KR19980075926A - Manufacturing method of ceramic coating liquid coated on metal plate at low temperature - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 현재 약 800℃의 고온으로 금속판에 세라믹이 코팅되어 건축 내외 장재로 사용되는 건축용 외장재가 고온으로 코팅되기 때문에 고온으로 가열시키기 위한 별도의 시설이 필요하고, 고온가열로 인한 금속 재질의 특성의 변화는 물론 이로 인하여 쉽게 부식이 발생되는 문제점과 고온으로 가열시에 비틀림이 발생되는 문제점을 약 180℃에서 220℃의 범위인 저온으로도 금속판에 코팅할 수 있도록 되는 세라믹코팅액의 제조방법에 관한 것이다.The present invention requires a separate facility for heating at a high temperature because the ceramic coating on the metal plate at a high temperature of about 800 ℃ is used for interior and exterior building materials is coated with a high temperature, and the metal material due to high temperature heating In the manufacturing method of the ceramic coating liquid which can be coated on the metal plate even at low temperatures in the range of about 180 ° C to 220 ° C, as well as changes in properties and problems of easy corrosion and torsion when heated to high temperatures. It is about.

Description

저온으로 금속판에 코팅되는 세라믹 코팅액의 제조방법Manufacturing method of ceramic coating liquid coated on metal plate at low temperature

본 발명은 건축 내외장재로 사용되는 금속판의 표면에 본체세라믹을 저온으로도 코팅할 수 있도록 되는 세라믹 코팅액의 제조방법에 관한 것으로 금속판은 물론 알루미늄판에도 코팅할 수 있도록 되는 세라믹 코팅액의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a ceramic coating liquid that can be coated on the surface of the metal plate used as interior and exterior building materials at low temperatures, and to a method for producing a ceramic coating liquid that can be coated on an aluminum plate as well as a metal plate. .

현재 금속판에 세라믹을 코팅하기 위하여는 약 800℃의 고온으로 철판에 세라믹을 코팅하고 있기 때문에 고온으로 가열시키기 위하여는 별도의 가열 시설이 필요하고 또한 고온가열로 인한 철판 재질의 특성의 변화는 물론 이로 인하에 쉽게 부식이 발생되는 문제점과 휨성이 발생되는 문제점으로 인하여 제품의 하자가 발생되는 것이다.Currently, in order to coat ceramics on metal plates, the ceramics are coated on iron plates at a high temperature of about 800 ° C. Therefore, a separate heating facility is required to heat them to high temperatures. Due to the problem that the corrosion is easily generated due to the reduction and the problem that the warpage occurs, the defect of the product is generated.

또한 고온으로 코팅을 하기 위하여 중량이 가벼운 알루미늄판에는 더욱 코팅이 불가능하였던 것이다.In addition, in order to coat at a high temperature, a lighter weight aluminum plate was more impossible to coat.

이는 세라믹을 금속판에 코팅하여 건축용으로 사용토록 하기 위하여는 분말상의 세라믹이 고온에서 용해되기 때문에 고온에서도 소성이 되지 않는 철판만을 이용하여 세라믹을 코팅하였던 것이다.In order to coat the ceramic on a metal plate and use it for construction, the ceramic powder was coated using only an iron plate which is not fired even at a high temperature because the powdery ceramic is dissolved at a high temperature.

따라서 고온으로 가열하여 세라믹을 코팅할 경우에는 철의 변태점에 가까운 800℃까지 가열을 하기 때문에 타재료의 물성이 변하여 코팅후에는 코팅된 철판의 뒤틀림과 굴곡 및 연성등의 문제점이 노출되고 있는 것이고 고온에서 소성이 이루어지기 때문에 강도가 강하여 약한 충격에도 금이 가게 되는 문제점이 있는 것이다.Therefore, when the ceramic is coated by heating at high temperature, it heats up to 800 ℃ close to the transformation point of iron, so the physical properties of other materials change, and after coating, problems such as twisting, bending and ductility of the coated iron plate are exposed. Because the plastic is made in the strength is strong, there is a problem that the crack is weak even in a weak impact.

따라서 저온에서도 코팅이 가능한 세라믹코팅액의 개발이 요구되었던 것이다.Therefore, the development of a ceramic coating solution that can be coated even at low temperatures was required.

따라서 본 발명은 금속은 물론 녹슬음도 없고 비중이 철(비중 7.8)의 1/3에 해당되는 알루미늄(비중 2.7)에도 세라믹을 코팅할 수 있도록 저온에서도 코팅될 수 있는 코팅액을 제공하기 위하여 0.5-1μ의 분체세라믹을 충진제로 하여 여기에 색상을 내기 위한 0.5-1μ의 안료와 접착력을 향상시키기 위하여 비히클(결합제)과 이들이 적당한 점도를 갖도록 하기 위하여 용제로 사용된 알콜을 조성으로 하여 알루미늄의 재결정온도보다 저온에서도 코팅이 가능토록 함으로서 철판은 물론 알루미늄판에도 코팅이 가능토록 한 것이다.Therefore, the present invention is 0.5-1μ to provide a coating liquid that can be coated even at low temperatures so as to coat the ceramic on aluminum (specific gravity 2.7), which is not only metal but also rust and specific gravity corresponds to 1/3 of iron (specific gravity 7.8). Powder of ceramics is 0.5-1μ pigment for coloring and vehicle (binder) to improve adhesion and the alcohol used as a solvent to make them have a suitable viscosity as a composition than aluminum recrystallization temperature By coating at low temperature, it is possible to coat not only iron plate but also aluminum plate.

