KR102492231B1 - Eco-friendly superhydrophobic surface-treating composition utilizing lotus leaf, preparation thereof and surface-treated article using the same - Google Patents

Eco-friendly superhydrophobic surface-treating composition utilizing lotus leaf, preparation thereof and surface-treated article using the same Download PDF

Info

Publication number
KR102492231B1
KR102492231B1 KR1020200127803A KR20200127803A KR102492231B1 KR 102492231 B1 KR102492231 B1 KR 102492231B1 KR 1020200127803 A KR1020200127803 A KR 1020200127803A KR 20200127803 A KR20200127803 A KR 20200127803A KR 102492231 B1 KR102492231 B1 KR 102492231B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
organosilsesquioxane
lotus leaf
eco
surface treatment
Prior art date
Application number
KR1020200127803A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220045284A (en
Inventor
진의규
최길배
Original Assignee
주식회사 티에프제이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 티에프제이 filed Critical 주식회사 티에프제이
Priority to KR1020200127803A priority Critical patent/KR102492231B1/en
Publication of KR20220045284A publication Critical patent/KR20220045284A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102492231B1 publication Critical patent/KR102492231B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/14Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K11/00Use of ingredients of unknown constitution, e.g. undefined reaction products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/541Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/63Additives non-macromolecular organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces

Abstract

본 발명은, (a) 오르가노실세스퀴옥산; (b) 선형 오르가노폴리실록산; (c) 오르가노실세스퀴옥산과 선형 오르가노폴리실록산이 에테르, 아미노, 에스테르 또는 티오에테르 결합으로 연결되어 있는, 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산; (d) N-폴리옥시알킬렌화 지방산아미드 또는 O-알킬화 폴리글루코사이드에서 선택되는 구름성 개선제; (e) 테트라알콕시실란 또는 테트라아릴옥시실란에서 선택되는 실리콘계 가교제; (f) 연잎 분말; (g) 유기산 또는 무기산에서 선택되는 산성촉매; 및 (h) 수성 용매;를 포함하는 연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 사용하여 표면처리된 물품이 제공된다.
본 발명에 따른 연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물은, 천연 재료를 활용하여 비불소계이면서 친환경적이고, 발수성 및 구름성이 우수하면서 결합성 및 결합 내구성이 향상된 초소수성 표면을 유기재료, 무기재료 및 금속재료의 표면, 특히 천연섬유, 합성섬유 또는 탄소섬유의 표면에 제공하거나 형성할 수 있다.
The present invention, (a) organosilsesquioxane; (b) linear organopolysiloxanes; (c) an organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane wherein the organosilsesquioxane and the linear organopolysiloxane are linked by ether, amino, ester or thioether linkages; (d) a rolling improver selected from N-polyoxyalkylenated fatty acid amides or O-alkylated polyglucosides; (e) a silicone-based crosslinking agent selected from tetraalkoxysilane or tetraaryloxysilane; (f) lotus leaf powder; (g) an acidic catalyst selected from organic or inorganic acids; And (h) an aqueous solvent; an eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaves containing, a manufacturing method thereof, and a surface-treated article using the same are provided.
The eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaves according to the present invention utilizes natural materials to provide a super-hydrophobic surface that is fluorine-free, eco-friendly, has excellent water repellency and cloudiness, and has improved bonding and bonding durability, using organic and inorganic materials. And it can be provided or formed on the surface of a metal material, especially the surface of natural fiber, synthetic fiber or carbon fiber.

Description

연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 사용하여 표면처리된 물품 {ECO-FRIENDLY SUPERHYDROPHOBIC SURFACE-TREATING COMPOSITION UTILIZING LOTUS LEAF, PREPARATION THEREOF AND SURFACE-TREATED ARTICLE USING THE SAME}Eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaf, manufacturing method thereof, and surface-treated article using the same

본 발명은 연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 사용하여 표면처리된 물품에 관한 것이다.The present invention relates to an eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaves, a manufacturing method thereof, and an article surface-treated using the same.

초소수성 재료는 물에 반발하는 재료이고 물방울이 롤링(구름) 가능하여 자가 세정 효과를 달성한다. 표면에서 150° 초과의 정적 물 접촉각 및 10° 미만의 롤링 각도(구름각도)를 나타내면 초소수성 표면이라고 한다. Superhydrophobic materials are materials that repel water and allow water droplets to roll (roll) to achieve a self-cleaning effect. A surface is said to be superhydrophobic if it exhibits a static water contact angle greater than 150° and a rolling angle (rolling angle) less than 10°.

초소수성 표면은 자가세정, 유수분리, 내식성, 결빙방지 및 김서림방지 등의 특성으로 최근 몇 년 동안 많은 연구가 진행되었다. Superhydrophobic surfaces have been studied in recent years due to their self-cleaning, oil-water separation, corrosion resistance, anti-icing and anti-fogging properties.

자연계에서 연잎(lotus leaf)이 “연잎 효과”로 칭해지는 초소수성 표면 특성을 나타내며, 약 160°의 물 접촉각 및 약 2°의 롤링 각도를 갖는다. 주사전자현미경이 개발되면서, 연잎 표면의 미크론 마스트로이드 구조 및 표면의 왁스 물질이 연잎 효과, 즉 자가세정 기능의 핵심이라고 밝혀졌다. 연잎 효과는 낮은 표면 에너지 물질과 미크론 크기의 구조의 조합에 의해 발생한다고 믿어진다. In nature, a lotus leaf exhibits a superhydrophobic surface characteristic called “lotus leaf effect”, and has a water contact angle of about 160° and a rolling angle of about 2°. As the scanning electron microscope was developed, it was found that the micron mastoid structure of the surface of the lotus leaf and the waxy material on the surface were the core of the lotus leaf effect, that is, the self-cleaning function. The lotus leaf effect is believed to be caused by a combination of low surface energy materials and micron-sized structures.

자가세정으로 대표되는 연잎 효과를 물체의 표면에 부여하기 위해, 연잎 표면 구조를 모사하는 연구와 낮은 표면에너지를 갖는 물질에 대한 연구들이 활발히 진행되었다. In order to impart the lotus leaf effect, which is represented by self-cleaning, to the surface of an object, studies on simulating the surface structure of a lotus leaf and materials with low surface energy have been actively conducted.

또다른 방향으로의 개척적인 연구로서, 연잎 효과를 갖는 자연 물질을 물체의 표면에 적용하는 것에 대해 수행되었다. As a pioneering study in another direction, a natural material with a lotus leaf effect was applied to the surface of an object.

특허문헌 1(국내 등록특허공보 제10-1323146호, 2013년10월30일 공고)는 천연재료인 연잎을 분말화하고, 이를 고분자 및 폐닐기가 개질된 실리카와 하이브리드함으로써 마이크노-나노 구조를 형성하는 초소수성 고분자 복합체를 개시하고 있다. Patent Document 1 (Korean Patent Publication No. 10-1323146, published on October 30, 2013) powders lotus leaf, a natural material, and forms a micro-nano structure by hybridizing it with silica modified with polymers and phenyl groups A superhydrophobic polymer composite is disclosed.

특허문헌 2(국내 등록특허공보 제10-1323144호, 2013년10월30일 공고)는 식물의 잎으로부터 수득한 구조적으로 초소수성인 잎 분말과 소수성 고분자가 하이브리드되어 마이크노-나노 구조를 형성하는 초소수성 고분자 복합체를 개시하고 있다. Patent Document 2 (Korean Patent Publication No. 10-1323144, published on October 30, 2013) is a structurally super-hydrophobic leaf powder obtained from plant leaves and a hydrophobic polymer hybridized to form a micro-nano structure. A superhydrophobic polymer composite is disclosed.

특허문헌 1 및 2에서는 천연의 초소수성 잎 분말의 존재 하에 소수성 폴리메틸히드록시실록산 및 페닐트리알콕시실란을 가수분해시킴으로써 잎분말/오르가노폴리실록산 복합체를 제조함으로써, 동적 수접촉각 및 정적 수접촉각은 개선하고 있으나, 롤링 각도가 낮아 구름성은 만족스럽지 못한데, 이는 오르가노폴리실록산의 구름성이 낮으면서 오르가노폴리실록산과 잎 분말과의 복합화가 충분하지 못하기 때문인 것으로 보여진다. In Patent Documents 1 and 2, by hydrolyzing hydrophobic polymethylhydroxysiloxane and phenyltrialkoxysilane in the presence of natural superhydrophobic leaf powder to prepare a leaf powder / organopolysiloxane composite, the dynamic water contact angle and the static water contact angle are improved However, the rolling angle is low and the cloudiness is not satisfactory, which is believed to be because the cloudability of the organopolysiloxane is low and the compounding of the organopolysiloxane and the leaf powder is not sufficient.

이러한 상황에서, 천연의 초소수성 잎 분말을 오르가노폴리실록산과 복합화하여 접촉각 뿐만 아니라 구름성도 개선된 잎 분말/오르가노폴리실록산 복합체를 개발할 필요성은 여전히 존재하고 있다. In this situation, there is still a need to develop a leaf powder/organopolysiloxane composite having improved rolling properties as well as a contact angle by combining natural superhydrophobic leaf powder with organopolysiloxane.

국내 등록특허공보 제10-1323146호(2013년10월30일 공고)Domestic Registered Patent Publication No. 10-1323146 (Announced on October 30, 2013) 국내 등록특허공보 제10-1323144호(2013년10월30일 공고)Domestic Patent Registration No. 10-1323144 (Announced on October 30, 2013)

본 발명의 목적은, 유기재료, 무기재료 및 금속재료의 표면, 특히 천연섬유, 합성섬유 또는 탄소섬유의 표면에, 친환경적이면서, 발수성 및 구름성이 우수하고 결합성 및 결합 내구성이 향상된 초소수성 표면을 제공하거나 형성할 수 있는, 새로운 친환경적 초소수성 표면처리 조성물 또는 초소수성 표면처리 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a super-hydrophobic surface that is environmentally friendly, has excellent water repellency and cloudiness, and has improved bonding and bonding durability on the surface of organic materials, inorganic materials, and metal materials, especially natural fibers, synthetic fibers, or carbon fibers. It is to provide a new environmentally friendly superhydrophobic surface treatment composition or a superhydrophobic surface treatment method capable of providing or forming.

본 발명자들은 (a) 오르가노실세스퀴옥산; (b) 선형 오르가노폴리실록산; (c) 오르가노실세스퀴옥산과 선형 오르가노폴리실록산이 에테르, 아미노, 에스테르 또는 티오에테르 결합으로 연결되어 있는, 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산; (d) N-폴리옥시알킬렌화 지방산아미드 또는 O-알킬화 폴리글루코사이드에서 선택되는 구름성 개선제; (e) 테트라알콕시실란 또는 테트라아릴옥시실란에서 선택되는 실리콘계 가교제; (f) 연잎 분말; (g) 유기산 또는 무기산에서 선택되는 산성촉매; 및 (h) 수성 용매;를 포함하는, 연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물을 제공할 수 있고, 이러한 천연 재료를 활용한 표면처리 조성물이, 안정성 및 장기 저장성이 우수할 뿐만 아니라, 유기재료, 무기재료 및 금속재료, 특히 천연섬유, 합성섬유 또는 탄소섬유의 표면을 초소수성으로 표면처리할 때, 발수성 및 구름성이 우수하면서 결합성 및 결합 내구성이 개선될 수 있음을 발견하였다. We found (a) organosilsesquioxane; (b) linear organopolysiloxanes; (c) an organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane wherein the organosilsesquioxane and the linear organopolysiloxane are linked by ether, amino, ester or thioether linkages; (d) a rolling improver selected from N-polyoxyalkylenated fatty acid amides or O-alkylated polyglucosides; (e) a silicone-based crosslinking agent selected from tetraalkoxysilane or tetraaryloxysilane; (f) lotus leaf powder; (g) an acidic catalyst selected from organic or inorganic acids; And (h) an aqueous solvent; it is possible to provide an eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaves, including, the surface treatment composition using such natural materials is excellent in stability and long-term storage, as well as organic materials , It was found that when the surface of inorganic materials and metal materials, especially natural fibers, synthetic fibers, or carbon fibers, is treated with superhydrophobicity, bonding ability and bonding durability can be improved while excellent water repellency and rolling properties.

본 발명자들은 또한, 상기 연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물을, (단계 1) 에폭시 반응성기-함유 오르가노디알콕시실란 전구체 및 에폭시 반응성기-비함유 오르가노디알콕시실란 전구체의 혼합물로부터, (a) 선형 오르가노폴리실록산을 제조하는 단계; (단계 2) 에폭시기-함유 오르가노트리알콕시실란 전구체 및 에폭시기-비함유 오르가노트리알콕시실란 전구체의 혼합물로부터, (b) 오르가노실세스퀴옥산을 제조하는 단계; (단계 3) 상기 (a) 선형 오르가노폴리실록산, (b) 오르가노실세스퀴옥산, (d) 구름성 개선제, (e) 실리콘계 가교제 및 (f) 연잎 분말을 혼합하는 단계; (단계 4) 상기 단계 3에서 결과된 혼합물을 가열하여, (a) 선형 오르가노폴리실록산 및 (b) 오르가노실세스퀴옥산으로부터 (c) 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산을 제조하는 단계; 및 (단계 5) 상기 단계 4에서 결과된 반응 혼합물에, (g) 산성 촉매를 첨가하는 단계;를 포함하는 방법으로 제조될 수 있으며, 이러한 방법에 의해, 상술한 특성을 더욱 효율적으로 나타낼 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다. The present inventors also found that an environmentally friendly superhydrophobic surface treatment composition using the lotus leaf, (Step 1) from a mixture of an epoxy reactive group-containing organodialkoxysilane precursor and an epoxy reactive group-non-containing organodialkoxysilane precursor, (a ) preparing a linear organopolysiloxane; (Step 2) preparing organosilsesquioxane from a mixture of an epoxy group-containing organotrialkoxysilane precursor and an epoxy group-free organotrialkoxysilane precursor; (Step 3) mixing the (a) linear organopolysiloxane, (b) organosilsesquioxane, (d) cloudiness improving agent, (e) silicone-based crosslinking agent and (f) lotus leaf powder; (Step 4) Heating the mixture resulting from step 3 to prepare (c) organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane from (a) linear organopolysiloxane and (b) organosilsesquioxane step; And (step 5) adding an acidic catalyst to the reaction mixture resulting from step 4, (g). discovered and completed the present invention.

