KR101275782B1 - Inorganic coating composition and coating method using thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무기도료 조성물 및 이를 제조하는 방법에 대한 것으로, 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트; 인산(H3PO4); KOH, NaOH, 또는 LiOH, LiOHㆍH2O 중 선택된 어느 하나 이상의 강염기; 및 물(H2O); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물을 제공한다(하기 화학식 1 내지 화학식 3에서 x : y의 비는 1 : 1.9 ~ 500이며, n은 1 ~ 20의 자연수).
[화학식 1] xNa2O·ySiO2·nH2O
[화학식 2] xK2O·ySiO2·nH2O
[화학식 3] xLi2O·ySiO2·nH2O
본 발명에 따른 무기 도료 조성물을 사용하여 형성되는 무기계 코팅막은 모재의 종류의 관계없이, 특히 금속제 및 비금속제의 표면들과의 결합력이 강하여 모재와의 접착력 및 부착력 등이 우수하여 오랜 시간이 지나도 코팅막이 모재로부터 이탈되는 문제가 없고 유기계는 물론 기타의 오염 물질들의 제거가 용이하여 물을 흘려주는 것만으로도 오염물질이 쉽게 제거되며 강한 내후성, 내구성, 내마모성, 표면의 고경도, 원적외선 방사, 불연성, 내약품성, 내식성 및 항균성이 우수한 무기도료 조성물 및 이를 이용한 무기계 코팅막을 제공한다. The present invention relates to an inorganic coating composition and a method for producing the same, an alkali metal silicate represented by the following Chemical Formulas 1 to 3; Phosphoric acid (H 3 PO 4); KOH, NaOH, or a strong base selected from LiOH, LiOH 占2 2O; And water (H 2 O); It provides an inorganic coating composition comprising a (the ratio of x: y in the following formula 1 to formula 3 is 1: 1.9 to 500, n is a natural number of 1 to 20).
???????? Chemical Formula 1 ???????? xNa 2 O ySiO 2 .nH 2 O
???????? Chemical Formula 2 ???????? xK 2 O.ySiO 2 .nH 2 O
XLi 2 O ySiO 2 .nH 2 O
The inorganic coating film formed using the inorganic coating composition according to the present invention has a high bonding strength with the metal and nonmetal surfaces, regardless of the type of the base material, and thus has excellent adhesion and adhesion with the base material, and thus the coating film has passed for a long time. It is easy to remove organic and other contaminants, and it is easy to remove contaminants simply by flowing water, and it has strong weather resistance, durability, abrasion resistance, high hardness of surface, far infrared radiation, incombustibility, It provides an inorganic coating composition excellent in chemical resistance, corrosion resistance and antibacterial properties and an inorganic coating film using the same.

Description

무기 도료 조성물 및 이를 제조하는 방법{Inorganic coating composition and coating method using thereof}Inorganic coating composition and method of manufacturing the same

본 발명은 무기도료 조성물 및 이를 제조하는 방법에 대한 것이다. The present invention relates to an inorganic coating composition and a method for producing the same.

일반적으로 도료는 철도, 차량, 선박, 도로시설, 전자, 전기 등의 각종 산업분야는 물론이고, 주방, 거실 등의 일반 가정에서도 사용되는 매우 광범위한 용도를 갖는다. In general, the paint has a wide range of applications that are used in a variety of industries such as railroads, vehicles, ships, road facilities, electronics, electricity, etc., as well as general households such as kitchens and living rooms.

그러나 종래의 유기 도료는 알코올 등 유기 용제를 사용하므로 환경오염의 문제가 있으며, 그 표면에 유기 물질(예를 들어 각종 기름, 락카 스프레이, 유성 매직 등)이 묻어서 오염되는 경우, 유기 도료의 표면이 유기 물질과 잘 결합할 수 있는 소수성을 갖기 때문에 오염 물질을 물로 제거하는 것이 용이하지 않은 문제점이 있다. However, since conventional organic paints use organic solvents such as alcohol, there is a problem of environmental pollution. When the organic materials (for example, various oils, lacquer sprays, oily magic, etc.) are contaminated on the surface, the surface of the organic paints is contaminated. It is difficult to remove contaminants with water because it has a hydrophobic property that can bind well with organic materials.

뿐만 아니라, 유기 도료는 금속 및 비철금속 표면에 대한 접착성 및 부착력이 약하여 금속 및 비철금속 표면에 코팅하기 위해 금속 및 비철금속 표면을 샌딩이나 산처리 또는 접착력이 높은 별도의 물질을 코팅하는 전처리 등의 별도의 공정이 요구되어 코팅 공정이 복잡해지고, 비용이 높아지는 문제점이 있으며, 사용 시간이 오래 지난 후 또는 외부의 충격 등에 의하여 모재로부터 떨어지는 현상이 잦은 문제가 있다. In addition, the organic paint has a weak adhesion and adhesion to the metal and nonferrous metal surface, so that the coating on the metal and nonferrous metal surface, such as sanding or acid treatment of the metal and nonferrous metal surface, or pretreatment for coating a separate material having high adhesion. There is a problem that the process is required, the coating process is complicated, the cost is high, there is a problem that often fall from the base material after a long time of use or by an external impact or the like.

아울러, 고온에 약하고 불에 잘 타는 문제 등도 있어, 유기 도료를 대신할 수 있는 도료 및 코팅제에 대한 요구가 계속되었다. In addition, there is a problem of being weak at high temperatures and burning well, and there has been continued demand for paints and coatings which can replace organic paints.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 수용성 규산염과 알루미늄 또는 알루미늄 금속산화물로 제조한 수용성 규산염을 주재료로 사용한 무기질 피복 조성물이 개발되었다. 그러나 이러한 피복 조성물은 바인더로 사용되는 수용성 변성 규산염이 강한 알칼리성 물질이므로 도막이 형성된 후 미량의 알칼리 성분이 도막 표면으로 용출되어 백화 현상을 일으키는 문제가 있다.In order to solve these problems, an inorganic coating composition using a water-soluble silicate and a water-soluble silicate made of aluminum or an aluminum metal oxide as a main material has been developed. However, since the water-soluble modified silicate used as the binder is a strong alkaline substance, such a coating composition has a problem that a slight amount of alkali component is eluted to the surface of the coating film after the coating film is formed, thereby causing whitening.

또한, 알칼리 금속 산화물과 알칼리 실리케이트를 경화제로 하고, 금속 산화물 및 금속 인산화물과 알칼리 실리 케이트를 베이스로 하는 친수성 무기도료 조성물에 대한 연구도 있으나, 이 경우도 알칼리 용출에 의한 백화 현상을 완전히 방지하지 못했을 뿐 아니라, 물에 대한 내수성이 완전하지 않고 모재에 대한 접착력이나 부착력에 있어 개선이 요구되고 있다. In addition, there are studies on hydrophilic inorganic coating compositions based on alkali metal oxides and alkali silicates and based on metal oxides, metal phosphates and alkali silicates, but even in this case, the whitening phenomenon due to alkali elution is not completely prevented. Not only that, the water resistance to water is not perfect, and improvement in adhesion or adhesion to the base material is required.

본원발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본원발명의 하나의 목적은 모재에 코팅되어 물에 의한 오염물의 제거가 용이하며 내열성 및 불연성이 우수하고, 모재의 종류에 관계없이 간단한 방법에 의해 코팅될 수 있으며, 모재와의 접착력 및 부착력이 우수한 무기 도료 조성물을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, one object of the present invention is coated on the base material to facilitate the removal of contaminants by water, excellent heat resistance and nonflammability, and is related to the type of the base material It can be coated by a simple method without, and to provide an inorganic coating composition excellent in adhesion and adhesion with the base material.

본원발명의 또 하나의 목적은 상기 무지 도료 조성물을 이용하여 모재에 무기계 코팅막을 형성하는 방법을 제공하는데 있다. Still another object of the present invention is to provide a method of forming an inorganic coating film on a base material by using the plain coating composition.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본원발명은 The present invention to solve the above problems is

하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트; 인산(H3PO4); KOH, NaOH, 또는 LiOH, LiOHㆍH2O 중 선택된 어느 하나 이상의 강염기; 및 물(H2O);을 포함하는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물을 제공한다. Alkali metal silicates represented by the following Chemical Formulas 1 to 3; Phosphoric acid (H 3 PO 4); KOH, NaOH, or a strong base selected from LiOH, LiOH 占2 2O; And water (H 2 O); provides an inorganic coating composition comprising a.

[화학식 1] xNa2O·ySiO2·nH2O???????? Chemical Formula 1 ???????? xNa 2 O ySiO 2 .nH 2 O

[화학식 2] xK2O·ySiO2·nH2O???????? Chemical Formula 2 ???????? xK 2 O.ySiO 2 .nH 2 O

[화학식 3] xLi2O·ySiO2·nH2OXLi 2 O ySiO 2 .nH 2 O

상기 화학식 1 내지 화학식 3에서 x : y의 비는 1 : 1.9 ~ 500이며, n은 1 ~ 20의 자연수이다. In the above Chemical Formulas 1 to 3, the ratio of x: y is 1: 1.9 to 500, and n is a natural number of 1 to 20.

또한 상기 무기 도료 조성물은, 총 중량을 기준으로, 상기 화학식 1 내지 화학식 3의 알칼리 금속 실리케이트 25 내지 95 중량부; 상기 인산(H3PO4)은 0.1 내지 1.2 중량부; 상기 강염기는 0.5 내지 5 중량부; 및 물(H2O) 4 내지 74 중량부; 로 포함되는 것을 특징으로 한다. In addition, the inorganic coating composition, based on the total weight, 25 to 95 parts by weight of the alkali metal silicate of Formula 1 to Formula 3; The phosphoric acid (H 3 PO 4 ) is 0.1 to 1.2 parts by weight; 0.5 to 5 parts by weight of the strong base; And 4 to 74 parts by weight of water (H 2 O); Characterized in that included.

