KR101498223B1

KR101498223B1 - 광경화성 방수 코팅제와 이를 이용한 방수 광경화성 도막 형성방법

Info

Publication number: KR101498223B1
Application number: KR20140132216A
Authority: KR
Inventors: 박진우
Original assignee: 박진우
Priority date: 2014-10-01
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2015-03-04

Abstract

본 발명은 광경화성 방수 코팅제와 이를 이용한 방수 광경화성 도막 형성방법을 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 전자기기내 기판은 물론 전류가 흐르는 단자들은 물론, 미세한 틈새가 존재하는 전자기기의 표면을 UV 광경화성 수지조성물 및 조성물로 이루어져 내오염성과 방습 및 발수 효과가 우수한 광경화성 방수 코팅제를 구성하는 한편, 이를 이용하여 코팅 대상물에 방수성 광경화성 도막을 형성한 것이며, 이에따라 수분에 의한 광경화성 도막 표면의 젖음성을 효과적으로 제거하고, 자체 흡습력을 줄여 광경화성 도막내에 수분이 침투하는 것을 차단하는 방수 효과를 높여 우천시 또는 침수로 인한 전자기기의 고장 발생 확률을 줄이면서 수분에 대한 내성력을 높여 전자기기에 대한 사용 연한을 증대시키도록 한 것이다.

Description

광경화성 방수 코팅제와 이를 이용한 방수 광경화성 도막 형성방법{Waterproof hardening film of paint formation method that use hardenability waterproof coating agent and this}

본 발명은 광경화성 방수 코팅제와 이를 이용한 방수 광경화성 도막 형성 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나노입자를 함유하여 내오염성과 발수성이 우수한 자외선(UV) 광경화성 방수 코팅제를 구성하는 한편, UV 광경화성 방수 코팅제로 각종 전자기기(예; 통신단말기, 캠코더, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터 등)의 표면 방수 처리는 물론, 내부에 마련되는 단자들에 대한 방수 코팅이 이루어지도록 하여, 전자기기의 내부에 수분(예; 물 및/또는 습기)의 침투를 차단하거나 또는 침투하더라도 수분에 의한 전자기기내 회로의 단락(SHORT)으로 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하는 광경화성 방수 코팅제와 이를 이용한 방수 광경화성 도막 형성방법에 관한 것이다.

최근 통신, 반도체, 전자분야 등 과학기술의 발전에 따라 휴대가 가능한 각종 전자기기들이 널리 출시 및 보급되고 있다. 이러한 전자기기로는 대표적으로 셀룰러폰(cellular phone), 스마트폰, PDA와 같은 통신단말기와, 캠코더, 디지털 카메라와 같은 영상 단말기와, 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 컴퓨터가 있다.

상기 휴대용 전자기기들은 이미 대중적으로 널리 보급되어 현대인의 필수적인 휴대품이 되고 있다.

휴대용 전자기기들의 경우에는 시간과 장소에 구애받지 않고 사용할 수 있어 현대인 삶의 질을 높이고 있는 반면, 휴대성에 기인하여 다양한 환경에 노출될 수 있으며, 휴대용 전자기기의 수명에 영향을 주는 다양한 요인이 존재한다.

이러한 여러가지 환경 중에서 휴대용 전자기기의 수명에 영향을 주는 대표적인 고장의 원인으로는 침수 또는 전자기기의 내부에 수분의 일부가 침투하게 되는 것이다.

즉, 우천시 휴대용 전자기기 내부로 수분이 침투하거나, 사용자가 실수로 물에 빠뜨리거나 의복의 주머니 등에 넣은채로 입수하는 등 휴대용 전자기기가 침수되는 상황이 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 경우 휴대용 전자기기는 내부 회로에 파손이 생겨 수리가 불가능한 상황에 이르기도 한다.

이는 지속적으로 전원이 공급되고 있는 상태에서 수분이라는 유전물질이 침투하면 내부회로에 단락(short)이 발생하여 흐르는 전압이 변동되며, 심한 경우 회로소자들의 파손이 일어나기 때문이다.

또한, 휴대용 전자기기와 같이 조밀한 부품 배열로 이루어진 회로소자들은 이상이나 파손이 생긴 회로소자를 구분하기 어렵기 때문에 전체 회로기판을 교체해야 하는 경우가 발생할 수 있으며, 전원공급을 담당하는 배터리 역시 단락으로 인해 사용이 불가능한 상태가 되기도 한다.

휴대용 전자기기는 다양한 통신 디바이스와 영상을 디스플레이하기 위한 표시장치를 구동하기 위해 기본적인 로직 레벨의 전원뿐만 아니라, 상대적으로 큰 구동전압을 내부적으로 생성하게 되며, 이는 일반적인 구동전압의 수배에 달한다.

따라서, 침수와 같이 유전물질이 순간적으로 유입되는 경우 낮은 레벨의 전압으로 동작하는 소자에 높은 레벨의 전압이 인가되어 해당 소자를 손상시킬 수 있으며, 높은 전압을 제공하는 전극이 접지전극과 낮은 저항의 수분을 통해 연결되면 순간적으로 높은 전류가 발생하여 미세하고 정교하게 설계된 회로의 선로 및 구동부에 충격을 가할 수도 있다.

휴대용 전자기기가 침수 또는 수분이 침투하게 되는 경우 사용자가 전원장치인 배터리를 신속하게 분리하여 고장을 방지하는 원시적인 방법을 사용하였다.

이에, 종래에는 휴대용 전자기기의 침수시 침수 상황을 감지하고 전원을 순간적으로 차단함으로써 휴대용 전자기기 내부의 회로기판을 보호하는 기술이 대한민국 등록실용신안공보 제20-0296376호(2002.11.23. 공고), 대한민국 등록실용신안공보 제20-0399853호(2005.10.31. 공고) 등 다수에 개시되기에 이르렀다.

