KR100671058B1 - 광경화형 코팅조성물, 그 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 제품 - Google Patents

광경화형 코팅조성물, 그 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 제품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머 100중량부를 기준으로 메틸메타크릴레이트 200 내지 800중량부와 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 또는 다이펜타에리트리톨 펜타/헥사 아크릴레이트 혼합물 80 내지 150중량부; 및 광중합개시제 10 내지 30중량부를 포함하는 광경화형 코팅조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 광경화형 코팅조성물은 유기 용매를 사용하지 않기 때문에 환경 규제 제약을 받지 않으며, 점도가 낮기 때문에 스프레이에 의해 코팅을 할 수 있으므로 작업효율이 매우 우수하고, 내열성, 내마모성, 내스크래치성 및 내약품성이 뛰어나기 때문에 다양한 기재의 코팅재료로 널리 사용될 수 있다.
광경화형 코팅조성물,

Description

광경화형 코팅조성물, 그 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 제품{Photo-curable coating composition, method for preparing the same and product prepared by the same}
도 1은 본 발명에 따른 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머의 적외선 분광 그래프이다.
도 2는 실시예 1에 따른 중량 분석 그래프이다.
도 3은 실시예 2에 따른 중량 분석 그래프이다.
도 4는 실시예 3에 따른 중량 분석 그래이다.
본 발명은 광경화형 코팅조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 높은 접착성을 지닌 폴리우레탄과 물적 특성이 우수한 아크릴레이트를 반응시킴으로써 피막의 물성을 더욱 향상시키고, 용제가 필요 없기 때문에 작업성이 개선된 광경화형 코팅조성물, 그 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 제품에 관한 것이다.
폴리카보네이트, 폴리스타이렌, 스타이렌-아크릴로니트릴, 폴리에스테르, 아크릴로니트릴-부타디엔-스타이렌 등의 플라스틱 성형품의 표면은 내마모성, 내스크 래치성, 내용제성 등에 있어서, 유리 또는 금속제품보다 약하다는 단점이 있다. 따라서, 이러한 결함을 개량하기 위하여 상기 플라스틱의 표면에 실리콘 수지 또는 멜라민 수지 등으로 도포하는 방법 및 알루미늄 진공증착에 의해 금속 질감의 보호막을 형성하는 방법이 사용되어 왔다. 그러나, 상기 실리콘 수지 등은 열경화형 도료로서 도막을 형성하기 위해서는 장시간 열에 노출시켜야 하는데, 이와 같이 장시간의 가열로 인하여 생산성이 저하되고, 높은 온도로 인해 플라스틱 기재의 물성에 악영향을 미칠 수 있다는 단점이 있다. 또한, 상기 알루미늄 진공증착의 경우에는 도료와 알루미늄의 부착성에 문제가 있게 된다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 유기 용제에 폴리우레탄을 용해시킨 용액을 기재에 코팅하고 용제를 증발시킴으로써 코팅막을 형성하는 방법이 개발되었는데, 이러한 우레탄 코팅은 접착성 및 강도가 낮고 휘발성 유기물질(VOC, volatile organic compounds) 증발에 따른 대기 오염의 문제로 점차 그 사용이 제약을 받고 있다. 현재, 세계 각국에서 유기용제를 포함한 모든 유기 휘발 물질인 VOC의 규제가 가속화 되고 있으며, 미국에서 광학적 스모그 방지를 위해 캘리포니아주의 Rule66(1966년), 1977년 EPA(미환경보호청)으로부터 CAA(Clean Air Act : 대기환경정화법)가 제정되었고, VOC의 가이드라인으로서 RACT(Reasonably Available Control Technology)가 발효되었으며, 1990년 CAA의 전면적인 재평가인 HAPS(Hazardous Air Pollutants)를 제정하여, 배출되는 유기물질을 등급에 의해 분류하여 배출량과 농도를 규제하고 있다.
