KR101054033B1 - Silicate hybrid coating material and coating method for bridge using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A silicate hybrid coating material is provided to form a physically and chemically stable film layer on the surface of a concrete bridge and to improve corrosion resistance of a steel bridge by coupling a concrete bridge and a steel bridge in one body. CONSTITUTION: A silicate hybrid coating material comprises 10~35 weight% of tetraalkoxy silicate, 16~75 weight% of acrylic copolymers, 5~15 weight% of ethyl alcohol, and 5~40 weight% of propyl methyl silicone intermediates. A method for preparing the silicate hybrid coating material comprises the steps of: injecting the tetraalkoxy silicate, ethyl alcohol and propyl methyl silicone intermediates into a reaction bath and raising and stirring the materials at 80~90 °C; and dropping the acryl monomer, 4-cyanovaleric acid, and glycidalmethacrylate.

Description

실리케이트 하이브리드 도장재, 그 제조방법 및 이를 이용한 교량의 도장공법{SILICATE HYBRID COATING MATERIAL AND COATING METHOD FOR BRIDGE USING THE SAME}Silicate Hybrid Coating Material, Manufacturing Method thereof, and Bridge Coating Method Using The Same {SILICATE HYBRID COATING MATERIAL AND COATING METHOD FOR BRIDGE USING THE SAME}

본 발명은 건설재료 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 교량의 표면 도장에 사용되는 도장재에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of construction materials, and in particular, to a coating material used for surface coating of bridges.

콘크리트 교량 및 강교를 열화 손상요인으로부터 차단하기 위해 사용되는 재료로는 기존 콘크리트 및 강교와 일체화될 수 있는 재료를 사용하는 것이 가장 바람직하다. As a material used to shield concrete bridges and steel bridges from deterioration damage factors, it is most preferable to use materials that can be integrated with existing concrete and steel bridges.

또한 콘크리트 교량 및 강교의 표면온도는 여름철 직사광선을 받을 경우 60℃ 이상이 되는 경우도 많기 때문에 기존 콘크리트 및 강교의 열팽창계수(약 11 Strain, 1℃ 당 11×10-6의 변화가 있음)와 가능한 가까운 재료로서 일체화 거동을 할 수 있는 도장재가 필요하다. In addition, the surface temperature of concrete bridges and steel bridges is often 60 ° C or higher when exposed to direct sunlight in summer, so the thermal expansion coefficient (about 11 strains, 11 × 10 -6 change per 1 ° C) of existing concrete and steel bridges is possible. There is a need for a coating material capable of integrating behavior as a near material.

기존의 유기계 에폭시나 아크릴 수지 등은 초기에 큰 접착강도를 나타내지만 온도변화에 따른 수축, 팽창율이 콘크리트 및 강재와 매우 상이하고 콘크리트 및 강재의 표면에만 접착되기 때문에 장기적인 접착성능을 발휘하지 못해 결국 도장재와 콘크리트 및 강재의 계면에서 탈락이 된다. Conventional organic epoxy or acrylic resins show great adhesive strength at first, but the shrinkage and expansion rate due to temperature change are very different from concrete and steel, and they adhere only to the surface of concrete and steel. Falls out at the interface between concrete and steel.

또한, 수성 아크릴계열, SBR 라텍스 계열, 폴리우레탄 계열 등을 원료로 하는 도장재는 어느 정도의 습윤조건에서도 작업이 가능하고 시멘트와의 결합성도 있어 기존 도장재의 문제점을 극복하기 위해 많이 검토되어 왔지만, 부식성분의 차단성능, 내수성, 내후성, 부착성 및 도막 자체의 역학적 성능(인장, 인열강도)이 떨어져 사용에 제약을 받아왔으며 열화환경이나 내구성능이 요구되는 부위에는 주로 유기계 도막제가 사용되어져 왔다. In addition, coating materials based on aqueous acrylic series, SBR latex series, polyurethane series, etc. can be worked under some wet conditions and have bonding properties with cement. The barrier properties, water resistance, weather resistance, adhesion, and mechanical properties (tensile and tear strength) of coatings themselves have been limited, and they have been restricted in use. Organic coatings have been mainly used in areas requiring deterioration environments or durability.

그러나, 오늘날 세계적인 환경보호 추세와 더불어 중금속이나 휘발성 유기화합물의 방출이 없는 친환경적인 무기질 바인더 도막제의 개발에 많은 연구가 진행되어오고 있는 실정이며, 종래의 유기바인더 도막제는 경화시 휘발성 유기 화합물의 방출과 경화 후의 다양한 환경요소, 특히 산성비, 자동차 배기가스에 의한 질소산화물, 황산화물 및 해양환경에서의 염소이온 등에 의해 도막제가 열화되며, 자외선에 의한 황변현상, 갈라짐, 부풀어 오름 현상에 의해 사용수명이 빠르게 떨어져 내구성의 확보에 어려움이 대두되고 있는 실정이다. However, many studies have been conducted on the development of an environmentally friendly inorganic binder coating agent without the release of heavy metals or volatile organic compounds, along with the global environmental protection trend. The coating agent deteriorates due to various environmental factors after release and curing, in particular, acid rain, nitrogen oxides caused by automobile exhaust gas, sulfur oxides and chlorine ions in marine environment, and the service life due to yellowing, cracking and swelling caused by ultraviolet rays. This situation is rapidly falling and difficult to secure durability.

또한, 종래의 유기 도막제는 대부분이 용제형으로 용제의 특성상 유동성이 있어 공해문제와 시공시 인체에 심한 악영향을 미치기 때문에 최근에는 그 사용이 제한되고 있는 실정이며, 유기바인더와 무기물인 콘크리트 또는 강재와의 상이한 특성으로 밀착성 및 접착성에 의한 내구성능을 기대하기 어려운 재료적 한계를 지니고 있었다. In addition, the conventional organic coating film is a solvent type, most of them are fluid type due to the characteristics of the solvent has a severe adverse effect on the human body during pollution problems and construction, the use of these is limited in recent years, the organic binder and inorganic concrete or steel Due to its different characteristics, it had material limitations that could not be expected to be durable due to adhesion and adhesion.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 콘크리트 교량 및 강교와 일체로 결합하여 거동함으로써, 콘크리트 교량의 표면에 물리적, 화학적으로 안정적인 도막층을 형성하고, 강교의 내부식성을 향상시킬 수 있도록 하는 실리케이트 하이브리드 도장재, 그 제조방법 및 이를 이용한 실리케이트 하이브리드 코팅제를 제시하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is derived to solve the above problems, by combining and acting integrally with the concrete bridge and steel bridge, to form a physical and chemically stable coating layer on the surface of the concrete bridge, to improve the corrosion resistance of the steel bridge It is an object of the present invention to present a silicate hybrid coating material, a method of manufacturing the same, and a silicate hybrid coating material using the same.

