KR102134280B1 - 일액형 발수 코팅액 제조방법 및 이의 발수 코팅 필름 제조방법 - Google Patents

일액형 발수 코팅액 제조방법 및 이의 발수 코팅 필름 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예는 발수 코팅액 제조방법을 제공한다. 이때, 상기 발수 코팅액 제조방법은 상기 발수 코팅액 제조방법은 불소계 실란 및 입자형성용매를 혼합하여 불소계 실란용액을 제조하는 단계, 상기 불소계 실란용액과 폴리실라잔용액을 혼합 및 교반하여 불소입자를 포함하는 혼합용액을 제조하는 단계 및 진공증류 또는 회전증발기를 통해 상기 혼합용액에서 상기 입자형성용매를 제거하여 발수 코팅액을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액 제조방법을 이용할 경우, 제조공정이 간략화된 발수 코팅액 제조방법을 제공할 수 있다.

Description

일액형 발수 코팅액 제조방법 및 이의 발수 코팅 필름 제조방법{Method for manufacturing one-pack type water-repellent coating liquid and method for manufacturing the water-repellent coating film}
본 발명은 발수 코팅액 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일액형 발수 코팅액 제조방법에 관한 것이다.
전기/전자, 반도체, 디스플레이, 자동차, 선박, 건축, 바이오, 에너지/환경 등 산업 전반에 걸쳐 기술이 첨단화 및 다양화 됨에 따라 새로운 성질과 혁신기능을 갖는 소재에 대한 요구가 급증하고 있다.
이러한 요구에 대한 방편의 일환으로 고기능성 발수 박막 또는 분자막의 발수 코팅소재에 대해서도 연구가 이루어지고 있다. 발수 소재의 종류에는 아크릴수지, 폴리우레탄 수지, 불소 수지, 실리콘 아크릴 수지, 실란계, 실록산계 및 실리코네이트계와 같이 다양한 종류가 있다.
이중, 불소계 소재는 탄소-탄소 주골격에 치환된 수소 원소가 불소로 치환된 구조를 가지며 우수한 발수·방오 특성을 가지나 불소계 소재 코팅액을 제조하기 위해서는 원심분리 또는 필터를 이용한 나노입자 분리공정 및 건조공정 후에 교반 및 입자공정을 필요로 하여 가공 공정 및 제조에 소모되는 시간이 많다는 단점이 있다. 따라서 불소계 발수 코팅액 제조 공정의 간략화 및 제조 시간 단축을 위한 연구가 요구되고 있다.
대한민국등록특허 제10-1752182호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 보다 간략한 발수 코팅액 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 발수 코팅액 제조방법을 제공한다.
이때, 상기 발수 코팅액 제조방법은 불소계 실란 및 입자형성용매를 혼합하여 불소계 실란용액을 제조하는 단계, 상기 불소계 실란용액과 폴리실라잔용액을 혼합 및 교반하여 불소입자를 포함하는 혼합용액을 제조하는 단계 및 진공증류 또는 회전증발기를 통해 상기 혼합용액에서 상기 입자형성용매를 제거하여 발수 코팅액을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 발수 코팅액을 제조하는 단계는 진공도 0.02MPa 내지 0.2MPa에서 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 불소계 실란용액을 제조하는 단계는 상기 불소계 실란을 1 중량% 내지 15 중량%의 함량으로 상기 입자형성용매에 혼합하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 불소계 실란은 하기 화학식 1의 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure 112018031899722-pat00001
이때, 상기 화학식 1에서 상기 R은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 탄화수소기이고, 상기 a는 1 이상의 정수이고, 상기 b는 0 내지 10의 정수인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 입자형성용매는 알코올 및 물을 포함할 수 있다.
이때, 상기 입자형성용매는 디부틸에터(DBE, dibutylether), 톨루엔, 테트라하이드로퓨란(THF, tetrahydrofuran), n-메틸피롤리돈(NMP, n-methyl pyrolidone), 자일렌(Xylene), 프로필렌 글리콜 메틸 에터 아세테이트(PGMEA, propylene glycol methyl ether acetate), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에터 아세테이트(PMA, propylene glycol monomethyl ether acetate) 또는 시클로헥세인(cyclohexane)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 입자형성용매는 상기 알코올 또는 상기 물의 공용매를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 폴리실라잔용액은 폴리실라잔 바인더 또는 유기계 폴리실라잔 바인더를 상기 불소계 실란화합물의 중량 대비5중량% 내지 200중량%로 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 발수 코팅액을 제조하는 단계 다음에 상기 코팅액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 바인더는 폴리실라잔, 유기계 폴리실라잔, 우레탄계, 아크릴계, 비닐계, 아민계, 이미드계, 아마이드계, 실란계, 실리콘계, 셀룰로오스계, 에폭시계 또는 불소계 화합물을 포함할 수 있다.
이때, 상기 바인더는 상기 불소입자의 고형분 중량 대비 5 중량% 내지 500% 중량%로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 촉매는 1차 아민계, 2차 아민계 또는 3차 아민계 촉매를 포함할 수 있다.
이때, 상기 촉매는 상기 폴리실라잔 용액 대비 1 PHR(Part per Hundred parts of Resin) 내지 30 PHR로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 촉매는 상기 바인더 대비 1 PHR(Part per Hundred parts of Resin) 내지 30 PHR로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 분산안정제는 음이온계, 비이온계, 양성 이온계 또는 양이온계 분산안정제 화합물을 포함할 수 있다.
이때, 상기 분산안정제는 상기 불소입자 중량 대비 5중량% 내지 20 중량%로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 코팅액에 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계는 25°°C 내지 70°°C에서 0.5시간 내지 24시간 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 코팅액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계는 발수 코팅액의 조성을 제어하기 위해 불소입자가 균일하게 분산 되도록 물리적으로 교반을 수행할 수 있다.
이때, 상기 코팅액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계는 상기 발수 코팅액의 조성이 불소입자, 바인더, 촉매 또는 분산안정제의 전체 고형분 함량이 총중량 대비 1중량% 내지 30중량% 가 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 일액형 발수 코팅액을 제공한다.
이때, 상기 일액형 발수 코팅액은 상기 발수 코팅액 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 발수 코팅 필름 제조방법을 제공한다.
이때, 상기 발수 코팅 필름 제조방법은, 상기 발수 코팅액 제조방법에 의해 제조된 일액형 발수 코팅액을 기재에 도포하는 단계 및 상기 기재에 도포된 일액형 발수 코팅액을 경화하여 발수 코팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 발수 코팅액을 기재에 도포하는 단계는 담지법, 함침법, 기재의 표면에 상기 코팅액을 스피닝, 슬롯다이, 마이크로 그라비아, 그라비아 또는 스프레이를 이용하여 분사하는 방법을 통해 수행할 수 있다.
이때, 상기 기재를 500rpm 내지 4000rpm 으로 회전하며 1초 내지 5분 동안 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 도포하는 단계 및 상기 발수 코팅층을 형성하는 단계 사이에 전처리단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 전처리단계는 70℃ 내지 120℃의 온도조건 하에서 열처리하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 발수 코팅층을 형성하는 단계는 펄스 UV조사, 암모니아수 노출 또는 열처리에 의해 상기 코팅액을 경화하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 펄스 UV조사는 1000V 내지 4000V, 5Hz 내지 50Hz 및 150nm 내지 450nm의 파장에서 전체 노광량(에너지) 0.5J/cm2 내지 100J/cm2 조건의 자외선을 50㎲ 내지 1000㎲ 자외선 조사 및10ms 내지 5s 자외선 비조사를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 암모니아수 노출은 15℃ 내지 35℃에서 5중량% 내지 35중량%의 암모니아수를 이용하여 12시간내지 120시간 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 발수 코팅층을 형성하는 단계 다음에 상기 발수 코팅 필름을 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 발수 코팅 필름을 열처리하는 단계는 70℃ 내지 120℃의 온도조건 하에서 수행할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 발수 코팅 필름을 제공한다.
