KR940003194B1 - Coating composition - Google Patents

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KR940003194B1
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강병도
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고려화학 주식회사
김충세
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D1/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances

Abstract

4-30 wt.% of the binder complex comprising organic binding agent of silicone resin type and inorganic binding agent formed by hydrolysis of colloidal alumina and org. functional silane cpd.; 5-15 wt.% of alumina cpd. contg. water of crystallization; 30-50 wt.% of oxydating catalyst; 0.5-1 wt.% of dispersing agent; 0.5-2 wt.% of precipitation preventing agent; 2-15 wt.% of lower melting temp. glass frit for 400 deg.C; 2-15 wt.% of higher melting temp. glass frit for 600 deg.C; and 5-20 wt.% of org. solvent. The obtd. compsn. is useful for coating of inner faces of the electronic oven.

Description

고온 자기정화형 피막 조성물High temperature self-cleaning film composition

본 발명은 가전제품, 특히 전자레인지등의 내부에 도장하는 피막 조성물에 관한 것으로서, 특히 600℃ 이상의 내열성을 가지고 있는 고온용 자기정화형 피막 조성물에 관계되는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coating composition to be coated inside household appliances, in particular microwave ovens, and the like, and particularly to a high temperature self-cleaning coating composition having a heat resistance of 600 ° C or higher.

가스, 전기, 마이크로파 등을 이용한 각종 조리기는 음식물을 조리할때 비산되는 오일류, 탄수화물류, 단백질등이 내부 벽면에 부착되어 부패하거나 악취를 발생하므로 이러한 비산물을 수증기와 탄산가스로 분해시키는 특수한 도료인 자기정화형 도료를 내부 벽면에 도장하고 있으며, 때로는 전자레인지 내부의 청결을 위하여 벽면에 부착된 오염물을 제거하기 위하여 600℃ 정도의 고온으로 전자레인지 내부에 온도를 가할때가 있다. 이와같은 고온용 자기정화형 도료 또는 피막 조성물은 오일등의 비산물을 도막표면으로 흡수하여 이를 수증기와 탄산가스로 분해 시키는 작용을 하므로 피복 조성물 중에 전기한 비산물을 산화분해 시키는 산화 촉매를 포함하고 있어야 하고 전술한 비산물을 흡수할 수 있도록 도막의 표면적이 커야 할뿐 아니라 600℃ 이상의 고온에서도 피도물과의 부착력이 유지됨과 동시에 탄화되지 않아야 한다.Various cookers using gas, electricity, microwave, etc. are special paints that decompose these products into water vapor and carbon dioxide because oils, carbohydrates, proteins, etc. which are scattered when cooking food are attached to the inner wall and cause rot or odor. Phosphorus self-cleaning paint is applied to the inner wall, and sometimes the temperature is applied to the inside of the microwave oven at a high temperature of about 600 ° C. to remove contaminants attached to the wall for cleaning the inside of the microwave oven. Such high-temperature self-cleaning paint or coating composition includes an oxidation catalyst for oxidatively decomposing the above-mentioned products in the coating composition because it functions to absorb the oil-like products on the surface of the coating and decomposes them into water vapor and carbon dioxide gas. Not only must the surface area of the coating film be large so as to absorb the above-mentioned by-products, but also it must not be carbonized while maintaining adhesion with the workpiece even at a high temperature of 600 ° C or higher.

종래에는 이와같은 자기 정화형 도료로서 법량계, 테프론계 및 무기질계 등의 도료를 사용 하거나 내열성 합성수지에 산화 촉매와 경화 촉진제 및 중합 방지제등을 첨가한 도료를 사용하여 왔으나 전자레인지 내부 온도가 600℃에 이를 경우 도막이 균일 되거나 탄화되는 단점이 나타났다.Conventionally, such self-cleaning paints have been used as coatings such as law-based, Teflon-based and inorganic-based paints, or paints in which an oxidation catalyst, a curing accelerator, and a polymerization inhibitor have been added to a heat-resistant synthetic resin. In this case, the coating was uniform or carbonized.

