KR101237656B1 - 무기질 세라믹 코팅제 제조방법 및 그를 코팅하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무기질 세라믹 코팅제 제조방법 및 그를 도포하는 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 금속이나, 비금속의 소재 표면에 무기질 세라믹 코팅제를 제조, 도포하여 코팅층을 형성하여 내열성, 내마모성, 내용제성, 내식성, 내변색성, 비점착성 등의 효과를 갖도록 할 수 있는 무기질 세라믹 코팅제 제조방법 및 그를 도포 하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 의한 무기질 세라믹 코팅제 제조방법은 바인더 역할을 하는 무기 결합제 1~99 중량부의 제1단계와, 기능성 충진 역할 및 색상을 내는 역할을 하는 무기안료 1~99 중량부의 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 무기질 세라믹 코팅제 도포방법은 소재의 기름이나 오물 등을 제거하고 표면에 요철을 주는 샌드블라스트 하는 제3단계와, 소재를 예열하고 코팅을 하는 제4단계와, 건조를 하는 제5단계로 무기질 세라믹 코팅제를 코팅하는 것을 특징으로 한다.

Description

무기질 세라믹 코팅제 제조방법 및 그를 코팅하는 방법{Method for producing inorganic ceramic coating agent and it's coating method}

본 발명은 무기질 세라믹 코팅제 제조방법 및 그를 코팅하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속이나 비철금속 즉 철, 알루미늄, 스테인레스등의 표면에 무기질 세라믹 코팅제를 코팅함으로써 내열성, 내마모성, 내용제성, 내변색성, 비점착성, 불연성, 인체 무해성의 효과를 가지며, 기능성 세라믹 분말을 첨가함으로써 원적외선이 방사되고, 음이온이 방출되며, 항균 및 항곰팡이성이 우수한 효과를 갖도록 할 수 있는 무기질 세라믹 코팅제 제조방법과 코팅 방법에 관한 것이다.

일반적으로 식생활에 밀접한 관련이 있는 전자렌지, 고기구이판, 냄비, 후라이팬 등과 같은 조리용품이나, 선풍기, 히터, 다리미 등과 같은 생활용품, 그리고 건축제, 건강보조기구 등의 내외장재로 사용되는 코팅제는 내알카리성, 내산성, 내마모성, 내구성, 내열성 등에 우수성이 요구되므로 주성분으로서 불소수지, 실리콘수지를 사용하고 있다.

상기에서 불소수지는 테프론 코팅으로 많이 알려진 폴리테트라플루오르 에틸렌(Poly Tetra Fluoro Ethylene, 이하 "PTFE"라 함)을 주성분으로 하는 코팅제로서, 종래기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허 제0099134 호에 PTFE와 퍼플루오르비닐에테르 공중합체 블랜드에 아크릴레이트계 합성수지 및 비이온성 계면활성제로 구성되는 플로우팅에 사용되는 불소수지 코팅 조성물이 알려져 있다.

그러나 이와 같이 불소수지로 주방용기를 코팅하면 내구성, 내부식성 등이 우수할 뿐 아니라 음식물 조리시 눌어붙지 않는 특성(이하 "비점착성"이라 함)이 있지만 가열할 경우 PTFE는 인체에 유해한 휘발성 유기화합물(VOC) 특히, 과불화 화합물(PFOA)의 발생으로 인해 인체에 유입될 경우 건강을 해칠 우려가 있다. 그리고 실리콘 수지를 사용한 내열도료의 경우에는 내열성이 300℃를 넘지 못하며, 낮은 경도로 인하여 쉽게 마모될 뿐만 아니라 변색 되는 문제점이 있었다.

초산비닐(PVAC), 페놀수지(PF), 멜라민수지(MF), 에폭시수지 등 열경화성 수지(thermosetting resin), 그리고 열적, 기계적 강도를 높이기 위하여 열가소성 수지 또는 열경화성 수지에 유리섬유, 유리 분말, 세라믹 섬유, 세라믹 분말을 혼합한 엔지니어링 플라스틱(예; PET에 유리분말을 혼합한 PBT소재) 등의 플라스틱을 사용하는 게 일반적이다. 그러나 상기와 같은 소재들은 열, 자외선, 산성 및 알카리성 화학물질, 유기용제, 내식성 등에 취약하다.

