KR101856395B1 - Uv-경화성 코팅 조성물 및 이를 사용하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, (a) 작용성 우레탄 아크릴레이트; (b) 광개시제; (c) 유기 용매; 및 (d) 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트를 포함하는 코팅 조성물, 및 상기 코팅 조성물을 적용하는 방법에 관한 것이다. 상기 코팅 조성물은 생성된 필름에서 우수한 유변성 특성 및 우수한 광택 특성을 둘다 가질 수 있다.

Description

UV-경화성 코팅 조성물 및 이를 사용하는 방법{UV-CURABLE COATING COMPOSITIONS AND METHODS FOR USING THE SAME}
본 발명은 코팅 조성물 및 이를 사용하는 방법에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는 UV-경화성 코팅 조성물 및 이를 사용하는 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 생성된 코팅의 하나 이상의 광택 성질을 유지하면서, 코팅 조성물의 유변성(rheology)을 개선시키는 것에서의 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트의 용도에 관한 것이다.
UV-경화성 코팅은 현재 많은 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 특정 적용례는 가구, 바닥재 및 가전제품에서의 표면 코팅 처리를 포함한다. 특히, UV-경화성 코팅은 구체적으로 전자 제품 상에 투명 및 고광택 표면을 생성하기 위해 가전 제품에서 사용된다.
그러나, 전자 제품 상의 코팅에서 사용되는 현재의 기술은 하기와 같은 단점을 갖는다. 높은 유성성의 일부 코팅은 "사진 액자(picture frame)" 효과(즉, 가장자리에서는 두껍고 중앙에서는 얇아서, 마치 액자처럼 보임)를 갖는 코팅된 기재를 초래한다.
전술된 문제를 해결하기 위한 몇몇 시도가 존재한다. 하나는, 수지의 유동성을 감소시키기 위해 코팅 중의 주(main) 수지의 분자량을 증가시키는 것이다. 또 다른 하나는 습윤 필름의 유동성을 감소시키기 위해 고 휘발성의 희석제를 사용하는 것이다. 그러나, 양 방법들은 완전히 만족스럽게 상기 문제점을 해결하지 못했다. 때때로 사진 액자 효과가 감소되지만, 코트 필름의 평탄화(leveling) 특성이 허용가능하지 않다.
그러므로, 높은 평탄화 특성을 요구하는 적용례에서 사용되기 위해 생성된 코팅에서의 적절한 유동성 및 우수한 거울 표면 효과를 둘다 갖는 UV-경화성 코팅 조성물을 제공하는 것이 당업계에서 오랜 기간 요구되고 있다.
종합적 연구 및 실험 후, 본 발명자들은, 작용성 폴리우레탄 아크릴레이트와 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트간의 조합이 허용가능하며 (그렇지 않으면 탁월한) 거울 표면 효과를 제공하면서 목적하는 유동성을 제공할 수 있음을 확인하여 본 발명을 달성하였다. 본원에 사용되고 당업자에게 이해되는 용어 "거울 표면 효과"는 코팅된 표면이 "거울 표면처럼 평탄한" 효과이다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 본 발명은
(a) 작용성 우레탄 아크릴레이트;
(b) 광개시제;
(c) 유기 용매; 및
(d) 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트
를 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 본 발명은
(a) 작용성 우레탄 아크릴레이트;
(b) 광개시제;
(c) 유기 용매; 및
(d) 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트
를 포함하는 코팅 조성물로써 플라스틱 기재 상에 코팅을 형성하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은
(i) 상기 코팅 조성물을 플라스틱 기재의 적어도 일부에 적용하는 단계;
(ii) 적용된 코팅의 두께를, 10 내지 25 마이크로미터의 건조 필름 두께가 수득되도록 조정하는 단계;
(iii) 상기 코팅을 소성(baking)하는 단계; 및
(iv) 상기 코팅 조성물을, 경화가 일어나는 강도 및 시간으로 UV 조사시키는 단계
를 포함한다.
특정 실시양태에서, 상기 코팅은 하나 이상의 희석제와 혼합되어 희석된 또는 보다 낮은 점성의 코팅 조성물을 수득할 수 있고, 이 코팅 조성물이 기재에 적용되는 것이다.
본 발명의 추가의 실시양태에서, 본 발명은, 생성된 코팅의 광택 특성을 유지하면서 코팅 조성물의 유변성 제어를 개선시키는 것에서의 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트의 용도에 관한 것이다. 즉, 본 발명의 코팅 조성물의 유변성이 잘 제어되면서, 본 코팅의 광택은 우수할 것이며, 예컨대 60°에서 광택 측정기 마이크로-트라이(TRI)-글로스(독일 BYK로부터 입수가능)로 측정 시 80° 이상의 광택 판독값일 것이다.
발명의 상세한 설명에서, 명시적으로 반대로 기재되지 않는 한, 본 발명은 다양한 대안적 변형 및 단계 순서를 취할 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 임의의 작업 실시예 또는 다르게 언급되어 있는 경우 이외에는, 예를 들어 명세서 및 특허청구범위에 사용된 성분들의 양을 표현하기 위한 숫자와 같은 모든 숫자는 모든 경우에 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야만 한다. 따라서, 반대로 언급되지 않는 한, 하기 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 설명된 수치 파라미터는 본 발명에 의해 수득된 목적하는 특성에 따라 변할 수도 있는 근사치이다. 특허청구범위의 범주에 대한 균등론의 적용을 제한하고자 하는 시도는 아니거나 매우 최소이지만, 각각의 수치 파라미터는 일상적인 어림 기법 적용에 의해 보고된 유효숫자의 수치를 근거로 적어도 이해되어야만 한다.
본 발명의 넓은 범주를 설명하는 수치 범위 및 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 구체적인 실시예에 설명된 수치 값은 가능한 한 정확하게 보고한다. 그러나, 임의의 수치 값은 본질적으로 그의 개별적인 시험 측정에서 발견되는 표준편차로부터 필수적으로 유래되는 특정 오차를 포함한다.
또한, 본원에서 언급된 임의의 수치 범위는 그 안에 포함되는 모든 하위-범위를 포괄하고자 한다. 예를 들어, "1 내지 10"의 범위는 인용된 최소값인 1 내지 인용된 최대값인 10 사이의 모든 하위-범위, 즉 1인 최소값 또는 그 이상 및 10인 최대값 또는 그 이하를 포함하고자 한다.
