KR20000011140A - 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물, 이의 제조 방법 및 이를이용한 오염방지 제품 - Google Patents

오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물, 이의 제조 방법 및 이를이용한 오염방지 제품

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Abstract

오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물은 다음의 성분 (A), (B), (C) 및 (D)로 구성되고, 다음의 성분 (C)의 양은 조성물의 전체 고체 내용물에 대해 5에서 80중량%의 범위로 혼합된다;
(A) 평균 화학식(Ⅰ): R2aSiOb(OR1)c(OH)d에서 R1과 R2는 1가의 탄화수소 그룹에 의해 나타내지고, 600에서 5000(폴리스티렌 눈금 곡선자를 사용하여 측정)의 평균 분자량인-무게를 가지는 부분 가수분해된 유기실록산; a, b, c 및 d는 다음 관계를 만족하는 수: a+2b+c+d=4, 0≤a<3, 0<b<2, 0<c<4, 및 0<d<4;
(B) 비이온 표면 활성제;
(C) 광-반도체.
(D) 물.

Description

오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 오염방지 제품
UV선에 광-반도체를 누출하면 활성 산소가 발생되는 것이 공지되어 있다(광-분석). 활성 산소가 산화할 수 있고, 유기물질을 분해할 수 있기 때문에, 기판의 표면상에 형성되는 광-반도체-함유 코팅이나 광-반도체 층을 가지는 제품은 표면에 고착된 탄소형 불순물 요소(예를 들면 자동차나 담배의 니코틴등과 같은 것으로부터의 배출가스에 포함된 미소 탄소)를 분해하는 자가 세척 효과(self-washing effect); 아민 조성물과 알데히드 조성물에 의해 나타나는 오염 악취 조성물을 분해하는 방취 효과(deodorizing effect); 및 대장균과 황색 포도상 구균에 의해 나타나는 세균의 발생을 저지하는 항-세균 효과(anti-microbial effect)를 가지는 것이 기대된다. UV선에 대한 광-반도체-함유 코팅하에서는 코팅 표면에 고착된 방수 유기 물질과 같은 먼지가 광-반도체에 의해 분해되고 제거되어, 코팅 표면에 대한 물의 접촉 각도가 작아지고 코팅 표면이 물에 의해 쉽게 젖는 효과가 있다(예를 들면 일본 특허 공개 공보 제 83,106/1986, 국제 공개 번호 제 WO 96/29375호 등을 참조하라). 상기 효과로부터, 옥외용 부재에 고착된 먼지가 씻겨 내려가는 동안 실내용 부재의 유리나 거울은 떨어지는 물방울에 안개가 생기지 않는 안개 방지 효과가 기대된다.
생산 시간에 열처리에 의해 에너테이스 크리스털을 만드는 산화티타늄의 고운 입자나 그이 물 분산은 상업적으로 가능하다. 300℃나 그 이상에서의 열처리는 입자 경계면에서 고운 입자를 소결함으로써 기판 표면상에 충분한 강도를 가지는 산화티타늄층을 형성하기 위해 필요하다. 기판은 열저항을 가지는 것에 제한된다.
300℃미만의 열저항을 가지는 기판 표면상의 광-촉매 산화티타늄을 고착하는 방법은 예를 들면, 저온 설정 바인더를 사용함으로써 상기 에너테이스 크리스털의 형태로 산화티타늄의 고운 입자를 고착하는 방법으로 알려져 있다. 그러나, 만약 산화티타늄이 유기형 바인더에 고착된다면, 활성 산소는 유기 바인더를 분해할 것이다. 내구성은 유기 바인더 조성물에 대해 기대될 수 없다.
한편, 무기 바인더는 활성 산소를 분해하기 힘들다. 무기 저온 설정 바인더는 예를 들면 실리콘 코팅 물질을 포함한다.
본 발명은 오염방지 특성, 안개방지 특성, 투명성, 기후 저항, 내구성 등에 있어서 우수한 코팅을 형성할 수 있는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물, 이를 생산하기 위한 방법 및 상기 조성물이 적용된 제품에 관한 것이다.
그러나, 광-반도체는 일반적으로 산화 금속이기 때문에, 이를 위한 분산 매체는 광-반도체를 즉시 분산하기 위해 물이 될 필요가 있다. 만약 투명도가 바람직한 코팅을 위해 필요하다면, 광-반도체의 입자 크기는 평균 직경이 0.1㎛나 그 미만의 초미립자이어야 한다. 그러나, 종래 실리콘 코팅 물질은 유기 용매형태이기 때문에, 광-반도체를 실리콘 코팅 물질에서 일정하게 분산하기가 어렵다. 광-반도체는 즉시 모이고 촉진시켜서, 바람직한 광-촉매 실행을 충분히 달성하기 위한 코팅 결과를 얻기가 힘들게 한다. 게다가, 상기 코팅은 저 투명도를 가지고, 즉시 불투명하게 된다. 이의 유용성은 제한된다.
따라서, 본 발명의 목적은 300℃보다 낮은 온도에서 경화될 수 있고, 여기에 일정하게 분산되는 광-반도체를 가지며, 오염방지 특성, 안개방지 특성등과 같은 광-반도체의 광-촉매로부터 유도되는 다양한 특성 외에 투명도, 기후저항, 내구성에서 우수한 코팅을 형성할 수 있는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 조성물을 생산하기 위한 방법과 상기 조성물에 적용되는 오염방지 물질을 제공하는 것이다.
상기 문제점을 해결하는 방법
본 발명의 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물은 다음의 성분 (A), (B), (C) 및 (D)로 구성되고, 상기 성분 (C)의 양은 조성물의 전체 고체 내용물에 대해 5에서 80중량%의 범위로 혼합된다;
(A) 평균 화학식(Ⅰ): R2aSiOb(OR1)c(OH)d에서 R1과 R2는 1가의 탄화수소 그룹에 의해 나타내지고, 600에서 5000(폴리스티렌 눈금 곡선자를 사용하여 측정)의 평균 분자량인-무게를 가지는 부분 가수분해된 유기실록산; a, b, c 및 d는 다음 관계를 만족하는 수: a+2b+c+d=4, 0≤a<3, 0<b<2, 0<c<4, 및 0<d<4;
(B) 비이온 표면 활성제 또는 음이온 표면 활성제;
(C) 광-반도체.
(D) 물.
상기 성분 (D)는 산화티타늄인 것이 바람직하다.
상기 성분 (C)는 0.001에서 0.03㎛의 평균 입자 직경을 가지는 고운 입자인 것이 바람직하다.
본 발명의 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물은 콜로이드같은 실리카를 포함할 수 있다.
본 발명의 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물은 또한 다음의 성분 (E)를 포함할 수 있다.
(E) 평균 화학식 (Ⅱ): HO(R3 2SiO)nH에서 R3은 1가 탄화수소 그룹을 나타내고 n은 3≤n≤50의 수에 의해 나타내지고, 두 터미널에서 수산기 그룹을 포함하는 직쇄상 폴리실록산 디올이다.
본 발명의 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물은 알키드 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 아크릴 실리콘 수지, 페놀 수지, 플루오르 수지, 폴리에스테르 수지, 염소 처리된 고무 수지, 우레탄 수지 및 멜라민 수지로부터 선택된 유기 수지중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.
상기 유기 수지는 다음 성분 (F)인 것이 바람직하다.
(F) 일반 화학식 (Ⅲ)-CH2=CR4(COOR5)에서 R4는 수소 원자 및/또는 메틸 그룹을 나타내고-에 의해 나타내지는 모노머의 공중합체인 아크릴 수지: 상기 모노머는 R5가 C1에서 C9까지 1가 탄화수소 그룹을 치환하거나 치환하지 않는 제 1 (메트) 아크릴레이트, R5가 에폭시 그룹 및/또는 글리시딜 그룹을 포함하는 에폭시 그룹, 글리시딜 그룹 및 탄화수소 그룹으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 그룹인 제 2 (메트) 아크릴레이트, 및 R5가 알콕시실일 그룹 및/또는 할로겐화된 실일 그룹을 포함하는 탄화수소 그룹인 제 3 (메트) 아크릴레이트를 포함한다.
본 명세서에서, (메트) 아크릴레이트 수단은 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트에 관한 것이다.
본 발명의 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물은 안료를 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 생산하는 제 1 방법은 상기 성분 (D)에서 분산된 상기 파우더를 구비하는 분산 및/또는 상기 성분 (C)의 파우더를 구비하는 상기 성분 (A), (B) 및 (D)를 포함하는 에멀션을 혼합하는 단계로 구성된다.
본 발명에 따른 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 생산하는 제 2 방법은 상기 성분 (A)와 (C)의 혼합으로부터의 유기 용매와 비용매 물질을 얻기 위한 유기 용매를 제거하는 단계와 상기 성분 (B)와 (D)를 구비하는 상기 비용매 물질을 혼합하는 단계로 구성된다.
본 발명에 따른 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 생산하는 제 3 방법은 일반화학식 (Ⅳ): R2mSi(OR1)4-m(이때 R1과 R2는 1가 탄화수소 그룹, m은 0부터 3까지의 정수)에 의해 나타내지는 가수분해가능한 유기실란을 혼합하는 단계, 그의 분산 및/또는 상기 성분 (C)의 파우더 및 상기 성분 (A)와 (C)를 함유하는 혼합물을 제공하기 위해 상기 성분 (D)를 포함하고, 상기 성분 (B)와 상기 혼합물을 혼합하는 단계와 필요하다면 부가적으로 성분 (D)를 포함한다.
본 발명의 오염방지 코팅된 물질은 기판의 표면상에 본 발명의 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물에 적용된 경화 코팅을 포함한다.
상기 기판은 무기 기판, 유기 기판, 무기/유기 혼합 기판, 및 상기 기판중 어느 하나에 적어도 하나의 유기 코팅층 및/또는 적어도 하나의 무기 코팅층을 가지는 코팅된 기판, 그리고 얇은 판으로 된 코팅을 가지는 기판과 유기 무기 혼합 코팅을 가지는 기판으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 적용된 기판 표면상의 코팅은 프리머층일 수도 있다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 조성물에서 성분 (A)로써 사용된 부분 가수분해된 유기실록산(이하에서 "부분 가수분해된 유기실록산 (A)라고 칭함)은 터미널에서 -OR1그룹과 -OH그룹 모두를 가지고 3차원 교차결합가능한 실리콘 혼합물이다.
부분 가수분해된 유기실록산 (A)을 나타내는 상기 화학식 (Ⅰ)에서 R1과 R2는 동일할 수도 있고 다를 수도 있는 1가 탄화수소 그룹이다.
R2는 1가 탄화수소 그룹인 한에 있어서는 특별히 제한적이지 않고 치환되거나 치환되지 않은 C1에서 C8까지의 1가 탄화수소 그룹이 바람직하다. 그의 예들은 메틸 그룹, 에틸 그룹, 프로필 그룹, 부틸 그룹, 펜틸 그룹, 헥실 그룹, 헵틸 그룹, 옥틸 그룹 등과 같은 알킬 그룹; 사이클로펜틸 그룹, 사이클로헥실 그룹등과 같은 사이클로알킬 그룹; 2-페닐에틸 그룹, 3-페닐에틸 그룹등과 같은 아알킬 그룹; 페닐 그룹, 톨릴 그룹등과 같은 아릴 그룹; 비닐 그룹, 알릴 그룹등과 같은 알케닐 그룹; 클로로메틸 그룹, γ-클로로프로필 그룹, 3,3,3-트리플루오로프로필 그룹등과 같은 할로겐-치환 탄화수소 그룹; γ-메타크릴옥시프로필 그룹, γ-글리사이드옥시프로필 그룹, 3,4-에폭시사이클로헥실에틸 그룹, γ-메르캅토프로필 그룹등과 같은 치환 탄화수소 그룹을 포함한다. 이들 중에서, C1에서 C4까지의 그룹과 페닐 그룹은 그들의 합성과 유용성이 용이하기 때문에 바람직하다.
R1은 1가 탄화수소 그룹이므로 특별히 제한되지 않으므로, 예를 들면, C1에서 C4까지의 알킬 그룹이 바람직하다.
부분 가수분해된 유기실록산 (A)을 생산하기 위한 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 만약 R1이 알킬 그룹(OR1은 알콕시 그룹)인 상기 화학식 (Ⅰ)의 부분 가수분해된 유기실록산이 얻어진다면, 가수분해가능 유기클로로실란과 가수분해가능 유기알콕시실란으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나나 둘 또는 그 이상의 가수분해가능 유기실란은 폴리유기실록산을 함유하는 실란올 그룹을 제공하기 위해 당업자에 공지된 방법에 따라 많은 양의 물과 가수분해되어진 후, 상기 제품에서의 실란올 그룹은 부분적으로 알콕실레이트되어 부분 가수분해 유기실록산 (A)이 얻어진다. 상기 제조 과정에서, 만약 가수분해가능 유기알콕시실란이 가수분해된다면, 알콕시 그룹중 일부는 물의 양이 조절된 상태에서 가수분해되어, 비반응 알콕시 그룹과 실란올 그룹을 모두 포함하는 부분 가수분해 유기실록산 (A)이 얻어질 수 있다. 상기 경우에, 유기실록산을 포함하는-상술된 실란올 그룹-상기에서 실란올 그룹의 부분 알콕시화를 위한 처리는 제거되어질 수 있다.
상기 가수분해가능 유기클로로실란은 메틸트리클로로실란, 디메틸디클로로실란, 페닐트리클로로실란, 디페닐디클로로실란 등을 포함하고 이에 한정되지 않는다.
상기 가수분해가능 유기알콕시실란은 특별히 한정되지 않고, 다음에 의해 예증된다; 상기 화학식 (Ⅳ)에 의해 나타내지는 가수분해가능 유기실란에서 R1은 알킬 그룹이다. m=0일 때 테트라알콕시실란의 특정 예는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란등이고, m=1일 때 유기트리알콕시실란의 예는 메틸 트리메톡시실란, 메틸 트리에톡시실란, 메틸 트리이소프로폭시실란, 페닐 트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란등이다. m=2일 때의 디오르가노디알콕시실란의 예는 디메틸디메톡시실란, 디메틸 디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 메틸페닐디메톡시실란등이고, m=3일 때의 트리오르가노알콕시실란이 예는 트리메틸메톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 트리에틸메톡시실란, 트리메틸이소프로폭시실란, 디메틸이소부틸메톡시실란등이다.
가수분해가능 유기실란의 부분 가수분해를 위해 사용된 촉매는 특별히 제한적이지 않지만, 예증된 산성의 촉매는 염산, 질산, 산성 콜로이드 실리카등과 같은 수용성산을 포함하고, 기본 촉매는 암모니아의 수성 용제, 기본 콜로이드 실리카 등을 포함한다. 만약 R1이 저급 알킬 그룹일 때 가수분해가능 알콕시실란이 가수분해가능 유기실란으로 사용된다면, 저급 알리파틱 알코올이 부분 가수분해로 발생되고, 상기 저급 알리파틱 알코올은 에멀션의 안정성의 감소에 기인한 양극성 용매이다. 본 발명의 조성물을 제조하기 전에 용매를 제거하는 것이 바람직하다.
부분 가수분해 유기실록산 (A)를 나타내는 상기 화학식 (Ⅰ)에서, a, b, c 및 d는 상술한 관계를 만족하는 숫자이다. 만약 a가 3이나 그 이상이라면, 적용된 후의 코팅의 큐어링이 잘 진행되지 않는 단점이 있다. 만약 b=0이라면, 화학식은 모노머를 나타낸다. 어떠한 경화 코팅도 형성되지 않는 문제점이 있다. 만약 b가 2라면, 화학식은 실리카(SiO2(이는 유기실록산이 아니다))를 나타낸다. 경화된 코팅에 균열이 발생하는 문제점도 있다. 만약 c=0이라면, 결과 분자 터미널은 단지 R2그룹과 친수성 OH 그룹이다. 분자의 친수성의 증가는 긴 주기 동안의 에멀션의 안정성을 얻을 수 없도록 한다. 만약 c=4라면, 화학식은 모노머를 나타낸다. 경화된 코팅이 형성되지 않는 문제점이 있다. 만약 d=0이라면, 분자 터미널은 단지 R2와 OR1그룹이고, 이들은 소수성 그룹이다. 상기 그룹은 에멀션의 긴-주기 안정성을 위해 이득이지만, 적용된 코팅의 경화 시간에서 교차결합 반응성에서 OR1그룹이 부족하기 때문에 충분히 경화된 코팅을 얻을 수 없다. 만약 d=4라면, 화학식은 모노머를 나타낸다. 경화된 코팅을 형성할 수 없는 문제점이 있다.
부분 가수분해된 유기실록산 (A)의 중량-평균 분자량이 폴리스티렌 측정 만곡자를 사용하여 측정되는 600에서 5000의 범위 내에 있다. 600이하의 분자량은 적용된 경화 코팅에 균열을 일으키는 문제점이 발생할 수 있다. 5000을 초과하는 분자량은 큐어링이 잘 진행하지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
부분 가수분해 유기실록산 (A)이 상술된 구조와 상술된 범위내의 평균 분자를 가지기 때문에, 그의 반응성이 높다. 그러므로 동일물을 포함하는 본 발명의 조성물은 그의 코팅을 큐어링하기 위한 큐어링 촉매를 필요로 하지 않고, 가열 큐어링 뿐만 아니라 저온 큐어링도 가능하다. 높은 반응성에도 불구하고, 부분 가수분해 유기실록산 (A)는 긴 주기동안 안정한 유화를 얻기 위해 분자 터미널에서 친수성-소수성 균형이 우수하다.
본 발명의 조성물에 결합된 부분 가수분해 유기실록산 (A)의 양은 30%보다 많지 않고, 20중량%보다 많지 않은 것이 바람직하다. 만약 양이 30중량% 이상이라면, 결과 코팅의 투명도는 낮거나 코팅에 균열이 쉽게 생기고, 수용성 조성물의 안정성도 낮아지게 된다.
부분 가수분해 유기실록산 (A)을 허용하기 위한 유화제로써 본 발명의 기능의 조성물에서 성분 (B)로써 사용된 표면 활성 작용제는 물에서 유화 입자로써 분산되어진다.
