WO2019117330A1 - 전하 이동 복합체를 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법 - Google Patents

전하 이동 복합체를 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2019117330A1
WO2019117330A1 PCT/KR2017/014542 KR2017014542W WO2019117330A1 WO 2019117330 A1 WO2019117330 A1 WO 2019117330A1 KR 2017014542 W KR2017014542 W KR 2017014542W WO 2019117330 A1 WO2019117330 A1 WO 2019117330A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
healing
functional group
unsubstituted
substituted
self
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/014542
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
홍성우
이성구
김진하
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to PCT/KR2017/014542 priority Critical patent/WO2019117330A1/ko
Publication of WO2019117330A1 publication Critical patent/WO2019117330A1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D179/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C09D179/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes

Definitions

  • the present invention relates to a scratch self-healing clearcoat composition for automobile using a charge transfer complex, a clearcoat comprising the same, and a method for manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to an automotive scratch self-healing clear coat composition using a polyimide compound capable of forming a charge transfer composite, a clear coat containing the same, and a method for manufacturing the same.
  • scratches generated in automobile interior parts are mostly scratches caused by consumers, and it is required to minimize the occurrence of scratches in order to achieve high quality of automobile interior parts.
  • coating materials having self-healing ability do not need additional coating or repair process even when the surface is damaged, and they are actively researched recently because they are very advantageous in maintaining the appearance and performance of the product.
  • Typical two-pack type urethane-based carbonized products use a polyurethane elastic body, and the polyurethane elastic body self-heals the scratch using the flexibility of the elastic body.
  • a polyurethane elastomer is used as a clear coat, there is a problem of weatherability, water resistance, and chemical resistance due to deterioration of the density and the degree of crosslinking of the coating film.
  • Patent Document 1 Korean Patent No. 10-1398113
  • a scratch self-healing clearance for an automobile which can be repeatedly scratch-healed using a charge transfer complex produced by interaction between an electron donor and an electron acceptor between a dianhydride compound and a polyimide compound made of a diamine compound,
  • the purpose is to produce a coat.
  • an embodiment of the present invention is a self-healing self-healing scratch for automobile, which comprises a polyimide-based compound represented by the following formula (1) A clear coat composition is provided.
  • A is a moiety capable of serving as an electron acceptor when forming an electron mobility complex
  • B is a moiety capable of serving as an electron donor when forming an electron mobility complex
  • n is an integer of 2 or more).
  • A is selected from substituted or unsubstituted C2 to C24 aliphatic functional groups, substituted or unsubstituted C6 to C24 aromatic functional groups and substituted or unsubstituted C4 to C24 alicyclic functional groups
  • a scratch self-healing clearcoat composition for automobiles which comprises at least one functional group.
  • B is selected from substituted or unsubstituted C2 to C24 aliphatic functional groups, substituted or unsubstituted C6 to C24 aromatic functional groups and substituted or unsubstituted C4 to C24 alicyclic functional groups
  • a scratch self-healing clearcoat composition for automobiles which comprises at least one functional group.
  • the charge transfer composite is produced by mutual attraction between one of the electron acceptors and the other electron donor between adjacent polyimide compounds. May be a clearcoat composition.
  • the reciprocal attraction may be a scratch self-healing clearcoat composition for an automobile, characterized in that the interaction is caused by the interaction of the electron donor and the orbitals resonating between the electron acceptor.
  • an automotive scratch self-healing clearcoat comprising an automotive scratch self-healing clearcoat composition.
  • the scratch self-healing clearcoat may be a scratch self-healing clearcoat for automobiles that is capable of repeated self-healing on a molecular scale without further external stimulation.
  • a process for preparing a polyamic acid comprising the steps of: preparing a polyamic acid by polymerizing an anhydride-based compound and a diamine-based compound in an organic solvent; and imidizing the polyamic acid to form a charge- A method for manufacturing a scratch self-healing clearcoat for automobiles, which comprises the step of producing a polyimide-based compound.
  • the dianhydride compound is at least one selected from the group consisting of pyromellitic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, 3,3 ' 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ', 4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride (2,3,3,4,4-biphenyltetracarboxylic dianhydride) (4,4'- (Hexafluoroisopropylidene) diphthalic dianhydride) and 4,4 '- (hexafluoroisopropylidene) diphthalic dianhydride.
  • the diamine compound is at least one selected from the group consisting of 4,4'-Oxydianiline, 1,5-Diamino-2- methylpentane, 1,6-diaminehexane, 1,12-diaminododecane, 2,2 '- (ethylenedioxy) bis (ethylamine) - (Ethylenedioxy) bis (ethylamine), 2,2'-bis (trifluoromethyl) - [1,1'-biphenyl] -4,4'- [1,1'-Biphenyl] -4,4'-Diamine), and mixtures thereof.
  • the method for producing a self-healing clear coat for scratches in automobiles according to claim 1,
  • the molar ratio of the dianhydride-based compound to the diamine-based compound is 1: 0.01 to 0.01: 1.
  • the polyimide-based compound includes a polyimide-based compound represented by the following formula (1), and a charge transfer complex can be formed between the polyimide-based compounds, Coat manufacturing method.
  • A is a moiety capable of serving as an electron acceptor when forming an electron mobility complex
  • B is a moiety capable of serving as an electron donor when forming an electron mobility complex
  • n is an integer of 2 or more).
  • A is selected from substituted or unsubstituted C2 to C24 aliphatic functional groups, substituted or unsubstituted C6 to C24 aromatic functional groups and substituted or unsubstituted C4 to C24 alicyclic functional groups And a method for manufacturing a scratch self-healing clearcoat for an automobile, which comprises at least one functional group.
  • B is selected from substituted or unsubstituted C2 to C24 aliphatic functional groups, substituted or unsubstituted C6 to C24 aromatic functional groups and substituted or unsubstituted C4 to C24 alicyclic functional groups
  • a method for manufacturing a scratch self-healing clearcoat for an automobile which comprises at least one functional group.
  • a scratch self-healing clear coat composition containing a polyimide-based compound capable of forming an electron mobility complex.
  • the charge transfer complex can have a stronger? -Stacking mutual attractive force than the general? - ⁇ stacking mutual attraction, which can effectively shorten the dynamic time until the recombination of the separated supramolecular bonds, . ≪ / RTI > As a result, it is possible to shorten the time for the scratch to heal, and to provide a scratch self-healing clear coat capable of repeated healing.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the formation of a charge transfer complex according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart schematically showing a method for manufacturing a scratch self-healing clear coat for automobile according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a scratch image of Example 1 according to an embodiment of the present invention before heat treatment at a glass transition temperature.