따라서 본 발명은 이물질이 부착되지 않고 부착후에도 간단하게 세척할 수 있으면서 인체에 유익한 원적외선을 방사시키는 세라믹을 이용하여 이를 충진제로 하여 접착력을 유도하는 비히클과 색상을 내기 위한 안료와 이들을 혼합시키기 위한 용제를 적당량 배합하여 세라믹을 액상으로 제조하여 이러한 세라믹액의 원료조합물성이 180℃에서부터 220℃까지의 범위내에서 소성물성으로 조성되면서도 기계적, 열적, 화학적, 생체적등의 복합적 기능의 성질을 그대로 유지시킴으로서 타재료와의 피도물에 도막을 형성시켜 사용토록 할 수 있는 것이다.Therefore, the present invention uses a ceramic that emits far-infrared rays, which is beneficial to the human body while being easily cleaned even after the attachment of foreign matters, and as a filler, a vehicle for inducing adhesion and a pigment for producing color, and a solvent for mixing them. By mixing the appropriate amount, the ceramics are prepared in the liquid phase, and the raw material combination properties of the ceramic liquids are composed of plastic materials within the range of 180 ° C to 220 ° C, while maintaining the properties of complex functions such as mechanical, thermal, chemical, and biological. It can be used by forming a coating film on the coating material with other materials.

제1도는 본 발명의 공정을 나타낸 공정도1 is a process diagram showing the process of the present invention

이하 일실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter will be described in detail based on one embodiment as follows.

세라믹 액의 조성으로는 우선 0.5-1μ분말상의 세라믹을 충진제로 하였고 접착력의 향상을 위하여 결합제(비히클)를 사용하였으며 점도의 유지와 희석을 위하여 알콜을 용제로 사용하였고 색상을 내기 위하여는 분체로된 무기안료를 조성으로 하였다.For the composition of ceramic liquid, firstly, 0.5-1μ powder ceramic was used as filler and binder (vehicle) was used to improve adhesion. Alcohol was used as solvent to maintain and dilute viscosity. An inorganic pigment was used as a composition.

색상을 내기 위한 안료는 고온에서 얻어진 무기안료를 사용하였고 안료 입자의 크기로는 분체세라믹의 입자와 동일한 크기의 것인 0.5-1μ의 분체를 사용하는 것이 가장 좋고 1200-1500℃에서 얻어지는 내열용 안료이어야 한다.Pigment for color was used inorganic pigments obtained at high temperature, 0.5-1μ powder of the same size as the particles of the powder ceramic is best used as the pigment particles of the heat-resistant pigment obtained at 1200-1500 ℃ Should be

이는 낮은 온도에서 얻어지는 무기안료 및 유기안료는 열에 쉽게 변색이 되기 때문에 180℃-220℃로 소성이 되는 세라믹의 안료로서는 사용에 문제점이 있다.This is because inorganic pigments and organic pigments obtained at low temperatures are easily discolored by heat, so there is a problem in use as pigments in ceramics which are baked at 180 ° C-220 ° C.

또한 본 발명에서 사용된 용제로는 I.P.A를 사용하였으며 메틸이나 에틸알콜을 사용하였을 경우에는 희석반응이 나쁘고 라이프사이클(숙성후에 경화가 되는 시간)이 너무빨라 사용상 문제점이 있다.In addition, as a solvent used in the present invention, I.P.A is used, and when methyl or ethyl alcohol is used, the dilution reaction is bad and the life cycle (time to harden after aging) is too fast.

이때 알콜의 대용으로 물을 사용할 수 있으나 물에 불순물이 함유되어 있을 경우에는 쉽게 교반이 이루어지지 않게 되고 코팅건조후에 코팅의 두께가 두꺼우면 건조시에 표면에 기포가 발생될 수 있다.At this time, water can be used as an alternative to alcohol, but if water contains impurities, it is not easily stirred, and if the thickness of the coating is thick after drying, bubbles may be generated on the surface during drying.

본 발명에서 색상을 내기 위하여 안료를 사용한 이유는 안료가 비히클이나 용제로 사용된 알콜등에 풀리지 않은 상태에서 분산이 이루어지도록 하기 위한 것이고 만일 염료를 사용할 경우에는 용제등에 풀려져 분자상태에서 사용되기 때문에 적합하지 않다.The reason why the pigment is used to color in the present invention is to allow the pigment to be dispersed in a state in which the pigment is not solved in a vehicle or an alcohol used as a solvent. Not.

또한 결합제로는 유기금속화합물인 금속알콕사이드(alxoxide)를 사용하였고 이러한 결합제(비히클)로 사용된 금속알콕사이드의 일반식은 M(OR)n(M은 Si, Ti, Al, Sn등의 금속이고 R은 Methyl, Ethyl, Butyl등의 Alkyl기)로 표시된다.In addition, the metal alkoxide (alxoxide) which is an organometallic compound was used as the binder. The general formula of the metal alkoxide used as the binder (vehicle) is M (OR) n (M is a metal such as Si, Ti, Al, Sn, and R is Alkyl group of Methyl, Ethyl, Butyl, etc.).

