KR102377769B1 - A coating method using a ceramic composition - Google Patents

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Abstract

One embodiment of the present invention provides a coating method which comprises: a step (a) of degreasing and washing a surface of a metal substrate by a surface treatment composition having a pH-dependent variable charge and containing a first substrate of which the bottom end or a surface is modified with a hydrophilic or hydrophobic functional group; and a step (b) of enabling at least two among a metal particle, a non-oxide ceramic particle, and an oxide ceramic particle to be surface-treated to have positive or negative charges to be electrostatically coupled to each other or continuously wet-coating a ceramic composition containing a co-dispersed second substance twice or more on a surface of the metal substrate and drying the coated surface.

Description

세라믹 조성물을 이용한 도장방법{A COATING METHOD USING A CERAMIC COMPOSITION}A coating method using a ceramic composition {A COATING METHOD USING A CERAMIC COMPOSITION}

본 발명은 세라믹 조성물을 이용한 도장방법에 관한 것이다.The present invention relates to a coating method using a ceramic composition.

현대 양자역학에서 물질의 입자 크기가 마이크로미터 또는 나노미터 수준으로 작아지면 동일한 물질에서도 정성적으로 특이한 물성이 구현될 수 있음이 밝혀졌고, 이에 따라 물질의 입자 크기가 정성적인 물성에 영향을 미치는 제어 변수가 될 수 있음이 규명되었다.In modern quantum mechanics, it has been found that when the particle size of a material is reduced to the micrometer or nanometer level, qualitatively unique properties can be realized even in the same material, and accordingly, the control of the particle size of a material affecting the qualitative properties It has been shown that this can be a variable.

최근 들어 나노미터 단위의 세라믹 입자 물질이 다양한 분야에서 널리 활용되고 있으며, 그 응용 가능성 또한 높아지고 있다. 특히, 생명공학, 의학 등 BT 분야에 대한 관심이 고조되면서 세라믹 입자의 합성, 기능화 및 응용과 관련된 연구들이 활발히 진행되고 있다.Recently, nanometer-scale ceramic particle materials have been widely used in various fields, and the possibility of their application is also increasing. In particular, as interest in BT fields such as biotechnology and medicine is growing, studies related to the synthesis, functionalization, and application of ceramic particles are being actively conducted.

또한, 세라믹 입자의 활용 범위를 넓히기 위해서는 매질에 대한 분산도가 매우 중요하다. 세라믹 입자의 분산도가 일정 수준 이상으로 유지되지 않으면 입자간 응집 또는 뭉침 현상이 가속화되면서 입자 크기에 의한 특이적 물성을 상실할 수 있기 때문이다.In addition, in order to broaden the application range of ceramic particles, the degree of dispersion in the medium is very important. This is because, if the degree of dispersion of the ceramic particles is not maintained above a certain level, aggregation or agglomeration between particles may be accelerated and specific physical properties may be lost due to the particle size.

이에 대해, TEOS(Tetraethylorthosilicate), TMOS(Tetramethoxysilane)와 같은 소수성 실리케이트를 이용한 세라믹 입자의 표면처리와 관련된 연구가 다수 진행된 바 있다. 다만, 이러한 실리카 코팅의 경우, 입자 간 응집 현상을 억제하여 전기적 특성을 유지할 수 있는 장점이 있지만, 양산성이 떨어지고 자화 능력이 저하될 수 밖에 없기 때문에, 분산도가 높으며 전기전도도가 우수한 세라믹 입자가 요구되고 있다.In contrast, a number of studies related to the surface treatment of ceramic particles using hydrophobic silicates such as Tetraethylorthosilicate (TEOS) and Tetramethoxysilane (TMOS) have been conducted. However, in the case of such a silica coating, although there is an advantage in that the electrical properties can be maintained by suppressing the agglomeration between particles, the mass productivity is poor and the magnetization ability is inevitably reduced. is being demanded

한편, 금속의 코팅방법으로 전착도장, 정전분체도장 등의 방법이 알려져 있다. 또한, 코팅 전 금속의 표면에 방식성, 내식성, 도막 밀착성을 부여하기 위한 피막을 형성하는 전처리 단계를 거치게 된다. 다만, 전처리를 수반하는 코팅은 "탕세 → 예비탈지 → 본 탈지 → 1차 수세 → 2차 수세 → 표면조정 → 화성피막 → 3차 수세 → 4차 수세 → 건조 → 코팅 → 5차 수세 → 건조"에 이르는 복잡다단한 공정을 포함하여 생산성과 효율이 낮다. 또한, 상기 피막을 형성하기 위한 물질로 중금속 또는 그 염이 사용되고 있어 친환경성의 측면에서 그 사용이 제한될 필요가 있다.On the other hand, methods such as electrodeposition coating and electrostatic powder coating are known as coating methods for metal. In addition, it is subjected to a pretreatment step of forming a film to impart corrosion resistance, corrosion resistance, and coating film adhesion to the surface of the metal before coating. However, for coating accompanied by pretreatment, “hot water washing → preliminary degreasing → main degreasing → 1st water washing → 2nd water washing → surface adjustment → chemical conversion film → 3rd washing → 4th washing → drying → coating → 5th washing → drying” Productivity and efficiency are low, including complex and complex processes. In addition, since a heavy metal or a salt thereof is used as a material for forming the film, its use needs to be limited in terms of eco-friendliness.

용액에 전류를 통하게 하면 용액 중의 양이온 입자는 음극으로 이동하고 음이온 입자는 양극으로 이동하는 현상을 전기영동이라 하며, 이러한 원리를 금속의 코팅에 적용한 것이 전착도장이다. 용매 중에 분산 또는 용해된 전착도장용 도료를 담지한 용기에 금속 피도물을 넣고 피도물과 전극 사이에 전압을 가하면 전기영동, 전기분해, 전기응석, 전기삼투 등이 일어나 피도물의 표면에 도막을 형성할 수 있다.Electrophoresis is a phenomenon in which cation particles in the solution move to the cathode and anion particles move to the anode when an electric current is passed through the solution, and this principle is applied to metal coating. Electrophoresis, electrolysis, electrocoagulation, electroosmosis, etc. occur when a metal object is placed in a container containing an electrodeposition coating material dispersed or dissolved in a solvent and a voltage is applied between the object and the electrode to form a coating film on the surface of the object. there is.

상기 전착도장은 전기적 방법에 해당하기 때문에 기재인 금속의 전도성은 물론, 도료에도 일정 수준 이상의 전도성이 부여되어야 하며, 코팅을 거친 최종 제품의 표면이 일정 수준의 전도성을 가져야 하는 경우, 도료로부터 형성된 도막이 금속 고유의 전도성을 급격히 저하시켜 실질적으로 절연층으로 작용하지 않도록 하는 것이 중요하다.Since the electrodeposition coating corresponds to an electrical method, a certain level of conductivity must be imparted to the paint as well as the conductivity of the metal as a base material. It is important not to substantially decrease the intrinsic conductivity of the metal to substantially act as an insulating layer.

또한, 도료의 조성, 코팅횟수, 코팅방법 등을 제어하여 기재의 표면저항을 조절하는 기술이 제안되기도 하였으나, 필요한 표면저항에 따라 도료의 조성을 독립적으로 개발하는 것은 경제성, 양산성 측면에서 불리하고, 기존의 도료를 사용하여 코팅횟수를 증가시키는 경우 표면저항이 급격히 변화할 뿐만 아니라 변화 양태와 범위를 조절, 예측하기 어려우며, 코팅층 사이의 밀착성이 저하되는 문제가 있다.In addition, techniques for controlling the surface resistance of the substrate by controlling the composition of the paint, the number of times of coating, the coating method, etc. have been proposed, but independently developing the composition of the paint according to the required surface resistance is disadvantageous in terms of economic feasibility and mass productivity When the number of coatings is increased using an existing paint, the surface resistance not only changes rapidly, but it is difficult to control and predict the change pattern and range, and there is a problem in that the adhesion between the coating layers is lowered.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 저전압에서도 금속 기재에 대한 부착성, 밀착성이 우수하고, 단순하면서도 경제적인 공정으로 표면저항을 정밀하게 조절할 수 있으며, 친환경적인 도장방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present invention is to have excellent adhesion and adhesion to a metal substrate even at a low voltage, to precisely control the surface resistance through a simple and economical process, and to be environmentally friendly. It is to provide a unique painting method.

본 발명의 일 측면은, (a) pH 의존성 가변 전하를 가지고, 말단 또는 표면이 친수성 또는 소수성 작용기로 개질된 제1 물질을 포함하는 표면처리 조성물로 금속 기재의 표면을 탈지 및 세척하는 단계; 및 (b) 금속 입자, 비산화물 세라믹 입자, 및 산화물 세라믹 입자 중 2 이상이 양전하 또는 음전하를 가지도록 표면처리되어 상호 정전기적으로 결합되거나 공-분산(co-dispersion)된 제2 물질을 포함하는 세라믹 조성물을 상기 금속 기재의 표면에 2회 이상 연속적으로 습윤 코팅한 후, 건조시키는 단계;를 포함하는 도장방법을 제공한다.One aspect of the present invention provides a method comprising the steps of: (a) degreasing and washing the surface of a metal substrate with a surface treatment composition comprising a first material having a pH-dependent variable charge and modified at a terminal or surface with a hydrophilic or hydrophobic functional group; and (b) a second material that is electrostatically coupled to or co-dispersed with each other by surface treatment such that at least two of the metal particles, the non-oxide ceramic particles, and the oxide ceramic particles have a positive or negative charge. It provides a coating method comprising a; after continuously wet coating the ceramic composition on the surface of the metal substrate two or more times, and then drying.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 물질은 영가(zero valent) 금속, 금속염, 세라믹 화합물, 이온성 고분자 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.In an embodiment, the first material may be one selected from the group consisting of a zero valent metal, a metal salt, a ceramic compound, an ionic polymer, and a combination of two or more thereof.

일 실시예에 있어서, 상기 표면처리 조성물 중 상기 제1 물질의 함량은 5~50중량%일 수 있다.In one embodiment, the content of the first material in the surface treatment composition may be 5 to 50% by weight.

일 실시예에 있어서, 상기 표면처리 조성물은 무기염을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the surface treatment composition may further include an inorganic salt.

일 실시예에 있어서, 상기 표면처리 조성물 중 상기 무기염의 함량은 5~50중량%일 수 있다.In one embodiment, the content of the inorganic salt in the surface treatment composition may be 5 to 50% by weight.

일 실시예에 있어서, 상기 금속 입자는 Li, Be, Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr, Rf, Db, Sg, Bh, Hs 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.In one embodiment, the metal particles are Li, Be, Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U, Np, It may be one selected from the group consisting of Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, and a combination of two or more thereof.

일 실시예에 있어서, 상기 비산화물 세라믹 입자는 Si, B, C, S, P, N 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment, the non-oxide ceramic particles may include one selected from the group consisting of Si, B, C, S, P, N, and a combination of two or more thereof.

일 실시예에 있어서, 상기 산화물 세라믹 입자는 금속 성분 및 O를 포함할 수 있다.In one embodiment, the oxide ceramic particles may include a metal component and O.

일 실시예에 있어서, 상기 세라믹 조성물은 유기 바인더, 무기 바인더, 양이온성 고분자, 음이온성 고분자, 비이온성 고분자, 양친매성 고분자 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 바인더 수지를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the ceramic composition further comprises one binder resin selected from the group consisting of organic binders, inorganic binders, cationic polymers, anionic polymers, nonionic polymers, amphiphilic polymers, and combinations of two or more thereof. can

일 실시예에 있어서, 상기 습윤 코팅은 상기 금속 기재 및 상기 세라믹 조성물 사이에 기설정된 전압을 인가하여 이루어질 수 있다.In an embodiment, the wet coating may be performed by applying a predetermined voltage between the metal substrate and the ceramic composition.

본 발명의 일 측면에 따른 도장방법은, pH 의존성 가변 전하를 가지고, 말단 또는 표면이 친수성 또는 소수성 작용기로 개질된 물질을 포함하는 표면처리 조성물로 금속 기재의 표면을 탈지 및 세척함으로써, 친환경적이며 금속 기재에 대한 전처리 공정을 간소화하여 경제성, 생산성을 현저히 개선할 수 있다.The coating method according to one aspect of the present invention is environmentally friendly and metal by degreasing and washing the surface of a metal substrate with a surface treatment composition comprising a material having a pH-dependent variable charge and modified with a hydrophilic or hydrophobic functional group at the terminal or surface. By simplifying the pretreatment process for the substrate, economical efficiency and productivity can be significantly improved.

또한, 상기 도장방법은, 우수한 분산성과 필요 시 전기전도도를 가지는 세라믹 조성물을 이용하여 금속 기재의 표면을 2회 이상 연속적으로 습윤 코팅한 후 건조시킴으로써, 금속 기재-도막 및 도막-도막 간 부착성, 밀착성, 도장성이 우수하고, 단순하면서도 경제적인 공정으로 표면저항을 정밀하게 조절할 수 있다.In addition, in the coating method, by using a ceramic composition having excellent dispersibility and electrical conductivity when necessary, the surface of the metal substrate is continuously wet-coated two or more times and then dried, so that the adhesion between the metal substrate-coating film and the coating film-coating film, It has excellent adhesion and paintability, and can precisely control the surface resistance through a simple and economical process.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장방법을 도식화한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 말단 또는 표면이 감마-아미노부티르산(gamma-Aminobutyric Acid, GABA)으로 개질된 실리카 입자의 TEM 이미지이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 조성물의 알루미늄 소지에 대한 탈지성능을 평가한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 조성물의 철 소지에 대한 탈지성능을 평가한 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 조성물의 SEM 이미지이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 조성물의 EDX 맵핑 이미지이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 조성물의 TEM 이미지이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 조성물의 SEM 및 EDX 맵핑 이미지이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 조성물의 입자 크기를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
1 is a schematic diagram of a painting method according to an embodiment of the present invention.
2 is a TEM image of silica particles having a terminal or surface modified with gamma-aminobutyric acid (GABA) according to an embodiment of the present invention.
3 is a photograph evaluating the degreasing performance of the aluminum substrate of the surface treatment composition according to an embodiment of the present invention.
4 is a photograph evaluating the degreasing performance of the iron substrate of the surface treatment composition according to an embodiment of the present invention.
5 is an SEM image of a ceramic composition according to an embodiment of the present invention.
6 is an EDX mapping image of a ceramic composition according to an embodiment of the present invention.
7 is a TEM image of a ceramic composition according to an embodiment of the present invention.
8 is an SEM and EDX mapping image of a ceramic composition according to an embodiment of the present invention.
9 shows the results of measuring the particle size of the ceramic composition according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "indirectly connected" with another member interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장방법을 도식화한 것이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도장방법은, (a) pH 의존성 가변 전하를 가지고, 말단 또는 표면이 친수성 또는 소수성 작용기로 개질된 제1 물질을 포함하는 표면처리 조성물로 금속 기재의 표면을 탈지 및 세척하는 단계; 및 (b) 금속 입자, 비산화물 세라믹 입자, 및 산화물 세라믹 입자 중 2 이상이 양전하 또는 음전하를 가지도록 표면처리되어 상호 정전기적으로 결합되거나 공-분산(co-dispersion)된 제2 물질을 포함하는 세라믹 조성물을 상기 금속 기재의 표면에 2회 이상 연속적으로 습윤 코팅한 후, 건조시키는 단계;를 포함할 수 있다.1 is a schematic diagram of a painting method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the coating method according to an embodiment of the present invention includes (a) a surface treatment composition comprising a first material having a pH-dependent variable charge and modified with a hydrophilic or hydrophobic functional group at the terminal or surface of the metal. degreasing and washing the surface of the substrate; and (b) a second material that is electrostatically coupled to or co-dispersed with each other by surface treatment such that at least two of the metal particles, the non-oxide ceramic particles, and the oxide ceramic particles have a positive or negative charge. It may include; after continuously wet-coating the ceramic composition on the surface of the metal substrate two or more times, drying the composition.

(a) 탈지 및 세척 단계(a) degreasing and washing steps

상기 (a) 단계에서, pH 의존성 가변 전하를 가지고, 말단 또는 표면이 친수성 또는 소수성 작용기로 개질된 제1 물질을 포함하는 표면처리 조성물로 금속 기재의 표면을 탈지 및 세척할 수 있다.In step (a), the surface of the metal substrate may be degreased and washed with a surface treatment composition including a first material having a pH-dependent variable charge and modified with a hydrophilic or hydrophobic functional group at a terminal or surface.

상기 제1 물질은 pH 의존성 가변 전하를 가질 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "pH 의존성 가변 전하"는 물질의 표면 및/또는 내부의 전하가 주위의 pH에 따라 (+) 및/또는 (-)로 전환되거나, 그 전하량이 변화되는 물질을 의미한다.The first material may have a pH-dependent variable charge. As used herein, the term "pH-dependent variable charge" refers to a material in which the charge on the surface and/or inside of a material is converted to (+) and/or (-) or the amount of charge is changed depending on the surrounding pH .

상기 제1 물질은 영가(zero valent) 금속, 금속염, 세라믹 화합물, 이온성 고분자 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.The first material may be one selected from the group consisting of a zero valent metal, a metal salt, a ceramic compound, an ionic polymer, and a combination of two or more thereof.

상기 영가 금속은 Li, Be, Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr, Rf, Db, Sg, Bh, Hs 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 일정 크기의 평균 입도를 가지는 경우 영가(zero valent) 상태에서 상대적으로 안정한 Cu, Pt, Au, Fe, Ag일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The zero-valent metal is Li, Be, Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, It may be one selected from the group consisting of Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, and a combination of two or more thereof, preferably, having an average particle size of a certain size In this case, it may be Cu, Pt, Au, Fe, Ag, which is relatively stable in a zero valent state, but is not limited thereto.

