KR101431148B1 - Method of preparing ceramic coating material for low temperature sintering and coated product using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 금속, 세라믹, 유리 등 모재에 직접 코팅하고 저온 소결이 가능한 세라믹 코팅제의 제조방법 및 이에 의해 제조된 세라믹 코팅제를 적용한 코팅 제품에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a ceramic coating agent which can be directly coated on a base metal such as metal, ceramic or glass and can be sintered at a low temperature, and a coating product to which the ceramic coating agent prepared by the method is applied.
일반적으로, 컴퓨터, TV, 휴대폰 등과 같은 전자기기, 불판, 전기 오븐 등과 같은 가열 조리기구, 및 건축자재, 각종 산업용품에 대하여 제품의 물성 및 기능성을 향상시키기 위해 금속, 목재, 플라스틱 표면에 도료를 도포하는 다양한 코팅제가 사용되고 있다. In general, in order to improve the physical properties and functionality of products, such as electronic devices such as computers, TVs, mobile phones, heating cookers such as hot plates and electric ovens, and building materials and various industrial products, A variety of coating agents are used.
그 중 가장 대중적인 코팅 방법으로는 유기원료를 사용하는 도료도포를 들 수 있으나, 내열성이 낮고 코팅 피막 형성 후 시간의 경과 및 태양광, 일교차 등에 의해 변질, 탈색, 박리 등의 문제가 발생되며, 모재를 보호하고자 지속적인 유지보수 및 관리가 필요하였다. The most popular coating method is coating with organic materials. However, it has a low heat resistance, problems such as deterioration, discoloration and peeling due to the passage of time after formation of a coating film, sunlight, Continuous maintenance and management were required to protect the base material.
이러한 문제에 대응하기 위해 최근에는 높은 내열성과 미관 및 인체친화적인 관점에서 세라믹 코팅제가 주목받고 있으나 현재까지 사용되고 있는 세라믹 코팅제조성물에는 실란, 아크릴실리케이트, 실리콘 플루오르계 고분자 화합물 등의 바인더류가 함유되어 있어 휘발성 유기 화합물과 같은 인체 유해 성분이 발생하는 문제점이 있으며, 비점착성 코팅제로서 많이 사용되고 있는 불소수지(테프론)의 경우에는 도장 작업시 미세한 핀홀 등이 발생하여 염분, 산성, 알칼리성에 노출될 경우 핀홀을 통해 화성피막층이 손상되어 수명이 단축되는 문제점이 있다. In order to cope with such a problem, a ceramic coating agent has recently been attracting attention from the viewpoints of high heat resistance, aesthetic appearance, and human-friendliness. However, ceramic coating compositions used up to now contain binders such as silane, acryl silicate, and silicone fluoropolymer In the case of fluororesin (Teflon), which is widely used as a non-tacky coating agent, fine pinholes are generated in the coating operation, and when exposed to salt, acid, or alkaline, pinholes There is a problem that the chemical conversion coating layer is damaged and the service life is shortened.
뿐만 아니라, 기존의 세라믹 코팅제 조성물에는 유기용제, 더욱 상세하게는 알코올계, 톨루엔계, 메틸에틸케톤(MEK)등의 유독성 용제가 포함되어 있는데, 이는 인체에 유해할 뿐만 아니라 사용한 후 유기용제의 폐기로 인해 환경오염을 야기하는 문제가 있어 왔다. In addition, conventional ceramic coating compositions contain organic solvents, more specifically, toxic solvents such as alcohol, toluene, and methyl ethyl ketone (MEK), which are not only harmful to the human body, There has been a problem of causing environmental pollution.
또한, 종래의 세라믹 코팅 제품을 제조할 때, 알루미늄판이나 스테인레스판 위에 크론산염이나 인산염으로 화성처리하여 산화피막층을 형성하고 그 위에 세라믹 코팅층을 형성하는 등 3층 구조를 이루도록 제조하는 것이 일반적이다. 또한 종래 세라믹 성형물 제조방법에 따르면, 유기바인더를 사용하지 않고 모재에 무기물 세라믹 코팅층이 고착되도록 하기 위해서는 1100℃ 내지 1700℃로 유지되는 소결로를 통해서 소결시키는 단계와 소결된 성형물을 연마 용기 및 광택 용기를 통해 성형물의 표면을 연마하고 광택을 내는 마감단계를 포함하는 것이 일반적이다. Further, when manufacturing a conventional ceramic coating product, it is general to manufacture a three-layer structure by forming an oxide coating layer on an aluminum plate or a stainless steel plate by treating with a cobalt salt or a phosphate to form a ceramic coating layer thereon. In addition, according to the conventional method for producing a ceramic molded article, sintering is performed through a sintering furnace maintained at 1100 ° C to 1700 ° C in order to fix an inorganic ceramic coating layer to a base material without using an organic binder, And a finishing step of polishing and smoothening the surface of the molded product through the mold.
그러나, 산화피막층을 형성하는 과정으로 인해 코팅작업이 지연될 뿐만 아니라 산화피막층 형성에 소요되는 비용 부담이 있으며 이러한 화성처리된 피막층의 손상시 유해물질인 크롬이 용출될 가능성이 있다. However, the coating process is delayed due to the process of forming the oxide film layer, and the cost required for forming the oxide film layer is high, and there is a possibility that chromium, which is a harmful substance, may be eluted when the chemical film layer damaged.
또한, 세라믹 코팅 제품의 제조방법과 관련하여, 소결 단계에서 열처리 또는 휴징시 1100℃가 넘는 온도를 유지해야 하므로 이러한 온도를 견디기 위한 대형 소결로 또는 전기로의 건설이 필요하고 고온 소결로 인해 모재판이 녹거나 변형될 수 있어 모재의 선택의 폭이 좁고, 소결시간 또한 오래 걸리는 문제점이 있다. In relation to the manufacturing method of the ceramic coating product, since a temperature exceeding 1100 ° C must be maintained during the heat treatment or firing in the sintering step, it is necessary to construct a large sintering furnace or electric furnace to withstand such temperature, It may be melted or deformed, so that the width of the selection of the base material is narrow and the sintering time is also long.
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 연구를 거듭한 결과, 세라믹 코팅제의 제조시 유기용제 및 유기바인더를 전혀 사용하지 않으면서도 도막의 물성을 유지 내지 향상시킬 수 있고, 이를 적용하여 세라믹 코팅 제품을 제조할 때 모재에 화성처리층을 형성함이 없이 직접 모재에 코팅하며 연마나 광택 등의 마감단계를 거치지 않아 작업이 간편하면서도 저온에서 소결이 가능하여 모재판에 공급되는 열량을 절감하고 소결시간을 단축시킴으로써 생산효율을 증대시키고 제품의 제조원가를 현저히 절감할 수 있는 세라믹 코팅제 및 이를 제조하는 방법을 개발하고 본 발명을 완성하였다. The present inventors have conducted extensive studies to solve the above problems. As a result, the present inventors have found that, in the production of a ceramic coating agent, the physical properties of a coating film can be maintained or improved without using organic solvents and organic binders at all, When coating products are manufactured, it is coated directly on the base material without forming a chemical conversion layer on the base material. Sintering at low temperatures is possible because the work is not performed by finishing steps such as polishing or polishing, and thus the amount of heat supplied to the mother board is reduced The present inventors have developed a ceramic coating agent capable of increasing the production efficiency and significantly reducing the manufacturing cost of the product by shortening the sintering time and a method of manufacturing the same.
