KR20220048873A - 열경화 및 uv 경화형 기능성 코팅 조성물, 이를 이용한 코팅 방법 및 이를 포함하는 코팅 기재 - Google Patents

열경화 및 uv 경화형 기능성 코팅 조성물, 이를 이용한 코팅 방법 및 이를 포함하는 코팅 기재 Download PDF

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Abstract

본 발명의 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물은, 실리카 입자를 포함하는 복합수지계를 포함하는 열경화형 바인더; 관능기가 3개 이상 포함하는 모노머 및 관능기가 6개이상 포함하는 올리고머로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 UV 경화형 바인더; 인계 난연제; ATO (Sb2O5)를 포함하는 무기계 난연제; 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-폴리스티렌술폰산(PEDOT-PSS) 의 전도성 고분자를 포함하는 대전 방지제; 및 불소계 화합물을 포함하는 방오제를 포함할 수 있다.

Description

열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물, 이를 이용한 코팅 방법 및 이를 포함하는 코팅 기재{Heat-curable and UV-curable coating composition , method of coating using the same, and coating substrate comprising the same}
본 발명은 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물, 이를 이용한 코팅 방법 및 이를 포함하는 코팅 기재에 관한 것이다. 상세하게는, 난연성, 대전방지성 및 방오성의 특성을 동시에 갖는 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물, 이를 이용한 코팅 방법 및 이를 포함하는 코팅 기재에 관한 것이다.
일반적으로 사용되고 있는 전기적 용도로 사용되는 플라스틱의 경우 ABS, PC, PVC등 대부분이 압출이나 사출의 형태로 표면 처리 없이 성형하여 원재료 자체로 콘센트나 피복 환풍기, 에어컨 실외기 등에 사용되고 있다. 하지만 이는 시간이 지날수록 특히 사람의 손이 닿지 않는 곳에 있는 콘센트 등의, 예를 들면 전기가 흐르는 콘센트 표면에 먼지가 쌓여 있어 약간의 전기적 스파크만으로도 화재의 위험이 내포 되고 있고, 그로 인한 대형 화재 등의 발생으로 인명 및 재산피해가 발생하여 막대한 사회적 비용이 발생하고 있는 실정이다. 이에 따른 대안으로 난연 코팅, 정전기 방지 코팅 등 단일 기능을 나타내는 코팅제들이 출시되고 있지만, 그 기능이 한정적이어서 복합적으로 일어나는 화재 등의 재해방지에는 효율적이 못한 것이 사실이다.
이에 본 발명은 한번의 코팅으로 다양한 기능을 부여하여 노후화된 전기 시설물 또는 구조물에 적용함으로써 화재 등을 미연에 방지 하여 인명 사고 및 재해로 인한 사회적 손실을 방지 하고자 한다.
구체적으로, 본 발명은 열경화 및 UV 경화를 통해 도막이 형성되고, 단일 코팅만으로도 난연성, 대전방지성, 방오성의 특성이 구현될 수 있다. 따라서, 화재발생에 취약한 플라스틱 콘센트 또는 전선의 피복 등에 난연성능을 부여하고, 플라스틱 소재에 부착되어 있는 미세먼지에 의한 전기적 발화 또는 정전기 방지가 되어 있지 않은 소재에 대하여 정전기 방지기능을 부여하여 화재 예방에 기여할 수 있는 코팅 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물은, 실리카 입자를 포함하는 복합수지계를 포함하는 열경화형 바인더; 관능기가 3개 이상 포함하는 모노머 및 관능기가 6개이상 포함하는 올리고머로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 UV 경화형 바인더; 인계 난연제; ATO (Sb2O5)를 포함하는 무기계 난연제; 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-폴리스티렌술폰산(PEDOT-PSS) 의 전도성 고분자를 포함하는 대전 방지제; 및 불소계 화합물을 포함하는 방오제
본 발명의 코팅 방법은 상기 조성물을 80 ℃내지 120 ℃의 경화 온도 및 5분 이내의 경화 시간으로 1차 경화하는 단계; 200 내지 1000 mj/cm의 광량으로 2차 경화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 코팅 기재는, 기재; 및 상기 기재의 적어도 어느 한 면에 상기 조성물을 코팅한 코팅층을 포함하고, 상기 기재는 PC, PMMA, PVC, PET, PI, OPP 등의 플라스틱 재질의 Sheet 및 필름류로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물은 PC, PMMA, PCTG등의 시트류 또는 PET, PE, PI, PP등의 필름류 등 열에 취약한 플라스틱 제품에 적용 가능하고, Flow coating, Roll to Roll, Spray coating등 다양한 방식의 코팅방법으로 코팅이 가능하여, 적용범위가 매우 넓다. 또한 난연성, 대전방지, 방오성능과 같은 기능을 한번의 코팅으로 복합성능 구현이 가능하여 생산성향상이나 다른 기능 부여를 위한 2차 코팅 없이 1차 코팅만으로 복합 기능을 구현가능하게 하여 원가 절감에도 큰 기여를 할 수 있다.
