KR20150027206A - 철로부터 제조된 지하 배관 멤버를 위한 외부 코팅, 코팅된 배관 멤버 및 상기 코팅을 증착시키기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
철, 특히 주철로부터 제조된 지하 배관 요소(underground piping element)(7)를 위한 외부 코팅(outer coating)(9)으로서, 상기 외부 코팅(9)은 제1 다공성 층(11) 및, 상기 제1 층(11) 상에 배치되고, 상기 제1 층(11)의 기공을 메울(plug) 수 있는 제2 다공성 층(13)을 포함하고, 상기 외부 코팅(9)은 하기를 특징으로 한다 : 상기 제1 층은 실질적으로 순수한 아연 또는 아연의 합금 또는 슈도-합금(pseudo-alloy)을 포함하고, 상기 합금 또는 슈도-합금은, 질량의 측면에서, 적어도 50 % 아연, 및 바람직하게 0.5 %와 40 % 사이의 알루미늄을 포함하고, 상기 제2 층은, 물에 분산되거나 용해된, 적어도 하나의 합성 수지 에멀젼으로부터 제조된, 수상에서 하나의 구성요소 페인트를 포함한다. 이에 상응하는 코팅된 배관 멤버(coated piping member) 및 상기 코팅을 증착시키기 위한 방법.
Description
본 발명은, 철, 특히 주철로부터 제조된 지하 배관 요소(underground piping element)를 위한 타입의 외부 코팅에 관한 것으로서, 상기 외부 코팅은, 제1 다공성 층 및, 상기 제1 층 상에 배치되고, 상기 제1 층의 기공을 메울 수 있는 제2 다공성 층을 가진다(the outer coating having a first porous layer and a second porous layer positioned on the first layer and able to plug the pores of the first layer).
본 발명은 또한, 이러한 외부 코팅으로 코팅된 배관 요소, 및 상기 배관 요소 상에 코팅을 증착시키기 위한 방법에 관한 것이다.
"배관 요소(Piping elements)"는, 예를 들어, 상수도 분야에서 사용되는, 파이프, 및 엘보(elbows), 커넥터(connectors) 등과 같은 다양한 액세서리에 관한 것이다.
강관(steel tube)을 위한 코팅을 제조하기 위한 방법은, 문서 JP-A-23010357로부터 알려져 있다. 이러한 문서는, 희생적 아연/알루미늄 합금(sacrificial zinc/aluminum alloy)을 분사한 다음에, 에폭시 수지를 증착시킴으로써 증착을 고려한다. 상기 수지 층이 분명히 타이트해야하는 것 같다(It appears that the resin layer must be tight). 이러한 방법은, "건조 영역(drying area)"에서 관(tube)을 위한 코팅에 적용되고, 따라서 철 또는 강철로 제조된, 분명하게 오버헤드 튜브(overhead tubes)이다.
토양으로 인한 제1철 금속(ferrous metals)의 부식 현상은 대기 부식과 상이하고, 일정한 거리에 위치할 수도 있는 환원 지역(reduction zone)과 전기적으로 연관된 산화 지역의 발생으로 필수적으로 이루어져 있다. 결과적으로, 국한되고, 따라서 상기 제1 철 금속의 충분한, 저하(deteriorations)가 발생하였다.
따라서, 지하 배관 요소를 위한 부식 보호(Corrosion protection)가 특히 상이하고, 상기 지형이 매우 다양한 성질 및 이종성이 특히 제공된 것이다; 상기 배관 요소는, 상기 부식 조건을 변하게 하는, 이들의 용도에 따라 달라지는, 상이한 온도에서 유체를 전달한다; 및 지하에 위치되도록 의도된 상기 배관 요소의 처리(handling)가 이들의 외부 표면의 다양한 위치에 대한 손해를 자주 유도한다.
문서 EP-A-0,686,246에서는, 제1 기공성 금속화된 층 및 "기공 메우는(pore plugging)" 효과를 제공하는 페인트의 제2 층을 포함하는 코팅을 포함하고, 덕타일 주철(ductile cast iron)로부터 제조된 배관 요소가 기재되어 있다. 이러한 코팅은, 상기 배관이 지하에 위치된 경우에, 부식에 대항하는 상기 배관에 대한 효과적이고 지속적인 보호를 제공한다. 그러나, 이러한 코팅의 위생 및 환경적인 측면은, 현재 시행되는 필요조건을 더 이상 충족시키지 못하고 있다.
본 발명의 하나의 목표는, 경쟁적인 가격 및 개선된 위생 및 환경적인 특성을 갖는, 특히, 부식성 토양에서, 상기 배관 요소를 위한 보다 효과적인 부식 보호를 제공하는 코팅을 공급하기 위한 것이다.
