Fluorochemical 불소계 | Silicon 실리콘계 | Hydrocarbon 탄화수소계 | |
| 성능 (dynes/cm) | 16-20 | 20-25 | > 25 |
| 효율성 (use level. wt.)% | 0.01~0.30 | 0.10 ~ 0.50 | 0.50 ~ 5.0 |
안정성 : Strong acid/Alkaline Oxidizing Media Thermal | Excellent Excellent Excellent | Medium Poor Medium | Poor Poor Medium |
| 상대 구매 가격 | About 50~100 | About 10-50 | 1 |
| 사용당 상대적 비용 | 1~2 | 1~2 | 1 |
불소계면활성제 vs. 탄화수소계 vs. 실리콘 계면활성제
불소계면활성제 vs. 탄화수소 및 실리콘 계면 활성제 혁신적인 fluorochemical 빌딩 블록을 기반으로 하는 불소계면활성제는 실리콘 및 탄화수소와 같은 경쟁적인 계면 활성제 기술과 차별화 된 fluorochemical을 갖는 동일한 성능 이점을 나타내는 폴리머입니다. 불소계 계면 활성제를 사용하면 제제의 표면 장력을 현저히 낮추기위한 제품이 거의 필요 없으며, 이는 고객이 낮은 수준의 사용을 의미합니다. 대조적으로, 탄화수소는 종종 표면 장력을 현저히 줄이기 위해 더 많은 제품을 요구하며 도달 된 표면 장력 수준은 불소 계면 활성제로 가능한 수준에 도달하지 않습니다. Intercoat 및 Second coat 접착력은 실리콘 또는 기타 불소계 계면 활성제를 사용할 때 종종 악영향을받을 수 있습니다. 그러나, 불소 계면 활성제를 사용하는 제형에서,이 문제는 높은 부하 수준에서도 관찰되지 않습니다.
불소계면활성제의 C-F 결합은 높은 결합 에너지를 가집니다.
High Stabilty
- 열적 안정성
- 화학적 안정성 (산, 염기, 산화(oxidative))
불소계면활성제의 특징
- 낮은 비등점 및 기화열
- 낮은 분자간의 함.
- 매우 낮은 표면 에너지
- 높은 비중
- 낮은 굴절율
Substrate | 표면에너지 (dynes/cm) |
Polyurethane | 43 |
Alkyd | 38 |
Polyethylene | 31 |
Paraffin | 26 |
Silicone | 24 |
PTFE | 19 |
- 탄화수소계 또는 실리콘계 계면활성제에 비해 불소계면활성제는 표면 장력을 훨씬 더 낮춥니다.
- 불소계면활성제가 첨가된 용액은 낮은 표면 장력(γL)으로 인해 우수한 웨팅성을 달성합니다.
불소계면활성제는 적은 첨가량으로 실리콘이나 탄화수소계 보다 우수한 성능을 보입니다. 수계 및 비 수계 시스템의 표면 장력을 줄이는 데보다 효과적입니다.
다른 계면활성제 기술과 비교했을 때, 3M 불소계 계면활성제는 수성 및 비수성 시스템 모두에서 표면 장력 수준을 낮추는 데 더욱 효과적입니다.
Low Dynamic Surface Tensions
- 동적 표면 장력 데이터는 계면활성제가 용액 내에서 움직이고 조직화되는 능력을 나타냅니다. 낮은 동적 표면 장력 또는 빠른 계면활성제 이동은 고속 코팅 공정이나 저점도 시스템에서 중요할 수 있습니다.
- 3M 불소계면활성제는 이 차트에서 볼 수 있듯이 다른 불소계면활성제보다 동적 표면 장력을 더 낮은 수준으로 낮출 수 있습니다.
불소계 계면활성제는- 표면장력을 급격하게 떨어뜨리는 역할을 하며- 페인트 및 코팅제가 표면의 오염을 극복 할 수 있도록 하며- 수용성 및 용제 시스템에 모두 적용 가능합니다. 이는 불소계 계면활성제를 적용함으로 인하여 상기에 언급한 모든 문제점들이 쉽게 해결 될 있음을 의미 합니다. 더욱 중요한 사실은, 불소계 계면활성제는 건조과정 전체에 걸쳐 성능이 그대로 유지되며 이는 더욱 더 깨끗하고 평활한 표면 및 고광택 코팅을 가능하게 해 줍니다.
3M™ Fluorosurfactant 불소계면활성제
오염, 표면 결함 및 젖기 어려운 표면은 페인트와 코팅에 온갖 문제를 일으킬 수 있습니다. 보기 흉한 "오렌지 껍질", 크레이터링, "물고기 눈" 및 사진 프레이밍 효과는 제조업체가 직면한 문제 중 일부에 불과합니다.
