KR100783154B1 - 먼지오염 및 스티커부착방지용 코팅제 및 그제조방법 - Google Patents

먼지오염 및 스티커부착방지용 코팅제 및 그제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실리콘 오일을 이용한 불법광고물 부착방지용 코팅제 및 그 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 양 말단이 알콕시 및 하이드록실기로 터미네이티드 되고, 아미노알킬 측쇄를 갖는 실리콘 오일을 이용한 불법광고물 부착방지용 코팅제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 불법광고물 부착방지용 코팅제조성물은 양 말단이 각각 알콕시(Alkoxy) 및 하이드록실(OH) 관능기로 터미네이티드(Terminated)되고, 아미노알킬 측쇄를 갖는 실리콘오일을 미네랄오일에 용해시킨 후, 가교제로 알콕시 실란계 화합물, 가교촉매로 알킬 틴 라우레이트계 혹은 알킬 틴 아세테이트계 화합물, 충전제로 미립자 형태의 활석, 침강방지제로 폴리올레핀계 혹은 폴리아미드계 화합물을 첨가하여 제조된다.
제조된 부착방지용 코팅제 조성물은 상온에서 쉽게 경화되어 작업성이 좋으며, 먼지에 의한 오염이 거의 없고, 침강 및 수지자체의 응집이 없어, 작업성 및 저장성이 뛰어나다.
부착방지코팅제, 알콕시 및 히드록실기로 터미네이티드 되고 아미노알킬 측쇄를 갖는 실리콘오일

Description

먼지오염 및 스티커부착방지용 코팅제 및 그제조방법{Coating composition for protecting adhesion of sticker or dust and preparation method thereof}
본 발명은 실리콘 오일을 이용한 불법광고물 부착방지용 코팅제 및 그 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 양 말단이 알콕시 및 하이드록실기로 터미네이티드 되고, 아미노알킬 측쇄를 갖는 실리콘 오일을 포함한 불법광고물 부착방지용 코팅제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
현재 도심의 신호등 콘크리트 혹은 철판으로 된 구축물, 즉, 거리변의 가로등, 배전함, 일반 가정집의 철제대문, 건물 벽체 등에 불법적으로 부착된 광고물이나 스티커 등으로 인하여 도시미관을 해치고, 결국, 이러한 불법 광고물의 쓰레기로 인한 환경오염까지 대두되고 있다.
또한, 이들 광고물 등은 주기적으로 제거하여야 하므로, 각 시청 및 도청의 많은 예산과 노동력이 낭비되고 있는 실정이므로, 이러한 불법광고 부착방지용 코팅제의 개발이 시급하였다.
따라서, 이러한 문제점을 해소하기 위하여, 광고물의 탈착이 쉽거나, 부착을 방지하는 소재에 대한 많은 연구가 진행되었다.
대한민국 특허공보 제2000-0036990에는 불법 광고물 부착 시 이를 쉽게 탈착하기위하여 식용유를 이용한 벽보부착방지액이 개시되어있다. 그러나 식용유를 이용한 부착 방지제는 부착을 방지하는 효과가 일시적이고, 피착체의 오염도가 심해 원본의 손실이 발생하고, 도장한 부분이 시간이 경과함에 따라 먼지 등의 이물질이 다량으로 달라붙어 미관상 혐오감을 주는 단점이 있었다.
또 다른, 상기 부착방지용 코팅제의 제조방법 일예는 대한민국 특허공보 제 2001-0090053에 개시되어있으나, 이 또한 젤리상의 실리콘에 톱밥을 첨가하여 사용해야 되는 불편함과 상온에서 건조시키기에는, 사용된 실리콘수지의 가교도가 떨어지고, 코팅 후 첨가제로 사용한 톱밥이 외부에 장시간 노출되면 빗물 등에 의하여 부패가 진행되며, 일액형으로 제품화 할 경우 톱밥이 침강되고 수지자체가 응집되어 작업성에 어려움이 많다.