본 명세서에서, 구체적으로 달리 언급되지 않는 한, 단수형 표현은 복수개를 포함하고, 복수형 표현은 단수개를 포함한다. 단수형 작용성 우레탄 아크릴레이트, 단수형 광개시제, 단수형 유기 용매, 단수형 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 등에서, 이들 또는 임의의 다른 성분들 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 또한, 본원에서, "또는"의 사용은, 특정 경우에서 "및/또는"이 명시적으로 사용될 수 있지만, 구체적으로 달리 언급되지 않는 한 "및/또는"을 의미한다.
작용성 우레탄 아크릴레이트는 우레탄 골격과 아크릴레이트 측쇄를 갖는 올리고머이다. 우레탄 아크릴레이트 상의 작용성 기 또는 작용기의 수는 우레탄 골격에 부착된 아크릴레이트 측쇄의 개수 및 각각의 측쇄 상의 작용성 기의 개수에 좌우된다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 일반적으로 작용성 우레탄 아크릴레이트는 폴리올 공중합체일 수 있는 폴리올, 폴리이소시아네이트, 아크릴레이트 알코올, 우레탄 반응 촉매, 및 중합 억제제를 반응시킴에 의해 제조될 수 있다. 작용성 우레탄 아크릴레이트에 대한 상세한 제조 방법은 예컨대 에스에스씨피 캄파니 리미티드(SSCP Co., Ltd.)의 EP 2322576 A2에서 찾을 수 있으며, 이는 본원의 범위와 상충되지 않는 정도로 본원에 참고로 인용된다.
본 발명에서 사용되는 작용성 우레탄 아크릴레이트는 하나 이상의 작용기를 가질 수 있다. 본원에서 우레탄 아크릴레이트와 관련하여 사용된 용어 "작용기(functionality)"는, 우레탄 골격에 부착된 쇄에서의 불포화된 부위를 의미하고, 이런 쇄는 아크릴레이트와 상기 골격의 성분들과의 반응으로부터 유래된다. 본 발명의 실시양태에서, 사용되는 작용성 우레탄 아크릴레이트는 1 내지 20개, 예컨대 3 내지 15개의 작용성 기를 갖는 작용성 우레탄 아크릴레이트로부터 선택되는 하나 이상이다. 본 발명의 특정 실시양태에서, 사용되는 작용성 우레탄 아크릴레이트는 3개의 작용기를 갖는 작용성 우레탄 아크릴레이트 및 15개의 작용기를 갖는 작용성 우레탄 아크릴레이트의 혼합물이다.
코팅 산업에서 전형적으로 사용되는 작용성 우레탄 아크릴레이트는 1 내지 100개의 작용기를 가질 수 있다. 또한, 작용성 우레탄 아크릴레이트는 많은 산업적 공급업체로부터 상업적으로 입수가능하다. 작용성 우레탄 아크릴레이트의 상업적으로 입수가능한 제품의 구체적 예는, 6103(지방족 우레탄 헥사아크릴레이트), 6118(지방족 우레탄 아크릴레이트), 6123(방향족 우레탄 아크릴레이트), 6130B(3 작용기를 갖는 지방족 우레탄 아크릴레이트)를 포함하지만, 이로 한정되지 않으며, 이들 모두는 이터널 케미칼 캄파니 리미티드(ETERNAL CHEMICAL CO., LTD.)로부터 입수가능하다. 작용성 우레탄 아크릴레이트의 추가 예는, 미라머(Miramer) MU3702(방향족 이작용성 우레탄 아크릴레이트), 미라머 PU640(방향족 6작용성 우레탄 아크릴레이트), 미라머 SC4240(지방족 2작용성 우레탄 아크릴레이트), 미라머 SC3153(지방족 작용성 우레탄 아크릴레이트), 및 미라머 SC2152(지방족 15-작용성 우레탄 아크릴레이트)를 포함하지만, 이로 한정되지 않으며, 이들 모두는 미원 스페셜티 케미칼 캄파니 리미티드(Miwon Specialty Chemical Co., Ltd.)로부터 입수가능하다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 작용성 우레탄 아크릴레이트는 조성물의 총 중량을 기준으로 20중량% 내지 50중량%, 예컨대 20중량% 내지 30중량%의 양으로 본 발명의 코팅 조성물 중에 존재한다. 작용성 우레탄 아크릴레이트의 양이 상기 기재된 범위 내인 경우, 최종 코팅 조성물의 우수한 평탄화 특성이 달성될 수 있다. "평탄화 특성"이라는 용어는, 코팅 조성물이 평탄 코팅으로 부드럽게 도말될 수 있는 능력을 의미한다.
본 발명의 특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물에서 사용되는 2 유형의 작용성 우레탄 아크릴레이트, 예컨대 전술된 것들 중 임의의 2개가 존재한다. 2 유형의 작용성 우레탄 아크릴레이트의 사용되는 양 사이의 비는 3:1 내지 1:3일 수 있다. 2 유형의 작용성 우레탄 아크릴레이트의 비가 전술된 범위 내에 있는 경우, 최종 코팅 조성물의 평탄화 특성은 탁월할 수 있고, 투명 및 광택 효과가 생성된 코팅에서 달성될 수 있다. 본원에서 사용되고 당업자에게 이해되는 바와 같이, "투명 및 광택 효과"는 생성된 코팅에서의 "투명하고 빛나는 효과"를 의미한다.
또한 본 발명의 코팅 조성물은 광개시제들 중 하나 이상을 포함한다.
