KR102348370B1

KR102348370B1 - 내화학성이 우수한 코팅 조성물 및 이에 의하여 도포된 코팅막

Info

Publication number: KR102348370B1
Application number: KR1020200001103A
Authority: KR
Inventors: 황영민
Original assignee: 황영민
Priority date: 2020-01-05
Filing date: 2020-01-05
Publication date: 2022-01-06
Also published as: KR20210088061A

Abstract

본원발명은 내화학성이 우수한 코팅 조성물에 관한 것이며, 보다 상세하게는 폴리디메틸실록산계 화합물, 에톡시기를 갖는 표면 침투 성분, 슬립제, 커플링제, 내열성 향상제 및 용매를 함유하는 코팅막의 발수성을 가지면서도 도포성 및 내화학성이 우수한 코팅 조성물에 관한 것이다.

Description

내화학성이 우수한 코팅 조성물 및 이에 의하여 도포된 코팅막{Coating Composition With Good Chemical Resistance And Coating Film Using The Same}

본원발명은 내화학성이 우수한 코팅 조성물에 관한 것이며, 보다 상세하게는 코팅막의 균일한 도포성을 가지면서도 내화학성이 우수한 코팅 조성물에 관한 것이다.

자동차 유리나 금속의 표면에 대한 오염을 방지하기 위해 여러가지 대책이 논의되어 왔다. 자동차 유리나 금속의 표면은 먼지, 연소부가물, 등으로 쉽게 오염될 수 있다. 따라서, 자동차 유리나 금속의 표면을 왁스로 코팅하여 본체의 오염을 예방하거나, 발수처리함으로써, 본체의 물이 물품의 표면과 접촉시 물방울을 형성하여 표면 아래로 굴러 떨어짐으로써, 물 속의오염물 성분이 접착하는 것을 어렵게 하는 방법이 사용되어 왔다.이와 관련하여 물품의 표면을 코팅하는 방법으로서, 하기와 같은 기술들이 알려져 있다.

관련기술 1(한국공개특허공보 10-2005-0084617)에 의하면, 폴리실라잔 함유 코팅액은 Si-H 결합을 갖는 폴리실라잔, 희석 용매, 촉매 예를 들면 4,4'-트리메틸렌비스(1-메틸피페리딘) 0.1 내지 10%를 사용하여 피막을형성하는 기술이 알려져 있다.

관련기술 2(한국공개특허공보 10-2009-0019226)에 의하면, 표면 보호용 유리막을 형성하기 위해서, 폴리실라잔을 코팅하고, 경화처리하는 단계를 통하여 유리막을 형성하는 기술이 알려져 있다.

관련기술 3(한국공개특허공보 10-2005-0100412)에 의하면, 아미노 실리콘을 포함하는 조성물로 피막을 형성하는 방법에 있어서, 높은 접촉각을 실현하는 기술이 알려져 있다.

관련기술 4(한국공개특허공보 10-2014-0040634)에 의하면, 실리콘계 코팅제와 불소 변성 폴리실라잔을 조합하여 차량을 도장하는 표면용 코팅제에 있어서, 알루미늄계 촉매제를 사용하는 기술이 알려져 있다.

관련기술 5(한국공개특허공보 10-2009-0004546)에 의하면, 액상 실리콘 고무 코팅제 조성물에 있어서, 오르가노폴리실록산, 부가 반응 촉매 등을 사용하여 경화된 코팅층을 형성하는 기술이 알려져 있다.

관련기술 1: 한국공개특허공보 10-2005-0084617 관련기술 3:한국공개특허공보 10-2009-0019226 관련기술 3:한국공개특허공보 10-2005-0100412 관련기술 4:한국공개특허공보 10-2014-0040634 관련기술 5:한국공개특허공보 10-2009-0004546

상기 관련기술 1 내지 5에 의하면, 발수성, 표면보호층 등을 강화하는 것에 대하여 개시되어 있으나, 내화학성에서 약한 단점이 있다. 따라서, 하부층에 코팅층이 형성된 경우 상부에 도포된 코팅 조성물이 하부층과 반응할 우려가 있고, 이에 대한 해결책이 요구되고 있다.

