KR20080094672A - 1,3/1,4-사이클로헥산 디메탄올계 단량체 및 중합체 - Google Patents
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Abstract
시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-치환된 사이클로헥산의 혼합물로 이루어지고 이중에서 트랜스-1,4-치환된 사이클로헥산 함량이 40몰% 미만인 화학식 I의 화합물을 포함하는, 중합체 또는 전중합체(prepolymer)의 제조에 유용한 화합물의 혼합물이 제공된다.
화학식 I
상기 화학식 I에서,
R1은 H, 아크릴로일, 메타크릴로일 또는 비닐이고, R2는 아크릴로일, 메타크릴로일 또는 비닐이다.
시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산의 혼합물로 이루어지고 이중에서 트랜스-1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산 함량이 25몰% 미만인 화학식 II의 화합물을 포함하는 화합물의 혼합물의 제조 방법이 제공된다.
화학식 II
사이클로헥산, 도료, 방사선 경화, 광개시제
Description
본 출원은 2006년 2월 3일자 미국 가출원 제60/765,430호에 대하여 우선권을 주장한다.
본 발명은 시스 및 트랜스 1,3- 및 1,4-사이클로헥산 디메탄올의 혼합물을 기초로 한 단량체 및 중합체, 및 이러한 혼합물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
방사선 경화된 (통상적으로 자유 라디칼 UV광 광중합) 도료 및 잉크는 도료 및 인쇄 산업에서 광범위하게 사용된다. 선행기술의 사이클로헥산 디메탄올 디아크릴레이트를 기초로 한 방사선 경화된 도료 및 잉크 조성물은 경화된 도료에 우수한 최종용도 특성 (예: 경도 및 강도)을 제공하지만, 사이클로헥산 디메탄올 디아크릴레이트는 실온에서 고체 물질이고 종종 대부분의 아크릴레이트에 불용성이기 때문에, 이러한 조성물은 사용하기 어렵다. 에톡실화되거나 프로폭실화된 사이클로헥산 디메탄올 디아크릴레이트를 기초로 한 액체 도료 및 잉크 조성물은 공지되어 있지만, 생성되는 도료의 최종용도 특성이 좋지 않다. 만일 실온에서 액체이면서, 생성되는 도료에 개선된 최종용도 특성을 제공하는 이러한 조성물이 발견된다면, 사이클로헥산 디메탄올 화학을 기초로 한 도료 및 잉크 조성물 분야에서 진보 가 이루어질 것이다.
발명의 요약
본 발명은 상기 언급한 문제를 해결한다. 본 발명은 실온에서 액체이고 우수한 경도, 강도, 투명도, 내마모성, 접착성, 내오염성 및 내용매성을 갖는 도료를 수득하는데 사용될 수 있는 사이클로헥산 디메탄올계 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 혼합물을 제공한다.
한가지 양태에서, 본 발명은, 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-치환된 사이클로헥산의 혼합물로 이루어지고 이중에서 화학식 I의 화합물의 트랜스-1,4-치환된 사이클로헥산 함량은 40몰% 미만인 화학식 I의 화합물을 포함하는, 중합체 또는 전중합체(prepolymer)의 제조에 유용한 화합물의 혼합물이다.
상기 화학식 I에서,
R1은 H, 아크릴로일, 메타크릴로일 또는 비닐이고, R2는 아크릴로일, 메타크릴로일 또는 비닐이다.
다른 양태에서, 본 발명은, 화학식 II의 화합물의 트랜스-1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산 함량이 25몰% 이상인 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-메탄올 치환된 사 이클로헥산의 혼합물을 증류시켜, 증류 분획 및 잔류 분획을 수득하는 단계 (여기서, 잔류 분획은 화학식 II의 화합물의 트랜스-1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산 함량이 25몰% 미만인 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산의 혼합물이다)를 특징으로 하는, 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산의 혼합물로 이루어지고 이중에서 화학식 II의 화합물의 트랜스-1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산 함량이 25몰% 미만인 화학식 II의 화합물을 포함하는 화합물의 혼합물의 제조 방법이다.