상기 발수 코팅 필름은 상기 발수 코팅 필름 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 발수 코팅액 제조공정이 간략화된 발수 코팅액 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 발수 또는 발유 특성이 향상된 발수 코팅액 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 불소입자 제조 함량에 따라 발수 및 발유 특성을 조절가능한 발수 코팅액 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광학특성이 향상된 발수 코팅액 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅 필름 제조방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액 제조방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 상기 발수 코팅액 제조방법은 불소계 실란 및 입자형성용매를 혼합하여 불소계 실란용액을 제조하는 단계(S100), 상기 불소계 실란용액과 폴리실라잔용액을 혼합 및 교반하여 불소입자를 포함하는 혼합용액을 제조하는 단계(S200) 및 진공증류 또는 회전증발기를 통해 상기 혼합용액에서 상기 입자형성용매를 제거하여 발수 코팅액을 제조하는 단계(S300)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 발수 코팅액을 제조하는 단계(S300) 다음에 상기 코팅액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계(S400)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 불소입자는 불소 작용기를 가지는 입자를 의미한다.
예를 들어, 상기 불소입자는 상기 불소계 실란으로부터 유래된 입자일 수 있다.
이때, 상기 발수 코팅액을 제조하는 단계(S300)는 진공도 0.02MPa 내지 0.2MPa에서 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 발수 코팅액을 제조하는 단계(S300)를 진공도 0.02MPa 미만 에서 수행할 경우, 잔여 입자형성용매 하에서 불소실란과 폴리실라잔에 의한 추가 입자 형성으로 인해 발수코팅액의 조성이 변화 할 수 있다.
이때, 상기 발수 코팅액을 제조하는 단계(S300)를 진공도 0.2MPa 초과에서 수행할 경우, 입자형성용매뿐만 아니라 폴리실라잔 용매의 제거로 인해 제조된 불소입자들의 뭉침(aggregation)현상으로 균일한 발수 코팅필름을 제조하기 어려워 질 수 있다.
이때, 상기 불소계 실란용액을 제조하는 단계(S100)는 상기 불소계 실란을 1 중량% 내지 15 중량%의 함량으로 상기 입자형성용매에 용해하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 불소계 실란의 농도가 1 중량% 미만일 경우, 낮은 농도에 의한 반응성 저하에 의해 발수특성 저하가 발생할 수 있다.
이때, 상기 불소계 실란의 농도가 15 중량% 초과일 경우, 미반응 불소계 실란에 의해 코팅막의 인쇄 특성 저하를 초래할 수 있다.
이때, 상기 불소계 실란은 하기 화학식 1의 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure 112018031899722-pat00002
이때, 상기 R은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 탄화수소기를 포함할 수 있다.
이때, 상기 a는 1 이상의 정수인 것을 특징으로 한다
이때, 상기 b는 0 내지 10의 정수인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 입자형성용매는 알코올을 포함할 수 있다.
이때, 상기 입자형성용매는 물을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 알코올은 1차 알코올인 메탄올, 에탄올, n-프로판올, n-부탄올, 아밀알코올, n-헥실알코올, n-헵탄올, n-옥탄올, 2차 알코올인 이소프로판올, 이소부탄올, 이소아밀알코올, 3- 펜탄올과 3차 알코올인 t-부탄올, t-아밀알코올, 2,3-디메틸-2-부탄올, 2-(트리플루오르메틸)-2-프로판올, 3-메 틸-3-펜탄올, 3-에틸-3-펜탄올, 2-메틸-2-펜탄올, 2,3-디메틸-3-펜탄올, 2,4-디메틸-2-펜탄올, 2-메틸-2-헥산올, 2-시클로프로필-2-프로판올, 2-시클로프로필-2-부탄올, 2-시클로프로필-3-메틸-2-부탄올, 1- 메틸시클로펜탄올, 1-에틸시클로펜탄올, 3-프로필시클로펜탄올, 1-메틸시클로헥산올, 1-에틸시클로헥산올, 1-메 틸시클로헵탄올, 3차 알코올인 t-부탄올, t-아밀알코올, 2,3-디메틸-2-부탄올 또는 2-(트리플루오로메틸)-2-프로판올을 포함할 수 있다.
이때, 상기 입자형성용매는 불소입자의 뭉침현상을 방지하기 위해 유기용매인 디부틸에터(DBE, dibutylether), 톨루엔, 테트라하이드로퓨란(THF, tetrahydrofuran), n-메틸피롤리돈(NMP, n-methyl pyrolidone), 자일렌(Xylene), 프로필렌 글리콜 메틸 에터 아세테이트(PGMEA, propylene glycol methyl ether acetate), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에터 아세테이트(PMA, propylene glycol monomethyl ether acetate) 또는 시클로헥세인(cyclohexane)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 입자형성용매는 입자형성용매의 비점을 낮추어 감압증류 시간 및 온도를 낮추고 입자형성용매의 제거율을 높이기 위해 상기 알코올 또는 상기 물의 공용매를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 공용매는 클로로포름, 디클로로메탄, 아세톤, 디에틸에터 및 테트라하이드로퓨란 을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 공용매는 상기 나열된 용매에 한정되지 않고, 공용매로서 폴리실라잔을 용해시킬 수 있고 비점을 낮출 수 있는 어떠한 종류의 용매라도 사용될 수 있다.
이때, 상기 폴리실라잔용액은 폴리실라잔 바인더 또는 유기계 폴리실라잔 바인더를 상기 불소계 실란화합물의 중량 대비5중량% 내지 200중량%로 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 폴리실라잔바인더는 불소입자의 뭉침현상을 방지하기 위해 사용되는 유기용매를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 폴리실라잔의 농도가 5중량% 미만일 경우, 낮은 농도에 의해 불소계 실란의 형성을 저하시킬 수 있다.
이때, 상기 폴리실라잔의 농도가 200중량% 초과일 경우, 미반응 폴리실라잔에 의해 코팅 조성의 변화 및 코팅막의 발수 특성이 변화 할 수 있다.
예를 들어, 상기 유기용매는 디부틸에터(DBE, dibutylether), 톨루엔, 테트라하이드로퓨란(THF, tetrahydrofuran), n-메틸피롤리돈(NMP, n-methyl pyrolidone), 자일렌(Xylene), 프로필렌 글리콜 메틸 에터 아세테이트(PGMEA, propylene glycol methyl ether acetate), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에터 아세테이트(PMA, propylene glycol monomethyl ether acetate) 또는 시클로헥세인(cyclohexane)을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 유기용매는 상기 나열된 용매에 한정되지 않고, 유기 용매로서 폴리실라잔을 용해시킬 수 있는 용매는 어떠한 종류의 용매라도 사용될 수 있다.
바람직하게는, 상기 혼합용액을 제조하는 단계(S200)는 25°°C 내지 70°°C에서 수행할 수 있다.
바람직하게는, 상기 혼합용액을 제조하는 단계(S200)는 0.5시간 내지 24시간 수행할 수 있다.