본 발명에 따른 연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물은, 천연 재료를 활용하여 비불소계이면서 친환경적이고, 발수성 및 구름성이 우수하면서 결합성 및 결합 내구성이 향상된 초소수성 표면을 유기재료, 무기재료 및 금속재료의 표면, 특히 천연섬유, 합성섬유 또는 탄소섬유의 표면에 제공하거나 형성할 수 있다. The eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaves according to the present invention utilizes natural materials to provide a super-hydrophobic surface that is fluorine-free, eco-friendly, has excellent water repellency and cloudiness, and has improved bonding and bonding durability, using organic and inorganic materials. And it can be provided or formed on the surface of a metal material, especially the surface of natural fiber, synthetic fiber or carbon fiber.

도 1은 오르가노실세스퀴옥산으로서 폴리실세스퀴옥산의 구조를 보여주는 도면으로서, (a) 랜덤 구조 및 (b) 사다리 구조를 각각 나타낸다.
도 2는 오르가노실세스퀴옥산으로서 올리고실세스퀴옥산의 구조를 보여주는 도면으로서, (c) 케이지(바구니) 구조, (d) 개방 케이지 구조 및 (e) 이중 데커 구조를 각각 나타낸다.
1 is a diagram showing the structure of polysilsesquioxane as organosilsesquioxane, showing (a) a random structure and (b) a ladder structure, respectively.
Figure 2 is a diagram showing the structure of oligosilsesquioxane as organosilsesquioxane, showing (c) a cage (basket) structure, (d) an open cage structure, and (e) a double decker structure, respectively.

본 발명의 첫 번째 목적은, 하기 성분들을 포함하는, 연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물을 제공하는 것이다:The first object of the present invention is to provide an eco-friendly superhydrophobic surface treatment composition using lotus leaves, including the following components:

(a) 오르가노실세스퀴옥산;(a) organosilsesquioxane;

(b) 선형 오르가노폴리실록산;(b) linear organopolysiloxanes;

(c) 오르가노실세스퀴옥산과 선형 오르가노폴리실록산이 에테르, 아미노, 에스테르 또는 티오에테르 결합으로 연결되어 있는, 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산;(c) an organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane wherein the organosilsesquioxane and the linear organopolysiloxane are linked by ether, amino, ester or thioether linkages;

(d) N-폴리옥시알킬렌화 지방산아미드 또는 O-알킬화 폴리글루코사이드에서 선택되는 구름성 개선제; (d) a rolling improver selected from N-polyoxyalkylenated fatty acid amides or O-alkylated polyglucosides;

(e) 테트라알콕시실란 또는 테트라아릴옥시실란에서 선택되는 실리콘계 가교제; (e) a silicone-based crosslinking agent selected from tetraalkoxysilane or tetraaryloxysilane;

(f) 연잎 분말;(f) lotus leaf powder;

(g) 유기산 또는 무기산에서 선택되는 산성촉매; 및(g) an acidic catalyst selected from organic or inorganic acids; and

(h) 수성 용매.(h) aqueous solvents.

본 발명에 있어서, 상기 (a) 오르가노실세스퀴옥산은 에폭시기-비함유 오르가노트리알콕시실란 화합물 80∼90몰% 및 에폭시기-함유 오르가노트리알콕시실란 화합물 10∼20몰%를 포함하는 혼합물로부터 제조될 수 있고, 상기 (b) 선형 오르가노폴리실록산은 에폭시 반응성기-비함유 오르가노디알콕시실란 화합물 90∼95몰% 및 에폭시 반응성기-함유 오르가노디알콕시실란 화합물 5∼10몰%을 포함하는 혼합물로부터 제조될 수 있다. In the present invention, the organosilsesquioxane (a) is obtained from a mixture containing 80 to 90 mol% of an epoxy group-free organotrialkoxysilane compound and 10 to 20 mol% of an epoxy group-containing organotrialkoxysilane compound. The (b) linear organopolysiloxane is a mixture comprising 90 to 95 mol% of an epoxy reactive group-free organodialkoxysilane compound and 5 to 10 mol% of an epoxy reactive group-containing organodialkoxysilane compound. can be prepared from

본 발명에 있어서, 용어 "반응성기"는 어떤 특정 관능기와 반응할 수 있는 관능기를 의미하며, 용어 "관능기"는 어떤 특정 반응성기와의 반응성이 없지만 다른 반응성기와 반응성을 나타낼 수 있는 기를 의미한다. 따라서, 용어 "에폭시 반응성기"는 에폭시기와 반응할 수 있는 관능기를 의미하며, 예를 들면, 히드록실기, 아미노기, 카르복실기 또는 티올기를 의미할 수 있다.In the present invention, the term "reactive group" means a functional group capable of reacting with a certain specific functional group, and the term "functional group" means a group that is not reactive with any specific reactive group but can show reactivity with other reactive groups. Accordingly, the term “epoxy-reactive group” means a functional group capable of reacting with an epoxy group, and may mean, for example, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, or a thiol group.

본 발명에 있어서, 상기 (c) 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산은 오르가노실세스퀴옥산과 선형 오르가노폴리실록산이 에테르, 아미노, 에스테르 또는 티오에테르 결합으로 연결되어 있으며, 예를 들면, 하기 화학식 1로 나타낼 수 있다. In the present invention, the (c) organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane is an organosilsesquioxane and a linear organopolysiloxane connected by an ether, amino, ester or thioether bond, for example , It can be represented by Formula 1 below.

Figure 112020104473612-pat00001
Figure 112020104473612-pat00001

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1는 서로 독립적으로 1가 탄화수소기를 나타내며; R 1 independently represents a monovalent hydrocarbon group;

R2는 서로 독립적으로 1가 탄화수소기를 나타내고, R2 중의 적어도 하나는 비닐기, 아크릴기, 메타크릴기, 알킬카르보닐옥시기, 알콕시기, 히드록시기, 할로겐, 디알킬아미노기, 아미도기, 알콕시카르보닐기 또는 알킬티올기에서 선택되는 관능기를 가지며;R 2 represents a monovalent hydrocarbon group independently of each other, and at least one of R 2 is a vinyl group, an acryl group, a methacryl group, an alkylcarbonyloxy group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a halogen, a dialkylamino group, an amido group, and an alkoxycarbonyl group. or a functional group selected from an alkylthiol group;

R3는 R1 또는 R2와 동일한 의미를 가지며; R 3 has the same meaning as R 1 or R 2 ;

R4는 및 R5는 서로 독립적으로 2가 탄화수소기, 예를들면 직쇄 또는 분지쇄 C1∼C12 알킬렌기 또는 C6∼C12 아릴렌기를 나타내고;R 4 and R 5 independently represent a divalent hydrocarbon group, such as a straight-chain or branched-chain C 1 -C 12 alkylene group or a C 6 -C 12 arylene group;

X는 -0-, -NH-, -CO2- 또는 -S-를 나타내고; X represents -0-, -NH-, -CO 2 - or -S-;

Y는 일반식 (R2SiO1.5)n로 나타내는 오르가노실세스퀴옥산에서 유래하는 잔기를 나타내고;Y represents a residue derived from organosilsesquioxane represented by the general formula (R 2 SiO 1.5 ) n ;

p, q, r 및 s는 1 : 0∼0.10 : 0∼0.10 : 0.05∼0.25의 몰비를 나타낼 수 있다. p, q, r and s may represent a molar ratio of 1:0 to 0.10:0 to 0.10:0.05 to 0.25.

본 발명에 있어서, 선형 오르가노폴리실록산은 에폭시 반응성기-함유 오르가노디알콕시실란 및 에폭시 반응성기-비함유 오르가노디알콕시실란의 혼합물로부터 제조될 수 있으며, 이들의 비율은 특별히 제한되지 않으나, 에폭시 반응성기-비함유 오르가노디알콕시실란 전구체 1몰에 대해 에폭시 반응성기-함유 오르가노디알콕시실란 0.05∼0.25몰, 바람직하게는 0.08∼0.22몰, 더욱 바람직하게는 0.1∼0.2몰의 양으로 사용될 수 있다. 선형 오르가노폴리실록산의 중량평균분자량은 예를 들면 1,000∼400,000의 범위, 바람직하게는 2,000∼300,000의 범위에서 선택될 수 있다. 섬유와 같은 기재에 적용할 경우에는 중량평균분자량을 1,000∼100,000의 범위, 바람직하게는 2,000∼50,000의 범위에서 선택할 수 있고, 금속 등의 표면에 하드 코팅을 형성하는 경우에는 중량평균분자량을 20,000∼400,000의 범위, 바람직하게는 50,000∼200,000의 범위에서 선택할 수 있다. 상기 에폭시 반응성기는 카르복실기, 히드록시기, 아미노기 또는 티올기 중에서 하나 이상 선택될 수 있다. In the present invention, the linear organopolysiloxane may be prepared from a mixture of an epoxy reactive group-containing organodialkoxysilane and an epoxy reactive group-free organodialkoxysilane, the ratio of which is not particularly limited, but the epoxy reactive group It may be used in an amount of 0.05 to 0.25 mol, preferably 0.08 to 0.22 mol, more preferably 0.1 to 0.2 mol of the epoxy reactive group-containing organodialkoxysilane relative to 1 mol of the non-containing organodialkoxysilane precursor. The weight average molecular weight of the linear organopolysiloxane can be selected, for example, in the range of 1,000 to 400,000, preferably in the range of 2,000 to 300,000. When applied to substrates such as fibers, the weight average molecular weight can be selected in the range of 1,000 to 100,000, preferably in the range of 2,000 to 50,000, and in the case of forming a hard coating on the surface of metal or the like, the weight average molecular weight is 20,000 to It can be selected in the range of 400,000, preferably in the range of 50,000 to 200,000. The epoxy reactive group may be one or more selected from a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, or a thiol group.

본 발명의 하나의 바람직한 구현예에 있어서, 상기 선형 오르가노폴리실록산은 에폭시기와 반응하지 않거나 반응성이 떨어지는 다른 관능기를 더욱 포함할 수 있다. 구체적으로, 에폭시 반응성기-비함유 오르가노디알콕시실란 1몰에 대해 에폭시 반응성기-함유 오르가노디알콕시실란은 0.05∼0.25몰, 바람직하게는 0.08∼0.22몰, 더욱 바람직하게는 0.1∼0.2몰의 양으로 사용할 수 있다. 에폭시기와 반응하지 않는 다른 관능기(예. 아크릴기, 비닐기, 우레이도기, 에폭시기 등)를 갖는 오르가노디알콕시실란을 0∼0.1몰, 바람직하게는 0.01∼0.1몰의 양으로 사용할 수 있다. In one preferred embodiment of the present invention, the linear organopolysiloxane may further include other functional groups that do not react with epoxy groups or have poor reactivity. Specifically, the amount of the epoxy reactive group-containing organodialkoxysilane is 0.05 to 0.25 moles, preferably 0.08 to 0.22 moles, more preferably 0.1 to 0.2 moles, relative to 1 mole of the epoxy reactive group-free organodialkoxysilane. can be used as An organodialkoxysilane having another functional group that does not react with an epoxy group (eg, an acryl group, a vinyl group, a ureido group, an epoxy group, etc.) can be used in an amount of 0 to 0.1 mole, preferably 0.01 to 0.1 mole.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 선형 오르가노폴리실록산은 하기 화학식 2로 나타낼 수 있다:According to a preferred embodiment of the present invention, the linear organopolysiloxane may be represented by Formula 2 below:

Figure 112020104473612-pat00002
Figure 112020104473612-pat00002

상기 화학식 2에서, R1, R2, R3, R4, X, p, q, r 및 s는 화학식 1에서와 동일한 의미를 나타낸다. In Formula 2, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , X, p, q, r and s represent the same meaning as in Formula 1.

