KR102061715B1 - 내화학성을 갖는 실험대 상판 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세라믹 바인더 조성물 제조방법과 이 조성물을 사용하여 만든 실험대 상판 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세라믹 조성물을 페놀수지 판에 도포하여 실험대 상판을 제조할 때, 내열성과 내산성이 우수하도록 제조된 세라믹 바인더 조성물 제조방법과 이 조성물을 사용하여 만든 실험대 상판 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 바인더 조성물 제조방법은 이소프로필 알콜 10 내지 15 중량부와 알루미늄 이소프로폭사이드 0.05 내지 0.1 중량부를 제 1 용기에 넣어서 혼합시켜서 제 1 용액을 얻는 제 1 단계; 실리카졸 100 중량부와 정제수 85 내지 90 중량부를 제 2 용기에 넣어서 혼합시켜서 제 2 용액을 얻는 제 2 단계; 트리메톡시 실란 10 내지 15 중량부와 이소프로필 알콜 10 내지 15 중량부를 제 3 용기에 넣어서 혼합시켜서 제 3 용액을 얻는 제 3 단계; 상기 제 3 용기에 담겨있는 제 3 용액에 제 1 용기에 담겨진 제 1 용액의 일부(1 내지 1.5 중량부)를 넣어서 섞어주고, 제 4 용액을 얻는 제 4 단계; 상기 제 4 단계에서 얻어진 제 4 용액을 일정속도 이상으로 교반시키면서 상기 제 2 용기에 담겨있는 제 2 용액을 첨가하여 반응시키는 제 5 단계; 및 상기 제 5 단계가 일정시간을 경과하면, 에폭시기 실란 0.5 내지 1 중량부를 추가 첨가하고 교반하면서 다시 일정시간 동안 반응시키는 제 6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 세라믹 조성물 제조방법과 이 조성물을 사용하여 만든 실험대 상판 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세라믹 조성물을 페놀수지 판에 도포하여 실험대 상판을 제조할 때, 내열성과 내화학성이 우수하도록 제조된 세라믹 바인더 조성물 제조방법과 이 조성물을 사용하여 만든 실험대 상판 제조방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
실험대 상판은 연구기관, 학교, 병원, 기업체 등 다양한 장소에서 물리, 화학, 생물, 제약, 식품, 기계, 전자 등의 실험 및 연구를 할 때, 상부 구조물에 놓여지는 상판으로 사용된다. 이와 같은 실험대 상판의 구조와 재질 등은 사용되는 장소와 용도에 맞게 다양한 형태로 설계, 제조되어 사용되어진다.
단순하게는 실험대 상판은 목재를 주재료로 하여, 목재를 보호하기 위한 보호제를 도포하거나, 멜라민과 같은 합성수지판을 부착해서 사용될 수 있다.
대한민국등록특허 제10-0357915호(발명의 명칭 : 실험대 상판 및 그 제조방법)은, 규사를 주성분으로 하는 유리 무기질 조성물을 저탄소강의 표면에 도포한 후, 일정조건 하에서 열처리하는 공정을 통해서 실험대 상판을 제조하고 있다.
상기 특허의 실험대 상판은 내부식성과 내오염성을 비롯하여 광택 특성도 양호하고, 화학물질 등에 의해서 부식되거나 손상되는 것을 방지하는 것이 가능하였다.
그러나 실험대 상판은 각종 화학약품 등과 접촉되기도 하고, 물리적 또는 기계적 충격 및 실험 중 가열에 의해서 높은 온도의 영향을 받기도 한다. 특히 페놀수지 판에 코팅되는 코팅제는 페놀수지의 단점을 보완할 필요성이 있다. 따라서 본 발명에서는 페놀수지 판에 코팅되는 코팅제로 이용될 무기질 세라믹 도료에 내산성과 내열성을 강화시킬 수 있는 코팅 조성물을 제안하고자 한다.
