KR101790160B1 - Ceramic coating composition for furniture with high hardness and manufacturing method for ceramic coating layer for furniture with high hardness using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가구용 고경도 세라믹 코팅액 조성물 및 이를 이용한 가구용 세라믹 코팅층의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 목재 또는 금속으로 이루어진 가구용 기재와의 접착력 및 부착력을 향상시키고 코팅층과 기재간의 계면 특성을 향상시키며, 내마모성 및 경도를 높일 수 있는 가구용 고경도 세라믹 코팅액 조성물 및 이를 이용한 가구용 세라믹 코팅층의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high hardness ceramic coating liquid composition for furniture and a method of manufacturing a ceramic coating layer using the same, and more particularly, to a hard coating ceramic coating liquid composition for improving the adhesion and adhesion of a wood or metal furniture base, , A wear resistant property and a hardness, and a method for manufacturing a ceramic coating layer using the same.
일반적으로, 실생활에서 이용되고 있는 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.Generally, in order to improve physical properties and functionality of products used in real life, 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 coatings have been used to coat the plastic surface.
이러한 코팅제는 미관뿐만 아니라 내열, 내광, 내후, 내약품성, 방수, 방오, 제전, 도전, 제균, 촉감 개선 등 다양한 기능을 갖도록 개발되고 있으며, 적용되는 물품의 용도 또는 범위에 따라 식물성인 옻칠을 하거나 광물성인 황칠을 하거나 유기고분자 화합물을 사용하는 등 사용되는 원재료 및 코팅방법 역시 다양하다.These coatings have been developed to have various functions such as heat resistance, light resistance, weather resistance, chemical resistance, waterproofing, antifouling, antistatic, electrical conductivity, sterilization, and touch improvement as well as aesthetics. There are also various raw materials and coating methods, such as using mineral greens or using organic polymer compounds.
그 중 가장 대중적인 코팅 방법으로는 유기화합물 원료를 사용하는 도료도포를 들 수 있으나, 내열성이 낮고 코팅 피막 형성 후 시간이 지남에 따라 변질, 탈색 등이 나타나 유지보수 및 관리가 필요하다.Among the most popular coating methods are coatings using organic compound materials. However, they have low heat resistance and deterioration and decolorization over time after formation of coating film, which requires maintenance and management.
이에, 최근에는 이러한 문제에 대응하기 위해 높은 내열성과 내구성을 갖는 세라믹 코팅제가 주목받고 있으며, 세라믹 코팅액으로 코팅한 후 경화시키는 방법 등이 개발되었다.Recently, a ceramic coating agent having high heat resistance and durability has been attracting attention in order to cope with such a problem, and a method of coating with a ceramic coating liquid and curing has been developed.
일반적으로 세라믹 재질의 코팅에 사용되는 무기질 도료 및 무기계 세라믹 코팅 조성물은 유기질 도료나 유기질 코팅 조성물과는 비교할 수 없을 정도로 우수한 내열성, 내후성, 내오염성, 내약품성, 내구성 등의 물성을 가지고 있으나, 비점착성이 떨어지는 문제점을 갖고 있다.In general, inorganic coatings and inorganic ceramic coating compositions used for coating ceramics have physical properties such as heat resistance, weatherability, stain resistance, chemical resistance, and durability that are comparable to those of an organic coating or an organic coating composition, Has a falling problem.
한편 종래의 불소수지(PTFE) 코팅 조성물은 코팅도막의 지속적인 비점착성은 우수한 반면, 부착성이나 경도, 내염수성, 내약품성, 내구성 같은 물성이 세라믹 도막에 비해 현저히 떨어지는 문제점을 안고 있다.On the other hand, the conventional fluororesin (PTFE) coating composition has a problem in that the coating film has excellent non-stickiness while the physical properties such as adhesiveness, hardness, salt water resistance, chemical resistance and durability are remarkably lower than those of the ceramic coating film.
또한, 코팅 피막 형성 후 일정한 시간의 경과 및 태양광이나 일교차 등에 의해 변질, 박리 등의 문제를 여전히 가지고 있으며, 알코올계, 톨루엔계, 메틸에틸케톤(MEK) 등의 유독성 유기용제를 사용하거나 실란, 아크릴실리케이트, 실리콘 플루오르계 고분자 화합물 등의 유기 바인더류를 함유하고 있어 휘발성 유기 화합물과 같은 인체 유해 성분이 발생하는 문제가 있다.Further, it still has problems such as deterioration and peeling due to a certain period of time after the formation of the coating film and sunlight or diagonal difference, and it is also possible to use a toxic organic solvent such as alcohol type, toluene type, methyl ethyl ketone (MEK) Acrylic silicate, silicone fluorine polymer compound, and the like, so that harmful components such as volatile organic compounds are generated.
뿐만 아니라 기재의 특성에 따라 하도층, 중도층, 상도층으로 코팅이 수반되고 있으며, 기재가 금속 등으로 이루어진 경우, 산화부식반응이 수반되어 수명 단축, 붕괴 등의 문제점이 발생하기 때문에 상기 문제점의 방지와 유지보수를 위하여 지속적인 도색관리가 필요하다.In addition, when the substrate is made of metal or the like, coating is accompanied by undercoat layer, intermediate layer and topcoat layer depending on the characteristics of the substrate, and oxidation corrosion reaction is accompanied by problems such as shortening of life time and collapse, Continuous painting management is necessary for prevention and maintenance.
이와 같이, 종래 개발된 세라믹 코팅액은 모두 실제로는 일반적인 유기합성 도료와 가까우며, 사용되는 유기 용제나 유기 바인더로 인해 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOC)이 발생하여 환경에 악영향을 미치는 원인이 되고 있으므로 이를 대체할 수 있는 무기물 세라믹 코팅제의 개발이 요구된다.As described above, all of the ceramic coating liquids conventionally developed are actually close to general organic synthetic paints, and volatile organic compounds (VOC) are generated due to organic solvents and organic binders to be used, which adversely affects the environment It is required to develop an inorganic ceramic coating agent which can replace this.
특히, 가전 제품이나 핸드폰과 같이 소비자의 신체에 직접 접촉이 있는 전자 소재 분야나 음식물이 조리되는 가열 조리기구 등에는 인체 친환경적이며, 기재와의 접착력 및 부착력을 향상시키고 내열성, 안정성 및 내구성을 높을 수 있는 세라믹 코팅액의 개발이 요구되고 있는 실정이다.Especially, in the electronic materials field such as household appliances and mobile phones which are in direct contact with the body of the consumer, and the heating cooking utensils in which the food is cooked, the body is environmentally friendly and can improve the adhesion and adhesion with the substrate and improve the heat resistance, stability and durability The development of a ceramic coating solution having a high thermal conductivity is required.