또 다른, 상기 부착방지용 코팅제의 제조방법 일예는 대한민국 특허공보 제 237856에 개시되어있는데, 비닐기를 갖는 올리고머와 실리콘 하이드라이드(H) 화합물에 고가의 백금촉매를 사용하여 상온경화를 시키고 반응속도가 빨라, 제조단가가 높고 일액형으로 저장성이 어려운 단점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 상온에서 쉽게 경화가 가능하고, 침강이 없고 수지자체의 응집이 없는 작업성이 편리한 일핵 형 부착방지 코팅제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 전신주, 교각, 변전함 등의 공공설비 등에 일반 페인트처럼 도장하여 상온에서 쉽게 경화되고 원본의 손상이 없고, 풀이나 테이프, 일반접착제 등의 점성을 밀어내어 불법 광고스티커 및 관련 테이프 등의 부착이 불가능하도록 하는, 먼지에 의한 오염이 거의 없도록 한 일핵형 부착방지 코팅제 조성물 및 그 제조방법을 제공한 데에 있다.
상기 목적을 달성하기위한 본 발명은, 양 말단이 알콕시(Alkoxy), 바람직하게는 메톡시 및 하이드록시(OH) 관능기로 터미네이티드(Terminated)되고, 아미노알킬 측쇄를 갖는 실리콘오일을 포함하는 부착방지 코팅제를 제공한다.
또한, 본 발명에서 사용된 충진제로서는 입자 크기 25~35마이크로미터의 활석을 이용하는 것을 특징으로 한다.
통상 실리콘 오일은 표면장력이 낮아 이형재로 많이 사용되나, 상온경화의 문제가 있으므로, 본 발명은 특정한 실리콘 오일을 선택하여 도포 후에 상온경화가 용이하도록 하여 이러한 문제점을 해소한 것에 그 요지가 있다.
본 발명에서 사용한, 알콕시(Alkoxy) 및 하이드록실(OH) 관능기로 양 말단이 터미네이티드(Terminated)되고 아미노알킬 측쇄를 갖는 아미노 변성 실리콘오일의 구조식은 1과 같다.
CH3 CH3
┃ ┃
HO-SiO-(SiO)m-(SiO)nSi-OR1
┃ ┃
CH3 R
구조식 1
(이때, m 및 n은 1 이상이고 ; R은 아미노 알킬, 바람직하게는 아미노메틸, 아미노에틸, 또는 아미노프로필이고; R1O 는 알콕시, 바람직하게는 메톡시이다.)
일반적으로, 부착방지 코팅제는 실리콘오일, 실리콘 오일의 상온경화를 위하여 가교제, 부착방지 기능을 증진하기위하여 충진제 및 침강방지제로 구성되는데, 본 발명의 부착방지 코팅제는 양 말단이 하이드록시(OH) 및 알콕시기 관능기로 양 말단이 터미네이티드(Terminated)되고 아미노알킬 측쇄를 갖는 실리콘오일을 사용하고 일반적인 가교제 등을 첨가한 일핵형 부착방지 코팅제로서, 제조 후 5시간 내에 자체 응집이 된다. 자체 응집된 코팅제는 별도의 용제로도 용해시키기가 상당히 어려우므로, 제조 후 작업을 한 후 상온 경화되어 작업성이 매우 좋은 특징을 갖는다.
본 발명의 부착방지 코팅제를 벽 등에 적용 시 붓 등을 이용하여 코팅제를 도장하게 되는 것이 일반적이므로, 도장 시 그 점성을 유지하는 것 또한 중요하다.
일반적으로, 붓 등으로 부착방지 코팅제를 도장하게 되므로, 본 발명에서는 도장에 적합한 점성을 유지하여 도장이 용이하도록 하기 위하여, 하이드록실기 및 알콕시기로 터미네이티드 되고 아미노알킬 측쇄를 갖는 실리콘 오일을 미네랄 오일을 용매로 하여 용해시킬 수 있다.
