KR20110014950A - 변성 실리콘-우레탄 수지, 그로부터 제조된 코팅 조성물 및 이의 코팅 기재 - Google Patents

변성 실리콘-우레탄 수지, 그로부터 제조된 코팅 조성물 및 이의 코팅 기재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 변성 실리콘-우레탄 수지, 그로부터 제조된 열경화성 코팅 조성물 및 이의 코팅 기재에 관한 것이다. 변성 실리콘-우레탄 수지는 (A1) 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%를 기준으로 하여, 폴리올 20 ∼ 40 중량%, 양 끝단에 수산기를 가지는 폴리디메틸실록산폴리올 1 ∼ 10 중량%, 이소시아네이트 10 ∼ 40 중량% 및 두 개의 수산기를 갖는 화합물 4 ∼ 10 중량%, NMP 용제 0 ∼ 50 중량%을 포함하는 성분들로부터 형성되는 폴리우레탄프리폴리머; (A2) 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%를 기준으로 하여, 상기 폴리우레탄프리폴리머의 이소시아네이트 작용기를 블로킹시키기 위한 블로킹에이전트 1~20 중량%; 및 (A3) 미반응 이소시아네이트에 대해 저분자량 폴리올을 1~20 중량%를 포함하는 성분들로부터 형성될 수 있다. 상기 변성 실리콘-우레탄 수지가 혼입된 열경화성 코팅 조성물은 비철금속 등의 기재에 우수한 가공성(절단, 절곡, 드로우잉)을 제공하고, 특히 스테인레스 기재에 스크린 인쇄 후 가공성이 확보되며 투명성, 내후성, 내약품성, 밀착성, 고경도 및 내수성을 제공할 수 있다.

Description

변성 실리콘-우레탄 수지, 그로부터 제조된 코팅 조성물 및 이의 코팅 기재{MODIFIED SILICONE-URETHANE RESIN, A COATING COMPOSITION PREPARED THEREFROM, AND A COATED SUBSTRATE WITH THE SAME}
본 발명은 변성 실리콘-우레탄 수지, 그로부터 제조된 코팅 조성물, 및 이의 코팅 기재에 관한 것이다.
종래의 비철금속의 표면 스크린 인쇄용 코팅 조성물은 절단, 절곡 또는 드로우닝 등의 가공에 대한 안정성이 매우 열악하다. 이는 종래의 코팅 조성물이 접착성 및 물리화학적 특성이 열위한 상태에 머물러 있기 때문으로 파악된다. 이러한 이유로, 스테인레스 등 비철금속의 스크린 인쇄는 현장에서 적용되고 있어 제조공정이 복잡하고, 이는 생산비용의 증가로 이어지는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 코팅 조성물에 의한 스테인레스 스크린 인쇄는 의장면에만 국한되어 적용되고 있어, 소비자들의 다양한 요구에 부응하고 있지 못하며, 투명도 및 두께 1mm 이상 기재에 대한 가공성이 제대로 확보가 되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 선 인쇄 후 가공에 의한 생산 공정의 단축 및 비용 절감을 달성하는 있는 가공성이 우수한 비철금속, 특히 스테인레스의 표면 인쇄용 코팅 조성물이 절실히 요구되고 있다.
