KR19980048678A - Manufacturing method of water repellent glass or water repellent ceramic - Google Patents

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Abstract

유리, 세라믹 등의 고체 표면에 내마모성, 내화학성 및 내후성 등의 내구성을 갖는 발수유리 또는 발수 세라믹의 제조방법에 관한 것으로서, 표면 거칠기의 형상을 갖는 금속산화물층을 형성시키는 혼합 금속산화물 졸 용액의 제조방법이 비교적 간단하고, 그 열처리 온도가 비교적 낮아 강화유리 및 안전유리를 대상으로 하여도 처리공정 중에 기판유리의 외관상의 변형 또는 강도의 저하와 같은 성질의 변화가 없으며, 내마모성 등과 같은 내구성이 뛰어난 발수유리 또는 발수세라믹의 제조를 가능하게 하는 제조방법을 제공한다.A method for producing a water-repellent glass or a water-repellent ceramic having durability such as wear resistance, chemical resistance and weather resistance on a solid surface of glass, ceramic, etc., the preparation of a mixed metal oxide sol solution for forming a metal oxide layer having a shape of surface roughness The method is relatively simple, its heat treatment temperature is relatively low, and even though tempered glass and safety glass are used, there is no change in properties such as appearance deformation of the substrate glass or a decrease in strength during the treatment process, and excellent water repellency such as wear resistance Provided are methods for making glass or water repellent ceramic.

Description

발수유리 또는 발수세라믹의 제조 방법.Process for producing water repellent glass or water repellent ceramic.

[산업상 이용 분야][Industrial use]

본 발명은 유리, 세라믹 등의 고체 기판 표면을 혼합 실리카 졸 용액으로 처리하여 표면 거칠기의 형상을 갖는 실리카 층을 형성시키고, 플루오로알킬실란(fluoroalkylsilane, FAS)계의 발수제를 도포하여 내구성이 뛰어난 발수유리 또는 발수세라믹을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention treats the surface of solid substrates such as glass and ceramics with a mixed silica sol solution to form a silica layer having a surface roughness shape, and applies a fluoroalkylsilane (FAS) -based water repellent to provide excellent water repellency. A method of making glass or water repellent ceramics.

[종래 기술][Prior art]

유리 표면에 발수성을 부여하려면 유리 표면의 표면 에너지를 낮게 만들어 주어야 하며, 이를 위해 낮은 표면 에너지 즉, 낮은 표면 장력을 갖는 물질을 유리 표면에 형성시키는 과정이 필요하다. 낮은 표면 장력을 갖는 화합물로는 탄화수소계 화합물, 실리콘계 화합물, 염소계 화합물 및 불소계 화합물 등이 있다. 탄화 수소계 화합물 및 실리콘계 화합물에서는 그 임계 표면 장력이 30dyn/cm 전후이며, 분자내에 CF3기 및 CF2기를 함유하는 플루오르화 알킬화합물(이후, Rf 화합물로 명명함)은 그 임계 표면 장력이 20dyn/cm 이하로 물, 극성 용매는 물론 기름도 발하는 성질을 갖는다.In order to impart water repellency to the glass surface, the surface energy of the glass surface must be made low, and a process of forming a material having a low surface energy, ie, a low surface tension, on the glass surface is required. Compounds having a low surface tension include hydrocarbon compounds, silicone compounds, chlorine compounds, fluorine compounds and the like. In the hydrocarbon compound and the silicon compound, the critical surface tension is around 30 dyn / cm, and the fluorinated alkyl compound (hereinafter referred to as Rf compound) containing CF 3 and CF 2 groups in its molecule has a critical surface tension of 20 dyn. It is less than / cm and emits water, polar solvent and oil.

유리 표면에 발수성을 부여하는 종래 방법으로는 탄화수소계 화합물을 도포하는 방법이 있으며, 실리콘계 화합물을 이용한 방법도 USP 3579540 호 등에 개시되어 있다. 그러나, 탄화수소계 화합물 또는 실리콘계 화합물을 이용한 유리의 표면처리는 임계 표면 장력의 정의로부터 발수성은 실현되지만 발유성 및 발오성은 갖지 못하는 단점이 있다.Conventional methods for imparting water repellency to glass surfaces include a method of applying a hydrocarbon compound, and a method using a silicon compound is also disclosed in US Pat. However, the surface treatment of glass using a hydrocarbon compound or a silicon compound has a disadvantage in that water repellency is realized from the definition of critical surface tension but oil repellency and oil repellency are not.

따라서, 우수한 발수성 및 발유성을 유리 표면에 동시에 부여하기 위해서는 유리 표면에 불소화합물층을 형성시키는 것이 바람직하며, 불소계 화합물층을 유리 표면에 형성시키는 방법으로서는 첫째, 테플론 등의 불소 고분자를 유리 표면에 형성시키는 방법과 둘째, 불화탄소계 가스를 이용하여 유리 표면에 직접 불소 화합물층을 형성시키는 방법, 셋째, 유리 표면에 있는 표면 수산기와 반응하여 실록산(siloxane)결합을 형성할 수 있는 플루오로알킬실란(fluoroalkylsilane, FAS로 명명함)을 이용하는 방법이 있다. 테플론 등의 여러 가지 불소계 고분자 화합물을 직접 도포하는 방법은 내스크래치성이 약하고 유리 자체의 광투과율을 저하시키는 문제점이 있다. 불화탄소계 가스를 이용하여 유리 표면에 직접 불소계 화합물층을 형성시키는 방법은 H. Yasuda 등에 의하여 지속적으로 연구(J. Polymer Science; Part A; Polymer Chemistry, Vol.,30, 1731-1739(1992), Langmuir, 10, 2766-2773(1994))되고 있으나, 실용화를 위해서는 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다.Therefore, in order to simultaneously impart excellent water repellency and oil repellency to the glass surface, it is preferable to form a fluorine compound layer on the glass surface. As a method of forming the fluorine compound layer on the glass surface, firstly, a fluorine polymer such as Teflon is formed on the glass surface. Secondly, a method of forming a fluorine compound layer directly on the glass surface using a fluorocarbon gas, and thirdly, a fluoroalkylsilane, which can form a siloxane bond by reacting with a surface hydroxyl group on the glass surface. Named FAS). The method of directly applying various fluorine-based high molecular compounds such as Teflon has a problem of low scratch resistance and lowering the light transmittance of the glass itself. The method for forming a fluorine compound layer directly on the glass surface using a fluorocarbon gas has been continuously studied by H. Yasuda et al. ( J. Polymer Science; Part A; Polymer Chemistry , Vol., 30, 1731-1739 (1992), Langmuir, 10, 2766-2773 (1994)), but further study is needed for practical use.

