KR101600390B1 - 유연성이 우수한 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유연성이 우수한 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 a) a1) 히드록시기를 2개 이상 갖는 제1폴리올 및 히드록시기를 2개 이상 갖는 제2폴리올;과 a2) 반응성이 서로 다른 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 디이소시아네이트 화합물;의 반응물인 a)와, b) 다관능성 아크릴레이트계 모노머를 반응시켜 얻은 우레탄계 아크릴레이트 공중합체를 포함함으로써, 유연성이 우수하고, 이로써 제조된 하드코팅이 레인보우 현상 내지 이물감이 최소화된 것을 특징으로 하는 하드코팅 조성물 및 하드코팅 형성방법에 대한 것이다.

Description

유연성이 우수한 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 형성방법{FLEXIBLE HARDCOATING COMPOSITION AND FORMING HARDCOATING USING THE SAME}

본 발명은 유연성이 우수한 하드코팅 조성물 및 이를 이용한 하드코팅 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 a) a1) 히드록시기를 2개 이상 갖는 제1폴리올 및 a2) 반응성이 서로 다른 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 디이소시아네이트 화합물;의 반응물인 a), b) b1) 히드록시기를 2개 이상 갖는 제2폴리올 및 b2) 반응성이 서로 다른 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 디이소시아네이트 화합물;의 반응물인 b), c) 상기 얻어진 반응물 a), b)를 중합하여 얻어진 우레탄 중합체와 다관능성 아크릴레이트계 모노머를 반응시켜 얻은 우레탄계 아크릴레이트 공중합체를 포함함으로써, 유연성이 우수하고, 이로써 제조된 하드코팅이 레인보우 현상 내지 이물감이 최소화된 것을 특징으로 하는 하드코팅 조성물 및 하드코팅 형성방법에 대한 것이다.

종래부터 성형품의 표면에 하드코팅 특성을 갖는 표면 보호층을 형성하는 기술이 개발되어 왔다.

표면 보호층을 형성하는 하드코팅 조성물은 크게 열경화성 수지 조성물. UV경화형 수지 조성물, 광/열 복합 경화 수지 조성물로 구분할 수 있다.

종래의 열경화성 수지 조성물은 유연성은 우수하나, 후경화가 필요하고, 냄새가 심하며, 코팅 후 시간이 경과할 수록 경화가 진행되어 도막 깨짐 현상이 나타나는 문제가 있었다.

또한 종래의 UV 경화형 수지 조성물은 경도 및 내화학성은 우수하나, 유연성이 떨어져 성형시 도막 깨짐 현상이 나타나는 문제가 있었고, 광/열 복합 경화 수지 조성물 역시 UV 경화시 경화성능이 저하된다는 문제점을 그대로 갖고 있었고, 후경화가 필요하다는 공정상의 불편함이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 한국특허출원 제10-2012-0117481호, 제10-2011-0092818호와 같은 하드코팅 조성물에 대한 개발 및 출원이 이루어지고 있는 실정이다.

그러나, 상기 제시한 선행 출원은 각각 다음과 같은 문제점을 여전히 내포하고 있다.

먼저, 한국특허출원 제10-2012-0117481호의 경우, UV 경화형 수지와 폴리카보네이트계 폴리올 및 열경화제가 블렌드된 하드코팅 조성물을 제안하고 있는데, 해당 광/열 복합 경화 수지 조성물은 UV 경화시 끈적거림이 있고, 후경화(열) 공정이 반드시 필요하다는 점에서 공정상 불편함이 있었다.

한편, 한국특허출원 제10-2011-0092818호의 경우, 에폭시기 및 (메타)아크릴로일기를 갖는 수지와 티올계 경화제를 포함하는 하드코팅 조성물을 제안하고 있는데, 해당 티올계 경화제를 사용하는 수지 조성물은 UV 경화시 끈적거림이 발생하는 문제가 있었다.

