KR20070085928A - 복합재, 코팅액 및 복합재의 제조방법 - Google Patents

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토토 가부시키가이샤
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Abstract

과제
외력이 인가된 경우에도 기재의 의장성이 유지되는 복합재를 제공한다.
해결수단
본 발명에서는 기재와, 상기 기재 상에 설치된 피복부를 가지고, 상기 피복부는 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유해서 되는 것을 특징으로 하는 복합재로서, 상기 가소성 폴리머 입자는 피복부 중에 있어서, 거의 접하지 않고 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 복합재를 제공한다.
복합재, 실리카, 가소성 폴리머 입자, 연성기재, 코팅액

Description

복합재, 코팅액 및 복합재의 제조방법{Composite material, coating fluid and method for producing composite material}
본 발명은 외력을 인가한 경우에도 기재의 의장성이 유지되는 복합재에 관한 것이다.
최근, 각종 기재의 표면에 보호 코팅을 하여 기재로의 흠집의 발생에 의해 의장성이 손상되는 것을 방지하는 수단이 제안되어 있다.
금속 산화물막을 형성하여 방상성(防傷性)을 향상시킨 스테인리스 싱크(예를 들면, 특허문헌 1 참조.)나 스테인리스 표면에 유약층을 형성한 방오(防汚)제품(예를 들면, 특허문헌 2 참조.), 플라스틱 렌즈 표면에 콜로이달 실리카와 에폭시기 함유 규소화합물로 되는 코팅층을 형성한 성형체(예를 들면, 특허문헌 3 참조.) 등이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 일본국 특허공개 제2004-76071
특허문헌 2 : 일본국 특허공개 제2001-152367
특허문헌 3 : 일본국 특허공개 제(평)7-278496
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나, 특허문헌 1 기재의 금속 산화물막을 형성한 스테인리스 싱크에서는 어느 정도의 표면 경도의 향상은 달성되어 있지만, 예를 들면 소성(燒成)된 금속 산화물로 되는 도기 등과의 접촉에서는 역시 흠집이 용이하게 발생하여 내상성(耐傷性)은 충분하지 않았다.
또한, 특허문헌 2 기재의 유약층을 형성한 방오제품에서는 소성에 의해 유약층을 형성하기 때문에, 800℃ 이상의 온도에서 소성할 필요가 있어 내열성을 가지는 기재에 한정된다고 하는 문제가 있었고, 기재에 금속을 사용한 경우 표면이 산화되어 변색되기 때문에, 외관을 손상시킨다고 하는 문제가 있어 착색된 불투명한 유약층을 형성할 필요가 있어, 필연적으로 기재의 질감이 손상된다고 하는 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 3 기재의 콜로이달 실리카와 에폭시기 함유 규소화합물로 되는 코팅층을 형성한 성형체에서는 어느 정도의 표면 경도의 향상은 달성되어 있지만, 예를 들면 소성된 금속 산화물로 되는 도기 등과의 접촉에서는 콜로이달 실리카가 탈락되는 등, 역시 흠집이 용이하게 발생하여 내상성은 충분하지 않았다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 외력을 인가한 경우에도 기재의 의장성이 유지되는 복합재를 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 기재와, 상기 기재 상에 설치된 피복부를 가지고, 상기 피복부는 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유해서 되는 것을 특징으로 하는 복합재로서, 상기 가소성 폴리머 입자는 피복부 중에 있어서, 거의 접하지 않고 분산되어 있는 것을 특징으로 하고, 외력을 인가한 경우에도 기재의 의장성이 유지되는 복합재를 제공한다.
본 발명에서는 기재와, 상기 기재 상에 설치된 피복부를 가지고, 상기 피복부는 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유해서 되는 것을 특징으로 하는 복합재로서, 상기 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만인 것을 특징으로 하고, 외력을 인가한 경우에도 기재의 의장성이 유지되는 복합재를 제공한다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는 상기 피복부의 표면에는 상기 가소성 폴리머 입자의 자형(自形)에 대응한 볼록부를 가지는 요철구조가 형성되어 있도록 한다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 상기 피복부의 막두께 보다도 크도록 한다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는 상기 피복부의 막두께를 0.3~20 ㎛로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 태양에 있어서는 상기 피복부의 막두께를 0.3~8 ㎛로 한다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~20 ㎛이도록 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 태양에 있어서는 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~8 ㎛이도록 한다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는 상기 피복부가 거의 투명하도록 한다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는 상기 기재를 연성(延性)기재로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 태양에 있어서는 상기 연성기재를 스테인리스강 또는 알루미늄으로 한다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는 상기 연성기재는 싱크 및/또는 카운터이고, 적어도 사용면측의 일부에는 상기 어느 하나의 피복부를 구비하고 있도록 한다.
본 발명에서는 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 제공한다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~20 ㎛이도록 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 태양에 있어서는 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~8 ㎛이도록 한다.
본 발명에서는 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3- cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R70)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3- cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 제공한다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~20 ㎛이도록 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 태양에 있어서는 상기 가소성 폴리머 입자의 평균 입경이 0.1~8 ㎛이도록 한다.
본 발명에서는 기재로 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 도포한 후, 기재째 가열함으로써 상기 코팅액을 경화시키고, 기재 상에 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유하는 피복부를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서는 기재로 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3- cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R70)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3- cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 도포한 후, 상기 코팅액을 가열함으로써 경화시키고, 기재 상에 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유하는 피복부를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서는 연성기재를 싱크 및/또는 카운터 형상으로 드로잉 가공한 후, 상기 연성기재로 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 도포하고, 기재째 가열함으로써 상기 코팅액을 경화시키는 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서는 연성기재를 싱크 및/또는 카운터 형상으로 드로잉 가공한 후, 상기 연성기재로 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3- cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3-cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 도포하고, 상기 코팅액을 가열함으로써 경화시키는 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서는 연성기재로 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 도포하고, 기재째 가열함으로써 상기 코팅액을 도포하고, 기재째 가열함으로써 상기 코팅액을 경화시킨 후, 싱크 및/또는 카운터 형상으로 드로잉 가공하는 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서는 연성기재로 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3- cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3- cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 도포하고, 상기 코팅액을 가열함으로써 경화시킨 후, 싱크 및/또는 카운터 형상으로 드로잉 가공하는 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법을 제공한다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 외력을 인가한 경우에도 기재의 의장성이 유지되는 복합재를 제공하는 것이 가능해진다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 복합재의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 복합재의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 복합재의 단면도이다.
도 4는 본 발명 실시예 2의 복합재 피복부의 표면관찰 사진이다.
도 5는 본 발명의 싱크를 구비한 키친의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 저면부의 일부에 복합재를 구비한 싱크의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 저면부 전면에 복합재를 구비한 싱크의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 저면부의 일부에 복합재를 구비한 카운터의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 저면부 전면에 복합재를 구비한 카운터의 개략도이다.
도 10은 본 발명의 싱크, 카운터의 전면에 복합재를 구비한 싱크 및 카운터의 개략도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하에 본 발명의 최선의 형태에 대해서 설명한다.
본 발명의 일형태는 기재와, 상기 기재 상에 설치된 피복부를 가지고, 상기 피복부는 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유해서 되는 것을 특징으로 하는 복합재로서, 상기 가소성 폴리머 입자는 피복부 중에 있어서, 거의 접하지 않고 분산되어 있는 것을 특징으로 한다. 그렇게 함으로써, 외력을 인가한 경우에도 기재의 의장성이 유지되는 복합재의 제공을 가능하게 하였다.
본 발명의 일형태는 기재와, 상기 기재 상에 설치된 피복부를 가지고, 상기 피복부는 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유해서 되는 것을 특징으로 하는 복합재로서, 상기 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만인 것을 특징으로 한다. 그렇게 함으로써, 외력을 인가한 경우에도 기재의 의장성이 유지되는 복합재의 제공을 가능하게 하였다.
여기서, (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상은 기재 상에 실록산 네트워크를 구축하는 것으로서, 일부 실록산 네트워크를 형성하지 않는 미반응 잔기(殘基)가 존재하고 있어도 된다.
또한, 실리카에는 미량의 금속, 질소, 수소가 포함되어 있어도 되고, 소위 물유리 등도 포함한다.
여기서, 가소성 폴리머 입자가 피복부에 어느 정도의 유연성을 부여하기 때문에, 외력을 인가한 경우에도 기재로의 추종성이 향상되어 기재의 의장성이 유지되는 작용이 양호하게 발휘된다.
가소성 폴리머 입자는 피복부 중에 있어서 거의 접하지 않고 분산되어 있으면, 실록산 네트워크를 저해하지 않고, 가소성 폴리머 입자의 유연성이 피복부에 부여되기 때문에, 기재의 의장성이 유지되는 작용이 양호하게 발휘된다.
피복부 중에 가소성 폴리머 입자가 과잉으로 존재하고, 가소성 폴리머 입자가 응집되어 있거나 하면, 외력을 인가한 경우에 가소성 폴리머 입자가 탈락되는 등, 기재의 의장성이 유지되는 작용이 발휘되지 않는다.
가소성 폴리머 입자의 체적비가 1% 미만이면, 외력을 인가한 경우에 기재의 의장성이 유지되는 작용이 충분히 발휘되지 않고, 20% 이상에서는 피복부 중의 실록산 네트워크가 조밀하지 못하기 때문에, 역시 외력을 인가한 경우에 기재의 의장성이 유지되는 작용이 충분히 발휘되지 않는다.
여기서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 체적비란, 피복부의 총체적에 대한 가소성 폴리머 입자의 비이다.
여기서, 상기 피복부는 실록산 네트워크 중에 가소성 폴리머 입자가 분산된 형태여도 되고, 피복부의 표면에 가소성 폴리머 입자의 자형에 대응한 볼록부를 가지는 요철구조가 형성되어 있어도 된다.