유리 표면의 발수성 부여를 위해 FAS를 이용하는 것은 가장 현실성 있는 접근 방법으로 이에 관한 많은 특허가 출원되어 있다. 이를 위한 유리 표면의 발수제에 관한 내용은 일본 공개 특허 소 58-172242호, 일본 공개 특허 소 58-172243호, 일본 공개 특허 소 58-172245호, 일본 공개 특허 소 58-172246호, 일본 공개 특허 소 58-190840호 및 일본 공개 특허 소 58-223634호 등에 개시되어 있다. 그러나, 이들 불소계 화합물을 일반 소다라임 유리에 적용할 경우 유리 내의 알카리 성분의 용출로 발수성이 사용 시간의 경과에 따라 열화(degradation)되는 문제가 있다. 또한 평평한 유리 표면에 바로 발수제를 처리할 경우 매끈한 표면 형상과의 부착 면적이 비교적 적기 때문에 발수제가 표면에서 쉽게 제거되어 내구성 및 발수성이 지속적으로 유지되지 못하는 단점이 있다.Using FAS to impart water repellency on glass surfaces is the most realistic approach and many patents have been filed. For a water repellent agent on the glass surface for this purpose, Japanese Patent Laid-Open No. 58-172242, Japanese Patent Laid-Open No. 58-172243, Japanese Patent Laid-Open No. 58-172245, Japanese Patent Laid-Open No. 58-172246, Japanese Patent Laid-Open 58-190840, Japanese Patent Laid-Open No. 58-223634, and the like. However, when these fluorine-based compounds are applied to general soda-lime glass, there is a problem in that the water repellency deteriorates with time of use due to the elution of alkali components in the glass. In addition, when the water repellent is immediately treated on a flat glass surface, since the adhesion area with the smooth surface shape is relatively small, the water repellent is easily removed from the surface, and thus durability and water repellency are not maintained continuously.

이를 극복하기 위해 발수제를 처리하기 전에 유리표면에 실리카 하지층을 처리한 후에 발수막을 형성시키는 방법에 관한 시도가 일본특허공고 평 4-20781 및 US 5,328,768호에 개시되어있다.To overcome this, attempts have been made in Japanese Patent Publications No. 4-20781 and US Pat. No. 5,328,768 regarding a method of forming a water repellent film after treating a silica base layer on a glass surface before treating the water repellent agent.

또한 일본공개특허 평4-325446 및 일본공개특허 평5-24885호에 개시된 것과 같이 실리카 하지층을 형성할 때에 폴리에틸렌글리콜 및 트리에틸렌글리콜 모노일틸렌에테르 등을 혼합하여 실리카층 내부에 미세 세공을 형성함으로 내구성을 높히는 방법과 일본공개특허 평4-124047 및 평6-116430호에 개시된 바와 같이 유리표면에 적어도 1층의 투명한 금속산화물층을 형성하고 그 표면에 습식에칭법 또는 플라즈마 방전을 이용한 에칭법으로 미세요철을 형성한 후 이 위에 발수층을 형성시키는 방법이 제안되어있다.In addition, when forming the silica base layer as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-325446 and Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 5-24885, polyethylene glycol and triethylene glycol monoylstyrene ether are mixed to form fine pores inside the silica layer. As a result of increasing the durability and as disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. Hei 4-124047 and Hei 6-116430, at least one transparent metal oxide layer is formed on the glass surface and the surface is etched by wet etching or plasma discharge. A method of forming a water repellent layer thereon after forming fine irregularities by a method has been proposed.

그러나 일본공개특허 평4-325446호 및 평5-24885호에서 제시된 방법에 의해 형성된 실리카층 내부의 미세 세공은 400℃ 이상의 열처리 공정에서 안정하지 못하기에 열처리 공정에 제한이 있는 단점이 있고, 일본공개특허 평 4-124047 및 평6-116430호에 의한 방법은 실리카층 형성 공정 후에 에칭 공정이 포함되어야 하는 단점이 있다.However, the fine pores inside the silica layer formed by the methods disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-325446 and 5-24885 are not stable in the heat treatment process of 400 ° C. or higher, and thus have limitations in the heat treatment process. The methods described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 4-124047 and 6-116430 have disadvantages in that an etching process must be included after the silica layer forming process.

한편 일본공개특허 평5-147976호는 졸-겔 공정에 의한 금속산화물층 형성시 2개의 서로 다른 분자량을 갖는 2개의 졸을 메탈알콕사이드 또는 메탈아세틸아세토네이트로 부터 제조하고 이를 혼합하여 수 많은 미세요철을 갖는 금속산화물층의 형성방법을 제시하고 있으며, 일본공개특허 평6-16455호에는 상기 일본공개특허 평5-147976호와 동일한 방법으로 얻은 금속산화물층 위에 발수층을 형성함으로써 내구성이 우수한 다층발수 유리를 제조하는 방법이 개시되어 있다.On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-147976 has prepared two sols having two different molecular weights from metal alkoxides or metalacetylacetonates when forming a metal oxide layer by a sol-gel process, and then mixed them with a number of fine irons. A method of forming a metal oxide layer having a metal oxide layer is disclosed. A method of making glass is disclosed.

EP658525호는 최소한 3 종류의 졸을 형성하여 1차 도포액을 제조하고 그 후 550℃ 이상의 온도에서 열처리 함으로써 미세요철이 형성된 금속산화물층의 위에 발수층을 형성함으로써 기존의 방법 중 비교적 내구성이 우수한 발수유리형성법을 제시하고 있다.EP658525 forms at least three kinds of sol to prepare a primary coating solution, and then heat-treat it at a temperature of 550 ° C or higher to form a water repellent layer on the metal oxide layer having fine roughness. The glass forming method is presented.

