KR101843053B1 - Anti-fog composition with short perfluoroalkyl chains - Google Patents

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KR101843053B1
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이병민
박수열
강은경
김영선
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한국화학연구원
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Abstract

The present invention relates to an anti-fogging composition containing a short fluorinated alkyl group, specifically two short fluorinated alkyl groups having 6 or less carbon atoms in a single molecule. According to the resent invention, the anti-fogging composition containing the short fluorinated alkyl groups is more environmentally friendly and excellent in antifogging ability than existing anti-fogging compositions containing long alkyl fluorinated groups whose use is restricted due to environmental or harmful issues. In addition, the anti-fogging composition can be useful as anti-fogging agents for glasses, automobiles, helmets, goggles, and households.

Description

짧은 불화 알킬기를 함유하는 김서림 방지용 조성물{Anti-fog composition with short perfluoroalkyl chains}(Anti-fog composition with short perfluoroalkyl chains)

본 발명은 짧은 불화 알킬기, 구체적으로 한 분자 내의 탄소 수 6개 이하의 불화 알킬기를 두 개 함유하는 김서림 방지용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for preventing fogging containing a short fluorinated alkyl group, specifically two fluorinated alkyl groups having 6 or fewer carbon atoms in a molecule.

자동차, 안경, 고글, 화장실 거울 등과 같은 제품은 생활에 꼭 필요하지만 온도나 환경에 따라 김이 서려 그 사용이 불편해지는 경우가 생긴다. 김이 서리는 것은 주로 내부와 외부의 온도가 다를 때 발생하게 된다. 컵 안에 차가운 물을 부어놓고 상온에 놓으면 컵 외부에 물방울이 생기고 컵 안에 뜨거운 물을 부으면 컵 안쪽에 습기가 차는 것이 이와 같은 원리이다. Products such as automobiles, glasses, goggles, toilet mirrors, etc. are necessary for daily life, but the use of the product may become uncomfortable depending on the temperature and environment. Steaming occurs mainly when the temperature inside and outside is different. It is this principle that when the cold water is poured into the cup and it is placed at room temperature, water droplets are formed on the outside of the cup and the hot water is poured into the cup.

김이 서리게 되면 시야 확보가 잘 되지 않고 이를 제거해야 하는 불편함이 있을 뿐만 아니라 달리는 자동차나 헬멧을 착용한 오토바이 운전자, 안경을 착용한 보행자의 경우 갑자기 김이 서리게 된다면 순간적으로 앞이 보이지 않게 되어 위험한 상황에 놓이게 되므로 김서림 방지제는 매우 필수적이라 할 수 있다. In addition to the inconvenience that it is not easy to get a clear view of the driver when the steaming air is frozen, the motorcycle driver wearing a car or a helmet, or a pedestrian wearing glasses, And it is in a dangerous situation, so anti-fogging agent is very essential.

특허문헌 1은 계면활성제와 유기산, 금속이온 봉집제 등을 포함하는 김서림 방지제에 대한 발명을 기술한 바 있다. 또한, 특허문헌 2는 친수성 모노머, 소수성 모노머등을 중합하여 공중합체 수지를 제조하여 김서림 방지용으로 사용할 수 있음을 보고하였으며, 특허문헌 3에는 다양한 계면활성제를 사용하여 김서림 방지제를 제조한 바 있다. Patent Document 1 discloses an anti-fogging agent including a surfactant, an organic acid, a metal ion-containing agent, and the like. In addition, Patent Document 2 reports that a copolymer resin can be prepared by polymerizing a hydrophilic monomer, a hydrophobic monomer or the like to be used for preventing fogging. In Patent Document 3, various anti-fogging agents have been prepared using various surfactants.

종래 김서림 방지제에 사용되는 불소계 계면활성제는 대부분 불화 알킬기의 길이가 8개 이상인 것을 사용하고 있다. 대표적인 불소계 화합물로는 8개의 탄소를 가지는 과불화 화합물로서, PFOA(Perfluorooctanoic acid) 또는 PFOS(Perfluorooctanesulfonic acid)가 있다. Conventionally, fluorinated surfactants used in anti-fogging agents generally have fluorinated alkyl groups of 8 or more in length. Typical fluorinated compounds include perfluoroctanoic acid (PFOA) or perfluoroctanesulfonic acid (PFOS), which are perfluorinated compounds having eight carbons.

그러나, 최근 상기 PFOA 또는 PFOS가 인체 혈액 내에 축적됨이 보고되었고, 동물실험에서 발암물질이 검출되고, 임신장애 등을 유발시킬 수 있음이 알려짐에 따라 위험물질로 분류되어 미국 등의 나라에서 그 사용을 규제하고 있다. 독일과 노르웨이의 지원을 받고 있는 RAC(Risk Assessment Committee : 리스크 평가위원회)가 PFOA 관련 물질과 각종 염(salt) 및 이를 포함하는 제품과 혼합물 등의 사용, 제조, 판매 행위에 대한 제한에 동의하기로 결정하였다고 발표하였다. PFOA는 생분해가 안되는 영원불멸의 물질로 생체 내에 축적되는 독성물질(persistent, bio-accumulative, and toxic substance : PBT)로 알려져 있다. However, recently, it has been reported that PFOA or PFOS accumulates in human blood, and it is known that carcinogens can be detected in an animal experiment and can cause pregnancy disorder, etc. Therefore, it is classified as a dangerous substance, Of the total. The Risk Assessment Committee (RAC), supported by Germany and Norway, agrees to limit the use, manufacture and sale of PFOA-related substances and salts and products and mixtures containing them. . PFOA is a immortality of the biodegradable material should not toxic substances that accumulate in the body: it is known as (p ersistent, b io-accumulative , and t oxic substance PBT).

상술한 바와 같이, PFOA 또는 PFOS는 그 성능이 매우 우수하나 환경적 또는 유해성 문제로 인해 그 사용이 제한되고 있으므로, 이를 대체할 수 있는 불소계 화합물의 개발이 필요한 실정이다. As described above, PFOA or PFOS has excellent performance, but its use is restricted due to environmental or harmful problems. Therefore, it is necessary to develop a fluorine compound that can replace the PFOA or PFOS.

이에, 본 발명자들은 이를 대체할 수 있는 김서림 방지제를 개발하기 위하여 노력하던 중, 한 분자 내에 탄소 수 6 개 이하의 짧은 불화 알킬기를 두 개 함유하는 화합물을 포함하는 조성물이 김서림 방지제가 짧은 불화 알킬기를 가지고 있음에도 불구하고, 환경적 또는 유해성 문제로 인해 그 사용이 제한되고 있는 종래 긴 불화 알킬기를 포함하는 김서림 방지용 조성물보다 친환경적이고 김서림 방지 능력이 우수하므로, 안경용, 차량용, 헬멧용, 고글용, 가정용 등의 김서림 방지제로 유용하게 사용될 수 있음을 알아내어 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have made efforts to develop anti-fogging agents that can replace them, and have found that when a composition containing a compound containing two short fluorinated alkyl groups having 6 or less carbon atoms in one molecule is used as the anti-fogging alkyl group The present invention is more environmentally friendly than the anti-fogging composition containing the conventional long-fluoroalkyl group, which is limited in its use due to environmental or harmful problems, and is excellent in anti-fogging ability, so that it can be used for spectacles, automobiles, helmets, goggles, And thus the present invention has been completed.

