JP7788752B2 - 車両用湿式コーティング剤及びその製造方法 - Google Patents

車両用湿式コーティング剤及びその製造方法

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Description

本明細書で開示する内容は車両用湿式コーティング剤及びその製造方法に関し、より詳しくは便利な車両の表面コーティングの可能な車両用湿式コーティング剤及びその製造方法に関する。
本明細書で他に指示しない限り、この識別項目で説明する内容は本出願の請求の範囲に対する従来技術ではなく、この識別項目に記載されていると言っても従来技術と認められるものではない。
車両の表面にコーティングされた塗装は、道路で発生する異物、外部の温度及び湿度変化及び気候変化によって発生する雨や雪に持続的に露出されるので、容易に汚染されて破損される。
近年、車両塗装の汚染又は損傷を防止するために、塗装の表面にガラス膜コーティングを施しているが、高いコーティングコスト及びコストに対する低いサービス信頼度によって自ら車両塗装をコーティングする需要が増加している。
しかしながら、既存のコーティング剤を使用して車両塗装にコーティングする作業は難易度が高いので、専門施工者ではない、車両を使用する使用者が便利で容易に車両の塗装をコーティングすることができる製品の開発が必要である。
これに関連して、特許文献1は、洗浄及びコーティング機能が強化した自動車用光沢コーティング剤及びその製造方法を開示しており、特許文献2は、自動車用光沢コーティング剤及びその製造方法を開示している。
しかしながら、既存の発明は、コーティング経験が少ない使用者も便利に車両の表面にコーティング剤をコーティングすることができる湿式コーティング剤に関連した技術は開示していない。
韓国登録特許第10-2508223号公報 韓国登録特許第10-2482458号公報
本明細書の目的は、車両に噴射し、高圧水で濯ぐ方式で車両の表面を便利にコーティングする車両用湿式コーティング剤及びその製造方法を提供することである。
また、本明細書は上述したような技術的課題に限定されず、以下の説明から他の技術的課題が導出されることもできることは明らかである。
開示内容の一実施例によれば、車両用湿式コーティング剤は、デカメチルシクロペンタシロキサン(Decamethylcyclopentasiloxane)、精製水、アルコール系非イオン界面活性剤、アモジメチコン(Amodimethicone)オイル及びフッ素系シランを含む。
また、前記車両用湿式コーティング剤は、前記デカメチルシクロペンタシロキサン1~5重量%、前記精製水43~78重量%、前記アルコール系非イオン界面活性剤5~10重量%、前記アモジメチコンオイル40~50重量%及びフッ素系シラン0.5~2重量%を含むことができる。
開示内容の他の実施例によれば、車両用湿式コーティング剤の製造方法は、デカメチルシクロペンタシロキサン(Decamethylcyclopentasiloxane)、精製水、アルコール系非イオン界面活性剤及びアモジメチコン(Amodimethicone)オイルを撹拌して第1混合液を製造する第1撹拌段階と、前記第1混合液にフッ素系シランを投入して第2混合液を製造する第2撹拌段階と、前記第2混合液に精製水を投入して第3混合液を製造する第3撹拌段階と、を含む。
また、前記第1撹拌段階は、前記デカメチルシクロペンタシロキサン1~5重量%、前記精製水42~55重量%、前記アルコール系非イオン界面活性剤5~10重量%及び前記アモジメチコンオイル40~50重量%を撹拌することができる。
また、前記第2撹拌段階は、前記フッ素系シラン0.5~2重量%を投入して撹拌することができる。
また、前記第3撹拌段階は、前記精製水1~23重量%をさらに投入して撹拌することができる。
また、前記フッ素系シランは、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(Trifluoropropyltrimethoxysilane)であり得る。
本明細書で開示する一実施例によれば、車両用湿式コーティング剤は、湿気が残っている車両の表面に噴射し、高圧水で濯ぐ作業のみでコーティングが可能であるので、車両の表面の固有色相及び透明度を維持させながらスリック(Slick)性、スリップ性及び防汚性を改善させる利点がある。
また、本車両用湿式コーティング剤は、車両の表面だけでなく、車両に結合されたホイール、ガラス、金属及び高分子素材の表面にコーティング可能であるので、車両に結合された多様な部品の表面保護に効果的な利点がある。
また、本車両用湿式コーティング剤は、車両の表面にコーティングされてコーティング膜を形成し、前記コーティング膜は車両固有の色相及び透明度を維持させるとともに、車両の表面のスリック(Slick)性、スリップ性、疎水性及び撥水性を改善させる利点がある。
また、本車両用湿式コーティング剤は、車両の表面に形成された塗装面に限られず、ホイール、ガラス、金属及び高分子外装材を含む車両の全般的な部分にコーティング膜を形成する利点がある。
さらに、このような記載の本発明の効果は、発明者が認知しているかにかかわらず、記載内容の構成によって当たり前に発揮されるものなので、上述した効果は記載の内容によるいくつかの効果に過ぎず、発明者が把握するか又は実在する全ての効果を記載したものと認められてはいけない。また、本発明の効果は明細書の全般的な記載によってさらに把握されなければならなく、たとえ明示的な文章で記載されていないとしても、記載された内容が属する技術分野で通常の知識を有する者が本明細書によってそのような効果があると認められる効果であれば本明細書に記載された効果と見なければならないであろう。
本明細書の一実施例による車両用湿式コーティング剤の製造方法のフローチャートである。 図1の車両用湿式コーティング剤の製造方法の第1撹拌段階で混合される第1混合液に含まれる成分を示す図である。 図1の車両用湿式コーティング剤の製造方法の第2撹拌段階及び第3撹拌段階のそれぞれで混合される第2混合液及び第3混合液のそれぞれに含まれる成分を示す図である。 図1の車両用湿式コーティング剤によって車両の表面に形成されたコーティング膜の親水性程度を分析するために実施される接触角測定状態を示す模式図である。 車両の表面に密着して車両の表面の摩擦係数を測定する摩擦係数測定装置の模式図である。 摩擦係数の概念を示すグラフである。
以下、添付図面に基づいて好適な実施例による車両用湿式コーティング剤及びその製造方法の構成、動作及び作用効果について説明する。参考までに、以下の図面で、各構成要素は便宜性及び明確性のために省略されるか概略的に示されており、各構成要素の大きさは実際の大きさを反映するものではない。また。明細書全般にわたって同じ参照符号は同じ構成要素を指称し、個々の図で同じ構成に対する図面符号は省略する。
図1~図3を参照すると、車両用湿式コーティング剤は、デカメチルシクロペンタシロキサン(Decamethylcyclopentasiloxane)、精製水、アルコール系非イオン界面活性剤、アモジメチコン(Amodimethicone)オイル、及びフッ素系アルコキシシラン(Fluoro alkoxy silane)を含む。