그러나 상기 방법은 미세요철이 형성된 금속산화물층을 얻기 위해 최소한 3종류의 졸을 형성하여 1차 도포액을 제조하여야 하고, 그의 열처리 온도가 550℃ 이상으로 높아 자동차용 창문유리 등의 강화유리 또는 자동차용 앞유리 등의 안전유리를 대상 기판으로 할 경우에 기판유리의 외관상의 변형 또는 강도의 저하 같은 성질의 변화를 가져올 수 있는 단점이 있다.However, in the above method, at least three kinds of sol should be formed to prepare a primary coating liquid in order to obtain a metal oxide layer having fine roughness, and its heat treatment temperature is higher than 550 ° C., such as tempered glass or automobile window glass. When safety glass, such as a windshield, is used as a target substrate, there is a disadvantage that a change in properties such as an appearance deformation or a decrease in strength of the substrate glass can be brought about.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 표면 거칠기의 형상을 갖는 금속산화물층을 형성시키는 혼합 금속산화물 졸 용액의 제조방법이 비교적 간단하고, 그 열처리 온도가 비교적 낮아 강화유리 및 안전유리를 대상으로 하여도 처리공정 중에 기판유리의 외관상의 변형 또는 강도의 저하와 같은 성질의 변화가 없으며, 내마모성 등과 같은 내구성이 뛰어난 발수유리 또는 발수세라믹의 제조를 가능하게 하는 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is a relatively simple method of producing a mixed metal oxide sol solution for forming a metal oxide layer having a shape of surface roughness, the heat treatment temperature is Relatively low, even in the case of tempered glass and safety glass, there is no change in properties such as appearance deformation of the substrate glass or a decrease in strength during processing, and it is possible to manufacture durable water-repellent glass or water-repellent ceramic such as wear resistance. It is to provide a manufacturing method.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 구형의 입자를 갖는 테트라에톡시실란 졸 용액과 사슬 형태의 입자를 갖는 테트라에톡시실란 졸 용액과 용매를 포함하는 거칠기 형성용 혼합 금속산화물 졸 용액을 제공하고, 상기 구형의 입자를 갖는 테트라에톡시실란 졸 용액은, 테트라에톡시실란과 용매와 염기성 촉매로 이루어진 실리카 졸 용액을 제조하는 단계, 밀봉하여 교반시킨 뒤 상온에서 숙성시키는 단계, 산으로 pH를 1 내지 7이하로 적정 후 여과하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된 염기성 실리카 졸 용액이며, 상기 사슬 형태의 입자를 갖는 테트라에톡시실란 졸 용액은, 테트라에톡시실란과 용매와 산성 촉매로 이루어진 실리카 졸 용액을 제조하는 단계, 밀봉하여 교반시킨 뒤 상온에서 숙성시키는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조된 산성 실리카 졸 용액인 혼합 금속산화물 졸 용액이다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention, a mixed metal oxide for roughness formation comprising a tetraethoxysilane sol solution having a spherical particle and a tetraethoxysilane sol solution having a particle of a chain form and a solvent Providing a sol solution, the tetraethoxysilane sol solution having the spherical particles, preparing a silica sol solution consisting of tetraethoxysilane, a solvent and a basic catalyst, the step of sealing and stirring and then aged at room temperature, Basic silica sol solution prepared by the method comprising the step of filtration after titrating the pH to 1 to 7 or less with an acid, the tetraethoxysilane sol solution having the particles of the chain form, tetraethoxysilane, solvent and acid Preparing a silica sol solution consisting of a catalyst, sealing, stirring and aging at room temperature The acidic silica sol is a mixed solution of metal oxide sol solution prepared by.

본 발명은 또한 세라믹 기판 위에 상기 혼합 금속산화물 졸 용액을 도포하고, 열처리함으로써 표면 거칠기의 형상을 갖는 금속산화층을 형성시키는 단계, 플루오로알킬실란(fluoroalkylsilane)계의 발수제를 도포하는 단계를 포함하는 발수 세라믹의 제조방법을 제공하며, 상기 열처리 온도는 100℃ 내지 500℃이고 상기 혼합 금속산화물 졸 용액은 염기성 실리카 졸 용액: 산성 실리카 졸 용액의 혼합 비율을 3 내지 7 : 7 내지 3으로 혼합한 것이다.The present invention also includes the step of coating the mixed metal oxide sol solution on a ceramic substrate and heat treatment to form a metal oxide layer having a shape of surface roughness, and applying a fluoroalkylsilane-based water repellent. It provides a method for producing a ceramic, wherein the heat treatment temperature is 100 ℃ to 500 ℃ and the mixed metal oxide sol solution is a mixture ratio of basic silica sol solution: acidic silica sol solution 3 to 7: 7 to 3.

또한 본 발명은 상기 세라믹이 유리인 발수 세라믹의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a water-repellent ceramic, wherein the ceramic is glass.

[대표적인 실시예]Representative Example

구형의 실리카 입자를 형성시키기 위해 실리카졸 용액을 제조한 후 염기처리(pH7 이상 14미만)를 한 염기성 실리카 졸 용액과, 사슬형태의 폴리실록산 형성을 위해 실리카 졸 용액을 제조한 후 산처리(pH7 이하 1이상)를 한 산성 실리카졸 용액을 각각 제조한다. 이렇게 제조된 2 종의 실리카 졸 용액은 일정 기간 숙성시킨다. 염기성 실리카졸 용액은 산을 사용하여 pH 1 내지 5의 범위가 되도록 처리한 후, 1 내지 150㎛크기의 세라믹 필터를 사용하여 용액을 여과한다. 미리 일정 기간 숙성시킨 산성 실리카 졸 용액에 여과된 실리카 졸 용액을 적절한 비율로 혼합하여 혼합 실리카 졸 용액을 제조한다. 혼합 실리카 졸 용액은 다시 일정 기간 숙성시켜 실리카 졸 입자의 성장을 유도한다. 이렇게 제조된 용액은 구형과 사슬 구조의 서로 다른 형태의 입자가 혼합되어 있는 것으로, 서로 다른 형태의 입자가 갖게되는 특성 때문에 유리 표면과의 부착이 용이하고 상당히 미세한 요철과 양호한 표면 거칠기를 갖게된다. 이러한 특성의 표면 거칠기를 가짐으로써 기존의 EP658525A2호 보다 높은 내구성을 갖는 실리카층의 형성이 가능하고, 표면적 증가에 의한 발수층의 극대화로 인하여 내마모성이 향상된다. 혼합 실리카 졸 용액에 소다라임 유리를 인상법으로 유리 표면에 도포한 다음 건조기에 넣어 100℃ 내지 150℃에서 30분간 건조시킨 후 전기로를 사용하여 200℃ 내지 500℃에서 본 소결을 한다. 실리카로 도포된 소다라임 유리를 인상법을 통한 발수제로 도포하고 150℃ 내지 300℃의 전기로에 넣은 후 20분 내지 1시간 정도 유지시킨 다음 방냉한다. 발수제는 플루오로알킬실란 용액을 가수분해와 중축합 반응을 거쳐 제조된 것으로 이는 유리 표면과의 실록산 반응을 극대화시키기 위한 것이다. 발수제는 예를 들면, 플루오로알킬실란 화합물 즉, CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3, CF3(CF2)7CH2CH2SiCH3(Cl)2, CF3CH2CH2SiCl3및 CF3CH2CH2Si(OCH3)3등을 사용하여 제조하며 가수분해를 위한 물과, 염산, 질산, 초산 등의 촉매가 사용된다. 발수제 처리 후 열처리 온도가 350℃ 이상이 되면 플루오로화합물의 분해가 이루어지기 때문에 발수성을 잃게되며, 유리 표면이 탁해지는 현상이 발생한다.After preparing a silica sol solution to form spherical silica particles, a basic silica sol solution subjected to basic treatment (pH7 or more but less than 14) and a silica sol solution for forming a polysiloxane in a chain form, followed by acid treatment (pH7 or less) Each acidic silica sol solution of 1 or more) is prepared. The two kinds of silica sol solutions thus prepared are aged for a certain period of time. The basic silica sol solution is treated with acid to be in the range of pH 1 to 5, and then the solution is filtered using a ceramic filter having a size of 1 to 150 µm. The mixed silica sol solution is prepared by mixing the filtered silica sol solution in an appropriate ratio with the acidic silica sol solution aged for a certain period of time. The mixed silica sol solution is aged for a certain period of time to induce the growth of silica sol particles. The solution thus prepared is a mixture of different types of particles of spherical and chain structure. Due to the properties of different types of particles, the solution is easily attached to the glass surface and has very fine irregularities and good surface roughness. By having the surface roughness of this characteristic it is possible to form a silica layer having a higher durability than the existing EP658525A2, and abrasion resistance is improved due to the maximization of the water-repellent layer by increasing the surface area. Soda-lime glass was applied to the mixed silica sol solution on the surface of the glass by an impression method and then placed in a drier and dried at 100 ° C. to 150 ° C. for 30 minutes, and then sintered at 200 ° C. to 500 ° C. using an electric furnace. Soda-lime glass coated with silica is applied with a water-repellent agent through the pulling method, put into an electric furnace of 150 ℃ to 300 ℃ and maintained for 20 minutes to 1 hour and then allowed to cool. The water repellent is prepared by hydrolysis and polycondensation reaction of the fluoroalkylsilane solution to maximize the siloxane reaction with the glass surface. The water repellent is, for example, a fluoroalkylsilane compound, ie CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 SiCH 3 (Cl) 2 , CF It is prepared using 3 CH 2 CH 2 SiCl 3 and CF 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 and the like and water for hydrolysis, and catalysts such as hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid and the like. If the heat treatment temperature after the water repellent treatment is 350 ℃ or more because the decomposition of the fluoro compound is lost water repellency, the surface of the glass becomes turbid.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 구성 및 효과를 나타내는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the following examples are only preferred embodiments of the present invention showing the constitution and effects of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