그 목적을 위해서, 본 발명은 상기에 기재된 타입의 외부 코팅에 관한 것이고, 여기에서:
- 상기 제1 층은, 실질적으로 순수한 아연 또는 아연 합금 또는 슈도-합금(pseudo-alloy)을 포함하고, 상기 합금 또는 슈도-합금은, 질량의 측면에서, 적어도 50 % 아연, 및 바람직하게 0.5 %와 40 % 사이의 알루미늄을 포함하고,
- 상기 제2 층은, 물에 분산되거나 용해되거나, 유화된 적어도 하나의 합성 수지로부터 제조된, 수상에서 하나의 구성요소 페인트를 포함한다(the second layer comprises a one-component paint in the aqueous phase made from at least one synthetic resin emulsified, dispersed or dissolved in water).
특정한 실시형태에 따라, 상기 외부 코팅은, 단독으로 고려되거나 또는 어떠한 기술적인 가능한 조합(들)에 따른, 하기의 특징의 하나 또는 그 이상을 포함할 수도 있다:
- 상기 적어도 하나의 합성 수지는, 아크릴(acrylic), 스티렌 아크릴(styrene acrylic), 염화 비닐과 같은 할라이드 비닐(vinyl halide), 폴리비닐 염화 아크릴레이트(polyvinyl chloride acrylate), 염화 비닐리덴과 같은 비닐리덴 할라이드, 비닐, 메타크릴레이트, 폴리비닐 아세테이트 중합체 또는 공중합체, 및 이의 혼합물로 이루어진 목록으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체 또는 적어도 하나의 공중합체로부터 제형화된 것이다;
- 제1 층은, 0 %와 5 % 사이, 바람직하게 0.5 %와 3 % 사이의 각각의 질량 농도로, 마그네슘 및/또는 구리 및/또는 은을 포함한다;
- 상기 제1 층은, 적어도 200 g/m2, 바람직하게 적어도 350 g/m2의 표면 밀도를 가진다;
- 상기 제2 층은, 어떠한 유기 용매 또는 공-용매, 특히 탄화수소로부터 유도된 용매 또는 공-용매를 가지지 않고, 비스페놀이 없는 것이다(the second layer has no organic solvent or co-solvent, in particular solvent or co-solvent derived from hydrocarbons, and without bisphenol);
- 상기 제2 층은, 살균성 및/또는 부동태화 작용(passivating action)을 가지고, 사람 소비를 위해 의도된 물과 접촉할 수 있는 하나 또는 그 이상의 활성 성분을 포함한다;
- 상기 제2 층은, 120 g/m2와 350 g/m2 사이의 건조 표면 밀도(dry surface density comprised between 120 g/m2 and 350 g/m2)를 가진다;
- 상기 제1 층은, 용사(thermal spraying), 바람직하게 전기 아크(electric arc)에 의해 증착되었다;
- 상기 배관은, 질량에 의해, 20 %와 60 % 사이, 바람직하게 30 %와 50 % 사이, 물; 적어도 하나의 합성 수지, 20 %와 70 % 사이, 바람직하게 25 %와 45 % 사이; 및 적어도 하나의 유기 또는 무기 색소/염료 1 %와 30 % 사이를 함유한다(the piping contains, by mass, between 20% and 60%, preferably between 30% and 50%, water; between 20% and 70%, preferably between 25% and 45%, of at least one synthetic resin; and between 1% and 30% of at least one organic or mineral pigment/dye);
- 상기 적어도 하나의 유기 또는 무기 색소/염료는, 산화철, 산화티타늄, 산화크로뮴(chromium oxide), 카본 블랙, 구리 프탈로시아닌(copper phthalocyanine), 및 이의 혼합물과 같은 금속 산화물로 이루어진 목록으로부터 선택된 것이다;
- 상기 페인트는, 질량으로, 적어도 하나의 방식 색소(anticorrosion pigment) 1 %와 10 % 사이를 함유한다;
- 상기 적어도 하나의 방식 색소는, 인산 아연, 산화 아연, 변경된 산화 아연, 및 이의 혼합물로 이루어진 목록으로부터 선택된 것이다;
- 상기 페인트는, 황산 중정석(barite sulfate), 탄산칼슘, 활석, 운모, 규산염, 실리카, 고령토(kaolin), 돌로마이트(dolomite), 및 이의 혼합물로 이루어진 목록으로부터 선택된 적어도 하나의 충전제(filler), 질량으로, 10 %와 40 % 사이를 함유한다; 및
- 상기 페인트는, 농화제(thickening), 부동태화(passivating), 살생성(biocidal), 살균성(bactericidal), 습윤(wetting), 분산성(dispersive), 방식(anticorrosion), 소포성(antifoaming), 유화(emulsifying), 계면활성제, 및 이의 혼합물로 이루어진 목록으로부터 선택된 적어도 하나의 페인트 첨가제, 질량으로, 0.1 %와 5 % 사이를 함유한다.
