KR101627749B1 - 전사용 도료 조성물 및 이를 이용한 필름 제조 방법 - Google Patents

전사용 도료 조성물 및 이를 이용한 필름 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전사용 도료 조성물에 관한 것으로서, 광개시제 2 내지 5중량부; 실리콘-변성아크릴폴리올 60 내지 70중량부; 레벨링제 1 내지 2중량부; 소포제 0.5 내지 1중량부; 및 솔벤트 20 내지 30중량부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 저사용 도료 조성물을 이용한 필름 제조 방법에 관한 것으로서, 전사용 도료 조성물을 PET 필름에 코팅하는 제1단계; 상기 제1단계에서 코팅된 필름을 건조하는 제2단계; 상기 제2단계에서 건조된 PET 필름을 PVC 필름으로 전사시키는 제3단계; 및 상기 제3단계에서 전사된 면을 UV 경화기를 통해 400~500(mJ)의 광량에서 10~15(㎛)의 도막 두께로 경화시키는 제4단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 기존 3D용 전사용 2액형 도료의 장점인 신장율, 내광성의 물성이 저하되지 않으면서 고경도와 내용제성과 High-Gloss의 물성을 나타낼 수 있다.

Description

전사용 도료 조성물 및 이를 이용한 필름 제조 방법{Paint Composition For Transcription And Film Producing Method Using The Same}
본 발명은 전사용 도료 조성물 및 이를 이용한 필름 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 고광택, 고경도 및 고내후성 제품을 구현하기 위해서 Dual-Cure System 을 이용한 도료 조성물 및 이를 이용한 3D 전사용 필름 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 3D용 전사용 2액형 도료를 이용한 제품은 PET Film의 일면에 3D용 2액형 코팅액을 마이크로 그라비아 코팅방식으로 코팅 후 솔벤트를 건조시키고, U/T반응을 위해서 603일 경화시킨 후 PVC Sheet에 전사하는 단계로 이루어지며, 관련된 종래기술은 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2006-0004327호(2006. 01. 12. 공개)가 있었다.
그러나 3D용 전사용 2액형 도료를 이용한 제품은 신장율과 내광성은 우수하지만 경도와 내용제성이 특히 부족하는 문제점이 있었다.
또한, 무엇보다도 2액형 타입이라서 가교밀도가 떨어져서 전사타입이라도 High-Gloss 구현이 힘들다는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 신장율과 내광성도 우수하면서 경도와 내용제성 및 High-Gloss 구현이 가능한 3D 전사용 도료 및 이를 이용한 필름 제조 방법의 개발이 요구된다.
본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은, 기존 3D용 전사용 2액형 도료가 구비하는 신장율과 내광성이라는 요구물성을 유지함과 동시에 기존 3D용 전사용 2액형 도료가 구비하지 못하는 고경도와 내용제성과 High-Gloss의 물성을 겸비한 Dual-Cure System을 이용한 3D용 전사용 도료 조성물 및 이를 이용한 필름 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 광개시제 2 내지 5중량부; 실리콘-변성아크릴폴리올 60 내지 70중량부; 레벨링제 1 내지 2중량부; 소포제 0.5 내지 1중량부; 및 솔벤트 20 내지 30중량부; 를 포함하는 전사용 도료 조성물에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 전사용 도료 조성물은 경화제 40 내지 50중량부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명에 따라, 전사용 도료 조성물을 PET 필름에 코팅하는 제1단계; 상기 제1단계에서 코팅된 필름을 건조하는 제2단계; 상기 제2단계에서 건조된 PET 필름을 PVC 필름으로 전사시키는 제3단계; 및 상기 제3단계에서 전사된 면을 UV 경화기를 통해 400~500(mJ)의 광량에서 10~15(㎛)의 도막 두께로 경화시키는 제4단계; 로 이루어지는 전사용 도료 조성물을 이용한 필름 제조 방법에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 전사용 도료 조성물은, 광개시제 2 내지 5중량부; 실리콘-변성아크릴폴리올 60 내지 70중량부; 레벨링제 1 내지 2중량부; 소포제 0.5 내지 1중량부; 및 솔벤트 20 내지 30중량부; 를 포함한다.