다른 양태에서, 본 발명은, 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-치환된 사이클로헥산의 혼합물로 이루어지고 이중에서 화학식 III의 단위의 트랜스-1,4-치환된 사이클로헥산 함량이 40몰% 미만인 화학식 III의 단위를 포함하고, 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리에스테르 메타크릴레이트, 폴리카보네이트 아크릴레이트, 폴리카보네이트 메타크릴레이트, 폴리우레탄 아크릴레이트 및 폴리우레탄 메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 전중합체이다.
한가지 양태에서, 본 발명은, 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-치환된 사이클로헥산의 혼합물로 이루어지고 이중에서 화학식 I의 화합물의 트랜스-1,4-치환된 사이클로헥산 함량이 40몰% 미만인 화학식 I의 화합물을 포함하는, 중합체 또는 전중합체의 제조에 유용한 화합물의 혼합물이다.
화학식 I
상기 화학식 I에서,
R1은 H, 아크릴로일, 메타크릴로일 또는 비닐이고, R2는 아크릴로일, 메타크릴로일 또는 비닐이다.
바람직하게는, 화학식 I의 화합물의 트랜스-1,4-치환된 사이클로헥산 함량은 25몰% 미만이다. 보다 바람직하게는, 화학식 I의 화합물의 트랜스-1,4-치환된 사이클로헥산 함량은 15몰% 미만이다. 바람직하게는, 화학식 I의 화합물을 포함하는 화합물의 혼합물은 실온에서 액체이다. 화학식 I의 화합물을 포함하는 화합물의 혼합물은, 예를 들면, 도료, 잉크, 접착제 및 탄성중합체(elastomer) 용도로 사용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 양태와 관련하여 전중합체는 중합체를 제조하는데 사용되는 화학식 I의 화합물의 유도체로 정의한다.
화학식 I의 화합물의 혼합물은 (a) UNOXOL(상표명) 디올 [시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-사이클로헥산 디메탄올의 혼합물 (판매원: Dow Chemical Company)]을 아크릴화(또는 메타크릴화)시켜 실온에서 액체와 고체의 혼합물인 산물을 수득하고; (b) 고체 산물로부터 액체 산물을 분리하여 (액체 산물이 목적하는 산물이다) 제조할 수 있다. 대안으로, 화학식 I의 화합물의 혼합물은 (a) UNOXOL(상표명) 디올 [시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-사이클로헥산 디메탄올의 혼합물 (판매원: Dow Chemical Company)]을 증류시켜 증류 분획 및 잔류 분획을 수득하고; (b) 잔류 분획을 아크릴화(또는 메타크릴화)시켜 제조할 수 있다. 이들 두 방법을 위한 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-사이클로헥산 디메탄올의 혼합물은 미국특허 제6,252,121호의 설명에 따라 제조할 수 있다. 화학식 I의 비닐 유도체는 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-사이클로헥산 디메탄올의 혼합물을 3 내지 20 bar의 압력에서 120 내지 180℃에서 수산화칼륨 촉매를 사용하여 아세틸렌과 반응시켜 제조할 수 있다.
본 발명은 또한, 트랜스-1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산 함량이 25몰% 이상인 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산의 혼합물을 증류시켜, 증류 분획 및 잔류 분획을 수득하는 단계 (여기서, 잔류 분획은 화학식 II의 화합물의 트랜스-1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산 함량이 25몰% 미만인 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산의 혼합물이다)를 특징으로 하는, 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산의 혼합물로 이루어지고 이중에서 화학식 II의 화합물의 트랜스-1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산 함량이 25몰% 미만인 화학식 II의 화합물을 포함하는 화합물의 혼합물의 제조 방법이다.
화학식 II
바람직하게는, 화학식 II의 화합물의 트랜스-1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산 함량은 15몰% 미만이다. 화학식 II의 화합물은 화학식 I의 화합물의 제조에서 전구체로서 사용될 수 있다.
