KR101465027B1 - Coating composition for plastic shield part of vehicle head lamp - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차 헤드램프 렌즈용 코팅제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차 헤드램프의 렌즈코팅에 사용되고 있는 폴리카보네이트용 자외선 경화도료 수지에 첨가되어 자동차 헤드램프에 고경도성, 내마모성, 내후성의 특성을 강화하기 위한 특수 유기-무기 하이브리드 코어-쉘 첨가제의 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 자동차 헤드램프 렌즈에 적용되고 있는 자외선 경화도료 코팅층에 첨가되어 고경도성, 내마모성, 내후성의 특성을 강화하는 특수 유기-무기 하이브리드 코어-쉘 첨가제 조성 및 제조기술을 제공한다.The present invention relates to a coating composition for automobile headlamp lenses, and more particularly, to a coating composition for automobile headlamp lenses, which is added to an ultraviolet curing coating resin for polycarbonate which is used for lens coating of automobile headlamps to provide a high-hardness, abrasion- To a composition of a special organic-inorganic hybrid core-shell additive for strengthening the core.
According to the present invention, there is provided a special organic-inorganic hybrid core-shell additive composition and manufacturing technology added to an ultraviolet curing paint coating layer applied to an automobile headlamp lens to enhance properties of hardness, abrasion resistance and weatherability.
Description
본 발명은 자동차 헤드램프 렌즈용 코팅제 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차 헤드램프의 렌즈코팅에 사용되고 있는 폴리카보네이트용 자외선 경화도료 수지에 첨가되어 자동차 헤드램프에 고경도성, 내마모성, 내후성의 특성을 강화하기 위한 특수 유기-무기 하이브리드 코어-쉘 첨가제의 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a coating composition for automobile headlamp lenses, and more particularly, to a coating composition for automobile headlamp lenses, which is added to an ultraviolet curing coating resin for polycarbonate which is used for lens coating of automobile headlamps to provide a high-hardness, abrasion- To a composition of a special organic-inorganic hybrid core-shell additive for strengthening the core.
자동차 헤드램프 커버 시장은 자동차의 연비 개선을 위한 부품 소재의 경량화와 다양한 디자인에 대한 성형성 개선, 그리고 생산비용 저감을 위한 지속적인 소재 발굴 및 품질 관리 활동으로 인해 최근 유리에서 폴리카보네이트로 전환되었다. 폴리카보네이트 소재는 투명성과 내충격성이 뛰어나고 헤드램프의 고열도 견딜 만큼 내열성도 우수하지만 유리가 가지고 있는 내스크래치성에 대한 부족함은 여전히 풀어야 할 숙제로 남아있다. 특히 헤드램프에 생긴 미세한 스크래치는 한 번 발생시 보수할 수가 없어 전체 헤드램프를 교체하기 전까지는 헤드램프 효율이 떨어진 상태로 자동차를 운행해야 한다. 이런 관점에서 보면 자동차 헤드램프 커버에 내후성, 내산성, 내스크래치성, 내화학성을 향상시키기 위한 플라스틱용 도료의 사용은 필수적이라고 할 수 있겠다. 자동차 헤드램프 커버인 폴리카보네이트의 보호를 위한 도료는 일반 강판용 도료와는 다르게 고온에서 경화를 할 수가 없어 자외선 경화방식에 맞게 설계되어야 한다. 이에 폴리카보네이트 소재의 취약점인 내스크래치성, 내후성이 우수한 도료 조성물에 대한 처방연구와 하드코트 도장공정은 매우 활발하게 연구가 진행되고 있다.The automotive headlamp cover market has recently been transformed from glass to polycarbonate due to the weight reduction of parts and materials to improve fuel efficiency, the improvement of moldability for various designs, and the continuous material discovery and quality control activities to reduce production costs. The polycarbonate material is excellent in transparency and impact resistance, and is heat resistant enough to withstand the high temperature of the headlamp. However, the lack of scratch resistance of the glass still remains as a task to be solved. In particular, fine scratches on the headlamps can not be repaired once they occur, and the vehicle must be operated with reduced headlamp efficiency until the entire headlamp is replaced. From this point of view, it is essential to use plastic coatings for automotive headlamp covers to improve weatherability, acid resistance, scratch resistance and chemical resistance. Unlike general steel coatings, coatings for polycarbonate coatings for car headlamp covers can not be cured at high temperatures and must be designed for ultraviolet curing. Therefore, prescription research and hard coat coating process for coating composition with excellent scratch resistance and weather resistance, which are weak points of polycarbonate materials, are being actively studied.
