KR20230155316A - Photocurable coating composition for protecting tempered glass of electronic devices - Google Patents
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- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
- C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
- C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
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Abstract
상온에서 경화 특성이 우수하고, 생산성 및 친환경 특성을 가지며, 전자기기의 강화 유리 보호용으로 사용될 수 있는 광경화형 코팅 조성물에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 광경화형 코팅 조성물은 화학식 1로 표시되는 화합물 및 화학식 2로 표시되는 화합물 중 1종 이상을 포함하는 제1아크릴레이트 올리고머; 2 ~ 6 관능성 우레탄아크릴레이트 올리고머 중 1종 이상을 포함하는 제2아크릴레이트 올리고머; 아크릴레이트 모노머; 광개시제; 무기 충전제; 및 첨가제를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
[화학식 2]
Disclosed is a photocurable coating composition that has excellent curing properties at room temperature, has productivity and eco-friendly properties, and can be used to protect tempered glass in electronic devices.
The photocurable coating composition according to the present invention includes a first acrylate oligomer containing at least one of the compound represented by Formula 1 and the compound represented by Formula 2; A second acrylate oligomer comprising at least one type of 2-6 functional urethane acrylate oligomer; acrylate monomer; photoinitiator; inorganic filler; and additives.
[Formula 1]
[Formula 2]
Description
본 발명은 상온에서 경화 특성이 우수하고, 생산성 및 친환경 특성을 가지며, 전자기기의 강화 유리 보호용으로 사용될 수 있는 광경화형 코팅 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a photocurable coating composition that has excellent curing properties at room temperature, has productivity and eco-friendly properties, and can be used to protect tempered glass in electronic devices.
전자산업의 발달로 윈도우 글래스용 강화 유리의 사용량이 증가함에 따라, 판유리 가공 중 유리 표면을 보호하기 위해 UV 경화형 코팅액의 사용량이 함께 증가하고 있다.As the use of tempered glass for window glass increases due to the development of the electronics industry, the use of UV curing coating liquid is also increasing to protect the glass surface during processing of plate glass.
윈도우 글래스용 강화 유리는 여러 장의 판유리를 적층시켜 물리적 커팅(water-jet 등)하는 방식으로 특정 형태로 재단한 후, 가공 공정을 통해 강화시키는 과정을 거쳐 제조되고 있다. Tempered glass for window glass is manufactured by stacking multiple sheets of glass, cutting them into a specific shape through physical cutting (water-jet, etc.), and then strengthening them through a processing process.
공정 중 판유리에 미치는 물리적인 하중, 재단공정(water-jet)에 의한 유리의 모서리 깨짐 등으로부터 판유리를 보호하기 위해 강화 유리 보호용 코팅액이 사용되고 있으며, 최종 공정에서는 알칼리 수용액을 사용하여 경화 코팅막을 박리시킨 후 강화 처리를 하고 있다.A coating solution for protecting tempered glass is used to protect the plate glass from physical loads on the plate glass during the process and glass edges being broken by the cutting process (water-jet). In the final process, an aqueous alkaline solution is used to peel off the cured coating film. Post-strengthening treatment is in progress.
하지만, 재단 및 연마시에 발생되는 미세한 유리 파편으로 인한 정상 글래스면에 오염 및 품질 저하를 일으킬 가능성이 많다.However, there is a high possibility of contamination and quality deterioration of the normal glass surface due to fine glass fragments generated during cutting and polishing.
종래에는 폴리머 성분의 테이프 방식이나 열경화 방식으로 유리를 보호하였는데, 접착제 성분의 필름으로 보호하는 이러한 방식은 일정 수준의 보호 효과는 보이나, 미세한 유리 파편을 제거하기가 불편하고 유리가 파손될 우려가 큰 단점이 있다. 또한 열경화 코팅액은 건조 시간 등 공정 시간이 늘어나 작업효율이 낮으며, 공정 중 기타 손실에 의한 공정 품질의 수율이 낮은 문제점이 있다.Previously, glass was protected using polymer-based tape or heat curing methods. This method of protecting glass with an adhesive-based film showed a certain level of protection effect, but it was inconvenient to remove fine glass fragments and there was a high risk of glass breakage. There is a downside. In addition, thermosetting coating solutions have the problem of low work efficiency due to increased process time such as drying time, and low yield of process quality due to other losses during the process.
본 발명의 목적은 전자기기의 강화 유리 보호용으로 사용될 수 있는 광경화형 코팅 조성물을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a photocurable coating composition that can be used to protect tempered glass of electronic devices.
또한 본 발명의 목적은 열경화에 비해, 상온 조건에서 단시간에 경화 특성이 우수한 광경화형 코팅 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a photocurable coating composition that has excellent curing properties in a short time at room temperature conditions compared to thermal curing.
또한 본 발명의 목적은 에너지 사용량 및 생산 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 광경화형 코팅 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a photocurable coating composition that can improve productivity by reducing energy usage and production time.
또한 본 발명의 목적은 유기용제의 사용을 배제함으로써, 친환경적인 특성을 갖는 광경화형 코팅 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a photocurable coating composition that has environmentally friendly properties by excluding the use of organic solvents.
또한 본 발명의 목적은 가공 중 코팅면이 가공 후까지 정상적으로 유지될 수 있고, 알칼리 박리 수용액에선 박리가 쉽게 되어 세척 후 강화 유리 표면에 불순물이 남지 않는 광경화형 코팅 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a photocurable coating composition that can maintain the coated surface normally during processing until after processing, is easily peeled off in an aqueous alkaline peeling solution, and leaves no impurities on the tempered glass surface after washing.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the patent claims.
본 발명에 따른 광경화형 코팅 조성물은 화학식 1로 표시되는 화합물 및 화학식 2로 표시되는 화합물 중 1종 이상을 포함하는 제1아크릴레이트 올리고머; 2 ~ 6 관능성 우레탄아크릴레이트 올리고머 중 1종 이상을 포함하는 제2아크릴레이트 올리고머; 아크릴레이트 모노머; 광개시제; 무기 충전제; 및 첨가제를 포함할 수 있다.The photocurable coating composition according to the present invention includes a first acrylate oligomer containing at least one of the compound represented by Formula 1 and the compound represented by Formula 2; A second acrylate oligomer comprising at least one type of 2-6 functional urethane acrylate oligomer; acrylate monomer; photoinitiator; inorganic filler; and additives.
