KR101134564B1 - 세라믹 내열도료의 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세라믹 내열도료의 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상온에서 도막 형성이 수월하고 도포 후 냄새의 발생이 현저히 낮으며, 고온에서의 접착성 및 내열성이 높아 고온에 쉽게 노출되는 산업설비에 도포하여 열원을 차단할 수 있으며, 실내건축물 또는 상기 산업설비에 화재 발생 시 화재 전이를 효과적으로 방지하며 유독가스가 발생하지 않게 한 세라믹 내열도료의 조성물에 관한 것이다.

Description

세라믹 내열도료의 조성물{Heat-resistant coating composition of ceramic}

본 발명은 세라믹 내열도료의 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상온에서 도막 형성이 수월하고 도포 후 냄새의 발생이 현저히 낮으며, 고온에서의 접착성 및 내열성이 높아 고온에 쉽게 노출되는 산업설비에 도포하여 열원을 차단할 수 있으며, 실내건축물 또는 상기 산업설비에 화재 발생 시 화재 전이를 효과적으로 방지하며 유독가스가 발생하지 않게 한 세라믹 내열도료의 조성물에 관한 것이다.

일반적으로, 내열도료는 특정한 모재에 칠하여 상기 모재가 고온에 노출될 시 변색, 균열, 연화, 박리 및 열변형 등의 손상을 최소화하는 특정한 기능을 갖는 도료로써, 고온의 환경에서도 상기 모재가 열변형 또는 침식되지 않도록 하고, 상기 모재의 표면에 도포되어 미관을 수려하게 보이게 한다.

또한, 상기 내열도료는 산업설비와 같은 특정한 환경의 설비에 사용되며, 특히, 제철, 철강 및 석유화학 분야의 산업설비는 각 공정에서 고온의 열에 쉽게 노출되므로 노후화 및 열손실이 발생하기 쉽고 화재의 발생으로 인한 산업재해가 발생하기 쉬우므로, 상기 내열도료를 사용하여 상기 산업설비를 보호하게 된다.

또한, 실내건축에 사용되는 일반적인 페인트가 고온의 환경에서는 유독가스를 배출하여 화재 발생 시 상기 유독가스로 인한 인명사고를 야기하므로, 상기 내열도료를 사용하여 유독가스의 발생을 방지하고 건축물의 손상을 최소화하게 된다.

한편, 종래의 내열도료는 대부분 수입에 의존하고 있으므로 사용자에게 비용의 부담이 매우 큰 문제점이 있었으며, 상기 내열도료가 대부분 2종의 액상의 도료를 혼합하여야 하는 2액형 제품으로 사용 전에 별도로 혼합하는 과정을 수행하여야 하는 번거로움이 발생하였다.

또한, 종래의 내열도료는 상온에서는 모재와의 접착력이 떨어지므로 도포작업 후 별도로 건조처리를 하여야 하는 문제점도 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명자는 무기졸에 물에 대한 저항성을 높이기 위한 인산칼륨을 첨가하고, 상기 무기졸에 첨가되는 고형분으로 버미큘라이트 분말, 이산화티타니움 및 탈크를 혼합한 후 분산제, 유동선조절제 및 레벨링제를 더 첨가하여, 상온에서의 접착력과 은폐성이 우수하였고 800℃ 정도의 고온에서도 모재를 보호할 수 있는 무기바인더를 기초로 한 산업용 내화 페인트 조성물(대한민국공개특허 제10-2008-0051702호)을 개발한 바 있다.

