KR0177322B1

KR0177322B1 - 내후성이 우수한 내마모성 피복 조성물

Info

Publication number: KR0177322B1
Application number: KR1019960002915A
Authority: KR
Inventors: 홍영준; 박정옥; 남동진; 박장우
Original assignee: 성재갑; 주식회사엘지화학
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 1999-04-01
Also published as: KR970061991A

Abstract

본 발명은 고체 기질에 대한 부착력이 뛰어나며 전처리 과정이 필요하지 않는 내후성이 우수한 내마모성 피복 조성물에 관한 것으로, (가) 콜로이드 실리카 5 내지 75중량%(고형성분 기준)와 일반식 RSi(OH)₃[여기서 R은 C_1-6의 알킬기 또는 히드록시기이다]로 나타내어지는 실란올의 부분 축합물 25 내지 95중량%(고형성분 기준)를 포함하는 수성-알콜성 기분 소지 분산액, (나) 열경화성 촉매, (다) 하기 일반식(I)로 나타내는 알콕시실란 관능화 방향족 자외선 흡수제 적어도 1종을 (가)의 기본 수지 분산액 100 부에 대하여 1-20 중량부를 포함한다 :

Description

내후성이 우수한 내마모성 피복 조성물

본 발명은 수지에 도포시 전처리 과정이 필요없는 내후성이 우수한 내마모성 피복 조성물에 관한 것이다.

최근에 투명한 유리의 대용물로서 부서지지 않거나 유리보다 내파열성이 강한 투명물질이 널리 보급되었다. 예컨대 합성 유기 중합체로 만든 합성수지 투명판은 기차, 버스, 택시 및 비행기와 같은 공공 운송수단에 사용되고 있으며, 안경 및 기타 광학기구에 사용되는 렌즈는 물론 대형 건축물에 사용되는 투명판에도 적용되고 있다. 유리에 비해 중량이 가벼운 이들 합성수지판은 특히 차량의 중량이 연료절약에 중요한 인자가 되는 운송업계에서 관심의 대상이 되고 있다. 투명 합성수지판은 유리보다 가벼우면서 더 강항 내파열성을 갖는 강점을 가진 반면 먼지, 청소기구와 같은 연마제 및 통상의 풍화작용과 매일 접촉하기 때문에 홈이 생기거나 긁히기 쉽다는 단점이 있다.

상기와 같은 투명 플라스틱의 내마모성을 증진시키기 위한 시도가 행하여져 왔다. 예를 들면, 콜로이드 실리카 또는 실리카겔 등의 실리카를 알코올 및 물 따위의 가수분해 매체중에서 가수분해 가능한 실란과 혼합하여 형성한 내찰상성 피복 조성물이 공지되어 있다. 이와 같은 조성물에 대한 선행예로서는, 미합중국 특허 제3,708,225호, 제3,986,997호, 제3,976,497호, 제4,027,073호, 제4,159,206호 및 제4,177,315호 등이 알려져 있다. 이외에도 저장 안정성이 향상되고 고체 기판에 우수한 피복물을 제공하는 피복 조성물이 미국특허 제964,910호 및 제964,911호에 기술되어 있다.

그러나, 상기의 미국특허 제964,910호 및 제964,911호에 언급된 피복 조성물은 처음에는 피도체에 대한 부착성이 좋지만, 노광 후에는 코팅층의 박리가 일어나거나 자외선을 차단하지 못하여 피도체의 황변 및 분해를 유발시킨다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 미국특허 제91,716호에는 2,4-디히드록시-벤조페논 등의 자외선 차단제를 첨가하는 것이 제안되어 있으나 이들 자외선 차단제는 가소화 단계를 나타내어 내마모성을 저하시키고 자외선에 장기간 노출시 부착력 저하 문제를 유발시킨다. 또한, 대한민국특허 84-1743호에 언급된 알콕시실란 관능화 자외선 차단제는 제조시 3단계를 거쳐 약 48시간의 소요 시간이 필요하고, 이것을 실리콘 코딩재에 첨가함에 있어서도 약 7일간의 숙성 시간을 요하는 단점이 있다.

