KR102354478B1 - Low temperature curing water-soluble ceramic coating composition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속 소재와 석재 뿐만 아니라 합성수지계열의 모재 표면에도 부착 가능하도록 부착성이 향상되고 세라믹 도막제로서 불연성이 향상되며 상온에서도 경화 가능한 저온 경화 특성을 가지며 표면 광택도를 향상시킬 수 있으며 친환경적으로 그 구조가 개선된 최첨단 불연성 저온 경화형 수성 세라믹 도료 조성물 및 이를 이용한 도료 조성물의 제조방법에 관한 것이다.The present invention has improved adhesion so that it can be attached not only to metal materials and stones but also to the surface of synthetic resin base materials, and as a ceramic coating agent, non-combustibility is improved, has low-temperature curing properties that can be cured at room temperature, can improve surface glossiness, and is environmentally friendly The present invention relates to a state-of-the-art non-flammable low-temperature curing water-based ceramic coating composition with improved structure and a method for manufacturing a coating composition using the same.
Description
본 발명은 최첨단 불연성 저온 경화형 수성 세라믹 도료 조성물에 관한 것으로, 특히 금속 소재와 석재 뿐만 아니라 합성수지계열의 모재 표면에도 부착 가능하도록 부착성이 향상되고 세라믹 도막제로서 불연성이 향상되며 상온에서도 경화 가능한 저온 경화 특성을 가지며 표면 광택도를 향상시킬 수 있으며 친환경적으로 그 구조가 개선된 최첨단 불연성 저온 경화형 수성 세라믹 도료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a state-of-the-art non-combustible low-temperature curing water-based ceramic paint composition. In particular, adhesion is improved so that it can be attached to not only metal materials and stones, but also to the surface of synthetic resin-based base materials. It relates to a state-of-the-art, non-flammable, low-temperature curing, water-based ceramic paint composition having properties, improved surface glossiness, and improved structure in an environment-friendly manner.
일반적으로, 모르타르, 콘크리트, 석재 건축물의 외벽 및 내벽에는 도료가 사용되는데, 최근에는 미관 개선이라는 기본적인 역할 이외에 특수한 기능을 가진 도료가 요구되고 있는데, 그 중 화재 시 인명보호를 위해 내화도료가 주목을 받고 있다.In general, paints are used for exterior and interior walls of mortar, concrete, and stone buildings. Recently, paints with special functions in addition to the basic role of improving aesthetics are required. are receiving
내화도료는 화재의 확산을 방지하고 건축물의 구조와 성능을 일정시간 유지시켜 인명을 구조할 수 있는 제공하기 위해 사용되는 도료로서, 고온에서 균열, 연화, 박리 및 열변형이 되지 않아야 한다.Fireproof paint is a paint used to prevent the spread of fire and to save lives by maintaining the structure and performance of a building for a certain period of time.
대한민국 특허공개 제1989-0010138호에는 메탈실리케이트를 주재료로 하는 발포성 내화무기질 방화재에 대한 기술이 개시되어 있는데, 이와 같은 조성물의 경우 메탈실리케이트의 내열성에 한계가 있어 약 600℃이상의 고온 하에서는 도막이 용융되어 아래로 흘러내리는 문제가 있다.Korean Patent Laid-Open No. 1989-0010138 discloses a technology for a foamable fireproof inorganic fire retardant using metal silicate as the main material. In the case of such a composition, there is a limit to the heat resistance of metal silicate. There is a problem with dripping down.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 공개특허공보 제2005-0070809호에는 무기계 규산염계 수지를 사용하여 600℃이상의 고온에서도 내화성능을 가진 내화도료이 개시되어 있다. 하지만, 개시된 조성물은 내수성이 불량하고 피도물과의 부착성이 떨어지는 문제점이 있다.In order to solve this problem, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-0070809 discloses a fire resistant paint having fire resistance performance even at a high temperature of 600° C. or higher using an inorganic silicate-based resin. However, the disclosed composition has problems in that it has poor water resistance and poor adhesion to an object to be coated.
또한, 대한민국 등록특허공보 제784738호에는 유성 스타이렌 변성 아크릴을 사용하여 건조가 빠르고 내후성이 우수하며 발포 탄화층의 탈리 현상이 없는 내열도료이 개시되어 있다. 하지만, 개시된 조성물 역시 모재와의 부착성이 떨어질 뿐만 아니라, 도막의 내구성이 부족하고 특히 유기용제를 함유하고 있어 도막의 연소 시 인체에 유해한 가스가 방출되는 문제가 있다.In addition, Korean Patent Registration No. 784738 discloses a heat-resistant paint that dries quickly and has excellent weather resistance by using oil-based styrene-modified acrylic, and does not cause desorption of the foamed carbonized layer. However, the disclosed composition also has a problem in that the adhesion to the base material is poor, the durability of the coating film is insufficient, and in particular, it contains an organic solvent, so that gases harmful to the human body are emitted when the coating film is burned.
