KR101313443B1 - 나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재 및 그 제조방법 - Google Patents

나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기재; 및 상기 기재 상에 형성되고 기재와 접하는 면의 반대면에 나노 돌기가 형성된 도막을 포함하고, 상기 나노 돌기가 형성된 도막은 광경화성 조성물의 경화물을 포함하는 나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재 및 그 제조방법을 제공하며, 상기 부재는 자기세정성이 우수하며 연속 공정에 의한 제품 생산이 가능하고, 강판 등에 적용 가능하다.

Description

나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재 및 그 제조방법{SELF-CLEANING ARTICLE WITH NANO PROTRUSIONS AND PREPARATION METHOD OF THE SAME}
본 발명은 나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
외부환경에 항상 노출되어 있는 건축물의 외부는 먼지나 분진, 비 또는 눈 등의 오염인자로 인하여 표면 외관이 쉽게 더러워져 청결유지를 위한 정기적인 관리가 요구되므로, 이로 인한 관리비용 증가를 최대한 줄이기 위하여 관련업계의 지속적인 연구가 이루어지고 있다.
예를 들어, 외부에 설치되는 공조기의 경우 오염 환경에 그대로 노출되어 외관이 쉽게 더러워지므로 관련업계에서 오염개선을 위한 방안으로 건재용에 적용되고 있는 자기세정성을 공조기용 강판에 결합시키기 위하여 지속적인 연구개발이 진행되고 있다.
자기세정강판은 도막에 특수한 기능구조를 형성시켜 빗물 등에 의해 도막표면의 오염원을 스스로 세정하는 기능을 부여하는 강판으로서, 자기세정 원리에 따라 크게 친수성 자기세정강판, 광촉매성 친수성 자기세정강판 및 소수성 자기세정강판 등으로 분류할 수 있다.
친수성 유기고분자를 코팅한 자기세정강판은 친수성 후막의 유기수지를 도막표면에 집중시켜 빗물 등으로 오염물을 씻어내는 강판으로서, 물성 확보를 위해서는 5 ㎛ 이상의 도막 두께가 필요하다는 단점이 있다. TiO2 등을 이용한 광촉매성 친수성 자기세정강판은 자외선에 의한 광촉매의 표면산화작용으로 오염물을 분해하여 세정하는 강판으로서, 자외선 조사 하에서만 광반응을 통하여 자기세정성을 나타낸다는 단점이 있다. 또한, 소수성 자기세정강판은 예를 들어, 표면에 형성된 불소화합물로 소수성을 부여하여 물로 오염물질을 제거하는 강판으로서, 표면에 불소계 화합물 집중이 어렵고, 또한 기름때 오염환경하에서 세정능력이 저하한다는 단점이 있다.
본 발명은 자기 세정력이 우수한 부재 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명은 나노 돌기가 형성된 부재를 제조하는 방법으로,
기재 상에 광경화성 코팅 용액을 도포하는 단계;
도포된 코팅 용액 위에 나노 돌기가 음각으로 형성된 광투과성 필름을 합지하는 단계;
광 조사를 통해 코팅 용액을 경화하는 단계; 및
광투과성 필름을 제거하는 단계를 포함하는 나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 자기세정성 부재는 기재; 및 상기 기재 상에 형성되고 기재와 접하는 면의 반대면에 나노 돌기가 형성된 도막을 포함하고, 상기 나노 돌기가 형성된 도막은 광경화성 조성물의 경화물을 포함한다.
본 발명에 따른 부재는 자기세정성이 우수하며 연속 공정에 의한 제품 생산이 가능하고, 자기세정성이 요구되는 강판 등에 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 나노 돌기가 형성된 도막의 단면도를 나타낸 모식도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시에에 따른 나노 돌기가 음각으로 형성된 광투과성 필름을 나타낸 모식도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 나노 돌기가 형성된 도막을 포함하는 강판의 단면을 나타낸 모식도이다.
본 발명은 자기세정성 부재의 제조방법을 제공한다.