본 발명에서는 상기의 여러가지 단점을 보완하여 약 2시간의 1단계 반응으로 제조되고, 실리콘 코팅재에 첨가시 약 1시간정도만 교반하여도 충분한 알콕시실란-관능한 자외선 흡수제를 포함하는 내후성이 우수한 내마모성 피복 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 (가)콜로이드 실리카 5 내지 75중량%(고형성분 기준)와 일반식 RSi(OH)₃(여기서 R은 C_1-5의 알킬기 또는 히드록시기이다)로 나타내어지는 실란올의 부분 축합물 25 내지 95중량%(고형성분 기준)를 포함하는 수성-알콜성 기본수지 분산액, (나) 열경화성 촉매, 및 (다) 하기 일반식(I)로 나타내는 알콕시실란 관능한 방향족 자외선 흡수제 적어도 1종을 (가)의 기본 수지 분산액 100중량부에 대하여 1-20 중량부를 포함하는 내후성이 우수한 내마모성 피복 조성물을 제공한다 :

상기식에서, -OR¹은이고,

R²는 C₁-C₆알킬기이고, R³는 C₁-C₆알킬기 또는 아릴기이고, OR⁴은 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시 또는 아세톡시이고, R⁵는 C₁-C₁₂알킬기 또는 아릴기이고, X는 H 또는 Cl이고, n은 0, 1 또는 2이고, m은 5 내지 9의 정수이다.

이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 조성물중의 기본 수지 분산액(가)의 첫번째 성분인 콜로이드 실리카는 이산되어 있는 무정형 실리카 입자의 졸 또는 안정한 분산액을 가리키며, 나트륨 실리케이트 용액을 산성화시키거나, 통상의 온도하에서 실리콘 에스테르 또는 할라이드를 가수분해시켜 제조할 수 있다. 이러한 실리카 분산액으로는 듀폰사에서 루독스(Ludox) 및 날코아그(Nalcoag) 라는 상표 등으로 시판되고 있는 것을 예로 들 수 있다. 콜로이드 실리카로는 산성 하이드로졸(hydrosol)과 염기성 하이드로졸의 두가지를 모두 사용할 수 있는데, 본 발명에서는 염기성 콜로이드 실리카졸이 바람직하다. 또한 알칼리(예를 들면 Na₂O) 함량이 낮은 콜로이드 시리카를 사용하는 것이 보다 안정한 피복 조성물을 제조할 수 있다.

콜로이드 실리카는 평균 입경이 1 내지 150㎛인 것이 주로 사용되는데, 뛰어난 안정성을 얻기 위해서는 입경이 5 내지 30㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 높은 내마모성을 얻기 위해서는 입경이 다른 것을 2가지 이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 콜로이드 실리카 성분은 기본 수지 분산액의 총 고형 성분을 기준으로 5 내지 75중량% 사용한다.

본 발명 조성물의 기본 수지 분산액(가)의 두번째 성분은 실란올의 부분 축합물이다. 실란올에는 일반식 RSi(OH)₃[여기서 R은 C_1-6의 알킬기, C_6-20의 아릴 라디칼 또는 히드록시기 중에서 선택할 수 있다]인 것 또는일반식 R₂Si(OH)₂[여기서 R은 C_1-6의 알킬기, C_6-20의 아릴기에서 선택할 수 있다]인 것이 있으나, 일반식 R₂Si(OH)₂인 것은 피막의 유연성을 향상시키는데는 사용할 수 있으나 최종 생성 피막의 내마모성은 좋지 않으므로 본 발명에서는 RSi(OH)₃인 실란올을 사용한다. 실란올의 함량은 기본 수지 분산액의 총 고형성분을 기준으로 25 내지 95중량% 이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 사용되는 콜로이드 실리카는 수성 졸이고 본 발명의 조성물의 (가) 성분은 수성-알콜성 분산액이므로, 기본 수지 분산액은 수성 매질 중에서 제조되며 출발물질의 성질 때문에 알콜은 용매계의 필수 성분이다.