또한, 상기 전사용 도료 조성물에는, 경화제 40 내지 50중량부가 추가적으로 첨가된다.
본 발명에 의해, 기존 3D용 전사용 2액형 도료의 장점인 신장율, 내광성의 물성이 저하되지 않으면서 고경도와 내용제성과 High-Gloss의 물성을 나타낼 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 설명을 생략하였음을 밝혀둔다.
1. 전사용 도료 조성물에 대한 구체적 설명
본 발명인 Dual-Cure System을 이용한 3D용 전사용 도료 조성물은, 주제로서, 광개시제(IC-184), 실리콘-변성아크릴폴리올 수지, 레벨링제, 소포제, 솔벤트를 포함하고, 첨가제로서 경화제인 Dualcure Hardner이 첨가된다.
여기서, 광개시제는 2 내지 5중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 광개시제가 2중량부 미만이면 경화성이 떨어져서 경도 및 내용제성이 떨어지는 문제가 생기고, 5중량부를 초과하면 황변문제가 생기기 때문이다.
또한, 실리콘-변성아크릴폴리올 수지는 60 내지 70중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 실리콘-변성아크릴폴리올 수지가 60중량부 미만이면 전사성 및 내광성이 떨어지는 문제가 생기고, 70중량부를 초과하면 경도 및 내용제성이 떨어지는 문제가 생기기 때문이다. 여기서, 실리콘-변성아크릴폴리올 수지 대신 일반아크릴폴리올 수지를 사용하면 경도와 내광성이 떨어지므로, 실리콘-변성아크릴폴리올 수지를 사용함으로써 경도 및 내광성 등을 만족시키는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 레벨링제는 1 내지 2중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 레벨링제가 1중량부 미만이면 표면 슬립성이 떨어져서 경도가 다소 떨어지는 문제점이 발생하며, 2중량부를 초과하는 경우에는 표면 레벨링성이 떨어지는 문제점이 발생한다.
또한, 소포제는 0.5 내지 1중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 소포제가 0.5중량부 미만이면 소포성이 떨어지는 문제점이 발생하며, 1중량부를 초과하는 경우에는 소포제도 강한 실리콘이기 때문에 표면 레벨링성이 떨어지는 문제가 생기기 때문이다. 여기서, 사용될 수 있는 레벨링제으로는 Byk-300, Byk-306, Byk-332, Byk-370, Byk-3500, Byk-3570 등이 있으며, 바람직하게는 Byk-306, Byk-3570 등을 사용할 수 있다.
한편, 경화제로써, Dualcure Hardner를 40 내지 50중량부로 첨가되는 것이 바람직하다. 경화제가 40중량부 미만이면 UV반응할 수 있는 작용기의 함량이 적어지기 때문에 경도 및 내용제성이 떨어지는 문제점이 발생하며, 경화제가 50중량부를 초과하는 경우에는 2액형 반응 작용기인 이소시아네이트의 함량을 증대되어 내광성이 떨어지는 문제점이 발생하기 때문이다.
여기서, 경화제에는 작업이 가능한 정도의 점도를 구비하도록 솔벤트가 첨가될 수 있으며, 이 경우, 솔벤트는 40~50중량부로 첨가될 수 있다.(경화제에 첨가되는 솔벤트와 주제에 첨가되는 솔벤트는 서로 다른 용제이다.)
