KR100912699B1 - Color composition for coating silica containing water-soluble alkyd resin, and color silica and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 규사 코팅용 색상 조성물, 및 이를 이용한 컬러 규사 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 색상 안료와; 고급지방산, 다염기산 및 다가알코올로 이루어진 에스테르화합물에 아민을 첨가하여 중화 및 수용화시켜 얻은 수용성 알키드 수지 용액과; 수용성 멜라민 수지;를 적어도 포함하는 규사 코팅용 색상 조성물, 그리고 상기 색상 조성물이 표면에 코팅, 경화된 컬러 규사를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 컬러 규사의 바람직한 제조방법으로서, 규사를 120 ~ 160℃의 온도로 미리 예열하는 단계와; 상기 예열된 규사의 표면에 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 따른 색상 조성물을 코팅하는 단계와; 상기 색상 조성물이 코팅된 규사를 140 ~ 160℃의 온도에서 경화시키는 단계;를 포함하는 컬러 규사의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 변색이 방지되고, 우수한 내구성과 내용제성 등을 갖는다. The present invention relates to a color composition for silica sand coating, and color silica sand using the same and a method of manufacturing the same. The present invention is a color pigment; A water-soluble alkyd resin solution obtained by neutralizing and solubilizing an amine to an ester compound consisting of a higher fatty acid, a polybasic acid and a polyhydric alcohol; Water-soluble melamine resin; provides a color composition for silica sand coating comprising at least, and the color silica coated on the surface and cured. In addition, the present invention is a preferred method for producing the color silica, pre-heating the silica sand at a temperature of 120 ~ 160 ℃; Coating a color composition according to any one of claims 1 to 3 on the surface of the preheated silica sand; It provides a method for producing a color silica comprising a; the step of curing the silica composition coated with the color composition at a temperature of 140 ~ 160 ℃. According to the present invention, discoloration is prevented and has excellent durability, solvent resistance and the like.
규사, 컬러, 알키드, 멜라민, 건축 Silica sand, color, alkyd, melamine, architecture
Description
본 발명은 규사 코팅용 색상 조성물, 및 이를 이용한 컬러 규사 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 규사의 표면에 코팅되는 색상 조성물을 조성함에 있어서, 수용성 알키드 수지를 포함시켜 조성함으로써 내구성과 내용제성 등이 우수하고 변색이 방지될 수 있는 규사 코팅용 색상 조성물, 및 이를 이용한 컬러 규사 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a color composition for silica sand coating, and color silica sand using the same and a method of manufacturing the same. More specifically, in forming a color composition coated on the surface of the silica sand, by containing a water-soluble alkyd resin, the composition and the silica sand coating color composition excellent in durability and solvent resistance and can be prevented from discoloration, and color silica using the same And to a method for producing the same.
일반적으로, 천연석으로부터 수득된 규사는 미적 외관을 부여할 목적으로 건축 재료로 많이 사용된다. 규사는 실리카(SiO2)를 주성분으로 하는 것으로서, 천연석을 일정한 크기로 분쇄하여 천연색 이미지가 표출되도록 그대로 사용하거나, 또는 다양한 색채적 외관을 위해 색상 안료를 코팅하여 사용한다. 특히, 색상 안 료가 코팅된 컬러 규사는 건축물의 내외장재로서 각광을 받고 있으며, 건축물의 벽면이나 바닥의 미장용으로 사용되고 있다. 또한, 컬러 규사는 블록, 판넬, 타일 등의 제조에도 많이 사용된다. 아울러, 컬러 규사는 건축용으로는 물론 조형물, 학습용 모형물 제작 등의 용도로도 사용되고 있으며, 입도 크기별로 분류되어 다양한 용도로 사용되고 있다. In general, silica sand obtained from natural stone is often used as a building material for the purpose of giving an aesthetic appearance. Silica is composed of silica (SiO 2) as a main component, and is used as it is to crush natural stone to a certain size to express a natural color image, or to coat color pigments for various color appearances. In particular, color silica coated with color pigments is in the spotlight as interior and exterior materials of buildings, and is used for plastering walls and floors of buildings. In addition, colored silica is also used in the production of blocks, panels, tiles and the like. In addition, color silica is used not only for architectural purposes but also for the production of sculptures, learning models, and the like. The color silica is classified by particle size and used for various purposes.
