KR20140002123A - 데코시트용 도료 조성물 및 데코시트 제조방법 - Google Patents

데코시트용 도료 조성물 및 데코시트 제조방법 Download PDF

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KR20140002123A
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Abstract

본 발명은 데코시트용 도료 조성물에 관한 것으로서, 수성 Self-initiating 올리고머 10 내지 20중량부와; 2관능 수분산 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 30 내지 40중량부와; 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 5 내지 10중량부와; 물 20 내지 30중량부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 데코시트 제조방법에 관한 것으로서, 수성 Self-initiating 올리고머를 이용한 데코시트용 도료 조성물을 제조하는 A단계와; 상기 무광도료 조성물을 PVC 필름에 코팅하는 B단계와; 상기 코팅된 PVC 필름을 오븐에서 건조하는 C단계와; 상기 건조된 PVC 필름을 UV(수은 LAMP) 경화기로 경화하는 D단계;로 이루어지며, 상기 D단계는, 상기 UV 경화기를 350 내지 450mJ의 광량으로 경화하는 단계인 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 솔벤트 대신 물을 사용하는 무용제 타입의 데코시트용 도료 조성물을 구현함으로써, 친환경적이고, 건조를 위해서 온도를 올릴 필요 없이 UV 경화 후 바로 건조가 가능하기 때문에 에너지를 절감할 수 있으며, PVC Sheet에 대해 우수한 부착력을 가지는 효과가 있다.
또한, 광개시제 없이 직접적으로 UV 경화를 할 수 있기 때문에 UV 경화 후 건조 도막에 표면 잔취가 전혀 없고, 도막의 내광성이 아주 우수한 물성을 부여할 수 있는 효과가 있다.

Description

데코시트용 도료 조성물 및 데코시트 제조방법{PAINT COMPOSITION FOR DECORATIVE SHEET AND MANUFACTURING METHOD OF DECORATIVE SHEET}
본 발명은 데코시트용 도료 조성물 및 데코시트 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 솔벤트(solvent)와 광개시제를 사용하지 않는 친환경적인 데코시트용 도료 조성물 및 데코시트 제조방법에 관한 것이다.
종래의 데코시트용 UV 경화형 무광도료를 이용한 제품은 PVC Sheet의 일면에 데코시트용 UV경화형 코팅액을 마이크로 그라비아 코팅방식으로 코팅하여 솔벤트를 함유하고 있기 때문에 솔벤트를 건조시키고, UV 경화시키는 단계로 제조된다.
그러나 종래의 데코시트용 UV 경화형 무광도료를 이용한 제품은 솔벤트를 함유하고 있기 때문에 친환경적이지 못하다는 문제가 있었다.
또한, 무엇보다도 독성이 강하고, 내광성이 떨어지는 광개시제를 함유하고 있기 때문에 UV경화 후 제품 표면에 광개시제로 인한 잔취가 있고, 내광성이 떨어지는 문제점을 가지고 있었다.
따라서, 솔벤트가 없는 수용성 타입이어서 친환경적이고, 광개시제를 함유하고 있지 않기 때문에 표면잔취가 전혀 없으면서 내광성이 우수한 친환경 데코시트용 도료 조성물 및 데코시트 제조방법의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은, 솔벤트 대신 물을 사용하는 무용제 타입의 데코시트용 도료 조성물을 구현함으로써, 친환경적이고, UV 경화시스템을 이용하여 바로 건조가 가능하기 때문에 에너지를 절감할 수 있으며, PVC Sheet에 대해 우수한 부착력을 나타내는 데코시트용 도료 조성물 및 데코시트 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 광개시제 없이 직접적으로 UV 경화를 할 수 있기 때문에 UV경화 후 건조 도막에 표면 잔취가 전혀 없고, 도막의 내광성이 우수한 데코시트용 도료 조성물 및 데코시트 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 수성 Self-initiating 올리고머 10 내지 20중량부와; 2관능 수분산 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 30 내지 40중량부와; 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 5 내지 10중량부와; 물 20 내지 30중량부;를 포함하는 데코시트용 도료 조성물에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 데코시트용 도료 조성물에는 분산제 0.5 내지 2중량부가 첨가될 수 있다.