상기 금속염은 금속 양이온과 비금속 음이온으로 구성된 이온결합성 물질로서 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니다.The metal salt is an ionic material composed of a metal cation and a non-metal anion, and the type thereof is not particularly limited.

상기 세라믹 화합물은 비산화물 세라믹, 산화물 세라믹 또는 이들의 조합일 수 있다.The ceramic compound may be a non-oxide ceramic, an oxide ceramic, or a combination thereof.

상기 비산화물 세라믹은 Si, B, C, S, P, N 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The non-oxide ceramic may be one selected from the group consisting of Si, B, C, S, P, N, and a combination of two or more thereof, but is not limited thereto.

상기 비산화물 세라믹은 붕화물 세라믹스, 탄화물 세라믹스, 질화물 세라믹스, 규화물 세라믹스 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The non-oxide ceramic may be one selected from the group consisting of boride ceramics, carbide ceramics, nitride ceramics, silicide ceramics, and combinations of two or more thereof, but is not limited thereto.

상기 붕화물 세라믹스는 BaB6, CeB6, Co2B, CoB, FeB, GdB4, GdB6, LaB4, LaB6, Mo2B, MoB, MoB2, Mo2B5, Nb3B2, NbB, Nb3B4, NbB2, NdB4, NdB6, PrB4, PrB6, SrB6, TaB, TaB2, TiB, TiB2, VB, VB2, W2B5, YB4, YB6, YB12, ZrB2 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 상기 탄화물 세라믹스는 MoC, Mo2C, Nb2C, NbC, SiC, Ta2C, TaC, TiC, V2C, VC, WC, W2C 및 ZrC 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 상기 질화물 세라믹스는 Mo2N, Nb2N, NbN, ScN, Ta2N, TiN 및 ZrN 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 상기 규화물 세라믹스는 CoSi2, Mo3Si, Mo5Si3, MoSi2, NbSi2, Ni2Si, Ta2Si, TaSi2, TiSi, TiSi2, V5Si3, VSi2, W3Si, WSi2, ZrSi 및 ZrSi2 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The boride ceramics are BaB 6 , CeB 6 , Co 2 B, CoB, FeB, GdB 4 , GdB 6 , LaB 4 , LaB 6 , Mo 2 B, MoB, MoB 2 , Mo 2 B 5 , Nb 3 B 2 , NbB, Nb 3 B 4 , NbB 2 , NdB 4 , NdB 6 , PrB 4 , PrB 6 , SrB 6 , TaB, TaB 2 , TiB, TiB 2 , VB, VB 2 , W 2 B 5 , YB 4 , YB 6 , YB 12 , ZrB 2 and may be one selected from the group consisting of a combination of two or more thereof, and the carbide ceramic is MoC, Mo 2 C, Nb 2 C, NbC, SiC, Ta 2 C, TaC, TiC, V 2 It may be one selected from the group consisting of C, VC, WC, W 2 C and ZrC and a combination of two or more thereof, and the nitride ceramic is Mo 2 N, Nb 2 N, NbN, ScN, Ta 2 N, TiN and ZrN And it may be one selected from the group consisting of a combination of two or more of these, the silicide ceramic is CoSi 2 , Mo 3 Si, Mo 5 Si 3 , MoSi 2 , NbSi 2 , Ni 2 Si, Ta 2 Si, TaSi 2 , TiSi , TiSi 2 , V 5 Si 3 , VSi 2 , W 3 Si, WSi 2 , ZrSi and ZrSi 2 It may be one selected from the group consisting of a combination of two or more thereof, but is not limited thereto.

상기 산화물 세라믹은 금속 성분 및 O를 포함할 수 있고, 바람직하게는, SiO2, TiO2, MgO, Al2O3, Fe2O3, Fe3O4 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The oxide ceramic may include a metal component and O, preferably from the group consisting of SiO 2 , TiO 2 , MgO, Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and combinations of two or more thereof. It may be one selected, but is not limited thereto.

상기 비산화물 및 상기 산화물 세라믹 중 적어도 하나는 표면처리되어 상호 정전기적으로 결합되거나 공-분산(co-dispersion)될 수 있다.At least one of the non-oxide and the oxide ceramic may be surface-treated to be electrostatically coupled to each other or to be co-dispersed.

상기 표면처리는 산, 염기, 할로겐 원소, 실란계 화합물, 금속 이온성 물질, 카르밤산, 극성 용매, 양성자성 용매, 비양성자성 용매, 비극성 용매, 전해질, 금속염, 비금속염, 아민계 화합물, 카르복실계 화합물, 전하제어제(charge control agent), UVO(ultraviolet ozone) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나에 의한 화학적 표면처리일 수 있다.The surface treatment is acid, base, halogen element, silane-based compound, metal ionic material, carbamic acid, polar solvent, protic solvent, aprotic solvent, non-polar solvent, electrolyte, metal salt, non-metal salt, amine-based compound, carboxylic acid It may be a chemical surface treatment by one selected from the group consisting of a carboxyl-based compound, a charge control agent, UVO (ultraviolet ozone), and a combination of two or more thereof.

상기 산 처리는 질산, 황산, 초산, 염산 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 염기 처리는 암모니아, 수산화 칼륨, 수산화 칼슘, 수산화 마그네슘, 수산화 나트륨 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The acid treatment may be performed with one selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, hydrochloric acid, and a combination of two or more thereof, but is not limited thereto. In addition, the base treatment may be performed with one selected from the group consisting of ammonia, potassium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, sodium hydroxide, and a combination of two or more thereof, but is not limited thereto.

산 또는 염기를 이용하여 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹을 처리하는 경우 IEP(Isoelectric point) 변화를 통해 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹에 양전하(positive charge) 또는 음전하(negative charge)를 부여할 수 있다. 이 때, pH 2~5, 바람직하게는 pH 2~3의 범위에서 양전하를 부여하며, pH 5~10, 바람직하게는 pH 7~10의 범위에서 음전하를 부여할 수 있다. 이는 산 분위기 아래에서 H+가 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹을 둘러쌈으로써 전반적으로 입자가 양전하를 갖기 쉬워지며, 염기 분위기 아래에서 OH-가 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹을 둘러쌈으로써 전반적으로 입자가 음전하를 갖게 된다.When the non-oxide and/or the oxide ceramic is treated with an acid or a base, a positive charge or a negative charge is applied to the non-oxide and/or the oxide ceramic through an IEP (Isoelectric point) change can do. At this time, a positive charge may be imparted in the range of pH 2-5, preferably pH 2-3, and a negative charge may be imparted in the range of pH 5-10, preferably pH 7-10. This is because H + surrounds the non-oxide and/or the oxide ceramic under an acid atmosphere, making the particles more likely to have a positive charge overall, and under a basic atmosphere OH surrounds the non-oxide and/or the oxide ceramic As a result, the particle as a whole has a negative charge.

상기 할로겐 원소, 실란계 화합물, 금속 이온성 물질, 카르밤산 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 사용하여 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹을 표면처리할 수 있다.The non-oxide and/or the oxide ceramic may be surface-treated using one selected from the group consisting of the halogen element, silane-based compound, metal ionic material, carbamic acid, and a combination of two or more thereof.

상기 할로겐 원소는 F, Cl, B, I 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택할 수 있고, 상기 실란계 화합물은, 예를 들어, 아미노프로필 트리메톡시실란(aminopropyl trimetoxysilane)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The halogen element may be selected from the group consisting of F, Cl, B, I, and a combination of two or more thereof, and the silane-based compound may be, for example, aminopropyl trimethoxysilane, but in this It is not limited.

상기 산, 염기, 할로겐 원소, 실란계 화합물, 금속 이온성 물질, 카르밤산, 극성 용매, 양성자성 용매, 비양성자성 용매, 비극성 용매, 전해질, 금속염, 비금속염, 아민계 화합물, 카르복실계 화합물, 전하제어제(charge control agent), UVO(ultraviolet ozone) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 사용하여 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹을 표면처리하는 경우, 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹의 표면이 전기적으로 활성화 될 수 있는 에너지 장벽(energy barrier)이 낮은 상태로 존재하게 된다.The acid, base, halogen element, silane compound, metal ionic substance, carbamic acid, polar solvent, protic solvent, aprotic solvent, non-polar solvent, electrolyte, metal salt, non-metal salt, amine compound, carboxyl compound When the non-oxide and/or the oxide ceramic is surface treated using one selected from the group consisting of , a charge control agent, ultraviolet ozone (UVO) and a combination of two or more thereof, the non-oxide and/or the oxide ceramic Alternatively, an energy barrier through which the surface of the oxide ceramic may be electrically activated exists in a low state.

상기 표면처리 외에, UV-오존 발생기(UVO; Ultraviolet Ozone), 플라즈마, 열, 초음파 처리 및 이들 중 2 이상의 방법이 추가적으로 수행될 수 있고, 바람직하게는 열, 초음파 처리일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition to the surface treatment, UV-ozone generator (UVO; Ultraviolet Ozone), plasma, heat, ultrasonic treatment and two or more of these methods may be additionally performed, and preferably heat or ultrasonic treatment, but limited thereto not.

상기 UV-오존 발생기 처리는 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹의 표면에 존재하는 오염물을 제거하여 표면을 개질할 수 있다. UV 조사 시간은 약 1~4시간일 수 있고, 바람직하게는, 2~3시간일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 조사 시간이 1시간 미만이면 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹 표면의 오염물 제거, 특히, 유기 오염물 제거에 효율적이지 않고 친수성 부여 정도가 약하며, 4시간 초과이면 공정 효율이 저하될 수 있다.The UV-ozone generator treatment may modify the surface by removing the non-oxide and/or contaminants present on the surface of the oxide ceramic. UV irradiation time may be about 1 to 4 hours, preferably, may be 2 to 3 hours, but is not limited thereto. If the irradiation time is less than 1 hour, the non-oxide and/or the oxide ceramic surface is not efficient in removing contaminants, especially organic contaminants, and the degree of imparting hydrophilicity is weak. If the irradiation time is more than 4 hours, the process efficiency may be reduced.

상기 UV-오존 발생 파장은 185, 254nm일 수 있고, 바람직하게는, 254nm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. UV-오존 발생 파장이 185nm이면 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹의 표면에 존재하는 유기 오염물을 수소와 탄소로 분해할 수 있고, UV-오존 발생 파장이 254nm이면 산소 분자로부터 오존을 생성하여 유기물로부터 제공된 수소, 탄소와 결합하여 유기물을 제거, 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹의 표면에 친수성을 부여할 수 있다.The UV-ozone generation wavelength may be 185 or 254 nm, preferably, 254 nm, but is not limited thereto. If the UV-ozone generating wavelength is 185 nm, organic contaminants present on the surface of the non-oxide and/or the oxide ceramic can be decomposed into hydrogen and carbon, and when the UV-ozone generating wavelength is 254 nm, ozone is generated from oxygen molecules to produce organic substances Hydrogen provided from the hydrogen and carbon may be combined to remove organic matter, and hydrophilicity may be imparted to the surface of the non-oxide and/or oxide ceramic.

상기 표면처리는 열, 플라즈마, 초음파, 밀링 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나에 의한 물리적 또는 물리화학적 표면처리일 수 있다.The surface treatment may be a physical or physicochemical surface treatment by one selected from the group consisting of heat, plasma, ultrasonic waves, milling, and a combination of two or more thereof.

상기 플라즈마 처리에 있어서, 플라즈마 가스는 일반적인 가스와 달리 이온, 전자, 원자, 분자 등이 혼재되어 있고, 높은 에너지를 가지고 있어 물질의 표면을 개질시킬 수 있는데, 대기압 분위기 아래에서 전기방전을 이용하여 라디칼을 생성함으로써 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹의 표면에 친수성을 부여할 수 있다.In the plasma treatment, plasma gas contains ions, electrons, atoms, molecules, etc., unlike general gases, and has high energy to modify the surface of a material. By forming a hydrophilic property to the surface of the non-oxide and/or the oxide ceramic can be imparted.

상기 열 처리는 30~300℃에서 수행될 수 있고, 바람직하게는, 60~90℃일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 열 처리 온도가 30℃ 미만이면 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹의 표면처리가 적절히 이루어지지 않고, 300℃ 초과이면 고온으로 인해 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹의 표면이 산화되는 문제가 발생할 수 있다.The heat treatment may be performed at 30 ~ 300 ℃, preferably, may be 60 ~ 90 ℃, but is not limited thereto. If the heat treatment temperature is less than 30 ℃, the surface treatment of the non-oxide and/or the oxide ceramic is not performed properly, and if it is more than 300 ℃, there may be a problem that the surface of the non-oxide and/or the oxide ceramic is oxidized due to the high temperature. can

상기 초음파 처리는 유체공동화, 국부가열, 자유라디칼(free radical) 형성의 대표적인 세가지 물리적 현상을 일으킨다. 유체공동화는 기포의 생성과 폭발에 의한 힘에 의해 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹의 분산 및 작용기를 유도할 수 있다. 또한, 높은 에너지 공급으로 인한 국부가열이 일어나며, 자유라디칼 형성으로 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹의 표면에 강하게 흡착되어 있는 불순물 제거에 효과적이다.The ultrasonic treatment causes three representative physical phenomena: fluid cavitation, local heating, and free radical formation. Fluid cavitation may induce the dispersion and functional groups of the non-oxide and/or the oxide ceramic by the generation of bubbles and the force by the explosion. In addition, local heating occurs due to high energy supply, and it is effective to remove impurities strongly adsorbed on the surface of the non-oxide and/or the oxide ceramic due to the formation of free radicals.

상기 초음파 처리는 30~150분 간 수행될 수 있고, 바람직하게는, 50~70분일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 초음파 처리 시간이 30분 미만이면, 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹의 표면에 존재하는 불순물이 충분히 제거되기 어렵고, 150분 초과이면 높은 에너지 주입으로 인해 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹의 표면이 손상될 수 있다.The ultrasonic treatment may be performed for 30 to 150 minutes, preferably, 50 to 70 minutes, but is not limited thereto. If the ultrasonic treatment time is less than 30 minutes, it is difficult to sufficiently remove impurities present on the surface of the non-oxide and/or the oxide ceramic, and if it exceeds 150 minutes, the surface of the non-oxide and/or the oxide ceramic due to high energy injection This can be damaged.

상기 밀링 처리는 습식, 건식 또는 습식과 건식의 조합에 의해 수행될 수 있다. 상기 밀링 처리를 통해 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹이 균일한 입도를 갖도록 분쇄할 수 있으며, 입자 간 표면 마찰에 의해 상기 비산화물 및/또는 상기 산화물 세라믹의 반응성을 높여줄 수 있다.The milling treatment may be performed by a wet method, a dry method, or a combination of wet and dry methods. Through the milling process, the non-oxide and/or the oxide ceramic may be pulverized to have a uniform particle size, and the reactivity of the non-oxide and/or the oxide ceramic may be increased by surface friction between particles.

상기 물질은 평균 입도가 1~50,000nm, 바람직하게는, 1~10,000nm인 입자일 수 있다. 상기 입자의 평균 입도가 1nm 미만이면 나노미터 단위의 입자의 제조가 용이하지 않을 수 있고, 50,000nm 초과이면 입자의 표면적이 작아져 전기전도도 및 열전도도 등의 성능이 저하되거나 금속 기재와의 상호 작용이 약화되어 탈지 및 방청성능이 저하될 수 있다.The material may be particles having an average particle size of 1 to 50,000 nm, preferably, 1 to 10,000 nm. If the average particle size of the particles is less than 1 nm, it may not be easy to manufacture nanometer-sized particles. This weakens the degreasing and rust prevention performance may be reduced.

상기 입자의 형태는 로드(rod), 구체(spherical), 정사각형(square), 플레이크(flake) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 구체일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 입자는 형태가 불규칙한 별모양, 사다리꼴, 팔면체 등의 모양을 더 포함할 수 있다. 상기 입자의 형태는 상기와 같이 예시된 것에 한정되는 것은 아니며, 그 외 로드, 구체, 정사각형, 플레이크 중 2 이상이 상호 조합되거나 이들 중 하나가 일부 변형된 것, 예를 들어, 반구체, 타원구체, 중공체, 직사각형, 사다리꼴, 마름모, 평행사변형 등을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.The shape of the particle may be one selected from the group consisting of rod, spherical, square, flake, and a combination of two or more thereof, and preferably, may be a sphere, but It is not limited. In addition, the particles may further include irregular shapes, such as a star shape, a trapezoid, or an octahedron. The shape of the particles is not limited to those exemplified above, and in addition, two or more of rods, spheres, squares, and flakes are mutually combined or one of them is partially modified, for example, hemispheres, ellipsoids , a hollow body, a rectangle, a trapezoid, a rhombus, a parallelogram, and the like.

상기 이온성 고분자는 주쇄 또는 측쇄에 하나 이상의 이온성 관능기를 가지는 고분자를 의미한다. 예를 들어, 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide)는 양이온성 작용기인 아미노기를 가지는 양이온성 고분자이고, 폴리아크릴산(polyacrylic acid)은 음이온성 작용기인 카르복실기를 가지는 음이온성 고분자이다. 또한, 양이온성 및 음이온성 작용기를 모두 가지는 고분자를 양이온성 고분자뿐만 아니라 양/음이온 모두 가진 고분자를 양쪽성 고분자(amphoteric polymer)라 한다.The ionic polymer refers to a polymer having one or more ionic functional groups in a main chain or a side chain. For example, polyacrylamide is a cationic polymer having an amino group as a cationic functional group, and polyacrylic acid is an anionic polymer having a carboxyl group as an anionic functional group. In addition, polymers having both cationic and anionic functional groups as well as cationic polymers are referred to as amphoteric polymers.

