KR20190012788A - 친환경 방사선 경화형 수지 조성물, 이의 경화물, 및 이를 포함하는 데코 시트 - Google Patents

친환경 방사선 경화형 수지 조성물, 이의 경화물, 및 이를 포함하는 데코 시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 친환경 방사선 경화형 수지 조성물, 이의 경화물 및 이를 포함하는 데코 시트에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방사선 경화형 수지 조성물은 단관능 아크릴레이트 모노머, 다관능 아크릴레이트 모노머, 및 전체 성분 중 천연 탄소 함량이 50 중량% 이상인 바이오 올리고머를 포함하여 이를 방사선 경화한 경화물의 경도, 신율 및 부착성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 환경 및 인체에 무해하여 경화물 제조 시 환경 친화도와 작업자에 대한 안전성이 우수한 이점이 있다.

Description

친환경 방사선 경화형 수지 조성물, 이의 경화물, 및 이를 포함하는 데코 시트{Eco-friendly radiation curable resin composition, cured product thereof, and decoration sheet comprising the same}
본 발명은 친환경 방사선 경화형 수지 조성물, 이의 경화물 및 이를 포함하는 데코 시트에 관한 것이다.
데코 시트란 장롱, 싱크대, 도어와 같은 소재에 나무 무늬, 추상 무늬 등 다양한 장식을 표현하고 표면을 보호하기 위한 시트로서, 내마모성, 내찰상성, 내오염성 등의 물성이 요구된다. 기존의 데코 시트는 기재층, 장식층(또는 인쇄층), 합성 수지층, 표면 보호층 등을 포함하는 적층체의 구조를 갖는데, 상기와 같은 물성을 구현하기 위하여 표면 보호층에 자외선 또는 전자선 등의 방사선 경화성 수지를 사용하는 것으로 알려져 있다.
한편, 자외선 또는 전자선 등의 방사선 경화성 수지로서, 현재 일상생활에 폭넓게 사용되는 합성수지로는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지 또는 페놀 수지 등의 석유계 수지를 들 수 있다. 상기 합성수지를 포함하는 조성물은 성형성, 내충격성 및 내약품성이 뛰어나고 저비중 및 저가인 큰 장점이 있어 플라스틱 성형품 및 자동차의 내외장재 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
그러나, 이러한 합성수지를 이용한 시트의 제조 시 환경공해를 일으킬 뿐만 아니라, 사용 후 재활용이 어려워 사후 처리가 매우 곤란하고 친환경적이지 못한 문제가 있다. 또한, 석유계 합성수지의 경우에는 휘발성 유기화합물을 고농도로 배출하여 환경 및 인체에 유해하며, 대기 중에서 광화학반응을 하여 광화학 산화물 등 2차 오염 물질을 생성하는 한계가 있다.
따라서, 방사선 조사에 의해 경화가 가능하고, 경화 시 경화 시 경화물의 경도, 신율, 부착성 등의 물성이 우수할 뿐만 아니라 환경이나 인체에 안전한 친환경 코팅액의 개발이 절실히 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제2013-0074021호
본 발명의 목적은 자외선(UV) 조사 또는 전자선(EB) 조사 등의 방사선 조사로 경화가 가능하고 경화 시 우수한 경도, 신율 및 부착성을 나타낼 뿐만 아니라 환경 및 인체에 안전한 수지 조성물, 이의 경화물, 및 이를 포함하는 데코 시트를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 일실시예에서, 단관능 아크릴레이트 모노머, 다관능 아크릴레이트 모노머, 및 식물에서 추출된 지방산을 포함하여 천연 탄소 함량이 50 중량% 이상인 바이오 올리고머를 포함하며,
상기 바이오 올리고머의 중량 평균 분자량이 1,000 내지 10,000 g/mol 범위이고,
점도가 2,000 cps 내지 20,000 cps이며,
황색지수가 5 내지 150 APHA 범위인 방사선 경화형 수지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 일실시예에서, 상기 방사선 경화형 수지 조성물에 방사선을 조사하여 형성된 경화물을 제공한다.
나아가, 본 발명은 일실시예에서, 기재층; 및 상기 기재층의 일면 또는 양면에 위치하며, 상기 경화물을 포함하는 코팅층이 형성된 데코 시트를 제공한다.
본 발명에 따른 방사선 경화형 수지 조성물은 단관능 아크릴레이트 모노머, 다관능 아크릴레이트 모노머, 및 전체 성분 중 천연 탄소 함량이 50 중량% 이상인 바이오 올리고머를 포함하여 이를 방사선 경화한 경화물의 경도, 신율 및 부착성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 환경 및 인체에 무해하여 경화물 제조 시 환경 친화도와 작업자에 대한 안전성이 우수한 이점이 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서, "단관능 아크릴레이트 모노머"란 중합 가능한 관능기로서, 치환되거나 비치환된 '하나의 아크릴레이트기'를 포함하는 아크릴레이트계 단량체를 의미한다. 구체적으로 상기 모노머는 아크릴레이트기에 포함된 수소 중 어느 하나 이상이 치환되거나 비치환될 수 있고, 이러한 모노머로는, 예를 들어 치환되지 않은 메틸 아크릴레이트, 에틸 아트릴레이트 등이나, 내부에 포함된 이중결합의 수소 중 하나가 메틸기로 치환된 (메타)아크릴레이트기일 수 있다.
또한, 본 발명에서, "다관능 아크릴레이트 모노머"란 중합 가능한 관능기로서, 치환되거나 비치환된 '둘 이상의 아크릴레이트기'를 포함하는 아크릴레이트계 단량체를 의미한다. 구체적으로 상기 모노머는 아크릴레이트기에 포함된 수소 중 어느 하나 이상이 치환되거나 비치환될 수 있고, 이러한 모노머로는, 예를 들어 치환되지 않은 에틸테트라에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 등이나, 내부에 포함된 이중결합의 수소 중 하나가 메틸기로 치환된 펜타에리쓰리톨 디(메타)아크릴레이트기일 수 있다.
