KR910006722B1 - 도장면의 처리제 - Google Patents

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KR910006722B1
KR910006722B1 KR1019880701041A KR880701041A KR910006722B1 KR 910006722 B1 KR910006722 B1 KR 910006722B1 KR 1019880701041 A KR1019880701041 A KR 1019880701041A KR 880701041 A KR880701041 A KR 880701041A KR 910006722 B1 KR910006722 B1 KR 910006722B1
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마사유끼 사또
아쓰시 모리
마모루 아이자와
마사유끼 야마구찌
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가부시끼가이샤 윌슨
히라꼬 겐이찌
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/06—Other polishing compositions
    • C09G1/14—Other polishing compositions based on non-waxy substances

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
도장면의 처리제
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 도장면(coated surface)의 처리제에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 주성분으로 특정금속 알콕시드 또는 이의 중합체를 함유하는 도장표면 처리제에 관한 것이다.
본 발명의 도장표면 처리제는 예를 들어 차량, 항공기 및 사무용 가구의 도장표면용 방오성 연마제로 유용하다.
[배경기술]
도장표면 연마왁스, 예를 들어 카 왁스(car wsx)가 널리 시판되어 왔다.
각 연마 왁스의 상세한 조성이 제작자에 의해서 밝혀지지 않지만, 이의 전형적인 성분에는 광택성 필름을 생성하는 왁스, 상기 왁스를 유동화시키고, 상기 필름을 방수성으로 만드는 실리콘 오일, 분산 매질로 사용되는 유기용매 또는 물, 및 계면 활성제와 연마 물질과 같은 여러 첨가제들이 포함된다[참조 : Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd. de., vol. 18, 324-325, Kirk-Othmer : Senjo, Sekkei, spring (25), 63-80(1980) : and Bosei Kanri, Jun., 9-14 (1985)].
[발명의 상세한 설명]
상술한 바와 같이, 통상의 도장표면 처리제는 도장표면에 왁스 및 실리콘 오일이 부착하는 것을 통하여, 표면의 광택성을 향상시키고 표면에 방수성을 부여하며, 표면을 보호하는 것을 도와준다. 따라서, 처리제의 효율은 도장표면상에 형성된 필름의 물성에 좌우된다. 특히 상기 필름의 강도는 특성 및 함량에 좌우된다. 개설하면, 고강도의 필름은 오염되기 쉬우며, 생성 오염은 수세에 의해서도 쉽게 제거될 수 없다. 또한, 높은 필름 강도는 왁싱(wsxing)을 번잡하게 하여 작업성을 저하시키는 것으로 여겨진다(상기 인용문헌 참조).
또한, 상술한 바와같은 왁스가 도장표면에 화학적으로 결합된 유기기를 지닌 성분을 전혀 함유하지 않았기 때문에, 도장표면과 왁스 필름간의 결합력은 약하다.
본 발명의 목적은 도장표면에 화학적으로 결합되어 이의 광택성을 향상시키고, 거의 오염되지 않으며, 쉽게 세정될수 있는 도장표면 처리제를 제공하려는 것이다.
상기 목적을 성취하기 위한 연구결과, 본 발명자들은 특정 금속원자의 알콕시드 유도체가 우수한 표면처리효과를 끼침을 밝혀내었으며, 이로부터 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 하기 일반식(I)의 금속 알콕시드, 이의 단일중합체 및 공중합체들 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 물질을 함유하는 도장표면 처리제를 제공한다.
Figure kpo00001
[상기식에서, M은 주기율표의 Ⅲb족, Ⅳ족 및 Va족에 속하는 금속들 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 금속원자를 의미하고; R은 적어도 하나의 탄소수 1∼22인 직쇄 또는 측쇄 및 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기를 나타내며; n은 상기 금속원자 M의 원자가에 상응하는 수이다.]
상기 일반식에서 금속원자 M은 Ⅲb족, Ⅳ족 및 Va족에 속하는 금속, 바람직하게는 Si, Ti, Zr, Al, Ga, In, Nb 및 Ta, 특히 바람직하게는 Si, Zr 및 Ti 중에서 선택된다. 이들 금속원자들 중의 금속은 단독으로 사용될 수 있으며, 또한 이의 혼합물로도 사용될 수 있다.
식 M(0R)n또는 이의 중합체에서 R기는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, n-옥틸, 2-에틸헥실, 도데실, 올레일, n-스테아릴 및 이소스테아릴기와 같은 탄소수 1∼22의 직쇄 또는 측쇄 및 포화 또는 불포화 탄화수소기를 의미한다. 이들 기중 적어도 어느 하나가 사용된다.
M이 Zr 또는 Ti원자인 경우, 금속 알콕시드 또는 이의 중합체중 치환체 OR의 10∼100수%가 OR1기 (여기에서, R1은 탄소수 4∼22의 직쇄 또는 측쇄 및 포화 또는 불포화 지방족 탄화수소기를 나타낸다) 이고, 90∼0수%가 OR2기(여기에서, R2는 탄소수 1~4의 직쇄 또는 측쇄 포화 탄화수소기를 나타낸다)인 것이 특히 바람직하다.