상기 이온성 고분자는 주로 이들 이온의 반응성을 이용하여, 물, 염료, 흡광제, 세라믹, 각종 가공제등 용질(solute)의 흡착 결합의 좌석으로 이용되므로. 이러한 성질을 필요로 하는 제품에 널리 사용될 수 있다. 상기 이온성 고분자의 용액 물성은 순수 용액 중에서 동일한 극성을 가지는 측쇄 이온의 반발력으로 인해 펼쳐진 형태를 가지지만, 양쪽성이거나 용매 중에 염(salt)이 존재하는 경우 염을 매개로 분자 내 결합을 유발하여 말려진(coiled) 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 분자 내 결합뿐만 아니라, 이웃하는 분자 간 이차 결합도 쉽게 일어날 수 있다. 이러한 극성 반데르발스에 의한 이차 결합은 온도, 즉, 분자 운동의 강도에 따라 가역성 분리-결합이 가능하다.The ionic polymer is mainly used as a seat for adsorption bonding of solutes such as water, dyes, light absorbers, ceramics, and various processing agents by using the reactivity of these ions. It can be widely used in products requiring these properties. The solution properties of the ionic polymer have an unfolded form due to the repulsive force of side chain ions having the same polarity in a pure solution, but when amphoteric or salt is present in a solvent, intramolecular bonding is induced through salt. It may have a coiled form. In this case, not only intramolecular bonding, but also secondary bonding between neighboring molecules may easily occur. The secondary bond by polar van der Waals is capable of reversible dissociation-bonding depending on the temperature, that is, the strength of molecular motion.

상기와 같이 pH 의존성 가변 전하를 가지는 상기 제1 물질의 말단 또는 표면은 친수성 또는 소수성 작용기, 바람직하게는, 친수성 작용기로 개질될 수 있다.As described above, the terminal or surface of the first material having a pH-dependent variable charge may be modified with a hydrophilic or hydrophobic functional group, preferably, a hydrophilic functional group.

상기 친수성 작용기는 플루오로기, 클로로기, 브로모기, 아이오도기 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 할로젠을 포함하는 작용기; 하이드록실기, 카보닐기, 할로폼일기, 탄산에스터기, 카보알콕시기, 메톡시기, 에톡시기, 하이드로퍼옥시기, 퍼옥시기, 에테르기, 헤미아세탈기, 헤미케탈기, 아세탈기, 케탈기, 오쏘에스터기, 메틸렌디옥시기, 오쏘탄산에스터기, 카르복시산무수물기 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 산소를 포함하는 작용기; 아마이드기, 아민기, 이민기, 이미드기, 아자이드기, 아조기, 시안기, 질산기, 나이트릴기, 아이소나이트릴기, 나이트로소옥시기, 나이트로기, 나이트로소기, 옥심기, 피리딜기, 카르바모일옥시기 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 질소를 포함하는 작용기; 티올기, 설파이드기, 설피닐기, 설포닐기, 설피노기, 설포기, 티오시아네이트기, 아이소티오시아네이트기, 카보노티오일기, 티오카르복실산기, 디티오카르복실산기, 디티오카르솔신산에스터기 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 황을 포함하는 작용기; 포스피노기, 인산기 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 인을 포함하는 작용기; 보로노기, 보로네이트기, 보리노기 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 붕소를 포함하는 작용기; 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The hydrophilic functional group may include a functional group including one halogen selected from the group consisting of a fluoro group, a chloro group, a bromo group, an iodo group, and a combination of two or more thereof; Hydroxyl group, carbonyl group, haloformyl group, carbonate ester group, carboalkoxy group, methoxy group, ethoxy group, hydroperoxy group, peroxy group, ether group, hemiacetal group, hemiketal group, acetal group, ketal group, a functional group containing one oxygen selected from the group consisting of an orthoester group, a methylenedioxy group, an orthocarbonate ester group, a carboxylic acid anhydride group, and combinations of two or more thereof; Amide group, amine group, imine group, imide group, azide group, azo group, cyan group, nitric acid group, nitrile group, isonitrile group, nitrosooxy group, nitro group, nitroso group, oxime group, pyridyl group, carboxyl group a functional group containing one nitrogen selected from the group consisting of a bamoyloxy group and a combination of two or more thereof; Thiol group, sulfide group, sulfinyl group, sulfonyl group, sulfino group, sulfo group, thiocyanate group, isothiocyanate group, carbonothioyl group, thiocarboxylic acid group, dithiocarboxylic acid group, dithiocarsolic acid a functional group containing one sulfur selected from the group consisting of an ester group and a combination of two or more thereof; a functional group containing one phosphorus selected from the group consisting of a phosphino group, a phosphoric acid group, and a combination of two or more thereof; a functional group containing one boron selected from the group consisting of a borono group, a boronate group, a borino group, and a combination of two or more thereof; And it may be one selected from the group consisting of a combination of two or more of them, but is not limited thereto.

바람직하게는, 상기 친수성 작용기는 카르복실기(-COOH), 아민기(-NH2), 술폰산기(-SO3H), 하이드록실기(-OH) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 카르복실기(-COOH) 또는 아민기(-NH2)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Preferably, the hydrophilic functional group is one selected from the group consisting of a carboxyl group (-COOH), an amine group (-NH 2 ), a sulfonic acid group (-SO 3 H), a hydroxyl group (-OH), and a combination of two or more thereof. may be, and preferably, a carboxyl group (-COOH) or an amine group (-NH 2 ), but is not limited thereto.

상기 소수성 작용기는 알킬기, 알켄일기, 알카인일기, 페닐기, 벤질기 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 탄화수소기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The hydrophobic functional group may be one hydrocarbon group selected from the group consisting of an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a phenyl group, a benzyl group, and a combination of two or more thereof, but is not limited thereto.

상기 제1 물질을 개질하기 위해서는, 상기 제1 물질의 말단 또는 표면을 친수성 또는 소수성 작용기로 화학적으로 치환하는 방법, 상기 제1 물질과 친수성 또는 소수성 작용기를 가지는 화합물의 정전기적 상호 작용을 유발하여 이들을 상호 결합시키는 방법 등을 들 수 있다. 이 중, 상기 제1 물질의 말단 또는 표면을 친수성 또는 소수성 작용기로 화학적으로 치환하는 방법은 공지된 것으로서, 예를 들어, 말단 또는 표면이 카르복실기 또는 아민기를 가지는 작용기로 치환된 실리카(SiO2) 입자는 Sigma Aldrich 등에 의해 제조되고 있다.In order to modify the first material, a method of chemically substituting a terminal or surface of the first material with a hydrophilic or hydrophobic functional group, electrostatic interaction of the first material with a compound having a hydrophilic or hydrophobic functional group by inducing these The method of mutual coupling, etc. are mentioned. Among these, a method of chemically substituting a terminal or surface of the first material with a hydrophilic or hydrophobic functional group is known, for example, a silica (SiO 2 ) particle whose terminal or surface is substituted with a functional group having a carboxyl group or an amine group. has been prepared by Sigma Aldrich et al.

상기 제1 물질과 친수성 또는 소수성 작용기를 가지는 화합물의 정전기적 상호 작용을 유발하여 이들을 상호 결합시키는 경우, 예를 들어, 상기 제1 물질로 이루어진 입자의 표면과 상기 친수성 또는 소수성 작용기를 가지는 화합물의 작용기가 상호 대향하여 정전기적으로 결합될 수 있다.When the first material and the compound having a hydrophilic or hydrophobic functional group cause electrostatic interaction to bond them together, for example, a functional group of the compound having the hydrophilic or hydrophobic functional group and the surface of the particle made of the first material may be electrostatically coupled to each other.

상기 친수성 또는 소수성 작용기를 가지는 화합물은 하나 이상의 펜던트(pendant) 작용기를 포함하는 저분자 화합물 또는 고분자 화합물일 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어, "펜던트(pendant) 작용기"는 사슬형 화합물의 사슬 말단이 아닌 곳에 위치하는 작용기를 의미하고, 특히, 사슬형 화합물의 측쇄에 직, 간접적으로 그래프트된 작용기, 고리형 화합물의 고리 원자에 직, 간접적으로 결합된 작용기를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 용어, "간접적으로 그래프트된(또는, 결합된) 작용기"는 사슬형 화합물의 양 말단이 아닌 위치(또는, 고리형 화합물의 고리 원자)에서 연장된 측쇄 사슬의 말단에 결합된 작용기를 의미한다.The compound having a hydrophilic or hydrophobic functional group may be a low molecular weight compound or a high molecular compound including one or more pendant functional groups. As used herein, the term "pendant functional group" refers to a functional group located at a location other than the chain end of a chain compound, in particular, a functional group grafted directly or indirectly to a side chain of a chain compound, a cyclic compound It may be understood to include a functional group bonded directly or indirectly to a ring atom of In addition, as used herein, the term "indirectly grafted (or bonded) functional group" refers to an end of a branched chain extending from a position (or a ring atom of a cyclic compound) other than both ends of the chain compound. It means a bound functional group.

상기 친수성 또는 소수성 작용기를 가지는 화합물은 용매 중에 용해되어 수소 이온과 음이온성 화합물로 이온화될 수 있고, 이온화된 수소 이온이 상기 제1 물질로 이루어진 입자의 표면에 (+) 전하를 부여할 수 있다. 동시에, 용액 중에 상기 음이온성 화합물이 불규칙적으로 분산되어 잔류할 수 있으나, 일정(predetermined) 단계를 거친 후 상기 음이온성 화합물 중 (-) 전하를 띠는 펜던트 작용기와 (+) 전하가 부여된 상기 입자의 표면이 상호 대향하여 정전기적으로 결합(binding)되면서 상기 입자의 표면이 (-) 전하로 대전될 수 있다.The compound having the hydrophilic or hydrophobic functional group may be dissolved in a solvent to be ionized into hydrogen ions and anionic compounds, and the ionized hydrogen ions may impart a (+) charge to the surface of the particles made of the first material. At the same time, the anionic compound may remain irregularly dispersed in the solution, but after going through a predetermined step, a pendant functional group having a negative charge in the anionic compound and the particle having a (+) charge As the surfaces of the particles face each other and are electrostatically bound, the surface of the particle may be charged with a (-) charge.

즉, 상기 친수성 또는 소수성 작용기를 가지는 화합물은 이온화된 또는 용해된 상태에서 산(acid)과 염기(base)의 역할을 모두 수행하여 산 또는 염기의 급격한 농도 변화를 완충함으로써 반응성을 제어할 수 있다. 또한, 상기 친수성 또는 소수성 작용기를 가지는 화합물의 농도와 반응 온도, 및 반응계의 pH를 간단히 제어함으로써 상기 입자의 균일한 분산을 유도할 수 있다.That is, the compound having the hydrophilic or hydrophobic functional group performs both the roles of an acid and a base in an ionized or dissolved state, thereby buffering a sudden change in concentration of the acid or base, thereby controlling reactivity. In addition, uniform dispersion of the particles can be induced by simply controlling the concentration of the compound having the hydrophilic or hydrophobic functional group, the reaction temperature, and the pH of the reaction system.

예를 들어, 상기 친수성 또는 소수성 작용기를 가지는 화합물이 감마-아미노부티르산(gamma-Aminobutyric Acid, GABA)인 경우, GABA의 일 말단에 위치하는 카르복실기의 수소 원자가 수소 이온으로 이온화되고, 이 때, 이온화된 수소 이온이 상기 입자의 표면에 (+) 전하를 부여할 수 있다.For example, when the compound having a hydrophilic or hydrophobic functional group is gamma-aminobutyric acid (GABA), a hydrogen atom of a carboxyl group located at one end of GABA is ionized with a hydrogen ion, and at this time, the ionized Hydrogen ions may impart a (+) charge to the surface of the particle.

상기 수소 원자가 이온화되면서 생성되는 음이온성 화합물은 GABA의 일 말단으로부터 수소 원자를 상실한 것으로서, 해당 원자를 상실한 부위에서 국부적으로 (-) 전하를 띠며, 용액 중에서 불규칙적으로 잔류할 수 있으나, 일정 공정, 예를 들어, 가열 공정을 통해 (+) 전하로 대전된 상기 입자의 표면을 따라 배열 및 결합되어 상기 입자의 표면에 (-) 전하를 부여할 수 있다.The anionic compound produced as the hydrogen atom is ionized is a loss of a hydrogen atom from one end of GABA, has a local (-) charge at the site where the atom is lost, and may remain irregularly in solution, but in a certain process, e.g. For example, a (-) charge may be imparted to the surface of the particle by arranging and bonding along the surface of the particle charged with a (+) charge through a heating process.

즉, GABA가 상기 입자의 표면에 (+) 전하와 (-) 전하를 순차적으로 부여함으로써, 상기 입자 간에 정전기적 힘(electrostatic force)이 발생할 수 있고, 이에 따라 입자 간 분산도가 향상될 수 있으며, 입자 자체의 전기적 특성도 더 안정화될 수 있다.That is, by sequentially applying (+) and (-) charges to the surface of the particles by GABA, an electrostatic force may be generated between the particles, and thus dispersion between particles may be improved. , the electrical properties of the particles themselves can also be further stabilized.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 말단 또는 표면이 감마-아미노부티르산(gamma-Aminobutyric Acid, GABA)으로 개질된 실리카 입자의 TEM 이미지이다. 도 2를 참고하면, 평균 입도가 약 400nm인 실리카 입자의 표면을 따라 GABA가 정전기적으로 결합되어 두께가 약 12.02nm인 층을 형성한다.2 is a TEM image of silica particles having a terminal or surface modified with gamma-aminobutyric acid (GABA) according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , GABA is electrostatically coupled along the surface of silica particles having an average particle size of about 400 nm to form a layer having a thickness of about 12.02 nm.

상기 표면처리 조성물 중 상기 제1 물질의 함량은 5~50중량%, 바람직하게는, 10~40중량%, 더 바람직하게는, 10~20중량%일 수 있다. 상기 제1 물질의 함량이 5중량% 미만이면 조성물 중 용해성은 양호하나 다른 성분, 예를 들어, 탈지제 등의 사용량이 증가하여 경제성이 저하될 수 있고, 50중량% 초과이면 경제성은 양호한 반면에 조성물 중 용해성 및 분산성이 저하되어 저장안정성이 저하될 수 있다.The content of the first material in the surface treatment composition may be 5 to 50% by weight, preferably, 10 to 40% by weight, more preferably, 10 to 20% by weight. If the content of the first material is less than 5% by weight, solubility in the composition is good, but economic efficiency may be reduced by increasing the amount of other components, for example, degreasing agent, etc., and if it exceeds 50% by weight, economical efficiency is good, whereas the composition Solubility and dispersibility in medium may be lowered, and storage stability may be lowered.

상기 표면처리 조성물은 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 상기 계면활성제는 양이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 비이온 계면활성제, 천연 계면활성제 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다.The surface treatment composition may further include a surfactant. The surfactant may be one selected from the group consisting of cationic surfactants, anionic surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants, natural surfactants, and combinations of two or more thereof.

상기 양이온 계면활성제는 4급(quaternary) 암모늄 화합물, 벤즈알코늄클로라이드, 세틸트리메틸암모늄브로마이드, 키토산, 라우릴디메틸벤질암모늄클로라이드, 아실카르니틴히드로클로라이드, 알킬피리디늄할라이드, 세틸피리디늄클로라이드, 양이온성 지질, 폴리메틸메타크릴레이트트리메틸암모늄브로마이드, 술포늄화합물, 폴리비닐피롤리돈-2-디메틸아미노에틸메타크릴레이트디메틸술페이트, 헥사데실트리메틸암모늄브로마이드, 포스포늄 화합물, 벤질-디(2-클로로에틸)에틸암모늄브로마이드, 데실트리에틸암모늄클로라이드, 데실디메틸히드록시에틸암모늄클로라이드브로마이드, (C12-C15)디메틸히드록시에틸암모늄클로라이드, (C12-C15)디메틸히드록시에틸암모늄클로라이드브로마이드, 미리스틸트리메틸암모늄메틸술페이트, 라우릴디메틸벤질암모늄클로라이드, 라우릴디메틸벤질암모늄브로마이드, 라우릴디메틸(에테녹시)4암모늄클로라이드, 라우릴디메틸(에테녹시)4암모늄브로마이드, N-알킬(C12-C18)디메틸벤질암모늄클로라이드, N-알킬(C14-C18)디메틸-벤질암모늄클로라이드, N-테트라데실디메틸벤질암모늄클로라이드, 이들의 유도체 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The cationic surfactant is a quaternary ammonium compound, benzalkonium chloride, cetyltrimethylammonium bromide, chitosan, lauryldimethylbenzylammonium chloride, acylcarnitine hydrochloride, alkylpyridinium halide, cetylpyridinium chloride, cationic lipid , polymethyl methacrylate trimethylammonium bromide, sulfonium compound, polyvinylpyrrolidone-2-dimethylaminoethyl methacrylate dimethyl sulfate, hexadecyltrimethylammonium bromide, phosphonium compound, benzyl-di (2-chloroethyl ) ethylammonium bromide, decyltriethylammonium chloride, decyldimethylhydroxyethylammonium chloride bromide, (C12-C15)dimethylhydroxyethylammonium chloride, (C12-C15)dimethylhydroxyethylammonium chloride bromide, myristyltrimethylammonium methyl Sulfate, lauryldimethylbenzylammonium chloride, lauryldimethylbenzylammonium bromide, lauryldimethyl (ethenoxy) quaternary ammonium chloride, lauryl dimethyl (ethenoxy) quaternary ammonium bromide, N-alkyl (C12-C18) dimethyl It may be one selected from the group consisting of benzylammonium chloride, N-alkyl (C14-C18) dimethyl-benzylammonium chloride, N-tetradecyldimethylbenzylammonium chloride, derivatives thereof, and combinations of two or more thereof, but is limited thereto not.

