KR102209214B1 - Coating compositions for forming film - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유효성분으로서 유기 폴리실라잔과 아미노 실리콘을 포함하는표면에 피막을 형성하는 코팅제 조성물을 제공한다. 본 발명의 코팅제 조성물은 상온에서 경화가 가능하고, 발수성과 발수 지속성 및 오염방지 성능이 뛰어난 피막을 형성한다.The present invention provides a coating composition for forming a film on the surface comprising organic polysilazane and amino silicone as active ingredients. The coating composition of the present invention can be cured at room temperature, and forms a film having excellent water repellency, water repellency persistence, and contamination prevention performance.
Description
본 발명은 표면(예컨대, 자동차 도장면)에 피막을 형성하는 코팅제 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a coating composition for forming a film on a surface (eg, an automobile painted surface).
자동차 도장면은 먼지, 비 및 연소 부가물(예를 들면, 배기가스) 등에 의하여 쉽게 오염된다. 이러한 오염을 방지하기 위하여, 자동차 본체를 왁스로 코팅하여 왁스 피막을 형성시킴으로써 본체의 오염을 예방하고 있다.Automobile painted surfaces are easily contaminated by dust, rain and combustion additives (eg, exhaust gas). In order to prevent such contamination, contamination of the body is prevented by coating the body of the vehicle with wax to form a wax film.
도장면 표면을 발수 처리함으로써, 비 혹은 세차 과정에서의 물이 도장면에 접촉 시 물방울을 형성하여 표면 아래로 굴러 떨어지게 함으로써 물(비, 세차 시 사용하는 물) 속의 오염물 성분이 표면에 접착하고 잔류하는 것을 예방하고, 왁스 코팅은 본체의 표면에 오염물 성분이 접착하는 것을 어렵게 하여, 오염물 성분이 표면에 접착하더라도, 쉽게 물로 세척할 수 있다.By water-repellent treatment of the painted surface, when rain or water in the car wash process touches the painted surface, it forms water droplets and rolls down the surface so that contaminants in water (rain, water used for car washing) adhere to the surface and remain In addition, the wax coating makes it difficult for the contaminant component to adhere to the surface of the body, so that even if the contaminant component adheres to the surface, it can be easily washed with water.
그러나, 종래의 발수 왁스에 의한 발수 처리의 효과는 성공적이라고 말할 수 없으며, 충분한 발수 처리가 초기에 실행되더라도, 당해 효과는 오래 지속되지 않아, 오랫동안 충분한 발수 및 방오 효과를 나타내지 못한다. 또한, 종래의 소수성 피막은 단지 일시적으로 또는 짧은 시간 내에 소수성을 부여하고, 이에 따라 소수성 효과가 충분히 지속되는 것을 기대하기 어렵고, 소수성 피막 표면에서의 발수력(접촉각)이 대부분 95-98도의 값을 나타낸다. 이의 이유로는 발수 효과를 부여하기 위해 사용하는 왁스나 실리콘 타입의 원료들은 도장면과의 부착성이 약하고, 이러한 원료들의 접촉각들이 도장면에서 약 95-97도를 나타내기 때문이다. 또한, 비나 세차로 인해 피막이 쉽게 제거되기 때문이다.
However, the effect of the conventional water-repellent treatment with water-repellent wax cannot be said to be successful, and even if sufficient water-repellent treatment is initially performed, the effect does not last long, and sufficient water-repellent and antifouling effects are not exhibited for a long time. In addition, conventional hydrophobic coatings impart hydrophobicity only temporarily or within a short period of time, and thus it is difficult to expect that the hydrophobic effect continues sufficiently, and the water repellency (contact angle) on the surface of the hydrophobic coating is mostly 95-98 degrees. Show. The reason for this is that wax or silicone-type raw materials used to impart a water repellent effect have poor adhesion to the painted surface, and the contact angles of these raw materials show about 95-97 degrees from the painted surface. In addition, this is because the film is easily removed due to rain or washing.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
Throughout this specification, a number of papers and patent documents are referenced and citations are indicated. The disclosure contents of the cited papers and patent documents are incorporated by reference in this specification as a whole, and the level of the technical field to which the present invention belongs and the contents of the present invention are more clearly described.
