KR20200064592A - Fluorinated Water-repellant surface-treating composition having high water-glinding property and manufacturing method thereof - Google Patents

Fluorinated Water-repellant surface-treating composition having high water-glinding property and manufacturing method thereof Download PDF

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Abstract

The present invention provides a fluorinated water-repellent surface-treating composition, which includes: a mixture including a perfluoroalkyl group-containing organopolysilane serving as a water repellent ingredient, an arbitrary silicone crosslinking agent, and a reactive silicone polymer solution; one or more compounds selected from the group consisting of N-polyoxyalkylene fatty acid amide or O-alkyl polyglucoside, which serves as a modifier of a water-gliding property; an acid catalyst containing inorganic or organic acid; and an aqueous solvent, a method for preparing the same, and a permeable article and a non-permeable article subject to water repellent treatment using the same. According to the present invention, the fluorinated water-repellent surface-treating composition may be stably and economically prepared, and maintain a colorless and transparent property without a white crystal even in a long-term storage, thereby enhancing stability and a storage property. In addition, a higher adhesion property is represented even in a permeable article such as fabric, and excellent water-repellant and gliding properties may be provided.

Description

구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물 및 그 제조 방법 {Fluorinated Water-repellant surface-treating composition having high water-glinding property and manufacturing method thereof}Fluorinated water-repellant surface-treating composition having high water-glinding property and manufacturing method thereof

본 발명은 구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 발수성분으로서 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란 및 구름성 개선제로서 N-폴리옥시알킬렌화 지방산아미드 또는 O-알킬화 폴리글루코사이드를 포함하는, 구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 불소계 발수성 표면처리 조성물은 직물과 같은 투과성 물품에도 우수한 발수성 및 구름성을 부여할 수 있다. The present invention relates to a fluorine-based water-repellent surface treatment composition excellent in rolling properties and a method for manufacturing the same, specifically, a perfluoroalkyl group-containing organopolysilane as a water-repellent component and N-polyoxyalkylene fatty acid amide or O- as a rolling agent. It relates to a fluorine-based water repellent surface treatment composition excellent in rolling properties, including an alkylated polyglucoside, and a method for manufacturing the same. The fluorine-based water repellent surface treatment composition according to the present invention can impart excellent water repellency and rolling properties to permeable articles such as textiles.

유리창, 샤워 부스, 베란다 창, 자동차 앞 유리, 자동차 사이드 미러, 선박 외장, 전자제품, 휴대폰 등을 포함하는 물품은 물에 노출될 수 있어, 물 또는 물에 용해되어 있거나 혼합되어 있는 오염물질에 의해 상기 물품이 오염되어 수명이 떨어지며, 특히 자동차, 선박 등에 사용되는 물품의 경우에는 운행의 안전에도 문제가 되고 있다.Items including windshields, shower booths, veranda windows, car windshields, car side mirrors, ship exteriors, electronics, cell phones, etc. can be exposed to water, resulting from water or contaminants dissolved or mixed with water. The product is contaminated and has a reduced lifespan. In particular, in the case of an article used in automobiles, ships, etc., it is also a problem in safety of operation.

따라서, 발수성을 나타내는 재료를 사용하여 상기 물품의 오염을 방지할 수 있는데, 이 경우 발수성을 나타내는 재료는 비교적 고가이므로 상기 물품의 표면에 얇은 두께로 코팅하여 오염을 방지하는 방법을 채택하고 있다.Therefore, it is possible to prevent contamination of the article by using a material exhibiting water repellency. In this case, since the material exhibiting water repellency is relatively expensive, a method of preventing contamination by coating a thin thickness on the surface of the article is adopted.

일반적으로, 섬유, 편직물, 직조직물 및 부직포와 같이 공기와 물, 더나가서 물에 대한 투과성을 나타내는 물품(이후, 투과성 물품이라고 함)에는, 불화 중합체, 실란 중합체 등과 같이 표면 에너지가 낮은 물질들을 발수제 또는 소수화제로서 발수성을 부여하고 있다. 지금까지는, 불소 분자를 기반으로 한 화학 구조로 되어 있으며, 무기물에 불소 계열 물질을 결합시키거나, 불소가 함유된 유기물을 사용하여 만들어지는 불소계 발수 물질이 주로 사용되어 왔다. 예를 들어, 불화 중합체의 하나인 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란은 그 표면 자유에너지가 매우 작아 높은 발수성을 가지고, 퍼플루오르알킬기로 인하여 내약품성도 우수하다. 또한, 유리, 플라스틱, 천 등의 기재와의 밀착성도 좋은 편이다. 최근들어, 이와 유사한 구조로를 가지며 실리콘이나 긴 수소 결합을 기반으로 하는 비불소계 발수 물질이 개발되고 있으며 현재는 불소 기반 물질에 비해서 상대적으로 낮은 성능을 보인다.In general, materials such as fibers, knitted fabrics, woven fabrics, and non-woven fabrics that exhibit permeability to air, water, and even water (hereinafter referred to as permeable articles) include water-repellent materials such as fluorinated polymers and silane polymers. Alternatively, water repellency is imparted as a hydrophobic agent. So far, it has a chemical structure based on a fluorine molecule, and a fluorine-based water-repellent material made by combining a fluorine-based substance with an inorganic substance or using an organic substance containing fluorine has been mainly used. For example, the organopolysilane containing perfluoroalkyl group, which is one of the fluorinated polymers, has a very small surface free energy and has high water repellency, and also has excellent chemical resistance due to perfluoroalkyl groups. In addition, adhesion to a substrate such as glass, plastic, or cloth is also good. Recently, a non-fluorine-based water-repellent material having a similar structure and based on silicon or long hydrogen bonds has been developed, and now exhibits a relatively low performance compared to a fluorine-based material.

그러나, 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란을 포함한 불소계 발수 물질 및 실란 중합체를 포함한 비불소계 발수 물질은 발수성이 우수함에 비하여 물방울이 표면에서 구르거나 미끄러지는 성질인 구름성이 떨어지는 문제가 있어 구름성을 필요로 하는 물품에는 사용하기 어려웠으며, 직물과 같은 투과성 물품에서는 발수성을 초과하는 물이 표면에 접촉하거나 장기간 머무르면 직물 내부로 스며들어 표면젖음 현상이 발생한다는 불편이 있다. 또한, 상품성을 가지기 위하여는 장기안정성도 필요하나, 장기안정성도 부족한 경우가 많다. However, the fluorine-based water-repellent material containing a perfluoroalkyl group-containing organopolysilane and the non-fluorine-based water-repellent material containing a silane polymer are excellent in water repellency, and there is a problem in that cloudiness, which is a property that water droplets roll or slide on the surface, has poor cloudiness. It was difficult to use the required article, and in the case of a permeable article such as a fabric, when water in excess of the water repellency touches the surface or stays for a long time, there is a inconvenience that the surface wetting phenomenon occurs as it permeates into the fabric. In addition, long-term stability is also required in order to have marketability, but long-term stability is often insufficient.

한편, 직물과 같은 투과성 물품에는 투습 방수성이 요구되는 경우가 많으며, 이를 위해 발수 처리를 적용할 수 있다. 직물과 같은 투과성 물품에 투과성을 손상하지 않으면서 발수 기능성을 부여하기 위해서는, 표면에 물방울이 맺히거나 묻지 않는 성질인 발수성 뿐만 아니라, 직물 표면에 묻거나 맺힌 물방울이 머무르거나 정체하지 않고 흐르거나 굴러 내리는 표면 구름성도 함께 고려하는 것이 필요하다.On the other hand, moisture-permeable waterproofing is often required for permeable articles such as fabrics, and water-repellent treatment may be applied for this purpose. In order to impart water repellency without impairing the permeability to a permeable article such as a fabric, not only water repellency, which is a property of water droplets on or off the surface, but also water droplets on the surface of the fabric that remain or stagnate, flow or roll without retention It is also necessary to consider the falling surface cloudiness.

특허문헌 1 (국내공개공보 제10-2015-0081177호, 공개일자 2015년07월13일)에는, 면적 1 mm2 당 2백만 내지 4백만 개의 침상의 나노구조(needle-shaped nano structure)들을 포함하는 두께 5 내지 100 nm의 표면을 가진 나노침상-섬유; 그리고 상기 나노구조들을 포함하는 표면 위에 위치하고 소수성 물질을 함유하는 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하여, 150도 이상의 접촉각 및 3도 이하의 구름각도를 갖는 초소수성 섬유 및 제조방법이 개시되어 있다. Patent Document 1 (Domestic Publication No. 10-2015-0081177, published date July 13, 2015) includes 2 to 4 million needle-shaped nano structures per 1 mm 2 of area Nano needle-fiber having a surface of 5 to 100 nm in thickness; In addition, a superhydrophobic fiber having a contact angle of 150 degrees or more and a rolling angle of 3 degrees or less is disclosed, which is characterized by including a coating layer containing a hydrophobic material on a surface including the nanostructures, and a manufacturing method.

특허문헌 2(국내공개공보 제10-2016-0060913호, 공개일자 2016년05월31일)에는, 유전상수 20 이하의 용매를 사용하여 나노입자가 응집된 졸-겔 분산액을 제조하고, 이를 표면에 코팅하고, 이어서 소수성 실란에 함침시켜 표면을 소수화처리함으로써 표면 구름 각도가 0도에 수렴하는 초발수성 표면의 제조방법이 개시되어 있다. In Patent Document 2 (Domestic Publication No. 10-2016-0060913, published date May 31, 2016), a sol-gel dispersion in which nanoparticles are aggregated using a solvent having a dielectric constant of 20 or less is prepared, and the surface thereof is prepared. A method for producing a superhydrophobic surface in which the surface rolling angle converges to 0 degree by coating on and then impregnating with a hydrophobic silane to hydrophobize the surface is disclosed.

특허문헌 3(국내등록공보 제10-1831380호, 등록일자 2018년02월14일)에는, 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란, 알킬아미드 또는 알킬 폴리글루코사이드, 산 및 용매를 혼합하여 졸-겔 반응을 야기함으로써, 기재에 대한 밀착성, 발수성 및 표면 윤활성이 우수한 발수성 표면 처리제를 제조할 수 있다고 개시되어 있다. 그러나 상기 문헌에 개시된 발수성 표면 처리제는 비투과성 기질에 윤활성을 갖는 발수성 표면을 형성하기 위한 것으로, 직물과 같은 투과성 물품에 발수성 및/또는 구름성에 대해서는 어떠한 기재도 없다. In Patent Document 3 (Domestic Registration No. 10-1831380, registration date February 14, 2018), a sol-gel reaction is performed by mixing a perfluoroalkyl group-containing organopolysilane, an alkylamide or an alkyl polyglucoside, an acid and a solvent. It is disclosed that a water-repellent surface treatment agent excellent in adhesion to a substrate, water repellency, and surface lubricity can be produced by causing. However, the water repellent surface treatment agent disclosed in the above document is for forming a water repellent surface having lubricity to a non-permeable substrate, and there is no description of water repellency and/or cloudiness in permeable articles such as textiles.

일반적으로, 물 및 공기가 투과할 수 있는 투과성 물품, 구체적으로는 물 및 오일과 같은 액체 및 공기 및 수증기와 같은 기체가 투과할 수 있는 투과성 물품에서, 투과성 물품의 특성인 투습성을 유지하면서 발수성을 부여하는 것은 용이하지 않다. 예를 들어, 직물을 발수처리하여 투습발수성 직물로 활용하기 위해서는, 발수처리된 직물의 표면은 우수한 발수성 (또는 높은 접촉각)에 더하여 우수한 구름성 (낮은 구름각도)을 가져야 하는 것이 요구되고 있다. 전도성 탄소섬유를 사용하는 웨어러블 직물, 내부 배선을 갖는 스포츠웨어, 소방관을 위한 내화 직물 등은 물과의 장기간 접촉 시에도 높은 발수성을 가지면서도 이러한 물과의 장기간 접촉을 최대한 회피할 수 있는 높은 구름성이 요구되고 있다. 따라서, 발수성 뿐만 아니라 구름성도 우수한 발수성 표면처리 조성물의 개발이 요망되고 있다. In general, water and air permeable articles, specifically, liquids such as water and oil, and air and water and gas permeable articles such as water vapor, permeable articles, while maintaining the moisture permeability characteristics of the permeable article while maintaining water repellency It is not easy to give. For example, in order to utilize the fabric as a water-repellent and water-repellent water-repellent fabric, it is required that the surface of the water-repellent fabric has excellent water repellency (or high contact angle) as well as excellent cloudiness (low rolling angle). Wearable fabrics using conductive carbon fibers, sportswear with internal wiring, fire resistant fabrics for firefighters, etc. have high water repellency even during long-term contact with water, yet high rolling properties to avoid long-term contact with water as much as possible. This is required. Therefore, development of a water repellent surface treatment composition having excellent water repellency as well as rolling properties has been desired.

이러한 상황 하에, 본 발명은 직물과 같은 투과성 물품에도 높은 발수성 및 우수한 표면 구름성을 부여하기 위한 새로운 발수성 표면처리 조성물에 대한 필요성에 부응하기 위해 개발되었다. Under these circumstances, the present invention has been developed to meet the need for a new water repellent surface treatment composition to impart high water repellency and good surface rolling properties to permeable articles such as textiles.

국내공개공보 제10-2015-0081177호 (공개일 2015.07.13.)Domestic Publication No. 10-2015-0081177 (Publication date 2015.07.13.) 국내공개공보 제10-2016-0060913호 (공개일 2016.05.31)Domestic Publication No. 10-2016-0060913 (Public Date 2016.05.31) 국내등록공보 제10-1831380호 (등록일 2018.02.14)Domestic Registration No. 10-1831380 (Registration date 2018.02.14)

본 발명은 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란, 임의의 실리콘 가교제, 및 반응성 실리콘 폴리머 용액을 포함하는 발수 성분 및 N-폴리옥시알킬렌화 지방산아미드 또는 O-알킬화 폴리글루코사이드를 포함하는 구름성 개선제를 포함하는, 구름성이 우수한 발수성 표면처리 조성물 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention includes a perfluoroalkyl group-containing organopolysilane, an optional silicone crosslinking agent, and a water repellent component comprising a reactive silicone polymer solution and a cloudiness improving agent comprising an N-polyoxyalkylene fatty acid amide or an O-alkylated polyglucoside. To provide a water repellent surface treatment composition excellent in rolling properties and a method for manufacturing the same.

본 발명은 또한 상기 발수성 표면처리 조성물을 사용하여 발수처리된 물품, 특히 직물과 같은 투과성 물품을 제공하고자 한다.The present invention also seeks to provide a water-repellent article, particularly a permeable article, such as a fabric, using the water-repellent surface treatment composition.

