KR20170000032A - 표면 보호용 자외선 경화 도료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내마모성 및 내스크래치성이 강화된 플라스틱 표면 보호용 자외선 경화형 도료 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물은 플라스틱 소재, 특히 폴리카보네이트(PC) 소재에 대한 부착성 및 내열성이 우수하고, 외부의 충격 및 환경에 대한 내마모성, 내스크래치성, 내치핑성 및 내화학성이 뛰어나며, 자외선, 가시광선 환경하에서 내후성이 뛰어나 가혹한 옥외 장기사용의 조건에서도 도막의 변색, 크랙 등 외관 변화가 없어 투명 플라스틱 렌즈, 특히 자동차 헤드램프의 PC 렌즈와 같은 등의 투명성 소재의 표면 코팅용으로 매우 유용하다.

Description

표면 보호용 자외선 경화 도료 조성물{SURFACE PROTECTING UV-CURABLE COATING COMPOSITION}
본 발명은 표면 보호용 자외선 경화 도료 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내마모성 및 내스크래치성이 강화된 플라스틱 표면 보호용 자외선 경화형 도료 조성물에 관한 것이다.
종래의 자동차 헤드램프 시장은 헤드램프 커버(cover)로 유리를 사용하였다. 그러나 자동차의 연비 개선을 위한 소재의 경량화와 생산 비용 절감을 위한 원가 개선을 위해서 현재 생산 되는 모든 헤드램프 커버에는 투명성과 성형성이 뛰어난 플라스틱, 특히 폴리카보네이트 소재를 사용하고 있다.
일반적으로 자동차 헤드램프 렌즈에 적용되는 폴리카보네이트 소재의 경우 투명성 및 탄성이 우수하나, 기존에 사용되는 유리에 비하여 외부 충격에 대한 스크래치, 마모가 약하고, 외부 환경하에서 산성비 및 오염물질에 의한 외관 변화 및 자외선 가시광선에 의하여 변색 및 크랙이 발생한다. 이에 폴리카보네이트 소재의 취약점인 내스크래치성 및 내후성을 보완하기 위해 내후성 및 내스크래치성이 우수한 도료 조성물로 도장하는 하드코팅 도장 공정이 필요하다.
플라스틱 표면 보호용 자외선 경화형 도료 조성물은 플라스틱 소재에 적용되어 자외선 및 가시광선 폭로 후에 변색 및 갈라짐 등을 방지하고 또한 외부 충격으로부터 소재를 보호하는 것에 그 목적이 있다. 이에 따라 상기 조성물은 소재에 대한 부착성, 내열성 및 내후성이 우수하고 특히 내마모성, 내치핑(chipping)성 및 내스크래치성을 갖추어야 한다.
내스크래치성 향상을 위해 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 사용하는 예가 한국특허공보 제10-0199908호에 개시되어 있다. 그러나 이 조성물은 도막내 분자간의 수축응력으로 인해 장기간 옥외 환경에 폭로, 방치할 경우, 도막의 크랙 및 황변이 심하게 발생하여 도막의 외관 손상 및 부착성 저하, 변색 등을 야기하는 문제가 있다.
한국공개특허공보 제10-1999-0073009호에는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 또는 미반응성 열가소성 아크릴 수지를 사용하는 도료 조성물이 개시되어 있으나, 이 조성물의 경우 내스크래치성 및 내열성의 저하로 도막의 본래 목적을 달성하지 못하는 문제가 있다.
또한, 종래에는 내후성을 갖추기 위하여 도료 조성물에 힌더드 아민(hindered amine) 또는 벤조트리아졸(benzotriazole)계 광안정제를 단독 또는 혼용하였으나, 이 경우, 자외선 및 가시광선 하에 장기 방치될 경우 상기 광안정제의 마이그레이션(migration) 및 외부 충격으로 갈라진 도막에서의 용출이 발생하여 내후성이 급격히 떨어지게 된다.
한국공개특허공보 제10-2012-0097817호에는 벤조트리아졸을 우레탄 아크릴레이트 올리고머에 도입하여 제조된 벤조트리아졸 변성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 사용하는 도료 조성물이 개시되어 있다. 그러나 이 도료 조성물은 내마모성 및 내스크래치성의 측면에 있어서 보다 개선될 필요가 있다.