  • Comparative Example 1 is a scratch image before heat treatment of Comparative Example 1 according to an embodiment of the present invention to a glass transition temperature.
  • Comparative Example 1 is a scratch image after heat treatment of Comparative Example 1 according to an embodiment of the present invention at a glass transition temperature.
  • Clearcoats for automobiles are a kind of transparent paint that can remove scratches by coating car scratches.
  • the present invention can provide a scratch self-healing clearcoat composition for automobile, which comprises a polyimide-based compound represented by the following formula (1) and is capable of forming a charge transfer complex between the polyimide-based compounds.
  • A is a moiety capable of serving as an electron acceptor when forming an electron mobility complex
  • B is a moiety capable of serving as an electron donor when forming an electron mobility complex
  • n is an integer of 2 or more).
  • A is selected from substituted or unsubstituted C2 to C24 aliphatic functional groups, substituted or unsubstituted C6 to C24 aromatic functional groups, and substituted or unsubstituted C4 to C24 alicyclic functional groups. But not limited to, functional groups of more than one species.
  • the A in the present invention may be a functional group containing a functional group represented by the following formulas (2) to (13).
  • B is selected from substituted or unsubstituted C2 to C24 aliphatic functional groups, substituted or unsubstituted C6 to C24 aromatic functional groups and substituted or unsubstituted C4 to C24 alicyclic functional groups And may include, but is not limited to, one or more functional groups.
  • B in the present invention may be a functional group containing a functional group represented by the following general formulas (2) to (13).
  • the charge transporting complex according to the present invention may be characterized in that it is produced by mutual attractive force between one electron acceptor and the other electron donor between adjacent polyimide compounds.
  • the charge-transporting complex is a kind of compound which is formed by the physical bonding between molecules.
  • electrons partially move from the electron donor to the electron acceptor and mutual attraction between the electron donor and the electron acceptor It is a compound that is made and made.
  • the reciprocal attraction is a phenomenon in which the charge transfer structure resulting from the complete transfer of electrons from the electron donor to the electron acceptor resonates with the non-bond structure in which the electron donor and the electron acceptor merely electrostatically interact with each other, It is power.
  • the reciprocal attraction may be a scratch self-healing clearcoat composition for an automobile, characterized in that the interaction is caused by the interaction of the electron donor and the orbitals resonating between the electron acceptor.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the formation of a charge transfer complex according to one embodiment of the present invention.
  • the electron donor (D) and the electron acceptor (A) of the present invention are successively cross-linked so that the resonant orbital contained in the electron donor and the electron acceptor interact with each other May occur.
  • the polyimide-based compound may be characterized by being capable of forming a charge transfer complex.
  • the polyimide-based compound may be at least one compound selected from the following general formulas (14) to (48), but is not limited thereto.
  • supercritical network type self-healing polymers can be applied to fields requiring self-healing.
  • the self-healing polymer is an intelligent material capable of recovering its original structure by restoring its own structure by detecting defects on its own by the external environment.
  • the supramolecules are macromolecules that are assembled and organized by molecular recognition and self-assembly of two or more molecules based on non-covalent intermolecular molecular interactions.
  • the supramolecular network type self-healing polymer having such characteristics can be classified into non-covalent molecules capable of hydrogen bonding, ⁇ - ⁇ interaction, electrostatic force or metal coordination bonding.
  • the scratch self-healing Clearcoat forms a charge transfer complex (CTC) that has stronger interaction than the pi-pi interaction, forming a non-covalent bridge within the molecule, Repeated self-healing may be possible at the molecular level without.
  • CTC charge transfer complex
  • the ⁇ - ⁇ interaction is a type of non-covalent coupling induced by the ⁇ system, an interaction between electrons that are similar to electrostatic attraction and an electron-rich ⁇ system and a relatively poor electron density.
  • the self-healing mechanism forms supramolecules in a network state by supramolecular bonding that can repeatedly bond and separate reversibly, and when an external impact is applied, breakage occurs in the material, Many supramolecular assemblies exist for a certain period. After that, if the coupling between the two fractures is induced, the supramolecular bond is reformed and the fracture can be sealed and the damaged area can be healed.
  • FIG. 1 is a flowchart schematically showing a method for manufacturing a scratch self-healing clear coat for automobile according to an embodiment of the present invention.
  • a method for manufacturing a scratch self-healing clearcoat for an automobile includes the steps of (S100) preparing a polyamic acid by polymerizing an anhydride-based compound and a diamine-based compound in an organic solvent, (Step S200) of imidizing amic acid to prepare a polyimide-based compound capable of forming a charge transfer complex.
  • the dianhydride compound and the diamine compound are polymerized in an organic solvent to prepare a polyamic acid (S100).
  • the dianhydride compound is at least one selected from the group consisting of pyromellitic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, 3,3 ' 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ', 4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride (2,3,3,4,4-biphenyltetracarboxylic dianhydride) (4,4'- (4'-Biphenyltetracarboxylic Dianhydride), and 4,4 '- (hexafluoroisopropylidene) diphthalic dianhydride. It is not limited.
  • the diamine compound is at least one selected from the group consisting of 4,4'-Oxydianiline, 1,5-Diamino-2- methylpentane, 1,6-diaminehexane, 1,12-diaminododecane, 2,2 '- (ethylenedioxy) bis (ethylamine) - (Ethylenedioxy) bis (ethylamine), 2,2'-bis (trifluoromethyl) - [1,1'-biphenyl] -4,4'- [1,1'-Biphenyl] -4,4'-Diamine), and mixtures thereof.
  • 4,4'-Oxydianiline 1,5-Diamino-2- methylpentane
  • 1,6-diaminehexane 1,12-diaminododecane
  • the molar ratio of the dianhydride compound to the diamine compound may be 1: 0.01 to 0.01: 1.
  • the polymer having a larger molecular weight can be prepared as the molar ratio of the dianhydride compound to the diamine compound is closer to 1: 1, and a polymer having a smaller molecular weight can be prepared as the molecular weight becomes larger.
  • the molar ratio is preferably 1: 0.01 to 0.01: 1.