한편, M이 Zr 또는 Ti 이외의 금속원자를 나타내는 경우, 치환제 OR의 R기가 탄소수 1~10의 직쇄 또는 측쇄 알킬기인 식 M(OR)n의 금속 알콕시드 및/또는 이외 중합체(들)이 바람직하다.
M(OR)n의 단일 중합체 또는 공중합체의 예는 평균 축합도 2∼10의 것, 예를 들어 티탄옥산, 지르콘옥산 및 실록산의 단일 중합체, 및 -Zr-O-Ti-, Zr-O-Si- 및 Zr-O-Si-O-Ti-와 같은 복수형태의 금속 원자들의 골격을 지닌 공중합체들이다 .이들 중합체들중 어느 하나를 단독으로 사용할 수 있다. 또한 이의 혼합물을 사용할 수 있다.
나아가 식 M(OR)n의 금속 알콕시드 및 이의 중합체의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명에 포함된 M(OR)n의 금속 알콕시드 및/또는 이의 중합체의 예는 다음과 같다 :
(1) M(OR)n :
Al(OR)3, Ga(OR)3, In(OR)3, Ti(OR)4, Si(OR)4, Zr(OR)4, Ta(OR)5,Nb(OR)5등.
(2) M(OR)n 혼합물 :
Ti(OR)4＋Si(OR)4, Ti(OR)4＋Zr(OR)4), Zr(OR)4＋Si(OR)4, Si(OR)4＋Al(OR)3, Si(OR)4＋Ta(OR)5, Si(OR)4＋Nb(OR)5, Zr(OR)4＋Si(OR)4＋Ti(OR)4등.
(3) M(OR)n 중합체 :
티탄옥산, 지르콘옥산, 실록산, Ti-O-Si의 골격을 지닌 공중합체, Ti-O-Zr의 골격의 지닌 공중합체, Si-O-Zr의 골격의 지닌 공중합체, Ti-O-Zr-O-Si의 골격을 지닌 공중합체 등.
(4) M(OR)n 중합체 혼합물 :
티탄옥산＋실록산, 지르콘옥산＋실록산, 실록산＋지르콘옥산＋Si-O-Zr의 골격을 지닌 공중합체, 실록산＋지르콘옥산＋티탄옥산＋Ti-O-Si-Zr 또는 Ti-O-Zr-Si의 골격을 지닌 공중합체 등.
(5) M(OR)n 및 이의 중합체의 혼합물 :
Ti(OR)4＋티탄옥산, Si(OR)4＋Zr(OR)4＋실록산＋지르콘옥산＋Si-O-Zr의 골격을 지닌 공중합체, Si(OR)4＋Zr(OR)4＋Ti(OR)4＋Ti-O-Zr-O-Si 또는 Ti-O-Si-O-Zr의 골격을 지닌 공중합체 등.
본 발명의 도장표면 처리제가 이들 물질들중 Zr(OR)4, Ti(OR)4및 Si(OR)4중에서 선택된 적어도 2개의 물질들 및/또는 이의 단일 중합체 및 공중합체들중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 함유하는 것이 바람직하다. 이들 성분들의 조성비는 비제한적으로 목적에 따라 적합하게 선택할 수 있다.
Ti(OR)4및/또는 이의 중합체 (들)을 사용하는 경우, 지방족 아민(들)을 추가로 첨가할 수 있다.
본 발명에서 사용가능한 M(OR)n 중합체는 금속 알콕시드 M(OR)n을 가수분해하고 축합하여, 평균 축합도 2∼10을 제공함으로써 제조할 수 있다.Si(OR)4단일 중합체, 즉 실로산을 제조하려는 경우, 염산, 황산, 아세트산 및 포름산과 같은 산, 및 수산화나트륨 및 수성 암모니아와 같은 알칼리들 중에서 선택된 촉매를 첨가해야 한다. 그러나, 상기 Si(OR)4의 가수분해 및 축합물Ti(OR)4또는 Zr(OR)4의 존재하에 실시하는 경우, 상술한 산 또는 알칼리 촉매들이 필요하지 않다. 더욱이 Ti(OR)4는 Zr(OR)4는 어떠한 산 또는 알칼리 촉매도 필요없이 물의 조재만으로도 쉽게 가수분해되고 축합될 수 있다.
2형 이상의 치환체를 지닌 식M(OR)n의 금속 알콕시드 또는 이의 중합체는 단일 형태의 치환체를 지닌 금속 알콕시드 M(OR)n 또는 이의 중합체를 상기 치환제에 상응하는 알코올의 탄소수보다 더 많은 탄소원자를 지닌 알코올과 혼합하여 쉽게 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명의 도장표면 처리제에는 금속 알콕시드 M(OR)n 및/또는 이의 중합체의 금속원자 1몰당 1몰 이상의 알코올을 첨가하는 시스템이 포함된다.