이에 본 발명자들은 변성 실리콘-우레탄 수지를 제공하여 투명성, 내후성, 내약품성, 밀착성, 고경도 및 내수성이 부여되며, 또한 스크린인쇄 후 기재 가공성이 우수한 스테인레스 스크린 인쇄 코팅기재를 생산할 수 있는 변성 실리콘-우레탄 코팅 조성물 개발에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 변성 실리콘-우레탄 수지는 (A1) 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%를 기준으로 하여, 폴리올 20 ∼ 40 중량%, 양 끝단에 수산기를 가지는 폴리디메틸실록산폴리올 1 ∼ 10 중량%, 이소시아네이트 10 ∼ 40 중량% 및 두 개의 수산기를 갖는 화합물 4 ∼ 10 중량%, NMP 용제 0 ∼ 50 중량%을 포함하는 성분들로부터 형성되는 폴리우레탄프리폴리머; (A2) 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%를 기준으로 하여, 상기 폴리우레탄프리폴리머의 이소시아네이트 작용기를 블로킹시키기 위한 블로킹에이전트 1~20 중량%; 및 (A3) 미반응 이소시아네이트에 대해 저분자량 폴리올을 1~20 중량%를 포함하는 성분들로부터 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 변성 실리콘-우레탄 수지는 (A1) 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%를 기준으로 하여, 폴리올 20 ∼ 40 중량%, 한 쪽 끝에 수산기를 가지는 폴리디메틸실록산폴리올 1 ∼ 10 중량%, 이소시아네이트 10 ∼ 40 중량%, 두개의 수산기를 갖는 화합물 4 ∼ 10 중량% 및 NMP 용제 0 ∼ 50 중량%을 포함하는 성분들로부터 형성되는 폴리우레탄프리폴리머; (A2) 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%를 기준으로 하여, 상기 폴리우레탄프리폴리머의 이소시아네이트 작용기를 블록킹시키기 위한 블로킹에이전트 1~20 중량%; 및 (A3) 미반응 이소시아네이트에 대해 저분자량 폴리올을 1~20 중량%를 포함하는 성분들로부터 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 변성 실리콘-우레탄 수지, 선택적으로 스크린 토너 및 경화제를 포함하는 비철금속 포면 스크린 인쇄용 코팅 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 기재 위에 적용된 코팅층을 갖고, 이 코팅층 중 하나 이상이 본 발명의 변성 실리콘-우레탄 수지를 포함하는, 코팅된 기재에 관한 것이다. 상기 기재는 스테인레스 등을 포함한 비철금속 기재일 수 있다.
또한, 본 발명은 (a) (A1) 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%를 기준으로 하여, 폴리올 20 ∼ 40 중량%, 양 끝단에 수산기를 가지는 폴리디메틸실록산폴리올 1 ∼ 10 중량%, 이소시아네이트 10 ∼ 40 중량% 및 두 개의 수산기를 갖는 화합물 4 ∼ 10 중량%, NMP 용제 0 ∼ 50 중량%을 포함하는 성분들로부터 형성되는 폴리우레탄프리폴리머; (A2) 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%를 기준으로 하여, 상기 폴리우레탄프리폴리머의 이소시아네이트 작용기를 블록킹시키기 위한 블로킹에이전트 1~20 중량%; 및 (A3) 미반응 이소시아네이트에 대해 저분자량 폴리올을 1~20 중량%를 포함하는 성분들로부터 형성되는 변성 실리콘-우레탄 수지를 포함하는 조성물인 코팅물을 기재 상에 형성하는 단계; 및
(b) 상기 코팅물을 적어도 부분적으로 경화시키는 단계를 포함하는 코팅된 기재의 제조 방법에 관한 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 가공성이 확보된 스테인레스 스크린 인쇄에 적합한 변성실리콘-우레탄 수지 및 이로부터 제조된 코팅 조성물을 아래와 같이 상세하게 설명한다.
본 발명은, 잘 알려진 프리폴리머 공정(prepolymer process)을 사용하였다. 먼저, 폴리올 20∼40중량 %, 폴리실록산 폴리올 1∼10중량 %, 이소시아네이트 10∼40중량%, 두 개 이상의 수산기를 갖는 화합물 4∼10중량%, NMP (N-methylpyrolidone) 용제 0∼50중량%를 반응시켜 폴리우레탄 프리폴리머를 제조한다.
상기 프리폴리머에 존재하는 미반응 이소시아네이트 작용기를 블로킹시키기 위한 블로킹에이전트 1~20 중량%를 사용하여 수지를 제조하고 폴리우레탄프리폴리머에 블로킹 후 미반응 이소시아네이트에 대해 저분자량 폴리올을 1~20 중량%를 사용하여 반응시켜 변성실리콘-우레탄 수지를 제조한다.