기존 수용성 세라믹 도료과 관련된 종래 또 다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-1514938호 "수용성 세라믹 불연도료의 제조방법"(등록일자 : 2015.04.18)에 개시된 바와 같이, (a)테트라메톡시실란 20~30 중량%와, 멜라민 10~14 중량%를 혼합한 용액에 인산염 0.3~0.7 중량%를 첨가한 상태에서 70~90로 5시간 동안 숙성하는 단계; (b)상기 숙성된 용액에 암모니아 0.3~0.7 중량%를 혼합하여 pH를 7~8로 조정하고, 증류수 15~25 중량%를 첨가하여 수화하는 단계; (c)상기 수화된 용액에 티타늄 테트라이소프로폭사이드 6~10 중량%를 첨가한 상태에서 50~60℃로 4시간 동안 숙성하는 단계; (d)상기 숙성된 용액에 암모니아 0.1~0.3 중량%를 혼합하여 pH를 12~13으로 조정하는 단계; 및 (e)상기 pH 조정된 용액에 금속산화물로 이루어지는 안료 15~25 중량%, 플라스타(Plaster) 12~16 중량%을 첨가한 혼합액을 분산하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것이다.As another prior art related to the existing water-soluble ceramic paint, as disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1514938 "Method for producing water-soluble ceramic non-combustible paint" (registration date: April 18, 2015), (a) tetramethoxysilane Aging for 5 hours at 70 to 90 in the state of adding 0.3 to 0.7% by weight of phosphate to a solution of 20 to 30% by weight and 10 to 14% by weight of melamine; (b) adjusting the pH to 7-8 by mixing 0.3 to 0.7% by weight of ammonia to the aged solution, and adding 15 to 25% by weight of distilled water to hydrate; (c) aging at 50-60° C. for 4 hours in a state of adding 6-10 wt% of titanium tetraisopropoxide to the hydrated solution; (d) adjusting the pH to 12-13 by mixing 0.1 to 0.3 wt% of ammonia with the aged solution; and (e) dispersing a mixture obtained by adding 15 to 25% by weight of a pigment comprising a metal oxide and 12 to 16% by weight of a plaster in the pH-adjusted solution.
그런데, 기존 수용성 세라믹 도료는 금속이나 콘크리트 등의 표면에는 부착성이 우수하지만 화장품 용기 등의 합성수지 계열에는 부착성이 저하되는 단점이 있다.However, existing water-soluble ceramic paints have excellent adhesion to surfaces such as metal or concrete, but have a disadvantage in that adhesion is lowered to synthetic resins such as cosmetic containers.
상기한 도료 부착성을 향상시키기 위해 경화온도를 상승시킬 경우에는 화장품 용기 등의 합성수지 계열의 소재가 고온에 취약한 단점이 있으므로, 적용하기 어려운 단점이 있다. When the curing temperature is raised to improve the adhesion of the above-described paint, since synthetic resin-based materials such as cosmetic containers are vulnerable to high temperatures, it is difficult to apply them.
본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 금속 소재와 석재 뿐만 아니라 합성수지계열의 모재 표면에도 부착 가능하도록 부착성이 향상되고 세라믹 도막제로서 불연성이 향상되며 상온에서도 경화 가능한 저온 경화 특성을 가지며 표면 광택도를 향상시킬 수 있도록 그 구조가 개선된 최첨단 불연성 저온 경화형 수성 세라믹 도료 조성물을 제공하는 데 있다.The present invention was created to solve these problems in consideration of the above-mentioned problems, and its purpose is to improve adhesion so that it can be attached not only to metal materials and stone materials but also to the surface of synthetic resin-based base materials, and as a ceramic coating agent, non-combustibility is improved, and even at room temperature. An object of the present invention is to provide a state-of-the-art non-flammable low-temperature curing water-based ceramic paint composition having curable low-temperature curing properties and having an improved structure to improve surface glossiness.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 콜로이드 실리카 35~40중량%, 탈크 9.5~17.0중량%, 에틸 알코올 10~20중량%, 증류수 10~15중량%, 게르마늄 분말 0.3~5.5중량%, 레벨링제 0.1~2.0중량%, 수계반응 촉진제 20~25중량%, 용매제 0.1~1.0중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is colloidal silica 35-40% by weight, talc 9.5-17.0% by weight, ethyl alcohol 10-20% by weight, distilled water 10-15% by weight, germanium powder 0.3-5.5% by weight, leveling agent 0.1 to 2.0% by weight, 20 to 25% by weight of an aqueous reaction accelerator, and 0.1 to 1.0% by weight of a solvent.
상기 콜로이드 실리카는 PH 7.5~8.5의 농도를 갖는다.The colloidal silica has a concentration of P H 7.5 ~ 8.5.