상기 음이온 계면활성제는 암모늄라우릴설페이트, 소듐1-헵탄설포네이트, 소듐헥산설포네이트, 소듐도데실설페이트, 트리에탄올암모늄도데실벤젠설페이트, 칼륨라우레이트, 트리에탄올아민스테아레이트, 리튬도데실설페이트, 소듐라우릴설페이트, 소듐라우레스설페이트, 소듐헵타노에이트, 소듐글루코네이트, 소듐세틸설페이트, 소듐티오설페이트, 소듐콘드로이틴설페이트, 소듐폴리옥시에틸렌라우릴에텔설페이트, 알킬폴리옥시에틸렌설페이트, 소듐알기네이트, 디옥틸소듐술포숙시네이트, 디소듐라우레스술포숙시네이트, 포스파티딜글리세롤, 포스파티딜이노시톨, 포스파티딜세린, 포스파티드산 및 그의 염, 글리세릴에스테르, 소듐카르복시메틸셀룰로즈, 담즙산 및 그의 염, 콜산, 데옥시콜산, 글리코콜산, 타우로콜산, 글리코데옥시콜산, 알킬술포네이트, 아릴술포네이트, 알킬포스페이트, 알킬포스포네이트, 스테아르산 및 그의 염, 칼슘스테아레이트, 포스페이트, 카르복시메틸셀룰로스나트륨, 디옥틸술포숙시네이트, 소듐술포숙신산의 디알킬에스테르, 인지질 및 칼슘카르복시메틸셀룰로즈소듐설페이트, 이들의 유도체 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The anionic surfactant is ammonium lauryl sulfate, sodium 1-heptanesulfonate, sodium hexanesulfonate, sodium dodecyl sulfate, triethanolammonium dodecylbenzene sulfate, potassium laurate, triethanolamine stearate, lithium dodecyl sulfate, sodium la Uryl sulfate, sodium laureth sulfate, sodium heptanoate, sodium gluconate, sodium cetyl sulfate, sodium thiosulfate, sodium chondroitin sulfate, sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate, alkyl polyoxyethylene sulfate, sodium alginate, dioctyl Sodium sulfosuccinate, disodium laureth sulfosuccinate, phosphatidylglycerol, phosphatidylinositol, phosphatidylserine, phosphatidic acid and salts thereof, glyceryl ester, sodium carboxymethylcellulose, bile acids and salts thereof, cholic acid, deoxycholic acid , glycocholic acid, taurocholic acid, glycodeoxycholic acid, alkylsulfonate, arylsulfonate, alkylphosphate, alkylphosphonate, stearic acid and salts thereof, calcium stearate, phosphate, sodium carboxymethylcellulose, dioctylsulfosucci It may be one selected from the group consisting of nates, dialkyl esters of sodium sulfosuccinic acid, phospholipids, calcium carboxymethylcellulose sodium sulfate, derivatives thereof, and combinations of two or more thereof, but is not limited thereto.

상기 비이온 계면활성제는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 벤질알코올, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 트리메틸올프로판, 솔비톨, 자이리톨, 글리세린, 디글리세린, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜페닐에테르, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜페닐에테르, 디부틸디글리콜, 3-메틸-3-메톡시부탄올, 2-(2-부톡시에톡시)에탄올, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌경화피마자유, 폴리옥시에틸렌소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌지방알코올, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리솔베이트, 솔비탄올리에이트, 젖산, 글루코스, 라우릴글루코사이드, BrijTM, SolsperseTM, TritonTM X-100, 이들의 유도체 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The nonionic surfactant is methanol, ethanol, isopropanol, butanol, benzyl alcohol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,2-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-propanediol, 1 ,3-propanediol, trimethylolpropane, sorbitol, xylitol, glycerin, diglycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol phenyl ether, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol , polypropylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol phenyl ether, dibutyl diglycol, 3-methyl-3-methoxybutanol, 2-(2-butoxyethoxy) ethanol, polyoxyethylene alkyl ether, poly oxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene fatty alcohol, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polysorbate, sorbitan oleate, lactic acid, glucose, lauryl glucoside, Brij TM , Solsperse TM , Triton TM X-100, derivatives thereof, and may be one selected from the group consisting of a combination of two or more thereof, but is not limited thereto.

상기 양쪽성 계면활성제는, 아세테이트(계), 이미다졸(계), 베타인(계), 포스파티드(계) 화합물, EDTA(ethylene diamine tetra acetic acid), 이들의 유도체 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The amphoteric surfactant is, acetate (system), imidazole (system), betaine (system), phosphatide (system) compound, EDTA (ethylene diamine tetra acetic acid), derivatives thereof, and combinations of two or more thereof It may be one selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

특히, EDTA(ethylene diamine tetra acetic acid)는 킬레이트제로 금속 이온들과 착화합물을 형성하며, 비공유 전자쌍을 2개 이상으로 포함하는 화합물로서 금속 이온과 배위 결합을 형성하여 안정화된 킬레이트 고리를 만들어 금속 이온을 안정화시키는, 소위, 금속 이온 봉쇄제로 작용할 수 있다. 상기 EDTA 화합물은 EDTA-4H, EDTA-2Na, EDTA-4Na 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In particular, EDTA (ethylene diamine tetra acetic acid) is a chelating agent that forms a complex with metal ions, and as a compound containing two or more lone pairs of electrons, forms a coordination bond with the metal ion to form a stabilized chelate ring to form a metal ion. It can act as a stabilizing, so-called sequestering agent. The EDTA compound may be one selected from the group consisting of EDTA-4H, EDTA-2Na, EDTA-4Na, and a combination of two or more thereof, but is not limited thereto.

상기 천연 계면활성제는 효소, 소프넛, 옥수수전분, 감자전분, 쌀뜨물, 코코넛오일과 같은 식물유 및 이들 중 2 이상의 조합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The natural surfactant may be, but is not limited to, an enzyme, a vegetable oil such as soap nut, corn starch, potato starch, rice water, coconut oil, and a combination of two or more thereof.

이러한 계면활성제는 상기 표면처리 조성물의 분산성, 안정성, 수명특성을 개선할 수 있고, 금속 기재의 표면에 부착된 오염 물질들에 습윤, 침투하여 상기 표면처리 조성물의 젖음성을 개선할 수 있으며, 비누화 반응과 유화 작용을 촉진하여 탈지성능, 세정성능을 개선할 수 있다.These surfactants can improve the dispersibility, stability, and lifespan characteristics of the surface treatment composition, and can improve the wettability of the surface treatment composition by wetting and penetrating the contaminants attached to the surface of the metal substrate, and saponification Reaction and emulsification can be promoted to improve degreasing and cleaning performance.

상기 표면처리 조성물 중 상기 계면활성제의 함량은 1~15중량%, 바람직하게는, 1~10중량%일 수 있다. 상기 계면활성제의 함량이 1중량% 미만이면 표면처리 조성물의 표면장력이 높아져 탈지성능이 저하될 수 있고, 15중량% 초과이면 다량의 거품이 발생하여 작업성이 저하될 수 있다.The content of the surfactant in the surface treatment composition may be 1 to 15% by weight, preferably, 1 to 10% by weight. If the content of the surfactant is less than 1% by weight, the surface tension of the surface treatment composition may be increased to decrease the degreasing performance, and if it is more than 15% by weight, a large amount of bubbles may be generated, thereby reducing workability.

상기 표면처리 조성물은 무기염, 바람직하게는, 수성 무기염을 더 포함할 수 있다. 상기 무기염은 상기 표면처리 조성물 중의 주된 피막 성분이고, 금속 기재의 표면에 강고한 연속상(continuous phase) 피막을 형성함으로써, 금속 기재와 공구의 직접적인 접촉을 방지하거나, 윤활 성분을 비롯한 다른 성분을 피막 중에 유지하는 기능 등을 발현할 수 있다. 또한, 상기 무기염으로 이루어지는 피막의 용융점은 냉간 소성 가공 시 재료 도달 온도에 비해 일반적으로 높기 때문에 이를 베이스로 한 윤활 피막층은 가공열의 영향을 잘 받지 않아 이러한 기능을 안정적으로 구현할 수 있다.The surface treatment composition may further include an inorganic salt, preferably, an aqueous inorganic salt. The inorganic salt is the main coating component in the surface treatment composition, and by forming a strong continuous phase film on the surface of the metal substrate, direct contact between the metal substrate and the tool is prevented, or other components including the lubricating component are used. It is possible to express a function and the like to be retained in the film. In addition, since the melting point of the film made of the inorganic salt is generally higher than the temperature reached by the material during cold plastic working, the lubricating film layer based on it is not easily affected by the processing heat, so that this function can be stably implemented.

상기 무기염은 황산염, 붕산염, 규산염, 탄산염, 인산염, 마그네슘산염, 은산염, 몰리브덴산염, 텅스텐산염, 바나듐산염, 지르코늄산염, 티타늄산염, 하프늄산염, 불소이온 함유 무기염 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다. 이러한 무기염은 내식성, 내열성, 친환경성이 개선된 금속염일 수 있고, 이를 pH 의존성 가변 전하를 가지고, 말단 또는 표면이 친수성 또는 소수성 작용기로 개질된 물질, 계면활성제 등과 함께 용해, 알칼리화하여 조성물의 온도, pH, 농도 등을 일정 조건으로 조절하여 금속 기재를 일정 시간 동안 침지시키거나 스프레이하면 금속 기재의 표면을 세정, 탈지하는 공정과 피막 물질이 금속 기재의 표면에 석출되는 과정이 동시에 이루어질 수 있다.The inorganic salt includes sulfate, borate, silicate, carbonate, phosphate, magnesium salt, silver salt, molybdate, tungstate, vanadate, zirconate, titanate, hafnate, fluoride ion-containing inorganic salt, and combinations of two or more thereof. It may be one selected from the group consisting of. The inorganic salt may be a metal salt with improved corrosion resistance, heat resistance, and eco-friendliness, and it has a pH-dependent variable charge, and is dissolved and alkalized with a material whose terminal or surface is modified with a hydrophilic or hydrophobic functional group, a surfactant, etc. When the metal substrate is immersed or sprayed for a certain period of time by adjusting the , pH, concentration, etc. under certain conditions, the process of cleaning and degreasing the surface of the metal substrate and the process of precipitating the coating material on the surface of the metal substrate can be performed simultaneously.

구체적으로, 금속 기재의 표면은 프레스, 절삭 가공 등의 과정을 거치는 동안 여러 오염물질(가공유, 금속가루 등)이 부착되어 있으므로, 이를 알칼리 용액에 의해 석검화하고, 유화, 분산과정을 거쳐 표면의 오염물질 등이 제거할 필요가 있다. 이와 동시에, 금속 기재의 표면에서는 국부적으로 pH가 상승하면서 금속염에 포함된 금속 이온 중 하나 이상이 불화물, 수산화물, 산화물 형태의 불용성 화합물의 피막 물질을 형성하여 금속 기재의 표면에 석출되고, 이러한 석출물은 밀착력과 내식성이 향상된 것일 수 있다. 상기 무기염에서 유래한 피막은 미세한 박막 형태로 금속 기재의 표면에 석출, 밀착될 수 있다.Specifically, since various contaminants (processing oil, metal powder, etc.) are attached to the surface of the metal substrate during the process of pressing and cutting processing, it is lithified with an alkali solution, emulsified, and dispersed Contaminants need to be removed. At the same time, on the surface of the metal substrate, one or more of the metal ions included in the metal salt are deposited on the surface of the metal substrate by forming a coating material of an insoluble compound in the form of fluoride, hydroxide, and oxide while the pH is locally increased. Adhesion and corrosion resistance may be improved. The film derived from the inorganic salt may be deposited and adhered to the surface of the metal substrate in the form of a fine thin film.

상기 불소이온 함유 무기염은 에칭된 소지 상에 존재하는 Si 성분을 용해, 제거하는 역할을 수행할 수 있고, 그 종류로는 산성 불화암모늄(NH4HF2), 불화암모늄(NH4F), 또는 이들의 조합을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The fluoride ion-containing inorganic salt may serve to dissolve and remove the Si component present on the etched substrate, and its types include acidic ammonium fluoride (NH 4 HF 2 ), ammonium fluoride (NH 4 F), Or a combination thereof may be mentioned, but is not limited thereto.

상기 표면처리 조성물 중 상기 무기염의 함량은 5~50중량%, 바람직하게는, 20~40중량%일 수 있다. 상기 무기염의 함량이 5중량% 미만이면 피도물인 금속 기재의 표면에 무기염의 석출 시간이 장시간 소요되어 생산성이 저하될 수 있고, 50중량% 초과이면 무기염의 석출 시간은 단축되나 표면처리 조성물의 노화가 빨라지고, 생산라인에서 피도물의 이동에 대한 조성물의 손실량이 증가하여 경제성이 저하될 수 있다.The content of the inorganic salt in the surface treatment composition may be 5 to 50% by weight, preferably, 20 to 40% by weight. If the content of the inorganic salt is less than 5% by weight, the precipitation time of the inorganic salt on the surface of the metal substrate to be coated may take a long time, thereby reducing productivity. speed, and the loss of the composition for the movement of the coated object in the production line may increase, thereby reducing economic efficiency.

한편, 상기 표면처리 조성물은 수성 또는 수계일 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어, "수성" 또는 "수계"는 상기 표면처리 조성물에 포함된 성분 중 하나 이상이 수성 용매, 예를 들어, 물에 용해된 상태의 조성물을 의미하거나, 상기 표면처리 조성물이 하나 이상의 수불용성 성분을 포함하는 경우 이러한 수불용성 성분이 입자상으로 수중에 균일하게 분산되어 분산액(dispersion), 현탁액(suspension), 에멀젼(emulsion) 또는 이와 유사한 상태를 가지는 조성물을 의미할 수 있다.Meanwhile, the surface treatment composition may be aqueous or water-based. As used herein, the term "aqueous" or "aqueous" refers to a composition in which at least one of the components included in the surface treatment composition is dissolved in an aqueous solvent, for example, water, or the surface treatment composition is When one or more water-insoluble components are included, such water-insoluble components are uniformly dispersed in water in the form of particles, and may refer to a composition having a dispersion, suspension, emulsion or similar state.

상기 수성 용매는 톨루엔, 테트라하이드로퓨란, 클로로포름, 사이클로헥산, 디옥산, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아미드, 아세톤, 아세토니트릴, n-부탄올, n-펜탄올, 클로로벤젠, 에틸벤젠, 디클로로메탄, 디에틸에테르, tert-부탄올, 1,2,-디클로로에틸렌, 디이소프로필에테르, 에탄올, 에틸아세테이트, 에틸메틸케톤, 헵탄, 헥산, 이소프로필알코올, 이소아밀알코올, 메탄올, 펜탄, n-프로필알코올, 펜타클로로에탄, 1,1,2,2,-테트라클로로에탄, 1,1,1,-트리클로로에탄, 테트라클로로에틸렌, 테트라클로로메탄, 트리클로로에틸렌, 물, 자일렌, 벤젠, 니트로메탄, 모노에탄올아민, 트리에탄올아민, 아민계 용매, 프로필렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 에틸렌카보네이트, 카보네이트계 용매, 양성자성 용매, 비양성자성 용매 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 에틸벤젠, 이소프로필알코올, 물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The aqueous solvent is toluene, tetrahydrofuran, chloroform, cyclohexane, dioxane, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, acetone, acetonitrile, n-butanol, n-pentanol, chlorobenzene, ethylbenzene, dichloromethane, di Ethyl ether, tert-butanol, 1,2,-dichloroethylene, diisopropyl ether, ethanol, ethyl acetate, ethyl methyl ketone, heptane, hexane, isopropyl alcohol, isoamyl alcohol, methanol, pentane, n-propyl alcohol, Pentachloroethane, 1,1,2,2,-tetrachloroethane, 1,1,1,-trichloroethane, tetrachloroethylene, tetrachloromethane, trichloroethylene, water, xylene, benzene, nitromethane, It may be one selected from the group consisting of monoethanolamine, triethanolamine, amine solvent, propylene carbonate, dimethyl carbonate, ethylene carbonate, carbonate solvent, protic solvent, aprotic solvent, and combinations of two or more thereof, preferably may be ethylbenzene, isopropyl alcohol, or water, but is not limited thereto.

(b) 인-시추(in-situ) 습윤 코팅 단계(b) an in-situ wet coating step

상기 (b) 단계에서, 금속 입자, 비산화물 세라믹 입자, 및 산화물 세라믹 입자 중 2 이상이 양전하 또는 음전하를 가지도록 표면처리되어 상호 정전기적으로 결합되거나 공-분산(co-dispersion)된 제2 물질을 포함하는 세라믹 조성물, 바람직하게는, 전도성 세라믹 조성물을 상기 금속 기재의 표면에 2회 이상 연속적으로 습윤 코팅한 후, 건조시켜 미리 정해진 범위의 표면저항을 가지는 도막을 형성할 수 있다.In step (b), a second material electrostatically coupled or co-dispersed to each other by surface treatment such that at least two of the metal particles, the non-oxide ceramic particles, and the oxide ceramic particles have a positive or negative charge. A ceramic composition comprising a, preferably, wet coating the conductive ceramic composition on the surface of the metal substrate two or more times successively, and then drying it to form a coating film having a surface resistance in a predetermined range.

상기 금속 입자는 Li, Be, Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr, Rf, Db, Sg, Bh, Hs 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, Sn 입자일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The metal particles are Li, Be, Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, It may be one selected from the group consisting of Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, and combinations of two or more thereof, and preferably, Sn particles, but It is not limited.

