KR101725256B1 - High thermal conductive ceramic coating agents and construction method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고열전도성 세라믹 코팅제 및 이의 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high thermal conductive ceramic coating agent and a method of applying the same.
일반적으로, 세라믹 코팅제는 세라믹 성분을 이용하여 금속, 목재, 유리, 콘크리트 등의 표면에 내열성, 난연성, 내부식성, 내오염성, 내마모성 등의 다양한 특성을 부여하는 기능성 물질을 지칭한다. 따라서, 현재 세라믹 코팅하고자 하는 재료의 표면 및 부여하고자 하는 특성에 따라 다양한 조성의 세라믹 코팅제가 사용되고 있다.Generally, a ceramic coating agent refers to a functional material that imparts various properties such as heat resistance, flame retardancy, corrosion resistance, stain resistance, abrasion resistance, etc. to surfaces of metal, wood, glass, and concrete by using a ceramic component. Accordingly, ceramic coating agents of various compositions are currently used depending on the surface of the material to be coated with ceramic and the characteristics to be imparted.
그러나 종래의 세라믹 코팅제는 중금속 및 환경 호르몬 물질을 포함하고 있거나, 세라믹 코팅제를 표면에 도포하고 경화를 위한 숙성에 과도한 에너지 및 긴시간을 필요로 한다는 문제점이 있었다.However, conventional ceramic coating agents contain heavy metals and environmental hormone substances, or have a problem that a ceramic coating agent is applied to the surface and excessive energy and long time are required for aging for curing.
이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것이 한국 등록특허 제10-0935808 호(이하, '특허문헌'라 한다)에 개시된 바와 같다. To solve such a problem, it is as disclosed in Korean Patent No. 10-0935808 (hereinafter referred to as "Patent Document").
상기 특허문헌은 피처리물의 표면 위를 고압수세정기를 이용하여 청소하고 보수하는 표면처리단계, 상기 피처리물의 보수단면 부위에 메틸트리에톡시실란과 γ-아미노프로필트리에톡시실란을 혼합한 다음 이소프로판올을 넣고 가열 교반시키면서 실리카졸을 적하시킨 후 초산으로 pH를 조절하여 얻은 하도용 세라믹 코팅제를 3~5㎡/L 도포하는 하도처리단계, 상기 하도처리단계 후 하도용 세라믹 코팅제에 무기안료 및 나노크기의 실리카, 티타니아, 알루미나졸 중 하나 이상이 첨가된 중도용 세라믹 코팅제를 3.5~5.5㎡/L 도포하는 중도처리단계, 상기 중도처리단계 후 하도용 세라믹 코팅제 및 RCH2CH2OH 또는 RCH2CH2OOCCH=CH2를 포함한다.The above-mentioned patent document discloses a surface treatment step of cleaning and repairing a surface of an object to be treated with a high-pressure water cleaner, mixing methyltriethoxysilane and? -Aminopropyltriethoxysilane on the repair section of the object to be treated A step of applying 3 to 5 m < 2 > / L of a ceramic coating agent for undercoating obtained by dropping silica sol while heating and stirring with isopropanol and adjusting pH with acetic acid, Of a ceramic coating agent for undercoating after the intermediate treatment step and a coating solution of RCH 2 CH 2 OH or RCH 2 CH 2 OOCCH = CH 2 .
여기서 R은 CF3(CF2)8인 불소수지가 함유된 상도용 세라믹 코팅제를 14~16㎡/L 도포하는 상도처리단계로 이루어짐으로써, 철재, 시멘트, 타일, 콘크리트, 아연도금강판, 스테인레스 및 플라스틱류와 같은 피처리물 표면에 코팅 시 인체에 무해하며, 불연재료인 세라믹 코팅제와 내후성 및 오염방지 기능이 있는 불소수지를 사용하여 내후성이 탁월하다.In this case, R is an upper surface treatment step of applying a ceramic coating agent for phase coating containing fluorine resin of CF 3 (CF 2 ) 8 in an amount of 14 to 16 m 2 / L, whereby iron, cement, tile, concrete, galvanized steel sheet, It is harmless to the human body when coated on the surface of the object such as plastics. It is excellent in weather resistance by using a ceramic coating agent which is a nonflammable material and a fluororesin which is resistant to weathering and pollution.
그러나 상기한 특허문헌도 내식성에 문제가 있어, 재료의 표면부식 및 열화방지가 미흡하며, 시공공정이 복잡하다는 문제가 있다.However, the above-mentioned patent literature also has a problem in corrosion resistance, and the surface corrosion and deterioration prevention of the material is insufficient, and the construction process is complicated.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 상온 및 저온에서 짧은 시간에 경화되며, 고내식성 및 시공공정이 용이한 고열전도성 세라믹 코팅제 및 이의 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a high thermal conductive ceramic coating agent which is hardened at a normal temperature and a low temperature in a short time and has high corrosion resistance and easy construction process, and a method of applying the same.
