KR20120088146A - 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물 및 이를 이용한 접착제 - Google Patents

무용매 자외선 경화형 코팅 조성물 및 이를 이용한 접착제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고온에서 투명성을 유지하고, 들림/박리 방지성 및 휨 방지성이 우수한 광학 특성를 가지는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물 및 이를 이용한 접착제에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물은, 하기하는 화학식 1에 기재된 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 40 내지 80 중량%; 분자 내에 하나 이상의 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기 또는 비닐기를 포함하는 반응성 모노머 5 내지 55 중량%; 및 광개시제 1 내지 10 중량%;를 포함하는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물.
< 화학식 1 >
Figure pat00003

상기 식에서, R1은 탄소수가 6내지 20인 방향족 또는 지방족 탄화수소이고, R2는 독립적으로 탄소수가 2 내지 10인 지방족 탄화수소이고, R3은 각각 독립적으로 탄소수가 2내지 10인 (메타)아크릴레이트기이고, l은 화학식 1의 반복단위로서, 15 내지 31이고, m은 16 내지 31의 자연수이고, n은 15 내지 30의 자연수이며, 이때 m은 n에 종속적으로 m=n+1이다. 또한 a, b는 독립적으로 5 내지 10 의 범위를 가지며, z는 자연수이다.

Description

무용매 자외선 경화형 코팅 조성물 및 이를 이용한 접착제{UV CURABLE RESIN COMPOSITION AND ADHESIVES COMPRISING THEREOF}
본 발명은 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물 및 이를 이용한 접착제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온에서 투명성을 유지하고, 들림/박리 방지성 및 휨 방지성이 우수한 광학 특성를 가지는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물 및 이를 이용한 접착제에 관한 것이다.
최근 정보화 시대의 도래에 따라 이동 통신 단말기(휴대 전화기, PDA 단말기 등), 액정 표시 장치(LCD), 유기 발광 표시 장치(OLED) 등은 큰 시장을 형성하고 있다. 이러한 화상 표시 장치에 관하여 추구하는 기술적 목표의 주요 방향은 박형화, 경량화, 저전력 소비화, 고 해상도화, 고휘도화 등을 들 수 있다.
특히, 입력 장치로서 터치 패널을 탑재한 소형 PDA 또는 스마트폰에서는 경량화 및 깨짐 방지의 관점에서 투명 전도성 플라스틱 필름(예 : 폴리 에틸렌 테레프탈레이트 필름)을 기재로 하여 그 한 면에 투명 전도성 박막(예 : ITO박막)을 형성한 투명 전도성 필름(예 : 전도성 PET)이 점착제에 의해 전도성 유리에 적층되어 있는 구성으로 된 터치 패널을 많이 이용한다. 이러한 터치 패널은 LCD 모듈 위에 접착 테이프 또는 점착 시트에 의해 접착됨으로써 고정된다.
이러한 접착 테이프 또는 점착 시트에 대해서는, 고온고습 등의 가혹한 조건하에서 접착 계면에 들림 또는 박리를 야기하지 않는 특성이 강하게 요구되지만, 실제로는 이러한 현상이 발생하는 문제점이 있다. 들림 또는 박리 현상은 80 ~ 100℃ 정도의 고온이나 고습 등의 가혹한 조건하에서 투명 기판에 흡수된 수분이나 잔류 단량체에 인한 것으로 사료되고, 발포 원인으로 작용하는 탈기(Outgassing) 현상이 나타날 수도 있다.
이러한 투명 플라스틱 기판 등으로부터 발생하는 기포에 의해, 기판과 점착제 층의 접착 계면에서 들림 또는 박리가 발생하여 외관성이 저하될 뿐만 아니라 시인성이 현저히 손상되어 버린다. 또한 이러한 고온 고습 조건하에서는 플라스틱 기판에서의 수치변화에 의해 초래되는 응력을 균일하게 완화하는 것이 필요하다. 그런데 이러한 점착제의 응력완화성이 열악한 경우, 잔류한 응력은 잔류 단량체로 되어 일부의 경우 탈색(Discoloration) 및 착색 실패(Color failure)와 같은 악영향을 초래한다.
이 때문에, 종래에는 대한민국 공개 특허 제10-2006-123222호와 같이, 점착제의 베이스 중합체로서, 아크릴계 중합체의 분자량을 적당히 조정하거나, 투명 플라스틱 기판에 대한 접착성을 높이기 위해 점착 부여제 등의 각종 첨가제를 가하거나, 접착성을 높일 수 있는 단량체 성분을 이용하여 공중합시켜 접착제의 베이스 중합체를 제조함으로써, 투명 플라스틱 기판 등으로부터 기포가 발생하더라도 들림 또는 박리가 발생하지 않도록 하는 시도가 있다.
이러한 고온고습 조건에서의 응력 개선 및 탈색, 기포 등을 개선하기 위해 아크릴 중합체의 분자량을 조절할 경우 고분자화 시키기 위해서 에틸 아세테이트 등 부득이하게 용제를 적용하여 분자량을 키움으로써 개선을 진행하였다. 또한 평균 분자량이 500,000g/mol 이상 되는 것과 저분자량을 적절히 블렌딩하여 개선하고자 하는 경우도 있다.
그러나 이러한 문제는 휴대 전화기, PDA 단말기 등 비교적 크기가 작은 디스플레이에서는 전술한 문제점이 활발히 개선되고 있으나, 테블릿 PC, 디지털 뷰(Digital View)와 같이 대형화된 디스플레이 장치일 경우, 두께가 얇은 양면 점착 시트로 고온고습 조건에서의 응력 개선 및 탈색, 기포 등을 개선하면서 보다 강한 접착력을 유지하기 위해서는 많은 어려움이 있다.