대한민국공개특허 10-2005-0036340Korean Patent Publication No. 10-2005-0036340 대한민국공개특허 10-2008-0044140Korean Patent Publication No. 10-2008-0044140 대한민국공개특허 10-2000-0007860Korean Patent Publication No. 10-2000-0007860

본 발명의 목적은 불소 아크릴레이트계 고분자를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a fluoroacrylate-based polymer.

본 발명의 다른 목적은 상기 불소 아크릴레이트계 고분자의 제조방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a method for producing the fluoroacrylate-based polymer.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 불소 아크릴레이트계 고분자를 포함하는 김서림 방지용 조성물을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a composition for preventing fogging which comprises the fluorine acrylate-based polymer.

본 발명의 다른 목적은 김서림 방지 방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a fogging prevention method.

상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 불소 아크릴레이트계 고분자를 제공한다:The present invention provides a fluoroacrylate-based polymer represented by the following Formula 1:

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112016127826029-pat00001
Figure 112016127826029-pat00001

(상기 화학식 1에서, R1, R2, R3, R4, Ra, Rb, Rc, Rd, M 및 n은 발명의 상세한 설명에서 정의한 바와 같다).(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R a , R b , R c , R d , M and n are as defined in the description of the invention).

또한, 본 발명은, Further, according to the present invention,

하기 화학식 2로 표시되는 불소계 아크릴레이트; 하기 화학식 3으로 표시되는 아크릴산; 하기 화학식 4로 표시되는 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트; 및 하기 화학식 5로 표시되는 알킬아크릴레이트를 개시제 존재 하에 중합 반응시키는 단계를 포함하는 상기 화학식 1로 표시되는 불소 아크릴레이트계 고분자의 제조방법을 제공한다.A fluorine-based acrylate represented by the following formula (2); Acrylic acid represented by the following general formula (3); Polyethylene glycol acrylate represented by the following formula (4); And a step of polymerizing the alkyl acrylate represented by the following formula (5) in the presence of an initiator to prepare a fluoroacrylate-based polymer represented by the above formula (1).

[화학식 2](2)

Figure 112016127826029-pat00002
Figure 112016127826029-pat00002

[화학식 3](3)

Figure 112018000087356-pat00022
Figure 112018000087356-pat00022

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure 112016127826029-pat00004
Figure 112016127826029-pat00004

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure 112016127826029-pat00005
Figure 112016127826029-pat00005

(상기 화학식 2 내지 5에서,(In the above formulas 2 to 5,

R1, R2, R3, R4, Ra, Rb, Rc, Rd, M 및 n은 발명의 상세한 설명에서 정의한 바와 같다).R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R a , R b , R c , R d , M and n are as defined in the description of the invention.

나아가, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 불소 아크릴레이트계 고분자를 포함하는 김서림 방지용 조성물을 제공한다.Further, the present invention provides a composition for preventing fogging comprising the fluoroacrylate-based polymer represented by Formula 1 above.

또한, 본 발명은 상기 김서림 방지용 조성물을 피처리물에 부착하는 것을 포함하는 김서림 방지 방법을 제공한다.Further, the present invention provides a fogging prevention method comprising adhering the anti-fogging composition to a subject to be treated.

본 발명에 따른 한 분자내의 탄소 수 6개 이하의 불화 알킬기를 두 개 함유하는 김서림 방지용 조성물은 환경적 또는 유해성 문제로 인해 그 사용이 제한되고 있는 종래 긴 불화 알킬기를 포함하는 김서림 방지용 조성물보다 친환경적이고 김서림 방지 능력이 우수하므로, 안경용, 차량용, 헬멧용, 고글용, 가정용 등의 김서림 방지제로 유용하게 사용될 수 있다.The anti-fogging composition containing two fluorinated alkyl groups of not more than 6 carbon atoms in the molecule according to the present invention is more environmentally friendly than the anti-fogging composition containing the conventional long fluoroalkyl group whose use is restricted due to environmental or harmful problems Can be effectively used as an anti-fogging agent for spectacles, automobiles, helmets, goggles and households.

도 1 내지 도 4는 실시예 및 비교예의 김서림 방지용 조성물을 도포한 유리판에 뜨거운 수증기를 분사하여 김서림 방지 유지 정도를 시간에 따라 촬영한 이미지이다Figs. 1 to 4 are images obtained by spraying hot water vapor on a glass plate coated with the composition for preventing fogging according to Examples and Comparative Examples,

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 불소 아크릴레이트계 고분자를 제공한다.:The present invention provides a fluoroacrylate-based polymer represented by the following formula (1):

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112016127826029-pat00006
Figure 112016127826029-pat00006

(상기 화학식 1에서,(In the formula 1,

R1 및 R2는 각각 독립적으로 -(CH2)x-(CF2)y-CF3이고, 여기서, x는 1 또는 2이고, y는 1 내지 5이며;R 1 and R 2 are each independently - (CH 2 ) x- (CF 2 ) y-CF 3 , wherein x is 1 or 2 and y is 1 to 5;

R3은 직쇄 또는 측쇄의 C12-C30알킬; 또는 하나 이상의 이중결합을 갖는 직쇄 또는 측쇄의 C12-C30알케닐이고;R 3 is straight or branched C 12 -C 30 alkyl; Or straight or branched C 12 -C 30 alkenyl having at least one double bond;

Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고; R a , R b , R c and R d are each independently hydrogen or methyl;

M은 알칼리 금속 양이온, 알칼리 토금속 양이온 또는 NH4 +이고; M is an alkali metal cation, an alkaline earth metal cation or NH 4 + ;

n은 4 내지 10의 정수이고; 및n is an integer from 4 to 10; And

a:b:c:d의 몰비는 1 : 5.5 - 6.5 : 0.6 - 1.2 : 0.5 - 1.0이다.The molar ratio of a: b: c: d is 1: 5.5 - 6.5: 0.6 - 1.2: 0.5 - 1.0.

이하, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 불소 아크릴레이트계 고분자에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the fluoroacrylate-based polymer represented by Formula 1 according to the present invention will be described in detail.

바람직하게는,Preferably,

상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 -(CH2)x-(CF2)y-CF3이고, 여기서, x는 1 또는 2이고, y는 1 내지 3이고;Wherein R 1 and R 2 are each independently - (CH 2 ) x- (CF 2 ) y-CF 3 , wherein x is 1 or 2 and y is 1 to 3;

R3은 직쇄 또는 측쇄의 C12-C20알킬이고;R 3 is linear or branched C 12 -C 20 alkyl;

Ra는 메틸, Rb는 수소, Rc 는 메틸, Rd수소이고; R a is methyl, R b is hydrogen, R c is methyl, R d is hydrogen;

M은 알칼리 금속 양이온이고;M is an alkali metal cation;

n은 4 내지 10이고; 및n is 4 to 10; And

a:b:c:d의 몰비는 1 : 5.5 - 6.5 : 0.6 - 1.2 : 0.5 - 1.0 이다.The molar ratio of a: b: c: d is 1: 5.5 - 6.5: 0.6 - 1.2: 0.5 - 1.0.

