KR101211168B1 - Coating materials to intercept the ultravioleta lay and coating method for lamp - Google Patents

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KR101211168B1 KR1020110060002A KR20110060002A KR101211168B1 KR 101211168 B1 KR101211168 B1 KR 101211168B1 KR 1020110060002 A KR1020110060002 A KR 1020110060002A KR 20110060002 A KR20110060002 A KR 20110060002A KR 101211168 B1 KR101211168 B1 KR 101211168B1
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류봉기
윤주영
하영덕
김연우
안기문
배성모
김동환
구동건
김태희
황차원
곽민기
나병준
김도환
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Abstract

PURPOSE: A coating composition on ultraviolet A protection and a lamp coating method thereof are provided to block the ultraviolet ray by coating the lamp with the mixture of glass powder and binder. CONSTITUTION: A glass material essentially includes the fundamental component of glass-Bi2O3, ZnO, B2O3. A glass material becomes to powder by grinding it. A paste is produced by mixing glass powder with binder. The paste is coated to the lamp. The lamp becomes plasticity at 500-700°C. [Reference numerals] (AA) Glass manufacturing step; (BB) Glass pulverizing step; (CC) Paste making step; (DD) Applying step; (EE) Plasticizing step

Description

자외선A 차단용 코팅 조성물 및 이를 이용한 램프코팅방법{Coating Materials To Intercept The UltravioletA Lay And Coating Method for Lamp} Coating composition for UVA blocking and lamp coating method using the same {Coating Materials To Intercept The UltravioletA Lay And Coating Method for Lamp}

본 발명은 자외선A를 차단할 수 있는 무기물 코팅 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온에서 사용되는 램프에 안정적으로 코팅할 수 있는 자외선A 차단용 코팅 조성물 및 이를 이용한 램프코팅방법에 관한 것이다. The present invention relates to an inorganic coating composition capable of blocking UV A, and more particularly, to a UV A coating composition for stably coating a lamp used at a high temperature and a lamp coating method using the same.

램프(lamp)에서 발생되는 여러 종류의 빛 중 자외선 영역의 빛은 자외선 A, B, C 가 있다. Among the various types of light generated by lamps, the ultraviolet light includes ultraviolet rays A, B, and C.

이 중에서 자외선 B, C를 제거하는 기술은 이미 발달되어 있는 상태인데 반해 자외선A는 320~380nm로 가시광의 보라색과 인접하고 있는 파장영역을 포함하여 자외선 A만을 선택적으로 흡수하는 데에는 기술적인 어려움이 따르고 있다.Among them, the technology for removing the ultraviolet rays B and C is already developed, whereas the ultraviolet rays A has a technical difficulty in selectively absorbing only the ultraviolet rays A including the wavelength region adjacent to the violet color of visible light at 320-380 nm. have.

자외선A의 영역은 각종 피부염, 시력감퇴, 백내장 등 인체의 질병을 유발할 뿐만 아니라, 산업현장에서는 352nm 주변의 파장 영역 대에 민감하게 반응하여 몰려드는 주광성 벌레에 의해 재산적인, 신의적인(제품의 신뢰도) 피해가 발생하는 어려움이 있었다.In addition to causing various human diseases such as dermatitis, macular degeneration, cataracts, and the like, in the industrial field, UVA is sensitive to the wavelength band around 352nm and caused by the photosensitive insects. ) There was difficulty in causing damage.

현재에는 세계 각국에서 관련 연구가 활발하게 진행되어 자외선A 차단용 물질이 여러 가지 상용제품이 나오고 있지만 개발된 자외선 차단용 도료의 경우에는 대부분 고분자 물질이기 때문에 발광하는 Lamp의 고온 영역(약150~400℃)에서는 적용이 불가능한 문제점이 있었다.Currently, researches are actively being conducted in various countries around the world, and various commercial products are available for UVA blocking materials. However, the developed UV blocking paints are mostly polymer materials, so the high-temperature region of the lamp that emits light is about 150 ~ 400. ℃) has a problem that can not be applied.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 산업용 램프의 150~400℃의 고온에서도 견딜 수 있고 자외선A의 전부 또는 90%이상을 차단할 수 있으며 또한 기존의 자외선 차단 유리로 많이 사용되는 Pb를 사용하지 않는 친환경적 코팅 재료인 자외선A 차단용 코팅 조성물 및 이를 이용한 램프코팅방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, can withstand the high temperature of 150 ~ 400 ℃ of industrial lamps and can block all or more than 90% of the UVA and is also widely used as a conventional UV blocking glass It is an object of the present invention to provide a coating composition for UVA blocking, which is an environmentally friendly coating material that does not use Pb, and a lamp coating method using the same.

