KR100640256B1 - Water-soluble inorganic coating agent using ceramic sol, manufacturing method thereof, coating method using the same and coated product thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 콜로이드 상태의 실리카졸을 사용하여 저온 소부형 무기 세라믹 코팅을 수행함에 따라, 기존의 유리 가공에 비하여, 환경친화적이고, 인체에 무해하며, 유리 표면을 가공하는데 있어 유리의 기본 물성을 살리면서 또한 용이하게 가공할 수 있어, 종래의 유기 용제 또는 알콜 베이스등 세라믹졸을 이용한 코팅제의 도료상의 문제점, 후막 도장의 문제점, 코팅후 발생되는 기계적 결함, 작업상 및 환경상 문제점을 개선할 수 있는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제, 그 제조 방법, 이를 이용하여 코팅하는 방법 및 그 코팅 제품을 개시한다.In the present invention, by performing a low-temperature calcination inorganic ceramic coating using a colloidal silica sol, it is environmentally friendly, harmless to the human body, and utilizes the basic physical properties of glass in processing the glass surface as compared to conventional glass processing It can be processed easily and easily, and it is possible to improve the paint problems, problems of thick film coating, mechanical defects after coating, working and environmental problems of conventional coating agents using ceramic sol such as organic solvent or alcohol base. A water-soluble inorganic coating agent using a sol, a method of preparing the same, a method of coating using the same, and a coated product thereof are disclosed.
세라믹, 수용성, 무기, 코팅, 졸, 도료, 유리, 안료, 분산제, 증점제 Ceramic, water soluble, inorganic, coating, sol, paint, glass, pigment, dispersant, thickener
Description
본 발명은 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제, 그 제조 방법, 이를 이용하여 코팅하는 방법 및 그 코팅 제품에 관한 것으로, 상세하게는 콜로이드 상태의 실리카졸을 이용 도료화하여 종래 도료의 기계적 결함, 작업상 결함, 환경상 결함을 해결할 수 있는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제, 그 제조방법, 이를 이용하여 코팅하는 방법 및 그 코팅 제품에 관한 것이다.The present invention relates to a water-soluble inorganic coating agent using a ceramic sol, a method of manufacturing the same, a method of coating using the same, and a coating product thereof. The present invention relates to a water-soluble inorganic coating agent using a ceramic sol capable of solving defects and environmental defects, a method of manufacturing the same, a method of coating using the same, and a coating product thereof.
종래 유리 산업의 각 분야에서, 다양한 유리 가공이 이용되고 있는데, 그 주요한 방법으로서, 화학약품이나 유기수지 및 유기용제를 이용한 가공을 수행하여 왔다.Conventionally, in each field of the glass industry, various glass processing is used. As a main method, processing using chemicals, organic resins, and organic solvents has been performed.
종래의 유기 가공 방법으로서 예를 들어 불산으로 유리 표면을 부식시키는 방법, 유리 표면을 샌드블러스트하여 가공하는 방법, 및 유리 소성시 안료를 투입하여 색상을 내는 방법등이 있다.Conventional organic processing methods include, for example, a method of corroding the glass surface with hydrofluoric acid, a method of sandblasting the glass surface, and a method of adding a pigment during glass firing to produce color.
상기 불산에 의한 유리 표면의 부식 방법은, 불산으로 유리 표면을 부식시켜 불투명의 유리를 제조하는 방법이다.The corrosion method of the glass surface by the said hydrofluoric acid is a method of manufacturing an opaque glass by corroding a glass surface with hydrofluoric acid.
그러나, 이 방법은 현재 불산 자체가 규제물질이며 가공 후 발생되는 오폐수 처리에 막대한 비용이 발생되는 문제점을 갖는다.However, this method currently has a problem in that the hydrofluoric acid itself is a regulated substance and a huge cost is generated for the treatment of wastewater generated after processing.
상기 유리 표면을 샌드 블래스트하는 방법은, 유리 표면에 물리적인 힘을 가하는 방법 즉, 모래 또는 금속볼을 분사하여 표면을 깍아내는 방법이다.The method of sand blasting the glass surface is a method of applying a physical force to the glass surface, that is, a method of shaving the surface by spraying sand or metal balls.
그러나, 이 방법은 가공시 많은 양의 분진과 미세 유리가루가 발생되며 가공후 완제품에서도 표면에 먼지 또는 유분(손자국)이 지워지지 않는 문제점이 있다. However, this method has a problem that a large amount of dust and fine glass powder is generated during processing, and dust or oil (fingerprints) are not erased on the surface even after processing.
