KR102429936B1 - 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 친환경 차량 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물에 관한 것으로, 천연 에센셜 피톤치드 오일을 함유하는 본 발명에 따른 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물은 수분 흡수성 및 포화 수분 흡수량이 높아 김서림 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 레자, 데시보드 등의 광택을 장기간 보호하는데 사용될 수 있다. 또한, 천연 에센셜 오일을 사용함으로써 독성물질을 포함하지 않아 인체에 무해하며 친환경적이라 장기간 지속적으로 사용할 수 있다.

Description

친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물 {A ecofriendly composition for preventing fog and polishing}
본 발명은 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 천연 에센셜 피톤치드 오일을 함유하는 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물에 관한 것이다.
김서림은 물체의 표면 온도가 주변의 이슬점 온도보다 낮을 때 표면에 응축되는 물방울(water droplet)에 의해 발생하는 현상이다. 이때 응축되는 물방울과 물체의 표면이 이루는 접촉각이 크면, 구형의 작은 물방울이 형성된다. 이에 빛이 산란되어 표면이 뿌옆게 흐려지게 된다.
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.
이에 최근에는 제품의 표면에 수분 흡수성이 있는 에폭시 수지로 코팅막을 형성하여 김서림 현상을 방지하는 기술에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
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.
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 생체내에 축적되는 독성물질(persistent, bio-accumulative, and toxic substance : PBT)로 알려져 있다.
이와 같이, PFOA 또는 PFOS는 그 성능이 매우 우수하나 환경적 또는 유해성 문제로 인해 그 사용이 제한되고 있으므로, 이를 대체할 수 있는 친환경적인 차량 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물의 개발이 필요한 실정이다.
이에 본 발명자들은 이를 대체할 수 있는 김서림 방지제를 개발하기 위하여 노력하던 중, 천연 에센셜 피톤치드 오일을 포함하는 조성물이 김서림을 방지하면서 환경적 또는 유해성 문제로 인해 그 사용이 제한되고 있는 종래 긴 불화 알킬기를 포함하는 김서림 방지용 조성물보다 친환경적이고 김서림 방지 능력이 우수할 뿐만 아니라 광택까지 장기간 보호할 수 있다는 사실을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 차량 유리의 김서림을 방지하면서 광택을 장기간 보호할 수 있는 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물을 제공하기 위한 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 천연 에센셜 피톤치드 오일을 함유하는 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물을 제공한다.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 상기 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물은 천연 에센셜 피톤치드 오일, 경화제, 경화촉진제 및 실란커플링제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 상기 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물은 천연 에센셜 피톤치드 오일 10 내지 40 중량%, 경화제 10 내지 30 중량%, 경화촉진제 10 내지 30 중량% 및 실란커플링제 1 내지 10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물은 수분 흡수성 및 포화 수분 흡수량이 높아 김서림 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 레자, 데시보드 등의 광택을 장기간 보호하는데 사용될 수 있다. 또한, 천연 에센셜 오일을 사용함으로써 독성물질을 포함하지 않아 인체에 무해하며 친환경적이라 장기간 지속적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 구체적인 구현예에 있어서, 상기 천연 에센셜 피톤치드 오일은 조성물의 총 100 중량%에 대하여 10 내지 40 중량%의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 구체적인 구현예에 있어서, 상기 경화제는 활성 수소를 포함하는 폴리아민(polyamine)계 화합물일 수 있다.
본 발명의 구체적인 구현예에 있어서, 상기 경화제는 에틸렌디아민, 트리메틸렌 테르라민, 테트라에틸렌펜타민폴리아민, 아이소포론다이아민, 폴리프로필렌다이아민, 트리에틸렌 글라이콜 다이아민 및 폴리옥시프로필렌트리아민 화합물 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 구체적인 구현예에 있어서, 상기 경화제는 조성물의 총 100 중량%에 대하여 10 내지 30 중량%의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 구체적인 구현예에 있어서, 상기 경화촉진제는 이미다졸계 화합물 및 3급아민계 화합물에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 구체적인 구현예에 있어서, 상기 이미다졸계 화합물은 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸 및 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸 중에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 상기 3급아민계 화합물은, 트리부틸아민, 벤질디메틸아민, 트리메틸아민 및 벤질디메틸아민 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 구체적인 구현예에 있어서, 상기 경화촉진제는 조성물의 총 100 중량%에 대하여 10 내지 30 중량%의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 구체적인 구현예에 있어서, 상기 실란커플링제는 에폭시 실란계 화합물일 수 있다.