또한, 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트는, 무기 도료 조성물의 총 중량을 기준으로, 각각 12 내지 40 중량부, 1 내지 15 중량부, 및 12 내지 40 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하며, In addition, the alkali metal silicate represented by Formula 1 to Formula 3, 12 to 40 parts by weight, 1 to 15 parts by weight, and 12 to 40 parts by weight, respectively, based on the total weight of the inorganic coating composition ,

나아가, 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트는 각각 고형분의 함량이 25% 내지 50%, 15% 내지 40%, 10% 내지 35%인 것을 특징으로 한다. Further, the alkali metal silicates represented by Chemical Formulas 1 to 3 are characterized in that the content of solids is 25% to 50%, 15% to 40%, and 10% to 35%, respectively.

또한, 상기 무기도료 조성물의 pH는 8 내지 14인 것을 특징으로 한다.
In addition, the inorganic coating composition is characterized in that the pH of 8 to 14.

한편, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 하나의 수단으로, On the other hand, as another means for solving the above problems,

a) 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트; 인산(H3PO4); KOH, NaOH, LiOH, 또는 LiOHㆍH2O 중 선택된 어느 하나 이상의 강염기; 및 물(H2O)을 혼합하고 교반하여 무기 도료 조성물을 제조하는 단계;a) an alkali metal silicate represented by the following Chemical Formulas 1 to 3; Phosphoric acid (H 3 PO 4); At least one strong base selected from KOH, NaOH, LiOH, or LiOH.H 2 O; And mixing and stirring water (H 2 O) to prepare an inorganic coating composition.

[화학식 1] xNa2O·ySiO2·nH2O???????? Chemical Formula 1 ???????? xNa 2 O ySiO 2 .nH 2 O

[화학식 2] xK2O·ySiO2·nH2O???????? Chemical Formula 2 ???????? xK 2 O.ySiO 2 .nH 2 O

[화학식 3] xLi2O·ySiO2·nH2OXLi 2 O ySiO 2 .nH 2 O

상기 화학식 1 내지 화학식 3에서 x : y의 비는 1 : 1.9 ~ 500이며, n은 1 ~ 20의 자연수이다. In the above Chemical Formulas 1 to 3, the ratio of x: y is 1: 1.9 to 500, and n is a natural number of 1 to 20.

b) 모재를 소정 온도에서 예열 처리하는 단계;b) preheating the base material at a predetermined temperature;

c) 상기 무기 도료 조성물을 모재의 표면에 코팅하는 단계;c) coating the inorganic coating composition on the surface of the base material;

d) 건조된 모재를 소정 온도에서 소정 시간 동안 소성하는 단계; 를 포함하는 무기 도료 조성물을 이용한 무기 도막의 형성방법을 제공한다. d) firing the dried base material at a predetermined temperature for a predetermined time; It provides a method of forming an inorganic coating film using an inorganic coating composition comprising a.

상기 b) 단계는 이전에 모재를 친수화 하기 위하여 플라즈마(plasma), 애노다이징(anodizing), 샌딩(sanding), 에칭(etching), 모재 표면을 탈지 세척하여 불순물을 제거하는 방법 중 어느 하나의 방법으로 전처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, , Step b) is any one of a method of removing impurities by plasma, anodizing, sanding, etching, degreasing the surface of the base material to hydrophilize the base material Characterized in that it further comprises the step of pre-processing,

상기 d) 단계 이전에 코팅된 모재를 소정 시간 동안 상온 이상의 온도에서 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The method further comprises the step of drying the coated base material before the step d) at a temperature higher than room temperature for a predetermined time.

상기 b) 단계는 50±10℃의 온도에서 예열 처리하는 것일 수 있으며, Step b) may be to preheat at a temperature of 50 ± 10 ℃,

상기 a) 단계의 무기도료 조성물의 제조는 pH는 8 내지 14에서 수행되는 것일 수 있다. Preparation of the inorganic coating composition of step a) may be performed at a pH of 8 to 14.

상기 a) 단계의 무기 도료 조성물의 제조는 무기도료 조성물의 총 중량을 기준으로, 상기 화학식 1 내지 화학식 3의 알칼리 금속 실리케이트 25 내지 95 중량부; 상기 인산(H3PO4)은 0.1 내지 1.0 중량부; 상기 강염기는 0.5 내지 5 중량부; 및 물(H2O) 4 내지 74 중량부; 를 포함하여 제조하는 것일 수 있고, Preparation of the inorganic coating composition of step a) is based on the total weight of the inorganic coating composition, 25 to 95 parts by weight of the alkali metal silicate of Formula 1 to Formula 3; The phosphoric acid (H 3 PO 4 ) is 0.1 to 1.0 parts by weight; 0.5 to 5 parts by weight of the strong base; And 4 to 74 parts by weight of water (H 2 O); It may be to include, including

상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트는, 무기 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 각각 12 내지 40 중량부, 1 내지 15 중량부, 및 12 내지 40 중량부로 포함되는 것을 특징으로 한다. The alkali metal silicate represented by Formulas 1 to 3 is characterized in that it comprises 12 to 40 parts by weight, 1 to 15 parts by weight, and 12 to 40 parts by weight based on the total weight of the inorganic coating composition.

또한, 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트는 고형분의 함량에 각각 25% 내지 50%, 15% 내지 40%, 10% 내지 35%인 것일 수 있으며, In addition, the alkali metal silicate represented by Formula 1 to Formula 3 may be 25% to 50%, 15% to 40%, 10% to 35% of the solid content, respectively,

상기 d)의 건조된 모재를 소성하는 단계는, 80℃ 내지 450℃의 온도에서 30분 내지 3시간 동안 소성하는 것일 수 있다. The step of firing the dried base material of d) may be to bake for 30 minutes to 3 hours at a temperature of 80 ℃ to 450 ℃.

또한, 상기 c)의 상기 무기 도료 조성물을 모재의 표면에 코팅하는 단계는 딥핑(Dipping)코팅 또는 스프레이코팅, 롤코팅, 스핀코팅, 바코팅, 플로우코팅, 커튼코팅, 나이프코팅, 진공증착, 이온플레이팅, 플라즈마증착법 중 선택된 어느 하나의 방법에 의해 코팅하는 것을 특징으로 하는 것일 수 있으며, In addition, the step of coating the surface of the base material of the inorganic coating composition of c) is a dip coating or spray coating, roll coating, spin coating, bar coating, flow coating, curtain coating, knife coating, vacuum deposition, ion Plating, it may be characterized in that the coating by any one method selected from the plasma deposition method,

상기 c) 단계에서 무기 도료 조성물은 모재의 표면에 0.01 내지 30㎛ 두께로 코팅되는 것을 특징으로 한다.
In the step c) the inorganic coating composition is characterized in that the coating on the surface of the base material in a thickness of 0.01 to 30㎛.

한편, 상기 a) 단계는, 인산(H3PO4); 알칼리 금속 실리케이트; 강염기; 물(H2O)을 포함하는 제 1 조성물; 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트; 강염기; 물(H2O)을 포함하는 제 2 조성물; 을 각각 먼저 제조하고, 상기 제 1 조성물과 제 2 조성물을 1 : 1의 비율로 혼합하고 교반하여 제조하는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the step a), phosphoric acid (H 3 PO 4 ); Alkali metal silicates; Strong bases; A first composition comprising water (H 2 O); Alkali metal silicates represented by Formulas 1 to 3; Strong bases; A second composition comprising water (H 2 O); To prepare each first, characterized in that the first composition and the second composition is prepared by mixing and stirring in a ratio of 1: 1.

이때, 상기 제 1 조성물에 포함되는 인산은 전체 무기 도료 조성물의 총 중량 대비 0.1 내지 1 중량부, 알칼리 금속 실리케이트는 0.001 내지 49 중량부; 강염기는 0.5 내지 5, 물(H2O)은 1 내지 50 중량부;At this time, the phosphoric acid included in the first composition is 0.1 to 1 parts by weight based on the total weight of the total inorganic coating composition, the alkali metal silicate is 0.001 to 49 parts by weight; Strong base is 0.5 to 5, water (H 2 O) is 1 to 50 parts by weight;

상기 제 2 조성물에 포함되는 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트는 25 내지 49 중량부; 강염기 0.5 내지 5 중량부; 물(H2O) 1 내지 25 중량부로 포함되는 것을 특징으로 한다.
Alkali metal silicate represented by Formula 1 to Formula 3 contained in the second composition is 25 to 49 parts by weight; Strong bases 0.5 to 5 parts by weight; It is characterized in that it is included in 1 to 25 parts by weight of water (H 2 O).

전술한 본 발명에 따른 무기 도료 조성물을 사용하여 형성되는 무기계 코팅막은 모재의 종류의 관계없이, 특히 금속제 및 비금속제의 표면들과의 결합력이 강하여 모재와의 접착력 및 부착력 등이 우수하여 오랜 시간이 지나도 코팅막이 모재로부터 이탈되는 문제가 없다. The inorganic coating film formed using the inorganic coating composition according to the present invention described above has a long time because the bonding strength with the surface of the metal and the non-metal is excellent, regardless of the type of the base material, and excellent adhesion and adhesion with the base material. There is no problem that the coating film is separated from the base material even after passing.

또한 상기 무기계 코팅막은 친수성 코팅막으로서 유기물질 등과 결합력이 약하여 유기계 오염물질들이 잘 묻지 아니하고, 나아가 유기계는 물론 기타의 오염 물질들의 제거가 용이하여 다른 작업을 가하지 않고 코팅막 표면에 단지 물을 흘려주는 것만으로도 오염물질이 쉽게 제거되는 효과가 있다.In addition, the inorganic coating film is a hydrophilic coating film has a weak bonding force with organic materials and the like, the organic pollutants are not burying well, and furthermore, it is easy to remove the organic and other contaminants, simply by flowing water to the surface of the coating film without any other work Also contaminants are easily removed.