또한, 상기 데코시트용 도료 조성물에는 소광제 5 내지 8중량부가 첨가될 수 있다.
또한, 상기 데코시트용 도료 조성물에는 레벨링제 0.5 내지 2중량부가 첨가될 수 있다.
또한, 상기 데코시트용 도료 조성물에는 소포제 0.1 내지 0.5 중량부가 첨가될 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 수성 Self-initiating 올리고머를 이용한 데코시트용 도료 조성물을 제조하는 A단계와; 상기 무광도료 조성물을 PVC 필름에 코팅하는 B단계와; 상기 코팅된 PVC 필름을 오븐에서 건조하는 C단계와; 상기 건조된 PVC 필름을 UV(수은 LAMP) 경화기로 경화하는 D단계;로 이루어지며, 상기 D단계는, 상기 UV 경화기를 350 내지 450mJ의 광량으로 경화하는 단계인 데코시트 제조방법에 의해 달성될 수도 있다.
여기서, 상기 A단계에서 제조되는 데코시트용 도료 조성물은, 수성 Self-initiating 올리고머 10 내지 20중량부와; 2관능 수분산 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 30 내지 40중량부와; 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 5 내지 10중량부와; 물 20 내지 30중량부;를 포함한다.
또한, 상기 데코시트용 도료 조성물에는 분산제 0.5 내지 2중량부가 첨가될 수 있다.
또한, 상기 데코시트용 도료 조성물에는 소광제 5 내지 8중량부가 첨가될 수 있다.
또한, 상기 데코시트용 도료 조성물에는 레벨링제 0.5 내지 2중량부가 첨가될 수 있다.
또한, 상기 데코시트용 도료 조성물에는 소포제 0.1 내지 0.5 중량부가 첨가될 수 있다.
본 발명에 의해, 솔벤트 대신 물을 사용하는 무용제 타입의 데코시트용 도료 조성물을 구현함으로써, 친환경적이고, 건조를 위해서 온도를 올릴 필요 없이 UV 경화 후 바로 건조가 가능하기 때문에 에너지를 절감할 수 있으며, PVC Sheet에 대해 우수한 부착력을 가지는 효과가 있다.
또한, 광개시제 없이 직접적으로 UV 경화를 할 수 있기 때문에 UV 경화 후 건조 도막에 표면 잔취가 전혀 없고, 도막의 내광성이 아주 우수한 물성을 부여할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명인 데코시트용 도료 조성물은 수성 Self-iniating올리고머, 2관능 수분산 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(9-EGA) 및 물을 포함하며, 분산제(B-110), 소광제(TS-100), 폴리실록산 및 소포제를 첨가하여 제조될 수 있다.
즉, 상기 데코시트용 도료 조성물은 수성 Self-initiating올리고머, 2관능 수분산 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 친수성 다관능성 모노머를 주성분으로 하고, 폴리실록산과 소포제를 첨가하여 구성된다. 본 발명에서는 다관능성 모노머로 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트를 사용한다.
여기서, 수성 Self-initiating올리고머는 10 내지 20중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 수성 Self-initiating올리고머가 10중량부 미만이면 경화성이 떨어지는 문제가 생기고, 20중량부를 초과하면 신장율이 떨어지는 문제점이 생기기 때문이다.
또한, 2관능 수분산 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 30 내지 40중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 2관능 수분산 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 30중량부 미만이면 경화성 및 경도가 떨어지는 문제가 생기고, 40중량부를 초과하면 고형분이 너무 높아서 무광구현(G=5이하)이 떨어지고, 수축률이 너무 발생하여 부착성이 떨어지는 문제가 생기기 때문이다.
