[go: up one dir, main page]

KR102110301B1 - Composition of eco-friendly composite ceramic coating agent for steel structure and, its manufacturing method - Google Patents

Composition of eco-friendly composite ceramic coating agent for steel structure and, its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
KR102110301B1
KR102110301B1 KR1020190147577A KR20190147577A KR102110301B1 KR 102110301 B1 KR102110301 B1 KR 102110301B1 KR 1020190147577 A KR1020190147577 A KR 1020190147577A KR 20190147577 A KR20190147577 A KR 20190147577A KR 102110301 B1 KR102110301 B1 KR 102110301B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
curing agent
ceramic coating
eco
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020190147577A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
배병인
이주형
최대원
장지명
Original Assignee
주식회사 유인
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 유인 filed Critical 주식회사 유인
Priority to KR1020190147577A priority Critical patent/KR102110301B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102110301B1 publication Critical patent/KR102110301B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • 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
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • C09D5/082Anti-corrosive paints characterised by the anti-corrosive pigment
    • C09D5/084Inorganic compounds
    • 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
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • C08K2003/0818Alkali metal
    • C08K2003/0825Potassium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237Oxides; Hydroxides of metals of titanium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

본 발명은 철구조물에 도포되어 도막의 부식 및 오염을 방지하는 친환경 복합 세라믹코팅제에 관한 것으로서,
전체 주제 성분 100 중량부에 대하여, 극성기를 부여한 무용제 유성 에폭시 수지 96 내지 99.5 중량부, 첨가제 0.5 내지 4 중량부를 포함하는 주제 성분; 및 전체 경화제 성분 100 중량부에 대하여, 수용성 에폭시 경화제 35 내지 55 중량부, 착색안료 8 내지 12 중량부, 청수 15 내지 25 중량부, 티탄산 칼륨 6 내지 10 중량부, 에어로젤 2.5 내지 5 중량부, 충진제 8 내지 12 중량부, 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함하는 경화제 성분으로 이루어져,
상기 세라믹코팅제에 판상형 티탄산 칼륨 및 소수성의 실리카 에어로젤을 더 첨가함으로써, 상기 판상형 티탄산 칼륨이 도막내 부식인자의 침투를 차단하여 코팅제의 내부식 성능이 향상되고, 상기 소수성의 실리카 에어로젤니 도막 상부로 부상하여 코팅제의 내오염 성능이 향상되도록 한 것이다.
The present invention relates to an eco-friendly composite ceramic coating agent applied to an iron structure to prevent corrosion and contamination of a coating film,
A main component comprising 96 to 99.5 parts by weight of a solvent-free oil-based epoxy resin imparting a polar group and 0.5 to 4 parts by weight of an additive with respect to 100 parts by weight of the total main ingredient; And with respect to 100 parts by weight of the total curing agent component, 35 to 55 parts by weight of water-soluble epoxy curing agent, 8 to 12 parts by weight of coloring pigment, 15 to 25 parts by weight of fresh water, 6 to 10 parts by weight of potassium titanate, 2.5 to 5 parts by weight of airgel, filler 8 to 12 parts by weight, consisting of a curing agent component comprising 1 to 5 parts by weight of additives,
By further adding plate-like potassium titanate and hydrophobic silica airgel to the ceramic coating agent, the plate-like potassium titanate blocks the penetration of corrosion factors in the coating film to improve the corrosion resistance of the coating agent, and floats to the top of the hydrophobic silica aerogel knee coating film This is to improve the anti-pollution performance of the coating agent.

Description

철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 조성물 및 그 제조방법{Composition of eco-friendly composite ceramic coating agent for steel structure and, its manufacturing method} Composition of eco-friendly composite ceramic coating agent for steel structure and, its manufacturing method}

본 발명은 철구조물에 도포되어 부식 및 오염을 방지하는 친환경 복합 세라믹코팅제에 관한 것으로, 특히 상기 세라믹코팅제에 판상형 티탄산 칼륨 및 소수성의 실리카 에어로젤을 더 첨가하여, 상기 세라믹코팅제의 내부식 성능 및 내오염 성능을 향상시킬 수 있도록 한 철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an eco-friendly composite ceramic coating agent applied to an iron structure to prevent corrosion and contamination, in particular, by adding plate-like potassium titanate and hydrophobic silica airgel to the ceramic coating agent, corrosion resistance and corrosion resistance of the ceramic coating agent It relates to a composition of an eco-friendly composite ceramic coating agent for an iron structure to improve performance and a method of manufacturing the same.

일반적으로, 철구조물은 교량, 보도육교, 방음벽, 해양구조물 등과 같이 자연환경에 그대로 노출되는 철재질의 구조물을 통칭하는 것으로서, 이러한 철구조물은 주변환경과의 화학적인 반응이나 물리적인 반응에 의해 서서히 산화되면서 부식이 진행되며, 상기 철구조물이 부식되는 경우 표면 결함이 생기고 강도나 내구성과 같은 물성이 크게 저하되는 악영향을 초래하여 원상태로 회복하기가 불가능하므로 내구성을 연장하기 위한 노력이 요구되고 있다.In general, iron structures are collectively referred to as steel structures exposed to the natural environment, such as bridges, sidewalk overpasses, soundproof walls, and marine structures, and these steel structures are slowly oxidized by chemical or physical reactions with the surrounding environment. As the corrosion proceeds, and the steel structure is corroded, surface defects occur and physical properties such as strength and durability are significantly deteriorated, and thus it is impossible to recover the original state, so efforts to extend the durability are required.

이때, 상기 철구조물을 부식으로부터 안전하게 보호하여 내구수명 확보를 위한 노력으로 불순물의 함량이 적은 재료를 사용하거나 용접 및 이음부의 부식 방지 처리를 하거나 하중을 고려한 H빔 선택과 같은 여러 방법을 통하여 철구조물의 내구 수명을 증대하고 있으나, 이러한 노력에도 불구하고 각종 환경영향으로 인하여 상기 철구조물의 내구수명 확보에 어려움이 있다. At this time, the steel structure is safely protected from corrosion, and in an effort to secure an endurance life, a material having a low impurity content is used, or the welding and joints are treated to prevent corrosion, or through a number of methods such as H beam selection considering loads. Although it is increasing the endurance life, it is difficult to secure the endurance life of the steel structure due to various environmental effects.

특히, 우리나라의 경우 사계절의 기후 변화가 뚜렷하고, 삼면이 바다에 둘러싸여 있어 환경적, 지리적 영향으로 인하여 잦은 산성비, 황사비, 결로, 동결과 융해, 습윤과 건조 등과 같은 외부환경에 의해 철구조물의 부식과 오염이 빠르게 진행될 수 밖에 없는 환경에 그대로 노출되어 있다.In particular, in Korea, the climate change of the four seasons is distinct, and the three sides are surrounded by the sea, and due to environmental and geographic influences, frequent acid rain, yellow sand rain, condensation, freezing and melting, wet and dry corrosion of the steel structure due to external environment. It is exposed to the environment where over-contamination must proceed rapidly.

한편, 상기 철구조물에 사용되는 철재의 내구수명은 약 100년으로 추정하고 있으나, 상기 철구조물의 특성상 열악한 내외부 환경(차량 배기 가스, 산성비, 황사비 등)에 노출되어 있어 부식이 촉진되므로 소재 자체가 갖는 내구수명을 다하지 못하는 경우가 대부분이며, 이러한 철구조물의 내구수명을 확보하기 위하여 부식 및 오염을 방지하는 시공이 절실히 요구되고 있다.On the other hand, the durability of the steel used in the steel structure is estimated to be about 100 years, but due to the nature of the steel structure, it is exposed to poor internal and external environments (vehicle exhaust gas, acid rain, yellow sand rain, etc.), so that the material itself is promoted. In most cases, the endurance life of the product is not fully fulfilled, and construction to prevent corrosion and contamination is urgently required to secure the endurance life of such a steel structure.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 다양한 기술들을 연구 및 개발하고 있으며, 등록특허 제10-1170794호에는 수용성 실리콘 아크릴 수지와 물과 경화제와 산화티타늄과 산화 아연을 혼합한 착색안료로 이루어진 중방식 도료를 사용한 강재도장 시공방법이 제안된 바 있다. In order to solve the above problems, various technologies have been researched and developed, and Patent No. 10-1170794 contains a water-soluble silicone acrylic resin, a medium-grade coating made of water and a curing agent, and a coloring pigment mixed with titanium oxide and zinc oxide. A used steel coating method has been proposed.

상기한 선행기술은 친환경 제품을 사용하여 환경오염원의 발생을 최소화하는 장점을 포함하고 있으나, 수용성 바인더를 사용함에 따라 내수성능이 취약하여 장시간 습윤 환경에 노출시 도막 표면이 쉽게 오염되며, 부식성능 저하로 인해 내구성능이 짧아지는 문제점을 갖고 있다. The above-mentioned prior art includes the advantage of minimizing the generation of environmental pollutants by using eco-friendly products, but the water-resistant performance is weak due to the use of water-soluble binders, so that the surface of the coating film is easily contaminated when exposed to a wet environment for a long time, and the corrosion performance is deteriorated. Due to this, it has a problem in that the durability performance is shortened.

그리고, 등록특허 제10-1491459호에는 도료 및 코팅제를 수용화하여 친환경적이면서 작업성, 부식방지, 오염방지 및 내구성을 향상시킬 수 있는 무용제 타입 수용성 에폭시 수지 및 수용성 코팅제로 부식성능을 향상시키고, 코팅제에 첨가된 폴리프로필렌 비드로 코팅제 표면을 매끄럽게 하여 도막 표면의 오염을 방지하는 강재도장 시공방법이 제안된 바 있다.In addition, in Patent No. 10-1491459, a water-soluble epoxy resin and a water-soluble coating agent that improves workability, corrosion prevention, pollution prevention, and durability while being water-soluble by coating water and coating agents to improve corrosion performance A method of steel coating has been proposed to smooth the surface of the coating with polypropylene beads added to prevent contamination of the surface of the coating film.

상기한 선행기술도 역시 수용성 에폭시 바인더 자체의 근본적인 문제점인 내수성 불량의 문제 폴리프로필렌 비드로 코팅제 표면을 매끄럽게 하여 코팅제 표면의 오염을 방지하는 것에는 한계가 있다.The above-described prior art also has a limitation in preventing contamination of the coating surface by smoothing the surface of the coating with polypropylene beads, which is a problem of poor water resistance, which is a fundamental problem of the water-soluble epoxy binder itself.

그리고, 등록특허 제10-1209079호에는 중금속 및 휘발성 유기화합물을 함유하지 않고, 희석제로 물을 사용하여 도장 작업시 중금속 흡입, 유기용제에 의한 중독, 화재 발생 등의 염려가 없어 작업 안정성이 우수하고, 분자량이 다른 수용성 에폭시 수지를 혼합 사용하여 강력한 부착력과 방청성능을 발휘하는 철재 구조물의 친환경 부식방지 도장공법이 제안된 바 있다.In addition, Patent No. 10-1209079 does not contain heavy metals and volatile organic compounds, and water is used as a diluent, so there is no concern about inhalation of heavy metals, poisoning by organic solvents, fires, etc., and excellent work stability. , A mixture of water-soluble epoxy resins with different molecular weights has been proposed as an eco-friendly anti-corrosion coating method for steel structures that show strong adhesion and rust prevention performance.

