KR101678110B1

KR101678110B1 - 실리콘 합성수지 코팅제

Info

Publication number: KR101678110B1
Application number: KR1020150056060A
Authority: KR
Inventors: 김영철; 조득문
Original assignee: 김영철; 조득문
Priority date: 2015-04-21
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2016-11-29
Also published as: KR20160125192A

Abstract

본 발명은 실리콘 합성수지 코팅제에 관한 것으로, 실리콘 수지 100 중량부에 대하여, 노말헵탄 2 ~ 2.5 중량부, 디로린산디뷰틸틴 1.3 ~ 1.76 중량부, 디메톡시디메틸실란 0.1 ~ 0.13 중량부, 메타규산나트륨 3 ~ 3.3 중량부, 메틸트리메톡시실란 0.1 ~ 0.12 중량부 및 실리콘 수지 유동화제 2.3 ~ 2.5 중량부를 함유하는 실리콘 합성수지 코팅제로 구성됨으로써, 플라스틱 표면을 보호하기 위한 실리콘 1액형 코팅제로서 플라스틱 표면에 도포한 다음 5분 경과후 부드러운 천이나 극세사 천으로 광을 내듯 닦아주는 것만으로 코팅이 완성되며 내식성, 경도 및 발수성이 양호한 효과가 있다.

Description

실리콘 합성수지 코팅제 {Synthetic resin coating agents consisting principally of silicon}

본 발명은 플라스틱 표면을 보호하기 위한 실리콘 합성수지 코팅제에 관한 것이다.

플라스틱 제품은 표면이 매끄럽고 색상이 화려하여 다양한 제품에 적용되고 있다. 특히, 이러한 플라스틱 제품은 가구, 타이어, 자동차 내외장재로 사용되고 있으나 극성을 갖는 표면에 미세 먼지가 흡착되거나 또는 시간의 경과에 따른 표면 손상이 야기되는 문제점이 있었다.

이러한 단점을 해소하기 위해 제안된 대한민국 등록특허 제1033626호(등록일자: 2011. 4. 29., 발명의 명칭: 수성 코팅제)는 수분산성 폴리우레탄 수지(A); 소수성 폴리에스테르폴리올(B-1) 및 소수성 폴리에테르폴리올(B-2)에서 선택된 하나 이상의 화합물을 함유하는 수지 입자가 물에 분산되어 있는 수분산액(C); 및 히드록시기와 반응할 수 있는 가교제(D)를 포함하며, 상기 수분산성 폴리우레탄 수지(A)가, 방향족 디카르복시산을 주성분으로 하는 디카르복시산과 폴리올을 축합시켜 얻어진 폴리에스테르폴리올(a-1) 및 폴리이소시아네이트를 반응시켜 얻어지고, 상기 수분산성 폴리우레탄 수지(A)에 대해서 방향족 고리형 구조 단위를 15∼35중량% 함유하며, 상기 소수성 폴리에스테르폴리올(B-1) 및 소수성 폴리에테르폴리올(B-2) 중 하나 이상이 25℃에서 액상이며, 방향족 고리형 구조 단위를 20∼50중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 수성 코팅제가 개시되어 있다.

이러한 종래 기술의 코팅제는 시공 조건이 까다롭고 시효 경화에 따른 코팅 부위의 탈색 또는 변색이 진행되어 주기적인 반복 시공이 요구되는 문제점이 있었다.

또한, 대한민국 등록특허 제1363238호(등록일자: 2014. 2. 6., 발명의 명칭: 코팅제 및 그 제조 방법)는 쉘층이, 2000∼5500mmol/kg의 지방족 환식 구조와, 카르복시기 및 카르복실레이트기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 관능기를 갖는 우레탄 수지(a1)로 이루어지고, 또한 코어층이 염기성 질소 원자 함유기를 갖는 비닐 중합체(a2)로 이루어지는 코어·쉘형 수지 입자(A), 가수 분해성 실릴기 및 실라놀기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 관능기와 에폭시기를 갖는 화합물(B), 및, 수계 매체를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 코팅제가 개시되어 있다.

이러한 종래 기술은, 비교적 저온 환경 하이어도 가교 도막을 형성 가능하며, 또한 매우 뛰어난 내용제성, 내수성이나 내약품성 및 내식성을 갖는 도막을 형성 가능하므로, 특히, 플라스틱 기재의 표면 보호 코팅제나, 강판 등의 금속 기재의 표면 보호 코팅제로 사용할 수 있다고 주장하는 반면, 적용 분야가 너무 광범위하고 시공성이 좋지 못하고 방오성과 발수성이 양호하지 못한 단점이 있었다.

