WO2019066367A1 - 자외선 경화성 도료 조성물 - Google Patents

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    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic

Definitions

  • the present invention relates to a molded article comprising an ultraviolet ray curable coating composition and a cured coating layer formed therefrom.
  • a paint composition used for a hard coating of a plastic automobile molded article for example, a polycarbonate lens for automobile headlamps, is required to have excellent productivity, adhesion, water resistance, weather resistance, and the like.
  • the paint composition for painting such as air spray or flow coating has a low solid content (NV) content and a relatively high solvent content, it is necessary to provide a volatile organic compound (Volatile Organic Compounds (VOC) are generated in a large amount and cause environmental pollution.
  • NV solid content
  • VOC volatile Organic Compounds
  • Volatile organic compounds refer to liquid or gaseous volatile organic compounds that are readily vaporized into the atmosphere due to their high vapor pressure. Volatile organic compounds cause photochemical reactions in the atmosphere, leading to photochemical oxidative substances such as ozone, photochemical smog, and carcinogens. Therefore, regulations on the content of volatile organic compounds have been strictly regulated mainly in advanced countries such as Europe, and it is necessary to operate a facility for removing volatile organic compounds according to the regulations, and there is a problem that disposal costs and environmental costs are continuously generated have.
  • Methods for reducing volatile organic compounds include water-based paints using water as a solvent, powder paints using no solvent at all, and techniques using high solid paints in which the solid content of paints is increased.
  • water-based paints using water as a solvent powder paints using no solvent at all
  • high solid paints in which the solid content of paints is increased.
  • the present invention relates to an ultraviolet ray curable coating composition which is applied with a high solid type coating material having a solid content of 70% or more, thereby improving the workability due to reduction in the solvent content while securing the basic physical properties possessed by the conventional coating composition , And an environmentally friendly ultraviolet ray curable coating composition having less generation of volatile organic compounds.
  • (Meth) acrylate oligomer a (meth) acrylate monomer, a photoinitiator and a solvent, wherein the urethane (meth) acrylate oligomer has a urethane (meth) Of a second urethane (meth) acrylate oligomer.
  • the present invention provides a molded article (for example, a lens for an automobile headlamp) having a cured coating layer formed from the ultraviolet curable coating composition.
  • the high solid paint according to the present invention it is possible to reduce the content of volatile organic compounds, thereby alleviating environmental pollution, improving the workability as the solvent content is reduced, It is possible to secure the physical properties of the coating film such as heat resistance, heat resistance, moisture resistance, cold resistance, and excellent appearance characteristics.
  • the high solid paint according to the present invention can satisfy both the environmental regulation of the domestic volatile organic compounds in the consultation with the Ministry of Environment Regulation Standards as well as the strengthened overseas environmental regulation standards, And economic efficiency can be improved.
  • the high solid type paint according to the present invention can recycle and minimize the generation of paint waste, thereby improving the productivity and economy.
  • (meth) acrylate refers to acrylate and methacrylate.
  • the terms “monomer” and “monomer” are used interchangeably and are distinguished from oligomers and polymers.
  • polymerizable functional group refers to an unsaturated group such as a (meth) acrylate group involved in a polymerization reaction.
  • UV curable coating composition >
  • the UV curable coating composition according to the present invention is a photo-curable composition comprising a photo-curable oligomer, a photo-curable monomer and a photoinitiator, wherein two types of polyfunctional urethane (meth) acrylate oligomers are used as the photo- (Meth) acrylate monomer is used as the photo-curable monomer. If necessary, it may further include conventional additives such as ultraviolet absorbers, light stabilizers, leveling agents and the like.
  • the UV curable coating composition comprises a urethane (meth) acrylate oligomer, a (meth) acrylate monomer, a photoinitiator and a solvent, wherein the urethane (meth) 1 urethane (meth) acrylate oligomer and a tetrafunctional or lower second urethane (meth) acrylate oligomer.
  • the composition of the ultraviolet (UV) curable coating composition will be specifically described.
  • the urethane (meth) acrylate oligomer is a main component for forming a coating film, and it controls the crosslinking density of the entire coating film to exhibit strength, high temperature durability and adhesiveness of the hard coating film Role.
  • urethane (meth) acrylate oligomer a pentafunctional or higher urethane (meth) acrylate oligomer and a tetrafunctional or lower urethane (meth) acrylate oligomer are mixed.
  • the solid content in the coating becomes high and the coating film properties excellent in heat resistance, weather resistance and hardness can be exhibited.
  • the first urethane (meth) acrylate oligomer may have at least five polymerizable functional groups, such as from 5 to 16, such as at least 6 (e.g., from 6 to 10) polymerizable unsaturated groups, and as another example, at least six polymerizable functional groups .
  • the weight average molecular weight (Mw) of the first urethane (meth) acrylate oligomer may be from 800 to 2,500 g / mol, for example from 1,000 to 2,000 g / mol.
  • the second urethane (meth) acrylate oligomer may have no more than 4 polymerizable functional groups (e.g., 1 to 4), e.g., 3 or less (e.g., 2 to 3), and in other examples, 3 polymerizable functional groups.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the second urethane (meth) acrylate oligomer may be 1,500 to 3,000 g / mol, for example 1,700 to 2,300 g / mol.
  • the dry film has excellent physical properties such as heat resistance, weather resistance, and adhesion.
  • the mixing ratio of the first urethane (meth) acrylate oligomer having a five or more functionalities and the second urethane (meth) acrylate oligomer having a tetrafunctional or less functionality may be 1-3: 1 by weight.
  • the content of the urethane (meth) acrylate oligomer is not particularly limited, and may be, for example, 30 to 50% by weight based on the total weight of the ultraviolet curable coating composition.
  • the content of the urethane (meth) acrylate oligomer falls within the above-mentioned range, excellent strength and heat resistance of the coating film are exhibited, and adhesion with the substrate is improved.
