KR101569344B1

KR101569344B1 - 광경화성 코팅조성물

Info

Publication number: KR101569344B1
Application number: KR1020140059463A
Authority: KR
Inventors: 한미정; 임현화
Original assignee: 한국화학연구원
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2015-11-16

Abstract

본 발명은 광경화성 코팅조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2,4,6-트리아미노트리아진을 모핵으로 하고 2-, 4-, 및/또는 6-위치의 아미노 그룹에 아크릴레이트알킬 관능기가 결합되어 있는 트리아진계 단량체 화합물과 아크릴레이트 화합물로 개질된 무기입자가 일정 함량비로 포함되어 있는 광경화성 코팅조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 코팅조성물은 광경화되어 경도 및 투명성이 동시에 우수한 피막을 형성하므로 창유리, 안경 등의 표면과 같은 일용적 용도 외에, 전자화상을 표시하는 액정표시화면·플라즈마 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이의 표면재료로 유용하다.

Description

광경화성 코팅조성물 {Photo-curable coating composition}

본 발명은 광경화성 코팅조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2,4,6-트리아미노트리아진을 모핵으로 하고 2-, 4-, 및/또는 6-위치의 아미노 그룹에 아크릴레이트알킬 관능기가 결합되어 있는 트리아진계 단량체 화합물과 아크릴레이트 화합물로 개질된 무기입자가 일정 함량비로 포함되어 있는 광경화성 코팅조성물에 관한 것이다.

일반적으로 코팅은 재료의 표면에 코팅제를 도포하여 얇은 박막을 형성함으로써 재료의 표면 특성을 보완하기 위한 목적으로 이루어진다. 이러한 코팅은 선박, 자동차 외장부품, 건축자재, 종이, 목재, 가구용, 방음벽, 광학재료, 화장품 용기를 비롯하여 다양한 산업분야에서 이루어지고 있다. 최근에는 디스플레이 분야에서 플라스틱 소재의 기판 표면에 처리되는 경화형 코팅제에 대한 연구가 활발히 전개되고 있다.

종래의 경화형 코팅 조성물의 일례로 일본특허공개 평5-214044호에는 (메타) 아크릴로일기를 ３개 이상 가지는 다관능 모노머와 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트，폴리옥시에틸렌글리콜 아크릴레이트，폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트，폴리프로필렌글리콜 메타크릴레이트 등의 단관능 또는 이관능의 모노머를 포함하는 코팅 조성물을 개시하고 있다. 그리고, 일본특허공개 평-214045호에는 (메타)아크릴로일기를 ３개 이상 가지는 다관능 모노머와 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트，폴리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트，폴리에틸렌트리메타크릴레이트，폴리옥시에틸렌글리콜테트라메타크릴레이트 등의 단관능 또는 이관능의 모노머를 포함하는 코팅 조성물을 개시하고 있다.

또한, 종래의 코팅 조성물들은 약한 표면 연필경도를 가지고 있어 코팅층의 경도를 향상시키기 위한 많은 노력들이 시도되어 왔다. 그 대표적 예로서, 일본특허 제1,815,116호에는 수지를 형성하는 다관능성 아크릴산에스테르계 모노머 성분에 경도를 높이기 위해서 분말형 무기충전제를 함유시킨 코팅 조성물이 개시되어 있다. 그리고, 일본특허 제1,416,240호에는 표면처리한 실리카 혹은 알루미나로 이루어지는 무기질의 충전재료를 포함하는 코팅 조성물이 개시되어 있다. 그러나 이러한 방법들은 코팅막의 표면 경도를 약간 높이는 효과를 가지고 있지만, 이것만으로는 최근 요구되고 있는 코팅막의 표면 경도 성능에 충분히 부응하지 못하고 있다.

따라서, 현재까지 알려진 코팅 조성물 및 이를 이용한 코팅막은 디스플레이 장치 및 휴대폰 단말기와 같은 소형화 및 고정세화 추세에 요구되는 고기능에 비교 하여 내구성 등이 요구 사양에 미치지 못하는 한계가 있다.

