KR101437093B1 - 활성 에너지 선 경화성 조성물 - Google Patents
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Abstract
투명성이 뛰어난 경화 도막으로, 미끄러지기 쉽고 상처가 나기 어려운 경화 도막을 형성할 수 있는 활성 에너지 선 경화성 조성물 및 경화 도막 부착 부재를 제공한다.
활성 에너지 선 경화성 성분(B) 100질량부에 대해, 수평균 분자량이 320 이상 1000 이하이며, 25℃에서 액체인 특정 분자량의 파라핀 혹은 폴리올레핀(A)을 0.01질량부 이상, 3질량부 이하의 범위로 함유하는 활성 에너지 선 경화성 조성물.
활성 에너지 선 경화성 성분(B) 100질량부에 대해, 수평균 분자량이 320 이상 1000 이하이며, 25℃에서 액체인 특정 분자량의 파라핀 혹은 폴리올레핀(A)을 0.01질량부 이상, 3질량부 이하의 범위로 함유하는 활성 에너지 선 경화성 조성물.
Description
본 발명은 활성 에너지 선 경화성 조성물 및 그 조성물을 이용한 경화 도막을 구비하는 부재에 관한 것이다.
활성 에너지 선 경화형 도막은 열 경화형 도막에 비해 빠른 경화로 생산성이 좋고 높은 경도 및 내 찰상성도 뛰어나기 때문에 급속히 보급되고 있다.
예를 들어, 녹는점이 125℃ 이상으로 입경이 0.1㎛ 이하의 왁스 성분을 함유시킴으로써 내 스크래치성이 우수하고 상처가 나기 어려우면서 미끄러지기 어려운 도막을 형성하려는 기술이 게시되어 있다(특허 문헌 1).
또, 활성 에너지 선 경화형 도막과는 다른 기술 분야이지만, 후술하는 과제를 해결하는 수단에서 특정하는 파라핀을 함유하는 기술이 특허 문헌 2에 게시되어 있다. 보다 세부적으로는 공기 중에서 경화가 가능하고 정면 위상차가 충분히 큰 2축성 필름으로 요구되는 성능을 제공하는 것을 과제로 한 중합성 액정 조성물에서( 제 6단락), 도포했을 때 양호한 프라나 배향을 신속하게 얻기 위해 함유시키는 것이 바람직한 화합물(폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 파라핀, 유동성 파라핀, 염소화 폴리프로필렌, 염소화 파라핀, 불소 원자가 도입된 화합물)의 일례로서 파라핀, 유동성 파라핀이 기재되어 있다(제90,92 단락).
최근 스마트 폰, 휴대 전화, 컴퓨터, 가전 제품 등의 각종 디스플레이로서 터치 스크린 패널이 급속히 보급되기 시작했다. 그래서, 터치 스크린 패널의 가장 표면에는 투명성이 뛰어나고 고도의 내 찰상성과 높은 경도를 갖는 것이 요구되는 동시에, 손가락이 잘 미끄러지는 특성이 더욱 요구되어 왔다.
하지만 기존의 활성 에너지 선 경화형 도막은 고도의 내 찰상성과 높은 경도를 가진 반면 건조물 표면 마찰 계수가 높고 손가락을 미끄러뜨렸을 때 걸린다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 기존 기술의 문제점을 해결하고 투명성이 뛰어난 경화 도막으로, 손가락 미끄럼성(손가락을 미끄러뜨렸을 때의 저항이 낮은 특성)이 뛰어나고 상처가 생기기 어려운 경화 도막을 형성할 수 있는 활성 에너지 선 경화성 조성물 및 경화 도막 부착 부재를 제공하고자 한다.
본 발명은 활성 에너지 선 경화성 화합물(B) 100질량부에 대해 수평균 분자량이 320 이상 1000 이하이며, 25℃에서 액체인, 파라핀 혹은 폴리올레핀(A)을 0.01질량부 이상, 3질량부 이하의 범위로 함유하는 활성 에너지 선 경화성 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 유리, 플라스틱, 금속, 목질 부재 및 종이 중에서 선택되는 적어도 1개의 부재 중 적어도 일부에 상기의 본 발명에 관련된 활성 에너지 선 경화성 조성물로 형성되는 경화 도막이 마련된 경화 도막 부착 부재에 관한 것이다.
본 발명의 활성 에너지 선 경화성 조성물은 투명성이 뛰어나고, 상처가 생기기 어렵고, 또한 손가락 미끄럼성(손가락을 미끄러뜨렸을 때의 낮은 저항성)도 뛰어난 경화 도막을 형성할 수 있다.