상술한 금속 알콕시드 M(OR)n 및/또는 이의 중합체는 이를 농도 0.05∼10중량%, 바람직하게는 0.5∼6중량%가 수득되도록 용매중에 용해시켜 수득한 용액의 형태로 사용한다. 복수 형태의 금속 알콕시드 및/또는 이의 중합체를 함께 혼합하려는 경우, 이의 총 농도를 0.05∼10중량%, 바람직하게는 0.5∼6중량%로 조정할 필요가 있다.
용매는 도장물질내에서 전색제로 사용되는 중합체에 따라서 적합하게 선택할 수 있다. 용매의 통상예로는 알콩롤 용매, 지방족 탄화수소 용매, 방향족 탄화수소 용매, 에스테르 용매, 케톤 용매, 실리콘 오일과 같은 실리콘 용액 및 이의 혼합물이 있다.
Zr(OR)4, Ti(OR)4및 Si(OR)4중에서 선택된 적어도 2개의 금속 알콕시드들 및/또는 이의 단일 중합체 및 공중합체들 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 함유하는 도장표면 처리제의 경우에는, 탄소수 1∼20의 알코올 용매(들)과 실리콘 오일 또는 탄화수소 용매(들)과의 용매 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 도장표면 처리제는 약 0.05∼10중량%의 중합체(들)을 포함하여 금속알콕시드, 약 0.5∼10중량%의 알코올 용매(들), 약 80∼99중량%의 실리콘 오일 또는 탄화수소 용매(들) 및 소량의 필요한 첨가제들을 바람직하게 함유한다.
상술한 테트라알콕시티타늄 또는 이의 중합체가 본 발명에 사용되는 경우, 생성물의 표면처리 효과는 이에 지방족 아민(들)의 첨가로 인하여 보다 향상될 수 있다. 지방족 아민으로는 오일에 용해된 것들이 바람직하며, 디이소프로필아민, 디부틸아민, 디아밀아민 및 디-2-에틸헥실아민과 같은 2차 아민들이 특히 바람직하다.
지방족 아민(들)은 도장표면 처리제중의 티타늄 원자당 1-3몰, 바람직하게는 1.5∼2.5몰비로 도장표면 처리제에 첨가될 수 있다.
본 발명의 도장표면 처리제는 필요한 경우, 향료, Zr 또는 Ti원자와 함께 킬레이트환을 형성할 수 있는 킬레이트화제, 예를 들어 아인산염을 추가로 함유할 수 있다.
대략적으로 균일한 두께를 수득하기 위해서 도장표면상에 도포될 때, 본 발명의 도장표면 처리제는 화학적으로 도장표면에 결합되고, 거의 오염되지 않으며, 간단한 수세작업으로 쉽게 세정되는 필름을 형성할 수 있다.
도장표면 처리제는 비제한적으로 어떠한 통상법에 의하여 도장표면상에 도포될 수 있다. 예를 들면, 이를 천조각에 침투시퓨 다음, 이것으로써 도장표면을 왁싱작업과 유사하게 문지를 수 있다. 이와는 달리, 도장 표면에 분무시킬 수도 있다.
본 발명의 도장표면 처리제는 비제한적으로 어떠한 도장표면상에 도포될 수 있다. 예를 들면, 이는 각 도장물질에서 전색제로 작용하는 중합체에 따라서 용매를 적합하게 선택하면서 구운 금속표면, 이의 보수부위, 플라스틱재 도장표면 및 목재도장 표면상에 도포할 수 있다.
[발명의 최상 실시양태]
본 발명을 추가로 설명하기 위하여, 하기의 실시예와 비교예들을 제시한다.
그러나, 이들 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다.
I. 테트리알콕시지르코늄 또는 이의 중합체
(1) 도장표면 처리제의 제조
(a) 시료 Z-1
이하에서 TOZ로 약술한 테트라키스-2-에틸헥속시지르코늄 Zr(OC8H17)4를 탄화수소 용매(Exxsol D100-140 : Exxon Chemical Co., Ltd. 제조)에 용해시켜, 농도 3중량%의 용액(Z-1)을 수득하였다.
(b) 시료 Z-2
이하에서 TBZ로 약술한 0.919몰의 TBZ을 함유하는 n-부탄올 중의 88중량%의 테트라-n-부톡시지르코늄 Zr(OC4H9)4용액 400g 에 50g (0.387몰)의 2-에틸헥산올을 가하고 혼합물을 2시간동안 교반하였다.
이와 같이 수득한 반응혼합물을 분석하여, 2-에틸헥산올이 그안에 존재하지 않음을 확인하였는데, 이는 혼합물이 TBZ 의 부톡시기중 평균 10.5%가 2-에틸헥속시기로 대체된 테트라알콕시지르코늄을 함유함을 의미한다.
이와 같이 수득한 50g의 반응 혼합물 시료 Z-1의 제조에서 사용한 것과 동일한 탄화수소용매 1,000g에 용해시켜, 다른 시료 Z-2를 수득하였다.