본 발명은 플라스틱 소재, 특히 폴리카보네이트(PC) 소재에 대한 부착성, 내치핑(chipping)성, 내열성 및 내후성이 우수하고, 특히 내마모성 및 내스크래치성이 뛰어나 플라스틱 기재, 특히 자동차 헤드램프(Head Lamp)의 PC 렌즈와 같은 유리대체품용 플라스틱 소재에 적용시 소재를 보호할 수 있는 자외선 경화형 도료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은, (A) 6개 이상의 중합성 관능기를 갖는 다관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, (B) 벤조트리아졸 변성 아크릴레이트 또는 벤조트리아졸 변성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머, (C) 다관능성 아크릴레이트 모노머, (D) 나노 실란 레진, (E) 광중합 개시제, (F) 자외선 흡수제 및 (G) 광안정제를 포함한다.
본 발명에 따른 자외선 경화형 도료 조성물은 플라스틱 소재, 특히 폴리카보네이트(PC) 소재에 대한 부착성 및 내열성이 우수하고, 외부의 충격 및 환경에 대한 내마모성, 내스크래치성, 내치핑성 및 내화학성이 뛰어나며, 자외선, 가시광선 환경하에서 내후성이 뛰어나 가혹한 옥외 장기사용의 조건에서도 도막의 변색, 크랙 등 외관 변화가 없어 투명 플라스틱 렌즈, 특히 자동차 헤드램프의 PC 렌즈와 같은 등의 투명성 소재의 표면 코팅용으로 매우 유용하다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
다관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머[성분(A)]
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 다관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 중합이 가능한 불포화 그룹인 중합성 관능기를 6개 이상(예컨대 6 내지 15개) 가지며, 도막의 내스크래치성 및 경도를 위해 사용되는 성분이다.
상기 다관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 중량평균분자량은 1000 내지 2000일 수 있다.
상기 다관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 한 분자 내의 중합성 관능기 수가 6 미만이면 도막의 경도가 약해져 연필 경도가 2H 이상의 도막을 얻기 힘들고 스틸울 내스크래치성 물성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 다관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머로는, 예컨대, 2관능의 지방족 이소시아네이트의 화합물(예를 들면, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 등)과 중합이 가능한 불포화 그룹을 분자당 3개 이상 함유하는 하이드록시 아크릴레이트 모노머(예를 들어, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 등)와의 반응생성물을 사용할 수 있으며, 그 구체적인 예로는 미원상사의 PU610, SK-Cytec의 Ebecryl 1290, Bayer의 U400, Double Bond Chemical의 DM 87A 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에는 상기 성분(A)가, 유기용매를 제외한 조성물 성분 총합 100중량%를 기준으로, 30 내지 60중량% 또는 35 내지 55중량%로 포함될 수 있다. 조성물 내 성분(A)의 함량이 지나치게 적으면 경화도막의 형성이 어렵고, 경화성 및 내스크래치성이 떨어지며, 반대로 지나치게 많으면 과도한 경화밀도에 의해 도막에 크랙이 유발될 수 있다.
벤조트리아졸 변성 아크릴레이트 또는 벤조트리아졸 변성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머 [성분(B)]
본 발명에 있어서, 성분 (B)는 도막의 내후성, 내산화성을 위해 사용되는 성분이다.
상기 벤조트리아졸 변성 아크릴레이트로는, 내후성, 내산화성, 특히 상용성 및 투명도를 고려하였을 때 분자량이 300 내지 500 범위인 것이 사용될 수 있다. 이 분자량 범위를 벗어나는 벤조트리아졸 변성 아크릴레이트를 시용할 경우, 투명성 및 상용성이 저하될 수 있고, 도료 조성물의 변색을 유발할 수 있다.
상기 벤조트리아졸 변성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 하이드록시기를 가지는 벤조트리아졸과 이소시아네이트, 그리고 아크릴레이트 화합물과의 반응에 의해 생성된 것으로서, 그 중량평균분자량은 800 내지 1500일 수 있다.
상기 벤조트리아졸 변성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머로는, 예컨대, 2관능의 지방족 이소시아네이트의 화합물(예를 들면, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 등)과 중합이 가능한 불포화 그룹을 분자당 2개 이하로 함유하는 하이드록시 아크릴레이트 모노머(예를 들어, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 하이드록시프로필 아크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 하이드록시부틸 아크릴레이트, 하이드록시펜틸 아크릴레이트, 하이드록시부틸 메타크릴레이트 등)와의 반응생성물인 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머를, 하이드록시기를 가지는 벤조트리아졸 변성 아크릴레이트와 반응시켜 얻어진 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에는 상기 성분(B)가, 유기용매를 제외한 조성물 성분 총합 100중량%를 기준으로, 3 내지 20중량% 또는 5 내지 15중량%로 포함될 수 있다. 조성물 내 성분(B)의 함량이 지나치게 적으면 도막의 내후성 및 내산화성이 저하되기 쉽고, 반대로 지나치게 많으면 자외선 흡수로 인한 도막의 미경화와 수지 자체의 특성으로 인한 도막의 변색이 유발될 수 있다.