본 발명자들은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 코팅 이후 기재 물질에 대한 접착력이 뛰어난 경질의 고밀도 피막을 형성시키고, 오래 지속되는 발수력 및 방오 효과, 내마모성, 세척 용이성, 긁힘 방지성, 내식성, 내화학성 등의 특성을 갖는 자동차 표면 코팅제 조성물을 제조하기 위하여 연구 노력하였다. 그 결과, 유기 폴리실라잔 용액과 아미노 실리콘을 포함하는 코팅제 조성물을 제조하고, 상기 조성물이 상온에서 경화되어 피막을 형성하고, 우수한 발수성과 발수 지속성 및 오염방지 성능을 나타냄을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.In order to solve the above problems, the present inventors form a hard, high-density film with excellent adhesion to the base material after coating, and have long-lasting water repellency and antifouling effects, abrasion resistance, ease of cleaning, scratch resistance, corrosion resistance, and chemical resistance. Research efforts have been made to prepare an automobile surface coating composition having such properties. As a result, by preparing a coating composition comprising an organic polysilazane solution and amino silicone, and confirming that the composition is cured at room temperature to form a film, and exhibits excellent water repellency, water repellency persistence, and contamination prevention performance, the present invention Completed.
따라서, 본 발명의 목적은 표면에 피막을 형성하는 코팅제 조성물을 제공하는 데 있다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a coating composition for forming a film on the surface.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
Other objects and advantages of the present invention will become more apparent by the following detailed description, claims and drawings.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음을 포함하는 표면에 피막을 형성하는 코팅제 조성물을 제공한다.According to an aspect of the present invention, the present invention provides a coating composition for forming a film on the surface comprising the following.
유기 폴리실라잔; 및Organic polysilazane; And
아민 주위에 4개의 C1-3 알킬을 갖는 테트라알킬 피페리딘을 포함하는 아미노 실리콘.
Amino silicones comprising tetraalkyl piperidines having 4 C 1-3 alkyls around the amine.
본 발명자들은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 코팅 이후 기재 물질에 대한 접착력이 뛰어난 경질의 고밀도 피막을 형성시키고, 오래 지속되는 발수력 및 방오 효과, 내마모성, 세척 용이성, 긁힘 방지성, 내식성, 내화학성 등의 특성을 갖는 자동차 표면 코팅제 조성물을 제조하기 위하여 연구 노력하였다. 그 결과, 유기 폴리실라잔 용액과 아미노 실리콘을 포함하는 코팅제 조성물을 제조하고, 상기 조성물이 상온에서 경화되어 피막을 형성하고, 우수한 발수성과 발수 지속성 및 오염방지 성능을 나타냄을 확인하였다.In order to solve the above problems, the present inventors form a hard, high-density film with excellent adhesion to the base material after coating, and have long-lasting water repellency and antifouling effects, abrasion resistance, ease of cleaning, scratch resistance, corrosion resistance, and chemical resistance. Research efforts have been made to prepare an automobile surface coating composition having such properties. As a result, it was confirmed that a coating composition including an organic polysilazane solution and amino silicone was prepared, and the composition was cured at room temperature to form a film, and exhibited excellent water repellency, water repellency persistence, and contamination prevention performance.
본 발명의 주요한 특징 중 하나는, 유기 폴리실라잔과 상기와 같은 아미노 실리콘을 조합사용하여 상온에서 경화가 가능하며, 발수 성능과 내구성이 뛰어난 피막을 형성하는 코팅제 조성물을 제공한다는 점이다.One of the main features of the present invention is that it provides a coating composition that can be cured at room temperature by using a combination of organic polysilazane and amino silicone as described above, and forms a film having excellent water repellency and durability.
본 발명의 조성물은 제 1 성분으로서 유기 폴리실라잔(organopolysilazane)을 포함한다. 상기 유기 폴리실라잔은 탄화수소와 같은 유기 치환기를 포함하는 폴리실라잔으로, 프라이머(primer)로서 피막을 형성하는 역할을 한다.The composition of the present invention contains organopolysilazane as a first component. The organic polysilazane is a polysilazane containing an organic substituent such as a hydrocarbon, and serves to form a film as a primer.
폴리실라잔은 -(SiH2NH)-을 기본 유닛(반복 단위)으로 하는 화합물 및 필요에 따라 치환기가 도입된 화합물을 의미하는데, 이러한 폴리실라잔에는 기본 유닛 외에 메틸기 등의 탄화수소와 같은 유기 치환기를 포함하는 것과 포함하지 않는 것이 있다.Polysilazane refers to a compound having -(SiH 2 NH)- as a basic unit (repeating unit) and a compound in which a substituent is introduced as necessary.In addition to the basic unit, polysilazane includes organic substituents such as hydrocarbons such as methyl groups. Some include and do not contain.