한편, 대한민국 특허공개공보 제93-13027호에는 염화 비닐 장판용 자외선 경 화성 도막 조성물이 개시되어 있으나, 상기 조성물이 열가소성 아크릴 수지인 비반응성 올리고머를 더 포함하기 때문에 점도가 25℃에서 300∼5000CPS로서 너무 높아서, 스프레이 코팅법 등을 사용할 수가 없기 때문에 작업성이 나쁘며, 광범위한 플라스틱 성형품의 코팅제로서 사용하기에는 내열성, 내마모성, 내스크래치성 및 유연성 등의 기계적 물성이 충분하지 않다는 문제점이 있었다.
또한, 대한민국 등록특허 제139881호에는 헥사메틸렌디이소시아네이트의 이소시아누레이트 고리를 함유하는 지방족 다관능성 이소시아네이트와, 히드록시 알킬 (메타)아크릴레이트 및 카프로락톤 변성 히드록시 에틸 아크릴레이트가 반응된 형태의 예비 중합체, 반응성 희석제, 광개시제 및 기타 첨가제로 구성된 광경화형 수지 조성물이 개시되어 있으나, 상기 대한민국 특허공개공보 제93-13027호와 같은 문제점이 여전히 존재한다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 상기 종래기술의 문제점을 극복하여, 점도가 낮아서 스프레이 코팅이 가능하며, 내열성, 내마모성 및 내스크래치성이 우수하기 때문에, 범용 플라스틱 코팅제로 사용할 수 있는 광경화형 코팅 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 광경화형 코팅 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 세 번째 기술적 과제는 상기 광경화형 코팅 조성물을 이용하여 제조된 제품을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 첫 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여,
하기 화학식 1의 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머;
Figure 112004053605849-pat00001
(상기 식 중, R1은 수소 또는 메틸이고;
R2는 에틸렌 또는 프로필렌이며;
R3는
Figure 112004053605849-pat00002
,
Figure 112004053605849-pat00003
,
Figure 112004053605849-pat00004
또는
Figure 112004053605849-pat00005
이고;
Y는 폴리올임)
메틸메타크릴레이트(methylmethacrylate:MMA)와, 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(trimethylol propane triacrylate:TMPTA), 다이펜타에리트리톨 펜타/헥사 아크릴레이트(dipentaerythritol penta/hexa acrylate:DPHA) 또는 이들의 혼합물; 및 광중합개시제를 포함하는 광경화형 코팅조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 광경화형 코팅조성물은 상기 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머 100중량부를 기준으로 메틸메타크릴레이트 200 내지 800중량부와 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 또는 다이펜타에리트리톨 펜타/헥사 아크릴레이트 혼합물 80 내지 150중량부; 및 광중합개시제 10 내지 30중량부를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 폴리올은 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol:PEG), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene glycol:PPG), 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(polytetramethylene ether glycol:PTMG) 또는 폴리카보네이트 디올(polycarbonate diol:PCBD)일 수 있다.
또한, 상기 폴리올의 중량평균분자량은 500 내지 2000인 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 우레탄 아크릴레이트의 중량평균분자량은 1000 내지 3000이고, 상기 광경화형 코팅조성물의 상온에서의 점도는 1.02∼1.10cP인 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 두 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여,
(a) 중량평균 분자량 500∼2000의 폴리올과 자일렌 디이소시아네이트(m-xylene diisocyanate:XDI), 디페닐메탄 디이소시아네이트(4,4'-diphenylmethane diisocyanate:MDI), 테트라메틸 자일렌 디이소시아네이트(tetramethyl xylene diisocyanate:TMXDI) 및 이소프론 디이소시아네이트(isophrone diisocynate:IPDI)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 디이소시아네이트 화합물을 반응시키는 단 계;
(b) 상기에서 얻어진 우레탄 올리고머에 히드록시에틸 아크릴레이트 또는 히드록시프로필 메타크릴레이트를 첨가하고 반응시켜 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머를 제조하는 단계; 및
(c) 상기에서 얻어진 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머 및, 상기 프리폴리머 100중량부를 기준으로 메틸메타크릴레이트 200∼800중량부 및 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 펜타/헥사 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 80 내지 150중량부와 광중합개시제 10 내지 30중량부를 혼합하는 단계를 포함하는 광경화형 코팅조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 폴리올은 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 또는 폴리카보네이트 디올일 수 있다.