따라서 이러한 문제점을 해결하면서도, 경도와 유연성이 모두 우수하고, 이로써 제조된 하드코팅이 레인보우 현상 내지 이물감이 최소화된 것을 특징으로 하는 하드코팅 조성물 및 하드코팅 형성방법에 대한 개발이 필요한 실정이었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여a) a1) 히드록시기를 2개 이상 갖는 제1폴리올 및 a2) 반응성이 서로 다른 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 디이소시아네이트 화합물;의 반응물인 a), b) b1) 히드록시기를 2개 이상 갖는 제2폴리올 및 b2) 반응성이 서로 다른 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 디이소시아네이트 화합물;의 반응물인 b), c) 상기 얻어진 반응물 a), b)를 중합하여 얻어진 우레탄 중합체와 다관능성 아크릴레이트계 모노머를 반응시켜 얻은 우레탄계 아크릴레이트 공중합체를 포함함으로써, 유연성이 우수하고, 이로써 제조된 하드코팅이 레인보우 현상 내지 이물감이 최소화된 것을 특징으로 하는 하드코팅 조성물 및 하드코팅 형성방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 하드코팅 조성물은 a) a1) 히드록시기를 2개 이상 갖는 제1폴리올 및 a2) 반응성이 서로 다른 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 디이소시아네이트 화합물;의 반응물인 a), b) b1) 히드록시기를 2개 이상 갖는 제2폴리올 및 b2) 반응성이 서로 다른 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 디이소시아네이트 화합물;의 반응물인 b), c) 상기 얻어진 반응물 a), b)를 중합하여 얻어진 우레탄 중합체와 다관능성 아크릴레이트계 모노머를 반응시켜 얻은 우레탄계 아크릴레이트 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하드코팅 형성방법은 상기의 하드코팅 조성물을 액도포장치를 이용하여 기재 상에 도포하는 단계; 상기 기재상에 도포된 하드코팅용 조성물을 롤에 의해 이송하는 단계; 상기 이송과정에서 건조, 광경화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 하드코팅 조성물은 경화 후 유연성 및 경도가 우수하며, 성형시 크랙이 발생하지 않는다.

또한, 하드코팅 형성 후 레인보우 현상 내지 이물현상이 최소화된다는 효과가 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

이하, 본 발명의 하드코팅 조성물 및 이의 형성방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 a) a1) 히드록시기를 2개 이상 갖는 제1폴리올 및 a2) 반응성이 서로 다른 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 디이소시아네이트 화합물;의 반응물인 a), b) b1) 히드록시기를 2개 이상 갖는 제2폴리올 및 b2) 반응성이 서로 다른 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 디이소시아네이트 화합물;의 반응물인 b), c) 상기 얻어진 반응물 a), b)를 중합하여 얻어진 우레탄 중합체와 다관능성 아크릴레이트계 모노머를 반응시켜 얻은 우레탄계 아크릴레이트 공중합체를 포함하는 하드코팅 조성물을 제공한다.

여기에서 상기 제1폴리올은 분자 구조 내 C=O기를 가질 수 있다.

즉, 상기 제1폴리올은 히드록시기 함유 지방산, 히드록시기 함유 지방산에스테르로부터 얻어지는 폴리에스테르 폴리올 및 상기 폴리에스테르 폴리올에 락톤기가 부가된 폴리올 중 선택된 1종 이상일 수 있는바,

구체적으로 리시놀레인산, 히드록시스테아르산, 세레브론산, 히드록시운데케인산 등의 히드록시기함유 지방산; 리시놀레인산메틸, 리시놀레인산에틸, 리시놀레인산프로필, 리시놀레인산부틸 등의 리시놀레인산에스테르; 12-히드록시스테아르산메틸, 12-히드록시스테아르산에틸, 12-히드록시스테아르산프로필, 12-히드록시스테아르산부틸 등의 12-히드록시스테아르산에스테르; 세레브론산메틸, 세레브론산에틸, 세레브론산프로필, 세레브론산부틸 등의 세레브론산에스테르; 히드록시운데케인산메틸, 히드록시운데케인산에틸, 히드록시운데케인산프로필, 히드록시운데케인산부틸 등의 히드록시운데케인산에스테르; 상기 히드록시기 함유 지방산에스테르에서 얻어지는 폴리에스테르폴리올; 및 상기 폴리에스테르 폴리올에 β-프로피오락톤 등의 β-락톤, γ-뷰티로락톤 등의 γ-락톤, δ-발레로락톤 등의 δ-락톤, ε-카프로락톤 등의 ε-락톤 등의 락톤기가 부가된 폴리올 중에서 1종 이상 선택될 수 있다.

