KR102542888B1 - Self-healing highly water-repellent coating composition and coating film thereby - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자가치유 고발수 코팅제 조성물 및 이에 의한 코팅막에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오염을 방지하고 쉽게 제거되는 초발수 능력과 코팅막이 외부의 힘에 의해 손상되어도 스스로 치유 가능한 자가치유 고발수 코팅제 조성물 및 이에 의한 코팅막에 관한 것이다.The present invention relates to a self-healing high water-repellent coating composition and a coating film therefrom, and more particularly, a self-healing high water-repellent coating composition capable of self-healing even if the coating film is damaged by an external force and super water-repellent ability to prevent contamination and be easily removed And it relates to a coating film thereby.
Description
본 발명은 자가치유 고발수 코팅제 조성물 및 이에 의한 코팅막에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오염을 방지하고, 쉽게 제거되는 초발수 능력과 코팅막이 외부의 힘에 의해 손상되어도 스스로 치유 가능한 자가치유 고발수 코팅제 조성물 및 이에 의한 코팅막에 관한 것이다.The present invention relates to a self-healing high water-repellent coating composition and a coating film therefrom, and more particularly, to a self-healing high water-repellent coating agent capable of self-healing even if the coating film is damaged by an external force and has a super water-repellent ability that is easily removed and prevents contamination. It relates to a composition and a coating film thereby.
유리창, 샤워 부스, 베란다 창, 자동차 앞유리, 자동차 사이드미러, 선박 외장, 전자제품, 휴대폰, 태양광 패널 등은 물에 노출될 수 있어, 물 또는 물에 용해되어 있거나 혼합되어 있는 오염물질에 의해 오염되어 수명이 떨어지며, 안전이나 성능 면에서 문제가 되고 있다.Glass windows, shower booths, veranda windows, car windshields, car side mirrors, ship exteriors, electronic products, cell phones, solar panels, etc. can be exposed to water and can be damaged by water or contaminants dissolved or mixed in water. It is contaminated and its lifespan is reduced, and it is a problem in terms of safety and performance.
따라서, 발수성을 나타내는 재료를 사용하여 오염을 방지할 수 있는데, 이 경우 발수성을 나타내는 재료는 비교적 고가이므로 표면에 얇은 두께로 코팅하여 오염을 방지하는 방법을 사용하고 있다.Therefore, it is possible to prevent contamination by using a material exhibiting water repellency. In this case, since the material exhibiting water repellency is relatively expensive, a method of preventing contamination by coating the surface with a thin thickness is used.
일반적으로, 자동차 유리나 금속의 표면을 왁스로 코팅하여 본체의 오염을 예방하거나, 발수코팅함으로써, 본체의 물이 물품의 표면과 접촉시 물방울을 형성하여 표면 아래로 굴러 떨어짐으로써, 물속의 오염물 성분이 접착하는 것을 어렵게 하는 방법이 사용되어 왔다.In general, by coating the surface of a car glass or metal with wax to prevent contamination of the main body or by applying a water-repellent coating, water of the main body forms water droplets when in contact with the surface of the article and rolls down the surface, thereby reducing contaminant components in the water. Methods that make it difficult to adhere have been used.
일반적으로 발수 고팅제로 가장 많이 사용되는 조성물로는 실리콘산 칼륨 또는 메틸 실리콘산 나트륨 등 실리코네이트계 제품이나 실란/실록산 에멀션계 제품 등 수용성으로 제조되어 많이 사용되고 있다.In general, the composition most commonly used as a water-repellent coating agent is a water-soluble product such as a siliconate-based product such as potassium silicate or sodium methyl silicate, or a silane/siloxane emulsion-based product, and is widely used.
그러나, 이러한 수용성 발수 코팅 제품들은 코팅력이 약하고, 지속력이 떨어져 장시간 성능을 유지하지 못한다.However, these water-soluble water-repellent coating products do not maintain long-term performance due to weak coating power and poor durability.