  • the first urethane (meth) acrylate oligomer and the second urethane (meth) acrylate oligomer are mixed in the present invention
  • the first urethane (meth) acrylate oligomer The content of the second urethane (meth) acrylate oligomer may be 20 to 30% by weight, and the content of the second urethane (meth) acrylate oligomer may be 10 to 20% by weight.
  • the (meth) acrylate monomer serves as a crosslinking agent for controlling the cross-linking density between polymers, and functions to assist curing properties such as hardness, adhesion, appearance, .
  • the (meth) acrylate monomer a first (meth) acrylate monomer having three or more functional groups, a second (meth) acrylate monomer having two or less functional groups, or a mixture thereof may be used.
  • a first (meth) acrylate monomer having three or more functional groups a second (meth) acrylate monomer having two or less functional groups, or a mixture thereof may be used.
  • two or more polyfunctional acrylate monomers having two or more functionalities and three or more functionalities the workability, appearance, and curability of the paint can be controlled.
  • the first (meth) acrylate monomer may have three or more polymerizable functional groups (for example, 3 to 10), for example, 3 to 5 polymerizable functional groups in the molecule.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the first (meth) acrylate monomer may be 100 to 300 g / mol, and the glass transition temperature (Tg) may be 40 to 80 ° C.
  • Non-limiting examples of usable first (meth) acrylate monomers include trimethylolpropane triacrylate (TMPTA), trimethylolpropane trimethacrylate (TMPTMA), trimethylolpropaneethoxytriacrylate (TMPEOTA) (DPTA), dipentaerythritol tetraacrylate (DPTA), dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA), dipentaerythritol triacrylate Or combinations thereof.
  • TMPTA trimethylolpropane triacrylate
  • TMPTMA trimethylolpropane trimethacrylate
  • TMPEOTA trimethylolpropaneethoxytriacrylate
  • DPTA dipentaerythritol tetraacrylate
  • DPHA dipentaerythritol hexaacrylate
  • DPHA dipentaerythritol triacrylate
  • the second bifunctional or less (meth) acrylate monomer known (meth) acrylate monomers containing two or less, for example, two polymerizable functional groups in the molecule may be used without limitation. These second (meth) acrylate monomers are low in viscosity and therefore have good diluting power and have a low shrinkage after curing, which is suitable.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the second (meth) acrylate monomer may be 100 to 250 g / mol, and the glass transition temperature (Tg) may be 30 to 100 ° C.
  • Non-limiting examples of usable secondary (meth) acrylate monomers include 1,6-hexanediol diacrylate (HDDA), 1,6-hexanediol dimethacrylate (HDDMA), butanediol diacrylate ), Tripropylene glycol diacrylate (TPGDA), triethylene glycol diacrylate (TEGDA), neopentyl glycol diacrylate (NPGDA), polyethylene glycol 400 diacrylate (PEG400DA), polyethylene glycol 200 diacrylate ), Dipropylene glycol diacrylate (DPGDA), tetraethylene glycol diacrylate (TTEGDA), tetraethylene glycol dimethacrylate (TTEGDMA), 9-ethylene glycol diacrylate (9-EGDA), triethylene glycol di Methacrylate (TEGDMA), combinations thereof, and the like.
  • HDDA 1,6-hexanediol diacrylate
  • HDDMA 1,6-hexanediol dimeth
  • the aforementioned multifunctional first (meth) acrylate monomer having three or more functional groups and a second (meth) acrylate monomer having two or less functionalities can be mixed.
  • the mixing ratio of the first (meth) acrylate monomer to the second (meth) acrylate monomer having a bifunctional or less functionality may be 1-2: 1 by weight.
  • the content of the (meth) acrylate monomer is not particularly limited and may be, for example, 10 to 25% by weight based on the total weight of the ultraviolet curable coating composition.
  • the content of the (meth) acrylate monomer falls within the above-mentioned range, the high-temperature adhesive strength of the coating film is improved, and excellent strength, heat resistance and appearance characteristics are exhibited and adhesion with other substrates can be improved.
  • the first (meth) acrylate monomer and the second (meth) acrylate monomer are mixed in the present invention
  • the first (meth) acrylate monomer is used in an amount of, based on the total weight of the ultraviolet-
  • the content of the late monomer may be 5 to 13 wt%
  • the content of the second (meth) acrylate monomer may be 5 to 12 wt%.
  • the ratio of the urethane (meth) acrylate oligomer to the (meth) acrylate monomer may be 1-4: 1 by weight, for example, 1-3: 1 .
  • the photoinitiator is a component which is excited by ultraviolet (UV) or the like to initiate photopolymerization
  • UV ultraviolet
  • conventional photopolymerization initiators in the art can be used without limitation.
  • Examples of usable photoinitiators include, but are not limited to, Irgacure 184, Irgacure 369, Irgacure 651, Irgacure 819, Irgacure 907, Benzionalkylether, Benzophenone, Benzyl dimethyl katal, Hydroxycyclohexyl phenylacetone, Chloroacetophenone, 1,1-Dichloroacetophenone, Diethoxyacetophenone, Hydroxyacetophenone, Hydroxyacetophenone, Hydroxyacetophenone, 2-Chlorothioxanthone, 2-Ethylthraquinone, 1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-Hydroxy- Hydroxy-1- [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -2-methyl-1-phenyl-1-propanone ] -2-methyl-1-propanone, methylbenzoylformate (2-hydroxy
  • the photoinitiator may be a short wavelength initiator that absorbs ultraviolet light having a wavelength of 230 to 340 nm, a long wavelength initiator that absorbs wavelengths exceeding 300 nm, or a combination thereof.
  • the content of the photoinitiator may be 1 to 5% by weight based on the total weight of the ultraviolet curable coating composition.
  • the photopolymerization reaction can be sufficiently performed without deteriorating physical properties of the coating film.
  • the ultraviolet curable coating composition of the present invention includes organic solvents conventionally used in coating compositions of the related art. Such a solvent serves to dilute the above-mentioned coating composition to a predetermined viscosity so as to be able to be painted.
