KR20040084895A - 방오 특성과 발수 특성을 갖는 보호층의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방오 특성과 발수 특성을 갖는 피복물을 모든 제품에 비영구적인 방식으로 도포할 수 있는 방법에 관한 것이다. 현재, 제품의 표면 위에서 특정한 높이와 간격을 갖는 돌출부와 오목부로 이루어진 표면 구조를 형성시킴으로써, 자정 특성을 갖는 제품을 제공하는 것이 일반적이다. 이러한 제품은 일반적으로, 이러한 구조를 압인시키거나 캐리어 시스템에 의해 구조-형성 입자를 고정시킴으로써 수득된다. 스크래치, 탈색 또는 다른 유형의 손상이 표면 또는 표면 구조에 불리한 영향을 끼치는 경우, 이는 용이하게 제거하거나 대체할 수 없으며, 대신 제품을 재처리하거나, 복잡한 방법으로 표면 구조를 이탈시키거나, 제품을 처분해야 한다. 본 발명의 피복물은 비교적 용이한 기계적 방식으로 제거될 수 있다. 또한, 본 발명의 피복물은 알콜과 구조-형성 입자로 이루어진 현탁액을 제품에 도포하여 용이하게 제조할 수 있다.

Description

방오 특성과 발수 특성을 갖는 보호층의 제조방법{Method for the production of protective layers with dirt and water repelling properties}

자정 피복물(self-cleaning coating)의 원리가 널리 공지되어 있다. 우수한 표면의 자정을 수득하기 위해, 표면은 특정한 조도를 가져야할 뿐만 아니라 매우 소수성이어야 한다. 적합한 구조와 소수성의 배합은, 매우 소량의 물일지라도 표면 위에서 이동하여 접착된 상점 안에서 입자를 동반시키고 표면을 세정할 수 있도록 한다[참조: 국제 공개특허공보 제WO 96/04123호와 미국 특허공보 제3,354,022호].

유럽 공개특허공보 제0 933 388호에 따라, 당해 기술분야에서는 이들 자정 표면(self-cleaning surface)의 종횡비가 1을 초과하고 표면 에너지가 20mN/m 미만인 것이 요구된다. 여기서 종횡비는 "구조의 높이/구조의 너비"로 정의된다. 상기 언급한 기준들은 자연계에서, 예를 들면, 연잎(lotus leaf)에 의해 성취되었다. 연잎의 표면은 돌출부들을 갖는 소수성 왁스 물질로부터 형성되어 있으며, 돌출부들 사이의 거리는 수 ㎛이다. 물방울은 본질적으로 돌출부의 피크하고만 접촉하고 있다. 당해 문헌에 이들 발수 표면에 대한 설명이 다수 기재되어 있다.

스위스 특허 제268 258호에는 고령토, 활석 또는 실리카겔과 같은 분말을 도포하여, 구조화된 표면을 형성시키는 방법이 기재되어 있다. 당해 분말은 오가노실리콘 화합물을 기초로 하는 오일과 수지에 의해 표면에 고정되어 있다(실시예 1 내지 6). 유럽 공개특허공보 제0 909 747호에는 자정 표면을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 당해 표면은 높이가 5 내지 200㎛인 소수성 돌출부를 갖는다. 이러한 표면은 실록산 용액 중의 분말 입자와 불활성 물질의 분산액을 도포한 다음 이를 경화시켜 제조한다. 따라서 당해 구조-형성 입자는 보조 매질에 의해 기판에 고정되어 있다.

국제 공개특허공보 제WO 00/58410호에는 기술적으로 제품의 표면을 인위적으로 자정시킬 수 있음이 기재되어 있다. 이러한 목적에 필요하고 돌출부와 오목부(depression)로 이루어진 표면 구조는, 표면 구조의 돌출부들 사이의 거리가 0.1 내지 200㎛이고 돌출부의 높이가 0.1 내지 100㎛이다. 이러한 목적에 사용되는 물질은 소수성 중합체 또는 영구적으로 소수화된 물질로 이루어져야 한다. 캐리어 매트릭스로부터의 입자이 방출은 방지되어야 한다.

