KR101125845B1 - SILICONE BASED TWO LIQUID TYPE ORGANIC·INORGANIC HYBRID COATINGS AND MANUFACTURAL METHODS - Google Patents

SILICONE BASED TWO LIQUID TYPE ORGANIC·INORGANIC HYBRID COATINGS AND MANUFACTURAL METHODS Download PDF

Info

Publication number
KR101125845B1
KR101125845B1 KR1020110084559A KR20110084559A KR101125845B1 KR 101125845 B1 KR101125845 B1 KR 101125845B1 KR 1020110084559 A KR1020110084559 A KR 1020110084559A KR 20110084559 A KR20110084559 A KR 20110084559A KR 101125845 B1 KR101125845 B1 KR 101125845B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
agent
inorganic hybrid
organic
coating agent
Prior art date
Application number
KR1020110084559A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
전용희
박찬훈
윤용선
이병기
Original Assignee
주식회사 코켐스
한일시멘트 (주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 코켐스, 한일시멘트 (주) filed Critical 주식회사 코켐스
Priority to KR1020110084559A priority Critical patent/KR101125845B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101125845B1 publication Critical patent/KR101125845B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/02Polysilicates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/544Silicon-containing compounds containing nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D1/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/20Diluents or solvents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/63Additives non-macromolecular organic

Abstract

PURPOSE: A silicon-based two-component type organic/inorganic hybrid coating agent and a manufacturing method thereof are provided to improve surface strength, abrasion resistance, and alkali resistance. CONSTITUTION: A silicon-based two-component type organic/inorganic hybrid coating agent comprises base material and a hardener. The base material comprises 10-20weight% of solvent, 15-30weight% of epoxy-modified silane coupling agent, 20-30weight% of epoxy resin, alcoxysilane, alcohol, 1-10weight% of hydrolysis agent, and nano silica sol. The hardener is a mixture of 50-70weight% of modified cycloaliphatic amine, bifunctional amine-modified silane coupling agent, 0.01-1weight% of hydroxide based alkali catalyst, 15-40weight% of solvent, 0.1-3weight% of leveling agent, and 0.1-2weight% of defoaming agent.

Description

실리콘계 2액형 유ㆍ무기계 하이브리드 코팅제 및 제조방법{SILICONE BASED TWO LIQUID TYPE ORGANICㆍINORGANIC HYBRID COATINGS AND MANUFACTURAL METHODS}SILICONE BASED TWO LIQUID TYPE ORGANIC INORGANIC HYBRID COATINGS AND MANUFACTURAL METHODS

본 발명은 주제와 경화제로 구성된 실리콘계 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제로서, 시멘트 및 콘크리트 등의 무기질 건축소재의 표면에 표면강도, 내마모성, 내산 및 내알칼리성, 내화학성, 방수성 등이 우수한 코팅막을 형성시키기 위한 실리콘계 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제에 관한 것이다.
The present invention is a silicone-based two-component organic-inorganic hybrid coating agent composed of a main agent and a hardener, and forms a coating film having excellent surface strength, abrasion resistance, acid and alkali resistance, chemical resistance, and water resistance on the surface of inorganic building materials such as cement and concrete. It relates to a silicone-based two-component organic-inorganic hybrid coating agent.

종래의 시멘트 및 콘크리트 등의 무기질 건축소재의 표면에 내구성을 향상시키기 위한 무기계 코팅제는 강도와 내마모성은 우수하지만, 내수성, 내알칼리성 등이 약하고, 도막형성 과정에서 경화반응시 수축되어 균열이 발생되는 문제점이 있다. 한편, 유기계 코팅제는 내알칼리성, 인장강도 및 도막 형성능이 우수하지만, 도막 자체의 강도 및 내마모성, 내산성, 내열성 등이 약한 문제점이 있다.Conventional inorganic coating agents for improving durability on the surface of inorganic building materials such as cement and concrete have excellent strength and abrasion resistance, but are poor in water resistance, alkali resistance, and shrinkage during hardening reaction during coating film formation. There is this. On the other hand, the organic coating agent is excellent in alkali resistance, tensile strength and coating film forming ability, but the strength and wear resistance, acid resistance, heat resistance and the like of the coating film itself has a weak problem.

유ㆍ무기 하이브리드 코팅제는 무기성분과 유기성분의 복합화로 무기계 및 유기계 코팅제의 장단점을 상호적으로 보완하여 물리ㆍ화학적 특성을 크게 향상시킨 코팅제이다. 이러한 복합화 방법으로 최근 유기고분자와 무기고분자의 블랜드방법과 졸-겔법이 소개되고 있다.Organic / inorganic hybrid coating agent is a coating agent that greatly improves physical and chemical properties by mutually supplementing the strengths and weaknesses of inorganic and organic coating agents by combining inorganic and organic components. Recently, the blending method of the organic polymer and the inorganic polymer and the sol-gel method have been introduced as such a compounding method.

먼저 유기고분자와 무기고분자의 블랜드방법으로 Norman R. Mowrer 등은 US Patent 5,618,860 “Epoxy Polysiloxane coating and Flooring Compositions”를 발표하였다. 이 방법은 비스페놀-A 타입의 에폭시수지와 알콕시기를 갖는 폴리실록산(무기고분자)를 블랜딩한 주제와, 2관능형 아민 변성 실란커플링제와 용매를 혼합한 경화제로 구성된 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제로 기존 에폭시수지보다 내후성, 내약품성 등이 우수한 특징을 나타내고 있다. 따라서 제조방법은 매우 간단하지만, 유연성이 높은 폴리실록산의 사용으로 내마모성이 저하되고, 에폭시수지와 폴리실록산의 완벽한 혼합에 문제점이 있다. First, Norman R. Mowrer et al. Published US Patent 5,618,860 “Epoxy Polysiloxane coating and Flooring Compositions” as a blending method of organic polymer and inorganic polymer. This method is an organic / inorganic hybrid coating agent consisting of a bisphenol-A type epoxy resin and a polysiloxane (inorganic polymer) blended with an alkoxy group, and a curing agent mixed with a bifunctional amine-modified silane coupling agent and a solvent. More excellent weather resistance, chemical resistance, etc. are exhibited. Therefore, the manufacturing method is very simple, but the wear resistance is lowered by the use of highly flexible polysiloxane, there is a problem in the perfect mixing of the epoxy resin and polysiloxane.

다음으로 졸-겔법에서, M. Ochi 등은 “Phase structure and mechanical and adhesion properties of epoxy/silica hybrids”(Polymer 42 (2001) 5151~5158)에서 비스페놀-A계 에폭시 수지와 에폭시 변성 실란커플링제 혹은 테트라메틸오르소실리케이트(TMOS)를 사용하여 졸-겔법으로 80℃에서 합성하여 실리카 함량이 4~19.8중량% 함유된 주제와, 테트라에틸렌펜타민(tetraethylenepentamine: TEPA) 경화제로 구성된 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제를 개발하였고, 가열경화한 결과 부착강도가 크게 향상된 결과를 얻었다. 한편, 박정훈 등은 “실리카-에폭시 하이브리드 물질의 제조 및 특성”(화학공학의 이론과 응용, 제9권 제2호 2003년 pp.2726~2729) 및 “실리카/GPTMS/에폭시 복합물질로 코팅된 필름의 마모 특성”(화학공학의 이론과 응용, 제10권 제2호 2004년 pp.2091~2094)에서 에폭시수지와 에폭시 변성 실란커플링제를 혼합한 후 4시간동안 70℃에서 교반하여 에폭시링 개환반응을 통해 제조된 용액과 TEOS:에탄올:H2O = 1:2:2 몰비로 혼합하고 소량의 HCl 산촉매를 첨가한 후, 1시간 동안 교반하여 얻은 실리카 용액을 동시에 제조한 후, 두 용액을 혼합하고 소량의 HCl과 H2O를 첨가하여 1시간 동안 추가교반한 주제와, Jeffamine D-230 및 메틸테트라하이드로프탈산 무수물(Methyltetrahydrophathalic anhydride) 경화제로 구성된 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제를 개발하였다. 상기 졸-겔법으로 제조된 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제는 모두 80℃ 이상의 온도에서 가열경화로 코팅막이 형성되며, 내마모성, 부착강도 등이 크게 개선되는 결과를 얻었다. 그러나, 건축용으로는 가열경화 시스템을 사용하기 힘들기 때문에 실용적이지 못하다.Next, in the sol-gel method, M. Ochi et al. Described the bisphenol-A based epoxy resin and epoxy modified silane coupling agent in "Phase structure and mechanical and adhesion properties of epoxy / silica hybrids" (Polymer 42 (2001) 5151 ~ 5158). Organic-inorganic hybrid coating agent composed of Tetraethylenepentamine (TEPA) curing agent and Tetraethylenepentamine (TPA) using Tetramethylorthosilicate (TMOS) Was developed, and the results showed that the bond strength was greatly improved. Meanwhile, Park, Jung-Hoon et al., "Preparation and Characterization of Silica-Epoxy Hybrid Materials" (Theory and Application of Chemical Engineering, Vol. 9, No. 2, pp.2726 ~ 2729) and "Silica / GPTMS / Epoxy Composites Abrasion Characteristics of Film ”(Theory and Application of Chemical Engineering, Vol. 10, No. 2, 2004, pp.2091 ~ 2094), and the epoxy ring was stirred at 70 ° C for 4 hours after mixing epoxy resin and epoxy modified silane coupling agent. After mixing the solution prepared by the ring-opening reaction with TEOS: ethanol: H 2 O = 1: 2: 2 molar ratio, adding a small amount of HCl acid catalyst, and stirring for 1 hour to prepare a silica solution at the same time, the two solutions The mixture was mixed and a small amount of HCl and H 2 O were added for an additional 1 hour to develop an organic-inorganic hybrid coating composed of Jeffamine D-230 and methyltetrahydrophathalic anhydride curing agent. The organic-inorganic hybrid coating agent prepared by the sol-gel method is a coating film is formed by heat curing at a temperature of 80 ℃ or more, abrasion resistance, adhesion strength and the like has been greatly improved. However, it is not practical because it is difficult to use a heat curing system for construction purposes.