한편, 본 발명자들은 유무기 하이브리드 코팅 조성물을 개발하고자 연구하던 중에 2,5-디아미노퀴논을 모핵으로 하고 2,5-디아미노 그룹 말단에 아크릴레이트 관능기가 결합되어 있는 하기 화학식 A로 표시되는 광경화성 단량체 화합물과, 상기 광경화성 단량체 화합물을 포함하는 광코팅 조성물을 개발한 바도 있다. [대한민국 등록특허 10-1092601호]

[화학식 A]

(상기 화학식 A에서, X는 메틸렌기 또는 페닐렌기를 나타내고; R₁ 및 R₂는 서로 같거나 다른 것으로서 수소원자, 또는 C₁-C₆의 알킬기를 나타내거나, 또는 R₁과 R₂가 결합하여 형성된 질소원자를 1 내지 2개 포함하는 5 내지 7각형의 헤테로고리기를 나타내고; R₃은 수소원자, 또는 C₁-C₆의 알킬기를 나타내고; n은 0 또는 1 내지 6의 정수를 나타낸다)

이후에도 본 발명자들은 유무기 하이브리드 코팅 조성물을 개발하고자 연구하였고, 그 결과 2,4,6-트리아미노트리아진을 모핵을 가지는 광경화성 단량체 화합물과 아크릴레이트 화합물로 개질된 무기입자가 일정 함량비로 포함되어 있는 광경화성 코팅 조성물을 개발하게 됨으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 2,4,6-트리아미노트리아진을 모핵을 가지는 광경화성 단량체 화합물과 아크릴레이트 화합물로 개질된 무기입자가 포함된 광경화성 코팅조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 2,4,6-트리아미노트리아진을 모핵을 가지는 광경화성 단량체 화합물, 아크릴레이트 화합물로 개질된 무기입자, 및 아크릴레이트 말단기를 갖는 에리쓰리톨 화합물이 포함된 광경화성 코팅조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기한 열경화성 코팅 조성물을 플라스틱 기판에 코팅하고 광조사하여 형성된 투명 도막을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 플라스틱 기판에 상기한 코팅 조성물을 도포 및 광경화하는 일련의 과정을 포함하는 도막의 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 2,4,6-트리아미노트리아진을 모핵으로 하고 2-, 4-, 및/또는 6-위치의 아미노 그룹에 아크릴레이트알킬 관능기가 결합되어 있는, 하기 화학식 1로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물이 포함된 광경화성 코팅조성물을 그 특징으로 한다.

(상기 화학식 1에서, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, 및 R₆은 서로 같거나 다른 것으로서 수소원자, C₁-C₆의 알킬기, 또는

이고, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, 및 R₆중 적어도 하나 이상이

이며, 이때 n은 1 내지 6의 정수이고, R₇은 수소원자 또는 C₁-C₆의 알킬기를 나타낸다)

본 발명에 따른 코팅 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물과 아크릴레이트 화합물로 개질된 무기입자를 포함하고 있음으로써 광(光)에 의해 경화되어, 경도가 우수한 투명 피막을 형성하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물과 아크릴레이트 화합물로 개질된 무기입자 및 아크릴레이트 말단기를 갖는 에리쓰리톨 화합물을 동시에 포함하고 있음으로써 경도 이외에도 코팅성이 보다 증진된 피막을 형성하는 효과가 있다.

도 1은 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크레이트 (MPS)에 의해 표면 개질된 지르코니아에 대하여 FT-IR 분석한 결과이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물을 포함하는 광경화성 코팅조성물을 그 특징으로 한다.

[화학식 1]

(상기 화학식 1에서, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, 및 R₆은 각각 상기에서 정의한 바와 같다)

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물 10 내지 99.9 중량%와 통상의 첨가제를 포함하는 광경화성 코팅조성물을 특징으로 한다. 상기 통상의 첨가제는 당분야에서 상용되고 있는 것으로서 예를 들면 광경화 개시제, 자외선 차단제 등을 포함할 수 있다. 상기 광경화 개시제로는 예를 들어, 클로로아세토페논, 벤조페논, 디에톡시아세토페논, 히드록시아세토페논, 아미노아세토페논, 벤조인에테르, 벤질디메틸케탈, 티옥산톤(thioxanthone) 계열의 광경화 개시제를 1종 또는 2종 이상의 조합으로 바람직하게 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 코팅조성물에 포함되는 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물은, 2,4,6-트리아미노트리아진을 모핵으로 하고, 광(光) 경화가 가능하도록 하는 아크릴레이트알킬 관능기가 말단에 결합되어 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물은 상기 R₁, R₃, 및 R₅는 수소원자이고, 상기 R₂, R₄, 및 R₆은 서로 같거나 다른 것으로서