그리고 본 발명은 Base로 사용되는 lamp 위에 유리를 코팅하는 형식으로 기존의 sol-gel 등의 화학적 코팅방법의 조성적 한계성을 극복하여 코팅의 불균일성을 해결하며 투광성이 우수하고 열적 변형을 최소화시킨 자외선A 차단용 코팅 조성물 및 이를 이용한 램프코팅방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, the present invention is a type of coating a glass on a lamp used as a base to overcome the compositional limitations of conventional chemical coating methods such as sol-gel to solve the non-uniformity of the coating, excellent light transmittance and minimized thermal deformation It is an object of the present invention to provide a coating composition for blocking and a lamp coating method using the same.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 자외선A 차단용 코팅 조성물을 이용한 램프코팅방법은 필수적으로 포함되는 Bi2O3, ZnO, B2O3 의 유리의 기본성분과, 선택적으로 포함되는 CeO2 , Sb2O3 , V2O5에서 선택된 1종 이상의 유리의 선택성분을 포함하여 이루어지는 유리재료를 제조하는 유리재료제조단계와, 상기 유리재료를 분쇄하여 분말(Frit) 상태로 만드는 유리분말단계와, 상기 유리분말에 바인더를 섞어서 Paste(페이스트)를 만드는 페이스트 제조단계와, 상기 페이스트를 램프에 도포하는 도포단계 및 상기 도포단계를 거친 램프를 500~700℃에서 소성하는 소성단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the lamp coating method using the coating composition for UVA blocking of the present invention includes the essential components of glass of Bi 2 O 3 , ZnO, B 2 O 3 , and CeO 2 , which is optionally included. And a glass material manufacturing step of manufacturing a glass material comprising a selected ingredient of at least one glass selected from Sb 2 O 3 and V 2 O 5 , and a glass powder step of pulverizing the glass material into a powder state. And a paste manufacturing step of mixing paste with the glass powder to make a paste, and a firing step of applying the paste to a lamp and firing the lamp passed through the coating step at 500 to 700 ° C.

그리고 상기 유리제조단계에서 상기 유리의 기본성분은 Bi2O3 25~60중량%, ZnO 5~35중량%, B2O3 10~40중량%의 조성비율로 이루어지고, 상기 선택성분은 상기 유리의 기본성분 100중량부에 대하여 CeO2 0.2~1.5중량부, Sb2O3 0.5~1.5중량부, V2O5 0.5~5중량부 가운데 1종 이상이 선택되는 것이 바람직하다.And the basic component of the glass in the glass manufacturing step is Bi 2 O 3 25 to 60% by weight, 5 to 35% by weight of ZnO, and 10 to 40% by weight of B 2 O 3 , wherein the optional component is CeO 2 based on 100 parts by weight of the base component of the glass. 0.2-1.5 parts by weight, Sb 2 O 3 0.5 to 1.5 parts by weight, V 2 O 5 It is preferable that 1 or more types are chosen among 0.5-5 weight part.

또한 상기 페이스트 제조단계에서 상기 바인더는 α-Terpineol와 ethyl cellulose를 5 : 0.1~0.4 중량비로 2~3시간 교반하여 제조되는 것이 바람직하다.In the paste manufacturing step, the binder is preferably prepared by stirring α-Terpineol and ethyl cellulose in a weight ratio of 5: 0.1 to 0.4 for 2-3 hours.

그리고 상기 페이스트 제조단계에서 상기 유리분말과 바인더는 15: 5.0~5.3 중량비로 혼합되는 것이 바람직하다.In the paste manufacturing step, the glass powder and the binder are preferably mixed in a weight ratio of 15: 5.0 to 5.3.

그리고 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 자외선A 차단용 코팅 조성물은 필수적으로 포함되는 Bi2O3, ZnO, B2O3의 유리의 기본성분과, 선택적으로 포함되는 CeO2 , Sb2O3 , V2O5 에서 선택된 1종 이상의 유리의 선택성분을 포함하는 유리재료를 함유하되, 상기 유리재료는 분말 상태로 이루어진 것을 특징으로 한다.And in order to achieve the above object, the coating composition for UV-A blocking of the present invention is essential components of the glass of Bi 2 O 3 , ZnO, B 2 O 3 are included, and optionally included CeO 2 , Sb 2 O 3 , V 2 O 5 It contains a glass material containing a selection component of at least one glass selected from, characterized in that the glass material is made of a powder state.

그리고 상기 유리의 기본성분은 Bi2O3 25~60중량%, ZnO 5~35중량%, B2O3 10~40중량%의 조성비율로 이루어지고, 상기 선택성분은 상기 유리의 기본성분 100중량부에 대하여 CeO2 0.2~1.5중량부, Sb2O3 0.5~1.5중량부, V2O5 0.5~5중량부 가운데 1종 이상이 선택되는 것이 바람직하다.And the basic component of the glass is Bi 2 O 3 25 to 60% by weight, 5 to 35% by weight of ZnO, and 10 to 40% by weight of B 2 O 3 , wherein the optional component is CeO 2 based on 100 parts by weight of the base component of the glass. 0.2-1.5 parts by weight, Sb 2 O 3 0.5 to 1.5 parts by weight, V 2 O 5 It is preferable that 1 or more types are chosen among 0.5-5 weight part.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.According to the present invention having the above-described configuration, the following effects can be expected.