따라서 본 발명의 목적은 세라믹 조성물을 페놀수지 판에 도포하여 실험대 상판을 제조할 때, 내열성과 내화학성이 우수하도록 제조된 세라믹 바인더 조성물 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 세라믹 바인더 조성물을 사용하여 만든 실험대 상판 제조방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 바인더 조성물 제조방법은 이소프로필 알콜 10 내지 15 중량부와 알루미늄 이소프로폭사이드 0.05 내지 0.1 중량부를 제 1 용기에 넣어서 혼합시켜서 제 1 용액을 얻는 제 1 단계; 실리카졸 100 중량부와 정제수 85 내지 90 중량부를 제 2 용기에 넣어서 혼합시켜서 제 2 용액을 얻는 제 2 단계; 트리메톡시 실란 10 내지 15 중량부와 이소프로필 알콜 10 내지 15 중량부를 제 3 용기에 넣어서 혼합시켜서 제 3 용액을 얻는 제 3 단계; 상기 제 3 용기에 담겨있는 제 3 용액에 제 1 용기에 담겨진 제 1 용액의 일부(1 내지 1.5 중량부)를 넣어서 섞어주고, 제 4 용액을 얻는 제 4 단계; 상기 제 4 단계에서 얻어진 제 4 용액을 일정속도 이상으로 교반시키면서 상기 제 2 용기에 담겨있는 제 2 용액을 첨가하여 반응시키는 제 5 단계; 및 상기 제 5 단계가 일정시간을 경과하면, 에폭시기 실란 0.5 내지 1 중량부를 추가 첨가하고 교반하면서 다시 일정시간 동안 반응시키는 제 6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 제 1 단계에 의하여 제 1 용액을 얻기 위하여 최소 24시간 이상 용해시키고, 상기 제 5 단계는 300rpm 이상으로 교반시키면서 80도를 넘지 않도록 가열하되, 알콜의 증발을 방지할 수 있도록 용기를 뚜껑으로 막고 60분 동안 가열하고, 상기 제 6 단계는 300rpm 이상으로 교반하면서 180분 동안 반응시키는 것을 특징으로 한다.
더 바람직하게는 상기 세라믹 바인더 조성물 제조방법을 통해서 생성된 전체 중량(100 중량부)에 대하여, 보론나이트라이드 3 내지 5 중량부, 펄 1 내지 3 중량부, 산화아연 1 내지 2 중량부, 실리콘카바이드 1 내지 3 중량부의 분말을 더 첨가하여 교반과 볼밀작업을 통하여 분산하는 것을 특징으로 한다.
더 바람직하게는 상기 분말들을 첨가한 후 교반동작은 30분 동안 수행하고, 볼밀작업을 통한 분산은 24시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 실험대 상판 제조방법은, 청구항 1의 세라믹 바인더 조성물 제조방법을 통해서 얻어진 세라믹 바인더 조성물을 페놀수지 판에 80μm 내지 120μm 두께로 도포하고, 80도 내지 100도 의 온도범위 내에서 20분 내지 30분 동안 열처리하여 실험대 상판을 제조하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 실험대 상판 제조방법은, 청구항 3의 세라믹 바인더 조성물 제조방법을 통해서 얻어진 세라믹 바인더 조성물을 페놀수지 판에 80μm 내지 100μm 두께로 코팅하고, 상온에서 경화시켜서 실험대 상판을 제조하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 실험대 상판은, 청구항 4의 세라믹 바인더 조성물 제조방법을 통해서 얻어진 세라믹 바인더 조성물을 페놀수지 판에 80μm 내지 100μm 두께로 코팅하고, 80도 내지 100도에서 20분 내지 30분 동안 열처리하여 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 바인더 조성물 제조방법은, 실리카졸을 기반으로 해서 트리메톡시 실란, 이소프로필 알콜에 알루미늄 이소프로폭사이드를 녹여서 실란에 합성하였다. 그리고 정제수와 수화반응으로 필름을 형성하는 방법으로, 내열성과 내화학성을 높이고, 페놀수지 판에 무기질 세라믹 도료가 접착이 잘되면서도 내구성이 우수한 제품을 얻을 수 있었다. 따라서 본 발명의 세라믹 바인더 조성물을 페놀수지 판에 코팅하면 내수성, 내화학성, 내열성, 내구성 등이 강화된 실험대 상판을 얻는 것이 가능하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험대 상판에 코팅될 세라믹 바인더 조성물을 제조하기 위한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 조성된 세라믹 바인더 조성물에 특정의 분말을 추가하여 최적의 세라믹 바인더 조성물을 얻는 공정도이다.