다관능성 아크릴레이트 모노머[성분(C)]
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 다관능성 아크릴레이트 모노머는 중합이 가능한 불포화 그룹을 분자당 2개 이상(예컨대, 2 내지 6개) 함유하고 있는 아크릴레이트 모노머로서, 도막의 내스크래치성, 경도, 밀착성을 위해, 그리고 수지 조성물과 반응하여 경화물성을 보조하는 역할을 위해 사용하는 성분이다.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머로는, 예컨대, 부탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 글리세릴 프로폭시 트리아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에는 상기 성분(C)가, 유기용매를 제외한 조성물 성분 총합 100중량%를 기준으로, 5 내지 40중량% 또는 25 내지 35중량%로 포함될 수 있다. 조성물 내 성분(C)의 함량이 지나치게 적으면 도료의 점도가 상승하고, 기재에의 부착성이 떨어지며, 내마모성 및 내스크래치성이 저하될 수 있고, 반대로 지나치게 많으면 경화성과 내스크래치성이 저하될 수 있,고 자외선 경화시 미반응물 존재에 따라 장기적으로 도막의 백탁을 유발할 수 있다.
나노 실란 레진[성분(D)]
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 나노 실란 레진은 중합성 이중결합을 가지는 유기 화합물(예컨대, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 또는 그 유도체)과 나노 사이즈의 실리카의 반응에 의해 생성된 것으로서, 도막의 내마모성 및 내스크래치성을 향상시키기 위해 사용되는 성분이다.
상기 나노 실란 레진에 있어서 실리카의 입자 크기는 10 내지 100nm 또는 10 내지 50nm일 수 있다. 실리카의 입자가 10nm 미만이면 구현하고자 하는 내마모성 및 내스크래치성을 발현하기 어렵고, 반대로 100nm 초과이면 도막의 투과도가 저하되어 도막의 Haze 및 표면 평활도 저하가 발생할 수 있다.
상기 나노 실란 레진은, 예컨대, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트와 나노 사이즈의 실리카를 반응시켜 얻어지는 아크릴로일- 또는 메타크릴로일-변성 나노 실리카일 수 있으며, 그 구체적인 예로는 TOAGOSEI의 MAC-SQ HDM을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에는 상기 성분(D)가, 유기용매를 제외한 조성물 성분 총합 100중량%를 기준으로, 5 내지 25중량% 또는 7 내지 20중량%로 포함될 수 있다. 조성물 내 성분(D)의 함량이 5 중량% 미만이면 도막의 내마모성 및 내스크래치성이 저하되기 쉽고, 반대로 25 중량% 초과이면 실리카에 의하여 자외선이 산란되어 도막 경화 불량, 투과도 저하 및 크랙이 유발될 수 있다.
광중합 개시제[성분(E)]
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 광중합 개시제는 도막 형성 성분을 경화시키기 위해 사용되며, 예컨대, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-페논, 1-하이드록시싸이클로헥실페닐케톤, 벤조 페논, 1-(4-이소프로필페닐) 2-하이드록시 2-메틸 1-온, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-하이드록시-2-메틸 프로판 1-온, α,α-다이에톡시아세토페논, 2,2-디에톡시 1-페닐 에타논, 비스(2,4,6-트리메틸 벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등을 단독으로 또는 2종이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 광중합 개시제는 230 내지 280nm 파장 및 300 내지 380nm 파장의 광을 흡수하는 것이 바람직하다. 광중합 개시제가 230 내지 280nm 파장의 광을 흡수하지 않으면 도막 박리, 도막의 표면과 내부의 경화 차이로 인한 외관 저하 및 스크래치 저하가 발생할 수 있고, 300 내지 380nm 파장의 광을 흡수하지 않으면 무기물에 의한 산란으로 경화성 저하가 발생할 수 있다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에는 상기 성분(E)가, 유기용매를 제외한 조성물 성분 총합 100중량%를 기준으로, 1 내지 10중량% 또는 1 내지 5중량%로 포함될 수 있다. 조성물 내 성분(E)의 함량이 지나치게 적으면 경화성 저하와 미경화로 인한 내스크래치성 및 부착성의 저하를 가져올 수 있으며, 반대로 지나치게 많으면 미반응된 광중합 개시제로 인한 오염, 저중합도에 의한 부착성 저하, 황변을 유발할 수 있다.