또한, 본 발명의 코팅 조성물은 열경화와 더불어 UV 경화를 함께 적용할 수 있어 열경화로 인한 장기간의 경화시간으로 기재 변형 및 생산성이 떨어지는 단점을 보완할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 코팅 기재를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물은, 열경화형 바인더; UV 경화형 바인더; 인계 난연제; 무기계 난연제; 대전 방지제; 및 방오제를 포함할 수 있다.
열경화형 바인더는 실리카를 베이스로 하여 부가된 -OH 기 및 유기계 반응 사이트가 부가된 바인더일 수 있다. 구체적으로, 열경화형 바인더는 수성의 열 경화형 무기물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 열 경화형 무기물은, 변성 실리케이트계, 실리카 아크릴 유무기 하이브리드계, 콜로이달 실리카계, 나노 실리카 입자를 포함하는 복합수지계 또는 콜로이달 실리카를 실리콘 화합물로 개질하여 처리된 실리카 화합물; 알루미나 또는 지르코니아를 포함하는 무기계; 및 유, 무기 하이브리드계로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 열경화형 바인더는 하기 구조를 가질 수 있고, 난연제 및 대전방지제와의 혼합성이 우수한 고극성 용매에 분산된 실리카 입자를 포함하는 복합수지계의 바인더일 수 있다.
Figure pat00001
이때, 열경화형 바인더는 조성물 전체에 대해 1 내지 5 중량부 포함될 수 있다.
UV 경화형 바인더는 관능기를 3개 이상 포함하는 모노머 또는 관능기를 6개이상 포함하는 올리고머를 포함할 수 있다. 구체적으로, UV 경화형 바인더는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 아크릴계 모노머 및 불소계 모노머로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이때, UV 경화형 바인더는 조성물 전체에 대해 5 내지 20 중량부 포함될 수 있다.
열경화형 바인더 및 UV 경화형 바인더의 함량은 조성물 전체에 대해 1 내지 30 중량부 포함될 수 있다.
한편, 유/무기 하이브리드 열경화형 바인더를 단독으로 사용하여도 복합 기능성 코팅 조성물의 제조가 가능하지만 본 발명에서는 UV 경화형 바인더를 추가로 포함함으로써, 종래보다 낮은 온도 및 짧은 시간 내에 경화가 가능하다. 구체적으로, 열경화형 바인더 단독 사용 시에는 경화 온도가 120 내지 150 도에서 30분 이상의 시간이 필요하여 플라스틱 기재의 변형, 경화 시간 증가로 인한 생산성 저하 등의 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 UV 경화형 바인더를 추가로 도입함으로써, 유/무기 하이브리드 바인더인 열경화형 바인더를 5 중량부 이하로 사용하여 100 내지 120도의 낮은 온도에서 짧은 시간 내에 1차 경화가 가능하다. 또한, 유기물과 더불어 무기계의 반응기가 있어서 100% 유기물질인 UV 경화형 바인더의 취약한 난연성능을 보완하고 짧은 시간에 경화가 가능하여 생산성이 향상될 수 있다.