본 발명에 이용되는 수평균 분자량이 320 이상 1000 이하이며, 25℃에서 액체인, 파라핀 혹은 폴리올레핀(A)에 대해 설명한다. 이 파라핀 혹은 폴리올레핀(A)은 경화 도막에 양호한 윤활성을 부여하는 성분, 즉 윤활성 부여제로 기능하기 때문에 윤활성 부여제(A)으로 호칭하는 것도 있다. 윤활성 부여제(A)의 수평균 분자량은 320~1000(상한 값, 하한 값을 포함(이하 동일))인 것이 바람직하고, 350~1000인 것이 보다 바람직하고, 400~1000이 더 바람직하다.
윤활성 부여제(A)는, 25℃에서 액체이며 수평균 분자량이 상기 범위에 있는 것에 의해, 투명성이 뛰어나고 상처가 생기기 어렵고 손가락 미끄럼성이 뛰어난 경화 도막을 형성할 수 있다.
윤활성 부여제(A)가 25℃에서 고체이면, 경화 도막의 손가락 미끄럼성이 저하하는 경향이 있다.
윤활성 부여제(A)의 수평균 분자량이 320미만이면, 후술하는 활성 에너지 선 경화성 화합물(B)과의 상용성이 지나치게 좋아서 경화 도막의 표면에 윤활성 부여제(A)가 부상하지 않고, 손가락 미끄럼성이 저하하는 경향이 있다. 한편, 윤활성 부여제(A)의 수평균 분자량이 1000을 넘으면, 후술하는 활성 에너지 선 경화성 화합물(B)과의 상용성이 떨어져, 분리되어 균일한 도액을 얻지 못하거나 경화 도막 표면에 윤활성 부여제(A)가 "물방울" 모양으로 떠 버릴 우려가 있다.
이런 윤활성 부여제(A)는 소정의 분자량과 구조 및 상태를 갖춘 것이고, 투명성이 뛰어나고, 상처가 생기기 어렵고, 손가락 미끄럼성이 뛰어난 경화 도막을 형성할 수 있다면 특히 한정되지는 않는다.
수평균 분자량이 320 이상 1000 이하이며, 25℃에서 액체이며, 파라핀 혹은 폴리올레핀(A)으로는 예를 들어 다음과 같은 것을 예시할 수 있다.
이러한 파라핀으로는 모레스코화이트 P-80(MORESCO사제:수평균 분자량 400), 모레스코화이트 P-120(MORESCO사제:수평균 분자량 470), 모레스코화이트 P-260(MORESCO사제:수평균 분자량 550)등이 꼽힌다. 또한 펄림 6(니치유(日油)사 제품:수평균 분자량 350)등의 수첨 이소 부텐도 예시할 수 있다.
폴리올레핀으로는 폴리 에틸렌인 바사플로 LV(샴록사제:수평균 분자량 890)등이 꼽힌다.
윤활성 부여제(A)로는 특히 폴리 에틸렌 화합물이 바람직하다.
윤활성 부여제(A)은 단독으로라도 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋고, 파라핀과 폴리올레핀을 혼합하여 사용해도 좋다.
또한, 본 발명에서 말하는 수평균 분자량은 GPC(HLC-8220GPC:동 사제), 컬럼 3개(TSK-gel SuperHM-H:동 사제), THF를 전개 용매로 섭씨 40도, 유량 0.6mL/min의 조건에서, 표준 폴리스티렌 환산의 분자량을 측정·산출했다.
본 발명에 관한 경화성 조성물은 파라핀 혹은 폴리올레핀에서 선택되는 적어도 1종의 윤활성 부여제(A)와 활성 에너지 선 경화성 화합물(B)(이하 단순히 "경화성 화합물(B)"이라고도 함)을 포함한다. 이하 경화성 화합물(B)에 대해 설명한다.
경화성 화합물(B)로는 내 상성(내 찰상성), 내 용제성이 뛰어나고 강인한 경화 도막을 형성할 수 있도록 경화에 기여하는 에틸렌성 불포화 이중 결합을 2개 이상 가진 이른바 다 관능의 화합물을 주로 이용하는 것이 바람직하고, 특히 에틸렌성 불포화 이중 결합을 3개 이상 가진 것이 좋다. 이 경우 보조적으로 단일 작용기의 것도 사용해도 좋다. 에틸렌성 불포화 이중 결합으로서는 아크릴로일기, 메타크릴로일기가 좋고, 아크릴로일기가 특히 좋다. 경화성 화합물(B)은 다음에 예시하는 화합물의 여러 종류를 조합해 사용해도 좋다. 아래에서 활성 에너지 선 경화성 화합물(B)에 대해 설명한다.