본 발명에서 기존의 폴리이소시아네이트는 본질적으로 자유 이소시아네이트 그룹 없이 완전히 캡핑되고 별개의 성분으로서 존재하거나, 부분적으로 블로킹되고 폴리우레탄 골격내의 하이드록실 그룹과 반응할 수 있다. 가교결합제가 자유 이소시아네이트 그룹을 함유하는 경우, 필름-형성 조성물은 바람직하게는 저장 안정성을 유지하기 위한 2개 패키징 조성물(하나의 패키징은 가교결합제를 포함하고 나머지는 하이드록실 작용성 중합체를 포함한다)이거나, 하나의 패키징 조성물로 블로킹된 이소시아네이트와 하이드록실 작용성기를 가지는 형태로 제조가 가능하다.
폴리우레탄의 주원료인 폴리올과 이소시아네이트는 상업적으로 널리 사용되어지는 것으로, 예를 들어 폴리올은 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMG), 폴리에스테르폴리올 등을 사용하였으며, 이소시아네이트는 지방족, 지방족 또는 지환족 또는 이들의 혼합물이 포함된다.
유용한 지방족 및 지환족 폴리이소시아네이트의 예로는, 4,4-메틸렌비스디사이클로헥실 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 메틸렌비스(사이클로헥실 이소시아네이트), 트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트(TMDI), 메타-테트라메틸크실릴렌 디이소시아네이트(TMXDI) 및 사이클로헥실렌 디이소시아네이트가 포함된다. 적합한 방향족 폴리이소시아네이트의 예로는 톨릴렌 디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트(MDI), 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트(NDI), 3,3-디메틸 4,4-비페닐렌 디이소시아네이트(TODI), 크실릴렌 디이소시아네이트(XDI) 및 페닐렌 디이소시아네이트가 포함된다.
폴리실록산 폴리올은 양끝단에 수산기를 가지는 폴리디메틸실록산폴리올과 한쪽 끝에 두 개의 수산기를 가지는 폴리디메틸실록산 폴리올을 사용하였다. 본 발명에서는, 폴리실록산 폴리올을 폴리우레탄에 도입하여 유기알콕시실란 화합물과 반응하도록 하여 가교밀도를 증대시키고, 경도, 내지문성, 내약품성, 내수성, 접착성 등의 물리적 화학적 특성을 향상시켰다.
블로킹된 이소시아네이트와 하이드록실 작용성기가 반응하도록 하여 가교밀도를 증대시켰으며 중합체내 하이드록실 그룹 대 캡핑된 이소시아네이트 작용기의 당량비는 전형적으로 1:0.5~0.5, 바람직하게는 0.5~5:1.0이다. 사용된 블로킹제의 예는 옥심, 예를 들어, 아세톡심, 메틸 에틸 케톡심, 아세토페논 옥심, 사이클로헥사논 옥심 및 메틸 이소부틸 케톡심; 탄소-수소 산 화합물, 예를 들어 디알킬 말로네이트, 알킬 아세토아세테이트 및 아세틸아세톤; 헤테로사이클릭 화합물, 예를 들어 푸릴 알콜, 1,2,4-트리아졸 및 3,5-디메틸피라졸; 락탐, 예를 들어 ε-카프로락탐; 아미드, 예를 들어 메틸 아세트아미드, 숙시미드 및 아세트아닐리드; 페놀, 예를 들어 메틸-3-하이드록시-벤조에이트 및 메틸-4-하이드록시-벤조에이트; 및 아미노 화합물, 예를 들어 디이소프로필아민, 디사이클로헥실아민, 디-t-부틸아민, 피페리딘 및 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘을 포함한다.
두 개의 수산기를 갖는 화합물로는 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜을 사용하였고, 저분자량 폴리올은, 예를 들어 2 내지 4개의 하이드록실 그룹을 갖는 폴리올일 수 있다. 적합한 저분자량 폴리올의 예로는 디올, 트리올 및 테트라올로서 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 트리메틸롤프로판, 디트리메틸롤프로판, 트리메틸롤에탄, 글리세롤, 펜타에리트리톨 및 소르비톨 등이 포함된다. 저분자량의 기타 폴리올의 예로는 에테르폴리올, 예를 들어 디에틸렌 글리콜 및 에톡실레이트화 비스페놀 A가 있다.