도 3은 본 발명과 비교하기 위하여 기존 페놀수지판을 테스트한 상태를 보여주는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 조성된 세라믹 바인더 조성물을 페놀수지판에 도포하여 형성한 실험대 상판 예시도이다.
도 5, 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험 결과치를 보여주고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 조성된 세라믹 바인더 조성물에 특정의 분말을 추가하여 최적의 세라믹 바인더 조성물을 얻는 공정도이다.
도 3은 본 발명과 비교하기 위하여 기존 페놀수지판을 테스트한 상태를 보여주는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 조성된 세라믹 바인더 조성물을 페놀수지판에 도포하여 형성한 실험대 상판 예시도이다.
도 5, 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험 결과치를 보여주고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험대 상판에 코팅될 세라믹 바이더 조성물을 제조하기 위한 공정도이다.
본 발명의 실험대 상판은 페놀수지 및 그와 유사한 성질을 갖는 판을 이용하고, 페놀수지 판에 조성된 세라믹 바인더를 코팅하여 내열성과 내산성이 우수한 실험대 상판을 제조한다.
본 발명의 세라믹 바인더 조성물은 다음과 같은 재료의 성분을 포함하여 이루어진다.
실리카졸 100 중량부에 대하여, 이소프로필 알콜 또는 동등 조건의 알콜 10 내지 15 중량부, 트리메톡시 실란 10 내지 15 중량부, 에폭시기 실란 0.5 내지 1 중량부, 그리고 정제수 85 내지 90 중량부를 조절하면서 사용 가능하다.
또한 본 발명의 세라믹 조성물을 혼합할 때, 혼합된 세라믹 조성물의 접착성을 높이기 위하여 촉매 역할을 위한 재료가 포함되는데, 이 구성은 다음과 같다.
실리카졸 100 중량부에 대하여, 이소프로필 알콜 또는 동등 조건의 알콜 10 내지 15 중량부, 알루미늄 이소프로폭사이드 0.05 내지 0.1 중량부를 혼합한다. 그리고 이소프로필 알콜과 알루미늄 이소프로폭사이드가 혼합된 용액의 전체용액에 대하여, 1 내지 1.5 중량부를 상기 실리카졸이 혼합된 용액에 적절하게 사용해서 세라믹 바인더 조성물을 배합시킨다.
실리카졸은 실리카 입자의 우수한 구형도와 낮은 응집도, 우수한 안정성, 안정적인 알카리 함량 등으로 친화경 제조방법에 많이 사용되는 재료이다. 따라서 실리카졸이 포함된 세라믹 바인더 조성물을 본 발명의 페놀수지 판에 코팅하여 사용하면, 내수성, 내화학성, 사용취급 상의 용이함 등을 얻을 수 있다.
트리메톡시 실란은 실리카졸 100 중량부에 대하여 10 내지 15 중량부가 적절하다.
이소프로필 알콜 또는 동등 조건의 다른 알콜은 실리카졸 100 중량부에 대하여 10 내지 15 중량부가 적절하다. 이소프로필 알콜 외에도 동등 조건의 다른 알콜을 사용하는 것도 가능하다.
에폭시기 실란은 세라믹 바인더 조성물의 내수성을 향상시키는데 이용된다. 에폭시기 실란은 실라카졸 100 중량부에 대하여 0.5 내지 1 중량부가 적절하다. 에폭시기 실란이 0.5 미만이거나 1 중량부 이상이면 세라믹 바인더 조성물의 내수성이 높지 않아서 제품의 만족도를 높일 수 없게 된다.