한편 위와 같은 문제와는 별도로, 상기 소재를 건축 내외장재로 사용할 경우 대기 중의 오염물이 쉽게 부착되고 인위적으로 부착하는 각종 광고 스티커나 전단지, 테이프, 접착제 등에 의해 미관을 해치는 문제가 있으며. 또한, 주방용 가열 조리기나 열 기기의 경우, 음식물 또는 음식물 조리에 필요한 양념류의 가열조리 과정 중에 탄화하여 눌러 붙는 현상이 발생하여 세척하기가 곤란하다. 또한 직접 또는 간접적으로 열을 받는 건축 외장재는 시간이 지남에 따라 변색, 탈색, 탄화하게 되고, 햇빛 또는 강한 조명에 장기간 노출될 경우에도 변색, 탈색이 발생하게 되는 문제점이 있다.

이를 해결하는 데에 무기도료는 별로 도움이 되지 않는다. 즉 기존 무기도료(예컨대 특허 10-0307190)는 비점착 효과가 거의 없어 건축물의 내, 외장재로 사용할 경우 각종 광고 스티커나 전단지의 부착 시 제거가 쉽지 않을 뿐 아니라 대기 중의 오염물의 부착 및 흡착으로 인하여 미관에 좋지 않으며, 열기기나 가열 조리기로 코팅할 경우에도 가열 조리 시의 음식물이 눌러 붙거나 잘 떨어지지 않아 식용유 등을 과량 사용해야하며 세척도 쉽게 되지 않고 눌러 붙어 잔재하는 음식물 찌꺼기로 인하여 악취가 발생하고 미생물 서식으로 인하여 위생성이 좋지 않다.

따라서 본 발명자는 상술한 선행기술들의 문제점을 해결하기 위해 연구 개발한 결과 주방기구, 열기기 및 건축물의 내외장재 표면에 실리콘 파우더와, 실리콘 오일 중합체와, 육방정질화붕소와 바인더 역할을 하는 무기 결합제를 혼합하여 코팅 경화시킴으로써, 가열시 유해가스가 전혀 발생하지 않으며, 고경도로 인해 내식성, 내열성, 내구성과 같은 물성을 장기간 유지하고, 고온에서도 비점착성 특성을 발휘하는 우수한 물성의 무기질 세라믹 코팅제를 개발하게 되었다.

본 발명은 종래의 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 주방기구 및 열기기 그리고 건축물 내외장재 표면에, 졸, 겔 법으로 실리카 졸, 알콕시 실란, 지르코-알루미네이트 커플링제 등으로 이루어진 무기질 결합제와, 음이온, 원적외선, 항균성, 항곰팡이성을 방사하는 세라믹 파우더와, 내마모성, 고경도, 내식성, 도막의 크랙을 방지하고 점도를 조절해주는 물리화학적 특성을 개선 시키는 기능성 충진제와, 고온에서도 음식물을 조리할 경우 기름이 튀거나, 눌러 붙는 현상을 방지하는 실리콘 파우더, 실리콘 오일 중합체, 질화붕소 중합체와, 색상을 내기 위한 무기안료로 이루어진 무기질 세라믹 코팅제 제조방법과 코팅방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 무기질 세라믹 코팅제 제조방법에 있어서,

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 것으로서, 본 발명에 따른 무기질 세라믹 코팅 조성물은 건축물 내외장재 및 가열조리기기 및 열 기기에 사용될 수 있는 것으로서, 무기결합제 10~90중량%, 충진재 1~90중량%, 및 메틸하이드로겐 실리콘오일 30~50중량%와, 실리콘 파우다 30~50중량%와, 질화붕소 30~50중량% 를 포함하는 혼합물 1~50중량%, 무기안료 10~90중량%을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기의 무기 결합제에 있어서 실리카 졸 은 나노입자크기는 1~50nm이며 실리카 20~40중량에 물 60~80중량%를 혼합하여 이루어지며, 상기의 무기 결합제에 있어서, 지르코-알루미네이트 커플링제는 접착력을 촉진,향상시키는 역할을 하며, 물 10~90중량%에 혼합하여 이루어지며, 상기의 무기결합제에 있어서 오르가노알콕실란은 일반식 RSi(OR')4`n(식 중 R은 탄소수 1～8의 유기기, R'는 탄소수 1～5의 알킬기 또는 탄소수 1～4의 아실기를 표시)로 대표되는 것으로, 가수분해하여 생성된 가수분해물 및 부분축합물이 사용된다.