화학식 II의 화합물을 에톡실화시키거나 프로폭실화시켜 화학식 IV의 화합물의 혼합물을 제조할 수 있다.
상기 화학식 IV에서,
R1은 H, 아크릴로일, 메타크릴로일 또는 비닐이고, R2는 아크릴로일, 메타크릴로일 또는 비닐이고, n은 1 내지 10의 범위의 정수이고, m은 1 내지 10의 범위의 정수이고, R3은 H 또는 메틸이고, R4는 H 또는 메틸이다.
화학식 II의 화합물을 디카복실산과 반응시키고 나서, 아크릴화시키거나 메타크릴화시켜, 폴리에스테르 아크릴레이트 전중합체 또는 폴리에스테르 메타크릴레이트 전중합체를 제조할 수 있다. 화학식 II의 화합물을 디카보네이트와 반응시키 고 나서, 아크릴화시키거나 메타크릴화시켜, 폴리카보네이트 아크릴레이트 전중합체 또는 폴리카보네이트 메타크릴레이트 전중합체를 제조할 수 있다. 그리고 화학식 II의 화합물을 디이소시아네이트와 반응시키고 나서, 아크릴화시키거나 메타크릴화시켜, 폴리우레탄 아크릴레이트 전중합체 또는 폴리우레탄 메타크릴레이트 전중합체를 제조할 수 있다. 모든 이러한 전중합체의 공통적인 특징은 화학식 III의 단위이고, 여기서 화학식 III의 단위는 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-치환된 사이클로헥산의 혼합물로 이루어지고, 이중에서 화학식 III의 단위의 트랜스-1,4-치환된 사이클로헥산 함량은 40몰% 미만 (바람직하게는 25몰% 미만, 및 보다 바람직하게는 15몰% 미만)이다.
화학식 III
본 발명의 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 비닐 단량체 및 전중합체는 통상적으로 과산화물 중합 촉매의 사용과 같은 유리 라디칼 중합 기술에 의해 중합시킨다. 하지만, 본 발명의 이러한 단량체 및 전중합체는 가장 바람직하게는 UV광에 의해 활성화된 광개시제(photoinitiator)를 사용한 유리 라디칼 광중합 기술에 의해 중합시킨다. 조성물을 전자빔(EB) 방사에 의해 경화시키는 경우에는 중합을 개시시키는데 광개시제가 필요하지 않다.
본 발명의 단량체 및 전중합체를 충전재, 바람직하게는 콜로이드성 실리카와 같은 무기 나노입자와 혼합하여, 콜로이드성 실리카 제제 (예: 콜로이드성 실리카 아크릴레이트계)를 제조할 수 있다. 콜로이드성 실리카 아크릴레이트는, 예를 들면, 아크릴레이트 도료에 향상된 내스크래치성을 제공하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 콜로이드성 실리카 아크릴레이트는, 예를 들면, 미국특허 제4,177,315호 및 제4,348,462호에 공개되어 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
다음의 실시예 및 비교 실시예는 본 발명의 화합물의 혼합물을 우수한 경도, 강도, 투명도, 내마모성, 접착성, 내오염성 및 내용매성을 갖는 도료를 수득하는데 사용할 수 있다는 것을 보여준다. 다른 언급이 없는 한, 모든 부 및 %는 중량부 및 중량%이다.
