KR102670627B1 - Composition for a surface hydrophilic coating and manufacturing method for the same - Google Patents
Composition for a surface hydrophilic coating and manufacturing method for the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102670627B1 KR102670627B1 KR1020220002015A KR20220002015A KR102670627B1 KR 102670627 B1 KR102670627 B1 KR 102670627B1 KR 1020220002015 A KR1020220002015 A KR 1020220002015A KR 20220002015 A KR20220002015 A KR 20220002015A KR 102670627 B1 KR102670627 B1 KR 102670627B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- hydrophilic coating
- surface hydrophilic
- composition
- acid
- compound
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 19
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 91
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 33
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 32
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims description 27
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 22
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910021331 inorganic silicon compound Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 18
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 18
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 16
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 14
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 13
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 13
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 12
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 11
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 claims description 11
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 claims description 11
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 claims description 10
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 9
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 7
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 6
- 125000005037 alkyl phenyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 150000008051 alkyl sulfates Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 6
- 235000019329 dioctyl sodium sulphosuccinate Nutrition 0.000 claims description 6
- YHAIUSTWZPMYGG-UHFFFAOYSA-L disodium;2,2-dioctyl-3-sulfobutanedioate Chemical compound [Na+].[Na+].CCCCCCCCC(C([O-])=O)(C(C([O-])=O)S(O)(=O)=O)CCCCCCCC YHAIUSTWZPMYGG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 6
- 239000000344 soap Substances 0.000 claims description 6
- 229940104261 taurate Drugs 0.000 claims description 6
- XOAAWQZATWQOTB-UHFFFAOYSA-N taurine Chemical compound NCCS(O)(=O)=O XOAAWQZATWQOTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 5
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000013522 chelant Substances 0.000 claims description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- VFNGKCDDZUSWLR-UHFFFAOYSA-M sulfo sulfate Chemical compound OS(=O)(=O)OS([O-])(=O)=O VFNGKCDDZUSWLR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 abstract description 5
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 12
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 11
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LHENQXAPVKABON-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-1-ol Chemical compound CCC(O)OC LHENQXAPVKABON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 5
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 4
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BSDOQSMQCZQLDV-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] BSDOQSMQCZQLDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 4
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XBIUWALDKXACEA-UHFFFAOYSA-N 3-[bis(2,4-dioxopentan-3-yl)alumanyl]pentane-2,4-dione Chemical compound CC(=O)C(C(C)=O)[Al](C(C(C)=O)C(C)=O)C(C(C)=O)C(C)=O XBIUWALDKXACEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WRMNZCZEMHIOCP-UHFFFAOYSA-N 2-phenylethanol Chemical compound OCCC1=CC=CC=C1 WRMNZCZEMHIOCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical compound [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WRQNANDWMGAFTP-UHFFFAOYSA-N Methylacetoacetic acid Chemical compound COC(=O)CC(C)=O WRQNANDWMGAFTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- UARGAUQGVANXCB-UHFFFAOYSA-N ethanol;zirconium Chemical compound [Zr].CCO.CCO.CCO.CCO UARGAUQGVANXCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XYIBRDXRRQCHLP-UHFFFAOYSA-N ethyl acetoacetate Chemical compound CCOC(=O)CC(C)=O XYIBRDXRRQCHLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 238000007539 photo-oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- XPGAWFIWCWKDDL-UHFFFAOYSA-N propan-1-olate;zirconium(4+) Chemical compound [Zr+4].CCC[O-].CCC[O-].CCC[O-].CCC[O-] XPGAWFIWCWKDDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BCWYYHBWCZYDNB-UHFFFAOYSA-N propan-2-ol;zirconium Chemical compound [Zr].CC(C)O.CC(C)O.CC(C)O.CC(C)O BCWYYHBWCZYDNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 2
- JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N titanium ethoxide Chemical compound [Ti+4].CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-] JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYSXWUYLAWPLES-MTOQALJVSA-N (Z)-4-hydroxypent-3-en-2-one titanium Chemical compound [Ti].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O RYSXWUYLAWPLES-MTOQALJVSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIPRQQHINVWJCH-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxypropan-2-yl acetate Chemical compound CCOCC(C)OC(C)=O LIPRQQHINVWJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZYXNLVMBIHVDRH-UHFFFAOYSA-N 2-Methylpropyl 3-oxobutanoate Chemical compound CC(C)COC(=O)CC(C)=O ZYXNLVMBIHVDRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IHEDBVUTTQXGSJ-UHFFFAOYSA-M 2-[bis(2-oxidoethyl)amino]ethanolate;titanium(4+);hydroxide Chemical compound [OH-].[Ti+4].[O-]CCN(CC[O-])CC[O-] IHEDBVUTTQXGSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KTXWGMUMDPYXNN-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCCC(CC)C[O-].CCCCC(CC)C[O-].CCCCC(CC)C[O-].CCCCC(CC)C[O-] KTXWGMUMDPYXNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BWLBGMIXKSTLSX-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyisobutyric acid Chemical compound CC(C)(O)C(O)=O BWLBGMIXKSTLSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PQCLJXVUAWLNSV-UHFFFAOYSA-N 5-Methyl-2,3-hexanedione Chemical compound CC(C)CC(=O)C(C)=O PQCLJXVUAWLNSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- REIYHFWZISXFKU-UHFFFAOYSA-N Butyl acetoacetate Chemical compound CCCCOC(=O)CC(C)=O REIYHFWZISXFKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FIPWRIJSWJWJAI-UHFFFAOYSA-N Butyl carbitol 6-propylpiperonyl ether Chemical compound C1=C(CCC)C(COCCOCCOCCCC)=CC2=C1OCO2 FIPWRIJSWJWJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YQEVIZPKEOELNL-UHFFFAOYSA-N CCCCO[Zr] Chemical compound CCCCO[Zr] YQEVIZPKEOELNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002565 Polyethylene Glycol 400 Polymers 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N aluminium isopropoxide Chemical compound [Al+3].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CC(C)[O-] SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZRGUXTGDSGGHLR-UHFFFAOYSA-K aluminum;triperchlorate Chemical compound [Al+3].[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O.[O-]Cl(=O)(=O)=O ZRGUXTGDSGGHLR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 description 1
- ILPNRWUGFSPGAA-UHFFFAOYSA-N heptane-2,4-dione Chemical compound CCCC(=O)CC(C)=O ILPNRWUGFSPGAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGCTVLNZTFDPDJ-UHFFFAOYSA-N heptane-3,5-dione Chemical compound CCC(=O)CC(=O)CC DGCTVLNZTFDPDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NDOGLIPWGGRQCO-UHFFFAOYSA-N hexane-2,4-dione Chemical compound CCC(=O)CC(C)=O NDOGLIPWGGRQCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- ITNVWQNWHXEMNS-UHFFFAOYSA-N methanolate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].[O-]C.[O-]C.[O-]C.[O-]C ITNVWQNWHXEMNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N methyl acetate Chemical compound COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GJYXGIIWJFZCLN-UHFFFAOYSA-N octane-2,4-dione Chemical compound CCCCC(=O)CC(C)=O GJYXGIIWJFZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 229960005235 piperonyl butoxide Drugs 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- OGHBATFHNDZKSO-UHFFFAOYSA-N propan-2-olate Chemical compound CC(C)[O-] OGHBATFHNDZKSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DHGFMVMDBNLMKT-UHFFFAOYSA-N propyl 3-oxobutanoate Chemical compound CCCOC(=O)CC(C)=O DHGFMVMDBNLMKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012756 surface treatment agent Substances 0.000 description 1
- JKUYRAMKJLMYLO-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 3-oxobutanoate Chemical compound CC(=O)CC(=O)OC(C)(C)C JKUYRAMKJLMYLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N tetrabutyl silicate Chemical compound CCCCO[Si](OCCCC)(OCCCC)OCCCC UQMOLLPKNHFRAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING 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
- C09D123/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D123/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C09D123/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C09D123/08—Copolymers of ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
- C08K5/5415—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/56—Organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING 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
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
- C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 표면 친수화 코팅용 조성물은, 무기실리콘화합물이 부분가수분해된 제1 가수분해물 10 중량% 내지 50 중량%;유기금속화합물 및 폴리에틸렌계 공중합체 화합물을 포함하는 혼합물이 부분가수분해된 제2 가수분해물 1 중량% 내지 20 중량%; 음이온 계면활성제 0.01 중량% 내지 5 중량%; 및 나머지 친수성 용매;를 포함하는 것이다. The composition for surface hydrophilic coating according to an embodiment of the present invention includes 10% to 50% by weight of the first hydrolyzate in which the inorganic silicone compound is partially hydrolyzed; a mixture containing an organic metal compound and a polyethylene-based copolymer compound. 1% to 20% by weight of partially hydrolyzed second hydrolyzate; 0.01% to 5% by weight of anionic surfactant; and the remaining hydrophilic solvent.
Description
본 발명은 표면을 친수화시켜서 피대상체 표면의 유려한 외관을 장시간 유지할 수 있는 표면 친수화 코팅용 조성물과 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for surface hydrophilic coating that can maintain the elegant appearance of the surface of an object for a long time by making the surface hydrophilic, and to a method for producing the same.
건물의 유리창, 욕실의 거울, 자동차 유리 등 고도의 투명성과 청결을 유지하여야 하는 투명체에는 통상적으로 표면 코팅 처리를 실시하여 투명도를 높이거나 오염을 미연에 방지할 수 있는 처리를 하고 있다.Transparent objects that must maintain a high level of transparency and cleanliness, such as building windows, bathroom mirrors, and automobile glass, are usually subjected to surface coating treatment to increase transparency or prevent contamination.
이러한 투명체들은 다양한 요인에 의해 그 표면이 쉽게 오염되어 투명도가 떨어지거나 지저분한 외관을 노출시켜 크게 미관을 손상시키게 된다. 오염의 원인들은 대기중의 미세먼지, 각종 유기물, 산성비 등이 있으며, 오염원에 따라 투명체의 표면을 청결하게 유지하기 위하여 관리자들이 각종 약품이나 세제를 이용하여 수시로 표면을 청결하게 청소해야만 하는 불편함이 뒤따르게 된다.The surface of these transparent objects is easily contaminated by various factors, which reduces transparency or exposes a dirty appearance, greatly damaging the aesthetics. Causes of pollution include fine dust in the air, various organic substances, and acid rain. Depending on the source of pollution, in order to keep the surface of a transparent object clean, managers have to frequently clean the surface using various chemicals or detergents, which is inconvenient. It will follow.