(c) 시료 Z-3
140g(0.493몰)의 이소스테아릴 알코올을 시료 Z-2의 제조 공정중 수득한 440g의 TBZ 과 n-부탄올 (TBZ 1.149몰 함유)과의 혼합물에 가하고 완전하게 혼합하였다. 이와 같이 수득한 반응 혼합물을 분석하여 TBZ의 부톡시기중 평균 10.7%가 이소프테아록시기로 대체된 테트라알콕시지르코늄을 함유함을 확인하였다.
이와 같이 수득한 60g의 반응 혼합물을 200g의 n-헥산, 100g의 2-프로판을 및 700g의 n-헵탄을 함유하는 용매 혼합물에 용해시켜, 시료 Z-3을 수득하였다.
(d) 시료 Z-4
100g의 2-프로판올에 15.0g의 물을 용해시켜 수득한 용액을 시료 Z-2의 제조공정중 수득한 TBZ 및 n-부탄올의 반응 혼합물 500g에 4시간동안 교반하게 적가하였다. 이와 같이 수득한 반응 혼합물을 액체 크로마토그래피에 의해 분석한 결과, 약 800의 분자량에 상응하는 피이크가 관찰되었으므로, 지르콘옥산부톡시드의 삼량체 또는 사량체인 것으로 추측되었다.
100g(지르콘옥산부톡시드 삼량체로서 0.135몰에 해당)의 상기 반응 혼합물을 20g(0.154몰)의 2-에틸헥산올과 혼합하여, 지르콘옥산부톡시드의 부톡시기중 14.3%가 2-에틸헥속시기로 대체된 알콕시지르코늄 중량체를 함유하는 용액을 수득하였다. 시료 Z-1의 제조에서 사용된 것과 동일한 1,000g의 탄화수소 용매에 55g의 상기 용액을 용해시켜, 시료 Z-4를 수득하였다.
(2) 도장표면의 처리 및 평가
(a) 도장표면의 처리
JIS k-5400에 따라서 아크릴멜라민 수지로 백색 및 흑색의 자동차용 철판(300mm×450mm)을 페이스트 화합물(미세품 : Wilson CO. 제조)로 연마하여 손상시켜, 사용중인 자동차의 도장판과 유사한 40∼50의 광택조로 조정하였다.
상술한 각 시료를 이들 도장판에 도포시키고, 25℃에서 24시간동안 건조시킨 후, 천으로 닦아내었다.
(b) 오염시험
아세틸렌 블랙(XC-550-0.1% : Denki Kagaku Kogyo K.K. 제조)을 상기 제(1)항에 사용한 탄화수소용매에 분산시켜 제조한 오염제를 상술한 각 표면-도장판에 분무하였다. 이어서, 판을 70℃에서 30분동안 방치한 후 닦아내었다. 이와 같은 공정을 3회 반복하였다.
비교용으로, 상기 공정을 통상의 왁스를 사용하여 실시하였다.
판의 광택도는 20그로스 메타(20 gross meter : Murakami Shikisai Kenkysho 제조)를 사용하여 오염처리 전후에 측정하였다.
표 1에 그 결과를 도시한다.
(c) 물 적가의 접촉각 측정
(a)항에 기재된 각 표면-처리판에 피펫을 통하여 물을 적가하고, 접촉각을 콘택트 앵글 메타(contactangle merer, CA-D : Kyowa CO., Ltd. 제조)를 사용하여 측정하였다.
표 1에 그 결과를 도시한다.
[표 1]
Figure kpo00002
(3) 실질 시험
백색-도장자동차(Nissan Motor Co., Ltd. 제조)4대를 준비하였다. 그중 3대를 제(2)항에 기재된 바와 동일한 방식으로 각기 상기 제(1)항에 제조한 시료 Z-1, Z-3 및 통상의 왁스로 도포시키고, 88일간의 주행테스트를 실시하였는데, 그 기간중 25일간은 우천에서 주행하였다.
주행 테스트 전후 및 주행후 천으로 오염을 닦아낸 후의 자동차의 광택도를 상기 제(2)항에서 사용한 동일 측정기를 사용하여 측정하였다.
표 2에 그 결과를 도시한다.
[표 2]
Figure kpo00003
Ⅱ. 테트라알콕시티타늄 또는 이의 중합체
(1) 도장표면 처리제의 제조
(a) 시료 T-1
테트라키스-2-에틸헥속시티타늄(TOT : Nippon Soda Co., Ltd. 제조 )을 탄화수송요매(Exxsol D100-140 : Exxon Chemical Co., Ltd. 제조)에 용해시켜, 3중량% 용액 (T-1)을 수득하였다.
(b) 시료 T-2
테트라부톡시티타늄 (B-1 : Nippon Soda Co., Ltd. 제조)을 시료 T-1의 제조에서 사용한 동일 탄화수소 용매를 용해시켜, 3중량% 용액(T-2)을 수득하였다.
