WO2016171485A1 - 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트 및 그의 제조방법 - Google Patents

친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트 및 그의 제조방법 Download PDF

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WO2016171485A1
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tarpaulin
substrate
polyolefin
weather resistance
resin
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PCT/KR2016/004148
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서승민
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주식회사 원풍
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    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00

Definitions

  • the present invention relates to a photocatalyst sheet having improved hydrophilicity, antifouling property, and weather resistance, which is used as an industrial material, and a manufacturing method thereof;
  • the present invention relates to a photocatalyst sheet for the purpose of improving hydrophilicity, antifouling property, and weather resistance, and a method of manufacturing the same, wherein antistatic properties do not deposit contaminants such as dust in the air, and water droplets do not form on the surface of the substrate due to the hydrophilization property.
  • the present invention relates to a photocatalyst sheet having improved hydrophilicity, antifouling property, and weather resistance, and a method of manufacturing the same, which are capable of easily removing contaminants deposited by forming a thin water film.
  • the hydrophilicity is improved, the antifouling performance of the photocatalyst sheet of the present invention composed of a tarpaulin substrate or a synthetic resin film substrate used as an industrial material is excellent, and the weather resistance is also enhanced, so that it does not discolor when exposed to the outdoors for a long time;
  • the present invention relates to a photocatalyst sheet having improved hydrophilicity, antifouling property, and weather resistance, and a method of manufacturing the same.
  • city fumes, dust and clay particles, and combustion products that float in the air are naturally deposited on various types of substrates such as glass, plastic, metal, and tarpaulin on sunny days. It is washed by rainwater along the falling rain to flow the surface of the substrate so that contaminants adhere to the surface of the substrate along the path of the rainwater.
  • the roof sheet 300 composed of the layer 304 "synthetic polymer roof sheet having improved stain resistance and weather resistance" is used, and the waterproof performance of the roofing material as well as durability (wear resistance), weather resistance, and heat resistance performance are partially improved.
  • the antifouling performance (pollution resistance) due to lack of hydrophilicity is lowered and is not satisfactory level.
  • the surface treatment agent layer 304 composed of a mixture of fluorocarbon resin and acrylic resin is coated on the upper surface of the adhesive layer 303, the bonding strength is reduced, and the roof sheet is heated at the outside when the roof sheet 300 is hot-bonded. Bonding operation of the sheet 300 is difficult, and the problem that the roof sheet 300 is separated to the outside of the roof material is occurring;
  • the industrial material composed of the substrate of the prior art tarpaulin or resin film lacks hydrophilicity, so that city smoke, dust and clay particles, combustion products, etc. floating in the air deposited on the product surface are exposed to rain or cleaning water. Problems that are not removed cleanly;
  • Antifouling and weather resistance properties are also lowered; Workability due to the construction and lamination of a plurality of layers is significantly lowered and manufacturing costs are increased; Problems are occurring.
  • photocatalyst sheet of the present invention having improved hydrophilicity, antifouling property and weather resistance, and a method for producing the same;
  • the anti-fouling performance of the photocatalyst sheet of the present invention composed of a base material of a tarpaulin or a synthetic film used as an industrial material by improving hydrophilicity is excellent, and weather resistance is also enhanced, so that it does not discolor when exposed to the outdoors for a long time;
  • the above problem is solved by providing a "photocatalyst sheet having improved hydrophilicity, antifouling property, and weather resistance and its manufacturing method" composed of a substrate of a tarpaulin or synthetic resin film, a primer layer, and a photocatalyst layer of the present invention.
  • the antifouling performance of the photocatalyst sheet of the present invention composed of a base material of a tarpaulin or a synthetic resin film by improving hydrophilicity is excellent;
  • Weather resistance is also enhanced to prevent discoloration even when exposed to the outdoors for a long time;
  • FIG. 1 is a reference perspective view showing a synthetic polymer roof sheet which is an industrial material of the prior art
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing an exploded photocatalyst sheet composed of a tarpaulin substrate of the present invention
  • Figure 3 is an exploded perspective view showing an exploded photocatalyst sheet composed of a synthetic resin film substrate of the present invention
  • Figure 4 and Figure 5 is a flow-sHEET showing a step-by-step manufacturing method of the present invention advertising material.
  • composition and weight ratio of the layer which comprise this invention are not limited only as a numerical value
  • the photocatalyst sheet having improved hydrophilicity, antifouling property, and weather resistance of the present invention having improved hydrophilicity, antifouling property, and weather resistance of the present invention
  • compositions and the weight ratio of the appropriate composition to enhance the bonding strength between the substrate, the primer layer and the photocatalyst layer it is further embodied in the embodiment of the present invention; It is clear that this is not just a numerical limitation.
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing an exploded photocatalyst sheet composed of a tarpaulin substrate of the present invention
  • Figure 3 is an exploded perspective view showing an exploded photocatalyst sheet composed of a synthetic resin film substrate of the present invention
  • 4 and 5 is a flow-sheet showing the manufacturing method of the present invention advertising material step by step.
  • the photocatalyst sheet 100 having improved hydrophilicity, antifouling property, and weather resistance which is used as an industrial material having improved hydrophilicity, antifouling property, and weather resistance;
  • tarpaulin in which a polyolefin film processed with polyolefin resin (TPO) is laminated on a tarpaulin fabric made of polyester textile paper or polypropylene textile paper;
  • TPO polyolefin resin
  • PVC vinyl chloride resin
  • TPO polyolefin resin
  • PTFE ethylene tetrafluoride
  • a photocatalyst layer 30 coated on the primer layer 20 a titanium alkoxide: strong acid: water in a molar ratio of 1: 0.15 to 0.5: 10 to 100, respectively; It consists of.
  • PTFE TARPAULIN coated with ethylene tetrafluoride (PTFE) sol (PTOL) on polyester fabric paper or tarpaulin fabric made of glass fiber:
  • TPO TARPAULIN phosphorus substrate 10 on which a thermoplastic polyolefin (THERMO PLASTIC POLYOLEFIN: T.P.O) film is laminated on a tarpaulin fabric made of polyester textile paper or polypropylene textile paper;
  • THERMO PLASTIC POLYOLEFIN T.P.O
  • a synthetic resin film composed of one resin selected from vinyl chloride resin (PVC), polyolefin resin (THERMO PLASTIC POLYOLEFIN (TPO), and ethylene tetrafluoride resin (PTFE), which is a substrate (10 ') having a thickness of 0.1 to 2.0 mm. It consists of the base material (10, 10 ') of.
  • PVC vinyl chloride resin
  • TPO polyolefin resin
  • PTFE ethylene tetrafluoride resin
  • the base material 10 of the polyolefin (THERMO PLASTIC POLYOLEFIN: TPO) tarpaulin,
  • thermoplastic polyolefin resin In the case of a tarpaulin fabric made of polyester fabric paper, a polarity is imparted to the thermoplastic polyolefin resin due to the lack of polarity due to the intrinsic properties of the thermoplastic polyolefin resin to the upper portion of the polyester fabric paper or the lower portion of the thermoplastic polyolefin (TPO) film.
  • TPO thermoplastic polyolefin
  • the polypropylene fabric paper and the thermoplastic polyolefin (T.P.O) film of the laminated structure excluding the adhesive are composed of a substrate 10, which is a TPO tarpaulin, in a laminated structure.
  • PVC vinyl chloride resin
  • TPO polyolefin resin
  • PTFE ethylene tetrafluoride resin
  • the base material 10 ' which is a synthetic resin film processed with the resin of 1 sort selected.
