KR101444701B1 - 내지문성이 우수한 pvc 바닥장식재용 자외선경화형 도료 조성물 - Google Patents

내지문성이 우수한 pvc 바닥장식재용 자외선경화형 도료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PVC 바닥장식재의 표면에 전이된 지문 및 유분에 대해 지움성이 우수한 불소계 아크릴레이트 자외선경화형 바닥장식재용 도료 조성물에 관한 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 내지문성이 우수한 PVC 바닥장식재용 자외선경화형도료 조성물은, 반응성 다관능성 아크릴레이트 올리고머로서 불소 아크릴레이트 10~20중량%; 반응성 다관능성 아크릴레이트 올리고머로서 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트, 아크릴릭 아크릴레이트, 아미노아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트 및 알키드아크릴레이트 올리고머로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물 20~30중량%; 단관능성 아크릴레이트 모노머 15~25중량%; 이관능성 아크릴레이트 모노머 10~20중량%; 다관능성 아크릴레이트 모노머 5~10 중량%; 광중합개시제 1~10중량%; 소광제 5~10중량%; 첨가제 0.1~0.5중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

내지문성이 우수한 PVC 바닥장식재용 자외선경화형 도료 조성물{Ultraviolet curable coating composition for polyvinylchloride flooring with the excellent anti-fingerprint}
본 발명은 PVC 바닥장식재의 표면에 전이된 지문 및 유분에 대해 지움성이 우수한 불소계 아크릴레이트 자외선경화형 바닥장식재용 도료 조성물에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 PVC 바닥장식재 표면에 강력한 내오염성 특성을 부여하여 손발 및 피부로부터 PVC 바닥재 상층부인 UV코팅층에 물리적으로 전이된 지문 및 유분을 물걸레나 마른 헝겊으로 쉽게 지우고 또 청소가 용이하도록 한, 내지문성이 우수한 자외선경화형 도료 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 종래의 바닥장식재는 단독주택이나 아파트 거실의 마감재로서 특별한 표면처리 없는 PVC 장판을 마감 시공하여 왔으나, 최근 수년간 품질이 우수하고 다양한 우레탄아크릴레이트 올리고머 및 기능성아크릴레이트 모노머와 더불어 이형성이 뛰어난 비반응성 및 반응성 실리콘아크릴레이트계 첨가제 등의 개발과 함께 도료 응용기술의 발달로 PVC 바닥장식재 표면에 특수한 UV막을 도포시킴으로써 유성매직이나 볼펜자국, 크레파스, 색연필, 기타 필기구류, 음식물류 및 생활용품류 등에 의한 오염성 문제점을 보완하고 해결함으로써 소비자, 특히 주부들로부터 좋은 반응을 받아왔다.
하지만 상기 내오염성이 우수한 자외선 경화형 도료 조성물은 이형성이 뛰어난 비반응성 및 반응성 실리콘아크릴레이트 성분 등의 용출로 인해 손발 및 피부로부터 전이되는 유분 성분이 PVC 바닥장식재 표면에 달라붙어 심한 얼룩 현상이 발생하는 문제점이 나타났으며, 심할 경우 유분자국이 지워지지 않거나 반영구적으로 얼룩 띠를 형성하여 소비자들로부터 불만이 제기되어, 현재 해결해야 될 기술적 과제로 부각되어 있는 실정이다.