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2][Formula 2]
상기 제1아크릴레이트 올리고머 100중량부에 대하여, 제2아크릴레이트 올리고머 25 ~ 70중량부, 아크릴레이트 모노머 25 ~ 50중량부, 광개시제 15 ~ 35중량부, 무기 충전제 75 ~ 120중량부 및 첨가제 5 ~ 15중량부를 포함할 수 있다.Based on 100 parts by weight of the first acrylate oligomer, 25 to 70 parts by weight of the second acrylate oligomer, 25 to 50 parts by weight of acrylate monomer, 15 to 35 parts by weight of photoinitiator, 75 to 120 parts by weight of inorganic filler, and 5 to 5 parts by weight of additives. It may contain 15 parts by weight.
상기 아크릴레이트 모노머는 HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate), TMPTA(trimethylolpropane triacrylate), IBOA(Isobonyl acrylate), HEA(2-hydroxy ethyl acrylate), HDDA(1,6-Hexanediol diacrylate), DPHA(Dipentaerythritol Penta/Hexa acrylate) 및 THFA(Tetrahydrofurfuryl acrylate) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The acrylate monomers include HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate), TMPTA (trimethylolpropane triacrylate), IBOA (Isobonyl acrylate), HEA (2-hydroxy ethyl acrylate), HDDA (1,6-Hexanediol diacrylate), and DPHA (Dipentaerythritol Penta/Hexa). acrylate) and THFA (Tetrahydrofurfuryl acrylate).
상기 광개시제는 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 및 벤조인 알킬에테르(benzoin alkyl ether)을 포함할 수 있다.The photoinitiator may include 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone and benzoin alkyl ether.
상기 무기 충전제는 탈크 및 탄산칼슘 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The inorganic filler may include one or more of talc and calcium carbonate.
상기 첨가제는 소포제, 분산제 및 레벨링제 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The additive may include one or more of an antifoaming agent, a dispersing agent, and a leveling agent.
상기 광경화형 코팅 조성물은 25±1℃에서 5,000 ~ 10,000cps의 점도를 가질 수 있다.The photocurable coating composition may have a viscosity of 5,000 to 10,000 cps at 25 ± 1°C.
본 발명에 따른 광경화형 코팅 조성물은 전자기기의 강화 유리 보호용으로 사용될 수 있다.The photocurable coating composition according to the present invention can be used to protect tempered glass of electronic devices.
또한 본 발명에 따르면, 열경화에 비해, 상온 조건에서 단시간에 경화 특성이 우수한 효과가 있다. In addition, according to the present invention, compared to thermal curing, there is an effect of excellent curing characteristics in a short time under room temperature conditions.
또한 본 발명에 따르면, 에너지 사용량 및 생산 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Additionally, according to the present invention, there is an effect of improving productivity by reducing energy usage and production time.
또한 본 발명에 따르면, 유기용제의 사용을 배제함으로써, VOC 함량이 1% 이하인 친환경적인 특성을 가지며, 가공 중 코팅면이 가공 후까지 정상적으로 유지될 수 있고, 알칼리 박리 수용액에선 박리가 쉽게 되어 세척 후 강화 유리 표면에 불순물이 남지 않는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, by excluding the use of organic solvents, it has environmentally friendly characteristics with a VOC content of less than 1%, the coated surface during processing can be maintained normally until after processing, and it is easy to peel in an aqueous alkaline peeling solution, so it can be peeled off after washing. It has the advantage of leaving no impurities on the surface of tempered glass.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention are described below while explaining specific details for carrying out the invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-mentioned objects, features, and advantages will be described in detail later with reference to the attached drawings, so that those skilled in the art will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In the drawings, identical reference numerals are used to indicate identical or similar components.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다. Hereinafter, the “top (or bottom)” of a component or the arrangement of any component on the “top (or bottom)” of a component means that any component is placed in contact with the top (or bottom) of the component. Additionally, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. Additionally, when a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but the other component is “interposed” between each component. It should be understood that “or, each component may be “connected,” “combined,” or “connected” through other components.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 전자기기의 강화 유리 보호용 광경화형 코팅 조성물을 설명하도록 한다.Hereinafter, a photocurable coating composition for protecting tempered glass of electronic devices according to some embodiments of the present invention will be described.
본 발명에 따른 강화 유리 보호용 광경화형 코팅 조성물은 메인 수지의 자체 합성 기술 개발을 통해 제조된 것이다. 실크스크린 인쇄 코팅 방식으로 사용되는 코팅 조성물은 평활성을 확보하기 위해 5,000 ~ 10,000cP의 점도를 가지며, 상온에서 짧은 경화시간을 나타낼 수 있다. 또한 UV 경화 후 강화 유리의 표면이, 가공이나 기계설비의 취급 시 물리적 충격 등으로부터 유리판의 표면을 보호하기 충분한 경도 특성을 가지며, 가공 중 코팅면이 가공 후까지 정상적으로 유지될 수 있는 이점이 있다. 또한 알칼리 박리 수용액에선 코팅층의 박리가 쉽게 되어 세척 후 강화 유리 표면에 불순물이 남지 않는 이점이 있다.The photocurable coating composition for protecting tempered glass according to the present invention was manufactured through the development of in-house synthesis technology for the main resin. The coating composition used in the silk screen printing coating method has a viscosity of 5,000 to 10,000 cP to ensure smoothness and can exhibit a short curing time at room temperature. In addition, the surface of the tempered glass after UV curing has sufficient hardness characteristics to protect the surface of the glass plate from physical shock during processing or handling of mechanical equipment, and there is an advantage that the coating surface during processing can be maintained normally until after processing. In addition, there is an advantage that the coating layer is easily peeled off in an aqueous alkaline peeling solution, so that no impurities remain on the tempered glass surface after cleaning.
또한 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, 희석용 유기용제의 사용을 배제할 수 있어 친환경 특성의 광경화형 코팅 조성물이라 할 수 있다.In addition, the introduction of the UV curing method, which can complete curing in a short time under room temperature conditions, not only improves productivity by reducing energy usage and production time in the coating process, but also eliminates the use of organic solvents for dilution. Therefore, it can be said to be a photo-curable coating composition with eco-friendly characteristics.
본 발명의 광경화형 코팅 조성물은 디스플레이 등의 전자기기를 구성하는 커버 글래스에 코팅될 수 있다.The photocurable coating composition of the present invention can be coated on a cover glass constituting an electronic device such as a display.
본 발명에 따른 광경화형 코팅 조성물은 화학식 1로 표시되는 화합물 및 화학식 2로 표시되는 화합물 중 1종 이상을 포함하는 제1아크릴레이트 올리고머, 2 ~ 6 관능성 우레탄아크릴레이트 올리고머 중 1종 이상을 포함하는 제2아크릴레이트 올리고머, 아크릴레이트 모노머, 광개시제, 무기 충전제 및 첨가제를 포함할 수 있다.The photocurable coating composition according to the present invention includes at least one of a first acrylate oligomer containing at least one of the compound represented by Formula 1 and the compound represented by Formula 2, and a 2- to 6-functional urethane acrylate oligomer. It may include a second acrylate oligomer, acrylate monomer, photoinitiator, inorganic filler, and additives.