2. 전사용 도료 조성물을 이용한 필름 제조 방법에 대한 구체적 설명
먼저, 전사용 도료 조성물을 PET 필름에 코팅한다.(제1단계)
다음, 제1단계에서 코팅된 필름을 60℃에서 24시간동안 건조시킨다.(제2단계)
다음, 제2단계에서 건조된 PET 필름을 PVC 필름으로 전사시킨다.(제3단계)
다음, 제3단계에서 전사된 면을 UV 경화기를 통해 400~500(mJ)의 광량에서 10~15(㎛)의 도막 두께로 경화시켜 필름을 제조한다.(제4단계)
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
본 발명인 Dual-Cure System을 이용한 3D용 전사용 도료 조성물에 대한 각각의 실시예 1 내지 9에서는 하기와 같은 다양한 실험 방법들에 의해 도료 조성물의 물성 등을 측정하였으며, 당업계의 기술자에게 자명한 수단에 의한 성질들을 정의하기 위한 목적으로 하기 실험 방법들을 이용하였다. 여기서, 실시예에 적용된 도료 조성물은 여러 종류의 배합비로 테스트 한 후, UV 경화기(Hg Lamp) 조건, 도막두께에 따라 가장 양호한 배합으로 구성한 실시예이다.
실험환경 조건
실험환경, 즉 실험을 행하는 장소는 온도 20℃±2℃, 습도 65%±5%(이하 '실온'이라 함)에서 일광의 직사가 없고 가스, 증기, 먼지 및 통풍이 매우 적은 장소로 하고, 실험 시편은 원칙적으로 도장 후 72 시간 이상 방치된 것을 실험에 사용하였다.
전사성 평가
Dual-Cure System을 이용한 3D용 전사용 도료 조성물을 적용기재에 도포시킨 후, 60℃에서 1일 동안 U/T반응 후, PVC Sheet에 전사 후, PVC Sheet에 전사정도로 평가하였다.
경화성 평가
Dual-Cure System을 이용한 3D용 전사용 도료 조성물을 적용기재에 도포시킨 후, 60℃에서 1일 동안 U/T반응 후 PVC Sheet에 전사 후, Hg Lamp 300~500(mJ)로 경화시킨 후에, 손톱 스크래치로 3D용 전사용 도료 조성물의 경화성을 평가하였다.
광택 평가
Dual-Cure System을 이용한 3D용 전사용 도료 조성물을 적용기재에 도포시킨 후, 60℃에서 1일 동안 U/T반응 후 PVC Sheet에 전사 후 Hg Lamp 300~500(mJ)로 경화시킨 후에 광택기(60°Gloss)로 측정하여 평가하였다.
부착성 평가
Dual-Cure System을 이용한 3D용 전사용 도료 조성물을 적용기재에 도포시킨 후, 60℃에서 1일 동안 U/T반응 후 PVC Sheet에 전사 후 Hg Lamp 300~500(mJ)로 경화시킨 후에 경화된 도막에 크로스 컷팅(Cross Cutting) 테스트 방법을 실시하였으며, 이때 유리 테이프를 사용하였다. 시편에 형성된 막 또는 층을 1mm*1mm 크기로 100개의 바둑판 모양의 절편으로 절단한 후 절편 상에 유리 테이프를 부착한 후 떼어내어 떨어지는 절편의 개수를 측정하여 부착성을 평가하였다.
경도 평가
경도 평가는 미쓰비시 연필을 사용해 45°경사, 1Kg 하중을 적용하여 2cm 이동시 도막의 이상 여부를 평가하였다.
내용제성 평가
거즈에 MEK(methyl ethyl ketone)을 묻힌 후, 거즈를 도막이 형성된 시편에 일정한 힘을 가해 문지른 후, 도막이 벗겨져 기재가 드러날 때까지 문지르는 횟수를 측정하였다.
내후성 평가
내후성 실험은 내후도 시험기(Weather-O-meter, Irradiance : 300~400nm, 66W/m2=6.6mW/cm2)를 이용하여 1200시간 동안 시편을 방치 후 △E으로 평가하였다.
표 1은 Dual-Cure System을 이용한 3D용 전사용 도료 조성물의 성분 및 함량을 나타낸 것이다.