이때, 상기 실리콘 오일에 대하여 미네랄 오일의 중량비는 1 : 2-3이 적합하다.
상기 실리콘 오일과 미네랄 오일의 중량비가 1 : 3이 넘어가면 점성이 10,000cP 이하로 되어 점성이 너무 낮아 도장 시 부착방지 코팅제가 흘러내려 작업성이 나빠지고, 부착방지 기능이 감소한다.
또한, 실리콘 오일과 미네랄 오일의 중량비가 1 : 2 이하로 사용 시는 점성이 30,000cP 이상으로 증가하여 도장 시 별도의 용제로 희석해야하는 불편함이 있다.
점성을 유지하기위하여, 미네랄 오일 외에 톨루엔 또는 자일렌을 추가하여 사용이 가능하고, 이때, 중량 비는 1:2 가 적합하고, 이를 넘어가면 점성이 10,000cP 이하로 되어 도장 시 부착방지 코팅제가 흘러내려 작업성이 나빠지고, 부착방지 기능이 감소한다.
본 발명에서 도장 후, 실리콘오일을 상온경화 시키기 위해 사용되는 가교제는 통상 실란계가 사용되나, 본 발명에 사용된 가교제 중 바람직한 가교제는 알콕시 실란계이며, 화학식 1 또는 2와 같다.
R2n1Si(OR2)4-n1
화학식 1
(이때, n1은 0~3 이고, R2는 Me 또는 Et인 것이 바람직하다.)
R2n1HSi(OR2)3-n1
화학식 2
(이때, n1은 0~2 이고, R2는 Me 또는 Et인 것이 바람직하다.)
이때, 가교제는 상기 실리콘 오일에 대하여 중량비로 1: 0.01 내지 0.15 가 바람직하며, 이를 벗어나면, 본 발명의 코팅방지제 도포 후 경화가 이루어지지 않을 수 있다.
한편, 가교제의 효과를 높이기 위하여 가교 촉매를 사용할 수 있는 데, 바림직한 가교촉매는 디부틸틴디라우레이트(Dibutyltin Dilaurate) 혹은 디부틸틴 디아세테이트(Dibutyltin Diacetate)가 바람직하고, 이는 상기 실리콘 오일에 대하여 중량비로 1 : 0.0066 이 바람직하다.
부착방지의 기능을 증가시키기 위해 사용하는 충진제는 통상 톱밥이나, 실리카샌드로서, 쉽게 침강되는 현상이 있었으므로, 본 발명에서는 일핵형으로 사용할 수 있는 충진제로서 미립자 활석이 바람직하다.
이때, 미립자 활석의 크기가 중요한데,
활석의 입자가 35마이크로미터 이상이면, 상기 침강방지제를 3.5%이상 사용해도 침강현상이 발생하고, 25 마이크로미터 이하이면, 이형효과가 떨어지므로, 먼지에 의한 오염이 발생하기 쉬우므로, 바람직한 활석의 입자 크기는 25~35마이크로미터이다.
또한, 미립자 활석은 상기 실리콘 오일에 대하여 중량비로 1 : 0.1 내지 0.2 가 적합한데, 이보다 적으면, 이형성이 떨어지고, 이를 초과시는 침강현상이 나타나는 결점이 있다.
따라서, 본 발명의 상기 부착방지 코팅제는, 별도의 첨가물 없이 붓을 이용하여 25~60um 두께로 2회 나눠 전신주, 변전함 및 콘크리트벽체에 도장, 상온에서 경화되어 최종 건조도막이 50-120um인 코팅상태로. 도장부위가 외부 먼지나 스티커 등 불법광고물 등으로부터 오염되는 것을 방지시킨다.
또한, 고가의 백금촉매를 사용하지 않아 제조단가가 저렴하고, 충진제로 사 용한 활석의 침강이 없고, 수지자체의 응집현상이 없어 작업성 및 저장성이 뛰어나다.
이하, 상기 부착방지 코팅제 제조방법에 대한 실시 예이나, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되지는 않는다.