실시예
1
2.5 kg의 UNOXOL(상표명) 디올 [트랜스-1,4-디올 함량이 약 30중량%인 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-사이클로헥산 디메탄올의 혼합물 (판매원: Dow Chemical Company)]을 123 내지 134℃에서 0.7 mmHg에서 50 cm Oldershaw 칼럼 (15 트레이)을 사용하여 분별증류한다. 잔류 분획을 가스 크로마토그래피로 분석하여 약 15중량%의 트랜스-1,4-이성체를 함유한다는 것을 밝혀낸다. 0.1 kg의 잔류물을 400 ml의 톨루엔 및 252 g의 디이소프로필에틸아민과 혼합하고 빙조에서 냉각시킨다. 153 g의 아크릴로일 클로라이드를 첨가하고 2시간 동안 혼합한다. 이어서, 혼합물을 실온으로 가온시키고, 물 (2 x 300 ml), 0.1 M 시트르산 (5 x 300 ml), 포화 NaHCO3 (300 ml), 포화 NaCl (300 ml)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시킨다. 톨루엔을 진공에서 제거하고, 잔류물을 60℃에서 0.7 mmHg에서 건조시켜 조 액체 산물을 수득한다. 조 액체 산물을 실리카 겔 상에서 헥산-에틸 아세테이트 (40:1 내지 10:1의 구배 용출)를 사용하여 크로마토그래피를 수행한다. 실리카 겔 칼럼으로부터의 분획을 배합하여, 중합 억제제 MEHQ (100ppm)를 첨가하고, 용매를 증발시키고, 잔류물을 진공에서 건조시켜 정제된 액체 산물을 수득한다. 정제된 액체 산물을 NMR 및 가스 크로마토그래피에 의해 화학식 I의 화합물을 포함하는 화합물의 혼합물로서 특성규명하는데, 여기서 화학식 I의 화합물은 시스 및 트랜스 1,3 및 1,4 치환된 사이클로헥산의 혼합물로 이루어지고, 이중에서 화학식 I의 화합물의 트랜스 1,4 치환된 사이클로헥산 함량은 약 13.6중량%이다.
화학식 I
상기 화학식 I에서,
R1은 H, 아크릴로일이고, R2는 아크릴로일이다.
5부의 1-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤 [IRGACURE 184(상표명) 광개시제 (판매원: Ciba)]을 정제된 액체 산물과 혼합하여, 유리 검사 기판 상에 피복하고, UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜, 유니버설 경도(universal hardness)가 193 N/mm2이고; 비커스 경도(Vickers hardness)가 18.6이고 (Fischerscope H100C 동적 미세압입(dynamic microindentation)에 의해 측정함); 모듈러스(modulus)가 4.84 GPa이고; 광 투과율이 91%이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈(haze)가 0.15%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 3H이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험(rub test) 결과가 100 럽을 초과하는, 10㎛ (±2㎛) 두께의 도료를 제조한다.
5부의 1-하이드록시 사이클로헥실 페닐 케톤 [IRGACURE 184(상표명) 광개시제 (판매원: Ciba)]을 정제된 액체 산물과 혼합하여, 폴리카보네이트 기판 상에 피복하고, UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜, 유니버설 경도가 180 N/mm2이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.61%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 HB이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 200 럽을 초과하고; ASTM 시험 D3359에 따른 접착력이 5B이고; ASTM 시험 D1044에 따른 CS-10 F 휠(wheel) 및 1000 그램 로드(gram load)를 사용한 100 테이버 사이클(Taber cycle)후 내마모성이 18.9%의 헤이즈 변화이고; ASTM 시험 D1308에 따른 내화학성 및 내오염성 점수 (여기서, 0점은 무오염을 나타내고 5점은 최대 오염을 나타낸다)가 수돗물, 에탄올, 식초, 흑색 염료, 묽은 가성 소다, 황색 겨자, 베타딘 및 암모니아수에 대하여 각각 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0 및 0점인 35㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조한다.
실시예
2
5부의 1-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤 [IRGACURE 184(상표명) 광개시제 (판매원: Ciba)]을 실시예 1의 정제된 액체 산물 및 지방족 우레탄 디아크릴레이트 올리고머 [EBECRYL 8402 (판매원: Cytec)]의 중량비 50:50의 혼합물과 혼합하여, 폴리카보네이트 기판 상에 피복하고, UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜, 유니버설 경도가 151 N/mm2이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.63%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 B이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 100 럽을 초과하고; ASTM 시험 D3359에 따른 접착력이 5B이고; ASTM 시험 D1044에 따른 CS-10 F 휠 및 1000 그램 로드를 사용한 100 테이버 사이클후 내마모성이 14.1%의 헤이즈 변화인 35㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조한다.