フッ素系アルコキシシランはフッ素系シランのカテゴリーに含まれる組成物であり、フッ素系シランは、(3,3,3-トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン((3,3,3-TRIFLUOROPROPYL)TRIMETHOXYSILANE)、ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン(1H,1H,2H,2H Perfluorooctyltriethoxysilane)、トリメトキシ(1H,1H,2H,2Hヘプタデカフルオロデシル)シラン(Trimethoxy(1H,1H,2H,2HHeptadecafluorodecyl)silane)、ヘプタデカフルオロデシルトリイソプロポキシシラン(Heptadecafluorodecyltriisopropoxysilane)、フッ素含有クロロシラン(Chlorosilane)系化合物、ペルフルオロアルキルシラン化合物、ペルフルオロメタクリレート(Methacrylate)化合物、ペルフルオロスルホニルクロリド(Sulfonyl chloride)化合物、及びペルフルオロスルホン酸(Sulfonic acid)を含む。
車両用湿式コーティング剤は、湿気が残っているか又は湿気が除去された車両の表面に噴射された後、高圧水によって車両の表面で拡散しながら車両の表面にコーティングされてコーティング膜として形成され、前記コーティング膜によって車両の表面の撥水性、スリック(Slick)性、疎水性、スリップ性、耐久性及び防汚性が改善される。
前記コーティング膜の疎水性又は撥水性が増加すると、コーティング膜の表面に水が接触する場合、水がコーティング膜表面の表面張力によって分散せずにコーティング膜によって飛び出される現象が発生する。
前記コーティング膜のスリック(Slick)性(スリック感)及びスリップ性が増加すると、コーティング膜の表面摩擦力が低くなり、コーティング膜にほこりを含む汚染物が付着しても汚染物が滑りながら前記コーティング膜から分離される現象が発生する。
車両用湿式コーティング剤に含まれるデカメチルシクロペンタシロキサンは低粘度及び高揮発性のシリコンであり、表面張力が低いので、車両にコーティングされた車両用湿式コーティング剤の疎水性又は撥水性を改善させ、摩擦係数を減少させ、高揮発性によってコーティング作業速度が改善される利点がある。
また、車両用湿式コーティング剤に含まれるアモジメチコンオイルは末端がアミノ機能基に置換されたシリコン系ポリマーであり、車両の表面に車両用湿式コーティング剤が噴射されると、形成されるコーティング膜に含有されて車両の表面を保護する利点がある。
また、車両用湿式コーティング剤に含まれるフッ素系アルコキシシランは、フッ素自体の低い表面エネルギーにより、車両の表面にコーティングされたコーティング膜のスリック(Slick)性、疎水性、撥水性及びスリップ性を改善する利点がある。
フッ素は電子密度が高く、水素原子の次に原子半径が小さく、高い電気陰性度を有しているので、堅固な炭素フッ素結合が形成され、このようなフッ素の特性により、ペルフルオロアルキル基を含む単量体は、臨界表面張力が5~10dynes/cmの極疎水性を現す。
また、フッ素コーティングされた製品は、化学的環境による影響が減少し、高い耐熱性、絶縁性、表面抵抗率、耐磨耗性、耐酸性及び耐塩基性を有し、洗浄が簡便な利点がある。
図1を参照すると、車両用湿式コーティング剤の製造方法100は、デカメチルシクロペンタシロキサン(Decamethylcyclopentasiloxane)、精製水、アルコール系非イオン界面活性剤及びアモジメチコン(Amodimethicone)オイルを混合する第1撹拌段階(S110)と、フッ素系アルコキシシランを投入して撹拌する第2撹拌段階(S120)と、精製水を投入して撹拌する第3撹拌段階(S130)と、を含む。
一方、車両用湿式コーティング剤の製造方法100は、窒素充填段階(S105)をさらに含むことができ、窒素充填段階(S105)は第1撹拌段階(S110)を実施する前の該当の時点で実施する。
具体的には、窒素充填段階(S105)は、内部に反応空間が形成された反応槽の内部に窒素(N)ガスを注入して反応槽の内部を窒素で充填させる段階であり、反応空間に窒素が充填されると、窒素の注入を中断する。
第1撹拌段階(S110)で、デカメチルシクロペンタシロキサン1~5重量%、精製水42~55重量%、アルコール系非イオン界面活性剤5~10重量%及びアモジメチコン(Amodimethicone)オイル40~50重量%を反応槽の内部で撹拌して第1混合液を製造する(段階S110)。
具体的には、第1撹拌段階(S110)で、デカメチルシクロペンタシロキサン1~5重量%、精製水42~55重量%、アルコール系非イオン界面活性剤5~10重量%及びアモジメチコン(Amodimethicone)オイル40~50重量%を、50~100rpmで9.5時間から18.5時間撹拌する(段階S110)。
図1及び図3を参照すると、第2撹拌段階(S120)で、前記第1混合液にフッ素系アルコキシシラン(Fluoro alkoxy silane)の1種であるトリフルオロプロピルトリメトキシシラン(TFPTMS:Trifluoropropyltrimethoxysilane)0.5~2重量%を反応槽の内部に投入して撹拌して第2混合液を製造する(段階S120)。
具体的には、第2撹拌段階(S120)で、前記第1混合液にフッ素系アルコキシシラン(Fluoroalkoxysilane)の一種であるトリフルオロプロピルトリメトキシシラン(TFPTMS:Trifluoropropyltrimethoxysilane)0.5~2重量%を投入し、50~100rpmで5~10時間撹拌する(段階S120)。
図1及び図3を参照すると、第3撹拌段階(S130)では、前記第2混合液に精製水1~23重量%をさらに投入して撹拌して第3混合液を製造し、第3混合液を容器に注入するか又は包装する過程によって車両用湿式コーティング剤を完成する(段階S130)。
具体的には、第3撹拌段階(S130)で、前記第2混合液に精製水1~23重量%を投入し、50~100rpmで3~8時間撹拌して第3混合液を製造する(段階S130)。
一方、第3撹拌段階(S130)で追加される精製水1~23重量%は第1撹拌段階(S110)で投入する精製水42~55重量%とともに反応槽に投入することができる。ここで、精製水は43~78重量%であり得る。
デカメチルシクロペンタシロキサンは、車両用湿式コーティング剤に含有されて車両の表面にコーティングされるコーティング膜のスリック(Slick)性、スリップ性、強度及び光沢耐久性を改善させ、微細スクラッチ防止効果を向上させ、前記コーティング膜が皮膚に接触する場合、粘り気を減少させる利点がある。
また、車両用湿式コーティング剤に含まれるデカメチルシクロペンタシロキサンは低粘度及び高揮発性のシリコンであり、表面張力が低いので、車両用湿式コーティング剤によって車両にコーティングされたコーティング膜の疎水性又は撥水性を改善させ、摩擦係数を減少させ、高揮発性によってコーティング作業速度が改善される利点がある。
また、デカメチルシクロペンタシロキサンは第1混合物に含まれることにより、第3撹拌段階(S130)で製造される車両用湿式コーティング剤の自然発火点を上昇させ、車両用湿式コーティング剤によって車両の表面に形成されたコーティング膜の自然発火点を上昇させるとともにコーティング膜の安全性を改善させる。