또한 무기계 도막의 특성상 강한 내후성, 내구성, 내약품성, 내마모성, 표면의 고경도, 원적외선 방사, 불연성, 내약품성, 내식성 등이 뛰어나고 항균성도 우수한 무기도료 조성물 및 이를 이용한 무기계 코팅막을 제공한다.In addition, it provides an inorganic coating composition having excellent weather resistance, durability, chemical resistance, abrasion resistance, high hardness of the surface, far-infrared radiation, nonflammability, chemical resistance, corrosion resistance, and antibacterial properties, and an inorganic coating film using the same.

또한 용매로 물을 사용하기 때문에 조성물의 제조과정 및 코팅과정에서 오염물질이 발생하지 않아 친환경적이고, 그 수명이 반영구적인 효과가 있다. In addition, since water is used as a solvent, contaminants do not occur in the manufacturing process and coating process of the composition, which is environmentally friendly and has a semi-permanent effect.

도 1은 본원발명에 따른 무기계 코팅막이 형성된 모재 표면에 대한 SEM 사진.
도 2는 본원발명에 따른 무기계 코팅막이 형성된 모재 표면에 대한 클린성 테스트 결과.
도 3은 본원발명에 따른 무기계 코팅막이 형성된 모재 표면에 대한 부식성 테스트 결과.
도 4는 본원발명에 따른 실시예 9(적색선) 및 비교예 2(흑색선)에 대한 빛 반사율 측정 결과에 대한 그래프.
도 5는 본원발명에 따른 실시예 9(적색선) 및 비교예 2(흑색선)에 대한 빛 투과율 측정 결과에 대한 그래프.1 is a SEM photograph of the surface of the base material on which the inorganic coating film according to the present invention is formed.
Figure 2 is a cleanness test results for the surface of the base material on which the inorganic coating film according to the present invention is formed.
Figure 3 is a corrosion test results for the surface of the base material formed inorganic coating film according to the present invention.
Figure 4 is a graph of the light reflectance measurement results for Example 9 (red line) and Comparative Example 2 (black line) according to the present invention.
Figure 5 is a graph of the light transmittance measurement results for Example 9 (red line) and Comparative Example 2 (black line) according to the present invention.

본원발명의 무기 도료 조성물은, 알칼리 금속 실리케이트; 인산(H3PO4); KOH, NaOH, 또는 LiOH 중 선택된 어느 하나 이상의 강염기; 및 물(H2O); 을 포함하는 것을 특징으로 한다. The inorganic coating composition of this invention is an alkali metal silicate; Phosphoric acid (H 3 PO 4); At least one strong base selected from KOH, NaOH, or LiOH; And water (H 2 O); And a control unit.

이하, 본원발명의 무기 도료 조성물 및 이를 이용한 무기계 코팅막의 형성방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
Hereinafter, the inorganic coating composition of the present invention and a method of forming an inorganic coating film using the same will be described in detail.

본원발명에 포함되는 알칼리 금속 실리케이트는 화학식 1 내지 3으로 표시되는 것이다. The alkali metal silicates included in the present invention are represented by the general formulas (1) to (3).

[화학식 1] xNa2O·ySiO2·nH2O???????? Chemical Formula 1 ???????? xNa 2 O ySiO 2 .nH 2 O

[화학식 2] xK2O·ySiO2·nH2O???????? Chemical Formula 2 ???????? xK 2 O.ySiO 2 .nH 2 O

[화학식 3] xLi2O·ySiO2·nH2OXLi 2 O ySiO 2 .nH 2 O

상기 화학식 1 내지 화학식 3에서 x : y의 비는 1 : 1.9 ~ 500이며, n은 1 ~ 20의 자연수이다. In the above Chemical Formulas 1 to 3, the ratio of x: y is 1: 1.9 to 500, and n is a natural number of 1 to 20.

상기 알칼리 금속 실리케이트는 화학식 1 내지 화학식 3에 나타난 바와 같이, 착화합물(Complex Compound)로 구성된다. 즉, 1개 또는 그 이상의 리튬, 나트륨, 칼륨 원자를 중심으로 몇 개의 비금속 원자 또는 원자단이 결합하여 이루어진 화학종이며, 중심금속 원자에 다른 비금속 원소가 치환하여 규소(Si)와 다른 원자간의 단일결합(Single bond)을 이중결합(Double bond)으로 만들어 망목 구조가 생성되어 규산염과 축합 반응을 하여 규산염에 붙어 있는 수산화이온(-OH)이 다른 이온으로 치환 및 해리되어 물의 침투를 막아주어 내수성을 향상시키는 메커니즘이다. The alkali metal silicate is composed of a complex compound as shown in Chemical Formulas (1) to (3). That is, a chemical species composed of several nonmetallic atoms or groups of atoms centered on one or more lithium, sodium, or potassium atoms, and a single bond between silicon (Si) and another atom by substitution of another nonmetallic element with a central metal atom (Single bond) is made into a double bond (Double bond) to form a network structure, and condensation reaction with silicate, the hydroxide ions (-OH) attached to the silicate is replaced and dissociated with other ions to prevent water penetration to improve water resistance Mechanism.

본원발명의 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트는 액상의 재료 즉, 규산나트륨, 규산칼륨, 및 규산리튬 수화물인 것을 특징으로 한다. The alkali metal silicate of the present invention represented by the above general formulas (1) to (3) is characterized by being a liquid material, that is, sodium silicate, potassium silicate and lithium silicate hydrate.

이때, 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트 수화물에 포함되는 고형분의 함량은 각각 25% 내지 50%, 15% 내지 40%, 10% 내지 35%인 것일 수 있다. In this case, the alkali metal silicate hydrate represented by Chemical Formulas 1 to 3 may have a solid content of 25% to 50%, 15% to 40%, and 10% to 35%, respectively.

이와 같은 고형분 함량 범위의 알칼리 금속 실리케이트 수화물을 포함함으로써 본원발명의 무기 도료 조성물은, 제조시 다른 구성요소들과의 빠르고 높은 반응효율을 얻을 수 있으며, 제조 후에도 안정화 측면에서 바람직하다.By including the alkali metal silicate hydrate having such a solid content range, the inorganic coating composition of the present invention can obtain a fast and high reaction efficiency with other components at the time of production, and is preferable from the standpoint of stabilization after production.

또한, 본원발명의 무기 도료 조성물은 상기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 규산나트륨 수화물, 규산칼륨 수화물, 규산리튬 수화물을 모두 포함하는데에 특징이 있다. 상기 화학식 1 내지 3의 규산염 수화물을 모두 포함함으로써, 모재와의 접착력 또는 부착력을 높이면서도 코팅막의 방오성, 내수성을 향상시키는 무기 도료 조성물을 구현할 수 있다. Further, the inorganic coating composition of the present invention is characterized in that it includes sodium silicate hydrate, potassium silicate hydrate and lithium silicate hydrate represented by the above general formulas (1) to (3). By including all of the silicate hydrates of the above formulas (1) to (3), it is possible to realize an inorganic coating composition which improves the antifouling property and water resistance of the coating film while enhancing the adhesion or adhesion force with the base material.

한편, 본원발명의 무기 도료 조성물에 포함되는 알칼리 금속 실리케이트는 무기 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 25 내지 95 중량부로 포함될 수 있다. Meanwhile, the alkali metal silicate contained in the inorganic coating composition of the present invention may be included in an amount of 25 to 95 parts by weight based on the total weight of the inorganic coating composition.

25 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 이를 포함하는 무기 도료 조성물의 오염물 제거 능력이나 경도, 내식성 면에서 바람직한 효과를 얻을 수 없으며, 95 중량부를 초과하는 경우에는 모재와의 접착성 및 부착력에 있어 문제가 있을 수 있다. If it is contained in an amount of less than 25 parts by weight, a desired effect can not be obtained in terms of the contaminant removing ability, hardness and corrosion resistance of the inorganic coating composition containing the same, and if it exceeds 95 parts by weight, Can be.

나아가, 상기 알칼리 금속 실리케이트는 상기 화학식 1로 표시되는 규산 나트륨염 수화물 12 내지 40 중량부, 상기 화학식 2로 표시되는 규산칼륨염 수화물 1 내지 15 중량부, 및 상기 화학식 3으로 표시되는 규산리튬염 수화물 12 내지 40 중량부로 구성될 수 있다. Further, the alkali metal silicate may include 12 to 40 parts by weight of the sodium silicate salt hydrate represented by the formula (1), 1 to 15 parts by weight of the potassium silicate salt hydrate represented by the formula (2), and the silicate lithium salt hydrate 12 to 40 parts by weight.

상기 알칼리금속 실리케이트를 이루는 화학식 1 내지 화학식 3의 조성비가 상기와 같은 범위를 만족하는 경우, 본 발명이 목적하는 효과, 즉 모재와의 강한 결합력 및 내식성, 방오성, 고경도성, 내열성 등에서 크게 개선된 효과를 발현할 수 있다. 그러나 물의 첨가량이 상기 바람직한 함량보다 부족할 경우에는 모재 표면에 코팅 막에 크랙이 발생할 수 있다.In the case where the composition ratios of the alkali metal silicates of the formulas (1) to (3) satisfy the above range, the effect of the present invention is greatly improved in the effect of the present invention, that is, the strong bonding force with the base material and the corrosion resistance, antifouling property, hardness, Can be expressed. However, when the added amount of water is less than the above preferable amount, cracks may occur in the coating film on the surface of the base material.

상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트 수화물의 제조방법은 본원발명에서 특별히 한정하지 아니하며, 상기의 화학식을 만족하는 알칼리금속 실리케이트라면 본원발명에 이용될 수 있음은 물론이다.
The method of preparing the alkali metal silicate hydrate represented by the above Chemical Formulas 1 to 3 is not particularly limited in the present invention, and it goes without saying that any alkali metal silicate satisfying the above chemical formula may be used in the present invention.

본원발명의 무기 도료 조성물은 또한 인산(H3PO4)을 더 포함한다. The inorganic coating composition of the present invention further comprises phosphoric acid (H 3 PO 4 ).