  • Nonlimiting examples of usable solvents include alcohols such as methoxypropanol and isopropyl alcohol, ketones such as acetone, acetates such as ethyl acetate, or aromatic compounds such as toluene, which may be used alone or in combination have.
  • the content of the solvent may be in the range of the balance satisfying 100 wt% of the ultraviolet curable coating composition, and may be 20 to 40 wt%, for example, based on the total weight of the ultraviolet curable coating composition. If the content of the solvent is out of the above range, workability and leveling may be lowered, and coating film formation tends to be deteriorated.
  • the ultraviolet-curable coating composition of the present invention may use additives known in the art without limitation as long as the effect of the invention is not impaired.
  • additives known in the art without limitation as long as the effect of the invention is not impaired.
  • the ultraviolet curable coating composition of the present invention includes conventional ultraviolet absorbers known in the art.
  • the ultraviolet absorber preferably has a weather resistance in a long wavelength region and a short wavelength region (for example, including UV-A, UV-B and UV-C regions) ) In order to improve the weatherability of the composition.
  • the ultraviolet absorber may be a triazine ultraviolet absorber having two or more ultraviolet absorbers, for example, a hydroxyphenyltriazine derivative having two or more ultraviolet absorptive ester groups may be used alone or in combination of two or more thereof .
  • the molecular weight of the ultraviolet absorber may be 500 g / mol or more (for example, 500 to 2,000 g / mol). If the molecular weight of the ultraviolet absorber is less than 500 g / mol, the ultraviolet absorber component hardly remains on the coating film when exposed to the atmosphere because of its high volatility and high extractability, which may deteriorate the durability and weatherability of the coating film.
  • the content of the ultraviolet absorber may be 1 to 5% by weight based on the total weight of the ultraviolet curable coating composition. If the content of the ultraviolet absorber is out of the above-mentioned range, it is difficult to obtain the effect of improving the weatherability of the coating film, and the ultraviolet curing may cause a hardening failure.
  • additives that may be used include light stabilizers (e.g., HALS), antioxidants (such as phenolic antioxidants), wetting agents (such as polyether modified polydimethylsiloxane), leveling agents (such as silicone diacrylate- A surfactant, a defoaming agent (e.g., dimethyl polysiloxane), a slip agent, an anti-stain agent, a softener, a thickener, a polymer, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. These additive components enhance the workability of the coating and the smoothness of the coating.
  • HALS light stabilizers
  • antioxidants such as phenolic antioxidants
  • wetting agents such as polyether modified polydimethylsiloxane
  • leveling agents such as silicone diacrylate- A surfactant, a defoaming agent (e.g., dimethyl polysiloxane), a slip agent, an anti-stain agent, a softener, a thickener
  • the content of the additive can be appropriately adjusted within a range known in the art.
  • the amount of each of the additives is not more than 5% by weight based on 100% by weight of the ultraviolet ray-curable coating composition.
  • the ultraviolet-curable coating composition comprises 30-50 wt% of a urethane (meth) acrylate oligomer, 10-25 wt% of a (meth) acrylate monomer, 1 to 5% by weight of a photoinitiator and 100% by weight of the composition.
  • the ultraviolet ray-curable coating composition comprises 20-30% by weight of the first urethane (meth) acrylate oligomer having five or more functional groups, (Meth) acrylate oligomer, 5 to 13% by weight of a trifunctional or higher (meth) acrylate monomer, 5 to 12% by weight of a secondary (meth) acrylate monomer having a bifunctional or lower functionality, 1-5 wt% of a UV absorber (e.g., HPT), 0.5-3 wt% of a light stabilizer (e.g., HALS), 0.5-3 wt% of a humectant (e.g., polyether modified polydimethylsiloxane) (For example, 1-methoxy-2-propanol).
  • a UV absorber e.g., HPT
  • a light stabilizer e.g., HALS
  • a humectant e.g., polyether modified polydimethylsiloxane
  • the ultraviolet curable coating composition of the present invention containing the above-mentioned components may be a high solid type having a solid content of 70% or more.
  • the ultraviolet curable coating composition of the present invention is not particularly limited and may be prepared by, for example, mixing two kinds of the urethane (meth) acrylate oligomer, the (meth) acrylate monomer, the photoinitiator, , A stirrer, and the like, followed by mixing at an appropriate temperature (for example, room temperature).
  • the ultraviolet ray curable coating composition of the present invention can be applied to the application of a component of an automotive head lamp, for example, a head lamp lens.
  • a component of an automotive head lamp for example, a head lamp lens.
  • the present invention is not particularly limited thereto and can be applied to various process steps and applications.
  • the present invention provides a molded article comprising a cured coating layer formed from the aforementioned ultraviolet curable coating composition.
  • the molded article may be an automotive molded article, for example, an automobile head lamp (PC lens).
  • the automotive headlamp includes a plastic substrate and a cured coating layer formed on one or both surfaces of the plastic substrate and formed from the above-described ultraviolet curable coating composition.
  • plastic substrate can be used without limitation for a common substrate component used in the field of head lamp, and examples thereof include thermoplastics and thermosetting plastics.
  • plastic substrates that can be used include polymethylmethacrylate (PMMA), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), triacetyl cellulose (TAC), polycarbonate (PC) (PI), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethersulfone (PES), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl chloride (PVC) or a combination of two or more thereof.
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • TAC triacetyl cellulose
  • PC polycarbonate
  • PI polycarbonate
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • PES polyethersulfone
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PVC polyvinyl chloride
  • the thickness of the cured coating layer of the composition may be varied depending on the application, and may be in the range of, for example, 5 to 25 ⁇ m, and in another example, 5 to 20 ⁇ m. When the thickness is within the above-described range, adhesion to the surface of the plastic substrate is excellent and defective appearance can be prevented.