상기 비산화물 세라믹 입자는 Si, B, C, S, P, N 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.The non-oxide ceramic particles may include one selected from the group consisting of Si, B, C, S, P, N, and combinations of two or more thereof.

그래핀(graphene), 흑연(graphite), CNT(carbon nanotube) 등의 탄소 계열은 예외적으로 높은 전기전도도를 가지고 있으나, 보통의 세라믹 입자는 반도체의 성질을 가지므로 전기전도도 및 저저항이라는 전기적 특성에서 우수한 성질을 나타내지 못한다. 이에 전기전도도가 우수한 금속에 Si, B, C, S, P, N 중 하나 이상을 포함하는 비산화물 세라믹 입자를 합성하였다.Carbon-based materials such as graphene, graphite, and CNT (carbon nanotube) have exceptionally high electrical conductivity, but ordinary ceramic particles have semiconductor properties, It does not show excellent properties. Accordingly, non-oxide ceramic particles including at least one of Si, B, C, S, P, and N were synthesized in a metal having excellent electrical conductivity.

상기 비산화물 세라믹 입자는 붕화물 세라믹스, 탄화물 세라믹스, 질화물 세라믹스, 규화물 세라믹스 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The non-oxide ceramic particles may be one selected from the group consisting of boride ceramics, carbide ceramics, nitride ceramics, silicide ceramics, and combinations of two or more thereof, but is not limited thereto.

상기 붕화물 세라믹스는 BaB6, CeB6, Co2B, CoB, FeB, GdB4, GdB6, LaB4, LaB6, Mo2B, MoB, MoB2, Mo2B5, Nb3B2, NbB, Nb3B4, NbB2, NdB4, NdB6, PrB4, PrB6, SrB6, TaB, TaB2, TiB, TiB2, VB, VB2, W2B5, YB4, YB6, YB12, ZrB2 및 이들 중 2 이상의 조합일 수 있고, 상기 탄화물 세라믹스는 MoC, Mo2C, Nb2C, NbC, SiC, Ta2C, TaC, TiC, V2C, VC, B4C, WC, W2C, ZrC 및 이들 중 2 이상의 조합일 수 있고, 상기 질화물 세라믹스는 Mo2N, Nb2N, NbN, ScN, Ta2N, TiN, ZrN, SiAlON 및 이들 중 2 이상의 조합일 수 있고, 상기 규화물 세라믹스는 CoSi2, Mo3Si, Mo5Si3, MoSi2, NbSi2, Ni2Si, Ta2Si, TaSi2, TiSi, TiSi2, V5Si3, VSi2, W3Si, WSi2, ZrSi, ZrSi2 및 이들 중 2 이상의 조합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The boride ceramics are BaB 6 , CeB 6 , Co 2 B, CoB, FeB, GdB 4 , GdB 6 , LaB 4 , LaB 6 , Mo 2 B, MoB, MoB 2 , Mo 2 B 5 , Nb 3 B 2 , NbB, Nb 3 B 4 , NbB 2 , NdB 4 , NdB 6 , PrB 4 , PrB 6 , SrB 6 , TaB, TaB 2 , TiB, TiB 2 , VB, VB 2 , W 2 B 5 , YB 4 , YB 6 , YB 12 , ZrB 2 and combinations of two or more thereof, wherein the carbide ceramic is MoC, Mo 2 C, Nb 2 C, NbC, SiC, Ta 2 C, TaC, TiC, V 2 C, VC, B 4 C, WC, W 2 C, ZrC, and combinations of two or more thereof, wherein the nitride ceramic is Mo 2 N, Nb 2 N, NbN, ScN, Ta 2 N, TiN, ZrN, SiAlON, and combinations of two or more thereof may be, the silicide ceramics are CoSi 2 , Mo 3 Si, Mo 5 Si 3 , MoSi 2 , NbSi 2 , Ni 2 Si, Ta 2 Si, TaSi 2 , TiSi, TiSi 2 , V 5 Si 3 , VSi 2 , W 3 Si, WSi 2 , ZrSi, ZrSi 2 and may be a combination of two or more thereof, but is not limited thereto.

또한, 상기 비산화물 세라믹 입자는 상기 2성분계 세라믹스 외에 AxByXn, AxByCzXn 등으로 표시되는 3성분계 이상의 다성분계 세라믹스일 수 있다. 상기 A, B, C는 각각 Ag, Al, As, Au, Ba, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, Gd, Ge, Hf, In, K, La, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Ni, P, Pb, Pr, Pt, Rb, S, Sc, Si, Sn, Sr, Ta, Ti, Tl, V, W, Y, Zn, 또는 Zr일 수 있고, X는 Si, B, C, O, S, P, 또는 N일 수 있으며, x, y, z, n은 각각 1~5의 정수 중 하나일 수 있다.In addition to the two-component ceramics, the non-oxide ceramic particle may be a three-component or more multi-component ceramics represented by AxByXn, AxByCzXn, or the like. A, B, and C are each Ag, Al, As, Au, Ba, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, Gd, Ge, Hf, In, K, La, Li, Can be Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Ni, P, Pb, Pr, Pt, Rb, S, Sc, Si, Sn, Sr, Ta, Ti, Tl, V, W, Y, Zn, or Zr and X may be Si, B, C, O, S, P, or N, and x, y, z, and n may each be an integer of 1 to 5.

상기 산화물 세라믹 입자는 금속 성분 및 O를 포함할 수 있고, 바람직하게는, SiO2, TiO2, MgO, Al2O3, Fe2O3, Fe3O4 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The oxide ceramic particles may include a metal component and O, preferably, SiO 2 , TiO 2 , MgO, Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and a group consisting of a combination of two or more thereof. It may be one selected from, but is not limited thereto.

상기 금속 입자, 상기 비산화물 세라믹 입자, 및 상기 산화물 세라믹 입자 중 2 이상은 양전하 또는 음전하를 가지도록 표면처리된 것일 수 있다.At least two of the metal particles, the non-oxide ceramic particles, and the oxide ceramic particles may be surface-treated to have a positive or negative charge.

상기 표면처리는 산, 염기, 할로겐 원소, 실란계 화합물, 고분자, 저분자, 수지, 금속 이온성 물질, 카르밤산, 극성 용매, 양성자성 용매, 비양성자성 용매, 비극성 용매, 전해질, 금속염, 비금속염, 아민계 화합물, 카르복실계 화합물, 전하제어제(charge control agent), 분산제, UVO(ultraviolet ozone) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나에 의한 화학적 표면처리일 수 있다.The surface treatment is acid, base, halogen element, silane compound, polymer, low molecular weight, resin, metal ionic material, carbamic acid, polar solvent, protic solvent, aprotic solvent, non-polar solvent, electrolyte, metal salt, non-metal salt , an amine compound, a carboxyl compound, a charge control agent, a dispersant, UVO (ultraviolet ozone), and a chemical surface treatment by one selected from the group consisting of a combination of two or more thereof.

상기 산 처리는 질산, 황산, 초산, 염산, 인산 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 염기 처리는 암모니아, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화나트륨 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나로 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The acid treatment may be performed with one selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, and a combination of two or more thereof, but is not limited thereto. The base treatment may be performed with one selected from the group consisting of ammonia, potassium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, sodium hydroxide, and a combination of two or more thereof, but is not limited thereto.

예를 들어, 상기 금속 입자, 상기 비산화물 세라믹 입자, 및 상기 산화물 세라믹 입자 중 2 이상(이하, 입자)을 산 또는 염기로 처리하는 경우 IEP(Isoelectric point) 변화를 통해 입자에 양전하(positive charge) 또는 음전하(negative charge)를 부여할 수 있다. 이 때, pH 1~7, 바람직하게는 pH 2~5의 범위에서 양전하를 부여하며, pH 7~12, 바람직하게는 pH 7~10의 범위에서 음전하를 부여할 수 있다. 산 분위기 아래에서 H+가 상기 입자를 둘러쌈으로써 전반적으로 입자가 (+) 전하를 가지고, 염기 분위기 아래에서 OH-가 상기 입자를 둘러쌈으로써 전반적으로 입자가 (-) 전하를 가진다.For example, when two or more (hereinafter, particles) of the metal particles, the non-oxide ceramic particles, and the oxide ceramic particles are treated with an acid or a base, a positive charge is applied to the particles through an IEP (Isoelectric point) change. Alternatively, a negative charge may be imparted. At this time, a positive charge may be imparted in the range of pH 1-7, preferably pH 2-5, and negative charge may be imparted in the range of pH 7-12, preferably pH 7-10. Under an acid atmosphere, H + surrounds the particle, so that the particle has a (+) charge, and under a basic atmosphere, OH - surrounds the particle, so that the particle has a negative charge.

상기 할로겐 원소, 실란계 화합물, 고분자, 저분자, 수지, 금속 이온성 물질, 카르밤산 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 사용하여 상기 입자를 표면처리할 수 있다.The particle may be surface-treated using one selected from the group consisting of the halogen element, silane-based compound, polymer, low molecular weight, resin, metal ionic material, carbamic acid, and a combination of two or more thereof.

상기 할로겐 원소는 F, Cl, B, I 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택할 수 있고, 상기 실란계 화합물은 Tetraethyl orthosilicate(TEOS), 아미노프로필트리메톡시실란(aminopropyltrimetoxysilane)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The halogen element may be selected from the group consisting of F, Cl, B, I and a combination of two or more thereof, and the silane-based compound may be Tetraethyl orthosilicate (TEOS), aminopropyltrimetoxysilane, but in this It is not limited.

상기 산, 염기, 할로겐 원소, 실란계 화합물, 고분자, 저분자, 수지, 금속 이온성 물질, 카르밤산, 극성 용매, 비양성자성 용매, 전해질, 금속염, 비금속염, 아민계 화합물, 카르복실계 화합물, 전하제어제(charge control agent), 분산제, UVO(ultraviolet ozone) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 사용하여 상기 입자를 표면처리하는 경우, 입자의 표면이 전기적으로 활성화 될 수 있는 에너지 장벽(energy barrier)이 낮은 상태로 존재하게 된다.The acid, base, halogen element, silane compound, polymer, low molecular weight, resin, metal ionic substance, carbamic acid, polar solvent, aprotic solvent, electrolyte, metal salt, non-metal salt, amine compound, carboxyl compound, When the surface is treated with one selected from the group consisting of a charge control agent, a dispersant, UVO (ultraviolet ozone), and a combination of two or more thereof, the energy at which the surface of the particle can be electrically activated The energy barrier remains low.

예를 들어, 반도체를 제작할 때 P형 또는 N형 반도체를 사용한다. 자유 전자가 많은 경우를 N형 반도체, 반대로 정공 밀도가 자유전자 밀도보다 큰 경우를 P형 반도체라고 한다. 이와 같이 상기 입자의 표면에 각각 기능기를 부여하여 표면처리함으로써 전자를 풍부하게 하거나 정공(hole)을 풍부하게 하여 전자의 이동도(mobility)를 변화시키고 근접한 다른 물질과의 전하 이동이 원활하게 되어 기질(substrate)의 표면저항을 낮추거나 또는 전기전도도를 높임으로써 전자기적 능력을 향상시킬 수 있다.For example, a P-type or N-type semiconductor is used when manufacturing a semiconductor. A case in which there are many free electrons is called an N-type semiconductor, and a case in which the hole density is greater than the free electron density is called a P-type semiconductor. In this way, each functional group is given to the surface of the particle to surface-treat, thereby enriching electrons or enriching holes to change the mobility of electrons and facilitate charge transfer with other adjacent materials to facilitate the transfer of charges to the substrate. Electromagnetic capability can be improved by lowering the surface resistance of the substrate or increasing electrical conductivity.

상기 표면처리 외에, UV-오존 발생기(UVO; Ultraviolet Ozone), 플라즈마, 열, 초음파 처리 및 이들 중 2 이상의 방법이 추가적으로 수행될 수 있고, 바람직하게는, 열, 초음파 처리일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition to the surface treatment, UV-ozone generator (UVO; Ultraviolet Ozone), plasma, heat, ultrasonic treatment, and two or more of these methods may be additionally performed, and preferably, heat and ultrasonic treatment may be used, but are limited thereto it is not

상기 UV-오존 발생기 처리는 상기 입자의 표면으로부터 오염물을 제거함과 동시에 표면을 개질할 수 있다. 상기 UV는 약 1~4시간, 바람직하게는, 2~3시간 동안 조사될 수 있다. 조사 시간이 1시간 미만이면 입자의 표면에서 오염물을 제거하기 어렵고 친수성 부여 효과가 미약하며, 4시간 초과이면 공정 효율이 저하될 수 있다.The UV-ozone generator treatment can modify the surface while removing contaminants from the surface of the particles. The UV may be irradiated for about 1 to 4 hours, preferably, 2 to 3 hours. If the irradiation time is less than 1 hour, it is difficult to remove contaminants from the surface of the particles, and the effect of imparting hydrophilicity is weak. If the irradiation time is more than 4 hours, the process efficiency may be reduced.

상기 UV-오존 발생기의 조사 거리는 5~30mm, 바람직하게는, 15~25mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 조사 거리가 5mm 미만이면 UV-오존과 입자가 마주하는 거리가 근접하여 입자의 표면이 임의로 분해될 수 있고, 30mm 초과이면 조사 거리가 너무 멀어 입자의 표면에서 오염물을 제거하기 어렵고 친수성 부여 효과가 미약하다.The irradiation distance of the UV-ozone generator may be 5 to 30 mm, preferably, 15 to 25 mm, but is not limited thereto. If the irradiation distance is less than 5 mm, the surface of the particles may be arbitrarily decomposed because the distance between UV-ozone and the particles is close. Do.

상기 UV-오존 발생 파장은 185, 254nm일 수 있고, 바람직하게는, 254nm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. UV-오존 발생 파장이 185nm인 경우 입자의 표면에 존재하는 유기 오염물을 수소와 탄소로 분해할 수 있고, UV-오존 발생 파장이 254nm인 경우 산소 분자로부터 오존을 생성하여 유기 오염물로부터 제공된 수소, 탄소와 결합하여 유기물을 제거함과 동시에, 입자의 표면에 친수성을 부여할 수 있다.The UV-ozone generation wavelength may be 185 or 254 nm, preferably, 254 nm, but is not limited thereto. When the UV-ozone generation wavelength is 185 nm, organic contaminants present on the surface of the particles can be decomposed into hydrogen and carbon. It can bind with and remove organic matter and at the same time impart hydrophilicity to the surface of the particle.

상기 표면처리는 열, 플라즈마, 초음파, 밀링 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나에 의한 물리적 또는 물리화학적 표면처리일 수 있다.The surface treatment may be a physical or physicochemical surface treatment by one selected from the group consisting of heat, plasma, ultrasonic waves, milling, and a combination of two or more thereof.

상기 플라즈마 처리에 있어서, 플라즈마 가스는 일반적인 가스와 달리 이온, 전자, 원자, 분자 등이 혼재되어 있고, 매우 높은 에너지를 가지므로 물질의 표면을 개질시킬 수 있는데, 대기압 분위기 아래에서 전기방전을 이용하여 라디칼을 생성함으로써 입자의 표면에 친수성을 부여할 수 있다.In the plasma treatment, the plasma gas contains ions, electrons, atoms, molecules, etc., unlike general gases, and has a very high energy, so it is possible to modify the surface of a material. By generating radicals, hydrophilicity can be imparted to the surface of the particles.

상기 열 처리는 30~300℃, 바람직하게는, 50~150℃에서 수행될 수 있다. 열 처리 온도가 30℃ 미만이면 입자의 표면을 개질하기 어렵고, 300℃ 초과이면 고온으로 인해 입자의 표면이 임의로 산화되는 문제가 있다.The heat treatment may be performed at 30 ~ 300 ℃, preferably, 50 ~ 150 ℃. If the heat treatment temperature is less than 30° C., it is difficult to modify the surface of the particles, and if it is more than 300° C., there is a problem in that the surface of the particles is arbitrarily oxidized due to high temperature.

상기 초음파 처리는 유체공동화, 국부가열, 자유라디칼(free radical) 형성의 대표적인 물리적 현상을 일으킨다. 유체공동화는 기포의 생성과 폭발에 의한 힘에 의해 비산화물 세라믹 입자의 분산 및 작용기를 유도할 수 있다. 또한, 높은 에너지 공급으로 인한 국부가열이 일어나며, 자유라디칼 형성으로 입자의 표면에 강하게 흡착되어 있는 불순물을 효과적으로 제거할 수 있다.The ultrasonic treatment causes typical physical phenomena such as fluid cavitation, local heating, and free radical formation. Fluid cavitation can induce the dispersion and functional groups of non-oxide ceramic particles by the generation of bubbles and the force caused by the explosion. In addition, local heating occurs due to high energy supply, and impurities strongly adsorbed on the surface of particles can be effectively removed by forming free radicals.

상기 초음파 처리는 10~150분, 바람직하게는, 20~70분 간 수행될 수 있다. 초음파 처리 시간이 10분 미만이면, 입자의 표면에서 불순물을 제거하거나 입자의 표면을 개질하기 어렵고, 150분 초과이면 입자의 표면이 손상될 수 있다.The ultrasonic treatment may be performed for 10 to 150 minutes, preferably, 20 to 70 minutes. If the ultrasonic treatment time is less than 10 minutes, it is difficult to remove impurities from the surface of the particles or modify the surface of the particles, and if it exceeds 150 minutes, the surface of the particles may be damaged.