본 발명의 목적은 유기용제를 사용하지 않아 친환경적이며 유기바인더 없이도 저온 소결이 가능한 세라믹 코팅제를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a method for producing a ceramic coating agent that is environmentally friendly without using an organic solvent and can be sintered at low temperatures without an organic binder.
본 발명의 다른 목적은 모재에 직접 세라믹 코팅제를 도포하여 저온 소결이 가능하며 간단한 시공만으로 물성이 우수한 코팅층을 형성할 수 있는 세라믹 코팅 제품의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a ceramic coating product which can form a coating layer having excellent physical properties by applying a ceramic coating agent directly to a base material and performing low-temperature sintering.
본 발명의 또다른 목적은 상기 세라믹 코팅제가 적용된 표면경도, 부착력 및 내식성이 우수한 세라믹 코팅 제품을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a ceramic coating product which is excellent in surface hardness, adhesion and corrosion resistance to which the ceramic coating is applied.
상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 (i) SiO2 50~70 중량부, Na2O 0.1~15 중량부, K2O 0.1~5 중량부, Al2O3 5~25 중량부, Fe2O3 0.1~3 중량부, BaO 0.1~3 중량부, 및 CaCO3 0.1~2 중량부를 혼합하여 조성물을 제조하는 단계; (ii) 상기 조성물을 열처리하여 비정질 소결체로 제조하는 단계; (iii) 상기 비정질 소결체를 분쇄하여 분말로 제조하는 단계; 및 (iv) 상기 제조된 분말에 SiO2 5~20 중량부 및 TiO2 0.1~20 중량부 중 하나 이상을 첨가하여 습식밀링을 한 후 건조시키거나 또는 습식밀링을 하여 슬러리 상태로 제조하는 단계를 포함하는, 저온 소결형 세라믹 코팅제의 제조방법을 제공한다. (I) 50 to 70 parts by weight of SiO 2 , 0.1 to 15 parts by weight of Na 2 O, 0.1 to 5 parts by weight of K 2 O, 5 to 25 parts by weight of Al 2 O 3, 0.1 to 3 parts by weight of Fe 2 O 3, 0.1 to 3 parts by weight of BaO and 0.1 to 2 parts by weight of CaCO 3 to prepare a composition; (ii) heat treating the composition to form an amorphous sintered body; (iii) pulverizing the amorphous sintered body to prepare a powder; And (iv) 5 to 20 parts by weight of SiO 2 and 0.1 to 20 parts by weight of TiO 2 are added to the powder and wet milling followed by wet milling to obtain a slurry state The present invention also provides a method for producing a low temperature sintered ceramic coating agent.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 모재에 상기 제조방법에 따라 제조된 세라믹 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 세라믹 코팅 제품의 제조방법을 제공한다. 상기 코팅층 형성 단계는 모재에 따라 450℃∼1050℃에서 딥 코팅(dip coating), 스프레이 용사 코팅, 또는 분체 코팅에 의해 수행될 수 있으며, 상기 모재는 금속, 세라믹, 및 유리로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a ceramic coating product, comprising the step of applying a ceramic coating agent prepared according to the above-described method to a base material to form a coating layer. The coating layer forming step may be performed by dip coating, spray coating, or powder coating at 450 ° C to 1050 ° C depending on the base material, and the base material may be selected from the group consisting of metals, ceramics, and glass .
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 철판, 스테인레스판, 및 알루미늄판 중에서 선택된 하나의 모재에 상기 제조방법에 따라 제조된 세라믹 코팅제를 직접 코팅시켜서 제조된 세라믹 코팅 제품을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a ceramic coating product prepared by directly coating a ceramic coating material prepared according to the above manufacturing method on one base material selected from an iron plate, a stainless steel plate and an aluminum plate.
본 발명의 세라믹 코팅제의 제조방법에 따르면, 유기용제를 전혀 사용하지 않으면서도 도막의 물성을 유지 또는 향상시킬 수 있어서 친환경적인 세라믹 코팅제를 제공할 수 있으며, 상기 방법에 따라 제조된 세라믹 코팅제를 이용하면 모재에 제한없이 직접 모재에 코팅할 수 있고 마감단계를 거치지 않아 작업이 간편하면서도 저온에서 소결이 가능하여 생산효율의 증대와 제품의 제조원가를 현저히 절감할 수 있으며, 이러한 코팅 방법으로 형성된 코팅층은 우수한 표면경도, 부착성 및 내식성을 갖는다. According to the method for producing a ceramic coating agent of the present invention, the physical properties of a coating film can be maintained or improved without using an organic solvent at all, thereby providing an environmentally friendly ceramic coating agent. By using the ceramic coating agent prepared according to the above method It is possible to directly coat the base material without limitation to the base material and to perform the sintering at a low temperature because the work is simple because the finish step is not performed and the production efficiency can be increased and the production cost of the product can be remarkably reduced. Hardness, adhesiveness and corrosion resistance.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저온 소결형 세라믹 코팅제의 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 저온 소결형 세라믹 코팅층의 형성방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 1 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a low temperature sintering type ceramic coating agent according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart schematically showing a method of forming a low temperature sintering type ceramic coating layer according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of known functions or configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, A detailed description thereof will be omitted.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 저온 소결형 세라믹 코팅제는 (i) SiO2 50~70 중량부, Na2O 0.1~15 중량부, K2O 0.1~5 중량부, Al2O3 5~25 중량부, Fe2O3 0.1~3 중량부, BaO 0.1~3 중량부, 및 CaCO3 0.1~2 중량부를 혼합하여 조성물을 제조하는 단계; (ii) 상기 조성물을 열처리하여 비정질 소결체로 제조하는 단계; (iii) 상기 비정질 소결체를 분쇄하여 분말(주원료)로 제조하는 단계; 및 (iv) 상기 제조된 분말에 SiO2 5~20 중량부 및 TiO2 0.1~20 중량부 중 하나 이상(부원료)을 첨가하여 습식밀링을 한 후 건조시키는 단계를 포함하는 제조방법에 의해 제조될 수 있다. 이에 따를 때, 분말 형태의 세라믹 코팅제를 얻을 수 있으며, 분말 입자의 형상은 구형, 판형 또는 봉형 등 어떠한 형태여도 무방하나, 구형 분말인 것이 바람직하다. 1, the low-temperature sintered ceramic coating according to the present invention (i) SiO 2 50 ~ 70 parts by weight, Na 2 O 0.1 ~ 15 parts by weight, K 2 O 0.1 ~ 5 parts by weight, Al 2 O 35-25 parts by weight of Fe 2 O 3 0.1 to 3 parts by weight, the method comprising mixing BaO 0.1 to 3 parts by weight, and CaCO 3 0.1 ~ 2 parts by weight to prepare a composition; (ii) heat treating the composition to form an amorphous sintered body; (iii) pulverizing the amorphous sintered body to prepare a powder (main raw material); And (iv) adding 5 to 20 parts by weight of SiO 2 and 0.1 to 20 parts by weight of TiO 2 (additive) to the powder thus prepared, followed by wet milling and drying . Accordingly, a ceramic coating agent in the form of a powder can be obtained. The powder particle may have any shape such as a spherical shape, a plate shape or a rod shape, but is preferably a spherical powder.