본 발명의 하드코팅 조성물은 상기 제1폴리올을 포함함으로써 유연성이 부여된다. 이로써 본 발명의 하드코팅 조성물을 적용하여 성형품 제조시 크랙이 방지되는 효과가 있다. 이러한 효과는 상기 제1폴리올의 분자구조내 C=O 작용기가 존재하기 때문에 발현될 수 있다.

한편, 본 발명의 하드코팅 조성물에 포함되는 상기 제2폴리올은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 글리세롤, 트리메틸롤프로판, 소르비톨, 슈크로즈와 같은 폴리하이드릭알코올; 모노에탄올아민, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 2-에틸헥실아민, 헥사메틸렌디아민과 같은 아민화합물 및 비스페놀 A, 하이드로퀴논과 같은 페놀성 화합물을 이용하여 제조된 폴리에테르폴리올; 중에서 1종 이상 선택될 수 있다.

본 발명의 하드코팅 조성물은 C=O 작용기를 갖는 상기 제1폴리올과 구별되는 또 다른 제2폴리올로서 상기와 같은 화합물을 포함함으로써, 다가의 이소시아네이트기를 갖는 이소시아네이트계 화합물과 우레탄 결합하여 본 발명이 목적하는 선형의 주쇄 구조를 형성한다.

본 발명의 하드코팅 조성물은 상기에서 언급된 a) a1) 히드록시기를 2개 이상 갖는 제1폴리올 및 a2) 반응성이 서로 다른 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 디이소시아네이트 화합물;의 반응물인 a), b) b1) 히드록시기를 2개 이상 갖는 제2폴리올 및 b2) 반응성이 서로 다른 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 디이소시아네이트 화합물;의 반응물인 b), c) 상기 얻어진 반응물 a), b)를 중합하여 얻어진 우레탄 중합체와 다관능성 아크릴레이트계 모노머를 반응시켜 얻은 우레탄계 아크릴레이트 공중합체를 포함하도록 제조되는바,

상기 반응물 a), b)를 얻기 위한 상기 디이소시아네이트 화합물은 메틸렌디페닐디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트, 에틸벤젠디이소시아네이트, 사이클로헥산디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌데이소시아네이트 및 디머릴디이소시아네이트 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

여기에서 상기 디이소시아네이트 화합물의 함량은 상기 제1폴리올 및 제2폴리올 1몰 대비 2몰 이상을 투입하였으며, 디이소시아네이트 화합물의 함량이 상기 제1폴리올 및 제2폴리올의 1몰 대비 2몰 미만이면 하드코팅 조성물의 경화 후 유연성이 낮아지거나, 경화시 태키성 등의 경화 불량의 문제가 있다.

본 발명의 하드코팅 조성물은 다관능성 아크릴레이트 모노머를 포함하는바, 다관능성 아크릴레이트 모노머는 상기 얻어진 반응물 a), b)를 중합하여 얻어진 우레탄 중합체와 반응하게 되어 우레탄계 아크릴레이트 공중합체를 형성하게 된다.

여기에서 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 구체적으로 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트;트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산변성디펜타에리쓰리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드변성트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트; 펜타에리쓰리톨테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형 아크릴레이트; 프로피온산변성디펜타에리쓰리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형 아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨헥사(메타)아크릴레이트의 6관능형 아크릴레이트;에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 반응성이 높은 바, 경화시 가교 사이트로 작용하여 경도를 부여하는 역할을 함으로써, 본 발명의 하드코팅 조성물이 유연성 및 경도를 모두 우수한 수준으로 가질 수 있도록 한다.

본 발명의 하드코팅 조성물에 포함되는 상기 우레탄계 아크릴레이트 공중합체의 중량평균분자량은 500~100,0OO일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 1,0OO~30,0OO일 수 있다.

상기 우레탄계 아크릴레이트 공중합체의 중량평균분자량이 500미만일 경우에는 경화후 도막이 제대로 형성되지 않는 문제가 있고, 100,000을 초과하는 경우에는 하드코팅조성물의 점도가 높아져 가공성의 문제가 있다.