본 발명은 또한, 상기에 기재된 바와 같은 외부 코팅을 포함하는, 지하에 위치되도록 설계된, 철, 특히 주철로부터 제조된, 코팅된 배관 요소에 관한 것이다.
본 발명은 마지막으로, 하기의 단계를 포함하는, 지하에 위치되도록 설계된, 철, 특히 주철로부터 제조된 배관 요소 상의 외부 코팅을 증착시키기 위한 방법에 관한 것이다:
a) 실질적으로 순수한 아연 또는 아연 합금 또는 슈도-합금을 포함하는 제1 다공성 층의 배관 요소 상에, 바람직하게 전기 아크에 의해, 금속화에 의한 증착 단계로서, 상기 합금 또는 슈도-합금은, 질량의 측면에서, 적어도 50 % 아연, 및 바람직하게 0.5 %와 40 % 사이의 알루미늄을 포함하는 것인, 단계, 및
b) 물에 분산되거나 용해되거나, 유화된 적어도 하나의 합성 수지로부터 제조된, 수상에서 하나의 구성요소 페인트(a one-component paint in aqueous phase, made from at least one synthetic resin emulsified, dispersed or dissolved in the water)를 포함하는 제2 다공성 층의, 백색 백화(white efflorescence)로 뒤덮이지 않는, 상기 제1 층 상의 증착 단계.
특정한 실시형태에 따라, 상기 방법은, 단독으로 고려되거나 또는 어떠한 기술적인 가능성의 조합(들)에 따라, 하기의 특징의 하나 또는 그 이상을 포함할 수도 있다:
- 단계 b)에서, 상기 적어도 하나의 합성 수지는, 아크릴, 스티렌 아크릴, 염화 비닐과 같은 할라이드 비닐, 폴리비닐 염화 아크릴레이트, 염화 비닐리덴과 같은 비닐리덴 할라이드, 비닐, 메타크릴레이트, 폴리비닐 아세테이트 중합체 또는 공중합체, 및 이의 혼합물로 이루어진 목록으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체 또는 적어도 하나의 공중합체로부터 제형화된다;
- 상기 제2 층을 증착시키기 위한 단계 b)는, 상기 제2 층이 60 ㎛와 150 ㎛ 사이로 구성된 건조 두께(dry thickness)를 가지도록, 총(gun)에 의해, 및/또는 브러쉬(brush) 또는 룰러(roller)로 실행된다;
- 상기 제2 층을 증착시키기 위한 단계 b)는, 상기 제2 층이 120 g/m2와 350 g/m2 사이의 건조 표면 밀도(a dry surface density comprised between 120 g/m2 and 350 g/m2)를 가지도록 실행된다;
- 상기 제2 층을 증착시키기 위한 단계 b)는 압축 공기 없이 총에 의해 적어도 부분적으로 실행되고, 상기 총에 의한 적용은 35 ℃와 60 ℃ 사이를 포함하는 온도를 갖는 표면 상에서 실행된다;
- 단계 b)에서, 상기 표면은, 표면적으로 변형된 합금 필름으로 상기 제1 층을 뒤덮도록, 바람직하게 표면 변환 제제를 포함하는 물에, 상기 배관 요소의 적어도 일부를 담금으로써 35 ℃와 60 ℃ 사이로 구성된 온도로 제공되고, 상기 변환 제제는 사람 소비를 위해 의도된 물과 접촉하기에 적절한 것이다(said surface is brought to the temperature comprised between 35 ℃ and 60 ℃ by immersing at least part of the piping element in water preferably containing a surface conversion agent to cover the first layer with a superficially transformed alloy film, the conversion agent being suitable for contact with water intended for human consumption);
- 상기 적어도 하나의 합성 수지는, 아크릴, 스티렌 아크릴, 염화 비닐과 같은 할라이드 비닐, 폴리비닐 염화 아크릴레이트, 염화 비닐리덴과 같은 비닐리덴 할라이드, 비닐, 메타크릴레이트, 폴리비닐 아세테이트 중합체 또는 공중합체, 및 이의 혼합물의 목록으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체 또는 공중합체로부터 제형화된 것이다;
- 단계 a)에서, 상기 제1 층은 용사(thermal spraying), 바람직하게 전기 아크에 의해 증착되었다;
- 단계 b)에서, 상기 제2 층은, 어떠한 유기 용매, 특히 탄화수소로부터 유도된 용매를 가지지 않고, 비스페놀이 없는 것이다; 및
- 단계 b)에서, 상기 제2 층은, 살균성 및/또는 부동태화 작용을 가지고, 사람 소비를 위해 의도된 물과 접촉할 수 있는 하나 또는 그 이상의 활성 성분을 포함한다;
- 상기 제2 층을 증착시키기 위한 단계 b)는 압축 공기로 총에 의해 실행된다;
- 상기 제2 층을 증착시키기 위한 단계 b)는 압축 공기 없이 총에 의해 실행된다.