상기 밀링 처리는 습식, 건식 또는 습식과 건식의 조합에 의해 수행될 수 있다. 상기 밀링 처리를 통해 입자의 평균 입도를 균일하게 할 수 있고, 입자 간 표면마찰에 의해 입자 표면의 반응성을 높여줄 수 있다.The milling treatment may be performed by a wet method, a dry method, or a combination of wet and dry methods. Through the milling process, the average particle size of the particles can be made uniform, and the reactivity of the particle surface can be increased by surface friction between the particles.

상기 금속 입자, 상기 비산화물 세라믹 입자, 및 산화물 세라믹 입자 중 2 이상의 결합관계는 다음과 같이 예시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The bonding relationship of two or more of the metal particles, the non-oxide ceramic particles, and the oxide ceramic particles may be exemplified as follows, but is not limited thereto.

먼저, 상기 금속 입자와 반대 전하를 가지도록 표면처리된 비산화물 세라믹 입자는 정전기적 인력에 의해 상호 결합될 수 있다. 전기전도도가 우수한 금속 입자와 비산화물 세라믹 입자가 결합되면 전기전도도가 극대화될 수 있다.First, the non-oxide ceramic particles surface-treated to have a charge opposite to that of the metal particles may be coupled to each other by electrostatic attraction. When metal particles with excellent electrical conductivity and non-oxide ceramic particles are combined, electrical conductivity can be maximized.

또한, 금속 입자와 비산화물 세라믹 입자로 이루어진 복합 입자와 반대 전하를 가지도록 표면처리된 산화물 세라믹 입자는 정전기적 인력에 의해 상호 결합될 수 있다. 전기전도도가 우수한 복합 입자와 절연성을 가지는 산화물 세라믹 입자를 동시에 사용하면 전기전도 경로(electric conductive path)를 유도시킬 수 있다. 즉, 상기 복합 입자와 상기 산화물 세라믹 입자가 기질(substrate) 표면 위에 응집되지 않고 균일하게 분산되거나 또는 상기 복합 입자에 상기 산화물 세라믹 입자가 정전기적으로 부착되어 기질 위에 균일하게 분포하여 밀착, 도포되면 전류가 상기 산화물 세라믹 입자에 통하지 않고 상기 복합 입자로 유도된다.In addition, oxide ceramic particles surface-treated to have an opposite charge to composite particles made of metal particles and non-oxide ceramic particles may be coupled to each other by electrostatic attraction. When composite particles with excellent electrical conductivity and oxide ceramic particles with insulating properties are used simultaneously, an electric conductive path can be induced. That is, when the composite particles and the oxide ceramic particles are uniformly dispersed without agglomeration on the surface of the substrate, or the oxide ceramic particles are electrostatically attached to the composite particles and uniformly distributed on the substrate to closely adhere and apply the current is guided to the composite particles without passing through the oxide ceramic particles.

또한, 절연성을 가지는 산화물 세라믹 입자도 표면처리를 통한 에너지 장벽의 변화로 인해 정전기적 인력에 의해 결합된 상기 금속 입자 및/또는 상기 비산화물 세라믹 입자로부터 전자를 받아 옮길 수 있는 전기전도 경로를 일부 생성할 수 있다.In addition, oxide ceramic particles having insulating properties also generate some electrical conduction paths that can receive and move electrons from the metal particles and/or the non-oxide ceramic particles bonded by electrostatic attraction due to the change in the energy barrier through surface treatment. can do.

반대로, 상기 복합 입자와 동일한 전하를 가지도록 표면처리된 산화물 세라믹 입자는 정전기적 척력에 의해 서로 공-분산(co-dispersion)될 수 있다.Conversely, the oxide ceramic particles surface-treated to have the same electric charge as the composite particles may be co-dispersed from each other by electrostatic repulsion.

상기 비산화물 세라믹 입자는 카본블랙, 그래핀, 탄소나노튜브, 풀러렌, 멕슨(Mxenes) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 멕슨은 탄화물과 탄소 원자 2개, 기타 금속 원자들을 결합시킨 이차원 전이금속 탄화물이다. 일반적으로, 전자기 차폐 등 전도성 소재로 금속 입자를 사용하나, 금속 입자의 밀도가 커 무겁고, 산, 공기, 수분, 염수 등에 의한 부식이 쉽게 일어나는 단점이 있다. 상기 비산화물 세라믹 입자는 금속에 비해 열전도도나 전기전도도가 낮지만 외부 환경에 내구성이 더 높다는 장점이 존재한다. 따라서, 상기 비산화물 세라믹 입자의 내구성, 상기 금속 입자의 전기 및 열전도도, 및 상기 탄소계 전도성 물질의 탁월한 전기전도도의 시너지 효과가 구현될 수 있도록 이들 입자를 동시에 사용할 수 있다.The non-oxide ceramic particles may further include one selected from the group consisting of carbon black, graphene, carbon nanotubes, fullerenes, Mxenes, and combinations of two or more thereof, but is not limited thereto. The maxon is a two-dimensional transition metal carbide in which a carbide, two carbon atoms, and other metal atoms are combined. In general, metal particles are used as conductive materials such as electromagnetic shielding, but there are disadvantages in that the density of metal particles is large and heavy, and corrosion by acid, air, moisture, salt water, etc. easily occurs. The non-oxide ceramic particles have a lower thermal conductivity or electrical conductivity than metals, but have an advantage in that they are more durable in an external environment. Therefore, the non-oxide ceramic particles may be used at the same time to realize a synergistic effect of durability, electrical and thermal conductivity of the metal particles, and excellent electrical conductivity of the carbon-based conductive material.

상기 금속 입자, 상기 비산화물 세라믹 입자, 및 상기 산화물 세라믹 입자의 평균 입도는 1~200,000nm, 바람직하게는, 50~20,000nm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 금속 입자, 상기 비산화물 세라믹 입자, 및 상기 산화물 세라믹 입자의 평균 입도가 1nm 미만이면 나노미터 단위의 입자를 제조하기 어렵고, 200,000nm 초과이면 입자의 표면적이 작아져 전기전도도, 열전도도 및 입자 간 결합력이 저하될 수 있다.The average particle size of the metal particles, the non-oxide ceramic particles, and the oxide ceramic particles may be 1 to 200,000 nm, preferably, 50 to 20,000 nm, but is not limited thereto. If the average particle size of the metal particles, the non-oxide ceramic particles, and the oxide ceramic particles is less than 1 nm, it is difficult to produce nanometer-sized particles, and if it exceeds 200,000 nm, the surface area of the particles becomes small, so that electrical conductivity, thermal conductivity and inter-particle The bonding strength may be reduced.

상기 입자는 각각 로드(rod), 구체(spherical), 정사각형(square), 플레이크(flake), 층상(layered structure), 중공상(hollow), 메조포러스(mesoporous) 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 바람직하게는, 구체일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Each of the particles is a rod, spherical, square, flake, layered structure, hollow, mesoporous, and a group consisting of a combination of two or more thereof. It may be one selected from, preferably, it may be a sphere, but is not limited thereto.

상기 입자는 형태가 불규칙한 별모양, 사다리꼴, 팔면체 등의 모양을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 입자의 형태는 상기와 같이 예시된 것에 한정되는 것은 아니며, 그 외 로드, 구체, 정사각형, 플레이크 중 2 이상이 상호 조합되거나 이들 중 하나가 일부 변형된 것, 예를 들어, 반구체, 타원구체, 중공체, 직사각형, 사다리꼴, 마름모, 평행사변형 등을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.The particles may further include shapes such as irregular stars, trapezoids, and octahedrons. In addition, the shape of the particles is not limited to those exemplified above, and other rods, spheres, squares, and flakes are combined with each other or one of them is partially modified, for example, a hemisphere, It may be understood to include an ellipsoid, a hollow body, a rectangle, a trapezoid, a rhombus, a parallelogram, and the like.

상기 세라믹 조성물은 유기 바인더, 무기 바인더, 양이온성 고분자, 음이온성 고분자, 비이온성 고분자, 양친매성 고분자 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 바인더 수지를 더 포함할 수 있다.The ceramic composition may further include one binder resin selected from the group consisting of organic binders, inorganic binders, cationic polymers, anionic polymers, nonionic polymers, amphiphilic polymers, and combinations of two or more thereof.

고분자는 전기전도도가 낮고 전기 저항이 높아 전자기 차폐에 사용되는 전도성 고분자의 역할을 기대하기 어렵고, 단지 액상 상태의 용매 또는 운송 수단(vehicle)로서의 역할을 수행한다. 다만, 상기 입자의 표면전하가 같은 경우, 양전하 또는 음전하를 띠는 수지가 입자의 분산 안정성 및 부착하고자 하는 기재(substrate)에 대한 전기적 흡착이 용이하도록 도와줄 수 있고, 입자와 수지의 결합으로 인해 전도성 경로(conductive path)가 형성될 수 있다.Polymers have low electrical conductivity and high electrical resistance, so it is difficult to expect the role of conductive polymers used for electromagnetic shielding, and only serves as a liquid solvent or vehicle. However, when the surface charges of the particles are the same, the positive or negatively charged resin can help the dispersion stability of the particles and the electrical adsorption to the substrate to be attached, and due to the combination of the particles and the resin, A conductive path may be formed.

상기 세라믹 조성물에서 상기 금속 입자, 상기 비산화물 세라믹 입자, 및 상기 산화물 세라믹 입자 중 2 이상은 동시에 적용되는 이종(heterogeneous) 입자이므로, 이들의 분산성을 높이는 것이 중요하다. 이종 입자의 분산성이 불량하면, 즉, 이들이 임의로 응집되어 존재하면 전기의 흐름이 방해되고, 국부적으로 전계가 집중되어 과전류 현상이 나타나 저항이 증가한다. 이에 대해, 상기 금속 입자, 상기 비산화물 세라믹 입자, 및 상기 산화물 세라믹 입자 중 2 이상을 각각 표면처리함으로써, 상기 바인더 수지와의 친화도를 향상시켜 분산성을 높일 수 있다. 또한, 입자와 수지의 결합으로 인해 분산성이 저하되는 문제를 방지할 수 있고, 전류에 대한 방해요소를 제거하여 전도성 경로를 증가시킴으로써 전도성을 향상시킬 수 있다.In the ceramic composition, two or more of the metal particles, the non-oxide ceramic particles, and the oxide ceramic particles are heterogeneous particles applied at the same time, so it is important to increase their dispersibility. If the dispersibility of the heterogeneous particles is poor, that is, if they exist arbitrarily agglomerated, the flow of electricity is disturbed, and an electric field is locally concentrated, resulting in an overcurrent phenomenon, resulting in increased resistance. In contrast, by surface-treating at least two of the metal particles, the non-oxide ceramic particles, and the oxide ceramic particles, respectively, affinity with the binder resin can be improved to increase dispersibility. In addition, it is possible to prevent a problem of a decrease in dispersibility due to the combination of particles and resin, and it is possible to improve conductivity by increasing the conductive path by removing the impediment to the current.

한편, 상기 세라믹 조성물은 안료, 염료, 경화제, 전하제어제, 전해질, 분산제, 클레이 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 더 포함할 수 있다. 특히, 상기 세라믹 조성물에 안료를 추가로 포함시킴으로써 상기 세라믹 조성물을 다양한 색상을 가지는 도료, 잉크, 페인트, 페이스트 등으로 사용할 수 있다.Meanwhile, the ceramic composition may further include one selected from the group consisting of pigments, dyes, curing agents, charge control agents, electrolytes, dispersants, clays, and combinations of two or more thereof. In particular, by further including a pigment in the ceramic composition, the ceramic composition can be used as a paint, ink, paint, paste, etc. having various colors.

상기 세라믹 조성물은 철류 금속, 비철류 금속 등으로 이루어진 금속 기재(substrate)의 표면에 딥 코팅(dip coating), 스프레이 코팅(spray coating), 롤 코팅(roll coating), 바 코팅(bar coating), 브러시 코팅(brush coating), 증착, 스퍼터링, 전기방사 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 방법으로 2회 이상 연속적으로 습윤 코팅될 수 있다.The ceramic composition includes dip coating, spray coating, roll coating, bar coating, and a brush on the surface of a metal substrate made of ferrous metal, non-ferrous metal, etc. Coating (brush coating), vapor deposition, sputtering, electrospinning, and a method selected from the group consisting of a combination of two or more thereof may be continuously wet-coated two or more times.

상기 세라믹 조성물을 금속 기재의 표면에 도포하기 위해 슬러리(slury), 페이스트(paste), 겔(gel) 또는 필름(film) 중 어느 하나의 상태로 용매와 세라믹 조성물의 중량 또는 부피 비율을 조절하여 제조할 수 있다.Manufactured by adjusting the weight or volume ratio of the solvent and the ceramic composition in any one of a slurry, a paste, a gel, or a film to apply the ceramic composition to the surface of a metal substrate can do.

상기 기재는 알루미늄, 철, 마그네슘, 티타늄, 스테인리스 특수강 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The substrate may be one selected from the group consisting of aluminum, iron, magnesium, titanium, special stainless steel, and combinations of two or more thereof, but is not limited thereto.

상기 습윤 코팅은 상기 금속 기재 및 상기 세라믹 조성물 사이에 기설정된 전압을 인가하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 습윤 코팅은 전착도장에 의해 이루어질 수 있다. 전착도장 시, 상기 금속 기재와 상기 세라믹 조성물 사이에 0~100V의 전압을 인가할 수 있고, 바람직하게는, 10~50V, 더 바람직하게는, 12~50V의 전압을 인가할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 인가하는 전압이 10V 미만일 경우 세라믹 조성물의 코팅이 기재 위에 원활하게 일어나지 않으며, 100V를 초과하는 경우 높은 전압으로 인해 코팅된 도막의 두께가 두꺼워질 수 있다.The wet coating may be performed by applying a predetermined voltage between the metal substrate and the ceramic composition. For example, the wet coating may be made by electrodeposition coating. During electrodeposition coating, a voltage of 0 to 100V may be applied between the metal substrate and the ceramic composition, preferably, a voltage of 10 to 50V, more preferably, a voltage of 12 to 50V may be applied, but limited thereto it's not going to be When the applied voltage is less than 10V, coating of the ceramic composition does not occur smoothly on the substrate, and when it exceeds 100V, the thickness of the coated coating film may become thick due to the high voltage.

상기 세라믹 조성물의 습윤 코팅은 2회 이상 연속적으로 이루어질 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어, "습윤 코팅"은 액상의 세라믹 조성물을 2회 이상 코팅하여 다층 구조의 도막을 형성함에 있어서, 하층 도막이 건조되기 전에 상층 도막을 형성하기 위한 세라믹 조성물을 연속적으로 코팅하는 코팅방법을 의미한다.The wet coating of the ceramic composition may be continuously performed two or more times. As used herein, the term "wet coating" refers to coating a liquid ceramic composition twice or more to form a multi-layered coating film, continuously coating the ceramic composition for forming an upper coating film before the lower coating film is dried. means the way

이와 같이 2회 이상 연속적으로 이루어지는 습윤 코팅을 통해 도막-도막 간 부착성, 밀착성, 도장성을 향상시킬 수 있고, 단순하면서도 경제적인 공정으로 표면저항을 정밀하게 조절할 수 있다.As described above, through the wet coating performed two or more times in succession, the adhesion, adhesion, and paintability between the coating film and the coating film can be improved, and the surface resistance can be precisely controlled through a simple and economical process.

구체적으로, 다층 구조를 가지는 도막의 전(全) 영역, 예를 들어, 전 면적에서 표면저항을 균일하게 구현하고, 코팅횟수 및/또는 도막의 두께에 따른 표면저항의 가변 특성을 예상 가능한 범위로 정밀하게 조절하기 위해서는, 도막층을 이루는 층간 계면에서의 밀착성, 혼화성, 균질성이 충분히 구현되어야 한다.Specifically, the surface resistance is uniformly implemented in the entire area of the coating film having a multilayer structure, for example, the entire area, and the variable characteristics of the surface resistance according to the number of coatings and/or the thickness of the coating film are within a predictable range. In order to precisely control it, adhesion, miscibility, and homogeneity at the interlayer interface constituting the coating layer must be sufficiently implemented.

액상의 세라믹 조성물을 2회 이상 코팅하여 다층 구조의 도막을 형성함에 있어서, 하층 도막이 건조되기 전에 상층 도막을 형성하기 위한 세라믹 조성물을 연속적으로 코팅한 다음 하층 및 상층 도막을 동시에 건조시키면 도막층을 이루는 층간 계면에서의 밀착성, 혼화성, 균질성을 충분히 구현할 수 있다. 또한, 상기 계면에서 표면저항이 불연속적으로 변화하거나 급격히 증가하여 실질적인 절연이 발생하는 등의 문제를 해결하여 표면저항의 가변 특성을 예상 가능한 범위로 정밀하게 조절할 수 있다.In forming a multi-layered coating film by coating the liquid ceramic composition two or more times, the ceramic composition for forming the upper coating film is continuously coated before the lower coating film is dried, and then the lower and upper coating films are dried simultaneously to form a coating film. Adhesion, miscibility, and homogeneity at the interlayer interface can be sufficiently implemented. In addition, it is possible to precisely control the variable characteristics of the surface resistance within a predictable range by solving problems such as discontinuous change or rapid increase of the surface resistance at the interface, resulting in substantial insulation.

또한, 하층 및 상층 도막을 형성하기 위한 세라믹 조성물의 조성은 동일하거나 상이할 수 있고, 바람직하게는, 도막 간의 밀착성, 혼화성을 고려하여 하층 및 상층 도막을 각각 동일한 조성을 가지는 세라믹 조성물을 이용하여 형성할 수 있다.In addition, the composition of the ceramic composition for forming the lower and upper coating films may be the same or different, and preferably, the lower and upper coating films are formed using a ceramic composition having the same composition in consideration of adhesion and miscibility between the coating films. can do.