당업자에게 이해되는 바와 같이, 광개시제는, 자외선을 흡수하고, 이를 중합으르 개시하는 라디칼로 변환시킨다. 광개시제는 작용 방식에 기초하여 2가지 주요 그룹으로 분류되며, 이들 중 하나 또는 둘다가 본 발명의 조성물에서 사용될 수 있다. 절단형(cleavage-type) 광개시제는 아세토페논, α-아미노알킬페논, 벤조인 에터, 벤조일 옥심, 아실포스핀 옥사이드 및 비스아실포스핀 옥사이드 및 이들의 혼합물을 포함한다. 추출형(abstraction-type) 광개시제는 벤조페논, 미츨러스(Michler's) 케톤, 티오산톤, 안트라퀴논, 캄포퀴논, 플루오론, 케토쿠마린 및 이들의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 경화성 조성물에서 사용될 수 있는 광개시제의 구체적인 비제한적 예는, 벤질, 벤조인, 벤조인 메틸 에터, 벤조인 이소부틸 에터, 벤조페놀, 아세토페논, 벤조페논, 4,4'-다이클로로벤조페논, 4,4'-비스(N,N'-다이메틸아미노)벤조페논, 다이에톡시아세토페논, 플루오론, 예컨대, 스펙트라 그룹 리미티드(Spectra Group Ltd.)로부터 입수가능한 H-Nu 시리즈의 개시제, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 2-이소프로필티잔톤, a-아미노알킬페논, 예컨대, 2-벤질-2-다이메틸아미노-1-(4-모폴리노페닐)-1-부탄온, 아실포스핀 옥사이드, 예컨대, 2,6-다이메틸벤조일다이페닐 포스핀 옥사이드, 2,4,6-트라이메틸벤조일다이페닐포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)페닐 포스핀 옥사이드, 2,6-다이클로로벤조일다이페닐포스핀 옥사이드, 및 2,6-다이메톡시벤조일다이페닐포스핀 옥사이드, 비스아실포스핀 옥사이드, 예컨대, 비스(2,6-다이메티옥시 벤조일)-2,4,4-트라이메틸펜틸포스핀 옥사이드, 비스(2,6-다이메틸벤조일)-2,4,4-트라이메틸펜틸포스핀 옥사이드, 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)-2,4,4-트라이메틸펜틸포스핀 옥사이드, 및 비스(2,6-다이클로로벤조일)-2,4,4-트라이메틸펜틸포스핀 옥사이드, 메틸 벤조일폼에이트, 및 이들의 혼합물을 포함한다.
특정 실시양태에서, 본 발명에서 사용되는 광개시제는 1-하이드록시사이클로헥실-벤조페논, 에틸 2,4,6-트라이메틸벤조일 포스피네이트 및/또는 벤조페논을 포함한다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 15중량%의 광개시제 또는, 일부 실시양태에서, 0.01 내지 10중량%, 또는, 다른 실시양태에서, 0.01 내지 3중량%의 광개시제를 포함한다.
또한 코팅 조성물은, 하나 이상의 유기 용매를 포함한다. 본 발명의 코팅 조성물에서 사용되는 유기 용매는 당업자에게 공지된 것들이다. 상기 유기 용매의 구체적 예는, 에탄올, 프로판올, 이소-프로판올, 부탄올, 이소-부탄올, 3급-부탄올, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에터, 에틸렌 글리콜 에틸 에터, 에틸렌 글리콜 부틸 에터, 프로필렌 에틸렌 글리콜 메틸 에터, 프로필렌 에틸렌 글리콜 에틸 에터, 프로필렌 에틸렌 글리콜 부틸 에터, 및 페트롤륨 에터를 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 하나 초과의 유형의 용매가 본 발명의 코팅 조성물에서 사용될 수 있다. 목적하는 점도의 최종 조성물이 수득될 수 있는 한, 본 발명에서 사용되는 유기 용매 유형의 수 및 각각의 유형의 유기 용매에 대한 분율은 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시양태에서, 2 이상의 유형의 유기 용매가 본 발명의 코팅 조성물에서 사용된다. 본 발명의 더욱 구체적인 실시양태에서, 5 이상의 유형의 유기 용매가 본 발명의 코팅 조성물에서 사용될 수 있다. 본 발명의 특정 실시양태에서, 사용되는 유기 용매는 3급-부탄올, 에틸 아세테이트, 이소-프로판올, 페트롤륨 에터 및 에틸렌 글리콜 부틸 에터이다.
또한, 본 발명의 코팅 조성물은 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 포함한다. 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머일 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머"는, 특성, 예컨대 점도, 경화능 등이 용매(들)에 의해 개질되는 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 의미한다. 이런 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 점도는 25℃에서 5,000 내지 7,000 cps 범위일 수 있다. 이런 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 60중량% 내지 80중량%의 UV-반응성 수지 및 20중량% 내지 40중량%의 비-반응성 플라스틱(plastic) 수지를 포함할 수 있다. 당업자가 이해할 수 있듯이, UV-반응성 수지는 UV 광의 조사 하에 경화성인 반면, 비-반응성 플라스틱 수지는 열플라스틱 수지가다. 본 발명의 특정 실시양태에서, 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 당업자에게 공지된 표준 겔 투과 크로마토그래피를 통해 측정 시 38,000 내지 38,500의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 본 발명의 특정 실시양태에서, 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 70중량%의 UV-반응성 수지 및 30중량%의 비-반응성 플라스틱 수지를 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시양태에서, 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 6작용성 우레탄 아크릴레이트이다. 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트에서 사용될 수 있는 용매는, 에탄올, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, n-부탄올, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 메틸 이소부틸 케톤, 톨루엔, 자일렌, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에터 아세테이트, 솔베쏘(solvesso) 100 및/또는 솔베쏘 150을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 일부 구체적인 상업적으로 입수가능한 예는 6175-1, 6175-2, 6175-3, 6175-6, 6175-1LT, 6176 및 6071을 포함하지만, 이로 한정되지는 않고, 이들 모두는 이터널 케미칼 캄파니 리미티드로부터 입수가능하다. 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 이터널 케미칼 캄파니 리미티드에 의해 금속 기재를 코팅하기 위해 진공 전착 서페이서에서 사용되는 것이 권장된다. 그러나, 놀랍게도 본 발명자들은, 이러한 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 본 발명의 코팅 조성물에서 특별한 유변성 제어 특성을 가짐을 확인하였다. 본 발명의 특정 실시양태에서, 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 용매 개질된 6작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머인 6175-1이다.
특정 실시양태에서, 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 조성물의 총 중량을 기준으로 20중량% 이하의 양으로 본 발명의 코팅 조성물 중에 존재할 수 있다. 본 발명의 특정 실시양태에서, 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 5중량% 내지 11중량% 범위의 양으로 본 발명의 코팅 조성물 중에 존재한다. 상기 양이 5중량% 미만인 경우, 요망되는 수준의 유변성 제어가 달성될 수 없다. 상기 양이 11중량% 초과인 경우, 코팅 시스템의 강도는, 내마모서어이 감소될 수 있기 때문에, 요망되는 것보다 적을 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 불소-함유 표면 개질제를 추가로 포함하여 최종 코팅이 소수성 및/또는 소유성(oleophobic)이 되게 할 수 있다. 이런 작용성 첨가제는 RS-75일 수 있으며, 이는 DIC 재팬으로부터 입수가능하다.