이러한 문제점을 해결하고자 기존의 김서림방지 코팅제, 친수코팅제 그리고 오염방지제 그 뿐만 아니라 광촉매 코팅제와 불소계열의 초발수코팅제 등 다양한 종류의 표면처리제가 시판되고 있다.To solve these problems, various types of surface treatment agents, including existing anti-fog coatings, hydrophilic coatings, and anti-pollution agents, as well as photocatalyst coatings and fluorine-based super water-repellent coatings, are being sold on the market.
현재 사용되고 있는 방오성 코팅제에는 발수성 코팅제와 친수성 코팅제가 있다. 이 중에서 불소성분을 함유한 발수성 코팅제로 유리면에 코팅한 경우에는 한시적으로는 오염방지의 효과가 있으나, 시간의 경과에 따라 서서히 오염도는 증가하게 되어 있다. Antifouling coatings currently used include water-repellent coatings and hydrophilic coatings. Among these, when the glass surface is coated with a water-repellent coating containing fluorine, it has a temporary effect of preventing contamination, but the degree of contamination gradually increases over time.
한편, 주로 광촉매를 함유하고 있는 친수성 코팅제는 방오효과가 전술한 발수성 코팅제에 비해 우수하다는 장점이 있다. 이것은 광촉매가 자외선에 의해 스스로 광산화 작용을 나타내고, 2차 오염 부산물을 방출하지 않으며, 특히 유기물질에 대한 강력한 산화환원 작용, 초친수성 및 자기정화 능력이 우수하기 때문이다. 따라서 최근에는 이러한 광촉매를 이용한 코팅의 개발이 증가하는 추세이다.Meanwhile, hydrophilic coatings containing mainly photocatalysts have the advantage of superior antifouling effects compared to the water-repellent coatings described above. This is because the photocatalyst exhibits photo-oxidation on its own by ultraviolet rays, does not emit secondary polluting by-products, and has particularly strong redox action on organic substances, superhydrophilicity, and excellent self-purification ability. Therefore, the development of coatings using such photocatalysts is increasing recently.
그런데, 광촉매는 광조사량이 부족할 경우에는 그 기능을 제대로 발휘할 수 없다는 단점과 피도물이 유기계 재질 일 경우 도막의 부착성이 문제가 되어 내구성에 치명적 결함을 안고 있는 실정이다. 뿐만 아니라, 광촉매가 피도물과 직접 접촉하는 경우에는 광촉매의 광산화반응으로 인해 피도물 자체가 손상되는 문제점이 발생하고, 이를 방지할 목적으로 프라이머를 사용할 경우 시간과 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.However, the photocatalyst has the disadvantage of not being able to properly perform its function when the amount of light irradiation is insufficient, and when the object to be coated is an organic material, the adhesion of the coating film becomes a problem, resulting in a fatal defect in durability. In addition, when the photocatalyst is in direct contact with the object to be coated, a problem arises in which the object itself is damaged due to the photooxidation reaction of the photocatalyst, and when a primer is used to prevent this, there is a disadvantage in that it takes a lot of time and money.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해서 도출된 것으로서, 나노입자 사이즈의 여러 종류의 화합물을 적절히 혼합 사용하여 프라이머 층 없이도 직접 피도물의 표면에 적용하여 표면 친수현상을 유도하여 자정 성능을 부여하는 코팅층을 형성하기 위한 것이다. 또한, 자외선의 조사 없이도 방오 기능을 구현할 수 있으며, 코팅 작업성이 개선될 뿐만 아니라, 주변 환경오염 문제가 없는 실외용 표면 친수화 코팅용 조성물 그 제조방법을 제공하고자 한다. The present invention was developed to solve the above-mentioned problems, and is a coating layer that provides self-cleaning performance by inducing a surface hydrophilic phenomenon by applying it directly to the surface of the object without a primer layer by appropriately mixing various types of nanoparticle-sized compounds. It is for forming. In addition, the present invention aims to provide a method for producing an outdoor surface hydrophilic coating composition that can implement an antifouling function without irradiation of ultraviolet rays, improves coating workability, and does not cause environmental pollution problems.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 표면 친수화 코팅용 조성물은, 무기실리콘화합물이 부분가수분해된 제1 가수분해물 10 중량% 내지 50 중량%; 유기금속화합물 및 폴리에틸렌계 공중합체 화합물을 포함하는 혼합물이 부분가수분해된 제2 가수분해물 1 중량% 내지 20 중량%; 음이온 계면활성제 0.01 중량% 내지 5 중량%; 및 나머지 친수성 용매;를 포함한다.In order to achieve the above object, the composition for surface hydrophilic coating proposed in an embodiment of the present invention includes 10% by weight to 50% by weight of a first hydrolyzate in which an inorganic silicon compound is partially hydrolyzed; 1% to 20% by weight of a second hydrolyzate obtained by partially hydrolyzing a mixture containing an organometallic compound and a polyethylene-based copolymer compound; 0.01% to 5% by weight of anionic surfactant; and the remaining hydrophilic solvent.
일 실시예에 따르면, 상기 무기실리콘화합물은 테트라알콕시실란 (tetra-alkoxysilane)을 포함하는 것이고, 상기 제1 가수분해물은 상기 무기실리콘화합물과 금속염 및 유기산 수용액을 가수분해 축합한 것으로서, 메틸기 및 에틸기 중 하나 이상을 포함하는 무기실리콘 올리고머를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the inorganic silicon compound contains tetra-alkoxysilane, and the first hydrolyzate is a hydrolytic condensation of the inorganic silicon compound with a metal salt and an aqueous organic acid solution, and among the methyl and ethyl groups It may contain one or more inorganic silicon oligomers.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 가수분해물은 유기금속킬레이트 화합물을 포함하는 것이고, 상기 음이온 계면활성제는, 히드록시알칸설폰산염류, 알칸설폰산염류, 디알킬설폰산에스테르염류, 알킬페녹시폴리옥시에틸렌프로필설폰산류, 폴리옥시에틸렌알킬설포페닐에스테르류, 지방산알킬에스테르류, 지방산모노글리세라이드황산에스테르염류, 알킬황산에스테르염류, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르인산에테르염류, 술폰산폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 지방산나트륨비누, 디옥틸술포석신산나트륨, 알킬설페이트, 폴리카르복실산, 디소듐라우릴폴리옥시에틸렌술포석시네이트, 아미드에테르설페이트, 소듐알킬에테르설페이트, 아실메틸타우린산나트륨 및 도데실벤젠술폰산나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고, 상기 표면 친수화 코팅용 조성물은, 실란커플링제 및 아미노실란 프리(free)인 것일 수 있다.According to one embodiment, the second hydrolyzate contains an organometallic chelate compound, and the anionic surfactant is hydroxyalkane sulfonate, alkane sulfonate, dialkyl sulfonate ester salt, alkylphenoxy poly. Oxyethylene propyl sulfonic acid, polyoxyethylene alkyl sulfophenyl esters, fatty acid alkyl esters, fatty acid monoglyceride sulfate ester salts, alkyl sulfate ester salts, polyoxyethylene alkyl ester phosphate ether salts, sulfonic acid polyoxyethylene alkyl phenyl ether, Sodium fatty acid soap, sodium dioctyl sulfosuccinate, alkyl sulfate, polycarboxylic acid, disodium lauryl polyoxyethylene sulfosuccinate, amide ether sulfate, sodium alkyl ether sulfate, sodium acylmethyl taurate and sodium dodecylbenzenesulfonate. It contains one or more selected from the group consisting of, and the composition for surface hydrophilic coating may be free of a silane coupling agent and aminosilane.
일 실시예에 따르면, 상기 표면 친수화 코팅용 조성물은, 저온소성 처리된 패각 분말이 혼합된 첨가제를 1 중량% 내지 5 중량% 더 포함하는 것이고, 상기 패각 분말은, 아라고나이트(Aragonite) 결정 구조의 탄산칼슘을 포함하고, 800 내지 1000메쉬(mesh)의 입자크기를 가지는 것일 수 있다.According to one embodiment, the composition for surface hydrophilic coating further includes 1% to 5% by weight of an additive mixed with low-temperature fired shell powder, and the shell powder has an aragonite crystal structure. It contains calcium carbonate and may have a particle size of 800 to 1000 mesh.
본 발명의 다른 일 실시예에서는 표면 친수화 코팅용 조성물의 제조방법을 제안하며, 이에 따르는 표면 친수화 코팅용 조성물의 제조방법은, 테트라알콕시실란 (tetra-alkoxysilane)을 포함하는 무기실리콘화합물의 적어도 일부를 금속염 및 유기산 촉매를 이용하여 가수분해하는 제1 가수분해 단계; 유기금속화합물과 수평균분자량이 400 내지 600인 폴리에틸렌계 공중합체 화합물을 혼합하고 약산성 수용액 조건에서 가수분해하고 축합시키는 제2 가수분해 단계; 및 상기 제1 가수분해단계 생성물과, 상기 제2 가수분해단계 생성물을 혼합하는 혼합 단계;를 포함한다.In another embodiment of the present invention, a method for producing a surface hydrophilic coating composition is proposed, and the method for producing a surface hydrophilic coating composition according to the method includes at least an inorganic silicone compound containing tetra-alkoxysilane. A first hydrolysis step of hydrolyzing a portion using a metal salt and an organic acid catalyst; A second hydrolysis step of mixing an organometallic compound and a polyethylene-based copolymer compound with a number average molecular weight of 400 to 600, hydrolyzing and condensing it under weakly acidic aqueous solution conditions; and a mixing step of mixing the product of the first hydrolysis step and the product of the second hydrolysis step.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 가수분해 단계는, 상압에서 200℃ 이하의 비점을 가지는 극성 용매를 이용하며, 무기실리콘화합물 : 상기 극성 용매의 몰비는 2 : 1 내지 1 : 1 에서 수행되는 것이고, 산성 조건에서 수행되는 것이고, 상기 극성 용매는 물 또는 물과 유기용매의 혼합물인 것일 수 있다.According to one embodiment, the first hydrolysis step uses a polar solvent having a boiling point of 200° C. or lower at normal pressure, and the molar ratio of the inorganic silicon compound to the polar solvent is 2:1 to 1:1. , is carried out under acidic conditions, and the polar solvent may be water or a mixture of water and an organic solvent.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 가수분해 단계는, 상기 유기금속화합물을 상기 폴리에틸렌계 공중합체 화합물과 혼합하기 전에, 상기 유기금속화합물을 120℃ 이하 온도에서 킬레이트화제와 반응시키는 단계; 또는 상기 유기금속화합물을 120℃ 이하 온도에서 킬레이트화제와 혼합하는 단계; 중 하나 이상을 더 포함하는 것이고, 상기 킬레이트화제는, β-디케톤 및, 또는 β-케토에스테르를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the second hydrolysis step includes reacting the organometallic compound with a chelating agent at a temperature of 120° C. or lower before mixing the organometallic compound with the polyethylene-based copolymer compound; or mixing the organometallic compound with a chelating agent at a temperature of 120°C or lower; It further includes one or more of the following, and the chelating agent may include β-diketone and, or β-keto ester.