  • PTFE polyethylene tetrafluoride
  • the primer layer 20 is;
  • the polar layer of the primer layer 20 is imparted by the composition containing a large amount of fluorine resin in the range of 10 to 30% by weight, so that the substrate 10 or the vinyl chloride resin (PVC tarpaulin or PTFE tarpaulin, TPO tarpaulin) Bonding strength is enhanced during coating on the outside of the substrate 10 ', which is a synthetic resin film composed of PVC or polyolefin resin (TPO) and ethylene tetrafluoride (PTFE), and a photocatalyst layer coated on the outside of the primer layer 20 ( 30) also has a strong bonding composition,
  • Fluorine resin and acrylic resin are easily dissolved in solvent methyl ethyl ketone and dimethyl formamide, improving workability,
  • the finished product is composed of a primer layer 20 of the configuration further enhanced the durability and weather resistance properties of the photocatalyst sheet 100.
  • the photocatalyst layer 30 is;
  • Titanium alkoxide Ti-Alkoxide; Ti (OC nH2n + 1) 4): Strong acid (HNO3, HCl): Water is mixed in a molar ratio of 1: 0.15 to 0.5: 10 to 100, respectively, the titanium alkoxide and strong acid in the water Injecting the mixture at the same time to form a mixed solution, by stirring the mixture, it is composed of a photocatalytic layer 30 of anatase-type transparent titanium dioxide dispersion that can be coated at room temperature,
  • a sol in which at least one of zirconium acetate (Zr (CH 3 COO) 2) or zirconium chloride (Zirconium cloride: ZrCl 4) or silica (SiO 2) is dispersed is 0.05 per mole of the titanium alkoxide.
  • contaminants such as dust in the air are not deposited by the antistatic property, and a thin water film is formed on the surface of the photocatalytic sheet 100 of the present invention by the hydrophilization property, thereby forming a thin water film, thereby improving hydrophilicity and ,
  • the contaminants deposited on the surface of the photocatalyst sheet 100 of the present invention by rain or water during cleaning are easily removed, thereby improving the antifouling property.
  • the weather resistance is further enhanced, and is composed of the photocatalytic layer 30 having a structure in which the surface of the photocatalyst sheet 100 of the present invention does not discolor even when exposed to the outdoors for a long time.
  • thermoplastic polyolefin (T.P.O) film used as the substrate (10, 10 ');
  • thermoplastic polyolefin resin containing 10 to 30% by weight of polypropylene (PP) and 55 to 65% by weight of polyethylene (PE) And;
  • UV-protective bis sebaceate-based UV Stabilizer As an additive, 0.1 to 2.0% by weight of UV-protective bis sebaceate-based UV Stabilizer, and phenolite processing star of phosphite and hydroxylamine-based antioxidants It is composed of 0.1 to 1.5% by weight of phenol free processing Stabilizer, 0.1 to 1.5% by weight of monoglyceride antistatic agent.
  • Or may be composed of a laminated laminated substrate 10 in the order of lamination of a polyolefin (T.P.O) film, a polypropylene woven paper, a polyolefin (T.P.O) film;
  • a polyolefin (T.P.O) film a polypropylene woven paper, a polyolefin (T.P.O) film;
  • the base material 10 which is a synthetic resin film processed with the vinyl chloride resin (PVC) or polyolefin resin (TPO), ethylene tetrafluoride (PTFE),
  • Substrates 10 and 10 composed of only substrates 10 and 10 'and photocatalytic layer 30 in which the primer layer 20 is excluded, or in a laminate structure in which the photocatalytic layer 30 is excluded.
  • the primer layer 20 It may be composed of a photocatalyst sheet 100 with improved hydrophilicity, antifouling properties, weather resistance.
  • the photocatalyst sheet 100 having improved hydrophilicity, antifouling property, and weather resistance which is used as an industrial material having improved hydrophilicity, antifouling property, and weather resistance, is manufactured by the manufacturing method of the following steps S1 to S4. 2 and FIG. 3)
  • S1 step preparing the substrate (10, 10 ') and the primer layer composition, photocatalyst layer composition which is a tarpaulin or synthetic resin film
  • Titanium alkoxide Strong acid: Water are mixed at a molar ratio of 1: 0.15 to 0.5: 10 to 100, respectively, and titanium alkoxide and strong acid are simultaneously injected into the water to generate a mixed solution, and then the mixed solution is heated at a temperature of 100 ⁇ 20 ° C. After stirring for 4-8 hours,
  • a binder As a binder, a solid containing 10 ⁇ 5 of sol in which at least one of zirconium acetate or zirconium chloride or silica is dispersed is added at a molar ratio of 0.05 to 2.0 per mole of the titanium alkoxide, and restirred at room temperature for 10 to 20 minutes.
  • a photocatalytic layer composition in the range of%
  • the primer layer composition 20 prepared in the step S1 loaded on the bath 230 is distributed in the outside of the substrate 10, 10 '5-10 g After coating at / m 2, transfer to the chamber 240 at a feed rate of 10 to 20 m / min, dried for 40 to 80 seconds at a chamber temperature of 90 to 120 °C, to produce a primer layer 20
  • the substrate 10, 10 'coated with the primer layer 20 is transferred to the secondary gravure coating roll, and 50 to 70 meshes having 50 to 70 intaglio grooves for adjusting the coating thickness within 1 inch of the gravure coating roll.
  • MESH on the coating roll
  • the photocatalytic layer composition prepared in the step S1 loaded on the bath 250 is coated with a distribution amount of 20 to 30 g / m 2 on the outside of the substrate 10, 10 ', and a transfer speed of 5 to 10 m / Min is transferred to the chamber 260, dried at a chamber temperature of 80 to 110 °C for 50 to 90 seconds, a photocatalyst layer 30 is produced
  • the substrates 10 and 10 'coated with the photocatalytic layer 30 are transferred to the surface embossing unit 270, and the matt emboss roll presses the outer surface of the photocatalytic layer 30 to the surface to form a cooling roll 280. After being transferred and cooled for 60 to 120 seconds at a cooling roll temperature of 10 to 20 ° C., it is wound by a winder 290 to produce a photocatalyst sheet 100 that is a finished product.
  • thermoplastic polyolefin (T.P.O) film used as the substrate (10, 10 ');
  • polyolefin resin containing 10 to 30% by weight of polypropylene (PP) and 15 to 25% by weight of polyethylene (PE), containing 55 to 65% by weight of rubber And;
  • a sunscreen Bis sebaceate-based UV Stabilizer 0.1 to 1.5% by weight of an antioxidant phosphite & hydroxylamine-based Phenol free processing Stabilizer, and 0.1 to 1.5% by weight of an antistatic agent, Monoglyceride;
  • the mixture blended into the Bunbari mixer 211 and mixed for 5 minutes at 140 to 160 ° C. was transferred to the mixing roll 212 at a preheating temperature of 140 to 160 ° C., followed by kneading for 2 minutes at the first 140 to 160 ° C., and then the preheating temperature. Transfer to warming roll 213 at 140 to 160 ° C., kneading at secondary 140 to 160 ° C.
  • the manufacturing method with enhanced durability and weather resistance properties of the photocatalyst sheet 100 is a finished product
  • Consists of the base material 10 a synthetic resin film processed from TPO tarpaulin or PTFE tarpaulin, polyolefin resin (TPO), and ethylene tetrafluoride (PTFE).
  • TPO polyolefin resin
  • PTFE ethylene tetrafluoride
  • the composition containing a large amount of fluorine resin 10 to 30% by weight the polarity of the primer layer 20 is imparted to enhance the bonding strength during coating on the outside of the substrate (10, 10 '), the outside of the primer layer
  • the photocatalyst layer 30 coated on the manufacturing method also has a stronger bonding force
  • Fluorine and acrylic resins are easily dissolved in solvents such as methyl ethyl ketone and dimethylformamide to improve workability.