상기한 실란올의 부분 축합물은 RSi(OR')₃의 구조를 갖는 전구물질인 트리알콕시실란으로부터 RSi(OH)₃를 수득하고 이를 축합시켜 제조할 수 있다. 즉, RSi(OH)₃는 상응하는 트리알콕시실란을 콜로이드 실리카의 수용성 분산액에 가하여 동일 반응계에서 제조할 수 있다. 적당한 트리알콕시실란 RSi(OR')₃은 수용성 매질중에서 가수분해될 때 상용하는 알콜을 유리시켜 적어도 알콜의 일부분이 기본 수지 분산액에 존재하게 하는 것으로서, 알콕시기로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시 또는 아세톡시가 바람직하다. 알콜은 트리알콜시실란을 첨가하기 전에 가수분해 매질에 가할 수 있으며, 알콜의 혼합물을 사용할 수도 있다. 수용성 매질중에서 트리알콕시실란으로부터 실란올을 생성시킬 때 히드록시기가 축합되어 실록산 결합이 형성된다. 이 때 소량의 산을 첨가하여 가수분해 및 축합반응을 촉진시킬 수도 있는데, 플루오르화수소산, 염산, 질산, 화산 또는 아세트산이 바람직하다. 이렇게 하면 축합 반응이 완결되지 않는 대신 실록산중에 히드록시기가 존재하는 상태의 조성물이 얻어진다. 실란올 RSi(OH)₃의 R이 메틸기인 것을 70%이상 함유하는 것이 바람직하다.

기본 수지 분산액 (가)는 고형분을 20 내지 50중량% 함유할 수 있다. 바람직하게는 기본 수지 분산액은 피복 조성물의 최종 용도에 따라 고형분을 15 내지 40중량% 함유할 수 있다.

기본 수지 분산액의 바람직한 특성 및 수지로부터 제조되는 경화성 피복물의 우수한 특성을 얻기 위해서는 염기성 콜로이드 실리카에 가수분해 촉매로서 아세트산을 적정량 첨가하고(산성 콜로이드 실리카 수용액을 사용할 때는 일반적으로 아세트산을 먼저 넣는다), 트리알콕시실란을 혼합하여 20-30℃의 온도 범위에서 1-2시간 가수분해시킨 후 이소프로판올 또는 부탄올 등의 용제를 원하는 고형분에 맞추어 첨가함으로써 경화된 필름의 특성을 최적화할 수 있다.

콜로이드성 실리카와 실란올의 부분축합물로 이루어진 기본 수지 분산액을 제조한 후 여기에 열경화성 촉매와 기타 성분을 혼합한다. 여기서 열경화성 촉매가 기본 수지 분산액 및 기타 성분과 균일하게 혼합되는 것이 중요하다. 열경화성 촉매는 일반적으로 염기성이므로 산성 상태인 기본수지 분산액에 첨가시에는 적절한 교반하에 용해성이 있는 용매에 대하여 약 10중량% 정도로 희석시킨 상태에서 소량씩 첨가하여야 수지내의 국부적 겔화를 방지할 수 있다. 또한 기본 수지 분산액내에서 열경화성 촉매와 기타성분이 불균일하게 혼합되거나 서로 균일하게 용해되지 않으면 오반 및 불투명한 반점이 포함된 불균일한 경화 필름이 형성될 수 있다.

