KR20220023360A - 홈케어용 발수 코팅 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 홈케어용 발수 코팅 조성물에 관한 것으로서, 아미노변성실리콘, 알코올, 황산, 에틸설페이트, 실리콘 오일 및 글리세린을 포함하고, 상기 아미노변성실리콘과 상기 알코올 간의 상대 중량비는 1:9∼11이고, 상기 황산과 상기 에틸설페이트 간의 상대 중량비는 1:1이고, 상기 실리콘 오일과 상기 글리세린 간의 상대 중량비가 4:1인 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 홈케어 발수 코팅 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
실내의 가구나 물품, 바닥재는 사용자와 계속적으로 접촉하는 부분이어서 쉽게 오염되고 파손될 수 있지만, 이의 교체가 쉽지 않다는 문제점이 있다. 종래에는 불수계 발수제를 사용하여 이를 코팅하였으나, 불소계 발수제는 플루오로알킬 그룹을 함유하는 난분해성 물질로 장기간 빈번하게 접촉하는 사용자에게 영향을 미칠 우려가 있고 환경보호의 측면에서도 바람직하지 못하다는 문제점이 있어서, 이의 대체제가 필요한 상황이다.
본 발명의 목적은 사용자의 건강과 환경에 미치는 영향이 없고, 단순 도포를 통해 물품 표면의 오염을 방지하고 발수성, 내화학성 등을 개선하여 내구성을 증가시키는 코팅제를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 아미노변성실리콘, 알코올, 황산, 에틸설페이트, 실리콘 오일 및 글리세린을 포함하고, 상기 아미노변성실리콘과 상기 알코올 간의 상대 중량비는 1:9∼11이고, 상기 황산과 상기 에틸설페이트 간의 상대 중량비는 1:1이고, 상기 실리콘 오일과 상기 글리세린 간의 상대 중량비가 4:1인 특징으로 하는 홈케어용 발수 코팅 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 (a) 아미노변성실리콘에 알코올을 투입하고 5 내지 7시간 동안 500 내지700rpm으로 교반하는 단계와, (b) 황산, 에틸설페이트, 실리콘 오일 및 글리세린을 투입하는 단계와, (c) 옥타메틸시클로테트라실록산 및 트리메틸클로로실란을 투입하고 5 내지 7시간 동안 200 내지 400rpm으로 교반하는 단계를 포함하는 홈케어용 발수 코팅 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 코팅제 조성물 및 이의 제조방법으로 제조한 코팅제 조성물은 실내에 사용하는 천연대리석, 인조대리석, 폴리싱 타일이나 포쉐린 타일 등의 표면에 피막을 형성하여 오염을 방지하고 발수성, 내화학성 등을 향상시킬 수 있다. 아울러 본 발명이 제공하는 코팅제 조성물 및 이의 제조방법으로 제조한 코팅제 조성물을 처리한 표면은 물리적인 충돌이나 화학적인 접촉을 견딜 수 있는 기간이 늘어나게 되어 내구성이 증가된다는 장점이 있다.
본 명세서에서 '홈케어'란 실내에 사용되는 대리석, 인조대리석, 폴리싱 타일이나 포쉐린 타일 등의 표면에 피막을 형성하여 오염을 방지하고 발수성, 내화학성 등을 개선하는 용도를 의미하는 것으로, 실내 물품 표면의 내구성을 증가시키는 용도라면 제한 없이 포함한다.
본 발명은 일 관점에서 아미노변성실리콘, 알코올, 황산, 에틸설페이트, 실리콘 오일 및 글리세린을 포함하는 홈케어용 발수 코팅 조성물로, 상기 아미노변성실리콘과 상기 알코올 간의 상대 중량비는 1:9내지11이고, 상기 황산과 상기 에틸설페이트 간의 상대 중량비는 1:1이고, 상기 실리콘 오일과 상기 글리세린 간의 상대 중량비가 4:1인, 홈케어 발수 코팅 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 관점인 홈케어 발수 코팅 조성물은 상기와 같은 중량비를 가짐에 따라 우수한 발수성, 내화학성을 가질 수 있고, 물리적인 충돌이나 화학적인 접촉을 견딜 수 있는 기간이 늘어나게 되어 이를 코팅한 제품 표면의 내구성을 증가시킬 수 있게 된다. 이러한 측면에서, 본 발명의 일 관점인 홈케어 발수 코팅 조성물 내 상기 아미노변성실리콘과 상기 알코올 간의 상대 중량비는 1:10일 수 있다.