경화성 화합물(B) 중, 다 관능의 구체적인 예로는, 디메틸올 트리시클로데칸 디아크릴래이트, (에톡시화)비스페놀A 디아크릴래이트, (프로폭시화)비스페놀A 디아크릴래이트, 시클로헥산디메탄올 디아크릴래이트, (폴리)에틸렌글리콜 디아크릴래이트, (에톡시화)1,6-헥산디올 디아크릴래이트, (프로폭시화)1,6-헥산디올 디아크릴래이트, (에톡시화)네오펜틸글리콜 디아크릴래이트, (프로폭시화)네오펜틸글리콜 디아크릴래이트, 히드록시피발린산 네오펜틸글리콜 디아크릴래이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴래이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴래이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴래이트, 에틸렌 옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴래이트, 프로필렌 옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴래이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 카프로락톤 변성 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 트리메틸올에탄트리(메타)아크릴래이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴래이트, 디펜타에리스리톨헥사톨(메타)아크릴래이트, 알킬 변성 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴래이트, 알킬 변성 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴래이트, 알킬 변성 펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴래이트, 카프로락톤 변성 펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴래이트, 1,2,3-시클로헥산 테트라(메타)아크릴래이트 등의 다가 알코올과 (메타)아크릴산과의 에스테르 화합물;
폴리우레탄 폴리(메타)아크릴래이트, 폴리에스테르 폴리(메타)아크릴래이트, 폴리에테르 폴리(메타)아크릴래이트, 폴리아크릴 폴리(메타)아크릴래이트, 폴리알키드 폴리(메타)아크릴래이트, 폴리에폭시 폴리(메타)아크릴래이트, 폴리스피로아세탈 폴리(메타)아크릴래이트, 폴리부타디엔 폴리(메타)아크릴래이트, 폴리티올폴리엔 폴리(메타)아크릴래이트, 폴리실리콘 폴리(메타)아크릴래이트 등의 다관능의 폴리(메타)아크릴래이트 화합물;
다가 알코올과 다염기산 및 (메타)아크릴산에서 합성되는 에스테르 화합물, 예를 들어 트리메틸올에탄/숙신산/아크릴산=2/1/4(몰비)로부터 합성되는 에스테르 화합물 등이 있다.
경화성 화합물(B) 중, 강인성, 내 찰상성의 관점에서, 6개 이상의 작용기를 가진 폴리우레탄 폴리(메타)아크릴래이트, 폴리에폭시 폴리(메타)아크릴래이트 등의 폴리(메타)아크릴래이트류 및 분자 내에 4개 이상의 아크릴로일기를 가진 다관능의 아크릴래이트류를 알맞게 사용할 수 있다.
상기 폴리에폭시 폴리(메타)아크릴래이트는, 예를 들어 에폭시 수지의 에폭시기에 (메타)아크릴산의 카르복시기를 반응시켜 (메타)아크릴로일기를 도입한 것이고, 노볼락형 에폭시 수지의 (메타)아크릴산 부가물 등을 들 수 있다.
상기 폴리우레탄 폴리(메타)아크릴래이트는 예를 들어(i) 폴리이소시아네이트와 수산기를 갖는 (메타)아크릴래이트류를 반응시켜 얻는 것, (ii) 폴리올과 폴리이소시아네이트를 이소시아네이트기 과량의 조건에서 반응시켜 된 이소시아네이트 기 함유 우레탄 프리폴리머를, 수산기를 갖는 (메타)아크릴래이트류와 반응시켜 얻는 것이 있다. 또 (iii) 폴리올과 폴리이소시아네이트를 수산기 과량의 조건에서 반응시켜 되는 수산기 함유 우레탄 프리폴리머를 이소시네트기를 가진 (메타)아크릴래이트류와 반응시켜 얻을 수도 있다.
상기 폴리올은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 헥산트리올, 트리메틸올프로판, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 아디프산과 에틸렌글리콜의 압축 중합물 등이 있다.
상기 폴리이소시아네이느는 트릴렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 수소 첨가 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 수소 첨가 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 노보르난-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 등이 있다. 또 상기 디이소시아네이트 화합물의 트리메틸올프로판 어덕트체, 물과 반응한 뷰렛체, 이소시아네이 고리를 가진 3량체 등도 사용할 수 있다.
