KR20200107558A - 은경막 코팅액 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 은경막 코팅액 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에칭제, 은주액 및 환원제의 배합비를 개선하여 부착력이 향상되고, 고휘도의 효과가 있는 은경막 코팅액 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

은경막 코팅액 조성물 및 이의 제조방법{SILVER MIRROR FILM AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 은경막 코팅액 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에칭제, 은주액 및 환원제를 포함하는 것을 특징으로 하는 은경막 코팅액 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
자동차, 가전 제품, 생활 용품 등의 표면에는 도장면이 형성되는데, 외관을 은경막으로 코팅하기도 한다. 이러한 은경막은 그 은경막이 형성된 대상체의 표면에 금속 광택을 형성하여, 제품에 대한 만족도를 향상시킬 수 있다.
종래에는 일반적으로 대상체에 은용액과 환원제를 동시에 분사하는 방식으로, 그 대상체 표면에 은경막을 형성하였다. 상기와 같이 대상체에 분사된 은용액과 환원제가 서로 반응하여, 대상체에 은경막이 형성된다. 대상체에 은용액과 환원제가 분사되기 전에 대상체의 표면은 수분 등을 이용하여 세척된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 은경막 형성 방법에 의하면, 은용액과 환원제를 대상체에 동시에 분사하는 방식에 따라, 은용액과 환원제가 분사되는 대상체의 각 부분에 은용액과 환원제가 균일하게 도포되지 못하게 될 수 있고, 그에 따라 대상체 전체적으로 은경막이 균일하게 형성되지 못할 수 있는 단점이 있다.
한국공개특허 10-2014-0118214는 은경막 및 이의 형성방법이 개시되어 있으나, 100nm 이하 크기를 가지는 은 입자; 및 상기 은 입자와 결합되는 금속첨가물을 포함하고, 상기 은경막은 상기 은 입자와 상기 금속첨가물의 입자가 100nm 이상으로 결합된 크기로 도포되어 형성되는 것이므로 본원발명의 은경막 코팅액 조성물과 상이하다.
한국등록특허공보 10-0941951은 은경막 형성 방법 및 그 방법에 의해 형성된 은경막에 관한 것이나, (a) 대상체에 은용액을 인가하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 상기 은용액이 인가된 대상체를 소정 시간 동안 방치하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에서 상기 소정 시간 동안 방치된 상기 은용액이 인가된 대상체에 환원제를 인가하여, 은경막을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 (a) 단계에서, 상기 대상체에 인가되는 상기 은용액은 질산은, 암모니아수, 수분, 수용성 도료 및 용제를 포함하고, 상기 용제는 이소프로필알코올(IPA), 메틸알코올 및 아세톤을 포함하므로 본원발명의 은경막 코팅액 조성물과 상이하다.
KR 10-2014-0118214 KR 10-0941951
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 은경막 코팅액 조성물에 있어, 부착력이 향상된 은경막 코팅액 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 고휘도의 은경막 코팅액 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 배합비 개선 효과가 있는 은경막 코팅액 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
본 발명에 따른 은경막 코팅액 조성물은 에칭제, 은주액 및 환원제를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 예에서,상기 에칭제는 염화주석, 염산, 계면활성제, 증류수 및 에탄올 중 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 예에서, 상기 에칭제는, 상기 증류수 70 내지 90 중량부에 대하여 상기 염화주석 0.5 내지 5 중량부, 상기 염산 0.1 내지 3 중량부, 상기 계면활성제 0.05 내지 1 중량부 및 상기 에탄올 5 내지 20 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 예에서, 상기 은주액은 질산은, 암모니아수 및 증류수 중 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 예에서, 상기 은주액은 상기 증류수 80 내지 100 중량부에 대하여, 상기 질산은 0.01 내지 3 중량부, 상기 암모니아수 0.01 내지 5 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 예에서, 상기 환원제는 주석산, 수산화나트륨, 소듐글루코네이트 및 증류수를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 예에서, 상기 환원제는 상기 증류수 80 내지 100 중량부에 대하여, 상기 주석산 0.01 내지 1 중량부, 상기 수산화나트륨 0.05 내지 3 중량부 및 상기 소듐글루코네이트 0.01 내지 5 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 예에서, UV 안정제, 폴리메틸메타크릴레이트 및 UV 차단제를 더 포함하고, 상기 UV 차단제는 벤조트리아졸계, 힌다드아민계, 벤조페논계, 살리실레이트계, 벤질리덴 말로네이트계, 트리아진계, 신남산 유도체 및 옥사닐리드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 은경막 코팅액 조성물의 제조방법을 제공하는 바, 구체적으로 본 발명의 하나의 바람직한 예에서 본 발명에 따른 은경막 코팅액 조성물의 제조방법은, (a) 적용시키고자 하는 피도물 표면에 프라이머 분사 단계; (b) 상기 프라이머가 분사된 피도물에 하도막 형성 단계; (c) 상기 하도막 표면에 에칭 단계; (d) 상기 에칭 후 1차 수세 단계; (e) 상기 1차 수세 단계 후 은주액을 분사하여 은경막 형성 단계; (f) 상기 은경막 형성 후 2차 수세 단계; (g) 상기 2차 수세 후 건조 단계; (h) 상기 건조 후 컬러 중도막 형성 단계; 및 (i) 상기 컬러 중도막 형성 후 상도막 형성 단계;를 포함할 수 있다.