이와 같이, 2회 이상 연속적으로 습윤 코팅된 세라믹 조성물은 세척, 건조 단계를 거쳐 미리 정해진 표면저항을 가지는 도막을 형성할 수 있다.As described above, the ceramic composition wet coated two or more times can be washed and dried to form a coating film having a predetermined surface resistance.

상기 세척 단계는 전착도장 후 기재 표면에 묻은 도금액을 제거하기 위하여 수행될 수 있다. 세척수로 증류수, 에탄올, 메탄올, 연수 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 사용할 수 있고, 바람직하게는 증류수, 에탄올을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The washing step may be performed to remove the plating solution adhered to the surface of the substrate after the electrodeposition coating. As the washing water, one selected from the group consisting of distilled water, ethanol, methanol, soft water, and a combination of two or more thereof may be used, and preferably distilled water or ethanol may be used, but is not limited thereto.

상기 건조 단계는 건조로를 사용하여 60~200℃의 온도에서 0.1~24시간 동안 건조할 수 있다. 상기 건조로의 온도가 60℃ 미만이면 세척수로 사용된 용매가 원활히 제거되지 않을 수 있고, 200℃ 초과이면 도포된 세라믹 조성물이 산화되어 손상될 수 있다. 또한, 건조 시간이 0.1시간 미만이면 세척수로 사용된 용매가 제거되는데 충분한 시간이 주어지지 않고, 24 시간 초과이면 에너지 효율이 저하될 수 있다.The drying step may be dried for 0.1 to 24 hours at a temperature of 60 ~ 200 ℃ using a drying furnace. If the temperature of the drying furnace is less than 60° C., the solvent used for washing water may not be smoothly removed, and if it exceeds 200° C., the applied ceramic composition may be oxidized and damaged. In addition, if the drying time is less than 0.1 hours, sufficient time is not given to remove the solvent used as washing water, and if it exceeds 24 hours, energy efficiency may be reduced.

또한, 상기 건조 단계는 세척수로 사용된 용매를 제거하기 위한 세척수 제거 단계, 및 건조로의 온도를 150℃ 이상으로 승온하여 도막의 강도를 높이기 위한 열치환 또는 열처리 단계로 세분화될 수 있다. 강화된 도막은 기재와의 결합력이 높아져 내구성이 강화될 수 있다.In addition, the drying step may be subdivided into a washing water removal step for removing the solvent used as the washing water, and a heat replacement or heat treatment step for increasing the strength of the coating film by raising the temperature of the drying furnace to 150° C. or higher. The reinforced coating film may have a higher bonding strength with the substrate, and thus durability may be enhanced.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

1. 표면처리 조성물의 제조1. Preparation of surface treatment composition

제조예 1~8Production Examples 1 to 8

표면이 3-아미노프로필기로 개질된 실리카 나노입자(Sigma-Aldrich, SiO2-NH2), 표면이 3-카르복시프로필기로 개질된 실리카 나노입자(Sigma-Aldrich, SiO2-COOH), 규산나트륨(Na2SiO3), SLS(sodium lauric sulfate), EDTA(ethylene diamine tetra acetic acid)를 하기 표 1의 비율 내지 농도로 물과 혼합하여 표면처리 조성물을 제조하였다.Silica nanoparticles having a surface modified with 3-aminopropyl groups (Sigma-Aldrich, SiO 2 -NH 2 ), silica nanoparticles having a surface modified with 3-carboxypropyl groups (Sigma-Aldrich, SiO 2 -COOH), sodium silicate ( Na 2 SiO 3 ), sodium lauric sulfate (SLS), and ethylene diamine tetra acetic acid (EDTA) were mixed with water at the ratios or concentrations shown in Table 1 below to prepare a surface treatment composition.

성분ingredient 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 실시예 7Example 7 실시예 8Example 8 SiO2-NH2 SiO 2 -NH 2 1010 1515 2020 55 55 SiO2-COOHSiO 2 -COOH 1010 1515 2020 55 1010 Na2SiO3 Na 2 SiO 3 2525 2525 2525 2525 2525 2525 2525 2525 SLSSLS 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 EDTAEDTA 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One water 63.563.5 58.558.5 53.553.5 63.563.5 58.558.5 53.553.5 63.563.5 58.558.5

(단위: 중량%)(Unit: % by weight)

비교제조예 1~8Comparative Preparation Examples 1 to 8

수산화나트륨(NaOH), 규산나트륨(Na2SiO3), SLS(sodium lauric sulfate)를 하기 표 2의 비율 내지 농도로 물과 혼합하여 표면처리 조성물을 제조하였다.Sodium hydroxide (NaOH), sodium silicate (Na 2 SiO 3 ), and sodium lauric sulfate (SLS) were mixed with water at the ratios or concentrations shown in Table 2 below to prepare a surface treatment composition.

성분ingredient 비교
제조예 1
comparison
Preparation Example 1
비교
제조예 2
comparison
Preparation 2
비교
제조예 3
comparison
Preparation 3
비교
제조예 4
comparison
Preparation 4
비교
제조예 5
comparison
Preparation 5
비교
제조예 6
comparison
Preparation 6
비교
제조예 7
comparison
Preparation 7
비교
제조예 8
comparison
Preparation 8
NaOHNaOH 3030 3030 3030 3030 3030 3030 3030 3030 Na2SiO3Na 2 SiO 3 0.10.1 1One 22 33 SLSSLS 22 44 66 88 66 66 66 66

(단위: g/L)(Unit: g/L)

실험예 1Experimental Example 1

알루미늄 시편(6cm×3cm) 및 철 시편(6cm×3cm)을 10분 간 초음파로 세척하여 건조하고, 알루미늄 시편 및 철 시편에 기계유 및 프레스 공정에 사용되는 식물성 유지를 일정하게 도포하여 건조한 후, 알루미늄 시편 및 철 시편을 제조된 표면처리 조성물 500mL에 넣어 40~50℃의 온도에서 30~40분 간 침지시켰다.Aluminum specimens (6cm × 3cm) and iron specimens (6cm × 3cm) were washed with ultrasonic waves for 10 minutes and dried, and machine oil and vegetable oil used in the pressing process were uniformly applied to the aluminum and iron specimens and dried, then aluminum Specimens and iron specimens were placed in 500 mL of the prepared surface treatment composition and immersed at a temperature of 40 to 50° C. for 30 to 40 minutes.

탈지온도는 50℃로 설정하였으며, 40분 간 탈지 후 하기 식으로 계산된 탈지율(degreasing ratio)을 통해 탈지성능을 평가하여 그 결과를 하기 표 3, 도 2 및 도 3에 나타내었다.The degreasing temperature was set at 50° C., and after degreasing for 40 minutes, the degreasing performance was evaluated through the degreasing ratio calculated by the following formula, and the results are shown in Table 3, FIGS. 2 and 3 below.

<식><expression>

탈지율(%) = {(제거된 오일의 양, g)/(도포된 오일의 양, g)} * 100Degreasing rate (%) = {(Amount of oil removed, g)/(Amount of oil applied, g)} * 100

구분division 탈지율 (알루미늄 시편)Degreasing rate (aluminum specimen) 탈지율 (철 시편)Degreasing rate (iron specimen) 제조예 1Preparation Example 1 93.093.0 99.399.3 제조예 2Preparation 2 93.193.1 99.499.4 제조예 3Preparation 3 93.293.2 99.599.5 제조예 4Preparation 4 92.892.8 99.199.1 제조예 5Preparation 5 93.193.1 99.499.4 제조예 6Preparation 6 93.393.3 99.699.6 제조예 7Preparation 7 93.393.3 99.699.6 제조예 8Preparation 8 93.593.5 99.899.8 비교제조예 1Comparative Preparation Example 1 72.872.8 7878 비교제조예 2Comparative Preparation Example 2 73.873.8 7979 비교제조예 3Comparative Preparation Example 3 74.774.7 8080 비교제조예 4Comparative Preparation Example 4 74.774.7 8080 비교제조예 5Comparative Preparation Example 5 83.383.3 8989 비교제조예 6Comparative Preparation Example 6 84.284.2 9090 비교제조예 7Comparative Preparation Example 7 85.285.2 9191 비교제조예 8Comparative Preparation Example 8 85.685.6 91.591.5

2. 전도성 세라믹 조성물의 제조2. Preparation of conductive ceramic composition

제조예 9Preparation 9

(1) 금속 입자의 표면처리(1) Surface treatment of metal particles

1L 둥근바닥 플라스크에 Sn 입자 3g 및 증류수 100ml를 넣고 교반기를 이용하여 300rpm의 속도로 교반한다. 교반을 유지하면서 1N HCl과 pH 측정기를 이용하여 용액의 pH를 4.2 이하로 적정한다. 가열 맨틀(heating mantle)을 90℃로 상승시킨 후 1시간 동안 교반을 유지하면서 열처리한다. 이후 반응여액을 제거하기 위해 30,000rpm에서 10분 간 원심분리기를 이용하여 표면처리된 Sn 입자를 회수한 다음, 50ml 프로필렌카보네이트 용액에 재분산시킨다.Add 3 g of Sn particles and 100 ml of distilled water to a 1L round-bottom flask and stir at a speed of 300 rpm using a stirrer. While maintaining stirring, titrate the pH of the solution to 4.2 or less using 1N HCl and a pH meter. After raising the heating mantle to 90° C., heat treatment is performed while maintaining stirring for 1 hour. Then, surface-treated Sn particles are recovered using a centrifuge at 30,000 rpm for 10 minutes to remove the reaction filtrate, and then redispersed in 50 ml of propylene carbonate solution.

(2) 비산화물 세라믹 입자의 표면처리(2) Surface treatment of non-oxide ceramic particles

1L 둥근바닥 플라스크에 SiC 입자 10g 및 증류수 100ml를 넣고 초음파 처리하여 용액을 제조한다. 상기 용액을 300rpm의 속도로 교반하면서 1N NH4OH와 pH 측정기를 사용하여 용액의 pH를 8로 적정한다. 이후 상온에서 1시간 동안 교반을 유지한다. 반응여액을 제거하기 위해 30,000rpm에서 10분 간 원심분리기를 이용하여 표면처리된 SiC 입자를 회수한 다음, 50ml 프로필렌카보네이트 용액에 재분산시킨다.10 g of SiC particles and 100 ml of distilled water are placed in a 1L round-bottom flask, and the solution is prepared by ultrasonication. While stirring the solution at a speed of 300 rpm, the pH of the solution is titrated to 8 using 1N NH 4 OH and a pH meter. After that, stirring is maintained at room temperature for 1 hour. To remove the reaction filtrate, the surface-treated SiC particles are recovered using a centrifuge at 30,000 rpm for 10 minutes, and then redispersed in 50 ml of propylene carbonate solution.

(3) 전도성 세라믹 조성물(3) conductive ceramic composition

상기 (1) 단계에서 수득한 용액에 상기 (2) 단계에서 수득한 용액을 첨가한다. 이후 SiO2 1g이 프로필렌카보네이트 중에 용해된 용액 100ml를 첨가한 후 90℃에서 2시간 동안 초음파 처리를 통해 분산시킨다.The solution obtained in step (2) is added to the solution obtained in step (1). Thereafter, 100 ml of a solution in which 1 g of SiO 2 is dissolved in propylene carbonate is added and then dispersed through sonication at 90° C. for 2 hours.

제조예 10Preparation 10

상기 제조예 9의 (2) 단계에서 SiC 대신 ZrB2를 사용한 것을 제외하면 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 전도성 세라믹 조성물을 제조하였다.A conductive ceramic composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that ZrB 2 was used instead of SiC in step (2) of Preparation Example 9.

제조예 11Preparation 11

(1) 비산화물 세라믹 입자의 표면처리(1) Surface treatment of non-oxide ceramic particles

1L 둥근바닥 플라스크에 SiC 분말 10g 및 증류수 100ml를 넣고 교반기를 이용하여 300rpm의 속도로 교반한다. 교반을 유지하면서 1N HCl과 pH 측정기를 이용하여 용액의 pH를 3으로 적정한다. 가열 맨틀(heating mantle)을 80℃로 상승시킨 후 1시간 동안 교반을 유지하면서 열처리한다. 이후 반응여액을 제거하기 위해 30,000rpm에서 10분 간 원심분리기를 이용하여 표면처리된 비산화물 세라믹 입자를 회수한다. 이후, 상기 입자를 50ml epoxy 용액에 재분산시킨다.Put 10 g of SiC powder and 100 ml of distilled water in a 1L round-bottom flask, and stir at a speed of 300 rpm using a stirrer. While maintaining stirring, titrate the pH of the solution to 3 using 1N HCl and a pH meter. After raising the heating mantle to 80° C., heat treatment is performed while maintaining stirring for 1 hour. Thereafter, the surface-treated non-oxide ceramic particles are recovered using a centrifuge at 30,000 rpm for 10 minutes to remove the reaction filtrate. Then, the particles are redispersed in 50ml epoxy solution.

(2) 산화물 세라믹 입자의 표면처리(2) Surface treatment of oxide ceramic particles

1L 둥근바닥 플라스크에 SiO2 분말 3g 및 증류수 100ml를 넣고 초음파 처리하여 용액을 제조한다. 상기 용액을 300rpm의 속도로 교반하면서 1N NH4OH와 pH 측정기를 사용하여 용액의 pH를 8.5로 적정한다. 이후 상온에서 1시간 동안 교반을 유지한다. 반응여액을 제거하기 위해 30,000rpm에서 10분 간 원심분리기를 이용하여 표면처리된 산화물 세라믹 입자를 회수한다. 이후 상기 입자를 50ml epoxy 용액에 재분산시킨다.In a 1L round-bottom flask, 3 g of SiO 2 powder and 100 ml of distilled water were placed and sonicated to prepare a solution. While stirring the solution at a speed of 300 rpm, the pH of the solution is titrated to 8.5 using 1N NH 4 OH and a pH meter. Thereafter, stirring is maintained at room temperature for 1 hour. To remove the reaction filtrate, the surface-treated oxide ceramic particles are recovered using a centrifuge at 30,000 rpm for 10 minutes. The particles are then redispersed in 50ml epoxy solution.

(3) 전도성 세라믹 조성물(3) conductive ceramic composition

상기 (1) 단계에서 수득한 용액에 상기 (2) 단계에서 수득한 용액을 첨가한다. 이후 epoxy 바인더 용액 100ml 및 경화제를 추가한 후 상온에서 2시간 동안 초음파 처리를 통해 분산시킨다.The solution obtained in step (2) is added to the solution obtained in step (1). After adding 100 ml of an epoxy binder solution and a curing agent, it is dispersed through ultrasonication at room temperature for 2 hours.

제조예 12Preparation 12

상기 제조예 11의 상기 (3) 단계에서 epoxy 바인더 용액 대신 acrylic 바인더 용액을 사용한 것을 제외하면, 상기 제조예 11과 동일한 방법으로 전도성 세라믹 조성물을 수득하였다.A conductive ceramic composition was obtained in the same manner as in Preparation Example 11, except that an acrylic binder solution was used instead of the epoxy binder solution in step (3) of Preparation Example 11.

제조예 13Preparation 13

상기 제조예 11의 상기 (1) 단계에서 NH4OH를 사용하여 용액의 pH를 10으로 적정한 것을 제외하면, 상기 제조예 11과 동일한 방법으로 전도성 세라믹 조성물을 수득하였다.A conductive ceramic composition was obtained in the same manner as in Preparation Example 11, except that the pH of the solution was adjusted to 10 using NH 4 OH in step (1) of Preparation Example 11.

제조예 14Preparation 14

(1) 비산화물 세라믹 입자의 표면처리(1) Surface treatment of non-oxide ceramic particles

1L 둥근바닥 플라스크에 SiC 분말 10g 및 증류수 100ml를 넣고 교반기를 이용하여 300rpm의 속도로 교반한다. 교반을 유지하면서 1N HCl과 pH 측정기를 이용하여 용액의 pH를 3으로 적정한다. 가열 맨틀(heating mantle)을 80℃로 상승시킨 후 1시간 동안 교반을 유지하면서 열처리한다. 이후 반응여액을 제거하기 위해 30,000rpm에서 10분 간 원심분리기를 이용하여 표면처리된 비산화물 세라믹 입자를 회수한다. 이후, 상기 입자를 50ml epoxy 용액에 재분산시킨다.Put 10 g of SiC powder and 100 ml of distilled water in a 1L round-bottom flask, and stir at a speed of 300 rpm using a stirrer. While maintaining stirring, titrate the pH of the solution to 3 using 1N HCl and a pH meter. After raising the heating mantle to 80° C., heat treatment is performed while maintaining stirring for 1 hour. Thereafter, the surface-treated non-oxide ceramic particles are recovered using a centrifuge at 30,000 rpm for 10 minutes to remove the reaction filtrate. Then, the particles are redispersed in 50ml epoxy solution.

(2) 산화물 세라믹 입자의 표면처리(2) Surface treatment of oxide ceramic particles

1L 둥근바닥 플라스크에 SiO2 분말 3g 및 증류수 100ml를 넣고 초음파 처리하여 용액을 제조한다. 상온에서 30분 간 300rpm으로 교반 후 아미노프로필트리메톡시실란 5ml를 천천히 투입한다. 상온에서 3시간 동안 교반을 유지한다. 반응여액을 제거하기 위해 30,000rpm에서 10분 간 원심분리기를 이용하여 표면처리된 산화물 세라믹 입자를 회수한다. 이후 상기 입자를 50ml epoxy 용액에 재분산시킨다.In a 1L round-bottom flask, 3 g of SiO 2 powder and 100 ml of distilled water were placed and sonicated to prepare a solution. After stirring at 300 rpm for 30 minutes at room temperature, 5 ml of aminopropyltrimethoxysilane is slowly added. Keep stirring at room temperature for 3 hours. To remove the reaction filtrate, the surface-treated oxide ceramic particles are recovered using a centrifuge at 30,000 rpm for 10 minutes. The particles are then redispersed in 50ml epoxy solution.