한편, 난연성 부여를 위한 인계 난연제는 Tricresyl phospate 또는 Triethyl Polyphosoate를 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다.
이때, 인계　난연제는 조성물 전체에 대해 5 내지 15 중량부 포함될 수 있다.
무기계　난연제는 ATO(Sb2O5)일 수 있다. 무기계 난연제의 입경은 10 내지 50nm일 수 있다. 또한, 무기계　난연제는 알코올에 분산되어 있는 졸 형태의 액상으로 사용될 수 있다.
이때, 무기계 난연제는 조성물 전체에 대해 1 내지 10 중량부 포함될 수 있다.
인계 난연제 및 무기계 난연제의 함량은 조성물 전체에 대해 1 내지 20 중량부 포함될 수 있다.
난연제의 최적 분산을 위하여 주로 액상의 난연제 사용이 바람직하나 고상의 난연제도 적절한 분산제를 활용한 믹싱, 초음파 분산 또는 3-Roll mill등을 통하여 분산하여 분산액을 제조하여 사용할 수 있다.
대전방지를 구현하기 위한 대전방지제로는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리 에틸렌 디옥시 티오펜 등의 전도성 고분자계, ATO, ITO, ZnO등의 무기 산화물계, CNT, 그래핀 등의 CNT계, 제4급 암모늄염, 양이온/음이온 계면활성제 등의 이온성 대전방지제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다. 즉, 이중 1종 또는 2종을 선택하여 혼합 사용이 가능하다. 바람직하게는, 대전방지제로 폴리에틸렌 디옥시 티오펜계의 전도성 폴리머인 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-폴리스티렌술폰산(PEDOT-PSS)를 사용할 수 있다. 이를 통해, E5 내지 E9의 표면 저항을 구현할 수 있다. 대전방지제로 PEDOT-PSS가 사용될 경우, 100 nm 이하의 입경을 가질 수 있고, 물에 분산되어 사용될 수 있다.
대전방지제는 조성물 전체에 대해 1 내지 15 중량부 포함될 수 있다.
방오 특성 부여를 위한 방오제로는 불소계 첨가제가 포함될 수 있다. 구체적으로, 방오제는 과불소 우레탄 공중합체이거나, 적어도 하나이상의 불소-함유 말단기를 가진 화합물 또는 올리고머, 또는 이들의 연속 단위인 고분자를 포함하는 불소 함유 폴리머일 수 있다. 예를 들면, 방오제로는 일본 Shinetus사의 불소계 첨가제가 대표적으로 사용될 수 있다.
방오제는 조성물 전체에 대해 0.1 내지 2 중량부 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 조성물은 용매, 표면 조절제 및 실란 등을 더 포함할 수 있다.
위 성분들의 혼합성 향상을 위한 용매로는 고극성의 용매와 중극성의 에테르계 용매가 혼합되어 사용될 수 있다. 고극성의 용매로는 증류수, Ethanol, Iso Propyl Alcohol, N-Methyl pyrolydone , Methanol, Ethylene glycol, Poly Ethylane glycol, PGME(Propylane glycol mono methyl ether) 등의 알콜류 용매들이 주로 사용될 수 있다. 중극성의 에테르계 용매로는, 에틸렌 글리콜 모노 에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노 에틸 에테르, 메틸렌 글리콜 모노 에틸 에테르 등이 사용될 수 있다. 이때, 디 메틸 설폭사이드나 에틸렌 카보네이트 같은 유전율이 높은 용매 및 톨루엔이나 자일렌 같은 방향족 용매, 아세톤이나 메틸 에틸 케톤 등도 3 %미만의 범위 내에서 소량 사용 될 수 있다.
용매는 조성물 전체에 대해 30 내지 60 중량부 포함될 수 있다.