한편, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 종래의 무기바인더를 기초로 한 산업용 내화 페인트 조성물은 800℃ 이상의 고온에서는 모재와의 접착성의 저하로 인해 상기 모재에 도포된 도포면이 떨어지는 문제점과, 내열성의 저하로 인해 상기 모재로 전달되는 열원을 차단하지 못하여 상기 모재에 열변형 또는 산화 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명자들은 종래의 내열도료를 개선하여, 1000 ℃ 이상의 고온에서도 열변형에 의한 손상이 없고, 화재 발생 시 유독가스가 발생되지 않으며, 상온에서도 도포 작업이 수월하게 이루어지도록 하기 위해 연구 노력한 결과, 세라믹 내열도료의 조성물의 기술적 구성을 개발하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 접착성 및 내열성이 높아 고온의 환경에서도 모재를 열변형에 의한 손상을 방지할 수 있는 세라믹 내열도료의 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 산업설비 또는 실내건축물에 화재 발생 시 화재로 인한 유독가스의 발생을 최소화할 수 있는 세라믹 내열도료의 조성물을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상온 건조 시 수월하게 건조되고, 치밀한 계면층을 형성할 수 있는 세라믹 내열도료의 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 액상의 규산칼륨(potassium silicate) 졸; 및 상기 규산칼륨 졸에 첨가되어 교반되며, 버미큘라이트(vermiculite), 이산화티타늄(titanium dioxide) 및 지르콘(zircon)이 혼합된 세라믹 분말을 포함하는 세라믹 내열도료의 조성물을 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 규산칼륨 졸을 60 wt% 내지 80 wt%, 상기 세라믹 분말을 20 wt% 내지 40 wt%의 비율로 교반된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 규산칼륨 졸 및 상기 세라믹 분말은 7:3의 중량비로 교반된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 세라믹 분말은 상기 버미큘라이트, 이산화티타늄 및 지르콘을 4:3:3 비율의 중량비로 혼합된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 규산칼륨 졸 및 상기 세라믹 분말에 흑연(graphite)이 더 첨가된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 흑연은 상기 세라믹 분말의 중량에 대비하여 0.5 wt% 내지 2.0 wt%의 중량비로 첨가된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 흑연은 상기 세라믹 분말의 중량에 대비하여 1.0 wt%의 중량비로 첨가된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 규산칼륨 졸은 산화칼륨(potassium oxide), 이산화규소(silicon dioxide), 인산(phosphoric acid) 및 물이 배합된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 규산칼륨 졸은 상기 산화칼륨 11 wt%, 상기 이산화규소 19 wt%, 상기 인산 2 wt% 및 상기 물 68 wt%의 중량비로 배합된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 버미큘라이트의 평균입경은 15 ㎛ 내지 25 ㎛이고, 상기 이산화티타늄의 평균입경은 3 ㎛ 내지 8 ㎛이며, 상기 지르콘의 평균입경은 10 ㎛ 내지 20 ㎛인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 내열도료의 조성물에 의하면, 비중이 낮고 고온에서의 안정성이 높은 세라믹소재의 고형분인 세라믹 분말이 첨가되어, 외부의 열에 대한 내열성이 향상되고, 상온 및 고온의 환경에서 높은 접착력을 유지하여 모재의 표면을 은폐하므로, 도포 시 모재의 열변형을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 내열도료의 조성물에 의하면, 열팽창 계수의 조절을 위한 흑연의 첨가로 인해 상온 접착력을 증가시키고, 고온에서 모재와의 열응력을 최소화하므로, 구상흑연주철과 같은 금속 표면에 도포하는 작업을 수월하게 할 수 있고, 산업설비 또는 실내건축물에 높은 내구성을 가지고 도포될 수 있는 효과를 얻을 수 있으며, 산업설비 또는 실내건축물에 화재 발생 시 상기 모재에 전달될 열원이 차단되어 화재로 인한 손상 및 화재 전이를 최소화하는 효과도 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 내열도료의 조성물에 의하면, 규산칼륨 졸에 인산을 첨가하여 경화속도를 향상시킴으로써, 모재의 표면에 도포된 이후 상온에서도 수월하게 건조되므로 사용자가 보다 편리하게 사용할 수 있고, 건조된 표면의 도막이 치밀한 계면층을 형성하므로 내구성 및 내열성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 산업용 내화 페인트를 모재에 도포한 후 1000도에서 열처리할 시 산화된 모재의 표면을 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 단면으로 모재에 도포된 산업용 내화 페인트가 모재의 표면에서 떨어진 상태를 나타내는 도면.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 내열도료를 도포하여 건조한 후 열처리한 제 1실험 샘플 내지 제 6실험 샘플의 표면을 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 내열도료를 도포하여 건조한 제 7실험 샘플의 표면을 보여주는 도면.
도 10은 제 7실험 샘플을 열처리한 후 표면상태를 보여주는 도면.
도 11은 도 9의 제 7실험 샘플의 단면을 보여주는 도면.
도 12는 도 10의 열처리된 제 7실험 샘플의 단면을 보여주는 도면.
도 13은 도 12의 제 7실험 샘플의 단면을 고배율로 확대한 도면.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면에 도시된 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명의 세라믹 내열도료의 조성물은 모재에 도포되어 외부의 열원으로부터 모재를 보호하기 위한 것으로, 무기질의 바인더와 세라믹 소재의 고형분이 교반되어 제조된다.