피복부의 표면에 가소성 폴리머 입자의 자형에 대응한 볼록부를 가지는 요철구조가 형성되어 있으면, 가소성 폴리머 입자의 가소성이 보다 현저하게 발휘되는 동시에, 외력이 인가된 경우에 가소성 폴리머 입자의 자형에 대응한 볼록부가 실록산 네트워크로의 외력의 전파를 억제하기 때문에, 외력을 인가한 경우에 기재의 의장성이 유지되는 작용이 현저하게 발휘된다.
본 발명에서는 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 상기 피복부의 막두께 보다 크도록 하는 것이 바람직하다.
그렇게 함으로써, 피복부의 표면에 확실하게 가소성 폴리머 입자의 자형에 대응한 볼록부를 가지는 요철구조가 형성된다.
본 발명에서는 상기 가소성 폴리머 입자가 불소 수지 입자이도록 하는 것이 바람직하다.
불소 수지 입자는 미끄러짐성이 양호하고, 표면 에너지도 작기 때문에, 외력을 인가한 경우에도 기재의 의장성이 유지되는 작용이 양호하게 발휘된다.
본 발명에서는 상기 피복부의 막두께가 0.3~20 ㎛이도록 하는 것이 바람직하다.
여기서, 본 발명에 있어서 막두께란, 실록산 네트워크의 막두께로서, 가소성 폴리머 입자가 일부 노출되어 있는 경우, 노출부를 포함하지 않는 부분의 두께를 의미하고, 주사형 전자 현미경 등에 의한 단면 관찰에 의해서 측정할 수 있다.
0.3 ㎛ 보다 막두께가 작으면, 외력을 인가한 경우에 기재의 의장성이 유지되는 작용이 충분히 발휘되지 않고, 20 ㎛ 이상이 되면 피복부에 균열이 발생하거나 하기 때문에, 역시 외력을 인가한 경우에 기재의 의장성이 유지되는 작용이 충분히 발휘되지 않는다.
본 발명에서는 상기 피복부의 막두께가 0.3~8 ㎛이도록 하는 것이 보다 바람직하다.
막두께가 8 ㎛ 이하이면, 각종 도포방법을 사용하여 용이하게 피복부를 형성할 수 있는 동시에, 피복부의 외관도 향상된다.
본 발명에서는 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~20 ㎛이도록 한다.
평균입경이 0.1 ㎛ 보다 작으면, 외력을 인가한 경우에 기재의 의장성을 유지하는 작용이 저하되고, 20 ㎛ 보다 커지면, 기재의 의장성을 손상시키게 된다.
본 발명에서는 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~8 ㎛이도록 한다.
평균입경이 8 ㎛ 이하이면, 각종 도포방법을 사용하여 용이하게 피복부를 형성할 수 있는 동시에 피복부의 외관도 향상된다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는 상기 피복부의 막두께가 0.3~8 ㎛이고, 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.5~20 ㎛이며, 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 피복부의 막두께 보다도 크도록 한다.
그렇게 함으로써, 확실하게 피복부에 가소성 폴리머 입자의 자형에 대응한 볼록부를 가지는 요철구조가 형성되어, 기재의 의장성이 유지되는 작용이 양호하게 발휘되는 피복부가 외관 좋게 형성된다.
본 발명에서는 더욱 바람직하게는 상기 기재가 연성기재이도록 한다.
연성기재는 가공성이 우수하기 때문에 다양한 공업제품으로서 활용되고 있고, 예를 들면 스테인리스강, 알루미늄 등의 금속은 그 대표예로서, 조리기구나 키친 싱크, 키친 카운터 등으로 사용되고 있다. 그러나, 연성기재는 그 특성 때문에 표면 경도가 낮고, 내상성이 부족하다고 하는 결점이 있었지만, 본 발명의 피복부를 형성함으로써 연성기재의 연성을 유지한 채, 외력을 인가한 경우에 기재의 의장성이 유지되는 작용효과가 얻어진다.
본 발명의 피복부는 가소성 폴리머 입자를 함유하기 때문에 피복부에 유연성이 부여되어 있고, 기재의 변형에 대응하는 추종성도 우수하기 때문에, 연성기재의 연성을 유지하고, 또한 외력을 인가한 경우에 기재의 의장성이 유지되는 작용효과가 얻어진다.
연성기재가 싱크 및/또는 카운터이고, 적어도 사용면측의 일부에 본 발명의 피복부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 복합재는, 식기 등과의 접촉에 의한 슬라이딩 마모 등의 외력을 인가한 경우에 기재의 의장성이 유지되는 작용이 얻어져, 기재의 의장성이 유지된다.
또한, 싱크 및/또는 카운터에서는 중량물의 낙하나 열수가 튐으로써 기재와 피복부에 응력이 발생하지만, 본 발명의 피복부는 가소성 폴리머 입자를 함유하기 때문에, 어느 정도의 피복부의 유연성이 부여되어 있어, 중량물이 낙하했을 때나 열수와 냉수가 연속적으로 튐으로써 기재에 온도 변화가 발생했을 때에도, 기재로의 추종성이 발휘되어 피복부의 박리나 탈락이 억제된다.
본 발명의 피복부를 형성하기 위한 코팅액으로서는 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액이 적합하게 사용된다.
코팅액에는 희석용매가 함유되어 있어도 된다.
본 발명의 피복부를 형성하기 위한 코팅액으로서, 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3- cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3- cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액도 적합하게 사용할 수 있다.
화합물이어도, 그의 가수분해물이어도 되고, 또한 이들이 적당하게 혼합된 것이어도 된다.
코팅액에는 희석용매가 함유되어 있어도 된다.
본 발명의 코팅액의 더욱 바람직한 태양에 있어서는 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~20 ㎛이도록 한다.
여기서 본 발명에 있어서 평균입경이란, 액체 중에서의 분산입경으로, 레이저 회절식 입도 분포계 등을 사용하여 측정할 수 있다.
평균입경이 0.1 ㎛ 보다 작으면 외력을 인가했을 경우에 기재의 의장성을 유지하는 작용이 저하되고, 20 ㎛ 보다 커지면 기재의 의장성을 손상시키게 된다.
본 발명의 코팅액의 더욱 바람직한 태양에 있어서는 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~8 ㎛이도록 한다.
평균입경이 8 ㎛ 이하이면, 각종 도포방법을 사용하여 용이하게 피복부를 형성할 수 있는 동시에, 코팅액 중에서의 가소성 폴리머 입자의 분산 안정성이 향상되고, 피복부의 외관도 향상된다.
본 발명의 복합재의 바람직한 제조방법으로서는, 본 발명에서는 기재로 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 도포한 후, 기재째 가열함으로써 상기 코팅액을 경화시키고, 기재 상에 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유하는 피복부를 형성하는 방법을 들 수 있다.
여기서, (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)은 가열에 의해 실리카로의 전화(轉化)가 발생하여, 경화되어 기재 상에 실록산 네트워크를 형성한다.
실리카 전화를 발생시키기 위해서는 100℃ 이상에서 가열하는 것이 바람직하고, 200℃ 이상에서 가열하면 보다 전화 반응이 촉진되어 바람직하다.
또한, 촉매에 의해서도 전화 반응이 촉진된다.
본 발명에서 사용되는 촉매는 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기이다)의 실리카 전화를 촉진하는 것으로서, 구체적으로 나타내면 1-메틸피페라진, 1-메틸피페리딘, 4,4'-트리메틸렌디피페리딘, 4,4'-트리메틸렌비스(1-메틸피페리딘), 디아자비시클로-[2,2,2]옥탄, 시스-2,6-디메틸피페라진, 4-(4-메틸피페리딘)피리딘, 피리딘, 디피리딘, α-피콜린, β-피콜린, γ-피콜린, 피페리딘, 루티딘, 피리미딘, 피리다진, 4,4'-트리메틸렌디피리딘, 2-(메틸아미노)피리딘, 피라진, 퀴놀린, 퀴녹살린, 트리아진, 피롤, 3-피롤린, 이미다졸, 트리아졸, 테트라졸, 1-메틸피롤리딘 등의 N-헤테로 환상 화합물; 메틸아민, 디메틸아민, 트리메틸아민, 에틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 프로필아민, 디프로필아민, 트리프로필아민, 부틸아민, 디부틸아민, 트리부틸아민, 펜틸아민, 디펜틸아민, 트리펜틸아민, 헥실아민, 디헥실아민, 트리헥실아민, 헵틸아민, 디헵틸아민, 옥틸아민, 디옥틸아민, 트리옥틸아민, 페닐아민, 디페닐아민, 트리페닐아민 등의 아민류; 또한 DBU(1,8-디아자비시클로[5,4,0]7-운데센, DBN(1,5-디아자비시클로[4,3,0]5-노넨), 1,5,9-트리아자시클로도데칸, 1,4,7-트리아자시클로노난 등을 들 수 있다.