상기 수산기를 갖는 (메타)아크릴래이트류로는 2-히드록시에틸 아크릴래이트, 2-히드록시프로필 아크릴래이트, 4-히드록시부틸 아크릴래이트, 펜타에리스리톨 아크릴래이트, 디펜타타에리스리톨 펜타아크릴래이트, 디트리메틸올프로판 테트라 아크릴래이트 등이 있다.
상기 이소시아네이트기를 가진 (메타)아크릴래이트류로서는 (메타)아크릴로일옥시에틸이소시아네이트, (메타)아크릴로일옥시프로필이소시아네이트, (메타)아크릴로일이소시아네이트 등이 있다.
본 발명에 관한 경화성 조성물은 경화성 화합물(B) 100질량부에 대해 윤활성 부여제(A)를 0.01~3질량부의 범위로 포함, 0.02~1.5질량부 포함하는 것이 바람직하고, 0.1~0.5질량부 포함하는 것이 보다 바람직하다. 0.01질량부 미만에서는 손가락 미끄럼성의 효과가 부족할 우려가 있고, 3질량부를 넘으면, 경화 도막로서의 내찰상성, 투명성과 밀착성 등의 기본적인 성능을 훼손할 우려가 있다.
본 발명에 관한 경화성 조성물은 자외선, 전자선 등의 활성 에너지 선을 조사함으로써 경화하는 것이다. 자외선 조사에 의해 경화시키는 경우에는 경화성 조성물은 광중합 개시제를 함유한다.
광중합 개시제는 특히 한정되지 않지만, 가령 아세토페논류, 벤조인류, 벤조 페논류, 산화 포스핀류, 케탈류, 안트라퀴논류, 티옥산톤류 등이 있다. 구체적으로는, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 부틸 에테르, 디에톡시아세토페논, 벤질 디메틸 케탈, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 벤조페논, 2,4,6-트리메틸 벤조일 디페닐 포스핀 옥사이드, 미힐러케톤, N,N-디메틸 아미노 벤조산 이소아밀, 2-클로로 티옥산톤, 2,4-디에틸 티옥산톤 등이 있다. 광중합 개시제는 단독으로 사용해도 2종류 이상을 병용해도 좋다.
이들 광중합 개시제는 적절한 가교 밀도와 하드 코트성을 확보한다는 관점에서 상기 윤활성 부여제(A), 활성 에너지 선 경화성 화합물(B)과 광중합 개시제와의 합계 100질량% 중에 0.1~20질량% 포함되는 것이 좋고, 1~15질량%가 더 바람직하다.
본 발명에 관한 경화성 조성물은 코팅의 편의에 비추어 용제를 포함할 수 있다. 즉, 용제는 경화성 조성물(도액 또는 코팅용 조성물이라고도 함)의 점도와 레벨링성 또는 코팅시의 건조성을 조정하기 위해서 이용되고 경화성 조성물의 코팅 방법 등에 따라 필요하다면 적당량을 배합하면 된다. 따라서 경화성 조성물의 고형 부분은 특히 한정되지 않지만, 예를 들어 20~100질량%로 할 수 있다.
용제의 종류는 특히 한정되지 않지만, 이하의 용제를 예시할 수 있다. 용제는 단독 또는 여러 종류를 조합해 사용할 수 있다.
에테르계 용제로는 디부틸 에테르, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 프로필렌 옥사이드, 1,4-디옥산, 1,3-디옥솔란, 1,3,5-트리옥산, 테트라히드로 푸란, 아니솔, 페네톨 등이 있다.
케톤계 용제로는, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 디에틸 케톤, 디프로필 케톤, 디 이소부틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 2-옥타논, 2-펜타논, 2-헥사논, 시클로펜타 논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 아세틸 아세톤, 1,2-디아세톡시아세톤 등이 있다.
에스테르로는 개미산 에틸, 개미산 프로필, 개미산 펜칠, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 초산 프로필, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸, γ-부티로 락톤, 2-메톡시 초산 메틸, 2-에톡시 초산 메틸, 2-에톡시 아세트산 에틸, 2-에톡시프로피온산 에틸, 아세트산 이소부틸, 아세토 아세트산 메틸, 아세토 아세트산 에틸 등이 있다.
알코올계 용제로는 메틸 알코올, 에탄올, n-프로필 알코올, 이소 프로필 알코올, n-부틸 알코올, 이소부틸 알코올, 시클로헥실알코올, 2-메톡시 에탄올, 2-프로폭시에탄올, 2-부톡시에탄올, 디아세톤 알코올 등이 있다.