따라서 금속알콕사이드는 열분해와 가수분해되어 금속산화물로 되며 그 반응은 다음의 식과 같다.Therefore, the metal alkoxide is thermally decomposed and hydrolyzed to become a metal oxide, and the reaction is as follows.

열분해반응Pyrolysis

M(OR)n ---MOn/2+ n/2R(OH) + OlefinM (OR) n --- MOn / 2 + n / 2R (OH) + Olefin

가수분해반응Hydrolysis reaction

M(OR)n + NH2O ---M(OH)n + nR(OH)M (OR) n + NH 2 O --- M (OH) n + nR (OH)

M(OH)n ---MOn/2+ n/2H2OM (OH) n --- MOn / 2 + n / 2H 2 O

위와 같이 M(OR)n은 가수분해되어 겔이 형성되면서 축중합되어 부분 축합물을 생성하여 경화되면서 고분자량화 되어 안정한 도막을 형성할 수 있는 것이다.As described above, M (OR) n is hydrolyzed and condensation-polymerized as a gel is formed to produce a partial condensate and harden to form a high molecular weight stable coating.

다음의 식은 가수분해 및 중축합반응을 나타내는 예이다.The following equation is an example of hydrolysis and polycondensation reaction.

** Ti(OC2H5)4+ 4H2O -------Ti(OH)4+ 4C2H5(OH)** Ti (OC 2 H 5 ) 4 + 4H 2 O ------- Ti (OH) 4 + 4C 2 H 5 (OH)

Ti(OH)4---------TiO2+ 2H2OTi (OH) 4 --------- TiO 2 + 2H 2 O

** Si(OC2H5)4+ Zr(OC4H9)4+ 8H2O -------SiZr(OH)8+ 4C2H5OH + 4C4H9OH** Si (OC 2 H 5 ) 4 + Zr (OC 4 H 9 ) 4 + 8H 2 O ------- SiZr (OH) 8 + 4C 2 H 5 OH + 4C 4 H 9 OH

SiZr(OH)8-------SiZrO4+ 4H2OSiZr (OH) 8 ------- SiZrO 4 + 4H 2 O

또한 본 발명에서는 결합제를 금속알콕사이드를 사용하였으나 또다른 결합제인 비히클로서 규산염과 지르코늄염류와 인산염 유기금속화합물등을 사용할 수 있으나 규산염을 사용할 경우에는 내수성이 좋지 않아서 별도의 경화제를 사용하여야 하고 경화제로는 Zn, MgO, 등을 사용함으로서 내수성, 내식성, 경도 등을 개량할 수 있는 것이다.In addition, in the present invention, although the metal alkoxide is used as the binder, another binder may be silicate, zirconium salts, and phosphate organometallic compounds. By using Zn, MgO, etc., water resistance, corrosion resistance, hardness, etc. can be improved.

또한 본 발명에서 사용된 충진제로는 내식용으로 사용되는 SiO2를 사용하였으나 Al2O3, ZrO2, SiC, Si3N4등을 사용할 수 있는 것이다.In addition, as the filler used in the present invention, SiO 2 used for corrosion resistance is used, but Al 2 O 3 , ZrO 2 , SiC, Si 3 N 4 , and the like may be used.

또한 용제로 사용되는 알코로는 에탄올이나 메탄올보다 비중이 낮고 비점이 높으며 빙점도 높고 인화점이 높은 I.P.A.(Isopropanol alcohal)을 사용하였다.In addition, the alcohol used as a solvent was I.P.A. (Isopropanol alcohal) having a lower specific gravity, higher boiling point, higher freezing point and higher flash point than ethanol or methanol.

또한 이러한 조성들을 혼합시키기 위한 배합방법으로는 무작위로 혼합하였을 경우에는 장시간 교반을 하여도 분산이 이루어지지 않고 뭉쳐 있는 것을 알 수 있었고 반듯이 분체인 충진제와 안료를 알콜과 먼저 배합하여 충분하게 분산이 이루어진 상태에서 결합제인 겔상태의 비히클과 배합하여야 하고 이와 같은 순서로 배합하지 않을 경우에는 충진제와 안료가 뭉쳐진 상태가 풀리지 않게 되어 사용할 수 없게 되는 것이다.In addition, as a blending method for mixing these compositions, even when randomly mixed, it can be seen that they are not dispersed even after a long time of stirring, but the powder filler and pigment are first blended with alcohol to sufficiently disperse them. If it is combined with the gel vehicle as a binder in the state, and not in this order, the aggregated state of the filler and the pigment is not solved, so that it cannot be used.

이러한 현상은 세라믹과 안료가 0.5-1μ정도로 미세한 분체이기 때문에 유통과정에서 보관되어 있던 분체상태인 세라믹과 안료가 습기나 정전기등에 의하여 일정한 크기로 입자화하기 때문에 이들이 결합된 사이로 용제인 알콜이 침투하지 못하게 되어 분산이 이루어지지 않고 덩어리로 뭉쳐져 있는 것이다.This phenomenon is because the ceramics and pigments are 0.5-1μ fine powder, so the ceramics and pigments stored in the distribution process are granulated to a certain size by moisture or static electricity. It is impossible to disperse, and it is not lumped together.