컬러 규사는 일반적으로 분쇄한 천연석(자연 규사)의 표면에, 색상 안료가 포함된 색상 조성물을 코팅하여 제조되고 있다. 그리고 이와 같이 제조된 컬러 규사는, 컬러 규사 입자 상호간은 물론 피착물(예를 들어, 콘크리트 바닥 표면)과의 결합력을 위해 에폭시 등의 접착성 수지와 혼합되어 사용된다. Color silica is generally produced by coating a color composition containing a color pigment on the surface of the ground natural stone (natural silica). And the colored silica manufactured in this way is mixed and used with adhesive resin, such as an epoxy, for bonding strength with color silica sand particle | grains, as well as an adherend (for example, concrete floor surface).
예를 들어, 국내 공개특허 제1999-0068345호에는 규사에 색상 안료를 투입하여 혼합한 다음, 여기에 수지, 희석제, 경화제를 투입하여 다시 혼합한 후, 가열 경화시켜 제조하는 컬러 규사 제조방법이 제시되어 있다. For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-0068345 discloses a method for producing color silica that is prepared by adding color pigments to silica sand, mixing the mixture, adding resin, diluent, and curing agent to the mixture, followed by heat curing. It is.
또한, 국내 공개특허 제1999-0034105호에는 모르타르층 위에 컬러 규사 혼합물(컬러 규사와 접착수지의 혼합물)을 미장하여 콘크리트 표면을 마감하는 컬러 규사를 이용한 미장방법에 제시되어 있으며, 국내 등록특허 제0476728호에는 콘크리트 바닥 표면에 코팅 마감되는 것으로서, 자연 규사나 컬러 규사에 에폭시 레진 조성물을 혼합한 레진 몰탈 조성물이 제시되어 있다.In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-0034105 discloses a plastering method using colored silica sand to finish a concrete surface by plastering a mixture of color silica sand (mixture of color silica sand and adhesive resin) on a mortar layer. The present invention discloses a resin mortar composition in which an epoxy resin composition is mixed with natural silica sand or colored silica sand as a coating finish on a concrete floor surface.
그러나 종래 기술에 따른 규사 코팅용 색상 조성물은 수지의 희석제로서 유기용제가 혼합된 유성으로 제조되어 제조 과정이나 코팅 과정에서 냄새 등으로 인하여 취급이 불편하고, 코팅 경화 후에는 쉽게 변색되며 내구성이 약한 문제점이 있다. However, the silica sand coating color composition according to the prior art is made of an oil-based mixture of organic solvents as a diluent of the resin, which is inconvenient to handle due to odor, etc. There is this.