그러나, 상기와 같은 방식들은 수분 침투를 원천적으로 차단하지 못하는 즉, 방수기능없이 회로 보호 기능만을 개시한 것이고, 이에 종래에는 공개특허공보 제 10-2007-0048407 호(공개일 2012.05.15, 이하 선행기술 이라함)에서와 같이 외장재 표면에 불소수지, 세라믹수지, 아크릴수지, 에폭시수지 및 폴리이미드수지 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼합 수지로 이루어진 방수 코팅층을 형성하여 기판 및 이에 실장된 소자들을 보호하도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 방수 코팅층은 용제 타입으로서 그 코팅층에 대한 견고성이 약하고, 내수성 및 내오염성, 그리고 방습 및 발수 효과가 현저하게 낮아 수분 침투를 효과적으로 차단하지 못하는 단점을 가진 것이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 나노입자를 함유하여 내오염성과 발수성이 우수한 UV 광경화성 타입 수지조성물과 UV 광경화성 조성물을 포함하는 광경화성 방수 코팅제를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 UV 광경화성 수지조성물과 조성물을 포함하는 광경화성 방수 코팅제로 전자기기의 표면은 물론 전류가 흐르는 기판 및 단자들을 방수 코팅한 광경화성 도막을 형성함으로써, 각종 전자기기(예; 통신단말기, 캠코더, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터 등)의 내부에 수분(예; 물 및/또는 습기)이 침투하는 것을 차단하거나 또는 침투하더라도 수분에 의한 전자기기내 회로의 단락(SHORT)으로 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하는 방수 광경화성 도막 형성방법을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 광경화성 방수 코팅제는, UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 UV 광경화성 조성물(B)을 혼합 구성하고, 상기 UV 광경화성 조성물(B)의 100 중량부에 대하여 0.1 내지 15 중량부의 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)이 포함되도록 구성하는 것이다.

또한, 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)은, 탄소원자수 10~60 범위내의 지방산 에스테르계(fatty acid ester)와 폴리 알킬렌 옥사이드계(polyethyleneoxide) 및 아크릴로일기(acryloyl) 또는 메트아크릴로일기(methacrylyoyl)의 화합물로 구성하는 것이다.

또한, 상기 폴리 알킬렌 옥사이드계는 폴리 알킬렌 글리콜(poly alkylene glycol)과 같이 적어도 일부 말단 수산기(OH)와 수산기(OH)를 가지는 지방산으로부터 형성되는 폴리 알킬렌 옥사이드 부가 지방산 에스테르를 사용할 수도 있는 것이다.

또한, 상기 지방산 에스테르는 수산기를 한 분자 중에 2개 이상 가지는 화합물인 것이다.

또한, 상기 UV 광경화성 조성물(B)은, 불포화 이중 결합을 2개 이하로 가지는 단관능 화합물 또는 불포화 이중 결합을 2개 이상 가지는 다관능 화합물인 것이다.

또한, 상기 UV 광경화성 조성물(B)은, 1분자 중에 2 이상의 광중합성기를 갖는 화합물인 것이다.

또한, 상기 다관능 화합물은 분자 중에 2개 이상의 (메트)아크릴로일기를 가지는 화합물 또는 3개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물인 것이다.

또한, 상기 2개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물은 단위체(monomer) 또는 중합체(oligomer)인 것이다.

또한, 상기 단위체는 1분자 중에 3 또는 그 이상의 광중합성기를 갖는 것이다.

또한, 상기 단위체는, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트 또는 알킬렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트 또는 저분자량 폴리알킬렌글리콜디(메트)아크릴레이트 또는 그 알킬렌옥사이드 변성체 트리메틸올 프로페인트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디 또는 트리 또는 테트라(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로페인테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타 또는 헥사(메트)아크릴레이트 또는 폴리올폴리(메트)아크릴레이트 또는 그 알킬렌 옥사이드 변성체 아이소시아누르산 알킬렌옥사이드 변성체의 디 또는 트리(메트) 아크릴레이트 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하는 것이다.

또한, 상기 중합체는, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 아크릴(메트)아크릴레이트 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하는 것이다.

또한, 상기 중합체는 수평균분자량이 300∼5,000 범위내인 것이다.

또한, 상기 방수 코팅제에는 광중합 개시제(C)를 포함하는 것이다.

또한, 상기 광중합 개시제(C)는, 알킬페논계 광중합 개시제, 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제, 타이타노센계 광중합 개시제, 옥심에스테르계 중합 개시제 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하는 것이다.

또한, 상기 알킬페논계 광중합 개시제는, 2,2-다이메톡시-1, 2-다이페닐에탄-1-온, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로페인-1-온, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로페인-1-온, 2-하이드록시-1-04-[4-(2-하이드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]페닐 I-2-메틸-프로페인-1-온, 2-메틸-1-(4-메틸싸이오페닐)-2-몰포리노프로페인-1-온, 2-벤질-2-다이메틸아미노-1-(4-몰포리노페닐)-뷰탄온-1,2-(다이메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-몰포리닐)페닐]-1-뷰탄온 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하는 것이다.

또한, 상기 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제는, 2,4,6-트리메틸벤조일-다이페닐-포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하는 것이다.

또한, 상기 타이타노센계 광중합 개시제는, 비스(η5-2,4-사이클로펜타다이엔-1-일)-비스(2,6-다이플루오로-3-(1H-피롤-1-일)-페닐)티타늄을 사용하는 것이다.

또한, 상기 옥심에스테르계 중합 개시제는, 1.2-옥테인다이온, 1-[4-(페닐싸이오)-, 2-(O-벤조일옥심)], 에탄온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-, 1-(O-아세틸옥심), 옥시페닐아세트산, 2-[2-옥소-2-페닐아세톡시에톡시]에틸에스테르, 2-(2-하이드록시에톡시)에틸에스테르 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하는 것이다.

또한, 상기 방수 코팅제에는 수소 인출형 개시제(C1)를 더 포함하는 것이다.

또한, 상기 수소 인출형 개시제(C1)는, 벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논, 벤조일 벤조산 메틸, 2,4-다이에틸싸이오잔톤, 2-에틸안트라퀴논, 캄파퀴논 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하는 것이다.

또한, 상기 광중합 개시제(C)는 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 상기 UV 광경화성 조성물(B)로 이루어진 방수 코팅제의 100중량부에 대하여 0.1 ~ 20 중량% 로 혼합 구성되는 것이다.

또한, 상기 방수 코팅제에는 발수성 향상을 위해 폴리디메틸실록산제로 표면처리된 나노실리카 화합물(D)을 더 포함하는 것이다.

또한, 상기 나노실리카 화합물(D)은 나노 무기 미립자 또는 유기 미립자인 것이다.

또한, 상기 나노 무기 미립자는 코팅 도막의 투명성을 위해 요구되는 기능에 따라 입자 지름 0.005∼30μm의 입경 범위내에 선택되는 실리카인 것이다.

또한, 상기 나노실리카 화합물(D)은 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 UV 광경화성 조성물(B)로 이루어진 방수 코팅제의 100중량부에 대하여 0.1 ~ 10 중량% 로 혼합 구성되는 것이다.

또한, 상기 폴리디메틸실록산제는 500∼5,000 범위내의 분자량을 가지는 3-관능성 아미노폴리디메틸실록산 화합물인 것이다.

또한, 상기 3-관능성 아미노폴리디메틸실록산 화합물은 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 상기 UV 광경화성 조성물(B)로 이루어진 방수 코팅제의 100중량부에 대하여 0.5 ~ 10 중량% 로 혼합 구성되는 것이다.