また、デカメチルシクロペンタシロキサンに含まれたシリコン(Si)は表面張力が低くて摩擦係数を減少させるので、デカメチルシクロペンタシロキサンが含有された車両用湿式コーティング剤によって車両の表面にコーティングされたコーティング膜の摩擦係数が低くなる利点がある。
アルコール系非イオン界面活性剤は、第2撹拌段階(S120)で追加されるフッ素系アルコキシシランが精製水に効果的に混合されるようにする機能を果たし、アルコール系非イオン界面活性剤の含量は5~10重量%であることが好ましい。
また、アルコール系非イオン界面活性剤は、シリコン系ポリマーであるアモジメチコンオイル及びフッ素系アルコキシシランが互いに効果的に混合されるようにする機能を有する利点がある。
アルコール系非イオン界面活性剤は、アモジメチコンオイル及びデカメチルシクロペンタシロキサンをエマルジョン(emulsion)化させてアモジメチコンオイル及びデカメチルシクロペンタシロキサンを効果的に混合させる。
また、アルコール系非イオン界面活性剤が第1混合液に含まれることにより、アモジメチコンオイル及びフッ素系アルコキシシランの粒子サイズは、アルコール系非イオン界面活性剤が第1混合液に含まれない場合よりも相対的に小さく形成される。
また、アモジメチコンオイル及びフッ素系アルコキシシランの粒子サイズが小さくなるので、第3撹拌段階(S130)以後に製造される車両用湿式コーティング剤が車両の表面にコーティングされると、形成されるコーティング膜の厚さが均一に形成され、コーティング膜に残渣又は染みが発生する現象を抑制する利点がある。
また、アモジメチコンオイル及びフッ素系アルコキシシランの粒子サイズがアルコール系非イオン界面活性剤及び撹拌によって小さくなることにより、車両の洗浄過程中に車両の表面に水やシャンプー成分が残存する状態で車両用湿式コーティング剤を塗布しても、防汚性、疎水性、撥水性及び耐久性に優れたコーティング膜を形成することができる利点がある。
例えば、従来車両の表面にコーティング膜を形成する一般的な過程は、(1)プレウォッシュ(高圧水洗浄)、(2)スノーフォーム又はカーシャンプを車両の表面に塗布、(3)シャンプー又はスノーフォームミット作業、(4)プレウォッシュ(高圧水洗浄)、(5)車両水気除去、(6)車両用湿式コーティング剤噴射、(7)タオルで硬化した施工部位をバフ仕上げ(拭き上げ)、及び(8)施工部位の硬化時まで所定の時間待機の総8段階を実施する。
しかしながら、アモジメチコンオイル及びフッ素系アルコキシシランの粒子サイズがアルコール系非イオン界面活性剤及び撹拌によって小さくなると、車両の表面に水やシャンプー成分が残存する状態で車両用湿式コーティング剤を塗布してもコーティング膜が車両の表面に形成されるので、(1)プレウォッシュ(高圧水洗浄)、(2)スノーフォーム又はカーシャンプ塗布、(3)シャンプー又はスノーフォームミット作業、(4)車両用湿式コーティング剤噴射、(5)プレウォッシュ(高圧水洗浄)、及び(6)水気除去の過程に短縮される利点がある。
一方、第1混合液に含まれるアルコール系非イオン界面活性剤は5重量%~10重量%であることが好ましく、これによりアモジメチコンオイル又はフッ素系アルコキシシランの粒子サイズが相対的に小さく加工され、アモジメチコンオイル又はフッ素系アルコキシシランの含量が適正水準に維持され、コーティング膜の物性が安定的に維持される。
第1混合液に含まれるアルコール系非イオン界面活性剤は、ポリエチレングリコールトリデシルエーテル(Polyethylene glycol tridecyl ether)及びエトキシレートプロポキシレートアルコール(Alcohols、(C=11-14)-iso-、(C=13)-rich、ethoxylated propoxylated)を含み、このうちでエトキシレートプロポキシレートアルコールを使用することが好ましい。
アモジメチコンオイル(アモジメチコン)はアミノ機能基に末端が置換されたシロキサンポリマー又はシリコン系列ポリマーの一種であり、乳化性に優れて多様な成分の溶解度を高めるとともに消泡剤としての機能を兼備することにより、コーティング膜における不要な空隙形成を防止し、相対的に滑らかな表面を製造することができるようにする利点がある。
また、アモジメチコンオイルは、車両の表面にコーティング膜を形成して外部刺激から車両の表面を保護し、シリコン自体の低い表面張力によって疎水性、撥水性及びスリップ性を改善させ、アミノ機能基が車両の表面の静電気蓄積を防止して、コーティング膜にほこりがくっつく現象を防止する利点がある。
また、アモジメチコンオイル又はその誘導体を含む物質はアミン基を有して陽イオンを帯び、静電気的力によってコーティング膜の粒子間の間隔をより大きくする粒体障害を引き起こし、ブリッジの役割を果たす。
また、アモジメチコンオイル又はその誘導体を含む物質は、コーティング膜に含有された粒子の分散構造が安定的に維持され、コーティング膜の分散性及び粘増の効果が著しく上昇する利点があり、高圧水によって分散が容易になる利点がある。
また、アモジメチコンオイルは、一般的に両末端にヒドロキシ基(-OH)が付いているので、脱水縮合反応を引き起こす反応性アモジメチコンオイルを使用することができ、アモジメチコンオイル及びシリコン粒子が一緒に混合されて形成されたコーティング膜の場合、コーティング膜の熱損傷の防止力に優れた利点がある。
また、アモジメチコンオイルは、展開性(Spreadability)に優れ、アモジメチコンオイルが含有されたコーティング膜の感触を柔らかくシルキー(Silky)に転換させ、アモジメチコンオイルを含有したコーティング膜の疎水性、撥水性及び光沢を改善させる機能がある。
また、アモジメチコンオイルによって分散性が改善されることにより、コーティング膜のクラック(Crack)発生が減少し、コーティング膜に含まれたアモジメチコンオイルの機能を充分に維持させるためには、アモジメチコンオイルの重量%は40~50重量%が好ましい。
フッ素系アルコキシシランは、(3,3,3-トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン((3,3,3-TRIFLUOROPROPYL)TRIMETHOXYSILANE)、1H,1H,2H,2Hペルフルオロオクチルトリエトキシシラン(1H,1H,2H,2H Perfluorooctyltriethoxysilane)、トリメトキシ(1H,1H,2H,2Hヘプタデカフルオロデシルシラン(Trimethoxy(1H,1H,2H,2H Heptadecafluorodecyl)silane)及びヘプタデカフルオロデシルトリイソプロポキシシラン(Heptadecafluorodecyltriisopropoxysilane)のうちのいずれか1種を使用することが好ましい。
また、第2撹拌段階(S120)で追加するフッ素系アルコキシシランの代わりに、フッ素系シランを投入することができ、フッ素系シランは、フッ素含有クロロシラン(Chlorosilane)系化合物、ペルフルオロアルキルシラン化合物、ペルフルオロメタクリレート(Methacrylate)化合物、ペルフルオロスルホニルクロリド(Sulfonyl chloride)化合物又はペルフルオロスルホン酸(Sulfonic acid)化合物のうちのいずれか1種であり得る。