상기 피도물은 전자제품, 자동차 및 가전제품 중 적어도 어느 하나 이상으로부터 선택되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 은경막 코팅액 조성물 및 이의 제조방법은 부착력이 향상되는 효과가 있다.
본 발명에 따른 은경막 코팅액 조성물 및 이의 제조방법은 휘도를 높이는 효과가 있다.
본 발명에 따른 은경막 코팅액 조성물 및 이의 제조방법은 은주액과 환원제의 배합비가 개선된 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 은경막 코팅액 조성물의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
상술한 바와 같이, 기존 은경막 코팅액 조성물은 배합비 불량으로 부착력이 약하고 휘도가 작은 단점이 있었다. 또한 은 본연의 색을 잃는 문제점이 있었다.
이에 본 발명에서는 에칭제, 은주액 및 환원제를 포함하는 은경막 코팅액 조성물 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 은경막 코팅액 조성물에 있어서, 상기 에칭제는 염화주석, 염산, 계면활성제, 증류수 및 에탄올 중 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
염화주석(Ⅱ)는 화학식 SnCl2로 쓰이며 염화제일주석, 이염화주석이라고도 한다. 무수물은 무색이며 사방정계의 결정성 고체로, 녹는점 246℃, 끓는점 623℃, 비중 3.95이다. 2수화물은 무색의 단사정계이다. 37.7℃에서 결정수(結晶水)에 녹는다. 알코올, 아세트산에틸, 빙초산 등에 녹는다. 중성의 수용액은 가수분해되어 침전을 생성하기 쉽다. 산성용액은 환원력이 강하여, 크로뮴은 6가에서 3가로, 철은 3가에서 2가로 환원된다. 무수물은 융해한 금속주석과 염소를 직접 반응시켜서 만든다. 또 2수화물을 염화수소 기류 속에서 가열하면 생긴다. 2수화물은 금속주석을 염산에 녹이거나, 염화주석(Ⅳ)의 수용액을 전기분해하여 환원시킨 다음, 증발농축에 의해서 석출시킨다. 실험실에서의 정성분석 시약으로 쓰이고, 방향족나이트로화합물의 환원제로서 유기화학 및 염료 제조에 중요하다. 주석화합물, 주석안료, 촉매, 가죽 무두질용으로도 사용되고 있다. 염화주석(Ⅳ)는 화학식 SnCl4로 쓰이며 염화제이주석, 사염화주석이라고도 한다. 무색 액체로, 녹는점 -30.2℃, 끓는점 114℃, 비중 2.26이다. 찬물이나 이황화탄소에 녹고, 뜨거운 물에서는 분해한다. 습한 공기 속에서는 연기를 낸다. 소량의 물을 가하면 풀처럼 되는데, 이것을 주석 버터라고 한다. 융해한 주석에 염소 기체를 통과시키면 생긴다. 염색의 매염제, 양이온중합촉매 등으로 사용된다. 본 발명에 따른 염화주석은 95%인 것이 바람직하나, 이에 제한되지는 않는다.
