KR102504523B1 - 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합성수지, 실리콘디옥사이드, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 칼슘아연복합물, 용제, 소포제 및 지르코늄 분말로 이루어진다.
상기의 성분으로 이루어지는 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물은 폴리비닐클로라이드나 폴리에틸렌 필름 등에 코팅되어 균일한 도막, 내스크래치성, 내열성 및 무광효과를 부여하는 효과를 나타낸다.

Description

내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물 {COATING LIQUID COMPOSITION WITH EXCELLENT HEAT RESISTANCE AND LIGHT FREE EFFECT}
본 발명은 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리비닐클로라이드나 폴리에틸렌 필름 등에 코팅되어 균일한 도막, 내스크래치성, 내열성 및 무광효과를 부여하는 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물에 관한 것이다.
폴리비닐클로라이드 필름이나 폴리에틸렌 필름은 기계적 강도, 내약품성 및 광학 투명성이 우수하고, 더욱이 가격이 저가이기 때문에 범용적으로 널리 사용되고 있다.
폴리비닐클로라이드 필름이나 폴리에틸렌 필름의 대표적인 활용범위는 의료분야, 문구나 완구류 분야, 천막이나 매트, 광고용 칼라시트, 전자회로의 기판 쿠션제, 전기절연 테이프, 데코시트, 인테리어필름, 가방, 의류, 앨범, 책커버, 우의 등을 예시할 수 있으며, 이외에도 셀 수 없을 정도로 폭넓게 활용되고 있다.
일반적으로, 각종 합성수지 필름에는 그 사용 용도에 따라 반사방지의 기능성을 부여하거나 필름의 색상을 조절하도록 하는 등의 목적으로 표면에 특정한 조성의 코팅액을 도포하게 된다.
예컨데, 통상의 색상조절 필름으로서 PE수지(폴리에틸렌) 필름에는 폴리우레탄 및 아크릴계 수지 등을 박막 적층하고 이것에 색상조절 기능성을 부여하기 위하여 색상 조절 염료층을 적층한 다양한 형태의 색상조절 필름이 범용화되고 있다.
또한, 다른 실시예로서 반사방지 기능을 갖는 디스플레이 전면 판용 광학필름에는 필름의 표면에 고굴절율층과 저굴절율층 등으로 구성된 층을 코팅한 광학필름이 이용되고 있는데, 이러한 각종 목적의 코팅을 위해서 그라비아를 이용한 코팅기술이 이용되고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래에 코팅제는 폴리비닐클로라이드 필름이나 폴리에틸렌 필름에 내열성을 부여, 표면경도를 향상 및 무광효과 부여 등의 효과가 미미한 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-0907357호(2009.07.03) 대한민국 등록특허 제10-2131398호(2020.07.01)
본 발명의 목적은 폴리비닐클로라이드나 폴리에틸렌 필름 등에 코팅되어 균일한 도막, 내스크래치성, 내열성 및 무광효과를 부여하는 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 합성수지, 실리콘디옥사이드, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 칼슘아연복합물, 용제, 소포제 및 지르코늄 분말로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물을 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물은 합성수지 100 중량부, 실리콘디옥사이드 40 내지 70 중량부, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 5 내지 15 중량부, 칼슘아연복합물 1 내지 3 중량부, 용제 1000 내지 1500 중량부, 소포제 10 내지 30 중량부 및 지르코늄 분말 30 내지 40 중량부로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 합성수지는 폴리비닐클로라이드, 아크릴, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐리덴플로라이드 및 폴리우레탄으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 합성수지는 폴리비닐클로라이드 100 중량부에 폴리메틸메타아크릴레이트 5 내지 30 중량부를 혼합하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 칼슘아연복합물은 용제 100 중량부, 칼슘카르복실레이트 100 내지 200 중량부, 징크카르복실레이트 10 내지 100 중량부 및 산화방지제 5 내지 50 중량부로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 소포제는 실리콘계 소포제로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 지르코늄 분말은 입자크기가 1 내지 1.2mm인 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 용제는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 및 부틸셀로솔브로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명에 따른 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물은 폴리비닐클로라이드나 폴리에틸렌 필름 등에 코팅되어 균일한 도막, 내스크래치성, 내열성 및 무광효과를 부여하는 탁월한 효과를 나타낸다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물은 합성수지, 실리콘디옥사이드, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 칼슘아연복합물, 용제, 소포제 및 지르코늄 분말로 이루어지며, 합성수지 100 중량부, 실리콘디옥사이드 40 내지 70 중량부, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 5 내지 15 중량부, 칼슘아연복합물 1 내지 3 중량부, 용제 1000 내지 1500 중량부, 소포제 10 내지 30 중량부 및 지르코늄 분말 30 내지 40 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 합성수지는 본 발명에 따른 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물을 구성하는 주요 성분으로, 폴리비닐클로라이드 필름이나 폴리에틸렌 필름 등에 대해 우수한 코팅력을 나타낼 수 있는 성분으로 이루어져야 하는데, 코팅제 조성물이 적용되는 필름의 성분에 따라 가변적으로 적용될 수 있으나, 폴리비닐클로라이드, 아크릴, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐리덴플로라이드 및 폴리우레탄으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 아크릴은 폴리메틸메타아크릴레이트인 것이 더욱 바람지하고, 폴리비닐클로라이드 필름이나 폴리에틸렌 필름 등에 적용되는 경우에는 폴리비닐클로라이드 100 중량부에 폴리메틸메타아크릴레이트 5 내지 30 중량부를 혼합하여 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
상기 실리콘디옥사이드는 40 내지 70 중량부가 함유되며, 본 발명에 따른 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물에 소광효과를 부여하여 무광 상태의 코팅층이 형성될 수 있도록 하는 역할을 하는데, 소광효과를 고려했을 때, 실리콘디옥사이드의 입자는 침상형을 나타내는 것이 바람직하다.