  • the organic solvent may be at least one selected from the group consisting of m-cresol, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide , N-methyl caprolactam, dimethyl sulfoxide (DMSO), tetramethyl urea, pyridine, dimethyl sulfone, hexamethyl phosphoramide, ⁇ -butyrolactone, and mixtures thereof , But not limited to,
  • the polyamic acid is imidized to prepare a polyimide compound capable of forming a charge transfer complex (S200).
  • the present invention can provide a method for manufacturing a scratch self-healing clear coat for automobiles, which comprises a polyimide-based compound represented by the following formula (1) and is capable of forming a charge transfer complex between the polyimide-based compounds.
  • A is a moiety capable of serving as an electron acceptor when forming an electron mobility complex
  • B is a moiety capable of serving as an electron donor when forming an electron mobility complex
  • n is an integer of 2 or more).
  • A is selected from substituted or unsubstituted C2 to C24 aliphatic functional groups, substituted or unsubstituted C6 to C24 aromatic functional groups and substituted or unsubstituted C4 to C24 alicyclic functional groups And may include, but is not limited to, one or more functional groups.
  • the A in the present invention may be a functional group containing a functional group represented by the following formulas (2) to (13).
  • B is selected from substituted or unsubstituted C2 to C24 aliphatic functional groups, substituted or unsubstituted C6 to C24 aromatic functional groups and substituted or unsubstituted C4 to C24 alicyclic functional groups And may include, but is not limited to, one or more functional groups.
  • B in the present invention may be a functional group containing a functional group represented by the following general formulas (2) to (13).
  • the charge transporting complex according to the present invention may be characterized in that it is produced by mutual attractive force between one electron acceptor and the other electron donor between adjacent polyimide compounds.
  • the polyimide compound may be at least one compound selected from the following chemical formulas (14) to (48), but it is not limited thereto.
  • PET Poly (ethylene terephthalate) (PET), a commercially available polymer film, was prepared to confirm the self - healing phenomenon caused by the charge transfer complex.
  • the clearcoat for automobile manufactured by Production Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 was arbitrarily scratched and then heat-treated at a temperature not lower than the glass transition temperature.
  • the clearcoat before and after the heat treatment at a temperature not lower than the glass transition temperature was analyzed using an optical microscope.
  • FIG. 3 is a scratch image before the heat treatment of Production Example 1 according to an embodiment of the present invention to a glass transition temperature
  • FIG. 4 is a schematic view showing a scratch image after heat treatment of Production Example 1 according to an embodiment of the present invention, to be.
  • FIG. 5 is a scratch image of Comparative Example 1 according to an embodiment of the present invention before heat treatment at a glass transition temperature
  • FIG. 6 is a graph showing the results of the heat treatment of Comparative Example 1 according to an embodiment of the present invention, It is a scratch image.
  • a scratch clearcoat for automobiles in which a charge transfer composite is formed can have a property of scratch self-healing when a temperature higher than the glass transition temperature of the clearcoat material is applied. Accordingly, the scratch clear coat for automobiles in which the charge transfer composite is formed can provide a characteristic that scratch can be healed continuously and repeatedly, not one-time.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 전하 이동 복합체를 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 π-π 상호작용보다 더 강력한 상호작용을 하는 전하 이동 복합체(charge transfer complex) 형성이 가능한 폴리이미드계 화합물을 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 따라서, 상기 전하 이동 복합체는 단순한 π-π stacking 상호인력보다 더 강력한 상호인력으로 분리된 초분자 결합이 재결합하기까지의 동적 시간을 효율적으로 단축할 수 있으며 초분자 간 재결합을 용이하게 할 수 있다. 이에 따라 스크래치가 치유되는 시간을 단축시킬 수 있고, 반복적인 치유가 가능한 효과를 제공할 수 있다.

Description

전하 이동 복합체를 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법
본 발명은 전하 이동 복합체(charge transfer complex)를 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 전하 이동 복합체 형성이 가능한 폴리이미드계 화합물을 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 외부로부터의 기계적, 물리적 또는 화학적 영향에 의한 제품의 손상을 보호하기 위해, 다양한 코팅층 또는 코팅 필름이 휴대전화 등의 전기 전자기기, 전자재료 부품, 가전제품, 자동차 내·외장 및 플라스틱 성형품의 표면에 적용되고 있다. 그러나 제품 코팅 표면의 찰상이나 외부 충격에 의한 균열은 제품의 외관 특성, 주요 성능 및 수명을 저하시킨다.
특히 자동차 내장재 부품은 고급화의 일환으로 고광택제인 클리어코트가 다수 적용되고 있는데, 클리어코트 적용 시에 발생되는 스크래치는 상품성을 저감시켜 소비자 불만을 증대시키는 원인이 되고 있다.
일반적으로 자동차 내장재 부품 등에 발생되는 스크래치는 소비자에 의해 발생되는 생활 스크래치가 대부분인데, 자동차 내장 부품의 고급화를 달성하기 위해 스크래치 발생을 최소화시키는 것이 요구되고 있다.
스크래치 발생을 최소화시키는 연구 중, 스크래치에 의한 표면손상이 발생하더라도 시간이 지남에 따라 자기 스스로 치유하는 회복력을 가져 스크래치가 잘 보이지 않고 거의 원상태로 돌아가는 소위 "스크래치 자기치유성“을 가진 도료가 도입되고 있다.
특히 자기치유 능력을 가지는 코팅 소재는 표면의 손상 시에도 추가적인 코팅 또는 수리 과정을 필요로 하지 않고, 제품의 외관 특성 및 성능 유지에 매우 유리하기 때문에 최근에 연구가 활발히 행해지고 있다.
국내에서 상용화된 자동차용 클리어코트 기술은 대부분 1액형의 멜라민 고분자 가교 기반 기술로 구성되며, 일부 산 가교 형태의 화학적 반응을 통한 기술 및 고급화된 차량용으로 적용되는 2액형 우레탄 기반의 탄성형 제품이 적용되고 있다.
대표적인 2액형 우레탄 기반의 탄성형 제품은 폴리우레탄 탄성체를 이용하며 상기 폴리우레탄 탄성체는 상기 탄성체의 유연성을 이용하여 스크래치를 자기치유한다. 하지만 폴리우레탄 탄성체를 클리어코트로 이용하면 도막의 치밀도 및 가교도가 떨어져 내후성, 내수성 및 내화학성 등의 문제점이 있었다.