본 발명은 방사선 경화형 수지 조성물, 이의 경화물, 및 이를 포함하는 데코 시트에 관한 것이다.
기존의 데코 시트는 기재층, 장식층(또는 인쇄층), 합성 수지층, 표면 보호층 등을 포함하는 적층체의 구조를 갖는데, 내마모성, 내찰상성, 내오염성 등의 물성을 구현하기 위하여 표면 보호층에 자외선 또는 전자선 등의 방사선 경화성 수지를 사용하는 것으로 알려져 있다. 이러한 방사선 경화성 수지로서 현재 일상생활에 폭넓게 사용되는 합성수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지 또는 페놀 수지 등의 석유계 소재를 들 수 있다. 상기 합성수지를 포함하는 조성물은 성형성, 내충격성 및 내약품성이 뛰어나고 저비중 및 저가인 큰 장점이 있어 다양한 분야에서 활용되고 있으나, 이러한 합성수지를 이용하여 시트를 제조할 경우 환경공해를 일으킬 뿐만 아니라, 사용 후 재활용이 어려워 사후 처리가 매우 곤란하고 친환경적이지 못한 문제가 있다. 또한, 석유계 합성수지의 경우에는 휘발성 유기화합물을 고농도로 배출하여 환경 및 인체에 유해하며, 대기 중에서 광화학반응을 하여 광화학 산화물 등 2차 오염 물질을 생성하는 한계가 있다.
이에, 본 발명은 방사선 경화형 수지 조성물은 단관능 아크릴레이트 모노머, 다관능 아크릴레이트 모노머, 및 전체 탄소 함량 중 식물에서 추출된 천연 탄소 함량이 50 중량% 이상인 바이오 올리고머를 포함하는 방사선 경화성 수지 조성물, 이의 경화물 및 이를 이용한 데코 시트를 제공한다.
본 발명에 따른 방사선 경화형 수지 조성물은 단관능 아크릴레이트 모노머, 다관능 아크릴레이트 모노머 및 전체 성분 중 천연 탄소 함량이 50 중량% 이상인 바이오 올리고머를 포함하여 이를 방사선 경화한 경화물의 경도, 신율 및 부착성이 우수할 뿐만 아니라 환경 및 인체에 무해하여 경화물 제조 시 환경 친화도와 작업자에 대한 안전성이 우수한 이점이 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
방사능 경화형 수지 조성물
본 발명은 일실시예에서,
단관능 아크릴레이트 모노머, 다관능 아크릴레이트 모노머 및 식물에서 추출된 탄소 함량이 50 중량% 이상인 바이오 올리고머를 포함하며;
상기 바이오 올리고머는,
중량 평균 분자량이 1,000 내지 10,000 g/mol 범위이고,
점도가 2,000 cps 내지 20,000 cps이며,
황색지수가 5 내지 150 APHA 범위인 방사선 경화형 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 방사선 경화형 수지 조성물은 단관능 아크릴레이트 모노머 및 다관능 아크릴레이트 모노머와 함께 식물에서 추출된 바이오 올리고머를 포함함으로써 경화 시 이산화탄소나 휘발성 유기화합물(Volatile organic compounds, VOC) 등의 발생을 저감시킬 수 있으며 유해한 화합물의 냄새를 유발하지 않으므로 친환경적이고, 작업자에 대한 안전성이 뛰어나며, 재생가공을 통해 다른 용도로의 재활용이 가능한 이점이 있다.
이때, 상기 방사선 경화형 수지 조성물은, 단관능 아크릴레이트 모노머를 15 내지 25 중량부, 15 내지 23 중량부, 15 내지 21 중량부, 15 내지 19 중량부, 15 내지 17 중량부, 18 내지 25 중량부, 20 내지 25 중량부, 22 내지 25 중량부, 18 내지 23 중량부, 또는 19 내지 21 중량부로 포함하고;
다관능 아크릴레이트 모노머를 20 내지 30 중량부, 20 내지 27 중량부, 20 내지 25 중량부, 20 내지 23 중량부, 20 내지 22 중량부, 22 내지 30 중량부, 24 내지 30 중량부, 26 내지 30 중량부, 28 내지 30 중량부, 23 내지 28 중량부, 24 내지 27 중량부, 21 내지 25 중량부, 또는 26 내지 29 중량부로 포함하며; 및
바이오 올리고머를 30 내지 50 중량부, 35 내지 50 중량부, 40 내지 50 중량부, 45 내지 50 중량부, 30 내지 45 중량부, 30 내지 40 중량부, 30 내지 35 중량부, 35 내지 45 중량부, 32 내지 37 중량부, 34 내지 39 중량부, 38 내지 43 중량부, 41 내지 46 중량부, 44 내지 49 중량부, 47 내지 50 중량부, 34 내지 36 중량부, 또는 45 내지 47 중량부로 포함할 수 있다.
하나의 예로서, 상기 방사선 경화형 수지 조성물은 단관능 아크릴레이트 모노머 18 내지 22 중량부; 다관능 아크릴레이트 모노머 23 내지 27 중량부; 및 바이오 올리고머 30 내지 40 중량부를 포함할 수 있고,
다른 하나의 예로서, 방사선 경화형 수지 조성물은 단관능 아크릴레이트 모노머 14 내지 18 중량부; 다관능 아크릴레이트 모노머 20 내지 25 중량부; 및 바이오 올리고머 40 내지 50 중량부를 포함할 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 방사선 경화형 수지 조성물의 각 구성 성분을 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 방사선 경화형 수지 조성물에 있어서, 바이오 올리고머는 식물에서 추출된 지방산(바이오 오일)을 포함하고, 상기 지방산은 탄화수소 사슬간의 화학결합을 통하여 긴 탄화수소 사슬을 갖는 이산성 화합물을 포함하며, 상기 이산성 화합물은 말단에 아크릴레이트, 메타크릴레이트 등의 단관능 아크릴레이트 및 다관능 아크릴레이트 중 1종 이상이 치환된 구조를 가질 수 있다. 즉, 상기 바이오 올리고머는 식물로부터 유래된 지방산 간의 화학 결합을 통해 탄화수소 사슬을 연장한 후 탄화수소 사슬말단에 반응성 관능기인 아크릴레이트를 도입한 것이므로 바이오 올리고머의 전체 탄소 함량 중 식물에서 추출된 지방산으로부터 유래된 천연 탄소 함량이 50 중량% 이상일 수 있고, 보다 구체적으로는 50 내지 90 중량%, 50 내지 80 중량%, 50 내지 75 중량%, 50 내지 70 중량%, 50 내지 60 중량%, 55 내지 90 중량%, 60 내지 90 중량%, 70 내지 90 중량%, 80 내지 90 중량%, 60 내지 80 중량%, 55 내지 75 중량%, 55 내지 70 중량%, 또는 55 내지 65 중량%일 수 있다.