또한, 종래의 컬러 규사는 내용제성이 약한 문제점이 있다. 구체적으로, 전술한 바와 같이 컬러 규사는 주로 에폭시 수지 등의 접착성 수지와 혼합되어 사용되는데, 이때 종래의 규사 코팅용 색상 조성물은 유상으로 제조되어 에폭시 수지의 희석을 위한 케톤계 등의 유기용제에 의해 쉽게 용해되는 문제점이 있다. In addition, conventional color silica has a weak solvent resistance. Specifically, as described above, the colored silica sand is mainly used in admixture with an adhesive resin such as an epoxy resin, and at this time, the conventional silica sand coating color composition is prepared in an oil phase to an organic solvent such as a ketone system for diluting the epoxy resin. There is a problem that is easily dissolved by.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 규사의 표면에 코팅되는 색상 조성물을 조성함에 있어서, 수용성으로 조성하되, 수용성 알키드 수지를 포함시킴과 동시에 경화제로서 수용성 멜라민 수지를 포함시켜 조성함으로써, 변색이 방지되고 내구성과 내용제성 등이 우수한 규사 코팅용 색상 조성물, 및 상기 색상 조성물을 이용한 컬러 규사 및 그 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, in forming a color composition coated on the surface of the silica sand, to be water-soluble composition, including a water-soluble alkyd resin and at the same time include a water-soluble melamine resin as a curing agent It is an object of the present invention to provide a color composition for silica sand coating which is prevented from discoloration and has excellent durability, solvent resistance, and the like, a color silica sand using the color composition, and a method of manufacturing the same.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above object,
색상 안료와; Color pigments;
고급지방산, 다염기산 및 다가알코올로 이루어진 에스테르화합물에 아민을 첨가하여 중화 및 수용화시켜 얻은 수용성 알키드 수지 용액과; A water-soluble alkyd resin solution obtained by neutralizing and solubilizing an amine to an ester compound consisting of a higher fatty acid, a polybasic acid and a polyhydric alcohol;
수용성 멜라민 수지;를 적어도 포함하는 규사 코팅용 색상 조성물을 제공한 다. It provides a color composition for silica sand coating comprising at least a water-soluble melamine resin.
이때, 상기 에스테르화합물은 고급지방산 35 ~ 55중량%, 다염기산 25 ~ 40중량% 및 다가알코올 20 ~ 35중량%로 이루어진 것이 바람직하며, 상기 수용성 멜라민 수지는 수용성 알키드 수지 용액 100중량부에 대하여 5 ~ 25중량부로 포함되는 것이 좋다. At this time, the ester compound is preferably made of 35 to 55% by weight of the higher fatty acid, 25 to 40% by weight of polybasic acid and 20 to 35% by weight of polyalcohol, the water-soluble melamine resin is 5 to 5 parts by weight of 100 parts by weight of the water-soluble alkyd resin solution It is preferably included in 25 parts by weight.
또한, 본 발명은 위와 같이 조성된 색상 조성물이 표면에 코팅, 경화된 컬러 규사를 제공한다. In addition, the present invention provides a color silica sand coated and cured on the surface of the color composition as described above.
이에 더하여, 본 발명은 상기 본 발명에 따른 컬러 규사의 바람직한 제조방법으로서, In addition, the present invention is a preferred manufacturing method of the color silica sand according to the present invention,
규사를 140 ~ 160℃의 온도로 미리 예열하는 단계와; Preheating the silica sand to a temperature of 140 to 160 ° C .;
상기 예열된 규사의 표면에 상기 색상 조성물을 코팅하는 단계와; Coating the color composition on a surface of the preheated silica sand;
상기 색상 조성물이 코팅된 규사를 140 ~ 160℃의 온도에서 경화시키는 단계;를 포함하는 컬러 규사의 제조방법을 제공한다. It provides a method for producing a color silica comprising a; the step of curing the silica composition coated with the color composition at a temperature of 140 ~ 160 ℃.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명에 따른 규사 코팅용 색상 조성물은 규사에 색상 부여와 표면보호를 위해 코팅되는 조성물로서 색상 안료, 수용성 알키드 수지 용액 및 수용성 멜라민 수지를 적어도 포함한다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 규사 코팅용 색상 조성물은 2액형으로서, 색상 안료와 수용성 알키드 수지 용액을 적어도 포함하는 주액과, 이를 경화시키기 위해 규사 코팅 시에 혼합되는 수용성 멜라민 수지를 포함 하여 조성된다. The color composition for silica sand coating according to the present invention includes at least a color pigment, a water-soluble alkyd resin solution and a water-soluble melamine resin as a composition coated on the silica sand to give color and surface protection. More specifically, the silica sand coating color composition according to the present invention is a two-component type, and comprises a liquid containing at least a color pigment and a water-soluble alkyd resin solution, and a water-soluble melamine resin mixed during the silica sand coating to cure it .