(c) 시료 T-3
248g (1몰)의 테트라이소프로폭시티타늄 (A-1 : Nippon Soda Co., Ltd. 제조)에 260g(2몰)의 2-에틸헥산올을 서서히 가하여 균일용액을 수득하였다.
이와 같이 수득한 용액을 분석하여, 부생물인 이소프로판올을 함유하는 디이소프로폭시 디-2-에틸헥속시티타늄의 용액임을 확인하였다.
40g의 상기 용액을 시료 T-1의 제조에서 사용한 동일 탄화수소 용매 1,000g에 용해시켜, 시료 T-3을 수득하였다.
(d) 시료 T-4
시료 T-2의 제조에서 사용한 동일 테트라키스-2-에틸헥속시티타늄(상기 참조)284g(1몰)에 482g(2몰)의 디(2-에틸헥실)아민을 가하였다. 상기 반응은 약간 발열반응이었으며, 균일 용액이 수득하였다.
이 용액을 분석하여, 테트라키스-2-에틸헥속시티타늄의 디(2-에틸헥실)아민 착화합물임을 밝혀내었다.
이 용액을 시료 T-1의 제조에서 사용한 동일 탄화수소 용매에 용해시켜, 3중량% 용액(T-4)을 수득하였다.
(e) 시료 T-5
284g(1몰)의 상기 사용한 동일 테트라이소프로폭시티타늄에 80g(1몰)의 n-부탄올을 서서히 가하여, 균일한 용액을 수득하였다.
이 용액을 분석하여, 부생물인 이소프로판올을 함유하는 트리이소프로폭시모노부톡시티타늄의 용액임을 확인하였다.
이 용액을 시료 T-1의 제조에서 사용한 동일 탄화수소 용매에 용해시켜, 5중량%용액(T-5)을 수득하였다.
(f) 시료 T-6
완전 가수분해시 발생하는 알코올중 73.5% (티타늄원자당 이소프로폭시수 : 2.63)가 이소프로판올이고, 이산화티타늄을 기준으로 하여 37.5%의 티타늄을 함유하는 426g(Ti 원자 1몰, 치환 가능한 이소프로폭시기 5.2몰)의 이소프로폭시타튬 중합체(A-10 : Nippon Soda Co., Ltd. 제조) 에 325g(2.5몰)의 2-에틸헥산올을 가하여, 균일한 용액을 수득하였다.
부생물인 이소프로판올을 증류제거한 후, 용액을 분석하였다. 그 결과, 티타늄 원자당 2-에틸헥속시 및 이소프로폭시수가 각기 1.2몰 및 1.3몰임을 밝혀내었다.
35g의 상기 반응 혼합물을 1,000g의 상술한 동일 탄화수소용매에 용해시켜, 시료 T-6을 수득하였다.
(g) 시료 T-7
완전 가수분해시 발생하는 모든 알코올이 n-부탄올이고, 이산화티타늄을 기준으로 하여 31.2%의 티타늄을 함유하는 35g의 부톡시티타늄 중합체(B-10 : Nippon Soda Co., Ltd 제조)를 1,000g의 상술한 동일탄화수소 용매에 용해시켜, 시료(T-7)를 수득하였다.
(2) 도장표면의 처리 및 평가
(a) 도장표면의 처리
JIS k-5400에 따라 아크릴멜라민 수지로 도장된 백색 및 흑색의 자동차용 철판(300mm×450mm)을 페이스트 화합물(미세품 : Wilson Co. 제조)로 연마하여 손상시켜, 사용중인 자동차의 도장판과 유사한 40∼50의 광택도로 조정하였다.
상술한 각 시료를 이들 도장판에 도포시키고, 25℃에서 24시간동안 건조시킨 후, 천으로 닦아내었다.
(b) 오염 시험
아세틸렌 블랙(XC-550-0.1% : Denki Kagaku Kogyo K.K. 제조)을 상기 제(1)항에서 사용한 탄화수소 용매에 분산시켜 제조한 오염제를 상술한 각 표면-도장판에 분무하였다. 이어서, 판을 70℃에서 30분동안 방치한 후 닦아내었다. 이와 같은 공정을 3회 반복하였다.
비교용으로, 상기 공정을 통상의 왁스를 사용하여 실시하였다.
판의 광택도는 20 그로스 메타(20 gross meter : Murakami Shikisai Kenkysho 제조)를 사용하여 오염처리 전후에 측정하였다.
표 3에 그 결과를 도시한다.
(c) 물적가의 접촉각 측정
(a)항에 기재된 각 표면-처리판에 피펫을 통하여 물을 적가하고, 접촉각을 콘텍트 앵글 메타(contact angle, CA-D : Kyowa Co, Ltd. 제조)를 사용하여 측정하였다.
표 3에 그 결과를 도시한다.