본 발명의 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물의 점도는 25℃에서 이와타(IWATA) #2 컵으로 측정 시 10 내지 12초이다. 본 발명의 또 다른 특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물의 점도는 25℃에서 이와타 #2 컵으로 측정 시 10.7 내지 11.3초이다이다. 본 발명에서 사용되는 이와타 #2 컵은 코팅 조성물의 점도를 측정하기 위해 코팅 산업계에서 사용되는 통상적인 장비이다.
본 발명의 코팅 조성물은 플라스틱 기재 상에 적용될 수 있다. 이런 플라스틱 기재는, 비제한적으로, 가전 제품, 예컨대 휴대폰, 스마트폰, 컴퓨터, 태블렛 컴퓨터, 게임 플레이어, 디스크 플레이어용 케이스; 차량의 일부분, 예컨대 차량 바디(예컨대, 비제한적으로, 문, 바디 패널, 트렁크 데크 뚜껑, 루프 패널, 후드 및/또는 루프) 및/또는 차량 프레임; 차량의 내부 데코레이션(decoration); 및 기타 플라스틱 기재일 수 있다.
본 발명의 실시양태에서, 플라스틱 물질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리비닐, 폴리아마이드, 폴리에스터, 멜라민 수지, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐피롤리돈 및/또는 상응하는 공중합체 및 블록 공중합체를 포함한다.
당업자에게 이해될 수 있는 바와 같이, 또한 본 발명의 코팅 조성물은 착색제, 가소제, 내마모성 입자, 필름 강화 입자, 유동 제어제, 요변성제, 유변성 개질제, 촉매, 항산화제, 살생물제, 소포제, 계면활성제, 습윤화제, 분산 보조제, 접착 촉진제, 점토, 장애 아민 광 안정화제, UV 광 흡수제 및 안정화제, 안정화제, 충전제, 유기 조용매, 반응성 희석제, 그라인드 비히클(grind vehicle), 및 기타 통상의 보저제, 또는 이들의 조합을 비롯한, 코팅 제조 분야에서의 임의의 첨가제 표준물을 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "착색제" 는, 조성물에 색상 및/또는 다른 불투명성 및/또는 다른 시각적 효과를 부여하는 임의의 물질을 의미한다. 착색제는 임의의 적합한 형태, 예컨대 개별(discrete) 입자, 분산액, 용액 및/또는 플레이크로 코팅에 첨가될 수 있다. 단일 착색제 또는 2종 이상의 착색제의 혼합물이 본 발명의 코팅에 사용될 수 있다. 한편, "충전제"은 조성물에 임의의 색상 및/또는 불투명성 및/또는 다른 시각적 효과를 필수적으로 부여하지는 않는다.
예시적 착색제는, 안료, 염료 및 틴트(tint), 예컨대 페인트 산업계에서 사용되는 것들 및/또는 건조 색상 제조업체 연합회(Dry Color Manufacturers Association; DCMA)에서 열거한 것들, 뿐만 아니라 특수 효과 조성물을 포함한다. 착색제는, 예컨대 불용성이지만 사용 조건 하에 습윤성인 미분된 고체 분말을 포함할 수 있다. 착색제는 유기성 또는 무기성일 수 있고, 응집형 또는 비-응집형일 수 있다. 착색제는 그라인딩 또는 단순 혼합에 의해 코팅으로 혼입될 수 있다. 착색제는, 그라인드 비히클, 예컨대 아크릴계 그라인드 비히클의 사용에 의한 코팅으로의 그라인딩에 의해 혼입될 수 있으며, 이의 사용은 당업자에게 익숙할 것이다.
예시적 안료 및/또는 안료 조성물은, 카바졸 다이옥사진 조질 안료, 아조, 모노아조, 디스아조, 나프톨 AS, 염 유형(레이크(lake)), 벤즈이미다졸론, 콘덴세이션(condensation), 금속 착체, 이소인돌린온, 이소인돌린 및 폴리사이클릭 프탈로시아닌, 퀸아크리돈, 페릴렌, 페리논, 다이케토피롤로 피롤, 티오인디고, 안트라퀴논, 인단트론, 안트라피리딘, 플라반트론, 피란트론, 안탄트론, 다이옥사진, 트라이아릴카보늄, 퀴노프탈론 안료, 다이케토 피롤로 피롤 레드("DPPBO red"), 티탄 다이옥사이드, 카본 블랙, 탄소 섬유, 흑연, 기타 전도성 안료 및/또는 충전제 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 용어 "안료" 및 "착색된 충전제"는 상호교환적으로 사용될 수 있다.
예시적 염료는, 용매계 및/또는 수성계 염료, 예컨대 산 염료, 아조 염료, 염기성 염료, 다이렉트(direct) 염료, 분산(disperse) 염료, 반응성 염료, 용매 염료, 황 염료, 매염 염료, 예컨대 비스무스 바나데이트, 안트라퀴논, 페릴렌 알루미늄, 퀴나크리돈, 티아졸, 티아진, 아조, 인디고이드, 니트로, 니트로소, 옥사진, 프탈로시아닌, 퀴놀린, 스틸벤 및 트라이아릴 메탄을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다.
예시적 틴트는, 수계 또는 수혼화성 담체에 분산된 안료, 예컨대 데구싸 인코포레이티드로부터 상업적으로 입수가능한 아쿠아-켐(AQUA-CHEM) 896, 이스트만 케미칼즈 인코포레이티드의 계열사인 어큐레이트 디스퍼션즈(Accurate 분산액)로부터 상업적으로 입수가능한 카리스마 컬러란츠(CHARISMA COLORANTS) 및 맥시토너 인더스트리얼 컬러란츠(MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS)를 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다.
전술된 바와 같이, 착색제는, 비제한적으로 나노입자 분산액을 포함하는 분산액의 형태일 수 있다. 나노입자 분산액은 요망되는 시각적 색상 및/또는 불투명도 및/또는 시각적 효과를 생성하는 하나 이상의 고도로 분산된 나노입자 착색제 및/또는 착색제 입자를 포함할 수 있다. 나노입자 분산액은 착색제, 예컨대 150 nm 미만, 예컨대 70 nm 미만, 또는 30 nm 미만의 입자 크기를 갖는 안료 또는 염료를 포함할 수 있다. 나노입자는 0.5 mm 미만의 입자 크기를 갖는 그라인딩 매질로써 스톡 유기 또는 무기 안료를 밀링시켜 제조될 수 있다. 예시적 나노입자 분산액 및 이의 제조 방법은 미국 특허 제6,875,800 B2호에 기재되어 있으며, 이는 본원에 참고로 인용된다. 또한 나노입자 분산액은 결정화, 침전, 가스 상 축합 및 화학적 마손(즉, 부분적 용해)에 의해 생성될 수도 있다.