상기 수용성 알키드 수지 용액은 수용성 알키드 수지에 물이 혼합된 것으로서, 구체적으로는 에스테르화합물에, 중화 및 수용화를 위해 아민을 첨가하여 합성한 수용성 알키드 수지에 물을 혼합하여 얻어진 것이다. 그리고 상기 에스테르화합물은 고급지방산, 다염기산 및 다가알코올의 3성분이 합성되어 이루어진 것이다. 이때, 상기 에스테르화합물은, 에스테르화합물 전체 중량기준으로 고급지방산 35중량% ~ 55중량%, 다염기산 25중량% ~ 40중량% 및 다가알코올 20중량% ~ 35중량%로 이루어진 것이 바람직하다. 그리고 상기 아민은 에스테르화합물 100중량부에 대하여 0.5중량부 ~ 15중량부로 첨가될 수 있다. 또한, 상기 물은 수용성 알키드 수지를 합성하는 과정에서 또는 합성한 후에 혼합될 수 있으며, 이러한 물은 특별히 한정하는 것은 아니지만 수용성 알키드 수지 100중량부에 대하여 5중량부 ~ 60중량부로 혼합될 수 있다. The water-soluble alkyd resin solution is obtained by mixing water with a water-soluble alkyd resin, specifically, a water-soluble alkyd resin synthesized by adding an amine for neutralization and solubilization to an ester compound. In addition, the ester compound is composed of three components of higher fatty acid, polybasic acid and polyhydric alcohol. At this time, the ester compound, it is preferably made of 35% by weight to 55% by weight of the higher fatty acids, 25% to 40% by weight of polybasic acid and 20% to 35% by weight of polyhydric alcohol. The amine may be added in an amount of 0.5 parts by weight to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the ester compound. In addition, the water may be mixed during or after the synthesis of the water-soluble alkyd resin, this water is not particularly limited, but may be mixed in 5 parts by weight to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the water-soluble alkyd resin.
상기 고급지방산은 탄소수 10개 이상의 지방산, 바람직하게는 탄소수 16개 이상의 지방산, 보다 바람직하게는 탄소수 16 ~ 18개의 지방산으로부터 선택되는 것이 좋다. 이러한 고급지방산은, 예를 들어 대두유, 올레인산(oleic acid) 및 리놀레인산(linoleic acid) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 아울러, 상기 다염기산은 무수프탈산(phthalic anhydride), 무수말레익산(maleic anhydride) 및 트리멜리틱언하이드라이드(trimellitic anhydride) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 상기 다가알코올은 글리세리드(glyceride) 및 펜타에리트리톨(pentaerythritol) 등으로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. The higher fatty acid is preferably selected from fatty acids having 10 or more carbon atoms, preferably fatty acids having 16 or more carbon atoms, and more preferably 16 to 18 fatty acids. Such higher fatty acids may be used by mixing one or more selected from the group consisting of, for example, soybean oil, oleic acid, linoleic acid, and the like. In addition, the polybasic acid may use one or more selected from the group consisting of phthalic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, and the like, and the polyhydric alcohol may be glyceride. And one or more selected from the group consisting of pentaerythritol and the like can be used.
또한, 상기 수용성 멜라민 수지는 수용성 알키드 수지를 경화시키기 위한 경화제로서 사용되는 것으로서, 이는 바람직하게는 수용성 알키드 수지와 물이 혼합된 수용성 알키드 수지 용액 100중량부에 대하여 5중량부 ~ 25중량부로 포함되는 것이 좋다. In addition, the water-soluble melamine resin is used as a curing agent for curing the water-soluble alkyd resin, which is preferably contained in 5 parts by weight to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of a water-soluble alkyd resin solution mixed with water-soluble alkyd resin and water. It is good.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 색상 조성물은 수용성으로 이루어져 종래와 같은 유지용제의 사용이 배제되어 코팅 과정에서 냄새 등이 발생되지 않아 취급이 간편하다. The color composition according to the present invention described above is made of a water-soluble, so the use of a conventional oil-based solvent is excluded, so no smell occurs in the coating process, and thus the handling is easy.