본 발명자들은, The present inventors,

(a) 발수 성분으로서 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란, 임의의 실리콘 가교제, 및 반응성 실리콘 폴리머 용액을 포함하는 혼합물, (a) a mixture comprising a perfluoroalkyl group-containing organopolysilane, an optional silicone crosslinking agent, and a reactive silicone polymer solution as a water repellent component,

(b) 구름성 개선제으로서 N-폴리옥시알킬렌화 지방산아미드 또는 O-알킬화 폴리글루코사이드로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물, (b) at least one compound selected from the group consisting of N-polyoxyalkylene fatty acid amides or O-alkylated polyglucosides as a cloudiness improving agent,

(c) 유기산 또는 무기산에서 선택되는 산성 촉매, 및 (c) an acidic catalyst selected from organic or inorganic acids, and

(d) 수성 용매(d) aqueous solvent

를 포함하는 불소계 발수성 표면처리 조성물이, 안정성 및 장기 저장성이 우수할 뿐만 아니라, 직물과 같은 투과성 물품에도 우수한 발수성 및 높은 구름성을 부여할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하였다. It was found that the fluorine-based water-repellent surface treatment composition containing, as well as having excellent stability and long-term storage properties, can impart excellent water repellency and high rolling properties to permeable articles such as textiles.

상기 불소계 발수성 표면처리 조성물은 하기 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다: The fluorine-based water repellent surface treatment composition can be prepared by a method comprising the following steps:

(단계 1) 발수 성분으로서 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란, 구름성 개선제로서 N-폴리옥시알킬렌 지방산아미드 또는 O-알킬 폴리글루코사이드로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물, 및 임의의 실리콘계 가교제를 수성 용매에 용해 또는 분산시켜 혼합물을 준비하는 단계; 및(Step 1) One or more compounds selected from the group consisting of a perfluoroalkyl group-containing organopolysilane as a water repellent component, N-polyoxyalkylene fatty acid amide or O-alkyl polyglucoside as a cloudiness improving agent, and any silicone-based crosslinking agent Dissolving or dispersing in an aqueous solvent to prepare a mixture; And

(단계 2) 상기 혼합물에 산성 촉매를 첨가하여 졸-겔 반응시키는 단계;(Step 2) sol-gel reaction by adding an acidic catalyst to the mixture;

(단계 3) 상기 졸-겔 반응 도중에, 반응성 실리콘 폴리머 용액을 첨가하여 오르가노폴리실록산 졸을 형성하는 단계. (Step 3) During the sol-gel reaction, adding a reactive silicone polymer solution to form an organopolysiloxane sol.

본 발명에 따른 불소계 발수성 표면처리 조성물은 제조가 안정적이고 경제적이며, 장기 보관 시에도 백탁이 없고 무색 투명한 특성을 유지할 수 있어 안정성 및 저장성이 높을 뿐만 아니라, 직물 등의 투과성 물품에도 밀착성이 높고, 우수한 발수성 및 구름성을 부여할 수 있다. The fluorine-based water-repellent surface treatment composition according to the present invention is stable and economical in production, can maintain white colorless and colorless and transparent properties even during long-term storage, and has high stability and storage, as well as high adhesion to permeable articles such as textiles, and excellent Water repellency and cloudiness can be imparted.

본 발명의 제1목적은 하기 성분을 포함하는 불소계 발수성 표면처리 조성물을 제공하는 것이다:The first object of the present invention is to provide a fluorine-based water repellent surface treatment composition comprising the following components:

(a) 발수 성분으로서 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란, 임의의 실리콘 가교제, 및 반응성 실리콘 폴리머 용액을 포함하는 혼합물, (a) a mixture comprising a perfluoroalkyl group-containing organopolysilane, an optional silicone crosslinking agent, and a reactive silicone polymer solution as a water repellent component,

(b) 구름성 개선제으로서 N-폴리옥시알킬렌화 지방산아미드 또는 O-알킬화 폴리글루코사이드로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물, (b) at least one compound selected from the group consisting of N-polyoxyalkylene fatty acid amides or O-alkylated polyglucosides as a cloudiness improving agent,

(c) 유기산 또는 무기산에서 선택되는 산성 촉매, 및 (c) an acidic catalyst selected from organic or inorganic acids, and

(d) 수성 용매.(d) aqueous solvent.

본 발명의 제2목적은 상기 구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물을 제공하는 것으로, 하기 단계를 포함할 수 있다.The second object of the present invention is to provide a fluorine-based water repellent surface treatment composition having excellent cloudiness, and may include the following steps.

(단계 1) 발수 성분으로서 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란, 구름성 개선제로서 N-폴리옥시알킬렌 지방산아미드 또는 O-알킬 폴리글루코사이드로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물, 및 임의의 실리콘계 가교제를 수성 용매에 용해 또는 분산시켜 혼합물을 준비하는 단계; 및(Step 1) One or more compounds selected from the group consisting of a perfluoroalkyl group-containing organopolysilane as a water repellent component, N-polyoxyalkylene fatty acid amide or O-alkyl polyglucoside as a cloudiness improving agent, and any silicone-based crosslinking agent Dissolving or dispersing in an aqueous solvent to prepare a mixture; And

(단계 2) 상기 혼합물에 산성 촉매를 첨가하여 졸-겔 반응시키는 단계;(Step 2) sol-gel reaction by adding an acidic catalyst to the mixture;

(단계 3) 상기 졸-겔 반응 도중에, 반응성 실리콘 폴리머 용액을 첨가하여 오르가노폴리실록산 졸을 형성하는 단계. (Step 3) During the sol-gel reaction, adding a reactive silicone polymer solution to form an organopolysiloxane sol.

본 발명의 제3목적은, 상기 구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물을 사용하여 제조되고 발수성 및 구름성이 우수한 투과성 물품을 제공하는 것으로, 상기 투과성 물품은 섬유, 편직물, 직조직물 또는 부직포에서 선택될 수 있다. The third object of the present invention is to provide a permeable article which is manufactured using the fluorine-based water repellent surface treatment composition excellent in cloudiness and excellent in water repellency and cloudiness, wherein the permeable article is selected from fibers, knitted fabrics, woven fabrics, or nonwoven fabrics. Can be.

이하에 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.The present invention will be described in more detail below.

(1) 발수성 표면처리 조성물(1) Water repellent surface treatment composition

본 발명에 따른 발수성 표면처리 조성물은 발수 성분으로서 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란, 임의의 실리콘 가교제, 및 반응성 실리콘 폴리머 용액을 포함할 수 있다. The water repellent surface treatment composition according to the present invention may include a perfluoroalkyl group-containing organopolysilane, an optional silicone crosslinking agent, and a reactive silicone polymer solution as a water repellent component.

[퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란][Organopolysilane containing perfluoroalkyl group]

본 발명에 있어서, 상기 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란은 하기 화학식 1의 화합물로 나타낼 수 있다:In the present invention, the perfluoroalkyl group-containing organopolysilane may be represented by a compound of Formula 1 below:

[화학식 1][Formula 1]

CF3-(CF2)n-R-SiXpY3-p CF 3 -(CF 2 ) n -R-SiX p Y 3-p

상기 식에서,In the above formula,

n은 0 내지 12의 정수이고,n is an integer from 0 to 12,

R은 탄소수 1 내지 10의 유기기, 또는 규소 원자와 산소 원자를 포함한 기이고,R is an organic group having 1 to 10 carbon atoms, or a group containing a silicon atom and an oxygen atom,

X는 H 또는 탄소수 1 내지 4의 1가 탄화수소기, 또는 상기 기의 유도체로부터 선택된 치환기이고,X is H or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, or a substituent selected from derivatives of the above groups,

p는 0, 1 또는 2이고,p is 0, 1 or 2,

Y는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 아실옥시기, 또는 할로겐 원자이다.Y is an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an acyloxy group, or a halogen atom.

상기 식에서, n은 예를 들어 3 내지 12의 정수일 수 있다.In the above formula, n may be an integer of 3 to 12, for example.

상기 식에서, R은 예를 들어, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 메틸렌기, 에틸렌기 등일 수 있다.In the above formula, R may be, for example, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and specifically, may be, for example, a methylene group or an ethylene group.

상기 식에서, X는 H 또는 탄소수 1 내지 4의 1가 탄화수소기, 또는 상기 기의 유도체로부터 선택된 치환기이다.In the above formula, X is H or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, or a substituent selected from derivatives of the group.

여기서, "1가 탄화수소기"는 분지 또는 비분지, 비환상 또는 환상, 포화 또는 불포화, 또는 방향족일 수 있으며, 1 내지 4개 (또는 방향족 기의 경우에는 3 또는 4개)의 탄소원자를 함유할 수 있다.Here, the "monovalent hydrocarbon group" may be branched or unbranched, acyclic or cyclic, saturated or unsaturated, or aromatic, containing 1 to 4 (or 3 or 4 in the case of aromatic groups) carbon atoms. Can be.

상기 식에서, X는 예를 들어 알킬기, 시클로알킬기 또는 알릴기일 수 있다.In the above formula, X may be, for example, an alkyl group, a cycloalkyl group, or an allyl group.

상기 R, X, 및 Y에서 적어도 하나의 수소가 할로겐 원자, 예컨대 불소로 치환될 수 있다.At least one hydrogen in R, X, and Y may be substituted with a halogen atom, such as fluorine.

상기 화학식 1의 화합물의 구체적인 예는 하기에 기재하였으나, 이에 한정되지 않는다.Specific examples of the compound of Formula 1 are described below, but are not limited thereto.

C6F13CH2CH2Si(OCH3)3;C 6 F 13 CH 2 CH 2 Si(OCH 3 ) 3 ;

C7F15CH2CH2Si(OCH3)3;C 7 F 15 CH 2 CH 2 Si(OCH 3 ) 3 ;

C8F17CH2CH2Si(OCH3)3;C 8 F 17 CH 2 CH 2 Si(OCH 3 ) 3 ;

C9F19CH2CH2Si(OCH3)3;C 9 F 19 CH 2 CH 2 Si(OCH 3 ) 3 ;

C10F21CH2CH2Si(OCH3)3;C 10 F 21 CH 2 CH 2 Si(OCH 3 ) 3 ;

C6F13CH2CH2SiCl3;C 6 F 13 CH 2 CH 2 SiCl 3 ;

C7F15CH2CH2SiCl3;C 7 F 15 CH 2 CH 2 SiCl 3 ;

C8F17CH2CH2SiCl3;C 8 F 17 CH 2 CH 2 SiCl 3 ;

C9F19CH2CH2SiCl3;C 9 F 19 CH 2 CH 2 SiCl 3 ;

C10F21CH2CH2SiCl3;C 10 F 21 CH 2 CH 2 SiCl 3 ;

C8F17CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2;C 8 F 17 CH 2 CH 2 Si(CH 3 )(OCH 3 ) 2 ;

C8F17CH2CH2Si(OC2H5)3;C 8 F 17 CH 2 CH 2 Si(OC 2 H 5 ) 3 ;

C6F13CH2CH2Si(OC2H5)3;C 6 F 13 CH 2 CH 2 Si(OC 2 H 5 ) 3 ;

C6F13CH2CH2Si(OCH(CH3)2)3; 및C 6 F 13 CH 2 CH 2 Si(OCH(CH 3 ) 2 ) 3 ; And

C8F17CH2CH2Si(OCOCH3)3.C 8 F 17 CH 2 CH 2 Si(OCOCH 3 ) 3 .

[실리콘 가교제][Silicone crosslinking agent]

본 발명에 따른 발수성 표면처리 조성물은, 발수 성분으로서 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란에 더하여, 임의의 실리콘계 가교제 및/또는 임의의 반응성 실리콘계 가교제를 더욱 함유할 수 있다. The water-repellent surface treatment composition according to the present invention may further contain an optional silicone-based crosslinking agent and/or an optional reactive silicone-based crosslinking agent in addition to the perfluoroalkyl group-containing organopolysilane as the water-repellent component.

상기 실리콘 가교제의 비제한적인 예로서, 메톡시실란, 에톡시실란, 프로폭시실란, 이소프로폭시실란, 아릴옥시실란, 테트라메틸오르소실리케이트(TMOS), 테트라아세틸오르소실리케이트(TEOS) 또는 테트라프로필오르소실리케이트(TPOS)를 언급할 수 있다. 이러한 실리콘 가교제는 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란 100부에 대하여 10∼300 중량부, 바람직하게는 50∼200 중량부, 더욱 바람직하게는 100∼150 중량부의 양으로 포함될 수 있으나, 이로 한정되지 않는다. 상기 범위 내에 드는 경우 내구도가 높고 섬유와 같은 기질과의 높은 접착력을 유지할 수 있다.Non-limiting examples of the silicone crosslinking agent include methoxysilane, ethoxysilane, propoxysilane, isopropoxysilane, aryloxysilane, tetramethylorthosilicate (TMOS), tetraacetylorthosilicate (TEOS) or tetra Propyl orthosilicate (TPOS) may be mentioned. The silicone crosslinking agent may be included in an amount of 10 to 300 parts by weight, preferably 50 to 200 parts by weight, and more preferably 100 to 150 parts by weight, based on 100 parts of the perfluoroalkyl group-containing organopolysilane, but is not limited thereto. . If it falls within the above range, it has high durability and can maintain high adhesion to a substrate such as fiber.

상기 반응성 실리콘 가교제의 비제한적인 예로서, [3-(트리메톡시실릴)프로필]-옥타데실디메틸암모늄 클로라이드, (3-트리에톡시실릴프로필)-5,5-디메틸하이단토인, 칼륨 트리메틸실라놀레이트, 트리이소프로필실라놀, 메톡시디메틸옥틸실란, (3-클로로프로필)트리에톡시실란, (3-클로로프로필)디메톡시메틸실란, 옥타데실트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(트리메톡시실릴)프로필메트아크릴레이트, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]-에틸렌디아민 및 3-글리시독시프로필트리메톡시실란를 언급할 수 있다. 이러한 반응성 실리콘 가교제는 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란 100중량부에 대하여 2∼30 중량부, 바람직하게는 5∼25 중량부, 더욱 바람직하게는 10∼20 중량부의 양으로 포함될 수 있으나, 이로 한정되지 않는다. As a non-limiting example of the reactive silicone crosslinking agent, [3-(trimethoxysilyl)propyl]-octadecyldimethylammonium chloride, (3-triethoxysilylpropyl)-5,5-dimethylhydantoin, potassium trimethyl Silanolate, triisopropylsilanol, methoxydimethyloctylsilane, (3-chloropropyl)triethoxysilane, (3-chloropropyl)dimethoxymethylsilane, octadecyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltri Ethoxysilanes, 3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate, N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]-ethylenediamine and 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane. The reactive silicone crosslinking agent may be included in an amount of 2 to 30 parts by weight, preferably 5 to 25 parts by weight, and more preferably 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the perfluoroalkyl group-containing organopolysilane. Does not work.