상기한 선행기술은 상기 방청도료에 함유되어 있는 산화 알루미늄에 의해 기본적인 방청성능은 어느 정도 확보할 수 있으나, 이러한 조성물 역시 수용성 에폭시 수지의 근본적인 문제점인 습윤환경에서의 내수성 불량에 따른 부식성능 저하 및 표면이 오염되는 문제점을 갖고 있다. The above-described prior art can secure a certain degree of basic anti-rust performance by aluminum oxide contained in the anti-corrosive paint, but these compositions also deteriorate corrosion performance and surface due to poor water resistance in a wet environment, which is a fundamental problem of water-soluble epoxy resins. It has the problem of being contaminated.

KR 제10-1170794호(B1)(2012.07.27.자 등록)KR No. 10-1170794 (B1) (registered on July 27, 2012) KR 제10-1491459호(B1)(2015.02.03.자 등록)KR No. 10-1491459 (B1) (Registered on Feb. 3, 2015) KR 제10-1209079호(B1)(2012.11.30.자 등록)KR No. 10-1209079 (B1) (Registered on Nov. 30, 2012)

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상기 세라믹코팅제에 판상형 티탄산 칼륨 및 소수성의 실리카 에어로젤을 더 첨가함으로써, 상기 판상형 티탄산 칼륨에 의해 도막내 부식인자의 침투를 차단하여 코팅제의 내부식 성능을 향상시키고, 상기 소수성의 실리카 에어로젤에 의해 코팅제의 내오염 성능을 향상시켜, 상기 강구조물의 내구수명을 극대화할 수 있도록 한 철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.Thus, the present invention is to solve the above problems, by further adding a plate-like potassium titanate and a hydrophobic silica airgel to the ceramic coating agent, blocking the penetration of corrosion factors in the coating film by the plate-like potassium titanate to prevent corrosion of the coating agent In order to improve the performance and improve the anti-pollution performance of the coating agent by the hydrophobic silica airgel, to provide a composition and method of manufacturing the eco-friendly composite ceramic coating agent for iron structures to maximize the durability life of the steel structure. It has a purpose.

상기한 목적을 달성하기 위한 조성물은; 전체 주제 성분 100 중량부에 대하여, 극성기를 부여한 무용제 유성 에폭시 수지 96 내지 99.5 중량부, 첨가제 0.5 내지 4 중량부를 포함하는 주제 성분; 및 전체 경화제 성분 100 중량부에 대하여, 수용성 에폭시 경화제 35 내지 55 중량부, 착색안료 8 내지 12 중량부, 청수 15 내지 25 중량부, 티탄산 칼륨 6 내지 10 중량부, 에어로젤 2.5 내지 5 중량부, 충진제 8 내지 12 중량부, 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함하는 경화제 성분으로 이루어진 것을 특징적 구성으로 한다. The composition for achieving the above object is; A main component comprising 96 to 99.5 parts by weight of a solvent-free oil-based epoxy resin imparting a polar group and 0.5 to 4 parts by weight of an additive with respect to 100 parts by weight of the total main ingredient; And with respect to 100 parts by weight of the total curing agent component, 35 to 55 parts by weight of water-soluble epoxy curing agent, 8 to 12 parts by weight of coloring pigment, 15 to 25 parts by weight of fresh water, 6 to 10 parts by weight of potassium titanate, 2.5 to 5 parts by weight of airgel, filler Characterized as consisting of a curing agent component comprising 8 to 12 parts by weight, additives 1 to 5 parts by weight.

상기한 목적을 달성하기 위한 제조방법은; 주제 성분을 순차적으로 투입한 후 고속교반기를 이용해 상온에서 20분간 고속교반하여 주제 성분을 제조하는 제1단계와; 경화제 성분을 순차적으로 투입한 후 고속교반기를 이용해 상온에서 90분간 고속교반하여 경화제 성분을 제조하는 제2단계; 및 상기 주제 성분 및 상기 경화제 성분이 1 : 1 당량비가 되도록 혼합한 후 고속교반기로 2∼3분 동안 고속교반하는 제3단계로 이루어진 것을 특징적 구성으로 한다.The manufacturing method for achieving the above object is; A first step of sequentially introducing the subject ingredients and then subjecting them to high-speed stirring for 20 minutes at room temperature using a high-speed stirrer; A second step of sequentially preparing a curing agent component by sequentially introducing the curing agent components and then performing high-speed stirring at room temperature for 90 minutes using a high-speed stirrer; And a third step in which the main component and the curing agent component are mixed at a 1: 1 equivalent ratio, followed by high-speed stirring for 2 to 3 minutes with a high-speed stirrer.

이상과 같이, 본 발명은 적어도 다음의 효과를 포함한다.As described above, the present invention includes at least the following effects.

첫째, 상기 세라믹코팅제에 판상형 티탄산 칼륨 및 소수성의 실리카 에어로젤을 더 첨가함으로써, 상기 판상형 티탄산 칼륨이 도막내 부식인자의 침투를 차단하여 코팅제의 내부식 성능이 향상되고, 상기 소수성의 실리카 에어로젤이 도막 상부로 부상하여 코팅제의 내오염 성능이 향상되는 것이다.First, by further adding a plate-like potassium titanate and a hydrophobic silica airgel to the ceramic coating agent, the plate-like potassium titanate blocks the penetration of corrosion factors in the coating film, thereby improving the corrosion resistance of the coating agent, and the hydrophobic silica airgel tops the coating film. As it floats, the anti-pollution performance of the coating agent is improved.

즉, 상기 세라믹코팅제에 첨가된 판상형의 티탄산 칼륨에 의해 부식인자 침투차단 성능 향상은 물론 도막의 강도와 경도를 높여 외부충격으로부터 도막이 보호되므로 상기 철구조물의 내구수명을 극대화할 수 있다.In other words, the plate-shaped potassium titanate added to the ceramic coating agent improves the corrosion factor penetration blocking performance, and also increases the strength and hardness of the coating film to protect the coating film from external shock, thereby maximizing the durability life of the steel structure.

또, 상기 세라믹코팅제에 첨가된 소수성의 실리카 에어로젤에 의해 오염방지 성능이 우수한 도막이 형성되어 산성비, 황사비, 먼지 등에 의한 오염을 최소화되므로 상기 철구조물의 내구수명을 극대화할 수 있다.In addition, the hydrophobic silica airgel added to the ceramic coating agent forms a coating film having excellent anti-pollution performance, thereby minimizing contamination by acid rain, yellow sand rain, dust, etc., thereby maximizing the durability life of the iron structure.

둘째, 상기 세라믹코팅제에 판상형 티탄산 칼륨 및 소수성의 실리카 에어로젤을 더 첨가함으로써, 더욱 강인한 도막을 형성하여 상기 수용성 에폭시 수지의 단점인 내수성 불량으로 인한 도막의 물러짐 현상에 의한 부식성능의 저하가 없는 강직한 코팅층이 형성되어 상기 구조물을 부식 및 오염을 완벽하게 차단하여 내구성을 극대화할 수 있다.Second, by further adding a plate-like potassium titanate and hydrophobic silica airgel to the ceramic coating agent, a more robust coating film is formed, so that there is no degradation of corrosion performance due to the water-repellent defect, which is a disadvantage of the water-soluble epoxy resin, due to the collapse of the coating film. One coating layer is formed to completely block the structure from corrosion and contamination to maximize durability.

도 1은 본 발명에 따른 판상형 티탄산 칼륨 및 소수성 에어로젤을 함유한 친환경 복합 세라믹코팅제의 내부 전자현미경 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 판상형 티탄산 칼륨의 입자 구조를 보여주기 위한 전자현미경 사진이다.
도 3는 본 발명에 따른 소수성 에어로젤의 입자 구조를 보여주기 위한 전자현미경 사진이다.
1 is an internal electron microscope photograph of an eco-friendly composite ceramic coating agent containing plate-like potassium titanate and hydrophobic airgel according to the present invention.
2 is an electron microscope photograph for showing the particle structure of plate-like potassium titanate according to the present invention.
3 is an electron microscope photograph for showing the particle structure of the hydrophobic airgel according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 세라믹코팅제의 조성물을 설명한다.Hereinafter, the composition of the ceramic coating agent according to the present invention will be described.

도 1 내지 3에서와 같이, 본 발명에 따른 세라믹코팅제의 조성물은, 전체 주제 성분 100 중량부에 대하여, 극성기를 부여한 무용제 유성 에폭시 수지 96 내지 99.5 중량부, 첨가제 0.5 내지 4 중량부를 포함하는 주제 성분; 및 전체 경화제 성분 100 중량부에 대하여, 수용성 에폭시 경화제 35 내지 55 중량부, 착색안료 8 내지 12 중량부, 청수 15 내지 25 중량부, 티탄산 칼륨 6 내지 10 중량부, 에어로젤 2.5 내지 5 중량부, 충진제 8 내지 12 중량부, 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함하는 경화제 성분으로 이루어진 것을 특징적 구성으로 한다.1 to 3, the composition of the ceramic coating agent according to the present invention, based on 100 parts by weight of the total main component, 96 to 99.5 parts by weight of a solvent-free oil-based epoxy resin imparting a polar group, and 0.5 to 4 parts by weight of an additive ; And with respect to 100 parts by weight of the total curing agent component, 35 to 55 parts by weight of water-soluble epoxy curing agent, 8 to 12 parts by weight of coloring pigment, 15 to 25 parts by weight of fresh water, 6 to 10 parts by weight of potassium titanate, 2.5 to 5 parts by weight of airgel, filler Characterized as consisting of a curing agent component comprising 8 to 12 parts by weight, additives 1 to 5 parts by weight.

먼저, 본 발명에 따른 세라믹코팅제의 조성물은 극성기를 부여한 무용제 유성 에폭시 수지와 상기 무용제 유성 에폭시 수지와 상온 경화가 가능하고 혼합성이 우수한 수용성 에폭시 경화제를 사용하는 에폭시 기지에, 상기 판상형 티탄산 칼륨 및 상기 소수성 실리카 에어로젤을 동시에 첨가하여 상기 조성물의 수명을 연장시킨 것에 특징이 있음을 첨언한다.First, the composition of the ceramic coating agent according to the present invention is an epoxy base using a water-soluble epoxy curing agent capable of curing at room temperature with the solvent-free oil-based epoxy resin having a polar group and the solvent-free oil-based epoxy resin, and having excellent mixing properties, the plate-like potassium titanate and the It is noted that hydrophobic silica airgel is added at the same time to extend the life of the composition.

이에 의해, 상기 세라믹코팅제의 조성물은 상기 철구조물에 대한 부식 및 오염 방지 효과가 우수하고, 철구조물의 내구수명을 향상시켜 철구조물의 유지, 보수에 따른 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 내수성이 우수한 친환경 건조도막을 얻을 수 있는 효과를 포함한다. Thereby, the composition of the ceramic coating agent has excellent corrosion and pollution prevention effect on the steel structure, and can improve the durability life of the steel structure, thereby reducing the cost of maintenance and repair of the steel structure, as well as excellent water resistance. Contains the effect of obtaining an environmentally friendly dry coating.