(이때, n은 1 내지 6의 정수이고, R₇은 수소원자 또는 C₁-C₆의 알킬기)를 나타내는 화합물일 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물은 상기 R₁, R₃, 및 R₅는 서로 같거나 다른 것으로서 C₁-C₆의 알킬기이고, 상기 R₂, R₄, 및 R₆은 서로 같거나 다른 것으로서

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물은 상기 R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, 및 R₆은 서로 같거나 다른 것으로서

본 발명의 보다 바람직한 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물은 하기 화학식 1a로 표시되는 화합물일 수 있다.

[화학식 1a]

본 발명의 보다 바람직한 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물은 하기 화학식 1b로 표시되는 화합물일 수 있다.

[화학식 1b]

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a)상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물 70 내지 99.9 중량%; 및 (b)아크릴레이트 화합물로 개질된 무기입자 0.1 내지 30 중량%;를 포함하는 광경화성 코팅조성물을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 코팅조성물은 추가로 (b)아크릴레이트 화합물로 개질된 무기입자를 0.1 내지 30 중량% 바람직하기로는 1 내지 10 중량%를 포함시켜, 도막의 경도를 더욱 증진시키는 효과를 기대할 수 있다.

본 발명이 코팅조성물에 포함시키는 무기입자는 코팅 조성물과의 혼화성, 상용성을 개선하여 무기입자의 분산성을 높이고 균일한 코팅 막을 얻기 위하여, 실리카, 타이타니아, 알루미나, 지르코니아 등으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 무기입자를 아크릴레이트 화합물로 개질하여 사용한다. 상기한 무기입자 개질에 사용되는 아크릴레이트 화합물은 아크릴록시(C₁-C₆ 알킬) 트리(C₁-C₆ 알콕시)실란을 사용할 수 있으며, 구체적으로 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크레이트 등이 포함될 수 있다.

본 발명의 보다 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명은 (a)상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물 70 내지 99.9 중량%; 및 (b)3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크레이트에 의해 표면이 개질된 지르코니아 0.1 내지 30 중량%를 포함하는 광경화성 코팅조성물일 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a)상기 화학식 1로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물 70 내지 99.9 중량%; (b)아크릴레이트 화합물로 개질된 무기입자 0.1 내지 30 중량%; 및 (c)아크릴레이트 말단기를 갖는 에리쓰리톨 화합물 20 내지 60 중량%; 를 포함하는 광경화성 코팅조성물을 특징으로 한다.

상기 (c)아크릴레이트 말단기를 갖는 에리쓰리톨 화합물은 말단에 아크릴레이트 관능기를 포함하고 있으므로, 본 발명의 코팅조성물에 추가로 포함되어서는 도막의 광경화성과 코팅성을 보다 증진시키는 효과를 얻을 수 있다. 일반적으로 알려진 광경화성 수지로서 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 우레탄 아크릴레이트 올리고머 등과 비교하였을 때, 아크릴레이트 말단기를 갖는 에리쓰리톨 화합물은 광경화성이 보다 우수하고 광경화하여 형성된 도막의 균일성을 보다 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 상기 (c)아크릴레이트 말단기를 갖는 에리쓰리톨 화합물은 코팅조성물 중에 20 내지 60 중량% 범위, 바람직하기로는 30 내지 50 중량% 범위로 포함될 수 있으며, 코팅조성물의 코팅성 및 광경화성을 동시에 만족시키기 위해서는 상기 함량 범위를 유지하는 것이 좋다.

본 발명의 보다 바람직한 구현예에 따르면, 상기 (c)아크릴레이트 말단기를 갖는 에리쓰리톨 화합물은 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트 또는 이의 혼합물일 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 플라스틱 기판 표면에, 상기한 광경화성 코팅조성물을 코팅한 후에 UV 조사하여 제조된 투명 도막을 특징으로 한다.