성 분 주제 경화제
함 량
광개시제(IC-184) 2중량부 -
실리콘-변성아크릴폴리올 수지 65중량부 -
레벨링제 1중량부 -
소포제 0.5중량부 -
Dualcure-Hardner - 50중량부
용제(솔벤트) 30중량부 50중량부
표 2 내지 4는 Dual-Cure System을 이용한 3D용 전사용 도료 조성물의 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.
광량 300mJ
도막두께 실시예1(5마이크론) 실시예2(10마이크론) 실시예3(15마이크론)
전사성 양호 양호 양호
경화성 불량 불량 양호
광택 85 88 88
부착성 80/100 80/100 90/100
내용제성 5회 5회 10회
연필경도 B B HB
내후성 1.5 1.7 1.45
광량 400mJ
도막두께 실시예1(5마이크론) 실시예2(10마이크론) 실시예3(15마이크론)
전사성 양호 양호 양호
경화성 불량 양호 양호
광택 85 90 92
부착성 90/100 95/100 100/100
내용제성 10회 20회 40회
연필경도 HB HB F
내후성 1.3 1.2 1.1
광량 500mJ
도막두께 실시예1(5마이크론) 실시예2(10마이크론) 실시예3(15마이크론)
전사성 양호 양호 양호
경화성 불량 양호 양호
광택 88 92 95
부착성 95/100 100/100 100/100
내용제성 20회 50회 50회 이상
연필경도 HB F H
내후성 1.2 0.9 0.6
표 2 내지 4의 Dual-Cure System을 이용한 3D용 전사용 도료 조성물의 물성평가 결과에서 알 수 있듯이, Dual-Cure System을 이용한 3D용 전사용 도료 조성물은 광량은 400~500(mJ)에서 도막두께는 10~15(마이크론)일 때 최적의 요구물성을 만족함을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전사용 도료 조성물 및 이를 이용한 필름 제조 방법에 의해, 기존 3D용 전사용 2액형 도료의 장점인 신장율, 내광성의 물성이 저하되지 않으면서 고경도와 내용제성과 High-Gloss의 물성을 나타낼 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (5)

  1. 주제와 경화제가 포함된 전사용 도료 조성물로서,
    상기 주제는,
    광개시제 2 내지 5 중량부;
    실리콘-변성아크릴폴리올 60 내지 70 중량부;
    레벨링제 1 내지 2 중량부;
    소포제 0.5 내지 1 중량부; 및
    솔벤트 20 내지 30 중량부;를 포함하며,
    상기 경화제는,
    Dualcure-Hardner 40 내지 50 중량부; 및
    솔벤트 40 내지 50 중량부;를 포함하며,
    상기 전사용 도료 조성물은 코팅, 건조 및 전사 과정을 통해 PVC 필름으로 전사될 경우 전사된 면이 UV 경화기를 통해 400 내지 500 mJ/cm2의 광량에서 10 내지 15 마이크론의 도막 두께로 경화되는 것을 특징으로 하는
    전사용 도료 조성물.
  2. 삭제
  3. 전사용 도료 조성물을 PET 필름에 코팅하는 제1단계;
    상기 제1단계에서 코팅된 필름을 건조하는 제2단계;
    상기 제2단계에서 건조된 PET 필름을 PVC 필름으로 전사시키는 제3단계; 및
    상기 제3단계에서 전사된 면을 UV 경화기를 통해 400~500(mJ)의 광량에서 10~15(㎛)의 도막 두께로 경화시키는 제4단계; 로 이루어지며,
    상기 제1단계에서 전사용 도료 조성물은 주제와 경화제를 포함하며,
    상기 주제는,
    광개시제 2 내지 5 중량부;
    실리콘-변성아크릴폴리올 60 내지 70 중량부;
    레벨링제 1 내지 2 중량부;
    소포제 0.5 내지 1 중량부; 및
    솔벤트 20 내지 30 중량부;를 포함하며,
    상기 경화제는,
    Dualcure-Hardner 40 내지 50 중량부; 및
    솔벤트 40 내지 50 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    전사용 도료 조성물을 이용한 필름 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
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