KR101153782B1 - Functional paint composition and manufacturing method for the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물유리 100중량부; 실란 화합물 1 내지 60중량부; 붕산 화합물 1 내지 60중량부 및 인산 화합물 0.5 내지 40중량부로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상; 및 물 5 내지 300 중량부를 포함하는 기능성 도료 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention 100 parts by weight of water glass; 1 to 60 parts by weight of the silane compound; At least one member selected from the group consisting of 1 to 60 parts by weight of a boric acid compound and 0.5 to 40 parts by weight of a phosphoric acid compound; And it relates to a functional coating composition comprising 5 to 300 parts by weight of water and a method for producing the same.

본 발명의 기능성 도료 조성물은 우수한 내수성, 내오염성 및 난연성을 갖는다.The functional coating composition of the present invention has excellent water resistance, pollution resistance and flame retardancy.

물유리, 도료, 내수성 Water glass, paint, water resistance

Description

내수성이 우수한 기능성 도료 조성물 및 그 제조 방법{FUNCTIONAL PAINT COMPOSITION AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME} Functional paint composition excellent in water resistance and manufacturing method therefor {FUNCTIONAL PAINT COMPOSITION AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 기능성 도료 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 내수성, 내오염성 및 난연성을 갖는, 물유리를 주성분으로 하는 기능성 도료 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a functional coating composition and a method for producing the same, and more particularly, to a functional coating composition containing water glass as a main component having excellent water resistance, fouling resistance and flame retardancy, and a method for producing the same.

예로부터 제품에 내수성, 난연성, 내오염성 등 여러 가지 성능을 부여하고, 제품 표면을 스크래치 등으로부터 보호하기 위한 방법으로 제품 표면에 도료를 피복하거나 코팅하는 기술이 사용되어 왔다. The technology of applying or coating a paint on the surface of the product has been used as a method for imparting various performances such as water resistance, flame resistance, and stain resistance to the product and protecting the surface of the product from scratches.

종래에는 이러한 도료 조성물로 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지 등과 같은 유기 수지를 주성분으로 하는 유기 도료를 주로 사용하여 왔다. 이러한 유기 도료들은 가공성, 접착성, 유연성 등이 우수하다는 장점이 있으나, 도막을 형성하는 유기물이 자외선에 의해 변질되기 쉽고, 수분 흡수에 의한 열화가 일어나는 등 내구성이 떨어지며, 내열성이 낮고, 기름과 같은 유기 물질이 혼입되어 오염되기 쉽다는 문제점이 있었다. 또한, 유기 도료의 경우, 도료 제조시 또는 도막 형 성시에 유해한 유기 휘발분이 발생하여 대기 오염의 원인이 될 뿐 아니라, 일단 도막이 형성되면 자연적으로 분해되지 않아 산업 폐기물을 발생시키기 때문에 환경적으로 바람직하지 않다. Conventionally, as such a coating composition, the organic coating which mainly consists of organic resins, such as an epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, etc., has been mainly used. These organic paints have the advantages of excellent processability, adhesion, flexibility, etc., but organic materials forming the coating film are easily deteriorated by ultraviolet rays, deteriorated due to moisture absorption, and have low durability, low heat resistance, oil-like properties, and the like. There was a problem that organic substances are easily mixed and contaminated. In addition, in the case of organic paints, harmful organic volatiles are generated during paint manufacturing or coating film formation, causing air pollution, and once the coating film is formed, it is not environmentally preferable because it does not decompose naturally and generates industrial waste. not.

최근에는 이러한 유기 도료의 단점을 극복하기 위해, 세라믹, 변성 실리콘, 물유리와 같은 무기 성분을 이용한 도료 개발이 적극적으로 시도되고 있다. 이러한 무기 성분을 이용한 도료들은 유기 도료에 비해 자외선이나 수분 흡수에 대한 저항성이 우수하며, 내구성이 강하고, 유기 물질과의 상용성이 나쁘기 때문에 오염에 강하며, 유독성 유기 물질을 거의 사용하지 않기 때문에 친환경적이라는 장점이 있다.Recently, in order to overcome the disadvantages of such organic paints, development of paints using inorganic components such as ceramics, modified silicon, and water glass has been actively attempted. Paints using these inorganic components are more resistant to UV and moisture absorption than organic paints, are more durable, are more resistant to contamination due to poor compatibility with organic materials, and are environmentally friendly because they use little toxic organic materials. There is an advantage.

여러 가지 무기 성분들 중에서도 특히 물유리는 저가이고, 접착성 및 난연성이 우수하여, 무기 도료의 주성분으로 폭넓게 이용되고 있다. 그러나, 물유리는 친수성이기 때문에 장 시간 물에 노출될 경우, 도막이 쉽게 손상된다는 문제점이 있으며, 그 결과 내수성이 요구되는 분야에는 사용이 제한되어 왔다. 또한, 경화를 위해 고온이 요구되는 등 도막 형성이 쉽지 않아 상용화에 제약이 되고 있다. Among various inorganic components, especially water glass is inexpensive, has excellent adhesiveness and flame retardancy, and is widely used as a main component of inorganic paints. However, since water glass is hydrophilic, there is a problem in that the coating film is easily damaged when exposed to water for a long time, and as a result, its use has been limited in fields requiring water resistance. In addition, it is difficult to form a coating film such as high temperature is required for curing, which is a limitation in commercialization.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 물유리를 주성분으로 하면서도, 우수한 내수성을 갖는 기능성 도료 조성물 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a functional coating composition which has water glass as a main component and has excellent water resistance and a method for producing the same.

이를 위해 본 발명은 물유리 100중량부; 실란 화합물 1 내지 60중량부; 붕산 화합물 1 내지 60중량부 및 인산 화합물 0.5 내지 40중량부로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상; 및 물 5 내지 300 중량부를 포함하는 기능성 도료 조성물을 제공한다. To this end, the present invention is 100 parts by weight of water glass; 1 to 60 parts by weight of the silane compound; At least one member selected from the group consisting of 1 to 60 parts by weight of a boric acid compound and 0.5 to 40 parts by weight of a phosphoric acid compound; And it provides a functional coating composition comprising 5 to 300 parts by weight of water.

한편, 본 발명의 기능성 도료 조성물은, 필요에 따라, 아세트산 염 0.5 내지 20중량부 또는 실리카 1 내지 40 중량부; 나트륨 0.5 내지 8중량부; 아연화 0.5 내지 50 중량부; 알루미늄 염 0.5 내지 100 중량부; 무기안료 3 내지 60 중량부; 실리콘 0.3 내지 10 중량부; 아크릴 수지 0.5 내지 50 중량부; 증점제 0.1 내지 70 중량부; 및 라텍스 0.1 내지 40중량부로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 더 포함할 수 있다.On the other hand, the functional coating composition of the present invention, if necessary, 0.5 to 20 parts by weight of acetate salt or 1 to 40 parts by weight of silica; Sodium 0.5 to 8 parts by weight; 0.5-50 parts by weight of zinc; 0.5 to 100 parts by weight of aluminum salt; Inorganic pigments 3 to 60 parts by weight; 0.3 to 10 parts by weight of silicon; 0.5 to 50 parts by weight of acrylic resin; 0.1 to 70 parts by weight of a thickener; And it may further comprise one or more selected from the group consisting of 0.1 to 40 parts by weight of latex.

한편, 상기 물유리는 소디움 실리케이트, 포타슘 실리케이트, 에틸 실리케이 트 및 리튬 실리케이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.On the other hand, the water glass is preferably at least one selected from the group consisting of sodium silicate, potassium silicate, ethyl silicate and lithium silicate.

상기 실란 화합물은 실리식산(Silicic acid), 실록산(siloxane), 테트라메톡시실란(tetramethoxysilane; TMOS), 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane; TEOS), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxy silane), 메틸트리에톡시실란(methyltriethoxy silane), 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-(메타크릴옥시프로필)트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필메틸디에톡시실란, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란 및 트리스-[3-(트리메톡시실릴)프로필]이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.The silane compound is a silicic acid, siloxane, tetramethoxysilane (TMOS), tetraethoxysilane (TEOS), methyltrimethoxy silane, methyltriethoxy Silane (methyltriethoxy silane), vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ- (methacryloxypropyl) trimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldie Oxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl- It is preferably at least one selected from the group consisting of γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane and tris- [3- (trimethoxysilyl) propyl] isocyanate .

또한, 상기 붕산 화합물은 오르토붕산, 메타붕산, 사붕산, 붕사, 붕산메틸, 붕산에틸, 붕산 에스테르 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다. In addition, the boric acid compound is preferably orthoboric acid, metaboric acid, tetraboric acid, borax, methyl borate, ethyl borate, boric acid ester or a mixture thereof.

또한, 상기 인산 화합물은 인산 나트륨, 인산 아연, 인산 알루미늄, 인산철 및 인산 망간으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.In addition, the phosphate compound is preferably at least one selected from the group consisting of sodium phosphate, zinc phosphate, aluminum phosphate, iron phosphate and manganese phosphate.