표면 장력을 낮춰 주는 표면 조절제는 주로 실리콘계 레벨링제가 사용될 수 있다. 대표적인 레벨링제는 BYK사, Dow corning사. Momentive사 등의 레벨링제들이 많이 사용되고 있으며 본 발명에서는 BYK사의 BYK-306을 표면 조절제로 사용하였다.
표면 조절제의 함량은 조성물 전체에 대해 0.1 내지 3.0 중량부 포함될 수 있다.
또한 기재와의 접착력 향상 및 표면 경도 향상을 위하여 소량의 실란이 포함될 수 있다. 실란의 경우 유기물질과 무기 물질의 작용기를 모두 가지고 있어 부착이 어려운 소재에 많이 사용되고 있는 물질이다. 예를 들면, 아미노 에톡시 프로필 실란, 아미노 실란, 아미노에틸아미노프로필메톡시 실란 같은 아미노 실란류, 글리시독시 프로필 트리 에톡시 실란, 글리시독시 프로필 메틸디에톡시 실란같은 에폭시 실란류, 페닐트리에톡시 실란같은 페닐류 등 다양한 실란을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 아미노 실란 또는 에폭시 실란이 사용될 수 있다.
실란의 함량은 조성물 전체에 대해 0.5 내지 3 중량부 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물은 제1 코팅액 및 제2 코팅액의 2 액형 코팅 조성물일 수 있다. 이때, 제1 코팅액은, 열경화형 바인더, 무기계 난연제 및 대전 방지제를 포함할 수 있다. 제2 코팅액은 UV 경화형 바인더, 인계 난연제，실란, 표면 조절제 및 방오제를 포함할 수 있다. 이러한 제1 코팅액 및 제2 코팅액은 1:1의 중량비로 혼합될 수 있다. 이를 통해 코팅액의 저장 안정성이 향상될 수 있다.
본 발명의 조성물을 통해 난연성능은 UL- 94V에 의거 V0 성능, 대전성능은 ASTM D257에 의거 106 ~ 108 구현 가능하고 수(水)접촉각은 ASTM D5946에 의거하여 110도 이상, 이 3가지 항목이 한번에 구현 가능한 코팅제
한편, 본 발명의 코팅 방법에 따르면 상기 조성물을 이용하여 다양한 기재 상에 코팅할 수 있다. 본 발명의 조성물을 코팅 하는 방법은 Flow coating, Micro gravure, slot die, Comma coating과 같은 Roll to Roll Coating도 가능하고, Spray coating, Spin coating 도 가능하다.
본 발명의 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물을 이용하여 80 ℃내지 120 ℃의 경화 온도 및 5분 이내의 경화 시간으로 1차 경화하는 단계; 및 200 내지 1000 mj/cm의 광량으로 2차 경화하는 단계를 통해 코팅할 수 있다. 한편, 도막의 두께 및 기재의 종류에 따라 경화 온도 및 경화 시간은 달라질 수 있다.
본 발명에서는 한번의 코팅만으로 난연성, 대전방지 및 방오성능의 복합 기능을 구현할 수 있다. 즉, 각각의 기능을 부여하기 위한 각 조성물을 여러 번 코팅할 필요가 없어 원가 절감 및 생산성이 향상될 수 있다.
본 발명의 코팅 기재는 기재 및 상기 기재의 적어도 어느 한 면에 상기 조성물을 포함하는 코팅층을 포함할 수 있다. 이때, 기재는 PC, PMMA, PVC, PET, PI, OPP 등의 플라스틱 재질의 Sheet 및 필름 류로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 기재는 PC, PET 및 PI 로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 플라스틱 기재일 수 있다. 또는 Glass, Metal 등의 기재에 대전방지 처리 등 100 ℃ 정도의 경화조건에서도 변형되지 않는 모든 소재에 적용이 가능하다
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 통해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예 에 의해서 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
5중량부의 실리카 입자를 포함하는 복합수지계 바인더(Y사), 증류수 3중량부, Ethanol 20중량부, PEDOT-PSS 10중량부(Heraeus사 상품명 Clevios P), ATO(오산화 안티몬) 졸 5중량부를 비이커에 넣고 1000rpm으로 20분간 교반하여 제1 코팅액을 제조한다. 또한 다른 비이커에는 인산계의 난연제(Tricresyl Polyphospate) 10중량부, 우레탄 아크릴레이트 올리고머 10중량부, PGME 20중량부, 아미노 실란(Dow corning사) 1중량부, 표면 레벨링제(BYK 306) 0.1중량부, 불소계 첨가제 (Shinetus사) 0.5 중량부 주입후 20분간 1000rpm 으로 교반 하여 난연기능의 제2 코팅액을 제조 한다.