2관능 초과의 수분산 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 사용하면 부착성과 신장율이 떨어지기 때문에 도료 조성물에서 2관능 수분산 자외선 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 사용함으로써 경도, 부착성, 신장율을 만족시키는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트는 5 내지 10중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트가 5중량부 미만이면 도료 조성물의 경도가 너무 떨어지는 문제가 생기고, 10중량부를 초과하면 신장율에 문제가 생기기 때문이다.
한편, 상기 데코시트용 도료 조성물에는 분산제 0.5 내지 2중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 분산제가 0.5중량부 미만이면 소광제의 응집현상이 발생하여 도료저장성이 다소 떨어지는 문제점이 발생하며 분산체가 2중량부를 초과하는 경우에는 도료와의 상용성이 떨어지는 문제점이 발생한다.
또한, 상기 데코시트용 도료 조성물에는 소광제 5 내지 8중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 소광제가 5중량부 미만이면 소광효과가 떨어져서 원하는 무광구현이 힘들며 소광제가 8중량부를 초과하는 경우에는 소광제의 응집현상으로 인한 저장성 문제와 극무광에 의한 Reality성이 떨어지는 문제점이 발생한다.
또한, 상기 데코시트용 도료 조성물에는 레벨링제 0.5 내지 2중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 레벨링제가 0.5중량부 미만이면 표면 슬립성이 떨어져서 경도가 다소 떨어지는 문제점이 발생하며 레벨링제가 2중량부를 초과하는 경우에는 표면 레벨링성이 떨어지는 문제점이 발생한다.
또한, 본 발명에 사용될 수 있는 레벨링제로는 Byk-301, Byk-306, Byk-307, Byk-320, Byk-325, Byk-346, Byk-349 등이 있으며, 바람직하게는 Byk-346, Byk-349 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 데코시트용 도료 조성물에는 소포제 0.1 내지 0.5중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 소포제가 0.1중량부 미만이면 소포성이 떨어지는 문제점이 발생하며 소포제가 0.5중량부를 초과하는 경우에는 소포제도 강한 실리콘이기 때문에 표면 레벨링성이 떨어지는 문제가 생기기 때문이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시 예를 제시하나, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
수성 Self-initiating 올리고머를 이용한 친환경 데코시트용 UV 무광도료 조성물에 대한 각각의 실시예 1 내지 9에서는 하기와 같은 다양한 실험 방법들에 의해 도료 조성물의 물성 등을 측정하였으며, 당업계의 기술자에게 자명한 수단에 의한 성질들을 정의하기 위한 목적으로 하기 실험 방법들을 이용하였다. 여기서, 실시예에 적용된 도료 조성물은 여러 종류의 배합비로 테스트 한 후, UV 경화기(수은 Lamp) 조건, 도막두께에 따라 가장 양호한 배합으로 구성한 실시예이다.
실험환경 조건
실험환경, 즉 실험을 행하는 장소는 온도 20±2℃, 습도 65±5%(이하 '실온'이라 함)에서 일광의 직사가 없고 가스, 증기, 먼지 및 통풍이 매우 적은 장소로 하고, 실험 시편은 원칙적으로 도장 후 72 시간 이상 방치된 것을 실험에 사용하였다.
경화성 평가
수성 Self-initiating 올리고머를 이용한 친환경 데코시트용 UV 무광도료 조성물을 적용기재에 도포시킨 후, 60℃*5min 건조 후 수은 Lamp 200 ~ 400mJ로 경화시킨 후에, 손톱 스크래치로 수성 Self-initiating 올리고머를 이용한 친환경 데코시트용 UV 무광도료 조성물의 경화성을 평가하였다.
광택 평가
수성 Self-initiating 올리고머를 이용한 친환경 데코시트용 UV 무광도료 조성물을 적용기재에 도포시킨 후, 60℃*5min 건조 후 수은 Lamp 200 ~ 400mJ로 경화시킨 후에, 광택기(60°Gloss)로 측정하여 평가하였다.
부착성 평가.