더구나, 표면 활성 작용제 (B)가 본 발명의 조성물에 적용된 경화된 코팅의 표면에 물에 적시는 것을 용이하게 하는 효과를 가지기 때문에, 코팅은 오염방지 실행의 증거가 되고, UV 광을 가진 코팅을 강제적으로 조사하지 않고도 그의 형성의 시작부터 빗물에 씻김으로써 오염방지가 실행된다. 표면 활성 작용제 (A)는 적용되어진 경화된 코팅의 표면을 악화시키거나 상기 코팅의 표면을 빗물로 깨끗이 씻어버릴수도 있지만, 상기 경우에, 상기 코팅에 포함된 광-반도체 (C)가 실내의 인공광이나 자연광의 조사에 광-촉매 실행을 악화함으로써, 코팅 실행의 시작부터 긴 주기 동안 물에 젖기 쉬운 성질을 유지하기 위한 코팅의 표면을 허용하기 위해 코팅의 표면은 물에 젖기 쉬운 성질이 주어진다.
표면 활성 작용제 (B)는 9나 그 이상의 HLB를 가지는 표면 활성 작용제이고, 본 발명의 조성물로써 얻어지는 에멀션의 안정성을 위해서는 10이나 그 이상이 바람직하다. 비이온이나 음이온 표면 활성 작용제의 적어도 하나에서, 바람직한 비이온 표면 활성 작용제는 다른 성분의 안정성의 악화를 방지하고 긴 주기동안 에멀션의 안정성을 위해 사용된다.
비이온 표면 활성 작용제로써, 폴리옥시에틸렌-첨가된 비이온 표면 활성 작용제, 옥시에틸렌-옥시프로필렌 코폴리머, 폴리하이드릭 알코올 지방과다 산 부분 에스테르, 폴리옥시에틸레이티드 폴리하이드릭 알코올 알리파틱 에스테르등이 사용가능하다. 이들 중에서, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 소비탄 지방과다 산 에스테르등과 같은 폴리에틸렌-첨가 비이온 표면 활성 작용제가 바람직하다. 보다 명확하게는, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르등과 같은 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르등과 같은 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 소비탄 모노팔미테이트등과 같은 폴리옥시에틸렌 소비탄 지방과다 산 에스테르이다. 상기 표면 활성 작용제는 단일하게 또는 조합하여 사용되어질 수 있다.
음이온 표면 활성 작용제로써, 예를 들면, 알킬벤젠 술포네이트, 알킬 나프탈렌 술포네이트, 지방과다 산 염, 로진 산 염, 디알킬 술포석시네이트, 하이드록시 알칸 술포네이트, 알칸 술포네이트, 알킬 설페이트, 알킬 포스페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 에테르 설페이트등이 채용가능하다.
본 발명의 조성물에 채용된 표면 활성 작용제 (B)의 양은 1에서 40중량%이고, 5에서 35중량%가 바람직하며, 부분 가수분해 유기실록산 (A)에 대해 5에서 31중량%가 가장 바람직하다. 만약 그 양이 1중량%보다 적다면, 유화작용이 어렵다. 만약 그 양이 40중량%를 초과한다면, 결과 코팅의 기후 저항과 큐어링 특성이 악화되거나 표면 활성 작용제 (B)가 광-반도체의 촉매 작용에 의해 분해되어, 경화된 코팅을 최종적으로 악화하고 코팅을 하얗게 하기 위해 코팅의 표면이 황화되거나 치환되어 경화된 코팅의 내구성이 없어진다.
본 발명의 조성물에 성분 (C)로써 사용된 광-반도체(이하에서 광-반도체 (C)라고 지칭함)는 특별히 한정적이지 않지만, 다음이 예시된다; 산화티타늄, 산화아연, 산화주석, 산화지르코늄, 산화텅스텐, 산화크롬, 산화몰리브덴, 산화철, 산화니켈, 산화루테늄, 산화코발트, 산화구리, 산화마그네슘, 산화게르마늄, 산화납, 산화카드뮴, 산화바나듐, 산화니오븀, 산화탄탈, 산화로듐, 산화레듐 등과 같은 산화 금속뿐만 아니라 스트론튬 티타네이트등. 상기 조성물중에서, 산화티타늄, 산화아연, 산화주석, 산화지르코늄, 산화텅스텐, 산화철 및 산화니오븀이 바람직한데, 이는 100℃ 또는 그 이하의 낮은 온도에서 베이킹과 큐어링된 후에도 활동을 나타내기 때문이다. 상기 중에서, 산화티타늄이 특히 바람직한데, 이는 광-촉매 실행, 안정, 쉬운 유용성 및 가격 때문이다. 산화티타늄이 광-반도체 (C)로 사용될 때, 에너테이스 크리스털형의 산화티타늄이 사용되는 것이 바람직한데, 이는 연장된 주기동안 높은 광-촉매 실행을 나타내기 때문이다.
광-반도체 (C)의 형태는 특별히 한정적이지 않다. 그러나, 예를 들면, 입자나 바늘 등의 형태일 수 있다. 혼합 안정성과 분산 안정성을 위해, 과립, 특히 고운 입자가 바람직하다.
광-반도체 (C)는 물질이 광-반도체 특성을 나타내기만 하면 특별히 한정적이지 않다.
광-반도체 (C)의 평균 입자 직경은 1에서 50,000㎚이고, 1에서 50㎚가 바람직하며, 안정되게 분산되고 단단한 케이크에 어떠한 침전도 형성하지 않기 위해서는 1에서 30㎚가 가장 바람직하다. 만약 코팅 투과성이 필요하다면, 직경은 1에서 30㎚가 바람직하다.
광-반도체 (C)의 한 종류 또는 두 종류 이상의 조합이 사용될 수도 있다.
UV선 하에서 광-반도체 (C)가 활성 산소(광-촉매)를 발생하는 것은 공지되어 있다. 활성 산소가 유기 물질을 산화하고 분해하기 때문에, 상기 특성은 코팅된 물질의 표면에 고착된 탄소형 먼지 성분(예를 들면, 담배의 니코틴이나 자동차로부터의 배출가스에 포함된 소량의 탄소)을 분해하는 자가 세정 효과; 알데히드 성분과 아민 성분에 의해 나타나는 악취 성분을 분해하는 탈취 효과; 및 황색 포도상 구균과 대장균에 의해 나타나는 세균 성분의 발생을 방지하는 항세균 효과를 얻기 위해 이용된다. 더구나, 코팅 표면에 부착된 방수 유기 물질등과 같은 먼지가 광-반도체 (C)에 의해 분해되고 제거되기 때문에, 코팅의 물에 젖기쉬운 성질이 개선되는 효과가 있다. 상기 효과는 그곳에 포함된 광-반도체 (C)의 양이나 코팅의 두께에 상관없이 증명될 수 있다.
광-반도체 (C)의 상업적 제품은 파우더나 분산으로 이용가능하다. 가장 좋은 분산은 물의 분산이지만, 유기 용매에서의 분산도 이용가능하다. 물에서 분산된 광-반도체는 수성이고, 에멀션으로 유도될 수 있기 때문에 이점이 있다. 비수성 유기 용매에서 분산된 광-반도체 (C)는 에멀션 안정성이 낮아지게 하고, 에멀션으로 유도되지 않도록 할 수 있다. 비수성 유기 용매에 분산된 광-반도체 (C)가 상기 일반 화학식 (Ⅳ)에 의해 표현되는 가수분해가능 유기실란을 위한 활성 촉매로써 사용될 때, 비수성 유기 용매에 분산된 광-반도체 (C)와 성분 (A)의 혼합물이 주어진다. 상기 혼합물에서 유기 용매를 제거함으로써, 성분 (A)와 광-반도체 (C)의 혼합물로써의 유화가 얻어질 수 있다.
더구나, 물에 분산된 광-반도체 (C)에서, 고체가 아닌 성분을 나타내는 물은 상기 일반 화학식 (Ⅳ)에 의해 표현되는 가수분해가능 유기실란을 위한 큐어링 작용제로써 사용되어질 수 있다.
만약 광-반도체 (C)가 파우더라면, 위상 분리, 교화, 침전물의 형성등과 같은 단점을 유발하는 종래의 다이노밀(dyno-mill), 페인트 셰이커(paint shaker) 등을 사용하는 직접 분산 방법에서 그의 에멀션은 파괴될 수 있다. 따라서, 적당하게 이를 교반하고 분산제로써 물에 분산되는(바람직하게는 높은 농도로) 광-반도체 (C)를 가지는 파우더형 염기에 첨가되는 것이 바람직하다. 파우더형 염기는 젖은 작용제, 점성 제어 작용제등외에도 분산제를 포함할 수 있다. 분산제의 한 예로써 비이온 우레탄 아크릴 블록 코폴리머를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
상기 파우더형 염기를 분산하는 방법은 특별히 한정되지 않고 종래 분산 방법일 수도 있다. 분산 보조, 커플링 작용제등은 분산 과정에 사용될 수 있다.
광-반도체 (C)는 이 위에 운반되는 금속을 포함할 수 있다. 여기에 운반되는 금속은 특별히 한정되지 않지만, 다음이 예시될 수 있고; 금, 은, 구리, 철, 아연, 니켈, 코발트, 플라툼, 루테늄, 팔라듐, 로듐, 카드뮴등, 상기 중 하나나 그 이상의 금속은 사용을 위해 적당히 선택될 수 있다. 금속을 운반함으로써, 광-반도체 (C)에서의 전류 분리는 광-촉매 작용을 보다 효과적으로 하기 위해 진행된다. 광-반도체 (C)에 운반된 금속을 포함하는 광-반도체 (C)는 광아래에서 산화 능력을 가진다. 상기 산화 능력은 탈취 효과, 항균 효과 등을 증명하는데 효과가 있다.
운반된 금속의 양은 특별히 한정적이지 않지만, 예를 들면, 그 양은 0.1에서 10중량%인 것이 바람직하고, 광-반도체 (C)에 비해 0.2에서 5중량%인 것이 더 바람직하다. 만약 운반된 금 속의 양이 0.1중량%미만이라면, 운반된 금속의 효과가 충분히 얻어질 수 없는 경향이 있다. 만약 금속이 10중량%를 초과한 양이 운반된다면, 그 효과는 증가하지 않고, 실행 등에 있어 변색, 악화와 같은 문제를 일으킬 수 있다.
금속을 운반하는 방법은 액침법, 침투법, 광-감소법 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
층사이에 있는 광-반도체 (C)를 가지는 교차결합된 진흙 바디가 사용될 수 있다. 층사이의 광-반도체 (C)를 유도함으로써, 광-반도체 (C)는 광-촉매 실행을 개선하기 위해 고운 입자를 유지한다.
오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물에 결합된 광-반도체 (C)의 양은 유용성, 오염방지 특성, 요구되는 효과, 광-반도체 (C)의 광-촉매 실행에 따라 변하지만, 5에서 80중량%가 바람직하고, 코팅 조성물의 전체 고체 함량에 비해 5에서 75중량%인 것이 더 바람직하다. 5중량%미만의 양에서, 광-촉매 실행은 낮고, 그의 오염방지 특성이 기대될 수 없다. 만약 75중량%를 초과한다면, 코팅에 적용된 광-반도체 (C)의 비율은 너무 높고; 결과 코팅의 강도가 낮으며; 항구성의 코팅이 형성될 수 없고; 코팅의 투명도가 낮아지며; 큐어링이 억제될 수 있다.
만약 광-반도체 (C)가 에너테이스형 산화티타늄이라면, 결합된 광-반도체 (C)의 양은 항균 실행, 유기 물질의 분해를 효과적으로 실행하기 위해 적어도 50중량%인 것이 바람직하다. 광-반도체 (C)의 양은 빗물 등에 씻김으로써 오염방지 특성과 안개방지 특성을 효과적으로 실행하는 코팅에 적용된 경화 코팅을 가지는 물에 젖는 특성을 제공하기 위해 50중량%미만일 수 있다.
본 발명의 조성에서 성분 (D)(이하에서 "물 (D)"라고 지칭함)로써 사용된 물의 양은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 조성물의 전체양에서 그의 양은 50에서 90중량%가 바람직하고, 60에서 90중량%가 더 바람직하다. 만약 물 (D)의 양이 상기 범위를 벗어난다면, 침전 발생, 결과 에멀션의 안정성이 낮아지는 등의 단점이 발생하는 경향이 있다.
본 발명의 조성물은 또한 필요에 따라 콜로이드 실리카를 또한 포함할 수 있다. 콜로이드 실리카의 효과는 그 표면의 단단함과 적용된 경화 코팅의 강도를 증가시키기 위해 적용된 코팅에 우수한 코팅-형성 특성이 주어진다.
콜로이드 실리카에서 실리카의 양은 한정되지 않지만, 예를 들면, 그 향은 5에서 100중량%인 것이 바람직하고, 부분 가수분해 유기실록산 (A)에 비해 15에서 80중량%인 것이 더 바람직하다. 만약 실리카의 양이 5중량%미만이라면, 바람직한 코팅 강도를 얻을 수 없다. 만약 양이 100중량%를 초과한다면, 콜로이드 실리카의 일정한 분산은 어렵게 된다. 부분 가수분해 유기실록산 (A)은 겔을 형성하거나 광-반도체 (C)의 분산에 영향이 있고, 광-반도체 (C)의 침강과 집합과 같은 문제를 일으킨다.
콜로이드 실리카는 한정되지 않지만, 예를 들면, 알코올을 사용하는 것과 같은 비수성 유기 용매에서 분산되거나 물에서 분산되는 실리카이다. 일반적으로, 성기 콜로이드 실리카는 고체 함량으로써 실리카가 20에서 50중량%를 포함한다. 상기 값으로부터, 결합되어지는 실리카의 양이 결정될 수 있다. 물에 분산되는 콜로이드 실리카의 이점은 수성이라는 것이고 에멀션으로 유도될 수 있다는 것이다. 비수성 유기 용매에 분산된 콜로이드 실리카가 상기 일반 화학식 (Ⅳ)에 의해 표현되는 가수분해가능 유기실란을 위한 활성 촉매로써 사용될 때, 비수성 유기 용매에 분산된 콜로이드 실리카와 성분 (A)의 혼합물이 주어진다. 상기 혼합물로부터 유기 용매를 제거함으로써 성분 (A)와 콜로이드 실리카의 혼합물이 유화될 수 있다. 물에 분산된 콜로이드 실리카에서, 고체와는 다른 성분으로써 표현되는 물은 상기 일반 화학식 (Ⅳ)에 의해 표현되는 가수분해가능 유기실란을 위한 경화제로써 사용되어질 수 있다.
물에 분산된 콜로이드 실리카는 일반적으로 물-유리로부터 제조되거나 상업적 제품으로써 쉽게 얻어질 수 있다. 유기 용매에 분산된 콜로이드 실리카는 유기 용매에 의해 물에 분산된 상기 콜로이드 실리카에서 물을 대체함으로써 쉽게 제조될 수 있다. 물에 분산된 콜로이드 실리카와 동일한 방법으로, 유기 용매에 분산된 콜로이드 실리카는 상업적 제품으로써 쉽게 얻어질 수 있다. 그러나, 분산된 콜로이드 실리카의 유기 용매는 한정적이지 않고, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올등과 같은 저급 지방 알코올; 에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트 등과 같은 에틸렌 글리콜 유도체; 디에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르등과 같은 디에틸렌 글리콜 유도체; 및 디아세톤 알코올 등으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나나 그 이상 종류를 사용하는 것이 가능하다. 이들 친수성 유기 용매의 조성에서, 톨루엔, 크실렌, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 메틸 에틸 케톡심등과 같은 것을 사용하는 것이 가능하다. 이들 중에서, 저급 지방 알코올은 쉬운 비용매화를 위해 바람직하다.
본 발명의 조성물은 필요하다면 성분 (E)로써(이하에서 "터미널에서 하이드록실 그룹을 포함한 직쇄 폴리실록산 디올 (E)" 또는 간단히 "폴리실록산 디올 (E)"이라고 칭함) 양 터미널에서 하이드록실 그룹을 포함하는 상술한 직쇄 폴리실록산 디올을 포함할 수도 있다. 폴리실록산 디올 (E)은 조성물의 큐어링을 개선함으로써 저온 큐어링을 견디고, 상기 코팅에 강도(유연성)가 주어짐으로써 조성물에 적용된 경화 코팅의 균열 저항을 개선한다.
양 터미널 (E)에서 하이드록실 그룹을 포함하는 직쇄 폴리실록산 디올을 나타내는 상기 평균 화학식 (Ⅱ)에서, R3은 1가 탄화수소 그룹에 한해서 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 화학식 (Ⅰ)에서 R2로서 기술된 동일 그룹이 사용될 수 있다. R3을 가지는 직쇄 폴리실록산 디올중에서, 쉬운 유용성, 코팅의 균열 저항의 개선 및 경화된 코팅의 기후 저항의 감소가 없으므로 디메틸 실록산 디올과 메틸 페닐 실록산 디올이 바람직하다.
양 터미널 (E)에서 하이드록시 그룹을 포함하는 직쇄 폴리실록산 디올이 분자 터미널에서 OH 그룹과 다른 활성 그룹을 가지지 않기 때문에, 그 분자가 반응성에서 상대적으로 빈약하다. 따라서, 경화된 코팅에서 폴리실록산 디올 (E)의 분자 터미널은 묶이고, 또는 조성물 (A)에 묶이지 않는다. 폴리실록산 디올 (E)의 주 체인은 2차원 구조를 가지고 비교적 쉽게 이동하며, 균열 발생을 방지하기 위해 조성물 (A)의 교차결합으로부터 기인한 경화 수축을 흡수할 수 있게된다. 더구나, 폴리실록산 디올 (E)에서 양 터미널의 하이드록실 그룹이 성분 (A)의 OR1그룹에 쉽게 묶이기 때문에, 폴리실록산 디올 (E)은 성분 (A) 분자사이의 교차결합 작용제로써 낮은 온도에서 구조를 형성할 수 있다. 따라서, 만약 폴리실록산 디올 (E)이 성분 (A)에서 OR1그룹을 만나는 하이드록실 그룹을 가진다면, 저온에서 적용된 코팅의 큐어링은 보다 더 확실할 수 있다. 즉, 폴리실록산 디올 (E)은 2 효과 즉, 코팅 큐어링을 개선하는 효과와 적용된 코팅 유동성을 반환하는 효과를 얻을 수 있다. 상기 효과들은 폴리실록산 디올 (E)의 경우에 가장 높고, 이때 상기 화학식 (Ⅱ)에서의 "n"은 3≤n≤50(5≤n≤45가 바람직하고, 5≤n≤40이 가장 바람직하다)의 범위이다. 폴리실록산 디올 (E)은 직쇄구조이므로, 경화 압력을 즉시 흡수하고 교차결합 작용제로써 네트워크 구조를 즉시 형성한다. 높은 "n"은 유연장치로써 높은 효과를 가리킨다. 만약 "n"이 3미만이라면 유연장치로써 어떠한 효과도 없다. 터미널 -OH 그룹의 높은 반응성에 기인한 "n"을 낮추면, 큐어링 작용제로써 효과는 높다. 만약 "n"이 50보다 크다면, 터미널 -OH 그룹의 반응성도 낮아지고, 그 분자가 커지는 경향이 있을 때 큐어링 작용제로써의 효과도 낮아지고, 성분 (A)로의 결합도 가능하게 하여 가격면에서 위상 분리와 하얗게 하는 결과가 생긴다.