따라서 샌딩에 의한 가공법 자체는 그 수요가 줄어들고 있는 실정이고, 이를 방지하기 위해 보호 코팅으로 투명 필름을 전사하여 제품화하는 경우가 있는데, 이 역시 보호 필름 전사후 반투명의 성상으로 형성되므로 고유의 가공 목적을 달성하지 못하는 문제점을 갖는다.Therefore, the processing method by sanding itself is in a decreasing demand, and in order to prevent this, there is a case of transferring the transparent film with a protective coating to commercialize it, which is also formed as a translucent property after the transfer of the protective film. There is a problem that cannot be achieved.
한편, 상기 유리 소성시에 안료를 투입하는 방법은, 유리 소성시에 연마제인 초자 안료를 투입하여 색상을 내는 방법으로, 이는 다양한 색상의 유리를 생산하기에는 적합하지 않으며, 같은 색상별 유리를 분리수거 용해하거나 분쇄 후 건축 폐기물로 처리해야 하므로 파손되거나 수명이 다한 유리의 재활용이 난해하다는 문제점을 갖는다.On the other hand, the method of adding the pigment at the time of glass firing, the method of adding a vitreous pigment which is an abrasive during the glass firing to give a color, which is not suitable for producing a glass of a variety of colors, separate collection of the same color glass It is difficult to recycle broken or end-of-life glass because it must be treated as building waste after melting or crushing.
이러한 자원의 낭비를 막고 소량 다품종의 칼라 유리를 제조하기 위해, 최근 유기수지를 베이스로 하는 도료 또는 400℃ 이상의 고온에서 가공할 수 있는 고온 소부형 세라믹계의 도료로 도장하는 방법이 이용되고 있으나, 환경오염의 우려가 있고 인체에 유해하고, 제조가 용이하지 않으며, 제조후에도 기계적 결함을 갖는 등 만족할 만한 물성을 갖지 않는 문제점이 여전히 남아 있다.In order to prevent such waste of resources and to manufacture small quantities of colored glass, a method of coating with organic resin-based paint or a high-temperature calcined ceramic paint that can be processed at a high temperature of 400 ° C. or more is recently used. There is still a problem that there is a risk of environmental pollution, harmful to the human body, not easy to manufacture, and does not have satisfactory physical properties, such as mechanical defects after manufacturing.
따라서, 본 발명자들은 환경친화적이고, 인체에 무해하며, 유리의 기본 물성을 유지하면서도 가공이 용이하고, 표면 가공후 기계적 결함을 해결하여 만족할 만한 물성을 갖는 코팅제, 그 제조 방법, 이를 이용하는 적절한 코팅방법 및 이에 이한 코팅제품에 대하여 예의 연구하여 왔다.Therefore, the present inventors are environmentally friendly, harmless to the human body, easy to process while maintaining the basic physical properties of the glass, a coating agent having a satisfactory physical properties by solving the mechanical defects after the surface processing, a manufacturing method, an appropriate coating method using the same And the coating products following this have been intensively studied.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems,
본 발명의 목적은 콜로이드 상태의 실리카졸을 사용하여 저온 소부형 무기 세라믹 코팅을 수행함에 따라, 기존의 유리 가공에 비하여, 환경친화적이고, 인체에 무해하며, 유리 표면을 가공하는데 있어 유리의 기본 물성을 살리면서 또한 용이하게 가공할 수 있어, 종래의 유기 용제 또는 알콜 베이스등 세라믹졸을 이용한 코팅제의 도료상의 문제점, 후막 도장의 문제점, 코팅후 발생되는 기계적 결함, 작업상 및 환경상 문제점을 개선할 수 있는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제, 그 제조 방법, 이를 이용하여 코팅하는 방법 및 그 코팅 제품을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to perform a low-temperature calcined inorganic ceramic coating using colloidal silica sol, which is environmentally friendly, harmless to the human body, and the basic physical properties of glass in processing the glass surface as compared to conventional glass processing. It can be processed easily and save the paint problems of conventional coating agents using organic solvents such as organic solvents or alcohol bases, problems of thick film coating, mechanical defects after coating, working and environmental problems. The present invention provides a water-soluble inorganic coating agent using a ceramic sol, a method of manufacturing the same, a method of coating using the same, and a coating product thereof.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 콜로이드 상태의 실리카졸(이하 R1이라고 한다) 30~79.8중량%; 안료 10~50중량%; 분산제 10~50중량%; 증점제 0.1~5중량%; 및 표면조제 0.1~20중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제에 의해 달성된다.The object of the present invention as described above is 30 to 79.8% by weight of a colloidal silica sol (hereinafter referred to as R1); Pigment 10-50 weight%; 10-50% by weight of dispersant; Thickener 0.1 to 5% by weight; And it is achieved by a water-soluble inorganic coating agent using a ceramic sol comprising a;