소수성 표면을 제조하기 위한 퍼플루오린화 중합체와 같은 소수성 물질의 사용이 공지되어 있다. 이들 표면에 있어서 추가로 개발된 점은, 표면을 ㎛ 범위로 구성한다는 점이다. 미국 공개특허공보 제5,599,489호는 적합한 크기의 입자로 충격을 가한 다음 퍼플루오린화시켜, 표면을 특히 발수성으로 만들 수 있다. 또 다른 방법이 문헌에 기재되어 있다[참조: H. Saito et al., "Surface Coatings International", 4, 1997, pp.168 et seq.]. 당해 문헌에서, 플루오로중합체로부터 제조된 입자를 금속 표면에 도포하며, 생성된 표면의 습윤성이 물에 비해 현저히 저하되고, 착빙(icing) 경향성이 비교적 저하된다.

이러한 원리는 자연계로부터 차용되었다. 적은 접촉 면적으로 인하여, 낮은 표면 에너지로 평편한 표면에 접착되도록 하는 반 데르 발스 상호작용이 저하된다. 예를 들면, 연의 잎들은 왁스로 이루어진 돌출부를 가지며, 이들은 물과의 접촉 면적을 감소시킨다.

마찬가지로, 이들 구조화된 표면을 제조하는 방법이 공지되어 있다. 구조를 압출 성형이나 압인 공정으로 성형시키는 데에 이들 주요 구조를 사용하는 것 이외에도, 입자를 표면에서 도포하는 방법이 공지되어 있다[참조: 미국 특허공보 제5,599,489호].

최근에는 직물 위에 자정 표면이 제공되어 있다. 에어로실(Aerosil)을 도포하여 자정 표면을 형성할 수 있음이 밝혀졌다. 용매를 사용하여 에어로실을 직물 섬유의 중합체 매트릭스 속으로 혼입시킨다.

독일 특허원 제101 18 348호에는 자정 표면을 갖는 중합체 섬유가 기재되어 있으며, 여기서 자정 표면은, 구조-형성 입자를 포함하는 용매의 작용에 의해, 용매를 사용하여 중합체 섬유의 표면을 용매화시키고 구조-형성 입자가 용매화된 표면에 부착되도록 한 다음 용매를 제거하여, 형성시킨다. 이러한 방법의 단점은 중합체 섬유의 가공[방사, 편직 등] 과정에서, 입자의 자정 표면을 기초로 하는 구조-형성 입자가 손상되거나 특정한 환경에서 완전히 손실될 수 있으며, 부수적으로 자정 효과가 손실된다는 점이다.

독일 특허원 제101 18 346호에는, 접착제, 수지 또는 피복물을 함유하지 않은 기저 물질 A에 단단히 결합된 입자로부터 제조되고, 돌출부와 오목부를 포함하는 인조 소수성 표면을 적어도 어느 정도 포함하며, 물질 A에 기초한 합성 직물 및/또는 천연 직물 1개 이상으로 이루어지고, 자정 표면과 발수 표면을 갖는 직물 시트가 기재되어 있다. 이들 시트는 기저 물질 A를, 용해되지 않은 입자(당해 입자는 적어도 몇 개가 기저 물질 A의 표면에 안전하게 결합되어 있다)를 포함하는 용매 1개 이상으로 처리하고, 당해 용매를 제거하여 수득한다. 그러나, 이러한 방법의 단점은 직물 표면의 마무리가 매우 복잡하다는 점이다. 당해 방법을 사용하여, 용매가 직물에 대해 기저 물질에 정확히 일치하는 것이 필요하다. 그러나, 의류는 일반적으로 혼합된 섬유를 포함하며, 당해 방법 일치의 어려움이 더해진다. 용매가 정확히 일치하지 않는 경우, 그 결과 의류가 부분적으로 손상될 수 있다. 따라서 직물 표면의 처리는 직물의 재단보다 우선시되어야 한다.