본 발명의 피복 조성물의 한 성분인 열경화성 촉매에는 아세트산나트륨, 포름산칼륨 등과 같은 카르복실산의 알칼리금속염이 포함되며, 디메틸아민 아세테이트, 에탄올아민 아세테이트, 디메틸아닐린 포르메이트 등과 같은 아민카르복실레이트; 테트라메틸암모늄 아세테이트, 벤질트리메틸암모늄 아세테이트, 에탄올트리메틸 아세테이트(콜린아세테이트)와 같은 4차 암모늄 카르복실레이트; 틴옥토에이트와 같은 금속 카르복실산염; 트리에틸아민, 트리에탄올아민, 파라핀 등과 같은 아민도 사용할 수 있다. 수산화나트륨, 수산화암모늄과 같은 알칼리 수산화물도 열경화성 촉매로 사용할 수 있다. 더우기 공업적으로 유용한 전형적인 콜로이드 실리카(특히 pH 가 염기성인 것)는 유리 알칼리 금속 염기를 함유하며, 알칼리 금속 카르복실레이트 촉매는 가수분해 반응시 생성된다.

일반적으로 콜로이드 실리카는 약 pH 2에서 동전점을 가지며 이 등전점에서 가장 축합속도가 느리고 또한 RSi(OR')₃로 표현되는 트리알콕시 실란은 pH 4.5에서 가장 축합 속도가 느리다. 그러나 RSi(OR')₃가 가수분해 및 축합 반응을 어느 정도 일으키게 되면 산도가 높아져 콜로이드 실리카와 비슷하게 pH 2 근처에서 등전점을 가지고 pH 6-7 사이에서 축합 속도가 가장 빠른 경향을 나타낸다. 지금까지 대부분의 피복 조성물의 가수분해 단계에서 사용된 산 함량은 총 조성물 중량을 100 중량부로 기준하여 약 0.005-0.1 중량부이며, 이때 산성 콜로이드 실리카를 사용한 경우는 약 2.5-3.0, 염기성 콜로이드 실리카를 사용한 경우는 4.5-6의 pH 범위를 지닌다.

앞에서 언급한 바와 같이 RSi(OR')₃가 어느 정도 축합반응이 진행되면 등전점이 pH 2에서 6-7로 갈수록 축합속도가 빨라지고, 따라서 기존의 pH 영역에서는 실란올의 Si-OH간의 축합속도가 빨리 부분축합물중에 잔존하는 알콕시기의 가수분해에 역효과를 나타낸다. 이와 같은 이유로 지금까지의 조성물은 원하는 가수분해도를 얻기 위하여 16-48시간 정도의 긴 반응 시간이 필요하며, 같은 시간 동안에 동시에 진행되는 축합반응으로 인하여 축합물의 입자크기가 증가하며 이것은 코팅 후의 최종 경화단계에서의 반응 표면적 감소로 인한 내마모성 저하라는 문제점을 유발시켜 왔다. 본 발명에서는 RSi(OR')₃의 가수분해단계에서 산의 함량을 전체 조성물에 대하여 0.4-3중량%의 양으로 사용함으로써, 산성 콜로이드 실리카를 사용하는 경우에는 1.8-2.2, 염기성 콜로이드 실리카를 사용하는 경우에는 1.8-4.5의 pH 범위를 유지하면서 20-30℃ 온도 범위에서 1-9 시간동안만 반응시켜도 원하는 가수분해도와 우수한 내마모성을 지니는 피복조성물을 제조할 수 있다.

기본 수지 분산액에 열경화성 촉매를 균일하게 혼합하기 위해서는 예를 들면 이소프로판올에 촉매를 용해시켜(이 용매에 대하여) 10중량% 용액을 만들어 사용할 수 있으며, 전체 조성물에 대하여 0.05-0.2중량%, 바람직하게는 0.08-0.1중량%를 사용한다. 이로부터 얻어진 최종 조성물의 pH는 5.7-7.0의 범위를 지닌다.

본 발명의 기타 성분중의 하나인 유기 용제는 장기적 마모시험에서 고체 기질과 피막간의 접착력을 유지시켜 주기 위한 것으로 C₁-C₄알콜, C₄-C₆셀로솔브, 또는 C₁-C₅케톤 및 아세테이트류를 들 수 있다. 이러한 용제는 피복되는 고체 기질에 따라 선택되는데, 예로서 기질이 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)인 경우는 아세톤, 1,4-디옥산,메틸에틸케톤 등이 유용하며 그 함량은 전체 조성물에 대하여 20중량% 이하를 사용한다. 이중에서 아세톤이 가장 우수한 성질을 나타낸다. 이러한 유기 용제를 첨가한 조성물이 장기적 마모시험에서 높은 내마모성을 보이는 이유는 PMMA 기질 표면이 마이크로 스웰링된 상태에서 콜로이드 실리카가 PMMA 표면쪽으로부터 확산되어 들어가기 때문이다.