상기와 같이 제조된 변성 실리콘-우레탄 수지를 사용하여 제조된 가공성이 확보된 스테인레스 스크린 인쇄용 코팅 조성물을 제공한다.
즉, 본 발명에서 제공하는 스테인레스 투명 코팅용 조성물은 주제로서 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%에 경화제로서 알콕시 실란화합물 0.5 ∼ 5 중량%와 다관능기의 이소시아네이트에 블록화시킨 액 1 ∼ 10 중량%로 제조된 용액을 1~10 중량% 사용한다. 상기 스테인레스 실크스크린 인쇄용 코팅 조성물은 스테인레스 스크린인쇄 기재 제조시 내식성, 내수성, 내약품성, 내마모성 등이 우수하며, 또한 코팅 후 가공성(절단, 절곡, 드로우잉성 등)이 뛰어난 스테인레스 실크스크린인쇄 기재를 제공할 수 있는 스테인레스 스크린인쇄 제조공정을 확보할 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 변성 실리콘-우레탄 코팅 조성물은 상기 변성 실리콘-우레탄 수지를 기본으로 하여 코팅 피막의 경도, 내후성, 내약품성 등을 고려하여 경화제로서 블록화된 이소시아네이트(blocked) 고분자와 유기알콕시 실란을 함께 사용하였다. 상기 이소시아네이트 화합물로는 이소포론디이소시아네이트 또는 헥사메칠렌디이소시아네이트 등의 3량체와 비철금속 피착재에 대한 접착 및 내오염성을 향상시키기 위하여 유기 알콕시 실란화합물을 혼입 사용하였다. 그 외에 안료, 레벨링제, 소포제, 증점제, 용제를 포함하며, 필요에 따라 기타 첨가제를 포함한다.
상기 변성 실리콘-우레탄 수지 사용량은 전체 코팅 조성물 100 중량%에 대하여 50 ∼ 80중량%인 것이 좋고, 경화제부에서 블록화된 이소시아네이트 삼량체는 전체 코팅 조성물에서 1 ∼ 10중량%인 것이 좋은데, 상기 사용량이 1 중량% 미만이면 도막의 경도 등의 기계적 물성 및 안정성이 떨어지며, 10 중량% 초과이면 액의 흐름성 및 건조시 크레이터 현상 등을 유발하기 때문이다. 알콕시 실란화합물은 전체 코팅 조성물에서 0.1 ∼ 10중량%를 사용하는 것이 좋고, 변성 실리콘-우레탄 수지에 포함되어 있는 폴리디메틸실록산 폴리올의 100 중량%에 대해 5 ∼ 25중량%가 적당하다. 상기 유기 알콕시 실란화합물은 변성 실리콘-우레탄 수지의 폴리디메틸실록산 폴리올 부분과 가교반응을 일으켜 가교 밀도를 높여줌으로서 기계적 물성 및 내화학성, 내용제성, 부착성 등을 향상시켜 주는 역할을 하며, 비닐트리메톡시 실란, 비닐트리에톡시 실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시 실란, N-2(2-아미노에틸)- 3-아미노프로필트리메톡시 실란, 3-아미노프로필트리에톡시 실란, N- (1,3-디메틸부틸리덴)-3-(트리에톡시실릴)-1-프로판아민, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시 실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시 실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시 실란, 3-머캅토프로필트리메톡시 실란, 메틸트리메톡시 실란 등이 사용될 수 있다.
경화반응 촉진을 위해 사용되는 촉매로서는 트리에틸렌 디아민, 디부틸틴 디라우레이트, 부틸틴디아세테이트, 디부틸틴디아세테이트 트리에틸아민등의 촉매를 사용할 수 있으며, 그 사용량은 0.05 ∼1 중량%인 것이 적당하다.
