KR101231879B1 - 스프레이용 고반사 코팅제 조성물 - Google Patents

스프레이용 고반사 코팅제 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본 발명은 백라이트유닛이나 조명기기의 표면 등에 사용되는 스프레이용 고반사 코팅제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아크릴실리콘 공중합체로 이루어진 바인더 수지, 산화티탄, 유기용제 및 첨가제로 이루어지며, 입사된 빛을 흡수하지 않고 반사시키는 동시에 내열성이 높은 코팅막을 형성할 수 있는 스프레이용 고반사 코팅제 조성물에 관한 것이다.

Description

스프레이용 고반사 코팅제 조성물 {HIGH REFLECTION COATING COMPOSITION FOR SPRAY}
본 발명은 백라이트유닛이나 조명기기의 표면 등에 사용되는 스프레이용 고반사 코팅제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘아크릴 공중합체로 이루어진 바인더 수지, 산화티탄, 유기용제 및 첨가제로 이루어지는 스프레이용 고반사 코팅제 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 본 발명은 백라이트유닛이나 조명기기의 표면 등에 사용되는 스프레이용 고반사 코팅제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘아크릴 공중합체로 이루어진 바인더 수지, 산화티탄, 유기용제 및 첨가제로 이루어지는 스프레이용 고반사 코팅제 조성물에 관한 것이다.
최근 액정디스플레이가 경박단소화되면서, 종래에는 백라이트 유닛의 광원으로 CCFL이 주로 사용되었으나, 최근에는 소비전력량이 적은 LED로 대체되고 있으며, 조명기기의 광원도 형광등에서 LED 램프로 대체되고 있는 실정이다.
이처럼 LED는 전력소모량이 적고 밝기가 우수하여, 여러 산업분야에서 점차적으로 사용량이 증가하고 있는데, LED는 직진성은 좋으나 높은 발열량으로 인해 열저항이 많이 발생한다.
종래에는 이러한 LED가 적용된 기기에 반사시트를 적용할 경우에 반사시트가 열에 민감하기 때문에, 내열성을 높이기 위해 두께가 두꺼운 반사시트를 사용하거나, 고 내열성을 나타내는 재료를 사용하여 내열성을 향상시킨 반사시트가 사용되었다.
그러나, 두께가 두꺼운 반사시트는 원료의 사용량이 많아 제조비용이 증가될 뿐만 아니라, 제품의 중량을 증가시키는 문제점이 있었다.
또한, 내열성을 향상시키기 위해 고 내열성을 나타내는 재료로 제조된 반사시트는 고가의 재료를 사용해야 하기 때문에 제조비용이 높이고, 반사시트를 LED 기기에 적용하기 위해 반사시트의 후면에 열전도성이 우수한 양면테이프를 별도로 부착해야하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 내열성이 우수한 재료를 사용하여 내열성 및 반사율이 우수하며, 중량이 가벼운 고반사 코팅층을 형성할 수 있는 스프레이용 고반사 코팅제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 부착성이 우수하여, 양면테이프의 사용없이 반사층을 형성할 수 있으며, 내후성, 내용제성 및 내수성이 우수한 스프레이용 고반사 코팅제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 바인더 수지, 산화티탄, 유기용제 및 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프레이용 고반사 코팅제 조성물을 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 스프레이용 고반사 코팅제 조성물은 바인더 수지 20 내지 70 중량부, 산화티탄 40 내지 70 중량부, 유기용제 10 내지 40 중량부 및 첨가제 5 내지 10 중량부를 포함하는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 바인더 수지는 아크릴실리콘 공중합체인 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 아크릴실리콘 공중합체는 실리콘의 함량이 5 내지 10 중량부이며, 중량평균 분자량이 20000 내지 35000인 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 유기용제는 자일렌, 톨루엔, 부틸아세테이트, 에틸아세테이트, 셀로솔브아세테이트, 코코졸-100 및 코코졸-150으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 첨가제는 분산제, 침강방지제, 소포제, 슬립제, 레벨링제 및 부착증진제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명에 따른 스프레이용 고반사 코팅제 조성물은 내열성이 우수한 재료를 사용하여 내열성 및 반사율이 우수하며, 중량이 가벼운 고반사 코팅층을 형성하는 탁월한 효과를 나타낸다.