상기 인산은 무기 도료 조성물에 포함되어, 모재 표면에 코팅되어 코팅막을 형성하는 경우, 수분과 코팅막과의 접촉각을 증가시켜 친수성을 향상시키는 효과가 있다. 상기와 같은 인산은 무기 도료 조성물에 0.1 - 1 중량부로 포함됨이 바람직하다. 상기 범위를 벗어나 포함되는 경우에는 인산의 존재에 의한 목적하는 효과를 얻기 어렵기 때문이다.
The phosphoric acid is contained in the inorganic coating composition and has an effect of increasing the hydrophilicity by increasing the contact angle between water and the coating film when the coating film is coated on the surface of the base material. It is preferable that the phosphoric acid is contained in the inorganic coating composition in an amount of 0.1 - 1 part by weight. It is difficult to obtain the desired effect due to the presence of phosphoric acid.

본원발명의 무기도료 조성물은 또한, KOH, NaOH, 또는 LiOH, LiOHㆍH2O 중 선택된 어느 하나 이상의 강염기를 더 포함한다. 이러한 강염기는 무기 도료 조성물의 총량을 기준으로 0.5 - 5 중량부로 포함됨이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1 내지 3 중량부로 포함될 수 있다. 상기 바람직한 함량에 따라 무기 도료 조성물에 포함되는 경우 조성물의 높은 반응효율을 얻을 수 있으며, 최종 생산된 무기 도료 조성물의 발림성을 좋게 할 수 있고, 조성물의 제조시 굳는 현상 등을 방지할 수 있다. Inorganic coating composition of the present invention also includes KOH, NaOH, or LiOH, LiOH H 2 O and one or more bases selected from more. The strong base is preferably contained in an amount of 0.5 to 5 parts by weight based on the total amount of the inorganic coating composition, more preferably 1 to 3 parts by weight. According to the above preferred contents, a high reaction efficiency of the composition can be obtained when the composition is contained in the inorganic coating composition, and the spreadability of the finally produced inorganic coating composition can be improved, and the phenomenon of hardening of the composition can be prevented.

또한 상기 무기 도료 조성물은 pH는 8 내지 14가 되도록 제조함으로써 바람직한 반응효율을 얻을 수 있으며, 조성물이 용액상태를 최적의 상태로 유지할 수 있도록 할 수 있다. In addition, the inorganic coating composition can be prepared to have a pH of 8 to 14 to obtain a desired reaction efficiency, and the composition can maintain the solution state in an optimal state.

본원발명의 무기 도료 조성물은 상기와 같은 조성 성분들을 혼합하는 용매로서 물과 같은 친수성 용매를 사용할 수 있다. 이러한 친수성 용매 중 대표적인 물은 무기도료 조성물의 총 중량을 기준으로 4 내지 74 중량부로 포함될 수 있다. 용매로 작용하는 물은 또한 알칼리 금속 실리케이트의 분산성 및 반응 효율 등을 높일 수 있다.
In the inorganic coating composition of the present invention, a hydrophilic solvent such as water may be used as a solvent for mixing the above-mentioned composition components. Representative water in such a hydrophilic solvent may be included in an amount of 4 to 74 parts by weight based on the total weight of the inorganic coating composition. The water serving as a solvent can also increase the dispersibility and the reaction efficiency of the alkali metal silicate.

기타, 본원발명의 무기 도료 조성물에는 코팅막의 색상을 부여하기 위한 안료 및 코팅막의 유연성, 부착성, 내충격성, 평활성 등을 보다 개선하기 위하여 첨가제를 더 첨가할 수도 있다. In addition, an additive may be further added to the inorganic coating composition of the present invention to further improve the flexibility, adhesion, impact resistance, smoothness and the like of the pigment and the coating film for imparting the color of the coating film.

이러한 첨가제로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 스테아린산알루미늄, 실리카, 지르코늄실리케이트, 칼슘실리케이트, 알킬술포레이트금속염, 폴리실록산변성물, Poly-oxyethylene Sorbitan Monostearate, 실란 중에서 1 종 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제는 상기 무기도료 조성물을 구성하는 전체 중량에 대해 0.1 내지 2 중량부로 사용되어 원하는 효과를 발현할 수 있다. As such additives, one or more selected from ethylene glycol, diethylene glycol, aluminum stearate, silica, zirconium silicate, calcium silicate, alkylsulfolate metal salt, polysiloxane modified product, Poly-oxyethylene Sorbitan Monostearate, and silane can be used. The additive may be used in an amount of 0.1 to 2 parts by weight based on the total weight of the inorganic coating composition to express a desired effect.

이하에서는 본원발명에 따른 무기 도료 조성물을 이용한 무기계 코팅막의 형성방법에 대해 설명한다.
Hereinafter will be described a method of forming an inorganic coating film using the inorganic coating composition according to the present invention.

a) 먼저 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트 및 인산(H3PO4); KOH, NaOH, ,LiOH, LiOHㆍH2O 중 선택된 어느 하나 이상의 강염기; 및 물(H2O); 및 기타 첨가제들을 상기한 조성물 범위 내에서 교반기에 넣고 혼합하여 본원발명에 따른 무기 도료 조성물을 제조한다. a) first alkali metal silicates and phosphoric acid (H 3 PO 4 ) represented by the following Chemical Formulas 1 to 3; At least one strong base selected from KOH, NaOH,, LiOH, and LiOH.H 2 O; And water (H 2 O); And other additives are added to the stirrer within the above composition range and mixed to prepare an inorganic coating composition according to the present invention.

이때 교반속도는 150~400RPM인 것이 바람직한데, 150 RPM 미만의 경우에는 조성물이 충분히 혼합되지 않는 문제가 있고, 400RPM를 초과하더라도 교반 성능에 차이가 크지 않기 때문이다. At this time, the stirring speed is preferably 150 ~ 400RPM, less than 150 RPM because there is a problem that the composition is not sufficiently mixed, even if it exceeds 400RPM because the difference in stirring performance is not large.

본 발명의 무기 도료 조성물은 또한 상기와 같이 무기도료 조성물의 구성물질들을 모두 한번에 투입하여 교반함으로써 제조할 수도 있으나, 2 이상의 조성물로 따로 분리하여 제조한 뒤에 이들을 다시 교반하여 무기 도료 조성물을 제조하는 것일 수도 있다. The inorganic coating composition of the present invention may also be prepared by adding all of the components of the inorganic coating composition at once as described above and stirring, but separately preparing two or more compositions and then stirring them again to prepare the inorganic coating composition. It may be.

즉, 본원발명의 무기도료 조성물은 인산(H3PO4); 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 실리케이트; 강염기; 물(H2O)을 포함하는 제 1 조성물;과 That is, the inorganic coating composition of the present invention is phosphoric acid (H 3 PO 4 ); Alkali silicates represented by Formulas 1 to 3; Strong bases; A first composition comprising water (H 2 O); and

상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트; 강염기; 물(H2O)을 포함하는 제 2 조성물; 을 각각 먼저 제조하고, 상기 제 1 조성물과 제 2 조성물을 1 : 1의 비율로 혼합하고 교반하여 제조되는 것일 수도 있다. Alkali metal silicates represented by Formulas 1 to 3; Strong bases; A second composition comprising water (H 2 O); The first and second compositions may be prepared by mixing and stirring the first composition and the second composition in a ratio of 1: 1.

이와 같은 방법으로 제조하는 경우에는 결과적으로 코팅막의 클린성을 더욱 향상시키는 결과를 얻을 수 있다. In the case of manufacturing in this manner, the result can be further improved to improve the cleanliness of the coating film.

이때, 상기 제 1 조성물에 포함되는 인산은 전체 무기 도료 조성물의 총 중량 대비 0.1 내지 1 중량부, 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 실리케이트는 0.001 내지 49 중량부, 강염기는 0.5 내지 5, 물은 1 내지 50 중량부로 포함될 수 있으며,In this case, the phosphoric acid included in the first composition is 0.1 to 1 parts by weight based on the total weight of the total inorganic coating composition, the alkali silicate represented by the formula (1) to (3) is 0.001 to 49 parts by weight, the strong base is 0.5 to 5, water May be included in an amount of 1 to 50 parts by weight,

상기 제 2 조성물에 포함되는 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트는 25 내지 49 중량부; 강염기 0.5 내지 5 중량부; 물 1 내지 25 중량부로 포함하여 무기 도료 조성물을 제조할 수 있다. Alkali metal silicate represented by Formula 1 to Formula 3 contained in the second composition is 25 to 49 parts by weight; Strong bases 0.5 to 5 parts by weight; It may include 1 to 25 parts by weight of water to prepare an inorganic coating composition.

이들 제 1 조성물 및 제 2 조성물의 제조방법 및 이들을 혼합하여 최종 무기도료 조성물을 제조하는 방법은 상기한 방법과 동일한 방법으로 혼합 교반하는 것일 수 있다. The method of preparing these first compositions and the second composition and a method of preparing the final inorganic coating composition by mixing them may be mixed and stirred in the same manner as described above.

또한 상기한 바와 같이 이와 같은 무기 도료 조성물의 제조시에는 pH는 8 내지 14의 상태를 유지하여 바람직한 반응효율을 얻을 수 있으며, 조성물이 용액상태를 최적의 상태로 유지할 수 있도록 할 수 있다.
In addition, as described above, when preparing the inorganic coating composition, pH may be maintained at a state of 8 to 14 to obtain a preferable reaction efficiency, and the composition may maintain the solution state at an optimal state.

b) 상기 단계에 의하여 무기도료 조성물을 제조한 후에는 이를 코팅하기 위한 모재를 소정 온도에서 예열 처리하는 단계를 수행한다. b) after the preparation of the inorganic coating composition by the above step is carried out a step of preheating the base material for coating it at a predetermined temperature.

즉, 모재를 소정 온도로 가열하는 단계로서, 약 50±10℃ 정도의 온도로 예열한다. 이 단계는 모재 표면에 무기도료 조성물이 효율적으로 코팅되도록 하기 위한 것이다. That is, as a step of heating the base material to a predetermined temperature, it is preheated to a temperature of about 50 ± 10 ℃. This step is intended to efficiently coat the inorganic coating composition on the surface of the base material.