한국공개특허공보 제 10-1994-0700236호와 제 10-1999-0073009호에는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 또는 열가소성 수지를 사용하는 자외선 경화용 도료조성물이 소개되어 있다. 또 한국특허공보 제10-0199908호, 한국공개특허공보 10-2011-0050952호, 그리고 한국공개특허공보 10-2012-0097817호에는 내스크래치성의 향상을 위해 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 다관능성 아크릴레이트 모노머 또는 폴리카보네이트 변성 지방족 우레탄 아크릴레이트를 사용하는 자외선 경화용 도료조성물이 소개되어 있다. 이상 공개된 한국 특허들은 폴리카보네이트 소재에 대한 부착성 및 내열성이 우수하고 내마모성, 고경도, 내치핑성, 내후성을 향상시키는 표면 코팅용 도료 조성물 자체에 대한 특허 청구가 주를 이루고 있다. 종래의 자외선 경화형 도료 조성물로 자동차용 헤드램프 렌즈의 표면 코팅 시에는 가혹한 옥외 환경과 같은 조건의 자외선 및 스크래치 테스트에서 폴리카보네이트 자체의 경도나 내스크래치성 보다 그다지 개선되지 못하였고 단지 일정 도막 두께에 의한 완충효과만이 확인되었다. 또 폴리카보네이트 변성 지방족 우레탄 아크릴레이트와 같은 성분은 과량 사용시 도막은 과도한 경화밀도로 부착성이 떨어지거나 크랙이 발생하였고 소량 사용시에는 경화성과 내스크래치성이 그다지 개선되지 못하는 현상이 관측되었다. 이는 자동차 헤드램프 커버는 폴리카보네이트로 한정하고 여기에 플라스틱용 도료를 부착하는 기술로 한정되어 있다. 이에 비해 미국 특허는 폴리카보네이트 헤드램프 커버에의 코팅제 이외에도 더 다양한 방향으로 특허 권리를 청구하고 있다. 미국특허 US 7,153,010 B2는 자동차 헤드램프 커버를 폴리카보네이트만으로 한정하지 않고 폴리카보네이트와 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 합금 소재로 사용하면 내열성은 더 우수해지고 마치 폴리프로필렌처럼 코팅막이 치밀하고 견고해져 내스크래치성이 우수해 졌음을 보고하고 있다. 또 미국특허 US 7847007 B2에는 방향족 폴리카보네이트, 아크릴 수지와 빛이 잘 분산/확산되어 더 밝게 만들 수 있는 소제가 혼합 사용되어 유리의 대체로 사용할 수 있는 수지 조성물이 소개되어 있다. 물론 헤드램프 커버의 재질을 단순한 폴리카보네이트가 아닌 복합소재로 대체함으로써 내스크래치성과 성형성 모두를 적절한 조건으로 만족시킬 수는 있으나 도료에 의한 도막의 효과에 의한 보존성과는 다소 기술적인 차이가 있었다. 이하 본 발명에서는 상기 자외선 경화도료 코팅층에 첨가되어 고경도성, 내마모성, 내후성의 특성을 강화하는 특수 유기-무기 하이브리드 코어-쉘 첨가제 조성 및 제조기술을 제공한다.Korean Patent Laid-Open Nos. 10-1994-0700236 and 10-1999-0073009 disclose coating compositions for ultraviolet curing using urethane acrylate oligomers or thermoplastic resins. In addition, Korean Patent Publication Nos. 10-0199908, 10-2011-0050952, and 10-2012-0097817 disclose polyfunctional urethane acrylate oligomers, polyfunctional acrylates A coating composition for ultraviolet curing using a monomer or a polycarbonate-modified aliphatic urethane acrylate has been introduced. The Korean patents disclosed above are mainly filed claims for coating compositions for surface coatings, which have excellent adhesion and heat resistance to polycarbonate materials and improve abrasion resistance, hardness, chipping resistance and weatherability. When coating a surface of an automobile headlamp lens with a conventional ultraviolet ray curing type coating composition, the hardness and scratch resistance of the polycarbonate itself are not improved much in the ultraviolet ray and scratch test under the same conditions as the harsh outdoor environment, Only the buffering effect was confirmed. In addition, the components such as the polycarbonate modified aliphatic urethane acrylate exhibited poor adhesion and cracking due to excessive curing density when used in excessive amounts, and curing properties and scratch resistance were not improved remarkably when used in small amounts. This is limited to a technology in which the automotive headlamp cover is limited to polycarbonate and the plastic coating is applied thereto. In