알루미늄 이소프로폭사이드는 세라믹 바인더 조성물의 접착력을 높이기 위해서 사용한다. 알루미늄 이소프로폭사이드는 이소프로필 알콜에 용해되어서 사용되는데, 실리카졸 100 중량부에 대하여, 이소프로필 알콜 또는 동등 조건의 알콜 10 내지 15 중량부, 알루미늄 이소프로폭사이드 0.05 내지 0.1 중량부를 혼합한다. 그리고 이소프로필 알콜과 알루미늄 이소프로폭사이드가 혼합된 용액의 전체용액에 대하여, 1 내지 1.5 중량부를 상기 실리카졸이 혼합된 용액에 적절하게 사용해서 세라믹 바인더 조성물을 배합시킨다.
알루미늄 이소프로폭사이드는 0.5 내지 0.1 중량부를 이소프로필 알콜 10 내지 15 중량부에 혼합하고, 그 혼합용액의 전체용액에 대하여 1 내지 1.5 중량부를 사용했을 때, 세라믹 바인더 조성물의 접착성을 높이는데 적절하다. 상기 알루미늄 이소프로폭사이드가 0.5 내지 0.1 중량부 미만이면 세라믹 바인더 조성물의 접착력이 강하지 못하고, 그 이상이 투입되면 이소프로필 알콜에 적절하게 용해되지 않아서 세라믹 바인더 조성물 이용에 부적합하다.
그리고 실리카졸 100 중량부에 대하여, 정제수 85 내지 90 중량부를 조절하면서 적절하게 겔화 상태의 세라믹 바인더 조성물을 구성하는 것이 바람직하다.
다음은 본 발명에 따른 실험대 상판에 도포되어 사용하기에 적절한 세라믹 바인더 조성물 제조공정에 대해서 살펴보기로 한다. 본 발명에서 사용되는 재료들은 실리카졸 100 중량부에 대해서 산출된 상대적인 양이다.
본 발명은 이소프로필 알콜 10 내지 15 중량부와 알루미늄 이소프로폭사이드 0.05 내지 0.1 중량부를 제 1 용기에 넣어서 혼합시켜서 제 1 용액을 얻는다(10 단계). 10 단계에서 얻는 제 1 용액은 이후 세라믹 바인더 조성물에 전체 용액이 사용되는 것은 아니다. 제 1 용액의 전체 용액(100 중량부)에 대하여 1 내지 1.5 중량부가 사용되어진다. 상기 첨가되는 제 1 용액의 1 내지 1.5 중량부 양은 세라믹 바인더를 생성하는데 중요한 값이 된다. 만약 제 1 용액의 특정액(1 내지 1.5 중량부) 만큼 첨가되지 않으면, 세라믹 바인더 자체가 생성되지 못하거나 실리카가 척출이 되는 등 불완전하게 된다.
실리카졸 100 중량부와 정제수 85 내지 90 중량부를 제 2 용기에 넣어서 혼합시켜서 제 2 용액을 얻는다(20 단계).
트리메톡시 실란 10 내지 15 중량부와 이소프필 알콜 10 내지 15 중량부를 제 3 용기에 넣어서 혼합시켜서 제 3 용액을 얻는다(30 단계).
30 단계에서 얻은 제 3 용기에 담겨있는 제 3 용액에 제 1 용기에 담겨진 제 1 용액의 일부(1 내지 1.5 중량부)를 넣어서 섞어주고, 제 4 용액을 얻는다.
제 3 용기에 담겨있는 제 4 용액을 일정속도(300rpm) 이상으로 교반시키면서 가열하되, 이때 제 2 용기에 담겨있는 제 2 용액을 첨가하여 가수분해 반응을 개시한다. 이때 얻는 용액이 제 5 용액이고, 제 3 용기에 담겨 있다(40 단계).
40 단계에서 제 3 용기에 담겨있는 제 5 용액의 교반동작은 일정온도{80도(℃)} 이상으로 상승되지 않도록 조절하면서 60분 동안 지속된다. 그리고 반응동작이 일정시간(60분)을 경과하면, 에폭시기 실란 0.5 내지 1 중량부를 추가 첨가하고 교반하면서 다시 일정시간(180분) 동안 반응시킨다(50 단계, 60 단계).
