KR101420408B1 - Watersoluble ceramic resin and the manufacturing method of the water-based paint for exterior decorating using it, and the painting method using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method of preparing a water-soluble ceramic resin, a method of preparing a water-based paint for exterior decoration using the water-soluble ceramic resin, and a painting method using the same. More particularly, the present invention relates to a method of preparing a water-soluble ceramic resin, a method of preparing a water-based paint for exterior decoration using the water-soluble ceramic resin, and a painting method using the same, in which a core portion is composed of a ceramic resin, and a shell portion is composed of urea, thereby exhibiting excellent water resistance, adhesive properties, flame retardancy, weatherproof properties, and incombustibility. The method of the present invention comprises a first step of making a urea resin and isocyanate react with a compound having two or more hydroxyl groups to prepare polyurea isocyanate; and a second step of making the polyurea isocyanate react with a ceramic resin to prepare a ceramic resin.

Description

수성 세라믹 수지의 제조방법 및 수성 세라믹 수지를 이용한 외장용 수계도료의 제조방법 및 이를 이용한 도장 시공방법{Watersoluble ceramic resin and the manufacturing method of the water-based paint for exterior decorating using it, and the painting method using the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a water-based ceramic resin, a method for manufacturing an aqueous coating material using the aqueous ceramic resin, and a coating method using the water-based ceramic resin. same}

본 발명은 수성 세라믹 수지의 제조방법 및 수성 세라믹 수지를 이용한 외장용 수계도료의 제조방법 및 이를 이용한 도장 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코어(core) 부분은 세라믹 수지로 이루어지고 쉘(shell) 부분은 우레아(urea)로 이루어지도록 하여 내수성이 뛰어나고, 부착성, 내스크래치성, 내수성, 난연성, 내후성 및 불연성이 우수한 수성 수성 세라믹 수지의 제조방법 및 수성 세라믹 수지를 이용한 외장용 수계도료의 제조방법 및 이를 이용한 도장 시공방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing an aqueous ceramic resin, a method for manufacturing an external water-based coating material using an aqueous ceramic resin, and a coating method using the same. More particularly, the core part is made of a ceramic resin, The present invention relates to a method for producing an aqueous aqueous ceramic resin excellent in water resistance and excellent in adherence, scratch resistance, water resistance, flame retardancy, weather resistance and nonflammability by being made of urea and a method for producing a water- And a coating construction method using the same.

일반적으로 콘크리트 구조물에의 도장은 콘크리트의 부식 방지를 목적으로 시작되어, 점차 보수도장 및 경관증진 도장으로 그 활용이 증가되고 있다.In general, painting on concrete structures is started to prevent corrosion of concrete, and its application is gradually increasing due to repair painting and landscape enhancement painting.

콘크리트 구조물 및 지하차도 터널내부, 외부 도장재는 주로 콘크리트의 내구성을 개선하기 위한 목적 및 구조물 및 지하차도, 터널 내부의 시인성을 높이기 위한 목적으로 사용된다.Concrete Structures and Underground Carriages Tunnels inside and outside are used mainly for the purpose of improving the durability of concrete and for improving the visibility of structures, underground roads and tunnels.

즉, 콘크리트 구조물의 수명을 단축시키는 주요 원인으로는 염해, 알칼리 실리카 반응(ASR), 콘크리트의 균열, 콘크리트의 중성화, 지하차도 및 터널 내부의 차량매연가스 등이 있으며, 이 중 염해는 콘크리트에 침투되는 염분에 의해 철근이 부식 및 팽창되어 콘크리트에 균열이나 박리가 일어나는 현상을 말하는 것으로, 보통 에폭시 수지 도장 또는 콘크리트 덮개 두께를 증가시키는 방법에 의해 염해를 예방한다.The main causes of shortening the lifespan of concrete structures are salinization, alkali silicate reaction (ASR), cracking of concrete, neutralization of concrete, underground roadway and vehicle smoke gas in tunnel. It is a phenomenon that cracks or peeling occurs in concrete due to the corrosion and expansion of the reinforcing bar caused by the salinity. Usually, it prevents the saltification by a method of increasing the thickness of the epoxy resin coating or the concrete cover.

또한, 알칼리 실리카 반응은 골재 중의 반응성 실리카와 콘크리트에 포함되어 있는 알칼리의 반응에 의해 생성되는 생성물이 물을 흡수하여 팽창함으로써 콘크리트에 균열을 일으키는 현상을 뜻하는 것으로, 이러한 반응을 억제시키기 위하여 도장이 시행된다.In addition, the alkali silica reaction refers to a phenomenon in which a product generated by the reaction of the reactive silica in the aggregate and the alkali contained in the concrete causes cracks in the concrete by absorbing water and expanding. In order to suppress the reaction, .