보다 바람직하게는,More preferably,

상기 R1 및 R2는 -CH2CF2CF3이고, Wherein R 1 and R 2 are -CH 2 CF 2 CF 3 ,

R3은 직쇄 또는 측쇄의 C12-C18알킬이고,R 3 is linear or branched C 12 -C 18 alkyl,

Ra는 메틸, Rb는 수소, Rc 는 메틸, Rd수소이고,R a is methyl, R b is hydrogen, R c Is methyl, R < d > is hydrogen,

M은 알칼리 금속 양이온이고,M is an alkali metal cation,

n은 4 내지 8이고; 및 n is from 4 to 8; And

a:b:c:d의 몰비는 1 : 5.8 - 6.0 : 0.8 - 0.9 : 0.6 - 0.7 이다.The molar ratio of a: b: c: d is 1: 5.8 - 6.0: 0.8 - 0.9: 0.6 - 0.7.

본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 불소 아크릴레이트계 고분자는 불화 알킬기의 탄소수가 6개 이하이면 특히 한정되는 것은 아니나, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 -(CH2)x-(CF2)y-CF3이고, 여기서, x는 1 또는 2이고, y는 1 내지 3인 것이 바람직하고, -CH2CH2CF2CF3 또는 -CH2CH2CF2CF2CF3인 것이 보다 바람직하고, -CH2CF2CF3인 것이 가장 바람직하다. The fluoroacrylate-based polymer represented by Formula 1 according to the present invention is not particularly limited as long as the fluorinated alkyl group has 6 or less carbon atoms, but R 1 and R 2 are each independently - (CH 2 ) x- (CF 2 ) y-CF 3 , wherein x is 1 or 2, y is preferably 1 to 3, and is preferably -CH 2 CH 2 CF 2 CF 3 or -CH 2 CH 2 CF 2 CF 2 CF 3 And most preferably -CH 2 CF 2 CF 3 .

불화 알킬기의 탄소수가 1개 미만일 경우, 김서림 방지의 효과를 나타내는 아크릴레이트계 고분자를 얻을 수 없고, 불화 알킬기의 탄소 수가 6개 초과인 경우, 불소의 수가 많아짐에 따라, 인체 및 환경에 유해할 수 있는 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적에서 벗어나게 된다.When the number of carbon atoms in the fluorinated alkyl group is less than 1, an acrylate-based polymer showing the effect of preventing fogging can not be obtained. When the number of carbon atoms in the fluorinated alkyl group exceeds 6, the number of fluorine atoms may be detrimental to the human body and the environment The present invention is intended to solve the problem of the present invention.

또한, 본 발명에 따른 불소 아크릴레이트계 고분자는 중량평균 분자량의 범위가 500,000 - 2,000,000인 것이 바람직하고, 800,000 - 1,500,000인 것이 보다 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. The fluoroacrylate polymer according to the present invention preferably has a weight average molecular weight ranging from 500,000 to 2,000,000, more preferably from 800,000 to 1,500,000, but is not limited thereto.

또한, 본 발명은 하기 화학식 2로 표시되는 불소계 아크릴레이트; 하기 화학식 3으로 표시되는 아크릴산; 하기 화학식 4로 표시되는 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트; 및 하기 화학식 5로 표시되는 알킬아크릴레이트를 개시제 존재 하에 중합 반응시키는 단계를 포함하는 상기 화학식 1로 표시되는 불소 아크릴레이트계 고분자의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a fluorinated acrylate represented by the following general formula (2): Acrylic acid represented by the following general formula (3); Polyethylene glycol acrylate represented by the following formula (4); And a step of polymerizing the alkyl acrylate represented by the following formula (5) in the presence of an initiator to prepare a fluoroacrylate-based polymer represented by the above formula (1).

[화학식 2](2)

Figure 112016127826029-pat00007
Figure 112016127826029-pat00007

[화학식 3](3)

Figure 112018000087356-pat00023
Figure 112018000087356-pat00023

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure 112016127826029-pat00009
Figure 112016127826029-pat00009

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure 112016127826029-pat00010
Figure 112016127826029-pat00010

(상기 화학식 2 내지 5에서,(In the above formulas 2 to 5,

R1, R2, R3, R4, Ra, Rb, Rc, Rd, M 및 n은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다).R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R a , R b , R c , R d , M and n are as defined in Formula 1.

이하, 본 발명에 따른 불소 아크릴레이트계 고분자의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method for producing a fluoroacrylate-based polymer according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 화학식 1의 불소 아크릴레이트계 고분자의 제조방법에 있어서, 통상적으로 아크릴레이트를 중합하는 반응 조건이라면 특별히 한정없이 사용할 수 있다. 상기 개시제로는 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide), 아조비스이소부티로니트릴, 디-t-부틸퍼옥시드, 라우릴퍼옥시드, 쿠멘히드로퍼옥시드, t-부틸퍼옥시피발레이트, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트 등을 사용할 수 있다. 상기 중합 개시제는 화학식 2 내지 5의 단량체 총 100 중량부에 대하여 0.01 내지 20 중량부, 예를 들면 0.01 내지 10 중량부의 범위에서 사용할 수 있다. In the process for producing the fluoroacrylate-based polymer represented by the formula (1) according to the present invention, it can be used without particular limitation, as long as it is a reaction condition for usually polymerizing acrylate. Examples of the initiator include benzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile, di-t-butyl peroxide, lauryl peroxide, cumene hydroperoxide, t-butyl peroxypivalate, diisopropyl peroxide Carbonate and the like can be used. The polymerization initiator may be used in an amount of 0.01 to 20 parts by weight, for example, 0.01 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of the monomers of the formulas (2) to (5).

또한, 용매로는 화학식 2 내지 5의 단량체에 불활성이고, 이들을 용해하는 것이라면 특별히 한정없이 사용할 수 있으나, 예를 들면 톨루엔, 자일렌, 클로로포름, 이소프로필알코올, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 시클로헥산, 벤젠, 석유 에테르, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 1,1,2,2-테트라클로로에탄, 1,1,1-트리클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 퍼클로로에틸렌, 테트라클로로디플루오로에탄, 트리클로로트리플루오로에탄 등을 들 수 있다. 용매는 화학식 2 내지 5의 단량체의 총 100 중량부에 대하여 50 내지 2000 중량부, 예를 들면 50 내지 1000 중량부의 범위에서 사용할 수 있다. The solvent is inert to the monomers of the formulas (2) to (5) and can be used without particular limitation as long as it dissolves the monomers. Examples of the solvent include toluene, xylene, chloroform, isopropyl alcohol, pentane, hexane, heptane, , Benzene, petroleum ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate, 1,1,2,2-tetrachloroethane, Trichloroethane, trichlorethylene, perchlorethylene, tetrachlorodifluoroethane, trichlorotrifluoroethane, and the like. The solvent may be used in an amount of 50 to 2000 parts by weight, for example, 50 to 1000 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of the monomers of formulas (2) to (5).

화학식 2로 표시되는 불소계 아크릴레이트는 불화 알킬기의 탄소수가 많아짐에 따라 인체 및 환경에 유해할 수 있는 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적에 따라 한 분자 내에 두개의 불화 알킬기를 포함하되, 상기 한 개의 불화 알킬기는 탄소 수 6개 미만으로 포함함으로써, 김서림 방지의 효과를 나타내는 역할을 하는 단량체로서, 다음과 같이 제조할 수 있다.The fluorine-containing acrylate represented by the general formula (2) contains two fluorinated alkyl groups in one molecule in order to solve the problem of being harmful to the human body and the environment as the number of carbon atoms in the fluorinated alkyl group increases, As the fluorinated alkyl group containing less than 6 carbon atoms, a monomer serving as an effect of preventing fogging can be produced as follows.

