KR19980046782A - 세라믹 슬러리의 코팅성을 향상시키는 유기용액 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세라믹 슬러리의 코팅성을 향상시키는 유기용액 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 적절하게 선택된 유기화합물의 조성을 조정하여 에틸알콜과 혼합시킴으로서 구멍크기가 작은 다공체의 제조에도 이용이 가능한 세라믹 슬러리의 코팅성을 향상시킬 수 있는 유기용액을 얻고자 하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 세라믹 슬러리의 코팅성을 향상시키기 위한 유기용액을 제조하는 방법에 있어서, 폴리에틸렌아민(polyethyleneimine), 폴리비닐부티랄(polyvinylbutyral), 폴리비닐부티랄-코-아세테이트(polyvinylbutyral-co-aoetate), 폴리비닐부티랄-코-알콜(polyvinylbutyral-co-alcohol)의 유기화합물로 이루어지는 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 성분 10-20중량%와 에틸알콜 80-90중량%을 혼합하고, 15-30℃에서 교반하여 혼합용액을 제조하는 세라믹 슬러리의 코팅성을 향상시키는 유기용액 제조방법에 관한 것을 그 요지로 한다.
Description
본 발명은 소각로 분진 제거 장치 등의 필터로 사용되는 세라믹 다공체의 제조시 폴리우레탄 다공체에 대한 세라믹 슬러리의 코팅성을 향상시키는 유기용액의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 세라믹 다공체는 폴리우레탄 다공체에 세라믹 슬러리를 도포한 다음 건조 및 열처리 과정을 통해 제조된다. 이러한 세라믹 다공체의 제조에 사용되는 슬러리는 통상 증류수에 세라믹 분말과 첨가제를 혼합하여 제조한다. 하지만 상기 슬러리는 폴리우레탄 다공체에 대한 코팅성이 낮아 코팅된 슬러리이 두께가 얇공 제 1 도에서와 같이 다공체 골격의 모서리 부위에서 공극(2)이 형성되어 다공체의 기계적 특성이 열악하다. 고형분 함량이 높은 슬러리를 사용함으로서 코팅된 슬러리층의 두께를 향상시킬 수는 있지만, 이 경우 다공체의 구멍(1) 막힘현상이 발생하는 단점이 있다.
미국특허 4866011호에서는 폴리우레탄 다공체 표면에 접착성 용액을 피복하고 그 위에 슬러리를 도포함으로써 코팅성을 향상시키는 방법을 사용하고 있지만, 사용된 용액의 점도가 높아서 구멍(1)의 크기가 작은 다공에서는 적용하지 못하는 단점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 적절하게 선택된 유기화합물의 조성을 조정하여 에틸알콜과 혼합시킴으로서 구멍크기가 작은 다공체의 제조에도 이용이 가능한 세라믹 슬러리의 코팅성을 향상시킬 수 있는 유기용액을 얻고자 하는데, 그 목적이 있다.
제 1 도는 세라믹 다공체의 모식도
본 발명은 세라믹 슬러리의 코팅성을 향상시키기 위한 유기용액의 제조방법에 있어서, 폴리에틸렌아민(polyethyleneimine), 폴리비닐부티랄(polyvinylbutyral), 폴리비닐부티랄-코-아세테이트(polyvinylbutyral-co-aoetate), 폴리비닐부티랄-코-알콜(polyvinylbutyral-co-alcohol)의 유기화합물로 이루어지는 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 성분 10-20중량%와 에틸알콜 80-90중량%을 혼합하고 15-30℃에서 교반하여 제조하는 세라믹 슬러리의 코팅성을 향상시키는 유기용액 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 폴리우레탄 다공체에 세라믹 슬러리를 코팅시켜 세라믹 다공체 형성시 코팅성을 향상시키기 위해, 코팅전에 행하는 처리에 적용되는 유기용액에 관한 것이다.
본 발명에서 사용되는 폴리에틸렌아민은 수용성 표면을 가지는 각종 산화물에 대해 흡착성을 가지는 -NH기능기(functional group)와 유기화합물에 대해 흡착성을 가지는 -CHx(x=1,2)기능기를 가지고 있으므로 폴리우레탄 다공체와 피복되는 세라믹 슬러리에 대해 우수한 접착성을 나타낸다.
또한, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐부티랄-코-아세테이트 및 폴리비닐부티랄-코-알콜은 수용성 표면을 가지는 산화물에 대해 흡착성을 가지는 -CH, -COO 기능기와 유기화합물에 흡착성을 가지는 -CHx(x=1,2)기능기를 가지고 있으므로 폴리우레탄 다공체와 피복되는 슬러리에 대해 우수한 접착성을 나타낸다.
또한, 에틸알콜(ethylalcohol)은 인체에 무해하며 폴리우레탄에 대한 용해성이 없고, 제조된 유기용액의 점도가 낮아 상기 유기화합물 그룹에 대한 용매로서 가장 적합하다.
이와 같은 관점으로 부터 본 발명에서는 폴리에틸렌아민, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐부티랄-코-아세테이트, 폴리비닐부티랄-코-알콜의 유기화합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 성분과 에틸알콜을 이용하는 것이다.