코팅 내에서의 나노입자의 재-응집을 최소화하기 위해, 수지-코팅된 나노입자의 분산액이 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 "수지-코팅된 나노입자의 분산액"은, 나노입자 및 상기 나노입자 상의 수지 코팅을 포함하는 별개의 "복합 미세입자"가 분산되어 있는 연속 상을 의미한다. 예시적 수지-코팅된 나노입자의 분산액 및 이의 제조 방법은, 예컨대 미국 특허 제7,605,194호의 컬럼 3, 라인 56 내지 컬럼 16, 라인 25에 기재되어 있으며, 이의 인용 부분은 본원에 참고로 인용된다.
사용될 수 있는 예시적 특수 효과 조성물은 하나 이상의 외형 효과, 예컨대 반사, 진주빛(pearlescence), 금속 광택, 인광, 형광, 광색성, 감광성, 열색성, 고니오크로미즘(goniochromism) 및/또는 색상-변화를 생성하는 안료 및/또는 조성물을 포함한다. 추가의 특수 효과 조성물은 다른 감지가능한 특성, 예컨대 불투명성 또는 텍스쳐(texture)를 제공할 수 있다. 비제한적 실시양태에서, 특수 효과 조성물은, 코팅이 상이한 각도에서 시인될 때에 코팅의 색상이 변화하도록 색상 이동을 생성할 수 있다. 예시적 색상 효과 조성물은 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제6,894,086호에 기재되어 있다. 추가의 색상 효과 조성물은 투명 코팅된 운모 및/또는 합성 운모, 코팅된 실리카, 코팅된 알루미나, 투명 액정 안료, 액정 코팅 및/또는 간섭이 물질 내부에서의 굴절율 차로부터 기인하며 물질 표면과 공기 사이의 굴절율 차로부터 기인하는 것이 아닌 임의의 조성물을 포함할 수 있다.
특정한 비제한적 실시양태에서, 하나 이상의 광원에 노출 시에 색상이 가역적으로 변하는 감광성 조성물 및/또는 광색성 조성물이 본 발명의 코팅에서 사용될 수 있다. 광색성 및/또는 감광성 조성물은 특정 파장의 조사에 노출 시에 활성화될 수 있다. 조성물이 여기되는 경우, 분자 구조가 변하고, 변화된 구조는 조성물의 본래 색상과는 상이한 새로운 색상을 나타낸다. 조사에 대한 노출을 제거 시에, 광색성 및/또는 감광성 조성물은 휴지(rest) 상태로 복귀하고, 이때 조성물의 본래 색상으로 복귀한다. 하나의 비제한적 실시양태에서, 광색성 및/또는 감광성 조성물은 비-여기 상태에서 무색일 수 있고, 여기 상태에서 색상을 나타낼 수 있다. 전체 컬러-변화(full color-change)는 밀리초 내지 수 분, 예컨대 20초 내지 60초 내에 나타날 수 있다. 예시적 광색성 및/또는 감광성 조성물은 광색성 염료를 포함한다.
비제한적 실시양태에서, 감광성 조성물 및/또는 광색성 조성물은, 예컨대 공유 결합에 의해 중합체 및/또는 중합가능한 성분의 중합체 물질과 회합되고/되거나 적어도 부분적으로 결합될 수 있다. 감광성 조성물이 코팅으로부터 이동하여 기재로 결정화될 수 있는 일부 코팅과는 대조적으로, 본 발명의 비제한적 실시양태에 따라 중합체 및/또는 중합가능한 성분과 회합되고/되거나 적어도 부분적으로 결합된 감광성 조성물 및/또는 광색성 조성물은 코팅으로부터 최소한으로 이동된다. 예시적 감광성 조성물 및/또는 광색성 조성물 및 이들의 제조 방법은 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제8,153,344 B2호에 기재되어 있다.
일반적으로, 착색제는 요망되는 시각적 및/또는 색상 효과를 부여하기에 충분한 임의의 양으로 존재할 수 있다. 착색제는 본 조성물의 1 내지 65중량%, 예컨대 3 내지 40중량% 또는 5 내지 35중량%로 포함될 수 있고, 이때 중량%는 조성물의 총 중량을 기준으로 한다.
"내마모성 입자"는, 코팅에서 사용되는 경우, 상기 입자가 결여된 동일한 코팅과 비교 시에, 코팅에 약간의 수준의 내마모성을 부여하는 입자이다. 적합한 내마모성 입자는 유기 및/또는 무기 입자를 포함한다. 적합한 유기 입자의 예는, 다이아몬드 입자, 예컨대 다이아몬드 더스트 입자, 및 카바이드 물질로부터 형성된 입자를 포함하지만, 이로 한정되지는 않고; 카바이드 입자의 예는, 티탄 카바이드, 규소 카바이드 및 붕소 카바이드를 포함하지만, 이로 한정되지 않는다. 적합한 무기 입자의 예는, 실리카; 알루미나; 알루미나 실리케이트; 실리카 알루미나; 알칼리 알루미노실리케이트; 보로실리케이트 유리; 붕소 나이트라이드 및 규소 나이트라이드를 비롯한 나이트라이드; 티탄 다이옥사이드 및 아연 옥사이드를 비롯한 옥사이드; 석영; 하석 섬장암; 지르콘, 예컨대 지르코늄 옥사이드의 형태의 지르콘; 부델루이트(buddeluyite); 및 유디알라이트(eudialyte)를 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 상이한 입자 및/또는 상이한 사이징된(sized) 입자의 혼합물이 사용될 수 있기 때문에 임의의 크기의 입자가 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 입자는 0.1 내지 50, 0.1 내지 20, 1 내지 12, 1 내지 10, 또는 3 내지 6 마이크론, 또는 이들 범위들 내에서의 임의의 조합의 평균 입자 크기를 갖는 미세입자일 수 있다. 상기 입자는, 0.1 마이크론 미만, 예컨대 0.8 내지 500, 10 내지 100, 또는 100 내지 500 나노미터, 또는 이들 범위들 내에서의 임의의 조합의 평균 입자 크기를 갖는 나노입자일 수 있다.
