KR20210117593A - 자외선 경화성 도료 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내요오드성이 우수한 자외선 경화성 도료 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 내요오드성이 우수한 자외선 경화성 도료 조성물에 관한 것이다.
바닥재는 시공 후 변색 또는 오염되기 쉬운 외부 환경에 노출되므로, 이를 방지하고 외관을 향상시키기 위해 바닥재 표면에 코팅층을 형성하는 것이 일반적이다. 가장 널리 사용되고 있는 PVC 바닥재의 경우, 열경화성 수지나 왁스류 등으로 표면을 코팅하여 바닥재의 내스크래치성 및 내오염성을 확보하는 기술이 사용되고 있다. 일례로, 대한민국 등록특허공보 10-1335571호에서는 바닥재용 우레탄계 도료 조성물을 개시하고 있다.
그러나, 종래의 도료 조성물로 표면 처리된 바닥재는 표면 경도가 충분하지 않은 문제가 있다. 또한, 용제를 적용한 종래의 자외선 경화성 도료는 작업 시 점도가 상승하고, 이로 인해 도막의 내요오드성, 내오염성, 부착성이 저하되고 광택이 상승하며, 휘발성 유기화합물(VOC)로 인하여 냄새가 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 작업 시 발생하는 냄새 및 점도 상승의 문제가 개선되는 동시에, 내요오드성, 내오염성, 부착성, 광택, 내스크래치성 등이 우수한 도막을 형성할 수 있는 자외선 경화성 도료 조성물을 제공한다.
본 발명은 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머; 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머, 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머 및 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함하는 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머; 및 광개시제를 포함하는 자외선 경화성 도료 조성물을 제공한다.
본 발명의 도료 조성물은 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머, 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머, 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머 및 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머를 혼합 사용함으로써, 우수한 내요오드성을 발휘하는 동시에 내오염성, 부착성, 광택, 내스크래치성 등이 우수한 도막을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 도료 조성물은 무용제형 도료로써, 기존의 용제형 도료의 도장 작업 시 발생하는 냄새, 휘발성 유기물질 및 점도 상승 문제를 해결할 수 있다. 본 발명의 도료 조성물은 바닥재(예, PVC 바닥재) 표면 코팅용 도료로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 하기 내용에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 구성 요소가 다양하게 변형되거나 선택적으로 혼용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용된 "(메타)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 나타내고, "중합성 관능기"는 중합 반응에 관여하는 기, 예컨대 (메타)아크릴레이트기를 말한다. 본 명세서에서 사용된 “중량평균분자량”은 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 GPC(gel permeation chromatograph) 방법으로 측정할 수 있다. 또한, “점도”는 당업계에 알려진 통상의 방법에 의해 측정된 것이며, 예를 들어 브룩필드(Brookield) 회전 스핀들 방법(25℃, 50rpm)으로 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 자외선 경화성 도료 조성물은 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머; 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머, 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머 및 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함하는 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머; 및 광개시제를 포함한다. 본 발명에 따른 도료 조성물은 필요에 따라, 자외선 경화성 도료 분야에서 통상적으로 사용되는 부착 증진제, 분산제, 표면 조절제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머
본 발명의 자외선 경화성 도료 조성물에서, 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머는 중합 가능한 불포화 그룹인 중합성 관능기를 6개 이상, 다른 예로 6개 내지 10개, 또 다른 예로 6개 내지 8개 가지는 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머이다. 상기 올리고머는 건조 도막의 주성분으로서, 내요오드성, 내오염성, 부착성 등을 향상시킬 수 있다.
상기 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머는 6관능 이상의 지방족 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머일 수 있다. 6관능 이상의 지방족 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머를 사용할 경우, 황변 방지 등 도료의 우수한 물성을 유리하게 확보할 수 있다.
