KR101300661B1 - 플로로글루시놀계 아크릴레이트 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 트리니트로톨루엔을 산화시켜 2,4,6-트리니트로벤조산(2,4,6-trinitrobenzoic acid)을 제조하는 단계(a); 2,4,6-트리니트로벤조산을 환원시켜 2,4,6-트리아미노벤조산(2,4,6-triaminobenzoic acid)을 제조하는 단계(b); 2,4,6-트리아미노벤조산을 히드록시기 치환반응으로 플로로글루시놀(phloroglucinol)을 제조하는 단계(c); 및 플로로글루시놀에 아크릴로일 할라이드 화합물을 투입하고 반응시켜 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 제조하는 단계(d);를 포함하는 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법을 제공함으로서 폐탄약을 처리함에 따른 문제점을 해결하며 동시에 접착성, 코팅성, 광학특성 및 경도가 우수한 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법을 제공한다.

Description

플로로글루시놀계 아크릴레이트 및 그의 제조방법{Phloroglucinol Acrylate and Method for Preparing the Same}
본 발명은 아크릴레이트 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플로로글루시놀계 아크릴레이트 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
소재의 표면 성능과 기능성 향상을 위한 공정으로 코팅기술은 많은 발전을 거듭해 왔다. 코팅이란 제품 표면에 마이크로 두께의 얇은 도막을 형성하여 피도체를 보호하거나 개질함으로써 새로운 물리적 특성을 부여해 주는 기술로, 각 산업분야에서 요구하는 독특한 특성이나 기능을 발현시키기 위한 중요한 수단으로 이용하고 있다. 특히 최근 스마트폰의 대중화와 함께 디스플레이, 광학 부품, 전자 부품 분야에서 고기능성 코팅 소재에 대한 요구가 증가하고 있다.
일반적으로 코팅소재는 세라믹 재료와 탄소재료, 유기재료, 그리고 금속재료로 나누어지며, 상업화 되어 있는 대부분의 코팅 조성액은 무기 입자를 포함하고 있는 유기 바인더를 함께 사용하거나 실란 커플링제를 사용하여 유기 용매에 무기물질을 분산시켜 사용한다.
그러나 유기 용제형은 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compound, VOC)의 발생으로 환경 및 인체 건강에 해로운 영향을 미친다. 환경과 건강에 대한 관심이 높아짐에 따라 기후변화협약, 바젤협약 및 20세기 후반부터 EU를 중심으로 미국, 일본 등 선진국들은 각종 화학제품에 대하여 유해물질 사용제한 지침과 규약 등을 통해 환경에 유해한 화합물 사용을 직접적으로 금지하거나 환경 친화적 물질 사용을 권장함으로써 간접적인 무역 규제를 실시하고 있는 실정이다. 이에 대응하기 위해 VOC free화를 기반으로 하는 무용제형인 반응 경화형으로 개발이 가속화 되고 있으며, 특히 휘발성 유기화합물 대신 오염물이 발생하지 않는 광원을 이용한 광경화에 관한 연구가 진행되고 있다.
광경화형 코팅 소재는 자외선(ultraviolet, UV), 가시광선(visible), 전자선(electron beam, EB) 등의 영향으로 광경화 반응을 일으킬 수 있는 반응기를 가진 다관능성 모노머와 단량체가 가교(crosslink)되거나 중합되는 과정을 말하며 아크릴(acrylate)계나 메타아크릴(memethacryla)계의 관능기를 가지고 있는 반응성이 높은 물질이 주로 이용되고 있다. 그 중에서도 특히 자외선 경화는 자외선에 의한 피부의 화상이나 시력 저하 등을 일으킬 위험성, 그리고 오존이 발생하는 등의 문제가 있기 때문에 작업 공간의 안정성 확보가 중요하다. 이러한 단점에도 불구하고 자외선 경화는 열에 의한 경화에 비하여 단시간 경화에 따른 에너지 절약과 생산성 증가, 열에 약한 재료인 플라스틱, 비닐, 종이 등에서도 변형이나 변질이 되는 일 없이 쉽게 경화를 진행할 수 있으며, 100% 고형분으로 응용이 가능해 VOC의 방출이 없으며, 자외선 조사량에 의해서 최종 물성의 조절이 가능하다. 또한, 최근 가열경화, 프라이머경화, 2액경화, 습기 경화 등의 복합 경화 기능을 가진 UV 경화 소재가 개발 되고 있기 때문에 전자 산업 등 첨단 산업에의 폭넓은 적용이 가능할 것으로 판단된다.