먼저, 에피클로로하이드린 : 불화알콜 : 염기의 사용량이 약 1 : 0.9~2.5 : 0.8~2.6 몰비인 조건 하에서 1,3-디불화알콕시-2-프로판올을 제조하는 단계(단계 1) 및 상기 단계 1에서 제조된 1,3-디불화알콕시-2-프로판올과 메타아크릴산 또는 아크릴산의 사용량이 1: 1.1~2.5 몰비로 촉매 조건 하에서 화학식 2로 표시되는 불소계 아크릴레이트 화합물을 제조하는 단계(단계 2)를 포함하는 제조방법으로 제조할 수 있다. First, a step (step 1) of producing 1,3-di-fluorinated alkoxy-2-propanol under the condition that the amount of epichlorohydrin: fluorinated alcohol: base is about 1: 0.9 to 2.5: 0.8 to 2.6 molar ratio, (Step 2) of producing a fluorinated acrylate compound represented by the general formula (2) under catalytic conditions in an amount of 1: 1.1 to 2.5 mol of 1,3-dihydrofluorinated alkoxy-2-propanol and methacrylic acid or acrylic acid, . ≪ / RTI >

구체적으로, 상기 단계 1의 불화알콜은 CF3CF2CH2-OH, CF3CF2CF2CH2-OH, CF3CF2CF2CF2CH2-OH, CF3CF2CF2CF2CH2CH2-OH 등의 분자식을 갖는 CF3-(CF2)y-(CH2)x-OH인 알코올일 수 있고, 여기에서 x은 1 또는 2이며, y는 1 내지 5일 수 있고, 바람직하게는 x는 1이고, y은 3일 수 있다.Specifically, the fluorinated alcohol in Step 1 is CF 3 CF 2 CH 2 -OH, CF 3 CF 2 CF 2 CH 2 -OH, CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CH 2 -OH, CF 3 CF 2 CF 2 CF CH 2 CH 2 CF 3 having 2 molecular formula, such as -OH - may be a (CF 2) y- (CH 2 ) x-OH is an alcohol, and where x is 1 or 2, y is a number from 1 to 5 Preferably, x is 1 and y can be 3.

또한, 상기 단계 1의 염기는 알칼리 금속 화합물로서, 알칼리 금속 수산화물이며, 바람직하게는 수산화 칼륨, 수산화 나트륨을 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 수산화 나트륨을 사용할 수 있다. 상기 염기는 고체 염기일 수 있다.In addition, the base of step 1 is an alkali metal compound, which is an alkali metal hydroxide, preferably potassium hydroxide or sodium hydroxide, more preferably sodium hydroxide. The base may be a solid base.

나아가, 상기 단계 1의 용매는 헥산, 톨루엔, 자일렌, 클로로포름 등 일반적인 비극성 용매가 사용될 수 있고, 바람직하게는 톨루엔이 사용될 수 있다.Further, as the solvent of the step 1, a general nonpolar solvent such as hexane, toluene, xylene, chloroform and the like can be used, and toluene can be preferably used.

상기 단계 2의 촉매는 일반적인 산촉매가 사용될 수 있고, 바람직하게는 반응성이 우수한 p-톨루엔술폰산이 사용될 수 있다.The catalyst of step 2 may be a conventional acid catalyst, preferably p-toluenesulfonic acid having excellent reactivity.

또한, 상기 단계 2는 중합방지제를 더 포함할 수 있고, 이의 비제한적 예시로서, 하이드로퀴논, 하이드로퀴논 모노에스터, 벤조퀴논 및 이들의 조합 등이 있다. 가장 바람직하게는 하이드로퀴논일 수 있다. In addition, the step 2 may further include a polymerization inhibitor, and examples thereof include hydroquinone, hydroquinone monoester, benzoquinone, and combinations thereof. Most preferably, it may be hydroquinone.

나아가, 상기 단계 2의 용매는 헥산, 톨루엔, 자일렌, 클로로포름 등 일반적인 비극성 용매가 사용될 수 있고, 바람직하게는 톨루엔이 사용될 수 있다.Further, as the solvent of the step 2, a general nonpolar solvent such as hexane, toluene, xylene, chloroform and the like can be used, and toluene can be preferably used.

화학식 3으로 표시되는 아크릴산은 물에 대한 용해도를 증가시키기 위해 첨가되는 모노머로서 말레익 안하이드라이도로 대체될 수도 있다. The acrylic acid represented by the general formula (3) may be replaced with maleic anhydride as a monomer added to increase solubility in water.

화학식 4로 표시되는 폴리에틸렌글리콜 메타아크릴레이트는 평균 분자량이 400~1000인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 평균 분자량이 500~600인 것을 사용할 수 있다.The polyethylene glycol methacrylate represented by the general formula (4) preferably has an average molecular weight of 400 to 1000, more preferably an average molecular weight of 500 to 600.

화학식 5로 표시되는 알킬아크릴레이트는 탄소수가 10개 내지 20개의 직쇄 또는 측쇄의 알킬 또는 적어도 하나 이상의 이중결합을 갖는 직쇄 또는 측쇄의 아케닐이고 바람직하게는 탄소수가 12 내지 18개이며 더욱 바람직하게는 탄소수가 18개인 직쇄 알킬일 수 있다.The alkyl acrylate represented by the general formula (5) is a straight chain or branched alkyl having 10 to 20 carbon atoms or a straight chain or branched chain alkenyl having at least one double bond, preferably having 12 to 18 carbon atoms, Straight chain alkyl having 18 carbon atoms.

나아가, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 불소 아크릴레이트계 고분자를 포함하는 김서림 방지용 조성물을 제공한다.Further, the present invention provides a composition for preventing fogging comprising the fluoroacrylate-based polymer represented by Formula 1 above.

구체적으로, 본 발명의 김서림 방지용 조성물에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 불소 아크릴레이트계 고분자는 김서림 방지용 조성물 전체 중량에 대하여, 1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 김서림 방지용 조성물은 상기 최적의 범위에서 유리 표면에 침투 및 부착되어 김서림을 방지하며, 유리 표면에 대한 조성물의 결합력을 강화시켜서 김서림 방지작용을 현저히 지속시킴으로써 사용자의 시야를 장시간 맑게 유지할 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 불소 아크릴레이트계 고분자 1 중량% 미만으로 포함되면 분산 능력이 미흡하여 김서림 방지 효과가 저하할 수 있고, 5중량% 초과로 포함되어도 그 성능이 더 우수해지지 않으며 제조 단가만 증가하므로 성능이나 경제적인 관점을 고려하면, 1 내지 5 중량%인 것이 바람직하다.Specifically, in the anti-fogging composition of the present invention, the fluoroacrylate-based polymer represented by Formula 1 may be contained in an amount of 1 to 5% by weight based on the total weight of the anti-fogging composition. The anti-fogging composition according to the present invention can prevent the fogging by penetrating and adhering to the glass surface in the optimum range, and by strengthening the bonding force of the composition against the glass surface, the anti-fogging action is remarkably sustained, have. If the amount of the fluoroacrylate-based polymer represented by the formula (1) is less than 1% by weight, the effect of preventing fogging may deteriorate due to insufficient dispersion capability. If the fluoroacrylate-based polymer is contained in an amount exceeding 5% by weight, , It is preferably 1 to 5% by weight from the standpoint of performance and economics.