또한, 상기 바이오 올리고머를 포함하는 방사선 경화형 수지 조성물은 원소 분석 시 전체 탄소 함량 중 바이오 올리고머로부터 유래되는 천연 탄소의 함량, 즉 바이오 함량이 20 내지 40%일 수 있고, 구체적으로는 20 내지 35%, 20 내지 32%, 20 내지 30%, 20 내지 27%, 20 내지 25%, 22 내지 27%, 25 내지 27%, 25 내지 30%, 25 내지 35%, 28 내지 35%, 30 내지 40%, 27 내지 31% 또는 29 내지 32% 일 수 있다.
여기서, 상기 바이오 올리고머의 탄소 함량 및/또는 바이오 함량은 바이오 올리고머를 구성하는 성분 및 함량을 근거로 하여 이론적으로 계산한 값으로서 경우 따라서는 올리고머의 성분분석(즉, 동위원소 분석)을 이용한 베타 시험법(Beta test)을 통해 측정된 값일 수 있다.
본 발명에 따른 바이오 올리고머는 긴 탄화수소 사슬를 갖는 지방산을 포함하여 소수성을 나타내므로 높은 내수성 및/또는 내오염성을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 경화물에 유연성을 부여할 수 있다. 아울러, 상기 탄화수소 사슬은 포화도가 높아 구조 안정성이 우수하므로 경화물의 내구성 및 사용 수명을 증가시킬 수 있다.
이때, 식물성 오일에서 추출된 지방산으로는 유채꽃유, 아보카도유, 동백유, 타톨유, 마카데미아넛유, 옥수수유, 해바라기유, 밍크유, 올리브유, 평지씨유, 난황유, 참기름, 퍼식 오일, 밀배아유, 애기동백유, 피마자유, 아마인유, 잇꽃유, 포도씨유, 면실유, 들기름, 대두유, 낙화생유, 티오일, 비자오일, 쌀겨 기름, 유동오일, 일본유동 오일, 호호바유, 배아유, 달맞이꽃유, 카카오 기름 및 야자유 중 1 종 이상으로부터 추출된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 바이오 올리고머는 중량 평균 분자량이 1,000 내지 10,000 g/mol 범위이고, 점도가 2,000 cps 내지 20,000 cps이며, 바이오 함량이 20 내지 40%이고, 황색지수가 5 내지 150 APHA 범위일 수 있다.
하나의 예로서, 상기 바이오 올리고머의 중량 평균 분자량(Mw)은 1,000 g/mol 내지 9,500 g/mol, 1,000 g/mol 내지 9,000 g/mol, 1,000 g/mol 내지 8,500 g/mol, 1,000 g/mol 내지 8,000 g/mol, 1,000 g/mol 내지 7,500 g/mol, 1,000 g/mol 내지 7,000 g/mol, 1,200 g/mol 내지 6,700 g/mol, 1,000 g/mol 내지 6,000 g/mol, 1,000 g/mol 내지 5,000 g/mol, 1,000 g/mol 내지 4,000 g/mol, 1,000 g/mol 내지 3,000 g/mol, 1,000 g/mol 내지 2,000 g/mol, 1,200 g/mol 내지 1,600 g/mol, 3,000 g/mol 내지 9,000 g/mol, 3,000 g/mol 내지 8,000 g/mol, 3,000 g/mol 내지 7,100 g/mol, 4,000 g/mol 내지 7,500 g/mol, 5,000 g/mol 내지 7,500 g/mol, 6,200 g/mol 내지 6,800 g/mol, 6,500 g/mol 내지 7,100 g/mol, 또는 6,800 g/mol 내지 7,300 g/mol의 범위일 수 있다.
아울러, 상기 바이오 올리고머는 상기 분자량을 가짐으로써 점도가 조절될 수 있다. 구체적으로, 1,000 내지 10,000 g/mol의 중량 평균 분자량을 갖는 바이오 올리고머의 점도는 25℃ 또는 60℃에서 2,500 cps 내지 18,000 cps, 2,500 cps 내지 17,000 cps, 3,000 cps 내지 15,500 cps, 3,000 cps 내지 15,000 cps, 3,500 cps 내지 15,000 cps, 4,000 cps 내지 15,000 cps, 5,000 cps 내지 15,000 cps, 7,000 cps 내지 15,000 cps, 10,000 cps 내지 15,000 cps, 2,500 cps 내지 10,000 cps, 2,500 cps 내지 8,000 cps, 2,500 cps 내지 6,000 cps, 2,500 cps 내지 5,000 cps, 3,000 cps 내지 4,500 cps, 또는 13,500 cps 내지 15,000 cps의 범위일 수 있다.
이와 더불어, 상기 바이오 올리고머의 황색지수(yellowness index)는 5 내지 145 APHA, 5 내지 140 APHA, 5 내지 130 APHA, 5 내지 100 APHA, 5 내지 50 APHA, 5 내지 20 APHA, 5 내지 15 APHA, 30 내지 80 APHA, 40 내지 60 APHA, 45 내지 55 APHA, 50 내지 150 APHA, 100 내지 150 APHA, 110 내지 140 APHA, 또는 115 내지 145 APHA 범위일 수 있다.