본 발명의 조성물에 결합된 폴리실록산 디올 (E)의 양은 "n"에 따라 변하고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 1에서 70중량%가 바람직하고, 성분 (A)에 비해 10에서 55중량%가 더 바람직하다. 만약 1중량%미만의 양이라면, 교차결합 작용제로써 충분한 네트워크 구조를 형성할 수 없다. 만약 70중량%부다 많은 양이라면, 묶이지 않은 폴리실록산 디올 (E)은 코팅의 큐어링을 억제하는 것과 같은 단점이 즉시 유발된다. 저온에서 높은 큐어링 특성을 가지는 실리콘 에멀션 코팅 조성물과 균열 저항을 가지는 경화된 코팅을 형성하는 것이 가능한 것은 높은 "n"에서 낮은 "n"의 범위에 있는 폴리실록산 디올 (E)의 적당한 양을 혼합함으로써 제공되어질 수 있다.
본 발명의 조성물로 폴리실록산 디올 (E)을 결합하는 방법은 성분 (A)의 비용매화전에 성분 (E)를 결합하거나 성분 (E)의 유화후에 성분 (E)를 결합하는 방법이 있지만, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 조성물은 알키드 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 아크릴 실리콘 수지, 페놀 수지, 플루오르 수지, 폴리에스테르 수지, 염소 처리된 고무 수지, 우레탄 수지 및 멜라민 수지로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 유기 수지를 포함할 수 있다.
상기 유기 수지는 코팅의 균열 저항을 개선하기 위해 본 발명의 조성물에 적용된 경화 코팅에 강도(유연성)를 제공하는 성분이다. 본 발명의 조성물의 중요 성분인 실리콘 수지 사이의 적합성과 상기 유기 수지가 유기 용매 시스템에서 빈약하기 때문에, 적용된 코팅에서 하얗게 됨과 용액에서 위상 분리가 쉽게 발생한다. 에멀션 시스템에서 상기 성분은 에멀션 입자로써 각각 나타나므로 상기 문제는 쉽게 발생하지 않는다. 따라서, 본 발명의 조성물로 상기 유기 수지를 결합하는 방법은 상기 유기 수지가 유화되기전에 본 발명의 조성물의 에멀션과 혼합되는 방법이다.
본 발명의 조성물이 수지를 포함할 때, 그 양은 제한되지 않지만, 주어진 바람직하고 억제되지 않는 유연성인 성분 (A)의 큐어링 범위 내에서 수지 종류에 따라 변한다. 예를 들면, 유기 수지의 양은 1에서 50중량% 범위이고, 성분 (A)에 대해 5에서 20중량%인 것이 더 바람직하다. 만약 양이 1중량% 미만이라면, 충분한 유연성이 얻어질 수 없다. 만약 양이 50중량%보다 많다면, 성분 (A)의 큐어링은 억제될 수도 있고, 광-반도체 (C)의 광-촉매 작용에 기인한 코팅의 분해와 악화의 진행에 의해 경화되고 적용된 코팅의 내구성이 낮아진다.
만약 부가 성분으로써 상기 유기 수지를 포함하는 본 발명의 조성물이 자연광에 노출된 옥외 환경에 사용된 부재의 표면상에 적용된 경화 코팅을 형성하기 위해 사용된다면, 상기 유기 수지는 상술한 성분 (F)으로써 아크릴 수지(이하에서 "아크릴 수지 (F)"라고 지칭함)인 것이 바람직하다.
아크릴 수지 (F)는 본 발명의 조성물에 적용된 경화 코팅을 개선하는 효과를 가지므로, 균열이 방지되고 코팅을 두껍게 하는 것이 가능하다. 아크릴 수지 (F)는 상기 농축된 교차결합 제품으로 아크릴 수지 (F)를 결합함으로써 본 발명의 조성물에 적용된 경화 코팅의 3차원 조직을 형성하는 성분 (A)의 농축되고 교차결합된 제품의 아크릴 변형을 위해 사용된다. 상기 농축 교차결합된 제품의 아크릴 변형은 그 기판으로 본 발명의 조성물에 적용된 경화 코팅의 고착을 개선한다.
아크릴 수지 (F)는 성분 (A)에 아주 우수하다. 유화는 그것이 혼합된 후 가능하다. 결과 에멀션에서, 성분 (A)와 (F)는 그의 혼합(아크릴 변형 제품)의 에멀션 입자로써 표현된다. 에멀션 입자와 같은 것을 포함하는 실리콘 에멀션 코팅-조성물에 적용된 경화 코팅은 (A)와 (F) 각각의 독립 에멀션을 혼합함으로써 얻어지는 실리콘 에멀션 코팅-조성물에 적용된 경화 코팅에서 유연성, 내구성, 고착성등이 우수하다.
아크릴 수지 (F)의 성분 모노머중 하나로써 제 1 (메트) 아크릴레이트는 화학식 (Ⅲ)에 의해 표현되는 성분중 적어도 하나이고, 이때 R5는 치환되거나 치환되지 않은 C1에서 C9까지의 1가 탄화수소 그룹이고, 성분은 메틸 그룹, 에틸 그룹, n-프로필 그룹, i-프로필 그룹, n-부틸 그룹, i-부틸 그룹, 이차-부틸 그룹, 삼차-부틸 그룹, 펜틸 그룹, 헥실 그룹, 헵틸 그룹, 옥틸 그룹등과 같은 알킬 그룹; 사이클로펜틸 그룹, 사이클로헥실 그룹등과 같은 사이클로알킬 그룹; 2-페닐에틸 그룹, 2-페닐프로필 그룹, 3-페닐프로필 그룹등과 같은 알알킬; 페닐 그룹, 톨릴 그룹등과 같은 아릴 그룹; 클로로메틸 그룹, γ-클로로프로필 그룹, 3,3,3-트리플루오르프로필 그룹등과 같은 할로겐화된 탄화수소; 2-하이드록시에틸 그룹등과 같은 하이드록시 탄화수소 그룹;에 의해 예증된다.
아크릴 수지 (F)의 다른 성분 모노머로써 제 2 (메트) 아크릴레이트는 화학식 (Ⅲ)에 의해 표현되는 성분중 적어도 하나이고, 이때 R5는 에폭시 그룹, 글리신 그룹 및 에폭시 그룹 및/또는 글리신 그룹(예를 들면, γ-글리시독시프로필 그룹등)을 포함하는 탄화수소 그룹이다.
아크릴 수지 (F)의 다른 성분 모노머로써 제 3 (메트) 아크릴레이트는 화학식 (Ⅲ)에 의해 표현되는 성분중 하나이고, 이때 R5는 트리메톡실릴 프로필 그룹, 디메톡시메틸실릴 프로필 그룹, 모노메톡시디메틸실릴 프로필 그룹, 트리에톡실릴 프로필 그룹, 디에톡시메틸실릴 프로필 그룹, 에톡시디메틸실릴 프로필 그룹, 트리클로로실릴 프로필 그룹, 디클로로메틸실릴 프로필 그룹, 클로로디메틸실릴 프로필 그룹, 클로로디메톡시실릴 플로필 그룹, 디클로로메톡시실릴 프로필 그룹등과 같은 할로겐화된 실릴 그룹 및/또는 알콕시실릴 그룹을 포함하는 탄화수소 그룹이다.
아크릴 수지 (F)는 적어도 하나의 제 1 (메트) 아크릴레이트, 적어도 하나의 제 2 (메트) 아크릴레이트, 및 적어도 하나의 제 2 (메트) 아크릴레이트를 포함하는 적어도 3종류의 (메트) 아크릴레이트의 공중합체이다. 공중합체는 제 1, 제 2 및 제 3 (메트) 아크릴레이트나 다른 (메트) 아크릴레이트로부터 선택된 적어도 하나의 모노머를 더 포함할 수 있다.
제 1 (메트) 아크릴레이트는 본 발명의 조성물에 적용된 경화 코팅의 굳기를 개선하기 위한 성분이다. 상기 목적을 위해, 치환되거나 또는 치환되지 않은 R5그룹은 부피가 큰 것이 바람직하고, 이의 탄소 원자수는 2 또는 그 이상이 바람직하다.
제 2 (메트) 아크릴레이트는 기판에 대한 본 발명의 조성물에 적용된 경화 코팅의 고착을 개선하기 위한 성분이다.
제 3 (메트) 아크릴레이트는 본 발명의 조성물의 큐어링 시간에 성분 (A)와 아크릴 수지 (F) 사이의 화학적 결합을 형성한다. 이에 의해, 아크릴 수지 (F)는 적용된 경화 코팅에 고정된다. 더구나, 제 3 (메트) 아크릴레이트는 성분 (A)를 구비하는 아크릴 수지 (F)의 적합성을 개선하기 위한 부가적인 효과를 가진다. 아크릴 수지 (F)의 분자 질량은 성분 (A)와 아크릴 수지 (F) 사이의 적합성에 많이 의존한다. 따라서, 아크릴 수지 (F)는 1,000에서 50,000 범위사이의 평균 분자 질량을 가지는 것이 바람직하고, 폴리스티렌 눈금 곡선자에 의해 측정될 때는 1,000에서 20,000 사이인 것이 더 바람직하다. 만약 아크릴 수지 (F)의 평균 분자 질량이 50,000을 초과한다면, 위상 분리가 발생하고 결과 코팅이 하얗게 된다. 만약 분자 질량이 1,000보다 적다면, 코팅의 굳기는 낮아지고 균열이 쉽게 발생하게 된다.
제 2 (메트) 아크릴레이트의 양은 공중합체에서 모노머 중량비에 대해 2% 또는 그 이상인 것이 바람직하다. 만약 양이 2%미만이라면, 결과 코팅의 고착이 빈약해진다.
제 3 (메트) 아크릴레이트의 양은 공중합체에서 모노머의 중량비에 대해 2에서 50% 범위 이내인 것이 바람직하다. 만약 양이 2% 미만이라면, 아크릴 수지 (F)와 성분 (A)사이의 적합성이 빈약하고, 결과 코팅이 하얗게 된다. 만약 양이 50%보다 크다면, 아크릴 수지 (F)와 성분 (A) 사이의 결합 밀도는 아크릴 수지의 고유 강도를 개선하기 위해 너무 높은 경향이 있다.
아크릴 수지의 합성 방법은 유기 용매에서 부유 중합, 에멀션 중합 및 종래의 용액 중합에 의한 기본 중합, 또는 음이온 중합과 양이온 중합을 포함하지만 한정적이지 않다.
용액 중합에 의해 공지된 기본 중합 방법이 채용될 수도 있다. 예를 들면, 제 1, 제 2 및 제 3 (메트) 아크릴레이트 모노머는 반응로에서 유기 용매에서 용해되고, 기본 중합 기폭제가 더 첨가된다. 혼합물은 가열하에서 질소 증기에 반응한다. 상기 유기 용매는 톨루엔, 크실렌, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 아세테이트 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 등에 의해 예증되지만 이에 한정되지 않는다. 기본 중합 기폭제는 큐멘 히드로퍼옥시드, 3차 부틸 히드로퍼옥시드, 디큐밀 퍼옥시드, 디-tert-부틸 퍼옥시드, 벤조일 퍼옥시드, 아세틸 퍼옥시드, 라우로일 퍼옥시드, 아조비시소부티로니트라일, 수소 퍼옥시드-Fe2+염, 퍼술페이트-NaHSO3, 큐멘 히드로퍼옥시드-Fe2+염, 벤조일 퍼옥시드-디메틸 아닐린, 퍼옥시드-드리에틸 알루미늄 등에 의해 예증되지만, 이에 한정되지 않는다. 분자량을 제어하기 위해, 체인 전이 작용제가 또한 첨가될 수 있다. 전이 작용제는 모노에틸 하이드로퀴논, p-벤조퀴논 등과 같은 퀴논; 메르캅토아세트산-에틸 에스테르, 메르캅토아세트산-n-부틸 에스테르, 메르캅토아세트산-2-에틸 헥실 에스테르, 메르캅토사이클로헥산, 메르캅토사이클로펜탄, 2-메르캅토에탄올등과 같은 티올; 디-3-클로로벤젠 티올, p-톨루엔 티올, 벤젠 티올등과 같은 티오페놀; γ-메르캅토프로필트리메톡시실란등과같은 티올 유도체; 페닐 피크릴 히드라진; 디페닐 아민; 및 3차 부틸 카테콜에 의해 예증되지만, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 조성물은 에멀션 입자에서 부분 가수분해 유기실록산 (A)의 분자 질량의 안정성을 개선하기 위한 필요에 따라 수용성 유기 용매를 포함할 수 있다. 사용되어질 수 있는 수용성 유기 용매는 특별히 한정되지 않지만, 25℃에서 물 100g당 1g 또는 그 미만의 용해성을 가지는 용매가 사용될 수 있다. 상기 용매는 벤젠, 톨루엔 및 크실렌 등에 의해 예증된다. 만약 상기 수용성 유기 용매가 사용된다면, 그 양은 환경 문제등이 유발되지 않는 범위내이고, 예를 들면, 0에서 20중량%이면 바람직하고, 조성물의 전체 양에 대해 0에서 10중량%인 것이 더 바람직하다.
필요하다면, 본 발명의 조성물은 에멀션 안정성을 개선하기 위해 첨가되어지는 농조화제, 보호 콜로이드 작용제 등을 포함할 수 있다.
보호 콜로이드 작용제는 표면 활성 작용제 뿐만 아니라 농조화제로써 사용되어질 수 있다.
상기 농조화제나 보호 콜로이드 작용제는 하이드록시에틸 셀룰로스, 하이드록시프로필 셀룰로스, 하드록시프로필 메틸 셀룰로스, 카르복시메틸 셀룰로스등과 같은 셀룰로스; 구아 검, 로우커스트 콩 검등과 같은 다당류; 젤라틴, 카세인등과 같은 동물성 단백질; 및 용해가능 녹말, 알긴산염, 폴리비닐 알코올, 소듐 폴리아크릴레이트등과 같은 수용성 중합 조성물에 의해 예증되지만, 이에 한정되지 않는다.
비이온 우레탄 아크릴 블록 공중합체는 농조화제로써 사용되어질 수 있다. 비이온 우레탄 아크릴 블록 공중합체는 본 발명의 조성물을 에멀션을 가지는 농조화제의 아주 일정한 네트워크를 형성하기 위해 에멀션 입자와 연관된 능력을 나타낸다. 그 때문에 에멀션의 안정성은 우수한 유동 특성에 의해 개선되고, 평준화 특성과 두꺼운 코팅 특성은 본 발명의 조성물에 주어질 수 있다. 상기 비이온 우레탄 아크릴 블록 공중합체는 상업적 제품으로써 이용가능하다. 만약 본 발명의 조성물이 비이온 우레탄 아크릴 블록 공중합체를 포함한다면, 그 양은 0.1에서 10중량%인 것이 바람직하고, 성분 (A)에 대해 1에서 5중량%인 것이 더 바람직하며, 특별히 한정되지는 않는다. 만약 그 양이 0.1중량%미만이라면, 상기 네트워크는 형성되기에 충분하지 않다. 만약 양이 10중량%이상이라면, 경화된 코팅의 기후 저항이 없어질 수도 있다.
본 발명 조성물의 색깔은 필요하다면, 안료, 염색등과 같은 착색 작용제를 결합함으로써 제어될 수 있다. 본 발명 조성물을 형성하는 적용된 경화 코팅의 코팅 실행은 만약 착색 작용제를 포함한다면 낮아지는 것이 어렵다.
사용되어지는 안료는 특별히 한정적이지 않지만, 예를 들면, 카본 블랙, 퀴나크리돈, 나프톨 레드, 사아닌 블루, 시아닌 그린, 한사 옐로우등과 같은 유기 안료; 및 산화티타늄, 바륨 설파이트, 레드 옥사이드, 복잡한 산화금속등과 같은 무기 안료등으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나나 그 이상의 조성물을 채용하는 것이 가능하다.
안료를 분산하는 방법에 있어서, 만약 안료 파우더가 다이노-닐, 페인트 셰이커 등에 의해 직접 분산된다면, 에멀션 파괴, 위상 분리, 겔화, 침전등과 같은 단점이 발생할 수 있다. 따라서, 분산제로 물에 분산되는 안료(고농도가 바람직)를 가지는 안료 염기가 에멀션에 첨가되고 적당히 교반되는 것이 바람직하다. 안료 염기는 상업적 제품으로써 쉽게 얻어질 수 있다. 안료 염기는 습윤 작용제, 점성-제어 작용제등 외에도 분산제를 포함할 수 있다. 분산제의 한 예로 상기 비이온 우레탄 아크릴 블록 공중합체가 포함될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
안료 염기를 분산하는 방법은 특별히 한정되지 않고 종래의 분산 방법이 사용될 수 있다. 분산, 분산 보조를 위해 결합 작용제등이 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물에 결합된 안료의 양은 안료의 종류에 따라 차폐 특성이 변하기 때문에 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 5에서 100중량%인 것이 바람직하고, 성분 (A), (B) 및 (C)의 전체 양에 대해 5에서 80중량%인 것이 더 바람직하다. 만약 안료의 양이 5중량% 미만이라면 차폐 특성이 빈약해지는 경향이 있다. 만약 그 양이 100중량%를 초과한다면, 결과 코팅의 부드러움은 빈약해지거나 경화 코팅의 강도가 낮아진다.
본 발명의 조성물의 색깔을 제어하는데 사용되는 염료는 아조형, 안트라퀴논형, 인디고형, 설파이트형, 트리페닐 메탄형, 크산텐형, 알리자린형, 아크리딘형, 퀴논이민형, 티아졸형, 메틴형, 니트로형, 니트로소형등과 같은 염료를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 상기 그룹으로부터 선택된 하나의 염료나 둘 이상의 염료의 조합이 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물에서, 염료의 양은 착색 특성이 염료의 종류에 따라 변하기 때문에 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들면, 그 양은 0.1에서 50중량%인 것이 바람직하고, 성분 (A), (B) 및 (C)의 전체 양에 대해 1에서 40중량%인 것이 더 바람직하다. 만약 염료의 양이 0.1중량% 미만이라면, 착색 특성이 낮아지는 경향이 있다. 만약 양이 50중량%보다 많다면, 경화된 코팅의 내구성이 약해지거나 경화된 코팅의 강도가 낮아질 수 있다.