본 발명은 PVC 바닥장식재용 자외선경화도료에 있어서 지문 및 유분이 물리적으로 흡착됨으로 인해 발생되는 얼룩현상을 근본적으로 해결하여 우수한 내지문, 내유분 지움성을 가진 자외선경화도료 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명에서는 반응성 다관능 아크릴레이트 올리고머이면서 내오염성이 우수한 불소(계) 아크릴레이트를 1-하이드록시 시클로헥실페닐케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤조베논과 같은 광중합개시제와 병행 사용하여 표면 가교밀도 및 내부 건조성을 빠르게 향상시켜 강력한 내오염성 특성을 부여하고자 한다. 또한 우레탄아크릴레이트 올리고머 및 단관능성 모노머, 다관능성 모노머의 조절로 정교한 가교결합을 유도하고 소광제인 실리카를 사용하여 실리콘아크릴레이트의 함량을 줄임으로써 손발 및 피부로부터 전이되는 유분 및 기름성분이 PVC 바닥장식재의 표면에 달라붙어 생기는 얼룩현상과 함께 반복된 유분 및 지문의 전이로 인해 형성된 얼룩 띠를 쉽게 닦아지게 함으로써 소비자의 불만사항을 해결할 수 있는 우수한 바닥장식재용 도료조성물을 제공하고자 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 내지문성이 우수한 PVC 바닥장식재용 자외선경화형도료 조성물은, 반응성 다관능성 아크릴레이트 올리고머로서 불소 아크릴레이트 10~20중량%; 반응성 다관능성 아크릴레이트 올리고머로서 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트, 아크릴릭 아크릴레이트, 아미노아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트 및 알키드아크릴레이트 올리고머로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물 20~30중량%; 단관능성 아크릴레이트 모노머 15~25중량%; 이관능성 아크릴레이트 모노머 10~20중량%; 다관능성 아크릴레이트 모노머 5~10 중량%; 광중합개시제 1~10중량%; 소광제 5~10중량%; 첨가제 0.1~0.5중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 단관능성 아크릴레이트 모노머는 글리시딜메타아크릴레이트(GMA), 메틸 메타아크릴레이트(MMA), 2-에칠헥실아크릴레이트(2-EHA), 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-HEA), 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트(2-HEMA), 4-하이드록시부틸아크릴레이트(4-HBA), 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-HPA), 2-하이드록시프로필메타아크릴레이트(2-HPMA), 페녹시에틸아크릴레이트(PEA), 노닐페놀에톡시레이트아크릴레이트(NPEOA), 베타-카르복시에틸아크릴레이트(β-CEA), 이소보닐아크릴레이트(IBOA), 테트라하이드로퍼퓨릴아크릴레이트(THFA), 프로필렌글리콜모노아크릴레이트(MPPGA), 2-(2-에톡시에톡시)에칠아크릴레이트(EOEOEA), 아크릴로일모포린(ACMO), 부틸아크릴레이트(BA), 옥틸데실아크릴레이트(ODA), 노닐페놀에톡시레이트아크릴레이트(NPEOA), 이소데실아크릴레리트(IDA), 라우닐아크릴레이트(LA) 및 스테아릴아크릴레이트(SA)로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 이관능성 아크릴레이트 모노머는 1,6헥산디올디아크릴레이트(HDDA), 1,6헥산디올디메타아크릴레이트(HDDMA), 부탄디올디아크릴레이트(BDDA), 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트(TPGDA), 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트(TEGDA), 9-에칠렌글리콜디아크릴레이트(9-EGDA), 트리에칠렌글리콜디메타아크릴레이트(TEGDMA), 네오펜틸글리콜디아크릴레이트(NPGDA), 폴리에틸렌글리콜400디아크릴레이트(PEG400DA), 폴리에틸렌글리콜200디아크릴레이트(PEG200DA), 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트(DPGDA), 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트(TTEGDA) 및 테트라에틸렌글리콜디메타아크릴레이트(TTEGDMA)로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판트리메타아크릴레이트(TMPTMA), 트리메틸올프로판에톡시트리아크릴레이트(TMPEOTA), 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(PETA), 글리세릴프로폭시레이티드트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트(PETTA), 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트(DPPA) 및 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(DPHA)로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 광중합 개시제는 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤(Irgacure 184), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온(Darocur 1173), 페닐글리옥실릭엑시드메틸에스테르(Darocur MBF), 벤조페논(Benzophenone), 메틸-벤조일벤조에이트(Runtecure-1056) 및 4-메틸벤조페논(Runtecure-1024)으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 소광제는 실리카(예컨대 사이로이드 C-503, 사이로이드C-803, 사이로이드 C-807, 사이로이드 C-809, 사이로이드 C-812, 사이로이드 C-906, 사이로이드 C-907, 사이로이드 ED-5, 사이로이드 ED-30, 사이로이드 ED-40, 사이로이드 7000, 사이로이드 RAD-2105, 에이스매트 TS-100, SS-Sil 290, SS-Sil 375, SS-Sil 230 중 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물)인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 첨가제(레벨링제)는 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산 계통의(= 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산을 주 사슬로 하는) 반응성 실리콘아크릴레이트(예컨대 Tego Rad#2010, Tego Rad#2100, Tego Rad#2200, Tego Rad#2250, Tego Rad#2500, Tego Rad#2600, Tego Rad#2700, 비와이케이케미사의 BYK-370, BYK-371, BYK-375, BYK-3700, BYK-UV3500, BYK-UV3510, BYK-UV3530, BYK-UV3570 중 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물)인 것을 특징으로 한다.