상기 콜로이드 실리카는 36.0중량%이고, 탈크는 20.0중량%이며, 메틸 트리 메톡시 실란이 22.7중량%인 것이다.The colloidal silica is 36.0 wt%, talc is 20.0 wt%, and methyl trimethoxysilane is 22.7 wt%.
상기 레벨링제는 폴리실록산이고, 상기 용매제는 구연산인 것이다.The leveling agent is polysiloxane, and the solvent is citric acid.
본 발명의 다른 특징적인 요소로는 상기한 도료 조성물을 교반기 내에 투입하고 상기 교반기의 회전속도를 100~1350rpm의 속도로 5~30분간 교반하며, 상기 교반기 내에서 교반중인 도료 조성물의 온도를 35~85℃의 온도로 유지시키는 것을 특징으로 한다.As another characteristic element of the present invention, the above-described coating composition is put into the stirrer, the rotation speed of the stirrer is stirred at a speed of 100 to 1350 rpm for 5 to 30 minutes, and the temperature of the coating composition being stirred in the stirrer is adjusted to 35~ It is characterized in that it is maintained at a temperature of 85 °C.
본 발명의 최첨단 불연성 저온 경화형 수성 세라믹 도료 조성물은 합성수지 계열의 모재의 용융점보다 낮은 온도로 가열하더라도 경화가 이루어지고, 상온의 저온에서도 경화가 이루어지게 되어 합성수지 계열의 모재에 적용할 수 있으며 불연성이 향상되어 호환성을 향상시킬 수 있는 유용한 이점을 갖는다.The state-of-the-art non-flammable low-temperature curing water-based ceramic paint composition of the present invention is cured even when heated to a temperature lower than the melting point of the synthetic resin-based base material, and is cured even at room temperature low temperature, so it can be applied to the synthetic resin-based base material and has improved non-combustibility It has a useful advantage that can improve compatibility.
또한, 본 발명은 세라믹 도막제로서의 불연성이 향상되며 모재와의 부착성을 향상시키고 도막 표면의 매끄러움과 광택도를 향상시킬 수 있으며, 인체에 유익한 친환경 도료의 이점을 갖는다.In addition, the present invention can improve the non-combustibility as a ceramic coating agent, improve adhesion to the base material, improve the smoothness and glossiness of the coating film surface, and has the advantage of an environmentally friendly paint beneficial to the human body.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary according to the intention or custom of the user. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification. In addition, 'including' a certain component means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
본 발명에 따른 최첨단 불연성 저온 경화형 수성 세라믹 도료 조성물은, 콜로이드 실리카 35~40중량%, 탈크 9.5~17.0중량%, 에틸 알코올 10~20중량%, 증류수 10~15중량%, 게르마늄 분말 0.3~5.5중량%, 레벨링제 0.1~2.0중량%, 수계반응 촉진제 20~25중량%, 용매제 0.1~1.0중량%로 이루어진다.The state-of-the-art non-flammable low-temperature curable water-based ceramic paint composition according to the present invention contains 35 to 40% by weight of colloidal silica, 9.5 to 17.0% by weight of talc, 10 to 20% by weight of ethyl alcohol, 10 to 15% by weight of distilled water, 0.3 to 5.5% by weight of germanium powder %, a leveling agent 0.1 to 2.0% by weight, an aqueous reaction accelerator 20 to 25% by weight, and a solvent 0.1 to 1.0% by weight.
상기 콜로이드 실리카(colloid silica; 일명 실리카졸)은 음전하를 띠는 무정질 실리카(Si02) 미립자가 수중에서 콜로이드 상태를 이루며, 구형의 실리카 미립자구조를 갖는다.In the colloidal silica (also known as silica sol), negatively charged amorphous silica (SiO 2 ) particles form a colloidal state in water, and have a spherical silica particle structure.
여기서 상기 콜로이드 실리카는 열에 잘 견디도록 불연성이 우수한 세라믹 도막제로서의 기능을 수행하게 된다.Here, the colloidal silica functions as a ceramic coating agent having excellent incombustibility to withstand heat well.
상기 에틸 알코올(ethylalcohol)은 C2H5OH의 화학식을 가지며, 여기서는 저온에서 휘발될 경우 모재 주변의 경화 온도를 낮추게 되어 본 발명 수성 세라믹 도료 조성물의 저온 경화 특성을 보조하는 기능을 수행하게 된다.The ethyl alcohol (ethylalcohol) has the chemical formula of C 2 H 5 OH, and when volatilized at low temperatures, it lowers the curing temperature around the base material, thereby assisting the low-temperature curing characteristics of the water-based ceramic paint composition of the present invention.
상기 증류수는 pH농도 수치조절 기능을 수행하게 된다.The distilled water performs a pH concentration numerical control function.
상기 게르마늄 분말은 친환경적이고 인체에 유익한 성분으로 작용하게 되며, 전체 총 중량에 대해 0.3중량% 미만시에는 그 효과를 기대하기 어렵고, 5.5중량%를 초과할 경우에는 혼합이 어렵고 표면 크랙이 용이하게 발생할 우려가 있다.The germanium powder is eco-friendly and acts as a beneficial component to the human body. When it is less than 0.3% by weight based on the total weight, it is difficult to expect the effect, and when it exceeds 5.5% by weight, it is difficult to mix and easily surface cracks occur. There are concerns.
