KR20160080002A - 유브이 경화형 무광 도료 조성물 및 이를 이용한 코팅 방법 - Google Patents

유브이 경화형 무광 도료 조성물 및 이를 이용한 코팅 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유브이 경화형 무광 도료 조성물에 관한 것으로서, 광개시제 3 내지 5중량부; 2관능 Silicone-Modified 우레탄 아크릴레이트 올리고머 35 내지 40중량부; Isobornyl Acrylate 35 내지 40중량부; 및 Trimethylolpropane Triacrylate 20 내지 25중량부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 유브이 경화형 무광 도료 조성물의 코팅 방법에 관한 것으로서, 유브이 경화형 무광 도료 조성물을 PVC 필름에 코팅하는 A 단계; 상기 A 단계에서 코팅된 필름을 UV 경화기로 산소 분위기에서 135 내지 165mJ로 가경화시키는 B 단계; 및 상기 B 단계에서 가경화된 필름을 UV 경화기로 산소 농도 1000PPM 이하의 질소 분위기에서 900 내지 1100mJ로 완전경화시키는 C 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 솔벤트(solvent)가 없는 무용제 타입이면서 오염성이 우수하며 특히, 요오드성(강알칼리성)이 우수한 효과를 구비하며, 전환율이 우수한 원료를 적용하여 TVOC가 우수한 친환경적인 효과가 있는 유브이 경화형 무광 도료 조성물을 제공할 수 있다.

Description

유브이 경화형 무광 도료 조성물 및 이를 이용한 코팅 방법{UV Hardening Type Matt Paint Composition And Coating Method Using The Same}
본 발명은 유브이 경화형 무광 도료 조성물 및 이를 이용한 코팅 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 솔벤트(solvent)가 없는 무용제 타입이면서 오염성이 우수하며 특히, 요오드성(강알칼리성)이 우수한 PVC Flooring용 깔끄미 UV 경화형 무광 도료 조성물 및 이를 이용한 코팅 방법에 관한 것이다.
종래기술(대한민국 공개특허공보 공개번호 특2002-0056022호, 2002.07.10. 공개)에 따른 경화형 무광 도료 조성물은 일관능 모노머 및 2관능 모노머를 사용했기 때문에 오염성이 떨어지고, 특히 요오드성(강알칼리성)이 아주 떨어지는 문제점이 있었다.
그리고, 일관능 및 2관능 모노머를 사용했기 때문에 전환율이 떨어져서 미반응물로 남아 있어서 TVOC가 많이 검출되는 문제점도 갖고 있다.
따라서, 무용제 타입이면서 미반응물이 거의 없는 친환경적이고, 오염성 및 강알칼리성이 우수한 유브이 경화형 무광 도료 조성물의 개발이 요구된다 할 것이다.
본 발명은 상기와 같은 필요에 의해 창출된 것으로서, 본 발명의 제 1목적은오염성 및 특히, 강알칼리성 우수한 유브이 경화형 무광 도료 조성물 및 이를 이용한 코팅 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 제 2목적은 전환율이 우수한 원료를 적용하여 TVOC가 우수한 친환경적인 유브이 경화형 무광 도료 조성물 및 이를 이용한 코팅 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 광개시제 3 내지 5중량부; 2관능 Silicone-Modified 우레탄 아크릴레이트 올리고머 35 내지 40중량부; Isobornyl Acrylate 35 내지 40중량부; 및 Trimethylolpropane Triacrylate 20 내지 25중량부; 를 포함하는 유브이 경화형 무광 도료 조성물에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 유브이 경화형 무광 도료 조성물은, 소광제(matting agent) 5 내지 8중량부; 분산제 0.5 내지 1중량부; 레벨링제 0.5 내지 1중량부; 및 소포제 0.5 내지 1중량부; 를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 유브이 경화형 무광 도료 조성물을 PVC 필름에 코팅하는 A 단계; 상기 A 단계에서 코팅된 필름을 UV 경화기로 산소 분위기에서 135 내지 165mJ로 가경화시키는 B 단계; 및 상기 B 단계에서 가경화된 필름을 UV 경화기로 산소 농도 1000PPM 이하의 질소 분위기에서 900 내지 1100mJ로 완전경화시키는 C 단계; 를 포함하며, 상기 유브이 경화형 무광 도료 조성물은, 광개시제 3 내지 5중량부; 2관능 Silicone-Modified 우레탄 아크릴레이트 올리고머 35 내지 40중량부; Isobornyl Acrylate 35 내지 40중량부; 및 Trimethylolpropane Triacrylate 20 내지 25중량부; 를 포함하는 유브이 경화형 무광 도료 조성물의 코팅 방법에 의해 달성될 수도 있다.