상기 반응성 실리콘 가교제는, 단계 2)에서 오르가노폴리실록산 졸의 분자량을 증가시킬 수 있고, 이에 의해, 섬유 표면에 안정된 3차원 네트워크 구조의 발수 코팅층을 형성을 보조하면서 발수 코팅층의 치밀도를 향상시킬 수 있으며, 따라서 발수 코팅층이 충격에 쉽게 박리되는 것을 방지하고 내구성을 향상시킬 수 있다. The reactive silicone crosslinking agent may increase the molecular weight of the organopolysiloxane sol in step 2), thereby improving the density of the water-repellent coating layer while assisting in forming a water-repellent coating layer having a stable three-dimensional network structure on the fiber surface. Therefore, it is possible to prevent the water-repellent coating layer from being easily peeled off by impact and improve durability.

[구름성 개선제][Rollability improver]

본 발명의 하나의 실시형태에 따르면, 상기 구름성 개선제는 소수성기로서 탄소원자수 8∼36, 바람직하게는 12∼32의 장쇄 알킬기 및 친수성기로서 폴리옥시알킬렌기 또는 폴리글루코사이드기가 화학적 안정성이 우수한 연결기로 결합되어 있는 화합물, 예를 들면 N-폴리옥시알킬렌 지방산아미드 또는 O-알킬 폴리글루코사이드에서 선택될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the cloudiness improving agent is a hydrophobic group having 8 to 36 carbon atoms, preferably 12 to 32 long chain alkyl groups and a hydrophilic group, a polyoxyalkylene group or a polyglucoside group bonded with a linker having excellent chemical stability Compound, for example, N-polyoxyalkylene fatty acid amide or O-alkyl polyglucoside.

본 발명에 있어서, N-폴리옥시알킬렌 지방산아미드는, 8 내지 36개의 탄소 원자 범위의 장쇄 지방산의 아미드 유도체이면서, 아미드기의 질소 원자에, 3∼20개의 옥시알킬렌기, 바람직하게는 4∼14개의 옥시알킬렌기, 더욱 바람직하게는 5∼10개의 옥시알킬렌기가 치환된 화합물일 수 있다. In the present invention, the N-polyoxyalkylene fatty acid amide is an amide derivative of a long chain fatty acid in the range of 8 to 36 carbon atoms, and is 3 to 20 oxyalkylene groups on the nitrogen atom of the amide group, preferably 4 to It may be a compound substituted with 14 oxyalkylene groups, more preferably 5 to 10 oxyalkylene groups.

상기 장쇄 지방산은 테트라데카노익산, 펜타데카노익산, 헥사데카노익산, 헵타데카노익산, 옥타데타노익산, 노나데카노익산, 에이코사노익산, 헨코사노익산, 데코사노익산, 테트라코사노익산, 펜타코사노익산, 트리코사노익산, 헥사코사노익산, 트리아콘타노익산, 도트리아콘타노익산, 테트라트리아콘타노익산, 헨트리아콘타노익산, 펜타트리아콘타노익산, 헥사트리아콘타노익산, 미리스틱산, 팔미트산, 스테아르산, 아라키딕산, 베헤닉산 및 헥사트리에이소콘타노익(C36) 산, 올레산, 팔미토레산, 리놀렌산 및 세톨레산 및 그 유사체로 구성된 군에서 선택될 수 있다. The long-chain fatty acids are tetradecanoic acid, pentadecanoic acid, hexadecanoic acid, heptadecanoic acid, octadeanoic acid, nonadecanoic acid, eicosanoic acid, hencosanoic acid, decosanoic acid, tetracosanoic acid , Pentacosanoic acid, tricosanoic acid, hexacosanoic acid, triacantanoic acid, dotriaconanoic acid, tetratriaconanoic acid, hentriaconanoic acid, pentatriaconanoic acid, hexatriaconanoic acid, Myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid and hexatriisocontanic acid (C36) acid, oleic acid, palmitoleic acid, linolenic acid and cetoleic acid and analogs thereof.

상기 폴리옥시알킬렌기의 알킬렌기는 에틸렌, 프로필렌, 이소프로필렌, 부틸렌, 이소부틸렌 및 이들의 혼합으로 구성된 군에서 선택될 수 있고, 바람직하게는 에틸렌 또는 프로필렌일 수 있다. The alkylene group of the polyoxyalkylene group may be selected from the group consisting of ethylene, propylene, isopropylene, butylene, isobutylene and mixtures thereof, preferably ethylene or propylene.

N-폴리옥시알킬렌 지방산아미드의 전형적인 예는 하기 화학식 2로 나타내는 화합물일 수 있다:A typical example of N-polyoxyalkylene fatty acid amide may be a compound represented by the following formula (2):

[화학식 2][Formula 2]

RC0NH(A0)nH 또는 RCON[(A0)nH]2 RC0NH(A0) n H or RCON[(A0) n H] 2

상기식에서, In the above formula,

R 은 탄소원자수 8 내지 36의 치환 또는 비치환된 알킬기를 나타내고,R represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 8 to 36 carbon atoms,

(A0)n은 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 또는 폴리옥시에틸렌/폴리옥시 프로필렌 블록 공중합체를 나타내고, (A0) n represents polyoxyethylene, polyoxypropylene or polyoxyethylene/polyoxy propylene block copolymer,

n 은 3 내지 20, 바람직하게는 4 내지 14, 더욱 바람직하게는 5 내지 10의 정수를 나타낸다.n represents an integer of 3 to 20, preferably 4 to 14, and more preferably 5 to 10.

상기 화학식 2로 나타내는 N-폴리옥시알킬렌 지방산아미드의 비제한적인 예로는 폴리옥시에틸렌 라우르아미드, 폴리옥시에틸렌 스테아르아미드, 폴리옥시에틸렌 코카미드, 폴리옥시프로필렌 코카미드, 폴리프로필렌 글리콜 2-히드록시에틸 이소스테아르아미드 및 폴리프로필렌 글리콜 2-히드록시에틸 코카미드를 언급할 수 있다. 이들은 지방산 모노알카놀아미드의 폴리알콕시화에 의해 (예를 들면, 에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드의 첨가), 또는 폴리알킬렌 글리콜과의 지방산 아미드화에 의해 제조될 수 있다.Non-limiting examples of the N-polyoxyalkylene fatty acid amide represented by Formula 2 include polyoxyethylene lauramide, polyoxyethylene stearamide, polyoxyethylene cocamide, polyoxypropylene cocamide, polypropylene glycol 2-hydr Hydroxyethyl isostearamide and polypropylene glycol 2-hydroxyethyl cocamide. These can be prepared by polyalkoxylation of fatty acid monoalkanolamides (eg, addition of ethylene oxide or propylene oxide), or by fatty acid amidation with polyalkylene glycols.

본 발명에 있어서, 상기 O-알킬 폴리글루코사이드는 폴리클루코사이드의 히드록시기(OH) 중의 하나 이상에 알킬기가 에테르 연결에 의해 결합되어 있는 화합물로서, 예를 들면, 하기 화학식 3으로 나타나는 O-알킬 폴리글루코사이드로 나타낼 수 있다:In the present invention, the O-alkyl polyglucoside is a compound in which an alkyl group is attached to at least one of the hydroxyl groups (OH) of the polyclocoside by an ether linkage, for example, an O-alkyl poly represented by the following formula (3) It can be represented as glucoside:

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 식에서,In the above formula,

y는 0 내지 6, 바람직하게는 1 내지 4이고,y is 0 to 6, preferably 1 to 4,

R은 탄소원자수 8 내지 36, 바람직하게는 12 내지 32 의 알킬기이다.R is an alkyl group having 8 to 36 carbon atoms, preferably 12 to 32 carbon atoms.

본 발명에 있어서, 상기 구름성 개선제의 함량은 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란 100 중량부에 대하여 0.001∼20중량부, 바람직하게는 0.01∼10중량부, 더욱 바람지하게는 0.1∼5중량부의 양으로 포함될 수 있다. 구름성 개선제가 상기 범위에 포함되는 양으로 사용되면, 발수성 표면처리 조성물은 원하는 구름성을 나타내면서 투명한 코팅을 제공할 수 있고, 평탄한 코팅면을 얻을 수 있다.In the present invention, the content of the cloudiness improving agent is 0.001 to 20 parts by weight, preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the perfluoroalkyl group-containing organopolysilane. It can be included in a quantity. When the rolling improver is used in an amount included in the above range, the water repellent surface treatment composition can provide a transparent coating while exhibiting desired rolling properties, and obtain a flat coating surface.

상기 구름성 개선제로서 N-폴리옥시알킬렌 지방산아미드 및 O-알킬 폴리글루코사이드를 둘다 사용하는 경우, 이들의 혼합 비율은 중량비로 100:0.1∼0.1:100, 바람직하게는 100:1∼1:100, 더욱 바람직하게는 100:10∼10:100의 범위에서 선택될 수 있다. 상기 범위에 포함되는 비율로 사용되면, 발수성 표면처리 조성물은 높은 구름성 뿐만 아니라 우수한 세탁 내구성을 갖는 발수성 표면을 제공할 수 있다. When both N-polyoxyalkylene fatty acid amide and O-alkyl polyglucoside are used as the cloudiness improving agent, the mixing ratio thereof is 100:0.1 to 0.1:100 by weight, preferably 100:1 to 1:100. , More preferably 100:10 to 10:100. When used in a ratio included in the above range, the water-repellent surface treatment composition can provide a water-repellent surface having excellent rolling durability as well as high rolling properties.

본 발명에 있어서, 상기 N-폴리옥시알킬렌 지방산아미드 및 O-알킬 폴리글루코사이드는 일반적으로 비이온성 계면활성제 또는 슬립제로서 사용되는 물질로서, 발수성 표면에서 기체와 고체 사이의 계면에 주로 위치하게 되고, 이에 의해 발수성 표면에 장쇄 알킬기가 돌출되게 됨으로써, 발수성 표면에 형성되거나 부착되는 물방울을 밀어내거나 구르게 함으로써, 구름성을 부여하거나 더욱 향상시키는 작용을 하는 것으로 이해된다. In the present invention, the N-polyoxyalkylene fatty acid amide and O-alkyl polyglucosides are materials that are generally used as nonionic surfactants or slip agents, and are mainly located at the interface between a gas and a solid on a water repellent surface. , Thereby protruding the long-chain alkyl group on the water-repellent surface, by pushing or rolling the water droplets formed or adhered to the water-repellent surface, it is understood to act to impart or improve the rolling properties.

본 발명에 있어서, 구름 각도는 수평판 상에 설치한 평면상의 피측정 시료에 0.2cc의 물을 살짝 적하하여 물방울을 형성하고, 이 평판을 등속도로 살짝 경사지게 하여, 상기 형성된 물방울이 구르기 시작할 때의 각도를 의미한다. 피측정 시료가 직물과 같은 투과성 물품일 경우, 중앙 부위가 중력 등에 의해 아래로 처질 수 있기 때문에, 아래에 평판을 받쳐 평면을 유지시키는 것이 필요할 수도 있다. In the present invention, the rolling angle is formed by dropping 0.2 cc of water into a sample to be measured on a flat surface installed on a horizontal plate to form water droplets, and tilting the plate slightly at a constant speed, when the formed water droplets begin to roll. Mean angle. When the sample to be measured is a permeable article such as a fabric, it may be necessary to hold the flat plate underneath and maintain a flat surface, since the central portion may sag due to gravity or the like.

본 발명에 따른 발수성 표면처리 조성물은 20도 이하, 바람직하게는 15도 이하, 더욱 바람직하게는 10도 이하, 특히 바람직하게는 5도 이하의 구름 각도를 제공할 수 있다. The water-repellent surface treatment composition according to the present invention may provide a rolling angle of 20 degrees or less, preferably 15 degrees or less, more preferably 10 degrees or less, and particularly preferably 5 degrees or less.

[산성 촉매][Acid catalyst]

본 발명에 따르면, 상기 발수성 표면처리 조성물은 겔화촉매 및 pH 조절제로서 무기산 또는 유기산에서 선택되는 산성 촉매를 포함할 수 있다. 사용가능한 산성 촉매로서 염산, 아세트산, 질산, 황산 및 인산 중에서 선택된 1종 이상의 산을 포함할 수 있다. 상기 산은 농도 0.001 내지 1 N 의 수용액일 수 있다. 상기 농도 범위 내에 드는 경우 상기 표면처리 조성물의 제조를 위한 반응 시간을 수분에서 수일 내에 진행할 수 있다.According to the present invention, the water repellent surface treatment composition may include an acidic catalyst selected from an inorganic acid or an organic acid as a gelling catalyst and a pH adjusting agent. Usable acidic catalysts may include one or more acids selected from hydrochloric acid, acetic acid, nitric acid, sulfuric acid and phosphoric acid. The acid may be an aqueous solution having a concentration of 0.001 to 1 N. If it falls within the concentration range, the reaction time for the preparation of the surface treatment composition can be carried out within minutes to several days.

상기 산성 촉매는, 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란 100 중량부에 대하여 0.001∼50중량부, 바람직하게는 0.01∼10중량부, 더욱 바람직하게는 0.1∼5중량부의 양으로 사용될 수 있다. 상기 범위 내에 드는 경우, 졸-겔 반응의 속도 및 입도를 적절한 수준으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 조성물의 백탁이나 침전 현상을 방지할 수 있다.The acidic catalyst may be used in an amount of 0.001 to 50 parts by weight, preferably 0.01 to 10 parts by weight, and more preferably 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the perfluoroalkyl group-containing organopolysilane. If it falls within the above range, it is possible to control the speed and particle size of the sol-gel reaction to an appropriate level, and to prevent turbidity or precipitation of the composition.

[수성 용매][Aqueous solvent]

본 발명에서 사용될 수 있는 수성 용매로는 물, 또는 상기 물과 상용성을 가지는 유기 용매, 또는 이들의 혼합물을 언급할 수 있다. 상기 물과 상용성을 가지는 유기 용매는 수용성, 수혼화성 및/또는 수상용성 유기 용매일 수 있으며, 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 알코올, 더욱 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, 에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다. As the aqueous solvent that can be used in the present invention, water, or an organic solvent having compatibility with the water, or a mixture thereof can be mentioned. The organic solvent having compatibility with the water may be a water-soluble, water-miscible and/or water-soluble organic solvent, preferably an alcohol having 1 to 10 carbon atoms, more preferably methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, iso One or more types may be selected from the group consisting of butanol, sec-butanol, ethylene glycol and propylene glycol.

