KR20050030968A - 내후성 필름 및 물품의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 UV-광선 경화된 조성물로 코팅된 내후성 중합체 필름 및 재귀반사성 물품의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

내후성 필름 및 물품의 제조 방법{METHODS OF MAKING WEATHERABLE FILMS AND ARTICLES}
본 발명은 코팅된 내후성 중합체 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
중합체 필름, 특히 폴리(메틸메타크릴레이트) (PMMA) 및 폴리(비닐클로라이드) (PVC)로 제조한 필름은 옥외 내구성을 갖는 구조물을 제조하는 데 사용되어 왔다. 그러한 구조물은 교통 및 건축 표지판, 차량 마킹 및 번호판과 같은 각종 용도에 사용된다. 통상적으로, 이들 중합체 필름을 부분적으로 잉크 또는 기타 피막으로 인쇄 또는 코팅한다. 이상적으로, 인쇄되거나 코팅된 이들 중합체 필름은 유효 수명이 수 개월 내지 10년, 심지어 그 이상이다. 구조물의 각 성분은 태양광선, 비, 바람 및 다른 환경 요소를 비롯하여 잠재적으로 손상을 주는 요소를 견디어 내야 한다.
자외선(UV) 광경화된 잉크 및 코팅은, 그러한 필름 상에서의 코팅 또는 인쇄 속도 증가와, 경화되거나 가교된 코팅이 다른 통상적인 코팅 또는 잉크보다 내구성이 크다는 믿음으로 인해 대중화되고 있다. 통상, 이들 물질은 "전체 경화"량과 "표면 경화"량이 균형을 이루도록 배합된다. "전체 경화"는 코팅의 두께에 걸쳐 반응성이 상당히 균일한 것을 말하며, 약 320∼380 nm의 파장에 의해 가장 많은 영향을 받는다. "표면 경화"는 코팅 표면 또는 그 부근에서의 집중적인 반응을 의미하며, 약 240∼270 nm의 파장에 의해 가장 많은 영향을 받는다. 양 유형의 경화 사이의 균형은, 광개시제들이 균형을 이룬 혼합물을 포함하는 배합물을 통해 유효 강도에서 광범위한 UV 광선을 제공하는 UV-광원을 사용하여 실현한다. 보통, 유효 강도에서의 그러한 광범위한 UV-광선 스펙트럼은 중간압 수은 램프로 제공할 수 있다.
발명의 개요
UV-경화성 잉크 또는 조성물을 사용하여 한층 내구성이 큰 표지판을 얻기 위해서, 출원인은 종래의 UV-경화 공정 중에 중합체 필름 기재를 UV-광선에 노출시키면 비교적 단시간 동안 노출된 중합체 필름이 분해되거나 또는 분해될 수 있다는 것을 발견하였다. 그러나, 놀랍게도 그러한 필름 분해의 증거가 즉시 나타나지 않는다; UV-경화 공정 중에 UV-광선에 노출된 중합체 필름의 비코팅 부분은 태양광선이나 다른 요소에 노출되면 약 4년 내에 혼탁한 외관을 형성한다.
본 발명에 따라 코팅된 중합체 필름을 제조하는 신규한 방법은, 약 230∼약 265 nm 파장이 거의 없고, 중합체 필름의 외부 표면의 일부 상에서 UV-경화성 조성물을 경화시키기에 충분하지만, 중합체 필름의 비코팅된 부분에 부정적인 영향을 주지 않는 UV-광선의 유효량을 코팅된 중합체 필름에 노출시켜 상기 언급한 종래의 중합체 필름의 문제점을 해소한다. 그 결과 얻어진 코팅된 중합체 필름은 종래 방식으로 제조한 코팅된 중합체 필름과 비교하여 내후성이 양호하다.
본 명세서에 사용된 바와 같은 "유효량"은 UV-경화성 조성물을 경화시키는 데 충분한 소정의 강도에서 전달되는 방사선의 총 선량을 의미한다.
"약 230∼약 265 nm의 파장이 거의 없는"이란 EIT Uvicure Power Puck (미국 버지니아주 스터링의 EIT 인코포레이티드) 적분 복사계를 사용하여 상기 파장 영역의 광자 강도를 검출할 수 없는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "중합체 필름"은 UV-경화성 조성물의 종래 경화와 비교하여 전 스펙트럼 UV-광선의 유효량에 노출된 후 내후성 테스트에 노출시키는 경우 내후성 성능의 감소를 나타내는 중합체 필름을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "UV-A"는 약 320∼약 400 nm의 파장, 370 nm의 피크; "UV-B"는 약 275∼약 320 nm의 파장, 305 nm의 피크; "UV-C"는 약 230∼약 265 nm의 파장, 250 nm의 피크를 의미한다.