또한, 유기산, 무기산, 금속 카르복실산염, 아세틸아세토네이트 착체, 금속 미립자도 바람직한 촉매로서 들 수 있다. 유기산으로서는 초산, 프로피온산, 부티르산, 길초산, 말레산, 스테아르산 등을, 또한 무기산으로서는 염산, 질산, 황산, 인산, 과산화수소, 염소산, 차아염소산 등을 들 수 있다. 금속 카르복실산염으로서는 식 : (RCOO)nM[식 중, R은 지방족기 또는 지환족기로 탄소수 1~22의 것을 나타내고, M은 Ni, Ti, Pt, Rh, Co, Fe, Ru, Os, Pd, Ir, Al로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속을 나타내며, n은 M의 원자가이다.]으로 표시되는 화합물이다. 금속 카르복실산염은 무수물이어도 수화물이어도 된다. 아세틸아세토네이트 착체로서는 아세틸아세톤(2,4-펜타디온)으로부터 산해리(acid dissociation)에 의해 발생한 음이온 acac'가 금속원자에 배위(配位)된 착체로서, 일반적으로는 식(CH3COCHCOCH3)nM[식 중, M은 이온가 n의 금속을 나타낸다.] 적합한 금속 M으로서는 예를 들면, 니켈, 백금, 팔라듐, 알루미늄, 로듐 등을 들 수 있다. 금속 미립자로서는 Au, Ag, Pd, Ni가 바람직하고, 특히 Ag가 바람직하다. 금속 미립자의 입경은 0.5 ㎛ 보다 작은 것이 바람직하고, 0.1 ㎛ 이하가 보다 바람직하며, 0.05 ㎛ 보다 작은 것이 더욱 바람직하다. 이들 이외에도 과산화물, 메탈 클로라이드, 페로센, 지르코노센 등의 유기 금속 화합물 등도 사용할 수 있다.
본 발명의 복합재의 바람직한 제조방법으로서는 기재로 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3-cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R70)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3- cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 도포한 후, 상기 코팅액을 가열함으로써 경화시키고, 기재 상에 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유하는 피복부를 형성하는 방법을 들 수 있다.
기재로 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 도포한 후, 기재째 가열함으로써 상기 코팅액을 경화시키고, 기재 상에 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유하는 피복부를 형성하는 방법에 의하면, Si-N의 Si-O로의 전화에 의해 실록산 네트워크를 형성하기 위해 수축이 작고, 보다 치밀한 피복부가 형성되기 때문에, 보다 외력을 인가한 경우에 기재의 의장성을 유지하는 작용이 양호하게 발휘된다.
본 발명의 연성기재가 싱크 및/또는 카운터이고, 적어도 사용면측의 일부에는 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유해서 되는 것을 특징으로 하는 피복부가 구비되어 있는 복합재의 다른 제조방법으로서는, 연성기재를 싱크 및/또는 카운터 형상으로 드로잉 가공한 후, 연성기재로 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 도포하고, 기재째 가열함으로써 상기 코팅액을 도포하고, 기재째 가열함으로써 상기 코팅액을 경화시키는 방법을 들 수 있다.
본 발명의 연성기재가 싱크 및/또는 카운터이고, 적어도 사용면측의 일부에는 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유해서 되는 것을 특징으로 하는 피복부가 구비되어 있는 복합재의 다른 제조방법으로서는, 연성기재를 싱크 및/또는 카운터 형상으로 드로잉 가공한 후, 연성기재로 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3- cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3-cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 도포하고, 상기 코팅액을 가열함으로써 경화시키는 방법을 들 수 있다.
연성기재를 싱크 및/또는 카운터 형상으로 드로잉 가공한 후, 피복부를 형성하는 방법에 의하면, 피복부로의 잔류 응력을 경감할 수 있기 때문에 보다 외력을 인가한 경우에 기재의 의장성을 유지하는 작용이 양호하게 발휘된다.
본 발명의 연성기재가 싱크 및/또는 카운터이고, 적어도 사용면측의 일부에는 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유해서 되는 것을 특징으로 하는 피복부가 구비되어 있는 복합재의 다른 제조방법으로서는, 기재로 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 도포한 후, 기재째 가열함으로써 상기 코팅액을 경화시키고, 기재 상에 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유하는 피복부를 형성한 후, 연성기재를 싱크 및/또는 카운터 형상으로 드로잉 가공하는 방법을 들 수 있다.
본 발명의 연성기재가 싱크 및/또는 카운터이고, 적어도 사용면측의 일부에는 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유해서 되는 것을 특징으로 하는 피복부가 구비되어 있는 복합재의 다른 제조방법으로서는, 기재로 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3-bSi-(R10)d-Si(OR8)3-cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3-cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액을 도포한 후, 상기 코팅액을 가열함으로써 경화시키고, 기재 상에 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유하는 피복부를 형성한 후, 연성기재를 싱크 및/또는 카운터 형상으로 드로잉 가공하는 방법을 들 수 있다.
피복부를 형성한 후, 연성기재를 싱크 및/또는 카운터 형상으로 드로잉 가공하는 방법에 의하면, 복잡한 싱크 및/또는 카운터 형상으로 가공되기 전에 코팅액을 도포하기 때문에 보다 용이하게, 연성기재가 싱크 및/또는 카운터이고, 적어도 사용면측의 일부에는 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유해서 되는 것을 특징으로 하는 피복부가 구비되어 있는 복합재를 제조할 수 있다.
가열온도가 높아지면, 기재의 내열성으로부터 사용할 수 있는 기재가 한정되어, 예를 들면 싱크 및/또는 카운터 등에 사용되는 스테인리스 강의 경우, 내열성은 갖지만 400℃ 이상에서는 표면의 산화에 의한 변색이 발생하기 때문에, 의장성을 손상시키게 되어 바람직하지 않다.
또한, 가소성 폴리머 입자의 내열성으로부터 350℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.
이하, 본 발명의 복합재와 복합재의 제조방법에 대해서 구체적으로 설명한다.
본 발명에 있어서 기재로서는 철, 알루미늄, 스테인리스강 등의 금속 재료, 유리, 세라믹스, 플라스틱, 나무, 돌, 시멘트, 콘크리트, 그들의 조합, 그들의 적층체 등이 사용된다.
또한, 본 발명에 있어서, (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상은 기재 표면에 실록산 네트워크를 형성하고, 피복부를 형성하는 것이다.
본 발명에 있어서, 가소성 폴리머 입자란, 셀룰로오스 유도체, 올레핀계 수지, 할로겐 함유 수지, 비닐알코올계 수지, 비닐에스테르계 수지, (메타)아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리설폰계 수지 등의 중합물이나, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 실리콘 수지 등의 경화물 등이 포함되며, 실록산 네트워크를 형성할 때의 가열온도 이상의 내열성을 가지는 것을 이용할 수 있고, 내열성이 우수한 점에서 가교 중합물을 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 가소성 폴리머 입자는 구형인 것이 바람직하고, 미끄러짐성이 양호하며, 표면 에너지도 작고, 내열성도 우수한 불소 수지 입자를 특히 적합하게 사용할 수 있다.
다음으로, 불소 수지 입자로서는 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리플루오르화비닐리덴, 폴리플루오르화비닐, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌코폴리머, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌코폴리머, 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌코폴리머, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르코폴리머, 퍼플루오로시클로폴리머, 비닐에테르-플루오로올레핀코폴리머, 비닐에스테르-플루오로올레핀코폴리머, 테트라플루오로에틸렌-비닐에테르코폴리머, 클로로트리플루오로에틸렌-비닐에테르코폴리머, 테트라플루오로에틸렌우레탄 가교체, 테트라플루오로에틸렌에폭시 가교체, 테트라플루오로에틸렌아크릴 가교체, 테트라플루오로에틸렌멜라민 가교체 등 플루오로기를 함유하는 폴리머를 들 수 있다.
셀룰로오스 유도체로서는 셀룰로오스에스테르류(셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스부티레이트, 셀룰로오스프탈레이트 등), 셀룰로오스카바메이트류, 셀룰로오스에테르류(알킬셀룰로오스, 벤질셀룰로오스, 히드록시알킬셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 시아노에틸셀룰로오스 등)를 들 수 있다.
올레핀계 수지에는 예를 들면 C2-6 올레핀의 단독 또는 공중합체(에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 에틸렌계 수지, 폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌 공중합체, 프로필렌-부텐 공중합체 등의 폴리프로필렌계 수지, 폴리(메틸펜텐-1) 등), C2-6 올레핀과 공중합성 단량체와의 공중합체(에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체 또는 아이오노머, 에틸렌-(메타)아크릴산 에스테르 공중합체, 에틸렌-초산비닐 공중합체 등) 등을 들 수 있다.
할로겐 함유 수지로서는 할로겐화 비닐계 수지(폴리염화비닐 등의 염화비닐 또는 불소 함유 단량체의 단독 또는 공중합체, 염화비닐-초산비닐 공중합체, 염화비닐-(메타)아크릴산 에스테르 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체 등의 염화비닐 또는 불소 함유 단량체와 공중합성 단량체와의 공중합체 등), 할로겐화 비닐리덴계 수지(폴리비닐리덴 플루오라이드, 또는 염화비닐 또는 불소 함유 비닐리덴 단량체와 다른 단량체와의 공중합체) 등을 들 수 있다.
비닐알코올계 수지와 그의 유도체에는 비닐알코올계 수지(폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등)와 그의 유도체(폴리비닐포르말, 폴리비닐부티랄 등의 폴리비닐아세탈 등)가 포함된다. 비닐에스테르계 수지로서는 비닐에스테르계 단량체의 단독 또는 공중합체(폴리초산비닐 등), 비닐에스테르계 단량체와 공중합성 단량체와의 공중합체(초산비닐-에틸렌 공중합체, 초산비닐-염화비닐 공중합체, 초산비닐-(메타)아크릴산 에스테르 공중합체 등) 등을 들 수 있다.
(메타)아크릴계 수지로서는 예를 들면, 폴리(메타)아크릴산 메틸 등의 폴리(메타)아크릴산 에스테르, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 에스테르-(메타)아크릴산 공중합체, 메타크릴산 메틸-(메타)아크릴산 에스테르 공중합체, (메타)아크릴산 에스테르-스티렌 공중합체(MS 수지 등) 등을 들 수 있다.
