KR100762766B1 - 자외선 경화형 도료 조성물 및 이를 이용한 자외선 경화형도막의 형성 방법 - Google Patents

자외선 경화형 도료 조성물 및 이를 이용한 자외선 경화형도막의 형성 방법 Download PDF

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Abstract

향상된 특성을 갖는 자외선 경화형 도료 조성물 및 이를 이용한 자외선 경화형 도막의 형성 방법에 있어서, 자외선 경화형 도료 조성물은 우레탄 아크릴레이트 올리고머 20 내지 40 중량%, 반응성 아크릴 모노머 10 내지 25 중량%, 광개시제 2.5 내지 5 중량%, 첨가제 0.1 내지 2 중량% 및 용제 40 내지 60 중량%를 포함한다. 자외선 경화형 도료 조성물을 이용하여 형성된 도막은 향상된 내스크래치성, 필름에 대한 부착성, 내충격성, 내용제성, 가공성, 굴곡성 등을 갖는다.

Description

자외선 경화형 도료 조성물 및 이를 이용한 자외선 경화형 도막의 형성 방법{ULTRAVIOLET CURABLE COATING COMPOSITION AND METHOD OF FORMING A COATING FILM USING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물을 이용하여 대상물 상에 도막을 형성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 향상된 특성을 갖는 자외선 경화형 도료 조성물 및 이를 이용한 자외선 경화형 도막의 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 향상된 내스크래치성, 필름에 대한 부착성, 내충격성, 내용제성, 가공성, 굴곡성 등을 갖는 자외선 경화형 도료 조성물 및 이를 이용한 자외선 경화형 도막의 형성 방법에 관한 것이다.
종래에는 냉장고와 같은 철판 소재의 가전용 제품에 PCM(Pre-Coated Metal) 코팅 방식을 사용해 왔으나, 최근에는 먼저 PET 필름에 우레탄 코팅을 한 후 철판에 라미네이팅하여 가공하는 방식 즉, 시트(sheet) 방식이 사용되고 있다. 상기 시트 방식은 PET 필름을 형성하는 단계, 상기 PET 필름에 우레탄 코팅을 하는 단계, 상기 우레탄 코팅을 저온에서 건조하는 단계, 철판에 라미네이팅하는 단계 및 가공하는 단계를 포함한다. 기존의 폴리에스테르-멜라민 소부건조방식, 즉 강판에 코팅하여 200℃ 이상의 고온에서 소부건조한 후 성형 가공하는 방식에 비하여, 상기 시트 방식은 작업이 쉬우며 생산성을 증가시킬 수 있다. 현재 고가의 신제품의 제조에 상기 시트 방식이 적용되고 있고, 향후 모든 가전제품에 확대 적용될 것으로 예상된다.
상술한 시트 방식에 사용되는 우레탄 코팅제는 내용제성, 내스크래치성 등이 취약하다. 상기 우레탄 코팅제는 메틸 에틸 케톤(MEK)과 같은 용제에 특히 취약하다. 따라서 별도의 하드 코팅제를 사용하여, 필름 상에 상기 우레탄 코팅제로 도장을 한 후에 하드 코팅제로 재도장을 하고 있는 실정이다.
최근에는 상기 시트 방식에 적용되는 우레탄 코팅제의 단점을 해결하기 위하여 자외선 경화형 코팅제가 개발되어 왔다. 상기 자외선 경화형 코팅제는 상기 우레탄 코팅제에 비하여, 필름을 코팅하는 작업시간이나 생산성을 현저히 개선할 수 있다. 또한, 상기 자외선 경화형 코팅제는 상기 우레탄 코팅제보다 우수한 물성을 갖는 도막을 형성할 수 있다. 더욱이, 기존의 우레탄 코팅 라인을 갖춘 업체인 경우 자외선 조사기만 코팅 라인에 추가로 설치하면 되므로 설치비용이 저렴하다.