  • the ultraviolet ray-curable coating composition is coated and dried on the surface of a plastic substrate, and then cured by ultraviolet irradiation to form a cured coating layer.
  • the ultraviolet irradiation dose is not particularly limited, and may be in the range of 500 to 3,000 mJ / cm < 2 >.
  • the plastic substrate on which the cured coating layer is formed may be an automotive head lamp, for example, a lens of a head lamp having a cured coating layer formed on the surface thereof.
  • a headlamp is not only excellent in adhesion to a plastic substrate (for example, a PC material) but also excellent in overall physical properties such as appearance, heat resistance, moisture resistance, and heat resistance.
  • Example 1-12 a trifunctional urethane acrylate oligomer (B), a bifunctional or trifunctional (meth) acrylate monomer (C), a photoinitiator (D), an ultraviolet
  • the ultraviolet ray curable coating composition of Example 1-12 was prepared using the absorbent (E), the light stabilizer (F), the silicone additive (G), the solvent (H) In Table 1, the unit of usage of each composition is% by weight.
  • An ultraviolet curable coating composition of Comparative Example 1-12 was prepared using an absorbent (E), a light stabilizer (F), a silicone additive (G), a solvent (H)
  • A-1 6-functional urethane acrylate oligomer (Mw: 1,800, viscosity (25 ° C): 100,000 cps, specific gravity: 1.19, NV: 100, refractive index:
  • A-2 6-functional urethane acrylate oligomer (Mw: 1,000, viscosity (60 °C): 2,000 cps, glass ions: 69 °C, density: 1.15 g / m 3)
  • TMPTA trifunctional (meth) acrylate monomer
  • HALS Light stabilizer
  • the ultraviolet-curable coating compositions prepared in Examples 1-12 and 1-12 were air-spray coated on a transparent polycarbonate specimen (PC) at about 12 ⁇ (based on a top layer (dry film thickness)), After drying for about 300 seconds under the condition, the solvent was removed and irradiated at a dose of 3,500 mJ / cm2 at a position of about 20 cm in air with a high pressure mercury lamp of 180 mW / cm 2 to cure the specimen for physical property test.
  • PC transparent polycarbonate specimen
  • the molded article having the cured coating layer formed from the ultraviolet ray-curable coating composition according to the present invention is not only excellent in appearance, initial adhesion, heat resistance, moisture resistance and resistance to cold and heat but also highly volatile It was found that the content of the organic compound (VOC) was minimized and it was environmentally friendly.
  • the present invention relates to an ultraviolet ray curable coating composition and a molded article comprising the same and a cured coating layer formed using the ultraviolet ray curable coating composition.
  • the present invention provides an environmentally friendly ultraviolet ray curable coating composition by minimizing the generation of volatile organic compounds (VOC) .

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Abstract

본 발명은 자외선 경화성 도료 조성물 및 이를 이용하여 형성된 경화코팅층을 포함하는 성형품에 관한 것으로서, 하이솔리드형 도료를 적용함에 따라 휘발성 유기화합물(VOC)의 발생을 최소화하여 친환경적인 자외선 경화성 도료 조성물을 제공할 수 있다.

Description

자외선 경화성 도료 조성물
본 발명은 자외선 경화성 도료 조성물 및 이를 이용하여 형성된 경화코팅층을 포함하는 성형품에 관한 것이다.
플라스틱 재질의 자동차용 성형품, 예를 들어 자동차 헤드램프 PC 렌즈(polycarbonate lens)의 하드코팅 용도로 사용되는 도료 조성물에는 우수한 생산성, 부착성, 내수성, 내후성 등이 요구된다. 또한, 자동차 부품용의 경우, 스프레이(Air Spray) 도장 등의 방법으로 도장이 가능하여야 우수한 외관, 작업성 및 생산성을 확보할 수 있다. 이러한 스프레이(Air spray)나 플로우코팅(Flow coating) 등의 도장용 도료 조성물은 고형분(NV) 함량이 낮고 상대적으로 용제 함량이 높기 때문에, 환경설비가 갖춰지지 않은 곳에서 도장 시 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, VOC)이 많이 발생되어 환경오염을 야기하는 문제가 있다.
휘발성 유기화합물은 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발되는 액체 또는 기체상 휘발성 유기화합물을 지칭한다. 휘발성 유기화합물은 대기 중에서 광화학 반응을 일으켜 오존 등의 광화학 산화성 물질 생성 및 광화학 스모그 유발을 초래하며, 발암물질이기도 하다. 따라서, 근래 유럽 등 선진국을 중심으로 휘발성 유기화합물의 함량에 대한 규제가 엄격해졌고, 이러한 규제에 따라 휘발성 유기화합물을 제거하는 설비의 운용이 필요할 뿐만 아니라 폐기비용 및 환경비용이 지속적으로 발생되는 문제점이 있다.
휘발성 유기화합물을 줄이기 위한 방법으로는 물을 용매로 사용하는 수계 도료, 용제를 전혀 사용하지 않는 분체도료, 도료의 고형분을 늘린 하이솔리드형 도료를 사용하는 기술 등이 있다. 그러나, 종래의 하이솔리드 타입의 도료의 경우, 휘발성 유기화합물 함량을 감소시키면서 동시에 작업성과 도막 물성(외관, 건조시간, 부착성 등)을 확보하기 힘들었다.
본 발명은 자외선 경화성 도료 조성물로서 고형분 함량이 70% 이상인 하이솔리드형(high solid type) 도료를 적용함에 따라, 종래 도료 조성물이 보유하는 기본 물성은 확보하면서, 용제 함량 감소에 따른 작업성을 개선하고, 휘발성 유기화합물의 발생이 적은 환경친화적인 자외선 경화성 도료 조성물을 제공한다.
본 발명은 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머, (메타)아크릴레이트 모노머, 광개시제 및 용제를 포함하고, 상기 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머가 5관능 이상의 제1우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머 및 4관능 이하의 제2우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머를 포함하는 자외선 경화성 도료 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 자외선 경화성 도료 조성물로부터 형성된 경화코팅층을 구비하는 성형품(예를 들어, 자동차 헤드램프용 렌즈)을 제공한다.