따라서, 본 발명은 코팅된 중합체 필름을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 제조 방법은 UV-광선 경화성 잉크 조성물로 중합체 필름의 외부 표면의 적어도 일부를 코팅하는 단계, 및 일정 파장이 없는 UV-광선 유효량에 중합체 필름의 코팅된 외부 표면을 노출시키는 단계를 포함한다. UV-광선의 선량은 UV-광선 경화성 조성물을 경화시키기에 충분하지만, 중합체 필름의 코팅되지 않은 부분에 좋지 않은 영향을 주지 않는다.
또한, 본 발명은 상기 개시한 방법으로 제조한 코팅된 중합체 필름을 포함하는 제조 물품에 관한 것이다.
본 발명의 이들 및 기타 특징과 장점은 개시된 구체예들과 첨부된 특허청구범위의 상세한 설명으로부터 분명할 것이다.
상세한 설명
본 발명은 내후성이 양호한 코팅된 중합체 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 그 결과 얻은 코팅된 중합체 필름은 약 2000 시간 이상 동안 촉진 내후성 조건에 노출시킨 후에도 바람직한 표면 외관을 보유한다. 중합체 필름의 성분을 선택하고, 조립하고, 그 결과 생긴 필름이 바람직한 내후성 성질을 갖는 방식으로 처리한다.
일 구체예에서, 본 발명은 UV-경화성 조성물로 중합체 필름의 제1 외면을 코팅하여 하나 이상의 비코팅 영역과 하나 이상의 코팅 영역을 갖는 중합체 필름을 형성하는 단계 및 UV-경화성 조성물을 경화시키기 위해 UV-광선의 유효량에 제1 외면을 노출시키는 단계를 포함하는 방법을 제공하는데, 상기 UV-광선에는 필름의 비코팅 영역의 내후성과 표면 성질에 좋지 않은 영향을 미치는 파장이 실질적으로 없다.
하나 이상의 코팅 단계 및 코팅 공정을 이용하여 중합체 필름을 UV-경화성 조성물로 코팅할 수 있다. 적절한 코팅 공정은 브러쉬 페인팅, 스프레이 인쇄, 열 전사 인쇄, 인발, 스크린 인쇄, 플렉소 인쇄, 잉크젯 인쇄, 전사 코팅, 그라뷰어 코팅, 슬롯 코팅, 커튼 코팅, 리소그래픽 인쇄, 및 이의 조합을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 코팅 공정은 스크린 인쇄, 플렉소 인쇄, 잉크젯 인쇄 또는 이의 조합을 포함하는 하나 이상의 인쇄 단계를 포함한다.
임의의 종래 코팅 장치를 사용하여 중합체 필름의 표면 상에 광선 경화성 조성물을 도포할 수 있다. 적절한 코팅 장치로는 페인트 브러쉬, 페이트 분무기, 필기구(즉, 펜, 마커 등), 스크린 프린터, 플렉소 인쇄기, 피에조(piezo) 잉크젯 인쇄기, 열 잉크젯 인쇄기 및 전사 코팅기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
중합체 필름의 외면 중 하나 이상의 코팅 영역에 도포된 UV-경화성 조성물의 양은 구체적인 코팅법, 도포된 특정 코팅 조성물 및 코팅된 중합체 필름의 최종 용도를 비롯한 여러 인자에 따라 달라질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 통상적으로, 중합체 필름의 외면의 하나 이상의 코팅 영역에 도포된 코팅의 양은 코팅 영역의 표면적을 기준으로 약 0.1∼200 g/m2(gms)이다. 그러나, 코팅이 하나 이상의 코팅 영역에 목적하는 코팅을 형성하는 한 임의량의 코팅을 사용할 수 있다.
중합체 필름이 UV-광선 경화성 조성물로 코팅되면, UV-경화성 조성물을 경화시키기 위해 필름의 비코팅 영역의 내후성에 좋지 않은 영향을 주는 파장이 실질적으로 없는 UV-광선의 유효량에 필름의 코팅된 표면을 노출시킨다. 통상적으로, UV-광선 경화성 조성물을 경화시키는 데 필요한 광선의 유효량은 약 100∼약 3000 mJ/cm2 UV-A 범위이다.
UV-경화성 조성물을 경화시키는 데 사용되는 빛의 파장은, 비제한적인 예로서 중합체 필름의 종류를 비롯한 다수의 인자에 따라 달라질 수 있다. 즉, 소정의 중합체 필름의 경우, 내후성이 양호한 코팅된 중합체 필름을 제공하기 위해서 손상을 주는 파장의 특정 범위가 공급원으로부터 제공되지 않거나, 또는 상기 범위를 광원으로부터 제거할 수 있다. 예를 들어, 아크릴 수지, 예컨대 메틸 메타크릴레이트의 공중합체를 포함하는 필름의 경우, 약 280 nm 미만의 파장을 갖는 광선을 제공하지 않거나 또는 제거하는 것이 바람직하다. 또 다른 실시예에서, 폴리(비닐클로라이드)와 같은 비닐클로라이드 수지를 포함하는 필름의 경우, 약 280 nm 미만의 파장이 UV-광선에 존재하지 않아야 한다. 다른 중합체 필름의 경우, 광선은 존재하지 않거나, 또는 그렇지 않으면 광원으로부터 제거된 상이한 범위의 파장을 가질 수 있다.