유기 치환기를 포함하지 않는 폴리실라잔, 예를 들면, 퍼하이드로 폴리실라잔(PHPS)은 도장면에 도포 시 하기 반응식 1과 같이 공기 중의 수분과 격렬하게 반응하여 Si와 O로 이루어지는 실리카 글라스(SiO2)를 형성하고, 이는 표면에 친수성 특성을 나타낸다.Polysilazane that does not contain an organic substituent, for example, perhydropolysilazane (PHPS), reacts violently with moisture in the air as shown in Reaction Formula 1 below when applied to the painted surface, and is composed of Si and O silica glass (SiO 2 ), which exhibits hydrophilic properties on the surface.
반응식 1Scheme 1
-(SiH2NH)- + 2H2O -> SiO2 + NH3 + 2H2 -(SiH 2 NH)- + 2H 2 O -> SiO 2 + NH 3 + 2H 2
반면, 본 발명에서는 유기 치환기를 갖는 유기 폴리실라잔을 사용하는데, 이 유기 폴리실라잔은 산소 및 물이 존재하는 환경 하에서 무기 폴리실라잔과 마찬가지로 실리카를 형성한다. 다만, 무기 폴리실라잔과 달리 실리카 형성 후 유기기(예컨대, 메틸)가 결합되어 있게 되는데, 이 유기기가 발수성을 부여한다.On the other hand, in the present invention, an organic polysilazane having an organic substituent is used, and the organic polysilazane forms silica like inorganic polysilazane in the presence of oxygen and water. However, unlike inorganic polysilazane, an organic group (eg, methyl) is bonded to each other after silica formation, and this organic group imparts water repellency.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 유기 폴리실라잔은 하기 화학식 1로 표시된다. 즉, 상기 유기 폴리실라잔은 -(SiR1HNH)-를 반복 단위로 포함하는 실라잔과 -(SiR2R3NH)-를 반복 단위로 포함하는 실라잔으로 이루어진 폴리머 화합물이다.According to an embodiment of the present invention, the organic polysilazane is represented by the following formula (1). That is, the organic polysilazane is a polymer compound composed of silazane including -(SiR 1 HNH)- as a repeating unit and silazane including -(SiR 2 R 3 NH)- as a repeating unit.
화학식 1Formula 1
상기 식에서, R1 내지 R3은 서로 독립적으로 C1-5의 알킬이고, m 및 n은 각각 독립적으로 정수이다.Wherein R, R 1 to R 3, independently of each other C 1 - 5 alkyl and a, m and n are each independently an integer.
본 명세서에서 용어, "알킬"은 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소기를 의미하며, 이의 예로는, 메틸, 에틸, n-프로필, iso-프로필, n-부틸, iso-부틸 및 tert-부틸 등이 있다.As used herein, the term "alkyl" refers to a linear or branched saturated hydrocarbon group, and examples thereof include methyl, ethyl, n -propyl, iso -propyl, n -butyl, iso -butyl, and tert -butyl.
하나의 특정예에 따르면, 상기 R1 내지 R3은 메틸이다. 이 경우, 상기 화학식 1은 폴리메틸(하이드로)/폴리디메틸 실라잔이다.According to one specific example, R 1 to R 3 are methyl. In this case, Formula 1 is polymethyl (hydro)/polydimethyl silazane.
본 발명의 조성물은 제 2 성분으로서, 아민 주위에 4개의 C1-3 알킬을 갖는 테트라알킬 피페리딘을 포함하는 아미노 실리콘을 포함한다.The composition of the present invention comprises an amino silicone comprising, as a second component, a tetraalkyl piperidine having 4 C 1-3 alkyls around the amine.
상기 유기 폴리실라잔이 형성하는 피막의 발수 성능은 접촉각이 약 95-97도로서 100도를 넘기지 못하였다(표 2 참조). 이에, 본 발명자들은 유기 폴리실라잔이 형성하는 피막의 발수 성능과 차체 표면 코팅 시 작업성(slip)을 향상시키기 위한 연구를 수행하여 아미노 실리콘과 유기 폴리실라잔을 혼합사용하는 코팅제 조성물을 제조하였다.The water-repellent performance of the film formed by the organic polysilazane was about 95-97 degrees, which did not exceed 100 degrees (see Table 2). Accordingly, the present inventors conducted a study to improve the water-repellent performance of the film formed by the organic polysilazane and the slip when coating the surface of the vehicle to prepare a coating composition using a mixture of amino silicone and organic polysilazane. .