하나의 예로서, 상기 바이오 올리고머는 중량 평균 분자량이 1,000 내지 2,000 g/mol 범위이고, 점도가 25℃에서 4,000 cps 내지 4,500 cps이며, 바이오 함량이 26.8±0.5%이고, 황색지수가 30 내지 55 APHA 범위인 제1 바이오 올리고머;
중량 평균 분자량이 6,000 내지 7,000 g/mol 범위이고, 점도가 60℃에서 13,000 cps 내지 16,000 cps이며, 바이오 함량이 30.4±0.5%이고, 황색지수가 100 내지 140 APHA 범위인 제2 바이오 올리고머; 및
중량 평균 분자량이 6,000 내지 8,000 g/mol 범위이고, 점도가 60℃에서 12,000 cps 내지 16,000 cps이며, 바이오 함량이 30.4±0.5%이고, 황색지수가 5 내지 15 APHA 범위인 제3 바이오 올리고머 중 2 종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방사선 경화형 수지 조성물은 바이오 올리고머의 중량 평균 분자량, 점도, 황색지수 및 바이오 함량을 상기 범위로 조절함으로써 기존의 석유계 합성 수지로 구성된 경화물이 가질 수 있는 물성과 비교하여 동등하거나 우수한 물성을 구현하면서 환경 및 인체에 무해하여 경화물 제조 시 환경 친화도와 작업자에 대한 안전성이 우수한 이점이 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 방사선 경화형 수지 조성물에 있어서, 상기 단관능 아크릴레이트 모노머는 중합성 관능기를 1개 포함하는 아크릴레이트계 모노머로서, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 베타-카복실에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트 (메타)아크릴로니트릴, (메타)아크릴아미드, N-메틸(메타)아크릴아미드, 및 N-디메틸(메타)아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 방사선 경화형 수지 조성물에 있어서, 다관능 아크릴레이트 모노머는 중합성 관능기를 2개 이상 포함하여 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및/또는 다관능 우레탄 아크릴레이트와 가교 가능한 다관능 아크릴레이트계 모노머로서, 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 트리글리세롤 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 글리세롤 디(메타)아크릴레이트, 트리스[2-(아크릴로일옥시)에틸] 이소시아누레이트, 우레탄 아크릴레이트, 글리세롤 1,3-디글리세롤레이트 디(메타)아크릴레이트, 트리(프로필렌글리콜) 글리세롤레이트 디아크릴레이트, 및 트리시클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 방사선 경화형 수지 조성물은 하기 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 3관능 올리고머를 더 포함할 수 있다:
[화학식 1]
Figure pat00001
(상기 화학식 1에서,
A는 아크릴레이트기를 나타내고,
L1 내지 L3은 각각 독립적으로 아미드기를 포함하는 탄소수 1 내지 20의 알킬렌기를 나타낸다).
본 발명에 따른 방사선 경화형 수지 조성물은 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 3관능 올리고머를 더 포함하여 방사선 경화형 수지 조성물을 경화한 경화물의 경도, 신율 및 부착성을 보다 향상시킬 수 있고, 조성물의 점도를 제어하여 작업성을 개선하는 기능을 수행할 수 있다.
구체적으로, 올리고머에 포함된 화학식 1로 나타내는 화합물은 이소시아누레이트 고리(isocyanurate ring)를 중심으로 3관능성, 예컨대 아미드기(amide group)를 포함하는 3개의 알킬렌기가 연결되고, 상기 알킬렌기의 말단에는 아크릴레이트기가 연결된 구조를 가질 수 있다. 이러한 구조를 가짐으로써 상기 화학식 1로 나타내는 화합물은 이소시아누레이트 고리에 포함된 3개의 관능기를 통해 경화물의 경도를 향상시킬 수 있고, 아미드기를 포함하는 사슬 형태의 알킬렌기로 인해 경화물의 신율 및 기재와의 부착력을 동시에 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 올리고머는 25℃에서 50,000 cps 내지 70,000 cps의 점도를 가질 수 있고, 상기 올리고머의 함량은 방사선 경화형 수지 조성물 전체 100 중량부에 대하여 10 내지 30 중량부일 수 있다.
구체적으로, 상기 올리고머의 점도는 25℃에서 55,000 cps 내지 70,000 cps, 55,000 cps 내지 68,000 cps, 56,000 cps 내지 65,000 cps, 58,000 cps 내지 63,000 cps, 60,000 cps 내지 70,000 cps, 60,000 cps 내지 65,000 cps, 59,000 cps 내지 63,0000 cps, 60,000 cps 내지 62,000 cps, 또는 60,500 cps 내지 61,500 cps의 범위일 수 있다.
아울러, 상기 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 올리고머는 방사선 경화형 수지 조성물 전체 100 중량부를 기준으로 10 내지 30 중량부, 10 내지 25 중량부, 10 내지 20 중량부, 10 내지 15 중량부, 15 내지 30 중량부, 20 내지 30 중량부, 25 내지 30 중량부, 15 내지 25 중량부, 20 내지 25 중량부, 14 내지 19 중량부, 16 내지 22 중량부, 18 내지 25 중량부, 23 내지 28 중량부, 12 내지 18 중량부, 17 내지 20 중량부, 또는 13 내지 19 중량부의 범위로 포함될 수 있다.
본 발명은 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 올리고머의 점도 및 수지 조성물 내 함량을 상기 범위로 조절함으로써 방사선 경화형 수지 조성물의 점도를 최적화할 수 있고, 이를 통하여 수지 조성물의 코팅성 내지 가공성을 개선할 수 있다.
그 예로서, 25℃에서 55,000 cps 내지 70,000 cps의 점도를 갖는 상기 올리고머를 수지 조성물 전체 100 중량부에 대하여 10 내지 30 중량부로 포함하는 방사선 경화형 수지 조성물의 점도는 25℃에서 1 cps 내지 1,000 cps 범위일 수 있다. 보다 구체적으로, 방사선 경화형 수지 조성물의 점도는 1 cps 내지 100 cps, 100 cps 내지 500 cps, 500 cps 내지 1,000 cps, 50 cps 내지 200 cps, 200 cps 내지 400 cps, 400 cps 내지 600 cps, 600 cps 내지 800 cps, 350 내지 850 cps, 350 내지 450 cps, 450 내지 550 cps, 500 내지 600 cps, 550 내지 650 cps, 750 내지 900 cps, 350 내지 650 cps, 550 내지 900 cps, 800 cps 내지 1,000 cps 또는 1 cps 내지 200 cps 범위일 수 있다.
나아가, 방사선 경화형 수지 조성물은 필요에 따라서 접착성 부여 수지, 저분자량체, 에폭시 수지, 경화제, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 소포제, 계면 활성제, 가소제, 발포제, 유기염 등의 첨가제를 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 더 포함할 수 있다.
경화물
또한, 본 발명은 일실시예에서 본 발명에 따른 방사선 경화형 수지 조성물을 경화한 경화물을 제공한다.
본 발명에 따른 경화물은 상술된 본 발명 의 방사선 경화형 수지 조성물을 경화한 것으로서 기존의 석유계 합성 수지로 구성된 경화물과 비교하여 경도, 신율, 접착성, 내오염성 등의 물성이 동등하거나 우수하고, 작업성 및 경제성이 뛰어한 이점이 있다.
하나의 예로서, 상기 경화물은 DIN 6881:2013, part4에 따른 경도 평가 시, 경화물의 경도는 0.2N 이상일 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 본 발명에 따른 경화물을 대상으로 평가 규격 DIN 6881:2013, part 4 를 따른 경도를 측정하였다. 그 결과, 상기 경화물의 경도는 0.2N 내지 0.5N, 0.2N 내지 0.4N, 0.2 내지 0.35N, 0.23N 내지 0.32N, 0.23 내지 0.27N 또는 0.28 내지 0.32N의 고경도인 것으로 확인되었다.
또한, 상기 경화물은 70±1℃에서 1분간 예열한 후 인장 시, 신율은 7% 이상일 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 고온 인장기를 이용하여 70±1℃에서 1분간 예열한 후 인장 시 신율을 측정하였다. 그 결과, 상기 경화물의 신율은 7% 내지 15%, 7% 내지 13%, 8% 내지 12%, 7% 내지 11%, 10 내지 12% 또는 9% 내지 11%의 고신율인 것으로 나타났다. 이로부터, 본 발명에 따른 경화물은 우수한 경도를 가짐과 동시에 뛰어난 신율을 나타낸다는 것을 알 수 있다.
다른 하나의 예로서, 상기 경화물은 DIN 68861:2011, part1에 따른 내오염성 평가 시, 임의로 선택되는 4종 이상의 오염물에 대한 오염도는 4 등급 이상일 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 본 발명에 따른 경화물을 대상으로 네임펜, 유성 매직펜, 잉크, 머스타드 등으로부터 임의로 선택되는 4종 이상의 오염물에 노출시킨 후 표면의 손상 정도를 육안으로 확인하여 1 등급(심각한 손상) 내지 5 등급(변화 없음)으로 등급화하였다. 그 결과, 상기 경화물은 오염도가 4 등급(광택이나 색상의 극소 변화 발생) 내지 5 등급 범위, 구체적으로는 5 등급인 것으로 확인되었다. 이로부터 본 발명에 따른 경화물은 내오염성이 우수한 것을 알 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 상기 경화물은 본 발명의 방사선 경화형 수지 조성물에 방사선을 조사하여 형성될 수 있다.
하나의 예로서, 본 발명에 따른 경화물은 방사선 경화형 수지 조성물에 자외선 에너지를 조사하는 자외선(UV) 경화에 의해 제조될 수 있다.
이때, 상기 자외선 조사 시 자외선 에너지는 방사선 경화형 수지 조성물의 경화 반응이 충분히 진행되는데 필요한 양으로서, 0.1 내지 1.5J, 0.1 내지 1.3J, 0.2 내지 1.2J 또는 0.2 내지 1.1J 범위일 수 있다.
또한, 상기 자외선 조사 시, 방사선 경화형 수지 조성물은 광개시제를 더 포함할 수 있으며, 그 함량은 전체 수지 조성물 100 중량부에 대하여 약 1 중량부 내지 약 10 중량부일 수 있고, 구체적으로는 2 중량부 내지 7 중량부일 수 있다.
아울러, 광개시제는 당업계에서 사용되는 UV 경화용 광개시제라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 광개시제로는 1-히드록시-시클로헥실-페놀-케톤, 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노프로판-1-온, 벤질디메틸케톤, 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 벤조페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세트페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세트페논, 2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조 페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에탈안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤 및 2,4-디에틸옥산톤 중 1 종 이상을 사용할 수 있다.
다른 하나의 예로서, 본 발명에 따른 경화물은 방사선 경화형 수지 조성물에 전자선(EB, electron beam)을 조사하는 전자선 경화에 의해 제조될 수 있다.
여기서, 전자선 조사 시 전자선 선량, 평균 인가전력 및 평균 가속 에너지 등은 본 발명에 따른 수지 조성물의 경화율, 즉 경화물의 경화율을 극대화할 수 있는 범위로 조절될 수 있다. 예를 들어, 전자선 조사는 인가 전압이 100 내지 200 kV 범위일 수 있고, 구체적으로, 100 내지 180 kV, 120 내지 180 kV, 130 내지 170 kV 또는 140 내지 160 kV 범위일 수 있다. 또한, 전자선 선량이 0.1 내지 100 kGy일 수 있고, 구체적으로, 20 내지 80 kGy, 30 내지 70 kGy 또는 40 내지 60 kGy일 수 있다. 본 발명은 전자선 조사 조건을 상기 범위로 조절함으로써 수지 조성물의 경화율을 80% 이상, 구체적으로는 85% 이상, 90% 이상, 95% 이상, 80 내지 100%, 80 내지 95%, 80 내지 90%, 90 내지 100%, 또는 90 내지 95%로 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 제조된 데코 시트의 내오염성과 내마모성을 적절히 구현할 수 있다.