[표 3]
Figure kpo00004
(3) 실질 시험
백색-도장자동차(Nissan Moter Co., Ltd. 제조)4대를 준비하였다. 그중 3대를 제(2)항에 기재된 바와 동일한 방식으로 각기 상기 제(1)항에서 제조한 시료 T-1, T-4 및 통상으로 왁스로 도포시키고, 88일간의 주행테스트를 실시하였는데, 그 기간중 25일간은 우천에서 주행하였다.
주행테스트 전후 및 주행후 천으로 오염을 닦아낸 후의 자동차의 광택도를 상기 제(2)항에서 사용한 동일 측정기를 사용하여 측정하였다.
표 4에 그 결과를 도시한다.
[표 4]
Figure kpo00005
Ⅲ. Al, Ta 또는 Nb의 혼합물 시스템 또는 알콕시드
(1) 도장표면 처리제의 제조
(a) 시료 A-1
1.5중량부의 테트라에톡시실란 및 1.5부의 테트라키스(2-에틸헥속시)티타늄을 탄화수소 용매(Exxsol D 100-140 : Exxon Chemical Co., Ltd. 제조)에 용해시켜, 상기 금속 알콕시드의 3중량%용액(A-1)을 수득하였다.
(b) 시료 A-2
2중량부의 테트라키스(2-에틸헥속시)실란 및 1중량부의 테트라(n-데칸옥시)티타늄을 시료 A-1의 제조에서 사용한 동일 용매에 용해시켜, 3중량%용액(A-2)을 수득하였다.
(c) 시료 A-3
1.5중량부의 헥사키스(2-에틸헥속시)디실록산 및 1.0중량부의 테트라(n-데칸옥시)티타늄을 10 : 90중량비로 이소프로판올 및 n-헵탄을 함유하는 용매 혼합물에 용해시켜, 2.5중량%용액(A-3)을 수득하였다.
(d) 시료 A-4
2중량부의 에틸실리케이트 농축물(Ethyl silicate 40 : Tama Chemical Co., Ltd 제조)및 1.0중량부에 테트라헥속시티타늄을 시료 A-1의 제조에서 사용한 동일 용매에 용해시켜, 3중량%용액(A-4)을 수득하였다.
(e) 시료 A-5
3중량부의 테트라에톡시실란 및 1.5중량부의 펜타티탄옥산부톡시드를 시료 A-3의 제조에서 사용한 동일 용매혼합물에 용해시켜, 4.5중량%용액(A-5)을 수득하였다.
(f) 시료 A-6
1.5중량부의 펜타티탄옥산부톡시드를 1.5중량부의 펜타티탄옥산-2-에틸헥속시드로 대체한 것외에는 시료 A-5의 제조방법을 따라서, 4.5중량%용액(A-6)을 수득하였다.
(g) 시료 A-7
1.5중량부의 상술한 동일 에틸실리케이트 농축물 및 1.5중량부의 테트라(n-부톡시)지르코늄을 시료 A-1의 제조에서 사용한 동일 용매에 용해시켜, 3중량%용액(A-7)을 수득하였다.
(h) 시료 A-8
1.5중량부의 상기 사용한 동일 에틸실리케이트 농축물, 1.0중량부의 테트라(n-부톡시)지르코늄 및 0.5중량부의 테트라키스(2-에틸헥속시)티타늄을 시료 A-1의 제조에서 사용한 동일 용매에 용해시켜, 3중량%용액(A-8)을 수득하였다.
(i) 시료 A-9
1.5중량부의 상술한 동일 에틸실리케이트 농축물 및 1.5중량부의 트리이소프로폭시알루미늄을 시료A-1의 제조에서 사용한 동일 용매에 용해시켜, 3중량%용액(A-9)을 수득하였다.
(j) 시료 A-10
2중량부의 테트라에톡시실란 및 1중량부의 펜타이소프로폭시탄탈룸을 시료 A-1의 제조에서 사용한 동일 용매에 용해시켜, 3중량%용액(A-10)을 수득하였다.
(k) 시료 A-11
2중량부의 테트라에톡시실란 및 1중량부의 펜타에톡시니오븀을 시료 A-1의 제조에서 사용한 동일 용매에 용해시켜, 3중량%용액(A-11)을 수득하였다.
(i) 시료 A-12
5부의 테트라에톡시실란, 0.7부의 물 및 0.6부의 이소프로판올을 함께 혼합하였다. 이어서, 2부의 테트라부톡시지르코늄 및 0.3부의 트리데칸올을 함유하는 혼합물을 이에 가하였다. 추가로, 25부의 실리콘 오일(KF 96L : The Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제조) 및 75부의 실리콘 오일(KF 994 : The Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 제조)을 함유하는 혼합물을 이에 가하여, 7중량%용액(A-12)을 수득하였다.
(m) 시료 A-13
3부의 테트라메톡시실란, 0.2부의 물 및 0.6부의 에탄올을 함께 혼합하였다. 이어서, 3부의 테트라(2-에틸헥속시)지르코늄 및 0.5부의 데칸올을 함유하는 혼합물을 이에 가하였다. 추가로, 탄화수소 용매(Exxsol D 100-140 : Exxon Chemical Co., Ltd. 제조)를 이에 가하여, 6중량%용약(A-13)을 수득하였다.