상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 테트라 알콕시 실리케이트(ES) 10~35중량%, 아크릴코폴리머(ACP) 16~75중량%, 에틸알콜 5~15중량% 및 프로필메틸실리콘인터미디에이트(PMSI) 5~40중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 도장재를 제시한다.In order to solve the above problems, the present invention is 10 to 35% by weight of tetraalkoxy silicate (ES), 16 to 75% by weight of acrylic copolymer (ACP), 5 to 15% by weight of ethyl alcohol and propylmethylsilicon intermediate (PMSI) The present invention provides a silicate hybrid coating material comprising 5 to 40% by weight.

상기 테트라 알콕시 실리케이트(ES) 20~30중량%, 상기 아크릴코폴리머(ACP) 36~52중량%, 상기 에틸알콜 5~10중량%, 상기 프로필메틸실리콘인터미디에이트(PMSI) 10~30중량%를 포함하는 것이 바람직하다.20-30% by weight of the tetraalkoxy silicate (ES), 36-52% by weight of the acrylic copolymer (ACP), 5-10% by weight of the ethyl alcohol, 10-30% by weight of the propylmethylsilicone intermediate (PMSI) It is preferable to include.

상기 아크릴코폴리머(ACP)는 아크릴 모노머, 4-시아노바릭 산(4-cyanovaleric acid), 글리시달메타아크릴레이트(GMA)의 중합에 의해 형성되고, 상기 실리케이트 하이브리드 도장재는 상기 테트라 알콕시 실리케이트(ES) 10~35중량%, 상기 에틸알콜 5~15중량%, 상기 프로필메틸실리콘인터미디에이트(PMSI) 5~40중량%, 상기 아크릴 모노머 10~50중량%, 상기 4-시아노바릭 산(4-cyanovaleric acid) 1~5중량%, 상기 글리시달메타아크릴레이트(GMA) 5~20중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 실리케이트 하이브리드 도장재는 상기 테트라 알콕시 실리케이트(ES) 10~35중량%, 상기 에틸알콜 5~15중량%, 상기 프로필메틸실리콘인터미디에이트(PMSI) 5~40중량%, 상기 아크릴 모노머 30~40중량%, 상기 4-시아노바릭 산 1~2중량%, 상기 글리시달메타아크릴레이트(GMA) 5~10중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
The acrylic copolymer (ACP) is formed by polymerization of an acrylic monomer, 4-cyanovaleric acid, and glycidal methacrylate (GMA), and the silicate hybrid coating material is the tetraalkoxy silicate (ES). 10 to 35% by weight, 5 to 15% by weight of the ethyl alcohol, 5 to 40% by weight of the propylmethylsilicon intermediate (PMSI), 10 to 50% by weight of the acrylic monomer, the 4-cyanobaric acid (4 -cyanovaleric acid) 1 to 5% by weight, preferably containing 5 to 20% by weight of the glycidal methacrylate (GMA).
The silicate hybrid coating material is 10 to 35% by weight of the tetraalkoxy silicate (ES), 5 to 15% by weight of the ethyl alcohol, 5 to 40% by weight of the propylmethylsilicon intermediate (PMSI), 30 to 40% by weight of the acrylic monomer %, 1 to 2% by weight of the 4-cyanobaric acid, preferably 5 to 10% by weight of the glycidal methacrylate (GMA).

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상기 아크릴 모노머는 부틸아크릴레이트(BAM), 메틸메타아크릴레이트(MMA), 글리시달메타아크릴레이트(GMA) 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.The acrylic monomer is preferably formed by one or two or more of butyl acrylate (BAM), methyl methacrylate (MMA), glycidal methacrylate (GMA).

본 발명은 상기 실리케이트 하이브리드 도장재의 제조방법으로서, 반응조에 상기 테트라 알콕시 실리케이트(ES), 상기 에틸알콜, 상기 프로필메틸실리콘인터미디에이트(PropylMethylSiliconeIntermediate)를 투입하고, 80~90℃까지 승온하면서 교반하는 승온단계; 상기 아크릴 모노머, 상기 4-시아노바릭 산(4-cyanovaleric acid), 상기 글리시달메타아크릴레이트(GMA)을 드로핑(Dropping)하는 중합단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 도장재의 제조방법을 함께 제시한다.The present invention is a method for producing the silicate hybrid coating material, the tetraalkoxy silicate (ES), the ethyl alcohol, the propylmethylsilicon intermediate (PropylMethylSilicone Intermediate) is added to the reaction tank, the temperature is raised to 80 ~ 90 ℃ while stirring step; A polymerization step of dropping the acrylic monomer, the 4-cyanovaleric acid, and the glycidal methacrylate (GMA); a method of manufacturing a silicate hybrid coating material comprising a Present together.

상기 승온단계의 승온온도는 90~130℃/h인 것이 바람직하다.The temperature increase in the temperature increase step is preferably 90 ~ 130 ° C / h.

상기 승온단계의 승온온도는 100~120℃/h인 것이 바람직하다.It is preferable that the temperature increase temperature of the said temperature raising step is 100-120 degreeC / h.

상기 승온단계의 교반속도는 30~100rpm인 것이 바람직하다.The stirring speed of the temperature increase step is preferably 30 ~ 100rpm.

상기 승온단계의 교반속도는 50~70rpm인 것이 바람직하다.The stirring speed of the temperature increase step is preferably 50 ~ 70rpm.

상기 중합단계는 3~4시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다.The polymerization step is preferably made for 3 to 4 hours.

상기 중합단계 이후, 2~3시간 90℃를 유지하며 숙성시킨 후 냉각하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.After the polymerization step, it is preferable to further include the step of cooling after aging to maintain 90 ℃ 2 ~ 3 hours.

본 발명은 상기 실리케이트 하이브리드 도장재; 세라믹 파우더 10~30중량%; 무기필러 20~60중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 코팅제를 함께 제시한다.The present invention silicate hybrid coating material; 10-30% by weight of ceramic powder; Inorganic filler 20 ~ 60% by weight; The silicate hybrid coating, characterized in that it comprises together.

상기 실리케이트 하이브리드 도장재; 세라믹 파우더 20~40중량%; 무기필러 30~50중량%;를 포함하는 것이 바람직하다.The silicate hybrid coating material; 20-40% by weight of ceramic powder; Inorganic filler 30 to 50% by weight; It is preferable to include.

상기 세라믹 파우더는 Al2O3, ZnO, TiO2 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것이 바람직하다.The ceramic powder is preferably formed by mixing one or two or more of Al 2 O 3 , ZnO, TiO 2 .

상기 무기 필러는 중질 탄산칼슘(CaCO3) 또는 경질 탄산칼슘(CaCO3)인 것이 바람직하다.The inorganic filler is preferably heavy calcium carbonate (CaCO 3 ) or hard calcium carbonate (CaCO 3 ).