또한, 상기 실리카로는, 예를 들면, 콜로이달 실리카, 마이크로 실리카 등을 사용할 수 있고, 상기 아연화는 산화 아연, 아연말 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 상기 알루미늄 염은 알루미늄 실리케이트, 인산 알루미늄 또는 이들의 혼합물일 수 있고, 상기 무기 안료는 이산화티타늄, 카본블랙, 산화철황, 산화철청, 산화철흑, 산화철적 몰리브데이트오렌지, 아나타제 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 또한, 상기 아크릴 수지는 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트 및 부틸아크릴레이트, 스틸렌아크릴모노머로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 상기 증점제는 나트라졸, CMC(Carboxy Methyl Cellulose, 카르복시 메틸 셀루로오즈), MC(MethylCellulose, 메틸셀루로오즈), 히드록시에틸셀루로오즈, 에틸히드록시에틸셀루로오즈, 히드록시프로필셀루로오즈, 히드록시프로필메틸셀루로오즈, 소디움카르복시메틸셀루로오즈 또는 이들의 혼합물일 수 있다. In addition, as the silica, for example, colloidal silica, micro-silica and the like can be used, the zincation may be zinc oxide, zinc powder or a mixture thereof, the aluminum salt is aluminum silicate, aluminum phosphate or these The inorganic pigment may be titanium dioxide, carbon black, iron oxide, iron oxide, iron oxide black, iron oxide molybdate orange, anatase or a mixture thereof. In addition, the acrylic resin may be one or more selected from the group consisting of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate and butyl acrylate, styrene acryl monomer, the thickener Natrazole, CMC (Carboxy Methyl Cellulose), MC (MethylCellulose), hydroxyethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydride Oxypropylmethylcellulose, sodium carboxymethylcellulose, or mixtures thereof.

다른 측면에서, 본 발명은 상기와 같은 기능성 도료 조성물을 포함하는 난연제 또는 오염 방지제를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a flame retardant or antifouling agent comprising the functional coating composition as described above.

또 다른 측면에서, 본 발명은 물유리; 실란 화합물; 붕산 화합물 및 인산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 및 물을 혼합하는 단계를 포함하는 기능성 도료 조성물의 제조 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention is water glass; Silane compounds; It provides a method for producing a functional coating composition comprising the step of mixing water and at least one selected from the group consisting of boric acid compounds and phosphoric acid compounds.

이때 상기 물유리; 실란 화합물; 붕산 화합물 및 인산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 및 물을 혼합하는 단계는 붕산 화합물 및 인산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 물을 혼합하는 (i) 단계; 및 상기 (i) 단계에서 형성된 용액에 물유리 및 실란 화합물과 혼합하는 (ii) 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.At this time, the water glass; Silane compounds; Mixing the water and at least one selected from the group consisting of boric acid compounds and phosphoric acid compounds comprises the steps of: (i) mixing water with at least one selected from the group consisting of boric acid compounds and phosphoric acid compounds; And (ii) mixing the water glass and the silane compound in the solution formed in step (i).

또한, 상기 (ii) 단계는 실란 화합물과 물을 혼합하여 실란 수용액을 형성하는 단계, 상기 실란 수용액을 물유리와 혼합하여 물유리-실란 혼합물을 형성하는 단계, 및 상기 (i) 단계에서 형성된 용액을 상기 물유리-실란 혼합물과 혼합하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다. In addition, the step (ii) is a step of mixing the silane compound and water to form a silane aqueous solution, mixing the silane aqueous solution with water glass to form a water glass-silane mixture, and (i) the solution formed in the step Mixing with a waterglass-silane mixture.

또한, 필요에 따라, 상기 (i)단계와 상기 (ii)단계 사이에, 상기 (i)단계에서 형성되는 용액에 물, 아세트산염, 실리카, 나트륨, 아연화, 알루미늄 염, 무기안료실리콘, 아크릴 수지, 증점제 및 라텍스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 첨가하는 (iii) 단계를 추가로 포함할 수 있다.Further, if necessary, between the steps (i) and (ii), the solution formed in step (i) is water, acetate, silica, sodium, zincated, aluminum salt, inorganic pigment silicone, acrylic resin And (iii) adding at least one selected from the group consisting of thickeners and latexes.

한편, 상기 (i) 단계 내지 (iii) 단계 중 적어도 하나 이상의 단계가 40 내지 99℃에서 수행되는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 상기 단계들 중 적어도 하나 이상의 단계에서 초음파 처리가 수행되는 것이 좋다. 이때, 상기 초음파 처리는 28 내지 100kHz 주파수로 0.3 내지 2시간 동안 수행될 수 있다. On the other hand, it is preferable that at least one or more of the steps (i) to (iii) is carried out at 40 to 99 ℃, more preferably at least one or more of the above steps is sonicated. At this time, the ultrasonic treatment may be performed for 0.3 to 2 hours at a frequency of 28 to 100kHz.

또한, 상기 물유리; 실란 화합물; 붕산 화합물 및 인산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 및 물을 혼합하는 단계는 실란 화합물, 붕산 화합물 및 인산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 및 물을 혼합하는 (가) 단계; 및 상기 (가) 단계에서 형성되는 용액에 물유리를 첨가하는 (나)단계를 포함하여 이루어질 수도 있다. In addition, the water glass; Silane compounds; Mixing the water and at least one selected from the group consisting of boric acid compounds and phosphoric acid compounds includes mixing (a) at least one selected from the group consisting of silane compounds, boric acid compounds and phosphoric acid compounds, and water; And (b) adding water glass to the solution formed in step (a).

이때, 필요에 따라, 상기 (가)단계와 (나)단계 사이에, 상기 (가) 단계에서 형성되는 용액에 물, 아세트산 염, 실리카, 나트륨, 아연화, 알루미늄 염, 무기안료실리콘, 아크릴 수지, 증점제 및 라텍스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 혼합하는 (다) 단계가 포함될 수 있다. At this time, if necessary, between the steps (a) and (b), water, acetate, silica, sodium, zincated, aluminum salt, inorganic pigment silicone, acrylic resin, (C) mixing one or more selected from the group consisting of thickeners and latexes may be included.

한편, 상기 (가) 내지 (다) 단계 중 적어도 하나 이상의 단계가 40 내지 99℃에서 수행되는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는, 상기 단계들 중 적어도 하나 이상의 단계에서, 초음파 처리가 수행될 수 있다. 이때, 상기 초음파 처리는 28 내지 100kHz 주파수로 0.3 내지 2시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. On the other hand, it is preferable that at least one or more of the steps (a) to (c) is performed at 40 to 99 ° C, and more preferably, at least one or more steps of the above steps, ultrasonic treatment may be performed. . At this time, the ultrasonic treatment is preferably performed for 0.3 to 2 hours at a frequency of 28 to 100kHz.

본 발명의 기능성 도료 조성물은 종래의 물유리를 주성분으로 하는 도료 조성물들과는 달리, 물에 용해되지 않는 내수성을 가지므로, 물에 대한 노출이 잦은 적용처에도 제약없이 사용될 수 있다. Unlike conventional paint compositions based on water glass, the functional coating composition of the present invention has water resistance that does not dissolve in water, and therefore can be used without restriction even in applications with frequent exposure to water.

또한, 본 발명의 조성물을 이용하면, 내구성, 내오염성 및 난연성 등이 우수한 도막을 형성할 수 있다.In addition, by using the composition of the present invention, it is possible to form a coating film excellent in durability, stain resistance and flame resistance.

또한, 본 발명의 기능성 도료 조성물에 아세트산 염을 추가로 첨가할 경우, 도막 형성 후에 크랙 발생을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. In addition, when an acetate salt is further added to the functional coating composition of the present invention, it is possible to obtain an effect of preventing crack generation after the coating film is formed.

또한, 본 발명의 기능성 도료 조성물은 필요에 따라 실리카 또는 실리콘을 더 첨가시킴으로써, 도막이 치밀하게 형성될 수 있도록 하였으며, 상기 실리카 또는 실리콘에 의해 실란 화합물을 커버함으로써, 유기계인 실란 화합물이 자외선 등에 의해 변질되는 것을 방지할 수 있도록 하였다.In addition, the functional coating composition of the present invention by adding additional silica or silicon, if necessary, so that the coating film can be formed densely, and by covering the silane compound with the silica or silicon, the organic silane compound is modified by ultraviolet rays or the like. It can be prevented.

또한, 본 발명의 기능성 도료 조성물은 필요에 따라 나트륨을 더 첨가함으로써, 실리카의 용해성을 높일 수 있도록 하였다.In addition, the functional coating composition of the present invention was able to increase the solubility of silica by further adding sodium as needed.

또한, 본 발명의 기능성 도료 조성물의 제조 방법의 경우, 붕산 화합물을 물에 용해시켜 수용액 형태로 첨가함으로써, 붕산에 의해 물유리가 고화되는 것을 방지하고 액상으로 유지될 수 있도록 하였다.In addition, in the case of the production method of the functional coating composition of the present invention, by dissolving the boric acid compound in water to form an aqueous solution, it is possible to prevent the water glass from being solidified by the boric acid and to be maintained in the liquid phase.

또한, 본 발명은, 필요에 따라 각 성분의 혼합 및/또는 첨가 단계에서 초음파 처리를 수행함으로써, 물유리에 많은 양의 붕산 화합물을 첨가하여도 고화 반응이 일어나지 않고 도료 조성물이 장시간동안 액상으로 유지될 수 있도록 하여 보관 안정성을 향상시킴과 더불어, 도막 형성 후에 내수성을 현저하게 향상시켰다.In addition, the present invention, by performing the ultrasonic treatment in the mixing and / or addition step of each component as necessary, even if a large amount of boric acid compound is added to the water glass, the solidification reaction does not occur and the coating composition is maintained in the liquid state for a long time To improve the storage stability and to significantly improve the water resistance after the coating film was formed.

본 발명자들은 내수성을 갖는 물유리 도료 조성물을 개발하기 위해 부단한 연구를 거듭한 결과, 물유리에 붕산 화합물 및/또는 인산 화합물과 실란 화합물을 특정 함량으로 배합할 경우, 내수성을 갖는 도막을 형성할 수 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하였다.The present inventors have steadily studied to develop a water glass coating composition having water resistance, and as a result, when a boric acid compound and / or a phosphoric acid compound and a silane compound are mixed in a specific content in the water glass, a water-resistant coating film can be formed. It was found and completed the present invention.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described more specifically.

본 발명의 기능성 도료 조성물은 물유리 100중량부; 실란 화합물 1 내지 60중량부; 붕산 화합물 1 내지 60중량부 및 인산 화합물 0.5 내지 40중량부로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상; 및 물 5 내지 300 중량부를 포함한다.Functional coating composition of the present invention is 100 parts by weight of water glass; 1 to 60 parts by weight of the silane compound; At least one member selected from the group consisting of 1 to 60 parts by weight of a boric acid compound and 0.5 to 40 parts by weight of a phosphoric acid compound; And 5 to 300 parts by weight of water.