이때, 상기 혼합용액을 제조하는 단계(S200) 및 상기 발수 코팅액을 제조하는 단계(S300) 사이에 상기 혼합용액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 바인더는 폴리실라잔, 유기계 폴리실라잔, 우레탄계, 아크릴계, 비닐계, 아민계, 이미드계, 아마이드계, 실란계, 실리콘계, 셀룰로오스계, 에폭시계 또는 불소계 화합물을 포함할 수 있다.
이때, 상기 바인더는 상기 불소 입자의 고형분 중량 대비 5 중량% 내지 500% 중량%로 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 바인더의 농도가 5중량% 미만일 경우, 박막의 두께 저하에 의한 불소입자의 탈락으로 인해 인쇄성 저하를 발생 할 수 있다.
이때, 상기 바인더의 농도가 500중량% 초과일 경우, 발수입자의 크기 대비 박막 두께 상승으로 인해 발수 특성 저하를 초래 할 수 있다.
이때, 상기 바인더는 폴리실라잔 또는 유기계 폴리실라잔 소재를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
이때, 상기 바인더는 불소입자의 뭉침현상을 방지하기 위해 사용되는 유기용매를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 유기용매는 디부틸에터(DBE, dibutylether), 톨루엔, 테트라하이드로퓨란(THF, tetrahydrofuran), n-메틸피롤리돈(NMP, n-methyl pyrolidone), 자일렌(Xylene), 프로필렌 글리콜 메틸 에터 아세테이트(PGMEA, propylene glycol methyl ether acetate), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에터 아세테이트(PMA, propylene glycol monomethyl ether acetate) 또는 시클로헥세인(cyclohexane)을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 유기용매는 상기 나열된 용매에 한정되지 않고, 유기 용매로서 폴리실라잔 및 유기 바인더를 용해시킬 수 있는 용매는 어떠한 종류의 용매라도 사용될 수 있다.
이때, 상기 촉매는 코팅막의 경화 촉진 촉매를 포함할 수 있다.
이때, 상기 촉매는 1차 아민계, 2차 아민계 또는 3차 아민계 촉매를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 촉매는 상기 폴리실라잔 용액 대비 1 PHR(Part per Hundred parts of Resin) 내지 30 PHR로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 촉매가 상기 폴리실라잔 용액 대비 1 PHR 미만인 경우, 촉매의 효과가 미비하여 경화정도가 미약할 수 있다.
이때, 상기 촉매가 상기 폴리실라잔 용액 대비 30 PHR 초과인 경우, 첨가된 촉매의 함량 증가에 의한 속경화 및 침전물 발생으로 인해 발수코팅용액의 특성이 저하될 수 있다.
바람직하게는, 상기 촉매는 상기 바인더 대비 1 PHR(Part per Hundred parts of Resin) 내지 30 PHR로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 촉매가 상기 바인더 대비 1 PHR 미만인 경우, 촉매의 효과가 미비하여 경화정도가 미약할 수 있다.
이때, 상기 촉매가 상기 바인더 대비 30 PHR 초과인 경우, 첨가된 촉매의 함량 증가에 의한 속경화 및 침전물 발생으로 인해 발수코팅용액의 특성이 저하될 수 있다.
예를 들어, 상기 아민계 촉매는 메틸아민, 아닐린, 1,3-씨클로헥산비스(메틸아민), 1,5-디아미노-2-메틸펜탄, 2,4-디아미노톨로엔, 2,2-디메틸-1,3-프로판디아민, 4.4'-메틸렌비스(씨클로헥실아민), p-자일렌디아민 또는 트리스(2-아미노에틸)을 포함하는 1차 아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 피페리딘, N,N'-디에틸-2-부텐-1,4-디아민, N,N'-디이소프로필에틸렌디아민, N,N'-디이소프로필-1,3-프로판디아민, N,N'-디페틸-p-페틸렌디아민, 2-이소프로필-2-옥사졸린, 1,4,8,12-테트라자씨클로펜타데칸 또는 1,4,8,11-테트라자씨클로테느라데칸-2.7-디온을 포함하는 2차 아민 또는 트리메틸아민, 트리에틸아민, N,N-디메틸펜틸아민, N-에틸-N-메틸부틸아민, ㅜ,ㅜ-디메틸씨클로헥실아민, N-에틸-N-프로필아닐린, N,N,N',N'-테트라메틸-1,6-디아미노헥산 또는 N,N-디메틸벤즈안트라센-6-아민을 포함하는 3차 아민 을 포함할 수 있다.
그러나, 상기 아민계 촉매는 상기 나열된 화합물에 한정되지 않고, 상기 폴리실라잔 또는 상기 바인더를 전환시킬 수 있는 촉매는 어떠한 종류의 촉매라도 사용될 수 있다.
이때, 상기 분산안정제는 상기 발수 코팅액에서 불소입자의 균일한 분산과 안정을 위하여 첨가될 수 있다.
이때, 상기 분산안정제는 음이온계, 비이온계, 양성 이온계 또는 양이온계 분산안정제 화합물을 포함할 수 있다.
이때, 상기 분산안정제는 상기 불소입자 대비 5중량% 내지 20 중량%로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 분산안정제가 상기 불소입자 대비 5 중량% 미만인 경우, 분산안정성 효과가 미비하여 안정성이 미약할 수 있다.
이때, 상기 분산안정제가 상기 불소입자 대비 20 중량% 초과인 경우, 분산안정성의 효과는 있으나 첨가된 분산안정제의 함량 증가로 발수성 및 내구성이 저하될 수 있다.
바람직하게는, 상기 분산안정제는 상기 불소입자 대비 6중량% 내지 10 중량%로 혼합할 수 있다.
예를 들어, 상기 분산안정제 화합물은 고급 지방산 나트륨, 알파-술포 지방산 메틸 에테르 나트륨, 직쇄 알킬 벤젠 술폰산 나트륨, 알킬 황산 에스테르 나트륨, 알킬 에테르 황산 에스테르 나트륨, 모노-알킬 인산 에스테르 나트륨, 알파-올레핀 술폰산 나트륨, 알칸 술폰산 나트륨, 자당 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르, 폴리 옥시 에틸렌 소르 비탄 지방산 에스테르, 지방산 알칸 아미드, 폴리 옥시 에틸렌 알킬 에테르, 알킬 글리코 사드, 폴리 옥시 알킬렌 알킬 에테르, 폴리 옥시 에틸렌 알킬 페닐 에테르, 알킬 아미노 지방산 나트륨, 알킬 베타 인, 알킬 아민 옥사이드, 알킬 트리메틸 암모늄 나트륨, 디 알킬 디 에틸 암모늄 나트륨, 알킬 디메틸 벤질 암모늄 나트륨, N-메틸 비스 히드로 키 에틸 아민 지방산 에스테르. 나트륨산나트륨, 폴리스타이렌설포네이트, 폴리비닐알코올 또는 폴리비닐피롤리돈계 화합물을 포함할 수 있다.
그러나 상기 분산안정제 화합물은 상기 나열된 화합물에 한정되지 않고, 불소입자가 폴리실라잔 또는 바인더 용액에서 분산안정성을 갖는다면 어떠한 분산안정제라도 한종 또는 그 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
이때, 상기 혼합용액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계(미도시)는 발수 코팅액의 조성을 제어하기 위해 교반을 수행할 수 있다. 이때, 상기 교반은 불소입자가 균일하게 분산 되도록 물리적으로 교반하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 코팅액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계는 상기 발수 코팅액의 조성이 불소 입자, 바인더, 촉매 또는 분산안정제의 전체 고형분 함량이 총중량 대비1중량% 내지 30중량% 가 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 전체 고형분 함량이 1중량% 미만일 경우, 박막 두께 저하로 인해 인쇄성 및 표면경도 저하를 초래 할 수 있다.