위의 제1 코팅액과 제2코팅액을 1:1의 중량비로 혼합하여 1000rpm으로 약 10분간 교반하여 난연성, 대전성 및 방오성능을 갖는 복합 블렌딩 코팅제를 제조 한다. 2액형 코팅제로 제조하는 이유는 코팅액의 저장안정성(Pot life)을 높이기 위함이다.
실시예2
5중량부의 실리카 입자를 포함하는 복합수지계 바인더(Y사), 증류수 3중량부, Ethanol 20중량부, PEDOT-PSS 10중량부(Heraeus사), ATO(오산화 안티몬) 졸 5중량부를 비이커에 넣고 1000rpm으로 20분간 교반하여 제1 코팅액을 제조 한다. 또한 다른 비이커에는 인산계의 난연제(Tricresyl Ethylphospate) 10중량부와 우레탄 아크릴레이트 올리고머 10중량부, PGME 20중량부, 아미노 실란(Dow corning사) 1중량부, 표면 레벨링제(BYK 306) 0.1중량부, 불소계 첨가제 (Shinetus사) 0.5 중량부 주입후 20분간 1000rpm 으로 교반 하여 난연기능의 제2 코팅액을 제조 한다.
위의 제1 코팅액과 제2코팅액을 1:1의 중량비로 혼합하여 1000rpm으로 약 10분간 교반하여 난연성 및 대전성, 방오성능을 갖는 복합 블렌딩 코팅제를 제조한다.
실시예 3
5중량부의 실리카 입자를 포함하는 복합수지계 바인더(Y사), 증류수 3중량부, Ethanol 20중량부, PEDOT-PSS 10중량부(Heraeus사), ATO(오산화 안티몬) 졸 5중량부를 비이커에 넣고 1000rpm으로 20분간 교반하여 제1 코팅액을 제조 한다. 또한 다른 비이커에는 인산계의 난연제(Tricresyl Polyphospate, Tricresyl Ethylphospate) 를 각 5중량부씩, 우레탄 아크릴레이트 올리고머 10중량부, PGME 20중량부, 아미노 실란(Dow corning사), 표면 레벨링제(BYK 306) 0.1중량부, 불소계 첨가제 (Shinetus사) 0.5 중량부 주입후 20분간 1000rpm 으로 교반 하여 난연기능의 제2 코팅액을 제조 한다.
위의 제1 코팅액과 제2코팅액을 1:1의 중량비로 혼합하여 1000rpm으로 약 10분간 교반하여 난연성 및 대전성, 방오성능을 갖는 복합 블렌딩 코팅제를 제조 한다.
비교예1
10중량부의 수분산 폴리 우레탄수지(일본 G사), 증류수 30중량부, Ethanol 15중량부, 폴리 우레탄 수지의 분산력을 향상시키는 아민 0.01중량부, PEDOT-PSS 10중량부(Heraeus사)와 수분산 인산 암모늄계 난연제(Ammonium Polyphospate) 10중량부를 비이커에 넣고 1000rpm으로 20분간 교반하고 1중량부 에폭시 실란(Dow corning사), 표면레벨링제(BYK 306) 0.5중량부를 주입후 20분간 1000rpm 으로 교반 하여 코팅액을 제조한다.