상기 무기질의 바인더는 상기 모재와의 접착성을 높일 수 있는 액상의 규산칼륨 졸로 구비되고, 상기 규산칼륨(potassium silicate) 졸은 모재와의 접착성을 부여하기 위한 것으로, 산화칼륨(potassium oxide)과 이산화규소(silicon dioxide)를 일정한 비율로 배합하고 물과 혼합하여 수용액의 형태로 구비되되, 일정량의 인산(phosphoric acid)을 첨가하여 상온에서도 쉽게 건조 또는 경화될 수 있도록 구비된다.

또한, 상기 규산칼륨 졸의 전체 중량에 대비하여 상기 산화칼륨 11 wt%, 이산화규소 19 wt%, 인산 2 wt% 및 물 68 wt%의 비율로 배합하는 경우 상온에서 모재의 표면에 도막을 효과적으로 형성할 수 있고, 후술될 세라믹 분말의 첨가에 의한 상기 세라믹 내열도료의 비중 증가 및 접착성의 감소 등을 일정한 수준으로 조절할 수 있으므로 가장 바람직하다. 또한, 상기 인산은 상기 규산칼륨 졸의 경화속도와, 경화된 이후 도막의 강도를 향상시킨다.

또한, 상기 규산칼륨 졸은 일반적인 규산나트륨과 같이 탄산염을 형성하지 않으므로 모재의 표면에 도포된 이후 백화현상(effloresce)이 발생되지 않고, 고형분과의 혼화성이 높으며, 내화성이 높아 외부의 열원으로부터 모재를 효율적으로 보호할 수 있다.

또한, 규산칼륨 졸은 상기 산화칼륨 및 이산화규소의 비율을 조절하여 물성을 조절할 수 있고, 상기 물의 첨가량에 따라 점도를 조절할 수도 있다.

상기 세라믹 소재의 고형분은 비중이 낮아 교반이 수월하고, 고온에서 안정성을 높일 수 있는 세라믹 분말로 구비되고, 상기 세라믹 분말은 고온의 환경에서 모재와의 접합력이 저하되지 않고, 치밀한 계면층을 유지하여 상기 모재를 효과적으로 보호할 수 있게 하며, 버미큘라이트(vermiculite), 이산화티타늄(titanium dioxide) 및 지르콘(zircon)을 포함한다.

또한, 상기 세라믹 분말은 상기 버미큘라이트, 이산화티타늄 및 지르콘을 질량비 4:3:3 비율로 혼합하는 경우 상온 및 고온의 환경에서 모재와의 접착력을 향상시키고 높은 내열성이 유지할 수 있으므로 가장 바람직하다.

또한, 상기 버미큘라이트, 이산화티타늄 및 지르콘은 각각 분말의 형태로 구비되되, 상기 버미큘라이트의 평균입경은 15 ㎛ 내지 25 ㎛이고, 상기 이산화티타늄의 평균입경은 3 ㎛ 내지 8 ㎛이며, 상기 지르콘의 평균입경은 10 ㎛ 내지 20 ㎛의 범위에서 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 규산칼륨 졸은 전체 중량에 대비하여 60 wt% 내지 80 wt%로 구비하고, 상기 세라믹 분말은 전체 중량에 대비하여 20 wt% 내지 40 wt%의 비율로 구비하여 교반하여 형성할 수 있다.

또한, 세라믹 내열도료가 외부의 열원에 대해 향상된 내열성을 가지고, 모재의 표면에 형성한 도막의 강도를 일정하게 유지하며, 사용자가 도포 작업 시 수월하도록 일정한 점도를 갖게 하기 위해, 상기 세라믹 내열도료의 전체 중량에 대비하여 상기 규산칼륨 졸 및 상기 세라믹 분말을 7:3의 중량비로 교반하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 규산칼륨 졸 및 상기 세라믹 분말을 교반한 후 고온에서도 열팽창 계수의 차이를 최소화하기 위하여 흑연(graphite)이 더 첨가되며, 상기 흑연은 상기 세라믹 내열도료의 열팽창 계수를 조절하여 고온에서 접착력 및 기밀성을 향상시키기 위한 것으로, 평균입경은 3 ㎛ 내지 7 ㎛ 정도로 구비되고, 상기 세라믹 분말의 중량에 대비하여, 상기 흑연을 0.5 wt% 내지 2.0 wt%의 비율로 더 첨가된다.