具体的には、ペルフルオロアルキルシラン化合物は、卜リクロロ(1H,1H,2H,2H-ペルフルオロオクチル)シラン(Trichloro(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl)silane)又はトリエチル(トリフルオロメチル)シラン(Triethyl(trifluoromethyl)silane)であり得る。
また、ペルフルオロメタクリレート化合物は、ペルフルオロオクチルメタクリレート(1H,1H-perfluorooctyl methacrylate)を使用することが好ましく、ペルフルオロスルホニルクロリド化合物は、ヘブタデカフルオロ-1-オクタンスルホニルクロリド(Heptadecafluoro-1-octaneSulfonyl chloride)を使用することが好ましい。
フッ素系アルコキシシランは有機材料又は無機材料の表面処理剤として用いられ、第3撹拌段階(S130)で製造される車両用湿式コーティング剤に含有されることにより、車両用湿式コーティング剤によって車両の表面に形成されるコーティング膜のスリック(Slick)性、スリップ性、剥離性、疎水性、撥水性及び撥油性を改善させる。
トリフルオロプロピルトリメトキシシランはDOWSIL Q3-9030 Silaneという商品名を有し、コーティング剤合成、シリコン高分子製造及び表面処理のために使用され、第3撹拌段階(S130)で製造される車両用湿式コーティング剤によって車両の表面にコーティングするコーティング膜のスリック(Slick)性、疎水性、撥水性、スリップ性及び耐久性を改善させる。
トリフルオロプロピルトリメトキシシランは、含有されたフッ素自体の低い表面エネルギーにより、トリフルオロプロピルトリメトキシシランを含むコーティング膜の疎水性、撥水性及びスリップ性を改善させ、車両の表面に形成された塗装面に存在する全てのヒドロキシル基(-OH)と化学的に結合してコーティング膜の耐久性を向上させる。
また、車両用湿式コーティング剤に含まれるフッ素系アルコキシシランは、フッ素自体の低い表面エネルギーにより、車両の表面にコーティングされた車両用湿式コーティング剤のスリック(Slick)性(スリック感)、疎水性、撥水性及びスリップ性を改善させる利点がある。
また、フッ素は電子密度が高く、水素原子の次で原子半径が小さく、高い電気陰性度を有することにより、堅固な炭素-フッ素結合が形成され、このようなフッ素の特性により、ペルフルオロアルキル基を含む単量体は、臨界表面張力が5~10dynes/cmの極疎水性を現す。
また、フッ素コーティングされた製品は、化学的環境による影響が減少し、高い耐熱性、絶縁性、表面抵抗率、耐磨耗性、耐酸性及び耐塩基性を有し、洗浄が簡便な利点がある。
第2撹拌段階(S120)で追加するフッ素系アルコキシシランの代わりに、フッ素系シランであるトリエトキシオクチルシランを第1混合液に投入することができ、トリエトキシオクチルシランを含有する車両用湿式コーティング剤が車両の表面にコーティング膜を形成する場合、車両の表面に疎水性層を形成して、コーティング膜の疎水性、撥水性、耐酸化性、耐塩基性及び耐食性を改善させる利点がある。
以下の表1及び添付の図4を参照すると、表1に開示するコーティング膜が形成されなかった車両の表面10の接触角は、車両の表面10を洗浄した後、KRUSS社のDSA25接触角測定器を用いてASTM D 5946方法で、コーティング膜が形成されなかった車両の表面10に水玉を塗布し、水玉の接触角を測定する作業を測定回数だけ繰り返し実施して導出した値である。
車両用湿式コーティング剤が塗布されなくてコーティング膜が形成されなかった車両の表面10は、(1)プレウォッシュ(高圧水洗浄)、(2)スノーフォーム又はカーシャンプを車両の表面に塗布、(3)シャンプー又はスノーフォームミット作業、(4)プレウォッシュ(高圧水洗浄)、及び(5)車両水気除去の段階によって洗浄し、接触角測定器で車両の表面10の接触角を測定する。
接触角測定器によって車両の表面10に塗布された水玉を分析すると、水玉の接触角の減少に比例して親水性が増加し、水玉の接触角増加に比例して疎水性又は撥水性が増加することを確認することができる。
表1に開示するコーティング膜は車両用湿式コーティング剤によって車両の表面20に形成される。ここで、車両用湿式コーティング剤は、デカメチルシクロペンタシロキサン1~5重量%、前記精製水43~78重量%、前記アルコール系非イオン界面活性剤5~10重量%、前記アモジメチコンオイル40~50重量%、及びトリフルオロプロピルトリメトキシシラン0.5~2重量%を含む。
車両用湿式コーティング剤が塗布されなくてコーティング膜が形成されなかった車両の表面10は、(1)プレウォッシュ(高圧水洗浄)、(2)スノーフォーム又はカーシャンプを車両の表面に塗布、(3)シャンプー又はスノーフォームミット作業、(4)プレウォッシュ(高圧水洗浄)、及び(5)車両水気除去の段階によって洗浄し、接触角測定器で車両の表面10の接触角を測定する。
図4を参照すると、第1一側角度11及び第1他側角度12は、コーティング膜が形成されなかった車両の表面10に塗布された水玉を接触角測定器で分析して導出する接触角である。
第1一側角度11は、コーティング膜が形成されなかった車両の表面10に塗布された水玉の一側面に接する第1接線と水玉が密着した車両の表面10の一部との間に形成された角度を意味する。
第1他側角度12は、コーティング膜が形成されなかった車両の表面10に塗布された水玉の他側面に接する第2接線と水玉が密着した車両の表面10の一部との間に形成される角度を意味する。
ここで、前記第1接線は、水玉を側面から見る状態で水玉及び車両の表面10が互いに接する密着面の一側端地点に隣接した水玉の表面の一部と密着した状態で車両の表面10から離隔する方向に向かって直線形に所定の距離だけ延びる線を意味する。
前記第2接線は、水玉を側面から見る状態で水玉及び車両の表面10が互いに接する密着面の他側端地点に隣接した水玉の表面の一部と密着した状態で車両の表面10から離隔する方向に向かって直線形に所定の距離だけ延びる線を意味する。
表1を参照すると、第1一側角度11及び第1他側角度12は、測定回数によって導出される値が変わることを確認することができる。特に、初期に測定される第1一側角度11及び第1他側角度12は後期に測定される第1一側角度11及び第1他側角度12よりも相対的に高いことを確認することができる。
そして、測定回数の増加に関係なく、接触角測定器によって測定される単一の同じ水玉で測定される第1一側角度11及び第1他側角度12の値は0.1~0.4°の小さな偏差を示すことを確認することができる。
表1に開示するコーティング膜が形成された車両の表面20の接触角は、車両の表面を洗浄しながら車両用湿式コーティング剤を車両の表面20に塗布し、KRUSS社のDSA25接触角測定器でコーティング膜が形成された車両の表面20の接触角を測定して導出した値である。
接触角測定器で車両の表面20に塗布された水玉を分析すると、水玉の接触角減少に比例して親水性が増加し、水玉の接触角増加に比例して疎水性又は撥水性が増加することを確認することができる。
具体的には、第2一側角度21及び第2他側角度22は、コーティング膜が形成された車両の表面20に水玉を塗布し、水玉の接触角を測定する作業を測定回数だけ繰り返し測定して導出する値を意味する。
第2一側角度21は、コーティング膜が形成された車両の表面20に塗布された水玉の一側面に接する第3接線と水玉が密着した車両の表面20の一部との間に形成された角度を意味する。