염산은 염화 수소(HCl) 수용액으로 무색 투명하고 부식성이 강하다. '염화수소산'이라고도 한다. 대표적인 강산 중 하나로 물로 많이 희석한 '묽은 염산'을 이용한다. 염산은 공업적으로 염소와 수소에서 직접 합성한 염화수소를 물에 흡수시켜서 만드는데, 이것을 '합성염산'이라 한다. 또 염소와 불소가 들어있는 유기 화합물(예: 테플론, 프레온, 클로로아세트산, PVC 등)을 이용한 제법은 염산의 제조 중 가장 큰 부분을 차지 한다. 본 발명에 따른 염산은 35%인 것이 바람직하나, 이에 제한되지는 않는다.
계면활성제는 양이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 비이온계 계면활성제 및 실리콘계 계면활성제로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 실리콘계 계면활성제인 것이 가장 바람직하나, 이에 한정하지 않는다.
증류수는 보통의 물, 즉 수돗물이나 우물물 등은 각종 유기물과 무기물을 함유하기 때문에 순수하지 못하다. 또 완전히 순수한 물의 pH는 7이어야 하지만, 물이 공기 중에 방치되어 있으면 이산화탄소가 녹아 pH 5.7 정도(약한 산성)가 된다. 그런데 각종 화학반응에 있어 순수한 물이 필요한 경우가 많기 때문에 이런 경우에 증류수를 사용한다. 증류수는 수돗물이나 우물물을 가열하여 수증기를 발생시키고, 만들어진 수증기를 냉각시켜 얻을 수 있다. 가열하기 전의 물 속에는 각종 불순물이 포함되어 있지만, 이를 가열하면 불순물은 그대로 남아 있고 순수한 물만 수증기가 되기 때문에, 이를 모으면 불순물이 섞이지 않은 물을 만들 수 있는 것이다. 그러나 한 번의 증류로 불순물이 100% 제거되는 것은 어렵기 때문에 순도가 매우 높은 물이 필요할 때는 1회 증류한 물에 소량의 과망가니즈산칼륨을 가해서 다시 증류한 재증류수를 사용한다. 몇 번의 증류 과정을 거쳤느냐에 따라 한 번 증류한 것을 1차 증류수, 두 번 증류한 것을 2차 증류수, 세 번 증류한 것을 3차 증류수 등으로 부른다.
에탄올은 에틸알코올이라고도 하며 술의 주성분이라고 하여 주정으로도 불린다. 분자식 C2H6O이다. 사슬모양 탄화수소는 지방족 탄화수소라고도 하며 탄소의 수에 따라 붙여지는 이름도 달라진다. 에탄올은 지방족 탄화수소 화합물 중 탄소 원자가 두 개인 에테인(C2H6)에 수소 원자가 하이드록시기(-OH)로 치환된 화합물로 지방족 탄화수소 유도체이다. 무색이고 독특한 향기가 나는 액체로 녹는점은 -114℃, 끓는점은 78℃이며 마취성이 있다. 알코올은 분자 사이에 수소결합을 형성하는 특징이 있어 같은 탄소 수의 에테인의 끓는점이 -89℃인 것에 비하면 에탄올의 끓는점은 월등히 높으며 작용기로 하이드록시기를 갖는 알코올은 매우 안정적인 화합물이라 할 수 있다. 또한 알코올의 작용기인 하이드록시기는 이온화하지 않으므로 알코올은 중성물질이다. 본 발명에 따른 에탄올은 99~100%인 것이 바람직하나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 하나의 바람직한 예에서, 상기 에칭제는, 상기 증류수 70 내지 90 중량부에 대하여 상기 염화주석 0.5 내지 5 중량부, 상기 염산 0.1 내지 3 중량부, 상기 계면활성제 0.05 내지 1 중량부 및 상기 에탄올 5 내지 20 중량부로 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 증류수 80 중량부에 대하여, 상기 염화주석 2 중량부, 상기 염산 1.5 중량부, 상기 계면활성제 0.25 중량부 및 상기 에탄올 15 중량부로 포함할 수 있다.
상기 염화주석이 0.5 중량부 미만으로 포함되는 경우 부착력 저하의 원인이 되며, 5 중량부를 초과하여 포함되는 경우 다른 물성들과의 조화가 떨어지므로 본 발명에 따른 바람직한 은경막 코팅액 조성물이 제조되기 어렵다.