대형화된 디스플레이 장치에서는 무엇보다 100 내지 300㎛ 정도의 두께를 가지는 후막 접착층이 요구되고 있으나, 종래의 기술과 같이 아크릴 중합체를 이용할 경우와 용제형(또는 접착용액) 접착제로는 후막 형성에 어려움이 따른다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 고온고습 조건에서 투명성을 유지하고, 들림/박리 방지성 및 휨 방지성이 우수한 광학 특성를 가지는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물 및 이를 이용한 접착제를 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물은, 하기하는 화학식 1에 기재된 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 40 내지 80 중량%; 분자 내에 하나 이상의 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기 또는 비닐기를 포함하는 반응성 모노머 5 내지 55 중량%; 및 광개시제 1 내지 10 중량%;를 포함하는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물.
< 화학식 1 >
Figure pat00001
상기 식에서, R1은 탄소수가 6내지 20인 방향족 또는 지방족 탄화수소이고, R2는 독립적으로 탄소수가 2 내지 10인 지방족 탄화수소이고, R3은 각각 독립적으로 탄소수가 2내지 10인 (메타)아크릴레이트기이고, l은 화학식 1의 반복단위로서, 15 내지 31이고, m은 16 내지 31의 자연수이고, n은 15 내지 30의 자연수이며, 이때 m은 n에 종속적으로 m=n+1이다. 또한 a, b는 독립적으로 5 내지 10 의 범위를 가지며, z는 자연수이다.
또한 본 발명의 자외선 경화형 코팅 조성물은 (A) 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머, (B) 분자 내에 하나 이상의 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기 또는 비닐기를 포함하는 반응성 모노머 및 (C) 광개시제 이외에도 임의의 성분으로서 (D) 실란계 모노머, 안정제, 광증감제, 분산제 또는 레벨링제 등의 통상의 기타 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
이하에서는 각 성분에 대하여 보다 상세히 설명한다.
(A) 가지방사형 우레탄 아크릴레이트 올리고머
본 발명의 자외선 경화형 코팅 조성물에 사용되는 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 자외선 경화형 코팅 조성물에 대해 40 내지 80 중량%의 양으로 사용된다. 40 중량% 미만인 경우에는 점착층의 응집력 저하로 인하여, 접착력이 현저히 떨어지는 문제점이 있으며, 80 중량%를 초과하는 경우에는 작업 점도가 높아져 작업성에 문제가 생길 수 있다.
본 발명에 사용되는 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 (i) 주쇄 폴리올 공중합체 50 내지 85 중량%, (ii)가지폴리올 공중합체 1내지 10중량% (iii) 디이소시아네이트 5 내지 25 중량%, (iv) 아크릴레이트 알코올 5 내지 35 중량% , (v) 우레탄 반응 촉매 0.01 내지 1 중량% 및 (vi) 중합금지제 0.01 내지 1 중량%를 포함하는 조성물로부터 합성되어 제조될 수 있다.
(i) 주쇄 폴리올 공중합체
상기 주쇄 폴리올 공중합체(i)는 수평균 분자량이 1,000 내지 10,000이며, -CH2COO-가 반복 단위를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 주쇄 폴리올 공중합체(i)의 바람직한 예로는, 폴리에스테르 폴리올(polyester polyol), 폴리에테르 폴리올(polyether polyol), 폴리카보네이트 폴리올(polycarbonate polyol), 폴리카프로락톤 폴리올(polycaprolactone polyol), 링개환 테트라하이드로 퓨란 프로필렌옥사이드 공중합체(tetrahydrofuran propyleneoxide ring opening copolymer), 에틸렌 글리콜(ethylene glycol), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 1,4-부탄디올(1,4-butanediol), 1,5-펜탄디올(1,5-pentanediol), 1,6-헥산디올(1,6-hexandiol), 네오펜틸 글리콜(neopentyl glycol), 1,4-시클로헥산 디메탄올(1,4-cyclohexane dimethanol) 및 비스페놀-에이(bisphenol-A) 타입의 디올 등이 있다.
상기 주쇄 폴리올 공중합체는 더욱 바람직하게는 수평균 분자량이 1,000 내지 3,000인 폴리카프로락톤 폴리올를 쓰는 것이 바람직하다.
(ii)가지 폴리올 공중합체
가지 폴리올 공중합체의 바람직한 예로는 폴리우레탄 주쇄 방향에 가지화(Pendant)될 수 있는 것으로 양방향에 하이드록시기를 포함하는 Bis-MPA(Dimethylolpropionic Acid), DMBA(Dimethylolbutanoic Acid) 및 상기 구조를 적용하여 에틸렌 옥사이드를 부가한 Nonionic diol 등이 있다.
(iii) 디이소시아네이트
본 발명에 사용되는 디이소시아네이트의 바람직한 예로는 2,4-톨리엔디이소시아네이트(2,4- tolyenediisocyanate), 2,6-톨리엔디이소시아네이트, 1,3-크실렌디이소시아네이트(1,3-xylenediisocyanate), 1,4-크실렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트(1,5-naphthalenediisocyanate), 1,6-헥산디이소시아네이트(1,6- hexanediisocyanate), 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate; IPDI) 및 이들의 혼합물이 있다.
(iv) 아크릴레이트 알코올
상기 아크릴레이트 알코올(iii)은 하나 이상의 (메타)아크릴레이트 및 하이드록시기를 포함하며, 이의 바람직한 예로는 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로필아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸아크릴레이트, 네오펜틸글리콜모노(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시시클로헥실(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판디아릴이서, 트리메틸올프로판모노아릴이서 및 이들의 혼합물이 있다.
(v) 우레탄 반응촉매
본 발명에 사용되는 우레탄 반응촉매(v)는 우레탄 반응 중에 소량 첨가되는 촉매로서, 이의 바람직한 예로는 구리 나프티네이트(copper naphthenate), 코발트 나프티네이트, 아연 나프티네이트, n-부틸틴라우레이트(n-butyltinlaurate), 디부틸틴디라우레이트, 트리스틸아민(tristhylamine), 2-메틸트리에틸렌디아마이드 및 이들의 혼합물이 있다.
(vi) 중합금지제
본 발명에 사용되는 중합금지제(vi)의 바람직한 예로는 하이드로퀴논(hydroquione), 하이드로퀴논 모노메틸에테르, 파라-벤조퀴논, 페노티아진 및 이들의 혼합물이 있다.