필름-형성 수지 및 담체와 회합된 촉매를 포함하는 코팅의 특유한 성질은 코팅을 사용 전에 1-성분 조성물로서 제공되고 저장될 수 있게 하는데, 이는 촉매의 일부 또는 전부가 전단력 적용 시에 요망될 때까지 반응으로부터 격리될 수 있기 때문이다. 1-성분 조성물은, 모든 코팅 성분들이 제조 후 저장 동안 등에 동일한 용기에서 유지되는 조성물을 의미하는 것으로 이해될 것이다. 전형적인 1-성분 코팅은 기재에 적용되어 임의의 통상의 수단, 예컨대 가열, 강제 공기(forced air), 조사 경화 등에 의해 경화될 수 있다. 일부 코팅, 예컨대 주변 경화 코팅에서, 코팅을 1-성분으로서 저장하는 것은 실용적이지 않으며, 오히려 이는 다-성분 코티이으로서 저장되어 사용 전에 성분들이 경화되는 것을 방지해야 한다. 용어 "다-성분 코팅"은, 다양한 성분들이 적용 직전까지 별개로 유지되는 코팅을 의미한다. 또한, 본 코팅은 다-성분 코팅, 예컨대 배경기술 부분에 기재된 2-성분 코팅일 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 당업자에게 공지된 통상의 방법을 통해 제조될 수 있다. 예컨대, 상기 코팅 조성물은, 전술된 각각의 성분을 용기로 첨가한 후, 혼합물을 균일하게 혼합함에 의해 제조될 수 있다. 특정 실시양태에서, 광개시제들 중 하나 이상을 먼저 혼합한 후, 생성된 혼합물을 코팅 조성물의 다른 성분들과 혼합하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 본 발명의 코팅 조성물을 사용하여 플라스틱 기재 상에 코팅을 형성하는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은
(i) 상기 코팅 조성물을 플라스틱 기재의 적어도 일부에 적용하는 단계;
(ii) 적용된 코팅의 두께를, 10 내지 25 마이크로미터의 건조 필름 두께가 수득되도록 조정하는 단계;
(iii) 상기 코팅을 소성하는 단계; 및
(iv) 상기 코팅 조성물을 700 내지 1000 mJ/cm2의 에너지 및 100 내지 200 mW/cm2의 강도로 UV 조사시키는 단계
를 포함한다.
특정 실시양태에서, 기재에 적용하기 이전에, 본 발명의 코팅 조성물을 희석제와 혼합하여 희석된 코팅 조성물을 수득하는 추가 단계가 수행되고, 희석된 코팅이 기재에 적용된다.
본 발명의 코팅은 당업계에서의 임의의 표준 기법, 예컨대 전기코팅(electrocoating), 분무, 정전 분무, 침지, 롤링(rolling), 브러슁 등에 의해 적용될 수 있다. 코팅 적용 전에, 플라스틱 기재는 먼지제거(dedust) 처리 및/또는 탈지(degrease) 처리를 수행할 수 있다. 먼지제거 처리 및/또는 탈지 처리를 수행하는 방법은 코팅 산업계에서 통상적인 절차이고, 당업자에게 공지되어 있다.
본 발명의 적용 방법에서 사용되는 희석제는, 코팅 산업계에서 통상적으로 사용되는 것들이다. 본 발명의 하나의 실시양태에서, 사용되는 하나 이상의 희석제가 존재한다. 본 발명의 적용 방법에서 사용될 수 있는 희석제의 구체적 예는, 케톤, 예컨대 메틸 에틸 케톤(MEK), 아세톤, 부틸케톤, 메틸이소부틸 케톤, 사이클로펜탄온 및 사이클로헥탄온, 및 케톨, 예컨대 하이드록실 아세톤, 하이드록실 부탄온, 하이드록실 사이클로헥탄온 및 도데실 아세톤 알코올(DAA)을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 특히 적합한 희석제는 케톤으로부터 선택되는 하나의 희석제 및 케톨로부터 선택되는 하나의 희석제의 혼합물이다. 케톤과 케톨 사이의 조합의 일부 특정 예는, 아세톤 및 하이드록실 아세톤, 부틸케톤 및 하이드록실 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 하이드록실 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 하이드록실 부탄온, 및 메틸 에틸 케톤 및 도데실 아세톤 알코올을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다. 희석제 혼합물 중의 케톤 및 케톨 사이의 비는 1:3 내지 3:1일 수 있고, 본 발명의 일부 실시양태에서, 1:2 내지 2:1, 또는 1:1일 수 있다. 본 발명의 특히 적합한 실시양태에서, 희석제 혼합물은 전적으로 MEK 및 DAA를 포함하고, 임의의 기타 희석제를 실질적으로 포함하지 않으며(즉, 5중량% 미만으로 포함함), 이런 조합은 생성된 코팅 상에서 탁월한 평탄화 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 특정 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물을 먼저 코팅 업계에 공지된 하나 이상의 희석제, 예컨대 전술된 것들과 혼합하여 플라스틱 기재 상에 희석된 코팅 조성물을 적용하기에 적합한 점도를 수득할 수 있다. 이런 점도는, 예컨대 25℃에서 이와타 #2 컵으로 측정 시 7 내지 10초, 특히 8 내지 8.5초일 수 있다. 이와타 #2 컵은 코팅 조성물의 점도를 측정하기 위해 당업계에서 사용되는 통상의 장비이다. 특정 실시양태에서, 점도가 너무 낮은 경우, 코팅의 유동성이 감소될 수 있으며, 반면 또 다른 실시양태에서, 점도가 너무 높은 경우, 주름이 코트 필름 상에 나타날 수 있다.
본 발명의 특정 실시양태에서, 코팅 조성물은 10 내지 25 마이크로미터, 예컨대 13 내지 20 마이크로미터의 건조 필름 두께로 적용될 수 있다. 당업자는, 건조 필름 두께가 너무 적은 경우, 필름의 커버 능력(coverage ability)이 비교적 불량할 수 있으며 스폿(spot) 및 주름이 발생하는 경향이 있는 반면, 건조 필름 두께가 너무 큰 경우, 코팅 필름이 건조 특성이 낮아질 경향이 있다.
