KR20060006690A - 프라이머 코팅제 조성물 및 이를 이용하는 도장방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물은 도막형성용 수지와 용제 및 세라믹 분말등을 포함하여 이루어지며, 도 1에 도시한 바와 같이, 피도체(11)의 표면에 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물이 도포되었을 때 하도(12)를 형성하고, 그 위에 상도(13)를 형성할 때, 상도(13)가 도포되어 부착력이 우수한 피막을 형성하도록 하기 위하여, 첨가된 세라믹 분말이 하도의 표면에 돌출되고, 하도의 표면에 미세한 요철을 발생시켜서 상도재인 무기질 폴리머계 코팅제와 화학적, 물리적으로 높은 결합력을 발생시키고, 샌드블라스팅이나 기타 화학적 처리 없이 단순한 탈지처리 후 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물로 하도를 형성한 후, 그 표면상에 직접 무기질 폴리머계 코팅제로 된 상도를 형성시킬 수 있어 경제적이고, 대량생산이 가능하고, 환경오염 등의 문제가 유발되지 않는 것을 특징으로 하며, 또한 상도가 불량하게 형성되는 경우에 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 상기 상도상에 도포하여 상기 상도 상에 하도를 재형성시키고, 상기 무기질 폴리머계 코팅제로 된 상도를 반복적으로 형성시키는 재도장이 가능하여 피도체의 손실 없이 모두 재도장에 의해 완제품으로 제조함으로써 자원을 재활용하여 매우 경제적인 공법을 제안하고자 한다.

세라믹 분말, 프라이머 코팅제, 무기질 폴리머계 코팅제

Description

프라이머 코팅제 조성물 및 이를 이용하는 도장방법 {Primer coating composition and painting method using the above primer coating composition}

도 1은 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물이 피도체의 표면에 도포되어 형성되는 하도 및 상기 하도의 표면상에 무기질 폴리머계 코팅제가 도포되어 형성되는 상도의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 2는 비교예로서 프라이머 코팅제에 세라믹 분말을 포함하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조성, 방법으로의 코팅에 의하여 형성된 상도의 밀착성을 실험한 결과의 사진이다.

도 3은 본 발명의 하나의 구체적인 실시예(실시예 1)에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 사용하여 무기질 폴리머계 코팅제의 코팅에 의하여 형성된 완성된 도막의 밀착성을 실험한 결과의 사진이다.

도 4는 본 발명의 다른 하나의 구체적인 실시예(실시예 2)에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 사용하여 무기질 폴리머계 코팅제의 코팅에 의하여 형성된 완성된 도막의 밀착성을 실험한 결과의 사진이다.

도 5는 본 발명의 다른 하나의 구체적인 실시예(실시예 3)에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 사용하여 무기질 폴리머계 코팅제의 코팅에 의하여 형성된 완성된 도막의 밀착성을 실험한 결과의 사진이다.

도 6은 본 발명의 하나의 구체적인 실시예(실시예 1)에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 사용하여 무기질 폴리머계 코팅제의 코팅에 의하여 형성된 완성된 도막의 내오염성의 실험을 위하여 알콜에 의한 세척 전의 상태를 나타내는 사진이다.

도 7은 본 발명의 하나의 구체적인 실시예(실시예 1)에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 사용하여 무기질 폴리머계 코팅제의 코팅에 의하여 형성된 완성된 도막의 내오염성의 실험을 위하여 알콜에 의한 세척 후의 상태를 나타내는 사진이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 피도체 12 : 하도

13 : 상도

본 발명은 세라믹 분말을 포함하는 프라이머 코팅제 조성물 및 이를 이용하는 도장 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 무기질 폴리머계 코팅제의 하도용으로, 다공질 또는 넓은 비표면적을 가진 세라믹 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 프라이머 코팅제 조성물 및 이를 이용하는 도장방법에 관한 것이다.

무기질 폴리머계 코팅제(금속 알콕사이드, 금속염 등을 출발물질로 하는 무기질계 코팅제조성물)는 기계적, 물리적, 열적, 화학적, 전기적, 광학적 특성이 우수하여 각종 산업분야에서 다양하게 이용되고 있으며, 향후에도 대폭적인 수요 증가가 기대되고 있는 기능성 코팅제이다.