상기 판상형의 티탄산 칼륨이 첨가되어 부식인자 침투 차단 성능을 향상시킴과 동시에 도막의 강도와 경도를 높여 외부 충격으로부터 도막을 보호하여 물리적, 화학적으로 발생되는 철구조물의 부식을 방지할 수 있다. The plate-like potassium titanate is added to improve the corrosion factor penetration blocking performance, and at the same time, it increases the strength and hardness of the coating film to protect the coating film from external impacts, thereby preventing corrosion of physically and chemically generated iron structures.

상기 소수성의 실리카 에어로젤이 첨가되어 오염방지 성능이 우수한 도막을 형성하여 산성비, 황사비, 먼지 등에 의한 오염을 최소화함으로써 상기 철구조물의 내구수명을 극대화할 수 있다.The hydrophobic silica airgel is added to form a coating film having excellent anti-pollution performance, thereby minimizing contamination by acid rain, yellow sand rain, dust, etc., thereby maximizing the durability life of the iron structure.

이하, 본 발명에 따른 조성물을 구성요소별로 설명한다.Hereinafter, the composition according to the present invention will be described for each component.

(A)주제 성분(A) Subject ingredient

본 발명에 따른 주제 성분은, 전체 주제 성분 100 중량부에 대하여, 무용제 유성 에폭시 수지 96 내지 99.5 중량부, 첨가제 0.5 내지 4 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The main ingredient according to the present invention is characterized in that it contains 96 to 99.5 parts by weight of a solvent-free oil-based epoxy resin and 0.5 to 4 parts by weight of an additive with respect to 100 parts by weight of the total main ingredient.

상기 무용제 유성 에폭시 수지는 비스페놀 F타입의 에폭시 수지와 이소시아네이트 실란을 OH 당량비로 1 : 1(무게비)로 투입하여 교반한 후 반응촉매를 투입하여 75 내지 85℃에서 5시간 내지 6시간 동안 유지 반응시켜 얻었다.The solvent-free oil-based epoxy resin is a bisphenol F-type epoxy resin and isocyanate silane in an OH equivalent ratio of 1: 1 (weight ratio) and stirred, and then a reaction catalyst is added and maintained at 75 to 85 ° C for 5 to 6 hours. Got.

상기 무용제 에폭시 수지의 구체적인 제조 방법은, 온도계, 콘덴서, 교반기, 승온 장치가 부착된 5L 플라스크에 당량 160 내지 180g/eq의 비스페놀 F 타입의 에폭시 수지 78 내지 89 중량부와 이소시아네이트 실란(중량평균분자량 약 225) 10 내지 21 중량부를 투입 후 천천히 교반하면서 온도를 50℃까지 승온하여 30분간 유지 시킨 후 반응촉매 0.01 중량부를 적하하고, 온도를 80℃까지 승온 시켜 5 내지 6시간 동안 유지 반응시킨 후 최종 NCO가 0.01 중량부 이하에서 반응을 중지시키고 50℃ 이하로 냉각하여 에폭시 당량 165 내지 185g/eq의 극성기가 부여된 무용제 에폭시 수지를 제조한다. The specific method of manufacturing the solvent-free epoxy resin, 78-89 parts by weight of an epoxy resin of 160-180 g / eq bisphenol F type equivalent to a 5L flask equipped with a thermometer, condenser, stirrer, and heating device and isocyanate silane (weight average molecular weight is about 225) After adding 10 to 21 parts by weight, while slowly stirring, the temperature was raised to 50 ° C and maintained for 30 minutes, then 0.01 parts by weight of the reaction catalyst was added dropwise, and the temperature was raised to 80 ° C to maintain the reaction for 5 to 6 hours, followed by final NCO The reaction was stopped at 0.01 parts by weight or less and cooled to 50 ° C. or less to prepare a solvent-free epoxy resin imparted with a polar group having an epoxy equivalent of 165 to 185 g / eq.

상기 반응촉매로서 DBTDL(Di-N-BUTYLTIN DILAURATE)가 바람직하지만, 그 밖에도 비스무트(BISMUTH)를 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.Di-N-BUTYLTIN DILAURATE (DBTDL) is preferable as the reaction catalyst, but bismuth (BISMUTH) can be used alone or in combination.

상기에서 제조된 무용제 에폭시 수지는 중량평균분자량 410 내지 1,700이고 Epoxy-equivalent weight 165 내지 185, 고형분 96 내지 99.99 중량부, 점도(25℃) 700 내지 2,000 cps, 비중(25℃) 1.1 내지 1.2 g/mL인 것이 바람직하다.The solvent-free epoxy resin prepared above has a weight average molecular weight of 410 to 1,700, Epoxy-equivalent weight 165 to 185, solid content 96 to 99.99 parts by weight, viscosity (25 ° C) 700 to 2,000 cps, specific gravity (25 ° C) 1.1 to 1.2 g / It is preferred that it is mL.

상기 무용제 에폭시 수지의 중량평균 분자량이 1,700을 초과하면 수지의 점도가 과도하게 높아져 수용성 에폭시 경화제와의 혼용성이 떨어져 경화불량을 초래할 수 있으며, 상기 중량평균 분자량이 410 미만이면 기계적, 화학적 물성 저하 등의 문제점이 발생할 수 있다. When the weight-average molecular weight of the solvent-free epoxy resin exceeds 1,700, the viscosity of the resin becomes excessively high, resulting in poor compatibility with the water-soluble epoxy curing agent, which may cause curing failure.If the weight-average molecular weight is less than 410, mechanical and chemical properties decrease, etc. Problems may occur.

상기한 무용제 유성 에폭시 수지는 계면활성제의 사용량을 최소화하여 철구조물용 친환경 표면 보호용 세라믹코팅제의 내수성, 경도, 내오염성, 부착력 및 기계적, 화학적 물성을 향상시켜 줄 수 있으며, 특히 상기 수지에 극성을 부여하여 물과 혼합성을 높임에 따라 수성 에폭시 경화제와 혼용성이 뛰어나 경화반응이 원활하게 진행되는 장점이 있으며, 그 함량은 전체 주제 성분 100 중량부에 대하여, 96 내지 99.5 중량부인 것이 바람직하다. 그 함량이 주제 성분 중 96 중량부 미만이면 코팅제의 전체 고형분을 낮추어 경화반응성이 떨어지고 1회 도장으로 후도막 형성에 어려움이 있으며, 99.5 중량부를 초과하면 첨가제의 사용량을 제한하여 경화제와 혼합하여 도포시 작업성 불량을 초래할 수 있다.The solvent-free oil-based epoxy resin can improve the water resistance, hardness, fouling resistance, adhesion, and mechanical and chemical properties of the eco-friendly surface-protective ceramic coating agent for iron structures by minimizing the amount of surfactant, and particularly impart polarity to the resin. Therefore, according to the mixing property with water, it has the advantage of being excellent in compatibility with an aqueous epoxy curing agent, so that the curing reaction proceeds smoothly, and its content is preferably 96 to 99.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire main component. If the content is less than 96 parts by weight of the main component, the overall solid content of the coating agent is lowered to lower the curing reactivity and difficulty in forming a thick film with one coat. If it exceeds 99.5 parts by weight, the amount of additives is limited and mixed with the curing agent for application. It may cause poor workability.

상기 첨가제는 전체 주제 성분 100 중량부에 대하여, 0.5 내지 4 중량부인 것이 바람직할 수 있다. 좀더 구체적으로 상기 첨가제 전체 함량 100 중량부에 대하여, 소포제 40 내지 60 중량부, 분산 및 습윤제 40 내지 60 중량부를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. The additive may be preferably 0.5 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the total main component. More specifically, it may be preferable to include 40 to 60 parts by weight of the antifoaming agent and 40 to 60 parts by weight of the dispersing and wetting agent relative to 100 parts by weight of the total amount of the additive.

상기 첨가제에 첨가되는 상기 소포제는 상기 주제 성분의 제조시 발생되는 기포 제거, 경화제 혼합 후 도포시 기포 발생을 억제 또는 제거하는 역할을 하는 것으로, 그 함량은 첨가제 전체 함량 100 중량부에 대하여, 40 내지 60 중량부인 것이 기포 발생 억제 효과 내지 소포제가 도막 표면에 부유되어 도막간의 층간 부착력 불량, 도막 표면 주름 현상을 방지하는 측면에서 바람직할 수 있다. 상기 소포제의 일예로는 TECH-405W, TECH-371W(이상 중국 Tech Polymer사), BYK-066N, BYK-A555, BYK-354(이상 독일 BYK사 중에서 1종 또는 그 이상을 사용할 수 있다.The anti-foaming agent added to the additive serves to suppress or eliminate air bubbles generated during the preparation of the main ingredient, and to prevent or eliminate air bubbles when applied after mixing the curing agent, the content of which is 40 to 100 parts by weight of the total additive content The 60 parts by weight may be preferable in terms of the effect of suppressing the generation of air bubbles or the antifoaming agent floating on the surface of the coating film to prevent poor adhesion between layers and to prevent wrinkles on the surface of the coating film. As an example of the antifoaming agent, one or more of TECH-405W, TECH-371W (above China Tech Polymer), BYK-066N, BYK-A555, BYK-354 (above Germany BYK) may be used.

상기 첨가제에 있어서, 상기 분산 및 습윤제는 주제 성분과 경화제 성분을 혼합 후 도포 시 모재 표면에 wetting이 잘되도록 하는 것으로, 그 함량은 전체 첨가제 성분 100 중량부에 대하여, 40 내지 60 중량부인 것이 바람직하다. 그 함량이 첨가제 성분 중 40 중량부 미만이면 wetting 효과가 떨어지며, 60 중량부를 초과하면 도포 시 크래터링, 핀홀 등의 현상을 초래할 수 있다. 상기 분산 및 습윤제의 일예로는, BYK-378, BYK-3441, BYK-333(이상 독일 BYK사), FDA-111 (중국 Tech Polymer사), Dixpex CX 4320(독일 BASF사) 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 반드시 이에 제한을 두는 것은 아니다.In the additive, the dispersing and wetting agent is such that the wetting is good on the surface of the base material upon application after mixing the main component and the curing agent component, the content is preferably 40 to 60 parts by weight relative to 100 parts by weight of the total additive component . If the content is less than 40 parts by weight of the additive component, the wetting effect decreases, and if it exceeds 60 parts by weight, it may cause phenomena such as cratering and pinholes when applied. As an example of the dispersing and wetting agent, one or more of BYK-378, BYK-3441, BYK-333 (above Germany BYK), FDA-111 (China Tech Polymer), Dixpex CX 4320 (BASF Germany) The above can be selected and used, and is not necessarily limited to this.