일본 특허 공보 소56-14545호에는 600℃에서도 사용할 수 있는 고온용 자기정화형 도료로서 이용되는 글라스프리트(frit)를 사용하고 결합제로 인산계 화합물을 사용하며 산화촉진제로 MnC2, 제올라이트 등을 사용한 고온용 자기정화형 조성물이 기재되어 있다. 전술한 피막 조성물은 결합제로 사용하는 수지가 인산계 화합물 이므로 내열성은 높은 잇점이 있으나 도막이 경화된 후 도막 표면 밀도가 높아 조리시 오일이 도막 표면으로 흡수되지 않아 오일 분해율이 저조한 결점이 나타났다.Japanese Patent Publication No. 56-14545 uses glass frit used as a self-cleaning paint for high temperature that can be used at 600 ° C, phosphoric acid-based compound as a binder, and MnC 2 , zeolite, etc. as an oxidation promoter. High temperature self-cleaning compositions are described. Since the resin composition used as the binder is a phosphoric acid-based compound, the heat-resistance of the coating composition is high. However, since the coating film is cured, the coating film has a high surface density.

또한 일본 특허 공보 소55-80763호에는 수용성 규산염을 600℃에서 사용 가능한 고온용 자기정화형 도료의 결합제로 사용하고 촉매로 MnC2를 사용하며 중합방지제로 알루미나 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 무기계 자기정화형 피복 조성물이 기재되어 있다. 이러한 피막 조성물은 무기 결합제를 사용하였기 때문에 내열성이 아주 높고 저온 경화가 가능한 잇점이 있지만 수용성 규산염 자체로는 내수성이 부족하여 반드시 인산계경화제를 사용하여야 하기 때문에 도료의 가사시간이 제한되어 있으며 또한 후도막이 불가하여 오일 분해율이 저조하게 되는 문제점이 있다.In addition, Japanese Patent Publication No. 55-80763 uses inorganic water-based silicate as a binder for high-temperature self-cleaning paint that can be used at 600 ° C, MnC 2 as a catalyst, and an alumina compound as a polymerization inhibitor. Purified coating compositions are described. These coating compositions have the advantage of very high heat resistance and low temperature cure due to the use of inorganic binders, but the pot life of the paint is limited because the phosphate hardener must be used because the water-soluble silicates themselves lack water resistance. There is a problem that the oil decomposition rate is low because it is impossible.

본 발명의 목적은 600℃ 이상의 고온에서도 도막의 부착력이 유지되고 변색되지 않으며 후도막이 가능하고 오일 분해율이 우수한 고온용 자기정화형 피막 조성물을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a high-temperature self-cleaning coating composition that can maintain the adhesion of the coating film even at a high temperature of 600 ℃ or more, does not discolor, can be a thick film and excellent oil decomposition rate.

전술한 발명의 목적은 실리콘 수지계통의 유기 결합제 및 콜로이달 알루미나와 유기 관능성 실란 화합물과의 가수분해 반응물로 된 유무기 복합 결합제를 사용하여 내열성을 향상 시키고 저융점 글라스 프리트와 고융점 글라스프리트의 혼합물을 사용하여 고온 부착력을 증진시키며 실리콘 수지를 사용하여 작업성과 후도막이 가능하도록 한 피막 조성물에 의하여 달성된다.The above object of the present invention is to improve heat resistance by using organic binder of silicone resin and organic / inorganic composite binder composed of hydrolysis reaction of colloidal alumina and organic functional silane compound to improve heat resistance of low melting point glass frit and high melting point glass frit. A mixture composition is used to promote high temperature adhesion and is achieved by a coating composition which allows for workability and thick film using silicone resin.

본 발명은 실리콘 계통의 유기 결합제 및 콜로이달 알루미나와 유기 관능성 실란 화합물의 가수 분해에 의하여 생성된 무기 결합제로 된 유무기 복합 결합제 4-30중량%, 결정수를 함유하는 알루미나 화합물 5-15중량%, 산화촉매 30-50중량% 분산제 0.5-1중량%, 침강방지제 0.5-2중량%, 저융점 글라스 프리트(400℃용) 2-15중량%, 고융점 글라스 프리트(600℃용) 2-15중량% 및 유기용매 5-20중량%로 된 고온용 자기정화용 피막 조성물로 구성된다.The present invention is an organic-inorganic composite binder 4-30% by weight of an inorganic binder produced by the hydrolysis of a silicon-based organic binder and colloidal alumina and an organic functional silane compound, and 5-15 weight of an alumina compound containing crystal water. %, Oxidation catalyst 30-50 wt% Dispersant 0.5-1 wt%, Sedimentation inhibitor 0.5-2 wt%, Low melting glass frit (for 400 ° C) 2-15 wt%, High melting glass frit (for 600 ° C) 2- It consists of the high temperature self-cleaning film composition which consists of 15 weight% and 5-20 weight% of organic solvents.

본 발명의 한 형태에 의하면 유기 결합제로 사용되는 실리콘수지는 페닐 실록산과 메틸 실록산이 사용되는 바, 특히 메틸기와 페닐기의 비율이 1 : 0.5 내지 1 : 1인 메틸페닐 실록산을 사용하는 것이 좋다. 그러나 내열성을 갖고 있으면서, 발수성이 크지 아니한 다른 실리콘 수지들도 사용할 수 있다. 이러한 유기 결합제는 작업성 및 후도막을 가능하게 해줄 뿐만 아니라 소부(450-500℃)시 페닐기 혹은 메틸기는 탄화되어 도막의 표면적을 넓혀 오일 분해율을 크게 해준다. 전술한 실록산계 유기 결합제와 함께 사용하는 무기 결합제로는 콜로이달 알루미나를 유기 관능성 실란 화합물과 가수 분해하여 얻어진 가수 분해성 반응 생성물을 사용하는바, 이러한 가수분해 반응물을 제조할 때는 콜로이달 알루미나와 유기 관능성 실란 화합물의 비율을 1 : 2 내지 2 : 1의 범위로 하여 가수분해 시킨다. 이와같은 가수분해 반응 생성물 제조시 콜로이달 유기 관능성 실란 화합물 함량이 알루미나 함량의 2배 이상으로 되면 피막의 내열성이 저하 되는 문제가 있다. 전기한 무기 결합제는 내열성 및 내화성을 향상 시키는바, 그 사용량이 전제 조성물의 2중량% 이하인 경우에는 도막의 내열성이 저하되고 15중량% 이상인 경우에는 도막 형성이 불 가능할 뿐만 아니라 도막이 균열될 우려가 있으므로 전체 조성물의 중량을 기준으로 2-15% 범위 내에서 사용하는 것이 좋다. 그리고 유기 결합제와 무기 결합제의 배합 비율은 1 : 5 내지 5 :1 범위로 되게 하는바, 전술한 범위를 벗어날 경우에는 내열성과 내마모성이 저하되는 문제점이 나타난다.According to one embodiment of the present invention, as the silicone resin used as the organic binder, phenyl siloxane and methyl siloxane are used. In particular, it is preferable to use methylphenyl siloxane having a ratio of methyl group and phenyl group of 1: 0.5 to 1: 1. However, other silicone resins having heat resistance and not having high water repellency can also be used. These organic binders not only enable workability and thick film, but also phenyl or methyl groups at the time of baking (450-500 ° C.) can be carbonized to increase the surface area of the coating to increase the oil decomposition rate. As the inorganic binder used together with the siloxane-based organic binder described above, a hydrolyzable reaction product obtained by hydrolyzing colloidal alumina with an organic functional silane compound is used. In preparing such hydrolyzate, colloidal alumina and organic The ratio of the functional silane compound is hydrolyzed in the range of 1: 2 to 2: 1. If the colloidal organic functional silane compound content is more than twice the alumina content in the preparation of the hydrolysis reaction product, there is a problem in that the heat resistance of the film is lowered. The above-mentioned inorganic binder improves heat resistance and fire resistance. When the amount of the inorganic binder used is 2% by weight or less of the whole composition, the heat resistance of the coating film is lowered. When the amount of the inorganic binder is 15% by weight or more, the coating film formation is impossible and the coating film may be cracked. It is preferred to use within the range of 2-15% by weight of the total composition. In addition, the blending ratio of the organic binder and the inorganic binder is in the range of 1: 5 to 5: 1, and when it is out of the above range, there is a problem in that heat resistance and wear resistance are lowered.

전술한 유기 결합제와 무기 결합제로 된 유무기 복합 결합제는 전체 조성물 중량의 30% 이상을 초과하지 않아야 하며, 특히 바람직한 것은 4-30중량%의 범위 내에서 사용하는 것이다. 유무기 복합 결합제가 전체 조성물 중량의 4% 이하인 경우에는 후도막이 불가능하고 30% 이상인 경우에는 도막에 균열이 발생할 우려가 있다.The organic-inorganic composite binder of the aforementioned organic binder and inorganic binder should not exceed 30% or more of the total composition weight, and particularly preferred is to be used in the range of 4-30% by weight. If the organic-inorganic composite binder is 4% or less of the total weight of the composition, the thick film may not be possible.

본 발명에서 오일 분해를 촉진하기 위하여 사용하는 산화 촉매로는 r-MnO2, r-Mn2O3, 로도나이트(MnO2ㆍSiO2), 테프로이드(MnSiO4) 알레그하나이트(5MnO2ㆍ2SiO2)등의 망간 산화물이 사용된다. 이러한 산화촉매는 종래의 자기 정화형 피막 조성물에도 사용되고 있는바, 이들은 다량으로 사용하면 오일 분해율은 향상 되지만 자체 비중이 무거워서 저장중 침강하여 다른 첨가제 및 보조제와 함께 케이크상 침강물을 형성하므로 전체 조성물의 25% 이하로 사용하여야 하였다.Oxidation catalysts used to promote oil decomposition in the present invention include r-MnO 2 , r-Mn 2 O 3 , rhodonite (MnO 2 ㆍ SiO 2 ), tefroid (MnSiO 4 ) alleghite (5MnO 2 the manganese oxides such as 2SiO 2) is used. These oxidation catalysts are also used in conventional self-cleaning coating compositions, but when used in large amounts, they improve oil decomposition rate, but because their specific gravity is heavy, they precipitate during storage to form cake-like precipitates with other additives and auxiliaries. It should be used at less than%.

본 발명에 의하면 오일의 산화율 촉진하기 위하여 산화촉매의 사용량 30-50%까지 사용하되 산화촉매의 침강을 방지하기 위하여 침강 방지제와 분산제를 첨가한다. 침강방지제로는 미세한 SiO2를 모체로하고 실리카 표면에 메틸기가 결합되어 있는 홈드실리카르 사용하는데, 그 대표적인 것으로는 에어로실 R-972(미국 데구사의 상품명)가 있다. 이러한 침강 방지제는 조성물 전체 무게의 0.5-2% 범위 내에서 첨가하는바, 전술한 침강방지제는 2% 이상 사용하면 오일 분해율이 저하되고 0.5% 이하인 경우에는 침강 방지 효과가 저하되므로 전술한 배합이 범위내에서 사용하여야 한다. 또한 분산제로는 지르코알루미네이트, r-아미노 프로필트리에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, r-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란 등이 사용되지만, 그중에서도 실란 화합물 계통의 분산제를 사용하는 것이 좋다. 분산제의 사용량은 전체조성물의 0.5-1% 범위 내에서 사용하는바, 1% 이상 사용할 때는 도막이 변색되고 0.5% 이하일때는 유기수지와 무기물간의 분산성이 불량하여 도장 작업성이 나빠지게 된다.According to the present invention, the amount of the oxidation catalyst is used up to 30-50% to promote the oxidation rate of the oil, but an antisettling agent and a dispersant are added to prevent the precipitation of the oxidation catalyst. As the anti-settling agent, homed silica having a fine SiO 2 as a matrix and a methyl group bonded to the silica surface is used, and a representative example is Aerosil R-972 (trade name of Degu Co., Ltd.). Such anti-settling agent is added within the range of 0.5-2% of the total weight of the composition, the above-mentioned anti-settling agent is used when 2% or more of the oil degradation rate is lowered, if less than 0.5%, the anti-settling effect is lowered, the above-mentioned formulation range Must be used within. Moreover, although a zirco aluminate, r-amino propyl triethoxysilane, methyl triethoxysilane, r-methacryloxypropyl trimethoxysilane, etc. are used as a dispersing agent, it is preferable to use the dispersing agent of a silane compound system among these. . The amount of dispersant used is within the range of 0.5-1% of the total composition. When using more than 1%, the coating film is discolored. When the dispersant is less than 0.5%, the dispersibility between the organic resin and the inorganic material is poor, resulting in poor painting workability.

본 발명에 의하면 고온 부착력을 향상시키기 위하여 400℃용 저융점 글라스프리트와 600℃용 고융점 글라스프리트를 혼합 사용한다. 저융점 글라스프리트는 그 매트릭스가 Al2O320-30중량%, P2O540-50중량%, RO.R'O 20-30중량% (식중 R은 알카리 금속이고 R'는 알카리토류금속임)으로 조성되고 370-400℃의 연화점과 300-310×10-6의 열팽창 계수를 갖고 있는 것을 사용하는데 이러한 저융점 글라스프리트는 융점 이상의 온도에서 용융하여 도료 조성물과 소지와의 부착력을 향상시킨다. 전술한 저융점 글라스프리트에 혼합 사용하는 고융점 글라스프리트는 그 매트릭스가 SiO265-75중량%, ROㆍR'2O 20-30중량% MnO23-5중량%(식중 R와 R'는 전술한 의미를 가짐)로 조성되고 550-600℃의 연화점과 310-330×10-7의 열팽창 계수를 갖고 있는 것을 사용하는데 600℃ 이상의 고온 부착력을 향상시키고 변색을 방지하는 역할을 한다. 따라서 저융점 글라스프리트에 고융점 글라스프리트를 혼합 사용하면 전자레인지의 통상적인 사용 온도인 400℃에서의 부착력이 우수함은 물론이고 600℃ 이상의 고온 부착력도 향상되어 가장 효율적인 부착력을 얻을 수 있게 된다.According to the present invention, a low melting point glass frit for 400 ° C. and a high melting point glass frit for 600 ° C. are used to improve high temperature adhesion. Low-melting glass frit has 20-30% by weight of Al 2 O 3 , 40-50% by weight of P 2 O 5 , and 20-30% by weight of RO.R'O (wherein R is an alkali metal and R 'is an alkaline earth Metal) and have a softening point of 370-400 ° C. and a thermal expansion coefficient of 300-310 × 10 −6 . These low melting glass frits are melted at temperatures above the melting point to improve adhesion between the paint composition and the base. Let's do it. The high melting point glass frit used in the above-mentioned low melting point glass frit has a matrix of 65-75% by weight of SiO 2 and 20-30% by weight of RO.R ' 2 O. 3-5% by weight of MnO 2 (wherein R and R' Has a softening point of 550-600 ° C. and a thermal expansion coefficient of 310-330 × 10 −7 and improves the high temperature adhesion force of 600 ° C. or higher and prevents discoloration. Therefore, when the high melting point glass frit is mixed with the low melting point glass frit, the adhesive force at 400 ° C., which is a normal use temperature of the microwave oven, is excellent as well as the high temperature adhesion force of 600 ° C. or higher can be obtained to obtain the most efficient adhesion.

특히 2종류의 글라스프리트를 혼합 사용할 때는 혼합비와 입도가 중요한 역할을 하는바, 400℃ 용과 600℃용 글라스프리트의 비율이 1 : 1 내지 1 : 2로 되도록 배합 하는 것이 바람직하며, 입도는 20-50㎛범위내가 적당하다. 만약 400℃용 프리트가 600℃용 프리트 함량 보다 많을 경우 600℃ 이상의 고온에서 소지와 도막간의 열팽창에 의한 도막 박리 현상이 일어날 염려가 있으며 600℃용 프리트 함량이 1 : 2를 넘을 경우 전자레인지의 일반 사용온도인 400℃에서의 부착이 문제가 될 수 있다. 또한 글라스프리트의 입도가 20㎛ 이하일 경우는 도막표면 밀도와 부착에 악영향을 미치게 되며 50㎛ 이상일 경우는 도막의 외관이 문제가 될 수 있다. 이러한 글라스프리트 함량은 전체 도막 조성물중의 5-30중량%가 적당하다. 글라스프리트 함량이 도료전체 조성물의 30% 이상일 경우는 오일 분해율이 저하되며, 5% 이하일 경우는 고온 (600℃)에서의 부착에 아무런 영향을 미치지 못한다. 전기한 피막 조성물을 제조하는 방법의 일예를 설명하면 다음과 같다.In particular, when mixing two kinds of glass frit, the mixing ratio and the particle size play an important role. It is preferable to mix the glass frit for 400 ° C and 600 ° C so that the ratio of 1: 1 to 1: 2, and the particle size is 20-. It is suitable in the range of 50 µm. If the frit for 400 ℃ is higher than the frit content for 600 ℃, there is a possibility that the film peeling phenomenon may occur due to thermal expansion between the base and the coating film at a high temperature of 600 ℃ or higher and if the frit content for 600 ℃ exceeds 1: 2, Adhesion at the service temperature of 400 ° C. may be a problem. In addition, when the particle size of the glass frit is 20 μm or less, the coating film surface density and adhesion are adversely affected. When the glass frit is 50 μm or more, the appearance of the coating may be a problem. Such glass frit content is suitably 5-30% by weight of the total coating film composition. When the glass frit content is 30% or more of the total paint composition, the oil decomposition rate is lowered. When the glass frit content is 5% or less, it does not affect adhesion at high temperature (600 ° C.). An example of the method of manufacturing the above-mentioned coating composition is as follows.

본 발명의 방법은 분산제 1부를 무기 결합제 10부와 균일하게 혼합하고 실리콘 수지 5부를 첨가하여 균질이 되게 혼합한 다음 산화촉매 50부, 400℃용과 600℃용 글라스프리트 20부, 체질안료 5부, 침강방지제 1부 및 유기용매 8부를 첨가한 다음 약 2-10시간 동안 30-60RPM으로 밀링후 고온 자기 정화형 피막 조성물을 제조한다.In the method of the present invention, 1 part of the dispersant is uniformly mixed with 10 parts of an inorganic binder, homogeneously mixed by adding 5 parts of a silicone resin, and then 50 parts of an oxidation catalyst, 20 parts of glass frit for 400 ° C and 600 ° C, 5 parts of extender pigment, A high temperature self-cleaning coating composition is prepared after milling at 30-60 RPM for about 2-10 hours after adding 1 part of antisettling agent and 8 parts of organic solvent.

일반적으로 유지 분자내에 있는 각개 원소들간의 결합력은 원적외선 영역내의 파장이 가지고 있는 에너지에 의해 끊어질 수 있고 이들의 결합이 끊어 지면서 산화작용을 받으면 CO2와 H2O로 분해되게 된다.In general, the bonding force between the elements in the maintenance molecule can be broken by the energy of the wavelength in the far-infrared region, and when these bonds are broken, they are decomposed into CO 2 and H 2 O.

오일의 분해 메카니즘을 단계적으로 보면 다음과 같다.The oil decomposition mechanism is described in stages as follows.

(1)식은 지방산의 이온화 반응이고,(1) is the ionization reaction of fatty acids,

(2)식은 표면 개질제의 금속 양이온과 (1)식에서 이온화 된 R-COO-와의 이온 교환이 일어나 R-COOMe라는 금속염이 형성 되는 반응으로서 반응은 가역반응이다.Equation (2) is a reaction in which the metal cation of the surface modifier and R-COO - ionized in Eq. (1) form a metal salt called R-COOMe. The reaction is a reversible reaction.

(3)식은 (2)에서 생성된 R-COOMe이이라는 케톤과 Me2CO3로 분해되는 반응이며,(3) is the R-COOMe created in (2). Is a reaction to decompose ketone and Me 2 CO 3

(4)식은 (3)식에서 생성된 Me2CO3가 금속산화물(Me2O)과 CO2로 분해되는 반응이고,(4) is a reaction in which Me 2 CO 3 generated in formula (3) is decomposed into metal oxides (Me 2 O) and CO 2 ,

(5)식은 Me2O가 표면 개질제 혹은 공기중의 수분과 반응하여 금속 수산화물과 H2로 변화하는 반응이며,Equation (5) is a reaction in which Me 2 O reacts with a surface modifier or water in the air and changes to metal hydroxide and H 2 ,

(6)식은 (3)식에서 생성된 케톤 화합물이 (5)식에서 생긴 수소와 반응하여 알콜이 되는 반응이고,Formula (6) is a reaction in which the ketone compound produced in Formula (3) reacts with hydrogen generated in Formula (5) to form an alcohol,

(7)식은 (6)식에서 생성된 알콜이 산화 촉매인 MnO2와 산소에 의해 CO2와 H2O로 분해되는 반응이다.Equation (7) is a reaction in which the alcohol produced in formula (6) is decomposed into CO 2 and H 2 O by MnO 2 and oxygen, which are oxidation catalysts.

이러한 화학반응은 오염물이 도막에 닿는 순간 (1)-(7)까지 순간적으로 일어난다.This chemical reaction occurs instantaneously (1)-(7) when the contaminant touches the coating.

리콘 수지의 메틸, 페닐기의 탄화 및 도료 조성물중의 결정수 등의 증발에 의하여 형성된 다공질 도막 표면에 유지류등이 흡착되고 다량으로 함유된 산화 촉매에 의하여 산화 작용이 촉진 되므로 통상적인 유지류 분해 온도보다 낮은 저온에서도 쉽게 분해되게 된다. 특히 체질 안료 중에 포함된 결정수를 포함한 알루미나 화합물 예를들면 Al(OH3)3, [Al2ㆍ(OH)5ㆍCl]X의 결정수가 소부과정에 발출되면서 생성되는 활성화 알루미나는 유지 성분의 중합을 방지 하므로 오일 분해율이 보다 더 향상되게 된다. 이러한 알루미나 화합물을 전체 도료 조성물에 대해 0.5중량% 이하로 사용하였을 경우는 유지성분의 중합방지 효과가 저하되고 15중량% 이상을 사용 하였을 경우는 전체 도료 물성의 내열성을 떨어 뜨린다.Oils and the like are adsorbed on the surface of the porous coating film formed by carbonization of methyl and phenyl groups of the lycon resin and evaporation of the crystallized water in the coating composition. Decomposes easily even at low temperatures. In particular, the activated alumina, which is produced when the crystal water of Al (OH 3 ) 3 and [Al 2 ㆍ (OH) 5 ㆍ Cl] X , is extracted during the baking process, is included in the fat and oil component. This prevents the polymerization, which further improves the oil decomposition rate. When the alumina compound is used in an amount of 0.5% by weight or less with respect to the total coating composition, the effect of preventing the polymerization of the oil and fat component is lowered, and when 15% by weight or more is used, the heat resistance of the overall coating properties is reduced.

이하 본 발명을 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 실시예와 비교예를 기재한다.Hereinafter, examples and comparative examples are described so that the present invention can be understood in more detail.

비교예 1은 일본 특허 공고 소59-14545호에 기재되어 있는 것이며, 비교예 2는 대한민국 특허출원 제89-8919호에 기재되어 있는 것이다.Comparative Example 1 is described in Japanese Patent Publication No. 59-14545, and Comparative Example 2 is described in Korean Patent Application No. 89-8919.

[실시예 1-5]Example 1-5

표 1의 배합비율에 따라 분산제를 무기 결합제와 균일하게 혼합하고 실리콘 수지를 첨가하여 균질이 되게 혼합한 다음 산화촉매, 저온 및 고온용 글라스프리트, 체질안료, 침강방지제 및 유기용매를 첨가한 다음 30-60RPM으로 5시간 동안 밀링하여 피막 조성물을 형성한다.According to the mixing ratio of Table 1, the dispersant is uniformly mixed with the inorganic binder, homogeneously mixed with the addition of silicone resin, and then the oxidation catalyst, low temperature and high temperature glass frit, sieving pigment, sedimentation inhibitor and organic solvent are added. Milling at -60 RPM for 5 hours to form a coating composition.

생성된 피막 조성물을 스테인레스 소지에 헤어라인 처리하여 200㎛200 μm by hairline treatment of the resulting coating composition on stainless steel

[표 1]TABLE 1

[표 2]TABLE 2

도막의 물성 시험Physical property test of coating film

주 : 1) 모든 시편은 스테인레스 소지에 헤어라인 처리하여 도막 두게 200㎛ 기준으로 450℃에서 20분 소부하였음.Note: 1) All specimens were subjected to hairline treatment on stainless steel and baked for 20 minutes at 450 ℃ based on 200㎛ thickness.

2) △E는 시험전 시편과 색상과 5% NaOH 용액에 2시간 시편의 색상차이.2) ΔE is the color difference between the sample and the color before the test and the sample for 2 hours in 5% NaOH solution.

3) 내오염성 시험은 식용유 4-5㎎을 도막 표면에 적하하여 분포시킨 다음 건조 오븐에 넣고 250℃에서 30분간 처리한 후 육안으로 검사함.3) In the stain resistance test, 4-5 mg of cooking oil was added dropwise to the surface of the coating film, distributed, and then placed in a drying oven for 30 minutes at 250 ° C.

4) 부착성은 2㎜ 크로스 커트하여 측정함.4) Adhesion is measured by 2mm cross cut.

5) 굴곡성은 15°φ로 꺽였을 때의 균열 정도임.5) Flexibility is the degree of cracking when folded at 15 ° φ.

6) 오일 분해율은 내오염성과 같은 식용유를 처리하고 시차 열분석(TG-DAT)를 이용하여 300℃/30분에서 측정함.6) The oil decomposition rate is measured at 300 ℃ / 30 minutes by treating cooking oil such as pollution resistance and using differential thermal analysis (TG-DAT).

7) 내열성은 600℃ 오븐에서 1시간 가열후 공냉후의 상태임.7) Heat resistance is the state after air cooling after heating for 1 hour in 600 ℃ oven.

Claims (4)

실리콘 수지 계통의 유기결합제와 콜로이달 알루미나와 유기 관능성 실란 화합물의 가수분해에 의하여 생성된 무기 결합체로 된 유무기 결합체 4-30중량%, 결정수를 함유한 알루미나 화합물 5-15중량%, 산화촉매 30-50중량%, 분산제 0.5-1중량%, 침강방지제 0.5-2중량%, 400℃용 저융점 글라스프리트 2-15중량% 600℃용 고융점 글라스프리트 2-15중량%, 유기용매 5-20중량%로 조성된 고온용 자기 정화형 피막 조성물.4-30% by weight of organic-inorganic binder made of inorganic binder produced by hydrolysis of organic binder, colloidal alumina and organic functional silane compound of silicone resin system, 5-15% by weight of alumina compound containing crystal water, oxidation Catalyst 30-50 wt%, Dispersant 0.5-1 wt%, Sedimentation inhibitor 0.5-2 wt%, Low melting point glass frit 2-15 wt% for 400 ° C High melting point glass frit 2-15 wt% for 600 ° C, Organic solvent 5 High temperature self-cleaning coating composition composed of -20% by weight. 청구범위 1항에서, 무기 결합제가 콜로이달 알미나와 유기관능성 실란 화합물의 비를 1 : 2 내지 2 : 1의 범위로 하여 가수 분해시킨 무기 결합제임을 특징으로 하는 자기정화형 피막 조성물.The self-cleaning coating composition according to claim 1, wherein the inorganic binder is an inorganic binder hydrolyzed in a ratio of colloidal alumina and an organofunctional silane compound in the range of 1: 2 to 2: 1. 청구범위 1항에서, 유기 결합제와 무기 결합제와의 비가 1 : 5 내지 5 : 1의 중량비로 포함되어 있음을 특징으로 하는 피막 조성물.The coating composition according to claim 1, wherein the ratio of the organic binder to the inorganic binder is included in a weight ratio of 1: 5 to 5: 1. 청구범위 1항에서, 저융점 글라스프리트가 Al2O3, P2O5, RO.R'|2O(식중 R은 알카리 금속이고 R'는 알카리 토류금속임)으로 조성되고 370-400℃의 연화점과 300 -310×10-6의 열팽창 계수를 갖고 있는 것이고 고융점 글라스프리트는 SiO2ㆍMnO|2, RO.R'2O(R,R'는 전술한 의미를 가짐)으로 조성되고 550-600℃의 연화점과 310-330×10-7의 연화점을 갖고 있는 것이며, 이들의 혼합비는 1 : 1 내지 1 : 2의 비율로 사용됨을 특징으로 하는 조성물.In claim 1, the low melting glass frits are Al 2 O 3 , P 2 O 5 , RO.R '| 2 O (wherein R is an alkali metal and R 'is an alkaline earth metal Im) that will have the composition and the coefficient of thermal expansion of the 370-400 ℃ softening point and 300 -310 × 10 -6 high melting point glass frit is SiO 2 and MnO | 2 , RO.R ' 2 O (R, R' has the meaning described above) and has a softening point of 550-600 ℃ and a softening point of 310-330 × 10 -7 , the mixing ratio thereof is 1: A composition, characterized in that it is used in a ratio of 1 to 1: 2.
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WO2019045434A1 (en) * 2017-08-30 2019-03-07 전자부품연구원 Hydrophobic thermal-conductive coating film and method for manufacturing same

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