상기 물유리는 알카리 금속이 실리카(SiO2)와 다양한 몰비로 결합한 알카리 금속 규산염 화합물의 수용액을 의미하는 것으로, 규사와 소다회의 혼합물을 1,300 ～1,500℃에서 용융해서 생긴 것을 저압증기솥에서 처리하면 얻을 수 있다.The water glass refers to an aqueous solution of an alkali metal silicate compound in which an alkali metal is bonded to silica (SiO 2 ) at various molar ratios. The water glass may be obtained by melting a mixture of silica sand and soda ash at 1,300∼1,500 ° C. in a low pressure steam pot. have.

본 발명에서는 상기 물유리로, 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 소듐 실리케이트, 포타슘 실리케이트, 리튬 실리케이트 또는 에틸 실리케이트 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. In the present invention, the water glass, but is not limited to this, for example, sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or ethyl silicate may be used alone or in combination.

상기 물유리 성분은 난연성, 내오염성 및 내구성 등이 우수하기 때문에, 이를 포함된 조성물을 이용하여 도막을 형성할 경우, 난연성, 내오염성 및 내구성이 우수한 도막을 얻을 수 있다. 다만, 상기한 바와 같이, 물유리는 친수성이기 때문에, 물에 노출될 경우 용해되어 도막 손상이 발생하기 쉽다는 문제점이 있다.Since the water glass component is excellent in flame retardancy, fouling resistance and durability, when forming a coating film using the composition containing the same, it is possible to obtain a coating film excellent in flame resistance, fouling resistance and durability. However, as described above, since the water glass is hydrophilic, there is a problem that the coating film is liable to be dissolved when exposed to water.

따라서, 상기 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 도료 조성물에 붕산 화합물 및/또는 인산 화합물을 첨가하여 내수성을 부여한다. Therefore, in order to solve the above problem, in the present invention, a boric acid compound and / or a phosphoric acid compound is added to the coating composition to impart water resistance.

본 발명에서 사용가능한 상기 붕산 화합물로는 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 오르토붕산, 메타붕산, 사붕산, 붕사, 붕산메틸, 붕산에틸, 붕산 에스테르 등을 들 수 있으며, 상기 붕산 화합물들을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 특히, 상기 붕산 화합물로 오르토붕산, 메타붕산, 사붕산과 같은 붕산과 붕사를 혼합하여 사용할 경우, 붕산 등을 단독으로 사용하는 경우에 비해 붕산 화합물의 용해도가 향상되고, 그 결과 조성물 내의 더 많은 양의 붕산 화합물이 함유될 수 있게 되므로, 내수성 향상 측면에서 보다 바람직한 결과를 얻을 수 있다. The boric acid compound usable in the present invention is not limited thereto, and examples thereof include orthoboric acid, metaboric acid, tetraboric acid, borax, methyl borate, ethyl borate, and boric acid esters. It can be used or mixed. In particular, when a mixture of boric acid and borax such as orthoboric acid, metaboric acid, and tetraboric acid is used as the boric acid compound, the solubility of the boric acid compound is improved as compared to the case of using boric acid alone, and as a result, a larger amount in the composition. Since the boric acid compound of can be contained, more preferable results can be obtained from the viewpoint of water resistance improvement.

한편, 상기 인산 화합물로는 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 인산 나트륨, 인산 아연, 인산 알루미늄, 인산철, 인산망간 등이 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이 중에서도 용해도를 고려할 때, 인산 나트륨을 사용하는 것이 특히 바람직하다. Meanwhile, the phosphate compound is not limited thereto, and for example, sodium phosphate, zinc phosphate, aluminum phosphate, iron phosphate, manganese phosphate, or the like may be used alone or in combination. Among these, in consideration of solubility, it is particularly preferable to use sodium phosphate.

상기와 같은 붕산 화합물과 인산 화합물이 물유리와 혼합되면, 그 혼합물은 물에 대한 불용성이 되며, 그 결과 도막 형성 후에 물에 녹지 않는 내수성을 갖게 된다. 본 발명의 도료 조성물에는 붕산 화합물이나 인산 화합물 중 하나만을 포함할 수도 있고, 붕산 화합물과 인산 화합물 모두를 포함할 수도 있다. When such a boric acid compound and a phosphoric acid compound are mixed with water glass, the mixture becomes insoluble in water, and as a result, has a water resistance that is insoluble in water after forming a coating film. The coating composition of the present invention may contain only one of a boric acid compound and a phosphoric acid compound, or may contain both a boric acid compound and a phosphoric acid compound.

한편, 상기 붕산 화합물은 물유리 100중량부에 대하여 1 내지 60중량부, 더 바람직하게는 5 내지 40 중량부, 가장 바람직하게는 8 내지 20 중량부의 함량으로 첨가되는 것이 바람직하다. 물유리에 붕산 화합물을 첨가할 경우, 상기한 바와 같이 내수성 특성이 부여되며, 이러한 효과는 붕산 화합물의 함유량이 높을수록 더욱 우수해진다. 그러나, 일반적으로 붕산 화합물은 물에 대한 용해도가 낮아, 붕산 화합물의 함량이 일정량을 초과하는 경우, 물에 용해되지 않고 석출되기 때문에 물유리와 혼합시키기 어렵다. 또한, 붕산 화합물은 물유리를 경화시키는 작용을 하기 때문에, 붕산 화합물의 함량이 증가하면 물유리 경화가 급격하게 일어나면서 고화되어 조성물의 저장 보관성이 현저하게 떨어져 상용화하기 어렵고, 심한 경우 도막 형성이 불가능해진다. 다만, 붕산 화합물을 물에 용해시켜 수용액 상태로 첨가할 경우에는 그냥 첨가할 경우보다는 저장 보관성이 향상되나, 이 경우에도 붕산 화합물의 함량이 늘어남에 따라, 급격한 경화가 일어나, 저장 보관성 및 작업성이 떨어진다는 문제점이 있었다. On the other hand, the boric acid compound is preferably added in an amount of 1 to 60 parts by weight, more preferably 5 to 40 parts by weight, most preferably 8 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of water glass. When a boric acid compound is added to water glass, water resistance property is provided as mentioned above, and this effect becomes so excellent that the content of a boric acid compound is high. However, in general, the boric acid compound has low solubility in water, and when the content of the boric acid compound exceeds a certain amount, it is difficult to mix with the water glass because it is not dissolved in water and precipitates. In addition, since the boric acid compound acts to harden the water glass, when the content of the boric acid compound is increased, the water glass hardening occurs rapidly and solidifies, so that the storage and storage properties of the composition are significantly reduced, making it difficult to commercialize, and in severe cases, the coating film is impossible. . However, when the boric acid compound is dissolved in water and added in an aqueous solution, the storage and storage properties are improved rather than the addition, but in this case, as the content of the boric acid compound increases, the hardening occurs rapidly, resulting in storage storage and work. There was a problem that the castle is falling.

한편, 본 발명과 같이, 도료 조성물에 붕산 화합물이 1 중량부 이상 포함될 경우, 붕산을 포함하지 않는 종래의 물유리 도료 조성물에 비해서는 우수한 내수성을 가지나, 건물 외벽이나, 다리 등과 같이 물에 빈번하게 노출되는 곳에 사용되기에는 내수성이 충분하지 않다. 충분한 내수성을 확보하기 위해서는, 붕산 화합물의 함량을 증가시킬 필요가 있으나, 상기한 바와 같이, 붕산 화합물의 함량이 증가하면, 물유리의 경화 반응이 급격하게 일어난다는 문제점이 있었다. On the other hand, as shown in the present invention, when the boric acid compound is contained in the coating composition at least 1 part by weight, it has excellent water resistance compared to the conventional water glass coating composition containing no boric acid, but is frequently exposed to water such as building exterior walls or bridges. The water resistance is not enough to be used where it is. In order to secure sufficient water resistance, it is necessary to increase the content of the boric acid compound, but as described above, when the content of the boric acid compound increases, there is a problem that a hardening reaction of the water glass occurs rapidly.

본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위해 연구를 거듭한 결과, 물유리와 붕산 화합물 혼합 시에 초음파 처리를 수행하면, 붕산 화합물의 함량을 60 중량부까지 증가시켜도 고화 반응이 일어나지 않고 액상 상태를 유지할 수 있고, 도막 형성 후의 내수성을 현저하게 향상시킬 수 있음을 알아내었다. 초음파 처리에 관한 자세한 내용은 후술할 제조 방법에서 상술하기로 한다. 다만, 붕산 화합물의 함량이 60 중량부를 초과하면, 액상으로 존재하지 않고 고형화 현상이 일어난다.The present inventors conducted a study to solve the above problems, when the ultrasonic treatment when mixing the water glass and boric acid compound, even if the content of the boric acid compound is increased to 60 parts by weight, it is possible to maintain a liquid state without a solidification reaction It has been found that the water resistance after coating film formation can be significantly improved. Details of the ultrasonic treatment will be described in detail later in the manufacturing method. However, when the content of the boric acid compound exceeds 60 parts by weight, it does not exist in the liquid phase and a solidification phenomenon occurs.

한편, 상기 인산 화합물은 물유리 100 중량부에 대하여 0.5 내지 40 중량부 정도의 함량으로 첨가되는 것이 바람직하다. 인산 화합물의 함량이 0.5 중량부 미 만인 경우에는 내수성 향상 효과가 미미하고, 40 중량부를 초과할 경우에는 조성물 용액의 안정성을 저하시키기 때문이다.On the other hand, the phosphoric acid compound is preferably added in an amount of 0.5 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of water glass. This is because when the content of the phosphoric acid compound is less than 0.5 parts by weight, the effect of improving water resistance is insignificant, and when it exceeds 40 parts by weight, the stability of the composition solution is lowered.