우선, 본 발명은 자외선을 차단하는 일반 건물 외장제, 차유리, 안경 등에 응용될 수 있으며, 특히 자외선에 많이 노출되는 호주, 뉴질랜드 등의 지역으로 수출 가능성이 있으며 자외선에 의한 피해를 막을 수 있다.First of all, the present invention can be applied to general building exterior materials, tea glasses, glasses, and the like that block ultraviolet rays. In particular, the present invention can be exported to Australia, New Zealand, etc., which are exposed to a lot of ultraviolet rays, and can prevent damage caused by ultraviolet rays.

그리고 본 발명은 코팅의 불균일성을 해결하며 투광성이 우수하고 열적 변형을 최소화하여 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다 And the present invention has an effect that can be used semi-permanently by solving the non-uniformity of the coating, excellent light transmittance and minimize thermal deformation

또한 나방과 같은 자외선 주광성 곤충들의 접근을 막아 식품산업 및 제지산업 등의 생산 현장에서의 제품오염에 의한 피해를 감소시킬 수 있다.In addition, by preventing access to ultraviolet daylight insects, such as moths, it is possible to reduce the damage caused by product contamination in the production sites, such as food industry and paper industry.

마지막으로 본 발명은 시력 감퇴 및 각종 피부질병을 방지하고 각종 물품의 퇴색현상을 방지함으로써 건강적인 측면뿐만 아니라 제품의 수명 연장이 가능한 효과가 있다. Finally, the present invention has the effect of preventing the decline of vision and various skin diseases and the fading of various articles to extend the life of the product as well as the health aspects.

도 1은 본 발명의 자외선A 차단 조성물을 이용한 램프코팅방법을 나타내는 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 자외선 Cut off 영역을 알아보기 위한 UV visible spectrophtometer 측정 그래프.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 열적 내구성을 판단하기 위하여 Frit 상태의 유리 조성으로 Pellet을 만든 후 고온 현미경으로 찍은 그래프.
도4(a)는 기존의 유리 성분의 Pellet 상태를 특정 온도에서 찍은 고온 현미경 촬영 사진이며, 도4(b)는 본 발명의 실시예(조성3)에 따른 유리 성분의 Pellet 상태를 특정 온도에서 찍은 고온 현미경 촬영사진.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 코팅 두께에 따른 자외선A의 차단 정도를 나타내는 그래프.
도6(a)는 본 발명의 실시예(조성3)에 따른 유리 성분으로 코팅하였을 때를 나타내는 사진이고, 도6(b)는 비교예(조성5)에 따른 유리 성분으로 코팅하였을 때를 나타내는 사진.
도7는 실시예(조성3)에 따른 자외선A 차단용 코팅 조성물의 도포 두께에 따른 가시광선의 투과도를 나타내는 사진.
도8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적분구 테스트를 나타내는 그래프.
1 is a flow chart showing a lamp coating method using the UVA blocking composition of the present invention.
Figure 2 is a UV visible spectrophtometer measurement graph for determining the UV cut off region, according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graph taken by a high temperature microscope after making a pellet with a glass composition of the Frit state in order to determine the thermal durability, according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 4 (a) is a high-temperature micrograph taken a specific temperature Pellet state of the existing glass component, Figure 4 (b) is a Pellet state of the glass component according to an embodiment of the present invention (composition 3) at a specific temperature High temperature micrograph taken.
Figure 5 is a graph showing the degree of blocking of UVA according to the coating thickness, according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 6 (a) is a photograph showing when coated with a glass component according to an embodiment (composition 3) of the present invention, Figure 6 (b) shows when coated with a glass component according to a comparative example (composition 5). Picture.
Figure 7 is a photograph showing the transmittance of visible light according to the coating thickness of the coating composition for UVA blocking according to the embodiment (composition 3).
8 is a graph showing an integrating sphere test according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자외선A 차단용 코팅 조성물을 이용한 램프코팅방법을 나타내는 순서도이다.First, Figure 1 is a flow chart showing a lamp coating method using a coating composition for UVA blocking according to a preferred embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명은 유리재료제조단계, 유리분말단계, Paste(페이스트)제조단계, 도포단계, 소성단계를 포함하여 이루어진다 .As shown, the present invention includes a glass material manufacturing step, a glass powder step, a paste manufacturing step, an application step, and a firing step.

먼저 유리재료 제조단계에 대해 설명하고자 한다.First, the glass material manufacturing step will be described.

상기 유리재료 제조단계는 필수적으로 포함되는 Bi2O3, ZnO, B2O3,의 유리의 기본성분과, 선택적으로 포함되는 CeO2 , Sb2O3 , V2O5에서 선택된 1종 이상의 유리의 선택성분을 포함하여 이루어지는 유리재료를 제조하는 단계이다. The glass material manufacturing step is a basic component of the glass of Bi 2 O 3 , ZnO, B 2 O 3 , which is essentially included, and optionally one or more selected from CeO 2 , Sb 2 O 3 , V 2 O 5 It is the step of manufacturing the glass material which consists of a selective component of glass.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 유리의 기본성분은 Bi2O3 25~60중량%, ZnO 5~35중량%, B2O3 10~40중량%의 조성비율로 이루어지고, 상기 선택성분은 상기 유리의 기본성분 100중량부에 대하여 CeO2 0.2~1.5중량부, Sb2O3 0.5~1.5중량부, V2O5 0.5~5중량부 가운데 1종 이상이 선택되는 것이 바람직하다.According to a preferred embodiment, the basic component of the glass is Bi 2 O 3 25 to 60% by weight, 5 to 35% by weight of ZnO, and 10 to 40% by weight of B 2 O 3 , wherein the optional component is CeO 2 based on 100 parts by weight of the base component of the glass. 0.2-1.5 parts by weight, Sb 2 O 3 0.5 to 1.5 parts by weight, V 2 O 5 It is preferable that 1 or more types are chosen among 0.5-5 weight part.