이때, 상기 전체 고형분 함량이 30중량% 초과일 경우, 박막의 두께가 상승하여 경화 공정 시간의 증가를 초래 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 코팅액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계(S400)는 25°°C 내지 70°°C에서 1시간 내지 24시간 수행할 수 있다.
이때, 상기 발수 코팅액을 제조하는 단계(S300)는 30℃ 내지 70℃에서 1분 내지 120분 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 발수 코팅액을 제조하는 단계(S300)를 30℃ 또는 1분 미만 에서 수행할 경우, 잔여 입자형성용매 하에서 불소실란과 폴리실라잔에 의한 추가 입자 형성으로 인해 발수코팅액의 조성이 변화 할 수 있다.
이때, 상기 발수 코팅액을 제조하는 단계(S300)를 70℃ 또는 120분 초과에서 수행할 경우, 입자형성용매뿐만 아니라 폴리실라잔 용매의 제거로 인해 제조된 불소입자들의 뭉침(aggregation)현상으로 균일한 발수 코팅필름을 제조하기 어려워 질 수 있다.
이때, 상기 발수 코팅액을 제조하는 단계(S300)는 종래 원심분리 또는 필터를 이용한 분리공정 및 건조 공정을 포함하는 발수 코팅액 제조공정을 진공증류 공정 한단계로 감축함으로써, 발수 코팅액 제조공정을 간략화할 수 있다.
이때, 상기 발수 코팅액을 제조하는 단계(S300)는 불소 나노입자 용액의 제조공정을 간략화함으로써 발수 코팅액의 제조시간 또한 감축할 수 있다.
또한, 상기 발수 코팅액을 제조하는 단계(S300) 다음에 상기 코팅액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계(S400)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 바인더는 폴리실라잔, 유기계 폴리실라잔, 우레탄계, 아크릴계, 비닐계, 아민계, 이미드계, 아마이드계, 실란계, 실리콘계, 셀룰로오스계, 에폭시계 또는 불소계 화합물을 포함할 수 있다.
이때, 상기 바인더는 상기 불소 입자의 고형분 중량 대비 5 중량% 내지 500% 중량%로 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 바인더의 농도가 5중량% 미만일 경우, 박막의 두께 저하에 의한 불소입자의 탈락으로 인해 인쇄성 저하를 발생 할 수 있다.
이때, 상기 바인더의 농도가 500중량% 초과일 경우, 발수입자의 크기 대비 박막 두께 상승으로 인해 발수 특성 저하를 초래 할 수 있다.
이때, 상기 바인더는 폴리실라잔, 유기계 폴리실라잔, 우레탄계, 아크릴계, 비닐계, 아민계, 이미드계, 아마이드계, 실란계, 실리콘계, 셀룰로오스계, 에폭시계 또는 불소계 화합물 소재를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
이때, 상기 바인더는 불소입자의 뭉침현상을 방지하기 위해 사용되는 유기용매를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 유기용매는 디부틸에터(DBE, dibutylether), 톨루엔, 테트라하이드로퓨란(THF, tetrahydrofuran), n-메틸피롤리돈(NMP, n-methyl pyrolidone), 자일렌(Xylene), 프로필렌 글리콜 메틸 에터 아세테이트(PGMEA, propylene glycol methyl ether acetate), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에터 아세테이트(PMA, propylene glycol monomethyl ether acetate) 또는 시클로헥세인(cyclohexane)을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 유기용매는 상기 나열된 용매에 한정되지 않고, 유기 용매로서 상기 폴리실라잔 또는 상기 바인더 소재를을 용해시킬 수 있는 용매는 어떠한 종류의 용매라도 사용될 수 있다.
이때, 상기 촉매는 코팅막의 경화 촉진 촉매를 포함할 수 있다.
이때, 상기 촉매는 1차 아민계, 2차 아민계 또는 3차 아민계 촉매를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 촉매는 상기 폴리실라잔 용액 대비 1 PHR(Part per Hundred parts of Resin) 내지 30 PHR로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 촉매가 상기 폴리실라잔 용액 대비 1 PHR 미만인 경우, 촉매의 효과가 미비하여 경화정도가 미약할 수 있다.
이때, 상기 촉매가 상기 폴리실라잔 용액 대비 30 PHR 초과인 경우, 첨가된 촉매의 함량 증가에 의한 속경화 및 침전물 발생으로 인해 발수코팅용액의 특성이 저하될 수 있다.
바람직하게는, 상기 촉매는 상기 바인더 대비 1 PHR(Part per Hundred parts of Resin) 내지 30 PHR로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 촉매가 상기 바인더 대비 1 PHR 미만인 경우, 촉매의 효과가 미비하여 경화정도가 미약할 수 있다.
이때, 상기 촉매가 상기 바인더 대비 30 PHR 초과인 경우, 첨가된 촉매의 함량 증가에 의한 속경화 및 침전물 발생으로 인해 발수코팅용액의 특성이 저하될 수 있다.
예를 들어, 상기 아민계 촉매는 메틸아민, 아닐린, 1,3-씨클로헥산비스(메틸아민), 1,5-디아미노-2-메틸펜탄, 2,4-디아미노톨로엔, 2,2-디메틸-1,3-프로판디아민, 4.4'-메틸렌비스(씨클로헥실아민), p-자일렌디아민 또는 트리스(2-아미노에틸)을 포함하는 1차 아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 피페리딘, N,N'-디에틸-2-부텐-1,4-디아민, N,N'-디이소프로필에틸렌디아민, N,N'-디이소프로필-1,3-프로판디아민, N,N'-디페틸-p-페틸렌디아민, 2-이소프로필-2-옥사졸린, 1,4,8,12-테트라자씨클로펜타데칸 또는 1,4,8,11-테트라자씨클로테느라데칸-2.7-디온을 포함하는 2차 아민 또는 트리메틸아민, 트리에틸아민, N,N-디메틸펜틸아민, N-에틸-N-메틸부틸아민, ㅜ,ㅜ-디메틸씨클로헥실아민, N-에틸-N-프로필아닐린, N,N,N',N'-테트라메틸-1,6-디아미노헥산 또는 N,N-디메틸벤즈안트라센-6-아민을 포함하는 3차 아민 을 포함할 수 있다.
그러나, 상기 아민계 촉매는 상기 나열된 화합물에 한정되지 않고, 상기 폴리실라잔 또는 상기 바인더 소재를을 경화 전환시킬 수 있는 촉매는 어떠한 종류의 촉매라도 사용될 수 있다.
이때, 상기 분산안정제는 상기 발수 코팅액에서 불소입자의 균일한 분산과 안정을 위하여 첨가될 수 있다.
이때, 상기 분산안정제는 음이온계, 비이온계, 양성 이온계 또는 양이온계 분산안정제 화합물을 포함할 수 있다.
이때, 상기 분산안정제는 상기 불소입자 대비 5중량% 내지 20 중량%로 혼합하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 분산안정제가 상기 불소입자 대비 5 중량% 미만인 경우, 분산안정성 효과가 미비하여 안정성이 미약할 수 있다.
이때, 상기 분산안정제가 상기 불소입자 대비 20 중량% 초과인 경우, 분산안정성의 효과는 있으나 첨가된 분산안정제의 함량 증가로 발수성 및 내구성이 저하될 수 있다.
바람직하게는, 상기 분산안정제는 상기 불소입자 대비 6중량% 내지 10 중량%로 혼합할 수 있다.