본 발명은 목재 또는 금속으로 이루어진 가구용 기재와의 접착력 및 부착력을 향상시키고 코팅층과 기재간의 계면 특성을 향상시키며, 내마모성 및 경도를 높일 수 있는 가구용 고경도 세라믹 코팅액 조성물 및 이를 이용한 가구용 세라믹 코팅층의 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention relates to a high-hardness ceramic coating liquid composition for furniture, which can improve the adhesion and adhesion of wood or metal furniture, improve the interfacial properties between the coating layer and the substrate, and improve wear resistance and hardness, and a method for manufacturing a ceramic coating layer using the same .
본 발명은 목재 또는 금속으로 이루어진 기재 표면에 세라믹 코팅액을 제조, 도포하여 코팅층을 형성함으로써, 우수한 내마모성, 내열성을 지니고, 코팅층의 물성을 상승시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있는 가구용 고경도 세라믹 코팅액 조성물 및 이를 이용한 가구용 세라믹 코팅층의 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention relates to a high hardness ceramic coating composition for furniture, which has excellent abrasion resistance and heat resistance and can improve the reliability of the coating layer by increasing the physical properties of the coating layer by forming and coating a ceramic coating liquid on the surface of a substrate made of wood or metal, And a method for manufacturing a ceramic coating layer for furniture.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The various problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명에 따른 가구용 고경도 세라믹 코팅액 조성물은 제1 용액 및 제2 용액을 포함하되, 상기 제1 용액은 염기성 화합물, 10 중량%의 티타니아 수용액, 10 중량%의 지르코니아 수용액, 이소프로필알콜, 트리메톡시실란 및 충진제를 포함하고, 상기 제2 용액은 실리카 졸, 자기유화형 에폭시 수지, 이소시아네이트 및 물을 포함한다.The high hardness ceramic coating composition for furniture according to the present invention comprises a first solution and a second solution, wherein the first solution is a basic compound, 10 wt% aqueous titania solution, 10 wt% zirconia aqueous solution, isopropyl alcohol, And the second solution includes silica sol, self-emulsifying epoxy resin, isocyanate, and water.
상기 제1 용액은 염기성 화합물 10 내지 15 중량부, 10 중량%의 티타니아 수용액 1 내지 3 중량부, 10 중량%의 지르코니아 수용액 3 내지 6 중량부, 이소프로필알콜 5 내지 15 중량부, 트리메톡시실란 1 내지 5 중량부 및 충진제 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 제2 용액은 실리카 졸 15 내지 30 중량부, 자기유화형 에폭시 수지 1 내지 5 중량부, 이소시아네이트 5 내지 10 중량부 및 물 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.Wherein the first solution comprises 10 to 15 parts by weight of a basic compound, 1 to 3 parts by weight of a 10% by weight aqueous titania solution, 3 to 6 parts by weight of an aqueous 10% by weight zirconia solution, 5 to 15 parts by weight of isopropyl alcohol, 1 to 5 parts by weight of a filler and 5 to 10 parts by weight of a filler, wherein the second solution comprises 15 to 30 parts by weight of silica sol, 1 to 5 parts by weight of a self-emulsifying epoxy resin, 5 to 10 parts by weight of an isocyanate, 10 to 20 parts by weight.
또한, 본 발명에 따른 가구용 고경도 세라믹 코팅층의 제조방법은 제1 용액 및 제2 용액으로 이루어진 세라믹 코팅액 조성물을 준비하고, 상기 제1 용액 및 제2 용액을 혼합하여 혼합물을 제조하되, 상기 혼합물에서 제1 용액과 제2 용액은 40:60 내지 60:40의 중량 비율로 혼합되며, 상기 혼합물을 기재상에 도포하여 세라믹 코팅층을 형성하되, 상기 제1 용액은 염기성 화합물 10 내지 15 중량부, 10 중량%의 티타니아 수용액 1 내지 3 중량부, 10 중량%의 지르코니아 수용액 3 내지 6 중량부, 이소프로필알콜 5 내지 15 중량부, 트리메톡시실란 1 내지 5 중량부 및 충진제 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함되고, 상기 제2 용액은 실리카 졸 15 내지 30 중량부, 자기유화형 에폭시 수지 1 내지 5 중량부, 이소시아네이트 5 내지 10 중량부 및 물 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 포함된다.The method for preparing a high hardness ceramic coating layer for furniture according to the present invention includes the steps of preparing a ceramic coating liquid composition composed of a first solution and a second solution, mixing the first solution and the second solution to prepare a mixture, Wherein the first solution and the second solution are mixed in a weight ratio of 40:60 to 60:40 and the mixture is applied to a substrate to form a ceramic coating layer, wherein the first solution contains 10 to 15 parts by weight of a basic compound, 10 1 to 3 parts by weight of a titania aqueous solution, 3 to 6 parts by weight of a 10% by weight zirconia aqueous solution, 5 to 15 parts by weight of isopropyl alcohol, 1 to 5 parts by weight of trimethoxysilane and 5 to 10 parts by weight of a filler And the second solution contains 15 to 30 parts by weight of silica sol, 1 to 5 parts by weight of self-emulsifying epoxy resin, 5 to 10 parts by weight of isocyanate and 10 to 20 parts by weight of water .
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description.
본 발명에 따른 가구용 고경도 세라믹 코팅액 조성물은 목재 또는 금속으로 이루어진 가구용 기재와의 접착력 및 부착력을 향상시키고 코팅층과 기재간의 계면 특성을 향상시키며, 내마모성 및 경도를 높일 수 있다.The high hardness ceramic coating liquid composition for furniture according to the present invention can improve the adhesion and adhesion force with the wood base or the furniture base made of metal, improve the interfacial property between the coating layer and the base material, and improve the wear resistance and hardness.
본 발명에 따른 가구용 고경도 세라믹 코팅액 조성물은 목재 또는 금속으로 이루어진 기재 표면에 세라믹 코팅액을 제조, 도포하여 코팅층을 형성함으로써, 우수한 내마모성, 내열성을 지니고, 코팅층의 물성을 상승시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있다.The high hardness ceramic coating liquid composition for furniture according to the present invention has excellent abrasion resistance and heat resistance by manufacturing and coating a ceramic coating liquid on the surface of a base made of wood or metal to increase the physical properties of the coating layer and improve the reliability .
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.It will be appreciated that embodiments of the technical idea of the present invention can provide various effects not specifically mentioned.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Advantages and features of the present invention, and methods of accomplishing the same, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be construed as ideal or overly formal in meaning unless explicitly defined in the present application Do not.
이하, 본 발명에 따른 가구용 고경도 세라믹 코팅액 조성물에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the high hardness ceramic coating composition for furniture according to the present invention will be described in more detail.