[실시 예 1]
온도계 및 교반기가 부착된 반응기에 미네랄오일 70gr를 넣는다. 50도에서 양 말단이 각각 메톡시(Methoxy) 및 하이드록시(OH) 관능기로 터미네이티드(Terminated)되고 아미노메틸 측쇄기를 갖는 실리콘오일 30gr를 넣는다. 30분 교반하여 완전 용해된 투명한 혼합물을 얻는다. 상기 혼합물을 상온까지 냉각시킨 후, 35마이크로미터의 활석 3.0gr, 메틸트리메톡시실란(MeSi(OMe)3 ) 2.5gr, 디부틸틴디라우레이트(Dibutyltin Dilaurate) 0.2gr, 폴리아미이드계의 침강방지제 0.5gr을 순서대로 첨가한다. 20분 교반하여 균일한 현탁 상태의 18,000~20,000 cP의 점성의 부착방지용 코팅제를 얻는다.
[실시 예 2]
온도계 및 교반기가 부착된 반응기에 미네랄오일 75gr를 넣는다. 60도에서 양 말단이 각각 메톡시(Methoxy) 및 하이드록시(OH) 관능기로 터미네이티드 (Terminated)되고, 아미노메틸칠 측쇄기를 갖는 실리콘오일 25gr를 넣는다. 30분 교반하여 완전 용해된 투명한 혼합물을 얻는다. 상기 혼합물을 상온까지 냉각시킨 후, 25마이크로미터의 활석 1.5gr, 메틸디메틸에톡시실란 (MeHSi(OEt)2) 3.0gr, 디부틸틴 디아세테이트(Dibutyltin Diacetate) 0.5gr, 폴리올레핀계의 침강방지제 2gr을 순서대로 첨가한다. 20분 교반하여 균일한 현탁 상태의 15,000~18,000 cP의 점성의 부착방지용 코팅제를 얻는다.
[비교 예]
온도계 및 교반기가 부착된 반응기에 톨루엔 70gr를 넣는다. 60도에서 폴리하이드록시 실록산 35gr를 넣는다. 1시간 교반하여 완전 용해된 투명한 혼합물을 얻는다. 상기 혼합물에 실리콘 레벨링제 1.0-1.5g, 50마이크로미터의 플라스틱필러 3.5-4.0g, 침강방지제 1-1.5g를 순서대로 첨가하여 20,000~22,000 cP의 점성의 부착방지용 코팅제를 얻는다.
상기 실시 예 1및 실시 예 2 에서 제조된 부착방지용 코팅제와 비교 예에서 제조된 일반적인 부착방지 코팅제의 부착성(이형성) 테스트와, 먼지에 의한 오염 정도를 측정하는 시험을 하였다.
부착성(이형성) 테스트와, 먼지에 의한 오염 정도를 측정하는 시험방법과 시험결과는 표 1에서 나타낸다.
[표1]
시험방법 상기에서 제조한 부착방지용 코팅제를 대로변의 가로등, 전신주에 붓으로 2회120um 두께로 도장하고 24시간 후, 스티커 부착시간(이형성) 및 먼지에 의한 오염정도(내 오염성) 가 발생하는 기간을 육안으로 확인
시료/항목 부착성(이형성) 먼지에 의한 오염 정도(내 오염성)
실시 예 1 0.1초 내 떨어짐 4개월(양호)
실시 예 2 0.1초 내 떨어짐 4개월(양호)
비교 예 10시간이상 부착 1주일(양호), 2주일(오염발생)
상기, 실시 예 1 및 실시 예 2 에서 제조한 부착방지용 코팅제의 스티커의 부착성(이형성)을 확인한 결과 0.1초 내에 스티커가 떨어져 버렸다. 내 오염성은 4개월 정도는 오염도가 전혀 나타나지 않았다. 그러나 비교 예에서 제조한 부착방지용 코팅제는 스티커의 부착성(이형성)을 확인한 결과 10시간이상 붙어 있어 부착방지의 특성인 이형성이 거의 없다. 내 오염성은 2주일이 지나면 오염성이 심각해지는 것을 알 수 있다.
