KR20210005207A - 표면 활성 코팅 조성물 - Google Patents

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KR20210005207A
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신시아 쿠치코
스티븐 이 보울스
피터 에이 루커스
웨이 왕
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피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드
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Abstract

표면 활성 코팅 조성물은 하기를 포함한다: (i) (a) 적어도 1종의 폴리실록산 및 (b) 금속 알콕시드를 포함하는 반응물의 혼합물로부터 제조된 중합체; 및 (ⅱ) 친수성 및/또는 소수성 첨가제. 상기 표면 활성 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 기판이 또한 개시된다. 상기 표면 활성 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 기판을 극성 유체와 접촉시켜, 상기 극성 유체가 상기 코팅된 기판 상의 적어도 일부분에서 응축하는, 극성 유체를 응축하는 방법이 또한 개시된다.

Description

표면 활성 코팅 조성물
본 발명은 표면 활성 코팅 조성물, 상기 표면 활성 코팅 조성물로 코팅된 기판, 및 기판을 상기 표면 활성 코팅 조성물과 접촉시켜 극성 유체를 응축하는 방법에 관한 것이다.
기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성하는 코팅 조성물은 다양한 산업에 사용되어, 주변 공기로부터 상기 코팅 상의 물 또는 다른 극성 유체의 응축을 가능하게 한다. 예를 들어, 통풍 공간(air well) 상에 또는 난방, 통풍, 및 에어 컨디셔닝(HVAC) 시스템(예를 들어, 이들의 복수관) 상에 사용되는 코팅 조성물을 포함한다. 이들 코팅 부위 내의 공기로부터 물을 빠르게 응축시키는 것은 코팅 조성물로 코팅된 기판이 보다 효율적이고 보다 비용 효과적으로 작동되도록 한다. 따라서 주변 공기로부터 물을 보다 효율적으로 응축시키는 개선된 코팅 조성물이 요구되고 있다.
본 발명은 하기를 포함하는 표면 활성 코팅 조성물에 관한 것이다: (i) (a) 적어도 1종의 폴리실록산 및 (b) 금속 알콕시드를 포함하는 반응물의 혼합물로부터 제조된 중합체; 및 (ⅱ) 친수성 및/또는 소수성 첨가제.
본 발명은 또한 표면 활성 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 기판에 관한 것으로, 상기 코팅 조성물은 하기를 포함한다: (i) (a) 적어도 1종의 폴리실록산 및 (b) 금속 알콕시드를 포함하는 반응물의 혼합물로부터 제조된 중합체; 및 (ⅱ) 친수성 및/또는 소수성 첨가제.
본 발명은 또한 하기 단계를 포함하는 극성 유체를 응축하는 방법에 관한 것이다: 표면 활성 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 기판을 극성 유체와 접촉시켜, 상기 극성 유체가 상기 코팅된 기판의 적어도 일부 상에서 응축하는 단계. 상기 코팅 조성물은 하기를 포함한다: (i) (a) 적어도 1종의 폴리실록산 및 (b) 금속 알콕시드를 포함하는 반응물의 혼합물로부터 제조된 중합체; 및 (ⅱ) 친수성 및/또는 소수성 첨가제.
도 1은 실시예 3에 따라, 원뿔형 굴곡 시험의 완료 후에 기판 상에 도포된 코팅 조성물을 주사형 전자 현미경으로 찍은 현미경 사진을 보여준다.
도 2는 실시예 4에 따라, 원뿔형 굴곡 시험의 완료 후에 기판 상에 도포된 코팅 조성물을 주사형 전자 현미경으로 찍은 현미경 사진을 보여준다.
하기 상세한 설명을 위해, 본 발명은 명백하게 달리 규정되는 경우를 제외하고는 다양한 대체 변형 및 단계 순서를 가질 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 뿐만 아니라, 임의의 작동 실시예, 또는 달리 지시되는 경우 외에는 표현되는 모든 수치, 예를 들면 명세서 및 청구 범위에 사용되는 구성 요소의 양이 모든 경우에 용어 "약"으로 변형될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 달리 지시되지 않는 한, 하기 명세서 및 첨부된 청구 범위에 기재된 수치 매개변수는 본 발명에 의해 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다. 적어도, 청구 범위의 영역에 대한 등가물의 원리의 적용을 한정하고자 하는 것은 아니며, 각각의 수치 매개변수는 보고된 유의한 숫자의 수치에 비추어, 그리고 통상적인 어림 기법을 적용하는 것에 의해 적어도 유추되어야 한다.
본 발명의 넓은 영역을 기재하는 수치 범위 및 매개변수가 근사치이기는 하지만, 구체적인 실시예에 기재된 수치 값은 가능한 정확하게 기록되어 있다. 그러나, 임의의 수치 값은 이들의 개별적인 시험 측정치에서 발견되는 표준 편차로부터 필연적으로 야기되는 특정 오차를 본질적으로 함유한다.
또한, 본원에서 인용된 임의의 수치 범위는 그에 포함되는 모든 하위범위(sub-range)를 모두 포함하고자 하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"의 범위는 인용된 최소값 1과 인용된 최대값 10 사이의 값(그리고 이들을 포함하여), 즉 1 이상의 최소값 및 10 이하의 최대값을 갖는 모든 하위범위를 포함하는 것으로 의도된다.
본원에서, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 단수형은 복수형을 포함하고, 복수형은 단수형을 포괄한다. 또한, 본원에서, "또는"의 사용은 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 특정 경우에 "및/또는"이 명시적으로 사용될 수 있음에도 불구하고, "및/또는"을 의미한다. 뿐만 아니라, 본원에서, 단수형의 사용은 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, "적어도 하나"를 의미한다. 예를 들어, 알콕시실란, 금속 알콕시드 등은 하나 이상의 이러한 물질들을 언급한다. 또한, 본원에서 사용된 용어, "중합체"는 전중합체, 저중합체, 및 단일중합체와 공중합체 모두를 언급한다. 용어 "수지"는 "중합체"와 상호교환적으로 사용된다.