UV-광선으로부터 일정 파장을 제거하는 한가지 방법은 필터링에 의한 방법이다. 유용한 필터링 매체는 여러 인자, 비제한적인 예로서 중합체 필름재, 및 광선 스펙트럼으로부터 제거하고자 하는 파장에 따라 달라질 수 있다. 적절한 필터링 매체의 비제한적인 예로는 코닝 인코포레이티드(미국 뉴욕의 코닝 소재)에서 입수가능하고 두께가 약 0.125 인치(0.32 cm)이며, UV-B (275-320 nm, 피크 305 nm) 밴드와 UV-C (230-265 nm, 피크 250 nm) 밴드를 조명 스펙트럼으로부터 제거한 이중 강도 소다라임 창문 유리 조각; 미국 뉴욕 코닝의 코닝 인코포레이티드로부터 입수가능하고, 조명 스펙트럼으로부터 UV-C 밴드 광자만을 제거하고 UV-B 밴드 강도를 약간만 강하시킨 PYREX(등록상표) 7740 및 COREX(등록상표) 7058이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 추가의 구체예에서, 상기 개시된 방법은 중합체 필름의 제2 외면에 하나 이상의 기재를 부착시키는 것을 추가로 포함할 수 있는데, 상기 제2 외면은 제1 외면과 반대면에 있다. 하나 이상의 기재를, 비제한적인 예로서 접착, 적층, 스티칭 및 기계적 파스너(예, 리벳) 등을 비롯한 임의의 종래 부착 방법으로 중합체 필름에 부착할 수 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 기재를 중합체 필름에 접착에 의해 부착시킨다. 중합체 필름을 부착시키기에 적절한 기재는, 비제한적인 예로서 필름(예, 중합체 필름); 금속 박 또는 시트; 임의의 종이 제품; 임의의 목재 제품(예, 합판 및 섬유보드); 기타 건축용 제품(예, 석고 보드, 콘크리트 및 발포보드); 발포 시트; 직물, 부직물 및 편물을 비롯한 임의 종류의 천; 또는 이의 조합을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
중합체 물질은 필름 형태의 임의의 시판되는 중합체 또는 공중합체일 수 있다. 예로는 메틸 메타크릴레이트의 중합체 및 공중합체를 비롯한 아크릴 수지를 포함하는 필름 및 PVC와 같은 비닐클로라이드 수지를 포함하는 필름 등이 있다. "아크릴 수지"는 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산의 에스테르, 메타크릴산의 에스테르 또는 아크릴로니트릴의 열가소성 중합체 또는 공중합체이다.
중합체 필름층은 각종 첨가제, 예컨대 충전제, 자외선(UV) 안정화제, 가소제, 점착부여제, 유동 조절제, 보조제, 충격 변형제, 팽창성 미소구, 열 전도성 입자, 전기 전도성 입자 등(예, 실리카, 유리, 점토, 활석, 안료, 착색제, 유리 비드 또는 기포), 및 산화방지제를 최대 약 50 중량%, 바람직하게는 최대 약 10 중량% 포함하여 필름층의 중량 및/또는 비용을 줄이고, 점도를 조정하고, 및/또는 추가로 보강하거나 또는 필름층의 열 전도도를 변형시킬 수 있다.
중합체 필름은 적어도 부분적으로 UV-광선 경화성 조성물로 코팅될 수 있다. 적절한 UV-광선 경화성 조성물은, 비제한적인 예로서 미국 특허 공보 02-0086914-A1 (Lee 등); 미국 특허 6,5587,5309 (Ylitalo 등) 및 6,467,897호(Wu 등)에 개시된 UV-광선 경화성 잉크 조성물를 포함한다.
중합체 필름의 하나의 외면의 적어도 일부를 UV-광선 경화성 조성물, 바람직하게는 UV-광선 경화성 잉크 조성물로 코팅한다. 그 결과 얻은 코팅된 중합체 필름은 하나 이상의 비코팅 영역과 하나 이상의 코팅 영역이 있는 하나 이상의 외면을 갖는다. 코팅된 중합체 필름은, UV-광선 경화성 조성물 이외의 코팅 물질로 코팅한 하나 이상의 코팅 영역을 하나의 외면 상에 가질 수 있음에 주목해야 한다. 외면의 하나 이상의 비코팅 영역이 점유한 표면적은 코팅된 중합체 필름의 최종 용도에 따라 달라질 수 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 비코팅 영역은 하나의 외면의 총 표면적의 약 1∼약 99%를 점유한다. 그 결과 얻은 코팅된 중합체 필름은 종래 방법으로 제조한 (즉, 광선의 전체 스펙트럼에 노출된) 코팅된 중합체 필름과 비교하여 뛰어난 내후성을 갖는다.
코팅된 중합체 필름의 내후성을 측정하는 한 방법은 필름에 대해 촉진 내후성 프로토콜(예, ASTM G 154-00a, 사이클 2) 또는 옥외 내후성 프로토콜(예, ASTM G 7)을 적용한 후에 필름의 비코팅 부분의 광택 보유력을 모니터링하는 것이다.