본 발명에서 사용할 수 있는 오르가노디알콕시실란 화합물로서, 예를 들면, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디에틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 프로필메틸디메톡시실란, 디-n-프로필디메톡시실란, 디-n-프로필디에톡시실란, 디-i-프로필디메톡시실란, 디-i-프로필디에톡시실란, 디-n-부틸디메톡시실란, 디-n-부틸디에톡시실란, 디-n-펜틸디메톡시실란, 디-n-펜틸디에톡시실란, 디-n-헥실디메톡시실란, 디-n-헵틸디메톡시실란, 디-n-헵틸디에톡시실란, 디n-옥틸디메톡시실란, 디-n-옥틸디에톡시실란, 디-n-시클로헥실디메톡시실란, 디-n-시클로헥실디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, γ-클로로프로필메틸디에톡시실란, γ-클로로프로필디메틸디메톡시실란, 클로로디메틸디에톡시실란, (p-클로로메틸)페닐메틸디메톡시실란, γ-브로모프로필메틸디메톡시실란, 아세톡시메틸메틸디에톡시실란, 아세톡시메틸메틸디메톡시실란, 아세톡시프로필메틸디메톡시실란, 벤조일옥시프로필메틸디메톡시실란, 2-(카르보메톡시)에틸메틸디메톡시실란, 페닐메틸디메톡시실란, 페닐에틸디에톡시실란, 페닐메틸디프로폭시실란, 하이드록시메틸메틸디에톡시실란, N-(메틸디에톡시실릴프로필)-O-폴리에틸렌옥사이드우레탄, N-(3-메틸디에톡시실릴프로필)-4-하이드록시부틸아미드, N-(3-메틸디에톡시실릴프로필)글루콘아미드, 비닐메틸디메톡시실란, 비닐메틸디에톡시실란, 비닐메틸디부톡시실란, 이소프로페닐메틸디메톡시실란, 이소프로페닐메틸디에톡시실란, 이소프로페닐메틸디부톡시실란, 비닐메틸비스(2-메톡시에톡시)실란, 알릴메틸디메톡시실란, 비닐데실메틸디메톡시실란, 비닐옥틸메틸디메톡시실란, 비닐페닐메틸디메톡시실란, 이소프로페닐페닐메틸디메톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸메틸디메톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸메틸디에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-(메트)-아크릴옥시프로필메틸디스(2-메톡시에톡시)실란, 3-[2-(알릴옥시카르보닐)페닐카르보닐옥시]프로필메틸디메톡시실란, 3-(비닐페닐아미노)프로필메틸디메톡시실란, 3-(비닐페닐아미노)프로필메틸디에톡시실란, 3-(비닐벤질아미노)프로필메틸디에톡시실란, 3-(비닐벤질아미노)프로필메틸디에톡시실란, 3-[2-(N-비닐페닐메틸아미노)에틸아미노]프로필메틸디메톡시실란, 3-[2-(N-이소프로페닐페닐메틸아미노)에틸아미노]프로필메틸디메톡시실란, 2-(비닐옥시)에틸메틸디메톡시실란, 3-(비닐옥시)프로필메틸디메톡시실란, 4-(비닐옥시)부틸메틸디에톡시실란, 2-(이소프로페닐옥시)에틸메틸디메톡시실란, 3-(알릴옥시)프로필메틸디메톡시실란, 10-(알릴옥시카르보닐)데실메틸디메톡시실란, 3-(이소프로페닐메틸옥시)프로필메틸디메톡시실란, 10-(이소프로페닐메틸옥시카르보닐)데실메틸디메톡시실란, 3-[(메트)아크릴옥시프로필]메틸디메톡시실란, 3-[(메트)아크릴옥시프로필]메틸디에톡시실란, 3-[(메트)아크릴옥시메틸]메틸디메톡시실란, 3-[(메트)아크릴옥시메틸]메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, N-[3-(메트)아크릴옥시2-하이드록시프로필]-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, O-[(메트)아크릴옥시에틸]-N-(메틸디에톡시실릴프로필)우레탄, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필메틸디에톡시실란, γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, 4-아미노부틸메틸디에톡시실란, 11-아미노운데실메틸디에톡시실란, m-아미노페닐메틸디메톡시실란, p-아미노페닐메틸디메톡시실란, 3-아미노프로필메틸디스(메톡시에톡시에톡시)실란, 2-(4-피리딜에틸)메틸디에톡시실란, 2-(메틸디메톡시실릴에틸)피리딘, N-(3-메틸디메톡시실릴프로필)피롤, 3-(m-아미노페녹시)프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노메틸메틸디에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-11-아미노운데실메틸디메톡시실란, (아미노에틸아미노메틸)페네틸메틸디메톡시실란, N-3-[(아미노(폴리프로필렌옥시))]아미노프로필메틸디메톡시실란, n-부틸아미노프로필메틸디메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸메틸디메톡시실란, N-메틸아미노프로필메틸디메톡시실란, N-페닐γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-페닐-γ-아미노메틸메틸디에톡시실란, (시클로헥실아미노메틸)메틸디에톡시실란, N-시클로헥실아미노프로필메틸디메톡시실란, 비스(2-하이드록시에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 디에틸아미노메틸메틸디에톡시실란, 디에틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 디메틸아미노프로필메틸디메톡시실란, N-3-메틸디메톡시실릴프로필-m-페닐렌디아민, N,N-비스[3-(메틸디메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, 비스(메틸디에톡시실릴프로필)아민, 비스(메틸디메톡시실릴프로필)아민, 비스[(3-메틸디메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스[3-(메틸디에톡시실릴)프로필]우레아, 비스(메틸디메톡시실릴프로필)우레아, N-(3-메틸디에톡시실릴프로필)-4,5-디하이드로이미다졸, 우레이도프로필메틸디에톡시실란, 우레이도프로필메틸디메톡시실란, 아세트아미드프로필메틸디메톡시실란, 2-(2-피리딜에틸)티오프로필메틸디메톡시실란, 2-(4-피리딜에틸)티오프로필메틸디메톡시실란, 비스[3-(메틸디에톡시실릴)프로필]디술파이드, 3-(메틸디에톡시실릴)프로필숙신산 무수물, γ-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, γ-메르캅토프로필메틸디에톡시실란, 이소시아나토프로필메틸디메톡시실란, 이소시아나토프로필메틸디에톡시실란, 이소시아나토에틸메틸디에톡시실란, 이소시아나토메틸메틸디에톡시실란, 카르복시에틸메틸실란디올나트륨염, N-(메틸디메톡시실릴프로필)에틸렌디아민3아세트산3나트륨염, 3-(메틸디하이드록시실릴)-1-프로판술폰산, 디에틸포스페이트에틸메틸디에톡시실란, 3-메틸디하이드록시실릴프로필메틸포스포네이트나트륨염, 비스(메틸디에톡시실릴)에탄, 비스(메틸디메톡시실릴)에탄, 비스(메틸디에톡시실릴)메탄, 1,6-비스(메틸디에톡시실릴)헥산, 1,8-비스(메틸디에톡시실릴)옥탄, p-비스(메틸디메톡시실릴에틸)벤젠, p-비스(메틸디메톡시실릴메틸)벤젠, 3-메톡시프로필메틸디메톡시실란, 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]메틸디메톡시실란, 메톡시트리에틸렌옥시프로필메틸디메톡시실란, 트리스(3-메틸디메톡시실릴프로필)이소시아누레이트, [하이드록시(폴리에틸렌옥시)프로필]메틸디에톡시실란, N,N'-비스(하이드록시에틸)-N,N'-비스(메틸디메톡시실릴프로필)에틸렌디아민, 비스-[3-(메틸디에톡시실릴프로필)-2-하이드록시프로폭시]폴리에틸렌옥사이드, 비스[N,N'-(메틸디에톡시실릴프로필)아미노카르보닐]폴리에틸렌옥사이드, 비스(메틸디에톡시실릴프로필)폴리에틸렌옥사이드를 언급할 수 있다. As the organodialkoxysilane compound usable in the present invention, for example, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, propylmethyldimethoxysilane, di-n-propyl Dimethoxysilane, di-n-propyldiethoxysilane, di-i-propyldimethoxysilane, di-i-propyldiethoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, di-n-butyldiethoxysilane, di -n-pentyldimethoxysilane, di-n-pentyldiethoxysilane, di-n-hexyldimethoxysilane, di-n-heptyldimethoxysilane, di-n-heptyldiethoxysilane, din-octyldimethoxy Silane, di-n-octyldiethoxysilane, di-n-cyclohexyldimethoxysilane, di-n-cyclohexyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, γ-chloropropylmethyldiethoxy Silane, γ-chloropropyldimethyldimethoxysilane, chlorodimethyldiethoxysilane, (p-chloromethyl)phenylmethyldimethoxysilane, γ-bromopropylmethyldimethoxysilane, acetoxymethylmethyldiethoxysilane, acetoxymethyl Methyldimethoxysilane, Acetoxypropylmethyldimethoxysilane, Benzoyloxypropylmethyldimethoxysilane, 2-(Carbomethoxy)ethylmethyldimethoxysilane, Phenylmethyldimethoxysilane, Phenylethyldiethoxysilane, Phenylmethyldipro Poxysilane, hydroxymethylmethyldiethoxysilane, N-(methyldiethoxysilylpropyl)-O-polyethylene oxide urethane, N-(3-methyldiethoxysilylpropyl)-4-hydroxybutylamide, N-(3 -methyldiethoxysilylpropyl) gluconamide, vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, vinylmethyldibutoxysilane, isopropenylmethyldimethoxysilane, isopropenylmethyldiethoxysilane, isopropenylmethyldibu Toxysilane, vinylmethylbis(2-methoxyethoxy)silane, allylmethyldimethoxysilane, vinyldecylmethyldimethoxysilane, vinyloctylmethyldimethoxysilane, vinylphenylmethyldimethoxysilane, isopropenylphenylmethyldimethoxy Silane, 2-(meth)acryloxyethylmethyldimethoxysilane, 2-(meth)acryloxyethylmethyldiethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropylmethyl Dimethoxysilane, 3-(meth)-acryloxypropylmethyldis(2-methoxyethoxy)silane, 3-[2-(allyloxycarbonyl)phenylcarbonyloxy]propylmethyldimethoxysilane, 3-(vinylphenylamino)propylmethyldimethoxysilane, 3-(vinylphenylamino)propylmethyldiethoxysilane, 3-(vinylbenzylamino)propylmethyldiethoxysilane, 3-(vinylbenzylamino)propylmethyldiethoxy Silane, 3-[2-(N-vinylphenylmethylamino)ethylamino]propylmethyldimethoxysilane, 3-[2-(N-isopropenylphenylmethylamino)ethylamino]propylmethyldimethoxysilane, 2- (Vinyloxy)ethylmethyldimethoxysilane, 3-(vinyloxy)propylmethyldimethoxysilane, 4-(vinyloxy)butylmethyldiethoxysilane, 2-(isopropenyloxy)ethylmethyldimethoxysilane, 3- (Allyloxy)propylmethyldimethoxysilane, 10-(allyloxycarbonyl)decylmethyldimethoxysilane, 3-(isopropenylmethyloxy)propylmethyldimethoxysilane, 10-(isopropenylmethyloxycarbonyl) Decylmethyldimethoxysilane, 3-[(meth)acryloxypropyl]methyldimethoxysilane, 3-[(meth)acryloxypropyl]methyldiethoxysilane, 3-[(meth)acryloxymethyl]methyldimethoxysilane , 3-[(meth)acryloxymethyl]methyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, N-[3-(meth)acryloxy2-hydroxypropyl]-3-aminopropylmethyldieter Toxysilane, O-[(meth)acryloxyethyl]-N-(methyldiethoxysilylpropyl)urethane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethylmethyldimethyne Toxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, 4-aminobutylmethyldiethoxysilane, 11-aminoundecylmethyldiethoxysilane, m-aminophenylmethyldimethoxysilane, p -Aminophenylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldis(methoxyethoxyethoxy)silane, 2-(4-pyridylethyl)methyldiethoxysilane, 2-(methyldimethoxysilylethyl)pyridine, N -(3-methyldimethoxysilylpropyl)pyrrole, 3-(m-aminophenoxy)propylmethyldimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-(2- Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N-(6-aminohexyl)aminomethylmethyldiethoxysilane, N-(6-aminohexyl)aminopropylmethyldimethoxysilane, N-(2-aminoethyl )-11-aminoundecylmethyldimethoxysilane, (aminoethylaminomethyl)phenethylmethyldimethoxysilane , N-3-[(amino(polypropyleneoxy))]aminopropylmethyldimethoxysilane, n-butylaminopropylmethyldimethoxysilane, N-ethylaminoisobutylmethyldimethoxysilane, N-methylaminopropylmethyldimethoxysilane Toxysilane, N-phenylγ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminomethylmethyldiethoxysilane, (cyclohexylaminomethyl)methyldiethoxysilane, N-cyclohexylaminopropylmethyldimethoxysilane, Bis(2-hydroxyethyl)-3-aminopropylmethyldiethoxysilane, diethylaminomethylmethyldiethoxysilane, diethylaminopropylmethyldimethoxysilane, dimethylaminopropylmethyldimethoxysilane, N-3-methyldimethoxysilane Toxysilylpropyl-m-phenylenediamine, N,N-bis[3-(methyldimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine, bis(methyldiethoxysilylpropyl)amine, bis(methyldimethoxysilylpropyl)amine, bis [(3-methyldimethoxysilyl)propyl]-ethylenediamine, bis[3-(methyldiethoxysilyl)propyl]urea, bis(methyldimethoxysilylpropyl)urea, N-(3-methyldiethoxysilylpropyl) -4,5-dihydroimidazole, ureidopropylmethyldiethoxysilane, ureidopropylmethyldimethoxysilane, acetamidepropylmethyldimethoxysilane, 2-(2-pyridylethyl)thiopropylmethyldimethoxysilane, 2-(4-pyridylethyl)thiopropylmethyldimethoxysilane, bis[3-(methyldiethoxysilyl)propyl]disulfide, 3-(methyldiethoxysilyl)propylsuccinic anhydride, γ-mercaptopropylmethyldimethyne Toxysilane, γ-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, isocyanatopropylmethyldimethoxysilane, isocyanatopropylmethyldiethoxysilane, isocyanatoethylmethyldiethoxysilane, isocyanatomethylmethyldiethoxysilane, carboxy Ethylmethylsilanediol sodium salt, N-(methyldimethoxysilylpropyl)ethylenediaminetriacetic acid trisodium salt, 3-(methyldihydroxysilyl)-1-propanesulfonic acid, diethylphosphateethylmethyldiethoxysilane, 3- Methyldihydroxysilylpropylmethylphosphonate sodium salt, bis(methyldiethoxysilyl)ethane, bis(methyldimethoxysilyl)ethane, bis(methyldiethoxysilyl)methane, 1,6-bis(methyldiethoxysilyl) ) Hexane, 1,8-bis (methyldiethoxysilyl) octane, p-bis (methyldimethoxysilylethyl) benzene, p-bis (methyldimethoxysilylmethyl) benzene, 3-methyl Toxypropylmethyldimethoxysilane, 2-[methoxy(polyethyleneoxy)propyl]methyldimethoxysilane, methoxytriethyleneoxypropylmethyldimethoxysilane, tris(3-methyldimethoxysilylpropyl)isocyanurate, [ Hydroxy(polyethyleneoxy)propyl]methyldiethoxysilane, N,N'-bis(hydroxyethyl)-N,N'-bis(methyldimethoxysilylpropyl)ethylenediamine, bis-[3-(methyldiethoxy) Silylpropyl)-2-hydroxypropoxy]polyethylene oxide, bis[N,N'-(methyldiethoxysilylpropyl)aminocarbonyl]polyethyleneoxide, bis(methyldiethoxysilylpropyl)polyethyleneoxide may be mentioned. .