그리고 상기 R1은, pH 7~14, 고형분 20~50%, 알카리 규산염과 실록산 계열의 계면 활성제를 사용하고 실리콘 오일과 금속염을 첨가한 실리카졸인 것이 바람직하고, 상기 안료는 착색 유기, 무기 체질 실리카 또는 카오린 크레이 탈크인 것이 바람직하고, 상기 분산제는 유기용제를 함유하지 않은 고분자 블록 공중합체인 것이 바람직하고, 상기 증점제는 유기 아크릴레이트 또는 발포 크레이인 것이 바람직하고, 상기 표면조제는 수산화칼륨 또는 에틸렌 글리콜인 것이 바람직하다.In addition, the R1 is preferably a silica sol using a pH 7-14, a solid content of 20-50%, an alkali silicate and a siloxane-based surfactant, and a silicone oil and a metal salt added, and the pigment is colored organic, inorganic silica or It is preferable that it is kaolin cratal talc, It is preferable that the said dispersing agent is a polymer block copolymer which does not contain the organic solvent, It is preferable that the said thickening agent is organic acrylate or foaming crayfish, The said surface preparation agent is potassium hydroxide or ethylene glycol desirable.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한, 상기 R1 80중량%; 분산제 2중량%; 평균 입자 2~20㎛의 가공실리카 10중량%; 안정제 5중량%; 및 표면조제 3중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제(이하 P2라고 한다)에 의해 달성된다.The object of the present invention as described above, R1 80% by weight; 2 weight percent dispersant; 10% by weight of processed silica having an average particle of 2 to 20 µm; 5% by weight stabilizer; And 3% by weight of a surface preparation; water-soluble inorganic coating agent (hereinafter referred to as P2) using a ceramic sol comprising a.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한, 상기 R1 80중량%;를 교반기에 투입하고, 분산제 2중량%; 평균 입자 2~20㎛의 가공실리카 10중량%; 안정제 5중량%; 및 도막조제 3중량%;를 순차적으로 투입하여 교반하는 단계(S1); 상기 교반된 제품을 숙성하는 단계(S2);를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제의 제조 방법에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above, R1 80% by weight; Into the stirrer, 2% by weight of dispersant; 10% by weight of processed silica having an average particle of 2 to 20 µm; 5% by weight stabilizer; And 3% by weight of the coating aid; step of sequentially adding and stirring (S1); It is achieved by the method of producing a water-soluble inorganic coating using a ceramic sol, characterized in that it comprises the step (S2) of aging the stirred product.
그리고, 상기 S1 단계는 교반시 1200rpm이상의 속도로 교반하는 것이 바람직하고, 상기 S2 단계는 72시간 이상 숙성하는 것이 바람직하다.In addition, the step S1 is preferably stirred at a speed of 1200rpm or more during stirring, and the step S2 is preferably aged for 72 hours or more.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한, 상기 R1 50~60중량%; 분산제 10중량%; 및 착색 안료 30~40중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제(이하 P3이라고 한다)에 의해 달성된다.The object of the present invention as described above, R1 50 ~ 60% by weight; 10 weight% dispersant; And 30 to 40% by weight of colored pigments. A water-soluble inorganic coating agent (hereinafter referred to as P3) using a ceramic sol comprising a.
그리고 상기 착색 안료는 무기계 안료인 것이 바람직하고, 이산화티타늄 또 는 옥사이드 블랙인 것이 더욱 바람직하다. The colored pigment is preferably an inorganic pigment, more preferably titanium dioxide or oxide black.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한, 상기 R1 50~60중량%; 분산제 10중량%; 및 착색 안료 30~40중량%;를 교반기에 순차 투입한 후 교반하는 단계(S3); 상기 교반된 제품을 분산시키는 단계(S4);를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제의 제조 방법에 의해 달성된다.The object of the present invention as described above, R1 50 ~ 60% by weight; 10 weight% dispersant; And 30 to 40% by weight of the colored pigment; sequentially added to a stirrer and then stirred (S3); Dispersing the stirred product (S4); is achieved by a method for producing a water-soluble inorganic coating using a ceramic sol comprising a.
그리고, 상기 S3 단계는 약 10분간 교반하는 것이 바람직하고, 상기 S4 단계는 그라스비드를 사용한 볼밀을 이용하여 2~10시간을 분산시키는 것이 바람직하다.And, the step S3 is preferably stirred for about 10 minutes, the step S4 is preferably dispersed for 2 to 10 hours using a ball mill using glass beads.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한 상기 R1 100중량부; 증류수 95중량부; 및 소디움 폴리 아크릴레이트(SPA) 5중량부;를 포함하는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제(이하 P4라고 한다)에 의해 달성된다.The object of the present invention as described above is also 100 parts by weight of R1; 95 parts by weight of distilled water; And 5 parts by weight of sodium polyacrylate (SPA). A water-soluble inorganic coating agent using a ceramic sol (hereinafter referred to as P4).