본원에서 사용된 전이 용어(transitional term) "포함하는"(및 다른 비슷한 용어, 예를 들어 "함유하는" 및 "포함하여")은 "개방형(open-ended)"이고, 본 발명에 필수적인 조성물, 방법, 및 이들 각각의 성분(들)을 지칭하기 위해 사용되지만 명시되지 않은 물질의 포함을 허용한다.
본 발명은 (i) (a) 적어도 1종의 폴리실록산 및 (b) 금속 알콕시드를 포함하는 반응물의 혼합물로부터 제조된 중합체; 및 (ⅱ) 친수성 및/또는 소수성 첨가제를 포함하는 표면 활성 코팅 조성물에 관한 것일 수 있다. 표면 활성 코팅 조성물은 상기 코팅 조성물이 기판에 도포되고 경화될 때 주변으로부터의 그리고 기판 상의 물(또는 다른 극성 유체)을 응축하는 코팅 조성물을 지칭할 수 있다. 표면 활성 코팅 조성물은, 기판에 도포되고 경화될 때, 코팅된 기판이 용이한 세척, 자동 세척, 오염 방지, 및/또는 김서림 방지(anti-fogging) 특성과 같은 다른 유리한 특성들을 발휘하는데(예를 들어, 작은 방울 형태 보다는 필름 형태로 물의 응축을 촉진하는데) 기여할 수 있다.
중합체 성분은 (i) 적어도 1종의 폴리실록산의 반응으로부터 제조될 수 있다. 상기 적어도 1종의 폴리실록산은 단일 폴리실록산 또는 폴리실록산 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 적어도 1종의 폴리실록산은 하기 화학식 I의 일반 구조를 가진 폴리실록산을 포함할 수 있다:
[화학식 I]
Figure pct00001
화학식 I에서, n은 1 내지 100 까지 범위일 수 있고, 각 R은 독립적으로 수소, 히드록실기, 1가 탄화수소 기(선택적으로 플루오르화), 및 이들의 혼합물로부터 선택된 기를 나타낸다. 각 R 기는 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 적어도 1종의 폴리실록산은 플루오르화 폴리실록산을 포함할 수 있다. 플루오르화 폴리실록산의 비제한적인 예는 폴리트리플루오로프로필메틸실록산을 포함한다. 적어도 1종의 폴리실록산은 실라놀 말단일 수 있다.
하나의 비제한적 예에서, 상기 중합체 성분은 (i) 적어도 2개의 폴리실록산인 제 1 폴리실록산 및 제 2 폴리실록산을 포함할 수 있고, 이들은 서로 상이하다. 상기 제 1 폴리실록산은 화학식 I의 일반 구조를 가진 폴리실록산을 포함할 수 있고, 동시에 상기 제 2 폴리실록산은 플루오르화 폴리실록산을 포함할 수 있다. 예를 들어, 화학식 I의 폴리실록산은 실라놀 말단 폴리디메틸실록산일 수 있고, 상기 플루오르화 폴리실록산은 폴리트리플루오로프로필메틸실록산일 수 있다. 그러나, 추가의 및/또는 대체의 폴리실록산 조합이 또한 포함될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 상기 적어도 1종의 폴리실록산은 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로, 5-80 중량퍼센트, 10-75 중량퍼센트, 20-75 중량퍼센트, 30-75 중량퍼센트, 40-75 중량퍼센트, 50-80 중량퍼센트, 또는 50-75 중량퍼센트의 양으로 상기 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 상기 적어도 1종의 폴리실록산은 상기 코팅 조성물 내 적어도 1종의 폴리실록산을 포함하여 제조된 경화된 코팅에 (중합체 내에 존재하는 소수성 부분에 의해) 소수성을 부여할 수 있다. 상기 소수성 부분은 크러스 드롭 형태 분석(Kruss Drop Shape Analysis)을 이용하여 적어도 90°의 물 접촉각(WCA)을 나타내는 코팅 조성물의 부분으로 정의된다.
중합체 성분은 (i) 또한 적어도 1종의 금속 알콕시드를 포함할 수 있다. "알콕시드"란, 알콜(Y-OH)의 짝 염기(conjugate base)를의미하고, 여기서 Y는 C1-C10 선형 또는 분지형 알킬기일 수 있다. 상기 금속 알콕시드는 다가 금속을 포함할 수 있다. 적절한 금속 알콕시드의 예는, 지르코늄 알콕시드(지르코늄 부톡시드 또는 지르코늄 메톡시드와 같은), 티타늄 알콕시드, 탄탈룸 알콕시드, 하프늄 알콕시드, 알루미늄 알콕시드, 지르코늄 이소프로프록시드 이소프로판올, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 상기 금속 알콕시드는 상기 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로 적어도 0.5 중량퍼센트, 적어도 1 중량퍼센트, 또는 적어도 2 중량퍼센트의 양으로 상기 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 상기 금속 알콕시드는 상기 코팅 조성물의 고형물 중량을 기준으로 20 중량퍼센트 미만, 15 중량퍼센트 미만, 10 중량퍼센트 미만, 또는 5 중량퍼센트 미만의 양으로 상기 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 상기 금속 알콕시드는 상기 코팅 조성물의 고형물 중량을 기준으로 0.5-20 중량퍼센트, 예를 들어 0.5-5 중량퍼센트, 0.5-10 중량퍼센트, 0.5-15 중량퍼센트, 1-20 중량퍼센트, 1-10 중량퍼센트, 1-5 중량퍼센트, 2-2O 중량퍼센트, 2-10 중량퍼센트, 또는 2-5 중량퍼센트의 양으로 상기 코팅 조성물에 존재할 수 있다.