폴리우레탄 탄성체 이외에도, 탄성 성질을 이용한 클리어코트는 지속적이면서 반복적인 자동차 표면의 스크래치 자기치유 특성을 제공하는데 한계가 있었다.
따라서 이러한 문제점 및 한계점을 극복하기 위해 분자 단위로 제어되는 내인성 자기치유 코팅 소재의 기술 개발이 요구되고 있는 실정이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허 제10-1398113호
본 발명이 이루고자 하는 이무수물계 화합물 및 디아민계 화합물로 제조된 폴리이미드계 화합물 간의 전자공여체 및 전자수용체 간의 상호작용에 의해 생성되는 전하 이동 복합체를 이용하여 반복적으로 스크래치 치유가 가능한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트를 제조하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 하기 화학식 1로 표시되는 폴리이미드계 화합물을 포함하고, 상기 폴리이미드계 화합물 간에 전하 이동 복합체 형성이 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2017014542-appb-I000001
(상기 화학식 1에서,
A는 전자 이동 복합체 형성 시 전자수용체 역할이 가능한 부분이고,
B는 전자 이동 복합체 형성 시 전자공여체 역할이 가능한 부분이고,
n은 2 이상의 정수임).
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 A는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C24 지방족 기능기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C24 방향족 기능기 및 치환 또는 비치환된 C4 내지 C24 지환족 기능기에서 선택되는 1종 이상의 기능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 B는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C24 지방족 기능기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C24 방향족 기능기 및 치환 또는 비치환된 C4 내지 C24 지환족 기능기에서 선택되는 1종 이상의 기능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 전하 이동 복합체는 인접하는 상기 폴리이미드계 화합물 간의 어느 한 쪽의 전자수용체 및 다른 한 쪽의 전자공여체 간의 상호인력에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 상호인력은 상기 전자공여체 및 상기 전자수용체 사이에 공명을 이룬 오비탈의 상호작용에 의해 생기는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 일실시예는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물을 포함하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 스크래치 자기치유 클리어코트는 추가 외부 자극 없이 분자 단위에서 반복적인 자기 치유가 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 일실시예는 이무수물계 화합물 및 디아민계 화합물을 유기용매 하에서 중합반응시켜 폴리아믹산을 제조하는 단계 및 상기 폴리아믹산을 이미드화하여 전하 이동 복합체 형성이 가능한 폴리이미드계 화합물을 제조하는 단계를 포함하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이무수물계 화합물은 피로멜리트산 이무수물(Pyromellitic Dianhydride), 4,4'-옥시디프탈산 이무수물(4,4'-Oxydiphthalic Dianhydride), 3,3',4,4'-바이페닐테트라카르복실산 이무수물(3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxylic Dianhydride), 2,3,3',4'-바이페닐테트라카르복실산 이무수물 (2,3,3',4'-Biphenyltetracarboxylic Dianhydride) 및 4,4'-(헥사플루오르이소프로필리덴)디프탈산 이무수물 (4,4'-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic Dianhydride) 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 디아민계 화합물은 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-Oxydianiline), 1,5-디아미노-2-메틸펜탄(1,5-Diamino-2-methylpentane), 1.6-디아민헥산(1,6-Diaminehexane), 1,12-디아미노도데칸(1,12-Diaminododecane), 2,2'-(에틸렌디옥시)비스(에틸아민)(2,2'-(Ethylenedioxy)bis(ethylamine)), 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-[1,1'-바이페닐]-4,4'-디아민(2,2'-Bis(trifluoromethyl)-[1,1'-Biphenyl]-4,4'-Diamine) 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이무수물계 화합물 대 디아민계 화합물의 몰비는 1:0.01 내지 0.01:1인 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 폴리이미드계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 폴리이미드계 화합물을 포함하고, 상기 폴리이미드계 화합물 간에 전하 이동 복합체 형성이 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법일 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2017014542-appb-I000002
(상기 화학식 1에서,
A는 전자 이동 복합체 형성 시 전자수용체 역할이 가능한 부분이고,
B는 전자 이동 복합체 형성 시 전자공여체 역할이 가능한 부분이고,
n은 2 이상의 정수임).
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 A는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C24 지방족 기능기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C24 방향족 기능기 및 치환 또는 비치환된 C4 내지 C24 지환족 기능기에서 선택되는 1종 이상의 기능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 B는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C24 지방족 기능기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C24 방향족 기능기 및 치환 또는 비치환된 C4 내지 C24 지환족 기능기에서 선택되는 1종 이상의 기능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 전자 이동 복합체가 형성될 수 있는 폴리이미드계 화합물이 포함된 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 상기 전하 이동 복합체는 일반적인 π-π stacking 상호인력보다 더 강력한 π-π stacking 상호인력을 가질 수 있는데, 이는 분리된 초분자 결합이 재결합하기까지의 동적 시간을 효율적으로 단축할 수 있으며 초분자 간 재결합을 용이하게 할 수 있다. 이에 따라 스크래치가 치유되는 시간을 단축시킬 수 있고, 반복적인 치유가 가능한 스크래치 자기치유 클리어코트를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전하 이동 복합체의 형성을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법을 모식적으로 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 1을 유리전이온도로 열처리하기 전의 스크래치 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 1을 유리전이온도로 열처리한 후의 스크래치 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 비교예 1을 유리전이온도로 열처리하기 전의 스크래치 이미지이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비교예 1을 유리전이온도로 열처리한 후의 스크래치 이미지이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
이하, 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물에 대하여 설명한다.
자동차용 클리어코트는 자동차의 스크래치를 코팅하여 스크래치를 제거할 수 있는 일종의 투명한 페인트이다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 폴리이미드계 화합물을 포함하고, 상기 폴리이미드계 화합물 간에 전하 이동 복합체 형성이 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물을 제공할 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2017014542-appb-I000003
(상기 화학식 1에서,
A는 전자 이동 복합체 형성 시 전자수용체 역할이 가능한 부분이고,
B는 전자 이동 복합체 형성 시 전자공여체 역할이 가능한 부분이고,
n은 2 이상의 정수임).
본 발명의 실시예에 있어서, A는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C24 지방족 기능기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C24 방향족 기능기 및 치환 또는 비치환된 C4 내지 C24 지환족 기능기에서 선택되는 1종 이상의 기능기를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.
예를 들어, 본 발명의 상기 A는 하기 화학식 2 내지 화학식 13으로 표시되는 기능기를 포함하는 기능기일 수 있다.