상기 아미노 실리콘 내 테트라알킬 피페리딘은 아민 주위 4개의 알킬기의 입체적 장애(steric hindrance)로 아민의 산화를 막아주어 조성물의 황변이나 산화 또는 분해되는 것을 막아주는 역할을 한다. 따라서, 시간 경과 시 조성물의 색 변화나 분해 등의 안정도에 중요한 영향을 미친다. 본 발명에서는 이러한 역할을 하는 테트라알킬 피페리딘을 포함하는 아미노 실리콘을 제한 없이 사용할 수 있다.The tetraalkyl piperidine in the amino silicone blocks oxidation of the amine by steric hindrance of four alkyl groups around the amine, thereby preventing yellowing, oxidation, or decomposition of the composition. Therefore, it has an important influence on the stability such as color change or decomposition of the composition over time. In the present invention, amino silicones including tetraalkyl piperidine serving as such may be used without limitation.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 테트라알킬 피페리딘은 테트라메틸 피페라딘이다. 이 경우, 일예로 상기 아미노 실리콘은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the tetraalkyl piperidine is tetramethyl piperidine. In this case, as an example, the amino silicone may be represented by Formula 2 below.
화학식 2Formula 2
상기 식에서, X는 1 내지 50이고, Y는 1 내지 2,000이다.In the above formula, X is 1 to 50, and Y is 1 to 2,000.
본 발명의 코팅제 조성물은 다양한 표면(예컨대, 자동차 도장면)에 적용되어 피막을 형성함으로써 발수 효과(발수용 조성물), 오염방지 효과(방오용 조성물), 광택력(광택제) 등의 효과를 발휘할 수 있다.The coating composition of the present invention can be applied to various surfaces (e.g., painted surfaces of automobiles) to form a film, thereby exerting effects such as water repellency (water repellent composition), antifouling effect (antifouling composition), and glossiness (glossy agent). have.
본 발명의 일구현예에 따르면, 본 발명의 코팅제 조성물은 통상의 폴리실라잔 혼합물과 달리 상온 하에서 발수력이 우수한 피막 형성이 가능한 상온 경화형 조성물이다.According to one embodiment of the present invention, the coating composition of the present invention is a room temperature curable composition capable of forming a film having excellent water repellency at room temperature, unlike a conventional polysilazane mixture.
본 발명의 코팅제 조성물의 경화 속도 및 발수 성능을 확인하기 위해 KS M 2741 방법에 의해 제도된 도장 시편에 코팅한 후 23℃(상온) 및 50℃에서 경화 시간 및 접촉각 변화를 측정하였다. 측정 결과, 도장 시편의 코팅 직후 접촉각은 93-94도이었으며, 상온에서 건조 시 2시간 경과 후 접촉각 101도를 형성하였고, 5시간 경과 시 104도의 접촉각을 형성하였다. 또한, 50℃에서 건조 시에는 1시간 경과 후 접촉각 104도를 형성하였다. 이러한 결과는, 본 발명의 코팅제 조성물은 고온에서의 베이킹 과정 없이 상온에서도 발수 성능이 우수한 피막을 형성할 수 있는 상온 경화형 조성물임을 보여준다.In order to check the curing rate and water repellency performance of the coating composition of the present invention, the curing time and contact angle changes were measured at 23° C. (room temperature) and 50° C. after coating on the coated specimen drawn by the KS M 2741 method. As a result of the measurement, the contact angle of the coated specimen immediately after coating was 93-94 degrees, a contact angle of 101 degrees was formed after 2 hours when dried at room temperature, and a contact angle of 104 degrees was formed after 5 hours. In addition, when drying at 50° C., a contact angle of 104° was formed after 1 hour. These results show that the coating composition of the present invention is a room temperature curable composition capable of forming a film having excellent water repellency even at room temperature without a baking process at high temperature.
본 발명의 일구현예에 따르면, 본 발명의 코팅제 조성물에 의해 형성된 피막은 100-105도의 접촉각을 나타낸다.According to one embodiment of the present invention, the film formed by the coating composition of the present invention exhibits a contact angle of 100-105 degrees.
본 발명의 일구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 용제를 포함한다. 이러한 용제는 유기 폴리실라잔과 혼합된 유기 폴리실라잔 용액의 형태로 본 발명의 조성물에 첨가될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the composition of the present invention contains a solvent. Such a solvent may be added to the composition of the present invention in the form of an organic polysilazane solution mixed with an organic polysilazane.