하나의 실시예에서, 상기 제조방법은,
기재 상에 광경화성 코팅 용액을 도포하는 단계;
도포된 코팅 용액 위에 나노 돌기가 음각으로 형성된 광투과성 필름을 합지하는 단계;
광 조사를 통해 코팅 용액을 경화하는 단계; 및
광투과성 필름을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 제조방법은, 기재 상에 나노 돌기가 형성된 도막을 형성함으로써, 오염원이 부착되는 것을 방지하고, 경우에 따라서는 일부 부작된 오염원도 쉽게 탈락되도록 하는 효과가 있다. 또한, 상기 제조방법은 연속 공정에 의해 자기세정성 부재를 생산할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 광경화성 코팅 용액은 광조사에 의해 경화되는 경우라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 광경화성 코팅 용액은 광경화성 고분자 수지의 원료 물질 및 자기세정성을 갖는 용액 중 1 종 이상 또는 2 종 모두를 포함할 수 있다.
하나의 예로서, 광경화성 코팅 용액은 중합성 이중결합을 가진 올리고머, 반응성 모노머 및 광중합 개시제 등을 포함할 수 있다. 올리고머로는 에폭시계, 우레탄계, 폴리에스터계, 아크릴계 등을 사용할 수 있고, 반응성 모노머로는 단관능 모노머, 이관능 모노머, 다관능 모노머 등을 사용할 수 있다. 또한, 광중합 개시제로는 아세토페논계, 벤지온 에스터계, 벤질 케톤계, 케톤계 등을 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 코팅 용액은 아크릴레이트 올리고머 및 반응성 아크릴 모노머 중 1 종 이상을 포함할 수 있다. 아크릴레이트 올리고머는, 예를 들어, 에폭시 아크릴레이트계 올리고머, 폴리에스테르 아크릴레이트계 올리고머, 우레탄 아크릴레이트계 올리고머, 폴리부타디엔 아크릴레이트계 올리고머, 실리콘 아크릴레이트계 올리고머 및 알킬 아크릴레이트계 올리고머 중 1 종 이상을 포함할 수 있다. 반응성 아크릴 모노머의 예로는, 이소보닐 아크릴레이트(isobonyl acrylate: IBOA), 이소보닐 메타크릴레이트(isobonyl methacrylate), 테트라히드로퓨릴 아크릴레이트(tetrahydrofuryl acrylate: THFA), 2-페녹시에틸 아크릴레이트(2-phenoxyethyl acrylate), 스테아릴 아크릴레이트(stearyl acrylate), 카프로락톤 아크릴레이트(caprolactone acrylate), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(tripropyleneglycol diacrylate: TPGDA), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1, 6-hexane diol diacrylate: HDDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate: TMPTA), 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(pentaerythritol triacrylate) 및 에톡시레이티드 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(ethoxylated trimethylol propanetriacrylate) 중 1 종 이상일 수 있다.
광중합 개시제의 예로는, 벤조페논(Benzophenone), 1-하이드록시 사이클로 헥실페닐키톤(1-Hydroxy cyclo hexyl phenyl- 2 -ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-케톤(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl propane-1-ketone), 2-클로로티옥산톤(2-Chlorothioxantone) 및 2-이소프로필티옥산톤(2-Isoprppylthioxantone)계 화합물 중 1 종 이상이 포함될 수 있다.
이 외에도, 상기 코팅 용액은 부착 증진제 및 기타 첨가제들을 포함할 수 있다. 부착 증진제로는, 인산계 아크릴 화합물 및 분자량 10000 내지 20000의 아크릴 레진 중 1 종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 기타 첨가제로는 소포제 및 레벨링제 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 예로서, 상기 광경화성 코팅 용액은 자기세정성 및 내오염성을 발현하는 첨가제로서 계면활성제를 포함할 수 있다. 계면활성제 첨가를 통해, 건조된 도막의 표면이 친수성기로 치환되면서 수 접촉각이 낮아져 오염물이 흡착된 도막 표면과 흐르는 물(빗물 등)이 만나게 되면 오염물과 도막 표면 사이로 물이 침투되면서 최종적으로 오염물이 물과 함께 씻겨 내려가도록 하는 효과(자기 세정성)를 나타내게 된다. 또한, 계면활성제는 도막 표면에서 오염물과의 배타성을 활성화시켜 오염물의 흡착 자체를 방해하는 내오염성도 우수하다. 계면활성제로는 양이온계, 음이온계, 비이온계 및 양쪽성 이온계 중 1 종 이상이 사용될 수 있다.