보다 상세하게 살펴보면, 상기 Bi2O3 비율은 25중량% 미만이면 유리의 융점을 낮추기 힘들며, 60중량%를 초과하면 열팽창 계수가 높아지며 유리분말의 흡수성이 높아져 초기 특성의 변질이 발생할 수 있다.In more detail, when the Bi 2 O 3 ratio is less than 25% by weight, it is difficult to lower the melting point of the glass. When the Bi 2 O 3 ratio exceeds 60% by weight, the coefficient of thermal expansion is increased and the absorption of the glass powder is increased, which may result in deterioration of initial characteristics.

상기 ZnO은 자외선B를 차단해주는 유기화합물로서 5중량% 미만시 자외선 차단능력이 떨어지고, 35중량%를 초과하면 유리화가 되기 어렵다. The ZnO is an organic compound that blocks the ultraviolet B is less than 5% by weight of the ultraviolet light blocking ability, when it exceeds 35% by weight is difficult to vitrify.

상기 B2O3 비율은 10~40중량%가 바람직하며, 10중량% 미만시 유리가 형성되기 힘들며, 40중량%를 초과하면 유리 결정화가 곤란해지고 유리의 용융점이 높아지게 된다.The B 2 O 3 ratio is preferably 10 to 40% by weight, and less than 10% by weight of glass is difficult to form, and when it exceeds 40% by weight, glass crystallization becomes difficult and the melting point of the glass becomes high.

상기 CeO2 은 UV 차단물질로서 이 비율이 1.5중량% 보다 낮을 경우 자외선을 차단하는 기능이 떨어지게 된다.CeO 2 Silver is a UV blocking material, when the ratio is lower than 1.5% by weight, the ability to block UV rays is reduced.

상기 Sb2O3 는 0~1.5중량%가 바람직하며, 이 비율이 1.5중량%를 초과하면 유리의 열팽창계수를 낮추는 반면에 다량 함유될 경우 유리가 형성되기 어렵다. The Sb 2 O 3 is preferably 0 to 1.5% by weight, when the ratio is more than 1.5% by weight lowers the coefficient of thermal expansion of the glass, while containing a large amount of glass is difficult to form.

상기 V2O5 는 5중량%를 초과하지 않아야 하는데, 이는 5중량%를 초과하면 상기 유리가 가시광선 영역에서 과하게 변색되기 때문이다.The V 2 O 5 should not exceed 5% by weight because the glass discolors excessively in the visible region when it exceeds 5% by weight.

다음은 유리 분말단계이다.Next is the glass powder stage.

상기 유리분말단계는 상기 유리재료를 분쇄하여 분말(Frit) 상태로 만드는 단계이다.The glass powder step is to crush the glass material to a powder (Frit) state.

이와 같이 유리를 분말(Frit) 상태로 만드는 이유는 후술할 코팅단계에서 유리가 넓게 퍼진 상태로 코팅이 이루어져 균일한 코팅을 형성하기 위함이다.The reason for making the glass in a powder (Frit) state is to form a uniform coating by coating the glass in a wide spread state in the coating step to be described later.

이때 상기 유리분말의 입자 크기는 40~50㎛ 정도인 것이 균일한 코팅을 형성하는 데 가장 바람직하다.At this time, the particle size of the glass powder is most preferably about 40 ~ 50㎛ to form a uniform coating.

상기 페이스트제조단계에 대해 설명하고자 한다.The paste manufacturing step will be described.

상기 페이스트 제조단계는 상기 유리분말에 바인더를 섞어서 페이스트를 만드는 단계이다.The paste manufacturing step is a step of making a paste by mixing a binder with the glass powder.

이때 상기 바인더는 α-Terpineol와 ethyl cellulose 5 : 0.1~0.4 중량비로 2~3시간 교반하여 제조되는 것이 바인더로서의 결속 기능이 가장 극대화된다.At this time, the binder is prepared by stirring for 2 to 3 hours at α-Terpineol and ethyl cellulose 5: 0.1 to 0.4 weight ratio, the binding function as a binder is maximized.

또한 이와 같이 제조된 바인더는 유리분말: 바인더= 15: 5.0~5.3 중량비로 혼합하여 페이스트를 만드는 것이 조성물 간의 접착력을 높이고 코팅을 위해 가장 적합한 점도가 된다.In addition, the binder thus prepared is a glass powder: binder = 15: 5.0 to 5.3 by weight ratio to make a paste to increase the adhesion between the composition and become the most suitable viscosity for coating.