예를 들어, 상기 분산안정제 화합물은 고급 지방산 나트륨, 알파-술포 지방산 메틸 에테르 나트륨, 직쇄 알킬 벤젠 술폰산 나트륨, 알킬 황산 에스테르 나트륨, 알킬 에테르 황산 에스테르 나트륨, 모노-알킬 인산 에스테르 나트륨, 알파-올레핀 술폰산 나트륨, 알칸 술폰산 나트륨, 자당 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르, 폴리 옥시 에틸렌 소르 비탄 지방산 에스테르, 지방산 알칸 아미드, 폴리 옥시 에틸렌 알킬 에테르, 알킬 글리코 사드, 폴리 옥시 알킬렌 알킬 에테르, 폴리 옥시 에틸렌 알킬 페닐 에테르, 알킬 아미노 지방산 나트륨, 알킬 베타 인, 알킬 아민 옥사이드, 알킬 트리메틸 암모늄 나트륨, 디 알킬 디 에틸 암모늄 나트륨, 알킬 디메틸 벤질 암모늄 나트륨, N-메틸 비스 히드로 키 에틸 아민 지방산 에스테르. 나트륨산나트륨, 폴리스타이렌설포네이트, 폴리비닐알코올 또는 폴리비닐피롤리돈계 화합물을 포함할 수 있다.
그러나 상기 분산안정제 화합물은 상기 나열된 화합물에 한정되지 않고, 불소입자가 폴리실라잔 및 바인더 용액에서 분산안정성을 갖는다면 어떠한 분산안정제라도 한종 또는 그 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
이때, 상기 코팅액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계(S400)는 발수 코팅액의 조성을 제어하기 위해 교반을 수행할 수 있다. 이때, 상기 교반은 불소입자가 균일하게 분산 되도록 물리적으로 교반하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 코팅액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계는 상기 발수 코팅액의 조성이 불소 입자, 바인더, 촉매 또는 분산안정제의 전체 고형분 함량이 총중량 대비1중량% 내지 30중량% 가 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 전체 고형분 함량이 1중량% 미만일 경우, 박막 두께 저하로 인해 인쇄성 및 표면경도 저하를 초래 할 수 있다.
이때, 상기 전체 고형분 함량이 30중량% 초과일 경우, 박막의 두께가 상승하여 경화 공정 시간의 증가를 초래 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 코팅액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계(S400)는 25°°C 내지 70°°C에서 1시간 내지 24시간 수행할 수 있다.
실시예 1
본 발명의 일실시예에 따라 발수 코팅액을 제조하였다.
먼저, 0.075g의 불소계 실란과 1.175g의 에탄올을 혼합하고 상온에서 24시간 교반하였다. 이를 18중량% 폴리실라잔 용액 0.25g(고형분 0.045g)에 혼합하여 교반 후 불소입자를 포함하는 혼합용액을 제조하였다. 제조된 용액에 10g의 디부틸에터를 추가 첨가 후 교반하였다.
다음, 공정온도40℃, 진공도0.09MPa로 감압하에 5분 증류에 의하여 에탄올을 제거하고 추가 입자형성을 제어하였다.
다음, 상기 제조된 불소입자를 함유한 디부틸에터 용매하의 혼합용액에 18중량% 폴리실라잔용액 1.2g을 첨가 후 교반 진행하였다. 불소입자와 폴리실라잔 바인더 포함하여 전체 고형분 함량이 10중량% 가 되도록 혼합한 용액을 제조하였다. 또한 혼합용액을 초음파 분산기에 의한 물리적 교반공정을 추가하여 균일하게 분산 된 발수코팅용액을 제조하였다.
실시예 2
진공증류전에 공용매로 0.8g의 테트라하드로퓨란을 추가 첨가 한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시행하였다.
실시예 3
18중량% 폴리실라잔용액 1.2g 첨가와 동시에 추가적으로 폴리실라잔 대비1 PHR의 3차 아민계 촉매를 첨가 한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시행하였다.
실시예 4
18중량% 폴리실라잔용액 1.2g 첨가와 동시에 추가적으로 불소입자 대비10 중량 %의 폴리옥시에틸렌알킬에테르계 분산안정제를 첨가 한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 시행하였다.
비교예 1
먼저, 0.075g의 불소계 실란과 1.175g의 에탄올을 혼합하고 상온에서 24시간 교반하였다. 이를 18중량% 폴리실라잔 용액 0.25g(고형분 0.045g)에 혼합하여 교반 후 불소입자를 포함하는 혼합용액을 제조하였다.
다음, 제조된 혼합용액에서 불소입자를 분리하기 위하여 회전속도15000rpm에서 회전시간 10분동안 원심분리공정을 실시하였고, 에탄올로 3회 세척 후 원심분리공정을 재실시하였다. 세척 및 분리된 입자를 상온에서 24시간 진공건조하였다.
다음, 상기 제조 된 불소입자에 18중량% 폴리실라잔용액 1.2g 및 10g의 디부틸에터를 첨가하여 불소입자와 폴리실라잔 소재의 전체 고형분 함량이 10중량% 가 되도록 혼합한 용액을 초음파 분산기에 의한 5시간 물리적 교반에 의하여 분산 된 발수코팅용액을 제조하였다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액 제조방법은 종래 2단계의 발수 코팅액 제조공정을 진공증류 공정 한 단계로 감축함으로써, 발수 코팅액 제조공정을 간략화할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액 제조방법은 발수 코팅액의 제조공정을 간략화함으로써 발수 코팅액의 제조시간 또한 감축할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액 제조방법은 공용매에 의해 진공증류 공정 시간을 감축함으로써 발수 코팅액의 제조시간을 감축할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액 제조방법은 전 공정이 액상에서 이루어지는 일액형 발수 코팅액의 제조방법을 제공하여 불소입자의 분산을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액 제조방법은 분산안정제를 첨가하여 불소입자의 분산을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액 제조방법은 불소입자의 분산이 용이하여 발수 코팅액의 발수성 및 발유성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 불소입자 제조 함량에 따라 발수 및 발유 특성을 조절가능한 발수 코팅액 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액 제조방법은 불소입자의 분산이 용이하여 투과율과 같은 광학특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액을 설명한다.
이때, 상기 발수 코팅액은 상기 발수 코팅액 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액은 전 공정이 액상에서 이루어지므로 불소입자의 분산을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액은 불소입자의 분산이 용이하여 발수 코팅 필름 제조시 발수 코팅 필름의 발수성 및 발유성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액은 불소입자의 분산이 용이하여 코팅 필름 제조시 투과율과 같은 광학특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액은 불소입자의 분산안정성이 용이하여 발수 코팅액의 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액은 아민계 촉매에 의해 코팅막의 경화를 촉진하여 발수코팅필름의 제조 시간을 감축할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅 필름 제조방법을 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅 필름 제조방법을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 상기 발수 코팅 필름 제조방법은 상기 발수 코팅액 제조방법에 의해 제조된 일액형 발수 코팅액을 기재에 도포하는 단계(S500) 및 상기 기재에 도포된 일액형 발수 코팅액을 경화하여 발수 코팅층을 형성하는 단계(S600)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 발수 코팅액을 기재에 도포하는 단계(S500)는 담지법, 함침법, 기재의 표면에 상기 코팅액을 스피닝, 슬롯다이, 마이크로 그라비아, 그라비아 또는 스프레이를 이용하여 분사하는 방법을 통해 수행할 수 있다.