상기 오르가노알콕실란의 가수분해물과 부분축합물은 오르가노알콕실란을 가수분해시켜서 얻어진다. 오르가노알콕실란은 물과 산촉매로서 가수분해 반응이 일어나 가수분해물을 생성하며, 연속적으로 중축합반응이 일어나 부분축합물이 얻어진다.

여기서 RSi(OR')3로 표시되는 오르가노알콕실란의 R은 탄소수 1～8의 탄소를 가진 유기기로서, 그 예로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, I-프로필기 등의 알킬기, 이외의 γ-클로로프로필기, 비닐기, 3.3.3-트리플로로프로필기, γ-그리시드프로필기, γ-메타크릴록시프로필기, γ-메카프트프로필기, 페닐기, 3.4-에폭시시클로헥실에틸기, γ-아미노프로필기 등이다.

또 R'는 탄소수 1～5의 알킬기 또는 탄소수 1～4의 아실기로서 예로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 아세틸기 등이다.

이러한 오르가노알콕실란의 구체적인 예로 메틸트리메톡실란, 메틸트리에톡실란, 에틸트리메톡실란, 에틸트리에톡실란, n-프로필트리에톡실란, i-프로필트리메톡실란, n-프로필트리에톡실란, γ-클로로프로필트리메톡 실란,γ-클로로프로필트리에톡실란, 비닐트리메톡실란, 비닐트리에톡실란, 3.3.3-트리플로로프로필트리메톡실란, γ-그리시드키시프로필트리메톡실란, γ-메타크록시프로필트리메톡실란,γ-메카프트프로필트리메톡실란, 페닐트리메톡실란, γ-아미노프로필트리메톡실란, 3.4-에폭시시클로헥실에틸트리에톡실란 등을 들수가 있고 오르가노 알콕실란은 1종 또는 2종 이상을 병용하여 사용한다.

여기서의 오르가노알콕실란으로는 특히 발수, 발유성이 우수하고 내열성이 우수한 메틸기 또는 페닐기를 갖는 메틸트리메톡실란, 메틸트리에톡실란, 페닐트리메톡실란, 페닐트리에톡실란이 좋다. 그리고 오르가노알콕실란의 가수분해로 만들어진 부분축합물은 조성물 중에서 오르가노알콕실란에 물을 가하여 생성되는 것으로 별도로 가수분해시켜 얻는 것보다 좋다. 이 가수분해 축합물은 무기결합제 역할을 한다.

상기의 무기질 세라믹 코팅제 조성물에 오물, 음식물이 눌러 붙지 않게 하기 위한 비점착성에 관한 충진제에 있어서, 상기의 발명에서 비점착성 충진제로 사용되는 실리콘 파우더은 100중량%의 polymethylsilsesquioxane 이며, 상기의 비점착성에 충진제 로서 질화붕소는 윤활성이 우수하여 음식물을 조리할 경우 기름이 튀거나 조리기구에 음식물이 눌어붙은 것을 방지하는 역할을 하는 것이다.

상기의 질화붕소(BN)는 입방정질화붕소(cBN), 광형질화붕소(wBN), 능면체형질화붕소(rBN), 육방정질화붕소(hBN)의 4종류가 알려져 있으나, 본 발명에서는 주방용 요리기구의 코팅조성물로 사용할 때 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 이상으로 탁월한 비점착성(Non-stick)을 발휘할 수 있는 질화붕소(BN)를 사용하였다.

또한 상기의 비점착성 충진제로 사용되는 메틸하이드로겐 실리콘오 일은 점도(cSt, 25℃)가 20~2000 범위인 것을 특징으로 하며, 상기 메틸하이드로겐 실리콘오일은 하이드록시기(-OH) 함량이 0.5~5.0% 범위인 것을 특징으로 한다.