본 발명은 교량의 표면에 상기 실리케이트 하이브리드 코팅제를 도포하는 것을 특징으로 하는 교량의 도장공법을 함께 제시한다.The present invention together with the coating method of the bridge characterized by applying the silicate hybrid coating on the surface of the bridge.

본 발명은 콘크리트 교량 및 강교와 일체로 결합하여 거동함으로써, 콘크리트 교량의 표면에 물리적, 화학적으로 안정적인 도막층을 형성하고, 강교의 내부식성을 향상시킬 수 있도록 하는 실리케이트 하이브리드 도장재, 그 제조방법 및 이를 이용한 실리케이트 하이브리드 코팅제를 제시한다.In accordance with an embodiment of the present invention, a silicate hybrid coating material, a method of manufacturing the same, and a method of forming a coating layer physically and chemically stable on the surface of a concrete bridge and improving the corrosion resistance of the steel bridge by combining and behaving integrally with a concrete bridge and a steel bridge. The silicate hybrid coating used is presented.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

최근까지 콘크리트 교량의 열화억제 및 방수성능 향상을 위하여 유기계 또는 무기계물질로 콘크리트 표면을 코팅하거나 침투시키는 방법들을 사용해 왔다. Until recently, methods of coating or infiltrating concrete surfaces with organic or inorganic materials have been used to suppress degradation of concrete bridges and improve waterproof performance.

기존의 실리콘, 에폭시, 우레탄등 유기계 고분자를 표면에 도포함으로써 얻어지는 도막에 의해 방수효과를 얻는 도막방수재료들은 진동, 수증기압, 콘크리트와의 탄성계수 차이 등에 의해 도막이 파괴되거나 박리되는 등의 문제점이 있고, 무기물인 콘크리트와의 일체성이 없어 근본적인 한계점을 지니고 있으나 현실적인 대안이 없어 도막제로서 활용되고 있는 실정이다. Coating waterproof materials that have a waterproofing effect by coating a conventional organic polymer such as silicone, epoxy, urethane, etc. on the surface have problems such as breaking or peeling of the coating due to vibration, water vapor pressure, elastic modulus with concrete, etc. It has a fundamental limitation because it is not integrated with concrete, which is an inorganic material, but it is used as a coating material because there is no realistic alternative.

따라서, 본 발명은 기본물질로써 졸-겔 프로세스에 근거한 결합 메커니즘을 갖는 실리케이트를 사용함으로써 콘크리트 교량에 도포될 경우 콘크리트 중의 대표적인 OH기를 갖는 수화물인 수산화칼슘과의 반응에 의해 효과적인 도막층을 형성한다. Accordingly, the present invention forms an effective coating layer by reaction with calcium hydroxide, a hydrate having a representative OH group in concrete, when applied to concrete bridges by using a silicate having a bonding mechanism based on the sol-gel process as a base material.

본 발명에서 도입한 실리케이트 화합물의 졸-겔 반응(sol-gel reaction)은 지난 수년간 IT분야(반도체, 항공, 자동차 등)에서 상당한 효과를 거둔 것으로, 화학적 반응 메커니즘은 실리콘이나 금속 알콕사이드 단위 전구체(monomer precursor)로부터 다양한 종류의 무기질 망상 조직(network)을 만드는 것이다. The sol-gel reaction of the silicate compound introduced in the present invention has had a considerable effect in the IT field (semiconductor, aviation, automobile, etc.) over the past several years, and the chemical reaction mechanism is a silicon or metal alkoxide unit precursor (monomer). precursors) to create various types of inorganic networks.

IT분야에서 적용한 실리케이트 화합물의 졸-겔 반응법은 1800년대 후반에 처음 발견되어 1930년대부터 활발히 연구되었으나 1970년대에 들어 단일무기물로 구성된 겔을 만들어 높은 온도에서의 용융과정이 없이 저온에서 강력한 실리케이트 결합을 유도할 수 있게 되자 새로운 관심을 끌게 되었다. The sol-gel reaction method of silicate compounds applied in the IT field was first discovered in the late 1800's and actively studied since the 1930's. However, in the 1970's, a single inorganic gel was used to form a strong silicate bond at low temperature without melting at high temperatures. Being able to induce new interest.

이 과정을 이용하면 고온에서 용융과정을 거쳐 무기질 결합체를 만드는 전통적인 방법과는 달리 상온에서 경도, 화학적 안정도, 조절된 기공, 열전도도 등 좋은 성질의 균질한 무기질 산화물질을 만들 수 있다. Unlike the traditional method of making inorganic binders by melting at high temperatures, this process enables the production of homogeneous inorganic oxides with good properties such as hardness, chemical stability, controlled pores and thermal conductivity at room temperature.

IT분야의 반도체에서 응용되고 있는 기법은 이러한 졸-겔 과정을 응용하여 겔 상태에서 다양한 모양으로 성형함으로써 단일 암체(monolith)나 박막, 섬유, 단일 크기의 분말 등을 얻어 사용하는 방법으로, 이 방법을 응용하면 광학재료, 보호막과 다공질막, 광학 코팅, 창 절연재(window insulator), 유전체 및 전자재료 코팅, 고온 초전도체, 보강섬유, 충진재, 촉매 등을 만들 수 있다.The technique used in semiconductors in the IT field is a method of applying a sol-gel process to form various shapes in a gel state to obtain a single monolith, a thin film, a fiber, a single size powder, and the like. It can be used to make optical materials, protective films and porous films, optical coatings, window insulators, dielectric and electronic material coatings, high temperature superconductors, reinforcing fibers, fillers, and catalysts.

따라서, 본 발명에서는 이러한 졸-겔 과정을 콘크리트에 접목시켜 콘크리트의 강도향상과 함께 구조물의 내구성능을 향상시키는 실리케이트 화합물을 개발하고자 하였다. Therefore, the present invention was to develop a silicate compound by combining this sol-gel process with concrete to improve the strength of the concrete and durability of the structure.

실리케이트 화합물에서 발생하는 졸-겔 과정(sol-gel process)은 그 이름이 의미하는 것처럼 실리케이트 화합물이 콘크리트 표면과 접촉하는 상황에서 콜로이드 부유상태(졸:sol)를 만들고, 이 졸의 젤화 과정을 통해 콘크리트 수화물과 결합하는 무기질 결합조직을 만드는 과정을 말한다. The sol-gel process that occurs in the silicate compound, as its name implies, creates a colloidal suspension (sol: sol) in the presence of the silicate compound in contact with the concrete surface. Refers to the process of making inorganic connective tissue that binds to concrete hydrates.

여기서, 졸(sol)상태 즉, 콜로이드 상태를 형성하기 위해 필요한 실리케이트상의 전구체는 금속이나 준금속 원소들이 다양한 반응성 배위체(reactive ligands)로 둘러싸인 물질로 구성되어 있으며, 금속 알콕사이드들이 가장 많이 사용되는데, 이는 이들 물질들이 물과 쉽게 반응하기 때문이다. Here, the precursor of the silicate necessary to form the sol state, that is, the colloidal state, is composed of a material in which metal or metalloid elements are surrounded by various reactive ligands, and metal alkoxides are most used. This is because these substances react easily with water.