상기 플라스틱 기판은 폴리카보네이트(PC), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르술폰(PES), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 및 폴리에테르에테르케톤(PEEK)으로 이루어진 군으로부터 선택된 고분자 소재 기판을 사용할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기한 광경화성 코팅조성물을 플라스틱 기판 표면에 코팅하는 과정; 및 코팅된 기판에 UV를 30초 내지 150초 동안 조사하는 과정 코팅한 후에 UV 조사하는 과정; 을 포함하는 투명 도막의 제조방법을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 하기의 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 결코 아니다.

[실시예]

제조예 1. 트리아진-트리메타크릴레이트 (화합물 1)의 합성

1) 트리아진-트리에탄올의 합성

질소분위기 하에서 시아누릭 클로라이드 (10 g, 54.2 mmol)와 아세톤 (300 mL)을 넣고 10분간 교반하였다. 그 후, 탄산칼륨 (11.2 g, 81.3 mmol)을 넣고 1시간 동안 교반하였다. 0 ℃에서 2-(메틸아미노)에탄올 (12.2 g, 162.7 mmol)을 천천히 가하였다. 반응혼합물을 1시간 동안 상온에서 교반하고 60 ℃에서 48시간 동안 환류시켰다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각시킨 후 여과 및 감압 증류하여 용매를 제거하였다. 컬럼 크로마토그래피법(에틸 아세테이트 = 100 %)으로 분리하여 목적화합물 (12 g, 수율 73.7 %)을 얻었다.

^１H NMR (CDCl₃) δ 3.14 (s, 9H), 3.76 (d, 12H, J = 33 Hz), 4.69 (brd s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃) δ 35.84, 51.92, 62.73, 165.35

2) 트리아진-트리메타크릴레이트의 합성

질소분위기 하에서 디클로로메탄 (150 mL)에 트리아진-트리에탄올 (5 g, 16.6 mmol)을 용해시키고, 0 ~ 5 ℃를 유지하면서 트리에틸아민 (15.2 g, 150 mmol)을 가하고, 메타크릭 안하이드라이드 (11.5 g, 75 mmol)를 천천히 가하였다. 0 ℃에서 약 10분간 교반하고, 실온에서 24시간동안 교반하였다. 반응액에 에틸 아세테이트를 가한 후에 소금물을 넣고 추출하였다. 유기 층을 무수 황산나트륨으로 건조하고 여과하였고, 여과된 용액을 감압농축한 후에 컬럼 크로마토그래피법 (n-헥산 : 에틸 아세테이트 = 4 : 1)으로 분리하여 목적화합물 (4.0 g, 수율 47.6 %)을 얻었다.

^１H NMR (CDCl₃) δ 1.92 (s, 9H), 3.15 (s, 9H), 3.84 (t, 6H, J = 10.5 Hz), 4.34 (t, 6H, J = 10.5 Hz), 5.54 (t, 3H, J = 3 Hz), 6.08 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃) δ 18.34, 35.49, 47.47, 63.12, 125.59, 136.27, 165.35, 167.35

제조예 2. 트리아진-헥사메타크릴레이트 (화합물 2)의 합성

1) 트리아진-헥사에탄올의 합성

질소분위기 하에서 시아누릭 클로라이드 (4 g, 21.7 mmol)와 테트라하이드라퓨란 (300 mL)을 넣고 10분간 교반하였다. 반응용기에 탄산칼륨 (6.0 g, 43.4 mmol)을 넣고 1시간 동안 교반한 후에, 0 ℃에서 디에탄올아민 (9.1 g, 86.8 mmol)을 천천히 가하였다. 첨가가 완료되면 1시간 동안 상온에서 교반하고 70 ℃에서 48시간 동안 환류시켰다. 반응용액을 상온으로 냉각시키고 여과 및 감압 농축한 후에 컬럼 크로마토그래피법 (에틸 아세테이트 : 메탄올 = 9 : 1)으로 분리하여 목적화합물 (4.3 g, 수율 50.8 %)을 얻었다.