기본수지 분산액을 제조한 후 열경화성 촉매 성분 및 기타 성분을 첨가하고 조성물이 균일화되도록 조성물을 혼합한 후 이소프로판올을 첨가하여 전체 고형성분이 10-50중량%, 바람직하게는 18-25중량%가 되도록 조정한다. 이 때 생성된 피복조성물의 pH 범위는 5.7-7.0이며, 바람직하게는 5.9-6.1이다. 최종 pH를 상기 범위에 맞추기 위해서 아세트산과 같은 약산이나 수산화암모늄 등의 묽은 염기를 조성물에 첨가할 수 있다.

본 발명의 조성물에 내후성을 부여하는 (다) 성분은 하기 일반식(I)로 나타내어지며, 이것은 본 출원인이 동일자로 출원한 오르가노실란계 화합물 및 이의 제조 방법에 기재된 방법으로 제조할 수 있다. 즉, 하기 일반식(III)의 히드록시 페닐 벤조트리아졸 계통의 화합물과 하기 일반식(IV)의 이소시아네이트 관능기를 가진 알콕시실란을 반응시켜 제조한다 :

상기식에서 R², R³, R⁴, R⁵, X, m 및 n은 앞에서 정의한 것과 같다.

이 때 반응 온도는 40 내지 60℃이며, 1 내지 4시간 동안 반응시키면 목적 화합물을 얻을 수 있다.

본 발명의 조성물을 기질에 피복시킬 경우, 기질을 세척하고 경우에 따라 전처리한 후에 피복시킨다. 피복은 통상적인 피복 방법, 예를 들면 침지 피복, 분무, 솔질, 스핀 피복, 롤러 피복, 유상 피복 또는 적층 피복 등의 방법으로 행할 수 있다. 본 발명의 조성물은 기질에 피복시키고 건조시킨 후 50 내지 150℃, 바람직하게는 90-130℃에서 1-4시간 동안 경화시켜 다양한 두께로 피복시킬 수 있다. 보통 본 발명의 피복 조성물은 경화된 피복물의 두께가 1 내지 15㎛일 경우 가장 우수하다. 경화되는 동안 과열되어서는 안되며 플라스틱 기질이 열화되고 변형되어서는 안된다. 따라서 80 내지 130℃에서 1-4 시간 정도가 바람직하다.

본 발명의 피복 조성물은 폴리카보네이트, 아크릴, CR-39 즉, 폴리(디에틸렌글리콜비스아릴)카보네이트, 폴리에스테르, 셀룰로스 아세테이트, 부티레이트, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌과 같은 플라스틱 기질에 대해 특히 유용하다.

본 발명의 조성물은 기존의 내마모성 코팅재의 단점인 내충격성 및 도포 공정의 단축 측면에서 우수한 성질을 나타낸다. 즉 내충격성이 우수한 폴리카보네이트와 같은 플라스틱 기질에 기존의 내마모성 코팅재로 수 마이크론의 내마모 코팅을 행하는 경우 저온 내충격성이 급격히 저하되는 현상을 발견할 수 있으나, 본 발명의 조성물을 폴리카보네이트에 코팅할 경우 저온 내충격성이 코팅되지 않은 폴리카보네이트 만큼 유지된다. 이것은 실록산 결합(Si-O-Si)의 원자 결합 거리가 길고 전자 밀도가 낮아서 결합의 회전이 자유롭기 때문에 높은 유연성을 지니는 실리콘 특유의 특성을 유지하면서, 코팅액 내에서의 실리콘의 분자구조 및 분자량과 분자량 분포를 최적화하여 경화후의 유연성과 내마모성을 잘 조화시켰기 때문이라고 여겨진다.