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한 상기 R1 100중량부;와 증류수 95중량부;를 투입하고 교반하는 단계(S5); 이후 소디움 폴리 아크릴레이트(SPA) 5중량부;를 더 투입하고 교반하는 단계(S6);를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제에 의해 달성된다.The object of the present invention as described above is also 100 parts by weight of R1; and 95 parts by weight of distilled water; adding and stirring (S5); Since sodium poly acrylate (SPA) 5 parts by weight; further adding and stirring (S6); is achieved by a water-soluble inorganic coating using a ceramic sol comprising a.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한 상기 R1 90중량%; 파라핀 왁스 0.1~1중량%; 및 수산화나트륨 9~9.9중량%;를 포함하는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제(이하 P5라고 한다)에 의해 달성된다. The object of the present invention as described above is also 90% by weight of R1; Paraffin wax 0.1-1% by weight; And it is achieved by a water-soluble inorganic coating agent (hereinafter referred to as P5) using a ceramic sol containing;
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한 상기 R1 90중량%; 파라핀 왁스 0.1~1중량%; 및 수산화나트륨 9~9.9중량%;을 순차적으로 투입한 후 교반하는 단계(S7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제의 제조 방법 에 의해 달성된다.The object of the present invention as described above is also 90% by weight of R1; Paraffin wax 0.1-1% by weight; And sodium hydroxide 9 ~ 9.9% by weight; is sequentially achieved by the step of adding a water soluble inorganic coating using a ceramic sol characterized in that it comprises a step (S7).
그리고 상기 S6 단계는, 10~20분 정도를 교반하는 것이 바람직하다.And in the step S6, it is preferable to stir for about 10 to 20 minutes.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한 R1; P2; P3; P4; 및 P5;로 구성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제에 의해 달성된다. The object of the present invention as described above is also R1; P2; P3; P4; And P5; and a water-soluble inorganic coating agent using a ceramic sol, characterized in that consisting of.
그리고, 상기 코팅제는, R1 25중량%; P2 25중량%; P3 30중량%; P4 15중량%; 및 P5 5중량%;로 구성되는 것이 바람직하다.And, the coating agent, R1 25% by weight; P2 25% by weight; P3 30% by weight; P4 15% by weight; And 5% by weight of P5.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한 R1; P2; P3; P4; 및 P5;로 구성되는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제를 피코팅 기재에 100~300℃로 건조 코팅하는 단계(S8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제에 의한 코팅방법에 의해 달성된다.The object of the present invention as described above is also R1; P2; P3; P4; And P5; (S8) dry coating the water-soluble inorganic coating agent using a ceramic sol consisting of 100 to 300 ℃ to the substrate to be coated by a coating method with a water-soluble inorganic coating using a ceramic sol, characterized in that Is achieved.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또한 상기한 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제로 구성되는 코팅층; 및 상기 코팅층의 하부에서 피코팅되는 기재;를 포함하는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제에 의한 코팅 제품에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above is also a coating layer composed of a water-soluble inorganic coating agent using the ceramic sol; And a substrate to be coated at the bottom of the coating layer.
이하 본 발명에 따른 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제, 그 제조 방법, 이를 이용하여 코팅하는 방법 및 그 코팅 제품에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a water-soluble inorganic coating agent using the ceramic sol according to the present invention, a manufacturing method thereof, a method of coating using the same, and a coating product thereof will be described in detail.
본 발명에 따른 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제는, 종래와 달리, 콜로이드 상태의 실리카 졸을 이용함에 따라, 환경 친화적이고, 인체에 무해하며, 저온 소부형으로서 가공이 용이할 뿐만 아니라, 소정 첨가제와 안료를 소정 조성과 투입 순서등 소정 제조 방법에 의해 제조하여, 기계적 물성이나 내수성등 도료로서 의 특성이 우수하며, 이를 특히 소정 코팅 방식에 의해 코팅하여 코팅층의 내구성을 높여, 결국 이와 같은 코팅제와 코팅방법에 의한 최종 코팅 제품에 있어서 환경 친화적이고, 인체에 무해하며, 제조가 용이하고, 물성이 우수하게 된다는 기술적 사상을 바탕으로 한다.The water-soluble inorganic coating agent using the ceramic sol according to the present invention, unlike the prior art, by using a colloidal silica sol, environmentally friendly, harmless to the human body, easy to process as a low-temperature small form, and with a predetermined additive The pigment is manufactured by a predetermined manufacturing method such as a predetermined composition and order of introduction, and has excellent properties as a paint such as mechanical properties and water resistance, and in particular, it is coated by a predetermined coating method to increase the durability of the coating layer. It is based on the technical idea that the final coating product by the method is environmentally friendly, harmless to human body, easy to manufacture and excellent in physical properties.
