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KR20120078457A - 하드 코팅 조성물 및 이를 포함하는 하드 코팅 적층체 - Google Patents

하드 코팅 조성물 및 이를 포함하는 하드 코팅 적층체 Download PDF

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KR20120078457A
KR20120078457A KR1020100140768A KR20100140768A KR20120078457A KR 20120078457 A KR20120078457 A KR 20120078457A KR 1020100140768 A KR1020100140768 A KR 1020100140768A KR 20100140768 A KR20100140768 A KR 20100140768A KR 20120078457 A KR20120078457 A KR 20120078457A
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KR
South Korea
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hard coating
coating composition
impact modifier
laminate
group
Prior art date
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Application number
KR1020100140768A
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Inventor
이대규
김현돈
손호석
유현석
Original Assignee
제일모직주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 충격보강제, 광중합 화합물 및 광중합 개시제를 포함하고, 상기 충격 보강제는 고무 코어와 1층 이상의 쉘을 포함하는 하드 코팅 조성물 및 상기 하드 코팅 조성물이 코팅된 기재를 포함하는 적층체에 관한 것이다.

Description

하드 코팅 조성물 및 이를 포함하는 하드 코팅 적층체{HARD COATING COMPOSITION AND LAMINATE COMPRISING HARD COATING LAYER}
본 발명은 하드 코팅 조성물 및 이를 포함하는 하드 코팅 적층체에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 우수한 내스크래치성, 필름에 대한 부착성, 내충격성, 내용제성, 가공성 및 굴곡성 등을 갖는 하드 코팅 조성물 및 이를 포함하는 하드 코팅 적층체에 관한 것이다.
고분자 물질은 실생활에 다양한 용도로 적용되고 있다. 특히, 가공의 용이성, 대량 생산성, 가격의 안정성 측면이 향상되면서, 기존 고분자 재료들이 많은 부분에 새롭게 채택되어 사용되어지고 있다.
일반적으로 철판 소재의 냉장고와 같은 가전용 제품에는 PCM(Pre-Coated Metal) 코팅 방식의 폴리에스테르-멜라민 경화형 조성물이 주로 사용되고 있다. PCM 코팅방식은 강판에 폴리에스테르-멜라민 경화형 조성물을 코팅한 후 원하는 형태로 강판을 가공하는 방식으로, 코팅 후 200℃ 이상의 온도에서 소부 건조를 해야 한다.
최근에는 먼저 PET 필름에 우레탄 코팅을 한 후, 강판에 라미네이팅하고 가공하는 방식(시트(sheet) 방식)이 적용되고 있다. 이러한 시트 방식은 필름을 코팅하고, 저온 건조한 후, 철판을 라미네이팅 가공하는 방식이다. 이는 기존의 폴리에스테르-멜라민 소부건조방식인 강판을 코팅하고, 200℃ 이상의 고온 소부건조한 후, 성형가공하는 방식에 비해 작업이 쉽고 생산성이 증가할 수 있는 방식으로 현재 고가의 신제품에 이러한 방식을 적용하고 있고, 향후 이 방식이 모든 가전제품에 확대하여 적용하려는 움직임이 있다.
그러나, 이러한 시트 방식에 사용되는 우레탄 코팅제는 내용제성(특히, MEK 러빙(Rubbing)성), 내스크래치성 등이 특히 취약하여, 이러한 물성들을 보완하기 위해서, 하드코팅제가 도장되어 사용되고 있다. 즉, 필름 위에 우레탄 코팅제 + 하드 코팅제 2종이 도장되어지고 있음이 현 시트 업계의 실정이다.
따라서, 이러한 시트 방식의 우레탄 코팅제의 단점을 해결하기 위해 자외선 경화형 코팅제 조성물을 사용하는 방법이 새로운 해결책으로 제안되었다. 이러한 자외선 경화 방식을 사용할 경우, 우레탄 방식에 비해 필름 코팅 작업시간과 생산성이 현저히 개선됨은 물론 우레탄 코팅제를 사용할 경우보다 도막물성도 우수하다. 또한, 기존의 우레탄 필름 코팅 라인을 갖춘 업체인 경우 UV 조사기만 코팅라인에 추가로 설치하면 되기 때문에 추가 설치비용이 저렴하다.
