KR20170084652A - 자외선을 흡수하는 반응형 형광 염료 및 이를 포함하는 형광 아크릴 시트 - Google Patents

자외선을 흡수하는 반응형 형광 염료 및 이를 포함하는 형광 아크릴 시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자외선을 흡수함과 동시에 반응기을 가지고 있는 형광 색소의 합성 및 이를 이용해 제작된 형광 아크릴 시트에 관한 것으로 내광성이 크게 향상된 형광 아크릴 시트를 제공한다. 본 발명에 사용된 형광 색소는 410nm 이하의 영역을 완벽히 흡수하는 나프탈이미드 계열 화합물과 공유결합되어 있을 뿐만 아니라 아크릴 모노머와 공중합될 수 있는 반응기를 가지고 있으므로 형광 색소가 아크릴 고분자 사슬에 화학결합된 형태로 존재 가능하여 형광 아크릴 시트의 문제점인 변색 현상이 현저히 개선된 고내구성 형광 아크릴 시트가 제공된다. 일반적으로 UV 흡수제는 형광 염료 대비 10 내지 50배 또는 그 이상 투입해야 하는데 반해, 본 발명에서는 UV 영역을 차단하는 화합물이 형광 색소와 1:1 비율로 공유 결합되어 있으므로 UV 흡수제의 투입량을 최소화해도 우수한 내광 특성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, UV 흡수제가 석출되거나 이동하는 현상을 억제 할 수 있어, 우수한 품질의 형광 아크릴 시트가 제공 가능하다.

Description

자외선을 흡수하는 반응형 형광 염료 및 이를 포함하는 형광 아크릴 시트{Functionalized fluorescent dye containing UV-absorbing compound and fluorescent acrylic sheet comprising the same}
본 발명은 내광 특성이 우수한 형광 아크릴 시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자외선을 흡수함과 동시에 반응기를 가지고 있는 형광 색소를 합성하고, 이를 이용해 제작된 형광 아크릴 시트에 관한 것으로, 내광성이 크게 향상된 형광 아크릴 시트를 제공한다. 본 발명에 사용된 형광 색소는 410nm 이하의 영역을 완벽히 흡수하는 나프탈이미드 계열 화합물과 공유결합되어 있을 뿐만 아니라 아크릴 모노머와 공중합될 수 있는 반응기를 가지고 있으므로 형광 색소가 아크릴 고분자 사슬에 화학결합된 형태로 존재 가능하여 형광 아크릴 시트의 문제점인 변색 현상이 현저히 개선된 고내구성 형광 아크릴 시트가 제공된다.
형광 착색제가 포함된 플라스틱 제품들은 시인성이 높기 때문에 각종 간판, 도로표시, 차량표시 등에 광범위하게 적용될 뿐만 아니라 다양한 인테리어 제품으로도 활용되고 있다. 이러한 형광 제품들이 실내에서 사용될 경우에는 큰 문제가 없지만, 직사광선에 노출되는 시간이 상대적으로 긴 옥외간판 등에 적용될 경우에는 색이 급격히 변색되는 문제점이 있다.
일반적으로 유기염료들은 높은 색순도를 가지고 있는 반면, 내열, 내습 및 내자외선 특성이 현저히 떨어지는데, 이는 유기염료 자체의 안정성이 떨어지는 이유도 있지만 플라스틱 수지 특성과도 매우 밀접한 관계를 가진다.
예를 들면 유기염료가 수지와의 상용성이 떨어질 경우 표면으로 이동하거나 또는 염료끼리 응집하는 현상이 일어날 수 있으며, 수지의 유리전이온도가 낮을 경우 유기염료의 이동도(mobility)가 커져 유기 염료의 변색 정도를 촉진시킬 수도 있다[Mol. Crys. Liq. Cryst. 2009, 514, 289].