[실시예 1]Example 1

염기성 실리카 졸 용액의 제조Preparation of Basic Silica Sol Solution

금속 알콕사이드로서 테트라에톡시실란[Si(OC2H5)4] 10.4 중량%와 용매로서 에틸알콜 86.5 중량%, 염기성 촉매로서 암모니아수(NH4OH)를 3.1 중량%로 하여 염기성 실리카 졸 용액을 제조한 후, 밀봉하여 2시간 동안 교반시킨 뒤 25℃ 인큐베이터에 넣어 2일간 숙성시켰다. 일정 기간 숙성시킨 염기성 실리카 졸 용액은 염산으로 pH 4로 적정 후 크기가 1 내지 150㎛인 세라믹 필터를 사용하여 여과시켰다.A basic silica sol solution was prepared using 10.4% by weight of tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] as a metal alkoxide, 86.5% by weight of ethyl alcohol as a solvent, and 3.1% by weight of ammonia water (NH 4 OH) as a basic catalyst. After sealing, the mixture was stirred for 2 hours and then aged in a 25 ° C. incubator for 2 days. The basic silica sol solution aged for a certain period of time was titrated to pH 4 with hydrochloric acid, and then filtered using a ceramic filter having a size of 1 to 150 µm.

산성 실리카 졸 용액의 제조Preparation of Acidic Silica Sol Solution

금속 알콕사이드로서 테트라에톡시실란[Si(OC2H5)4] 10.4 중량%와 용매로서 에틸알콜 85.98 중량%, 산성 촉매로서 염산(35%)을 0.02 중량%, 증류수 3.6 중량%로 산성 실리카 졸 용액을 제조한 후, 밀봉하여 2시간 동안 교반시킨 뒤 25℃ 인큐베이터에 넣어 2일간 숙성시켰다.10.4% by weight of tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] as metal alkoxide, 85.98% by weight of ethyl alcohol as solvent, 0.02% by weight of hydrochloric acid (35%) as acidic catalyst, 3.6% by weight of distilled water After the solution was prepared, it was sealed, stirred for 2 hours, and then aged in a 25 ° C. incubator for 2 days.

용액의 혼합 및 숙성Mixing and Aging of Solutions

상기에서 제조된 염기성 실리카 졸 용액과 산성 실리카 졸 용액을 7:3 의 비율로 혼합하여 혼합 실리카 졸 용액을 제조하였다. 이 용액을 다시 25℃ 인큐베이터에 넣어 6일간 숙성시켰다.The mixed silica sol solution was prepared by mixing the basic silica sol solution and the acid silica sol solution prepared above in a ratio of 7: 3. The solution was again put into a 25 ° C. incubator and aged for 6 days.

유리의 세정Cleaning of glass

3cm X 8cm X 0.5cm의 소다라임 유리를 계면활성제를 사용하여 1차 세정 후, 증류수에 담가 초음파 세척기로 15분간 2차 세정하였다. 아세톤으로 3차 세정 후 120℃의 건조기에 넣어 건조시켜 데시케이터에 넣어 보관하였다.Soda-lime glass of 3cm x 8cm x 0.5cm was first washed with a surfactant, and then immersed in distilled water and washed secondly with an ultrasonic cleaner for 15 minutes. After the third washing with acetone was put in a dryer of 120 ℃ dried and stored in a desiccator.

실리카층 형성Silica layer formation

일정 비율로 혼합된 혼합 실리카 졸 용액에 미리 세정한 유리를 DIP COATER를 사용하여 30cm/분의 인상 속도로 도포하였다. 도포 후 100℃ 내지 150℃에서 30분간 건조기에 넣어 도포막을 건조시킨 후 전기로를 사용 400℃에서 30분간 소성하였다(승온 속도 7℃/분).The glass which was pre-washed in the mixed silica sol solution mixed at a constant ratio was applied at a pulling speed of 30 cm / min using a DIP COATER. After coating, the coating film was dried in a drier at 100 ° C to 150 ° C for 30 minutes, and then fired at 400 ° C for 30 minutes using an electric furnace (raising rate of 7 ° C / min).

발수제처리Water repellent treatment

발수제로 헵타데카데실플루오로트리메톡시실란 CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3 2g과 증류수 0.15g, 이소프로필알콜 85g, 에틸알콜 15g, 염산(35%) 0.82g을 비이커에 넣어 혼합하여 30분간 교반시킨 후, 충분히 가수분해와 중축합이 이루어진 발수제를 얻기 위해 75℃에서 10시간 동안 가열환류하였다. 이 발수제를 실리카층이 형성된 유리에 15cm/분의 인상 속도로 도포한 후, 150℃에서 30분간 열처리하여 발수유리를 제작하였다.Heptadecadecylfluorotrimethoxysilane CF as water repellent3(CF2)7CH2CH2Si (OCH3)3 2 g, 0.15 g of distilled water, 85 g of isopropyl alcohol, 15 g of ethyl alcohol, and 0.82 g of hydrochloric acid (35%) were mixed in a beaker, stirred for 30 minutes, and then stirred at 10 ° C. at 75 ° C. to obtain a sufficiently hydrolyzed and polycondensed water repellent agent. It was heated to reflux for a time. After apply | coating this water repellent to the glass in which the silica layer was formed at the pulling speed of 15 cm / min, it heat-processed at 150 degreeC for 30 minutes, and produced the water repellent glass.