Figure PCTKR2017014542-appb-I000004
Figure PCTKR2017014542-appb-I000005
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 B는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C24 지방족 기능기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C24 방향족 기능기 및 치환 또는 비치환된 C4 내지 C24 지환족 기능기에서 선택되는 1종 이상의 기능기를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.
예를 들어, 본 발명의 상기 B는 하기 화학식 2 내지 화학식 13으로 표시되는 기능기를 포함하는 기능기일 수 있다.
Figure PCTKR2017014542-appb-I000006
Figure PCTKR2017014542-appb-I000007
본 발명에 따른 전하 이동 복합체는 인접하는 폴리이미드계 화합물 간의 어느 한 쪽의 전자수용체 및 다른 한 쪽의 전자공여체 간의 상호인력에 의해 생성되는 것을 특징으로 가질 수 있다.
전하 이동 복합체는 분자 간의 물리적 결합으로 이루어지는 화합물의 한 종류로, 전자공여체 및 전자수용체를 적절하게 조합하였을 때, 전자공여체에서 전자수용체로 전자가 부분적으로 이동하여 전자공여체 및 전자수용체 사이에 상호인력이 생겨서 만들어지는 화합물이다. 상기 상호인력은 전자공여체에서 전자수용체로 전자가 완전하게 이동하여 생기는 전하이동구조가 전자공여체 및 전자수용체가 단순히 정전기적으로 상호작용하여 생기는 비 결합구조와 공명하여 계 전체를 안정화시키는데 기인하는 분자 간의 힘이다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 상호인력은 상기 전자공여체 및 상기 전자수용체 사이에 공명을 이룬 오비탈의 상호작용에 의해 생기는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전하 이동 복합체의 형성을 나타낸 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 전자공여체(D) 및 전자수용체(A)가 연속적으로 교차적인 연결이 형성되어서, 전자공여체 및 전자수용체가 포함하고 있는 공명을 이룬 오비탈이 서로 영향을 끼쳐서 상호인력이 발생하게 될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 있어서 상기 폴리이미드계 화합물은 전하 이동 복합체 형성이 가능한 것을 특징으로 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리이미드계 화합물은 하기 화학식 14 내지 화학식 48에서 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.
Figure PCTKR2017014542-appb-I000008
Figure PCTKR2017014542-appb-I000009
Figure PCTKR2017014542-appb-I000010
Figure PCTKR2017014542-appb-I000011
Figure PCTKR2017014542-appb-I000012
이하 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물을 포함하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트에 대하여 설명한다.
통상적으로, 초분자 네트워크형 자기치유 고분자를 이용하면, 자기치유가 필요한 분야에 응용할 수 있다. 상기 자기치유 고분자는 외부 환경에 의해 손상을 입은 고분자가 스스로 결함을 감지하여 자신의 구조를 복구함은 물론 원래의 기능을 회복할 수 있는 지능형 재료이다. 또한, 상기 초분자는 분자 내 분자 간 비공유결합을 기반으로 둘 혹은 그 이상의 분자들이 분자인식과 자기조립을 통해 모이고 조직화된 거대분자이다. 이러한 특징들을 갖고 있는 상기 초분자 네트워크형 자기치유 고분자는 수소결합, π-π 상호작용, 정전기력 또는 금속 배위결합을 할 수 있는 비공유결합 분자로 구분될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 스크래치 자기치유 클리어코트는 π-π 상호작용보다 강력한 상호작용을 하는 전자 이동 복합체(charge transfer complex: CTC)를 형성하여 분자 내에서 비공유 가교점이 형성되어 추가 외부 자극 없이 분자 단위에서 반복적인 자기 치유가 가능할 수 있다.
예를 들어, π-π 상호작용은 π 시스템에 의해 유도된 비공유결합의 한 종류로 정전기적 인력과 유사하게 전자가 풍부한 π 시스템 및 전자 밀도가 상대적으로 부족한 분자간의 상호작용이다.
또한, 예를 들어 자기치유 메커니즘은 가역적으로 결합과 분리를 반복할 수 있는 초분자 결합에 의해 네트워크 상태의 초분자가 형성되고, 외부 충격이 가해지면 재료에 파단이 발생하게 되어 새로 생긴 파단면에 분리된 초분자 결합체들이 일정 기간 다수 존재하게 된다. 이후 두 파단면간 결합을 유도하게 되면 초분자 결합이 재형성되어 파단면이 봉합되고 손상 부위가 치유될 수 있다.
이하 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법을 모식적으로 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법은 이무수물계 화합물 및 디아민계 화합물을 유기용매 하에서 중합반응시켜 폴리아믹산을 제조하는 단계(S100) 및 상기 폴리아믹산을 이미드화하여 전하 이동 복합체 형성이 가능한 폴리이미드계 화합물을 제조하는 단계(S200)를 포함할 수 있다.
먼저, 이무수물계 화합물 및 디아민계 화합물을 유기용매 하에서 중합반응시켜 폴리아믹산을 제조한다(S100).
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이무수물계 화합물은 피로멜리트산 이무수물(Pyromellitic Dianhydride), 4,4'-옥시디프탈산 이무수물(4,4'-Oxydiphthalic Dianhydride), 3,3',4,4'-바이페닐테트라카르복실산 이무수물(3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxylic Dianhydride), 2,3,3',4'- 바이페닐테트라카르복실산 이무수물 (2,3,3',4'-Biphenyltetracarboxylic Dianhydride) 및 4,4'-(헥사플루오르이소프로필리덴)디프탈산 이무수물 (4,4'-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic Dianhydride) 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 디아민계 화합물은 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-Oxydianiline), 1,5-디아미노-2-메틸펜탄(1,5-Diamino-2-methylpentane), 1.6-디아민헥산(1,6-Diaminehexane), 1,12-디아미노도데칸(1,12-Diaminododecane), 2,2'-(에틸렌디옥시)비스(에틸아민)(2,2'-(Ethylenedioxy)bis(ethylamine)), 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-[1,1'-바이페닐]-4,4'-디아민(2,2'-Bis(trifluoromethyl)-[1,1'-Biphenyl]-4,4'-Diamine) 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 이무수물계 화합물 대 디아민계 화합물의 몰비는 1:0.01 내지 0.01:1인 조건으로 수행될 수 있다. 상기 이무수물계 화합물 대 디아민계 화합물의 몰비가 1:1에 가까울수록 분자량이 큰 고분자를 제조할 수 있고, 멀수록 분자량이 작은 고분자를 제조할 수 있지만, 본 발명에서는 분자량과 무관하게 자기치유성을 가지는 폴리이미드계 화합물을 제조할 수 있으므로 상기 몰비는 1:0.01 내지 0.01:1인 조건이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유기용매는 m-크레졸, N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N,N-디메틸포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), N-메틸카프롤락탐, 디메틸술폭시드(DMSO), 테트라메틸요소, 피리딘, 디메틸술폰, 헥사메틸포스포르아미드, γ-부티로락톤 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.