본 발명에 의해 제조된 부착방지 코팅제는, 별도의 첨가물 없이도 붓 등을 이용하여 전신주, 변전함 및 콘크리트벽체로 구성된 공공설비 등에 도장하고, 도장 후 상온에서 경화가 가능한 부착방지 코팅제이므로, 작업성이 매우 뛰어난 효과를 갖는다.
또한, 일반적으로 사용하는 고가의 백금촉매를 사용하지 않아 제조단가가 저렴한 효과를 갖고, 충진제로 사용한 활석의 침강이 없고 수지 자체의 응집 현상이 없으므로, 작업성이나, 저장성이 뛰어난 효과를 갖는다.

Claims (6)

  1. 실리콘오일, 가교제, 침강방지제 및 충진제를 포함하는 부착방지 코팅제에 있어서, 실리콘 오일은 양 말단이 각각 알콕시(Alkoxy) 및 하이드록시(OH) 관능기로 터미네이티드(Terminated)되고, 아미노알킬 측쇄를 갖는 실리콘오일인 것을 특징으로 하는 부착방지 코팅제조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 실리콘 오일은 하기 구조식의 실리콘오일인 것을 특징으로 하는 부착방지 코팅제 조성물.
    CH3 CH3
    ┃ ┃
    HO-SiO-(SiO)m-(SiO)nSi-OR1
    ┃ ┃
    CH3 R
    구조식 1
    (이때, m 및 n은 1 이상이고 ; R은 아미노메틸, 아미노에틸, 또는 아미노프로필 이고; R1O 는 메톡시이다.)
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 하기 화학식 1 또는 2에서 선택되는 가교제 및 25 내지 30마이크론 크기의 활석인 충진제를 상기 실리콘 오일 중량에 대하여 1: 0.01 내지 0.015: 0.1 내지 0.2 로 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 부착방지 코팅제조성물.
    R2n1Si(OR2)4-n1
    화학식 1
    (이때, n1은 0~3 이고, R2는 Me 또는 Et 이다.)
    R2n1HSi(OR2)3-n1
    화학식 2
    (이때, n1은 0~2 이고, R2는 Me 또는 Et 이다.)
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 실리콘오일의 용매로서 미네랄 오일을 중량 비 1 : 2-3 으로 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 부착방지 코팅제 조성물.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 양 말단이 각각 알콕시(Alkoxy) 또는 하이드록시(OH) 관능기로 터미네이티드(Terminated)되고 아미노알킬 측쇄를 갖는 실리콘오일 ; 미네랄오일 ; 알콕시 실란 ; 틴 라우레이트계 혹은 틴 아세테이트계 화합물 ; 25~35마이크로미터 크기의 활석 ; 및 폴리올레핀 혹은 폴리아미드를 중량비 1 : 2-3 : 0.01-0.15 : 0.0066: 0.1-0.2: 0.016 으로 포함하는 것을 특징으로 하는 부착방지 코팅제 조성물.
  6. 하기의 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 부착방지 코팅제 조성물의 제조방법:
    양 말단이 각각 알콕시(Alkoxy) 및 하이드록시(OH) 관능기로 터미네이티드(Terminated)되고 아미노알킬 측쇄를 갖는 실리콘오일을 실리콘 오일의 중량대비 1 : 2-3 중량비의 미네랄 오일에 용해시키는 단계; 및
    가교제로서 알콕시 실란, 가교촉매로서 라우레이트계 혹은 틴 아세테이트계 화합물, 및 충진제로서 25 내지 35 마이크로미터 크기의 활석, 및 침강방지제로서 폴리올레핀 또는 폴리아미드를 중량비 1 : 0.01-0.15 : 0.0066: 0.1-0.2: 0.016 를 혼합 및 교반하여 균질한 현탁액을 제조하는 단계.
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