상기 염산이 0.1 중량부 미만으로 포함되는 경우 염화주석의 분해 시간이 오래 걸리는 문제점이 있으며, 3 중량부를 초과하여 포함되는 경우 다른 물성들과의 조화가 떨어지므로 본 발명에 따른 바람직한 은경막 코팅액 조성물이 제조되기 어렵다.
상기 계면활성제가 0.05 중량부 미만으로 포함되는 경우 친수성이 떨어져 표면이 마르므로 은경막 반응이 일어나지 않으며, 1 중량부를 초과하여 포함되는 경우 다른 물성들과의 조화가 떨어지므로 본 발명에 따른 바람직한 은경막 코팅액 조성물이 제조되기 어렵다.
상기 에탄올이 5 중량부 미만으로 포함되는 경우 에칭 시 효과적으로 이물질이 제거되기 어려우며, 20 중량부를 초과하여 포함되는 경우 다른 물성들과의 조화가 떨어지므로 본 발명에 따른 바람직한 은경막 코팅액 조성물이 제조되기 어렵다.
본 발명에 따른 은경막 코팅액 조성물에 있어서, 상기 은주액은 질산은, 암모니아수 및 증류수 중 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
질산은은 화학식 AgNO3로 쓰이며, 분자량은 169.87g/mol, 무취의 흰색결정으로, 녹는점 212℃, 비중 4.35이다. 은을 질산과 반응시켜 얻으며 알코올무수물, 벤젠, 아세톤 등에는 잘 녹지 않지만, 에테르, 메탄올 등에는 약간 녹으며 물에 잘 녹는다. 순수한 질산은은 빛에 비교적 안정하며, 타타르산, 수크로스, 알데하이드 등과 반응하면 은이 환원되어 은이 석출되는 은거울반응이 일어난다. 본 발명에 따른 질산은은 99~100%인 것이 바람직하나, 이에 제한되지는 않는다.
암모니아수는 암모니아를 물에 녹여 만드는데, 발열하므로 냉각시키면서 녹인다. 온도에 따라 용해도가 변화하고, 농도가 높을수록 비중이 작다. NH3분자의 상태는 각종 실험결과로 알 수 있듯이 수산화암모늄 NH4OH의 존재로 생각되지 않으며, 물 분자가 첨가된 NH3, H2O와 NH4OH의 중간 상태에 있는 것으로 보고 있다. 본 발명에 따른 암모니아수는 25~28%인 것이 바람직하나, 이에 제한되지는 않는다.
무색 투명한 액체로, 암모니아 냄새와 자극적인 맛이 나고, 알칼리성을 보인다. 가열하든가 강한 염기가 존재하면 용해도가 감소하여 암모니아를 잃는다. 시약으로서도 중요하나, 의류의 세척이나 국소 자극제 , 흥분제 , 제산제 , 중화제 등 의약품으로서도 사용된다. 고무 , 유리 등의 마개로 막아 밀폐하여 보존하는데, 진한 암모니아수는 온도가 상승하면 폭발하므로 서늘한 곳에 저장한다. 여름철에는 마개를 뽑을 때 분출하여 눈에 들어가는 경우가 있으므로 주의해야 한다.
본 발명의 하나의 바람직한 예에서, 상기 은주액은 상기 증류수 80 내지 100 중량부에 대하여, 상기 질산은 0.01 내지 3 중량부, 상기 암모니아수 0.01 내지 5 중량부로 포함하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 상기 증류수 98 중량부에 대하여, 상기 질산은 0.5 중량부, 상기 암모니아수 0.9 중량부로 포함할 수 있다.
상기 질산은이 3 중량부를 초과하여 포함되는 경우 다른 물성들과의 조화가 떨어지므로 본 발명에 따른 바람직한 은경막 코팅액 조성물이 제조되기 어렵다.
상기 암모니아수가 5 중량부를 초과하여 포함되는 경우 다른 물성들과의 조화가 떨어지므로 본 발명에 따른 바람직한 은경막 코팅액 조성물이 제조되기 어렵다.
본 발명의 하나의 바람직한 예에서, 상기 환원제는 주석산, 수산화나트륨, 소듐글루코네이트 및 증류수를 포함하는 것을 특징으로 한다.