이때, 상기 화학식 1로 표시되는 불소 아크릴레이트계 고분자의 농도는 0.01 내지 50 중량%일 수 있다.In this case, the concentration of the fluoroacrylate-based polymer represented by Formula 1 may be 0.01 to 50 wt%.

또한, 본 발명에 따른 김서림 방지용 조성물은 용액, 유탁액 또는 에어졸의 형태인 것이 바람직하여 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 술포숙신산에스테르염, 물, 비이온 계면활성제, 음이온 계면활성제, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 및 탄소수 2 내지 5의 알코올 등의 용매 등을 더 포함할 수 있다.The anti-fogging composition according to the present invention is preferably in the form of a solution, an emulsion or an aerosol, and is preferably selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, sulfosuccinic ester salt, water, nonionic surfactant, anionic surfactant, , A solvent such as polyethylene glycol and an alcohol having 2 to 5 carbon atoms, and the like.

이때, 폴리비닐알콜은 분자량이 31,000 내지 51,000인 것이 바람직하고, 폴리비닐피롤리돈은 평균 분자량이 360,000인 것이 바람직하며, 또한 술포숙신산에스테르염은 알킬의 탄소수가 6 내지 12인 것이 바람직하고, 염으로는 나트륨, 칼륨, 리튬이 바람직하며, 보다 바람직하게는 8개의 알킬기를 갖는 나트륨염일 수 있다.The polyvinyl alcohol preferably has a molecular weight of 31,000 to 51,000, and the polyvinyl pyrrolidone preferably has an average molecular weight of 360,000. In addition, the sulfosuccinic acid ester salt preferably has 6 to 12 carbon atoms in the alkyl group, Sodium, potassium and lithium are preferable, and sodium salt having 8 alkyl groups is more preferable.

또한, 본 발명에 따른 김서림 방지용 조성물은 통상의 분야에서 사용하는 색소 또는 향료를 김서림의 효과를 방해하지 않는 범위 내로 더 첨가될 수 있다.Further, the composition for preventing fogging according to the present invention may further be added to the range of not hindering the effect of the fogging on the coloring matter or the fragrance used in ordinary fields.

본 발명에 따른 상기 김서림 방지용의 조성물의 김서림 방지성을 측정한 결과, 구체적으로, 실시예 1, 2, 5, 6, 4, 3의 순서로 김서림 방지성이 우수함을 확인할 수 있고, 본 발명에 따른 불소계 고분자를 함유하지 않는 비교예 3 및 4는 김서림 방지성이 거의 없으며, 종래의 김서림 방지제인 비교예 1 및 2에 비해서도 우수함을 알 수 있다(실험예 1 참조). As a result of measuring the anti-fogging properties of the anti-fogging composition according to the present invention, it can be confirmed that the anti-fogging properties in Examples 1, 2, 5, 6, 4 and 3 are excellent, Comparative Examples 3 and 4 containing no fluorine-based polymer exhibited almost no antifogging property, and were superior to Comparative Examples 1 and 2 which are conventional anti-fogging agents (see Experimental Example 1).

따라서, 본 발명에 따른 한 분자 내의 탄소 수 6개 이하의 불화 알킬기를 두 개 함유하는 김서림 방지용 조성물은 환경적 또는 유해성 문제로 인해 그 사용이 제한되고 있는 종래 긴 불화 알킬기를 포함하는 김서림 방지용 조성물보다 친환경적이고 김서림 방지 능력이 우수하므로, 안경용, 차량용, 헬멧용, 고글용, 가정용 등의 김서림 방지제로 유용하게 사용될 수 있다.Therefore, the anti-fogging composition containing two fluorinated alkyl groups of 6 or less carbon atoms in the molecule according to the present invention is superior in anti-fogging composition containing a long fluorinated alkyl group which is limited in its use due to environmental or harmful problems It is environmentally friendly and has excellent anti-fogging ability, so it can be usefully used as an anti-fogging agent for eyeglasses, automobile, helmet, goggles, and home.

또한, 본 발명은 상기 김서림 방지용 조성물을 피처리물에 부착시키는 단계를 포함하는 김서림 방지 방법을 제공한다. Further, the present invention provides a fogging prevention method comprising the step of adhering the anti-fogging composition to the object to be treated.

구체적으로, 본 발명에 따른 김서림 방지용 조성물을 통상의 공지의 방법에 의해 피처리물에 적용할 수 있다. 통상적으로, 김서림 방지용 조성물을 유기 용제 또는 물에 분산하여 희석하고, 침지 도포, 분무 도포, 기포 도포 등과 같은 공지된 방법에 의해 피처리물의 표면에 부착시켜 건조할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 방충제, 유연제, 항균제, 난연제, 대전 방지제, 도료 정착제, 주름 방지제 등을 첨가하여 병용할 수도 있다.Specifically, the composition for preventing fogging according to the present invention can be applied to the object to be treated by a conventionally known method. Usually, the anti-fogging composition is dispersed in an organic solvent or water, diluted, and dried by adhering to the surface of the material to be treated by a known method such as dip coating, spray coating, or bubble coating. If necessary, insecticides, softeners, antibacterial agents, flame retardants, antistatic agents, paint fixing agents, anti-wrinkle agents and the like may be added and used in combination.

상기 피처리물로는 안경용, 차량용, 고글용, 가정용 등의 김서림의 방지를 필요로 하는 물품에 적용할 수 있다.The object to be treated can be applied to an article requiring prevention of fogging such as a spectacle, a vehicle, a goggle, or a home.

이하, 본 발명의 실시예 및 실험예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, examples and experimental examples of the present invention will be described in detail.

단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.However, the following Examples and Experimental Examples are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following Examples and Experimental Examples.

<< 제조예Manufacturing example 1> 불소  1> Fluorine 아크릴레이트계Acrylate series 고분자 제조 1 Polymer manufacturing 1

단계 step 1: 11: 1 ,3-비스(2,2,3,3,3-펜타플루오로프로폭시)프로판-2-일 메타아크릴레이트(F2-F2-MMA)의 제조(3-bis (2,2,3,3,3-pentafluoropropoxy) propan-2-yl methacrylate (F2-F2-MMA)