평가evaluation

물에 대한 접촉각은 CA-X 측정기(협화계면과학사제)를 사용하여 측정하였으며, 내마모성 측정은 물을 떨어뜨리면서 자동차용 와이퍼 블레이드를 사용하여 15g/cm의 하중으로 200,000회(왕복 1회), 550g/cm의 하중으로 34,000회 마모시험 후 각각 접촉각을 측정하였다. 내광성 시험(Orlel사)은 1000W의 Xe Lamp로 100시간 조사 후 접촉각을 측정하였다. 내알카리성 시험은 1N-NaOH에 6시간 담근 후, 꺼내어 증류수로 깨끗이 씻어 건조시킨 후 접촉각을 측정하였다. 내습성 시험은 45℃에서 RH 98%, 336시간 후, 접촉각을 측정하였다. 촉진 내후시험은 70℃, 2000시간 후 접촉각을 측정하였다.The contact angle to water was measured using a CA-X measuring instrument (manufactured by Cooperative Interface Science), and the wear resistance was measured by using a wiper blade for automobiles while dropping water at a load of 200,000 times (1 round trip), 550g. The contact angle was measured after 34,000 wear tests with a load of / cm. Light resistance test (Orlel) measured the contact angle after 100 hours irradiation with a 1000W Xe Lamp. The alkali resistance test was immersed in 1N-NaOH for 6 hours, then taken out, washed with distilled water, dried and the contact angle was measured. The moisture resistance test measured contact angle after 336 hours, RH 98% at 45 degreeC. The accelerated weather test measured the contact angle after 2000 degreeC and 2000 hours.

각 조건에 따른 상세한 실시예는 다음 표 1에 따라 실시하였으며, 평가 결과는 표 2에 나타내었다.Detailed examples according to the conditions were performed according to the following Table 1, the evaluation results are shown in Table 2.

[실시예 2]Example 2

염기성 실리카 졸 용액의 제조Preparation of Basic Silica Sol Solution

금속 알콕사이드로서 테트라에톡시실란[Si(OC2H5)4] 10.4 중량%와 용매로서 에틸알콜 86.5 중량%, 염기성 촉매로서 암모니아수(NH4OH)를 3.1 중량%로 하여 염기성 실리카 졸 용액을 제조한 후, 밀봉하여 2시간 동안 교반시킨 뒤 25℃ 인큐베이터에 넣어 4일간 숙성시켰다. 일정 기간 숙성시킨 염기성 실리카 졸 용액은 염산으로 pH 3으로 적정 후 크기가 1 내지 150㎛인 세라믹 필터를 사용하여 여과시켰다.A basic silica sol solution was prepared using 10.4% by weight of tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] as a metal alkoxide, 86.5% by weight of ethyl alcohol as a solvent, and 3.1% by weight of ammonia water (NH 4 OH) as a basic catalyst. After sealing, the mixture was stirred for 2 hours and then aged in a 25 ° C. incubator for 4 days. The basic silica sol solution aged for a certain period of time was titrated to pH 3 with hydrochloric acid, and then filtered using a ceramic filter having a size of 1 to 150 µm.

산성 실리카 졸 용액의 제조Preparation of Acidic Silica Sol Solution

금속 알콕사이드로서 테트라에톡시실란[Si(OC2H5)4] 10.4 중량%와 용매로서 에틸알콜 86.5 중량%, 산성 촉매로서 염산(35%)을 0.02 중량%, 증류수 3.6 중량%로 산성 실리카 졸 용액을 제조한 후, 밀봉하여 2시간 동안 교반시킨 뒤 25℃ 인큐베이터에 넣어 4일간 숙성시켰다.10.4% by weight of tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] as metal alkoxide, 86.5% by weight of ethyl alcohol as solvent, 0.02% by weight of hydrochloric acid (35%) as acidic catalyst, 3.6% by weight of distilled water After the solution was prepared, it was sealed, stirred for 2 hours, and then aged in a 25 ° C. incubator for 4 days.

용액의 혼합 및 숙성Mixing and Aging of Solutions

상기에서 제조된 염기성 실리카 졸 용액과 산성 실리카 졸 용액을 5:5 의 비율로 혼합하여 혼합 실리카 졸 용액을 제조하였다. 이 용액을 다시 25℃ 인큐베이터에 넣어 4일간 숙성시켰다.The mixed silica sol solution was prepared by mixing the basic silica sol solution prepared above and the acidic silica sol solution in a ratio of 5: 5. The solution was again put into a 25 ° C. incubator and aged for 4 days.

유리의 세정Cleaning of glass

실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1.

실리카층 형성Silica layer formation

일정 비율로 혼합된 혼합 실리카 졸 용액에 미리 세정한 유리를 DIP COATER를 사용하여 30cm/분의 인상 속도로 도포하였다. 도포 후 100℃ 내지 150℃에서 30분간 건조기에 넣어 도포막을 건조시킨 후 전기로를 사용 400℃에서 30분간 소성하였다(승온 속도 7℃/분).The glass which was pre-washed in the mixed silica sol solution mixed at a constant ratio was applied at a pulling speed of 30 cm / min using a DIP COATER. After coating, the coating film was dried in a drier at 100 ° C to 150 ° C for 30 minutes, and then fired at 400 ° C for 30 minutes using an electric furnace (raising rate of 7 ° C / min).

발수제처리 및 평가Water repellent treatment and evaluation

실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1.

[실시예 3]Example 3

염기성 실리카 졸 용액의 제조Preparation of Basic Silica Sol Solution

금속 알콕사이드로서 테트라에톡시실란[Si(OC2H5)4] 10.4 중량%와 용매로서 에틸알콜 86.5 중량%, 염기성 촉매로서 암모니아수(NH4OH)를 3.1 중량%로 하여 염기성 실리카 졸 용액을 제조한 후, 밀봉하여 2시간 동안 교반시킨 뒤 25℃ 인큐베이터에 넣어 4일간 숙성시켰다. 일정 기간 숙성시킨 염기성 실리카 졸 용액은 염산으로 pH 2로 적정 후 크기가 1 내지 150㎛인 세라믹 필터를 사용하여 여과시켰다.A basic silica sol solution was prepared using 10.4% by weight of tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] as a metal alkoxide, 86.5% by weight of ethyl alcohol as a solvent, and 3.1% by weight of ammonia water (NH 4 OH) as a basic catalyst. After sealing, the mixture was stirred for 2 hours and then aged in a 25 ° C. incubator for 4 days. The basic silica sol solution aged for a certain period of time was titrated to pH 2 with hydrochloric acid, and then filtered using a ceramic filter having a size of 1 to 150 µm.

산성 실리카 졸 용액의 제조Preparation of Acidic Silica Sol Solution

금속 알콕사이드로서 테트라에톡시실란[Si(OC2H5)4] 10.4 중량%와 용매로서 에틸알콜 86.5 중량%, 산성 촉매로서 염산(35%)을 0.02 중량%, 증류수 3.6 중량%로 산성 실리카 졸 용액을 제조한 후, 밀봉하여 2시간 동안 교반시킨 뒤 25℃ 인큐베이터에 넣어 4일간 숙성시켰다.10.4% by weight of tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] as metal alkoxide, 86.5% by weight of ethyl alcohol as solvent, 0.02% by weight of hydrochloric acid (35%) as acidic catalyst, 3.6% by weight of distilled water After the solution was prepared, it was sealed, stirred for 2 hours, and then aged in a 25 ° C. incubator for 4 days.