주석산은 2개의 부제(不齊)탄소 원자를 가진 우선(右旋)성의 L-주석산과, 좌선(左旋)성의 D-주석산이 있다. 보통, 단순하게 주석산이라고 할 때에는 L-주석산을 지칭한다. L-주석산은 무색의 주상결정이고, 물 100g에 대한 용해도는 139g(20℃)이며, 무수에탄올에서는 20.4g(15℃)이다. 아세톤에 녹고, 열을 가하면 이산화탄소, 일산화탄소를 내고 탄화된다. 또 염산이나 희황산 또는 수산화나트륨 용액(30%)과 함께 가열하면 DL-주석산 및 메소주석산이 된다. 도금에서는 암모니아성 초산은 용액을 환원하여 은을 석출시키는 은경(銀鏡)반응의 환원제로써 사용된다. 또 청량음료수의 산미제 등에 사용된다. 본 발명에 따른 주석산은 99~100%인 것이 바람직하나, 이에 제한되지는 않는다.
수산화나트륨은 NaOH의 화학식을 가지며, 분자량은 39.997g/mol, 대표적인 강염기로 공기 중에서 수증기를 흡수해 스스로 녹는 조해성이 있으므로 공기와의 접촉을 차단하여 보관해야 한다. 본 발명에 따른 수산화나트륨은 95~100%인 것이 바람직하고, 97%인 것이 더욱 바람직하나, 이에 제한되지는 않는다.
소듐글루코네이트는 글루콘산나트륨이라고도 불리며 황색 또는 백색의 결정성 분말로 물에 녹는다. 포도당을 약한 산화제로 산화시키든지 발효시켜 만든 골든산의 소다염이다. 철강 등의 금속 세정액의 첨가제 이외에 식품공업, 제약공업의 원료로써의 용도가 있다. 본 발명에 따른 소듐글루코네이트는 98~102%인 것이 바람직하나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 하나의 바람직한 예에서, 상기 환원제는 상기 증류수 80 내지 100 중량부에 대하여, 상기 주석산 0.01 내지 1 중량부, 상기 수산화나트륨 0.05 내지 3 중량부 및 상기 소듐글루코네이트 0.01 내지 5 중량부로 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 증류수 99 중량부에 대하여, 상기 주석산 0.3 내지 0.4 중량부, 상기 수산화나트륨 0.4 내지 0.5 중량부, 및 상기 소듐글루코네이트 0.4 중량부로 포함할 수 있다.
상기 주석산이 1 중량부를 초과하여 포함되거나, 상기 수산화나트륨이 3 중량부를 초과하여 포함되거나, 상기 소듐글루코네이트가 5 중량부를 초과하여 포함되는 경우 다른 물성들과의 조화가 떨어지므로 본 발명에 따른 바람직한 은경막 코팅액 조성물이 제조되기 어렵다.
본 발명의 하나의 바람직한 예에서, UV 안정제, 폴리메틸메타크릴레이트 및 UV 차단제를 더 포함하고, 상기 UV 차단제는 벤조트리아졸계, 힌다드아민계, 벤조페논계, 살리실레이트계, 벤질리덴 말로네이트계, 트리아진계, 신남산 유도체 및 옥사닐리드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
벤조트리아졸계로는 상업적으로 수득 가능한 상표명 TINUVIN 234, TINUVIN 234, TINUVIN 326, TINUVIN 329, TINUVIN 360(시바게이지, Cibageigy 社) 등 또는 상표명 SONGSORB 2340, SONGSORB 3200 (송원산업 社) 등이 제공될 수 있고, 가장 바람직하게는 TINUVIN 326이 제공될 수 있으며, 이에 대한 구조식은 하기와 같다.
Figure pat00001
[구조식 1]
벤조트리아졸계의 케토-엔올 토토머화는 하기와 같이 제공된다.
Figure pat00002
[벤조트리아졸계의 케토-엔올 토토머화]
힌다드아민계 광안정제(Hindered Amine Light Stabilizer, HALS)는 플라스틱 및 폴리머의 안정제로 사용되는 아민 작용기를 함유하는 화합물이다. 이들 화합물은 전형적으로 테트라 메틸 피페리딘의 유도체이며 주로 광산화 효과로부터 폴리머를 보호하는데 사용된다. 오존 분해와 같은 다른 형태의 폴리머 분해와는 대조적이다. 열 안정제로 많이 사용되고 있다. 구조식은 하기와 같이 제공된다.