본 발명의 하드코팅용 조성물은 우레탄계 아크릴레이트 공중합체 100중량부에 대하여 0.5~10중량부의 개시제를 더 포함한다.

상기 개시제의 함량이 우레탄계 아크릴레이트 공중합체 100중량부 대비 0.5 미만이면 경화후 태키성, 스크래치성 불량 등의 문제가 있고, 10을 초과하는 경우에는 경화시 우레탄계 아크릴레이트 공중합체 사슬의 끊어짐 현상이 발생하여 유연성 저하의 문제가 있다.

상기 개시제는 UV에 의하여 라디칼을 발생하는 광 개시제인 것이 바람직하며, 구체적으로 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인 n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아니노아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오_페닐]-2-몰포리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티오잔톤, 2-에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아미노안식향산에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판논] 및 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드 등에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 하드코팅용 조성물은 용제를 포함하지 않으면서도 유연성을 갖는 액형 조성물에 해당한다. 따라서 후술할 본 발명의 하드코팅 형성방법에 의할 경우, 용제에 의한 레인보우현상의 발생이 거의 없으며, 액도포에서 경화까지 공정길이가 짧고, 건조 공정이 없으므로 건조시 이물이 부착되는 현상이 억제되어 제품의 품질이 매우 우수하다.

본 발명은 상기한 하드코팅용 조성물을 이용하여 제조된 하드코팅필름을 포함한다.

본 발명의 하드코팅필름의 구성에 대해서는 상술한 바, 여기에서는 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은 상기한 하드코팅용 조성물을 액도포장치를 이용하여 기재 상에 도포하는 단계; 상기 기재상에 도포된 하드코팅용 조성물을 롤에 의해 이송하는 단계; 및 상기 이송과정에서 광경화하는 단계;를 포함하는 하드코팅 형성방법을 포함한다.

여기에서 상기 기재는 노르보르넨이나 다환노르보르넨계 단량체와 같은 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 시클로올레핀계 유도체, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스, 부틸레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스 또는 아세틸프로피오닐셀룰로오스 등에서 선택되는 셀룰로오스, 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 에폭시에서 1종 이상 선택될 수 있으며, 미연신축 또는 2축 연신된 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 하드코팅 형성방법에 의할 경우, 용제에 의한 레인보우현상의 발생이 거의 없으며, 액도포에서 경화까지 공정길이가 짧고, 건조 공정이 없으므로 건조시 이물이 부착되는 현상이 억제되어 제품의 품질이 매우 우수하다.

또한, 기존의 하드코팅필름은 전사방식에 의하여 제품에 적용되는데, 이 경우 전사용 이형필름에 의하여 발생되는 헤이즈, 광택도 저하, 투명성 저하 등의 문제가 발생하는바, 본 발명의 하드코팅 형성방법은 전사방식에 의하지 않으므로 상기와 같은 문제점이 발생하지 않는 효과가 있다.

실시예

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

실시예 1

아크릴기를 가지는 우레탄아크릴레이트 공중합체의 제조

중량평균분자량 1,250인 제1폴리올(폴리카프로락톤폴리올) 1몰, 톨루엔디이소시아네이트 2몰, 메틸에테르히드로퀴논을 반응물 총량의 0.02wt%를 투입한 후 70도의 온도에서 10시간 동안 반응시킨 반응물 1몰과, 중량평균분자량 900인 제2폴리올(에틸렌글리콜) 1몰, 톨루엔디이소시아네이트 1몰, 메틸에테르히드로퀴논을 반응물 총량의 0.02wt%를 투입한 후 70도의 온도에서 10시간 동안 반응시킨 반응물 1몰을 70도의 온도에서 10시간 중합하여 2개의 이소시아네이트기를 갖는 중합체를 얻었다.

이때 얻어진 중합체 1몰, 디펜타에리쓰리톨트리메타아크릴레이트 2몰, 메틸에테르히드로퀴논을 반응물 총량의 0.02wt%를 70도의 온도에서 10시간동안 반응시켜 다관능성 아크릴레이트계 모노머가 도입된 우레탄 아크릴레이트 공중합체를 제조하였다. 이 때, 다관능성 아크릴레이트계 모노머가 도입된 우레탄아크릴레이트계 공중합체의 중량평균분자량은 1,000이었다.