여기서 제 1 용액은 이소프로필 알콜과 알루미늄 이소프로폭사이드 혼합용액이다. 제 2 용액은 실리카졸과 정제수가 혼합된 용액이다. 제 3 용액은 트리메톡시 실란과 이소프로필 알콜의 혼합 용액이다. 제 4 용액은 제 3 용액에 제 1 용액의 일부를 첨가한 용액이다. 제 5 용액은 제 4 용액에 제 2 용액을 첨가시킨 용액이다.
실시예 1
제 1 용액을 만들기 위해서 이소프로필 알콜 100g과 알루미늄 이소프로폭사이드 0.5g을 준비하였다.
제 2 용액을 만들기 위하여 실리카졸 800g과 정제수 700g을 준비하였다.
제 3 용액을 만들기 위하여 트리메톡시 실란 100g과 이소프로필알콜 100g을 준비하였다.
그리고 에폭시기 실란 5g을 더 준비하였다.
제 1 용기에 이소프로필 알콜 100g과 알루미늄 이소프로폭사이드 0.5g을 넣고, 합성하여 알루미늄 이소프로폭사이드를 알콜에 녹였다. 알루미늄 이소프로폭사이드를 알콜에 녹이는 과정은 최소 24시간 동안 진행하였다. 이때 만들어진 용액이 제 1 용액이다.
제 2 용기에 실리카졸 800g과 정제수 700g을 넣고 두 용액이 혼합되도록 섞었다. 이때 만들어진 용액이 제 2 용액이다.
제 3 용기에 트리메톡시 실란 100g과 이소프로필알콜 100g을 넣고 혼합하였다. 이때 만들어진 용액이 제 3 용액이다.
제 3 용기에 담겨진 제 3 용액에 제 1 용액의 일부인 10g을 넣어서 섞었다. 이때 만들어진 용액이 제 4 용액이다. 상기 첨가되는 제 1 용액의 10g의 양은 세라믹 바인더를 생성하는데 중요한 값이 된다. 만약 제 1 용액의 특정액(10g) 만큼 첨가되지 않으면, 세라믹 바인더 자체가 생성되지 못할 수 있다.
제 3 용기에 담겨있는 제 4 용액을 300 rpm 이상으로 교반하면서 제 2 용액을 촉매로 하여 혼합시켰다. 이때 만들어진 용액이 제 5 용액이다.
제 3 용기에 담겨있는 제 5 용액을 계속해서 300rpm 이상으로 교반하면서 80도(℃)가 넘지 않도록 조심하면서 가열시키면서 가수분해 반응을 지속시켰다.
그리고 제 3 용기에 담겨있는 제 5 용액에 포함된 이소프로필 알콜이 증발되지 않도록 뚜껑으로 덮어서 제 3 용기를 외부와 차단시켰다. 실리카졸에 이소프로필 알콜이 혼합되면 발열이 이루어지므로 알콜의 증발을 차단하기 위해서 뚜껑으로 덮었다.
제 3 용기에 담겨진 제 5 용액의 반응동작이 60분 동안 지속된 후에, 에폭시기 실란을 5g 첨가하여 2차 반응이 이루어지도록 하였다. 에폭시기 실란이 추가된 후 180분 동안 교반하여 세라믹 바인더 조성물 합성을 완료하였다.
다음, 도 2는 실시예1에 의해서 조성된 세라믹 바인더 조성물에 특정 재료의 분말을 추가하는 공정을 나타내고 있다.
이 공정은 실시예 1에 의해서 조성된 세라믹 바인더 조성물을 페놀수지 판에 도포하였을 때 보다 더 접착성을 높이고, 내구성, 내열성, 내화학성, 색상, 내산성 등이 우수한 제품을 얻을 수 있도록 적절한 분말을 추가적으로 투입하는 과정이다.