스티렌계 수지에는 스티렌계 단량체의 단독 또는 공중합체(폴리스티렌, 스티렌-α-메틸스티렌 공중합체 등), 스티렌계 단량체와 공중합성 단량체와의 공중합체(스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(AS 수지), 스티렌-(메타)아크릴산 에스테르 공중합체(스티렌-메타크릴산 메틸 공중합체 등), 스티렌-무수말레산 공중합체 등) 등을 들 수 있다.
폴리에스테르계 수지에는 테레프탈산 등의 방향족 디카르복실산과 알킬렌글리콜을 사용한 방향족 폴리에스테르, 아디프산 등의 지방족 디카르복실산을 사용한 지방족 폴리에스테르, 폴리아릴레이트계 수지, 액정성 폴리에스테르 등이 포함된다. 폴리에스테르계 수지는 결정성 폴리에스테르계 수지, 방향족 폴리에스테르계 수지 등을 들 수 있다.
폴리아미드계 수지로서는 나일론 46, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 612, 나일론 11, 나일론 12 등의 지방족 폴리아미드, 크실릴렌디아민아디페이트(MXD-6) 등의 방향족 폴리아미드 등을 들 수 있다.
폴리카보네이트계 수지에는 비스페놀류(비스페놀 A 등)를 베이스로 하는 방향족 폴리카보네이트, 폴리디에틸렌글리콜 비스알릴카보네이트 등의 지방족 폴리카보네이트 등이 포함된다.
폴리에테르계 수지로서는 폴리옥시알킬렌글리콜, 폴리옥시메틸렌(폴리아세탈호모 또는 코폴리머 등), 폴리에테르에테르케톤 등을 예시할 수 있고, 폴리설폰계 수지로서는 폴리설폰, 폴리에테르설폰 등을 예시할 수 있다.
본 발명에 있어서, (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유해서 되는 피복부는 실록산 네트워크에 가소성 폴리머 입자가 분산되어 있어도 되고, 가소성 폴리머 입자의 자형에 대응한 볼록부를 가지는 요철구조가 형성되어 있어도 된다.
본 발명에 있어서, 외력을 인가한 경우에도 기재의 의장성이 유지된다는 것은, 예를 들면 고형물과의 접촉에 의한 흠집 발생에 의한 의장성의 저하를 억제하는 작용을 의미하고, 보다 구체적으로는 예를 들면 싱크 및/또는 카운터의 경우에는, 식기 등의 슬라이딩 등에 의해 흠집이 발생하여 의장성이 저하되는 것을 억제하는 작용을 의미한다.
본 발명에 있어서, 연성기재란 물질이 탄성의 한계를 초과하여 파괴되지 않고 잡아 늘여지는 성질을 가지는 기재를 의미하고, 특히 연성이 풍부한 기재로서 철강, 구리, 알루미늄, 스테인리스강 등의 금속 재료를 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 거의 투명이란 기재의 질감이 손상되지 않을 정도의 투명성을 가지고, 외관상, 기재의 의장성을 확인할 수 있을 정도의 투명성을 의미한다.
예를 들면 스테인리스 기재에 피복부를 형성한 복합재는 스테인리스의 광택, 질감, 색조를 확인할 수 있는 것을 의미하고, 기재에 무늬 등의 모양이 존재할 경우에 그 무늬, 모양을 확인할 수 있을 정도의 투명성을 의미한다.
본 발명에 있어서, 연성기재가 싱크 및/또는 카운터이고, 적어도 사용면측의 일부에 본 발명의 피복부가 구비되어 있는 복합재란, 싱크 및/또는 카운터의 사용면측 중, 식기 등과의 접촉이 특히 현저한 싱크 저면부 중앙 부근이나 카운터의 싱크 주변부에만 피복부가 형성되어 있어도 되고, 물론, 사용면측 전면에 피복부가 형성되어 있어도 된다.
본 발명에 있어서 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)에 있어서, 알킬기로서는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 옥틸, 데실 등을 들 수 있다. 알케닐기로서는 비닐, 알릴, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐, 부티닐, 옥테닐, 데세닐 등을 들 수 있다. 아릴기로서는 페닐, 톨릴, 크실릴, 나프틸 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3- cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물 또는 그의 가수분해물을 포함해서 되는 코팅액에 있어서, 일반식(1)로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 트리메톡시실란, 트리에톡시실란, 트리-n-프로폭시실란, 트리-iso-프로폭시실란, 트리-n-부톡시실란, 트리-sec-부톡시실란, 트리-tert-부톡시실란, 트리페녹시실란, 플루오로트리메톡시실란, 플루오로트리에톡시실란, 플루오로트리-n-프로폭시실란, 플루오로트리-iso-프로폭시실란, 플루오로트리-n-부톡시실란, 플루오로트리-sec-부톡시실란, 플루오로트리-tert-부톡시실란, 플루오로트리페녹시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리-n-프로폭시실란, 메틸트리-iso-프로폭시실란, 메틸트리-n-부톡시실란, 메틸트리-sec-부톡시실란, 메틸트리-tert-부톡시실란, 메틸트리페녹시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 에틸트리-n-프로폭시실란, 에틸트리-iso-프로폭시실란, 에틸트리-n-부톡시실란, 에틸트리-sec-부톡시실란, 에틸트리-tert-부톡시실란, 에틸트리페녹시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리-n-프로폭시실란, 비닐트리-iso-프로폭시실란, 비닐트리-n-부톡시실란, 비닐트리-sec-부톡시실란, 비닐트리-tert-부톡시실란, 비닐트리페녹시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, n-프로필트리-n-프로폭시실란, n-프로필트리-iso-프로폭시실란, n-프로필트리-n-부톡시실란, n-프로필트리-sec-부톡시실란, n-프로필트리-tert-부톡시실란, n-프로필트리페녹시실란, i-프로필트리메톡시실란, i-프로필트리에톡시실란, i-프로필트리-n-프로폭시실란, i-프로필트리-iso-프로폭시실란, i-프로필트리-n-부톡시실란, i-프로필트리-sec-부톡시실란, i-프로필트리-tert-부톡시실란, i-프로필트리페녹시실란, n-부틸트리메톡시실란, n-부틸트리에톡시실란, n-부틸트리-n-프로폭시실란, n-부틸트리-iso-프로폭시실란, n-부틸트리-n-부톡시실란, n-부틸트리-sec-부톡시실란, n-부틸트리-tert-부톡시실란, n-부틸트리페녹시실란, sec-부틸트리메톡시실란, sec-부틸트리에톡시실란, sec-부틸-트리-n-프로폭시실란, sec-부틸-트리-iso-프로폭시실란, sec-부틸-트리-n-부톡시실란, sec-부틸-트리-sec-부톡시실란, sec-부틸-트리-tert-부톡시실란, sec-부틸-트리페녹시실란, t-부틸트리메톡시실란, t-부틸트리에톡시실란, t-부틸트리-n-프로폭시실란, t-부틸트리-iso-프로폭시실란, t-부틸트리-n-부톡시실란, t-부틸트리-sec-부톡시실란, t-부틸트리-tert-부톡시실란, t-부틸트리페녹시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리-n-프로폭시실란, 페닐트리-iso-프로폭시실란, 페닐트리-n-부톡시실란, 페닐트리-sec-부톡시실란, 페닐트리-tert-부톡시실란, 페닐트리페녹시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-트리플루오로프로필트리메톡시실란, γ-트리플루오로프로필트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디메틸-디-n-프로폭시실란, 디메틸-디-iso-프로폭시실란, 디메틸-디-n-부톡시실란, 디메틸-디-sec-부톡시실란, 디메틸-디-tert-부톡시실란, 디메틸디페녹시실란, 디에틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 디에틸-디-n-프로폭시실란, 디에틸-디-iso-프로폭시실란, 디에틸-디-n-부톡시실란, 디에틸-디-sec-부톡시실란, 디에틸-디-tert-부톡시실란, 디에틸디페녹시실란, 디-n-프로필디메톡시실란, 디-n-프로필디에톡시실란, 디-n-프로필-디-n-프로폭시실란, 디-n-프로필-디-iso-프로폭시실란, 디-n-프로필-디-n-부톡시실란, 디-n-프로필-디-sec-부톡시실란, 디-n-프로필-디-tert-부톡시실란, 디-n-프로필-디-페녹시실란, 디-iso-프로필디메톡시실란, 디-iso-프로필디에톡시실란, 디-iso-프로필-디-n-프로폭시실란, 디-iso-프로필-디-iso-프로폭시실란, 디-iso-프로필-디-n-부톡시실란, 디-iso-프로필-디-sec-부톡시실란, 디-iso-프로필-디-tert-부톡시실란, 디-iso-프로필-디-페녹시실란, 디-n-부틸디메톡시실란, 디-n-부틸디에톡시실란, 디-n-부틸-디-n-프로폭시실란, 디-n-부틸-디-iso-프로폭시실란, 디-n-부틸-디-n-부톡시실란, 디-n-부틸-디-sec-부톡시실란, 디-n-부틸-디-tert-부톡시실란, 디-n-부틸-디-페녹시실란, 디-sec-부틸디메톡시실란, 디-sec-부틸디에톡시실란, 디-sec-부틸-디-n-프로폭시실란, 디-sec-부틸-디-iso-프로폭시실란, 디-sec-부틸-디-n-부톡시실란, 디-sec-부틸-디-sec-부톡시실란, 디-sec-부틸-디-tert-부톡시실란, 디-sec-부틸-디-페녹시실란, 