다음은 도포단계에 대해 설명하고자 한다.Next will be described the application step.

상기 도포단계는 상기 페이스트를 램프에 도포하는 단계이다.The applying step is a step of applying the paste to the lamp.

바람직하게는 상기 페이스트는 Dip Coating, Spin Coating, Spray Coating 등의 다양한 Coating 방법을 통해 Lamp의 표면에 30㎛ 이상의 두께로 도포되는 것이 바람직하다.Preferably, the paste is preferably applied to the surface of the lamp to a thickness of 30㎛ or more through various coating methods such as Dip Coating, Spin Coating, Spray Coating.

다음은 소성단계에 대해 설명하고자 한다.Next, the firing step will be described.

상기 소성단계는 상기 도포단계를 거친 램프를 500~700℃에서 소성하는 단계이다.The firing step is a step of firing the lamp passed through the coating step at 500 ~ 700 ℃.

이때 소성온도는 500℃ 미만일 경우 소성을 하기 위한 구동력이 너무 약하고 700℃를 초과하면 램프 유리에 무리가 갈 수 있으므로 500~700℃가 바람직하다. At this time, the firing temperature is less than 500 500 ~ 700 ℃ is preferable because the driving force for firing is too weak and exceeding 700 ℃ can be unreasonable to the lamp glass.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

다음 표1은 본 발명의 유리제조에 사용된 조성물의 비율을 나타낸다.Table 1 below shows the proportions of the compositions used to make the glass of the present invention.

Bi2O3 Bi 2 O 3 ZnO ZnO B2O3 B 2 O 3 CeO2 CeO 2 Sb2O3 Sb 2 O 3 V2O5 V 2 O 5

room
city
Yes
조성1Composition 1 2828 11.511.5 6060 0.50.5
조성2Composition 2 2828 11.511.5 6060 0.50.5 조성3Composition 3 49.749.7 9.89.8 39.739.7 0.80.8 조성4Composition 4 49.749.7 9.89.8 38.738.7 0.80.8 1One 비교예Comparative example 조성5Composition 5 5050 1010 4040

이와 같이 조성된 유리를 Base로 하여 제조된 자외선A 차단용 코팅 조성물을 램프에 도포하여 자외선 차단 효과를 알아보았다.The UV-blocking coating composition prepared based on the glass thus prepared was applied to the lamp to examine the UV-blocking effect.

상기 1과 2의 조성은 자외선 차단능력의 소폭 상승은 보이지만 약간의 두께 상승에도 급격히 불투명화가 일어남을 보였다.The compositions of 1 and 2 showed a slight increase in the UV blocking ability, but even a slight increase in thickness showed a sharp opacity.

이는 자외선 차단 메커니즘과 전체적인 융점을 낮추는데 가장 기여도가 큰 Bi2O3의 양이 적기 때문으로 판단된다.This is because the amount of Bi2O3 that contributes the most to lowering the UV blocking mechanism and the overall melting point is low.

전체적인 융점이 높게 되면 상대적으로 소성온도에서는 점도가 크게 되고 이 상태에서 로 안에서 냉각을 하면 냉각속도가 유리가 형성되는 임계냉각속도에 미치지 못하기 때문에 불투명한 세라믹이 형성된다고 판단된다.If the overall melting point is high, the viscosity becomes relatively high at the firing temperature, and if it is cooled in the furnace in this state, it is considered that an opaque ceramic is formed because the cooling rate does not reach the critical cooling rate at which glass is formed.

반면 3과 4의 조성의 경우 비교예(조성5)를 기본으로 하여 만들어진 것으로 조성5에 다소 미흡한 투광성을 Sb2O3를 첨가하여 보상할 수 있다.On the other hand, the compositions of 3 and 4 were made based on the comparative example (composition 5) and can be compensated by the addition of Sb2O3, which has a slightly insufficient light transmittance to the composition 5.

이는 Sb2O3가 소색제 역할을 하여 빛의 투과도를 높인 것으로 판단된다.It is believed that Sb2O3 acts as a colorant to increase light transmittance.

조성4의 경우 추가적으로 V2O5를 첨가한 것으로 보통 V2O5는 저온 유리를 형성하는데 사용되는 첨가물로써 도면3을 참고하여 살펴보면, 조성3(g10) 보다 조성4(g10+@)의 Peak가 소폭 왼쪽으로 이동한 것을 볼 수 있다.In the case of composition 4, additional V2O5 was added. Usually, V2O5 is an additive used to form low temperature glass. Referring to FIG. 3, the peak of composition 4 (g10 + @) shifted slightly to the left rather than composition 3 (g10). can see.

이는 재료를 제작함에 있어서 소폭의 소성온도 절감은 비용과 직결되는 사항이기 때문에 의도적으로 V2O5를 첨가하면 필요에 따라서 온도를 감소시킬 수 있다는 사실을 알 수 있다.This is because a small reduction in the firing temperature in manufacturing the material is directly related to the cost, and it can be seen that intentionally adding V2O5 can reduce the temperature as needed.

다음은 상기 실시예를 바탕으로 제조된 자외선A 차단용 코팅 조성물의 특성을 살펴본다.Next, look at the characteristics of the coating composition for UVA blocking prepared on the basis of the embodiment.