포화 탄화 수소계 용제로는, 헥산, 헵탄, 옥탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 에틸시클로헥산 등이 있다.
방향족 계열 용제는 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등이 있다.
글리콜계 용제는 에틸렌 글리콜 에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 이소 프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 에틸칼비톨, 부틸칼비톨 등이 있다.
본 발명의 경화성 조성물에는 필요에 따라, 광증감제, 광안정제, 자외선 흡수제, 촉매, 착색제, 레벨링제, 소포제, 중합 촉진제, 산화 방지제, 난연제, 적외선 흡수제, 계면 활성제, 표면 개질제, 틱소트로피제 등의 1종 이상을 이 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 첨가할 수 있다.
본 발명에 관한 경화성 조성물을 다양한 부재에 도포하고, 유기 용제를 포함한 경우에는 건조한 후, 활성 에너지 선을 조사함으로써 경화 도막을 형성할 수 있다.
경화 도막의 두께는 연필 경도 및 내마모성을 확보하고 또한 부재의 밀착성 저하 또는 경화 도막 중의 균열 발생을 회피하는 관점에서 3~20μm인 것이 좋고, 4~15μm인 것이 더 바람직하고 4~10μm임이 더욱 바람직하다.
경화 도막을 마련하기 위한 부재는 특히 한정되지 않지만, 예를 들어 유리, 플라스틱, 금속, 목질 부재, 종이 및 세라믹, 탄소 섬유로 이루어진 군에서 적정하게 선택할 수 있다. 또한, 복수의 부재로 구성되는 복합 부재도 선택할 수 있다. 이들 부재는, 필름, 종이처럼 평탄한 형상의 것도 좋고 입체적인 형상의 것이라도 좋다.
플라스틱 필름은 투명한 것이 바람직하다.
상기 플라스틱 소재로는 가령 폴리에스테르계 폴리머, 셀룰로오스계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머, 아크릴계 폴리머 등의 투명 중합체가 꼽힌다.
상기 폴리에스테르계 폴리머로는 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리 에틸렌 나프탈레이트 등이 있다. 셀룰로오스계 폴리머로서는, 디아세틸 셀룰로오스, 트리 아세틸 셀룰로오스(TAC)등이 있다. 아크릴계 폴리머로서는 폴리메틸메타크릴레이트 등이 있다.
상기 플라스틱 소재로, 스티렌계 폴리머, 올레핀계 폴리머, 염화 비닐계 폴리머 및 아미드계 폴리머 등의 투명 중합체도 들 수 있다.
상기 스티렌계 폴리머는 폴리스티렌, 아크릴로니트릴·스티렌 혼성 중합체 등이 있다. 올레핀계 폴리머로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 고리 모양 내지 노르보넨 구조를 가진 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 혼성 중합체 등이 있다. 아미드 계 폴리머는 나일론이나 방향족 폴리아미드 등이 있다.
또한 상기 플라스틱 소재로, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리 에테르 술폰계 폴리머, 폴리 에테르 케톤계 폴리머, 폴리페닐술피도계 폴리머, 비닐 알코올계 폴리머, 염화 비닐리덴계 폴리머, 비닐 부티랄계 폴리머, 아릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머 및 에폭시계 폴리머, 그리고 상기 폴리머의 혼합물 등의 투명 중합체 등을 들 수 있다. 특히 이중 굴절률이 적은 것이 매우 적합하게 이용된다.
플라스틱 필름을 부재로 사용하는 경우, 경화 도막을 형성하는 면에 아크릴계 수지, 혼성 중합 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 스티렌-말레산 그라프트 폴리에스테르 수지 및 아크릴 그라프트 폴리에스테르 수지 등에서 선택된 수지층을 마련한, 이른바 용이 접착형 필름도 사용할 수 있다.
부재 중, 평탄한 형상의 부재의 두께는 임의로 결정할 수 있는데, 플라스틱 필름의 경우는 일반적으로는 강도나 취급 등의 작업성, 박층성 등의 점에서 10~500μm 정도인 것이 바람직하다. 특히 20~300μm이 바람직하고, 30~200μm이 더 바람직하다. 부재가 입체적인 형상의 경우는, 두께는 한정되지 않는다.
경화성 조성물의 도포는 일반적인 방법에 의해 실시하면 되고 바-코트 법, 나이프-코트 법, 롤-코트 법, 블레이드-코트 법, 다이-코트 법, 그라비아 코트 법에 따라 하면 좋다. 용제를 포함한 경우에는 경화성 조성물을 도포 후 도막을 50~150℃ 정도로 건조시키는 것이 바람직하다.