^１H NMR (DMSO-d ₆) δ 3.56 (d, 24H, J = 2.1 Hz), 4.72 (t, 6H, J = 10.2 Hz); ¹³C NMR (DMSO-d ₆) δ 50.49, 59.44, 164.35

2) 트리아진-헥사메타크릴레이트의 합성

질소분위기 하에서 N,N-디메틸포름아미드 (150 mL)에 트리아진-헥사에탄올 (4 g, 10.2 mmol)을 용해시키고, 0 ~ 5 ℃를 유지하면서 트리에틸아민 (24.9 g, 245.9 mmol)을 가하고, 메타크릭 안하이드라이드 (19 g, 122.9 mmol)를 천천히 가하였다. 0 ℃에서 약 10분간 교반하고, 실온에서 24시간동안 교반하였다. 반응액에 에틸 아세테이트를 가한 후에 소금물을 넣고 추출하였다. 유기 층을 무수 황산나트륨으로 건조하고 여과하였고, 여과된 용액을 감압농축한 후에 컬럼 크로마토그래피법 (n-헥산 : 에틸 아세테이트 = 4 : 1)으로 분리하여 목적화합물 (3.2 g, 수율 40 %)을 얻었다.

^１H NMR (CDCl₃) δ 1.92 (s, 18H), 3.85 (t, 12H, J = 11.4 Hz), 4.35 (t, 12H, J = 11.4 Hz), 5.56 (t, 6H, J = 3 Hz), 6.08 (s, 6H); ¹³C NMR (CDCl₃) δ 18.38, 47.12, 63.08, 125.75, 136.17, 164.99, 167.26

제조예 3. 표면 개질된 지르코니아의 제조

테트라하이드로퓨란 (50 mL)에 지르코니아 (2 g, 16.2 mmol)를 넣은 후에, 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크레이트 (MPS, 0.81 g, 3.2 mmol)을 넣고 초음파 진동을 30분 동안 해준 다음, 70 ℃에서 24시간 동안 환류하였다. 상온으로 냉각시키고 4000 rpm으로 20분간 원심분리한 후에, 테트라하이드로퓨란으로 5회 세척하였다.

지르코니아의 표면개질 여부를 확인한 FT-IR을 도 1에 첨부하였다. 도 1에 의하면, MPS에 의해 표면 개질된 지르코니아의 경우, 2925.29 cm^-1에서 C-H의 피크, 1720.18 cm^-1에서 카보닐 그룹 (C=O)과 1637.26 cm-1에서의 더블본드 (C=C) 피크가 확인되고 있으며, 이로써 지르코니아의 표면이 MPS에 의해 치환되었음을 알 수 있다.

실시예 1∼14 및 비교예 1∼3. 광경화 코팅막의 제조

하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성비로 조성성분을 혼합하고 50 ℃에서 약 1시간 정도 교반하였다. 그리고 상기 아크릴레이트 화합물 100 중량부를 기준으로 광 개시제로서 Darocur™ MBF (유효성분: 메틸 벤조일포르메이트) 5 중량부를 첨가하고 상온에서 약 10분간 교반하여 코팅용액을 제조하였다.

상기에서 제조한 각각의 코팅용액은 바(bar) 코팅법으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 기판 표면위에 40∼50 ㎛ 두께로 코팅한 후에, 60초간 UV 조사하여 광경화 도막을 형성하였다. 상기와 같은 방법으로 제조된 도막에 대해서는, 하기의 시험방법을 통해 도막의 물성을 측정하였으며 그 결과는 하기 표 1에 정리하여 나타내었다.

1) 투과도

UV-vis spectrophotometer (Shimadzu UV-2550)를 사용하여 450 nm 파장 조건에서의 빛의 투과도를 측정하였다. 투과도는 코팅되지 않은 PET 필름의 투과도를 100으로 하였을 때, 코팅된 PET 필름의 투과도를 %로 나타내었다.

2) 연필경도

도막의 표면경도를 측정하기 위해 ASTM D3363에 따라 6B에서 9H까지 1Kg load cell을 사용하여 연필경도를 측정하였다.