第2他側角度22は、コーティング膜が形成された車両の表面20に塗布された水玉の他側面に接する第4接線と水玉が密着した車両の表面20の一部との間に形成される角度を意味する。
ここで、前記第3接線は、水玉を側面から見る状態で水玉の一側端及び車両の表面20が互いに接する密着面の一側端に隣接した水玉の表面の一部と密着した状態で車両の表面20から離隔する方向に向かって直線形に所定の距離だけ延びる線を意味する。
前記第4接線は、水玉を側面から見る状態で水玉及び車両の表面20が互いに接する密着面の他側端に隣接した水玉の表面の一部と密着した状態で車両の表面20から離隔する方向に向かって直線形に所定の距離だけ延びる線を意味する。
コーティング膜が形成された車両の表面20は、車両の表面20を、(1)プレウォッシュ(高圧水洗浄)、(2)スノーフォーム又はカーシャンプ塗布、(3)シャンプー又はスノーフォームミット作業、(4)車両用湿式コーティング剤噴射、(5)プレウォッシュ(高圧水洗浄)、及び(6)水気除去の段階によって洗浄及びコーティングする過程によって出来上がり、その後に接触角測定器で接触角を測定する。
表1を参照すると、第2一側角度21及び第2他側角度22は、測定回数によって導出値が変わることを確認することができる。特に、後期に測定される第2一側角度21及び第2他側角度22は初期に測定される第2一側角度21及び第2他側角度22よりも相対的に高いことを確認することができる。
そして、測定回数の増加に関係なく、接触角測定器によって測定される単一の同じ水玉で測定される第2一側角度21及び第2他側角度22の値は0.1~0.8°の偏差を示すことを確認することができる。
また、表1を参照すると、コーティング膜が形成された車両の表面20で測定される第2一側角度21及び第2他側角度22のそれぞれは全ての測定回数で測定される第1一側角度11及び第1他側角度12のそれぞれよりも相対的に高い角度を示すので、車両の表面20にコーティングされたコーティング膜の疎水性が車両の表面10に形成されたコーティング膜の疎水性よりも相対的に高いことを確認することができる。
また、コーティング膜が形成された車両の表面20の場合、測定回数の後期に測定される第2一側角度21及び第2他側角度22のそれぞれが測定回数の初期に測定される第2一側角度21及び第2他側角度22のそれぞれよりも相対的に高いことを確認することができ、これにより、車両の表面20に水玉又は湿気が長時間繰り返し露出されても車両の表面20の疎水性又は撥水性が効果的に維持されることを確認することができる。
前記表2及び添付の図5及び図6を参照すると、表2に開示される摩擦係数は、摩擦係数測定装置((株)WITHLAB社の製品名:WL2100C)によってASTM D 1894法で、コーティング膜が形成されなかった車両の表面10及びコーティング膜が形成された車両の表面20の摩擦係数を測定した値である。
摩擦係数測定装置は、車両の表面10、20に密着するスライド部材52と、スライド部材52の上部に密着又は結合される重り54と、一端は重り54に連結され、他端はロードセル58に連結されるワイヤー56と、ロードセル58と、を含む。
静摩擦係数は、コーティング膜が形成されなかった車両の表面10、20に密着したスライド部材52、ワイヤー56及びロードセル58を第1方向に引き始めた時点からスライド部材52が前記第1方向に移動し始める時点までロードセル58で最大値として測定される摩擦係数を意味する。
すなわち、静摩擦係数は、スライド部材52、ワイヤー56及びロードセル58が前記第1方向に移動し始める時点までの摩擦力の最大値を意味し、車両の表面10、20のスリップ性が低い場合、高い数値を示す。
動摩擦係数は、コーティング膜が形成されなかった車両の表面10、20に密着したスライド部材52が前記第1方向に移動するうちにスライド部材52及び車両の表面10、20の間に発生する摩擦力を示す。
図6を参照すると、静摩擦係数63は、X軸がスライド部材52にかかる力60を示し、Y軸が摩擦力61を示すグラフで、スライド部材52の停止状態64の区間で停止摩擦力62が最大に増加した状態の最大停止摩擦力を示す。
動摩擦係数65は、X軸がスライド部材52にかかる60を示し、Y軸が摩擦力61を示すグラフで、スライド部材52が運動状態66の区間で車両の表面10、20とスライド部材52との間に発生する摩擦力を意味する。
表1を参照すると、コーティング膜が形成されなかった車両の表面10の静摩擦係数63のそれぞれは、測定回数に関係なく、静摩擦係数63のそれぞれの測定の直後に測定される動摩擦係数65よりも相対的に低い数値を示すことから、車両の表面10のスリップ性又はスリック性が低いことを確認することができる。
また、車両の表面10の静摩擦係数63のそれぞれはコーティング膜が形成された車両の表面20で測定された静摩擦係数63のそれぞれよりも相対的に高い数値を示すことから、車両の表面10のスリップ性が車両の表面20のスリップ性よりも著しく低いことを確認することができる。
また、車両の表面10の静摩擦係数63のそれぞれはコーティング膜が形成された車両の表面20で測定された静摩擦係数63のそれぞれよりも相対的に高い数値を示し、車両の表面10の接着力が車両の表面20の接着力よりも相対的に高いことを確認することができるので、車両の表面20に異物が付着する確率が低くなって防汚性が改善されることを確認することができる。
また、車両の表面10の動摩擦係数65のそれぞれはコーティング膜が形成された車両の表面20で測定された動摩擦係数65のそれぞれよりも相対的に高い数値を示すことから、車両の表面10のスリップ性が車両の表面20のスリップ性よりも著しく低いことを確認することができる。
また、コーティング膜が形成された車両の表面20で測定された静摩擦係数63のそれぞれは、測定回数に関係なく、静摩擦係数63のそれぞれの測定の直後に測定される動摩擦係数65よりも相対的に高い数値を示し、スライド部材52が車両の表面20に沿って容易に滑ることを確認することができ、車両の表面20のスリップ性及びスリック性が優れたことを確認することができる。
一方、車両用湿式コーティング剤はUV遮断剤をさらに含むことができ、前記UV遮断剤は、球形のシリコンエラストマー(Elastomer)ビード(bead)からなるコアと、ナノサイズの二酸化チタン(TiO)粒子及び添加剤からなるシェルとからなり、添加剤は、分散剤、結合剤(Coupling agent)及び有機及び無機複合ゾル(バインダー)からなる群から選択される1種以上であり得る。
ここで、分散剤及び結合剤はシリコンエラストマーの表面を改質させ、二酸化チタンコーティング層がシリコンエラストマービードの表面に均一に形成されて接着するようにするために使用される。
結合剤はアミノアルキルシラン系の物質であり、非制限的例として、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、及び3-2-アミノエチルアミノプロピルトリエトキシシランのうちのいずれか1種を使用することができる。
前記分散剤は、クエン酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、酢酸、ギ酸、ブタン酸、塩酸及び硝酸からなる群から選択される1種以上であり、前記結合体は、3-アミノプロピルトリエトキシシラン(Aminopropyltriethoxysilane)、3-アミノプロピルトリメトキシシラン(Aminopropyltrimethoxysilane)及び3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン(3-(2-aminoethyl)aminopropyl trimethoxysilane)からなる群から選択される1種以上である。