상기 수성 용매의 함량은 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란 100중량부에 대하여 10∼300 중량부, 바람직하게는 50∼200 중량부, 더욱 바람직하게는 100∼150 중량부의 범위에서 선택될 수 있으나, 이로 한정되지 않는다. 상기 범위 내에 드는 경우 졸-겔 반응 속도가 적당하며, 섬유와 같은 기질과의 접착력을 유지할 수 있다.The content of the aqueous solvent may be selected from 10 to 300 parts by weight, preferably 50 to 200 parts by weight, more preferably 100 to 150 parts by weight, based on 100 parts by weight of the perfluoroalkyl group-containing organopolysilane, It is not limited to this. If it falls within the above range, the sol-gel reaction rate is appropriate, and adhesion with a substrate such as fiber can be maintained.

수성 용매로서 물과 유기 용매의 혼합물을 사용하는 경우, 이들의 혼합비율은 중량비로 1:100∼100:1, 바람직하게는 10:100∼100:10, 더욱 바람직하게는 50:100∼100:50의 범위에서 선택될 수 있으나, 이로 한정되지는 않는다. 상기 범위 내에 드는 경우, 섬유와 같은 기질과의 접착력을 유지할 수 있고, 우수한 발수성 및 투명성을 제공할 수 있다.When a mixture of water and an organic solvent is used as the aqueous solvent, the mixing ratio thereof is 1:100 to 100:1 by weight, preferably 10:100 to 100:10, more preferably 50:100 to 100: It may be selected from the range of 50, but is not limited thereto. If it falls within the above range, it is possible to maintain adhesion with a substrate such as a fiber, and to provide excellent water repellency and transparency.

[반응성 실리콘 폴리머][Reactive silicone polymer]

본 발명에 있어서, 반응성 실리콘 폴리머는, 폴리머 주쇄의 말단 또는 측쇄의 말단에 카르복실기, 히드록시기 및 아조기 또는 아미노기 중 어느 하나 이상의 반응성 작용기를 포함하는 실리콘오일일 수 있고, 바람직하게는 아미노기를 반응성 작용기로 포함하는 실리콘 오일에서 선택될 수 있다. 반응성 실리콘 폴리머로서 사용될 수 있는 실리콘 오일로는 폴리디메틸실란(PDMS), 바람직하게는 아미노기 또는 아조기를 반응성 작용기로 포함하는 폴리디메틸실란을 언급할 수 있다.In the present invention, the reactive silicone polymer may be a silicone oil containing at least one of a carboxyl group, a hydroxy group and an azo group or an amino group reactive functional group at the terminal or side of the polymer main chain, and preferably includes an amino group as the reactive functional group. Silicone oil. As a silicone oil that can be used as a reactive silicone polymer, polydimethylsilane (PDMS), preferably polydimethylsilane containing an amino group or an azo group as a reactive functional group, can be mentioned.

상기 반응성 실리콘 폴리머는, 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란 100 중량부에 대하여 10∼50 중량부, 보다 바람직하게는 15∼25 중량부로 사용될 수 있다. 만일 반응성 실리콘 폴리머가 10 중량부 미만으로 포함되는 경우 고내구성을 가지고 고발수성인 3차원네트워크 구조의 오르가노폴리실록산 가교물이 형성되기 어렵고, 만일 반응성 실리콘 폴리머가 50 중량부를 초과하여 포함되는 경우 미반응되는 반응성 실리콘 폴리머가 많아져 물성향상이 미미하고 원가가 상승하는 문제가 있을 수 있다.The reactive silicone polymer may be used in an amount of 10 to 50 parts by weight, more preferably 15 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of a perfluoroalkyl group-containing organopolysilane. If the reactive silicone polymer is contained in less than 10 parts by weight, it is difficult to form a crosslinked organopolysiloxane having a high durability and high water repellency, and if the reactive silicone polymer is contained in excess of 50 parts by weight, unreacted There may be a problem in that the number of reactive silicone polymers to be increased increases the physical properties and increases the cost.

본 발명에서 사용될 수 있는 반응성 실리콘 폴리머는, 점도가 700∼1500cps 인 것이 바람직하다. 만일 점도가 700cps 미만인 경우 목적하는 수준의 분자량을 가지는 오르가노폴리실록산 졸을 형성시킬 수 없어 3차원 네트워크 구조의 오르가노폴리실록산 가교물의 내구성이 저하되고, 치밀도 저하로 발수성도 저하될 수 있다. 만일 점도가 1500cps를 초과하는 경우, 발수 코팅된 표면의 촉감이 현저히 저하되며, 섬유 또는 직물과 같은 투과성 물품을 발수 코팅하는 경우에는, 이들의 유연성이 저하됨에 따라 제조된 원단의 촉감, 드레이프성이 매우 나빠질 수 있는 문제점이 있다.The reactive silicone polymer that can be used in the present invention preferably has a viscosity of 700 to 1500 cps. If the viscosity is less than 700 cps, the organopolysiloxane sol having the desired molecular weight cannot be formed, and thus the durability of the crosslinked organopolysiloxane of the three-dimensional network structure is lowered, and water repellency may also be lowered due to lower density. If the viscosity exceeds 1500 cps, the feel of the water-repellent coated surface is significantly reduced, and when water-repellent coating of a permeable article such as fibers or fabrics, the softness and drape of the fabrics produced as their flexibility decreases There is a problem that can be very bad.

상기 반응성 실리콘 폴리머는 단계 2)에서 형성된 오르가노폴리실록산 1차 졸과의 반응을 통해, 예를 들면 3-글리시독시프로필트리메톡시실란과 같은 실리콘 전구체와의 열경화를 통해, 더욱 향상된 내구성 및 높은 발수성을 가지는 3차원네트워크 구조의 오르가노폴리실론산 가교물을 형성할 수 있다. The reactive silicone polymer is further improved in durability and durability through reaction with the organopolysiloxane primary sol formed in step 2), for example, through thermal curing with a silicone precursor such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane. It is possible to form an organopolysilonic acid crosslinked product having a high water-repellent three-dimensional network structure.

상기 반응성 실리콘 폴리머는 이를 용해시키는 용매를 포함하는 용액의 형태로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 용매는 공지된 반응성 실리콘 폴리머를 용해시키기에 적합한 공지된 용매의 경우 제한 없이 사용할 수 있고, 이에 대한 비제한적이 예로서, 이소프로필알코올을 언급할 수 있으며, 반응성 실리콘 폴리머 100 중량부에 대해 100∼150 중량부로 사용할 수 있다.The reactive silicone polymer is preferably used in the form of a solution containing a solvent to dissolve it. The solvent may be used without limitation in the case of a known solvent suitable for dissolving a known reactive silicone polymer, and as a non-limiting example, isopropyl alcohol may be mentioned, 100 to 100 parts by weight of the reactive silicone polymer It can be used in ∼150 parts by weight.

(2) 발수성 표면처리 조성물의 제조방법(2) Manufacturing method of water repellent surface treatment composition

본 발명의 하나의 실시형태에 따르면, 본 발명의 발수성 표면처리 조성물은, According to one embodiment of the present invention, the water repellent surface treatment composition of the present invention,

(단계 1) 발수 성분으로서 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란, 구름성 개선제로서 N-폴리옥시알킬렌 지방산아미드 또는 O-알킬 폴리글루코사이드로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물, 및 임의의 실리콘계 가교제를 수성 용매에 용해 또는 분산시켜 혼합물을 준비하는 단계; 및(Step 1) One or more compounds selected from the group consisting of a perfluoroalkyl group-containing organopolysilane as a water repellent component, N-polyoxyalkylene fatty acid amide or O-alkyl polyglucoside as a cloudiness improving agent, and any silicone-based crosslinking agent Dissolving or dispersing in an aqueous solvent to prepare a mixture; And

(단계 2) 상기 혼합물에 산성 촉매를 첨가하여 졸-겔 반응시키는 단계;(Step 2) sol-gel reaction by adding an acidic catalyst to the mixture;

(단계 3) 상기 졸-겔 반응 도중에, 반응성 실리콘 폴리머 용액을 첨가하여 오르가노폴리실록산 졸을 형성하는 단계; (Step 3) During the sol-gel reaction, adding a reactive silicone polymer solution to form an organopolysiloxane sol;

를 포함하는 제조방법에 따라 제조될 수 있다. It may be manufactured according to a manufacturing method comprising a.

본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 단계 1)은 교반장치 및 온도계가 장착된 반응기, 혼련기 또는 혼합기를 사용하여 10∼40℃의 온도, 바람직하게는 실온에서 수행될 수 있다. 상기 단계 1)에서 구성분의 첨가 순서와 방법, 및 혼합 방법 및 조건은 특별히 한정되지 않고 당 기술분야에 통상적으로 사용되는 바에 따라 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 구성분들을 예를 들면 10∼40℃의 온도, 바람직하게는 실온에서 반응기 내에 차례로 또는 동시에 투여하고 교반 또는 혼련할 수 있다. In the manufacturing method of the present invention, the step 1) may be performed at a temperature of 10 to 40° C., preferably at room temperature, using a reactor equipped with a stirring device and a thermometer, a kneader or a mixer. The order and method of adding the components in step 1), and the mixing method and conditions are not particularly limited and may be performed as conventionally used in the art. For example, the components may be administered sequentially or simultaneously in a reactor at a temperature of, for example, 10 to 40°C, preferably room temperature, and stirred or kneaded.

본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 단계 2)는 산성 촉매를 첨가하여 50∼70℃, 바람직하게는 55∼60℃의 온도에서 30∼80분, 바람직하게는 40∼60분 동안 졸-겔 반응시킴으로써 수행될 수 있다. 만일 온도가 50℃ 미만일 경우 반응시간이 지연되거나 졸의 형성이 원활하지 않을 수 있고, 만일 온도가 70℃를 초과하는 경우 졸 형태의 반응생성물에서 분해반응이 일어나는 등의 문제점이 있을 수 있다. 또한 상기 단계 2)의 졸-겔 반응은 용액이 투명해지는 시점까지 수행하는 것이 바람직하다.In the production method of the present invention, step 2) is performed by adding an acidic catalyst to the sol-gel reaction at a temperature of 50 to 70°C, preferably 55 to 60°C for 30 to 80 minutes, preferably 40 to 60 minutes. Can be carried out. If the temperature is less than 50°C, the reaction time may be delayed or the formation of the sol may not be smooth. If the temperature exceeds 70°C, there may be problems such as decomposition reaction in the sol-type reaction product. In addition, it is preferable to perform the sol-gel reaction of step 2) until the solution becomes transparent.

상기 단계 2)에서, 산 또는 산성 용액 형태의 산성 촉매를 첨가하여 반응 혼합물의 pH를 적절한 범위, 예를 들면 pH 3∼6, 바람직하게는 pH 4.5∼5.0의 범위로 조절함으로써 졸의 원활한 생성을 촉진할 수 있다. 사용될 수 있는 산으로는 염산, 질산, 황산 또는 아세트산을 비제한적으로 언급할 수 있다. 상기 산 또는 산성 용액의 농도와 투입량은 혼합물의 pH가 상기 범위를 만족한다면 본 발명에서 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는, 아세트산을 실리콘계 가교제 100 중량부에 대하여 0.5∼10 중량부, 보다 바람직하게는 1.5∼3 중량부의 범위에서 투입할 수 있다. 더욱 원활한 졸의 생성을 위해, 반응 혼합물의 pH를 수시로 확인하면서 조금씩 또는 서서히 적가 또는 첨가할 수 있다. In step 2), an acidic catalyst in the form of an acid or acidic solution is added to adjust the pH of the reaction mixture to an appropriate range, for example, pH 3 to 6, preferably pH 4.5 to 5.0, thereby smoothly generating the sol. Can promote. Acids that can be used include, but are not limited to, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid or acetic acid. The concentration and the amount of the acid or acidic solution is not particularly limited in the present invention if the pH of the mixture satisfies the above range. Preferably, acetic acid can be added in a range of 0.5 to 10 parts by weight, more preferably 1.5 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the silicone-based crosslinking agent. For smoother sol production, the pH of the reaction mixture can be added dropwise or slowly little by little or slowly while frequently checking the pH.

본 발명의 제조방법에 있어서, 상기 단계 3)은, 단계 2)에서 수득된 오르가노폴리실록산 1차 졸 용액에, 반응성 실리콘 폴리머 용액을 투입하거나 투입하면서, 25∼45℃, 바람직하게는 30∼40℃의 온도에서 30∼120 분, 바람직하게는 40∼80분 동안 반응시킴으로써 수행될 수 있으나, 반응 온도 및 시간은 이로 한정되지 않는다.In the production method of the present invention, the step 3), the organopolysiloxane primary sol solution obtained in step 2), while introducing or injecting a reactive silicone polymer solution, 25 to 45 ℃, preferably 30 to 40 It may be carried out by reacting at a temperature of ℃ for 30 to 120 minutes, preferably 40 to 80 minutes, but the reaction temperature and time are not limited thereto.

상기 단계 3)에서, 반응성 실리콘 폴리머는 미반응된 실리콘계 가교제와 반응하여 오르가노폴리실록산 2차 졸을 형성하는 것을 포함한다. In step 3), the reactive silicone polymer comprises reacting with an unreacted silicone-based crosslinking agent to form an organopolysiloxane secondary sol.

따라서, 상기 단계 2)가 종료된 다음, 반응성 실리콘 폴리머 용액을 투입하기 전, 상기 오르가노폴리실록산 1차 졸 용액을 25∼45℃, 바람직하게는 30∼40℃의 온도 범위로 냉각시킨 다음, 반응성 실리콘 폴리머 용액을 투입하는 것이 바람직하다. 반응에 따른 온도 상승 및/또는 균질한 반응을 위해, 반응성 실리콘 폴리머 용액은 서서히 첨가하는 것이 좋다. 만일 반응 온도가 25℃ 미만일 경우 반응시간이 지연되거나 오르가노폴리실록산 2차 졸 용액의 생성이 원활하지 않을 수 있고, 만일 온도가 45℃를 초과하는 경우 반응성 실리콘 폴리머의 분해반응이 일어나거나 겔화가 급격히 진행되는 등의 문제점이 있을 수 있다.Therefore, after the step 2) is completed, before the reactive silicone polymer solution is added, the organopolysiloxane primary sol solution is cooled to a temperature range of 25 to 45°C, preferably 30 to 40°C, and then reactive It is preferable to add a silicone polymer solution. For the temperature rise and/or homogeneous reaction according to the reaction, it is preferable to add the reactive silicone polymer solution slowly. If the reaction temperature is less than 25°C, the reaction time may be delayed or the formation of the organopolysiloxane secondary sol solution may not be smooth. If the temperature exceeds 45°C, decomposition of the reactive silicone polymer may occur or gelation may be rapid. There may be problems such as progress.