본 발명은, 본 발명에 따른 배관 요소의 단면적의 도식적인 부분도인, 예로서 단지 제공되고, 단지 도면과 관련하여 실행된, 하기의 기재사항을 보면서 보다 잘 이해될 것이다.
상기 도면은, 유체(5), 예를 들어 식수를 수송하기 위해 사용되고, 토양(3)에서 지하에 위치된 코팅된 배관 요소(1)를 나타낸 것이다.
상기 도면은, 유체(5), 예를 들어 식수를 수송하기 위해 사용되고, 토양(3)에서 지하에 위치된 코팅된 배관 요소(1)를 나타낸 것이다.
상기 코팅된 배관 요소(1)는, 지면(3)으로부터 이를 절연하기 위해, 상기 배관 요소(7) 상에 유리하게 분포된, 상기 토양(3)과 상기 배관 요소(7) 사이에 위치된 외부 코팅(9) 및 배관 요소(7)를 포함한다.
상기 배관 요소(7)은 철, 유리하게 덕타일 주철로부터 제조된 것이다. 상기 배관 요소(7)은 예를 들어 파이프이다. 상기 설명된 예에서, 이는, 상기 도면의 평면에 수직인 세로 방향 L(longitudinal direction L)로 연장된다. 상기 배관 요소(7)의 섹션(section)의 일부만이 도면에 기재되어 있고, 상기 섹션의 나머지는 상기 나타낸 일부와 어려움 없이 추론될 수 있다.
상기 유체(5)는 세로 방향 L로 상기 배관 요소(7)의 내부로 흐른다. 상기 내부 코팅은, 나타내지 않음, 상기 배관 요소(7)로부터 상기 유체(5)를 절연시키기 위해, 상기 배관 요소(7)의 내부 벽에 존재할 수도 있다.
상기 외부 코팅(9)은 제1 층(11) 및 상기 제1 층(11) 상에 배치된 제2 층(13)을 포함한다.
상기 제1 층(11)은 다공성이고, 전기 아크 금속화에 의해 유리하게 증착된 것이다. 상기 제1 층(11)은, 예를 들어, 99.9 % 이상의 질량 농도를 가지는 실질적으로 순수한 아연, 또는 아연 합금 또는 슈도-합금을 포함한다. 상기 합금 또는 슈도-합금은, 질량의 측면에서, 적어도 50 % 아연, 및 0.5 %와 40 % 사이의 알루미늄을 포함한다. 예를 들어, 상기 제1 층(11)은, 질량의 측면에서, 85 % 아연 및 15 % 알루미늄을 포함한다.
상기 토양으로부터의 부식제의 작용 하에서, 상기 제1 층(11)은, 이러한 것이 비롯된 매질에서 안정성이 있는 부식으로부터 생산물을 보호하는 층 내로 변형된다(the first layer 11 transforms into a layer protecting products from corrosion that is stable in the medium where it originated). 상기 보호하는 층을 형성함으로써, 상기 합금 층에서의 결함에서 밑에 있거나 또는 벗겨진 주철(the underlying or stripped cast iron)을 보호하기 위해, 상기 주철, 상기 합금 또는 상기 토양에 의해 형성된 상기 전기화학적인 전지의 영향 하에 산화에 의해 서서히 변형될 수 있는 점을 고려하면, 상기 아연/알루미늄 합금 층은 또한, 상기 주철에 대하여 "양극성(anodic)"인 것으로 알려져 있다.