용액의 혼합 및 숙성Mixing and Aging of Solutions

상기에서 제조된 염기성 실리카 졸 용액과 산성 실리카 졸 용액을 3:7 의 비율로 혼합하여 혼합 실리카 졸 용액을 제조하였다. 이 용액을 다시 25℃ 인큐베이터에 넣어 2일간 숙성시켰다.The mixed silica sol solution was prepared by mixing the basic silica sol solution and the acid silica sol solution prepared above in a ratio of 3: 7. The solution was again put into a 25 ° C. incubator and aged for 2 days.

유리의 세정Cleaning of glass

실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1.

실리카층 형성Silica layer formation

일정 비율로 혼합된 혼합 실리카 졸 용액에 미리 세정한 유리를 DIP COATER를 사용하여 30cm/분의 인상 속도로 도포하였다. 도포 후 100℃ 내지 150℃에서 30분간 건조기에 넣어 도포막을 건조시킨 후 전기로를 사용 400℃에서 30분간 소성하였다(승온 속도 7℃/분).The glass which was pre-washed in the mixed silica sol solution mixed at a constant ratio was applied at a pulling speed of 30 cm / min using a DIP COATER. After coating, the coating film was dried in a drier at 100 ° C to 150 ° C for 30 minutes, and then fired at 400 ° C for 30 minutes using an electric furnace (raising rate of 7 ° C / min).

발수제처리 및 평가Water repellent treatment and evaluation

실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1.

[실시예 4]Example 4

염기성 실리카 졸 용액의 제조Preparation of Basic Silica Sol Solution

금속 알콕사이드로서 테트라에톡시실란[Si(OC2H5)4] 10.4 중량%와 용매로서 에틸알콜 86.5 중량%, 염기성 촉매로서 암모니아수(NH4OH)를 3.1 중량%로 하여 염기성 실리카 졸 용액을 제조한 후, 밀봉하여 2시간 동안 교반시킨 뒤 25℃ 인큐베이터에 넣어 2일간 숙성시켰다. 일정 기간 숙성시킨 염기성 실리카 졸 용액은 염산으로 pH 2로 적정 후 크기가 1 내지 150㎛인 세라믹 필터를 사용하여 여과시켰다.A basic silica sol solution was prepared using 10.4% by weight of tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] as a metal alkoxide, 86.5% by weight of ethyl alcohol as a solvent, and 3.1% by weight of ammonia water (NH 4 OH) as a basic catalyst. After sealing, the mixture was stirred for 2 hours and then aged in a 25 ° C. incubator for 2 days. The basic silica sol solution aged for a certain period of time was titrated to pH 2 with hydrochloric acid, and then filtered using a ceramic filter having a size of 1 to 150 µm.

산성 실리카 졸 용액의 제조Preparation of Acidic Silica Sol Solution

금속 알콕사이드로서 테트라에톡시실란[Si(OC2H5)4] 10.4 중량%와 용매로서 에틸알콜 86.5 중량%, 산성 촉매로서 염산(35%)을 0.02 중량%, 증류수 3.6 중량%로 산성 실리카 졸 용액을 제조한 후, 밀봉하여 2시간 동안 교반시킨 뒤 25℃ 인큐베이터에 넣어 2일간 숙성시켰다.10.4% by weight of tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] as metal alkoxide, 86.5% by weight of ethyl alcohol as solvent, 0.02% by weight of hydrochloric acid (35%) as acidic catalyst, 3.6% by weight of distilled water After the solution was prepared, it was sealed, stirred for 2 hours, and then aged in a 25 ° C. incubator for 2 days.

용액의 혼합 및 숙성Mixing and Aging of Solutions

상기에서 제조된 염기성 실리카 졸 용액과 산성 실리카 졸 용액을 5:5 의 비율로 혼합하여 혼합 실리카 졸 용액을 제조하였다. 이 용액을 다시 25℃ 인큐베이터에 넣어 4일간 숙성시켰다.The mixed silica sol solution was prepared by mixing the basic silica sol solution prepared above and the acidic silica sol solution in a ratio of 5: 5. The solution was again put into a 25 ° C. incubator and aged for 4 days.

유리의 세정Cleaning of glass

실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1.

실리카층 형성Silica layer formation

일정 비율로 혼합된 혼합 실리카 졸 용액에 미리 세정한 유리를 DIP COATER를 사용하여 30cm/분의 인상 속도로 도포하였다. 도포 후 100℃ 내지 150℃에서 30분간 건조기에 넣어 도포막을 건조시킨 후 전기로를 사용 400℃에서 30분간 소성하였다(승온 속도 7℃/분).The glass which was pre-washed in the mixed silica sol solution mixed at a constant ratio was applied at a pulling speed of 30 cm / min using a DIP COATER. After coating, the coating film was dried in a drier at 100 ° C to 150 ° C for 30 minutes, and then fired at 400 ° C for 30 minutes using an electric furnace (raising rate of 7 ° C / min).

발수제처리 및 평가Water repellent treatment and evaluation

실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1.

[실시예 5]Example 5

염기성 실리카 졸 용액의 제조Preparation of Basic Silica Sol Solution

금속 알콕사이드로서 테트라에톡시실란[Si(OC2H5)4] 10.4 중량%와 용매로서 에틸알콜 86.5 중량%, 염기성 촉매로서 암모니아수(NH4OH)를 3.1 중량%로 하여 염기성 실리카 졸 용액을 제조한 후, 밀봉하여 2시간 동안 교반시킨 뒤 25℃ 인큐베이터에 넣어 4일간 숙성시켰다. 일정 기간 숙성시킨 염기성 실리카 졸 용액은 염산으로 pH 3으로 적정 후 크기가 1 내지 150㎛인 세라믹 필터를 사용하여 여과시켰다.A basic silica sol solution was prepared using 10.4% by weight of tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] as a metal alkoxide, 86.5% by weight of ethyl alcohol as a solvent, and 3.1% by weight of ammonia water (NH 4 OH) as a basic catalyst. After sealing, the mixture was stirred for 2 hours and then aged in a 25 ° C. incubator for 4 days. The basic silica sol solution aged for a certain period of time was titrated to pH 3 with hydrochloric acid, and then filtered using a ceramic filter having a size of 1 to 150 µm.

산성 실리카 졸 용액의 제조Preparation of Acidic Silica Sol Solution

금속 알콕사이드로서 테트라에톡시실란[Si(OC2H5)4] 10.4 중량%와 용매로서 에틸알콜 86.5 중량%, 산성 촉매로서 염산(35%)을 0.02 중량%, 증류수 3.6 중량%로 산성 실리카 졸 용액을 제조한 후, 밀봉하여 2시간 동안 교반시킨 뒤 25℃ 인큐베이터에 넣어 4일간 숙성시켰다.10.4% by weight of tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] as metal alkoxide, 86.5% by weight of ethyl alcohol as solvent, 0.02% by weight of hydrochloric acid (35%) as acidic catalyst, 3.6% by weight of distilled water After the solution was prepared, it was sealed, stirred for 2 hours, and then aged in a 25 ° C. incubator for 4 days.