최근에는 표면 코팅이 강하고 오래 유지되는 아크릴 실리콘 에멀션계 제품이나 플루오로 아크릴 실리콘 에멀션계 제품들이 고급형으로 사용되고 있다.Recently, acrylic silicone emulsion-based products or fluoro-acrylic silicone emulsion-based products having a strong surface coating and long-lasting durability are being used as high-end products.
하지만, 이들 제품 대부분은 수용성 발수 코팅제로써 콘크리트 또는 목재 내부의 기공으로 발수기능을 갖는 발수제 일부가 침투하고 표면에는 코팅막을 형성하면서 발수 효과를 발휘하는 시스템이다.However, most of these products are water-soluble water-repellent coating agents, and a part of the water-repellent agent having a water-repellent function penetrates into the pores of concrete or wood and forms a coating film on the surface to exert a water-repellent effect.
그러므로 대부분 유리제품으로 제조된 태양광 패널의 경우 기존 발수제가 유리층 내부로 침투가 불가능하여 발수 코팅막 유지가 어려운 문제가 있다.Therefore, in the case of solar panels made of glass products, it is difficult to maintain the water-repellent coating film because the conventional water-repellent agent cannot penetrate into the glass layer.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 코팅막이 외부의 힘에 의해 손상되어도 스스로 치유될 수 있는 자가치유되면서도 발수 능력을 가지는 고발수 코팅제 조성물을 제공하는 것이다.The present invention was invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a self-healing and highly water-repellent coating composition having water repellency that can heal itself even if the coating film is damaged by an external force.
또한, 다른 목적은 유리막, 금속 표면 등에 코팅제가 침투하지 않고도 장기간 코팅막을 유지할 수 있는 자가치유 고발수 코팅제 조성물을 제공하는 것이다.In addition, another object is to provide a self-healing, highly water-repellent coating composition capable of maintaining a coating film for a long period of time without the coating agent penetrating into a glass film or a metal surface.
한편, 본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 자가치유 고발수 코팅제 조성물은 폴리에틸렌 옥사이드 구조 단위와 사이클로 뷰테인 고리를 포함하는 자가치유 고분자 5 내지 50 중량부, 발수제 50 내지 90 중량부를 포함할 수 있다.The self-healing high water-repellent coating composition according to an embodiment of the present invention for achieving the above object may include 5 to 50 parts by weight of a self-healing polymer containing a polyethylene oxide structural unit and a cyclobutane ring, and 50 to 90 parts by weight of a water repellent agent. can
바람직하게는 상기 자가치유 고분자는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.Preferably, the self-healing polymer may be represented by Formula 1 below.
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1은 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 지방족 탄화수소기이고, R2는 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 지방족 탄화수소기이고, n은 1 내지 1,000 의 자연수이고, m은 1 내지 1,000 의 자연수이다.In Formula 1, R1 is hydrogen or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R2 is hydrogen or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, n is a natural number of 1 to 1,000, and m is a natural number of 1 to 1,000. .
바람직하게는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3의 단량체와 하기 화학식 4의 단량체를 공중합할 수 있다.Preferably, the compound represented by Formula 1 may copolymerize a monomer of Formula 3 and a monomer of Formula 4 below.
[화학식 3][Formula 3]
[화학식 4][Formula 4]
바람직하게는 상기 자가치유 고분자는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.Preferably, the self-healing polymer may be represented by Formula 2 below.
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 2에서, R1은 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 지방족 탄화수소기이고, R2는 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 지방족 탄화수소기이고, n은 1 내지 1,000 의 자연수이고, m은 1 내지 1,000 의 자연수이다.In Formula 2, R1 is hydrogen or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R2 is hydrogen or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, n is a natural number of 1 to 1,000, and m is a natural number of 1 to 1,000. .
바람직하게는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 상기 화학식 3의 단량체와 하기 화학식 5의 단량체를 공중합할 수 있다.Preferably, the compound represented by Formula 2 may copolymerize the monomer of Formula 3 and the monomer of Formula 5 below.