본 발명은 상기 세 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광경화형 코팅조성물을 기재상에 캐스팅한 후, 자외선으로 경화시켜 제조된 제품을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 코팅조성물이 경화되어 형성된 코팅막의 경도는 5H∼8H인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 광경화성 코팅 조성물은 내열성, 내마모성 및 내스크래치성이 우수하며, 점도가 낮기 때문에 유기용매를 사용하지 않아 스프레이에 의해 코팅 할 수 있어서 작업효율이 뛰어나다는 것을 특징으로 한다. 상기 광경화성 코팅 조성물의 내열성은 본 발명에 사용되는 디이소시아네이트의 특성에 기인한다. 즉, 본 발명에 따른 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머에 사용되는 자일렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 테트라메틸 자일렌 디이소시아네이트 및 이소프론 디이소시아네이트의 내열성 및 내황변성이 뛰어나기 때문에 최종적인 코팅 조성물의 내열성이 우수하게 되는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 광경화성 코팅 조성물의 내마모성 및 내스크래치성은 상기 코팅 조성물에 사용되는 아크릴레이트의 특성에 기인한다. 즉, 사용되는 아크릴레이트의 관능기가 높아질수록 경도가 높아지며 기계적 물성이 향상되는데, 본 발명에서는 3관능성 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 5 또는 6관능성 디펜타에리트리톨 펜타/헥사 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물을 사용하기 때문에, 최종 코팅막의 가교도가 높아지며 이에 따라 경도가 높아지게 된다. 그러나, 경도가 너무 높아지는 경우에는 취성이 커지기 때문에 이를 보완하기 위하여, 유연성 및 탄성이 뛰어난 메틸메타크릴레이트를 함께 사용하는 것이다. 가장 바람직한 실시예는 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트와 디펜타에리트리톨 펜타/헥사 아크릴레이트의 혼합물을 사용한 경우로서, 최적의 경도와 유연성을 함께 가질 수 있다.
본 발명에 따른 광경화형 코팅 조성물은 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머 100중량부를 기준으로 메틸메타크릴레이트 200 내지 800중량부와 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 펜타/헥사 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 80 내지 150중량부; 및 광중합개시제 10 내지 30중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는데, 상기와 같은 성분비인 경우에 한하여, 최적의 물성을 나타낼 수 있다.
본 발명에서 사용되는 메틸메타크릴레이트는 이미 설명한 바와 같이, 최종 코팅막에 유연성 및 탄성을 부여하는 역할을 함과 동시에, 최종 코팅 조성물을 희석하여 점도를 조절하는 역할을 함으로써, 스프레이 등을 이용하여 분무 코팅을 할 수 있도록 한다. 상기 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머 100중량부를 기준으로, 상기 메틸메타크릴레이트의 함량이 200중량부 미만인 때에는 점도가 너무 높아서 스프레이 코팅하기가 적당하지 않으며, 800중량부를 초과하는 때에는 최종 코팅막의 경도가 떨어질 염려가 있다.
또한, 상기 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 펜타/헥사 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물의 사용량이 80중량부 미만인 때에는 최종 코팅막의 경도가 떨어지고 150중량부를 초과하는 때에는 최종 코팅막의 유연성이 떨어질 염려가 있다.
본 발명에 사용되는 폴리올은 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 또는 폴리카보네이트 디올일 수 있는데, 이러한 폴리올은 적절한 경도와 유연성을 가지고 있기 때문에 최종 코팅 조성물을 경화시켰을 경우에 경도가 높으면서 유연성도 우수한 특성을 부여한다.
상기 폴리올의 중량평균분자량은 500 내지 2000인 것이 바람직한데, 중량평균분자량이 500미만인 때에는 너무 무르기 때문에 적절한 경도를 얻을 수 없고, 2000을 초과하는 때에는 점도가 높아지며, 최종 코팅 조성물을 경화시켰을 경우에 경도가 너무 높아서 코팅막이 깨질 염려가 있기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 우레탄 아크릴레이트의 중량평균분자량은 1000 내지 3000인 것이 바람직한데, 중량평균분자량이 1000미만인 때에는 경도가 충분하지 않은 문제점이 있으며, 3000을 초과하는 때에는 점도가 높아지며, 최종 코팅 조성물을 경화시켰을 경우에 경도가 너무 높아서 코팅막이 깨질 염려가 있기 때문에 바람직하지 않다.