본 발명의 일 관점인 홈케어 발수 코팅 조성물에 있어, 상기 알코올은 이소프로필알콜, 에탄올, 메탄올 및 메틸알콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점인 홈케어 발수 코팅 조성물은 상기 황산 및 에틸설페이트 대신 인산, 염산, 황산, 디에틸설페이트로 구성된 군에서 선택되는 두 가지 물질의 조합을 포함할 수 있고, 상기 두 가지 물질 간의 상대 중량비 역시 1:1일 수 있다.
본 발명의 일 관점인 홈케어 발수 코팅 조성물에 있어서, 상기 조성물은 옥타메틸시클로테트라실록산 및 트리메틸클로로실란을 더 포함할 수 있고, 상기 옥타메틸시클로테트라실록산과 상기 트리메틸클로로실란 간의 상대 중량비는 5:4일 수 있다. 옥타메틸시클로테트라실록산과 상기 트리메틸클로로실란이 상기 중량비를 가질 때, 코팅 후 표면이 우수한 발수성, 내화학성을 가질 수 있고 물리적인 충돌이나 화학적인 접촉을 견딜 수 있는 기간이 늘어나게 되어 내구성을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 관점인 홈케어 발수 코팅 조성물은 상기 옥타메틸시클로테트라실록산 및 트리메틸클로로실란 대신 디메틸디실란, 폴리디메틸실록산(C2H6OSi)n, 트리메틸클로로실란((CH3)3SiCl) 또는 디메틸클로로실란((CH3)2SiCl2), 옥타데실실란(C18), 옥타데실트리클로로실란(CH3(CH2)17SiCl3), 옥타데실트리메톡시실란(CH3(CH2)17Si(OCH3)3), 페닐디메틸에톡시실란, 데카메틸시클로메타실록산으로 구성된 군에서 선택되는 두 가지 물질의 조합을 포함할 수 있고, 상기 두 가지 물질 간의 상대 중량비 역시 5:4일 수 있다.
본 발명은 다른 관점에서, (a) 아미노변성실리콘에 알코올을 투입하고 5 내지 7시간 동안 500 내지 700rpm으로 교반하는 단계와, (b) 황산, 에틸설페이트, 실리콘 오일 및 글리세린을 투입하는 단계와, (c) 옥타메틸시클로테트라실록산 및 트리메틸클로로실란을 투입하고 5 내지 7시간 동안 200 내지 400rpm으로 교반하는 단계를 포함하는 홈케어용 발수 코팅 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 관점인 상기 제조방법이 제안하는 상기 조건 내에서만, 이로부터 제조되는 코팅 조성물의 우수한 발수성 및 내화학성을 보장할 수 있고 물리적인 충돌이나 화학적인 접촉을 견딜 수 있는 기간을 연장하여 이를 코팅한 제품 표면의 내구성을 증가시킬 수 있게 되는 것이다. 이와 같은 관점에서, 상기 (a)단계는 6시간 동안 600rpm으로 교반하는 것을 포함할 수 있고, 상기 (c)단계는 6시간 동안 300rpm으로 교반하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 상기 홈케어 발수 코팅 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 (a)단계의 상기 아미노변성실리콘과 상기 알코올 간의 상대 중량비는 1:9내지11이고, 상기 (c)단계의 상기 황산과 상기 에틸설페이트 간의 상대 중량비는 1:1, 상기 실리콘 오일과 상기 글리세린 간의 상대 중량비는 4:1이며, 상기 (c)단계의 상기 옥타메틸시클로테트라실록산과 상기 트리메틸클로로실란 간의 상대 중량비는 5:4일 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 상기 제조방법이 제안하는 상기 조건 내에서만, 이로부터 제조되는 코팅 조성물의 우수한 발수성 및 내화학성을 보장할 수 있고 물리적인 충돌이나 화학적인 접촉을 견딜 수 있는 기간을 연장하여 이를 코팅한 제품 표면의 내구성을 증가시킬 수 있게 되는 것이다. 이와 같은 관점에서, 상기 (a)단계의 상기 아미노변성실리콘과 상기 알코올 간의 상대 중량비는 1:10일 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 상기 홈케어 발수 코팅 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 알코올은 이소프로필알콜, 에탄올, 메탄올 및 메틸알콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 상기 홈케어 발수 코팅 조성물의 제조방법의 (b)단계에 있어, 상기 황산 및 에틸설페이트 대신 인산, 염산, 황산, 디에틸설페이트로 구성된 군에서 선택되는 두 가지 물질의 조합을 포함할 수 있고, 상기 두 가지 물질 간의 상대 중량비 역시 1:1일 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 상기 홈케어 발수 코팅 조성물의 제조방법의 (c)단계에 있어, 상기 옥타메틸시클로테트라실록산 및 트리메틸클로로실란 대신 디메틸디실란, 폴리디메틸실록산(C2H6OSi)n, 트리메틸클로로실란((CH3)3SiCl) 또는 디메틸클로로실란((CH3)2SiCl2), 옥타데실실란(C18), 옥타데실트리클로로실란(CH3(CH2)17SiCl3), 옥타데실트리메톡시실란(CH3(CH2)17Si(OCH3)3), 페닐디메틸에톡시실란, 데카메틸시클로메타실록산으로 구성된 군에서 선택되는 두 가지 물질의 조합을 포함할 수 있고, 상기 두 가지 물질 간의 상대 중량비 역시 5:4일 수 있다.