본 발명의 조성물은 본 발명의 효과를 불리하게 하지 않도록 하는 양만큼의 평준화 작용제, 금속 파우더, 유리 파우더, 항균 작용제(바람직하게는 무기 항균 작용제), 산화방지제, 정전기 방지제, UV 흡수제, 변형 작용제, 항-균류 작용제등과 다른 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물이 저온에서 경화되거나 규어링 작용제없이 가열되어 경화될 때, 큐어링 촉매는 필요하지 않다. 부분 가수분해 유기실록산 (A)의 농축 반응을 진행함으로써 실온에서 코팅을 큐어링하거나 적용된 코팅의 열적 큐어링을 진행하는 목적에 따라 큐어링 촉매가 더 결합될 수 있다. 큐어링 촉매는 알킬 티타네이트; 주석 라우레이트, 주석 옥틸레이트, 철 옥틸레이트, 납 옥틸레이트, 디부틸틴 디라우레이트 및 디옥틸틴 디말리에이트등과 같은 금속 카르복실레이트; n-헥실 아민, 구아니딘 및 그의 하이드로클로라이드등과 같은 아민 조성물; 디부틸아민-2-헥소에이트, 디메틸아민 아세테이트 및 에타놀아민 아세테이트등과 같은 아민 카르복실레이트; 테트라메틸 암모늄 아세테이트등과 같은 퀘테너리 암모늄 카르복실레이트; 테트라에틸펜타민과 같은 아민; N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필트리메톡시 실란 및 N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필메틸디메톡시 실란등과 같은 아민형 실란 결합 작용제; p-톨루엔 술포닉 산, 프탈산 및 하이드로클로르산과 같은 산; 알루미늄 알콕시드 및 알루미늄 크실레이트와 같은 알루미늄 조성물; 리튬 아세테이트, 포타슘 아세테이트, 리튬 포메이트, 소듐 포메이트, 포타슘 포스페이트 및 포타슘 하이드록시드와 같은 알칼리 금속염; 테트라이소프로필 티타네이트, 테트라부틸 티타네이트 및 티타늄 테트라세틸 아세토네이트와 같은 티타늄 조성물; 메틸 트리클로로실란, 디메틸 디클로로실란 및 트리메틸 모노클로로실란과 같은 할로겐화된 실란에 의해 예증되지만, 이에 한정되지는 않는다. 그러나, 다른 성분은 부분 가수분해 유기실록산 (A)의 농축 반응을 개선한다면 사용되어질 수 있다. 상기 큐어링 촉매는 이전에 사용되던 방법에서 표면 활성 작용제 (B)와 물 (D)을 사용함으로써 에멀션으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물을 코팅하는 방법은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들면, 브러싱, 스프레잉, 침전(담금), 바, 흐름, 롤링, 커튼, 나이프 코팅, 스핀 코팅등과 같은 다양한 종래의 방법을 선택하는 것이 가능하다.
만약 본 발명의 조성물이 묽어진다면, 물로 묽게하는 것이 가능하다. 그러나, 코팅 면의 염색이나 평준화 특성을 조절하고 실리콘 에멀션 코팅-조성물의 안정성을 개선하기 위해서는 소량의 유기 용매, 예를 들면 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르등과 같은 셀로솔브형(Cellosolve type); 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르등과 같은 프로필렌 글리콜 에테르형; 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르등과 같은 카비톨형(Carbitol type); 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르등과 같은 트리글리콜 에테르형; 아세틸 아세톤, 메틸 에틸 아민, 디에탄올 아민등을 조성물에 첨가하는 것이 가능하다.
기판에 적용된 본 발명의 조성물을 큐어링하는 방법은 당업자에게 공지되어 있고 특별히 한정적이지 않다. 큐어링을 위한 온도는 특별히 한정적이지 않고, 실온으로부터 가열 온도까지의 넓은 범위의 온도는 기판이나 광-반도체 (C)의 열 저항, 큐어링 촉매의 있고 없음, 및 적용된 경화 코팅의 바람직한 실행에 따라 선택되어질 수 있다.
본 발명의 조성물로부터 형성되는 코팅(경화된 코팅)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.1에서 50㎛가 바람직하고, 균열이나 반발성등이 없는 주기를 유지하고 코팅이 안정되게 고착되도록 1에서 20㎛가 가장 바람직하다.
본 발명의 조성물을 생산하기 위한 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 교반하에서 성분 (A), (B), (C) 및 (D)를 혼합함으로써 생산될 수 있다. 교반 방법 또는 소위 유화 방법은 특별히 한정되지 않고 당업자에 공지된 방법, 예를 들면, 균질기, 호모믹서등과 같은 유화기를 사용하는 유화 방법이라면 어떠한 방법도 가능하다. 상기 단계에서, 성분 (A), (B), (C) 및 (D)를 혼합하는 순서는 특별히 제한되어 있지 않다. 예를 들면, 성분 (A), (C) 및 (D)가 균일하게 혼합된 후, 성분 (C)나 성분 (B) 및 (D)를 거기에 첨가하고, 혼합물은 상기 유화기에 의해 유화된다.
본 발명의 조성물을 생산하는 방법은 상술한 방법에 제한되지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 제 1부터 제 3 생산 방법이 사용될 수 있다.
제 1 생산 방법은 성분 (A), (B) 및 (D)의 유화를 형성하는 단계 후, 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 주기 위해 성분 (C)를 첨가하는 단계로 구성된다. 상기 방법은 요구되는 광-촉매 실행을 위해 첨가되는 성분 (C)의 양이 결정될 때 이점이 있다. 성분 (A)의 유기 용매가 제거될 때, 표면 활성 작용제는 제거되기 전에 미리 첨가될 수 있다. 상기 표면 활성 작용제는 부분 가수분해 유기실록산 (A)의 중합을 방지하기 위해 사용되어진다. 자세한 설명은 본 발명의 제 2 생산 방법에 기술된다.
본 발명의 제 2 생산 방법에서, 성분 (A), 성분 (B)와 성분 (C)의 일부의 혼합물로부터 제거되어진 유기 용매는, 가수분해가능 유기알콕시실란이 유기 용매에 분산된 광-반도체 (C)(예를 들면, 성분 (C))에 함유된 유기 용매등이거나 성분 (A)의 초기물질로 사용될 때, 상기 경우에 가수분해가능 유기알콕시실란의 가수분해 반응의 부산물로써 형성된 알코올이다. 비용매의 용이함을 위해, 가수분해가능 유기알콕시실란의 R1은 저급 알킬 그룹인 것이 바람직하고, 유기 용매에 분산된 광-반도체 (C)에 함유된 유기 용매는 저급 알리파틱 알코올인 것이 바람직하다.
유기 용매의 제거를 위한 비용매 방법으로써, 가열/정상 압력, 정상 온도/압력 감소 또는 가열/압력 감소법을 사용하는 상황하에서 유기 용매를 제거하는 방법을 사용하는 것이 가능하다. 바람직하게는, 감소된 압력하에서 가능한 한 낮은 온도로 가열함으로써 유기 용매의 제거는 중합반응을 억제하기 위해 요구된다. 제 1 생산 방법에서 유화하기 위한 용액을 포함하는-성분 (A)로부터 용매의 제거 주기동안과, 제 2 생산 방법에서 유화하기 위한 성분 (A)와 (C)의 혼합이나 용액을 포함하는-성분 (A)로부터 용매의 제거 주기동안 반응을 억제하기 위한 목적을 위해, 경화된 코팅의 경화 실행을 유지하기 위한 목적을 위해, 상술한 바와 같은 동일한 표면 활성 작용제(B)가 필요하다면 사용될 수 있다. 이들 목적을 위해, 제거된 용매의 종류에 따라 5.0에서 20.0의 HLB를 가지는 것을 사용하는 것이 가능하다. HLB의 값이 상기 범위를 벗어난다면, 중화 억제 효과가 증명되지 않고, 중화가 진행될 수 있다. 그러나, 만약 9보다 작은 HLB를 가지는 표면 활성 작용제가 사용된다면, 최종적으로 포함된 본 발명의 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물에 함유된 전체 표면 활성 작용제의 평균 HLB는 9 또는 그 이상으로 조정되어져야 한다.
본 발명의 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물의 제조를 위해, 표면 활성 작용제가 중합의 억제를 위해 사용된다면, 동일한 종류의 표면 활성 작용제는 그 제조 단계의 전 단계에 걸쳐 사용되는 것이 바람직하다.
중합 억제의 목적을 위한 표면 활성 작용제의 양은 1에서 30중량%이고, 성분 (A)에 대해 2에서 15중량%인 것이 바람직하다. 만약 양이 1중량%보다 적다면, 그 효과는 나타나지 않는다. 만약 그 양이 30중량%보다 많다면, 결과 코팅의 큐어링 특성과 기후 저항은 파괴된다. 본 발명의 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물에 포함된 표면 활성 작용제 (B)의 상술된 함유량은 중합 억제를 위해 사용된 표면 활성 작용제를 포함하는 함유량이고, 함유량은 상기 범위에서 전체 표면 활성 작용제의 양과 같이 조절된다.
본 발명의 제 3 생산 방법은 상기 화학식 (Ⅳ)의 가수분해가능 유기실란, 광-반도체 (C)의 파우더 및/또는 그의 분산과 물 (D)(만약 필요하다면, 산, 염기등과 같은 촉매가 첨가될 수 있다)을 혼합하여 구성된다. 가수분해가능 유기실란은 부분 가수분해 유기실록산 (A)을 공급하기 위해 물 (D)(산, 염기등과 같은 촉매가 상기 혼합 단계에 첨가될 때, 상기 부분 가수분해는 이 작용에 의해 진행된다)로 부분 가수분해된다. 부분 가수분해 유기실록산 (A)과 광-반도체 (C)의 혼합물이 얻어진다. 그 후에 상기 혼합물과 표면 활성 작용제 (B)가 혼합된다. 만약 물 (D)가 상기 단계에서 필요한 양만큼 남아있지 않거나 전혀 남아 있지 않다면, 물 (D)는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 제공하기 위해 첨가된다.
제 3 생산 방법에 사용된 반도체 (C)의 분산은 유기 용매 및/또는 물에서 광-반도체 (C) 파우더의 분산을 이용할 수 있다.
제 3 생산 방법에서 사용된 상기 일반 화학식 (Ⅳ)의 가수분해가능 유기실란의 예는 부분 가수분해 유기실록산 (A)의 초기 물질로써 기술된 가수분해가능 유기알콕시실린 등에 의해 예증되지만 이에 한정되지 않는다.
제 3 생산 방법에서, 상기 화학식 (Ⅳ)의 가수분해가능 유기실란과 광-반도체 (C) 및/또는 물로 그를 분산한 것의 혼합물에 사용된 물 (D)의 양은 특별히 한정적이지 않지만, 예를 들면, 0.3에서 2.0몰이 바람직하고, 가수분해가능 유기실란에서 OR1의 몰당 0.4에서 1.0몰이 더 바람직하다. 물에 분산된 광-반도체 (C)가 광-반도체 (C) 파우더의 분산으로써 사용된다면, 상기 물 (D)의 몰양은 물에 분산된 광-반도체 (C)에서 고체와 다른 성분으로써 나타나는 물을 포함하는 양이다. 만약 유기 용매에 분산된 광-반도체 (C)가 광-반도체 (C) 파우더의 분산으로써 사용된다면, 용매 제거 단계는 후에 필요하다. 마약 물 (D)의 양이 0.3몰보다 작다면, 부분 가수분해 유기실록산 (A)의 몰-질량 분포에서 저급-분자-질량 실리콘 조성물은 유기 용매의 비용매와에서 유기 용매를 따라 제거되는 경향이 있다. 한편, 만약 물 (D)의 몰양이 2.0몰을 초과하면, 부분 가수분해 유기실록산 (A)의 저장 안정성은 겔화를 일으키기 위해 낮아질 수 있다.
만약 제 3 생산 방법에서 상술된 바와 같이 비용매화 단계가 필요하다면, 제 2 생산 방법에서 상술된 바와 같은 동일 비용매화 방법이 사용될 수 있다. 제 3 생산 방법에서 필요하다면 표면 활성 작용제가 사용될 수 있다. 이의 사용 목적, 특정 실시예 및 표면 활성 작용제의 양은 제 2 생산 방법에서 상술된 것과 동일한 것이다.
가수분해 유기실록산, 광-반도체 (C) 파우더 및/또는 그의 분산이 제 3 생산 방법에서 물 (D)와 혼합될 때, 필요하다면 pH 조정이 유도된다.
본 발명의 조성물에 대한 기판(본 발명의 코팅된 물질에 사용된 기판)은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 무기 기판, 유기 기판, 무기/유기 합성 기판, 및 무기 코팅의 적어도 하나의 층 및/또는 상기 기판중 표면에 유기 코팅의 적어도 한 층을 가지는 코팅된 기판;에 의해 예증된다.
무기 기판의 예는 한정적이지 않지만, 금속 기판; 유리 기판; 에나멜; 무기 경화된 바디, 물-유리 장식 라미네이트된 시트와 같은 무기 빌딩 물질; 세라믹 등을 포함한다.
금속 기판의 예는 한정적이지 않지만, 비철 금속[예를 들면, 알루미늄(JIS-H4000등), 알루미늄 합금(듀랄루민 등), 구리, 아연등], 철, 강철[예를 들면, 압연된 강철(JIS-G3101 등), 주조 아연-플레이트된 구리(JIS-G3302 등), 스테인레스 스틸(압연된)(JIS-G4304, G4305 등)등], 주석 플레이트(JIS-G3303 등), 및 다른 일반 금속(합금 포함)을 포함한다.
유리 기판의 예는, 한정적이지 않지만, 나트륨 유리, 파이렉스 유리, 수정 유리, 비-알칼리 유리 등을 포함한다.
상기 에나멜은 금속 표면상에 적용되고 구워진 유리 에나멜 작용제를 포함한다. 염기 금속은 한정적이지 않지만, 연강 플레이트, 강철 플레이트, 캐스트 철, 알루미늄 등을 포함한다. 에나멜 작용제는 종래의 것일 수도 있고 특별히 한정되지 않는다.
상기 물-유리 장식 라미네이트된 시트는 슬레이트와 같은 시멘트 물질에 구워지고 적용된 나트륨 실리케이트를 가지는 장식 라미네이트된 시트 등을 가리킨다.
상기 무기 경화된 바디의 예는 섬유-강화 시멘트 플레이트(JIS-A5430 등), 세라믹 슬라이딩(JIS-A5422 등), 우드 울 시멘트 플레이트(JIS-A5404 등), 펄프 시멘트 플레이트(JIS-A5414 등), 슬레이트/우드 울 시멘트 라미네이트(JIS-A5426 등), 석고 보드 물질(JIS-A6901 등), 진흙 타일(JIS-A5208 등), 두꺼운 슬레이트(JIS-A5402등), 세라믹 타일(JIS-A5209 등), 빌딩 콘크리트 블록(JIS-A5406 등), 테라조(JIS-A5411 등), 압축응력된 콘크리트 더블 T 슬라브(JIS-A5412 등), ALC 패널(JIS-A5416 등), 중공 압축응력된 콘크리트 패널(JIS-A6511 등), 일반 벽돌(JIS-A1250 등)과 같은 무기 물질을 몰딩하고 큐어링함으로써 생산된 일반 기판을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
종래의 실리콘 코팅은 무기 경화된 바디와 물-유리 장식 라미네이트된 시트로부터 용리된 알칼리 성분에 의해 쉽게 부식되기 때문에, 오랜 기간동안의 내구성이 얻어지지 않는다. 기판의 예비 실링은 미리 요구된다. 그러나, 결합된 표면 활성 작용제 (B)에 기인한 알칼리 성분에 의해 부식되기 어렵기 때문에 본 발명의 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물은 오랜 내구성을 가지는 특징이 있다.
세라믹 기판은 알루미나, 지르코니아, 실리콘 카바이드, 실리콘 질화물 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
유기 기판은 플라스틱, 나무, 나무 제재, 종이 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
플라스틱 기판은 폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, ABS 수지, 비닐 클로라이드 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 등과 같은 서모셋팅이나 서모플라스틱 플라스틱과 나일론 섬유등과 같은 유기 섬유로 강화된 상기 플라스틱을 구비하는 섬유-강화 플라스틱(FRP)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 조성물은 물이고 적은 양의 유기 용매를 포함하기 때문에, 플라스틱이 유기 용매에 의해 쉽게 부식되는 것과 같은 기판에 적용할 수 있다. 표면상에 안개 효과, 먼지-방지 효과등이 얻어진다.
무기/유기 조성물 기판은 유리 섬유와 같은 무기 섬유로 강화된 상기 플라스틱을 가지는 섬유-강화 플라스틱(FRP), 탄소 섬유 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
상기 적용된 기판을 구성하는 유기 코팅은 아크릴형, 알키드형, 폴리에스테르형, 에폭시형, 우레탄형, 아크릴 실리콘형, 클로리네이티드 고무형, 페놀형, 멜라민형등과 같은 유기 수지를 포함하는 코팅 물질의 경화된 코팅 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
상기 코팅된 기판을 구성하는 무기 코팅은 실리콘 수지 등과 같은 무기 수지를 포함하는 코팅 물질의 경화 코팅을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 조성물이 기판에 적용될 때, 본 발명의 조성물이 적용될 때 그 표면의 상태나 기판의 물질에 따라 고착이 얻어지기 어려운 경우도 있다. 그러므로, 본 발명의 조성물에 적용된 경화 코팅이 형성되기 전에필요하다면 프리머 층이 형성될 수도 있다. 프리머 층은 유기적일 수도 있고 무기적일 수도 있으며, 특별히 한정되지 않지만, 유기 프리머 층의 예는 나일론 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 유기 변형 실리콘 수지(예를 들면, 아크릴 실리콘 수지 등), 클로리네이티드 고무 수지, 우레탄 수지, 페놀 수지, 폴리에스테르 수지 및 멜라민 수지로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 유기 수지의 적어도 10중량% 고체를 포함하는 유기 프리머 조성물의 경화된 수지 층이다. 무기 프리머 층의 예는 실리콘 수지 등과 같은 무기 수지의 적어도 90중량% 고체를 포함하는 무기 프리머 조성물의 경화된 수지 층등이다.
프리머 층의 두께는 한정되지 않지만, 그 두께는 0.1에서 50㎛인 것이 바람직하고, 0.5에서 10㎛인 것이 더 바람직하다. 만약 두께가 너무 두껍다면, 고착이 얻어지지 않는다. 만약 두께가 너무 얇다면, 기포등이 건조되는 동안 발생할 수 있다.