Figure 112016127826029-pat00011
Figure 112016127826029-pat00011

교반기, 히터, 냉각기, 온도계가 부착된 1L 3구 플라스크에 CF3CF2CH2-OH 인 알코올 2.1 mol과 TBAB(tetrabutyl ammonium bromide) 0.0625 mol과 톨루엔 300 ml을 투입하였다. 상온에서 교반하며 NaOH 2 mol을 천천히 투입하고 30분 동안 교반하였다. 에피클로로하이드린 1 mol을 내부 온도가 30℃를 넘지 않도록 천천히 적가한 후 80~100℃에서 교반하면서 24시간 정도 반응시켰다. GC로 반응을 추적하며, 원료물질인 에피클로로하이드린이 사라졌을 때 반응을 종결하였다. 반응 종결 후 물 100ml씩 3회 세척한 뒤 물 층은 제거하고 유기 층은 무수황산마그네슘(MgSO4) 10 g을 사용하여 잔여 수분을 제거하였다. 톨루엔은 증발기를 사용하여 모두 제거한 후 감압증류를 하여 순수한 (CF3CF2CH2OCH2)2CH-OH를 얻었다. 3구 둥근플라스크에 톨루엔 400mL, 상기 제조된 (CF3CF2CH2OCH2)2CH-OH 1 mol과 메타아크릴산 2 mol, p-톨루엔술폰산 일수화물 0.2mol과 하이드로퀴논 0.0373mol을 투입한 후, 딘스탁을 이용하여 물을 제거하며 105℃에서 교반하였다. GC로 반응을 추적하면서 반응의 종결을 확인한 후, 탄산칼륨를 이용하여 남은 아크릴산을 중화하였다. 분별깔때기에 투입하여 물 100ml씩 3회 세척한 뒤 물 층은 제거하고 유기 층은 무수황산마그네슘(MgSO4) 10 g을 사용하여 잔여 수분을 제거하였다. 톨루엔은 증발기를 사용하여 모두 제거한 뒤 감압증류를 하여 순수한 1,3-비스(2,2,3,3,3-펜타플루오로프로폭시)프로판-2-일 메타아크릴레이트를 얻었다.A 1 L three-necked flask equipped with a stirrer, a heater, a condenser and a thermometer was charged with 2.1 mol of alcohol CF 3 CF 2 CH 2 -OH, 0.0625 mol of TBAB (tetrabutyl ammonium bromide) and 300 mL of toluene. 2 mol of NaOH was slowly added while stirring at room temperature and stirred for 30 minutes. 1 mol of epichlorohydrin was slowly added dropwise so that the internal temperature did not exceed 30 ° C, and the reaction was carried out at 80 to 100 ° C for about 24 hours with stirring. The reaction was traced by GC and the reaction was terminated when the raw material, epichlorohydrin, disappeared. After completion of the reaction, the mixture was washed three times with 100 ml of water each time, and the water layer was removed. The organic layer was dried with 10 g of anhydrous magnesium sulfate (MgSO4) to remove residual moisture. The toluene was completely removed by using an evaporator and then distilled under reduced pressure to obtain pure (CF 3 CF 2 CH 2 OCH 2 ) 2 CH-OH. In a three-neck round flask, 400 mL of toluene, 1 mol of the above-prepared (CF 3 CF 2 CH 2 OCH 2 ) 2 CH-OH, 2 mol of methacrylic acid, 0.2 mol of p-toluenesulfonic acid monohydrate and 0.0373 mol of hydroquinone , And water was removed using Dean Stark, and the mixture was stirred at 105 ° C. After the reaction was terminated by monitoring the reaction with GC, the remaining acrylic acid was neutralized with potassium carbonate. The mixture was poured into a separatory funnel and washed three times with 100 ml of water. The water layer was removed, and residual organic layer was dried with 10 g of anhydrous magnesium sulfate (MgSO 4 ). Toluene was all removed using an evaporator and then subjected to vacuum distillation to obtain pure 1,3-bis (2,2,3,3,3-pentafluoropropoxy) propan-2-yl methacrylate.

단계 2: 불소 Step 2: Fluorine 아크릴레이트계Acrylate series 고분자의 제조 Manufacture of Polymers

100 mL의 3구 플라스크에 톨루엔 20 mL를 넣고, 상기 단계 1에서 제조한 1,3-비스(2,2,3,3,3-펜타플루오로프로폭시)프로판-2-일 메타아크릴레이트(0.0067 mol, 2.86 g)과, 아크릴산(0.0396, 2.86 g), 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르 메타아크릴레이트(분자량 500, 0.0057 mol, 2.86 g), 옥타데실 아크릴레이트(0.0044 mol, 1.43 g)의 단량체 각각의 톨루엔 15 mL 용액과 벤조일퍼옥사이드(0.0248, 1.2 g)를 천천히 적가하고, 밤샘 교반하여 반응시켰다. 반응 완결 후, 톨루엔을 감압 증류하고 반응물을 물에 녹여 NaOH 용액으로 중화한 후 물을 증발시켜 불소 아크릴레이트계 고분자(중량평균 분자량 mw: 800,000 - 1,500,000)를 제조하였다.To a 100-mL three-necked flask, 20 mL of toluene was added, and 1,3-bis (2,2,3,3,3-pentafluoropropoxy) propan-2-yl methacrylate 0.0046 mol, 2.86 g), monomers of acrylic acid (0.0396, 2.86 g), polyethylene glycol methyl ether methacrylate (molecular weight 500, 0.0057 mol, 2.86 g) and octadecyl acrylate (0.0044 mol, 1.43 g) A 15 mL solution and benzoyl peroxide (0.0248, 1.2 g) were slowly added dropwise and reacted overnight with stirring. After completion of the reaction, the toluene was distilled off under reduced pressure, and the reaction product was dissolved in water, neutralized with NaOH solution, and water was evaporated to prepare a fluoroacrylate polymer (weight average molecular weight mw: 800,000 - 1,500,000).

<< 제조예Manufacturing example 2> 불소  2> Fluorine 아크릴레이트계Acrylate series 고분자 제조 2 Polymer manufacturing 2

상기 제조예 1의 단계 2에서 분자량 500 대신에 분자량 950의 폴리에틸렌글리콜 메틸에테르 메타아크릴레이트(0.003 mol, 2.86 g)를 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 불소 아크릴레이트계 고분자를 제조하였다.A fluorine acrylate-based polymer was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that polyethylene glycol methyl ether methacrylate (0.003 mol, 2.86 g) having a molecular weight of 950 was used instead of the molecular weight 500 in the step 2 of Preparation Example 1 .

<< 제조예Manufacturing example 3> 불소  3> Fluorine 아크릴레이트계Acrylate series 고분자 제조 3 Polymer manufacturing 3

상기 제조예 1의 단계 2에서 옥타데실 아크릴레이트 대신에 도데실 아크릴레이트(0.0059 mol, 1.43 g)를 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 불소 아크릴레이트계 고분자를 제조하였다.A fluorine acrylate-based polymer was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that dodecyl acrylate (0.0059 mol, 1.43 g) was used instead of octadecyl acrylate in the step 2 of Preparation Example 1.

<< 비교제조예Comparative Manufacturing Example 1> 불소  1> Fluorine 아크릴레이트계Acrylate series 고분자 제조 Polymer manufacturing

단계 step 1: 31: 3 ,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-, 3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8- 트라이데카플루오로옥틸Tridecafluorooctyl 메타아크릴레이Methacrylate 트의 제조Manufacture

Figure 112016127826029-pat00012
Figure 112016127826029-pat00012

3구 둥근플라스크에 톨루엔 400mL, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트라이데카플루오로옥탄올 1 mol과 메타아크릴산 2mol, p-톨루엔술폰산 일수화물 0.2mol과 하이드로퀴논 0.0373mol을 투입한 후, 딘스탁을 이용하여 물을 제거하며 105 ℃에서 교반하였다. GC로 반응을 추적하면서 반응의 종결을 확인한 후, 탄산칼륨를 이용하여 남은 아크릴산을 중화하였다. 분별깔때기에 투입하여 물 100ml씩 3회 세척한 뒤 물 층은 제거하고 유기 층은 무수황산마그네슘(MgSO4) 10 g을 사용하여 잔여 수분을 제거하였다. 톨루엔은 증발기를 사용하여 모두 제거한 뒤 감압증류를 하여 순수한 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트라이데카플루오로옥틸 메타아크릴레이트를 얻었다.In a three-neck round flask, 400 mL of toluene, 1 mol of 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctanol, 2 mol of methacrylic acid, 0.2 mol of sulfonic acid monohydrate and 0.0373 mol of hydroquinone were added thereto, and water was removed using a Deanstock, and the mixture was stirred at 105 ° C. After the reaction was terminated by monitoring the reaction with GC, the remaining acrylic acid was neutralized with potassium carbonate. The mixture was poured into a separatory funnel and washed three times with 100 ml of water. The water layer was removed, and residual organic layer was dried with 10 g of anhydrous magnesium sulfate (MgSO 4 ). Toluene was all removed using an evaporator and then subjected to vacuum distillation to obtain pure 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl methacrylate .