일 실시예에 따르면, 상기 유기금속화합물은 Ti, Zr 및 Al 중 하나 이상을 포함하는 금속알콕사이드(metal alkoxide)인 것이고, 상기 폴리에틸렌계 공중합체 화합물은, 폴리에틸렌 옥사이드계 공축합물을 포함하는 것이고, 상기 음이온 계면활성제는, 히드록시알칸설폰산염류, 알칸설폰산염류, 디알킬설폰산에스테르염류, 알킬페녹시폴리옥시에틸렌프로필설폰산류, 폴리옥시에틸렌알킬설포페닐에스테르류, 지방산알킬에스테르류, 지방산모노글리세라이드황산에스테르염류, 알킬황산에스테르염류, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르인산에테르염류, 술폰산폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 지방산나트륨비누, 디옥틸술포석신산나트륨, 알킬설페이트, 폴리카르복실산, 디소듐라우릴폴리옥시에틸렌술포석시네이트, 아미드에테르설페이트, 소듐알킬에테르설페이트, 아실메틸타우린산나트륨 및 도데실벤젠술폰산나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고, 상기 혼합단계는, 저온소성 처리된 패각 분말이 혼합된 첨가제를 함께 혼합하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the organometallic compound is a metal alkoxide containing one or more of Ti, Zr, and Al, and the polyethylene-based copolymer compound includes a polyethylene oxide-based cocondensate, The anionic surfactant includes hydroxyalkane sulfonic acid salts, alkane sulfonic acid salts, dialkyl sulfonic acid ester salts, alkyl phenoxy polyoxyethylene propyl sulfonic acid, polyoxyethylene alkyl sulfophenyl esters, fatty acid alkyl esters, fatty acids. Monoglyceride sulfate ester salts, alkyl sulfate ester salts, polyoxyethylene alkyl ester phosphate ether salts, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfonic acid, fatty acid sodium soap, sodium dioctyl sulfosuccinate, alkyl sulfate, polycarboxylic acid, disodium It contains at least one selected from the group consisting of uryl polyoxyethylene sulfosuccinate, amide ether sulfate, sodium alkyl ether sulfate, sodium acylmethyl taurate, and sodium dodecylbenzenesulfonate, and the mixing step includes low temperature firing treatment. Additives mixed with shell powder may be mixed together.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 표면 친수화 코팅층을 포함하는 실외용 방오성 피도물이 제안되며, 상기 표면 친수화 코팅층을 포함하는 실외용 방오성 피도물은, 실외에 존재하는 피도물; 및 상기 피도물 표면에 형성되는 표면 친수화 코팅층;을 포함하고, 상기 표면 친수화 코팅층은, 제6항의 표면 친수화 코팅용 조성물의 제조방법에 의해 제조된 것이고, 상기 피도물 표면 및 표면 친수화 코팅층 사이에는 프라이머층이 없는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, an outdoor anti-fouling coating including a surface hydrophilic coating layer is proposed, and the outdoor anti-fouling coating including a surface hydrophilic coating layer includes: an outdoor coating; and a surface hydrophilic coating layer formed on the surface of the object, wherein the surface hydrophilic coating layer is manufactured by the method for producing a surface hydrophilic coating composition of claim 6, and is between the surface of the object and the surface hydrophilic coating layer. is characterized in that there is no primer layer.
본 발명에 따라 제조되는 조성물을 이용하여 코팅층을 형성할 경우, 프라이머 층 없이도 직접 피도물의 표면에 적용하여 표면 친수현상을 유도하여 자정 성능을 부여하고 자외선의 조사 없이도 기능을 발휘할 수 있는 특징이 있다. 또한, 코팅 작업성이 개선될 뿐만 아니라, 주변 환경오염 문제가 없는 실외용 방오성 코팅제의 제조방법을 제공할 수 있다.When forming a coating layer using the composition prepared according to the present invention, it is applied directly to the surface of the object to be coated without a primer layer, induces surface hydrophilicity, provides self-cleaning performance, and has the characteristic of being able to function even without irradiation of ultraviolet rays. In addition, it is possible to provide a method for manufacturing an antifouling coating agent for outdoor use that not only improves coating workability but also does not cause environmental pollution problems.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 표면 친수화 코팅용 조성물의 제조방법 각 단계를 나타내는 순서도이다. Figure 1 is a flowchart showing each step of the manufacturing method of a composition for surface hydrophilic coating according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions will be omitted. The attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the attached drawings, and all changes and equivalents included in the spirit and technical scope of the present invention are not limited to the attached drawings. It should be understood to include water or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다", “구비한다”"가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as “comprises,” “comprises,” “has,” and the like are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are intended to indicate the presence of one or It should be understood that this does not preclude the existence or addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하에서는, 본 개시의 구현예에 따른 조성물에 대한 실시 형태를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of compositions according to embodiments of the present disclosure will be described in detail.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 표면 친수화 코팅용 조성물은, 무기실리콘화합물이 부분가수분해된 제1 가수분해물 10 중량% 내지 50 중량%; 유기금속화합물 및 폴리에틸렌계 공중합체 화합물을 포함하는 혼합물이 부분가수분해된 제2 가수분해물 1 중량% 내지 20 중량%; 음이온 계면활성제 0.01 중량% 내지 5 중량%; 및 나머지 친수성 용매;를 포함한다.The composition for surface hydrophilic coating proposed in one embodiment of the present invention includes 10% by weight to 50% by weight of a first hydrolyzate in which an inorganic silicon compound is partially hydrolyzed; 1% to 20% by weight of a second hydrolyzate obtained by partially hydrolyzing a mixture containing an organometallic compound and a polyethylene-based copolymer compound; 0.01% to 5% by weight of anionic surfactant; and the remaining hydrophilic solvent.
일 예로서, 상기 제1 가수분해물은 무기실리콘화합물이 가수분해되고 축합 중합되어 이로 만들어진 OH기를 함유하는 알콕시실란 부분가수분해물을 함유하게 되는 것일 수 있다.As an example, the first hydrolyzate may contain an alkoxysilane partial hydrolyzate containing an OH group created by hydrolyzing and condensation polymerizing an inorganic silicon compound.
상기 무기실리콘화합물은, 테트라알콕시실란(Tetra-alkoxysilane)을 포함할 수 있으며, 테트라알콕시실란은 Si(OR)4의 화학식(R은 알킬기)으로 표현될 수 있다. The inorganic silicon compound may include tetra-alkoxysilane, and tetraalkoxysilane may be represented by the chemical formula Si(OR) 4 (R is an alkyl group).
상기 테트라알콕시실란은 일 예로서, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라이소프로옥시실란, 테트라부톡시실란, 테트라클로르실란일 수 있다.For example, the tetraalkoxysilane may be tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisoprooxysilane, tetrabutoxysilane, or tetrachlorosilane.
상기 제1 가수분해물은 상기 테트라알콕시실란이 전부 또는 부분적으로 가수분해된 물질일 수 있다. 이 때, 부분적으로 가수분해된다는 것은 상기 화학식의 OR기의 일부가 가수분해되어 OH기로 변환되는 것을 의미한다.The first hydrolyzate may be a material in which the tetraalkoxysilane is completely or partially hydrolyzed. At this time, partially hydrolyzed means that part of the OR group of the above formula is hydrolyzed and converted into an OH group.
일 예로서, 상기 테트라알콕시실란은, 가수분해 축합 반응성이 높고, 생성된 알코올을 제거하기 용이한 메틸기와 에틸기를 포함하는 것일 수 있으며, 일 예로서, 상기 테트라알콕시실란은 테트라메톡시실란(Ｓｉ（ＯＣＨ3）4) 과 테트라에톡시실란(Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4)을 포함하는 것일 수 있다. As an example, the tetraalkoxysilane may have a high hydrolysis condensation reactivity and may include a methyl group and an ethyl group that are easy to remove the produced alcohol. As an example, the tetraalkoxysilane may be tetramethoxysilane (Si). (ＯＣＨ 3 ） 4 ) and tetraethoxysilane (＂ｉ（ＯＣ 2 Ｈ 5 ） 4 ).
일 실시예에 따르면, 상기 무기실리콘화합물은 테트라알콕시실란 (tetra-alkoxysilane)을 포함하는 것이고, 상기 제1 가수분해물은 상기 무기실리콘화합물과 금속염 및 유기산 수용액을 가수분해 축합한 것으로서, 메틸기 및 에틸기 중 하나 이상을 포함하는 무기실리콘 올리고머를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the inorganic silicon compound contains tetra-alkoxysilane, and the first hydrolyzate is a hydrolytic condensation of the inorganic silicon compound with a metal salt and an aqueous organic acid solution, and among the methyl and ethyl groups It may contain one or more inorganic silicon oligomers.
상기 금속염은, 질산알루미늄, 질산아연 및 질산리튬으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.The metal salt may include one or more selected from the group consisting of aluminum nitrate, zinc nitrate, and lithium nitrate.