(B)경화제 성분(B) hardener component

본 발명에 따른 친환경 복합 세라믹코팅제의 경화제 성분은, 전체 경화제 성분 100 중량부 대하여, 수용성 에폭시 경화제 35 내지 55 중량부, 착색안료 8 내지 12 중량, 청수 15 내지 25 중량부, 티탄산 칼륨 6 내지 10 중량부, 에어로젤 4 내지 7 중량부, 충진제 7 내지 12 중량부, 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함한다. The curing agent component of the eco-friendly composite ceramic coating agent according to the present invention, based on 100 parts by weight of the total curing agent component, 35 to 55 parts by weight of a water-soluble epoxy curing agent, 8 to 12 parts by weight of a coloring pigment, 15 to 25 parts by weight of fresh water, 6 to 10 parts by weight of potassium titanate Part, 4 to 7 parts by weight of an airgel, 7 to 12 parts by weight of a filler, and 1 to 5 parts by weight of an additive.

상기 수용성 에폭시 경화제는 상기 주제 성분의 무용제 유성 에폭시 수지와 상온 경화가 가능하고, 혼화성이 우수한 경화제이면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 동절기 저온 경화성, 긴 가사시간 특히 상온 반응성이 우수한 고형분 45 내지 55, 점도 400 내지 1,000cps, Equivalent Wt/{H} 220 내지 260인 수용성 에폭시 경화제를 선택하여 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 수용성 에폭시 경화제의 일예로는 폴리아민, 변성 폴리아민, 폴리에테르아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다.The water-soluble epoxy curing agent can be cured at room temperature with the solvent-free oil-based epoxy resin of the subject component, and is not particularly limited as long as it is a curing agent having good miscibility. , It may be preferable to select and use a water-soluble epoxy curing agent having a viscosity of 400 to 1,000 cps and Equivalent Wt / {H} 220 to 260. As an example of the water-soluble epoxy curing agent, it is preferable that it is at least one selected from the group consisting of polyamines, modified polyamines, and polyetheramines.

상기 에폭시 경화제의 함량은 전체 경화제 성분 100 중량부에 대해 35 내지 55 중량부인 것이 바람직할 수 있는데, 상기 범위를 벗어날 경우 주제 성분에 함유되어 있는 에폭시 수지의 경화가 정상적으로 진행되지 않아 코팅제의 기계적, 화학적 물성이 저하될 수 있고, 건조 불량 등의 문제가 발생될 수 있다.The content of the epoxy curing agent may be preferably 35 to 55 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total curing agent component, the curing of the epoxy resin contained in the main component does not proceed normally, the mechanical and chemical coating agent Physical properties may deteriorate, and problems such as poor drying may occur.

상기 착색 안료는 코팅제의 색상을 부여하기 위한 것으로, 그 함량은 전체 경화제 성분 100 중량부에 대하여, 8 내지 12 중량부인 것이 바람직하다. 착색안료의 함량이 10 중량부 미만일 경우 은폐력이 떨어지며, 15 중량부 초과인 경우 그 사용량에 비하여 은폐력 향상 효과가 떨어진다. 상기 착색 안료의 일예로는 TiO2, 코발트 블루, 시아닌 블루, 카본블랙, 산화철 흑, 산화철 적, 옥사이드 그린 등이 사용되며, 이 중에서 1종 또는 그 이상을 사용할 수 있다.The coloring pigment is for imparting the color of the coating agent, and its content is preferably 8 to 12 parts by weight based on 100 parts by weight of the total curing agent component. When the content of the coloring pigment is less than 10 parts by weight, the hiding power is reduced, and when it is more than 15 parts by weight, the effect of improving the hiding power is inferior to the amount used. Examples of the coloring pigments include TiO2, cobalt blue, cyanine blue, carbon black, iron oxide black, iron oxide red, oxide green, and the like, and one or more of them can be used.

상기 청수는 코팅제의 점도를 조정하는 역할을 하는 것으로, 그 함량은 전체 경화제 성분 100 중량부에 대하여, 15 내지 25 중량부인 것이 바람직하다. 청수의 함량이 전체 경화제 성분 100중량부에 대하여, 15 중량부 미만일 경우 코팅제 배합시 점도가 너무 높아져 배합이 어려우며, 25 중량부 초과인 경우 무용제 유성 에폭시수지와의 반응성 저하와 코팅제의 점도가 너무 낮아져 저장중 침전현상이 발생될 수 있다.The fresh water serves to adjust the viscosity of the coating agent, the content of which is preferably 15 to 25 parts by weight relative to 100 parts by weight of the total curing agent component. When the content of fresh water is less than 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total curing agent component, the viscosity is too high when the coating agent is blended, and it is difficult to mix. Precipitation may occur during storage.

상기 티탄산 칼륨은 도막내 부식인자의 침투 차단 성능 향상 및 도막의 강직성을 부여하는 작용을 하는 것으로, 상기 코팅제가 도막화 된 후 물, 수증기, 산 및 알칼리 이온 등의 확산 및 투과를 저지할 수 있고, 도막의 강도, 내마모성을 향상시켜 철구조물 표면 보호용 코팅제의 기계적, 화학적 물성을 향상시켜 주는 역할을 한다. 그 함량은 전체 경화제 성분 100 중량부에 대해 6 내지 10 중량부인 것이 바람직하다. 상기 티탄산 칼륨의 함량이 6 중량부 미만일 경우 분산된 티탄산 칼륨의 도막내 밀도가 떨어져 부식인자 차단 성능 및 기계적, 화학적 성능이 떨어질 수 있으며, 그 함량이 15 중량부 초과면 사용량 대비 물성 상승 효과가 미비하다. The potassium titanate acts to improve the penetration blocking performance of the corrosion factor in the coating film and to provide the rigidity of the coating film. After the coating agent is coated, the diffusion and permeation of water, water vapor, acid and alkali ions can be prevented. , It improves the strength and wear resistance of the coating film, and serves to improve the mechanical and chemical properties of the coating for protecting the surface of steel structures. The content is preferably 6 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total curing agent component. When the content of potassium titanate is less than 6 parts by weight, the density of the dispersed potassium titanate in the coating film may be lowered, and thus the corrosion factor blocking performance and the mechanical and chemical performance may be deteriorated. Do.

상기 티탄산 칼륨은 평균입도 15 내지 25㎛, 평균 비표면적 0.2 내지 1.5㎡/g, 비중 3.4g/㎤, pH 값이 10 내지 11.5이며, 바람직하게는 Hardness(Moh's scale) ca.4인 것일 수 있다. 상기 티탄산 칼륨은 반드시 판상형 이어야 하며, 평균입도의 범위가 넓거나 비표면적이 상기 범위를 벗어날 경우 티탄산 칼륨의 흡유량 차이로 코팅조성물 제조시 점도 조절이 어려우며, 특히 티탄산 칼륨이 봉상 또는 휘스커 형태일 경우 부식인자 침투 차단성능의 저하를 초래할 수 있다. The potassium titanate has an average particle size of 15 to 25 μm, an average specific surface area of 0.2 to 1.5 m 2 / g, a specific gravity of 3.4 g / cm 3, and a pH value of 10 to 11.5, preferably Hardness (Moh's scale) ca.4. . The potassium titanate must be in the form of a plate, and when the range of average particle size is wide or the specific surface area is outside the above range, viscosity adjustment is difficult when preparing the coating composition due to the difference in oil absorption of potassium titanate, especially when potassium titanate is in the form of rods or whiskers. It may cause a decrease in the factor penetration blocking performance.

티탄산 칼륨의 미세구조는 도 2의 전자현미경 사진과 같이 판상형으로 되어 있으며, 경도가 매우 높아 열화인자 침투차단 특성을 향상 및 도막의 강직성을 향상시켜 줄 수 있다. The microstructure of potassium titanate is in the form of a plate, as shown in the electron micrograph of FIG. 2, and the hardness is very high, thereby improving the penetration blocking property of the deterioration factor and improving the rigidity of the coating film.

상기 에어로젤은 단열재료로 가장 많이 사용되고 있으나 본 발명에서는 에어로젤이 가지는 초발수 성질을 이용하여 건조 도막의 내오염 성능을 향상시켜 주는 역할을 하는 것으로, 상기 코팅제 조성물이 도막화 될 시 도막 표면으로 부유하여 건조도막 상층부에 자리를 잡아 오염방지 성능이 우수한 도막을 형성하여 산성비, 황사비, 먼지 등에 의한 오염을 최소화함으로써 철구조물의 내구수명을 극대화할 수 있다. 그 함량은 전체 경화제 성분 100 중량부에 대해 4 내지 7 중량부인 것이 바람직하다. 상기 에어로젤의 함량이 4 중량부 미만일 경우 분산된 에어로젤의 밀도가 떨어져 내오염 성능이 떨어질 수 있으며, 그 함량이 7 중량부를 초과하면 원가 상승 대비 내오염성능 향상 정도가 미비하다. The airgel is most often used as an insulating material, but in the present invention, the airgel serves to improve the anti-pollution performance of the dry coating film by using the super-water repellent property. When the coating composition is coated, it floats to the surface of the coating film. It is possible to maximize the endurance life of the steel structure by minimizing contamination by acid rain, yellow sand rain, dust, etc. by forming a coating film with excellent anti-pollution performance by sitting on the upper portion of the dry film. The content is preferably 4 to 7 parts by weight relative to 100 parts by weight of the total curing agent component. When the content of the airgel is less than 4 parts by weight, the density of the dispersed airgel is lowered, and thus the fouling resistance performance may be deteriorated. If the content exceeds 7 parts by weight, the degree of contamination resistance improvement compared to the cost increase is insufficient.

상기 에어로젤은 소수성의 실리카 에어로젤 이어야 하며, 평균입도 20㎛, 밀도 0.2 내지 0.3㎡/g, 기공의 크기 20nm 이하이며, 바람직하게는 공기함유량이 95% 이상인 것일 수 있다. The airgel should be a hydrophobic silica airgel, having an average particle size of 20 μm, a density of 0.2 to 0.3 m 2 / g, a pore size of 20 nm or less, and preferably an air content of 95% or more.

상기 에어로젤은 반드시 소수성을 띠고 있어야 하며, 평균입도의 범위가 넓거나 기공이 크기 및 공기함유량이 상기 범위를 벗어날 경우 내오염 성능의 저하를 초래할 수 있다. The airgel must be hydrophobic, and if the range of the average particle size is wide or the pore size and air content are outside the above range, it may cause deterioration of pollution resistance.

에어로젤의 미세구조는 도 3의 전자현미경 사진과 같이 나노 크기의 다공성의 구조를 띠고 있어 초발수 성능을 가지고 있다. The microstructure of the airgel has a nano-sized porous structure as shown in the electron micrograph of FIG. 3, and thus has super-water repellent performance.

상기 충진제는 친환경 복합 세라믹코팅제의 볼륨을 높여 작업성 향상을 위한 것으로, 그 함량은 전체 경화제 성분 100 중량부에 대하여, 8 내지 12 중량부인 것이 바람직하다. The filler is to improve the workability by increasing the volume of the eco-friendly composite ceramic coating agent, the content is preferably 8 to 12 parts by weight relative to 100 parts by weight of the total curing agent component.