(자외선A 차단)(UV A Block)

도2는 기존의 300nm 부근에서 자외선 차단효과를 가지는 Slide glass에 조성3을 유리 성분으로 하여 제조된 Paste를 도포한 후 열처리를 한 유리의 자외선 차단 영역을 나타낸 그래프이다. FIG. 2 is a graph showing a UV blocking region of glass after heat treatment after applying a paste prepared by using composition 3 as a glass component to a slide glass having UV blocking effect in the vicinity of 300 nm.

보는 바와 같이 본 발명의 경우 약 373(±2)nm 의 Cut off 영역을 가지는 것을 알 수 있으며, 이를 통해 산업현장에서 자외선A(320~380nm)주변의 파장 영역 대에 민감하게 반응하여 몰려드는 주광성 벌레 등을 차단할 수 있음을 알 수 있다.As can be seen in the present invention, it can be seen that it has a cut off region of about 373 (± 2) nm, through which the daylight sensitized by reacting sensitively to the wavelength range around the ultraviolet light A (320-380 nm) in the industrial field. It can be seen that insects can be blocked.

(열적 내구성)(Thermal durability)

도3은 열적 내구성을 판단하기 위하여 Frit(분말) 상태의 유리 성분(조성3과 조성4)으로 Pellet 을 만든 후 고온 현미경(High Temperature Microscope)을 찍은 그래프이다.3 is a graph showing a high temperature microscope after making pellets with glass components (composition 3 and composition 4) in a Frit (powder) state to determine thermal durability.

여기서 X축이 온도, Y축이 Pellet의 Y/X(길이비)를 Plotting 한 그래프로서g10(조성3)이고, g10+@(조성4)을 살펴보면, 400℃까지 열적 변형이 없는 안정성을 가짐을 알 수 있다.Here, the X-axis plots the temperature and the Y-axis plots the Y / X (length ratio) of the pellet, g10 (composition 3), and g10 + @ (composition 4) shows stability without thermal deformation to 400 ° C. Able to know.

또한 g10(조성3)에 V2O5를 1mol% 첨가한 g10+@(조성4)는 500℃ 이상까지 큰 변형이 없으며, 조성 4의 Peak가 소폭 왼쪽으로 이동한 것을 통해 V2O5를 추가로 첨가하면 소성 온도를 소폭 낮출 수 있다는 사실을 알 수 있다.In addition, g10 + @ (composition 4) to which 1 mol% of V2O5 was added to g10 (composition 3) did not have a large deformation to 500 ° C or more, and when V2O5 was added through the addition of the peak of composition 4 slightly to the left, the firing temperature You can see that it can be slightly lowered.

(코팅의 균일상태)(Coating uniformity)

도4(a)는 기존의 유리 성분의 Pellet 상태를 특정온도에서 찍은 사진이고 도4(b)는 본 발명의 실시예(조성3)에 따른 유리 성분의 Pellet 상태를 특정 온도에서 찍은 고온 현미경 촬영사진이다.Figure 4 (a) is a photograph taken of a conventional Pellet state of the glass component at a specific temperature and Figure 4 (b) is a high temperature micrograph taken a Pellet state of the glass component according to an embodiment of the present invention (composition 3) at a specific temperature It is a photograph.

보는 바와 같이, 기존의 유리 성분의 경우(a) 세라믹화가 진행되어 물방울 상태로 굳어버리지만 본 발명의 실시예에 따른 유리 성분의 경우(b) 얇게 코팅되는 것을 볼 수 있다.As can be seen, in the case of the conventional glass component (a) ceramicization proceeds and hardens to a droplet state, but in the case of the glass component according to the embodiment of the present invention (b) it can be seen that the coating is thin.

즉, 기존의 유리 성분을 펠렛으로 찍어서 소성을 하는 경우 불투명하고 바둑 알처럼 동그랗게 되는 반면, 본 발명의 유리 성분의 경우 넓게 퍼지고 투명하게 도포가 되는 것을 알 수 있다. That is, when firing by pelleting the existing glass component is opaque and round like a Go egg, it can be seen that the glass component of the present invention is spread widely and transparently applied.

(도포 두께에 따른 자외선 차단 정도)(UV protection degree according to coating thickness)

도5는 실시예(조성3)에 따른 자외선A 차단용 코팅 조성물의 도포 두께에 따른 자외선 차단 정도를 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing the degree of UV protection according to the coating thickness of the coating composition for UVA blocking according to the embodiment (composition 3).

도5의 1,2,3,4,5(1번: 10㎛, 2번:20㎛, 3번:30㎛, 4번:40㎛, 5번:50㎛)를 통해 살펴보면, 코팅두께가 증가할수록 자외선A 차단효과가 증가하는 것을 알 수 있다.  1, 2, 3, 4, 5 (No. 1: 10 μm, No. 2: 20 μm, No. 3: 30 μm, No. 4: 40 μm, No. 5: 50 μm) of FIG. It can be seen that the UVA blocking effect increases as it increases.