디-tert-부틸디메톡시실란, 디-tert-부틸디에톡시실란, 디-tert-부틸-디-n-프로폭시실란, 디-tert-부틸-디-iso-프로폭시실란, 디-tert-부틸-디-n-부톡시실란, 디-tert-부틸-디-sec-부톡시실란, 디-tert-부틸-디-tert-부톡시실란, 디-tert-부틸-디-페녹시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐-디-에톡시실란, 디페닐-디-n-프로폭시실란, 디페닐-디-iso-프로폭시실란, 디페닐-디-n-부톡시실란, 디페닐-디-sec-부톡시실란, 디페닐-디-tert-부톡시실란, 디페닐디페녹시실란, 디비닐트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서 일반식(2)로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라-n-프로폭시실란, 테트라-iso-프로폭시실란, 테트라-n-부톡시실란, 테트라-sec-부톡시실란, 테트라-tert-부톡시실란, 테트라페녹시실란 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서 일반식(3)으로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 헥사메톡시디실록산, 헥사에톡시디실록산, 헥사페녹시디실록산, 1,1,1,3,3-펜타메톡시-3-메틸디실록산, 1,1,1,3,3-펜타에톡시-3-메틸디실록산, 1,1,1,3,3-펜타페녹시-3-메틸디실록산, 1,1,1,3,3-펜타메톡시-3-에틸디실록산, 1,1,1,3,3,-펜타에톡시-3-에틸디실록산, 1,1,1,3,3-펜타페녹시-3-에틸디실록산, 1,1,1,3,3-펜타메톡시-3-페닐디실록산, 1,1,1,3,3-펜타에톡시-3-페닐디실록산, 1,1,1,3,3-펜타페녹시-3-페닐디실록산, 1,1,3,3-테트라메톡시-1,3-디메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라에톡시-1,3-디메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라페녹시-1,3-디메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라메톡시-1,3-디에틸디실록산, 1,1,3,3-테트라에톡시-1,3-디에틸디실록산, 1,1,3,3-테트라페녹시-1,3-디에틸디실록산, 1,1,3,3-테트라메톡시-1,3-디페닐디실록산, 1,1,3,3-테트라에톡시-1,3-디페닐디실록산, 1,1,3,3-테트라페녹시-1,3-디페닐디실록산, 1,1,3-트리메톡시-1,3,3-트리메틸디실록산, 1,1,3-트리에톡시-1,3,3-트리메틸디실록산, 1,1,3-트리페녹시-1,3,3-트리메틸디실록산, 1,1,3-트리메톡시-1,3,3-트리에틸디실록산, 1,1,3-트리에톡시-1,3,3-트리에틸디실록산, 1,1,3-트리페녹시-1,3,3-트리에틸디실록산, 1,1,3-트리메톡시-1,3,3-트리페닐디실록산, 1,1,3-트리에톡시-1,3,3-트리페닐디실록산, 1,1,3-트리페녹시-1,3,3-트리페닐디실록산, 1,3-디메톡시-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-디에톡시-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-디페녹시-1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 1,3-디메톡시-1,1,3,3-테트라에틸디실록산, 1,3-디에톡시-1,1,3,3-테트라에틸디실록산, 1,3-디페녹시-1,1,3,3-테트라에틸디실록산, 1,3-디메톡시-1,1,3,3-테트라페닐디실록산, 1,3-디에톡시-1,1,3,3-테트라페닐디실록산, 1,3-디페녹시-1,1,3,3-테트라페닐디실록산, 헥사메톡시디실란, 헥사에톡시디실란, 헥사페녹시디실란, 1,1,1,2,2,-펜타메톡시-2-메틸디실란, 1,1,1,2,2-펜타에톡시-2-메틸디실란, 1,1,1,2,2-펜타페녹시-2-메틸디실란, 1,1,1,2,2-펜타메톡시-2-에틸디실란, 1,1,1,2,2-펜타에톡시-2-에틸디실란, 1,1,1,2,2-펜타페녹시-2-에틸디실란, 1,1,1,2,2-펜타메톡시-2-페닐디실란, 1,1,1,2,2-펜타에톡시-2-페닐디실란, 1,1,1,2,2-펜타페녹시-2-페닐디실란, 1,1,2,2-테트라메톡시-1,2-디메틸디실란, 1,1,2,2-테트라에톡시-1,2-디메틸디실란, 1,1,2,2-테트라페녹시-1,2-디메틸디실란, 1,1,2,2-테트라메톡시-1,2-디에틸디실란, 1,1,2,2-테트라에톡시-1,2-디에틸디실란, 1,1,2,2-테트라페녹시-1,2-디에틸디실란, 1,1,2,2-테트라메톡시-1,2-디페닐디실란, 1,1,2,2-테트라에톡시-1,2-디페닐디실란, 1,1,2,2-테트라페녹시-1,2-디페닐디실란, 1,1,2-트리메톡시-1,2,2-트리메틸디실란, 1,1,2-트리에톡시-1,2,2-트리메틸디실란, 1,1,2-트리페녹시-1,2,2-트리메틸디실란, 1,1,2-트리메톡시-1,2,2-트리에틸디실란, 1,1,2-트리에톡시-1,2,2-트리에틸디실란, 1,1,2-트리페녹시-1,2,2-트리에틸디실란, 1,1,2-트리메톡시-1,2,2-트리페닐디실란, 1,1,2-트리에톡시-1,2,2-트리페닐디실란, 1,1,2-트리페녹시-1,2,2-트리페닐디실란, 1,2-디메톡시-1,1,2,2-테트라메틸디실란, 1,2-디에톡시-1,1,2,2-테트라메틸디실란, 1,2-디페녹시-1,1,2,2-테트라메틸디실란, 1,2-디메톡시-1,1,2,2-테트라에틸디실란, 1,2-디에톡시-1,1,2,2-테트라에틸디실란, 1,2-디페녹시-1,1,2,2-테트라에틸디실란, 1,2-디메톡시-1,1,2,2-테트라페닐디실란, 1,2-디에톡시-1,1,2,2-테트라페닐디실란, 1,2-디페녹시-1,1,2,2-테트라페닐디실란, 비스(트리메톡시실릴)메탄, 비스(트리에톡시실릴)메탄, 비스(트리-n-프로폭시실릴)메탄, 비스(트리-i-프로폭시실릴)메탄, 비스(트리-n-부톡시실릴)메탄, 비스(트리-sec-부톡시실릴)메탄, 비스(트리-t-부톡시실릴)메탄, 1,2-비스(트리메톡시실릴)에탄, 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄, 1,2-비스(트리-n-프로폭시실릴)에탄, 1,2-비스(트리-i-프로폭시실릴)에탄, 1,2-비스(트리-n-부톡시실릴)에탄, 1,2-비스(트리-sec-부톡시실릴)에탄, 1,2-비스(트리-t-부톡시실릴)에탄, 1-(디메톡시메틸실릴)-1-(트리메톡시실릴)메탄, 1-(디에톡시메틸실릴)-1-(트리에톡시실릴)메탄, 1-(디-n-프로폭시메틸실릴)-1-(트리-n-프로폭시실릴)메탄, 1-(디-i-프로폭시메틸실릴)-1-(트리-i-프로폭시실릴)메탄, 1-(디-n-부톡시메틸실릴)-1-(트리-n-부톡시실릴)메탄, 1-(디-sec-부톡시메틸실릴)-1-(트리-sec-부톡시실릴)메탄, 1-(디-t-부톡시메틸실릴)-1-(트리-t-부톡시실릴)메탄, 1-(디메톡시메틸실릴)-2-(트리메톡시실릴)에탄, 1-(디에톡시메틸실릴)-2-(트리에톡시실릴)에탄, 1-(디-n-프로폭시메틸실릴)-2-(트리-n-프로폭시실릴)에탄, 1-(디-i-프로폭시메틸실릴)-2-(트리-i-프로폭시실릴)에탄, 1-(디-n-부톡시메틸실릴)-2-(트리-n-부톡시실릴)에탄, 1-(디-sec-부톡시메틸실릴)-2-(트리-sec-부톡시실릴)에탄, 1-(디-t-부톡시메틸실릴)-2-(트리-t-부톡시실릴)에탄, 비스(디메톡시메틸실릴)메탄, 비스(디에톡시메틸실릴)메탄, 비스(디-n-프로폭시메틸실릴)메탄, 비스(디-i-프로폭시메틸실릴)메탄, 비스(디-n-부톡시메틸실릴)메탄, 비스(디-sec-부톡시메틸실릴)메탄, 비스(디-t-부톡시메틸실릴)메탄, 1,2-비스(디메톡시메틸실릴)에탄, 1,2-비스(디에톡시메틸실릴)에탄, 1,2-비스(디-n-프로폭시메틸실릴)에탄, 1,2-비스(디-i-프로폭시메틸실릴)에탄, 1,2-비스(디-n-부톡시메틸실릴)에탄, 1,2-비스(디-sec-부톡시메틸실릴)에탄, 1,2-비스(디-t-부톡시메틸실릴)에탄, 1,2-비스(트리메톡시실릴)벤젠, 1,2-비스(트리에톡시실릴)벤젠, 1,2-비스(트리-n-프로폭시실릴)벤젠, 1,2-비스(트리-i-프로폭시실릴)벤젠, 1,2-비스(트리-n-부톡시실릴)벤젠, 1,2-비스(트리-sec-부톡시실릴)벤젠, 1,2-비스(트리-t-부톡시실릴)벤젠, 1,3-비스(트리메톡시실릴)벤젠, 1,3-비스(트리에톡시실릴)벤젠, 1,3-비스(트리-n-프로폭시실릴)벤젠, 1,3-비스(트리-i-프로폭시실릴)벤젠, 1,3-비스(트리-n-부톡시실릴)벤젠, 1,3-비스(트리-sec-부톡시실릴)벤젠, 1,3-비스(트리-t-부톡시실릴)벤젠, 1,4-비스(트리메톡시실릴)벤젠, 1,4-비스(트리에톡시실릴)벤젠, 1,4-비스(트리-n-프로폭시실릴)벤젠, 1,4-비스(트리-i-프로폭시실릴)벤젠, 1,4-비스(트리-n-부톡시실릴)벤젠, 1,4-비스(트리-sec-부톡시실릴)벤젠, 1,4-비스(트리-t-부톡시실릴)벤젠 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 코팅액의 도포방법으로서는 예를 들면 디핑법, 스핀코트법, 스프레이법, 인쇄법, 플로코트법, 롤코트법 및 이들의 병용 등 이미 알려진 도포 수단을 적절히 채용할 수 있다. 막두께는 디핑법에 있어서의 끌어올리는 속도나 스핀코트법에 있어서의 기판 회전속도 등을 변화시키는 것과, 코팅액의 농도나 점도를 바꿈으로써 제어할 수 있다.