(3) 발수처리 방법 및 발수처리된 물품(3) Water-repellent treatment method and water-repellent article

본 발명에 따른 발수성 표면처리 조성물은 유기성 표면, 무기성 표면 및 금속성 표면에 모두 적용될 수 있다. 이들의 비제한적인 예로는, 섬유, 중합체, 플라스틱, 유리, 탄소, 세라믹 또는 금속을 언급할 수 있다.The water-repellent surface treatment composition according to the present invention can be applied to both organic, inorganic and metallic surfaces. Non-limiting examples of these may include fiber, polymer, plastic, glass, carbon, ceramic or metal.

본 발명에 따른 발수성 표면처리 조성물은 물 및 공기가 투과할 수 있는 투과성 물품, 구체적으로는 물 및 오일과 같은 액체 및 공기 및 수증기와 같은 기체가 투과할 수 있는 투과성 물품에 높은 발수성 (높은 접촉각) 및 우수한 구름성 (낮은 구름각도)를 갖는 발수표면을 제공할 수 있다. 상기 투과성 물품의 비제한적인 예로는 섬유, 편직물, 직조직물 및 부직포의 표면에 발수성 및 구름성을 언급할 수 있다. The water repellent surface treatment composition according to the present invention has high water repellency (high contact angle) to a permeable article through which water and air can permeate, specifically a liquid such as water and oil, and a permeable article through which gas such as air and water vapor can permeate. And excellent water repellency (low rolling angle). Non-limiting examples of the permeable article may refer to water repellency and rolling properties on the surfaces of fibers, knitted fabrics, woven fabrics, and nonwoven fabrics.

상기 투과성 물품의 가장 대표적인 예인 섬유와 직물은, 공지된 천연섬유나 합성섬유, 또는 이들로 제조된 직물일 수 있다. 본 발명에 따른 섬유용 발수 조성물은, 섬유에의 부착성 또는 코팅성이 우수한 오르가노폴리실록산 졸 용액을 포함하고 있어, 섬유 또는 부착성 코팅성이 매우 우수하기 때문에, 섬유 또는 직물의 소재에 크게 제한받지 않고 범용적으로 적용될 수 있다. 따라서, 종래의 발수코팅제가 섬유의 종류 즉, 폴리에스테르계 섬유에 코팅성이 우수한 반면에 다른 소재의 섬유에 코팅성이 현저히 저하되는 문제점이 해결될 수 있다. The most representative examples of the permeable article, fibers and fabrics, may be known natural fibers or synthetic fibers, or fabrics made of them. The water-repellent composition for textiles according to the present invention contains an organopolysiloxane sol solution having excellent adhesion to or coating to fibers, and is therefore very limited in the material of fibers or fabrics, since the coating properties of fibers or adhesives are very excellent. It can be applied universally without receiving. Therefore, the conventional water-repellent coating agent is a type of fiber, that is, while the coating property is excellent for the polyester-based fiber, the problem that the coating property for the fiber of another material is significantly reduced can be solved.

상기 섬유의 비제한적인 예로써, 천연섬유로 셀룰로오스 섬유, 양모나 견섬유와 같은 단백질섬유, 광물성 섬유가 사용될 수 있고, 합성섬유로 폴리아미드 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리우레탄섬유, 아크릴섬유, 올레핀섬유, 폴리비닐알코올 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 폴리염화비닐리덴 섬유, 폴리비닐리덴디니트릴섬유, 폴리사불화에틸렌 섬유가 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 탄소섬유, 아라미드섬유 등의 특수한 섬유에도 적용될 수 있다. As a non-limiting example of the fiber, cellulose fiber, protein fiber such as wool or silk fiber, and mineral fiber may be used as natural fiber, and polyamide fiber, polyester fiber, polyurethane fiber, acrylic fiber, olefin fiber as synthetic fiber , Polyvinyl alcohol fiber, polyvinyl chloride fiber, polyvinylidene chloride fiber, polyvinylidene dinitrile fiber, polytetrafluoroethylene fiber can be used. In addition, it can be applied to special fibers such as carbon fibers and aramid fibers.

또한, 상기 직물은 공지된 천연섬유나 합성섬유를 포함하는 직물 또는 원단일 수 있다. 본 발명에서 사용한 용어인 상기 직물 또는 원단은 직물 또는 편물을 모두 포함하는 의미이다. 상기 직물은 본 발명에 따른 혼섬사를 경사 및 위사 중 어느 하나 이상으로 사용하여 제직(weaving)된 직물 또는 원단일 수 있다.Further, the fabric may be a fabric or fabric comprising known natural or synthetic fibers. The term used in the present invention, the fabric or fabric is meant to include all fabrics or knitted fabrics. The fabric may be a woven fabric or fabric using honseom yarn according to the present invention as one or more of warp and weft yarns.

상기 제직은 평직, 능직, 수자직 및 이중직으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 방법으로 이루어질 수 있다. 이러한 평직, 능직 및 수자직을 삼원조직이라 할 때 삼원조직 각각의 구체적인 제직방법은 통상적인 제직방법에 의하며, 삼원조직을 기본으로 하여 그 조직을 변형시키거나 몇 가지 조직을 배합하여 변화있는 직물일 수 있고, 예를들어 변화평직으로 두둑직, 바스켓직 등이 있고, 변화능직으로 신능직, 파능직, 비능직, 산형능직 등이 있으며, 변화수자직으로 변칙수자직, 중수자직, 확수자직, 화강수자직 등이 있다. 상기 이중직은 경사 또는 위사의 어느 한쪽이 2중으로 되어있거나 양쪽이 모두 2중으로 된 직물의 제직방법으로 구체적인 방법은 통상적인 이중직의 제직방법일 수 있다. The weaving may be made by any one method selected from the group consisting of plain weave, twill weave, double weave and double weave. When these plain weave, twill weave, and embroidery weave are called ternary tissues, the specific weaving method of each ternary tissue is based on the normal weaving method. There are, for example, two-sided jobs, basket jobs, etc. as changeable plain jobs, new talents, talented jobs, non-performance jobs, mountain-type jobs, etc. as changeable jobs, anomalous jobs, mid-career jobs, extended jobs, and training jobs. There is this. The double weaving is a method of weaving a fabric in which either one of the warp yarns or weft yarns is doubled or both are double, and a specific method may be a conventional double weaving method.

다만, 상기 직물조직의 기재에 한정되지 않으며, 제직에서의 경위사 밀도의 경우 특별하게 한정하지 않는다. However, it is not limited to the description of the fabric tissue, and the density of the warp yarns in weaving is not particularly limited.

또한, 상기 직물은 혼섬사를 원사로 포함하여 편성(knitting)된 편물일 수 있다. 상기 편성은 위편성 또는 경편성의 방법에 의할 수 있으며, 상기 위편성과 경편성의 구체적인 방법은 통상적인 위편성 또는 경편성의 편성방법에 의할 수 있다.Further, the fabric may be a knitted fabric including a blended yarn as a yarn. The knitting may be by a method of knitting or warp knitting, and the specific method of knitting and warp knitting may be by a conventional knitting or knitting method.

본 발명의 하나의 이점에 따르면, 본 발명의 발수성 표면처리 조성물은, 발수성 및 구름성이 우수하고, 제조가 안정적이고 경제적이며, 장기보관시 백탁하지 않고 무색 투명한 특성을 유지할 수 있어 저장성이 높을 뿐만 아니라, 직물 등의 투과성 물품에 우수한 발수성 및 구름성을 부여할 수 있다. According to one advantage of the present invention, the water-repellent surface treatment composition of the present invention is excellent in water repellency and cloudiness, is stable and economical in production, and can maintain colorless and transparent properties without cloudiness during long-term storage, thereby providing high storage. In addition, it is possible to impart excellent water repellency and rolling properties to permeable articles such as textiles.

본 발명의 다른 이점에 따르면, 본 발명의 발수성 표면처리 조성물은 구름성 개선제로서 N-폴리옥시알킬렌 지방산아미드 및 O-알킬 폴리글루코사이드로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 함유함으로써, 발수 성분인 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란, 임의의 실리콘 가교제 및 반응성 실리콘 폴리머 용액으로부터 형성되는 오르가노폴리실록산 졸에 장기간 보존 안정성을 제공할 수 있어, 이들을 산 및 용매와 별도로 보관하지 않더라도 장기간 보존하는 것이 가능하다. According to another advantage of the present invention, the water repellent surface treatment composition of the present invention is a water repellent component by containing at least one compound selected from the group consisting of N-polyoxyalkylene fatty acid amide and O-alkyl polyglucoside as a cloudiness improving agent. Organopolysilane containing phosphorus perfluoroalkyl group, any silicone crosslinking agent, and organopolysiloxane sol formed from a reactive silicone polymer solution can provide long-term storage stability, so that they can be stored for a long time even if they are not stored separately from acids and solvents Do.

본 발명의 또다른 이점에 따르면, 안정적이고 경제적으로 발수성 표면처리 조성물을 제조할 수 있으며, 기재에 대한 밀착성과 발수성이 탁월하고, 표면 구름성이 우수하고, 장기보관시 백탁하지 않고 무색 투명한 표면처리 조성물을 제조할 수 있다.According to another advantage of the present invention, it is possible to prepare a water-repellent surface treatment composition stably and economically, excellent adhesion to a substrate and excellent water repellency, excellent surface cloudiness, and colorless and transparent surface treatment without cloudiness during long-term storage Compositions can be prepared.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail through the following examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.

<참고예 1><Reference Example 1>

표면처리 조성물 제조 Preparation of surface treatment composition

특허문헌 3의 실시예 2에 기재된 바와 같이, 5.68g의 FAS-17(상품명: TSL-8233; 제조사: Momentive Japan)이라 불리우는 헵타데카플루오르 데실 트리메톡시실란을 0.006g의 알킬 폴리글루코사이드(상품명: Milcoside 100; 제조사: 엘지생활건강)와 혼합하였다. 그런 다음, 상기 혼합물을7.656ml의 이소프로판올 용매에 가한 후 0.1N 염산 수용액을 0.18g 더 첨가하여 졸-겔 반응시켜 표면처리 조성물을 제조하였다.As described in Example 2 of Patent Document 3, heptadecafluor decyl trimethoxysilane called 5.68 g of FAS-17 (trade name: TSL-8233; manufacturer: Momentive Japan) is 0.006 g of alkyl polyglucoside (trade name: Milcoside 100; manufacturer: LG H&H). Then, after adding the mixture to 7.656 ml of isopropanol solvent, an additional 0.18 g of 0.1N hydrochloric acid solution was added to sol-gel to prepare a surface treatment composition.

표면처리 조성물로 처리된 물품 Articles treated with surface treatment compositions

물품 기재로는 슬라이드 글라스 및 PET 필름을 사용하였으며, 표면처리 조성물와의 접착성을 좋게하기 위하여 상기 슬라이드 글라스를 10중량%의 NaOH 수용액에 5분간 침지한 후 증류수로 세척하였다. 그런 다음, 질소 기체로 건조시킨 후 사용하였다. PET 필름인 경우에는 플라스마 전처리하여 PET 필름 표면의 접착력을 증진시켰다. 상기에서 제조한 표면처리 조성물을 HFE-7200(Ethoxy-nonafluorobutane; 제조사: 3M) 용매에 0.05중량%(solid content)로 희석하여 표면처리 조성물 희석액을 제조한 후, 상기 질소 기체로 건조시킨 슬라이드 글라스에 상기 표면처리 조성물 희석액을 1000rpm으로 스핀 코팅한 후 오븐에 넣고 50℃에서 3시간 동안 경화시켰다. 또한, 전처리 PET 필름을 0.05 중량%로 희석한 상기 표면처리 조성물 희석액에 1분간 딥코팅한 후 오븐에 넣고 50℃에서 3시간 동안 경화시켰다.A slide glass and a PET film were used as the article substrate, and the slide glass was immersed in a 10% by weight NaOH aqueous solution for 5 minutes to improve adhesion to the surface treatment composition, and then washed with distilled water. Then, it was used after drying with nitrogen gas. In the case of a PET film, plasma pre-treatment was performed to enhance the adhesion of the PET film surface. After diluting the surface treatment composition prepared above with HFE-7200 (Ethoxy-nonafluorobutane; manufacturer: 3M) to 0.05% by weight (solid content) in a solvent, to prepare a diluent for the surface treatment composition, the slide glass was dried with nitrogen gas. The surface treatment composition diluent was spin coated at 1000 rpm and then placed in an oven and cured at 50° C. for 3 hours. Further, the pre-treated PET film was dip-coated for 1 minute in the diluent of the surface treatment composition diluted to 0.05% by weight, placed in an oven, and cured at 50°C for 3 hours.

발수성과 구름성 테스트Water repellency and rolling test

발수성은 접촉각 측정기(GSA-X로 측정; 제조사: 한국 에스티케이)로 슬라이드 글라스에 코팅한 시료 5개의 물접촉각 측정 포인트 총 50개에서 측정하고 평균하여 구한 평균 접촉각으로 평가하였다. The water repellency was measured at a total of 50 water contact angle measurement points of 5 samples coated on a slide glass with a contact angle meter (measured by GSA-X; manufacturer: STK Korea), and evaluated by the average contact angle obtained by averaging.

구름성은 구름각 측정기(TFJ Global사 제조)를 사용하여, 표면처리 조성물로 코팅한 A4 크기의 PET 필름을 평판에 위치시키고, 상기 PET 필름에 물 0.2cc를 적하한 다음, 평판을 조금씩 경사지게 하여, 물방울이 미끄러져 내리는 각도를 10회 측정하여 평균하여 구한 평균 구름각도로 평가하였다. The rolling properties were measured using a rolling angle meter (manufactured by TFJ Global), placing a PET film of A4 size coated with a surface treatment composition on a flat plate, adding 0.2 cc of water to the PET film, and gradually inclining the flat plate. The angle at which the water droplets slide down was measured 10 times and averaged to evaluate the average rolling angle.

측정된 평균 물접촉각은 110°이었고, 평균 구름각도는 38°이다. The measured average water contact angle was 110°, and the average rolling angle was 38°.

장기간 보관 시 백탁(불투명성) 여부 테스트Test for cloudiness (opacity) during long-term storage

상기 표면처리 조성물 원액 및 HFE-7200(제조사: 3M) 용매에 20중량%(solid content)로 희석한 표면처리 조성물 희석액을 상온에서 석달 내지 넉달 동안 보관하였을 때 백탁(불투명성)은 발생하지 않았다.When the surface treatment composition diluent diluted with 20% by weight (solid content) of the surface treatment composition stock solution and HFE-7200 (manufacturer: 3M) solvent was stored at room temperature for 3 to 4 months, no cloudiness (opacity) occurred.