한편, 상기한 바와 같이 물유리와 붕산 화합물 및/또는 인산 화합물을 혼합할 경우, 상기한 바와 같이, 내수성, 난연성, 내오염성 등의 특성이 우수해지지만, 상기 성분들만으로 이루어진 조성물을 이용하여 도막을 형성할 경우, 도막이 스크래치 등의 가벼운 외부 충격에 의해 쉽게 부스러진다는 문제점이 있다. 이는 물유리와 붕산 화합물이 견고하게 결합되지 않기 때문이다. 따라서, 본 발명에서는 물유리와 붕산 화합물을 결합시키는 바인더 성분으로 실란 화합물을 첨가함으로써, 도막 접착성을 향상시키고, 도막이 부스러지는 문제점을 해결하였다. On the other hand, when the water glass and the boric acid compound and / or phosphoric acid compound as described above, as described above, the characteristics such as water resistance, flame retardancy, fouling resistance is excellent, but to form a coating film using a composition consisting only of the above components In this case, there is a problem that the coating film is easily broken by a light external impact such as scratch. This is because the water glass and the boric acid compound are not firmly bonded. Therefore, in the present invention, by adding the silane compound as a binder component for bonding the water glass and the boric acid compound, the coating film adhesion is improved, and the problem that the coating film is broken is solved.

본 발명에서 사용가능한 실란 화합물로는, 이로써 제한되는 것은 아니나, 실리식산(Silicic acid), 실록산(siloxane), 테트라메톡시실란(tetramethoxysilane; TMOS), 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane; TEOS), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxy silane), 메틸트리에톡시실란(methyltriethoxy silane), 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-(메타크릴옥시프로필)트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필메틸디에톡시실란, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란 및 트리스-[3-(트리메톡시실릴)프로필]이소시아네이트 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.Silane compounds usable in the present invention include, but are not limited to, silicic acid, siloxane, tetramethoxysilane (TMOS), tetraethoxysilane (TEOS), methyl tree Methyltrimethoxy silane, methyltriethoxy silane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ- (methacryloxypropyl) trimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltri Methoxysilane, γ- glycidoxy propylmethyl diethoxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ -Aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane and tris- [3- (trimethoxysilyl) propyl] Isocyanates or mixtures thereof can be used The.

이때 상기 실란 화합물의 함량은 물유리 100중량부에 대하여 1 중량부 내지 60 중량부 정도인 것이 바람직하다. 실란 화합물의 함량이 1 중량부 미만인 경우에는 겔화 반응이 일어나고, 60중량부를 초과하는 경우에는 반응 후 내수성이 떨어지기 때문이다. In this case, the content of the silane compound is preferably about 1 part by weight to about 60 parts by weight based on 100 parts by weight of water glass. This is because the gelation reaction occurs when the content of the silane compound is less than 1 part by weight, and the water resistance is poor after the reaction when the content of the silane compound exceeds 60 parts by weight.

또한, 상기 본 발명의 도료 조성물에는 물유리 100 중량부에 대하여 5 내지 300 중량부 정도의 물이 포함된다. 물의 함량이 5 중량부 미만인 경우에는 조성물 내에서 성분들 간의 반응이 원활하게 일어나지 않을 수 있으며, 300 중량부를 초과하는 경우에는 고형분 함량이 너무 낮아져 도막 치밀성이 떨어질 수 있기 때문이다. In addition, the coating composition of the present invention contains about 5 to 300 parts by weight of water based on 100 parts by weight of water glass. When the content of water is less than 5 parts by weight, the reaction between the components may not occur smoothly in the composition, and when it exceeds 300 parts by weight, the solid content may be too low to reduce the coating film density.

한편, 본 발명의 기능성 도료 조성물에는, 필요에 따라, 상기 성분들 이외에 아세트산 염 성분이 추가로 포함될 수 있다. 상기 아세트산 염 성분은 도막 형성 후의 크랙 형성을 방지하기 위한 것으로, 본 발명에서 사용가능한 아세트산 염으로는, 이로써 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 아세트산 나트륨, 아세트산 칼슘 또는 이들의 혼합물 등이 있다. 이 중에서도 특히 아세트산 나트륨이 바람직하다. On the other hand, the functional coating composition of the present invention, if necessary, may further include an acetate component in addition to the above components. The acetate component is for preventing crack formation after coating film formation, and examples of the acetate salt usable in the present invention include, but are not limited to, sodium acetate, calcium acetate or a mixture thereof. Among these, sodium acetate is particularly preferable.

한편, 상기 아세트산 염은 첨가될 경우, 물유리 100중량부에 대하여 0.5 내지 20중량부의 함량으로 첨가되는 것이 바람직하다. 아세트산 염의 함량이 0.5 중량부 미만인 경우에는 크랙 방지 효과가 미미하며, 20중량부를 초과하는 경우에는 조성물 용액의 물성을 저하시킬 수 있기 때문이다. On the other hand, when the acetic acid salt is added, it is preferably added in an amount of 0.5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of water glass. This is because when the content of the acetate salt is less than 0.5 parts by weight, the crack prevention effect is insignificant, and when it exceeds 20 parts by weight, the physical properties of the composition solution may be lowered.

또한, 본 발명의 기능성 도료 조성물에는 도막 특성을 향상시키기 위해, 필요에 따라, 실리카, 실리콘, 나트륨, 인산 화합물, 알루미늄 염, 아연화, 무기안료, 아크릴 수지, 증점제 및 라텍스 중 하나 이상의 성분이 더 포함될 수 있다. In addition, the functional coating composition of the present invention further includes one or more components of silica, silicon, sodium, phosphate compounds, aluminum salts, zincated, inorganic pigments, acrylic resins, thickeners and latexes, if necessary, in order to improve coating properties. Can be.

상기 실리카는 조성물 내의 고형분 성분을 증가시켜, 치밀한 도막을 형성하고, 도막의 마모율을 개선하며, 유기 성분인 실란 화합물이 외부에 노출되어 자외선이나 수분 등에 의해 열화되는 것을 방지하기 위한 것으로, 본 발명에서는 예를 들면, 콜로이달 실리카 또는 마이크로 실리카 등을 사용할 수 있다. 한편, 상기 실리카의 함량은 물유리 100중량부에 대하여 1 내지 40 중량부 정도인 것이 바람직하다. 실리카의 함량이 1 중량부 미만이면 실리카 첨가에 의한 효과가 미미하고, 40중량부를 초과할 경우, 조성물 용액의 안정성을 저하시키기 때문이다.The silica is to increase the solid content in the composition, to form a dense coating film, improve the wear rate of the coating film, and to prevent the silane compound, which is an organic component, from being exposed to the outside and degraded by ultraviolet rays or moisture. For example, colloidal silica or micro silica can be used. On the other hand, the content of the silica is preferably about 1 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of water glass. If the content of silica is less than 1 part by weight, the effect of silica addition is insignificant, and if it exceeds 40 parts by weight, the stability of the composition solution is lowered.

실리콘 역시 조성물 내의 고형분 성분을 증가시키기 위한 것으로, 물유리 100중량부에 대하여 0.3 내지 10중량부의 함량으로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리카의 함량이 0.3 중량부 미만이면 실리콘 첨가에 의한 효과가 미미하고, 10 중량부를 초과할 경우, 조성물 용액의 안정성을 저하시키기 때문이다.Silicone is also used to increase the solid content in the composition, it is preferably added in an amount of 0.3 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of water glass. If the content of silica is less than 0.3 part by weight, the effect of the addition of silicon is insignificant, and if it exceeds 10 parts by weight, the stability of the composition solution is lowered.

다음으로, 상기 나트륨은 조성물 내에서의 실리카의 용해도를 향상시키기 위 해 첨가되는 것으로, 그 함량은 물유리 100중량부에 대하여 0.5 내지 8중량부 정도인 것이 바람직하다. 함량이 0.5 중량부 미만의 경우 실리카 용해도 향상 효과가 미미하며, 8 중량부를 초과하면, 도막 형성 후 내수성이 저하된다.Next, the sodium is added to improve the solubility of silica in the composition, the content is preferably about 0.5 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of water glass. When the content is less than 0.5 parts by weight, the effect of improving silica solubility is insignificant, and when it exceeds 8 parts by weight, the water resistance after the coating film is lowered.

상기 알루미늄 염은 내수성 및 부착성을 향상시키는 것으로, 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 알루미늄 실리케이트, 인산 알루미늄 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 한편, 상기 알루미늄 염의 함량은 물유리 100중량부에 대하여 0.5 내지 100 중량부 정도인 것이 바람직하다. 알루미늄 염의 함량이 0.5 중량부 미만인 경우에는 내수성 및 부착성 향상 효과가 미미하고, 100 중량부를 초과할 경우에는 조성물 용액의 안정성을 저하시키기 때문이다.The aluminum salt improves water resistance and adhesion, but is not limited thereto. For example, aluminum silicate, aluminum phosphate, or the like may be used alone or in combination. On the other hand, the content of the aluminum salt is preferably about 0.5 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of water glass. This is because when the content of the aluminum salt is less than 0.5 parts by weight, the effect of improving the water resistance and adhesion is insignificant, and when it exceeds 100 parts by weight, the stability of the composition solution is lowered.

상기 아연화는 도막의 균열 및 부식 방지 성능을 부여하기 위한 것으로, 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 산화 아연, 아연말 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 한편 상기 아연화의 함량은 물유리 100중량부에 0.5 내지 50 중량부 정도인 것이 적당하다. 아연화 함량이 0.5 미만인 경우에는 부식방지성이 떨어지고 50 중량부를 초과하는 경우에는 도막에 탄성이 발생하여 도막 강도가 떨어진다. The zincation is to impart cracking and corrosion protection of the coating film, but is not limited thereto. For example, zinc oxide or zinc powder may be used alone or in combination. On the other hand, the zinc content is suitably about 0.5 to 50 parts by weight in 100 parts by weight of water glass. If the zinc content is less than 0.5, the corrosion resistance is inferior, and if the zinc content exceeds 50 parts by weight, elasticity is generated in the coating film and the coating film strength is lowered.