具体的には、前記UV遮断剤の製造に使用される二酸化チタン(TiO)スラリーの製造過程は、反応容器に親油性表面処理された二酸化チタン粉末(MT-100SJ、粒径約20nm)75.12重量%(45.58g)をエタノールに分散させてスラリーを製造し、55℃に加熱しながら分散剤であるクエン酸4.04重量%(2.45g)を添加した後、2時間撹拌する。その後、バインダーとして、有機及び無機複合ゾル20.85重量%(12.65g)を添加し、1時間から2時間さらに撹拌することにより、表面処理された二酸化チタン(TiO)スラリーを製造する。
車両用湿式コーティング剤は周期的に使用されて車両のガラスにコーティング膜に転換され、コーティング膜が複数の層に形成されることができ、二酸化チタン粉末の量が少なくとも十分な紫外線遮断効果を発生させるので、二酸化チタンスラリーに含まれる二酸化チタン粉末の量は75.12重量%(45.58g)以下であることが好ましい。
前記有機及び無機複合ゾルの第1製造過程は、ベーマイト粉末9重量%(30g)を精製水90.01重量%(300g)に添加して撹拌して複合ゾル用スラリーを製造した後、酢酸0.99重量%(3.3g)を添加した後、室温で1時間撹拌させる。
前記有機及び無機複合ゾルの第2製造過程は、撹拌された複合ゾル用スラリーを70℃に加熱して2時間反応させ、室温で冷却させた後、総重量が300gになるように精製水を添加してアルミナゾルを合成する。
前記有機及び無機複合ゾルの第3製造過程は、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPS)20.07重量%(130g)に酢酸溶液8.1重量%(39g)を添加し、室温で1時間撹拌した後、70℃に加熱しながら前記アルミナゾル64.88重量%(312.2g)を添加し、4時間加熱反応させることにより、有機及び無機複合ゾルを完成する。
前記有機及び無機複合ゾルは、100℃で乾燥させる場合、透明膜を形成し、形成された膜は水やエタノールに溶けないので、バインダーとして使用可能である。
そして、別途の反応容器で、シリコンエラストマービード13.86重量%(32.19g)(SB902)を精製水86.14重量%(200g)に投入し、所定の時間撹拌することで、水溶性分散液を製造する。
他の反応容器で、エタノール14.37重量%(50g)及び精製水1.44重量%(5g)を入れて撹拌しながら約55℃に加熱し、前記二酸化チタン(TiO)スラリー及び水溶性分散液を徐々に同時に添加しながら共沈させる。共沈が終わった後、さらに1時間加熱し、室温に冷却させ、下部に沈澱層が形成されると、上部の上澄み液を外部に排出する。
濾紙を使用して、沈殿物に含有された液体を濾した後、60℃で乾燥させ、ドライボールミリング(Dry ball milling)で粉砕し、200meshの篩に通過させることで、複合粉末形態のUV遮断剤を製造する。
添加剤は、分散剤、結合剤及び有機及び無機複合ゾルからなる群から選択される1種以上であり、二酸化チタンスラリーを製造する段階、水溶性分散液を製造する段階、及び複合粉末形態のUV遮断剤を製造する段階によって添加することが好ましい。
完成された前記UV遮断剤を含む車両用湿式コーティング剤は、間違いで皮膚に接触しても、皮膚浸透の可能性が低く、高いSPF及びPA数値を示すので、優れた紫外線遮断効果を示す。
また、UV遮断剤のコア成分として使用するシリコンエラストマーは、皮膚触感が柔らかいので、車両用湿式コーティング剤が車両の表面に噴射される過程で車両の表面のスクラッチ又は損傷の発生を防止する利点がある。
車両用湿式コーティング剤は、光反射性組成物をさらに含むことができ、前記光反射性組成物は、オルガノシラン-作用化コロイドシリカ及び中空微小球体を含むコーティング組成物であり、オルガノシラン-作用化コロイドシリカは、シリカ粒子の表面に結合された一つ以上のオルガノシランモイティを有するシリカ粒子を含み、前記中空微小球体は重合体性シェルを含む。
具体的には、オルガノシラン-作用化(作用化した)コロイドシリカはWO2004/035473に記載された方法で製造可能であり、一般的に、化学式T4-ySi-[Rで表現することができる一つ以上のオルガノシラン反応物とシリカ表面上の一つ以上のシラノール基、すなわち、[SiO]-OH基との間の反応によって形成される。そして、シリカの表面には一つ以上のオルガノシランモイティが付着する。
オルガノシラン反応物で、それぞれのTは典型的にはC1-6アルコキシ、C1-6ハロアルコキシ、ヒドロキシ及びハライドから独立的に選択される。他のオプションは、シロキサン、例えば、化学式[R1]3-bSi{-O-SiT2-c[R]c}a-O-SiT3-b[R]bのシロキサンの使用である。ここで、aは0又は1以上の整数であり、典型的には0~5であり、bは1~3であり、cは1~2である。
他の例は、化学式{[R3-bSi}-NHのジシラザンを含む。ここで、bは1~3であり、ハロアルコキシ基の中で、フルオロ及びクロロは好ましいハロ置換基である。
アルコキシ基及びハライドはたびたびT化学種として好ましく、ハライドの中でクロライドは適した選択であり、アルコキシ基の中で、C1-4アルコキシ基であるメトキシ、エトキシ、プロポキシ又はイソプロポキシが適した選択である。
オルガノシラン反応物は前加水分解段階を経ることができ、この段階で一つ以上のT基はGreenwood and Gevert, Pigment and Resin Technology, 2011, 40(5), pp275-284に記載されているように-OHに転換される。
オルガノシランは、エポキシ基であるエポキシアルキルシラン又はエポキシアルキルオキシアルキルシランを含み、エポキシ基は加水分解して相応するビシナル(vicinal)ジオール基を形成することができる。
作用化コロイドシリカには1個超過の相異なるオルガノシランが存在することができ、オルガノシラン-作用化シリカは2個以上のオルガノシラン及びコロイドシリカの混合物を反応させることで、2個以上の別個に製造されたオルガノ-作用化コロイドシリカを混合することによって生成される。
オルガノシラン-作用化コロイドシリカ粒子は、室温で正常に保存されるとき、少なくとも2ヶ月間~4ヶ月間実質的にゲル化するか又は沈澱することがない安全性を示す。
オルガノシラン-作用化コロイドシリカが含有されたコーティング膜は、オルガノシラン-作用化コロイドシリカを含まないコーティング膜と違って、引裂抵抗、引張強度、波長範囲280~2500nmで電磁気輻射反射率、疎水性及び親水性物質に対する汚染物吸着抵抗(防汚性)及び保存安全性が相対的に改善される。
光反射性組成物に含まれる微小球体は中空性であり、光反射性組成物の可視光及び近赤外線反射率を改善させ、中空が膨張した膨張性微小球体を使用することが好ましい。
膨張性微小球体は、一つ以上の揮発性流体を閉じこめる熱可塑性重合体性シェルを加熱させると、揮発性流体が膨張し、微小球体に相応する膨張が引き起こされることによって生成される。