표면처리된 물품의 내구성 테스트Durability test of surface-treated articles

상기 표면처리 조성물로 표면처리된 슬라이드 글라스를 양면 다목적 수세미(제품명:스카치 브라이트; 제조사: 3M)로 10회 건식 마찰시킨 후 물접촉각 측정 포인트 총 15개를 측정하여 평균값을 구하고, 구름각도를 10회 측정하여 평균값을 구하였다.The slide glass surface-treated with the surface treatment composition was dry rubbed 10 times with a double-sided multi-purpose scrubber (product name: Scotch Bright; manufacturer: 3M), and then a total of 15 water contact angle measurement points were measured to obtain an average value and a rolling angle of 10 times. The average value was obtained by measuring.

평균 물접촉각은 107°로 마찰 전보다 조금 감소하였으며, 평균 구름각도는 38°로 마찰전과 거의 변화가 없다. The average water contact angle was 107°, which decreased slightly before friction, and the average rolling angle was 38°, which was almost unchanged from before friction.

<실시예 1><Example 1>

표면처리 조성물 제조 Preparation of surface treatment composition

5.68g의 FAS-17(상품명: TSL-8233; 제조사: Momentive Japan)이라 불리우는 헵타데카플루오르 데실 트리메톡시실란을 0.006g의 알킬 폴리글루코사이드(상품명: Milcoside 100; 제조사: 엘지생활건강)와 혼합한다. 그런 다음, 상기 혼합물을 7.656ml의 이소프로판올 용매에 가한 후 0.1N 염산 수용액을 0.18g 더 첨가하여 졸-겔 반응을 진행시킨다. Heptadecafluor decyl trimethoxysilane called 5.68 g of FAS-17 (trade name: TSL-8233; manufacturer: Momentive Japan) is mixed with 0.006 g of alkyl polyglucoside (trade name: Milcoside 100; manufacturer: LG H&H) . Then, after adding the mixture to 7.656 ml of isopropanol solvent, 0.18 g of 0.1N hydrochloric acid aqueous solution was further added to advance the sol-gel reaction.

결과된 반응혼합물을 실온으로 냉각하고, 점도가 1000cps인 PDMS-아미노프로필-말단 실리콘 오일을 이소프로필알코올에 1: 1 중량비로 용해시켜 반응성 실리콘 폴리머 용액 40중량부를 천천히 첨가하면서 대략 30℃에서 65분 동안 반응시켜 표면처리 조성물을 제조한다.The resultant reaction mixture was cooled to room temperature, and 40 parts by weight of a reactive silicone polymer solution was slowly added by dissolving PDMS-aminopropyl-terminated silicone oil having a viscosity of 1000 cps in isopropyl alcohol in a ratio of 1: 1 by weight, while approximately 65 minutes at approximately 30°C. During the reaction, a surface treatment composition is prepared.

표면처리 조성물로 처리된 물품 Articles treated with surface treatment compositions

물품 기재로는 슬라이드 글라스 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, PET로 명칭함) 필름을 사용하며, 표면처리 조성물와의 접착성을 좋게하기 위하여 상기 슬라이드 글라스를 10중량%의 수산화나트륨(NaOH) 수용액에 5분간 침지한 후 증류수로 세척하였다. 그런 다음, 질소 기체로 건조시킨 후 사용하였다. PET 필름인 경우에는 플라스마 전처리하여 PET 필름 표면의 접착력을 증진시켰다. 상기에서 제조한 표면처리 조성물을 HFE-7200(Ethoxynonafluorobutane; 제조사: 3M) 용매에 0.05중량%(solid content)로 희석하여 표면처리 조성물 희석액을 제조한 후, 상기 질소 기체로 건조시킨 슬라이드 글라스에 상기 표면처리 조성물 희석액을 1000rpm으로 스핀 코팅한 후 오븐에 넣고 50℃에서 3시간 동안 경화시켰다. 또한, 전처리 PET 필름을 0.05 중량%로 희석한 상기 표면처리 조성물 희석액에 1분간 딥코팅한 후 오븐에 넣고 50℃에서 3시간 동안 경화시켰다.As the article base, a slide glass and a polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) film are used, and the slide glass is placed in a 10% by weight aqueous sodium hydroxide (NaOH) solution for 5 minutes in order to improve adhesion with the surface treatment composition. After immersion, it was washed with distilled water. Then, it was used after drying with nitrogen gas. In the case of a PET film, plasma pre-treatment was performed to enhance the adhesion of the PET film surface. After diluting the surface treatment composition prepared in the above with HFE-7200 (Ethoxynonafluorobutane; manufacturer: 3M) to 0.05% by weight (solid content) in a solvent to prepare a diluent for the surface treatment composition, the surface of the slide glass was dried with nitrogen gas. After diluting the treatment composition dilution at 1000 rpm, it was placed in an oven and cured at 50° C. for 3 hours. Further, the pre-treated PET film was dip-coated for 1 minute in the diluent of the surface treatment composition diluted to 0.05% by weight, placed in an oven, and cured at 50°C for 3 hours.

발수성과 구름성 테스트Water repellency and rolling test

발수성은 접촉각 측정기(GSA-X로 측정; 제조사: 한국 에스티케이)로 슬라이드 글라스에 코팅한 시료 5개의 물접촉각 측정 포인트 총 50개에서 측정하고 평균하여 구한 평균 접촉각으로 평가한다. The water repellency was measured at a total of 50 water contact angle measurement points of five samples coated on a slide glass with a contact angle meter (measured by GSA-X; manufacturer: STK Korea), and evaluated by the average contact angle obtained by averaging.

구름성은 구름각 측정기(TFJ Global사 제조)를 사용하여, 표면처리 조성물로 코팅한 A4 크기의 PET 필름을 평판에 위치시키고, 상기 PET 필름에 물 0.2cc를 적하한 다음, 평판을 조금씩 경사지게 하여, 물방울이 미끄러져 내리는 각도를 10회 측정하여 평균하여 구한 평균 구름각도로 평가한다. The rolling properties were measured using a rolling angle meter (manufactured by TFJ Global), placing a PET film of A4 size coated with a surface treatment composition on a flat plate, adding 0.2 cc of water to the PET film, and gradually inclining the flat plate. The angle at which the water droplets slide down is measured 10 times and averaged to evaluate the average cloud angle.

측정된 평균 물접촉각은 116°이고 평균 구름각도는 25°이다. The measured average water contact angle was 116° and the average rolling angle was 25°.

장기간 보관 시 백탁(불투명성) 여부 테스트Test for cloudiness (opacity) during long-term storage

상기 표면처리 조성물 원액 및 HFE-7200(제조사: 3M) 용매에 20중량%(solid content)로 희석한 표면처리 조성물 희석액을 상온에서 석달 내지 넉달 동안 보관할 때 백탁(불투명성)은 발생하지 않는다.When the surface treatment composition diluent diluted with 20% by weight (solid content) of the surface treatment composition stock solution and HFE-7200 (manufacturer: 3M) solvent is stored at room temperature for 3 to 4 months, no cloudiness (opacity) occurs.

표면처리된 물품의 내구성 테스트Durability test of surface-treated articles

상기 표면처리 조성물로 표면처리된 슬라이드 글라스를 양면 다목적 수세미(제품명:스카치 브라이트; 제조사: 3M)로 10회 건식 마찰시킨 후 물접촉각 측정 포인트 총 15개를 측정하여 평균값을 구하고, 구름각도를 10회 측정하여 평균값을 구한다.The slide glass surface-treated with the surface treatment composition was dry rubbed 10 times with a double-sided multi-purpose scrubber (product name: Scotch Bright; manufacturer: 3M), and then a total of 15 water contact angle measurement points were measured to obtain an average value and a rolling angle of 10 times. Measure to get the average value.

평균 물접촉각은 116°로 마찰 전과 거의 변화가 없으며, 평균 구름각도는 26°로 미소하게 증가한다. The average water contact angle is 116°, almost unchanged from before friction, and the average rolling angle is slightly increased to 26°.

<실시예 2><Example 2>

표면처리 조성물 제조 Preparation of surface treatment composition

5.68g의 FAS-17(상품명: TSL-8233; 제조사: Momentive Japan)이라 불리우는 헵타데카플루오르 데실 트리메톡시실란을 0.1g의 N-폴리옥시에틸렌 코카미드 (Stepan에서 공급하는 NINOL 1301)와 혼합한다. 그런 다음, 상기 혼합물을 7.656ml의 이소프로판올 용매에 가한 후 0.1N 염산 수용액을 0.18g 더 첨가한 후 졸-겔 진행시킨다. Heptadecafluor decyl trimethoxysilane called 5.68 g of FAS-17 (trade name: TSL-8233; manufacturer: Momentive Japan) is mixed with 0.1 g of N-polyoxyethylene cocamide (NINOL 1301 supplied by Stepan). . Then, after adding the mixture to 7.656 ml of isopropanol solvent, 0.18 g of 0.1N hydrochloric acid aqueous solution was further added, followed by sol-gel.

결과된 반응혼합물을 실온으로 냉각하고, 점도가 1000cps인 PDMS-아미노프로필-말단 실리콘 오일을 이소프로필알코올에 1: 1 중량비로 용해시켜 반응성 실리콘 폴리머 용액 40중량부를 천천히 첨가하면서 대략 30℃에서 65분 동안 반응시켜 표면처리 조성물을 제조한다.The resultant reaction mixture was cooled to room temperature, and 40 parts by weight of a reactive silicone polymer solution was slowly added by dissolving PDMS-aminopropyl-terminated silicone oil having a viscosity of 1000 cps in isopropyl alcohol in a ratio of 1: 1 by weight, while approximately 65 minutes at approximately 30°C. During the reaction, a surface treatment composition is prepared.

표면처리 조성물로 처리된 물품 Articles treated with surface treatment compositions

물품 기재로는 슬라이드 글라스 및 PET 필름을 사용하며, 표면처리 조성물와의 접착성을 좋게하기 위하여 상기 슬라이드 글라스를 10중량%의 NaOH 수용액에 5분간 침지한 후 증류수로 세척한다. 그런 다음, 질소 기체로 건조시킨 후 사용한다. PET 필름인 경우에는 플라스마 전처리하여 PET 필름 표면의 접착력을 증진시킨다. 상기에서 제조한 표면처리 조성물을 HFE-7200(Ethoxy-nonafluorobutane; 제조사: 3M) 용매에 0.05중량%(solid content)로 희석하여 표면처리 조성물 희석액을 제조한 후, 상기 질소 기체로 건조시킨 슬라이드 글라스에 상기 표면처리 조성물 희석액을 1000rpm으로 스핀 코팅한 후 오븐에 넣고 50℃에서 3시간 동안 경화시킨다. 또한, 전처리 PET 필름을 0.05 중량%로 희석한 상기 표면처리 조성물 희석액에 1분간 딥코팅한 후 오븐에 넣고 50℃에서 3시간 동안 경화시킨다.As the article base, a slide glass and a PET film are used, and the slide glass is immersed in a 10% by weight NaOH aqueous solution for 5 minutes to improve adhesion to the surface treatment composition, and then washed with distilled water. Then, use it after drying with nitrogen gas. In the case of a PET film, plasma pre-treatment improves the adhesion of the PET film surface. After diluting the surface treatment composition prepared above with HFE-7200 (Ethoxy-nonafluorobutane; manufacturer: 3M) to 0.05% by weight (solid content) in a solvent, prepare a diluent for the surface treatment composition, and then slide it onto the slide glass dried with nitrogen gas. After diluting the surface treatment composition diluent at 1000 rpm, it was placed in an oven and cured at 50° C. for 3 hours. In addition, the pretreated PET film was dip-coated for 1 minute in the diluent of the surface treatment composition diluted to 0.05% by weight, placed in an oven, and cured at 50°C for 3 hours.

발수성과 구름성 테스트Water repellency and rolling test

발수성은 접촉각 측정기(GSA-X로 측정; 제조사: 한국 에스티케이)로 슬라이드 글라스에 코팅한 시료 5개의 물접촉각 측정 포인트 총 50개에서 측정하고 평균하여 구한 평균 접촉각으로 평가한다. The water repellency was measured at a total of 50 water contact angle measurement points of five samples coated on a slide glass with a contact angle meter (measured by GSA-X; manufacturer: STK Korea), and evaluated by the average contact angle obtained by averaging.

구름성은 구름각 측정기(TFJ Global사 제조)를 사용하여, 표면처리 조성물로 코팅한 A4 크기의 PET 필름을 평판에 위치시키고, 상기 PET 필름에 물 0.2cc를 적하한 다음, 평판을 조금씩 경사지게 하여, 물방울이 미끄러져 내리는 각도를 10회 측정하여 평균하여 구한 평균 구름각도로 평가한다. The rolling properties were measured using a rolling angle meter (manufactured by TFJ Global), placing a PET film of A4 size coated with a surface treatment composition on a flat plate, adding 0.2 cc of water to the PET film, and gradually inclining the flat plate. The angle at which the water droplets slide down is measured 10 times and averaged to evaluate the average cloud angle.

측정된 평균 물접촉각은 112°이고 평균 구름각도는 26°이다. The measured average water contact angle was 112° and the average rolling angle was 26°.

장기간 보관 시 백탁(불투명성) 여부 테스트Test for cloudiness (opacity) during long-term storage

상기 표면처리 조성물 원액 및 HFE-7200(제조사: 3M) 용매에 20중량%(solid content)로 희석한 표면처리 조성물 희석액을 상온에서 석달 내지 넉달 동안 보관하였을 때 백탁(불투명성)은 발생하지 않았다.When the surface treatment composition diluent diluted with 20% by weight (solid content) of the surface treatment composition stock solution and HFE-7200 (manufacturer: 3M) solvent was stored at room temperature for 3 to 4 months, no cloudiness (opacity) occurred.

표면처리된 물품의 내구성 테스트Durability test of surface-treated articles

상기 표면처리 조성물로 표면처리된 슬라이드 글라스를 양면 다목적 수세미(제품명:스카치 브라이트; 제조사: 3M)로 10회 건식 마찰시킨 후 물접촉각 측정 포인트 총 15개를 측정하여 평균값을 구하고, 구름각도를 10회 측정하여 평균값을 구한다.The slide glass surface-treated with the surface treatment composition was dry rubbed 10 times with a double-sided multi-purpose scrubber (product name: Scotch Bright; manufacturer: 3M), and then a total of 15 water contact angle measurement points were measured to obtain an average value and a rolling angle of 10 times. Measure to get the average value.

