, 또한 도장이 잘 안되는 문제점이 있기 때문에 알미늄입자 크기는 40㎛ 이하, 바람직하게는 10-30㎛으로 관리하는 것이다.When the size of the aluminum particles (powder) is 40㎛ or more. In general, the coating thickness is about 50-75㎛, so the diameter of one aluminum particle is the same as the thickness of the coating. Therefore, aluminum and zinc particles are not dense in the coating and the coating size is not good. Hereinafter, Preferably it manages to 10-30 micrometers.
또한, 아연분말과 알미늄분말의 혼합비는 혼합분말중 아연분말의 비가 너무 높으면 아연 부식생성물이 쉽게 도막밖으로 빠져 용해되어 나가고 아연분말의 비가 너무 적으면 희생방식 효과가 적으므로 아연분말 : 알미늄분말은 중량비로 40 : 60~60 : 40으로 관리하는 것이 바람직하다.In addition, the mixing ratio of zinc powder and aluminum powder is that if the ratio of zinc powder in the mixed powder is too high, the zinc corrosion product easily falls out of the coating and dissolves. 40: 60 ~ 60: 40 is desirable to manage.
그리고, 상기 아연분말 : 알미늄분말 크기비는 1 : 2~4로 선정하는 것이 바람직하다.In addition, the zinc powder: aluminum powder size ratio is preferably selected to 1: 2 to 4.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 고 내후성 방청도료의 방식원리를 설명하면 다음과 같다.Referring to the anticorrosive principle of the high weather-resistant anti-corrosion paint of the present invention configured as described above are as follows.
종래의 무기 아연도료가 심한 부식성 환경에서 아연의 희생방식작용으로 아연이 부식되어 아연부식생성물이 형성되면 도막이 파괴되어 더 이상의 방식작용을 못하는 것과는 달리 본 발명의 방청도료는 내식성과 전기전도도가 우수하고 아연분말 대비 입자크기가 2-4배인 알미늄분말을 첨가, 혼합함으로써 알미늄분말사이에 아연입자가 골고루 존재하게 되므로 아연의 희생방식작용으로 생성되는 아연부식생성물이 밖으로 용해되어 빠져나오지 못하고 알미늄입자 사이에 축적되어 기공을 메구는 씰링(sealing) 작용을 하여 시간이 갈수록 도막이 더욱더 치밀하여져 장기 방식성능을 나타낸다.Anticorrosive paint of the present invention is excellent in corrosion resistance and electrical conductivity, unlike the conventional inorganic zinc paint is a corrosion corrosion of zinc in the severe corrosive environment, when the zinc corrosion product is formed by the corrosion of zinc, the coating film is destroyed to prevent any further corrosion. By adding and mixing an aluminum powder with a particle size of 2-4 times that of the zinc powder, zinc particles are evenly present between the aluminum powders. Therefore, the zinc corrosion product produced by the sacrificial method of zinc does not dissolve out and escapes between the aluminum particles. The sealing action that accumulates and fills the pores makes the coating film more dense over time, resulting in long-term anticorrosive performance.
따라서 본 발명 무기 아연-알미늄분말 혼합계 도료는 조기 방식원리는 아연의 희생방식작용이고 장기 방식원리는 알미늄입자 사이에 아연부식 생성물이 촉적되어 나타나는 씰링효과로 각종 부식성 인자들을 차란하는 보호막 역활임을 알 수 있다.Therefore, the inorganic zinc-aluminum powder mixed paint of the present invention shows that the early anticorrosive principle acts as a sacrificial anticorrosive effect of zinc, and the long term anticorrosive principle acts as a protective film to cover various corrosive factors with a sealing effect caused by zinc corrosion products between aluminum particles. Can be.
본 발명의 고 내후성 방청도료의 방식 원리를 도식적으로 설명하면 다음과 같다.Schematic description of the anticorrosive principle of the high weather resistance anti-corrosion paint of the present invention is as follows.
즉, 제1도는 크기비 1 : 2-4인 구형인 아연분말과 알미늄분말을 아연 : 알미늄 혼합 무게비 40 : 60~60 : 40로 혼합하여 무기계 실리게이트 용매로 제작한 본 발명의 무기 아연-알미늄계 도료를 강판(5)에 도포한 후의 상태를 나타낸 것으로서, 제1도에 나타난 바와 같이, 상대적으로 거대한 알미늄분말(1) 사이에 아연분말(2)이 치밀하게 있고 무기질 실리케이트 용매(3)가 전체적으로 도막을 형성하고 있음을 알 수 있다.That is, Figure 1 is an inorganic zinc-aluminum of the present invention prepared by mixing an inorganic powder with a zinc powder having a size ratio of 1: 2-4 and an aluminum powder in a mixture of zinc: aluminum mixed in a weight ratio of 40:60 to 60:40. As shown in FIG. 1, zinc powder (2) is densely formed between relatively large aluminum powder (1), and inorganic silicate solvent (3) is applied to steel sheet (5). It can be seen that the coating film is formed as a whole.
제2도는 본 발명의 방청도료를 강판(5) 도포하여 염수분무 부식실험 후의 도료의 상태를 나타낸 것으로서, 제2도에 나타난 바와 같이, 상대적으로 거대한 알미늄분말(1) 때문에 아연의 부식생성물(4)이 도막 밖으로 빠져 나가지 못하고 치밀하게 쌓여 부식성 인자들의 도막침투를 막는 지속적인 보호막 역할을 하고 있음을 알 수 있다.FIG. 2 shows the state of the paint after the salt spray corrosion test by applying the antirust paint of the present invention. As shown in FIG. 2, the corrosion product of zinc due to the relatively large aluminum powder 1 is shown in FIG. ) Does not escape out of the coating layer, and it is piled up tightly and serves as a continuous protective film to prevent the penetration of the corrosive factors.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
[실시예]EXAMPLE
건조도막의 조성이 하기 표 1과 같은 도료(안료 : 용매=중량비로 80 : 20)를 1mm(두께)×150mm(길이)×75mm(폭)의 강판에 70㎛ 도포한 후 염수분무 시험을 행하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The coating composition of the dry coating film (pigment: solvent = 80: 20 in weight ratio) was applied to a steel sheet of 1 mm (thickness) x 150 mm (length) x 75 mm (width) and then subjected to a salt spray test. The results are shown in Table 2 below.
* 아연분말의 평균입자 크기는 7㎛임.* The average particle size of zinc powder is 7㎛.
** 알미늄분말의 평균입자 크기는 20㎛임.** The average particle size of aluminum powder is 20㎛.
*** CaCO함량은 안료와 용매의 함량에 대한 값임.*** CaCO content is based on the pigment and solvent content.
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명 도료 즉, 아연-알미늄분말 혼합계 도료는 종래 도료 즉, 종래의 무기 아연도료보다 백녹 및 적녹 발생에 있어 매우 장기간 동안 우수한 성능을 나타내고 있는데, 이는 결과적으로 각종 철강 구조물의 방식기간을 연장함으로써 경제적으로도 유용성을 갖게 된다.As shown in Table 2, the paint of the present invention, that is, the zinc-aluminum powder mixed paint, shows superior performance for a very long time in the generation of white rust and red rust than the conventional paint, ie, the conventional inorganic zinc paint. By extending the corrosion protection period of steel structure, it is economically useful.
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WO2020091274A1 (en) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 주식회사 포스코 | Anti-corrosion coating layer |
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1993
- 1993-07-02 KR KR1019930012388A patent/KR960014753B1/en not_active IP Right Cessation
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WO2020091274A1 (en) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 주식회사 포스코 | Anti-corrosion coating layer |
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