양이온성 계면활성제는 유기수지 내부 양이온과의 대전을 최적화시키는 자기세정 메카니즘을 가지며, 통상적으로 알려진 양이온성 계면활성제라면 모두 가능하나, 예를 들어, 올레일이미다졸리늄 메틸 설페이트(Oleyl imidazolinium methyl sulfate)계 화합물(동남합성사의 DONAQUAT-OIMS 75, 90 시리즈, DONAQUAT-590ET, SOFNOL-CKY, R850), 암모늄 메틸 설페이트(Ammonium methyl sulfate)계 화합물(일본 ADEKA사의 PD50, AT30A) 및 트리에탄올 암모늄 메틸 설페이트(Triethanol ammonium methyl sulfate)계 화합물(미원상사의 MICONIUM CTAC-29, 50 시리즈, MICONIUM CTMS, MICONIUM STMS)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 특히, 양이온성 계면활성제는 주제 수지로서 폴리에스테르 수지 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용함으로써, 자기세정성을 보다 향상시킬 수 있다.
음이온성 계면활성제는 전기음성도를 극대화시키고, 표면장력을 최소화시키는 자기세정 메커니즘을 가지며, 통상적으로 알려진 음이온성 계면활성제라면 모두 가능하나, 예를 들어, 디알킬설포숙시네이트(Dialkylsulfosuccinate)계 화합물(동남합성사의 REVOGEN TS3) 및 알킬 나프탈렌(Alkyl Naphthalene)계 화합물(동남합성사의 CARRIER 시리즈)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 예를 들어, 음이온성 계면활성제는 주제 수지로서 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 및 우레탄 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용함으로써 자기세정성을 보다 향상시킬 수 있다.
비이온성 계면활성제는 에틸렌 옥사이드의 수소결합에 관한 자기세정 메커니즘을 가지며, 통상적으로 알려진 비이온성 계면활성제라면 모두 가능하나, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌 세틸 에테르(Polyoxyethylene Cetyl Ether)계 화합물(동남합성사의 EMULON SPO1, 3 시리즈, MONOPOL-SPO1, MONOPOL-LE1011 ~ LE1060 시리즈) 및 에톡시레이트(Ethoxylate)계 화합물(미국 DOW사의 DF12, TNM6)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 하나의 예로서, 비이온성 계면활성제는 주제 수지로서 불소 수지, PVC-SOL 수지 및 PET(Polyethylene Terephthalate) 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용함으로써 자기세정성을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 양쪽성 계면활성제는 자유라디칼 특성을 극대화시키는 자기세정 메커니즘을 가지며, 통상적으로 알려진 양쪽성 계면활성제라면 모두 가능하나, 예를 들어, 베타인(Betaine)계 화합물(동남합성사의 E-7) 및 알킬 에틸 암모늄(Alkyl Ethyl Ammonium)계 화합물(동남합성사의 AEA 시리즈)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 하나의 예로서, 양쪽성 계면활성제는 주제 수지로서 실리콘 수지 및 변성 실리콘 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용함으로써 자기세정성을 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 예로서, 상기 광경화성 코팅 용액은 SiO2 졸, 실란 및 TiO2 졸의 공가수분해 축합물을 포함할 수 있다. 상기 공가수분해 축합물은 [-Si-O-Ti-]를 중합 구조로 포함할 수 있다. SiO2 졸과 TiO2 졸을 따로 제조한 후 단순히 물리적으로 혼합한 조성물을 사용할 수도 있다. 그러나, 실란, SiO2 졸 및 TiO2 졸을 함께 사용하여 졸-겔 반응을 진행함으로써 실란과 SiO2 졸에 존재하는 Si와 TiO2 졸에 존재하는 Ti가 화학적으로 결합되어 있는 조성물을 코팅 용액으로 사용함으로써 자기세정력을 높일 수 있다.