상기 가지방사형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(A)는 각각의 성분들로부터 다음과 같이 합성될 수 있다:
먼저 교반기가 달린 둥근바닥 플라스크에 디이소시아네이트(iii)를 넣는다. 100 내지 200rpm으로 교반하면서 우레탄 반응촉매(v)를 넣고(사용되는 총 촉매(v)의 2/3가량을 첨가한다), 여기에 폴리올 공중합체(i)와 가지폴리올 공중합체(ii)를 반응기에 서서히 투입한다. 반응온도는 약 70 내지 80℃이고, 반응시간은 약 2 내지 3시간 정도이다. 반응 종료 후, 이론 NCO 농도와 반응물의 NCO 농도를 적절히 조절하여 우레탄 프리폴리머를 얻고, 중합금지제(vi)와 아크릴레이트 알코올(iv)을 서서히 투입하여 반응시킨다. 반응물 첨가 후, 3시간 동안은 반응 온도를 80℃로 유지하고, 적외선 분광기로 2270cm-1의 NCO 피크가 소멸할 때까지 반응시킴으로써 가지방사형 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 얻을 수 있다.
상기와 같은 방법으로 얻은 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 수평균 분자량이 30,000 내지 60,000 (겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC) 측정)이고, 점도는 40,000 내지 100,000cps (40℃, 브룩필드점도계 HB 타입(스핀들 #51))인 것이 바람직하다.
(B) 반응성 모노머
본 발명에서 사용되는 반응성 모노머(B)는 고분자 구조를 갖는 상기 가지방사형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(A)와의 작업점도를 맞추기 위하여 수평균 분자량 100 내지 300g/mol의 저분자량의 모노머를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 반응성 모노머는 분자 내에 하나 이상의 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기 또는 비닐기를 가지며, 1 내지 4개, 바람직하게는 1 내지 2개의 다양한 관능기를 가진 모노머를 사용할 수 있다. 특히 필름상태에서 낮은 유리전이 온도를 가지면서 낮은 경화수축률을 갖는 반응성 모노머를 사용하는 것이 바람직하다.
이의 바람직한 예로는 페녹시에틸아크릴레이트, 페녹시에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시테트라에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시헥사에틸렌글리콜아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트(IBOA), 이소보닐메타크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트(2-EHA), 에틸아크릴레이트(EA), 부틸아크릴레이트(BA),라우닐아크릴레이트(LA), N-비닐피롤리돈(N-VP), N-비닐카프로락탐(N-VC), 아크릴로일모르폴린(acryloyl morpholine: ACMO), 비스페놀 에톡실레이트 디아크릴레이트, 에톡실레이트 페놀 모노아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 400 디아크릴레이트(polyethyleneglycol 400 diacrylate), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸 프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 폴리 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌 옥사이드 부가형 트리에틸프로판트리아크릴레이트(ethyleneoxide-addition triethylolpropantri acrylate), 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트(PETA), 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1-6헥산디올 디아크릴레이트, 에톡실레이티드 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트(ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate), 에톡실레이트 노닐페놀 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 에톡실레이티드 비스페놀 A 디아크릴레이트, 알콕시레이티드 노닐페놀 아크릴레이트(alkoxylated nonylphenol acrylate), 알콕시레이티드 3관능성 아크릴레이트 에스터(alkoxylated trifuntional acrylate ester), 메탈릭 디아크릴레이트(metallic diacrylate), 3관능성 아크릴 에스터(trifuctional acrylate ester), 3관능성 메타크릴레이트 에스터(trifuntional methacrylate ester) 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
필요한 경우, 피도면과의 접착력 향상을 위하여 접착력 증가 효과를 나타내는 모노머를 추가로 사용할 수 있다.
상기 반응성 모노머는 자외선 경화형 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 5 내지 55 중량% 범위로 사용되는 것이 바람직하다. 5 중량% 미만일 경우에는 고점도의 올리고머 합성물을 작업 점도인 3,000 내지 10,000 cps(25℃)까지 희석시키는 것이 어려운 문제점이 있으며, 55 중량%를 초과하는 경우에는 필름의 경화 수축률과 고온작업시의 열안정성이 떨어져 겔이 형성되어 점도가 상승되고 입자가 커져 코팅시 불균형한 표면을 유도할 수 있으며 점착력에 문제점이 있다.
(C) 광개시제
본 발명에서 사용되는 광개시제(C)는 수지 자체의 빠른 경화 속도를 유지하기 위하여 첨가된다. 상기 광개시제는 자외선 에너지를 받아 자유 라디칼을 형성하고 수지 내의 이중결합을 공격하여 중합을 유도할 수 있다. 이의 바람직한 예로는 상업적으로 수득가능한 시바가이기(Ciba Geigy)사의 이가큐어(Irgacure)#184(하이드록시시클로헥실페닐케톤(hydroxycyclohexylketone)), 이가큐어#907(2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노-프로판-1-온(2-methyl-1[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-propan-1-one)), 이가큐어#500(하이드록시케톤과 벤조페논(hydroxy-ketones and benzophenone)), 이가큐어#651(벤질디메틸케톤(benzildimethyl-ketone)), 다로큐어(Darocure)#1173(2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one)), 다로큐어 TPO(2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀옥사이드(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosophinoxide)), 다로큐어 CGI#1800(비스아실포스핀옥사이드(bisacylphosphineoxide)) 및 CGI#1700(비스아실포스핀옥사이드와 하이드록시케톤(bisacyl phosphine-oxide and hydroxy ketone)을 들 수 있다.
(D) 기타 첨가제
또한, 본 발명의 자외선 경화형 코팅 조성물에는 기타 첨가제로서 통상의 아민 첨가제, 실란계 모노머, 안정제, 광증감제, 분산제 또는 레벨링제 등을 효과량 사용될 수 있으며, 바람직하게는 자외선 경화형 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 1내지 5중량% 사용할 수 있다.