본 발명에 따른 하이솔리드형 도료를 적용함에 따라, 휘발성 유기화합물의 함량이 감소되어 환경 오염이 경감되는 동시에, 용제 함량 감소에 따른 작업성을 개선할 수 있고, 높은 고형분으로 인해 우수한 건조성, 부착성, 내열성, 내습성, 내냉열성, 미려한 외관 특성 등의 도막 물성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하이솔리드형 도료는 환경부 규제기준협의안의 국내 휘발성 유기화합물의 환경 규제뿐만 아니라 강화되는 해외 환경규제 기준을 모두 충족시킬 수 있고, 종래 환경설비를 사용하고 관리비용을 최소화함으로써 생산성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하이솔리드형 도료는 재활용(Recycle)이 가능하여 도료 폐기물 발생을 최소화할 수 있으므로, 생산성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 하기 내용에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 구성요소가 다양하게 변형되거나 또는 선택적으로 혼용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서 중에 있어서, "(메타)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 나타낸다. 또한, 본 명세서에서 "단량체" 와 "모노머"는 동일한 의미로 사용되며, 올리고머 및 폴리머와 구별된다. 본 명세서에서 "중합성 관능기"는 중합 반응에 관여하는 불포화 그룹, 예컨대 (메타)아크릴레이트기를 말한다.
<자외선(UV) 경화성 도료 조성물>
본 발명에 따른 자외선 경화성 도료 조성물은 광경화형 올리고머(oligomer), 광경화형 모노머 및 광개시제를 포함하는 광경화성 조성물로서, 상기 광경화형 올리고머 성분으로 2종의 다관능 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머를 사용하고, 광경화형 모노머로서 (메타)아크릴레이트 모노머를 사용한다. 필요에 따라, 자외선 흡수제, 광안정제, 레벨링제 등을 비롯한 통상적인 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 자외선 경화성 도료 조성물은 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머, (메타)아크릴레이트 모노머, 광개시제 및 용제를 포함하고, 상기 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머는 5관능 이상의 제1우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머 및 4관능 이하의 제2우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머를 포함한다.
이하, 상기 자외선(UV) 경화성 도료 조성물의 조성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머
본 발명의 자외선 경화성 도료 조성물에서, 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머는 도막을 형성하는 주(主)성분으로서, 도막 전체의 가교밀도를 컨트롤하여 하드코팅 도막의 강도, 고온 내구성 및 부착성을 발현하는 역할을 수행한다.
본 발명에서는, 상기 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머로서 5관능 이상의 제1우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머와 4관능 이하의 제2우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머를 혼용(混用)한다. 이와 같은 2종 이상의 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머를 사용할 경우, 도료 내 고형분이 높아져서 내열성, 내후성, 경도 면에서 우수한 도막 물성을 나타낼 수 있다.
상기 제1우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머는 중합 가능한 불포화 그룹인 중합성 관능기를 5개 이상(예컨대 5 내지 16), 예를 들어 6개 이상(예컨대 6 내지 10), 다른 예로 6개 가질 수 있다. 상기 제1우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 중량평균분자량(Mw)은 800 내지 2,500 g/mol일 수 있으며, 예를 들어 1,000 내지 2,000 g/mol일 수 있다. 상기 제1우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머가 전술한 중량평균분자량 범위를 가질 경우, 반응성이 우수하고 건조도막의 내열성, 내후성 및 경도 등의 물성이 우수하다.
상기 제2우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머는 중합성 관능기를 4개 이하(예컨대 1 내지 4), 예를 들어 3개 이하(예컨대 2 내지 3), 다른 예로 3개 가질 수 있다. 상기 제2우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 중량평균분자량(Mw)은 1,500 내지 3,000 g/mol일 수 있으며, 예를 들어 1,700 내지 2,300 g/mol일 수 있다. 상기 제2우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머가 전술한 중량평균분자량 범위를 가질 경우, 건조도막의 내열성, 내후성 및 부착성 등의 물성이 우수하다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 5관능 이상의 제1우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머 및 4관능 이하의 제2우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 혼합 비율은 1-3 : 1 중량비일 수 있다.
본 발명에서, 상기 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 일례로 당해 자외선 경화성 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 30 내지 50 중량%일 수 있다. 상기 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 함량이 전술한 범위에 해당될 경우, 도막의 우수한 강도와 내열성이 발현되고, 기재와의 부착성이 개선된다.
일례로, 본 발명에서 제1우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머와 제2우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머를 혼용(混用)하는 경우, 당해 자외선 경화성 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 상기 제1우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 함량은 20 내지 30 중량%일 수 있으며, 상기 제2우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 함량은 10 내지 20 중량%일 수 있다.
(메타)아크릴레이트 모노머
본 발명의 자외선 경화성 도료 조성물에서, (메타)아크릴레이트 모노머는 고분자간 가교밀도를 조절하는 가교제 역할을 하며, 도막의 경도, 부착성, 외관 특성, 작업성 등의 경화물성을 보조하는 작용을 한다.
본 발명에서는, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머로서 3관능 이상의 제1(메타)아크릴레이트 모노머, 2관능 이하의 제2(메타)아크릴레이트 모노머 또는 이들을 혼용할 수 있다. 2관능 이하 및 3관능 이상의 다관능 아크릴레이트 모노머를 2종 이상 사용함으로써 도료의 작업성, 외관 특성 및 경화도를 조절할 수 있다.
상기 제1(메타)아크릴레이트 모노머는 분자 내 중합성 관능기를 3개 이상(예컨대 3 내지 10), 예를 들어 3개 내지 5개 갖는 것일 수 있다. 상기 제1(메타)아크릴레이트 모노머의 중량평균분자량(Mw)은 100 내지 300 g/mol일 수 있으며, 유리전이온도(Tg)는 40 내지 80℃일 수 있다.