평균 물접촉각 및 구름각도는 각각 112° 및 25°로 마찰 전과 거의 변화가 없다. The average water contact angle and rolling angle are 112° and 25°, respectively, and there is little change before and after friction.

<실시예 3><Example 3>

폴리옥시에틸렌 라우르아미드 (Stepan에서 공급하는 NINOL L-5)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하여 발수성 표면처리 조성물을 제조한다.A water-repellent surface treatment composition was prepared in the same manner as in Example 2, except that polyoxyethylene lauramide (NINOL L-5 supplied by Stepan) was used.

발수성(접촉각) 및 구름성(구름각도)는 각각 113° 및 26°이고, 내구성도 우수하다. Water repellency (contact angle) and rolling property (rolling angle) are 113° and 26°, respectively, and durability is excellent.

<실시예 4><Example 4>

표면처리 조성물 제조 Preparation of surface treatment composition

5.68g의 FAS-17(상품명: TSL-8233; 제조사: Momentive Japan)이라 불리우는 헵타데카플루오르 데실 트리메톡시실란을 0.006g의 알킬 폴리글루코사이드(상품명: Milcoside 100; 제조사: 엘지생활건강)와 혼합하고, 다음으로, 0.1g의 N-폴리옥시에틸렌 코카미드 (Stepan에서 공급하는 NINOL 1301)와 혼합한다. 그런 다음, 상기 혼합물을 7.656ml의 이소프로판올 용매에 가한 후 0.1N 염산 수용액을 0.18g 더 첨가하여 졸-겔 반응을 진행시킨다. Heptadecafluor decyl trimethoxysilane called 5.68 g of FAS-17 (trade name: TSL-8233; manufacturer: Momentive Japan) was mixed with 0.006 g of alkyl polyglucoside (trade name: Milcoside 100; manufacturer: LG H&H) , Next, mix with 0.1 g of N-polyoxyethylene cocamide (NINOL 1301 supplied by Stepan). Then, after adding the mixture to 7.656 ml of isopropanol solvent, 0.18 g of 0.1N hydrochloric acid aqueous solution was further added to advance the sol-gel reaction.

결과된 반응혼합물을 실온으로 냉각하고, 점도가 1000cps인 PDMS-아미노프로필-말단 실리콘 오일을 이소프로필알코올에 1: 1 중량비로 용해시켜 반응성 실리콘 폴리머 용액 40중량부를 천천히 첨가하면서 대략 30℃에서 65분 동안 반응시킨다. 결과된 반응혼합물에, 첨가제 BluelogyTM Solution PE 2018 [(주)티에프제이글로벌에서 입수]를 상기 반응혼합물에 대해 대략 5중량%(고형분)의 양으로 첨가하여, 발수성 표면처리 조성물을 제조한다.The resultant reaction mixture was cooled to room temperature, and 40 parts by weight of a reactive silicone polymer solution was slowly added by dissolving PDMS-aminopropyl-terminated silicone oil having a viscosity of 1000 cps in isopropyl alcohol in a ratio of 1: 1 by weight, while approximately 65 minutes at approximately 30°C. React for a while. To the resulting reaction mixture, the additive Bluelogy TM Solution PE 2018 (obtained from TJ Global) was added in an amount of approximately 5% by weight (solid content) relative to the reaction mixture to prepare a water repellent surface treatment composition.

표면처리 조성물로 처리된 물품 Articles treated with surface treatment compositions

물품 기재로는 슬라이드 글라스 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, PET로 명칭함) 필름을 사용하며, 표면처리 조성물와의 접착성을 좋게하기 위하여 상기 슬라이드 글라스를 10중량%의 수산화나트륨(NaOH) 수용액에 5분간 침지한 후 증류수로 세척하였다. 그런 다음, 질소 기체로 건조시킨 후 사용하였다. PET 필름인 경우에는 플라스마 전처리하여 PET 필름 표면의 접착력을 증진시켰다. 상기에서 제조한 표면처리 조성물을 HFE-7200(Ethoxynonafluorobutane; 제조사: 3M) 용매에 0.05중량%(solid content)로 희석하여 표면처리 조성물 희석액을 제조한 후, 상기 질소 기체로 건조시킨 슬라이드 글라스에 상기 표면처리 조성물 희석액을 1000rpm으로 스핀 코팅한 후 오븐에 넣고 50℃에서 3시간 동안 경화시켰다. 또한, 전처리 PET 필름을 0.05 중량%로 희석한 상기 표면처리 조성물 희석액에 1분간 딥코팅한 후 오븐에 넣고 50℃에서 3시간 동안 경화시켰다.As the article base, a slide glass and a polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) film are used, and the slide glass is placed in a 10% by weight aqueous sodium hydroxide (NaOH) solution for 5 minutes in order to improve adhesion with the surface treatment composition. After immersion, it was washed with distilled water. Then, it was used after drying with nitrogen gas. In the case of a PET film, plasma pre-treatment was performed to enhance the adhesion of the PET film surface. After diluting the surface treatment composition prepared in the above with HFE-7200 (Ethoxynonafluorobutane; manufacturer: 3M) to 0.05% by weight (solid content) in a solvent to prepare a diluent for the surface treatment composition, the surface of the slide glass was dried with nitrogen gas. After diluting the treatment composition dilution at 1000 rpm, it was placed in an oven and cured at 50° C. for 3 hours. Further, the pre-treated PET film was dip-coated for 1 minute in the diluent of the surface treatment composition diluted to 0.05% by weight, placed in an oven, and cured at 50°C for 3 hours.

발수성과 구름성 테스트Water repellency and rolling test

발수성은 접촉각 측정기(GSA-X로 측정; 제조사: 한국 에스티케이)로 슬라이드 글라스에 코팅한 시료 5개의 물접촉각 측정 포인트 총 50개에서 측정하고 평균하여 구한 평균 접촉각으로 평가한다. The water repellency was measured at a total of 50 water contact angle measurement points of five samples coated on a slide glass with a contact angle meter (measured by GSA-X; manufacturer: STK Korea), and evaluated by the average contact angle obtained by averaging.

구름성은 구름각 측정기(TFJ Global사 제조)를 사용하여, 표면처리 조성물로 코팅한 A4 크기의 PET 필름을 평판에 위치시키고, 상기 PET 필름에 물 0.2cc를 적하한 다음, 평판을 조금씩 경사지게 하여, 물방울이 미끄러져 내리는 각도를 10회 측정하여 평균하여 구한 평균 구름각도로 평가한다. The rolling properties were measured using a rolling angle meter (manufactured by TFJ Global), placing a PET film of A4 size coated with a surface treatment composition on a flat plate, adding 0.2 cc of water to the PET film, and gradually inclining the flat plate. The angle at which the water droplets slide down is measured 10 times and averaged to evaluate the average cloud angle.

측정된 평균 물접촉각은 121°이고 평균 구름각도는 21°이다. The measured average water contact angle was 121° and the average rolling angle was 21°.

장기간 보관 시 백탁(불투명성) 여부 테스트Test for cloudiness (opacity) during long-term storage

상기 표면처리 조성물 원액 및 HFE-7200(제조사: 3M) 용매에 20중량%(solid content)로 희석한 표면처리 조성물 희석액을 상온에서 석달 내지 넉달 동안 보관할 때 백탁(불투명성)은 발생하지 않는다.When the surface treatment composition diluent diluted with 20% by weight (solid content) of the surface treatment composition stock solution and HFE-7200 (manufacturer: 3M) solvent is stored at room temperature for 3 to 4 months, no cloudiness (opacity) occurs.

표면처리된 물품의 내구성 테스트Durability test of surface-treated articles

상기 표면처리 조성물로 표면처리된 슬라이드 글라스를 양면 다목적 수세미(제품명:스카치 브라이트; 제조사: 3M)로 10회 건식 마찰시킨 후 물접촉각 측정 포인트 총 15개를 측정하여 평균값을 구하고, 구름각도를 10회 측정하여 평균값을 구한다.The slide glass surface-treated with the surface treatment composition was dry rubbed 10 times with a double-sided multi-purpose scrubber (product name: Scotch Bright; manufacturer: 3M), and then a total of 15 water contact angle measurement points were measured to obtain an average value and a rolling angle of 10 times. Measure to get the average value.

평균 물접촉각은 121°로 마찰 전과 거의 변화가 없으며, 평균 구름각도는 22°로 미소하게 증가한다. The average water contact angle is 121°, almost unchanged from before friction, and the average rolling angle is slightly increased to 22°.

<비교예 1><Comparative Example 1>

표면처리 조성물 제조 Preparation of surface treatment composition

5.68g의 FAS-17(상품명: TSL-8233; 제조사: Momentive Japan)이라 불리우는 헵타데카플루오르 데실 트리메톡시실란을 7.656ml의 이소프로판올 용매에 가한 후 0.1N 염산 수용액을 0.72g 더 첨가하여 졸-겔 반응시켜 표면처리 조성물을 제조하였다.Heptadecafluor decyl trimethoxysilane called 5.68 g of FAS-17 (trade name: TSL-8233; manufacturer: Momentive Japan) was added to 7.656 ml of isopropanol solvent, and 0.72 g of 0.1N hydrochloric acid aqueous solution was added to the sol-gel. The surface treatment composition was prepared by reacting.

표면처리 조성물로 처리된 물품 Articles treated with surface treatment compositions

물품 기재로는 슬라이드 글라스 및 PET 필름을 사용하였으며, 표면처리 조성물와의 접착성을 좋게 하기 위하여 상기 슬라이드 글라스를 10중량%의 NaOH 수용액에 5분간 침지한 후 증류수로 세척하였다. 그런 다음, 질소 기체로 건조시킨 후 사용하였다. PET 필름인 경우에는 플라스마 전처리하여 PET 필름 표면의 접착력을 증진시켰다. 상기에서 제조한 표면처리 조성물을 HFE-7200(Ethoxy-nonafluorobutane; 제조사: 3M) 용매에 0.05중량%(solid content)로 희석하여 표면처리 조성물 희석액을 제조한 후, 상기 질소 기체로 건조시킨 슬라이드 글라스에 상기 표면처리 조성물 희석액을 1000rpm으로 스핀 코팅한 후 오븐에 넣고 50℃에서 3시간 동안 경화시켰다. 또한, 전처리 PET 필름을 0.05 중량%로 희석한 상기 표면처리 조성물 희석액에 1분간 딥코팅한 후 오븐에 넣고 50℃에서 3시간 동안 경화시켰다.A slide glass and a PET film were used as the article base, and the slide glass was immersed in a 10% by weight NaOH aqueous solution for 5 minutes to improve adhesion to the surface treatment composition, and then washed with distilled water. Then, it was used after drying with nitrogen gas. In the case of a PET film, plasma pre-treatment was performed to enhance the adhesion of the PET film surface. After diluting the surface treatment composition prepared above with HFE-7200 (Ethoxy-nonafluorobutane; manufacturer: 3M) to 0.05% by weight (solid content) in a solvent, to prepare a diluent for the surface treatment composition, the slide glass was dried with nitrogen gas. The surface treatment composition diluent was spin coated at 1000 rpm and then placed in an oven and cured at 50° C. for 3 hours. Further, the pre-treated PET film was dip-coated for 1 minute in the diluent of the surface treatment composition diluted to 0.05% by weight, placed in an oven, and cured at 50°C for 3 hours.

발수성과 구름성 테스트Water repellency and rolling test

발수성은 접촉각 측정기(GSA-X로 측정; 제조사: 한국 에스티케이)로 슬라이드 글라스에 코팅한 시료 5개의 물접촉각 측정 포인트 총 50개에서 측정하고 평균하여 구한 평균 접촉각으로 평가하였다. The water repellency was measured at a total of 50 water contact angle measurement points of 5 samples coated on a slide glass with a contact angle meter (measured by GSA-X; manufacturer: STK Korea), and evaluated by the average contact angle obtained by averaging.

구름성은 구름각 측정기(TFJ Global사 제조)를 사용하여, 표면처리 조성물로 코팅한 A4 크기의 PET 필름을 평판에 위치시키고, 상기 PET 필름에 물 0.2cc를 적하한 다음, 평판을 조금씩 경사지게 하여, 물방울이 미끄러져 내리는 각도를 10회 측정하여 평균하여 구한 평균 구름각도로 평가한다. The rolling properties were measured using a rolling angle meter (manufactured by TFJ Global), placing a PET film of A4 size coated with a surface treatment composition on a flat plate, adding 0.2 cc of water to the PET film, and gradually inclining the flat plate. The angle at which the water droplets slide down is measured 10 times and averaged to evaluate the average cloud angle.

측정된 평균 물접촉각은 110°이었고, 평균 구름각도는 36°이다. The measured average water contact angle was 110°, and the average rolling angle was 36°.

장기간 보관 시 백탁(불투명성) 여부 테스트Test for cloudiness (opacity) during long-term storage

상기 표면처리 조성물 원액 및 HFE-7200(제조사: 3M) 용매에 20중량%(solid content)로 희석한 표면처리 조성물 희석액을 상온에서 석달 내지 넉달 동안 보관하였을 때 백탁(불투명성)이 발생하였다.When the surface treatment composition diluent diluted with 20% by weight (solid content) in the surface treatment composition stock solution and HFE-7200 (manufacturer: 3M) solvent was stored at room temperature for 3 to 4 months, cloudiness (opacity) occurred.

표면처리된 물품의 내구성 테스트Durability test of surface-treated articles

상기 표면처리 조성물로 표면처리된 슬라이드 글라스를 양면 다목적 수세미(제품명:스카치 브라이트; 제조사: 3M)로 10회 건식 마찰시킨 후, 물접촉각 측정 포인트 총 15개를 측정하여 평균값을 구하였다.The slide glass surface-treated with the surface treatment composition was dry rubbed 10 times with a double-sided multi-purpose scrubber (product name: Scotch Bright; manufacturer: 3M), and a total of 15 water contact angle measurement points were measured to obtain an average value.

평균 물접촉각은 100°로 마찰 전보다 많이 감소하였다.The average water contact angle was 100°, which was much less than before friction.

표면처리된 물품의 내구성 테스트Durability test of surface-treated articles

상기 표면처리 조성물로 표면처리된 슬라이드 글라스를 양면 다목적 수세미(제품명:스카치 브라이트; 제조사: 3M)로 10회 건식 마찰시킨 후 물접촉각 측정 포인트 총 15개를 측정하여 평균값을 구하였고, 구름각도를 10회 측정하여 평균값을 구한다.The slide glass surface-treated with the surface treatment composition was dry rubbed 10 times with a double-sided multi-purpose scrubber (product name: Scotch Bright; manufacturer: 3M), and then a total of 15 water contact angle measurement points were measured to obtain an average value and a rolling angle of 10. Measure the number of times to obtain the average value.