본 발명의 다른 관점인 상기 홈케어 발수 코팅 조성물의 제조방법에 있어서, 상기 알코올은 이소프로필알콜, 에탄올, 메탄올 및 메틸알콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
이하에서 본 발명을 실시예에 의해 더 설명하지만, 본 발명이 이들의 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[
실시예
1]
아미노 변성 실리콘(에코씨엔에스, AMS 100(Amodimethicone Emulsion)) 8.0g 과 용매 이소프로필알콜 80.0g을 기계식 교반기가 장치된 반응기(고려에이스과학, KA.11-98)에 투입한 후, 6시간 동안 600rpm으로 교반하면서 황산 0.2g과 에틸설페이트 0.2g 및, 휘발성 실리콘오일과 글리세린을 8:2의 상대 중량비로 총 6g 투입하였다. 이 때, 반응기의 온도는 25℃ 로 유지하였다. 추가로 옥타메틸시클로테트라실록산 2g과 트리메틸클로로실란 1.6g을 반응기에 서서히 투입하면서 6시간 동안 300rpm으로 교반하여, 코팅 조성물을 제조하였다.
[
실시예
2]
실시예 1의 용매 이소프로필알콜 대신 에탄올을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[
실시예
3]
실시예 1의 용매 이소프로필알콜 대신 메탄올을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[
실시예
4]
실시예 1의 용매 이소프로필알콜 대신 부탄올을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[
비교예
1]
실시예 1의 용매 이소프로필알콜 대신 메틸케틸케톤을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[
비교예
2]
실시예 1의 용매 이소프로필알콜 대신 사이클로헥산을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[
비교예
3]
실시예 1의 용매 이소프로필알콜 대신 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트(2-Ethoxyethyl acetate)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[
비교예
4]
실시예 1의 용매 이소프로필알콜 대신 에틸렌글리콜다이에틸에테르(1,2-Diethoxyethane)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[
비교예
5]
실시예 1의 용매 이소프로필알콜 대신 에틸렌글리콜모노에틸에테르(2-Ethoxyethanol)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[
비교예
6]
실시예 1의 용매 이소프로필알콜 대신 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트(2-Ethoxyethyl acetate)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[
비교예
7]
실시예 1의 용매 이소프로필알콜 대신 에틸셀르솔브(C2H5OCH2CH2OH)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
[
제조예
]
스웨이드 천에 상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 7의 코팅 조성물을 5~10방울 떨어뜨리고, 천연대리석 (200mm X 200mm)에 #자를 그리며 도포하였다(단, 사용방법은 상기의 방법으로만 단정하지 않는다). 경화를 위해 6시간 동안 방치하였다. 상기 실시예 1 내지 실시예 11의 코팅 조성물을 도포하고 경화까지 끝난 천연대리석 각각을 제조예 1 내지 4 및 비교제조예 1 내지 7이라 칭하였다.