즉, 도포 두께가 얇은 경우 자외선A 차단효과가 미약하므로 30㎛ 이상의 두께로 코팅하는 것이 적절한 것으로 보인다.In other words, since the UVA blocking effect is weak when the coating thickness is thin, coating with a thickness of 30 μm or more seems to be appropriate.

(코팅 투명도)(Coating transparency)

도6은 자외선A 차단용 코팅 조성물의 코팅 투명도를 알아보기 위한 사진이다.Figure 6 is a photograph for determining the coating transparency of the coating composition for blocking UVA.

먼저 도6(a)는 실시예(조성3)에 따른 유리 성분으로 코팅하였을 때이고, 도6(b)는 비교예(조성5)에 따른 유리 성분으로 코팅하였을 때를 나타낸다.First, Figure 6 (a) is when the coating with a glass component according to the embodiment (composition 3), Figure 6 (b) shows when the coating with a glass component according to the comparative example (composition 5).

조성5과 달리 조성3은 Sb2O3를 더 첨가하여 실험한 것으로, Sb2O3를 첨가하지 않은 조성5의 경우 완전한 불투명화가 일어났고, Sb2O3를 더 첨가한 조성3의 경우 완전히 투명하게 변하는 것을 알 수 있다. Unlike composition 5, composition 3 was tested by adding Sb 2 O 3, and composition 5 without Sb 2 O 3 was completely opaque, and composition 3 with more Sb 2 O 3 was completely transparent.

(가시광선 투과도)(Visible light transmittance)

도7는 실시예(조성3)에 따른 자외선A 차단용 코팅 조성물의 도포 두께에 따른 가시광선의 투과도를 나타내는 사진이다.Figure 7 is a photograph showing the transmittance of visible light according to the coating thickness of the coating composition for UVA blocking according to the embodiment (composition 3).

도6의 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ(Ⅰ: 10㎛, Ⅱ:20㎛, Ⅲ:30㎛, Ⅳ:40㎛)와 상응하는 사진으로 보시는 바와 같이 가시광선의 투과도에는 손색이 없는 것을 확인할 수 있다. As can be seen from the photographs corresponding to I, II, III, and IV (I: 10 μm, II: 20 μm, III: 30 μm, and IV: 40 μm) of FIG. .

(적분구 테스트)(Integral sphere test)

도8은 적분구 테스트를 한 그래프를 나타낸 것이다. (bulb는 코팅이 되지 않은 순수한 램프이고, coating은 램프 위에 코팅한 것임)8 shows a graph of the integrating sphere test. (bulb is pure lamp without coating, coating is coated on the lamp)

상기 적분구 테스트란 커다란 구 안에 램프를 넣고 켠 후 구의 표면에 도달하는 파장의 강도를 모두 더하여 각 파장대에서의 빛의 세기를 측정하는 테스트이다.The integrating sphere test is a test for measuring the intensity of light in each wavelength band by adding all the intensities of the wavelengths reaching the surface of the sphere after putting the lamp in a large sphere.

상기 그래프에서 검은색 선은 램프에 코팅을 하지 않았을 때 그래프이고, 빨간색 선은 램프에 코팅한 후를 나타내는 그래프이다.The black line in the graph is a graph when the lamp is not coated, and the red line is a graph showing the coating after the lamp.

보시는 바와 같이 램프에 코팅을 한 경우 400nm 이하에서 거의 모든 빛이 차단되거나 극미량의 자외선만이 검출되는 것을 볼 수 있다.As you can see, when the lamp is coated, almost all light is blocked or only a small amount of ultraviolet light is detected at 400 nm or less.

뿐만 아니라 가시광선 영역에서는 빛의 세기가 감소되는 양이 거의 없거나 오히려 증가한 부분도 발생하는 것을 확인할 수 있다.In addition, it can be seen that in the visible light region, the amount of light intensity is reduced or even increased.

이는 자외선의 에너지가 큰 빛을 흡수하여 낮은 에너지의 가시광선 영역을 방출하기 때문에 일부 영역에서 가시광선의 intensity가 더 높게 나온 것으로 판단된다.This is because the energy of ultraviolet light absorbs a large amount of light and emits a low energy visible light region, and thus, the intensity of visible light is higher in some regions.

이와 달리 램프에 코팅을 하지 않은 경우 400nm 이하의 거의 모든 빛이 투과되며, 다량의 자외선이 검출되는 것을 볼 수 있다.On the contrary, when the lamp is not coated, almost all light of 400 nm or less is transmitted and a large amount of ultraviolet rays are detected.

이상과 같이 본 발명은 산업용 램프의 150~400℃의 고온에서도 견딜 수 있고 자외선A의 전부 또는 90%이상을 차단할 수 있도록 한 자외선A 차단용 코팅 조성물 및 이를 이용한 램프코팅방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같이 본 고안의 기본적인 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.As described above, the present invention provides a coating composition for UVA blocking and a lamp coating method using the same that can withstand high temperatures of 150 to 400 ° C. of an industrial lamp and block all or 90% or more of UVA. It can be seen that the idea, and in this way, within the scope of the basic idea of the present invention, many other modifications are possible to those of ordinary skill in the art.