하드코팅조성물의 제조

상기에서 제조된 우레탄 아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여 1,6-헥산디올디아크릴레이트 10중량부, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 0.8중량부를 혼합하여 하드코팅조성물을 제조하였다.

실시예 2

실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 다관능성 아크릴레이트계 모노머로서 1,4-부탄디올디아크릴레이트를 2몰 적용한 우레탄아크릴레이트 공중합체를 이용하였다.

실시예 3

실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 제1폴리올로서 리시놀레인산 에서 유도된 중량평균분자량 1,000인 폴리에스테르폴리올을 이용하였다.

실시예 4

실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 제1폴리올로서 12-히드록시스테아르산부틸에서 유도된 중량평균분자량 1,000인 폴리에스테르폴리올을 이용하였다.

비교예 1

아크릴기를 가지는 우레탄아크릴레이트 공중합체의 제조

중량평균분자량 900인 에틸렌글리콜 1몰, 톨루엔디이소시아네이트 1몰, 메틸에테르히드로퀴논을 반응물 총량의 0.02wt%를 투입한 후 70도의 온도에서 10시간 동안 반응시킨 반응물 1몰을 70도의 온도에서 10시간 중합하여 이소시아네이트기를 갖는 중합체를 얻었다.

이때 얻어진 중합체 1몰, 디펜타에리쓰리톨트리메타아크릴레이트 2몰, 메틸에테르히드로퀴논을 반응물 총량의 0.02wt%를 70도의 온도에서 10시간동안 반응시켜 다관능성 아크릴레이트계 모노머가 도입된 우레탄 아크릴레이트 공중합체를 제조하였다. 이 때, 다관능성 아크릴레이트계 모노머가 도입된 우레탄아크릴레이트계 공중합체의 중량평균분자량은 1,000이었다.

하드코팅조성물의 제조

상기에서 제조된 우레탄 아크릴레이트 공중합체 100 중량부에 대하여 1,6-헥산디올디아크릴레이트 10중량부, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 0.8중량부를 혼합하여 하드코팅조성물을 제조하였다.

비교예 2

실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 제1폴리올로서 에틸렌글리콜을 이용하였다.

비교예 3

실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 다관능성 아크릴레이트계 모노머가 도입된 우레탄아크릴레이트 공중합체의 중량평균분자량이 150,000이 되도록 반응시간을 조절하였다.

하드코팅필름층 형성

액도포장치를 이용하여 상기 실시예 및 비교예에 의해 제조된 하드코팅 조성물을 1mm 폴리에틸렌 기재에 5㎛로 도포하고, 20OmJ/cm²에서 15초간 자외선 경화하여 기재 상에 하드코팅필름층을 형성하였다.

평가

제조된 상기 하드코팅필름층의 물성을 하기 방법에 따라 측정하여 표 1에 나타내었다.

1. 경도: PMMA sheet 위에 코팅된 각 도막의 표면경도를 비교하기 위하여 연필경도계(정도시험기, 한국)를 이용하여 일정 하중 1Kg 하에서 연필 경도를 측정하였다. 표준연필(MITSUBISHI)를 6B ~ 9H 로 변화시키면서 45도 각도를 유지하여 스크래치를 가하여 표면의 변화를 관찰하였다. (ASTM 3363-74) 각각의 실험값은 5회 측정 후 평균값을 기재하였다.

2. 부착력: PMMA 시트 위에 코팅된 각 도막의 부착력은 칼을 사용하여 가로, 세로 1mm 크기의 100개의 정방형을 만들고 그 위에 니찌방 테이프를 균일하게 눌러 부착한 후 빠른 속도로 떼어내어 떨이지지 않고 남아있는 정방형의 수를 표기하였다(ASTM D 4541). 각각의 실험값은 5회 측정 후 평균값을 기재하였다. (합격: 0개, 불량: 1개 이상)

3. 성형성: 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 위에 코팅된 각 도막의 성형성을 비교하기 위하여 사출 성형기(ENGEL 社)를 사용하여 성형품을 제조한 다음, 모서리 부위에서 크랙 발생 여부를 광학현미경을 통해서 관찰하였다. 각각의 실험값은 5 곳을 측정한 후 크랙 발생여부를 기재하였다. (합격: 크랙 없음, 불량: 크랙 발생)

4. 광택도

광택도 측정기(MG6-S1, 60도)를 이용하여 코팅표면의 광택도를 측정하였다. 각각의 실험값은 5곳을 측정한 후 평균값을 기재하였다.