그리고, 콘크리트의 균열은 콘크리트의 건조수축이나 시공조건에 따라 발생되는 것으로, 균열에 의해 발생된 틈이 공기 중의 산소나 탄산가스 또는 산성가스, 물의 침입도가 되어 콘크리트 내부의 중성화, 철근 녹나기 등의 열화촉진 요인이 된다. 이러한 콘크리트 균열부위 또한 도장에 의해 부식이 확장되는 것을 차단할 수 있게 된다.Cracks in concrete are caused by the drying shrinkage and construction conditions of the concrete. The cracks generated by the cracks are the penetration of oxygen, carbon dioxide gas, acid gas, and water in the air, resulting in neutralization of concrete, As shown in Fig. These concrete cracks can also prevent corrosion from being extended by painting.

또한, 콘크리트의 중성화 및 지하차도, 터널 내부의 오염원에 의한 콘크리트 열화현상을 콘크리트 내부의 공중 탄산가스를 표면으로부터 흡수하여 서서히 중성화가 진행되는데, 도장에 의해 형성되는 도막은 기체를 차단하거나 선택적으로 투과시킬 수 있기 때문에 콘크리트의 중성화 억제 대책으로도 유효하다.In addition, neutralization of concrete, deterioration of concrete by underground roadway and pollution source inside the tunnel absorbs the air carbonated gas inside the concrete from the surface and gradually neutralization progresses. The coating formed by the painting is blocked or selectively transmitted It is also effective as countermeasures against the neutralization of concrete.

상기와 같이 다양한 목적 및 효과를 갖는 토목 콘크리트 구조물의 도장재 재료로는 유기질계, 복합계, 침투성 방수계, 무기질계가 사용되며, 그 중에서도 유기질계의 에폭시수지와 우레탄수지가 주로 사용된다.Organic materials, composite materials, permeable waterproof materials, and inorganic materials are used as coating materials for civil engineering concrete structures having various purposes and effects as described above. Of these, organic epoxy resins and urethane resins are mainly used.

상기 에폭시수지는 콘크리트에 대한 접착성, 내알카리성, 기계적 강도가 우수하므로 프라이머, 방호층에 넓게 사용되고 있고, 우레탄수지는 내후성이 우수하고 적정도의 유연성과 가요성을 가지므로 보호층으로서 널리 사용되고 있다.Since the epoxy resin is excellent in adhesion to concrete, alkali resistance and mechanical strength, it is widely used as a primer and a protective layer. Urethane resin is widely used as a protective layer because of its excellent weatherability and flexibility and flexibility. .

하지만, 상기와 같은 종래의 도장재 재료는 콘크리트 표면에 하도, 중도, 상도의 순으로 여러 번에 걸쳐 피복층을 형성시켜야 하므로 작업시간이 오래 걸리고, 도장에 소요되는 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.However, since the conventional coating material has to be formed on the surface of the concrete several times in the order of low, middle, and top, the work takes a long time and the coating cost increases.

이와 같은 종래 기술로, 대한민국 등록특허공보 제10-1035006호에는 수 처리 시설용 다층 도료 피막, 그 도장 방법 및 이를 포함하는 수 처리 시설이 게재되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 콘크리트 구조물 수 처리 시설의 물과 접촉하는 표면상에 순차적으로 형성된, 하도층으로서 고점도의 무용제형 에폭시 도료 조성물과 실리카계 충전재를 포함하는 혼합물의 코팅층, 중도층으로서 자외선 안정제를 포함하는 초속경화형 폴리우레아 도료 조성물의 코팅층 및 상도층으로서 비오염성 불소 수지 조성물의 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the prior art, Korean Patent Registration No. 10-1035006 discloses a multi-layer coating film for a water treatment facility, a coating method thereof, and a water treatment facility including the same, wherein the main technical features are water of a concrete structure water treatment facility A coating layer of a mixture comprising a high viscosity, non-solvent type epoxy coating composition as a primer layer and a silica-based filler, a coating layer of a hyper fast curing polyurea coating composition comprising an ultraviolet light stabilizer as a middle layer, And a coating layer of a non-staining fluororesin composition.

즉, 상기 종래기술 또한 도장을 위해 여러 종류의 도료 조성물을 이용하여 여러 차례에 걸쳐 도장을 해야 하므로, 작업시간이 오래 걸리고, 도장에 소요되는 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
That is, the above-mentioned prior art also requires coating several times using various kinds of coating compositions for coating, which takes a long time and increases the cost of painting.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 코어(core) 부분은 세라믹 수지로 이루어지고 쉘(shell) 부분은 우레아(urea)로 이루어지도록 하여 무기계의 화학적, 물리적 특성과 유기계의 화학적 가공특성을 모두 갖도록 함으로써 내수성이 뛰어나고, 부착성, 내스크래치성, 내수성, 난연성, 내후성 및 불연성이 우수한 수성 세라믹 수지의 제조방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, in which a core portion is made of a ceramic resin and a shell portion is made of a urea, It is an object of the present invention to provide a method for producing a water-based ceramic resin excellent in water resistance and excellent in adhesion, scratch resistance, water resistance, flame retardancy, weather resistance and nonflammability by having both chemical and physical properties and organic chemical processing characteristics.