본 발명의 코팅 조성물은, 플라스틱 기재 상에 적용 후에 코팅이 적어도 부분적으로 경화될 때까지 소성 처리될 수 있다. 수행되는 경우 소성은 50 내지 70℃, 예컨대 55 내지 65℃의 온도에서 수행될 수 있다. 수행되는 경우, 소성은 5 내지 10분 동안 수행될 수 있다. 소성이 55℃ 미만의 온도 및 5분 미만에서 수행되는 경우, 바람직하지 못하게 높은 수준의 용매가 남을 수 있고, 생성된 필름의 성질이 저하될 수 있다. 한편, 소성이 65℃ 초과의 온도 및 10분 초과에서 수행되는 경우, 코트 필름은 기재를 부식시킬 수 있다.
소성 대신에 또는 이에 부가하여, 코팅 조성물을 UV 조사로 처리할 수 있다. 코팅(또는 코팅된 기재)에 적용되는 화학선의 공급원 및 양은 코팅 두께, 코팅 성분, 기재 등과 같은 인자에 기초하여 당업자에 의해 선택될 수 있다. 코팅 조성물은, 예컨대 700 내지 1000 mJ/cm2의 에너지 및 100 내지 200 mW/cm2의 강도로 UV-조사될 수 있다. 특정 실시양태에서, UV 조사가 700 mJ/cm2 미만의 에너지 및 100 mW/cm2 미만의 강도로 수행되는 경우, 생성된 코트 필름의 건조 특성이 저하될 수 있고, 결과적으로 최종 코팅의 성질이 감소될 수 있는 반면, 다른 한편으로, UV 조사가 1000 mJ/cm2 초과의 에너지 및 200 mW/cm2 초과의 강도로 수행되는 경우, 생성된 코트 필름은 보다 낮은 강도를 가질 수 있으며 황색화가 발생될 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 단독으로 사용될 수 있고, 이는 플라스틱 기재 상에 본 발명의 코팅 조성물로부터 수득되는 단 하나의 코팅만이 존재함을 의미한다. 또한 본 발명의 코팅 조성물은 하나 이상의 다른 코팅과 함께 사용될 수도 있다. 예컨대, 본 발명의 코팅은 프라이머, 베이스코트 및/또는 상부 코트로서 사용될 수 있다. 다중 코팅으로 코팅된 기재에서, 이들 코팅 중 하나 이상이 본원에 기재된 코팅일 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것이고, 이는 실시예의 세부사항으로 본 발명을 한정하는 것으로 고려되어서는 안된다. 실시예 및 명세서 전체에서 모든 부 및 퍼센트는 달리 지급되지 않는 한 중량을 기준으로 한다.
실시예
본 발명의 특정 실시양태가 예시를 위해 상기에 기재되었지만, 본 발명의 세부사항에 대한 많은 변형이 첨부된 특허청구범위에서 정의된 본 발명으로부터 벗어남이 없이 행해질 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명의 코팅 조성물의 실시예 및 코팅 조성물의 비교예는, 먼저 용기에서 광개시제를 균일하게 혼합한 후, 코팅 조성물의 다른 성분들을 첨가하고, 혼합물을 균질하게 혼합함에 의해 제조될 수 있다.
실시예 및 비교예에서 사용되는 구체적 성분들은 하기 표 I 내지 IV에 기재된다.
표 I: 실시예 1에서 사용된 성분
Figure 112016031525243-pct00001
1 - 광개시제 184는 더블 본드 케미칼 인더스트리즈 캄파니 리미티드(Double Bond Chemical Ind. Co., Ltd.)로부터 입수가능한 1-하이드록시사이클로헥실-벤조페논이다.
2 - 광개시제 TPO는 바스프로부터 입수가능한 에틸 2,4,6-트라이메틸벤조일 포스피네이트이다.
3 - BP는 인사이트 하이 테크놀로지(지앙수) 캄파니 리미티드(Insight High Technology (Jiangsu) Co., Ltd.)로부터 입수가능한 벤조페논이다.
4 - 15-작용성 우레탄 아크릴레이트 SC2152는 미원 스페셜티 케미칼 캄파니 리미티드로부터 입수가능하다.
5 - 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 6175-1은 이터널 케미칼 캄파니 리미티드로부터 입수가능하다.
6 - 3-작용성 우레탄 아크릴레이트 6130B-80는 이터널 케미칼 캄파니 리미티드로부터 입수가능하다.
7 - 불소 함유 표면 개질 보조제 RS-75는 DIC 재팬으로부터 입수가능하다.
표 II: 실시예 2에서 사용된 성분
Figure 112016031525243-pct00002
1 - 3급 부탄올, 웨이팡 테다 케미칼 캄파니 리미티드(WEIFANG TEDA CHEMICAL CO LTD.)로부터 입수가능.
2 - 에틸 아세테이트(50%), 2-부톡시 에탄올(22.22%), 이소프로판올(16.67%) 및 나프타 130(11.11%)의 혼합물.
3 - 메틸 벤조일폼에이트, 바스프로부터 입수가능.
4 - 6-작용성 카프로락톤-개질된 다이펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 니폰 카야쿠 캄파니 리미티드(Nippon KAYAKU Co., Ltd.)로부터 입수가능.
표 III: 실시예 3에서 사용된 성분
Figure 112016031525243-pct00003
1 - 에틸 아세테이트(50%), 2-부톡시에탄올(22.22%), 이소프로판올(16.67%) 및 나프타 130(11.11%)의 혼합물; 및
2 - MEK 및 DAA(1:1)의 혼합물.
표 IV: 비교예 1에서 사용된 성분
Figure 112016031525243-pct00004
1 - M300, 트라이메틸올 프로판 트라이아크릴레이트, 미원 스페셜티 케미칼 캄파니 리미티드로부터 입수가능.
2 - U-0606, 4작용성 폴리우레탄 아크릴레이트, 리다이(Lidye)로부터 입수가능.
3 - BYK UV3500, 아크릴 작용성 포리다이메틸 실록산, BYK로부터 입수가능.
4 - BYK-306, 개질된 폴리실록산 중합체 용액, BYK로부터 입수가능;
5 - BYK-310, 폴리에스터 개질된 폴리다이에틸 실록산;
6 - 아프코나 -3777, 탄화불소 개질된 중합체, 아프코나로부터 입수가능.
7 - PMA, 메틸 에터 프로필렌 글리콜 아세테이트, 다우 케미칼 캄파니 리미티드로부터 입수가능.