상기 레벨링제는 수성 세라믹 도료의 표면 레벨링을 통해 표면 조도를 조절하는 기능을 수행하게 된다.The leveling agent performs a function of controlling the surface roughness through surface leveling of the water-based ceramic paint.
상기 레벨링제는 폴리실록산(polysiloxane ; 일명 실리콘)을 채용할 수 있다.The leveling agent may employ polysiloxane (also called silicone).
상기 수계반응 촉진제는 메틸 트리 메톡시 실란(MTMS : Methyltrimethoxysilane)으로서, 광택도를 향상시키기 위한 것이다.The aqueous reaction accelerator is methyl trimethoxysilane (MTMS: Methyltrimethoxysilane) to improve gloss.
상기 용매제는 열에너지 촉진제 및 용매제 기능을 갖는 구연산(Citric Acid)을 채용한다.The solvent employs citric acid having a thermal energy accelerator and solvent function.
상기 콜로이드 실리카는 전체 총 중량에 대하여 35.0 중량% 미만시 불연 성능이 저하되고, 40.0중량% 초과시에는 부착성이 저하되는 단점이 있다.When the colloidal silica is less than 35.0 wt% based on the total weight, the non-combustible performance is lowered, and when it exceeds 40.0 wt%, adhesion is deteriorated.
또한, 탈크는 불연성을 향상시키기 위해 첨가되는 성분으로서, 전체 총 중량에 대해 9.5중량% 미만일 경우에는 불연성이 저하되고, 17.0중량%를 초과할 경우에는 색상이 불투명해지고 부착성이 저하될 우려가 있다.In addition, talc is a component added to improve non-combustibility, and when it is less than 9.5% by weight relative to the total weight, non-combustibility is reduced, and when it exceeds 17.0% by weight, the color becomes opaque and there is a risk of lowering adhesion. .
상기 에틸 알코올은 전체 총 중량에 대하여 1.0중량% 미만시에는 저온 경화 특성을 발휘하기 어렵고, 이와 반대로 20.0중량% 초과시에는 부착성이 저하되고 농도가 묽어져 점성이 약화되며 불연성이 저하될 우려가 있다.When the ethyl alcohol is less than 1.0% by weight based on the total weight, it is difficult to exhibit low-temperature curing properties, and on the contrary, when it exceeds 20.0% by weight, adhesion is reduced, the concentration is diluted, the viscosity is weakened, and there is a risk of lowering incombustibility. .
상기 증류수는 전체 총 중량에 대하여 3.0중량% 미만시에는 pH 농도가 산성화되기 쉬워 pH농도를 중성으로 조절하기 어렵고, 이와 반대로 15.0중량% 초과시에는 전체 농도가 묽어져 점성이 약화되는 단점이 있다.When the distilled water is less than 3.0% by weight relative to the total weight, the pH concentration is easily acidified, making it difficult to adjust the pH concentration to neutral.
상기 레벨링제인 폴리실록산은 전체 총 중량에 대하여 0.1중량% 미만시 표면 조도 조절이 어려워 표면 거칠기 조절이 어렵고, 3중량% 초과시에는 표면이 매끄러운 반면에 부착성이 저하되는 단점이 있다.When the leveling agent, polysiloxane, is less than 0.1% by weight based on the total weight, it is difficult to control the surface roughness because it is difficult to control the surface roughness, and when it exceeds 3% by weight, the surface is smooth but adhesion is lowered.
상기 수계반응 촉진제인 메틸 트리 메톡시 실란은 전체 총 중량에 대하여 20.0중량% 미만시 광택도가 저하될 우려가 있으며, 이와 반대로 25.0중량% 초과시 도료 표면에 크랙이 발생하고 박리현상이 심해지며 부착성이 저하될 우려가 있다.The aqueous reaction accelerator, methyl trimethoxy silane, has a risk of lowering gloss when it is less than 20.0% by weight based on the total weight. Conversely, when it exceeds 25.0% by weight, cracks occur on the surface of the paint, the peeling phenomenon becomes severe, and adhesion This may decrease.
상기 용매제인 구연산은 전체 총 중량에 대하여 0.1중량% 미만시 용매제 역활을 수행하기 어렵고, 1.0중량% 초과시 경화가 발생하여 굳어질 우려가 있다.Citric acid, which is the solvent, is difficult to perform the role of a solvent when it is less than 0.1% by weight based on the total total weight, and when it exceeds 1.0% by weight, there is a risk of hardening due to hardening.
상기 콜로이드 실리카는 pH 7.0~9.0의 중성 농도를 가지며, 더 바람직하게는 7.5~8.5의 pH농도를 갖는 것이다.The colloidal silica has a neutral concentration of pH 7.0 to 9.0, and more preferably a pH concentration of 7.5 to 8.5.