사용 가능한 제1(메타)아크릴레이트 모노머의 비제한적인 예로는, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판 트리메타아크릴레이트(TMPTMA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(PETA), 글리세릴프로폭시레이티드 트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트(PETTA), 디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트(DPPA), 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 또는 이들의 조합 등이 있다.
상기 2관능 이하의 제2(메타)아크릴레이트 모노머로는 분자 내 중합성 관능기를 2개 이하, 예컨대 2개 포함하는 공지된 (메타)아크릴레이트 모노머를 제한 없이 사용할 수 있다. 이러한 제2(메타)아크릴레이트 모노머는 점도가 낮아 희석력이 좋고, 경화 후 작은 중합수축성(low shrinkage)을 가져 적절하다.
상기 제2(메타)아크릴레이트 모노머의 중량평균분자량(Mw)은 100 내지 250 g/mol일 수 있으며, 유리전이온도(Tg)는 30 내지 100℃일 수 있다.
사용 가능한 제2(메타)아크릴레이트 모노머의 비제한적인 예로는, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA), 1,6-헥산디올 디메타아크릴레이트(HDDMA), 부탄디올 디아크릴레이트(BDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(TPGDA), 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(TEGDA), 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트(NPGDA), 폴리에틸렌글리콜400 디아크릴레이트(PEG400DA), 폴리에틸렌글리콜200 디아크릴레이트(PEG200DA), 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트(DPGDA), 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트(TTEGDA), 테트라에틸렌글리콜 디메타아크릴레이트(TTEGDMA), 9-에틸렌글리콜 디아크릴레이트(9-EGDA), 트리에틸렌글리콜 디메타아크릴레이트(TEGDMA), 이들의 조합 등이 있다.
본 발명에서는 전술한 3관능 이상의 다관능 제1(메타)아크릴레이트 모노머와 2관능 이하의 제2(메타)아크릴레이트 모노머를 혼용할 수 있다. 이때 상기 제1(메타)아크릴레이트 모노머와 2관능 이하의 제2(메타)아크릴레이트 모노머와의 혼합 비율은 1-2 : 1 중량비일 수 있다.
본 발명에서, 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 일례로 당해 자외선 경화성 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 10 내지 25 중량%일 수 있다. 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 함량이 전술한 범위에 해당될 경우, 도막의 고온 접착력이 향상되며, 우수한 강도, 내열성 및 외관 특성을 발현하고, 다른 기재와의 부착성을 개선할 수 있다.
일례로, 본 발명에서 제1(메타)아크릴레이트 모노머와 제2(메타)아크릴레이트 모노머를 혼용(混用)하는 경우, 당해 자외선 경화성 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 상기 제1(메타)아크릴레이트 모노머의 함량은 5 내지 13 중량%일 수 있으며, 상기 제2(메타)아크릴레이트 모노머의 함량은 5 내지 12 중량%일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머와 (메타)아크릴레이트 모노머의 사용 비율은 1-4 : 1 중량비일 수 있으며, 예를 들어 1-3 : 1 중량비일 수 있다.
광개시제
본 발명의 자외선 경화성 도료 조성물에서, 광개시제는 자외선(UV) 등에 의해 여기되어 광중합을 개시하는 역할을 하는 성분으로서, 당 분야의 통상적인 광중합 개시제를 제한 없이 사용할 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(Chloroacetophenone), 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-cyclohexyl-phenyl-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), 메틸벤조일포메이트(methylbenzoylformate) 등이 있다. 이들을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상 혼용할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 광개시제는 230 내지 340 nm 파장의 자외선을 흡수하는 단파장용 개시제, 300 nm 초과 파장을 흡수하는 장파장용 개시제 또는 이들 모두를 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서, 상기 광개시제의 함량은 당해 자외선 경화성 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 1 내지 5 중량%일 수 있다. 상기 광개시제의 함량이 전술한 범위에 해당될 경우, 도막의 물성 저하 없이 광중합 반응이 충분히 이루어질 수 있다.
용제
본 발명의 자외선 경화성 도료 조성물은 당 분야의 도료 조성물에 통상적으로 사용되는 유기용제를 포함한다. 이러한 용제는 전술한 도료 조성물을 도장이 가능하도록 소정의 점도로 희석시키는 역할을 한다.
사용 가능한 용제의 비제한적인 예로는, 메톡시 프로판올, 아이소프로필알코올 등의 알코올류, 아세톤 등의 케톤류, 에틸아세테이트 등의 아세테이트류 또는 톨루엔 등의 방향족 화합물이 있고, 이들은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서, 상기 용제의 함량은 당해 자외선 경화성 도료 조성물의 100 중량%를 만족시키는 잔량의 범위일 수 있으며, 일례로 당해 조성물 총 중량을 기준으로 하여 20 내지 40 중량%일 수 있다. 상기 용제의 함량이 전술한 범위를 벗어날 경우 작업성 및 레벨링이 떨어질 수 있으며, 도막 형성이 저하되기 쉽다.
첨가제
전술한 성분들 이외에, 본 발명의 자외선 경화성 도료 조성물은 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 당 분야에 공지된 첨가제를 제한 없이 사용할 수 있다. 첨가제로서 자외선 흡수제, 광안정제, 실리콘계 레벨링제 등을 1종 이상 혼용함으로써 도료의 평활성 및 도막의 외관 특성, 내후성 등을 개선할 수 있다.
본 발명의 자외선 경화성 도료 조성물은 당 분야에 알려진 통상적인 자외선 흡수제를 포함한다. 상기 자외선 흡수제는 도막의 장파장 및 단파장 영역 모두(예컨대, UV-A, UV-B 및 UV-C 영역 포함)에서의 내후성, 특히 300 nm 이하의 단파장 영역(예컨대, UV-B 및 UV-C 영역)에서의 내후성을 향상시키기 위하여 투입되는 성분이다.