이러한 것이 아크 금속화에 의해 증착되기 때문에, 상기 제1 층(11)은, 고형화된, 및 따라서 다공성, 작은 물방울로 구성되어 있다(Because it is deposited by arc metallization, the first layer 11 is made up of solidified, and therefore porous, droplets). 상기 층의 두께 및 상기 기공의 크기를 결정하는 금속화 방법의 조절을 조정함으로써, 본 분야의 숙련자는 상기 보호 층의 형성을 위해, 조건, 특히 속도를 조절할 수 있다. 상기 아연/알루미늄 합금 층의 2 상의 구조가 상기 아연의 제조된 생산물의 트래핑에 유리한 것으로 관찰되고 있다(It has been observed that the biphasic structure of the zinc/aluminum alloy favors the trapping of fabricated products of the zinc).
유리하게, 상기 제1 층(11)은, 0 과 5 % 사이의 질량 함량 레벨을 갖는, 마그네슘 및/또는 구리 및/또는 은을 또한 포함한다. 이러한 요소는, 예를 들어, 기본적으로, 또는 산화물, 형태로 첨가된다(These elements are for example added in elementary, or oxide, form).
상기 제1 층(11)은, 적어도 200 g/m2, 바람직하게 적어도 350 g/m2, 예를 들어 대략 400 g/m2의 표면 밀도를 가진다. 유리하게, 상기 제1 층(11)은, 상기에 언급된 밀도를 수득하기 위해, 용사(thermal spraying)에 의해 증착된다.
상기 제2 층(13)은, "물-기초된(water-based)"것이라고 또한 불리는, 수상(건조되기 전)에서의 페인트이다. 상기 제2 층(13)은 다공성이고, 한편으로는, 상기 제1 층(11)의 기공을 막기 위한 이의 능력을 통해, 및 다른 한편으로는, 상기 제1 층(11)에 가까운 상기 전기화학적인 반응의 속도를 조절하는 것을 가능하게 하는, 이의 다공성에 의해, 상기 제1 층(11)에 의해 제공된 갈바닉 보호(galvanic protection)의 적절한 작동(proper operation)을 보장하는 것을 가능하게 한다.
상기 페인트는 수상에서 하나의-구성요소 페인트이다. 상기 페인트는, 아크릴, 스티렌 아크릴, 염화 비닐, 폴리비닐 염화 아크릴레이트, 염화 비닐리덴, 비닐, 메타크릴레이트, 폴리비닐 아세테이트 중합체 또는 공중합체와 같은 중합체 또는 공중합체로부터 제조된 5 개의 합성 수지 중의 적어도 하나를 포함한다.
상기 제2 층(13) 및 상기 페인트는, 어떠한 유기 용매 또는 공-용매, 특히 탄화수소로부터 유도된 유기 용매 또는 공-용매를 유리하게 가지지 않고, 비스페놀이 없는 것이다.
상기 페인트는 예를 들어, 인간 소비를 위해 의도된 물과 접촉하는 곳에 위치된 생산물을 위한, 이러한 특허의 출원일의 현재로 규제력을 지닌 승인(regulatory approvals)[예를 들어, 프랑스 위생 규정 준수의 증서(Certificate of French Sanitary Compliance, ACS), 또는 영어 WRAS 증서]을 갖는 식품과 접촉하기 위한 유럽 연합의 상기 긍정적인 목록(유럽의 규정 no. 10/2011)에 속하는 화합물로부터 제형화된다.
상기 제2 층(13)은 유리하게, 사람 소비를 위해 의도된 물과 접촉할 수 있는 하나 또는 그 이상의 활성 성분, 예를 들어, 살균제 및/또는 부동화제(예를 들어, 은, 구리, 산화 구리, 인산 아연, 산화 아연)을 포함한다. 상기 살균화제는, 예를 들어, 토양(3)에서 박테리아의 활성도를 제한할 수 있는 구리 염이다. 상기 살균성의 활성 성분은 유리하게, 상기 에멀젼이 합쳐진 경우에, 매우 느린 이동(물, 토양)을 가진다. 상기 살균제의 상기 입자는 그리고 난 다음에, 상기 수지에 의해 캡슐화된다: 상기 수지를 통해 외부 환경으로부터의 물의 확산은, 느린 확산에 의해 상기 외부 환경 내로 순차적으로 방출될 것인, 이러한 제제의 이온화를 유도한다.
우리는 상기 배관 요소(7)에서 상기 외부 코팅(9)을 증착시키기 위한 방법을 현재 기재할 것이다. 상기 방법은, 단계 a) 상기에 기재된 바와 같은, 상기 배관 요소(7)에서 제1 층을 증착시키기 위한 단계, 및 단계 b) 상기에 기재된 바와 같은 상기 제1 층(11) 상의 제2 층(13)을 증착시키기 위한 단계를 포함한다.
단계 a)에서, 상기 제1 층(11)은 유리하게, 용사(thermal spraying), 바람직하게 전기 아크에 의해 증착된다.