상기 용제로는, 예를 들면, 방향족 탄화수소(벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 클로로벤젠, o-자일렌, m-자일렌, p-자일렌, 스타이렌, 이소프로필벤젠, 노르말프로필벤젠, 클로로톨루엔, 부틸벤젠, 디클로로벤젠, 디이소프로필벤젠, 니트로톨루엔 및 이들의 혼합 용제 등), 지방족 탄화수소(펜탄, 헥산, 옥탄, 노난, 데칸, 데칼린, 운데칸, 도데칸, 트리데칸, 테트라데칸, 이소노난, 이소데칸, 이소운데칸, 이소도데칸, 이소트리데칸, 이소테트라데칸, 사이클로노난, 사이클로데칸, 사이클로운데칸, 사이클로도데칸, 사이클로트리데칸, 사이클로테트라데칸 및 이들의 혼합 용제 등), 할로겐화 탄화수소(클로로포름, 디클로로메탄 및 이들의 혼합 용제 등), 에스테르(벤질아세테이트, 알릴헥사노에이트, 부틸부티레이트, 에틸아세테이트, 에틸부티레이트, 에틸헥사노에이트, 에틸시나노에이트, 에틸헵타노에이트, 에틸노나노에이트, 에틸펜타노에이트, 이소부틸아세테이트,이소부틸포르메이트, 이소아밀아세테이트, 이소프로필아세테이트, 메틸페닐아세테이트 및 이들의 혼합 용제 등), 케톤(아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 및 이들의 혼합 용제 등), 에테르(디에틸에테르, 디메톡시에탄, 디메톡시메탄, 디옥산, 테트라하이드로퓨란, 안이솔, 크라운에테르, 모노- 또는 폴리에틸렌글리콜 및 이들의 혼합 용제 등), 및 알코올(이소프로필알코올, 노르말부탄올, 이소부탄올, 세크부탄올, 노르헵탄올, 노르말옥탄올, 노르말노난올, 노르말데칸올, 노르말테트라데칸올, 에이코산올, 헵타데카플로로데칸올, 헥사데카플로로노난올, 도데카플로로헵탄올 및 이들의 혼합 용제 등) 등이 있다.As the solvent, for example, aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, ethylbenzene, chlorobenzene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, styrene, isopropylbenzene, normal propylbenzene, chlorotoluene , Butylbenzene, dichlorobenzene, diisopropylbenzene, nitrotoluene and mixed solvents thereof, etc.), aliphatic hydrocarbons (pentane, hexane, octane, nonane, decane, decalin, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, iso Nonane, isodecane, isoundecane, isododecane, isotridecane, isotetradecane, cyclononane, cyclodecane, cyclodecane, cyclododecane, cyclotridecane, cyclotetradecane, and mixed solvents thereof), Halogenated hydrocarbons (chloroform, dichloromethane, and mixed solvents thereof), esters (benzyl acetate, allylhexanoate, butyl butyrate, ethyl acetate, ethyl butyrate, ethylhexanoate, ethylcinanoate, ethylheptanoate, ethylno Nanoate, ethyl pentanoate, isobutyl acetate, isobutyl formate, isoamyl acetate, isopropyl acetate, methylphenyl acetate, and mixed solvents thereof, etc.), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and their Mixed solvents, etc.), ethers (diethyl ether, dimethoxyethane, dimethoxymethane, dioxane, tetrahydrofuran, anisool, crown ether, mono- or polyethylene glycol and mixed solvents thereof), and alcohols (isopropyl Alcohol, normal butanol, isobutanol, secbutanol, norheptanol, normal octanol, normal nonanol, normal decanol, normal tetradecanol, eicosanol, heptadecafluorodecanol, hexadecafloronanol, dode Carfluoroheptanol and a mixed solvent thereof), and the like.
본 발명의 일구현예에 따르면, 본 발명의 코팅제 조성물은 전체 중량에 대하여 유기 폴리실라잔을 1-20 중량%로 포함할 수 있다. 유기 폴리실라잔의 함량이 1 중량% 미만이면 피막의 내구성이 감소할 수 있으며, 20 중량%를 초과하면 피막이 두꺼워져 작업 성능이 떨어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the coating composition of the present invention may contain 1-20% by weight of organic polysilazane based on the total weight. If the content of the organic polysilazane is less than 1% by weight, the durability of the film may be reduced, and if it exceeds 20% by weight, the film may become thick and work performance may deteriorate.
본 발명의 일구현예에 따르면, 본 발명의 코팅제 조성물은 전체 중량에 대하여 아미노 실리콘을 1-10 중량%로 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the coating composition of the present invention may contain 1-10% by weight of amino silicone based on the total weight.