바람직하게는, 상기 발수 코팅액을 기재에 도포하는 단계(S500)는 상기 기재를 500rpm 내지 4000rpm 으로 회전하며 1초 내지 5분 동안 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 발수 코팅액을 기재에 도포하는 단계(S500)는 상기 발수 코팅액의 상태가 균일하게 존재함과 동시에 일정하게 코팅이 이루어지기 위하여 수행하는 공정으로서, 상기 회전수나 상기 시간은 일반적인 범위 내의 조건으로, 상기 범위 내의 회전수와 시간에 한정되지 않고, 그 조건을 달리하여 상기 발수 코팅액을 코팅할 수도 있다..
예를 들어, 상기 기재는 플라스틱, 금속 또는 세라믹 소재를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 플라스틱은 PET, PI, PMMA, PP, PE, PEN, EVOH, PVA, TAC, PC 또는 생플라스틱을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기재는 클레이(clay), 유리섬유, 실라카가 포함된 복합체, 유리 또는 실리콘 웨이퍼를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 소재는 알루미늄, 스테인레스(SUS) 또는 철을 포함할 수 있다.
이때, 상기 도포하는 단계(S500) 및 상기 발수 코팅층을 형성하는 단계(S600) 사이에 전처리단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 전처리단계는 70℃ 내지 120℃의 온도조건 하에서 열처리하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 발수 코팅층을 형성하는 단계(S600)는 펄스 UV조사 또는 암모니아수 노출에 의해 상기 코팅액을 경화하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 펄스 UV조사는 1000V 내지 4000V, 5Hz 내지 50Hz 및 150nm 내지 450nm의 파장에서 전체 노광량(에너지) 0.5J/cm2 내지 100J/cm2 조건의 자외선을 50㎲ 내지 1000㎲ 자외선 조사 및10ms 내지 5s 자외선 비조사를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 펄스 UV 조사는 1000회 내지 5000회 수행할 수 있다.
이때, 상기 암모니아수 노출은 15℃ 내지 35℃에서 5중량% 내지 35중량%의 암모니아수를 이용하여 12시간내지 120시간 수행하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 발수 코팅층을 형성하는 단계(S600) 다음에 상기 발수 코팅 필름을 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 발수 코팅 필름을 열처리하는 단계는 상기 발수 코팅 필름에 존재하는 플루오르 알킬기가 상기 발수 코팅 필름 표면을 향해 배열되도록 하기 위해 수행할 수 있다.
이때, 상기 플루오르 알킬기가 상기 발수 코팅 필름 표면을 향해 배열될 경우 상기 발수 코팅 필름의 발수성이 향상될 수 있다.
바람직하게는, 상기 발수 코팅 필름을 열처리하는 단계는 70℃ 내지 120℃의 온도조건 하에서 수행할 수 있다. 그러나, 상기 온도에 반드시 한정되는 것은 아니며, 플루오르 알킬 작용기가 상기 코팅표면 쪽으로 배열이 유도되는 범위의 온도 조건이면 열처리 수행 온도로서 적합할 수 있다.
다만, 120℃를 초과하는 경우에는 기재로서 플라스틱을 사용하는 경우 열손상이 발생할 수 있을 수 있는바, 120℃ 미만의 조건에서 수행하는 것이 보다 바람직하다.
실시예 5
본 발명의 일실시예에 따른 실시예 1에 의해 제조된 발수 코팅액을 이용하여 발수 코팅 필름을 제조하였다.
먼저, 발수코팅액을 도포하기 위한 글라스를 40℃ 알카리 세정액에 30분간 담근 후, 초음파 세척기를 이용하여 증류수, 아세톤, 이소프로필알코올에 각각 5분간 초음파 처리를 한 후 120℃ 오븐에서 건조하였다.
다음, 세척된 글라스 위에 발수 코팅액을 적하하여 1000rpm에서 10초 동안 도포하였고, 핫플레이트 위에서 120℃에서 1분간 프리베이크 공정을 진행하였다.
다음, 상기 도포된 코팅막을 경화하기 위하여 30℃, 30% 암모니아수에 4일간 노출하여 경화된 발수 코팅막을 형성하였으며, 증류수로 세척하여 120℃ 오븐에서 1시간 건조하였다.
실시예 6
본 발명의 일실시예에 따른 실시예 1에 의해 제조된 발수 코팅액을 이용하여 발수 코팅 필름을 제조하였다.
상기 도포된 코팅막을 펄스 UV를 이용하여 3000V, 50Hz 및 8J/cm2 조건의 자외선을 100㎲ 자외선 조사 및20ms 자외선 비조사를 4000회 수행한 것 외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 시행하였다.
실시예 7
본 발명의 일실시예에 따른 실시예 2에 의해 제조된 발수 코팅액을 이용하여 발수 코팅 필름을 제조하였다.
먼저, 발수 코팅액을 도포하기 위한 글라스를 40℃ 알카리 세정액에 30분간 담근 후, 초음파 세척기를 이용하여 증류수, 아세톤, 이소프로필알코올에 각각 5분간 초음파 처리를 한 후 120℃ 오븐에서 건조하였다.
다음, 세척된 글라스 위에 발수코팅액을 적하하여 1000rpm에서 10초 동안 도포하였고, 핫플레이트 위에서 120℃에서 1분간 프리베이크 공정을 진행하였다.
다음, 상기 도포된 코팅막을 경화하기 위하여 30℃, 30% 암모니아수에 4일간 노출하여 경화된 발수 코팅막을 형성하였으며, 증류수로 세척하여 120℃ 오븐에서 1시간 건조하였다.
실시예 8
본 발명의 일실시예에 따른 실시예 2에 의해 제조된 발수 코팅액을 이용하여 발수 코팅 필름을 제조하였다.
상기 도포된 코팅막을 펄스 UV를 이용하여 3000V, 50Hz 및 8J/cm2 조건의 자외선을 100㎲ 자외선 조사 및20ms 자외선 비조사를 4000회 수행한 것 외에는 실시예 7과 동일한 방법으로 시행하였다.
실시예 9
본 발명의 일실시예에 따른 실시예 3에 의해 제조된 발수 코팅액을 이용하여 발수 코팅 필름을 제조하였다.
먼저, 발수 코팅액을 도포하기 위한 글라스를 40℃ 알카리 세정액에 30분간 담근 후, 초음파 세척기를 이용하여 증류수, 아세톤, 이소프로필알코올에 각각 5분간 초음파 처리를 한 후 120℃ 오븐에서 건조하였다.
다음, 세척된 글라스 위에 발수 코팅액을 적하하여 1000rpm에서 10초 동안 도포하였고, 핫플레이트 위에서 120℃에서 1분간 프리베이크 공정을 진행하였다.
다음, 상기 도포된 코팅막을 경화하기 위하여 30℃, 30% 암모니아수에 4일간 노출하여 경화된 발수 코팅막을 형성하였으며, 증류수로 세척하여 120℃ 오븐에서 1시간 건조하였다.
실시예 10
본 발명의 일실시예에 따른 실시예 3에 의해 제조된 발수 코팅액을 이용하여 발수 코팅 필름을 제조하였다.
상기 도포된 코팅막을 펄스 UV를 이용하여 3000V, 50Hz 및 8J/cm2 조건의 자외선을 100㎲ 자외선 조사 및20ms 자외선 비조사를 4000회 수행한 것 외에는 실시예 9와 동일한 방법으로 시행하였다.
실시예 11
본 발명의 일실시예에 따른 실시예 4에 의해 제조된 발수 코팅액을 이용하여 발수 코팅 필름을 제조하였다.