또한, 상기 방수 코팅제에는 오염성을 방지와 습기 흡입 방지를 위한 4급 불소 화합물(E)을 더 포함하는 것이다.

또한, 상기 4급 불소 화합물(E)은 p-chlorobenzotrifluoride 인 것이다.

또한, 상기 4급 불소 화합물(E)은 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 UV 광경화성 조성물(B) 및 나노실리카 화합물(D)로 이루어진 방수 코팅제의 100중량부에 대하여 0.5 ~ 15 중량% 로 혼합 구성되는 것이다.

한편, 상기 광경화성 방수 코팅제를 이용한 방수 광경화성 도막 형성 방법은, 코팅 대상물에 광경화성 방수 코팅제를 콤프레셔와 노즐을 통해 스프레이 방식으로 분사하여, 코팅 대상물의 피도체들을 덮는 제 1 단계; 상기 제 1 단계로부터 광경화성 방수 코팅제가 덮혀진 코팅 대상물의 피도체면에 50∼80℃ 범위내의 온도를 유지하는 열풍을 가하여 수지 코팅층을 형성시키는 제 2 단계; 및, 상기 제 2 단계로부터 형성되는 수지 코팅층에 광활성 에너지선을 조사하여, 상기 코팅 대상물의 피도체들에 용제가 포함되지 않는 10㎛m∼75㎛ 범위내의 코팅 두께를 가지는 방수성 광경화성 도막을 형성하는 제 3 단계; 를 포함하여 진행하는 것이다.

또한, 상기 제 1 단계로부터 스프레이 방식으로 분사되는 광경화성 방수 코팅제는 20cps∼50cps 범위내의 점도를 가지는 것이다.

또한, 상기 콤프레셔는 10∼40 범위내의 용량을 가지며 0.5 내지 3 마력의 구동력을 가지는 것이다.

또한, 상기 콤프레셔에 의해 스프레이 방식으로 광경화성 방수 코팅제를 분사시 그 분사를 위한 노즐은 0.5∼2mm 범위내의 분사구를 가지는 것이다.

또한, 상기 광활성 에너지선은 자외선(UV) 또는 전자선인 것이다.

또한, 상기 자외선은 고압 수은 램프 또는 크세논 램프의 광원으로부터 조사되며, 상기 광원의 광량은 280∼350mJ/cm2 범위내인 것이다.

또한, 상기 코팅 대상물은, 전자기기에 적용되는 에폭시 코팅이 이루어진 기판, 전극을 이어주는 납과 동, PC(폴리카보네이트), 폴리메타크릴산 메틸(PMMA), PC(폴리카보네이트)와 폴리메타크릴산 메틸(PMMA)의 혼합물, ABS(아클릴로 니트릴부타디엔 스티렌)의 원료를 사용하여 전자기기의 케이스로 사용되는 사출 플라스틱인 것이다.

이와 같이 본 발명은 전자기기내 기판은 물론 전류가 흐르는 단자들은 물론, 미세한 틈새가 존재하는 전자기기의 표면을 UV 광경화성 수지조성물 및 조성물로 이루어져 내오염성과 방습 및 발수 효과가 우수한 광경화성 방수 코팅제를 구성하는 한편, 이를 이용하여 코팅 대상물에 방수 광경화성 도막을 형성하여, 수분에 의한 광경화성 도막 표면의 젖음성을 효과적으로 제거하고, 자체 흡습력을 줄여 광경화성 도막내에 수분이 침투하는 것을 차단하는 방수 효과를 높여 우천시 또는 침수로 인한 전자기기의 고장 발생 확률을 줄이면서 수분에 대한 내성력을 높여 전자기기에 대한 사용 연한을 증대시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 광경화성 방수 코팅제의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예로 코팅 대상물에 광경화성 방수 코팅제를 이용하여 방수성 광경화성 도막을 형성한 상태의 단면 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 광경화성 방수 코팅제의 구성도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광경화성 방수 코팅제(100)는, UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 UV 광경화성 조성물(B)을 혼합하여 구성하고, 이에 더하여 광중합 개시제(C) 및/또는 나노실리카 화합물(D) 및/또는 4급 불소 화합물(E)을 더 혼합하여 구성할 수도 있는 것이다.

상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)은 상기 UV 광경화성 조성물(B)의 100 중량부에 대하여 0.1 내지 15 중량부로 혼합 구성이 이루어지는 것으로, 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)은 우수한 부착성을 부여하는 성분 즉, 코팅 부여제로서 작용하도록 탄소원자수 10~60 범위내의 지방산 에스테르계(fatty acid ester)와 폴리 알킬렌 옥사이드계(polyethyleneoxide) 및 아크릴로일기(acryloyl) 또는 메트아크릴로일기(methacrylyoyl)의 화합물로 구성하여둔 것이다.

여기서, 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)을 사용하게 된 것은, 초기 개발 단계에서 열 광경화성형 수지를 사용하여 코팅 후 습기 방지 과제로 삼았으나, 수지의 선택과 용제에 따른 용해도 그리고 도막의 견고성이 떨어져 코팅 대상물에 도막을 형성시 그 부착상태가 불량해지는 것을 발견하였고, 이에 방수성 광경화성 도막의 견고성과 내수 및 내오염성을 가지고 물의 침투를 방지할 수 있도록 용제 타입이 아닌 우수한 부착성을 가지는 상기와 같은 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)을 사용한 것이다.

이때, 탄소 원자수 10 이상의 상기 지방산 에스테르계와 상기 폴리 알킬렌 옥사이드계를 사용하는 것은 오일과 같은 물과 친하지 않으므로, 광경화성 도막의 표면에 묻은 물방울을 흡수하지 않고 발수성이 양호하여 광경화성 도막 표면의 젖음성을 제거하기에 우수하여 발수성이 쉽고, 자체 흡습력을 줄여 코팅 도막내 물의 침투를 원활하게 방지할 수 있기 때문인 것이다.

그리고, 상기 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기는 UV 광경화성을 담당하는 작용기로서, 상기 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기는 종래 사용되어 오던 UV 광경화성을 담당하던 비닐기에 비해 UV 광경화성이 더 우수하고, 이에따라 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 UV 광경화성 관능기로 사용함으로서, 본 발명의 실시예에서 개시하는 광경화성 방수 코팅제(100)를 통해 방수성 광경화성 도막을 형성할 때 내스크레치성과 함께 내용제성이 우수하게 나타날 수 있도록 하였다.

한편, 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)은 소정의 구조 또는 관능기를 가진 것이면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 지방산 에스테르계와 폴리 알킬렌 옥사이드계에 관해서는 아래의 [화학식 1]의 화합물을 예로 들 수 있으며, 이는 다가 알코올로 글리세린을 이용하고 지방산으로서 하이드록시(hydroxy)산을 이용한 것이다.