상기한 바와 같이 조성되는 변성실리콘-우레탄 수지를 사용하여 스테인레스 실크스크린인쇄 기재를 제조하기 위하여:
변성실리콘-우레탄 수지 50~95 중량%,
스크린 토너 0~10 중량%,
경화제 1∼10 중량%,
그 외에 안료, 레벨링제, 소포제 등의 첨가제를 각각 혼합하여 스테인레스 실크스크린인쇄용 코팅 조성물로서 사용한다.
본 발명은 당 분야에 공지된 임의의 적당한 코팅법에 의해 기재의 표면에 코팅될 수 있다. 예를 들어, 직접 롤 코팅법, 분사 코팅법, 브러쉬 코팅법 및 이들의 조합법이 사용될 수 있다. 상기 실크스크린 인쇄에 의한 코팅법의 예는 단지 설명하기 위해 제공된 것으로, 당 분야의 통상의 기술자라면 기타 코팅법 및 코팅 방법이 사용될 수 있음을 알 것이다.
본 발명의 주된 목적은 변성 실리콘-우레탄 수지를 사용한 실크스크린 인쇄 조성물을 가지고 실크스크린 방식을 사용하여 스테인레스 기재에 인쇄하고, 170℃ 건조로에서 20 - 30분간 고온 경화시켜, 도막물성의 내수성, 내약품성 그리고 코팅후 가공성(기재두께 2mm이하)등을 만족하는 스테인레스 투명코팅기재를 얻을 수 있는 변성 실리콘-우레탄 수지를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 변성실리콘-우레탄 수지는 스테인레스 실크스크린인쇄 기재 시장에 인쇄 후 가공성 및 물성확보란 측면과 현재 소비자들의 다양한 요구에 의해 환경침해적인 스테인레스 표면 에칭공정 및 에칭공정으로서의 다양한 컬러링의 제한적 적용등에 있어 친환경적인 인쇄제품을 제공함으로서 스테인레스 표면가공분야에 획기적인 전기를 마련할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하여 조성된 변성 실리콘-우레탄 수지를 사용할 경우 환경친화적인 제조공정 및 선 인쇄 후가공에 따른 생산공정 단축 및 생산비용 절감 등으로 염가의 고의장 스테인레스 실크스크린 인쇄기재를 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 사용된 실크스크린 인쇄용 코팅조성물에 의해 비철금속 특히 스테인레스 표면 실크스크린인쇄 코팅 조성물에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 스테인레스 기재에 실크스크린인쇄 후 가공성(절단, 절곡, 드로우잉)이 확보된 고의장성의 실크스크린인쇄 스테인레스 강판 제조용 코팅 조성물로서 투명성, 내후성, 내약품성, 밀착성, 고경도 및 내수성이 좋은 효과가 있다.
본 발명의 두드러진 특징은 변성 실리콘-우레탄수지에 의해 우레탄에 실리콘 화합물을 도입하여 가공성이 확보된 고의장성의 실크 스크린인쇄스테인레스 기재이다. 본 발명에서 제공하는 가공성이 확보된 스테인레스 실크스크린인쇄 기재는 고의장성을 요구하는 고급사양의 건자재, 주방기기, 엘리베이터 및 가전용에 사용되고 있는 실크스크린인쇄 스테인레스 기재를 염가로 제조할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 스테인레스 기재에 실크스크린 인쇄도료를 도포하기 위한 준비단계를 나타낸 사진이다.
도 2는 스테인레스 기재에 도포된 실크스크린 인쇄도료를 건조로에서 경화시키는 공정을 도시한 도면이다.
도 3은 실크스크린 인쇄도료의 도포 공정 및 건조로에서의 경화 공정을 거친 후의 스테인레스 기재를 나타낸 사진이다.
도 4는 실크스크린 인쇄 스테인레스 기재의 양 끝난을 ㄷ자 모양으로 절곡 가공한 상태를 나타낸 사진이다.
도 5는 실크스크린 인쇄 스테인레스 기재의 절곡면을 확대한 사진이다.