물질의 충분한 양은, 적어도 200 g/m2, 바람직하게 적어도 350 g/m2의 상기 제1 층(11)의 표면 밀도를 수득하기 위해 증착된다. 상기 분사는, 상기 합금된 아연의 이용가능성에 따라 달라지는, 예를 들어 솔리드 와이드(solid wires) 또는 코어드 와이드(cored wires)로부터 실행된다.
단계 b)에서, 상기 제2 층(13)은, 후자는 백색 형광(white fluorescence)으로 뒤덮이지 않고, 즉 상기 제1 층(11)과 상기 제2 층(13)의 증착 사이의 감소된 시간 차이를 가지면서, 상기 제1 층(11) 상에 유리하게 증착된다.
단계 b)에서, 상기 제2 층(13)은, 상기 제2 층(13)이 60 ㎛와 150 ㎛ 사이로 구성된 건조 두께, 예를 들어, 대략 120 ㎛의 건조 두께를 가지도록, 특히 큰 표면적에 대해 압축 공지 없이 총, 및/또는 특히 작은 표면적 또는 칠땜질(touchups)에 대해 브러쉬(brush)에 의해 유리하게 증착된다. 상기 제2 층(13)은 유리하게, 120 g/m2와 350 g/m2의 사이의 건조 표면 밀도, 예를 들어 250 g/m2의 건조 표면 밀도를 가진다.
상기 제2 층(13)의 증착은 유리하게, 압축 공지 없이 총에 의해 적어도 부분적으로 실행되고, 총에 의해 실행된 상기 적용은 35 ℃와 60 ℃ 사이의 온도를 갖는 표면 상에서 실행된다. 그러한 표면은, 그러한 온도에서 물의 통에서 상기 제1 층(11)으로 코팅된 상기 배관 요소(7)의 적어도 일부를 담금으로써 상기 온도로 제공된다.
상기 물은 유리하게, 표면적으로 변형된 합금 필름으로 상기 제1 층(11)을 뒤덮도록, 표면 변환 제제(surface conversion agent), 예를 들어, 인산 아연, 산화 아연을 포함한다. 아연 합금에 적절한 상기 표면 변환 제제는 유리하게, 사람 소비를 위해 의도된 물과 접촉하는 규제력을 지닌 승인(regulatory approvals)을 가진다.
활성 성분을 포함하는 물에 의해 상기 제1 층(11)의 습윤은, 상기 배관 요소(1)가 이의 사용 환경의 대상이 된 경우에, 상기 보호의 길이를 증가시키는 것에 호의적인, 상기 제1 층(11)의 순차적인 산화를 지연시킬 수 있는, 예를 들어, 수산화 아연 및 산화, 또는 인산 아연으로, 표면적으로 변형된 합금 필름으로 상기 제1 층(11)의 표면을 뒤덮는 것을 유도한다(The wetting of the first layer 11 by water containing the active ingredient leads to covering the surface of the first layer 11 with an alloy film superficially transformed, for example, into zinc hydroxide and oxide, or zinc phosphate, able to delay the subsequent oxidation of the first layer 11 once the piping element 1 is subjected to its usage environment, and which are favorable to increasing the length of the protection).
본 발명에 따른 코팅의 예:
배관(7)에서의 외부 코팅(9)은, 덕타일 주철로부터 제조되고, 15 % 알루미늄으로 400 g/m2의 아연-알루미늄 합금을 갖는, 전기 아크에 의해 증착된 제1 금속화된 층(11), 및 수상에서 하나의 구성요소 페인트로 구성된 제2 층(13)으로 구성된 것이고, 상기 제2 층(13)은 120 μm의 건조 두께 및 250 g/m2의 건조 표면 밀도를 가진다.
상기 페인트는 아크릴-PVDC 공중합체(acrylic-PVDC copolymer)로부터 제조된 에멀젼이고, 상기 제1 층(11)의 표면 상에서 몇몇의 미크론의 표면 필름을 형성하기 위해, 아연 중합인산염(zinc polyphosphate)을 함유하는 60 ℃에서 물의 통(tub)에서 상기 제1 층(11)으로 코팅된 상기 배관(7)을 담근 후에 적용된다.
아크릴-PVDC 공중합체로부터 제조된 상기 공중합체 에멀젼은, 상기 외부 코팅(9)에서 상기 토양(3)에서 상기 박테리아의 활성도를 제한하기 위해, 활성 성분, 예를 들어 구리 염을 포함한다.