한편, 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 크게 방향족계와 지방족계로 나눌 수 있다. 방향족계 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 내후성이 약하고 황변되기 쉬우나 가격이 저렴하다. 이에 비하여, 지방족계 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 가공성, 반응성, 내후성 및 내약품성이 양호하지만, 가격이 비싼 단점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 향상된 특성을 갖는 자외선 경화형 도료 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 자외선 경화형 도료 조성물을 이용하여 자외선 경화형 도막을 형성하는 방법을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은 우레탄 아크릴레이트 올리고머 20 내지 40 중량%, 반응성 아크릴 모노머 10 내지 25 중량%, 광개시제 2.5 내지 5 중량%, 첨가제 0.1 내지 2 중량% 및 용제 40 내지 60 중량%를 포함한다. 여기서, 상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 예로는 2개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 3개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 6개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 6개 초과의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 등을 들 수 있으며, 이들은 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 반응성 아크릴 모노머의 예로는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 모노머 등을 들 수 있다.
Figure 112005076828943-pat00001
......(1)
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화형 도막의 형성 방법에서는, 우레탄 아크릴레이트 올리고머 20 내지 40 중량%, 반응성 아크릴 모노머 10 내지 25 중량%, 광개시제 2.5 내지 5 중량%, 첨가제 0.1 내지 2 중량% 및 용제 40 내지 60 중량%를 포함하는 자외선 경화형 도료 조성물을 대상물 상에 도포하여 도막을 형성한다. 상기 도막에 자외선을 조사하여 자외선 경화형 도막을 형성한다. 상기 대상물의 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 들 수 있다.
본 발명에 따르면, 상술한 자외선 경화형 도료 조성물을 이용하여 형성된 도막은 향상된 내스크래치성, 필름에 대한 부착성, 내충격성, 내용제성, 가공성, 굴곡성 등을 갖는다.
이하, 본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물 및 이를 이용한 자외선 경화형 도막의 형성 방법을 상세하게 설명한다.
자외선 경화형 도료 조성물
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 반 응성 아크릴 모노머, 광개시제, 첨가제 및 용제를 포함한다. 구체적으로, 본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은 우레탄 아크릴레이트 올리고머 20 내지 40 중량%, 반응성 아크릴 모노머 10 내지 25 중량%, 광개시제 2.5 내지 5 중량%, 첨가제 0.1 내지 2 중량% 및 용제 40 내지 60 중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물에 사용될 수 있는 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 예로는 2개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 3개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 6개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 6개 초과의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 등을 들 수 있으며, 이들은 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 관능기는 이중 결합을 의미하며, 자외선을 조사하였을 때 광개시제에 의해 개시되는 중합반응에 참여하여 도막을 경화시키게 된다.
구체적으로, 상기 2개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 예로는 Miramer PU 210, Miramer PU 4240(이상 미원상사의 상품명, 대한민국), CN 966, CN 963(이상 Sartomer사의 상품명, 미국), UA-250, UA-400, UA-450(이상 한수화학의 상품명, 대한민국) 등을 들 수 있다. 상기 3개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 예로는 Miramer PU 320, Miramer PU 350(이상 미원상사의 상품명, 대한민국) 등을 들 수 있다. 상기 6개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 예로는 U-6LHA(NK사의 상품명), UA-800, UA-850(이상 한수화학의 상품명, 대한민국) 등을 들 수 있다. 상기 6개 초과의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 예로는 10개의 관능기를 갖는 U-520(NK사의 상품명), 15개의 관능기를 갖는 U-15HA(NK사의 상품명) 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 경화형 도료 조성물은 우레탄 아크릴레이트 올리고머로 2개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 3개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 또는 이들의 혼합물과 함께, 6개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 6개 초과의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 포함한다. 