상기 졸-겔법에서 진보된 방법으로 국내특허 등록 10-0956752 “상온 경화형 유-무기 하이브리드 코팅제”가 개발되었다. 이 방법은 비스페놀-A계 에폭시수지와 에폭시 변성 실란커플링제를 혼합하여 70℃로 승온시키고, 여기에 H2O와 산을 첨가하여 비스페놀-A계 에폭시수지의 에폭시링과 에폭시 변성 실란커플링제의 에폭시링을 개환시켜 화학반응시킨 중합물에, 별도로 테트라에톡시오르소실리케이트(TEOS) 및 테트라메톡시오르소실리케이트(TMOS)를 가수분해시켜 첨가하고, 지속적으로 70℃에서 가열중합한 주제와, TAV(total amine value)가 220~320 범위의 변성 지환족 아민과 1관능형 아민 변성 실란커플링제 및 기타 첨가제를 혼합한 경화제로 구성된 상온경화형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제를 개발하였다. 그 결과 기존의 에폭시 및 우레탄계 바닥재보다 내마모성 및 난연성이 우수하고, 부착성이 높으며, 방수성, 내산 및 내알칼리성, 내오염성 등이 우수한 결과를 얻었다. 상기의 방법은 주제를 제조하는데 있어서 고형분 함량이 낮은 4관능형 금속알콕사이드를 사용하기 때문에 가수분해 및 중합반응이 지연되어 제조공정 시간이 6시간 이상으로 매우 길어지는 단점이 있다. 또한 주제와 경화제를 혼합하여 코팅막을 형성시키는 경우에, 경화제로 TAV(total amine value)가 낮고, 1관능형 아민 변성 실란커플링제를 사용하기 때문에 강도발현이 늦어지는 문제점이 있다.
As an advanced method in the sol-gel method, a domestic patent registration 10-0956752 "A room temperature hardening type organic-inorganic hybrid coating agent" has been developed. In this method, a bisphenol-A epoxy resin and an epoxy-modified silane coupling agent are mixed and heated to 70 ° C., and H 2 O and an acid are added to the epoxy ring of the bisphenol-A epoxy resin and an epoxy-modified silane coupling agent. Tetraethoxyorthosilicate (TEOS) and tetramethoxyorthosilicate (TMOS) were added to the polymerized product by chemically reacting by ring-opening the epoxy ring, followed by continuous heating and polymerization at 70 ° C. We have developed a room temperature-curable organic-inorganic hybrid coating agent composed of a curing agent mixed with a modified alicyclic amine having a total amine value in the range of 220 to 320, a monofunctional amine modified silane coupling agent, and other additives. As a result, the wear and flame retardancy is superior to the conventional epoxy and urethane-based flooring materials, has high adhesion, waterproof, acid and alkali resistance, pollution resistance and the like. Since the above method uses a tetrafunctional metal alkoxide having a low solids content in preparing the main body, the hydrolysis and polymerization reactions are delayed, resulting in a very long process time of 6 hours or more. In addition, in the case of forming the coating film by mixing the main material and the curing agent, the TAV (total amine value) is low as the curing agent, there is a problem that the strength expression is slowed because the monofunctional amine-modified silane coupling agent is used.

본 발명은 종래의 무기계 및 유기계 코팅제의 단점을 상호보완하기 위하여 졸-겔법으로 복합화하여 제조하는데 있어서 무기성분의 함량을 증가시켜 도막의 표면강도 및 난연성을 좀더 개선하기 위해서 나노실리카졸을 합성하였고, 주제의 제조공정이 3시간 이하로 대량 생산이 가능한 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제를 제공하며, 경화제에 있어서 TAV(total amine value)가 330~400 범위인 변성 지환족 아민과 2관능형 아민 변성 실란커플링제 및 알칼리 촉매의 사용으로 강도발현이 촉진되어 2차 도포후 8시간 이내에 보행 가능한 강도발현 특성을 갖는 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention synthesized nanosilica sol in order to further improve the surface strength and flame retardancy of the coating by increasing the content of the inorganic component in the composite prepared by the sol-gel method to complement the disadvantages of the conventional inorganic and organic coating agent, It provides two-component organic / inorganic hybrid coatings that can be mass-produced in less than 3 hours. The modified alicyclic amine and bifunctional amine-modified silane having a TAV (total amine value) of 330 to 400 in the curing agent. It is an object of the present invention to provide a two-part organic / inorganic hybrid coating agent having strength expression characteristics that can be promoted by use of a coupling agent and an alkali catalyst and which can walk within 8 hours after the second coating.

본 발명에서는 무기산과 디부틸틴 디라우레이트(dibutyltin dilaurylate: DBTDL)계 2종의 가수분해 촉매를 사용하여 에폭시 변성 실란커플링제를 빠르게 부분적으로 가수분해시킨 실란올과 비스페놀-A계 에폭시수지를 화학반응시킨 중합물에, 무기성분의 함량을 증가시키기 위해서 2종 이상의 알콕시실란으로 표면개질한 비표면적이 90~300m2/g인 나노실리카 및 촉매를 첨가함으로써 주제의 제조공정 시간을 3시간 이내로 단축시킴과 동시에 무기성분의 함량을 극대화시킨 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제의 주제와, TAV(total amine value)가 330~400 범위인 변성 지환족 아민과 2관능형 아민 변성 실란커플링제 및 알칼리 촉매를 혼합한 경화제로 구성되어, 내마모성, 부착강도, 난연성 등의 물리화학적 특성이 매우 우수하며, 2차 도포 후 8시간 이내에 보행이 가능한 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제를 제공하여 본 발명의 목적을 달성하고 있다.
In the present invention, silanol and bisphenol-A epoxy resins obtained by partially hydrolyzing an epoxy-modified silane coupling agent by using two kinds of hydrolysis catalysts of inorganic acid and dibutyltin dilaurylate (DBTDL) are used. In order to increase the content of inorganic components, the reaction time is reduced to less than 3 hours by adding nanosilica and a catalyst having a specific surface area of 90 to 300 m 2 / g modified with two or more alkoxysilanes. At the same time, the composition of the two-component organic / inorganic hybrid coating agent that maximizes the inorganic content is mixed, and a modified alicyclic amine having a total amine value (TAV) of 330 to 400, a bifunctional amine modified silane coupling agent, and an alkali catalyst are mixed. It is composed of one curing agent and has very good physicochemical properties such as wear resistance, adhesive strength and flame retardancy, and can walk within 8 hours after the second coating. U-shaped and provides an inorganic hybrid coating to achieve the object of the present invention.

본 발명에 의한 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제는 졸-겔법으로 복합화하는데 있어서 종래의 유무기 하이브리드 코팅제보다 무기성분의 함량을 증가시킴으로써 코팅막의 표면강도 및 내마모성, 난연성 등을 향상시키고, 또한 경화제로서 TAV(total amine value)가 330~400 범위로 높은 변성 지환족 아민과 2관능형 아민 변성 실란커플링제 및 알칼리 촉매를 사용하여 코팅막의 강도발현이 촉진된 코팅제를 제공한다. 특히, 시멘트 및 콘크리트 등의 무기물 건축소재에 대한 부착강도가 우수하고, 방수성, 내산ㆍ내알칼리성 등이 우수하며, 기존 유기계 코팅제보다 난연성이 우수하므로 실내 바닥용 코팅제 분야에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
The two-component organic / inorganic hybrid coating agent according to the present invention improves the surface strength, abrasion resistance, flame retardancy, etc. of the coating film by increasing the content of the inorganic component compared to the conventional organic / inorganic hybrid coating agent in complexing with the sol-gel method. (Total amine value) in the range of 330 ~ 400 using a modified alicyclic amine, a bifunctional amine modified silane coupling agent and an alkali catalyst to provide a coating that promotes the strength expression of the coating film. In particular, it has excellent adhesion strength to inorganic building materials such as cement and concrete, excellent waterproofness, acid and alkali resistance, and excellent flame retardancy than existing organic coatings, so it is expected to be useful in the field of interior coatings. do.

본 발명에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있다.The technical terms and scientific terms used in the present invention can be construed as meaning ordinary meanings understood by those of ordinary skill in the art without departing from the scope of the present invention.

본 발명은 주제와 경화제로 구성된 실리콘계 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제에 관한 것이다. 구체적으로는, 본 발명은 균일하게 혼합한 용매와 에폭시 변성 실란 커플링제에 가수분해 촉매를 첨가하여 가수분해 에폭시 변성 실란 커플링제(GPTMS)를 제조하고, 가수분해 GPTMS와 에폭시수지를 반응시켜 하이브리드 중합물을 합성한 다음, 나노실리카와, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 알콕시실란과, 알코올을 균일하게 혼합한 후 가수분해 촉매를 첨가하여 제조된 나노실리카졸을 상기 하이브리드 중합물에 가수분해 촉매와 함께 첨가하여 70℃에서
추가 중합을 실시하여 제조된 주제와, 변성 지환족 아민, 2관능형 아민 변성 실란커플링제, 용매, 수산화바륨계 알칼리 촉매, 레벨링제 및 소포제로 구성된 경화제를 포함하는 실리콘계 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a silicone-based two-part organic / inorganic hybrid coating agent composed of a main agent and a curing agent. Specifically, the present invention provides a hydrolysis epoxy modified silane coupling agent (GPTMS) by adding a hydrolysis catalyst to a homogeneously mixed solvent and an epoxy modified silane coupling agent, and reacts the hydrolyzed GPTMS with an epoxy resin to react with a hybrid polymer. After synthesized, the mixture of nanosilica, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane and alkoxysilane selected from the group consisting of a mixture of alcohol and alcohol, and then added a hydrolysis catalyst Prepared by adding the nanosilica sol to the hybrid polymer with a hydrolysis catalyst at 70 ℃
Silicone-based two-part organic / inorganic hybrid coating agent comprising a main body prepared by further polymerization and a curing agent composed of a modified alicyclic amine, a bifunctional amine modified silane coupling agent, a solvent, a barium hydroxide alkali catalyst, a leveling agent and an antifoaming agent. And it relates to a manufacturing method thereof.