비교예2
10중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(EB-1290 -Cytec 사), 5중량부의 6관능 모노머 DPHA(미원 사), 인산 암모늄계 난연제(Ammonium Polyphospate) 10중량부를 불투명 비이커에 칭량하고, 10중량부의 EC(Ethyl cellosolve), 20중량부의 PGME(Propylane glycol mono methyl ether), 30중량부의 IPA(Iso propyl alcohol), UV 경화를 개시하기 위한 1중량부의 광경화 개시제(I-184, 미원 사), 표면 레벨링을 위한 표면 첨가제 BYK 306(BYK 사)를 소량 첨가하여 15분간 교반 후 10중량부의 PEDOT-PSS(Heraeus사)를 첨가하고 20분간 교반 하여 UV경화형 코팅액을 제조 한다.
상기 제조한 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2를 평가하기 위하여 아래와 같이 물성 평가를 실시하였다.
1)코팅막 제조
실시예와 비교예에서 제조된 코팅제를 이용하여 PC Sheet에 Flow coating 하여 코팅막을 형성 하였다.
실시예 1 내지 3의 코팅제를 PC Sheet (20 mm)판에 상부에서 뿌려서 자연낙하 방식으로 하부까지 코팅 한 후 열풍건조기에서 100도 3분간 건조 후 UV조사(400mj/cm)하여 경화 도막을 형성 하였다.
비교예 1의 경우는 열건조형(Heat drying) 코팅제 이므로 Flow coating 후 열풍건조기에 120도 3분간 건조 후 건조 도막 형성 하였고, 비교예 2의 경우는 UV 경화형이므로 Flow coating 후 열풍건조기에 100도 3분간 건조 후 UV조사(400mj/cm)하여 경화 도막을 형성 하였다.
2)도막물성 평가
①표면저항 평가 :표면저항 측정기(Monroe Electronics, Monroe-291)를 사용하여 10V의 전압으로 ASTM D-257에 의거하여 표면저항을 측정하였다.
②연필경도 평가:표면경도는 연필경도 시혐기를 사용하여 KSM ISO 15184에 의거하여 연필경도를 측정하였다.
③난연성 평가:UL 94 V방법으로 평가
-UL 94 V-0: 코팅된 시편을 10초간 버너로 불을 붙인 후 버너를 제거하고 시편에 불이 붙은 시간, 즉 시편이 타는 시간이 10초를 초과해서는 안되며,코팅 시편 5개를 1set로 동일 시험을 하며 합계 연소 시간이 50초(1개당10초)를 초과해서는 안된다. 이때 연소시 녹아 떨어지는 불똥에 의해 약 30cm아래에 놓여 있는 탈지면에 불이 발화 되어서는 안된다.. 이때 만일 5개 시편 중 하나라도 요구 조건을 만족시키지 못할 경우 또 다른 5개의 시편으로 동일 시험을 해야 하며, 이 경우 합계 연 소시간은 51~55초(10.2초~11초) 이내에 들어가야 한다.
-UL 94 V-1: 기본적으로 시험법은 V-0와 동일하고 V-1의 경우 버너 불을 제거한 후 시편에 붙은 불의 타는 시간이 30초를 초과해서는 안 되며 동일 시험을 10회 실시하여 합계 연소 시간의 합계가 250초 이내에 들어가야 한다. 이때 시편 아래에 설치해 놓은 탈지면에 연소시 녹아서 떨어지는 불똥에 의해 불이 발화되어서는 안 된다. 또한 5개의 시편 중 하나라도 요구 조건을 만족하지 못할 경우 또 다른 5 개의 시편에 동일 시험을 실시해야 하고 이 경우 합계 연소시간은 251~225초 이내에 들어가야 한다.
-UL 94 V-2 :V-2는 버너불을 제거한 후 시편에 붙은 불이 타는 시간이 30초 이내에 들어가야 하며, V-1의 경우와 마찬가지로 10회 실시한 연소 시간의 합계가 250초 이내에 들어가야 하고, V-1과는 달리 불똥에 의한 솜 발화가 일어나도 된다. 그리고 5개/1set의 시편에 난연 시험을 하는 동안 하나라고 만족시키지 못할 경우 또 다른 5개의 시편의 합계 연소 시간은 251~255초 이내에 들어야 한다.