그 다음으로, 상기 폴리아믹산을 이미드화하여 전하 이동 복합체 형성이 가능한 폴리이미드계 화합물을 제조한다(S200).
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 폴리이미드계 화합물을 포함하고, 상기 폴리이미드계 화합물 간에 전하 이동 복합체 형성이 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법을 제공할 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2017014542-appb-I000013
(상기 화학식 1에서,
A는 전자 이동 복합체 형성 시 전자수용체 역할이 가능한 부분이고,
B는 전자 이동 복합체 형성 시 전자공여체 역할이 가능한 부분이고,
n은 2 이상의 정수임).
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 A는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C24 지방족 기능기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C24 방향족 기능기 및 치환 또는 비치환된 C4 내지 C24 지환족 기능기에서 선택되는 1종 이상의 기능기를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.
예를 들어, 본 발명의 상기 A는 하기 화학식 2 내지 화학식 13으로 표시되는 기능기를 포함하는 기능기일 수 있다.
Figure PCTKR2017014542-appb-I000014
Figure PCTKR2017014542-appb-I000015
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 B는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C24 지방족 기능기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C24 방향족 기능기 및 치환 또는 비치환된 C4 내지 C24 지환족 기능기에서 선택되는 1종 이상의 기능기를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.
예를 들어, 본 발명의 상기 B는 하기 화학식 2 내지 화학식 13으로 표시되는 기능기를 포함하는 기능기일 수 있다.
Figure PCTKR2017014542-appb-I000016
Figure PCTKR2017014542-appb-I000017
본 발명에 따른 전하 이동 복합체는 인접하는 폴리이미드계 화합물 간의 어느 한 쪽의 전자수용체 및 다른 한 쪽의 전자공여체 간의 상호인력에 의해 생성되는 것을 특징으로 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 있어서 상기 폴리이미드계 화합물은 하기 화학식 14 내지 화학식 48에서 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아님을 명시한다.
Figure PCTKR2017014542-appb-I000018
Figure PCTKR2017014542-appb-I000019
Figure PCTKR2017014542-appb-I000020
Figure PCTKR2017014542-appb-I000021
Figure PCTKR2017014542-appb-I000022
이하, 본 발명의 제조예 및 실험예를 기재한다. 그러나, 이들 제조예 및 실험예는 본 발명의 구성 및 효과를 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아님을 명시한다.
[제조예 1]
자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조
이무수물 성분으로 4,4'-옥시디프탈산 이무수물 7.00 g(0.0226몰), 디아민 성분으로 1,6-디아민헥산 2.11 g(0.0181 몰) 및 4,4'-옥시디아닐린 0.91 g(0.0045몰)을 N,N-디메틸포름아미드 56.74 g에 용해시켜 25 ℃에서 24 시간 동안 반응시켜 고분자 용액을 제조하였다. 그 후 유리판 위에 제조된 고분자 용액을 도포한 후 어플리케이터를 이용하여 고분자 용액을 코팅한 후, 100 ℃에서 30 분간 1차 건조하고 연이어 25 ℃부터 300 ℃까지 분당 5 ℃로 2차 건조함으로써 최종적으로 자동차용 클리어코트를 제조하였다.
[제조예 2]
이무수물 성분으로 4,4'-옥시디프탈산 이무수물 7.00 g(0.0226 몰), 디아민 성분으로 1,6-디아민헥산 1.58 g(0.0136 몰) 및 4,4'-옥시디아닐린 1.81 g(0.0091몰)을 N,N-디메틸포름아미드 58.90 g에 용해시켜 25 ℃에서 24 시간 동안 반응시켜 고분자 용액을 제조하였다. 그 후 유리판 위에 제조된 고분자 용액을 도포한 후 어플리케이터를 이용하여 고분자 용액을 코팅한 후, 100 ℃에서 30 분간 1차 건조하고 연이어 25 ℃부터 300 ℃까지 분당 5 ℃로 2차 건조함으로써 최종적으로 자동차용 클리어코트를 제조하였다.
[제조예 3]
이무수물 성분으로 4,4'-옥시디프탈산 이무수물 6.50 g(0.0210 몰), 디아민 성분으로 1,6-디아민헥산 0.98 g(0.0084 몰) 및 4,4'-옥시디아닐린 2.53 g(0.0126몰)을 N,N-디메틸포름아미드 56.70 g에 용해시켜 25 ℃에서 24 시간 동안 반응시켜 고분자 용액을 제조하였다. 그 후 유리판 위에 제조된 고분자 용액을 도포한 후 어플리케이터를 이용하여 고분자 용액을 코팅한 후, 100 ℃에서 30 분간 1차 건조하고 연이어 25 ℃부터 300 ℃까지 분당 5 ℃로 2차 건조함으로써 최종적으로 자동차용 클리어코트를 제조하였다.
[제조예 4]
이무수물 성분으로 4,4'-옥시디프탈산 이무수물 6.28 g(0.0202 몰), 디아민 성분으로 1,6-디아민헥산 0.47 g(0.0041 몰) 및 4,4'-옥시디아닐린 3.26 g(0.0163몰)을 N,N-디메틸포름아미드 56.71 g에 용해시켜 25 ℃에서 24 시간 동안 반응시켜 고분자 용액을 제조하였다. 그 후 유리판 위에 제조된 고분자 용액을 도포한 후 어플리케이터를 이용하여 고분자 용액을 코팅한 후, 100 ℃에서 30 분간 1차 건조하고 연이어 25 ℃부터 300 ℃까지 분당 5 ℃로 2차 건조함으로써 최종적으로 자동차용 클리어코트를 제조하였다.
[비교예 1]
전하 이동 복합체를 이루지 않는 클리어코트 준비
전하 이동 복합체에 의한 자가치유 현상을 확인하기 위해 상용화된 고분자 필름인 poly(ethylene terephthalate)(PET)를 준비하였다.