(N) 시료 A-14
2부의 에틸실리게이트 농축물(Ethyl silicate 40 : Tama Chemical Co., Ltd. 제조). 0.1부의 물 및 0.5부의 부탄올을 함께 혼합하였다. 이어서, 2부의 테트라데칸옥시지르코늄 및 0.2부의 도데칸올을 함유하는 혼합물을 이에 가하였다. 추가로, 실리콘 오일(KF 994 : 상기 참조)의 혼합물을 이에 가하여, 4중량%용액(A-14)을 수득하였다.
(o) 시료 A-15
3부의 테트라에톡시실란, 0.2부의 물 및 0.5부의 에탄올을 함께 혼합하였다. 이어서, 2부의 테트라부톡시지르코늄, 0.5부의 테트라(에틸헥속시)티타늄 및 0.5부의 트리데칸올을 함유하는 혼합물을 이에 가하였다. 이와 같이 수득한 혼합물을 100부의 탄화수소 용매(Exxsol D 100-140 : Exxon Chemical Co., Ltd. 제조)에 용해시켜, 5.5중량%용액(A-15)을 수득하였다.
(p) 시료 A-16
3부의 테트라메톡시실란, 0.1부의 물 및 0.8부의 이소프로판올을 함께 혼합하였다. 이어서, 2부의 테트라(2-에틸헥속시)지르코늄, 0.1부의 테트라(2-에틸헥속시)티타늄 및 0.5부의 트리데칸올을 함유하는 혼합물을 이에 가하였다. 추가로, 25부의 실리콘 오일 KF 96L(상기참조)및 75부의 실리콘 오일 KF 994(상기참조)의 혼합물을 이에 가하여, 3중량%용액(A-16)을 수득하였다.
(q) 시료 A-17
상술한 2부의 동일 에틸실리케이트 농축물, 2부의 물 및 0.5부의 부탄올을 함께 혼합하였다. 이어서, 3부의 테트라데칸옥시지르코늄, 0.5부의 테트라헥속시티타늄 및 0.5부의 데칸올을 함유하는 혼합물을 이에 가하였다. 이와 같이 수득한 혼합물을 10 : 90의 중량비로 이소프로판올 및 n-헵탄을 함유하는 용매혼합물에 용해시켜, 4중량%용액(A-17)을 수득하였다.
(r) 시료 A-18
5중량부의 TOZ를 4중량부의 TOT와 혼합하였다. 이어서, 1.5중량부의 생성 혼합물을 시료 A-1의 제조에서 사용한 동일 용매에 용해시켜, 농도 약 1.5중량%의 시료 (A-18)를 수득하였다.
(s) 시료 A-19
1.5중량부의 테트라(n-데탄옥시)지르코늄 및 1.5중량부의 테트라키스(2-에틸헥속시)티타늄을 시료 A-1의 제조에서 사용한 동일한 용매에 용해시켜, 3중량%용액(A-19)을 수득하였다.
(t) 시료 S-1
2.0중량부의 트리이소프로폭시알루미늄을 시료 A-1의 제조에서 사용한 동일 용매에 용해시켜, 2.0중량%용액(S-1)을 수득하였다.
(u) 시료 S-2
1중량부의 펜타이소프로폭시탄탈룸을 시료 A-1의 제조에서 사용한 동일 용매에 용해시켜, 1중량%용액(S-2)을 수득하였다.
(v) 시료 S-3
1중량부의 펜타에톡시니오븀을 시료 A-1의 제조에서 사용한 동일 용매에 용해시켜, 1중량%용액(S-3)을 수득하였다.
(2) 도장표면의 처리 및 평가
(a) 도장표면의 처리
JIS k-5400에 따라서 아크릴멜라민 수지로 도장된 백색 및 흑색의 자동차용 철판(300mm×450mm)을 페이스트 화합물(미세품 : Wilson Co. 제조)로 연마하여 손상시켜, 사용중인 자동차의 도장판과 유사한 40∼50의 광택조로 조정하였다.
상술한 각 시료를 이들 도장판에 도포시키고, 25℃에서 24시간동인 건조시킨후, 천으로 닦아내었다.
(b) 오염 시험
아세틸렌블랙(XC-550-0.1% : Denki Kagaku Kogyo K.K. 제조)을 상기 제(1)항에서 사용한 탄화수소 용매에 분산시켜 제조한 오염제를 상술한 각 표면-도장판에 분무하였다. 이어서, 판을 70℃에서 30분동안 방치한 후 닦아내었다. 이와 같은 공정을 3회 반복하였다.
비교용으로, 상기 공정을 통상의 왁스를 사용하여 실시하였다.
판의 광택도는 20그로스 메타(20gross meter : Murakami Shikisai Kenkysho 제조)를 사용하여 오염처리 전후에 측정하였다.
표 5에 그 결과를 도시한다.