본 발명에서, 상기 자외선 흡수제는 둘 이상의 자외선 흡수기를 갖는 트리아진계 자외선 흡수제일 수 있으며, 예를 들어 자외선 흡수성 에스테르기를 둘 이상 갖는 하이드록시 페닐 트리아진 유도체를 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 자외선 흡수제의 분자량은 500 g/mol 이상(예컨대, 500 내지 2,000 g/mol)일 수 있다. 상기 자외선 흡수제의 분자량이 500 g/mol 미만이면 휘발성과 추출성이 커서 옥외 폭로 시 자외선 흡수제 성분이 도막에 잔존하기 어렵고, 이에 따라 도막의 내구성 및 내후성이 저하될 수 있다.
본 발명에서, 상기 자외선 흡수제의 함량은 당해 자외선 경화성 도료 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 1 내지 5 중량%일 수 있다. 상기 자외선 흡수제의 함량이 전술한 범위를 벗어날 경우 도막의 내후성 향상 효과가 얻어지기 어려우며, 자외선 경화 시 경화장애가 초래될 수 있다.
사용 가능한 다른 첨가제로는 광안정제(예컨대, HALS), 산화방지제(예컨대, 페놀계 산화방지제), 습윤제(예컨대, 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산), 레벨링제(예컨대, 실리콘 디아크릴레이트계 또는 실리콘 폴리아크릴레이트계 화합물), 윤활제, 표면 조정제, 계면 활성제, 소포제(예컨대, 디메틸폴리실록산), 슬립제, 얼룩 방지제, 유연제, 증점제, 폴리머 등이 있다. 이들을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상 혼용할 수 있다. 이러한 첨가제 성분들은 도료의 작업성 및 도막의 평활성을 강화시킨다.
본 발명에서, 상기 첨가제의 함량은 당 분야에 공지된 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다. 일례로, 상기 첨가제 각각의 사용량은 당해 자외선 경화성 도료 조성물 100 중량%에 대해서 5 중량%를 넘지 않는 것이 적절하다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 자외선 경화성 도료 조성물은 당해 조성물 100 중량%를 기준으로 하여, 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머 30-50 중량%, (메타)아크릴레이트 모노머 10-25 중량%, 광개시제 1-5 중량% 및 상기 조성물 100 중량%를 만족시키는 잔량의 용제를 포함한다.
본 발명의 또 다른 일 구체예에 따르면, 상기 자외선 경화성 도료 조성물은 당해 조성물 100 중량%를 기준으로 하여, 5관능 이상의 제1우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머 20-30 중량%, 4관능 이하의 제2우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머 10-20 중량%, 3관능 이상의 제1(메타)아크릴레이트 모노머 5-13 중량%, 2관능 이하의 제2(메타)아크릴레이트 모노머 5-12 중량%, 광개시제 1-5 중량%, 자외선 흡수제(예컨대, HPT) 1-5 중량%, 광안정제(예컨대, HALS) 0.5-3 중량%, 습윤제(예컨대, 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산) 0.5-3 중량% 및 용제(예컨대, 1-메톡시-2-프로판올) 20-40 중량%를 포함한다.
전술한 성분을 포함하는 본 발명의 자외선 경화성 도료 조성물은, 고형분 함량이 70% 이상인 하이솔리드형일 수 있다.
본 발명의 자외선 경화성 도료 조성물의 제조방법에는 특별한 제한이 없으며, 일례로 전술한 2종의 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머, (메타)아크릴레이트 모노머, 광개시제, 용제 및 1종 이상의 첨가제 등을 디졸버, 교반기 등과 같은 혼합용 장비에 투입한 후, 적절한 온도(예컨대 상온)에서 혼합하는 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다.
이러한 본 발명의 자외선 경화성 도료 조성물은 자동차 헤드램프의 구성요소, 예컨대 헤드램프 렌즈를 도장하는 용도에 적용될 수 있다. 그러나, 이에 특별히 제한되지 않고 다양한 공정단계 및 용도에 적용 가능하다.
<성형품>
본 발명은 전술한 자외선 경화성 도료 조성물로부터 형성된 경화코팅층을 포함하는 성형품을 제공한다. 상기 성형품은 자동차용 성형품, 예를 들어 자동차 헤드램프(PC 렌즈)일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 자동차 헤드램프는 플라스틱 기재 및 상기 플라스틱 기재의 일면 또는 양면 상에 형성되고, 전술한 자외선 경화성 도료 조성물로부터 형성된 경화코팅층을 포함한다.
상기 플라스틱 기재는 헤드램프 분야에 사용되는 통상적인 기재(substrate) 성분을 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로 열가소성 플라스틱, 열경화성 플라스틱 등이 있다. 사용 가능한 플라스틱 기재의 비제한적인 예로는, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에테르설폰(PES), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리염화비닐(PVC) 또는 이들의 2종 이상의 조합 등이 있다. 전술한 성분의 플라스틱 기재를 사용할 경우, 본 발명의 자외선 경화성 도료 조성물과의 초기 및 고온 부착성이 우수하다.
상기 조성물로 이루어지는 경화코팅층의 두께는 용도에 따라 다양하게 조절할 수 있으며, 일례로 5 내지 25 ㎛, 다른 예로 5 내지 20 ㎛ 범위일 수 있다. 전술한 두께 범위를 가질 경우, 플라스틱 기재 표면과의 부착성이 우수하고 외관 불량을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 자외선 경화성 도료 조성물은 플라스틱 기재의 표면 상에 도포 및 건조한 후, 자외선 조사에 의해 경화되어 경화코팅층을 형성한다.
상기 자외선 경화성 도료 조성물을 플라스틱 기재 상에 도포하는 방법으로는 당 분야의 통상적인 도포 방법, 예컨대 스프레이 코팅, 브러싱, 플로우 코팅, 딥 코팅, 스핀 코트 등을 채용할 수 있다. 자외선 조사량은 특별히 제한되지 않으며, 일례로 500 내지 3,000 mJ/cm2 범위일 수 있다.