상기 실리콘디옥사이드의 함량이 40 중량부 미만이면 소광효과가 미미하며, 상기 실리콘디옥사이드의 함량이 70 중량부를 초과하게 되면 소광효과는 크게 향상되지 않으면서 코팅액 조성물로 형성된 코팅층의 물성이 저하될 수 있다.
상기 셀룰로오스아세테이트부티레이트는 5 내지 15 중량부가 함유되며, 본 발명에 따른 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물에 점도를 향상시켜, 코팅층의 형성효율을 향상시키는 역할을 한다.
상기 셀룰로오스아세테이트부티레이트의 함량이 5 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 셀룰로오스아세테이트부티레이트의 함량이 15 중량부를 초과하게 되면 코팅액 조성물의 점도가 지나치게 증가하여 균일한 코팅층의 형성이 어려워진다.
상기 칼슘아연복합물은 1 내지 3 중량부가 함유되며, 본 발명에 따른 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물에 내열성능을 향상시키는 역할을 하는데, 상기 칼슘아연복합물의 함량이 1 중량부 미만이면 상기와 같은 내열성 향상효과가 미미하며, 상기 칼슘아연복합물의 함량이 3 중량부를 초과하게 되면 내열성은 크게 향상되지 않으면서 코팅층의 물성이 저하될 수 있다.
이때, 상기 칼슘아연복합물은 용제 100 중량부, 칼슘카르복실레이트 100 내지 200 중량부, 징크카르복실레이트 10 내지 100 중량부 및 산화방지제 5 내지 50 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 용제는 1000 내지 1500 중량부가 함유되며, 상기 합성수지를 용융시켜, 본 발명에 따른 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물을 구성하는 합성수지, 실리콘디옥사이드, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 칼슘아연복합물, 소포제 및 지르코늄 분말이 고르게 혼합되어 균질한 물성의 코팅층이 제공될 수 있도록 하는 역할을 한다.
이때, 상기 용제는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 및 부틸셀로솔브로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 소포제는 10 내지 30 중량부가 함유되며, 실리콘계 소포제로 이루어지는 것이 바람직한데, 본 발명에 따른 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물로 형성된 코팅층에 기포가 발생하는 것을 억제하여 코팅층의 물성이나 외관품질을 향상시키는 역할을 한다.
상기 지르코늄 분말은 30 내지 40 중량부가 함유되며, 본 발명에 따른 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물로 이루어진 코팅층의 기계적 물성을 향상시켜 내스크래치성을 갖도록 하는 역할을 한다.
또한, 상기 지르코늄 분말은 입자크기가 1 내지 1.2mm인 것을 사용하는 것이 바람직한데, 상기 지르코늄 분말의 입자크기가 1mm 미만이면 본 발명에 따른 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물에 잘 분산되지 못하며, 상기 지르코늄 분말의 입자크기가 1.2mm를 초과하게 되면 코팅층에 균열 등이 발생할 수 있다.
상기의 성분으로 이루어지는 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물은 합성수지, 실리콘디옥사이드, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 칼슘아연복합물, 용제, 소포제 및 지르코늄 분말을 교반장치가 구비된 혼합기에 투입하고 100 내지 200rpm의 속도로 4 내지 8시간 동안 교반하는 과정으로 제조된다.
이하에서는, 본 발명에 따른 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 코팅액 조성물로 형성된 코팅층의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.
<제조예 1>
칼슘아연복합물은 용제 100 중량부, 칼슘카르복실레이트 150 중량부, 징크카르복실레이트 50 중량부 및 산화방지제(산화방지제 1010, CAS 6683-19-8) 25 중량부를 혼합하여 칼슘아연복합물을 제조하였다.