[화학식 5][Formula 5]
바람직하게는 상기 발수제는 용제, 발수 기능제, 접착 기능제 및 감광성 작용기를 갖는 화합물을 포함할 수 있다.Preferably, the water-repellent agent may include a compound having a solvent, a water-repellent functional agent, an adhesive functional agent, and a photosensitive functional group.
바람직하게는 상기 용제는 부틸 아세테이트 용액 30 내지 80 중량부를 사용할 수 있다.Preferably, 30 to 80 parts by weight of a butyl acetate solution may be used as the solvent.
바람직하게는 상기 발수 기능제는 옥타데실 클로라이드 또는 옥타데실 디메틸(3-트리에톡시 실릴프로필) 염화암모늄이며, 1 내지 30 중량부를 사용할 수 있다.Preferably, the water-repellent agent is octadecyl chloride or octadecyl dimethyl (3-triethoxysilylpropyl) ammonium chloride, and 1 to 30 parts by weight may be used.
바람직하게는 상기 접착 기능제는 벤질 메타아크릴레이트와 헥사데실 메타아크릴레이트를 각각 1 내지 20 중량부를 사용할 수 있다.Preferably, the adhesive functional agent may use 1 to 20 parts by weight of benzyl methacrylate and hexadecyl methacrylate, respectively.
바람직하게는 상기 감광성 작용기를 갖는 화합물은 시스-3-클로로아크릴산 1 내지 30 중량부를 사용할 수 있다.Preferably, 1 to 30 parts by weight of cis-3-chloroacrylic acid may be used as the compound having a photosensitive functional group.
본 발명의 실시 예에 따른 자가치유 고발수 코팅제 조성물을 기재에 도포하여 얻어지는 코팅막에 있어서, 상기 기재는 유리, 금속, 목재, 세라믹, 시멘트에서 선택된 어느 하나이며, 상기 기재의 표면에 상기 코팅제 조성물이 도포된 후 자외선에 의해 경화시킬 수 있다.In the coating film obtained by applying the self-healing high water-repellent coating composition according to an embodiment of the present invention to a substrate, the substrate is any one selected from glass, metal, wood, ceramic, and cement, and the coating composition is applied to the surface of the substrate. After being applied, it can be cured by UV light.
바람직하게는 상기 코팅제 조성물은 상기 기재의 표면 위에 4㎛ 내지 20㎛ 두께로 도포될 수 있다.Preferably, the coating composition may be applied to a thickness of 4 μm to 20 μm on the surface of the substrate.
바람직하게는 상기 자외선의 파장은 280㎚ 내지 380㎚일 수 있다.Preferably, the wavelength of the ultraviolet light may be 280 nm to 380 nm.
본 발명의 실시 예에 따른 자가치유 고발수 코팅제 조성물 및 이에 의한 코팅막은 자가치유 고분자와 발수제가 혼용성이 우수하여 외부 힘에 의해 손상되어도 자가 치유 능력을 가지면서 발수 능력이 우수한 효과가 있다.The self-healing high water-repellent coating composition and the coating film according to the embodiment of the present invention have excellent compatibility with the self-healing polymer and the water repellent, so that even when damaged by an external force, they have self-healing ability and excellent water repellency.
또한, 발수 코팅이 필요한 기재에 코팅제가 침투하지 않고도 장기간 코팅막을 유지하면서 발수 성능을 발휘하는 우수한 효과가 있다.In addition, there is an excellent effect of exhibiting water-repellent performance while maintaining a coating film for a long period of time without the coating agent penetrating into a substrate requiring water-repellent coating.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자가치유 고발수 코팅제 조성물에 의한 코팅막을 연필경도에 따른 저항성을 확인한 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자가치유 고발수 코팅제 조성물에 의한 코팅막의 물접촉각을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자가치유 고발수 코팅제 조성물에 의한 코팅막의 자가치유 능력을 평가한 사진과 그래프이다.1 is a photograph confirming the resistance of a coating film made of a self-healing high water-repellent coating composition according to an embodiment of the present invention according to pencil hardness.