상기 첨가제는 친수성 첨가제일 수 있고 상기 중합체 성분 (i)을 형성하는 반응물이 아닐 수 있다. 상기 친수성 첨가제는, 이전에 기술된 바와 같이, 중합체 성분 (i) 후에 첨가될 수 있다. 상기 친수성 첨가제는 상기 코팅 조성물 내 친수성 첨가제를 포함하여 제조된 경화된 코팅에 친수성을 부여(친수성 부분을 형성)할 수 있다. 상기 친수성 부분은 크러스 드롭 형태 분석을 이용하여 90°미만의 WCA를 나타내는 코팅 조성물의 부분으로 정의된다. 친수성 첨가제의 비제한적 예는 나노-크기 입자의 이산화티타늄(TiO2), 아미노프로필실란 처리된 실리카, 미처리 실리카, 및/또는 이들의 혼합물을 포함한다. "나노-크기"란, TiO2의 입자가 ASTM F1877-16에 따라 100 나노미터 이하의 평균 입자 크기를 가짐을의미한다.
상기 친수성 첨가제는 상기 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로 적어도 10 중량퍼센트, 적어도 15 중량퍼센트, 적어도 20 중량퍼센트, 또는 적어도 25 중량퍼센트의 양으로 상기 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 상기 친수성 첨가제는 상기 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로 50 중량퍼센트 미만, 40 중량퍼센트 미만, 또는 35 중량퍼센트 미만의 양으로 상기 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 상기 친수성 첨가제는 상기 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로 10-50 중량퍼센트, 15-40 중량퍼센트, 20-35 중량퍼센트, 또는 25-35 중량퍼센트의 양으로 상기 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 기판에 도포되고 경화될 때 전반적인 코팅이 소수성이 되도록 유효량의 친수성 첨가제가 상기 코팅 조성물에 첨가될 수 있다. 기판에 도포되고 경화될 때, 전반적인 경화 코팅은 적어도 100°, 적어도 110°, 적어도 120°, 적어도 130°, 적어도 140°, 또는 적어도 150°의 WCA를 나타내도록 유효량의 친수성 첨가제가 상기 코팅 조성물에 첨가될 수 있다. 기판에 도포되고 경화될 때 전반적인 코팅이 초소수성이 되도록 유효량의 친수성 첨가제가 상기 코팅 조성물에 첨가될 수 있다. 본원에 사용된 용어 "전반적인 코팅"은 코팅의 임의의 한 부분의 특성과 대조되는, 전체적으로 고려될 때의 코팅을 지칭한다. 초소수성은 크러스 드롭 형태 분석을 이용하여 적어도 150°의 WCA를 나타내는 전반적인 코팅으로 정의된다. 기판에 도포되고 경화될 때 전반적인 경화 코팅이 적어도 150°의 WCA 및 10°이내 또는 5°이내의 이력현상(hysteresis)을 보이도록 유효량의 친수성 첨가제가 코팅 조성물에 첨가될 수 있다. 본원에서 사용된 이력현상은 수평 대비 0°내지 90° 각도를 갖는, 평면 상의 액체(물 같은) 방울의 전진 접촉각과 후진 접촉각의 차이로 정의된다. 이력현상은 ASTM 시험 방법 D7334에 따라 크러스 드롭 형태 분석기(DSA 100)를 이용하여 측정될 수 있다.
상기 첨가제는 소수성 첨가제일 수 있고, 상기 중합체 성분 (i)을 형성하는 반응물이 아닐 수 있다. 상기 소수성 첨가제는, 이전에 기술된 바와 같이, 중합체 성분 (i) 후에 첨가될 수 있다. 상기 소수성 첨가제는 상기 코팅 조성물 내 소수성 첨가제를 포함하여 제조된 경화 코팅에 소수성을 부여(소수성 부분을 형성)할 수 있다. 상기 소수성 부분은 크러스 드롭 형태 분석을 이용하여 적어도 90°의 WCA를 나타내는 코팅 조성물의 부분으로 정의된다. 소수성 첨가제의 비제한적인 예는 플루오르화 처리된 실리카, 플루오르화 실란 처리된 실리카, 소수성 처리된 점토, 소수성 처리된 금속 산화물, 희토류 금속 산화물, 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
상기 소수성 첨가제는 상기 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로 적어도 3 중량퍼센트, 적어도 5 중량퍼센트, 적어도 10 중량퍼센트, 또는 적어도 15 중량퍼센트의 양으로 상기 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 상기 소수성 첨가제는 상기 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로 30 중량퍼센트 미만, 25 중량퍼센트 미만, 20 중량퍼센트 미만, 또는 18 중량퍼센트 미만의 양으로 상기 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 상기 소수성 첨가제는 상기 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로 3-30 중량퍼센트, 5-25 중량퍼센트, 10-20 중량퍼센트, 또는 15-20 중량퍼센트의 양으로 상기 코팅 조성물에 존재할 수 있다. 기판에 도포되고 경화될 때 전반적인 코팅이 소수성이 되도록 유효량의 상기 소수성 첨가제가 상기 코팅 조성물에 첨가될 수 있다. 기판에 도포되고 경화될 때 전반적인 경화 코팅은 적어도 100°, 적어도 110°, 적어도 120°, 적어도 130°, 적어도 140°, 또는 적어도 150°의 WCA를 나타내도록 유효량의 소수성 첨가제가 상기 코팅 조성물에 첨가될 수 있다. 기판에 도포되고 경화될 때 전반적인 경화 코팅이 초소수성이 되도록 유효량의 소수성 첨가제가 상기 코팅 조성물에 첨가될 수 있다. 기판에 도포되고 경화될 때 전반적인 경화 코팅이 적어도 150°의 WCA 및 10°이하 또는 5°이하의 이력현상을 보이도록 유효량의 소수성 첨가제가 상기 코팅 조성물에 첨가될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 커플링제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 커플링제는 알루미늄과 같은 기판에 반응성이어서 코팅 조성물과 기판 간의 부착력을 제공하거나 향상시키는 작용기, 예컨대 히드록실기, 메톡시드기 또는 에톡시드기를 포함할 수 있다. 상기 커플링제는 실란, 알콕시실란, 플루오로알킬실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 및/또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 커플링제는 3-아미노프로필트리에톡시실란과 같은 알콕시실란일 수 있다. 다른 커플링제가 기판 조성물 및/또는 상기 코팅 조성물에 포함된 다른 성분에 기반하여 상기 코팅 조성물에 포함될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 가교제는 상기 코팅 조성물 내 자유 히드록실기와 반응하여 상기 코팅 조성물을 가교결합할 수 있는 임의의 가교제일 수 있다. 가교제의 비제한적인 예는 페놀계 수지, 아미노 수지, 에폭시 수지, 베타-히드록시(알킬) 아미드 수지, 알킬화 카르밤산염 수지, 이소시아네이트, 폴리산, 무수물, 유기금속산-기능성 물질, 폴리아민(예를 들어, 멜라민), 폴리아미드, 아미노플라스트(aminoplasts), 다기능성 실란(예를 들어, 테트라에톡시 오르토실리케이트), 및 이들의 혼합물을 포함한다.