상술한 오르가노디알콕시실란 화합물 중에서, 반응성기-함유 오르가노디알콕시실란, 반응성기-비함유 오르가로디알콕시실란, 에폭시기-함유 오르가노디알콕시실란 및/또는 에폭시기-함유 오르가노디알콕시실란을 필요에 따라 선택하여 사용할 수 있다. Among the organodialkoxysilane compounds described above, reactive group-containing organodialkoxysilanes, reactive group-free organodialkoxysilanes, epoxy group-containing organodialkoxysilanes and/or epoxy group-containing organodialkoxysilanes are selected as necessary. and can be used.

본 발명에 있어서, 오르가노실세스퀴옥산은 제조방법, 반응조건, 단량체 비율에 따라 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들면, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, (a) 랜덤 구조, (b) 사다리 구조, (c) 케이지(바구니) 구조, (d) 개방 케이지 구조 및 (e) 이중 데커 구조를 나타낼 수 있으며, 케이지(바구니) 구조는 6량체(T6), 8량체(T8), 10량체(T10) 및 12량체(T12)를 나타낼 수 있다. In the present invention, organosilsesquioxane may have various structures depending on the preparation method, reaction conditions, and monomer ratio, and, for example, as shown in FIGS. 1 and 2, (a) a random structure, (b) ) ladder structure, (c) cage (basket) structure, (d) open cage structure and (e) double decker structure, and the cage (basket) structure is hexamer (T 6 ), octamer (T 8 ) , 10-mer (T 10 ) and 12-mer (T 12 ) may be represented.

본 발명에 있어서, 하기 화학식 3의 케이지 구조의 오르가노실세스퀴옥산을 바람직하게 사용할 수 있다:In the present invention, an organosilsesquioxane having a cage structure represented by the following formula (3) may be preferably used:

Figure 112020104473612-pat00003
Figure 112020104473612-pat00003

상기 화학식 3에서, In Formula 3,

R은 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있는 1가 탄화수소기를 나타내며, 예를 들면 C1-12 알킬기 또는 시클로알킬기(예. 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 시클로헥실, 시클로헵틸 등), 또는 C6-12 아릴기(예. 페닐, 톨릴, 나프틸 등) 또는 C7-12 알킬아릴기(예. 벤질, 펜에틸, 프로필페닐 등)을 나타낼 수 있으며, 상기 치환기는 할로겐, 히드록시, 아미노, 메르캅토, 에폭시, 이소시아네이토, (메트)아크릴 또는 비닐로 구성된 군에서 선택될 수 있다. Each R independently represents a monovalent hydrocarbon group which may have a substituent, for example, a C 1-12 alkyl group or a cycloalkyl group (eg methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, cyclohexyl, cycloheptyl, etc.), or a C 6-12 aryl group (eg, phenyl, tolyl, naphthyl, etc.) or a C 7-12 alkylaryl group (eg, benzyl, phenethyl, propylphenyl, etc.), and the substituent may be selected from the group consisting of halogen, hydroxy, amino, mercapto, epoxy, isocyanato, (meth)acryl or vinyl.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 오르가노실세스퀴옥산은 오르가노트리알콕시실란 전구체 80∼90몰% 및 에폭시기-함유 오르가노트리알콕시실란 전구체 10∼20몰%의 혼합물로부터 제조될 수 있으며, 바람직하게는, 에폭시기-비함유 오르가노트리알콕시실란 전구체 80∼90몰% 및 에폭시기-함유 오르가노트리알콕시실란 전구체 10∼20몰%의 혼합물로부터 제조될 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the organosilsesquioxane can be prepared from a mixture of 80 to 90 mol% of an organotrialkoxysilane precursor and 10 to 20 mol% of an epoxy group-containing organotrialkoxysilane precursor, preferably Preferably, it can be prepared from a mixture of 80 to 90 mol% of an epoxy group-free organotrialkoxysilane precursor and 10 to 20 mol% of an epoxy group-containing organotrialkoxysilane precursor.

상기 에폭시기-함유 또는 에폭시기-비함유 오르가노트리알콕시실란 전구체로는, 예를 들면, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-펜틸트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헵틸트리메톡시실란, n-옥틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, 시클로헥실트리에톡시실란, γ-클로로프로필트리에톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란, 클로로메틸트리에톡시실란, 3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 2-히드록시에틸트리메톡시실란, 2-히드록시에틸트리에톡시실란, 2-히드록시프로필트리메톡시실란, 2-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-히드록시프로필트리메톡시실란, 3-히드록시프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, (p-클로로메틸)페닐트리메톡시실란, γ-브로모프로필트리메톡시실란, 아세톡시메틸트리에톡시실란, 아세톡시메틸트리메톡시실란, 아세톡시프로필트리메톡시실란, 벤조일옥시프로필트리메톡시실란, 2-(카르보메톡시)에틸트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리프로폭시실란, N-(트리에톡시실릴프로필)-O-폴리에틸렌옥사이드우레탄, N-(3-트리에톡시실릴프로필)-4-하이드록시부틸아미드, N-(3-트리에톡시실릴프로필)글루콘아미드, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리부톡시실란, 이소프로페닐트리메톡시실란, 이소프로페닐트리에톡시실란, 이소프로페닐트리부톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, 알릴트리메톡시실란, 비닐데실트리메톡시실란, 비닐옥틸트리메톡시실란, 비닐페닐트리메톡시실란, 이소프로페닐페닐트리메톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸트리메톡시실란, 2-(메트)아크릴옥시에틸트리에톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메트)-아크릴옥시프로필트리스(2-메톡시에톡시)실란, 3-[2-(알릴옥시카르보닐)페닐카르보닐옥시]프로필트리메톡시실란, 3-(비닐페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 3-(비닐페닐아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(비닐벤질아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(비닐벤질아미노)프로필트리에톡시실란, 3-[2-(N-비닐페닐메틸아미노)에틸아미노]프로필트리메톡시실란, 3-[2-(N-이소프로페닐페닐메틸아미노)에틸아미노]프로필트리메톡시실란, 2-(비닐옥시)에틸트리메톡시실란, 3-(비닐옥시)프로필트리메톡시실란, 4-(비닐옥시)부틸트리에톡시실란, 2-(이소프로페닐옥시)에틸트리메톡시실란, 3-(알릴옥시)프로필트리메톡시실란, 10-(알릴옥시카르보닐)데실트리메톡시실란, 3-(이소프로페닐메틸옥시)프로필트리메톡시실란, 10-(이소프로페닐메틸옥시카르보닐)데실트리메톡시실란, 3-[(메트)아크릴옥시프로필]트리메톡시실란, 3-[(메트)아크릴옥시프로필]트리에톡시실란, 3-[(메트)아크릴옥시메틸]트리메톡시실란, 3-[(메트)아크릴옥시메틸]트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, N-[3-(메트)아크릴옥시-2-하이드록시프로필]-3-아미노프로필트리에톡시실란, O-[(메트)아크릴옥시에틸]-N-(트리에톡시실릴프로필)우레탄, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, 4-아미노부틸트리에톡시실란, 11-아미노운데실트리에톡시실란, m-아미노페닐트리메톡시실란, p-아미노페닐트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리스(메톡시에톡시에톡시)실란, 2-(4-피리딜에틸)트리에톡시실란, 2-(트리메톡시실릴에틸)피리딘, N-(3-트리메톡시실릴프로필)피롤, 3-(m-아미노페녹시)프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노메틸트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-11-아미노운데실트리메톡시실란, (아미노에틸아미노메틸)페네틸트리메톡시실란, N-3-[(아미노(폴리프로필렌옥시))]아미노프로필트리메톡시실란, n-부틸아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸트리메톡시실란, N-메틸아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노메틸트리에톡시실란, (시클로헥실아미노메틸)트리에톡시실란, N-시클로헥실아미노프로필트리메톡시실란, 비스(2-하이드록시에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 디에틸아미노메틸트리에톡시실란, 디에틸아미노프로필트리메톡시실란, 디메틸아미노프로필트리메톡시실란, N-3-트리메톡시실릴프로필-m-페닐렌디아민, N,N-비스[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, 비스(트리에톡시실릴프로필)아민, 비스(트리메톡시실릴프로필)아민, 비스[(3-트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민, 비스[3-(트리에톡시실릴)프로필]우레아, 비스(트리메톡시실릴프로필)우레아, N-(3-트리에톡시실릴프로필)-4,5-디하이드로이미다졸, 우레이도프로필트리에톡시실란, 우레이도프로필트리메톡시실란, 아세트아미드프로필트리메톡시실란, 2-(2-피리딜에틸)티오프로필트리메톡시실란, 2-(4-피리딜에틸)티오프로필트리메톡시실란, 비스[3-(트리에톡시실릴)프로필]디술파이드, 3-(트리에톡시실릴)프로필숙신산 무수물, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리에톡시실란, 이소시아나토프로필트리메톡시실란, 이소시아나토프로필트리에톡시실란, 이소시아나토에틸트리에톡시실란, 이소시아나토메틸트리에톡시실란, 카르복시에틸실란트리올나트륨염, N-(트리메톡시실릴프로필)에틸렌디아민3아세트산3나트륨염, 3-(트리하이드록시실릴)-1-프로판술폰산, 디에틸포스페이트에틸트리에톡시실란, 3-트리하이드록시실릴프로필메틸포스포네이트나트륨염, 비스(트리에톡시실릴)에탄, 비스(트리메톡시실릴)에탄, 비스(트리에톡시실릴)메탄, 1,6-비스(트리에톡시실릴)헥산, 1,8-비스(트리에톡시실릴)옥탄, p-비스(트리메톡시실릴에틸)벤젠, p-비스(트리메톡시실릴메틸)벤젠, 3-메톡시프로필트리메톡시실란, 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리메톡시실란, 메톡시트리에틸렌옥시프로필트리메톡시실란, 트리스(3-트리메톡시실릴프로필)이소시아누레이트, [하이드록시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리에톡시실란, N,N'-비스(하이드록시에틸)-N,N'-비스(트리메톡시실릴프로필)에틸렌디아민, 비스-[3-(트리에톡시실릴프로필)-2-하이드록시프로폭시]폴리에틸렌옥사이드, 비스[N,N'-(트리에톡시실릴프로필)아미노카르보닐]폴리에틸렌옥사이드, 비스(트리에톡시실릴프로필)폴리에틸렌옥사이드 및 이들의 혼합물을 언급할 수 있다. 다만, 상기 오르가노트리알콕시실란 전구체는 에폭시기와 반응할 수 있는 관능기(예. 아미노, 히드록시, 메르캅토, 이소시아네이토 등)을 갖지 않는 것이 바람직하다. Examples of the epoxy group-containing or epoxy group-free organotrialkoxysilane precursor include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, and n-propyltriene. Methoxysilane, n-propyltriethoxysilane, i-propyltrimethoxysilane, i-propyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-pentyltrimethoxy Silane, n-hexyltrimethoxysilane, n-heptyltrimethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxy Silane, γ-chloropropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, chloromethyltriethoxysilane, 3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyl Triethoxysilane, 2-hydroxyethyltrimethoxysilane, 2-hydroxyethyltriethoxysilane, 2-hydroxypropyltrimethoxysilane, 2-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyl Trimethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatepropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatepropyltrie Toxysilane, 3-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3 -Glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl Triethoxysilane, (p-chloromethyl)phenyltrimethoxysilane, γ-bromopropyltrimethoxysilane, acetoxymethyltriethoxysilane, acetoxymethyltrimethoxysilane, acetoxypropyltrimethoxysilane , benzoyloxypropyltrimethoxysilane, 2-(carbomethoxy)ethyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltripropoxysilane, N-(triethoxysilylpropyl)- O-polyethylene oxide urethane, N-(3-triethoxysilylpropyl)-4-hydroxybutylamide, N-(3-triethoxysilylpropyl)gluconamide, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxy Silane, vinyltributoxyl Lan, isopropenyltrimethoxysilane, isopropenyltriethoxysilane, isopropenyltributoxysilane, vinyltris(2-methoxyethoxy)silane, allyltrimethoxysilane, vinyldecyltrimethoxysilane , vinyloctyltrimethoxysilane, vinylphenyltrimethoxysilane, isopropenylphenyltrimethoxysilane, 2-(meth)acryloxyethyltrimethoxysilane, 2-(meth)acryloxyethyltriethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-(meth)-acryloxypropyltris(2-methoxyethoxy)silane, 3-[2 -(Allyloxycarbonyl)phenylcarbonyloxy]propyltrimethoxysilane, 3-(vinylphenylamino)propyltrimethoxysilane, 3-(vinylphenylamino)propyltriethoxysilane, 3-(vinylbenzylamino) )Propyltriethoxysilane, 3-(vinylbenzylamino)propyltriethoxysilane, 3-[2-(N-vinylphenylmethylamino)ethylamino]propyltrimethoxysilane, 3-[2-(N- Isopropenylphenylmethylamino)ethylamino]propyltrimethoxysilane, 2-(vinyloxy)ethyltrimethoxysilane, 3-(vinyloxy)propyltrimethoxysilane, 4-(vinyloxy)butyltriethoxy Silane, 2-(isopropenyloxy)ethyltrimethoxysilane, 3-(allyloxy)propyltrimethoxysilane, 10-(allyloxycarbonyl)decyltrimethoxysilane, 3-(isopropenylmethyloxy) )Propyltrimethoxysilane, 10-(isopropenylmethyloxycarbonyl)decyltrimethoxysilane, 3-[(meth)acryloxypropyl]trimethoxysilane, 3-[(meth)acryloxypropyl]tri Ethoxysilane, 3-[(meth)acryloxymethyl]trimethoxysilane, 3-[(meth)acryloxymethyl]triethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, N-[3- (meth)acryloxy-2-hydroxypropyl]-3-aminopropyltriethoxysilane, O-[(meth)acryloxyethyl]-N-(triethoxysilylpropyl)urethane, γ-glycidoxypropyl Triethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, 4-aminobutyltriethoxysilane, 11 -Aminundecyltriethoxysilane, m-aminophenyltrimethoxysilane, p-aminophenyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltris (methoxyethoxysilane) ethoxy)silane, 2-(4-pyridylethyl)triethoxysilane, 2-(trimethoxysilylethyl)pyridine, N-(3-trimethoxysilylpropyl)pyrrole, 3-(m-amino Phenoxy) propyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N- (6- Aminohexyl)aminomethyltriethoxysilane, N-(6-aminohexyl)aminopropyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-11-aminoundecyltrimethoxysilane, (aminoethylaminomethyl) Phenethyltrimethoxysilane, N-3-[(amino(polypropyleneoxy))]aminopropyltrimethoxysilane, n-butylaminopropyltrimethoxysilane, N-ethylaminoisobutyltrimethoxysilane, N- Methylaminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminomethyltriethoxysilane, (cyclohexylaminomethyl)triethoxysilane, N-cyclohexylamino Propyltrimethoxysilane, bis(2-hydroxyethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, diethylaminomethyltriethoxysilane, diethylaminopropyltrimethoxysilane, dimethylaminopropyltrimethoxysilane, N-3-trimethoxysilylpropyl-m-phenylenediamine, N,N-bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine, bis(triethoxysilylpropyl)amine, bis(trimethoxy) Silylpropyl)amine, bis[(3-trimethoxysilyl)propyl]-ethylenediamine, bis[3-(triethoxysilyl)propyl]urea, bis(trimethoxysilylpropyl)urea, N-(3- Triethoxysilylpropyl)-4,5-dihydroimidazole, ureidopropyltriethoxysilane, ureidopropyltrimethoxysilane, acetamidepropyltrimethoxysilane, 2-(2-pyridylethyl)thio Propyltrimethoxysilane, 2-(4-pyridylethyl)thiopropyltrimethoxysilane, bis[3-(triethoxysilyl)propyl]disulfide, 3-(triethoxysilyl)propylsuccinic anhydride, γ -Mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, isocyanatopropyltrimethoxysilane, isocyanatopropyltriethoxysilane, isocyanatoethyltriethoxysilane, isocyanatomethyl Triethoxysilane, carboxyethylsilanetriol sodium salt, N-(trimethoxysilylpropyl)ethylenedia Mineral triacetic acid trisodium salt, 3-(trihydroxysilyl)-1-propanesulfonic acid, diethyl phosphate ethyltriethoxysilane, 3-trihydroxysilylpropylmethylphosphonate sodium salt, bis(triethoxysilyl )ethane, bis(trimethoxysilyl)ethane, bis(triethoxysilyl)methane, 1,6-bis(triethoxysilyl)hexane, 1,8-bis(triethoxysilyl)octane, p-bis (trimethoxysilylethyl)benzene, p-bis(trimethoxysilylmethyl)benzene, 3-methoxypropyltrimethoxysilane, 2-[methoxy(polyethyleneoxy)propyl]trimethoxysilane, methoxytri Ethyleneoxypropyltrimethoxysilane, tris(3-trimethoxysilylpropyl)isocyanurate, [hydroxy(polyethyleneoxy)propyl]triethoxysilane, N,N'-bis(hydroxyethyl)-N ,N'-bis(trimethoxysilylpropyl)ethylenediamine, bis-[3-(triethoxysilylpropyl)-2-hydroxypropoxy]polyethylene oxide, bis[N,N'-(triethoxysilylpropyl) propyl) aminocarbonyl] polyethylene oxide, bis(triethoxysilylpropyl) polyethylene oxide and mixtures thereof. However, it is preferable that the organotrialkoxysilane precursor does not have a functional group (eg, amino, hydroxy, mercapto, isocyanato, etc.) capable of reacting with an epoxy group.