상기 제1 가수분해물을 얻기 위한 용액은 금속염과 유기산의 혼합 수용액을 사용할 수 있다. 상기 금속염은 알루미늄, 아연, 리튬 등의 질산염을 이용할 수 있다. 상기 유기산으로서는 폴리아크릴산을 비롯한 다양한 유기산을 적용할 수 있다. The solution for obtaining the first hydrolyzate may be a mixed aqueous solution of a metal salt and an organic acid. The metal salt may be nitrate such as aluminum, zinc, or lithium. As the organic acid, various organic acids including polyacrylic acid can be applied.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 가수분해물은 유기금속킬레이트 화합물을 포함하는 것이고, 상기 음이온 계면활성제는, 히드록시알칸설폰산염류, 알칸설폰산염류, 디알킬설폰산에스테르염류, 알킬페녹시폴리옥시에틸렌프로필설폰산류, 폴리옥시에틸렌알킬설포페닐에스테르류, 지방산알킬에스테르류, 지방산모노글리세라이드황산에스테르염류, 알킬황산에스테르염류, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르인산에테르염류, 술폰산폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 지방산나트륨비누, 디옥틸술포석신산나트륨, 알킬설페이트, 폴리카르복실산, 디소듐라우릴폴리옥시에틸렌술포석시네이트, 아미드에테르설페이트, 소듐알킬에테르설페이트, 아실메틸타우린산나트륨 및 도데실벤젠술폰산나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고, 상기 표면 친수화 코팅용 조성물은, 실란커플링제 및 아미노실란 프리(free)인 것일 수 있다.According to one embodiment, the second hydrolyzate contains an organometallic chelate compound, and the anionic surfactant is hydroxyalkane sulfonate, alkane sulfonate, dialkyl sulfonate ester salt, alkylphenoxy poly. Oxyethylene propyl sulfonic acid, polyoxyethylene alkyl sulfophenyl esters, fatty acid alkyl esters, fatty acid monoglyceride sulfate ester salts, alkyl sulfate ester salts, polyoxyethylene alkyl ester phosphate ether salts, sulfonic acid polyoxyethylene alkyl phenyl ether, Sodium fatty acid soap, sodium dioctyl sulfosuccinate, alkyl sulfate, polycarboxylic acid, disodium lauryl polyoxyethylene sulfosuccinate, amide ether sulfate, sodium alkyl ether sulfate, sodium acylmethyl taurate and sodium dodecylbenzenesulfonate. It contains one or more selected from the group consisting of, and the composition for surface hydrophilic coating may be free of a silane coupling agent and aminosilane.
상기 유기금속화합물은 화학식 M(OR)n(R은 알킬기, n은 1 내지 6의 자연수)로 표시되는 금속알콕사이드 또는 그의 가수분해물을 포함하는 것일 수 있다. The organometallic compound may include a metal alkoxide represented by the formula M(OR)n (R is an alkyl group, n is a natural number from 1 to 6) or a hydrolyzate thereof.
상기 제2 가수분해물은, 일 예로서 금속알콕사이드와 베타-디케톤 및 또는 베타-케토에스테르와의 반응물 또는 그들의 혼합물을 물로서 가수분해, 그리고 축합시킨 가수분해물 또는 가수분해축합물인 것일 수 있다.As an example, the second hydrolyzate may be a hydrolyzate or a hydrolysis condensate obtained by hydrolyzing and condensing a reaction product of a metal alkoxide, beta-diketone, or beta-keto ester, or a mixture thereof with water.
상기 유기금속화합물은 친수화성 측면에서 유리한 Ti, Zr 및 Al로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. The organometallic compound may include one or more selected from the group consisting of Ti, Zr, and Al, which are advantageous in terms of hydrophilicity.
상기 유기금속화합물은 티타늄알콕사이드를 포함할 수 있으며, 상기 티타늄알콕사이드는, 테트라(2-에틸헥실)티타네이트, 트리에탄올아민티타네이트, 테트라(이소프로비닐옥시)티타네이트, 오가노실록시티탄, β-카보닐티탄, 테트라에틸티타네이트, 테트라메틸티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트(테트라이소프로폭시티타늄, 테트라-n-프로폭시티타늄) 테트라부틸티타네이트(테트라-n-부톡시티타늄) 및 티탄아세틸아세토네이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것일 수 있다.The organometallic compound may include titanium alkoxide, and the titanium alkoxide includes tetra(2-ethylhexyl)titanate, triethanolamine titanate, tetra(isoprovinyloxy)titanate, organosiloxytitanium, and β- Carbonyl titanate, tetraethyl titanate, tetramethyl titanate, tetraisopropyl titanate (tetraisopropoxy titanium, tetra-n-propoxy titanium), tetrabutyl titanate (tetra-n-butoxy titanium) and titanium acetyl It may be one or more selected from the group consisting of acetonate.
상기 티타늄알콕사이드는 테트라이소프로필티타네이트, 테트라부틸티타네이트, 및 티탄아세틸아세토네이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직할 수 있다.The titanium alkoxide may preferably be at least one selected from the group consisting of tetraisopropyl titanate, tetrabutyl titanate, and titanium acetylacetonate.
또한, 상기 유기금속화합물은 알루미늄알콕사이드를 포함할 수 있으며, 상기 알루미늄알콕사이드는, 알루미늄트리이소프로폭사이드, 알루미늄아세틸아세토네이트, 과염소산알루미늄 및 염화알루미늄을 포함하는 군에서 선택되는 하나 이상인 것일 수 있다.Additionally, the organometallic compound may include aluminum alkoxide, and the aluminum alkoxide may be one or more selected from the group including aluminum triisopropoxide, aluminum acetylacetonate, aluminum perchlorate, and aluminum chloride.
또한, 상기 유기금속화합물은 지르코늄알콕사이드를 포함할 수 있으며, 상기 지르코늄알콕사이드는 테트라에톡시지르코늄, 테트라메톡시지르코늄, 테트라프로폭시지르코늄(테트라이소프로폭시지르코늄, 테트라-n-프로폭시지르코늄), 테트라부톡시지르코늄(테트라-n-부톡시지르코늄, 테트라-sec-부톡시지르코늄, 테트라-tert-부톡시지르코늄) 및 테트라벤톡시지르코늄을 포함할 수 있다. In addition, the organometallic compound may include zirconium alkoxide, and the zirconium alkoxide includes tetraethoxyzirconium, tetramethoxyzirconium, tetrapropoxyzirconium (tetraisopropoxyzirconium, tetra-n-propoxyzirconium), and tetraethoxyzirconium. It may include butoxyzirconium (tetra-n-butoxyzirconium, tetra-sec-butoxyzirconium, tetra-tert-butoxyzirconium) and tetrabenthoxyzirconium.
상기 지르코늄알콕사이드는, 테트라이소프로폭시지르코늄 및 테트라부톡시지르코늄 중 하나 이상을 포함하는 것이 바람직할 수 있다.The zirconium alkoxide may preferably include one or more of tetraisopropoxyzirconium and tetrabutoxyzirconium.
일 예로서, 상기 티타늄 알콕사이드는 티타늄 이소프로폭사이드(Ti isopropoxide), 상기 지르코늄 알콕사이드는 지르코늄 부톡사이드(Zr butoxide), 상기 알루미늄알콕사이드는 알루미늄아세틸아세토네이트를 이용하는 것이 더욱 바람직할 수 있다. As an example, it may be more preferable to use titanium isopropoxide (Ti isopropoxide) as the titanium alkoxide, zirconium butoxide (Zr butoxide) as the zirconium alkoxide, and aluminum acetylacetonate as the aluminum alkoxide.
또한, 상기 표면 친수화 코팅용 조성물은, 실란커플링제 및 아니모실란 물질을 포함하지 않는 특징이 있을 수 있다. 실란커플링제 및 아미노실란 물질의 경우 통상 표면코팅제에 포함되는 경우가 많은데, 이 물질들이 표면코팅제에 포함될 경우 가수분해가 잘 되지 않고 타 성분과의 화학적 결합이 어려운 문제가 생길 수 있다.In addition, the composition for surface hydrophilic coating may be characterized in that it does not contain a silane coupling agent and an animosilane material. Silane coupling agents and aminosilane materials are often included in surface coating agents, but when these materials are included in surface coating agents, problems such as poor hydrolysis and difficult chemical bonding with other components may occur.
일 실시예에 따르면, 상기 표면 친수화 코팅용 조성물은, 저온소성 처리된 패각 분말이 혼합된 첨가제를 1 중량% 내지 5 중량% 더 포함하는 것이고, 상기 패각 분말은, 아라고나이트(Aragonite) 결정 구조의 탄산칼슘을 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the composition for surface hydrophilic coating further includes 1% to 5% by weight of an additive mixed with low-temperature fired shell powder, and the shell powder has an aragonite crystal structure. It may contain calcium carbonate.
상기 패각 분말은 광촉매 효과를 대체하면서도 친환경적 물질로서 일 예로서 정화 특성을 강화하기 위하여 저온소성 처리된 패각을 추가로 포함할 수 있다.The shell powder replaces the photocatalytic effect and is an environmentally friendly material. As an example, it may additionally include shells that have been processed at low temperature to enhance purification properties.
패각을 소성할 때 지나친 고온으로 소성하여 분말화 할 경우, 패각의 탄산칼슘(CaCO3)성분이 열에 의해 이산화탄소가 배출되면서 산화칼슘(CaO)으로 일부 바뀌면서 도료에 포함될 경우 도료의 균질성과 품질을 저하시키는 문제가 생길 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 300℃ 내지 750℃의 온도에서 저온소성하는 패각 소성물을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 450℃ 내지 700℃ 온도에서 저온소성을 수행할 수 있다.If the shell is fired at an excessively high temperature and powdered, the calcium carbonate (CaCO 3 ) component of the shell is partially converted to calcium oxide (CaO) as carbon dioxide is released by heat, and when included in the paint, the homogeneity and quality of the paint are reduced. There may be problems with ordering. Therefore, in the present invention, shell fired products that are fired at low temperatures between 300°C and 750°C can be used, and preferably, low-temperature fired products can be performed at temperatures between 450°C and 700°C.
상기 패각은 코팅용 조성물에 균일하게 분산되어 시각적인 문제가없으면서도 방오 효과를 구현도록 하기 위해서, 작은 입자크기를 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 일 예로서, 상기 패각의 경우 수백 내지 수천 메쉬(mesh) 입자 크기를 가지는 것이 바람직할 수 있다.In order for the shell to be uniformly dispersed in the coating composition to achieve an antifouling effect without causing visual problems, it may be desirable to form a small particle size. As an example, it may be desirable for the shell to have a particle size of hundreds to thousands of meshes.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 표면 친수화 코팅용 조성물의 제조방법 각 단계를 나타내는 순서도이다. Figure 1 is a flowchart showing each step of the manufacturing method of a composition for surface hydrophilic coating according to an embodiment of the present invention.
이하에는 도 1에 나타나는 각 단계에 따라서, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 표면 친수화 코팅용 조성물의 제조방법 각 단계를 상세히 설명한다.Below, each step of the manufacturing method of the surface hydrophilic coating composition proposed in an embodiment of the present invention will be described in detail according to each step shown in FIG. 1.