가장 널리 이용되었던 금속 알콕사이드는 알콕시실래인으로 본 발명에서는 이중 4개의 관능기를 가진 테트라 알콕시 실리케이트를 중심으로 합성을 하였다. The most widely used metal alkoxide is an alkoxysilane. In the present invention, the synthesis was based on tetraalkoxy silicates having four functional groups.

본 발명의 실리케이트 하이브리드 도막제는 스프레이건 또는 붓 등을 사용하여 콘크리트 표면에 도포함으로써 콘크리트 교량의 내구성능을 향상하고자 하는 것으로, 본 발명의 도장제는 에톡시(ethoxy) 관능기를 포함하는 실리케이트류의 무기질계와 이러한 관능기를 함유하고 있는 고분자 물질로 구성된다. The silicate hybrid coating agent of the present invention is to improve the durability of the concrete bridge by applying to the concrete surface using a spray gun or a brush, etc., the coating agent of the present invention is a silicate containing an ethoxy (ethoxy) functional group It is composed of inorganic material and high molecular material containing such functional group.

에톡시나 메톡시 관능기를 함유하는 실리케이트 물질들은 콘크리트 내부에 존재하는 수산화칼슘과 만나면 알코올성분을 내 놓고 겔형태의 물질로 반응하게 된다. Silicate materials containing ethoxy or methoxy functional groups react with calcium hydroxide present in concrete to react with a gel-like substance with an alcohol content.

마찬가지로 에톡시 관능기를 함유하고 있는 고분자들 역시 경화(crosslinking)반응을 일으켜 고분자 겔화가 진행된다. 결국 이러한 조성물은 콘크리트 표면에서 수산화칼슘을 촉매로 자연스럽게 유,무기 복합물로 반응하게 된다.Similarly, polymers containing ethoxy functional groups also undergo crosslinking reactions, leading to polymer gelation. Eventually, such a composition will naturally react with calcium hydroxide as an organic and inorganic complex on the concrete surface.

강교의 경우에는 재질이 강재로 되어 있어, 표면처리 도장제로서 구비하여야 할 기능은 소재에 대한 방식성 및 상도 도막에 대한 밀착성이다. In the case of steel bridges, the material is made of steel, and the functions to be provided as surface-treated paints are corrosion resistance to the material and adhesion to the top coat.

금속의 부식은 전기화학적으로 진행한다. Corrosion of the metal proceeds electrochemically.

강재의 중성영역에서는 양극반응(Fe ⇒ Fe2 ++ 2e-) 및 음극반응(1/2O2 + H2O + 2e- ⇒ 2OH-)이 등속도로 진행하여, 부식생성물인 Fe(OH)2가 발생하며, 이 반응은 산,알카리 이온이 촉진제가 된다. In the neutral region of the steel anode reaction (Fe ⇒ Fe 2 + + 2e -) and the cathode reaction (1 / 2O 2 + H 2 O + 2e - ⇒ 2OH -) is an Fe (OH) proceeds constant velocity, corrosion products 2 This reaction occurs in which acid and alkali ions become accelerators.

따라서 금속의 부식을 방지하기 위해서는 그 부식인자인 물, 산소, 전해질 이온류를 차단할 필요가 있다. Therefore, in order to prevent corrosion of the metal, it is necessary to block the corrosion factors such as water, oxygen, and electrolyte ions.

이것을 위해서는, 금속소재와 표면처리도막의 강고한 밀착성, 처리도막의 내수성, 투수성, 산소투과성, 이온투과성, 전기절연성, 내약품성, 기계적 특성(탄성, 유리전이온도, 응력완화)등이 중요하다. For this purpose, the firm adhesion between the metal material and the surface treatment film, the water resistance, water permeability, oxygen permeability, ion permeability, electrical insulation, chemical resistance, mechanical properties (elasticity, glass transition temperature, stress relaxation) of the coating film are important. .

이러한 관점에서, 금속표면의 불활성화를 위하여 화성처리 피막을 형성할 수 있는 강재와 친화성이 높은 도장제가 필요하며, 부식 반응인자의 저지를 위하여 베리어 피막(전해질이온의 투과저지)을 형성할 수 있는 치밀한 도막이 필요하다. From this point of view, a high affinity paint with a steel material capable of forming a chemical conversion coating is required for the inactivation of the metal surface, and a barrier coating (permeation blocking of electrolyte ions) can be formed to prevent corrosion reaction factors. A dense coating is needed.

또한, 도장제의 도장하지성(塗裝下地性)을 부여하기 위해서는 도포도막 표면의 극성, 응력 완화능력을 지닌 폴리머계열의 골격이 필요하게 된다. In addition, in order to impart the coating property of the coating agent, a polymer-based skeleton having polarity and stress relaxation ability of the coating film surface is required.

따라서, 본 발명에서 적용되는 실리케이트 하이브리드 기법의 에톡시 관능기를 함유한 고분자 물질은 강재의 도장재로서도 그 기능을 원활히 수행한다.Therefore, the polymer material containing the ethoxy functional group of the silicate hybrid technique applied in the present invention smoothly performs its function as a coating material of steel.

이하, 본 발명에 따른 실리케이트 하이브리드 기법이 적용된 도장재에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the coating material to which the silicate hybrid technique according to the present invention is applied will be described in detail.

기본적으로 본 발명에 의한 실리케이트 하이브리드 도장재는, 테트라 알콕시 실리케이트(ES) 10~35중량%, 아크릴코폴리머(ACP) 16~75중량%, 에틸알콜 5~15중량% 및 프로필메틸실리콘인터미디에이트(PMSI) 5~40중량%를 포함하여 구성된다.Basically, the silicate hybrid coating material according to the present invention is 10 to 35% by weight of tetraalkoxy silicate (ES), 16 to 75% by weight of acrylic copolymer (ACP), 5 to 15% by weight of ethyl alcohol, and propylmethylsilicone intermediate ( PMSI) 5 to 40% by weight.

여기서, 테트라 알콕시 실리케이트는 일반식으로 Si(OR)4또는 (RO)3Si[OSi(OR)2OR]로 구성되어 있으며, 여기서 R은 C1-6인 알킬기로서 적어도 4개의 관능기가 있고, 커플링작용의 기능을 가지면서 촉매 존재 하에서는 쉽게 가수분해로 축합되고, 콜로이드졸을 생성하는 물질이다. Wherein tetraalkoxy silicate is comprised by the general formula as Si (OR) 4, or (RO) 3 Si [OSi ( OR) 2 OR], where R may have at least four functional groups as the C1 -6 alkyl group, couple It is a substance which has a ring function and is easily condensed by hydrolysis in the presence of a catalyst and produces a colloidal sol.