본 발명의 구체적인 구현예에 있어서, 상기 에폭시 실란계 화합물은 2-(3,4 에폭시싸이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸다이에톡시실란 및 3-글리시딜프로플트리에톡시실란 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 구체적인 구현예에 있어서, 상기 실란커플링제는 조성물의 총 100 중량%에 대하여 1 내지 10 중량%의 양으로 사용될 수 있다.
상기 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물은 상기 천연 에센셜 피톤치드 오일에 경화제, 경화촉진제를 배합하여 유리 등의 기재에 대한 접착력을 향상시킨 것을 기술적 특징으로 한다. 즉, 별도의 접착층(접착제)을 만들지 않아도 상기 조성물을 기재에 도포한 뒤 경화 처리를 하면 기재에 높은 접착력으로 코팅된 김서림 방지 코팅막을 얻을 수 있으므로 구조 및 제조 공정이 간단하다.
또한 상기 코팅용 조성물은 실란커플링제를 추가로 포함하므로 기재에 대한 접착력이 더욱 향상된 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 김서림 방지 및 광택 보호용 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.
또한, 본 발명에 따른 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물은 통상의 분야에서 사용하는 색소 또는 향료를 김서림의 효과를 방해하지 않는 범위 내로 더 첨가될 수 있다.
본 발명의 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물을 도포하는 방법은 특정한 방법으로 한정되지 않으나, 바람직하게는 습식 코팅 방식으로써 스프레이 코팅법, 스핀 코팅법, 플로우 코팅법, 딥 코팅법, 롤 코팅법, 스크린 인쇄법으로 도포하는 것이 바람직할 수 있다.
또한 상기 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물을 경화하는 방법도 특정한 방법으로 한정되지 않고, 경화제의 함량, 당량비 등에 의해 적절히 조절할 수 있다. 바람직하게는 상기 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물을 일정 온도에서 일정 시간 동안 가온하여 경화할 수 있다.
상기 김서림 방지 코팅막은 두께가 1 내지 100 ㎛로 형성할 수 있다. 포화 수분 흡수량 및 내구성을 충분히 높이려면 그 두께가 1 ㎛ 이상인 것이 바람직할 수 있다. 또한 유리 등의 기재와의 접촉력 및 빛의 투과율을 고려하면 그 두께가 100 ㎛ 이하인 것이 바람직할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물을 대상물에 부착시키는 단계를 포함하는 김서림 방지 방법을 제공한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물을 통상의 공지의 방법에 의해 대상물에 적용할 수 있다.
통상적으로, 김서림 방지 및 광택 보호용 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.
상기 대상물로는 차량 유리, 안경, 고글, 화장실 유리 등의 김서림의 방지를 필요로 하는 물품에 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물은 수분 흡수성 및 포화 수분 흡수량이 높아 김서림 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 레자, 데시보드 등의 광택을 장기간 보호하는데 사용될 수 있다. 또한, 천연 에센셜 오일을 사용함으로써 독성물질을 포함하지 않아 인체에 무해하며 친환경적이라 장기간 지속적으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물을 차량의 사이드 미러에 도포한 뒤 김서림 방지를 실재로 확인한 일례의 사진이다.
도 2는 본 발명의 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물을 차량의 앞 유리에 도포한 뒤 김서림 방지를 실재로 확인한 일례의 사진이다.
이하에서는, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 구체예를 기재한 것이며, 하기 실시예에 기재된 사항에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되어 해석되는 것은 아니다.
<실시예 1> 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물 제조
천연 에센셜 피톤치드 오일 35 중량%, 경화제 30 중량%, 경화촉진제 30 중량% 및 실란커플링제 5 중량%를 포함하는 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물을 제조하였다.
<비교예 1>
PFOA(Perfluorooctanoic acid) 35 중량%, 경화제 30 중량%, 경화촉진제 30 중량% 및 실란커플링제 5 중량%를 포함하는 김서림 방지용 조성물을 제조하였다.
<시험예 1> 수분 흡수성 평가
80 ℃의 수증기로 채워진 고온 다습한 공간에서 본 발명의 상김서림 방지 및 광택 보호용 조성물이 도포된 유리에 물방울이 응축되는지 실험하였다.
비교를 위해 상기 김서림 방지 코팅막을 형성하지 않은 소다라임 유리기판을 사용하였다.
그 결과, 비교예의 경우 고온 다습한 공간에서 10 초 이내에 헤이즈(haze)가 일어나는 것으로 보아 미세한 물방울이 응축되어 빛이 산란된다는 것을 알 수 있다.
반면에 본 발명의 상김서림 방지 및 광택 보호용 조성물이 도포된 유리에는 5 분이 지난 후에도 헤이즈가 생기거나 유리의 광학 특성에 영향을 미치는 등의 현상이 관측되지 않았는바, 물방울이 표면에 맺히지 않고 흡수됨을 알 수 있다. 이에 실시예의 포화 수분 흡수량을 측정한 결과 950 mg/cm 에 달함을 알 수 있었다.
도 1은 본 발명의 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물을 차량의 사이드 미러에 도포한 뒤 김서림 방지를 실재로 확인한 일례의 사진이다.
도 2는 본 발명의 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물을 차량의 앞 유리에 도포한 뒤 김서림 방지를 실재로 확인한 일례의 사진이다.
<시험예 2> 김서림 방지 시험
본 발명에 따른 실시예 1 및 비교예 1에서 제조한 김서림 방지용 조성물의 김서림 방지성을 시험하기 위하여 하기와 같이 실험을 수행하였다.
구체적으로, 김서림 방지 시험을 위해 깨끗하게 닦은 유리판에 동일한 양(0.02g)의 김서림 방지용 조성물을 동일한 면적(9cm )에 도포한 후, 뜨거운 증기를 계속 쐬어주며 김이 서리는 정도를 시간에 따라 확인하였다.
비교를 상기 김서림 방지 코팅막을 형성하지 않은 소다라임 유리기판(비교예 2)을 사용하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
직후 30분후 1시간후 1시간30분후
실시예 1 ◎ ◎ ◎ ◎
비교예 1 ◎ ○ △ Χ
비교예 2 △ Χ Χ Χ
상기 표 2에서, ◎ 매우우수; ○ 우수; △ 보통; Χ 나쁨;를 나타낸다.
<시험예 3> 광택 보호 시험
본 발명에 따른 실시예 1에서 제조한 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물의 광택 보호성을 시험하기 위하여 하기와 같이 실험을 수행하였다.
구체적으로, 차량의 레자 및 데시보드에 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물을 도포하고 면포로 닦아 광택성을 확인하였다.
그 결과, 광택이 매우 우수함을 확인할 수 있었으며, 피톤치드 향으로 차내 공기도 정화되는 것을 느낄 수 있었다.

Claims (5)

  1. 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물로서,
    상기 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물은 천연 에센셜 피톤치드 오일, 경화제, 경화촉진제 및 실란커플링제를 포함하는 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물이 천연 에센셜 피톤치드 오일 10 내지 40 중량%, 경화제 10 내지 30 중량%, 경화촉진제 10 내지 30 중량% 및 실란커플링제 1 내지 10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 따른 김서림 방지 및 광택 보호용 조성물을 대상물에 부착시키는 단계를 포함하는 김서림 방지 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 대상물이 차량 유리, 안경, 고글 또는 화장실 유리인 것을 특징으로 하는 방법.
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