본원에 기술된 임의의 코팅 조성물은 추가 물질들을 포함할 수 있다. 본 발명의 코팅 조성물에 사용될 수 있는 추가 물질들의 비제한적 예는 하기를 포함한다: 색료(colorants)(예를 들어, 안료(pigments) 및/또는 염료(dyes)), 가소제, 내마모성 입자, 내식성 입자, 부식 억제 첨가제, 충전제로서 비제한적인 예로 점토, 광물 무기질, 항산화물, 힌더드 아민 광안정화제, 자외선 흡수제 및 안정제, 계면활성제, 유량 및 표면 제어제, 요변화제(thixotropic agents), 유기 공동 용제, 반응성 희석제, 촉매제, 반응 억제제, 및 다른 통상적인 보조제.
상기 코팅 조성물을 제조한 후에 상기 코팅 조성물은 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 수 있다. 상기 기판은 임의의 적절한 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판은 금속 또는 비금속일 수 있다. 금속 기판은 주석, 강철(특히 스테인리스 스틸, 전기 아연도금강, 냉간압연강재 및 열연 아연도금강을 포함), 알루미늄, 알루미늄 합금, 아연-알루미늄 합금, 아연-알루미늄 합금으로 코팅된 강철, 또는 알루미늄 도금강을 비제한적으로 포함할 수 있다. 상기 금속 기판은 또한 금속 전처리 코팅 또는 전환 코팅을 추가로 포함할 수 있다. 적절한 전처리 코팅 또는 전환 코팅의 예는 인산아연, 철, 인산염, 또는 크롬산염-함유 전처리를 비제한적으로 포함한다. 적절한 전처리 코팅 또는 전환 코팅의 다른 예는 지르코늄 또는 티타늄-함유 전처리와 같은 박막 전처리를 비제한적으로 포함한다. 상기 금속 전처리 코팅은 또한 크롬산염 또는 비-크롬산염 실러(sealer)와 같은 실러를 포함할 수 있다.
비금속 기판은 중합성 물질을 포함할 수 있다. 기판용으로 적절한 중합성 물질은 플라스틱, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리아미드, 셀룰로오스계(cellulosic), 폴리스티렌, 폴리아크릴계, 폴리(에틸렌 나프탈레이트), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론, EVOH, 폴리락트산, 다른 "녹색" 중합성 기판, 폴리(에틸렌테레프탈레이트)(PET), 폴리카보네이트, 폴리카보네이트 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(PC/ABS), 또는 폴리아미드를 포함할 수 있다. 다른 비금속 기판은 유리, 목재, 목재 베니어, 목재 복합재, 파티클 보드, 중질 섬유판, 시멘트, 돌, 종이, 판지, 직물, 가죽, 합성 및 천연 둘 모두 등을 포함할 수 있다. 비금속 기판은 또한 기판에 대한 코팅의 접착력을 증가시키는, 코팅의 적용 이전에 도포되는 처리 코팅을 포함할 수 있다.
상기 기판은 알루미늄, 알루미늄 합금, 또는 스테인리스 스틸과 같은 금속을 포함하는 HVAC 시스템의 일부분일 수 있다. 상기 기판은 HVAC 시스템의 복수관의 표면일 수 있는데, 상기 복수관은 상기 코팅 조성물로 코팅되고 상기 코팅된 복수관은 그 표면 상의 물을 응축시킬 수 있다. 대안적으로, 상기 기판은 유리일 수 있는데, 상기 코팅 조성물로 코팅된 유리는 상기 유리가 자동-세척되거나 또는 용이하게 세척되도록 한다.
상기 코팅 조성물의 기판에의 도포는 기판 표면을 활성화할 수 있다. 하나의 실시예에서, 금속 기판과 같은 기판에 상기 코팅 조성물을 도포하는 것은 주변 공기로부터의 극성 유체(예를 들어, 물)를 코팅된 기판의 표면 상으로 응축시킬 수 있는 기판의 코팅된 표면을 제공한다. 또 다른 실시예에서, 유리와 같은 기판에 코팅 조성물을 도포하는 것은 용이한 세척 또는 자동-세척이 가능한 코팅된 유리 표면을 제공한다.
본원에 기술된 코팅 조성물은 일렉트로코팅, 분무, 정전기식 분무, 딥핑, 롤링, 브러싱 등과 같이 당업계에 알려진 임의의 수단에 의해 도포될 수 있다. 상기 코팅 조성물은 시폰피드 스프레이건을 사용하는 분무에 의해 기판에 도포될 수 있다. 상기 코팅 조성물은 여러 상이한 두께로(예를 들어, 상이한 횟수의 패스를 사용하여) 기판에 분무 도포될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때 코팅된 기판을 소수성으로 만들 수 있다. 상기 코팅 조성물은 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때 코팅된 기판을 소수성으로 만들 수 있어, 적어도 140°의 WCA를 나타낸다. 상기 코팅 조성물은 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때 코팅된 기판을 초소수성으로 만들 수 있다. 상기 코팅 조성물은 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때 코팅된 기판을 초소수성으로 만들수 있어, 적어도 150°의 WCA 및 10°이하의 이력현상을 나타낸다.
