KR20190035044A - 자동차용 발수 코팅 조성물 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소수성 표면 위에 화학 기상 증착법을 이용하여 그래핀을 코팅하고, 고온 내산화성과 내부식성, 표면의 물방울 응축 특성과 고체-유체 접촉면에서의 항력 저감 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 코팅용액 조성물에 관한 것이다. 상기 코팅용액 조성물은 Si-N 전구체, 중성 촉매, 알코올 및 비불소 실란계 유기물을 포함하며, 조성물의 구성에 따라 에어로겔의 접촉각 (θ)은 150°이상으로 강한 소수성에서 친수성 효과를 갖는 것이 특징이다.

Description

자동차용 발수 코팅 조성물 방법{Water-repellent coating composition method for the glass of automobile}

자동차용 발수 코팅 분야

일반적인 직물, 도료, 복합막 등은 사용 소재에 각종 기능성을 부여하여 사용 효과를 높임으로써 높은 부가가치를 창출한다. 기능성의 예로서 초발수성 기능이 있으며, 이와 같은 초발수성 기능은 '연꽃잎 효과'로부터 비롯되었다.

연꽃잎 효과란 연꽃잎, 벼 등 식물의 잎이나 나비 같은 곤충 날개는 항상 깨끗한 상태를 유지하는 효과로서, 자기 세정 능력에 의한 것이다. 연꽃잎 효과의 비밀은 1975년 독일 본 대학교 식물학자인 빌헬름 바스롯 교수가 고배율의 현미경으로 연꽃잎을 관찰한 결과, 표면에 마이크로미터(μm: 100만 분의 1m) 크기의 돌기들이 형성돼 있는 것을 발견했고, 이어 돌기들의 표면에 나노미터(nm: 10억 분의 1m) 크기의 섬모들이 돋아나 있는 것을 확인하였다. 연꽃잎은 이 같은 표면 구조로 인해 물방울이 붙지 않고 굴러 떨어지므로 오염물질이 자동으로 씻겨 내려가는 자기정화 능력을 지니게 된다

유기 고분자는 가볍고 웃한 성형성을 가지고 있으나 무기물에 비해 강도나 내열성 등이 떨어진다. 그래서 지난 수십년 간 두 이종 재료를 혼합하여 두 재료의 장점을 살리면서 취약점을 상호 보완할 수 있는 유-무기 복합재료를 합성하는 방법이 활발히 제시되고 있다. 그 한 예로 에폴시/실리카 시스템을 들 수 있으며, 에폭시 수지는 경화과정을 통해 3차원 망상구조를 갖는 대표적인 열경화성 수지로 내열성, 내부식성, 접착성, 절연성 등의 물성이 우수하여 그 용도 및 응용 분야가 다양한 소재에 적용되고 있다. 그러나 경화도가 높아지는 경우 취성을 보여 열 안정성 및 치수 안정성 등에 취약한 단점이 있다.

기존의 유기 고분자는 가볍고 우수한 성형성을 가지고 있으나 무기물에 비해 강도나 내열성 등이 떨어지기 때문에 이에 대하 해결 방법이 요구된다.

기존의 에폭시/실리카 시스템에서 에폭시 수지는 경화과정을 통해 3차원 망상구조를 갖는 대표적인 열경화성 수지로 내열성, 내부식성, 접착성, 절연성 등의 물성이 우수하지만, 경화도가 높아지는 경우 취성이 나타나, 열안정성 및 치수 안정성등에 취약한 단점이 있어 이에 대한 해결 방법이 요구된다.

또한, 분산도가 좋지 못할 겨우 유기상과 무기상간의 불안정성 계면으로 인해 물성 저하가 유발되고 분산상의 응집현상으로 훨씬 과량의 강화재가 요구되어 점도 및 밀도 상승과 같은 현상이 어어지는 문제점이 있다.