더욱이, 이러한 종래 기술들 이외에 시판되고 있는 대다수의 플라스틱 표면 보호용 코팅제들이 모두 동일한 문제점을 내포하고 있는 실정에 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 본 발명의 목적은, 플라스틱 표면을 보호하기 위한 실리콘 1액형 코팅제로서, 더욱 상세하게는 플라스틱 표면에 도포한 다음 5분 경과후 부드러운 천이나 극세사 천으로 광을 내듯 닦아주는 것만으로 코팅이 완성되는 실리콘 합성수지 코팅제를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 실리콘 수지 100 중량부에 대하여, 노말헵탄 2 ~ 2.5 중량부, 디로린산디뷰틸틴 1.3 ~ 1.76 중량부, 디메톡시디메틸실란 0.1 ~ 0.13 중량부, 메타규산나트륨 3 ~ 3.3 중량부, 메틸트리메톡시실란 0.1 ~ 0.12 중량부 및 실리콘 수지 유동화제 2.3 ~ 2.5 중량부를 함유하는 실리콘 합성수지 코팅제에 의해 달성될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 상기 실리콘 수지 유동화제는 다이메틸비스(트리메틸실녹시)실란인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명은 코팅 표면 개질제 3.2 ~ 3.5 중량부를 더 포함하되, 상기 코팅 표면 개질제는 유기 티탄산계인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명은 대전 방지제 0.1 ~ 0.17 중량부를 더 포함하되, 상기 대전 방지제는 에틸알코올 100 중량부에 대하여, 솔비탄노라우레이트 1.5 ~ 3.8 중량부 및 산화티타늄 0.4 ~ 0.7 중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명은 자외선 차단제 0.03 ~ 0.07 중량부를 더 포함하되, 상기 자외선 차단제는 이산화티타늄 100 중량부에 대하여, 산화아연 70 ~ 95 중량부, 분산제 6 ~ 12 중량부 및 고분자 중합체 12 ~ 34 중량부를 함유하고, 상기 분산제는 폴리하이드록시스테아릭애씨드, 에틸핵실팔미테이트, 이소프로필팔미테이트 또는 이소스테아릭애씨드 중에서 선택된 어느 하나 이상이고, 상기 고분자 중합체는 폴리에스터, 폴리메틸메타크릴레이트 또는 하이드록시프로필메틸셀룰로오스프탈레이트 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 본 발명은 해충 기피제 0.5 ~ 1.3 중량부를 더 포함하되, 상기 해충 기피제는 피톤치드 오일 100 중량부에 대하여, 시트르산(Citric Acid) 15 ~ 35 중량부, 일랑일랑 오일 5 ~ 7 중량부, 스피어민트 오일 0.2 ~ 0.3 중량부 및 에틸알코올 1 ~ 1.3 중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명은 플라스틱 표면을 보호하기 위한 실리콘 1액형 코팅제로서 플라스틱 표면에 도포한 다음 5분 경과후 부드러운 천이나 극세사 천으로 광을 내듯 닦아주는 것만으로 코팅이 완성되며 내식성, 경도 및 발수성이 양호한 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하기로 한다.

1. 실리콘 합성수지 코팅제의 조성

본 발명의 실리콘 합성수지 코팅제는, 실리콘 수지 100 중량부에 대하여, 노말헵탄(Normal Heptane) 2 ~ 2.5 중량부, 디로린산디뷰틸틴(Dibutytidilaurate) 1.3 ~ 1.76 중량부, 디메톡시디메틸실란(Dimethoxydimethylsilane) 0.1 ~ 0.13 중량부, 메타규산나트륨(Sodium Metasilicate) 3 ~ 3.3 중량부, 메틸트리메톡시실란(Methyltyimethoxysilane) 0.1 ~ 0.12 중량부 및 실리콘 수지 유동화제 2.3 ~ 2.5 중량부를 함유한다.

본 발명에 의한 실리콘 수지 유동화제는 다이메틸비스(트리메틸실녹시)실란 [(Dimethylbis(trimethylsiloxy)silane]이다.

또한, 본 발명은 유기 티탄산인 코팅 표면 개질제 [Bis(ethyl-3-oxo-butanoato-O1,O3)-bis(2-propanolato) titanium]) 3.2 ~ 3.5 중량부를 더 포함한다.

또한, 본 발명은 대전 방지제 0.1 ~ 0.17 중량부를 더 포함한다.

여기서, 대전 방지제는 에틸알코올 100 중량부에 대하여, 솔비탄노라우레이트(sorbitanmonolaurate) 1.5 ~ 3.8 중량부 및 산화티타늄 0.4 ~ 0.7 중량부를 함유한다.

또한, 본 발명은 집중적인 자선선 노출시 코팅막 손상 또는 변색을 방지하기 위하여 자외선 차단제 0.03 ~ 0.07 중량부를 더 포함한다.