[화학식 1]

상기 [화학식 1]에서 R1은 하이드록시산으로부터 카복시기(COOH) 및 수산기(OH)를 제외한 부분으로, 탄소 원자수 10∼60의 알킬기를 나타낸다.

또한, 상기 [화학식 1]에서 a,b,c는 알킬렌옥사이드(alkylene oxide) 고리의 부가된 몰수를 나타내는 것으로, 이는 10 내지 50의 정수인 것이다.

또한, 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)에서는 폴리 알킬렌 옥사이드계를 가지지 않는 다가 알코올을 사용하지 않고, 폴리 알킬렌 옥사이드계, 구체적으로는 폴리 알킬렌 글리콜(poly alkylene glycol)과 같이 적어도 일부 말단 수산기(OH)와 수산기(OH)를 가지는 지방산으로부터 형성되는 폴리 알킬렌 옥사이드 부가 지방산 에스테르를 사용할 수도 있는 것이다.

여기서, 상기 지방산 에스테르는 10~60 범위내의 탄소원자수를 가지는 것으로 설명하였는데, 이는 기름과 친화력이 있으며 물의 흡습력을 줄이기 위한 것이며, 탄소원자수 12 ~ 40인 것이 보다 더 바람직하고, 특히 탄소원자수 15 ~ 30인 것이 바람직하고, 지방산은 포화 또는 불포화, 직쇄상 또는 분지상의 수산기를 가지는 하이드록시 지방산이 바람직하다.

상기 지방산 에스테르계를 얻기 위해서 사용되는 다가 알콜로는 탄소원자수 2∼6의 다가 알코올을 이용하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 글리세린이 보다 바람직하다.

얻어지는 지방산 에스테르는 수산기를 한 분자 중에 2개 이상 가지는 것이 바람직하며, 여기서 지방산 에스테르의 수산기는 다가 알코올 유래의 수산기와 지방산이 하이드록시산인 경우 하이드록시산 유래 수산기 모두를 의미하는 것이다.

또한, 지방산과 다가 알코올과의 반응 생성물로서 수산기를 가지는 화합물이 천연물 또는 공업 제품으로부터 구할 수 있으면 그들을 적절하게 사용할 수 있으며, 일예로, 지방산과 글리세린을 에스테르화 반응시킨 지방산 에스테르로, 글리세린의 수산기 3개 모두가 에스테르화된 트리글리세라이드(triglycerides)를 사용할 수도 있는 것이다.

이때, 하이드록시산을 이용하여 글리세린 3개의 수산기를 모든 반응시킨 경우에는 하이드록시산 유래의 수산기가 3개 이상 있는 지방산 트리글리세라이드를 통해 상기와 같은 지방산 에스테르로 얻을 수 있는 것이다.

그리고, 상기와 같이 얻어진 지방산 에스테르로 수산기가 2개 이상 있는 것을 이용(해당 수산기는 다가 알코올 및/또는 하이드록시산에서 유래)하여 지방산 에스테르, 예를 들어 모든 수산기에 알킬렌 옥사이드를 추가하여 두 개 이상의 폴리알킬렌 옥사이드 유래의 말단 수산기를 가지는 폴리 알킬렌 옥사이드 부가 지방산 에스테르를 합성할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기는 특별히 제한되지는 않지만, 예를 들어, 다가 알코올을 이용하는 경우의 수산기, 폴리 알킬렌 옥사이드계의 말단 수산기 및/또는 하이드록시 지방산을 이용하는 경우의 수산기에서 유래하는 우레탄 결합을 통해 이들이 도입된 구조를 그 제법의 관점에서 보면 바람직한 한예로 들 수 있다.

즉, 합성 원료의 종류와 합성 방법에 따라 다가 알코올의 수산기, 폴리 알킬렌 옥사이드계의 말단 수산기 및 히드록시 지방산 유래 수산기라는 유래가 다른 복수의 수산기가 존재하고 수산 에스테르 결합, 에테르결합 또는 우레탄 결합을 이용하여 다양한 구조의 합성 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)을 얻을 수 있으며, 바람직한 아크릴로일기 함유 화합물은 아래의 [화학식 2]의 2-아크릴로일 옥시에틸 이소시아네이트(2-acryloyl oxyethyl isocyannate) 또는 [화학식 3]의 1,1-비스아크릴로일 메틸옥시에틸 이소시아네이트를 사용하도록 하였다.

[화학식 2]

[화학식 3]

상기 UV 광경화성 조성물(B)은 코팅 처리되는 광경화성 도막이 우수하여 물의 침투와 용제의 침투를 막을 수 있는 강인한 도막을 형성할 수 있도록 광경화성에 기여하는 불포화 이중 결합을 2개 이상 가지는 이른바 다관능 화합물을 주로 이용하는 것이 바람직하고, 보조적으로 단관능 화합물도 이용할 수 있음은 물론, 아래에서 예시하는 화합물의 여러 종류를 함께 사용할 수도 있는 것이다.

즉, 상기 UV 광경화성 조성물(B)은 도막 형성 성분으로서 작용하면서 내지문성 UV 광경화성을 향상시키고, 얻어지는 코팅층의 기계적 강도를 높일 수 있도록 한 것으로, 이는 1분자 중에 2 이상의 광중합성기를 갖는 화합물로 이루어지는 것이다.

이때, 상기 다관능 화합물은 분자 중에 2개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 이용할 수 있으며, 3개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 2개 이상의(메트)아크릴로일기를 갖는 화합물이면, 단위체(monomer) 또는 중합체(oligomer)일 수도 있는데, 상기 단위체는 1분자 중에 3 또는 그 이상의 광중합성기를 갖는 것으로, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트 또는 알킬렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트 또는 저분자량 폴리알킬렌글리콜디(메트)아크릴레이트 또는 그 알킬렌옥사이드 변성체 트리메틸올 프로페인트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디 또는 트리 또는 테트라(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로페인테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타 또는 헥사(메트)아크릴레이트 또는 폴리올폴리(메트)아크릴레이트 또는 그 알킬렌 옥사이드 변성체 아이소시아누르산 알킬렌옥사이드 변성체의 디 또는 트리(메트) 아크릴레이트 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하도록 하였다.

상기 중합체는 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 아크릴(메트)아크릴레이트 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하도록 한 것이다.

여기서, 상기 UV 광경화성 조성물(B)로 이용할 수 있는 상기와 같은 중합체는 수평균분자량이 300∼5,000인 것이 바람직하고, 500∼3,000인 것이 보다 바람직하다.

즉, 수평균분자량이 5,000보다 크면 고점도로 되어 취급이 곤란해질 우려가 있기 때문이다.