구체적으로 본 발명의 자외선 경화형 코팅 조성물은 코팅층과 기재의 접착력이 감소되는 것을 방지하기 위하여 실란계 모노머와 안정제를 포함할 수 있다. 실란계 모노머는 코팅층과 유리와의 접착력을 증가 시켜줄 뿐만 아니라 근본적으로 수지 조성물의 흡수율을 저하시킬 수 있다. 실란계 모노머의 대표적인 예로는 일본 치쏘(Chisso)사의 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리메톡시 실란, 비릴 트리(메톡시에톡시)실란, 감마-메타크릴 옥시프로필트리메톡시 실란, 감마-글리시드 옥시프로필메톡시 실란, 감마-아미노프로필트리에톡시 실란 및 감마-머캅토프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있도, 이는 조성물의 전체 중량을 기준으로 1 내지 5 중량%로 사용할 수 있다.
안정제는 열적 및 산화 안정성을 향상시키고 코팅 조성물의 저장 안정성을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 대표적인 안정제로는 시바(Ciba)사의 이가녹스(Irganox)1010, 이가녹스1035, 이가녹스1076 및 송원산업사의 TPP 이들의 혼합물을 들 수 있다. 상기 안정제는 조성물 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량% 정도 사용하는 것이 적당하다.
그밖에 광증감제, 분산제 및 레벨링제는 통상적으로 사용되는 물질로 사용될 수 있다.
본 발명의 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물을 제조하는 방법은 다음과 같다:
화학식 1의 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(A), 반응성 모노머(B), 광개시제(C) 및 기타 첨가제(D)를 반응기에 부가하고, 15 내지 50℃의 온도, 60% 이하의 습도에서 분산 임펠라를 사용하여 1000rpm 이상의 균일한 속도로 교반하면서 반응시킨다. 반응온도가 15℃ 미만일 경우에는 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(A)의 점도가 상승하여 공정상의 문제점이 발생할 수 있고, 온도가 50℃를 초과할 경우에는 광개시제(C)가 라디칼을 형성하여 경화 반응을 일으킬 수 있다. 반응습도가 60%를 초과할 경우에는 생성된 수지 조성물이 이어지는 코팅 공정 중에 기포를 발생시킬 수 있고, 미반응 물질이 공기중의 수분과 반응하는 부반응이 발생할 수 있다. 또한 교반 속도가 1,000rpm 미만이면 배합이 잘 이루어지지 않을 수 있다.
본 발명의 저점도 감압 자외선 경화형 코팅 조성물로 기재에 1차적으로 코팅한 후 노광(UV 램프에 노출)시켜 경화시킴으로써 100 내지 300㎛ 두께의 코팅층을 갖는 점착 시트를 제조할 수 있다 . 이때, 상기 UV 램프에 광량 0.5?3 J/cm2 및 속도 30?150fpm의 D-벌브(bulb)를 질소 분위기에서 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 무용매 자외선 경화형 조성물은 여러 기재에 100 내지 300㎛ 두께의 후막 코팅이 용이하며, 이를 경화하여 접착시트를 제조한 경우에도 1kgf이상 우수한 접착력을 가진다. 또한, 내열 내구성에서도 종래의 선형구조를 가지는 자외선 경화형 조성물에 비해 현저히 우수한 장점을 가진다.
이하, 하기 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예
제조예 1: 가지방사형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(A-1)의 제조
교반기가 달린 3리터 둥근바닥 플라스크에 70.47g(0.317mole)의 이소포론디이소시아네이트(IPDI)(제조원:라이온델 케미칼 컴퍼니(Lyondell chemical company)또는 Bayer사)와 이소보닐아크릴레이트(IBoA) 300g을 투입 후, 0.3g의 디부틸틴디라우레이트(dibutyltindilaurate)(제조원: 송원산업)를 넣는다.
반응온도를 60℃로 유지한 후, 여기에 Perstorp사의 수평균 분자량 2,000g/mol의 카프로락톤 폴리올 528.6g(0.264mole)과 Perstorp사의 수평균 분자량이 1,000g/mol 으로 에틸렌 옥사이드가 가지형태로 된 디올 13.22g(0.0132mol)을 반응기에 투입한다.
투입 종료 후, 이론 NCO 농도가 0.55%인 반응물의 NCO농도를 0.1 내지 0.5 % 사이로 조절하여 우레탄 프레폴리머를 얻고, 0.03g의 하이드로 퀴논모노메틸에테르(HQMME)(제조사:이스트만(Eastman))와 87.3g(0.66mole)의 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-HPA)(제조원: 니폰 쇼큐바이(Nippon shokubai)를 서서히 투입하여 반응을 진행한다.
투입이 끝난 후 2시간 동안은 80℃로 반응온도를 유지하고, 적외선 분광기로 2270cm-1의 NCO 피크가 사라지는 것을 확인하고, 반응을 종결시켜, 가지방사형 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 얻는다. 제조된 올리고머의 중량 평균 분자량은 53,000g/㏖ (겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC))이고, 점도는 40℃에서 약 80,000 cps 이다.
제조예 2: 가지방사형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(A-2)의 제조
교반기가 달린 3리터 둥근바닥 플라스크에 86.81g(0.391mole)의 이소포론디이소시아네이트(IPDI)(제조원:라이온델 케미칼 컴퍼니(Lyondell chemical company)또는 Bayer사)와 이소보닐아크릴레이트(IBoA) 300g을 투입 후, 0.3g의 디부틸틴디라우레이트(dibutyltindilaurate)(제조원: 송원산업)를 넣는다.
반응온도를 60℃로 유지한 후, 여기에 유니온화성사의 수평균 분자량 1,500g/mol의 폴리에스터 폴리올 488.4g(0.326mole)과 Perstorp사의 수평균 분자량이 1,000g/mol 으로 에틸렌 옥사이드가 가지형태로 된 디올 16.38g(0.0164mol)을 반응기에 투입한다.
투입 종료 후, 이론 NCO 농도가 0.71%인 반응물의 NCO농도를 0.1 내지 0.7% 사이로 조절하여 우레탄 프레폴리머를 얻고, 0.03g의 하이드로 퀴논모노메틸에테르(HQMME)(제조사:이스트만(Eastman))와 107.5g(0.81mole)의 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-HPA)(제조원: 니폰 쇼큐바이(Nippon shokubai)를 서서히 투입하여 반응을 진행한다.