Claims (6)

필수적으로 포함되는 Bi2O3, ZnO, B2O3 의 유리의 기본성분과, 선택적으로 포함되는 CeO2 , Sb2O3 , V2O5에서 선택된 1종 이상의 유리의 선택성분을 포함하여 이루어지는 유리재료를 제조하는 유리재료제조단계;
상기 유리재료를 분쇄하여 분말(Frit) 상태로 만드는 유리분말단계;
상기 유리분말에 바인더를 섞어서 Paste(페이스트)를 만드는 페이스트 제조단계;
상기 페이스트를 램프에 도포하는 도포단계; 및
상기 도포단계를 거친 램프를 500~700℃에서 소성하는 소성단계;
를 포함하는 자외선A 차단용 코팅 조성물을 이용한 램프코팅방법.
Including the essential components of the glass of essential Bi 2 O 3 , ZnO, B 2 O 3 and optionally selected one or more glass selected from CeO 2 , Sb 2 O 3 , V 2 O 5 Glass material manufacturing step of producing a glass material made;
A glass powder step of pulverizing the glass material into a powder state;
Paste manufacturing step of making a paste (paste) by mixing the binder in the glass powder;
An application step of applying the paste to a lamp; And
A firing step of firing the lamp passed through the coating step at 500˜700 ° C .;
Lamp coating method using a coating composition for UVA blocking comprising a.
제1항에 있어서,
상기 유리재료제조단계에서 상기 유리의 기본성분은 Bi2O3 25~60중량%, ZnO 5~35중량%, B2O3 10~40중량%의 조성비율로 이루어지고,
상기 선택성분은 상기 유리의 기본성분 100중량부에 대하여 CeO2 0.2~1.5중량부, Sb2O3 0.5~1.5중량부, V2O5 0.5~5중량부 가운데 1종 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 자외선A 차단용 코팅 조성물을 이용한 램프코팅방법.
The method of claim 1,
In the glass material manufacturing step, the basic component of the glass is composed of a composition ratio of Bi 2 O 3 25 to 60% by weight, ZnO 5 to 35% by weight, B 2 O 3 10 to 40% by weight,
The optional component is characterized in that at least one selected from 0.2 to 1.5 parts by weight of CeO 2 , 0.5 to 1.5 parts by weight of Sb 2 O 3, and 0.5 to 5 parts by weight of V 2 O 5 with respect to 100 parts by weight of the base component of the glass. Lamp coating method using a coating composition for UVA blocking.
제1항에 있어서,
상기 페이스트 제조단계에서 상기 바인더는 α-Terpineol와 ethyl cellulose를 5 : 0.1~0.4 중량비로 2~3시간 교반하여 제조되는 것을 특징으로 하는 자외선A 차단용 코팅 조성물을 이용한 램프코팅방법.
The method of claim 1,
In the paste manufacturing step, the binder is α-Terpineol and ethyl cellulose 5: A lamp coating method using a coating composition for UVA blocking, characterized in that the mixture is prepared by stirring for 2 to 3 hours in a weight ratio of 0.1 to 0.4.
제1항에 있어서,
상기 페이스트 제조단계에서 상기 유리분말과 바인더는 15: 5.0~5.3 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 자외선A 차단용 코팅 조성물을 이용한 램프코팅방법.
The method of claim 1,
The glass powder and the binder in the paste manufacturing step is a lamp coating method using a coating composition for UVA blocking, characterized in that the mixture in a weight ratio of 15: 5.0 ~ 5.3.
필수적으로 포함되는 Bi2O3, ZnO, B2O3의 유리의 기본성분과, 선택적으로 포함되는 CeO2 , Sb2O3 , V2O5 에서 선택된 1종 이상의 유리의 선택성분을 포함하는 유리재료를 함유하되, 상기 유리재료는 분말 상태로 이루어진 것을 특징으로 하는 자외선A 차단용 코팅 조성물.Essential components of the glass of essential Bi 2 O 3 , ZnO, B 2 O 3 and optionally containing one or more of the optional components selected from CeO 2 , Sb 2 O 3 , V 2 O 5 Containing a glass material, wherein the glass material is UVA coating composition for blocking, characterized in that the powder. 제5항에 있어서,
상기 유리의 기본성분은 Bi2O3 25~60중량%, ZnO 5~35중량%, B2O3 10~40중량%의 조성비율로 이루어지고,
상기 선택성분은 상기 유리의 기본성분 100중량부에 대하여 CeO2 0.2~1.5중량부, Sb2O3 0.5~1.5중량부, V2O5 0.5~5중량부 가운데 1종 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 자외선A 차단용 코팅 조성물.
The method of claim 5,
The basic component of the glass is Bi 2 O 3 It consists of a composition ratio of 25 to 60% by weight, 5 to 35% by weight of ZnO, 10 to 40% by weight of B 2 O 3 ,
The optional component is CeO 2 based on 100 parts by weight of the basic component of the glass. 0.2-1.5 parts by weight, Sb 2 O 3 0.5 to 1.5 parts by weight, V 2 O 5 UV-A coating composition for at least one selected from 0.5 to 5 parts by weight.
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