또한 이와 더불어 최근 군사기술분야에서는 군이 대량으로 소지하고 있는 폐탄약을 재활용하고자 하는 많은 노력이 시도되고 있다. 지금까지 군에서 폐탄약을 처리하는 방법은 해양투기, 야외 소각, 기폭 방법에 의한 것이었다. 하지만 탄에 충전된 에너지 방출 물질 또는 반응성 물질 등으로부터 안전성 확보와 환경오염 방지라는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 재생자원인 폐탄약으로부터 쉽게 제조할 수 있으며, UV 경화가 가능한 아크릴레이트계 접착제의 제조방법이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 폐탄약을 처리함에 따른 문제점을 해결하며 동시에 굴절특성과 광투과도가 우수하며, 접착성과 코팅성이 우수하고 표면경도가 높은 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 간단하면서도 수율이 높은 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 플라스틱판, 세라믹판 및 금속판으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기판에 대하여 광경화성 접착제 또는 코팅용으로 사용하기 위한 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 플라스틱판, 세라믹판 및 금속판으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기판에 대하여 광경화성 접착제 또는 코팅용으로 사용하기 위한 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 포함하는 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 하나의 측면은, 트리니트로톨루엔을 산화시켜 2,4,6-트리니트로벤조산(2,4,6-trinitrobenzoic acid)을 제조하는 단계(a); 2,4,6-트리니트로벤조산을 환원시켜 2,4,6-트리아미노벤조산(2,4,6-triaminobenzoic acid)을 제조하는 단계(b); 2,4,6-트리아미노벤조산을 히드록시기 치환반응으로 플로로글루시놀(phloroglucinol)을 제조하는 단계(c); 및 플로로글루시놀에 아래 화학식 1로 표시되는 화합물을 투입하고 반응시켜 아래 화학식 2로 표시되는 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 제조하는 단계(d);를 포함하는 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112011033730079-pat00001
[화학식 2]
Figure 112011033730079-pat00002
화학식 1에서 X는 할로겐원자이고,
화학식 1 또는 2에서 R1은 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 독립적으로 수소원자이거나 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, R2는 서로 같거나 다를 수 있고 각각 독립적으로 수소이거나 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이다.
상기 트리니트로톨루엔은 군사용 또는 산업용 탄약으로 제조된 후 폐기된 것일 수 있다.
상기 단계(a)는 트리니트로톨루엔을 HNO3와 NaClO3를 사용하여 산화시켜 2,4,6-트리니트로벤조산(2,4,6-trinitrobenzoic acid)을 제조하는 단계일 수 있다.
상기 단계(a)는 70 내지 110℃에서 수행될 수 있다.
상기 단계(b)는 2,4,6-트리니트로벤조산을 HCl과 Sn을 사용하여 환원시켜 2,4,6-트리아미노벤조산(2,4,6-triaminobenzoic acid)을 제조하는 단계일 수 있다.
상기 단계(b)는 60 내지 110℃에서 수행될 수 있다.
상기 단계(c)는 2,4,6-트리아미노벤조산을 염기를 사용하여 히드록시기 치환반응으로 플로로글루시놀(phloroglucinol)을 제조하는 단계일 수 있다.
상기 단계(c)는 60 내지 110℃에서 수행될 수 있다.
상기 단계(d)는 플로로글루시놀에 화학식 1로 표시되는 화합물과 삼차아민을 투입하고 반응시켜 화학식 2로 표시되는 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 제조하는 단계일 수 있다.