본 발명의 다른 일 실시예에서는 표면 친수화 코팅용 조성물의 제조방법을 제안하며, 이에 따르는 표면 친수화 코팅용 조성물의 제조방법은, 테트라알콕시실란 (tetra-alkoxysilane)을 포함하는 무기실리콘화합물의 적어도 일부를 금속염 및 유기산 촉매를 이용하여 가수분해하는 제1 가수분해 단계; 유기금속화합물과 수평균분자량이 400 내지 600인 폴리에틸렌계 공중합체 화합물을 혼합하고 약산성 수용액 조건에서 가수분해하고 축합시키는 제2 가수분해 단계; 및 상기 제1 가수분해단계 생성물과, 상기 제2 가수분해단계 생성물을 혼합하는 혼합 단계;를 포함한다.In another embodiment of the present invention, a method for producing a surface hydrophilic coating composition is proposed, and the method for producing a surface hydrophilic coating composition according to the method includes at least an inorganic silicone compound containing tetra-alkoxysilane. A first hydrolysis step of hydrolyzing a portion using a metal salt and an organic acid catalyst; A second hydrolysis step of mixing an organometallic compound and a polyethylene-based copolymer compound with a number average molecular weight of 400 to 600, hydrolyzing and condensing it under weakly acidic aqueous solution conditions; and a mixing step of mixing the product of the first hydrolysis step and the product of the second hydrolysis step.
상기 제조방법 발명에 있어서 이용되는 용매는 특별히 한정하지 않으나, 상압에서 200℃ 이하의 비점을 갖는 용매를 사용할 수 있다. 상기 용매는 물 또는 물과 유기 용매의 혼합물이 사용될 수 있다. The solvent used in the above manufacturing method invention is not particularly limited, but a solvent having a boiling point of 200° C. or lower at normal pressure can be used. The solvent may be water or a mixture of water and an organic solvent.
상기 용매로 물을 이용할 경우 반응성 알콕시실란 화합물을 가수분해시켜 졸겔 반응이 일어나는 것을 촉진시키고, 유기용매는 중합 반응 진행 시에 매질 역할을 하여 최초 원료들의 균일한 분산을 돕고, 중합 반응 시에 급격한 온도상승을 방지하고, 필름으로의 균일한 코팅을 제공하는 역할을 할 수 있다.When water is used as the solvent, it hydrolyzes the reactive alkoxysilane compound and promotes the sol-gel reaction. The organic solvent acts as a medium during the polymerization reaction to help uniformly disperse the initial raw materials, and prevents rapid temperature changes during the polymerization reaction. It can serve to prevent rise and provide a uniform coating to the film.
상기 용매에는 알코올계를 포함할 수 있는데, 메탄올, 에탄올, 아이소프로필알코올, 아이소뷰탄올, n-뷰탄올, t-뷰탄올, 에톡시에탄올, 뷰톡시에탄올, 아이에틸렌글라이콜 모노에틸 에터, 벤질 알코올, 펜에틸 알코올 및 1-메톡시-2-프로판올로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.The solvent may include alcohol-based substances, such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, isobutanol, n-butanol, t-butanol, ethoxyethanol, butoxyethanol, ethylene glycol monoethyl ether, It may include one or more selected from the group consisting of benzyl alcohol, phenethyl alcohol, and 1-methoxy-2-propanol.
또한, 상기 용매에는 케톤계를 포함할 수 있는데, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 아이소뷰틸 케톤 및 사이클로헥사논으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. Additionally, the solvent may include a ketone system, and may include one or more selected from the group consisting of acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone.
또한, 상기 용매에는 에테르계 혹은 에스테르계를 포함할 수 있는데, 다이뷰틸 에터, 프로필렌 글라이콜 모노에틸 에터 아세테이트, 에틸 아세테이트, 뷰틸 아세테이트, 에틸 락테이트, 메틸 아세토아세테이트, 에틸 아세토아세테이트 및 1-메톡시-2-프로판올 아세테이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. In addition, the solvent may include ether or ester, such as dibutyl ether, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, and 1-methyl acetate. It may include one or more selected from the group consisting of toxy-2-propanol acetate.
상기 폴리에틸렌계 공중합체 화합물은 수평균분자량이 400 내지 600 정도인 것이 바람직할 수 있다. 적절한 저분자량으로 형성되는 거이 본 발명에서 의도하는 친수화 특성을 발현하는데 있어 유리하기 때문이다. 상기 폴리에틸렌계 공중합체 화합물은 PEG-400, PEG-600 및 적절한 분자량을 가지는 폴리에틸렌글리콜에테르로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. The polyethylene-based copolymer compound may preferably have a number average molecular weight of about 400 to 600. This is because it is advantageous to develop the hydrophilic properties intended in the present invention if it is formed at an appropriate low molecular weight. The polyethylene-based copolymer compound may include one or more selected from the group consisting of PEG-400, PEG-600, and polyethylene glycol ether having an appropriate molecular weight.
상기 제1 가수분해 단계에서는, 상기 무기실리콘화합물을 수용액 상에서 금속염 유기산 촉매의 존재 하에서 교반해 가면서 승온 함으로서 부분적으로 가수분해 반응을 유도할 수 있다.In the first hydrolysis step, a hydrolysis reaction can be partially induced by raising the temperature of the inorganic silicon compound in an aqueous solution while stirring in the presence of a metal salt organic acid catalyst.
상기 제1 가수분해단계는 pH 농도 1 내지 7 의 조건에서 수행될 수 있다. 바람직하게는 pH 농도 2 내지 6, 더욱 바람직하게는 pH가 2 내지 5의 조건에서 수행될 수 있다.The first hydrolysis step may be performed under conditions of pH concentration of 1 to 7. Preferably, the pH concentration may be 2 to 6, and more preferably, the pH may be 2 to 5.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 가수분해 단계는, 상압에서 200℃ 이하의 비점을 가지는 극성 용매를 이용하며, 무기실리콘화합물 : 상기 극성 용매의 몰비는 2 : 1 내지 1 : 1 에서 수행되는 것이고, 산성 조건에서 수행되는 것이고, 상기 극성 용매는 물 또는 물과 유기용매의 혼합물인 것일 수 있다.According to one embodiment, the first hydrolysis step uses a polar solvent having a boiling point of 200° C. or lower at normal pressure, and the molar ratio of the inorganic silicon compound to the polar solvent is 2:1 to 1:1. , is carried out under acidic conditions, and the polar solvent may be water or a mixture of water and an organic solvent.
상기 제1 가수분해 단계는, 무기실리콘화합물 1 몰에 대하여 0.5몰 내지 1몰의 용매가 함유되어야 적절하게 가수분해가 유도될 수 있다. In the first hydrolysis step, 0.5 mole to 1 mole of solvent must be contained per 1 mole of the inorganic silicon compound to properly induce hydrolysis.
상기 용매의 비율이 지나치게 많으면 가수분해 축합물의 양이 극히 적게 되어 보다 낮은 온도에서 경화 특성을 만들기 어렵게 되는 문제가 생길 수 있고, 상기 용매의 양이 지나치게 많으면 가수분해가 부분적으로 밖에 진행되지 않아 의도한 화합물의 확보가 어려울 수 있다. 이 때, 적정온도와 시간을 설정하는 것을 통해 부분 혹은 전부의 축합반응의 과정을 제어할 수 있다. If the ratio of the solvent is too large, the amount of hydrolysis condensate will be extremely small, which may cause a problem that makes it difficult to achieve curing properties at lower temperatures. If the amount of the solvent is too large, hydrolysis will only partially proceed, which may not be as desired. Securing the compound may be difficult. At this time, the process of partial or complete condensation reaction can be controlled by setting the appropriate temperature and time.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 가수분해 단계는, 상기 유기금속화합물을 상기 폴리에틸렌계 공중합체 화합물과 혼합하기 전에, 상기 유기금속화합물을 120℃ 이하 온도에서 킬레이트화제와 반응시키는 단계; 또는 상기 유기금속화합물을 120℃ 이하 온도에서 킬레이트화제와 혼합하는 단계; 중 하나 이상을 더 포함하는 것이고, 상기 킬레이트화제는, β-디케톤 및, 또는 β-케토에스테르를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the second hydrolysis step includes reacting the organometallic compound with a chelating agent at a temperature of 120° C. or lower before mixing the organometallic compound with the polyethylene-based copolymer compound; or mixing the organometallic compound with a chelating agent at a temperature of 120°C or lower; It further includes one or more of the following, and the chelating agent may include β-diketone and, or β-keto ester.
일 예로서, 상기 유기금속화합물과 킬레이트화제와의 반응 수득물 혹은 양 물질간의 혼합물에 소정량의 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide)를 혼합하고 이 혼합물을 약산성의 물에서 가수분해하고 축합시켜 가수분해 축합물을 얻을 수 있다.As an example, a predetermined amount of polyethylene oxide is mixed with the reaction product between the organic metal compound and the chelating agent or a mixture between the two substances, and the mixture is hydrolyzed and condensed in weakly acidic water to produce a hydrolysis condensate. can be obtained.
상기 킬레이트화제와의 반응은 120℃ 온도에서 0.5 내지 10 시간 정도 수행될 수 있다. 상기 반응에 의해 유기금속화합물이 킬레이트화된 킬레이트 화합물을 수득하게 된다. 상기 킬레이트 화합물은 알콕사이드 단량체에 비해 가수분해성이 낮고, 비교적 안정적일 수 있다. The reaction with the chelating agent may be performed at a temperature of 120°C for about 0.5 to 10 hours. Through the above reaction, a chelate compound in which an organometallic compound is chelated is obtained. The chelate compound has lower hydrolyzability than an alkoxide monomer and may be relatively stable.
상기 킬레이트화제는, β-디케톤, β-케토에스테르로서는 아세틸아세톤, 2,4-헥산디온, 2,4-헵탄디온, 3,5-헵탄디온, 2,4-옥탄디온, 2,4-노난디온, 5-메틸헥산디온, 아세토초산메틸, 아세토초산에틸, 아세토초산 n-프로필, 아세토초산 I-프로필, 아세토초산 n-부틸, 아세토초산 i-부틸, 아세토초산 t-부틸로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.The chelating agent includes β-diketone and β-keto ester, such as acetylacetone, 2,4-hexanedione, 2,4-heptanedione, 3,5-heptanedione, 2,4-octanedione, 2,4- In the group consisting of nonanedione, 5-methylhexanedione, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, n-propyl acetoacetate, I-propyl acetoacetate, n-butyl acetoacetate, i-butyl acetoacetate, and t-butyl acetoacetate. It may include one or more of the selected items.