상기와 같이 조성될 수 있는 본 발명의 변성 실리콘-우레탄 수지를 사용하여 스테인레스 실크스크린인쇄 기재를 제조하는 실시예 및 실험예를 이하에 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
실시예1
변성 실리콘-우레탄 수지 조성물에 대하여, 온도계, 교반장치, 콘덴서가 부착된 반응용기에 전체 피막조성물에 대해 Polyteramethylene glycol 120g, 폴리메틸실록산 폴리올 55g, 1,4부탄디올 33g, NMP 289g, 디부틸틴라우레이트 촉매를 첨가 후 교반하면서 90℃로 가열하였다. 이소포론 디이소시아네이트 156g을 투입하였고, 반응액을 130℃로 유지시켰다.
반응생성물을 70℃로 냉각하고, 교반을 하면서 70℃이상에서 메틸 이소부틸 케톡심 15g을 투입하여 블로킹 시켰다. 이어서 디트리메틸롤프로판 5.1g을 투입하여 반응을 충분히 시켜 사용한다.
실시예 2
실시 예 1의 변성 실리콘-우레탄 물질을 사용한 실크스크린인쇄 투명 코팅조성물
실크스크린 인쇄용 투명 코팅 조성물을 제조하기 위해 아래 표 1과 같이 혼합하여 제조 하였다.
순 서 구 분 배합비 비 고
1 변성실리콘 우레탄수지 1,000
2 경화제 78
3 Thinner 300
실시예 3
실시예 1의 변성실리콘 우레탄 물질을 사용한 실크스크린인쇄용 투명 코팅조성물
실크스크린인쇄용 투명코팅 조성물을 제조하기 위해 아래 표 2와 같이 혼합하여 제조 하였다.
순 서 구 분 배합비 비 고
1 변성실리콘 우레탄수지 1,000
2 경화제 78
3 Black Toner 13
4 Thinner 130
인쇄조건 및 인쇄시스템
- 점도 : 부틸아세테이트, 크실렌, NMP, 혼합용제를 10 ~ 20중량 %를 사용하여 잔컵 No 3, 25℃기준 50 - 60초로 조정한다.
- 인쇄 시스템 : 도장소재로는 1.5T 스테인레스 304 시편, 0.8T 알루미늄 소재, 마그네슘 소재로 시편의 크기는 표 3과 같다.
구 분 규 격 비 고
스텐레스 304 65㎜ x 150㎜ x 1.5T
알루미늄 65㎜ x 150㎜ x 0.8T
마그네슘 65㎜ x 150㎜ x 0.8T
- 도막두께 : 상기 실시예 2, 3에서 제조된 실크스크린인쇄도료를 실크스크린 인쇄망 350메시를 사용 건조도막 10 - 15 ㎛로 1회 인쇄한다.
본 실시예 2, 3의 코팅 조성물로 각 소재에 인쇄한후 150℃에서 20-30분간 열풍 건조 하였다.
1) 부착성 : ASTM D3359 테스트에 준한 방법에 따라 1mm간격으로 가로 x 세로 11줄씩 크로스컷팅 후 셀로판테이프를 충분히 압착시켜 90°방향으로 3회 당겼을 때 박리 상태를 관찰 : 표면 박리 없음
2) 내열탕성 : 시편을 100℃ 물에 1시간 침전 후 1mm간격으로 바둑눈을 만들어 셀로판테이프를 충분히 압착시켜 90°방향으로 당겼을 때 박리 상태를 관찰 : 표면 박리 없음.