또한, 내후성, 내용제성, 내수성이 및 부착성이 우수하여 양면테이프의 사용없이 뛰어난 물성을 갖는 반사층을 형성할 수 있는 탁월한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 스프레이용 고반사 코팅제 조성물로 형성된 코팅층의 파장대역별 반사율을 나타낸 그래프이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 스프레이용 고반사 코팅제 조성물은 바인더 수지, 산화티탄, 유기용제 및 첨가제를 포함하여 이루어지며, 더욱 바람직하게는 바인더 수지 20 내지 70 중량부, 산화티탄 40 내지 70 중량부, 유기용제 10 내지 40 중량부 및 첨가제 5 내지 10 중량부를 포함하여 이루어진다.
전술한 바인더 수지는 20 내지 70 중량부가 함유되며, 아크릴실리콘 공중합체로 이루어지는데, 전술한 성분으로 이루어진 바인더 수지는 스프레이용 고반사 코팅제 조성물을 스프레이로 적용부위에 도포한 후에 도막이 형성하도록 하는 역할을 하며, 전술한 도막이 고반사율을 갖도록 하는 역할을 한다.
바인더 수지의 함유량이 20 중량부 미만이며 도막의 형성이 어렵고, 70 중량부를 초과하게 되면, 총 함량에서 바인더 수지의 함량이 지나치게 증가하여 반사율을 저하시키게 된다.
이때, 전술한 아크릴실리콘 공중합체는 실리콘의 함량이 5 내지 10 중량부이며, 중량평균 분자량이 20000 내지 35000인 것이 바람직하다.
전술한 산화티탄은 40 내지 70 중량부가 함유되며, 아나타제 또는 루타일 형의 산화티탄을 사용하는 것이 바람직한데, 듀퐁(Dupont)사의 TiO2 TS-6200, R-942, R-700, R-901, R-902, R-706, R-100, R-933을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
전술한 산화티탄은 스프레이용 고반사 코팅제 조성물을 스프레이로 적용부위에 도포한 후에 도막이 형성하도록 하는 역할을 하며, 전술한 도막이 고반사율을 갖도록 하는 역할을 한다.
전술한 산화티탄의 함유량이 40 중량부 미만이면, 반사율이 저하되고, 70 중량부를 초과하게 되면 도막이 형성되지 않는다.
전술한 유기용제는 10 내지 40 중량부가 첨가되며, 자일렌, 톨루엔, 부틸아세테이트, 에틸아세테이트, 셀로솔브아세테이트, 코코졸-100 및 코코졸-150으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는데, 전술한 바인더 성분을 용해하여 고반사 코팅제 조성물을 스프레이용으로 사용할 수 있도록 하는 역할을 한다.
전술한 유기용제의 함유량이 10 중량부 미만이면, 고반사 코팅제 조성물의 점도가 너무 높아 스프레이용으로 적용할 수 없으며, 함유량이 40 중량부를 초과하면 점도가 너무 낮아 코팅제로 적합하지 않다.
전술한 첨가제는 5 내지 10 중량부가 첨가되며, 분산제, 침강방지제, 소포제, 슬립제, 레벨링제 및 부착증진제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는데, 첨가제의 함유량이 5 중량부 미만이면, 첨가제 각각이 갖는 효과를 나타낼 수 없으며, 10 중량부를 초과하면 반사율이 저하된다.
전술한 성분으로 이루어진 스프레이용 고반사 코팅제 조성물은 고 반사율을 필요로 하는 모든 부품에 적용가능한데, 특히 백라이트 유닛이나 조명기기 등의 표면에 스프레이를 이용하여 적용가능하며, 코팅막은 20 내지 80㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
코팅막의 두께가 20㎛ 미만으로 형성되면, 반사율의 효과가 저하되며, 80㎛를 초과하여 형성되면, 제조 비용이 상승할 뿐만 아니라 코팅막에 균열이 발생할 수 있다.
또한, 전술한 스프레이용 고반사 코팅제 조성물로 형성된 코팅막은 적용부위에 코팅한 후에 100℃ 이상의 온도로 소성하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 150℃ 이상의 온도로 10 내지 20 분 동안 소성하는 것이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명에 따른 스프레이용 고반사 코팅제 조성물의 제조방법 및 물성을 실시예를 들어 설명한다.
<실시예 1>
30분 동안 건식 혼련된 산화티탄(류틸형 Dupont사의 R-706) 40 중량부에 부틸아세테이트 10 중량부와 분산제(BYK-102) 5 중량부를 첨가하고 고속 분산기를 이용하여 2000RPM의 속도로 분산한 후에, 아크릴실리콘 공중합체 45 중량부를 첨가하고 교반기를 이용하여 500RPM의 속도로 20분간 교반하여 스프레이용 고반사 코팅제 조성물을 제조하였다.