먼저, 발수 코팅액을 도포하기 위한 글라스를 40℃ 알카리 세정액에 30분간 담근 후, 초음파 세척기를 이용하여 증류수, 아세톤, 이소프로필알코올에 각각 5분간 초음파 처리를 한 후 120℃ 오븐에서 건조하였다.
다음, 세척된 글라스 위에 발수 코팅액을 적하하여 1000rpm에서 10초 동안 도포하였고, 핫플레이트 위에서 120℃에서 1분간 프리베이크 공정을 진행하였다.
다음, 상기 도포된 코팅막을 경화하기 위하여 30℃, 30% 암모니아수에 4일간 노출하여 경화된 발수 코팅막을 형성하였으며, 증류수로 세척하여 120℃ 오븐에서 1시간 건조하였다.
실시예 12
본 발명의 일실시예에 따른 실시예 4에 의해 제조된 발수 코팅액을 이용하여 발수 코팅 필름을 제조하였다.
상기 도포된 코팅막을 펄스 UV를 이용하여 3000V, 50Hz 및 8J/cm2 조건의 자외선을 100㎲ 자외선 조사 및20ms 자외선 비조사를 4000회 수행한 것 외에는 실시예 11과 동일한 방법으로 시행하였다.
이때, 상기 실시예 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 및 12에 의해 제조된 발수 코팅 필름을 분석하기 위해 접촉각 평가, 투과율 평가 및 연필경도 평가를 수행하였으며, 이에 대한 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
비교예 2
본 발명의 일실시예와 비교하기 위해 비교예 1에 의해 제조된 발수 코팅액을 이용하여 발수 코팅 필름을 제조하였다.
먼저, 발수코팅액을 도포하기 위한 글라스를 40℃ 알카리 세정액에 30분간 담근 후, 초음파 세척기를 이용하여 증류수, 아세톤, 아이소프로필알코올에 각각 5분간 초음파 처리를 한 후 120℃ 오븐에서 건조하였다.
다음, 세척된 글라스 위에 발수코팅액을 적하하여 1000rpm에서 10초 동안 도포하였고, 핫플레이트 위에서 120℃에서 1분간 프리베이크 공정을 진행하였다.
다음, 상기 도포된 코팅막을 경화하기 위하여 30℃, 30% 암모니아수에 4일간 노출하여 경화된 발수 코팅막을 형성하였으며, 증류수로 세척하여 120℃ 오븐에서 1시간 건조하였다.
비교예 3
본 발명의 일실시예와 비교하기 위해 비교예 1에 의해 제조된 발수 코팅액을 이용하여 발수 코팅 필름을 제조하였다.
상기 도포된 코팅막을 펄스 UV를 이용하여 3000V, 50Hz 및 8J/cm2 조건의 자외선을 100㎲ 자외선 조사 및20ms 자외선 비조사를 4000회 수행한 것 외에는 비교예 2과 동일한 방법으로 시행하였다.
이때, 상기 비교예 2, 3에 의해 제조된 발수 코팅 필름을 분석하기 위해 접촉각 평가, 투과율 평가 및 연필경도 평가를 수행하였으며, 이에 대한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
시험예 1
발수 코팅 필름의 표면을 KS L 2110:2006 을 따라 증류수와 헥사디케인을 이용하여 적하된 액적의 접촉각을 평가하였다.
시험예 2
발수 코팅 필름을 KS M ISO13468-1:2007 을 따라 C광원을 기준으로 필름의 투과율을 평가하였다.
시험예 3
발수 코팅 필름을 KS M ISO15184:2013 을 따라 경도 6B~9H의 연필심으로 긁어 흠집이 발생하지 않는 최대 경도의 연필 경도를 나타내었다.
상기 시험예 1 내지 시험예 3에 의해 얻어진 결과는 표 1에 기재한 바와 같았다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발수 코팅 필름 제조방법은 제조시 불소입자의 분산이 용이한 발수 코팅액을 이용하여 발수 코팅 필름의 발수성 및 발유성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅 필름 제조방법은 제조시 불소입자의 분산이 용이한 발수 코팅액을 이용하여 발수 코팅 필름의 투과율과 같은 광학특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅 필름을 설명한다.
상기 발수 코팅 필름은 상기 발수 코팅 필름 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
발수 코팅 필름 성능 분석표
구분 비교예 2 및 3 실시예 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 및, 12
실험 물질 물 헥사디케인 물 헥사디케인
접촉각 130° 55° 155°~161° 85°~90°
Figure 112018031899722-pat00003
Figure 112018031899722-pat00004
Figure 112018031899722-pat00005
Figure 112018031899722-pat00006
투과율 94% 96%
연필경도 9H 9H
표 1은 본발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액을 이용하여 제조한 박막과 종래의 발수 코팅액을 이용하여 제조한 박막의 성능을 분석하였다.
이때, 비교예 2 및 3은 종래 발수 코팅액을 이용하여 제조한 박막을 의미하고, 실시예 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 및 12는 본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅액을 이용하여 제조한 박막을 의미한다.
표 1을 참조하면, 비교예 2의 경우 극성을 띄는 물의 접촉각이 130°인데 반해 실시예 5 내지 실시예 12는 접촉각이 155° 내지 161°로 비교예 2 및 3보다 큰 접촉각을 가진다. 또한, 무극성을 띄는 헥사디케인(hexadecane)의 경우에도 비교예 2 및 3은 접촉각이 55°, 실시예 5 내지 실시예 12는 85° 내지 90°로, 실시예 5 내지 실시예 12가 비교예 2 및 3 보다 큰 접촉각을 가진다.