contrast, the US patent claims a patent right in addition to coatings on polycarbonate headlamp covers. U.S. Patent US 7,153,010 B2 is not limited to polycarbonate only for automobile headlamp cover, but when used as a polycarbonate and polytrimethylene terephthalate alloy material, the heat resistance becomes better, the coating film becomes dense and firm like a polypropylene, and the scratch resistance is excellent It is reported that it is done. US Patent No. 7847007 B2 discloses a resin composition which can be used as a substitute for glass by mixing an aromatic polycarbonate, an acrylic resin, and a scavenger capable of dispersing / diffusing light to make it brighter. Of course, replacing the material of the headlamp cover with a composite material other than a simple polycarbonate can satisfy both scratch resistance and moldability under appropriate conditions, but there is a somewhat technical difference in the preservation performance due to the coating film effect. The present invention provides a special organic-inorganic hybrid core-shell additive composition and manufacturing technology added to the ultraviolet curing paint coating layer to enhance properties of hardness, abrasion resistance and weatherability.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 자동차 헤드램프 렌즈에 적용되고 있는 자외선 경화도료 코팅층에 첨가되어 고경도성, 내마모성, 내후성의 특성을 강화하는 특수 유기-무기 하이브리드 코어-쉘 첨가제 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been developed to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide a special organic-inorganic hybrid core-shell additive composition which is added to an ultraviolet ray curing paint coating layer applied to automobile headlamp lenses to enhance hardness, abrasion resistance, The purpose is to provide.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른, 자외선 경화형 도료 조성물은, 다관능성 우레탄 아크릴레이트: 변성 지방족 우레탄 아크릴레이트; 다관능성 아크릴레이트 모노머; 광반응 개시제; 레벨링제; 광안정제; 용제 및, 유기-무기 하이브리드 코어-쉘 첨가제를 포함하고, 상기 코어-쉘 첨가제는, 나노실리카볼에 에폭시실란을 커플링하여 부착한 물질이고, 크기가 30 nm 미만이며, 균일한 유기-무기 하이브리드 코어-쉘 구조를 지니고 있으며, 상기 코어-쉘 첨가제에는, 실리카볼-글리시독시프로필트리메톡시실란 축합체와 실리카볼- 글리시독시프로필트리메톡시실란-스틸렌 축합체가 혼합되어 있고, 상기 실리카볼- 글리시독시프로필트리메톡시실란-스틸렌 축합체의 크기는 5 내지 50 나노미터로 합성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a UV curable coating composition comprising: a polyfunctional urethane acrylate: a modified aliphatic urethane acrylate; Polyfunctional acrylate monomers; A photoreaction initiator; Leveling agents; Light stabilizer; Shell additive, wherein the core-shell additive is a material adhered to a nanosilica ball by coupling an epoxy silane and having a size of less than 30 nm, a uniform organic-inorganic hybrid Wherein the core-shell additive has a core-shell structure, and the core-shell additive contains a silica ball-glycidoxypropyltrimethoxysilane condensate and a silica ball-glycidoxypropyltrimethoxysilane-styrene condensate, The size of the ball-glycidoxypropyltrimethoxysilane-styrene condensate is synthesized from 5 to 50 nanometers.