6관능 이상의 지방족 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머는 2관능의 지방족 이소시아네이트 화합물(예를 들면, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 등)과 중합이 가능한 불포화 그룹을 분자당 3개 이상 함유하는 하이드록시 아크릴레이트 모노머(예를 들면, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 등)의 반응에 의해 제조될 수 있다.
상기 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머의 비제한적인 예로는 미원상사㈜의 PU610, 싸이텍(Cytec)사의 Ebecryl 1290, 5129, Bayer사의 U400, Double Bond Chemical사의 DM 87A 등이 있는데, 이들은 단독으로 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머는 중량평균분자량(Mw)이 1,000 내지 3,000 g/mol, 예를 들어, 1,500 내지 2,500 g/mol이고, 점도(25℃)가 50,000 내지 150,000 cps, 예를 들어, 85,000 내지 120,000 cps일 수 있다. 상기 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머의 중량평균분자량(Mw)이 1,000 g/mol 미만인 경우 점도가 너무 낮아 도막의 내요오드성 및 광택이 저하될 수 있고, 3,000 g/mol를 초과하는 경우 가교밀도가 크게 증가하여 도막의 탄성이 떨어져 내요오드성, 내오염성 및 내스크래치성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머의 점도(25℃)가 50,000 cps 미만인 경우 점도가 너무 낮아 도막이 미형성되거나 도막의 부착성 및 내요오드성이 저하될 수 있고, 150,000 cps를 초과하는 경우 도료 작업성이 열세해져 도막의 외관이 저하될 수 있다.
필요에 따라, 상기 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머는 반응성 올리고머, 예를 들어, 폴리에스터(메타)아크릴레이트 올리고머와 혼합하여 사용할 수도 있다. 이 경우, 도막의 경화성, 내습성, 내냉열 Cycle성, 내열성이 향상되고, 조성물의 레벨링성 및 작업성과 도막의 부착성, 유연성이 더욱 향상될 수 있다.
상기 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머의 함량은 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 15 내지 45 중량%, 예를 들어, 20 내지 30 중량% 범위일 수 있다. 상기 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머의 함량이 15 중량% 미만인 경우 점도가 낮아 가교밀도가 저하되어 내열성 및 부착성이 저하될 수 있고, 45 중량%를 초과하는 경우 조성물의 점도가 높아 작업성이 열세해져 도막의 외관이 저하될 수 있다.
다관능 (메타)아크릴레이트 모노머
본 발명의 자외선 경화성 도료 조성물에서, 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머는 건조 도막의 보조성분으로, 조성물의 흐름성, 레벨링성 및 작업성을 향상시키는 동시에, 도막의 내요오드성, 내오염성, 부착성을 향상시킨다. 특히, 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머는 종래의 내요오드성 도료에 적용되던 용제를 대체하여, 도막의 경도 및 경화 밀도를 높이고, 작업 시 점도가 상승되고 VOC 및 냄새가 발생되는 문제를 개선하는 효과를 발휘할 수 있다.
상기 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머는 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머, 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머 및 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머를 포함할 수 있다.
3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머
3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머는 중합이 가능한 불포화 그룹인 중합성 관능기를 3개 이상, 예를 들어 3개 내지 6개, 다른 예로 3개 또는 4개 가지는 (메타)아크릴레이트 모노머로, 조성물의 흐름성, 레벨링성 및 작업성을 향상시키면서도, 도막의 부착성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머의 비제한적인 예로는 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트 등과 같은 3관능 (메타)아크릴레이트 모노머; 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메타)아크릴레이트 등과 같은 4관능 (메타)아크릴레이트 모노머; 디펜타에리트리톨 폴리(메타)아크릴레이트 등이 있는데, 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다. 일례로, 상기 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머는 3관능 (메타)아크릴레이트 모노머, 예컨대 펜타에리트리톨 트리(메타)아크릴레이트일 수 있다.