금속 알콕사이드의 경우에는 실리콘, 티타늄, 알루미늄, 지르코늄 등의 알콕사이드 형태의 화합물이 가수분해, 중축합 반응을 거쳐 무기질 폴리머 네트워크(network)를 형성하게 되며, 금속염의 경우에는 적절한 촉매를 이용하여 반응을 유도함으로써 우수한 무기질계의 도막을 얻을 수 있다.

이와 같은 방법으로 제조되어 사용되는 상기한 용도들 외에도 건설용 자재, 전기전자기기, 주방기기 등 다양한 분야에서 수요가 매우 빠른 속도로 증가되고 있다.

그러나 일반적으로 상기의 무기질 폴리머계 코팅제는 피도물의 전처리 방법이 매우 제한적이어서 사용상 한계가 있으며, 이러한 문제점으로 인하여 시장에서의 폭 넓은 활용에 있어서 장애가 되어 왔다.

예를 들면, 금속제품의 경우, 피도체 와의 접착력의 향상을 위해서는 기계적인 방법인 샌드블라스팅(sand blasting)을 적용하여야 만 하였으며, 이는 곧 코팅에 있어서의 비용 상승, 대기오염의 유발, 대량생산에의 적용의 곤란성 등의 문제점이 있었으며, 화학적인 방법인 크로메이트(chromate) 처리의 경우에도 중금속인 크롬등에 의한 환경오염의 문제점이 있고, 피도물의 크기가 작은 제품들에만 제한적으로 사용되었을 뿐이다. 더욱이, 상기한 바의 샌드블라스팅이나 크로메이트 처리등은 모두 작업자의 건강을 위협할 수 있는 정도의 위험성을 갖는 작업방법으로서 기피되는 것들이다.

유리제품의 경우, 접착력의 증대를 위해 화학약품(불산류)을 이용하여 제품의 표면을 에칭(etching) 처리 후 도장이 가능하였으며, 이 또한 불산 등의 에칭용 액의 사용에 의한 2차공해를 유발하는 문제점이 있었다.

또한 플라스틱 제품의 경우에는 부착이 잘 이루어지지 않아 무기질 폴리머계 코팅제의 적용이 불가능한 것으로 알려져 있다.

한편, 자원 재활용의 측면에서도 일단 무기질 폴리머계 코팅제가 도장된 후에 불량이 발생한 경우(도장 불량 혹은 색상 불량 등), 도막을 박리하기 위해 샌드블라스팅 처리를 하여야만 하는 문제점이 있었으며, 이러한 재처리 역시 비용 상승, 대기오염의 유발, 대량생산에의 적용의 곤란성 등의 문제점으로 작용하였다. 따라서, 상기한 문제점들로 인하여 재활용이 거의 불가능하여 직, 간접적인 손실이 매우 크기 때문에 비경제적인 방법으로 인식되어 있다.

따라서 종래의 기술들에서의 문제점들을 종합하여 보면, (1) 샌드블라스팅이나 크로메이트 처리 또는 화학약품 등에 의한 전처리 없이는 금속이나 세라믹 등의 피도체의 표면에 직접적으로 무기질 폴리머계 코팅제를 코팅하여 상도를 형성하기가 어려우며, 상도를 형성하였다 하더라도 그 결합력이 매우 약하여 부분적인 상도의 손상으로도 쉽게 떨어져 나가는 등의 문제점이 있고, (2) 일단 무기질 폴리머계 코팅제를 코팅하여 상도를 형성하였다 하더라도 도장불량 등이 발생하는 경우, 이를 다시 상기와 같이 샌드블라스팅이나 크로메이트 처리 또는 화학약품 등에 의한 전처리 등에 의해 제거하지 않고서는 무기질 폴리머계 코팅제를 코팅하여 상도를 형성할 수 없어 원자재의 손실이 많았으며, (3) 샌드블라스팅이나 크로메이트 처리 또는 화학약품 등에 의한 전처리를 하는 경우 환경오염의 문제가 야기되고, (4) 전처리에 의한 생산단가의 상승 및 (5) 대량생산의 곤란함 등의 문제를 유발하게 되 는 문제점들이 있었다.