Figure 2 is a photograph showing the water contact angle of the coating film by the self-healing high water-repellent coating composition according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a photograph and a graph evaluating the self-healing ability of the coating film by the self-healing high water-repellent coating composition according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.The terms used in the present invention have been selected from general terms that are currently widely used as much as possible, but in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant. Therefore, its meaning should be understood.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms.
이와 관련하여 먼저, 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자가치유 고발수 코팅제 조성물을 도포한 코팅막을 연필경도에 따른 저항성을 확인한 사진, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자가치유 고발수 코팅제 조성물을 도포한 코팅막의 물접촉각을 나타낸 사진, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자가치유 고발수 코팅제 조성물을 도포한 코팅막의 자가치유 능력을 평가한 사진과 그래프이다.In this regard, first, Figure 1 is a photograph showing the resistance of a coating film coated with a self-healing high water-repellent coating composition according to an embodiment of the present invention according to pencil hardness, Figure 2 is a self-healing high water-repellent coating agent according to an embodiment of the present invention A photograph showing the water contact angle of the coating film coated with the composition, Figure 3 is a photograph and a graph evaluating the self-healing ability of the coating film coated with the self-healing high water-repellent coating composition according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 의한 자가치유 고발수 코팅제 조성물은 폴리에틸렌 옥사이드 구조단위와 사이클로 뷰테인 고리를 포함하는 자외선 감응형 자가치유 고분자 5 내지 50 중량부 및 발수제 50 내지 90 중량부를 포함한다.The self-healing high water-repellent coating composition according to the present invention includes 5 to 50 parts by weight of a UV-sensitive self-healing polymer containing a polyethylene oxide structural unit and a cyclobutane ring and 50 to 90 parts by weight of a water repellent.
이때, 상기 자가치유 고분자는 20 내지 30 중량부를, 상기 발수제는 70 내지 80 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to use 20 to 30 parts by weight of the self-healing polymer and 70 to 80 parts by weight of the water repellent agent.
또한, 상기 자가치유 고분자는 하기 화학식 1로 표시된다.In addition, the self-healing polymer is represented by Formula 1 below.
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서, R1은 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 지방족 탄화수소기이고, R2는 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 지방족 탄화수소기이고, n은 1 내지 1,000 의 자연수이고, m은 1 내지 1,000 의 자연수이다.In Formula 1, R1 is hydrogen or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R2 is hydrogen or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, n is a natural number of 1 to 1,000, and m is a natural number of 1 to 1,000. .
이때, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 3의 단량체와 하기 화학식 4의 단량체를 공중합하여 합성할 수 있다.In this case, the compound of Formula 1 may be synthesized by copolymerizing a monomer of Formula 3 and a monomer of Formula 4 below.
[화학식 3][Formula 3]
[화학식 4][Formula 4]
또한, 상기 자가치유 고분자는 하기 화학식 2로 표시된 화합물일 수 있다.In addition, the self-healing polymer may be a compound represented by Formula 2 below.
[화학식 2][Formula 2]
상기 화학식 2에서, R1은 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 지방족 탄화수소기이고, R2는 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 지방족 탄화수소기이고, n은 1 내지 1,000 의 자연수이고, m은 1 내지 1,000 의 자연수이다.In Formula 2, R1 is hydrogen or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R2 is hydrogen or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, n is a natural number of 1 to 1,000, and m is a natural number of 1 to 1,000. .
이때, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 상기 화학식 3의 단량체와 하기 화학식 5의 단량체를 공중합하여 합성할 수 있다.In this case, the compound represented by Formula 2 may be synthesized by copolymerizing the monomer of Formula 3 and the monomer of Formula 5 below.