光反射性組成物に含まれる膨張性微小球体の平均直径は300~500μmであり、非膨張性微小球体も光反射性組成物に含まれることができ、適した微小球体の例はWO2007/073318に記載されており、商標名ExpancelTMとして販売されている。
微小球体は光反射性組成物に含まれ、光反射性組成物が含有されたコーティング膜の保存安全性、耐久性、波長範囲280~2500nmにわたる光に対する光反射率及び湿式接着率を改善させる利点がある。
したがって、光反射性組成物は含有された微小球体によって湿式接着率が改善されるので、車両用湿式コーティング剤とともに車両の表面に噴射される場合、車両の表面に安定的にコーティングされる利点がある。
微小球体及びオルガノシラン-作用化コロイドシリカを含む光反射性組成物が車両用湿式コーティング剤に含まれた状態で車両の表面にコーティングされると、長期耐久性、引張強度、光反射率、湿式接着率及び防汚性が改善される。
光反射性組成物は有機結合剤をさらに含むことができ、前記有機結合剤は、水溶性樹脂及び水溶性重合体からなる群から選択される一つ以上の有機結合剤である。
水溶性樹脂及び重合体は、ポリ(ビニルアルコール)、変形されたポリ(ビニルアルコール)、ポリカルボキシレート、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、ポリビニルピロリドン、ポリアリルアミン、ポリアクリル酸、ポリアミドアミン、ポリアクリルアミド及びポリピロールを含む。
光反射性組成物が含まれた車両用湿式コーティング剤が車両の表面に噴射されると、コーティング膜が形成され、コーティング膜が車両のガラスの表面にコーティングされる場合、波長範囲280~2500nmにわたる光を反射させる利点がある。
<実施例1>
デカメチルシクロペンタシロキサン1~5重量%、精製水42~55重量%、アルコール系非イオン界面活性剤5~10重量%及びアモジメチコンオイル40~50重量%を50~100rpmで9.5時間から18.5時間撹拌して第1混合液を製造する。
次いで、フッ素系アルコキシシランの一つであるトリフルオロプロピルトリメトキシシラン0.5~2重量%を前記第1混合液に投入し、50~100rpmで5~10時間撹拌して第2混合液を製造する。
次いで、精製水1~23重量%を前記第2混合液にさらに投入し、50~100rpmで3~8時間撹拌して第3混合液を製造し、第3混合液を包装するか又は容器に注入する過程によって車両用湿式コーティング剤を完成する。
<実施例2>
デカメチルシクロペンタシロキサン1~5重量%、精製水42~55重量%、アルコール系非イオン界面活性剤5~10重量%及びアモジメチコンオイル40~50重量%を50~100rpmで7.5時間から16.5時間撹拌して第1混合液を製造する。
次いで、フッ素系シランの一つであるトリエトキシオクチルシラン(Triethoxyoctylsilane)0.5~2重量%を前記第1混合液に投入し、50~100rpmで3~7時間撹拌して第2混合液を製造する。
次いで、精製水1~23重量%を前記第2混合液にさらに投入し、50~100rpmで3~6時間撹拌して第3混合液を製造し、第3混合液を包装するか又は容器に注入する過程によって車両用湿式コーティング剤を完成する。
前記車両用湿式コーティング剤に含まれるトリエトキシオクチルシランは、車両用湿式コーティング剤が車両の表面にコーティング膜を形成する場合、車両の表面に疎水性層を形成してコーティング膜の疎水性、撥水性、耐酸化性、耐塩基性及び耐食性を改善させる利点がある。
また、前記車両用湿式コーティング剤に含まれるトリエトキシオクチルシランは、高分子として形成された車両用湿式コーティング剤の内部で第1混合液の混合及び分散を改善させるので、実施例1の車両用湿式コーティング剤の製造時間よりも相対的に製造時間が縮まる利点がある。
<実施例3>
デカメチルシクロペンタシロキサン1~5重量%、精製水42~55重量%、アルコール系非イオン界面活性剤5~10重量%及びアモジメチコンオイル40~50重量%を50~100rpmで9.5時間から18.5時間撹拌して第1混合液を製造する。
次いで、フッ素系アルコキシシランの一つである卜リクロロシラン0.5~1重量%を前記第1混合液に投入し、50~100rpmで5~10時間撹拌して第2混合液を製造する。
次いで、精製水1~23重量%を前記第2混合液にさらに投入し、50~100rpmで3~8時間撹拌して第3混合液を製造し、第3混合液を包装するか又は容器に注入する過程によって車両用湿式コーティング剤を完成する。
前記車両用湿式コーティング剤に含まれる卜リクロロシランは架橋性シラン化合物であり、シリカ粒子を含むデカメチルシクロペンタシロキサンと混合されると、デカメチルシクロペンタシロキサンの凝集現象を遮断させて第2混合液の混合及び分散効果を改善させる利点がある。
これにより、卜リクロロシランが含有された車両用湿式コーティング剤が車両の表面でコーティング膜に転換されると、コーティング膜の厚さが均一になり、実施例1及び2の車両用湿式コーティング剤よりも相対的に少量の車両用湿式コーティング剤のみでも同じ面積の車両の表面にコーティング膜を形成することができる利点がある。
<実施例4>
第1撹拌段階(S110)を実行するに先立ち、反応槽の内部に窒素ガスを注入して反応槽の内部を窒素で充填させ、反応槽の内部に窒素が充填されると、窒素の注入を中断する窒素注入段階(S105)を実行する。
デカメチルシクロペンタシロキサン1~5重量%、前記UV遮断剤2~5重量%、精製水40~50重量%、アルコール系非イオン界面活性剤5~10重量%及びアモジメチコンオイル40~50重量%を50~100rpmで4.5時間から13.5時間撹拌して第1混合液を製造する。
次いで、フッ素系アルコキシシランの一つであるトリフルオロプロピルトリメトキシシラン0.5~2重量%を前記第1混合液に投入し、50~100rpmで2~6時間撹拌して第2混合液を製造する。
次いで、精製水1~23重量%を前記第2混合液にさらに投入し、50~100rpmで1~4時間撹拌して第3混合液を製造し、第3混合液を包装するか又は容器に注入する過程によって車両用湿式コーティング剤を完成する。
前記車両用湿式コーティング剤に含まれる前記UV遮断剤は、車両用湿式コーティング剤が車両のガラス表面にコーティング膜を形成する場合、紫外線がガラスを通して車両の室内に流入することを遮断する利点がある。
また、実施例4で製造される車両用湿式コーティング剤は窒素が充填された反応槽の内部で製造されるので、第1撹拌段階(S110)、第2撹拌段階(S120)及び第3撹拌段階(S130)でデカメチルシクロペンタシロキサン、UV遮断剤、精製水、アルコール系非イオン界面活性剤、アモジメチコンオイル及びトリフルオロプロピルトリメトキシシランが安定的に混合されて反応する利点がある。
また、実施例4で製造される車両用湿式コーティング剤は窒素が充填された反応槽の内部で安定的に製造されるので、車両用湿式コーティング剤の製造時間が実施例1~3でそれぞれ製造される車両用湿式コーティング剤のそれぞれの製造時間よりも相対的に短い利点がある。
一方、前記UV遮断剤は、球形のシリコンエラストマービードからなるコア及びナノサイズの二酸化チタン粒子及び添加剤からなるシェルからなり、添加剤は、分散剤、結合剤及び有機及び無機複合ゾルからなる群から選択される1種以上であり、前記UV遮断剤の具体的な製造方法は前述したので、重複する説明は省略する。