상기 무기 안료는 도막에 색상을 부여하여, 미감을 향상시키기 위한 것으로, 이로써 제한되는 것은 아니다. 예를 들면 이산화티타늄, 카본블랙, 산화철황, 산화 철청, 산화철흑, 산화철적, 몰리브데이트오렌지, 아나타제 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있으며 이 중에 특히 백색의 경우 이산화티타늄을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 무기 안료는 물유리 100중량부에 대하여 3 내지 60중량부인 것이 바람직하다. 무기 안료의 함량이 3중량부 미만의 경우에는 색상이 잘 발현되지 않고, 60중량부를 초과하는 경우에는 용액 안정성을 저하시키기 때문이다.The inorganic pigment is intended to impart color to the coating film and to improve aesthetics, without being limited thereto. For example, titanium dioxide, carbon black, iron oxide, iron oxide, iron oxide black, iron oxide, molybdate orange, anatase, and the like may be used alone or in combination. Among them, in particular, it is preferable to use titanium dioxide. Do. It is preferable that the said inorganic pigment is 3 to 60 weight part with respect to 100 weight part of water glass. This is because when the content of the inorganic pigment is less than 3 parts by weight, the color is hardly expressed, and when it exceeds 60 parts by weight, the solution stability is lowered.

상기 아크릴 수지는 균열 방지 및 접착을 위한 것으로, 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 스틸렌아크릴모노머 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 한편, 상기 아크릴의 함량은 물유리 100중량부에 대하여 0.5 내지 50 중량부 정도인 것이 바람직하다. 아크릴의 함량이 0.5 중량부 미만인 경우에는 균열 및 부착성 향상 효과가 미미하고, 50 중량부를 초과할 경우에는 내오염성이 떨어지기 때문이다. The acrylic resin is for crack prevention and adhesion, but is not limited thereto, for example, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, styrene Acrylic monomers and the like can be used alone or in combination. On the other hand, the content of the acrylic is preferably about 0.5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of water glass. This is because when the content of acryl is less than 0.5 part by weight, the effect of improving cracking and adhesion is insignificant, and when it exceeds 50 parts by weight, fouling resistance is inferior.

상기 증점제는 도막 형성 후 미세 크랙(crack)이 발생하는 것을 방지하기 위해 첨가하는 것으로, 이로써 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 나트라졸, CMC(Carboxy Methyl Cellulose, 카르복시메틸셀루로오즈), MC(MethylCellulose, 메틸셀루로오즈), 히드록시에틸셀루로오즈, 에틸히드록시에틸셀루로오즈, 히드록시프로필셀루로오즈, 히드록시프로필메틸셀루로오즈, 소디움카르복시메틸셀루로오즈 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 한편, 상기 증점제의 함량은 물유리 100중량부에 대 하여 0.1 내지 70중량부 정도인 것이 바람직하다. 증점제 함량이 0.1중량부 미만인 경우에는 미세 크랙 발생 방지 효과가 미미하고, 70중량부를 초과할 경우에는 도료 조성물의 물성을 저하시킬 수 있기 때문이다. The thickener is added to prevent the occurrence of fine cracks after the coating film is formed, but is not limited thereto, for example, natrazole, CMC (Carboxy Methyl Cellulose, Carboxymethyl Cellulose), MC ( MethylCellulose), hydroxyethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, sodium carboxymethyl cellulose or mixtures thereof have. On the other hand, the content of the thickener is preferably about 0.1 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of water glass. This is because when the thickener content is less than 0.1 part by weight, the effect of preventing micro cracks is insignificant, and when the content of the thickener exceeds 70 parts by weight, the physical properties of the coating composition may be reduced.

한편, 상기 라텍스 역시 도막에 미세 크랙(crack)이 발생하는 것을 방지하기 위해 첨가하는 것으로, 그 함량은 물유리 100중량부에 대하여 0.1 내지 40중량부 정도인 것이 바람직하다. 라텍스의 함량이 0.1중량부 미만인 경우에는 미세 크랙 발생 방지 효과가 미미하고, 40중량부를 초과할 경우에는 도료 조성물의 물성을 저하시킬 수 있기 때문이다. On the other hand, the latex is also added to prevent the occurrence of micro cracks in the coating film, the content is preferably about 0.1 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of water glass. When the content of the latex is less than 0.1 parts by weight, the effect of preventing micro cracks is insignificant, and when it exceeds 40 parts by weight, the physical properties of the coating composition may be lowered.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 도료 조성물을 이용하여 도막을 형성할 경우, 종래의 물유리를 주성분으로 하는 도료 조성물들과는 달리, 물에 용해되지 않는 도막을 형성할 수 있어, 물에 대한 노출이 잦은 적용처에도 제약없이 사용될 수 있으며, 난연성, 내오염성, 접착성 등의 특성이 우수한 도막을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 본 발명의 도료 조성물은 건축물의 내벽, 외벽, 건축 자재, 목재, 타일, 콘크리트 표면 등과 같은 다양한 제품에 적용되어 난연제 또는 낙서 방지 등을 위한 오염 방지제로 사용될 수 있다. When the coating film is formed using the coating composition of the present invention made as described above, unlike the coating compositions mainly composed of water glass, it is possible to form a coating film that does not dissolve in water, even in applications with frequent exposure to water. It can be used without limitation, and can form a coating film having excellent properties such as flame retardancy, fouling resistance, and adhesion. Therefore, the coating composition of the present invention can be applied to a variety of products, such as interior walls, exterior walls, building materials, wood, tiles, concrete surfaces of buildings can be used as a flame retardant or anti-scribing agent for preventing graffiti.

다음으로, 본 발명의 기능성 도료 조성물의 제조 방법을 설명한다.Next, the manufacturing method of the functional coating composition of this invention is demonstrated.

본 발명의 기능성 도료 조성물을 형성하는 각 성분들을 혼합하는 방법으로 이루어질 수 있으며, 상기 혼합은 이로써 제한되는 것은 아니나, 40 내지 99℃의 온도 범위에서 수행되는 것이 바람직하고, 초음파 처리와 함께 수행되는 것이 더욱 바람직하다. 이때, 상기 초음파 처리는 28 내지 100kHz 주파수로 0.3 내지 2시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. It can be made by a method of mixing the respective components forming the functional coating composition of the present invention, the mixing is not limited thereto, but is preferably carried out in a temperature range of 40 to 99 ℃, it is carried out with the ultrasonic treatment More preferred. At this time, the ultrasonic treatment is preferably performed for 0.3 to 2 hours at a frequency of 28 to 100kHz.

한편, 상기 혼합은 본 발명의 기능성 도료 조성물의 성분들을 동시에 혼합하는 방법으로 수행될 수도 있고, 후술하는 바와 같이, 각 성분들을 단계적으로 혼합할 수도 있다. On the other hand, the mixing may be performed by a method of mixing the components of the functional coating composition of the present invention at the same time, as described below, may be mixed step by step each component.

예를 들면, 본 발명의 기능성 도료 조성물 제조 방법은 붕산 화합물 및 인산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 물을 혼합하는 (i) 단계; 및 상기 (i) 단계에서 형성된 용액에 물유리 및 실란 화합물과 혼합하는 (ii) 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.For example, the method of preparing a functional coating composition of the present invention comprises the steps of (i) mixing water with at least one selected from the group consisting of boric acid compounds and phosphoric acid compounds; And (ii) mixing the water glass and the silane compound in the solution formed in step (i).

상기한 바와 같이, 붕산 화합물은 물유리를 경화시키는 성질을 갖기 때문에, 붕산 화합물을 물유리에 그냥 첨가할 경우, 고화 반응이 일어나 도막 형성이 불가능하다. 따라서, 본 발명에서는 붕산 화합물을 미리 물에 용해시켜 수용액 형태로 첨가하는 것을 그 특징으로 한다. 이와 같이 붕산 화합물을 수용액 형태로 첨가하면, 물유리와 혼화되면서 일정 시간동안 액상 상태를 유지할 수 있다. As described above, since the boric acid compound has a property of curing the water glass, when the boric acid compound is simply added to the water glass, a solidification reaction occurs to form a coating film. Therefore, the present invention is characterized in that the boric acid compound is dissolved in water beforehand and added in the form of an aqueous solution. As such, when the boric acid compound is added in the form of an aqueous solution, the boric acid compound may be mixed with water glass to maintain a liquid state for a predetermined time.

다만, 상기한 바와 같이, 붕산 화합물을 수용액 형태로 첨가하더라도, 붕산 화합물의 첨가량이 많아지면, 고화 반응이 일어나 저장성 및 작업성이 현저하게 떨어지게 된다. 또한, 일반적으로 물에 대한 붕산 화합물의 용해도가 5 내지 6 중량%로 낮기 때문에 본 발명의 도료 조성물에 붕산 화합물의 함량을 일정 정도 이상으로 증가시키는데 어려움이 있다. 붕사와 붕산을 혼합하여 사용하는 등의 방법으로 붕산 화합물의 용해도를 일정 정도 향상시킬 수는 있으나, 이러한 방법을 이용할 경우에도 붕산 화합물의 용해도를 향상시키는데도 한계가 있기 때문에, 원하는 내수성을 얻기 어렵다는 문제점이 있었다.However, as described above, even when the boric acid compound is added in the form of an aqueous solution, when the amount of the boric acid compound is added, the solidification reaction occurs and the storage property and workability are remarkably decreased. In addition, since the solubility of the boric acid compound in water is generally low, such as 5 to 6% by weight, it is difficult to increase the content of the boric acid compound to a certain degree or more in the coating composition of the present invention. Although it is possible to improve the solubility of the boric acid compound to some extent by using a mixture of borax and boric acid, there is a limit in improving the solubility of the boric acid compound even when using such a method, so that it is difficult to obtain desired water resistance. There was this.