실시예
3
0.1 kg의 UNOXOL(상표명) 디올 [트랜스-1,4-디올 함량이 약 30중량%인 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-사이클로헥산 디메탄올의 혼합물 (판매원: Dow Chemical Company)]을 400 ml의 톨루엔 및 252 g의 디이소프로필에틸아민과 혼합하고 빙조에서 냉각시킨다. 153 g의 아크릴로일 클로라이드를 첨가하고 2시간 동안 혼합한다. 이어서, 혼합물을 실온으로 가온시키고 여과시켜 고체상을 제거한다. 여과액을 물 (2 x 300 ml), 0.1 M 시트르산 (5 x 300 ml), 포화 NaHCO3 (300 ml), 포화 NaCl (300 ml)로 세척하고, MgSO4 상에서 건조시킨다. 톨루엔을 진공에서 제거하고, 잔류물을 60℃에서 0.7 mmHg에서 건조시켜 약 180 g의 조 액체 산물을 수득한다. 조 액체 산물을 실리카 겔 상에서 헥산-에틸 아세테이트 (40:1 내지 10:1의 구배 용출)를 사용하여 크로마토그래피를 수행한다. 실리카 겔 칼럼으로부터의 분획을 배합하여, 중합 억제제 MEHQ (100ppm)를 첨가하고, 용매를 증발시키고, 잔류물을 진공에서 건조시켜, 여과에 의해 분리된 액체상 및 고체상으로 이루어진 138 g의 정제된 산물을 수득한다. 정제된 액체 산물은 NMR 및 가스 크로마토그래피에 의해 특성규명되어, 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-치환된 사이클로헥산의 혼합물로 이루어지고 이중에서 화학식 I의 화합물의 트랜스-1,4-치환된 사이클로헥산 함량은 약 6.1중량%인 화학식 I의 화합물을 포함하는 화합물의 혼합물로서 확인되었다.
화학식 I
상기 화학식 I에서,
R1 및 R2는 아크릴로일이다.
고체상은 NMR 및 가스 크로마토그래피에 의해 특성규명되어, 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-치환된 사이클로헥산의 혼합물로 이루어지고 이중에서 화학식 I의 화합물의 트랜스-1,4-치환된 사이클로헥산 함량은 약 52중량%인 화학식 I의 화합물을 포함하는 화합물의 혼합물로서 확인되었다.
화학식 I
상기 화학식 I에서,
R1 및 R2는 아크릴로일이다.
5부의 1-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤 [IRGACURE 184(상표명) 광개시제 (판매원: Ciba)]을 정제된 액체 산물과 혼합하여, 유리 검사 기판 상에 피복하고, UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜, 유니버설 경도가 198 N/mm2이고; 비커스 경도가 19이고; 모듈러스가 4.94 GPa이고; 광 투과율이 91%이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.08%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 3H이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 100 럽을 초과하는, 10㎛ (±2㎛) 두께의 도료를 제조한다.
비교
실시예
1
5부의 1-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤 [IRGACURE 184(상표명) 광개시제 (판매원: Ciba)]을 Sartomer SR 238(상표명) 단량체 (헥산디올 디아크릴레이트)와 혼합하여, 유리 검사 기판 상에 피복하고, UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜, 유니버설 경도가 114 N/mm2이고; 비커스 경도가 10.5이고; 모듈러스가 2.78 GPa이고; 광 투과율이 90.8%이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.07%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 H이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 100 럽을 초과하고; ASTM 시험 D1308에 따른 내오염성 점수 (폴리카보네이트 기판 상의 35㎛ 도료의 경우)가 수돗물, 에탄올, 식초, 흑색 염료, 묽은 가성 소다, 황색 겨자, 베타딘 및 암모니아수에 대하여 각각 0, 0, 0, 2, 0, 1, 0 및 1점인 10㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조한다.