[화학식 5][Formula 5]
이때, 상기 화학식 1과 화학식 2로 표시된 화합물은 후술할 발수제와 혼용성을 높이도록 개질된 자가치유 고분자이다.In this case, the compounds represented by Chemical Formulas 1 and 2 are self-healing polymers modified to increase miscibility with a water repellent to be described later.
이를 통해, 외부의 힘에 의해 손상되어도 자가치유가 가능하면서 고발수 코팅력을 갖는 코팅제 조성물을 만들 수 있다.Through this, it is possible to make a coating composition having a high water-repellent coating power while allowing self-healing even when damaged by an external force.
한편, 상기 발수제는 용제, 발수 기능제, 접착 기능제 및 감광성 작용기를 갖는 화합물을 포함한다.Meanwhile, the water-repellent agent includes a compound having a solvent, a water-repellent functional agent, an adhesive functional agent, and a photosensitive functional group.
상기 용제는 부틸 아세테이트와 같은 유성계 용제일 수 있으며, 30 내지 80 중량부를 사용할 수 있다.The solvent may be an oil-based solvent such as butyl acetate, and 30 to 80 parts by weight may be used.
바람직하게는, 50 내지 60 중량부를 사용할 수 있다.Preferably, 50 to 60 parts by weight may be used.
이를 통해, 종래의 수용성 발수 코팅제들과 다르게 본 발명의 고발수 코팅제는 유성계 용제를 사용함으로써, 유리나 금속과 같이 내부로 코팅제가 침투되지 않는 기재에서도 장기간 발수 성능을 유지할 수 있다.Through this, unlike conventional water-soluble water-repellent coating agents, the high water-repellent coating agent of the present invention can maintain water-repellent performance for a long period of time even on substrates in which the coating agent does not penetrate into the inside, such as glass or metal, by using an oil-based solvent.
또한, 상기 발수 기능제는 옥타데실 클로라이드 또는 옥타데실 디메틸(3-트리에톡시 실릴프로필) 염화암모늄일 수 있으며, 1 내지 30 중량부를 사용할 수 있다.In addition, the water-repellent agent may be octadecyl chloride or octadecyl dimethyl (3-triethoxysilylpropyl) ammonium chloride, and 1 to 30 parts by weight may be used.
바람직하게는, 10 내지 20 중량부를 사용할 수 있다.Preferably, 10 to 20 parts by weight may be used.
이를 통해, 물이나 이물질로부터의 오염을 방지하고 오염물이 쉽게 제거될 수 있는 초발수 능력을 가진다.Through this, it has a super water-repellent ability to prevent contamination from water or foreign substances and to easily remove contaminants.
또한, 상기 접착 기능제는 벤질 메타아크릴레이트 1 내지 20 중량부와 헥사데실 메타아크릴레이트 1 내지 20 중량부를 사용할 수 있다.In addition, the adhesive functional agent may use 1 to 20 parts by weight of benzyl methacrylate and 1 to 20 parts by weight of hexadecyl methacrylate.
바람직하게는, 벤질 메타아크릴레이트 5 내지 10 중량부와 헥사데실 메타아크릴레이트 5 내지 10 중량부를 사용할 수 있다.Preferably, 5 to 10 parts by weight of benzyl methacrylate and 5 to 10 parts by weight of hexadecyl methacrylate may be used.
이를 통해, 발수 코팅이 필요한 기재에 코팅제가 침투하지 않아도 접착력을 우수하게 하여, 형성된 발수 코팅막이 장기간 유지될 수 있다.Through this, even if the coating agent does not penetrate into the substrate requiring water-repellent coating, the adhesive strength is excellent, and the formed water-repellent coating film can be maintained for a long period of time.
또한, 감광성 작용기를 갖는 화합물은 시스-3-클로로아크릴산일 수 있으며, 1 내지 30 중량부를 사용할 수 있다.In addition, the compound having a photosensitive functional group may be cis-3-chloroacrylic acid, and 1 to 30 parts by weight may be used.
바람직하게는, 5 내지 10 중량부를 사용할 수 있다.Preferably, 5 to 10 parts by weight may be used.