도포 후의 경화성 조성물의 경화는 상술한 것처럼 활성 에너지 선을 조사함으로써 할 수 있다. 활성 에너지 선은 자외선, 전자선 등이 있다. 자외선을 이용하는 경우에는 고압 수은 램프, 무전극 램프, 크세논 램프 등의 광원을 사용하여 자외선 조사량은 예를 들면 100~2000mJ/㎠ 정도가 바람직하다. 얻은 경화 도막은 손가락 미끄럼성이 뛰어나다.
이 발명의 활성 에너지 선 경화성 조성물에 의하면, 손가락의 윤활성(손가락을 미끄러뜨렸을 때의 낮은 저항성)과 내 찰상성, 높은 경도를 갖는 경화 도막을 제공할 수 있다.
[실시 예]
이하, 본 발명을 실시 예에 의해 구체적으로 설명한다. 실시 예 중 "부", "%"는 각각 "질량부", "질량%"를 의미한다.
(실시 예 1)
경화성 화합물(B)로, 펜타에리스리톨트리아크릴래이트(상품명:「아로닉스 M305」동아합성 사제)100부에 대해, 파라핀으로 수평균 분자량 350의 수첨 이소 부틸렌(상품명「펄림 6」:니치유사 제품)0.5부, 광중합 개시제로 일가큐어 184(시바 스페셜리티 케미칼즈 사제)5부, 용매로 아세트산 에틸 101.5부를 혼합하여 비휘발 분 50%의 경화성 조성물(코팅용 조성물 또는 도액이라고도 함)을 얻었다.
이 조성물을 두께 약 100μm의 표면 용이 접착 처리 폴리 에틸렌 테레프탈레이트 필름(상품명: 「코스모샤인 A4100」: 도요보 사제)의 용이 접착 처리 면에 바-코터를 이용해 도포하고, 열풍 오븐으로 용제를 제거한 후, 출력 80W/㎠의 고압 수은 램프를 사용하여 400mJ/㎠으로 자외선을 조사하고, 도막을 중합 경화시켜, 건조 막 두께 약 6μm의 코트층을 가진 경화 도막 부재를 얻었다.
(실시 예 2~3)
실시 예 1에서 0.5부 이용한 수평균 분자량 350의 수첨 이소 부틸렌(상품명「펄림 6」:니치유사 제품)을 1.5부(실시 예 2), 3부(실시 예 3)이용한 이외는 실시 예 1과 마찬가지로 경화성 조성물을 얻고 마찬가지로 경화 도막 부재를 얻었다.
(실시 예 4~6)
수평균 분자량 350의 수첨 이소 부틸렌(상품명「펄림 6」:니치유사 제품) 대신, 폴리올레핀인 수평균 분자량 890의 폴리 에틸렌(상품명「바사 플로 LV」: 샴록 사제)을 0.02부(실시 예 4), 0.1부(실시 예 5), 0.2부(실시 예 6)이용한 이외는 실시 예 1과 마찬가지로 경화 도막 부재를 얻었다.
(실시 예 7~8)
수평균 분자량 350의 수첨 이소 부틸렌(상품명「펄림 6」:니치유사 제품) 대신 수평균 분자량 400의 파라핀(상품명「모레스코화이트 P-80」: MORESCO사 제품)를 0.02부(실시 예 7), 0.3부(실시 예 8)이용한 이외는 실시 예 1과 마찬가지로 경화성 조성물을 얻고 마찬가지로 경화 도막 부재를 얻었다.
(실시 예 9~10)
수평균 분자량 350의 수첨 이소 부틸렌(상품명「펄림 6」:니치유사 제품) 대신 수평균 분자량 550의 파라핀(상품명「모레스코화이트 P-260」: MORESCO사 제품)를 0.02부(실시 예 9), 0.3부(실시 예 10)을 이용한 이외는 실시 예 1과 마찬가지로 경화성 조성물을 얻고 마찬가지로 경화 도막 부재를 얻었다.
(비교 예 1)
실시 예 1에서 사용한 파라핀을 이용하지 못한 것 이외는 실시 예 1과 마찬가지로 경화 도막 부재를 얻었다.