폴리카보네이트 검사 기판 상에 피복하고 UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜 35㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조하는 경우, 도료는 유니버설 경도가 104 N/mm2이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.67%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 HB이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 200 럽을 초과하고; ASTM 시험 D3359에 따른 접착력이 5B이고; ASTM 시험 D1044에 따른 CS-10 F 휠 및 1000 그램 로드를 사용한 100 테이버 사이클후 내마모성이 20.0%이다.
비교
실시예
2
5부의 1-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤 [IRGACURE 184(상표명) 광개시제 (판매원: Ciba)]을 Sartomer SR 306(상표명) 단량체 (트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트)와 혼합하여, 유리 검사 기판 상에 피복하고, UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜, 유니버설 경도가 116 N/mm2이고; 비커스 경도가 8.78이고; 모듈러스가 3.07 GPa이고; 광 투과율이 91.1%이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.06%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 B이고; ASTM 시험 D5402에 따 른 MEK 럽 시험 결과가 100 럽을 초과하고; ASTM 시험 D1308에 따른 내오염성 점수 (폴리카보네이트 기판 상의 35㎛ 도료의 경우)가 수돗물, 에탄올, 식초, 흑색 염료, 묽은 가성 소다, 황색 겨자, 베타딘 및 암모니아수에 대하여 각각 1, 2, 1, 3, 2, 1, 0 및 1점인 10㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조한다.
폴리카보네이트 검사 기판 상에 피복하고 UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜 35㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조하는 경우, 도료는 유니버설 경도가 105 N/mm2이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.68%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 2B이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 200 럽을 초과하고; ASTM 시험 D3359에 따른 접착력이 1B이고; ASTM 시험 D1044에 따른 CS-10 F 휠 및 1000 그램 로드를 사용한 100 테이버 사이클후 내마모성이 36.8%이다.
비교
실시예
3
5부의 1-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤 [IRGACURE 184(상표명) 광개시제 (판매원: Ciba)]을 Sartomer SR 508(상표명) 단량체 (디프로필렌 글리콜디아크릴레이트)와 혼합하여, 유리 검사 기판 상에 피복하고, UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜, 유니버설 경도가 156 N/mm2이고; 비커스 경도가 12.4이고; 모듈러스가 4.34 GPa이고; 광 투과율이 91.0%이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.05%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 H이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 100 럽을 초과하고; ASTM 시험 D1308에 따른 내오염성 점수 (폴리카보네이트 기판 상의 35㎛ 도료의 경우)가 수돗물, 에탄올, 식초, 흑색 염료, 묽은 가성 소다, 황색 겨자, 베타딘 및 암모니아수에 대하여 각각 0, 1, 0, 2, 1, 1, 0 및 1점인 10㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조한다.
폴리카보네이트 검사 기판 상에 피복하고 UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜 35㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조하는 경우, 도료는 유니버설 경도가 142 N/mm2이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.62%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 2B이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 200 럽을 초과하고; ASTM 시험 D3359에 따른 접착력이 0B이고; ASTM 시험 D1044에 따른 CS-10 F 휠 및 1000 그램 로드를 사용한 100 테이버 사이클후 내마모성이 26.6%이다.
비교
실시예
4
5부의 1-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤 [IRGACURE 184(상표명) 광개시제 (판매원: Ciba)]을 Sartomer SR 9003(상표명) 단량체 (프로폭스네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트)와 혼합하여, 유리 검사 기판 상에 피복하고, UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜, 유니버설 경도가 61.1 N/mm2이고; 비커스 경도가 4.9이고; 모듈러스가 1.62 GPa이고; 광 투과율이 91.6%이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.06%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 B이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 50 럽이고; ASTM 시험 D1308에 따른 내오염성 점수 (폴리카보네이트 기판 상의 35㎛ 도료의 경우)가 수돗물, 에탄올, 식초, 흑색 염료, 묽은 가성 소다, 황색 겨자, 베타딘 및 암모니아수에 대하여 각각 2, 2, 0, 4, 1, 1, 0 및 4점인 10㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조한다.