상기와 같이 경화코팅층이 형성된 플라스틱 기재는 자동차 헤드램프일 수 있으며, 예를 들어 경화코팅층이 그 표면에 형성된 헤드램프의 렌즈(lens)일 수 있다. 이러한 헤드램프는 플라스틱 기재(예컨대, PC 소재)와의 부착성이 뛰어날 뿐만 아니라, 외관, 내열성, 내습성, 내냉열성 등 도막의 전반적인 물성 면에서 우수하다.
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 1-12]
하기 표 1에 기재된 조성에 따라, 6관능 우레탄아크릴레이트 올리고머(A), 3관능 우레탄아크릴레이트 올리고머(B), 2관능 또는 3관능 (메타)아크릴레이트 모노머(C), 광개시제(D), 자외선 흡수제(E), 광안정제(F), 실리콘 첨가제(G), 용제(H) 등을 사용하여, 실시예 1-12의 자외선 경화성 도료 조성물을 제조하였다. 하기 표 1에서 각 조성물의 사용량 단위는 중량%이다.
[비교예 1-12]
하기 표 2에 기재된 조성에 따라, 6관능 우레탄아크릴레이트 올리고머(A), 3관능 우레탄아크릴레이트 올리고머(B), 2관능 또는 3관능 (메타)아크릴레이트 모노머(C), 광개시제(D), 자외선 흡수제(E), 광안정제(F), 실리콘 첨가제(G), 용제(H) 등을 사용하여 비교예 1-12의 자외선 경화성 도료 조성물을 제조하였다.
Figure PCTKR2018011058-appb-T000001
Figure PCTKR2018011058-appb-T000002
A-1: 6관능성 우레탄아크릴레이트 올리고머(Mw: 1,800, 점도(25℃): 100,000 cps, 비중: 1.19, NV: 100, 굴절률: 1.496)
A-2: 6관능성 우레탄아크릴레이트 올리고머(Mw: 1,000, 점도(60℃): 2,000 cps, 유리이온도: 69℃, 밀도: 1.15 g/m3)
B: 3관능성 우레탄아크릴레이트 올리고머(Mw: 2,000, 산가: 1 mgKOH/g, 밀도: 1.15g/m3, NV: 100)
C-1: 2관능성 (메타)아크릴레이트 모노머(1,6-hexanediol diacrylate)
C-2: 3관능성 (메타)아크릴레이트 모노머(Trimethylolpropane triacrylate, TMPTA)
D: 광개시제(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 상품명: Micure CP-4, 미원상사)
E: 자외선 흡수제(Hydroxyphenyl Triazines, HPT)
F: 광안정제(HALS, TINUVIN123, BASF)
G: 실리콘 첨가제(BYK-333, BYK)
H: 용제(1-Methoxy-2-propanol)
[실험예. 자동차 헤드램프용 자외선 경화성 도료 조성물의 물성 평가]
실시예 1-12 및 비교예 1-12에서 제조된 자외선 경화성 도료 조성물을 투명 폴리카보네이트 시편(PC)에 약 12 ㎛(Top layer, 건조 도막 두께 기준)로 에어 스프레이 코팅한 후, 80℃의 온도 조건에서 약 300초 동안 건조시켜 용매를 제거한 후, 180 mW/㎠의 고압 수은등으로 공기 중 약 20 cm 위치에서 3,500 mJ/㎠의 에너지로 조사시켜 경화하여 물성시험용 시편을 제조하였다.
제조된 시편에 대하여 하기 표 3과 같은 항목들의 물성을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 4 및 표 5에 나타내었다.
Figure PCTKR2018011058-appb-T000003
Figure PCTKR2018011058-appb-T000004
Figure PCTKR2018011058-appb-T000005
전술한 실험결과를 통해, 본 발명에 따른 자외선 경화성 도료 조성물로부터 형성된 경화코팅층을 구비하는 성형품은 외관, 초기부착성, 내열성, 내습성 및 내냉열성이 양호할 뿐만 아니라, 하이솔리드형 도료이므로 휘발성 유기화합물(VOC)의 함량을 최소화하여 친환경적이라는 것을 알 수 있었다.
본 발명은 자외선 경화성 도료 조성물 및 이를 이용하여 형성된 경화코팅층을 포함하는 성형품에 관한 것으로서, 하이솔리드형 도료를 적용함에 따라 휘발성 유기화합물(VOC)의 발생을 최소화하여 친환경적인 자외선 경화성 도료 조성물을 제공한다.

Claims (7)

  1. 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머, (메타)아크릴레이트 모노머, 광개시제 및 용제를 포함하고,
    상기 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머가 5관능 이상의 제1우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머 및 4관능 이하의 제2우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머를 포함하고,
    상기 (메타)아크릴레이트 모노머가 3관능 이상의 제1(메타)아크릴레이트 모노머 및 2관능 이하의 제2(메타)아크릴레이트 모노머를 포함하는 자외선 경화성 도료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머와 (메타)아크릴레이트 모노머의 사용 비율은 1-4 : 1 중량비인 자외선 경화성 도료 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머와 제2우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 사용 비율은 1-3 : 1 중량비인 자외선 경화성 도료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1(메타)아크릴레이트 모노머 및 제2(메타)아크릴레이트 모노머를 1-2 : 1 중량비로 혼용하는 것인 자외선 경화성 도료 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 당해 조성물 100 중량%를 기준으로 하여, 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머 30-50 중량%, (메타)아크릴레이트 모노머 10-25 중량%, 광개시제 1-5 중량% 및 상기 조성물 100 중량%를 만족시키는 잔량의 용제를 포함하는 자외선 경화성 도료 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 고형분 함량이 70% 이상의 하이솔리드형인 자외선 경화성 도료 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 자외선 경화성 도료 조성물로부터 형성된 경화코팅층을 포함하는 성형품.
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