또한 용제를 물로 하였을 경우에는 알콜보다는 비중이 높기 때문에 교반시에 상당한 힘이 소요되고 교반시간마다 교반기의 대형화를 필요로 한다.In addition, when the solvent is made of water, the specific gravity is higher than that of alcohol, so a considerable force is required during stirring, and the stirrer needs to be enlarged every stirring time.

또한 이와 같이 배합이 이루어졌을 경우에도 알루미늄판은 물론 금속판에 코팅할 경우에 1회의 코팅으로 원하고자 하는 코팅두께인 20-30μ을 한번에 얻을 수 없었고 코팅된 상태에서도 건조를 하였을 경우에 상당히 많은 기포(피놀)가 발생되는 것을 알 수 있었고 건조시에도 건조시간이 길어지며 건조도 쉽게 되지 않는 것을 알 수 있었다.In addition, even in this case, when the coating on the aluminum plate as well as the metal plate, the desired coating thickness of 20-30μ could not be obtained at one time. Pinol) was generated, and the drying time was long and the drying was not easy.

따라서 이의 해결방법으로는 1회의 코팅 두께를 10μ이하로 코팅하여 100℃이하에서 건조시키기를 2-3차례 반복하면서 마지막 3차코팅시에는 180-200℃로 건조시킴으로서 원하고자 하는 코팅을 할 수 있었다.Therefore, as a solution of this, the coating thickness of one coating was less than 10μ and then dried at 100 ° C. or less and repeated 2-3 times, and the desired coating could be achieved by drying at 180-200 ° C. during the final third coating. .

이러한 현상은 30μ정도되는 도막을 1번에 형성하여 높은 온도에서 건조를 하면 코팅된 도막의 표면이 먼저 건조가 되면서 경화되어 저층에 형성된 부분이 늦게 증발이 이루어지기 때문에 경화층으로 인하여 이때 증발되는 수분이 빠져 나가지 못하면서 피놀이 생기는 것을 알 수 있었다.This phenomenon occurs when the coating film of about 30μ is formed at one time and dried at a high temperature, so that the surface of the coated coating is dried first and then cured, and the portion formed in the lower layer evaporates later. I could see that the play occurs without exiting.

따라서 용제를 알콜로 하여 배합하는 것이 경제적인 측면과 제품의 질에서 상당히 우수한 것을 알 수 있었다.Therefore, it was found that the formulation of the solvent as alcohol was considerably superior in terms of economics and product quality.

이는 알콜의 경우에는 건조하기 전에 스프레이 코팅과정에서 20-30%정도가 날라가고 전조시에 온도를 올리면서 알콜 성분이 모두 날라가기 때문에 완벽한 건조가 가능한 것이다.In the case of alcohol, 20-30% is blown off during the spray coating process before drying, and all the alcohol components are blown off as the temperature is increased at the time of rolling, so that the complete drying is possible.

또한 안료의 사용은 보통 전체의 비율에서 1-12%가 소요되고 이러한 안료가 용제에 혼합될 경우에 충진제와 같이 분체이기 때문에 충진제로서의 역할도 조금은 하는 것을 알 수 있었으나 이는 배합 비율상의 문제이지 기능적인 면에 있어서는 안료의 비율은 그다지 중요한 것이 아니고 단지 색상을 내기 위한 정도에 불과한 것을 알 수 있었다.In addition, the use of the pigment usually takes 1-12% of the total ratio, and when these pigments are mixed in the solvent, it can be seen that it also plays a role as a filler because it is a powder like a filler, but this is a problem in the mixing ratio. In terms of cotton, the ratio of the pigments is not so important, but only for the color.

또한 용제를 알콜로 하여 혼합할 경우에도 충진제의 많고 적음에 따라 또는 결합제의 많고 적음에 따라 안료의 많고 적음에 따라 코팅상태가 상당히 많이 변화되는 것을 알 수 있어 각각의 조성의 배합비도 상당히 중요한 것을 알 수 있었다.Also, even when the solvent is mixed with alcohol, it can be seen that the coating state changes considerably according to the amount of the filler and the amount of the binder as the amount of the filler is large or small, and the mixing ratio of each composition is also very important. Could.

이하 일실시에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following.

[실시예 1]Example 1

충진제(세라믹 분체)25-28%Filler (ceramic powder) 25-28%

결합제(비히클)30-40%Binder (vehicle) 30-40%

용제(알콜)30-40%Solvent (alcohol) 30-40%

안료5-12%Pigment 5-12%

위와 같은 배합비는 전체의 양을 100%로 하였을 경우의 퍼센트를 나타낸 것으로 반듯이 100%를 기준으로 하는 것이 아니고 배합의 순서가 우선적으로 분체로 되는 안료와 충진제에 알콜로 배합을 하여 충분하게 분산이 이루어진 상태에서 그후에 겔상태인 결합제에 배합을 하는 것이기 때문에 분체인 안료와 충진제를 알콜과 배합하는 비율이 1:1로 유지하는 것이 가장 적합한 것이며 백색으로 코팅하기 위하여는 충진제의 생상이 백색이기 때문에 충진제는 안료가 들어가는 만큼 많이 소요되는 것이다.The above mixing ratio shows the percentage when the total amount is 100%. The mixing ratio is not based on 100%, but is sufficiently dispersed by mixing alcohol with the pigment and filler, which are primarily powders. It is most suitable to keep the ratio of the powder pigment and the filler mixed with alcohol at 1: 1 because it is to be blended into the binder in the gel state afterwards, and for the white coating, the filler is white because the raw material of the filler is white. It takes as much as the pigment enters.