[
실험예
1] 일반 환경에서의 발수성 평가
25℃의 물을 상기 제조예 1 내지 4 및 비교제조예 1 내지 7에 각 분사한 후 천연대리석 표면에 남아 있는 물기의 정도에 따라 등급을 부여해서 표 1을 얻었다(표 1은 10회 반복하여 얻어진 값을 평균한 것이다).
| 제조예 1 | 제조예 2 | 제조예 3 | 제조예 4 | 비교 제조예 1 |
비교 제조예 2 |
비교 제조예 3 |
비교 제조예 4 |
비교 제조예 5 |
비교 제조예 6 |
비교 제조예 7 |
|
| 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
| 1 : 천연대리석 양면 전체에 물기가 남아있음 2 : 천연대리석 단면 전체에 물기가 남아있음 3 : 천연대리석 단면 1/2 이상 부위에 물기가 남아있음 4 : 천연대리석 단면 1/3 이상 부위에 물기가 남아있음 5 : 천연대리석 양측 표면에 물기가 없음 |
|||||||||||
표 1에 의하면, 본 발명에 관한 제조예 1 내지 4는 완성 직후의 발수력이 우수할 뿐 아니라, 장기간 방치시에도 발수력을 유지하는 것을 확인할 수 있다.
[
실험예
2] 가혹 환경에서의 발수성 평가
제조예 1 내지 4 및 비교제조예 1 내지 7을 72시간 동안 물에 완전히 담근 후 꺼내어 완전히 건조시켰다. 그 후, 실험예 1과 같이 25℃의 물을 표면에 분사하고 천연대리석 표면에 남아 있는 물기의 정도에 따라 등급을 부여하여 표 2를 얻었다(표 2는 10회 반복하여 얻어진 값을 평균한 것이다).
| 제조예 1 | 제조예 2 | 제조예 3 | 제조예 4 | 비교 제조예 1 |
비교 제조예 2 |
비교 제조예 3 |
비교 제조예 4 |
비교 제조예 5 |
비교 제조예 6 |
비교 제조예 7 |
|
| 5 | 5 | 5 | 5 | 3 | 4 | 3 | 4 | 4 | 3 | 3 | |
| 1 : 천연대리석 양면 전체에 물기가 남아있음 2 : 천연대리석 단면 전체에 물기가 남아있음 3 : 천연대리석 단면 1/2 이상 부위에 물기가 남아있음 4 : 천연대리석 단면 1/3 이상 부위에 물기가 남아있음 5 : 천연대리석 양측 표면에 물기가 없음 |
|||||||||||
그 결과 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 관한 제조예 1 내지 4는 장기간 수분을 머금은 상태에서도 표면의 발수력이 우수함을 확인할 수 있었으나, 비교제조예 1 내지 7은 장기간 가혹 조건에서 발수력이 급감한 것을 확인할 수 있었다.
[
실험예
3] 경도 평가
제조예 1 내지 4 및 비교제조예 1 내지 7 각각의 경도를 다음과 같은 방법의 연필 경도법으로 측정하였다. H, 2H, 3H, 4H, 5H, 6H, 7H, 8H, 9H 각각의 연필에 손상을 가할 수 있는지 여부를 살펴서 아래 표 3을 얻었다. 수치가 작을수록 경도가 약한 것을 나타내며, 특히 7H 이하의 경우에는 본 발명의 코팅 조성물로 사용하기에는 미흡하다고 결론지었다(표 3은 10회 반복하여 얻어진 값을 평균한 것이다).
1. 연필 고정대에 연필을 넣는다.
2. 고정 나사를 이용해 연필을 고정한다.
3. 측정할 제품을 고정대에 올려준다.
4. 연필과 제품이 잘 맞닿을 수 있게 나사를 조절해서 고정시킨다.
5. 손잡이를 앞뒤로 움직여 측정해준다.
| 제조예 1 | 제조예 2 | 제조예 3 | 제조예 4 | 비교 제조예 1 |
비교 제조예 2 |
비교 제조예 3 |
비교 제조예 4 |
비교 제조예 5 |
비교 제조예 6 |
비교 제조예 7 |
|
| 경도 | 9H | 9H | 8H | 8H | 7H | 7H | 8H | 8H | 6H | 6H | 6H |
[
실험예
4] 내화학성 평가
제조예 1 내지 4 및 비교제조예 1 내지 7 각각의 표면에 IPA(Iso Propyl Alcohol) 및 시너(paint thinner)를 처리하여 20분 간 기다린 후, 천연대리석 표면이 녹았는지 여부를 관찰하여 표 4에 나타내었다(표 4는 10회 반복하여 얻어진 값을 평균한 것이다).
| 제조예 1 | 제조예 2 | 제조예 3 | 제조예 4 | 비교 제조예 1 |
비교 제조예 2 |
비교 제조예 3 |
비교 제조예 4 |
비교 제조예 5 |
비교 제조예 6 |
비교 제조예 7 |
| 녹지 않음 |
녹지 않음 |
녹지 않음 |
녹지 않음 |
녹지 않음 |
녹지 않음 |
녹음 | 녹음 | 녹음 | 녹음 | 녹음 |
그 결과, 본 발명에 관한 제조예 1 내지 4는 강력한 화학물질과의 접촉에도 녹지 않았던 반면, 비교제조예 1 내지 7은 녹아 내리는 것을 확인할 수 있었다.