본 발명에서 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제는 주제와 경화제로 구성되며, 아래 그림과 같은 단계로 주제를 제조한다.In the present invention, the two-component organic / inorganic hybrid coating agent is composed of a main agent and a curing agent, and a main agent is prepared by the steps as shown in the following figure.

Figure 112011065812233-pat00001
Figure 112011065812233-pat00001

본 발명의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제의 주제는 15 내지 30중량%의 에폭시 변성 실란 커플링제(GPTMS), 20 내지 35중량%의 에폭시 수지, 30 내지 50중량%의 나노실리카졸, 10 내지 20중량%의 용매, 1 내지 10중량%의 가수분해 촉매로 구성된다. 본 발명의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제의 경화제는 50 내지 70중량%의 TAV(total amine value)가 330~400 범위인 변성 지환족 아민, 1 내지 10중량%의 2관능형 아민 변성 실란 커플링제, 15 내지 40중량%의 용매, 0.01 내지 1중량%의 수산화바륨계 알칼리 촉매, 0.1 내지 3중량%의 레벨링제 및 0.1내지 2중량% 소포제로 구성된다.The subject of the two-part organic / inorganic hybrid coating of the present invention is 15 to 30% by weight epoxy modified silane coupling agent (GPTMS), 20 to 35% by weight epoxy resin, 30 to 50% by weight nanosilicasol, 10 to 20 Weight percent solvent, 1 to 10 weight percent hydrolysis catalyst. The curing agent of the two-component organic / inorganic hybrid coating agent of the present invention is a modified alicyclic amine having a total amine value (TAV) of 50 to 70 wt% in the range of 330 to 400, and a difunctional amine modified silane coupling agent of 1 to 10 wt%. 15 to 40 wt% solvent, 0.01 to 1 wt% barium hydroxide based alkali catalyst, 0.1 to 3 wt% leveling agent and 0.1 to 2 wt% antifoaming agent.

바람직하게는, 본 발명은 주제 전체 중량을 기준으로 하여 10 내지 20중량%의 용매와 15 내지 30중량%의 에폭시 변성 실란 커플링제를 균일하게 혼합하고 가수분해 촉매를 첨가하고 혼합하여 가수분해 에폭시 변성 실란 커플링제(GPTMS)를 제조하고, 제조된 가수분해 GPTMS에 주제 전체 중량을 기준으로 하여 20 내지 35중량%의 에폭시 수지를 넣고 1시간 30분 동안 교반하여 하이브리드 중합물을 합성한 다음, 나노실리카와, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 알콕시실란과, 알코올을 균일하게 혼합한 후에, 가수분해 촉매를 첨가하여 1시간 동안 반응시켜 제조된 나노실리카졸을 주제 전체 중량을 기준으로 하여 30 내지 55중량%의 양으로 상기 합성된 하이브리드 중합물에 가수분해 촉매와 함께 첨가하여 70℃에서 추가 중합을 실시하여 제조된 주제; 및 50 내지 70중량%의 변성 지환족 아민, 1 내지 10중량%의 2관능형 아민 변성 실란커플링제, 15 내지 40중량%의 용매, 0.01 내지 1중량%의 수산화바륨계 알칼리 촉매, 0.1 내지 3중량%의 레벨링제 및 0.1 내지 2중량% 소포제로 구성된 경화제를 포함하는 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제를 제공한다.Preferably, the present invention uniformly mixes 10 to 20% by weight of solvent with 15 to 30% by weight of epoxy modified silane coupling agent based on the total weight of the subject, and adds and adds a hydrolysis catalyst to mix the hydrolyzed epoxy modified A silane coupling agent (GPTMS) was prepared, 20-35 wt% epoxy resin was added to the prepared hydrolyzed GPTMS based on the total weight of the subject, and stirred for 1 hour and 30 minutes to synthesize a hybrid polymer, followed by nanosilica and , Tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and alkoxysilane selected from the group consisting of a mixture of these, and the alcohol is mixed uniformly, and then prepared by reacting for 1 hour with the addition of a hydrolysis catalyst The hydrolyzed catalyst to the synthesized hybrid polymer in the amount of 30 to 55% by weight based on the total weight of the subject. The subject produced by carrying out further polymerization at 70 ℃ added to; And 50 to 70% by weight of modified alicyclic amine, 1 to 10% by weight of bifunctional amine modified silane coupling agent, 15 to 40% by weight of solvent, 0.01 to 1% by weight of barium hydroxide alkali catalyst, 0.1 to 3 Provided is a two-part organic / inorganic hybrid coating comprising a curing agent composed of a weight percent leveling agent and 0.1 to 2 weight percent antifoaming agent.

바람직하게는, 본 발명의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제에서, 하이브리드 중합물과 최종 주제를 중합시키기는데 사용되는 가수분해 촉매의 양은 주제 전체 중량을 기준으로 하여 1 내지 10중량%이다.Preferably, in the two-part organic / inorganic hybrid coating of the present invention, the amount of the hydrolysis catalyst used to polymerize the hybrid polymer and the final subject matter is 1 to 10% by weight based on the total weight of the subject matter.

또한, 바람직하게는, 본 발명의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제에서, 에폭시 수지는 에폭시 수지당량이 180~250인 비스페놀-A형에서 선택된다.Further, preferably, in the two-component organic / inorganic hybrid coating agent of the present invention, the epoxy resin is selected from bisphenol-A type having an epoxy resin equivalent of 180 to 250.

또한, 바람직하게는, 본 발명의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제에서, 나노실리카졸은 비표면적이 90~300m2/g이고, pH가 3~6인 약산성의 나노실리카 5 내지 15중량%, 테트라에톡시실란(Si(OC2H5)3) 25 내지 40중량%, 메틸트리메톡시실란(CH3-Si(OCH3)3) 및 페닐트리메톡시실란(C6H5-Si(OCH3)3) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 알콕시실란 20 내지 35중량%, 에틸알코올, 이소프로필알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 알코올 25 내지 35중량%, 및 가수분해 촉매 5 내지 15중량%로 구성된다.Further, preferably, in the two-component organic / inorganic hybrid coating agent of the present invention, the nanosilica sol has a specific surface area of 90 to 300 m 2 / g, and 5 to 15 wt% of weakly acidic nano silica having a pH of 3 to 6, tetra 25 to 40% by weight of ethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 3 ), methyltrimethoxysilane (CH 3 -Si (OCH 3 ) 3 ) and phenyltrimethoxysilane (C 6 H 5 -Si (OCH 3 ) 20 to 35% by weight alkoxysilane selected from the group consisting of 3 ) and mixtures thereof, 25 to 35% by weight alcohol selected from the group consisting of ethyl alcohol, isopropyl alcohol and mixtures thereof, and 5 to 15 hydrolysis catalysts Weight percent.

또한, 바람직하게는, 본 발명의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제에서, 용매는 2-메톡시에탄올(CH3OCH2CH2OH), 2-에톡시에탄올(CH3CH2OCH2CH2OH), 2-프로폭시에탄올(CH3CH2CH2OCH2CH2OH), 2-부톡시에탄올(CH3CH2CH2CH2OCH2CH2OH), 디메틸카르보네이트(CH3C(O)CH3) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.Also preferably, in the two-component organic / inorganic hybrid coating agent of the present invention, the solvent is 2-methoxyethanol (CH 3 OCH 2 CH 2 OH), 2-ethoxyethanol (CH 3 CH 2 OCH 2 CH 2 OH). ), 2-propoxyethanol (CH 3 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OH), 2-butoxyethanol (CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OH), dimethylcarbonate (CH 3 C (O) CH 3 ) and mixtures thereof.

또한, 바람직하게는, 본 발명의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제에서, 변성 지환족 아민은 TAV(total amine value)가 330~400 범위인 변성 지환족 아민이다. Also preferably, in the two-component organic / inorganic hybrid coating agent of the present invention, the modified alicyclic amine is a modified alicyclic amine having a total amine value (TAV) of 330 to 400.

또한, 바람직하게는, 본 발명의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제에서, 2관능형 아민 변성 실란 커플링제는 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란(H2NC2H4NHC3H6-Si(OCH3)3)이다. Preferably, in the two-component organic / inorganic hybrid coating agent of the present invention, the bifunctional amine-modified silane coupling agent is aminoethylaminopropyltrimethoxysilane (H 2 NC 2 H 4 NHC 3 H 6 -Si (OCH). 3 ) 3 ).

또한, 바람직하게는, 본 발명의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제에서, 주제 : 경화제의 중량비는 3~4 : 1이다.Further, preferably, in the two-component organic / inorganic hybrid coating agent of the present invention, the weight ratio of the main agent to the curing agent is 3 to 4: 1.

본 발명은, 또한, 상기 본 발명의 실리콘계 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제를 시멘트 콘크리트 제품에 도포하여 상온에서 1일 내지 7일 동안 경화시켜 제조된 코팅막이 형성된 물품을 제공한다.The present invention also provides an article having a coating film prepared by applying the silicone two-component organic / inorganic hybrid coating agent of the present invention to a cement concrete product and curing at room temperature for 1 to 7 days.

바람직하게는, 본 발명에 따라서 제조되는 물품은 본 발명의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제가 3~4 : 1 중량비의 주제 : 경화제의 비로 구성되어 코팅된 막을 갖는 물품이다.Preferably, the article prepared according to the present invention is an article having a film coated with the two-component organic / inorganic hybrid coating agent of the present invention composed of a ratio of 3 to 4: 1 weight ratio of the subject: curing agent.