용액의 혼합 및 숙성Mixing and Aging of Solutions

상기에서 제조된 염기성 실리카 졸 용액과 산성 실리카 졸 용액을 3:7 의 비율로 혼합하여 혼합 실리카 졸 용액을 제조하였다. 이 용액을 다시 25℃ 인큐베이터에 넣어 6일간 숙성시켰다.The mixed silica sol solution was prepared by mixing the basic silica sol solution and the acid silica sol solution prepared above in a ratio of 3: 7. The solution was again put into a 25 ° C. incubator and aged for 6 days.

유리의 세정Cleaning of glass

실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1.

실리카층 형성Silica layer formation

일정 비율로 혼합된 혼합 실리카 졸 용액에 미리 세정한 유리를 DIP COATER를 사용하여 30cm/분의 인상 속도로 도포하였다. 도포 후 100℃ 내지 150℃에서 30분간 건조기에 넣어 도포막을 건조시킨 후 전기로를 사용 200℃에서 30분간 소성하였다(승온 속도 7℃/분).The glass which was pre-washed in the mixed silica sol solution mixed at a constant ratio was applied at a pulling speed of 30 cm / min using a DIP COATER. After coating, the coating film was dried in a drier at 100 ° C to 150 ° C for 30 minutes, and then fired at 200 ° C for 30 minutes using an electric furnace (raising rate of 7 ° C / min).

발수제처리 및 평가Water repellent treatment and evaluation

실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1.

[실시예 6]Example 6

염기성 실리카 졸 용액의 제조Preparation of Basic Silica Sol Solution

금속 알콕사이드로서 테트라에톡시실란[Si(OC2H5)4] 10.4 중량%와 용매로서 에틸알콜 86.5 중량%, 염기성 촉매로서 암모니아수(NH4OH)를 3.1 중량%로 하여 염기성 실리카 졸 용액을 제조한 후, 밀봉하여 2시간 동안 교반시킨 뒤 25℃ 인큐베이터에 넣어 4일간 숙성시켰다. 일정 기간 숙성시킨 염기성 실리카 졸 용액은 염산으로 pH 3으로 적정 후 크기가 1 내지 150㎛인 세라믹 필터를 사용하여 여과시켰다.A basic silica sol solution was prepared using 10.4% by weight of tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] as a metal alkoxide, 86.5% by weight of ethyl alcohol as a solvent, and 3.1% by weight of ammonia water (NH 4 OH) as a basic catalyst. After sealing, the mixture was stirred for 2 hours and then aged in a 25 ° C. incubator for 4 days. The basic silica sol solution aged for a certain period of time was titrated to pH 3 with hydrochloric acid, and then filtered using a ceramic filter having a size of 1 to 150 µm.

산성 실리카 졸 용액의 제조Preparation of Acidic Silica Sol Solution

금속 알콕사이드로서 테트라에톡시실란[Si(OC2H5)4] 10.4 중량%와 용매로서 에틸알콜 86.5 중량%, 산성 촉매로서 염산(35%)을 0.02 중량%, 증류수 3.6 중량%로 산성 실리카 졸 용액을 제조한 후, 밀봉하여 2시간 동안 교반시킨 뒤 25℃ 인큐베이터에 넣어 4일간 숙성시켰다.10.4% by weight of tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] as metal alkoxide, 86.5% by weight of ethyl alcohol as solvent, 0.02% by weight of hydrochloric acid (35%) as acidic catalyst, 3.6% by weight of distilled water After the solution was prepared, it was sealed, stirred for 2 hours, and then aged in a 25 ° C. incubator for 4 days.

용액의 혼합 및 숙성Mixing and Aging of Solutions

상기에서 제조된 염기성 실리카 졸 용액과 산성 실리카 졸 용액을 7:3 의 비율로 혼합하여 혼합 실리카 졸 용액을 제조하였다. 이 용액을 다시 25℃ 인큐베이터에 넣어 4일간 숙성시켰다.The mixed silica sol solution was prepared by mixing the basic silica sol solution and the acid silica sol solution prepared above in a ratio of 7: 3. The solution was again put into a 25 ° C. incubator and aged for 4 days.

유리의 세정Cleaning of glass

실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1.

실리카층 형성Silica layer formation

일정 비율로 혼합된 혼합 실리카 졸 용액에 미리 세정한 유리를 DIP COATER를 사용하여 30cm/분의 인상 속도로 도포하였다. 도포 후 100℃ 내지 150℃에서 30분간 건조기에 넣어 도포막을 건조시킨 후 전기로를 사용 400℃에서 30분간 소성하였다(승온 속도 7℃/분).The glass which was pre-washed in the mixed silica sol solution mixed at a constant ratio was applied at a pulling speed of 30 cm / min using a DIP COATER. After coating, the coating film was dried in a drier at 100 ° C to 150 ° C for 30 minutes, and then fired at 400 ° C for 30 minutes using an electric furnace (raising rate of 7 ° C / min).

발수제처리 및 평가Water repellent treatment and evaluation

실시예 1과 동일하게 실시하였다.It carried out similarly to Example 1.

[비교예 1]Comparative Example 1

염기성 실리카 졸 용액과 산성 실리카 졸 용액을 10:0의 비율로 혼합하여 혼합 실리카 졸 용액을 제조하고, 이 혼합 용액을 25℃ 인큐베이터에 넣어 1일간 숙성시킨 점을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.A mixed silica sol solution was prepared by mixing a basic silica sol solution and an acidic silica sol solution at a ratio of 10: 0, and the mixed solution was put into a 25 ° C. incubator and aged for one day, in the same manner as in Example 2. Was carried out.

[비교예 2]Comparative Example 2

혼합 실리카 졸 용액을 25℃ 인큐베이터에 넣어 8일간 숙성시킨 점을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 실시하였다.The mixed silica sol solution was put into a 25 ° C. incubator and subjected to the same procedure as in Comparative Example 1 except that the mixture was aged for 8 days.

[비교예 3]Comparative Example 3

염기성 실리카 졸 용액과 산성 실리카 졸 용액을 0:10의 비율로 혼합하여 혼합 실리카 졸 용액을 제조하고, 이 혼합 용액을 25℃ 인큐베이터에 넣어 8일간 숙성시킨 점을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.A mixed silica sol solution was prepared by mixing a basic silica sol solution and an acidic silica sol solution at a ratio of 0:10, and the mixed solution was put into a 25 ° C. incubator and aged for 8 days, in the same manner as in Example 2. Was carried out.

[비교예 4][Comparative Example 4]

혼합 실리카 졸 용액을 25℃ 인큐베이터에 넣어 8일간 숙성시킨 점을 제외하고는 비교예 3과 동일하게 실시하였다.The mixed silica sol solution was put into a 25 ° C. incubator and subjected to the same procedure as in Comparative Example 3 except that the mixture was aged for 8 days.

[표 1]TABLE 1

실시예에 따른 제조건.Conditions according to the examples.