상기에 기재된 상기 제1 층(11) 및 상기 제2 층(13)의 특성 때문에, 상기 외부 코팅(9)은, 특히, 부식성 토양(3)에서, 개선된 위생의 환경적인 특성을 갖는, 상기 배관 요소(7)를 위한 보다 효과적인 부식 보호(corrosion protection)를 제공한다. 실제로, 상기 제2 층(13)은, 상기 제1 층(11)의 기공을 매우 효과적으로 메운다. 상기 제1 층(11) 상에서 상기 제2 층(13)의 조합은, 상기 제1 층(11)을 형성하는 상기 금속 물방울 표면(metal droplet surface)의 변환의 시작이다. 게다가, 이의 조성물 및 적용 방법으로 인한, 상기 외부 코팅(9)은 매우 경쟁적인 비용을 가진다.
상기 제1 층(11)의 표면에 바람직하게 표면 변환 제제를 포함하는 물에서 상기 제1 층(11)으로 코팅된 상기 배관 요소(7)의 적어도 일부를 담금으로써 35 ℃와 60 ℃ 사이의 온도로 제공되는 것에 따른 상기 임의적인 특징은, 표면적으로 변형된 합금 필름의 외관을 제공한다(The optional feature according to which the surface of the first layer 11 is brought to the temperature between 35 ℃ and 60 ℃ by immersing at least part of the piping element 7 coated with the first layer 11 in water preferably containing a surface conversion agent, favors the appearance of a superficially transformed alloy film).
게다가, 상기 제2 층(13)이 어떠한 유기 용매 또는 공-용매, 특히 탄화수소로부터 유도된 용매 또는 공-용매를 가지지 않음에 따른 상기 임의적인 특징은, 상기 외부 코팅(9)이 사람 소비를 위해 의도된 물과 접촉하기 위한 현재의 규정 필요조건과 호환되는 장점을 갖는다.
게다가, 상기 선택된 수지의 제형에서 비스페놀의 부재는, 그러한 분자와 연관된 인간에 대한 유독성의 잠재적인 위험을 제거한다.
이는 상기 배관 요소(7)를 위한 상기 코팅 작용을 가능하게 한다. 사람 소비를 위해 의도된 물(5)과 접촉할 수도 있는, 파이프 말단(pipe end) 또는 절단 영역(cutting zone)과 같은, 부식성 토양(3) 및 오버 존(over zones)과 접촉하기 위해 의도된 영역에서 상기 동일한 코팅(9)을 증착시키는 것을 사실 가능하게 한다.
게다가, 상기 환경적인 영향은, 휘발성 유기 용매, 또는 "VOCs"의 제거에 의해 크게 감소된다. 상기 배관 요소(1)을 제조하거나 배치하는 작동(operators)을 위한 안정성 조건이 개선되었다. 상기 배관 요소(1)와 관련된 폐기물(waste)의 처리 및 제거는 통상적인 페인트 재활용 설치를 사용하여 실행될 수 있다.
상기 제2 층(13)이 살균성 및/또는 부동화 작용을 가질 수도 있는 하나 또는 그 이상의 활성 성분을 포함함에 따라 이러한 임의적인 특징으로 인하여, 상기 코팅(9)의 장기적인 강도(long-term strength)는 모든 토양에서 개선된다.
Claims (14)
- 철, 특히 주철로부터 제조된 지하 배관 요소(underground piping element)(7)를 위한 외부 코팅(outer coating)(9)으로서,
상기 외부 코팅(9)은 제1 다공성 층(11) 및, 상기 제1 층(11) 상에 배치되고, 상기 제1 층(11)의 기공을 메울(plug) 수 있는 제2 다공성 층(13)을 가지고,
상기 외부 코팅(9)은,
- 상기 제1 층(11)이 실질적으로 순수한 아연 또는 아연 합금 또는 슈도-합금(pseudo-alloy)을 포함하고, 상기 합금 또는 슈도-합금은, 질량의 측면에서, 적어도 50 % 아연, 및 바람직하게 0.5 %와 40 % 사이의 알루미늄을 포함하고,
- 상기 제2 층(13)이, 물에 분산되거나 용해되거나, 유화된 적어도 하나의 합성 수지로부터 제조된, 수상에서 하나의 구성요소 페인트(a one-component paint in the aqueous phase made from at least one synthetic resin emulsified, dispersed or dissolved in water)를 포함하는 것,
을 특징으로 하는, 외부 코팅(9).