본 발명에 따른 컬러 규사는, 이상에서 설명한 발명의 색상 조성물이 그의 표면에 적어도 1회 이상 코팅, 경화된 것으로서, 변색이 없고, 내구성과 내용제성 등이 우수하다. 구체적으로, 표면에 코팅, 경화된 색상 조성물이 알키드 수지와 멜라민 수지를 포함하여 이루어져 변색이 없고, 우수한 내구성과 내용제성 등을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 컬러 규사는 에폭시 등의 수지 접착제와 혼합된 다음, 건축물의 벽면이나 바닥, 또는 블록, 패널, 파일 등에 적용될 수 있는데, 이때 상기 수지 접착제를 희석하기 위한 케톤계 등의 유기용제와 접촉되어도 수용성 및 내용제성을 가짐에 따라 용해되지 않고 우수한 내구성을 갖는다. Color silica sand according to the present invention is a color composition of the invention described above is coated and cured at least one or more times on its surface, there is no discoloration, it is excellent in durability, solvent resistance and the like. Specifically, the color composition coated and cured on the surface is composed of alkyd resin and melamine resin, there is no discoloration, and has excellent durability and solvent resistance. In addition, the color silica sand according to the present invention may be mixed with a resin adhesive such as epoxy, and then applied to a wall or floor of a building, or a block, a panel, or a pile. In this case, an organic solvent such as a ketone system for diluting the resin adhesive may be used. It is water-soluble and solvent-resistant even when contacted with, so that it does not dissolve and has excellent durability.
본 발명에 따른 컬러 규사는, 바람직하게는 이하에서 설명되는 본 발명의 제조방법에 의해 코팅, 열경화되어 제조된다. The colored silica sand according to the present invention is preferably coated and thermally cured by the production method of the present invention described below.
규사는, 본 발명의 바람직한 제조방법에 따라서 예열 단계, 코팅 단계 및 경화 단계를 적어도 포함하는 공정을 거쳐 표면에 색상 조성물이 코팅, 열경화되어 제조된다. Silica sand is manufactured by coating and thermosetting a color composition on a surface through a process including at least a preheating step, a coating step and a curing step according to a preferred method of the present invention.
구체적으로, 규사는 색상 조성물이 코팅되기 전에 120℃ ~ 160℃, 바람직하게는 140 ~ 160℃의 온도로 미리 예열된다.(예열 단계) 이때, 규사는 통상적으로 사용되는 규사, 예를 들어 천연석을 분쇄하여 입자별로 체가름한 규사로서 국내외 유수의 제조업자들에 의하여 생산되어 상업적으로 공급되는 것을 포함한다.Specifically, the silica sand is preheated to a temperature of 120 ° C. to 160 ° C., preferably 140 to 160 ° C., before the color composition is coated. (Preheating step) At this time, the silica sand is commonly used silica sand, for example, natural stone. Pulverized silica, which is sieved by particle, includes produced and commercially supplied by leading domestic and foreign manufacturers.