여기서, 상기 유브이 경화형 무광 도료 조성물은, 소광제(matting agent) 5 내지 8중량부; 분산제 0.5 내지 1중량부; 레벨링제 0.5 내지 1중량부; 및 소포제 0.5 내지 1중량부; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 A 단계에서 코팅 도막 두께는 15 내지 20 마이크론으로 마련될 수 있다.
본 발명에 의해, 솔벤트(solvent)가 없는 무용제 타입이면서 오염성이 우수하며 특히, 요오드성(강알칼리성)이 우수한 효과를 구비하며, 전환율이 우수한 원료를 적용하여 TVOC가 우수한 친환경적인 효과가 있는 유브이 경화형 무광 도료 조성물을 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 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 실시예 및 도면에 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 발명에 따른 유브이 경화형 무광 도료 조성물은 광개시제(IC-184), 2관능 Silicone-Modified 우레탄 아크릴레이트 올리고머, Isobornyl acrylate(IBOA), Trimethylolpropane Triacrylate(TMPTA), 소광제와 분산제와 레벨링제 및 소포제로 구성된다. 즉, 본 발명에 따른 유브이 경화형 무광 도료 조성물은 광개시제, 2관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 단관능성 모노머와 다관능성 모노머를 2종으로 혼합한 성분을 주성분으로 하고, 소광제, 분산제, 레벨링제와 소포제를 첨가하여 구성된다.
여기서, 광개시제는 3 내지 5중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 광개시제가 3중량부 미만이면 경화성이 떨어져서 특히, 알칼리성이 떨어지는 문제가 생기고, 5중량부를 초과하면 황변문제와 표면 잔취 문제가 생긴다.
또한, 2관능 Silicone-Modified 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 35 내지 40중량부 포함하는 것이 바람직하다. 이는 2관능 Silicone-Modified 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 35중량부 미만이면 경화성 및 경도가 떨어져서 오염성 및 알칼리성이 떨어지는 문제가 생기고, 40중량부를 초과하면 점도가 높아져서 작업성이 떨어지는 문제가 생기기 때문이다.
또한, Isobornyl acrylate(IBOA)는 35 내지 40중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 Isobornyl acrylate(IBOA)가 35중량부 미만이면 도료 전체 점도가 높아져서 작업성이 현저히 떨어지는 문제점이 생기고, 40중량부를 초과하면 경도가 떨어져서 오염성 및 알칼리성이 떨어지는 문제가 생기기 때문이다.
또한, Trimethylolpropane Triacrylate(TMPTA)는 20 내지 25중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 Trimethylolpropane Triacrylate가 20중량부 미만이면 도료 도막의 Hardness가 떨어져서 무엇보다 알칼리성이 현저히 떨어지는 문제가 생기고, 25중량부를 초과하면 도료 도막의 Hardness가 너무 높아져서 무광(G=10이하)구현이 힘들고, 시공 시 크랙이 발생하는 문제가 생기기 때문이다.
한편, 본 발명인 도료 조성물은 소광제(matting agent) 5 내지 8중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 소광제가 5중량부 미만이면 소광효과가 떨어져서 원하는 무광구현이 힘들며 소광제가 8중량부를 초과하는 경우에는 소광제의 응집현상으로 인한 저장성의 문제점이 발생한다.
또한, 본 발명인 도료 조성물에는 분산제 0.5 내지 1중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 분산제가 0.5중량부 미만이면 소광제의 응집현상이 발생하여 도료저장성이 다소 떨어지는 문제점이 발생하며 분산제가 1중량부를 초과하는 경우에는 도료와의 상용성이 떨어지는 문제점이 발생한다.
또한, 본 발명인 도료 조성물에는 레벨링제 0.5 내지 1중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 레벨링제가 0.5중량부 미만이면 표면에너지가 높아서 기재(PVC Film)와의 Wetting성이 떨어지는 문제점이 발생하며 레벨링제가 1중량부를 초과하는 경우에는 골격과의 상용성이 떨어지는 문제점이 발생한다.