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2][Formula 2]
제1아크릴레이트 올리고머는 알칼리 수용액에 침적된 후 10분 이내에 분쇄되고 박리되는 특성을 가진다.The first acrylate oligomer has the property of being pulverized and peeled off within 10 minutes after being immersed in an aqueous alkaline solution.
제1아크릴레이트 올리고머는 아크릴레이트 기반의 UV 경화가 가능한 분자 구조를 가지며, 코팅 조성물 내 점도 초기값에 영향을 주는 점도를 가질 수 있다. The first acrylate oligomer has an acrylate-based molecular structure capable of UV curing, and may have a viscosity that affects the initial viscosity in the coating composition.
제1아크릴레이트 올리고머의 점도는 상온(25±1℃)에서 3000 ~ 10.000cps일 수 있고, 바람직하게는 3500 ~ 7000 cps일 수 있으며, 보다 바람직하게는 5000 ~ 6000cps일 수 있다. 제1아크릴레이트 올리고머는 코팅 경화물에 전반적인 부착성을 부여할 수 있으며, 강화 유리 면에 접착성을 부여할 수 있다. The viscosity of the first acrylate oligomer may be 3000 to 10.000 cps at room temperature (25 ± 1°C), preferably 3500 to 7000 cps, and more preferably 5000 to 6000 cps. The first acrylate oligomer can provide overall adhesion to the cured coating and can provide adhesion to the tempered glass surface.
화학식 1로 표시되는 화합물 및 화학식 2로 표시되는 화합물 중 1종 이상을 포함하는 제1아크릴레이트 올리고머는 무수물과 아크릴레이트 모노머의 중합 반응으로 생성된 것이다. 여기서 무수물은 MTHPA(Methyltetrahydro phthalic anhydride), THPA(tetrahydro phthalic anhydride), MHHPA(Methylhexahydro phthalic anhydride) 및 HHPA(hexahydro phthalic anhydride) 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 그리고 아크릴레이트 모노머는 HEA(2-hydroxyethyl acrylate) 및 HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The first acrylate oligomer containing at least one of the compound represented by Formula 1 and the compound represented by Formula 2 is produced through a polymerization reaction of an anhydride and an acrylate monomer. Here, the anhydride may include one or more of MTHPA (Methyltetrahydro phthalic anhydride), THPA (tetrahydro phthalic anhydride), MHHPA (Methylhexahydro phthalic anhydride), and HHPA (hexahydro phthalic anhydride). And the acrylate monomer may include one or more of HEA (2-hydroxyethyl acrylate) and HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate).
제1아크릴레이트 올리고머와 2 ~ 6 관능성 우레탄아크릴레이트 올리고머 중 1종 이상을 포함하는 제2아크릴레이트 올리고머는 반응성이 빠르고 강화 유리에 대한 부착성이 우수하며, 유리 표면과의 접착성 및 내열성, 내화학성 우수한 효과가 있다. The second acrylate oligomer, which contains at least one of the first acrylate oligomer and the 2- to 6-functional urethane acrylate oligomer, has fast reactivity and excellent adhesion to tempered glass, adhesion to the glass surface and heat resistance, It has excellent chemical resistance.
아크릴레이트 모노머는 반응성 희석제로서, HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate), TMPTA(trimethylolpropane triacrylate), IBOA(Isobonyl acrylate), HEA(2-hydroxy ethyl acrylate), HDDA(1,6-Hexanediol diacrylate), DPHA(Dipentaerythritol Penta/Hexa acrylate) 및 THFA(Tetrahydrofurfuryl acrylate) 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는 HEMA, TMPTA 및 IBOA 중 1종 이상을 포함할 수 있다.Acrylate monomers are reactive diluents such as HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate), TMPTA (trimethylolpropane triacrylate), IBOA (Isobonyl acrylate), HEA (2-hydroxy ethyl acrylate), HDDA (1,6-hexanediol diacrylate), and DPHA (Dipentaerythritol). It may contain one or more of Penta/Hexaacrylate) and THFA (Tetrahydrofurfurylacrylate). Preferably, it may include one or more of HEMA, TMPTA, and IBOA.
이러한 아크릴레이트 모노머는 제1아크릴레이트 올리고머, 제2아크릴레이트 올리고머와 함께 배합되어, 상온에서 단시간에 경화 효율을 향상시킬 수 있다.These acrylate monomers can be mixed with the first acrylate oligomer and the second acrylate oligomer to improve curing efficiency in a short time at room temperature.
광개시제는 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 및 벤조인 알킬에테르(benzoin alkyl ether)을 포함할 수 있다.Photoinitiators may include 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone and benzoin alkyl ether.
광개시제는 낮은 조사 에너지에도 고효율의 경화 반응을 형성하는 것이 중요하며, UV 조사설비에서 방출되는 파장대 범위에 흡수율이 우수한 것을 선택하였다.It is important for the photoinitiator to form a highly efficient curing reaction even with low irradiation energy, and one with excellent absorption rate in the wavelength range emitted from the UV irradiation facility was selected.
단파장 광개시제는 표면 경화성은 우수하나 첨가량이 상대적으로 많이 필요하다. 장파장 광개시제는 내부 경화성은 우수하나 단일 사용만으로는 경화 효율이 감소될 수 있다. 이를 바탕으로, 광개시제의 단일 사용보다 2종류 이상을 혼합했을 때 광경화 효율이 향상된 것을 확인하였다. 광개시제는 위 2가지 종류 이외에도 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone)을 더 포함할 수도 있다.Short-wavelength photoinitiators have excellent surface hardening properties, but require a relatively large addition amount. Long-wavelength photoinitiators have excellent internal curing properties, but single use may reduce curing efficiency. Based on this, it was confirmed that photocuring efficiency was improved when two or more types of photoinitiators were mixed rather than when used alone. In addition to the above two types, the photoinitiator may further include 1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone.
무기 충전제는 탈크 및 탄산칼슘 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The inorganic filler may include one or more of talc and calcium carbonate.
무기 충전제는 체질안료로서, 코팅 조성물의 비중, 점도 조절을 부여하며, 산업적으로 수축계수를 낮추는 용도로 사용될 수 있다. 탈크는 화학조성이 거의 일정한 염기성 규산마그네슘 광물로 광범위하게 사용되는 성분이다.Inorganic fillers are extenders that provide control of specific gravity and viscosity of the coating composition and can be used industrially to lower the shrinkage coefficient. Talc is a widely used basic magnesium silicate mineral with an almost constant chemical composition.