여기서, 자외선 차단제는 이산화티타늄 100 중량부에 대하여, 산화아연 70 ~ 95 중량부, 분산제 6 ~ 12 중량부 및 고분자 중합체 12 ~ 34 중량부를 함유한다.

분산제는 폴리하이드록시스테아릭애씨드, 에틸핵실팔미테이트, 이소프로필팔미테이트 또는 이소스테아릭애씨드 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것이다.

고분자 중합체는 폴리에스터, 폴리메틸메타크릴레이트 또는 하이드록시프로필메틸셀룰로오스프탈레이트 중에서 선택된 어느 하나 이상이다.

또한, 본 발명은 해충 기피제 0.5 ~ 1.3 중량부를 더 포함한다.

여기서, 해충 기피제는 피톤치드 오일 100 중량부에 대하여, 시트르산(Citric Acid) 15 ~ 35 중량부, 일랑일랑 오일 5 ~ 7 중량부, 스피어민트 오일 0.2 ~ 0.3 중량부 및 에틸알코올 1 ~ 1.3 중량부를 함유한다.

2. 내식성, 경도측정 및 발수성 시험

a. 시편 및 코팅막의 규격

- 시편 : 50mm(가로) X 50mm(세로) X 50mm(두께)의 폴리에틸렌 블록

- 코팅막: 5 ~ 35㎛

b. 시편에 적용된 코팅제의 조성

- 실험예 1에 적용된 코팅제의 조성

실리콘 수지 100 중량부에 대하여, 노말헵탄 2 ~ 2.5 중량부, 디로린산디뷰틸틴 1.3 ~ 1.76 중량부, 디메톡시디메틸실란 0.1 ~ 0.13 중량부, 메타규산나트륨 3 ~ 3.3 중량부, 메틸트리메톡시실란 0.1 ~ 0.12 중량부, 실리콘 수지 유동화제 2.3 ~ 2.5 중량부 및 유기 티탄산인 코팅 표면 개질제 3.2 ~ 3.5 중량부

- 실험예 2에 적용된 코팅제의 조성

실리콘 수지 100 중량부에 대하여, 노말헵탄 2 ~ 2.5 중량부, 디로린산디뷰틸틴 1.3 ~ 1.76 중량부, 디메톡시디메틸실란 0.1 ~ 0.13 중량부, 메타규산나트륨 3 ~ 3.3 중량부, 메틸트리메톡시실란 0.1 ~ 0.12 중량부, 실리콘 수지 유동화제 2.3 ~ 2.5 중량부, 유기 티탄산인 코팅 표면 개질제 3.2 ~ 3.5 중량부 및 대전 방지제 0.1 ~ 0.17 중량부

- 실험예 3에 적용된 코팅제의 조성

실리콘 수지 100 중량부에 대하여, 노말헵탄 2 ~ 2.5 중량부, 디로린산디뷰틸틴 1.3 ~ 1.76 중량부, 디메톡시디메틸실란 0.1 ~ 0.13 중량부, 메타규산나트륨 3 ~ 3.3 중량부, 메틸트리메톡시실란 0.1 ~ 0.12 중량부, 실리콘 수지 유동화제 2.3 ~ 2.5 중량부, 유기 티탄산인 코팅 표면 개질제 3.2 ~ 3.5 중량부, 대전 방지제 0.1 ~ 0.17 중량부 및 자외선 차단제 0.03 ~ 0.07 중량부

- 비교예 1에 적용된 코팅제 (표면보호제)

미국 맥과이어스사(社)의 제품명 G4016 맥과이어 슈프림 샤인 프로텍턴트

- 비교예 2에 적용된 코팅제 (전문 발수제)

미국 피지더블유사(PGW LLC)의 제품명 아쿠아펠(Aquapel)

(1) 내식성 시험

코팅막이 형성된 시편을 5% NaCl 용액에 720 시간 침적시켜(JIS-K-5400 8.23) 내식성 테스트를 진행하였으며 그 평균치를 표 1에 기재하였다.

(2) 경도측정 시험

두께 2mm (100mm X 100mm)의 유리판 위에 코팅한 시편을 각기 10개씩 만든 다음 각각 1개씩을 건조기에서 150℃, 20분간 건조시켜 측정기로 1 kgf 힘으로 10mm 그어 5회 반복(KS D6711 기준)하여 연필경도를 측정하였고 그 평균치를 표 1에 기재하였다.

(3) 발수시험

두께 2mm (100mm X 100mm)의 20°경사진 유리판 위에 코팅된 시편을 각기 10개씩 만든 다음 그 시편 전면 표면에 물을 분사한 후 1분 경과후 표면에 잔존하는 수분의 중량을 측정하였고 그 평균치를 표 1에 기재하였다. 여기서, 발수성(%)은 최초 수분의 중량에서 최종 잔존하는 수분의 중량을 뺀 값의 백분율을 나타낸 값이다.