자외선 흡수제[성분(F)]
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 자외선 흡수제는 경화 도막의 내후성 및 플라스틱 소재의 내구성을 향상시키기 위해 사용된다.
상기 자외선 흡수제로는 트리아진 계열 화합물을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나, 예컨대 6-[비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트리아진, 트리스[2,4,6-[2-{4-(옥틸-2-메틸에타노에이트)옥시-2하이드록시페닐}]-1,3,5 트리아진 등을 단독으로 또는 2종이상 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에는 상기 성분(F)가, 유기용매를 제외한 조성물 성분 총합 100중량%를 기준으로, 0.5 내지 10중량% 또는 0.75 내지 8중량%로 포함될 수 있다. 조성물 내 성분(F)의 함량이 지나치게 적으면 내후성이 저하되어 장기옥외 환경에서 도막의 열화 및 황변, 크랙 등이 유발될 수 있으며, 반대로 지나치게 많으면 광경화 반응을 저하시켜 미경화 및 내수성이 취약하게 되어 백탁을 유발할 수 있다.
광안정제[성분(G)]
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에 포함되는 광안정제(또는 산화방지제)는 경화 도막의 내후성 및 플라스틱 소재의 내구성을 향상시키기 위해 사용된다.
상기 광안정제로는 힌더드 아민계 광안정제(hindered amine light stabilizer, HALS)를 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니나, 예컨대 비스(1-메톡시-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트를 사용할 수 있다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에는 상기 성분(G)가, 유기용매를 제외한 조성물 성분 총합 100중량%를 기준으로, 0.1 내지 5중량% 또는 0.2 내지 2.5중량%로 포함될 수 있다. 조성물 내 성분(G)의 함량이 지나치게 적으면 내후성이 저하되어 장기옥외 환경에서 도막의 열화 및 황변, 크랙 등이 유발될 수 있으며, 반대로 지나치게 많으면 광경화 반응을 저하시켜 미경화 및 내수성이 취약하게 되어 백탁을 유발할 수 있다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물에는 상기한 성분들 이외에 도료 조성물에 통상적으로 첨가되는 용제, 습윤제, 레벨링제, 소포제 등이 더 포함될 수 있다. 이들 추가의 성분들은 도료의 작업성 및 도막의 평활성을 강화시킬 수 있다.
본 발명에서 사용가능한 용제로는 아세톤 등의 케톤류, 에틸아세테이트 등의 아세테이트류, 또는 톨루엔 등의 방향족 화합물과 같은 통상의 용제 단독 또는 혼합물을 들 수 있다. 상기 용제를 사용하는 경우, 그 함량은 도료 조성물 총 100중량%에 대해서 30 내지 80중량%일 수 있다. 용제 함량이 지나치게 적으면 작업성 및 레벨링이 떨어질 수 있고, 반대로 지나치게 많으면 도막 형성이 저하되기 쉽다.
본 발명에 사용가능한 습윤제로는 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산을, 소포제로는 디메틸폴리실록산을, 레벨링제로는 실리콘 디아크릴레이트계나 실리콘 폴리아크릴레이트계 화합물을 들 수 있는데, 이들 각각의 사용량은 전체 도료 조성물 100 중량%에 대해서 1 중량%를 넘지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물의 제조방법에는 특별한 제한이 없으며 예컨대 상기한 바와 같은 성분(A) 내지 (G)를, 필요에 따라 희석용제, 표면조절용 첨가제 등과 함께 디졸버, 교반기 등과 같은 혼합용 장비에 투입한 후, 적절한 온도(예컨대 상온)에서 혼합하는 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기한 바와 같은 본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물로부터 형성된 경화코팅층을 포함하는 성형품이 제공된다.
본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물이 적용가능한 성형품의 재질로는 플라스틱(예컨대 폴리카보네이트(PC))이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 사용예에 따르면, 본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은 이러한 재질의 성형품 표면에 코팅되고 용제 건조된 후, 자외선 조사에 의해 경화되어 성형품 표면 보호용 하드코팅층을 형성한다. 본 발명의 자외선 경화형 도료 조성물은, 바람직하게는 자동차용 성형품에, 보다 바람직하게는 자동차 헤드램프용 PC 렌즈에 적용된다. 또한 건축자재 및 외장용 플라스틱에 적용되어 유리를 대체하여 사용될 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 이들로 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
도료 조성물의 제조
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성으로 실시예 및 비교예의 자외선 경화형 도료 조성물을 각각 제조하였다.