이를 통해, 발수 코팅제의 발수성을 증가시키고 발수 코팅 능력을 향상된 코팅막을 형성할 수 있다.Through this, it is possible to form a coating film that increases the water repellency of the water repellent coating agent and improves the water repellent coating ability.
따라서, 상기 발수제는 유성 용제형 발수제로써 유리나 금속과 같은 코팅제의 흡수가 불가능한 재질과 접착력이 우수하여 장기간 코팅막이 유지되고 발수 성능을 발휘하면서, 상기 자가치유 고분자와 혼용성능이 매우 높은 장점을 가진다.Therefore, the water repellent is an oil-based solvent-type water repellent that has excellent adhesion to a material that cannot absorb a coating agent such as glass or metal, so that the coating film is maintained for a long time and exhibits water repellent performance, while mixing with the self-healing polymer. Has a very high advantage.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 자가치유 고발수 코팅제 조성물을 발수 코팅이 필요한 기재에 도포하여 자외선에 의해 경화시켜 자가치유 고발수 코팅막을 형성한다.On the other hand, the self-healing high water-repellent coating composition according to the embodiment of the present invention is applied to a substrate requiring a water-repellent coating and cured by ultraviolet rays to form a self-healing high water-repellent coating film.
상기 기재는 유리, 금속, 목재, 세라믹, 시멘트 등일 수 있다.The substrate may be glass, metal, wood, ceramic, cement, or the like.
자세하게는, 태양광 패널이나 수상 태양광 패널과 같은 유리 제품으로 대기에 노출되면서 고발수 기능과 자가치유 기능이 동시에 필요로 하는 모든 제품에 적용할 수 있다.In detail, it can be applied to all products that require high water repellency and self-healing functions at the same time while being exposed to the atmosphere as a glass product such as a solar panel or floating solar panel.
또한, 상기 코팅제 조성물은 상기 기재의 표면 위에 4㎛ 내지 20㎛ 두께로 도포하는 것이 바람직하다.In addition, the coating composition is preferably applied on the surface of the substrate to a thickness of 4 μm to 20 μm.
또한, 상기 자외선의 파장은 280㎚ 내지 380㎚으로 조사하여 코팅 표면을 경화시키는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to cure the coating surface by irradiating the wavelength of the ultraviolet rays at 280 nm to 380 nm.
이를 통해, 발수 코팅제가 기재에 흡수되지 않고도 접착하여 장기간 코팅막을 유지할 수 있으며, 발수 성능이 우수하고, 외부의 힘에 의해 손상되어도 자가치유가 가능한 고발수 코팅막을 형성할 수 있다.Through this, the water-repellent coating agent can adhere to the substrate without being absorbed to maintain the coating film for a long period of time, and it is possible to form a highly water-repellent coating film that has excellent water-repellent performance and is capable of self-healing even when damaged by an external force.
이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 상기 고발수 코팅막의 성능을 평가한 실험 데이터값에 대해 설명한다.Hereinafter, experimental data values for evaluating the performance of the highly water-repellent coating film will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
이때, 본 발명의 실시 예에 따른 자가치유 고발수 코팅제 조성물을 수상 태양광 패널의 표면에 4㎛ 내지 20㎛ 두께로 도포한 후 자외선의 파장 280㎚ 내지 380㎚를 2시간 이상 조사하여 경화시킨 코팅막을 사용하여 실험을 진행하였다.At this time, the self-healing high water-repellent coating composition according to the embodiment of the present invention is applied to the surface of the floating solar panel to a thickness of 4 μm to 20 μm, and then the coating film is cured by irradiating UV rays with a wavelength of 280 nm to 380 nm for 2 hours or more. The experiment was conducted using
먼저, 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자가치유 고발수 코팅막의 표면 경도를 조사하기 위하여 연필 경도 실험을 진행하였다.First, in Figure 1, a pencil hardness test was conducted to investigate the surface hardness of the self-healing high water-repellent coating film according to an embodiment of the present invention.