각 체질안료 별 실크스크린 인쇄 코팅하면, 두께가 35㎛ 이상인 균일한 도막 두께를 형성할 수 있다. 체질 안료 특성상 비중 값을 비교하면, 무기 충전제의 비중 차이가 클수록 저장 안정성이 저하되는 것을 확인할 수 있다. 그리고 체질안료 별 동일한 첨가량으로 했을 때 코팅 조성물의 점도 차이에 영향이 있는 것을 확인할 수 있다.By silkscreen printing and coating each extender pigment, a uniform film thickness of 35㎛ or more can be formed. When comparing the specific gravity values due to the nature of the extender pigment, it can be seen that the larger the difference in specific gravity of the inorganic filler, the lower the storage stability. In addition, it can be seen that the same addition amount for each extender pigment has an effect on the difference in viscosity of the coating composition.
무기 충전제를 포함하는 코팅 조성물을 실크스크린 코팅하면, 균일한 두께의 코팅층을 형성할 수 있고, 외관 품질이 우수한 코팅층을 형성하는데 유리한 이점이 있다.Silkscreen coating of a coating composition containing an inorganic filler has the advantage of forming a coating layer of uniform thickness and excellent appearance quality.
첨가제는 코팅층의 외관과 품질을 높이고, 표면 특성을 조절하기 위한 것으로, 무용제 조성물에 배합 특성이 우수한 소포제, 이취성이 없는 분산제 및 레벨링제 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The additive is intended to improve the appearance and quality of the coating layer and control surface properties, and the solvent-free composition may include one or more of an antifoaming agent with excellent mixing properties, a dispersing agent without odor, and a leveling agent.
코팅 조성물에 첨가제를 포함하면, 도포성과 경화 시 평탄도를 보다 잘 조절할 수 있으며, 코팅층의 외관 불량을 감소시키는 효과가 있다.Including additives in the coating composition allows better control of applicability and flatness during curing, and has the effect of reducing appearance defects of the coating layer.
광경화형 코팅 조성물은 코팅 상태 및 박리 후의 코팅층 제거여부를 육안으로 식별하게 하기 위한 용도로 착색 안료를 더 포함할 수 있다. 착색 안료는 UV 중합 가교 반응에 영향을 주지 않는 원료로, 내광성과 착색력이 우수한 것이 바람직하다. 예를 들어, 착색 안료는 프탈로시아닌계 유기 안료(blue pigment, red pigment)를 포함할 수 있다.The photocurable coating composition may further include a coloring pigment to visually identify the coating state and whether the coating layer is removed after peeling. The coloring pigment is a raw material that does not affect the UV polymerization crosslinking reaction, and it is desirable to have excellent light resistance and coloring power. For example, the coloring pigment may include a phthalocyanine-based organic pigment (blue pigment, red pigment).
광경화형 코팅 조성물은 제1아크릴레이트 올리고머 100중량부에 대하여, 제2아크릴레이트 올리고머 25 ~ 70중량부, 아크릴레이트 모노머 25 ~ 50중량부, 광개시제 15 ~ 35중량부, 무기 충전제 75 ~ 120중량부 및 첨가제 5 ~ 15중량부를 포함할 수 있다.The photocurable coating composition includes 25 to 70 parts by weight of the second acrylate oligomer, 25 to 50 parts by weight of acrylate monomer, 15 to 35 parts by weight of photoinitiator, and 75 to 120 parts by weight of inorganic filler, based on 100 parts by weight of the first acrylate oligomer. and 5 to 15 parts by weight of additives.
바람직하게는 제2아크릴레이트 올리고머 25 ~ 66중량부, 아크릴레이트 모노머 25 ~ 49중량부, 광개시제 17.5 ~ 33중량부, 무기 충전제 75 ~ 116중량부 및 첨가제 8 ~ 12중량부를 포함할 수 있다.Preferably, it may include 25 to 66 parts by weight of the second acrylate oligomer, 25 to 49 parts by weight of acrylate monomer, 17.5 to 33 parts by weight of photoinitiator, 75 to 116 parts by weight of inorganic filler, and 8 to 12 parts by weight of additives.
광경화형 코팅 조성물은 실크스크린 인쇄 코팅의 도장성과 평활성을 확보하기 위해, 25±1℃에서 4,000 ~ 10,000cps의 점도를 가질 수 있고, 바람직하게는 5,000 ~ 7,000cps의 점도를 가질 수 있다.The photocurable coating composition may have a viscosity of 4,000 to 10,000 cps at 25 ± 1°C, and preferably may have a viscosity of 5,000 to 7,000 cps to ensure paintability and smoothness of the silk screen printing coating.
광경화형 코팅 조성물은 상온에서 교반 및 혼합하여 제조될 수 있다.The photocurable coating composition can be prepared by stirring and mixing at room temperature.
본 발명의 광경화형 코팅 조성물은 스크린 인쇄방식으로 코팅될 수 있다. 또한 스크린 메쉬 크기를 60 ~100 MESH로 사용 시 코팅층의 두께를 조절할 수 있으며, 테스트에는 glass(소다라임) 2.9T 를 사용할 수 있다.The photocurable coating composition of the present invention can be coated by screen printing. Additionally, when using a screen mesh size of 60 to 100 MESH, the thickness of the coating layer can be adjusted, and glass (soda lime) 2.9T can be used for testing.
또한 uv 조사량 1000 ~ 3000mJ/cm2을 조사하여 상온에서 경화를 수행할 수 있다.In addition, curing can be performed at room temperature by irradiating UV radiation at a dose of 1000 to 3000 mJ/cm 2 .
<윈도우의 강화 유리 제조 공정><Window tempered glass manufacturing process>
본 발명의 실시예에 따른 광경화형 코팅 조성물을 이용한 강화 유리 제조 방법을 나타낸 공정 순서이다.This is a process sequence showing a method of manufacturing tempered glass using a photocurable coating composition according to an embodiment of the present invention.
강화 유리 제조 방법은 UV 경화형 코팅층 형성 단계, 유리판 적층 및 절단 단계, 유리판 가공 처리 및 UV 경화형 코팅층 제거 단계와, 유리판 화학 강화 처리 단계를 포함할 수 있다.The tempered glass manufacturing method may include a UV curable coating layer forming step, a glass plate laminating and cutting step, a glass plate processing and UV curable coating layer removal step, and a glass plate chemical strengthening treatment step.