또한, 바람직하게 본 발명의 세라믹 코팅제의 제조방법은 (i) SiO2 50~70 중량부, Na2O 0.1~15 중량부, K2O 0.1~5 중량부, Al2O3 5~25 중량부, Fe2O3 0.1~3 중량부, BaO 0.1~3 중량부, 및 CaCO3 0.1~2 중량부를 혼합하여 조성물을 제조하는 단계; (ii) 상기 조성물을 열처리하여 비정질 소결체로 제조하는 단계; (iii) 상기 비정질 소결체를 분쇄하여 분말(주원료)로 제조하는 단계; (iv) 상기 제조된 분말에 SiO2 5~20 중량부 및 TiO2 0.1~20 중량부 중 하나 이상(부원료)을 첨가하고 습식밀링을 하여 슬러리 상태로 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따를 때, 페이스트 상으로 제조된 세라믹 코팅제를 얻을 수 있으며, 이 상태로 딥코팅법의 세라믹 코팅액으로 바로 사용이 가능하다. (I) 50 to 70 parts by weight of SiO 2 , 0.1 to 15 parts by weight of Na 2 O, 0.1 to 5 parts by weight of K 2 O, and 5 to 25 parts by weight of Al 2 O 3 0.1 to 3 parts by weight of Fe 2 O 3, 0.1 to 3 parts by weight of BaO, and 0.1 to 2 parts by weight of CaCO 3 to prepare a composition; (ii) heat treating the composition to form an amorphous sintered body; (iii) pulverizing the amorphous sintered body to prepare a powder (main raw material); (iv) adding 5 to 20 parts by weight of SiO 2 and 0.1 to 20 parts by weight of TiO 2 (additive) to the powder, and wet milling the powder to prepare a slurry. Accordingly, a ceramic coating agent prepared in the form of a paste can be obtained. In this state, it can be directly used as a ceramic coating liquid of the dip coating method.
상기 (i) 단계의 조성물에 포함되는 구성요소는 주원료를 이루는 비정질 소결체를 제조하기 위한 재료 성분으로서, 완성된 세라믹 코팅제의 용융온도 및 모재와의 부착성, 표면광택성, 비결정 등에 영향을 주므로 이를 고려하여 각 구성요소의 조성비를 결정한다. The components included in the composition of the step (i) are components of a material for preparing the amorphous sintered body forming the main raw material, and affect the melting temperature of the finished ceramic coating agent, adhesion to the base material, surface luster, The composition ratio of each component is determined.
상기 (ii) 단계에서, 열처리 과정은 바람직하게는 900 내지 1800 ℃에서 30 분 내지 12 시간 동안 수행한다. 이와 같은 열처리 후 상온으로 냉각시킨다. 상기 열처리 및 냉각시의 승온속도와 냉각속도는 특별히 제한이 없으며, 승온 또는 냉각속도를 일정하게 유지하면서 승온 또는 냉각을 수행할 수 있고, 승온 또는 냉각속도를 점진적 또는 불연속적으로 다양하게 변화시키면서 승온 또는 냉각시킬 수도 있다. 이와 같은 열처리 과정을 거쳐서 비정질 소결체 또는 프릿(frit)을 제조할 수 있다. In the step (ii), the heat treatment is preferably performed at 900 to 1800 캜 for 30 minutes to 12 hours. After such heat treatment, the mixture is cooled to room temperature. The heating rate and the cooling rate at the time of the heat treatment and cooling are not particularly limited and the temperature increase or the cooling rate can be maintained while the temperature increase or the cooling rate is kept constant and the temperature increase or the cooling rate can be varied gradually or discontinuously, Or may be cooled. The amorphous sintered body or the frit can be manufactured through the heat treatment.
상기 (iii) 단계에서, 상기 비정질 소결체는 통상의 분쇄과정을 거쳐서 분말로 제조할 수 있다. 상기 분말 입자의 크기는 10 nm 내지 1 mm일 수 있으며, (iv) 단계에서 추가되는 원료와의 혼합 및 유동성을 고려할 때 0.8~150㎛의 크기를 갖는 것이 바람직하다. In the step (iii), the amorphous sintered body may be powdered by a conventional milling process. The size of the powder particles may be 10 nm to 1 mm, and it is preferable that the powder particles have a size of 0.8 to 150 탆 considering the mixing with the raw material added in the step (iv) and the fluidity.
상기 (iv) 단계에서는, 상기 (iii) 단계에서 제조된 분말과 추가되는 SiO2 중량부 및 TiO2 0.1~20 중량부를 혼합하여 기계적 합금화를 위해 밀링 처리를 한다. 이 경우, (iii) 단계에서 제조된 주원료 70~90 중량%에 (iv) 단계에서 추가되는 부원료가 10~30중량%가 되도록 첨가할 수 있다. In the step (iv), the powder prepared in the step (iii) is mixed with 0.1 to 20 parts by weight of TiO 2 and the added SiO 2 , and the mixture is subjected to milling for mechanical alloying. In this case, the additive added in step (iv) may be added in an amount of 10 to 30% by weight to 70 to 90% by weight of the main raw material prepared in step (iii).
또한, 상기 밀링 처리시 상기 혼합 분말 내의 각 구성성분의 분산을 용이하게 하고, 도막 형성시 균일성을 확보하기 위한 점도를 부가하기 위해 분산제를 투여할 수 있다. 분산제로는 통상의 탄산암모늄계 분산제를 사용할 수 있으며 0 내지 2 중량부로 첨가할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. In addition, a dispersant may be added to facilitate dispersing of each constituent component in the mixed powder during the milling treatment and to add viscosity for securing uniformity at the time of coating film formation. As the dispersing agent, an ordinary ammonium carbonate dispersant may be used, and may be added in an amount of 0 to 2 parts by weight, but not limited thereto.