여기서, 레벨링제로는 무용제인 Byk-307, Byk-321, Byk-322, Byk-333, Byk-348, Byk-377, Byk-378, Byk-3500, Byk-3510, Byk-3530, Byk-3570, Tego-2100, Tego-2200, Tego-2010 등을 사용할 수 있으며, 특히, UV 반응성 레벨링제인 Byk-3500, Byk-3530, Byk-3570, Tego-2100, Tego-2200, Tego-2010 등을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명인 도료 조성물에는 소포제 0.5 내지 1중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 소포제가 0.5중량부 미만이면 소포성이 떨어져서 작업 시 문제점이 발생하며 소포제가 1중량부를 초과하는 경우에는 소포제가 강한 실리콘이기 때문에 표면 레벨링성이 떨어지고, 무엇보다 골격과의 상용성이 떨어지는 문제점이 생기기 때문이다.
여기서, 소포제로는 Byk-051, Byk-1752, Byk-1790, Byk-053, Byk-054, Byk-057, Byk-065, Byk-066, Byk-070, Byk-077, Byk-085 등이 있으며, 바람직하게는 Byk-1790, Byk-085 등을 사용할 수 있다.
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.
본 발명인 알칼리성이 우수한 PVC Flooring용 깔끄미 유브이 경화형 무광 도료 조성물에 대한 각각의 실시 예 1 내지 12에서는 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, 각 실시 예에 적용된 도료 조성물은 여러 종류의 배합비로 테스트 한 후, UV 경화기(Hg Lamp, 질소분위기 조건) 조건, 도막두께에 따라 가장 양호한 배합으로 구성하였다.
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
알칼리성이 우수한 PVC Flooring용 깔끄미 UV 경화형 무광 도료 조성물을 적용기재에 도포시킨 후, 10~20마이크론으로 코팅한 후, Hg Lamp로 산소 분위기에서 150mJ로 가경화한 후 Hg Lamp로 질소 분위기에서 1000mJ로 완전경화한 후에, 내용제성(MEK)으로 알칼리성이 우수한 PVC Flooring용 깔끄미 UV 경화형 무광 도료 조성물의 경화성을 평가하였다.
광택 평가
알칼리성이 우수한 PVC Flooring용 깔끄미 UV 경화형 무광 도료 조성물을 적용기재에 도포시킨 후, 10~20마이크론으로 코팅한 후, Hg Lamp로 산소 분위기에서 150mJ로 가경화한 후, Hg Lamp로 질소 분위기에서 1000mJ로 완전경화한 후에, 광택기(60°Gloss)로 측정하여 평가하였다.
부착성 평가
알칼리성이 우수한 PVC Flooring용 깔끄미 UV 경화형 무광 도료 조성물을 적용기재에 도포시킨 후, 10~20마이크론으로 코팅한 후, Hg Lamp로 산소 분위기에서 150mJ로 가경화한 후, Hg Lamp로 질소분위기에서 1000mJ로 완전경화한 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.
내알칼리성평가
알칼리성 평가는 중국산요오드(요오드-요오드화 칼륨)를 시편에 동량(2방울) 떨어뜨리고 1시간 후 휴지로 제거한 다음 육안 판정하여 평가하였다.
경도 평가
경도 평가는 손톱을 사용해 도막에 스크래치를 가한 후에 도막의 이상 여부를 평가하였다.
내용제성 평가
거즈에 MEK(methyl ethyl ketone)을 묻힌 후, 거즈를 도막이 형성된 시편에 일정한 힘을 가해 문지른 후, 도막이 벗겨져 기재가 드러날 때까지 문지르는 횟수를 측정하였다.
아래의, 표 1은 알칼리성이 우수한 PVC Flooring용 깔끄미 UV 경화형 무광 도료 조성물의 성분 및 함량을 나타낸 것이다.