상기 다관능성 우레탄 아크릴레이트는, 지방족 이소시아네이트와 불포화그룹을 분자당 3개 이상 함유하는 하이드록시 아크릴레이트 모노머의 일차 반응 생성물이고, 분자량(g/mol) 800 이상의 올리고머인 것이 바람직하다.The polyfunctional urethane acrylate is preferably a primary reaction product of a hydroxy acrylate monomer containing at least three aliphatic isocyanates and unsaturated groups per molecule and preferably an oligomer having a molecular weight (g / mol) of 800 or more.
상기 변성 지방족 우레탄 아크릴레이트는, 지방족 이소시아네이트와 불포화그룹을 분자당 2개 이상 함유하고 있는 하이드록시 아크릴레이트 모노머의 일차 반응 생성물이고, 관능기수 2개 이상의 분자량(g/mol) 500 이상인 것이 바람직하다.The modified aliphatic urethane acrylate is a primary reaction product of a hydroxy acrylate monomer containing two or more aliphatic isocyanates and unsaturated groups per molecule, and preferably has a molecular weight (g / mol) of 500 or more with two or more functional groups.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트 중 어느 하나 이상을 사용하며, 아크릴레이트 모노머 5 내지 30 중량부 이상일 수 있다.The polyfunctional acrylate monomer may be at least one of trimethylolpropane triacrylate and pentaerythritol triacrylate, and may be 5 to 30 parts by weight or more of an acrylate monomer.
상기 광반응 개시제로는, 1-히드록시-사이크로헥실-페닐-케톤, 벤조 페논 및 비스(2,4,6- 트리메틸 벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드 중 어느 하나 이상을 1 내지 5 중량부 사용할 수 있다.As the photoreaction initiator, 1 to 5 parts by weight of at least one of 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, benzophenone and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide may be used .
상기 광반응 개시제에는, UV 흡수를 위하여 하이드록시페닐 벤조트리아졸 및 비스 디메틸페닐 트리아진 중 어느 하나, 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.The above-mentioned photoreaction initiator may be used either alone or in combination of two or more of hydroxyphenylbenzotriazole and bisdimethylphenyltriazine for UV absorption.
상기 광안정제는, 비스-펜타메틸-4-피페리딜 세바케이트를 사용할 수 있다.The light stabilizer may be bis-pentamethyl-4-piperidyl sebacate.
상기 용제는, 케톤류, 에틸아세테이트, 벤젠, 톨루엔, 글리콜류, 프로필렌글리콜 메틸에테르 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.As the solvent, at least one of ketone, ethyl acetate, benzene, toluene, glycols and propylene glycol methyl ether may be used.
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자외선 경화형 도료 조성물에는, 내스크래치성의 향상을 위해, 상기 코어-쉘 첨가제가 2 중량부 미만으로 첨가될 수 있다.In the ultraviolet curable coating composition, in order to improve scratch resistance, the core-shell additive may be added in an amount of less than 2 parts by weight.
본 발명에 의하면, 자동차 헤드램프 세트의 렌즈에 사용되는 우레탄 아크릴레이트계 코팅도료에 폴리카보네이트 커버에 유기-무기 하이브리드 코어-쉘 구조의 첨가제를 2중량부 이하로 소량 첨가시켰을 때 경도가 강해지면서, 내스크래치성, 내화학성이 향상되는 효과가 있다.According to the present invention, when a small amount of an additive of an organic-inorganic hybrid core-shell structure is added to a polycarbonate cover in an amount of 2 parts by weight or less to a urethane acrylate coating material used for a lens of an automobile head lamp set, Scratch resistance and chemical resistance can be improved.
도 1은 본 발명에 따른 자외선 경화형 도료의 조성물의 실시예를 나타내는 도표.
도 2는 도 1의 실시예와 비교예 조성물들의 물성 평가를 나타내는 도표.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a composition of a UV curable coating material according to the present invention. FIG.
Figure 2 is a chart showing the physical properties of the compositions of the embodiment and comparative compositions of Figure 1;
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물의 각 성분은 다음과 같다.