이하 상기와 같은 본 발명의 구성에 대해서 부연하여 설명한다.
본 발명에서 사용되는 불소(계) 아크릴레이트는 반응성 다관능 아크릴레이트 올리고머이면서 내오염성이 우수한 성분으로서, 광중합개시제의 도움을 받아 자외선 경화시 표면 가교밀도 및 내부 건조성을 빠르게 하여 표면에 우선적으로 도막화됨으로써 강력한 내오염성 특성을 부여하여 피부의 유분이 잘 지워지고 얼굴의 기름이나 손발 지문이 잘 닦이게 하는 작용을 한다.
반응성 다관능 아크릴레이트 올리고머인 우레탄아크릴레이트 올리고머 등은 PVC 바닥장식재의 유연한 성질에 맞게 도막의 유연성, 굴곡성, 도막 경도를 향상하는 작용을 한다.
불소 아크릴레이트는 에스케이싸이텍사의 UA-6457, UA-6413, UA-6412, UA-6448 등을 사용할 수 있으며 우레탄아크릴레이트 올리고머는 에스케이싸이텍(SKcytec co., Ltd)사의 EB-264, EB-284, EB-1290, EB-9260, EB-9970, 건설화학(주)의 UVR-2800, UVR-2700, UVR-2500, UVR-2400 등을 사용할 수 있다.
상기 반응성 다관능 아크릴레이트 올리고머인 불소 아크릴레이트는 도료 조성물에 10~20중량% 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 10중량% 미만 사용 시 피부의 유분이 잘 지워지지 않고 또한 얼굴의 기름이나 손발지문이 잘 닦이지 않는 문제점이 있다.
우레탄아크릴레이트 등은 도료 조성물에 20~30중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 전체 함량%를 20~30중량%로 함으로써 강인한 도막을 형성하게 하여 물리적 및 화학적 물성을 양호하게 한다. 올리고머는 수천~수만cps의 높은 점도를 가지고 있음으로 인해 조성물에 올리고머가 30중량%를 초과할 경우 도료 조성물의 점도가 매우 높아짐으로써 도료화 및 작업성 등에 문제점이 나타날 수 있다.
본 발명에 사용되는 단관능성 아크릴레이트모노머는 도막의 소프트성 및 유연성을 부여하고 굴곡성을 향상시키며 부착성을 좋게하고 도료 조성물의 점도를 낮게 유지시키는 우수한 희석력을 제공한다. 단관능성 모노머의 함량이 증가되면 내오염성이 나빠지고 내용제성 및 내화학약품성이 급격이 떨어지는 단점이 있다. 상기 단관능성 아크릴레이트 모노머는 2-에칠헥실아크릴레이트(2-EHA), 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-HEA), 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트(2-HEMA), 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-HPA), 페녹시에틸아크릴레이트(PEA), 노닐페놀에톡시레이트아크릴레이트(NPEOA), 베타-카르복시에틸아크릴레이트(β-CEA), 이소보닐아크릴레이트(IBOA), 테트라하이드로퍼퓨릴아크릴레이트(THFA), 프로필렌글리콜모노아크릴레이트(MPPGA), 2-(2-에톡시에톡시)에칠아크릴레이트(EOEOEA), 아크릴로일모포린(ACMO) 등을 사용할 수 있다.
상기 단관능성 아크릴레이트 모노머는 도료 조성물에 15~25중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 15중량% 미만일 경우에는 조성물의 점도가 높아지는 문제점이 있으며 25중량%를 초과할 경우에는 내오염성이 나빠지고 내용제성 및 내화학약품성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명에 사용되는 상기 이관능성 아크릴레이트 모노머는 가장 범용화된 모노머로서 중간적인 점도 및 가교성을 가지고 있으며 상대적으로 휘발성이 낮고 모노머의 종류에 따라 반응성의 차이가 있다. 부탄디올디아크릴레이트(BDDA), 1,6헥산디올디아크릴레이트(HDDA), 1.6헥산디올디메타아크릴레이트(HDDMA), 네오펜틸글리콜디아크릴레이트(NPGDA), 9-에칠렌글리콜디아크릴레이트(9-EGDA), 트리에칠렌글리콜디아크릴레이트(TEGDA), 트리에칠렌글리콜디메타아크릴레이트(TEGDMA), 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트(TTEGDA), 테트라에틸렌글리콜디메타아크릴레이트(TTEGDMA), 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트(TPGDA) 등을 사용할 수 있다.