성 분 함 량
광개시제(IC-184) 3 중량부
2관능 Silicone-Modified 우레탄 아크릴레이트 35 중량부
Isobornyl Acrylate(IBOA) 35 중량부
Trimethylolpropane Triacrylate(TMPTA) 20 중량부
분산제 1 중량부
레벨링제 0.5 중량부
소포제 0.5 중량부
matting agent 5 중량부
아래의, 표 2 내지 4는 알칼리성이 우수한 PVC Flooring용 깔끄미 UV 경화형 무광 도료 조성물의 물성평가 결과를 나타낸 것이다.
산소농도(PPM) 2000 PPM
도막두께 실시예1(10마이크론) 실시예2(15마이크론) 실시예3(20마이크론)
광택 4 ~ 5 4 ~ 5 4 ~ 6
경화성 불량 불량 불량
부착성 80/100 80/100 90/100
내알칼리성 불량 불량 불량
내용제성 10회 20회 20회
경 도 불량 불량 불량
산소농도(PPM) 1500 PPM
도막두께 실시예4(10마이크론) 실시예5(15마이크론) 실시예6(20마이크론)
광택 5 ~ 6 5 ~ 7 6 ~ 7
경화성 불량 불량 양호
부착성 80/100 90/100 100/100
내알칼리성 불량 불량 불량
내용제성 30회 30회 50회
경 도 불량 불량 양호
산소농도(PPM) 1000 PPM
도막두께 실시예7(10마이크론) 실시예8(15마이크론) 실시예9(20마이크론)
광택 6 ~ 7 8 ~ 10 8 ~ 10
경화성 양호 양호 양호
부착성 100/100 100/100 100/100
내알칼리성 불량 양호 양호
내용제성 50회 100회 이상 100회 이상
경 도 양호 양호 양호
표 2 내지 4에서와 같이, 본 발명에 따른 유브이 경화형 무광도료 조성물은 산소농도 1000 PPM 이하의 조건에서 도막두께가 15마이크론 이상을 적용해야 요구물성을 만족함을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유브이 경화형 무광 도료 조성물은, 솔벤트(solvent)가 없는 무용제 타입이면서 오염성이 우수하며 특히, 요오드성(강알칼리성)이 우수한 효과를 구비하며, 전환율이 우수한 원료를 적용하여 TVOC가 우수한 친환경적인 효과가 있다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 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 (5)

  1. 광개시제 3 내지 5중량부;
    2관능 Silicone-Modified 우레탄 아크릴레이트 올리고머 35 내지 40중량부;
    Isobornyl Acrylate 35 내지 40중량부; 및
    Trimethylolpropane Triacrylate 20 내지 25중량부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    유브이 경화형 무광 도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    소광제(matting agent) 5 내지 8중량부;
    분산제 0.5 내지 1중량부;
    레벨링제 0.5 내지 1중량부; 및
    소포제 0.5 내지 1중량부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    유브이 경화형 무광 도료 조성물.
  3. 유브이 경화형 무광 도료 조성물을 PVC 필름에 코팅하는 A 단계;
    상기 A 단계에서 코팅된 필름을 UV 경화기로 산소 분위기에서 135 내지 165mJ로 가경화시키는 B 단계; 및
    상기 B 단계에서 가경화된 필름을 UV 경화기로 산소 농도 1000PPM 이하의 질소 분위기에서 900 내지 1100mJ로 완전경화시키는 C 단계; 를 포함하며,
    상기 유브이 경화형 무광 도료 조성물은,
    광개시제 3 내지 5중량부;
    2관능 Silicone-Modified 우레탄 아크릴레이트 올리고머 35 내지 40중량부;
    Isobornyl Acrylate 35 내지 40중량부; 및
    Trimethylolpropane Triacrylate 20 내지 25중량부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    유브이 경화형 무광 도료 조성물의 코팅 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유브이 경화형 무광 도료 조성물은,
    소광제(matting agent) 5 내지 8중량부;
    분산제 0.5 내지 1중량부;
    레벨링제 0.5 내지 1중량부; 및
    소포제 0.5 내지 1중량부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    유브이 경화형 무광 도료 조성물의 코팅 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 A 단계에서 코팅 도막 두께는 15 내지 20 마이크론 인 것을 특징으로 하는
    유브이 경화형 무광 도료 조성물의 코팅 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190035188A (ko) * 2017-09-26 2019-04-03 조광페인트주식회사 폴리프로필렌 필름 코팅용 친환경 무광 도료 조성물 및 이를 이용한 도장 방법

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