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내구성이 향상된 투명한 소수성 도료 및 제조방법

전문가 제언: ○ 이 발명은 유리, 금속 또는 플라스틱 기판에 적용 가능한 소수성 코팅 도료에 관한 것이다. 자동차 또는 항공기의 방풍 유리에 물이 번지는 현상이 나타나면 운전자나 조종사의 능력에 큰 영향을 미칠 수 있다. 현재 일반적으로 사용되고 있는 왁스, 소수성 실리콘 폴리머 또는 초소수성 코팅과 같은 표면처리제는 내구성, 내마모성 등에 문제점이 있다.

○ 본 특허에서 제안된 새로운 투명한 소수성 코팅제는 유기폴리머실란, 무기금속 알콕시드 및 플루오르실란으로 구성된 산 촉매 축합반응에 의해 제조된다. 이 코팅제는 유리, 폴리머 및 금속 기판에 코팅될 경우 표면에서 물이 쉽게 제거되며 마모 및 부식 환경에 대한 내구성이 우수하여 방풍 유리, 태양전지 패널, 전자제품용 등의 투명 보호 코팅 등을 포함한 다양한 분야에 적용이 가능하다.

○ 본 특허의 도료를 사용할 경우 플루오르실란은 유기폴리머실란들에 비해 졸 겔 반응시 반응성이 적어서 물과 혼합이 어려운 점과 전체 코팅 액 중에 플루오르실란의 함량에 따라 물성이 크게 달라지는 점을 감안하여 사용 목적에 따라 최적화된 양을 사용하여야 한다.

○ 코팅재의 배합물은 Si-O-S의 실록산 결합을 통해 플루오르-관능기화 유기-무기 네트워크를 형성하는 유기-무기 및 플루오르실란 성분의 가수분해와 축합에 의해 제조된다. 기존의 유기폴리머실란, 금속 알콕시드를 대체할 경우 전체 물성이 좌우되므로, 국내 기업의 소수성 하이브리드 재료의 기술개발에 본 특허가 장애가 될 것으로 보이지 않으며 오히려 차후 연구를 위한 가이드라인이 될 것으로 보인다.

○ 플루오르 폴리머는 DuPont, 3M, Daikin 및 Solvay Solexis에서 생산되고 있고, 국내에서는 이들을 전량 수입에 의존하고 있다. 2014년 4월 한국화학연구원의 박인준 박사 연구팀이 불소수지 제조기술의 국산화에 성공하였다. 국내에서 VDF를 공급받을 경우 생산원가가 대폭 낮아져서 내후성, 내약품성, 내마모성 등이 우수한 빌딩 및 교량 용 페인트 및 코팅용 도료가 개발될 수 있을 것으로 기대된다.

저자: LUNA INNOVATIONS INCORPORATED
자료유형: 니즈특허정보