매끄럽고 결함 없는 페인트 또는 코팅 표면의 과학은 코팅의 표면 장력을 감소시키는 데 사용되는 계면활성제를 첨가하는 것으로 시작됩니다. 표면 장력이 낮을수록 코팅이 더 효과적으로 젖고, 평평하게 하고, 퍼집니다. 오염된 표면에서도 마찬가지입니다. 그리고 어떤 계면활성제도 3M™ 불소계면활성제와 같은 불소화학물질로 만든 것보다 표면 장력을 더 효과적으로 낮추지 못합니다.
혁신적인 C4 화학 플랫폼을 기반으로 하는 3M 불소계면활성제는 제조업체에 광범위한 수성 및 용매 기반 코팅에서 뛰어난 수준의 성능과 제어력을 제공합니다.
습윤성 향상 (Improved wetting)
- 액체가 표면을 적시기 위해서는, 표면장력이 기판의 표면 에너지보다 낮아야 함.
- 3M 불소계면활성제(Fluorosurfactants)는 다양한 재료(플라스틱, 유성 금속 등)에 적용된 코팅의 습윤을 도와줌.
- 오염물(롤러 그리스, 먼지, 실리콘 등)에 의한 문제도 극복 가능.
- 코팅 중 표면장력을 낮추면 크레이터, 피쉬아이, 디-웨팅, 테두리 자국 등의 결함을 방지함.
- 건조 전 과정에서 낮은 표면장력을 유지해 매끄럽고 광택 있는 코팅을 만들어냄.
레벨링 개선 (Better leveling)
- 액체가 서로 다른 증발 속도와 표면장력을 가진 성분으로 구성될 경우, 표면장력 구배로 인해 표면 결함(예: 오렌지 필, 표면 거칠기)이 생길 수 있음.
- 3M 불소계면활성제는 이러한 구배를 줄이거나 제거하여, 매끄럽고 균일한 표면을 형성함.
얼룩 저항성 향상 및 오염 방지 (Improved stain resistance and reduced dirt pick-up)
- 저VOC 페인트 수요 증가로 인해, 외부 도료의 오염 방지 성능과 세척 용이성이 중요해짐.
- 3M 불소계면활성제는 특히 고 PVC VAE 바인더 페인트에서 얼룩 저항성과 오염 방지 성능을 향상시킴.
- 추가로, 습윤성, 블로킹 방지, 오픈 타임 개선 등의 효과도 제공.
- 일반적으로 0.1~0.2%의 농도로 첨가됨 (고형분 기준).
3M™ Fluorosurfactants 불소계면활성제
3M™ non-ionic Fluorosurfactants: FC-4430, FC-4432, FC-4434
- FC-4430 is a non-ionic surfactant 98% active solids (2% DPM)
- FC-4432 is a non-ionic surfactant 95% active solids (5% DPM)
- FC-4434 is a non-ionic surfactant and is diluted to 25% active solids in DPM (dipropylene glycol methyl ether)
3M™ anionic Fluorosurfactants: FC-5120, FC-5130
- FC-5120 is an anionic surfactant at 25% active solid in water/IPA
- FC-5130 is an anionic surfactant at 25% Ammonium salt of crude alcohol in water
3M™ Novec™ Electronic Surfactant: Novec™ 4200, Novec™ 4300
- Novec™ 4200 Electronic Surfactant is an anionic fluorochemical surfactant in a 25% aqueous solution
성분 | Novec 4200 |
Ammonium Fluoroalkylsulfonamide | 25% by weight |
Water | 75% by weight |
- Novec™ 4300 Electronic Surfactant is an anionic fluorochemical surfactant available as a 20 wt% solution
성분 | Novec 4300 |
Ammonium Fluoroalkylsulfonate | 20% by weight |
Glacial Acetic Acid | 80% by weight |
3M은 2022년 불소계면활성제 3M™ FC-4430, FC-4432, FC-4434 및 3M™ SRA 및 실러 제품 라인의 판매를 중단하기로 결정했습니다.그리고 3M은 2025년 말까지 PFAS(per- and polyfluoroalkyl substance) 제조를 종료하고 제품 Portfolio에서 PFAS 사용을 중단할 계획이라고 발표했습니다.
불소계면활성제 제품 소개
불소 계면활성제를 수계 및 비수계 시스템에 첨가시 약 20 dynes / cm 이하로 급격하게 표면에너지를 낮추어 줍니다.
탄화수소계 또는 실리콘계 계면활성제에 비해 불소계면활성제는 표면 장력을 훨씬 더 낮춥니다. 불소계면활성제가 첨가된 용액은 낮은 표면 장력(γL)으로 인해 우수한 웨팅성과 레벨링성을 달성합니다.
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Taiwan Fluoro 불소계면활성제
- TF 불소 계면활성제는 페인트, 잉크, 수지, 세척 및 석유화학 산업에 적용될 수 있습니다. 뛰어난 레벨링 및 평활도, 웨팅, 유동성, 이형성, 수지에 대한 내유성 등을 제공합니다.
- 방담성으로 온실 필름의 김서림 방지 및 성장 속도 향상에 사용될 수 있습니다.
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