(3) 전도성 세라믹 조성물(3) conductive ceramic composition

상기 (1) 단계에서 수득한 용액에 상기 (2) 단계에서 수득한 용액을 첨가한다. 이후 acrylic 바인더 용액 100ml 및 경화제를 추가한 후 상온에서 2시간 동안 초음파 처리를 통해 분산시킨다.The solution obtained in step (2) is added to the solution obtained in step (1). Thereafter, 100 ml of an acrylic binder solution and a curing agent are added, and then dispersed through ultrasonication at room temperature for 2 hours.

비교제조예 9Comparative Preparation Example 9

(1) 비산화물 세라믹 입자의 준비(1) Preparation of non-oxide ceramic particles

SiC 입자 10g에 50ml epoxy 용액을 첨가하여 초음파 분산시킨다.Add 50ml epoxy solution to 10g of SiC particles and disperse ultrasonically.

(2) 산화물 세라믹 입자의 준비(2) Preparation of oxide ceramic particles

SiO2 입자 3g에 50ml epoxy 용액을 첨가하여 초음파 분산시킨다.Add 50ml epoxy solution to 3g of SiO 2 particles and disperse ultrasonically.

(3) 세라믹 조성물(3) ceramic composition

상기 (1) 단계에서 수득한 용액에 상기 (2) 단계에서 수득한 용액을 첨가한다. 이후 epoxy 용액 100ml를 추가한 후 상온에서 2시간 동안 초음파 처리를 통해 분산시킨다.The solution obtained in step (2) is added to the solution obtained in step (1). After adding 100 ml of epoxy solution, it is dispersed through sonication at room temperature for 2 hours.

상기 제조예 9~14 및 비교제조예 9에서 사용된 금속 입자, 비산화물 세라믹 입자, 산화물 세라믹 입자, 바인더 수지의 전하를 하기 표 4에 정리하였다.The charges of the metal particles, non-oxide ceramic particles, oxide ceramic particles, and binder resins used in Preparation Examples 9 to 14 and Comparative Preparation Example 9 are summarized in Table 4 below.

구분division 금속 입자metal particles 비산화물 세라믹 입자Non-Oxide Ceramic Particles 산화물 세라믹 입자oxide ceramic particles 바인더 수지binder resin 제조예 9Preparation 9 ++ -- XX XX 제조예 10Preparation 10 ++ -- XX XX 제조예 11Preparation 11 XX ++ -- ++ 제조예 12Preparation 12 XX ++ -- -- 제조예 13Preparation 13 XX -- -- ++ 제조예 14Preparation 14 XX -- ++ -- 비교제조예 9Comparative Preparation Example 9 XX XX XX ++

+ : (+) 전하, - : (-) 전하, X : 전하 없음/해당 없음+ : (+) charge, - : (-) charge, X : no charge/not applicable

도 5는 제조예 9를 통해 제조된 전도성 세라믹 조성물의 SEM 이미지이다. 도 5를 참고하면, Sn 입자의 표면에 SiC 입자가 정전기적으로 결합되어 있음을 확인할 수 있다.5 is a SEM image of the conductive ceramic composition prepared in Preparation Example 9. Referring to FIG. 5 , it can be confirmed that the SiC particles are electrostatically bonded to the surface of the Sn particles.

도 6은 제조예 9를 통해 제조된 전도성 세라믹 조성물의 EDX 맵핑 이미지이고, 도 7은 제조예 9를 통해 제조된 전도성 세라믹 조성물의 TEM 이미지이다. 도 6 및 도 7을 참고하면, 전도성 세라믹 조성물에서 Sn 입자 및 SiC 입자가 모두 관찰되었고, 특히, 전반적으로 Sn 입자의 표면에 SiC 입자가 존재함을 알 수 있다.6 is an EDX mapping image of the conductive ceramic composition prepared in Preparation Example 9, and FIG. 7 is a TEM image of the conductive ceramic composition prepared in Preparation Example 9. 6 and 7 , both Sn particles and SiC particles were observed in the conductive ceramic composition, and in particular, it can be seen that SiC particles are present on the surface of the Sn particles as a whole.

또한, 도 8은 제조예 11을 통해 제조된 전도성 세라믹 조성물의 SEM 및 EDX 맵핑 이미지이다. 도 8을 참고하면, 비산화물 세라믹 입자(A)에 산화물 세라믹 입자(B)가 정전기적으로 결합되어 있고(도 8(a)), 전반적으로 비산화물 세라믹 입자 위에 산화물 세라믹 입자가 분포되어 있음을 확인할 수 있다(도 8(b) 및 도 8(c)).Also, FIG. 8 is an SEM and EDX mapping image of the conductive ceramic composition prepared in Preparation Example 11. Referring to FIG. Referring to FIG. 8, it can be seen that oxide ceramic particles (B) are electrostatically bonded to non-oxide ceramic particles (A) (FIG. 8(a)), and oxide ceramic particles are generally distributed on non-oxide ceramic particles. It can be confirmed (FIGS. 8(b) and 8(c)).

도 9는 제조예 9 및 비교제조예 9를 통해 제조된 전도성 세라믹 조성물의 평균 입도 측정 결과이다. 도 9를 참고하면, 비교제조예 9의 경우 피크가 3개로 분리되는데, 이는 비산화물 세라믹 입자와 산화물 세라믹 입자가 정전기적으로 결합 또는 공-분산하여 존재하지 않기 때문으로 판단된다. 즉, 비산화물 세라믹 입자 피크, 산화물 세라믹 입자 피크, 그 외 상기 입자들의 응집으로 인해 덩어리가 생겨 큰 입자 크기를 갖는 피크로 나누어 존재하게 된다. 반면, 제조예 9의 경우 서로 다른 전하를 띠는 비산화물 세라믹 입자와 산화물 입자의 정전기적 결합된 상태에서도 입자간 응집이 일어나지 않아 단일 피크가 나타남을 확인할 수 있다.9 is an average particle size measurement result of the conductive ceramic composition prepared in Preparation Example 9 and Comparative Preparation Example 9. Referring to FIG. 9 , in Comparative Preparation Example 9, three peaks are separated, which is determined because non-oxide ceramic particles and oxide ceramic particles are electrostatically bonded or co-dispersed and do not exist. That is, the non-oxide ceramic particle peak, the oxide ceramic particle peak, and other peaks having a large particle size are formed due to aggregation of the particles and are present. On the other hand, in the case of Preparation Example 9, it can be confirmed that the non-oxide ceramic particles and the oxide particles having different charges do not agglomerate between the particles even in an electrostatically bonded state, so that a single peak appears.

3. 전착도장3. Electrodeposition coating

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

(1) 기재의 세척(1) cleaning of the substrate

알루미늄 조성의 기재를 제조예 1에 따라 제조된 표면처리 조성물이 담지된 용기에 넣고 초음파를 인가하여 1분 간 탈지, 세척하였다.The base material of the aluminum composition was placed in a container on which the surface treatment composition prepared according to Preparation Example 1 was supported, and ultrasonic waves were applied to degrease and wash for 1 minute.

(2) 전도성 세라믹 조성물의 1차 코팅(2) Primary coating of conductive ceramic composition

상기 알루미늄 기재를 각각 제조예 9~14 및 비교제조예 9에 따라 제조된 전도성 세라믹 조성물로 딥 코팅(dip coating)하였다. 공정 중 전도성 세라믹 조성물은 300rpm의 속도로 기계적 교반을 진행하였고, 알루미늄 기재에 (+) 전하, 전도성 세라믹 조성물에 (-) 전하를 인가하였다. 이 때, 인가된 전압은 12.5V이며, 15초 동안 수행하였다.The aluminum substrate was dip-coated with the conductive ceramic composition prepared according to Preparation Examples 9 to 14 and Comparative Preparation Example 9, respectively. During the process, the conductive ceramic composition was mechanically stirred at a speed of 300 rpm, and a (+) charge was applied to the aluminum substrate and a (-) charge was applied to the conductive ceramic composition. At this time, the applied voltage was 12.5V, and was performed for 15 seconds.

(3) 전도성 세라믹 조성물의 2차 코팅(3) Secondary coating of conductive ceramic composition

상기와 같이 1차 코팅된 알루미늄 기재를 각각 제조예 9~14 및 비교제조예 9에 따라 제조된 전도성 세라믹 조성물로 딥 코팅(dip coating)하였다. 공정 중 전도성 세라믹 조성물은 300rpm의 속도로 기계적 교반을 진행하였고, 알루미늄 기재에 (+) 전하, 전도성 세라믹 조성물에 (-) 전하를 인가하였다. 이 때, 인가된 전압은 12.5V이며, 15초 동안 수행하였다.The aluminum substrate coated with the primary as described above was dip-coated with the conductive ceramic composition prepared according to Preparation Examples 9 to 14 and Comparative Preparation Example 9, respectively. During the process, the conductive ceramic composition was mechanically stirred at a speed of 300 rpm, and a (+) charge was applied to the aluminum substrate and a (-) charge was applied to the conductive ceramic composition. At this time, the applied voltage was 12.5V, and was performed for 15 seconds.

(4) 세척 단계(4) washing step

전착도장 완료 후 기재 표면에 묻은 잔류 전도성 세라믹 조성물 및 기타 이물질을 제거하기 위하여 증류수를 사용하여 2회 세척하였다. 현재까지 모든 공정은 상온에서 수행되었다.After the electrodeposition coating was completed, it was washed twice with distilled water to remove the residual conductive ceramic composition and other foreign substances on the surface of the substrate. Up to now, all processes have been performed at room temperature.

(5) 건조 단계(5) drying step

상기와 같이 세척된 알루미늄 기재를 120℃에서 30분 동안 건조하여 표면의 세척수를 모두 제거한 후, 180℃로 승온하여 1시간 동안 건조시켰다.The washed aluminum substrate was dried at 120° C. for 30 minutes to remove all washing water on the surface, and then the temperature was raised to 180° C. and dried for 1 hour.

1차 및 2차 코팅에 사용된 전도성 세라믹 조성물(코팅액)과 그에 따라 최종적으로 얻어진 도막의 표면저항을 하기 표 5에 나타내었다.Table 5 below shows the surface resistance of the conductive ceramic composition (coating solution) used for the primary and secondary coatings and the finally obtained coating film.

구분division 1차 코팅primary coating 2차 코팅secondary coating 코팅액coating solution 표면저항(mΩ)Surface resistance (mΩ) 코팅액coating solution 표면저항(mΩ)Surface resistance (mΩ) 실시예 1Example 1 제조예 9Preparation 9 0.0170.017 제조예 9Preparation 9 0.0210.021 실시예 2Example 2 제조예 10Preparation 10 0.0420.042 제조예 10Preparation 10 0.0620.062 실시예 3Example 3 제조예 11Preparation 11 0.0070.007 제조예 11Preparation 11 0.0250.025 실시예 4Example 4 제조예 12Preparation 12 0.0640.064 제조예 12Preparation 12 0.0810.081 실시예 5Example 5 제조예 13Preparation 13 0.0390.039 제조예 13Preparation 13 0.0570.057 실시예 6Example 6 제조예 14Preparation 14 0.0590.059 제조예 14Preparation 14 0.0760.076 실시예 7Example 7 제조예 9Preparation 9 0.0170.017 제조예 10Preparation 10 0.0370.037 실시예 8Example 8 제조예 9Preparation 9 0.0170.017 제조예 11Preparation 11 0.0380.038 실시예 9Example 9 제조예 9Preparation 9 0.0170.017 제조예 12Preparation 12 0.0410.041 실시예 10Example 10 제조예 9Preparation 9 0.0170.017 제조예 13Preparation 13 0.0430.043 실시예 11Example 11 제조예 9Preparation 9 0.0170.017 제조예 14Preparation 14 0.0350.035 비교예 1Comparative Example 1 비교제조예 9Comparative Preparation Example 9 0.220.22 비교제조예 9Comparative Preparation Example 9 0.310.31 비교예 2Comparative Example 2 제조예 9Preparation 9 0.0170.017 제조예 9
(1차 코팅 완전 건조 후 코팅)
Preparation 9
(Coating after complete drying of the first coating)
0.280.28

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (10)

(a) pH 의존성 가변 전하를 가지고, 말단 또는 표면이 친수성 또는 소수성 작용기로 개질된 제1 물질, 무기염 및 계면활성제를 포함하는 표면처리 조성물로 금속 기재의 표면을 탈지 및 세척하는 단계; 및
(b) 금속 입자, 비산화물 세라믹 입자, 및 산화물 세라믹 입자 중 2 이상이 양전하 또는 음전하를 가지도록 표면처리되어 상호 정전기적으로 결합되거나 공-분산(co-dispersion)된 제2 물질을 포함하는 세라믹 조성물을 상기 금속 기재의 표면에 2회 이상 연속적으로 습윤 코팅한 후, 건조시키는 단계;를 포함하는, 도장방법.
(a) degreasing and washing the surface of the metal substrate with a surface treatment composition having a pH-dependent variable charge, the first material having a terminal or surface modified with a hydrophilic or hydrophobic functional group, an inorganic salt, and a surfactant; and
(b) a ceramic comprising a second material electrostatically bonded or co-dispersed to each other by surface treatment such that at least two of the metal particles, the non-oxide ceramic particles, and the oxide ceramic particles have a positive or negative charge Containing, coating method comprising a; after continuously wet coating the composition on the surface of the metal substrate two or more times, and then drying.
제1항에 있어서,
상기 제1 물질은 영가(zero valent) 금속, 금속염, 세라믹 화합물, 이온성 고분자 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 도장방법.
According to claim 1,
The first material is one selected from the group consisting of a zero valent metal, a metal salt, a ceramic compound, an ionic polymer, and a combination of two or more thereof.
제1항에 있어서,
상기 표면처리 조성물 중 상기 제1 물질의 함량은 5~50중량%인, 도장방법.
According to claim 1,
The content of the first material in the surface treatment composition is 5 to 50% by weight, the coating method.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 표면처리 조성물 중 상기 무기염의 함량은 5~50중량%인, 도장방법.
According to claim 1,
The content of the inorganic salt in the surface treatment composition is 5 to 50% by weight, the coating method.
제1항에 있어서,
상기 금속 입자는 Li, Be, Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr, Rf, Db, Sg, Bh, Hs 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나인, 도장방법.
According to claim 1,
The metal particles are Li, Be, Na, Mg, Al, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Po, At, Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, and one selected from the group consisting of combinations of two or more thereof, the coating method.
제1항에 있어서,
상기 비산화물 세라믹 입자는 Si, B, C, S, P, N 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는, 도장방법.
According to claim 1,
The non-oxide ceramic particles include one selected from the group consisting of Si, B, C, S, P, N, and combinations of two or more thereof.
제1항에 있어서,
상기 산화물 세라믹 입자는 금속 성분 및 O를 포함하는, 도장방법.
According to claim 1,
The oxide ceramic particles include a metal component and O, the coating method.
제1항에 있어서,
상기 세라믹 조성물은 유기 바인더, 무기 바인더, 양이온성 고분자, 음이온성 고분자, 비이온성 고분자, 양친매성 고분자 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 바인더 수지를 더 포함하는, 도장방법.
According to claim 1,
The ceramic composition further comprises one binder resin selected from the group consisting of organic binders, inorganic binders, cationic polymers, anionic polymers, nonionic polymers, amphiphilic polymers, and combinations of two or more thereof.
제1항에 있어서,
상기 습윤 코팅은 상기 금속 기재 및 상기 세라믹 조성물 사이에 기설정된 전압을 인가하여 이루어지는, 도장방법.
According to claim 1,
The wet coating is made by applying a predetermined voltage between the metal substrate and the ceramic composition, the coating method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116397228A (en) * 2023-06-06 2023-07-07 中南大学 Method for preparing alloy/tantalum carbide composite coating on graphite surface

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030027000A (en) * 2000-08-11 2003-04-03 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 Water-based composition for protective film formation
JP2012036314A (en) * 2010-08-09 2012-02-23 Shimizu:Kk Resin composition for electrodeposition coating, water-based electrodeposition coating, coating method, and coated article
KR101547985B1 (en) * 2014-04-18 2015-08-27 주식회사 한국나노플러스 Suspension composition containing ceramic particles and preparing method thereof
KR20180000248A (en) * 2016-06-22 2018-01-02 (주)윈스 A method for treating surface of particles and a suspension composition comprising the particles treated thereby
KR20190078333A (en) * 2017-12-26 2019-07-04 (주)윈스 A coating method using a conductive ceramic composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030027000A (en) * 2000-08-11 2003-04-03 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 Water-based composition for protective film formation
JP2012036314A (en) * 2010-08-09 2012-02-23 Shimizu:Kk Resin composition for electrodeposition coating, water-based electrodeposition coating, coating method, and coated article
KR101547985B1 (en) * 2014-04-18 2015-08-27 주식회사 한국나노플러스 Suspension composition containing ceramic particles and preparing method thereof
KR20180000248A (en) * 2016-06-22 2018-01-02 (주)윈스 A method for treating surface of particles and a suspension composition comprising the particles treated thereby
KR20190078333A (en) * 2017-12-26 2019-07-04 (주)윈스 A coating method using a conductive ceramic composition

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116397228A (en) * 2023-06-06 2023-07-07 中南大学 Method for preparing alloy/tantalum carbide composite coating on graphite surface
CN116397228B (en) * 2023-06-06 2023-08-22 中南大学 Method for preparing alloy/tantalum carbide composite coating on graphite surface

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