그러나, 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 방향족계와 지방족계로 나뉠 수 있는데, 이 중 방향족계는 내후성이 약하고 황변되기 쉽지만, 가격이 싼 특징을 가지고 있으며, 지방족계는 가공성, 반응성, 내후성 및 내약품성이 양호하지만, 가격이 비싼 단점이 있다. 따라서, 최근 멀티미디어의 발달에 따른 각종 디스플레이 분야에 전부 적용하기 여려운 문제가 있다.
특히, 디스플레이 윈도우 보호용 하드코팅 판넬의 대표적인 경우로, 외부에 노출되어진 핸드폰 윈도우는 일상 생활에서의 내스크래치성, 충격성, 각종 유기용제에 대한 저항성에 따른 특성을 갖고 있어야 한다.
상술한 특성을 얻기 위한 수단으로서, 단관능기 모노머인 이소보닐 아크릴레이트(isobonyl acrylate), 이소보닐 메타크릴레이트(isobonyl methacrylate), 테트라히드로퓨릴 아크릴레이트(tetrahydrofuryl acrylate)등과 트리메틸올프로판아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(tripropyleneglycol diacrylate)등 다관능모노머와 2관능기, 6관능기 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 광개시제, 용제, 첨가제로 이루어진 코팅 조성물을 사용하는 방법이 공개되었다. 상기 조성물은 자외선 경화형으로 내충격성, 내용제성, 가공성, 굴곡성등의 향상된 특징을 갖다.
그러나, 미반응 특성 및 저경도 특성으로 인하여 연필경도 및 내스크래치성의 저하가 발생된다. 그리고 단관능기의 모노머를 사용시 독성으로 인하여 작업자의 피부질환을 유발 할 수 있는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 우수한 내스크래치성, 필름에 대한 부착성, 내충격성, 내용제성, 가공성 및 굴곡성 등을 갖는 하드 코팅 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 하드 코팅 조성물을 포함하는 하드 코팅 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 하드 코팅 조성물은 충격 보강제, 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하고, 상기 충격 보강제는 고무 코어와 1층 이상의 쉘을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 충격 보강제의 쉘은 굴절율이 1.45-1.51가 될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 충격 보강제는 전체 하드 코팅 조성물 중 2-35 중량%로 포함될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 광중합성 화합물이 전체 하드 코팅 조성물 중 55-95중량%로 포함될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 광중합성 화합물은 아크릴계 모노머와 우레탄 아크릴계 올리고머를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 아크릴계 모노머는 다관능 아크릴계 모노머일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 중합개시제는 전체 하드 코팅 조성물 중 0.5~10중량%로 포함될 수 있다.
본 발명은 기재; 및 상기 기재 상에 코팅된 제1항 내지 제14항 중 중 어느 한 항의 하드 코팅 조성물을 포함하는 적층체를 제공한다.
일 구체예에서, 상기 적층체는 ASTM D3502 방법으로 측정한 연필경도가 5H 이상일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 적층체는 JIS-K7105 방법으로 측정한 투과율이 80% 이상이 될 수 있다.
본 발명은 투명성, 내충격성, 굴곡성, 내용제성을 가지면서 동시에 연필경도 및 내스크래치성을 향상시킬 수 있는 하드 코팅 조성물을 제공하였다. 따라서, 본 발명은 하드 코팅층의 물리적 특성을 향상시키고, 제조 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 하드 코팅 조성물에 포함되는 충격보강제를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자외선 경화형 코팅 조성물의 입자 분포를 나타낸 평면 사진이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 하드 코팅층의 특성을 조사하기 위하여 제작한 시편의 평면도 및 단면도이다.
하드 코팅 조성물
본 발명의 하드 코팅 조성물은 충격 보강제, 광중합 화합물 및 광중합 개시제를 포함하고, 상기 충격 보강제는 고무 코어와 하나 이상의 쉘을 포함할 수 있다.
(A)충격 보강제
충격 보강제는 고무 코어와 1층 이상의 쉘을 포함할 수 있다. 예를 들면, 충격 보강제는 고무 코어와 1층의 쉘 또는 2층의 쉘을 포함할 수 있다. 도 1은 본 발명의 충격 보강제의 일례를 도시한 것으로, 본 발명의 충격 보강제가 이들에 제한되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 충격 보강제(200)는 고무 코어(120)를 1층의 쉘(130)이 둘러싸고 있는 구조로 되어 있다. 고무 코어는 솔리드 코어(solid core)(100)를 고무가 둘러싸고 있는 구조로 되어 있다.