본 발명에 따른 가구용 고경도 세라믹 코팅액 조성물은 제1 용액 및 제2 용액을 혼합하여 제조된다.The high hardness ceramic coating liquid composition for furniture according to the present invention is prepared by mixing the first solution and the second solution.
즉, 본 발명에 따른 가구용 고경도 세라믹 코팅액 조성물은 제1 용액 및 제2 용액을 혼합한 후, 상기 제1 용액 및 제2 용액을 기재 상에 분사하여 코팅한 후 상온에서 일정시간의 경화시켜 사용될 수 있다.That is, the high hardness ceramic coating liquid composition for furniture according to the present invention may be prepared by mixing the first solution and the second solution, spraying the first solution and the second solution onto the substrate, coating them, .
본 발명에서 상기 제1 용액은 용제로서 염기성 화합물, 10 중량%의 티타니아 수용액, 10 중량%의 지르코니아 수용액, 이소프로필알콜(IPA), 트리메톡시실란 및 충진제를 포함하는데, 상기 제1 용액은 염기성 화합물 10 내지 15 중량부, 10 중량%의 티타니아 수용액 1 내지 3 중량부, 10 중량%의 지르코니아 수용액 3 내지 6 중량부, 이소프로필알콜(IPA) 5 내지 15 중량부, 트리메톡시실란 1 내지 5 중량부 및 충진제 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함된다.In the present invention, the first solution includes a basic compound as a solvent, a 10 wt% aqueous titania solution, an aqueous 10 wt% zirconia solution, isopropyl alcohol (IPA), trimethoxysilane and a filler, 10 to 15 parts by weight of a compound, 1 to 3 parts by weight of a 10% by weight aqueous titania solution, 3 to 6 parts by weight of an aqueous 10% by weight zirconia solution, 5 to 15 parts by weight of an isopropyl alcohol (IPA) And 5 to 10 parts by weight of a filler.
상기 염기성 화합물은 하기에서 결합제로 사용되는 실리카 졸과 반응하여 안정적인 도막을 형성하게 하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 염기성 화합물은 물에 녹으면 수산화 이온(-OH)을 내놓는 화합물을 모두 포함할 수 있는데, 예를 들어, 상기 염기성 화합물로는 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 수산화암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.The basic compound can perform a function of forming a stable coating film by reacting with a silica sol used as a binder in the following. The basic compound may include any compound that releases hydroxide ions (-OH) when dissolved in water. For example, the basic compound may be at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonium hydroxide Can be used.
본 발명에서 상기 염기성 화합물을 제1 용액 전체 함량 중에서 10 내지 15 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 염기성 화합물이 10 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 후술할 제2 용액과 혼합하여 기재의 표면에서 경화하는 경우 크랙이 발생하거나 경도가 약해지는 문제가 발생할 수 있고, 15 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 경화시간이 지연되고 이외 조성물의 상대적 함량이 적어 제조되는 세라믹 코팅층의 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, the basic compound may be contained in an amount of 10 to 15 parts by weight based on the total amount of the first solution. When the basic compound is contained in an amount of less than 10 parts by weight, Cracks may occur or the hardness may become weak. When the amount of the filler is more than 15 parts by weight, the curing time may be delayed. In addition, the relative content of the composition may be decreased to lower the physical properties of the ceramic coating layer.
상기 10 중량%의 티타니아 수용액은 이산화티탄(TiO2) 세라믹 중합을 위한 전구체로 사용되고, 또한, 상기 10 중량%의 티타니아 수용액은 제조되는 세라믹 코팅층의 표면 경도 증진을 위하여 사용될 수 있다.The 10% by weight titania aqueous solution is used as a precursor for titanium dioxide (TiO 2 ) ceramic polymerization, and the 10% by weight titania aqueous solution can be used for increasing the surface hardness of the ceramic coating layer to be produced.
본 발명에서 상기 10 중량%의 티타니아 수용액은 제1 용액 전체 함량 중에서 1 내지 3 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 10 중량%의 티타니아 수용액이 1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 세라믹 코팅층의 경도 증진의 효과가 충분하지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 3 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 이외 조성물의 상대적 함량이 적어 제조되는 세라믹 코팅층의 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, the 10 wt% aqueous titania solution may contain 1 to 3 wt% of the total amount of the first solution. If the 10 wt% aqueous titania solution is contained in an amount of less than 1 wt%, the effect of increasing the hardness of the ceramic coating layer May be insufficient. If the content of the ceramic coating layer is more than 3 parts by weight, the relative content of the composition may be small, and the physical properties of the ceramic coating layer may be deteriorated.
상기 10 중량%의 지르코니아 수용액은 지르코니아(ZrO2) 세라믹 중합을 위한 전구체로 사용되고, 또한, 상기 10 중량%의 지르코니아 수용액은 제조되는 세라믹 코팅층의 기재와의 표면 부착 증진 효과를 위해 사용될 수 있다.The 10 wt% zirconia aqueous solution is used as a precursor for zirconia (ZrO 2 ) ceramic polymerization, and the 10 wt% zirconia aqueous solution can be used for improving the surface adhesion of the ceramic coating layer to the substrate.
본 발명에서 상기 10 중량%의 지르코니아 수용액은 제1 용액 전체 함량 중에서 3 내지 6 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 10 중량%의 지르코니아 수용액이 3 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 코팅층과 기재와의 부착력 향상 효과가 미미하고, 6 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 경화시간이 지연되고 이외 조성물의 상대적 함량이 적어 제조되는 세라믹 코팅층의 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, the 10 wt% zirconia aqueous solution may contain 3 to 6 wt% of the total amount of the first solution. If the 10 wt% zirconia aqueous solution contains less than 3 wt% of the zirconia aqueous solution, The effect is insignificant. If it exceeds 6 parts by weight, the curing time may be delayed, and the relative content of the composition may be decreased, resulting in a problem of deteriorating the physical properties of the ceramic coating layer to be produced.
상기 이소프로필알콜(IPA)은 세라믹 코팅액 조성물에서 점도를 조절하기 위하여 사용되고, 또한, 상기 이소프로필알콜은 점도를 조절함으로써 제조되는 세라믹 코팅층의 두께를 조절할 수 있다.The isopropyl alcohol (IPA) is used for controlling the viscosity in the ceramic coating liquid composition, and the isopropyl alcohol can control the thickness of the ceramic coating layer produced by controlling the viscosity.
본 발명에서 상기 이소프로필알콜은 제1 용액 전체 함량 중에서 5 내지 15 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 이소프로필알콜이 5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 세라믹 코팅액 조성물의 점도가 너무 높아 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 15 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 이외 조성물의 상대적 함량이 적어 내마모성 및 고경도를 가지는 세라믹 코팅층을 제조하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, the isopropyl alcohol may be contained in an amount of 5 to 15 parts by weight based on the total amount of the first solution. When the isopropyl alcohol is contained in an amount of less than 5 parts by weight, the viscosity of the ceramic coating composition is too high, A problem may arise. When it is contained in an amount exceeding 15 parts by weight, a problem may arise in that the relative content of the composition is small and the ceramic coating layer having abrasion resistance and hardness can not be produced.