이하에 실시예를 들어서 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
도 1, 도 2, 도 3은 본 발명의 다양한 패턴의 복합재의 단면도이다.
연성기재(1) 상에 피복부(2)가 설치되어 있고, 상기 피복부(2)는 실록산 네트워크(3)과 가소성 폴리머 입자(4)로 되며, 상기 피복부(2)는 가소성 폴리머 입자가 피복부에 어느 정도의 유연성을 부여하기 위해 외력을 인가한 경우에도 기재의 의장성을 유지하는 작용을 발휘한다.
이와 같은 복합재는 예를 들면, 식기 등의 슬라이딩 등에 의해 외력이 인가된 경우에도 기재의 의장성을 유지할 수 있다.
피복부(2)에 함유되는 가소성 폴리머 입자(4)는 도 1과 같이 가소성 폴리머 입자(4)가 실록산 네트워크(3) 중에 분산되어 있어도 되고, 도 2와 같이 가소성 폴리머 입자(4)의 일부가 노출되어 있어도 되며, 도 3과 같이 가소성 폴리머 입자(4) 의 자형에 의해 형성되는 볼록부를 실록산 네트워크(3)이 덮은 상태여도 된다.
피복부의 표면에 가소성 폴리머 입자의 자형에 대응한 볼록부를 가지는 요철구조가 형성되어 있으면, 가소성 폴리머 입자의 가소성이 보다 현저하게 발휘되는 동시에, 외력이 인가된 경우에 가소성 폴리머 입자의 자형에 대응한 볼록부가 실록산 네트워크로의 외력의 전파를 억제하기 때문에, 외력이 인가된 경우에 기재의 의장성이 유지되는 작용이 현저하게 발휘된다.
이어서, 복합재의 바람직한 제조방법에 대해서 실험 결과를 토대로 하여 설명한다.
본 발명의 복합재의 피복부의 관찰에는 히타치 제작소(주)제의 주사형 전자 현미경 S4100을 사용하였다.
피복부의 막두께는 단면 관찰에 의해 조사된다. 또한, 피복부의 막두께란 실록산 네트워크(3)의 두께(도면 중 △t로 나타낸다)이고, 가소성 폴리머 입자에 의한 볼록부의 두께는 포함하지 않는다.
피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 분산상태에 대해서는 표면으로부터 관찰을 행하였다.
또한, 피복부의 요철구조에 대해서는 표면, 경사로부터의 관찰을 행하여 가소성 폴리머가 볼록부를 형성하고 있는 것을 확인하였다.
본 발명의 가소성 폴리머 입자의 입경은 (주)시마즈 제작소제의 레이저 회절식 입도 분포계 SALD7000을 사용하여 측정하고, 평균입경이란 체적분포의 50% 중심입경을 의미한다.
(실시예 1)
기재로서 카운터에서 사용되고 있는 SUS304 스테인리스판을 사용하였다. 기재의 전처리로서 헥산으로 잘 세정한 후, 추가로 아세톤으로 기재 표면을 세정하였다.
표 1의 배합의 코팅액을 스프레이코트로 기재에 도포한 후, 250℃에서 60분 가열하여 불소 수지 입자가 분산된 피복부를 형성하였다.
사용한 불소 수지 입자의 평균입경은 5 ㎛였다.
코팅액 중의 불휘발분 중(폴리실라잔액의 불휘발분은 SiO2 환산 농도) 불소 수지 입자의 함유량은 5.0 중량%였다.
피복부의 막두께는 0.5 ㎛였다.
폴리실라잔액 (SiO2 환산 농도 10%) 100 중량부
불소 수지 입자 0.53 중량부
(실시예 2)
기재는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
표 2의 배합의 코팅액을 스프레이코트로 기재에 도포한 후, 250℃에서 60분 가열하여 불소 수지 입자가 분산된 피복부를 형성하였다.
사용한 불소 수지 입자의 평균입경은 10 ㎛였다.
코팅액 중의 불휘발분 중(폴리실라잔액의 불휘발분은 SiO2 환산 농도) 불소 수지 입자의 함유량은 5.0 중량%였다.
피복부의 막두께는 2.0 ㎛였다.
폴리실라잔액 (SiO2 환산 농도 10%) 100 중량부
불소 수지 입자 0.53 중량부
(실시예 3)
기재는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
표 3의 배합의 코팅액을 스프레이코트로 기재에 도포한 후, 250℃에서 60분 가열하여 불소 수지 입자가 분산된 피복부를 형성하였다.
사용한 불소 수지 입자의 평균입경은 5 ㎛였다.
코팅액 중의 불휘발분 중(폴리실라잔액의 불휘발분은 SiO2 환산 농도) 불소 수지 입자의 함유량은 15.0 중량%였다.
피복부의 막두께는 0.5 ㎛였다.
폴리실라잔액 (SiO2 환산 농도 10%) 100 중량부
불소 수지 입자 1.76 중량부
(실시예 4)
기재는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
표 4의 배합의 코팅액을 스프레이코트로 기재에 도포한 후, 250℃에서 60분 가열하여 불소 수지 입자가 분산된 피복부를 형성하였다.
사용한 불소 수지 입자의 평균입경은 0.3 ㎛였다.
코팅액 중의 불휘발분 중(폴리실라잔액의 불휘발분은 SiO2 환산 농도) 불소 수지 입자의 함유량은 5.0 중량%였다.
피복부의 막두께는 2.0 ㎛였다.
폴리실라잔액 (SiO2 환산 농도 10%) 100 중량부
불소 수지 입자 1.32 중량부
(실시예 5)
기재는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
표 5의 배합의 코팅액을 스프레이코트로 기재에 도포한 후, 150℃에서 60분 가열하여 불소 수지 입자가 분산된 피복부를 형성하였다.
사용한 불소 수지 입자의 평균입경은 5 ㎛였다.
코팅액 중의 불휘발분 중(폴리실록산 올리고머액의 불휘발분은 SiO2 환산 농도) 불소 수지 입자의 함유량은 5.0 중량%였다.
피복부의 막두께는 2.0 ㎛였다.
폴리실록산 올리고머액 (SiO2 환산 농도 20%) 이소프로판올 133.3 중량부 133.3 중량부
불소 수지 입자 1.33 중량부
(실시예 6)
기재는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
표 6의 배합의 코팅액을 스프레이코트로 기재에 도포한 후, 250℃에서 60분 가열하여 불소 수지 입자가 분산된 피복부를 형성하였다.
사용한 불소 수지 입자의 평균입경은 22 ㎛였다.
코팅액 중의 불휘발분 중(폴리실라잔액의 불휘발분은 SiO2 환산 농도) 불소 수지 입자의 함유량은 10.0 중량%였다.
피복부의 막두께는 2.0 ㎛였다.
폴리실라잔액 (SiO2 환산 농도 10%) 100 중량부
불소 수지 입자 1.11 중량부
(실시예 7)
기재는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
표 7의 배합의 코팅액을 스프레이코트로 기재에 도포한 후, 200℃에서 60분 가열하여 메타크릴산 수지 입자가 분산된 피복부를 형성하였다.
사용한 메타크릴산 수지 입자의 평균입경은 5 ㎛였다.
코팅액 중의 불휘발분 중(폴리실라잔액의 불휘발분은 SiO2 환산 농도) 메타크릴산 수지 입자의 함유량은 2.5 중량%였다.
피복부의 막두께는 3.0 ㎛였다.
폴리실라잔액 (SiO2 환산 농도 10%) 100 중량부
가교 폴리메타크릴산 메틸 수지 입자 0.26 중량부
(비교예 1)
SUS304 스테인리스판을 비교예로서 사용하였다.
(비교예 2)
실시예 1의 코팅액으로부터 불소 수지 입자를 제거한 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 피복부를 형성하였다.
피복부의 막두께는 0.5 ㎛였다.
(비교예 3)
기재는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
표 8의 배합의 코팅액을 스프레이코트로 기재에 도포한 후, 250℃에서 60분 가열하여 불소 수지 입자가 분산된 피복부를 형성하였다.
사용한 불소 수지 입자의 평균입경은 0.3 ㎛였다.
코팅액 중의 불휘발분 중(폴리실라잔액의 불휘발분은 SiO2 환산 농도) 불소 수지 입자의 함유량은 0.1 중량%였다.
피복부의 막두께는 0.5 ㎛였다.
폴리실라잔액 (SiO2 환산 농도 10%) 100 중량부
불소 수지 입자 분산액 0.03 중량부
(비교예 4)
기재는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
표 9의 배합의 코팅액을 스프레이코트로 기재에 도포한 후, 150℃에서 60분 가열하여 불소 수지 입자가 분산된 피복부를 형성하였다.
사용한 불소 수지 입자의 평균입경은 5 ㎛였다.
코팅액 중의 불휘발분 중(폴리실록산 올리고머액의 불휘발분은 SiO2 환산 농도) 불소 수지 입자의 함유량은 25.0 중량%였다.
피복부의 막두께는 2.0 ㎛였다.
