KR20150035861A - 내열 도료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내열 도료 조성물에 관한 것으로 열적 성능이 향상되어 내구성이 증대하며 단독 사용 및 자체적인 유연성의 확장으로 에어로젤(aerogel), 탄소나노튜브(Cabon nanotube), 그래핀(graphene)등의 나노 소재가 첨가제로 적용될 수도 있다.
[색인어]
내열 도료 인산 폴리아크릴아마이드 붕사

Description

내열 도료 조성물{heat-Resistant Coating Composition}

본 발명은 섭씨 200도 이상에서 균열 및 박리가 전혀 없고 부착력이 우수한 내열 도료 조성물에 관한 것이다.

종래의 수경화성인 시멘트, 석고, 석회 등을 활용한 내열 도료의 경우 내열 유착력이 부족하여 균열 및 박리가 일어나고, 수성 규산염 도료의 경우에도 내수성이 취약한 단점이 있었으며 이를 보완하기 위한 기술이 개발되어 왔다.

그러나 일반 유성도료와 동일한 물성을 가지는 수성의 내열도료를 대중적으로 제품화할 수 있는 기술이 부족한 것이 현실이 되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 내열 점착력의 증대로 균열 및 박리가 전혀 없고 장시간 도막이 유지될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 내열성이 한층 증대된 내열 도료 조성물을 제공하고자 하는 데에 본 발명의 목적이 있다.

이하에서는 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해결 수단을 제시하고자 한다. 조성비는 중량％(Wt％)이다.

마이크로시멘트, 석고, 석회, 칼슘설포알루미네이트, 산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 중 1종 또는 2종 이상 선택 4∼85Wt％,

실리카흄 2∼18Wt％,

탄산칼슘 1∼20Wt％,

탈크, 스테아린산마그네슘 중 1종 또는 2종 이상 선택 0.5∼15Wt％

규산염 0.01∼5Wt％,

폴리스티렌아크릴, 폴리아크릴산에스테르, 폴리비닐알코올 중 1종 또는 2종 이상 선택 0.1∼13Wt％,

인산염, 인산에스테르 중 1종 또는 2종 이상 선택 0.2∼75Wt％,

폴리아크릴아마이드 0.2∼25Wt％,

폴리나프탈렌설포네이트, 폴리멜라민설포네이트, 폴리카르본산염, 폴리카르본산, 리그닌설포네이트, 소디움라우데설페이트 중 1종 또는 2종 이상 선택 0.1∼8Wt％,

붕소화합물, 붕산 붕사, 명반, 백반, 황산알루미늄, 염화알루미늄, 황산제일철, 황산제이철, 염화제일철, 염화제이철 중 1종 또는 2종 이상 선택 44∼91Wt％.

상기와 같이 일정 중량비율로 복합 형성된 것을 액상화하여 기존의 유성 도료와 동일한 물성을 갖도록 하며 균열 및 박리가 없이 내열성, 내구성이 향상되어 도료의 역할을 제대로 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 이하와 같은 기술적, 경제적 효과를 제공할 수 있다.

본 발명에 의한 내열 도료 조성물은 기타 재료 간 견고하게 고착화되고 결합력 및 기계적 강도, 내열성이 증대하여 장시간 고온에도 균열 및 박리가 없으며 재도장 주기도 증대하여 경제적 효과도 볼 수 있다.

또한 자체의 우수한 성능은 물론이고 유변성의 증대로 기타 기능성 물질을 첨가제로 혼용할 수가 있어 다양한 기능성을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.

이하에서는 상기와 같은 효과를 기대할 수 있는 본 발명에 대해서 구체적으로 설명하고자 한다.

마이크로시멘트, 석고, 석회, 칼슘설포알루미네이트, 산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 중 1종 또는 2종 이상 선택 4∼85Wt％,

실리카흄 2∼18Wt％,

탄산칼슘 1∼20Wt％,

탈크, 스테아린산마그네슘 중 1종 또는 2종 이상 선택 0.5∼15Wt％

규산염 0.01∼5Wt％,

폴리스티렌아크릴, 폴리아크릴산에스테르, 폴리비닐알코올 중 1종 또는 2종 이상 선택 0.1∼13Wt％,

인산염, 인산에스테르 중 1종 또는 2종 이상 선택 0.2∼75Wt％,

폴리아크릴아마이드 0.2∼25Wt％,

폴리나프탈렌설포네이트, 폴리멜라민설포네이트, 폴리카르본산염, 폴리카르본산, 리그닌설포네이트, 소디움라우데설페이트 중 1종 또는 2종 이상 선택 0.1∼8Wt％,

붕소화합물, 붕산 붕사, 명반, 백반, 황산알루미늄, 염화알루미늄, 황산제일철, 황산제이철, 염화제일철, 염화제이철 중 1종 또는 2종 이상 선택 44∼91Wt％로 구성됨을 특징으로 하는 내열 도료 조성물.