상기 트리메톡시실란은 세라믹 코팅액의 유연성, 건조 속도 향상 및 보관성 증진을 위하여 사용될 수 있다.The trimethoxysilane can be used for improving the flexibility, drying speed and storage stability of the ceramic coating liquid.
본 발명에서 상기 트리메톡시실란은 제1 용액 전체 함량 중에서 1 내지 5 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 트리메톡시실란이 1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 세라믹 코팅액의 유연성을 확보하기 어려워 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 5 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 보관성이 떨어지고 제조되는 코팅액 조성물의 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, the trimethoxysilane may be contained in an amount of 1 to 5 parts by weight in the total amount of the first solution. When the trimethoxysilane is contained in an amount of less than 1 part by weight, flexibility of the ceramic coating solution is difficult to secure, If the amount is more than 5 parts by weight, storage stability may be deteriorated and the physical properties of the coating liquid composition may be deteriorated.
상기 충진제는 세라믹 코팅층 도막내의 기공을 충전시키고 경도, 도막 형성 등의 보완 및 광택을 조절하는 역할을 하며 표면 강도를 향상시키기 위하여 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 충진제로는 탄산칼슘, 탈크, 마그네슘 실리케이트, 카올린, 실리카, 알루미늄 실리케이트, 알루미늄하이드록사이드, 황산바륨 및 바륨설페이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.The filler may be used to fill the pores in the coating layer of the ceramic coating layer and to control the complement and gloss of the hardness and film formation and to improve the surface strength. For example, the fillers include calcium carbonate, talc, magnesium At least one selected from the group consisting of silicate, kaolin, silica, aluminum silicate, aluminum hydroxide, barium sulfate and barium sulfate can be used.
본 발명에서 상기 충진제는 제1 용액 전체 함량 중에서 5 내지 10 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 충진제가 5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 충진제를 사용하는 효과가 충분히 발휘되기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 제조되는 코팅액 조성물의 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, 5 to 10 parts by weight of the filler may be contained in the total amount of the first solution. If the filler is less than 5 parts by weight, the effect of using the filler may not be sufficiently exhibited. If it exceeds the weight part, the physical property of the coating liquid composition to be produced may be deteriorated.
본 발명에서 상기 제2 용액은 결합제로서 실리카 졸, 자기유화형 에폭시 수지, 이소시아네이트(isocyanate) 및 물을 포함하는데, 상기 제2 용액은 실리카 졸 15 내지 30 중량부, 자기유화형 에폭시 수지 1 내지 5 중량부, 이소시아네이트(isocyanate) 5 내지 10 중량부 및 물 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.In the present invention, the second solution contains silica sol, a self-emulsifying epoxy resin, isocyanate and water as a binder, and the second solution is prepared by mixing 15 to 30 parts by weight of silica sol, 1 to 5 parts by weight of self- 5 to 10 parts by weight of isocyanate and 10 to 20 parts by weight of water.
상기 실리카 졸은 결합제의 기능을 수행할 수 있는데, 구체적으로, 상기 실리카 졸은 제1 용액에 포함되어 있는 염기성 화합물과 반응하여 기재의 표면에 Si-OH기를 형성하여 나노크기의 입자로 수분산되며, 조성물들간의 결합력을 강하게 하며, 제조되는 코팅액과 기재와의 부착력 증진 및 건조속도 향상을 위해 사용될 수 있다.The silica sol may function as a binder. Specifically, the silica sol reacts with the basic compound contained in the first solution to form Si-OH groups on the surface of the substrate to be dispersed as nano-sized particles , It is possible to strengthen the bonding force between the compositions and to improve the adhesion between the coating liquid and the substrate and to improve the drying speed.
본 발명에서 상기 실리카 졸은 제2 용액 전체 함량 중에서 15 내지 30 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 실리카 졸이 15 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 요구되는 부착력 및 건조속도 향상의 효과가 나타나지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 30 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 건조속도가 너무 빨라 제조되는 세라믹 코팅층 표면의 크랙이 발생할 수 있다.In the present invention, the silica sol may be contained in an amount of 15 to 30 parts by weight in the total amount of the second solution. When the silica sol is contained in an amount of less than 15 parts by weight, the effect of improving adhesion and drying speed may not be exhibited If it is contained in an amount exceeding 30 parts by weight, the drying speed is too fast and cracks may be generated on the surface of the ceramic coating layer to be produced.
상기 자기유화형 에폭시 수지는 세라믹 코팅층의 강도, 내후성, 내수성 등의 물성을 개선하기 위하여 사용될 수 있는데, 상기 자기유화형 에폭시 수지는 자체 내에 유화시킬 수 있는 활성기를 가지고 있는 에폭시 수지로, 본 발명에서 상기 자기유화형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 190 내지 210g/eq인 자기유화형 변성 에폭시 수지가 사용될 수 있다.The self-emulsifiable epoxy resin can be used to improve physical properties such as strength, weather resistance and water resistance of a ceramic coating layer. The self-emulsifiable epoxy resin is an epoxy resin having an active group capable of emulsifying in itself, The self-emulsifying epoxy resin may be a self-emulsifying modified epoxy resin having an epoxy equivalent of 190 to 210 g / eq.
본 발명에서 상기 자기유화형 에폭시 수지는 제2 용액 전체 함량 중에서 1 내지 5 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 자기유화형 에폭시 수지가 1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 기재 표면과의 부착력 및 밀폐성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 5 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 건조성이 지연되어 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, the self-emulsifiable epoxy resin may be contained in an amount of 1 to 5 parts by weight based on the total weight of the second solution. When the self-emulsifiable epoxy resin is contained in an amount of less than 1 part by weight, A problem may occur, and if it is contained in an amount exceeding 5 parts by weight, dryness may be delayed and workability may be deteriorated.
상기 이소시아네이트(isocyanate)는 경화제의 역할을 수행하기 위하여 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 이소시아네이트로는 헥사 메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene Diisocyanate, HDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(HDT) 및 이소포론 디이소시아네이트(Isophorone Diisocyanate, IPDI)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.The isocyanate may be used to serve as a curing agent. Examples of the isocyanate include hexamethylene diisocyanate (HDI), hexamethylene diisocyanate trimer (HDT), and isophorone diisocyanate (Isophorone Diisocyanate, IPDI) may be used.