상술한 오르가노트리알콕시실란 중에서, 에폭시기-함유 오르가노트리알콕시실란 전구체로는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란 및 이들의 혼합물을 언급할 수 있다. Among the organotrialkoxysilanes described above, the epoxy group-containing organotrialkoxysilane precursors include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, and 2-(3,4-epoxysilane). Cyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane and mixtures thereof may be mentioned.

본 발명에 있어서, 상기 (d) 구름성 개선제는 N-폴리옥시알킬렌화 지방산아미드 또는 O-알킬화 폴리글루코사이드에서 선택될 수 있으며, 구체적으로는, 하기 화학식 4의 N-폴리옥시알킬렌화 지방산아미드, 하기 화학식 5의 O-알킬화 폴리글루코사이드, 또는 이들의 혼합물에서 선택될 수 있다. In the present invention, the cloudiness improving agent (d) may be selected from N-polyoxyalkylenated fatty acid amides or O-alkylated polyglucosides, specifically, N-polyoxyalkylenated fatty acid amides of the following formula 4, O-alkylated polyglucosides of Formula 5 below, or mixtures thereof.

Figure 112020104473612-pat00004
Figure 112020104473612-pat00004

상기 화학식 4에서, In Formula 4,

R은 탄소원자수 8 내지 36의 치환 또는 비치환된 알킬기를 나타내고,R represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 8 to 36 carbon atoms,

(A0)x은 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 또는 폴리옥시에틸렌/폴리옥시 프로필렌 블록 공중합체를 나타내고, (A0) x represents polyoxyethylene, polyoxypropylene or polyoxyethylene/polyoxypropylene block copolymer;

x 는 3 내지 20의 수를 나타낸다.x represents a number from 3 to 20;

Figure 112020104473612-pat00005
Figure 112020104473612-pat00005

상기 화학식 5에서, In Formula 5,

R은 탄소원자수 8 내지 36의 치환 또는 비치환된 알킬기를 나타내고,R represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 8 to 36 carbon atoms,

y는 0 내지 6의 수를 나타낸다.y represents a number from 0 to 6.

본 발명에 있어서, 상기 (e) 실리콘계 가교제는, 테트라알콕시실란 또는 테트라아릴옥시 신산에서 선택될 수 있으며, 구체적으로는, 테트라메톡시실란(TMOS), 테트라에톡시실란(TEOS), 테트라프로폭시실란(TPOS), 테트라이소프로폭시실란 및 테트라페녹시실란으로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. In the present invention, the (e) silicone-based crosslinking agent may be selected from tetraalkoxysilane or tetraaryloxy acid, specifically, tetramethoxysilane (TMOS), tetraethoxysilane (TEOS), tetrapropoxy It may be at least one selected from the group consisting of silane (TPOS), tetraisopropoxysilane and tetraphenoxysilane.

본 발명에 있어서, (f) 연잎 분말은 연잎을 채취 및 세척하고, 굵은 잎맥을 먼저 제거한 다음, 남은 연질 부분을 건조 및 분쇄하여 제조할 수 있다. 필요에 따라서는 습식 분쇄 및/또는 초음파 분쇄하여 잎맥과 연질 부분을 분리하고, 연질 부분을 건조 및 분쇄할 수 있다. 상기 건조는 분말이 뭉쳐지지 않을 정도로 수행하는 것이 좋은데, 예를 들면, 수분 함량 3중량% 이하, 바람직하게는 1중량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.5중량% 이하로 수행될 수 있다. 상기 건조된 연잎은 입자크기가 대략 500미크론 이하, 바람직하게는 대략 300미크론 이하, 더욱 바람직하게는 200미크론 이하가 되도록 분쇄하며, 평균 입자크기가 0.1 ∼300미크론, 바람직하게는 1 ∼200미크론이 되도록 분쇄하는 것이 좋다. In the present invention, (f) lotus leaf powder can be prepared by collecting and washing lotus leaves, first removing thick leaf veins, and then drying and grinding the remaining soft parts. If necessary, the leaf veins and soft parts may be separated by wet grinding and/or ultrasonic grinding, and the soft parts may be dried and ground. The drying is preferably carried out to the extent that the powder does not agglomerate, for example, the moisture content may be 3% by weight or less, preferably 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less. The dried lotus leaf is ground to have a particle size of about 500 microns or less, preferably about 300 microns or less, more preferably about 200 microns or less, and an average particle size of 0.1 to 300 microns, preferably 1 to 200 microns It is best to crush it as much as possible.

본 발명에 따른 표면처리 조성물에 있어서, 성분들의 조성비는 엄밀하게 한정되지 않으나, 바람직하게는, (c) 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산 100중량부에 대해, (a) 오르가노실세스퀴옥산 10∼100중량부, (b) 선형 오르가노폴리실록산 10∼100중량부, (d) 구름성개선제 0.01∼5중량부, (e) 실리콘계 가교제 5∼20중량부, 및 (f) 연잎 분말(건조 중량 기준) 1∼25중량부, 바람직하게는 2∼20중량부, 더욱 바람직하게는 3 ∼15중량부를 함유할 수 있다. 처리하고자 하는 표면이 금속과 같이 표면 반응성기가 없는 경우에는 선형 오르가노폴리실록산을 10∼100중량부를 추가로 첨가할 수 있고, 무기재질과 같이 표면 히드록실기가 존재하는 경우에는 선형 오르가노폴리실록산의 양을 줄이고 오르가노실세스퀴옥산을 10∼100중량부를 추가로 첨가할 수 있다. In the surface treatment composition according to the present invention, the composition ratio of the components is not strictly limited, but preferably, (c) organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane 100 parts by weight, (a) organosyl 10 to 100 parts by weight of sesquioxane, (b) 10 to 100 parts by weight of linear organopolysiloxane, (d) 0.01 to 5 parts by weight of a cloudiness improving agent, (e) 5 to 20 parts by weight of a silicone-based crosslinking agent, and (f) lotus leaf 1 to 25 parts by weight of powder (based on dry weight), preferably 2 to 20 parts by weight, more preferably 3 to 15 parts by weight. When the surface to be treated does not have a surface reactive group such as a metal, 10 to 100 parts by weight of linear organopolysiloxane may be additionally added, and when a surface hydroxyl group exists, such as an inorganic material, the amount of linear organopolysiloxane 10 to 100 parts by weight of organosilsesquioxane may be additionally added.

본 발명에 따른 표면처리 조성물은 2액형으로 제조될 수 있으며, 예를 들면 산성 촉매와 산성 촉매에 비반응성인 성분들을 별도로 제공할 수 있다. The surface treatment composition according to the present invention may be prepared in a two-component type, and, for example, an acidic catalyst and components unreactive to the acidic catalyst may be separately provided.

본 발명의 두 번째 목적은 하기 단계들을 포함하는 연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다:A second object of the present invention is to provide a method for producing an environmentally friendly superhydrophobic surface treatment composition using lotus leaves comprising the following steps:

(단계 1) 에폭시 반응성기-함유 오르가노디알콕시실란 전구체 및 에폭시 반응성기-비함유 오르가노디알콕시실란 전구체의 혼합물로부터, (a) 선형 오르가노폴리실록산을 제조하는 단계; (Step 1) From a mixture of an organodialkoxysilane precursor containing an epoxy reactive group and an organodialkoxysilane precursor without an epoxy reactive group, (a) preparing a linear organopolysiloxane;

(단계 2) 에폭시기-함유 오르가노트리알콕시실란 전구체 및 에폭시기-비함유 오르가노트리알콕시실란 전구체의 혼합물로부터, (b) 오르가노실세스퀴옥산을 제조하는 단계;(Step 2) preparing organosilsesquioxane from a mixture of an epoxy group-containing organotrialkoxysilane precursor and an epoxy group-free organotrialkoxysilane precursor;

(단계 3) 상기 (a) 선형 오르가노폴리실록산, (b) 오르가노실세스퀴옥산, (d) 구름성 개선제, (e) 실리콘계 가교제, 및 (f) 연잎 분말을 혼합하는 단계; (Step 3) mixing the (a) linear organopolysiloxane, (b) organosilsesquioxane, (d) cloudability improving agent, (e) silicone-based crosslinking agent, and (f) lotus leaf powder;

(단계 4) 상기 단계 3에서 결과된 혼합물을 가열하여, (a) 선형 오르가노폴리실록산 및 (b) 오르가노실세스퀴옥산으로부터 (c) 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산을 제조하는 단계; 및(Step 4) Heating the mixture resulting from step 3 to prepare (c) organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane from (a) linear organopolysiloxane and (b) organosilsesquioxane step; and

(단계 5) 상기 단계 4에서 결과된 반응 혼합물에, (g) 산성 촉매를 첨가하는 단계.(Step 5) To the reaction mixture resulting from step 4, (g) adding an acidic catalyst.

본 발명의 단계 1에서, 선형 오르가노폴리실록산은 상술한 단량체의 종류 및 조성을 선택하여 당업계에 통상적으로 공지된 방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들면, 하기 실란 전구체:In step 1 of the present invention, the linear organopolysiloxane may be prepared according to a method commonly known in the art by selecting the type and composition of the above-described monomers. For example, the following silane precursors:

-비반응성 디알킬디알콕시실란으로서, 디프로필디에톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 프로필페닐디에톡시실란 또는 이들의 혼합물 1몰;- 1 mole of dipropyldiethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, propylphenyldiethoxysilane or a mixture thereof as a non-reactive dialkyldialkoxysilane;

-반응성기를 함유하는 디알킬디알콕시실란으로서, 2-아크릴옥시에틸메틸디에톡시실란, 알릴메틸디메톡시실란, 비닐데실메틸디메톡시실란, 또는 이들의 혼합물 0∼0.10몰; 및- 0 to 0.10 mol of 2-acryloxyethylmethyldiethoxysilane, allylmethyldimethoxysilane, vinyldecylmethyldimethoxysilane, or a mixture thereof as a dialkyldialkoxysilane containing a reactive group; and

-에폭시 반응성기를 함유하는 디알킬디알콕시실란으로서, γ-히드록시프로필메틸디에톡시실란, 4-히드록시부틸메틸디에톡시실란, γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, 4-아미노부틸메틸디에톡시실란 또는 이들의 혼합물 0.05∼0.25몰;- As dialkyldialkoxysilanes containing an epoxy reactive group, γ-hydroxypropylmethyldiethoxysilane, 4-hydroxybutylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, 4-aminobutylmethyldiethoxysilane or 0.05 to 0.25 mol of mixtures thereof;

을 수성 용매에 혼합하고, 산성 촉매를 첨가하여 20∼60℃의 온도에서 10분∼6시간 동안 반응시킴으로써 선형 오르가노폴리실록산 졸을 제조할 수 있다. A linear organopolysiloxane sol may be prepared by mixing in an aqueous solvent, adding an acidic catalyst, and reacting at a temperature of 20 to 60° C. for 10 minutes to 6 hours.