UV 경화형 코팅층 형성Formation of UV-curable coating layer
UV 경화형 코팅층 형성 단계에서는 UV 경화형 코팅 조성물을 유리판 상에 도포한 후, UV 경화로 경화시켜 UV 경화형 코팅층을 형성한다. 이와 같이, UV 경화형 코팅 조성물에 자외선을 조사하여 경화시키는 것에 의해 원하는 수준의 도막 강도와 유리판에 대한 밀착력을 확보할 수 있게 된다.In the UV curable coating layer forming step, the UV curable coating composition is applied on a glass plate and then cured by UV curing to form a UV curable coating layer. In this way, by curing the UV curable coating composition by irradiating ultraviolet rays, it is possible to secure the desired level of film strength and adhesion to the glass plate.
이때, UV 경화형 코팅 조성물을 실크스크린 인쇄 방식으로 유리판 상에 50 ~ 100㎛의 두께로 도포할 수 있다.At this time, the UV curable coating composition can be applied to a thickness of 50 to 100 μm on a glass plate using silk screen printing.
UV 경화시 자외선 램프로는 고압 수은등, 메탈 할라이드 램프, LED 램프 등이 사용될 수 있고, UV 조사되는 광량은 1000mJ/cm2 ~ 3,000mJ/cm2 일 수 있다.During UV curing, high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, LED lamps, etc. may be used as ultraviolet lamps, and the amount of UV irradiated light may be 1000mJ/cm 2 to 3,000mJ/cm 2 .
글래스 가공 및 절단Glass processing and cutting
글래스 가공 및 절단 단계에서는 UV 경화형 코팅층이 형성된 유리판을 적어도 2장 이상 적층한 후, 워터젯(water-jet) 커팅 방식으로 절단한다.In the glass processing and cutting step, at least two glass plates with a UV curable coating layer are stacked and then cut using a water-jet cutting method.
이때, 절단은 워터 젯 커팅 장치를 이용하여 소정의 크기 및 형태로 재단하는 방식으로 절단하게 된다. 이러한 절단 과정 시, 유리판은 UV 경화형 코팅층에 의해 보호되므로, 워터 젯에 의한 유리의 모서리 깨짐 등으로부터 판유리를 보호할 수 있게 된다.At this time, the cutting is done by cutting it into a predetermined size and shape using a water jet cutting device. During this cutting process, the glass plate is protected by a UV-curable coating layer, so it is possible to protect the plate glass from cracking at the corners of the glass caused by water jets.
글래스 가공 처리 및 UV 경화형 코팅층 제거Glass processing and UV curing coating layer removal
글래스 가공 처리 및 UV 경화형 코팅층 제거 단계에서는 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.In the glass processing and UV curing coating layer removal step, the cut glass plate is processed, and then the processed glass plate is immersed in an aqueous alkaline solution to remove the UV curing coating layer formed on the glass plate. At this time, the processing is carried out with precision processing using CNC machining and polishing equipment to produce a product that meets the desired dimensions.
그리고, UV 경화형 코팅층을 제거하기 위한 박리 공정 시 사용하는 알칼리 수용액으로는 수산화칼륨 수용액, 탄산칼륨 수용액, 수산화암모늄 수용액, 탄산수소칼륨 수용액, 모노에탄올 아민, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민, 이소프로판올 아민 및 디이소프로판올 아민 중에서 1종 이상을 사용할 수 있다.In addition, aqueous alkaline solutions used in the peeling process to remove the UV curable coating layer include aqueous potassium hydroxide solution, aqueous potassium carbonate solution, aqueous ammonium hydroxide solution , aqueous potassium bicarbonate solution, monoethanol amine, One or more types of diethanol amine, triethanol amine, isopropanol amine, and diisopropanol amine may be used.
글래스 화학 강화 처리Glass chemical strengthening treatment
유리판 화학 강화 처리 단계에서는 UV 경화형 코팅층이 제거된 유리판을 세척한 후, 화학 강화 처리한다.In the glass plate chemical strengthening treatment step, the glass plate from which the UV curable coating layer has been removed is washed and then chemically strengthened.
전술한 바와 같이, 본 발명의 광경화형 코팅 조성물은 도장성과 평활성을 확보하기 위해 5,000 ~ 10,000cP의 점도를 가지며, 열경화에 비해 상온에서 짧은 광경화 시간을 나타낼 수 있다. 또한 광경화 후 코팅층의 표면이 가공이나 기계의 취급 시 물리적 하중으로부터 유리판의 표면을 보호할 수 있을 정도의 경도를 가질 뿐만 아니라, 가공 중 코팅층이 가공 후까지 정상적으로 유지될 수 있다. 또한 알칼리 수용액으로부터 코팅층의 박리가 쉽게 되어 세척 후 강화 유리의 표면에 불순물이 남지 않는 이점이 있다.As described above, the photocurable coating composition of the present invention has a viscosity of 5,000 to 10,000 cP to ensure paintability and smoothness, and can exhibit a short photocure time at room temperature compared to thermal curing. In addition, the surface of the coating layer after photocuring not only has enough hardness to protect the surface of the glass plate from physical load during processing or handling of machines, but also the coating layer during processing can be maintained normally until after processing. In addition, there is an advantage that the coating layer is easily peeled off from the aqueous alkaline solution, so that no impurities remain on the surface of the tempered glass after washing.
또한, UV 경화 방식의 도입으로 코팅 공정에서의 에너지 사용량 및 생산 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유기용제의 사용이 배제되므로 친환경적인 코팅 조성물이라 할 수 있다.In addition, the introduction of the UV curing method not only improves productivity by reducing energy usage and production time in the coating process, but also eliminates the use of organic solvents, making it an environmentally friendly coating composition.
이와 같이 전자기기의 강화 유리 보호용 광경화형 코팅 조성물에 대하여 그 구체적인 실시예를 살펴보면 다음과 같다.Specific examples of the photocurable coating composition for protecting tempered glass of electronic devices are as follows.
1. 알칼리 박리 테스트 및 결과1. Alkali peeling test and results
무수물을 활용한 합성 올리고머만으로는 UV 경화 및 인쇄 작업 효율이 불량하므로 합성 수지에 기타 올리고머, 첨가제, 체질안료, 칼라 피그먼트 등을 첨가하여 만든 기초 조성물로 아래 테스트를 진행하였다.Since UV curing and printing efficiency is poor with synthetic oligomers using anhydrides alone, the tests below were conducted with basic compositions made by adding other oligomers, additives, extenders, color pigments, etc. to synthetic resins.
올리고머와 모노머를 기반으로, 표 1의 실크 스크린용 UV 경화 코팅 조성물을 제조한 후 인쇄 방식으로 약 50 ~ 60MICRON 두께로 유리판 위에 코팅하고 UV LAMP을 조사하여 경화하였다.Based on oligomers and monomers, the UV curing coating composition for silk screen in Table 1 was prepared, then coated on a glass plate to a thickness of about 50 to 60 MICRON by printing and cured by irradiation with a UV LAMP.