상기 6개 초과의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 예로는 10개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 15개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물이 우레탄 아크릴레이트 올리고머 약 20 중량% 미만을 포함하면, 상기 자외선 경화형 도료 조성물로 형성된 도막의 내용제성이 저하될 수 있다. 또한, 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 함량이 약 40 중량%를 초과하면, 상기 자외선 경화형 도료 조성물로 형성된 도막의 가공성 및 굴곡성이 저하될 수 있다. 따라서 본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은 약 20 내지 약 40 중량%의 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 포함하고, 바람직하게는 약 25 내지 약 35 중량%의 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 포함한다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물에 사용될 수 있는 반응성 아크릴 모노머의 예로는 이소보닐 아크릴레이트(isobonyl acrylate, IBOA), 이소보닐 메타크릴레이트(isobonyl methacrylate, IBOMA), 테트라히드로퓨릴 아크릴레이트(tetrahydrofuryl acrylate, THFA), 2-페녹시에틸 아크릴레이트(2-phenoxyethyl acrylate), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(tripropyleneglycol diacrylate, TPGDA), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexane diol diacrylate, HDDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate, TMPTA), 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(pentaerythritol triacrylate, PETA), 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 모노머 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 다만, 도막의 부착성, 내용제성, 가공성, 내스크래치성, 경화시간, 도료 조성물의 가격 등을 고려하여 적절히 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
Figure 112005076828943-pat00002
......(1)
상기 화학식 1로 표시되는 아크릴 모노머는 내스크래치성을 향상시키는데 기여할 수 있다. 다만, 자외선 경화형 도료 조성물 총 중량에 대하여 약 2.5 중량%를 초과하여 사용하면, 상기 자외선 경화형 도료 조성물을 이용하여 형성된 도막의 가공성 및 굴곡성이 저하될 수 있다. 따라서 본 발명의 자외선 도료 조성물이 상기 화학식 1로 표시되는 아크릴 모노머를 포함하는 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 아크릴 모노머의 함량은 약 2.5 중량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물이 반응성 아크릴 모노머 약 10 중량% 미만을 포함하면, 자외선 경화형 도료 조성물의 점도가 높아지고, 가격이 상승할 수 있다. 또한, 반응성 아크릴 모노머의 함량이 약 25 중량%를 초과하면, 자외선 경화형 도료 조성물의 점도가 묽어지고 작업성이 저하될 수 있다. 따라서 본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은 약 10 내지 약 25 중량%의 반응성 아크릴 모노머를 포함하고, 바람직하게는 약 12 내지 약 20 중량%의 반응성 아크릴 수지를 포함한다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물에 사용될 수 있는 광개시제는 자외선에 의해 활성화되는 중합개시제가 사용된다. 광개시제의 예로는 벤조페논계 화합물, 벤조인계 화합물, 벤조인에테르계 화합물, 벤질케탈계 화합물, 아세토페논계 화합물, 안트라퀴논계 화합물, 티옥소잔톤계 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 광개시제의 구체적인 예로는 Irgacure 184, 651, 819(이상 CIBA GEIGY사의 상품명, 스위스), Micure MP-8(미원상사의 상품명, 대한민국), Benzophenone 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물이 광개시제를 약 2.5 중량% 미만 포함하면, 도막 형성시 경화시간이 증가할 수 있다. 또한, 광개시제의 함량이 약 5 중량%를 초과하면, 자외선 경화형 도료 조성물의 저장 안정성이 저하되고 비용이 증가할 수 있다. 따라서 본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은 약 2.5 내지 약 5 중량%의 광개시제를 포함하고, 바람직하게는 약 3 내지 약 4 중량%의 광개시제를 포함한다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물은 첨가제를 포함한다. 첨가제의 예로는 소포제, 레벨링제, 분산제, 슬립제 등을 들 수 있다. 이들은 도막의 부착성, 내용제성, 내충격성, 가공성, 내스크래치성, 경화시간, 도료 조성물의 가격 등을 고려하여 단독으로 또는 혼합하여 사용한다. 본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은 약 0.1 내지 약 2.0 중량%의 첨가제를 포함한다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물은 용제를 포함한다. 용제의 예로는 케톤계 화합물, 알콜계 화합물, 아세테이트계 화합물, 방향족 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 용제의 구체적인 예로는, 메틸 에틸 케톤, 아세톤, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물이 용제를 약 40 중량% 미만 포함하면, 작업성이 저하될 수 있다. 또한, 용제의 함량이 약 60 중량%를 초과하면, 도막의 경화시간이 증가할 수 있다. 따라서 본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은 약 40 내지 약 60 중량%의 용제를 포함하고, 바람직하게는 약 45 내지 약 55 중량%의 용제를 포함한다.
상술한 자외선 경화형 도료 조성물은 도막의 내스크래치성, 필름에 대한 부착성, 내충격성, 내용제성, 가공성, 굴곡성 등을 향상시킬 수 있다.