본 발명에 의한 실리케이트 하이브리드 도장재의 제조방법은 다음과 같다. The manufacturing method of the silicate hybrid coating material according to the present invention is as follows.

먼저, 반응조에 테트라 알콕시 실리케이트(ES) 10~35중량%(보다 바람직하게는 20~30중량%), 에틸알콜(Ethanol) 5~15중량%(보다 바람직하게는 5~10중량%), 프로필메틸실리콘인터미디에이트(PropylMethylSiliconeIntermediate) 5~40중량%(보다 바람직하게는 10~20중량%)를 투입한 후, 천천히 80~90까지 승온하면서 교반한다. First, 10 to 35% by weight of tetraalkoxy silicate (ES) (more preferably 20 to 30% by weight), 5 to 15% by weight of ethyl alcohol (more preferably 5 to 10% by weight) and propyl in the reaction tank After adding 5-40 weight% (more preferably, 10-20 weight%) of methyl silicone intermediate (PropylMethylSilicone Intermediate), it is stirred, heating up slowly to 80-90.

이때 승온온도는 90~130/h(보다 바람직하게는 100~120/h)로 하며 교반속도는 30~100rpm(보다 바람직하게는 50~70rpm)으로 한다. At this time, the elevated temperature is 90 ~ 130 / h (more preferably 100 ~ 120 / h) and the stirring speed is 30 ~ 100rpm (more preferably 50 ~ 70rpm).

다음에, 교반기 내의 환류 상태를 확인 후, 아크릴코폴리머(ACP)를 형성하기 위하여 준비된 아크릴 모노머, 4-시아노바릭 산(4-cyanovaleric acid), 글리시달메타아크릴레이트(GMA)를 드로핑(Dropping) 시켜 중합한다. Next, after checking the reflux state in the stirrer, dropping the acrylic monomer, 4-cyanovaleric acid, glycidal methacrylate (GMA) prepared to form an acrylic copolymer (ACP) ( Dropping) to polymerize.

도장재 전체(100중량%) 중 아크릴코폴리머(ACP)는 16~75중량%가 혼합되는데, 이는 구체적으로 아크릴 모노머 10~50중량%(보다 바람직하게는 30~40중량%), 4-시아노바릭 산(4-cyanovaleric acid) 1~5중량%(보다 바람직 하게는 1~2중량%), 글리시달메타아크릴레이트(GMA) 5~20중량%(보다 바람직 하게는 5~10중량%)의 중합에 의해 구성된다(도장재 전체(100중량%)의 나머지 성분 및 배합비는 상술한 바(테트라 알콕시 실리케이트(ES) 10~35중량%, 에틸알콜 5~15중량% 및 프로필메틸실리콘인터미디에이트(PMSI) 5~40중량%)와 같다.The acrylic copolymer (ACP) in the total coating material (100% by weight) is 16 to 75% by weight, which is specifically 10 to 50% by weight of the acrylic monomer (more preferably 30 to 40% by weight), 4-cyanobar 1 to 5% by weight of 4-cyanovaleric acid (more preferably 1 to 2% by weight), 5 to 20% by weight of glycidal methacrylate (GMA) (more preferably 5 to 10% by weight) It is comprised by superposition | polymerization (remaining component and compounding ratio of the whole coating material (100 weight%) are the above-mentioned (10-35 weight% of tetraalkoxy silicates (ES), 5-15 weight% of ethyl alcohol, and propylmethyl silicone intermediate ( PMSI) 5 to 40% by weight).

드로핑은 아크릴 모노머가 연속적 떨어지는 정도의 속도로 조정하고, 드로핑 되는 아크릴 모노머는 부틸아크릴레이트(BAM), 메틸메타아크릴레이트(MMA), 글리시달메타아크릴레이트(GMA) 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된다.
아크릴 모노머는 BASF사의 제품을 사용하였으며, 글리시달메타아크릴레이트와 4-시아노바릭 산은 sigma-aldrich사의 제품을 사용하였고, 프로필메틸실리콘인터미디에이터는 DOW CORNING사의 Z-6018을 사용하였다.
Dropping is controlled at a rate of continuous dropping of the acrylic monomer, and the dropping acrylic monomer is one or more of butyl acrylate (BAM), methyl methacrylate (MMA), and glycidal methacrylate (GMA). Is formed by.
Acrylic monomers were used by BASF Corporation, glycidal methacrylate and 4-cyanobaric acid were used by Sigma-aldrich Corporation, and propylmethylsilicone interimator was Z-6018, DOW CORNING Corporation.

약 3~ 4 시간 드로핑(Dropping)후 약 2~3시간 90℃를 유지하며 숙성시키고 냉각하면 무색 투명한 점조액을 얻을 수 있다.After dropping for about 3 ~ 4 hours, it is maintained at 90 ℃ for 2 ~ 3 hours and then cooled and a colorless transparent viscous liquid can be obtained.

이러한 점조액은 아크릴공중합체 중 카복실기와 테트라알콕시실리케이트 중 에톡시기의 반응으로 에탄올이 생성되면서 복합되는 부분과, 시라놀기를 함유한 프로필메틸 실리콘 인터미디에이터와 시아노바릭산의 에시드와의 결합, 아크릴공중합체중 수산기와 에틸실리케이트 중 변성된 시라놀기의 수소결합 형성으로 이루어진 것이다. This viscous liquid is a complex formed by the reaction of carboxyl groups in the acrylic copolymer with the ethoxy group in the tetraalkoxy silicate, the combination of the propylmethyl silicone interimator containing the cyranol group with the acid of cyanobaric acid, and the acrylic copolymer It is composed of hydrogen bond formation of the hydroxyl group denatured in the weight hydroxyl group and ethyl silicate.

이렇게 제조된 무색 투명한 점조액에 도장재의 부착성능 및 내구성 향상을 위하여 세라믹 파우더 10~30중량%(보다 바람직하게는 20~40중량%)와 무기필러 20~60중량%(보다 바람직하게는 30~50중량%)을 사용하여 실리콘하이브리드 코팅제를 제조할 수 있다.10 to 30% by weight of ceramic powder (more preferably 20 to 40% by weight) and 20 to 60% by weight of inorganic filler (more preferably 30 to 30) in order to improve adhesion performance and durability of the coating material to the colorless transparent viscous liquid thus prepared. 50 weight percent) may be used to make silicone hybrid coatings.

여기서 세라믹 파우더는 리스켐사의 Al2O3 및 ZnO, TiO2 중 하나 또는 2 이상의 혼합물을 사용하였고, 무기 필러로는 오미야사의 중질 탄산칼슘(CaCO3) 또는 경질 탄산칼슘(CaCO3)을 사용하였다.Here, the ceramic powder was used as a mixture of Al 2 O 3 and ZnO, TiO 2 or a mixture of two or more of Rischem, and heavy calcium carbonate (CaCO 3 ) or hard calcium carbonate (CaCO 3 ) of Omiya Corporation was used as the inorganic filler. .