상기 충진제의 함량이 8 중량부 미만일 경우 볼륨 형상 효과가 떨어지며, 12 중량부 초과인 경우 전체적인 물성에 크게 영향을 주지 않으나 충진제 사용량 증가로 인해 티탄산 칼륨, 에어로젤, 착색안료, 청수 등의 사용량을 제한할 수 있다. 상기 충진제의 일예로는 탈크, 실리카, 황산바륨, 마이카, 운모 등에서 1종 또는 그 이상을 사용할 수 있다. If the content of the filler is less than 8 parts by weight, the volume shape effect decreases, and if it exceeds 12 parts by weight, the overall physical properties are not significantly affected, but the amount of potassium titanate, aerogels, coloring pigments, fresh water, etc. is limited due to the increase in the amount of the filler. Can be. As an example of the filler, one or more of talc, silica, barium sulfate, mica, and mica may be used.

상기 첨가제는 경화제 전체 성분 100 중량부에 대하여, 1 내지 5 중량부인 것이 바람직할 수 있다. 좀더 구체적으로 첨가제 전체 함량 100 중량부에 대하여, 소포제 25 내지 35 중량부, 분산제 30 내지 40 중량부, 증점제 30 내지 45 중량부를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. The additive may be preferably 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total curing agent component. More specifically, it may be preferable to include 25 to 35 parts by weight of an antifoaming agent, 30 to 40 parts by weight of a dispersant, and 30 to 45 parts by weight of a thickener with respect to 100 parts by weight of the total additive content.

상기 소포제는 경화제 제조시 발생되는 기포 제거, 주제와 혼합 후 도포시 기포 발생을 억제 또는 제거하는 역할을 하는 것으로, 그 함량은 첨가제 전체 함량 100 중량부에 대하여, 25 내지 35 중량부인 것이 기포 발생 억제 효과 내지 소포제가 도막 표면에 브리딩 되어 도막 층간 부착력 불량 현상을 방지하는 측면에서 바람직할 수 있다. The anti-foaming agent serves to suppress or eliminate air bubbles generated during the preparation of the curing agent, and to prevent or eliminate air bubbles when applied after mixing with the subject, the content of which is 25 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total additive content. The effect or anti-foaming agent may be desirable in terms of preventing the adhesion between the coating layers and the defects in adhesion between the coating layers due to a bridging of the coating layer.

상기 소포제의 일예로는 BYK-024, BYK-015, BYK-1711(이상 독일 BYK사), Tech-405W, Tech-371W(이상 중국 Tech Polymer사), Foamstar ED 2522, Foamstar ST 2150AC(이상 독일 BASF사) 중에서 1종 또는 그 이상을 사용할 수 있다.Examples of the antifoaming agent are BYK-024, BYK-015, BYK-1711 (above Germany BYK), Tech-405W, Tech-371W (above China Tech Polymer), Foamstar ED 2522, Foamstar ST 2150AC (above Germany BASF) G) One or more of them may be used.

상기 분산제는 착색안료의 분산성을 향상시켜주는 역할을 하는 것으로, 그 함량은 전체 첨가제성분 100 중량부에 대하여, 30 내지 40 중량부인 것이 바람직하다. 그 함량이 첨가제 성분 중 30 중량부 미만이면 착색안료의 분산성이 떨어져 이색 현상이 발생할 수 있으며, 40 중량부를 초과하면 과분산 효과로 인하여 착색 안료 브리딩 현상이 발생할 수 있다. 상기 분산제의 일예로는, Disperbyk-187, Disperbyk-190, Disperbyk-199(이상 독일 BYK사), FDA-111 (중국 Tech Polymer사), Dixpex CX 4320(독일 BASF사) 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 반드시 이에 제한을 두는 것은 아니다.The dispersant serves to improve the dispersibility of the coloring pigment, the content is preferably 30 to 40 parts by weight relative to 100 parts by weight of the total additive component. If the content is less than 30 parts by weight of the additive component, the dispersibility of the coloring pigment may be deteriorated and a dichroic phenomenon may occur, and if it exceeds 40 parts by weight, a coloring pigment breathing phenomenon may occur due to an over-dispersion effect. As an example of the dispersant, one or more of Disperbyk-187, Disperbyk-190, Disperbyk-199 (above Germany BYK), FDA-111 (China Tech Polymer), Dixpex CX 4320 (BASF Germany) It can be selected and used, and is not necessarily limited to this.

상기 증점제는 안료의 침전을 방지하는 역할을 하는 것으로, 그 함량은 전체 첨가제 성분 100 중량부에 대하여, 30 내지 45 중량부인 것이 바람직하다. 그 함량이 첨가제 성분 중 30 중량부 미만이면 안료의 침전을 방지하는 효과가 미미하며, 45 중량부를 초과하면 과점도 상승효과로 인해 도막의 퍼짐성을 떨어뜨릴 수 있다. 상기 증점제의 일예로는, OPTIBENT 940, OPTIBENT 987, OPTIBENT NT10(이상 독일 BYK사), RM 2020, RM 825(이상 독일 DOW사) 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 반드시 이에 제한을 두는 것은 아니다.The thickener serves to prevent the precipitation of the pigment, the content is preferably 30 to 45 parts by weight relative to 100 parts by weight of the total additive component. If the content is less than 30 parts by weight of the additive component, the effect of preventing precipitation of the pigment is insignificant, and if it exceeds 45 parts by weight, the spreadability of the coating film may be reduced due to the synergistic effect of the viscosity. As an example of the thickener, one or more of OPTIBENT 940, OPTIBENT 987, OPTIBENT NT10 (above Germany BYK), RM 2020, and RM 825 (above Germany DOW) can be used and must be limited. It is not put.

이하, 본 발명에 따른 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a manufacturing method according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 세라믹코팅제의 제조방법은; 상기 주제 성분을 순차적으로 투입한 후 고속교반기를 이용해 상온에서 20분간 고속교반하여 상기 주제 성분을 제조하는 제1단계와; 상기 세라믹코팅제의 조성물의 경화제 성분을 순차적으로 투입한 후 고속교반기를 이용해 상온에서 90분간 고속교반하여 경화제 성분을 제조하는 제2단계; 및 상기 주제 성분 및 상기 경화제 성분이 1 : 1 당량비가 되도록 혼합한 후 고속교반기로 2∼3분 동안 고속교반하는 제3단계를 포함한다.Method for manufacturing a ceramic coating agent according to the present invention; A first step of sequentially introducing the subject components and then subjecting the subject components to high-speed stirring for 20 minutes at room temperature to produce the subject components; A second step of sequentially introducing the curing agent components of the composition of the ceramic coating agent and then performing high-speed stirring at room temperature for 90 minutes using a high-speed stirrer; And a third step of mixing the main component and the curing agent component in a 1: 1 equivalent ratio and then performing high-speed stirring for 2-3 minutes with a high-speed stirrer.

상기 (A)주제 성분과 상기 (B)경화제 성분을 포함하는 상기 세라믹코팅제는 무희석 또는 물을 사용하여 점도를 조절하여 상온에서 에어리스 스프레이, 에어 스프레이, 롤러 또는 붓 등으로 도장 가능한 형태의 코팅제로 제조할 수 있는데, 이때 (A)주제 성분과 (B)경화제 성분은 당량비가 1 : 1이 되도록 혼합비를 조절하여 사용할 수 있다. The ceramic coating agent comprising the (A) subject component and the (B) curing agent component is a coating agent that can be coated with airless spray, air spray, roller or brush at room temperature by adjusting viscosity using diluent or water. In this case, (A) the main component and (B) hardener component can be used by adjusting the mixing ratio so that the equivalent ratio is 1: 1.

이하, 본 발명에 따른 세라믹코팅제의 효과를 일예적으로 확인하기 위하여 다음과 같은 실시예로 실험하였다.Hereinafter, in order to confirm the effect of the ceramic coating agent according to the present invention as an example, experiments were conducted with the following examples.

먼저, 표 1에서와 같은 상기 주제 성분의 조성에 따라, 상기에서 제시한 상기 무용제 유성 에폭시 수지에, 상기 소포제, 분산 및 습윤제를 투입 후 고속교반기를 이용하여 상온에서 RPM 1200 이상으로 20분간 고속교반 하여 주제 성분을 제조하였다.First, according to the composition of the subject component, as shown in Table 1, the solvent-free oil-based epoxy resin presented above, the antifoaming agent, dispersion and wetting agent is added and then using a high-speed stirrer, high-speed stirring at room temperature over RPM 1200 for 20 minutes The main ingredient was prepared.

구분division 실시예Example 비교예Comparative example 비고Remark 1One 22 33 44 55 1One 22 33






week
My
castle
minute
무용제 에폭시 수지Solvent-free epoxy resin 99.299.2 99.299.2 99.299.2 99.299.2 99.299.2 -- -- -- 당량 170g/eq, 고형분 99.9 중량부(자체합성)Equivalent 170g / eq, solid content 99.9 parts by weight (self synthesis)
수용성 에폭시 수지Water soluble epoxy resin -- -- -- -- -- 99.299.2 99.299.2 -- KEM-128R(국도화학)KEM-128R (Kukdo Chemical) 무용제 에폭시 수지Solvent-free epoxy resin -- -- -- -- -- -- -- 98.298.2 YD-128(국도화학)YD-128 (Kukdo Chemical) 유화제Emulsifier -- -- -- -- -- -- -- 1.01.0 Hydropalat WE 3650Hydropalat WE 3650 소포제Antifoam 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 Tech-405W
BYK-066N(비교예3)
Tech-405W
BYK-066N (Comparative Example 3)
분산 및 습윤제Dispersing and wetting agents 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 FDA-111FDA-111 합 계(g)Total (g) 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100





circa
anger
My
castle
minute
변성폴리아민Modified polyamine 45.045.0 45.045.0 45.045.0 45.045.0 45.045.0 45.045.0 45.045.0 45.045.0 Anquamine 287Anquamine 287
분산제Dispersant 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 0.40.4 Disperbyk-190Disperbyk-190 착색안료Coloring pigment 10.010.0 10.010.0 10.010.0 10.010.0 10.010.0 10.010.0 10.010.0 10.010.0 TiO2TiO2 티탄산 칼륨Potassium titanate 10.010.0 -- 10.010.0 15.015.0 -- 15.015.0 10.010.0 10.010.0 TERRACESS L(Otsuka)TERRACESS L (Otsuka) 에어로젤Airgel -- 6.06.0 6.06.0 -- 10.010.0 -- 6.06.0 6.06.0 평균입도 20㎛
(세방화이바)
Average particle size 20㎛
(Sebang Fiber)
충진제Filler 14.014.0 18.018.0 8.08.0 9.09.0 14.014.0 9.09.0 8.08.0 8.08.0 실리카 #325Silica # 325 소포제Antifoam 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 TECH-405WTECH-405W 청수clear water 20.020.0 20.020.0 20.020.0 20.020.0 20.020.0 20.020.0 20.020.0 20.020.0 증류수Distilled water 증점제Thickener 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 RM-2020RM-2020 합 계(g)Total (g) 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100

이어서, 상기 경화제 성분으로서 변성폴리아민 타입의 경화제에 분산제, 착색 안료, 티탄산 칼륨, 에어로젤, 청수, 소포제, 증점제를 투입한 후 고속교반기를 이용해 상온에서 RPM 2000 이상으로 90분간 교반하여 경화제 성분을 제조하였다. 이때 온도는 60℃ 이하로 유지하였다. Subsequently, as the curing agent component, a dispersant, a coloring pigment, potassium titanate, aerogel, fresh water, an antifoaming agent, and a thickener were added to the modified polyamine type curing agent, followed by stirring at room temperature for RPM 2000 or higher for 90 minutes using a high-speed stirrer to prepare a curing agent component. . At this time, the temperature was maintained at 60 ° C or lower.