5. 레인보우

삼파장 전등아래에서 코팅표면의 레인보우특성을 육안으로 관찰하였다. (우수, 중간, 불량으로 판정)

	경도	부착력	성형성	광택도	레인보우
실시예 1	2H	합격	합격	93%	우수
실시예 2	2H	합격	합격	92%	우수
실시예 3	2H	합격	합격	92%	우수
비교예 1	3H	불합격	불합격	88%	불량
비교예 2	2H	불합격	불합격	89%	중간
비교예 3	2H	불합격	불합격	88%	불량

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.

Claims (12)

1. a) a1) 히드록시기를 2개 이상 갖는 제1폴리올 및 a2) 반응성이 서로 다른 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 디이소시아네이트 화합물;의 반응물인 a),
   b) b1) 히드록시기를 2개 이상 갖는 제2폴리올 및 a2) 반응성이 서로 다른 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 디이소시아네이트 화합물;의 반응물인 b),
   c) 상기 얻어진 반응물 a), b)를 중합하여 얻어진 우레탄 중합체와 다관능성 아크릴레이트계 모노머를 반응시켜 얻은 우레탄계 아크릴레이트 공중합체를 포함하는 하드코팅용 조성물이고,
   상기 제1폴리올은 히드록시기 함유 지방산, 히드록시기 함유 지방산에스테르로부터 얻어지는 폴리에스테르 폴리올에 락톤기가 부가된 폴리올인 것을 특징으로 하고,
   상기 우레탄계 아크릴레이트 공중합체의 중량평균분자량은 5OO~100,0OO인 것을 특징으로 하는 하드코팅용 조성물.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제2폴리올은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 글리세롤, 트리메틸롤프로판, 소르비톨, 슈크로즈와 같은 폴리하이드릭알코올; 모노에탄올아민, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 2-에틸헥실아민, 헥사메틸렌디아민과 같은 아민화합물 및 비스페놀 A, 하이드로퀴논과 같은 페놀성 화합물을 이용하여 제조된 폴리에테르폴리올; 중에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 하드코팅용 조성물.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 디이소시아네이트 화합물은 메틸렌디페닐디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트, 에틸벤젠디이소시아네이트, 사이클로헥산디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌데이소시아네이트 및 디머릴디이소시아네이트 중에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 하드코팅용 조성물.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 디이소시아네이트 화합물의 함량은 상기 제1폴리올 및 제2폴리올 1몰대비 2몰이상인 것을 특징으로 하는 하드코팅용 조성물.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트;트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산변성디펜타에리쓰리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드변성트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트; 펜타에리쓰리톨테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형 아크릴레이트; 프로피온산변성디펜타에리쓰리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형 아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨헥사(메타)아크릴레이트의 6관능형 아크릴레이트;에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 하드코팅용 조성물.
   
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서,
   상기 하드코팅용 조성물은 우레탄계 아크릴레이트 공중합체 100중량부에 대하여 0.5~10중량부의 개시제를 더 포함하는 하드코팅용 조성물.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 하드코팅용 조성물은 용제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 하드코팅용 조성물.
    
11. 제 1항, 제4항 내지 제7항 및 제9항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 하드코팅용 조성물을 이용하여 제조된 하드코팅필름.
    
12. 제 1항, 제4항 내지 제7항 및 제9항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 하드코팅용 조성물을 액도포장치를 이용하여 기재 상에 도포하는 단계;
    상기 기재상에 도포된 하드코팅용 조성물을 롤에 의해 이송하는 단계;
    상기 이송과정에서 광경화하는 단계;를 포함하는 하드코팅 형성방법.