상기 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머는 분자량이 100 내지 500 g/mol, 예를 들어 200 내지 400 g/mol일 수 있고, 점도(25℃)가 800 내지 2,000 cps, 예를 들어, 1,000 내지 1,800 cps일 수 있다. 상기 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머의 분자량이 100 g/mol 미만인 경우 가교효율 및 분자간 결합력이 저하되어 내요오드성 및 내열성이 저하될 수 있고, 500 g/mol를 초과하는 경우 경화반응이 늦어져 접착성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머의 점도(25℃)가 800 cps 미만인 경우 점도가 너무 낮아 도막이 미형성되거나 도막의 부착성 및 내열성이 저하될 수 있고, 2,000 cps를 초과하는 경우 도료 작업성이 열세해져 외관이 저하될 수 있다.
상기 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머의 함량은 도료 조성물의 총량을 기준으로 10 내지 50 중량%, 예를 들어, 20 내지 40 중량% 범위일 수 있다. 상기 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머의 함량이 10 중량% 미만인 경우 점도가 낮아 가교밀도가 저하되어 가교도, 부착력 및 도장작업성이 저하될 수 있고, 50 중량%를 초과하는 경우 점도가 너무 높아 도막의 유연성이 저하되어 광택이 저하될 수 있다.
2관능 (메타)아크릴레이트 모노머
2관능 (메타)아크릴레이트 모노머는 상기 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머와 혼용되어, 용제를 대체하여 도막의 경도 및 경화 밀도를 향상시키는 역할을 한다.
상기 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머는 예를 들어, 헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 글리세린 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 등과 같은 알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 모노머일 수 있다. 일례로, 상기 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머는 1,6-헥산디올 디아크릴레이트일 수 있다.
상기 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머는 분자량이 50 내지 450 g/mol, 예를 들어 150 내지 350 g/mol일 수 있고, 점도(25℃)는 1 내지 30 cps, 예를 들어, 5 내지 15 cps일 수 있다. 상기 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머의 분자량이 50 g/mol 미만인 경우 가교효율이 저하되어 내요오드성 및 외관이 저하될 수 있고, 450 g/mol을 초과하는 경우 가교밀도가 크게 증대하여 도막의 탄성이 떨어져 외관, 부착성 및 내열성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머의 점도(25℃)가 1 cps 미만인 경우 점도가 너무 낮아 도막의 내열성이 저하될 수 있고, 30 cps를 초과하는 경우 도료의 작업성이 열세해져 외관이 저하될 수 있다.
상기 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머의 함량은 도료 조성물의 총량을 기준으로 10 내지 50 중량%, 예를 들어, 20 내지 40 중량% 범위일 수 있다. 상기 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머의 함량이 10 중량% 미만인 경우 도료 조성물의 점도가 증가하여 흐름성 및 레벨링성이 저하될 수 있고, 50 중량%를 초과하는 경우 조성물의 점도가 매우 낮아 경화성이 저하되어 작업성 및 부착성이 저하될 수 있다.
2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머
2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머는 중합이 가능한 불포화 그룹인 중합성 관능기를 2개 이상, 예를 들어 2개 내지 5개 가지는 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머로, 전술한 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머 및 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머와 혼용되어, 용제를 대체하여 도막의 경도 및 경화 밀도를 향상시키는 역할을 한다.
상기 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머에서, 알콕시기는 예를 들어 탄소수 1 내지 5의 알콕시기, 다른 예로 탄소수 2 또는 3의 알콕시기일 수 있다.
상기 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머는 예를 들어, 에톡시화 폴리프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 에톡시화 비스페놀 A 디(메타)아크릴레이트, 에톡시화 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 에톡시화 글리세린 트리(메타)아크릴레이트, 프로폭시화 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 에톡시화 펜타에리트리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등의 모노머일 수 있다. 일례로, 상기 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머는 에톡시화 비스페놀 A 디메타아크릴레이트(bisphenol A (EO)2 dimethacrylate)일 수 있다.