상기 이관능 아크릴레이트 모노머는 도료 조성물에 10~20중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 10중량% 미만일 경우 도막의 경도가 약해지거나 가교밀도가 나빠질 수 있으며, 20중량%를 초과할 경우에는 도막의 경도가 강해 유연성이나 굴곡성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명에서 사용되는 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 높은 가교밀도를 가지고 있으며 상대적으로 휘발성이 낮아 점도 희석력이 떨어진다. 내오염성, 경도, 내스크랫치 및 경화속도 등의 증가목적으로 주로 사용되며 내약품성 및 내화학성이 우수한 도막을 형성시키는 작용을 한다.
상기 다관능 아크릴레이트 모노머는 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판트리메타아크릴레이트(TMPTMA), 트리메틸올프로판에톡시트리아크릴레이트(TMPEOTA), 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(PETA), 글리세릴프로폭시레이티드트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트(PETTA), 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트(DPPA), 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(DPHA)등을 사용할 수 있다.
상기 다관능 아크릴레이트 모노머는 도료 조성물에 5~10중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 5중량% 미만일 경우에는 도막의 경도가 약화되는 문제점이 있으며 10중량%을 초과할 경우에는 크렉 발생 및 점도가 높아지는 문제점이 있다. 상기의 모노머별 특성치를 고려하여 관능기별로 적절하게 혼합 사용함으로써 내지문 PVC 바닥재용 도료조성물의 오염성, 내지문성, 내유분자국, 얼룩지움성 등을 얻는다.
본 발명에서 사용되는 상기 광중합개시제는 일정 파장대의 자외선을 받으면 활성 라디칼을 생성하고 생성된 라디칼이 불소계아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 및 단관능, 이관능, 다관능 아크릴레이트의 이중결합과 반응을 진행하는 작용을 한다.
상기 광중합개시제는 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤(Irgacure-184), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온(Darocur-1173), 페닐글리옥실릭엑시드메틸에스테르(MBF), 벤조페논(Benzophenone), 메틸-벤조일벤조에이트(Runtecure-1056) 및 4-메틸벤조페논(Runtecure-1024) 등을 사용할 수 있다.
상기 광중합개시제는 도료 조성물에 1~10중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 1중량% 미만일 경우 경화속도가 늦어져 미경화, 표면 가교밀도의 저하로 오염성, 내지문성, 내약품성 등의 문제점이 있으며 10중량%를 초과할 경우 라디칼 농도 상승에 따른 미반응 물질로 냄새, 도막의 강도가 약해진다는 문제점이 있다. 광중합개시제는 단독보다는 혼합 사용함으로써 안정적이면서 반응성을 극대화하는 것이 바람직하며 충분한 광량으로 반응성 향상 및 표면경화를 개선할 수 있다.
본 발명에 사용되는 상기 소광제는 내지문 PVC 바닥재의 표면을 미끄럽게 하고 균일한 광택유지, 드라이한 터치감, 자연스러운 질감, 내스크랫치, 내마모성 등을 부여하고 표면에 미세요철을 형성함으로써 불소계아크릴레이트 경화도막과 함께 내지문, 유분자국, 기름얼룩 등이 쉽게 지워지도록 상승효과를 주는 작용을 한다.
상기 소광제는 실리카로서, 예컨대 GRACE Davison사의 사이로이드 C-803, 사이로이드 C-503, 사이로이드 C-807, 사이로이드 C-809, 사이로이드 C-812, 사이로이드 RAD-2105, Degussa의 에이스매트 TS-100, S-CHEMTECH Co.,Ltd의 SS-Sil 290, SS-Sil 375, SS-Sil 230 등을 사용할 수 있다.