Figure pat00003
[구조식 2]
벤조페논계는 인쇄 산업에서 잉크, 이미징 및 클리어 코팅과 같은 UV 경화 응용 분야에서 광개시제로 사용될 수 있다. 벤조페논은 향수와 비누와 같은 제품에서 UV (UV) 빛이 향기와 색을 손상시키는 것을 방지한다. 또한, 포장 폴리머 또는 그 내용물의 광분해를 방지하기 위해 UV 차단제로서 플라스틱 포장재에 첨가될 수 있다. 이를 사용하여 제품을 투명한 유리 또는 플라스틱(예: PETE 물병)에 포장할 수 있다. 벤조페논 없이는, 불투명하거나 어두운 포장이 요구된다. 구조식은 하기와 같이 제공된다.
Figure pat00004
[구조식 3]
또한, 벤조페논계의 케토-에놀 토토머화는 하기와 같이 제공된다.
Figure pat00005
[벤조페논계의 케토-에놀 토토머화]
벤질리덴 말로네이트계는 상업적으로 수득가능한 상표명 Hostavin B-CAP이 제공될 수 있다. 구조식은 하기와 같이 제공된다. Hostavin B-CAP은 엔지니어링 플라스틱 분야에서 고효율의 UV 차단제이다. 폴리카보네이트 수지의 초기 색깔을 최상으로 유지할 수 있도록 한다. Hostavin B-CAP은 폴리에스테르류, 폴리카보네이트 및 폴리메틸메타크릴레이트에 적용이 가능하며, 아민계 광안정제와 함께 사용하면 광분해 방지 성능을 탁월하게 향상시킬 수 있다. 하기와 같은 구조식을 가진다.
Figure pat00006
[구조식 4]
트리아진계는 하기와 같은 구조식을 갖는다. 순서대로 1,2,3- triazine, 1,2,4-triazine, 1,3,5-triazine을 나타낸다.
Figure pat00007
[구조식 5]
트리아진계의 케토-엔올 토토머화는 하기와 같이 제공된다.
Figure pat00008
[트리아진계의 케토-에놀 토토머화]
신남산(C6H5CH＝CHCOOH)은 시스형과 트랜스형이 있으나 보통은 트랜스형을 말한다. 천연에도 존재하지만 벤즈알데히드에서 쉽게 합성된다. 약한 방향(芳香)을 가진 무색의 침상 결정으로, 분자량 148.16, 녹는점 135℃. 끓는점 300℃ 및 비중 1.25이다. 에탄올 및 에테르에 녹는다. 육계유(카시아유), 페루발삼, 소합향유 등에 유리 또는 에스테르의 형태로 존재한다. 에스테르는 방향성이므로 향료, 화장품 등에 사용된다. 신남산 유도체는 상기 신남산의 유도체를 말하며, 시아노아크릴레이트(Cyanoacrylate), 말론산(malonates) 등이 있다.
옥사닐리드는 비늘 모양 결정(벤젠 또는 니트로벤젠에서 재결정)으로, 녹는점 254℃(252~253℃), 끓는점 360℃ 이상이다. 벤젠에 쉽게 녹으나, 뜨거운 에탄올에 잘 녹지 않고 물, 에테르에 녹지 않는다. 옥사닐리드의 케토-엔올 토토머화는 하기와 같이 제공된다.
Figure pat00009
[옥사닐리드의 케토-엔올 토토머화]
그 외에도 당업자에게 널리 알려진 살리실레이트 등의 UV 차단제 등을 제공이 가능하며, 이에 제한되지 않는다.
하기 표 1은 본 발명의 은경막 코팅액 조성물의 함량비를 표로 나타낸 것이다.