④부착성 평가:부착성 측정은 3M Tape를 이용하여 KSM ISO 2409에 의하여 측정하였다. 부착성 시험 결과는 아래와 같이 구분하였다.
○:매우 양호
△:부분적으로 탈막
×:전부분 탈막
⑤방오성능 평가 : ASTM D5946에 의거 접촉각 측정
- 접촉각 측정기를 통한 코팅도막의 표면상 수 접촉각을 측정하여 방오 성능을 정량 평가함
하기 표 1에 실시예1 내지 3 및 비교예1 내지 2의 도막 측정 물성을 정리 하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 평가방법
표면저항 E6~7 E6~7 E6~7 E7~8 E7~8 ASTM D-257
난연성 V-0 V-0 V-0 V-2 V-2 UL 94 V
표면경도 H H H 2B H KSM ISO 15184
방오성능 111° 111° 111° 90° 85° ASTM D5946
부착성 ○ ○ ○ △ ○ KSM ISO 2409
상기 표 1에서 보는 바와 같이 실시예1 내지 3의 경우 E6~7의 안정적인 표면저항 구현 및 우수한 난연성을 나타내었고 표면 경도와 방오성능, 부착성 또한 비교예들에 비해서 우수하게 나타난다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 실리카 입자를 포함하는 복합수지계를 포함하는 열경화형 바인더;
    관능기가 3개 이상 포함하는 모노머 및 관능기가 6개이상 포함하는 올리고머로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 UV 경화형 바인더;
    인계 난연제;
    ATO (Sb2O5)를 포함하는 무기계 난연제;
    폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-폴리스티렌술폰산(PEDOT-PSS) 의 전도성 고분자를 포함하는 대전 방지제; 및
    불소계 화합물을 포함하는 방오제를 포함하는 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인계 난연제는, Tricresyl Polyphospate 및 Tricresyl Ethylphospate로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 ATO(Sb2O5)의 입경은 10 내지 50nm이고, 알코올에 분산되어 있는 졸 형태의 액상인 것을 특징으로 하는 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 PEDOT-PSS의 입경은 100 nm 이하이고, 물에 분산되는 것을 특징으로 하는 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은,
    열경화형 바인더, 무기계 난연제 및 대전 방지제를 포함하는 제1 코팅액; 및
    UV 경화형 바인더, 인계 난연제，실란, 표면 조절제 및 방오제를 포함하는 제2 코팅액의 2액형 코팅 조성물인 것을 특징으로 하는 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    용매, 표면 조절제 및 실란을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열경화형 바인더 및 UV 경화형 바인더의 함량은 상기 조성물 전체에 대해 1 내지 30 중량부이고,
    상기 인계 난연제 및 무기계 난연제의 함량은 상기 조성물 전체에 대해 1 내지 20 중량부이고,
    상기 대전 방지제의 함량은 상기 조성물 전체에 대해 1 내지 15 중량부이고,
    상기 방오제의 함량은 상기 조성물 전체에 대해 0.1 내지 2 중량부인 것을 특징으로 하는 열경화 및 UV 경화형 기능성 코팅 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물을,
    80 ℃내지 120 ℃의 경화 온도 및 5분 이내의 경화 시간으로 1차 경화하는 단계;
    200 내지 1000 mj/cm의 광량으로 2차 경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
  9. 기재; 및
    상기 기재의 적어도 어느 한 면에 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 코팅한 코팅층을 포함하고,
    상기 기재는 PC, PMMA, PVC, PET, PI, OPP 등의 플라스틱 재질의 Sheet 및 필름류로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 기재.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116102948A (zh) * 2022-12-16 2023-05-12 江苏金陵特种涂料有限公司 一种水性环氧导静电防腐涂料及其制备方法

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