일 실시예에 따르면, 상기 유기금속화합물은 Ti, Zr 및 Al 중 하나 이상을 포함하는 금속알콕사이드(metal alkoxide)인 것이고, 상기 폴리에틸렌계 공중합체 화합물은, 폴리에틸렌 옥사이드계 공축합물을 포함하는 것이고, 상기 음이온 계면활성제는, 히드록시알칸설폰산염류, 알칸설폰산염류, 디알킬설폰산에스테르염류, 알킬페녹시폴리옥시에틸렌프로필설폰산류, 폴리옥시에틸렌알킬설포페닐에스테르류, 지방산알킬에스테르류, 지방산모노글리세라이드황산에스테르염류, 알킬황산에스테르염류, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르인산에테르염류, 술폰산폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 지방산나트륨비누, 디옥틸술포석신산나트륨, 알킬설페이트, 폴리카르복실산, 디소듐라우릴폴리옥시에틸렌술포석시네이트, 아미드에테르설페이트, 소듐알킬에테르설페이트, 아실메틸타우린산나트륨 및 도데실벤젠술폰산나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고, 상기 혼합단계는, 저온소성 처리된 패각 분말이 혼합된 첨가제를 함께 혼합하는 것일 수 있다.According to one embodiment, the organometallic compound is a metal alkoxide containing one or more of Ti, Zr, and Al, and the polyethylene-based copolymer compound includes a polyethylene oxide-based cocondensate, The anionic surfactant includes hydroxyalkane sulfonic acid salts, alkane sulfonic acid salts, dialkyl sulfonic acid ester salts, alkyl phenoxy polyoxyethylene propyl sulfonic acid, polyoxyethylene alkyl sulfophenyl esters, fatty acid alkyl esters, fatty acids. Monoglyceride sulfate ester salts, alkyl sulfate ester salts, polyoxyethylene alkyl ester phosphate ether salts, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfonic acid, fatty acid sodium soap, sodium dioctyl sulfosuccinate, alkyl sulfate, polycarboxylic acid, disodium It contains at least one selected from the group consisting of uryl polyoxyethylene sulfosuccinate, amide ether sulfate, sodium alkyl ether sulfate, sodium acylmethyl taurate, and sodium dodecylbenzenesulfonate, and the mixing step includes low temperature firing treatment. Additives mixed with shell powder may be mixed together.
상기 제2 가수분해 단계에서는, 상기 유기금속화합물과 상기 폴리에틸렌계 공중합체 화합물을 혼합하고, 장사슬의 혼합금속알콕사이드를 가수분해할 수 있다. 이때 용매의 양은 상기 유기금속화합물과 티타늄 상기 폴리에틸렌계 공중합체 화합물의 혼합 중량 대비 5 내지 50 중량%인 것일 수 있다. In the second hydrolysis step, the organometallic compound and the polyethylene-based copolymer compound may be mixed, and the long-chain mixed metal alkoxide may be hydrolyzed. At this time, the amount of solvent may be 5 to 50% by weight based on the mixed weight of the organometallic compound and the titanium polyethylene-based copolymer compound.
합성예 1Synthesis Example 1
온도계, 교반기, 냉각기가 부착된 2리터 삼각플라스크에 테트라메톡시실란(Ｓｉ（ＯＣＨ3）4) 300g과 메틸알코올(methyl alcohol) 600g을 넣고 빙냉교반하여 10℃이하가 유지되도록 하며 30분간 유지한다(용액 A). 그리고 별도의 비이커에 정제수 200g을 넣고 상온 교반하면서 질산아연(Zn(NO3)2) 0.5g, 질산리튬(LiNO3) 0.3g을 차례로 투입하고 30분간 교반을 계속하여 완전히 용해되도록 한다. 그런 후 여기에 폴리아크릴산(polyacrylic acid) 0.2g을 첨가하고 10여분간 충분히 교반하여 둔다(용액 B). 상기의 용액 A를 5℃ 내지 10℃를 유지하면서 교반을 계속하는 상태에서 용액 B를 1시간 동안 일정한 양으로 연속적으로 적하 투입한다. 완전하게 투입 혼합이 이루어진 후 동일 온도 하에서 2시간동안 교반을 계속하여 부분가수분해가 이루어질 수 있도록 하여 무기실리콘화합물의 부분가수분해물을 완성한다. Add 300 g of tetramethoxysilane (Si(OHCH3)4) and 600 g of methyl alcohol to a 2-liter Erlenmeyer flask equipped with a thermometer, stirrer, and condenser, cool with ice, stir, maintain the temperature below 10°C, and maintain for 30 minutes ( Solution A). Then, add 200 g of purified water to a separate beaker and stir at room temperature while sequentially adding 0.5 g of zinc nitrate (Zn(NO3)2) and 0.3 g of lithium nitrate (LiNO3) and continue stirring for 30 minutes to completely dissolve. Then, add 0.2 g of polyacrylic acid and stir thoroughly for about 10 minutes (solution B). While the above solution A is maintained at 5°C to 10°C and stirring is continued, solution B is continuously added dropwise in a constant amount over 1 hour. After complete mixing, stirring is continued for 2 hours at the same temperature to allow partial hydrolysis to complete the partial hydrolyzate of the inorganic silicon compound.
합성예 2Synthesis Example 2
온도계, 교반기, 냉각기가 부착된 2리터 삼각플라스크에 테트라에톡시실란(Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4)을 350g과 에틸알코올(ethyl alcohol) 600g을 넣고 빙냉교반하여 10℃이하가 유지되도록 하며 30분간 유지한다(용액 A). 그리고 별도의 비이커에 정제수 200g을 넣고 상온 교반하면서 질산아연(Zn(NO3)2) 0.5g, 질산리튬(LiNO3) 0.3g을 차례로 투입하고 30분간 교반을 계속하여 완전히 용해되도록 한다. 그런 후 여기에 폴리아크릴산(polyacrylic acid) 0.2g을 첨가하고 10여분간 충분히 교반하여 둔다(용액 B). 그런 후 상기의 용액 A를 5℃ 내지 10℃를 유지하면서 교반을 계속하는 상태에서 용액 B를 1시간 동안 일정한 양으로 연속적으로 적하 투입한다. 완전하게 투입 혼합이 이루어진 후 동일 온도 하에서 2시간동안 교반을 계속하여 부분가수분해가 이루어질 수 있도록 하여 무기실리콘화합물의 부분가수분해물을 완성한다. Add 350 g of tetraethoxysilane (Si(ＯＣ2Ｈ5)4) and 600 g of ethyl alcohol to a 2-liter Erlenmeyer flask equipped with a thermometer, stirrer, and condenser, cool with ice, stir, and maintain the temperature below 10°C for 30 minutes. (Solution A). Then, add 200 g of purified water to a separate beaker and stir at room temperature while sequentially adding 0.5 g of zinc nitrate (Zn(NO3)2) and 0.3 g of lithium nitrate (LiNO3) and continue stirring for 30 minutes to completely dissolve. Then, add 0.2 g of polyacrylic acid and stir thoroughly for about 10 minutes (solution B). Then, while maintaining the temperature of solution A at 5°C to 10°C and continuing to stir, solution B is continuously added dropwise in a constant amount over 1 hour. After complete mixing, stirring is continued for 2 hours at the same temperature to allow partial hydrolysis to complete the partial hydrolyzate of the inorganic silicon compound.
합성예 3Synthesis Example 3
온도계, 교반기, 냉각기가 부착된 2리터 삼각플라스크에 이소프로필알코올(2-propanol) 500g을 넣고 상온에서 교반하면서 지르코늄뷰톡시드(zirconium butoxide) 10g과 티타늄이소프로폭시드(titanium isopropoxid) 50g을 차례로 투입하고 온도를 60℃에서 30분간 교반한다. 그리고 상온(25℃)로 서냉한 후 교반하면서 여기에 아세틸아세톤(actylacetone) 50g을 서서히 첨가한 후 빠른 속도로 교반을 30분간 교반한다. 그런 후 여기에 알루미늄아세틸아세토네이트(aluminium acethylacetonate) 10g을 서서히 첨가하면서 빠른 속도로 교반을 투명한 용액이 될 때까지 계속한다. 이어서 폴리에틸렌글리콜(PEG-600) 3g을 물 20g과 혼합한 수용액을 교반하면서 30분간 서서히 투입한 후 60℃에서 1시간 동안 계속하여 유기금속화합물의 부부가수분해물을 얻는다.Put 500 g of isopropyl alcohol (2-propanol) in a 2-liter Erlenmeyer flask equipped with a thermometer, stirrer, and cooler, and while stirring at room temperature, add 10 g of zirconium butoxide and 50 g of titanium isopropoxid in that order. and stirred at 60°C for 30 minutes. Then, after slowly cooling to room temperature (25°C), 50 g of acetylacetone (actylacetone) was slowly added while stirring, and then stirred at a high speed for 30 minutes. Then, 10 g of aluminum acetylacetonate was slowly added here and stirring was continued at high speed until a clear solution was formed. Next, 3 g of polyethylene glycol (PEG-600) is slowly added to an aqueous solution mixed with 20 g of water over 30 minutes while stirring, and continued at 60°C for 1 hour to obtain a couple hydrolyzate of an organometallic compound.
실시예 1Example 1
교반기가 부착된 2리터 삼각플라스크에 이소프로필알코올 200g과 메톡시프로판올 300g을 넣고 혼합한 후 상기의 합성예 1의 부분가수분해물, 100g과 상기의 합성 3의 부분가수분해물, 50g을 넣고 60℃에서 1시간 동안 교반을 해준다. 그런 후 상온으로 서냉한 후 도데실벤젠설폰산나트륨 0.2g을 첨가하고 30분간 교반하여 친수코팅제를 완성한다.200 g of isopropyl alcohol and 300 g of methoxypropanol were mixed in a 2-liter Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, then 100 g of the partial hydrolyzate of Synthesis Example 1 and 50 g of the partial hydrolyzate of Synthesis 3 were added and stirred at 60°C. Stir for 1 hour. Then, after slowly cooling to room temperature, 0.2 g of sodium dodecylbenzenesulfonate was added and stirred for 30 minutes to complete the hydrophilic coating agent.