투입이 끝난 후 2시간 동안은 80℃로 반응온도를 유지하고, 적외선 분광기로 2270cm-1의 NCO 피크가 사라지는 것을 확인하고, 반응을 종결시켜, 가지방사형 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 얻는다. 제조된 올리고머의 중량 평균 분자량은 40,000g/㏖ (겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC))이고, 점도는 40℃에서 약 55,000 cps 이다.
제조예 3: 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(B-1)의 제조
교반기가 달린 3리터 둥근바닥 플라스크에 64.83g(0.292mole)의 이소포론디이소시아네이트(IPDI)(제조원:라이온델 케미칼 컴퍼니(Lyondell chemical company)또는 Bayer사)와 이소보닐아크릴레이트(IBoA) 360g을 투입 후, 0.3g의 디부틸틴디라우레이트(dibutyltindilaurate)(제조원: 송원산업)를 넣는다.
반응온도를 60℃로 유지한 후, 여기에 Perstorp사의 수평균 분자량 2,000g/mol의 카프로락톤 폴리올 507.4g(0.254mole)을 반응기에 투입한다. 투입 종료 후, 이론 NCO 농도가 0.55%인 반응물의 NCO농도를 0.1 내지 0.5 % 사이로 조절하여 우레탄 프레폴리머를 얻고, 0.03g의 하이드로 퀴논모노메틸에테르(HQMME)(제조사:이스트만(Eastman))와 67g(0.51mole)의 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-HPA)(제조원: 니폰 쇼큐바이(Nippon shokubai)를 서서히 투입하여 반응을 진행한다.
투입이 끝난 후 3시간 동안은 80℃로 반응온도를 유지하고, 적외선 분광기로 2270cm-1의 NCO 피크가 사라지는 것을 확인하고, 반응을 종결시켜, 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 얻는다. 제조된 올리고머의 중량 평균 분자량은 51,000g/㏖ (겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC))이고, 점도는 40℃에서 약 130,000 cps 이다.
제조예 4: 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(B-2)의 제조
교반기가 달린 3리터 둥근바닥 플라스크에 80.86g(0.364mole)의 이소포론디이소시아네이트(IPDI)(제조원:라이온델 케미칼 컴퍼니(Lyondell chemical company)또는 Bayer사)와 이소보닐아크릴레이트(IBoA) 360g을 투입 후, 0.3g의 디부틸틴디라우레이트(dibutyltindilaurate)(제조원: 송원산업)를 넣는다.
반응온도를 60℃로 유지한 후, 여기에 유니온화성사의 수평균 분자량 1,500g/mol의 폴리에스터 폴리올 474.6g(0.316mole)을 반응기에 투입한다. 투입 종료 후, 이론 NCO 농도가 0.71%인 반응물의 NCO농도를 0.1 내지 0.7 % 사이로 조절하여 우레탄 프레폴리머를 얻고, 0.03g의 하이드로 퀴논모노메틸에테르(HQMME)(제조사:이스트만(Eastman))와 83.6g(0.63mole)의 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-HPA)(제조원: 니폰 쇼큐바이(Nippon shokubai)를 서서히 투입하여 반응을 진행한다.
투입이 끝난 후 3시간 동안은 80℃로 반응온도를 유지하고, 적외선 분광기로 2270cm-1의 NCO 피크가 사라지는 것을 확인하고, 반응을 종결시켜, 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 얻는다. 제조된 올리고머의 중량 평균 분자량은 50,000g/㏖ (겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC))이고, 점도는 40℃에서 약 100,000 cps 이다.
제조예 5: 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(C-1)의 제조
교반기가 달린 3리터 둥근바닥 플라스크에 82.03g(0.369mole)의 이소포론디이소시아네이트(IPDI)(제조원:라이온델 케미칼 컴퍼니(Lyondell chemical company)또는 Bayer사)와 이소보닐아크릴레이트(IBoA) 360g을 투입 후, 0.3g의 디부틸틴디라우레이트(dibutyltindilaurate)(제조원: 송원산업)를 넣는다.
반응온도를 60℃로 유지한 후, 여기에 Perstorp사의 수평균 분자량 2,000g/mol의 카프로락톤 폴리올 492.2g(0.246mole)을 반응기에 투입한다. 투입 종료 후, 이론 NCO 농도가 1.81%인 반응물의 NCO농도를 1.5 내지 1.8 % 사이로 조절하여 우레탄 프레폴리머를 얻고, 0.03g의 하이드로 퀴논모노메틸에테르(HQMME)(제조사:이스트만(Eastman))와 65.0g(0.49mole)의 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-HPA)(제조원: 니폰 쇼큐바이(Nippon shokubai)를 서서히 투입하여 반응을 진행한다.
투입이 끝난 후 1시간 동안은 80℃로 반응온도를 유지하고, 적외선 분광기로 2270cm-1의 NCO 피크가 사라지는 것을 확인하고, 반응을 종결시켜, 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 얻는다. 제조된 올리고머의 중량 평균 분자량은 15,000g/㏖ (겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC))이고, 점도는 40℃에서 약 4,500 cps 이다.
제조예 6: 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(C-2)의 제조
교반기가 달린 3리터 둥근바닥 플라스크에 104.89g(0.472mole)의 이소포론디이소시아네이트(IPDI)(제조원:라이온델 케미칼 컴퍼니(Lyondell chemical company)또는 Bayer사)와 이소보닐아크릴레이트(IBoA) 360g을 투입 후, 0.3g의 디부틸틴디라우레이트(dibutyltindilaurate)(제조원: 송원산업)를 넣는다.
반응온도를 60℃로 유지한 후, 여기에 Perstorp사의 수평균 분자량 2,000g/mol의 카프로락톤 폴리올 472.1g(0.236mole)을 반응기에 투입한다. 투입 종료 후, 이론 NCO 농도가 3.41%인 반응물의 NCO농도를 2.9 내지 3.4 % 사이로 조절하여 우레탄 프레폴리머를 얻고, 0.03g의 하이드로 퀴논모노메틸에테르(HQMME)(제조사:이스트만(Eastman))와 62.4g(0.47mole)의 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-HPA)(제조원: 니폰 쇼큐바이(Nippon shokubai)를 서서히 투입하여 반응을 진행한다.