본 발명의 목적은 무기질 폴리머계 코팅제의 하도용으로, 다공질 또는 넓은 비표면적을 가진 세라믹 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 프라이머 코팅제 조성물 및 이를 이용하는 도장방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물은, 도막형성용 수지 50 내지 90중량%와 잔량으로서 용제를 포함하여 이루어지는 프라이머 코팅제 조성물에 있어서, 상기 프라이머 코팅제 조성물에 의해 형성될 수 있는 하도의 도막 두께의 20 내지 80%에 해당하는 평균 입자크기를 갖는 세라믹 분말을 상기 프라이머 코팅제 조성물의 전체 중량에 대해 1 내지 10중량%의 양으로 더 포함하여 이루어진다.

세라믹 분말은 실리카, 알루미나, 지르코니아, 티타니아 또는 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 세라믹 물질의 분말들로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 것이 사용될 수 있다.

상기 세라믹 분말은 넓은 비표면적을 갖거나 또는 다공성인 분말이 될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 이용하는 도장방법은, 프라이머를 도포하여 하도를 형성하고, 그 위에 상도를 도장함에 있어서, (1) 피도체의 표면을 세척하여 탈지하거나, 또는 이에 준하는 공지의 다양한 전처리방법에 의하여 피도체의 표면을 전처리하는 단계; (2) 상기 탈지된 피도체의 표면 상에 도막형 성용 수지 50 내지 90중량%와 잔량으로서 용제를 포함하여 이루어지는 프라이머 코팅제 조성물에 세라믹 분말을 더 포함시켜 구성하되, 상기 프라이머 코팅제 조성물에 의해 형성될 수 있는 하도의 도막 두께의 20 내지 80%에 해당하는 평균 입자크기를 갖는 세라믹 분말을 상기 프라이머 코팅제 조성물의 전체 중량에 대해 1 내지 10중량%의 양으로 더 포함하여 이루어지는 프라이머 코팅제 조성물을 도포하여 하도를 형성하는 하도형성단계; (3) 상기 하도형성단계에서 형성된 하도 상에 통상의 무기질 폴리머계 코팅제를 도포하여 상도를 형성하는 상도형성단계; 및 (4) 상기 상도형성단계에서 형성된 상도가 도장불량 등이 발생한 경우에 이미 형성된 상도 상에 별도의 전처리 없이 다시 상기 (2)의 하도형성단계에서 사용된 프라이머 코팅제 조성물을 재도장하여 하도를 다시 형성하고, 그 위에 상기 (3)의 상도형성단계에서 사용된 통상의 무기질 폴리머계 코팅제를 재도장하여 상도를 다시 형성하는 재도장단계;들을 포함하여 이루어진다.

상기 (4)의 재도장단계에서 수득되는 상도가 불량이 일어나지 않을 때까지 상기 (4)의 재도장단계를 적어도 2 내지 3회 반복하는 재도장반복단계를 더 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물은, 도막형성용 수지 50 내지 90중량%와 잔량으로서 용제를 포함하여 이루어지는 프라이머 코팅제 조성물에 있어서, 상기 프라이머 코팅제 조성물에 의해 형성될 수 있는 하도의 도막 두께의 20 내지 80%에 해당하는 평균 입자크기를 갖는 세라믹 분말을 상기 프라이머 코팅제 조성물의 전체 중량에 대해 1 내지 10중량%의 양으로 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

즉 도 1에 도시한 바와 같이, 피도체(11)의 표면에 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물이 도포되었을 때 하도(12)를 형성하고, 그 위에 상도(13)를 형성할 때, 상도(13)가 높은 부착력으로 도포되어 피막을 형성하도록 하기 위하여, 첨가된 세라믹 분말이 하도의 표면에 돌출되고, 하도의 표면에 미세한 요철을 발생시켜서 상도재인 무기질 폴리머계 코팅제와 화학적, 물리적으로 높은 결합력을 발생시킴으로서 우수한 접착력을 발휘하여 무기질 폴리머계 코팅제의 프라이머로 적용되며, 또한 상도가 불량하게 형성되는 경우에 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 다시 도포하여 하도를 형성시킴으로써 상도재인 무기질 폴리머계 코팅제를 재도포하는 것을 적어도 2 내지 3회 이상 반복할 수 있도록 한다.