본 발명의 일 구체예에서, 코팅된 아크릴 수지 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 촉진 내후성 프로토콜 ASTM G 154-00a, 사이클 2에 약 2000 시간 노출 후 초기 60°광택값의 90% 이상의 60°광택값을 보유한다. 바람직하게는, 코팅된 아크릴 수지 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 촉진 내후성 프로토콜 ASTM G 154-00a, 사이클 2에 약 2000 시간 노출 후 초기 60°광택값의 적어도 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99%의 60°광택값을 보유한다.
본 발명의 일 구체예에서, 코팅된 PVC 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 촉진 내후성 프로토콜 ASTM G 154-00a, 사이클 2에 약 2500 시간 노출 후 초기 60°광택값의 80% 이상의 60°광택값을 보유한다. 바람직하게는, 코팅된 PVC 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 촉진 내후성 프로토콜 ASTM G 154-00a, 사이클 2에 약 2500 시간 노출 후 초기 60°광택값의 적어도 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99%의 60°광택값을 보유한다.
본 발명의 추가의 구체예에서, 코팅된 아크릴 수지 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 옥외 내후성 프로토콜 ASTM G 7에 365일 동안 노출시킨 후에 초기 60°광택값의 90% 이상의 60°광택값을 보유한다. 바람직하게는, 코팅된 아크릴 수지 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 옥외 내후성 프로토콜 ASTM G 7에 365일 노출 후 초기 60°광택값의 적어도 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99%의 60°광택값을 보유한다.
재귀반사성 물품의 노출면인 코팅된 중합체 필름의 내후성을 측정하는 또 다른 방법은, 촉진 내후성 프로토콜 (예, ASTM G 154-00a, 사이클 2) 또는 옥외 내후성 프로토콜(예, ASTM G 7)을 적용한 후에 물품의 비코팅 부분의 재귀반사성 보유력을 모니터링하는 것이다.
본 발명의 추가의 구체예에서, 재귀반사성 구성물의 코팅된 아크릴 수지 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 촉진 내후성 프로토콜 ASTM G 154-00a, 사이클 2에 약 2000 시간 노출 후 초기 재귀반사값의 95% 이상의 재귀반사값을 보유한다. 바람직하게는, 코팅된 아크릴 수지 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 촉진 내후성 프로토콜 ASTM G 154-00a, 사이클 2에 약 2000 시간 노출 후 초기 재귀반사값의 적어도 96%, 97%, 98% 또는 99%의 재귀반사값을 보유한다.
본 발명의 추가의 구체예에서, 재귀반사성 구성물의 코팅된 PVC 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 촉진 내후성 프로토콜 ASTM G 154-00a, 사이클 2에 약 2500 시간 노출 후 초기 재귀반사값의 80% 이상의 재귀반사값을 보유한다. 바람직하게는, 코팅된 PVC 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 촉진 내후성 프로토콜 ASTM G 154-00a, 사이클 2에 약 2500 시간 노출 후 초기 재귀반사값의 적어도 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99%의 재귀반사값을 보유한다.
본 발명의 추가의 구체예에서, 코팅된 PVC 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 옥외 내후성 프로토콜 ASTM G 7에 365일 동안 노출시킨 후에 초기 60°광택값의 80% 이상의 60°광택값을 보유한다. 바람직하게는, 코팅된 PVC 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 옥외 내후성 프로토콜 ASTM G 7에 365일 노출 후 초기 60°광택값의 적어도 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99%의 재귀반사값을 보유한다.
본 발명의 추가의 구체예에서, 재귀반사성 구성물 중 코팅된 아크릴 수지 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 옥외 내후성 프로토콜 ASTM G 7에 365일 동안 노출시킨 후에 초기 재귀반사값의 90% 이상의 재귀반사값을 보유한다. 바람직하게는, 코팅된 아크릴 수지 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 옥외 내후성 프로토콜 ASTM G 7에 365일 노출 후 초기 재귀반사값의 적어도 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99%의 재귀반사값을 보유한다.
본 발명의 추가의 구체예에서, 재귀반사성 구성물의 코팅된 PVC 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 옥외 내후성 프로토콜 ASTM G 7에 365일 동안 노출시킨 후에 초기 재귀반사값의 80% 이상의 재귀반사값을 보유한다. 바람직하게는, 코팅된 PVC 필름의 하나 이상의 비코팅 영역은 옥외 내후성 프로토콜 ASTM G 7에 365일 노출 후 초기 재귀반사값의 적어도 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99%의 재귀반사값을 보유한다.