  • Antifouling property is also enhanced by easily removing contaminants deposited on the surface of the photocatalyst sheet 100 by rain or water during cleaning,
  • the weather resistance is further enhanced, and the method of manufacturing the photocatalytic layer 30 is configured such that the surface of the photocatalyst sheet 100 of the present invention does not discolor even when exposed to the outdoors for a long time; It is composed.
  • the primer layer 20 coated with the primer layer 20 of the step S2 is re-coated gravure in the same manner as the step S2, and the primer layer 20 is formed on the outside of the primer layer 20 that is primarily produced. ) May further comprise a method for producing a photocatalyst sheet having improved hydrophilicity, antifouling property, and weather resistance;
  • the method may include a method of manufacturing a photocatalyst sheet having hydrophilicity, antifouling property, and weather resistance, comprising S1, S3, and S4 steps;
  • the manufacturing method excluding the photocatalytic layer 30 of the step S3, it may be composed of a method of producing a photocatalyst sheet having improved hydrophilicity, antifouling property, and weather resistance, consisting of steps S1, S2, and S4;
  • the intaglio grooves (MESH) of the gravure coating roll of the primer layer 20 of the S2 step and the photocatalytic layer 30 of the S3 step are deformable within the range of 50 to 150MESH depending on the purpose of use, hydrophilicity and antifouling property.
  • it may be composed of a method for producing a photocatalyst sheet having improved weather resistance.
  • PTFE ethylene tetrafluoride resin
  • a primer layer composition having a viscosity of 420 mPas and a solid content of 14.8% of a composition in which 45% by weight of methyl ethyl ketone as a solvent and 25% by weight of dimethylformamide are mixed in 20% by weight of fluororesin and 10% by weight of acrylic resin;
  • Titanium alkoxide Strong acid: water is mixed in a molar ratio of 1: 0.3: 35, respectively, and the titanium alkoxide and strong acid are simultaneously injected into the water to form a mixed solution, and then the mixed solution is stirred at a temperature of 100 °C for 6 hours,
  • the photocatalyst layer composition of 13.5% of solid content which adds the sol in which silica was disperse
  • the thickness of 1.8 mm substrate 10 the distribution amount 10g / m2 coated on the outside of the substrate 0.2mmmm primer layer 20, the distribution amount of 25g / m2 the outside of the substrate
  • a photocatalyst sheet 100 having a total thickness of 2.5 mm having a thickness of 0.5 mm mm photocatalytic layer 30 coated on the laminate was prepared;
  • the main physical property results are shown in Table 1.
  • T.P.O thermoplastic polyolefin
  • the thickness of 1.8 mm substrate 10 the distribution amount 10g / m2 coated on the outside of the substrate 0.2mmmm primer layer 20, the distribution amount of 25g / m2 the outside of the substrate
  • a photocatalyst sheet 100 having a total thickness of 2.5 mm having a thickness of 0.5 mm mm photocatalytic layer 30 coated on the laminate was prepared;
  • the main physical property results are shown in Table 1.
  • a vinyl chloride resin (PVC) tarpaulin having a thickness of 2.5 mm coated with a polyvinyl chloride resin (PVC) was coated on a polyester fabric paper tarpaulin fabric, which is a commercial tent, which is commercially available in the commercially available primer layer and photocatalyst layer. It was purchased, and the main physical property results are shown in Table 1.
  • the surface of the product equipped with the primer layer and the photocatalyst layer of Examples 1 and 2 was strongly pressed with a finger of 19 mm 3M scotch tape, and then strongly peeled to determine whether the surface was peeled off. It judged as follows according to the degree of peeling. When the peeled area is less than 5% of the tape coated area, A is 5 to 20%, B is 20 to 40%, and others are defective. (Comparative Examples 1 and 2 are primer layers and photocatalyst layers. I can't test it
  • the contact angle with water was measured with a contact angle meter (DSA 100, Kruss, Germany). The contact angle was measured 30 seconds after dropping water droplets through the micro syringe on the surface of the sample.
  • the brightness (L * value) was measured, and the difference between the initial brightness and the initial brightness (- ⁇ L *) was used as an index for antifouling adhesion.
  • - ⁇ L * is 0 to 3
  • A is 3 to 5
  • B is 5 to 8
  • C is 8 to 10
  • D is more than 10 to E.
  • KS F 2274 it was allowed to stand for 2000 hours using UV-B lamp at 50 ⁇ 3 °C using accelerated weathering tester (QUV), and then the appearance, such as shape, dimensional change or appearance and color change of coating Observed.
  • the evaluation evaluated weather resistance by the 60 degree inclination gloss retention (%) before and after a test.
  • Examples 1 and 2 which are composed of the substrate 10, the primer layer 20, and the photocatalytic layer 30 of the present invention, have a glossiness of 35, 38 and weather resistance of 93, 94, and Comparative Examples. Glossiness of 1,2 was found to be significantly superior to 11, 20 and weather resistance 68, 47;
  • Examples 1 and 2 of the present invention have a hydrophilicity of 5 ° and 3 °, and excellent hydrophilicity compared to 78 ° and 92 ° of Comparative Examples 1 and 2, in which the photocatalyst layer is not provided, and antifouling (pollution resistance)
  • Examples 1 and 2 were superior to the E grades of Comparative Examples 1 and 2 as the A grade, and the bonding strength (adhesiveness) of the substrate, the primer layer 20, and the photocatalytic layer 30 was excellent. It became.
  • Comparative Example 1 was found to have some problems in use, although the weather resistance is partially satisfied, hydrophilicity, antifouling properties, gloss is significantly reduced;
  • the antifouling performance of the photocatalyst sheet of the present invention which is composed of a base material of a tarpaulin or a synthetic resin film by improving hydrophilicity, is excellent;
  • Weather resistance is also enhanced so that it does not discolor even after long exposure to the outdoors;
  • Bonding between the substrate, the primer layer, and the photocatalytic layer is enhanced

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Abstract

본 발명은, 축광력이 향상된 광고용 소재 및 그의 제조방법에 관한 것으로; 광고 게재물인 실사 인쇄면이 외부에 인쇄 또는 마킹필름(Marking Film)형태로 접합되어 광고용 소재로 사용되는 광고용 소재에 있어서, 특히, 주변에서 흡수된 빛이 외부로 발광되는 발광 시간이 장기화 되고; 휘도가 향상되어, 광고 게재물의 식별력이 증진되며; 내후성과, 난연성, 내이행성 물성이 강화되고; 그의 제조가 용이하여, 작업성이 향상된 구성의; "축광력이 향상된 광고용 소재 및 그의 제조방법에 관한 발명이다."

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 12.05.2016] 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트 및 그의 제조방법
본 발명은, 산업용소재로 사용되는 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트 및 그의 제조방법에 관한 것으로;
친수성 및 방오성, 내후성 향상 등을 위한 목적의 광촉매 시트 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 대전방지특성에 의해 대기중의 먼지와 같은 오염물이 침적되지 않으며, 친수화 특성에 의해 기재 표면이 물방울이 형성되지 않고 얇은 수막을 형성하여 침적된 오염물질을 쉽게 제거 할수가 있는 구성의, 친수성 및 방오성,내후성이 향상된 광촉매 시트 및 그의 제조방법에 관한 것으로,
특히, 친수성이 향상됨으로서 산업용 소재로 사용되는 타폴린 기재 또는 합성수지 필름 기재로 구성된 본 발명 광촉매 시트의 방오성능이 우수하고, 내후성 또한 강화되어 장기간 옥외에 폭로시에도 변색되지 않으며;
또한, 기재와 프라이머층, 광촉매층의 접합력이 강화되고,
공해물질이 미발생되어 환경친화적인 동시에, 재생원료로의 활용이 용이하며,
그의 제조가 용이하여 작업성이 향상된 구성의; 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 배경이 되는 기술에 대하여 설명키로 하며, 본 발명의 배경이 되는 기술은 본 출원인이 선등록 받은, 대한민국 등록특허공보 특허등록 제 10-0820597호(등록일자: 2008.04.02.)로 등록 게재된, ""내오염성 및 내후성을 향상시킨 합성고분자계 지붕시트 및 그 제조방법"에 상세히 기재되어 있으며, 이를 인용하여 발명의 배경이 되는 기술을 기술 및 종래 기술의 추가 문제점을 기술하였다.