상기 유기 프리머 층 및/또는 그 표면상의 무기 프리머 층중 적어도 하나를 가지는 기판은 상기 적용된 기판의 카테고리에 포함된다. 즉, 상기 적용된 기판의 표면상의 상기 코팅은 상기 프리머층이다.
기판의 형태는 특별히 한정적이지 않지만, 필름, 시트, 플레이트, 섬유 등의 형태일 수 있다. 더구나, 기판은 상기 모양을 한 물질의 주형 바디이거나 상기 주형 바디중 적어도 하나가 부분적으로 제공되는 바디일 수 있다.
기판은 상기 기술된 물질중 하나 또는 상기 기술된 물질중 적어도 두 개로 구성된 화합 물질 또는 상기 기술된 물질중 적어도 두 개로 구성된 라미네이트일 수 있다.
본 발명의 조성물과 코팅된 물질은 먼지-고착을 낮추고 오랜 시간동안 안정적인 우수한 오염방지 실행을 증명한다. 심지어, 거기에 고착된 먼지는 쉽게 제거된다. 상기 효과 때문에, 본 발명의 조성물에 적용된 경화 코팅은 다양한 물질이나 재질의 일부상에 제공함으로써 다음의 유용성을 위해 사용되어질 수 있다.
빌딩-관련 부재 또는 물질, 또는 외부 재질(예를 들면, 플랫 타일, 일본 타일, 금속 타일등과 같은 타일과 외부 벽 물질)은 홈통, 예를 들면 비닐 클로라이드 홈통과 같은 수지 홈통, 스테인레스 스틸 홈통등과 같은 금속 홈통, 문 및 그를 위해 사용된 부재(예를 들면 출입문, 현관우편함, 출입문벽 등), 울타리와 그를 위해 사용된 부재, 차고문, 집 테라스, 문, 기둥, 간이차고, 자전거 보관소, 교통 표지, 우편 푯말, 제어 패널, 스위치등과 같은 전선 장치, 가스 미터, 내부 통신 시스템, 현관 폰 및 카메라 렌즈, 전자 열쇠, 입구 기둥, 통로 덱, 통풍 팬 입구, 빌딩 유리 등; 창문(예를 들면, 지붕창과 같이 창을 열고 닫으며, 햇빛, 밝기를 위한 창문)과 그를 위해 사용된 부재(예를 들면, 프레임, 셔터, 블라인드등), 자동차, 기차, 비행기, 배, 기계적 장치, 길 주변 부재(예를 들면, 방음벽, 터널 내부 플레이트, 다양한 지시기, 가드 레일, 버퍼 스톱, 높은 난간, 신호를 위한 교통 신호와 막대, 신호 포스트 콘등), 광고 타워, 옥외나 옥내 전광 장치 및 그를 위해 사용된 부재(예를 들면, 유리 부재, 수지 부재, 금속 부재, 세라믹 부재등), 태양 전지를 위한 유리, 인공적 비닐 클로라이드 및 유리 집, 공기 조절을 위한 외부 장치 및 VHS/UHF/BS/CS 등을 위한 안테나이다.
본 발명의 조성물은 상술된 물질이나 재질의 적어도 일부상에 직접 적용되고 경화되어질 수 있으며, 사용하는데 제한은 없다. 예를 들면, 본 발명의 조성물의 코팅은 오염방지 코팅을 제공하기 위해서 경화되고 필름 기판의 표면에 적용된다. 결과 필름은 상술된 물질이나 재질의 적어도 일부에 부착될 수 있다. 상기 필름 기판의 재질은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 수지, 비닐 클로라이드 수지, 아크릴 수지, 플루오르 수지, 폴리프로필렌 (PP) 수지 및 그의 혼합 수지를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
실시예
이하에서, 본 발명은 실시예와 비교예를 참조하여 상세히 설명된다. 실시예와 비교예에서, "부분" 및 "%"는 상세히 명시되지 않더라도 각각 "중량부" 및 "중량%"를 의미한다. 몰중량은 표준 폴리스티렌 눈금 곡선자를 준비한 후에 GPC(겔 침투 크로카토그래피)에 의한 측정 장치 HLC8020(Tosoh)으로 결정된다. 본 발명은 다음 실시예에 한정되지 않음에 주의하라.
실시예와 비교예 전에, 거기에 사용된 각 성분은 다음 방법으로 제조된다.
먼저 성분 (A)의 제조예를 상술한다.
<제조 실시예 A-1>
1000중량부의 물과 50중량부의 아세톤이 교반기, 가열 재킷, 콘덴서, 적하 퍼넬 및 서모미터가 장치된 플라스크로 유도된다. 44.8중량부(0.3몰)의 메틸트리클로로실란 용액, 38.7중량부(0.3몰)의 디메틸디클로로실란 및 200중량부 톨루엔 속의 84.6중량부(0.4몰)의 페닐트리클로로실란이 60℃에서 가수분해되고 교반되는 플라스크로 낙하방향으로 첨가된다. 첨가가 끝난 40분후, 교반이 멈춘다. 반응 용액은 분리 퍼넬로 이동되고, 두 층으로 분리되기 위해 떨어진다. 하부 층의 수성 하이드로클로르산은 제거되고, 그 후 상부층으로써 톨루엔의 유기폴리실록산 용액에 남아있는 물과 하이드로클로르산은 압력 감소 상태에서 교반에 의해 초과 톨루엔이 증류된다. 이에 의해 반응 분자-터미네이트된 실란올 그룹-함유 유기폴리실록산의 50중량%의 톨루엔 용액이 얻어진다.
0.6중량부의 디부틸틴 라우레이트 용액과 10중량부의 톨루엔은 상기 용액의 100중량부 혼합 용액, 5중량부의 메틸트리메톡시실란 및 5중량부의 디메틸디메톡시실란에 교반하여 낙하방향으로 첨가되어서, 실란올 그룹의 알콕실레이션이 60℃에서 유도된다. 낙하방향 첨가가 끝난 후 40분이 경과한 후, 교반이 멈추고, 디부틸틴 디라우레이트와 메탄올은 초과 톨루엔을 증류한다. 이에 의해, 평균 분자 질량이 2,000인 부분 가수분해 유기실록산의 80중량% 톨루엔 용액이 얻어진다. 이는 A-1을 참조하라. 결과 부분 가수분해 유기실록산의 평균 화학식은 R2aSiOb(OR1)c(OH)d에 대응한다.
<제조 실시예 A-2>
70중량부의 메틸트리메톡시실란, 30중량부의 디메틸디메톡시실란 및 30중량부의 데트라에톡시실란이 혼합된 후, 28.3중량부의 이소프로필 알코올이 증류되고, 그 후 40중량부의 물이 있는 0.01N의 하이드로클로르산의 7.2중량부를 증류함으로써 제조된 용액을 첨가한다. 혼합물은 교반시 실온에서 가수분해된다. 결과 용액은 1,500의 평균 분자 질량을 가지는 부분 가수분해 유기실록산의 알코올 용액이 혼합된 30중량%를 제공하기 위해 60℃로 자동온도 조절된 방에서 가열된다. 이는 A-2를 참조하라. 결과 부분 가수분해 유기실록산의 평균 화학식은 R2aSiOb(OR1)c(OH)d에 대응한다.
<제조 실시예 A-3>
메탄올에 분산된 산화티타늄(20%의 고체함량을 가지는 Queen Titanic 11-1020G(c)와 평균 프리머 입자 직경이 5㎚, Shokubai Kasei K.K 제품)의 50중량부는 100중량부의 메틸트리메톡시실란에 광-반도체로써 첨가되고, 그 후 10.3중량부의 메탄올이 증류되며, 30중량부의 물을 가진 0.01N 하이드로클로르산 7.2 중량부를 증류함으로써 제조된 용액을 첨가한다. 혼합물은 실온 교반시 가수분해된다. 결과 용액은 평균 분자 질량이 1,000인 산화티타늄-혼합 부분 가수분해 유기실록산의 30중량% 메탄올 용액을 제공하기 위해 60℃의 자동온도 조절된 방에서 가열된다. 이는 A-3을 참조하라. 결과 부분 가수분해 유기실록산의 평균 화학식은 R2aSiOb(OR1)c(OH)d에 대응한다.
<제조 실시예 A-4>
물에 분산된 산성 콜로이드 실리카(20중량%의 고체 함량을 가지는 Snowtex O(c), Nissan Kagaku Kogyo K.K 제품)의 40중량부와 메탄올(30중량%의 고체 함량을 가지는 MA-ST(c), Nissan Kagaku Kogyo K.K 제품)에 분산된 40중량부의 유기실리카 솔(산성 콜로이드 실리카)은 100중량부의 메틸트리메톡시실란과 혼합되고, 그 후 51중량부의 메탄올이 증류된다. 혼합물은 실온에서 교반시 가수분해된다. 결과 용액은 평균 분자 질량이 1,600인 콜로이드 실리카-혼합 부분 가수분해 유기실록산의 30중량% 메탄올 용액을 제공하기 위해 60℃ 자동온도 조절된 방에서 가열된다. 이는 A-4를 참조하라. 결과 부분 가수분해 유기실록산의 평균 화학식은 R2aSiOb(OR1)c(OH)d에 대응한다.
<제조 실시예 A-5>
70중량부의 메틸트리메톡시실란, 30중량부의 디메틸디메톡시실란 및 30중량부의 테트라에톡시실란이 혼합된 후, 48.3중량부의 이소프로필 알코올이 증류되고, 그 후 20중량부의 물이 있는 0.01N 하이드로클로르산의 7.2중량부를 증류함으로써 제조된 용액을 첨가한다. 혼합물은 교반시 실온에서 가수분해된다. 결과 용액은 평균 분자 질량이 680인 부분 가수분해 유기실록산의 30중량% 혼합된 알코올 용액을 제공하기 위해 60℃로 자동온도 조절된 방에서 가열된다. 이는 A-5를 참조하라. 결과 부분 가수분해 유기실록산의 평균 화학식은 R2aSiOb(OR1)c(OH)d에 대응한다.
<제조 실시예 A-6>
1000중량부의 물과 50중량부의 아세톤은 교반기, 가열 재킷, 콘덴서, 낙하 퍼넬 및 서모미터가 장치된 플라스크로 유도된다. 44.8중량부(0.3몰)의 메틸트리클로로실란 용액, 38.7중량부(0.3몰)의 디메틸디클로로실란, 84.6중량부(0.4몰)의 페닐트리클로로실란 및 200중량부의 톨루엔이 60℃에서 가수분해되고 교반시 플라스크의 낙하방향으로 첨가된다. 첨가가 끝난 후 1시간이 경과한 후, 교반은 멈춘다. 반응 용액은 분리 퍼넬로 이동되어, 두 층으로 분리되기 위해 떨어진다. 하부 층에 있는 수성 하이드로클로르산은 제거되기 위해 분리되고, 그 후 상부층으로써 톨루엔의 유기폴리실록산 용액에 남아있는 물과 하이드로클로르산은 압력이 감소된 상태에서 교반함으로써 초과 톨루엔을 증류한다. 이에 의해, 반응 분자-터미네이트된 실란올 그룹-함유 유기실록산의 50중량% 톨루엔이 얻어진다.
0.6중량부의 디부틸틴 라우레이트 용액과 10중량부의 톨루엔은 100중량부의 상기 용액, 5중량부의 메틸트리메톡시실란 및 5중량부의 디메틸디메톡시실란의 혼합 용액에 교반시 낙하방향으로 첨가되어, 실란올 그룹의 알콕실레이션은 60℃에서 유도된다. 낙하방향 첨가가 끝난 후 40분이 경과한 후, 교반이 멈추고, 디부틸틴 디라우레이트와 메탄올은 초과 톨루엔을 증류시킨다. 이에 의해, 평균 분자 질량이 4,500인 부분 가수분해 유기실록산의 80중량% 혼합 톨루엔 용액이 얻어진다. 이는 A-6을 참조하라. 결과 부분 가수분해 유기실록산의 평균 화학식은 R2aSiOb(OR1)c(OH)d에 대응한다.
상기에서 얻어진 모든 부분 가수분해 유기실록산은 상기 평균 화학식 (Ⅰ)을 만족하기 위해 확증된다.
<비교 실시예 A-1>
44.8중량부(0.3몰)의 메틸트리클로로실란 용액, 38.7중량부(0.3몰)의 디메틸디클로로실란, 84.6중량부(0.4몰)의 페닐트리클로로실란 및 200중량부의 톨루엔은, 혼합물이 100℃로 교반되며 가수분해되는 동안, 교반기, 가열 재킷, 콘덴서, 낙하 퍼넬 및 서모미터가 장치된 플라스크에 1,000중량부의 물과 50중량부의 아세톤이 낙하방향으로 첨가된다. 상기 첨가가 끝난 후 2시간이 경과되면, 교반이 멈추고, 반응 용액은 분리 퍼넬로 이동되어, 두 층으로 분리되기 위해 떨어진다. 하부층으로써 수성 하이드로클로르산은 제거되기 위해 분리된다. 상부층으로써 유기실록산의 톨루엔 용액에 남아있는 물과 하이드로클로르산은 압력 감소시 교반에 의해 초과 톨루엔과 함께 제거된다. 이에 의해, 반응 분자-터미네이트된 실란올 그룹-함유 유기실록산의 50중량% 톨루엔 용액이 얻어진다.
0.6중량부 디부틸틴 라우레이트 용액과 10중량부 톨루엔은, 100중량부의 상기 용액, 5중량부의 메틸트리메톡시실란 및 5중량부의 디메틸디메톡시실란의 혼합물에 교반시 낙하방향으로 첨가되어, 실란올 그룹의 알콕실레이션이 60℃에서 유도된다. 낙하방향 첨가가 끝난 후 40분이 경과하면, 교반이 멈춘다. 디부틸틴 디라우레이트와 메탄올은 초과 톨루엔과 함께 증류된다. 이에 의해, 평균 분자 질량이 8,000인 부분 가수분해 유기실록산의 80중량% 혼합 톨루엔 용액이 얻어진다. 이는 비교를 위해 A-1을 참조하라. 결과 부분 가수분해 유기실록산의 평균 화학식은 R2aSiOb(OR1)c(OH)d에 대응한다.
<비교 실시예 A-2>
70중량부의 메틸트리메톡시실란, 30중량부의 디메틸디메톡시실란 및 30중량부의 테트라에톡시실란이 혼합된 후, 58.3중량부의 이소프로필 알코올이 증류되고, 10중량부의 물이 있는 0.01N 하이드로클로르산의 7.2중량부를 증류함으로써 제조된 용액을 첨가한다. 혼합물은 교반시 실온에서 가수분해된다. 결과 용액은 평균 분자 질량이 500인 부분 가수분해 유기실록산의 30중량% 혼합 알코올 용액을 제공하기 위해 60℃로 자동온도 조절된 방에서 가열된다. 이는 비교를 위해 A-2를 참조하라. 결과 부분 가수분해 유기실록산의 평균 화학식은 R2aSiOb(OR1)c(OH)d에 대응한다.
그러면, 유기 수지로써의 성분 (F)의 제조 실시예는 다음에 상술된다.
<제조 실시예 F-1>
3중량부의 톨루엔에 아조비스이소부티로니트릴의 0.025중량부(0.15밀리몰) 용액은, 교반기, 가열 재킷, 콘덴서, 낙하 퍼넬, 질소 가스 입구와 출구 및 서모미터가 장치된 플라스크에 8.49중량부의 톨루엔에 체인-이동 작용제로써 0.784중량부(4밀리몰)의 γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, 0.71중량부(5밀리몰)의 글리시딜 메트아크릴레이트(GMA), 1.24중량부(5밀리몰)의 트리메톡시시릴 프로필 메트아크릴레이트(SMA), 및 n-부틸 메트아크릴레이트(BMA)의 5.69중량부(40밀리몰)의 반응 용액에 질소 가스의 낙하방향으로 첨가되고, 혼합물은 2시간동안 70℃에서 반응된다. 상기 방법에서, 평균 분자 질량이 1,000인 아크릴 수지의 40중량% 톨루엔 용액이 얻어진다. 이는 F-1을 참조하라.
F-1 제조를 위한 상태
·모노머의 중량비 : BMA/SMA/GMA=8.0/1.0/1.0
·평균 분자량 : 1,000
·고체 함량 : 40%
그러면 유화가 기술된다.
<실시예 1>
2중량부의 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 12.6)는 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔의 50중량부에 비이온 표면 활성 작용제 (B)(중합 억제)로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 교반 후에, 용매는 회전 증발기에 의해 증류된다. 5중량부의 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.5)는 결과 잔여물에 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 290중량부의 물이 교반시 첨가된다. 혼합물은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받고 물에 분산된 10중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 교반시 첨가된다. 이에 의해 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(1)이 얻어진다.
<실시예 2>
오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(2)은 물의 양과 물에 분산된 산화티타늄의 양이 각각 250중량부와 50중량부인 것을 제외하고 실시예 1에서와 동일한 방법으로 얻어진다.
<실시예 3>
오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(3)은 물의 양과 물에 분산된 산화티타늄의 양이 각각 200중량부와 100중량부인 것을 제외하고 실시예 1에서와 동일한 방법으로 얻어진다.
<실시예 4>
오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(4)은 물의 양과 물에 분산된 산화티타늄의 양이 각각 100중량부와 200중량부인 것을 제외하고 실시예 1에서와 동일한 방법으로 얻어진다.
<실시예 5>
2중량부의 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 12.6)는 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔의 50중량부에 비이온 표면 활성 작용제 (B)(중합 억제)로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 교반 후에, 용매는 회전 증발기에 의해 증류된다. 5중량부의 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.5)는 결과 잔여물에 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 300중량부의 물에 분산된 10중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 교반시 첨가되며 혼합물은 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(5)을 제공하기 위해 균질기(300㎏/㎠) 처리가 된다.
<실시예 6>
오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(6)은 물에 분산된 산화티타늄의 양이 440중량부인 것을 제외하고 실시예 5에서와 동일한 방법으로 얻어진다.
<실시예 7>
4중량부의 나트륨 도데실 벤젠 술포네이트는, 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량%의 50중량부에 음이온 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 290중량부의 물이 교반시 첨가되며, 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받고, 톨루엔은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 회전 증발기에 의해 증류되며, 물에 분산된 10중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고, 평균 프리머 입자 직경은 7㎚이며, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(7)을 제공하기 위해 광-반도체로써 교반시에 첨가된다.