상기 SiO2 졸은 코팅 용액을 경화시킨 도막의 내식성 및 안정성을 강화시켜 주기 위해 사용될 수 있다. 하나의 예로서, 상기 SiO2 졸은 특별히 제한되지 않으나, 나노 사이즈 실리카가 수분산된 SiO2 졸일 수 있다. 나노 사이즈의 실리카를 사용하게 되면 내식성, 용액의 안정성 및 도막의 내스크래치성을 높일 수 있다. 예를 들어, 나노 사이즈 실리카는 5 내지 20 nm 또는 8 내지 16 nm의 직경을 갖는 실리카일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, SiO2 졸에 포함되는 실리카의 포함 비율은 20 내지 40 중량% 또는 15 내지 35 중량%일 수 있다. 실리카를 수분산된 SiO2 졸 의 형태로 투입하는 것은 실리카의 분산매로 사용되는 물이 실란, SiO2 졸 및 TiO2 졸의 졸-겔 반응 시 일어나는 실란의 공가수분해 축합에 요구되는 물로서 사용될 수 있기 때문이다.
상기 실란은 자기세정성 코팅층이 코팅되는 부재와 실리카, 또는 실리카와 실리카 간을 결합시켜주는 역할을 한다. 상기 실란은 예를 들어, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 데실트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 2-(3,4 에폭시사이클로헥실)-에틸트리메톡시실란, 3-글라이시독시프로필 트리메톡시실란, 3-글라이시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글라이시독시프로필트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 및 3-아미노프로필트리에톡시 실란 중 1 종, 혹은 2 종 이상의 공가수분해 축합물일 수 있다. 실란은 도막을 형성하는 주성분이다. 도막의 형성 및 도막의 건조속도 향상을 위하여 4관능성 실란과 3관능성 실란을 혼합하여 사용할 수 있다. 4관능성 실란만을 사용하면 도막이 부서지기 쉽고 용액의 분자량이 극대화 되어 안정성이 떨어지며 3관능성 실란만을 사용하면 건조속도 및 후경화 속도가 불충분하여 라인의 스트립 롤(Strip roll)에 묻어나는 형상이 발생하며 Stacking시 블록킹 현상이 발생하기 쉽다. 하나의 실시예로서, 상기 실란의 함량은 코팅 용액 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부 또는 5 내지 20 중량부일 수 있다. 상기 범위 내에서 도막의 경도, 건조속도, 후경화 속도 등의 바람직한 물리적 특성을 만족시킬 수 있다.
또한, TiO2 졸은 본 발명의 코팅 용액이 도포된 부재에 광촉매성에 의한 자기세정 효과를 부여할 수 있다. 광촉매 반응을 나타내는 광촉매 파장은 400nm 근처의 근자외선이다. 광촉매 반응은 반응 장소가 촉매 표면에 한정되는 불균일 촉매 반응이다.
상기 광투과성 필름은 광경화성 코팅 용액을 위해서 조사되는 광을 투과할 수 있는 경우라면 특별히 제한되지 않는다. 본 발명의 하나의 예로서, 상기 광투과성 필름을 자외선 투과성 필름일 수 있다. 이 경우에는 기재 상에 도포되는 코팅 용액을 자외선 경화 용액을 사용하게 된다. 상기 광투과성 필름은 자외선 투과율이 50% 이상, 70% 이상 혹은 90% 이상인 필름이 사용될 수 있다. 상기 자외선 투과율은 높을수록 유리하며 예를 들어, 99.9% 이하, 또는 95% 이하일 수 있다. 예를 들어, 광투과성 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 및 폴리스티렌 중 1 종 이상일 수 있다.
또한, 상기 광투과성 필름은 나노 돌기가 음각으로 형성된 구조일 수 있다. 나노 돌기가 음각으로 형성된 광투과성 필름을 기재상에 도포된 광경화성 코팅 용액 위에 합지한 후, 광을 조사하여 코팅 용액을 경화시키게 되면, 음각으로 형성된 나노 돌기에 대응되는 구조가 도막 위에 형성된다. 상기 필름에 음각으로 형성된 나노 돌기의 직경은 1 내지 200 nm, 또는 10 내지 150 nm 범위일 수 있다. 상기 직경 범위에서, 나노 돌기가 부재의 세정력을 높일 수 있으며, 지나치게 작은 형상은 코팅 용액을 경화하는 과정에서 돌기 형상을 형성하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
본 발명에서는, 광을 조사하여 코팅 용액을 경화할 수 있다. 예를 들어, 조사되는 광으로 자외선을 사용할 수 있다. 조사되는 자외선의 광량은 500 내지 4,000 mj/cm2 범위, 또는 1,000 내지 3,000 mj/cm2 범위일 수 있으며, 이는 형성되는 도막의 두께 내지 용액의 조성에 따라 달라질 수 있다.