즉 본 발명에 따라 세라믹 분말이 포함된 프라이머 코팅제 조성물을 피도체의 표면에 도포하면 상기 세라믹 분말입자의 일부가 하도의 도막표면에 돌출되고, 건조도막의 표면에 미세한 크기의 요철이 생성된다. 첨가된 세라믹 분말입자는 그 구조, 조성 및 물성 등이 상기 무기질 폴리머계 코팅제에 의해 형성되는 상도와 동일 또는 유사하기 때문에 종래의 프라이머 조성물 중의 유기계인 바인더 수지와는 달리 무기질 폴리머계 코팅제와 높은 결합력을 나타낸다. 그러므로 프라이머 코팅제 조성물의 도막 표면에 돌출된 세라믹 분말입자는 상도재와 높은 결합력으로 화학적으로 결합되어 부착력을 크게 향상시킨다. 또한 프라이머 코팅제 조성물의 도막에 형성된 미세한 요철은 접착면적을 넓히고 형상에 의한 물리적인 결합력을 향 상시켜 프라이머와 상도재와의 물리적인 접착력을 발생시킨다. 이렇게 생성된 무기질 폴리머계 상도재와의 높은 결합력에 의해 세라믹 분말이 첨가된 프라이머 조성물은 높은 품질의 하도재의 특성을 나타내게 된다.

상기 세라믹 분말의 입자크기는 프라이머 코팅제 조성물의 건조도막 두께의 20 내지 80%, 보다 바람직하게는 30 내지 50% 인 것을 사용한다. 입자크기가 건조도막 두께의 20% 이하 일 경우, 표면의 요철 생성 효과가 감소하고, 입자가 노출되기 위해 과량이 첨가되어 프라이머의 강도, 부착력 등 물성감소 등이 일어나는 문제가 있을 수 있다. 반대로 입자크기가 건조도막 두께의 80% 이상일 경우, 표면의 요철 생성이 심하게 이루어져 마감 상도재의 외관불량 등의 문제점이 발생된다.

세라믹 분말 입자의 첨가량은 세라믹 분말의 성상과 하기의 유기계 바인더수지의 종류에 따라 크게 달라지며, 1 내지 10중량%, 보다 바람직하게는 2 내지 4중량%가 될 수 있다. 첨가량이 1중량% 미만이면, 요철발생 및 돌출현상이 적어 부착력이 떨어지는 문제점이 있을 수 있으며, 첨가량이 10중량%를 초과하면 요철발생이 심해져서 상도 도막의 외관 불량이 발생할 가능성이 크고, 프라이머 조성물의 경도, 부착력등의 물성이 떨어지는 등의 문제점이 있을 수 있다. 그러나 상기의 첨가량은 세라믹 분말 입자의 성상에 크게 영향을 받으므로 이에 한정을 받는 것은 아니다.

상기 세라믹 분말은 실리카, 알루미나, 지르코니아, 티타니아 또는 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 세라믹 물질의 분말들로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 것이 사용될 수 있다. 이들 세라믹 분말들은 바람직하게는 상도용으 로 사용되는 무기질 폴리머계 코팅제의 조성과 동일 또는 유사한 것이 될 수 있다. 이는 상기 세라믹 분말이 하도에 노출되어 요철을 제공함으로써 물리적인 결합력을 높일 수 있을 뿐만 아니라 상도재로서의 통상의 무기질 폴리머계 코팅제와 높은 결합력으로 화학적으로 결합되어 부착력을 크게 향상시킨다. 무기질 폴리머계 코팅제는 금속 알콕사이드, 금속염 등을 출발물질로 하며, 금속 알콕사이드의 경우에는 실리콘, 티타늄, 알루미늄, 지르코늄 등의 알콕사이드 형태의 화합물이 가수분해, 중축합 반응을 거쳐 무기질 폴리머 네트워크(network)를 형성하게 되며, 금속염의 경우에는 적절한 촉매를 이용하여 반응을 유도함으로써 우수한 무기질계의 도막을 얻을 수 있다. 상기의 무기질 폴리머계 코팅제의 도장공정은 사용되는 유기바인더의 종류에 따라 일반적인 도장공정을 그대로 적용한다.

상기 세라믹 분말은 넓은 비표면적을 갖거나 또는 다공성인 분말이 될 수 있다.