실시예 2
실시예 1을 통해서 얻어진 세라믹 바인더 조성물에 추가하기 위한 보론나이트라이드 3 내지 5 중량부, 펄 1 내지 3 중량부, 산화아연 1 내지 2 중량부, 실리콘카바이드 1 내지 3 중량부의 분말들을 이용하였다. 그리고 상기 재료들의 양은 실시예 1을 통해서 얻어진 세라믹 바인더 조성물 전체를 100 중량부로 하여 산출된 양이다.
보론나이트라이드는 약알카리성 성질을 갖는다. 즉, 이미 조성된 세라믹 바인더 조성물이 약산성의 성질을 갖고 있으므로 보론나이트라이드를 첨가하여 중성 성질을 갖도록 하여 보존성을 높이기 위해서 이용된다.
실리콘카바이드는 세라믹 바인더의 강도, 점도를 높이기 위해서 이용된다.
산화아연은, 백색 분말로 색상을 얻기 위해서 기본적으로 사용된다.
실시예 1을 통해서 만들어진 세라믹 바인더 조성물 전체 - 100 중량부,
보론나이트라이드 4 중량부,
펄 2 중량부,
산화아연 1 중량부,
실리콘카바이드 2 중량부를 준비하였다.
실시예 1을 통해서 만들어진 세라믹 바인더 조성물 100 중량부에 보론나이트라이드를 4 중량부를 넣고 교반한다(100 단계).
다음 단계로 펄 2 중량부, 산화아연 1 중량부, 실리콘카바이드 2 중량부를 더 첨가하여 교반한다(110 단계). 이때 교반작업은 30분 동안 진행된다(120 단계).
이와 같이 교반 후 볼밀작업을 통하여 미세하게 분쇄하고, 24시간 동안 분산시켜서 코팅 조성물 제조를 완성하였다(130 단계).
평가예
이상과 같이 만들어진 세라믹 바인더 조성물을 페놀수지 판에 도포할 수 있도록 제조된 상판 제조형 형틀에 도포하고, 완전 경화시켜서 세라믹 바인더 조성물이 도포된 실험대 상판을 완성하였다.
이때 페놀수지 판 상부에 코팅되는 코팅 조성물의 도포 두께는 80μm 내지 120 μm 가 바람직하고, 상온에서 경화하거나 또는 80도(℃) 내지 100도(℃) 온도 조건에서 20분 내지 30분 간 열처리 작업을 통해서 완전 경화시키는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예에서는 이때 페놀수지 판 상부에 코팅 조성물을 80μm 의 두께로 도포하였고, 80도(℃) 온도 조건에서 25분 간 열처리 작업을 통해서 완전 경화 하였다.
이와 같이 본 발명은 상기와 같이 합성된 세라믹 바인더 조성물을 페놀수지 판에 도포해서 실험용 상판으로 적용하기에 적합하도록 내약품성을 강화시키고 내열성을 강화한 코팅조성물을 합성하였다. 본 발명은 보론나이트라이드 분말 추가를 통하여 약알카리성질이 추가되면서 약산성 성질을 보완하여 제품의 보존성을 더 높일 수 있었다.
또한 본 발명은 펄, 산화아연, 실리콘카바이드 분말의 추가를 통해서 밝은 광택을 갖도록 색상을 보완하고, 강도와 점도를 높여서 내구성이 우수한 실험대 상판을 도 4에 보여주고 있다.
본 발명의 실시예에 따라 구성된 도 4의 실험대 상판과 기존의 페놀수지 판을 비교할 수 있도록 도 3에 도시하고 있다. 기존의 페놀수지 판은 황산과 닿았을 때, 도 3에 타원으로 도시된 부분과 같이 하얗게 변색되고, 손상되거나 스크래치가 쉽게 발생되는 문제가 있었다.
그러나 본 발명의 일 실시예를 통해서 얻어진 실험대 상판은, 국가 공인 인증센터인 '경기가구인증센터'에서 내약품성의 실험을 수행하여, 도 5와 도 6에 도시하고 있다. 본 발명은 아세트산, 염산, 질산, 황산(Sulfuric acid 95%), 외에도 다수의 약품에도 부풀음, 균열, 변색 등이 발생하지 않았다. 따라서 본 발명은 다양한 약품에 대해서 이상이 없는 실험 결과치를 얻을 수 있었고, 내약품성이 향상되었음을 확인할 수 있었다. 특히 본 발명은 기존 제품(도 3)이 황산에 영향을 받아서 손상되었던 것을 해소하는 효과를 얻을 수 있었다.