구 분	코팅조성물(중량%)		도막의 물성
구 분	아크릴레이트 화합물	ZrO₂	연필경도	투과도 (@450 nm)
실시예 1	화합물 1 (97)	개질된 ZrO₂ (3)	5H	95%
실시예 2	화합물 2 (97)	개질된 ZrO₂ (3)	5H	96%
실시예 3	화합물 1 (49) PETA (50)	개질된 ZrO₂ (1)	6H	95%
실시예 4	화합물 1 (49) DPHA (50)	개질된 ZrO₂ (1	6H	95%
실시예 5	화합물 2 (49) PETA (50)	개질된 ZrO₂ (1)	7H	96%
실시예 6	화합물 2 (49) DPHA (50)	개질된 ZrO₂ (1)	8H	91%
실시예 7	화합물 1 (49) PETA (49)	개질된 ZrO₂ (2)	6H	91%
실시예 8	화합물 1 (49) DPHA (49)	개질된 ZrO₂ (2)	8H	92%
실시예 9	화합물 2 (49) PETA(49)	개질된 ZrO₂ (2)	8H	93%
실시예 10	화합물 2 (49) DPHA (49)	개질된 ZrO₂ (2)	8H	93%
실시예 11	화합물 1 (66) DPHA (32)	개질된 ZrO₂ (2)	6H	93%
실시예 12	화합물 2 (66) DPHA (32)	개질된 ZrO₂ (2)	6H	92%
실시예 13	화합물 1 (66) PETA (32)	개질된 ZrO₂ (2)	7H	92%
실시예 14	화합물 1 (59) PETA (39)	개질된 ZrO₂ (2)	7H	91%
비교예 1	PETA (97)	개질된 ZrO₂ (3)	4H	93%
비교예 2	DPHA (97)	개질된 ZrO₂ (3)	3H	92%
비교예 3	화합물 1 (49) PETA (50)	비개질된 ZrO₂ (2)	2H	52%
PETA: 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트 DPHA: 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트

상기 표 1의 결과에 의하면, 실시예 1 내지 14는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물을 필수성분으로 포함하는 코팅조성물에 의해 형성된 코팅막으로 경도 및 코팅성이 모두 우수한 것으로 확인되었다. 특히 실시예 3 내지 14의 코팅조성물은 추가로 아크릴레이트 말단기를 갖는 에리쓰리톨 화합물을 더 포함하고 있음으로써, 실시예 1 또는 2의 코팅막에 비교하여 경도가 보다 향상된 효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.

이에 반하여, 비교예 1 내지 3의 코팅조성물에 의해 형성된 피막은 대부분이 경도, 투명성 및 코팅성이 열악하여 플라스틱 기판용 투명 도막재로 이용하기에는 한계가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 코팅 조성물들은 광경화되어 경도 및 투명성이 동시에 우수한 피막을 형성하므로 창유리, 안경 등의 표면과 같은 일용적 용도 외에, 전자화상을 표시하는 액정표시화면·플라즈마 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이의 표면재료로 유용하다.

Claims

(a)하기 화학식 1a로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물 49 내지 59 중량%;
(b)아크릴레이트 화합물로 개질된 지르코니아 무기입자 1 내지 2 중량%; 및
(c)디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트 40 내지 50 중량%를 포함하고,
40 내지 50 ㎛ 두께의 도막에서 8H의 연필경도를 가지는 것을 특징으로 하는 광경화성 코팅조성물.
[화학식 1a]
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(a)하기 화학식 1b로 표시되는 광경화성 트리아진계 단량체 화합물 49 내지 59 중량%;
(b)아크릴레이트 화합물로 개질된 지르코니아 무기입자 1 내지 2 중량%; 및
(c)펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트 또는 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트 40 내지 50 중량%를 포함하고,
40 내지 50 ㎛ 두께의 도막에서 7H 내지 8H의 연필경도를 가지는 것을 특징으로 하는 광경화성 코팅조성물.
[화학식 1b]
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제 1 항 및 제 3 항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서,
상기 (b)아크릴레이트 화합물로 개질된 무기입자는 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크레이트에 의해 표면 개질된 지르코니아인 것을 특징으로 하는 광경화성 코팅조성물.
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플라스틱 기판 표면에, 청구항 제 1 항 및 제 3 항 중에서 선택된 어느 한 항의 조성물을 코팅한 후에 UV 조사하여 제조된 투명 도막.
제 13 항에 있어서,
상기 플라스틱 기판은 폴리카보네이트(PC), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에테르술폰(PES), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 및 폴리에테르에테르케톤(PEEK)으로 이루어진 군으로부터 선택된 고분자 소재 기판인 것을 특징으로 하는 투명 도막.
청구항 제 1 항 및 제 3 항 중에서 선택된 어느 한 항의 조성물을 플라스틱 기판 표면에 코팅하는 과정; 및
코팅된 기판에 UV를 30초 내지 150초 동안 조사하는 과정;
을 포함하는 투명 도막의 제조방법.