また、実施例4では、トリフルオロプロピルトリメトキシシランの代わりに、トリエトキシオクチルシランを使用することができる。この場合、第1撹拌段階で50~100rpmで4時間から13時間撹拌して第1混合液を製造することができ、第2撹拌段階で50~100rpmで1~5時間撹拌して第2混合液を製造することができ、第3撹拌段階で50~100rpmで1~3時間撹拌して第3混合液を製造することができる。
<実施例5>
第1撹拌段階(S110)を実行するに先立ち、反応槽の内部に窒素ガスを注入して反応槽の内部を窒素で充填させ、反応槽の内部に窒素が充填されると、窒素注入を中断する窒素注入段階(S105)を実行する。
デカメチルシクロペンタシロキサン1~5重量%、前記UV遮断剤2~5重量%、精製水35~48重量%、アルコール系非イオン界面活性剤5~10重量%及びアモジメチコンオイル40~50重量%を50~100rpmで4.5時間から13.5時間撹拌して第1混合液を製造する。
次いで、フッ素系アルコキシシランの一つであるトリフルオロプロピルトリメトキシシラン0.5~2重量%を前記第1混合液に投入し、50~100rpmで2~6時間撹拌して第2混合液を製造する。
次いで、精製水1~23重量%を前記第2混合液にさらに投入し、50~100rpmで1~4時間撹拌して第3混合液を製造する。
次いで、前記第3混合液に光反射性組成物3.5~5.5重量%を投入して撹拌して第4混合液を製造し、第4混合液を包装するか又は容器に注入する過程によって車両用湿式コーティング剤を完成する。
前記車両用湿式コーティング剤に含まれるUV遮断剤は、車両用湿式コーティング剤が車両のガラス表面にコーティング膜を形成する場合、紫外線がガラスを通して車両の室内に流入することを遮断する利点がある。
また、実施例5で製造される車両用湿式コーティング剤は窒素が充填された反応槽の内部で製造されるので、第1撹拌段階(S110)、第2撹拌段階(S120)及び第3撹拌段階(S130)でデカメチルシクロペンタシロキサン、UV遮断剤、精製水、アルコール系非イオン界面活性剤、アモジメチコンオイル及びトリフルオロプロピルトリメトキシシランが安定的に混合されて反応する利点がある。
また、実施例5で製造される車両用湿式コーティング剤は窒素が充填された反応槽の内部で安定的に製造されるので、車両用湿式コーティング剤の製造時間が実施例1~3でそれぞれ製造される車両用湿式コーティング剤のそれぞれの製造時間よりも相対的に短い利点がある。
一方、前記UV遮断剤は、球形のシリコンエラストマービードからなるコア及びナノサイズの二酸化チタン粒子及び添加剤からなるシェルで構成され、添加剤は、分散剤、結合剤及び有機及び無機複合ゾルからなる群から選択される1種以上であり、前記UV遮断剤の具体的な製造方法は前述したので、重複する説明は省略する。
前記光反射性組成物はオルガノシラン-作用化コロイドシリカ及び中空微小球体を含むコーティング組成物であり、オルガノシラン-作用化コロイドシリカはシリカ粒子の表面に結合された一つ以上のオルガノシランモイティを有するシリカ粒子を含み、前記中空微小球体は重合体性シェルを含み、前記光反射性組成物の具体的な製造方法は前述したので、重複する説明は省略する。
実施例5で製造される車両用湿式コーティング剤は窒素が充填された反応槽の内部で製造されるので、全般的な製造時間及び製造費用が減少し、不良率が減少する利点がある。
また、車両用湿式コーティング剤を車両ガラスの表面に噴射すると、形成されるコーティング膜にUV遮断剤が含有されるので、人体に有害な紫外線を効果的に遮断して、車両の内部に着席した使用者の身体を保護する利点がある。
また、車両用湿式コーティング剤を車両ガラスの表面に噴射すると、形成されるコーティング膜に光反射性組成物が含有されるので、車両の表面、車両ガラスの表面又は車両の内部に進入する光を効果的に遮断するので、同じ環境で実施例1~4で製造される車両用湿式コーティング剤によって形成されたコーティング膜に比べて、相対的に車両の表面及び車両の内部の温度増加による発熱現象を著しく減少させる利点がある。
以上、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を説明したが、本明細書に記載された実施例及び図面に示した構成は本発明の最も好適な一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想を全部代弁するものではないので、本出願の時点においてこれらを代替することができる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解しなければならない。したがって、以上で説明した実施例は全ての面で例示的なものであり、限定的なものではないことを理解しなければならず、本発明の範囲は詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって決定され、特許請求の範囲の意味及び範囲とその等価の概念から導出される全ての変更又は変形形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
100 車両用湿式コーティング剤の製造方法

Claims (7)

  1. デカメチルシクロペンタシロキサン(Decamethylcyclopentasiloxane)、精製水、アルコール系非イオン界面活性剤、アモジメチコン(Amodimethicone)オイル及びフッ素系シランを含む、車両用湿式コーティング剤。
  2. 前記デカメチルシクロペンタシロキサン1~5重量%、前記精製水43~78重量%、前記アルコール系非イオン界面活性剤5~10重量%、前記アモジメチコンオイル40~50重量%及びフッ素系シラン0.5~2重量%を含むことを特徴とする、請求項1に記載の車両用湿式コーティング剤。
  3. デカメチルシクロペンタシロキサン(Decamethylcyclopentasiloxane)、精製水、アルコール系非イオン界面活性剤及びアモジメチコン(Amodimethicone)オイルを撹拌して第1混合液を製造する第1撹拌段階と、
    前記第1混合液にフッ素系シランを投入して第2混合液を製造する第2撹拌段階と、
    前記第2混合液に精製水を投入して第3混合液を製造する第3撹拌段階と、を含む、車両用湿式コーティング剤の製造方法。
  4. 前記第1撹拌段階は、前記デカメチルシクロペンタシロキサン1~5重量%、前記精製水42~55重量%、前記アルコール系非イオン界面活性剤5~10重量%及び前記アモジメチコンオイル40~50重量%を撹拌することを特徴とする、請求項3に記載の車両用湿式コーティング剤の製造方法。
  5. 前記第2撹拌段階は、前記フッ素系シラン0.5~2重量%を投入して撹拌することを特徴とする、請求項4に記載の車両用湿式コーティング剤の製造方法。
  6. 前記第3撹拌段階は、前記精製水1~23重量%をさらに投入して撹拌することを特徴とする、請求項5に記載の車両用湿式コーティング剤の製造方法。
  7. 前記フッ素系シランは、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(Trifluoropropyltrimethoxysilane)であることを特徴とする、請求項6に記載の車両用湿式コーティング剤の製造方法。
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