또한, 상기 흑연은 첨가량이 적은 경우 효과적으로 열팽창 계수를 조절하지 못하고, 첨가량이 많은 경우 물성은 우수하나, 도포 작업 시 도막의 형성을 저해하여 모재의 표면에 일정한 자국이 남으므로 도포 작업을 번거롭게 하고 미관을 해치므로, 상기 흑연은 상기 세라믹 분말의 중량과 대비하여 1.0 wt%의 비율로 첨가하는 것이 가장 바람직하다.

실험예

본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 내열도료의 조성물의 내열성과, 상온 및 고온의 환경에서 모재와의 접착성 등을 각 실험들을 통해서 살펴보기로 한다.

		실험
		1	2	3	4	5
규산칼륨 졸(wt%)		70	60	70	80	70
세라믹 분말 (wt%)	버미큘라이트	15	28	21	14	12
	이산화티타늄	15	12	9	6	9
	지르콘	-	-	-	-	9

상기 <표 1>과 같이, 상기 규산칼륨 졸, 세라믹 분말 및 흑연의 배합비율을 조절하여 각 실험들을 실시하였으며, 이때, 상기 규산칼륨 졸은 산화칼륨 11 wt%, 이산화규소 19 wt%, 인산 2 wt% 및 물 68 wt%의 중량비로 형성하였다.

또한, 실험방법은 판 형태의 구상흑연주철을 모재로 선정하여 표면을 세척하여 구비하였고, 상기 모재의 표면에 각 실험 도료를 도포하여 각 실험 샘플들을 구성하였으며, 도포 시 붓을 이용하여 도포하였다.

또한, 각 실험 샘플의 상온 접착력을 테스트하기 위해, 24시간을 건조시킨 후 못으로 긁어서 발생한 손상 정도를 비교하였으며, 내열성을 테스트하기 위해 고온로에 넣고 매 분당 10도의 온도로 승온하여 1000 도까지 가열한 후 로냉하고 그 표면을 관찰하였다.

실험 1

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 내열도료를 도포하여 건조한 후 열처리한 제 1실험 샘플의 표면을 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 먼저, 제 1실험 샘플은 무기바인더인 규산칼륨 졸에 내열성을 향상시킬 수 있는 세라믹 분말을 첨가하였고, 상기 규산칼륨 졸과 상기 세라믹 분말을 7:3의 중량비로 교반한 것으로, 상기 세라믹 분말은 버미큘라이트 15 wt% 및 이산화티타늄 15 wt%의 중량비로 제 1실험 도료를 구비하였다.

또한, 본 실험에서 제 1실험 도료는 대략 2200 [cps]의 점도를 나타냈으며, 상온에서의 접착력은 우수하였으나, 모재의 표면이 일부 보이는 현상이 발생하므로 은폐력은 보통 수준이었다.

한편, 상기 제 1실험 도료는 열처리를 진행한 후의 표면이 도포된 부분은 모재에서 떨어지지 않고 접착성을 유지하고 있으나 전체적으로 균일하지 못한 상태로 나타났고, 부분적으로 부풀어 오르는 현상이 발생하였다.

실험 2

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 내열도료를 도포하여 건조한 후 열처리한 제 2실험 샘플의 표면을 보여주는 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 제 2실험에서는 규산칼륨 졸과 세라믹 분말의 비율을 6:4의 중량비로 교반한 것으로, 상기 규산칼륨 졸은 산화칼륨 11 wt%, 이산화규소 19 wt%, 인산 2 wt% 및 물 68 wt%의 중량비를 유지하였으며, 상기 세라믹 분말은 버미큘라이트 28 wt% 및 이산화티타늄 12 wt%의 중량비로 구비하여 제 2실험 도료를 구비하였다.

또한, 본 실험에서 제 2실험 도료는 대략 2500 [cps]의 점도를 나타냈으며, 대략 2500 cps의 점도를 가지고 상온에서의 접착력 및 은폐성은 양호하였으나, 열처리한 이후 표면에 다수의 크랙이 발생하였다.