상기 코팅 조성물이 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때 경화된 코팅은 적어도 1종의 폴리실록산을 포함하는 적어도 하나의 소수성 부분 및 친수성 첨가제를 포함하는 적어도 하나의 친수성 부분을 포함할 수 있다. 상기 소수성 부분은 적어도 90°의 WCA를 나타낼 수 있고, 반면에 상기 친수성 부분은 90°미만의 WCA를 나타낼 수 있다. 경화된 코팅은 적어도 하나의 소수성 부분과 적어도 하나의 친수성 부분을 포함할 수 있지만, 전반적인 코팅은 소수성이어서 전반적인 경화된 코팅은 소수성인 WCA를 나타내는 것으로 이해될 것이다.
표면 활성 코팅 조성물은 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때, 복수의 소수성 부분과 복수의 친수성 부분을 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물은 교차(alternating) 소수성 및 친수성 부분을 포함할 수 있다. 교차 소수성 및 친수성 부분은 상기 소수성 부분의 적어도 하나가 서로 직접 접하지 않은 적어도 2개의 친수성 부분 사이에 위치해 있고/있거나 상기 친수성 부분의 적어도 하나가 서로 직접 접하지 않은 적어도 2개의 소수성 부분 사이에 위치해 있는 것을의미할 수 있다. 경화된 코팅은 교차 소수성 및 친수성 부분을 포함할 수 있지만, 전반적인 코팅은 소수성이어서 전반적인 경화된 코팅은 소수성인 WCA를 나타내는 것으로 이해될 것이다.
하기 실시예는 본 발명의 일반적인 원칙을 나타내도록 제시된다. 본 발명은 특정 실시예에 제한되는 것으로 간주되어서는 안된다. 달리 표시되지 않는 한, 실시예에서 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다.
실시예 1
금속 알콕시드 없는 코팅 조성물에 대한 물 접촉각
표 1에 열거된 성분들로부터 코팅 조성물이 제조되었다.
성분 총
그램 		중량퍼센트
(고형물 기준)
DMS-S35 실라놀 말단 폴리디메틸실록산1 14.49 34.48
FMS-9922 폴리트리플루오로프로필메틸실록산 실라놀 말단2 8.69 20.68
나노 TiO2-P25, 에어로사이드 (혼성 아나타제/루틸 결정구조)3 13.04 31.02
3-아미노프로필트리에톡시실란4 5.80 13.80
n-부틸 아세테이트5 57.96 -
디부틸틴 디아세테이트6 0.01 0.02
1 약 49,000의 Mw. Gelest, Inc. (Morrisville, Pennsylvania)로부터 입수가능
2 Gelest, Inc. (Morrisville, Pennsylvania)로부터 입수가능
3 21 nm의 입자 크기. Evonik Industries (Essen, Germany)로부터 입수가능
4 Gelest, Inc. (Morrisville, Pennsylvania)로부터 입수가능
5 Fisher Scientific (Hampton, New Hampshire)로부터 입수가능
6 Sigma Aldrich (St. Louis, Missouri)로부터 입수가능
DMS-S35 실라놀 말단 폴리디메틸실록산 총 14.49 그램, FMS-9922 폴리트리플루오로프로필메틸실록산 실라놀 말단 8.69 그램, 및 n-부틸 아세테이트 57.96 그램을 125 rpm으로 초기 설정된 카우레스 분산 블레이드를 함유하는 에어모터가 장착된 적절한 반응 용기에 첨가하였다. 나노 크기 입자의 TiO2-P25 에어로사이드(13.04 그램) (Evonik Industries (Essen, Germany)로부터 입수하고 25 nm의 평균 입자 크기를 가짐)를 15분에 걸쳐 상기 반응 용기에 천천히 첨가하였다. 에어모터 상의 속도를 1600 rpm으로 증가시켰고 30분 동안 분산시켰다. 에어모터의 속도를 30분 후에 125 rpm으로 설정하고 5.8 그램의 3-아미노프로필트리에톡시실란을 10분에 걸쳐 혼합물에 피펫을 사용하여 적가하였다. 디부틸틴 디아세테이트(0.01 그램)를 첨가하였고 125 rpm으로 추가 10분 동안 교반하였다. 그 후에 이 혼합물을 전처리된(PPG Industries, Inc. (Pittsburgh, PA)로부터 입수한 X-Bond 4000을 이용함) 알루미늄 패널에 분무 도포하였고 120℃에서 2 시간 동안 베이킹하였다. 상기 패널을 오븐에서 꺼내고 냉각시켰다. 코팅 두께는 약 0.3mm이었다. 다음날 상기 패널을 ASTM 시험 방법 D7334에 따라 크러스 드롭 형상 분석기(Kruss Drop Shape Analyzer)(DSA 100)를 이용한 크러스 드롭 형상 분석으로 WCA 및 이력현상을 시험하였다. 이 코팅에 대한 WCA는 137.1°이었다. 코팅에 의해 보여진 이력현상은 4°이었다.
실시예 2
금속 알콕시드 및 친수성 첨가제를 포함한 코팅 조성물에 대한 물 접촉각
코팅 조성물이 표 2에 열거된 성분들로부터 제조되었다.