본 발명에서 상기 이소시아네이트는 제2 용액 전체 함량 중에서 5 내지 10 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 이소시아네이트가 5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 충분한 시간 내에 경화되지 않아 원하는 세라믹 코팅층의 두께를 얻기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 빠른 경화에 의해 기재에 도포되어 형성되는 세라믹 코팅층 표면에 크랙이 발생할 수 있다.In the present invention, the isocyanate may be contained in an amount of 5 to 10 parts by weight based on the total amount of the second solution. If the isocyanate is contained in an amount of less than 5 parts by weight, the isocyanate may not cure within a sufficient time, If the amount is more than 10 parts by weight, cracking may occur on the surface of the ceramic coating layer formed on the substrate due to rapid curing.
상기 물은 제2 용액에 포함되는 조성물을 분산시키기 위하여 사용될 수 있다.The water may be used to disperse the composition contained in the second solution.
본 발명에서 상기 물은 제2 용액 전체 함량 중에서 10 내지 20 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 물이 10 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 제2 용액에 포함되어 있는 조성물이 충분히 분산되기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 20 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 물의 양이 많아 건조 시간이 지연되는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, the water may be contained in an amount of 10 to 20 parts by weight in the total amount of the second solution. If the amount of the water is less than 10 parts by weight, the composition contained in the second solution may not be sufficiently dispersed If it is contained in an amount exceeding 20 parts by weight, the drying time may be delayed due to a large amount of water.
이하, 본 발명에 따른 가구용 고경도 세라믹 코팅액 조성물을 이용한 세라믹 코팅층의 제조방법에 대해 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for manufacturing a ceramic coating layer using the high hardness ceramic coating composition for furniture according to the present invention will be described in more detail.
먼저, 세라믹 코팅액 조성물을 준비할 수 있다.First, a ceramic coating liquid composition can be prepared.
본 발명에서 상기 세라믹 코팅액 조성물로 제1 용액 및 제2 용액을 준비할 수 있다.In the present invention, the first solution and the second solution may be prepared from the ceramic coating liquid composition.
본 발명에서 상기 제1 용액은 용제로서 염기성 화합물, 10 중량%의 티타니아 수용액, 10 중량%의 지르코니아 수용액, 이소프로필알콜(IPA), 트리메톡시실란 및 충진제를 포함하는데, 상기 제1 용액은 염기성 화합물 10 내지 15 중량부, 10 중량%의 티타니아 수용액 1 내지 3 중량부, 10 중량%의 지르코니아 수용액 3 내지 6 중량부, 이소프로필알콜(IPA) 5 내지 15 중량부, 트리메톡시실란 1 내지 5 중량부 및 충진제 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함된다.In the present invention, the first solution includes a basic compound as a solvent, a 10 wt% aqueous titania solution, an aqueous 10 wt% zirconia solution, isopropyl alcohol (IPA), trimethoxysilane and a filler, 10 to 15 parts by weight of a compound, 1 to 3 parts by weight of a 10% by weight aqueous titania solution, 3 to 6 parts by weight of an aqueous 10% by weight zirconia solution, 5 to 15 parts by weight of an isopropyl alcohol (IPA) And 5 to 10 parts by weight of a filler.
상기 염기성 화합물은 하기에서 결합제로 사용되는 실리카 졸과 반응하여 안정적인 도막을 형성하게 하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 염기성 화합물은 물에 녹으면 수산화 이온(-OH)을 내놓는 화합물을 모두 포함할 수 있는데, 예를 들어, 상기 염기성 화합물로는 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 수산화암모늄으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.The basic compound can perform a function of forming a stable coating film by reacting with a silica sol used as a binder in the following. The basic compound may include any compound that releases hydroxide ions (-OH) when dissolved in water. For example, the basic compound may be at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonium hydroxide Can be used.
본 발명에서 상기 염기성 화합물을 제1 용액 전체 함량 중에서 10 내지 15 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 염기성 화합물이 10 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 후술할 제2 용액과 혼합하여 기재의 표면에서 경화하는 경우 크랙이 발생하거나 경도가 약해지는 문제가 발생할 수 있고, 15 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 경화시간이 지연되고 이외 조성물의 상대적 함량이 적어 제조되는 세라믹 코팅층의 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, the basic compound may be contained in an amount of 10 to 15 parts by weight based on the total amount of the first solution. When the basic compound is contained in an amount of less than 10 parts by weight, Cracks may occur or the hardness may become weak. When the amount of the filler is more than 15 parts by weight, the curing time may be delayed. In addition, the relative content of the composition may be decreased to lower the physical properties of the ceramic coating layer.
상기 10 중량%의 티타니아 수용액은 이산화티탄(TiO2) 세라믹 중합을 위한 전구체로 사용되고, 또한, 상기 10 중량%의 티타니아 수용액은 제조되는 세라믹 코팅층의 표면 경도 증진을 위하여 사용될 수 있다.The 10% by weight titania aqueous solution is used as a precursor for titanium dioxide (TiO 2 ) ceramic polymerization, and the 10% by weight titania aqueous solution can be used for increasing the surface hardness of the ceramic coating layer to be produced.
본 발명에서 상기 10 중량%의 티타니아 수용액은 제1 용액 전체 함량 중에서 1 내지 3 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 10 중량%의 티타니아 수용액이 1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 세라믹 코팅층의 경도 증진의 효과가 충분하지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 3 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 이외 조성물의 상대적 함량이 적어 제조되는 세라믹 코팅층의 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, the 10 wt% aqueous titania solution may contain 1 to 3 wt% of the total amount of the first solution. If the 10 wt% aqueous titania solution is contained in an amount of less than 1 wt%, the effect of increasing the hardness of the ceramic coating layer May be insufficient. If the content of the ceramic coating layer is more than 3 parts by weight, the relative content of the composition may be small, and the physical properties of the ceramic coating layer may be deteriorated.
상기 10 중량%의 지르코니아 수용액은 지르코니아(ZrO2) 세라믹 중합을 위한 전구체로 사용되고, 또한, 상기 10 중량%의 지르코니아 수용액은 제조되는 세라믹 코팅층의 기재와의 표면 부착 증진 효과를 위해 사용될 수 있다.The 10 wt% zirconia aqueous solution is used as a precursor for zirconia (ZrO 2 ) ceramic polymerization, and the 10 wt% zirconia aqueous solution can be used for improving the surface adhesion of the ceramic coating layer to the substrate.
본 발명에서 상기 10 중량%의 지르코니아 수용액은 제1 용액 전체 함량 중에서 3 내지 6 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 10 중량%의 지르코니아 수용액이 3 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 코팅층과 기재와의 부착력 향상 효과가 미미하고, 6 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 경화시간이 지연되고 이외 조성물의 상대적 함량이 적어 제조되는 세라믹 코팅층의 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, the 10 wt% zirconia aqueous solution may contain 3 to 6 wt% of the total amount of the first solution. If the 10 wt% zirconia aqueous solution contains less than 3 wt% of the zirconia aqueous solution, The effect is insignificant. If it exceeds 6 parts by weight, the curing time may be delayed, and the relative content of the composition may be decreased, resulting in a problem of deteriorating the physical properties of the ceramic coating layer to be produced.