여기서, 상기 UV 광경화성 조성물(B)로서 1분자 중에 3 또는 그 이상의 광중합성기를 갖는 단위체를 이용하는 경우, 방수성 광경화성 도막의 기계적 강도를 보다 높일 수 있으므로, 바람직한 UV 광경화성 조성물(B)로서는 예컨대 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 트리메틸올프로페인 변성체 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 등을 사용하도록 하였다.

이때, 본 발명의 실시예에 따른 광경화성 방수 코팅제(100)는 상기 UV 광경화성 조성물(B)의 100 중량부에 대하여 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)을 0.1∼20 중량부의 범위로 포함하는 것이 바람직하고, 0.5∼10 중량부로 포함하는 것이 더 바람직하고, 2.0∼10.0 중량부로 포함하는 것이 가장 바람직하다.

즉, 0.1 중량부 미만은 발수성 효과가 부족할 우려가 있고, 15 중량부를 초과하게 되면 광경화성 도막으로 경도, 내스크래치성, 내용제성, 밀착성 등의 기본적인 물성을 저하시킬 우려가 있기 때문이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 광경화성 방수 코팅제(100)는 자와선을 조사하여 경화시키므로, UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 UV 광경화성 조성물(B)에 더하여 광중합 개시제(C)를 더 포함하도록 하였다.

상기 광중합 개시제(C)는 알킬페논계 광중합 개시제, 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제, 타이타노센계 광중합 개시제, 옥심에스테르계 중합 개시제 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하도록 하였다.

상기 알킬페논계 광중합 개시제는 2,2-다이메톡시-1, 2-다이페닐에탄-1-온, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로페인-1-온, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)-페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로페인-1-온, 2-하이드록시-1-04-[4-(2-하이드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]페닐 I-2-메틸-프로페인-1-온, 2-메틸-1-(4-메틸싸이오페닐)-2-몰포리노프로페인-1-온, 2-벤질-2-다이메틸아미노-1-(4-몰포리노페닐)-뷰탄온-1,2-(다이메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-몰포리닐)페닐]-1-뷰탄온 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하도록 한 것이다.

상기 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제는 2,4,6-트리메틸벤조일-다이페닐-포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하도록 한 것이다.

상기 타이타노센계 광중합 개시제는 비스(η5-2,4-사이클로펜타다이엔-1-일)-비스(2,6-다이플루오로-3-(1H-피롤-1-일)-페닐)티타늄을 사용하도록 한 것이다.

상기 옥심에스테르계 중합 개시제는 1.2-옥테인다이온, 1-[4-(페닐싸이오)-, 2-(O-벤조일옥심)], 에탄온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-, 1-(O-아세틸옥심), 옥시페닐아세트산, 2-[2-옥소-2-페닐아세톡시에톡시]에틸에스테르, 2-(2-하이드록시에톡시)에틸에스테르 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하도록 한 것이다.

또한, 상기 방수 코팅제(100)에는 수소 인출형 개시제(C1)를 사용할 수도 있으며, 상기 수소 인출형 개시제(C1)는 벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논, 벤조일 벤조산 메틸, 2,4-다이에틸싸이오잔톤, 2-에틸안트라퀴논, 캄파퀴논 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하도록 하였다.

여기서, 상기 광중합 개시제(C)는 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로페인-1-온, 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤, 2-메틸-1-(4-메틸싸이오페닐)-2-몰포리노프로페인-1-온, 2-벤질-2-다이메틸아미노-1-(4-몰포리노페닐)-뷰탄온-1 및 2,2-다이메톡시-1, 2-다이페닐에탄-1-온 등을 사용하는 것이 바람직하고, 이러한 광합성 개시제(C) 또는 수소 인출형 개시제(C1)는 적절한 가교 밀도와 하드 코팅성을 확보하는 관점에서, 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 상기 UV 광경화성 조성물(B)로 이루어진 광경화성 방수 코팅제(100)의 100중량부에 대하여 0.1∼20 중량% 로 포함되는 것이 바람직하고, 1∼10 중량%가 보다 바람직한 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 광경화성 방수 코팅제(100)에는 발수성을 향상시키도록 폴리디메틸실록산제로 표면 처리된 나노실리카 화합물(D)을 더 포함하여 구성할 수 있으며, 상기 나노실리카 화합물(D)은 나노 무기 미립자 또는 유기 미립자인 것이다.

이때, 상기 나노 무기 미립자로는 실리카가 바람직하며, 이 미립자는 광경화성 도막의 투명성을 위해 요구되는 기능에 따라 입자 지름 0.005∼30μm의 입경 범위에서 적절하게 선택하여 사용할 수 있으며, 입자 지름 0.1μm∼10μm의 입자를 사용하면 코팅 후 투명도가 떨어져 내부의 기판 모형이 보이지 않아 시인성을 떨어뜨리는 단점이 있고, 입자 지름 0.005∼0.1μm의 입자를 사용하면 광경화성 도막 경화시의 수축을 억제하고 고온 고습의 환경하에서 광경화성 도막이 방치되더라도 수축을 억제하여 표면 보호를 지속시킬 수 있는 이점을 제공받을 수 있는 것이다.

한편, 나노 입자 배합시 방습 및 발수성 향상 효과를 고려하여, 상기 나노실리카 화합물(D)은 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 UV 광경화성 조성물(B) 또는 광중합 개시제(C) 또는 수소 인출형 개시제(C1)로 이루어진 광경화성 방수 코팅제(100)의 100중량부에 대하여 0.1 ~ 10 중량% 로 혼합 구성하도록 하였지만, 0.5∼10 중량%가 보다 바람직하며, 이는 0.1 중량% 미만의 경우 원하는 성능을 달성할 수 없는 위험이 존재하고, 10 중량%를 초과하면 광경화성 도막의의 형성이 어려우면서 광경화성 도막의 크렉을 유발할 우려가 있기 때문이다.

여기서, 상기 폴리디메틸실록산제는 500∼5,000 범위내의 분자량과 5∼5,000 범위내의 점도를 가지는 3-관능성 아미노폴리디메틸실록산 화합물를 사용하게 되는 것으로, 상기 3-관능성 아미노폴리디메틸실록산 화합물은 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 상기 UV 광경화성 조성물(B) 또는 광중합 개시제(C) 또는 수소 인출형 개시제(C1)로 이루어진 방수 코팅제(100)의 100중량부에 대하여 0.5 ~ 10 중량% 로 혼합 구성하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 5 ~ 8 중량% 로 혼합 구성하는 것으로, 아래의 [화학식 4]에서와 같이 표면의 접촉각, 접착강도 등을 최적화하여 광경화성 방수 코팅제(100)의 발수성을 더욱 향상시켜 주기 때문에 사용하게 되는 것이다.