일반적으로, 대기 중에 부유하는 도시 매연, 먼지와 점토 입자, 연소 생성물 등이 맑은 날에는 유리, 플라스틱, 금속, 타폴린과 같은 여러 종류의 기재에 자연스럽게 퇴적되며, 이러한 퇴적물이나 대기중에 부유하는 먼지는 내리는 비를 따라 빗물에 의해 씻겨서 기재의 표면을 흐르게 되어 상기 기재의 표면에는 빗물의 경로에 따라 오염 물질이 부착 된다.
따라서, 시간이 지남에 따라 대기 중에 노출된 유리, 플라스틱, 금속, 타폴린과 같은 여러 종류의 기재는 표면의 고유 특성을 잃어버리고, 표면 오염 문제가 심각해지는 상황에 직면하게 된다.
도 1에 도시된바와 같이;
또한, 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 산업용소재로 사용되는, 본 출원인이 선등록받은 특허등록 제 10-0820597호의 기재인 중간층(301)과 상,하부층(302,305), 접착층(303), 표면처리제층(304)으로 구성된 지붕시트(300)인 "내오염성 및 내후성을 향상시킨 합성고분자계 지붕시트"가 사용되어, 지붕재의 방수 성능은 물론 내구성(내마모성)과 내후성, 내열성 성능은 일부 향상되고 있으나,
친수성이 결여됨으로 인한 방오성능(내오염성)이 저하되어 만족할만한 수준은 아니며,
상기 접착층(303)의 상면에 불소수지와 아크릴 수지의 혼합물로 구성된 표면처리제층(304)이 코팅 됨에 의한, 접합력이 저하되어 지붕재의 외부에 상기 지붕시트(300)를 열풍으로 가열 접합시에 지붕시트(300)의 접합작업이 곤란하고, 지붕시트(300)가 지붕재의 외부로 이탈되는 문제점이 발생되고 있으며;
특히, 종래기술의 타폴린 또는 합성수지 필름의 기재로 구성된 산업용소재는 친수성이 결여되어, 제품 표면에 퇴적된 대기 중에 부유하는 도시 매연, 먼지와 점토 입자, 연소 생성물 등이 빗물 또는 청소시의 물에 의하여 깨끗하게 제거되지 않는 문제점과;
방오성과 내후성 물성 또한 저하되며; 다수개의 층으로 구성 및 적층 됨에 의한 작업성이 현저히 저하되고, 제조원가가 상승되는; 문제점이 발생되고 있는 실정이다.
본 발명의, 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트 및 그의 제조방법에 의하여;
종래기술의 타폴린 또는 합성수지 필름의 기재로 구성된 산업용소재의 문제점을 해결 및, 종래기술의 타폴린 또는 합성수지 필름을 기재로 한 산업용소재에 비하여,
특히, 친수성이 향상 됨으로서 산업용 소재로 사용되는 타폴린 또는 합성수지 필름의 기재로 구성된 본 발명 광촉매 시트의 방오성능이 우수하고, 내후성 또한 강화되어 장기간 옥외에 폭로시에도 변색되지 않으며;
또한, 기재와 프라이머층, 광촉매층의 접합력이 강화되고,
공해물질이 미발생되어 환경친화적인 동시에, 재생원료로의 활용이 용이하며,
그의 제조가 용이하여 작업성이 향상된 구성의; "친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트 및 그의 제조방법"을 제공 함을, 본 발명의 목적 및 본 발명의 해결하고저 하는 과제로 한다.
본 발명 구성의, 타폴린 또는 합성수지 필름의 기재와, 프라이머층, 광촉매층으로 구성된, "친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트 및 그의 제조방법"을 제공하여, 상기 과제를 해결코저 한다.
본 발명 구성의, "친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트 및 그의 제조방법"에 인하여;
종래 기술의 타폴린 또는 합성수지 필름의 기재로 구성된 산업용소재의 문제점을 해결 및, 종래기술의 타폴린 또는 합성수지 필름을 기재로 한 산업용소재에 비하여,
특히, 친수성이 향상 됨으로서 타폴린 또는 합성수지 필름의 기재로 구성된, 본 발명 광촉매 시트의 방오성능이 우수한 효과와;
내후성 또한 강화되어 장기간 옥외에 폭로시에도 변색되지 않는 효과와;
기재와 프라이머층, 광촉매층의 접합력이 강화된 효과와;
공해물질이 미발생되어 환경친화적인 동시에, 재생원료로의 재활용이 용이한 효과와;
그의 제조가 용이하여 작업성이 향상된 효과를; 가져오는, 매우 유용한 발명이다.
도 1은 종래기술의 산업용소재인 합성고분자계 지붕시트를 도시한 참고사시도,
도 2는 본 발명 타폴린 기재로 구성된 광촉매 시트를 분해 도시한 분해사시도,
도 3은 본 발명 합성수지필름 기재로 구성된 광촉매 시트를 분해 도시한 분해사시도,
도 4 및 도 5는 본 발명 광고용 소재의 제조방법을 단계적으로 도시한 FLOW-SHEET.
<도면의 주요부호에 대한 설명>
100: 본 발명 광촉매 시트
10,10': 기재
20: 프라이머층
30: 광촉매층
40: 접착층
200: 본 발명 그라비아 코팅설비
210: 언와인더 220: 프라이머코팅부
230, 250; 바스 240, 260: 챔버
270: 표면엠보싱부 280; 냉각롤
290: 와인더
300: 종래 기술 합성고분자계 지붕시트(산업용소재)
301: 중간층(기재)
302: 상부층
303: 접착층
304: 표면처리제층
305: 하부층
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 "친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트 및 그의 제조방법"에 대하여 상세히 설명키로 하며,
본 발명을 구성하는 해당층의 조성물과 중량비는, 단순히 수치로서 한정 기재한 것이 아니며;
본 발명의 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트가,
종래기술의 타폴린 또는 합성수지 필름의 기재로 구성된 산업용소재의 문제점을 해결 및, 종래기술의 타폴린 또는 합성수지 필름을 기재로 한 산업용소재에 비하여, 친수성이 향상 됨으로서 산업용 소재로 사용되는 타폴린 또는 합성수지 필름의 기재로 구성된 본 발명 광촉매 시트의 방오성능이 우수하고, 내후성 또한 강화되어 장기간 옥외에 폭로시에도 변색되지 않으며;
또한, 기재와 프라이머층, 광촉매층의 접합력이 강화되는, 적정 구성의 해당조성물 및 중량비로서, 본 발명의 실시예에 더욱 구체화 되어 있는바; 이는, 단순한 수치 한정에 불과 한 것이 아님을 분명히 한다.
도 2는 본 발명 타폴린 기재로 구성된 광촉매 시트를 분해 도시한 분해사시도이고,
도 3은 본 발명 합성수지필름 기재로 구성된 광촉매 시트를 분해 도시한 분해사시도이며,
도 4 및 도 5는 본 발명 광고용 소재의 제조방법을 단계적으로 도시한 FLOW-SHEET이다.