통상적으로 이러한 유기염료의 불안정성을 극복하기 위하여 UV 흡수제층을 별도로 두거나 산화방지제 및 광안정제 등을 수지에 혼합해서 사용하기도 한다. 하지만 이러한 조치만으로는 형광 염료들의 안정성을 크게 향상 시키지 못하는 한계가 있을 뿐만 아니라, 투입된 산화방지제 및 안정제가 시간이 지나감에 따라 석출되거나 표면으로 이동하는 현상이 발생해 제품의 품질 특성을 저하시키는 요인이 된다.
더구나 일반적으로 UV 흡수제는 형광염료 대비 10배 내지 50배 또는 그 이상 투입해야 효과가 있는데, 이로 인해 UV 흡수제가 석출되거나 이동하는 현상이 더욱 심화될 수 있다.
수분에 의한 형광체의 변질을 억제하기 위해서 무수말레산 성분을 폴리올레핀 공중합체에 함유시키는 방법이 제안되기도 하였고[한구 특허출원 제10-2013-7034963호], 다층 필름층을 이용하여 내구성이 향상된 형광 필름을 제조하는 기술[한국 특허출원 제10-2011-7029622호]도 제안되었지만, 형광시트의 안정성을 현저히 증가시키기에는 부족할 뿐만 아니라 제품 제조 비용이 상승한다는 단점도 있다.
한국 특허출원 제10-2013-7034963호 한국 특허출원 제10-2011-7029622호
본 발명의 목적은 형광 아크릴 시트의 문제점인 변색 현상이 현저히 개선된 고내구성 형광 아크릴 시트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 자외선을 흡수함과 동시에 반응기를 가지고 있는 형광 색소의 합성 및 이를 이용해 제작된 형광 아크릴 시트에 관한 것으로, 내광성이 크게 향상된 형광 아크릴 시트를 제공한다. 본 발명에 사용된 형광 색소는 410nm 이하의 영역을 완벽히 흡수하는 나프탈이미드 계열 화합물과 공유결합되어 있을 뿐만 아니라, 아크릴 모노머와 공중합될 수 있는 반응기를 가지고 있으므로 형광 색소가 아크릴 고분자 사슬에 화학결합된 형태로 존재 가능하여 형광 아크릴 시트의 문제점인 변색 현상이 현저히 개선된 고내구성 형광 아크릴 시트가 제공된다.
본 발명에 사용된 형광 색소는 410nm 이하의 영역을 완벽히 흡수하는 나프탈이미드 계열 화합물과 공유결합되어 있을 뿐만 아니라 아크릴 모노머와 공중합될 수 있는 반응기를 가지고 있으므로 형광 색소가 아크릴 고분자 사슬에 화학결합된 형태로 존재하여 형광 아크릴 시트의 문제점인 변색 현상이 현저히 개선된 고내구성 형광 아크릴 시트가 제공된다.
자외선 영역을 흡수하는 작용기가 형광 색소 바로 옆에 공유결합되어 있기 때문에 자외선 차단에 의한 형광 색소의 내구성 향상을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 아크릴고분자 주사슬과 화학적으로 결합 가능하므로 이들 저분자 화합물들이 석출되거나 표면으로 이동되는 현상 등을 완전히 없앨 수 있고 따라서 품질이 매우 우수한 형광 아크릴 시트를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 형광 염료의 구조를 보여주고 있으며, A는 아크릴모노머와 화학결합 할 수 있는 반응기를 나타내고, B는 형광 색소를 나타내며, C는 자외선 차단 작용기를 나타낸다.
이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.
본 발명의 일 측면은 (1) 비닐기, 하이드록실기, 카르복실기 중에서 선택된 제1 반응기, 및 (2) 나프탈이미드 작용기를 포함하는 형광 염료에 관한 것이다.
일 구현예에 따르면, 상기 형광 염료는 하기 화학식 2b, 3b, 4b 중에서 선택된 1종의 구조를 가진다.