또한, 본 발명은 나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재를 제공한다. 상기 자기세정성 부재를 제조하는 방법은, 예를 들어, 앞서 설명한 방법들을 모두 포함할 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 자기 세정성 부재는, 기재; 및 상기 기재 상에 형성되고 기재와 접하는 면의 반대면에 나노 돌기가 형성된 도막을 포함하고, 상기 나노 돌기가 형성된 도막은 광경화성 조성물의 경화물을 포함할 수 있다.
상기 기재 상에 형성된 도막은, 나노 돌기를 포함하는 도막의 평균 두께가 1 내지 30 ㎛, 또는 5 내지 25 ㎛ 범위일 수 있다. 상기 도막 두께의 범위에서 기재의 표면을 충분히 보호할 수 있으며, 도막에 크랙이 발생하는 현상을 방지할 수 있다.
형성된 나노 돌기의 평균 입경은 1 내지 200 nm, 또는 10 내지 150 nm 범위일 수 있다. 기재 상에 형성되는 나노 돌기의 입경은, 앞서 설명한 제조방법에서 광투과성 필름에 음각으로 형성된 돌기의 형상에 의해 결정된다. 나노 돌기의 입경은 나노 돌기가 형성된 부분 중에서 입경이 가장 넓은 부분을 기준으로 측정한 것이다. 예를 들어, 원뿔 형상의 나노 돌기의 경우에는, 원뿔 형상의 하단부의 지름을 측정한 결과일 수 있다.
상기 나노 돌기가 형성된 도막은 광경화성 조성물의 경화물이라면, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 또한, 부재의 용도에 따라 굴절율을 조절하기 위한 금속 미립자, 혹은 전기 전도성을 높이기 위한 금속 성분 등을 더 포함할 수 있다.
하나의 예로서, 나노 돌기가 형성된 도막은 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리에스터 수지 및 아크릴 수지 중 1 종 이상일 수 있으며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다.
또 다른 하나의 예로서, 상기 나노 돌기가 형성된 도막은 [-Si-O-Ti-] 구조를 중합단위로 포함할 수 있다. 상기 [-Si-O-Ti-] 구조를 형성하는 코팅 용액을 제조하는 방법은, 앞서 설명한 바와 같다.
본 발명에 따른 자기세정성 부재는, 예를 들어, 기재; 및 상기 기재 상에 [-Si-O-]를 중합단위로 포함하는 층, [-Si-O-M-]을 중합단위로 포함하는 층 및 [-Si-O-Ti-]을 중합단위로 포함하는 층이 순차 형성된 구조를 포함할 수 있으며, 여기서 M은 Al, Ti, Mo, V, Mn, Mg 및 Zr 중 1 종 이상의 금속을 의미할 수 있다. [-Si-O-]를 중합단위로 포함하는 층은 기재와의 밀착성을 개선하는 역할을 하고, [-Si-O-M-]를 중합단위로 포함하는 층은 내식성을 향상시키는 역할을 한다. 또한, [-Si-O-Ti-]를 중합단위로 포함하는 층은 자기세정성을 부여하게 된다. 즉, 본 발명에 따른 도막은 하나의 코팅층 내에 순차적으로 밀착성 개선층, 내식성 향상층 및 자기세정층이 연속적으로 형성된 구조일 수 있다. 또한, 나노 돌기는 최외각 층을 형성하는 도막층에만 형성될 수도 있고, 앞서 설명한 3층 모두를 포함하는 도막층에 형성된 구조일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 기판은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 목재, 플라스틱 또는 강판 등이 가능하다.
하나의 예로서, 상기 기재는 철, 마그네슘 및 알루미늄 중 1 종 이상의 판재일 수 있다. 예를 들어, 상기 기재는 강판 혹은 칼라 도장된 강판일 수 있다. 강판 표면에 나노 돌기가 형성된 도막층을 형성함으로써, 강판의 자기세정성을 부여하게 된다. 예를 들어, 상기강판은 전기아연도금강판, 용융아연도금강판 및 스테인리스 강판 중 1 종 이상일 수 있다.