본 발명의 코팅된 중합체 필름을 하나 이상의 부가층과 조합하여 각종 물품을 형성할 수 있다. 적절한 부가층은 상기 개시되어 있으며, 필름, 금속박 또는 시트, 종이 제품, 목재 제품, 석고 보드, 콘크리트, 발포보드, 발포 시트, 임의 종류의 천 및 이의 임의의 조합을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 상기에 개시되어 있고, 하기 실시예에 의해 추가로 예시되지만, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해해서는 안된다. 반대로, 본 명세서의 개시 내용을 읽은 후에 본 발명의 취지 및/또는 첨부된 특허청구범위를 벗어나지 않고 당업자에게 제안될 수 있는 각종 다른 구체예, 변형예 및 등가물을 포함하는 것으로 이해해야 한다.
테스트 방법
ASTM G 154-OOa, 사이클 2
테스트 방법에 개시된 바와 같은 수(水) 장치와 형광 UV-광선을 사용하여 ASTM 테스트 방법 G154-00a에 샘플 패널을 노출시켰다.
노출 전에, 각 패널 상에서 초기 60°광택값을 측정하였다. ASTM D 523에 따라 광택 측정을 실시하였다. 각 패널에 대한 초기 60°광택값은 광택 보유력을 계산하기 위한 초기 광택값으로 사용하였다. 각각의 노출 증가 후에 각 패널에서 후속되는 60°광택값을 측정하였다.
또한, 노출 전에, ASTM E 810에 따라 각 패널 상에서 재귀반사값을 측정하였다. 각 패널의 재귀반사를 측정하는 데 사용된 기하학은 하기에 제시된 바와 같다:
입사각: -4°
관찰각: 0.2°
배향각: 0°
각 패널에 대한 초기 재귀반사값은 재귀반사성 보유력을 계산하기 위한 초기 재귀반사값으로서 사용하였다. 각각의 노출 증가 후에 각 패널 상에서 후속되는 재귀반사값을 측정하였다.
ASTM G 7
노출 전에, 초기 60°광택값과 재귀반사값을 상기 개시된 바와 같이 각 패널 상에서 측정하였다. 옥외 내후성 테스트 기간은 365일이었다. SCOTCHLITETM 3870 및 3970 재귀반사성 패널 (후술)의 옥외 내후성 테스트는, 합판 백킹에 고정되고 수평으로부터 5°기울어진 샘플 패널을 이용하여 북위 26°의 플로리다 마이애미에서 실시한 반면, SCOTCHLITETM 690-10U 패널(후술)의 옥외 내후성 테스트는 합판 백킹에 고정되고 수평으로부터 45°기울어진 샘플 패널을 이용하여 북위 34°의 아리조나주 피닉스에서 실시하였다. 365일 후에, 옥외 내후성 테스트를 종료하고 비교 샘플 패널을 상기한 바와 같은 재귀반사성 및 60°광택에 대해 평가하였다.
UV-선량 측정
미국 버지니아주 스터링의 EIT 인코포레이티드에서 입수가능한 EIT Uvicure Power Puck 적분 선량계를 사용하여 UV-광선 강도 및 선량을 측정하였다. 피크 강도 및 적분 선량은 EIT 스펙트럼 반응 곡선에 의해 보고된 바와 같이 UV-A (320∼400 nm, 피크 370 nm), UV-B (275∼320 nm, 피크 305 nm), UV-C (230∼265 nm, 피크 250 nm), 및 UV-V (375∼450 nm, 피크 415 밴드)에서 탐지하였다. 보고된 선량 및 강도는 노출 프로토콜을 이용한 5회 이상의 측정 값의 평균이다.
UV-경화 프로토콜
2개의 중간압 수은구가 구비된, 미국 일리노이주 플레인필드의 RPC 인더스트리즈에서 입수가능한 RPC UV-프로세서를 사용하여 샘플을 UV-광선에 노출시켰다. 전력 설정은 "고" 전력으로 하고, 공기 대기에서 노출을 실시하였다.
중합체 구성물:
SCOTCHLITETM 3870은 메틸 메타크릴레이트의 공중합체를 포함하는 PMMA 종류의 중합체 필름의 상층을 포함하는 재귀반사성 구성물로서, 미국 미네소타주 세인트폴 소재의 3엠 캄파니에서 시판된다.
SCOTCHLITETM 3970은 메틸 메타크릴레이트의 공중합체를 포함하는 PMMA 종류의 중합체 필름의 상층을 포함하는 재귀반사성 구성물로서, 미국 미네소타주 세인트폴 소재의 3엠 캄파니에서 시판된다.
SCOTCHLITETM 690-10U는 PVC를 포함하는 중합체 필름의 상층을 포함하는 재귀반사성 구성물로서, 미국 미네소타주 세인트폴 소재의 3엠 캄파니에서 시판된다.
필터링 매체:
"COREX(등록상표) 7058"은 미국 뉴욕주 코닝의 코닝 글래스 웍스에서 시판하는 유리를 의미한다.