상기 단계(d)는 -10 내지 10℃에서 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 플라스틱판, 세라믹판 및 금속판으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기판에 대하여 광경화성 접착제 또는 코팅용으로 사용하기 위하여 화학식 2로 표시되는 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 플라스틱판, 세라믹판 및 금속판으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기판에 대하여 광경화성 접착제 또는 코팅용으로 사용하기 위한, 화학식 2로 표시되는 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 포함하는 접착제 조성물을 제공한다.
본 발명은 폐탄약을 처리함에 따른 문제점을 해결하며 동시에 굴절특성과 광투과도가 우수하며, 접착성과 코팅성이 우수하고 표면경도가 높은 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 간단하면서도 수율이 높은 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 플라스틱판, 세라믹판 및 금속판으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기판에 대하여 광경화성 접착제 또는 코팅용으로 사용하기 위한 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 플라스틱판, 세라믹판 및 금속판으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기판에 대하여 광경화성 접착제 또는 코팅용으로 사용하기 위한, 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 포함하는 접착제 조성물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법을 간략하게 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 수소핵자기공명 스펙트라를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 표면경도를 나타낸 도면이다.
이하 본 발명에 따른 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법의 바람직한 실시예를 화학식 및 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하되, 첨부도면을 참조함에 있어서 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
그러나 이하의 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 이하에서 사용될 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 하나의 측면은, 트리니트로톨루엔을 산화시켜 2,4,6-트리니트로벤조산(2,4,6-trinitrobenzoic acid)을 제조하는 단계(a); 2,4,6-트리니트로벤조산을 환원시켜 2,4,6-트리아미노벤조산(2,4,6-triaminobenzoic acid)을 제조하는 단계(b); 2,4,6-트리아미노벤조산을 히드록시기 치환반응으로 플로로글루시놀(phloroglucinol)을 제조하는 단계(c); 및 플로로글루시놀에 아래 화학식 1로 표시되는 화합물을 투입하고 반응시켜 아래 화학식 2로 표시되는 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 제조하는 단계(d);를 포함하는 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112011033730079-pat00003
[화학식 2]
Figure 112011033730079-pat00004
화학식 1에서 X는 할로겐원자, 바람직하게는 불소원자, 염소원자, 브롬원자 또는 요오드원자, 보다 바람직하게는 염소원자 또는 브롬원자, 보다 더욱 바람직하게는 염소원자이고,
화학식 1 또는 2에서 R1은 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 독립적으로 수소원자이거나 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, R2는 서로 같거나 다를 수 있고 각각 독립적으로 수소이거나 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법은 먼저 트리니트로톨루엔을 산화시켜 2,4,6-트리니트로벤조산(2,4,6-trinitrobenzoic acid)을 제조하는 단계(S10)를 포함한다.
상기 트리니트로톨루엔은 군사용 또는 산업용 탄약으로 제조된 후 폐기된 것일 수 있다. 단계(S10)은 트리니트로톨루엔을 HNO3와 NaClO3를 사용하여 산화시켜 2,4,6-트리니트로벤조산(2,4,6-trinitrobenzoic acid)을 제조하는 단계일 수 있으며, 70 내지 110℃에서 수행될 수 있다.
본 발명의 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법은 2,4,6-트리니트로벤조산을 환원시켜 2,4,6-트리아미노벤조산(2,4,6-triaminobenzoic acid)을 제조하는 단계(S20)을 포함한다.
단계(S20)는 2,4,6-트리니트로벤조산을 HCl과 Sn을 사용하여 환원시켜 2,4,6-트리아미노벤조산(2,4,6-triaminobenzoic acid)을 제조할 수 있고, 60 내지 110℃에서 수행될 수 있다.
본 발명의 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법은 2,4,6-트리아미노벤조산을 히드록시기 치환반응으로 플로로글루시놀(phloroglucinol)을 제조하는 단계(S30)을 포함한다.