자외선 경화형 도막의 형성 방법
이하, 본 발명에 따른 상술한 자외선 경화형 도료 조성물을 이용하여 도막을 형성하는 방법을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물을 이용하여 도막을 형성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 먼저 자외선 경화형 도료 조성물을 제조한다(S110). 상기 자외선 경화형 도료 조성물은 우레탄 아크릴레이트 올리고머 20 내지 40 중량%, 반응성 아크릴 모노머 10 내지 25 중량%, 광개시제 2.5 내지 5 중량%, 첨가제 0.1 내지 2 중량% 및 용제 40 내지 60 중량%를 혼합하여 제조된다. 상기 자외선 경화형 도료 조성물에 대한 설명은 상술한 바와 동일하다.
상술한 바와 같이 제조된 자외선 경화형 도료 조성물을 대상물 상에 도포하여 도막을 형성한다(S120). 상기 대상물의 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 들 수 있다. 상기 자외선 경화형 도료 조성물을 이용하여 PET 필름 상에 도막을 형성하는 경우, 형성된 도막은 상기 PET 필름에 대하여 향상된 부착성을 갖는다.
이어서, 상기 도막에 자외선을 조사하여 도막을 경화한다(S130). 예를 들어, 상기 자외선은 조사량은 100mJ/cm2 내지 300mJ/cm2이다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물을 이용하여 형성된 도막은 향상된 내스크래치성, 필름에 대한 부착성, 내충격성, 내용제성, 가공성, 굴곡성 등을 갖는다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명이 하기 실시예에 의하여 한정되지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.
자외선 경화형 도료 조성물의 제조
<실시예 1>
우레탄 아크릴레이트 올리고머로 2관능기의 Miramer PU 210(미원상사의 상품명, 대한민국) 약 12 중량%, 6관능기의 UA-800(한수화학의 상품명, 대한민국) 약 16 중량% 및 15관능기의 U-15HA(NK사의 상품명) 약 5 중량%, 반응성 아크릴 모노머인 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 약 8 중량% 및 이소보닐 아크릴레이트(IBOA) 약 5 중량%, 화학식 1의 아크릴 모노머 약 2 중량%, 광개시제인 Irgacure 184(CIBA GEIGY 사의 상품명, 스위스) 약 3.8 중량%, 레벨링제인 Flow 425(TEGO사의 상품명, 독일) 약 0.1 중량%, 소포제인 Airex 920(TEGO사의 상품명, 독일) 약 0.1 중량% 및 메틸 에틸 케톤 약 48 중량%를 혼합하여 자외선 경화형 도료 조성물을 제조하였다.
<실시예 2>
우레탄 아크릴레이트 올리고머로 2관능기의 Miramer PU 210(미원상사의 상품명, 대한민국) 약 14 중량%, 6관능기의 UA-800(한수화학의 상품명, 대한민국) 약 14 중량% 및 15관능기의 U-15HA(NK사의 상품명) 약 5 중량%, 반응성 아크릴 모노머인 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 약 5 중량% 및 이소보닐 아크릴레이 트(IBOA) 약 8 중량%, 화학식 1의 아크릴 모노머 약 2 중량%, 광개시제인 Irgacure 184(CIBA GEIGY 사의 상품명, 스위스) 약 3.8 중량%, 레벨링제인 Flow 425(TEGO사의 상품명, 독일) 약 0.1 중량%, 소포제인 Airex 920(TEGO사의 상품명, 독일) 약 0.1 중량% 및 메틸 에틸 케톤 약 48 중량%를 혼합하여 자외선 경화형 도료 조성물을 제조하였다.
<실시예 3>
우레탄 아크릴레이트 올리고머로 3관능기의 Miramer PU 350(미원상사의 상품명, 대한민국) 약 14 중량%, 6관능기의 UA-800(한수화학의 상품명, 대한민국) 약 14 중량% 및 15관능기의 U-15HA(NK사의 상품명) 약 5 중량%, 반응성 아크릴 모노머인 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 약 5 중량% 및 이소보닐 아크릴레이트(IBOA) 약 8 중량%, 화학식 1의 아크릴 모노머 약 2 중량%, 광개시제인 Irgacure 184(CIBA GEIGY 사의 상품명, 스위스) 약 3.8 중량%, 레벨링제인 Flow 425(TEGO사의 상품명, 독일) 약 0.1 중량%, 소포제인 Airex 920(TEGO사의 상품명, 독일) 약 0.1 중량% 및 메틸 에틸 케톤 약 48 중량%를 혼합하여 자외선 경화형 도료 조성물을 제조하였다.