상기 소광제는 도료 조성물에 5~10중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 5중량% 미만일 경우에 원하는 광택수준을 얻을 수가 없으며 10중량%를 초과할 경우 점도가 급격히 상승하는 문제점이 있다. 상기 소광제는 도막 및 내스트랫치성이 강하고 자연스러우면서 드라이한 질감의 도막을 형성하게 하고 내지문, 유분자국, 기름얼룩 등이 쉽게 지워지도록 상승효과의 역할을 한다.
본 발명에 사용되는 첨가제는 종래 PVC 바닥장식재의 중요한 물성 중 하나인 오염성을 해결하는 중요한 원료의 하나이다. 내오염성을 극대화하기 위하여 이중결합을 가진 폴리에스테르변성 폴리디메칠실록산 계통의 반응성 실리콘아크릴레이트를 사용한다. 이로써 내오염성이 지속 유지된다. 상기 첨가제는 Degussa의 Tego Rad#2010, Tego Rad#2100, Tego Rad#2200, Tego Rad#2250, Tego Rad#2500, Tego Rad#2700, 비와이케이케미사의 BYK-370, BYK-371, BYK-375, BYK-3700, BYK-UV3500 등을 사용할 수 있다.
이러한 실리콘아크릴레이트는 PVC 바닥장식재의 평활상태 및 표면을 미끄럽게 하거나 촉촉한 감을 부여하는 등 표면 상태를 결정하는 중요한 원료이지만 유분자국, 지문자국, 기름얼룩이 오래 남는 문제점이 있다. 따라서 상기 첨가제는 도료 조성물에 0.1~0.5중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 0.1중량% 미만일 경우에는 이형성, 내오염성 등 그 효과가 미미하며, 0.5중량%를 초과할 경우에는 도막의 부착성 및 유분자국, 지문자국이 지워지지 않는 문제점이 발생한다.
상기와 같은 내지문성이 우수한 PVC 바닥장식재용 자외선 경화형 도료 조성물은 주택용 PVC 바닥장식재, 상업용 PVC 바닥장식재, PVC 데코타일 등의 기재에 에어나이프코팅, 롤코팅을 하여 코팅막의 두께가 10~40㎛인 도막을 얻을 수 있으며, 이후 자외선 경화장치 등을 통하여 자외선조사 500~600mj/㎠로 자외선 경화시켜 내오염성, 내스크랫치성, 내약품성, 내스팀성, 내용제성, 내황변성, 내지문성, 내크렉성(굴곡성), 부착성 등 저항성이 좋은 도막을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 PVC 바닥장식재용 자외선 경화형 도료는 내오염성 특성을 가짐은 물론이고, 손발 및 피부 등에서 PVC 바닥재표면으로 물리적으로 전이되는 유분 및 지문을 소비자가 물걸레나 마른 헝겊으로 쉽게 지울 수 있다는 장점이 있다.
이하 본 발명을 실시예와 함께 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐으로 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
반응성 다관능 아크릴레이트 올리고머인 불소계아크릴레이트 올리고머로 에스케이싸이텍사의 UA-6413 10g, 우레탄아크릴레이트는 건설화학(주)의 UVR-2800 10g, UVR-2400 5g, UVR-2700 15g, 2-하이드록시프로필아크릴레이트 24g, 9-에틸렌글리콜디아크릴레이트 16g, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 5g을 혼합하여 상온에서 고속 디졸버로 20분 동안 1000rpm으로 교반한다. 이어서 광개시제인 이가큐어-184(Irgacure-184) 1.5g, 다로큐어-1173(Darocur-1173) 1g, 벤조페논(Benzophenone) 2g, 소광제인 Syloid C-807 3g, Syloid C-809 2g, Syloid C-812 5g을 투입하고 30동안 2000rpm으로 충분히 교반한 후 마지막으로 첨가제인 Degussa의 폴리에스테르변성 폴리디메틸실록산용액인 테고라드(Tego Rad#2500) 0.3g, 테고라드(Tego Rad#2700) 0.2g 혼합하여 600rpm으로 10분간 교반하여 자외선경화도료 조성물을 제조하였다.
[실시예 2~3]
혼합순서와 혼합방법은 상기 [실시예 1]과 동일하며, 구체적인 구성 성분비에 대하여 하기 [표 1]에 나타내었다.