상기 이소프로필알콜(IPA)은 세라믹 코팅액 조성물에서 점도를 조절하기 위하여 사용되고, 또한, 상기 이소프로필알콜은 점도를 조절함으로써 제조되는 세라믹 코팅층의 두께를 조절할 수 있다.The isopropyl alcohol (IPA) is used for controlling the viscosity in the ceramic coating liquid composition, and the isopropyl alcohol can control the thickness of the ceramic coating layer produced by controlling the viscosity.
본 발명에서 상기 이소프로필알콜은 제1 용액 전체 함량 중에서 5 내지 15 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 이소프로필알콜이 5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 세라믹 코팅액 조성물의 점도가 너무 높아 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 15 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 이외 조성물의 상대적 함량이 적어 내마모성 및 고경도를 가지는 세라믹 코팅층을 제조하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, the isopropyl alcohol may be contained in an amount of 5 to 15 parts by weight based on the total amount of the first solution. When the isopropyl alcohol is contained in an amount of less than 5 parts by weight, the viscosity of the ceramic coating composition is too high, A problem may arise. When it is contained in an amount exceeding 15 parts by weight, a problem may arise in that the relative content of the composition is small and the ceramic coating layer having abrasion resistance and hardness can not be produced.
상기 트리메톡시실란은 세라믹 코팅액의 유연성, 건조 속도 향상 및 보관성 증진을 위하여 사용될 수 있다.The trimethoxysilane can be used for improving the flexibility, drying speed and storage stability of the ceramic coating liquid.
본 발명에서 상기 트리메톡시실란은 제1 용액 전체 함량 중에서 1 내지 5 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 트리메톡시실란이 1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 세라믹 코팅액의 유연성을 확보하기 어려워 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 5 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 보관성이 떨어지고 제조되는 코팅액 조성물의 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, the trimethoxysilane may be contained in an amount of 1 to 5 parts by weight in the total amount of the first solution. When the trimethoxysilane is contained in an amount of less than 1 part by weight, flexibility of the ceramic coating solution is difficult to secure, If the amount is more than 5 parts by weight, storage stability may be deteriorated and the physical properties of the coating liquid composition may be deteriorated.
상기 충진제는 세라믹 코팅층 도막내의 기공을 충전시키고 경도, 도막 형성 등의 보완 및 광택을 조절하는 역할을 하며 표면 강도를 향상시키기 위하여 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 충진제로는 탄산칼슘, 탈크, 마그네슘 실리케이트, 카올린, 실리카, 알루미늄 실리케이트, 알루미늄하이드록사이드, 황산바륨 및 바륨설페이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.The filler may be used to fill the pores in the coating layer of the ceramic coating layer and to control the complement and gloss of the hardness and film formation and to improve the surface strength. For example, the fillers include calcium carbonate, talc, magnesium At least one selected from the group consisting of silicate, kaolin, silica, aluminum silicate, aluminum hydroxide, barium sulfate and barium sulfate can be used.
본 발명에서 상기 충진제는 제1 용액 전체 함량 중에서 5 내지 10 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 충진제가 5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 충진제를 사용하는 효과가 충분히 발휘되기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 제조되는 코팅액 조성물의 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, 5 to 10 parts by weight of the filler may be contained in the total amount of the first solution. If the filler is less than 5 parts by weight, the effect of using the filler may not be sufficiently exhibited. If it exceeds the weight part, the physical property of the coating liquid composition to be produced may be deteriorated.
본 발명에서 상기 제2 용액은 결합제로서 실리카 졸, 자기유화형 에폭시 수지, 이소시아네이트(isocyanate) 및 물을 포함하는데, 상기 제2 용액은 실리카 졸 15 내지 30 중량부, 자기유화형 에폭시 수지 1 내지 5 중량부, 이소시아네이트(isocyanate) 5 내지 10 중량부 및 물 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 포함될 수 있다.In the present invention, the second solution contains silica sol, a self-emulsifying epoxy resin, isocyanate and water as a binder, and the second solution is prepared by mixing 15 to 30 parts by weight of silica sol, 1 to 5 parts by weight of self- 5 to 10 parts by weight of isocyanate and 10 to 20 parts by weight of water.
상기 실리카 졸은 결합제의 기능을 수행할 수 있는데, 구체적으로, 상기 실리카 졸은 제1 용액에 포함되어 있는 염기성 화합물과 반응하여 기재의 표면에 Si-OH기를 형성하여 나노크기의 입자로 수분산되며, 조성물들간의 결합력을 강하게 하며, 제조되는 코팅액과 기재와의 부착력 증진 및 건조속도 향상을 위해 사용될 수 있다.The silica sol may function as a binder. Specifically, the silica sol reacts with the basic compound contained in the first solution to form Si-OH groups on the surface of the substrate to be dispersed as nano-sized particles , It is possible to strengthen the bonding force between the compositions and to improve the adhesion between the coating liquid and the substrate and to improve the drying speed.
본 발명에서 상기 실리카 졸은 제2 용액 전체 함량 중에서 15 내지 30 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 실리카 졸이 15 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 요구되는 부착력 및 건조속도 향상의 효과가 나타나지 못하는 문제가 발생할 수 있고, 30 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 건조속도가 너무 빨라 제조되는 세라믹 코팅층 표면의 크랙이 발생할 수 있다.In the present invention, the silica sol may be contained in an amount of 15 to 30 parts by weight in the total amount of the second solution. When the silica sol is contained in an amount of less than 15 parts by weight, the effect of improving adhesion and drying speed may not be exhibited If it is contained in an amount exceeding 30 parts by weight, the drying speed is too fast and cracks may be generated on the surface of the ceramic coating layer to be produced.
상기 자기유화형 에폭시 수지는 세라믹 코팅층의 강도, 내후성, 내수성 등의 물성을 개선하기 위하여 사용될 수 있는데, 상기 자기유화형 에폭시 수지는 자체 내에 유화시킬 수 있는 활성기를 가지고 있는 에폭시 수지로, 본 발명에서 상기 자기유화형 에폭시 수지는 에폭시 당량이 190 내지 210g/eq인 자기유화형 변성 에폭시 수지가 사용될 수 있다.The self-emulsifiable epoxy resin can be used to improve physical properties such as strength, weather resistance and water resistance of a ceramic coating layer. The self-emulsifiable epoxy resin is an epoxy resin having an active group capable of emulsifying in itself, The self-emulsifying epoxy resin may be a self-emulsifying modified epoxy resin having an epoxy equivalent of 190 to 210 g / eq.