본 발명의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제의 주제에 있어서, 에폭시 변성 실란 커플링제는 글리시드옥시프로필트리메톡시실란(GPTMS, CH2(O)CHCH2OC3H6-Si(OCH3)3)으로, 사용량은 15 내지 30중량%이다. 에폭시 변성 실란 커플링제의 사용량이 15중량% 미만에서는 상대적으로 에폭시수지의 함량이 증가하여 나노실리카졸과의 상용성이 부족하여 코팅막의 물성이 불량해지고, 30중량% 이상 사용하여도 더 이상의 효과는 기대할 수 없다. 좀 더 바람직하게는 18 내지 27중량%를 사용하는 것이 바람직하다. In the subject of the two-component organic / inorganic hybrid coating agent of the present invention, the epoxy-modified silane coupling agent is glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS, CH 2 (O) CHCH 2 OC 3 H 6 -Si (OCH 3 ) 3 ), The amount of use is from 15 to 30% by weight. If the amount of the epoxy-modified silane coupling agent is less than 15% by weight, the content of epoxy resin is relatively increased, resulting in insufficient compatibility with nanosilica sol, resulting in poor physical properties of the coating film. Can't expect More preferably, 18 to 27% by weight is used.

에폭시수지는 에폭시 수지당량이 180~250인 비스페놀-A형을 사용하는 것이 바람직하고, 사용량은 20 내지 35중량%이다. 에폭시수지의 사용량이 20중량% 미만에서는 코팅제의 도막형성능이 부족하여 코팅막이 잘 형성되지 못하고, 35중량% 이상이 되면 상대적으로 무기질 성분이 적어져 코팅막의 강도, 내마모성 및 난연성 등이 감소하게 된다. 좀 더 바람직하게는 22 내지 30중량%를 사용하는 것이 바람직하다. It is preferable to use bisphenol-A whose epoxy resin equivalent is 180-250, and the use amount of epoxy resin is 20-35 weight%. If the amount of the epoxy resin is less than 20% by weight, the coating film may not be formed well due to the lack of the coating film forming ability of the coating agent, and when the amount is more than 35% by weight, the inorganic component is relatively decreased, thereby reducing the strength, abrasion resistance, and flame resistance of the coating film. More preferably, it is preferable to use 22-30 weight%.

가수분해 촉매는 황산, 질산, 염산, 인산 등의 무기산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 산을 사용하여 pH가 1로 조절된 증류수이고, DBTDL(dibutyltin dilaurylate)계 촉매를 0.01 내지 0.5중량%의 양으로 포함한다. 에폭시 변성 실란 커플링제의 가수분해에 사용되는 가수분해 촉매의 양은 바람직하게는 1 내지 5중량%이다. 에폭시 변성 실란 커플링제의 가수분해에 사용되는 가수분해 촉매의 양이 1중량% 미만에서는 에폭시 변성 실란 커플링제의 가수분해가 부족하여 에폭시수지와 반응하지 못하고, 6중량% 이상이 되면 가수분해가 너무 급격하게 일어나며 가수분해 및 실란 커플링제의 중합이 일어나 바람직하지 못하다. 좀 더 바람직하게는 2 내지 5중량%가 바람직하다. 한편, 하이브리드 중합물 + 나노실리카졸을 중합하는데 필요한 가수분해 촉매의 사용량은 바람직하게는 1 내지 4중량%이다. 하이브리드 중합물 + 나노실리카졸을 중합하는데 필요한 가수분해 촉매의 사용량이 1중량% 미만에서는 하이브리드 중합물과 나노실리카졸의 상용화가 부족하고, 4중량% 이상이 되면 나노실리카졸의 겔화가 발생된다. 좀 더 바람직하게는 1.5 내지 3중량%가 바람직하다.The hydrolysis catalyst is distilled water whose pH is adjusted to 1 using an acid selected from the group consisting of inorganic acids such as sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, and mixtures thereof, and the dibutyltin dilaurylate (DBTDL) based catalyst is 0.01 to 0.5% by weight. Included in quantity. The amount of the hydrolysis catalyst used for the hydrolysis of the epoxy modified silane coupling agent is preferably 1 to 5% by weight. If the amount of the hydrolysis catalyst used for the hydrolysis of the epoxy-modified silane coupling agent is less than 1% by weight, the hydrolysis of the epoxy-modified silane coupling agent is insufficient, so that it cannot react with the epoxy resin. It occurs abruptly and hydrolysis and polymerization of silane coupling agents occur, which is undesirable. More preferably, 2 to 5% by weight is preferable. On the other hand, the amount of the hydrolysis catalyst required to polymerize the hybrid polymer + nanosilica sol is preferably 1 to 4% by weight. When the amount of the hydrolysis catalyst required to polymerize the hybrid polymer + nanosilica sol is less than 1% by weight, the commercialization of the hybrid polymer and the nano silica is insufficient, and when the amount is 4% by weight or more, gelation of the nano silica is caused. More preferably, 1.5 to 3% by weight is preferable.

한편, 나노실리카졸은 비표면적이 90~300m2/g이고, pH가 3~6인 약산성인 것을 특징으로 하는 나노실리카를 5 내지 15중량%, 테트라에톡시실란(Si(OC2H5)3)을 25 내지 40중량%, 메틸트리메톡시실란(CH3-Si(OCH3)3), 페닐트리메톡시실란(C6H5-Si(OCH3)3) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 알콕시실란을 20 내지 35중량%, 에틸알코올, 이소프로필알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 알코올을 25 내지 35중량%, 가수분해 촉매를 5 내지 15중량%의 양으로 포함한다. 나노실리카졸의 제조하는데 있어서, 나노실리카의 사용량은 5 내지 15중량%이다. 나노실리카의 함량이 5중량% 미만에서는 무기성분의 함량이 너무 적기 때문에 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제의 강도, 내마모성 및 난연성 개선에 기여를 하지 못하고, 15중량% 이상이 되면 점도가 과도하게 상승되어 나노실리카의 표면개질이 균일하게 진행되지 못한다. 좀 더 바람직하게는 6 내지 10중량%가 바람직하다. 테트라에톡시실란(Si(OC2H5)3)의 사용량은 25 내지 40중량%이다. 테트라에톡시실란(Si(OC2H5)3)의 사용량이 25중량% 미만에서는 무기질 망목구조의 형성이 부족하여 도막의 강도가 저하되고, 40중량% 이상이 되면, 가수분해되면서 부피가 크게 감소하여 코팅막에 균열이 발생하게 된다. 좀 더 바람직하게는 28 내지 38중량%가 바람직하다. 메틸트리메톡시실란(CH3-Si(OCH3)3) 및 페닐트리메톡시실란(C6H5-Si(OCH3)3) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 알콕시실란의 사용량은 20 내지 35중량%이다. 알콕시실란의 사용량이 25중량% 미만에서는 에폭시수지와의 균일한 혼합이 어려워 코팅제 도막의 물성이 불량해지고, 35중량% 이상이 되면 가수분해반응이 급격하게 진행되어 겔화가 발생하여 사용할 수 없게 된다. 좀 더 바람직하게는 27 내지 33중량%가 바람직하다. 용매로 사용되는 알코올의 사용량은 25 내지 35중량%이다. 용매로 사용되는 알코올의 사용량이 25중량% 미만에서는 용매의 함량이 낮기 때문에 균일한 가수분해반응이 진행되지 못하고, 35중량% 이상에서는 무기성분의 감소로 코팅막의 물성개선에 악영향을 미치게 된다. 좀 더 바람직하게는 28 내지 32중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 가수분해 촉매의 사용량은 5 내지 15중량%이다. 가수분해 촉매의 사용량이 5중량% 미만에서는 가수분해에 필요한 H2O 및 산촉매의 함량이 적기 때문에 가수분해가 불충분하게 일어나고, 15중량% 이상에서는 H2O 및 산촉매 함량이 높기 때문에 저장기간 중에 겔화가 발생한다. 좀 더 바람직하게는 6 내지 12중량%가 바람직하다. 특히, 가수분해 촉매에 있어서 DBTDL(dibutyltin dilaurylate)계 촉매의 사용량은 0.01 내지 0.5중량%이다. DBTDL계 촉매의 사용량이 0.01중량% 이하에서는 가수분해 촉진효과가 미비하고, 0.5중량% 이상에서는 더 이상 촉진효과가 발현되지 않는다. 좀 더 바람직하게는 0.02 내지 0.3중량%가 바람직하다.On the other hand, the nanosilica sol has a specific surface area of 90 ~ 300m 2 / g, 5 to 15% by weight of nano silica, characterized in that the pH is 3 to 6, tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 3 ) 25 to 40% by weight of methyltrimethoxysilane (CH 3 -Si (OCH 3 ) 3 ), phenyltrimethoxysilane (C 6 H 5 -Si (OCH 3 ) 3 ) and mixtures thereof 20 to 35 weight percent alkoxysilane selected from the group, 25 to 35 weight percent alcohol selected from the group consisting of ethyl alcohol, isopropyl alcohol and mixtures thereof, and 5 to 15 weight percent hydrolysis catalyst. In preparing the nanosilica sol, the amount of the nanosilica used is 5 to 15% by weight. If the content of nanosilica is less than 5% by weight, the content of inorganic components is too small. Therefore, it does not contribute to the improvement of strength, abrasion resistance and flame retardancy of the organic / inorganic hybrid coating agent. Surface modification does not proceed uniformly. More preferably 6 to 10% by weight is preferred. The amount of tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 3 ) used is 25 to 40% by weight. When the amount of tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 3 ) is less than 25% by weight, the strength of the coating film is reduced due to the lack of inorganic network structure formation. It will decrease, causing cracks in the coating. More preferably 28 to 38% by weight is preferred. The amount of the alkoxysilane selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane (CH 3 -Si (OCH 3 ) 3 ) and phenyltrimethoxysilane (C 6 H 5 -Si (OCH 3 ) 3 ) and mixtures thereof is 20 To 35% by weight. If the amount of the alkoxysilane used is less than 25% by weight, it is difficult to uniformly mix with the epoxy resin, so that the physical properties of the coating film become poor, and when the amount of the alkoxysilane is 35% by weight or more, the hydrolysis reaction proceeds rapidly, and gelation cannot be used. More preferably, 27 to 33 weight% is preferable. The amount of alcohol used as the solvent is 25 to 35% by weight. If the amount of alcohol used as the solvent is less than 25% by weight, the content of the solvent is low, so that the hydrolysis is not uniform. If the amount of the alcohol is greater than 35% by weight, the reduction of the inorganic component adversely affects the physical properties of the coating film. More preferably, it is preferable to use 28-32 weight%. The amount of the hydrolysis catalyst used is 5 to 15% by weight. Gelation during storage time because the amount of the hydrolysis catalyst is less than 5% by weight going to hydrolysis is not sufficient, because there is little amount of H 2 O and the acid catalyst required for the hydrolysis, the high H 2 O and an acid catalyst content of the at least 15% by weight Occurs. More preferably 6 to 12% by weight is preferred. In particular, the amount of DBTDL (dibutyltin dilaurylate) catalyst used in the hydrolysis catalyst is 0.01 to 0.5% by weight. If the amount of DBTDL-based catalyst used is 0.01% by weight or less, the effect of promoting hydrolysis is insufficient, and at 0.5% by weight or more, the effect of promoting the hydrolysis is no longer expressed. More preferably 0.02 to 0.3% by weight is preferred.