본 발명의 일구현예에 따르면, 본 발명의 코팅제 조성물은 전체 중량에 대하여 용제를 30-70 중량%로 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the coating composition of the present invention may contain 30-70% by weight of a solvent based on the total weight.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 유기 폴리실라잔과 아미노 실리콘의 혼합 비율은 10:0.1-1(중량비)일 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, the mixing ratio of the organic polysilazane and amino silicone may be 10:0.1-1 (weight ratio).
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:The features and advantages of the present invention are summarized as follows:
(i) 본 발명은 유효성분으로서 유기 폴리실라잔과 아미노 실리콘을 포함하는표면에 피막을 형성하는 코팅제 조성물을 제공한다.(i) The present invention provides a coating composition comprising organic polysilazane and amino silicone as active ingredients to form a film on the surface.
(ⅱ) 본 발명의 코팅제 조성물은 상온에서 경화가 가능하고, 발수성과 발수 지속성 및 오염방지 성능이 뛰어난 피막을 형성한다.
(Ii) The coating composition of the present invention can be cured at room temperature, and forms a film excellent in water repellency, water repellency persistence, and contamination prevention performance.
도 1은 본 발명의 조성물을 도장 시편에 코팅한 후 이의 광택력을 무코팅 대조군과 함께 보여준다.
도 2는 본 발명의 조성물을 자동차 표면에 코팅한 후 이의 광택력을 무코팅 대조군과 함께 보여준다.
도 3은 본 발명의 조성물을 자동차 표면에 코팅한 후 이의 발수력을 무코팅 대조군과 함께 보여준다.
도 4는 본 발명의 조성물에 의하여 형성된 피막의 접촉각 내구성 비교 결과를 보여준다.
도 5는 본 발명의 조성물에 의하여 형성된 피막의 방오 효과를 보여준다.1 shows the glossiness after coating the composition of the present invention on a coated specimen together with a non-coating control group.
2 shows the glossiness of the composition of the present invention after coating it on the surface of an automobile together with a non-coating control.
3 shows the water repellency of the composition of the present invention on the surface of an automobile, together with a non-coating control.
Figure 4 shows the comparison result of the contact angle durability of the film formed by the composition of the present invention.
5 shows the antifouling effect of the film formed by the composition of the present invention.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for describing the present invention in more detail, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples according to the gist of the present invention. .
실시예Example
제조예. 상온 경화형 코팅제 조성물의 제조Manufacturing example. Preparation of room temperature curable coating composition
비이커에 유기 폴리실라잔 용액(5% 유기폴리실라잔+95% 용제; 상품명 Tutosilazane, KION corp.) 95 중량%와 실리콘 오일 5 중량%를 투입하고, 상온에서 약 30분간 50-100 rpm으로 잘 혼합되도록 저어주어, 하기 실시예 2의 코팅제 조성물을 제조하였다. 또한, 비이커에 유기 폴리실라잔 용액(5% 유기폴리실라잔+95% 용제; 상품명 Tutosilazane, KION corp.)과 아미노 실리콘(상품명 MIRASIL ADMH B100, BLUESTAR SILICONES)을 투입하고, 상온에서 약 30분간 50-100 rpm으로 잘 혼합되도록 저어주어, 하기 실시예 3-6의 코팅제 조성물을 제조하였다.95% by weight of an organic polysilazane solution (5% organic polysilazane + 95% solvent; brand name Tutosilazane, KION corp.) and 5% by weight of silicone oil were added to a beaker, and at room temperature for about 30 minutes at 50-100 rpm. Stirring to mix, to prepare a coating composition of Example 2 below. In addition, an organic polysilazane solution (5% organopolysilazane + 95% solvent; brand name Tutosilazane, KION corp.) and amino silicone (brand name MIRASIL ADMH B100, BLUESTAR SILICONES) were added to the beaker, and 50 minutes at room temperature for about 30 minutes. Stirring to mix well at -100 rpm, to prepare a coating composition of Example 3-6.
하기 표 1은 상온 경화형 코팅제 조성물(실시예 1 내지 6)과 비교예 1 내지 3의 각 성분 및 그 성분의 조성비를 정리한 것이다. 각 조성비는 중량%로 표시되었다.Table 1 below summarizes the components of the room temperature curing coating composition (Examples 1 to 6) and Comparative Examples 1 to 3, and the composition ratio of the components. Each composition ratio is expressed in weight percent.