박막 표면과 물의 접촉각이 클수록 발수 기능이 우수하고, 박막 표면과 헥사디케인의 접촉각이 클수록 발유 기능이 우수하다는 것을 의미한다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 코팅액을 이용할 경우 종래보다 개선된 발수 및 발유 특성을 가지는 발수 코팅 필름을 제조할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 실시예 5 내지 실시예 12의 투과율은 95% 내지 96%로, 비교예 2 및 3의 투과율인 94% 보다 높다. 이는 본 발명의 일실시예에 따라 제조한 발수 코팅액을 이용하여 코팅 필름을 제조할 경우 종래의 코팅액을 이용한 경우보다 투과율을 개선할 수 있음을 의미한다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅 필름은 코팅을 형성하는 다양한 응용분야에 적용할 수 있다. 예를 들어, 상기 응용분야는 디스플레이, 태양광, 건축 내외장재, 열교환용 파이프, 전선표면, 교각, 정수기용 파이프, 자동차, 운송기기 또는 광학기기의 표면처리를 포함할 수 있으며, 이에 한정하는 것은 아니다. 이때, 본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅 필름을 적용함으로써 상기 응용분야의 발수 또는 발유 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅 필름은 제조시 불소입자의 분산이 용이하여 발수 코팅 필름의 발수성 및 발유성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 발수 코팅 필름은 제조시 불소입자의 분산이 용이하여 투과율과 같은 광학특성을 향상시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (29)

  1. 불소계 실란 및 입자형성용매를 혼합하여 불소계 실란용액을 제조하는 단계;
    상기 불소계 실란용액과 폴리실라잔용액을 혼합 및 교반하여 불소입자를 포함하는 혼합용액을 제조하는 단계; 및
    진공증류 또는 회전증발기를 통해 상기 혼합용액에서 상기 입자형성용매를 제거하여 발수 코팅액을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 발수 코팅액을 제조하는 단계는 진공도 0.02MPa 내지 0.2MPa에서 수행하는 것을 특징으로 하고,
    상기 불소계 실란은 하기 화학식 1의 구조를 가지는 것을 특징으로 하고,
    상기 불소계 실란용액을 제조하는 단계는 상기 불소계 실란을 1 중량% 내지 15 중량%의 함량으로 상기 입자형성용매에 혼합하는 것을 특징으로 하고,
    상기 폴리실라잔용액은 폴리실라잔 바인더 또는 유기계 폴리실라잔 바인더를 상기 불소계 실란의 중량 대비 5 중량% 내지 200중량%로 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 일액형 발수 코팅액 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure 112020062296292-pat00010

    이때, 상기 R은 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 탄화수소기이고, 상기 a는 1 이상의 정수이고, 상기 b는 0 내지 10의 정수인 것을 특징으로 함.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 입자형성용매는 알코올 및 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 일액형 발수 코팅액 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 입자형성용매는 디부틸에터(DBE, dibutylether), 톨루엔, 테트라하이드로퓨란(THF, tetrahydrofuran), n-메틸피롤리돈(NMP, n-methyl pyrolidone), 자일렌(Xylene), 프로필렌 글리콜 메틸 에터 아세테이트(PGMEA, propylene glycol methyl ether acetate), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에터 아세테이트(PMA, propylene glycol monomethyl ether acetate) 또는 시클로헥세인(cyclohexane)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일액형 발수 코팅액 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 입자형성용매는 상기 알코올 또는 상기 물의 공용매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일액형 발수 코팅액 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 발수 코팅액을 제조하는 단계 다음에 상기 코팅액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일액형 발수 코팅액 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 바인더는 폴리실라잔, 유기계 폴리실라잔, 우레탄계, 아크릴계, 비닐계, 아민계, 이미드계, 아마이드계, 실란계, 실리콘계, 셀룰로오스계, 에폭시계 또는 불소계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 일액형 발수 코팅액 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 바인더는 상기 불소입자의 고형분 중량 대비 5 중량% 내지 500% 중량%로 혼합하는 것을 특징으로 하는 일액형 발수 코팅액 제조방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 촉매는 1차 아민계, 2차 아민계 또는 3차 아민계 촉매를 포함하고, 상기 폴리실라잔용액 대비 1 PHR(Part per Hundred parts of Resin) 내지 30 PHR로 혼합하는 것을 특징으로 하는 일액형 발수 코팅액 제조방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 촉매는 1차 아민계, 2차 아민계 또는 3차 아민계 촉매를 포함하고, 상기 바인더 대비 1 PHR(Part per Hundred parts of Resin) 내지 30 PHR로 혼합하는 것을 특징으로 하는 일액형 발수 코팅액 제조방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 분산안정제는 음이온계, 비이온계, 양성 이온계 또는 양이온계 분산안정제 화합물을 포함하고, 상기 불소입자 중량 대비 5중량% 내지 20 중량%로 혼합하는 것을 특징으로 하는 일액형 발수 코팅액 제조방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 코팅액에 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계는 25°C 내지 70°C에서 0.5시간 내지 24시간 수행하는 것을 특징으로 하는 일액형 발수 코팅액 제조방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 코팅액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계는 발수 코팅액의 조성을 제어하기 위해 불소입자가 균일하게 분산 되도록 물리적으로 교반하는 것을 특징으로 하는 일액형 발수 코팅액 제조방법.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 코팅액에 바인더 및 촉매 또는 분산안정제를 혼합하는 단계는 상기 발수 코팅액의 조성이 불소입자, 바인더, 촉매 또는 분산안정제의 전체 고형분 함량이 총중량 대비 1중량% 내지 30중량% 가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 일액형 발수 코팅액 제조방법.
  18. 상기 제1항의 발수 코팅액 제조방법에 의해 제조되는 일액형 발수 코팅액.
  19. 상기 제1항의 발수 코팅액 제조방법에 의해 제조된 일액형 발수 코팅액을 기재에 도포하는 단계; 및
    상기 기재에 도포된 일액형 발수 코팅액을 경화하여 발수 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발수 코팅 필름 제조방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 발수 코팅액을 기재에 도포하는 단계는 담지법, 함침법, 기재의 표면에 상기 코팅액을 스피닝, 슬롯다이, 마이크로 그라비아, 그라비아 또는 스프레이를 이용하여 분사하는 방법을 통해 수행하는 것을 특징으로 하는 발수 코팅 필름 제조방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 발수 코팅액을 기재에 도포하는 단계는 상기 기재를 500rpm 내지 4000rpm 으로 회전하며 1초 내지 5분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 발수 코팅 필름 제조방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 도포하는 단계 및 상기 발수 코팅층을 형성하는 단계 사이에 전처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발수 코팅 필름 제조방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 전처리단계는 70℃ 내지 120℃의 온도조건 하에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 발수 코팅 필름 제조방법.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 발수 코팅층을 형성하는 단계는 펄스 UV조사, 암모니아수 노출 또는 열처리에 의해 상기 코팅액을 경화하는 것을 특징으로 하는 발수 코팅 필름 제조방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 펄스 UV조사는 1000V 내지 4000V, 5Hz 내지 50Hz 및 150nm 내지 450nm 파장에서0.5J/cm2 내지 100J/cm2 조건의 자외선을 50㎲ 내지 1000㎲ 자외선 조사 및10ms 내지 5s 자외선 비조사를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 발수 코팅 필름 제조방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 암모니아수 노출은 15℃ 내지 35℃에서 5중량% 내지 35중량%의 암모니아수를 이용하여 12시간내지 120시간 수행하는 것을 특징으로 하는 발수 코팅 필름 제조방법.
  27. 제19항에 있어서,
    상기 발수 코팅층을 형성하는 단계 다음에 상기 발수 코팅 필름을 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발수 코팅 필름 제조방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 열처리단계는 70℃ 내지 120℃의 온도조건 하에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 발수 코팅 필름 제조방법.
  29. 상기 제19항의 발수 코팅 필름 제조방법에 의해 제조되는 발수 코팅 필름.
KR1020180037282A 2018-03-30 2018-03-30 일액형 발수 코팅액 제조방법 및 이의 발수 코팅 필름 제조방법 KR102134280B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102398152B1 (ko) * 2020-02-24 2022-05-18 한국생산기술연구원 폴리실라잔계 필름의 제조방법
KR102398129B1 (ko) * 2020-02-25 2022-05-18 한국생산기술연구원 내염기성이 향상된 발수 필름용 코팅소재 및 이의 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014040373A (ja) * 2010-12-14 2014-03-06 Asahi Glass Co Ltd 含フッ素化合物、コーティング用組成物、撥水層付き基材およびその製造方法
JP2015137284A (ja) * 2014-01-20 2015-07-30 マテックス株式会社 撥水性コーティング剤
KR101830949B1 (ko) * 2016-12-09 2018-02-22 한국생산기술연구원 발수성을 가지는 유무기 입자, 유무기 코팅액 및 유무기 코팅필름의 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101752182B1 (ko) 2015-07-15 2017-06-29 (주)움프켐 불소계 폴리히드랄 올리고머릭 실세스퀴옥산을 포함하는 발수 및 발유성 코팅을 위한 코팅제 조성물 및 이들의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014040373A (ja) * 2010-12-14 2014-03-06 Asahi Glass Co Ltd 含フッ素化合物、コーティング用組成物、撥水層付き基材およびその製造方法
JP2015137284A (ja) * 2014-01-20 2015-07-30 マテックス株式会社 撥水性コーティング剤
KR101830949B1 (ko) * 2016-12-09 2018-02-22 한국생산기술연구원 발수성을 가지는 유무기 입자, 유무기 코팅액 및 유무기 코팅필름의 제조방법

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