폴리카보네이트 검사 기판 상에 피복하고 UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜 35㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조하는 경우, 도료는 유니버설 경도가 74.3 N/mm2이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.63%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 2B이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 200 럽을 초과하고; ASTM 시험 D3359에 따른 접착력이 1B이고; ASTM 시험 D1044에 따른 CS-10 F 휠 및 1000 그램 로드를 사용한 100 테이버 사이클후 내마모성이 47.1%이다.
비교
실시예
5
5부의 1-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤 [IRGACURE 184(상표명) 광개시제 (판매원: Ciba)]을 Sartomer CD 580(상표명) 단량체 (에톡실화된 사이클로헥산 디메탄올 디아크릴레이트)와 혼합하여, 유리 검사 기판 상에 피복하고, UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜, 유니버설 경도가 36.4 N/mm2이고; 비커스 경도가 2.98이고; 모듈러스가 0.92 GPa이고; 광 투과율이 91.1%이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.04%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 B이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 100 럽을 초과하고; ASTM 시험 D1308에 따른 내오염성 점수 (폴리카보네이트 기판 상의 35㎛ 도료의 경우)가 수돗물, 에탄올, 식초, 흑색 염료, 묽은 가성 소다, 황색 겨자, 베타딘 및 암모니아수에 대하여 각각 0, 1, 1, 4, 1, 2, 2 및 3점인 10㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조한다.
폴리카보네이트 검사 기판 상에 피복하고 UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜 35㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조하는 경우, 도료는 유니버설 경도가 49.1 N/mm2이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.60%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 3B이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 200 럽을 초과하고; ASTM 시험 D3359에 따른 접착력이 0B이고; ASTM 시험 D1044에 따른 CS-10 F 휠 및 1000 그램 로드를 사용한 100 테이버 사이클후 내마모성이 32.5%이다.
비교
실시예
6
5부의 1-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤 [IRGACURE 184(상표명) 광개시제 (판매원: Ciba)]을 Sartomer CD 581(상표명) 단량체 (에톡실화된 사이클로헥산 디메탄올 디아크릴레이트)와 혼합하여, 유리 검사 기판 상에 피복하고, UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜, 유니버설 경도가 18.9 N/mm2이고; 비커스 경도가 2.81이고; 모듈러스가 0.39 GPa이고; 광 투과율이 91.3%이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.02%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 B 미만이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 30 럽이고; ASTM 시험 D1308에 따른 내오염성 점수 (폴리카보네이트 기판 상의 35㎛ 도료의 경우)가 수돗물, 에탄올, 식초, 흑색 염료, 묽은 가성 소다, 황색 겨자, 베타딘 및 암모니아수에 대하여 각각 2, 1, 0, 5, 2, 2, 5 및 2점인 10㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조한다.
폴리카보네이트 검사 기판 상에 피복하고 UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜 35㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조하는 경우, 도료는 유니버설 경도가 9.32 N/mm2이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.63%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 3B이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 200 럽을 초과하고; ASTM 시험 D3359에 따른 접착력이 0B이고; ASTM 시험 D1044에 따른 CS-10 F 휠 및 1000 그램 로드를 사용한 100 테이버 사이클후 내마모성이 36.8%이다.
비교
실시예
7
5부의 1-하이드록시사이클로헥실페닐 케톤 [IRGACURE 184(상표명) 광개시제 (판매원: Ciba)]을 Sartomer CD 582(상표명) 단량체 (프로폭실화된 사이클로헥산 디메탄올 디아크릴레이트)와 혼합하여, 유리 검사 기판 상에 피복하고, UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜, 유니버설 경도가 16.9 N/mm2이고; 비커스 경도가 1.81이고; 모듈러스가 0.38 GPa이고; 광 투과율이 91.5%이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.08%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 H이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 30 럽이고; ASTM 시험 D1308에 따른 내오염성 점수 (폴리카보네이트 기판 상의 35㎛ 도료의 경우)가 수돗물, 에탄올, 식초, 흑색 염료, 묽은 가성 소다, 황색 겨자, 베타딘 및 암모니아수에 대하여 각각 1, 2, 2, 5, 1, 2, 1 및 3점인 10㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조한다.