폴리실록산 올리고머액 (SiO2 환산 농도 20%) 133.3 중량부
이소프로판올 133.3 중량부
불소 수지 입자 8.88 중량부
(비교예 5)
비교예로서 스테인리스 표면에 유약층이 형성된 스테인리스 법랑을 사용하였다.
(평가방법)
(1) 외관
육안으로 복합재의 외관을 평가하였다.
판정기준
○ : 기재의 의장성을 완전히 유지하고 있음
△ : 기재의 의장성이 다소 저하되어 있지만, 기재의 의장은 확인할 수 있음
× : 기재의 의장성이 현저하게 손상되어 있어, 기재의 의장을 확인할 수 없음
(2) 연성평가
JIS Z 2248로 규정되는 금속 재료의 굽힘시험 방법을 따라서 시험을 행하였다. 시험편은 100 ㎜×60 ㎜인 것을 사용하였다.
지지지그의 스팬은 80 ㎜로 하고, 누름 금속기구로 20 ㎜ 휠 때까지 굽혔다. 시험 후에 완곡부 외측의 찢어짐, 흠집 등의 결점을 관찰하였다.
판정기준
○ : 결점 없음
△ : 50배 현미경으로 판정할 수 있을 정도의 찢어짐, 흠집 등의 결점 있음
× : 육안으로 판정할 수 있는 찢어짐, 흠집 등의 결점 있음
(3) 외력을 인가했을 때의 기재의 의장성 유지성의 평가
외관, 연성 평가결과가 양호한 것에 대해서만 평가를 행하였다.
도기질 타일을 20 ×20 ㎜로 자른 것을 슬라이딩하는 물건(摺動子)으로서 사용하였다. 하중을 더욱 가한 상태에서 기재 표면에서 왕복 슬라이딩시킨 후, 기재의 의장 변화를 육안으로 판정하였다.
하중은 100 g과 500 g의 경우 각각에 대해서 평가하고, 슬라이딩 횟수는 100회로 하였다. 하중 100 g에서는 머그컵 정도의 중량물과의 접촉을 상정하고, 하중 500 g에서는 질그릇 냄비 정도의 중량물과의 접촉을 상정하여 설정하였다.
질그릇 냄비 정도의 중량물과의 접촉을 상정한 경우에도 의장성이 유지되어 있는 경우에만, 추가로 슬라이딩 횟수를 400회로 증가시킨 경우에 있어서도 평가를 행하였다.
판정기준
◎ : 흠집의 발생이 없고, 의장성 변화 없음
○ : 미소한 흠집이 발생하지만, 의장성은 유지
△ : 흠집이 발생하고, 의장성이 다소 저하
× : 현저하게 흠집이 발생하고, 현저하게 의장성을 손상시킴
(4) 폭로(暴露)평가
실시예 1~7과 비교예 1에 대해서만 평가를 행하였다.
4인 가족의 키친의 싱크 내에 3개월간 폭로한 후, 연마제가 들어간 스폰지로 통상의 세정을 행한 후의 외관을 육안으로 평가하였다.
판정기준
○ : 거의 폭로 전과 동일한 의장성이 유지되어 있었음
△ : 오염이 약간 남거나, 세정에 의한 흠집이 약간 생기거나 하여 다소 의장성이 손상됨
× : 오염이 제거되지 않고, 또한 세정에 의해 현저하게 흠집이 생기거나 하여 현저하게 의장성이 손상되어 있음
(평가결과)
평가결과를 표 10에 나타낸다.
Figure 112007041715616-PCT00001
도 4는 실시예 2의 피복부의 표면으로부터의 관찰 사진이다. 본 발명의 실시예 1~6은 주사형 전자 현미경에 의한 표면, 경사로부터의 관찰 결과, 피복부 중에 불소 수지 입자가 분산되어 있고, 피복부 표면에는 불소 수지 입자의 자형에 의해 볼록부가 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 7에 있어서도 주사형 전자 현미경에 의한 표면, 경사로부터의 관찰 결과, 피복부 중에 메타크릴산 수지 입자가 분산되어 있고, 피복부 표면에는 메타크릴산 수지 입자의 자형에 의해 볼록부가 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
본 발명의 실시예 1~5 및 실시예 7은 피복부를 형성한 후에도 기재의 의장성이 완전히 유지되어 있었다. 실시예 6에서는 실시예 1~5에 비교하면 다소 투명성이 떨어지지만 기재의 의장성은 확인할 수 있었다.
본 발명의 실시예 1~7은 모두 굽힘시험 후에도 완곡부에 크랙 등의 결점은 보이지 않고, 연성은 유지되어 있었다. 또한, 굽힘시험시의 응력-변형 특성은 기재와 동일하고 변화는 보이지 않았다.
본 발명의 실시예 1~7에서는 질그릇 냄비 정도의 중량물과의 접촉을 상정한 외력을 인가했을 때에도 기재의 의장성이 유지되어 있다.
실시예 2, 4의 복합재는 추가로 슬라이딩 횟수를 증가시킨 경우에 있어서도 양호하게 의장성이 유지되어 있고, 특히 실시예 2에 있어서는 슬라이딩 횟수를 증가시킨 경우에도 기재의 의장성이 완전히 유지되어 있었다.
표 10으로부터 명확한 바와 같이, 유약층이 형성된 비교예 5의 스테인리스 법랑은 기재의 의장을 확인할 수 있는 것은 아니었고, 굽힘시험에 의해 완곡부에 크랙이 발생하였다. 특히 시험편의 단부에서는 유약이 완전히 기재로부터 박리되었다.
비교예 1의 SUS304 스테인리스판은 100 g 100회 정도의 외력을 인가해도 현저하게 흠집이 발생하여 현저하게 기재의 의장성이 손상되는 결과였다.
불소 수지 입자를 함유하지 않는 피복부를 형성한 비교예 2에서는 비교예 1에 비교하면 약간 외력을 인가한 경우의 의장 유지성이 발휘되고 있지만, 100 g 100회 정도의 외력을 인가해도 의장성의 저하가 보여지고, 500 g의 하중을 부여했을 때는 현저하게 흠집이 발생하여 현저하게 기재의 의장성이 손상되는 결과였다.
비교예 3, 4에서도, 비교예 1에 비교하면 약간 외력을 인가한 경우의 의장 유지성이 발휘되어 있지만, 100 g 100회 정도의 외력을 인가해도 의장성의 저하가 보여지고, 500 g의 하중을 부여했을 때는 현저하게 흠집이 발생하여 현저하게 기재의 의장성이 손상되는 결과였다.
또한, 폭로평가의 결과, 모두 백색의 소위 물때라고 생각되는 오염이 부착되어 있었다. 본 발명의 실시예 1~7은 비교예 1과 비교하여 오염의 부착이 경미했다. 그 후, 세정을 행함으로써, 용이하게 모든 오염이 완전히 제거되고, 또한 세정에 의한 흠집의 발생도 없어, 폭로 전과 동일한 의장성이 유지되어 있었다.
비교예 1에서는 세정을 행해도 오염이 제거되지 않아, 오염이 제거되기 전에 기재에 흠집이 발생하여 제거되지 않았던 오염과 흠집에 의해서 현저하게 외관을 손상시키는 결과가 되었다.
도 5는 본 발명의 복합재를 구비한 싱크를 가지는 키친의 개략도이다.
본 발명의 복합재를 구비해서 되는 싱크(5)와 카운터(7)이 접합되어 있고, 싱크에는 수도꼭지(8)이 설치되어 있으며, 수도꼭지(8)로부터 토출(吐出)되는 물에 의해 싱크(5) 내에서 식기의 세정 등을 행할 수 있고, 물은 배수구(9)로부터 배수된다.
도 6은 도 5의 키친의 싱크(5)부의 확대도로서, 싱크 저면부의 일부(그물 표시부)에 피복부(2)가 형성되어 있다.
본 실시예에서는 도 6과 같이 싱크 저면부의 일부에 피복부(2)가 형성되어 있다.
계속해서, 본 실시예의 사용의 편리성에 대해서 설명한다.
사용자는 본 실시예의 싱크(5) 내의 저면측의 사용면(6)에 식기 등을 두고 식기의 세정작업을 행한다. 복수의 식기를 세정할 때에, 일단, 저면측의 사용면(6)에 둔 식기를 집어들거나, 싱크 내에서 옆으로 이동시키거나 한다. 그 때 저면측의 사용면(6)에 식기를 문질러 버린 경우 등에 흠집이 발생하는 경우가 있지만, 본 실시예에서는 저면측의 사용면(6)에는 피복부(2)가 형성되어 있기 때문에, 흠집이 발생하지 않아 기재의 의장성이 유지된다.
여기서, 본 발명에 있어서 싱크의 사용면측이란, 도 5에 나타낸 바와 같이 측면측이나 저면측으로, 상세하게는 키친 싱크로서 사용하는 면측이다. 도시하지 않는, 예를 들면 캐비닛 내에 숨겨져 있는 안쪽은 사용면측이 아니다.
또한, 다른 실시예로서 싱크(5)의 저면부가 도 7과 같이 전면에 피복부가 형성되어 있는 것이 있다. 이 경우, 피복부 단부의 비피복부와의 단차(段差)가 형성되지 않고, 빛의 반사에 의해 피복부의 단부(端部)가 눈에 띄지 않아 보다 바람직하다.
또한, 다른 실시예로서 카운터(7)에 도 8과 같이 일부에 피복부가 형성되어 있는 것이나, 도 9와 같이 전면에 피복부가 형성되어 있는 것이 있다.
또 다른 실시예로서 도 10과 같이 싱크(5), 카운터(7)의 양쪽에 피복부가 형성되어 있는 것이 있다.
여기서, 싱크(5), 카운터(7)의 양쪽에 피복부가 형성되어 있는 본 실시예의 사용의 편리성에 대해서 설명한다.