[화학식 2b]
Figure pat00001
[화학식 3b]
Figure pat00002
[화학식 4b]
Figure pat00003
본 발명의 다른 측면은 (a) 상기 화학식 2b, 3b, 4b 중에서 선택된 1종 이상의 반응형 형광 염료; (b) 라디칼 중합 단량체; 및 (c) 개시제를 포함하는 형광 아크릴 시트 제조용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 형광 아크릴 시트 제조용 조성물에는 형광 염료로서 본 발명에 따른 반응형 형광 염료만 포함되어 하고, 다른 비반응 형광 염료가 포함되거나 또는 비반응형 자외선 차단제가 사용되거나 또는 화학식 1과 같은 구조를 가지는 나프탈이미드가 포함되는 경우에는, 내광 성능과 표면 특성이 모두 저하될 수 있어 전혀 바람직하지 않다.
일 구현예에 따르면, 상기 (a) 성분은 상기 (b) 성분 100 중량부를 기준으로 0.001 내지 0.05 중량부로 포함된다.
다른 구현예에 따르면, 상기 (b) 성분은 스티렌, 메틸스티렌, 에틸스티렌, 플루오로스티렌, 클로로스티렌, 비닐톨루엔, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타) 아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상이다. 또한, 상기 (c) 성분은 벤조일 퍼옥사이드, 메틸에틸케톤 퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드 중에서 선택된 1종 이상이다.
본 발명의 또 다른 측면은 (A) (a) 상기 화학식 2b, 3b, 4b 중에서 선택된 1종 이상의 형광 염료, (b) 라디칼 중합 단량체, 및 (c) 개시제를 포함하는 형광 아크릴 시트 제조용 조성물에 대해서 중합반응을 수행하는 단계를 포함하는 형광 아크릴 시트 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 본 발명의 여러 구현예에 따른 조성물을 이용하여 제조된 형광 아크릴 시트에 관한 것이다.
이하에서는 본 발명의 다른 구현예 및 측면에 대해서 더욱 구체적으로 설명한다. 다만 하기 설명에 의해서 본 발명의 범위 및 내용이 제한될 수 없다.
일반적으로 형광 아크릴 시트를 제조하기 위해서는, 형광 색소를 다양한 고분자 제품에 혼합하여 제조하는데, 일반적으로 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 및 폴리프로필렌 수지에 혼합해서 제품화한다.
이때 폴리카보네이트 수지, 폴리에틸렌테레플탈레이트 수지 및 폴리프로필렌 수지의 경우 압출 방식에 의해 연속 작업으로 시트를 성형하는 반면, 아크릴수지의 경우 캐스팅 방법에 의해 한 장 단위로 생산한다.
왜냐하면 형광 염료의 경우 수 내지 수백 ppm의 소량만 첨가되어도 색 발현이 충분히 되는데, 압출과 같은 연속 작업의 경우 염료 간의 색 혼합에 의한 품질 불량 현상이 생겨, 다양한 색상의 제품을 소량 생산하기에는 부적합하기 때문이다.
반면, 유리판 사이에 아크릴 모노머와 열반응 개시제 등을 투입 한 후 뜨거운 물속에서 경화시키는 캐스팅 방식의 경우, 소량 다품종 생산에 적합하므로 착색 시트를 생산하기에 매우 적합한 방식이다.
한편 형광 염료의 경우 BASF 사에서 시판중인 Lumogen F 시리즈의 형광 염료가 대표적인데, 형광 염료에 비해 매우 우수한 내구성을 가지고 있다고 알려져 있지만, 이 또한 옥외용 형광제품에 직접 사용하기에는 한계가 있다.
이에 본 발명자들은 우선 410nm 이하의 자외선 영역을 완벽히 차단하는 반응기를 가지는 나프탈이미드 계열의 화합물을 합성하고, 이를 형광염료와 화학적으로 결합시킨 후 이 형광 염료에 아크릴 모노머와 화학적으로 결합할 수 있는 하이드록실기, 카르복실기 또는 비닐기 등의 반응기를 도입한다. 최종 합성된 형광 염료를 아크릴 시트 성형 시에 투입하여 고분자 사슬에 화학결합시킬 경우 내구성이 탁월한 형광 아크릴 시트를 제조할 수 있음을 발견 하였다.