상기 광경화형 코팅조성물의 상온에서의 점도는 1.02∼1.10cP인 것이 바람직한데, 점도가 1.10을 초과하게 되면, 스프레이를 이용한 분무코팅에 적합하지 않다.
본 발명에 따른 광경화형 코팅 조성물의 제조방법은 (a) 중량평균 분자량 500∼2000의 폴리올과 자일렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 테트라메틸 자일렌 디이소시아네이트 및 이소프론 디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 디이소시아네이트 화합물을 반응시키는 단계; (b) 상기에서 얻어진 우레탄 올리고머에 히드록시에틸 아크릴레이트 또는 히드록시프로필 메타크릴레이트를 첨가하고 반응시켜 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머를 제조하는 단계; 및 (c) 상기에서 얻어진 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머 및, 상기 프리폴리머 100중량부를 기준으로 메틸메타크릴레이트 200∼800중량부 및 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 펜타/헥사 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 80 내지 150중량부와 광중합개시제 10 내지 30중량부를 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a)단계에서 폴리올과 디이소시아네이트 화합물의 반응몰비는 1:2이고 반응온도는 약 80℃∼100℃이며 반응시간은 약 3시간이고, 반응활성을 위하여 디부틸 디라우레이트 등의 촉매를 사용할 수 있다. 한편, (b)단계에서의 반응온도는 약 50℃∼70℃이고 반응시간은 3시간 정도이며, 상기 모든 반응은 질소분위기 하에서 수행된다.
본 발명에 따른 광경화형 코팅 조성물을 이용하여 제조된 제품은 상기 광경화형 코팅조성물을 스프레이를 이용하여 기재 상에 분무 도포한 후, 자외선을 조사함으로써 경화시켜 제조되는 것을 특징으로 한다. 상기 분무 방법은 특별히 제한되지 않으며, 3/4마력 펌프를 이용한 분사 구멍 3mm인 스프레이 건을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 코팅조성물이 경화되어 형성된 코팅막의 경도는 5H∼8H인 것이 바람직한데, 5H미만인 때에는 내스크래치성 및 내마모성이 충분하지 않고, 8H를 초과하는 때에는 취성이 너무 커져서 코팅막이 깨질 염려가 있다.
한편, 본 발명에 사용될 수 있는 광중합개시제로는 히드록시 사이클로헥실페닐케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐, 아세토페톤, 벤조페논, 페닐-2-히드록시 2-프로필 케톤 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 광경화형 코팅 조성물은 색소, 안정화제, 계면활성제, 마이크로 단위의 금속 입자 등과 같은 충진제, UV-흡수제 등의 통상적인 첨가제들을 더 포함할 수 있다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발 명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
1-(1). 우레탄 아크릴레이트 프리 폴리머의 제조
플라스크안에 중량평균분자량이 500인 폴리프로필렌 글리콜(Aldrich사 제조) 0.01mol과 자일렌 다이이소시아네이트 0.02mol (Aldrich사 제조)을 넣고 오일 배쓰(Oil bath)의 온도를 80℃로 맞춘 후 2시간 동안 혼합한 다음, 촉매인 디부틸 틴 디라우레이트 (Dibutyltin dilaurate) 2∼3방울을 넣고 다시 1시간 동안 반응시켰다. 다음으로, 상기 용액을 60℃로 냉각한 다음, 하이드록시에틸아크릴레이트 0.02mol을 첨가하고, 3시간 동안 반응시켜 중량평균분자량이 1000인 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머를 얻었다.
FT-IR: 3000 cm-1(C-H stretching), 1720cm-1(C=O stretching), 1530cm-1(C-NH stretching in urethane)
도 1에는 상기 우레탄 아크릴레이트 프리 폴리머에 대한 적외선 분광 그래프를 나타내었다. 이를 참조하면, 약 2270cm -1 근방에 피크가 없는 것으로 보아, 이소시아네이트가 모두 반응에 참여했다는 것을 알 수 있다.