수성 Self-initiating 올리고머를 이용한 친환경 데코시트용 UV 무광도료 조성물을 적용기재에 도포시킨 후, 60℃*5min건조 후 수은 Lamp 200 ~ 400mJ로 경화시킨 후에, 경화된 도막에 크로스 컷팅(Cross Cutting) 테스트 방법을 실시하였으며, 이때 유리 테이프를 사용하였다. 시편에 형성된 막 또는 층을 1mm*1mm 크기로 100개의 바둑판 모양의 절편으로 절단한 후 절편 상에 유리 테이프를 부착한 후 떼어내어 떨어지는 절편의 개수를 측정하여 부착성을 평가하였다.
오염성 및 경도 평가
오염성 평가는 유성매직 오염 30초 후, 마른걸레로 제거한 다음 육안 판정하여 평가하였다.
경도 평가는 미쓰비시 연필을 사용해 45°경사, 1Kg 하중을 적용하여 2cm 이동시 도막의 이상 여부를 평가하였다.
내후성 평가
내후성 실험은 내후도 시험기(Weather-O-meter, Irradiance : 300~400nm , 66W/m2=6.6mW/cm2)를 이용하여 1300시간 동안 시편을 방치 후 E(내후성)으로 평가하였다.
신장율 평가
신장율 실험은 경화된 도막을 가로(2cm)*세로(10cm) 시편으로 절단하여 이를 이용하여 130℃오븐*3분 후, 일정한 힘으로 잡아당겨서 도막이 크랙이 가는 시점까지 신장시켜서 측정하였다.
표 1은 데코시트용 도료 조성물의 성분 및 함량을 나타낸 것이다.
성 분 함 량
수성 Self-initiating 올리고머 18 중량부
2관능 수분산 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 40 중량부
에텔렌 글리콜 디아크릴레이트 10 중량부
분산제 1 중량부
소광제 7 중량부
레벨링제 1 중량부
소포제 0.3 중량부
Water 20 중량부
표 2 내지 4는 데코시트용 도료 조성물의 물성평가 결과를 나타낸 것이다.
광량 200mJ
도막두께 실시예1(3마이크론) 실시예2(5마이크론) 실시예3(7마이크론)
광택 4.0 4.8 5.2
경화성 불량 불량 양호
부착성 95/100 98/100 100/100
오염성 불량 불량 양호
연필경도 HB HB F
내후성(E) 0.9 0.85 0.6
신장율(%) 200% 이상 200% 이상 190%
광량 300mJ
도막두께 실시예4(3마이크론) 실시예5(5마이크론) 실시예6(7마이크론)
광택 4.1 4.4 5.1
경화성 불량 불량 양호
부착성 98/100 100/100 100/100
오염성 불량 불량 양호
연필경도 HB HB ~ F F
내후성(E) 0.82 0.74 0.55
신장율(%) 200% 이상 200% 이상 185%
광량 400mJ
도막두께 실시예7(3마이크론) 실시예8(5마이크론) 실시예9(7마이크론)
광택 4.2 4.5 5.3
경화성 양호 양호 양호
부착성 100/100 100/100 100/100
오염성 양호 양호 양호
연필경도 HB ~ F F F ~H
내후성(E) 0.49 0.32 0.37
신장율(%) 200% 이상 200% 이상 175%
표 2 내지 4의 수성 Self-initiating 올리고머를 이용한 친환경 데코시트용 UV 무광도료 조성물의 물성평가 결과에서 알 수 있듯이, 수성 Self-initiating 올리고머를 이용한 친환경 데코시트용 UV 무광도료 조성물은, 광량 400mJ의 조건에서 도막두께가 5마이크론을 적용해야 최적의 요구 물성을 만족하는 것을 확인할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 데코시트 제조방법에 대해 설명한다.
먼저, 수성 Self-initiating 올리고머를 이용한 데코시트용 도료 조성물을 제조한다.(A단계)
여기서, 상기 A단계에서 제조되는 데코시트용 도료 조성물은, 수성 Self-initiating 올리고머 10 내지 20중량부와; 2관능 수분산 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 30 내지 40중량부와; 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 5 내지 10중량부와; 물 20 내지 30중량부;를 포함한다.