코팅막의 평가는 KS M ISO 15184 기준으로 연필경도를 측정하고, ASTM D3359(B) 기준으로 부착성을 평가하였다. To evaluate the coating film, pencil hardness was measured based on KS M ISO 15184, and adhesion was evaluated based on ASTM D3359(B).
박리성 평가는 알칼리 박리 수용액에 유리 코팅판을 담궈 해당 시간 동안 벗겨지는 시간 및 일정 시간 후에 잔존하는 코팅액의 유무를 판단하여 평가하였다.Peelability was evaluated by immersing a glass coating plate in an aqueous alkaline peeling solution and determining the peeling time and the presence or absence of coating solution remaining after a certain period of time.
- 알칼리 박리 테스트 : 70℃의 박리 수용액에 코팅된 글래스 시편 침지 후 5, 10분 경과 후 코팅층이 글래스 표면에서 박리되는 정도를 평가하였다, 세정, 린스 공정 후 잉크 코팅막 잔유물 완전 제거를 목적으로 하였다. 박리성 테스트 결과는 TEST-8과 같이 잉크 코팅막이 남김없이 제거되어야 우수하다.- Alkali peeling test: The degree to which the coating layer peeled off from the glass surface was evaluated 5 to 10 minutes after immersing the coated glass specimen in a peeling aqueous solution at 70°C. The purpose was to completely remove the ink coating film residue after the cleaning and rinsing process. The peelability test results are excellent only when the ink coating film is completely removed, as in TEST-8.
[표 1][Table 1]
2. 광경화형 코팅 조성물의 제조2. Preparation of photocurable coating composition
실시예 1Example 1
코닝사(社)의 고릴라 글래스(Corning Gorilla Glass) 상에, Hexahydro phthalic anhydride(HHPA)로 합성된 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 아크릴레이트 올리고머 100중량부에 대하여, 2관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 16중량부 및 6관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 33중량부, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머로 2-히드록시 에틸메타아크릴레이트(HEMA) 33중량부 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 16중량부, 광중합 개시제로 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 16중량부 및 벤조인 알킬에테르 6중량부, 무기 충전제로 탈크 66중량부 및 탄산칼슘 33중량부, 첨가제(분산 안정제 및 소포제) 10중량부로 조성되는 UV 경화형 코팅 조성물을 스크린 프린팅법으로 도포한 후, 2000mJ/cm2 의 UV를 조사하여 60㎛ 두께의 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.On Corning Gorilla Glass, 16 parts by weight of bifunctional polyurethane acrylate oligomer based on 100 parts by weight of alkaline aqueous solution-reactive ultraviolet curable acrylate oligomer synthesized from hexahydro phthalic anhydride (HHPA). and 33 parts by weight of hexafunctional polyurethane acrylate oligomer, 33 parts by weight of 2-hydroxy ethyl methacrylate (HEMA) and 16 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) as ultraviolet-responsive acrylate monomers, and photopolymerization was initiated. 16 parts by weight of zero 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone and 6 parts by weight of benzoin alkyl ether, 66 parts by weight of talc and 33 parts by weight of calcium carbonate as inorganic fillers, and 10 parts by weight of additives (dispersion stabilizer and antifoaming agent). After applying the UV curable coating composition by screen printing, 2000 mJ/cm 2 UV was irradiated to prepare a UV curable coating layer with a thickness of 60 μm.
실시예 2Example 2
HHPA로 합성된 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 아크릴레이트 올리고머 100중량부에 대하여, 2관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 33중량부 및 6관능성 폴리 우레탄 아크릴레이트 올리고머 33중량부, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머로 2-히드록시 에틸메타아크릴레이트(HEMA) 33중량부 및 이소보닐 아크릴레이트(IBOA) 16중량부, 광중합 개시제로 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 23중량부 및 벤조인 알킬에테르 10중량부, 무기 충전제로 탈크 83중량부 및 탄산칼슘 33중량부, 첨가제(분산 안정제 및 소포제) 10중량부로 조성되는 UV 경화형 코팅 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.Based on 100 parts by weight of alkali aqueous solution-reactive ultraviolet-curable acrylate oligomer synthesized with HHPA, 33 parts by weight of bifunctional polyurethane acrylate oligomer and 33 parts by weight of hexa-functional polyurethane acrylate oligomer, UV-reactive acrylate monomer. 33 parts by weight of 2-hydroxy ethyl methacrylate (HEMA) and 16 parts by weight of isobornyl acrylate (IBOA), 23 parts by weight of 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone as a photopolymerization initiator, and benzoin alkyl ether. A UV-curable coating layer was prepared in the same manner as in Example 1, except that a UV-curable coating composition consisting of 10 parts by weight, 83 parts by weight of talc and 33 parts by weight of calcium carbonate as an inorganic filler, and 10 parts by weight of additives (dispersion stabilizer and anti-foaming agent) was used. was manufactured.
실시예 3Example 3
Tetrahydro phthalic anhydride(THPA)로 합성된 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 아크릴레이트 올리고머 100중량부에 대하여, 2관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 12.5중량부 및 6관능성 폴리 우레탄 아크릴레이트 올리고머 12.5중량부, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머로 2-히드록시 에틸메타아크릴레이트(HEMA) 12.5중량부 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 12.5중량부, 광중합 개시제로 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 12.5중량부 및 벤조인 알킬에테르 5중량부, 무기 충전제로 탈크 50중량부 및 탄산칼슘 25중량부, 첨가제(분산 안정제 및 소포제) 10중량부로 조성되는 UV 경화형 코팅 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.For 100 parts by weight of alkali aqueous solution-reactive ultraviolet curable acrylate oligomer synthesized from tetrahydro phthalic anhydride (THPA), 12.5 parts by weight of difunctional polyurethane acrylate oligomer and 12.5 parts by weight of hexa-functional polyurethane acrylate oligomer, UV-responsive 12.5 parts by weight of 2-hydroxy ethyl methacrylate (HEMA) and 12.5 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) as acrylate monomer, and 12.5 parts by weight of 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone as a photopolymerization initiator. Example 1, except that a UV curable coating composition consisting of 5 parts by weight of benzoin alkyl ether, 50 parts by weight of talc and 25 parts by weight of calcium carbonate as inorganic fillers, and 10 parts by weight of additives (dispersion stabilizer and antifoaming agent) was used. A UV curable coating layer was prepared in the same manner as above.
실시예 4 (제2아크릴레이트 올리고머 함량이 미달된 예)Example 4 (Example where the second acrylate oligomer content is insufficient)
2관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 10중량부 및 6관능성 폴리 우레탄 아크릴레이트 올리고머 10중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.A UV curable coating layer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 10 parts by weight of bifunctional polyurethane acrylate oligomer and 10 parts by weight of hexafunctional polyurethane acrylate oligomer were used.