이와 같이 충진제와 안료 및 용제를 배합하는 방식으로는 볼밀을 이용하여 충분히 교반하여 분산시켜야 하고 교반방법으로는 볼밀을 사용하여야 하고 교반 시간으로는 볼밀의 기능에 따라 달라질 수 있으나 최근에 개발된 볼밀에서는 원하는 교반의 상태에 따라 자동적으로 교반된 것이 빠져 나오도록 되어 있기 때문에 이러한 볼밀을 사용할 경우에는 시간의 개넘이 필요없는 것이다.As such, the filler, pigment, and solvent should be mixed and dispersed by using a ball mill, and the ball mill should be used as a stirring method. The stirring time may vary depending on the function of the ball mill. When the ball mill is used, it is not necessary to run out of time since the agitated product is automatically released according to the desired stirring state.

이와 같이 배합되어 분산된 것을 결합제와 배합할 경우에는 결합제를 4로 하면 용제로 배합된 충진제와 안료는 6의 비율로 하는 것이 가장 우수한 것을 알 수 있었다.In the case of blending and dispersing the above-mentioned mixture with the binder, it was found that when the binder was 4, the filler and the pigment blended with the solvent were best at a ratio of 6.

또한 이러한 교반의 방법으로는 결합제가 겔의 상태로 되어 있기 때문에 볼밀을 이용하여 교반할 필요성은 없고 교반기를 이용하여 충분한 교반을 필요로 하나 본 발명에서는 1시간은 5000RPM으로 격렬하에 교반한 후 500-1000RPM으로 4시간을 교반하였다.In addition, in this method of stirring, since the binder is in a gel state, it is not necessary to stir using a ball mill and sufficient stirring is required using a stirrer. However, in the present invention, after stirring vigorously at 5000 RPM for 1 hour, 500- Stir at 1000 RPM for 4 hours.

이와 같이 제조된 세라믹 액을 알루미늄판이나 금속판에 코팅하였던 결과 부착강도나 경도가 우수한 것을 알 수 있었다.As a result of coating the ceramic liquid thus prepared on an aluminum plate or a metal plate, it was found that the adhesion strength and the hardness were excellent.

교반을 장시간 할 수록 바로 사용할 수 있는 장점과 접착력이 우수하며 작업성이 우수한 것을 알 수 있었으나 사용후 교반이 중지된 상태에서는 5시간이 경과되면서 경화되어 지는 것을 알 수 있었고 재사용시에는 또다시 교반을 하면 사용할 수 있으나 이때에는 광택이 떨어지는 것을 알 수 있었다.It was found that the longer the stirring, the better the usability, the better the adhesive strength, and the better the workability. However, when the stirring was stopped after the use, it was hardened after 5 hours. If you can use it, but it was found that the gloss is poor.

또한 경화가 시작되면서 48시간 이후에는 교반이 쉽게 이루어지지 않는 것을 알 수 있었고 충분한 교반을 하여 재사용은 할 수 있으나 접착력이나 광택이 현저하게 떨어지는 것을 알 수 있었다.In addition, as the curing started, it was found that after 48 hours, the stirring was not easily performed, and it was possible to reuse with sufficient stirring, but the adhesion and the gloss were remarkably decreased.

[실시예 2]Example 2

충진제(세라믹 분체)15%미만Filler (ceramic powder) less than 15%

결합제(비히클)30-40%Binder (vehicle) 30-40%

용제(알콜)30-40%Solvent (alcohol) 30-40%

안료5-12%Pigment 5-12%

충진제를 15%의 이내로 하였을 경우에는 용제의 비율이 높아지기 때문에 코팅시에 구조체가 형성되지 않아 도막의 두께를 형성하기가 곤란하였다.When the filler was less than 15%, since the proportion of the solvent was increased, it was difficult to form the thickness of the coating film because no structure was formed during coating.

이는 용제의 과다로 점도가 높아지기 때문에 코팅후에 흐름이 심하여 도막의 두께가 형성되지 않게 되는 것이다.This is because the viscosity is increased due to the excessive solvent, the flow is severe after coating so that the thickness of the coating film is not formed.

[실시예 3]Example 3

충진제(세라믹 분체)30%(이상)Filler (ceramic powder) 30% (or more)

결합제(비히클)30-40%Binder (vehicle) 30-40%

용제(알콜)30-40%Solvent (alcohol) 30-40%

안료5-12%Pigment 5-12%

또한 충진제를 30%이상으로 하였을 경우(즉 충진제와 안료를 혼합한 것을 용제로 배합한 것과 결합제의 비율이 4.5:6이 되게 하였을 경우)에는 도막에는 문제가 없었으나 분무시에 어려운 문제가 있었고 도막의 두께가 40μ이상으로 될 경우에는 건조시에 크랙이 생기는 것을 알 수 있었다.In addition, when the filler was 30% or more (that is, when the mixture of the filler and the pigment was mixed with the solvent and the ratio of the binder was 4.5: 6), there was no problem with the coating film, but there was a difficult problem when spraying the coating film. It became clear that when the thickness of became 40 micrometers or more, a crack generate | occur | produced at the time of drying.