상기와 같은 나노실리카졸의 사용량은 30 내지 55중량%이다. 나노실리카졸의 사용량이 30중량% 미만에서는 무기질 성분의 사용량이 충분하지 못하여 코팅제 도막의 강도 및 내마모성이 감소하게 되고, 55중량% 이상에서는 무기질 성분의 사용량이 너무 높기 때문에 작업성이 불량하게 된다. 좀 더 바람직하게는 35 내지 50중량%가 바람직하다. The amount of the nanosilica sol as described above is 30 to 55% by weight. If the amount of the nanosilica sol is less than 30% by weight, the amount of the inorganic component may not be sufficient, thereby reducing the strength and abrasion resistance of the coating film, and the amount of the inorganic component may be so high that the workability is poor. More preferably 35 to 50% by weight is preferred.

용매는 2-메톡시에탄올(CH3OCH2CH2OH), 2-에톡시에탄올(CH3CH2OCH2CH2OH), 2-프로폭시에탄올(CH3CH2CH2OCH2CH2OH), 2-부톡시에탄올(CH3CH2CH2CH2OCH2CH2OH), 디메틸카르보네이트(CH3C(O)CH3) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 용매의 사용량은 10 내지 20중량%이다. 용매의 사용량이 10중량% 미만에서는 주제의 점도가 너무 높게 되어 작업성이 부족하고, 20중량% 이상이 되면 주제의 고형분 함량이 적게 되어 도막의 형성능이 부족하게 된다. 좀 더 바람직하게는 12 내지 18중량%가 바람직하다.The solvent is 2-methoxyethanol (CH 3 OCH 2 CH 2 OH), 2-ethoxyethanol (CH 3 CH 2 OCH 2 CH 2 OH), 2-propoxyethanol (CH 3 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OH), 2-butoxyethanol (CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OH), dimethylcarbonate (CH 3 C (O) CH 3 ), and mixtures thereof. The amount of the solvent used is 10 to 20% by weight. If the amount of the solvent used is less than 10% by weight, the viscosity of the main body is too high, resulting in insufficient workability, and when the amount of the solvent is 20% by weight or more, the solid content of the main body is reduced, resulting in insufficient formation of the coating film. More preferably, 12 to 18% by weight is preferable.

본 발명의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제의 경화제에서, 변성 지환족 아민은 TAV(total amine value)가 330~400 범위인 변성 지환족 아민이 바람직하다. 2관능형 아민 변성 실란커플링제는 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란(H2NC2H4NHC3H6-Si(OCH3)3)이 바람직하다. 알칼리촉매는 수산화바륨을 사용하는 것이 바람직하다. 용매는 상기 주제에 사용된 용매와 동일하게 사용된다. 기타 첨가제로 사용되는 레벨링제 및 소포제는 통상적으로 에폭시수지 코팅제에 사용되는 첨가제를 사용한다. In the curing agent of the two-part organic / inorganic hybrid coating agent of the present invention, the modified alicyclic amine is preferably a modified alicyclic amine having a total amine value (TAV) of 330 to 400. The bifunctional amine-modified silane coupling agent is preferably aminoethylaminopropyltrimethoxysilane (H 2 NC 2 H 4 NHC 3 H 6 -Si (OCH 3 ) 3 ). As the alkali catalyst, it is preferable to use barium hydroxide. The solvent is used the same as the solvent used in the above topic. Leveling agents and defoamers used as other additives typically use additives used in epoxy resin coatings.

경화제에 있어서, 변성 지환족 아민의 사용량은 50 내지 70중량%이다. 변성 지환족 아민의 사용량이 50중량% 미만에서는 경화속도가 너무 지연되고 경화가 불충분하여 코팅제의 도막이 불량해지고, 70중량% 이상이 되면 경화속도가 너무 빨라 주제와 경화제를 혼합한 후에 작업시간이 충분하게 확보되지 않는다. 좀 더 바람직하게는 55 내지 65중량%가 바람직하다. 2관능형 아민 변성 실란커플링제의 사용량은 1 내지 10중량%이다. 2관능형 아민 변성 실란커플링제의 사용량이 1중량% 미만에서는 커플링제 사용효과가 없고, 10중량% 이상이 되면, 주제에 포함된 부분가수분해된 알콕시실란의 급속한 겔화를 진행하기 때문에 주제와 경화제를 혼합한 후에 작업시간이 충분하게 확보되지 않는다. 좀 더 바람직하게는 1.5 내지 8.0중량%가 바람직하다. 수산화바륨계 알칼리 촉매의 사용량은 0.01 내지 1중량%이다. 수산화바륨계 알칼리 촉매의 사용량이 0.01중량% 미만에서는 주제에 포함된 부분가수분해된 알콕시실란의 가수분해가 충분히 이루어지지 않아 도막의 내수성이 저하되고, 1중량% 이상이 되어도 더 이상 효과가 발휘되지 않는다. 좀 더 바람직하게는 0.02 내지 0.8중량%가 바람직하다. 용매의 사용량은 15 내지 40중량%이다. 용매의 사용량이 15중량% 이하에서는 균일한 혼합이 이루어지지 않고, 40중량% 이상이 되면, 경화제 성분의 함량이 상대적으로 부족하여 코팅제 도막의 경화반응이 충분히 이루어지지 않는다. 특히 바람직하게는 20 내지 35중량%가 바람직하다.In the curing agent, the amount of the modified alicyclic amine is 50 to 70% by weight. When the amount of modified alicyclic amine is less than 50% by weight, the curing speed is delayed too much and the curing is insufficient, so that the coating film of the coating is poor. When the amount is 70% by weight or more, the curing speed is too fast. Not secured. More preferably 55 to 65% by weight is preferred. The usage-amount of a bifunctional amine modified silane coupling agent is 1 to 10 weight%. When the amount of the bifunctional amine-modified silane coupling agent is less than 1% by weight, there is no effect of using the coupling agent, and when it is 10% by weight or more, the main hydrogel and the curing agent are accelerated due to the rapid gelation of the partially hydrolyzed alkoxysilane contained in the main body. After mixing, the working time is not secured enough. More preferably, 1.5 to 8.0 weight% is preferable. The amount of the barium hydroxide alkali catalyst used is 0.01 to 1% by weight. If the amount of the barium hydroxide-based alkali catalyst is less than 0.01% by weight, the hydrolysis of the partially hydrolyzed alkoxysilane contained in the main material is not sufficiently performed, resulting in a decrease in the water resistance of the coating film and no effect even when the content is 1% by weight or more. Do not. More preferably 0.02 to 0.8% by weight is preferred. The amount of the solvent used is 15 to 40% by weight. When the amount of the solvent used is not more than 15% by weight, no uniform mixing is performed, and when the amount is 40% by weight or more, the content of the curing agent component is relatively insufficient, so that the curing reaction of the coating film is not sufficiently performed. Especially preferably, 20 to 35 weight% is preferable.

본 발명에 의한 실리콘계 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제의 주제와 경화제는 3 ~ 4 : 1로 주제 : 경화제를 혼합하여 사용한다. 또한, 일반적으로 사용되는 무기계 안료를 주제와 경화제 중량대비 10 내지 30중량부를 첨가하여 유색의 실리콘계 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제를 제조하게 된다. The main body and the hardening | curing agent of the silicone type two-component organic-inorganic hybrid coating agent by this invention are used by mixing main: hardening | curing agent as 3-4: 1. In addition, the inorganic pigment is generally used to add 10 to 30 parts by weight based on the weight of the main agent and the curing agent to prepare a colored silicone-based two-component organic-inorganic hybrid coating agent.

<주제 제조 방법><Method production method>

본 발명의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제의 주제는 그림과 같이 용매와 에폭시 변성 실란 커플링제를 균일하게 혼합하고 가수분해 촉매를 혼합하여 30분간 70℃로 승온시키면서 가수분해 GPTMS를 제조한다. 70℃에 도달되면 가수분해 GPTMS에 에폭시수지를 넣고 1시간 30분 동안 교반하여 하이브리드 중합물을 합성한다.The subject of the two-component organic-inorganic hybrid coating agent of the present invention is to homogeneously mix the solvent and the epoxy-modified silane coupling agent as shown in the figure, and the hydrolysis catalyst is mixed to prepare a hydrolyzed GPTMS while raising the temperature to 70 ℃ for 30 minutes. When the temperature reaches 70 ° C., the epoxy resin is added to the hydrolyzed GPTMS and stirred for 1 hour and 30 minutes to synthesize a hybrid polymer.

한편, 나노실리카졸은 나노실리카, 테트라에톡시실란과 메틸트리메톡시실란 및 페닐트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 알콕시실란, 알코올을 균일하게 혼합한 후 가수분해 촉매를 첨가하여 1시간동안 반응시켜 제조한다. 하이브리드 중합물에 나노실리카졸 및 가수분해 촉매를 첨가하여 70℃에서 추가 중합을 실시한 후 상온으로 냉각시켜 목적으로 하는 주제를 제조한다.On the other hand, nano-silica sol is a mixture of nano-silica, tetraethoxysilane and methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane and alkoxysilane selected from the group consisting of a mixture of alcohol and alcohol after adding a hydrolysis catalyst Prepared by reacting for 1 hour. Nanosilazole and a hydrolysis catalyst are added to the hybrid polymer to further polymerize at 70 ° C., and then cooled to room temperature to prepare a target subject.