이어서, 상기 주제 성분 및 상기 경화제 성분을 제조한 후, 표 1의 조성비에 근거하여 상기 주제 성분과 상기 경화제 성분을 포함하는 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3에 따른 친환경 복합 세라믹코팅제를 얻었다.Subsequently, after preparing the main component and the curing agent component, eco-friendly composite ceramic coating agents according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 including the main component and the curing agent component were obtained based on the composition ratio of Table 1. .

상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3의 주제 성분 및 경화제 성분을 포함하는 조성물로부터 형성된 상기 세라믹코팅제의 물성을 알아보기 위하여, 상기 주제 성분과 상기 경화제 성분을 무게비 0.32 : 1(실시예 1, 2, 3, 4, 5), 무게비 0.35 : 1(비교예 1, 2), 무게비 0.36 : 1(비교예 3)로 혼합하였다. In order to examine the physical properties of the ceramic coating agent formed from the composition comprising the main component and the curing agent component of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3, the weight ratio of the main component and the curing agent component was 0.32: 1 (Example 1 , 2, 3, 4, 5), and a weight ratio of 0.35: 1 (Comparative Examples 1 and 2), and a weight ratio of 0.36: 1 (Comparative Example 3).

이때, 상기 주제 성분과 상기 경화제 성분의 당량비가 1 : 1이 되도록 조정하였으며, 에어리스 스프레이 작업의 용이성을 위하여 희석제로서 청수를 0 내지 10 중량부 혼합하여 코팅제를 제조한 후, 상기 실리콘코팅제의 도막성능을 평가하기 위해 표 2에서와 같은 시험용 시편을 제조하였다.At this time, the equivalent ratio of the main component and the curing agent component was adjusted to be 1: 1, and for ease of airless spraying, 0 to 10 parts by weight of fresh water was mixed as a diluent to prepare a coating agent, and then the coating performance of the silicone coating agent To evaluate the test specimens as shown in Table 2 were prepared.

시험 항목Test Items 시험편의 치수(단위 : mm)Dimension of test piece (unit: mm) 개수Count 염수분무 시험Salt spray test 70x150x3.270x150x3.2 33 내오염 성능 시험Pollution resistance test 300x300x3.2300x300x3.2 33 내수성 시험Water resistance test 70x150x3.270x150x3.2 33 내마모성능 시험Abrasion performance test 100x100100x100 33 부착강도 시험Bond strength test 70x150x3.270x150x3.2 33 혼합성(주제 + 경화제)Mixability (subject + curing agent) 300mg300mg 1One 반응성(건조성)Reactivity (dryness) 70x150x3.270x150x3.2 1One 내산성 시험Acid resistance test 70x150x3.270x150x3.2 33 내알칼리성 시험Alkali resistance test 70x150x3.270x150x3.2 33

이와 같이 준비된 실리콘코팅제를 이용하여 도막 성능을 평가하기 위해, 먼저 두께 3.2T인 냉간압연강판(KS D 3512)을 숏 블라스트 전처리 기기로 전처리 기준 SSPC SP10 이상, 조도 25 내지 60㎛으로 표면처리를 실시한 후 상대습도 85% 이하, 온도 15 내지 30℃ 하에서 상기에서 제조된 각각의 코팅제를 에어리스 도장기로 건조도막 도막두께 100㎛으로 도장(건조도막 두께는 시험항목의 평가 결과를 촉진 관찰하기 위하여 기준 보다 얇게 도장함) 후 상온에서 7일간 건조시킨 후 도막물성을 시험하였다.(단 내마모 성능 시험용 시편의 경우 여러 횟수에 나누어 도막두께 1mm 까지 도장함) In order to evaluate the coating film performance using the prepared silicone coating agent, first, cold-rolled steel sheet (KS D 3512) having a thickness of 3.2T was subjected to surface treatment with a pre-treatment criterion of SSPC SP10 or higher and a roughness of 25 to 60 µm with a short blast pretreatment device. After the relative humidity is 85% or less, each coating agent prepared above at a temperature of 15 to 30 ° C is coated with an airless sprayer to a dry film thickness of 100 µm (the dry film thickness is thinner than the standard in order to promote and observe the evaluation results of test items). After coating), it was dried for 7 days at room temperature and tested for coating properties.

① 염수분무 시험① Salt spray test

상기에서 제조된 시편을 KS D 9502(중성, 아세트산, 캐스분무시험)에 따라 실시하며, 300시간 시험 후 도막을 관찰하였다. 이때 도막의 녹 발생, 부풀음, 박리 등을 관찰 후 최저 1에서 최고 10의 수치로 표시하였다. The specimen prepared above was carried out according to KS D 9502 (neutral, acetic acid, cas spray test), and the coating film was observed after 300 hours of testing. At this time, rust occurrence, swelling, peeling, and the like of the coating film were observed and displayed as a value from a minimum of 1 to a maximum of 10.

② 내오염성능 시험② Pollution resistance test

상기에서 제조된 시편을 KS M 3802, KS A0063의 시험방법에 의거하여 시험하였다. 이때 도막의 녹 발생, 부풀음, 박리 등을 관찰 후 최저 1에서 최고 10의 수치로 표시하였다The specimens prepared above were tested according to the test methods of KS M 3802 and KS A0063. At this time, rust occurrence, swelling, peeling, and the like of the coating film were observed, and then expressed as a value from a minimum of 1 to a maximum of 10.

③ 내수성 시험③ Water resistance test

상기에서 제조된 시편을 60℃ 증류수에 30일 동안 침적 시험하였다. 이때 매 24시간 마다 꺼내어 도막표면의 이상 유무(묻어남, 물러짐, 부풀음, 크랙, 박리 등)를 확인 후 최저 1에서 최고 10의 수치로 표시하였다.(내수성능을 촉진 관찰하기 위하여 60℃ 증류수에 침적 관찰함).The specimens prepared above were immersed in distilled water at 60 ° C. for 30 days. At this time, it was taken out every 24 hours and checked for abnormalities on the surface of the coating (such as burying, swelling, swelling, cracks, peeling, etc.), and displayed as a value from a minimum of 1 to a maximum of 10. On immersion observation).

④ 내마모성 시험 ④ Wear resistance test

상기에서 제조된 시편을 KS M ISO 7784-2에 따라 CS-17 wheel, 1kg load, 1000 cycles에 의하여 시험하며, 이때 도막의 마모량을 수치로 표시하였다.The specimens prepared above were tested by CS-17 wheel, 1 kg load, 1000 cycles according to KS M ISO 7784-2, and the amount of wear of the coating film was expressed as a numerical value.

⑤ 부착 강도 시험 ⑤ adhesion strength test

상기에서 제조된 시편을 ASTM D4541-09의 시험방법에 의거하여 부착강도를 측정하였다.The adhesion strength of the specimens prepared above was measured according to the test method of ASTM D4541-09.

⑥ 혼합성 시험⑥ Mixability test

상기에서 제조된 주제 성분과 경화제 성분을 명시한 혼합비로 혼합 후 혼합성 정도를 육안 관찰 후 최저 1에서 최고 10의 수치로 표시하였다.After mixing the main component and the curing agent component prepared above at the specified mixing ratio, the degree of mixing was visually observed and displayed as a value of 1 to 10 at the lowest.

⑦ 반응성 시험(건조)⑦ Reactivity test (dry)

상기에서 제조된 주제 성분과 경화제 성분을 명시한 혼합비로 혼합 후 필름 어플리케이터로 젖은 도막두께 76㎛로 도막을 형성 후 24시간 경과 후 건조 정도를 관찰 후 최저 1에서 최고 10의 수치로 표시하였다.After mixing the main component and the curing agent component prepared above at the specified mixing ratio, the film was formed with a wet film thickness of 76 µm using a film applicator, and after 24 hours, the degree of drying was observed and displayed as a value from a minimum of 1 to a maximum of 10.

⑧ 내산성 시험⑧ Acid resistance test

상기에서 제조된 시편을 KS M 5307의 시험방법에 따라 시험하며, 10% H2SO4 용액에 168시간 침적 후 도막을 관찰하였다. 이때 도막의 부풀음, 박리, 크랙 등을 관찰 후 최저 1에서 최고 10의 수치로 표시하였다.The specimens prepared above were tested according to the test method of KS M 5307, and after 168 hours of immersion in 10% H 2 SO 4 solution, a coating film was observed. At this time, the swelling, peeling, cracks, etc. of the coating film were observed and displayed as a value from a minimum of 1 to a maximum of 10.

⑨ 내알칼리성 시험⑨ Alkali resistance test

상기에서 제조된 시편을 KS M 5307의 시험방법에 따라 시험하며, 10% NaOH 용액에 168시간 침적 후 도막을 관찰하였다. 이때 도막의 부풀음, 박리, 크랙 등을 관찰 후 최저 1에서 최고 10의 수치로 표시하였다.The specimens prepared above were tested according to the test method of KS M 5307, and after 168 hours of immersion in 10% NaOH solution, a coating film was observed. At this time, the swelling, peeling, cracks, etc. of the coating film were observed and displayed as a value from a minimum of 1 to a maximum of 10.

상기 ① 내지 ⑨의 시험에 의한 시편의 물성 평가 결과는 표 3과 같다.Table 3 shows the evaluation results of the physical properties of the specimens by the tests of ① to ⑨.

평가항목Evaluation items 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 염수분무 시험Salt spray test 1010 77 1010 1010 77 99 99 측정불가Measurement impossible 내오염 성능 시험Pollution resistance test 77 1010 1010 77 1010 55 77 측정불가Measurement impossible 내수성 시험Water resistance test 1010 1010 1010 1010 1010 5(묻어남)5 (burying) 5(묻어남)5 (burying) 측정불가Measurement impossible 내마모성능 시험Abrasion performance test 7878 127127 7575 6868 133133 8383 8888 측정불가Measurement impossible 부착강도 시험(MPa)Bond strength test (MPa) 9.29.2 8.98.9 9.19.1 9.39.3 8.38.3 8.78.7 8.58.5 측정불가Measurement impossible 혼합성(주제+경화제)Mixability (Topic + Hardener) 99 99 99 99 99 1010 1010 33 반응성(건조성)Reactivity (dryness) 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 측정불가Measurement impossible 내산성 시험Acid resistance test 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 측정불가Measurement impossible 내알칼리성 시험Alkali resistance test 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 측정불가Measurement impossible

상기 표 3으로 요약한 것과 같이, 상기 자체 합성한 극성기를 가진 무용제 유성 에폭시 수지의 사용으로 수용성 에폭시 수지의 단점인 내수성의 물성 향상에 기여함을 확인할 수 있으며, 상기 판상형 티탄산 칼륨의 사용으로 염수분무 시험(부식 방지 성능) 및 내마모성의 물성 향상에 기여함을 볼 수 있으며, 상기 소수성 에어로젤의 사용으로 내오염 성능의 물성 향상에 기여함을 볼 수 있다. As summarized in Table 3, it can be seen that the use of the self-synthesized solvent-free oil-based epoxy resin contributes to the improvement of water resistance, which is a disadvantage of the water-soluble epoxy resin, and the use of the plate-like potassium titanate salt spray It can be seen that it contributes to the improvement of physical properties of the test (anti-corrosion performance) and abrasion resistance, and it can be seen that the use of the hydrophobic airgel contributes to the improvement of the physical properties of the anti-pollution performance.