8 - 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온, 바스프로부터 입수가능.
9 - 다이메톡시-2,2; 페닐아세토페논-2, 바스프로부터 입수가능.
표 V: 비교예 2에서 사용된 성분
Figure 112016031525243-pct00005
1 - 에틸 아세테이트(50%), 2-부톡시에탄올(22.22%), 이소프로판올(16.67%) 및 나프타 130(11.11%)의 혼합물.
2 - UV 경화성 폴리우레탄 아크릴레이트, 타이완의 리다이 케미칼 캄파니 리미티드로부터 입수가능.
상기 실시예 및 비교예를 제조한 후, 각 코팅 조성물을 MEK 및 DAA의 희석제 혼합물(1:1의 비)과 혼합하여 25℃에서 이와타 #2 컵으로 측정 시 8 내지 8.5초의 점도를 각각 갖는 희석된 코팅 조성물을 수득하였다.
수득된 각각의 코팅 조성물을 브러쉬 코팅에 의해 플라스틱 기재에 적용하여 13 내지 20 마이크로미터의 건조 필름 두께를 수득하였다. 건조 필름을 60ㅁ5℃에서 5 내지 10분 동안 오븐에서 소성시켰다. 소성 후, 필름을 100 내지 200 mW/cm2 및 700 내지 1000 mJ/cm2의 수은 램프로 UV-조사시켰다. 생성된 건조 필름에 대해 광택 시험 및 유변성 평가를 수행하였다.
광택 시험을, 60°에서 광택계인 마이크로-TRI-글로스(독일 BYK로부터 입수가능)로써 수행하고, 결과를 하기와 같이 등급을 매겼다:
양호: ≥ 80°; 및
실패: < 80°.
유변성 시험을, 최종 건조 필름의 형태(morphology)에 대한 시각적 평가에 의해 수행하고, 그 결과를 하기와 같이 등급을 매겼다:
우수: 어떠한 두꺼운(fat) 가장자리도 없는 양호한 평탄화 특성;
양호: 최종 용도에 영향을 주지 않는 약간 두꺼운 가장자리 효과를 갖는 양호한 평탄화 특성; 및
실패: 불량한 평탄화 특성 및/또는 상당히 두꺼운 가장자리 효과.
각각의 실시예 및 비교예에 대한 시험 결과가 하기 표 VI에 요약된다.
표 VI: 실시예(Ex.) 및 비교예(CE)에서의 시험 결과
Figure 112016031525243-pct00006
상기 표 VI에 따르면, 단지 본 발명의 코팅 조성물만이 우수한(또는 양호한) 광택 및 유변성 특성을 달성하였다.
본 발명의 특정 실시양태가 설명을 목적으로 상기에 기재되었지만, 본 발명의 많은 변형이 첨부된 특허청구범위에서 정의된 본 발명으로부터 벗어남이 없이 행해질 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.

Claims (32)

  1. (a) 작용성 우레탄 아크릴레이트;
    (b) 광개시제;
    (c) 유기 용매; 및
    (d) 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머
    를 포함하는 코팅 조성물로서,
    상기 작용성 우레탄 아크릴레이트가 3 내지 15개의 작용기를 갖는 우레탄 아크릴레이트를 포함하고, 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 20중량% 내지 30중량%로 존재하고,
    상기 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 11중량% 이하로 존재하는, 코팅 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 작용성 우레탄 아크릴레이트가 3개의 작용기를 갖는 우레탄 아크릴레이트 및 15개의 작용기를 갖는 우레탄 아크릴레이트를 포함하는, 코팅 조성물
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광개시제가 1-하이드록시사이클로헥실-벤조페논, 에틸 2,4,6-트라이메틸벤조일 포스피네이트 및/또는 벤조페논을 포함하는, 코팅 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 용매가 이소-프로판올, 3급-부탄올, 에틸 아세테이트, 에틸렌 글리콜 부틸 에터, 및/또는 페트롤륨 에터(petroleum ether)를 포함하는, 코팅 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 60중량% 내지 80중량%의 UV-반응성 수지 및 20중량% 내지 40중량%의 비-반응성 플라스틱(plastic) 수지를 포함하는, 코팅 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 용매 개질된 6작용성 우레탄 아크릴레이트를 포함하는, 코팅 조성물.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매 개질된 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머가, 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 11중량%의 양으로 코팅 조성물 중에 존재하는, 코팅 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물이 플라스틱 기재 상에 적용하기 위한 것인, 코팅 조성물.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 플라스틱 기재가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리비닐, 폴리아마이드, 폴리에스터, 멜라민 수지, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐피롤리돈 및/또는 상응하는 공중합체 및 블록 공중합체를 포함하는, 코팅 조성물.
  14. (a) 10 내지 25 마이크로미터의 건조 필름 두께를 수득하도록 제 1 항의 코팅 조성물을 플라스틱 기재의 적어도 일부에 적용하는 단계;
    (b) 상기 코팅 조성물을 소성(baking)하는 단계; 및
    (c) 상기 코팅 조성물이 적어도 부분적으로 경화될 때까지 코팅 조성물을 UV 조사시키는 단계
    를 포함하는, 플라스틱 기재 상에 코팅을 형성하는 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 제 14 항에 있어서,
    상기 코팅 조성물을 상기 기재에 적용하기 이전에 희석제와 혼합하여 희석된 코팅 조성물을 수득하는, 방법.
  26. 삭제
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 희석된 코팅 조성물이 25℃에서 이와타(IWATA) #2 컵으로 측정 시 8 내지 8.5초의 점도를 갖는, 방법.
  28. 제 14 항에 있어서,
    상기 소성이 5 내지 10분 동안 50 내지 70℃의 온도에서 수행되는, 방법.
  29. 제 14 항에 있어서,
    상기 UV 조사가 700 내지 1000 mJ/cm2의 에너지 및 100 내지 200 mW/cm2의 강도로 수행되는, 방법.
  30. 삭제
  31. 제 14 항에 있어서,
    상기 플라스틱 기재가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리비닐, 폴리아마이드, 폴리에스터, 멜라민 수지, 폴리아크릴로니트릴, 폴리카보네이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐피롤리돈 및 상응하는 공중합체 및/또는 블록 공중합체를 포함하는, 방법.
  32. 제 25 항에 있어서,
    상기 희석제가 메틸 에틸 케톤 및 도데실 아세톤 알코올을 1:1의 중량비로 포함하는, 방법.
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