[화학식 4]

여기서, n은 1 내지 100의 자연수이고, Z는 (CH2)3-NH-(CH2)2-NH2 또는 (CH2)3-NH2이며, R1 및 R2는 각각 C1 내지 C4의 알킬이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 광경화성 방수 코팅제(100)에는 오염성 방지와 습기 흡입 방지를 위한 4급 불소 화합물(E)을 더 포함할 수도 있으며, 상기 4급 불소 화합물(E)은 p-chlorobenzotrifluoride 인 것이다.

이때, 상기 4급 불소 화합물(E)은 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 UV 광경화성 조성물(B) 및 나노실리카 화합물(D) 또는 광중합 개시제(C) 또는 수소 인출형 개시제(C1)로 이루어진 방수 코팅제(100)의 100중량부에 대하여 0.5 ~ 15 중량% 로 혼합 구성하는 것이 바람직하고, 특히 2∼12 중량% 가 바람직하며, 더 바람직하게는 5∼10 중량% 인 것이다.

여기서, 상기 광경화성 방수 코팅제(100)를 이루는 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 UV 광경화성 조성물(B) 및 폴리디메틸실록산제로 표면처리된 나노실리카 화합물(D) 또는 광중합 개시제(C) 또는 수소 인출형 개시제(C1)의 혼합물에 상기 4급 불소 화합물(E)을 혼합시, 상기 4급 불소 화합물(E)을 그냥 투입하면 엉김현상이 발생할수 있기에, 상기 UV 광경화성 타입의 수지(A) + UV 광경화성 조성물(B) + 폴리디메틸실록산제로 표면처리된 나노실리카 화합물(D) 또는 광중합 개시제(C) 또는 수소 인출형 개시제(C1)의 혼합물을 교반 진행하며 조금씩 투입이 이루어지도록 하였으며, 이에따라 나노 세라믹을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 광경화성 방수 코팅제(100)는 전극 코팅에 적용되는 내오염성이 우수하고 고발수성을 나타내며, 기재와의 밀착성이 향상되고, 내오염성 투명성을 가지며 내지 문성을 가질 수 있는 것이다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 광경화성 방수 코팅제(100)를 통해 코팅 대상물(200)인 전자기기에 적용되는 에폭시 코팅이 이루어진 기판, 전극을 이어주는 납과 동, PC(폴리카보네이트), 폴리메타크릴산 메틸(PMMA), PC(폴리카보네이트)와 폴리메타크릴산 메틸(PMMA)의 혼합물, ABS(아클릴로 니트릴 부타디엔 스티렌)의 원료를 사용하여 전자기기의 케이스로 사용되는 사출 플라스틱에 광경화성 도막(300)을 형성하고자 할 때, 그 형성은 제 1 내지 제 3 단계로 이루어진다.

상기 제 1 단계는, 코팅 대상물(200)에 20cps∼50cps 범위내의 점도를 가지는 광경화성 방수 코팅제(100)를 10∼40 범위내의 용량을 가지면서 0.5 내지 3 마력의 구동력을 가지는 콤프레셔와, 0.5∼2mm 범위내의 분사구를 가지는 노즐을 통해 스프레이 방식으로 분사하여, 코팅 대상물(200)의 피도체들을 덮도록 한 것이다.

다음의 제 2 단계로서, 상기 제 1 단계로부터 광경화성 방수 코팅제(100)가 덮혀진 코팅 대상물(200)의 피도체면에 50∼80℃ 범위내의 온도를 유지하는 열풍을 가하여 수지 코팅층을 형성시키도록 한 것이다.

다음의 제 3 단계로서, 상기 제 2 단계로부터 형성되는 수지 코팅층에 광활성 에너지선을 조사하여, 상기 코팅 대상물(200)의 피도체들에 용제가 포함되지 않는 10um∼75um 범위내의 코팅 두께를 가지는 첨부된 도 2에서와 같이 방수성 광경화성 도막(300)을 형성하도록 한 것이다.

이때, 상기 광활성 에너지선은 자외선(UV) 또는 전자선이고, 상기 자외선은 고압 수은 램프 또는 크세논 램프의 광원으로부터 조사되며, 상기 광원의 광량은 280∼350mJ/cm2 범위내로 설정하여둔 것이다.

이하, 본 발명은 하기 실시예로 보다 상세히 설명하지만, 본 발명을 이들 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

우선 친유성 UV 광경화성 타입 수지조성물(A: A1,A2,A3,A4,A5)의 제조에 대하여 살펴보면,

[제조예 1]

폴리옥시에틸렌(polyoxyethylene) 경화 피마자유(수산기: 3개, 에틸렌 옥사이드 단위 10개, 상품 이름: "EMALEX HC - 10", 일본 에멀젼사제 상기 화학식 1의 구조를 가진다) 69 중량부에 2-아크릴로일 옥시에틸 이소시아네이트(2-acryloyl oxyethyl isocyannate) 21.1 중량부를 반응용기에 가하고 공기를 불어 넣으면서 80℃에서 3시간 교반 반응시켰다.

반응 종료 후 실온에서 냉각하고 제 1의 UV 광경화성 타입 수지조성물(A1)을 얻을 수 있었으며, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유에서의 OH기와 2-아크릴로일 옥시에틸이소시아네이트에서의 이소시아네이트기의 몰비는 수산기 : 이소시아네이트기(2-아크릴로일 옥시 에틸이소시아네이트 유래) = 3몰 : 3몰로서, 제조예 1의 제 1의 UV 광경화성 타입 수지조성물(A1)의 아크릴로일기 평균 개수는 3개이다.

[제조예 2]

제조예 1에 있어서 사용한 EMALEX HC - 10 대신에 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유(수산기: 3개, 에틸렌 옥사이드 단위 30개, 상품 이름: "EMALEX HC-30", 일본 에멀젼사제 상기 화학식 1의 구조를 나타낸다)를 113.1 중량부 이용한 이외에는 제조예 1과 같은 작업을 수행하여 제 2의 UV 광경화성 타입 수지조성물(A2)을 얻었다.

또한, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유에서의 OH기와 2-아크릴로일 옥시에틸이소시아네이트에서의 이소시아네이트기의 몰비는 수산기 : 이소시아네이트기(2-아크릴로일 옥시 에틸이소시아네이트 유래) = 3몰 : 3몰이며, 제조예 2의 제 2의 UV 광경화성 타입 수지조성물(A2)의 아크릴로일기 평균 개수는 3개이다.

[제조예 3]

제조예 1에서 21.2 중량부를 첨가한 2-아크릴로일 옥시에틸 이소시아네이트(2-acryloyl oxyethyl isocyannate)를 7.1 중량부로 변경한 이외에는 제조예 1과 같은 작업을 수행하여 제 3의 UV 광경화성 타입 수지조성물(A3)을 얻었다.