[실험예 1]
자동차용 클리어코트의 자기치유 현상
자동차용 클리어코트의 자기치유 현상을 확인하기 위하여, 제조예 1 내지 제조예 4 및 비교예 1에 의해 제조된 자동차용 클리어코트에 임의적으로 스크래치를 낸 후 유리전이온도 이상에서 열처리하였다. 유리전이온도 이상으로 열처리하기 전 및 후의 클리어코트를 광학 현미경을 이용하여 분석하였다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 1을 유리전이온도로 열처리하기 전의 스크래치 이미지이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제조예 1을 유리전이온도로 열처리한 후의 스크래치 이미지이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 비교예 1을 유리전이온도로 열처리하기 전의 스크래치 이미지이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비교예 1을 유리전이온도로 열처리한 후의 스크래치 이미지이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 제조예 1에 의해 제조된 클리어코트는 유리전이온도 이상으로 열처리를 진행하였을 때 자기치유되는 현상이 나타나는 것으로 확인하였고, 열처리 온도가 증가할수록 자기 치유되는 속도가 향상되는 현상이 나타나는 것으로 확인하였다. 하지만, 비교예 1에서 언급한 전하 이동 복합체를 이루지 않는 상용화된 PET 필름에 스크래치를 낸 후 유리전이온도 이상에서 열처리를 해도 손상된 필름이 자기 치유가 되지 않는 것을 확인하였다.
또한, 제조예 2 내지 제조예 4에 의해 제조된 클리어코트도 유리전이온도 이상에서 자기치유 현상이 나타나는 것을 확인하였다. 제조예 1 내지 제조예 4의 유리 전이 온도는 하기 표 1에 나타내었다.
클리어코트 유리전이온도(℃)
제조예 1 144
제조예 2 170
제조예 3 200
제조예 4 233
이러한 결과를 바탕으로, 전하 이동 복합체가 형성되어 있는 자동차용 스크래치 클리어코트는 상기 클리어코트 물질의 유리전이온도 이상의 온도를 가하면, 스크래치가 자기치유 되는 성질을 가질 수 있다. 이에 따라, 전하 이동 복합체가 형성되어 있는 자동차용 스크래치 클리어코트는 일회성이 아닌 지속적이면서 반복적으로 스크래치를 치유할 수 있는 특성을 제공할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 폴리이미드계 화합물을 포함하고,
    상기 폴리이미드계 화합물 간에 전하 이동 복합체 형성이 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2017014542-appb-I000023
    (상기 화학식 1에서,
    A는 전자 이동 복합체 형성 시 전자수용체 역할이 가능한 부분이고,
    B는 전자 이동 복합체 형성 시 전자공여체 역할이 가능한 부분이고,
    n은 2 이상의 정수임).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 A는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C24 지방족 기능기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C24 방향족 기능기 및 치환 또는 비치환된 C4 내지 C24 지환족 기능기에서 선택되는 1종 이상의 기능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 B는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C24 지방족 기능기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C24 방향족 기능기 및 치환 또는 비치환된 C4 내지 C24 지환족 기능기에서 선택되는 1종 이상의 기능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전하 이동 복합체는 인접하는 상기 폴리이미드계 화합물 간의 어느 한 쪽의 전자수용체 및 다른 한 쪽의 전자공여체 간의 상호인력에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 상호인력은 상기 전자공여체 및 상기 전자수용체 사이에 공명을 이룬 오비탈의 상호작용에 의해 생기는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물.
  6. 제 1항의 클리어코트 조성물을 포함하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 스크래치 자기치유 클리어코트는 추가 외부 자극 없이 분자 단위에서 반복적인 자기 치유가 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트.
  8. 이무수물계 화합물 및 디아민계 화합물을 유기용매 하에서 중합반응시켜 폴리아믹산을 제조하는 단계; 및
    상기 폴리아믹산을 이미드화하여 전하 이동 복합체 형성이 가능한 폴리이미드계 화합물을 제조하는 단계;를 포함하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 이무수물계 화합물은 피로멜리트산 이무수물(Pyromellitic Dianhydride), 4,4'-옥시디프탈산 이무수물(4,4'-Oxydiphthalic Dianhydride), 3,3',4,4'-바이페닐테트라카르복실산 이무수물(3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxylic Dianhydride), 2,3,3',4'- 바이페닐테트라카르복실산 이무수물 (2,3,3',4'-Biphenyltetracarboxylic Dianhydride) 및 4,4'-(헥사플루오르이소프로필리덴)디프탈산 이무수물 (4,4'-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic Dianhydride) 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 디아민계 화합물은 4,4'-옥시디아닐린(4,4'-Oxydianiline), 1,5-디아미노-2-메틸펜탄(1,5-Diamino-2-methylpentane), 1.6-디아민헥산(1,6-Diaminehexane), 1,12-디아미노도데칸(1,12-Diaminododecane), 2,2'-(에틸렌디옥시)비스(에틸아민)(2,2'-(Ethylenedioxy)bis(ethylamine)), 2,2'-비스(트리플루오르메틸)-[1,1'-바이페닐]-4,4'-디아민(2,2'-Bis(trifluoromethyl)-[1,1'-Biphenyl]-4,4'-Diamine) 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 이무수물계 화합물 대 디아민계 화합물의 몰비는 1:0.01 내지 0.01:1인 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 폴리이미드계 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 폴리이미드계 화합물을 포함하고,
    상기 폴리이미드계 화합물 간에 전하 이동 복합체 형성이 가능한 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2017014542-appb-I000024
    (상기 화학식 1에서,
    A는 전자 이동 복합체 형성 시 전자수용체 역할이 가능한 부분이고,
    B는 전자 이동 복합체 형성 시 전자공여체 역할이 가능한 부분이고,
    n은 2 이상의 정수임).
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 A는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C24 지방족 기능기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C24 방향족 기능기 및 치환 또는 비치환된 C4 내지 C24 지환족 기능기에서 선택되는 1종 이상의 기능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 B는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C24 지방족 기능기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C24 방향족 기능기 및 치환 또는 비치환된 C4 내지 C24 지환족 기능기에서 선택되는 1종 이상의 기능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 제조방법.