본원 발명에 이용되는 모재는 금속 및 비철금속재, 기타 플라스틱, 도자기, 석재, 타일 등의 다양한 소재가 사용 가능하며, 기타 도료의 코팅이 필요한 많은 모재 들이 모두 이용 가능하다. As the base material used in the present invention, various materials such as metals and nonferrous metals, other plastics, ceramics, stone, tiles, and the like may be used, and many base materials requiring coating of other paints may be used.

한편, 본원발명의 무기계 코팅막의 형성방법은 상기 b) 단계 이전에 모재를 친수화 하기 위하여 플라즈마(plasma), 애노다이징(anodizing), 샌딩(sanding), 에칭(etching), 모재 표면을 탈지 세척하여 불순물을 제거하는 방법 중 어느 하나의 방법으로 전처리 하는 단계 및 모재 표면을 세척하는 단계를 더 포함하여 모재를 보호하고 무기계 코팅막의 형성이 보다 효율적으로 이뤄질 수 있도록 할 수 있다. On the other hand, the method of forming an inorganic coating film of the present invention in order to hydrophilize the base material before the step b) plasma, anodizing (sanding), etching (etching), degreasing cleaning the surface of the base material By further comprising the step of pretreatment and washing the surface of the base material by any one of the method of removing impurities to protect the base material and to form the inorganic coating film can be made more efficiently.

상기 모재 표면을 세척하는 단계로서 이용할 수 있는 초음파 세척단계는 모재를 수용성 세척제가 채워져 있는 초음파 탱크 안에 잠기도록 담근 후, 초음파를 발생시켜 모재 표면의 미세 부분까지도 세척할 수 있도록 한다. 초음파는 28~48 kHZ인 것이 바람직하다. 상기 초음파 세척단계에서는 무기염이 포함된 수용성 세척제를 사용한다. 무기염이 포함된 수용성 세척제를 사용하면, 모재의 표면에 형성되는 코팅막인 무기계 코팅막과의 밀착도를 높이고, 고경도 코팅막을 형성할 수도 있다. The ultrasonic cleaning step, which can be used as a step of cleaning the surface of the base material, immerses the base material in an ultrasonic tank filled with a water-soluble cleaning agent, and then ultrasonic waves are generated so that even minute portions of the surface of the base material can be cleaned. It is preferable that an ultrasonic wave is 28-48 kHZ. In the ultrasonic cleaning step, an aqueous detergent containing an inorganic salt is used. If a water-soluble cleanser containing an inorganic salt is used, adhesion with the inorganic coating film, which is a coating film formed on the surface of the base material, can be enhanced and a hard coating film can be formed.

또한 본원 발명에서는 상기 초음파 세척단계 이전에, 유분 및 불순물을 제거하는 침적 및 증기 세척단계를 더 포함할 수 있다. 이는 모재 표면이 깨끗한 경우에는 별도로 진행할 필요가 없으나, 불순물이 있는 경우 적용 가능하다.In addition, in the present invention, before the ultrasonic cleaning step, it may further include a deposition and steam washing step of removing oil and impurities. It is not necessary to proceed separately when the surface of the base material is clean, but it is applicable when there are impurities.

상기 침적 및 증기 세척단계는 모재의 표면에 부착되어 있는 광물성 합성유 등과 같은 각종 유분을 제거하기 위하여 진행되며, 모재를 탱크 안에 넣고 용제에 침적하여 세척하거나, 용제를 증발시켜 증기를 응축하여 모재 표면에 흐르도록 하여 흐르는 응축수에 의하여 유분 및 불순물을 깨끗이 세척되도록 한다. 증기의 응축에 의한 세척은 탱크에서 꺼낸 즉시 건조되므로 별도의 건조 단계를 거치지 않고서도 다음 단계로 넘어갈 수 있어 생산 시간을 단축시킬 수 있다The immersion and steam washing step is carried out to remove various oils such as mineral synthetic oil attached to the surface of the base material, put the base material in the tank and immersed in the solvent to wash, or evaporate the solvent to condense the vapor to the surface of the base material Flowing condensate ensures that oil and impurities are washed clean. The condensation of the steam is dried immediately after removal from the tank, allowing the production to proceed to the next step without a separate drying step, thus reducing production time.

c) 상기 단계에 의하여 모재의 표면처리 및 예열처리가 종료되면, 상기 무기도료 조성물을 모재의 표면에 코팅하는 단계를 수행한다. c) When the surface treatment and preheating treatment of the base material is finished by the above step, the step of coating the inorganic coating composition on the surface of the base material.

상기 조성물의 코팅방법은 특별히 제한하지 아니하고 공지의 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들어 딥핑(Dipping)코팅 또는 스프레이코팅, 롤코팅, 스핀코팅, 바코팅, 플로우코팅, 커튼코팅, 나이프코팅, 진공증착, 이온플레이팅, 플라즈마증착법 등의 방법들 중 어느 하나의 방법에 의해 모재 표면에 무기 도료 조성물을 코팅할 수 있다. The coating method of the composition is not particularly limited and may be a known method, for example, dipping coating or spray coating, roll coating, spin coating, bar coating, flow coating, curtain coating, knife coating, vacuum deposition The inorganic coating composition may be coated on the surface of the base material by any one of methods such as ion plating and plasma deposition.

이때, 모재 표면에 코팅되는 무기 도료 조성물의 코팅막은 0.01 내지 30㎛로 코팅되도록 함이 바람직하다. 더욱 구체적으로는 디핑코팅의 경우 0.01 ~ 5㎛정도로 코팅막을 형성할 수 있고, 스프레이 코팅의 경우 0.1 ~ 10㎛로 형성할 수 있으며, 상기의 모든 코팅 방법은 용도에 따라 상기 범위 내에서 코팅두께의 제어가 가능할 것이다. At this time, the coating film of the inorganic coating composition coated on the surface of the base material is preferably to be coated with 0.01 to 30㎛. More specifically, in the case of dipping coating, the coating film may be formed in the range of about 0.01 to 5 μm, and in the case of the spray coating, the coating film may be formed in the range of 0.1 to 10 μm. Control will be possible.

경우에 따라 상기 코팅 단계는 동일한 방법으로 수회 진행하여 코팅막을 형성할 수도 있다. In some cases, the coating step may be performed several times in the same manner to form a coating film.

d) 상기 단계에 의하여 무기 도료 조성물을 모재의 표면에 코팅한 후에는 무기 도료 조성물을 완전히 경화시키기 위하여 소정 시간 동안 소성하는 단계를 수행한다. d) after the inorganic coating composition is coated on the surface of the base material by the above step, the step of firing for a predetermined time to completely cure the inorganic coating composition.

상기 d)의 건조된 모재를 소성하는 단계는, 80℃ 내지 450℃의 온도에서 30분 내지 3시간 동안 소성하는 것이 모재 자체에 큰 영향을 주지 않으면서도 코팅막의 경도 및 매끄러운 표면 발현을 위하여 바람직하다. The step of firing the dried base material of d) is preferably for 30 minutes to 3 hours at a temperature of 80 ℃ to 450 ℃ for the hardness and smooth surface expression of the coating film without a great effect on the base material itself .

상기 소성 단계는 1차 소정 공정, 2차 소성 공정, 냉각공정의 소단계로 나뉘어서 진행될 수도 있다. The firing step may be divided into small steps of a first predetermined process, a second firing process, and a cooling process.

구체적으로는, 먼저 코팅막이 형성된 모재를 소성로에 투입하고, 소성로 내부의 온도를 서서히 상승시킨다. 소성로 내부 온도가 제1 소성온도에 도달하면 온도를 더 이상 상승시키지 않고, 소성로 내부 온도를 제1 소성온도로 유지하면서 1차 소성 공정을 소정 시간 동안 진행한다. 이때 제1 소성 온도는 80±60℃ 인 것이 바람직하다. Specifically, first, the base material on which the coating film is formed is put into the firing furnace, and the temperature inside the firing furnace is gradually raised. When the internal temperature of the kiln reaches the first firing temperature, the primary firing process is performed for a predetermined time while maintaining the internal temperature of the firing furnace at the first firing temperature without increasing the temperature. At this time, the first firing temperature is preferably 80 ± 60 ℃.

물론 이 제1 소성 온도보다 낮은 온도에서 10 분 이상 온도를 일정하게 유지시켜서 보조적으로 소성시키는 보조 소성 단계가 더 진행될 수도 있다.Of course, at a temperature lower than the first firing temperature, the auxiliary firing step of auxiliary firing may be further performed by keeping the temperature constant for at least 10 minutes.

그리고 1차 소성 공정이 완료되면 다시 소성로 내부의 온도를 다시 서서히 상승시킨다. 소성로 내부 온도가 제2 소성 온도에 도달하면 온도를 더 이상 상승시키지 않고 소성로 내부 온도를 제2 소성온도로 유지하면서 2차 소성 공정을 소정 시간동안 진행한다. 이때 제2 소성 온도는 250±50℃ 내지 400±90℃ 인 것이 바람직하다. When the primary firing process is completed, the temperature inside the firing furnace is gradually raised again. When the internal temperature of the firing furnace reaches the second firing temperature, the second firing process is continued for a predetermined time while the internal temperature of the firing furnace is maintained at the second firing temperature without further increasing the temperature. At this time, the second firing temperature is preferably 250 ± 50 ℃ to 400 ± 90 ℃.

또한 제1 소성 온도와 제2 소성 온도 사이의 온도에서 10 분 이상 온도를 일정하게 유지시켜서 보조적으로 소성시키는 보조 소성 단계가 더 진행될 수도 있다. In addition, an auxiliary firing step may be further performed in which the temperature is kept constant for at least 10 minutes at a temperature between the first firing temperature and the second firing temperature to assist firing.