또한, 공지의 유성 무용제 에폭시 수지의 경우 수용성 에폭시 경화제와 혼합성이 매우 떨어져 도막형성 자체가 불가한 것을 볼 수 있다. 상기 염수분무시험 및 내마모성능 시험의 경우 실시예 1, 3, 4 및 비교예 1, 2의 평가 결과에서 보는 바와 같이 판상형 티탄산 칼륨의 부식인자 침투 차단 성능 및 도막의 강직성 향상의 영향으로 실시예 2, 5 보다 매우 향상되었음을 볼 수 있다. 비교예 1, 2의 경우 수용성 바인더 자체의 단점인 내수성 불량 및 도막의 강직성 저하의 영향으로 염수분무성능 및 내마모성능이 다소 저하됨을 볼 수 있다. In addition, it can be seen that in the case of a known oil-free solvent-free epoxy resin, the water-soluble epoxy curing agent is very poorly mixed with the coating film itself. In the case of the salt spray test and the abrasion resistance test, as shown in the evaluation results of Examples 1, 3, 4 and Comparative Examples 1 and 2, Example 2 due to the effect of blocking the corrosion factor penetration of plate-like potassium titanate and improving the rigidity of the coating film , It can be seen that it is much improved than 5. In the case of Comparative Examples 1 and 2, it can be seen that the salt water spray performance and the abrasion resistance performance are slightly lowered due to the poor water resistance, which is a disadvantage of the water-soluble binder itself, and the decrease in the rigidity of the coating film.

상기 내오염성능 시험의 경우 실시예 2, 3, 5의 평가 결과에서 보는 바와 같이 소수성 에어로젤의 초발수 성능의 영향으로 실시예 1, 4 및 비교예 1 보다 매우 향상되었음을 볼 수 있다. 비교예 2의 경우 수용성 바인더 자체의 단점인 내수성 불량의 영향으로 내오염성능이 저하됨을 볼 수 있다. As shown in the evaluation results of Examples 2, 3, and 5, the fouling performance test was significantly improved over Examples 1, 4 and Comparative Example 1 due to the effect of the superhydrophobic performance of the hydrophobic airgel. In the case of Comparative Example 2, it can be seen that the fouling resistance is deteriorated due to the poor water resistance, which is a disadvantage of the water-soluble binder itself.

상기 내수성 시험의 경우 실시예 1, 2, 3, 4, 5의 평가 결과에서 보는 바와 같이 수용성 에폭시 바인더 자체의 단점인 내수성 불량 문제를 해결한 자체 합성한 극성기 함유 유성 무용제 에폭시 수지를 사용함에 따라 비교예 1, 2 보다 매우 향상되었음을 볼 수 있다.In the case of the water resistance test, as shown in the evaluation results of Examples 1, 2, 3, 4, and 5, comparison was made by using a self-synthesized polar group-containing oil-free solvent-free epoxy resin that solved the problem of water resistance defects, which is a disadvantage of the water-soluble epoxy binder itself. It can be seen that it is much improved than Examples 1 and 2.

상기 혼합성 시험의 경우 자체 합성한 유성 무용제 에폭시 수지를 사용한 실시예 1, 2, 3, 4, 5가 수용성 에폭시 수지와 수용성 에폭시 경화제를 사용한 비교예 1, 2 보다 혼합성이 조금 떨어지지만(혼합 후 상온 방치시 약간의 층분리 현상이 보임), 코팅시 반응성(건조성)이 비교예 1, 2와 동일하게 정상적으로 이루어짐을 알 수 있다. In the case of the mixing test, although the mixing properties were slightly lower than those of Examples 1, 2, 3, 4, and 5 using the self-synthesized oil-free solvent-free epoxy resin and Comparative Examples 1 and 2 using the water-soluble epoxy resin and the water-soluble epoxy curing agent (mixing) After that, a slight layer separation phenomenon was observed when left at room temperature), and it was found that reactivity (dryability) in coating was normally performed as in Comparative Examples 1 and 2.

상기 부착강도 시험, 내산성 시험, 내알칼리성 시험의 경우 실시예 1, 2, 3 ,4, 5 및 비교예 1 ,2의 평가 결과에서 보는 바와 같이 자체 합성한 무용제 에폭시 수지, 판상형 티탄산 칼륨, 소수성 에어로젤의 적용 여부와 관계없이 양호한 것을 볼 수 있다. In the case of the adhesion strength test, acid resistance test, and alkali resistance test, as shown in the evaluation results of Examples 1, 2, 3, 4, 5 and Comparative Examples 1 and 2, self-synthesized solvent-free epoxy resin, plate-like potassium titanate, hydrophobic airgel It can be seen that it is good whether or not it is applied.

비교예 3의 경우 유성 무용제 에폭시 수지와 수용성 에폭시 경화제의 혼합성이 매우 불량하여 도막 형성 자체가 불가하여 전체적인 물성 시험이 불가하였다.In the case of Comparative Example 3, the mixing property of the oil-free solvent-free epoxy resin and the water-soluble epoxy curing agent was very poor, and thus the coating film formation itself was impossible, so that the overall physical property test was impossible.

상기에서 설명드린 바와 같이 본 발명에 따른 티탄산 칼륨 및 에어로젤을 함유한 수성 및 유성 결합 복합 세라믹코팅제의 조성물 및 제조 방법을 실시 예를 통해 설명하고, 그 물성의 우수성을 확인하였지만, 본 발명은 상기의 실시 예에 의해서만 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.As described above, the composition and manufacturing method of the aqueous and oil-based composite ceramic coating agent containing potassium titanate and aerogel according to the present invention are described through examples, and the superiority of the physical properties is confirmed. It is not necessarily limited only by the embodiment, and various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention.

Claims (8)

철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 조성물로서,
전체 주제 성분 100 중량부에 대하여, 극성기를 부여한 무용제 유성 에폭시 수지 96 내지 99.5 중량부, 첨가제 0.5 내지 4 중량부를 포함하는 주제 성분; 및
전체 경화제 성분 100 중량부에 대하여, 수용성 에폭시 경화제 35 내지 55 중량부, 착색안료 8 내지 12 중량부, 청수 15 내지 25 중량부, 티탄산 칼륨 6 내지 10 중량부, 에어로젤 2.5 내지 5 중량부, 충진제 8 내지 12 중량부, 첨가제 1 내지 5 중량부를 포함하는 경화제 성분;
으로 이루어지고,
상기 무용제 유성 에폭시 수지는,
비스페놀 F타입의 에폭시 수지와 이소시아네이트 실란을 OH 당량비로 1 : 1(무게비)로 투입하여 교반한 후 반응촉매를 투입하여 75 내지 85℃에서 5시간 내지 6시간 동안 유지 반응시켜 제조한 것을 특징으로 하는 철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 조성물.
As a composition of eco-friendly composite ceramic coating agent for iron structures,
A main component comprising 96 to 99.5 parts by weight of a solvent-free oil-based epoxy resin imparting a polar group and 0.5 to 4 parts by weight of an additive with respect to 100 parts by weight of the total main ingredient; And
With respect to 100 parts by weight of the total curing agent component, 35 to 55 parts by weight of a water-soluble epoxy curing agent, 8 to 12 parts by weight of a coloring pigment, 15 to 25 parts by weight of fresh water, 6 to 10 parts by weight of potassium titanate, 2.5 to 5 parts by weight of an airgel, and filler 8 To 12 parts by weight, a curing agent component comprising 1 to 5 parts by weight of additives;
Is made of,
The solvent-free oil-based epoxy resin,
Characterized in that the bisphenol F-type epoxy resin and isocyanate silane were added at an OH equivalent ratio of 1: 1 (weight ratio), stirred, and then added to the reaction catalyst to maintain reaction at 75 to 85 ° C for 5 to 6 hours. Composition of eco-friendly composite ceramic coating agent for iron structures.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 주제 성분의 첨가제는,
상기 첨가제 전체 함량 100 중량부에 대하여, 소포제 40 내지 60 중량부, 분산 및 습윤제 40 내지 60 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 조성물.
According to claim 1, The additive of the subject component,
Eco-friendly composite ceramic coating composition for iron structures, characterized in that it comprises 40 to 60 parts by weight of the antifoaming agent, 40 to 60 parts by weight of the antifoaming agent, based on 100 parts by weight of the total additive content.
제 1항에 있어서, 상기 수용성 에폭시 경화제는,
폴리아민, 변성 폴리아민, 폴리에테르아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종 이상인 것을 특징으로 하는 철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 조성물..
The method of claim 1, wherein the water-soluble epoxy curing agent,
Eco-friendly composite ceramic coating composition for iron structures, characterized in that at least one selected from the group consisting of polyamine, modified polyamine, polyetheramine ..
제 1항에 있어서, 상기 티탄산 칼륨은,
판상형 티탄산 칼륨으로서, 평균입도 15 내지 25㎛, 평균 비표면적 0.2 내지 1.5㎡/g, 비중 3.4g/㎤, pH 값이 10 내지 11.5, 경도(Moh's scale) 4인 것을 특징으로 하는 철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 조성물.
The method of claim 1, wherein the potassium titanate,
As a plate-like potassium titanate, an average particle size of 15 to 25 μm, an average specific surface area of 0.2 to 1.5 m 2 / g, a specific gravity of 3.4 g / cm 3, a pH value of 10 to 11.5, and a hardness (Moh's scale) of 4 are environmentally friendly for steel structures. Composition of composite ceramic coating agent.
제 1항에 있어서, 상기 에어로젤은.
소수성 실리카 에어로젤로서, 평균입도 20㎛, 밀도 0.2 내지 0.3㎡/g, 기공의 크기 20nm 이하, 공기함유량이 95% 이상인 것을 특징으로 하는 철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 조성물.
According to claim 1, The airgel.
As a hydrophobic silica airgel, an average particle size of 20㎛, a density of 0.2 to 0.3㎡ / g, a pore size of 20nm or less, and an air-friendly composite ceramic coating composition for iron structures, characterized in that the air content is 95% or more.
제 1항에 있어서, 상기 경화제 성분의 첨가제는,
첨가제 전체 함량 100 중량부에 대하여, 소포제 25 내지 35 중량부, 분산제 30 내지 40 중량부, 증점제 30 내지 45 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 조성물.
According to claim 1, The additive of the curing agent component,
Eco-friendly composite ceramic coating composition for an iron structure, characterized in that it comprises 25 to 35 parts by weight of an antifoaming agent, 30 to 40 parts by weight of a dispersant, and 30 to 45 parts by weight of a thickener with respect to 100 parts by weight of the total additive content.
청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항에 기재된 철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 조성물의 주제 성분을 순차적으로 투입한 후 고속교반기를 이용해 상온에서 20분간 고속교반하여 상기 주제 성분을 제조하는 제1단계와;
청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항에 기재된 철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 조성물 경화제 성분을 순차적으로 투입한 후 고속교반기를 이용해 상온에서 90분간 고속교반하여 경화제 성분을 제조하는 제2단계; 및
상기 주제 성분 및 상기 경화제 성분이 1 : 1 당량비로 혼합한 후 고속교반기를 이용해 2∼3분 동안 고속교반하는 제3단계;
로 이루어진 철구조물용 친환경 복합 세라믹코팅제의 제조방법.
Claim 1, claim 3 to claim 7 in any one of the composition of the eco-friendly composite ceramic coating agent for a steel structure sequentially injecting the main component of the composition followed by high-speed stirring for 20 minutes at room temperature using a high-speed stirrer to prepare the main component A first step;
Claim 1, claim 3 to claim 7, wherein the composition of the eco-friendly composite ceramic coating agent for the iron structure according to any one of the sequential input of the curing agent component, followed by high-speed stirring at room temperature for 90 minutes to produce a curing agent component step; And
A third step in which the main component and the curing agent component are mixed in a 1: 1 equivalent ratio, followed by high-speed stirring for 2 to 3 minutes using a high-speed stirrer;
A method for manufacturing an eco-friendly composite ceramic coating agent for an iron structure consisting of.
KR1020190147577A 2019-11-18 2019-11-18 Composition of eco-friendly composite ceramic coating agent for steel structure and, its manufacturing method Active KR102110301B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190147577A KR102110301B1 (en) 2019-11-18 2019-11-18 Composition of eco-friendly composite ceramic coating agent for steel structure and, its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190147577A KR102110301B1 (en) 2019-11-18 2019-11-18 Composition of eco-friendly composite ceramic coating agent for steel structure and, its manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102110301B1 true KR102110301B1 (en) 2020-05-14