상기 단계(S30)은 2,4,6-트리아미노벤조산을 염기를 사용하여 히드록시기 치환반응으로 플로로글루시놀(phloroglucinol)을 제조할 수 있고, 60 내지 110℃에서 수행될 수 있다. 여기서 염기로서는 수산화리튬, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 수산화바륨 또는 수산화알루미늄을 단독 또는 2종 이상 병행하여 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법은 플로로글루시놀에 아래 화학식 1로 표시되는 화합물을 투입하고 반응시켜 아래 화학식 2로 표시되는 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 제조하는 단계(S40)을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112011033730079-pat00005
[화학식 2]
Figure 112011033730079-pat00006
화학식 1에서 X는 할로겐원자, 바람직하게는 불소원자, 염소원자, 브롬원자 또는 요오드원자, 보다 바람직하게는 염소원자 또는 브롬원자, 보다 더욱 바람직하게는 염소원자이고,
화학식 1 또는 2에서 R1은 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 독립적으로 수소원자이거나 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, R2는 서로 같거나 다를 수 있고 각각 독립적으로 수소이거나 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이다.
상기 단계(40)은 플로로글루시놀에 화학식 1로 표시되는 화합물과 삼차아민을 투입하고 반응시켜 화학식 2로 표시되는 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 제조할 수 있고, -10 내지 10℃에서 수행될 수 있다.
본 발명은, 플라스틱판, 세라믹판 및 금속판으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기판에 대하여 광경화성 접착제 또는 코팅용으로 사용하기 위하여 화학식 2로 표시되는 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 제공할 수 있다.
본 발명은 또한, 플라스틱판, 세라믹판 및 금속판으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기판에 대하여 광경화성 접착제 또는 코팅용으로 사용하기 위한, 화학식 2로 표시되는 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 포함하는 접착제 조성물을 제공할 수 있다.
이하 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이하의 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명을 국한시키는 것으로 이해되어서는 안 될 것이다.
[실시예]
실시예 1: 1,3,5-triacrylate benzene의 제조
플로로글루시놀의 제조
[반응식 1]
Figure 112011033730079-pat00007
반응식 1에 나타낸 바와 같이 일반적으로 폐TNT로 부터 접착소재의 중간체인 플로로글루시놀을 합성하기 위하여 TNT의 산화반응, 니트로기의 환원반응, 히드록시기 치환반응의 3단계 경로로 전환 반응을 통하여 얻어질 수 있다.
제조방법은 폐 TNT(trinitrotoluene) (30g)를 70% 질산용액에 녹이고 NaClO3를 천천히 적가한 후 90°C에서 3 h 동안 반응시켰다. 반응종결 후 생성된 고체를 필터로 거른 후 이 고체를 20% 수산화나트륨 용액에 넣어 녹였다. 이 때 녹지 않고 남아있는 잔여물은 필터로 걸러 제거하고, 남은 용액은 진한 염산으로 중화시켜 재침전을 시켰다. 침전물을 다시 필터로 거르고 오븐에서 건조하여 TNBA(trinitrobenzoic acid)를 85% 수율로 얻었다.
TNBA (30g)를 진한 염산에 녹이고 60°C에서 주석(Sn)을 천천히 적가한 후 100°C에서 7 h 동안 반응을 진행시켰다. 반응종결 후 녹지 않고 남아있는 고체 잔유물을 필터로 제거하고 걸러진 TABA(triaminobenzoic acid) 용액을 별도의 정제과정 없이 가수분해반응을 수행하였다.
TABA 용액에 10 N 수산화나트륨을 넣고 환류 조건에서 20 h 동안 반응을 진행하였다. 반응종결 후 녹지 않고 남아있는 고체 잔유물을 필터로 제거하고, 걸러진 용액에 염화나트륨을 투입한후 에테르(diethyl ehter)를 이용하여 반응용액으로부터 생성물을 추출하였다. 생성물이 추출된 에테르용액은 MgSO4로 수분을 제거한 후 에테르를 증류시켜 고체상의 플로로글루시놀을 60% 수율(TNBA 기준)로 얻었다.