비교예 1-6
SCOTCHLITETM 3870, 3970 및 690-10U의 비교 샘플 패널의 제1 세트를, 2개의 중간압 수은구가 구비된 RPC UV-프로세서를 사용하여 UV-광선에 노출시켰다. 전력을 "고"로 설정하고, 공기 대기 하에서 노출을 실시하였다. 100 ft/분(30.5 m/분)의 속도에서 웹 상에 RPC UV-프로세서를 통해 비교 샘플 패널을 8회 반복 통과시켰다. UV-광선의 선량 및 강도는 EIT Uvicure Power Puck 적분 방사계로 측정하였다. 각각의 비교 샘플 패널 노출의 경우, UV-A 광선의 선량은 1회 통과당 796 mW/cm2의 강도에서 1회 통과당 295 mJ/cm2였다. UV-C 광선의 상응하는 선량은 1회 통과당 54 mW/cm2의 강도에서 1회 통과당 23.7 mJ/cm2였다. 따라서, 각 패널이 수용한 누적 선량은 UV-A 2360 mJ/cm2 및 UV-C 189.6 mJ/cm2였다.
ASTM E 810의 테스트 방법에 따라서 각 패널의 초기 재귀반사율을 측정하였다. 각 패널의 초기 60°광택은 ASTM D 523의 테스트 방법에 따라 측정하였다. 초기 재귀반사율 및 60°광택은 각각 표 1 및 표 2에서 비교예 1∼3 및 4∼6에 대해 0 시간(HRS)에서의 보유값 100%로서 정의된다. 비교 샘플 패널을 ASTM G 154-OOa, 사이클 2의 방법에 따라 UV-광선 촉진 내후성 테스트를 실시하였다. 주기적으로, 촉진 내후성 테스트를 중단하고 전술한 바와 같이 재귀반사율 및 60°광택에 대해 비교용 샘플 패널을 평가하였다. 표 1 및 2는 비교예 1∼6에 대해, 각각 보유된 재귀반사율 및 보유된 60°광택 결과를 도시한다.
비교예 ScotchliteTM 패널 노출 시간 후에 보유된 재귀반사율
0 HRS 515 HRS 1016 HRS 1525 HRS 2028 HRS 2531 HRS
1 3870 100% 99% 97% 92% 86% 82%
2 3970 100% 55% 56% 50% 57% 57%
3 690-10U 100% 100% 100% 97% 100% 12%
비교예 ScotchliteTM 패널 노출 시간 후에 보유된 60°광택
0 HRS 515 HRS 1016 HRS 1525 HRS 2028 HRS 2531 HRS
4 3870 100% 88% 88% 82% 70% 62%
5 3970 100% 79% 80% 68% 65% 67%
6 690-10U 100% 95% 94% 89% 95% 25%
비교예 7-12
SCOTCHLITETM 3870, 3970 및 690-10U의 비교 샘플 패널의 제2 세트를, 비교 샘플 패널의 제1 세트에 사용한 방법과 동일한 방법으로 UV-광선에 노출시켰다. 이들 비교 샘플 패널 각각의 초기 재귀반사율 및 60°광택을 전술한 바와 같이 측정하고, 각각 표 3 및 표 4에서 비교예 7-9 및 10-12에 대해 0일 째의 보유값을 100%로 정의한다. 이들 비교 샘플 패널에 대해 ASTM G 7의 방법에 따라 옥외 내후성 테스트를 실시하였다. 표 3 및 4는 각각 보유된 재귀반사율 및 보유된 60°광택에 대한 결과를 제시한다. 표 3 및 4에서, 내후성 테스트의 위치 지명 중 "FL"은 플로리다주의 마이애미이고 "AZ"는 애리조나주의 피닉스이다.
비교예 ScotchliteTM패널 내후성 테스트 위치 보유된 재귀반사율
0일 365일
7 3870 FL 100% 80%
8 3970 FL 100% 80%
9 690-10U AZ 100% 71%
비교예 ScotchliteTM패널 내후성 테스트 위치 보유된 60°광택
0일 365일
10 3870 FL 100% 76%
11 3970 FL 100% 70%
12 690-10U AZ 100% 72%
실시예 1-6
광선을 2 mm 두께의 CorexTM 7058 유리 필터[미국 뉴욕주 코닝의 코닝 글래스 웍스에서 입수가능]에 먼저 통과시킨 것을 제외하고는, SCOTCHLITETM 3870, 3970 및 690-10U의 예시적인 비교 샘플 패널의 제1 세트를 비교 샘플 패널의 제1 세트에 사용한 방법과 유사한 방법으로 UV-광선에 노출시켰다. 각각의 이들 예시적인 샘플 패널 노출 후에, 1회 통과당 선량, 1회 통과당 강도 및 UV-A 광선의 누적 선량은 상응하는 비교 샘플 패널 노출과 동일하였다. UV-C 광선의 선량 및 강도는 모두 0이었다. 즉, CorexTM 7058 유리를 통과한 빛은 EIT Uvicure Power Puck으로 측정시 측정가능한 양의 UV-C 광선을 포함하지 않았다. 상기와 같이 측정된 초기 재귀반사율 및 60°광택을 0 HRS에서의 100% 보유값으로 정하고, 각각 표 7 및 표 8에 제시하였다. 이들 예시적인 샘플 패널을 ASTM G 154-OOa, 사이클 2의 방법에 따라 UV-광선 내후성 테스트를 실시하였다. 주기적으로, 내후성 테스트를 중단하고 전술한 바와 같이 재귀반사율 및 60°광택에 대해 비교 샘플 패널을 평가하였다. 표 5 및 6은 실시예 1∼6에 대해, 각각 보유된 재귀반사율 및 보유된 60°광택 결과를 제시한다.