이에 본 발명자들은 연구를 거듭한 결과, 상기 (i) 단계 및/또는 (ii) 단계에서 초음파 처리를 함께 수행할 경우, 붕산에 의한 물유리의 고화를 방지할 수 있고, 붕산 함유량을 약 60중량부까지 획기적으로 증가시킬 수 있음을 알아내었다. 따라서, 본 발명의 제조 방법은 상기 (i) 단계 및/또는 (ii) 단계에서 초음파 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 이와 같이 초음파 처리를 수행할 경우, 많은 양의 붕산 화합물이 첨가될 수 있기 때문에, 내수성이 획기적으로 향상된다. 뿐만 아니라. 초음파 처리를 수행할 경우, 보다 균질한 혼합물을 형성할 수 있기 때문에, 균질한 도막을 형성할 수 있으며, 용액 안정성 및 작업성도 획기적으로 향상된다. 초음파 처리에 의해 고화 반응이 방지되고, 붕산 화합물의 용해도가 증가하게 되는 매카니즘은 명확하지는 않으나, 초음파에 의해 수용액 상에 용해되어 있는 붕산 및 물유리 입자가 미세하게 분해되어, 붕산과 물유리 성분들이 서로 분리되지 않고 혼화된 상태를 유지하기 때문인 것으로 판단된다. Thus, the inventors of the present invention, as a result of the repeated ultrasonic treatment in the step (i) and / or (ii), it is possible to prevent the solidification of the water glass by boric acid, boric acid content of about 60 parts by weight It was found that it can increase dramatically. Therefore, in the manufacturing method of the present invention, it is preferable to perform the ultrasonic treatment in the step (i) and / or (ii). When the sonication is performed in this way, since a large amount of boric acid compound can be added, the water resistance is remarkably improved. As well as. When the ultrasonic treatment is carried out, a more homogeneous mixture can be formed, so that a homogeneous coating film can be formed, and solution stability and workability are also significantly improved. The mechanism by which the solidification reaction is prevented by sonication and the solubility of the boric acid compound is not clear, but the boric acid and water glass particles dissolved in the aqueous solution are finely decomposed by ultrasonic waves, so that the boric acid and water glass components are separated from each other. It is considered to be because it is kept in a mixed state.

한편, 상기 초음파 처리는 각 단계별로 약 28 내지 100 kHz 주파수로 0.3 내지 2 시간동안 수행되는 것이 바람직하다. On the other hand, the ultrasonic treatment is preferably performed for 0.3 to 2 hours at a frequency of about 28 to 100 kHz for each step.

또한, 상기 (i) 단계 및/또는 (ii) 단계는 상온에서 수행될 수도 있으나, 상온 이상의 온도, 바람직하게는 40 내지 99℃의 온도 조건 하에서 수행되는 것이 좋다. 상기와 같은 온도 범위에서 각 성분의 혼합이 보다 원활하게 수행되기 때문이다.In addition, the step (i) and / or (ii) may be carried out at room temperature, it is preferably carried out at a temperature above room temperature, preferably at a temperature of 40 to 99 ℃. This is because the mixing of each component is performed more smoothly in the temperature range as described above.

한편, 상기 (ii) 단계는 (i)단계에서 형성된 용액에 물유리와 실란 화합물을 동시에 투입하여 혼합하는 방법으로 이루어질 수도 있고, 실란 화합물을 물에 용해시켜 실란 수용액을 형성하고, 이를 물유리와 혼합한 후, 여기에 상기 (i) 단계에서 형성된 용액을 혼합하는 방법으로 이루어질 수도 있다. 후자의 경우, 성분 혼합이 보다 균일하게 이루어질 수 있다는 장점이 있다. On the other hand, the step (ii) may be made by the method of mixing the water glass and the silane compound in the solution formed in step (i) at the same time, the mixture, dissolving the silane compound in water to form a silane aqueous solution, and mixed with water glass After that, it may be made of a method of mixing the solution formed in step (i) here. In the latter case, there is an advantage that the component mixing can be made more uniform.

또한, 본 발명의 기능성 도료 조성물의 제조 방법은 필요에 따라, 상기 (i)단계와 상기 (ii) 단계 사이에, 상기 (i)단계에서 형성되는 용액에 물, 아세트산염, 실리카, 나트륨, 아연화, 알루미늄 염, 무기안료, 실리콘, 아크릴 수지, 증점 제 및 라텍스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 첨가하는 (iii) 단계를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the method for producing a functional coating composition of the present invention, if necessary, between the step (i) and the step (ii), water, acetate, silica, sodium, zincated in the solution formed in step (i) (Iii) adding at least one member selected from the group consisting of aluminum salts, inorganic pigments, silicones, acrylic resins, thickeners and latexes.

상기 (iii) 단계는 본 발명의 도료 조성물의 특성을 더욱 향상시키기 위한 보조 성분들을 첨가하는 단계이다. 이때 물은 도료 조성물의 점도 및 고형분 양을 조절하기 위해 추가로 첨가될 수 있으며, 아세트산염, 실리카, 나트륨, 알루미늄 염, 실리콘, 아연화, 무기안료, 아크릴 수지, 증점제, 라텍스와 같은 보조 성분들이 도막의 기능성을 향상시키기 위해 첨가될 수 있다. 상기 성분들은 동시에 또는 순차적으로 투입될 수 있다. 각 성분의 기능, 첨가량 및 구체적인 예들은 상기에 기재된 바와 동일하므로, 설명을 생략한다. Step (iii) is the step of adding auxiliary ingredients to further improve the properties of the coating composition of the present invention. At this time, water may be further added to adjust the viscosity and solids content of the coating composition, and auxiliary components such as acetate, silica, sodium, aluminum salt, silicon, zincated, inorganic pigment, acrylic resin, thickener, and latex may be added to the coating film. It may be added to improve the functionality of. The components may be introduced simultaneously or sequentially. Since the functions, addition amounts and specific examples of each component are the same as described above, the description is omitted.

한편, 상기 (iii) 단계에서도 초음파 처리가 함께 수행될 수 있으며, 이때 상기 초음파 처리는 28 내지 100kHz 주파수로 0.3 내지 1시간 정도 수행되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 (iii) 단계는 40 내지 98℃의 온도범위에서 수행되는 것이 바람직하다. On the other hand, the ultrasonic treatment may also be performed in step (iii), wherein the ultrasonic treatment is preferably performed for about 0.3 to 1 hour at a frequency of 28 to 100kHz. In addition, the step (iii) is preferably carried out in a temperature range of 40 to 98 ℃.

한편, 본 발명의 기능성 도료 조성물 제조 방법의 다른 구현예에 의하면, 본 발명의 기능성 도료 조성물은, 상기와 같은 순서가 아니라, 실란 화합물, 붕산 화합물 및/또는 인산 화합물, 물을 먼저 혼합하여 용액을 형성하고, 그 용액에 물유리를 첨가하는 방법으로 제조될 수도 있다. 즉, 본 발명의 기능성 도료 조성물의 제조 방법은 실란 화합물; 붕산 화합물 및 인산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상; 및 물을 혼합하는 (가) 단계; 및 상기 (가) 단계에서 형성되는 용액에 물유리를 첨가하는 (나)단계를 포함하여 이루어질 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the method for producing a functional coating composition of the present invention, the functional coating composition of the present invention is not in the same order as described above, a silane compound, a boric acid compound and / or a phosphoric acid compound, water is first mixed to a solution It may be prepared by forming and adding water glass to the solution. That is, the manufacturing method of the functional coating composition of this invention is a silane compound; At least one selected from the group consisting of boric acid compounds and phosphoric acid compounds; And (a) mixing water; And (b) adding water glass to the solution formed in step (a).

이때, 필요에 따라, 상기 (가)단계와 (나)단계 사이에, 상기 (가) 단계에서 형성되는 용액에 물, 아세트산 염, 실리카, 나트륨, 아연화, 알루미늄 염, 무기안료, 실리콘, 아크릴 수지, 증점제 및 라텍스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 혼합하는 (다) 단계가 포함될 수 있다. 상기 (다)단계는 상기 (iii)단계와 마찬가지로, 본 발명의 도료 조성물의 특성을 더욱 향상시키기 위한 보조 성분들을 첨가하는 단계이며, 각 성분의 기능, 첨가량 및 구체적인 예들은 상기에 기재된 바와 동일하므로, 설명을 생략한다.At this time, if necessary, between the steps (a) and (b), water, acetate, silica, sodium, zincated, aluminum salt, inorganic pigments, silicone, acrylic resin in the solution formed in step (a) (C) mixing one or more selected from the group consisting of thickeners and latexes. Step (c) is a step of adding auxiliary ingredients for further improving the properties of the coating composition of the present invention, as in step (iii), and the functions, amounts and specific examples of each component are the same as described above. , Description is omitted.

한편, 상기 (가) 내지 (다) 단계 중 하나 이상의 단계가 40 내지 99℃에서 수행되는 것이 바람직하며, 상기 단계들 중 적어도 하나 이상의 단계에서, 초음파 처리가 수행되는 것이 더욱 바람직하다. 이때, 상기 초음파 처리는 28 내지 100kHz 주파수로 0.3 내지 2시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. On the other hand, it is preferable that one or more of the steps (a) to (c) is performed at 40 to 99 ° C, and more preferably, at least one or more steps of the above steps are performed by ultrasonic treatment. At this time, the ultrasonic treatment is preferably performed for 0.3 to 2 hours at a frequency of 28 to 100kHz.