<실시예 8>
오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(8)은 물의 양과 물에 분산된 산화티타늄의 양이 각각 250중량부와 50중량부인 것을 제외하고 실시예 7에서와 동일한 방법으로 얻어진다.
<실시예 9>
오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(9)은 물의 양과 물에 분산된 산화티타늄의 양이 각각 200중량부와 100중량부인 것을 제외하고 실시예 7에서와 동일한 방법으로 얻어진다.
<실시예 10>
오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(10)은 물의 양과 물에 분산된 산화티타늄의 양이 각각 100중량부와 200중량부인 것을 제외하고 실시예 7에서와 동일한 방법으로 얻어진다.
<실시예 11>
4중량부의 나트륨 도데실 벤젠 술포네이트는, 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량%의 50중량부에 음이온 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 300중량부의 물에 분산된 10중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 교반시 첨가되며 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리가 되고, 그 후 톨루엔은 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(11)을 제공하기 위해 회전 증발기에 의해 증류된다.
<실시예 12>
오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(12)은 물에 분산된 산화티타늄의 양이 440중량부인 것을 제외하고 실시예 11에서와 동일한 방법으로 얻어진다.
<실시예 13>
4중량부의 나트륨 도데실 벤젠 술포네이트는 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔 용액의 50중량부에 표면 활성 작용제로써 첨가된다. 혼합물은 일정하게 교반된다. 100중량부의 물이 교반시 첨가되고, 혼합물을 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받고, 톨루엔은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 회전 증발기에의해 증류된다. 광-반도체로써 50중량부의 물-분산가능 안료 슬러리(50중량부의 산화티타늄(평균 프리머 입자 직경이 7㎚이고, Ishihara Sangyo K.K 제품)의 분산에 의해 얻어짐), 5중량부의 비이온 우레탄 아크릴 블록 공중합체(30중량%의 고체 함량을 가지는 RM-830, 부틸카비톨/물=28/72(중량비) 수성 용액, Rohm & Hass K.K. 제품) 및 45중량부의 물이 페인트 셰이커에 의해 1시간동안, 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(13)을 제공하기 위해 에멀션에 첨가된다.
<실시예 14>
2중량부의 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 9.7)는 제조 실시예 A-2에서 얻어진 성분 (A)의 30중량% 혼합 용액의 100중량부에 비이온 표면 활성 작용제 로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반되며, 알코올은 회전 증발기에 의해 증류된다. 5중량부의 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.6)는 결과 잔여물에 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 100중량부의 물이 교반시 첨가되고, 혼합물은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받고 물에 분산된 50중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(14)을 제공하기 위해 광-반도체로써 교반시 첨가된다.
<실시예 15>
메탄올에 분산된 50중량부의 산화티타늄(20중량%의 고체함량인 Queen Titanic 11-1020G(c)이고, 평균 프리머 입자 직경은 5㎚이며, Shokubai Kasei K.K. 제품)은 제조 실시예 A-2에서 얻어진 성분 (A)의 30중량% 혼합 알코올 용액 (A-2)의 100중량부에 첨가되고, 표면 활성 작용제로써 2중량부의 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.6)를 첨가하고, 혼합물은 일정하게 교반된다. 알코올은 회전 증발기에 의해 증류된다. 5중량부의 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 18)는 42중량부의 결과 잔여물에 첨가되고, 혼합물은 일정하게 교반된다. 150중량부의 물이 교반시 첨가되고, 혼합물은 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(15)을 제공하기 위해 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받는다.
<실시예 16>
2중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 12.6)는 제조 실시예 A-3에서 얻어진 성분 (A)와 (C)의 혼합물로써 산화된 티타늄-혼합 부분 가수분해 유기실록산의 30중량% 메탄올 용액(A-3)의 100중량부에 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반되며, 알코올은 회전 증발기에 의해 증류된다. 5중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)는 32중량부의 결과 잔여물에 첨가되고, 혼합물은 일정하게 교반된다. 100중량부의 물이 교반시 첨가되며, 혼합물은 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(16)을 제공하기 위해 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받는다.
<실시예 17>
4중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)는 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔 용액 (A-1)에 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 첨가된다. 물에 분산된 100중량부의 산성 콜로이드 실리카(고체 함량이 20%인 Snowtex O이고, Nissan Kagaku Kogyo K.K. 제품) 및 50중량부의 물이 교반시 첨가되고, 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 톨루엔은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 회전 증발기에 의해 증류된다. 물에 분산된 30중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(17)을 제공하기 위해 광-반도체로써 교반시 에멀션에 첨가된다.
<실시예 18>
3중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 5.7)는 제조 실시예 A-4에서 얻어진 콜로이드 실리카-혼합 부분 가수분해 유기실록산의 30중량% 메탄올 용액(A-4)의 100중량부에 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 일정하게 교반되며, 메탄올은 회전 증발기로 증류된다. 3중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)가 33중량부의 결과 잔여물에 첨가되고 혼합물은 교반시 거기에 첨가되며, 혼합물은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받고, 물에 분산된 30중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-0이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(18)을 제공하기 위해 광-반도체로써 교반시 거기에 첨가된다.
<실시예 19>
평균 분자 질량이 Mw=800(n≒11)인 20중량부의 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올과 표면 활성 작용제로써 4중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)는 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔 용액(A-1)의 50중량부에 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 140중량부의 물은 교반시 첨가되고, 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 톨루엔은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 회전 증발기에 의해 증류되고, 물에 분산된 50중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 교반시 거기에 첨가된다. 이에 의해 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올과 혼합된 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(19)이 얻어진다.
<실시예 20>
4중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 11.0)는 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔 용액(A-1)의 50중량부에 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 첨가된다. 140중량부의 물이 교반시 거기에 첨가되고, 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 톨루엔은 실리콘 에멀션을 첨가하기 위해 증류된다. 물에 분산된 50중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-0이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 교반시 첨가되고, 40중량부의 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올 에멀션(평균 분자 질량이 Mw=800(n≒11)인 50중량부의 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올에 표면 활성 작용제로써 5중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 11.0)를 첨가하고, 혼합물을 일정하게 교반한 후, 교반시 45중량부의 물을 첨가하고 에멀션을 형성하기 위해 균질기(300㎏/㎠) 처리를 함으로써 제조된)가 교반시 첨가된다. 이에 의해 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올이 혼합된 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(20)이 얻어진다.
<실시예 21>
평균 분자 질량이 Mw=800(n≒11)인 3중량부의 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올, 평균 분자 질량이 Mw=3,000(n≒40)인 1중량부의 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올 및 표면 활성 작용제로써의 2중량부 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 12.6)는 제조 실시예 A-2에서 얻어진 성분 (A)의 30중량% 혼합 알코올 용액 (A-2)의 100중량부에 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반되며, 알코올은 회전 증발기에 의해 증류된다. 5중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)는 36중량부의 결과 잔여물에 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균질 혼합물을 제공하기 위해 잘 교반된다. 150중량부의 물이 거기에 첨가되고, 혼합물은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 물에 분사된 30중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-0이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 교반시 거기에 첨가된다. 이에 의해, 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올과 혼합된 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물이 얻어진다.
<실시예 22>
4중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)는 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔 용액 (A-1)에 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 그 후, 150중량부의 물이 교반시 첨가되고, 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 톨루엔은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 회전 증발기에 의해 증류되고, 물에 분산된 50중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-0이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 제공하기 위해 광-반도체로써 교반시 거기에 첨가된다. 6중량부의 아크릴 에멀션(고체 함량이 42중량%인 Acryset EX35, Nippon Shokubai K.K. 제품)은 100중량부의 상기 조성물과 혼합된다. 이에 의해 아크릴 수지-혼합 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(22)이 얻어진다.
<실시예 23>
제조 실시예 F-1에서 얻어진 아크릴 수지의 40중량% 톨루엔 용액(F-1)의 20중량부와 표면 활성 작용제로써 4중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)는 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔 용액 (A-1)의 50중량부에 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 그 후, 150중량부의 물이 첨가되고, 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 톨루엔은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 회전 증발기에 의해 증류되고, 물에 분산된 50중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-0이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 교반시 거기에 첨가된다. 이에 의해 아크릴 변형 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(23)이 얻어진다.
<실시예24>
제조 실시예 F-1에서 얻어진 아크릴 수지의 40중량% 톨루엔 용액(F-1)의 10중량부, 평균 분자 질량이 Mw=800(n≒11)인 3중량부의 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올, 및 표면 활성 작용제로써 3중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 5.7)는 제조 실시예 A-4에서 얻어진 콜로이드 실리카-혼합 부분 가수분해 유기실록산의 30중량% 메탄올 용액(A-4)의 100중량부에 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 그 후, 메탄올과 톨루엔은 회전 증발기에 의해 증류된다. 3중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)가 39중량부의 결과 잔여물에 표면 활성 작용제로써 첨가되며, 혼합물은 균일하게 잘 교반된다. 100중량부의 물이 교반시 거기에 첨가되고, 혼합물은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받는다. 물에 분산된 50중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-0이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 교반시 거기에 첨가된다. 이에 의해, 콜로이드 실리카/직쇄 디메틸 폴리실록산 디올과 혼합된 아크릴 변형 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(24)이 얻어진다.
<실시예 25>
4중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)가 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔 용액 (A-1)의 50중량부에 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 그 후, 150중량부의 물이 교반시 첨가되고, 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 톨루엔은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 회전 증발기에 의해 증류된다. 물에 분사된 50중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-0이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써, 70중량부의 물-분산가능 안료 슬러리(EP-62 White, 62중량% 산화티타늄, Dainichiseika K.K. 제품)는 안료로써 교반시에 성공적으로 첨가된다. 이에 의해, 화이트 안료-분산 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(25)이 얻어진다.
<실시예 26>
2중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 12.6)는 제조 실시예 A-5에서 얻어진 성분 (A)의 30중량% 혼합 알코올 용액(A-5)의 100중량부에 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반되며, 알코올은 회전 증발기에 의해 증류된다. 그 후, 5중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)는 32중량부의 결과 잔여물에 표면 활성 작용제로써 첨가된다. 100중량부의 물이 교반시에 거기에 첨가되고, 혼합물은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 물에 분산된 50중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-0이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 첨가된다. 이에 의해 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(26)이 얻어진다.
<실시예 27>
4중량부의 나트륨 도데실 벤젠 술포네이트는 제조 실시예 A-6에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔 용액의 50중량부에 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 250중량부의 물이 교반시에 첨가되고, 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 톨루엔은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 회전 증발기에 의해 증류되고, 물에 분산된 50중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-0이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(27)을 제공하기 위해서 첨가된다.
<실시예 28>
4중량부의 나트륨 도데실 벤젠 술포네이트는 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔 용액의 50중량부에 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 100중량부의 물이 교반시에 첨가되며, 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 톨루엔은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 회전 증발기에 의해 증류되고, 50중량부의 물-분산가능 안료 슬러리(광-반도체로써 50중량부의 산화티타늄(평균 프리머 입자 직경이 22㎚이고, Ishihara Sangyo K.K. 제품), 5중량부의 비이온 우레탄 아크릴 블록 공중합체(고체 함량이 30중량%인 RM-830, 부틸카비톨/물=28/72(질량비율) 수성 용액, Rohm & Haas K.K. 제품) 및 45중량부의 물의 페인트 셰이커에 의해 1시간동안, 분산함으로써 얻어진)는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 제공하기 위해 교반되고 거기에 첨가된다.
<실시예 29>
톨루엔에 분산된 산화아연(32.3중량부)(고체 함량이 31중량%인 ZS-300이고, 평균 프리머 입자 직경이 10㎚, Osaka Sumitomo Cement K.K. 제품)은 제조 실시예 A-2에서 얻어진 성분 (A)의 30중량% 혼합 알코올 용액(A-2)의 100중량부에 광-반도체로써 첨가되고, 2중량부 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 12.6)는 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반되며, 알코올은 회전 증발기에 의해 증류된다. 5중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)는 42중량부의 결과 잔여물에 표면 활성 작용제로써 첨가되고 균일하게 교반된다. 150중량부의 물이 교반시 첨가되며, 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받는다. 이에 의해, 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(29)이 얻어진다.
<실시예 30>
4중량부의 나트륨 도데실 벤젠 술포네이트가 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔 용액의 50중량부에 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 100중량부의 물이 교반시에 첨가되고, 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 톨루엔은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 회전 증발기에 의해 증류된다. 50중량부의 불-분산가능 안료 슬러리(광-반도체로써 0.5중량%를 포함하는 50중량부의 산화티타늄 파우더, 5중량부의 비이온 우레탄 아크릴 블록 공중합체(고체함량이 30중량%인 RM-830, 부틸카비톨/물=28/72(중량비) 수성 용액, Rohm & Haas K.K. 제품) 및 45중량부의 물을 페인트 셰이커에 의해 1시간동안 분산함으로써 얻어진)는 첨가되고, 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(30)을 제공하기 위해 교반된다. 상기 조성물의 제조에 사용된 0.5중량% 플라티늄을 지니는 상기 산화티타늄 에멀션은 클로라이드 프라티네이트의 5중량% 수성 용액에 산화티타늄 파우더(평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)를 첨가함으로써 분리되고, 그 후 탈수되고 건조하여 UV선에 노출시킴으로써, 0.5중량%가 산화티타늄상에 유지된다.
<실시예 31>
평균 분자 질량이 Mw=800(n≒11)인 10중량부의 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올, n=2[HO((CH3)2SiO)2H]인 10중량부의 디메틸 디사이클로헥산 디올, 및 표면 활성 작용제로써 4중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)는 준비 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔 용액(A-1)의 50중량부에 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 140중량부의 물이 교반시 거기에 첨가되고, 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 톨루엔은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 회전 증발기에 의해 증류되며, 물에 분산된 50중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 교반시 첨가된다. 이에 의해, 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올을 가지는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(31)이 얻어진다.
<실시예 32>
평균 분자 질량이 Mw=800(n≒11)인 10중량부의 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올, 평균 분자 질량이 Mw=450(n≒4)인 10중량부의 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올, 및 표면 활성 작용제로써 4중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)는 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔 용액(A-1)의 50중량부에 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 140중량부의 물이 교반시 첨가되고, 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 톨루엔은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 회전 증발기에 의해 증류된다. 물에 분산된 50중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 교반시에 거기에 첨가된다. 이에 의해 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올과 혼합되는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물이 얻어진다.
<실시예 33>
평균 분자 질량이 Mw=800(n≒11)인 3중량부의 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올, 평균 분자 질량이 Mw=4,200(n≒55)인 1중량부의 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올, 및 표면 활성 작용제로써 2중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 12.6)는 제조 실시예 A-2에서 얻어진 성분 (A)의 30중량% 혼합된 알코올 용액의 100중량부에 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반되며, 알코올은 회전 증발기에 의해 증류된다. 5중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)는 36중량부의 결과 잔여물에 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 잘 교반된다. 150중량부의 물이 교반시에 거기에 첨가되고, 혼합물은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받는다. 물에 분사된 30중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 거기에 첨가된다. 이에 의해 직쇄 디메틸 폴리실록산 디올과 혼합되는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(33)이 얻어진다.
<실시예 34>
비이온 표면 활성 작용제로써 2중량부의 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(HLB 9.7)는 제조 실시예 A-2에서 얻어진 성분(A)의 30중량% 혼합된 알코올 용액 (A-2)의 100중량부에 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 알코올은 회전 증발기에 의해 증류된다. 5중량부의 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(HLB 9.7)는 32중량부의 결과 잔여물에 표면 활성 작용제로써 첨가되며, 혼합물은 균일하게 교반된다. 100중량부의 물이 교반시에 첨가되며, 혼합물은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 물에 분산된 50중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 거기에 더 첨가된다. 이에 의해 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(34)이 얻어진다.
<비교 실시예 1>
비교를 위한 실리콘 에멀션 코팅-조성물(1)은 물에 분산된 산화티타늄이 첨가된다는 것만 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 얻어진다.
<비교 실시예 2>
비교를 위한 실리콘 에멀션 코팅-조성물(2)은 물에 분산된 산화티타늄과 물의 양이 각각 5중량부와 200중량부라는 것만 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법으로 얻어진다.
<비교 실시예 3>
비교를 위한 실리콘 에멀션 코팅-조성물(3)은 첨가된 물에 분산된 산화티타늄의 양이 600중량부라는 것만 제외하고는 실시예 5에서와 동일한 방법으로 얻어진다.
<비교 실시예 4>
물에 분사된 50중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)과 150중량부의 물이 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔 용액 (A-1)의 50중량부에 교반시 첨가된다. 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 하기 위한 혼합물에 의해 얻어지는 경향이 있으나, 산화티타늄은 집합, 위상 분리 및 낙하되어, 어떠한 균일한 분산이 얻어질 수도 있다.
<비교 실시예 5>
4중량부의 나트륨 도데실 벤젠 술포네이트는 비교 제조 실시예 A-1에서 얻어진 평균 분자량이 8,000인 부분 가수분해 유기실록산의 80중량% 톨루엔 용액(비교를 위한 A-1)의 50중량부에 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 250중량부의 물은 교반시에 거기에 첨가되고, 혼합물은 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받으며, 톨루엔은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 회전 증발기에 의해 증류되고, 물에 분산된 50중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)이 교반시에 첨가된다. 이에 의해 비교를 위한 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(5)이 얻어진다.
<비교 실시예 6>
물에 분산된 산화티타늄(33.3중량부)(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)이 상업적인 42중량부의 아크릴 에멀션에 첨가되고, 비교를 위해 아크릴 에멀션 코팅-조성물(6)을 제공하기 위해 혼합된다.
<비교 실시예 7>
메탄올에 분산된 50중량부의 산화티타늄(20중량%의 고체함량인 Queen Titanic 11-1020G(c)이고, 평균 프리머 입자 직경은 5㎚이며, Shokubai Kasei K.K. 제품)은 비교 제조 실시예 A-2에서 얻어진 평균 분자 중량이 500인 부분 가수분해 유기실록산의 30중량% 혼합된 알코올 용액(비교를 위한 A-2)의 100중량부에 광-반도체로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반되며, 알코올은 회전 증발기에 의해 제거된다. 5중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 13.7)는 42중량부의 결과 잔여물에 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 150중량부의 물이 교반시에 첨가되며, 혼합물은 비교를 위해 실리콘 에멀션 코팅-조성물(7)을 제공하기 위해 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받는다.