[
실험예
5]
내스크래치성
평가
제조예 1 내지 4 및 비교제조예 1 내지 7 각각의 표면에 모래지우개를 45도로 각도로 왕복 1회부터 20회 반복하여 문지른 후, 천연대리석 표면에 스크래치가 새롭게 생기는 때의 횟수를 기록하였다. 그 결과가 표 5이다(표 5는 10회 반복하여 얻어진 값을 평균한 것이다).
| 제조예 1 | 제조예 2 | 제조예 3 | 제조예 4 | 비교 제조예 1 |
비교 제조예 2 |
비교 제조예 3 |
비교 제조예 4 |
비교 제조예 5 |
비교 제조예 6 |
비교 제조예 7 |
| 15회 | 12회 | 14회 | 10회 | 11회 | 13회 | 10회 | 8회 | 9회 | 7회 | 7회 |
그 결과, 본 발명에 관한 제조예 1 내지 4는 비교제조예 1 내지 7보다 자극을 견디는 능력이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
Claims (6)
- 아미노변성실리콘, 알코올, 황산, 에틸설페이트, 실리콘 오일 및 글리세린을 포함하고, 상기 아미노변성실리콘과 상기 알코올 간의 상대 중량비는 1:9∼11이고, 상기 황산과 상기 에틸설페이트 간의 상대 중량비는 1:1이고, 상기 실리콘 오일과 상기 글리세린 간의 상대 중량비가 4:1인 것을 특징으로 하는 홈케어용 발수 코팅 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 알코올은 이소프로필알콜, 에탄올, 메탄올 및 메틸알콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 홈케어용 발수 코팅 조성물. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 아미노변성실리콘과 상기 알코올 간의 상대 중량비가 1:10인 것을 특징으로 하는 홈케어용 발수 코팅 조성물. - 홈케어용 발수 코팅 조성물 제조방법으로,
(a) 아미노변성실리콘에 알코올을 투입하고 5 내지 7시간 동안 500 내지700rpm으로 교반하는 단계;
(b) 황산, 에틸설페이트, 실리콘 오일 및 글리세린을 투입하는 단계; 및
(c) 옥타메틸시클로테트라실록산 및 트리메틸클로로실란을 투입하고 5 내지 7시간 동안 200 내지 400rpm으로 교반하는 단계를 포함하는 제조방법 - 제4항에 있어서,
상기 (a)단계에 있어 상기 아미노변성실리콘과 상기 알코올 간의 상대 중량비는 1:9∼11이고, 상기 (b)단계에 있어 상기 황산과 상기 에틸설페이트 간의 상대 중량비는 1:1, 상기 실리콘 오일과 상기 글리세린 간의 상대 중량비는 4:1이며, 상기 (c)단계에 있어 상기 옥타메틸시클로테트라실록산과 상기 트리메틸클로로실란 간의 상대 중량비는 5:4인 것을 특징으로 하는 홈케어용 발수 코팅 조성물의 제조방법. - 제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 알코올은 이소프로필알콜, 에탄올, 메탄올 및 메틸알콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 홈케어용 발수 코팅 조성물의 제조방법.
Priority Applications (1)
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| KR1020200105006A KR20220023360A (ko) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 홈케어용 발수 코팅 조성물 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102534750B1 (ko) * | 2023-01-06 | 2023-05-30 | 주식회사 엠팸 | 다기능성 가죽 코팅 조성물 및 이의 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190020767A (ko) | 2016-06-24 | 2019-03-04 | 닛카카가쿠가부시키가이샤 | 발수제 조성물 및 발수성 섬유 제품의 제조 방법 |
-
2020
- 2020-08-21 KR KR1020200105006A patent/KR20220023360A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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| KR102534750B1 (ko) * | 2023-01-06 | 2023-05-30 | 주식회사 엠팸 | 다기능성 가죽 코팅 조성물 및 이의 제조방법 |
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