Each component of the ultraviolet ray curable coating composition according to the present invention is as follows.
(1) 성분 A(메인 올리고머)(1) Component A (main oligomer)
본 발명의 도료 조성물에 포함된 올리고머는 다관능성 우레탄 아크릴레이트는 2관능의 지방족 이소시아네이트와 불포화그룹을 분자당 3개 이상 함유하는 하이드록시 아크릴레이트 모노너(펜타에리톨 트리아크릴레이트 등)의 일차 반응 생성물로 분자량(g/mol)이 800 이상의 올리고머를 말한다. 보통 자외선 경화 반응시 망상 구조물을 만들 수 있도록 6개 이상의 그룹성 관능기를 보유하고 있다. 상기 우레탄 아크릴레이트는 20 내지 50 중량부 사용하였다.The oligomer contained in the coating composition of the present invention is a polyfunctional urethane acrylate having a bifunctional aliphatic isocyanate and a primary reaction of a hydroxyacrylate mononer (such as pentaerythritol triacrylate) containing three or more unsaturated groups per molecule Refers to an oligomer having a molecular weight (g / mol) of 800 or more as a product. It usually has more than 6 group functional groups to make a network structure in UV curing reaction. The urethane acrylate was used in an amount of 20 to 50 parts by weight.
(2) 성분 B(변성 지방족 우레탄 아크릴레이트)(2) Component B (modified aliphatic urethane acrylate)
지방족 이소시아네이트와 불포화그룹을 분자당 2개 이상 함유하고 있는 하이드록시 아크릴레이트 모노너(히드록시 에틸 아크릴레이트, 히드록시에틸 메타크릴레이트 등)의 일차 반응 생성물로 분자량(g/mol)이 300 - 1500 범위의 올리고머를 말한다. 상기 변성 지방족 우레탄 아크릴레이트는 5 내지 20 중량부 사용하였다.(G / mol) of 300 - 1,500 (g / mol), which is a primary reaction product of an aliphatic isocyanate and a hydroxyacrylate mononer (hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, etc.) containing two or more unsaturated groups per molecule Quot; oligomer " The modified aliphatic urethane acrylate was used in an amount of 5 to 20 parts by weight.
(3) 성분 C(아크릴레이트 모노머)(3) Component C (acrylate monomer)
다관능성 아크릴레이트 모노머로 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리아세테이트, 펜타에리쓰리톨 테트라아세테이트, 디펜타에리쓰리톨 헥사아세테이트 등의 아크릴레이트 모노머 5 내지 30 중량부 사용하였다.Examples of the polyfunctional acrylate monomer include acrylate monomers such as trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol triacetate, pentaerythritol tetraacetate and dipentaerythritol hexaacetate; By weight.
(4) 성분 D(광반응 개시제), 성분 E(레벨링제), 성분 F(광안정제) 등 첨가제 (4) Additives such as component D (photoreaction initiator), component E (leveling agent), component F (light stabilizer)
개시제로는 1-히드록시-사이크로헥실-페닐-케톤, 벤조 페논, 또는 비스(2,4,6- 트리메틸 벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드를 1 내지 5 중량부 사용하였다. 또 UV 흡수를 목적으로 트리아진 계열의 화합물로 하이드록시페닐 벤조트리아졸, 비스 디메틸페닐 트리아진 등을 단독 또는 2종이상 조합하여 3중량부 미만으로 사용하였다. 또 광안정제로 비스-펜타메틸-4-피페리딜 세바케이트, 레벨링제, 소포제 등이 3중량부 이하로 첨가되었다.As the initiator, 1 to 5 parts by weight of 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, benzophenone, or bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide was used. In addition, for the purpose of UV absorption, hydroxyphenylbenzotriazole and bisdimethylphenyltriazine, which are triazine-based compounds, are used alone or in combination of two or more in an amount of less than 3 parts by weight. In addition, 3 parts by weight or less of bis-pentamethyl-4-piperidyl sebacate, leveling agent and antifoaming agent were added to the light stabilizer.