비교예 ScotchliteTM 패널 노출 시간 후에 보유된 재귀반사율
0 HRS 515 HRS 1016 HRS 1525 HRS 2028 HRS 2531 HRS
1 3870 100% 100% 100% 99% 99% 100%
2 3970 100% 100% 100% 100% 100% 100%
3 690-10U 100% 100% 100% 100% 100% 81%
비교예 ScotchliteTM 패널 노출 시간 후에 보유된 60°광택
0 HRS 515 HRS 1016 HRS 1525 HRS 2028 HRS 2531 HRS
4 3870 100% 98% 97% 95% 95% 90%
5 3970 100% 100% 100% 100% 98% 100%
6 690-10U 100% 95% 91% 98% 97% 83%
실시예 7-12
광선을 2 mm 두께의 CorexTM 7058 유리 필터[미국 뉴욕주 코닝의 코닝 글래스 웍스에서 입수가능]에 먼저 통과시킨 것을 제외하고는, 비교 샘플 패널의 제2 세트에 사용한 방법과 유사한 방법으로 SCOTCHLITETM 3870, 3970 및 690-10U의 예시적 샘플 패널의 제2 세트를 UV-광선에 노출시켰다. 각각의 이들 예시적인 샘플 패널 노출 후에, 1회 통과당 선량, 1회 통과당 강도 및 UV-A 광선의 누적 선량은 상응하는 비교 샘플 패널 노출과 동일하였다. UV-C 광선의 선량 및 강도는 모두 0이었다. 즉, CorexTM 7058 유리를 통과한 빛은 EIT Uvicure Power Puck으로 측정시 측정가능한 양의 UV-C 광선을 포함하지 않았다. 상기와 같이 측정된 초기 재귀반사율 및 60°광택을 0일에서의 100% 보유값으로 정하고, 실시예 7-9 및 10-12에 대해 각각 표 7 및 표 8에 제시하였다. 이들 예시적인 샘플 패널에 대해, 상응하는 비교 샘플 패널과 동일한 방식 및 위치에서 ASTM G 7의 방법에 따라 옥외 내후성 테스트를 실시하였다. 365일 후에 옥외 내후성 테스트를 종료하고, 비교 샘플 패널을 상기한 바와 같이 보유된 재귀반사성 및 보유된 60°광택에 대해 평가하였다. 표 7 및 8은 각각 보유된 재귀반사율 및 보유된 60°광택에 대한 결과를 도시한다. 표 7 및 8에서, 내후성 테스트의 위치 지명 중 "FL"은 플로리다주의 마이애미이고 "AZ"는 애리조나주의 피닉스이다.
비교예 ScotchliteTM패널 내후성 테스트 위치 보유된 재귀반사율
0일 365일
7 3870 FL 100% 95%
8 3970 FL 100% 100%
9 690-10U AZ 100% 85%
비교예 ScotchliteTM패널 내후성 테스트 위치 보유된 60°광택
0일 365일
10 3870 FL 100% 97%
11 3970 FL 100% 97%
12 690-10U AZ 100% 85%
명세서에 특정 구체예와 관련하여 상세히 설명하였지만, 상기한 내용을 이해한 당업자는 이들 구체예의 변형예, 변화예 및 등가물을 쉽게 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위 및 이의 임의의 등가물로서 평가해야 한다.

Claims (28)

  1. UV-광선 경화성 조성물로 중합체 필름의 제1 외면을 코팅하여 하나 이상의 비코팅 영역 및 하나 이상의 코팅 영역을 갖는 중합체 필름을 형성하는 단계; 및
    상기 코팅된 제1 외면을 유효량의 UV-광선에 노출시키고 UV-광선 경화성 조성물을 경화시키는 단계[상기 UV-광선에는 약 230 nm∼약 265 nm의 파장이 실질적으로 없음]
    를 포함하는 내후성의 코팅된 중합체 필름의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 UV-광선은 필터에 의해 제공하는 것인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 UV-광선은 UV-광원으로부터의 상기 파장이 실질적으로 없는 것인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 중합체 필름은 아크릴 수지를 포함하는 것인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 중합체 필름은 비닐 클로라이드 수지를 포함하는 것인 방법.
  6. 제4항에 있어서, 하나 이상의 비코팅 영역은 보유되는 60°광택값이 촉진 내후성 프로토콜 ASTM G 154-OOa, 사이클 2에 약 2000 시간 노출 후 90% 이상인 방법.
  7. 제5항에 있어서, 하나 이상의 비코팅 영역은 보유되는 60°광택값이 촉진 내후성 프로토콜 ASTM G 154-OOa, 사이클 2에 약 2000 시간 노출 후 80% 이상인 방법.