상기 솔리드 코어는 폴리부틸아크릴레이트 및 폴리스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단량체가 될 수 있고, 상기 고무는 부타디엔, 아크릴산, 실리콘 및 아크릴산 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단량체가 될 수 있다.
쉘은 상기 고무 코어를 둘러싸고 있는 물질로서 1층 또는 2층으로 형성될 수 있다. 쉘은 아크릴계 수지, 폴리에스테르 및 폴리비닐카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 쉘은 폴리메틸메타아크릴레이트가 될 수 있다. 쉘은 굴절률이 1.45 ~ 1.51, 바람직하게는 1.475 ~ 1.495인 것이 좋다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 고무 코어와 쉘을 포함하는 충격 보강제는 외부에서 장력을 주면 장력을 효율적으로 분산시킬 수 있는 전단띠(shear band)(140)를 형성함으로써, 하드 코팅 조성물에 내충격성, 굴곡성 등을 제공할 수 있다.
충격 보강제 특히 폴리메틸메타아크릴레이트용 충격보강제는 굴절률이 1.45 ~ 1.51, 바람직하게는 1.475 ~ 1.495이 될 수 있다. 굴절률이 1.475보다 작거나, 굴절률이 1.495보다 크면, 외관이 투명하지 않을 수 있으며 충격보강제가 육안으로 보일 수 있다.
충격 보강제는 전체 하드 코팅 조성물 중 2 ~ 35 중량%, 바람직하게는 10 ~ 30 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명의 충격 보강제는 솔리드 코어를 구성하는 단량체로 시드를 형성하고, 여기에 고무를 구성하는 단량체를 중합시켜 고무 코어를 형성한다. 그런 다음 쉘을 구성하는 단량체를 추가로 중합함으로써 제조될 수 있다. 또한, 상업적으로 시판되는 상품을 사용할 수도 있는데, 일본 카네카(Kaneka)사의 M210을 사용할 수 있다.
본 발명에서 굴절율은 엘립소미터(Ellipsometer) 방법으로 측정한 굴절율을 의미할 수 있다.
(B) 광중합성 화합물
광중합성 화합물은 아크릴계 모노머와 우레탄 아크릴계 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 광중합성화합물은 1종 이상의 아크릴계 모노머와 1종 이상의 우레탄 아크릴계 올리고머를 포함할 수 있다.
광중합성 화합물은 전체 하드 코팅 조성물 중 55 ~ 95 중량%, 바람직하게는 40 ~ 85중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서 코팅을 하기 위한 적절한 점도를 갖는다.
아크릴계 모노머는 코팅층의 강도를 높여 연필 경도와 내스크래치성을 높여준다. 아크릴계 모노머는 바람직하게는 다관능 아크릴계 모노머를 포함할 수 있다. '다관능 아크릴계 모노머'는 관능기가 2개 이상인 아크릴계 모노머를 의미할 수 있다. 예를 들면, 다관능 아크릴계 모노머는 2관능, 3관능, 6관능 이상의 아크릴계 모노머 단독 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 다관능 아크릴계 모노머를 사용할 경우, 내충격성, 굴곡성을 증가시키면서 미반응 및 저경도 특성으로 인하여 연필경도 및 내스크래치성의 저하가 발생하는 것을 막을 수 있다(확인 요망). 또한, 단관능 아크릴계 모노머는 독성으로 인하여 작업자에게 피부 질환을 유발시킬 수 있다는 문제점이 있다.