본 발명자들은 이와 같이 물유리를 나중에 첨가할 경우, 붕산 및/또는 인산 수용액에 물유리-실란 화합물 용액을 첨가하는 방법에 비해 상대적으로 우수한 투명성과 반응성을 얻을 수 있음을 알아내었다.The present inventors found that when water glass is added later, relatively good transparency and reactivity can be obtained compared to the method of adding a water glass-silane compound solution to an aqueous solution of boric acid and / or phosphoric acid.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 자세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.

실시예 1Example 1

반응 용기에 물유리 100 중량부와 실란 5 중량부를 첨가한 후, 80℃에서 1시간 동안 500 rpm의 속도로 교반하여 혼합하였다.100 parts by weight of water glass and 5 parts by weight of silane were added to the reaction vessel, followed by mixing at 80 ° C. for 1 hour at a speed of 500 rpm.

그런 다음, 8 중량부의 붕산을 67 중량부의 물에 첨가하고, 1시간 정도 40kHz로 초음파 처리하여 붕산 수용액을 형성하였다. 이 붕산 수용액을 상기 물유리-실란 화합물의 혼합물에 서서히 투입하고, 80℃에서 4시간 동안 500rpm의 속도로 교반하여 혼합하였다.Then, 8 parts by weight of boric acid was added to 67 parts by weight of water and sonicated at 40 kHz for about 1 hour to form an aqueous solution of boric acid. This boric acid aqueous solution was slowly added to the mixture of the water glass-silane compound, and stirred and mixed at 80 ° C. for 4 hours at a speed of 500 rpm.

그런 다음, 여기에 알루미늄 실리케이트 30 중량부를 첨가하고, 80℃에서 2시간 동안 500 rpm의 속도로 교반한 다음, 1일간 상온에서 숙성시켜 도료 조성물을 제조하였다. Then, 30 parts by weight of aluminum silicate was added thereto, stirred at a speed of 500 rpm for 2 hours at 80 ° C., and then aged at room temperature for 1 day to prepare a coating composition.

실시예 2 Example 2

반응 용기에 실란 8 중량부, 붕산 8 중량부, 인산 나트륨 5 중량부, 물 100 중량부를 첨가하여 혼합하고, 여기에 아세트산 나트륨 3 중량부를 첨가한 후, 80℃에서 1 시간 동안 500 rpm의 속도로 교반하여 혼합하였다.8 parts by weight of silane, 8 parts by weight of boric acid, 5 parts by weight of sodium phosphate, and 100 parts by weight of water are added to the reaction vessel, and 3 parts by weight of sodium acetate is added thereto, followed by a speed of 500 rpm for 1 hour at 80 ° C. Stir and mix.

그런 다음, 상기 혼합 용액에 물유리 100 중량부를 교반하면서, 서서히 첨가하였다. Then, 100 parts by weight of water glass was slowly added to the mixed solution while stirring.

그런 다음, 여기에 알루미늄 실리케이트 30 중량부를 첨가하고, 80℃에서 2시간 동안 500 rpm의 속도로 교반한 다음, 1일간 상온에서 숙성시켜 도료 조성물을 제조하였다. Then, 30 parts by weight of aluminum silicate was added thereto, stirred at a speed of 500 rpm for 2 hours at 80 ° C., and then aged at room temperature for 1 day to prepare a coating composition.

실시예 3Example 3

아세트산 나트륨을 첨가하지 않은 점을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.A paint composition was prepared in the same manner as in Example 2, except that sodium acetate was not added.

비교예 1Comparative Example 1

붕산을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다. A paint composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that boric acid was not added.

비교예 2Comparative Example 2

실란 화합물을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다.A paint composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the silane compound was not added.

비교예 3Comparative Example 3

초음파 처리를 수행하지 않은 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도료 조성물을 제조하였다. A coating composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that ultrasonication was not performed.

실험예 1 : 내수성 평가Experimental Example 1: Evaluation of Water Resistance

상기 실시예 1 및 비교예 1 에 의해 제조된 도료 조성물을 흰색 타일 위에 각각 도포한 후, 7일 동안 경화시켜 도막을 형성하였다. 그런 다음, 상기 도막이 형성된 기재를 물에 침지시켜 도막의 손상 여부를 관찰하였다. Each of the coating compositions prepared by Example 1 and Comparative Example 1 was applied onto a white tile, and then cured for 7 days to form a coating film. Then, the substrate on which the coating film was formed was immersed in water to observe whether the coating film was damaged.

도 1은 침지 1시간 후에 비교예 1의 조성물이 도포된 타일의 표면을 촬영한 사진이며, 도 2는 침지 7일 후에 실시예 1의 조성물이 도포된 타일의 표면을 촬영한 사진들이다. FIG. 1 is a photograph of the surface of a tile coated with the composition of Comparative Example 1 after 1 hour of immersion, and FIG. 2 is a photograph of the surface of a tile coated with the composition of Example 1 after 7 days of immersion.

도 1에 의해, 비교예 1 에 의해 제조된 도료 조성물을 이용한 경우, 침지 후 1 시간이 지나자 도막의 일부가 물에 용해되어, 도막이 전반적으로 들뜬 상태로 일어났음을 알 수 있다. 이에 비해, 실시예 1에 의해 제조된 도료 조성물을 이용한 경우, 침지 후 7일이 지나도 도막의 용해나 들뜸이 전혀 발생하지 않았음을 알 수 있다. 1, when using the coating composition manufactured by the comparative example 1, it turns out that one hour after immersion, a part of coating film melt | dissolved in water and the coating film generally rose in the excited state. In contrast, in the case of using the coating composition prepared in Example 1, it can be seen that even after 7 days of immersion, no dissolution or lifting of the coating film occurred.

실험예 2 : 용액 안정성 평가Experimental Example 2 Evaluation of Solution Stability

상기 실시예 1 및 비교예 3에 의해 제조된 도료 조성물을 상온에서 방치해두고 관찰하였다. The coating compositions prepared by Example 1 and Comparative Example 3 were observed leaving at room temperature.

관찰 결과, 비교예 3의 조성물은 1시간이 지나자 고화 반응이 일어나 고형물이 응고 상태로 부유되는데 반해(도 3 참조), 초음파 처리를 수행한 실시예 1의 조 성물은 액체 상태를 유지하는 것으로 나타났다. As a result, the composition of Comparative Example 3 had a solidification reaction after 1 hour, and solids were suspended in a solidified state (see FIG. 3), whereas the composition of Example 1 subjected to sonication remained in a liquid state. .

실험예 3 : 도막 접착성 평가Experimental Example 3: Evaluation of Coating Film Adhesion

상기 실시예 1 및 비교예 2 에 의해 제조된 도료 조성물을 각각 흰색 타일 위에 도포한 후, 7일 동안 경화시켜 도막을 형성하고, 상기 도막에 칼로 스크래치를 주었다.Each of the coating compositions prepared by Example 1 and Comparative Example 2 was applied onto a white tile, and then cured for 7 days to form a coating, and the coating was scratched with a knife.

비교예 2의 경우, 도막이 부스러지는 현상이 관찰되었으나, 실시예 1의 경우에는 도막 부스러짐이 관찰되지 않았다. In Comparative Example 2, a phenomenon in which the coating film was crushed was observed, but in Example 1, no coating film crumb was observed.

실험예 4 : 크랙 방지 평가Experimental Example 4: Evaluation of Crack Prevention

상기 실시예 2와 실시예 3에 의해 제조된 도료 조성물을 각각 흰색 타일 위에 도포한 후, 7일 동안 경화시켜 도막을 형성한 후, 도막 표면을 근접 촬영하였다. Each of the coating compositions prepared by Examples 2 and 3 was applied onto a white tile, and then cured for 7 days to form a coating film.

도 4는 실시예 2의 조성물이 도포된 타일 표면을 촬영한 사진이며, 도 5는 실시예 3의 조성물이 도포된 타일 표면을 촬영한 사진이다.FIG. 4 is a photograph of a tile surface to which the composition of Example 2 is applied, and FIG. 5 is a photograph of a tile surface to which the composition of Example 3 is applied.

도 4 및 5에 의해 아세트산 나트륨이 첨가된 실시예 2의 조성물을 사용할 경우에는 크랙이 전혀 발생하지 않았으나, 아세트산 나트륨이 첨가되지 않은 실시예 3의 조성물을 사용한 경우에는 약간의 크랙이 발생하였음을 알 수 있다. 4 and 5 show no cracking when using the composition of Example 2 to which sodium acetate was added, but some cracking occurred when using the composition of Example 3 to which sodium acetate was not added. Can be.

도 1은 비교예 1의 조성물을 이용하여 형성한 도막의 내수성 실험 결과를 보여주는 사진이다. 1 is a photograph showing the water resistance test results of the coating film formed using the composition of Comparative Example 1.

도 2는 실시예 1의 조성물을 이용하여 형성한 도막의 내수성 실험 결과를 보여주는 사진이다.2 is a photograph showing the water resistance test results of the coating film formed using the composition of Example 1.

도 3은 비교예 3의 조성물에 대한 용액 안정성 실험 결과를 보여주는 사진이다. 3 is a photograph showing a solution stability test results for the composition of Comparative Example 3.

도 4는 실시예 2의 조성물을 이용하여 형성한 도막의 크랙 방지 실험 결과를 보여주는 사진이다.4 is a photograph showing a crack prevention test result of the coating film formed using the composition of Example 2.

도 5는 실시예 3의 조성물을 이용하여 형성한 도막의 크랙 방지 실험 결과를 보여주는 사진이다.5 is a photograph showing a crack prevention test result of the coating film formed using the composition of Example 3.