실시예 2Example 2
교반기가 부착된 2리터 삼각플라스크에 이소프로필알코올 200g과 메톡시프로판올 300g을 넣고 혼합한 후 상기의 합성예 2의 부분가수분해물, 150g과 상기의 합성 3의 부분가수분해물, 50g을 넣고 60℃에서 1시간 동안 교반을 해준다. 그런 후상온으로 서냉한 후 도데실벤젠설폰산나트륨 0.2g을 첨가하고 30분간 교반하여 친수코팅제를 완성한다.200 g of isopropyl alcohol and 300 g of methoxypropanol were mixed in a 2 liter Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, then 150 g of the partial hydrolyzate of Synthesis Example 2 and 50 g of the partial hydrolyzate of Synthesis 3 were added and stirred at 60°C. Stir for 1 hour. Then, after slowly cooling to room temperature, 0.2 g of sodium dodecylbenzenesulfonate was added and stirred for 30 minutes to complete the hydrophilic coating agent.
실시예 3Example 3
교반기가 부착된 2리터 삼각플라스크에 이소프로필알코올 200g과 메톡시프로판올 300g을 넣고 혼합한 후 상기의 합성예 1의 부분가수분해물, 50g과 상기의 합성 2의 부분가수분해물, 50g을 그리고 상기의 합성 3의 부분가수분해물, 50g을 넣고 60℃에서 1시간 동안 교반을 해준다. 다시 이를 상온으로 서냉한 후 도데실벤젠설폰산나트륨 0.2g을 첨가하고 30분간 교반하여 친수코팅제를 완성한다.Add 200 g of isopropyl alcohol and 300 g of methoxypropanol to a 2-liter Erlenmeyer flask equipped with a stirrer and mix, then mix 50 g of the partial hydrolyzate of Synthesis Example 1, 50 g of the partial hydrolyzate of Synthesis 2, and 50 g of the partial hydrolyzate of Synthesis 2. Add 50 g of the partially hydrolyzed product of step 3 and stir at 60°C for 1 hour. After slowly cooling it to room temperature, 0.2 g of sodium dodecylbenzenesulfonate was added and stirred for 30 minutes to complete the hydrophilic coating agent.
비교예 1Comparative Example 1
교반기가 부착된 2리터 삼각플라스크에 이소프로필알코올 200g과 메톡시프로판올 300g을 넣고 혼합한 후 상기의 합성예 1의 부분가수분해물, 150g을 넣고 교반 30분 후 도데실벤젠설폰산나트륨 0.2g을 첨가하고 30분간 교반하여 친수코팅제를 완성한다.200 g of isopropyl alcohol and 300 g of methoxypropanol were mixed in a 2-liter Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, then 150 g of the partial hydrolyzate of Synthesis Example 1 above was added, and after 30 minutes of stirring, 0.2 g of sodium dodecylbenzenesulfonate was added. and stirred for 30 minutes to complete the hydrophilic coating.
비교예 2Comparative Example 2
교반기가 부착된 2리터 삼각플라스크에 이소프로필알코올 200g과 메톡시프로판올 300g을 넣고 혼합한 후 상기의 합성 2의 부분가수분해물, 150g을 넣고 30분간 교반한 후 도데실벤젠설폰산나트륨 0.2g을 첨가하고 30분간 교반하여 친수코팅제를 완성한다.Add 200 g of isopropyl alcohol and 300 g of methoxypropanol to a 2-liter Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, mix, add 150 g of the partial hydrolyzate of Synthesis 2 above, stir for 30 minutes, and add 0.2 g of sodium dodecylbenzenesulfonate. and stirred for 30 minutes to complete the hydrophilic coating.
본 발명의 추가적인 실시예 및 비교예로서, 다음과 같은 조성으로 코팅용 조성물을 제조한 후 유리 패널 위에 코팅용 조성물을 도포하고 건조한 후, 상기 조성물들이 도포된 유리 패널들(표면 친수화 코팅층을 포함하는 방오성 피도물)을 밀폐 공간에 넣고 유해가스(이산화질소)를 주입하여 분해 성능을 확인하였다. 그 다음 실외에서 일주일 간 방치하여 표면의 상태를 확인하였다.As an additional example and comparative example of the present invention, a coating composition was prepared with the following composition, then the coating composition was applied on a glass panel and dried, and then the glass panels to which the composition was applied (including a surface hydrophilic coating layer) The decomposition performance was confirmed by placing the anti-fouling material) in a closed space and injecting harmful gas (nitrogen dioxide). Then, it was left outdoors for a week to check the condition of the surface.
실시예 4Example 4
무기실리콘화합물로서 테트라메톡시실란을 pH 5 산성 조건 하에서, 1: 0.8 의 몰 비율로 물과 혼합하고 질산알루미늄과 폴리아크릴산을 무기실리콘화합물 100 중량 대비 5 중량부 투입한 촉매 조건 하에서 제1 가수분해를 진행하였다.Tetramethoxysilane, an inorganic silicone compound, is mixed with water at a molar ratio of 1:0.8 under pH 5 acidic conditions, and aluminum nitrate and polyacrylic acid are first hydrolyzed under catalyst conditions in which 5 parts by weight of aluminum nitrate and polyacrylic acid are added based on 100 weight of the inorganic silicone compound. proceeded.
또한, 유기금속화합물 테트라(2-에틸헥실)티타네이트와 킬레이트제로서 베타-디케톤을 혼합하고 반응시켜 얻어진 물질을 수평균분자량 500의 폴리에틸렌 옥사이드와 혼합하고 pH 5 농도 수용액 조건 하에서 가수분해하고 축합시켜 제2 가수분해를 진행하였다.In addition, the material obtained by mixing and reacting the organometallic compound tetra(2-ethylhexyl)titanate with beta-diketone as a chelating agent is mixed with polyethylene oxide with a number average molecular weight of 500, hydrolyzed and condensed under pH 5 aqueous solution conditions. The second hydrolysis was performed.
제1 가수분해물과 제2 가수분해물 간의 중량비를 2:1로 하고, 음이온 계면활성제로 소듐알킬에테르설페이트를 본 발명에서 제안하는 함량비로 형성되도록 소량 첨가하고, 패각 분말을 전체 조성물의 3 중량%가 되도록 첨가하고 교반하여 혼합 조성물을 형성하였다.The weight ratio between the first hydrolyzate and the second hydrolyzate was set to 2:1, a small amount of sodium alkyl ether sulfate as an anionic surfactant was added to form the content ratio proposed in the present invention, and the shell powder was added at 3% by weight of the total composition. It was added as much as possible and stirred to form a mixed composition.
비교예 4Comparative Example 4
상술한 제조방법에서, 제1 가수분해물과 패각 분말을 포함하지 않은 것을 제외하면 모두 동일한 방법으로 비교예 조성물을 제조하였다.In the above-described production method, the comparative example composition was prepared in the same manner except that it did not include the first hydrolyzate and shell powder.
그 결과 본 발명의 실시예에 따라 제조된 코팅층이 형성된 방오성 피도물은, 비교예에 따라 조성된 코팅층과 육안으로 확인할 때 특별한 차이가 느껴지지 않았으나, 유해 가스 함량이 줄어든 것이 확인되었고, 일주일이 지나도 유리 표면이 깨끗하게 유지되는 것을 육안으로 확인하였다. 반면, 비교예로 코팅층이 형성된 피도물의 경우, 유해 가스의 제거가 확인되지 않았고, 일주일 후 유리 표면이 미세먼지가 쌓여 더러워진 것을 확인하였다.As a result, the antifouling object with the coating layer prepared according to the embodiment of the present invention did not show any special difference from the coating layer prepared according to the comparative example when visually inspected, but it was confirmed that the content of harmful gases was reduced, and it was free even after a week. It was visually confirmed that the surface remained clean. On the other hand, in the case of the object to be coated with a coating layer as a comparative example, removal of harmful gases was not confirmed, and after a week, it was confirmed that the glass surface became dirty due to accumulation of fine dust.
Claims (10)
유기금속화합물 및 폴리에틸렌계 공중합체 화합물을 포함하는 혼합물이 부분가수분해된 제2 가수분해물 1 중량% 내지 20 중량%;
음이온 계면활성제 0.01 중량% 내지 5 중량%;
저온소성 처리된 패각 분말이 혼합된 첨가제 1 중량% 내지 5 중량%; 및
나머지 친수성 용매;를 포함하고,
상기 패각 분말은, 아라고나이트(Aragonite) 결정 구조의 탄산칼슘을 포함하고, 800 내지 1000메쉬(mesh)의 입자크기를 가지는 것인,
표면 친수화 코팅용 조성물.
10% to 50% by weight of a first hydrolyzate in which an inorganic silicon compound is partially hydrolyzed;
1% to 20% by weight of a second hydrolyzate obtained by partially hydrolyzing a mixture containing an organometallic compound and a polyethylene-based copolymer compound;
0.01% to 5% by weight of anionic surfactant;
1% to 5% by weight of an additive mixed with low-temperature fired shell powder; and
Contains the remaining hydrophilic solvent;
The shell powder contains calcium carbonate with an aragonite crystal structure and has a particle size of 800 to 1000 mesh.
Composition for surface hydrophilic coating.
상기 무기실리콘화합물은 테트라알콕시실란 (tetra-alkoxysilane)을 포함하는 것이고,
상기 제1 가수분해물은 상기 무기실리콘화합물과 금속염 및 유기산 수용액을 가수분해 축합한 것으로서, 메틸기 및 에틸기 중 하나 이상을 포함하는 무기실리콘 올리고머를 포함하는 것인,
표면 친수화 코팅용 조성물.
According to claim 1,
The inorganic silicon compound includes tetra-alkoxysilane,
The first hydrolyzate is a hydrolytic condensation of the inorganic silicon compound with a metal salt and an aqueous organic acid solution, and includes an inorganic silicon oligomer containing at least one of a methyl group and an ethyl group.
Composition for surface hydrophilic coating.
상기 제2 가수분해물은 유기금속킬레이트 화합물을 포함하는 것인,
표면 친수화 코팅용 조성물.
According to claim 1,
The second hydrolyzate contains an organometallic chelate compound,
Composition for surface hydrophilic coating.
상기 음이온 계면활성제는,
히드록시알칸설폰산염류, 알칸설폰산염류, 디알킬설폰산에스테르염류, 알킬페녹시폴리옥시에틸렌프로필설폰산류, 폴리옥시에틸렌알킬설포페닐에스테르류, 지방산알킬에스테르류, 지방산모노글리세라이드황산에스테르염류, 알킬황산에스테르염류, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르인산에테르염류, 술폰산폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 지방산나트륨비누, 디옥틸술포석신산나트륨, 알킬설페이트, 폴리카르복실산, 디소듐라우릴폴리옥시에틸렌술포석시네이트, 아미드에테르설페이트, 소듐알킬에테르설페이트, 아실메틸타우린산나트륨 및 도데실벤젠술폰산나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것이고,
상기 표면 친수화 코팅용 조성물은, 실란커플링제 및 아미노실란 프리(free)인 것인,
표면 친수화 코팅용 조성물.