이때, 경도가 다른 연필을 사용하여 상기 고발수 코팅막의 표면을 긁어내어 저항성을 확인한 결과, 연필 경도 "2H" 정도의 표면 경도로 장기간 유지될 수 있음을 확인하였다.At this time, as a result of checking the resistance by scratching the surface of the highly water-repellent coating film using pencils having different hardness, it was confirmed that the surface hardness of the pencil hardness of "2H" can be maintained for a long period of time.
또한, 도 2는 상기 고발수 코팅막과 물의 접촉각을 보여주는 사진이며, 표 1은 상기 고발수 코팅막과 물의 접촉각을 측정한 데이터이다.2 is a photograph showing the contact angle between the high water repellent coating layer and water, and Table 1 is data obtained by measuring the contact angle between the high water repellent coating layer and water.
이때, 상기 접촉각이 90° 이상일 경우 물에 대하여 발수성을 갖는다고 평가하는데 상기 고발수 코팅막은 평균 접촉각이 111° 이상으로 발수 능력이 매우 우수함을 확인할 수 있다.At this time, when the contact angle is 90 ° or more, it is evaluated to have water repellency, and the high water-repellent coating film has an average contact angle of 111 ° or more, confirming that the water repellency is very excellent.
또한, 본 발명에 의한 고발수 코팅막은 발수제와 함께 자가치유 고분자를 혼용하였기 때문에, 외부의 힘에 의해 손상을 받아도 스스로 자연 치유가 가능하다.In addition, since the highly water-repellent coating film according to the present invention uses a self-healing polymer mixed with a water-repellent agent, it is possible to self-heal even if damaged by an external force.
이를 확인하고자, 상기 고발수 코팅막의 손상된 표면을 시간 지남에 따라 자가치유 능력을 평가하였다.To confirm this, the self-healing ability of the damaged surface of the highly water-repellent coating was evaluated over time.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이 손상된 표면(0h)이 4시간 경과 후에는 40% 이상 자가 치유되는 것을 확인할 수 있었고, 더 나아가 24시간이 지나면 완전히 치유되는 것을 확인할 수 있었다.At this time, as shown in FIG. 3, it was confirmed that the damaged surface (0h) was self-healed by 40% or more after 4 hours, and furthermore, it was confirmed that it was completely healed after 24 hours.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 의한 자가치유 고발수 코팅제 조성물 및 이에 의한 코팅막은 자가치유 고분자에 혼용성이 우수한 발수제를 혼용하여 자가치유가 가능하면서도 발수 능력이 우수한 장점이 있다.As a result, the self-healing high water-repellent coating composition and the coating film according to the embodiment of the present invention have the advantage of self-healing and excellent water-repellent ability by mixing a water-repellent with excellent miscibility with a self-healing polymer.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.As reviewed above, the present invention has been illustrated and described as a preferred embodiment, but is not limited to the above-described embodiments, and to those skilled in the art within the scope of not departing from the spirit of the present invention Various changes and modifications will be possible.
Claims (13)
상기 자가치유 고분자는 하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 자가치유 고발수 코팅제 조성물.
[화학식 1]
[화학식 2]
상기 화학식 1 또는 상기 화학식 2에서, R1은 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 지방족 탄화수소기이고, R2는 수소 또는 탄소수 1 내지 20의 지방족 탄화수소기이고, n은 1 내지 1,000 의 자연수이고, m은 1 내지 1,000 의 자연수이다.
5 to 50 parts by weight of a self-healing polymer containing a polyethylene oxide structural unit and a cyclobutane ring, and 50 to 90 parts by weight of a water repellent,
The self-healing polymer is a self-healing high water-repellent coating composition, characterized in that represented by the following formula (1) or formula (2).