상술한 선형 오르가노폴리실록산 졸은 점도가 700∼1500cps 인 것이 바람직하다. 만일 점도가 700cps 미만인 경우 목적하는 수준의 분자량을 가지는 혼성 오르가노폴리실록산 졸을 형성시킬 수 없어 3차원 네트워크 구조의 오르가노폴리실론산 가교물의 내구성이 저하되고, 치밀도 저하로 발수성도 저하될 수 있다. 만일 점도가 1500cps를 초과하는 경우, 코팅된 표면의 촉감이 현저히 저하되며, 섬유 또는 직물과 같은 투과성 물품을 발수 코팅하는 경우에는, 이들의 유연성이 저하됨에 따라 제조된 원단의 촉감, 드레이프성이 매우 나빠질 수 있는 문제점이 있다.Preferably, the linear organopolysiloxane sol described above has a viscosity of 700 to 1500 cps. If the viscosity is less than 700cps, it is not possible to form a hybrid organopolysiloxane sol having a desired molecular weight, and thus the durability of the three-dimensional network structure of the organopolysilonic acid crosslinked product may decrease, and the water repellency may also decrease due to a decrease in density. . If the viscosity exceeds 1500cps, the texture of the coated surface is significantly lowered, and in the case of water-repellent coating on permeable articles such as fibers or fabrics, their flexibility is lowered, resulting in very poor tactile feel and drapability of the fabric. There are problems that can get worse.

본 발명의 단계 2에서, 오르가노실세스퀴옥산은 상술한 단량체의 종류 및 조성을 선택하여 당업계에 통상적으로 공지된 방법에 따라 수행될 수 있다. 예를 들면, 특허문헌 1(대한민국 공개특허공보 10-2012-0017133호, 2012년02월28일 공개)에 따른 방법으로 선택적으로 구조가 제어된 폴리실세스퀴옥산, 바람직하게는 케이지형 오르가노실세스퀴옥산을 제조할 수 있으며, 상기 특허문헌은 본 발명에 참고로 혼입된다. In step 2 of the present invention, organosilsesquioxane may be prepared according to a method commonly known in the art by selecting the type and composition of the above-described monomers. For example, a polysilsesquioxane whose structure is selectively controlled by a method according to Patent Document 1 (Korean Patent Publication No. 10-2012-0017133, published on February 28, 2012), preferably a cage-type organosyl Sesquioxanes can be prepared, which patent documents are incorporated herein by reference.

본 발명에 있어서, 에폭시기를 포함하는 오르가노실세스퀴옥산은 상업적으로 구입가능하며, 예를 들면, 하기 화학식 6 및 7로 표시되는 에폭시기-함유 오르가노실세스퀴옥산을 상업적으로 구입할 수 있다(구입처: Sigma-Aldrich): In the present invention, organosilsesquioxane containing an epoxy group is commercially available, and, for example, epoxy group-containing organosilsesquioxanes represented by the following formulas 6 and 7 can be purchased commercially (where to purchase: Sigma-Aldrich):

Figure 112020104473612-pat00006
Figure 112020104473612-pat00006

Figure 112020104473612-pat00007
Figure 112020104473612-pat00007

본 발명의 단계 3에서, 상기 (a) 선형 오르가노폴리실록산, (b) 오르가노실세스퀴옥산, (d) 구름성 개선제, (e) 실리콘계 가교제 및 (f) 연잎 분말을 혼합할 수 있다. In step 3 of the present invention, the (a) linear organopolysiloxane, (b) organosilsesquioxane, (d) cloudiness improving agent, (e) silicone-based crosslinking agent and (f) lotus leaf powder may be mixed.

본 발명의 단계 4에서, 상기 혼합물에 촉매를 첨가하고 예를 들면 50∼100℃의 온도에서 1∼10시간 동안 반응시켜 에폭시 고리열림 반응을 수행함으로써, (c) 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산을 제조할 수 있다. 이때, (a) 선형 오르가노폴리실록산 및 (b) 오르가노실세스퀴옥산은 모두 반응되지 않고 일부는 미반응 상태로 남을 수 있도록 반응을 조절하는 것이 바람직하며, 미반응 전구체의 비율은 50% 이하, 바람직하게는 40% 이하, 더욱 바람직하게는 30% 이하이고, 구체적으로는 10∼30%에서 선택할 수 있다. 반응이 과다하게 진행하여 미반응 전구체의 양이 상기 범위보다 적게 되면, 상기 범위의 양까지 추가로 첨가하거나 보충할 수 있다. In step 4 of the present invention, by adding a catalyst to the mixture and reacting for 1 to 10 hours at a temperature of, for example, 50 to 100 ° C. to perform an epoxy ring opening reaction, (c) organosilsesquioxane-hybridized Linear organopolysiloxanes can be prepared. At this time, it is preferable to adjust the reaction so that both (a) linear organopolysiloxane and (b) organosilsesquioxane do not react and some remain unreacted, and the ratio of unreacted precursors is 50% or less, It is preferably 40% or less, more preferably 30% or less, and can be specifically selected from 10 to 30%. When the amount of the unreacted precursor is less than the above range due to excessive progress of the reaction, it may be additionally added or supplemented up to an amount within the above range.

상기 단계 4에서, 반응 혼합물에 함께 존재하는 (d) 구름성 개선제, (e) 실리콘계 가교제 및 (f) 연잎 분말은 에폭시 고리열림반응에 실질적으로 참여하지 않으나, 반응 생성물인 (c) 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산은 상기 d) 구름성 개선제 및 (e) 실리콘계 가교제와 혼합 졸을 형성할 뿐만 아니라, 이렇게 형성된 혼합 졸은 (f) 연잎 분말과 물리적으로 밀접하게 연결되어 있으므로, 이에 의해 표면처리 조성물을 대상 물품에 적용할 때 결합력 및 결합 내구성 향상의 근거가 되는 것으로 이해된다. In step 4, the (d) cloudability improving agent, (e) silicone-based crosslinking agent, and (f) lotus leaf powder present in the reaction mixture do not substantially participate in the epoxy ring opening reaction, but the reaction product (c) organosilses. The quioxane-hybridized linear organopolysiloxane not only forms a mixed sol with the cloudability improver and (e) silicone-based crosslinking agent, but also the mixed sol thus formed is physically closely linked to (f) lotus leaf powder, This is understood to be the basis for improving bonding strength and bonding durability when the surface treatment composition is applied to the target article.

한편, 단계 4가 종료된 후에, 반응 혼합물에 (a) 선형 오르가노폴리실록산 및 (b) 오르가노실세스퀴옥산을 추가로 첨가하여 미반응 전구체의 비율을 증가시킬 수도 있지만, 균질한 반응 혼합물을 얻기 위해서는 격렬한 교반이 필요하고, 격렬한 교반은 반응 혼합물에 형성된 여러 성분들의 밀착 혼합 (intimate mixing) 상태를 교란할 수 있어 오히려 바람직하지 않을 수 있다. On the other hand, after step 4 is completed, (a) linear organopolysiloxane and (b) organosilsesquioxane may be further added to the reaction mixture to increase the proportion of unreacted precursors, but in order to obtain a homogeneous reaction mixture For this, vigorous stirring is required, and vigorous stirring may disturb the intimate mixing state of the various components formed in the reaction mixture, which may be rather undesirable.

본 발명의 단계 5에서, 상기 단계 4에서 결과된 반응 혼합물에 (g) 산성 촉매를 첨가할 수있다. 사용할 수 있는 산성 촉매로는, 무기산 또는 유기산, 예를 들면 염산, 아세트산, 질산, 황산, 인산 또는 이들의 혼합 산을 언급할 수 있다. 단계 5에서 사용되는 산성 촉매는, 상기 단계 3에서 사용된 실리콘계 가교제 100 중량부에 대하여 0.01 내지 20 중량부, 바람직하게는 0.05 내지 10 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부의 양으로 사용될 수 있다. In step 5 of the present invention, (g) an acidic catalyst may be added to the reaction mixture resulting from step 4 above. As the acidic catalyst that can be used, inorganic or organic acids such as hydrochloric acid, acetic acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, or mixed acids thereof can be mentioned. The acidic catalyst used in step 5 may be used in an amount of 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.05 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the silicone-based crosslinking agent used in step 3. there is.

본 발명에 있어서, 산성 촉매는 겔화 촉매 및/또는 pH 조절제로서 작용할 수 있으며, 단계 5 뿐만 아니라 단계 1 및 단계 2에서도 사용될 수 있다. 산성 촉매는 농도가 0.001 내지 1 N 인 수용액의 형태로 사용할 수 있는데, 이러한 농도 범위에서, 각각의 반응을 수분에서 수일 내에 진행할 수 있다.In the present invention, the acidic catalyst can act as a gelling catalyst and/or a pH adjusting agent, and can be used in Steps 1 and 2 as well as Step 5. The acidic catalyst can be used in the form of an aqueous solution having a concentration of 0.001 to 1 N. In this concentration range, each reaction can proceed within minutes to days.

한편, 산성 촉매는 상기 단계 1 및 단계 2에서는 사용되는 전구체 100 중량부 대하여 0.001 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.005 내지 5 중량부, 더우 바람직하게는 0.01 내지 1 중량부의 양으로 사용될 수 있다. 상기 범위 내에 드는 경우, 졸-겔 반응의 속도 및 입도를 적절한 수준으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 조성물의 백탁이나 침전 현상을 방지할 수 있다.Meanwhile, the acidic catalyst may be used in an amount of 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.005 to 5 parts by weight, and more preferably 0.01 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the precursor used in Steps 1 and 2. When it is within the above range, it is possible to control the speed and particle size of the sol-gel reaction to an appropriate level, and also to prevent cloudiness or precipitation of the composition.

본 발명의 하나의 변형된 구현예에 따르면, 에폭시기-함유 선형 오르가노폴리실록산을 에폭시기와 반응가능한 반응성기를 갖는 오르가노실세스퀴옥산과 반응시켜, 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산을 제조할 수 있다. 상기 에폭시기-함유 선형 오르가노폴리실록산 및 에폭시기와 반응가능한 반응성기를 갖는 오르가노실세스퀴옥산은 당업계에 공지된 방법에 따라 제조할 수 있다. According to one modified embodiment of the present invention, an organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane is prepared by reacting an epoxy group-containing linear organopolysiloxane with an organosilsesquioxane having a reactive group capable of reacting with an epoxy group. can do. The epoxy group-containing linear organopolysiloxane and organosilsesquioxane having a reactive group capable of reacting with an epoxy group can be prepared according to a method known in the art.

본 발명에 있어서, 연잎 분말은 오르가노폴리실록산을 포함한 오르가노실리콘 성분 및 구름성 개선 성분과 두 차례에 걸쳐 복합화되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the lotus leaf powder is characterized in that it is complexed twice with the organosilicon component and the cloudiness improving component including organopolysiloxane.

즉, 단계 4에서, (d) 구름성 개선제, (e) 실리콘계 가교제 및 (f) 연잎 분말의 존재 하에 고리열림 반응을 수행하여 (c) 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산을 제조함으로써, (c) 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산 및 (f) 연잎 분말이 일차적으로 복합화되는 것을 특징으로 한다. That is, in step 4, a ring-opening reaction is performed in the presence of (d) a cloudiness improving agent, (e) a silicone-based crosslinking agent, and (f) lotus leaf powder to prepare (c) organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane. By doing so, (c) organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane and (f) lotus leaf powder are characterized in that they are primarily complexed.

또한 단계 5에서, (d) 구름성 개선제 및 (f) 연잎 분말의 존재 하에 겔화 반응을 수행함으로써, (c) 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산 및 (f) 연잎 분말이 (e) 실리콘계 가교제에 의해 이차적으로 복합화되는 것을 특징으로 한다. Also in step 5, by performing a gelation reaction in the presence of (d) a cloudiness improver and (f) lotus leaf powder, (c) organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane and (f) lotus leaf powder (e ) characterized in that it is secondarily complexed by a silicone-based crosslinking agent.

본 발명에 있어서, 상술한 일차 복합화 및 이차 복합화에 의해 연잎 분말은 오르가노실리콘 성분 및 구름성 개선 성분들과 물리적/화학적으로 밀접하게 결합되어 우수한 결합성, 내구성 및 발수성을 나타낼 수 있다고 보여진다. In the present invention, the lotus leaf powder is physically/chemically closely bonded to the organosilicon component and the cloudiness improving component by the above-described primary and secondary compounding, so that it can exhibit excellent bonding, durability and water repellency.

본 발명의 세 번째 목적은 상술한 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산을 함유하는 표면처리 조성물로 표면 처리된 물품을 제공하는 것이다. 본 발명에 따른 표면처리 조성물로 처리할 수 있는 물품이나 표면에는 특별한 제한이 없으며, 금속재료, 무기재료 및 유기재료에 모두 적용할 수 있다. A third object of the present invention is to provide an article surface-treated with a surface treatment composition containing the organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane described above. There is no particular limitation on articles or surfaces that can be treated with the surface treatment composition according to the present invention, and it can be applied to all metal materials, inorganic materials, and organic materials.

본 발명에 따른 표면처리 조성물 및 이를 사용한 표면처리 방법의 하나의 이점은, 오르가노실세스퀴옥산 및 선형 오르가노폴리실록산, 특히 오르가노실세스퀴옥산을 사용하고 있어, 이들을 함유하는 표면처리 조성물은 매우 높은 표면경도를 가지며, 우수한 투명성, 내스크레치성, 발수특성, 방오특성, 내지문성, 열안정성 및 광택특성을 가지며, 금속재료, 무기재료 및 유기재료와의 접착력이 우수하며, 안료와의 높은 상용성으로 착색이 용이하다는 점이다. One advantage of the surface treatment composition and the surface treatment method using the same according to the present invention is that organosilsesquioxane and linear organopolysiloxane, particularly organosilsesquioxane, are used, and the surface treatment composition containing them has very high It has surface hardness, excellent transparency, scratch resistance, water repellency, antifouling, fingerprint resistance, heat stability and gloss characteristics, excellent adhesion to metal, inorganic and organic materials, and high compatibility with pigments. is that it is easy to color.