아울러, 전자선 조사는 UV 경화와 대비하여 광개시제가 요구되지 않기 때문에, 광개시제에 의한 독성, 냄새, 변색 등에 대한 우려를 줄일 수 있는 이점이 있다.
데코 시트
나아가, 본 발명은 일실시예에서, 기재층; 및 상기 기재층의 일면 또는 양면에 위치하며, 상술한 본 발명의 경화물을 포함하는 코팅층이 구비된 데코 시트를 제공한다.
본 발명에 따른 데코 시트는 기재층의 적어도 일면에 본 발명의 전자선 경화형 수지 조성물을 경화시킨 코팅층을 포함함으로써 높은 경도와 내오염성을 동시에 구현할 수 있다.
이때, 상기 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET resin) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜 수지(PETG resin) 중 1 종 이상을 포함할 수 있다.
종래 제조 및 시판되고 있는 데코 시트는 주로 염화비닐클로라이드(PVC) 수지 기반의 PVC 시트를 포함하고 있다. PVC 시트의 경우, 가격이 저렴하면서도 우수한 가공성과 열변형성 및 우수한 신율 등으로 인해 다양한 제품에 널리 사용되고 있다. 그러나, PVC 시트는 소각 시 환경 호르몬인 다이옥신을 다량으로 발생시키는데, 상기 다이옥신은 한 번 생성되면 분해되지 않고 안정적으로 존재하게 되므로 인체에 흡수될 경우 잘 배출 되지 못하고 체내에 축적하게 된다. 이렇게 축적된 다이옥신은 각종 암을 발생시키고, 심한 생식계통 장애와 발달 장애가 일으키며, 호르몬의 조절기능에 손상이 유발할 수 있는 문제가 있다. 그러나, 본 발명은 PVC 시트 대신 인체에 안전한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 및 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜(PETG) 수지 중 1종 이상을 포함하는 기재층을 사용함으로써 상술된 문제점을 해소할 수 있다.
또한, 상기 기재층은 상부 또는 하부에 프라이머층을 추가로 포함할 수 있다. 상기 프라이머층은 기재층과 인접한 층 사이의 온도 전달을 제어하고, 기재층과 인접한 층과의 접착성을 향상시킬 수 있다. 이러한 프라이머층에 적합한 소재로는 아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지 및 폴리에스테르계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
아울러, 상기 기재층의 평균 두께는 200 내지 300 ㎛ 범위일 수 있고, 기재층의 적어도 일면에 위치하는 코팅층의 평균 두께는 1 내지 20 ㎛ 범위일 수 있다. 예를 들어, 상기 기재층의 평균 두께는 230 내지 290 ㎛, 240 내지 280 ㎛, 240 내지 270 ㎛ 또는 250 내지 260 ㎛ 범위일 수 있고, 상기 코팅층의 평균 두께는 1 내지 18 ㎛, 5 내지 18 ㎛, 10 내지 18 ㎛ 또는 12 내지 18 ㎛ 범위일 수 있다. 본 발명은 기재층과 코팅층의 두께를 상기 범위로 조절함으로써 코팅층의 두께 균일성을 확보할 수 있고, 우수한 경도와, 신율을 구현할 수 있다.
나아가 본 발명에 따른 데코 시트는 기재층과 코팅층 사이에 인쇄층 및 접착층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다. 하나의 예로서, 상기 데코 시트는 (a) 접착층, 기재층, 인쇄층 및 코팅층이 순차적으로 적층된 구조일 수 있고, 경우에 따라서는 (b) 접착층, 기재층 및 코팅층이 순차적으로 적층된 구조를 가지거나 (c) 기재층, 인쇄층 및 코팅층이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 상기 접착층은 데코 시트의 접착 시 장롱, 싱크대, 도어와 같은 소재와 맞닿는 층으로서 데코 시트에 접착력을 부여하는 기능을 갖는다. 이를 위하여 상기 접착층은 접착력을 갖는 아크릴계 수지 등을 포함할 수 있고, 평균 두께는 10㎛ 내지 50㎛, 구체적으로는 20㎛ 내지 40㎛, 20㎛ 내지 30㎛ 또는 30㎛ 내지 40㎛일 수 있다.
또한, 상기 인쇄층은 데코 시트의 심미감을 직접 구현하는 기능을 수행하며, 다양한 원료와 인쇄 방법을 통해 형성된 인쇄 무늬를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 인쇄 방법은 당업계에서 통상적으로 적용되는 방법일 수 있고, 구체적으로는 그라비아 인쇄, 플렉소 인쇄 또는 로터리스크린 인쇄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법일 수 있다.
아울러, 상기 인쇄층의 평균 두께는 데코 시트에 인쇄 무늬를 선명하게 구현할 수 있는 범위에서 적절하게 적용될 수 있다. 하나의 예로서, 인쇄층의 평균 두께는 1㎛ 내지 40㎛일 수 있고, 구체적으로는 1㎛ 내지 20㎛, 1㎛ 내지 15㎛, 1㎛ 내지 10㎛, 10㎛ 내지 20㎛, 20㎛ 내지 30㎛, 30㎛ 내지 40㎛, 5㎛ 내지 15㎛, 15㎛ 내지 25㎛, 25㎛ 내지 35㎛, 5㎛ 내지 20㎛, 5㎛ 내지 15㎛ 또는 8㎛ 내지 12㎛일 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 보다 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4.