1-(2) 광경화형 코팅조성물의 제조
상기에서 얻어진 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머 10g을 삼각 플라스크에 넣은 다음, 메틸메타크릴레이트(Aldrich사 제조) 20g과 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(Aldrich사 제조)를 10g을 첨가하고 60℃의 온도에서 60분간 혼합하였다. 마지막으로, 하이드록시싸이클로 헥실페닐케톤(1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone)을 3g 첨가하여, 광경화형 코팅 조성물을 제조하였다.
실시예 2
중량평균분자량이 500인 폴리프로필렌 글리콜 대신에 중량평균분자량이 1000인 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(Aldrich사 제조)을 사용하고, 이때 얻어진 중량평균분자량 2000인 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머 10g과 메틸메타크릴레이트 50g 및 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 10g을 반응시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광경화형 코팅 조성물을 제조하였다.
실시예 3
메틸메타크릴레이트를 80g 혼합하고, 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 10g 대신에 디펜타에리트리톨 펜타/헥사 아크릴레이트(Aldrich사 제조) 10g을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 광경화형 코팅 조성물을 제조하였다.
비교예 1
이소포론 디이소시아네이트 1몰에 아디프산과 네오펜틸 글리콜을 축합반응시켜 생성된 폴리에스테르 폴리올 0.3몰, 폴리테트라하이드로퓨란(중량평균분자량 650) 0.2몰, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 1몰로 반응시켜 제조한 우레탄 아크릴레이트 40부; 메틸메타크릴레이트 620부, 메틸아크릴레이트 7부, 부틸아크릴레이트 50부 및 폴리프로필렌 글리콜 모노아크릴레이트 100부를 메틸이소부틸케톤 존재하에 벤질퍼옥사이드 촉매로 반응시켜 제조한 비반응성 올리고머 10부; 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 10부, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 10부, N-비닐-2-피롤리돈 25부, 벤조페논 2.5부, 하이드록시 싸이크로헥실 페닐 케톤 2부, 실리콘 폴리 아크릴레이트(UCB사의 Ebecryl 360) 0.5부를 40℃에서 교반하여 광경화성 코팅조성물을 제조하였다.
시험예 1
코팅조성물의 점도의 측정
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 제조된 코팅조성물의 점도는 오스트왈트 점도계를 이용하여 20℃에서 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
공기 물 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
점도 0.018cP 1cP 1.05cP 1.03cP 1.03cP 800cP
시험예 2
내열성 테스트
ABS 플레이트 상에 상기 실시예 1 내지 3에서 제조된 코팅조성물을 3/4마력 펌프를 이용하여 분사구멍 3mm의 스프레이 건으로 도포하고, 비교예 1의 코팅조성물을 아세톤에 녹인 후 닥터블레이드 코팅법을 통해 도포하였다. 다음으로, 수은 UV경화기를 이용하여 1400mJ/cm2, 조사거리 15cm에서 약 10초간 조사하여 광경화시킨 후에, 130℃오븐 내에서 황변되는 시간을 측정하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 한편, 도 2 내지 도 4에는 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3에서 제조된 코 팅조성물에 대한 열중량 분석 그래프를 나타내었다. 이를 참조하면, 중량이 급격히 감소하는 온도가 300℃ 이상이기 때문에 본 발명에 따른 코팅조성물의 열적안정성이 우수하다는 것을 알 수 있다.
시험예 3
내스크래치성 및 내마모성 테스트
ABS 플레이트상에 상기 실시예 1 내지 3에서 제조된 코팅조성물을 3/4마력 펌프를 이용하여 분사구멍 3mm의 스프레이 건으로 도포하고, 비교예 1의 코팅조성물을 닥터블레이트 코팅법을 통해 도포하였다. 다음으로, 수은 UV경화기를 이용하여 1400mJ/cm2, 조사거리 15cm에서 약 10초간 조사하여 광경화시킨 후에, HSD-025 측정기를 사용하고, 각도 45°, 가압하중 500g·f로 내스크래치성을 테스트하였으며, 3000rpm에서 사포(AA-400 및 AA-150)를 이용하여 내마모성을 테스트하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
내열성 15시간이상 15시간이상 15시간이상 10시간
내스크래치성 5H 5H 6H 3H
내마모성 AA-400 10 10 10 8
AA-150 8 8 9 5
* 내마모성의 경우 10점을 최고점으로 하여, 수치가 낮아질 수록 내마모성이 나빠지는 것을 의미한다.