위와 같이, 예열된 규사는 그의 표면에 상기 본 발명에 따른 색상 조성물이 코팅된다.(코팅 단계) 이때, 필요에 따라 상기 색상 조성물에 점도 조절을 위한 물을 더 혼합하거나, 또는 표면 내구성, 광택 등을 위한 페이스트(paste) 상의 수성 도료를 더 혼합한 다음 코팅할 수 있다. 코팅 방법은 스프레이(spray) 코팅, 함침 코팅 등을 포함한다. 또한, 1회 또는 2회 이상 코팅될 수 있으며, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 1 내지 ~ 수백 마이크로미터(㎛)의 두께로 코팅될 수 있다. As described above, the preheated silica sand is coated on its surface with the color composition according to the present invention. The aqueous paint on the paste for further mixing can then be coated. Coating methods include spray coating, impregnation coating, and the like. In addition, it may be coated once or twice or more, and is not particularly limited, but may be coated with a thickness of 1 to several hundred micrometers (μm).
다음으로, 위와 같이 색상 조성물이 코팅된 규사는 140 ~ 160℃의 온도에서 완전 경화된다.(경화 단계) 이때, 경화 시간은 특별히 한정하는 것은 아니지만 10분 ~ 30분 정도가 좋다. Next, the silica sand coated with the color composition is completely cured at a temperature of 140 to 160 ° C. (curing step) In this case, the curing time is not particularly limited, but may be about 10 minutes to about 30 minutes.
상기 예열 단계에서, 규사는 120℃ ~ 160℃, 바람직하게는 140 ~ 160℃의 온도로 미리 예열되는 데, 이러한 예열 온도에서 색상 조성물에 포함되어 있는 물이 증발하여 제거되면서 알키드 수지와 멜라민 수지의 지촉 건조가 이루어진다. 이때, 예열 온도가 120℃ 미만으로서 너무 낮으면, 물의 빠른 증발을 도모하기 어렵고, 수지의 지촉 건조가 느리게 진행될 수 있다. 또한, 예열 온도가 160℃를 초과하여 너무 높으면, 부분적으로 코팅될 수 있고, 내용제성이 떨어질 수 있다.In the preheating step, the silica sand is preheated to a temperature of 120 ° C. to 160 ° C., preferably 140 to 160 ° C., wherein the water contained in the color composition is evaporated and removed to evaporate and remove the alkyd resin and the melamine resin. Touch drying takes place. At this time, if the preheating temperature is too low as less than 120 ° C, it is difficult to achieve rapid evaporation of water, and the touch drying of the resin may proceed slowly. In addition, if the preheating temperature is too high above 160 ° C., it may be partially coated and solvent resistance may be degraded.
또한, 상기 경화 단계는 140 ~ 160℃의 온도에서 진행되는 데, 이때 경화 온 도가 140℃ 미만이면 완전 경화가 어렵고, 160℃를 초과하면 부분적으로 코팅될 수 있고, 내구성 및 내용제성이 떨어질 수 있다. In addition, the curing step is carried out at a temperature of 140 ~ 160 ℃, when the curing temperature is less than 140 ℃ complete curing is difficult, if it exceeds 160 ℃ may be partially coated, durability and solvent resistance may be inferior .
상기 본 발명에 따른 컬러 규사는 건축물의 내외장재는 물론 조형물, 학습용 모형물 제작 등의 용도로도 사용될 수 있으며, 바람직하게는 건축물의 벽면이나 바닥의 미장용으로 사용되거나 건축용 블록, 판넬, 타일 등의 제작에 유용하게 사용될 수 있다. The color silica according to the present invention can be used for the purpose of making sculptures, learning models, as well as interior and exterior materials of buildings, and preferably used for plastering walls or floors of buildings or building blocks, panels, tiles, etc. It can be usefully used.
전술한 바와 같이, 본 발명은, 색상 조성물이 수용성으로 조성되어 취급이 간편하고, 변색이 방지되며, 우수한 내구성과 내용제성 등을 가지는 효과를 갖는다. As described above, the present invention has an effect that the color composition is water-soluble and is easy to handle, prevents discoloration, and has excellent durability, solvent resistance, and the like.
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| KR1020070054599A KR100912699B1 (en) | 2007-06-04 | 2007-06-04 | Color composition for coating silica containing water-soluble alkyd resin, and color silica and method for manufacturing the same |
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