본 발명에서 상기 자기유화형 에폭시 수지는 제2 용액 전체 함량 중에서 1 내지 5 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 자기유화형 에폭시 수지가 1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 기재 표면과의 부착력 및 밀폐성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 5 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 건조성이 지연되어 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, the self-emulsifiable epoxy resin may be contained in an amount of 1 to 5 parts by weight based on the total weight of the second solution. When the self-emulsifiable epoxy resin is contained in an amount of less than 1 part by weight, A problem may occur, and if it is contained in an amount exceeding 5 parts by weight, dryness may be delayed and workability may be deteriorated.
상기 이소시아네이트(isocyanate)는 경화제의 역할을 수행하기 위하여 사용될 수 있는데, 예를 들어, 상기 이소시아네이트로는 헥사 메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene Diisocyanate, HDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(HDT) 및 이소포론 디이소시아네이트(Isophorone Diisocyanate, IPDI)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.The isocyanate may be used to serve as a curing agent. Examples of the isocyanate include hexamethylene diisocyanate (HDI), hexamethylene diisocyanate trimer (HDT), and isophorone diisocyanate (Isophorone Diisocyanate, IPDI) may be used.
본 발명에서 상기 이소시아네이트는 제2 용액 전체 함량 중에서 5 내지 10 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 이소시아네이트가 5 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 충분한 시간 내에 경화되지 않아 원하는 세라믹 코팅층의 두께를 얻기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 빠른 경화에 의해 기재에 도포되어 형성되는 세라믹 코팅층 표면에 크랙이 발생할 수 있다.In the present invention, the isocyanate may be contained in an amount of 5 to 10 parts by weight based on the total amount of the second solution. If the isocyanate is contained in an amount of less than 5 parts by weight, the isocyanate may not cure within a sufficient time, If the amount is more than 10 parts by weight, cracking may occur on the surface of the ceramic coating layer formed on the substrate due to rapid curing.
상기 물은 제2 용액에 포함되는 조성물을 분산시키기 위하여 사용될 수 있다.The water may be used to disperse the composition contained in the second solution.
본 발명에서 상기 물은 제2 용액 전체 함량 중에서 10 내지 20 중량부가 포함될 수 있는데, 상기 물이 10 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 제2 용액에 포함되어 있는 조성물이 충분히 분산되기 어려운 문제가 발생할 수 있고, 20 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 물의 양이 많아 건조 시간이 지연되는 문제가 발생할 수 있다.In the present invention, the water may be contained in an amount of 10 to 20 parts by weight in the total amount of the second solution. If the amount of the water is less than 10 parts by weight, the composition contained in the second solution may not be sufficiently dispersed If it is contained in an amount exceeding 20 parts by weight, the drying time may be delayed due to a large amount of water.
다음으로, 상기 제1 용액 및 제2 용액을 혼합하여 혼합물을 제조할 수 있는데, 상기 혼합물에서 제1 용액과 제2 용액은 40:60 내지 60:40의 중량 비율로 혼합될 수 있다.Next, the first solution and the second solution may be mixed to prepare a mixture. In the mixture, the first solution and the second solution may be mixed in a weight ratio of 40:60 to 60:40.
이어서, 상기 혼합물을 기재상에 도포하여 세라믹 코팅층을 형성할 수 있는데, 상기 세라믹 코팅층을 형성시키는 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 리버스 롤 코트법, 그라비아 코트법, 키스 코트법, 스프레이 코트법, 와이어 바 코트법, 함침 코트법, 커튼 코트법 등 공지의 다양한 방법이 사용될 수 있다.The ceramic coating layer may be formed by applying the mixture on a substrate. The method of forming the ceramic coating layer is not particularly limited. For example, a reverse roll coating method, a gravure coating method, a kiss coating method, Various methods known in the art such as a wire bar coating method, an impregnation coating method, and a curtain coating method may be used.
이하, 본 발명에 따른 가구용 고경도 세라믹 코팅액 조성물을 이용하여 제조된 세라믹 코팅층에 대한 실험예를 들어 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the ceramic coating layer prepared using the high hardness ceramic coating composition for furniture according to the present invention will be described in more detail with reference to experimental examples.
< 실험예 ><Experimental Example>
먼저, 제1 용액 및 제2 용액으로 이루어진 세라믹 코팅액 조성물을 준비하였는데, 상기 제1 용액은 염기성 화합물 12 중량부, 10 중량%의 티타니아 수용액 2 중량부, 10 중량%의 지르코니아 수용액 5 중량부, 이소프로필알콜(IPA) 10 중량부, 트리메톡시실란 3 중량부 및 충진제 8 중량부의 중량 비율로 포함되도록 하였고, 상기 제2 용액은 실리카 졸 25 중량부, 자기유화형 에폭시 수지 3 중량부, 이소시아네이트 7 중량부 및 물 15 중량부의 중량 비율로 포함되도록 하였다.First, the first solution was prepared by mixing 12 parts by weight of a basic compound, 2 parts by weight of a 10% by weight aqueous titania solution, 5 parts by weight of a 10% by weight zirconia aqueous solution, 10 parts by weight of propyl alcohol (IPA), 3 parts by weight of trimethoxysilane and 8 parts by weight of a filler. The second solution contained 25 parts by weight of silica sol, 3 parts by weight of self-emulsifying epoxy resin, By weight and 15 parts by weight of water.
다음으로, 상기 제1 용액 및 제2 용액을 혼합하여 혼합물을 제조하였는데, 상기 혼합물에서 제1 용액과 제2 용액은 50:50의 중량 비율로 혼합되었다.Next, the first solution and the second solution were mixed to prepare a mixture. In the mixture, the first solution and the second solution were mixed in a weight ratio of 50:50.
이어서, 상기 혼합물을 기재상에 코팅하여 세라믹 코팅층을 형성하였는데, 상기 코팅은 공지된 스프레이 코트법을 이용하였다.Then, the mixture was coated on a substrate to form a ceramic coating layer, which was a known spray coat method.
< 내마모성 ><Abrasion resistance>
ASTM D 3389에 의한 내마모성 측정Abrasion resistance measurement by ASTM D 3389
< 광투과도 >≪ Light transmittance >
UV 분광계를 사용하여 측정한 350 내지 700nm 파장 영역의 빛에 대한 투과도의 평균값The average value of the transmittance for light in the 350 to 700 nm wavelength region measured using a UV spectrometer
< 연필경도 ><Pencil hardness>
ASTM D 3363에 의한 연필경도 측정Pencil hardness measurement according to ASTM D 3363
< 표면 평활성 ><Surface smoothness>
경화된 후의 피막 평활성 정도를 외관 관찰Appearance of film smoothness after curing
○: 표면이 대단히 양호함○: Very good surface
△: 표면에 약간 흐트러짐이 있음△: Slight surface disorder
×: 표면에 주름이 많이 있음X: There is a lot of wrinkles on the surface
상기의 실험 방법으로 측정한 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.The results obtained by the above-described experimental method are shown in Table 1 below.
상기 [표 1]을 참조하면, 실험예에 따라 제조된 가구용 세라믹 코팅층은 내마모성이 0.91 미만이고, 광투과도는 83%, 연필강도는 6H로 강도가 매우 우수하고, 표면 평활성은 대단히 양호함을 확인할 수 있었다.Referring to Table 1, it was confirmed that the ceramic coating layer for furniture produced according to Experimental Example had an abrasion resistance of less than 0.91, a light transmittance of 83%, a pencil strength of 6H and an excellent strength and a very good surface smoothness I could.
< 건조시간 측정 ><Measurement of drying time>
건조시간은 KS M 5000-2511의 도료의 건조시간시험 방법에 따라 세라믹 코팅층을 젖은 도막 두께가 0.038㎜가 되도록 Doctor film applicator(0.003 inch)로 유리판에 코팅을 한 다음 수평으로 놓고 자연건조시켰다. 평가방법은 고화건조법(dry-hard method)을 사용하여 건조시간을 측정하였다.The drying time was measured by coating the ceramic coating layer on the glass plate with a doctor film applicator (0.003 inch) so that the wet film thickness was 0.038 mm according to the drying time test of the coating material of KS M 5000-2511. The drying time was measured using the dry-hard method.
< 접착성 시험 >≪ Adhesion test >
접착성 시험은 KSF 2761의 접착강도 시험방법에 따라 기재 표면에 세라믹 코팅층을 도포하고 20℃에서 7일 동안 양생한 후, 10cm 직경의 코어 채취기로 홈을 파고 세라믹 코팅층 윗면에 접착판을 붙인 후 유압식 인장 시험기로 접착 강도를 측정하였다.For the adhesion test, the ceramic coating layer was applied on the substrate surface in accordance with the adhesive strength test method of KSF 2761, cured for 7 days at 20 ° C., grooved with a core collector having a diameter of 10 cm, adhered to the upper surface of the ceramic coating layer, The adhesive strength was measured with a tensile tester.
상기의 실험 방법으로 측정한 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.The results of the measurement by the above-described experimental method are shown in Table 3 below.
본 발명에 따른 세라믹 코팅층에서 건조시간은 0.52(hrs)이고 접착강도는 19.6kgf/cm2로, 본 발명에 따른 고경도 세라믹 코팅액 조성물을 이용하여 우수한 작업성을 보이는 세라믹 코팅층을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.The ceramic coating layer according to the present invention has a drying time of 0.52 (hrs) and an adhesive strength of 19.6 kgf / cm 2. Thus , a ceramic coating layer having excellent workability can be manufactured using the high hardness ceramic coating composition according to the present invention Can be confirmed.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be possible. It is therefore to be understood that one embodiment described above is illustrative in all aspects and not restrictive.
Claims (3)
상기 제1 용액은 염기성 화합물, 10 중량%의 티타니아 수용액, 10 중량%의 지르코니아 수용액, 이소프로필알콜, 트리메톡시실란 및 충진제를 포함하고,
상기 제2 용액은 실리카 졸, 자기유화형 에폭시 수지, 이소시아네이트 및 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 가구용 고경도 세라믹 코팅액 조성물.
A first solution and a second solution,
Wherein the first solution comprises a basic compound, 10 wt% aqueous titania solution, 10 wt% zirconia aqueous solution, isopropyl alcohol, trimethoxysilane and a filler,
Wherein the second solution comprises a silica sol, a self-emulsifying epoxy resin, an isocyanate, and water.
상기 제1 용액은 염기성 화합물 10 내지 15 중량부, 10 중량%의 티타니아 수용액 1 내지 3 중량부, 10 중량%의 지르코니아 수용액 3 내지 6 중량부, 이소프로필알콜 5 내지 15 중량부, 트리메톡시실란 1 내지 5 중량부 및 충진제 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함되고,
상기 제2 용액은 실리카 졸 15 내지 30 중량부, 자기유화형 에폭시 수지 1 내지 5 중량부, 이소시아네이트 5 내지 10 중량부 및 물 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 포함되는 것을 특징으로 하는 고경도 가구용 세라믹 코팅액 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the first solution comprises 10 to 15 parts by weight of a basic compound, 1 to 3 parts by weight of a 10% by weight aqueous titania solution, 3 to 6 parts by weight of an aqueous 10% by weight zirconia solution, 5 to 15 parts by weight of isopropyl alcohol, 1 to 5 parts by weight and the filler in a weight ratio of 5 to 10 parts by weight,
Wherein the second solution comprises 15 to 30 parts by weight of silica sol, 1 to 5 parts by weight of self-emulsifying epoxy resin, 5 to 10 parts by weight of isocyanate and 10 to 20 parts by weight of water. Coating liquid composition.
상기 제1 용액 및 제2 용액을 혼합하여 혼합물을 제조하되, 상기 혼합물에서 제1 용액과 제2 용액은 40:60 내지 60:40의 중량 비율로 혼합되며,
상기 혼합물을 기재상에 도포하여 세라믹 코팅층을 형성하되,
상기 제1 용액은 염기성 화합물 10 내지 15 중량부, 10 중량%의 티타니아 수용액 1 내지 3 중량부, 10 중량%의 지르코니아 수용액 3 내지 6 중량부, 이소프로필알콜 5 내지 15 중량부, 트리메톡시실란 1 내지 5 중량부 및 충진제 5 내지 10 중량부의 중량 비율로 포함되고,
상기 제2 용액은 실리카 졸 15 내지 30 중량부, 자기유화형 에폭시 수지 1 내지 5 중량부, 이소시아네이트 5 내지 10 중량부 및 물 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 포함되는 것을 특징으로 하는 가구용 고경도 세라믹 코팅층의 제조방법.A ceramic coating liquid composition comprising a first solution and a second solution is prepared,
The first solution and the second solution are mixed to prepare a mixture wherein the first solution and the second solution are mixed in a weight ratio of 40:60 to 60:40,
Applying the mixture to a substrate to form a ceramic coating layer,
Wherein the first solution comprises 10 to 15 parts by weight of a basic compound, 1 to 3 parts by weight of a 10% by weight aqueous titania solution, 3 to 6 parts by weight of an aqueous 10% by weight zirconia solution, 5 to 15 parts by weight of isopropyl alcohol, 1 to 5 parts by weight and the filler in a weight ratio of 5 to 10 parts by weight,
Wherein the second solution is comprised of 15 to 30 parts by weight of silica sol, 1 to 5 parts by weight of self-emulsifying epoxy resin, 5 to 10 parts by weight of isocyanate and 10 to 20 parts by weight of water. / RTI >
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