시험예 4
내약품성 테스트
폴리프로필렌 플레이트상에 상기 실시예 1 내지 3에서 제조된 코팅조성물을 3/4마력 펌프를 이용하여 분사구멍 3mm의 스프레이 건으로 도포하고, 비교예 1의 코팅조성물을 닥터블레이트 코팅법을 통해 도포하였다. 이처럼 코팅된 폴리프로필렌 플레이트 각각을 메탄올, 에탄올, 아세톤에 집어 넣은 후 9시간이 경과한 다음 각 필름의 중량과 두께를 측정하였다. 두께는 표면 프로파일러(surface profiler)를 이용하여 측정하였으며, 실시예 1 내지 5에서 제조된 코팅 조성물을 이용하여 형성된 필름의 경우에는 중량과 두께의 변화가 없었다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 광경화형 코팅조성물은 유기 용매를 사용하지 않기 때문에 환경 규제 제약을 받지 않으며, 점도가 낮기 때문에 스프레이에 의해 코팅을 할 수 있으므로 작업효율이 매우 우수하고, 내열성, 내마모성, 내스크래치성 및 내약품성이 뛰어나기 때문에 다양한 기재의 코팅재료로 널리 사용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 하기 식 1의 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머 100중량부를 기준으로;
    Figure 112006045895922-pat00006
    (1)
    (상기 식 중, R1은 수소 또는 메틸이고;
    R2는 에틸렌 또는 프로필렌이며;
    R3는
    Figure 112006045895922-pat00007
    ,
    Figure 112006045895922-pat00008
    또는
    Figure 112006045895922-pat00009
    이고;
    Y는 폴리올임)
    메틸메타크릴레이트 200 내지 800중량부와, 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 또는 다이펜타에리트리톨 펜타/헥사 아크릴레이트 혼합물 80 내지 150중량부; 및 광중합개시제 10 내지 30중량부를 포함하는 광경화형 코팅조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 폴리올은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 또는 폴리카보네이트 디올인 것을 특징으로 하는 광경화형 코팅조성물.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 폴리올의 중량평균분자량은 500 내지 2000인 것을 특징으로 하는 광경화형 코팅조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 우레탄 아크릴레이트의 중량평균분자량은 1000 내지 3000이고, 상기 광경화형 코팅조성물의 상온에서의 점도는 1.02∼1.10cP인 것을 특징으로 하는 광경화형 코팅조성물.
  6. (a) 중량평균 분자량 500∼2000의 폴리올과 자일렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트 및 테트라메틸 자일렌 디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 디이소시아네이트 화합물을 반응시키는 단계;
    (b) 상기에서 얻어진 우레탄 올리고머에 히드록시에틸 아크릴레이트 또는 히드록시프로필 메타크릴레이트를 첨가하고 반응시켜 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머를 제조하는 단계; 및
    (c) 상기에서 얻어진 우레탄 아크릴레이트 프리폴리머 및, 상기 프리폴리머 100중량부를 기준으로 메틸메타크릴레이트 200∼800중량부 및 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 펜타/헥사 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 80 내지 150중량부와 광중합개시제 10 내지 30중량부를 혼합하는 단계를 포함하는 광경화형 코팅조성물의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 폴리올은 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 또는 폴리카보네이트 디올인 것을 특징으로 하는 광경화형 코팅조성물의 제조방법.
  8. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 코팅조성물을 기재상에 도포한 후, 자외선으로 경화시켜 제조된 제품.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 코팅조성물이 경화되어 형성된 코팅막의 경도는 5H∼8H인 것을 특징으로 하는 제품.
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