이와 같이 제조된 실리케이트 하이브리드 코팅제는 콘크리트 교량 또는 강교의 표면에 스프레이, 붓 등을 이용하여 2~3회 도포하는 방식으로 교량을 도장할 수 있다.The silicate hybrid coating agent prepared as described above may coat the bridge by applying a spray or brush to the surface of the concrete bridge or steel bridge two to three times.

이하, 본 발명에 따른 실리케이트 하이브리드 도장재의 물성에 대하여 실시예를 통해 살펴보기로 한다. Hereinafter, the physical properties of the silicate hybrid coating material according to the present invention will be described through examples.

이하에서, ET는 에틸알콜(Ethanol), ES는 테트라알콕시실리케이트(Tetra-alkoxysilicate), PMSI는 프로필메틸프로필메틸실리콘인터미디에이트(Propyl Methyl Silicone Intermediate)를 각각 의미한다.
Hereinafter, ET refers to ethyl alcohol, ES refers to tetra-alkoxysilicate, and PMSI refers to propylmethylpropyl silicone silicone intermediate, respectively.

각 실시예에 따른 실험방법은 다음과 같다. Experimental method according to each embodiment is as follows.

1) 용기 내에서의 상태1) Status in the container

용기 내에서의 상태는 KS M 5000의 시험방법 2011에 따라서 용기 내에서 덩어리의 발생 및 이상 유무를 육안으로 관찰하였다. The state in the container was visually observed for the occurrence and abnormality of lumps in the container according to Test Method 2011 of KS M 5000.

2) 도포작업성2) Coating workability

도포 작업성 시험은 KS M 5000의 시험방법 2421에 따라 고온, 고압으로 뿜칠 기계를 사용하여 균질하게 분사, 도포한 이후 이상 유무를 육안으로 관찰하였다. The coating workability test was visually observed for abnormality after spraying and applying homogeneously using a machine to be sprayed at high temperature and high pressure according to the test method 2421 of KS M 5000.

3) 지촉 건조시간3) Touch drying time

지촉건조시간시험은 2)의 도포작업성 시험에서 실시한 실시예의 물질이 20~30초 이내에 지촉건조 상태를 유지하는지 여부를 측정하였다. The dry touch time test measured whether the material of the example carried out in the coating workability test of 2) was kept in the dry touch state within 20 to 30 seconds.

4) 겉모양4) Appearance

겉모양시험은 도포된 실시예의 주름, 처짐, 균열, 패임, 경화불량, 뭉침 등의 현상이 발생하였는지를 육안으로 관찰하였다.
The appearance test was visually observed whether phenomena such as wrinkles, sag, cracks, dents, hardening, agglomeration, etc. of the applied examples occurred.

실시예Example

실시예 에서는 PMSI의 첨가가 도막의 물성에 어떠한 영향을 주는지 확인 하기 위하여 PMSI의 양이 증가 할때 마다 MMA의 양을 동량 감소하면서 합성한 후 건조 도막의 경도(HARDNESS)와 광택(GROSS)을 비교하여 보았다. In this embodiment, in order to check how the addition of PMSI affects the physical properties of the coating film, the amount of MMA is synthesized with the same amount of PMMA each time the amount of PMSI is increased, and then the hardness (GARD) and the gloss (GROSS) of the dry coating film are compared. I saw it.

비교 결과 PMSI의 양이 증가할수록 경도와 광택 모두 증가하며 시험품의 점도가 상승하는 것을 확인할 수 있었다. As a result of the comparison, as the amount of PMSI increased, both hardness and gloss increased and the viscosity of the test specimen increased.

시험품의 점도를 고려 한다면 실시예2의 합성비를 사용 하는 것이 가장 좋을 것으로 판단된다.Considering the viscosity of the test article, the synthesis ratio of Example 2 is considered to be the best.

아래의 표 1과 같은 배합을 사용하여 실리케이트 하이브리드 도장재의 물성을 비교하였다. 본 실시예는 PMSI 첨가 량의 변화에 따른 특성을 분석한 것이다.
The physical properties of the silicate hybrid coating material were compared using the formulation shown in Table 1 below. This example analyzes the characteristics of the PMSI addition amount.

실시예Example 1 One

Figure 112010083539317-pat00001
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실시예 1에서는 아크릴의 Tg 값을 56℃로 하였고 PMSI의 함량을 총 중량의 10중량%만 사용하여 합성하였다. In Example 1, the Tg value of acrylic was 56 ° C. and the content of PMSI was synthesized using only 10% by weight of the total weight.

제조된 제품의 상태는 투명한 액상의 점조액 상태이며 제조된 시험품의 필름을 200㎛ 두께로 도포 후 건조하였다. The state of the prepared product is a transparent liquid viscous liquid state and the film of the prepared test article was applied to a thickness of 200㎛ and dried.

도막의 건조 상태는 광택 및 경도 슬립성은 좋게 평가 되었으나 높은 Tg값으로 인하여 건조 후 도막의 연속성에 문제점을 보였다. Gloss and hardness slip was well evaluated in the dry state of the coating film, but showed a problem in the continuity of the coating film after drying due to the high Tg value.

시험품의 점도는 brookfild RVT No.4 20rpm에서 3000 cps로 측정되어 도료를 제조함에 적용 가능한 점도였다.
The viscosity of the test article was measured at 3000 cps at 20 rpm of brookfild RVT No. 4, and was applicable to the preparation of the paint.

실시예Example 2 2

Figure 112010083539317-pat00002
Figure 112010083539317-pat00002

실시예 2에서는 아크릴의 Tg 값을 45℃로 하였고 PMSI의 함량을 총 중량의 20중량%만 사용하여 합성하였다. In Example 2, the Tg value of acrylic was 45 ° C. and the content of PMSI was synthesized using only 20% by weight of the total weight.

제조된 제품의 상태는 투명한 액상의 점조액 상태이며 제조된 시험품의 필름을 200㎛ 두께로 도포 후 건조하였다. The state of the prepared product is a transparent liquid viscous liquid state and the film of the prepared test article was applied to a thickness of 200㎛ and dried.

도막의 건조 상태는 광택 및 경도 슬립성 모두 좋게 평가되었다. The dry state of the coating film evaluated well both glossiness and hardness slipperiness | lubricacy.

시험품의 점도는 brookfild RVT No.4 20rpm에서 7000 cps로 측정되어 도료를 제조함에 적용 가능한 점도였다.
The viscosity of the test article was measured at 7000 cps at 20 rpm of brookfild RVT No. 4, and was applicable to the preparation of the paint.

실시예Example 3 3

Figure 112010083539317-pat00003
Figure 112010083539317-pat00003

실시예 3에서는 아크릴의 Tg 값을 30℃로 하였고 PMSI의 함량을 총 중량의 30중량%만 사용하여 합성하였다. In Example 3, the Tg value of acryl was set at 30 ° C. and the content of PMSI was synthesized using only 30 wt% of the total weight.