이하 본 발명에 따른 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제 및 그 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a water-soluble inorganic coating agent using the ceramic sol according to the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail.
먼저 본 발명에 따른 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제는 기본적으로 콜로이드 상태의 실리카졸(R1)을 이용한다. First, the water-soluble inorganic coating agent using the ceramic sol according to the present invention basically uses a colloidal silica sol (R1).
상기 R1은 pH 7~14이고, 고형분 20~50%를 포함하는 것으로, 알카리 규산염과 실록산 계열의 계면 활성제를 사용하고 실리콘 오일과 금속염을 첨가하여 제조되는 실리카졸인 것이 이후 제품의 물성등의 측면에서 바람직하다. 여기서, 알카리 규산염으로는 당해 기술분야에서 주로 사용되고 있는 규산칼륨(Potassium Silicate), 규산나트륨(Sodium Silicate), 규산리듐(Lithium Silicate) 등이 바람직하다. 또한, 실록산 계열의 계면활성제로는 통상적으로 사용되는 트윈(Tween - Uniqema라는 미국 회사에서 만든 상품명으로, 주로 poly(ethylene glycol)의 친수성 그룹과 탄화수소의 소수성 그룹이 섞여있는 계면활성제)이 바람직하며, 이 중에서도 특히 모노폴 TWO1030, 또는 모노폴 TWO3030 트윈제품이 사용된다. 또한, 금속염으로는 수산화나트륨(Sodium Hydroxide), 수산화칼슘(Calcium Hydroxide), 또는 수산화칼륨(Potassium Hydroxide)이 바람직하다.The R1 is a pH 7 ~ 14, containing a solid content of 20 to 50%, the silica sol is prepared by using an alkali silicate and siloxane-based surfactant and the addition of silicone oil and metal salt in terms of physical properties of the product thereafter desirable. Here, as alkali silicate, potassium silicate, sodium silicate, lithium silicate, and the like, which are mainly used in the art, are preferable. In addition, a siloxane-based surfactant is a commonly used twin (trade name made by a U.S. company, Tween-Uniqema, mainly a hydrophilic group of poly (ethylene glycol) and a hydrophobic group of hydrocarbons), Among these, monopole TWO1030 or monopole TWO3030 twin products are especially used. In addition, as the metal salt, sodium hydroxide (Sodium Hydroxide), calcium hydroxide (Calcium Hydroxide), or potassium hydroxide (Potassium Hydroxide) is preferable.
본 발명에서는, 상기 R1 이외에, 안료, 증점제, 표면조제 및 분산제를 모두 포함하는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제를 P1으로 제시한다.In the present invention, in addition to the above R1, a water-soluble inorganic coating using a ceramic sol containing a pigment, a thickener, a surface aid and a dispersant is presented as P1.
이때, P1은, 상기 R1 30~79.8중량%; 안료 10~50중량%; 분산제 10~50중량%; 증점제 0.1~5중량%; 및 표면조제 0.1~20중량%;로 구성되는 것이 이후의 물성등의 측면에서 바람직하다.At this time, P1, the R1 30 ~ 79.8% by weight; Pigment 10-50 weight%; 10-50% by weight of dispersant; Thickener 0.1 to 5% by weight; And 0.1 to 20% by weight of the surface preparation; It is preferable in terms of the following physical properties.
상기 안료는 착색 유기, 무기 체질 실리카 또는 카오린 크레이 탈크를 사용하는 것이 바람직하다. It is preferable to use colored organic, inorganic sieving silica, or kaolin cratal talc as the pigment.
상기 분산제는 유기용제를 함유하지 않은 고분자 블록 공중합체인 것이 바람직하다.The dispersant is preferably a polymer block copolymer containing no organic solvent.
상기 증점제는 유기 아크릴레이트 또는 발포 크레이인 것이 바람직하다.The thickener is preferably an organic acrylate or foamed crayfish.
상기 표면조제는 수산화칼륨 또는 에틸렌 글리콜인 것이 바람직하다.The surface preparation is preferably potassium hydroxide or ethylene glycol.
P1을 제조하기 위해, 상기 R1 30~79.8중량%; 안료 10~50중량%; 분산제 10~50중량%; 증점제 0.1~5중량%; 및 표면조제 0.1~20중량%;를 교반기에 투입한 후, 교반하도록 한다. To prepare P1, the R1 30-79.8 wt%; Pigment 10-50 weight%; 10-50% by weight of dispersant; Thickener 0.1 to 5% by weight; And 0.1 to 20% by weight of the surface preparation; After input to the stirrer to be stirred.