투입이 끝난 후 2시간 동안은 80℃로 반응온도를 유지하고, 적외선 분광기로 2270cm-1의 NCO 피크가 사라지는 것을 확인하고, 반응을 종결시켜, 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 얻는다. 제조된 올리고머의 중량 평균 분자량은 9,000g/㏖ (겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC))이고, 점도는 40℃에서 약 2,500 cps 이다.
제조예 7: 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(D)의 제조
교반기가 달린 3리터 둥근바닥 플라스크에 64.83g(0.292mole)의 이소포론디이소시아네이트(IPDI)(제조원:라이온델 케미칼 컴퍼니(Lyondell chemical company)또는 Bayer사)와 이소보닐아크릴레이트(IBoA) 200g을 투입 후, 0.3g의 디부틸틴디라우레이트(dibutyltindilaurate)(제조원: 송원산업)를 넣는다.
반응온도를 60℃로 유지한 후, 여기에 Perstorp사의 수평균 분자량 2,000g/mol의 카프로락톤 폴리올 235.7g(0.127mole)과 한국폴리올사의 수평균 분자량 2,000g/mol의 주쇄 방향으로 에틸렌 옥사이드가 부가된 폴리이서폴리올을 235.7g(0.127mol)을 순차적으로 반응기에 투입한다.
투입 종료 후, 이론 NCO 농도가 0.55%인 반응물의 NCO농도를 0.1 내지 0.5 % 사이로 조절하여 우레탄 프레폴리머를 얻고, 0.03g의 하이드로 퀴논모노메틸에테르(HQMME)(제조사:이스트만(Eastman))와 227g(1.72mole)의 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-HPA)(제조원: 니폰 쇼큐바이(Nippon shokubai)를 서서히 투입하여 반응을 진행한다.
투입이 끝난 후 2시간 동안은 80℃로 반응온도를 유지하고, 적외선 분광기로 2270cm-1의 NCO 피크가 사라지는 것을 확인하고, 반응을 종결시켜, 광중합형 우레탄아크릴레이트 올리고머를 얻는다. 제조된 올리고머의 수평균 분자량은 37,000g/㏖(겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC))이고, 점도는 40℃에서 14,500cps 이다.
제조예 8: 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(E)의 제조
교반기가 달린 3리터 둥근바닥 플라스크에 64.83g(0.292mole)의 이소포론디이소시아네이트(IPDI)(제조원:라이온델 케미칼 컴퍼니(Lyondell chemical company)또는 Bayer사)와 이소보닐아크릴레이트(IBoA) 200g을 투입 후, 0.3g의 디부틸틴디라우레이트(dibutyltindilaurate)(제조원: 송원산업)를 넣는다.
반응온도를 60℃로 유지한 후, 여기에 Basf사의 수평균 분자량 2,000g/mol의 폴리이서 타입의 PTMG2000 폴리올을 507.4g(0.254mole)을 반응기에 투입한다. 투입 종료 후, 이론 NCO 농도가 0.55%인 반응물의 NCO농도를 0.1 내지 0.5 % 사이로 조절하여 우레탄 프레폴리머를 얻고, 0.03g의 하이드로 퀴논모노메틸에테르(HQMME)(제조사:이스트만(Eastman))와 227g(1.72mole)의 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-HPA)(제조원: 니폰 쇼큐바이(Nippon shokubai)를 서서히 투입하여 반응을 진행한다.
투입이 끝난 후 2시간 동안은 80℃로 반응온도를 유지하고, 적외선 분광기로 2270cm-1의 NCO 피크가 사라지는 것을 확인하고, 반응을 종결시켜, 광중합형 우레탄아크릴레이트 올리고머를 얻는다. 제조된 올리고머의 중량 평균 분자량은 59,000g/㏖(겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC))이고, 점도는 40℃에서 210,000cps 이다.
실시예 1 내지 2: 자외선 경화형 코팅 조성물의 제조
상기 제조예 1 내지 2에서 제조한 가지방사형 우레탄 아크릴레이트 올리고머을 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분들의 조성으로 각각 배합하여 자외선 경화형 코팅 조성물을 얻는다.
비교예 1 내지 6: 자외선 경화형 코팅 조성물의 제조
제조예 3 내지 8에서 제조한 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 사용하여 [표 1]에 나타낸 바와 같은 성분들의 조성으로 각각 배합하여 자외선 경화형 코팅 조성물을 얻는다.
구분 성분 실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6
올리고머
(A)
제조예 1 65
제조예 2 65
제조예 3 65
제조예 4 65
제조예 5 65
제조예 6 65
제조예 7 65
제조예 8 65
반응성 모노머
(B)
2-에틸헥실아크릴레이트
(2-EHA)
19 19 19 19 19 19 19 19
에톡시에톡시에틸아크릴레이트(ED-021) 12 12 12 12 12 12 12 12
이소보닐아크릴레이트
(IBoA)
1 1 1 1 1 1 1 1
광개시제
(C)
다로큐어(Darocure) #184 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
첨가제
(D)
이가녹스#1076 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
시험예: 자외선 경화형 코팅 조성물의 물성 평가
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 자외선 경화형 코팅 조성물의 기계적 물성과 점착특성을 알아보기 위하여 아래와 같이 점도, 경화 조건, 경화 후 여러 광학기재와의 점착력에 대하여 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다.
(1) 점도
조성물의 점도는 ASTM D-2196에 따라 브룩필드 점도계(Brookfield DV III+)를 이용하여 스핀들 31번을 이용하여 토크 50 내지 90 %범위에서 측정한다.