이들 피복물 모두의 단점은 제품에 피복된 이들 피복물은 영구적이며, 따라서 제거하기 어렵고, 스크래치, 탈색 또는 몇 가지 다른 유형의 손상이 표면 또는 표면 구조에 불리한 영향을 끼치는 경우 재사용하기 어렵다는 점이다. 이러한 불리한 영향이 발생하는 경우, 제품을 재처리하거나, 복잡한 방법으로 표면 구조를 이탈시키거나, 제품을 처분해야 한다.

국제 공개특허공보 제WO 00/58410호에는 방오 특성과 발수 특성을 가지며, 소수성 알콜[예: 노나코산-10-올(nonacosan-10-ol)] 또는 알칸디올(예: 노나코산-5,10-디올) 또는 왁스를 분무-도포하여 형성되는, 제거 가능한 피복물을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 이들 피복물은 강력한 기계적 힘(예: 스크래치, 브러싱 또는 고압 물 처리)으로, 또는 구조-형성 입자의 일부를 제거하는 세제를 함유하는 물에 의한 처리를 통하여 제품으로부터 제거할 수 있다. 당해 방법의 단점은 피복물의 기계적 제거에 필요한 강력한 힘이 피복물을 제거하는 경우 제품 자체에도 불리한 영향을 끼칠 수 있는 위험이 항상 따른다는 점이다. 제품의 특성에 따라, 세제를 함유하는 물에 의한 처리도 마찬가지로 제품에 불리한 영향을 끼칠 수 있다.

독일 특허원 제101 35 157호에는 건식 세정법 과정에서의 직물의 피복물에 대한 방법이 기재되어 있는데, 당해 방법에서는 구조-형성 입자를 세정제에 가한다. 당해 언급한 세정제는 비교적 강력한 유기 용매(예: 트리클로로에틸렌)이며, 이들 용매를 사용하여 직물의 구조에 대해 입자가 기계적으로 앵커링(anchoring)되며, 당해 방법은 피복되는 제품에 불리한 영향을 끼칠 수 있다.

본 발명은 제품 상에 방오 및 발수성 표면 피복물을 형성시키는 방법에 관한 것이며, 당해 방법에서 소수성 입자를 피복 공정 동안 제품의 표면에 도포하여, 제품의 표면 위에 돌출부(elevation)를 갖는 표면 구조를 형성시키며, 이들 제품은 방오 특성과 발수 특성을 갖는다.

도 1은 실시예 1에서 수행한 바와 같이, 에탄올 중의 에어로실 R8200으로 제조한 현탁액 속에 침지시킨 PET 필름을 주사 전자 현미경 사진이다. 도 2는 실시예 2에서 수행한 바와 같이, 운동량이 15mNs인 고압수를 사용하여 피복물을 벗겨낸 동일한 제품의 광학 현미경 사진이다. 불리한 영향 없이 피복물을 제품으로부터 완전히 제거할 수 있음이 명백하다. 도 3은 실시예 3에서 수행한 바와 같이, 본발명의 피복물과 같이 제공된 PET 필름을 주사 전자 현미경 사진이다. 도 4는 실시예 4에서 수행한 바와 같이, 운동량이 20mNs인 고압수를 사용하여 피복물을 벗겨낸 동일한 제품의 광학 현미경 사진이다. 불리한 영향 없이 피복물을 제품으로부터 완전히 제거할 수 있음이 명백하다.