본 발명에서는 혼합된 분말에 대해 습식밀링 공정을 수행하였으며, 습식밀링은 건식밀링에 비해 배합된 원료의 분산 및 혼합이 더 용이하고 응집체와 응집체 사이의 기공이 발생할 가능성을 줄일 수 있어 건조할 때 밀도가 높은 구형 분말이나 치밀한 소결체의 형성이 가능한 장점이 있다. In the present invention, the wet milling process is performed on the mixed powder. The wet milling can reduce the possibility of mixing and dispersing the blended raw materials and the pores between the aggregate and the agglomerate as compared with the dry milling, There is an advantage that a spherical powder having a high density or a dense sintered body can be formed.
상기 습식밀링 후 건조시켜서 분말 형태로 제조할 수도 있고 습식밀링한 후 슬러리 상태 그대로 세라믹 코팅제로서 사용할 수도 있다. The wet milling may be followed by drying in powder form or may be wet milled and then used as a ceramic coating in the form of a slurry.
또한, 본 발명은 상기 기술된 제조방법에 따라 제조된 세라믹 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 세라믹 코팅 제품의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for manufacturing a ceramic coating product comprising coating a ceramic coating agent prepared according to the above-described manufacturing method to form a coating layer.
본 발명에 따른 저온 소결형 세라믹 코팅제를 적용할 때 저온 소결이 가능해지면서 종래보다 모재의 선택의 폭이 넓어지는 장점이 있다. 종래에는 유기바인더가 첨가되지 않은 순수한 무기물 세라믹 코팅제를 코팅할 경우 모재에 코팅제가 고착되도록 하기 위해서는 1100℃ 내지 1700℃의 온도에서 소결시키는 단계를 거치기 때문에 이러한 온도를 견딜 수 있는 것만이 모재가 될 수 있었으나 본 발명의 세라믹 코팅제는 유기바인더가 첨가되지 않은 무기물 세라믹만으로 구성되었으나 최저 용융온도인 600℃ 이하(기존 100% 무기물 조성의 용융온도는 780℃이상)에도 소결이 가능하므로 납, 주석과 같이 저온에서 용융되는 금속이나 나무, 종이와 같이 연소되는 물질을 제외한 어떠한 금속, 유리, 세라믹 제품 등에 적용할 수 있다. The low temperature sintering type ceramic coating agent according to the present invention is advantageous in that a low temperature sintering is possible and the selection of a base material is wider than in the prior art. Conventionally, when a pure inorganic ceramic coating agent to which an organic binder is not added is coated, sintering is performed at a temperature of 1100 ° C to 1700 ° C in order to fix the coating agent to the base material. Therefore, However, since the ceramic coating agent of the present invention is composed of inorganic ceramics not containing an organic binder, it can be sintered at a minimum melting temperature of 600 ° C or lower (melting temperature of the conventional 100% inorganic material is 780 ° C or higher) Glass, ceramics, etc., except for the materials to be burned, such as metals, wood, and paper, which are melted in the furnace.
일 구체예로서 본 발명에 따른 저온 소결형 세라믹 코팅제가 적용될 수 있는 모재는 철, 스테인레스, 알루미늄, 니켈, 텅스텐, 몰리브덴, 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다. 또한, 세라믹은 시멘트를 비롯하여 모든 세라믹 제품을 의미한다.As a specific example, the base material to which the low temperature sintering type ceramic coating agent according to the present invention can be applied may be selected from the group consisting of iron, stainless steel, aluminum, nickel, tungsten, molybdenum, and alloys thereof. In addition, ceramic refers to all ceramic products including cement.
또한, 도 2에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세라믹 코팅 제품의 제조방법은 종래 방법에 비해 작업이 간편한데, 모재에 직접 코팅 후 건조하고 소부(열처리 또는 휴징처리)한 후 상온에서 냉각시키면 된다. 종래 방법과 비교하면 코팅층 형성 전의 산화방지를 위한 피막처리와 후공정인 그라인딩 및 광택 공정을 생략할 수 있다.As shown in FIG. 2, the manufacturing method of the ceramic coating product according to the present invention is easier than the conventional method. The coating method of the present invention is simple in that the base material is directly coated, dried, baked (heat treated or fused) do. Compared with the conventional method, it is possible to omit the coating process for preventing oxidation before forming the coating layer and the grinding and polishing process as a post-process.
특히, 세라믹 코팅 제품이 가열조리기기의 경우 일반적으로는 알루미늄과 스테인레스 소재를 많이 사용하지만 강도, 저렴한 비용, 재사용 측면을 고려할 때는 철 소재가 바람직한데도, 공기 중에 방치할 경우 산화되며 열을 가할 경우 산화가 가속되고 부식이 되는 단점이 있어 모재로서 사용하기에 제약이 있었으며, 반드시 산화방지를 위한 피막처리를 해야만 했다. 그러나 본 발명의 세라믹 코팅제는 철의 열팽창계수와 유사하도록 조성이 이루어져 있어 박리현상이 발생하지 않고 양학적 결합인 알로이 현상에 따라 부착력이 뛰어나 철에 적용하는 경우 별도의 산화피막처리를 하지 않고도 우수한 부착력, 표면경도, 및 내산화성을 얻을 수 있다. Particularly, in the case of a ceramic coating product, a heating cooker generally uses aluminum and stainless steel in general. However, when considering the strength, low cost, and reuse, iron material is preferable. However, There is a restriction that it is used as a base material and it has to be treated with a film for prevention of oxidation. However, since the ceramic coating agent of the present invention has a composition similar to the thermal expansion coefficient of iron, it does not cause peeling phenomenon and has excellent adherence according to the alloying phenomenon which is a physiological bond. Therefore, when applied to iron, , Surface hardness, and oxidation resistance can be obtained.
또한, 종래에는 용사코팅, 분체 코팅이나 딥 코팅으로 코팅 후 열처리시 기존 세라믹의 경우 후공정인 그라인딩 공정이 소요되나 본 발명에 따르면 휴징 혹은 열처리 한번만으로 코팅층의 형성이 가능하므로, 그라인딩 공정이 불필요하다. 또한 콘크리트, 금속 구조물에 직접 용융 융착되므로 구조물의 방수 및 산화방지를 구현할 수 있다는 장점을 가지고 있다. Conventionally, a grinding process, which is a post-process in the case of conventional ceramics, is required in the case of heat treatment after coating with spray coating, powder coating or dip coating. However, according to the present invention, since a coating layer can be formed only once by firing or heat treatment, a grinding process is unnecessary . In addition, it has the advantage of waterproofing and oxidation prevention of the structure because it is melted and fused directly to concrete and metal structure.