코팅 공정 단축 측면에 있어서는 기존의 여러가지 실리콘계 코팅재는 폴리카르보네이트에 도포하는 경우 전처리를 하지 않으면(프라이머 코팅) 접착력이 나쁘지만 본 발명의 조성물로 이루어진 내후성 코팅재는 이와 같은 전처리 공정없이도 폴리카보네이트에 우수한 부착력을 나타낸다. 이것은 알콕시실란 관능화 자외선 흡수제의 염기성 우레탄 결합부분과 폴리카보네이트 말단이 남아있는 카르복실산간의 산-염기 상호작용에 의한 것이라고 예상된다.

피복물의 유용성을 증가시키기 위해 기타의 첨가제를 본 발명의 조성물에 가할 수 있는데, 예를 들어 계면활성제, 산화방지제, 증점제, 레벨링제 등을 첨가시킬 수 있다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

단, 본 발명의 범위가 하기 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.

하기 실시예에서 물성 측정은 다음과 같은 방법으로 행하였다.

(1) 내마모성

a) 테이바 마모성 : ASTM D-1044 및 ASTM D-1003에 의한 피복 조성물의 흐림도의 정량치(△% 헤이즈, 100 회전, 250g)

(2) 내찰상성 : #0000 스틸울에 의한 찰상 시험

스틸울을 직경이 25㎜인 원통의 선단에 수평으로 장착한 후 샘플면에 접촉하여 100g의 하중으로 5회전시킨 후 육안 관찰

○ : 손상이 없음

△ : 손상이 약간 있음

× : 표면 손상이 많음

(3) 밀착성 : 가교 경화 피막에 대한 크로스 컷 셀로테이프(cross cut cellotape) 박리시험, 즉 피막에 1㎜ 간격에 기질에 달하는 가로 세로 각각 11개의 눈금을 새겨 1㎟의 눈 수를 100개 만들어서 그 위에 셀로테이프를 붙이고 급격히 뗀다. 이 조작을 1개소에서 3회 반복한다.

○ : 3회 반복하여도 가교 경화 피막의 박리가 없음

△ : 3회 반복하여서 박리 눈 수가 1-50인 경우

× : 3회 반복하여서 박리 눈 수가 51-100인 경우

(4) 내충격성 : 폴리카보네이트 기재에 피막을 형성시킨 판상 시편을 20℃, 0℃,-20℃의 온도에서 24시간 보관 후 즉시 꺼내어 1m 거리가 떨어진 곳에서 공기총으로 사격한 후 판상 시편의 손상 정도를 관측한다.

○ : 총알의 자국만 남음

× : 트랙이 발생하거나 총알이 관통됨

(5) 내광성 : QUV 가속화 내후 시험기(UVB 313 램프, 60℃)를 사용하여 300시간 시험 후 접착력 및 황변도(yellow index)를 측정한다.

[실시예 1]

[단계 1] 오르가노실란계 자외선 흡수제의 합성

벤조트리아졸 계통의 자외선 흡수제인 티누빈 1130(Tinuvin 1130, 입수처 : 시바-가이기社) 657g을 1-메틸-2-피롤리돈 904g과 혼합한 상태에서 반응기 내부 온도를 50℃로 유지하면서 교반하였다. 여기에 γ-이소시아네이토 프로필 트리에톡시실란 247g을 30분간 적하시킨 후 50℃에서 90분간 반응시켜 고형분 50%인 하기식의 반응생성물을 수득하였다.