<비교예 1>
우레탄 아크릴레이트 올리고머인 2관능기의 Miramer PU 210(미원상사의 상품명, 대한민국) 약 28 중량% 및 15관능기의 U-15HA(NK사의 상품명) 약 5 중량%, 반응성 아크릴 모노머인 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 약 10 중량% 및 이소보닐 아크릴레이트(IBOA) 약 3 중량%, 화학식 1의 아크릴 모노머 약 2 중량%, 광개시제인 Irgacure 184(CIBA GEIGY 사의 상품명, 스위스) 약 3.8 중량%, 레벨링제인 Flow 425(TEGO사의 상품명, 독일) 약 0.1 중량%, 소포제인 Airex 920(TEGO사의 상품명, 독일) 약 0.1 중량% 및 메틸 에틸 케톤 약 48 중량%를 혼합하여 자외선 경화형 도료 조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
우레탄 아크릴레이트 올리고머인 6관능기의 UA-800(한수화학의 상품명, 대한민국) 약 28 중량% 및 15관능기의 U-15HA(NK사의 상품명) 약 5 중량%, 반응성 아크릴 모노머인 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 약 10 중량% 및 이소보닐 아크릴레이트(IBOA) 약 5 중량%, 광개시제인 Irgacure 184(CIBA GEIGY 사의 상품명, 스위스) 약 3.8 중량%, 레벨링제인 Flow 425(TEGO사의 상품명, 독일) 약 0.1 중량%, 소포제인 Airex 920(TEGO사의 상품명, 독일) 약 0.1 중량% 및 메틸 에틸 케톤 약 48 중량%를 혼합하여 자외선 경화형 도료 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 및 2에서 제조된 자외선 경화형 도료 조성물의 각 성분의 함량을 하기 표 1에 나타낸다.
[표 1]
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
우레탄 아크릴레이트 올리고머[중량%] PU-210 12 14 28
PU-350 14
UA-800 16 14 14 28
U-15HA 5 5 5 5 5
아크릴 모노머 [중량%] TMPTA 8 5 5 10 10
IBOA 5 8 8 3 5
화학식 1의 모노머 2 2 2 2
광개시제[중량%] Irgacure 184 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8
첨가제[중량%] 레벨링제 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
소포제 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
용제[중량%] 48 48 48 48 48
물성 평가
실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 및 2에서 제조된 자외선 경화형 도료 조성물을 이용하여 형성된 도막에 대하여 물성을 평가하였다.
실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 및 2에서 제조된 각각의 자외선 경화형 도료 조성물을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름에 바 코터(bar coater)를 이용하여 도포하여 약 5㎛의 두께를 갖는 도막을 형성하였다. 상기 도막을 약 200mJ/cm2의 조사량을 갖는 자외선 경화장치에 약 15m/분 내지 약 20m/분의 속도로 통과시켜 자외선을 조사하였다. 상기 도막이 형성된 필름을 철판에 라미네이팅하여 도막 시편을 마련하였다. 각각의 도막 시판에 대하여 자외선 경화성, 부착성, 내충격성, 굴곡성, 내염수성, 내용제성, 내스크래치성 등을 평가하였다.
자외선 경화성은 경화성 측정 조도계(IL 393A)를 사용하여 UV 경화장치를 통과시킨 후, 도막의 끈적임(Tacky)을 측정하였다. 부착성은 도막 표면을 면도날로 1㎜ 간격으로 11회 바둑판 형상으로 절단하고 도막에 셀로판테이프를 접착한 후, 180도 방향으로 떼어서 평가하였다. 내충격성은 직경이 약 0.5인치이고 무게가 약 500g인 쇠구슬을 약 50cm 높이에서 제품 이면 위로 낙하시킨 후 충격에 의한 변화를 평가하였다. 굴곡성은 시편을 철판 사이의 간격이 없는 상태(OT)로 접은 후 접혀진 부위 표면을 관찰하여 평가하였다. 내염수성은 시험기 안에서 약 5% 염수용액을 약 35℃의 온도에서 약 360시간 도막 표면에 분무한 후, 도막의 변화를 관찰하여 평가하였다. 내용제성은 천에 메틸 에틸 케톤(MEK)을 묻혀 도막에 약 50회 문지 른 후, 도막의 상태를 관찰하여 평가하였다. 내스크래치성은 동전을 이용하여 일정한 힘으로 도막을 긁어 스크래치 여부를 육안으로 관찰하여 평가하였다. 그 결과는 하기 표 2에 나타낸다.