따라서, 본 발명에 따른 세라믹 코팅제를 철 또는 콘크리트에 적용할 경우, 철 또는 콘크리트의 열팽창계수와 유사하도록 조성이 이루어져 있기 때문에 박리 현상이 발생하지 않고 부착력이 뛰어난 장점이 있다. 그러므로, 유지보수작업이 필요한 선박이나 내후성에 취약한 콘크리트 건물의 부분적 유지 보수에 사용하기 좋으며 별다른 전처리나 후처리 작업없이 바로 적용이 가능하여 현장 적용성이 뛰어난 장점이 있다. Therefore, when the ceramic coating agent according to the present invention is applied to iron or concrete, it is advantageous in that it does not cause peeling and has excellent adhesion because it has a composition similar to the thermal expansion coefficient of iron or concrete. Therefore, it is good for partial maintenance of ships which require maintenance work or concrete buildings which are vulnerable to weatherability, and it can be applied immediately without any pretreatment or post-treatment.
본 발명에서 초점으로 하는 무기물 세라믹 코팅제의 소결 온도는 종래 세라믹 코팅층이 모재에 부착되고 제반 물성을 확보하기 위해서는 1100℃ 이상이어야 했으나 본 발명의 경우 이보다 낮은 소결 온도인 450∼1050℃ 범위에서 소결이 가능하게 되었다. 구체적으로, 모재를 알루미늄판으로 하여 본 발명의 무기물 세라믹 코팅제를 적용할 경우 열처리온도는 450-550℃의 범위로서 450℃까지 낮출 수 있으며, 철판의 경우에는 600-840℃의 범위로서 600℃까지 낮출 수 있으며, 스테인레스판의 경우 800-1050℃의 범위로서 800℃까지 낮출 수 있다. 본 발명의 무기물 세라믹 코팅제를 적용할 경우 철판이나 스테인레스판 역시 상기 범위 아래의 온도, 예컨대 550℃에서 열처리가 가능하나 판의 경도 및 내식성의 개선 등 제반 물성을 함께 고려할 때 상기 범위가 바람직하다. In the present invention, the sintering temperature of the inorganic ceramic coating agent should be higher than 1100 ° C in order to secure the physical properties of the conventional ceramic coating layer and to adhere to the base material. However, in the case of the present invention, sintering can be performed at a lower sintering temperature of 450 to 1050 ° C . Specifically, when the inorganic ceramic coating agent of the present invention is applied using the base material as an aluminum plate, the heat treatment temperature can be reduced to 450 ° C in the range of 450-550 ° C, and in the case of the iron plate, And in the case of stainless steel plates, it can be lowered to 800 ° C in the range of 800-1050 ° C. When the inorganic ceramic coating agent of the present invention is applied, the steel plate or the stainless steel plate can be heat-treated at a temperature below the above-mentioned range, for example, 550 ° C., but the above range is preferable when considering various physical properties such as improvement of hardness and corrosion resistance of the plate.
본 발명에 있어서, 세라믹 코팅 조성물의 코팅방법에는 제한이 없으며, 예컨대, 딥코팅법(dip coating), 스핀 코팅법(spin coating), 분체 코팅법, 스프레이 용사 코팅법(spray coating), 브러시법(brushing) 등 어떠한 방법으로 해도 무방하다. 본 발명의 코팅방법은 기판의 종류 및 형태 또는 원하는 코팅막의 두께에 따라서 적절하게 선택될 수 있으나, 보다 바람직하게, 본 발명에 따른 코팅제를 이용한 코팅층 형성 단계는 딥 코팅(dip coating), 스프레이 용사 코팅, 또는 분체 코팅에 의해 수행될 수 있다. In the present invention, there is no limitation on the coating method of the ceramic coating composition, and examples thereof include dip coating, spin coating, powder coating, spray coating, brushing brushing). The coating method of the present invention may be appropriately selected depending on the type and the shape of the substrate or the thickness of the desired coating film, but more preferably, the coating layer forming step using the coating agent according to the present invention may include dip coating, , ≪ / RTI > or powder coating.
상기 용사 코팅은 단시간에 입자의 가열, 가속, 용융, 충돌, 변형, 응고 및 냉각의 과정을 반복으로 세라믹 코팅을 수행하는 방법으로서, 코팅층의 형성속도가 빠르고 두꺼운 피막 형성이 가능한 장점이 있다. 그러나 종래에는 코팅층이 모재와 유사한 경우나 모재가 세라믹으로 이루어져 있을 때에만 가능한 단점이 있었으나 본 발명에 따라 제조된 세라믹 코팅제를 이용할 경우 모재가 금속인 경우에도 용사코팅법을 사용하여 코팅할 수 있는 장점이 있다. The spray coating is a method of performing ceramic coating by repeatedly heating, accelerating, melting, colliding, deforming, coagulating, and cooling particles in a short time, and has the advantage that a coating layer can be formed at a high speed and a thick film can be formed. However, in the prior art, there is a disadvantage only when the coating layer is similar to the base material or when the base material is made of ceramic. However, when the ceramic coating material prepared according to the present invention is used, coating .
또한 용사 코팅시 코팅층의 균일성은 용사되는 분말의 직경에 의존하는데 코팅층에 미용융 입자가 존재하여 표면의 요철이 발생하는 원인이 되며, 이를 제거하기 위하여 표면 그라인딩 처리를 수행해야 하는 단점과 이에 따라 표면 광택이 사라지는 문제점을 가지고 있다. 특히, 아직까지 본 발명에서와 같이 구형 분말로 된 세라믹 파우더를 금속판에 직접 적용하여 용사 코팅하는 방법은 없었으며 본 발명에 의해 처음으로 가능하게 되었으며 표면 그라인딩 처리가 불필요하여 표면 광택이 그대로 살아있는 코팅층을 얻을 수 있게 되었다. In addition, the uniformity of the coating layer in the spray coating depends on the diameter of the sprayed powder, and unhulled particles exist in the coating layer, which causes irregularities on the surface. In order to remove such unevenness, surface grinding treatment must be performed. It has a problem that gloss disappears. Particularly, there is no method of spray coating directly applying a ceramic powder made of a spherical powder to a metal plate as in the present invention, and it is made possible by the present invention for the first time. I can get it.
필요한 경우, 본 발명의 세라믹 코팅 조성물이 적용된 세라믹 코팅 제품의 제조방법은 상기 코팅과정 전에 모재의 표면으로부터 이물질이나 기름때를 제거하거나 코팅제의 흡착력이 향상되도록 샌드블라스팅이나 표면의 연마 등 기계적 전처리 과정을 추가적으로 포함할 수 있다. If necessary, the method for producing a ceramic coating product to which the ceramic coating composition of the present invention is applied may further include a mechanical pretreatment process such as sand blasting or surface polishing so as to remove foreign substances or grease from the surface of the base material or to improve the adsorption power of the coating material, .
그러나, 앞에서도 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 세라믹 코팅 조성물이 적용된 세라믹 코팅 제품은 별도의 그라인딩 또는 광택 공정과 같은 후처리 마감 작업이 불필요하다. However, as described above, the ceramic coating product to which the ceramic coating composition according to the present invention is applied does not require a post-finishing operation such as a separate grinding or polishing process.