상기 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머는 분자량이 300 내지 600 g/mol, 예를 들어 350 내지 550 g/mol일 수 있고, 점도(25℃)는 800 내지 1,600 cps, 예를 들어, 1,000 내지 1,400 cps일 수 있다. 상기 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머의 분자량이 300 g/mol 미만인 경우 점도가 낮아 도막의 내열성 및 내냉열성이 저하될 수 있고, 600 g/mol을 초과하는 경우 가교밀도가 증대하여 도막의 탄성이 떨어져 외관, 부착성 및 내열성 등이 저하될 수 있다. 또한, 상기 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머의 점도(25℃)가 800 cps 미만인 경우 점도가 낮아 도막이 미형성되거나 도막의 내요오드성 및 내오염성이 저하될 수 있고, 1,600 cps를 초과하는 경우 도료 작업성이 열세해져 광택 및 부착성이 저하될 수 있다.
상기 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머의 함량은 도료 조성물의 총량을 기준으로 0.5 내지 25 중량%, 예를 들어 5 내지 15 중량% 범위일 수 있다. 상기 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머의 함량이 0.5 중량% 미만인 경우 경화성 및 가교밀도가 저하되어 도막의 강도 및 부착성이 저하될 수 있고, 25 중량%를 초과하는 경우 점도가 너무 높아 작업성 및 내요오드성이 저하될 수 있다.
본 발명에서, 상기 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머, 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머 및 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머는 1 : 0.5 내지 2 : 0.05 내지 0.75 중량비, 예를 들어 1 : 0.8 내지 1.2 : 0.1 내지 0.4 중량비로 혼용될 수 있다. 상기 모노머가 전술한 배합비로 사용될 경우, 적절한 점도가 유지되고 경화성이 향상되어 도막의 내요오드성, 내오염성, 부착성 등의 물성이 향상되고, 작업 시 점도 조절 및 냄새 개선 효과가 더욱 향상될 수 있다.
광개시제
본 발명의 도료 조성물에서, 광개시제는 자외선(UV) 등에 의해 여기되어 광중합을 개시하는 역할을 하는 성분으로서, 당 분야에서 일반적으로 알려진 광개시제라면 제한 없이 사용될 수 있다.
사용 가능한 광개시제의 비제한적인 예를 들면, Irgacure 184, Irgacure 369, Irgacure 651, Irgacure 819, Irgacure 907, 벤지온알킬에테르(Benzionalkylether), 벤조페논(Benzophenone), 벤질디메틸카탈(Benzyl dimethyl katal), 하이드록시사이클로헥실페닐아세톤(Hydroxycyclohexyl phenylacetone), 클로로아세토페논(Chloro acetophenone), 1,1-디클로로아세토페논(1,1-Dichloro acetophenone), 디에톡시아세토페논(Diethoxy acetophenone), 하이드록시아세토페논(Hydroxy Acetophenone), 2-클로로티옥산톤(2-Choro thioxanthone), 2-ETAQ(2-EthylAnthraquinone), 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤(1-Hydroxy-cyclohexylphenyl-ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone), 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논(2-Hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone), 메틸벤조일포르메이트(methylbenzoylformate), 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀 옥시드, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온 등이 있다. 이들을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 혼용할 수 있다.
상기 광개시제의 최대 흡수 파장은 자외선을 흡수할 수 있다면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 200 내지 410 ㎚ 범위일 수 있다.
상기 광개시제의 함량은 도료 조성물의 총량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%, 예를 들어 3 내지 8 중량%일 수 있다. 상기 광개시제의 함량이 0.01 중량% 미만이면 경화성 저하나 미경화로 인해 도막 강도 및 부착성이 저하될 수 있고, 또한 도막의 미경화에 의한 주름(wrinkle)이 발생할 수 있다. 한편, 상기 광개시제의 함량이 10 중량%를 초과하면 미반응된 광개시제로 인한 오염이나 저중합도에 의한 부착성 저하가 초래될 수 있다.
첨가제
본 발명에 따른 도료 조성물은 전술한 성분들 이외에, 당 분야에서 통상적으로 알려진 첨가제를 도료 조성물의 사용 목적 및 사용 환경에 따라 선택적으로 더 포함할 수 있다.