이렇게 하여 1, 2차 소성 공정이 완료되면 소성된 모재를 상온으로 식히는 냉각 공정이 진행된다. 이 냉각 공정에서는 모재에 특별한 처리를 하는 것이 아니고 모재의 온도를 상온으로 낮추는 과정이다. 이때 이 냉각 공정을 1, 2차 소성 공정과 마찬가지로 온도를 하강시키다가 소정 온도에서 일정 시간 동안 머물게 하고 다시 온도를 하강시키는 방법으로 진행할 수도 있다. When the first and second firing processes are completed, a cooling process for cooling the fired base material to room temperature is performed. In this cooling process, special treatment is not applied to the base material but the temperature of the base material is lowered to room temperature. In this case, the cooling process may be performed by lowering the temperature in the same manner as in the first and second firing processes, staying at a predetermined temperature for a predetermined time, and then lowering the temperature again.

상기 소성온도는 모재의 재료에 따라 모재와 코팅막 사이의 열팽창계수에 차이가 있어 냉각에 의한 열 충격을 줄이기 위해 달리 선택할 수 있음은 물론이다.
The firing temperature is different from the thermal expansion coefficient between the base material and the coating film according to the material of the base material can be selected differently to reduce the thermal shock due to cooling.

추가적으로는 상기 소성 단계이전에 무기계 도료 조성물이 코팅된 모재를 상온 이상의 온도에서 건조시키는 단계를 더 수행할 수도 있다. 예를 들어 스프레이 코팅시 양면코팅을 위해 한 면을 코팅한 후에 일정시간 건조하고 그 후 다른 한 면을 코팅하기 위해 건조단계가 더 포함될 수도 있으며 코팅막 형성시 코팅 조성물에 포함된 물(H2O)의 양에 따라 온도와 시간을 제어함으로써 생산성을 향상시키고 적용대상에 따라 최적 조건의 코팅막을 형성할 수도 있다.
Additionally, before the firing step, the step of drying the base material coated with the inorganic coating composition at a temperature above room temperature may be further performed. For example, during spray coating, one side may be coated for double-side coating, followed by drying for a period of time, and then a drying step may be further included to coat the other side, and water (H 2 O) included in the coating composition when forming the coating layer. By controlling the temperature and time in accordance with the amount of to improve the productivity and to form a coating film of the optimum conditions depending on the application.

상기 본원발명에 따른 무기계 코팅막 형성방법에 의해 모재의 표면에는 본원발명에 따른 무기 도료 조성물을 이용한 무기계 코팅막이 형성된다. The inorganic coating film using the inorganic coating composition according to the present invention is formed on the surface of the base material by the inorganic coating film forming method according to the present invention.

이러한 코팅막은 모재와 코팅막 사이에 강력한 접착력을 가지는 인산 피막이 형성되며, 코팅막 표면에는 친수성을 가진 OH 단분자막이 형성된다.
The coating film is a phosphate film having a strong adhesive force between the base material and the coating film is formed, the OH monolayer having a hydrophilic film is formed on the surface of the coating film.

이하에서는 본원발명에 따른 무기 도료 조성물을 이용한 무기계 코팅막의 평가 시험 결과에 대해 실시예 및 비교예를 통하여 살펴보기로 한다.
Hereinafter, the evaluation test results of the inorganic coating film using the inorganic coating composition according to the present invention will be described through Examples and Comparative Examples.

제조예Manufacturing example

본 발명에 따른 구성물질을 모두 한번에 혼합하여 교반하여 제조한 무기도료 조성물(제조예 1 내지 제조예 5)에 대한 조성비는 [표 1]에 기재하였으며, 2개의 조성물로 나누어 무기 도료 조성물을 제조한 무기도료 조성물(제조예 6 내지 제조예 8)에 대한 조성비는 [표 2]에 기재하였다. 이때, 규산나트륨 수화물(Na2O·ySiO2·nH2O) 및 규산칼륨 수화물(K2O·ySiO2·nH2O)은 대정화금社의 제품을 사용하였으며, 규산리튬 수화물(Na2O·ySiO2·nH2O)은 영일화성社의 제품을 사용하였다. Composition ratios for the inorganic coating composition (Preparation Example 1 to Preparation Example 5) prepared by mixing all the constituent materials according to the present invention by stirring at one time are described in [Table 1], divided into two compositions to prepare an inorganic coating composition Composition ratios for the inorganic coating composition (Preparation Example 6 to Preparation Example 8) are shown in [Table 2]. At this time, sodium silicate hydrate (Na 2 O · ySiO 2 · nH 2 O) and potassium silicate hydrate (K 2 O · ySiO 2 · nH 2 O) was used as a product of Daejung Gold Co., Ltd. lithium silicate hydrate (Na 2 O · ySiO 2 · nH 2 O) was used by Young Ilsung.

구분division 원재료Raw materials 고형분
함량Solid content
content 제조예 1Production Example 1 제조예 2Production Example 2 제조예 3Production Example 3 제조예 4Production Example 4 제조예 5Production Example 5

코팅용액

Coating solution



H3PO4 H 3 PO 4 0.850.85 0.250.25 0.30.3 0.50.5 0.50.5 1.01.0 Na2O·ySiO2·nH2ONa 2 O ySiO 2 nH 2 O 0.390.39 4040 3030 2020 1010 1515 K2O·ySiO2·nH2OK 2 OySiO 2 nH 2 O 0.280.28 55 1010 1515 1515 55 Li2O·ySiO2·nH2OLi 2 O ySiO 2 nH 2 O 0.220.22 2020 3030 4040 4040 1515 KOHKOH 0.950.95 0.50.5 0.50.5 0.750.75 1.01.0 0.50.5 Poly-oxyethylene Sorbitan MonostearatePoly-oxyethylene Sorbitan Monostearate -- 0.050.05 0.050.05 0.050.05 0.050.05 0.050.05 H2OH 2 O 00 34.234.2 29.1529.15 23.723.7 33.4533.45 63.4563.45 총 합total -- 100100 100100 100100 100100 100100

구분division 원재료Raw materials 제조예 6
(중량부)Production Example 6
(Parts by weight) 제조예 7
(중량부)Preparation Example 7
(Parts by weight) 제조예 8
(중량부)Production Example 8
(Parts by weight)
제1
조성물
1st
Composition H3PO4 H 3 PO 4 0.50.5 0.50.5 0.250.25 Na2O·ySiO2·nH2ONa 2 O ySiO 2 nH 2 O -- 1010 -- K2O·ySiO2·nH2OK 2 OySiO 2 nH 2 O -- -- -- Li2O·ySiO2·nH2OLi 2 O ySiO 2 nH 2 O 3030 -- -- KOHKOH 0.10.1 0.250.25 0.10.1 Poly-oxyethylene Sorbitan MonostearatePoly-oxyethylene Sorbitan Monostearate 0.020.02 0.020.02 0.020.02 H2OH 2 O 19.3819.38 39.2339.23 49.6349.63 제2
조성물Second
Composition Na2O·ySiO2·nH2ONa 2 O ySiO 2 nH 2 O 2020 1515 1515 K2O·ySiO2·nH2OK 2 OySiO 2 nH 2 O 1515 1010 55 Li2O·ySiO2·nH2OLi 2 O ySiO 2 nH 2 O 1010 55 2020 NaOHNaOH 0.750.75 0.750.75 0.50.5 Poly-oxyethylene Sorbitan MonostearatePoly-oxyethylene Sorbitan Monostearate 0.030.03 0.030.03 0.030.03 H2OH 2 O 4.224.22 19.2219.22 9.479.47 총 합total 100.0100.0 100.0100.0 100.0100.0

상기와 같은 방법에 의해 제조된 제조예 1 내지 제조예 8의 무기 도료 조성물들을 이용하여 스테인리스 스틸 기판에 딥핑(Dipping) 방법에 의해 코팅하고 250℃의 온도에서 2시간 동안 소성하여 코팅막을 형성하였다. 이와 같이 형성된 무기계 코팅막(실시예 1 내지 실시예 8)에 대해 아래와 같은 방법으로 평가 실험을 하였으며, 그 결과는 하기 [표 4]에 기재하였다. Using the inorganic coating compositions of Production Examples 1 to 8 prepared as described above, the coating was applied to a stainless steel substrate by a dipping method and baked at a temperature of 250 ° C for 2 hours to form a coating film. The inorganic coating films thus formed (Examples 1 to 8) were evaluated in the following manner. The results are shown in Table 4 below.

또한 상기 제조예 1에 따른 무기도료 조성물을 이용하여 유리기판에 딥핑(Dipping) 코팅하고 250℃의 온도에서 2시간 동안 소성 하였으며(실시예 9) 이에 대해 반사율 및 투과율을 측정한 결과 그래프를 각각 도 4 및 도 5에 기재하였다.
In addition, using an inorganic coating composition according to Preparation Example 1 was coated on a glass substrate (Dipping) and baked for 2 hours at a temperature of 250 ℃ (Example 9) This is a graph showing the result of measuring the reflectance and transmittance for each 4 and FIG. 5.

비교예Comparative example 1 One

상기와 같은 무기 도료 조성물을 코팅하지 않은 스테인리스 스틸 기판에 대해 조도와 클린성에 대해 아래와 같은 방법으로 평가 실험을 하였으며, 그 결과는 각각 도 1 및 도 2에 기재하였다.
Evaluation and experiments were conducted on the stainless steel substrate on which the above inorganic coating composition was not coated, with respect to the illuminance and cleanliness in the following manner. The results are shown in FIGS. 1 and 2, respectively.

비교예Comparative example 2 2

상기와 같은 무기 도료 조성물을 코팅하지 않은 유리 기판에 대해 반사율 및 투과율을 측정한 결과 그래프를 각각 도 4 및 도 5에 기재하였다.
The results of measurement of the reflectance and the transmittance of the glass substrate on which the above inorganic coating composition is not coated are shown in Figs. 4 and 5, respectively.