시험예 1. 발수 성능 시험Test Example 1. Water repellent performance test
실시예 1-6의 코팅제 조성물과 비교예 1-3의 제품을 도장 시편에 각각 코팅한 후 접촉각을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.After coating the coating composition of Example 1-6 and the product of Comparative Example 1-3 on the coated specimen, respectively, the contact angle was measured, and the results are shown in Table 2 below.
그 결과, 상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 조성물은 유기 폴리실라잔만을 사용하여 코팅 시 피막형성이 우수하였으나, 접촉각이 95도로 한계가 있었다. 또한, 실시예 2의 조성물은 유기 폴리실라잔에 실리콘 오일을 첨가하여 접촉각 상승효과를 기대하였으나, 실시예 1과 큰 차이를 보이지 않았다.As a result, as shown in Table 2, when the composition of Example 1 was coated using only organic polysilazane, film formation was excellent, but the contact angle was limited to 95 degrees. In addition, the composition of Example 2 was expected to increase the contact angle by adding silicone oil to the organic polysilazane, but there was no significant difference from Example 1.
비교예 1-2는 시중에 판매중인 도장면 유리막 코팅제 제품이다. 비교예 1의 제품은 무기 폴리실라잔 타입으로 경화 후 친수성 특성을 나타낸다고 하였으나, 시공 전, 후 접촉각의 변화를 발견할 수 없었다.Comparative Example 1-2 is a commercially available coating surface glass film coating product. The product of Comparative Example 1 was an inorganic polysilazane type, and it was said to exhibit hydrophilic properties after curing, but there was no change in the contact angle before and after construction.
비교예 2의 제품은 발수성 유리막 코팅제 제품이지만, 접촉각이 96도로서 발수 성능이 만족스럽지 못했다.The product of Comparative Example 2 was a product of a water-repellent glass film coating agent, but the contact angle was 96 degrees and the water-repellent performance was not satisfactory.
비교예 3은 실리콘 오일 및 실리콘 레진으로 발수 성능을 부여하는 도장면 광택복원 왁스 제품으로, 96도의 접촉각을 나타내었다.Comparative Example 3 was a wax product for restoring gloss on a painted surface that imparts water repellency with silicone oil and silicone resin, and exhibited a contact angle of 96 degrees.
반면, 본 발명의 실시예 4-6의 조성물은 아미노 실리콘의 함량에 따라 차이는 있었지만, 100-104도의 높은 접촉각을 형성하여 만족스러운 발수 성능을 나타내었다.
On the other hand, the composition of Examples 4-6 of the present invention showed satisfactory water repellency by forming a high contact angle of 100-104 degrees, although there was a difference depending on the content of amino silicone.
시험예 2. 피막의 건조 속도 비교 시험Test Example 2. Comparison test of drying rate of coating
실시예 5의 코팅제 조성물을 도장 시편에 코팅한 후 상온 및 50℃에서 각각 경화시키면서 접촉각 변화를 관찰하였으며, 그 결과를 표 3에 나타내었다.After coating the coating composition of Example 5 on the coated specimen, the contact angle change was observed while curing at room temperature and 50°C, respectively, and the results are shown in Table 3.
그 결과, 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 5의 조성물은 상온에서 4-5시간 경과 후 접촉각이 103-104로서 만족스러운 발수 성능을 나타내었으며, 50℃ 온도 조건하에서는 약 1시간 경과 시 104도의 우수한 발수성능을 나타내었다.As a result, as shown in Table 3, the composition of Example 5 exhibited satisfactory water repellency as a contact angle of 103-104 after 4-5 hours elapsed at room temperature, and 104 degrees Celsius after about 1 hour elapsed under 50°C temperature condition. It showed excellent water repellency.
이러한 결과는, 본 발명의 조성물은 상온 조건하에서도 접촉각 104도의 우수한 발수 성능을 구현하는 피막을 형성할 수 있음을 보여준다.
These results show that the composition of the present invention can form a film that realizes excellent water repellency with a contact angle of 104 degrees even under room temperature conditions.
시험예 3. 코팅 전과 후의 광택 및 발수력 비교Test Example 3. Comparison of gloss and water repellency before and after coating
실시예 5의 코팅제 조성물을 도장 시편 및 실차에 코팅한 결과를 도 1 내지 3에 나타내었다. 그 결과, 본 발명의 코팅제 조성물은 무코팅 대조군에 비해 우수한 발수 성능 및 광택력을 보여주었다.
The results of coating the coating composition of Example 5 on the painted specimen and the actual vehicle are shown in FIGS. 1 to 3. As a result, the coating composition of the present invention showed superior water repellency and gloss compared to the uncoated control.