또한, 상기 데코시트용 도료 조성물에는 분산제 0.5 내지 2중량부가 첨가되며, 소광제 5 내지 8중량부가 첨가되고, 레벨링제 0.5 내지 2중량부 및 소포제 0.1 내지 0.5 중량부가 첨가된다.
다음, 상기 A단계에서 제조된 상기 무광도료 조성물을 PVC 필름에 코팅한다.(B단계)
다음, 상기 코팅된 PVC 필름을 오븐에서 건조한다.(C단계)
여기서, 코팅된 PVC 필름을 오븐에서 건조하는 단계는 대략 60℃의 온도에서 5분간 건조하는 것이 바람직하다.
다음, 상기 건조된 PVC 필름을 UV(수은 LAMP) 경화기로 경화한다.(D단계)
여기서, 상기 D단계는, 상기 UV 경화기를 350 내지 450mJ의 광량으로 경화하는 단계로 마련될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 데코시트용 도료 조성물 및 데코시트 제조방법은, 솔벤트 대신 물을 사용하는 무용제 타입의 데코시트용 도료 조성물을 구현함으로써, 친환경적이고, 건조를 위해서 온도를 올릴 필요 없이 UV 경화 후 바로 건조가 가능하기 때문에 에너지를 절감할 수 있으며, PVC Sheet에 대해 우수한 부착력을 가지는 효과가 있다.
또한, 광개시제 없이 직접적으로 UV 경화를 할 수 있기 때문에 UV 경화 후 건조 도막에 표면 잔취가 전혀 없고, 도막의 내광성이 아주 우수한 물성을 부여할 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

Claims (11)

  1. 수성 Self-initiating 올리고머 10 내지 20중량부와;
    2관능 수분산 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 30 내지 40중량부와;
    에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 5 내지 10중량부와;
    물 20 내지 30중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데코시트용 도료 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데코시트용 도료 조성물에는 분산제 0.5 내지 2중량부가 첨가되는 것을 특징으로 하는 데코시트용 도료 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 데코시트용 도료 조성물에는 소광제 5 내지 8중량부가 첨가되는 것을 특징으로 하는 데코시트용 도료 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 데코시트용 도료 조성물에는 레벨링제 0.5 내지 2중량부가 첨가되는 것을 특징으로 하는 데코시트용 도료 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 데코시트용 도료 조성물에는 소포제 0.1 내지 0.5 중량부가 첨가되는 것을 특징으로 하는 데코시트용 도료 조성물.
  6. 수성 Self-initiating 올리고머를 이용한 데코시트용 도료 조성물을 제조하는 A단계와;
    상기 무광도료 조성물을 PVC 필름에 코팅하는 B단계와;
    상기 코팅된 PVC 필름을 오븐에서 건조하는 C단계와;
    상기 건조된 PVC 필름을 UV(수은 LAMP) 경화기로 경화하는 D단계;로 이루어지며,
    상기 D단계는, 상기 UV 경화기를 350 내지 450mJ의 광량으로 경화하는 단계인 것을 특징으로 하는 데코시트 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 A단계에서 제조되는 데코시트용 도료 조성물은,
    수성 Self-initiating 올리고머 10 내지 20중량부와;
    2관능 수분산 자외선 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머 30 내지 40중량부와;
    에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 5 내지 10중량부와;
    물 20 내지 30중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데코시트 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 데코시트용 도료 조성물에는 분산제 0.5 내지 2중량부가 첨가되는 것을 특징으로 하는 데코시트 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 데코시트용 도료 조성물에는 소광제 5 내지 8중량부가 첨가되는 것을 특징으로 하는 데코시트 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 데코시트용 도료 조성물에는 레벨링제 0.5 내지 2중량부가 첨가되는 것을 특징으로 하는 데코시트 제조방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 데코시트용 도료 조성물에는 소포제 0.1 내지 0.5 중량부가 첨가되는 것을 특징으로 하는 데코시트 제조방법.
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