마이크로시멘트, 석고, 석회, 칼슘설포알루미네이트, 산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘은 본 내열 도료의 지지력, 강도, 부착력을 높이는 역할을 한다.

4Wt％ 미만은 강도 및 지지력이 부실해지고 85Wt％ 초과는 흐름성이 약하고 점도가 상승하여 모르타르의 형태가 될 수가 있어 도료로서는 적합하지가 않다.

실리카흄은 본 내열 도료의 점도조절, 흐름성 조정 및 도막의 보강용으로 적용되며 2Wt％ 미만은 강도가 부실해지고 18Wt％ 초과는 점도상승으로 인해 도막의 강도가 오히려 약해지는 결과가 올 수 있으므로 권장하지 않는다.

탄산칼슘은 점도 및 흐름성 조절과 균열을 방지하는 역할을 한다.

1Wt％ 미만은 상기의 역할을 기대할 수가 없고 20Wt％ 초과는 과량으로 인해 오히려 도막의 균열이 발생할 수가 있다.

탈크, 스테아린산마그네슘은 증점 및 흡착력 증대로 결합력을 상승시키는 역할을 한다.

0.5Wt 미만은 흡착력의 결여로 재료 간 분리로 균열이 발생될 수가 있고 15Wt％ 초과는 과도한 점도상승, 부피팽창으로 인한 교반 불량 및 도막이 부실해지고 균열이 발생할 수 있다.

규산염은 재료 간 결착력 증대 및 도료의 부착력을 증대하며 강도를 높이는 역할을 한다.

0.01Wt％ 미만은 결착력 및 부착력이 소실되며 5Wt％ 초과는 부피팽창으로 도막이 부실해지고 재료 간 고착력이 과증대하여 뭉침현상이 발생될 수가 있다.

폴리스티렌아크릴, 폴리아크릴산에스테르, 폴리비닐알코올은 부착력 증대 및 균열을 방지하는 역할을 한다.

0.1Wt％ 미만은 상기 역할을 기대할 수 없고 13Wt％ 초과는 오히려 점도 상승으로 인해 교반이 불량해지고 도막이 견고하지 못하여, 부실해지고 균열이 발생될 수가 있다.

인산염, 인산에스테르는 기타 알카리성 재료와의 화학적 결합력을 증대하며 이로 인해 강도를 높이는 역할을 한다.

0.2Wt％ 미만은 결합력이 부족하여 전체 도막이 부실해지고 75Wt％ 초과는 재료간 불균형으로 도료의 물성이 나오지 않는다.

폴리아크릴아마이드는 점착력 증대로 재료 간 결속력을 증대하는 역할을 한다.

0.2Wt％ 미만은 상기의 역할을 기대하기 어렵고 25Wt％ 초과는 점도상승으로 인해 도료의 형태가 만들어지지 않는다.

폴리나프탈렌설포네이트, 폴리멜라민설포네이트, 폴리카르본산염, 폴리카르본산, 리그닌설포네이트, 소디움라우데설페이트는 계면활성제로 유동성 증대, 단위 수량을 줄이는 기능 및 도료의 흐름성을 조절하는 역할을 한다.

0.1Wt％ 미만은 도료의 유동성이 약해지고 혼합수량이 증대하여 도막의 균열이 발생할 수 있고 8Wt％ 초과는 흐름성 증대로 인해 균열이 발생할 수 있고 제대로 도막이 형성되지 않는다.

붕소화합물, 붕산, 붕사, 명반, 백반, 황산알루미늄, 염화알루미늄, 황산제일철, 황산제이철, 염화제일철, 염화제이철은 본 출원인의 종래 기술과 달리 최대의 과량이 적용되며 기타 조성 재료에 대한 주요 내열적 바인드 역할을 한다.