따라서 본 발명의 목적은 제품 위에 방오 및 발수성 표면 피복물을 제조할 수 있으며, 비교적 안정적이지만 간단한 방식에 의해 제거될 수 있는 피복물을 포함하고 민감성 물질로 제조된 제품을 제공할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

놀랍게도, 방오 특성과 발수 특성을 갖고, 물과 함께 분무하는 경우 비교적 안정적이지만, 간단한 방식(알콜과, 예를 들면, 소수성 구조-형성 실리카 입자를 포함하는 현탁액을 제품의 표면에 도포한 다음, 알콜을 제거하는 방식)에 의해 제품의 표면으로부터 제거될 수 있는 피복물을 수득할 수 있음이 밝혀졌다.

따라서 본 발명은 제1항에 청구된 바와 같은, 제거 가능한 방오 및 발수성 표면 피복물을 제조하는 방법(당해 방법의 피복 공정에서는 소수성 입자를 제품의 표면에 도포하여, 제품의 표면 위에 돌출부를 갖고 방오 특성과 발수 특성을 갖는 표면 구조를 형성시킨다)을 제공하며, 당해 방법에는 알콜 중에 소수성 입자, 바람직하게는 소수성 실리카를 현탁시키는 단계, 당해 현탁액을 제품의 적어도 한쪽 면에 도포하는 단계 및 알콜을 제거하는 단계가 포함된다.

본 발명은 또한 적어도 한쪽 면에, 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 청구된 바와 같은 방법으로 제조된 방오 및 발수성 피복물이 제공되어 있는 제품을 제공한다.

본 발명은 또한 운동량이 12mNs 이상인 액적으로부터의 충격에 의해 제품의 표면으로부터 제거될 수 있으며, 방오 특성과 발수 특성을 갖는 비영구적인 보호 피복물을 제품에 제공한다.

본 발명은 또한 적어도 한쪽 면에, 오염원과 물에 상당히 노출되는 제품, 특히 야외 활동, 스키 스포츠, 알파인 스포츠, 승용차 스포츠, 모터사이클 스포츠, 모터크로스 스포츠 또는 항해 스포츠용 제품 및 레저 활동용 직물의 피복 및 텐트,천막, 우산, 식탁보, 쿠페형 승용차 덮개 및 작업복으로부터 선택된 산업용 직물을 피복하기 위한, 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 청구된 바와 같은 방법의 용도를 제공하며, 함침 스프레이에 대한 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 청구된 바와 같은 방법의 용도를 제공한다.

본 발명은 제거 가능한 방오 및 발수성 표면 피복물을 제조할 수 있는 방법을 제공한다.

본 발명에는, 간단한 방식으로 비영구적인 방오 및 발수성 층을 함유한 제품이 제공된다는 장점이 있으며, 당해 피복물과 함께 제공될 수 있는 제품의 선택은 단지 알콜과의 혼화성에 의해 결정된다.

당해 기술분야의 방법들과는 대조적으로, 제거 가능한 방오층을 사용하는 본 발명의 피복 방법은 비교적 온화한데, 그 이유는 도포 과정에서 알콜만을 현탁액의 주 성분으로 사용하기 때문이며, 약간의 승압하에서 특히, 세제를 함유하지 않는 물을 사용하여 피복물을 제거할 수 있기 때문이다.

본 발명의 방법으로 제조한 피복물은 비영구적이므로 신규한 제품이, 예를 들면, 운송 과정에서 오염되거나 상점 안에서 오염되기 전에 사용하는 보호 피복물로 특히 적합하다. 본 발명의 보호 피복물은 승압 하에서 액적에 노출시킴으로써 어렵지 않게 제거될 수 있다.

제거 가능한 방오 및 발수성 표면 피복물을 제품 위에 제조하는 방법(당해 방법의 피복 공정에서는 소수성 입자를 제품의 표면에 도포하여, 제품의 표면 위에 돌출부를 갖고 방오 특성과 발수 특성을 갖는 표면 구조를 형성시킨다)에는 알콜중에 소수성 입자를 현탁시키는 단계, 당해 현탁액을 제품의 적어도 한쪽 면에 도포하는 단계 및 알콜을 제거하는 단계가 포함된다.