Claims (28)

물유리 100중량부;100 parts by weight of water glass; 실란 화합물 1 내지 60중량부;1 to 60 parts by weight of the silane compound; 붕산 화합물 5 내지 40 중량부 및 인산 나트륨, 인산 아연, 인산 알루미늄, 인산철 및 인산 망간으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 인산 화합물 0.5 내지 40중량부로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상; 및5 to 40 parts by weight of a boric acid compound and at least one member selected from the group consisting of 0.5 to 40 parts by weight of a phosphate compound selected from the group consisting of sodium phosphate, zinc phosphate, aluminum phosphate, iron phosphate and manganese phosphate; And 물 5 내지 300 중량부를 포함하는 기능성 도료 조성물.Functional coating composition comprising 5 to 300 parts by weight of water. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기능성 도료 조성물은 아세트산염 0.5 내지 20중량부를 더 포함하는 기능성 도료 조성물.The functional coating composition is a functional coating composition further comprises 0.5 to 20 parts by weight of acetate. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 기능성 도료 조성물은, The functional coating composition, 실리카 1 내지 40 중량부;1 to 40 parts by weight of silica; 나트륨 0.5 내지 8 중량부;Sodium 0.5 to 8 parts by weight; 아연화 0.5 내지 50 중량부;0.5-50 parts by weight of zinc; 알루미늄 염 0.5 내지 100 중량부;0.5 to 100 parts by weight of aluminum salt; 무기안료 3 내지 60 중량부;Inorganic pigments 3 to 60 parts by weight; 실리콘 0.3 내지 10 중량부; 0.3 to 10 parts by weight of silicon; 아크릴 수지 0.5 내지 50 중량부;0.5 to 50 parts by weight of acrylic resin; 증점제 0.1 내지 70 중량부; 및0.1 to 70 parts by weight of a thickener; And 라텍스 0.1 내지 40 중량부로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 더 포함하는 기능성 도료 조성물.Functional coating composition further comprises one or more selected from the group consisting of 0.1 to 40 parts by weight of latex. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 물유리는 소디움 실리케이트, 포타슘 실리케이트, 에틸 실리케이트 및 리튬 실리케이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 기능성 도료 조성물.The water glass is a functional coating composition comprising at least one selected from the group consisting of sodium silicate, potassium silicate, ethyl silicate and lithium silicate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 실란 화합물은 실리식산(Silicic acid), 실록산(siloxane), 테트라메톡시실란(tetramethoxysilane; TMOS), 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane; TEOS), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxy silane), 메틸트리에톡시실란(methyltriethoxy silane), 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-(메타크릴옥시프로필)트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시 드옥시프로필메틸디에톡시실란, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란 및 트리스-[3-(트리메톡시실릴)프로필]이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 기능성 도료 조성물.The silane compound is a silicic acid, siloxane, tetramethoxysilane (TMOS), tetraethoxysilane (TEOS), methyltrimethoxy silane, methyltriethoxy Silane (methyltriethoxy silane), vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ- (methacryloxypropyl) trimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyl Diethoxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl Functional coating which is at least one selected from the group consisting of -γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane and tris- [3- (trimethoxysilyl) propyl] isocyanate Composition. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 붕산 화합물은 오르토붕산, 메타붕산, 사붕산, 붕사, 붕산메틸, 붕산에틸, 붕산 에스테르 또는 이들의 혼합물인 기능성 도료 조성물.The boric acid compound is orthoboric acid, metaboric acid, tetraboric acid, borax, methyl borate, ethyl borate, boric acid ester or a mixture thereof. 삭제delete 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 아세트산 염은 아세트산 나트륨, 아세트산 칼슘 또는 이들의 혼합물인 기능성 도료 조성물.The acetate salt is a functional coating composition of sodium acetate, calcium acetate or a mixture thereof. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 실리카는 콜로이달 실리카, 마이크로 실리카 또는 그 혼합물인 기능성 도료 조성물.The silica is a colloidal silica, micro silica or a functional coating composition thereof. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 아연화는 산화 아연, 아연말 또는 이들의 혼합물인 기능성 도료 조성물.The zincation is zinc oxide, zinc powder or a mixture thereof functional coating composition. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 알루미늄 염은 알루미늄 실리케이트, 인산 알루미늄 또는 이들의 혼합물인 기능성 도료 조성물.The aluminum salt is an aluminum silicate, aluminum phosphate or a mixture thereof. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 무기 안료는 이산화티타늄, 카본블랙, 산화철황, 산화철청, 산화철흑, 산화철적 몰리브데이트오렌지, 아나타제 또는 이들의 혼합물인 기능성 도료 조성 물.The inorganic pigment is titanium dioxide, carbon black, iron oxide, iron oxide, iron oxide black, iron oxide molybdate orange, anatase or a mixture thereof. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 아크릴 수지는 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트 및 부틸아크릴레이트, 스틸렌아크릴모노머로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 기능성 도료 조성물.The acrylic resin is at least one functional coating composition selected from the group consisting of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate and butyl acrylate, styrene acryl monomer. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 증점제는 나트라졸, CMC(CarboxyMethylCellulose, 카르복시메틸셀루로오즈), MC(MethylCellulose, 메틸셀루로오즈), 히드록시에틸셀루로오즈, 에틸히드록시에틸셀루로오즈, 히드록시프로필셀루로오즈, 히드록시프로필메틸셀루로오즈, 소디움카르복시메틸셀루로오즈 또는 이들의 혼합물인 기능성 도료 조성물.The thickener is natrazole, CMC (CarboxyMethylCellulose), MC (MethylCellulose, methyl cellulose), hydroxyethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxy The functional coating composition which is oxypropyl methyl cellulose, sodium carboxymethyl cellulose, or mixtures thereof. 물유리; 실란 화합물; 붕산 화합물 및 인산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 및 물을 혼합하는 단계를 포함하며, 상기 혼합하는 단계는 초음파 처리와 함께 수행되는 것을 특징으로 하는 기능성 도료 조성물의 제조 방법.water glass; Silane compounds; Mixing at least one selected from the group consisting of a boric acid compound and a phosphoric acid compound and water, wherein the mixing step is performed with sonication. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 물유리; 실란 화합물; 붕산 화합물 및 인산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 및 물을 혼합하는 단계는,The water glass; Silane compounds; Mixing the water and at least one selected from the group consisting of boric acid compounds and phosphoric acid compounds, 붕산 화합물 및 인산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상과 물을 혼합하는 (i) 단계; 및(I) mixing water with at least one selected from the group consisting of boric acid compounds and phosphoric acid compounds; And 상기 (i) 단계에서 형성된 용액에 물유리 및 실란 화합물과 혼합하는 (ii) 단계를 포함하는 기능성 도료 조성물 제조 방법.(Ii) mixing the water glass and the silane compound with the solution formed in the step (i). 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 (ii) 단계는 실란 화합물과 물을 혼합하여 실란 수용액을 형성하는 단계, Step (ii) is a step of forming a silane aqueous solution by mixing the silane compound and water, 상기 실란 수용액을 물유리와 혼합하여 물유리-실란 혼합물을 형성하는 단계, 및 Mixing the aqueous silane solution with water glass to form a water glass-silane mixture, and 상기 (i) 단계에서 형성된 용액을 상기 물유리-실란 혼합물과 혼합하는 단계를 포함하는 기능성 도료 조성물 제조 방법.Mixing the solution formed in the step (i) with the water glass-silane mixture. 제16항에 있어서, The method of claim 16, 상기 (i)단계와 상기 (ii)단계 사이에, 상기 (i)단계에서 형성되는 용액에 아세트산염, 실리카, 나트륨, 아연화, 알루미늄 염, 무기안료실리콘, 아크릴 수지, 증점제 및 라텍스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 첨가하는 (iii) 단계를 추가로 포함하는 기능성 도료 조성물의 제조 방법.Between the steps (i) and (ii), from the group consisting of acetate, silica, sodium, zincated, aluminum salt, inorganic pigment silicone, acrylic resin, thickener and latex in the solution formed in step (i) (Iii) adding at least one selected. 제15항에 있어서, The method of claim 15, 상기 물유리; 실란 화합물; 붕산 화합물 및 인산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 및 물을 혼합하는 단계는 40 내지 99℃에서 수행되는 기능성 도료 조성물 제조 방법. The water glass; Silane compounds; Mixing at least one member selected from the group consisting of boric acid compounds and phosphoric acid compounds and water is carried out at 40 to 99 ° C. 삭제delete 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 초음파 처리는 28 내지 100kHz 주파수로 0.3 내지 2시간 동안 수행되는 기능성 도료 조성물 제조 방법.The ultrasonic treatment is performed for 0.3 to 2 hours at a frequency of 28 to 100kHz. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 물유리; 실란 화합물; 붕산 화합물 및 인산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 및 물을 혼합하는 단계는,The water glass; Silane compounds; Mixing the water and at least one selected from the group consisting of boric acid compounds and phosphoric acid compounds, 실란 화합물, 붕산 화합물 및 인산 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 및 물을 혼합하는 (가) 단계; 및(A) mixing at least one selected from the group consisting of a silane compound, a boric acid compound and a phosphoric acid compound and water; And 상기 (가) 단계에서 형성되는 용액에 물유리를 첨가하는 (나)단계를 포함하는 기능성 도료 조성물의 제조 방법. Method for producing a functional coating composition comprising the step (b) of adding water glass to the solution formed in the step (a). 제22항에 있어서, 23. The method of claim 22, 상기 (가)단계와 (나)단계 사이에, 상기 (가) 단계에서 형성되는 용액에 아세트산염, 실리카, 나트륨, 아연화, 알루미늄 염, 무기안료실리콘, 아크릴 수지, 증점제 및 라텍스로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 혼합하는 (다) 단계를 더 포함하는 기능성 도료 조성물의 제조 방법. Between the steps (a) and (b), the solution formed in step (a) is selected from the group consisting of acetates, silica, sodium, zincated, aluminum salts, inorganic pigments, acrylic resins, thickeners and latexes. A method of producing a functional coating composition further comprising the step (c) of mixing one or more kinds. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1의 기능성 도료 조성물을 포함하는 난연제.Flame retardant comprising the functional coating composition of claim 1. 청구항 1의 기능성 도료 조성물을 포함하는 오염 방지제.An antifouling agent comprising the functional coating composition of claim 1.
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