본 발명의 아크릴 시트를 제조하는 방법은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 화학반응을 사용하여 수행되는 바, 본 발명에서는 이러한 제조방법에 대해서 특별히 한정되지는 않는다.
상기 라디칼 중합 단량체는 비닐계 가교 단량체와 공중합이 가능한 것으로 특별한 제한은 없다. 라디칼 중합 단량체의 구체적인 예로는 스티렌, 메틸스티렌, 에틸스티렌, 플루오로스티렌, 클로로스티렌, 비닐톨루엔과 같은 방향족 비닐계 화합물; 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트 등이 있으며; 상기 단량체를 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용 할 수 있다.
폴리머 사슬간의 가교를 위해 다관능성 가교 단량체를 사용할 수도 있는데, 예를 들면 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜 디메타아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 메타아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디메타아크릴레이트, 1,6-헥산디올디 메타아크릴레이트 등이 있으며, 이를 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
개시제는 자유 라디칼을 형성할 수 있는 것이면 특별한 제한 없이 사용할 수 있는데, 예를 들면 벤조일 퍼옥사이드, 메틸에틸케톤 퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드 등을 사용할 수 있다.
또한 하이드록시 또는 카르복실기를 가지는 화합물과 반응할 수 있는 아크릴 모노머를 사용할 수 있는데, 예를 들면 아크릴산, 2-하이드록시에틸 메타아크릴레이트, 또는 그라이시딜 아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.
가시광은 투과시키면서 410nm 이하의 영역은 흡수하는 화합물의 경우 나프탈이미드 계열 화합물이 적합한데, 이러한 화합물의 경우 형광 염료와 반응할 수 있는 비닐기, 하이드록실기 또는 카르복실기 등을 가지는 나프탈이미드 계열 화합물이면 아무런 제한 없이 사용할 수 있으며, 특별히 한정 되지는 않는다.
반응기를 가지는 형광 염료의 경우 410nm 영역을 차단할 수 있는 화합물과 화학적으로 결합할 수 있는 비닐기, 하이드록실기 또는 카르복실기 등을 가지는 형광 염료이면 아무런 제한 없이 사용할 수 있으며, 특별히 한정되지는 않는다.
아크릴 시트 제작 시 형광 염료의 함량은 전체 단량체 100 중량부에 대하여 0.001 내지 0.05 중량부 사이가 적당하다. 더욱 바람직하기로는 0.005 내지 0.03 중량부 사이가 좋은데, 형광 염료의 함량이 0.005 중량부보다 적으면 형광 색감 발현이 낮아지며, 0.03 중량부보다 커지면 색상이 너무 진해 형광 시트의 투과도가 저하될 뿐만 아니라 제조원가가 상승하는 단점이 있게 된다.
이하에서 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만 이하에 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 또한, 이하의 실시예를 포함한 본 발명의 개시 내용에 기초한다면, 구체적으로 실험 결과가 제시되지 않은 본 발명을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있음은 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
또한 이하에서 제시되는 실험 결과는 상기 실시예 및 비교예의 대표적인 실험 결과만을 기재한 것이며, 아래에서 명시적으로 제시하지 않은 본 발명의 여러 구현예의 각각의 효과는 해당 부분에서 구체적으로 기재하도록 한다.
실시예
제조예 1: 반응기를 가지는 나프탈이미드 화합물의 제조
4-브로모-1,8-나프탈산 무수물 10g을 2-에틸헥실아민 5g 및 에탄올 100g과 혼합한 후 80℃까지 승온시켜 12시간 교반하였다. 반응물을 실온으로 냉각시킨 후 물을 이용하여 결정을 석출시켰고, 이를 필터링한 후 건조하였다. 건조된 파우더 10g을 K2CO3 10g과 함께 메탄올 100mL와 혼합한 후 80℃까지 승온시켜 12시간 교반하였다. 반응물을 실온으로 냉각시킨 후 물을 이용하여 결정을 석출시켰고, 이를 필터링한 후 건조하여 하기 화학식 1의 구조를 갖는 나프탈이미드 계열 화합물을 얻었다.
[화학식 1]
Figure pat00004
제조예 2: 반응기를 가지는 Orange 형광 염료의 제조
페릴렌-3,4,9,10-테트라카르복실산 이무수물 10g, 4-브로모-2,6-디이소프로필아닐린 16.67g과 Quinoline 250mL를 아르곤 하에서 210℃까지 가열하였고, 이 온도에서 17시간 동안 두었다. 실온으로 냉각시킨 후 메탄올을 이용하여 결정을 석출시켰고, 이를 필터링한 후 건조하였다. 건조된 파우더 10g을 K2CO3 10g과 함께 메탄올 100mL와 혼합한 후 80℃까지 승온시켜 12시간 교반하였다. 반응물을 실온으로 냉각시킨 후 물을 이용하여 결정을 석출시켰고, 이를 필터링한 후 건조하여 하기 화학식 2a의 구조를 갖는 오렌지 빛을 내는 형광 염료를 얻었다.
[화학식 2a]
Figure pat00005
상기에서 합성된 형광 염료 10g을 테레프탈산 1g, 화학식 1의 나프탈이미드 계열 화합물 2.5g, 디옥세인 30g과 함께 혼합한 후 100℃에서 15시간 가열하였다. 반응물을 실온으로 냉각시킨 후 물을 이용하여 결정을 석출시켰고, 이를 필터링한 후 건조하였다. 건조된 파우더 10g을 아크릴로일 클로라이드 0.72g, 디옥세인 30g과 함께 혼합한 후 100℃에서 3시간 가열하였다. 반응물을 실온으로 냉각시킨 후 물을 이용하여 결정을 석출시켰고 이를 필터링한 후 건조하여 하기 화학식 2b의 구조를 갖는 Orange 형광체를 얻었다.
[화학식 2b]
Figure pat00006
제조예 3: 반응기를 가지는 Red 형광 염료의 제조
1,6,7,12-테트라클로로페릴렌-3,4,9,10-테트라카르복실산 이무수물 10g, 디이소프로필아닐린 16.67g과 프로피온산 250mL를 아르곤 하에서 80℃까지 가열하였고, 이 온도에서 17시간 동안 두었다. 실온으로 냉각시킨 후 물을 이용하여 결정을 석출시켰고, 이를 필터링한 후 건조하였다. 건조된 파우더 5g을 4-히드록시페닐에틸 알코올 8.14g 및 K2CO3 4.07g과 함께 DMF 100mL와 혼합한 후 120℃까지 승온시켜 12시간 교반하였다. 반응물을 실온으로 냉각시킨 후 메탄올을 이용하여 결정을 석출시켰고, 이를 필터링한 후 건조하여 하기 화학식 3a의 구조를 갖는 붉은 색을 내는 형광 염료를 얻었다.
[화학식 3a]
Figure pat00007
상기에서 합성된 형광 염료 10g을 테레프탈산 0.5g, 화학식 1의 나프탈이미드 계열 화합물 1.2g, 디옥세인 30g과 함께 혼합한 후 100℃에서 15시간 가열하였다. 반응물을 실온으로 냉각시킨 후 물을 이용하여 결정을 석출시켰고, 이를 필터링한 후 건조하였다. 건조된 파우더 10g을 아크릴로일 클로라이드 0.72g, 디옥세인 30g과 함께 혼합한 후 100℃에서 3시간 가열하였다. 반응물을 실온으로 냉각시킨 후 물을 이용하여 결정을 석출시켰고 이를 필터링한 후 건조하여 하기 화학식 3b의 구조를 갖는 Red 형광체를 얻었다.
[화학식 3b]
Figure pat00008
제조예 4: 반응기를 가지는 Yellow-Green 형광 염료의 제조
3,9-페릴렌디카르복실산 (3,9-perylenedicarboxylic acid) 10g을 메틸렌클로라이드 50mL에 녹인 후 NBS (N-bromosuccinimide) 10g을 투입하여 1시간 교반하였다. 메탄올을 이용하여 결정을 석출시켰고, 이를 필터링한 후 건조하였다. 건조된 파우더 5g을 CuCN 1.5g과 함께 DMF 50mL와 혼합한 후 120℃까지 승온시켜 12시간 교반하였다. 반응물을 실온으로 냉각시킨 후 메탄올을 이용하여 결정을 석출시켰고, 이를 필터링한 후 건조하여 하기 화학식 4a의 구조를 갖는 형광 염료를 얻었다.
[화학식 4a]
Figure pat00009
상기에서 합성된 형광 염료 10g을 화학식 1의 나프탈이미드 계열 화합물 5g, 디옥세인 30g과 함께 혼합한 후 100℃에서 15시간 가열하였다. 반응물을 실온으로 냉각시킨 후 물을 이용하여 결정을 석출시켰고, 이를 필터링한 후 건조하였다. 건조된 파우더 10g을 아크릴로일 클로라이드 0.72g, 디옥세인 30g과 함께 혼합한 후 100℃에서 3시간 가열하였다. 반응물을 실온으로 냉각시킨 후 물을 이용하여 결정을 석출시켰고, 이를 필터링한 후 건조하여 하기 화학식 4b의 구조를 갖는 Yellow-Green 형광체를 얻었다.
[화학식 4b]
Figure pat00010
실시예 1
메틸메타아크릴레이트 150g, 개시제인 2,2-아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴 2g, 그리고 제조예 2에서 합성한 Orange 형광 염료 (화학식 2b) 0.03g을 혼합한 후 유리판 사이에 부어 60℃에서 20시간 동안 중합시켜 형광 아크릴 시트를 제조하였다.
실시예 2
Orange 형광 염료 대신 제조예 3에서 합성한 Red형광 염료 (화학식 3b)를 투입한 것을 제외 하고는 실시예 1과 동일하게 진행하여 형광 아크릴 시트를 제조하였다.
실시예 3
Orange 형광 염료 대신 제조예 4에서 합성한 yellow-green 형광 염료 (화학식 4b)를 투입한 것을 제외 하고는 실시예 1과 동일하게 진행하여 형광 아크릴 시트를 제조하였다.
비교예 1
메틸메타아크릴레이트 150g, 개시제인 2,2-아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴 2g, 제조예 2에서 합성한 Orange 형광 염료 (화학식 2a) 0.03g, 그리고 제조예 1에서 합성한 나프탈이미드 계열 화합물 1.5g을 혼합한 후, 유리판 사이에 부어 60℃에서 20시간 동안 중합시켜 형광 아크릴 시트를 제조하였다.
비교예 2
오렌지 형광 염료 대신에 Lumogen F Orange-240 (BASF 사) 0.03g을 그리고 나프탈이미드 계열 화합물 대신에 벤조트리아졸 계열의 UV 흡수제 (T-928, BASF 사) 0.03g을 투입한 것을 제외 하고는 비교예 1과 동일하게 진행하여 형광 아크릴 시트를 제조하였다.
비교예 3
벤조트리아졸 계열의 UV 흡수제 (T-928, BASF 사) 1.5g을 투입한 것을 제외 하고는 비교예 2와 동일하게 진행하여 형광 아크릴 시트를 제조하였다.
평가예
실시예 1-3 및 비교예 1-3에서 제조한 형광 시트들의 내광성은 QUV Tester(Q-Lab사 제품)를 사용하여 평가하였는데(60℃, 100시간, UVA 340 lamp), QUV 시험 전후의 가시광 영역에서의 투과도 변화(ΔT)를 스펙트로 포토미터(Lamda 950 spectrophotometer, Perkin-Elmer사 제품)를 이용하여 측정하였다.
시험 결과를 표 1에 정리하였는데, 내광성 시험 전후의 투과도 차이(ΔT)가 2% 미만인 경우, 2 내지 3%인 경우, 그리고 3%를 초과하는 경우를 각각 O, △, X로 표기하였다.
또한, 외관을 관찰하여 내광성 시험 후의 시트 표면이 양호한 경우에는 O, 불량한 경우에는 X로 표기하였다.
Figure pat00011
위의 실시예 1 내지 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 자외선 영역을 흡수하는 작용기를 포함하는 반응형 형광 염료를 이용해서 제작한 형광 아크릴 시트의 경우, 우수한 내광 성능 및 표면 특성을 보여주고 있음을 알 수 있다. 이에 반해 반응형 형광 색소와 과량의 나프탈이미드 화합물을 혼합해서 사용하는 경우 내광 성능이 저하될 뿐만 아니라 표면 특성도 불량해짐을 알 수 있다. 비반응 일반 형광 염료 및 비반응성 자외선 차단제를 사용하는 경우(비교예 2, 3) 표면 특성은 자외선 차단제의 함유량에 따라 차이가 있지만 내광 특성은 모두 불량함을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. (1) 비닐기, 하이드록실기, 카르복실기 중에서 선택된 제1 반응기, 및
    (2) 나프탈이미드 작용기를 포함하는 형광 염료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 형광 염료는 하기 화학식 2b, 3b, 4b 중에서 선택된 1종의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 형광 염료:
    [화학식 2b]
    Figure pat00012
    ;
    [화학식 3b]
    Figure pat00013
    ;
    [화학식 4b]
    Figure pat00014
    .
  3. (a) 하기 화학식 2b, 3b, 4b 중에서 선택된 1종 이상의 형광 염료;
    (b) 라디칼 중합 단량체; 및
    (c) 개시제를 포함하는 형광 아크릴 시트 제조용 조성물:
    [화학식 2b]
    Figure pat00015
    ;
    [화학식 3b]
    Figure pat00016
    ;
    [화학식 4b]
    Figure pat00017
    .
  4. 제3항에 있어서, 상기 (a) 성분은 상기 (b) 성분 100 중량부를 기준으로 0.001 내지 0.05 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 형광 아크릴 시트 제조용 조성물.
  5. 제3항에 있어서, 상기 (b) 성분은 스티렌, 메틸스티렌, 에틸스티렌, 플루오로스티렌, 클로로스티렌, 비닐톨루엔, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타) 아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상이며;
    상기 (c) 성분은 벤조일 퍼옥사이드, 메틸에틸케톤 퍼옥사이드, 큐멘 하이드로퍼옥사이드 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 형광 아크릴 시트 제조용 조성물.
  6. (A) (a) 하기 화학식 2b, 3b, 4b 중에서 선택된 1종 이상의 형광 염료, (b) 라디칼 중합 단량체, 및 (c) 개시제를 포함하는 형광 아크릴 시트 제조용 조성물에 대해서 중합반응을 수행하는 단계를 포함하는 형광 아크릴 시트 제조방법:
    [화학식 2b]
    Figure pat00018
    ;
    [화학식 3b]
    Figure pat00019
    ;
    [화학식 4b]
    Figure pat00020
    .
  7. 제6항의 제조방법에 의해 제조된 형광 아크릴 시트.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200080357A (ko) * 2018-12-14 2020-07-07 문승호 형광 염료를 포함하는 3d 프린팅용 광경화성 수지 조성물
WO2020262826A1 (ko) * 2019-06-28 2020-12-30 (주)경인양행 퍼릴렌 비스이미드계 화합물 및 이를 포함하는 염료

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