단계 2) 내후성 실리콘계 내마모성 코팅재의 합성

반응기 내부의 온도를 20-30℃로 유지하면서 듀풍사의 콜로이드 실리카 제품인 Ludox SM-30(입경 7nm) 13.86g, HS-30(입경 12nm) 0.726g 및 AS-40(입경 22nm) 7.414g을 첨가하고, 여기에 아세트산 2g을 첨가한 후 자석 교반기로 교반하면서 메틸트리메톡시실란 22.5g을 적하하고 교반하에서 7시간 동안 가수분해 및 부분 축합 반응을 진행시켰다. 이소프로판올 61.05g과 n-부탄올 15.85g을 상기 용액에 첨가하였다. 상기에서 제조된 기본 수지 100g에 대해서 합성 콜린아세테이트 10중량%, 이소프로판올 용액 1.135g 및 상기 단계 1)에서 수득한 고형분 50%의 반응 생성물 7.5g을 첨가한 후 10분간 잘 교반하여 최종 조성물을 얻었다. 이 조성물을 폴리카보네이트 기질에 침지 피복시킨 후 상온에서 5분간 건조시키고 120℃에서 1시간 동안 가열하여 피복물을 얻었으며 이에 대해 물성 시험을 하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 2]

메틸트리메톡시실란을 알콕시실란 관능화 자외선 흡수제 7.5g과 혼합한 후 같이 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 피복물을 얻었으며 이에 대해 물성 시험을 하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 3]

알콕시실란 관능화 자외선 흡수제를 15g 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 피복물을 얻었으며 이에 대해 물성시험을 하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 1]

알콕시 실란 관능화 자외선 흡수제를 첨가하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 피복물을 얻었으며 이에 대해 물성 시험을 하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

알콕시실란 관능화 자외선 흡수제 대신 유기계 자외선 흡수제인 Tinuvin-1130을 동일 몰 수 만큼 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 피복물을 얻었으며 이에 대해 물성 시험을 하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

상기 표 1에서 보듯이 본 발명의 피복 조성물로부터 얻은 코팅재는 내찰상성, 밀착성, 내마모성 및 내충격성이 우수하며 자외선에 노출된 후에도 접착력이 우수하며 황변 정도가 심하지 않았다.

Claims

(가) 콜로이드 실리카 5 내지 75중량%(고형성분 기준)와 일반식 RSi(OH)₃[여기서 R은 C_1-6의 알킬기 또는 히드록시기이다]로 나타내어지는 실란올의 부분 축합물 25 내지 95중량%(고형성분 기준)를 포함하는 수성-알콜성 기본 수자 분산액, (나) 열경화성 촉매, (다) 하기 일반식(I)로 나타내는 알콕시실란 관능화 방향족 자외선 흡수제 적어도 1종을 (가)의 기본 수지 분산액 100부에 대하여 1-20 중량부를 포함하는 내후성이 우수한 내마모성 피복 조성물 :

상기식에서 -OR¹은이고, R²는 C₁-C₆알킬기이고, R³는 C₁-C₆알킬기 또는 아릴기이고, OR⁴은 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 부톡시 또는 아세톡시이고, R⁵는 C₁-C₁₂알킬기 또는 아릴기이고, X는 H 또는 Cl이고, n은 0, 1 또는 2이고, m은 5 내지 9의 정수이다.
제1항에 있어서, 실란올이 RSi(OR'₃)[여기서 OR'는 메톡시, 에톡시, 부톡시 또는 아세톡시이다]를 산 0.5-3 중량%를 사용하여 가수분해시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제2항에 있어서, 콜로이드 실리카가 단일 입경이거나 또는 입경이 다른 2가지 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, 실란올 RSi(OH)₃의 R이 메틸기인 것을 70% 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, 산이 플루오르화수소산, 염산, 질산, 황산 또는 아세트산인 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 있어서, 용제는 C₁-C₄알콜, C₄-C₆셀로솔브, 또는 C₁-C₅케톤 및 아세테이트류에서 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항에 따른 피복 조성물을 고체 기질에 피복시키고 건조시킨 후 90-130℃ 에서 1-4 시간동안 경화시키는 단계를 포함하는 열경화성 조성물을 고체 기질에 피복시키는 방법.
제7항에 있어서, 계면활성제, 산화방지제, 증점제 또는 레벨링제를 상기 피복 조성물에 첨가하여 이를 고체 기질에 피복시키는 것을 특징으로 하는 방법.