성분 총
그램 		중량퍼센트
(고형물 기준)
DMS-S35 실라놀 말단 폴리디메틸실록산1 14.00 33.22
FMS-9922 폴리트리플루오로프로필메틸실록산 실라놀 말단2 8.40 19.93
나노 TiO2-P25, 에어로사이드 (혼성 아나타제/루틸 결정구조)3 12.60 29.90
지르코늄 부톡시드7 1.40 3.32
3-아미노프로필트리에톡시실란4 5.60 13.30
n-부틸 아세테이트5 58.00 -
디부틸틴 디아세테이트6 0.14 0.33
7 Sigma Aldrich (St. Louis, Missouri)로부터 입수가능
DMS-S35 실라놀 말단 폴리디메틸실록산 총 14.00그램, FMS-9922 폴리트리플루오로프로필메틸실록산 실라놀 말단 8.40 그램, 지르코늄 부톡시드 1.40 그램, 및 n-부틸 아세테이트 58.00 그램을 125 rpm으로 초기 설정된 카우레스 분산 블레이드를 함유하는 에어모터가 장착된 적절한 반응 용기에 첨가하였다. 이후, 나노 크기의 TiO2-P25 에어로사이드 입자 12.60 그램을 15분에 걸쳐 상기 반응 용기에 천천히 첨가하였고, 에어모터 상의 속도를 1600 rpm으로 증가시켰으며 30분 동안 분산시켰다. 에어모터의 속도를 30분 후에 125 rpm으로 설정하고, 5.6 그램의 3-아미노프로필트리에톡시실란을 10분에 걸쳐 혼합물에 피펫을 사용하여 적가하였다. 디부틸틴 디아세테이트(0.01 그램)를 첨가하였고 125 rpm으로 추가 10분 동안 교반하였다. 그후 이 혼합물을 전처리된(PPG Industries, Inc. (Pittsburgh, Pennsylvania)로 부터의 X-Bond 4000을 이용함) 알루미늄 패널에 얇은 두께(약 0.1 mm의 두께를 가진 2 스프레이 패스) 및 두꺼운 두께(약 0.3 mm의 두께를 가진 4 스프레이 패스)의 두가지 두께로 분무 도포하였고 120℃에서 2 시간 동안 베이킹하였다. 패널을 오븐에서 꺼내고 냉각시켰다. 다음날 상기 패널을 ASTM 시험 방법 D7334에 따라 크러스 드롭 형상 분석기(DSA 100)를 이용한 크러스 드롭 형상 분석으로 WCA 및 이력현상을 시험하였다. 이 코팅에 대한 WCA는 152.5°이었다. 하기 표 3에 나타낸 바와 같이 패널 상의 코팅의 상이한 두께에 기반하여 이력현상에 차이가 있었다.
코팅
두께		 테이블각 후진
접촉각
(θR)		 전진
접촉각
(θA)		 이력현상
(θA-θR)		 적가 부피
(㎕)
?薦? (2 패스) 0.5° 147.2° 150.8° 3.6° 30
두꺼운 (4 패스) 19.6° 50° 148.8° 98.8° 30
실시예 3
금속 알콕시드없는 코팅 조성물에 대한 SEM 결과
졸-겔 기반의 코팅 조성물을 표 4에 열거된 성분들로부터 배합하였고 밀폐된 호박색 병에서 하룻밤 동안 두었다. 다음날 상기 코팅 조성물을 시폰피드 건으로 도포하였고 120℃에서 2시간 동안 경화하였다. 상기 코팅 조성물을 전처리된 알루미늄 2024 패널 상에 분무하였다.
성분 총
그램 		중량퍼센트
(고형물 기준)
DMS-S35 실라놀 말단 폴리디메틸실록산1 10.83 g 44.77
FMS-9922 폴리트리플루오로프로필메틸실록산 실라놀 말단2 6.50 g 26.87
테트라에톡시 실란8 2.41 g 9.96
3-아미노프로필트리에톡시실란4 4.33 g 17.90
n-부틸 아세테이트5 55.05 g -
지르코늄 부톡시드7 0 g 0
디부틸틴 디아세테이트6 0.12 g 0.50
8 Sigma Aldrich (St. Louis, Missouri)로부터 입수가능
패널에 대한 원뿔형 굴곡 시험을 완료하였고, 원뿔형 굴곡 시험 후 코팅된 패널을 관찰하는데 주사전자현미경(SEM)을 사용하였다. Paul N. Gardner Company, Inc. (Pompano Beach, FL)로부터의 BYK-가드너 원뿔 맨드렐(BYK-Gardner Conical Mandrel)을 사용하여 ASTM 시험 방법 D522/D522M-13에 따라 원뿔형 굴곡 시험을 수행하였다. 도 1은 SEM 현미경사진 결과를 나타낸다.
실시예 4
금속 알콕시드를 포함한 코팅 조성물에 대한 SEM 결과
졸-겔 기반의 코팅 조성물을 표 5에 열거된 성분들로부터 배합하였고 밀폐된 호박색 병에서 하룻밤 동안 두었다. 다음날 상기 코팅 조성물을 시폰피드 건으로 도포하였고 120℃에서 2시간 동안 경화하였다. 상기 코팅 조성물을 전처리된 알루미늄 2024 패널에 분무하였다.
성분 총
그램 		중량퍼센트
(고형물 기준)
DMS-S35 실라놀 말단 폴리디메틸실록산1 10.83 g 43.86
FMS-9922 폴리트리플루오로프로필메틸실록산 실라놀 말단2 6.50 g 26.32
테트라에톡시 실란8 2.41 g 9.76
3-아미노프로필트리에톡시실란4 4.33 g 17.53
n-부틸 아세테이트5 55.05 g -
지르코늄 부톡시드7 0.5 g 2.04
디부틸틴 디아세테이트6 0.12 g 0.49
패널에 대한 원뿔형 굴곡 시험을 완료하였고, 원뿔형 굴곡 시험 후에 코팅된 패널을 관찰하는데 SEM을 사용하였다. 도 2는 SEM 현미경사진 결과를 나타낸다. Paul N. Gardner Company, Inc. (Pompano Beach, FL)로부터의 BYK-가드너 원뿔 맨드렐을 사용하여 ASTM 시험 방법 D522/D522M-13에 따라 원뿔형 굴곡 시험을 수행하였다.