1,3,5-triacrylate benzene의 제조
[반응식 2]
Figure 112011033730079-pat00008
반응식 2를 참고하면, 질소 분위기 하에서 3구 플라스크에 플로로글루시놀1 g과 트리에틸아민 3.34 ml를 넣고 0°C를 유지하기 위해 반응 시간 동안 얼음중탕으로 냉각하였다. 용매인 THF를 15 ml 첨가 후 아크릴로일 클로라이드 1.97ml를 THF 5 ml에 희석하여 dropping하고 150 min 간 교반하였다. 그 후 CHCl3를 이용하여 필터하고 용매를 증발시켜 제거해준 후 water/CHCl3를 이용하여 workup하여 유기층의 투명한 무채색의 점도성 액체를 획득하였다. 획득한 점도성 액체를 Hexane : EA = 2 : 1 비로 하여 컬럼을 실시하여 최종 화합물을 얻었다[Yield : 73.5%].
코팅
합성한 다관능성 모노머인 1,3,5-triacrylate benzene의 광경화 과정은 리트젠(주)의 LZ-I404/U402RCH로 conveyor형식의 자외선 경화시스템을 사용하였으며 광의 세기는 100, 200, 300mW/cm2범위로 변화시켜 가며 실시하였다. 실제 sample이 받는 광량을 측정하기 위하여 UV Power Puck II로 UV의 광량을 측정하였으며, 1,3,5-triacrylate benzene의 다관능성 모노머는 2,4,6-trimethylbenzolyl diphenyl phosphine oxide (TPO)를 광개제로 하여 광개시제의 양은 2.0wt%로 고정하였다, PET 필름 위에 일정한 두께로 코팅하기 위하여 코팅 bar 4, 8, 10 μm를 사용하였다.
1H- NMR spectra
합성 여부 분석을 위한 1H-NMR spectra는 Bruker사의 DRX 300을 CDCl3를 용매로 하여 측정하였다. 도 2를 참고하면, 6.0 ppm(dd, 3H), 6.2 ppm (m, 3H), 6.5 ppm (dd, 3H), 6.9 ppm(s, 3H)에서 아크릴레이트를 확인할 수 있었다.
FT - IR spectra
FT-IR spectra는 Sensir technologies사의 Illuminate1R을 사용하여 KBr과 ATR방법을 사용하여 측정하였다. 아크릴레이트의 특성피크인 C=O 피크를 1,750 cm-1에서, C=C 피크는 1,640 cm-1에서 각각 확인할 수 있었다. 또한 COC 피크는 1,220 cm-1 부근에서 확인되었으며, 965 cm-1에서는 비닐기의 CH2 피크가 확인되었다.
굴절도
Metricon사의 2010/M prism coupler를 사용하여 측정하였다. 표 1에 광개시제의 함량이 2wt%일 때 다관능성 모노머인 1,3,5-triacrylate benzene의 PET 필름상의 코팅 두께와 빛의 파장에 따른 굴절도를 나타내었다. 표 1에서 볼 수 있듯이 다관능성 모노머의 코팅 두께가 4, 8, 10 μm로 두꺼워 짐에도 불구하고 굴절도는 1.553∼1.575의 범위로 일정함을 확인 할 수 있었으며, 빛의 파장이 532, 632.8, 829nm로 변하였을 때에는 굴절도가 0.01의 미세한 차이가 발생하는 것을 확인하여 우수한 굴절특성을 나타냄을 알 수 있었다.
코팅두께(μm) 광의 세기(mW/cm2) 굴절률
532(nm) 632.8(nm) 829(nm)
4 100 1.5754 1.5659 1.5576
8 100 1.5742 1.5641 1.5594
10 100 1.5741 1.5527 1.5553
광투과도
Perkin elmer사의 precisely LS55를 이용하여 400∼750nm의 가시광선 범위에서 측정을 실시하였다. 측정결과 93% 이상의 우수한 광투과도를 나타냈다.