본 발명은 발수제, 에톡시기를 갖는 표면 침투 성분, 커플링제, 내화학성 향상제, 촉매 및 용매를 함유하는 내화학성이 우수한 코팅 조성물 및 이를 사용한 코팅막을 제공하는 것을 목적으로 하며, 보다 상세하게는 코팅막의 발수성을 가지면서도 도포성 및 내화학성이 우수하여 넓은 영역에 균일하게 코팅될 수 있고, 하부 코팅막의 상부에 코팅이 가능한 코팅 조성물 및 이를 사용한 코팅막을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시형태는, 발수제, 에톡시기를 갖는 표면 침투 성분, 커플링제, 내화학성 향상제, 촉매 및 용매를 함유하는 내화학성이 우수한 코팅 조성물을 제공한다.

여기서, 발수제 5중량% 내지 20중량%, 에톡시기를 갖는 표면 침투 성분 10중량% 내지 20중량%, 커플링제 5중량% 내지 10중량%, 내화학성 향상제 5중량% 내지 15중량%, 촉매 1중량% 내지 3중량% 및 용매 20중량% 내지 70중량%를 함유한다.

상기 내화학성 향상제는 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다.

[화학식 5]

여기서, n은 1 내지 3의 정수이다.

본 발명의 일 실시형태는, 코팅 조성물을 기재에 도포하여 얻어지는 코팅막에 있어서, 상기 기재는 금속, 유리, 목재, 세라믹, 시멘트 등에서 선택된 어느 하나이며, 코팅되는 막의 두께가 0.1 내지 5μm인 것을 특징으로 하는 코팅막을 제공한다.

본 발명의 코팅 조성물 및 이를 사용한 코팅막에 의하면, 발수성을 가지면서도 도포성 및 내화학성이 우수하여 넓은 영역에 균일하게 코팅될 수 있고, 하부 코팅막의 상부에 코팅이 가능하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.

본 발명의 내화학성이 우수한 코팅 조성물은 발수제, 에톡시기를 갖는 표면 침투 성분, 커플링제, 내화학성 향상제, 촉매 및 용매를 함유할 수 있다.

발수제 5중량% 내지 20중량%, 에톡시기를 갖는 표면 침투 성분 10중량% 내지 20중량%, 커플링제 5중량% 내지 10중량%, 내화학성 향상제 5중량% 내지 15중량%, 촉매 1중량% 내지 3중량% 및 용매 20중량% 내지 70중량%를 함유할 수 있다.

발수제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.

[화학식 1]

여기서, n은 1 내지 3의 정수이다.

발수제를 사용함으로써, 먼지나 오염물 등이 금속, 유리 등의 기재에 들러붙는 것을 방지하는 효과를 가질 수 있다.

에톡시기를 갖는 표면 침투 성분으로서, 모노에톡시기, 디에톡시기, 트리에톡시기를 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 표면 침투 성분이라는 것은 유리, 금속 등의 기재에 코팅 조성물을 코팅할 때, 표면의 미세한 부분까지 단시간에 코팅 조성물이 퍼질 수 있도록 하는 성분을 의미하며, 균일한 도포성을 향상시키는 효과가 있다. 특히, 트리에톡시기를 갖는 화합물을 사용하는 경우, 균일한 도포성에 더욱 바람직하다. 트리에톡시기를 갖는 화합물의 예로서, 하기 화학식 2의 화합물을 사용할 수 있다.

[화학식 2]

여기서, m, l, k 및 n은 1 내지 7의 정수이다. 더욱 바람직하게는 하기 화학식 2-1의 화합물을 사용할 수 있다.

[화학식 2-1]

또한, 에톡시기를 갖는 표면 침투 성분으로서 하부막과의 반응성의 영향을 적게 하기 위하여, 하기 화학식 3의 화합물을 사용할 수 있다.

[화학식 3]

즉, 화학식 3의 화합물은 화학식 2와 비교하여, -O-기가 알킬기로 연결되어 있지 않으므로 도포성은 다소 저하될 수 있으나 하부막과의 반응성의 영향을 줄일 수 있다. 도포성과 반응성의 밸런스의 관점에서 화학식 2의 화합물과 화학식 3의 화합물은 1:0.5 내지 1.5의 중량비로 혼합하는 것이 바람직하다.

발수제, 에톡시기를 갖는 표면 침투 성분 등과 기재의 접착성을 높이기 위하여 커플링제를 사용할 수 있다. 바람직한 커플링제로서는 하기 화학식 4의 화합물을 사용할 수 있다.

[화학식 4]

여기서, l, k 및 n은 0 내지 3의 정수이며, R3은 하기 연결기의 어느 하나다.

코팅조성물과 기재의 접착성을 높이기 위하여 커플링제로서 하기 화학식 4-1의 화합물이 가장 바람직하다.

[화학식 4-1]

내화학성 향상제로서 수산화기로 치환된 폴리실록산계 화합물과 사이클로실록산계 화합물을 혼합하여 사용할 수 있다.

수산화기로 치환된 폴리실록산계 화합물은 하기 화학식 5의 화합물을 사용할 수 있다.

[화학식 5]

여기서, n은 1 내지 3의 정수이다.

사이클로실록산계 화합물은 하기 화학식 6의 화합물을 사용할 수 있다.

[화학식 6]

화학식 5의 화합물과 화학식 6의 화합물은 90 내지 95:5 내지 10 중량비로 사용하는 것이 바람직하다.

코팅 조성물에 촉매 1중량% 내지 3중량%를 추가로 함유할 수 있다.

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용매로서, 코팅 조성물을 용해시킬 수 있는 용매를 함유하여 이루어진다. (1) 방향족 화합물 용매로서, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 디에틸벤젠, 트리메틸벤젠, 트리에틸벤젠 등, (2) 탄화수소 화합물 용매로서, n-펜탄, i-펜탄, n-헥산, i-헥산, n-헵탄, i-헵탄, n-옥탄, i-옥탄, n-노난, i-노난, n-데칸, i-데칸 등, (3) 지환식 탄화수소 화합물 용매로서, 에틸시클로헥산, 메틸시클로헥산, 시클로헥산, 시클로헥센, p-멘탄, 데카하이드로나프탈렌, 디펜텐, 리모넨 등, (4) 에테르류, 예를 들어 디프로필에테르, 디부틸에테르, 디에틸에테르, 메틸터셔리부틸에테르, 아니솔 등, (e)케톤류 용매로서, 메틸이소부틸케톤 등을 사용할 수 있다.

본원발명에 적용될 수 있는 기재는 금속, 유리, 목재, 세라믹, 시멘트 등에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 기재의 용도로서는 자동차, 기차, 비행기, 자전거, 오토바이 등 본체, 휠, 유리창에 사용할 수 있고, 주택의 내외장재, 화장실, 부엌, 세면실, 욕조 등에서 물과 함께 사용되는 제품 등에 사용할 수 있다.

코팅되는 막의 두께가 0.1 내지 5μm인 것을 사용할 수 있고, 사용하는 용도에 따라 용매의 양을 조절하여 적절하게 두께를 조절할 수 있다.

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Claims

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먼지나 오염물이 금속의 기재에 들러붙는 것을 방지하는 발수제 5중량% 내지 20중량%, 에톡시기를 갖는 표면 침투 성분 10중량% 내지 20중량%, 커플링제 5중량% 내지 10중량%, 내화학성 향상제 5중량% 내지 15중량%, 촉매 1중량% 내지 3중량% 및 용매 20중량% 내지 70중량%를 함유하고,
상기 내화학성 향상제는 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 함유하고,
상기 에톡시기를 갖는 표면 침투 성분은 트리에톡시기를 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는 내화학성이 우수한 코팅 조성물을 기재에 도포하여 얻어지는 코팅막에 있어서, 상기 기재는 금속이며, 코팅되는 막의 두께가 0.1 내지 5μm인 것을 특징으로 하는 코팅막.
[화학식 5]

(여기서, n은 1 내지 3의 정수이다)
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