특히, 본 발명에 따른 표면처리 조성물 및 이를 사용한 표면처리 방법은 특히 섬유상 물질, 예를 들면 천연섬유, 합성섬유 또는 탄소섬유로 된 직조직물, 부직포, 편직물 등에 발수성, 발유성 및/또는 구름성을 부여할 수 있다. In particular, the surface treatment composition according to the present invention and the surface treatment method using the same have water repellency, oil repellency and/or cloudiness, especially for fibrous materials such as natural fibers, synthetic fibers, or woven fabrics, nonwoven fabrics, knitted fabrics, etc. made of natural fibers, synthetic fibers, or carbon fibers. can be granted

본 발명에 따른 표면처리 조성물 및 이를 사용한 표면처리 방법의 또다른 이점은, 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산을 함유하고 있어, 오르가노실세스퀴옥산의 특성이 충분히 발현될 수 있고, 오르가노실세스퀴옥산의 탈리가 방지되고, 처리 표면에의 접착력이 더욱 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 상술한 장점(충분한 특성발현, 탈리방지, 및 우수한 접착력)이 장기간 유지될 수 있다는 점이다. Another advantage of the surface treatment composition and the surface treatment method using the same according to the present invention is that it contains an organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane, so that the characteristics of the organosilsesquioxane can be sufficiently expressed, Separation of organosilsesquioxane is prevented, adhesion to the treated surface can be further improved, and the above-mentioned advantages (sufficient expression of properties, prevention of detachment, and excellent adhesion) can be maintained for a long period of time.

이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are intended to explain the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited by the following examples. The following examples may be appropriately modified or changed by those skilled in the art within the scope of the present invention.

제조예 1: 선형 오르가노폴리실록산의 제조Preparation Example 1: Preparation of linear organopolysiloxane

교반기 및 온도계가 장착된 반응기에, 물 200ml 및 이소프로판올 200ml를 도입하고, 여기에 디에틸(디메톡시)실란(mw 180.27) 14.8g(0.1몰), 3-히드록시프로필(디에톡시)메틸실란(mw 192.31) 9.6g(0.05몰) 및 3-아미노프로필(디에톡시)메틸실란(mw 191.34) 1.91g(0.01몰)을 첨가하여 혼합하고, 결과된 혼합물을 아세트산으로 pH 5.0±0.2로 유지하면서 60℃에서 2시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물이 투명해지면, 온도를 대략 30℃로 냉각하여, 선형 오르가노폴리실록산 졸 용액을 수득하였다.In a reactor equipped with a stirrer and a thermometer, 200 ml of water and 200 ml of isopropanol were introduced, and 14.8 g (0.1 mol) of diethyl (dimethoxy) silane (mw 180.27), 3-hydroxypropyl (diethoxy) methylsilane ( 9.6 g (0.05 mol) of mw 192.31) and 1.91 g (0.01 mol) of 3-aminopropyl(diethoxy)methylsilane (mw 191.34) were added and mixed, and the resulting mixture was heated to 60 °C while maintaining pH 5.0±0.2 with acetic acid. It was stirred for 2 hours at °C. When the reaction mixture became clear, the temperature was cooled to approximately 30° C. to obtain a linear organopolysiloxane sol solution.

제조예 2: 오르가노실세스퀴옥산의 제조 Preparation Example 2: Preparation of organosilsesquioxane

대한민국 등록특허공보 10-1249798호에 기재된 방법에 따라, 아래와 같이 에폭시기-함유 오르가노실세스퀴옥산을 제조하였다. According to the method described in Korean Patent Registration No. 10-1249798, an epoxy group-containing organosilsesquioxane was prepared as follows.

a) 오르가노트리알콕시실란 전구체로서, 프로필트리메톡시실란(0.4mol)을 준비한 후, 함수 혼합용매를 제조하기 위하여 HPLC급 테트라하이드로퓨란(40g)과 증류수(24g)를 준비하였다. a) As an organotrialkoxysilane precursor, after preparing propyltrimethoxysilane (0.4 mol), HPLC grade tetrahydrofuran (40 g) and distilled water (24 g) were prepared to prepare a water-containing mixed solvent.

b) 에폭시기-함유 오르가노트리알콕시실란 전구체로서, 글리시딜프로필트리메톡시실란(0.06mol)을 상기 a)와 같이 준비하였다. b) As an epoxy group-containing organotrialkoxysilane precursor, glycidylpropyltrimethoxysilane (0.06 mol) was prepared as in a) above.

c) 준비된 증류수에 촉매인 탄산칼륨(0.2g)을 미리 녹여 테트라하이드로퓨란과 균일하게 20분간 교반하여 함수 용액을 제조하였다. c) A water-containing solution was prepared by dissolving potassium carbonate (0.2 g) as a catalyst in prepared distilled water in advance and uniformly stirring with tetrahydrofuran for 20 minutes.

d) 프로필트리메톡시실란(0.4mol) 및 글리시딜프로필트리메톡시실란(0.06mol)을 상기 함수 용액에 적가한 후 교반하고, GPC 측정으로 분자량의 증가가 멈추고 10시간 이상 분자량을 유지할 때 반응을 종결하였다. 전체 반응 시간은 대략 70시간이었다. 물과 혼화하지 않는 유기용매 중에서 폴리실세스퀴옥산계 물질을 용해할 수 있는 유기용매(예. 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 톨루엔, 자일렌 등)를 사용하여 분별 증류하여 정제하였다. d) When propyltrimethoxysilane (0.4mol) and glycidylpropyltrimethoxysilane (0.06mol) were added dropwise to the hydrous solution and stirred, and the increase in molecular weight stopped by GPC measurement and the molecular weight was maintained for 10 hours or longer The reaction was terminated. Total reaction time was approximately 70 hours. Purification was performed by fractional distillation using an organic solvent (eg, chloroform, methylene chloride, toluene, xylene, etc.) capable of dissolving polysilsesquioxane-based materials among water-immiscible organic solvents.

e) 상기 d)에서 얻어진 오르가노실세스퀴옥산을 메틸렌클로라이드와 에탄올의 9:1 혼합물에서 재결정하여 케이지형 실세스퀴옥산을 수득하였다. 재결정으로 정제된 케이지형 실세스퀴옥산은 T12-POSS이었고, 분자량은 대략 2,300이었다. e) The organosilsesquioxane obtained in d) was recrystallized from a 9:1 mixture of methylene chloride and ethanol to obtain caged silsesquioxane. The caged silsesquioxane purified by recrystallization was T12-POSS and had a molecular weight of approximately 2,300.

제조예 3: 연잎 분말의 제조Preparation Example 3: Preparation of lotus leaf powder

대한민국 등록특허공보 10-1323146호를 참조하여 건조된 연잎 분말을 제조하였다. Dried lotus leaf powder was prepared with reference to Korean Patent Registration No. 10-1323146.

신선한 연잎을 줄기와 함께 채취하고, 물로 연잎에 묻은 먼지를 제거한 다음, 잎 사이사이에 있는 굵은 잎맥들을 제거하고 남은 잎을 다시 한번 증류수로 깨끗하게 세척한 후 상온(25℃)에서 건조하였다. 건조된 잎은 믹서기로 분쇄하고, 체(sieve)를 이용하여 45㎛ 보다 잘게 분쇄된 것만을 모아, 진공 오븐에서 상온(25℃)으로 24시간 동안 건조하여 연잎 분말을 제조하였다.Fresh lotus leaves were collected together with the stems, dust on the lotus leaves was removed with water, the thick veins between the leaves were removed, and the remaining leaves were washed once again with distilled water and dried at room temperature (25 ° C). The dried leaves were pulverized with a blender, and only those pulverized smaller than 45 μm were collected using a sieve and dried for 24 hours at room temperature (25° C.) in a vacuum oven to prepare lotus leaf powder.

실시예 1: 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산의 제조Example 1: Preparation of Organosilsesquioxane-Hybridized Linear Organopolysiloxanes

제조예 1에서 수득한 선형 오르가노폴리실록산 졸 용액에, 제조예 2에서 제조된 케이지형 에폭시기-함유 오르가노실세스퀴옥산 1g, 알킬 폴리글루코사이드(상품명: Milcoside 100; 제조사: 엘지생활건강) 0.2g, N-폴리옥시에틸렌 코카미드 (상품명:NINOL 1301; 제조사:Stepan) 1.5g, 테트라에톡시실란 0.2g 및 제조예 3에서 수득한 연잎 분말 1g을 첨가하고 강하게 교반하여 균질화한 다음, 에폭시 고리열림 반응 촉매를 첨가한 다음, 대략 70℃에서 2시간 동안 반응시켜, 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산을 제조하였다. In the linear organopolysiloxane sol solution obtained in Preparation Example 1, 1 g of cage-type epoxy group-containing organosilsesquioxane prepared in Preparation Example 2, 0.2 g of alkyl polyglucoside (trade name: Milcoside 100; manufacturer: LG Household & Health Care), 1.5 g of N-polyoxyethylene cocamide (trade name: NINOL 1301; manufacturer: Stepan), 0.2 g of tetraethoxysilane, and 1 g of lotus leaf powder obtained in Preparation Example 3 were added and homogenized by vigorous stirring, followed by epoxy ring opening reaction A catalyst was added followed by reaction at approximately 70° C. for 2 hours to prepare an organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane.

실시예 2: 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산의 제조Example 2: Preparation of Organosilsesquioxane-Hybridized Linear Organopolysiloxanes

제조예 2에서 수득한 오르가노실세스퀴옥산 대신에, 하기 화학식 8의 에폭시기-함유 오르가노실세스퀴옥산(mw 931.63)(Sigma-Aldrich 사) 0.5g을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 유사하게 진행하여, 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산을 제조하였다. Instead of the organosilsesquioxane obtained in Preparation Example 2, epoxy group-containing organosilsesquioxane (mw 931.63) of the following formula 8 (Sigma-Aldrich) 0.5g was used as in Example 1. Proceeding similarly, organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxanes were prepared.

Figure 112020104473612-pat00008
Figure 112020104473612-pat00008

시험예 1Test Example 1

상기 실시예 1 및 2에서 결과된 반응 혼합물에 산성 촉매를 0.1중량%의 촉매량으로 첨가하여 표면처리 조성물로 사용하였다. An acidic catalyst was added in a catalytic amount of 0.1% by weight to the reaction mixture obtained in Examples 1 and 2, and used as a surface treatment composition.

폴리프로필렌 부직포, 탄소섬유 직조직물 및 면직물에 상기 표면처리 조성물을 각각 0.1g/m2의 양으로 도포 및 건조하여, 초소수성 표면특성을 부여하였다. The surface treatment composition was applied to polypropylene nonwoven fabric, carbon fiber woven fabric and cotton fabric in an amount of 0.1 g/m 2 , respectively, and dried to impart superhydrophobic surface properties.

상기 표면처리된 폴리프로필렌 부직포, 탄소섬유 직조직물 및 면직물은 우수한 발수성 및 구름성을 나타내었으며, 세탁에 대해서도 내구성이 우수하였다. The surface-treated polypropylene nonwoven fabric, carbon fiber woven fabric, and cotton fabric exhibited excellent water repellency and rolling properties, and had excellent durability against washing.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.Although specific embodiments according to the present invention have been described so far, it is obvious that various modifications are possible within the limits that do not deviate from the scope of the present invention.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by not only the claims to be described later, but also those equivalent to these claims.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.That is, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and All changes or modified forms derived from the equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (10)

(a) 오르가노실세스퀴옥산;
(b) 선형 오르가노폴리실록산; 및
(c) 오르가노실세스퀴옥산과 선형 오르가노폴리실록산이 에테르, 아미노, 에스테르 또는 티오에테르 결합으로 연결되어 있는, 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산;
(d) N-폴리옥시알킬렌화 지방산아미드 또는 O-알킬화 폴리글루코사이드에서 선택되는 구름성 개선제;
(e) 테트라알콕시실란 또는 테트라아릴옥시실란에서 선택되는 실리콘계 가교제; 및
(f) 연잎 분말;
(g) 유기산 또는 무기산에서 선택되는 산성촉매; 및
(h) 수성 용매;를 포함하는,
연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물.
(a) organosilsesquioxane;
(b) linear organopolysiloxanes; and
(c) an organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane wherein the organosilsesquioxane and the linear organopolysiloxane are linked by ether, amino, ester or thioether linkages;
(d) a rolling improver selected from N-polyoxyalkylenated fatty acid amides or O-alkylated polyglucosides;
(e) a silicone-based crosslinking agent selected from tetraalkoxysilane or tetraaryloxysilane; and
(f) lotus leaf powder;
(g) an acidic catalyst selected from organic or inorganic acids; and
(h) an aqueous solvent;
Eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaf.
제 1 항에 있어서,
상기 (a) 오르가노실세스퀴옥산은,
에폭시기-비함유 오르가노트리알콕시실란 화합물 80∼90몰% 및 에폭시기-함유 오르가노트리알콕시실란 화합물 10∼20몰%를 포함하는 혼합물로부터 제조되는 것을 특징으로 하는,
연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물.
According to claim 1,
The (a) organosilsesquioxane,
Characterized in that it is prepared from a mixture containing 80 to 90 mol% of an epoxy group-free organotrialkoxysilane compound and 10 to 20 mol% of an epoxy group-containing organotrialkoxysilane compound,
Eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaf.
제 1 항에 있어서,
상기 (a) 오르가노실세스퀴옥산은,
하기 화학식 3의 케이지 구조의 오르가노실세스퀴옥산에서 선택되는 것을 특징으로 하는,
연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물.
[화학식 3]
Figure 112022076403930-pat00009