PCT/KR2017/014542 2017-12-12 2017-12-12 전하 이동 복합체를 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법 WO2019117330A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2017/014542 WO2019117330A1 (ko) 2017-12-12 2017-12-12 전하 이동 복합체를 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2017/014542 WO2019117330A1 (ko) 2017-12-12 2017-12-12 전하 이동 복합체를 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019117330A1 true WO2019117330A1 (ko) 2019-06-20

Family

ID=66819316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/014542 WO2019117330A1 (ko) 2017-12-12 2017-12-12 전하 이동 복합체를 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019117330A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020104587A1 (de) * 2019-02-22 2020-08-27 Dupont Electronics, Inc. Polyimidfilme und elektronische vorrichtungen

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090043726A (ko) * 2007-10-30 2009-05-07 포항공과대학교 산학협력단 자가치유 전도성 복합체
US20150232618A1 (en) * 2012-08-24 2015-08-20 Croda International Plc Polyimide composition
KR20160089748A (ko) * 2015-01-20 2016-07-28 주식회사 엘지화학 고분자 코팅 조성물
KR101706299B1 (ko) * 2015-05-21 2017-02-14 한국생산기술연구원 자외선 감응형 자가치유 고분자의 나노입자 및 이의 제조방법 및 이를 이용한 필름
KR20170071748A (ko) * 2015-12-16 2017-06-26 연세대학교 원주산학협력단 자기치유 폴리이미드 필름
KR20180060259A (ko) * 2016-11-28 2018-06-07 한국생산기술연구원 전하 이동 복합체를 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090043726A (ko) * 2007-10-30 2009-05-07 포항공과대학교 산학협력단 자가치유 전도성 복합체
US20150232618A1 (en) * 2012-08-24 2015-08-20 Croda International Plc Polyimide composition
KR20160089748A (ko) * 2015-01-20 2016-07-28 주식회사 엘지화학 고분자 코팅 조성물
KR101706299B1 (ko) * 2015-05-21 2017-02-14 한국생산기술연구원 자외선 감응형 자가치유 고분자의 나노입자 및 이의 제조방법 및 이를 이용한 필름
KR20170071748A (ko) * 2015-12-16 2017-06-26 연세대학교 원주산학협력단 자기치유 폴리이미드 필름
KR20180060259A (ko) * 2016-11-28 2018-06-07 한국생산기술연구원 전하 이동 복합체를 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LEE, SEUNG WOO ET AL.: "Polyimide and Polyimide Composite Films", POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY, vol. 24, no. 1, 2013, pages 17 - 24 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020104587A1 (de) * 2019-02-22 2020-08-27 Dupont Electronics, Inc. Polyimidfilme und elektronische vorrichtungen
US11359061B2 (en) 2019-02-22 2022-06-14 Dupont Electronics, Inc. Polyimide films and electronic devices
US11643515B2 (en) 2019-02-22 2023-05-09 Dupont Electronics, Inc. Polyimide compositions and polyimide solutions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015183056A1 (ko) 폴리이미드계 용액 및 이를 이용하여 제조된 폴리이미드계 필름
WO2018038309A1 (ko) 수지안정성, 내열성이 향상되고 투명성을 갖는 폴리이미드 전구체 수지 조성물, 이를 이용한 폴리이미드 필름 제조방법, 및 이에 의해 제조된 폴리이미드 필름
WO2013133508A1 (ko) 두 개의 치환기를 비대칭 구조로 포함하는 디아민 화합물, 이를 사용하여 제조된 중합체
WO2019088454A1 (ko) 초박막 블랙 폴리이미드 필름 및 이의 제조방법
WO2018056573A1 (ko) 폴리이미드 전구체 용액 및 이의 제조방법
WO2011004938A1 (ko) 높은 패킹구조를 갖는 폴리아믹산 수지 조성물로부터 제조된 저온경화형 폴리이미드 절연체 및 이를 이용한 낮은 히스테리스 특성 보유 전유기박막트랜지스터 소자
WO2014003451A1 (en) Polyimide and polyimide film comprising the same
WO2016175344A1 (ko) 폴리이미드 수지 및 이를 이용한 필름
WO2019054612A1 (ko) 폴리이미드 전구체 조성물 및 이를 이용한 폴리이미드 필름
WO2015190645A1 (ko) 물을 분산매로 사용한 폴리이미드의 제조방법 및 물의 회수방법
WO2017204462A1 (ko) 폴리아미드이미드, 이의 제조방법 및 이를 이용한 폴리아미드이미드 필름
WO2020138645A1 (ko) 폴리아믹산 조성물, 및 이를 이용한 투명 폴리이미드 필름
WO2018117551A1 (ko) 투명 폴리이미드 필름
WO2016140559A1 (ko) 광전소자의 플렉시블 기판용 폴리이미드 필름용 조성물
WO2018062887A1 (ko) 폴리아믹산, 폴리이미드, 폴리이미드 필름, 이를 포함하는 영상 표시소자 및 폴리아믹산의 제조방법
WO2016108631A1 (ko) 폴리아마이드-이미드 전구체, 폴리아마이드-이미드 필름 및 이를 포함하는 표시소자
WO2019117330A1 (ko) 전하 이동 복합체를 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법
WO2021054513A1 (ko) 폴리이미드 분말의 제조방법 및 이를 통해 제조된 폴리이미드 분말
WO2020101225A1 (ko) 가교성 디안하이드라이드계 화합물 및 산화방지제를 포함하는 폴리이미드 전구체 조성물, 이로부터 제조된 폴리이미드 필름
WO2020141713A1 (ko) 신규한 디카르보닐 화합물을 포함하는 폴리아믹산 조성물의 제조방법, 폴리아믹산 조성물, 이를 이용한 폴리아미드-이미드 필름의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 폴리아미드-이미드 필름.
WO2022025341A1 (ko) 저유전성, 고절연성 및 고강도성을 갖는 폴리이미드 에어로젤의 제조방법, 이로부터 제조되는 폴리이미드 에어로젤
KR20180060259A (ko) 전하 이동 복합체를 이용한 자동차용 스크래치 자기치유 클리어코트 조성물, 이를 포함하는 클리어코트 및 이의 제조방법
WO2016003146A1 (ko) 고내열 폴리아믹산 용액 및 폴리이미드 필름
WO2023200191A1 (en) Manufacturing method of polyimide powder and polyimide powder manufactured by the same
WO2021015360A1 (ko) 폴리이미드 분말의 제조방법 및 이를 통해 제조된 폴리이미드 분말

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17934456

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17934456

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1