하기 표 1에 나타낸 바와 같이 혼합하여 방사선 경화형 수지 조성물을 제조하였다. 여기서, 수지 조성물의 바이오 함량은 바이오 올리고머의 성분 함량을 근거로 하여 이론적으로 도출하였으며, 수지 조성물의 점도는 25℃의 온도 조건 하에서 측정하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
단관능 아크릴레이트 모노머 (A) 20 중량부 16 중량부 16 중량부 20 중량부 20 중량부 15 중량부 15 중량부
다관능 아크릴레이트 모노머 (B) 25 중량부 22 중량부 22 중량부 40 중량부 35 중량부 15 중량부 25 중량부
이관능 올리고머 (C) - - - 20 중량부 15 중량부 - -
삼관능 올리고머 (D) 15 중량부 16 중량부 16 중량부 15 중량부 15 중량부 - -
바이오 올리고머 (E) 35 중량부 30 중량부 30 중량부 - 10 중량부 45 중량부 35 중량부
바이오 올리고머 (F) - 16 중량부 - - - - 20 중량부
바이오 올리고머 (G) - - 16 중량부 - - 20 중량부
광 개시제 (H) 5 중량부 - - 5 중량부 5 중량부 5 중량부 5 중량부
바이오 함량(%) 23.45 29.7 29.7 0 6.7 42.15 35.45
점도 [cps] 500±40 550±40 600±40 500±40 550±40 500±40 500±40
- 단관능 아크릴레이트 모노머 (A): 라우릴 아크릴레이트 (미원사)
- 다관능 아크릴레이트 모노머 (B): 이관능인 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 (미원사)
- 이관능 올리고머 (C): 중량 평균 분자량(MW)이 1400g/mol이고, 점도가 25℃에서 6,700 cps이며, 황색지수가 100 APHA인 올리고머
- 삼관능 올리고머 (D): 중량 평균 분자량(Mw)이 2,600 g/mol이고, 점도가 25℃에서 61,000 cps이며, 황색지수가 20 APHA인 상기 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 올리고머
- 바이오 올리고머 (E): 중량 평균 분자량(Mw)이 1,400 g/mol이고, 점도가 25℃에서 4,180 cps이며, 황색지수가 49 APHA이고, 식물에서 추출한 탄소 함량이 67%인 메타아크릴레이트 바이오 올리고머
- 바이오 올리고머 (F): 중량 평균 분자량(Mw)이 6,600 g/mol이고, 점도가 60℃에서 14,000 cps이며, 황색지수가 120 APHA이고, 식물에서 추출한 탄소 함량이 60%인 아크릴레이트 바이오 올리고머
- 바이오 올리고머 (G): 중량 평균 분자량(Mw)이 7,000 g/mol이고, 점도가 60℃에서 14,400 cps이며, 황색지수가 10 APHA이고, 식물에서 추출한 탄소 함량이 60%인 아크릴레이트 바이오 올리고머
- 광 개시제 (H): IRG-184 (1-히드록시-시클로헥실-페닐케톤, α-히드록시케톤계 광개시제).
그 후, 기재층으로 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜(PETG) 필름(가로 20 ㎝ X 세로 20 ㎝ X 높이 250 ㎛)을 준비하고, 준비된 필름 표면에 상기 수지 조성물을 각각 바 코팅법(bar coating method)으로 15 ㎛의 두께로 도포하였다. 그 후, 실시예 1 및 비교예 1 내지 4에 따른 수지 조성물이 도포된 PETG 필름에 0.3 내지 1J의 UV 에너지를 조사하였고, 실시예 2 및 3에 따른 수지 조성물이 도포된 PETG 필름에 150 kV의 전압과 50 kGy의 전자선량의 전자선을 조사하여 데코 시트 시편을 제조하였다.
실험예
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 데코 시트의 (가) 경도, (나) 신율, (다) 부착력 및 (라) 내오염성에 대해서 평가하였다. 구체적인 평가 방법은 다음과 같으며 측정된 결과는 표 2에 나타내었다.
(가) 경도 평가
스크레치 시험기(Erichsen scratch tester 413)를 사용하여 평가 규격 DIN 6881:2013, part 4를 따라 평가하였다. 구체적으로, 시험기에 장착된 다이아몬즈 팁(tip)이 0 내지 0.4 N의 하중으로 원형(회전수: 5회/min)을 그리며 시편 표면을 지나가게 한 후 팁이 지나간 시편 표면의 스크래치 유무를 판단하였다. 이때, 스크래치 유무를 판단함에 있어 시편의 스크래치 유무를 관찰하는 조건, 즉 평가자 눈과 시편의 거리는 공식적으로 정해진 바가 없으나, 시편을 평가자의 눈 앞 10 cm 에 위치하여 형광등 아래 밝은 장소에서 보았을 때 스크래치가 확인되지 않는 하중을 평가하였다.
(나) 신율 평가
가공성(성형성)은 고온 인장기를 통해 신율을 측정함으로써 평가하였다. 구체적으로 실시예 및 비교예에서 제조된 데코 시트를 길이 120㎜ 및 너비 10㎜의 도그본(dog-bone) 형태로 재단하고, 고온 인장기에 창작된 UTM 챔버의 온도는 70±1℃로 유지하였다. 고온 인장기 지그는 100 mm 거리를 유지하며 시편의 양 끝 10 mm를 고정하고, 70℃에서 1분간 예열한 후 인장기를 작동하였다. 수치는 %로 기록하였으며, 100 mm 시편이 10 mm 인장될 경우 신율을 10%로 하였다.
(다) 부착력 평가
테이프-크로스컷 시험법(Tape-crosscut test method)으로 평가하였다. 구체적으로, 칼로 1 mm 간격 10 x 10 격자를 만들고, TESA 테이프를 절단부위에 붙이고 뗀 후의 데코 시트 표면의 부착 정도를 비교하였다. 평가 기준은 다음과 같다:
5B: 코팅이 떨어지지 않고 격자가 깨끗이 유지됨
4B: 격자 전체 면적의 5% 이내로 벗겨짐
3B: 격자 전체 면적의 5% 초과 15% 이하로 벗겨짐
2B: 격자 전체 면적의 15% 초과 35% 이하로 벗겨짐
1B: 격자 전체 면적의 35% 초과 65% 이하로 벗겨짐
0B: 격자 전체 면적의 65 % 초과로 벗겨짐.