[비교예 1]
반응성 다관능 아크릴레이트 올리고머인 건설화학(주)의 우레탄아크릴레이트UVR-2800 25g, UVR-2500 10g, UVR-2700 5g, 에스케이싸이텍사의 EB-9970 5g, 2-하이드록시프로필아크릴레이트 23g, 9-에틸렌글리콜디아크릴레이트 10g, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 6.5g을 혼합하여 상온에서 고속디졸버로 20분 동안 1000rpm으로 교반한다. 이어서 광개시제인 이가큐어-184(Irgacure-184)1.3g, 다로큐어-1173(Darocur-1173) 1.2g, 벤조페논(Benzophenone) 2g, 소광제인 Syloid C-503 7g, Syloid C-807 2g, Syloid Rad 2105 1g을 투입하고 30분 동안 2,000rpm으로 충분히 교반한 후 마지막으로 첨가제인 Degussa의 폴리에스테르변성 폴리디메틸실록산 용액인 Tego Rad#2500 0.5g, Tego Rad#2700 0.5g 혼합하여 600rpm으로 10분간 교반하여 자외선경화도료 조성물을 제조하였다.
[비교예 2~3]
혼합순서와 혼합방법은 상기 [비교예 1]과 동일하며 구체적인 구성 성분비에 대하여 하기 [표 2]에 나타내었다.
Figure 112013031192756-pat00001

Figure 112013031192756-pat00002

상기 [표 1]의 [실시예 1~3]에서 제조된 내지문 PVC 바닥재용 자외선경화도료 조성물을 PVC 바닥장식재에 코팅막의 두께가 10~20㎛ 되도록 롤코팅을 하였다. 이를 자외선경화장치에 통과시켜 UV조사량 500~600mj/㎠으로 자외선 경화시켰다.
또한 상기 [표 2]의 [비교예 1~3]에서 제조된 내지문 PVC 바닥재용 자외선경화도료 조성물을 PVC 바닥장식재에 코팅막의 두께가 10~20㎛ 되도록 롤코팅을 하였다. 이를 자외선경화장치에 통과시켜 UV조사량 500~600mj/㎠으로 자외선 경화시켰다.
[물성 평가 결과 및 분석]
상기와 같은 방법으로 UV코팅된 PVC 바닥장식재에 대하여 다음과 같은 물성평가를 실시하였고 그 결과를 표 3에 나타내었다.
(a) 점도
시료를 500㎖ 용기에 80% 용적까지 투입하고 시료의 온도를 30℃ 유지하면서 점도계(부룩크필드, 스핀들:RV#3)를 시료 중에 잠기게 한 후 20rpm으로 선택한다. 스핀들을 회전시키고 1분 뒤 씨피에스(cps)를 읽는다, 상기 항에 의거 3회 연속 측정 후 그 산술평균값을 시료의 비중으로 정한다.
(b) 광택
시편에 영점을 조정한 60° 그로스미터(Gloss Meter)를 시편에 수평으로 접지시킨 후 광택을 3회 연속 측정하고 그 산술평균값을 도료의 광택으로 정한다. 60° 그로스미터(Gloss Meter)로 측정시 10~15% 수준에 광택의 측정값이 들어오면 합격으로 판정한다.
(c) 부착성
상온에서 예리한 철핀이나 칼로 가로세로 1mm 선을 11개씩 긋고(정방형 100개), 3M 스카치테이프를 500g의 지압으로 5회 문질러 밀착시킨 후 표면과 수직방향으로 50cm/sec의 속도로 떼었을 때 박리되는 정방향이 없을 것을 기준으로 하였다.
(d) 내마모성
산업용 연필지우개에 500g 하중을 인가하여 1500회 왕복하였을 때 도막 상태를 관찰하였다.
(e) 내용제성
산업용 연필지우개에 500g 하중을 인가하고, 메탄올(Methyl alcohol), 메틸에틸케톤(Methylethylketone)이 마르지 않는 조건으로 100회 왕복하였을 때 도막 상태를 관찰하였다.
(f) 내오염성
지름 2cm 정도의 원을 매직으로 도포한 후 모나미 유성매직이 건조전후로 마른헝겊이나 천으로 닦아낸 후 흔적이 전혀 남지 않을 경우 합격으로 판정한다.