(5) 용제 G(5) Solvent G
용제는 케톤류, 에틸아세테이트, 벤젠, 톨루엔, 글리콜류, 프로필렌글리콜 메틸에테르 등이 30 내지 50 중량부 사용하였다. 용제 사용이 많아지면 고형성분이 줄어 도막 형성이 어려워지고 적으면 작업성과 레벨링 성질이 약화되었다. 따라서 쎄깅 현상을 감안하여 적당한 양을 고형분에 맞추어 선정하여야 한다.The solvent used was 30 to 50 parts by weight of ketone, ethyl acetate, benzene, toluene, glycols, propylene glycol methyl ether and the like. When the amount of solvent used increases, the solid component is decreased and the film formation becomes difficult. When the amount is small, the workability and leveling property are weakened. Therefore, the proper amount should be selected according to the solid content in consideration of the phenomenon of the sawing.
(6) 코어-쉘 첨가제 H(6) Core-shell additive H
본 발명을 위해 합성된 특수 코어-쉘 첨가제는 경화도료 코팅층에 첨가되어 고경도성, 내마모성, 내후성의 특성을 강화하며 0.1 내지 3 중량부로 첨가되었다. 본 발명에 사용된 특수 첨가제 조성은 나노실리카볼에 에폭시실란을 커플링하여 부착한 물질로 그 크기가 30 nm 미만으로 매우 균일한 유기-무기 하이브리드 코어-쉘 구조를 지니고 있다. 여기에는 실리카볼-글리시독시프로필트리메톡시실란 축합체와 실리카볼- 글리시독시프로필트리메톡시실란-스틸렌 축합체가 혼합되어 있으며 전체 크기는 5 내지 50 나노미터 바람직하게는 30 나노미터로 미만으로 합성되어 전체 자동차 헤드램프 렌즈용 코팅제에서 2 중량부 미만으로 첨가되었다. A special core-shell additive synthesized for the present invention was added to the cured coating layer to enhance the properties of hardness, abrasion resistance and weatherability and added in an amount of 0.1 to 3 parts by weight. The special additive composition used in the present invention has an organic-inorganic hybrid core-shell structure having a uniform size of less than 30 nm and attached to a nanosilica ball by coupling an epoxy silane. Here, the silica ball-glycidoxypropyltrimethoxysilane condensate and the silica ball-glycidoxypropyltrimethoxysilane-styrene condensate are mixed and have a total size of 5 to 50 nanometers, preferably 30 nanometers And added in an amount of less than 2 parts by weight in the coating agent for the entire automobile headlamp lens.
(7) 본 발명을 위해 합성된 유기-무기 하이브리드 코어-쉘 화합물 H는 균일한 크기로 제작하기 위해 합성하였다. 최종적으로 나노실리카볼에 글리시독시프로필트리메톡시실란 코어-쉘 화합물과 나노실리카볼-실란-스틸렌의 코어-쉘 화합물이 혼합하게 되었고 이 혼합물을 전체 자동차 헤드램프 렌즈용 코팅제에서 2 중량부 미만으로 사용하였다.
(7) Organic-inorganic hybrid core-shell compound H synthesized for the present invention was synthesized to make uniform size. Finally, the glycidoxypropyltrimethoxysilane core-shell compound and the nanosilica ball-silane-styrene core-shell compound were mixed in the nanosilica ball and the mixture was added to less than 2 parts by weight Respectively.
이하 전 과정을 실시예에서 설명하도록 하겠다.The entire process will be described in the following examples.
도 1에 나타난 바와 같이 자외선 경화형 도료의 조성물을 각각 제조하였다. 제조된 조성물들은 아래의 평가법에 따라 평가를 실시하였다.
As shown in Fig. 1, compositions of ultraviolet curable paints were prepared, respectively. The prepared compositions were evaluated according to the following evaluation method.
1) 부착성 평가 : Cross cut tape test1) Adhesion evaluation: Cross cut tape test
2) 내스크래치성 평가: 나노스크레치테스터로 평가. Loading rate가 39.8 mN/min로 스크래치 후 Pd(파여진 깊이)와 Rd(잔여 깊이)를 측정하여 탄성 회복도를 정함. 2) Evaluation of scratch resistance: Evaluation with a nano-scratch tester. The elastic recovery is determined by measuring the Pd (depth of break) and Rd (residual depth) after the scratch at a loading rate of 39.8 mN / min.