구분 품명 함유량


에칭제		 염화주석 0.5~5
염산 0.1~3
계면활성제 0.05~1
에탄올 5~20
증류수 70~90

은주액		 질산은 0.01~3
암모니아수 0.01~5
증류수 80~100


환원제		 주석산 0.01~1
수산화나트륨 0.05~3
소듐글루코네이트 0.01~3
증류수 80~100
한편, 본 발명은 은경막 코팅액 조성물의 제조방법을 제공하는 바, 구체적으로 도 1을 참조하는 본 발명의 하나의 바람직한 예에서 본 발명에 따른 은경막 코팅액 조성물의 제조방법은, 적용시키고자 하는 피도물 표면에 프라이머 분사 단계(S100); 상기 프라이머가 분사된 피도물에 하도막 형성 단계(S200); 상기 하도막 표면에 에칭 단계(S300); 상기 에칭 후 1차 수세 단계(S400); 상기 1차 수세 단계 후 은주액을 분사하여 은경막 형성 단계(S500); 상기 은경막 형성 후 2차 수세 단계(S600); 상기 2차 수세 후 건조 단계(S700); 상기 건조 후 컬러 중도막 형성 단계(S800); 및 상기 컬러 중도막 형성 후 상도막 형성 단계(S900)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프라이머는 사출 웰드, 가스자국 등 표면의 불량한 부분을 매끈하게 해주는 역할을 하며, 피도물 소재의 유분 및 이물에 의한 수율 저하를 방지하는 효과가 있다. 상기 사출 웰드란 열가소성 수지나 고무를 사출 또는 압출하여 성형할 때 수지의 둘 이상의 흐름이 완전히 융합되지 않은 경우에 생기는 줄무늬의 얼룩을 말한다.
또한, 상기 하도막 형성 단계에서, 사용되는 경화도료는 자외선 경화도료 또는 우레탄 도료인 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않는다. 경화도료는 피도물의 특성 및 적용하고자 하는 용도에 따라 자외선 경화 도료 또는 우레탄 도료를 선택적으로 사용할 수 있다.
또한, 상기 은경막 형성 단계에서, 은경막 코팅시 수막이 마르면 은경막 코팅이 잘 이루어지지 않으므로, 수막이 마르지 않도록 하는 것이 중요하다. 염화주석과 증류수가 함께 잔존해야 이소시아네이트 반응으로 은경막 반응의 부착력을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 에탄올이 계면과 이물질 일부를 제거하여 부착력이 향상될 수 있다.
또한, 상기 은경막 형성 단계에서 은 도금은 스프레이 방식으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 컬러 중도막 형성 단계는 상기 은경막의 표면에 에어스프레이 건을 이용해 분사하여 형성되는데, 이렇게 형성된 컬러 중도막은 은경막 표면에 손상을 최소화하여 상도막과의 층간 부착이 용이하도록 한다.
또한, 상기 상도막 형성 단계는 자외선 경화 도료 또는 우레탄 도료를 포함할 수 있으며, 변색 방지 목적이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 피도물은 전자제품, 자동차 및 가전제품 중 적어도 어느 하나 이상으로부터 선택되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
[실시예]
<실시예 1>
피도물에 에칭제를 침지시키는 전처리 단계, 세척 후 은주액을 투입하는 은경막 형성 단계, 환원제 투입 단계 및 세척 후 건조시키는 건조 단계를 수행하여 은경막을 코팅하였으며, 구체적인 공정은 다음과 같다.
전처리 단계: 먼저 피도물로 폴리카보네이트(Polycarbonate; 삼성사 기준 시편)을 준비하였으며, 피도물의 표면을 정리하기 위하여 프라이머(제품명: BMC #프라이머JY, 제조사: 중부에스켐(주))를 분사하였다. 프라이머는 사출 웰드, 가스자국 등 표면의 불량한 부분을 매끈하게 해주는 역할을 하며, 피도물 소재의 유분 및 이물에 의한 수율 저하를 방지하는 효과가 있다.
은경막 형성 및 환원제 투입 단계: 증류수 812.5g에 염화주석 20g, 염산 15g, 계면활성제 2.5g 및 에탄올 150g을 넣은 에칭제를 분사하고, 물로 다시 세척하였다. 세척된 표면에 증류수 986.25g, 질산은 4.95g 및 암모니아수 8.8g가 혼합된 은주액과 증류수 988.32g, 주석산 3.3g, 수산화나트륨 4.4g 및 소듐글루코네이트 3.98g이 혼합된 환원제를 은경반응액 분사용 건을 통해 50:50으로 동시에 분사하여 은경막을 형성하였다.
세척 후 건조시키는 건조 단계: 세척용 스프레이 건을 통해 증류수를 사용하여 세척하고, 80℃에서 30분 동안 건조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1의 전처리 단계 후, UV 안정제, 폴리메틸메타크릴레이트 및 HALS를 더 포함하여 에어스프레이 건의 7 mm의 노즐을 통해 6~7kgf/cm2의 공기압력으로 피도물 표면에 분사하고, 50 ℃에서 3분 동안 건조하여 18~20 ㎛ 두께의 UV 하도막을 형성한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 은경막을 코팅하였다.
<비교예 1>
1 L에 염화주석 2g을 넣은 에칭제를 분사하고, 물로 다시 세척한 표면에 질산은 30 ml, 암모니아수 0.5 ml, 증류수 1 L가 혼합된 산화용액 및 수산화나트륨 2g, 포름알데히드 0.5 ml, 포도당 용액 10 ml, 증류수 1 L가 혼합된 환원용액을 분사하여 은경막을 코팅하였다.
[실험예] 본 발명의 은경막 코팅액 조성물에 의해 코팅된 은경막 시편의 물성 비교 평가
실시예 1, 2 및 비교예 1의 은경막 코팅 시편을 비교하기 위하여 신뢰성 검증을 하였다. 표 2에 각 항목에 대한 비교결과를 나타내었다.
Figure pat00010
상기 표 2의 결과로부터, 본 발명의 방법에 의해 코팅된 피도물은 은경막의 박리가 발생하지 않아 밀착력이 매우 우수하며 안정성이 높음을 확인할 수 있었다.
실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 에칭제, 은주액 및 환원제를 포함하는 은경막 코팅액 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에칭제는 염화주석, 염산, 계면활성제, 증류수 및 에탄올 중 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 은경막 코팅액 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 에칭제는, 상기 증류수 70 내지 90 중량부에 대하여 상기 염화주석 0.5 내지 5 중량부, 상기 염산 0.1 내지 3 중량부, 상기 계면활성제 0.05 내지 1 중량부 및 상기 에탄올 5 내지 20 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 은경막 코팅액 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 은주액은 질산은, 암모니아수 및 증류수 중 선택된 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 은경막 코팅액 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 은주액은 상기 증류수 80 내지 100 중량부에 대하여, 상기 질산은 0.01 내지 3 중량부, 상기 암모니아수 0.01 내지 5 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 은경막 코팅액 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 환원제는 주석산, 수산화나트륨, 소듐글루코네이트 및 증류수를 포함하는 것을 특징으로 하는 은경막 코팅액 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 환원제는 상기 증류수 80 내지 100 중량부에 대하여, 상기 주석산 0.01 내지 1 중량부, 상기 수산화나트륨 0.05 내지 3 중량부 및 상기 소듐글루코네이트 0.01 내지 5 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 은경막 코팅액 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    UV 안정제, 폴리메틸메타크릴레이트 및 UV 차단제를 더 포함하고,
    상기 UV 차단제는 벤조트리아졸계, 힌다드아민계, 벤조페논계, 살리실레이트계, 벤질리덴 말로네이트계, 트리아진계, 신남산 유도체 및 옥사닐리드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 은경막 코팅액 조성물.
  9. 적용시키고자 하는 피도물 표면에 프라이머 분사 단계;
    상기 프라이머가 분사된 피도물에 하도막 형성 단계;
    상기 하도막 표면에 에칭 단계;
    상기 에칭 후 1차 수세 단계;
    상기 1차 수세 단계 후 은주액을 분사하여 은경막 형성 단계;
    상기 은경막 형성 후 2차 수세 단계;
    상기 2차 수세 후 건조 단계;
    상기 건조 후 컬러 중도막 형성 단계; 및
    상기 컬러 중도막 형성 후 상도막 형성 단계를 포함하는 은경막 코팅액 조성물을 이용한 코팅방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 피도물은 전자제품, 자동차 및 가전제품 중 적어도 어느 하나 이상으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 은경막 코팅액 조성물을 이용한 코팅방법.
KR1020190026860A 2019-03-08 2019-03-08 은경막 코팅액 조성물 및 이의 제조방법 KR20200107558A (ko)

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KR100941951B1 (ko) 2009-08-12 2010-02-11 황인혁 은경막 형성 방법 및 그 방법에 의해 형성된 은경막
KR20140118214A (ko) 2013-03-28 2014-10-08 삼성전자주식회사 은경막 및 이의 형성방법

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