(g) 내지문성
지름 2cm 정도의 원을 지문(유분)으로 도포한 후 지문(유분) 자국의 건조 전후로 물걸레나 마른헝겊으로 닦아낸 후 잘 지워지거나 흔적이 남지 않을 경우 합격으로 판정한다.
Figure 112013031192756-pat00003

상기 [표 3]을 참조하면, 불소계아크릴레이트를 적용하고 소광제를 사용하며 실리콘아크릴레이트의 함량을 최소화한 실시예 1~3의 경우, 비교예 1~3과 비교하였을 때 내지문(유분)성 항목에서 우수한 결과가 나타났으며 점도, 광택, 부착성, 내마모성, 내용제성, 내오염성에서도 유사한 물성치를 보임을 [표 3]을 통해 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 반응성 다관능성 아크릴레이트 올리고머로서 불소 아크릴레이트 10~20중량%; 반응성 다관능성 아크릴레이트 올리고머로서 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트, 아크릴릭 아크릴레이트, 아미노아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트 및 알키드아크릴레이트 올리고머로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물 20~30중량%; 단관능성 아크릴레이트 모노머 15~25중량%; 이관능성 아크릴레이트 모노머 10~20중량%; 다관능성 아크릴레이트 모노머 5~10 중량%; 광중합개시제 1~10중량%; 소광제 5~10중량%; 첨가제 0.1~0.5중량%를 포함하며,
    이때 상기 단관능성 아크릴레이트 모노머는 글리시딜메타아크릴레이트(GMA), 메틸 메타아크릴레이트(MMA), 2-에칠헥실아크릴레이트(2-EHA), 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-HEA), 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트(2-HEMA), 4-하이드록시부틸아크릴레이트(4-HBA), 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-HPA), 2-하이드록시프로필메타아크릴레이트(2-HPMA), 페녹시에틸아크릴레이트(PEA), 노닐페놀에톡시레이트아크릴레이트(NPEOA), 베타-카르복시에틸아크릴레이트(β-CEA), 이소보닐아크릴레이트(IBOA), 테트라하이드로퍼퓨릴아크릴레이트(THFA), 프로필렌글리콜모노아크릴레이트(MPPGA), 2-(2-에톡시에톡시)에칠아크릴레이트(EOEOEA), 아크릴로일모포린(ACMO), 부틸아크릴레이트(BA), 옥틸데실아크릴레이트(ODA), 노닐페놀에톡시레이트아크릴레이트(NPEOA), 이소데실아크릴레리트(IDA), 라우닐아크릴레이트(LA) 및 스테아릴아크릴레이트(SA)로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물이고,
    상기 이관능성 아크릴레이트 모노머는 1,6헥산디올디아크릴레이트(HDDA), 1,6헥산디올디메타아크릴레이트(HDDMA), 부탄디올디아크릴레이트(BDDA), 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트(TPGDA), 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트(TEGDA), 9-에칠렌글리콜디아크릴레이트(9-EGDA), 트리에칠렌글리콜디메타아크릴레이트(TEGDMA), 네오펜틸글리콜디아크릴레이트(NPGDA), 폴리에틸렌글리콜400디아크릴레이트(PEG400DA), 폴리에틸렌글리콜200디아크릴레이트(PEG200DA), 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트(DPGDA), 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트(TTEGDA) 및 테트라에틸렌글리콜디메타아크릴레이트(TTEGDMA)로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물이며,
    상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판트리메타아크릴레이트(TMPTMA), 트리메틸올프로판에톡시트리아크릴레이트(TMPEOTA), 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(PETA), 글리세릴프로폭시레이티드트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트(PETTA), 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트(DPPA) 및 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트(DPHA)로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물이고,
    상기 광중합 개시제는 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤(Irgacure 184), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온(Darocur 1173), 페닐글리옥실릭엑시드메틸에스테르(Darocur MBF), 벤조페논(Benzophenone), 메틸-벤조일벤조에이트(Runtecure-1056) 및 4-메틸벤조페논(Runtecure-1024)으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물이며,
    상기 소광제는 실리카이고,
    상기 첨가제는 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산을 주 사슬로 하는 반응성 실리콘아크릴레이트인 것을 특징으로 하는,
    내지문성이 우수한 PVC 바닥장식재용 자외선경화형도료 조성물.
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