일례로, 본 발명의 도료 조성물은 소광제를 더 포함할 수 있다. 상기 소광제는 도료 조성물의 점도 및 광택을 조절하는 역할을 하며, 해당 기술분야에 알려진 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 실리카를 사용할 수 있다.
이 외에, 부착 증진제, 분산제, 표면 조절제, 자외선 흡수제, 자외선 안정제, 레벨링제, 소포제 및 조색제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 각 첨가제의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 도료 조성물의 총량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%, 예를 들어 2 내지 7 중량%일 수 있다.
본 발명의 도료 조성물의 제조방법에는 특별한 제한이 없으며, 예컨대 전술한 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머, 다관능 (메타)아크릴레이트 모노머, 광개시제를 필요에 따라 기타 첨가제와 함께 디졸버, 교반기 등과 같은 혼합용 장비에 투입한 후, 적절한 온도(예컨대 상온)에서 혼합하는 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다.
본 발명의 자외선 경화성 도료 조성물은 다양한 기재에 적용 가능하며, 예컨대 PVC 바닥재의 표면 처리에 유용하나 이에 한정되지는 않는다. 일례에 따르면, 본 발명의 자외선 경화성 도료 조성물은 기재의 표면에 도포, 건조된 후, 3,000 mJ/㎠ 미만, 예를 들어 2,500 mJ/㎠ 이하(예컨대 1,500 내지 2,500 mJ/㎠)의 자외선 조사량 하에서 경화되어 도막층을 형성할 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1-11]
하기 표 1에 기재된 조성에 따라, 실시예 1-11의 자외선 경화성 도료 조성물을 제조하였다. 하기 표 1에서의 각 성분의 사용량 단위는 중량%이다.
[비교예 1-9]
하기 표 2에 기재된 조성에 따라, 비교예 1-9의 자외선 경화성 도료 조성물을 제조하였다. 하기 표 2에서의 각 성분의 사용량 단위는 중량%이다.
올리고머 1: 6관능 지방족 우레탄 아크릴 올리고머 (Mw 1,800 g/mol, 점도(25℃) 100,000 cps)
올리고머 2: 6관능 지방족 우레탄 아크릴 올리고머 (Mw 1,300 g/mol, 점도(25℃) 74,000 cps)
올리고머 3: 6관능 지방족 우레탄 아크릴 올리고머 (Mw 2,700 g/mol, 점도(25℃) 129,000 cps)
올리고머 4: 6관능 지방족 우레탄 아크릴 올리고머 (Mw 900 g/mol, 점도(25℃) 48,000 cps)
올리고머 5: 6관능 지방족 우레탄 아크릴 올리고머 (Mw 3,200 g/mol, 점도(25℃) 158,000 cps)
올리고머 6: 5관능 지방족 우레탄 아크릴 올리고머 (Mw 1,600 g/mol, 점도(25℃) 90,000 cps)
모노머 1: 3관능 아크릴레이트 모노머 (Pentaerythritol triacrylate, 분자량 298 g/mol, 점도(25℃) 1,400 cps, [MIRAMER M340, 미원 상사])
모노머 2: 2관능 아크릴레이트 모노머 (1,6-Hexanediol diacrylate, 분자량 226 g/mol, 점도(25℃) 10 cps, [MIRAMER M200, 미원 상사])
모노머 3: 2관능 알콕시화 아크릴레이트 모노머 (Bisphenol A (EO)2 Dimethacrylate, 분자량 452 g/mol, 점도(25℃) 1,200 cps, [KOMERATE D020M, KPX社])
광개시제 1: 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone [Omnirad 481, IGM社]
광개시제 2: Methyl benzoyl formate [Darocur MBF, IGM社]
광개시제 3: Benzophenone [MICURE BP, 미원 상사]
소광제 1: Synthetic amorphous silicon dioxide [NIPSIL E-220A, Tosoh社]
소광제 2: Untreated Thermal Silica [ACEMATT TS-100, Evonik社]
레벨링제 1: 실리콘 첨가제 (Silicone acrylate), [RAD2500, Tego社]
레벨링제 2: 실리콘 첨가제 (Silicone acrylate), [RAD2700, Tego社]
[실험예-물성 평가]
각 실시예 및 비교예에 따라 제조된 자외선 경화성 도료 조성물 및 이로 형성된 도막의 물성을 하기 물성 측정방법에 따라 실시하였고, 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.