상기의 무기질 세라믹 코팅제 조성물에 기능성 충진제로서는 도막의 크랙을 방지하고 점도를 조절하여 도막의 물리화학적 특성을 개선시키기 위해 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석, 광명석, 용암, 귀신석 중 선택된 하나 이상의 천연석 재질로 이루어진 분말형태의 기능성 충진제와, 석영, 몬조나이트, 편마암류및 유문암질 응회암과 같이 천연광물질군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 원적외선 방사물질과, 스트론튬, 바나듐, 지르코늄, 세륨, 네어디뮴, 란탄, 바륨, 류비듐, 세슘, 갈륨 중에서 선택된 하나의 희토류 천연석의 음이온 방출 물질로 구성되는 세라믹 파우더 5~15wt%와, 색상을 내기 위한 안료 분으로 혼합된 것에 특징이 있다. 무기안료는 광범위하게 시판되고 있는 평균 입자경 0.03～20㎛의 산화티타늄, 산화아연, 산화철, 산화코발트, 산화크롬 등의 전이금속 산화물계 무기안료, 운모-산화티탄늄계 등의 펄안료 등을 사용하며, 체질안료로 사용되는 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2), 지르코니(ZrO3), 지르콘(SiZiO4), 탈크 등은 도막의 경도, 내충격, 내마모성, 내열성, 내식성 등을 부여하고 경제성을 갖추도록 한다.

금속분말은 통상적으로 사용되는 금(Au), 은(Ag), 동(Cu) 등의 귀금속 분말과 알루미늄, 니켈, 아연 등의전이금속 원소, 양쪽성 원소의 금속 등으로 평균 입자경 0.1m㎛～200㎛의 통상적인 금속분말을 사용한다.

다음으로, 본 발명에 따른 무기질 세라믹 코팅제 코팅방법은, 건축물이나 가열조리기기, 열기기 소재의 표면을 기름이나 기타 오염물을 제거하고 샌드블라스트 공법으로 소재의 표면에 요철을 주는 표면 처리단계;

상기 표면처리층을 공지된 방법으로 건조하고 예열을 하는 건조 및 예열단계;

상기 표면 처리층 표면에 무기질 세라믹 코팅제를 코팅하는 단계와;

상기 무기질 세라믹 코팅층의 용제를 휘발시키고 도막을 경화시키는 건조 및 경화 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때 상기 건조 및 경화단계는 200~250℃의 온도에서 30분~25분 동 안 이루어지는 것을 특징으로 한다. 또한 이때 무기질 세라믹 코팅층 형성단계는 1차 무기질 세라믹층을 형성하고 2차 무기질 세라믹 코팅층을 형성한다.

상기의 1차, 2차, 무기질 세라믹 코팅층에 제품의 특성상 또는 소비자의 요구에 따라 최종 3차 무기질 세라믹 코팅층을 형성할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 무기질 세라믹 코팅제 조성물은 인체에 유해한 중금속을 포함하지 않고 가열시 발암물질이 방출되지 않아서 인체에 무해하며, 원적외선 및 음이온이 방출되어 항균, 항곰팡이 및 탈취효과가 우수하여 위생적으로 사용할 수 있으며 열전도성이 우수하여 음식물이 골고루 잘 익으며, 표면 강도가 높아서 내마모성, 내스크래치성, 내식성, 내열성, 내변색성, 내용제성 등이 뛰어난 특성을 갖는다.

또한 본 발명은 주방기구 표면에 실리카 졸, 지르코-알루미네이트 , 알콕시 실란 등으로 이루어지는 도막형 결합제에 윤활성이 우수한 질 화붕소와, 실리콘 파우더와, 실리콘 오일 중합체 혼합물과 혼합하여 코팅 경화시킴으로써, 가열시 유해가스가 발생하지 않으며, 고 경도로 인해 기계적 물성을 장기간 유지하고, 고온에서도 비 점착성 특성을 발휘할 수 있어 주방기구를 장기간 사용시에도 마모되거나 변색되는 결함이 없을 뿐만 아니라, 음식물을 조리할 경우 기름이 튀거나 눌어붙는 일이 없고, 높은 열전도율로 인해 에너지를 저감시킬 수 있는 것에 장점이 있다.

도 1은 무기질 세라믹 코팅제 제조공정을 나타낸 도이다.

본 발명은 무기질 세라믹 코팅제 조성물에 대하여

[실시예 1]

화학식 RnSiX 4 -n와 같은 실란 또는 그로부터 파생된 올리고머로서 바인더(bind) 역할을 하는 결합제 35~45wt%와, 0.2~1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO₂) 20~40wt%에 물 80~60wt%가 혼합되어 이루어진 실리카졸 100중량부에 지르코-알루미네이트 커플링제 10~90중량부가 혼합되어 상기 결합제인 실란 또는 그로부터 파생된 올리고머와 화학반응하여 결합되는 규소혼합물 41~26wt%와, 상기 결합제와 규소혼합물 사이에서 도막의 크랙을 방지하고 점도를 조절하여 도막의 물리화학적 특성을 개선시키는 기능성 충진제 5~15wt%와, 또한, 오염물질이나 음식물이 눌거나 달라붙지 않게 하기 위한 실리콘 오일 중합체 40~60중량부와, 실리콘 파우더 10~30중량부와, 질화붕소 10~30중량부를 혼합하여 이루어진 혼합물 2~7wt%와, 색상을 내기 위한 안료분 9~5wt%와, 원적외선 방사와 음이온을 방출하는 세라믹 파우더 8~3wt%가 혼합 구성된다.

상기 화학식 RnSiX 4 -n에서 X는 서로 같거나 다르고, 가수분해 가능한 기 또는 히드록시 기이고, 라디칼 R은 서로 같거나 다르고, 수소, 탄소수 10미만의 알킬기를 나타내고, n은 0, 1 또는 2인 실란이 하나 이상 사용된다.

상기의 지르코-알루미네이트 커플링제는 식{HO}-(M)-(CH₂)n-(X)}은 가수분해가 가능한 기이고 하이드록시기이며 유무기 결합제와의 접착력을 증가 또는 촉진 시켜준다.

[실시예 2]

가수분해 및 축 중합한 무기질 용액으로서 바인더(bind) 역할을 하는 무기질 결합제 65~81wt%와, 상기 결합제와 규소혼합물 사이에서 도막의 크랙을 방지하고 점도를 조절하여 도막의 물리화학적 특성을 개선시키는 기능성 충진제 15~5wt%와, 색상을 내기 위한 안료분 9~5wt%와, 원적외선 방사와 음이온을 방출하는 세라믹 파우더 9~2wt%와 음식물이 눌러 붙지 않게 하는 혼합물 2~7wt%가 혼합 구성된다.

상기 실시예 1 및 실시예 2에서 사용되는 기능성 충진제는 티탄산칼륨, 알루미나 등을 사용하며, 이들의 입자형태가 침상 또는 판상으로 결합제 사이에서 도막의 크랙을 방지하거나 코팅제의 점도를 조절해 주는 역할을 하게 되며, 이러한 기능성 충진제는 전체중량부에 대하여 5wt% 이하로 첨가될 경우 광택이나 접착력의 저하를 야기 할 수 있 으며 전체 중량부에 대하여 15wt% 이상 첨가될 경우 도막의 표면이 거칠게 되는 등 오히려 악영향을 주게됨 으로써 전체 중량부에 대하 여 5~ 15wt% 범위내에서 첨가되는 것이 바람직하다.

상기 실시예 1 및 실시예 2에서 첨가되는 세라믹 파우더는 원적외선 방사와 함께 음이온을 방출하는 재질로서, 원적외선 방사물질은 상온 40도에서 원적외선 방사율이 90%이상인 석영, 몬조나이트, 편마암류 및 유문암질 응회암과 같이 천연광물질군(토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석, 광명석, 용암, 귀신석)으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 세라믹을 사용하며, 세라믹 파우더의 음이온 방출물질은 스트론튬, 바나듐, 지르코늄, 세륨, 네어디뮴, 란탄, 바륨, 류비듐, 세슘, 갈륨 중에서 선택된 하나의 희토류 천연석을 사용하며, 상기의 물질은 이미 음이온 및 원적외선을 방출하는 것으로 알려져 있다.