[Formula 1]
[Formula 2]
In Formula 1 or Formula 2, R1 is hydrogen or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R2 is hydrogen or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, n is a natural number of 1 to 1,000, and m is 1 to 1000. 1,000 is a natural number.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3의 단량체와 하기 화학식 4의 단량체를 공중합한 것을 특징으로 하는 자가치유 고발수 코팅제 조성물.
[화학식 3]
[화학식 4]
According to claim 1,
The compound represented by Formula 1 is a self-healing high water-repellent coating composition, characterized in that a copolymer of a monomer of Formula 3 and a monomer of Formula 4 below.
[Formula 3]
[Formula 4]
상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3의 단량체와 하기 화학식 5의 단량체를 공중합한 것을 특징으로 하는 자가치유 고발수 코팅제 조성물.
[화학식 3]
[화학식 5]
According to claim 1,
The compound represented by Formula 2 is a self-healing high water-repellent coating composition, characterized in that a copolymer of a monomer of Formula 3 and a monomer of Formula 5 below.
[Formula 3]
[Formula 5]
상기 발수제는 용제, 발수 기능제, 접착 기능제 및 감광성 작용기를 갖는 화합물을 포함하는 자가치유 고발수 코팅제 조성물.
According to claim 1,
The water repellent is a self-healing high water repellent coating composition comprising a compound having a solvent, a water repellent agent, an adhesive function agent and a photosensitive functional group.
상기 용제는 부틸 아세테이트 용액 30 내지 80 중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 자가치유 고발수 코팅제 조성물.
According to claim 4,
The solvent is a self-healing high water repellent coating composition, characterized in that using 30 to 80 parts by weight of a butyl acetate solution.
상기 발수 기능제는 옥타데실 클로라이드 또는 옥타데실 디메틸(3-트리에톡시 실릴프로필) 염화암모늄이며, 1 내지 30 중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 자가치유 고발수 코팅제 조성물.
According to claim 5,
The water-repellent agent is octadecyl chloride or octadecyl dimethyl (3-triethoxy silylpropyl) ammonium chloride, self-healing high water-repellent coating composition, characterized in that used 1 to 30 parts by weight.
상기 접착 기능제는 벤질 메타아크릴레이트와 헥사데실 메타아크릴레이트를 각각 1 내지 20 중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 자가치유 고발수 코팅제 조성물.
According to claim 6,
The self-healing high water repellent coating composition, characterized in that the adhesive functional agent uses 1 to 20 parts by weight of benzyl methacrylate and hexadecyl methacrylate, respectively.
상기 감광성 작용기를 갖는 화합물은 시스-3-클로로아크릴산 1 내지 30 중량부를 사용하는 것을 특징으로 하는 자가치유 고발수 코팅제 조성물.
According to claim 7,
The compound having a photosensitive functional group is a self-healing high water repellent coating composition, characterized in that using 1 to 30 parts by weight of cis-3-chloroacrylic acid.
상기 기재는 유리, 금속, 목재, 세라믹, 시멘트에서 선택된 어느 하나이며, 상기 기재의 표면에 상기 코팅제 조성물이 도포된 후 자외선에 의해 경화시키는 것을 특징으로 하는 자가치유 고발수 코팅막.
In the coating film obtained by applying the coating agent composition according to any one of claims 1 to 8 to a substrate,
The substrate is any one selected from glass, metal, wood, ceramic, and cement, and the coating composition is applied to the surface of the substrate and then cured by ultraviolet rays.
상기 코팅제 조성물은 상기 기재의 표면 위에 4㎛ 내지 20㎛ 두께로 도포된 것을 특징으로 하는 자가치유 고발수 코팅막.
According to claim 9,
The coating composition is a self-healing high water repellent coating film, characterized in that applied on the surface of the substrate to a thickness of 4㎛ to 20㎛.
상기 자외선의 파장은 280㎚ 내지 380㎚인 것을 특징으로 하는 자가치유 고발수 코팅막.According to claim 10,
The self-healing high water-repellent coating film, characterized in that the wavelength of the ultraviolet rays is 280 nm to 380 nm.
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