[실시예 4]Example 4

충진제(세라믹 분체)25-28%Filler (ceramic powder) 25-28%

결합제(비히클)45%(이상)Binder (vehicle) 45% (or more)

용제(알콜)30-40%Solvent (alcohol) 30-40%

안료5-12%Pigment 5-12%

또한 결합제를 전체 퍼센트에서 45%이상으로 하였을 경우 (즉 결합제의 비율을 6:4.5이상으로 하였을 경우)에는 실시예2와 같이 용제의 비율이 높아지기 때문에 도막의 상태가 안정적이지 않는 것을 알 수 있었다.In addition, when the binder was 45% or more in the total percentage (that is, when the binder ratio was 6: 4.5 or more), it was found that the state of the coating film was not stable because the solvent ratio was increased as in Example 2.

[실시예 5]Example 5

충진제(세라믹 분체)25-28%Filler (ceramic powder) 25-28%

결합제(비히클)25%(미만)Binder (vehicle) 25% (less than)

용제(알콜)30-40%Solvent (alcohol) 30-40%

안료5-12%Pigment 5-12%

또한 결합제를 전체 퍼센트에서 25%미만으로 하였을 경우에는 결합 역할이 원활하지 않아 건조후에 바로 크랙이 발생하였으며 스크럿치가 약해 쉽게 표면에 기스가 발생되는 것을 알 수 있었다.In addition, when the binder was less than 25% of the total percentage, the bonding role was not smooth and cracks occurred immediately after drying.

[실시예 6]Example 6

충진제(세라믹 분체)25-28%Filler (ceramic powder) 25-28%

결합제(비히클)30-40%Binder (vehicle) 30-40%

용제(알콜)40%(이상)Solvent (alcohol) 40% (or more)

안료5-12%Pigment 5-12%

용제인 알콜을 40%이상으로 분말상태인 충진제와 혼합할 경우에 너무 묽음이 심하여 교반이 쉽게 이루어지는 것을 알 수 있었으나 이를 결합제와 교반함으로서 결국 점도가 낮아서 코팅시에 흐름이 발생되어 도막이 형성되지 않는 것을 알 수 있었다.When the alcohol, which is a solvent, is mixed with the filler in powder form of 40% or more, it was found that the agitation was easy because the mixture was too thin. However, the agitation with the binder resulted in a low viscosity so that a flow was generated during coating and no coating film was formed. Could know.

[실시예 7]Example 7

충진제(세라믹 분체)25-28%Filler (ceramic powder) 25-28%

결합제(비히클)30-40%Binder (vehicle) 30-40%

용제(알콜)30-40%Solvent (alcohol) 30-40%

안료15%(이상)Pigment 15% (or more)

안료가 15%이상으로 사용될 경우에는 용제와 충진제 및 안료의 배합비율이 1:1인 점을 감안하면 충진제의 양이 적어지기 때문에 실시예 2와 같이 동일한 현상이 발생되는 것을 알 수 있었다.When the pigment is used in more than 15%, considering that the mixing ratio of the solvent, the filler and the pigment is 1: 1, it can be seen that the same phenomenon occurs as in Example 2 because the amount of the filler is reduced.

따라서 용제인 알콜과 우선 배합되는 안료와 세라믹의 배합비는 1:1이 가장 우수하였고 이와 같이 배합된 것을 결합제와 결합하는 비율은 6:4가 가장적절한 것을 알 수 있었다.Therefore, it was found that the ratio of the pigment and ceramic first mixed with the solvent, which is the solvent, is 1: 1, and the ratio of combining the compound with the binder is 6: 4.

또한 배합의 순서로는 세라믹분체와 안료를 알콜로 배합하여 충분히 교반시키고 이를 볼밀로 분산시켜야 하는 것이다.In addition, the order of blending is to mix the ceramic powder and pigment with alcohol, stir it sufficiently, and disperse it in a ball mill.

이는 분체인 세라믹과 안료가 습기나 정전기에 의하여 일정한 입자로 되어 있기 때문에 교반에 의하여는 이를 분산시키지 못하여 볼밀로 충분하게 분산을 시켜야 하는 것이다.This is because the ceramics and pigments, which are powders, are made into particles by moisture or static electricity, so that they cannot be dispersed by agitation and must be sufficiently dispersed by a ball mill.

이와 같이 분산을 위한 볼밀은 적어도 1000rpm이하에서는 적어도 3시간 이상을 교반시켜야 하고 이와 같이 교반된 것을 결합제와 교반시킬 경우에는 5000RPM에서는 1시간을 격렬하게 교반을 한 후 500-1000rpm이하의 교반기에 5시간 정도 교반을 하면 쉽게 교반이 완성되는 것을 알 수 있었다.In this way, the ball mill for dispersing should be stirred for at least 3 hours at least 1000rpm or less, and in the case of stirring the stirred solution with a binder for 5 hours at 500-1000rpm or less after vigorously stirring for 1 hour at 5000RPM. It was found that the stirring was easily completed by the stirring.

이와 같이 교반된 세라믹액을 즉시 사용하는 것이 광택도와 미장막이 우수한 것을 알 수 있었고 5시간 이하로 교반하였을 경우에는 약 6시간 정도 숙성시킨 후에 사용하는 것이 우수한 코팅막을 형성함을 알 수 있었다.The immediate use of the agitated ceramic solution was found to be excellent in glossiness and plastering, and when stirred for 5 hours or less, it was found that after 6 hours of aging, the coating film was formed.

이때의 점도는 10초에서 14초정도로 하여 이를 250-400메쉬정도로 걸러서 사용하면 더욱 우수한 미장막을 얻을 수 있는 것이다.At this time, the viscosity is about 10 seconds to 14 seconds to filter it to about 250-400 mesh to obtain a more excellent plastering.

또한 교반시에 실내온도는 30℃를 유지하여 사용하는 것이 좋고 이와 같이 교반된 세라믹액은 3-6℃에서 15일간 사용이 유효함을 알 수 있었다.In addition, it was found that the room temperature was maintained at 30 ° C. during stirring and that the stirred ceramic liquid was effective for 15 days at 3-6 ° C.

또한 영하에서 사용가능성을 실험하여 본 결과 종래보다 길어짐을 알 수 있으나 대신 물성이 응고되어 사용하기 용이하지 않았다.In addition, it was found that the result of experimenting at the subzero can be longer than the conventional one, but instead, the physical properties were solidified, so it was not easy to use.

이와 같이 교반된 세라믹 코팅액을 분무기를 이용하여 코팅될 알루미늄 판이나 금속판의 일면에 코팅한 결과 다음과 같은 결과치를 얻을 수 있었다.The agitated ceramic coating solution was coated on one surface of an aluminum plate or a metal plate to be coated using a sprayer, and the following results were obtained.

우선 정확한 코팅을 위하여 코팅될 부분을 일정한 깊이의 홈이 형성되도록 모래(알루미늄판에 사용)나 쇠구슬(금속판에 사용)을 이용하여 타격할 경우에도 100-120메쉬정도의 입자로 타격하는 것이 가장 부착강도가 우수함을 알 수 있고 그 이상으로 하였을 경우에는 부착강도가 약하여 크로스캇트 시험방법에서 95% 정도 밖에 얻지 못하였다.First of all, it is best to hit 100-120 mesh particles even when hitting the part to be coated with sand (for aluminum plate) or iron ball (for metal plate) to form a groove of a certain depth for accurate coating. It can be seen that the adhesion strength is excellent, and when it is more than that, the adhesion strength is weak and only about 95% was obtained in the crosscut test method.

또한 이하로 하였을 경우에는 부착강도는 우수하였으나 표면의 거칠기가 심하여 미장막이 미끄럽지 못하였다.In addition, the adhesion strength was excellent in the following case, but the surface of the plaster was not slippery due to the roughness of the surface.

이와 같이 타격되어 형성된 홈에 끼여진 이물질을 제거하기 위하여 분사기를 이용하여 온수와 냉수로 번갈아 세척하고 코팅전에는 코팅될 부분이 온수나 별도의 예열로 인하여 피도물 온도가 40-50℃에서 가장 코팅반응이 우수하였고 그 이하로 하였을 경우에는 피도물의 낮은 온도로 인하여 코팅된 세라믹 액의 경화속도가 너무 느려 에어스프레이의 에어압에 의하여 코팅액이 밀려나는 것을 알 수 있었다.In order to remove the foreign matter caught in the groove formed by hitting, it is washed alternately with hot water and cold water using an injector, and before coating, the coating reaction is most effective at 40-50 ℃ due to hot water or separate preheating. It was found that the coating liquid was pushed out by the air pressure of the air spray because the curing rate of the coated ceramic liquid was too slow due to the low temperature of the coating material.

또한 그 이상의 온도로 예열된 상태에서는 코팅 세라믹코팅액이 너무 빨리 응고되어 부착되는데 문제가 있었다.In addition, in the state of preheating to a higher temperature there was a problem that the coating ceramic coating liquid solidified too quickly attached.

이는 에어스프레이 되는 즉시 고착되어 세라믹코팅액에 함유되어 있는 알콜이 날라가지 못하게 되어 피놀이 생기게 되는 것이다.This is fixed as soon as the air spray is to prevent the alcohol contained in the ceramic coating liquid to fly to cause the play.

또한 즉시 고착되기 때문에 표면의 평활도가 저하되어 제품의 질이 떨어지는 것을 알 수 있었다.In addition, since it adheres immediately, the smoothness of the surface is lowered and the quality of the product is lowered.

또한 코팅의 두께로는 20-30μ이 가장 이상적이었고 20μ이하면 은폐율이 약해져서 색이 옅은 칼라는 은폐력이 불충분하였고 30μ이상이면 건조후에 크랙이 생길 가능성이 충분하였고 간혹 헤어크랙이 생기는 것을 알 수 있었다.In addition, the thickness of the coating was ideally 20-30μ, and below 20μ, the concealment rate was weak, so the light color had insufficient hiding power, and if it was more than 30μ, there was a possibility of cracking after drying. .

이러한 현상은 저온에서 고온으로 서서히 온도가 상승되어야 하는데 너무 빨리 온도가 올라가기 때문에 곱게 퍼짐이 생기기 전에 고착되어지기 때문이다.This phenomenon should increase slowly from low to high temperature because the temperature rises so fast that it sticks before it spreads finely.

이와 같이 코팅된 상태에서 건조시키는 온도의 가장 적당한 조건으로는 180-220℃에서 30분간 소성시킬 경우에 가장 안정적인 소성이 되어 미장막이 우수한 것을 알 수 있었고 그 이상의 온도로도 안정적인 소성이 가능하나 경제적인 측면에서 떨어지게 되는 것이다.As the most suitable conditions of drying temperature in the coated state as described above, when firing at 180-220 ℃ for 30 minutes, the most stable firing was found to be excellent in plastering and stable firing was possible even at higher temperatures. In terms of falling off.

또한 소성온도를 230-270℃로 25분간 가열하여 그 결과를 보니 피도물에 배부른 현상이 발생되면서 미장막에 광택이 떨어지는 것을 알 수 있었고 270-320℃로 가열하였더니 피도물에 변화가 많이 생기며 막은 형성되었으나 광택도가 현저하게 저하되는 것을 알 수 있었다.In addition, the firing temperature was heated to 230-270 ° C. for 25 minutes, and the result showed that the glossiness of the plaster was inferior due to the phenomenon of filling on the coated object. However, it was found that the glossiness was significantly lowered.

또한 온도를 350℃로 하였더니 막은 형성되나 헤어크릭이 발생되면서 피놀이 생기게 되었다.In addition, when the temperature was set to 350 ° C., a film was formed, but hair crevices were formed, resulting in a play.

또한 온도를 120-170℃로 해도 우수한 광택도와 강도등은 우수한 것을 알 수 있었으나 건조시간이 길어 1시간 이상이 소요되어 경제성에서 떨어지는 것을 알 수 있었다.In addition, even if the temperature is 120-170 ℃ excellent gloss and strength was found to be excellent, but the drying time was longer than 1 hour was found to fall in economic efficiency.

또한 100℃이하로 하였더니 4시간 이상이 소요되었고 상온에서는 7일 이상이 소요되어도 강도가 약하여 스크랏치가 아주 낮은 것을 알 수 있었다.In addition, it was found that the scratch was very low because the strength was low even though it took 4 hours or more and 7 days or more at room temperature.

따라서 알루미늄의 소성온도인 350℃에서 상온까지도 도장막이 형성될 수 있으나 경제적인 측면과 제품의 가장 우수한 상태로는 180-220℃에서 30분을 가열하는 것이 가장 적당한 것이다.Therefore, the coating film may be formed even at room temperature at 350 ° C., which is the firing temperature of aluminum, but the economical aspect and the best state of the product are most suitable for 30 minutes at 180-220 ° C.

또한 가열온도를 급속하게 상승시켜본 결과 피놀이 생기기 시작하는 것을 알 수 있었고 가열후에 급냉을 시킨 결과 크랙이 생기는 것을 알 수 있었다.In addition, as a result of rapidly increasing the heating temperature, it can be seen that the pinning starts to occur. As a result of the rapid quenching after the heating, cracks are formed.

따라서 가열조건으로는 5-10분동안은 서서히 가열하여 180-220에서 30분간 가열한 후 다시 상온까지 5-10분동안 열을 제거하면서 냉각시키는 것이 가장 이상적인 것을 알 수 있었다.Therefore, as the heating conditions, it was found that it is most ideal to slowly heat for 5-10 minutes, heat for 30 minutes at 180-220, and then cool while removing heat for 5-10 minutes to room temperature.

이와 같이 가열건조시킨 후에 건조로에서 빼낸후에는 1-2시간을 상온에서 방치하여 영하 40℃과 영상 650℃로 급냉과 급열을 시켜보았으나 이때에는 아무런 영향이 없는 것을 알 수 있었다.After heating and drying in this way, after being removed from the drying furnace, 1-2 hours were left at room temperature and quenched and quenched to minus 40 ° C. and image 650 ° C., but there was no effect at this time.

따라서 이러한 세라믹액이 결합제(비히클)로 인하여 저온에서도 금속판(알루미늄판을 포함)에 접착력이 증대되고 안료가 분산되어 있기 때문에 광택이 자연스럽게 발휘되고 특히 알루미늄의 재결정온도 이내에서 가열접착이 됨으로 알루미늄판에도 변형이 없게 되는 것이다.Therefore, since the ceramic liquid increases the adhesive strength to the metal plate (including the aluminum plate) at low temperature due to the binder (vehicle) and the pigment is dispersed, the gloss is naturally exhibited, and especially the heat-adhesion is performed within the aluminum recrystallization temperature. There is no transformation.

Claims (1)

0.5-1μ으로 되는 충진제(세라믹분체)25-28%, 결합제(비히클)30-40%, 용제(알콜)30-40%, 0.5-1μ으로 되는 안료5-12%를 기준으로 하여 충진제와 안료를 용제와 1:1의 비율로 배합하여 볼밀로 충분히 분산시킨후 그 후에 겔상태인 결합제와 6:4로 배합하여 1시간은 5000RPM으로 격렬하게 교반한 후 500-1000RPM으로 4시간을 교반하여 제조되는 세라믹 코팅액의 제조방법.Fillers and pigments based on 25-28% filler (ceramic powder), 30-40% binder (vehicle), 30-40% solvent (alcohol), and 5-12% pigment (0.5-1μ) Was prepared by mixing with a solvent in a ratio of 1: 1 and sufficiently dispersed in a ball mill, and then mixing with a binder in a gel state of 6: 4 and stirring vigorously at 5000 RPM for 1 hour, and then stirring 4 hours at 500-1000 RPM. Method for producing a ceramic coating liquid.
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