<비교 실시예 8>
2중량부의 폴리에틸렌 노닐 페닐 에테르(HLB 5.7)는 제조 실시예 A-1에서 얻어진 성분 (A)의 80중량% 톨루엔 용액 (A-1)의 50중량부에 비이온 표면 활성 작용제로써 첨가되고, 혼합물은 균일하게 교반된다. 290중량부의 물이 교반시에 첨가되며, 혼합물은 실리콘 에멀션을 제공하기 위해 균질기(300㎏/㎠) 처리를 받고, 물에 분산된 10중량부의 산화티타늄(고체 함량이 30중량%인 STS-01이고 평균 프리머 입자 직경은 7㎚, Ishihara Sangyo K.K 제품)은 광-반도체로써 교반시에 거기에 첨가된다. 이에 의해 비교를 위한 실리콘 에멀션 코팅-조성물(8)이 얻어진다.
실시예와 비교 실시예에서 얻어진 에멀션 코팅-조성물의 특징은 다음 방법에 의해 평가된다.
(유화 안정성):
유화후, 1과 3개월에는 각 실시예의 코팅 조성물의 유화 상태가 눈으로 관찰되고 다음 기준으로 평가된다:
○ : 집합된 침전없이 균일하고 흰 액체;
△ : 집합된 침전의 흔적양을 가지는 균일하고 흰 액체;
× : 침전을 가지는 비균일 위상 분리
(필름-형성 특성):
각 실시예에서 코팅 조성물은 건조 두께가 1㎛인 파이렉스 유리의 표면상에 바 코팅 기계에 의해 적용된 후, 실온에서 건조되고, 건조 코팅의 상태가 눈으로 관찰되고, 다음 평가 기준으로 평가된다:
○ : 연속적이고 투명한 필름;
× : 비연속적이고 불투명한 필름(위상 분리와 집합에 기인한 희게 함, 안료등과 같은 거친 입자에 기인한 희게하는 것은 제외)
(투명도):
각 실시예에서 코팅 조성물은 건조 두께가 1㎛인 파이렉스 유리의 표면상에 바 코팅 기계에 의해 적용된 후, 실온에서 건조되고, 건조 코팅의 투명도는 Haze 미터에 의해 결정된다.
(가열에 의한 큐어링 특성):
각 실시예에서 코팅 조성물은 건조 두께가 1㎛인 파이렉스 유리의 표면상에 바 코팅 기계에 의해 적용된 후, 실온에서 건조되고, 150℃에서 30분동안 큐어링함으로써 형성된 경화된 코팅은 핑거-네일 팁으로 표면을 스크래치하고, 스크래치 후 경화된 코팅은 눈으로 관찰되고 다음 평가 기준으로 평가된다:
○ : 흠이 남아 있지 않음;
× : 흠이 남아 있음;
만약 흠이 남아 있지 않다면, 경화된 코팅의 펜슬 강도는 JIS-K5400에 따라 결정된다.
(실온에서 큐어링 특성):
각 실시예의 코팅 조성물에서 100중량부의 성분 (A)에 대해 10중량% 수성 포타슘 아세테이트(큐어링 촉매) 용액의 5중량부를 첨가함으로써 제조된, 큐어링 촉매를 포함하는 코팅 조성물은 건조 두께가 1㎛인 파이렉스의 표면상에 바 코팅 기계에 의해 적용된 후, 실온에서 건조된다. 경화된 코팅은 40℃, 90% 습도로 설정된 자동온도 조절된 방에서 1주일 동안 형성된다. 결과 경화된 코팅은 핑거-네일 팁으로 스크래치된다. 스크래치후의 경화된 코팅은 눈으로 관찰되고, 다음 평가 기준으로 평가된다:
○ : 흠이 남아있지 않다;
× : 흠이 남아있다;
만약 흠이 남아있지 않다면, 경화된 코팅의 펜슬 강도는 JIS-K5400에 따라 결정된다.
(균열 저항):
각 실시예에서 코팅 조성물은 건조 두께가 1, 5 또는 20㎛인 파이렉스 유리의 표면상에 바 코팅 기계에 의해 적용된 후, 실온에서 건조된다. 150℃에서 30분동안 큐어링함으로써 형성된 경화된 코팅의 외부 형태는 눈으로 관찰되고, 다음 평가 기준으로 평가된다:
○ : 균열 없음;
△ : 고운 균열의 일부 발생;
× : 전체 면에 균열.
(고착):
각 실시예에서 코팅 조성물의 100중량부 성분 (A)에 대해 10중량% 수성 포타슘 아세테이트(큐어링 촉매) 용액의 5중량부를 첨가함으로써 제조된, 큐어링 촉매를 포함하는 코팅 조성물은 건조 두께가 1㎛인 30㎜×30㎜ 크기의 파이렉스 유리 플레이트의 한 면위에 바 코팅 기계에 의해 적용된 후, 실온에서 건조된다. 코팅은 40℃, 90% 습도로 설정된 자동온도 조절된 방에서 1주일동안 경화된다. 결과 경화된 코팅의 고착은 체크-패턴 고착 테이프(셀로판 테이프) 박피 테스트로 평가된다.
(광-촉매 분해 작용):
각 실시예에서 코팅 조성물의 100중량부 성분 (A)에 대해 10중량% 수성 포타슘 아세테이트(큐어링 촉매) 용액의 5중량부를 첨가함으로써 제조된, 큐어링 촉매를 포함하는 코팅 조성물은 건조 두께가 1㎛인 30㎜×30㎜ 크기의 파이렉스 유리 플레이트의 한 면위에 바 코팅 기계에 의해 적용된 후, 실온에서 건조된다. 코팅은 40℃, 90% 습도로 설정된 자동온도 조절된 방에서 1주일동안 경화된다. 결과 샘플은 300㎖ 밀봉된 유리 용기에 넣은 후, 아세트알데히드 가스가 50ppm의 농도로 유도된다. 샘플은 60분동안 100W의 블랙 광으로 방사되고, 아세트알데히드의 제거 속도는 가스 크로마토그래피(GC14A, Shimadzu Seisakusyo K.K.에 의해 생산)에 의해 결정된다.
(물에 젖는 특성):
각 실시예에서 코팅 조성물의 100중량부 성분 (A)에 대해 10중량% 수성 포타슘 아세테이트(큐어링 촉매) 용액의 5중량부를 첨가함으로써 제조된, 큐어링 촉매를 포함하는 코팅 조성물은 건조 두께가 1㎛인 30㎜×30㎜ 크기의 파이렉스 유리 플레이트의 한 면위에 바 코팅 기계에 의해 적용된 후, 실온에서 건조된다. 코팅은 40℃, 90% 습도로 설정된 자동온도 조절된 방에서 1주일동안 경화된다. 결과 경화된 코팅의 물에 젖는 특성은 물에 대한 경화된 코팅의 접촉 각도를 측정함으로써 평가된다. 코팅후에 샘플이 형성되고, 샘플은 UV선에 1시간 방사를 10번 받으며, 물로 세척하는 것은 접촉 각도를 측정하기 위해서 사용된다.
(기후 저항):
각 실시예의 코팅 조성물은 건조 두께가 1㎛인 파이렉스의 유리 플레이트 표면상에 바 코팅 기계에 의해 적용된 후, 실온에서 건조되고 150℃에서 30분동안 경화된다. 결과 샘플은 Sunshine Super Long Weather Meter(WEL-SUN-HC, Suga Shikenki K.K.에 의해 제조)를 사용하여 1200시간동안 기후 저항 테스트를 받는다. 그 후, 코팅은 관찰되고 어떠한 변화도 없는 샘플은 우수하다고 간주된다.
각 샘플의 코팅 조성물의 성분은 표 1에서 6에 도시되고, 그의 평가 결과는 표 7에서 12에 도시된다.
그 후, 코팅된 물질은 다음 방법으로 제조된다.
(실시예 35에서 58과 비교 실시예 9에서 20)
10중량%의 포타슘 아세테이트(큐어링 촉매) 용액의 5중량부는 실시예 2에서 얻어진 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(2)의 각각에서 성분 (A)의 100중량부, 실시에 24에서 얻어진 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(24), 및 비교 실시예 1에서 얻어진 비교를 위한 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물(1)에 첨가된다. 이에 의해, 큐어링 촉매를 포함하는 각 코팅 조성물이 얻어진다.
큐어링 촉매를 포함하는 각 결과 코팅 조성물은 건조 두께가 1 또는 20㎛인 다음 기판상에 바-코팅에 의해 적용된 후, 실온에서 건조되고, 40℃, 90% 습도로 설정된 자동온도 조절된 습한 방에서 1주일동안 경화된다. 그래서 각 코팅된 물질이 얻어진다.
각 결과 코팅 물질은 코팅 특성(고착, 아세트알데히드의 제거 속도, 젖는 특성-접촉 각도)이 평가된다. 추가 평가 항목에 대해, 샘플은 1시간동안 끓는 물에 둔후, 1시간동안 꺼내 놓는다. 코팅의 외부 형태가 관찰되고, 어떠한 변화도 없는 샘플은 우수하다고 간주된다.
사용된 기판은 다음과 같다:
스테인레스 플레이트: SUS 304 플레이트(150㎜×70㎜×0.5㎜).
유기 코팅된 플레이트: 자동온도 설정된 아크릴 수지-코팅 알루미늄 플레이트(150㎜×70㎜×2㎜).
PC 플레이트: 플리카보네이트 플레이트(150㎜×70㎜×2㎜).
슬레이트 플레이트: 섬유-강화된 시멘트 플레이트(150㎜×70㎜×3㎜).
무기 코팅 플레이트: 제조 실시예 A-2에서 얻어진 성분 (A)의 30중량% 혼합 알코올 용액으로 바 코팅을 함으로써 코팅되고 건조 두께는 1㎛, 실온에서 건조된후, 150℃에서 20분동안 경화된 파이렉스 유리 플레이트(100㎜×100㎜×1㎜).
FRP 플레이트: 유리-강화된 아크릴 플레이트(150㎜×70㎜×5㎜).
만약 필요하다면, 에폭시 형태 실러(Epoxy E SeaLer(c), Isamu Toryo K.K.)가 프리머로써 사용된다.
코팅된 물질의 평가 결과는 표 12에서 18에 도시된다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
혼합물(부) 성분 A 40 40 40 40 40 40
형태 A-1 A-1 A-1 A-1 A-1 A-1
성분 B 7 7 7 7 7 7
성분 C 3 15 30 60 90 132
성분 D 297 285 270 240 210 308
실리카 - - - - - -
성분 E - - - - - -
유기 수지 - - - - - -
안료 - - - - - -
그 외 - - - - - -
혼합물에서 각 요소의 비율(%) A/전체혼합물량 11.5 11.5 11.5 11.5 11.5 8.9
C/전체 고체량 6.0 24.2 40.5 57.7 67.2 75.0
B/A 17.5 17.5 17.5 17.5 17.5 17.5
D/전체 혼합물량 86 82 78 69 61 63
실리카/A - - - - - -
E/A - - - - - -
유기수지/A - - - - - -
실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 11 실시예 12 실시예 13 실시예 14
혼합물(부) 성분 A 40 40 40 40 40 40 40 40
형태 A-1 A-1 A-1 A-1 A-1 A-1 A-1 A-2
성분 B 4 4 4 4 4 4 4 7
성분 C 3 15 30 60 90 132 25 15
성분 D 297 285 270 240 210 308 146 135
실리카 - - - - - - - -
성분 E - - - - - - - -
유기 수지 - - - - - - - -
안료 - - - - - - - -
그 외 - - - - - - 4 -
혼합물에서 각 요소의 비율(%) A/전체혼합물량 11.6 11.6 11.6 11.6 11.6 8.3 18.3 20.3
C/전체 고체량 6.3 25.4 40.5 57.7 67.2 75.0 35.5 28.8
B/A 10 10 10 10 10 10 10 23
D/전체 혼합물량 86 83 78 70 61 64 67 72
실리카/A - - - - - - - -
E/A - - - - - - - -
유기수지/A - - - - - - - -
실시예 15 실시예 16 실시예 17 실시예 18 실시예 19 실시예 20 실시예 21
혼합물(부) 성분 A 30 25 40 21 40 40 30
형태 A-2 A-3 A-1 A-4 A-1 A-1 A-2
성분 B 7 7 4 6 4 6 7
성분 C 10 5 9 9 15 15 9
성분 D 150 100 130 121 175 193 171
실리카 - - 20 9 - - -
성분 E - - - - 20 20 4
유기 수지 - - - - - - -
안료 - - - - - - -
그 외 - - - - - - -
혼합물에서 각 요소의 비율(%) A/전체혼합물량 15.2 18.2 19.7 12.7 15.7 14.5 13.6
C/전체 고체량 21.3 13.5 12.3 35 19 18.7 18
B/A 23 28 10 29 10 15 23
D/전체 혼합물량 76 73 64 73 69 70 77
실리카/A - - 50 43 - - -
E/A - - - - 50 50 13.3
유기수지/A - - - - - - -
실시예 22 실시예 23 실시예 24 실시예 25 실시예 26 실시예 27 실시예 28
혼합물(부) 성분 A 16.3 40 21 40 30 40 40
형태 A-1 A-1 A-4 A-1 A-5 A-6 A-1
성분 B 1.6 4 6 4 7 4 4
성분 C 6.1 15 15 15 15 15 25
성분 D 79.2 185 135 210 135 285 146
실리카 - - 9 - - - -
성분 E - - 3 - - - -
유기 수지 2.5* 8 4 - - - -
안료 - - - 43.4 - - -
그 외 - - - 2.1 - - 4
혼합물에서 각 요소의 비율(%) A/전체혼합물량 15.4 15.9 10.9 12.7 16.0 11.6 18.3
C/전체 고체량 23 22 25.9 14.4 28.8 25.4 35.5
B/A 10 10 29 10 23.3 10 10
D/전체 혼합물량 75 73 70 67 72 83 67
실리카/A - - 43 - - - -
E/A - - 14 - - - -
유기수지/A 15 20 19 - - - -
*: 또한 유화제를 포함한다.
실시예 29 실시예 30 실시예 31 실시예 32 실시예 33 실시예 34
혼합물(부) 성분 A 30 40 40 40 30 30
형태 A-2 A-1 A-1 A-1 A-2 A-2
성분 B 7 4 4 4 7 7
성분 C 10 25 15 15 9 15
성분 D 150 146 175 175 171 135
실리카 - - - - - -
성분 E - - 20 20 4 -
유기 수지 - - - - - -
안료 - - - - - -
그 외 - 4 - - - -
혼합물에서 각 요소의 비율(%) A/전체혼합물량 15.2 18.3 15.7 15.7 13.6 16.0
C/전체 고체량 21.3 35.5 19 19 18 28.8
B/A 23 10 10 10 23 23
D/전체 혼합물량 76 67 69 69 77 72
실리카/A - - - - - -
E/A - - 50 50 13.3 -
유기수지/A - - - - - -
비교실시예 1 비교실시예 2 비교실시예 3 비교실시예 4 비교실시예 5 비교실시예 6 비교실시예 7 비교실시예 8
혼합물(부) 성분 A 40 40 40 40 40 - 30 40
형태 A-1 A-1 A-1 A-1 비교 A-1 - 비교 A-2 A-1
성분 B 4 4 4 - 4 - 5 7
성분 C - 1.5 180 15 15 10 10 3
성분 D 297 299 420 185 285 58 150 297
실리카 - - - - - - - -
성분 E - - - - - - - -
유기 수지 - - - - - 42* - -
안료 - - - - - - - -
그 외 - - - - - - 4 -
혼합물에서 각 요소의 비율(%) A/전체혼합물량 11.7 11.6 6.2 16.7 11.6 0 15.1 11.5
C/전체 고체량 - 3.2 80.3 37.5 25.4 19.2 21.3 6.0
B/A 10 10 10 - 10 - 17 17.5
D/전체 혼합물량 82 87 65 77 83 53 76 86
실리카/A - - - - - - - -
E/A - - - - - - - -
유기수지/A - - - - - - - -
*: 또한 유화제를 포함한다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
유화제 안정도(1개월)
유화제 안정도(3개월)
박막-형성 특성
투명도(연기-%) 0.2 0.2 0.3 0.5 0.8 1.5
가열 큐어링 특성 평가
연필 강도 4H 4H 2H H H HB
실내-온도 큐어링 특성 평가
연필 강도 3H 3H H F F HB
균열에대한저항 1㎛5㎛20㎛ ○△△ ○△× ○△× ○×× ○×× ○××
고착 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100
아세트알데히드의 제거율(%) 5 15 45 70 95 98
접촉각도(°) 초기 상태 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
UV광 방사 후 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
기후 저항 우수 우수 우수 우수 우수 우수
실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예10 실시예11 실시예12 실시예13
유화제 안정도(1개월)
유화제 안정도(3개월)
박막-형성 특성
투명도(연기-%) 0.2 0.2 0.3 0.5 0.8 1.5 1
가열 큐어링 특성 평가
연필 강도 4H 4H 2H H H HB 4H
실내-온도 큐어링 특성 평가
연필 강도 3H 3H H F F HB 3H
균열에대한저항 1㎛5㎛20㎛ ○△△ ○△× ○△× ○×× ○×× ○×× ○××
고착 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100
아세트알데히드의 제거율(%) 5 15 45 70 95 98 20
접촉각도(°) 초기 상태 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
UV광 방사 후 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
기후 저항 우수 우수 우수 우수 우수 우수 우수
실시예14 실시예15 실시예16 실시예17 실시예18 실시예19 실시예20
유화제 안정도(1개월)
유화제 안정도(3개월)
박막-형성 특성
투명도(연기-%) 0.3 0.5 0.4 0.2 0.3 0.2 0.5
가열 큐어링 특성 평가
연필 강도 3H 3H 3H 4H 3H H H
실내-온도 큐어링 특성 평가
연필 강도 3H 2H 3H 4H 3H H F
균열에대한저항 1㎛5㎛20㎛ ○△× ○△× ○○× ○○△ ○△× ○○○ ○○○
고착 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100
아세트알데히드의 제거율(%) 15 15 10 10 15 15 10
접촉각도(°) 초기 상태 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
UV광 방사 후 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
기후 저항 우수 우수 우수 우수 우수 우수 우수
실시예21 실시예22 실시예23 실시예24 실시예25 실시예26 실시예27
유화제 안정도(1개월)
유화제 안정도(3개월)
박막-형성 특성
투명도(연기-%) 0.5 1.5 0.6 1 - 0.2 0.3
가열 큐어링 특성 평가
연필 강도 2H F H H 4H 4H 2H
실내-온도 큐어링 특성 평가
연필 강도 H HB F H 3H 3H H
균열에대한저항 1㎛5㎛20㎛ ○○△ ○○○ ○○○ ○○○ ○○△ ○×× ○○×
고착 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100
아세트알데히드의 제거율(%) 10 15 15 15 10 15 15
접촉각도(°) 초기 상태 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
UV광 방사 후 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
기후 저항 우수 우수 우수 우수 우수 우수 우수
실시예28 실시예29 실시예30 실시예31 실시예32 실시예33 실시예34
유화제 안정도(1개월)
유화제 안정도(3개월)
박막-형성 특성
투명도(연기-%) 2.0 1.8 1.2 0.3 0.2 5.0 0.2
가열 큐어링 특성 평가
연필 강도 3H 3H 3H 2H H F H
실내-온도 큐어링 특성 평가
연필 강도 3H 2H 2H H F HB F
균열에대한저항 1㎛5㎛20㎛ ○×× ○△× ○×× ○○× ○○○ ○○○ ○○○
고착 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100
아세트알데히드의 제거율(%) 10 5 30 15 15 10 15
접촉각도(°) 초기 상태 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
UV광 방사 후 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
기후 저항 우수 황화 우수 우수 우수 우수 우수
비교실시예 1 비교실시예 2 비교실시예 3 비교실시예 4 비교실시예 5 비교실시예 6 비교실시예 7 비교실시예 8
유화제 안정도(1개월) × ×
유화제 안정도(3개월) × × ×
박막-형성 특성 × ×
투명도(연기-%) 0.2 0.2 1.2 25 0.2 2.5 * 0.2
가열 큐어링 특성 평가 × - × 균열 -
연필 강도 4H 4H - - - HB * -
실내-온도 큐어링 특성 평가 × - × 균열 -
연필 강도 4H 4H - - - ≤2B * -
균열에대한저항 1㎛5㎛20㎛ ○△× ○△× --- --- --- ○○○ ××× ---
고착 100/100 100/100 - - - 100/100 - -
아세트알데히드의 제거율(%) 0 0 - - - 10 - -
접촉각도(°) 초기 상태 ≤10 ≤10 - - - ≤10 - -
UV광 방사 후 70 60 - - - 쵸킹 - -
기후 저항 우수 우수 - - - 쵸킹 - -
* : 균열동안 측정될 수 없다.