이러한 세라믹 파우더는 전체중량부에 대하여 2wt% 이하로 첨가될 경우 원적외선 및 음이온 방출 효과를 기대하기 어렵고, 전체중량부에 대하여 9wt% 이상 첨가될 경우 도막의 상태변화 및 접착력이 저하될 수 있으므로 전체중량부에 대하여 2~9wt% 범위내에서 첨가하는 것이 음이온 방출 효과가 높고 도막의 상태변화 방지는 물론, 접착력을 강하게 유지할 수 있다.

상기와 같은 성분과 조성비로 이루어진 본 발명의 무기질 세라믹 코팅제 조성물은 금속기재의 표면에 도포한 후 열적으로 고밀화시켜 무기질 도막을 형성하게 되며, 본 발명에서의 무기질 세라믹 코팅제를 기재에 처리하였을 경우 숲속이나 폭포, 온천 등에서 인체에 상쾌하게 느껴지는 공기 1cc당 음이온의 분포량을 800~2,000개 수준으로 조정하였다.

이하 본 발명에 따른 무기질 세라믹 코팅제 조성물인 실시예 1, 2의 제조과정을 상세히설명하면 다음과 같다.

먼저, 실시예 1의 제조과정은 전술한 화학식 RnSiX 4 -n와 같은 실란 하나 이상 또는 그로부터 파생된 올리고머로서 바인더 역할을 하는 결합제 35~45wt%와, 0.2~1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO₂) 20~40wt%에 물 80~60wt% 가 혼합된 규소혼합물과 지르코-알루미 네이트와의 혼합물 41~26wt%를 혼합 첨가 후 반응기에 넣고 교반시키 게 되면 화학적 반응에 의해 결합제와 규소혼합물의 물분자 및 규소분자가 서로 결합되어 졸(sol) 상태의 바인더 혼합물이 제조되는 바인더 혼합물 제조공정(A)을 실행한다. 이때 40~50℃의 발열반응이 나타난다.

상기 바인더 혼합물 제조공정(A)이 완료되면 결합제와 규소혼합물이 서로 결합되어 이루어진 바인더 혼합물에 도막의 기능성을 높이기 위해 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석, 광명석, 용암 귀신석 중 선택된 하나 이상의 천연석 재질 중에서 선택된 하나 이상의 기능성 충진제 5~15wt%와, 상온에서 원적 외선 방 사율이 90%이상인 석영, 몬조나이트, 편마암류 및 유문암질 응 회암과 같이 천연광물질군 으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 원적 외선방사 물질, 그리고 스트론튬, 바나듐, 지르코늄, 세륨, 네어디뮴, 란 탄, 바륨, 류비 듐, 세슘, 갈륨 중에서 선택된 하나의 희토류 천연석인 음 이온 방출물질로 구성되는 세라믹 파우더 9~2wt%와, 오염물질 및 음식물이 달라붙지 않게 하기위한 상기의 혼합물 2~7wt%와, 색상을 내기 위한 안료분 9~6wt%를 반응기에 투입하여 혼합하게 되 면 화학반응에 의해 무기질 세라믹 혼합물을 생성시키는 무기질 세라 믹 혼합물 제조공정(B)을 실행한다.

상기 무기질 세라믹 혼합물 제조공정(B) 진행시 용액의 점도 및 반응 속도를 조절하기 위하여 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 또는 알코올 혼합물 중 선택된 어느 하나를 투입하여 조절할 수 있다.

그 다음, 상기 무기질 세라믹 혼합물 제조공정(B)을 통해 만들어진 혼합액을 균질기(Homogenizer)에 넣고 고속 교반하면서 입자가 균일화 되도록 분산 작업을 한 후, 약 250~325#(Mesh)의 여과 망을 통과시 켜 걸러진 입자를 코팅제로서 추출하는 혼합 및 여과공정(C)을 수행함으로써 본 발명에 따른 무기질 세라믹 코팅제 제조방법에 관한 것이다.

다음은 실시예 2의 제조과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 메틸트리메톡시실란와, 테트라에톡시실란 를 혼합하여 바인더 역할을 하는 결합제를 제조한다.(a)

또한 실리카졸에 지르코-알루미네이트를 혼합한다.(b)

상기 (a)와, (b)를 투입 및 혼합한 후 교반시키게 되면 화학적 반응에 의해 발열반응이 일어나며, 반응 중 혼탁한 상태에서 약 1~2분 후에는 맑은 투명액으로 됨으로써 졸 상태의 무기질 바인더 혼합물이 제조되는 바인더 혼합물 제조공정을 실행한다. 여기에 음식물이 눌거나 달라붙지 않게 하기 위해 실리콘 중합체 혼합물을 첨가한다. 여기서 무기질 용액을 사용하는 이유로서는, 일반적으로 음이온분말을 일반 코팅제와 혼합하여 사용하게 되면 일반 코팅제가 음이온분말을 완전히 감싸기 때문에 음이온 방출량이 감소 되는 문제점이 발생하게 된다. 따라서 음이온 분말이 음이온을 완벽하게 방출하기 위한 조건으로는 무기질 세라믹이어야 하므로 상기 무기질 세라믹 분말과 무기질 용액을 선택하여 사용한 것이다.

Claims (8)

1. RnSiX 4 -n 실란 하나 이상 또는 그로부터 파생된 올리고머로서 바인더 역할을 하는 결합제 35~45wt%와, 0.2~1.0㎛ 입자크기의 분말 산화규소(SiO₂) 20~40wt%에 물 80~60wt% 가 혼합된 규소혼합물과 지르코-알루미 네이트와의 혼합물 41~26wt%를 혼합 첨가 후 반응기에 넣고 교반시켜 졸(sol) 상태의 바인더 혼합물을 생성하는 제1단계; 상기 바인더 혼합물 2~7wt%에 도막의 기능성을 높이기 위하여 토르말린, 황토, 견운모, 자수정, 생광석, 죽탄, 의왕석, 귀양석, 흑요석, 맥반석, 광명석, 용암 귀신석 중 선택된 하나 이상의 분말화된 천연석 5~15wt%와, 상온에서 원적외선 방사율이 90% 이상인 천연광물질군 석영, 몬조나이트, 편마암류, 유문암질 응회암 중 선택된 하나 이상을 포함하는 원적외선 방사물질 및 희토류 천연석인 스트론튬, 바나듐, 지르코늄, 세륨, 네어디뮴, 란탄, 바륨, 류비 듐, 세슘, 갈륨 중에서 선택된 하나를 혼합하여 구비되는 세라믹 파우더 9~2wt%와, 색상을 표출하기 위하여 평균 입자경 0.03~20㎛의 산화티타늄, 산화아연, 산화철, 산화코발트, 산화크롬 중 선택된 어느 하나의 전이금속 산화물계 무기안료 및 운모-산화티탄늄계의 펄안료 및 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2), 지르코니(ZrO3), 지르콘(SiZiO4), 탈크 중 선택된 어느 하나의 체질안료로 구비되는 무기안료 9~6wt%를 반응기에 투입 후 서로 혼합시켜 무기질 세라믹 혼합물을 생성시키는 제2단계; 상기 무기질 세라믹 혼합물을 생성시키는 과정에서 용액의 점도 내지 반응 속도를 조절하기 위하여 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 알코올 혼합물 중 선택된 어느 하나를 투입하는 제3단계; 상기 제3단계를 거친 대상물을 균질기에 넣고 고속 교반시켜 입자가 균일화되도록 분산 작업을 한 후, 250~325 메시(Mesh)의 여과 망을 통과시켜 걸러진 입자를 코팅제로서 추출하는 제4단계;로 이루어지는 무기질 세라믹 코팅제 제조방법에 있어서,
   상기 바인더 혼합물 2~7wt%는 실리콘 오일 중합체 40~60중량부와, 실리콘 파우더 10~30중량부와, 질화붕소 10~30중량부를 혼합하여서 이루어지는 것을 특징으로 하는 무기질 세라믹 코팅제의 제조방법.
   
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