이하, 도면을 통해 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 나노 돌기가 형성된 도막의 단면도를 나타낸 모식도이다. 도 1을 참조하면, 나노 돌기(110)가 형성된 도막(100)을 확인할 수 있다. 예를 들어, 강판상에 나노 돌기(110)가 형성된 도막(100)을 코팅함으로써, 강판에 자기세정성을 부여할 수 있다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시에에 따른 나노 돌기가 음각으로 형성된 광투과성 필름을 나타낸 모식도이다. 도 2에 도시된 필름(200)은 광투과성의 성질을 가지며 나노 돌기 음각(210)이 형성된 구조이다. 이러한 형상의 광투과성 필름(200)을 강판 상에 도포된 코팅 용액과 합지한 후 경화하면, 필름(200)에 형성된 음각(210) 형상과 대응되는 나도 돌기가 형성되 도막을 제조할 수 있다.
또한, 도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 나노 돌기가 형성된 도막을 포함하는 강판의 단면을 나타낸 모식도이다. 도 3을 참조하면, 하도 도장(20)이 형성된 강판(30) 위에 나노 돌기(11)가 형성된 도막(10)이 형성된 구조이다. 상기 하도 도장(20)은 모재인 강판(30)의 부식 등을 방지하기 위한 것으로, 필요에 따라 형성하거나 형성하지 않은 구조일 수 있다.
10, 100: 도막 11, 110: 나노 돌기
20: 하도 도장 30: 강판
200: 광투과성 필름 210: 나노 돌기 음각

Claims (14)

  1. 기재 상에 광경화성 코팅 용액을 도포하는 단계;
    도포된 코팅 용액 위에 나노 돌기가 음각으로 형성된 광투과성 필름을 합지하는 단계;
    광 조사를 통해 코팅 용액을 경화하는 단계; 및
    광투과성 필름을 제거하는 단계를 포함하며,
    상기 광경화성 코팅용액은 SiO2 졸, 실란 및 TiO2 졸의 공가수분해 축합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    광경화성 코팅 용액은 중합성 이중결합을 가진 올리고머, 반응성 모노머 및 광중합 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    광경화성 코팅 용액은 양이온계, 음이온계, 비이온계 및 양쪽성 이온계 중 1 종의 계면활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    광투과성 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 및 폴리스티렌 중 1 종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    광투과성 필름은 자외선 투과율이 50% 이상인 것을 특징으로 하는 나노 돌기가 형성된 자기세정 부재의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    광 조사를 통해 코팅 용액을 경화하는 단계는,
    자외선 조사를 통해 코팅 용액을 경화하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 돌기가 형성된 자기세정 부재의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    조사되는 자외선의 광량은 500 내지 4,000 mj/cm2인 것을 특징으로 하는 나노 돌기가 형성된 자기세정 부재의 제조방법.
  9. 기재; 및 상기 기재 상에 형성되고 기재와 접하는 면의 반대면에 나노 돌기가 형성된 도막을 포함하고,
    상기 나노 돌기가 형성된 도막은 [-Si-O-Ti-] 구조를 중합단위로 포함하는 광경화성 조성물의 경화물을 포함하는 나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재.
  10. 제 9 항에 있어서,
    나노 돌기를 포함하는 도막의 평균 두께는 1 내지 30 ㎛인 것을 특징으로 하는 나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재.
  11. 제 9 항에 있어서,
    나노 돌기의 평균 입경은 150 nm 이하인 것을 특징으로 하는 나노 돌기가 형성된 자기세정 부재.
  12. 제 9 항에 있어서,
    나노 돌기가 형성된 도막은 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리에스터 수지 및 아크릴 수지 중 1 종 이상의 경화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재.
  13. 삭제
  14. 제 9 항에 있어서,
    자기세정성 부재는,
    기재; 및 상기 기재 상에 [-Si-O-]를 중합단위로 포함하는 층, [-Si-O-M-]을 중합단위로 포함하는 층 및 [-Si-O-Ti-]을 중합단위로 포함하는 층이 순차 형성된 구조를 포함하고, 여기서 M은 Al, Ti, Mo, V, Mn, Mg 및 Zr 중 1 종이상의 금속을 의미하는 것을 특징으로 하는 나노 돌기가 형성된 자기세정성 부재.
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