[표 2]
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
자외선 경화성 ◎ Ｏ Ｏ △ ◎
부착성 Ｏ Ｏ Ｏ ◎ ×
내충격성 ◎ ◎ ◎ △ ×
굴곡성 ◎ ◎ ◎ ◎ ×
내염수성 ◎ ◎ ◎ △ △
내용제성 ◎ Ｏ Ｏ × ◎
내스크래치성 ◎ ◎ ◎ × ◎
◎ : 매우우수, Ｏ : 우수, △ : 보통, ×: 불량
표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물을 이용하여 형성된 도막은 필름에 대한 부착성과 내스크래치성이 모두 우수한 것으로 나타났다. 또한, 자외선 경화성, 내충격성, 굴곡성, 내염수성, 내용제성 등의 제반 물성이 모두 우수한 것으로 나타났다.
상술한 본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물을 이용하여 형성된 도막은 향상된 내스크래치성, 필름에 대한 부착성, 내충격성, 내용제성, 가공성, 굴곡성 등을 갖는다. 따라서 냉장고 등과 같은 가전제품을 비롯한 다양한 전자제품에 적용될 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 우레탄 아크릴레이트 올리고머 20 내지 40 중량%;
    적어도 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 모노머를 포함하는 반응성 아크릴 모노머 10 내지 25 중량%;
    광개시제 2.5 내지 5 중량%;
    첨가제 0.1 내지 2 중량%; 및
    용제 40 내지 60 중량%를 포함하는 자외선 경화형 도료 조성물.
    Figure 112007005474157-pat00005
    ......(1)
  2. 제1항에 있어서, 상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 2개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 3개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 6개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 6개 초과의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머로 이루어진 군에서 선택된 적어도 둘을 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 2개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 3개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나, 6개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 6개 초과의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 6개 초과의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 10개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 15개의 관능기를 갖는 무황변 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 반응성 아크릴 모노머는 상기 화학식 1로 표시되는 아크릴 모노머와 함께, 이소보닐 아크릴레이트(isobornyl acrylate), 이소보닐 메타크릴레이트(isobornyl methacrylate), 테트라히드로퓨릴 아크릴레이트(tetrahydrofuryl acrylate), 2-페녹시에틸 아크릴레이트(2-phenoxyethyl acrylate), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(tripropyleneglycol diacrylate), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexane diol diacrylate), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate) 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(pentaerythritol triacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 광개시제는 벤조페논계 화합물, 벤조인계 화합물, 벤조인에테르계 화합물, 벤질케탈계 화합물, 아세토페논계 화합물, 안트라퀴논계 화합물 및 티옥소잔톤계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 용제는 케톤계 화합물, 알콜계 화합물, 아세테이트계 화합물 및 방향족 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 첨가제는 소포제, 레벨링제, 분산제 및 슬립제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.
  9. 우레탄 아크릴레이트 올리고머 20 내지 40 중량%, 적어도 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴 모노머를 포함하는 반응성 아크릴 모노머 10 내지 25 중량%, 광개시제 2.5 내지 5 중량%, 첨가제 0.1 내지 2 중량% 및 용제 40 내지 60 중량%를 포함하는 자외선 경화형 도료 조성물을 대상물 상에 도포하여 도막을 형성하는 단계; 및
    상기 도막에 자외선을 조사하는 단계를 포함하는 자외선 경화형 도막의 형성방법.
    Figure 112007005474157-pat00006
    ......(1)
  10. 제9항에 있어서, 상기 대상물은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름인 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 도막의 형성 방법.
KR1020050130824A 2005-12-27 2005-12-27 자외선 경화형 도료 조성물 및 이를 이용한 자외선 경화형도막의 형성 방법 KR100762766B1 (ko)

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