또한, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유에서의 OH기와 2-아크릴로일 옥시에틸이소시아네이트에서의 이소시아네이트기의 몰비는 수산기 : 이소시아네이트기(2-아크릴로일 옥시 에틸이소시아네이트 유래) = 3몰 : 1몰이며, 제조예 3의 제 3의 UV 광경화성 타입 수지조성물(A3)의 아크릴로일기 평균 개수는 1개이다.

[제조예 4]

제조예 1에서 21.2 중량부를 첨가한 2-아크릴로일 옥시에틸 이소시아네이트(2-acryloyl oxyethyl isocyannate)를 14.1 중량부로 변경한 이외에는 제조예 1과 같은 작업을 수행하여 제 4의 UV 광경화성 타입 수지조성물(A4)을 얻었다.

또한, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유에서의 OH기와 2-아크릴로일 옥시에틸이소시아네이트에서의 이소시아네이트기의 몰비는 수산기 : 이소시아네이트기(2-아크릴로일 옥시 에틸이소시아네이트 유래) = 3몰 : 2몰이며, 제조예 4의 제 4의 UV 광경화성 타입 수지조성물(A4)의 아크릴로일기 평균 개수는 2개이다.

[제조예 5]

제조예 1에서 사용한 2-아크릴로일 옥시에틸 이소시아네이트(2-acryloyl oxyethyl isocyannate) 21.2 중량부 대신 (1,1-bis acryloyl methyloxyethyl isocyanate)를 35.9 중량부 이용한 이외에는 제조예 1과 같은 작업을 수행하여 제 5의 UV 광경화성 타입 수지조성물(A5)을 얻었다.

또한, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유에서의 OH기와 1,1-비스 아크릴로일 메틸옥시에틸 이소시아네이트에서의 이소시아네이트기의 몰비는 수산기 : 이소시아네이트기(2-아크릴로일 옥시 에틸이소시아네이트 유래) = 3몰 : 3몰이며, 제조예 5의 제 5의 UV 광경화성 타입 수지조성물(A-5)의 아크릴로일기 평균 개수는 6개이다.

[광경화성 방수 코팅제의 물성 평가]

나노 세라믹을 가지는 전극 코팅에 적용되는 내오염성이 우수한 광경화성 방수 코팅제(100)로 코팅 처리되어 광경화성 도막(300)이 형성되는 휴대용 전자기기(예; 스마트폰)를 물이 담겨있는 투명한 용기에 침하시켜 30분간 작동이 되는 것을 확인하였다.

[실시 예 1]

UV 광경화성 조성물(B)로 PETA(pentaerythritol Triacrylate, 제품명 미원상사 M430) 100 중량부, 제조예 1에서 합성한 제 1의 UV 광경화성 타입 수지조성물(A1)을 5 중량부, 광중합 개시제(C)로 Micure CP-4( 미원상사 제품) 5 중량부를 혼합하여 광경화성 방수 코팅제(100)를 얻었다.

휴대용 전자기기의 기판과 전극에 나노 세라믹을 가지는 전극 코팅에 적용되는 내오염성이 우수한 광경화성 방수 코팅제(100)를 두께 약 1μm 내지 2um이 되도록 스프레이 노즐로 분사하여 코팅처리를 진행한다.

열풍을 이용하여 표면의 코팅성을 고루 고루 분포시켜 도막을 형성시킨 다음, 280~350mJ/cm2 광량의 고압 수은 램프에서 자외선을 조사하여 도막을 중합 경화시켜서, 건조 도막 두께 약 1μm 내지 2um의 코팅층을 가지는 광경화성 도막(300)을 가지는 코팅 대상물 즉, 휴대용 전자기기를 얻었다.

[실시예 2 내지 5]

제조예 1에서 얻어진 제 1의 UV 광경화성 타입 수지조성물(A1) 대신에 제조예 2 내지 5에서 얻어진 제 2 내지 제 5의 UV 광경화성 타입 수지조성물(A2)(A3)(A4)(A5)로 각각 대체하여, 실시예 1과 마찬가지로 광경화성 도막(300)이 형성된 기재를 얻을 수 있었다.

이상에서 본 발명 광경화성 방수 코팅제와 이를 이용한 방수 광경화성 도막 형성방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

100; 광경화성 방수 코팅제
200; 코팅 대상물
300; 광경화성 도막

Claims

UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 UV 광경화성 조성물(B)을 혼합 구성하고, 상기 UV 광경화성 조성물(B)의 100 중량부에 대하여 0.1 내지 15 중량부의 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)이 포함되는 방수 코팅제를 구성하되,
상기 방수 코팅제에는,
비스(η5-2,4-사이클로펜타다이엔-1-일)-비스(2,6-다이플루오로-3-(1H-피롤-1-일)-페닐)티타늄을 사용하는 타이타노센계 광중합 개시제 또는 1.2-옥테인다이온, 1-[4-(페닐싸이오)-, 2-(O-벤조일옥심)], 에탄온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-, 1-(O-아세틸옥심), 옥시페닐아세트산, 2-[2-옥소-2-페닐아세톡시에톡시]에틸에스테르, 2-(2-하이드록시에톡시)에틸에스테르 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하는 옥심에스테르계 중합 개시제로 이루어지는 광중합 개시제(C);
벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논, 벤조일 벤조산 메틸, 2,4-다이에틸싸이오잔톤, 2-에틸안트라퀴논, 캄파퀴논 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하게 되는 수소 인출형 개시제(C1);
발수성 향상을 위해 500∼5,000 범위내의 분자량을 가지는 3-관능성 아미노폴리디메틸실록산 화합물로 이루어진 폴리디메틸실록산제로 표면처리되는 나노실리카 화합물(D); 및,
오염성을 방지와 습기 흡입 방지를 위한 4급 불소 화합물(E); 을 더 포함하여 구성하고,
상기 UV 광경화성 조성물(B)은 광경화성 방수 코팅제가 20cps∼50cps 범위내의 점도를 가지도록 분자 중에 2개 이상의 (메트)아크릴로일기를 가지면서 수평균분자량이 300∼5,000 범위내인 중합체(oligomer)로 이루어져 불포화 이중 결합을 2개 이상 가지는 다관능 화합물로 구성하는 것을 특징으로 하는 광경화성 방수 코팅제.
제 1 항에 있어서, 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)은,
탄소원자수 10~60 범위내의 지방산 에스테르계(fatty acid ester)와 폴리 알킬렌 옥사이드계(polyethyleneoxide) 및 아크릴로일기(acryloyl) 또는 메트아크릴로일기(methacrylyoyl)의 화합물로 구성하는 것을 특징으로 하는 광경화성 방수 코팅제.
제 2 항에 있어서,
상기 폴리 알킬렌 옥사이드계는 적어도 일부 말단 수산기(OH)와 수산기(OH)를 가지는 지방산으로부터 형성되는 폴리 알킬렌 옥사이드 부가 지방산 에스테르를 사용하는 것을 특징으로 하는 광경화성 방수 코팅제.
제 2 항에 있어서, 상기 지방산 에스테르계는 수산기를 한 분자 중에 2개 이상 가지는 화합물인 것을 특징으로 하는 광경화성 방수 코팅제.
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제 1 항에 있어서, 상기 UV 광경화성 조성물(B)은 1분자 중에 2 이상의 광중합성기를 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는 광경화성 방수 코팅제.
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제 1 항에 있어서, 상기 중합체는,
폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 아크릴(메트)아크릴레이트 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 광경화성 방수 코팅제.
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제 1 항에 있어서,
상기 광중합 개시제(C)는 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 상기 UV 광경화성 조성물(B)로 이루어진 방수 코팅제의 100중량부에 대하여 0.1 ~ 20 중량% 로 혼합 구성하는 것을 특징으로 하는 광경화성 방수 코팅제.
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제 1 항에 있어서, 상기 나노실리카 화합물(D)은 나노 무기 미립자 또는 유기 미립자인 것을 특징으로 하는 광경화성 방수 코팅제.
제 23 항에 있어서, 상기 나노 무기 미립자는 코팅 도막의 투명성을 위해 요구되는 기능에 따라 입자 지름 0.005∼30μm의 입경 범위내에 선택되는 실리카인 것을 특징으로 하는 광경화성 방수 코팅제.
제 1 항에 있어서, 상기 나노실리카 화합물(D)은 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 UV 광경화성 조성물(B)로 이루어진 방수 코팅제의 100중량부에 대하여 0.1 ~ 10 중량% 로 혼합 구성하는 것을 특징으로 하는 광경화성 방수 코팅제.
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제 1 항에 있어서, 상기 3-관능성 아미노폴리디메틸실록산 화합물은 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 상기 UV 광경화성 조성물(B)로 이루어진 방수 코팅제의 100중량부에 대하여 0.5~10 중량% 로 혼합 구성하는 것을 특징으로 하는 광경화성 방수 코팅제.
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제 1 항에 있어서,
상기 4급 불소 화합물(E)은 p-chlorobenzotrifluoride 인 것을 특징으로 하는 광경화성 방수 코팅제.
제 1 항에 있어서, 상기 4급 불소 화합물(E)은 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과 UV 광경화성 조성물(B) 및 나노실리카 화합물(D)로 이루어진 방수 코팅제의 100중량부에 대하여 0.5 ~ 15 중량% 로 혼합 구성하는 것을 특징으로 하는 광경화성 방수 코팅제.
UV 광경화성 타입 수지조성물(A)과, 분자 중에 2개 이상의 (메트)아크릴로일기를 가지면서 수평균분자량이 300∼5,000 범위내인 중합체(oligomer)로 이루어져 불포화 이중 결합을 2개 이상 가지게 되는 다관능 화합물로 이루어진 UV 광경화성 조성물(B)을 혼합 구성하고, 상기 UV 광경화성 조성물(B)의 100 중량부에 대하여 0.1 내지 15 중량부의 상기 UV 광경화성 타입 수지조성물(A)이 포함되는 방수 코팅제를 구성하되, 상기 방수 코팅제에는 비스(η5-2,4-사이클로펜타다이엔-1-일)-비스(2,6-다이플루오로-3-(1H-피롤-1-일)-페닐)티타늄을 사용하는 타이타노센계 광중합 개시제 또는 1.2-옥테인다이온, 1-[4-(페닐싸이오)-, 2-(O-벤조일옥심)], 에탄온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카바졸-3-일]-, 1-(O-아세틸옥심), 옥시페닐아세트산, 2-[2-옥소-2-페닐아세톡시에톡시]에틸에스테르, 2-(2-하이드록시에톡시)에틸에스테르 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하는 옥심에스테르계 중합 개시제로 이루어지는 광중합 개시제(C); 벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논, 벤조일 벤조산 메틸, 2,4-다이에틸싸이오잔톤, 2-에틸안트라퀴논, 캄파퀴논 중에서 어느 하나 또는 복수로 선택하여 사용하게 되는 수소 인출형 개시제(C1); 발수성 향상을 위해 500∼5,000 범위내의 분자량을 가지는 3-관능성 아미노폴리디메틸실록산 화합물로 구성되는 폴리디메틸실록산제로 표면처리되는 나노실리카 화합물(D); 및, 오염성을 방지와 습기 흡입 방지를 위한 4급 불소 화합물(E); 을 더 포함하면서 20cps∼50cps 범위내의 점도를 가지는 광경화성 방수 코팅제를 구성한 후 이를 코팅 대상물에 콤프레셔와 0.5∼2mm 범위내의 분사구를 가지는 노즐을 통해 스프레이 방식으로 분사하여, 상기 코팅 대상물의 피도체들을 덮는 제 1 단계;
상기 제 1 단계로부터 광경화성 방수 코팅제가 덮혀진 코팅 대상물의 피도체면에 50∼80℃ 범위내의 온도를 유지하는 열풍을 가하여 수지 코팅층을 형성시키는 제 2 단계; 및,
상기 제 2 단계로부터 형성되는 수지 코팅층에 광활성 에너지선을 조사하여, 상기 코팅 대상물의 피도체들에 용제가 포함되지 않는 10㎛∼75㎛ 범위내의 코팅 두께를 가지는 방수성 광경화성 도막을 형성하는 제 3 단계; 를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 방수 광경화성 도막 형성 방법.
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제 31 항에 있어서, 상기 광활성 에너지선은 자외선(UV) 또는 전자선인 것을 특징으로 하는 방수 광경화성 도막 형성 방법.
제 34 항에 있어서, 상기 자외선은 고압 수은 램프 또는 크세논 램프의 광원으로부터 조사되며, 상기 광원의 광량은 280∼350mJ/cm2 범위내인 것을 특징으로 하는 방수 광경화성 도막 형성 방법.
제 31 항에 있어서, 상기 코팅 대상물은,
전자기기에 적용되는 에폭시 코팅이 이루어진 기판, 전극을 이어주는 납과 동, PC(폴리카보네이트), 폴리메타크릴산 메틸(PMMA), PC(폴리카보네이트)와 폴리메타크릴산 메틸(PMMA)의 혼합물, ABS(아클릴로니트릴 부타디엔 스티렌)의 원료를 사용하여 전자기기의 케이스로 사용되는 사출 플라스틱인 것을 특징으로 하는 방수 광경화성 도막 형성 방법.