또한, 본 발명은 수성 세라믹 수지를 함유하는 외장용 수계도료의 제조방법을 제공함에 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an external water-based coating material containing an aqueous ceramic resin.

또한, 본 발명은 외장용 수계 불연 우레아 변성 세라믹 도료를 이용한 도장 시공방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide a coating method using a water-based non-flammable urea-modified ceramic paint for exterior use.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수성 세라믹 수지의 제조방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an aqueous ceramic resin,

우레아 수지와 이소시아네이트를 1,4 브탄디올 또는 1,2 사이클로 헥산 디올과 반응시켜 폴리우레아 이소시아네이트를 제조하는 제1단계와; 상기 폴리우레아 이소시아네이트를 세라믹 수지와 반응시켜 수성 우레아 세라믹 수지를 제조하는 제2단계; 및 상기 제2단계에서 생성된 수성 우레아 세라믹 수지를 물, 암모늄 수지, 혼화제와 혼합하여 반응시키는 제3단계를 포함하여 구성되되, 상기 제3단계에서는 수성 세라믹 수지의 총량을 기준으로 하였을 때, 상기 수성 우레아 세라믹 수지 45.0 중량%, 물 25.0 중량%, 암모늄 수지 28.9 중량%, 혼화제 0.8 중량%가 포함되도록 혼합하여 반응시키는 것을 특징으로 한다.A first step of reacting a urea resin and an isocyanate with 1,4-butanediol or 1,2-cyclohexanediol to prepare a polyurea isocyanate; A second step of reacting the polyurea isocyanate with a ceramic resin to prepare an aqueous urea ceramic resin; And a third step of mixing and reacting the aqueous urea ceramic resin produced in the second step with water, an ammonium resin, and an admixture, and in the third step, the total amount of the aqueous urea ceramic resin 45.0% by weight of aqueous urea ceramic resin, 25.0% by weight of water, 28.9% by weight of ammonium resin and 0.8% by weight of an admixture are mixed and reacted.

이때, 상기 제1단계에서는 우레아 수지를 1,4 브탄디올 또는 1,2 사이클로 헥산 디올과 반응시켜 반응 초기에 폴리우레아를 완전히 녹인 다음 이소시아네이트를 넣어 반응을 진행시키는 것을 특징으로 한다.At this time, in the first step, the urea resin is reacted with 1,4-butane diol or 1,2-cyclohexane diol to completely dissolve the polyurea in the initial stage of the reaction, and then the isocyanate is added to proceed the reaction.

그리고, 상기 제3단계에서는 80 ~ 90℃의 온도로 2시간 동안 반응시키는 것을 특징으로 한다.In the third step, the reaction is carried out at a temperature of 80 to 90 ° C. for 2 hours.

한편, 본 발명에 따른 수성 세라믹 수지를 이용한 외장용 수계도료의 제조방법은,In the meantime, a method for producing an external water-based coating material using the aqueous ceramic resin according to the present invention comprises:

수성 세라믹 수지 25 ~ 60 중량%, 물 20 ~ 50 중량%, 인(P)계 불연제 15 ~ 35 중량%, 소포제 0.5 ~ 1.0 중량%를 혼합하여 반응시킨 것을 특징으로 한다.(A), 25 to 60 wt% of an aqueous ceramic resin, 20 to 50 wt% of water, 15 to 35 wt% of a phosphorus (P) -based fire retardant, and 0.5 to 1.0 wt% of a defoaming agent.

이때, 상기 혼합 조성물은 80 ~ 90℃의 온도로 2시간 동안 반응시키고, 반응 종결 후 트리에탄올아민(TEA)으로 중화시켜 pH 농도가 6.0 ~ 8.5가 되도록 조절한 것을 특징으로 한다.At this time, the mixed composition is reacted at a temperature of 80 to 90 ° C for 2 hours, neutralized with triethanolamine (TEA) after completion of the reaction, and adjusted to have a pH of 6.0 to 8.5.

한편, 본 발명에 따른 외장용 수계도료 조성물을 이용한 도장 시공방법은,Meanwhile, the coating method using the water-based coating composition for external use according to the present invention,

수성 세라믹 수지를 이용한 외장용 수계도료를 토목구조물 표면보호재 또는 지하차도 터널 내부용 도료로 사용하는 것을 특징으로 한다.
The water-based exterior paint using an aqueous ceramic resin is used as a surface protecting material for civil engineering structures or a paint for internal use in an underground road tunnel.