본 발명에 따른 고열전도성 세라믹 코팅제는, The high thermal conductive ceramic coating agent according to the present invention,
용매와, 나노흑연과, 콜로이드실리카와, 콜로이드알루미나와, 폴리에스터실리콘복합수지와, 지르코니아, 이산화티타늄 및 이트리아의 혼합물과, 실리콘 오일 중합체와, 방청안료 및 색상안료를 함유하는 제1 용액; 및A first solution containing a solvent, nano graphite, colloidal silica, colloidal alumina, a polyester silicone composite resin, a mixture of zirconia, titanium dioxide and yttria, a silicone oil polymer, and a rustproof pigment and a color pigment; And
MTMS(methyl tri-methoxy silane)와, MTES(methyl tri-ethoxy silane)와, GPTMS(Glycidoxy propyl tri-methoxy silane), 아세트산을 함유하여 상기 제1 용액과 혼합되는 제2 용액;을 포함하며,And a second solution containing MTMS (methyl tri-methoxy silane), MTES (methyl tri-ethoxy silane), GPIMS (Glycidoxy propyl tri-methoxy silane), and acetic acid to be mixed with the first solution,
상기 나노흑연은, 비산화 제조되어 탄소의 함량이 80~90% 이상인 것을 특징으로 한다.The nano graphite is characterized in that the content of carbon is 80 to 90% or more.
또한, 본 발명에 따른 고열전도성 세라믹 코팅제 시공방법은, In addition, the method for manufacturing a high thermal conductive ceramic coating agent according to the present invention includes:
용매 5~30 중량%와, 나노흑연 0.1~10 중량%와, 콜로이드실리카 20~40 중량%와, 콜로이드알루미나 5~10 중량%와, 폴리에스터실리콘복합수지 5~30 중량%와, 지르코니아, 이산화티타늄 및 이트리아의 혼합물 5~12 중량%와, 실리콘 오일 중합체 0.1~3 중량%와, 방청안료 3~5 중량% 및 색상안료 0.5~5 중량%를 혼합하고 교반하여 제1 용액을 준비하는 단계; A mixture of 5 to 30 wt% of a solvent, 0.1 to 10 wt% of nano graphite, 20 to 40 wt% of colloidal silica, 5 to 10 wt% of colloidal alumina, 5 to 30 wt% of a polyester silicone composite resin, Preparing a first solution by mixing and stirring 5 to 12% by weight of a mixture of titanium and yttria, 0.1 to 3% by weight of a silicone oil polymer, 3 to 5% by weight of a rust preventive pigment and 0.5 to 5% ;
MTMS 40~60 중량%와, MTES 20~30 중량%와, GPTMS 15~30 중량% 및 아세트산 0.1~3 중량%를 혼합하고 교반하여 제2 용액을 준비하는 단계; Preparing a second solution by mixing and stirring 40 to 60 wt% of MTMS, 20 to 30 wt% of MTES, 15 to 30 wt% of GPTMS, and 0.1 to 3 wt% of acetic acid;
상기 제1 용액과 상기 제2 용액을 1:0.6~1.4의 중량비로 혼합하고 교반하여 세라믹코팅제를 제조하는 단계와; 강 구조물의 표면을 표면처리하는 단계; Mixing the first solution and the second solution in a weight ratio of 1: 0.6 to 1.4 and stirring to prepare a ceramic coating agent; A surface treatment of the surface of the steel structure;
표면처리된 표면의 요철, 홈을 퍼티로 평탄화하는 단계; Planarizing the surface irregularities and grooves of the surface with a putty;
평탄화된 표면을 샌딩하는 단계; 및 Sanding the planarized surface; And
샌딩된 표면을 상기 세라믹코팅제로 1~2회 도포하는 단계;Applying the sanded surface with the ceramic coating once or twice;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a control unit.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고열전도성 세라믹 코팅제 및 이의 시공방법에 의하면, 공정부산물인 고순도의 재생 실리카 또는 재생 알루미나를 필러로 재활용할 수 있어 친환경적이라는 이점이 있다.As described above, according to the high thermal conductive ceramic coating agent and the method of applying the same according to the present invention, it is possible to recycle the recycled silica or the reclaimed alumina of high purity, which is a process by-product, as a filler, thereby being eco-friendly.
또한, 세라믹 코팅제 도포 후 상온 및 저온 경화가 가능하면서도, 부착력 및 내식성이 탁월하다는 이점이 있다.In addition, it has an advantage of being able to cure at room temperature and low temperature after application of a ceramic coating agent, and to be excellent in adhesion and corrosion resistance.
또한, 1~2회 도포로 중도, 상도 공정을 마감하기에 시공공정이 용이하여 공사 기간을 단축할 수 있다는 이점이 있다. In addition, since the intermediate and top coat processes are completed by applying one or two coats, the construction process is easy and the construction period can be shortened.