Figure pat00001
A: 분자량 약 1800, 이소포론 디이소시아네이트와 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트를 반응시킨 6관능 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머
B: 벤조트리아졸 변성 아크릴레이트 단량체
C1: 2관능성 아크릴레이트 모노머[1,6-헥산디올 디아크릴레이트]
C2: 6관능성 아크릴레이트 모노머[디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트]
D1: 메타크릴로일-변성 실리카(실리카 입자 크기: 20nm)
D2: 메타크릴로일-변성 실리카(실리카 입자 크기: 10nm)
D3: 메타크릴로일-변성 실리카(실리카 입자 크기: 100nm)
D4: 콜로이달 실리카(입자 크기: 5nm) [D4는 상기 C1(1,6-헥산디올 디아크릴레이트)에 분산제(BYK 103)로 분산한 후 투입]
D5: 콜로이달 실리카(입자 크기: 120nm)
D6: 실리카(입자 크기: 3~5nm)
E: IRGACURE 184
F: 하이드록시페닐 트리아진계 UV 흡수제
G: 힌더드 아민계 광안정제(hindered amine light stabilizer, HALS)
용제: 메톡시 프로판올
도료 조성물의 물성 평가
상기 실시예 및 비교예에서 각각 제조된 자외선 경화형 도료 조성물을 투명 폴리카보네이트 시편(상품명: LS2-111, SABIC)에 약 10 마이크론 두께(Top layer, 건조도막두께 기준)로 에어 스프레이 코팅하고, 80℃의 온도 조건에서 약 300초간 열풍 건조시켜 용매를 제거한 후 300mW/㎠의 고압 수은등으로 공기 중 약 20cm위치에서 3500mJ/㎠의 에너지로 조사시켜 경화시킨 하드 코팅 시편에 대하여 하기와 같은 항목에 대한 평가를 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1) 부착성
ASTM D3359에 의거 크로스 컷 테이프 테스트(cross cut tape test)를 시행하여 평가
2) 연필 경도
ISO 15184 및 JIS K 5600-5-4에 따르며 H 이상일 것 [실시예 및 비교예 모두 합격]
3) 내스크래치성
Steel wool #0000 grade를 이용하여 4.9N의 힘을 주어 20회 rubbing후 도막 손상 확인 [O: 우수, △: 보통, X: 불량]
4) 내습성
시험온도 및 상대습도가 50±2℃, 98±2%인 조건에서 240시간 방치 후, 꺼내어 1시간 동안 방치하여 관찰시 도막에 현저한 변색, 퇴색, 팽윤, 갈라짐, 광택저하 등이 없는지, 부착성에 이상이 없는지 평가 [O: 우수, △: 보통, X: 불량]
5) 내수성
시편을 수돗물(TAP WATER, 시험온도 40℃) 중에 240시간 침적시킨 후 꺼내어 AIR BLOW에 의해 표면의 수분을 제거한 다음, 상온에서 1시간 방치 후 관찰시 도막의 현저한 변색, 퇴색, 팽윤, 갈라짐, 광택저하 등이 없는지, 부착성에 이상이 없는지 평가 [O: 우수, △: 보통, X: 불량]
6) 내열성
시험온도(80±2℃) 조건 하에서 300시간 방치한 다음 꺼내어 실온에서 1시간 방치 후 관찰시 도막의 현저한 변색, 퇴색, 팽윤, 갈라짐, 광택저하 등이 없는지, 부착성에 이상이 없는지 평가 [O: 우수, △: 보통, X: 불량]
7) 내약품성
유리세정제, 엔진오일을 개별 사용하여 3N의 힘으로 20회 왕복한 다음 도막의 표면을 문질러 외관을 육안 조사 후, 실온에서 24시간 방치하여 관찰시 도막의 현저한 변색, 퇴색, 팽윤, 갈라짐, 광택저하 등이 없는지, 부착성에 이상이 없는지 평가 [O: 우수, △: 보통, X: 불량]
8) 내냉열 Cycle성
시편을 (80±2℃에서 3hr 방치 → 실온 1hr 방치 → -40℃에서 3hr 방치 → 실온 1hr 방치 → 50±2℃, 95%RH에서 7 내지 15hr)*5회 반복 후 실온에서 1시간 방치하여 관찰시 도막의 현저한 변색, 퇴색, 팽윤, 갈라짐, 광택저하 등이 없는지, 부착성에 이상이 없는지 평가 [O: 우수, △: 보통, X: 불량]
9) 촉진내후성
5개의 시험 시편을 동시에 SAE J 2527에 규정하는 하기의 제논 아크로 조건으로 조사한 후 관찰시 도막의 현저한 변색(색차(ΔE)), 퇴색, 팽윤, 갈라짐, 광택저하 등이 없는지, 부착성에 이상이 없는지 평가 [O: 우수(ΔE: 3.0 이하, crack 미발생), △: 보통(ΔE: 3.0 초과, crack 미발생), X: 불량(ΔE: 3.0 초과, crack 발생)]