이 외에도 유사 제품의 품질 기준에 따른 실험 조건하에서 실험 테스트 결과, 내충격성이 양호하게 나타났고, 내열성에도 방화성능 1급-불연재 성질을 갖음으로 나타났다. 또한 내구성, 경도 등에서도 매우 좋은 상태를 갖음으로 나타났다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따라 완성된 실험대 상판은, 기존 제품 대비 내수성, 내화학성, 내열성, 내구성 등이 강화된 제품을 얻을 수 있었다. 이 외에도 본 발명은 내부식성과 내오염성을 비롯하여 광택 특성도 매우 양호하여 종래의 화학물질에 의해 용이하게 부식되거나 긁힘 등으로 인해 실험대 상판이 손상되는 것이 방지할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
Claims (7)
- 이소프로필 알콜 10 내지 15 중량부와 알루미늄 이소프로폭사이드 0.05 내지 0.1 중량부를 제 1 용기에 넣어서 혼합하고, 최소 24시간 이상 용해시켜서 제 1 용액을 얻는 제 1 단계;
실리카졸 100 중량부와 정제수 85 내지 90 중량부를 제 2 용기에 넣어서 혼합시켜서 제 2 용액을 얻는 제 2 단계;
트리메톡시 실란 10 내지 15 중량부와 이소프로필 알콜 10 내지 15 중량부를 제 3 용기에 넣어서 혼합시켜서 제 3 용액을 얻는 제 3 단계;
상기 제 3 용기에 담겨있는 제 3 용액에 제 1 용기에 담겨진 제 1 용액의 일부(1 내지 1.5 중량부)를 넣어서 섞어주고, 제 4 용액을 얻는 제 4 단계;
상기 제 4 단계에서 얻어진 제 4 용액을 60분 동안 가열하면서, 상기 제 2 용기에 담겨있는 제 2 용액을 첨가하여 반응시키되, 300rpm 이상으로 교반시키면서 80도(℃)를 넘지 않도록 가열하고, 알콜의 증발을 방지할 수 있도록 용기를 뚜껑으로 막아서 가열하는 제 5 단계;
상기 제 5 단계가 일정시간을 경과하면, 에폭시기 실란 0.5 내지 1 중량부를 추가 첨가하고 300rpm 이상으로 교반하면서 180분 동안 반응시키는 제 6 단계; 및
상기 제 6 단계에서 생성된 전체 중량(100 중량부)에 대하여, 보론나이트라이드 3 내지 5 중량부, 펄 1 내지 3 중량부, 산화아연 1 내지 2 중량부, 실리콘카바이드 1 내지 3 중량부의 분말을 더 첨가하여 교반동작은 30분 동안 수행하고, 볼밀작업을 통한 분산은 24시간 동안 이루어지는 7단계를 포함하여 구성되고,
상기 제1 단계 내지 제7단계를 통해서 얻어진 세라믹 바인더 조성물을 페놀수지 판에 80μm 내지 120μm 두께로 도포하고, 80도(℃) 내지 100도 (℃)의 온도범위 내에서 20분 내지 30분 동안 열처리하여 실험대 상판을 제조하는 실험대 상판 제조 방법.
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101424082B1 (ko) * | 2014-02-24 | 2014-07-28 | 주식회사 에코인프라홀딩스 | 졸겔법을 이용하여 제조된 복합 세라믹, 이를 함유하는 초고온 내열성 및 고 내식성을 갖는 박막 코팅재 및 이의 제조방법 |
| JP7119086B2 (ja) * | 2018-06-26 | 2022-08-16 | 京セラ株式会社 | 画像表示装置、画像表示システム、ヘッドアップディスプレイ、移動体および画像表示方法 |
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2019
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