금속 알콕시드를 함유하는 패널 상의 코팅(실시예 4, 도 2)은 금속 알콕시드를 함유하지 않은 코팅(실시예 3, 도 1)과 비교하여 개선된 코팅 균일성을 보여주었다. 뿐만 아니라, 현미경사진에 근거할 때, 코팅 조성물 내에 금속 알콕시드를 포함하는 코팅의 부착력(실시예 4, 도 2)이 금속 알콕시드를 포함하지 않은 코팅(실시예 3, 도 1)에 비해 기판에 대해 우수한 부착력을 가졌다. 수행된 원뿔형 굴곡 시험 및 SEM 분석된 패널에 근거할 때, 코팅 조성물 내에 금속 알콕시드의 함유(실시예 4, 도 2)는 금속 알콕시드를 함유하지 않고 제조된 동일한 코팅 조성물(실시예 3, 도 1)에 비해 코팅에 증대된 유연성을 부여하였다.
실시예 5
금속 알콕시드 및 소수성 첨가제를 포함하는 코팅 조성물에 대한 물 접촉각
코팅 조성물이 표 6에 열거된 성분들로부터 제조되었다. 이 혼합물은 졸 겔 코팅 조성물이었다.
성분 총
그램 		중량퍼센트
(고형물 기준)
DMS-S35 실라놀 말단 폴리디메틸실록산1 9.63 g 35.67
FMS-9922 폴리트리플루오로프로필메틸실록산 실라놀 말단2 5.78 g 21.41
테트라에톡시 실란8 2.14 g 7.93
트리플루오로프로필 메톡시실란 변형 실리카 9 4.815 g 17.84
3-아미노프로필트리에톡시실란4 3.85 g 14.26
n-부틸 아세테이트5 68.19 g -
디부틸틴 디아세테이트6 0.11 g 0.41
지르코늄 부톡시드7 0.67 g 2.48
9 표면 실라놀에 의해 5% 표면 변형, PPG Industries, Inc. (Pittsburgh, Pennsylvania)로부터 입수가능
성분들을 모두 혼합하고 24시간 동안 두었다. 이후에 코팅 조성물을 전처리된 알루미늄 상에 HVLP 스프레이건을 사용하여 분무하였다. 이후 패널을 오븐에서 120℃로 2시간 동안 두어서 경화시켰다. 코팅 두께는 약 0.4 mm이었다. ASTM 시험 방법 D7334에 따라 크러스 DSA 100 드롭 형상 분석기를 사용하여 WCA 및 이력현상을 측정하였다. WCA 및 이력현상에 대해 패널을 시험하였다. 평균 WCA 값은 140°이었고, 평균 이력현상은 5.4°이었다.
본 발명은 하기 조항의 청구대상을 추가로 포함한다.
조항 1: 하기를 포함하는 표면 활성 코팅 조성물: (i) (a) 적어도 1종의 폴리실록산 및 (b) 금속 알콕시드를 포함하는 반응물의 혼합물로부터 제조된 중합체; 및 (ⅱ) 친수성 및/또는 소수성 첨가제.
조항 2: 조항 1의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 적어도 1종의 폴리실록산은 제 1 폴리실록산 및 상기 제 1 폴리실록산과 상이한 제 2 폴리실록산을 포함하고, 상기 제 2 폴리실록산은 플루오르화 폴리실록산을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 3: 조항 2의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 제 1 폴리실록산 및/또는 제 2 폴리실록산은 실라놀 말단인, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 4: 조항 2 또는 3의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 제 1 폴리실록산은 하기 화학식 I의 일반 구조를 가진 폴리실록산을 포함하고:
[화학식 I]
Figure pct00002
상기에서 n은 1 내지 100 범위이고, 각각의 R은 동일하거나 상이할 수 있고 수소, 히드록실기, 1가의 탄화수소기, 및 상기의 임의의 혼합물로부터 선택된 기를 나타내는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 5: 조항 2-4 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 제 2 폴리실록산은 폴리트리플루오로프로필메틸실록산을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 6: 상기 조항들 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 커플링제를 추가로 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 7: 조항 6의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 커플링제는 실란, 알콕시실란, 플루오로알킬실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 8: 상기 조항들 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 친수성 첨가제는 상기 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로 상기 코팅 조성물의 적어도 10 중량퍼센트를 구성하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 9: 상기 조항들 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 금속 알콕시드는 지르코늄 알콕시드, 티타늄 알콕시드, 탄탈룸 알콕시드, 하프늄 알콕시드, 알루미늄 알콕시드, 지르코늄 이소프로프록시드 이소프로판올, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 10: 상기 조항들 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 금속 알콕시드는 상기 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로 상기 코팅 조성물의 적어도 0.5 중량퍼센트를 구성하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 11: 상기 조항들 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때, 상기 코팅이 소수성인, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 12: 상기 조항들 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때, 코팅된 기판이 적어도 140°의 물 접촉각을 나타내는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 13: 상기 조항들 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때, 상기 코팅은 적어도 1종의 폴리실록산을 포함하는 적어도 하나의 소수성 부분 및 상기 첨가제 (ⅱ)를 포함하는 적어도 하나의 친수성 부분을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 14: 조항 13의 표면 활성 코팅 조성물로서, 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때, 상기 코팅은 복수의 소수성 부분 및 복수의 친수성 부분을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 15: 상기 조항들 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 친수성 첨가제는 이산화티타늄, 아미노프로필실란 처리된 실리카 입자, 미처리 실리카 입자, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 나노-크기 입자를 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 16: 상기 조항들 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때, 상기 코팅된 기판은 적어도 150°의 물 접촉각 및 10°이내의 이력현상을 나타내는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 17: 조항 11-16 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때, 상기 코팅은 초소수성인, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 18: 조항 1-17 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 가교제를 추가로 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 19: 조항 18의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 가교제는 멜라민을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 20: 조항 7-19 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 알콕시실란은 3-아미노프로필트리에톡시실란을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 21: 조항 1-20 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 금속 알콕시드는 상기 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로 상기 코팅 조성물의 적어도 0.5-10 중량퍼센트를 구성하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 22: 조항 21의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 금속 알콕시드는 상기 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로 상기 코팅 조성물의 적어도 0.5-5 중량퍼센트를 구성하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 23: 조항 1-22 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 코팅 조성물은 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때, 코팅된 기판이 적어도 150°의 물 접촉각 및 10°이내의 이력현상을 나타내도록 유효량의 친수성 첨가제를 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 24: 조항 2-23 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 제 1 폴리실록산은 폴리디메틸실록산을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 25: 조항 1-24 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 소수성 첨가제는 상기 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로 상기 코팅 조성물의 적어도 3 중량퍼센트를 구성하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 26: 조항 1-25 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 소수성 첨가제는 플루오르화 처리된 실리카, 플루오르화 실란 처리된 실리카, 소수성 처리된 점토, 소수성 처리된 금속 산화물, 희토류 금속 산화물, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 27: 조항 1-26 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로서, 상기 금속 알콕시드는 다가 금속을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 28: 조항 1-27 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 기판.