표면경도
ASTM D3363-05에 따라 연필 경도 측정기 CKH-112를 이용하여 1 kg하중 하에서 실험을 실시하였다.
도 3에 코팅두께와 자외선 세기에 따른 표면경도 특성을 나타내었다. 4와 8 μm에서 2H의 표면 경도를 나타냄을 확인할 수 있었으며, 특히 10 μm에서 자외선 조사 세기가 200, 300 mW일 때 3H의 높은 표면 경도를 나타냄을 확인할 수 있었다. 이는 자외선 조사 세기가 강해질수록 표면 경도가 증가하고, 코팅 두께가 두꺼워짐에 따라 가교밀도가 높아지기 때문인 것으로 판단된다. 최대 3H의 높은 표면 경도를 나타내는 것을 보아 코팅용 소재로서의 충분히 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

Claims (13)

  1. 플라스틱판, 세라믹판 및 금속판으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 기판에 대하여 광경화성 접착제 또는 코팅용으로 사용하기 위한, 화학식 2로 표시되는 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 포함하는 접착제 조성물.
    [화학식 2]
    Figure 112013033819125-pat00014

    화학식 2에서 R1은 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 독립적으로 수소원자이거나 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, R2는 서로 같거나 다를 수 있고 각각 독립적으로 수소원자이거나 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플로로글루시놀계 아크릴레이트는,
    트리니트로톨루엔을 산화시켜 2,4,6-트리니트로벤조산(2,4,6-trinitrobenzoic acid)을 제조하는 단계(a);
    2,4,6-트리니트로벤조산을 환원시켜 2,4,6-트리아미노벤조산(2,4,6-triaminobenzoic acid)을 제조하는 단계(b);
    2,4,6-트리아미노벤조산을 히드록시기 치환반응으로 플로로글루시놀(phloroglucinol)을 제조하는 단계(c); 및
    플로로글루시놀에 화학식 1로 표시되는 화합물을 투입하고 반응시켜 상기 화학식 2로 표시되는 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 제조하는 단계(d);를
    포함하는 플로로글루시놀계 아크릴레이트의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112013033819125-pat00009

    [화학식 2]
    Figure 112013033819125-pat00015

    화학식 1에서 X는 할로겐원자이고,
    화학식 1 또는 2에서 R1은 서로 같거나 다를 수 있고, 각각 독립적으로 수소원자이거나 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, R2는 서로 같거나 다를 수 있고 각각 독립적으로 수소원자이거나 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다.
  3. 제2항에 있어서, 트리니트로톨루엔은 군사용 또는 산업용 탄약으로 제조된 후 폐기된 것임을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  4. 제2항에 있어서, 화학식 1 또는 화학식 2에서 R1은 수소원자이거나 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, R2는 수소원자이거나 탄소수 1 내지 3의 알킬기인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  5. 제2항에 있어서, 단계(a)는 트리니트로톨루엔을 HNO3와 NaClO3를 사용하여 산화시켜 2,4,6-트리니트로벤조산(2,4,6-trinitrobenzoic acid)을 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 단계(a)는 70 내지 110℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  7. 제2항에 있어서, 단계(b)는 2,4,6-트리니트로벤조산을 HCl과 Sn을 사용하여 환원시켜 2,4,6-트리아미노벤조산(2,4,6-triaminobenzoic acid)을 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 단계(b)는 60 내지 110℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  9. 제2항에 있어서, 단계(c)는 2,4,6-트리아미노벤조산을 염기를 사용하여 히드록시기 치환반응으로 플로로글루시놀(phloroglucinol)을 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 단계(c)는 60 내지 110℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  11. 제2항에 있어서, 단계(d)는 플로로글루시놀에 화학식 1로 표시되는 화합물과 삼차아민을 투입하고 반응시켜 화학식 2로 표시되는 플로로글루시놀계 아크릴레이트를 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 단계(d)는 -10 내지 10℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  13. 삭제
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