(2) 경화 후 개재와의 접착력
20×20㎝ 크기의 PET필름 위에 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 조성물을 바르고, 바코터로 약 150마이크론미터로 고정한 후 밀고, 질소가 주입되는 고정 틀에 넣은 뒤 (질소유량 40lpm), 퓨전사(모델: DRS10/12-QN)의 600W 9㎜ D-벌브를 이용하여 속도 50fpm 2.0J/㎠의 광량을 조사하여 경화시켜 필름을 제작한다. 경화된 조성물의 필름을 경박리 이형라이너로 라미네이션 후, 폭 25㎜로 자른 뒤 2시간 동안 40℃, 상대습도 50%이하의 오븐에 보관한 뒤 기재에 라미네이션 후, 인스트론(Instron)사의 4443 UTM을 이용하여 180° 각도로 필름을 300㎜/min의 속도로 잡아당겨 PET필름간의 접착력을 측정한다.
(3) 내구성의 평가방법
10×10cm 크기의 PET필름(두께 188마이크론) 위에 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 조성물을 바르고, 바코터로 약 150마이크론미터로 고정한 후 밀고, 질소가 주입되는 고정틀에 넣은 뒤(질소유량 40lpm), 퓨전사(모델: DRS10/12-QN)의 600W 9㎜ D-벌브를 이용하여 속도 50fpm 2.0J/㎠의 광량을 조사하여 경화시켜 필름을 제작한다.
경화된 조성물의 필름을 경박리 이형라이너로 라미네이션 후, 50x50㎜로 자른 뒤 2시간 동안 40℃, 상대습도 50%이하의 오븐에 보관한 뒤 유리에 라미네이션 후 80℃, 및 60 ℃ 및 95%RH의 각각의 조건에서 500시간 동안 두고 내후성 시험을 수행한다. 이러한 내후성 시험후, 내구성을 다음과 같이 육안 관찰로 평가한다. [결함 없음]은 접착 계면에서 외관 결함으로서 기포 및 부유 등이 관찰 되지 않는 것을 의미하고 [결함]은 기포 , 부유 등의 일부 국소적으로 생성되어 관찰 됨을 의미한다.
(4) 내열성 평가방법
10×10cm 크기의 PET필름(두께 188마이크론) 위에 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 조성물을 바르고, 바코터로 약 150마이크론미터로 고정한 후 밀고, 질소가 주입되는 고정틀에 넣은 뒤(질소유량 40lpm), 퓨전사(모델: DRS10/12-QN)의 600W 9㎜ D-벌브를 이용하여 속도 50fpm 2.0J/㎠의 광량을 조사하여 경화시켜 필름을 제작한다.
경화된 조성물의 필름을 경박리 이형라이너로 라미네이션 후, 50x50㎜로 자른 뒤 2시간 동안 40℃, 상대습도 50%이하의 오븐에 보관한 뒤 유리에 라미네이션 후 100℃ 오븐에 고온 조건에서 500시간 동안 두고 내열 황변 정도 시험을 미놀타 3700d을 이용하여 색상변화 정도[ASTM 1925의거]을 측정한다.
실시예 비교예
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6
점도(cps) 5,300 3,500 8,500 6,500 1,500 1,200 2,800 23,000
올리고머 종류 카프로락톤 가지방사형 폴리에스터 가지방사형 카프로락톤 올리고머 폴리에스터 올리고머 카프로락톤 올리고머 카프로락톤 올리고머 카프로락톤 및 폴리이서 혼용 올리고머 폴리이서 올리고머
[폴리올]:[이소시아네이트] 몰비율 1:1.2 1:1.2 1:1.2 1:1.2 1:1.5 1:2 1:1.2 1:1.2


접착력(gf)
유리와의 접착력(gf) 2,300 2,050 1,500 1,800 400 190 1,100 400
PMMA시트와의 접착력(gf) 2,600 2,300 1,150 1,500 550 550 1,000 550
PC시트와의 접착력(gf) 2,500 3,200 1,400 1,000 500 400 1,500 1,500

내구성
(500hr방치)
80℃ 결함없음 결함없음 결함없음 결함없음 결함없음 결함없음 결함없음 결함없음
60 ℃ 및 95%RH 결함없음 결함없음 결함 결함 결함 결함 결함 결함없음
황변도(100℃*500hr) <1이하 5.5 <1이하 5.2 2.5 2.7 4.8 2.5
상기 < 표 2 >에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 2 조성물의 경우, 비교예 1 내지 2에서 실시예와 동일한 디이시아네이트 및 폴리올을 적용하며, 몰비율(디이소시아네이트/폴리올)을 1.05에서 1.25을 유지 함으로써, 여러 기재에 1kgf이상 우수한 접착력이 나타남을 확인할 수 있다. 또한, 비교예 3 내지 4에서와 같이 몰비율을 유지하지 않는 경우 접착력이 현저히 떨어짐을 알 수 있었으며, 내열 내구성에서도 가지방사형 구조가 선형구조에 비해 현저히 양호한 결과를 보이고 있다.
실시예 1내지 2 또는 비교예 1내지 2에서 카프로락톤 폴리올과 폴리에스터 폴리올의 차이는 비록 에스터(CH2COO) 그룹이 접착력에는 큰 영향을 미치지만, 100℃ 내열 평가 시 색상 변화을 보면, 카프로락톤 구조가 현저히 양호한 결과를 확인할 수 있다.
또한, 비교예 5 내지 6에서 볼 수 있듯이 몰비율(디이소시아네이트/폴리올)을 1.05에서 1.25을 유지하더라도 바람직하게 화학식1과 같은 구조를 갖지 않는 경우 접착력이 유리와 PMMA 시트에 접착력이 감소하며, 내열 및 내구성에서 현저히 떨어짐을 확인 할 수 있다.

Claims (12)

  1. 하기하는 화학식 1에 기재된 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 40 내지 80 중량%; 분자 내에 하나 이상의 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기 또는 비닐기를 포함하는 반응성 모노머 5 내지 55 중량%; 및 광개시제 1 내지 10 중량%;를 포함하는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물.