시편 제조
PVC 바닥재 상에 각 실시예 및 비교예에서 제조된 도료 조성물을 도포(두께: 10-15 ㎛)하고, 광경화(광량: 2,000 mJ/㎠, 광세기: 140 mW/㎠)시켜 시편을 제조하였다.
외관
육안으로 관찰하여 롤(Roll) 자국, 디웨팅(Dewetting) 및 오렌지필(Orange Peel) 등의 결함이 없는지를 평가하였다.
경화성
상기 제조된 각 시편을 120 ℃의 온도에서 1 시간 동안 방치한 다음 외관을 관찰하였다.
부착성
ASTM D3359 시험법에 따라 크로스 컷 테이프 테스트(cross cut tape test)를 시행하였다.
내요오드성
각 시편에 중국산 요오드를 떨어뜨리고 30분 후 지움성을 확인하였다.
내오염성
각 시편에 유성 매직을 칠하고 5분 후 지움성을 확인하였다.
광택
글로스미터(Glossmeter(60도))를 이용하여 각 시편의 광택을 측정하였다.
상기 표 3 및 표 4의 결과로부터, 본 발명에 따른 실시예들의 자외선 경화성 도료 조성물로 형성된 도막은 비교예들의 도료 조성물로 형성된 도막에 비하여 물성이 전반적으로 우수함을 확인할 수 있었다.
비교예 1, 2는 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머를 본원 함량 범위를 벗어나는 양으로 함유하는 조성으로, 부착성이 열세하게 나타났다. 비교예 3, 4는 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머를 본원 함량 범위를 벗어나는 양으로 함유하는 조성으로, 경화성이 열세하게 나타났다. 비교예 5는 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머를 본원 함량 범위를 벗어나는 양으로 함유하는 조성으로, 외관 및 경화성이 열세하게 나타났다. 비교예 6-8은 각각 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머, 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머 및 2관능 이상의 알콕시 (메타)아크릴레이트 모노머를 사용하지 않은 조성으로, 경화성, 부착성, 내오염성 및 광택이 열세하게 나타났다. 비교예 9는 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 대신 5관능 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머를 적용한 조성으로, 도막 형성 시 외관 및 부착성이 열세하게 나타났다.
Claims (5)
- 도료 조성물 총 중량에 대하여, 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 15 내지 45 중량%, 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머 10 내지 50 중량%, 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머 10 내지 50 중량%, 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머 0.5 내지 25 중량% 및 광개시제 0.01 내지 10 중량%를 포함하는 자외선 경화성 도료 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 6관능 이상의 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머는 중량평균분자량이 1,000 내지 3,000 g/mol이고, 점도(25℃)가 50,000 내지 150,000 cps인 자외선 경화성 도료 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 3관능 이상의 (메타)아크릴레이트 모노머는 분자량이 100 내지 500 g/mol이고, 점도(25℃)가 800 내지 2,000 cps인 자외선 경화성 도료 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 2관능 (메타)아크릴레이트 모노머는 분자량이 50 내지 450 g/mol이고, 점도(25℃)가 1 내지 30 cps인 자외선 경화성 도료 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 2관능 이상의 알콕시화 (메타)아크릴레이트 모노머는 분자량이 300 내지 600 g/mol이고, 점도(25℃)가 800 내지 1,600 cps인 자외선 경화성 도료 조성물.
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