3) 연필 경도: ISO 151843) Pencil hardness: ISO 15184
4) 내약품성: 니베아 화장품 부착 후 30분 후 박리 현상평가
4) Chemical resistance: Evaluation of peeling phenomenon after 30 minutes after attaching Nivea cosmetics
도 1에서, 성분 기호가 의미하는 바는 다음과 같다.In Fig. 1, the meaning of component symbols is as follows.
A: 다관능성 우레탄 아크릴레이트 (관능기수 = 6, 분자량(g/mol) = 1,000)A: Multifunctional urethane acrylate (number of functional groups = 6, molecular weight (g / mol) = 1,000)
B: 변성 지방족 우레탄 아크릴레이트 (관능기수 = 2, 분자량(g/mol) = 500)B: Modified aliphatic urethane acrylate (number of functional groups = 2, molecular weight (g / mol) = 500)
C: 아크릴레이트 모노머 (C-1 = 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, C-2 = 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트, C-3 = 펜타에리쓰리톨 트리아세테이트, C-4 = 펜타에리쓰리톨 테트라아세테이트, C-5 = 디펜타에리쓰리톨 헥사아세테이트)C: acrylate monomer (C-1 = trimethylolpropane triacrylate, C-2 = pentaerythritol triacrylate, C-3 = pentaerythritol triacetate, C-4 = pentaerythritol tetraacetate , C-5 = dipentaerythritol hexaacetate)
D: 1-히드록시-사이크로헥실-페닐-케톤D: 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone
E: 폴리실록산계 레벨링제E: polysiloxane leveling agent
F: 디메틸폴리실록산F: Dimethylpolysiloxane
G: 프로필렌글리콜 메틸에테르을 약 40% 넣어 최종 100%으로 맞춤. G: About 40% of propylene glycol methyl ether is added to final 100%.
H: 유기-무기 하이브리드 코어-쉘 화합물 (평균 입자 크기 30 nm)
H: Organic-inorganic hybrid core-shell compound (
실시예와 비교예 조성물들의 물성 평가는 도 2와 같다.
The physical properties of the compositions of the examples and comparative examples are shown in Fig.
100: 자외선 경화형 도료의 조성물의 실시예 도표
200: 실시예와 비교예 조성물들의 물성 평가표100: Example of a composition of a UV-curable coating composition
200: Property evaluation table of the compositions of Examples and Comparative Examples
Claims (11)
다관능성 우레탄 아크릴레이트: 변성 지방족 우레탄 아크릴레이트; 다관능성 아크릴레이트 모노머; 광반응 개시제; 레벨링제; 광안정제; 용제 및, 유기-무기 하이브리드 코어-쉘 첨가제
를 포함하고,
상기 코어-쉘 첨가제는,
나노실리카볼에 에폭시실란을 커플링하여 부착한 물질이고,
크기가 30 nm 미만이며,
균일한 유기-무기 하이브리드 코어-쉘 구조를 지니고 있으며,
상기 코어-쉘 첨가제에는,
실리카볼-글리시독시프로필트리메톡시실란 축합체와 실리카볼- 글리시독시프로필트리메톡시실란-스틸렌 축합체가 혼합되어 있고,
상기 실리카볼- 글리시독시프로필트리메톡시실란-스틸렌 축합체의 크기는 5 내지 50 나노미터로 합성되는 것
을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.As ultraviolet curable coating compositions,
Multifunctional urethane acrylates: modified aliphatic urethane acrylates; Polyfunctional acrylate monomers; A photoreaction initiator; Leveling agents; Light stabilizer; Solvents and Organic-Inorganic Hybrid Core-Shell Additives
Lt; / RTI >
The core-
A material to which an epoxy silane is attached by coupling to a nanosilica ball,
Size is less than 30 nm,
It has a uniform organic-inorganic hybrid core-shell structure,
In the core-shell additive,
A silica ball-glycidoxypropyltrimethoxysilane condensate and a silica ball-glycidoxypropyltrimethoxysilane-styrene condensate are mixed,
The size of the silica ball-glycidoxypropyltrimethoxysilane-styrene condensate is preferably 5 to 50 nanometers
By weight based on the total weight of the ultraviolet curable coating composition.