실시예 5 (제2아크릴레이트 올리고머 함량을 초과한 예)Example 5 (Example of exceeding the second acrylate oligomer content)
2관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 40중량부 및 6관능성 폴리 우레탄 아크릴레이트 올리고머 30중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.A UV curable coating layer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 40 parts by weight of bifunctional polyurethane acrylate oligomer and 30 parts by weight of hexafunctional polyurethane acrylate oligomer were used.
실시예 6 (모노머 함량이 미달된 예)Example 6 (Example with insufficient monomer content)
2-히드록시 에틸메타아크릴레이트(HEMA) 10중량부 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 10중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.A UV curable coating layer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 10 parts by weight of 2-hydroxy ethyl methacrylate (HEMA) and 10 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) were used.
실시예 7 (광개시제 함량이 미달된 예)Example 7 (Example with insufficient photoinitiator content)
3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 5중량부 및 벤조인 알킬에테르 10중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.A UV curable coating layer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 5 parts by weight of 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone and 10 parts by weight of benzoin alkyl ether were used.
실시예 8 (광개시제 함량을 초과한 예)Example 8 (Example of exceeding photoinitiator content)
3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 20중량부 및 벤조인 알킬에테르 20중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.A UV curable coating layer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 20 parts by weight of 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone and 20 parts by weight of benzoin alkyl ether were used.
실시예 9 (충전제 함량이 미달된 예)Example 9 (Example with insufficient filler content)
탈크 30중량부 및 탄산칼슘 30중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.A UV curable coating layer was prepared in the same manner as Example 1, except that 30 parts by weight of talc and 30 parts by weight of calcium carbonate were used.
실시예 10 (충전제 함량을 초과한 예)Example 10 (example of exceeding filler content)
탈크 60중량부 및 탄산칼슘 60중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.A UV curable coating layer was prepared in the same manner as Example 1, except that 60 parts by weight of talc and 60 parts by weight of calcium carbonate were used.
비교예 1 (PA 사용, 모노머 함량을 초과한 예)Comparative Example 1 (example using PA, exceeding monomer content)
phthalic anhydride(PA)로 합성된 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 아크릴레이트 올리고머 100중량부에 대하여, 2관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 12.5중량부 및 6관능성 폴리 우레탄 아크릴레이트 올리고머 12.5중량부, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머로 2-히드록시 에틸메타아크릴레이트(HEMA) 25중량부 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 25중량부, 광중합 개시제로 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 10중량부 및 벤조인 알킬에테르 10중량부, 무기 충전제로 탈크 50중량부 및 탄산칼슘 25중량부, 첨가제(분산 안정제 및 소포제) 10중량부로 조성되는 UV 경화형 코팅 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.For 100 parts by weight of alkaline aqueous solution-reactive UV-curable acrylate oligomer synthesized from phthalic anhydride (PA), 12.5 parts by weight of di-functional polyurethane acrylate oligomer and 12.5 parts by weight of hexa-functional polyurethane acrylate oligomer, UV-responsive. Acrylate monomers include 25 parts by weight of 2-hydroxy ethyl methacrylate (HEMA) and 25 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), and 10 parts by weight of 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone as a photopolymerization initiator. Example 1, except that a UV curable coating composition consisting of 10 parts by weight of alkyl ether and benzoin, 50 parts by weight of talc and 25 parts by weight of calcium carbonate as inorganic fillers, and 10 parts by weight of additives (dispersion stabilizer and antifoaming agent) was used. A UV curable coating layer was prepared in the same manner.
비교예 2 (MA 사용, 모노머 함량을 초과한 예)Comparative Example 2 (Use of MA, example of exceeding monomer content)
maleic anhydride(MA)로 합성된 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 아크릴레이트 올리고머 100중량부에 대하여, 2관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 12.5중량부 및 6관능성 폴리 우레탄 아크릴레이트 올리고머 25중량부, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머로 2-히드록시 에틸메타아크릴레이트(HEMA) 25중량부 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 25중량부, 광중합 개시제로 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 10중량부 및 벤조인 알킬에테르 10중량부, 무기 충전제로 탈크 50중량부 및 탄산칼슘 25중량부, 첨가제(분산 안정제 및 소포제) 10중량부로 조성되는 UV 경화형 코팅 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.For 100 parts by weight of alkaline aqueous solution-responsive UV-curable acrylate oligomer synthesized from maleic anhydride (MA), 12.5 parts by weight of di-functional polyurethane acrylate oligomer and 25 parts by weight of hexa-functional polyurethane acrylate oligomer, UV-responsive. Acrylate monomers include 25 parts by weight of 2-hydroxy ethyl methacrylate (HEMA) and 25 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), and 10 parts by weight of 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone as a photopolymerization initiator. Example 1, except that a UV curable coating composition consisting of 10 parts by weight of alkyl ether and benzoin, 50 parts by weight of talc and 25 parts by weight of calcium carbonate as inorganic fillers, and 10 parts by weight of additives (dispersion stabilizer and antifoaming agent) was used. A UV curable coating layer was prepared in the same manner.
비교예 3 (PA 사용한 예)Comparative Example 3 (Example using PA)
phthalic anhydride(PA)로 합성된 알칼리 수용액 반응형 자외선 경화 아크릴레이트 올리고머 100중량부에 대하여, 2관능성 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머 12.5중량부 및 6관능성 폴리 우레탄 아크릴레이트 올리고머 37중량부, 자외선 반응형 아크릴레이트 모노머로 2-히드록시 에틸메타아크릴레이트(HEMA) 12.5중량부 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 25중량부, 광중합 개시제로 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 12.5중량부 및 벤조인 알킬에테르 5중량부, 무기 충전제로 탈크 50중량부 및 탄산칼슘 25중량부, 첨가제(분산 안정제 및 소포제) 10중량부로 조성되는 UV 경화형 코팅 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 UV 경화형 코팅층을 제조하였다.For 100 parts by weight of alkaline aqueous solution-reactive UV-curable acrylate oligomer synthesized from phthalic anhydride (PA), 12.5 parts by weight of difunctional polyurethane acrylate oligomer and 37 parts by weight of hexa-functional polyurethane acrylate oligomer, UV-responsive. 12.5 parts by weight of 2-hydroxy ethyl methacrylate (HEMA) and 25 parts by weight of trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) as acrylate monomer, and 12.5 parts by weight of 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone as a photopolymerization initiator. Example 1 and 5 parts by weight of benzoin alkyl ether, 50 parts by weight of talc and 25 parts by weight of calcium carbonate as inorganic fillers, and 10 parts by weight of additives (dispersion stabilizer and antifoaming agent). A UV curable coating layer was prepared in the same manner.