이러한 세라믹 분말은 하도 중에 고정되어 상도가 도장될 때 상도와 물리적, 화학적으로 높은 결합력을 형성할 수 있도록 하는 기능을 한다.

프라이머 조성물 중 도막형성용 수지는 기존 유기질계 및 무기질계 소지에 적용되어 사용되고 있는 수지를 지칭하는 것으로, 그 예로 아크릴수지, 에나멜수지, 우레탄수지, 에폭시수지, 실리콘수지, 불소수지 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 것이 될 수 있으며 특히 한정되는 것은 아니다.

프라이머 조성물 중 용제는 도막 특히 하도의 형성을 위한 프라이머를 형성하는 수지를 용해시키고, 도포 후 휘발되어 막을 잔류시키는 것은 어느 것이나 가 능함은 당업자에게는 당연히 이해될 수 있는 것이다. 상기 용제로는 톨루엔, 케톤류 등과 같이 유기물을 잘 용해시킬 수 있으면서도 도포 후 쉽게 휘발되어 제거될 수 있는 것이 될 수 있다. 또한 상기한 톨루엔이나 케톤류 이외에도 다른 공지의 용제들도 사용될 수 있음은 당연히 이해될 수 있으며, 더욱이 단일의 용제 보다는 여러 용제들의 적절한 혼합물이 주로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 프라이머 도막형성용 수지로서 불소수지가 사용되는 경우에는 톨루엔과 메틸에틸케톤의 혼합물로 이루어지는 용제가, 에폭시수지가 사용되는 경우에는 톨루엔과 메틸이소부틸케톤의 혼합물로 이루어지는 용제가 사용될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물에는 상용화된 안료, 필러, 첨가제 등이 더 포함될 수 있다. 안료 및 필러는 일반적인 도료에 첨가되는 것으로 특히 한정되는 것은 아니며, 투명일 경우 첨가되지 않을 수도 있다. 용제 및 첨가제 역시 일반적인 도료에 첨가되는 것으로 특히 한정되는 것은 아니다. 이들은 모두 통상의 페인트용이나 기타 도장용에 사용되는 통상의 프라이머 조성물에서 사용되는 것들과 동일 또는 유사한 것들이 될 수 있으며, 이러한 것들은 당업자에게는 상용적으로 구입하여 적절히 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있는 것들이다.

상기의 프라이머 조성물의 도장공정은 적용되는 피도체와 사용되는 유기바인더의 종류에 따라 일반적인 도장공정을 그대로 적용될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 이용하는 도장방법은, 프라이머를 도포하여 하도를 형성하고, 그 위에 상도를 도장함에 있어서, (1) 피도체의 표면을 세척하여 탈지하거나, 또는 이에 준하는 공지의 다양한 전처리방법에 의하여 피도체의 표면을 전처리하는 단계; (2) 상기 탈지된 피도체의 표면 상에 도막형성용 수지 50 내지 90중량%와 잔량으로서 용제를 포함하여 이루어지는 프라이머 코팅제 조성물에 세라믹 분말을 더 포함시켜 구성하되, 상기 프라이머 코팅제 조성물에 의해 형성될 수 있는 하도의 도막 두께의 20 내지 80%에 해당하는 평균 입자크기를 갖는 세라믹 분말을 상기 프라이머 코팅제 조성물의 전체 중량에 대해 1 내지 10중량%의 양으로 더 포함하여 이루어지는 프라이머 코팅제 조성물을 도포하여 하도를 형성하는 하도형성단계; (3) 상기 하도형성단계에서 형성된 하도 상에 통상의 무기질 폴리머계 코팅제를 도포하여 상도를 형성하는 상도형성단계; 및 (4) 상기 상도형성단계에서 형성된 상도가 도장불량 등이 발생한 경우에 이미 형성된 상도 상에 별도의 전처리 없이 다시 상기 (2)의 하도형성단계에서 사용된 프라이머 코팅제 조성물을 재도장하여 하도를 다시 형성하고, 그 위에 상기 (3)의 상도형성단계에서 사용된 통상의 무기질 폴리머계 코팅제를 재도장하여 상도를 다시 형성하는 재도장단계;들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다. 즉, 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 이용하는 도장방법은 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 사용하여 피도체를 별도의 전처리 없이 탈지한 후, 하도를 도포하여 건조한 후, 그 위에 통상의 무기질 폴리머계 코팅제를 도장하여 상도를 형성하여도 상기 상도가 피도체의 표면에 높은 결합력으로 긴밀하게 결합되도록 하며, 상도가 도장 불량 등으로 상품성이 저하되는 경우에도 역시 별도의 전처리 없이 이미 형성된 상도 상에 다시 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 사용하여 그대로 하도를 다시 형성하고, 그 위에 다시 통상의 무기질 폴리머계 코팅제를 도장하여 상도를 형성함으로써 상도의 도장불량을 치유할 수 있도록 하여 극히 간단하게 불량품을 다시 양품으로 생산할 수 있도록 함에 특징이 있는 재도장단계를 포함함을 특징으로 하며, 이러한 재도장은 본 발명에 따른 상기한 바의 프라이머 코팅제 조성물을 사용하는 것에 의해 가능하게 된다. 더욱이 이러한 재도장을 적어도 2 내지 3회 더 반복할 수 있으므로 원자재의 손실 없이 반복적으로 원하는 품질의 상도가 얻어질 때 까지 별다른 전처리 없이 그대로 도장할 수 있어 극히 경제적으로, 원자재의 손실 없이 대량으로 도장을 완료할 수 있게 된다.