본 발명에서는 에폭시 수지에 실리카 입자와 같은 무기입자를 충진하여 성형성도 우수하며 높은 기계적 물성과 내열 특성을 갖는 복합재료를 만드는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 Si-N 전구체, 중성 촉매, 알코올 및 비불소 실란계 유기물을 포함하는 코팅용액 조성함으로써, 복합재료가 갖는 물성에서 중요한 역할을 할 수 있도록 분산상의 응집현상으로 훨씬 과량의 강화재가 요구되는 것을 방지하고, 밀도 상승등 불리한 현상을 억제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 소수성 표면 위에 화학 기상 증착법을 이용하여 그래핀을 코팅하고, 고온 내산화성과 내부식성, 표면의 물방울 응축 특성과 고체-유체 접촉면에서의 항력 저감 효과를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 에폭시 수지에 실리카 입자와 같은 무기입자를 충진하여 성형함으로써, 기계적 물성과 내열 특성이 향상되는 복합재료를 만드는 것이 특징이다.

본 발명에서는 Si-N 전구체, 중성 촉매, 알코올 및 비불소 실란계 유기물을 포함하는 코팅용액 조성함으로써, 분산상의 응집현상으로 훨씬 소량의 강화재 사용하여 밀도 상승을 억제하는 것을 특징으로 한다.

또한, 소수성 표면 위에 화학 기상 증착법을 이용하여 그래핀을 코팅하고, 고온 내산화성과 내부식성, 표면의 물방울 응축 특성과 고체-유체 접촉면에서의 항력 저감 효과를 갖음으로써, 자동차 표면, 유리 및 일반 산업용 천 등 발수 코팅 조성물로써 다양하게 활용 될 수 있다.

도 1 은 Si-N 전구체 중간제가 조성된 실리카 에어로겔

기존의 유기 고분자는 가볍고 우수한 성형성을 가지고 있으나 무기물에 비해 강도나 내열성 등이 떨어지기 때문에 이에 대하 해결 방법이 요구된다.

기존의 에폭시/실리카 시스템에서 에폭시 수지는 경화과정을 통해 3차원 망상구조를 갖는 대표적인 열경화성 수지로 내열성, 내부식성, 접착성, 절연성 등의 물성이 우수하지만, 경화도가 높아지는 경우 취성이 나타나, 열안정성 및 치수 안정성등에 취약한 단점이 있어 이에 대한 해결 방법이 요구된다.

또한, 분산도가 좋지 못할 겨우 유기상과 무기상간의 불안정성 계면으로 인해 물성 저하가 유발되고 분산상의 응집현상으로 훨씬 과량의 강화재가 요구되어 점도 및 밀도 상승과 같은 현상이 어어지는 문제점이 있다.

본 발명에서는 에폭시 수지에 실리카 입자와 같은 무기입자를 충진하여 성형성도 우수하며 높은 기계적 물성과 내열 특성을 갖는 복합재료를 만드는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 Si-N 전구체, 중성 촉매, 알코올 및 비불소 실란계 유기물을 포함하는 코팅용액 조성함으로써, 복합재료가 갖는 물성에서 중요한 역할을 할 수 있도록 분산상의 응집현상으로 훨씬 과량의 강화재가 요구되는 것을 방지하고, 밀도 상승등 불리한 현상을 억제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 소수성 표면 위에 화학 기상 증착법을 이용하여 그래핀을 코팅하고, 고온 내산화성과 내부식성, 표면의 물방울 응축 특성과 고체-유체 접촉면에서의 항력 저감 효과를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 Si-N 전구체, 중성 촉매, 알코올 및 비불소 실란계 유기물을 포함하는 코팅용액 조성물에 관한 것으로써, 자동차 발수 코팅, 유리막 코팅, 산업용 PC용 코팅, 방한 발수 천등 다양한 산업에 활용될 수 있다.

100 Si-N 전구체
200 중성제

Claims (3)

1. Si-N 전구체, 중성 촉매, 알코올 및 비불소 실란계 유기물을 포함하는 코팅용액 조성물;
2. 제1항에 있어서, Si-N 전구체는 개질된 에어로겔의 실록산기(Si-O-Si) 피이크는 3450, 2900cm-1 영역에서 나타나는 것을 특징으로하는 개질된 에어로겔;
3. 제1항에 있어서, Si-N 전구체는 테트라키스(에틸메틸아미도)하프늄(TEMAH), 테트라키스(에틸메틸아미도)지르코늄(TEMAZ), 테트라키스(다이메틸아미도)타이타늄(TDMAT)인 것을 특징으로하는 조성물;
   
   
   

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