상기 다관능성 우레탄 아크릴레이트는,
지방족 이소시아네이트와 불포화그룹을 분자당 3개 이상 함유하는 하이드록시 아크릴레이트 모노머의 일차 반응 생성물이고,
분자량(g/mol) 800 이상의 올리고머인 것
을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.The method according to claim 1,
The polyfunctional urethane acrylate may be prepared by,
A primary reaction product of an aliphatic isocyanate and a hydroxy acrylate monomer containing at least three unsaturated groups per molecule,
An oligomer having a molecular weight (g / mol) of 800 or more
By weight based on the total weight of the ultraviolet curable coating composition.
상기 변성 지방족 우레탄 아크릴레이트는,
지방족 이소시아네이트와 불포화그룹을 분자당 2개 이상 함유하고 있는 하이드록시 아크릴레이트 모노머의 일차 반응 생성물이고,
관능기수 2개 이상의 분자량(g/mol) 500 이상인 것
을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.The method according to claim 1,
The modified aliphatic urethane acrylate may be,
A primary reaction product of a hydroxy acrylate monomer containing at least two aliphatic isocyanates and unsaturated groups per molecule,
Having a number of functional groups of 2 or more and a molecular weight (g / mol) of 500 or more
By weight based on the total weight of the ultraviolet curable coating composition.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는,
트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트 중 어느 하나 이상을 사용하며, 아크릴레이트 모노머 5 내지 30 중량부 이상인 것
을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.The method according to claim 1,
The multifunctional acrylate monomer may include,
Trimethylolpropane triacrylate, and pentaerythritol triacrylate, and having 5 to 30 parts by weight or more of an acrylate monomer
By weight based on the total weight of the ultraviolet curable coating composition.
상기 광반응 개시제로는,
1-히드록시-사이크로헥실-페닐-케톤, 벤조 페논 및 비스(2,4,6- 트리메틸 벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드 중 어느 하나 이상을 1 내지 5 중량부 사용하는 것
을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.The method according to claim 1,
As the photoreaction initiator,
1 to 5 parts by weight of at least one of 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, benzophenone and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide is used
By weight based on the total weight of the ultraviolet curable coating composition.
상기 광반응 개시제에는,
UV 흡수를 위하여 하이드록시페닐 벤조트리아졸 및 비스 디메틸페닐 트리아진 중 어느 하나, 또는 2종 이상 조합하여 사용하는 것
을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.The method of claim 5,
The photoreaction initiator may contain,
For the UV absorption, either one of hydroxyphenylbenzotriazole and bisdimethylphenyltriazine, or a combination of two or more thereof
By weight based on the total weight of the ultraviolet curable coating composition.
상기 광안정제는,
비스-펜타메틸-4-피페리딜 세바케이트를 사용하는 것
을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.The method according to claim 1,
The light stabilizer,
Using bis-pentamethyl-4-piperidyl sebacate
By weight based on the total weight of the ultraviolet curable coating composition.
상기 용제는,
케톤류, 에틸아세테이트, 벤젠, 톨루엔, 글리콜류, 프로필렌글리콜 메틸에테르 중 어느 하나 이상을 사용하는 것
을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.The method according to claim 1,
The solvent,
Those using at least one of ketone, ethyl acetate, benzene, toluene, glycols and propylene glycol methyl ether
By weight based on the total weight of the ultraviolet curable coating composition.
내스크래치성의 향상을 위해, 상기 코어-쉘 첨가제가 2 중량부 미만으로 첨가된 것
을 특징으로 하는 자외선 경화형 도료 조성물.
The method according to claim 1,
In order to improve the scratch resistance, the core-shell additive added in an amount of less than 2 parts by weight
By weight based on the total weight of the ultraviolet curable coating composition.
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