본 발명에서는, 또한, 상기 R1 이외에, 분산제, 평균 입자 2~20㎛의 가공실리카, 안정제, 표면조제를 포함하는 P2를 제시한다.In addition, in this invention, P2 containing the dispersing agent, the processing silica of 2-20 micrometers of average particle, stabilizer, and surface preparation other than said R1 is proposed.
이때, P2는 상기 R1 80중량%; 분산제 2중량%; 평균 입자 2~20㎛의 가공실리카 10중량%; 안정제 5중량%; 및 표면조제 3중량%;로 구성되는 것이 이후 분산 안료를 투입하는데 적절하고, 점도에 있어서도 바람직하다.At this time, P2 is 80% by weight of R1; 2 weight percent dispersant; 10% by weight of processed silica having an average particle of 2 to 20 µm; 5% by weight stabilizer; And 3% by weight of a surface aid; suitable for injecting the disperse pigment thereafter, and also preferable in viscosity.
즉, R1 자체로는 점도가 너무 낮고, 또한 분산된 안료를 투입하기에 부적절하므로, 상기와 같은 조성의 P2, 또는 이를 포함하는 수용성 무기 코팅제의 사용이 바람직하다.That is, since R1 itself is too low in viscosity and inadequate for injecting dispersed pigments, the use of P2 of the above composition, or a water-soluble inorganic coating comprising the same, is preferred.
P2의 제조에 있어서, R1 80중량%를 교반기에 넣고, 1200rpm 이상의 속도로 교반하면서, 분산제 2중량%, 가공 실리카 평균입자 2~20㎛ 10%, 안정제 5%, 표면조제 3%를 각각 순서를 준수하여 교반기에 투입하도록 한다(S1). 이때 상기 투입순서와 다른 순서에 의하는 경우, 엉김이 발생할 우려가 있고, 이후에는 이를 교정하기가 곤란하므로, 상기 투입순서를 준수하는 것이 반드시 필요하다.In the production of P2, 80% by weight of R1 was placed in a stirrer and stirred at a speed of 1200 rpm or more, followed by 2% by weight of dispersant, 2-20 μm of processed silica average particles, 10% of stabilizer, 5% of stabilizer, and 3% of surface preparation. Comply with the stirrer to be put (S1). In this case, when the order is different from the order of input, there is a possibility that entanglement may occur, and since it is difficult to correct this, it is necessary to observe the order of input.
다음으로, 상기 교반된 제품을 약 72시간 이상 숙성하도록 한다(S2). 이는 실리콘 또는 오일계의 소포제의 경우 이온트러블이 발생하고, pH 쇼크로 인하여 시 드가 형성되거나 겔화될 우려가 있기 때문으로, 상기 시간과 같은 숙성기간을 지나 완전하 탈, 소포된 후에 사용하여야 한다.Next, the stirred product is aged for about 72 hours or more (S2). This is because an ion trouble occurs in the case of a silicone or oil-based antifoaming agent, and a seed may be formed or gelated due to a pH shock. Therefore, the antifoaming agent should be used after completely de-foaming and defoaming after the aging period as described above.
본 발명에서는 또한, 상기 R1, 분산제 및 착색 안료를 포함하는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제를 P3로서 제시한다.In the present invention, a water-soluble inorganic coating agent using a ceramic sol containing the R1, a dispersant and a color pigment is also presented as P3.
이때, 상기 P3는, R1 50~60중량%; 분산제 10중량%; 및 착색 안료 30~40중량%;로 구성되는 것이 분산시간의 단축에 의한 생산 효율 향상에 적합하다.At this time, the P3, R1 50 ~ 60% by weight; 10 weight% dispersant; And 30 to 40% by weight of the colored pigment; is suitable for improving the production efficiency by shortening the dispersion time.
상기 착색 안료는 무기계 안료인 것이 바람직하고, 이산화티타늄 또는 옥사이드 블랙(Oxide black)인 것이 더욱 바람직하다. The colored pigment is preferably an inorganic pigment, and more preferably titanium dioxide or oxide black.
P3의 제조에 있어서, 상기 R1 50~60중량%; 분산제 10중량%; 및 착색 안료 30~40중량%;를 교반기에 순차 투입하고 약 10분간 교반한 후(S3); 상기 교반된 제품을 그라스비드를 사용한 볼밀을 이용하여 안료의 특성에 따라 2~10시간동안 분산시키도록 한다(S4).In the preparation of P3, the R1 50 ~ 60% by weight; 10 weight percent dispersant; And 30 to 40% by weight of the colored pigment; sequentially added to the stirrer and stirred for about 10 minutes (S3); The stirred product is dispersed for 2 to 10 hours according to the characteristics of the pigment using a ball mill using glass beads (S4).