상기 화학식 3에서,
R은 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있는 1가 탄화수소기를 나타내며, 상기 1가 탄화수소기는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 시클로헥실, 및 시클로헵틸로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 C1-12 알킬기 또는 시클로알킬기; 페닐, 톨릴, 및 나프틸로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 C6-12 아릴; 또는 벤질, 펜에틸, 및 프로필페닐로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 C7-12 알킬아릴기이며, 상기 치환기는 할로겐, 히드록시, 아미노, 메르캅토, 에폭시, 이소시아네이토, (메트)아크릴 및 비닐로 구성된 군에서 선택된 어느 하나 일 수 있다.
According to claim 1,
The (a) organosilsesquioxane,
Characterized in that it is selected from organosilsesquioxanes having a cage structure of the following formula (3),
Eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaf.
[Formula 3]
Figure 112022076403930-pat00009

In Formula 3,
Each R independently represents a monovalent hydrocarbon group which may have a substituent, and the monovalent hydrocarbon group is any selected from the group consisting of methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, cyclohexyl, and cycloheptyl. one C 1-12 alkyl group or cycloalkyl group; any one C 6-12 aryl selected from the group consisting of phenyl, tolyl, and naphthyl; Or any one C 7-12 alkylaryl group selected from the group consisting of benzyl, phenethyl, and propylphenyl, and the substituent is halogen, hydroxy, amino, mercapto, epoxy, isocyanato, (meth) acryl And it may be any one selected from the group consisting of vinyl.
제 1 항에 있어서,
상기 (b) 선형 오르가노폴리실록산은,
에폭시 반응성기-비함유 오르가노디알콕시실란 화합물 90∼95몰% 및 에폭시 반응성기-함유 오르가노디알콕시실란 화합물 5∼10몰%을 포함하는 혼합물로부터 제조되는 것을 특징으로 하는,
연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물.
According to claim 1,
The (b) linear organopolysiloxane,
Characterized in that it is prepared from a mixture containing 90 to 95 mol% of an epoxy reactive group-free organodialkoxysilane compound and 5 to 10 mol% of an epoxy reactive group-containing organodialkoxysilane compound,
Eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaf.
제 1 항에 있어서,
상기 (c) 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산은 하기 화학식 1로 나타내는 것을 특징으로 하는,
연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물:
[화학식 1]
Figure 112022076403930-pat00010

상기 화학식 1에서,
R1는 서로 독립적으로 1가 탄화수소기를 나타내며;
R2는 서로 독립적으로 1가 탄화수소기를 나타내고, R2 중의 적어도 하나는 비닐기, 아크릴기, 메타크릴기, 알킬카르보닐옥시기, 알콕시기, 히드록시기, 할로겐, 디알킬아미노기, 아미도기, 알콕시카르보닐기 또는 알킬티올기에서 선택되는 관능기를 가지며;
R3는 R1 또는 R2와 동일한 의미를 가지며;
R4는 및 R5는 서로 독립적 2가 탄화수소기를 나타내고, 상기 2가 탄화수소기는 직쇄 또는 분지쇄 C1~C12 알킬렌기 또는 C6~C12 아릴렌기이며;
X는 -0-, -NH-, -CO2- 또는 -S-를 나타내고;
Y는 일반식 (R2SiO1.5)n로 나타내는 오르가노실세스퀴옥산에서 유래하는 잔기를 나타내고 상기 n은 1 이상의 수를 의미하며;
p, q, r 및 s는 1 : 0∼0.10 : 0∼0.10 : 0.05∼0.25의 몰비를 나타낼 수 있다.
According to claim 1,
The (c) organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane is characterized in that represented by the following formula (1),
Eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaf:
[Formula 1]
Figure 112022076403930-pat00010

In Formula 1,
R 1 independently represents a monovalent hydrocarbon group;
R 2 represents a monovalent hydrocarbon group independently of each other, and at least one of R 2 is a vinyl group, an acryl group, a methacryl group, an alkylcarbonyloxy group, an alkoxy group, a hydroxyl group, a halogen, a dialkylamino group, an amido group, and an alkoxycarbonyl group. or a functional group selected from an alkylthiol group;
R 3 has the same meaning as R 1 or R 2 ;
R 4 and R 5 represent an independent divalent hydrocarbon group, and the divalent hydrocarbon group is a straight-chain or branched-chain C 1- C 12 alkylene group or a C 6- C 12 arylene group;
X represents -0-, -NH-, -CO 2 - or -S-;
Y represents a residue derived from an organosilsesquioxane represented by the general formula (R 2 SiO 1.5 ) n , wherein n represents a number greater than or equal to 1;
p, q, r and s may represent a molar ratio of 1:0 to 0.10:0 to 0.10:0.05 to 0.25.
제 1 항에 있어서,
상기 (d) 구름성 개선제는 하기 화학식 4의 N-폴리옥시알킬렌화 지방산아미드, 하기 화학식 5의 O-알킬화 폴리글루코사이드 또는 이들의 혼합물에서 선택되는 것을 특징으로 하는,
연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물.
[화학식 4]
Figure 112022076403930-pat00011

상기 화학식 4에서,
R은 탄소원자수 8 내지 36의 치환 또는 비치환된 알킬기를 나타내고,
(A0)n은 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 또는 폴리옥시에틸렌/폴리옥시 프로필렌 블록 공중합체를 나타내고,
상기 n은 3 내지 20의 수를 나타낸다.
[화학식 5]
Figure 112022076403930-pat00012

상기 화학식 5에서,
R은 탄소원자수 8 내지 36의 치환 또는 비치환된 알킬기를 나타내고,
상기 y는 0 내지 6의 수를 나타낸다.
According to claim 1,
Characterized in that the (d) cloudiness improver is selected from N-polyoxyalkylenated fatty acid amides of the following formula 4, O-alkylated polyglucosides of the following formula 5, or mixtures thereof,
Eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaf.
[Formula 4]
Figure 112022076403930-pat00011

In Formula 4,
R represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 8 to 36 carbon atoms,
(A0) n represents polyoxyethylene, polyoxypropylene or polyoxyethylene/polyoxypropylene block copolymer;
Said n represents the number of 3-20.
[Formula 5]
Figure 112022076403930-pat00012

In Formula 5,
R represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 8 to 36 carbon atoms,
Said y represents the number of 0-6.
제 1 항에 있어서,
상기 (e) 실리콘계 가교제는,
테트라메톡시실란(TMOS), 테트라에톡시실란(TEOS), 테트라프로폭시실란(TPOS), 테트라이소프로폭시실란 및 테트라페녹시실란으로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는,
연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물.
According to claim 1,
The (e) silicone-based crosslinking agent,
Characterized in that at least one selected from the group consisting of tetramethoxysilane (TMOS), tetraethoxysilane (TEOS), tetrapropoxysilane (TPOS), tetraisopropoxysilane and tetraphenoxysilane,
Eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaf.
제 1 항에 있어서,
상기 (c) 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산 100중량부에 대해, (a) 오르가노실세스퀴옥산 10∼100중량부, (b) 선형 오르가노폴리실록산 10∼100중량부, (d) 구름성개선제 0.01∼5중량부, (e) 실리콘계 가교제 5∼20중량부, 및 (f) 연잎 분말 2∼20중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는,
연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물.
According to claim 1,
Based on 100 parts by weight of (c) organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane, (a) 10 to 100 parts by weight of organosilsesquioxane, (b) 10 to 100 parts by weight of linear organopolysiloxane, ( d) 0.01 to 5 parts by weight of a cloudiness improving agent, (e) 5 to 20 parts by weight of a silicone-based crosslinking agent, and (f) 2 to 20 parts by weight of lotus leaf powder,
Eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaf.
(단계 1) 에폭시 반응성기-함유 오르가노디알콕시실란 전구체 및 에폭시 반응성기-비함유 오르가노디알콕시실란 전구체의 혼합물로부터, (a) 선형 오르가노폴리실록산을 제조하는 단계;
(단계 2) 에폭시기-함유 오르가노트리알콕시실란 전구체 및 에폭시기-비함유 오르가노트리알콕시실란 전구체의 혼합물로부터, (b) 오르가노실세스퀴옥산을 제조하는 단계;
(단계 3) 상기 (a) 선형 오르가노폴리실록산, (b) 오르가노실세스퀴옥산, (d) 구름성 개선제, (e) 실리콘계 가교제 및 (f) 연잎 분말을 혼합하는 단계;
(단계 4) 상기 단계 3에서 결과된 혼합물을 가열하여, (c) 오르가노실세스퀴옥산-혼성화된 선형 오르가노폴리실록산 및 (f) 연잎 분말의 복합물을 제조하는 단계; 및
(단계 5) 상기 단계 4에서 결과된 반응 혼합물에, (g) 산성 촉매를 첨가하는 단계;를 포함하는,
연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물의 제조 방법.
(Step 1) From a mixture of an organodialkoxysilane precursor containing an epoxy reactive group and an organodialkoxysilane precursor without an epoxy reactive group, (a) preparing a linear organopolysiloxane;
(Step 2) preparing organosilsesquioxane from a mixture of an epoxy group-containing organotrialkoxysilane precursor and an epoxy group-free organotrialkoxysilane precursor;
(Step 3) mixing the (a) linear organopolysiloxane, (b) organosilsesquioxane, (d) cloudiness improving agent, (e) silicone-based crosslinking agent and (f) lotus leaf powder;
(Step 4) heating the resulting mixture in step 3 to prepare a composite of (c) organosilsesquioxane-hybridized linear organopolysiloxane and (f) lotus leaf powder; and
(Step 5) To the reaction mixture resulting from step 4, (g) adding an acidic catalyst;
Manufacturing method of eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using lotus leaf.
제 1 항에 따른 연잎을 활용한 친환경적 초소수성 표면처리 조성물로 표면 처리된 물품.


An article surface-treated with the eco-friendly super-hydrophobic surface treatment composition using the lotus leaf according to claim 1.


KR1020200127803A 2020-10-05 2020-10-05 Eco-friendly superhydrophobic surface-treating composition utilizing lotus leaf, preparation thereof and surface-treated article using the same KR102492231B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200127803A KR102492231B1 (en) 2020-10-05 2020-10-05 Eco-friendly superhydrophobic surface-treating composition utilizing lotus leaf, preparation thereof and surface-treated article using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200127803A KR102492231B1 (en) 2020-10-05 2020-10-05 Eco-friendly superhydrophobic surface-treating composition utilizing lotus leaf, preparation thereof and surface-treated article using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220045284A KR20220045284A (en) 2022-04-12
KR102492231B1 true KR102492231B1 (en) 2023-01-26

Family

ID=81187933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200127803A KR102492231B1 (en) 2020-10-05 2020-10-05 Eco-friendly superhydrophobic surface-treating composition utilizing lotus leaf, preparation thereof and surface-treated article using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102492231B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115178098A (en) * 2022-07-05 2022-10-14 深圳高性能医疗器械国家研究院有限公司 Hydrophobic separation and filtration membrane and preparation method and application thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101323144B1 (en) 2012-05-03 2013-10-30 부산대학교 산학협력단 Novel superhydrophobic polymer composite, superhydrophobic coating composition comprising the same, and superhydrophobic coating layer
KR101323146B1 (en) 2012-05-03 2013-10-30 부산대학교 산학협력단 Novel polymer complex having lipophilicity and superhydrophobicity
KR20150059879A (en) * 2013-11-25 2015-06-03 한국전기연구원 composite preventing an ice coating and their manufacturing method
KR102363819B1 (en) * 2014-02-28 2022-02-17 주식회사 동진쎄미켐 Silsesquioxane composite polymer and method for manufacturing thereof
KR102193237B1 (en) * 2018-11-29 2020-12-22 진의규 Non-Fluorinated Water-repellant surface-treating composition having high water-glinding property and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220045284A (en) 2022-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8268939B2 (en) Process for modifying surfaces
JP5032325B2 (en) Polyether-functional siloxanes, polyether siloxane-containing compositions, methods for making the siloxanes, and uses of the siloxanes
WO2018034013A1 (en) Room-temperature-curing polyorganosiloxane composition and method of preparing same
JP2012502151A (en) Novel catalysts for crosslinking functional silanes or functional siloxanes with substrates
JP3599358B2 (en) Composition for coating
JPH11209695A (en) Coating composition and cured article
JP2008163335A (en) Organosilicon compound and its use in crosslinkable composition
WO2012134785A1 (en) Codensation reaction curable silicone organic block copolymer composition containing a silyl phosphate catalyst and methods for the preparation and use of the composition
KR102492231B1 (en) Eco-friendly superhydrophobic surface-treating composition utilizing lotus leaf, preparation thereof and surface-treated article using the same
JP2007231030A (en) Film-forming silicone emulsion composition
JP2004010751A (en) Water-based silicone resin composition
KR20220090950A (en) Eco-friendly superhydrophobic surface-treating composition utilizing plant leaf, preparation thereof and surface-treated article using the same
KR20220090947A (en) Eco-friendly superhydrophobic surface-treating composition utilizing lycopodium, preparation thereof and surface-treated article using the same
JP7026446B2 (en) Anti-fog coating and coating composition
KR20220045283A (en) Non-fluorinated superhydrophobic surface-treating composition, preparation thereof and surface-treated article using the same
JP4141447B2 (en) Colloidal silica-bonded polysiloxane-containing coating composition
JP6149788B2 (en) Film-forming silicone emulsion composition and film
JP2023523670A (en) hydrophobic coating composition
JP2003155410A (en) Silicon component- and fluorine component-containing composition and snow accretion- and icing-preventive member
JP2003155348A (en) Polysiloxane having perfluoroalkyl group, its composition and material for preventing snow and ice accretion
JP7377765B2 (en) Organopolysiloxane and composition containing the same
JP3112803B2 (en) Aqueous silicone composition
JP7276214B2 (en) Organopolysiloxane and curable composition containing same
JP5839463B2 (en) Room temperature curable polyorganosiloxane composition
KR19990068149A (en) Coating Composition and Its Cured Product

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant