KR20170027028A - 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 uv 경화형 코팅액 조성물 및 이를 이용한 강화유리 제조 방법 - Google Patents

윈도우 글래스용 강화유리 보호용 uv 경화형 코팅액 조성물 및 이를 이용한 강화유리 제조 방법 Download PDF

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Abstract

유기용제 사용의 배제로 친환경적이면서 UV 경화 방식의 도입으로 코팅 공정에서의 에너지 사용량 및 생산 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물 및 이를 이용한 강화유리 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물은 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지 : 20 ~ 50 중량%; 2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머 : 5 ~ 30 중량%; 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머 : 5 ~ 40 중량%; 광중합 개시제 : 2 ~ 20 중량%; 및 무기 충전제 : 25 ~ 40 중량%;를 포함한다.

Description

윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물 및 이를 이용한 강화유리 제조 방법{UV CURABLE COATING COMPOSITION FOR TEMPERED GLASS PROTECTION OF WINDOW GLASS AND METHOD OF MANUFACTURING TEMPERED GLASS USING THE SAME}
본 발명은 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물 및 이를 이용한 강화유리 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기용제 사용의 배제로 친환경적이면서 UV 경화 방식의 도입으로 코팅 공정에서의 에너지 사용량 및 생산 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물 및 이를 이용한 강화유리 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 전자산업의 발달로 윈도우 글래스용 강화유리의 사용량이 증가함에 따라 판유리 가공 중 유리 표면을 보호하기 위해 UV 경화형 코팅액의 사용량이 함께 증가하고 있다.
이러한 윈도우 글래스용 강화유리는 2장 이상의 판유리를 적층시켜 워터 젯 커팅(water-jet cutting) 방식으로 해당 모델 형태로 재단한 후, 가공 공정을 통해 강화시키는 과정을 거쳐 제조되고 있다. 이때, 판유리의 가공 중 발생하는 물리적인 하중, 워터 젯(water-jet)에 의한 유리의 모서리 깨짐 등으로부터 판유리를 보호하기 위해 강화유리 보호용 코팅 수지가 사용되고 있으며, 마지막 공정에서는 알칼리 수용액을 사용하여 코팅면을 박리시킨 후 강화 처리를 하고 있다.
그러나, 종래의 보호 코팅액은 보호 테이프 방식이나 열경화 방식으로 유리를 보호하였는데, 이러한 방식은 작업성이 낮고 공정 중 기타 손실에 의한 공정 수율이 낮은 문제가 있다.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0034324호(2011.04.05. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 광경화성 코팅 조성물, 그 제조방법 및 이를 이용한 금속 표면의 코팅방법이 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 열경화에 비하여 상온 조건하에서 짧은 시간 내에 경화가 완료될 수 있는 UV 경화 방식의 도입으로 코팅 공정에서의 에너지 사용량 및 생산 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유기용제의 사용을 배제함으로써 친환경적인 특성을 확보할 수 있는 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물 및 이를 이용한 강화유리 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액은 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지 : 20 ~ 50 중량%; 2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머 : 5 ~ 30 중량%; 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머 : 5 ~ 40 중량%; 광중합 개시제 : 2 ~ 20 중량%; 및 무기 충전제 : 25 ~ 40 중량%;를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 제조 방법은 (a) UV 경화형 코팅액 조성물을 유리판 상에 도포한 후, UV 경화로 경화시켜 UV 경화형 코팅층을 형성하는 단계; (b) 상기 UV 경화형 코팅층이 형성된 유리판을 적어도 2장 이상 적층한 후, 워터 젯 커팅 방식으로 절단하는 단계; (c) 상기 절단된 유리판을 가공 처리한 후, 상기 가공 처리된 유리판에 대하여 알칼리 수용액에 침적하여 상기 유리판에 형성된 UV 경화형 코팅층을 제거하는 단계; 및 (d) 상기 UV 경화형 코팅층이 제거된 유리판을 세척한 후, 화학 강화 처리하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물 및 이를 이용한 강화유리 제조 방법은 실크스크린 인쇄코팅 도장성과 평활성을 확보하기 위해 7,000 ~ 9,000cP의 점도를 가지며, 짧은 경화시간과 경화 후 표면경도가 가공이나 기계의 취급시 물리적 하중으로부터 유리판의 표면을 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 가공 중 코팅면이 가공 후까지 정상적으로 유지될 수 있고, 