도막의 지지력 및 내열적 강도, 부착력, 점착력을 증대하며 본 도료의 물성 및 열적 성능을 최대한 높이는 재료라 할 수가 있다.

전체 재료와 동시에 혼합하여 일반적인 교반을 할 수가 있고, 미리 물을 넣고 섭씨 100도 이상 끓이고 액상화 후 식혀서 그 액상을 기타의 조성 재료에 혼입, 교반하여 사용함으로 인해 그 기능을 최대한 높일 수도 있다.

44Wt％ 미만은 본 발명에서의 주요 내열 바인드 역할을 전혀 수행할 수가 없고 91Wt％ 초과 또한 마찬가지이다.

상기와 같은 조성물 및 조성비율(중량비)로 이루어지며,

일반적 액상화는,

상기, 각 비율로 조성된 전체 재료 총 100 중량부에 대해서,

일반 상수도 물(섭씨1도∼섭씨100도) 60∼150 중량부,

교반기 회전 속도 1,000∼2,000rpm/hr,

30분 이내로 교반을 하면 균질하게 분산된, 본 내열 도료의 액상화가 이루어지며 이를 일반 도료와 유사한 형태의 도장방식(붓, 로울러, 스프레이)으로 도포 할 수가 있다.

[실시 예]

이하에서는 본 발명에 대한 구체적인 실시 예에 대해서 설명하고자 한다.

재료 조성 비율(Wt％)

석회 32

실리카흄 4

탄산칼슘 7

탈크 3

규산나트륨 1

폴리스티렌아크릴 3

메타인산나트륨 2

폴리아크릴아마이드 2

폴리나프탈렌설포네이트 1

붕사 45

상기 표시된 성분으로부터 내열 도료 조성물을 제조하였다.

상기 재료 100 중량부에 대해서 상수도물(섭씨 40도) 80 중량부를 첨가하고 믹서기(1,200rpm)로 20분 간 균질화, 분산화하였다.

일반 도료와 동일한 형태의 도료 조성물이 얻어졌다.

이후, 혼합된 액상을 스테인리스 강판에 평활하게 붓으로 한쪽 면에 1mm 두께로 칠을 하고 3일 간 그늘에서 자연 건조, 경화를 하였다.

도료가 칠해진 스테인리스 스틸 반대편을 섭씨 200도의 가열판에 올리고 1시간 동안 방치를 하였다.

도막의 균열 및 박리가 없으며, 묻어남이 전혀 없이 단단한 도막을 그대로 유지하고 있는 것을 확인 할 수가 있다.

본 발명의 내열 도료 조성물이 종래의 일반 내열 바인드를 사용하는 경우보다 내구력이 향상됨을 알 수 있고, 기타 재료 대비 붕사의 조성비율을 최대한 높인 것이 열적 방어력이 증대됨을 확인 할 수 있다.

본 발명은 상기와 같이 적용한 실시 예에 한하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서는 얼마든지 변경하여 실시할 수 있음은 물론이다.

Claims (1)

1. 마이크로시멘트, 석고, 석회, 칼슘설포알루미네이트, 산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 중 1종 또는 2종 이상 선택 4∼85Wt％,
   실리카흄 2∼18Wt％,
   탄산칼슘 1∼20Wt％,
   탈크, 스테아린산마그네슘 중 1종 또는 2종 이상 선택 0.5∼15Wt％
   규산염 0.01∼5Wt％,
   폴리스티렌아크릴, 폴리아크릴산에스테르, 폴리비닐알코올 중 1종 또는 2종 이상 선택 0.1∼13Wt％,
   인산염, 인산에스테르 중 1종 또는 2종 이상 선택 0.2∼75Wt％,
   폴리아크릴아마이드 0.2∼25Wt％,
   폴리나프탈렌설포네이트, 폴리멜라민설포네이트, 폴리카르본산염, 폴리카르본산, 리그닌설포네이트, 소디움라우데설페이트 중 1종 또는 2종 이상 선택 0.1∼8Wt％,
   붕소화합물, 붕산 붕사, 명반, 백반, 황산알루미늄, 염화알루미늄, 황산제일철, 황산제이철, 염화제일철, 염화제이철 중 1종 또는 2종 이상 선택 44∼91Wt％로 구성됨을 특징으로 하는 내열 도료 조성물.