상기 폴리실록산과 메틸 트리 메톡시 실란 및 구연산이 산성이므로, 콜로이드 실리카 및 증류수를 이용하여 본 발명 도료의 pH농도를 중성 수치로 조절한다.Since the polysiloxane, methyl trimethoxy silane, and citric acid are acidic, the pH concentration of the paint of the present invention is adjusted to a neutral value using colloidal silica and distilled water.
pH농도가 산성 수치에 비해 높을수록 수소이온의 농도가 높아지고 활성화가 양호한 상태를 유지하게 되고 도막의 광택도에 영향을 주므로 중성 수치를 유지하도록 한다.The higher the pH concentration compared to the acid value, the higher the concentration of hydrogen ions, and the good activation is maintained, and it affects the glossiness of the coating film.
상기한 콜로이드 실리카 및 탈크는 불연성을 향상시키기 위한 것이고, 메틸 트리 메톡시 실란은 광택도 및 표면 부착성을 향상시키기 위한 것으로서, 바람직하게는 상기 콜로이드 실리카는 36.0중량%이고, 탈크는 15.0중량%이며, 메틸 트리 메톡시 실란이 22.7중량%을 갖는다.The colloidal silica and talc are for improving nonflammability, and methyl trimethoxy silane is for improving gloss and surface adhesion, preferably the colloidal silica is 36.0 wt% and talc is 15.0 wt% , methyl trimethoxy silane has 22.7% by weight.
상기한 도료 조성물 성분들을 제조하는 방법은 상기한 도료 조성물을 구성하는 성분들을 교반기 내에 투입하고 상기 교반기의 회전속도를 100~1350rpm의 속도로 5~30분간 교반하며, 상기 교반기 내에서 교반중인 도료 조성물의 온도를 35~85℃의 온도로 유지시키면서 교반하게 된다.In the method for preparing the above-mentioned coating composition components, the components constituting the above-described coating composition are put into a stirrer, the rotational speed of the stirrer is stirred at a speed of 100-1350 rpm for 5 to 30 minutes, and the coating composition is stirred in the stirrer. Stirring while maintaining the temperature of 35 ~ 85 ℃.
상기 교반온도가 35℃ 미만이고 교반속도가 100rpm 미만일 경우에는 각 성분들이 골고루 교반되지 못하고 교반시간이 오래 걸리게 되며, 85℃ 초과시에는 에틸 알코올의 휘발성으로 인해 과열될 우려가 있고 30분 이상 1350rpm 초과시에는 불필요한 에너지가 낭비되고 교반기 모터에 과부하가 발생할 우려가 있다.When the stirring temperature is less than 35 ° C and the stirring speed is less than 100 rpm, each component is not stirred evenly and the stirring time is long, and when it exceeds 85 ° C, there is a risk of overheating due to the volatility of ethyl alcohol There is a risk of wasting unnecessary energy and overloading the agitator motor.
본 발명에 따른 실시예를 비교예 1,2를 비교한 결과는 아래의 표 1에서와 같다.(100g 기준) The results of comparing the Examples according to the present invention to Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1 below. (Based on 100 g)
상기한 표 1에서와 같이 비교예1,2에서 실시예보다 메틸 트리 메톡시 실란의 비중을 늘리고 에탄올의 비중을 줄인 결과, 비교예1에서는 도막이 벗겨지는 박리현상이 발생하게 되고 실시예에 비해 부착력이 상대적으로 대폭 저하되는 단점이 발생하였고, 비교예2에서는 도막이 일부 벗겨지고 실시예에 비해 부착성이 다소 저하되었다.As shown in Table 1 above, in Comparative Examples 1 and 2, as a result of increasing the specific gravity of methyl trimethoxy silane and decreasing the specific gravity of ethanol than in Examples, in Comparative Example 1, a peeling phenomenon occurred in which the coating film was peeled off, and the adhesion strength compared to Examples This relatively significantly lowered disadvantage occurred, and in Comparative Example 2, the coating film was partially peeled off, and the adhesion was somewhat lowered compared to the Example.
상기 실시예를 참조로 본 발명의 저온 경화형 세라믹 도료는 상온에서 10~14시간 내에 경화되고, 80~90℃로 가열할 경우 3~5분 내에 경화되었다.With reference to the above examples, the low-temperature curable ceramic paint of the present invention was cured within 10 to 14 hours at room temperature, and cured within 3 to 5 minutes when heated to 80 to 90°C.
따라서, 본 발명의 도료는 상온에서 자연 건조시키거나, 90℃이하의 온도로 가열하여 경화시킬 수 있다.Accordingly, the paint of the present invention can be cured by natural drying at room temperature or by heating at a temperature of 90° C. or less.