<실시예 2>
실시예 1과 동일하게 진행하되, 산화티탄 50 중량부 및 아크릴실리콘 공중합체 35 중량부를 첨가하여 스프레이용 고반사 코팅제 조성물을 제조하였다.
<실시예 3>
실시예 1과 동일하게 진행하되, 산화티탄 60 중량부 및 아크릴실리콘 공중합체 20 중량부를 첨가하여 스프레이용 고반사 코팅제 조성물을 제조하였다.
<비교예 1>
종래에 시판되고 있는 수지계열의 반사시트(SLP-7).
전술한 실시예 1 내지 3을 통해 제조된 스프레이용 고반사 코팅제 조성물을 금속 스프레이 방식을 이용하여 알루미늄 판에 70±5㎛의 두께로 코팅한 후에 130℃의 온도로 30분간 소성하여 코팅층을 형성하고, 코팅층의 반사율을 측정하여 도 1에 나타내었다.
{단, 반사율의 측정은 알루미늄 시편(40cm × 40cm x 0.8T)에 전술한 방식으로 스프레이용 고반사 코팅제 조성물을 코팅하고 반사율 측정기를 이용하여 550nm대의 반사율을 측정하였다.}
또한, 550nm대의 반사율을 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.
<표 1>
Figure 112011032414112-pat00001
도 1 및 위에 표 1에 나타낸 것처럼 본 발명에 의해 제조된 스프레이용 고반사 코팅제 조성물은 400 내지 700nm의 파장대역에서 우수한 반사율을 나타내는 것을 알 수 있다.
전술한 실시예 1 내지 3을 통해 제조된 스프레이용 고반사 코팅제 조성물을 금속 스프레이 방식을 이용하여 알루미늄 판에 70±5㎛의 두께로 코팅한 후에 130℃의 온도로 30분간 소성하여 코팅층을 형성하고, 코팅층의 외관상태, 두께, 부착성, 경도 및 내후성을 측정하여 아래 표 2에 나타내었다.
{단, 외관상태는 육안으로 평가하였으며, 두께는 도막 두께 측정기(독일 Elektro사, MiniTest2100제품)를 사용하여 측정하였고, 부착성은 JIS-D0202법에 따라 측정하였으며, 경도를 연필을 이용한 연경도로 측정하였고, 내후성은 320nm UV를 1000시간 조사 후 황변발생 여부로 나타내었다.)
<표 2>
Figure 112011032414112-pat00002
위에 표 2에 나타낸 것처럼 본 발명에 따른 스프레이용 고반사 코팅제 조성물로 형성된 코팅막은 외관상태, 부착성, 경도 및 내후성이 우수한 것을 알 수 있다.
전술한 실시예 1 내지 3을 통해 제조된 스프레이용 고반사 코팅제 조성물을 금속 스프레이 방식을 이용하여 알루미늄 판에 70±5㎛의 두께로 코팅한 후에 130℃의 온도로 30분간 소성하여 코팅층을 형성하고, 코팅층의 내용제성 및 내수성을 측정하여 아래 표 3에 나타내었다.
(단, 내용제성은 이소프로판올로 크리닝한 후에 육안으로 관찰하였으며, 내수성을 물에 7일간 침지한 후에 코팅막의 상태를 육안으로 관찰하였다.)
<표 3>
Figure 112011032414112-pat00003
위에 표 3에 나타낸 것처럼 본 발명에 따른 스프레이용 고반사 코팅제 조성물로 형성된 코팅막은 내용제성 및 내수성이 우수한 것을 알 수 있다.

Claims (6)

  1. 아크릴실리콘 공중합체로 이루어진 바인더 수지, 산화티탄, 유기용제 및 첨가제를 포함하며,
    상기 아크릴실리콘 공중합체는 실리콘의 함량이 5 내지 10 중량부이며, 중량평균 분자량이 20000 내지 35000인 것을 특징으로 하는 스프레이용 고반사 코팅제 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스프레이용 고반사 코팅제 조성물은 바인더 수지 20 내지 70 중량부, 산화티탄 40 내지 70 중량부, 유기용제 10 내지 40 중량부 및 첨가제 5 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프레이용 고반사 코팅제 조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 유기용제는 자일렌, 톨루엔, 부틸아세테이트, 에틸아세테이트, 셀로솔브아세테이트, 코코졸-100 및 코코졸-150으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스프레이용 고반사 코팅제 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 첨가제는 분산제, 침강방지제, 소포제, 슬립제, 레벨링제 및 부착증진제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스프레이용 고반사 코팅제 조성물.
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