According to claim 3,
The anionic surfactant is,
Hydroxyalkanesulfonic acid salts, alkanesulfonic acid salts, dialkylsulfonic acid ester salts, alkylphenoxypolyoxyethylenepropylsulfonic acid, polyoxyethylenealkylsulfophenyl esters, fatty acid alkyl esters, fatty acid monoglyceride sulfate ester salts , alkyl sulfate ester salts, polyoxyethylene alkyl ester phosphate ether salts, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfonic acid, fatty acid sodium soap, sodium dioctyl sulfosuccinate, alkyl sulfate, polycarboxylic acid, disodium lauryl polyoxyethylene sulfosulfate. It contains one or more selected from the group consisting of sinate, amide ether sulfate, sodium alkyl ether sulfate, sodium acylmethyl taurate, and sodium dodecylbenzenesulfonate,
The composition for surface hydrophilic coating is free of silane coupling agent and aminosilane,
Composition for surface hydrophilic coating.
유기금속화합물과 수평균분자량이 400 내지 600인 폴리에틸렌계 공중합체 화합물을 혼합하고 약산성 수용액 조건에서 가수분해하고 축합시키는 제2 가수분해 단계; 및
상기 제1 가수분해단계 생성물과, 상기 제2 가수분해단계 생성물을 혼합하는 혼합 단계;를 포함하는,
표면 친수화 코팅용 조성물의 제조방법.
A first hydrolysis step of hydrolyzing at least a portion of an inorganic silicon compound containing tetra-alkoxysilane using a metal salt and an organic acid catalyst;
A second hydrolysis step of mixing an organometallic compound and a polyethylene-based copolymer compound with a number average molecular weight of 400 to 600, hydrolyzing and condensing it under weakly acidic aqueous solution conditions; and
Including, a mixing step of mixing the first hydrolysis step product and the second hydrolysis step product.
Method for producing a composition for surface hydrophilic coating.
상기 제1 가수분해 단계는,
상압에서 200℃ 이하의 비점을 가지는 극성 용매를 이용하며,
무기실리콘화합물 : 상기 극성 용매의 몰비는 2 : 1 내지 1 : 1 인 것이고,
산성 조건에서 수행되는 것이고,
상기 극성 용매는 물 또는 물과 유기용매의 혼합물인 것인,
표면 친수화 코팅용 조성물의 제조방법.
According to claim 6,
The first hydrolysis step is,
Use a polar solvent with a boiling point of 200°C or lower at normal pressure.
The molar ratio of inorganic silicon compound:polar solvent is 2:1 to 1:1,
is carried out under acidic conditions,
The polar solvent is water or a mixture of water and an organic solvent,
Method for producing a composition for surface hydrophilic coating.
상기 제2 가수분해 단계는,
상기 유기금속화합물을 상기 폴리에틸렌계 공중합체 화합물과 혼합하기 전에,
상기 유기금속화합물을 120℃ 이하 온도에서 킬레이트화제와 반응시키는 단계; 또는 상기 유기금속화합물을 120℃ 이하 온도에서 킬레이트화제와 혼합하는 단계; 중 하나 이상을 더 포함하는 것이고,
상기 킬레이트화제는, β-디케톤 및, 또는 β-케토에스테르를 포함하는 것인,
표면 친수화 코팅용 조성물의 제조방법.
According to claim 6,
The second hydrolysis step is,
Before mixing the organometallic compound with the polyethylene-based copolymer compound,
Reacting the organometallic compound with a chelating agent at a temperature of 120°C or lower; or mixing the organometallic compound with a chelating agent at a temperature of 120°C or lower; It further includes one or more of the following,
The chelating agent includes β-diketone and, or β-keto ester.
Method for producing a composition for surface hydrophilic coating.
상기 유기금속화합물은 Ti, Zr 및 Al 중 하나 이상을 포함하는 금속알콕사이드(metal alkoxide)인 것이고,
상기 폴리에틸렌계 공중합체 화합물은, 폴리에틸렌 옥사이드계 공축합물을 포함하는 것이고,
상기 혼합단계는, 저온소성 처리된 패각 분말이 혼합된 첨가제 및 음이온 계면활성제를 함께 혼합하는 것이고,
상기 음이온 계면활성제는,
히드록시알칸설폰산염류, 알칸설폰산염류, 디알킬설폰산에스테르염류, 알킬페녹시폴리옥시에틸렌프로필설폰산류, 폴리옥시에틸렌알킬설포페닐에스테르류, 지방산알킬에스테르류, 지방산모노글리세라이드황산에스테르염류, 알킬황산에스테르염류, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르인산에테르염류, 술폰산폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 지방산나트륨비누, 디옥틸술포석신산나트륨, 알킬설페이트, 폴리카르복실산, 디소듐라우릴폴리옥시에틸렌술포석시네이트, 아미드에테르설페이트, 소듐알킬에테르설페이트, 아실메틸타우린산나트륨 및 도데실벤젠술폰산나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인,
표면 친수화 코팅용 조성물의 제조방법.
According to claim 6,
The organometallic compound is a metal alkoxide containing one or more of Ti, Zr, and Al,
The polyethylene-based copolymer compound includes a polyethylene oxide-based cocondensate,
In the mixing step, the additive and anionic surfactant mixed with low-temperature fired shell powder are mixed together,
The anionic surfactant is,
Hydroxyalkanesulfonic acid salts, alkanesulfonic acid salts, dialkylsulfonic acid ester salts, alkylphenoxypolyoxyethylenepropylsulfonic acid, polyoxyethylenealkylsulfophenyl esters, fatty acid alkyl esters, fatty acid monoglyceride sulfate ester salts , alkyl sulfate ester salts, polyoxyethylene alkyl ester phosphate ether salts, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfonic acid, fatty acid sodium soap, sodium dioctyl sulfosuccinate, alkyl sulfate, polycarboxylic acid, disodium lauryl polyoxyethylene sulfosulfate. Containing at least one selected from the group consisting of sinate, amide ether sulfate, sodium alkyl ether sulfate, sodium acylmethyl taurate, and sodium dodecylbenzenesulfonate,
Method for producing a composition for surface hydrophilic coating.
상기 피도물 표면에 형성되는 표면 친수화 코팅층;을 포함하고,
상기 표면 친수화 코팅층은, 제 6 항의 표면 친수화 코팅용 조성물의 제조방법에 의해 제조된 것이고,
상기 피도물 표면 및 표면 친수화 코팅층 사이에는 프라이머층이 없는 것을 특징으로 하는,
표면 친수화 코팅층을 포함하는 실외용 방오성 피도물.
Covered objects that exist outdoors; and
It includes a surface hydrophilic coating layer formed on the surface of the object to be coated,
The surface hydrophilic coating layer is manufactured by the method for producing the surface hydrophilic coating composition of claim 6,
Characterized in that there is no primer layer between the surface of the object and the surface hydrophilic coating layer.
An outdoor anti-fouling material comprising a surface hydrophilic coating layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220002015A KR102670627B1 (en) | 2022-01-06 | Composition for a surface hydrophilic coating and manufacturing method for the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220002015A KR102670627B1 (en) | 2022-01-06 | Composition for a surface hydrophilic coating and manufacturing method for the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230106290A KR20230106290A (en) | 2023-07-13 |
| KR102670627B1 true KR102670627B1 (en) | 2024-06-04 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005113063A (en) | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Jsr Corp | Coating composition and structure |
| JP2008238711A (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Fujifilm Corp | Hydrophilic member, and undercoating composition |
| JP6077659B2 (en) * | 2013-08-01 | 2017-02-08 | 日本曹達株式会社 | Coating composition |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005113063A (en) | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Jsr Corp | Coating composition and structure |
| JP2008238711A (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Fujifilm Corp | Hydrophilic member, and undercoating composition |
| JP6077659B2 (en) * | 2013-08-01 | 2017-02-08 | 日本曹達株式会社 | Coating composition |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0263428B2 (en) | Organosiloxane/metal oxide coatings | |
| MXPA06013795A (en) | Multi-layer coatings and related methods. | |
| RU2340644C2 (en) | Films or structural external materials using coating composition capable of self cleaning and method of their preparation | |
| JP4247354B2 (en) | Low temperature formation method of surface fine uneven structure and substrate having the structure | |
| JP4287695B2 (en) | Photocatalyst | |
| KR101069316B1 (en) | Functional coating composition for preventing contamination and coating method using the same | |
| CA2576761C (en) | Films or structural exterior materials using coating composition having self-cleaning property and preparation method thereof | |
| JP3291563B2 (en) | Photocatalytic paint and its production method and use | |
| KR102670627B1 (en) | Composition for a surface hydrophilic coating and manufacturing method for the same | |
| JP2005138059A (en) | Quick hardening photocatalyst body | |
| KR101722753B1 (en) | Ceramic coating composition with strengthened durability and method for eco-friendly protecting and strengthening surface of concrete or metal structure | |
| KR20230106290A (en) | Composition for a surface hydrophilic coating and manufacturing method for the same | |
| JPH09279096A (en) | Film forming composition and preparation thereof | |
| JP4168541B2 (en) | Titanium-silicon composite oxide precursor, precursor solution thereof, production method thereof, and titanium-silicon composite oxide | |
| JPH08337438A (en) | Middle layer composition for forming ultraviolet-ray absorbing coating film and ultraviolet-ray absorbing glass | |
| WO2003022462A1 (en) | Self-cleaning surfaces using polysiloxane coating composition with photocatalytic property | |
| KR100347666B1 (en) | Transparent antistatic wear resistant coating composition and preparation method thereof | |
| JP4906028B2 (en) | Coating composition | |
| JP2000144057A (en) | Coating composition | |
| KR20200052609A (en) | Coating Composition for Multi-purposes and Method of Preparing Same | |
| JP2007091873A (en) | Composition for water-repellant coating with low index of refraction | |
| JP2000185368A (en) | Coated product | |
| US9006370B1 (en) | Transparent abrasion-resistant coatings for plastic substrates and water-based method to prepare same | |
| JP3357090B2 (en) | Manufacturing method of ultraviolet absorbing glass | |
| JPS5936955B2 (en) | Titanium oxide film formation method |