본 발명에 따르면, 코어(core) 부분은 세라믹 수지로 이루어지고 쉘(shell) 부분은 우레아(urea)로 이루어지도록 하여 아크릴 수지의 우수한 물성을 그대로 유지하면서도 아크릴 수지의 최대 단점인 내수성을 증가시킴과 동시에 부착성, 내스크래치성, 내수성, 난연성, 내후성 및 불연성을 향상시킬 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다.
According to the present invention, the core portion is made of a ceramic resin and the shell portion is made of urea, thereby increasing the water resistance, which is the greatest disadvantage of the acrylic resin, while maintaining excellent physical properties of the acrylic resin At the same time, it has an excellent effect of improving adhesion, scratch resistance, water resistance, flame retardancy, weather resistance and nonflammability.

이하, 본 발명에 따른 수성 세라믹 수지의 제조방법, 이를 이용한 외장용 수계도료 조성물 및 이를 이용한 도장 시공방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of a method for producing an aqueous ceramic resin according to the present invention, a water-based coating composition using the same, and a coating method using the same will be described in detail.

본 발명은 코어(core) 부분은 세라믹 수지로 이루어지고 쉘(shell) 부분은 우레아(urea)로 이루어지도록 하여 내수성이 뛰어나고, 부착성, 내스크래치성, 내수성, 난연성, 내후성 및 불연성이 우수한 수성 세라믹 수지의 제조방법, 이를 이용한 외장용 수계도료 조성물 및 이를 이용한 도장 시공방법에 관한 것으로, 먼저, 본 발명에 따른 수성 세라믹 수지의 제조방법은 폴리우레아 이소시아네이트를 제조하는 제1단계와, 수성 우레아 세라믹 수지를 제조하는 2단계를 포함하여 구성된다.The present invention is characterized in that a core portion is made of a ceramic resin and a shell portion is made of a urea so that a water-based ceramic excellent in water resistance and excellent in adhesiveness, scratch resistance, water resistance, flame retardancy, The present invention relates to a method for producing a water-based ceramic resin, which comprises a first step for preparing a polyurea isocyanate and a second step for preparing an aqueous urea ceramic resin And two stages of manufacture.

즉, 본 발명에 따른 수성 세라믹 수지는 실록산 골격으로 이루어진 유·무기 치환기를 갖는 유기-무기 하이브리드화 구조로서, 유기물의 우레아 - 탄소 골격에 치환된 불소 분자구조를 갖도록 형성되어 무기계의 화학적 물리적 특성과 유기계의 화학적 가공특성을 겸한 실리콘계 세라믹 수지이다.That is, the water-based ceramic resin according to the present invention is an organic-inorganic hybridization structure having an organic / inorganic substituent group composed of a siloxane skeleton and is formed to have a fluorine molecular structure substituted on the urea-carbon skeleton of an organic material, It is a silicone-based ceramic resin which also serves as an organic chemical processing property.

보다 상세히 설명하면, 상기 제1단계는 우레아 수지(Urea Resin)와 이소시아네이트(Isocyanate)를 1,4 브탄디올(1,4 butane-diol) 또는 1,2 사이클로 헥산 디올(1,2-cyclohexane diol)과 같은 두 개 이상의 수산기(OH-)를 갖는 화합물과 반응시켜 폴리우레아 이소시아네이트를 제조하는 단계에 관한 것으로, 상기 우레아 수지는 우레아와 포름알데하이드를 반응시켜 얻어지는 무색투명의 열경화성 수지로 비교적 가격이 저렴하고, 접착강도가 크며 경화가 빠르게 진행되는 장점이 있다.More specifically, in the first step, the urea resin (Urea Resin) and the isocyanate are reacted with 1,4-butane-diol or 1,2-cyclohexane diol, With a compound having two or more hydroxyl groups (OH-), such as urea, to produce polyurea isocyanate. The urea resin is a colorless transparent thermosetting resin obtained by reacting urea and formaldehyde, and is relatively inexpensive , There is an advantage that the adhesive strength is large and curing proceeds rapidly.

또한, 이소시아네이트는 하나 이상의 -NCO 작용기를 갖는 화합물을 뜻하는 것으로, 주로 원료 아민을 포스겐과 반응시키는 포스겐법에 의해 제조된다.Also, the isocyanate means a compound having at least one -NCO functional group, and is produced mainly by the phosgene method in which a raw material amine is reacted with phosgene.

이때, 상기 제1단계에서는 먼저 우레와 수지를 두 개 이상의 수산기를 갖는 화합물과 반응시켜 반응 초기에 폴리우레아를 완전히 녹인 다음에 이소시아네이트를 넣어 반응을 진행시킴으로써 폴리우레아 이소시아네이트를 제조하게 된다.At this time, in the first step, the urea resin is reacted with a compound having two or more hydroxyl groups to completely dissolve the polyurea at the initial stage of the reaction, and then the isocyanate is added thereto to conduct the reaction to produce the polyurea isocyanate.

다음, 상기 제2단계는 제1단계에서 생성된 폴리우레아 이소시아네이트를 세라믹 수지와 반응시켜 수성 우레아 세라믹 수지를 제조하는 단계에 관한 것으로, 약 50 ~ 70℃의 반응 온도로 서서히 반응을 진행시킨다.Next, the second step is a step of reacting the polyurea isocyanate produced in the first step with a ceramic resin to prepare an aqueous urea ceramic resin, and the reaction proceeds slowly at a reaction temperature of about 50 to 70 ° C.

이와 같은 과정에 의해 제조된 수성 우레아 세라믹 수지는 코어 부분은 세라믹 수지로 이루어지고, 쉘 부분은 우레아로 이루어지게 되어 기존 아크릴 수지의 우수한 물성을 그대로 유지하면서도 아크릴 수지의 최대 단점인 내수성을 증가시킬 수 있는 특징을 갖는다.The aqueous urea ceramic resin produced by the above process has a core portion made of a ceramic resin and a shell portion made of urea, thereby increasing the water resistance, which is the biggest disadvantage of the acrylic resin, while maintaining the excellent physical properties of the conventional acrylic resin .

한편, 본 발명에 따른 수성 세라믹 수지의 제조방법은 제2단계에서 제조된 수성 우레아 세라믹 수지에 열안정성, 난연성, 단열성 및 내마모성 등이 뛰어난 암모늄 수지를 혼합하여 반응시키는 제3단계를 더 포함하여 구성되는데, 보다 상세히 설명하면, 상기 제3단계에서는 수성 우레아 세라믹 수지 45.0 중량%, 물 25.0 중량%, 암모늄 수지 28.9 중량%, 혼화제 0.8 중량 및 기타 성분 0.3 중량%를 혼합한 후 반응시켜 수성 세라믹 수지를 제조하게 된다.Meanwhile, the method for producing an aqueous ceramic resin according to the present invention further comprises a third step of mixing and reacting the aqueous urea ceramic resin prepared in the second step with an ammonium resin having excellent thermal stability, flame retardancy, heat insulation and abrasion resistance, More specifically, in the third step, the aqueous urea ceramic resin is mixed with 45.0% by weight of water, 25.0% by weight of water, 28.9% by weight of ammonium resin, 0.8% by weight of an admixture and 0.3% .

즉, 상기 성분들을 반응용기에 혼합한 후 80 ~ 90℃의 온도로 약 2시간 동안 가열하여 반응시키면 수성 세라믹 수지의 제조가 완료되는 것이다.That is, when the above components are mixed in a reaction vessel and heated at 80 to 90 ° C for about 2 hours to react, the production of the aqueous ceramic resin is completed.

이와 같이 제조된 수성 세라믹 수지는 후술하겠지만, 부착성, 내스크래치성, 내수성, 난연성, 내후성, 불연성 등이 우수한 장점을 갖게 된다.The water-based ceramic resin thus produced has excellent advantages of adhesion, scratch resistance, water resistance, flame retardancy, weather resistance, and non-flammability.

다음, 본 발명에 따른 수성 세라믹 수지를 이용한 외장용 수계도료의 제조방법은 전술한 과정에 의해 제조된 수성 세라믹 수지를 이용하여 주로 건축물의 도장 작업에 사용되는 외장용 수계도료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 이러한 외장용 수계도료의 조성물은 수성 세라믹 수지 25 ~ 60 중량%, 물 20 ~ 50 중량%, 인(P)계 불연제 15 ~ 35 중량%, 소포제 및 기타 성분 0.5 ~ 1.0 중량%을 포함하여 구성된다.Next, a method for manufacturing an external water-based coating material using the aqueous ceramic resin according to the present invention relates to a method for manufacturing a water-based exterior coating material used for coating a building using the aqueous ceramic resin produced by the above- The composition of such an exterior water-base paint comprises 25 to 60% by weight of an aqueous ceramic resin, 20 to 50% by weight of water, 15 to 35% by weight of a phosphorus-based fire retardant, 0.5 to 1.0% by weight of an antifoaming agent and other components .

보다 상세히 설명하면, 전술한 장점을 갖는 수성 세라믹 수지에 불연성을 함유한 인(P)계 불연제 및 도료에 포함되는 기포를 없애기 위한 소포제 등을 물에 혼합하여 수분산시켜 에멀전(emulsion)화 한 후, 80 ~ 90℃의 온도로 약 2시간 동안 반응시켜 외장용 수계도료를 제조하는 것이다.More specifically, a phosphorus (P) type fire retardant containing a nonflammable substance and an antifoaming agent for eliminating bubbles contained in the paint are added to an aqueous ceramic resin having the above-mentioned advantages, and the mixture is emulsified by water dispersion Followed by a reaction at a temperature of 80 to 90 DEG C for about 2 hours to prepare a water-based exterior coating material.

상기와 같이 반응시킨 후 트리에탄올아민(TEA)를 가하여 pH 농도가 6.0 ~ 8.5가 되도록 중화시키면 분자량이 150 ~ 200 정도의 크기를 갖는 외장용 수계도료가 완성된다.After the reaction as described above, triethanolamine (TEA) is added to neutralize the solution to a pH of 6.0 to 8.5, thereby completing a water-based exterior coating having a molecular weight of about 150 to 200.

상기와 같은 과정에 의해 제조된 외장용 수계도료는 세라믹 수지를 포함하므로 통기성 기능이 있어서 콘크리트 구조물의 수분이 도료를 통해 배출될 수 있으므로 콘크리트 구조물 표면에 습기가 있는 상태에서도 도료의 내구성 및 부착력에는 큰 영향을 받지 않게 된다.Since the water-based paint for exterior use manufactured by the above-mentioned process contains a ceramic resin, moisture of the concrete structure can be discharged through the paint due to its air-permeable function, so that even when moisture is present on the surface of the concrete structure, the durability and adhesion .

또한, 본 발명에 따른 외장계 수계도료의 제조방법에 의해 제조된 수성 세라믹 수지를 포함하는 외장계 수계 도료의 테스트 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.Table 1 below shows the test results of the external water-based coating material containing the aqueous ceramic resin produced by the method of manufacturing the external water-based coating material according to the present invention.

항목Item 시험조건Exam conditions 내용Contents 실시예Example 도막의 외관


Appearance of Coat


표준양생후After standard curing 도막이 균일하고 흐름, 얼룩, 부풀음, 갈라짐, 벗겨짐 등이 없음The coating is uniform, and there is no flow, stain, swelling, cracking, or peeling. 이상없음clear
촉진내후성시험후After accelerated weathering test 백아화가 없고, 부풀음, 갈라짐, 벗겨짐 등이 없음No whitening, no swelling, cracks, peeling, etc. 이상없음clear 온냉반복시험후After repeated heating and cooling 도막의 부풀음, 갈라짐, 벗겨짐 등이 없음No swelling, cracks, peeling, etc. 이상없음clear 내알카리성시험후After my alkaline test 도막의 부풀음, 갈라짐, 벗겨짐 등이 없음No swelling, cracks, peeling, etc. 이상없음clear 염분차단성Salt barrier property 표준양생후After standard curing 도막의 염소이온 투과량이 0.05mg/㎠ 이하임The chlorine ion permeability of the coating film is 0.05 mg / cm 2 or less 0.001mg/㎠0.001 mg / cm 2 산소투과저지성Oxygen permeation resistance 표준양생후After standard curing 도막의 산소 투과량이 0.05mg/㎠ 이하임Oxygen permeation amount of coating film is 0.05 mg / cm 2 or less 0.003mg/㎠0.003 mg / cm 2 수중기투과저지성Underwater permeability 표준양생후After standard curing 도막의 수증기 투과량이 0.05mg/㎠ 이하임The water vapor permeability of the coating film is 0.05 mg / cm 2 or less 0.01mg/㎠0.01 mg / cm 2 중성화저지성Neutralization resistance 중성화촉진시험후After neutralization acceleration test 중성화 깊이가 1mm 이하임Neutralization depth less than 1mm 00
콘크리트와의부착성

Adhesion to concrete
표준양생후After standard curing
도막과 콘크리트와의 부착강도가 10kg/㎠ 이상임

Adhesive strength between coating and concrete is over 10kg / ㎠
15kg/㎠15 kg / cm 2
촉진내후성시험후After accelerated weathering test 13kg/㎠13 kg / cm 2 온냉반복시험후After repeated heating and cooling 14kg/㎠14 kg / cm 2 내알카리성시험후After my alkaline test 12kg/㎠12 kg / cm 2
균열추종성

Crack follow-up
표준양생후(상온시)After standard curing (at room temperature) 도막의 연신율이 0.4mm 이상임The elongation of the coating film is 0.4 mm or more. 0.45mm0.45mm
표준양생후(저온시)After standard curing (at low temperature) 도막의 연신율이 0.2mm 이상임
Elongation of coating film is 0.2 mm or more
0.25mm0.25 mm
촉진내후성시험후(상온시)After accelerated weathering test (at room temperature) 0.22mm0.22 mm 불연성nonflammable 국토해양부 고시 제2006-476호Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs Notice No. 2006-476 불연자재Nonflammable material 불연자재Nonflammable material 내오염성Stain resistance 내세척성Washability 우수함(2,000회 이상)Excellent (more than 2,000 times) 우수함Excellent 표면경도Surface hardness -- 3H 이상3H or more 4H4H

즉, 본 발명에 의한 외장용 수계 도료는 전체적으로 무기질 세라믹 도료의 특성을 갖게 되어 내구성이 뛰어날 뿐만 아니라, 색이나 광택 등 외관을 오랜기간동안 간직할 수 있도록 구성된 것에 특징이 있다.That is, the water-based exterior coating according to the present invention has characteristics of an inorganic ceramic coating as a whole, so that it is excellent in durability, and is characterized in that the appearance such as color and gloss can be retained for a long period of time.

보다 상세히 설명하면, 실리콘 수지의 Si-O-Si 결합에너지를 통하여 세라믹 수지를 결합하여 통상의 유기 수지 주변의 수조 인자가 이탈하기 어렵게 되고, 빛에 의한 여기(勵起)나 그 후의 산화를 어렵게 하여 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 광택이나 보색성에서도 우수한 결과를 얻을 수 있는 것이다.More specifically, the ceramic resin is bonded to the silicon resin through the Si-O-Si bonding energy of the silicone resin, so that the water tank factor around the ordinary organic resin is hardly released, and the excitation by light and the subsequent oxidation are difficult Thereby not only improving the durability but also obtaining excellent results in gloss and complementarity.

또한, 인(P)계 불연제의 함유로 인해 불연자재로서 지하차도의 터널내부 도장재로 활용이 가능하고, 화재 발생시 연기 및 불에 타지 않으므로 토목구조물 표면보호재로 활용할 경우 구조물의 내구성과 안전성을 향상시킬 수 있게 된다.Also, because of the content of phosphorus (P) fire retardant, it can be used as a coating material for tunnel inside the underground roadway as incombustible material, and when it is used as a surface protection material for civil structure, it improves durability and safety .

따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 수성 세라믹 수지 및 그를 이용한 외장용 수계도료의 제조방법 및 이를 이용한 도장 시공방법에 의하면, 코어(core) 부분은 세라믹 수지로 이루어지고 쉘(shell) 부분은 우레아(urea)로 이루어지도록 하여 아크릴 수지의 우수한 물성을 그대로 유지하면서도 아크릴 수지의 최대 단점인 내수성을 증가시킴과 동시에 부착성, 내스크래치성, 내수성, 난연성, 내후성 및 불연성을 향상시킬 수 있는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.
Therefore, according to the water-based ceramic resin according to the present invention and the method for producing a water-based exterior paint using the same and the coating method using the same, the core portion is made of a ceramic resin and the shell portion is made of urea urea), it is possible to increase the water resistance, which is the greatest disadvantage of the acrylic resin, while maintaining the excellent physical properties of the acrylic resin, and at the same time, it can improve the adhesiveness, scratch resistance, water resistance, flame retardancy, weatherability and incombustibility .

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been described for illustrative purposes, those skilled in the art will readily appreciate that many modifications are possible in the exemplary embodiments without materially departing from the novel teachings and advantages of this invention.

본 발명은 수성 세라믹 수지 및 그를 이용한 외장용 수계도료의 제조방법 및 이를 이용한 도장 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코어(core) 부분은 세라믹 수지로 이루어지고 쉘(shell) 부분은 우레아(urea)로 이루어지도록 하여 내수성이 뛰어나고, 부착성, 내스크래치성, 내수성, 난연성, 내후성 및 불연성이 우수한 수성 세라믹 수지 및 그를 이용한 외장용 수계도료의 제조방법 및 이를 이용한 도장 시공방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a water-based ceramic resin, a method for producing an external water-based paint using the same, and a coating method using the same. More particularly, the core part is made of ceramic resin and the shell part is made of urea. To a water-based ceramic resin excellent in water resistance, adhesion, scratch resistance, water resistance, flame retardancy, weather resistance and nonflammability, and a method for producing a water-based exterior coating using the same and a coating application method using the same.

Claims (6)

우레아 수지와 이소시아네이트를 1,4 브탄디올 또는 1,2 사이클로 헥산 디올과 반응시켜 폴리우레아 이소시아네이트를 제조하는 제1단계와;
상기 폴리우레아 이소시아네이트를 세라믹 수지와 반응시켜 수성 우레아 세라믹 수지를 제조하는 제2단계; 및
상기 제2단계에서 생성된 수성 우레아 세라믹 수지를 물, 암모늄 수지, 혼화제와 혼합하여 반응시키는 제3단계를 포함하여 구성되되,
상기 제3단계에서는 수성 세라믹 수지의 총량을 기준으로 하였을 때, 상기 수성 우레아 세라믹 수지 45.0 중량%, 물 25.0 중량%, 암모늄 수지 28.9 중량%, 혼화제 0.8 중량%가 포함되도록 혼합하여 반응시키는 것을 특징으로 하는 수성 세라믹 수지의 제조방법.
A first step of reacting a urea resin and an isocyanate with 1,4-butanediol or 1,2-cyclohexanediol to prepare a polyurea isocyanate;
A second step of reacting the polyurea isocyanate with a ceramic resin to prepare an aqueous urea ceramic resin; And
And a third step of mixing and reacting the aqueous urea ceramic resin produced in the second step with water, an ammonium resin, and an admixture,
In the third step, the aqueous urea ceramic resin is mixed with 45.0 wt% of water, 25.0 wt% of water, 28.9 wt% of ammonium resin, and 0.8 wt% of an admixture, based on the total amount of the aqueous ceramic resin, By weight based on the total weight of the aqueous resin composition.
제 1항에 있어서,
상기 제1단계에서는 우레아 수지를 1,4 브탄디올 또는 1,2 사이클로 헥산 디올과 반응시켜 반응 초기에 폴리우레아를 완전히 녹인 다음 이소시아네이트를 넣어 반응을 진행시키는 것을 특징으로 하는 수성 세라믹 수지의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the first step, the urea resin is reacted with 1,4-butane diol or 1,2-cyclohexane diol to completely dissolve the polyurea in the initial stage of the reaction, and then the isocyanate is added to proceed the reaction.
제 1항에 있어서,
상기 제3단계에서는 80 ~ 90℃의 온도로 2시간 동안 반응시키는 것을 특징으로 하는 수성 세라믹 수지의 제조방법.
The method according to claim 1,
And in the third step, the reaction is carried out at a temperature of 80 to 90 ° C for 2 hours.
제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 의한 제조방법에 의해 제조된 수성 세라믹 수지 25 ~ 60 중량%, 물 20 ~ 50 중량%, 인(P)계 불연제 15 ~ 35 중량%, 소포제 0.5 ~ 1.0 중량%을 혼합하여 반응시킨 것을 특징으로 하는 수성 세라믹 수지를 이용한 외장용 수계도료의 제조방법.
A process for producing a water-based ceramic composition, comprising: preparing a water-based ceramic resin according to any one of claims 1 to 3 in an amount of 25 to 60 wt%, water 20 to 50 wt%, phosphorus (P) To 1.0% by weight of the water-based ceramic resin.
제 4항에 있어서,
상기 혼합 조성물은 80 ~ 90℃의 온도로 2시간 동안 반응시키고, 반응 종결 후 트리에탄올아민(TEA)으로 중화시켜 pH 농도가 6.0 ~ 8.5가 되도록 조절한 것을 특징으로 하는 수성 세라믹 수지를 이용한 외장용 수계도료의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the mixed composition is reacted at a temperature of 80 to 90 캜 for 2 hours and neutralized with triethanolamine (TEA) after completion of the reaction to adjust the pH to be 6.0 to 8.5. ≪ / RTI >
제 5항에 따른 수성 세라믹 수지를 이용한 외장용 수계도료를 토목구조물 표면보호재 또는 지하차도 터널 내부용 도료로 사용하는 도장 시공방법.
A paint application method using an external water-based paint using the aqueous ceramic resin according to claim 5 as a surface protecting material for civil engineering structures or a paint for an interior underground road tunnel.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4605756A (en) 1983-12-28 1986-08-12 Bayer Aktiengesellschaft Process for the in situ production of urea group-containing isocyanates in polyols
US4686242A (en) 1985-03-25 1987-08-11 The Dow Chemical Company Polyurea polymers prepared from urea containing prepolymers
JPH06122747A (en) * 1992-01-21 1994-05-06 Sherwin Williams Co Highly crosslinked coating composition containing polyurethane dispersion
KR20080080620A (en) * 2005-12-08 2008-09-04 쇼와 덴코 가부시키가이샤 Thermosetting resin composition, thermosetting resin composition solution, film forming material and their cured product

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4605756A (en) 1983-12-28 1986-08-12 Bayer Aktiengesellschaft Process for the in situ production of urea group-containing isocyanates in polyols
US4686242A (en) 1985-03-25 1987-08-11 The Dow Chemical Company Polyurea polymers prepared from urea containing prepolymers
JPH06122747A (en) * 1992-01-21 1994-05-06 Sherwin Williams Co Highly crosslinked coating composition containing polyurethane dispersion
KR20080080620A (en) * 2005-12-08 2008-09-04 쇼와 덴코 가부시키가이샤 Thermosetting resin composition, thermosetting resin composition solution, film forming material and their cured product

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