상기 가열온도를 90℃를 초과하는 온도로 지속적으로 가열할 경우에는 모재(합성수지계열의 경우)의 용융점을 초과하여 모재가 녹아버리거나, 도막의 표면 평탄도가 저하되거나 광택도에 악영향을 줄 수 있다.When the heating temperature is continuously heated to a temperature exceeding 90 ° C, the base material exceeds the melting point of the base material (in the case of synthetic resin series), the base material melts, the surface flatness of the coating film is lowered, or the glossiness may be adversely affected. .
즉, 본 발명의 도료는 상온~90℃의 가열 조건에서 경화가 발생하게 되고, 가열온도가 높아질수록 경화에 필요한 시간이 단축되는 특성을 갖는다.That is, the paint of the present invention is cured under a heating condition of room temperature to 90° C., and as the heating temperature increases, the time required for curing is shortened.
상기한 배합 비율로 조성된 실시예는 비교예1,2와 비교할 때, 부착성이 향상되고, 상온에서도 경화가 이루어지게 됨에 따라 목재나 금속재 등의 표면에도 적용할 수 있게 되어 도료의 범용성이 향상되는 이점을 갖는다.Compared with Comparative Examples 1 and 2, the adhesiveness of Examples prepared in the above-mentioned mixing ratio is improved, and as hardening is made at room temperature, it can be applied to the surface of wood or metal materials, etc., and thus the versatility of the paint is improved. have the advantage of being
또한, 본 발명의 도료 조성물에 대한 부착성 테스트는 20cm x 20cm 크기의 시멘트 보드에 0.1kg/㎡의 양으로 본 발명의 도료 조성물을 균일하게 도포하여 7일간 상온에서 경화시켜 시편을 제작하였으며, 경화된 시편을 KS F 4936 “콘크리트 보호용 도막재”의 시험방법에 의거하여 부착강도를 평가하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.In addition, in the adhesion test for the coating composition of the present invention, a specimen was prepared by uniformly applying the coating composition of the present invention in an amount of 0.1 kg/m 2 to a cement board having a size of 20 cm x 20 cm and curing it at room temperature for 7 days. Based on the test method of KS F 4936 “Paint for Concrete Protection”, the specimens were evaluated for adhesion strength, and the results are shown in Table 2.
(불연성 평가)(non-flammability evaluation)
상기 실시예 및 비교예1,2의 도료 조성물을 각각 25cm × 20cm× 2cm 크기의 폴리우레탄 시트에 도막 건조 두께가 1㎜±0.02㎜이 되도록 도포하고 경화하였다.The coating compositions of Examples and Comparative Examples 1 and 2 were applied to a polyurethane sheet having a size of 25 cm × 20 cm × 2 cm, respectively, so that the dry thickness of the coating film was 1 mm±0.02 mm, and then cured.
이후에 부탄가스 캔에 부착한 토치에서 토출되는 950~957℃의 강력한 화염을 수직 방향으로 접촉시키고 그 결과를 표 2에 나타내었다.Then, a strong flame of 950 ~ 957 ℃ discharged from the torch attached to the butane gas can was contacted in the vertical direction, and the results are shown in Table 2.
◎ : 불연성 도막이 화염에 의하여 연소되어 꼬불꼬불한 융기된 탄화수지-흑연 복합체가 치밀한 방화층을 형성할 뿐 화염 접촉후 1분 동안 폴리우레탄 폼 본체의 외관상에는 변화가 없으며 폴리우레탄의 온도 증가는 6℃ 미만일 경우.◎: The non-combustible coating film is burned by a flame and the curved and raised carbonized resin-graphite composite forms a dense fire protection layer, but there is no change in the appearance of the polyurethane foam body for 1 minute after contact with the flame, and the ℃ below.
○ : 불연성 도막이 화염에 의하여 연소되어 꼬불꼬불한 융기된 탄화수지- 흑연 복합체가 치밀한 방화층을 형성할 뿐 화염 접촉후 1분 동안 폴리우레탄 폼 본체의 외관상에는 변화가 없으며 폴리우레탄의 온도 증가는 6℃ 이상 15℃ 미만인 경우.○: The non-combustible coating film is burned by a flame, and the curved and raised carbonized resin-graphite composite forms a dense fire protection layer, but there is no change in the appearance of the polyurethane foam body for 1 minute after contact with the flame, and the ℃ or more and less than 15℃.
△ : 불연성 도막이 화염에 의하여 연소되어 꼬불꼬불한 융기된 탄화수지-흑연 복합체가 치밀한 방화층을 형성할 뿐 화염 접촉 후 1분 동안 폴리우레탄 폼 본체의 외관상에는 변화가 없으며 폴리우레탄의 온도 증가는 15℃이상 40℃ 미만인 경우.△: The non-combustible coating film is burned by a flame, and the curved and raised hydrocarbon-graphite composite forms a dense fire protection layer, but there is no change in the appearance of the polyurethane foam body for 1 minute after contact with the flame, ℃ or more and less than 40℃.