<실시예 1>
합성수지 100 중량부(폴리비닐클로라이드 100 중량부 및 폴리메틸메타아크릴레이트 25 중량부), 실리콘디옥사이드 50 중량부, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 8 중량부, 상기 제조예 1을 통해 제조된 칼슘아연복합물 1.5 중량부, 용제(메틸에킬케톤) 1200 중량부, 소포제(실리콘계) 28 중량부 및 지르코늄 분말(1.1mm) 35 중량부를 교반기가 구비된 혼합장치에 투입하고 150rpm의 속도로 6시간 동안 교반하여 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물을 제조하였다.
<실시예 2>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 4 중량부, 소포제 20 중량부를 사용하여 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물을 제조하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 4 중량부, 소포제 10 중량부를 사용하여 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물을 제조하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 합성수지 100 중량부(폴리비닐클로라이드 100 중량부 및 폴리메틸메타아크릴레이트 5 중량부), 소포제 10 중량부를 사용하여 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물을 제조하였다.
<비교예 1>
합성수지 100 중량부(폴리비닐클로라이드 100 중량부 및 폴리메틸메타아크릴레이트 25 중량부), 실리콘디옥사이드 50 중량부, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 8 중량부, 상기 제조예 1을 통해 제조된 칼슘아연복합물 0.1 중량부, 용제(메틸에킬케톤) 1200 중량부, 소포제(실리콘계) 28 중량부 및 지르코늄 분말(1.1mm) 10 중량부를 교반기가 구비된 혼합장치에 투입하고 150rpm의 속도로 6시간 동안 교반하여 코팅액 조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
상기 비교예 1과 동일하게 진행하되, 합성수지 100 중량부(폴리비닐클로라이드 100 중량부 및 폴리메틸메타아크릴레이트 5 중량부), 실리콘디옥사이드 100 중량부, 소포제 50 중량부, 지르코늄 분말 50 중량부를 사용하여 코팅액 조성물을 제조하였다.
<비교예 3>
상기 비교예 1과 동일하게 진행하되, 칼슘아연복합물 1.5 중량부를 혼합하고 지르코늄 분말은 혼합하지 않고 코팅액 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 코팅액 조성물을 폴리비닐클로라이드 블랙 시트에 K-bar #4로 코팅하고 건조하여 코팅층을 형성하였다.
상기 코팅층의 균질성, 내열성, 무광도 및 색도를 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.
{단, 균질성은 육안 및 현미경 관찰을 통하여 측정하였으며, 내열성은 대류형 오븐에서 200℃의 온도로 1분간 방치 후 측정하였고, 무광도는 TMS-724기기(TASSCO JAPAN社)를 사용 60°로 측정하였으며, 색상는 육안 및 CR-300(Minolta Japan)을 사용하여 측정하였다. ○:우수, △:보통, ×:불량}
<표 1>
Figure 112020138712862-pat00001
상기 표 1에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 4를 통해 제조된 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물로 형성된 코팅층은 균질성, 내열성, 무광도 및 색상이 모두 우수하였으나, 비교예 1 내지 3을 통해 제조된 코팅액 조성물로 형성된 코팅층은 균질성, 내열성 등이 불량인 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물은 폴리비닐클로라이드나 폴리에틸렌 필름 등에 코팅되어 균일한 도막, 내스크래치성, 내열성 및 무광효과를 부여하는 것을 알 수 있다.

Claims (8)

  1. 합성수지, 실리콘디옥사이드, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 칼슘아연복합물, 용제, 소포제 및 지르코늄 분말로 이루어지는 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물로서,
    상기 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물은 합성수지 100 중량부, 실리콘디옥사이드 40 내지 70 중량부, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 5 내지 15 중량부, 칼슘아연복합물 1 내지 3 중량부, 용제 1000 내지 1500 중량부, 소포제 10 내지 30 중량부 및 지르코늄 분말 30 내지 40 중량부로 이루어지고,
    상기 합성수지는 폴리비닐클로라이드 및 폴리메틸메타아크릴레이트 혼합물이며,
    상기 폴리비닐클로라이드 100 중량부에 폴리메틸메타아크릴레이트 5 내지 30 중량부를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 칼슘아연복합물은 용제 100 중량부, 칼슘카르복실레이트 100 내지 200 중량부, 징크카르복실레이트 10 내지 100 중량부 및 산화방지제 5 내지 50 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 소포제는 실리콘계 소포제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 지르코늄 분말은 입자크기가 1 내지 1.2mm인 것을 특징으로 하는 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 용제는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 및 부틸셀로솔브로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내열성 및 무광효과가 우수한 코팅액 조성물.
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