또한, 필요한 경우, 본 발명의 세라믹 코팅 조성물이 적용된 세라믹 코팅 제품의 제조방법은 상기 코팅과정 후에 건조시키는 과정을 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 건조과정은 예컨대 코팅 후 1 분 내지 24시간 동안 상온 내지 150 ℃에서 수행할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. In addition, if necessary, the method of manufacturing a ceramic coating product to which the ceramic coating composition of the present invention is applied may further include a step of drying after the coating process. The drying process may be performed at a temperature ranging from room temperature to 150 ° C for 1 minute to 24 hours after coating, but is not limited thereto.
상기 세라믹 코팅은 가열 조리기구나, 제빵용 받침, 산업용 금형 코팅 등의 가열 용도 뿐만 아니라 반도체, 전자재료, 건축용 내외장 패널 등에 적용하여 고열 환경이나 열악한 외부 환경에서도 내열성, 내구성, 부착강도, 고경도 등의 물성이 유지될 수 있다. 상기 가열 조리기구는 전기 및 가스 또는 마이크로웨이브를 이용하여 음식물을 가열하고 조리하는 조리기기일 수 있다. The ceramic coating is applied not only to a heating cooker, a baking ladle, and an industrial mold coating but also to a semiconductor, an electronic material, a building interior and exterior panel and the like, and is excellent in heat resistance, durability, adhesion strength, Can be maintained. The heating cooker may be a cooker that heats and cooks food using electricity, gas or microwave.
또다른 양태로서, 본 발명은 철판, 스테인레스판, 및 알루미늄판 중에서 선택된 하나의 모재에 본 발명에 따라 제조된 세라믹 코팅제를 직접 코팅시켜서 제조된 세라믹 코팅 제품을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a ceramic coating product prepared by directly coating a ceramic coating material prepared according to the present invention on one base material selected from an iron plate, a stainless steel plate, and an aluminum plate.
상기 세라믹 코팅 제품의 코팅층의 두께는 20-20,000㎛일 수 있다. 상기 코팅층의 두께는 코팅의 횟수, 모재의 크기, 또는 코팅방법에 따라 조절할 수 있다.The thickness of the coating layer of the ceramic coating product may be 20 to 20,000 mu m. The thickness of the coating layer can be controlled according to the number of coatings, the size of the base material, or the coating method.
본 발명의 구체적인 일실시예에 따르면, 철판, 스테인레스판, 및 알루미늄판에 본 발명에 따라 제조된 세라믹 코팅제를 직접 분사하여 제조한 경우, 코팅의 두께가 40-55㎛이고 표면경도는 6.5 이상으로 나타났으며, 이와 같이 코팅층이 얇지만 표면경도가 우수한 특징은 같은 두께라도 두꺼운 모재를 채용하는 것과 같은 효과를 보기 때문에 상기 세라믹 코팅 제품의 경량화에 기여할 수 있는 효과가 있다. According to a specific embodiment of the present invention, when a ceramic coating agent prepared according to the present invention is directly sprayed on an iron plate, a stainless plate and an aluminum plate, the thickness of the coating is 40-55 μm and the surface hardness is 6.5 or more The thin coating layer, however, has an excellent surface hardness, which has the same effect as employing a thick base material even if the thickness is the same, so that it is possible to contribute to weight reduction of the ceramic coating product.
상기 세라믹 코팅 제품은 주방조리기구일 수 있으며, 고기구이판, 냄비, 프라이팬, 전기오븐, 가스 오븐, 가스 쿡탑, 전기 쿡탑, 전기 프라이팬, 전기 그릴, 전기 밥솥, 전자 레인지, 토스터, 튀김기, 및 커피메이커로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 적절한 코팅 부위는 이들 주방조리기구에서 가열되거나, 음식물이 접촉되거나 조리 중 음식물이 비산하여 접촉할 수 있는 모든 부위가 될 수 있다. 예컨대, 주방조리기구의 일부를 코팅한 후 주방조리기구에 조립하거나 장착할 수 있다.The ceramic coating product can be a kitchen cookware and it can be used as a meat grinder, pot, frying pan, electric oven, gas oven, gas cooktop, electric cooktop, electric frying pan, electric grill, rice cooker, microwave oven, toaster, fryer, But are not limited thereto. Appropriate areas of coating can be all parts that can be heated by these kitchen utensils, contacted by food, or spilled food during cooking. For example, a part of the kitchen cooking apparatus may be coated and then assembled or mounted on the kitchen cooking apparatus.
이하, 실시예에 의해 본 발명은 보다 상세히 기술되며, 하기 실시예는 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 다양한 방법에 국한하지 않고 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but it should be understood that the following examples are not intended to limit the present invention in any particular manner and are not limited to the various methods included in the spirit and technical scope of the present invention.
<< 실시예Example >>
세라믹 코팅제의 제조Manufacture of ceramic coatings
본 발명의 저온 소결형 세라믹 코팅 조성물을 제조하기 위해, SiO2 68 중량부, Na2O 10.5 중량부, K2O 0.5 중량부, Al2O3 17 중량부, Fe2O3 1.7 중량부, BaO 0.3 중량부, CaCO3 2 중량부를 혼합시키고 900℃~1800℃에서 30분~12시간의 열처리 과정을 거쳐 소정의 비정질 소결체로 제조하였다. 제조된 비정질 소결체는 통상의 분쇄과정을 거쳐 0.8~150㎛의 분말로 분쇄하였으며, 상기와 같이 제조된 분말에 SiO2 8 중량부 및 TiO2 4 중량부를 첨가하여 통상의 습식밀링 과정을 거친 후 건조시켜 세라믹 코팅용 구형분말을 제조하였다. To prepare the low temperature sintered ceramic coating composition of the present invention, SiO 2 68 parts by weight, Na 2 O 10.5 parts by weight, K 2 O 0.5 parts by weight of Al 2 O 3 17 parts by weight of Fe 2 O 3 1.7 parts by weight, 0.3 part by weight of BaO and 2 parts by weight of CaCO 3 were mixed and heat-treated at 900 ° C. to 1800 ° C. for 30 minutes to 12 hours to obtain a predetermined amorphous sintered body. The prepared amorphous sintered body was pulverized into powder having a particle size of 0.8 to 150 탆 through a conventional grinding process. 8 parts by weight of SiO 2 and 4 parts by weight of TiO 2 were added to the powder thus prepared, followed by wet milling and drying To prepare spherical powders for ceramic coating.
한편, 상기의 습식 밀링 후 제조된 슬러리는 건조시키지 않고 페이스트(paste) 상으로 직접 디핑용 세라믹 코팅액으로 사용하였다.
On the other hand, the slurry prepared after the wet milling was used as a ceramic coating liquid for direct dipping into a paste without drying.