사용자는 본 실시예의 싱크(5) 내의 저면측의 사용면(6)에 식기 등을 두고 식기의 세정작업을 행한다. 복수의 식기를 세정할 때, 일단, 저면측의 사용면(6)에 둔 식기를 집어들거나, 싱크(5) 내에서 옆으로 이동시키거나, 카운터(7)에 두거나 한다. 그 때 저면측의 사용면(6)이나 카운터(7)에 식기를 문질러 버린 경우 등에 흠집이 발생하는 경우가 있지만, 본 실시예에서는 저면측의 사용면(6), 카운터(7)에는 피복부(2)가 형성되어 있기 때문에, 흠집이 발생하지 않아 기재의 의장성이 유지된다.
계속해서, 연성기재가 싱크이고, 도 7에 나타내는 저면부의 전면에 피복부가 형성되어 있는 복합재에 대해서 구체적으로 예를 들어서 설명한다.
(실시예 8)
기재는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다. 기재를 싱크 형상으로 드로잉 가공한 후, 기재 표면을 잘 세정하여 실시예 2와 동일한 코팅액을 스프레이코트한 후, 250℃에서 60분 가열하여 연성기재가 싱크이고, 도 7에 나타내는 저면부의 전면에 피복부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 복합재를 얻었다.
(실시예 9)
기재는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다. 기재 표면을 잘 세정하여 실시예 2와 동일한 코팅액을 스프레이코트한 후, 250℃에서 60분 가열한 후 기재를 싱크 형상으로 드로잉 가공하여 연성기재가 싱크이고, 도 7에 나타내는 저면부의 전면에 피복부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 복합재를 얻었다.
(비교예 6)
시판의 스테인리스제 싱크를 비교예로서 사용하였다.
(평가방법)
(1) 외관
육안으로 복합재의 외관을 평가하였다.
판정기준
○ : 기재의 의장성을 완전히 유지하고 있음
△ : 기재의 의장성이 다소 저하되어 있지만, 기재의 의장은 확인할 수 있음
× : 기재의 의장성을 현저하게 손상시키고 있어, 기재의 의장을 확인할 수 없음
(2) 외력을 인가했을 때의 기재의 의장성 유지성의 평가
질그릇 냄비를 싱크 내에서 100회, 400회 각각 왕복 슬라이딩한 후, 기재의 의장 변화를 육안으로 판정하였다.
판정기준
◎ : 흠집의 발생 없고, 의장성 변화 없음
○ : 미소한 흠집이 발생하지만, 의장성은 유지
△ : 흠집 발생하고, 의장성이 다소 저하
× : 현저하게 흠집이 발생하여 현저하게 의장성을 손상시킴
(3) 중량물 낙하 시의 피복부 변화의 평가
300 g의 철제 구슬을 20 ㎝의 높이로부터 낙하시켰을 때의 피복부의 박리, 탈락의 유무를 육안으로 판정하였다.
판정기준
○ : 변화 없음
△ : 일부 박리, 또는 탈락 있음
× : 완전히 피복부가 박리 또는 탈락
(4) 열수, 냉수 반복에 의한 피복부 변화의 평가
90℃의 열수 1분간, 20℃의 냉수 1분간의 분무를 1000회 반복한 후의 피복부의 박리, 탈락의 유무를 육안으로 판정하였다.
판정기준
○ : 변화 없음
△ : 일부 박리, 또는 탈락 있음
× : 완전히 피복부가 박리 또는 탈락
(평가결과)
평가결과를 표 11에 나타낸다.
Figure 112007041715616-PCT00002
표 11로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 실시예 8, 9에서는 피복부를 형성한 후에도 기재의 의장성이 완전히 유지되어 있었다.
본 발명의 실시예 8, 9에서는 질그릇 냄비를 100회 왕복 슬라이딩했을 때에도 흠집의 발생이 없어, 의장성은 변화하지 않았다. 또한, 실시예 8에 있어서는 400회 왕복 슬라이딩한 경우에 있어서도 흠집의 발생은 없었다.
비교예 6의 스테인리스 싱크에서는 현저하게 흠집이 발생하여 현저하게 의장성을 손상시키는 결과였다.
또한, 중량물 낙하에 의해 연성기재가 변형되었지만, 피복부에는 조금도 변화는 보이지 않아, 기재로의 추종성이 확인되었다.
또한, 열수, 냉수 반복에 의해서 단속적으로 연성기재가 팽창 수축을 반복하였지만, 피복부에는 조금도 변화는 보이지 않아, 기재로의 추종성이 확인되었다.
본 발명의 복합재는 키친의 싱크 등에 이용할 수 있다.

Claims (24)

  1. 기재와, 상기 기재 상에 설치된 피복부를 가지고, 상기 피복부는 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유해서 되는 것을 특징으로 하는 복합재로서, 상기 가소성 폴리머 입자는 피복부 중에 있어서, 거의 접하지 않고 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 복합재.
  2. 기재와, 상기 기재 상에 설치된 피복부를 가지고, 상기 피복부는 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유해서 되는 것을 특징으로 하는 복합재로서, 상기 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만인 것을 특징으로 하는 복합재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 피복부 표면에는 상기 가소성 폴리머 입자의 자형에 대응한 볼록부를 갖는 요철구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 복합재.
  4. 제3항에 있어서, 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 상기 피복부의 막두께 보다도 큰 것을 특징으로 하는 복합재.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피복부의 막두께가 0.3~20 ㎛인 것을 특징으로 하는 복합재.
  6. 제5항에 있어서, 상기 피복부의 막두께가 0.3~8 ㎛인 것을 특징으로 하는 복합재.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~20 ㎛인 것을 특징으로 하는 복합재.
  8. 제7항에 있어서, 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~8 ㎛인 것을 특징으로 하는 복합재.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피복부가 거의 투명한 것을 특징으로 하는 복합재.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기재가 연성기재인 것을 특징으로 하는 복합재.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연성기재가 스테인리스강 또는 알루미늄인 것을 특징으로 하는 복합재.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 연성기재는 싱크 및/또는 카운터이고, 상기 피복부는 상기 싱크 및/또는 카운터의 적어도 사용면측의 일부에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 복합재.
  13. 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (C)다음의 구조식으로 표시되는 화합물[-(SiR1R2)-(NR3)-]n(식 중, R1, R2, R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 아미노기, 알킬아미노기, 알킬실릴기, 알콕시기, 또는 이들 기 이외에서 주쇄의 규소 및 질소에 직결하는 기가 탄소인 기, n은 정수이다)을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액.
  14. 제13항에 있어서, 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~20 ㎛인 것을 특징으로 하는 코팅액.
  15. 제14항에 있어서, 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~8 ㎛인 것을 특징으로 하는 코팅액.
  16. 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R7O)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3- cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물, 또는 그의 가수분해물을 함유하고, 기재에 도포하여 가열함으로써 경화시켜서 기재 상에 피복부를 형성하는 코팅액으로서, 피복부 중의 가소성 폴리머 입자의 함유량이 1 체적% 이상 20 체적% 미만이 되도록, 가소성 폴리머 입자와 (D)(D-1) 하기 일반식(1)로 표시되는 화합물 RaSi(OR4)4-a…(1)(식 중, R은 수 소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, R4는 1가의 유기기, a는 1~2의 정수를 나타낸다.)(D-2) 하기 일반식(2)로 표시되는 화합물 및 Si(OR5)4…(2)(식 중, R5는 1가의 유기기를 나타낸다.)(D-3) 하기 일반식(3)으로 표시되는 화합물 R6b(R70)3- bSi-(R10)d-Si(OR8)3- cR9c…(3)[식 중, R6~R9은 각각 1가의 유기기, b~c는 0~2의 정수, R10은 산소원자, 페닐렌기 또는 -(CH2)m-로 표시되는 기(여기서, m은 1~6의 정수이다), d는 0 또는 1을 나타낸다.]의 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물, 또는 그의 가수분해물을 함유하는 것을 특징으로 하는 코팅액.
  17. 제16항에 있어서, 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~20 ㎛인 것을 특징으로 하는 코팅액.
  18. 제17항에 있어서, 상기 가소성 폴리머 입자의 평균입경이 0.1~8 ㎛인 것을 특징으로 하는 코팅액.
  19. 기재로 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항의 코팅액을 도포한 후, 기재째 가열함으로써 상기 코팅액을 경화시키고, 기재 상에 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유하는 피복부를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법.
  20. 기재로 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항의 코팅액을 도포한 후, 상기 코팅액을 가열함으로써 경화시키고, 기재 상에 (A)실리카 또는 평균 조성식 RpSiO(4-p)/2(식 중, R은 수소원자, 불소원자 또는 1가의 유기기, p는 0<p<4를 만족하는 수이다)의 군으로부터 선택되는 1종 이상, (B)가소성 폴리머 입자를 함유하는 피복부를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법.
  21. 연성기재를 싱크 및/또는 카운터 형상으로 드로잉 가공한 후, 상기 연성기재로 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항의 코팅액을 도포하고, 기재째 가열함으로써 상기 코팅액을 경화시키는 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법.
  22. 연성기재를 싱크 및/또는 카운터 형상으로 드로잉 가공한 후, 상기 연성기재로 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항의 코팅액을 도포하고, 상기 코팅액을 가열함으로써 경화시키는 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법.
  23. 연성기재로 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항의 코팅액을 도포하고, 기재째 가열함으로써 상기 코팅액을 경화시킨 후, 싱크 및/또는 카운터 형상으로 드로잉 가공하는 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법.
  24. 연성기재로 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항의 코팅액을 도포하고, 상기 코팅액을 가열함으로써 경화시킨 후, 싱크 및/또는 카운터 형상으로 드로잉 가공하는 것을 특징으로 하는 복합재의 제조방법.
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