제조된 제품의 상태는 투명한 액상의 점조액 상태이며 제조된 시험품의 필름을 200㎛ 두께로 도포 후 건조하였다. The state of the prepared product is a transparent liquid viscous liquid state and the film of the prepared test article was applied to a thickness of 200㎛ and dried.

도막의 건조 상태는 광택 및 경도 슬립성 모두 좋게 평가되었다. The dry state of the coating film evaluated well both glossiness and hardness slipperiness | lubricacy.

시험품의 점도는 brookfild RVT No.5 20rpm에서 13000 cps로 측정되어 도료를 제조함에 적용하기 높은 점도였다.
The viscosity of the test article was measured at 13000 cps at 20 rpm of brookfild RVT No. 5, which was high for application in preparing the paint.

실시예 1, 2, 3 에서의 결과처럼 PMSI의 함량을 증가하면 경도 및 광택, 슬립성이 증가하게 되고 PMSI의 함량을 증가하면서 아크릴의 Tg 값의 변화를 주었다.Increasing the content of PMSI as in the results of Examples 1, 2, and 3 increased hardness, gloss, slip, and increased the content of PMSI to change the Tg value of acrylic.

아크릴의 Tg값은 35~45의 사이가 도막의 물성이 가장 우수한 것으로 평가되었다Tg value of acryl was evaluated to be the best in the physical properties of the coating film between 35-45.

Figure 112010083539317-pat00004
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Figure 112010083539317-pat00005
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실시예Example 고찰 Review

1) 도료 배합 1) Paint formulation

실리콘 하이브리드 수지(SPH) ,산화 규소(SiO2),산화 지르코늄(zirconium oxide), 산화 아연(Oxidation Zinc), 탄산칼슘(Calcium Carbonate), 산화티탄(TiO2) 를 SPH에 투입후 빠른 교반하에 믹싱하여야 함을 발견하였다. 이때 교반조에 상당한 열이 발생 하므로 교반조에 냉각은 필수 사항이다.
Silicon hybrid resin (SPH), silicon oxide (SiO 2 ), zirconium oxide, zirconium oxide, zinc oxide (Oxidation Zinc), calcium carbonate (Calcium Carbonate) and titanium oxide (TiO 2 ) are added to SPH and mixed under rapid stirring. Found that it should be done. At this time, since a considerable amount of heat is generated in the stirring vessel, cooling in the stirring vessel is essential.

2) 실리케이트 하이브리드 도장의 물리적 성질2) Physical Properties of Silicate Hybrid Coating

도막 형성에 있어, 무기성분이나 미립자와 유기폴리머의 분자간 상호작용, 분자내 가교상태 등 도막의 분자운동에 근거한 내부구조를 파악하는 수단으로 도막의 점탄성을 분석한 결과, 도막 형성은 유리전이온도(Tg)를 경계로 하고, 도장판의 내식성, 가공성, 밀착성 등에 영향을 미침을 발견하였다.
As a result of analyzing the viscoelasticity of the coating film as a means of grasping the internal structure based on the molecular motion of the coating film, such as intermolecular interaction between the inorganic component and the fine particles and the organic polymer, intramolecular crosslinking state, the coating film formation is determined by the glass transition temperature ( Based on Tg), it was found to affect the corrosion resistance, workability, adhesion, and the like of the coated plate.

3) 실리케이트 하이브리드 도장의 기체투과성3) Gas Permeability of Silicate Hybrid Coating

도막에 의한 금속소재의 방식작용은, 도막을 투과하는 산소(O2)와 물(H2O)이 인자가 된다. In the anticorrosive action of the metal material by the coating film, oxygen (O 2 ) and water (H 2 O) that penetrate the coating film are factors.

이들 물질은 도막의 공경(空隔)을 통해 금속소재에 도달하므로, 도막의 기계적성질(점탄성, 가교밀도), 표면특성(친화성, 흡착성), 조성(극성기)등이 관계하는 것으로 판단된다. Since these substances reach the metal material through the pore diameter of the coating film, the mechanical properties (viscoelasticity, crosslinking density), surface properties (affinity, adsorptivity), composition (polar group), etc. of the coating film are considered to be related.

실시예에 근거한 본 연구에서는 도막에서 아크릴수지와 실리케이트 및 프로필메틸실리콘인터미디에이트 합성 농도 및 가교 정도가 도막의 산소투과성, 수증기투과성의 관계에 매우 중요한 요소이며, 일반적인 유기-무기 복합체인 아크릴-실리케이트 적용 제품 및 실리콘 레진을 이용한 알키드 실리콘 도료 제품에 비하여 SMSI를 합성에 병행 사용하여 합성한 합성 수지가 금속소재에 대한 부착력 및 내식성 향상에 탁월한 효과를 발휘하는 것을 발견하였다.
In the present study based on the examples, the acrylic resin, silicate and propylmethylsilicone intermediate synthesis concentration and the degree of crosslinking in the coating film are very important factors in the relationship between oxygen permeability and water vapor permeability of the coating film, and acrylic-silicate which is a general organic-inorganic composite. It was found that the synthetic resin synthesized by using SMSI in combination with the alkyd silicone paint product using the application resin and the silicone resin has an excellent effect on improving adhesion and corrosion resistance to the metal material.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above has been described only with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention, as is well known, should not be construed as limited to the above embodiments, the present invention described above It will be said that both the technical idea and the technical idea which together with the base are included in the scope of the present invention.

Claims (17)