3. 실리콘 합성수지 코팅제의 사용범위 및 특징

(가) 내한성 -45 ~ -20℃에서 10년

-15 ~ 0℃에서 25년 이상

(나) 내열성 65 ~ 100℃에서 5년

20 ~ 35℃에서 25년 이상

(다) 내화학성

20% 농도의 염산에 부분적 노출(코팅면의 30% 이하)시 5 ~7일 정도 코팅면이 유지되며, 3일 내에 표면을 부드러운 융이나 극세사 천으로 문질러 염산을 제거하면 원상태의 코팅막을 유지할 수 있음

(라) 항균성 99.9% 이상 (대장균)

(마) 방오성 1급

(바) 발수성 전문적인 발수코팅제 대비 95% 이상

이와 같은 조성을 갖는 본 발명의 코팅제는 종래의 코팅제와는 달리 1액형으로서 경화제가 필요하지 않아 사용이 편리하고, 시공하고자 하는 부위만을 선택적으로 스프레이 도포한 후 부드러운 융이나 극세사 천으로 광을 내듯이 닦아주는 것만으로 코팅이 완료되기 때문에 일반인들도 용이하게 플라스틱 표면을 보호할 수 있는 특징이 있다.

또한, 본 발명의 코팅제는 스프레이 도포 후 60 ~ 65℃ 온도를 코팅 표면에 10 ~ 30분 정도 유지시키면 부드러운 융이나 극세사 천 등으로 표면을 닦아내지 않더라도 코팅막을 형성할 수 있기 때문에 넓은 면을 시공하는 경우에 특히 유리한 특장점이 있다.

또한, 본 발명의 코팅제는 해충 기피제가 함유되어 있어 코팅면 주위의 해충의 접근을 원천적으로 차단할 수 있는 특징이 있다. 여기서, 본 실시예에 함유된 해충 기피제는 피톤치드를 주재료로 하여 다양한 해충 기피 성분이 있는 오일과 에틸알코올을 함유하고 있어 일반적인 해충 기피제 대비 75 ~ 83% 정도의 기피 효과가 있다.

이상과 같은 본 발명은 일 실시예에 한정되어 설명되었으나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 토대로 변형되는 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 속함이 분명하다.

Claims

실리콘 수지 100 중량부에 대하여, 노말헵탄 2 ~ 2.5 중량부, 디로린산디뷰틸틴 1.3 ~ 1.76 중량부, 디메톡시디메틸실란 0.1 ~ 0.13 중량부, 메타규산나트륨 3 ~ 3.3 중량부, 메틸트리메톡시실란 0.1 ~ 0.12 중량부 및 실리콘 수지 유동화제 2.3 ~ 2.5 중량부를 함유하되,
자외선 차단제 0.03 ~ 0.07 중량부를 더 포함하되,
상기 자외선 차단제는 이산화티타늄 100 중량부에 대하여, 산화아연 70 ~ 95 중량부, 분산제 6 ~ 12 중량부 및 고분자 중합체 12 ~ 34 중량부를 함유하고,
상기 분산제는 폴리하이드록시스테아릭애씨드, 에틸핵실팔미테이트, 이소프로필팔미테이트 또는 이소스테아릭애씨드 중에서 선택된 어느 하나 이상이고,
상기 고분자 중합체는 폴리에스터, 폴리메틸메타크릴레이트 또는 하이드록시프로필메틸셀룰로오스프탈레이트 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 실리콘 합성수지 코팅제.
제 1 항에 있어서,
상기 실리콘 수지 유동화제는 다이메틸비스(트리메틸실록시)실란인 것을 특징으로 하는 실리콘 합성수지 코팅제.
제 1 항에 있어서,
코팅 표면 개질제 3.2 ~ 3.5 중량부를 더 포함하되, 상기 코팅 표면 개질제는 유기 티탄산계인 것을 특징으로 하는 실리콘 합성수지 코팅제.
제 1 항에 있어서,
대전 방지제 0.1 ~ 0.17 중량부를 더 포함하되, 상기 대전 방지제는 에틸알코올 100 중량부에 대하여, 솔비탄노라우레이트 1.5 ~ 3.8 중량부 및 산화티타늄 0.4 ~ 0.7 중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 실리콘 합성수지 코팅제.
삭제
제 1 항에 있어서,
해충 기피제 0.5 ~ 1.3 중량부를 더 포함하되,
상기 해충 기피제는 피톤치드 오일 100 중량부에 대하여, 시트르산(Citric Acid) 15 ~ 35 중량부, 일랑일랑 오일 5 ~ 7 중량부, 스피어민트 오일 0.2 ~ 0.3 중량부 및 에틸알코올 1 ~ 1.3 중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 실리콘 합성수지 코팅제.