폴리카보네이트 검사 기판 상에 피복하고 UV 방사에의 노출에 의해 경화시켜 35㎛(±2㎛) 두께의 도료를 제조하는 경우, 도료는 유니버설 경도가 6.80 N/mm2이고; ASTM 시험 D1003/D1044에 따른 초기 헤이즈가 0.60%이고; ASTM 시험 D3363에 따른 연필 경도가 3B이고; ASTM 시험 D5402에 따른 MEK 럽 시험 결과가 200 럽을 초과하고; ASTM 시험 D3359에 따른 접착력이 0B이고; ASTM 시험 D1044에 따른 CS-10 F 휠 및 1000 그램 로드를 사용한 100 테이버 사이클후 내마모성이 50.8%이다.
결론
끝으로, 본 발명은 본 발명의 바람직한 양태에 따라 위에 기술되었지만, 본 특허원의 취지 및 범위 내에서 변형될 수 있다. 그러므로, 본 출원에는 본원에서 공개된 일반적인 원리를 사용한 본 발명의 임의의 변화, 용도 또는 변형이 포함되는 것으로 이해된다. 따라서, 본 출원에는 본 발명이 속하는 당업계 내에 공지되어 있거나 통상적인 관행에 속하고 다음의 청구항의 범위 내에 속하는 본 특허원에 개시되지 않은 것이 포함되는 것으로 이해된다.
Claims (10)
- 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-치환된 사이클로헥산의 혼합물로 이루어지고 이중에서 트랜스-1,4-치환된 사이클로헥산 함량이 40몰% 미만인 화학식 I의 화합물을 포함하는, 중합체 또는 전중합체(prepolymer)의 제조에 유용한 화합물의 혼합물.화학식 I
상기 화학식 I에서,R1은 H, 아크릴로일, 메타크릴로일 또는 비닐이고, R2는 아크릴로일, 메타크릴로일 또는 비닐이다. - 제1항에 있어서, 화학식 I의 화합물의 트랜스-1,4-치환된 사이클로헥산 함량이 25몰% 미만인 화합물의 혼합물.
- 제1항에 있어서, 화학식 I의 화합물의 트랜스-1,4-치환된 사이클로헥산 함량이 15몰% 미만인 화합물의 혼합물.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 실온에서 액체인 화합물의 혼 합물.
- 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 콜로이드성 무기 나노입자 또는 무기 충전재를 추가로 포함하고, 내스크래치성 도료를 제조하는데 유용한 화합물의 혼합물.
- 트랜스-1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산 함량이 25몰% 이상인 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산의 혼합물을 증류시켜, 증류 분획 및 잔류 분획을 수득하는 단계 (여기서, 잔류 분획은 화학식 II의 화합물의 트랜스-1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산 함량이 25몰% 미만인 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산의 혼합물이다)를 특징으로 하는,시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산의 혼합물로 이루어지고 이중에서 트랜스-1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산 함량이 25몰% 미만인 화학식 II의 화합물을 포함하는 화합물의 혼합물의 제조 방법.화학식 II
- 제6항에 있어서, 화학식 II의 화합물의 트랜스-1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산 함량이 15몰% 미만인 방법.
- 시스 및 트랜스-1,3- 및 1,4-치환된 사이클로헥산의 혼합물로 이루어지고 이중에서 트랜스-1,4-치환된 사이클로헥산 함량이 40몰% 미만인 화학식 III의 단위를 포함하고,폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리에스테르 메타크릴레이트, 폴리카보네이트 아크릴레이트, 폴리카보네이트 메타크릴레이트, 폴리우레탄 아크릴레이트 및 폴리우레탄 메타크릴레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 전중합체.화학식 III
- 제8항에 있어서, 화학식 III의 화합물의 트랜스-1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산 함량이 25몰% 미만인 전중합체.
- 제8항에 있어서, 화학식 III의 화합물의 트랜스-1,4-메탄올 치환된 사이클로헥산 함량이 15몰% 미만인 전중합체.
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