또한, 높은 부착력과 내식성으로 인해 하도 공정에서 방청 프라이머를 배제할 수 있어 공사 비용을 저감할 수 있다.In addition, because of high adhesion and corrosion resistance, anticorrosive primer can be excluded in the undercoating process, and construction cost can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고열전도성 세라믹 코팅제 시공방법을 보인 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of applying a high thermal conductive ceramic coating according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 고열전도성 세라믹 코팅제 및 이의 시공방법에 대해 상세하게 살펴본다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a high thermal conductive ceramic coating agent and a method of applying the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.
본 발명의 일 실시예에 따른 고열전도성 세라믹 코팅제는 용매와, 나노흑연과, 콜로이드실리카와, 콜로이드알루미나와, 폴리에스터실리콘복합수지와, 알루미나와, 지르코니아, 이산화티타늄 및 이트리아의 혼합물과, 실리콘 오일 중합체와, 방청안료 및 색상안료를 함유하는 제1 용액; 및 MTMS와, MTES와, GPTMS, 아세트산을 함유하여 상기 제1 용액과 혼합되는 제2 용액;을 포함한다.The high thermal conductive ceramic coating agent according to one embodiment of the present invention is a high thermal conductive ceramic coating agent which is composed of a solvent, nano graphite, colloidal silica, colloidal alumina, a polyester silicone composite resin, a mixture of alumina, zirconia, titanium dioxide and yttria, A first solution containing an oil polymer, a rust preventive pigment and a color pigment; And a second solution containing MTMS, MTES, GPTMS, acetic acid and mixed with the first solution.
여기서, 상기 제1 용액은 용매 5~30 중량%와, 나노흑연 0.1~10 중량%와, 콜로이드실리카 20~40 중량%와, 콜로이드알루미나 5~10 중량%와, 폴리에스터실리콘복합수지 5~30 중량%와, 알루미나 10~20 중량%와, 지르코니아, 이산화티타늄 및 이트리아의 혼합물 5~12 중량%와, 실리콘 오일 중합체 0.1~3 중량%와, 방청안료 3~5 중량% 및 색상안료 0.5~5 중량%를 포함하며, 상기 제2 용액은 MTMS 40~60 중량%와, MTES 20~30 중량%와, GPTMS 15~30 중량%, 및 아세트산 0.1~3 중량%를 포함한다.The first solution may contain 5 to 30 wt% of a solvent, 0.1 to 10 wt% of nano graphite, 20 to 40 wt% of colloidal silica, 5 to 10 wt% of colloidal alumina, 5 to 30 wt% of a polyester- By weight of a mixture of 10 to 20% by weight of alumina, 5 to 12% by weight of a mixture of zirconia, titanium dioxide and yttria, 0.1 to 3% by weight of a silicone oil polymer, 3 to 5% by weight of a rustproof pigment, 5 wt%, and the second solution comprises 40-60 wt% of MTMS, 20-30 wt% of MTES, 15-30 wt% of GPTMS, and 0.1-3 wt% of acetic acid.
먼저, 상기 제1 용액의 용매는 특별히 제한되지는 않으나, 환경 특성을 고려하여 물, 알코올 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 것이 바람직하다. 상기 용매는 5~30 중량%가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 용매의 양이 하한치 미만일 경우에는 점도가 너무 높게 되어 작업성이 부족하고, 상기 용매의 양이 상한치를 초과할 경우에는 고형분 함량이 적게 되어 도막의 형성능이 부족하게 된다.First, the solvent of the first solution is not particularly limited, but is preferably selected from water, alcohols and mixtures thereof in consideration of environmental characteristics. If the amount of the solvent is less than the lower limit, the viscosity becomes too high and the workability is insufficient. When the amount of the solvent exceeds the upper limit, the content of the solvent is low Resulting in insufficient forming ability of the coating film.
또한, 상기 제1 용액에 있어서, 상기 나노흑연은 비산화 제조되는바 두께가 20nm 이하의 매우 얇은 그래핀 층(layer)을 이루어 첨가되는데, 그 성분비를 보면 탄소(C)의 함량이 80~90% 이상으로서 기존 산화법으로 제조된 흑연의 탄소(C) 함량이 70% 내외인데 반해 높은 탄소(C) 함량을 가지게 된다.Also, in the first solution, the nano graphite is added as a very thin graphene layer having a thickness of 20 nm or less, which is non-oxidized, and the content of carbon (C) is 80 to 90 %, And the carbon content of graphite prepared by the conventional oxidation method is about 70%, which is higher than that of graphite.
이와 같이 비산화 제조된 나노흑연은 우수한 분산성을 가지게 되며, 비산화 제조된 나노흑연이 제1 용액에 첨가됨으로써 열전도도가 증가하게 되어 고열전도성 코팅제의 제조가 가능하게 된다.The non-oxidized nano graphite thus obtained has excellent dispersibility, and the non-oxidized nano graphite is added to the first solution, thereby increasing the thermal conductivity of the nano graphite, thereby enabling the manufacture of a high thermal conductive coating agent.
상기 나노흑연의 중량비는, 10 중량%를 초과할 경우 점도가 너무 높아져서 코팅제의 제조가 어려워질 수 있으므로 10 중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다.If the weight ratio of the nano graphite exceeds 10% by weight, the viscosity becomes too high and the coating agent may be difficult to produce. Therefore, it is preferable that the nano graphite is added in an amount of 10% by weight or less.
또한, 상기 콜로이드실리카는 코팅 도막의 내후성, 강도, 내부식성에 관여하는 성분으로 상기 콜로이드실리카는 20~40 중량%가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 콜로이드실리카의 양이 하한치 미만일 경우에는 내후성, 강도 및 내부식성이 저하되고, 상기 콜로이드실리카의 양이 상한치를 초과할 경우에는 분산성이 저하되고 제조단가가 너무 높아지게 된다. 여기서, 상기 콜로이드실리카는 재생 실리카로서, 예를 들어, 인산비료 제조공정에서 부생되는 불화규산(H2SiF6)의 가수분해(hydrolysis) 반응을 통해 생성되는 비정질의 실리카 미분말이 활용될 수 있다.The amount of the colloidal silica is preferably 20 to 40% by weight. When the amount of the colloidal silica is less than the lower limit, the weather resistance, strength and / Corrosion resistance is deteriorated. When the amount of the colloidal silica exceeds the upper limit, the dispersibility is lowered and the manufacturing cost becomes too high. The colloidal silica may be recycled silica, for example, an amorphous silica fine powder produced through a hydrolysis reaction of hydrofluoric acid (H 2 SiF 6 ) produced as a by-product in a phosphate fertilizer manufacturing process.
또한, 상기 콜로이드알루미나는 부착강도에 관여하는 성분으로서, 상기 콜로이드알루미나는 5~10 중량%가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 콜로이드알루미나의 양이 하한치 미만일 경우에는 도막의 부착성이 저하되고, 상기 콜로이드알루미나의 양이 상한치를 초과할 경우에는 제조단가가 너무 높아지게 된다. 여기서, 상기 콜로이드알루미나는 재생 알루미나로서, 예를 들어, 인조대리석의 연마 및 가공공정에서 부생되는 폐분진을 열분해하여 휘발성물질인 MMA를 분리하고, 이를 정제하여 순수한 MMA를 회수하고 남은 잔여물로부터 회수된 재생 알루미나 미분말이 활용될 수 있다.The amount of the colloidal alumina is preferably 5 to 10% by weight. When the amount of the colloidal alumina is less than the lower limit, the adhesion of the coating film is deteriorated, If the amount of alumina exceeds the upper limit value, the manufacturing cost becomes too high. The colloidal alumina is a reclaimed alumina. For example, the colloidal alumina is decomposed by pyrolysis of pulverized dust produced as a by-product in the polishing and processing steps of artificial marble, and the volatile MMA is separated and purified to recover pure MMA, The reclaimed alumina fine powder may be utilized.
또한, 상기 폴리에스터실리콘복합수지는 내후성 및 밀착성에 관여하는 성분으로서, 상기 폴리에스터실리콘복합수지는 5~30 중량%가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 폴리에스터실리콘복합수지의 양이 하한치 미만일 경우에는 내후성 및 밀착성이 저하되고, 상기 폴리에스터실리콘복합수지의 양이 상한치를 초과할 경우에는 도막에 크랙이 발생하게 된다.It is preferable that the polyester silicone composite resin is used as a component relating to weatherability and adhesion, and the polyester silicone composite resin is preferably used in an amount of 5 to 30% by weight. When the amount of the polyester silicone composite resin is less than the lower limit Weatherability and adhesion are deteriorated. When the amount of the polyester-silicone composite resin exceeds the upper limit, cracks are generated in the coating film.
상기 알루미나(Al2O3)는 코팅 도막의 내마모성 및 내열성에 관여하는 성분으로 상기 알루미나는 10~20 중량%가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 알루미나의 양이 하한치 미만일 경우에는 내마모성 및 내열성이 저하되고, 상기 알루미나의 양이 상한치를 초과할 경우에는 분산성이 저하되고 제조단가가 너무 높아지게 된다. The alumina (Al 2 O 3 ) is a component that is related to abrasion resistance and heat resistance of the coating film, and preferably 10 to 20 wt% of the alumina is used. When the amount of the alumina is less than the lower limit, abrasion resistance and heat resistance are lowered If the amount of the alumina exceeds the upper limit, the dispersibility is lowered and the manufacturing cost becomes too high.
또한, 상기 지르코니아(ZrO2), 이산화티타늄(TiO2), 이트리아(Yi2O3)는 코팅 도막의 표면경도와 내열성에 관여하는 성분으로 상기 지르코니아, 이산화티타늄 및 이트리아의 혼합물은 이들 중 적어도 어느 한 성분만이 사용될 수도 있는데, 어느 한 성분이 단독으로 사용되거나 둘 또는 세 성분 모두가 사용되더라도, 상기 지르코니아, 이산화티타늄 및 이트리아의 혼합물은 5~12 중량%가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 지르코니아, 이산화티타늄 및 이트리아의 혼합물의 양이 하한치 미만일 경우에는 표면경도와 내열성이 저하되고, 상기 지르코니아, 이산화티타늄 및 이트리아의 혼합물의 양이 상한치를 초과할 경우에는 분산성이 저하되고 제조단가가 너무 높아지게 된다.The above-mentioned zirconia (ZrO 2 ), titanium dioxide (TiO 2 ) and yttria (Yi 2 O 3 ) are components which are involved in the surface hardness and heat resistance of the coating film. The mixture of zirconia, titanium dioxide and yttria At least one of the components may be used. It is preferable that the mixture of zirconia, titanium dioxide and yttria is used in an amount of 5 to 12 wt%, even if one component is used alone or two or all three components are used. When the amount of the mixture of zirconia, titanium dioxide and yttria is less than the lower limit, the surface hardness and the heat resistance are lowered. When the amount of the mixture of zirconia, titanium dioxide and yttria exceeds the upper limit, The unit price becomes too high.
또한, 상기 실리콘 오일 중합체는 세라믹의 중합반응에 관여하여 코팅 도막의 표면 특성의 개선에 관여하는 성분으로서, 다양한 종류의 실리콘 오일 중합체, 예를 들어, 메탈하이드로겐 실리콘 오일이 사용될 수 있다. 상기 실리콘 오일 중합체는 0.1~3 중량%가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 실리콘 오일 중합체의 양이 하한치 미만일 경우에는 표면 특성의 개선 효과가 저하되고, 상기 실리콘 오일 중합체의 양이 상한치를 초과할 경우에는 미반응 오일에 의한 코팅 도막의 품질이 저하된다.Further, the silicone oil polymer is a component involved in the polymerization reaction of the ceramic to improve the surface properties of the coating film, and various kinds of silicone oil polymers, for example, metal hydrogen silicone oil, may be used. When the amount of the silicone oil polymer is less than the lower limit value, the effect of improving the surface characteristics is deteriorated. When the amount of the silicone oil polymer is more than the upper limit value, The quality of the coating film formed by unreacted oil is deteriorated.
또한, 상기 방청 안료는 도막의 방청성을 목적으로 하는 성분으로, 무독성의 Non-Chrome 방청안료를 사용하여 친환경적이면서 녹이 스는 것을 방지하는 기능을 하며, 상기 방청 안료는 3~5 중량%가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 방청 안료의 양이 하한치 미만일 경우에는 도막의 방청성이 저하되고, 상기 방청 안료의 양이 상한치를 초과할 경우에는 제조단가가 너무 높아지게 된다. In addition, the rust-preventive pigment is a component for the purpose of rust-inhibiting the coating film, and is a non-toxic non-chromic rust preventive pigment to prevent environmentally-friendly rusting. The rust-preventive pigment is used in an amount of 3 to 5 wt% If the amount of the anticorrosive pigment is less than the lower limit value, the anticorrosion property of the coating film is deteriorated. If the amount of the anticorrosive pigment exceeds the upper limit value, the manufacturing cost is too high.
또한, 상기 색상안료는 도막의 색상발현 및 은폐력 높이는 성분으로, 이산화티타늄, 카본블랙 등이 사용되며, 상기 색상안료는 0.5~5 중량%가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 색상안료의 양이 하한치 미만일 경우에는 도막의 색상발현 및 은폐력이 저하되고, 상기 색상안료의 양이 상한치를 초과할 경우에는 제조단가가 너무 높아지게 된다. Titanium dioxide, carbon black and the like are used as the color pigment and the height of hiding power of the coating film is preferably 0.5 to 5% by weight. When the amount of the color pigment is less than the lower limit value The color development and hiding power of the coating film is deteriorated. If the amount of the color pigment exceeds the upper limit value, the manufacturing cost becomes too high.
한편, 상기 제2 용액에 있어서, 상기 MTMS는 코팅 도막의 강도 및 세라믹의 분산성 개선에 관여하며, 상기 MTMS는 40~60 중량%가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 MTMS의 양이 하한치 미만일 경우에는 코팅 도막의 강도가 저하되고 세라믹의 분산성 개선효과가 저하되고, 상기 MTMS의 양이 상한치를 초과할 경우에는 제조단가가 너무 높아지게 된다. Meanwhile, in the second solution, the MTMS is preferably used to improve the strength of the coating film and the dispersibility of the ceramic, and the MTMS is preferably used in an amount of 40 to 60% by weight. When the amount of the MTMS is less than the lower limit, The strength of the coating film is lowered and the effect of improving the dispersibility of the ceramic is lowered. If the amount of the MTMS exceeds the upper limit, the manufacturing cost becomes too high.
또한, 상기 MTES는 졸-겔 반응을 지연시키는 성분으로서, 상기 MTES는 20~30 중량%가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 MTES의 양이 하한치 미만일 경우에는 가사시간(可使時間 , pot life)이 너무 짧아서 정상적인 도장 작업이 어렵고, 상기 MTES의 양이 상한치를 초과할 경우에는 졸-겔반응이 너무 느려서 폴리머가 형성이 되지 않는다.The MTES is a component which delays the sol-gel reaction. It is preferable that the MTES is used in an amount of 20 to 30% by weight. When the amount of the MTES is less than the lower limit, pot life (pot life) It is too short to perform a normal coating operation, and when the amount of the MTES exceeds the upper limit value, the sol-gel reaction is too slow to form a polymer.
또한, 상기 GPTMS는 피도물에 대한 도막의 부착력 및 세라믹의 분산성 개선에 관여하며, 상기 GPTMS는 15~30 중량%가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 GPTMS의 양이 하한치 미만일 경우에는 도막의 부착력이 저하되고 세라믹의 분산성 개선효과가 저하되고, 상기 GPTMS의 양이 상한치를 초과할 경우에는 제조단가가 너무 높아지게 된다.The GPTMS is preferably used in an amount of 15 to 30% by weight, and when the amount of GPTMS is less than the lower limit, the adhesion of the coating film is deteriorated And the effect of improving the dispersibility of the ceramic is deteriorated. If the amount of GPTMS exceeds the upper limit value, the manufacturing cost becomes too high.
또한, 상기 아세트산은 0.1~3 중량%가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 촉매의 양이 하한치 미만일 경우에는 반응성 향상효과가 미비하고, 상기 촉매의 양이 상한치를 초과할 경우에는 액안정성이 저하되고 도막의 크랙을 유발하며 광택이 급격히 저하된다.When the amount of the catalyst is less than the lower limit, the effect of improving the reactivity is insufficient. When the amount of the catalyst is more than the upper limit, the liquid stability is lowered, And the gloss is rapidly lowered.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고열전도성 세라믹 코팅제 시공방법에 대하여 살펴본다.Hereinafter, a method for applying a high thermal conductivity ceramic coating agent according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고열전도성 세라믹 코팅제 시공방법을 보인 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of applying a high thermal conductive ceramic coating according to an embodiment of the present invention.
먼저, 용매 5~30 중량%와, 나노흑연 0.1~10 중량%와, 콜로이드실리카 20~40 중량%와, 콜로이드알루미나 5~10 중량%와, 폴리에스터실리콘복합수지 5~30 중량%와, 지르코니아, 이산화티타늄 및 이트리아의 혼합물 5~12 중량%와, 실리콘 오일 중합체 0.1~3 중량%와, 방청안료 3~5 중량%, 및 색상안료 0.5~5 중량%를 혼합하고 교반하여 제1 용액을 준비한다(S110). First, a mixture of 5 to 30 wt% of a solvent, 0.1 to 10 wt% of nano graphite, 20 to 40 wt% of colloidal silica, 5 to 10 wt% of colloidal alumina, 5 to 30 wt% of a polyester silicone composite resin, 5 to 12% by weight of a mixture of titanium dioxide and yttria, 0.1 to 3% by weight of a silicone oil polymer, 3 to 5% by weight of a rust preventive pigment and 0.5 to 5% by weight of a color pigment are mixed and stirred to form a first solution (S110).
이후, MTMS 40~60 중량%와, MTES 20~30 중량%와, GPTMS 15~30 중량%, 및 아세트산 0.1~3 중량%를 혼합하고 교반하여 제2 용액을 준비한다(S120).Then, a second solution is prepared (S120) by mixing 40 to 60 wt% of MTMS, 20 to 30 wt% of MTES, 15 to 30 wt% of GPTMS, and 0.1 to 3 wt% of acetic acid.
그 후, 상기 제1 용액과 상기 제2 용액을 1:0.6~1.4의 중량비로 혼합하고 교반하여 세라믹코팅제를 제조한다(S130).Thereafter, the first solution and the second solution are mixed at a weight ratio of 1: 0.6 to 1.4 and stirred to prepare a ceramic coating agent (S130).
이후, 강 구조물의 표면의 들뜸도장이나, 녹, 먼지, 유분과 같은 오염물질을 고압세척기와 집진장치가 구비된 표면처리장치를 이용하여 표면처리한다(S140).Then, surface treatment of the surface of the steel structure, surface contaminants such as rust, dust, and oil is surface-treated using a surface treatment apparatus equipped with a high-pressure washer and a dust collecting apparatus (S140).
그 후, 표면처리된 표면의 요철, 홈을 퍼티로 평탄화한다(S150). Thereafter, the irregularities and grooves of the surface-treated surface are planarized by putty (S150).
이후, 평탄화된 표면을 샌딩기로 샌딩한다(S160).Thereafter, the planarized surface is sanded to a sanding machine (S160).
그 후, 샌딩된 표면을 상기 세라믹코팅제로 1~2회 도포한다(S170). 이때, 중도 공정 또는 중도 후 상도 공정이 각 1회의 도포로 마감되며, 상기 도포된 표면이 50~1,000㎛의 두께가 되게 한다.Thereafter, the sanded surface is coated once or twice with the ceramic coating agent (S170). At this time, the middle step or the post-finishing step is finished by coating one time, so that the coated surface has a thickness of 50 to 1,000 μm.
이하, 실험을 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이러한 실험에 따른 결과는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 본 실험에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through experiments. It should be apparent to those skilled in the art that the results of such experiments are for the purpose of illustrating the present invention only and that the scope of the present invention is not construed as being limited by the present experiment.
먼저, 용매 25g, 나노흑연 3g, 콜로이드실리카 35g, 콜로이드알루미나 7.5g, 폴리에스터실리콘복합수지 18g, 지르코니아, 이산화티타늄 및 이트리아의 혼합물 7.5g와, 실리콘 오일 중합체 1.5g, 방청안료 4g, 색상안료 3.5g을 혼합하고 교반하여 제1 용액을 제조하였다.First, 25 g of a solvent, 3 g of nano graphite, 35 g of colloidal silica, 7.5 g of colloidal alumina, 18 g of a polyester silicone composite resin, 7.5 g of a mixture of zirconia, titanium dioxide and yttria, 1.5 g of silicone oil polymer, Were mixed and stirred to prepare a first solution.
이후, MTMS 55g, MTES 25g, GPTMS 28g, 아세트산 1.8g을 혼합하고 교반하여 제2 용액을 제조하였다.Then, 55 g of MTMS, 25 g of MTES, 28 g of GPTMS and 1.8 g of acetic acid were mixed and stirred to prepare a second solution.
그 후, 상기 제1 용액과 제2 용액을 1:1.2의 비율로 혼합하고 교반하여 본 발명에 따른 고열전도성 세라믹 코팅제를 제조하였다.Then, the first solution and the second solution were mixed at a ratio of 1: 1.2 and stirred to prepare a high thermal conductive ceramic coating agent according to the present invention.
본 실험에 의해 제조된 세라믹 코팅제의 성능에 대한 결과는 표 1과 같다.Table 1 shows the results of the performance of the ceramic coating agent prepared by this experiment.
7회 반복8 hours brine immersion → 16 hours drying,
Repeat 7 times
즉, 표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 고열전도성 세라믹 코팅제는 밀착성, 발수성, 내충격성, 부착성, 내마모성, 내식성, 내산성, 내알칼리성에서 우수한 효과가 있음을 알 수 있다. That is, as can be seen from Table 1, the high thermal conductive ceramic coating agent according to the present invention has excellent effects on adhesion, water repellency, impact resistance, adhesion, abrasion resistance, corrosion resistance, acid resistance and alkali resistance.
살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 고열전도성 세라믹 코팅제 및 이의 시공방법은 공정부산물인 고순도의 재생 실리카 또는 재생 알루미나를 필러로 재활용할 수 있어 친환경적이다. As described above, the high thermal conductive ceramic coating agent and the method of applying the same according to the present invention are environmentally friendly because recycled silica or reclaimed alumina, which is a process by-product, can be recycled as a filler.
또한, 세라믹 코팅제 도포 후 상온 경화 및 저온 경화가 가능하면서도, 부착력 및 내식성이 탁월하다. In addition, it can be cured at room temperature and cured at low temperatures after application of a ceramic coating agent, and has excellent adhesion and corrosion resistance.
또한, 1~2회 도포로 중도, 상도 공정을 마감하기에 시공공정이 용이하여 공사 기간을 단축할 수 있다. In addition, the construction process can be shortened because the intermediate and upper processes are completed by applying one or two times, and the construction period can be shortened.
또한, 높은 부착력과 내식성으로 인해 하도 공정에서 방청 프라이머를 배제할 수 있어 공사 비용을 저감할 수 있다.In addition, because of high adhesion and corrosion resistance, anticorrosive primer can be excluded in the undercoating process, and construction cost can be reduced.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이에 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
Claims (6)
MTMS(methyl tri-methoxy silane)와, MTES(methyl tri-ethoxy silane)와, GPTMS(Glycidoxy propyl tri-methoxy silane), 아세트산을 함유하여 상기 제1 용액과 혼합되는 제2 용액;을 포함하며,
상기 나노흑연은, 비산화 제조되어 탄소의 함량이 80~90% 이상인 것을 특징으로 하는 고열전도성 세라믹 코팅제.A first solution containing a solvent, nano graphite, colloidal silica, colloidal alumina, a polyester silicone composite resin, a mixture of zirconia, titanium dioxide and yttria, a silicone oil polymer, and a rustproof pigment and a color pigment; And
And a second solution containing MTMS (methyl tri-methoxy silane), MTES (methyl tri-ethoxy silane), GPIMS (Glycidoxy propyl tri-methoxy silane), and acetic acid to be mixed with the first solution,
Wherein the nano graphite is non-oxidized to have a carbon content of 80 to 90% or more.
용매 5~30 중량%와, 나노흑연 0.1~10 중량%와, 콜로이드실리카 20~40 중량%와, 콜로이드알루미나 5~10 중량%와, 폴리에스터실리콘복합수지 5~30 중량%와, 지르코니아, 이산화티타늄 및 이트리아의 혼합물 5~12 중량%와, 실리콘 오일 중합체 0.1~3 중량%와, 방청안료 3~5 중량% 및 색상안료 0.5~5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고열전도성 세라믹 코팅제.The method of claim 1, wherein the first solution comprises:
A mixture of 5 to 30 wt% of a solvent, 0.1 to 10 wt% of nano graphite, 20 to 40 wt% of colloidal silica, 5 to 10 wt% of colloidal alumina, 5 to 30 wt% of a polyester silicone composite resin, A mixture of titanium and yttria in an amount of 5 to 12% by weight, a silicone oil polymer in an amount of 0.1 to 3% by weight, a rust inhibitive pigment in an amount of 3 to 5% by weight and a color pigment in an amount of 0.5 to 5% by weight.
상기 제2 용액은 MTMS 40~60 중량%와, MTES 20~30 중량%와, GPTMS 15~30 중량%, 및 아세트산 0.1~3 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고열전도성 세라믹 코팅제.3. The method according to claim 2,
Wherein the second solution comprises 40 to 60 wt% of MTMS, 20 to 30 wt% of MTES, 15 to 30 wt% of GPTMS, and 0.1 to 3 wt% of acetic acid.
1:0.6~1.4의 중량비로 혼합하고 교반되는 것을 특징으로 하는 고열전도성 세라믹 코팅제.4. The method of claim 3, wherein the first solution and the second solution are mixed,
1: 0.6 to 1.4 by weight, and the mixture is stirred.
MTMS 40~60 중량%와, MTES 20~30 중량%와, GPTMS 15~30 중량% 및 아세트산 0.1~3 중량%를 혼합하고 교반하여 제2 용액을 준비하는 단계(S120);
상기 제1 용액과 상기 제2 용액을 1:0.6~1.4의 중량비로 혼합하고 교반하여 세라믹코팅제를 제조하는 단계(S130);
강 구조물의 표면을 표면처리하는 단계(S140);
표면처리된 표면의 요철, 홈을 퍼티로 평탄화하는 단계(S150);
평탄화된 표면을 샌딩하는 단계(S160); 및
샌딩된 표면을 상기 세라믹코팅제로 1~2회 도포하는 단계(S170);
를 포함하는 고열전도성 세라믹 코팅제 시공방법.A mixture of 5 to 30 wt% of a solvent, 0.1 to 10 wt% of nano graphite, 20 to 40 wt% of colloidal silica, 5 to 10 wt% of colloidal alumina, 5 to 30 wt% of a polyester silicone composite resin, Preparing a first solution by mixing and stirring 5 to 12% by weight of a mixture of titanium and yttria, 0.1 to 3% by weight of a silicone oil polymer, 3 to 5% by weight of a rust preventive pigment and 0.5 to 5% (S110);
(S120) of preparing a second solution by mixing and stirring 40 to 60% by weight of MTMS, 20 to 30% by weight of MTES, 15 to 30% by weight of GPTMS and 0.1 to 3% by weight of acetic acid, and stirring.
Mixing and mixing the first solution and the second solution at a weight ratio of 1: 0.6 to 1.4 to prepare a ceramic coating agent (S130);
A step S140 of surface-treating the surface of the steel structure;
Planarizing the irregularities and grooves of the surface-treated surface with a putty (S150);
Sanding the planarized surface (S160); And
Applying the sanded surface to the ceramic coating once or twice (S170);
≪ / RTI >
샌딩된 표면을 상기 세라믹코팅제로 1~2회 도포하는 단계(S170)에서는,
중도 공정 또는 중도 후 상도 공정이 각 1회의 도포로 마감되며, 상기 도포된 표면의 두께가 50~1,000㎛인 것을 특징으로 하는 고열전도성 세라믹 코팅제 시공방법.6. The method of claim 5,
In the step S170 of applying the sanded surface once or twice with the ceramic coating agent,
Wherein the intermediate step or the post-intermediate finishing step is finished by coating one time, and the thickness of the applied surface is 50 to 1,000 占 퐉.
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