도 2 및 도 3에 도시된바와 같이,
친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 산업용소재로 사용되는, 본 발명의 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트(100)는;
1) 폴리에스터 직물지 또는 글라스화이버 재질의 타폴린 원단에, 염화비닐수지(PVC) 또는 사불화에틸렌수지(PTFE)가 졸(SOL) 코팅된 타폴린:
또는, 폴리에스터 직물지 또는 폴리프로필렌 직물지 재질의 타폴린 원단에 폴리올레핀수지(TPO)로 가공된 폴리올레핀 필름이 적층된 타폴린:인, 기재(10)로 구성되거나;
또는, 염화비닐수지(PVC), 폴리올레핀수지(TPO), 사불화에틸렌수지(PTFE)중 선택된 1종의 합성수지로 가공된 합성수지필름:인, 기재(10') 및;
2) 상기 기재(10,10')의 상부에 졸(SOL) 코팅된, 불소수지와 아크릴수지에 용제인 메칠에틸케톤, 디메틸포름아미드가 혼입된 프라이머층(20)과;
3) 상기 프라이머층(20)의 상부에 코팅된, 티타늄알콕사이드: 강산: 물이 각각 1: 0.15 내지 0.5: 10 내지 100의 몰비율로 혼합된 광촉매층(30); 으로, 구성된다.
상기 기재(10,10')는;
폴리에스터 직물지 재질의 타폴린 원단에, 염화비닐수지(PVC)가 졸(SOL) 코팅된 염화비닐 타폴린(PVC TARPAULIN):
또는, 폴리에스터 직물지 또는 글라스화이버 재질의 타폴린 원단에, 사불화에틸렌수지(PTFE)가 졸(SOL) 코팅된 사불화에틸렌 타폴린(PTFE TARPAULIN):
또는, 폴리에스터 직물지 또는 폴리프로필렌 직물지 재질의 타폴린 원단에, 열가소성 폴리올레핀(THERMO PLASTIC POLYOLEFIN: T.P.O) 필름이 적층된 폴리올레핀 타폴린(TPO TARPAULIN): 인 기재(10)로 구성되거나;
또는, 염화비닐수지(PVC), 폴리올레핀수지(THERMO PLASTIC POLYOLEFIN: T.P.O), 사불화에틸렌수지(PTFE) 중 선택된 1종의 수지로 구성된 합성수지필름:인 기재(10')로서, 두께 0.1 내지 2.0㎜의 기재(10,10')로 구성된다.
상기 폴리올레핀(THERMO PLASTIC POLYOLEFIN: TPO) 타폴린의 기재(10)는,
폴리에스터 직물지 재질의 타폴린 원단의 경우는, 폴리에스터 직물지의 상부 또는 열가소성 폴리올레핀(T.P.O) 필름의 하부에, 열가소성 폴리올레핀수지 고유물성에 의한 극성결여로 인한 열가소성 폴리올레핀수지에 극성이 부여되어 접착력이 강화된 구성의 불소수지가 함유된 폴리우레탄 접착제가 도포된 적층구성의,
폴리에스터 직물지, 불소수지가 함유된 폴리우레탄 접착제, 열가소성 폴리올레핀(T.P.O) 필름의 적층순으로 구성되며;
폴리프로필렌 직물지 재질의 타폴린 원단의 경우는, 접착제가 배제된 적층구성의, 폴리프로필렌 직물지와 열가소성 폴리올레핀(T.P.O) 필름이 라미네이팅 합지된 구성의, TPO 타폴린인 기재(10)로 구성된다.
또한, 염화비닐수지(PVC) 또는 폴리올레핀수지(TPO),사불화에틸렌수지(PTFE)
중 선택된 1종의 수지로 가공된, 합성수지 필름인 기재(10')로 구성된다.
상기 구성의 기재(10,10')에 의하여;
완제품인 광촉매 시트(100)의 내구성과 내후성 물성이 강화된 구성과,
폴리올레핀(TPO) 타포린 또는 사불화에틸렌(PTFE) 타폴린, 폴리올레핀수지(TPO), 사불화에틸렌수지(PTFE)로 가공된 합성수지필름인 기재(10,10')로 구성(염화비닐/PVC 타폴린, 염화비닐수지로 가공된 합성수지필름은 제외)되어, 공해물질이 미발생되어 환경친화적인 동시에, 재생원료로의 활용이 용이한 구성의 기재(10)로 구성된다.
상기, 프라이머층(20)은;
프라이머층 조성물 100중량%를 기준으로,
불소수지 10 내지 30중량%와 아크릴수지 5 내지 15중량%에, 용제인 메칠에틸케톤 40 내지 45, 디메틸포름아미드 25 내지 30중량%가 혼입된 조성의, 점도 400±100 mPas, 고형분 14.6 ± 0.5중량%, 광택도 25± 5 ∠60°범위의 조성물로, 상기 기재(10,10')의 외부(상부)에 분포량 5 내지 10g/㎡로 졸(SOL) 코팅된 두께 두께 0.05 내지 0.3㎜의 프라이머층(20)으로 구성되며;
특히, 불소수지가 10 내지 30중량%로 다량 함유된 조성에 의하여, 프라이머층(20)의 극성이 부여되어, PVC 타폴린 또는 PTFE 타폴린, TPO 타폴린인 기재(10)또는 염화비닐수지(PVC) 또는 폴리올레핀수지(TPO), 사불화에틸렌수지(PTFE)로 구성된 합성수지필름인 기재(10')의 외부에 코팅시에 접합력이 강화되고, 프라이머층(20)의 외부에 코팅되는 광촉매층(30) 역시 접합력이 강화된 구성과,
불소수지와 아크릴수지가 용제인 메칠에틸케톤과 디메틸포름아미드에 용이하게 용해되어 작업성이 향상된 구성과,
완제품인 광촉매 시트(100)의 내구성과 내후성 물성이 더욱 강화된 구성의 프라이머층(20)으로 구성된다.
상기 광촉매층(30)은;
티타늄알콕사이드(Ti-Alkoxide; Ti(OC nH2n+1 )4 ):강산(HNO3 , HCl):물을 각각 1: 0.15 내지 0.5: 10 내지 100의 몰비율로 혼합하되, 상기 물에 티타늄알콕사이드와 강산을 동시에 주입하여 혼합액을 만든 다음, 상기 혼합액을 교반함으로서, 상온에서도 코팅이 가능한 아나타제형의 투명한 이산화티타늄 분산액인 광촉매층(30)으로 구성되며,
바인더로서, 지르코니움 아세테이트(Zirconium acetate:Zr(CH 3 COO)2 )또는 지르코니움 클로라이드(Zirconium cloride: ZrCl 4 ) 또는 실리카(SiO2 ) 중 하나 이상이 분산된 졸을 상기 티타늄알콕사이드 1몰당 0.05 내지 2.0의 몰비율로 첨가된, 고형분 10 ± 5중량% 범위의 조성물로, 상기 프라이머층(20)의 외부(상부)에 분포량 20 내지 30g/㎡로 졸(SOL) 코팅된 두께 0.1 내지 0.7㎜의 광촉매층(30)으로 구성되며;
특히, 대전방지특성에 의해 대기중의 먼지와 같은 오염물이 침적되지 않으며, 친수화 특성에 의하여 본 발명 광촉매 시트(100)의 표면에 물방울이 형성되지 않고 얇은 수막이 형성되어, 친수성이 향상된 구성 및,
빗물 또는 청소시의 물에 의하여 본 발명 광촉매 시트(100)의 표면에 침적된 오염물질이 용이하게 제거됨으로서 방오성 또한 향상된 구성과,
내후성 또한 더욱 강화되어, 장기간 옥외에 폭로시에도 본 발명 광촉매 시트(100)의 표면이 변색되지 않는 구성의, 광촉매층(30)으로 구성된다.
또한, 상기 기재(10,10')로 사용되는 열가소성 폴리올레핀(T.P.O) 필름은;
폴리올레핀(T.P.O) 필름 조성물 전체를 100 중량%로 기준하여,
폴리프로필렌(PP) 10 내지 30 중량% 및 폴리에틸렌(PE) 15 내지 25 중량%에 고무 55 내지 65중량%가 함유된, 열 가소성 폴리올레핀계 수지 65 내지 85 중량% 및;
충진을 위한 충진제인 탈크(Talc) 또는 탄산칼슘(CaCO3) 14.7 내지 30 중량%와;
첨가제로, 자외선차단제인 비스 세바세에이트(Bis sebaceate) 계열의 유브이 스타빌리저(UV Stabilizer) 0.1 내지2.0 중량%, 산화방지제인 포스피트 엔드 하이드록실아민(phosphite & hydroxylamine) 계열의 페놀 후리 프로세싱 스타빌리저(Phenol free processing Stabilizer) 0.1 내지 1.5 중량%, 정전기방지제인 모노글리세리드(Monoglyceride) 0.1 내지 1.5 중량%로 조성된다.
또한, 필요에 따라서;
상기 TPO 타폴린으로 구성된 기재(10)의 하부에, 폴리올레핀(T.P.O) 필름이 추가로 구비된 적층구성의;
폴리올레핀(T.P.O) 필름, 불소수지가 함유된 폴리우레탄 접착제, 폴리에스터 직물지, 불소수지가 함유된 폴리우레탄 접착제, 폴리올레핀(T.P.O) 필름의 적층순의 기재(10)로 구성되거나;
또는, 폴리올레핀(T.P.O) 필름, 폴리프로필렌 직물지, 폴리올레핀(T.P.O) 필름의 적층순으로, 라미네이팅 합지된 기재(10)로 구성될 수도 있으며;
또한, 상기 염화비닐수지(PVC) 또는 폴리올레핀수지(TPO), 사불화에틸렌수지(PTFE)로 가공된 합성수지필름인 기재(10')가,
두께 1.5 내지 3.0㎜ 범위로 더욱 두껍게 구성된 시트 또는 매트 형태의 기재(10')로 구성 될 수도 있으며;
상기 프라이머층(20)이 배제된 적층구성의, 기재(10, 10')와 광촉매층(30)으로만 구성되거나, 또는 상기 광촉매층(30)이 배제된 적층구성의, 기재(10,10')와 프라이머층(20)으로 구성된; 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트(100)로 구성 될 수도 있다.
이하, 본 발명의 "친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트(100)의 제조방법"에 대하여 설명키로 한다.
도 4 및 도 5에 도시된바와 같이,
친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 산업용소재로 사용되는, 본 발명의 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트(100)는, 다음과 같은 S1 내지 S4 단계의 제조방법으로 제조된다.(제품 상세 구성: 도 2 및 도 3 참조)
S1 단계: 타폴린 또는 합성수지필름인 기재(10,10') 및, 프라이머층 조성물, 광촉매층 조성물의 제조 단계
폴리에스터 직물지 재질의 타폴린 원단에 염화비닐수지(PVC)가 졸(SOL) 코팅된 염화비닐 타폴린: 또는, 폴리에스터 직물지 재질의 타폴린 원단에 사불화에틸렌수지(PTFE)가 졸(SOL) 코팅된 사불화에틸렌 타폴린: 또는, 폴리에스터 직물지 또는 폴리프로필렌 직물지, 글라스화이버 재질의 타폴린 원단에 열가소성 폴리올레핀(T.P.O) 필름이 접합된 폴리올레핀 타폴린: 또는, 염화비닐수지(PVC) 또는 폴리올레핀수지(TPO), 사불화에틸렌수지(PTFE)로 구성된 합성수지필름:인, 두께 0.1 내지 2.0㎜의 기재(10,10')를 제조 및;
불소수지 10 내지 30중량%와 아크릴수지 5 내지 15중량%에, 용제인 메칠에틸케톤 40 내지 45, 디메틸포름아미드 25 내지 30중량%가 혼입된 조성의, 점도 400±100 mPas, 고형분 14.6 ± 0.5%, 광택도 25± 5 ∠60°범위의 프라이머층 조성물을 제조 및;
티타늄알콕사이드: 강산: 물을 각각 1: 0.15∼0.5: 10∼100의 몰 비율로 혼합하되, 상기 물에 티타늄알콕사이드와 강산을 동시에 주입하여 혼합액을 생성 후, 상기 혼합액을 100±20℃의 온도에서 4 내지 8시간 교반 후,
바인더로서, 지르코니움 아세테이트 또는 지르코니움 클로라이드 또는 실리카 중 하나 이상이 분산된 졸을 상기 티타늄알콕사이드 1몰당 0.05 내지 2.0의 몰 비율로 첨가, 상온에서 10 내지 20분간 재교반 된, 고형분 10 ± 5% 범위의 광촉매층 조성물을 제조 한다
S2 단계: 기재(10,10')의 외부에 프라이머층(20)이 그라비아 코팅 후, 건조되어 생성되는 단계
그라비아(GRAVURE) 코팅설비의 언와인더(210)로부터 기재(10,10')가 공급, 프라이머코팅부(220)로 이송되어, 그라비아 코팅롤의 면적 1인치 내에 코팅 두께조절을 위한 100 내지 120개의 음각 요홈이 새겨진 100 내지 120 메시(MESH) 코팅롤에, 바스(230)에 적재된 상기 S1 단계로 제조된 프라이머층 조성물(20)이 기재(10,10')의 외부에 분포량 5 내지 10g/㎡로 코팅 후, 이송속도 10 내지 20 m/min로 챔버(240)로 이송, 챔버온도 90 내지 120℃에서 40 내지 80초간 건조되어, 프라이머층(20)이 생성된다
S3 단계: 프라이머층(20)의 외부에 광촉매층(30)이 그라비아 코팅 후, 건조되어 생성되는 단계
프라이머층(20)이 코팅된 기재(10,10')가 2차 그라비아 코팅롤로 이송되어, 그라비아 코팅롤의 면적 1인치 내에 코팅 두께조절을 위한 50 내지 70개의 음각 요홈이 새겨진 50 내지 70 메시(MESH) 코팅롤에, 바스(250)에 적재된 상기 S1 단계로 제조된 광촉매층 조성물이 기재(10,10')의 외부에 분포량 20 내지 30g/㎡로 코팅되어, 이송속도 5 내지 10 m/min로 챔버(260)로 이송, 챔버온도 80 내지 110℃에서 50 내지 90초간 건조되어, 광촉매층(30)이 생성된다
S4 단계: 광촉매층(30)의 외부에 표면성형 후 냉각, 와인딩되어 완제품인 광촉매 시트의 제조 완료 단계
광촉매층(30)이 코팅된 기재(10,10')가 표면엠보싱부(270)로 이송, 무광 엠보스롤이 광촉매층(30)의 외부 표면을 압착 표면성형 후, 냉각롤(280)로 이송되어 냉각롤 온도 10 내지 20℃에서 60 내지 120초간 냉각 후, 와인더(290)로 와인딩되어 완제품인 광촉매 시트(100)가 제조된다.