제논 아크로 설정 조건:
4000KJ/㎡ [340nm]
BLACK PNL 온도- (LIGHT) 38±2℃ (DARK) 40분 조사(50±5%RH)
사이클 - 60분 조사(50±5%RH) 60분 미조사(95±5%RH, 표면/이면 SPRAY)
조사조도- 0.55±0.02W/(㎡ㆍnm) [340nm]
10) 내치핑성
시험편을 시험용 비석기(GRAVELO METER : SAE J 400 규격품)에 의해 하기의 조건으로 내치핑성 시험을 실시한 후, 도막의 현저한 갈라짐, 흠집 등이 없는지, 부착성에 이상이 없는지 평가 [O: 우수, △: 보통, X: 불량]
내치핑성 시험 조건:
Shooting Distance: 150mm
Shooting Angle: 45°
Shooting Pressure: 3.0 Kgf/cm2
Test Temperature: -40℃
비석: 50g (JIS Crushed gravel No 7 stone, 2.5~5mm, 350 내지 400개)
11) 내마모성
시험편을 Taber Abraser test기에 abrasive wheels CS-10F을 사용하여 500g 하중, 500 cycle 시험하여 SPECTROPHOTOMETER(타겟 마스크 25.3mm)로 초기와 시험 후의 Haze 값의 변화(ΔH)를 측정하여 평가 [O: 우수(ΔH: 1 내지 15), △: 보통(ΔH: 15 초과 내지 25), X: 불량(ΔH: 25 초과)]
12) 외관
시험편을 육안으로 확인하여 도막의 불투명, 또는 크랙, 평활도를 평가하고, 시험편을 SPECTROPHOTOMETER(타겟 마스크 25.3mm)로 초기 Haze 값을 측정 [O: 외관 우수(초기 Haze: 0 내지 0.5), △: 외관 보통(초기 Haze: 0.5 초과 내지 0.7), X: 외관 불량(초기 Haze: 0.7 초과)]
Figure pat00002

Claims (8)

  1. (A) 6개 이상의 중합성 관능기를 갖는 다관능성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머,
    (B) 벤조트리아졸 변성 아크릴레이트 또는 벤조트리아졸 변성 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머,
    (C) 다관능성 아크릴레이트 모노머,
    (D) 나노 실란 레진,
    (E) 광중합 개시제,
    (F) 자외선 흡수제 및
    (G) 광안정제를 포함하는 자외선 경화형 도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 유기용매를 제외한 조성물 성분 총합 100중량%를 기준으로, 성분(A) 30 내지 60중량%, 성분(B) 3 내지 20중량%, 성분(C) 5 내지 40중량%, 성분(D) 5 내지 25중량%, 성분(E) 1 내지 10중량%, 성분(F) 0.5 내지 10중량% 및 성분(G) 0.1 내지 5중량%를 포함하는 자외선 경화형 도료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 나노 실란 레진의 함량이, 유기용매를 제외한 조성물 성분 총합 100중량%를 기준으로 5 내지 25중량%인 자외선 경화형 도료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 나노 실란 레진이, 중합성 이중결합을 가지는 유기 화합물과 실리카의 반응에 의해 생성된 것인, 자외선 경화형 도료 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 실리카의 입자 크기가 10 내지 100nm인, 자외선 경화형 도료 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 중합성 이중결합을 가지는 유기 화합물이 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트인, 자외선 경화형 도료 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 자외선 흡수제가 트리아진 계열 화합물인, 자외선 경화형 도료 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 광안정제가 힌더드 아민계 광안정제인, 자외선 경화형 도료 조성물.
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