상기에서 반응성 유기기를 갖는 실란 커플링제를 가수분해 반응은 아래와 같이 진행된다. In the above, the hydrolysis reaction of the silane coupling agent having a reactive organic group proceeds as follows.

Figure 112011065812233-pat00002
Figure 112011065812233-pat00002

여기에서, R- = CH2(O)CHCH2OC3H6- 혹은 H2C=CH-이다.Wherein R- = CH 2 (O) CHCH 2 OC 3 H 6 -or H 2 C = CH-.

가수분해된 실란 커플링제와 에폭시수지와의 반응은 70℃에서 아래와 같이 에폭시수지의 개환반응이 일어나고 실란 커플링제의 실란올(-OH)이 반응하여 진행된다.The reaction between the hydrolyzed silane coupling agent and the epoxy resin is carried out by ring opening reaction of the epoxy resin at 70 ° C. and silanol (-OH) of the silane coupling agent as described below.

Figure 112011065812233-pat00003
Figure 112011065812233-pat00003

테트라에톡시실란의 부분가수분해반응은 반응식 3과 같이 진행하고, 메틸 및 페닐트리메톡시실란의 부분가수분해반응은 반응식 4와 같이 진행된다.The partial hydrolysis reaction of tetraethoxysilane proceeds as in Scheme 3, and the partial hydrolysis reaction of methyl and phenyltrimethoxysilane proceeds as in Scheme 4.

Figure 112011065812233-pat00004
Figure 112011065812233-pat00004

여기에서, R = CH3 혹은 C6H5이다.Wherein R = CH 3 or C 6 H 5 .

한편, 반응식 3의 생성물과 반응식 4의 생성물은 중합하여 반응식 5와 같이 H2O가 발생된다.On the other hand, the product of Scheme 3 and the product of Scheme 4 is polymerized to generate H 2 O as in Scheme 5.

Figure 112011065812233-pat00005
Figure 112011065812233-pat00005

상기 반응식 2의 생성물의 C-OH기와 상기 반응식 5의 생성물의 Si-OH은 반응하여 다음과 같은 생성물이 생성된다.C-OH of the product of Scheme 2 and Si-OH of the product of Scheme 5 react to produce the following products.

Figure 112011065812233-pat00006
Figure 112011065812233-pat00006

여기에서, R1 = CH2(O)CHCH2OC3H6- 혹은 H2C=CH-이고,Wherein R 1 = CH 2 (O) CHCH 2 OC 3 H 6 -or H 2 C = CH-,

R2 = CH3 혹은 C6H5이다.R 2 = CH 3 or C 6 H 5 .

<경화제 제조 방법><Method for producing hardener>

변성 지환족 아민으로는 TAV(total amine value)가 330~400 범위인 KH-831을 상기 주제 제조에 사용된 용매와 동일한 용매와 균일하게 혼합하고, 여기에 2관능형 아민 변성 실란커플링제로 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란(H2NC2H4NHC3H6-Si(OCH3)3) 및 수산화바륨을 첨가한 후, 기타 첨가제로 사용되는 레벨링제 및 소포제는 통상적으로 에폭시수지 코팅제에 사용되는 첨가제를 사용하여 균일하게 혼합하여 제조한다. As the modified cycloaliphatic amine, KH-831 having a total amine value (TAV) in the range of 330 to 400 is uniformly mixed with the same solvent as the solvent used in the above-mentioned preparation, and the amino as a bifunctional amine-modified silane coupling agent After addition of ethylaminopropyltrimethoxysilane (H 2 NC 2 H 4 NHC 3 H 6 -Si (OCH 3 ) 3 ) and barium hydroxide, the leveling agent and the antifoaming agent used as other additives are commonly used in epoxy resin coatings. It is prepared by mixing uniformly using the additive used.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 예시를 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are merely for illustrative purposes, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예 1 내지 3 : 실리콘계 2액형 하이브리드 코팅제 주제Examples 1 to 3 silicone-based two-component hybrid coating

실시예 1Example 1

상온에서 2-에톡시에탄올 125g에 에폭시 변성 실란커플링제 200g을 균일하게 혼합한 후 가수분해 촉매 16g을 첨가하고 30분간 70℃로 승온하면서 가수분해하였고, 이어서 에폭시 수지당량이 184인 에폭시수지(국도화학, YD-128)를 280g을 가하고 1시간 30분 동안 반응시켰다. 여기에 나노실리카졸 364g 및 가수분해 촉매를 15g을 혼합하여 1시간 동안 반응시킨 후 상온으로 냉각시켜 실시예 1의 실리콘계 2액형 하이브리드 코팅제 주제 1kg을 제조하였다. 여기에서 나노실리카졸의 제조는 나노실리카 50g과 테트라에톡시실란 350g과 메틸트리메톡시실란 260g, 에틸알코올 260g을 상온에서 균일하게 혼합하였다. 여기에 가수분해 촉매 80g을 첨가하여 1시간동안 부분가수분해를 진행하여 1kg을 제조하였다. At room temperature, 200 g of epoxy-modified silane coupling agent was uniformly mixed with 125 g of 2-ethoxyethanol, and 16 g of a hydrolysis catalyst was added thereto, followed by hydrolysis while heating at 70 ° C. for 30 minutes, followed by epoxy resin having an epoxy resin equivalent of 184 (Kukdo 280 g of Chemistry, YD-128) was added and reacted for 1 hour 30 minutes. Here, 364 g of nanosilica sol and 15 g of a hydrolysis catalyst were mixed and reacted for 1 hour, and then cooled to room temperature to prepare 1 kg of a silicone-based two-component hybrid coating agent of Example 1. In preparing the nanosilica sol, 50 g of nano silica, 350 g of tetraethoxysilane, 260 g of methyltrimethoxysilane, and 260 g of ethyl alcohol were uniformly mixed at room temperature. 80 g of a hydrolysis catalyst was added thereto, followed by partial hydrolysis for 1 hour, thereby preparing 1 kg.

실시예 2Example 2

상온에서 2-에톡시에탄올 120g에 글리시드옥시프로필메톡시실란 200g을 균일하게 혼합한 후 가수분해 촉매 16g을 첨가하고 30분간 70℃로 승온하면서 가수분해하였고, 이어서 에폭시 수지당량이 184인 에폭시수지(국도화학, YD-128)를 250g을 가하고 1시간 30분 동안 반응시켰다. 여기에 나노실리카졸 399g 및 가수분해 촉매 15g을 혼합하여 1시간 동안 반응시킨 후 상온으로 냉각하여 실시예 2의 실리콘계 2액형 하이브리드 코팅제 주제 1kg을 제조하였다. 여기에서 나노실리카졸의 제조는 나노실리카 50g, 테트라에톡시실란 350g과 메틸트리메톡시실란 260g, 에틸알코올 260g을 상온에서 균일하게 혼합하였다. 여기에 가수분해 촉매 80g을 첨가하여 1시간동안 부분가수분해를 진행하였다. After homogeneously mixing 200 g of glycidoxy propyl methoxysilane to 120 g of 2-ethoxyethanol at room temperature, 16 g of a hydrolysis catalyst was added and hydrolyzed while heating at 70 ° C. for 30 minutes, and then an epoxy resin having an epoxy resin equivalent of 184. 250 g of (Kukdo Chemical, YD-128) was added and reacted for 1 hour 30 minutes. 399 g of the nanosilica sol and 15 g of the hydrolysis catalyst were mixed and reacted for 1 hour, followed by cooling to room temperature to prepare 1 kg of the silicone-based two-component hybrid coating agent of Example 2. In preparing the nanosilica sol, 50 g of nano silica, 350 g of tetraethoxysilane, 260 g of methyltrimethoxysilane, and 260 g of ethyl alcohol were uniformly mixed at room temperature. 80 g of a hydrolysis catalyst was added thereto, followed by partial hydrolysis for 1 hour.

실시예 3Example 3

상온에서 2-에톡시에탄올 110g에 글리시드옥시프로필메톡시실란 200g을 균일하게 혼합한 후 가수분해 촉매를 16g을 혼합한 후, 30분간 70℃로 승온하면서 가수분해하였고, 이어서 에폭시 수지당량이 184인 에폭시수지(국도화학, YD-128)를 220g을 가하고 1시간 30분 동안 반응시켰다. 여기에 나노실리카졸 439g 및 가수분해 촉매 15g을 혼합하여 1시간동안 반응시킨 후 상온으로 냉각시켜 실시예 3의 실리콘계 2액형 하이브리드 코팅제 주제 1kg을 제조하였다. 여기에서 나노실리카졸의 제조는 나노실리카 50g, 테트라에톡시실란 350g과 메틸트리메톡시실란 260g, 에틸알코올 260g을 상온에서 균일하게 혼합하였다. 여기에 가수분해 촉매 80g을 첨가하여 1시간 동안 부분가수분해를 진행하였다. After homogeneously mixing 200 g of glycidoxy propyl methoxysilane to 110 g of 2-ethoxyethanol at room temperature, 16 g of a hydrolysis catalyst was mixed and then hydrolyzed while heating at 70 ° C. for 30 minutes, and then an epoxy resin equivalent of 184 220 g of phosphorus epoxy resin (Kukdo Chemical, YD-128) was added and reacted for 1 hour 30 minutes. 439 g of the nanosilica sol and 15 g of the hydrolysis catalyst were mixed and reacted for 1 hour, and then cooled to room temperature to prepare 1 kg of the silicone-based two-component hybrid coating agent of Example 3. In preparing the nanosilica sol, 50 g of nano silica, 350 g of tetraethoxysilane, 260 g of methyltrimethoxysilane, and 260 g of ethyl alcohol were uniformly mixed at room temperature. 80 g of a hydrolysis catalyst was added thereto, followed by partial hydrolysis for 1 hour.