상기 유기화합물 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 성분과 에틸알콜로 구성되는 유기용액에 있어서 유기화합물의 첨가량이 10중량% 미만일 경우는 폴리우레탄 다공체의 표면에 유기화합물의 코팅층이 완전히 형성되지 못하여 코팅성의 개선이 없다. 또한, 20중량% 보다 많은 경우는 유기화합물간의 상호 작용으로 균일한 코팅층의 형성이 방해되며 제조된 유기용액의 점도가 높아 구멍크기가 작은 다공체의 제조에 사용이 부적합하다. 따라서, 본 발명에서는 유기화합물 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 성분 함량을 10-20중량%로 한정한다.
본 발명에서는 상기 유기화합물 및 에틸알콜에 대하여 특별히 한정하는 것은 없으나 불순물이 영향을 최소화하기 위해 순도 99% 이상인 것이 바람직하다.
상기와 같이 성분이 한정된 유기화합물과 에틸알콜을 혼합하여 교반할 때의 온도는 15-30℃로 유지되어야 한다. 혼합용액의 온도가 15℃ 미만으로 유지되면 유기화합물의 균일한 용해가 이루어지지 않거나, 제조된 용액의 점도가 0.9 센티포아즈보다 낮아 다공체 표면에 균일한 코팅층이 형성되지 않는다. 또한 30℃보다 높게 유지되면 유기화합물간의 상호 반응으로 인하여 균일한 용액이 제조되지 않거나, 제조된 용액의 점도가 2.5센티포아즈보다 높아 구멍크기가 작은 다공체에 사용할 경우 코팅용액에 의한 구멍 막힘이 발생한다.
즉, 본 발명에서는 혼합용액의 교반온도를 15-30℃로 한정하여, 용액의 점도를 0.9-2.5cps로 유지하는 것이 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
실시예
폴리우레탄 다공체를 최대로 압축한 다음 하기표 1과 같은 성분으로 이루어진 코팅성 향상용 유기용액에 함침하였다. 일정시간 유지한 후 우레탄 다공체를 꺼내고, 압축기로 압축하여 과잉의 유기용액을 제거하였다. 그런 다음 상온에서 유지 후 세라믹 슬러리에 함침한 다음 다공체를 꺼내고, 압축기로 압축하였다. 그리고 상온에서 건조 및 열처리하여 소성된 다공체를 제조하였다.
Al2O390중량%-SiO210중량%(이하 AS라 한다)의 알루미나계 및 MgO 90중량%-ZrO210중량(이하 MZ라 한다)의 마그네시아계 다공체를 상기의 방법으로 제조하였으며, 제조된 소성 다공체의 표면을 관찰하여 다공체 모서리에서의 공극 발생 여부를 확인하였다. 다공체 모서리에서 공극 발생이 감소하면 다공체의 기계적 내구성이 향상되는데, 이러한 관계를 정량적으로 평가하기 위하여 다공체의 꺾임강도를 측정하였고 그 결과를 하기표 1에 나타내었다. 이때 슬러리 제조에 사용되는 내화분말은 공지된 것을 사용하였으며, 폴리우레탄 다공체는 공지된 것으로써 기공크기가 1.5mm인 것을 이용하였다.
[표 1]
※PVB-co-VA : 폴리비닐부티랄-코-알콜
상기 표 1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 조성범위인 유기화합물 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 성분 10-20중량%와 에틸알콜 80-90중량%를 혼합한 후 15-30℃에서 교반하여 제조한 코팅성 향상용 유기용액을 적용한 실시예(1-4)의 경우 다공체의 모서리 부분에서 공극발생이 감소되었으며, 그 결과 소성 다공체의 기계적 내구성도 향상되었음을 알 수 있다. 또한, 유기용액의 적용여부에 관계없이 제조된 소성 다공체의 기공율은 70-80%로 동등한 수준이었다. 그러나 본 발명의 범위를 벗어난 비교예(5-8)에서는 다공체의 모서리에서 공극이 발생되거나 피복층에서 균열이 발생하였으며, 소성체의 꺾임강도도 현저히 저하되었다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 각종 세라믹 슬러리의 폴리우레탄 다공체에 대한 코팅성을 향상시켜 제조된 세라믹 다공체의 기계적 내구성을 향상시킬 수 있으며, 또한 점도가 낮아 기공크기가 작은 다공체의 제조에도 적용이 가능하다는 효과가 제공된다.
Claims (2)
- 세라믹 슬러리의 코팅성을 향상시키기 위한 유기용액의 제조방법에 있어서, 폴리에틸렌아민, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐부티랄-코-아세테이트, 폴리비닐부티랄-코-알콜의 유기화합물로 이루어지는 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 성분 10-20중량%와 에틸알콜 80-90중량%을 혼합하고 15-30℃에서 교반하여 제조하는 것을 특징으로 하는 세라믹 슬러리의 코팅성을 향상시키는 유기용액 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 혼합용액의 점도가 0.9-2.5센티포아즈인 것을 특징으로 하는 세라믹 슬러리의 코팅성을 향상시키는 유기용액 제조방법.
Priority Applications (1)
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| KR1019960065186A KR19980046782A (ko) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 세라믹 슬러리의 코팅성을 향상시키는 유기용액 제조방법 |
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Publications (1)
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| KR19980046782A true KR19980046782A (ko) | 1998-09-15 |
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ID=66522815
Family Applications (1)
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| KR1019960065186A KR19980046782A (ko) | 1996-12-13 | 1996-12-13 | 세라믹 슬러리의 코팅성을 향상시키는 유기용액 제조방법 |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR19980046782A (ko) |
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1996
- 1996-12-13 KR KR1019960065186A patent/KR19980046782A/ko not_active Application Discontinuation
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