테트라 알콕시 실리케이트(ES) 10~35중량%, 아크릴코폴리머(ACP) 16~75중량%, 에틸알콜 5~15중량% 및 프로필메틸실리콘인터미디에이트(PMSI) 5~40중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 도장재.10 to 35% by weight of tetraalkoxy silicate (ES), 16 to 75% by weight of acrylic copolymer (ACP), 5 to 15% by weight of ethyl alcohol and 5 to 40% by weight of propylmethylsilicon intermediate (PMSI) Silicate hybrid coating material. 제1항에 있어서,
상기 테트라 알콕시 실리케이트(ES) 20~30중량%, 상기 아크릴코폴리머(ACP) 36~52중량%, 상기 에틸알콜 5~10중량%, 상기 프로필메틸실리콘인터미디에이트(PMSI) 10~30중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 도장재.
The method of claim 1,
20-30% by weight of the tetraalkoxy silicate (ES), 36-52% by weight of the acrylic copolymer (ACP), 5-10% by weight of the ethyl alcohol, 10-30% by weight of the propylmethylsilicone intermediate (PMSI) Silicate hybrid coating material comprising a.
제1항에 있어서,
상기 아크릴코폴리머(ACP)는 아크릴 모노머, 4-시아노바릭 산(4-cyanovaleric acid), 글리시달메타아크릴레이트(GMA)의 중합에 의해 형성되고,
상기 실리케이트 하이브리드 도장재는
상기 테트라 알콕시 실리케이트(ES) 10~35중량%, 상기 에틸알콜 5~15중량%, 상기 프로필메틸실리콘인터미디에이트(PMSI) 5~40중량%, 상기 아크릴 모노머 10~50중량%, 상기 4-시아노바릭 산(4-cyanovaleric acid) 1~5중량%, 상기 글리시달메타아크릴레이트(GMA) 5~20중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 도장재.
The method of claim 1,
The acrylic copolymer (ACP) is formed by the polymerization of an acrylic monomer, 4-cyanovaleric acid, glycidal methacrylate (GMA),
The silicate hybrid coating material
10 to 35% by weight of the tetraalkoxy silicate (ES), 5 to 15% by weight of the ethyl alcohol, 5 to 40% by weight of the propylmethylsilicon intermediate (PMSI), 10 to 50% by weight of the acrylic monomer, 4- A silicate hybrid coating material comprising 1 to 5% by weight of cyanobaric acid (4-cyanovaleric acid) and 5 to 20% by weight of the glycidal methacrylate (GMA).
제3항에 있어서,
상기 실리케이트 하이브리드 도장재는
상기 테트라 알콕시 실리케이트(ES) 10~35중량%, 상기 에틸알콜 5~15중량%, 상기 프로필메틸실리콘인터미디에이트(PMSI) 5~40중량%, 상기 아크릴 모노머 30~40중량%, 상기 4-시아노바릭 산 1~2중량%, 상기 글리시달메타아크릴레이트(GMA) 5~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 도장재.
The method of claim 3,
The silicate hybrid coating material
10 to 35% by weight of the tetraalkoxy silicate (ES), 5 to 15% by weight of the ethyl alcohol, 5 to 40% by weight of the propylmethylsilicon intermediate (PMSI), 30 to 40% by weight of the acrylic monomer, 4- A silicate hybrid coating material comprising 1 to 2% by weight of cyanobaric acid and 5 to 10% by weight of the glycidal methacrylate (GMA).
제3항에 있어서,
상기 아크릴 모노머는 부틸아크릴레이트(BAM), 메틸메타아크릴레이트(MMA), 글리시달메타아크릴레이트(GMA) 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 도장재.
The method of claim 3,
The acrylic monomer is a silicate hybrid coating material, characterized in that formed by mixing one or two or more of butyl acrylate (BAM), methyl methacrylate (MMA), glycidal methacrylate (GMA).
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 실리케이트 하이브리드 도장재의 제조방법으로서,
반응조에 상기 테트라 알콕시 실리케이트(ES), 상기 에틸알콜, 상기 프로필메틸실리콘인터미디에이트(PropylMethylSiliconeIntermediate)를 투입하고, 80~90℃까지 승온하면서 교반하는 승온단계;
상기 아크릴 모노머, 상기 4-시아노바릭 산(4-cyanovaleric acid), 상기 글리시달메타아크릴레이트(GMA)을 드로핑(Dropping)하는 중합단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 도장재의 제조방법.
As a manufacturing method of the silicate hybrid coating material of any one of Claims 3-5,
A temperature raising step of adding the tetraalkoxy silicate (ES), the ethyl alcohol, and the propylmethylsilicon intermediate to a reaction tank and stirring the temperature while heating to 80 to 90 ° C;
A polymerization step of dropping the acrylic monomer, the 4-cyanovaleric acid, and the glycidal methacrylate (GMA);
Method for producing a silicate hybrid coating material comprising a.
제6항에 있어서,
상기 승온단계의 승온온도는 90~130℃/h인 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 도장재의 제조방법.
The method of claim 6,
Method for producing a silicate hybrid coating material, characterized in that the temperature rising step of the temperature rising step is 90 ~ 130 ℃ / h.
제7항에 있어서,
상기 승온단계의 승온온도는 100~120℃/h인 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 도장재의 제조방법.
The method of claim 7, wherein
Method for producing a silicate hybrid coating material, characterized in that the temperature rising step of the temperature rising step is 100 ~ 120 ℃ / h.
제6항에 있어서,
상기 승온단계의 교반속도는 30~100rpm인 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 도장재의 제조방법.
The method of claim 6,
The stirring speed of the temperature rising step is a method for producing a silicate hybrid coating material, characterized in that 30 ~ 100rpm.
제9항에 있어서,
상기 승온단계의 교반속도는 50~70rpm인 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 도장재의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The stirring speed of the temperature rising step is a method for producing a silicate hybrid coating material, characterized in that 50 ~ 70rpm.
제6항에 있어서,
상기 중합단계는 3~4시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 도장재의 제조방법.
The method of claim 6,
The polymerization step is a method for producing a silicate hybrid coating material, characterized in that made for 3 to 4 hours.
제6항에 있어서,
상기 중합단계 이후,
2~3시간 90℃를 유지하며 숙성시킨 후 냉각하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 도장재의 제조방법.
The method of claim 6,
After the polymerization step,
Method for producing a silicate hybrid coating material, characterized in that it further comprises the step of cooling after aging while maintaining 90 ℃ for 2 to 3 hours.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 실리케이트 하이브리드 도장재;
세라믹 파우더 10~30중량%;
무기필러 20~60중량%;를
포함하는 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 코팅제.
A silicate hybrid coating material according to any one of claims 1 to 5;
10-30% by weight of ceramic powder;
Inorganic filler 20-60% by weight;
Silicate hybrid coating agent comprising a.
제13항에 있어서,
상기 실리케이트 하이브리드 도장재;
세라믹 파우더 20~40중량%;
무기필러 30~50중량%;를
포함하는 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 코팅제.
The method of claim 13,
The silicate hybrid coating material;
20-40% by weight of ceramic powder;
Inorganic filler 30-50% by weight;
Silicate hybrid coating agent comprising a.
제13항에 있어서,
상기 세라믹 파우더는 Al2O3, ZnO, TiO2 중 하나 또는 2 이상의 혼합에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 코팅제.
The method of claim 13,
The ceramic powder is a silicate hybrid coating, characterized in that formed by mixing one or two or more of Al 2 O 3 , ZnO, TiO 2 .
제13항에 있어서,
상기 무기 필러는 중질 탄산칼슘(CaCO3) 또는 경질 탄산칼슘(CaCO3)인 것을 특징으로 하는 실리케이트 하이브리드 코팅제.
The method of claim 13,
The inorganic filler is a silicate hybrid coating, characterized in that the heavy calcium carbonate (CaCO 3 ) or hard calcium carbonate (CaCO 3 ).
교량의 표면에 제13항의 실리케이트 하이브리드 코팅제를 도포하는 것을 특징으로 하는 교량의 도장공법.The coating method of the bridge characterized by apply | coating the silicate hybrid coating agent of Claim 13 to the surface of a bridge.
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