  8. 제4항에 있어서, 하나 이상의 비코팅 영역은 보유되는 60°광택값이 옥외 내후성 프로토콜 ASTM G 7에 약 365일 노출 후 90% 이상인 방법.
  9. 제5항에 있어서, 하나 이상의 비코팅 영역은 보유되는 60°광택값이 옥외 내후성 프로토콜 ASTM G 7에 약 365일 노출 후 80% 이상인 방법.
  10. 제1항에 있어서, UV-광선 경화성 조성물을 잉크 젯 인쇄기에 의해 코팅하는 것인 방법.
  11. 제1항에 있어서, UV-광선 경화성 조성물을, 스크린 인쇄, 플렉소 인쇄, 분무, 전사 코팅, 그라뷰어 코팅, 슬롯 코팅, 커튼 코팅, 리소그래픽 인쇄, 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택된 수단으로 코팅하는 것인 방법.
  12. 제2항에 있어서, 필터가 유리를 포함하는 것인 방법.
  13. UV-광선 경화성 조성물로 중합체 필름의 제1 외면을 코팅하여 하나 이상의 비코팅 영역 및 하나 이상의 코팅 영역을 갖는 중합체 필름을 형성하는 단계; 및
    상기 코팅된 제1 외면을 유효량의 UV-광선에 노출시키고 UV-광선 경화성 조성물을 경화시키는 단계[상기 UV-광선에는 약 230 nm∼약 265 nm의 파장이 실질적으로 없음]
    를 포함하는 방법으로 제조된 내후성의 코팅된 중합체 필름.
  14. UV-광선 경화성 조성물로 재귀반사성 물품의 제1 외면을 코팅하여 하나 이상의 비코팅 영역 및 하나 이상의 코팅 영역을 갖는 재귀반사성 물품을 형성하는 단계; 및
    상기 코팅된 제1 외면을 유효량의 UV-광선에 노출시키고 UV-광선 경화성 조성물을 경화시키는 단계[상기 UV-광선에는 약 230 nm∼약 265 nm의 파장이 실질적으로 없음]
    를 포함하는, 중합체 필름이 노출된 내후성 재귀반사성 물품의 제조 방법
  15. 제14항에 있어서, 상기 UV-광선은 필터에 의해 제공하는 것인 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 UV-광선은 UV-광원으로부터의 상기 파장이 실질적으로 없는 것인 방법.
  17. 제14항에 있어서, 중합체 필름은 아크릴 수지를 포함하는 것인 방법.
  18. 제14항에 있어서, 중합체 필름은 비닐 클로라이드 수지를 포함하는 것인 방법.
  19. 제17항에 있어서, 하나 이상의 비코팅 영역은 보유되는 재귀반사값이 촉진 내후성 프로토콜 ASTM G 154-OOa, 사이클 2에 약 2000 시간 노출 후 95% 이상인 방법.
  20. 제18항에 있어서, 하나 이상의 비코팅 영역은 보유되는 재귀반사값이 촉진 내후성 프로토콜 ASTM G 154-OOa, 사이클 2에 약 2000 시간 노출 후 80% 이상인 방법.
  21. 제17항에 있어서, 하나 이상의 비코팅 영역은 보유되는 재귀반사값이 옥외 내후성 프로토콜 ASTM G 7에 약 365일 노출 후 90% 이상인 방법.
  22. 제18항에 있어서, 하나 이상의 비코팅 영역은 보유되는 재귀반사값이 옥외 내후성 프로토콜 ASTM G 7에 약 365일 노출 후 80% 이상인 방법.
  23. 제14항에 있어서, UV-광선 경화성 조성물을 잉크 젯 인쇄기에 의해 코팅하는 것인 방법.
  24. 제14항에 있어서, UV-광선 경화성 조성물을, 스크린 인쇄, 플렉소 인쇄, 분무, 전사 코팅, 그라뷰어 코팅, 슬롯 코팅, 커튼 코팅, 리소그래픽 인쇄, 및 이의 조합으로 구성된 군에서 선택된 수단으로 코팅하는 것인 방법.
  25. 제15항에 있어서, 필터가 유리를 포함하는 것인 방법.
  26. UV-광선 경화성 조성물로 재귀반사성 물품의 제1 외면을 코팅하여 하나 이상의 비코팅 영역 및 하나 이상의 코팅 영역을 갖는 재귀반사성 물품을 형성하는 단계; 및
    상기 코팅된 제1 외면을 유효량의 UV-광선에 노출시키고 UV-광선 경화성 조성물을 경화시키는 단계[상기 UV-광선에는 약 230 nm∼약 265 nm의 파장이 실질적으로 없음]
    를 포함하는 방법으로 제조된, 중합체 필름이 노출된 내후성 재귀반사성 물품.
  27. 제1항에 있어서, UV-광선 경화성 조성물은 광선-경화성 잉크 조성물인 방법.
  28. 제14항에 있어서, UV-광선 경화성 조성물은 광선-경화성 잉크 조성물인 방법.
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