× : 불연성 도막이 화염에 의하여 연소되어 꼬불꼬불한 융기된 탄화수지-흑연 복합체가 치밀한 방화층을 형성하지만 화염 접촉후 1분 동안 폴리우레탄 폼 본체가 변형되기 시작하며 폴리우레탄의 온도 증가는 40℃ 이상인 경우.×: The non-combustible coating film is burned by a flame, and the curved and raised carbonized resin-graphite composite forms a dense fire protection layer, but the polyurethane foam body begins to deform for 1 minute after contact with the flame, and the temperature increase of the polyurethane is 40 ° C or higher case.
상기의 표 2에서와 같이, 본 발명의 실시예가 비교예1,2에 비해 부착성 및 불연성이 우수함을 알 수 있다.As shown in Table 2 above, it can be seen that the Examples of the present invention have superior adhesion and non-combustibility compared to Comparative Examples 1 and 2.
기존 도료가 코팅되는 모재가 합성수지이고 도료의 경화를 위해 130℃ 이상의 온도로 가열하여 도료를 경화시킬 경우에는 경화 온도에 도달함에 따라 모재가 용융되어 경화가 불가능한 단점이 있으나, 본 발명의 최첨단 불연성 저온 경화형 수성 세라믹 도료 조성물은 합성수지 계열의 모재의 용융점보다 낮은 온도로 가열하더라도 경화가 이루어지고, 상온의 저온에서도 경화가 이루어지게 되어 합성수지 계열의 모재에 적용할 수 있는 유용한 이점을 갖는다. When the base material on which the existing paint is coated is a synthetic resin and the paint is cured by heating it to a temperature of 130° C. or higher for curing the paint, the base material melts as the curing temperature is reached and hardening is impossible. The curable water-based ceramic paint composition is cured even when heated to a temperature lower than the melting point of the synthetic resin-based base material, and is cured even at a low temperature at room temperature, so that it can be applied to synthetic resin-based base materials.
이때, 본 발명 최첨단 불연성 저온 경화형 수성 세라믹 도료 조성물은 pH농도가 중성이고 휘발성 성분인 에틸 알코올이 함유됨에 따라 상온 이상의 저온에서도 경화가 이루어지게 된다.At this time, the state-of-the-art nonflammable low temperature curable aqueous ceramic paint composition of the present invention has a neutral pH and contains ethyl alcohol as a volatile component, so that it is cured even at a low temperature above room temperature.
또한, 본 발명 최첨단 불연성 저온 경화형 수성 세라믹 도료 조성물은 부착성이 우수하면서 불연성이 향상됨과 아울러, 인체에 유익한 친환경 도료의 이점을 갖는다.In addition, the state-of-the-art non-flammable low-temperature curing water-based ceramic paint composition of the present invention has excellent adhesion and improved non-combustibility, and has the advantage of an eco-friendly paint beneficial to the human body.
상기 에틸 알코올은 경화를 위한 가열시 휘발되면서 주위 온도를 낮추는 특성을 가지고 있으므로, 용융점이 낮은 ABS 수지와 같은 열가소성 수지 소재에도 본 발명의 도료를 적용할 수 있는 이점을 갖는다.Since the ethyl alcohol has a characteristic of lowering the ambient temperature while volatilizing upon heating for curing, it has the advantage that the paint of the present invention can be applied to a thermoplastic resin material such as an ABS resin having a low melting point.
또한, 본 발명은 적정 배합 비율을 갖는 에틸알코올, 증류수, 폴리실록산 및 메틸 트리 메톡시 실란을 이용하여 모재와의 부착성을 향상시키고 도막 표면의 매끄러움과 광택도를 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.In addition, the present invention has the advantage of improving adhesion to the base material and improving the smoothness and glossiness of the coating film surface by using ethyl alcohol, distilled water, polysiloxane and methyl trimethoxysilane having an appropriate mixing ratio.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 앞서 설명된 실시 예에 국한되어 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As such, although specific embodiments have been described in the detailed description of the present invention, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiment, but should be defined by the claims and equivalents as well as the claims to be described later.
즉, 이상에서와 같이 설명한 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.That is, the present invention described above is not limited to the specific preferred embodiments described above, and anyone with ordinary skill in the art to which the invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims Of course, various modifications can be made, and such modifications are within the scope of the claims.