이하의 실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.

비교예

피도체로 알루미늄 평판을 트리클로로에틸렌 용제로 탈지한 다음, 불소수지 80g에 용제로서 톨루엔과 메틸에틸케톤의 혼합물 20g을 첨가하여 종래의 프라이머를 준비한 다음, 이를 에어스프레이건을 사용하여 건조도막두께 25㎛로 도포하고 215℃(± 5℃)의 온도로 20분간 소부하였다. 계속해서 프라이머 소지를 약 40℃로 예열한 다음 무기질 폴리머계 코팅제(제품명 ; 나노코트, 대한민국 소재 세라켐 제품)를 에어스프레이건으로 건조도막두께 30㎛로 도포하고 140℃로 20분간 소부하여 코팅을 완성하였다.

완성된 도막의 밀착성을 테스트하기 위하여 시험편에 직교하는 가로·세로 각 11개의 평행선을 1mm 간격으로 긋고, 1cm² 안에 100개의 네모난 눈금이 되도록 바둑판 모양의 선을 긋는다. 이러한 선을 낼 때는 절단용 칼의 앞 끝을 도장면에 대하여 35 내지 45°범위의 일정 각도로 유지하며, 칼금에 의한 흡집이 피도면에 닿도록 1 눈금당 약 0.5초의 동일 속도로 긋는다. 이 위에 점착테이프를 같이 절단된 부분과 평행한 방향으로 격자 형태 중앙에 테이프를 놓고 최소한 붙지 않는 테이프의 길이가 20mm가 되도록 테이프를 붙인다. 도막과 좋은 접착을 유지할 수 있도록 손톱으로 테이프를 강하게 문지른다. 테이프를 붙여 놓고 5분 정도 경과후, 60"의 각도로 0.5초에서 1.0초 사이에 테이프의 끝을 잡고 당겨서 벗겨내었다(KS M 5981-1).

시험결과, 도 2에 나타난 바와 같이, 프라이머에 의한 하도와 무기질 폴리머계 상도 사이에 부착력이 거의 없어서 상도인 무기질 폴리머계 상도재가 모두 박리되었음을 확인할 수 있었다. 이는 세라믹 분말을 첨가하지 않은 프라이머 도장재는 무기질 폴리머계 상도재와 결합력이 거의 없음을 나타내는 좋은 예이다.

실시예 1

상기 비교예에서 사용한 불소수지 87g에 상기 용제 10g 및 평균입경 10.8㎛의 세라믹 분말 3g을 혼합하여 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 준비한 다음 이를 사용하여 상기 비교예와 동일하게 수행하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다.