3. 물성 평가 방법 및 그 결과3. Physical property evaluation method and results
1) 부착성 : ASTM D 3359(B)규격에 따른 테이프 박리시험(0B~5B)을 평가한다. 값이 클수록 우수한 것을 의미한다.1) Adhesion: Evaluate the tape peel test (0B~5B) according to ASTM D 3359(B) standard. A larger value means better quality.
2) 내열성 : KS M ISO 3248규격에 따른 고온 노출시 코팅층의 변형 여부를 평가한다.2) Heat resistance: Evaluate whether the coating layer is deformed when exposed to high temperatures according to the KS M ISO 3248 standard.
3) 경도 : KS M ISO 15184규격에 따른 경도연필을 이용해 하중 스크래치를 평가 한다.3) Hardness: Evaluate load scratches using a hardness pencil according to KS M ISO 15184 standards.
4) 알칼리 박리성 : 70℃의 박리 수용액에 코팅된 글래스 시편 침지 후 코팅층이 글래스 표면에서 박리되는 정도를 평가한다. 4) Alkali peelability: After immersing the coated glass specimen in a peeling aqueous solution at 70°C, evaluate the degree to which the coating layer is peeled off from the glass surface.
[표 2][Table 2]
THPA, HHPA, PA, MA를 각각 활용한 합성 올리고머를 품질 평가한 결과 무수물(ANHYDRIDE) 별로 부착성, 박리성의 차이를 확인하였다. As a result of quality evaluation of synthetic oligomers using THPA, HHPA, PA, and MA, differences in adhesion and peelability were confirmed for each anhydride (ANHYDRIDE).
본 발명의 실시예 1 내지 10의 결과를 참조하면, 실시예 1 및 2에서 HHPA로 합성된 아크릴레이트 올리고머를 사용했을 때, 부착성, 내열성, 경도 및 박리성 항목에서 물성이 우수한 효과를 보였다.Referring to the results of Examples 1 to 10 of the present invention, when the acrylate oligomer synthesized from HHPA was used in Examples 1 and 2, excellent physical properties were shown in terms of adhesion, heat resistance, hardness, and peelability.
실시예 3에서 THPA로 합성된 아크릴레이트 올리고머를 사용했을 때, 경도에서 약간 낮은 물성값을 나타내었다.When the acrylate oligomer synthesized from THPA was used in Example 3, it showed slightly lower physical property values in terms of hardness.
이에 비해, 실시예 4 내지 10은 조성비를 만족하지 않았기 때문에, 실시예 1 내지 3에 비해 물성값이 다소 낮은 결과를 보였다.In contrast, Examples 4 to 10 did not satisfy the composition ratio, so the physical property values were somewhat lower than those of Examples 1 to 3.
비교예 1 내지 3은 PA 또는 MA로 합성된 아크릴레이트 올리고머를 사용하였기 때문에, 특히 부착성과 박리성이 안 좋은 결과를 보였다.Comparative Examples 1 to 3 showed particularly poor adhesion and peelability because they used acrylate oligomers synthesized from PA or MA.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 표를 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 표에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrative table, but the present invention is not limited by the examples and tables disclosed in this specification, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformation can occur. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention were not explicitly described and explained while explaining the embodiments of the present invention above, it is natural that the predictable effects due to the configuration should also be recognized.
Claims (7)
2 ~ 6 관능성 우레탄아크릴레이트 올리고머 중 1종 이상을 포함하는 제2아크릴레이트 올리고머;
아크릴레이트 모노머;
광개시제;
무기 충전제; 및
첨가제를 포함하는 광경화형 코팅 조성물.
[화학식 1]
[화학식 2]
A first acrylate oligomer comprising at least one of the compound represented by Formula 1 and the compound represented by Formula 2;
A second acrylate oligomer comprising at least one type of 2-6 functional urethane acrylate oligomer;
acrylate monomer;
photoinitiator;
inorganic fillers; and
A photocurable coating composition containing an additive.
[Formula 1]
[Formula 2]
상기 제1아크릴레이트 올리고머 100중량부에 대하여, 제2아크릴레이트 올리고머 25 ~ 70중량부, 아크릴레이트 모노머 25 ~ 50중량부, 광개시제 15 ~ 35중량부, 무기 충전제 75 ~ 120중량부 및 첨가제 5 ~ 15중량부를 포함하는 광경화형 코팅 조성물.
According to paragraph 1,
Based on 100 parts by weight of the first acrylate oligomer, 25 to 70 parts by weight of the second acrylate oligomer, 25 to 50 parts by weight of acrylate monomer, 15 to 35 parts by weight of photoinitiator, 75 to 120 parts by weight of inorganic filler, and 5 to 5 parts by weight of additives. A photocurable coating composition comprising 15 parts by weight.
상기 아크릴레이트 모노머는 HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate), TMPTA(trimethylolpropane triacrylate), IBOA(Isobonyl acrylate), HEA(2-hydroxy ethyl acrylate), HDDA(1,6-Hexanediol diacrylate), DPHA(Dipentaerythritol Penta/Hexa acrylate) 및 THFA(Tetrahydrofurfuryl acrylate) 중 1종 이상을 포함하는 광경화형 코팅 조성물.
According to paragraph 1,
The acrylate monomers include HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate), TMPTA (trimethylolpropane triacrylate), IBOA (Isobonyl acrylate), HEA (2-hydroxy ethyl acrylate), HDDA (1,6-Hexanediol diacrylate), and DPHA (Dipentaerythritol Penta/Hexa). A photocurable coating composition containing one or more of acrylate) and THFA (tetrahydrofurfuryl acrylate).
상기 광개시제는 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 및 벤조인 알킬에테르(benzoin alkyl ether)을 포함하는 광경화형 코팅 조성물.
According to paragraph 1,
The photoinitiator is a photocurable coating composition containing 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone and benzoin alkyl ether.
상기 무기 충전제는 탈크 및 탄산칼슘 중 1종 이상을 포함하는 광경화형 코팅 조성물.
According to paragraph 1,
The inorganic filler is a photocurable coating composition comprising at least one of talc and calcium carbonate.
상기 첨가제는 소포제, 분산제 및 레벨링제 중 1종 이상을 포함하는 광경화형 코팅 조성물.
According to paragraph 1,
The additive is a photocurable coating composition comprising one or more of an antifoaming agent, a dispersing agent, and a leveling agent.
상기 광경화형 코팅 조성물은 25±1℃에서 5,000 ~ 10,000cps의 점도를 갖는 광경화형 코팅 조성물.According to paragraph 1,
The photocurable coating composition has a viscosity of 5,000 to 10,000 cps at 25 ± 1°C.
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