또한 본 발명에서는 상기 R1과 증류수를 혼합하고, 이에 유기 고분자 화합물인 소디움 폴리 아크릴레이트(SPA)를 첨가하여 혼합한 P4를 제시한다.In addition, in the present invention, P1 is mixed with R1 and distilled water, and sodium polyacrylate (SPA), which is an organic polymer compound, is mixed thereto.
이때, 상기 P4는, 상기 R1 100중량부;에 대하여, 증류수 95중량부; 및 소디움 폴리 아크릴레이트(SPA) 5중량부;를 혼합하도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the P4, 100 parts by weight of the R1; 95 parts by weight of distilled water; And sodium polyacrylate (SPA) 5 parts by weight.
상기 소디움 폴리 아크릴레이트는 자기 체적의 최대 400배 까지 수분을 흡수하므로 종래 세라믹 졸로 제조된 코팅제와는 달리 후막도장(20㎛)의 단점을 극복할 수 있게 된다.The sodium poly acrylate absorbs water up to 400 times its volume and thus overcomes the disadvantages of thick film coating (20 μm), unlike coatings made of conventional ceramic sol.
P4의 제조에 있어서, 상기 R1 100중량부;와 증류수 95중량부;를 교반기에 투 입하고 1000rpm 이상으로 교반하면서(S5), 소디움 폴리 아크릴레이트 5중량부;를 서서히 투입한 후 1시간 이상 교반하도록 한다(S6).In the preparation of P4, 100 parts by weight of R1; and 95 parts by weight of distilled water were added to a stirrer and stirred at 1000 rpm or more (S5), and then slowly added 5 parts by weight of sodium polyacrylate; stirred for 1 hour or more. (S6).
또한 본 발명에서는, 상기 R1 이외에, 파라핀 왁스, 수산화나트륨을 포함하는 수용성 무기 코팅제로서 P5를 제시한다.In addition, in the present invention, P5 is presented as a water-soluble inorganic coating agent containing paraffin wax and sodium hydroxide in addition to R1.
이때, 상기 P5는, 상기 R1 90중량%; 파라핀 왁스 0.1~1중량%; 및 수산화나트륨 9~9.9중량%;로 구성되는 것이 건조 도막의 크랙 방지와 내수성 보강을 위해 바람직하다.At this time, the P5, the R1 90% by weight; Paraffin wax 0.1-1% by weight; And 9% to 9.9% by weight of sodium hydroxide; is preferable for preventing cracking of the dry coating and reinforcing water resistance.
상기 P5의 제조에 있어서, 상기 R1 90중량%; 파라핀 왁스 0.1~1중량%; 및 수산화나트륨 9~9.9중량%;을 순차적으로 투입하고 약 10~20분 정도로 교반하도록 한다(S7).In the preparation of the P5, the R1 90% by weight; Paraffin wax 0.1-1% by weight; And sodium hydroxide 9 ~ 9.9% by weight; to sequentially add about 10 to 20 minutes to stir (S7).
또한, 본 발명은 상기 R1; P2; P3; P4; 및 P5;를 배합한 수용성 무기 코팅제를 P6로 제시한다. In addition, the present invention is the R1; P2; P3; P4; And P5; shows a water-soluble inorganic coating agent blended with P6.
이때, 상기 P6는, R1 25중량%; P2 25중량%; P3 30중량%; P4 15중량%; 및 P5 5중량%;로 구성되는 것이 하기 실시예에서 알 수 있듯이, 기계적 물성, 건조후 표면, 후막 도장의 개선, 내수성등에서 바람직하다.At this time, the P6, R1 25% by weight; P2 25% by weight; P3 30% by weight; P4 15% by weight; And P5 5% by weight; as can be seen in the following examples, it is preferable in the mechanical properties, the surface after drying, the improvement of thick film coating, water resistance and the like.
이와 같이, 본 발명에서는, 상기 P1, P2, P3, P4 및 P5와, 또한 R1; P2; P3; P4; 및 P5;가 적절히 배합된 P6에 의해 각각 기계적 물성, 건조후 표면 특성, 내수성, 후막 도장성, 안료의 분산성등 소정 특성을 만족하게 된다.Thus, in this invention, said P1, P2, P3, P4 and P5, and R1; P2; P3; P4; And P5, in which P5 is suitably blended, satisfies predetermined properties such as mechanical properties, surface properties after drying, water resistance, thick film coating property, and dispersibility of pigments, respectively.