시험예 4. 피막 발수 내구성 시험Test Example 4. Film water repellency durability test
실시예 5의 조성물과 (주)불스원의 왁스 제품들과의 피막 내구 성능을 비교하고자 KS M 2741 시험 방법을 응용하여 평가하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.In order to compare the film durability performance of the composition of Example 5 and the wax products of Bullsone Co., Ltd., the KS M 2741 test method was applied to evaluate the results, and the results are shown in FIG. 4.
그 결과, 도 4에 나타난 바와 같이, 실시예 5에 의한 본 발명의 조성물이 통상의 자동차 도장면 왁스나 코팅제 제품보다 피막의 발수 내구 성능이 우수하였다.
As a result, as shown in Fig. 4, the composition of the present invention according to Example 5 was superior to the typical automotive paint surface wax or coating product in water-repellent durability of the film.
시험예 5. 방오성 시험Test Example 5. Antifouling test
피막의 방오성 시험은 KS M 2741 시험편 방법에 의해 제작된 백색 도장 시편에 조성물을 50℃에서 1시간 경화 시킨 후 유성매직으로 오염시켜 실시하였다. 이렇게 오염된 시편에 물을 적신 극세사로 오염원을 세척하여 비교한 평가 결과를 도 5에 나타내었다.The antifouling test of the film was performed by curing the composition on a white coated specimen prepared by the KS M 2741 test piece method at 50° C. for 1 hour and then contaminating with oil magic. 5 shows the result of comparing the contaminated specimen by washing the contaminant source with water-soaked microfiber.
도 5의 결과는, 본 발명의 조성물로 코팅된 표면에서 오염물질을 물걸레질로 쉽게 제거할 수 있음을 보여준다.
The results of FIG. 5 show that contaminants can be easily removed with a mop from the surface coated with the composition of the present invention.
상기 시험예 1-5를 통하여 살펴본 바와 같이, 본 발명의 표면 발수 코팅제의 조성물은 상온에서 피막 형성이 가능하고, 발수 성능 및 광택도가 뛰어나며, 방오 효과가 우수하며, 피막의 내구 성능이 우수한 특성을 갖는다.
As seen through Test Example 1-5, the composition of the surface water-repellent coating agent of the present invention can form a film at room temperature, has excellent water repellency and gloss, has excellent antifouling effect, and has excellent durability performance of the film. Has.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As described above, a specific part of the present invention has been described in detail, and it is obvious that this specific technology is only a preferred embodiment for those of ordinary skill in the art, and the scope of the present invention is not limited thereto. Therefore, it will be said that the substantial scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.
Claims (10)
아민 주위에 4개의 C1-3 알킬을 갖는 테트라알킬 피페리딘을 포함하는 아미노 실리콘;을 포함하는 상온 경화형 코팅제 조성물로서,
상기 테트라알킬 피페리딘은 테트라메틸 피페리딘이고,
상기 아미노 실리콘은 하기 화학식 2로 표시되며,
상기 유기 폴리실라잔은 상기 코팅제 조성물 전체 중량에 대하여 4.75-4.90 중량%의 양으로 포함되고,
상기 아미노 실리콘은 상기 코팅제 조성물 전체 중량에 대하여 2-5 중량%의 양으로 포함되며,
상기 코팅제 조성물에 의해 형성된 피막은 100-104도의 접촉각을 나타내는 것을 특징으로 하는,
표면에 피막을 형성하는 코팅제 조성물:
화학식 2
상기 식에서, X는 1 내지 50이고, Y는 1 내지 2,000이다.
Organic polysilazane; And
An amino silicone containing tetraalkyl piperidine having 4 C 1-3 alkyl around the amine; as a room temperature curable coating composition comprising,
The tetraalkyl piperidine is tetramethyl piperidine,
The amino silicone is represented by the following formula (2),
The organic polysilazane is included in an amount of 4.75-4.90% by weight based on the total weight of the coating composition,
The amino silicone is included in an amount of 2-5% by weight based on the total weight of the coating composition,
The film formed by the coating composition is characterized in that it exhibits a contact angle of 100-104 degrees,
Coating composition to form a film on the surface:
Formula 2
In the above formula, X is 1 to 50, and Y is 1 to 2,000.
The composition of claim 1, wherein the surface is an automobile painted surface.
The composition of claim 1, wherein the coating composition is a water-repellent composition.
The composition of claim 1, wherein the coating composition is an antifouling composition.
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