실시예35 실시예36 실시예37 실시예38 실시예39 실시예40 실시예41 실시예42
기판 스테인레스스틸플레이트 스테인레스스틸플레이트 아크릴수지코팅된플레이트 아크릴수지코팅된플레이트 PC플레이트 PC플레이트 슬레이트플레이트 슬레이트플레이트
코팅 물질 실시예 2 실시예 2 실시예 2 실시예 2 실시예 2 실시예 2 실시예 2 실시예 2
프리머 존재 없음 존재 없음 존재 없음 존재 없음
고착 1㎛ 100/100 0/100 100/100 80/100 100/100 0/100 100/100 0/100
20㎛ 100/100 0/100 100/100 30/100 100/100 0/100 100/100 0/100
가열수에 대한 저항 1㎛ 우수 전체면으로부터 박피 우수 전체면으로부터 박피 우수 전체면으로부터 박피 우수 전체면으로부터 박피
20㎛ 전체면 균열 전체면으로부터 박피 전체면 균열 전체면으로부터 박피 전체면 균열 전체면으로부터 박피 부분 박피 전체면으로부터 박피
15 15 15 15 15 15 15 15
아세트알데히드의 제거율(%)
접촉각도(°) 초기 상태 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
UV광 방사 후 ≤10 박피 ≤10 박피 ≤10 박피 ≤10 박피
실시예43 실시예44 실시예45 실시예46
기판 스테인레스스틸플레이트 스테인레스스틸플레이트 아크릴수지코팅된플레이트 아크릴수지코팅된플레이트
코팅 물질 실시예 2 실시예 2 실시예 2 실시예 2
프리머 존재 없음 존재 없음
고착 1㎛ 100/100 0/100 100/100 80/100
20㎛ 100/100 0/100 100/100 30/100
가열수에 대한 저항 1㎛ 우수 전체면으로부터 박피 우수 전체면으로부터 박피
20㎛ 전체면 균열 전체면으로부터 박피 전체면 균열 전체면으로부터 박피
15 15 15 15
아세트알데히드의 제거율(%)
접촉각도(°) 초기 상태 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
UV광 방사 후 ≤10 박피 ≤10 박피
실시예47 실시예48 실시예49 실시예50 실시예51 실시예52 실시예53 실시예54
기판 스테인레스스틸플레이트 스테인레스스틸플레이트 아크릴수지코팅된플레이트 아크릴수지코팅된플레이트 PC플레이트 PC플레이트 슬레이트 플레이트 슬레이트 플레이트
코팅 물질 실시예18 실시예18 실시예18 실시예18 실시예18 실시예18 실시예18 실시예18
프리머 존재 없음 존재 없음 존재 없음 존재 없음
고착 1㎛ 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100
20㎛ 100/100 90/100 100/100 90/100 100/100 50/100 100/100 80/100
가열수에 대한 저항 1㎛ 우수 우수 우수 우수 우수 우수 우수 우수
20㎛ 우수 우수 우수 우수 우수 우수 우수 우수
15 15 15 15 15 15 15 15
아세트알데히드의 제거율(%)
접촉각도(°) 초기 상태 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
UV광 방사 후 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
실시예55 실시예56 실시예57 실시예58
기판 무기 코팅된 플레이트 무기 코팅된 플레이트 FRP 플레이트 FRP 플레이트
코팅 물질 실시예18 실시예18 실시예18 실시예18
프리머 존재 없음 존재 없음
고착 1㎛ 100/100 100/100 100/100 100/100
20㎛ 100/100 100/100 100/100 90/100
가열수에 대한 저항 1㎛ 우수 우수 우수 우수
20㎛ 우수 우수 우수 우수
15 15 15 15
아세트알데히드의 제거율(%)
접촉각도(°) 초기 상태 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
UV광 방사 후 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
비교실시예9 비교실시예10 비교실시예11 비교실시예12 비교실시예12 비교실시예13 비교실시예14 비교실시예15
기판 스테인레스스틸플레이트 스테인레스스틸플레이트 아크릴수지코팅된플레이트 아크릴수지코팅된플레이트 PC플레이트 PC플레이트 슬레이트플레이트 슬레이트플레이트
코팅 물질 비교실시예1 비교실시예1 비교실시예1 비교실시예1 비교실시예1 비교실시예1 비교실시예1 비교실시예1
프리머 존재 없음 존재 없음 존재 없음 존재 없음
고착 1㎛ 100/100 0/100 100/100 85/100 100/100 0/100 100/100 0/100
20㎛ 100/100 0/100 100/100 50/100 100/100 0/100 100/100 0/100
가열수에 대한 저항 1㎛ 우수 전체면으로부터박피 우수 전체면으로부터박피 우수 전체면으로부터박피 우수 전체면으로부터박피
20㎛ 전체면에 균열 전체면으로부터박피 전체면에 균열 전체면으로부터박피 전체면에 균열 전체면으로부터박피 전체면에 균열 전체면으로부터박피
0 0 0 0 0 0 0 0
아세트알데히드의 제거율(%)
접촉각도(°) 초기 상태 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
UV광 방사 후 70 전체면으로부터박피 65 전체면으로부터박피 70 전체면으로부터박피 55 전체면으로부터박피
비교실시예17 비교실시예18 비교실시예19 비교실시예20
기판 무기 코팅된 플레이트 무기 코팅된 플레이트 FRP 플레이트 FRP 플레이트
코팅 물질 비교실시예1 비교실시예1 비교실시예1 비교실시예1
프리머 존재 없음 존재 없음
고착 1㎛ 100/100 100/100 100/100 80/100
20㎛ 100/100 90/100 100/100 40/100
가열수에 대한 저항 1㎛ 우수 우수 우수 전체면으로부터박피
20㎛ 우수 우수 우수 전체면으로부터박피
0 0 0 0
아세트알데히드의 제거율(%)
접촉각도(°) 초기 상태 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10
UV광 방사 후 70 60 60 전체면으로부터박피
발명의 효과
본 발명의 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물은 에멀션이고, 광-반도체는 균일하고 안정되게 분산되어, 오염방지 특성, 안개방지 특성, 항균 특성, 방취 효과등과 같은 다양한 특성은 높은 투명도의 경화된 코팅 형성이 가능하기 때문에 광-반도체의 광-촉매 작용으로부터 유도되어 나타난다.
본 발명의 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물이 무기 형태이기 때문에, UV선에 노출되더라도 경화된 코팅은 상기 코팅에 포함된 광-반도체의 광-촉매 작용에 의해 발생하는 활성 산소 때문에 부식되기 어렵고, 이로 인해 기후 저항, 내구성등이 우수하다.
더구나, 오랜 시간동안 에멀션으로써 안정적이고, 그 색깔은 광범위한 색깔로 조정될 수 있다.
본 발명의 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물은 큐어링 촉매를 사용함으로써 300℃보다 낮은 온도와 심지어 실온에서 큐어링 작용제 없이도 경화될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 조성물은 광범위한 건조 큐어링 상태나 온도 범위하에서 사용되어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 조성물은 균일하게 가열될 수 없는 형태의 기판이나 넓은 범위의 기판, 또는 자동온도 조정이 열악한 기판상에 사용되어질 수 있다. 이의 응용은 균일하게 가열될수 없는 옥외 작업에 실행가능하므로, 본 발명은 높은 산업적 가치가 있다.
본 발명의 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물이 큐어링 촉매를 필요로 하지 않을 수도 있기 때문에, 제조가가 낮아지고, 저장중(용기 수명이 길다)에 큐어링이 진행하기 어렵다.
오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 생산하기 위한 본 방법에 따라서, 광-반도체를 포함하는 조성물의 유화는 우수한 효과를 가진다. 그러므로, 상기 우수한 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물이 생산될 수 있다.
본 발명의 물질에 적용된 경화된 코팅은 이에 균일하게 분산된 광-반도체를 포함하는 상기 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물로부터 형성되고, 상기 코팅에 균일하게 분산된 광-반도체를 포함하므로, 광-반도체의 광-촉매 작용으로부터 유도되는 오염방지 특성, 안개방지 특성, 항균 특성, 방취 특성등과 같은 다양한 특성이 나타난다. 본 발명의 경화된 코팅은 높은 투명도를 가진다. 상기 코팅은 상기 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물으로부터 형성되기 때문에, UV선에 노출된다 하더라도 상기 코팅에 함유된 광-반도체의 광-촉매 작용에 의해 발생하는 활성 산소에 의해 코팅이 부식되기는 어렵다. 그러므로, 코팅의 실행은 파괴되기 어렵고, 기후 저항, 내구성등이 우수하다.
본 발명의 오염방지 물질은 광범위한 색깔로 조정되는 상기 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 이용하여 생산되므로, 그 디자인이 개선되었고, 광범위한 유용성을 갖는다.
본 발명의 오염방지 물질은 300℃보다 낮은 온도, 그리고 심지어는 실온에서 경화될 수 있는 상기 오염방지 코팅 조성물을 사용하여 생산된다. 오염방지 물질은 광범위한 건조 큐어링 상황이나 온도 범위하에서 생산된다. 따라서, 균일하게 가열될 수 없는 형태의 기판, 면적이 넓은 기판, 또는 자동온도 조절이 열악한 기판도 사용가능하고, 균일하게 가열할 수 없는 옥외 작업에서도 코팅된 물질을 생산할 수 있으므로, 본 발명은 높은 산업적 가치를 가진다.

Claims (16)

  1. 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물은 다음의 성분 (A), (B), (C) 및 (D)로 구성되고, 이때 성분 (C)의 양은 조성물의 전체 고체 내용물에 대해 5에서 80중량%의 범위로 혼합되며;
    (A) 평균 화학식(Ⅰ): R2aSiOb(OR1)c(OH)d에서 R1과 R2는 1가의 탄화수소 그룹에 의해 나타내지고, a, b, c 및 d는 다음 관계를 만족하는 수: a+2b+c+d=4, 0≤a<3, 0<b<2, 0<c<4, 및 0<d<4이고; 600에서 5000(폴리스티렌 눈금 곡선자를 사용하여 측정)의 평균 분자량을 가지는 부분 가수분해된 유기실록산;
    (B) 비이온 표면 활성제 작용제;
    (C) 광-반도체; 및
    (D) 물인 것을 특징으로 하는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물.
  2. 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물은 다음의 성분 (A), (B), (C) 및 (D)로 구성되고, 이때 성분 (C)의 양은 조성물의 전체 고체 내용물에 대해 5에서 80중량%의 범위로 혼합되며;
    (A) 평균 화학식(Ⅰ): R2aSiOb(OR1)c(OH)d에서 R1과 R2는 1가의 탄화수소 그룹에 의해 나타내지고, a, b, c 및 d는 다음 관계를 만족하는 수: a+2b+c+d=4, 0≤a<3, 0<b<2, 0<c<4, 및 0<d<4이고; 600에서 5000(폴리스티렌 눈금 곡선자를 사용하여 측정)의 평균 분자량을 가지는 부분 가수분해된 유기실록산;
    (B) 음이온 표면 활성 작용제;
    (C) 광-반도체; 및
    (D) 물인 것을 특징으로 하는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    비이온 표면 활성 작용제의 HLB가 9 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성분 (C)는 산화티타늄인 것을 특징으로 하는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성분 (C)는 평균 프리머 입자 직경이 0.001에서 0.03㎛의 고운 입자인 것을 특징으로 하는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    콜로이드 실리카를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음의 성분 (E)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물.
    (E) 평균 화학식 (Ⅱ): HO(R3 2SiO)nH에서 R3은 1가 탄화수소 그룹을 나타내고 n은 3≤n≤50의 수에 의해 나타내지는, 두 터미널에서 수산기 그룹을 포함하는 직쇄상 폴리실록산 디올.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물이 알키드 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 아크릴 실리콘 수지, 페놀 수지, 플루오르 수지, 폴리에스테르 수지, 염소 처리된 고무 수지, 우레탄 수지 및 멜라민 수지로 구성되는 그룹으로부터 선택된 유기 수지중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    유기 수지는 다음의 성분 (F), 즉
    (F) 일반 화학식 (Ⅲ): CH2=CR4(COOR5)에서 R4는 수소 원자 및/또는 메틸 그룹을 나타내고, 이에 의해 나타내지는 모노머의 공중합체인 아크릴 수지를 더 포함하고, 상기 모노머는 R5가 치환되거나 C1에서 C9까지 1가 탄화수소 그룹을 치환하지 않는 제 1 (메트) 아크릴레이트, R5가 에폭시 그룹 및/또는 글리시딜 그룹을 포함하는 탄화수소 그룹, 에폭시 그룹 및 글리시딜 그룹으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 그룹인 제 2 (메트) 아크릴레이트, 및 R5가 알콕시실일 그룹 및/또는 할로겐화된 실일 그룹을 포함하는 탄화수소 그룹인 제 3 (메트) 아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    안료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물.
  11. 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 생산하는 방법에 있어서,
    다음의 성분 (D)에서 분산된 파우더를 구비하는 분산 및/또는 다음 성분 (C)의 파우더를 구비하는 다음의 성분 (A), (B) 및 (D)를 포함하는 에멀션을 혼합하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 생산하는 방법.
    (A) 평균 화학식(Ⅰ): R2aSiOb(OR1)c(OH)d에서 R1과 R2는 1가의 탄화수소 그룹에 의해 나타내지고, a, b, c 및 d는 다음 관계를 만족하는 수: a+2b+c+d=4, 0≤a<3, 0<b<2, 0<c<4, 및 0<d<4이고; 600에서 5000(폴리스티렌 눈금 곡선자를 사용하여 측정)의 평균 분자량인-무게를 가지는 부분 가수분해된 유기실록산;
    (B) 표면 활성 작용제;
    (C) 광-반도체; 및
    (D) 물.
  12. 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 생산하는 방법에 있어서,
    비용매 물질을 얻기 위해 유기 용매와 성분 (C), 성분 (B)의 일부, 및 다음 성분 (A)의 혼합으로부터 유기 용매를 제거하는 단계와;
    다음의 성분 (B)와 (D)를 구비하는 상기 비용매 물질을 혼합하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 생산하는 방법.
    (A) 평균 화학식(Ⅰ): R2aSiOb(OR1)c(OH)d에서 R1과 R2는 1가의 탄화수소 그룹에 의해 나타내지고, a, b, c 및 d는 다음 관계를 만족하는 수: a+2b+c+d=4, 0≤a<3, 0<b<2, 0<c<4, 및 0<d<4이고; 600에서 5000(폴리스티렌 눈금 곡선자를 사용하여 측정)의 평균 분자량을 가지는 부분 가수분해된 유기실록산;
    (B) 표면 활성 작용제;
    (C) 광-반도체; 및
    (D) 물.
  13. 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 생산하는 방법에 있어서,
    다음의 성분 (A)와 (C)를 함유하는 혼합물을 제공하기 위해 다음의 성분 (D), 다음의 성분 (C)의 파우더 및/또는 그의 분산, 및 일반화학식 (Ⅳ): R2mSi(OR1)4-m(이때 R1과 R2는 1가 탄화수소 그룹, m은 0부터 3까지의 정수)에 의해 나타내지는 가수분해가능한 유기실란을 혼합하는 단계와,
    필요하다면 부가적으로 성분 (D)와 다음 성분 (B)를 상기 혼합물과 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물을 생산하는 방법.
    (A) 평균 화학식(Ⅰ): R2aSiOb(OR1)c(OH)d에서 R1과 R2는 1가의 탄화수소 그룹에 의해 나타내지고, a, b, c 및 d는 다음 관계를 만족하는 수: a+2b+c+d=4, 0≤a<3, 0<b<2, 0<c<4, 및 0<d<4이고; 600에서 5000(폴리스티렌 눈금 곡선자를 사용하여 측정)의 평균 분자량을 가지는 부분 가수분해된 유기실록산;
    (B) 표면 활성 작용제;
    (C) 광-반도체; 및
    (D) 물.
  14. 제 1 항 내지 제 10중에 상술된 오염방지 실리콘 에멀션 코팅-조성물에 적용된 경화 코팅을 포함하는 오염방지 물질이 기판의 표면상에 제공되는 것을 특징으로 하는 오염방지 물질.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판은 무기 기판, 유기 기판, 무기/유기 혼합 기판, 및 상기 기판중 어느 하나에 적어도 하나의 유기 코팅층 및/또는 적어도 하나의 무기 코팅층을 가지는 코팅된 기판, 그리고 얇은 판으로된 코팅을 가지는 기판과 유기 무기 혼합 코팅을 가지는 기판으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 오염방지 물질.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판 표면상의 코팅은 프리머층인 것을 특징으로 하는 오염방지 물질.
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