- 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 합성 수지는, 아크릴, 스티렌 아크릴, 염화 비닐과 같은 할라이드 비닐, 폴리비닐 염화 아크릴레이트, 염화 비닐리덴과 같은 비닐리덴 할라이드, 비닐, 메타크릴레이트, 폴리비닐 아세테이트 중합체 또는 공중합체, 및 이의 혼합물로 이루어진 목록으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체 또는 적어도 하나의 공중합체로부터 제형화된 것인, 외부 코팅(9).
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 층(11)은, 0 %와 5 % 사이, 바람직하게 0.5 %와 3 % 사이의 각각의 질량 농도로, 마그네슘 및/또는 구리 및/또는 은을 포함하는 것인, 외부 코팅(9).
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 층(11)은, 적어도 200 g/m2, 바람직하게 적어도 350 g/m2, 예를 들어 대략 350 g/m2의 표면 밀도를 가지는 것인, 외부 코팅(9).
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 층(13)은, 어떠한 유기 용매 또는 공-용매, 특히 탄화수소로부터 유도된 용매 또는 공-용매를 가지지 않고, 비스페놀이 없는 것(the second layer (13) has no organic solvent or co-solvent, in particular solvent or co-solvent derived from hydrocarbons, and without bisphenol)인, 외부 코팅(9).
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 층(13)은, 살균성 및/또는 부동태화 작용을 가지고, 사람 소비를 위해 의도된 물과 접촉할 수 있는 하나 또는 그 이상의 활성 성분을 포함하는 것인, 외부 코팅(9).
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 층(13)은, 120 g/m2와 350 g/m2 사이의 건조 표면 밀도를 가지는 것인, 외부 코팅(9).
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 외부 코팅(9)을 포함하는, 지하에 위치되도록 설계된, 철, 특히 주철로부터 제조된, 코팅된 배관 요소(1).
- 하기의 단계를 포함하는, 지하에 위치되도록 설계된, 철, 특히 주철로부터 제조된 배관 요소(7) 상의 외부 코팅(9)을 증착시키기 위한 방법:
a) 실질적으로 순수한 아연 또는 아연 합금 또는 슈도-합금을 포함하는 제1 다공성 층(11)의 배관 요소(7) 상에, 바람직하게 전기 아크(electric arc)에 의해, 금속화에 의한 증착 단계로서, 상기 합금 또는 슈도-합금은, 질량의 측면에서, 적어도 50 % 아연, 및 바람직하게 0.5 %와 40 % 사이의 알루미늄을 포함하는 것인, 단계, 및
b) 물에 분산되거나 용해되거나, 유화된 적어도 하나의 합성 수지로부터 제조된, 수상에서 하나의 구성요소 페인트를 포함하는 제2 다공성 층(13)의, 백색 백화(white efflorescence)로 뒤덮이지 않는, 상기 제1 층(11) 상의 증착 단계.
- 제9항에 있어서,
단계 b)에서, 상기 적어도 하나의 합성 수지는, 아크릴, 스티렌 아크릴, 염화 비닐과 같은 할라이드 비닐, 폴리비닐 염화 아크릴레이트, 염화 비닐리덴과 같은 비닐리덴 할라이드, 비닐, 메타크릴레이트, 폴리비닐 아세테이트 중합체 또는 공중합체, 및 이의 혼합물로 이루어진 목록으로부터 선택된 적어도 하나의 중합체 또는 적어도 하나의 공중합체로부터 제형화된 것인, 방법.
- 제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 제2 층(13)을 증착시키기 위한 단계 b)는, 상기 제2 층(13)이 60 ㎛와 150 ㎛ 사이로 구성된 건조 두께를 가지도록, 총에 의해, 및/또는 브러쉬 또는 룰러로 실행되는 것인, 방법.
- 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 층(13)을 증착시키기 위한 단계 b)는, 상기 제2 층(13)이 120 g/m2와 350 g/m2 사이의 건조 표면 밀도를 가지도록 실행되는 것인, 방법.
- 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 층(13)을 증착시키기 위한 단계 b)는 압축 공기 없이 총에 의해 적어도 부분적으로 실행되고, 상기 총에 의한 적용은 35 ℃와 60 ℃ 사이를 포함하는 온도를 갖는 표면 상에서 실행되는 것인, 방법.
- 제13항에 있어서,
단계 b)에서, 상기 표면은, 표면적으로 변형된 합금 필름으로 상기 제1 층(11)을 뒤덮도록, 바람직하게 표면 변환 제제(surface conversion agent)를 포함하는 물에 상기 배관 요소의 적어도 일부를 담금으로써 35 ℃와 60 ℃ 사이로 구성된 온도로 제공되고(said surface is brought to the temperature), 상기 변환 제제는 사람 소비를 위해 의도된 물과 접촉하기에 적절한 것인, 방법.
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