또한, 상기 기재(10,10')로 사용되는 열가소성 폴리올레핀(T.P.O) 필름은;
폴리올레핀(T.P.O) 필름 조성물 전체를 100 중량%로 기준하여,
폴리프로필렌(PP) 10 내지 30 중량% 및 폴리에틸렌(PE) 15 내지 25 중량%에 고무 55 내지 65중량%가 함유된, 폴리올레핀 수지 65 내지 85 중량% 및;
충진을 위한 충진제인 탈크(Talc) 또는 탄산칼슘(CaCO3) 14.7 내지 30 중량%와;
첨가제로, 자외선차단제인 Bis sebaceate 계열의 UV Stabilizer 0.1 내지2.0 중량%, 산화방지제인 phosphite & hydroxylamine 계열의 Phenol free processing Stabilizer 0.1 내지 1.5 중량%, 정전기방지제인 Monoglyceride 0.1 내지 1.5 중량%를; 반바리 믹서(211)에 투입, 140 내지 160℃ 에서 5분간 혼합된 혼합 배합물을 예열온도 140 내지 160℃의 믹싱롤(212)로 이송시켜 1차 140 내지 160℃에서 2분간 혼련 후, 예열온도 140 내지 160℃의 워밍롤(213)로 이송, 2차 140 내지 160℃에서 2분 동안 혼련 후, 카렌다(214)로 이송, 상기 카렌다의 150 내지 170℃로 예열된 하부롤(215)에서 두께 0.1 내지 0.4㎜의 필름으로 제조 후, 엠보롤(216)과 냉각롤(217)을 거쳐 롤링 및 냉각되어 제조된다.
상기와 같은, 본 발명 S1 내지 S4 단계로 구성된 제조방법에 의하여;
완제품인 광촉매 시트(100)의 내구성과 내후성 물성이 강화된 제조방법과,
T.P.O 타포린 또는 PTFE 타폴린, 폴리올레핀수지(TPO), 사불화에틸렌수지(PTFE)로 가공된 합성수지필름인 기재(10)로 구성되어, 공해물질이 미발생되어 환경친화적인 동시에, 재생원료로의 활용이 용이한 구성의 기재(10,10')의 제조방법과;
특히, 불소수지가 10 내지 30중량%로 다량 함유된 조성에 의하여, 프라이머층(20)의 극성이 부여되어 기재(10,10')의 외부에 코팅시에 접합력이 강화되고, 프라이머층의 외부에 코팅되는 광촉매층(30) 역시 접합력이 강화된 제조방법과;
불소수지와 아크릴수지가 용제인 메칠에틸케톤과 디메틸포름아미드에 용이하게 용해되어 작업성이 향상되고
완제품인 광촉매 시트(100)의 내구성과 내후성 물성이 더욱 강화된 프라이머층(20)의 제조방법과;
대전방지특성에 의해 대기중의 먼지와 같은 오염물이 침적되지 않으며, 친수화 특성에 의하여 본 발명 광촉매 시트(100)의 표면에 물방울이 형성되지 않고 얇은 수막이 형성되어 친수성이 향상되며,
빗물 또는 청소시의 물에 의하여 광촉매 시트(100)의 표면에 침적된 오염물질이 용이하게 제거됨으로서 방오성 또한 강화되고,
내후성 또한 더욱 강화되어, 장기간 옥외에 폭로시에도 본 발명 광촉매 시트(100)의 표면이 변색되지 않는 구성의, 광촉매층(30)의 제조방법으로; 구성된다.
또한, 필요에 따라서;
상기 S2 단계의 프라이머층(20)이 코팅된 기재(10,10')를 S2 단계의 동일한 방법으로, 그라비아 재코팅하여 상기 1차로 생성된 프라이머층(20)의 외부에 2차로 프라이머층(20)이 추가 형성된, 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트의 제조방법으로 구성될 수도 있으며;
또한, S3 단계의 광촉매층(30)이 코팅된 기재(10,10')를 S3 단계의 동일한 방법으로, 그라비아 재코팅하여 상기 1차로 생성된 광촉매층(30)의 외부에 2차로 광촉매층(30)이 추가 형성된, 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트의 제조방법으로 구성될 수도 있으며;
상기 S2 단계의 프라이머층(20)이 배제된 제조방법의, S1 단계와 S3 단계, S4 단계로 구성된, 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트의 제조방법으로 구성될 수도 있으며;
상기 S3 단계의 광촉매층(30)이 배제된 제조방법의, S1 단계와 S2 단계, S4단계로 구성된, 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트의 제조방법으로 구성될 수도 있으며;
또한, 상기 S2 단계의 프라이머층(20)과 S3 단계의 광촉매층(30)의 글라비아 코팅롤의 음각 요홈(MESH)은, 사용 목적에 따라 50 내지 150MESH의 범위내에서 변형 가능한, 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트의 제조방법으로 구성될 수도 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예 1)
본 발명 폴리에스터 직물지 재질의 타폴린 원단에, 사불화에틸렌수지(PTFE)가 졸(SOL) 코팅된 두께 1.8㎜ 사불화에틸렌 타폴린의 기재(10) 및:
불소수지 20중량%와 아크릴수지 10중량%에, 용제인 메칠에틸케톤 45중량%,디메틸포름아미드 25중량%가 혼입된 조성의, 점도 420 mPas, 고형분 14.8%의 프라이머층 조성물과;
티타늄알콕사이드: 강산: 물을 각각 1: 0.3: 35의 몰 비율로 혼합하되, 상기 물에 티타늄알콕사이드와 강산을 동시에 주입하여 혼합액을 생성 후, 상기 혼합액을 100℃의 온도에서 6시간 교반 후,
바인더로서, 실리카가 분산된 졸을 상기 티타늄알콕사이드 1몰당 0.8 몰 비율로 첨가, 상온에서 10분간 재교반 된, 고형분 13.5% 범위의 광촉매층 조성물을;
본 발명의 상기 S1 내지 S4 단계의 제조방법으로, 두께 1.8㎜ 기재(10), 분포량 10g/㎡로 기재의 외부에 코팅된 두께 0.2㎜㎜ 프라이머층(20), 분포량 25g/㎡로 기재의 외부에 코팅된 두께 0.5㎜㎜ 광촉매층(30) 적층구성의 전체 두께 2.5㎜의 광촉매 시트(100)를 제조하였으며; 주요 물성결과치는 표 1에 나타내었다.
실시예 2)
본 발명 폴리에스터 직물지 재질의 두께 1.6㎜ 타폴린 원단에, 두께 0.2㎜ 열가소성 폴리올레핀(T.P.O) 필름이, 불소수지가 함유된 폴리우레탄 접착제로 접착된 두께 1.8㎜ 폴리올레핀 타폴린의 기재(10) 및:
상기 실시예 1과 동일한 프라이머층 조성물과, 광촉매층 조성물을;
본 발명의 상기 S1 내지 S4 단계의 제조방법으로, 두께 1.8㎜ 기재(10), 분포량 10g/㎡로 기재의 외부에 코팅된 두께 0.2㎜㎜ 프라이머층(20), 분포량 25g/㎡로 기재의 외부에 코팅된 두께 0.5㎜㎜ 광촉매층(30) 적층구성의 전체 두께 2.5㎜의 광촉매 시트(100)를 제조하였으며; 주요 물성결과치는 표 1에 나타내었다.
비교예 1)
본 발명의 프라이머층과 광촉매층이 미구비된, 시중에서 유통되고 있는 일반적인 천막지인 폴리에스터직물지 타폴린 원단에, 사불화에틸렌수지(PTFE)가 코팅된 두께 2.5㎜의 사불화에틸렌(PTFE) 타폴린을 구입하였으며, 주요 물성결과치는 표 1에 나타내었다.
비교예 2)
본 발명의 프라이머층과 광촉매층이 미구비된, 시중에서 유통되고 있는 일반적인 천막지인 폴리에스터직물지 타폴린 원단에, 염화비닐수지(PVC)가 코팅된 두께 2.5㎜의 염화비닐수지(PVC) 타포린을 구입하였으며, 주요 물성결과치는 표 1에 나타내었다.