비교예Comparative example 3 ~ 5 3 to 5

규산나트륨, 규산칼륨, 규산리튬 수화물 3종을 모두 조합하지 않고, 각각 1가지씩 단독으로 첨가하여 제조한 무기 도료 조성물(표 3에 조성비 기재)을 스테인리스 스틸 기판에 딥핑(Dipping) 방법에 의해 코팅하고 250℃의 온도에서 2시간 동안 소성하여 코팅막을 형성하였다. 이와 같이 형성된 무기계 코팅막(비교예 3 ~ 5)에 대해 아래와 같은 방법으로 평가 실험을 하였으며, 그 결과는 하기 [표 4]에 기재하였다.An inorganic coating composition (described in the composition ratio in Table 3) prepared by adding each one alone without combining all three types of sodium silicate, potassium silicate, and lithium silicate hydrate was coated on the stainless steel substrate by a dipping method. Baking at a temperature of 250 ℃ for 2 hours to form a coating film. Evaluation of the inorganic coating film formed as described above (Comparative Examples 3 to 5) was performed in the following manner, the results are shown in the following [Table 4].

구분division 원재료Raw materials 고형분함량Solids content 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 코팅
용액coating
solution H3PO4 H 3 PO 4 0.850.85 0.250.25 0.30.3 0.50.5 Na2O·ySiO2·nH2ONa 2 O ySiO 2 nH 2 O 0.390.39 5555 -- -- K2O·ySiO2·nH2OK 2 OySiO 2 nH 2 O 0.280.28 -- 5555 -- Li2O·ySiO2·nH2OLi 2 O ySiO 2 nH 2 O 0.220.22 -- 5555 KOHKOH 0.950.95 0.50.5 0.50.5 0.750.75 Poly-oxyethylene Sorbitan MonostearatePoly-oxyethylene Sorbitan Monostearate 00 0.050.05 0.050.05 0.050.05 H2OH 2 O 00 44.244.2 44.1544.15 43.743.7 총합total -- 100.0100.0 100.0100.0 100.0100.0

평가 방법Assessment Methods

1. 연필경도(Pencil hardness)1. Pencil hardness

ASTM D3363의 기준에 따라 측정하였다. And measured according to ASTM D3363.

측정용 연필을 끼우고, 일정 하중(1Kg)을 가함으로써 측정하였다. 측정결과는 9H ~ 1H, F, HB, 1B ~ 6B로 나타내었으며, 9H의 경우 최고로 단단한 것이며, 6B의 경우 가장 약한 경도를 나타낸다.
Measurement was made by inserting a pencil for measurement and applying a constant load (1 kg). The measurement results are shown as 9H to 1H, F, HB, 1B to 6B, the highest hardness for 9H, and the weakest hardness for 6B.

2. 부착력 내지 접착력(Adhension)2. Adhesion or Adhesion

ASTM D3359의 기준에 따라 측정하였다.It was measured according to the standard of ASTM D3359.

무기 도료 조성물을 이용한 코팅막에 cutter로 바둑판 모양의 흠을 낸 후, 그 위에 3M 테이프를 완전 밀착시킨 후 일정한 힘으로 떼어내어 코팅층과 기재와의 밀착 정도를 관찰하였다. 측정결과는 0B, 1B, 2B, 3B, 4B, 5B로 기재하였으며, 수치는 아래와 같다. A checkerboard scratch was formed by a cutter on a coating film using an inorganic coating composition, and the 3M tape was completely adhered to the coating film, and then peeled off with a constant force to observe the degree of adhesion between the coating layer and the substrate. The measurement results are described as 0B, 1B, 2B, 3B, 4B and 5B, and the numerical values are as follows.

0B: 측정 후 코팅 막이 65% 이상 손실된 경우.0B: When coating film is lost more than 65% after measurement.

1B: 측정 후 코팅 막이 35~65% 정도 손실된 경우.1B: 35 ~ 65% loss of coating film after measurement.

2B: 측정 후 코팅 막이 15~35% 정도 손실된 경우. 2B: 15 ~ 35% loss of coating film after measurement.

3B: 측정 후 코팅 막이 5~15% 정도 손실된 경우.3B: The coating film is lost by 5 ~ 15% after measurement.

4B: 측정 후 코팅 막이 5% 미만 손실된 경우.4B: Less than 5% loss of coating film after measurement.

5B: 측정 후 코팅 막의 손실이 없는 경우.5B: No loss of coating film after measurement.

3. 클린성(Pollution resistant)3. Pollution resistant

코팅막에 유성 매직을 칠한 후 물(수돗물)을 뿌린 후 매직이 지워지는 정도로 측정하였으며, 한 포인트에 10회 연속 실시한 결과에 대해 아래와 같이 기재하였다. ◎ : 아주 좋음, ○ : 좋음, △ : 보통, X : 나쁨
The coating film was sprayed with oil magic, water (tap water) was sprayed, and the degree of magic was measured. The results of ten consecutive runs at one point were described as follows. ?: Very good,?: Good,?: Fair, X: poor

4. 접촉각(Contact angle)4. Contact angle

코팅막에 물 한 방울을 떨어뜨린 후 코팅 막 위의 물의 형태가 어떻게 변하는지 관찰하였다. 이는 코팅막의 친수성 정도를 알 수 있는 실험으로 초친수성 또는 친수성인 경우 클린성이 더 좋게 나온다. 접촉각이 20±5도인 경우는 친수성, 10±2도인 경우에는 초친수성이라 할 수 있다.
After dropping a drop of water on the coating film, we observed how the shape of the water on the coating film changed. This is an experiment to know the degree of hydrophilicity of the coating film, and when it is super hydrophilic or hydrophilic, the cleanability is better. When the contact angle is 20 ± 5 degrees, it is hydrophilic and when it is 10 ± 2 degrees, it is super hydrophilic.

5. 내열성5. Heat resistance

90℃ 도의 온도에서 상기 실시예 1 내지 8 및 비교예 1에 따른 모재를 12시간 동안 방치한 결과 코팅막의 상태를 측정하였다.
The base material according to Examples 1 to 8 and Comparative Example 1 was allowed to stand at a temperature of 90 ° C for 12 hours, and the state of the coating film was measured.

6. 투과율6. Transmittance

UV-Visible Spectrometer를 이용하여 가시광선 영역부터 자외선 영역까지에서 유리판에 코팅된 코팅막의 투과율을 측정하였다.
The transmittance of the coating film coated on the glass plate from the visible region to the ultraviolet region was measured using a UV-Visible Spectrometer.

7. 반사율(Reflectance)7. Reflectance

UV-Visible Spectrometer를 이용하여 가시광선 영역부터 자외선 영역까지에서 유리판에 코팅된 코팅막의 반사율을 측정하였다.
Reflectance of the coating film coated on the glass plate was measured from the visible region to the ultraviolet region using a UV-Visible Spectrometer.

비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 실시예 7Example 7 실시예 8Example 8 연필경도Pencil hardness 9H9H 9H9H 9H9H 9H9H 9H9H 9H9H 9H9H 9H9H 9H9H 9H9H 9H9H 부착력
(접착력)Adhesion
(Adhesive force) 4B4B 4B4B 4B4B 5B5B 5B5B 5B5B 5B5B 5B5B 5B5B 5B5B 5B5B 클린성
(Pollution resistant)Cleanliness
(Pollution resistant) △ △ △ △ XX ○ ○ ◎◎ ◎◎ ◎◎ ◎◎ ◎◎ ○ ○ ○ ○ 접촉각
(Contact angle)
Contact angle
(Contact angle)
35.2
35.2
38.738.7 43.2도43.2 degrees 23.2
친수23.2
Hydrophilic 20.7
친수20.7
Hydrophilic 12.4
초친수12.4
Super hydrophilic 9.3
초친수9.3
Super hydrophilic 7.8
초친수7.8
Super hydrophilic 4.7
초친수4.7
Super hydrophilic 28.8
친수28.8
Hydrophilic 30.730.7 내열성Heat resistance 녹음
record
녹음record 녹음record 안녹음Not recording 안녹음Not recording 안녹음Not recording 안녹음Not recording 안녹음Not recording 안녹음Not recording 안녹음Not recording 안녹음Not recording

Claims (18)