아크릴계 모노머는 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA), 트리(2-히드록시에틸)이소시아누에이트 트리아크릴레이트(THEIC), 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA), 트리메틸프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 헥산디올디아크릴레이트(HDDA) 및 디사이클로데칸디메탄올디아크릴레이트(DCPA)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
우레탄 아크릴계 올리고머는 아크릴계 모노머와 함께 코팅층의 강도를 높여 연필 경도와 내스크래치성을 높여준다. 우레탄 아크릴계 올리고머는 단관능, 다관능 우레탄 아크릴계 올리고머를 사용할 수 있지만, 바람직하게는 다관능 우레탄 아크릴계 모노머를 포함할 수 있다. '다관능 우레탄 아크릴계 모노머'는 관능기가 2개 이상인 우레탄 아크릴계 올리고머를 의미할 수 있다. 예를 들면, 다관능 우레탄 아크릴계 올리고머는 6관능 이상의 우레탄 아크릴계 올리고머 단독 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 다관능 우레탄 아크릴계 올리고머를 사용할 경우, 내충격성, 굴곡성을 증가시키면서 미반응 및 저경도 특성으로 인하여 연필경도 및 내스크래치성의 저하가 발생하는 것을 막을 수 있다.
(C) 중합개시제
중합개시제는 자외선 경화형 조성물에 사용되는 중합개시제를 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 중합개시제는 1-히드록시-시클로헥실-페닐케톤(Irgacure-184), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판농(Darocur 1173), 메틸벤조일포르메이트(Darocur MBF), 옥시-페닐-아세틱 엑시드2-(2옥소-2-페닐-아세톡시-에톡시)-에틸에스터와 옥시-페닐-아세틱 2-(2-하이드록시-에톡시)-에틸 에스터(Irgacure 754)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
중합개시제는 전체 하드 코팅 조성물 중 0.5 ~ 10 중량%, 바람직하게는 0.5-5중량%, 더 바람직하게는 1 ~ 5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 높은 경화도와 과경화 혹은 미경화로 인한 경화막에 문제가 발생될 수 있다.
본 발명의 하드 코팅 조성물은 충격보강제, 광중합성 화합물 및 중합개시제 이외에, 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.
하드 코팅 조성물은 당업계에 알려진 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 제한되지는 않지만, 레벨링제, 분산제, 자외선 흡수제 또는 계면 활성제 등을 포함할 수 있다. 첨가제의 구체적인 종류와 첨가량은 당업자에게 공지된 바와 같다. 예를 들면, 하드 코팅 조성물은 레벨링제, 분산제를 첨가제로 포함할 수 있다. 레벨링제는 코팅면의 이물 등에 의한 코팅면의 평활성 저하, 젖음성의 향상 등을 포함하는 코팅면의 평활성을 개선시킬 수 있다. 레벨링제는 Polyether modified polydimethylsiloxane(BYK333, BYK307, BYK306) Aralkyl modified polymethylalkylsiloxane(BYK 322, BYK323) Solution of a polyether modified hydroxy functional polydimethylsiloxane(BYK373), Solution of a polyether -polyester (modified hydroxy functional polydimethylsiloxane(BYK373), 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
레벨링제는 전체 하드 코팅 조성물 중 0.01 ~ 0.5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 레벨링이 개선되는 것을 확인 할 수 있으며 과량인 경우 후막 형성이 어려우며 미량인 경우 레벨링이 개선되지 않는다
분산제는 조성물에 포함되는 입자의 분산성을 개선시킬 수 있다.
분산제는 전체 하드 코팅 조성물 중 0.1 ~ 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 분산성이 좋으며 미량 사용시에는 분산의 개선효과가 낮아지고 과량사용시 크게 개선되지 않는다.
본 발명의 하드 코팅 조성물은 용매를 더 포함할 수 있다.
용매는 저비점 유기 용매 및 고비점 유기 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 본 발명에서 '저비점 유기 용매'는 비점이 70 ~ 90℃인 유기 용매를 의미할 수 있고, '고비점 유기 용매'는 비점이 120 ~ 160℃인 유기 용매를 의미할 수 있다.
저비점 유기 용매는 에틸아세테이트, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 이소프로필알코올 및 부틸아세테이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 고비점 유기 용매는 2-메톡시에탄올, 2-메톡시부탄올, PGME 및 PGMEA로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
바람직하게는 용매는 저비점 유기 용매와 고비점 유기 용매의 혼합물을 포함할 수 있다. 저비점 유기 용매와 고비점 유기 용매는 1: 0.3 ~ 1: 1.5의 중량비, 바람직하게는 1:0.5 ~ 1:1의 중량비로 포함될 수 있지만 이들에 제한되는 것은 아니다.