사용할 수 있는 알콜은 실온에서 액체인 임의의 알콜, 특히 메탄올, 에탄올 및 이소프로판올이다. 매우 특히 바람직한 알콜은 에탄올이다. 그러나, 알콜의 혼합물을 포함하는 현탁액이 유리할 수도 있다.

당해 기술분야의 숙련가들에게 알려진 방식으로 현탁액을 제품의 적어도 한쪽 면에 도포할 수 있다. 바람직하게는, 제품을 현탁액에 침지시킨 다음 현탁액의 액적을 흘려보내어 현탁액을 도포하거나, 현탁액을 제품에 분무-도포하여 현탁액을 도포한다. 놀랍게도, 특히, 현탁액을 분무 도포하여, 스크래치와 마모에 대한 민감도가 비교적 낮고 특히 내구성인 피복물을 특히 중합체 표면 위에 형성시킬 수 있다. 이에 대한 가능한 이유는, 알콜이 중합체 표면 위의 전하 평형을 용이하게 하여 국소 전기장 수준을 저하시키기 때문이다. 국소 전기장 수준의 저하에 의해, 입자는 항상 존재하는 표면 조도 형태 내에 보다 용이하게 부착될 수 있다. 분무 과정에서 입자의 운동 에너지는 입자의 견고성을 증가시켜, 입자가 중합체 매트릭스의 표면 조도 형태 내에 부착된다. 바람직하게는 현탁액의 분무 도포에 사용되는 스프레이는 직경이 0.05 내지 2mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.9mm인 다이(die)이다. 현탁액의 분무에 사용되는 압력은 바람직하게는 1 내지 10bar이다.

알콜은 증발시키거나 휘발시켜 제거하며, 이러한 증발 또는 휘발은 승온에 의해 가속화되거나 대기압 마만의 압력이나 진공에 의해 가속화될 수 있다.

사용될 수 있는 입자는 실리케이트, 광물, 금속 산화물, 금속 분말, 실리카,안료 및 중합체로부터 선택된 물질 1종 이상을 포함하는 입자이다. 당해 입자는 특히 바람직하게는 실리케이트, 도핑된 실리케이트, 광물, 금속 산화물, 산화알루미늄, 실리카 또는 퓸드 실리카, 에오로실 또는 미분 중합체(예: 분말 건조되고 응고된 유제 또는 극저온에서 밀링된 PTFE)이다. 소수성 입자로서 실리카를 특히 바람직하게 사용한다.

평균 직경이 0.02 내지 100㎛, 바람직하게는 0.01 내지 50㎛, 특히 바람직하게는 0.1 내지 30㎛인 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 다른 적합한 입자는, 1차 입자(primary particle)들을 배합하여 크기가 0.2 내지 100㎛인 응집체를 제공하여 형성된 입자이다.

사용되는 입자가 구조화된 표면을 갖는 것이 유리할 수 있다. 표면에 크기가 nm 범위인, 즉 1 내지 1000nm, 바람직하게는 2 내지 750nm인 불규칙적인 미세 구조를 갖는 입자를 사용하는 것이 바람직하다. "미세 구조"는 구조의 높이, 너비 및 간격이 상기 언급한 범위 내에 있는 구조를 의미한다. 이러한 유형의 입자는 바람직하게는 퓸드 실리카, 침강 실리카, 산화알루미늄, 이산화규소, 퓸드되고/되거나 도핑된 실리케이트 및 미분 중합체로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함한다.