3. 내산성 ; 아세트산 5% 용액에 상온에서 48시간 침전 후 외관 상태를 관찰 : 표면 이상무
4. 내알카리성 : 가성소다 5% 용액에 상온에서 48시간 침전 후 외관 상태를 관찰: 표면 이상무
5. 내합성세제성 : 럭키슈퍼타이 5% 용액에 상온에서 1주일 침전 후 외관 상태를 관찰 : 표면 이상무
6. 충격시험 : Du Pont type 의 0.5인치 500그램의 추를 50 cm 높이에서 코팅배면에 낙하 : 표면 박리 없음
7. 가공시험 : KSB 0804 평상가공실험 (90°/door, 180°/case) : 절곡면 이상무
8. 내용제시험 :
- 극성용제인 메칠에칠케톤액을 헝겊에 묻혀 500그램 추를 달아 50회 왕복 외관조사 : 표면 이상무
- 비극성용제인 톨루엔을 헝겊에 묻혀 500그램 추를 달아 50회 왕복 외관조사 : 표면 이상무
9 내식성 시험 : 40℃에서 5중량% NaCl 용액 연속분무하고 100시간 후 외관조사 : 표면 이상무
10 내오염성시험 : 유성매직(청,적,흑) 10mm폭으로 30℃에서 24시간 방치 후 온수 혹은 알코올(일반의약구매품) 세척 후 외관조사 : 표면 이상무
11 내자외선시험 : 70℃에서 15W로 20 cm를 200일 후 외관조사 : 표면 이상무
12 냉열싸이클시험 : 50℃(95%상대습도로 2시간) 및 -30℃(1시간) 후 열풍건조 (80℃에서 1시간)를 1 싸이클이라 할 때, 50 싸이클 후 외관조사 : 표면 이상무
실험결과는 표 4에 나타내었다.
구 분 실시예 2 실시예 3
스텐레스 알루미늄 마그네슘 스텐레스 알루미늄 마그네슘
부착성 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100
내열탕성 양호
100/100		 양호
100/100		 양호
100/100		 양호
100/100		 양호
100/100		 양호
100/100
내산성 양호 양호 양호 양호 양호 양호
내알카리성 양호 양호 양호 양호 양호 양호
내합성세제성 양호 양호 양호 양호 양호 양호
충격시험 양호 양호 양호 양호 양호 양호
가공시험 양호 양호 - 양호 양호 -
내용제시험 양호 양호 양호 양호 양호 양호
내식성 시험 양호 양호 양호 양호 양호 양호
내오염성시험 양호 양호 양호 양호 양호 양호
내자외선시험 양호 양호 양호 양호 양호 양호
냉열싸이클시험 양호 양호 양호 양호 양호 양호
실시예 4
실시예 2 및 3에서 제조된 실크스크린인쇄도료를 사용한 코팅 기재의 제조 방법
실시예 2 및 3에서 제조된 실크스크린인쇄도료를 실크스크린 방식을 사용하여 스테인레스 기재에 인쇄하고, 170℃ 건조로에서 20-30분간 고온 경화시켜 스테인레스 투명코팅 기재를 얻었다.
도 1에서와 같이 스테인레스 기재와 본 발명의 실크스크린인쇄 도료를 준비하고, 스크린 인쇄법에 의해 도료를 스테인레스 기재에 도포하였다. 도포 후 스테인레스 기재를 도 2에서와 같이 170℃ 건조로에서 20-30분간 고온 경화시켰다. 이상의 공정에 의해 얻어진 실크스크린인쇄도료 코팅 스테인레스 기재는 도 3에 도시되어 있다. 이후, 수득된 코팅 스테인레스 기재를 가공 및 성형(절곡 형태)하여 가공성을 테스트하기 위해 도 4 에 도시된 바와 같이 실크스크린인쇄도료 코팅 스테인레스 기재의 양 끝단을 ㄷ자 모양으로 절곡하였다. 그 결과 도 4의 (a) 및 (b)에서 보는 바와 같이, 스테인레스 기재에서 깨끗한 절곡면이 수득됨을 확인하였다. 이로써 본 발명의 실크스크린 인쇄 도료가 코팅 후의 가공성을 효과적으로 제공하고 있음을 알 수 있었다. 본 발명에 따른 실크스크린 인쇄 도료는 인쇄 후의 가공성을 확보할 수 있어 생산 공정이 단축되고 비용을 절감할 수 있으며, 절곡면까지 완벽하게 코팅할 수 있는 탁월한 효과를 발휘한다.