(비교 예 2)
수평균 분자량 350의 수첨 이소 부틸렌(상품명「펄림 6」:니치유사 제품)을 수평균 분자량 280의 수첨 이소 부틸렌(상품명「펄림 4」:니치유사 제품)으로 변경한 외에는 실시 예 2와 마찬가지로 경화 도막 부재를 얻었다.
(비교 예 3)
수평균 분자량 350의 수첨 이소 부틸렌(상품명「펄림 6」:니치유사 제품)을 수평균 분자량 1200의 수첨 이소 부틸렌(상품명「펄림 18」:니치유사 제품)으로 변경한 외에는 실시 예 2와 마찬가지로 경화 도막 부재를 얻었다.
(비교 예 4)
실시 예 5에서 이용한 수평균 분자량 890의 폴리 에틸렌(상품명「바사 플로 LV」: 샴록사 제품) 대신 수평균 분자량 2150의 폴리 에틸렌(상품명「바사 플로 EV」: 샴록사 제품) 0.1부를 이용한 이외는 실시 예 5와 마찬가지로 경화성 조성물을 얻고, 마찬가지로 하여 경화 도막 부재를 얻었다.
(비교 예 5)
실시 예 5에서 이용한 수평균 분자량 890의 폴리 에틸렌(상품명「바사 플로 LV」: 샴록사 제품) 대신 수평균 분자량 3200의 폴리 에틸렌(상품명「바사 플로 HV」: 샴록사 제품) 0.1부를 이용한 이외는 실시 예 3과 마찬가지로 경화성 조성물을 얻고, 마찬가지로 하여 경화 도막 부재를 얻었다.
(비교 예 6)
실시 예 5에서 이용한 수평균 분자량 890의 폴리 에틸렌(상품명「바사 플로 LV」: 샴록사 제품) 대신 수평균 분자량 2500의 폴리 에틸렌(상품명「바사 플로 BASE」: 샴록사 제품) 0.1부를 이용해 코팅제를 얻으려고 했지만, 균일한 용액은 되지 않고 경화 도막 부재를 얻을 수 없었다.
(비교 예 7)
실시 예 5에서 이용한 수평균 분자량 890의 폴리 에틸렌(상품명「바사 플로 LV」: 샴록사 제품) 대신 수평균 분자량 900, 융점 118℃의 고체 폴리 에틸렌 화합물(상품명「하이왁스 100P HP10A」미츠이 화학사 제품) 0.1부를 이용한 이외는 실시 예 5와 마찬가지로 경화성 조성물을 얻고, 마찬가지로 하여 경화 도막 부재를 얻었다.
(비교 예 8)
실시 예 1에서 이용한 수평균 분자량 350의 수첨 이소 부틸렌(상품명「펄림 6」:니치유사 제품) 5부를 이용한 이외는 실시 예 1과 마찬가지로 경화성 조성물을 얻고, 마찬가지로 하여 경화 도막 부재를 얻었다.
(비교 예 9)
실시 예 2에서 이용한 수평균 분자량 890의 폴리 에틸렌(상품명「바사 플로 LV」: 샴록사 제품) 5부를 이용한 이외는 실시 예 2와 마찬가지로 경화성 조성물을 얻고, 마찬가지로 하여 경화 도막 부재를 얻었다.
실시 예 1~10및 비교 예 1~10의 경화 도막 부재에 대해 이하의 물성 평가를 하고 그 결과를 표 1에 정리했다.
(연필 경도)
경화 도막이 코팅된 부재의 경화 도막 면에 대해 클레멘스형 스크래치 경도 시험기(Clemens type Scratch Hardness Tester)(형식:HA-301 테스터산업사 제품)를 이용해 JISK5400에 준거하여, 하중 750g에서 측정했다.
(내 찰상성)
#0000의 스틸울을 장착한 1제곱 센티 미터의 각형 패드를 경화 도막이 코팅된 부재의 경화 도막면에 두고 하중 500g으로 10회 왕복시킨 뒤 외관을 눈으로 평가하고 상처의 수를 측정했다.
(헤이즈값·전 광선 투과율)
Haze Meter(형식:NDH2000 니폰덴쇼쿠(日本電色)사 제품)를 이용하고 경화 도막이 코팅된 부재의 헤이즈 값(Hz) 및 전 광선 투과율(T.t.)을 측정했다.
(운동 마찰 계수의 측정)
경화 도막이 코팅된 부재의 경화 도막 면에 대해 하중:200g, 인장 속도:500mm/min, 측정 시간:60초, 측정 온도:25도, 측정 횟수:5번의 조건 하에서 평면 압력자와 경화 도막 면의 운동 마찰 계수를 측정하여 측정 값 5번의 단순 평균치를 구했다.