입자의 소수성은, 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)의 경우와 같이, 입자에 사용되는 물질에 의해 본질적으로 존재할 수 있다. 그러나, 입자의 소수성이 적합한 처리에 의해 유도된(예: 입자를 알킬실란, 플루오로알킬실란 및 디실라잔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 화합물 1종 이상으로 처리함) 소수성 입자를 사용할 수도 있다. 특히 적합한 입자는 에어로실로 알려진 소수화된 퓸드 실리카이다. 퍼플루오로알킬실란으로 처리하고 열-조절하여 소수화시킬 수 있는 입자의 예에는 에어로펠 90/30(Aeroperl 90/30), 시페르넛 실리카 350(Sipernat silica 350), 산화알루미늄 C, 지르코늄 실리케이트, 반다듐 도핑된 또는 VP 에어로펠 P 25/20이 있다.

본 발명의 현탁액이 알콜 중에 소수성 입자를 0.1 내지 10중량%, 바람직하게는 0.5 내지 5중량%, 매우 특히 바람직하게는 1 내지 2.5중량% 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 방법으로 제조한 피복물은 방오 및 발수성이고, 바람직하게는 입자에 의해 형성된 돌출부를 가지며, 적합한 경우, 평균 높이가 50nm 내지 25㎛이고 평균 간격이 50nm 내지 25㎛이며, 바람직하게는 평균 높이가 100nm 내지 10㎛이고 평균 간격이 100nm 내지 10㎛이며, 매우 특히 바람직하게 는평균 높이가 100nm 내지 4㎛이고/이거나 평균 간격이 100nm 내지 4㎛인 입자의 미세 구조를 갖는다. 본 발명의 피복물이 평균 높이가 0.3 내지 1㎛이고 0.3 내지 1㎛인 돌출부를 갖는 것이 매우 특히 바람직하다. 본 발명의 목적을 위해, 돌출부 사이의 평균 간격은 나란히 존재하는 두 돌출부 각각의 가장 높은 지점 사이의 거리이다. 돌출부가 원뿔형인 경우, 원뿔의 끝이 돌출부의 가장 높은 지점이다. 돌출부가 직육면체인 경우, 육면체의 최상단면이 돌출부의 가장 높은 지점이다. 돌출부의 평균 너비는 50nm 내지 25㎛, 바람직하게는 100nm 내지 10㎛, 매우 특히 바람직하게는 0.3 내지 1㎛이다. 돌출부의 평균 너비는 돌출부 높이의 절반 지점에서 가장 좁은 너비와 가장 넓은 너비를 평균하여 측정한다. 따라서, 원뿔 또는 원주의 평균 너비는 원주 또는 원뿔의 높이의 절반 지점에서 측정한 이들의 직경이다. 정육면체에 대해 측정한 평균 너비는 '면의 길이의 평균 + 대각선 면의 길이'이다. 본 발명의 방법으로 제조한 표면은 바람직하게는 물에 대한 접촉각이 145°이상, 바람직하게는 150°이상, 특히 바람직하게는 155°이상, 매우 특히 바람직하게는 160°이상이다.

본 발명의 피복물을 고압수(water jet)에 의한 간단한 방식으로 피복된 제품으로부터 제거될 수 있다. 운동량이 12mNs 이상 60mNs 미만, 바람직하게는 30mNs 미만 15mNs 이상인 고압수를 사용하여 피복물을 제품으로부터 제거할 수 있는 것이 바람직하다. 당해 물에서는 피복물 제거를 위한 세제가 불필요하다.

본 발명의 방법으로, 적어도 한쪽 면에 방오 및 발수성 피복물이 제공되어 있는 제품을 제조할 수 있다. 피복된 제품 또는 표면은 매우 광범위한 각종 물질, 예를 들면, 금속, 플라스틱, 중합체, 목재, 세라믹 또는 유리로 이루어질 수 있다.