도 3에 나타난 바와 같이, 프라이머 코팅제 조성물과 무기질 폴리머계 상도 재 사이에 우수한 접착력이 발휘되어 박리되는 현상이 전혀 발생되지 않았다. 이는 무기질 폴리머계 코팅제에 의해 형성되는 상도와 접착력이 거의 없는 종래의 프라이머에 본 발명에 따라 세라믹분말을 첨가하였을 때 무기질 폴리머계 코팅재에 의해 형성되는 상도와 우수한 부착력을 발생시킨다는 것을 나타내는 좋은 예이다.

실시예 2

에폭시수지 77g에 상기 실시예 1에서 사용된 세라믹 분말 3g 및 용제로서 톨루엔과 메틸이소부틸케톤의 혼합물 20g을 혼합하여 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 준비한 다음 이를 사용하여 상기 비교예와 동일한 방법으로 도장편을 제작하고, 밀착성 실험을 실시한 결과를 도 4에 나타내었다.

시험결과, 도 4에 나타난 바와 같이, 프라이머 코팅제 조성물과 무기질 폴리머계 상도재 사이에 우수한 접착력이 발휘되어 박리되는 현상이 전혀 발생되지 않았다.

이는 프라이머 코팅제 조성물중의 유기수지의 종류에 상관없이 세라믹분말을 첨가하면 무기질 폴리머계 상도재와 우수한 접착력을 나타낸다는 것을 보여주는 좋은 예이다.

실시예 3

에폭시수지 77g에 상기 실시예 1에서 사용된 세라믹 분말 3g 및 용제로서 톨루엔과 메틸이소부틸케톤의 혼합물 2Og을 혼합하여 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 준비한 다음, 이를 피착체의 표면에 도포하여 하도를 형성한 다음 상기 비교예와 동일한 방법으로 무기질 폴리머계 코팅제까지 도포하여 상도까지 형성 한 다음, 계속해서 그 위에 동일한 방법으로 하도를 한번 더 형성하고, 그 위에 동일한 방법으로 상도를 더 형성시키는 2회의 반복 코팅을 수행하였으며, 밀착성 테스트 역시 동일한 조건을 수행하여 도막이 탈리되는 정도를 관찰하였으며, 그 결과를 도 5에 사진으로 나타내었다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 실시예 2의 경우, 상기 실시예 1과 마찬가지로 실제 칼날이 닿은 부분의 도막이 긁혀져서 물리적인 힘으로 탈리되어 칼날에 의한 홈을 형성하기는 하나, 이들 홈들 사이의 도막들은 그대로 밀착되어 잔류하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 하도의 형성을 위한 프라이머 코팅제 조성물에서의 도막형성용 수지를 달리하여도 유사한 결과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다. 한편, 본 발명에 따른 프라이머 조성물을 반복적으로 2회 도포하는 경우에도, 도 5에 나타낸 바와 같이, 피도체의 표면이 육안으로 관찰될 수 없을 정도로 물리적인 외력에 대해서도 매우 내성이 있을 정도로 충분한 결합력을 나타내는 상도를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

또한 상기 실시예 1에서 수득된 상도 상에 오염성의 테스트를 위해서 상용화된 유성매직으로 낙서를 하고(도 6의 사진), 이를 에탄올로 세척하였을 때, 도 7의 사진에 나타난 바와 같이 상기한 바의 상용화된 무기질 폴리머계 코팅제가 아주 균일하게 잘 코팅되어 매끄러운 상도의 표면이 형성되어 아주 우수한 내오염성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