실험 3

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 내열도료를 도포하여 건조한 후 열처리한 제 3실험 샘플의 표면을 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 제 3실험에서는 규산칼륨 졸과 세라믹 분말의 중량비는 7:3으로 유지하고, 상기 세라믹 분말을 버미큘라이트 21wt%, 이산화티타늄 9wt%의 중량비를 가지는 제 3실험 도료를 구비하였다.

또한, 본 실험에서 제 3실험 도료는 대략 2200 [cps]의 점도를 나타냈고, 상온에서 모재에 우수하게 접착되어 모재의 표면에서 흘러내리지 않았으나, 모재의 표면이 일부 노출되어 은폐력은 보통 수준으로 나타났다.

한편, 열처리한 이후 상기 제 3실험 도료는 모재에 우수하게 접착된 상태가 유지되었으나, 일부 표면이 불균일해지는 현상이 발생하였다.

실험 4

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 내열도료를 도포하여 건조한 후 열처리한 제 4실험 샘플의 표면을 보여주는 도면이다.

도 6를 참조하면, 본 제 4실험에서는 규산칼륨 졸 및 세라믹 분말의 배합비율을 중량비 8:2의 비율로 제 4실험 도료를 구비하였다.

또한, 본 실험에서 제 4실험 도료는 대략 1800 cps의 점도를 보였고, 상온에서 모재와의 접착력은 양호하였으나 상기 모재가 일부 드러나 은폐성은 저하된 것으로 나타났다.

한편, 상기 제 4실험 도료는 열처리한 이후 모재와의 접착성은 양호하였으나 표면상태가 매우 불균일하게 드러나는 현상이 발생하였다.

실험 5

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 내열도료를 도포하여 건조한 후 열처리한 제 5실험 샘플의 표면을 보여주는 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 제 5실험에서는 규산칼륨 졸과 세라믹 분말의 중량비를 7:3의 중량비로 유지하고, 상기 세라믹 분말을 혼합할 시 버미큘라이트, 이산화티타늄 및 지르콘을 질량비 4:3:3 비율로 혼합하여 제 5실험 도료를 구비한 것이다.

또한, 본 실험에서 제 5실험 도료는 대략 2200 cps의 점도를 보였고, 상온에서 모재를 치밀하게 은폐하였고 접착성도 저하되지 않았다.

또한, 열처리한 이후 제 5실험 도료의 표면상태가 일부 균질하지 못하였으나, 상기 모재와의 접착상태는 우수하게 나타났다.

즉, 상기한 제 1실험 내지 제 5실험을 참조하면, 상기 세라믹 분말 중, 지르콘이 첨가된 경우 상온에서의 접착력 및 은폐성이 향상되는 것을 알 수 있다.

실험 6

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 내열도료를 도포하여 건조한 후 열처리한 제 6실험 샘플의 표면을 보여주는 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 제 6실험에서는 상기한 실험들 중 비교적 양호한 결과를 보인 상기 제 5실험 도료에 흑연을 더 첨가한 것으로, 상기 제 5실험 도료에 상기 흑연을 2중량% 더 첨가한 제 6실험 도료를 구비하였다.

또한, 본 실험에서 제 6실험 도료는 상온에서 모재를 치밀하게 은폐하였고, 24시간을 건조한 이후에도 접착상태가 저하되지 않았으나, 도포 이후 붓을 칠한 자국이 남는 현상이 발생하였다.

또한, 열처리한 이후에도 표면에 기포 또는 크랙의 발생이 없이 높은 내열성을 보였으나 흑연의 과다 첨가로 인하여 도포 시 발생한 붓자국이 열처리 이후에도 남아 있었다.

실험 7

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 세라믹 내열도료를 도포하여 건조한 제 7실험 샘플의 표면을 보여주는 도면이고, 도 10은 제 7실험 샘플을 열처리한 후 표면상태를 보여주는 도면이며, 도 11는 도 9의 제 7실험 샘플의 단면을 보여주는 도면이며, 도 12는 도 10의 열처리된 제 7실험 샘플의 단면을 보여주는 도면이며, 도 13은 도 12의 제 7실험 샘플의 단면을 고배율로 확대한 도면이다.