방오 특성과 발수 특성을 갖고, 본 발명의 방법으로 제조할 수 있는 본 발명의 제품용 피복물은, 예를 들면, 운동량 12mNs 이상으로 처리에 의해 표면에 충격을 가하는 액적을 사용하여 간단한 방법으로 제품의 표면으로부터 제거될 수 있다. 당해 운동량은, 자연계에서 통상적으로 부딛치게 되는 속력의 두배로 땅으로 낙하하는 빗방울의 운동량에 상응한다, 따라서 당해 보호 피복물은 통상의 빗방울을 견뎌낸다.

본 발명의 보호 피복물의 용도의 예에는, 운송 수단[예: 선박 또는 항공기 또는 차량(예: 승용차, 버스, 트럭, 모터사이클 또는 자전거)] 또는 공구에 의해, 운송 과정과 상점 안에서 오염되는 것으로부터 제품 보호용 피복물이 있다.

본 발명의 방법은 오염원과 물에 상당히 노출되는 제품, 특히 야외 활동, 스키 스포츠, 알파인 스포츠, 승용차 스포츠, 모터사이클 스포츠, 모터크로스 스포츠, 항해 스포츠용 제품 및 레저 활동용 직물을 피복하는 데 사용할 수 있으며, 텐트, 천막, 우산, 식탁보, 쿠페형 승용차 덮개 및 작업복으로부터 선택된 산업용 직물을 피복하는 데 사용할 수 있다.

또한 본 발명의 방법은 함침 스프레이에 사용할 수 있다. 이들 스프레이는, 예를 들면, 정원용 가구, 승용차 휠 림, 승용차 피복물, 샤워 설비, 타일, 일반적인 위생 설비 표면, 세탁시 등을 위한, 제거 가능한 방오 및 발수성 피복물을 제공하는 데 사용할 수 있다.

본 발명의 방법과 이의 용도는 실시예로서 하기에 기술되어 있으나, 이로써 본 발명을 제한시키려는 의도는 없다.

본 발명의 방법과 본 발명의 피복물은 도 1 내지 4를 사용하여 추가로 설명되어 있으나, 여기에 한정되지는 않는다.

실시예 1

폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 제조한 필름을 에탄올 중의 1% 에어로실 R8200(데구사 아게 제조)로 제조한 현탁액 속에 침지시켰다. 현탁액의 액적을 흘려보낸 뒤, 생성된 피복물을 건조시켰다. 자정 실험을 수행한 결과, 피복물에 도포된 카본 블랙이 피복물을 물로 분무하여 세척될 수 있음이 명백하였다. 표면 위의 물방울에 대해 측정한 접촉각은 153°이고, 바닥면으로부터의 각도는 4°였으며, 물방울 60㎕을 접촉면으로부터 흘려보냈다. 물로 분무한 결과, 피복물에 대한 변화는 관찰되지 않았다(도 1).

실시예 2

고압수를 사용하여, 실시예 1의 피복된 제품에서 피복물을 제거하였다. 고압수의 운동량은 15mNs였다. 고압수로 처리한 뒤, 피복물이 완전히 제거된 것을 관찰할 수 있었다(도 2).

실시예 3

실시예 1과 같은 PET 필름에, 에탄올 중의 소수성 실리카(데구사 아게에서 제조한 에어로실 R8200) 1.5%와 추진제(propellant)[데구사 아게에서 제조한 드리보솔^®(Drivosol^®)]로 제조한 현탁액을 포함할 수 있는 분무 캔(spray can)으로 압력 3.2bar로 분무하였다. 분무 캔의 다이의 직경은 0.5mm였다. 또한, 자정 실험을 수행한 결과, 피복물에 도포된 카본 블랙이 피복물을 물로 분무하여 세척될 수 있음이 명백하였다. 액적 60㎕에 대한 흐름각(roll-off angle)은 0.2°이고, 전진 접촉각(advancing angle)과 후진 접촉각(receding angle)은 각각 160.2°및 160°였다. 물로 분무한 결과, 피복물에 대한 변화는 관찰되지 않았다(도 3).

실시예 4

실시예 2에서 수행한 바와 같이, 피복물을 실시예 3의 시트로부터 제거하였다. 실시예 2에서 선택한 파라메터를 사용하여 피복물을 제거할 수 없음이 명백하였다. 고압수의 운동량이 20mNs에 도달할 때까지, 피복물은 시트로부터 완전히 제거되지 않았다(도 4).

Claims (17)

1. 피복 공정에서 소수성 입자를 제품의 표면에 도포하여, 제품의 표면 위에 돌출부를 갖고 방오 특성과 발수 특성을 갖는 표면 구조를 형성시키는, 제거 가능한 방오 및 발수성 표면 피복물의 제조방법으로서,

   알콜 중에 소수성 입자를 현탁시키는 단계, 당해 현탁액을 제품의 적어도 한쪽 면에 도포하는 단계 및 알콜을 제거하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 사용되는 알콜이 메탄올, 에탄올 또는 이소프로판올인, 제거 가능한 방오 및 발수성 표면 피복물의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 현탁액 속에 제품을 침지시켜 현탁액을 제품의 적어도 한쪽 면에 도포하는, 제거 가능한 방오 및 발수성 표면 피복물의 제조방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 현탁액을 제품에 분무-도포함으로써 현탁액을 제품의 적어도 한쪽 면에 도포하는, 제거 가능한 방오 및 발수성 표면 피복물의 제조방법.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 표면에 nm 범위에서 불규칙적인 미세 구조를 갖는 입자를 사용하는, 제거 가능한 방오 및 발수성 표면 피복물의제조방법.
6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 평균 직경이 0.02 내지 100㎛인 입자를 사용하는, 제거 가능한 방오 및 발수성 표면 피복물의 제조방법.
7. 제6항에 있어서, 평균 직경이 0.1 내지 30㎛인 입자를 사용하는, 제거 가능한 방오 및 발수성 표면 피복물의 제조방법.
8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 실리케이트, 광물, 금속 산화물, 금속 분말, 실리카, 안료 및 중합체로부터 선택된 입자를 사용하는, 제거 가능한 방오 및 발수성 표면 피복물의 제조방법.
9. 제8항에 있어서, 퓸드 실리카, 침강 실리카, 산화알루미늄, 이산화규소, 도핑된 실리케이트, 퓸드 실리케이트 및 미분 중합체로부터 선택된 입자를 사용하는, 제거 가능한 방오 및 발수성 표면 피복물의 제조방법.
10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 알킬실란, 플루오로알킬실란 및 디실라잔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 화합물 1종 이상에 의한 처리를 통하여 입자에 소수성이 제공되는, 제거 가능한 방오 및 발수성 표면 피복물의 제조방법.
11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 따르는 방법에 의해 제조된 방오 및 발수성 피복물이 적어도 한쪽 면에 제공되어 있는 제품.
12. 운동량이 12mNs 이상인 액적으로부터의 충격에 의해 제품의 표면으로부터 제거될 수 있는, 방오 특성과 발수 특성을 갖는 제거 가능한 보호 피복물.
13. 제12항에 있어서, 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 따라 수득할 수 있는 보호 피복물.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 제품이 운송 과정에서 오염되거나 상점 안에서 오염되는 것을 방지하는 데 사용되는 보호 피복물.
15. 오염원과 물에 상당히 노출되는 제품, 특히 야외 활동, 스키 스포츠, 알파인 스포츠, 승용차 스포츠, 모터사이클 스포츠, 모터크로스 스포츠, 항해 스포츠용 제품 및 레저 활동용 직물의 피복 및 텐트, 천막, 우산, 식탁보, 쿠페형 승용차 덮개 및 작업복으로부터 선택된 산업용 직물을 피복하기 위한, 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 따르는 방법의 용도.
16. 함침 스프레이에서의 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 따르는 방법의용도.
17. 알콜 속의 소수성 입자의 현탁액을 포함하는 함침 스프레이.