실리카졸숙성기간단위:(일)Silica Sol Maturation Period: (day) 혼합비염기성실리카졸:산성실리카졸Mixed non-basic silica sol: acid silica sol 혼합실리카졸액숙성기간단위:(일)Mixed silica sol maturation period: (day) 실리카층 형성소성온도(℃)Silica Layer Forming Temperature (℃) 실 시 예 1Example 1 22 7 : 37: 3 66 400400 실 시 예 2Example 2 44 5 : 55: 5 44 300300 실 시 예 3Example 3 44 3 : 73: 7 22 400400 실 시 예 4Example 4 22 5 : 55: 5 44 400400 실 시 예 5Example 5 44 3 : 73: 7 66 200200 실 시 예 6Example 6 44 7 : 37: 3 44 400400 비 교 예 1Comparative Example 1 44 10 : 010: 0 1One 300300 비 교 예 2Comparative Example 2 44 10 : 010: 0 88 300300 비 교 예 3Comparative Example 3 44 0 : 100: 10 1One 300300 비 교 예 4Comparative Example 4 44 0 : 100: 10 88 300300

[표 2]TABLE 2

실시예 및 비교예 결과.Example and Comparative Example Results.

초기접촉각/물(°)Initial contact angle / water (°) 와이퍼블레이드내마모(15g/cm,20만회)Wiper Blade Wear Resistance (15g / cm, 200,000times) 와이퍼 블레이드 550g/cm,36000회Wiper blade 550g / cm, 36000 times Xe Lamp조사(1000W,100시간)Xe Lamp irradiation (1000W, 100 hours) 내알카리 시험Alkali test 내습성Moisture resistance 내후성2000시간Weather resistance 2000 hours 접촉각Contact angle 흠집scratch 실시예 1Example 1 112.1112.1 107.1107.1 radish 107.5107.5 110.1110.1 109.5109.5 111.8111.8 110.8110.8 실시예 2Example 2 128.2128.2 107.5107.5 radish 111.4111.4 127.5127.5 110.4110.4 120.5120.5 118.5118.5 실시예 3Example 3 116.7116.7 108.3108.3 radish 108.2108.2 115.9115.9 112.7112.7 112.3112.3 114.2114.2 실시예 4Example 4 127.1127.1 108.5108.5 radish 94.294.2 125.8125.8 108.9108.9 109.4109.4 112.9112.9 실시예 5Example 5 115.5115.5 108.4108.4 radish 100.2100.2 114.7114.7 113.2113.2 108.9108.9 109.8109.8 실시예 6Example 6 117.8117.8 108.7108.7 radish 112.4112.4 117.1117.1 116.1116.1 112.4112.4 116.8116.8 비교예 1Comparative Example 1 107.6107.6 -- -- 76.676.6 -- -- -- -- 비교예 2Comparative Example 2 101.8101.8 -- -- 42.542.5 -- -- -- -- 비교예 3Comparative Example 3 109.0109.0 -- -- 70.570.5 -- -- -- -- 비교예 4Comparative Example 4 111.5111.5 -- -- 86.786.7 -- -- -- --

표면 거칠기의 형상을 갖는 금속산화층을 형성시키는 혼합 금속산화물 졸 조성물 용액의 제조방법이 비교적 간단하고, 그 열처리 온도가 일반 소다라임 유리의 연화점 보다 낮으며, 표 2의 결과에서와 같이 내마모성 등과 같은 내구성이 뛰어난 발수유리의 제조가 가능하다.The method for preparing a mixed metal oxide sol composition solution for forming a metal oxide layer having a shape of surface roughness is relatively simple, its heat treatment temperature is lower than the softening point of ordinary soda lime glass, and durability such as wear resistance as shown in the results of Table 2 It is possible to manufacture this excellent water-repellent glass.

Claims (6)

구형의 입자를 갖는 테트라에톡시실란 졸 용액과;Tetraethoxysilane sol solution having spherical particles; 사슬 형태의 입자를 갖는 테트라에톡시실란 졸 용액과;Tetraethoxysilane sol solution having chain-shaped particles; 용매를;Solvents; 포함하는 거칠기 형성용 혼합 금속산화물 졸 용액.Mixed metal oxide sol solution for forming roughness. 제 1항에 있어서, 상기 구형의 입자를 갖는 테트라에톡시실란 졸 용액은,The tetraethoxysilane sol solution having the spherical particles according to claim 1, 테트라에톡시실란과 용매와 염기성 촉매로 이루어진 실리카 졸 용액을 제조하는 단계;Preparing a silica sol solution consisting of tetraethoxysilane, a solvent and a basic catalyst; 밀봉하여 교반시킨 뒤 상온에서 숙성시키는 단계;Sealing and agitating at room temperature after stirring; 산으로 pH를 1 내지 7이하로 적정 후 여과하는 단계;Filtering the pH with an acid below 1 to 7 and then filtering; 를 포함하는 방법으로 제조된 염기성 실리카 졸 용액이며,Is a basic silica sol solution prepared by the method comprising, 상기 사슬 형태의 입자를 갖는 테트라에톡시실란 졸 용액은,Tetraethoxysilane sol solution having the particles of the chain form, 테트라에톡시실란과 용매와 산성 촉매로 이루어진 실리카 졸 용액을 제조하는 단계;Preparing a silica sol solution consisting of tetraethoxysilane, a solvent and an acidic catalyst; 밀봉하여 교반시킨 뒤 상온에서 숙성시키는 단계;Sealing and agitating at room temperature after stirring; 를 포함하는 방법에 의하여 제조된 산성 실리카 졸 용액인 혼합 금속산화물 졸 용액.Mixed metal oxide sol solution is an acid silica sol solution prepared by the method comprising a. 세라믹 기판 위에 상기 1항의 혼합 금속산화물 졸 용액을 도포하고, 열처리함으로써 표면 거칠기의 형상을 갖는 금속산화층을 형성시키는 단계;Forming a metal oxide layer having a shape of surface roughness by applying the mixed metal oxide sol solution of claim 1 on a ceramic substrate and performing heat treatment; 플루오로알킬실란(fluoroalkylsilane)계의 발수제를 도포하는 단계를;Applying a fluoroalkylsilane-based water repellent; 포함하는 발수 세라믹의 제조방법.Method for producing a water-repellent ceramic containing. 제 3항에 있어서, 상기 열처리 온도는 100℃ 내지 500℃인 발수 세라믹의 제조방법.The method of claim 3, wherein the heat treatment temperature is 100 ℃ to 500 ℃. 제 3항에 있어서, 상기 혼합 금속산화물 졸 용액은 염기성 실리카 졸 용액: 산성 실리카 졸 용액의 혼합 비율을 3 내지 7 : 7 내지 3으로 혼합한 것인 발수 세라믹의 제조방법.The method of claim 3, wherein the mixed metal oxide sol solution is a mixture of a basic silica sol solution and an acidic silica sol solution in a range of 3-7: 7-3. 제 3항에 있어서, 상기 세라믹은 유리인 발수 세라믹의 제조방법.The method of claim 3, wherein the ceramic is glass.
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