한편, 본 발명은 또한, 상기 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제의 코팅에 있어서, 상기 P1, P2, P3, P4, P5 및 P6의 수용성 무기 코팅제를 피코팅 기재에 100~300℃로 건조하도록 하여 코팅(S8)하는 것이 최종 코팅 제품의 내구성 및 안정성 측면에서 바람직하다. 피코팅 기재로는 판재유리, 샌드(sand) 처리된 판제유리, 유리타일등의 성형유리, 또는 유리병 등이 사용될 수 있다.On the other hand, the present invention, in the coating of the water-soluble inorganic coating agent using the ceramic sol, the coating by drying the water-soluble inorganic coating agent of the P1, P2, P3, P4, P5 and P6 to the substrate to be coated at 100 ~ 300 ℃ (S8) is preferred in view of durability and stability of the final coated product. As the substrate to be coated, plate glass, sand-treated plate glass, molded glass such as glass tiles, or glass bottles may be used.
이와 같이 본 발명에 따른 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제에 의한 코팅층과 상기 코팅층의 하부에서 피코팅되는 기재를 포함하여 구성되는 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제에 의한 코팅 제품은, 환경 친화적이고 인체에 무해하면서도, 작업성이 개선되고, 만족할만한 물성을 갖게 된다.As described above, the coating product by the water-soluble inorganic coating agent using the ceramic sol comprising the coating layer by the water-soluble inorganic coating agent using the ceramic sol according to the present invention and the substrate to be coated on the lower portion of the coating layer, is environmentally friendly and harmless to humans At the same time, workability is improved and satisfactory physical properties are achieved.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예들이 구현될 수 있으며, 단지 하기 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 동시에 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 실시를 용이하게 하고자 하는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by explaining preferred embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the following examples, and various forms of embodiments can be implemented within the scope of the appended claims, and the following examples are only common to those skilled in the art to complete the present disclosure. It is intended to facilitate the implementation of the invention to those with knowledge.
[실시예]EXAMPLE
본 실시예에서는 상기 P6를 배합비율을 달리하여, 테스트를 한 것이다.In this embodiment, the P6 was tested by varying the blending ratio.
표 1은 배합 비율에 따른 처방을 나타내는 것이다.Table 1 shows the prescription according to the blending ratio.
표 2는 각 처방에 따른 테스트 결과를 나타내는 것이다.Table 2 shows the test results for each prescription.
상기 표1 및 표2에서 알 수 있듯이, P6 배합1의 경우 P2를 사용하지 않음으로 건조 후 도막표면에 다량의 크랙이 발생하였으며, 코팅의 후막도장이 어려움을 알 수 있었다. 그리고, P6 배합2의 경우 도장후 안료가 재응집하는 현상이 나타나며 저장안정성에 다소 문제가 발생함을 알 수 있었는데, 이는 안료의 분산 및 안정화가 제대로 되지 못함에 기인하는 것이다. 또한 P6 배합3의 경우, 건조도막의 내수성 및 기계적 물성이 제대로 나오지 않는 세라믹 코팅의 전형적인 결함이 발생되었음을 알 수 있었고, P6 배합4의 경우에도 결함들이 발생함을 알 수 있었다. 반면, P6 배합5의 경우, 만족할만한 수준의 기계적 물성을 갖는 제품을 얻을 수 있었다.As can be seen in Table 1 and Table 2, in the case of P6 blend 1, a large amount of cracks occurred on the surface of the coating film after drying, and it was found that the coating of the thick film was difficult. In addition, in the case of P6 blend 2, the pigment re-aggregates after coating, and it was found that the storage stability is somewhat a problem, which is due to the dispersion and stabilization of the pigment. In addition, in the case of P6 formulation 3, it can be seen that a typical defect of the ceramic coating in which the water resistance and mechanical properties of the dry coating film are not properly produced was found, and that in the case of P6 formulation 4, defects were also generated. On the other hand, in the case of P6 formulation 5, a product having a satisfactory level of mechanical properties was obtained.
본 발명에 따른 세라믹 졸을 이용한 수용성 무기 코팅제, 그 제조방법, 이를 이용하여 코팅하는 방법 및 이에 따른 코팅 제품에 의해, 기존의 유리 가공에 비하 여, 환경친화적이고, 인체에 무해하며, 유리 표면을 가공하는데 있어 유리의 기본 물성을 살리면서 또한 용이하게 가공할 수 있어, 종래의 유기 용제 또는 알콜 베이스등 세라믹졸을 이용한 코팅제의 도료상의 문제점, 후막 도장의 문제점, 코팅후 발생되는 기계적 결함, 작업상 및 환경상 문제점을 개선할 수 있는 효과를 달성하게 된다. The water-soluble inorganic coating agent using the ceramic sol according to the present invention, a method for manufacturing the same, a method for coating using the same, and a coating product according to the present invention, are environmentally friendly, harmless to the human body, compared to conventional glass processing, It can be processed easily while utilizing the basic physical properties of glass in processing, paint problems of the coating agent using a ceramic sol, such as conventional organic solvents or alcohol base, problems of thick film coating, mechanical defects after coating, work And it can achieve the effect that can improve the environmental problems.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.
Claims (12)
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