도 7 내지 도 13을 참조하면, 본 제 7실험에서는 규산칼륨 졸과 세라믹 분말을 7:3의 중량비로 교반하고, 상기 세라믹 분말은 버미큘라이트, 이산화티타늄 및 지르콘을 4:3:3의 중량비로 혼합된 상기 제 5실험 도료에 상기 흑연을 1.0중량%로 더 첨가하여 제 7실험 도료를 구비하였다.

또한, 본 실험에서 제 7실험 도료는 상온에서의 모재에 도포된 상태가 매우 균일하게 도포되어 24시간을 건조시킨 이후에도 접착성이 저하되지 않고 모재를 치밀하게 은폐하고 있으며, 도포작업 시 붓자국이 발생되지 않고 균일한 표면상태가 유지되며, 또한, 그 단면에서 나타나는 계면구조가 치밀한 계면층을 형성하며 접착되어 있다.

또한, 상기 제 7실험 샘플은 열처리 이후 표면상태가 균질하고, 모재에 접착된 상태에서 모재를 은폐하고 있고, 또한, 그 단면에서 기포 또는 크랙(crack)이 발생되지 않고, 치밀한 계면층이 유지된다.

또한, 상기 제 7실험 샘플은 열처리 이후의 단면을 살펴볼 경우 일반적인 구상흑연주철의 경우 1000 ℃의 온도를 가하여 가열하면 그 표면이 산화되며 부풀거나 검게 변색되는 등의 상태변화가 나타나게 되지만, 상기 제 7실험 샘플은 산화되는 등의 상태변화가 나타나지 않았고, 모재와 견고하게 접착된 상태가 유지되었다.

상기한 제 1실험 내지 제 7실험에서 나타난 바와 같이, 규산칼륨 졸 및 세라믹 분말은 중량비 7:3의 비율로 구비하여 교반하고, 상기 세라믹 분말은 버미큘라이트, 이산화티타늄 및 지르콘을 질량비 4:3:3 비율로 혼합하여 구비하여 조성물을 제조한 후, 상기 조성물 100중량%에 대하여 상기 흑연을 1.0중량%로 더 첨가한 경우 상온에서의 접착력 및 은폐성이 가장 우수하고, 1000 ℃의 온도에서 열처리한 이후에도 내열성을 유지하며 접착성 및 은폐성 또한 저하되지 않는 결과를 얻을 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (10)

1. 산화칼륨(potassium oxide), 이산화규소(silicon dioxide), 인산(phosphoric acid) 및 물이 배합된 액상의 규산칼륨(potassium silicate) 졸;
   상기 규산칼륨 졸에 첨가되어 교반되며, 버미큘라이트(vermiculite), 이산화티타늄(titanium dioxide) 및 지르콘(zircon)이 혼합된 세라믹 분말; 및
   상기 규산칼륨 졸과 상기 세라믹 분말을 교반한 후 첨가되는 흑연(graphite);을 포함하는 세라믹 내열도료의 조성물.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 규산칼륨 졸을 60 wt% 내지 80 wt%, 상기 세라믹 분말을 20 wt% 내지 40 wt%의 비율로 교반하는 것을 특징으로 하는 세라믹 내열도료의 조성물.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 규산칼륨 졸 및 상기 세라믹 분말은 7:3의 중량비로 교반되는 것을 특징으로 하는 세라믹 내열도료의 조성물.
   
4. 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 세라믹 분말은 상기 버미큘라이트, 이산화티타늄 및 지르콘을 4:3:3 비율의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 세라믹 내열도료의 조성물.
   
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 조성물이 상기 흑연을 0.5 내지 2.0중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 내열도료의 조성물.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 조성물이 상기 흑연을 1중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 내열도료의 조성물.
   
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서,
   상기 규산칼륨 졸은 상기 산화칼륨 11 wt%, 상기 이산화규소 19 wt%, 상기 인산 2 wt% 및 상기 물 68 wt%의 중량비로 배합된 것을 특징으로 하는 세라믹 내열도료의 조성물.
   
10. 제 4항에 있어서,
    상기 버미큘라이트의 평균입경은 15 ㎛ 내지 25 ㎛이고, 상기 이산화티타늄의 평균입경은 3 ㎛ 내지 8 ㎛이며, 상기 지르콘의 평균입경은 10 ㎛ 내지 20 ㎛인 것을 특징으로 하는 세라믹 내열도료의 조성물.
    
    
    
    
    

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