(손가락의 윤활성)
경화 도막이 코팅된 부재의 경화 도막 면에 대해 집게 손가락을 가볍게 대고 10왕복 문지르는 것으로 윤활성을 평가했다.
○:손가락에 대한 저항이 적고 쉽게 미끄러진다.
×:손가락에 대한 저항이 있고 미끄러뜨리기 어렵다.
[표 1]
표 1의 결과로부터, 실시 예 1~10의 경화성 조성물을 이용한 경화 도막이 코팅된 부재는 투명성·내 찰상성·연필 경도·윤활성 등이 고루 뛰어남이 판명되었다. 따라서 이들 경화 도막 부품은, 디스플레이, 터치 패널, 건축 자재 등의 하드 코트성, 투명성 및 윤활성이 필요한 용도에 알맞게 사용할 수 있다.
이에 대해 윤활성 부여제(A)을 함유하지 않는 비교 예 1에서는 경화 도막의 내 찰상성·연필 경도와 같은 하드 코트성은 양호하지만, 마찰 계수는 높고 손가락의 윤활성이 부족했다.
수평균 분자량 280의 수첨 폴리 이소 부틸렌을 함유하는 비교 예 2에서는 경화 도막의 내 찰상성·연필 경도와 같은 하드 코트성은 양호하지만, 마찰 계수는 높고 손가락의 윤활성이 부족했다.
수평균 분자량 1200의 수첨 폴리 이소 부틸렌을 함유하고 비교 예 3에서는 경화 도막이 코팅된 부재의 표면에 액적이 확인돼 평가가 불가능했다.
수평균 분자량 2100, 2500의 폴리 에틸렌을 각각 함유하는 비교 예 4, 5도 비교 예 3과 같이 경화 도막이 코팅된 부재의 표면에 액적이 확인돼 평가가 불가능했다.
수평균 분자량 3200의 폴리 에틸렌을 함유하는 비교 예 6의 경우, 경화성 조성물이 분리되어 경화 도막이 코팅된 부재를 제작할 수 없었다.
수평균 분자량 900의 고체 폴리 에틸렌 화합물을 함유하는 비교 예 7은 경화 도막의 내 찰상성·연필 경도와 같은 하드 코트성은 양호하지만, 헤이즈 값이 높아 불투명하고, 마찰 계수가 높고 손가락의 윤활성도 부족했다.
수첨 폴리 이소 부틸렌을 5부 함유하는 비교 예 8, 폴리 에틸렌을 5부 함유하는 비교 예 9는 모두 비교 예 3과 같은 경화 도막이 코팅된 부재의 표면에 액적이 확인돼 평가가 불가능했다.
즉, 윤활성 부여제(A)인 파라핀 및 올레핀이 (i) 25℃에서 액체라는 조건을 충족하며, (ii) 활성 에너지 선 경화성 화합물(B) 100질량부에 대해 특정 질량 범위로 하며, 또한 (iii) 수평균 분자량을 특정 범위로 한다는 조건을 모두 충족함으로써 투명성이 뛰어나고, 상처가 생기기 어렵고, 더 뛰어난 손가락 미끄럼성을 겸비한 경화 도막이 제공할 수 있다.
본 발명에 관련된 활성 에너지 선 경화성 조성물은 윤활성을 부여하고자 하는 용도 전반에 이용할 수 있다. 예를 들어 광학 필름 부재에 윤활성을 부여하기 때문에 알맞게 사용할 수 있다. 또 각종 플라스틱 성형품·카메라의 최표면부의 렌즈, 안경 렌즈, 건축물과 차량 등의 창문 유리 및 각종 인쇄물의 각각의 표면에 같은 기능을 부여하기 위해 사용할 수 있다. 그는 목질 부재 표면에 윤활성을 부여하기 위해 사용할 수도 있다.
Claims (2)
- 활성 에너지 선 경화성 화합물(B) 100질량부에 대해, 수평균 분자량이 320 이상 1000 이하이며, 25℃에서 액체인, 파라핀 혹은 폴리올레핀(A)을 0.01질량부 이상, 3질량부 이하의 범위로 함유하는 활성 에너지 선 경화성 조성물.
- 유리, 플라스틱, 금속, 목질 부재 및 종이 중에서 선택되는 적어도 1개의 부재 중 적어도 일부에, 청구항 1의 활성 에너지 선 경화성 조성물로 형성되는 경화 도막이 마련되어 이루어진 경화 도막 부착 부재.
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