    < 화학식 1 >
    Figure pat00002

    상기 식에서, R1은 탄소수가 6내지 20인 방향족 또는 지방족 탄화수소이고, R2는 독립적으로 탄소수가 2 내지 10인 지방족 탄화수소이고, R3은 각각 독립적으로 탄소수가 2내지 10인 (메타)아크릴레이트기이고, l은 화학식 1의 반복단위로서, 15 내지 31이고, m은 16 내지 31의 자연수이고, n은 15 내지 30의 자연수이며, 이때 m은 n에 종속적으로 m=n+1이다. 또한 a, b는 독립적으로 5 내지 10 의 범위를 가지며, z는 자연수이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 z는,
    15 내지 20의 자연수인 것을 특징으로 하는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광중합형 우레탄 아크릴레이트 올리고머는,
    주쇄 폴리올 공중합체 50 내지 85 중량%; 가지폴리올 공중합체 1 내지 10중량%; 디이소시아네이트 5 내지 25 중량%; 아크릴레이트 알코올 5 내지 35 중량%; 우레탄 반응 촉매 0.01 내지 1 중량%; 및 중합금지제 0.01 내지 1 중량%;를 포함하는 조성물로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 주쇄 폴리올 공중합체는,
    수평균 분자량이 1,000 내지 10,000이며, -CH2COO-가 반복 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 주쇄 폴리올 공중합체와 가지 폴리올 공중합체의 몰비율은 1.05 ~ 1.23인 것을 특징으로 하는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물.
  6. 제3항에 있어서, 상기 폴리올 공중합체는,
    폴리에스테르 폴리올(polyester polyol), 폴리에테르 폴리올(polyether polyol), 폴리카보네이트 폴리올(polycarbonate polyol), 폴리카프로락톤 폴리올(polycaprolactone polyol), 링개환 테트라하이드로 퓨란 프로필렌옥사이드 공중합체(tetrahydrofuran propyleneoxide ring opening copolymer), 에틸렌 글리콜(ethylene glycol), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 1,4-부탄디올(1,4-butanediol), 1,5-펜탄디올(1,5-pentanediol), 1,6-헥산디올(1,6-hexandiol), 네오펜틸 글리콜(neopentyl glycol), 1,4-시클로헥산 디메탄올(1,4-cyclohexane dimethanol) 및 비스페놀-에이(bisphenol-A) 타입의 디올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물.
  7. 제3항에 있어서, 상기 폴리올 공중합체는,
    수평균 분자량이 1,000 내지 3,000인 폴리카프로락톤 폴리올인 것을 특징으로 하는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물.
  8. 제3항에 있어서, 상기 가지 폴리올 공중합체는,
    양방향에 하이드록시기를 포함하며, Bis-MPA(Dimethylolpropionic Acid), DMBA(Dimethylolbutanoic Acid) 및 상기 Bis-MPA(Dimethylolpropionic Acid), DMBA(Dimethylolbutanoic Acid)에 에틸렌 옥사이드를 부가한 Nonionic diol 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물.
  9. 제3항에 있어서, 상기 디이소시아네이트는,
    2,4-톨리엔디이소시아네이트(2,4- tolyenediisocyanate), 2,6-톨리엔디이소시아네이트, 1,3-크실렌디이소시아네이트(1,3-xylenediisocyanate), 1,4-크실렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트(1,5-naphthalenediisocyanate), 1,6-헥산디이소시아네이트(1,6- hexanediisocyanate), 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate; IPDI)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물.
  10. 제3항에 있어서, 상기 아크릴레이트 알코올은,
    하나 이상의 (메타)아크릴레이트 및 하이드록시기를 포함하며, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로필아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸아크릴레이트, 네오펜틸글리콜모노(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시시클로헥실(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판디아릴이서, 트리메틸올프로판모노아릴이서로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물을 포함하는 접착제.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 무용매 자외선 경화형 코팅 조성물을 기재 일면에 코팅한 후, 경화시켜 제조되는 점착 시트.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190019555A (ko) * 2017-08-18 2019-02-27 동우 화인켐 주식회사 보호필름용 점착제 조성물, 이로부터 제조된 보호필름 및 광학 적층체
KR20190023545A (ko) * 2017-08-29 2019-03-08 (주)엘지하우시스 장식 필름
KR20190071153A (ko) * 2017-12-14 2019-06-24 전자부품연구원 자외선 경화 탈착형 접착 조성물
KR20190106202A (ko) * 2018-03-08 2019-09-18 강남제비스코 주식회사 Lpm 소재 필름부착을 위한 uv 접착제 조성물
CN114015013A (zh) * 2021-11-16 2022-02-08 广东十辰十新材料有限公司 一种耐黄变自消色uv树脂及其在uv滴胶中的应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100482028B1 (ko) * 2001-12-28 2005-04-13 주식회사 케이씨씨 논슬립성 및 비오염성이 우수한 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 혼합물 및 이를 포함하는 자외선 경화형 도료 조성물
JP2004155893A (ja) 2002-11-06 2004-06-03 Tokushiki:Kk 紫外線硬化型樹脂組成物
US7166649B2 (en) 2004-04-27 2007-01-23 Ashland Chemical, Inc. Polyester-polyether hybrid urethane acrylate oligomer for UV curing pressure sensitive adhesives
KR101006989B1 (ko) * 2008-07-18 2011-01-12 에스에스씨피 주식회사 우수한 내수성을 갖는 자외선 경화형 코팅 조성물 및 이를이용한 광섬유

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190019555A (ko) * 2017-08-18 2019-02-27 동우 화인켐 주식회사 보호필름용 점착제 조성물, 이로부터 제조된 보호필름 및 광학 적층체
KR20190023545A (ko) * 2017-08-29 2019-03-08 (주)엘지하우시스 장식 필름
KR20190071153A (ko) * 2017-12-14 2019-06-24 전자부품연구원 자외선 경화 탈착형 접착 조성물
KR20190106202A (ko) * 2018-03-08 2019-09-18 강남제비스코 주식회사 Lpm 소재 필름부착을 위한 uv 접착제 조성물
CN114015013A (zh) * 2021-11-16 2022-02-08 广东十辰十新材料有限公司 一种耐黄变自消色uv树脂及其在uv滴胶中的应用
CN114015013B (zh) * 2021-11-16 2023-11-21 广东城首新材料有限公司 一种耐黄变自消色uv树脂及其在uv滴胶中的应用

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