따라서, 본 발명에 의하면 무기질 폴리머계 코팅제의 하도용으로, 다공질 또 는 넓은 비표면적을 가진 세라믹 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 프라이머 코팅제 조성물 및 이를 이용하는 도장방법을 제공하는 효과가 있으며, 특히 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 사용하는 경우, 첨가된 세라믹 분말이 하도의 표면에 돌출되고, 하도의 표면에 미세한 요철을 발생시켜서 상도재인 무기질 폴리머계 코팅제와 화학적, 물리적으로 높은 결합력을 발생시킴으로서 우수한 접착력을 발휘하여 무기질 폴리머계 코팅제의 프라이머로 적용된다. 따라서, 앞서 언급한 바와 같은 종래의 문제점들을 해결하여, (1) 샌드블라스팅이나 크로메이트 처리 또는 화학약품 등에 의한 전처리 없이 금속이나 세라믹 등의 피도체의 표면에 직접적으로 무기질 폴리머계 코팅제를 코팅하여 상도를 형성할 수 있으며, 이때의 상도가 상기 피도체의 표면에 높은 결합력으로 부착될 수 있고, (2) 일단 무기질 폴리머계 코팅제를 코팅하여 상도를 형성하였다 하더라도 도장불량 등이 발생하는 경우, 이를 다시 상기와 같이 샌드블라스팅이나 크로메이트 처리 또는 화학약품 등에 의한 전처리 없이 본 발명에 따른 프라이머 코팅제 조성물을 사용하여 상기 무기질 폴리머계 코팅제를 코팅하여 형성된 상도 상에 다시 하도를 형성시키고, 그 위에 상기 무기질 폴리머계 코팅제를 코팅하여 상도를 형성할 수 있도록 하는 재도장을 가능하게 하여 상도의 불량에 따른 불량품의 발생을 최소화할 수 있고, (3) 샌드블라스팅이나 크로메이트 처리 또는 화학약품 등에 의한 전처리가 필요없기 때문에 이들 전처리에 기인하는 환경오염의 문제를 원천적으로 없앨 수 있고, (4) 전처리에 의한 생산단가의 상승의 문제를 원천적으로 없앨 수 있고, 그리고 (5) 전처리 없이 재도장이 가능하기 때문에 대량생산이 가능하다는 점 등의 효과를 제공한다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (5)

1. 도막형성용 수지 50 내지 90중량%와 잔량으로서 용제를 포함하여 이루어지는 프라이머 코팅제 조성물에 있어서,

   상기 프라이머 코팅제 조성물에 의해 형성될 수 있는 하도의 도막 두께의 20 내지 80%에 해당하는 평균 입자크기를 갖는 세라믹 분말을 상기 프라이머 코팅제 조성물의 전체 중량에 대해 1 내지 10중량%의 양으로 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 프라이머 코팅제 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 세라믹 분말이 실리카, 알루미나, 지르코니아, 티타니아 또는 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 세라믹 물질의 분말들로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 프라이머 코팅제 조성물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 세라믹 분말이 넓은 비표면적을 갖거나 또는 다공성인 분말임을 특징으로 하는 프라이머 코팅제 조성물.
4. 프라이머를 도포하여 하도를 형성하고, 그 위에 상도를 도장함에 있어서,

   (1) 피도체의 표면을 세척하여 탈지하거나, 또는 이에 준하는 공지의 다양한 전처리방법에 의하여 피도체의 표면을 전처리하는 단계;

   (2) 상기 탈지된 피도체의 표면 상에 도막형성용 수지 50 내지 90중량%와 잔량으로서 용제를 포함하여 이루어지는 프라이머 코팅제 조성물에 세라믹 분말을 더 포함시켜 구성하되, 상기 프라이머 코팅제 조성물에 의해 형성될 수 있는 하도의 도막두께의 20 내지 80%에 해당하는 평균 입자크기를 갖는 세라믹 분말을 상기 프라이머 코팅제 조성물의 전체 중량에 대해 1 내지 10중량%의 양으로 더 포함하여 이루어지는 프라이머 코팅제 조성물을 도포하여 하도를 형성하는 하도형성단계;

   (3) 상기 하도형성단계에서 형성된 하도 상에 통상의 무기질 플리머계 코팅제를 도포하여 상도를 형성하는 상도형성단계; 및

   (4) 상기 상도형성단계에서 형성된 상도가 도장불량 등이 발생한 경우에 이미 형성된 상도 상에 별도의 전처리 없이 다시 상기 (2)의 하도형성단계에서 사용된 프라이머 코팅제 조성물을 재도장하여 하도를 다시 형성하고, 그 위에 상기 (3)의 상도형성단계에서 사용된 통상의 무기질 폴리머계 코팅제를 재도장하여 상도를 다시 형성하는 재도장단계;

   들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 프라이머 코팅제 조성물을 이용하는 도장방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 (4)의 재도장단계에서 수득되는 상도가 불량이 일어나지 않을 때까지 상기 (4)의 재도장단계를 적어도 2 내지 3회 반복하는 재도장반복단계를 더 포함하 여 이루어짐을 특징으로 하는 프라이머 코팅제 조성물을 이용하는 도장방법.

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