시험방법:
1. 접착성
실시예 1,2의 프라이머층과 광촉매층이 구비된 제품표면에, 19mm의 3M 스카치테이프를 손가락으로 강하게 압착한 후, 강하게 뜯는 조작을 실시하여 표면의 박리유무를 판단 하였으며. 박리의 정도에 따라 다음과 같이 판정하였다. 박리된 면적이 테이프가 도포된 면적의 5% 미만인 경우 A, 5 내지 20% 인 경우 B, 20 내지 40%인 경우 C, 그 외는 불량이라 하였다.(비교예 1,2는 프라이머층과 광촉매층 미구비로 시험 불가)
2. 광택도
JIS K 5400에 준하여 60도의 경면 광택도를 광택계(IG-330, HORIBA, Ltd., Japan)로 측정하였다.
3. 친수성
72시간 동안 실외에 방치하여 태양광선에 노출시킨 후, 물과의 접촉각을 접촉각 측정기(DSA 100, Kruss, Germany)로 측정하였다. 접촉각은 시료의 표면에 마이크로시린지를 통해서 물방울을 떨어뜨리고 30초 후에 측정하였다.
4. 방오성(내오염성)
실외에 남동쪽으로 60° 경사의 폭로대에 설치하여 6개월 후의 명도(L*값)을 측정하고, 초기의 명도와의 차이(-ΔL*)를 방오염부착성의 지표로 하여 다음과 같이 판정하였다. -ΔL*이 0 내지 3인 경우 A, 3 내지 5인 경우 B, 5 내지 8인 경우 C, 8 내지 10인 경우 D, 10을 초과하면 E로 하였다.
5. 내후성
KS F 2274에 의하여 촉진내후성 시험기(QUV)를 이용하여 50 ± 3℃ 조건에서 UV-B 램프를 사용하여 2000 시간 동안 방치한 후, 도막의 형태, 치수 변화나 색 및 광택과 같은 외관변화 여부를 관찰하였으며. 판정은 시험 전후의 60°경사면 광택유지율(%)로 내후성을 평가하였다.
표 1
항목 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
접착성 A A - -
광택도 35 38 11 20
친수성(접촉각) 5° 3° 78° 92°
방오성(내오염성) A A E E
내후성(%) 93 94 68 47
- 상기표에 나타난 바와 같이, 본 발명의 기재(10)와 프라이머층(20), 광촉매층(30)으로 구성된 실시예 1,2가, 광택도 35, 38 및 내후성 93, 94 로서, 비교예 1,2의 광택도 11, 20 및 내후성 68, 47에 비하여 현저히 우수한 것으로 판명되었으며;
특히, 본 발명의 실시예 1,2가 친수성이 5°와 3°로서, 광촉매층이 미구비된 비교예 1,2의 78°,92°에 비하여 친수성이 월등히 우수하며, 방오성(내오염성) 또한 실시예 1,2가 A 등급으로서 비교예 1,2의 E 등급에 비하여 월등하게 우수한 것으로 판명되었으며, 기재와 프라이머층(20), 광촉매층(30)의 접합력(접착성)이 우수한 것으로 판명 되었다.
또한, 비교예 1은 내후성은 일부 만족되나, 친수성과 방오성, 광택도가 현저히 저하되어 사용상의 문제점이 있는 것으로 판명 되었으며;
비교예 2는 친수성과 방오성, 내후성이 현저히 저하되었으며, 광태도 또한 저하되어 사용상의 문제점이 있는 것으로 판명 되었다.
본 발명 구성의, "친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트 및 그의 제조방법"에 인하여;
종래 기술의 타폴린 또는 합성수지 필름의 기재로 구성된 산업용소재의 문제점을 해결 및, 종래기술의 타폴린 또는 합성수지 필름을 기재로 한 산업용소재에 비하여,
특히, 친수성이 향상 됨으로서 타폴린 또는 합성수지 필름의 기재로 구성된, 본 발명 광촉매 시트의 방오성능이 우수하고;
내후성 또한 강화되어 장기간 옥외에 폭로시에도 변색되지 않으며;
기재와 프라이머층, 광촉매층의 접합력이 강화되고;
공해물질이 미발생되어 환경친화적인 동시에, 재생원료로의 재활용이 용이한하며;
그의 제조가 용이하여 작업성이 향상된; 산업상 이용 가능한 발명이다.

Claims (5)

  1. 산업용소재로 사용되는, 폴리프로필렌 직물지 재질의 타폴린 원단에 열가소성 폴리올레핀 필름이 적층된 폴리올레핀 타폴린인 기재와, 상기 기재의 상부에 졸 코팅된 불소수지와 아크릴수지에 용제인 메칠에틸케톤, 디메틸포름아미드가 혼입된 프라이머층과, 상기 프라이머층의 상부에 코팅된 티타늄알콕사이드: 강산: 물이 각각 1: 0.15 내지 0.5: 10 내지 100의 몰비율로 혼합된 광촉매층;으로 구성된 광촉매 시트에 있어서;
    상기 폴리프로필렌 직물지 재질의 타폴린 원단에 열가소성 폴리올레핀 필름이 적층된 폴리올레핀 타폴린인 기재가, 폴리에스터 직물지 재질의 타폴린 원단에 폴리올레핀 필름이 적층된 폴리올레핀 타폴린인, 기재(10)로 구성되고;
    상기 프라이머층이, 프라이머층 조성물 100중량%를 기준으로,
    불소수지 10 내지 30중량%와 아크릴수지 5 내지 15중량%에, 용제인 메칠에틸케톤 40 내지 45, 디메틸포름아미드 25 내지 30중량%가 혼입된 조성의, 점도 400±100 mPas, 고형분 14.6 ± 0.5중량%, 광택도 25± 5 ∠60°범위의 조성물로, 상기 기재(10,10')의 외부에 분포량 5 내지 10g/㎡로 졸 코팅된 프라이머층(20)으로 구성 됨을 특징으로 하는, 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트(100).
  2. 제 1항에 있어서, 상기 폴리에스터 직물지 재질의 타폴린 원단에 폴리올레핀 필름이 적층된 폴리올레핀 타폴린인 기재(10)가;
    폴리에스터 직물지의 상부 또는 폴리올레핀 필름의 하부에, 불소수지가 함유된 폴리우레탄 접착제가 도포 접합된, 폴리에스터 직물지, 불소수지가 함유된 폴리우레탄 접착제, 폴리올레핀 필름 적층순의 기재(10)로 구성 됨을 특징으로 하는, 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트(100).
  3. 제 1항에 있어서, 상기 폴리에스터 직물지 재질의 타폴린 원단에 폴리올레핀 필름이 적층된 폴리올레핀 타폴린인 기재(10)가;
    폴리에스터 직물지 재질의 타폴린 원단에 염화비닐수지가 졸 코팅된 염화비닐 타폴린으로 구성 됨을 특징으로 하는, 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트(100).
  4. 제 1항에 있어서, 상기 폴리에스터 직물지 재질의 타폴린 원단에 폴리올레핀 필름이 적층된 폴리올레핀 타폴린인 기재(10)가;
    폴리에스터 직물지 또는 글라스화이버 재질의 타폴린 원단에 사불화에틸렌수지가 졸 코팅된 사불화에틸렌 타폴린으로 구성 됨을 특징으로 하는, 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트(100).
  5. 제 1항에 있어서, 상기 폴리에스터 직물지 재질의 타폴린 원단에 폴리올레핀 필름이 적층된 폴리올레핀 타폴린인 기재(10)가;
    염화비닐수지, 폴리올레핀수지, 사불화에틸렌수지 중 선택된 1종의 수지로 구성된 합성수지필름인 기재(10')로 구성 됨을 특징으로 하는, 친수성 및 방오성, 내후성이 향상된 광촉매 시트(100).
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