Claims (8)

  1. (A1) 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%를 기준으로 하여, 폴리올 20 ∼ 40 중량%, 양 끝단에 수산기를 가지는 폴리디메틸실록산폴리올 1 ∼ 10 중량%, 이소시아네이트 10 ∼ 40 중량% 및 두 개의 수산기를 갖는 화합물 4 ∼ 10 중량%, NMP 용제 0 ∼ 50 중량%을 포함하는 성분들로부터 형성되는 폴리우레탄프리폴리머;
    (A2) 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%를 기준으로 하여, 상기 폴리우레탄프리폴리머의 이소시아네이트 작용기를 블록킹시키기 위한 블로킹에이전트 1~20 중량%; 및
    (A3) 미반응 이소시아네이트에 대해 저분자량 폴리올을 1~20 중량%를 포함하는 성분들로부터 형성되는 변성 실리콘-우레탄 수지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리올은 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMG) 및 폴리에테르폴리올에서 선택되는 1 이상인 것을 특징으로 하는 변성 실리콘-우레탄 수지.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 이소시아네이트는 4,4-메틸렌비스디사이클로헥실 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 메틸렌비스(사이클로헥실 이소시아네이트), 트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트(TMDI), 메타-테트라메틸크실릴렌 디이소시아네이트(TMXDI), 사이클로헥실렌 디이소시아네이트,톨릴렌 디이소시아네이트(TDI), 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트(MDI), 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트(NDI), 3,3-디메틸 4,4-비페닐렌 디이소시아네이트(TODI), 크실릴렌 디이소시아네이트(XDI) 및 페닐렌 디이소시아네이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1 이상인 것을 특징으로 하는 변성 실리콘-우레탄 수지.
  4. 기재의 표면 인쇄용 코팅 조성물에 있어서,
    (A) (A1) 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%를 기준으로 하여, 폴리올 20 ∼ 40 중량%, 양 끝단에 수산기를 가지는 폴리디메틸실록산폴리올 1 ∼ 10 중량%, 이소시아네이트 10 ∼ 40 중량% 및 두 개의 수산기를 갖는 화합물 4 ∼ 10 중량%, NMP 용제 0 ∼ 50 중량%을 포함하는 성분들로부터 형성되는 폴리우레탄프리폴리머;
    (A2) 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%를 기준으로 하여, 상기 폴리우레탄프리폴리머의 이소시아네이트 작용기를 블록킹시키기 위한 블로킹에이전트 1~20 중량%; 및 (A3) 미반응 이소시아네이트에 대해 저분자량 폴리올을 1~20 중량%를 포함하는 성분들로부터 형성되는 변성 실리콘-우레탄 수지 50 ~ 95 중량%;
    (B) 경화제 1 ~ 10 중량%; 및
    (C) 스크린 토너 0 ~ 10 중량%를 포함하는 코팅 조성물.
  5. 코팅층으로 도포되고, 그 중 하나 이상의 층이 제 4 항의 코팅 조성물을 포함하는 코팅된 기재.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기재는 비철금속인 것을 특징으로 하는 코팅된 기재.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 비철금속은 스테인레스인 것을 특징으로 하는 코팅된 기재.
  8. (a) (A1) 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%를 기준으로 하여, 폴리올 20 ∼ 40 중량%, 양 끝단에 수산기를 가지는 폴리디메틸실록산폴리올 1 ∼ 10 중량%, 이소시아네이트 10 ∼ 40 중량% 및 두개의 수산기를 갖는 화합물 4 ∼ 10 중량%, NMP 용제 0 ∼ 50 중량%을 포함하는 성분들로부터 형성되는 폴리우레탄프리폴리머; (A2) 변성 실리콘-우레탄 수지 100 중량%를 기준으로 하여, 상기 폴리우레탄프리폴리머의 이소시아네이트 작용기를 블록킹시키기 위한 블로킹에이전트 1~20 중량%; 및 (A3) 미반응 이소시아네이트에 대해 저분자량 폴리올을 1~20 중량%를 포함하는 성분들로부터 형성되는 변성 실리콘-우레탄 수지를 포함하는 조성물인 코팅물을 기재 상에 형성하는 단계; 및
    (b) 상기 코팅물을 적어도 부분적으로 경화시키는 단계를 포함하는 코팅된 기재의 제조 방법.
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