실시예Example 1 One
두께가 각각 1mm, 3mm, 5mm이며 좌우 각각 100mm인 금속 판, 즉 철판, 스테인레스 판, 알루미늄 판을 준비하여 상기와 같은 방법으로 제조된 세라믹 코팅용 페이스트에 디핑하여 150℃에서 5분간 건조시킨 후, 550℃~1050℃의 전기가마에서 1분~2시간 동안 세라믹 코팅층을 열처리(또는 휴징)하고 냉각하여 코팅층을 형성하였다.A metal plate having a thickness of 1 mm, 3 mm, and 5 mm, respectively, and having a thickness of 100 mm on each side was prepared, dipped in a ceramic coating paste prepared as described above, dried at 150 ° C for 5 minutes, The ceramic coating layer was heat treated (or fired) in an electric kiln at 550 ° C to 1050 ° C for 1 minute to 2 hours and cooled to form a coating layer.
상기 딥코팅법에 의해 형성된 세라믹 코팅층에 대하여, 코팅층의 두께, 부착성, 용출성, 부식성, 및 표면경도를 조사 분석하였으며, 하기 표 1에 실시예 1에 따라 제조된 세라믹 코팅층의 특성에 대한 조사 결과를 나타내었다. 부착성 시험은 단위면적당 탈착되는 힘을 측정하는 것으로서 KS M ISO 2409:2008의 시험법으로 시험하였고, 내식성을 조사하기 위한 용출성 시험은 KS D 9502:2009의 시험방법에 의해 염수속에 1000시간 동안 방치한 후 해당 코팅원소의 용출 유무를 측정한 결과이며, 표면경도 시험은 KS M 15184의 시험법에 따라 모스 경도를 측정하였다.The thickness, adhesion, elution, corrosion, and surface hardness of the coating layer formed by the dip coating method were analyzed and the properties of the ceramic coating layer prepared according to Example 1 The results are shown. The adhesion test was conducted by the test method of KS M ISO 2409: 2008 as a measure of the desorbing force per unit area, and the elution test for the corrosion resistance was carried out by the test method of KS D 9502: 2009 for 1000 hours The surface hardness was measured by measuring the Mohs hardness according to the test method of KS M 15184.
[표 1][Table 1]
실시예Example 2 2
실시예 1과 같이 두께가 각각 1mm, 3mm, 5mm이며 좌우 각각 100mm인 금속 판, 즉 철판, 스테인레스 판, 알루미늄 판을 준비하여 상기와 같은 방법으로 제조된 세라믹 코팅용 구형 분말을 표면 분체 코팅하여 실시예 1과 같은 방법으로 세라믹 코팅층을 열처리(또는 휴징)하고 냉각하여 코팅층을 형성시켰다. A metal plate having thicknesses of 1 mm, 3 mm, and 5 mm, respectively, and having a thickness of 100 mm on both sides, that is, an iron plate, a stainless plate, and an aluminum plate were prepared in the same manner as in Example 1, and the ceramic powder for ceramic coating prepared by the above- The ceramic coating layer was heat-treated (or fired) in the same manner as in Example 1 and cooled to form a coating layer.
상기 분체 코팅법에 의해 형성된 세라믹 코팅층에 대하여, 코팅층의 두께, 부착성, 용출성, 부식성, 및 표면경도를 조사 분석하였으며, 하기 표 2에 실시예 2에 따라 제조된 세라믹 코팅층의 특성에 대한 조사 결과를 나타내었다.The thickness, adhesion, elution, corrosion, and surface hardness of the coating layer formed by the powder coating method were analyzed and the properties of the ceramic coating layer prepared according to Example 2 were investigated in the following Table 2 The results are shown.
[표 2][Table 2]
실시예Example 3 3
두께가 각각 1mm, 3mm, 5mm이며 좌우 각각 100mm인 금속 판, 즉 철판, 스테인레스 판, 알루미늄 판을 준비하여 상기와 같은 방법으로 제조된 세라믹 코팅용 구형 분말을 5000K~18000K의 용사 온도를 갖는 용사 코팅기를 이용하여 코팅한 후 열처리 혹은 휴징하고 냉각하여 코팅층을 형성시켰으며, 용사 코팅시의 조건은 다음과 같다.A metal plate having thickness of 1 mm, 3 mm, and 5 mm, respectively, and having a thickness of 100 mm on each side, that is, an iron plate, a stainless plate, and an aluminum plate were prepared. The spherical powder for ceramic coating, And then the coated layer was formed by heat treatment or firing and cooling. Conditions for spray coating were as follows.
- 노즐 : 표준 라발형(standard laval type)- Nozzle: Standard laval type
- 애퍼쳐 : 4×6 mm- aperture: 4 x 6 mm
- 쓰로트 갭(throat gap) : 1 mm- Throat gap: 1 mm
- 압축 가스 종류 : 공기- Compressed gas type: Air
- 압력 : 7 kgf/cm2 - Pressure: 7 kgf / cm 2
- 온도 : 5000~18000K - Temperature: 5000 ~ 18000K
상기 스프레이 용사 코팅법에 의해 형성된 세라믹 코팅층에 대하여, 코팅층의 두께, 부착성, 용출성, 부식성, 및 표면경도를 조사 분석하였으며, 하기 표 3에 실시예 3에 따라 제조된 세라믹 코팅층의 특성에 대한 조사 결과를 나타내었다.The thickness, adhesion, elution, corrosion resistance, and surface hardness of the coating layer were measured and analyzed for the coating layer formed by the spray spray coating method. Table 3 shows the properties of the ceramic coating layer prepared according to Example 3 The survey results are shown.
[표 3][Table 3]
상기와 같이 본 발명에 따른 세라믹 조성물을 알루미늄판, 철판, 스테인레스판에 코팅하면서 화성처리 없이 직접 상기 판들에 코팅하였으며, 각각 550℃, 800℃, 1030℃에서 저온 소결이 가능하고, 모재와의 부착성이나 내식성, 표면경도 등 물성 또한 우수한 것으로 나타났다. 특히, 철판의 경우 1100℃의 높은 소결온도 대신 800℃에서도 소결이 가능하면서도 별도의 마감단계를 거치지 않아도 물성이 저하되지 않음을 확인할 수 있어 향후 철판에의 코팅시 작업이 간편하고 생산효율 및 비용절감의 면에서 우수한 것으로 나타났다. As described above, the ceramic composition according to the present invention was directly coated on the plates without being chemically treated while being coated on an aluminum plate, an iron plate, and a stainless steel plate. Low temperature sintering was possible at 550 ° C, 800 ° C, and 1030 ° C, And the physical properties such as corrosion resistance, surface hardness and the like are also excellent. In particular, it can be confirmed that the sintering can be performed at 800 ° C instead of the high sintering temperature of 1100 ° C in the case of the steel plate, but the physical properties are not degraded even without a separate finishing step. .