단계 2: 불소 Step 2: Fluorine 아크릴레이트계Acrylate series 고분자의 제조 Manufacture of Polymers

상기 제조예 1의 단계 2에서 1,3-비스(2,2,3,3,3-펜타플루오로프로폭시)프로판-2-일 메타아크릴레이트 대신에 상기 비교제조예 1의 단계 1에서 제조한 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트라이데카플루오로옥틸 메타아크릴레이트(0.0066 mol, 2.86 g)을 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 불소 아크릴레이트계 고분자를 제조하였다.(2,2,3,3,3-pentafluoropropoxy) propan-2-yl methacrylate was prepared in the same manner as Step 1 of Comparative Preparation Example 1 except that 1,3-bis (2,2,3,3,3-pentafluoropropoxy) Except that 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl methacrylate (0.0066 mol, 2.86 g) was used instead of 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8- Fluoroacrylate polymer was prepared in the same manner as in (1).

<< 실시예Example 1 내지 6>  1 to 6> 김서림Kim Se-rim 방지용 조성물의 제조 Preparation of a composition for prevention

본 발명에 따른 김서림 방지용 조성물을 제조하기 위하여, 상기 제조예 1에서 제조한 불소 아크릴계 고분자를 하기 표 1과 같은 조성으로 사용하여 실시예 1 내지 6의 김서림 방지용 조성물을 제조하였다.To prepare anti-fogging compositions according to the present invention, the anti-fogging compositions of Examples 1 to 6 were prepared using the fluoroacrylic polymers prepared in Preparation Example 1 in the compositions shown in Table 1 below.

<< 비교예Comparative Example 1>  1> 김서림Kim Se-rim 방지용 조성물의 제조 Preparation of a composition for prevention

비교예 1 은 시판중인 김서림 방지제(biofilm사 제의 defogit)와 유사한 조성으로 물 94 중량%, 불화탄소기가 6, 8, 10개인 불소계 비이온 계면활성제 5 중량% 및 불화 탄소기가 6 내지 10개인 불소계 수용성 고분자 1 중량%를 혼합하여 제조하였다.Comparative Example 1 was prepared in the same manner as commercially available anti-fogging agent (defogit of biofilm) except that 94 wt% of water, 5 wt% of a fluorine-based nonionic surfactant having 6, 8, and 10 fluorocarbon groups, and 6 wt% And 1% by weight of a water-soluble polymer.

<< 비교예Comparative Example 2>  2> 김서림Kim Se-rim 방지용 조성물의 제조 Preparation of a composition for prevention

상기 비교제조예 1에서 제조한 불소 아크릴계 고분자를 하기 표 1과 같은 조성으로 사용하여 비교예 2의 김서림 방지용 조성물을 제조하였다.The anti-fogging composition of Comparative Example 2 was prepared using the fluoroacrylic polymer prepared in Comparative Preparation Example 1 in the composition shown in Table 1 below.

<< 비교예Comparative Example 3 내지 5>  3 to 5> 김서림Kim Se-rim 방지용 조성물의 제조 Preparation of a composition for prevention

상기 제조예 1에서 제조한 불소 아크릴계 고분자를 하기 표 1과 같은 조성으로 사용하여 비교예 3 내지 5의 김서림 방지용 조성물을 제조하였다.Anti-fogging compositions of Comparative Examples 3 to 5 were prepared using the fluoroacrylic polymers prepared in Preparation Example 1 in the compositions shown in Table 1 below.

불소계
고분자
Fluorine
Polymer
불소계
비이온
계면활성제
Fluorine
Nonion
Surfactants
폴리비닐
알콜
Polyvinyl
Alcohol
폴리비닐
피롤리돈
Polyvinyl
Pyrrolidone
술포숙신산
에스테르염
Sulfosuccinic acid
Ester salt
water
실시예 1Example 1 1One 00 1One 00 00 9898 실시예 2Example 2 55 00 1One 00 00 9494 실시예 3Example 3 1One 00 55 00 00 9494 실시예 4Example 4 1One 00 1One 0.50.5 0.50.5 9797 실시예 5Example 5 55 00 1One 0.50.5 0.50.5 9393 실시예 6Example 6 22 00 22 1One 1One 9494 비교예 1Comparative Example 1 1One 55 1One 00 00 9494 비교예 2Comparative Example 2 55 00 1One 0.50.5 0.50.5 9494 비교예 3Comparative Example 3 00 00 1One 0.50.5 0.50.5 9898 비교예 4Comparative Example 4 00 00 22 1One 1One 9696 비교예 5Comparative Example 5 66 00 1One 00 00 9393

(단, 상기 비교예 2의 불소계 고분자는 비교제조예 1의 고분자이다.) (However, the fluorinated polymer of Comparative Example 2 is a polymer of Comparative Preparation Example 1).

<< 실험예Experimental Example 1>  1> 김서림Kim Se-rim 방지 시험 Prevention test

본 발명에 따른 실시예 1 내지 6과 비교예 1 내지 5에서 제조한 김서림 방지용 조성물의 김서림 방지성을 시험하기 위하여 하기와 같이 실험을 수행였다.Experiments were conducted as follows to test the antifogging properties of the antifogging compositions prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 according to the present invention.

구체적으로, 김서림 방지 시험을 위해 깨끗하게 닦은 유리판에 동일한 양(0.02g)의 김서림 방지용 조성물을 동일한 면적(9cm2)에 도포한 후, 뜨거운 증기를 계속 쐬어주며 김이 서리는 정도를 시간에 따라 확인하였다. 그 결과를 도 1에 내지 4, 표 2에 나타내었다.Specifically, the same amount (0.02 g) of anti-fogging composition was applied to a cleaned glass plate for the anti-fogging test in the same area (9 cm 2 ), then the hot steam was continuously applied, Respectively. The results are shown in Figs. 1 to 4 and Table 2.

직후Immediately 30분후30 minutes later 1시간후After 1 hour 1시간30분후1 hour and 30 minutes 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 ΧΧ 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 비교예 1Comparative Example 1 ΧΧ 비교예 2Comparative Example 2 ΧΧ 비교예 3Comparative Example 3 ΧΧ ΧΧ ΧΧ 비교예 4Comparative Example 4 ΧΧ ΧΧ ΧΧ 비교예 5Comparative Example 5

(상기 표 2에서, ◎ 매우우수; ○ 우수; △ 보통; Χ 나쁨;를 나타낸다)(In Table 2, &quot; Excellent &quot;, &quot; Excellent &quot;, &quot; Fair &quot;, &quot; Poor &

도 1 내지 도 4는 실시예 및 비교예의 김서림 방지용 조성물을 도포한 유리판에 뜨거운 수증기를 분사하여 김서림 방지 유지 정도를 시간에 따라 촬영한 이미지이다.Figs. 1 to 4 are images obtained by spraying hot water vapor on a glass plate coated with the composition for preventing fogging according to Examples and Comparative Examples to observe the degree of fogging retention over time.