(라) 내오염성 평가
DIN 68861:2011, part 1을 따르며, 본 실험에서는 대표적으로 네임펜 (검정), 유성 매직펜 (검정), 잉크 (보라, 빨강), 머스타드로 평가하였다. 샘플을 오염원에 16시간 노출시킨 후 알코올로 닦아내어 표면을 확인한다. 공인 평가 규격에 따라 5 등급(변화 없음) 내지 1 등급(심각한 손상)으로 등급화하였으며, 그 기준은 다음과 같다:
1 등급: 코팅층의 박리나 파괴
2 등급: 코팅층의 상당한 형태 변화와 광택 또는 색상 상당한 변화 발생
3 등급: 코팅층의 형태 변화가 없거나 약간의 변화가 있고, 광택이나 색상의 상당한 변화 발생
4 등급: 코팅층의 형태 변화 없이 광택이나 색상의 약간의 변화 발생
5 등급: 코팅층의 형태, 광택 및 색상의 변화 없음.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
경도 (N) 0.25 0.3 0.3 0.25 0.25 0.2 0.2
신율 (%) 7 10 10 7 7 5 5
부착력 (B) 5 5 5 5 5 0 0
내오염성 (잉크/매직/네임펜/머스타드) 5/5/5/5 5/5/5/5 5/5/5/5 5/5/5/5 5/5/5/5 5/5/5/5 5/5/5/5
본 발명에 따른 실시예 1의 데코 시트 시편은 바이오 올리고머를 사용하더라도 바이오 올리고머를 사용하지 않는 비교예 1, 및 바이오 올리고머를 10 중량부 미만으로 포함하는 비교예 2의 데코 시트 시편과 동등한 물성을 나타내었다. 특히, 전자선을 조사하여 수지 조성물을 경화시킨 실시예 2 및 3의 데코 시트 시편은 UV를 조사하여 경화시킨 실시예 1과 비교예 1 및 2의 데코시트와 비교하여 경도가 향상되었을 뿐만 아니라 10%의 현저히 높은 신율을 나타내었다.
또한, 실시예의 데코 시트 시편은 기재층과 코팅층 간의 접착력이 5B 이상의 높게 나타나나 비교예 3 및 4의 데코 시트 시편은 기재층과 코팅층 간의 접착력이 0B로 현저히 낮게 나타났다.
이러한 결과로부터 본 발명에 따른 데코 시트는 기재층 상에 단관능 아크릴레이트 모노머 및 다관능 아크릴레이트 모노머와 함께, 전체 성분 중 천연 탄소 함량이 50 중량% 이상인 바이오 올리고머를 포함하는 수지 조성물의 경화물을 코팅층으로 구비함으로써 경도와 신율을 동시에 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 기재층과 코팅층 간의 접착력을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 단관능 아크릴레이트 모노머, 다관능 아크릴레이트 모노머, 및 식물에서 추출되고 탄소 함량이 50 중량% 이상인 바이오 올리고머를 포함하며;
    상기 바이오 올리고머는,
    중량 평균 분자량이 1,000 내지 10,000 g/mol 범위이고,
    점도가 2,000 cps 내지 20,000 cps이며,
    황색지수가 5 내지 150 APHA 범위인 방사선 경화형 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    바이오 올리고머는 식물로부터 유래된 단관능 아크릴레이트 올리고머 및 다관능 아크릴레이트 올리고머 중 1 종 이상을 포함하는 방사선 경화형 수지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    단관능 아크릴레이트 모노머는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, sec-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 베타-카복실에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트 (메타)아크릴로니트릴, (메타)아크릴아미드, N-메틸(메타)아크릴아미드, 및 N-디메틸(메타)아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 방사선 경화형 수지 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    다관능 아크릴레이트 모노머는, 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 트리글리세롤 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 글리세롤 디(메타)아크릴레이트, 트리스[2-(아크릴로일옥시)에틸] 이소시아누레이트, 우레탄 아크릴레이트, 글리세롤 1,3-디글리세롤레이트 디(메타)아크릴레이트, 트리(프로필렌글리콜) 글리세롤레이트 디아크릴레이트, 및 트리시클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 방사선 경화형 수지 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    방사선 경화형 수지 조성물은,
    단관능 아크릴레이트 모노머 15 내지 25 중량부;
    다관능 아크릴레이트 모노머 20 내지 30 중량부; 및
    바이오 올리고머 30 내지 50 중량부를 포함하는 방사선 경화형 수지 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    방사선 경화형 수지 조성물의 점도는 25℃에서 1 cps 내지 1,000 cps인 방사선 경화형 수지 조성물.
  7. 제 1 항에 따른 방사선 경화형 수지 조성물에 방사선을 조사하여 형성된 경화물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    경화물은,
    DIN 6881:2013, part4에 따른 경도 평가 시, 경도가 0.2 N 이상이고,
    70℃에서 1분간 예열한 후 인장 시, 신율이 7% 이상인 것을 특징으로 하는 경화물.
  9. 제 7 항에 있어서,
    경화물의 DIN 68861:2011, part1에 따른 내오염성 평가 시, 임의로 선택되는 4종 이상의 오염물에 대한 오염도가 4 등급 이상인 경화물.
  10. 제 7 항에 있어서,
    방사선 조사는 자외선 조사 또는 전자선 조사로 수행될 수 있으며,
    자외선 조사 시, 자외선 에너지는 0.1 내지 1.5 J 범위이고,
    전자선 조사 시, 인가 전압은 100 내지 200 kV 범위이고, 전자선 선량은 0.1 내지 100 kGy 범위인 경화물.
  11. 기재층; 및 상기 기재층의 일면 또는 양면에 위치하며, 상기 제 8 항에 따른 경화물을 포함하는 코팅층이 구비된 데코 시트.
  12. 제 11 항에 있어서,
    기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 및 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜 수지 중 1 종 이상을 포함하는 데코 시트.
  13. 제 11 항에 있어서,
    기재층의 평균 두께는 200 내지 300 ㎛ 범위이고,
    코팅층의 평균 두께는 1 내지 20 ㎛ 범위인 데코 시트.
  14. 제 11 항에 있어서,
    인쇄층 및 접착층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상을 더 포함하는 데코 시트.
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