조항 29: 조항 28의 기판으로서, 상기 기판은 금속 또는 유리를 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 30: 조항 28 또는 29의 기판으로서, 상기 기판은 HVAC 시스템 내 복수관 표면을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 31: 조항 28-30 중 임의의 기판으로서, 상기 기판은 알루미늄 또는 스테인리스 스틸을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
조항 32: 극성 유체를 응축하는 방법으로서, 상기 방법은 하기 단계를 포함하는, 방법: 조항 1-26 중 임의의 표면 활성 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 기판을 극성 유체와 접촉시켜, 상기 극성 유체가 상기 코팅된 기판 상의 적어도 일부분에서 응축하는 단계.
조항 33: 조항 32의 방법으로서, 상기 극성 유체는 물을 포함하는, 방법.
본 발명의 특정 실시예가 설명 목적으로 기재되었지만, 당업자는 본 발명의 세부 사항에 대한 많은 변형이 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있음을 명백히 알 수 있을 것이다.

Claims (21)

  1. 하기를 포함하는 표면 활성 코팅 조성물:
    (i) (a) 적어도 1종의 폴리실록산 및 (b) 금속 알콕시드를 포함하는 반응물의 혼합물로부터 제조된 중합체; 및
    (ⅱ) 친수성 및/또는 소수성 첨가제.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 1종의 폴리실록산은 제 1 폴리실록산 및 상기 제 1 폴리실록산과 상이한 제 2 폴리실록산을 포함하고, 상기 제 2 폴리실록산은 플루오르화 폴리실록산을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 폴리실록산 및/또는 상기 제 2 폴리실록산이 실라놀 말단인, 표면 활성 코팅 조성물.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 폴리실록산이 하기 화학식 I의 일반 구조를 가진 폴리실록산을 포함하고:
    [화학식 I]
    Figure pct00003

    상기에서 n은 1 내지 100 범위이고, 각각의 R은 동일하거나 상이할 수 있고 수소, 히드록실기, 1가의 탄화수소기, 및 상기의 임의의 혼합물로부터 선택된 기를 나타내는, 표면 활성 코팅 조성물.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 폴리실록산이 폴리트리플루오로프로필메틸실록산을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 커플링제를 추가로 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 커플링제가 실란, 알콕시실란, 플루오로알킬실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 친수성 첨가제가 상기 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로 상기 코팅 조성물의 적어도 10 중량퍼센트를 구성하는, 표면 활성 코팅 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 알콕시드가 지르코늄 알콕시드, 티타늄 알콕시드, 탄탈룸 알콕시드, 하프늄 알콕시드, 알루미늄 알콕시드, 지르코늄 이소프로프록시드 이소프로판올, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 알콕시드가 상기 코팅 조성물의 전체 고형물 중량을 기준으로 상기 코팅 조성물의 적어도 0.5 중량퍼센트를 구성하는, 표면 활성 코팅 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서, 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때 상기 코팅이 소수성인, 표면 활성 코팅 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서, 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때 코팅된 기판이 적어도 140°의 물 접촉각을 보이는, 표면 활성 코팅 조성물.
  13. 제 1 항에 있어서, 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때 상기 코팅이 적어도 1종의 폴리실록산을 포함하는 적어도 하나의 소수성 부분 및 상기 첨가제 (ⅱ)를 포함하는 적어도 하나의 친수성 부분을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
  14. 제 13 항에 있어서, 기판에 도포되고 경화되어 코팅을 형성할 때 상기 코팅이 복수 개의 소수성 부분 및 복수 개의 친수성 부분을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 친수성 첨가제가 이산화티타늄, 아미노프로필실란 처리된 실리카 입자, 미처리 실리카 입자, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 나노-크기 입자를 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 소수성 첨가제가 플루오르화 처리된 실리카, 플루오르화 실란 처리된 실리카, 소수성 처리된 점토, 소수성 처리된 금속 산화물, 희토류 금속 산화물, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 금속 알콕시드가 다가 금속을 포함하는, 표면 활성 코팅 조성물.
  18. 제 1 항의 표면 활성 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 기판.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 기판이 금속 또는 유리를 포함하는, 기판.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 기판이 HVAC 시스템 내 복수관(condenser tube)의 표면을 포함하는, 기판.
  21. 극성 유체를 응축하는 방법으로서,
    제 1 항의 표면 활성 코팅 조성물로 적어도 부분적으로 코팅된 기판을 극성 유체와 접촉시켜, 상기 극성 유체가 상기 코팅된 기판의 적어도 일부분 상에서 응축하는 단계를 포함하는, 방법.
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