Family

ID=70736943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190147577A Active KR102110301B1 (en) 2019-11-18 2019-11-18 Composition of eco-friendly composite ceramic coating agent for steel structure and, its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102110301B1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112409881A (en) * 2020-10-19 2021-02-26 惠州市惠阳区嘉泰涂料有限公司 Solvent-free weather-resistant epoxy anticorrosive paint and preparation method thereof
CN113637390A (en) * 2021-08-16 2021-11-12 安徽新大陆特种涂料有限责任公司 Flake inorganic filler heavy-duty anti-corrosion epoxy composite coating with multilayer structure
KR20210148649A (en) * 2020-06-01 2021-12-08 주식회사 티앤에스 Pavements with excellent freezing-thawing resistance and good adhesion, which makes it more durable, and uses it to make-up for porous pavement
KR102338424B1 (en) * 2021-06-03 2021-12-13 주식회사 유인 Eco-friendly composition for flooring comprising grephene oxide and its construction method
KR20220107861A (en) * 2021-01-26 2022-08-02 표광율 Temperature sensitive composition using water-based and oil-based binder resin and method for manufacturing the same
KR102474976B1 (en) 2021-07-12 2022-12-06 배병인 Method for preventing corrosion off steel structure using eco-friendly composite ceramic coating agent
KR102626073B1 (en) 2023-05-17 2024-01-18 주식회사 유인 Composition of eco-friendly hybrid ceramic coating agent with excellent corrosion resistance and acid resistance and manufacturing method thereof
KR102684906B1 (en) 2023-11-14 2024-07-18 주식회사 유인 Eco-friendly hybrid ceramic coating material with excellent corrosion resistance and acid resistance and its construction method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101170794B1 (en) 2012-06-11 2012-08-24 (주)드림이앤지 Coating method of steel using heavy duty paint
KR101209079B1 (en) 2012-08-29 2012-12-06 신세계개발(주) Environmental-friendly aqueous anticorrosion paint composition and environmental-friendly coating process of steel construction using the same
CN103788726A (en) * 2012-11-02 2014-05-14 中冶建筑研究总院有限公司 Antistatic paint for steel structure surface and preparation method thereof
KR101491459B1 (en) 2014-12-24 2015-02-11 영광건설산업주식회사 A friendly heavy duty steel paint composition and steel coating method of using friendly heavy duty steel paint composition
JP2016530191A (en) * 2013-07-16 2016-09-29 シーカ テクノロジー アクチェンゲゼルシャフト Epoxy resin-modified cement binder composition as a coating or seal
KR101877221B1 (en) * 2017-10-19 2018-07-12 (주)새론테크 Ceramic metal-based paint composition having excellent chemically resistant, eluting resistant, mechanical properties and construction method using thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101170794B1 (en) 2012-06-11 2012-08-24 (주)드림이앤지 Coating method of steel using heavy duty paint
KR101209079B1 (en) 2012-08-29 2012-12-06 신세계개발(주) Environmental-friendly aqueous anticorrosion paint composition and environmental-friendly coating process of steel construction using the same
CN103788726A (en) * 2012-11-02 2014-05-14 中冶建筑研究总院有限公司 Antistatic paint for steel structure surface and preparation method thereof
JP2016530191A (en) * 2013-07-16 2016-09-29 シーカ テクノロジー アクチェンゲゼルシャフト Epoxy resin-modified cement binder composition as a coating or seal
KR101491459B1 (en) 2014-12-24 2015-02-11 영광건설산업주식회사 A friendly heavy duty steel paint composition and steel coating method of using friendly heavy duty steel paint composition
KR101877221B1 (en) * 2017-10-19 2018-07-12 (주)새론테크 Ceramic metal-based paint composition having excellent chemically resistant, eluting resistant, mechanical properties and construction method using thereof

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210148649A (en) * 2020-06-01 2021-12-08 주식회사 티앤에스 Pavements with excellent freezing-thawing resistance and good adhesion, which makes it more durable, and uses it to make-up for porous pavement
KR102422045B1 (en) * 2020-06-01 2022-07-19 주식회사 티앤에스 Pavements with excellent freezing-thawing resistance and good adhesion, which makes it more durable, and uses it to make-up for porous pavement
CN112409881A (en) * 2020-10-19 2021-02-26 惠州市惠阳区嘉泰涂料有限公司 Solvent-free weather-resistant epoxy anticorrosive paint and preparation method thereof
KR20220107861A (en) * 2021-01-26 2022-08-02 표광율 Temperature sensitive composition using water-based and oil-based binder resin and method for manufacturing the same
KR102600639B1 (en) * 2021-01-26 2023-11-08 표광율 Temperature sensitive composition using water-based and oil-based binder resin and method for manufacturing the same
KR102338424B1 (en) * 2021-06-03 2021-12-13 주식회사 유인 Eco-friendly composition for flooring comprising grephene oxide and its construction method
KR102474976B1 (en) 2021-07-12 2022-12-06 배병인 Method for preventing corrosion off steel structure using eco-friendly composite ceramic coating agent
CN113637390A (en) * 2021-08-16 2021-11-12 安徽新大陆特种涂料有限责任公司 Flake inorganic filler heavy-duty anti-corrosion epoxy composite coating with multilayer structure
KR102626073B1 (en) 2023-05-17 2024-01-18 주식회사 유인 Composition of eco-friendly hybrid ceramic coating agent with excellent corrosion resistance and acid resistance and manufacturing method thereof
KR102684906B1 (en) 2023-11-14 2024-07-18 주식회사 유인 Eco-friendly hybrid ceramic coating material with excellent corrosion resistance and acid resistance and its construction method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102110301B1 (en) Composition of eco-friendly composite ceramic coating agent for steel structure and, its manufacturing method
KR101954615B1 (en) Steel materials using ceramic composition and glass flake and ceramic coating material for concrete structure and coating method using thereof
KR101715825B1 (en) Non-solvent high-anticorrosive paint and silane containing high-anticorrosive paint and painting method of double-coated ultraweatheralbility steel structure using the high-anticorrosive paint
KR100982451B1 (en) Anti-corrosion ceramic coating material containing nano-sized flakes
KR101868073B1 (en) Eco-friendly surface protection composition with enhanced functions and durability and method for protecting surface of concrete structure therewith
KR100910983B1 (en) Eco-friendly anticorrosive coating method for steel and steel structures
KR101934694B1 (en) Coating composition for surface protection of concrete structure with excellent weather resistance and strain resistance containing silicone modified hybrid ceramic resin and, Method for waterproof and anti-corrosion of concrete structure using the same
KR101209079B1 (en) Environmental-friendly aqueous anticorrosion paint composition and environmental-friendly coating process of steel construction using the same
KR102056839B1 (en) Echo-friendly coating composition with fluororesin for steel having high weatheribility and protection coating method for surface of steel structures using the same
WO2009006304A1 (en) Primer for composite building materials
KR101799507B1 (en) Eco-friendly steel coating composition for surface protecting and strengthening of steel structures, and method for surface protecting and strengthening of steel structures therewith
KR101623163B1 (en) multilayer coating with preventing neutralization of concrete for surface of concrete and method for suface coating of concrete structure
KR101799512B1 (en) Steel painting composition with strengthened durability for surface protecting and strengthening of steel structures, and method for surface protecting and strengthening of steel structures therewith
KR102199316B1 (en) Eco-friendly steel structure concrete protective epoxy composition containing modified graphene and steel structure repair method using the same
KR101779826B1 (en) Manufacturing method for aqueous ceramic paint for steel bridge painting and steel bridge painting method using the same
KR101841596B1 (en) Ceramic coatings comprising hybrid ceramic resin and fine ceramic powder and process for anticorrosive coating of steel construction using the same
KR102331925B1 (en) Steel Surface Coating Construction Method Using Water-Soluble Epoxy And Urethane Paint
KR102077046B1 (en) Composite of Hybrid Ceramic Coating Agent Mixed with Aqueous and Oily Bonded Composite Coating Agent and Ceramic Powder, and Waterproofing and Protecting Method of Reinforced Concrete Structures Using It
KR102339245B1 (en) solvent-free epoxy type paint composition and offshore structure comprising coating film of thereof
KR101749306B1 (en) The environment-friendly corrosion prevention compositions for concrete structures and constructing method using the same
JP2003206434A (en) Water-based inorganic coating composition having moisture permeability
KR102474976B1 (en) Method for preventing corrosion off steel structure using eco-friendly composite ceramic coating agent
KR101710126B1 (en) Composition for waterproof and anticorrosive, and durability enhancement method for water treatment concrete structure using the same
KR20120094608A (en) Metal structures comprising anti-corrosion coating layer, resin compositions for forming anti-corrosion coating layer on metal structures and method for preparing the resin compostion
JP6659385B2 (en) Hydraulic polymer cement composition and floor structure using the same

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20191118

PA0201 Request for examination
PA0302 Request for accelerated examination

Patent event date: 20191205

Patent event code: PA03022R01D

Comment text: Request for Accelerated Examination

Patent event date: 20191118

Patent event code: PA03021R01I

Comment text: Patent Application

PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20200114

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20200504

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20200507

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20200507

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration