KR20110012682A - 기능성 무기 도료 조성물, 이를 이용한 제품 및 그 용도 - Google Patents

기능성 무기 도료 조성물, 이를 이용한 제품 및 그 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 물유리를 주성분으로 하는 기능성 무기 도료 조성물에 관한 것으로, 물유리 100 중량부; 물 30 내지 70 중량부; 무기 인산염 1 내지 6중량부; 알루미늄염 1 내지 3중량부; 붕산 2 내지 5중량부; 및 분산제 1 내지 3중량부를 포함하는 무기 도료 조성물을 제공한다.
본 발명의 무기 도료 조성물은 금속, 목재, 타일, 콘크리트, 플라스틱과 같은 재질로 이루어진 제품에 사용되어, 상온 경화가 가능하며, 경화 후 내수성, 내구성, 내오염성 및 난연성 등이 우수한 도막을 형성한다.
물유리, 무기코팅, 오염방지

Description

기능성 무기 도료 조성물, 이를 이용한 제품 및 그 용도{INORGANIC PAINT COMPOSITION, ARTICLE USING THE SAME AND USAGES OF THE SAME}
본 발명은 물유리를 주성분으로 하는 기능성 무기 도료 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 상온 경화가 가능하고, 경화 후 내오염성, 난연성, 내수성, 및 내구성 등이 우수한 도막을 형성할 수 있는 무기 도료 조성물 및 이를 이용한 제품들에 관한 것이다.
본 발명은, 예를 들면 플라스틱, 금속, 타일, 목재, 또는 콘크리트 등으로 이루어진 제품의 표면에 도포되어 오염을 방지하고, 외관을 미려하게 하며, 난연성, 내수성, 내식성 및 내마모성 등의 성능을 향상시킬 수 있는 기능성 무기 도료 조성물에 관한 것이다.
예로부터 제품에 여러가지 성능을 부여하고, 제품 표면을 스크래치 등으로부터 보호하기 위한 방법으로 제품 표면에 도료를 피복하거나 코팅하는 기술이 사용되어 왔다. 종래에 일반적으로 사용되어 온 에폭시계, 우레탄계, 아크릴계 수지 도 료 등과 같은 유기 도료의 경우, 가공성이 좋고, 접착성 및 유연성이 우수하다는 장점이 있으나, 도막을 형성하는 유기물이 자외선에 의해 변질되기 쉽고, 수분 흡수에 의한 열화가 일어나는 등 내구성이 떨어지며, 내열성이 낮고, 기름과 같은 유기 물질이 혼입되어 오염되기 쉽다는 문제점이 있었다. 또한, 유기 도료의 경우, 도료 제조시 또는 도막 형성시에 유해한 유기 휘발분이 발생하여 대기 오염의 원인이 될 뿐 아니라, 일단 도막이 형성되면 자연적으로 분해되지 않아 산업 폐기물을 발생시키기 때문에 환경적으로 바람직하지 않다.
따라서, 이러한 유기 도료의 단점을 극복하기 위해, 세라믹, 변성 실리콘과 같은 무기 성분을 이용한 무기 도료 개발이 적극적으로 시도되고 있다. 이러한 무기 도료는 자외선이나 수분과 같은 외적 요인의 영향을 거의 받지 않기 때문에 내구성이 강하고, 유기 물질과의 상용성이 나쁘기 때문에 오염에 강하며, 유독성 유기 물질을 거의 사용하지 않기 때문에 친환경적이라는 장점이 있다.
그러나, 대부분의 무기 도료, 특히 물유리를 포함하는 무기 염료의 경우, 친수성이기 때문에 장 시간 물에 노출될 경우, 도막이 쉽게 손상된다는 문제점이 있어 내수성이 요구되는 분야에는 사용이 제한되고 있다. 또한, 무기 도료의 경우, 경화를 위해 고온이 요구되는 등 도막 형성이 쉽지 않아 상용화에 제약이 되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상온에서 경화가능하고, 경화 후 내수성이 우수한 도막을 형성하는 새로운 무기 도료 조성물을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이를 위해 본 발명은 물유리 100 중량부; 물 30 내지 70 중량부; 무기 인산염 1 내지 6중량부; 알루미늄염 1 내지 3중량부; 붕산 2 내지 5중량부; 및 분산제 1 내지 3중량부를 포함하는 무기 도료 조성물을 제공한다.
이때 상기 물유리는 소듐 실리케이트, 포타슘 실리케이트, 리튬 실리케이트 및 에틸 실리케이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이며, 상기 무기 인산염은 소듐 트리폴리포스페이트, 오르토인산 및 오산화인으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 알루미늄염은 인산알루미늄 및 수산화알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하며, 상기 붕산은 오르토붕산, 메타붕산 및 사붕산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.
한편, 상기 무기 도료 조성물은 상온에서 경화되며, 경화된 후에 내수성을 갖는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에서, 본 발명은 상기 무기 도료 조성물에 의해 형성된 도막을 포함하는 제품을 제공한다. 이때 상기 도막은 미세 기공을 가지며, 상기 제품은 플라스틱, 금속, 유리, 타일, 목재 또는 콘크리트 재질일 수 있다.
한편, 상기 본 발명의 무기 도료 조성물은 타일 벽, 타일 바닥, 건물 외관 등의 오염을 방지하기 위한 오염 방지제, 금속 등의 부식을 방지하고, 내구성을 향상시키기 위한 부식 방지제, 도장면에 코팅되어 표면 및 도장을 보호하기 위한 표면 보호제 등의 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 목재 등 불에 잘 타는 재질에 난연 기능을 부여하기 위한 난연제로도 사용될 수 있으며, 접착제로도 사용될 수 있다.
본 발명의 무기 도료 조성물은 완전 무기물로 이루어져 있어, 유분과 같은 유기 오염물에 강하고, 자외선이나 수분과 같은 외적 요인의 영향을 거의 받지 않기 때문에 도막 형성 후 내구성이 우수하다.
또한, 본 발명의 무기 도료 조성물은 상온 경화되기 때문에, 도막 형성을 위해 고온 처리 등이 요구되지 않아 제조 공정이 단순하다.
또한, 본 발명의 조성물에 의해 형성된 도막은 경화 후에는 물에 용해되지 않는 내수성을 갖기 때문에, 종래의 무기 도료들과 다르게 물에 대한 노출이 잦은 적용처에도 제약 없이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물에 의해 형성된 도막은 우수한 내오염성, 내구성, 난연성, 통기성, 내마모성 등을 갖는다.
본 발명자는 상온에서 경화되고, 경화 후에 물에 용해되지 않는 무기 도료 조성물을 개발하기 위해 부단한 연구를 거듭한 결과, 본 발명의 조성물을 개발하기에 이르렀다.
본 발명의 무기 도료 조성물은 물유리 100 중량부; 물 30 내지 70 중량부; 무기 인산염 1 내지 6중량부; 알루미늄염 1 내지 3중량부; 붕산 2 내지 5중량부; 및 분산제 1 내지 3중량부를 포함한다.
상기 물유리는 내오염성, 난연성, 내구성 등을 부여하기 위한 성분으로, 일반적으로 물에 대한 용해성이 있는 규산염으로, 알카리 금속이 실리카(SiO2)와 다양 한 몰비로 결합한 화합물을 말한다. 물유리는 규사와 소다회의 혼합물을 1,300∼1,500℃에서 용융해서 생긴 것을 저압증기솥에서 처리하면 얻을 수 있으며, 물유리 화합물 구조 내에 10~30% 정도의 수분을 포함한다. 본 발명에서는 상기 물유리로, 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 소듐 실리케이트, 포타슘 실리케이트, 리튬 실리케이트 또는 에틸 실리케이트 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 물유리는 도막 형성시에 졸-겔 반응을 통해 수 나노미터 수준의 미세 기공을 갖는 다공질 실리카 피막을 형성하게 된다.
한편, 상기 무기 인산염은 내수성 및 난연성을 부여하기 위한 성분으로, 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 소듐 트리폴리포스페이트, 오르토 인산, 오산화인 등을 사용할 수 있으며, 이 중에서도 특히 오르토인산을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 무기 인산염의 함량은 물유리 100 중량부에 대하여 1 내지 6중량부 정도인 것이 바람직하다. 무기 인산염의 함량이 1 중량부 미만인 경우에는 도막 형성 후 내수성이 떨어지고, 6 중량부를 초과할 경우에는 용액 상에서 겔화 반응이 발생할 수 있기 때문이다.
또한, 상기 알루미늄 염은 상기 조성물 내의 성분들을 균일하게 분산시키고, 내수성 및 난연성을 부여하기 위한 성분으로, 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 인산 알루미늄, 수산화알루미늄 등이 사용될 수 있다. 이 중에서도 특히 인산알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 알루미늄 염의 함량은 물유리 100중량부에 대하여 1 내지 3 중량부 정도인 것이 바람직하다. 알루미늄 염의 함량이 1 중량부 미만인 경우에는 분산성 및 내수성이 떨어지고, 3 중량부를 초과할 경우에는 액상에서 겔화 반응이 발생할 수 있기 때문이다.
또한, 상기 붕산은 도막의 깨짐 강도 특성을 개선하기 위한 것으로, 예를 들면, 오르토붕산, 메타붕산, 사붕산 등을 사용할 수 있다. 이 중에서도 오르토붕산을 사용하는 것이 바람직하다. 이때 상기 붕산의 함량은 물유리 100중량부에 대하여 2 내지 5중량부 정도인 것이 바람직하다. 붕산의 함량이 2 중량부 미만인 경우에는 도막 깨짐 강도가 약하고, 5 중량부를 초과할 경우에는 오히려 깨짐 특성이 나빠지기 때문이다.
한편, 상기 분산제는 용액 내에서 성분들이 잘 혼합되도록 하기 위한 것으로, 일반적으로 사용되는 분산제들을 사용할 수 있다. 이때 상기 분산제의 함량은 물유리 100중량부에 대하여 1 내지 3중량부 정도인 것이 바람직하다. 분산제의 함량이 1 중량부 미만인 경우에는 그 효과가 미미하고, 3중량부를 초과할 경우에는 액상에서 겔화 반응이 발생할 수 있다.
또한, 본 발명의 무기 도료 조성물은 상기 성분들과 함께 물을 포함한다. 이때 상기 물로는 칼슘이나 마그네슘 등의 광물질을 함유하지 않거나, 극소량만 함유하는 연수를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 본 발명에서 상기 물의 함량은 물유 리 100 중량부에 대하여 30 내지 70 중량부인 것이 바람직하다. 물의 함량이 30 중량부 미만인 경우에는 조성물 성분들 간의 반응이 원활하게 일어나지 않을 수 있으며, 70 중량부를 초과하는 경우에는 고형분 함량이 너무 낮아 도막 형성이 충분하지 않을 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 조성물에는 유기 성분이 존재하지 않기 때문에, 본 발명의 조성물을 이용하여 도막을 형성할 경우 완전 무기질 도막이 형성되게 된다. 이러한 본 발명의 무기질 도막의 가장 큰 특징은 상온 경화가 가능하고, 경화 후에 물에 용해되지 않는다는 점이다. 또한, 본 발명의 조성물에 의해 형성된 도막은 내수성, 내오염성, 내구성, 난연성, 통기성 및 접착성이 우수하다.
일반적으로 물유리의 주성분인 SiO2는 수중에서 용출율이 67% 정도로 경화 후에도 물에 용해되기 쉽다. 따라서, 종래에 사용되었던 물유리를 주성분으로 하는 도막의 경우, 물에 노출되면 쉽게 손상된다는 문제점이 있었으며, 종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 도막 형성시에 고온으로 가열 건조하는 방법을 사용하여 왔다. 그러나, 본 발명자는 부단한 연구 결과, 물유리와 함께 특정 함량의 물, 무기 인산염, 알루미늄 염, 분산제 및 붕산을 포함하는 본 발명의 무기 도료 조성물을 사용할 경우, 고온 경화가 아닌 상온 경화 후에도 물에 용해되지 않는 내수성을 갖는 도막을 형성할 수 있음을 알아내었다. 본 발명의 무기 도료 조성물은 상온 경 화가 가능하기 때문에 조성물을 제품 표면에 도포 또는 분사하거나, 제품을 조성물 내에 함침시키는 등의 간단한 방법으로 도막을 형성할 수 있으며, 내수성을 가지므로 물에 대한 노출이 잦은 제품, 예를 들면, 건물 외벽이나, 타일 벽, 타일 바닥 등에도 제약없이 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 조성물은 그 성분이 모두 무기질이기 때문에, 본 발명의 조성물을 이용하여 도막을 형성할 경우 완전 무기 도막이 형성되게 된다. 무기 도막은 유기물과의 상용성이 나쁘기 때문에, 유기 오염물에 대한 저항성이 강하다. 이를 보다 구체적으로 살펴보면, 유기 도막의 경우, 유분, 락카 도료 등과 같은 유기 오염물이 도막 표면에 부착되면, 유기물 상호 간의 상용성에 의해 계면에서 유기 도막과 오염물질이 서로 혼입되면서 유기 도막이 변질되게 된다. 따라서, 유기 도막 표면을 세척하여도 얼룩은 사라지지 않는다. 그러나, 무기 도막의 경우, 도막에 유기 오염물이 부착되더라도 상호간의 상용성이 없기 때문에 서로 섞이지 않으며, 그 결과 간단한 세척을 통해 오염물을 쉽게 제거할 수 있다. 따라서 본 발명의 조성물을 제품 표면에 코팅할 경우, 제품 표면을 오염으로부터 보호하는 내오염성을 부여할 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물에 사용되는 물유리, 무기 인산염 및 알루미늄 염은 모두 난연성이 우수한 성분이며, 따라서 이러한 성분을 갖는 본 발명의 조성물에 의해 형성된 무기 도막은 우수한 난연성을 갖는다. 이를 보다 구체적으로 설명하 면, 다음과 같다. 물유리, 즉 규산염은 우수한 난연성을 가져 예로부터 난연 물질로 사용되어 왔으며, 무기 인산염의 경우, 연소 발생시에 탄화막을 형성하여 연소의 진행을 억제한다. 또한, 알루미늄 염, 특히 수산화알루미늄은 250~300도에서 분해되어 분자 중 1/3을 차지하는 물을 방출하여 소화 활동을 수행한다. 이처럼 본 발명의 조성물은 난연성이 우수한 성분들을 포함하고 있으므로, 목재나 불에 잘 타는 재질로 이루어진 제품의 표면에 본 발명의 조성물을 코팅할 경우, 제품에 난연성을 부여할 수 있다.
한편, 본 발명의 조성물에 사용되는 물유리는 경화되면 강력한 접착력을 보인다. 따라서, 본 발명의 조성물에 의해 형성된 도막은 접착층으로 기능할 수 있으며, 이 경우, 본 발명의 조성물은 기존의 유기 접착제로는 쉽게 고정되지 않았던 유리 비드와 같은 무기물들을 고정하는데 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물을 목재, 금속, 플라스틱, 콘크리트 등의 재질로 이루어진 제품의 표면에 코팅할 경우, 상기 제품들의 표면 경도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 본 발명의 조성물을 이용하여 도막을 형성할 경우, 그 도막은 주성분은 SiO2인 유리막이 되고, 그 결과 제품 표면이 유리(glass)화되면서 표면 경도가 향상되게 된다. 또한, 본 발명의 도막을 형성하는 성분들은 모두 무기물이기 때문에, 자외선이나 수분과 같은 외적 요인의 영향을 거의 받지 않으며, 따라서 자외선 이나 수분에 의해 제품이 열화되는 것을 방지할 수 있다. 이처럼, 본 발명의 조성물에 의해 형성된 도막은 제품의 표면 경도를 향상시키고, 자외선, 수분 등으로부터 제품을 보호하여 제품의 내구성, 내마모성 등을 향상시킨다.
또한, 본 발명의 조성물은 도막 형성시에 졸-겔 반응을 통해 미세한 기공을 갖는 다공질 피막을 형성하게 된다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 도막 형성 과정에서 물유리는 졸-겔 반응을 통해 실리카겔로 결정화되며, 이때 물유리 분자 내에 함유되어 있던 수분 중 일부가 증발되면서 수분이 함유되어 있던 자리에 미세 기공이 형성된다. 이러한 미세 기공은 그 크기가 수 나노미터 정도로, 크기가 10㎛ 정도인 물 분자는 상기 미세 기공을 통과할 수 없으나, 기체 분자는 기공을 통과할 수 있다. 따라서, 본 발명의 조성물에 의해 형성된 도막은 통기성을 갖는다.
한편, 이와 같이 도막에 미세 기공이 형성되어 있을 경우, 미세 기공이 없는 유기 도막 등에 비해 우수한 도막 부착성을 얻을 수 있다. 도 1은 종래의 유기 도막이 형성된 제품 표면을 보여주는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 도막이 형성되는 제품의 표면을 현미경으로 관찰해 보면, 제품 표면이 평탄하지 않고 주름진 골들이 형성되어 있음을 알 수 있다. 이러한 제품 표면에 도막을 형성할 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 제품 표면에 형성된 골과 도막 사이에 물 입자 (W)등이 잔류할 수 있다. 한편, 이 잔류하는 물 입자(W)들은 외부 온도가 상승하면 기화될 수 있으며, 물 입자가 기화(WG)되면 그 부피가 팽창되면서 그 팽창력에 의해 도막을 밀어올리게 된다. 그 결과, 도 1에 점선으로 표시된 바와 같이, 도막의 일부가 제품 표면과 박리되게 되고, 이는 도막과 제품 표면 사이의 부착력 저하로 이어지게 된다.
한편, 도 2은 본 발명의 조성물에 의한 도막이 형성된 제품 표면을 보여주는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조성물에 의해 형성된 도막은 실리카 겔 결정(P)들 사이에 수분 증발에 의한 미세 기공(W)이 형성된다. 이처럼 도막에 미세 기공(32)이 형성되어 있을 경우, 기체화된 물 분자가 미세 기공(32)을 통해 외부로 빠져나가게 되므로, 기체 팽창에 의한 도막 박리가 발생하지 않으며, 따라서, 도막의 부착력이 오랫동안 유지된다.
이하, 본 발명의 조성물의 용도를 설명한다.
상기 본 발명의 무기 도료 조성물은 타일 벽, 타일 바닥, 건물 외관 등의 오염을 방지하기 위한 오염 방지제, 금속 등의 부식을 방지하고, 내구성을 향상시키기 위한 부식 방지제, 도장면에 코팅되어 표면 및 도장을 보호하기 위한 표면 보호제, 목재 등 불에 잘 타는 재질에 난연 기능을 부여하기 위한 난연제 및 무기 재료를 고정하기 위한 접착제 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 조성물은 지하철 역사, 터널 내부, 화장실, 건물 외벽 등에 마감재로 사용되는 타일이나 대리석 등에 적용되어, 내오염성, 난연성, 내마 모성 및 내수성이 우수한 기능성 도막을 형성할 수 있다. 도 3은 본 발명의 무기 도료 조성물을 타일 바닥에 코팅했을 때 얻어지는 오염 방지 성능을 보여주기 위한 사진이다. 점선 부분은 본 발명의 조성물에 의한 도막이 형성된 부분이며, 나머지 부분에는 도막이 형성되지 않았다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조성물에 의한 도막이 형성된 부분은 그렇지 않은 부분에 비해 쉽게 오염되지 않음을 알 수 있다. 또한, 설사 표면이 오염되었더라도 간단한 세척에 의해 오염을 쉽게 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 무기 도료 조성물은 또한 샷시, 스테인레스, 알루미늄과 같은 금속면 상에 코팅되어 부식 방지 및 표면 보호작용을 수행할 수도 있다. 이 경우 본 발명의 무기 도료 조성물에 의한 도막은 금속 표면을 보호하여, 부식, 오염, 스크래치 등에 의해 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 무기 도료 조성물은 페인트 등에 의해 도장된 도장 면 상에 코팅되어, 도장면의 손상을 방지하고, 내구성을 향상시키는 기능을 수행할 수도 있다. 도장면에 본 발명의 무기 도료 조성물에 의한 도막이 형성될 경우, 도장 면이 손상되는 것을 방지하여, 도장면에 형성된 그림 등을 오랫동안 원래대로 보관할 수 있으며, 오염, 스크래치 등에 의해 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 다만, 이 경우 필요에 따라, 도장 면과의 부착성을 향상시키기 위해 프라이머 처리가 선행될 수 있다.
또한, 본 발명의 무기 도료 조성물은 건축 외,내장재, 목재 등의 표면 상에 코팅되어 난연 기능을 부여할 수 있으며, 유리 비드와 같은 무기 재료들을 고정하는 접착제로 사용될 수도 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 자세히 설명한다.
실시예
반응 탱크에 물유리 100 중량부를 투입하고, 온도를 60℃로 승온한 후, 온도를 유지시키고, 별도로 연수 20 중량부 및 오르토인산 3.5 중량부를 혼합한 다음, 인산알루미늄 2 중량부를 혼합하고, 붕산 3.5 중량부, 분산제 2 중량부를 넣고 알갱이가 완전 용해될 때까지 300 내지 400rpm의 속도로 교반하고, 자체 발열이 완료되고, 액체가 투명해질때까지 기다린 다음, 발열 반응이 완료되면 앞서 반응 탱크에 담긴 물유리에 서서히 드로핑하면서 교반하였다. 교반 속도는 80rpm으로 하였으며, 드로핑이 완료된 후, 약 4~5시간동안 반응시키고, 반응 완료 후 물 20 중량부를 투입하여 점도를 브룩 필드 점도계로 측정하여 200cps로 맞추고, 1~2시간동안 지속 교반한 다음, 1일간 상온에서 숙성시켜 무기 도료 조성물을 제조하였다.
실험예 1-내오염성 실험
타일 바닥 일부에 상기 실시예에 의해 제조된 무기 도료 조성물을 도포한 후, 7일동안 경화시켜 도막을 형성하였다. 상기 도막이 형성된 부분과 도막을 형성하지 않은 부분의 오염 정도를 촬영하여 도 3에 도시하였다. 도 3에 도시된 바와 같이, 도막이 형성된 부분(점선 부분)은 도막이 형성되지 않은 부분에 비해 오염 정도가 훨씬 덜한 것으로 나타났다.
실험예 2 - 내수성 실험
상기 실시예의 의해 제조된 무기 도료 조성물을 타일 위에 도포한 후, 7일 동안 경화시켜 도막을 형성하였다. 그런 다음, 상기 도막이 형성된 타일을 물에 침지시켜 도막의 손상 여부를 관찰하였다. 관찰 결과, 물에 침지시킨 후 6개월 이상 도막이 그대로 유지되는 것으로 나타났다.
실험예 3 - 내구성 실험
실시예에 의해 제조된 무기 도료 조성물을 철판 위에 도포한 후, 상온에서 7일 동안 경화시켜 도막을 형성하였다. 그런 다음, 상기 도막의 부착성, 경도, 부착 강도, 내수성, 내습성, 내산성, 내용제성 및 내후성을 측정하였다. 실험 조건 및 실험 결과는 하기 [표 1]에 나타내었다.
[표 1]
시험 조건 시험 결과
부착성 JIS K 5400기반 목도 테이프법 100/100
경도 연필 인장 강도 9H
부착강도 건설연구소식 인장 강도(철판) 35.5kg f/
내수성 수도 수 침지 방식 50℃×200시간 이상 없음.
내습성 50℃×RH98%×200시간 이상 없음.
내산성 50℃ 황산 용액에서 1개월 간 침전 이상 없음.
내용제성
(Wrapping Test)		 MEK 500g×10회 왕복
락카 신나 500g×10회 왕복
무연 휘발유 500g×10회 왕복		 이상 없음.
내후성 Super UV Tester 14,000시간 이상 없음
상기 [표 1]에 기재된 바와 같이, 본 발명의 무기 도료 조성물에 의해 도막을 형성할 경우, 부착성, 경도, 부착 강도, 내수성, 내습성, 내산성, 내용제성 및 내후성이 모두 우수하게 나타남을 알 수 있다.
실험예 4 - 난연성 실험
실시예에 의해 제조된 무기 도료 조성물이 담긴 욕조에 목재를 24시간 동안 침지시킨다. 그런 다음, 목재 표면에 물기가 없어질 때까지 완전히 건조시킨다. 완전히 건조된 목재로 실험을 위한 목조물을 제조한다. 비교를 위해, 무기 도료 조성물에 침지시키지 않은 목재로도 목조물을 제조한다. 그런 다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 목조물에 가솔린을 뿌린 다음, 불을 붙여 난연 효과를 실험하였다.
실험 결과, 무기 도료 조성물로 처리하지 않은 목재로 지은 목조물(우)은 완전 연소된데 반해, 본 발명의 무기 도료 조성물로 처리한 목조물(좌)은 표면이 그을린 정도임을 알 수 있다.
도 1은 종래의 유기 도막을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 조성물에 의해 형성된 무기 도막을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 조성물의 오염 방지 성능을 보여주는 사진이다.
도 4는 본 발명의 조성물의 난연성을 보여주는 사진이다.

Claims (11)

  1. 물유리 100 중량부;
    물 30 내지 70 중량부;
    무기 인산염 1 내지 6중량부;
    알루미늄염 1 내지 3중량부;
    붕산 2 내지 5중량부; 및
    분산제 1 내지 3중량부를 포함하는 무기 도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 물유리는 소듐 실리케이트, 포타슘 실리케이트, 에틸 실리케이트 및 리튬 실리케이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 무기 도료 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무기 인산염은 소듐 트리폴리포스페이트, 오르토인산 및 오산화인으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 무기 도료 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 붕산은 오르토붕산, 메타붕산 및 사붕산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 무기 도료 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무기 도료 조성물은 상온에서 경화되는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무기 도료 조성물은 상온 경화된 후에 내수성을 갖는 것을 특징으로 하는 무기 도료 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 의한 무기 도료 조성물에 의해 형성된 도막을 포함하는 제품.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제품은 플라스틱, 금속, 유리, 타일, 목재 또는 콘크리트 재질인 것을 특징으로 하는 제품.
  9. 타일 또는 건물 외벽 상에 물유리 100 중량부; 물 30 내지 70 중량부; 무기 인산염 1 내지 6중량부; 알루미늄염 1 내지 3중량부; 붕산 2 내지 5중량부; 및 분산제 1 내지 3중량부를 포함하는 무기 도료 조성물을 도포하는 단계; 및
    상기 도포된 도료 조성물을 상온에서 경화시키는 단계를 포함하는 오염 방지 코팅 형성 방법.
  10. 금속 면 상에 물유리 100 중량부; 물 30 내지 70 중량부; 무기 인산염 1 내지 6중량부; 알루미늄염 1 내지 3중량부; 붕산 2 내지 5중량부; 및 분산제 1 내지 3중량부를 포함하는 무기 도료 조성물을 도포하는 단계; 및
    상기 도포된 도료 조성물을 상온에서 경화시키는 단계를 포함하는 부식 방지 코팅 형성 방법.
  11. 도장면 상에 물유리 100 중량부; 물 30 내지 70 중량부; 무기 인산염 1 내지 6중량부; 알루미늄염 1 내지 3중량부; 붕산 2 내지 5중량부; 및 분산제 1 내지 3중 량부를 포함하는 무기 도료 조성물을 도포하는 단계; 및
    상기 도포된 도료 조성물을 상온에서 경화시키는 단계를 포함하는 표면 보호 코팅 형성 방법.
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