한편, 실시예 1~3의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제의 경화제는 2-에톡시에탄올 300g, 변성 지환족 아민으로 TAV(total amine value)가 330~400 범위인 KH-831 600g, 2관능형 아민 변성 실란커플링제로 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란 75g, 수산화바륨 5g, 소포제로 BYK-530 10g, 레벨링제 BYK-388 10g을 혼합하여 제조하였다.On the other hand, the curing agent of the two-component organic-inorganic hybrid coating agent of Examples 1 to 3 is 300 g of 2-ethoxyethanol, modified alicyclic amine, 600H KH-831, bifunctional type having a total amine value (TAV) of 330 to 400 75 g of aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, 5 g of barium hydroxide, 10 g of BYK-530, and 10 g of leveling agent BYK-388 were prepared as an amine-modified silane coupling agent.

상기에서 제조된 실시예 1~3의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제의 주제와 상기와 같이 제조된 경화제를 주제 : 경화제 = 7 : 2로 혼합하여 물리ㆍ화학적 특성을 시험데이터를 하기 표 1에 나타내었다.The physical and chemical properties of the two-part organic / inorganic hybrid coating agent prepared in Example 1 to 3 and the curing agent prepared as described above in the main body: curing agent = 7: 2 are shown in Table 1 below. It was.

표 1: 실리콘계 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제의 물리ㆍ화학적 특성Table 1: Physical and chemical properties of silicone two-component organic-inorganic hybrid coatings

Figure 112011065812233-pat00007

Figure 112011065812233-pat00007

상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제로부터 제조된 도막은 연필경도 3H 이상으로 경도가 매우 높고, 내마모성 시험결과 40mg 이하로 나타났으며, 내산성, 내알칼리성, 내수성이 우수하게 나타났다. As can be seen from the above table, the coating film prepared from the two-component organic-inorganic hybrid coating agent of the present invention has a hardness of 3H or more pencil hardness is very high, the wear resistance test results were 40mg or less, acid resistance, alkali resistance, water resistance This was excellent.

본 발명에서 실리콘계 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제의 불연 및 난연성 시험을 위해 넓이가 20mm× 20mm 철판 위에 도막을 형성시킨 후, 7일동안 상온에서 보관한 후 750℃로 유지되고 있는 로에서 20분간 가열시킨 후 상온으로 냉각시켜 중량감소율을 측정한 결과는 다음과 같다. 중량감소율의 계산은 다음과 같이 하였다.In the present invention, after forming a coating film on a 20mm × 20mm iron plate, the width of the silicon-based two-component organic-inorganic hybrid coating for the nonflammability and flame retardancy test, and then stored at room temperature for 7 days and then heated for 20 minutes in a furnace maintained at 750 ℃ After cooling to room temperature, the weight reduction rate is measured. The weight loss ratio was calculated as follows.

Figure 112011065812233-pat00008
Figure 112011065812233-pat00008

표 2: 실리콘계 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제의 750℃ 중량감소율Table 2: 750 ° C weight loss rate of silicone two-component organic-inorganic hybrid coatings

Figure 112011065812233-pat00009
Figure 112011065812233-pat00009

표 2에서와 같이 중량감소율이 30중량% 이하로 매우 우수하게 나타났다.As shown in Table 2, the weight loss rate is very excellent, which is 30% by weight or less.

이상의 설명은 본 특허의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 특허가 속하는 기술분야의 당업자라면 본 특허의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형을 할 수 있을 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present patent, and those skilled in the art to which the present patent belongs may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present patent.

또한, 본 특허에 개시된 실시예는 본 특허의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 특허의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.In addition, the embodiments disclosed in the present patent are not intended to limit the technical spirit of the present patent but to describe the technical spirit of the present patent.

그러므로 본 특허의 보호범위는 하기 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 특허의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Therefore, the protection scope of the present patent should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present patent.

Claims (10)

주제 전체 중량을 기준으로 하여 10 내지 20중량%의 용매와 15 내지 30중량%의 에폭시 변성 실란 커플링제를 균일하게 혼합하고 가수분해 촉매를 첨가하고 혼합하여 가수분해 에폭시 변성 실란 커플링제(GPTMS)를 제조하고, 제조된 가수분해 GPTMS에 주제 전체 중량을 기준으로 하여 20 내지 35중량%의 에폭시 수지를 넣고 1시간 30분 동안 교반하여 하이브리드 중합물을 합성한 다음, 나노실리카와, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 알콕시실란과, 알코올을 균일하게 혼합한 후에, 가수분해 촉매를 첨가하여 1시간 동안 반응시켜 제조된 나노실리카졸을 주제 전체 중량을 기준으로 하여 30 내지 55중량%의 양으로 상기 합성된 하이브리드 중합물에 가수분해 촉매와 함께 첨가하여 70℃에서 추가 중합을 실시하여 제조된 주제, 및
50 내지 70중량%의 변성 지환족 아민, 1 내지 10중량%의 2관능형 아민 변성 실란커플링제, 15 내지 40중량%의 용매, 0.01 내지 1중량%의 수산화바륨계 알칼리 촉매, 0.1 내지 3중량%의 레벨링제 및 0.1 내지 2중량% 소포제로 구성된 경화제를 포함하는 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제.
10-20% by weight of solvent and 15-30% by weight of epoxy-modified silane coupling agent are uniformly mixed and the hydrolysis catalyst is added and mixed to form a hydrolyzed epoxy-modified silane coupling agent (GPTMS). After preparing 20 to 35% by weight based on the total weight of the subject epoxy resin prepared in the prepared hydrolyzed GPTMS and stirred for 1 hour and 30 minutes to synthesize a hybrid polymer, and then nano silica, tetraethoxysilane, methyl The main subject of the nanosilica sol prepared by homogeneously mixing the alkoxysilane selected from the group consisting of trimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane and mixtures thereof with alcohol, and then reacting for 1 hour by adding a hydrolysis catalyst 30 to 55% by weight, based on weight, was added to the synthesized hybrid polymer with a hydrolysis catalyst and added at 70 ° C. A subject produced by carrying out the polymerization, and
50 to 70% by weight of modified alicyclic amine, 1 to 10% by weight of bifunctional amine modified silane coupling agent, 15 to 40% by weight of solvent, 0.01 to 1% by weight of barium hydroxide alkali catalyst, 0.1 to 3% by weight A two-component organic-inorganic hybrid coating agent comprising a curing agent composed of% leveling agent and 0.1 to 2% by weight antifoaming agent.
제 1항에 있어서, 하이브리드 중합물과 최종 주제를 중합시키는데 사용되는 가수분해 촉매의 양이 주제 전체 중량을 기준으로 하여 1 내지 10중량%인 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제.The two-part organic-inorganic hybrid coating agent according to claim 1, wherein the amount of the hydrolysis catalyst used to polymerize the hybrid polymer and the final subject matter is 1 to 10% by weight based on the total weight of the subject matter. 제 1항에 있어서, 에폭시 수지는 에폭시 수지당량이 180~250인 비스페놀-A형에서 선택되는 것을 특징으로 하는 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제.The two-component organic-inorganic hybrid coating agent according to claim 1, wherein the epoxy resin is selected from bisphenol-A type having an epoxy resin equivalent of 180 to 250. 제 1항에 있어서, 나노실리카졸은 비표면적이 90~300m2/g이고, pH가 3~6인 약산성의 나노실리카 5 내지 15중량%, 테트라에톡시실란(Si(OC2H5)3) 25 내지 40중량%, 메틸트리메톡시실란(CH3-Si(OCH3)3) 및 페닐트리메톡시실란(C6H5-Si(OCH3)3) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 알콕시실란 20 내지 35중량%, 에틸알코올, 이소프로필알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 알코올 25 내지 35중량%, 및 가수분해 촉매 5 내지 15중량%로 구성된 것을 특징으로 하는 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제.The method of claim 1, wherein the nanosilica sol has a specific surface area of 90 ~ 300m 2 / g, 5-15% by weight of weakly acidic nanosilica having a pH of 3-6, tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 3 ) 25 to 40% by weight, from the group consisting of methyltrimethoxysilane (CH 3 -Si (OCH 3 ) 3 ) and phenyltrimethoxysilane (C 6 H 5 -Si (OCH 3 ) 3 ) and mixtures thereof A two-component oil comprising 20 to 35% by weight of the selected alkoxysilane, 25 to 35% by weight of alcohol selected from the group consisting of ethyl alcohol, isopropyl alcohol and mixtures thereof, and 5 to 15% by weight of the hydrolysis catalyst. Inorganic hybrid coatings. 제 1항에 있어서, 용매는 2-메톡시에탄올(CH3OCH2CH2OH), 2-에톡시에탄올(CH3CH2OCH2CH2OH), 2-프로폭시에탄올(CH3CH2CH2OCH2CH2OH), 2-부톡시에탄올(CH3CH2CH2CH2OCH2CH2OH), 디메틸카르보네이트(CH3C(O)CH3) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제.The method of claim 1, wherein the solvent is 2-methoxyethanol (CH 3 OCH 2 CH 2 OH), 2-ethoxyethanol (CH 3 CH 2 OCH 2 CH 2 OH), 2-propoxyethanol (CH 3 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OH), 2-butoxyethanol (CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OH), dimethylcarbonate (CH 3 C (O) CH 3 ) and mixtures thereof A two-part organic / inorganic hybrid coating agent selected from the group. 제 1항에 있어서, 변성 지환족 아민은 TAV(total amine value)가 330~400 범위인 것을 특징으로 하는 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제.The two-component organic-inorganic hybrid coating agent according to claim 1, wherein the modified alicyclic amine has a total amine value (TAV) of 330 to 400. 제 1항에 있어서, 2관능형 아민 변성 실란 커플링제는 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란(H2NC2H4NHC3H6-Si(OCH3)3)인 것을 특징으로 하는 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제.The two-component oil according to claim 1, wherein the bifunctional amine-modified silane coupling agent is aminoethylaminopropyltrimethoxysilane (H 2 NC 2 H 4 NHC 3 H 6 -Si (OCH 3 ) 3 ). Inorganic hybrid coatings. 제 1항에 있어서, 3~4 : 1 중량비의 주제 : 경화제로 구성되는 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제.The two-component organic-inorganic hybrid coating agent according to claim 1, which is composed of a 3: 4: 1 weight ratio subject: curing agent. 제 1항의 실리콘계 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제를 시멘트 콘크리트 제품에 도포하여 상온에서 1일 내지 7일 동안 경화시켜 제조된 코팅막이 형성된 물품.An article having a coating film prepared by applying the silicone two-component organic / inorganic hybrid coating agent of claim 1 to a cement concrete product and curing at room temperature for 1 to 7 days. 제 9항에 있어서, 2액형 유ㆍ무기 하이브리드 코팅제가 3~4 : 1 중량비의 주제 : 경화제의 비로 구성됨을 특징으로 하는 물품.


10. The article of claim 9 wherein the two-part organic / inorganic hybrid coating agent is comprised of a ratio of 3 to 4: 1 weight ratio subject: curing agent.


KR1020110084559A 2011-08-24 2011-08-24 SILICONE BASED TWO LIQUID TYPE ORGANIC&middot;INORGANIC HYBRID COATINGS AND MANUFACTURAL METHODS KR101125845B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110084559A KR101125845B1 (en) 2011-08-24 2011-08-24 SILICONE BASED TWO LIQUID TYPE ORGANIC&middot;INORGANIC HYBRID COATINGS AND MANUFACTURAL METHODS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110084559A KR101125845B1 (en) 2011-08-24 2011-08-24 SILICONE BASED TWO LIQUID TYPE ORGANIC&middot;INORGANIC HYBRID COATINGS AND MANUFACTURAL METHODS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101125845B1 true KR101125845B1 (en) 2012-03-28

Family

ID=46142152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110084559A KR101125845B1 (en) 2011-08-24 2011-08-24 SILICONE BASED TWO LIQUID TYPE ORGANIC&middot;INORGANIC HYBRID COATINGS AND MANUFACTURAL METHODS

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101125845B1 (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101404180B1 (en) 2014-03-20 2014-06-12 (주)노블씨엔티 BisphenolA-Fusion Resin with Penetrating Functionality, Process of the Resin, Organic-Inorgarnic Paint Comprising the Resin and Protecting Method of Structure Using the Paint
KR101463860B1 (en) * 2014-05-02 2014-12-04 김정우 Two liquid type organic·inorganic hybrid coatings and manufactural methods
KR101487140B1 (en) 2014-08-12 2015-01-28 이성남 Organic-inorganic hybrid coating agent
KR101500910B1 (en) * 2014-11-06 2015-03-10 이성남 Organic-inorganic hybrid coating agent
KR101520426B1 (en) 2013-05-20 2015-05-14 한국신발피혁연구원 Reinforcing resin composition for architectural structure
KR101673936B1 (en) * 2015-11-09 2016-11-08 (주)다온기업 Architectural Paint Compositions For Finishing Floor And Construction Method Using The Same
KR101710333B1 (en) * 2016-06-20 2017-02-27 경인수 Organicinorganic hybrid paint composition for floor finish and construction method using thereof
KR101713644B1 (en) * 2016-06-20 2017-03-22 경인수 Organicinorganic hybrid putty composition
CN108753100A (en) * 2018-05-03 2018-11-06 东南大学 A kind of water-base epoxy concrete repair interfacial agents and preparation method thereof
CN109337493A (en) * 2018-08-22 2019-02-15 浙江天姥建设发展有限公司 A kind of Environment-friendlyinternal internal wall paint and preparation method thereof
CN112680011A (en) * 2021-01-14 2021-04-20 福州大学 Preparation method of organic-inorganic hybrid anticorrosive paint
CN114276378A (en) * 2021-12-29 2022-04-05 杜彪 Silicon-containing low-chlorine epoxy resin and preparation method thereof
CN115572103A (en) * 2022-11-10 2023-01-06 深圳市华越新材料有限公司 Light construction waste reclaimed sand and production method thereof
CN117363212A (en) * 2023-11-01 2024-01-09 常熟理工学院 Organic silicon marine antifouling paint based on affinity synergistic effect

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003268075A (en) * 2002-03-15 2003-09-25 Meidensha Corp Insulating polymer material composition for indoor and outdoor use
KR100956752B1 (en) 2010-02-09 2010-05-12 주식회사 케미콘 Room temperature curing organic-inorganic hybrid coating agents

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003268075A (en) * 2002-03-15 2003-09-25 Meidensha Corp Insulating polymer material composition for indoor and outdoor use
KR100956752B1 (en) 2010-02-09 2010-05-12 주식회사 케미콘 Room temperature curing organic-inorganic hybrid coating agents

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JUNUIE YUAN 외 3명. Effect of the particle size of nanosilica on the performance of epoxy silica composite coatings. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE 40. 2005
박정훈 외 2명, Silica, GPTMS, Epoxy 복합물질로 코팅된 필름의 마모 특성. Theories and Applications of Chem. Eng. 2004

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101520426B1 (en) 2013-05-20 2015-05-14 한국신발피혁연구원 Reinforcing resin composition for architectural structure
KR101404180B1 (en) 2014-03-20 2014-06-12 (주)노블씨엔티 BisphenolA-Fusion Resin with Penetrating Functionality, Process of the Resin, Organic-Inorgarnic Paint Comprising the Resin and Protecting Method of Structure Using the Paint
KR101463860B1 (en) * 2014-05-02 2014-12-04 김정우 Two liquid type organic·inorganic hybrid coatings and manufactural methods
KR101487140B1 (en) 2014-08-12 2015-01-28 이성남 Organic-inorganic hybrid coating agent
KR101500910B1 (en) * 2014-11-06 2015-03-10 이성남 Organic-inorganic hybrid coating agent
KR101673936B1 (en) * 2015-11-09 2016-11-08 (주)다온기업 Architectural Paint Compositions For Finishing Floor And Construction Method Using The Same
KR101710333B1 (en) * 2016-06-20 2017-02-27 경인수 Organicinorganic hybrid paint composition for floor finish and construction method using thereof
KR101713644B1 (en) * 2016-06-20 2017-03-22 경인수 Organicinorganic hybrid putty composition
CN108753100A (en) * 2018-05-03 2018-11-06 东南大学 A kind of water-base epoxy concrete repair interfacial agents and preparation method thereof
CN108753100B (en) * 2018-05-03 2020-05-05 东南大学 Water-based epoxy concrete repairing interface agent and preparation method thereof
CN109337493A (en) * 2018-08-22 2019-02-15 浙江天姥建设发展有限公司 A kind of Environment-friendlyinternal internal wall paint and preparation method thereof
CN112680011A (en) * 2021-01-14 2021-04-20 福州大学 Preparation method of organic-inorganic hybrid anticorrosive paint
CN114276378A (en) * 2021-12-29 2022-04-05 杜彪 Silicon-containing low-chlorine epoxy resin and preparation method thereof
CN114276378B (en) * 2021-12-29 2023-09-19 智仑超纯环氧树脂(西安)有限公司 Silicon-containing low-chlorine epoxy resin and preparation method thereof
CN115572103A (en) * 2022-11-10 2023-01-06 深圳市华越新材料有限公司 Light construction waste reclaimed sand and production method thereof
CN117363212A (en) * 2023-11-01 2024-01-09 常熟理工学院 Organic silicon marine antifouling paint based on affinity synergistic effect

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101125845B1 (en) SILICONE BASED TWO LIQUID TYPE ORGANIC&amp;middot;INORGANIC HYBRID COATINGS AND MANUFACTURAL METHODS
KR100956752B1 (en) Room temperature curing organic-inorganic hybrid coating agents
JP2005529198A (en) Aminofunctional polysiloxanes and their use in coating agents
CN103113566B (en) Organic silicon modified hydroxyl-terminated hyperbranched polyester resin, and preparation method and application thereof
KR101470858B1 (en) Organic-inorganic composite hybrid resin and Coating Material Using The Resin
KR101458525B1 (en) Epoxy group-containing silsesquioxane-modified epoxy resin, curable resin composition, cured product thereof, and coating agent
CN115551957B (en) Composition and method for producing the same
CN113354792B (en) Low-viscosity high-permeability polyaspartic ester
JP2015525821A (en) Weather-resistant silicone blend with improved green strength
CN108727943B (en) Organic silicon fluorine modified epoxy resin, organic silicon fluorine sol furfural acetone composite modified epoxy coating material and preparation method thereof
CN1847309A (en) Organosilicon modified carbonyl epoxy composite material
JP2002179762A (en) Silane-modified epoxy resin composition and cured product thereof
EP2977407A1 (en) Organic-inorganic hybrids polymerized in situ at room temperature
KR101463860B1 (en) Two liquid type organic·inorganic hybrid coatings and manufactural methods
KR101347725B1 (en) Binder Compositions Of Hybrid Modified Silicates And Method For Preparing The Same
KR102024067B1 (en) Water glass-based hybrid adhesives for wooden flooring and manufacturing method thereof
KR101772549B1 (en) Insulation coating composition and manufacturing method thereof
CN101463223B (en) Epoxy enhanced tough organosilicon coating
NO145764B (en) COATING AGENT WHICH THE BINDING CONTAINS A PARTIAL HYDROOLIZED SILAN.
KR20210072294A (en) Method for manufacturing two-component protective composition for forming organic-inorganic hybrid protective layer having excellent flame retardancy and surface strength and protective composition p manufactured thereby
KR101249941B1 (en) Water-resisting and eco-friendly inorganic resin
KR101817967B1 (en) Water glass-based organic-inorganic hybrid adhesives and manufacturing method thereof
CN104788925A (en) Compound tackifier for polyester type composite and preparation and application of compound tackifier
JP2002338787A (en) Epoxy resin composition and its cured product
KR20120004772A (en) Composition for organic-inorganic hybrid flame retardant resin

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150303

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160304

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170302

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180305

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200302

Year of fee payment: 9