하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트;
인산(H3PO4);
KOH, NaOH, 또는 LiOH, LiOHㆍH2O 중 선택된 어느 하나 이상의 강염기; 및 물(H2O); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물.
[화학식 1] xNa2O·ySiO2·nH2O
[화학식 2] xK2O·ySiO2·nH2O
[화학식 3] xLi2O·ySiO2·nH2O
상기 화학식 1 내지 화학식 3에서 x : y의 비는 1 : 1.9 ~ 500이며, n은 1 ~ 20의 자연수이다.
Alkali metal silicates represented by the following Chemical Formulas 1 to 3;
Phosphoric acid (H 3 PO 4);
KOH, NaOH, or a strong base selected from LiOH, LiOH 占2 2O; And water (H 2 O); Inorganic coating composition comprising a.
???????? Chemical Formula 1 ???????? xNa 2 O ySiO 2 .nH 2 O
???????? Chemical Formula 2 ???????? xK 2 O.ySiO 2 .nH 2 O
XLi 2 O ySiO 2 .nH 2 O
In Formulas 1 to 3, the ratio of x: y is 1: 1.9 to 500, and n is a natural number of 1 to 20.
제 1 항에 있어서, 상기 무기 도료 조성물은,
총 중량을 기준으로, 상기 화학식 1 내지 화학식 3의 알칼리 금속 실리케이트 25 내지 95 중량부; 상기 인산(H3PO4)은 0.1 내지 1 중량부; 상기 강염기는 0.5 내지 5 중량부; 및 물(H2O) 4 내지 74 중량부; 로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물.The inorganic coating composition of claim 1,
25 to 95 parts by weight of the alkali metal silicate of Formula 1 to Formula 3, based on the total weight; 0.1 to 1 part by weight of phosphoric acid (H 3 PO 4 ); 0.5 to 5 parts by weight of the strong base; And 4 to 74 parts by weight of water (H 2 O); Inorganic coating composition, characterized in that it is included. 제 2 항에 있어서,
상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트는, 무기 도료 조성물의 총 중량을 기준으로, 각각 12 내지 40 중량부, 1 내지 15 중량부, 및 12 내지 40 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물.
3. The method of claim 2,
Inorganic metal silicate represented by the formula (1) to formula (3), 12 to 40 parts by weight, 1 to 15 parts by weight, and 12 to 40 parts by weight, respectively, based on the total weight of the inorganic coating composition Paint composition.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트는 각각 고형분의 함량이 25% 내지 50%, 15% 내지 40%, 10% 내지 35%인 것을 특징으로 하는 무기도료 조성물.
The method of claim 1,
The alkali metal silicate represented by Formulas 1 to 3 is an inorganic coating composition, characterized in that the solids content of 25% to 50%, 15% to 40%, 10% to 35%, respectively.
제1항에 있어서,
상기 무기도료 조성물의 pH는 8 내지 14인 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물.
The method of claim 1,
PH of the inorganic coating composition is an inorganic coating composition, characterized in that 8 to 14.
a) 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트; 인산(H3PO4); KOH, NaOH, LiOH, 또는 LiOHㆍH2O 중 선택된 어느 하나 이상의 강염기; 및 물(H2O)를 혼합하고 교반하여 무기 도료 조성물을 제조하는 단계;
[화학식 1] xNa2O·ySiO2·nH2O
[화학식 2] xK2O·ySiO2·nH2O
[화학식 3] xLi2O·ySiO2·nH2O
상기 화학식 1 내지 화학식 3에서 x : y의 비는 1 : 1.9 ~ 500이며, n은 1 ~ 20의 자연수이다.
b) 모재를 예열 처리하는 단계;
c) 상기 무기 도료 조성물을 모재의 표면에 코팅하는 단계;
d) 건조된 모재를 소성하는 단계; 를 포함하는 무기 도료 조성물을 이용한 무기 도막의 형성방법.
a) an alkali metal silicate represented by the following Chemical Formulas 1 to 3; Phosphoric acid (H 3 PO 4); At least one strong base selected from KOH, NaOH, LiOH, or LiOH.H 2 O; And mixing and stirring water (H 2 O) to prepare an inorganic coating composition.
???????? Chemical Formula 1 ???????? xNa 2 O ySiO 2 .nH 2 O
???????? Chemical Formula 2 ???????? xK 2 O.ySiO 2 .nH 2 O
XLi 2 O ySiO 2 .nH 2 O
In Formulas 1 to 3, the ratio of x: y is 1: 1.9 to 500, and n is a natural number of 1 to 20.
b) preheating the base material;
c) coating the inorganic coating composition on the surface of the base material;
d) calcining the dried base material; Method of forming an inorganic coating film using an inorganic coating composition comprising a.
제 6 항에 있어서,
상기 b) 단계는 이전에 모재를 친수화 하기 위하여 플라즈마(plasma), 애노다이징(anodizing), 샌딩(sanding), 에칭(etching), 모재 표면을 탈지 세척하여 불순물을 제거하는 방법 중 어느 하나의 방법으로 전처리 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물을 이용한 무기 도막의 형성방법.The method according to claim 6,
Step b) is any one of a method of removing impurities by plasma, anodizing, sanding, etching, degreasing the surface of the base material to hydrophilize the base material A method of forming an inorganic coating film using an inorganic coating composition, characterized in that it further comprises a step of pretreatment by the method. 제 6 항에 있어서,
상기 d) 단계 이전에 코팅된 모재를 상온 이상의 온도에서 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물을 이용한 무기 도막의 형성방법.
The method according to claim 6,
And drying the coated base material before the step d) at a temperature higher than room temperature.
제 6 항에 있어서,
상기 b) 단계는 50±10℃의 온도에서 예열 처리하는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물을 이용한 무기 도막의 형성방법.
The method according to claim 6,
The step b) is the method of forming an inorganic coating film using an inorganic coating composition, characterized in that the preheating treatment at a temperature of 50 ± 10 ℃.
제 6 항에 있어서,
상기 a) 단계의 무기도료 조성물의 제조는 pH는 8 내지 14에서 수행되는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물을 이용한 무기 도막의 형성방법.
The method according to claim 6,
Preparation of the inorganic coating composition of step a) is a method of forming an inorganic coating film using an inorganic coating composition, characterized in that the pH is carried out at 8 to 14.
제 6 항에 있어서,
상기 a) 단계의 무기 도료 조성물의 제조는 무기도료 조성물의 총 중량을 기준으로, 상기 화학식 1 내지 화학식 3의 알칼리 금속 실리케이트 25 내지 95 중량부; 상기 인산(H3PO4)은 0.1 내지 1.0 중량부; 상기 강염기는 0.5 내지 5 중량부; 및 물(H2O) 4 내지 74 중량부; 를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물을 이용한 무기 도막의 형성방법.
The method according to claim 6,
Preparation of the inorganic coating composition of step a) is based on the total weight of the inorganic coating composition, 25 to 95 parts by weight of the alkali metal silicate of Formula 1 to Formula 3; The phosphoric acid (H 3 PO 4 ) is 0.1 to 1.0 parts by weight; 0.5 to 5 parts by weight of the strong base; And 4 to 74 parts by weight of water (H 2 O); Formation method of the inorganic coating film using the inorganic coating composition characterized by including the manufacturing.
제 11 항에 있어서,
상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트는, 무기 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 각각 12 내지 40 중량부, 1 내지 15 중량부, 및 12 내지 40 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물을 이용한 무기 도막의 형성방법.
The method of claim 11,
The alkali metal silicate represented by Chemical Formulas 1 to 3 may include 12 to 40 parts by weight, 1 to 15 parts by weight, and 12 to 40 parts by weight, respectively, based on the total weight of the inorganic coating composition. A method of forming an inorganic coating film using the composition.
제 6 항에 있어서,
상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트는 고형분의 함량이 각각 25% 내지 50%, 15% 내지 40%, 10% 내지 35%인 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물을 이용한 무기 도막의 형성방법.
The method according to claim 6,
Alkali metal silicates represented by Formulas 1 to 3 have a solid content of 25% to 50%, 15% to 40%, 10% to 35%, respectively. .
제 6 항에 있어서,
상기 d)의 건조된 모재를 소성하는 단계는, 80℃ 내지 450℃의 온도에서 30분 내지 3시간 동안 소성하는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물을 이용한 무기 도막의 형성방법.
The method according to claim 6,
The step of firing the dried base material of d), the method of forming an inorganic coating film using an inorganic coating composition, characterized in that the baking for 30 minutes to 3 hours at a temperature of 80 ℃ to 450 ℃.
제 6 항에 있어서,
상기 c)의 상기 무기 도료 조성물을 모재의 표면에 코팅하는 단계는 딥핑(Dipping)코팅 또는 스프레이코팅, 롤코팅, 스핀코팅, 바코팅, 플로우코팅, 커튼코팅, 나이프코팅, 진공증착, 이온플레이팅, 플라즈마증착법 중 선택된 어느 하나의 방법에 의해 코팅하는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물을 이용한 무기 도막의 형성방법.
The method according to claim 6,
The coating of the inorganic coating composition of c) on the surface of the base material may include dipping coating or spray coating, roll coating, spin coating, bar coating, flow coating, curtain coating, knife coating, vacuum deposition, and ion plating. The inorganic coating film formation method using the inorganic coating composition characterized by coating by any one method selected from the plasma deposition method.
제 6 항에 있어서,
상기 c) 단계에서 무기 도료 조성물은 모재의 표면에 0.01 내지 30㎛ 두께로 코팅되는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물을 이용한 무기 도막의 형성방법.
The method according to claim 6,
In the step c), the inorganic coating composition is a method of forming an inorganic coating film using an inorganic coating composition, characterized in that the coating on the surface of the base material in a thickness of 0.01 to 30㎛.
제 6 항에 있어서, 상기 a) 단계는,
인산(H3PO4); 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트; 강염기; 물(H2O);을 포함하는 제 1 조성물;
상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트; 강염기; 물(H2O)을 포함하는 제 2 조성물; 을 각각 먼저 제조하고,
상기 제 1 조성물과 제 2 조성물을 1 : 1의 비율로 혼합하고 교반하여 제조하는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물을 이용한 무기 도막의 형성방법.
The method of claim 6, wherein step a) comprises:
Phosphoric acid (H 3 PO 4); Alkali metal silicates represented by Formulas 1 to 3; Strong bases; A first composition comprising water (H 2 O);
Alkali metal silicates represented by Formulas 1 to 3; Strong bases; A second composition comprising water (H 2 O); Are prepared first,
A method of forming an inorganic coating film using an inorganic coating composition, characterized in that the first composition and the second composition are mixed and stirred at a ratio of 1: 1.
제 17 항에 있어서,
상기 제 1 조성물에 포함되는 인산은 전체 무기 도료 조성물의 총 중량 대비 0.1 내지 1 중량부, 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트 0.001 내지 49 중량부; 강염기는 0.5 내지 5 중량부; 물(H2O)은 1 내지 50 중량부;
상기 제 2 조성물에 포함되는 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 알칼리 금속 실리케이트는 25 내지 49 중량부; 강염기 0.5 내지 5 중량부; 물(H2O) 1 내지 25 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물을 이용한 무기 도막의 형성방법.The method of claim 17,
Phosphoric acid included in the first composition is 0.1 to 1 parts by weight, based on the total weight of the total inorganic coating composition, 0.001 to 49 parts by weight of alkali metal silicate represented by Formula 1 to Formula 3; Strong base is 0.5 to 5 parts by weight; Water (H 2 O) is 1 to 50 parts by weight;
Alkali metal silicate represented by Formula 1 to Formula 3 contained in the second composition is 25 to 49 parts by weight; Strong bases 0.5 to 5 parts by weight; Method for forming an inorganic coating film using an inorganic coating composition, characterized in that it is contained in 1 to 25 parts by weight of water (H 2 O).
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