알칼리 수용액으로 박리가 쉽게 되어 세척 후 표면에 불순물이 남지 않는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물 및 이를 이용한 강화유리 제조 방법은 열경화에 비하여 상온 조건하에서 짧은 시간 내에 경화가 완료될 수 있는 UV 경화 방식의 도입으로 코팅 공정에서의 에너지 사용량 및 생산 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유기용제의 사용이 배제되므로 친환경적인 도료라 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 제조 방법을 나타낸 공정 순서도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물 및 이를 이용한 강화유리 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
UV 경화형 코팅액 조성물
본 발명의 실시예에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물은 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지 : 20 ~ 50 중량%, 2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머 : 5 ~ 30 중량%, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머 : 5 ~ 40 중량%, 광중합 개시제 : 2 ~ 20 중량% 및 무기 충전제 : 25 ~ 40 중량%를 포함한다.
알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지는 알칼리 수용액에 현상 가능한 자외선 경화형 수지를 함유하는 것에 의해, 알칼리 박리 공정시 박리가 쉽게 되도록 하여 유리 표면에 불순물이 남지 않도록 하는 역할을 한다. 이를 위해, 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지는 알칼리 수용액에 현상 가능한 자외선 경화성 수지를 함유하는 분자 내에 감광성기 및 알칼리 반응성을 부여하기 위한 산기를 도입한 화합물이면 제한 없이 사용될 수 있다. 구체적으로, 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지로는 카르복시드 폴리에스테르 아크릴레이트(Carboxylated polyester acrylate)를 이용하는 것이 바람직하다. 여기서, 불포화 카르복실산으로는 (메타)아크릴산이 사용될 수 있다.
이러한 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지는 본 발명의 실시예에 따른 UV 경화형 코팅액 조성물 전체 중량의 20 ~ 50 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 30 ~ 40 중량%의 함량비를 제시할 수 있다. 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지의 첨가량이 20 중량% 미만일 경우에는 최종 공정인 알칼리 박리가 원활하게 진행되지 않을 우려가 있다. 반대로, 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지의 첨가량이 50 중량%를 초과할 경우에는 내화학성이 낮아져 공정 중 기타 요인에 의해 표면 접착성 등의 물성이 저하되는 문제를 유발할 수 있다.
2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머는 자외선 경화성을 향상시키고, 점성을 높이는 역할을 한다.
이러한 2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머로는 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리에폭시 아크릴레이트 및 폴리우레탄 아크릴레이트 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있으며, 이 중 2종 이상을 이용하는 것이 보다 바람직하다.
2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머는 본 발명의 실시예에 따른 UV 경화형 코팅액 조성물 전체 중량의 5 ~ 30 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 ~ 20 중량%의 함량비를 제시할 수 있다. 2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머의 첨가량이 5 중량% 미만일 경우에는 미경화에 의해 표면 경도가 낮아지는 문제가 있다. 반대로, 2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머의 첨가량이 30 중량%를 초과할 경우에는 과경화로 인하여 취성이 높아지며, 유리판과의 접착성을 저하시키는 문제를 유발할 수 있다.
자외선 반응형 아크릴레이트 모노머는 자외선 경화에 의해 코팅층의 표면을 치밀하게 하여 유리판의 표면을 보호하는 역할을 한다. 이러한 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머로는 2-히드록시 에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타아크리렐이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 테트라아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트 및 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트 중 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다.
이때, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머는 본 발명의 실시예에 따른 UV 경화형 코팅액 조성물 전체 중량의 5 ~ 40 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 ~ 20 중량%의 함량비를 제시할 수 있다.
자외선 반응형 아크릴레이트 모노머의 첨가량이 5 중량% 미만일 경우에는 자외선 경화성이 부족하여 도막 강도가 낮고 점도가 높아 도장성이 용이하지 않다. 반대로, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머의 첨가량이 40 중량%를 초과할 경우에는 경화성에 문제가 될 수 있어 균열 등이 발생될 수 있다.
광중합 개시제는 UV와 같은 빛의 조사시 빛을 흡수하여 광화학 반응에 의해 라디칼 활성종을 발생시킴으로써 광중합 반응을 일으킬 수 있는 화합물이다. 이러한 광중합 개시제로는 벤조인 알킬 에스테르계, 안트라퀴논계, 티오산톤계 및 벤조페논계 중 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 UV 경화형 코팅액 조성물은 광중합 개시제의 광중합 속도나 증감을 위해, 2-디메틸아미노에틸 벤조에이트 및 트리 에탄올 아민을 포함하는 3차 아민류 등에서 선택된 1종 이상이 더 첨가될 수 있다.
이때, 광중합 개시제는 본 발명의 실시예에 따른 UV 경화형 코팅액 조성물 전체 중량의 2 ~ 20 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 5 ~ 10 중량%의 함량비를 제시할 수 있다. 광중합 개시제의 첨가량이 2 중량% 미만일 경우에는 광경화가 충분하지 못하여 미경화에 의해 표면 경도가 낮아지는 문제를 유발할 수 있다. 반대로, 광중합 개시제의 첨가량이 20 중량%를 초과할 경우에는 과경화로 인해 취성이 높고 연성이 낮아져 기계적 충격에 쉽게 파손되는 문제를 유발할 수 있다.
무기 충전제는 치수안정성을 향상시키기 위한 목적으로 첨가된다. 이러한 무기 충전제로는 황산 바륨, 이산화티탄, 실리카, 탈크, 탄산칼슘, 티탄바륨, 산화아연, 벤토나이트 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다.
이러한 무기 충전제는 본 발명의 실시예에 따른 UV 경화형 코팅액 조성물 전체 중량의 25 ~ 40 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 무기 충전제의 첨가량이 25 중량% 미만일 경우에는 치수안정성이 떨어져 충격에 취약하다. 반대로, 무기 충전제의 첨가량이 40 중량%를 초과할 경우에는 점도 증가로 작업성이 불량하고 알칼리 박리시 박리시간을 증가시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 바람직하지 못하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물은 분산 안정제, 소포제 및 안료 중 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이때, 안료는 프탈로시아닌 블루, 불용성 아조 안료, 카본블랙과 같은 착색제가 이용될 수 있다. 그리고, 소포제는 실리콘계 또는 아크릴계 소포제가 이용될 수 있다.
이러한 첨가제는 본 발명의 실시예에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물 전체 중량의 1 ~ 10 중량%의 함량비로 첨가될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이 밖에, 본 발명의 실시예에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물은 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 레벨링제, 흐름 방지제, 요변제 등이 더 첨가될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.
윈도우 글래스용 강화유리 제조 방법
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 윈도우 글래스용 강화 유리 제조 방법은 UV 경화형 코팅층 형성 단계(S11), 유리판 적층 및 절단 단계(S120), 유리판 가공 처리 및 UV 경화형 코팅층 제거 단계(S130)와 유리판 화학 강화 처리 단계(S140)를 포함한다.
UV 경화형 코팅층 형성
UV 경화형 코팅층 형성 단계(S110)에서는 UV 경화형 코팅액 조성물을 유리판 상에 도포한 후, UV 경화로 경화시켜 UV 경화형 코팅층을 형성한다. 이와 같이, UV 경화형 코팅액 조성물에 자외선을 조사하여 경화시키는 것에 의해 원하는 수준의 도막 강도와 유리판에 대한 밀착력을 확보할 수 있게 된다.
이때, UV 경화형 코팅액 조성물은 실크스크린 인쇄 방식으로 유리판 상에 50 ~ 100㎛의 두께로 도포되는 것이 바람직하다.
UV 경화시 자외선 램프로는 고압 수은등, 메탈할라이드 램프 등이 사용될 수 있다. 이 경우, UV 조사되는 광량은 1000mJ/cm2 ~ 2,500mJ/cm2이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1,500mJ/cm2 ~ 2,000mJ/cm2를 제시할 수 있다.
유리판 가공 및 절단
유리판 가공 및 절단 단계(S120)에서는 UV 경화형 코팅층이 형성된 유리판을 적어도 2장 이상 적층한 후, 워터 젯 커팅 방식으로 절단한다.
이때, 절단은 워터 젯(water-jet) 커팅 장치를 이용하여 소정의 크기 및 형태로 재단하는 방식으로 절단하게 된다. 이러한 절단 과정시, 유리판은 UV 경화형 코팅층에 의해 보호되므로, 워터 젯(water-jet)에 의한 유리의 모서리 깨짐 등으로부터 판유리를 보호할 수 있게 된다.
유리판 가공 처리 및 UV 경화형 코팅층 제거
유리판 가공 처리 및 UV 경화형 코팅층 제거 단계(S130)에서는 절단된 유리판을 가공 처리한 후, 가공 처리된 유리판에 대하여 알칼리 수용액에 침적하여 유리판에 형성된 UV 경화형 코팅층을 제거한다. 이때, 가공 처리는 CNC 가공 및 폴리싱 설비로 정밀 가공을 실시하여 원하는 치수에 준하는 제품으로 가공하게 된다.
그리고, UV 경화형 코팅층을 제거하기 위한 박리 공정시 사용하는 알칼리 수용액으로는 탄산나트륨 수용액, 탄산칼륨 수용액, 수산화암모늄 수용액 및 탄산수소칼륨 수용액 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 보다 바람직하게는 모노에탄올 아민, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민, 이소프로판올 아민 및 디이소프로판올 아민 중 선택된 1종 이상을 사용하는 것이 좋다.
유리판 화학 강화 처리
유리판 화학 강화 처리 단계(S140)에서는 UV 경화형 코팅층이 제거된 유리판을 세척한 후, 화학 강화 처리한다.
지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물 및 이를 이용한 강화유리 제조 방법은 실크스크린 인쇄코팅 도장성과 평활성을 확보하기 위해 7,000 ~ 9,000cP의 점도를 가지며, 짧은 경화시간과 경화 후 표면경도가 가공이나 기계의 취급시 물리적 하중으로부터 유리판의 표면을 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 가공 중 코팅면이 가공 후까지 정상적으로 유지될 수 있고, 알칼리 수용액으로 박리가 쉽게 되어 세척 후 표면에 불순물이 남지 않는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물 및 이를 이용한 강화유리 제조 방법은 열경화에 비하여 상온 조건하에서 짧은 시간 내에 경화가 완료될 수 있는 UV 경화 방식의 도입으로 코팅 공정에서의 에너지 사용량 및 생산 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유기용제의 사용이 배제되므로 친환경적인 도료라 할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. UV 경화형 코팅층 제조
실시예 1
코닝사(社)의 고릴라 글래스(Corning Gorilla Glass) 상에 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지로 카르복시드 폴리 에스테르 아크릴레이트 30 중량%, 2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머로 2관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 5 중량% 및 4관능성 폴리 에스테르 아크릴레이트 10 중량%, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머로 2-히드록시 에틸메타아크릴레이트(2-hydroxyethylmetha acrylate) 10 중량% 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate) 5 중량%, 광중합 개시제로 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 5 중량% 및 벤조인 알킬에테르(benzoin alkyl ether) 2 중량%, 무기 충전제로 탈크 20 중량% 및 탄산칼슘 10 중량%, 첨가제(분산 안정제 및 소포제) 3 중량%로 조성되는 UV 경화형 코팅액 조성물을 스크린 프린팅법으로 도포한 후, 2000mJ/cm2 조건으로 UV를 조사하여 70㎛ 두께의 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.
실시예 2
알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지로 카르복시드 폴리 에스테르 아크릴레이트 30 중량%, 2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머로 2관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 10 중량% 및 4관능성 폴리 에스테르 아크릴레이트 10 중량%, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머로 2-히드록시 에틸메타아크릴레이트(2-hydroxyethylmetha acrylate) 10 중량% 및 이소보닐 아크릴레이트 5 중량%, 광중합 개시제로 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 7 중량% 및 벤조인 알킬에테르(benzoin alkyl ether) 3 중량%, 무기 충전제로 탈크 22 중량% 및 탄산칼슘 10 중량%, 첨가제(분산 안정제 및 소포제) 3 중량%로 조성되는 UV 경화형 코팅액 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.
실시예 3
알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지로 카르복시드 폴리 에스테르 아크릴레이트 40 중량%, 2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머로 2관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 5 중량% 및 4관능성 폴리 에스테르 아크릴레이트 5 중량%, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머로 2-히드록시 에틸메타아크릴레이트(2-hydroxyethylmetha acrylate) 5 중량% 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate) 5 중량%, 광중합 개시제로 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 5 중량% 및 벤조인 알킬에테르(benzoin alkyl ether) 2 중량%, 무기 충전제로 탈크 20 중량% 및 탄산칼슘 10 중량%, 첨가제(분산 안정제 및 소포제) 3 중량%로 조성되는 UV 경화형 코팅액 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.
실시예 4
알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지로 카르복시드 폴리 에스테르 아크릴레이트 40 중량%, 2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머로 2관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 5 중량% 및 4관능성 폴리 에스테르 아크릴레이트 5 중량%, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머로 2-히드록시 에틸메타아크릴레이트(2-hydroxyethylmetha acrylate) 10 중량% 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate) 5 중량%, 광중합 개시제로 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 3 중량% 및 벤조인 알킬에테르(benzoin alkyl ether) 4 중량%, 무기 충전제로 탈크 15 중량% 및 탄산칼슘 10 중량%, 첨가제(분산 안정제 및 소포제) 3 중량%로 조성되는 UV 경화형 코팅액 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.
비교예 1
알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지로 카르복시드 폴리 에스테르 아크릴레이트 15 중량%, 2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머로 2관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 5 중량% 및 4관능성 폴리 에스테르 아크릴레이트 10 중량%, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머로 2-히드록시 에틸메타아크릴레이트(2-hydroxyethylmetha acrylate) 15 중량% 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate) 10 중량%, 광중합 개시제로 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 4 중량% 및 벤조인 알킬에테르(benzoin alkyl ether) 3 중량%, 무기 충전제로 탈크 25 중량% 및 탄산칼슘 10 중량%, 첨가제(분산 안정제 및 소포제) 3 중량%로 조성되는 UV 경화형 코팅액 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.
비교예 2
알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지로 카르복시드 폴리 에스테르 아크릴레이트 20 중량%, 2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머로 2관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 25 중량% 및 4관능성 폴리 에스테르 아크릴레이트 10 중량%, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머로 2-히드록시 에틸메타아크릴레이트(2-hydroxyethylmetha acrylate) 5 중량% 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate) 5 중량%, 광중합 개시제로 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 5 중량% 및 벤조인 알킬에테르(benzoin alkyl ether) 2 중량%, 무기 충전제로 탈크 15 중량% 및 탄산칼슘 10 중량%, 첨가제(분산 안정제 및 소포제) 3 중량%로 조성되는 UV 경화형 코팅액 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.
2. 물성 평가
표 1은 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 2에 따라 제조된 UV 경화형 코팅층에 대한 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.
1) 부착력
ASTM D3359의 방법에 따라 cross-cut 테스트를 실시하였다.
2) 박리성
박리성 평가를 위해, 박리액은 5wt%의 수산화칼륨용액을 사용하여 80℃에서 1분 동안 침지시켜 벗겨지기 시작하는 시간을 측정하였다.
3) 내산성
내산성 평가를 위해, 에칭용 불산 용액을 사용하여 40℃에서 5동안 침지시켜 코팅의 벗겨짐이나 녹아남이 있는지를 관찰하여 상대적으로 평가하였다.
4) 연필경도
JIS K5400에 준하여 연필을 45ㅀ의 각도로 위에서부터 750g의 하중을 걸어서 5mm 정도 긁은 후에 상처의 상태를 확인했다.
[표 1]
Figure pat00001
표 1에 도시된 바와 같이, 실시예 1 ~ 4의 경우, 비교예 1 ~ 2와 비교해 볼 때, 부착력, 박리성 및 연필경도 면에서 우수한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
비교예 1의 경우, 실시예 1 ~ 4와 비교해 볼 때, 점도 및 비중은 유사하였으나, 부착력이 매우 좋지 않았고, 박리시간이 220sec로 측정되어 박리성이 열위한 것을 확인할 수 있다.
비교예 2의 경우, 실시예 1 ~ 4와 비교해 볼 때, 점도가 낮았다. 또한 부착력이 매우 좋지 않으며 박리시간이 180sec로 측정되어 박리성이 열위한 것을 확인할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
S110 : UV 경화형 코팅층 형성 단계
S120 : 유리판 적층 및 절단 단계
S130 : 유리판 가공 처리 및 UV 경화형 코팅층 제거 단계
S140 : 유리판 화학 강화 처리 단계

Claims (8)

  1. 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지 : 20 ~ 50 중량%;
    2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머 : 5 ~ 30 중량%;
    자외선 반응형 아크릴레이트 모노머 : 5 ~ 40 중량%;
    광중합 개시제 : 2 ~ 20 중량%; 및
    무기 충전제 : 25 ~ 40 중량%;
    를 포함하는 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 수지는
    카르복시드 폴리에스테르 아크릴레이트(Carboxylated polyester acrylate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 2~4 관능성 아크릴레이트 올리고머는
    폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리에폭시 아크릴레이트 및 폴리우레탄 아크릴레이트 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머는
    2-히드록시 에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타아크리렐이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 테트라아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트 및 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광중합 개시제는
    벤조인 알킬 에스테르계, 안트라퀴논계, 티오산톤계 및 벤조페논계 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 UV 경화형 코팅액 조성물은
    분산 안정제, 소포제, 무기 충전제 및 안료 중 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 윈도우 글래스용 강화유리 보호용 UV 경화형 코팅액 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 UV 경화형 코팅액 조성물을 이용한 윈도우 글래스용 강화유리 제조 방법에 있어서,
    (a) UV 경화형 코팅액 조성물을 유리판 상에 도포한 후, UV 경화로 경화시켜 UV 경화형 코팅층을 형성하는 단계;
    (b) 상기 UV 경화형 코팅층이 형성된 유리판을 적어도 2장 이상 적층한 후, 워터 젯 커팅 방식으로 절단하는 단계;
    (c) 상기 절단된 유리판을 가공 처리한 후, 상기 가공 처리된 유리판에 대하여 알칼리 수용액에 침적하여 상기 유리판에 형성된 UV 경화형 코팅층을 제거하는 단계; 및
    (d) 상기 UV 경화형 코팅층이 제거된 유리판을 세척한 후, 화학 강화 처리하는 단계;
    를 포함하는 윈도우 글래스용 강화유리 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서,
    상기 알칼리 수용액은
    탄산나트륨 수용액, 탄산칼륨 수용액, 수산화암모늄 수용액, 탄산수소칼륨 수용액, 에탄올 아민, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민, 이소프로판올 아민 및 디이소프로판올 아민 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 윈도우 글래스용 강화유리 제조 방법.
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