(c) 물적가의 접촉각 측정
(a)항에 기재된 각 표면-처리판에 피펫을 통하여 물을 적가하고, 접촉각을 콘텍트 앵글 메타(contact angle meter, CA-D : Kyowa Co., Ltd. 제조)를 사용하여 측정하였다.
표 5에 그 결과를 도시한다.
[표 5]
Figure kpo00006
(3) 실질시험
백색-도장자동차(Nissan Motor Co., Ltd. 제조) 4대를 준비하였다. 그중 3대를 제(2)항에 기재된 바와 동일한 방식으로 각기 상기 제(1)항에서 제조한 시료 A-1, A-3, A-6, A-7, A-12∼17 및 통상의 왁스로 도포시키고, 88일간의 주행테스트를 실시하였는데, 그 기간중 25일간을 우천에서 주행하였다.
주행테스트 전후 및 주행후 천으로 오염을 닦아낸 후의 자동차의 광택도를 상기 제(2)항에서 사용한 동일측정기를 사용하여 측정하였다.
표 6에 그 결과를 도시한다.
[표 6]
Figure kpo00007
[산업상의 이용 가능성]
상기 실시예들은 본 발명의 도장표면 처리제로 처리된 도장표면이 통상의 왁스로 처리된 표면보다 더 높은 광택도를 지님을 입증한다. 또한, 오염 처리 시험 후에 전자는 단순히 오염을 닦아냄에 의하여 쉽게 세정될 수 있다.
더욱이, 지방족 아민을 함유하는 도장표면 처리제(표 3의 실시예 1∼4참조)로 처리한 도장표면이 지방적아민을 함유하지 않는 것에 비하여 작은 접촉각을 보이는데, 이로써 전자가 오염의 응집을 억제하는 효과를 보임을 알 수 있다.
또한, 실질 시험을 본 발명의 도장 표면 처리제로 처리된 도장표면이 통상의 왁스로 처리되거나 처리되지않은 경우에 비하여 거의 오염되지 않음을 입증한다. 더욱이, 전자의 오염은 단순히 닦아냄에 의해서 쉽게 제거될 수 있다.
따라서, 도장표면의 광택도를 증가시키고 이를 오염으로부터 보호하는 두드러진 효과를 지닌 도장표면 처리제를 제공하는 본 발명은 본 분야에서 특히 유용하다.

Claims (7)

  1. 하기 일반식(I)의 금속 알콕시드, 평균축합도 2∼10인 그의 단일 중합체 및 평균축합도 2∼10인 그의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 물질을 함유함을 특징으로 하는 도장표면 처리제.
    Figure kpo00008
    [상기식에서 M은 주기율표의 Ⅲb족, Ⅳ족 및 Va족에 속하는 금속원자로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의, 단 Si를 함유하는 경우에는 2종이상의 금속원자를 나타내고; R은 탄소수 1∼22의 직쇄 또는 측쇄를 갖는 포화 또는 불포화의 지방족 탄화수소기로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 기를 나타내며; n은 상기 금속원자의 원자기에 상당하는 수이다.]
  2. 제1항에 있어서, 일반식(I) 의 M이, Al, Ga, In, Si, Ti, Zr, Ta 및 Nb로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의, 단, Si를 함유하는 경우에는 2종이상의 금속원자를 나타냄을 특징으로 하는 도장표면 처리제.
  3. 제1항에 있어서, Zr(OR)4,Ti(OR)4및 Si(OR)4로 이루어진 군에서 선택된 적어도 2개의 물질들 및/또는 그들의 단일중합체 및 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1개의 물질을 함유함을 특징으로 하는 도장표면 처리제.
  4. 제3항에 있어서, 용매가 탄소수 1∼20의 알코올계 용매와 실리콘 오일 또는 탄화수소계 용매와의 혼합용매임을 특징으로 하는 도장표면 처리제.
  5. 제1항에 있어서, 치환체 OR수의 10∼100%가 OR1(식중, R1은 탄소수 4∼22의 직쇄 또는 측쇄를 갖는 포화 또는 불포화의 지방족 탄화수소기를 나타낸다) 및 치환체 OR수의 90∼0%가 OR2(식중, R2은 탄소수 1∼4의 직쇄 또는 측쇄를 갖는 포화탄화수소기를 나타낸다)인 Ti 및/또는 Zr의 테트라알콕시드 및/또는 평균축합도 2∼10인 그의 중합체를 함유함을 특징으로 하는 도장표면 처리제.
  6. 제5항에 있어서, Ti 및/또는 Zr의 테트라알콕시드 및/또는 그의 중합체가 테트라알콕시티타늄 및/또는 그의 중합체이고, 추가로 지방족 아민류를 함유함을 특징으로 하는 도장표면 처리제.
  7. 제1항에 있어서, 치환체 OR의 R이 탄소수 1∼10의 직쇄 또는 측쇄를 갖는 알킬기인 테트라알콕시실란 및/또는 평균 축합도 2∼10인 그의 중합체를 함유함을 특징으로 하는 도장표면 처리제.
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