Claims (5)
상기 콜로이드 실리카의 pH 농도는 7.5~8.5이며, 상기 레벨링제는 산성의 폴리실록산이고, 상기 수계반응 촉진제는 산성의 메틸 트리 메톡시 실란이며, 상기 용매제는 산성의 구연산이고,
상기 콜로이드 실리카는 음전하를 띠는 무정질 실리카 미립자가 수중에서 콜로이드 상태를 이루는 구형의 실리카 미립자 구조이고,
상기 콜로이드 실리카, 탈크, 에틸 알코올, 증류수, 게르마늄분말, 레벨링제, 메틸 트리 메톡시 실란 및 용매제를 교반기 내에 투입하고, 상기 교반기의 회전속도를 100~1350rpm의 속도로 5~30분간 교반하며, 상기 교반기 내에서 교반중인 도료 조성물의 온도를 35~85℃의 온도로 유지시켜 도료가 제조되되,
상기 도료는 산성의 폴리실록산과 메틸 트리 메톡시 실란 및 구연산을 콜로이드 실리카와 증류수를 이용하여 중성의 pH농도를 갖도록 조절되어 도료가 제조되는 것을 특징으로 하는 최첨단 불연성 저온 경화형 수성 세라믹 도료 조성물.Neutral concentration of colloidal silica 35-40 wt%, talc 9.5-17.0 wt%, ethyl alcohol 10-20 wt%, distilled water 10-15 wt%, germanium powder 0.3-5.5 wt%, leveling agent 0.1-2.0 wt% , 20 to 25% by weight of a water-based reaction accelerator, 0.1 to 1.0% by weight of a solvent,
The pH concentration of the colloidal silica is 7.5 to 8.5, the leveling agent is acidic polysiloxane, the aqueous reaction accelerator is acidic methyl trimethoxy silane, and the solvent is acidic citric acid,
The colloidal silica is a spherical silica particle structure in which negatively charged amorphous silica particles form a colloidal state in water,
The colloidal silica, talc, ethyl alcohol, distilled water, germanium powder, leveling agent, methyl trimethoxysilane and a solvent are put into a stirrer, and the rotation speed of the stirrer is stirred at a speed of 100 to 1350 rpm for 5 to 30 minutes, The paint is prepared by maintaining the temperature of the paint composition being stirred in the stirrer at a temperature of 35 to 85 ° C.
The state-of-the-art non-flammable low-temperature curable water-based ceramic paint composition, characterized in that the paint is prepared by adjusting acidic polysiloxane, methyl trimethoxy silane, and citric acid to have a neutral pH concentration using colloidal silica and distilled water.
상기 콜로이드 실리카는 36.0중량%이고, 탈크는 15.0중량%이며, 메틸 트리 메톡시 실란이 22.7중량%인 것을 특징으로 하는 최첨단 불연성 저온 경화형 수성 세라믹 도료 조성물.The method according to claim 1,
The colloidal silica is 36.0 wt%, talc is 15.0 wt%, and methyl trimethoxysilane is 22.7 wt%.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102598699B1 (en) * | 2023-03-14 | 2023-11-07 | (주)세스세라믹 | Eco-friendly functional nonflammable paint composition, manufacturing method thereof, and eco-friendly functional nonflammable paint compring the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101669093B1 (en) | 2016-01-29 | 2016-10-28 | 주식회사 엔세라텍 | Ceramic coating material for preventing neutralization of concrete structure and method of manufacturing and constructing thereof |
| KR101672310B1 (en) | 2015-11-30 | 2016-11-16 | 주식회사 스폰코리아 | Environment-friendly ceramic coating agents composition for soundproof and anticorrosive and construction method thereof |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950006071B1 (en) | 1987-12-29 | 1995-06-08 | 고려화학주식회사 | Expandable nonorganic composition |
| KR100590502B1 (en) | 2003-12-31 | 2006-06-15 | 주식회사 케이씨씨 | Fire-resistant paints composition |
| KR100784738B1 (en) | 2006-10-23 | 2007-12-13 | 삼화페인트공업주식회사 | High density solvent based intumescent fire-resistant coating composition having fireproof and coating method thereof |
| KR101153782B1 (en) * | 2009-10-28 | 2012-06-13 | 주식회사 젠트로 | Functional paint composition and manufacturing method for the same |
| KR101243944B1 (en) * | 2010-11-02 | 2013-03-13 | 한국전기연구원 | Heat-radiant solution-processible composites and heat-radiant composite films fabricated using well-dispersed composites |
| KR101284143B1 (en) * | 2011-08-03 | 2013-07-10 | 주식회사 엘에이치 | Ceramic paint for non-sliding |
| KR101953568B1 (en) * | 2017-01-18 | 2019-03-04 | 한국해양대학교 산학협력단 | Room temperature curable ceramic coating composition |
-
2020
- 2020-02-07 KR KR1020200015128A patent/KR102354478B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101672310B1 (en) | 2015-11-30 | 2016-11-16 | 주식회사 스폰코리아 | Environment-friendly ceramic coating agents composition for soundproof and anticorrosive and construction method thereof |
| KR101669093B1 (en) | 2016-01-29 | 2016-10-28 | 주식회사 엔세라텍 | Ceramic coating material for preventing neutralization of concrete structure and method of manufacturing and constructing thereof |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102598699B1 (en) * | 2023-03-14 | 2023-11-07 | (주)세스세라믹 | Eco-friendly functional nonflammable paint composition, manufacturing method thereof, and eco-friendly functional nonflammable paint compring the same |
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