본 발명에 따른 김서림 방지용 조성물은 김서림 방지성이 우수함을 알 수 있다. 구체적으로, 실시예 1, 2, 5, 6, 4, 3의 순서로 김서림 방지성이 우수함을 확인할 수 있고, 본 발명에 따른 불소계 고분자를 함유하지 않는 비교예 3 및 4는 김서림 방지성이 거의 없으며, 종래의 김서림 방지제인 비교예 1 및 2에 비해서도 우수함을 알 수 있다. The anti-fogging composition according to the present invention shows excellent anti-fogging properties. Specifically, it can be confirmed that the anti-fogging properties in Examples 1, 2, 5, 6, 4 and 3 are excellent, and Comparative Examples 3 and 4, which do not contain the fluoropolymer according to the present invention, And it is superior to Comparative Examples 1 and 2 which are conventional anti-fogging agents.

Claims (10)

하기 화학식 1로 표시되는 불소 아크릴레이트계 고분자:
[화학식 1]
Figure 112016127826029-pat00013

(상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 -(CH2)x-(CF2)y-CF3이고, 여기서, x는 1 또는 2이고, y는 1 내지 5이며;
R3은 직쇄 또는 측쇄의 C12-C30알킬; 또는 하나 이상의 이중결합을 갖는 직쇄 또는 측쇄의 C12-C30알케닐이고;
Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고;
M은 알칼리 금속 양이온, 알칼리 토금속 양이온 또는 NH4 +이고;
n은 4 내지 10의 정수이고; 및
a:b:c:d의 몰비는 1 : 5.5 - 6.5 : 0.6 - 1.2 : 0.5 - 1.0 이다).
A fluoroacrylate-based polymer represented by the following formula (1)
[Chemical Formula 1]
Figure 112016127826029-pat00013

(In the formula 1,
R 1 and R 2 are each independently - (CH 2 ) x- (CF 2 ) y-CF 3 , wherein x is 1 or 2 and y is 1 to 5;
R 3 is straight or branched C 12 -C 30 alkyl; Or straight or branched C 12 -C 30 alkenyl having at least one double bond;
R a , R b , R c And R &lt; d &gt; are each independently hydrogen or methyl;
M is an alkali metal cation, an alkaline earth metal cation or NH 4 + ;
n is an integer from 4 to 10; And
The molar ratio of a: b: c: d is 1: 5.5 - 6.5: 0.6 - 1.2: 0.5 - 1.0.
제1항에 있어서,
상기 불소 아크릴레이트계 고분자는 중량평균 분자량의 범위가 500,000 - 2,000,000인 것을 특징으로 하는 불소 아크릴레이트계 고분자.
The method according to claim 1,
Wherein the fluoroacrylate-based polymer has a weight average molecular weight ranging from 500,000 to 2,000,000.
제1항에 있어서,
상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 -(CH2)x-(CF2)y-CF3이고, 여기서, x는 1 또는 2이고, y는 1 내지 3이고;
R3은 직쇄 또는 측쇄의 C12-C20알킬이고;
Ra는 메틸, Rb는 수소, Rc 는 메틸, Rd수소이고;
M은 알칼리 금속 양이온이고;
n은 4 내지 10이고; 및
a:b:c:d의 몰비는 1 : 5.5 - 6.5 : 0.6 - 1.2 : 0.5 - 1.0 인 것을 특징으로 하는 불소 아크릴레이트계 고분자.
The method according to claim 1,
Wherein R 1 and R 2 are each independently - (CH 2 ) x- (CF 2 ) y-CF 3 , wherein x is 1 or 2 and y is 1 to 3;
R 3 is linear or branched C 12 -C 20 alkyl;
R a is methyl, R b is hydrogen, R c Is methyl, R &lt; d &gt; is hydrogen;
M is an alkali metal cation;
n is 4 to 10; And
wherein the molar ratio of a: b: c: d is 1: 5.5 - 6.5: 0.6 - 1.2: 0.5 - 1.0.
하기 화학식 2로 표시되는 불소계 아크릴레이트; 하기 화학식 3으로 표시되는 아크릴산; 하기 화학식 4로 표시되는 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트; 및 하기 화학식 5로 표시되는 알킬아크릴레이트를 개시제 존재 하에 중합 반응시키는 단계; 및
상기 중합 후, NaOH를 사용하여 중화시키는 단계;를 포함하는 제1항의 불소 아크릴레이트계 고분자의 제조방법:
[화학식 2]
Figure 112018000087356-pat00014

[화학식 3]
Figure 112018000087356-pat00024

[화학식 4]
Figure 112018000087356-pat00016

[화학식 5]
Figure 112018000087356-pat00017

(상기 화학식 2 내지 5에서,
R1, R2, R3, R4, Ra, Rb, Rc, Rd 및 n은 제1항에서 정의한 바와 같다).
A fluorine-based acrylate represented by the following formula (2); Acrylic acid represented by the following general formula (3); Polyethylene glycol acrylate represented by the following formula (4); And an alkyl acrylate represented by the following formula (5) in the presence of an initiator; And
The method of claim 1, wherein the fluorinated acrylate polymer is neutralized with NaOH after the polymerization.
(2)
Figure 112018000087356-pat00014

(3)
Figure 112018000087356-pat00024

[Chemical Formula 4]
Figure 112018000087356-pat00016

[Chemical Formula 5]
Figure 112018000087356-pat00017

(In the above formulas 2 to 5,
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R a , R b , R c , R d and n are as defined in claim 1.
제4항에 있어서,
상기 개시제는 벤조일 퍼옥사이드, 아조비스이소부티로니트릴, 디-t-부틸퍼옥시드, 라우릴퍼옥시드, 쿠멘히드로퍼옥시드, t-부틸퍼옥시피발레이트, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
5. The method of claim 4,
The initiator may be selected from the group consisting of benzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile, di-t-butyl peroxide, lauryl peroxide, cumene hydroperoxide, t-butyl peroxypivalate, diisopropyl peroxydicarbonate And at least one kind selected from the group consisting of:
제1항의 불소 아크릴레이트계 고분자를 포함하는 김서림 방지용 조성물.
A composition for preventing fogging comprising the fluoroacrylate-based polymer according to claim 1.
제6항에 있어서,
상기 불소 아크릴레이트계 고분자는 김서림 방지용 조성물 전체 중량에 대하여, 1 내지 5 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 김서림 방지용 조성물.
The method according to claim 6,
Wherein the fluoroacrylate-based polymer is contained in an amount of 1 to 5 wt% based on the total weight of the composition for preventing fogging.
제6항에 있어서,
상기 김서림 방지용 조성물은 폴리비닐알콜, 폴리비닐피롤리돈, 술포숙신산에스테르염, 물, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 및 탄소수 2 내지 5의 알코올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 하는 김서림 방지용 조성물.
The method according to claim 6,
The anti-fogging composition may further comprise at least one member selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, sulfosuccinic acid ester salt, water, propylene glycol, polyethylene glycol and an alcohol having 2 to 5 carbon atoms By weight of the composition.
제6항의 김서림 방지용 조성물을 피처리물에 부착하는 단계를 포함하는 김서림 방지 방법.
A method of preventing fogging comprising the step of adhering the anti-fogging composition of claim 6 to a subject to be treated.
제9항에 있어서,
상기 피처리물은 안경용, 차량용, 고글용 또는 가정용인 것을 특징으로 하는 김서림 방지 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the object to be treated is a lens for a spectacle, a vehicle, a goggle, or a home.
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