KR20220119298A - 광촉매 코팅 기술을 활용한 창호용 칼라 프로파일 개발 - Google Patents

Abstract

본 발명은 새로운 칼라 PVC 프로파일 개발함에 있어 다양한 안료를 졸-겔법으로 제조한 TiO2광촉매 용액에 포함하므로써 PVC 프로파일 표면에 다양한 색상의TiO2 코팅을 하도록 한다. 본 발명에 있어 PVC 프로파일 압출과 TiO2 코팅을 동일 생산 공정에서 실행할 수 있도록 압출 공정 뒤쪽에 TiO2 코팅위한 UV경화기를 설치한다. UV 경화기는 다양한 색상의 안료를 포함한 TiO2 광촉매 용액을 코팅하는 공정과 코팅 용액의 건조 공정 그리고 UV램프를 이용한 UV경화 공정으로 구성되며 이 공정을 통한 PVC 프로파일 표면에 다양한 색상의 박막 코팅이 가능도록 한다.

Description

광촉매 코팅 기술을 활용한 창호용 칼라 프로파일 개발 {Development of Color Profile for Windows Using Photocatalytic Coating Technology}

본 발명은 창호용 프로파일에 관한 것으로서, 광촉매 TiO2의 졸-겔법을 이용하여 박막 수준의 칼라 코팅 방식을 확보하고 내후성에 강한 TiO2와 안료를 사용함으로써 다양한 색상 구현과 동시에 광안정성과 색상 안정성을 확보하도록 한 칼라 창호용 프로파일에 관한 것이다. 더불어, 프로파일 표면의 오염 방지 등 광촉매 사용에 따른 효과를 누릴 수 있다.

칼라 프로파일을 생산하는 방법은 여러가지가 있으나 각 생산 방식별 해결해야 할 문제점들을 가지고 있다. 특히, 백색 PVC 프로파일 외측 표면에 고내후성 시트를 부착하는 경우 태양광에 의한 시트 변색을 방지할 수 있으나 시트 색상에 따라 시트 변색이 발생되기도 한다. 또한, 백색 PVC 프로파일 표면에 불소 수지를 이용하여 외측 표면에 칼라를 도포하는 방식도 있으나 기존 생산라인과는 별도의 2차 도장업체에서 도장 작업을 해야 하며 도장 비용 및 도장후 건조 시간 등 대량 생산이 어려운 측면이 높다. 세번째로는 백색 PVC 프로파일을 생산하는 공정내에서 보조압출기를 이용하여 공압출 하는 방식으로 ASA(Acrylonitrile Styrenr Acrylate) 펠렛원료로 색상을 부여하는 방식이다. 이 생산 방식은 제품별 금형(Mold)를 새로 만들고 보조압출기를 구비해야 하므로 초기 투자비가 많이 발생된다.

본 발명은 광촉매 기술을 활용하여 칼라 프로파일 개발하고자 기존의 ASA 펠렛으로 PVC 프로파일 표면에 색상을 부여하는 창호의 투박한 색상과 색상 다양성의 한계를 넘어 고가 AL창호에서 구현되는 색상 선명감과 색상 다양성을 충분히 확보하고자 하였으며 더불어 광안정제인 TiO2 박막 코팅으로 빛에 의한 프로파일 변색 개선 및 생산 안정성에 있어도 기존 칼라 PVC 프로파일보다 우수하며 가격적 장점도 충분히 확보하고자 한다. 이러한 광촉매 기술을 활용한 칼라 프로파일은 PVC창호의 장점과 AL창호의 장점을 동시에 확보함으로써 소비자에게 충분한 이점을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

위와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따르면, TiO2 광촉매의 졸-겔법을 이용한 칼라 코팅 방식으로 박막 수준의 코팅 두께 조절이 가능하고 별도의 UV경화설비를 필요로 한다. 또한, 기존 생산 공정중에 한 개의 공정으로 추가할 수 있어 기존 생산공정보다 작업성이 매우 안정적이다.

이상과 같은 본 발명에 따른 TiO2 광촉매의 졸-겔법을 이용한 칼라 코팅 방식의 프로파일은 새로운 칼라 PVC 프로파일을 생산하는 새로운 방식이다. 이 방식은 졸-겔법의 특징, 광촉매 TiO2의 특징을 이용한 방식으로 표면 품질 문제, 광에 의한 프로파일 변색 문제, 생산 안정성 등 다양한 장점을 가지고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 UV경화 설비 배치도 도 2는 본 발명에 따른 창호용 칼라 프로파일 구조

TiO2 광촉매는 Titanium tetraisopropoxide, 에탄올, 질산 등으로 TiO2 광촉매를 제조하고 해당 용액에 다양한 색상의 안료(pigment)를 첨가하여 칼라 광촉매 용액을 제조한다.

UV경화설비는 크게 세 개 zone으로 구성되는데 먼저 첫번째 zone은 도장 zone으로 광촉매 TiO2에 다양한 칼라 안료(pigment)을 혼합한 용액을 Dip Coating, Spray Coating 또는 진공흡입방식의 Vacumat system 방식을 적용하여 백색 PVC 프로파일표면에 칼라를 입히는 공정이다. 이 공정을 통해 TiO2 광촉매 코팅 두께 조절이 가능하다. 두번째 zone은 건조 zone으로 Chamber를 고온으로 유지시켜 PVC 프로파일에 코팅된 용액을 건조시키는 공정으로 프로파일 생산속도에 따라 Chamber온도를 조절 가능할 수 있는 구조로 설계된다. 세번째 zone은 UV경화 zone으로 강력한 UV 램프를 이용하여 박막의 칼라 코팅 용액을 단단하게 경화시키는 공정이다. 이 공정은 PVC 프로파일 표면 상태와 표면 물성에 큰 영향을 주는 핵심 공정이다.

위에서 설명된 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (3)

1. 광촉매 코팅 기술을 이용한 칼라 프로파일에 있어서, 창호용 압출 제품 뿐만 아니라 광촉매 코팅 기술 및 UV경화설비를 적용한 압출 생산 제품
2. 제 1 항에 있어서, 광촉매 코팅 기술을 적용하여 박막의 투명 코팅층을 부여한 백색의 창호용 압출 생산 제품
3. 제 1 항에 있어서, UV경화설비 공정을 별도 공정으로 하여 광촉매 코팅 기술을 적용한 생산 제품

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