일반기술

표면 코팅용 불소계 양성 고분자 및 이의 제조방법

*원리 및 구성본 발명은 표면 코팅용 불소계 양성 고분자 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 친수성기를 갖는 탄화수소화합물의 주쇄에, 과불소 알킬호합물과 불포화 탄화수소화합물을 공종합한 거대단량체가 측쇄부로 도입된 구조를 형성하여, 극소수성과 극친수성의 양성을 갖게 되어 자기유화가 가능하고, 또한 별도의 유화제 없이 방오, 발수·발유에 탁월한 성능을 보여 도료산업, 접착제산업, 섬유산업, 정밀화학산업, 생물·생화학산업, 전기전자산업, 자동차산업 및 금속산업 등의각종 산업에서 다양한 용도로 활용 가능한 표면 코팅용 불소계 양성 고분자 및 이의 제조방법에 관한 것이다. *배경표면 코팅제는 도료산업, 접착제산업, 섬유산업, 정밀화학산업, 전기전자산업, 자동차산업 및 금속산업 등의 각종 산업에서 다양한 용도로 활용되고 있다.다양한 표면 코팅제의 고분자 중에서도 소수성이 우수한 재료는 각종 소재에 발수성, 발유성, 방오성, 윤활성, 비점착성, 저표면장력 등의 기능성을 부여하기 때문에 그 응용성이 매우 크다. 이러한 우수한 소수성을 가진 고분자 재료는 과불소기를 가진 불소계 단량체를 기본 단량체로 하여 제조할 수 있다. 상기 불소계 단량체에 함유되어 있는 과불소기[CF3(CF2)n(CH2)2-]는 임계표면장력이 8 dynes/cm 정도의 극소수성을 나타내며, 현존하는 화합물 중에서 표면에너지가 가장 낮다. 극소수성인 과불소기는 표면에너지가 매우 낮기 때문에 공기 또는 기능성 재료의 계면에서 공기측으로 배향하게 되므로 이러한 과불소기를 함유하는 재료는 소수성 성질을 갖게 된다.*종래기술표면 코팅제의 재료를 제조하는 공지의 방법으로는 과불소알킬기를 함유하는 아크릴레트 또는 메타크릴레이트와 에틸렌옥사이드(EO)기가 부가된 탄화수소계 아크릴레이트를 유화중합 또는 라디칼 공중합한 후에 수중에서 에멀젼화 하는 방법이 있다. 이 방법의 제조공정이 간단하고, 우수한 성능을 발휘하여 가장 경쟁력이 있으나, 불규칙 고분자의 형태를 나타내기 때문에 집합적 표면특성을 나타내지 못하고, 고가인 과불소알킬아크릴레이트(이하 FA라 함)를 다량 사용에 따른 별도의 유화제가 추가 사용되는 단점을 가지고 있다. 별도 유화제로 추가되는 계면활성제는 코팅 표면의 표면에너지를 상승시킬 뿐만 아니라 불소 고분자 표면에 잔존하여 나노두께의 박막을 형성시킨다. 이 때문에 표면의 관능기를 이용한 생물·화학적 변환이 어렵고, 반응의 수율을 떨어뜨리게 되며, 표면에 잔존하는 계면활성제가 불소계 고분자를 활용한 각종 조립 및 가공기술을 개발시 불순물로 작용하는 문제점으로 작용하여 추가 공정이 필요하게 되는 단점이 있다.*특징 및 장점1)집합고분자 형태인 극소수성과 극친수성의 양성을 갖는 불소계 고분자. 2)종래의 불규칙공중합체에 비해 표면개질이 우수함.3)자가 유화가 가능하여 별다른 유화제 투입 없이도 방오, 발수·발유성을 갖는 산업용 및 섬유용 발수발유제, 옥외용 대형구조물, 내오염성 페인트, 정밀성형용 이형제, 외장 보호 코팅제 및 생물·생화학적인 분야에서 응용하여 사용이 가능함.