평균 물접촉각는 110°로 마찰 전과 거의 변화가 없었고, 평균 구름각도는 35°로 마찰 전에 비해 미미하게 증가하였다. The average water contact angle was 110°, almost unchanged from before friction, and the average rolling angle was 35°, which increased slightly compared to before friction.

하기 표 1은 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 제조한 표면처리 조성물로 코팅한 물품의 발수성(물 접촉각), 구름성(동적 마찰계수), 장기 보관성(투명 또는 불투명 여부) 및 물품의 내구성(수세미 마찰 후 물 접촉각 측정) 테스트 결과이다.Table 1 below shows the water repellency (water contact angle), rolling properties (dynamic friction coefficient), long-term storage properties (whether transparent or opaque) and the articles coated with the surface treatment compositions prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 This is the result of the durability (water contact angle measurement after scrubbing friction).

유리 발수처리Glass water repellent 접촉각Contact angle 구름각도Cloud Angle 장기보관성Long-term storage 물품내구성Product durability
(접촉각: 구름각도)(Contact angle: rolling angle)
실시예 1Example 1 116°116° 25°25° 무색투명transparent 116°; 26°116°; 26° 실시예 2Example 2 112°112° 26°26° 무색투명transparent 112°; 25°112°; 25° 실시예 3Example 3 113°113° 26°26° 무색투명transparent 113°; 26°113°; 26° 실시예 4Example 4 121°121° 22°22° 무색투명transparent 121°; 21°121°; 21° 비교예 1Comparative Example 1 110°110° 36°36° 백탁Cloudiness 110°; 35°110°; 35° 참고예 1Reference Example 1 110°110° (38°)(38°) 무색투명transparent 107°; (38°)107°; (38°)

상기 표 1에서 보듯이, 본 발명에 따른 발수성 표면처리 조성물로 코팅한 물품의 경우 발수성이 뛰어나고, 구름성 및 장기보관성이 뛰어날 뿐 아니라 내구성도 뛰어남을 알 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that the article coated with the water-repellent surface treatment composition according to the present invention has excellent water repellency, excellent cloudiness and long-term storage, and also excellent durability.

발수성, 구름성, 장기보관성, 물품 내구성의 4가지 요소를 모두 만족하는 것은 실시예 1 내지 실시예 3으로서, 비교예 1은 장기보관성에서 백탁이 발생하여 비록 마찰 전 발수성은 어느 정도 있더라도 상품성이 떨어진다. 또한, 비교예 1은 물품 내구성도 어느 정도 떨어진다.Satisfying all four factors of water repellency, rolling properties, long-term storage properties, and product durability are Examples 1 to 3, and Comparative Example 1 exhibits cloudiness in long-term storage properties, even though there is some water repellency before friction. Falls. In addition, in Comparative Example 1, the durability of the article was somewhat deteriorated.

<실험예 1> 발수성 표면처리된 투과성 물품의 발수성 및 구름성<Experimental Example 1> Water repellency and rolling properties of the water-repellent surface-treated permeable article

폴리에스테르 섬유 및 면 섬유를 8:2의 비율로 직조한 직물(평량 200 g/㎠)에 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 직물용 발수성 표면처리 조성물에 침지 및 탈수하고, 건조기 내에서 서서히 건조시킴과 동시에 165±5℃로 약 5분 동안 열처리하여, 발수성 코팅층을 형성시킨다. Fabrics woven of polyester fibers and cotton fibers in a ratio of 8:2 (basis weight 200 g/cm 2) were immersed and dehydrated in a water-repellent surface treatment composition for fabrics prepared in Examples and Comparative Examples, and dried slowly in a dryer. Simultaneously with heat treatment, heat treatment was performed at 165±5° C. for about 5 minutes to form a water repellent coating layer.

상기 실시예 및 비교예에서와 동일하게, 발수처리된 직물 표면에서의 평균 접촉각, 평균 구름각도 및 내구성을 측정하고, 결과를 표 2에 기재한다. As in the above Examples and Comparative Examples, the average contact angle, average rolling angle, and durability on the surface of the water-repellent fabric were measured, and the results are shown in Table 2.

직물 발수처리Fabric water repellent 접촉각Contact angle 구름각도Cloud Angle 물품내구성Product durability
(접촉각: 구름각도)(Contact angle: rolling angle)
실시예 1Example 1 118°118° 26°26° 118°; 27°118°; 27° 실시예 2Example 2 114°114° 27°27° 114°; 26°114°; 26° 실시예 3Example 3 115°115° 27°27° 115°; 27°115°; 27° 실시예 4Example 4 123°123° 23°23° 123°; 22°123°; 22° 비교예 1Comparative Example 1 112°112° 37°37° 112°; 36°112°; 36° 참고예 1Reference Example 1 112°112° (39°)(39°) 109°; (39°)109°; (39°)

상기 표 2에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 발수성 표면처리 조성물로써 직물과 같은 투과성 물품을 발수처리한 경우에도, 발수성 및 구름성이 우수할 뿐만 아니라, 내구성도 뛰어남을 알 수 있다.As can be seen from Table 2, the water repellent surface treatment composition according to the present invention, even when the water-repellent article, such as a fabric, water repellency and cloudiness, as well as excellent durability.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 구현예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 구현예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.In the above, a preferred embodiment according to the present invention has been described with reference to the drawings and examples, but this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other implementations are possible from those skilled in the art. Will be able to understand. Therefore, the protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.

Claims (10)

(a) 발수 성분으로서 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란, 임의의 실리콘 가교제, 및 반응성 실리콘 폴리머 용액을 포함하는 혼합물,
(b) 구름성 개선제로서 N-폴리옥시알킬렌화 지방산아미드 또는 O-알킬화 폴리글루코사이드로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물,
(c) 유기산 또는 무기산에서 선택되는 산성 촉매, 및
(d) 수성 용매
를 포함하는, 구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물.
(a) a mixture comprising a perfluoroalkyl group-containing organopolysilane, an optional silicone crosslinking agent, and a reactive silicone polymer solution as a water repellent component,
(b) at least one compound selected from the group consisting of N-polyoxyalkylene fatty acid amide or O-alkylated polyglucoside as a cloudiness improver,
(c) an acidic catalyst selected from organic or inorganic acids, and
(d) aqueous solvent
A fluorine-based water repellent surface treatment composition having excellent rolling properties.
제1항에 있어서,
상기 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란은 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물:
[화학식 1]
CF3-(CF2)n-R-SiXpY3-p
상기 식에서, n은 0 내지 12의 정수이고,
R은 탄소수 1 내지 10의 유기기, 또는 규소 원자와 산소 원자를 포함한 기이고,
X는 H 또는 탄소수 1 내지 4의 1가 탄화수소기, 또는 상기 기의 유도체로부터 선택된 치환기이고,
p는 0, 1 또는 2이고,
Y는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 아실옥시기, 또는 할로겐 원자이다.
According to claim 1,
The perfluoroalkyl group-containing organopolysilane is characterized in that it comprises a compound of Formula 1, fluorine-based water repellent surface treatment composition excellent in rolling properties:
[Formula 1]
CF 3 -(CF 2 ) n -R-SiX p Y 3-p
In the above formula, n is an integer from 0 to 12,
R is an organic group having 1 to 10 carbon atoms, or a group containing a silicon atom and an oxygen atom,
X is H or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, or a substituent selected from derivatives of the above groups,
p is 0, 1 or 2,
Y is an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an acyloxy group, or a halogen atom.
제1항에 있어서,
상기 N-폴리옥시알킬렌 지방산아미드는 하기 화학식 2의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물:
[화학식 2]
RC0NH(A0)nH 또는 RCON[(A0)nH]2
상기식에서,
R 은 탄소원자수 8 내지 36의 치환 또는 비치환된 알킬기를 나타내고,
(A0)n은 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 또는 폴리옥시에틸렌/폴리옥시 프로필렌 블록 공중합체를 나타내고,
n 은 3 내지 20, 바람직하게는 4 내지 14, 더욱 바람직하게는 5 내지 10의 정수를 나타낸다.
According to claim 1,
The N-polyoxyalkylene fatty acid amide, characterized in that it comprises a compound of Formula 2, fluorine-based water repellent surface treatment composition excellent in rolling properties:
[Formula 2]
RC0NH(A0) n H or RCON[(A0) n H] 2
In the above formula,
R represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 8 to 36 carbon atoms,
(A0) n represents polyoxyethylene, polyoxypropylene or polyoxyethylene/polyoxy propylene block copolymer,
n represents an integer of 3 to 20, preferably 4 to 14, and more preferably 5 to 10.
제1항에 있어서,
상기 O-알킬화 폴리글루코사이드는 하기 화학식 3의 화합물을 포함하는, 구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물.
[화학식 3]
Figure pat00002

상기 식에서, y는 0 내지 6이고, R은 탄소수 8 내지 36의 알킬기이다.
According to claim 1,
The O-alkylated polyglucoside comprises a compound of Formula 3, Fluorine-based water repellent surface treatment composition excellent in rolling properties.
[Formula 3]
Figure pat00002

In the above formula, y is 0 to 6, and R is an alkyl group having 8 to 36 carbon atoms.
제1항에 있어서,
상기 반응성 실리콘 폴리머는, 폴리머 주쇄의 말단 또는 측쇄의 말단에 카르복실기, 히드록시기 및 아조기 또는 아미노기 중 어느 하나 이상의 반응성 작용기를 포함하는 실리콘오일에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물.
According to claim 1,
The reactive silicone polymer is a fluorine-based water-repellent surface treatment composition having excellent rolling properties, characterized in that it is selected from silicone oils containing any one or more reactive functional groups of a carboxyl group, a hydroxyl group, and an azo group or an amino group at the end of the polymer main chain or the end of a side chain. .
제1항에 있어서,
상기 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란 100중량부에 대하여 구름성 개선제 0.001∼20중량부, 임의의 실리콘 가교제 10∼300 중량부, 임의의 반응성 실리콘 가교제 2∼30 중량부, 산성 촉매 0.001∼50중량부 및 수성 용매 10∼300 중량부를 함유하는 것을 징으로 하는, 구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물.
According to claim 1,
The perfluoroalkyl group-containing organopolysilane 100 parts by weight of 0.001 to 20 parts by weight of the cloudiness improving agent, 10 to 300 parts by weight of an optional silicone crosslinking agent, 2 to 30 parts by weight of an optional reactive silicone crosslinking agent, 0.001 to 50 parts by weight of an acidic catalyst A fluorine-based water-repellent surface treatment composition having excellent rolling properties, which contains a part and an aqueous solvent of 10 to 300 parts by weight.
제1항에 따른 불소계 발수성 표면처리 조성물의 제조방법으로, 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물의 제조방법:
(단계 1) 발수 성분으로서 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란, 구름성 개선제로서 N-폴리옥시알킬렌 지방산아미드 또는 O-알킬 폴리글루코사이드로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물, 및 임의의 실리콘계 가교제를 수성 용매에 용해 또는 분산시켜 혼합물을 준비하는 단계;
(단계 2) 상기 혼합물에 산성 촉매를 첨가하여 졸-겔 반응시키는 단계; 및
(단계 3) 상기 졸-겔 반응 도중에, 반응성 실리콘 폴리머 용액을 첨가하여 오르가노폴리실록산 졸을 형성하는 단계.
A method for producing a fluorine-based water repellent surface treatment composition according to claim 1, characterized in that it comprises the following steps:
(Step 1) One or more compounds selected from the group consisting of a perfluoroalkyl group-containing organopolysilane as a water repellent component, N-polyoxyalkylene fatty acid amide or O-alkyl polyglucoside as a cloudiness improving agent, and any silicone-based crosslinking agent Dissolving or dispersing in an aqueous solvent to prepare a mixture;
(Step 2) sol-gel reaction by adding an acidic catalyst to the mixture; And
(Step 3) During the sol-gel reaction, adding a reactive silicone polymer solution to form an organopolysiloxane sol.
제7항에 있어서, 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물의 제조방법:
(단계 1) 퍼플루오르알킬기 함유 오르가노폴리실란에서 선택된 발수 성분, N-폴리옥시알킬렌 지방산아미드 또는 O-알킬 폴리글루코사이드에서 선택되는 구름성 개선제, 임의의 실리콘계 가교제를 10∼40℃의 온도에서 수성 용매에 용해 또는 분산시켜 혼합물을 준비하는 단계; 및
(단계 2) 상기 혼합물에 산성 촉매를 첨가하여 pH 3∼6 및 50∼70℃의 온도에서 졸-겔 반응시키는 단계;
(단계 3) 상기 졸-겔 반응 후, 반응 혼합물을 25∼45℃의 온도에서 반응성 실리콘 폴리머 용액을 첨가하고, 30∼120 분 동안 반응시켜 오르가노폴리실록산 졸을 형성하는 단계.
According to claim 7, characterized in that it comprises the following steps, a method for producing a fluorine-based water repellent surface treatment composition excellent in rolling properties:
(Step 1) Water-repellent component selected from organopolysilane containing perfluoroalkyl group, cloudiness improving agent selected from N-polyoxyalkylene fatty acid amide or O-alkyl polyglucoside, and any silicone-based crosslinking agent at a temperature of 10-40°C Dissolving or dispersing in an aqueous solvent to prepare a mixture; And
(Step 2) step of sol-gel reaction at a temperature of pH 3-6 and 50-70° C. by adding an acidic catalyst to the mixture;
(Step 3) After the sol-gel reaction, adding the reactive silicone polymer solution to the reaction mixture at a temperature of 25 to 45° C. and reacting for 30 to 120 minutes to form an organopolysiloxane sol.
섬유, 편직물, 직조직물 또는 부직포로 구성된 군에서 선택되고, 제1항에 따른 구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물로 처리된, 발수성 및 구름성이 우수한 투과성 물품.
A water-repellent and excellent cloud-permeable article selected from the group consisting of fibers, knitted fabrics, woven fabrics, or non-woven fabrics, treated with the fluorine-based water-repellent surface treatment composition according to claim 1.
태양전지, 스마트폰, 터치패널, 이차전지, 디스플레이, 또는 자동차로 구성된 군에서 선택되고, 제1항에 따른 구름성이 우수한 불소계 발수성 표면처리 조성물로 처리된, 발수성 및 구름성이 우수한 물품.

An article selected from the group consisting of a solar cell, a smart phone, a touch panel, a secondary battery, a display, or an automobile, treated with the fluorine-based water-repellent surface treatment composition having excellent cloudability according to claim 1, and having excellent water-repellency and cloudability.

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