물성의 측면에서도 상기 결과에서 보듯이, 본 발명에 따른 세라믹 코팅제를 적용하여 형성된 코팅층은 모두 표면경도가 6.5이상으로 높아서 우수한 내마모성 및 내스크래치성을 가지며, 금속표면과의 부착력 내지 접착력이 우수하고 염수에 1000시간 방치 후에도 유해물질이 용출되지 않아 내식성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 코팅층에 대하여 그라인딩과 같은 후속작업을 거치지 않아도 광택성이나 매끈한 정도가 우수하였다.As seen from the above results, the coating layer formed by applying the ceramic coating agent according to the present invention has a surface hardness of as high as 6.5 or more and has excellent abrasion resistance and scratch resistance, It was confirmed that the harmful substances did not dissolve even after being left for 1000 hours. In addition, the coating layer was excellent in gloss and smoothness without being subjected to a subsequent operation such as grinding.
Claims (15)
(ii) 상기 조성물을 열처리하여 비정질 소결체로 제조하는 단계;
(iii) 상기 비정질 소결체를 분쇄하여 분말로 제조하는 단계; 및
(iv) 상기 제조된 분말에 SiO2 5~20 중량부 및 TiO2 0.1~20 중량부 중 하나 이상을 첨가하여 습식밀링을 한 후 건조시키는 단계를 포함하는, 저온 소결형 세라믹 코팅제의 제조방법. (i) 50 to 70 parts by weight of SiO 2 , 0.1 to 15 parts by weight of Na 2 O, 0.1 to 5 parts by weight of K 2 O, 5 to 25 parts by weight of Al 2 O 3 , 0.1 to 3 parts by weight of Fe 2 O 3 , 0.1 to 3 parts by weight, and CaCO 3 0.1 to 2 parts by weight to prepare a composition;
(ii) heat treating the composition to form an amorphous sintered body;
(iii) pulverizing the amorphous sintered body to prepare a powder; And
(iv) adding 5 to 20 parts by weight of SiO 2 and 0.1 to 20 parts by weight of TiO 2 to the powder, wet milling the powder, and then drying the resultant powder.
(ii) 상기 조성물을 열처리하여 비정질 소결체로 제조하는 단계;
(iii) 상기 비정질 소결체를 분쇄하여 분말로 제조하는 단계;
(iv) 상기 제조된 분말에 SiO2 5~20 중량부 및 TiO2 0.1~20 중량부 중 하나 이상을 첨가하고 습식밀링을 하여 슬러리 상태로 제조하는 단계를 포함하는, 저온 소결형 세라믹 코팅제의 제조방법.(i) 50 to 70 parts by weight of SiO 2 , 0.1 to 15 parts by weight of Na 2 O, 0.1 to 5 parts by weight of K 2 O, 5 to 25 parts by weight of Al 2 O 3 , 0.1 to 3 parts by weight of Fe 2 O 3 , 0.1 to 3 parts by weight, and CaCO 3 0.1 to 2 parts by weight to prepare a composition;
(ii) heat treating the composition to form an amorphous sintered body;
(iii) pulverizing the amorphous sintered body to prepare a powder;
(iv) adding 5 to 20 parts by weight of SiO 2 and 0.1 to 20 parts by weight of TiO 2 to the powder, and wet milling to prepare a slurry state. Way.
상기 (iii) 단계에서 제조된 분말 70~90 중량%에, (iv) 단계에서 추가되는 SiO2 및 TiO2 중 하나 이상은 10~30 중량%가 되도록 첨가하는 것인 저온 소결형 세라믹 코팅제의 제조방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein at least one of SiO 2 and TiO 2 added in step (iv) is added in an amount of 10 to 30 wt% to 70 to 90 wt% of the powder prepared in step (iii) Way.
상기 (iii) 단계의 분말의 입도는 0.8~150㎛인 저온 소결형 세라믹 코팅제의 제조방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the powder of step (iii) has a particle size of 0.8 to 150 mu m.
상기 세라믹 코팅제는 세라믹 코팅용 구형 분말인 것을 특징으로 하는, 저온 소결형 세라믹 코팅제의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the ceramic coating agent is a spherical powder for ceramic coating.
상기 세라믹 코팅제는 세라믹 코팅용 페이스트인 것을 특징으로 하는, 저온 소결형 세라믹 코팅제의 제조방법.3. The method of claim 2,
Wherein the ceramic coating agent is a ceramic coating paste.
상기 코팅층 형성 단계는 450℃∼1050℃에서 수행되는 것인 세라믹 코팅 제품의 제조방법.8. The method of claim 7,
Wherein the coating layer forming step is performed at 450 ° C to 1050 ° C.
상기 모재는 금속, 세라믹, 및 유리로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 세라믹 코팅 제품의 제조방법.8. The method of claim 7,
Wherein the base material is selected from the group consisting of metals, ceramics, and glass.
상기 금속은 철, 스테인레스, 알루미늄, 니켈, 텅스텐, 몰리브덴, 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 세라믹 코팅 제품의 제조방법.10. The method of claim 9,
Wherein the metal is selected from the group consisting of iron, stainless steel, aluminum, nickel, tungsten, molybdenum, and alloys thereof.
상기 코팅층 형성 단계는 딥 코팅(dip coating), 스프레이 용사 코팅, 또는 분체 코팅에 의해 수행되는 것인 세라믹 코팅 제품의 제조방법.8. The method of claim 7,
Wherein the coating layer forming step is performed by dip coating, spray coating, or powder coating.
상기 세라믹 코팅 제품은 가열 조리기구, 제빵용 받침, 산업용 금형, 반도체부품, 전자기기 재료, 건축용 내외장 패널, 또는 자동차 부품인 세라믹 코팅 제품의 제조방법.8. The method of claim 7,
The ceramic coating product is a method for manufacturing a ceramic coating product which is a heating cooker, a baking lid, an industrial mold, a semiconductor part, an electronic material, a building interior or exterior panel, or an automobile part.
상기 세라믹 코팅 제품의 코팅층의 두께는 20-20,000㎛인 것을 특징으로 하는, 세라믹 코팅 제품.14. The method of claim 13,
Wherein the thickness of the coating layer of the ceramic coating product is 20-20,000 占 퐉.
상기 세라믹 코팅 제품은 전기오븐, 가스 오븐, 가스 쿡탑, 전기 쿡탑, 전기 프라이팬, 전기 그릴, 전기 밥솥, 전자 레인지, 토스터, 튀김기, 및 커피메이커로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 세라믹 코팅 제품.14. The method of claim 13,
The ceramic coating product is selected from the group consisting of an electric oven, a gas oven, a gas cooktop, an electric cooktop, an electric frying pan, an electric grill, an electric cooker, a microwave oven, a toaster, a fryer, and a coffee maker.
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