용매는 전체 하드 코팅 조성물 100중량부 일 경우 100 내지 500 중량부, 바람직하게는 120 내지 200중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 코팅하기에 적절한 점도가 될 수 있다 .
본 발명의 하드 코팅 조성물은 충격 보강제, 광중합성 화합물 및 중합개시제, 선택적으로는 용매 또는 첨가제를 혼합하여 제조될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하드 코팅 조성물은 (A)충격 보강제 2 ~ 35 중량%, (B)광중합성 화합물 55 ~ 95 중량% 및 (C)중합개시제 0.5 ~ 10중량% 를 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하드 코팅 조성물은 (A)충격 보강제 2 ~ 35 중량%, (B)광중합성 화합물 55 ~ 89.5 중량%, (C)중합개시제 0.5 ~ 10 중량% 및 (E)레벨링제 0.01 ~ 0.5 중량%를 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하드 코팅 조성물은 (A)충격 보강제 2 ~ 35 중량%, (B)광중합성 화합물 50 ~ 89.5 중량%, (C)중합개시제 0.5 ~ 10 중량% 및 (E)레벨링제 0.01 ~ 0.5 중량%, 분산제 0.1 ~ 5중량%를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 하드 코팅 조성물은 미세한 입자 분포를 갖는다. 도 2는 본 발명에 따른 하드 코팅 조성물의 입자 분포를 나타낸 것이다. 도 2에 따른 입자 분포는 TEM, (Transmission electron microscopy)에 의해 수득되었다. 도 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 하드 코팅 조성물은 0.5㎛ 이하의 입자 크기로 충격 보강제가 균일하게 분포되어 있다. 이러한 균일한 입자 분포는 하드 코팅 조성물을 기재 위에 코팅하였을 때 내충격성과 경도를 동시에 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 제공할 수 있다. 즉, 입자 분포가 균일하지 않을 경우, 충격강도가 균일하지 못하며 표면이 매우 거칠게 될 수 있다.
적층체
본 발명은 기재; 및 상기 기재 상에 코팅된 하드 코팅 조성물을 포함하는 적층체를 제공한다.
기재는 폴리카보네이트, 폴리메타메틸아크릴레이트, 폴리비닐클로라이드 및 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
하드 코팅 조성물은 상기 기재의 단면 또는 양면에 코팅되어 하드 코팅층을 형성할 수 있다. 상기 하드 코팅 조성물은 통상의 방법으로 기재 상에 코팅될 수 있다. 예를 들면, 하드 코팅 조성물은 플로우(Flow) 코팅 방법에 의해 코팅될 수 있다.
하드 코팅 조성물은 1 ~ 40㎛의 두께로 코팅될 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
하드 코팅 조성물을 포함하는 코팅층은 ASTM D3502 방법으로 측정한 연필 경도가 5H 이상이 될 수 있다.
하드 코팅 조성물을 포함하는 코팅층은 JIS-K7105 방법으로 측정한 전광선 투과율이 80% 이상이 될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예
하기 실시예와 비교예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.
(A)충격보강제: 고무 코어는 부틸아크릴레이트이고, 쉘은 폴리메틸메타아크릴레이트인 M210(가네까(Kaneka corp.)사)을 사용하였다(굴절율: 1.49 ).
(a1)충격보강제: M600(가네까(Kaneka corp.)사)을 사용하였다(굴절율: 1.59 ).
(B1)아크릴계 모노머: 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA) M340(미원상사)(B11), 트리(2-하이드록시 에틸)이소시아누에이트 트리아크릴레이트(THEIC) NK ESTER A9300(신나까무라화학(Shin-Nakamura Chemical co.,Ltd)사)(B12), 디펜타에리트리톨 헥사 아크릴레이트(DPHA)인 NOPCOMER 4612(산노푸코(Sanopco co., Ltd)사)(B13)를 사용하였다.
(b1)아크릴계 모노머: 이소보닐아크릴레이트(IBOA) IBOA(에스케이싸이텍(SKcytec co., Ltd)사)를 사용하였다.
(B2)우레탄 아크릴계 올리고머: 6관능 우레탄 아크릴레이트 이비1290(EB1290)(에스케이싸이텍(SKcytec co., Ltd)사)를 사용하였다.
(b2)우레탄 아크릴계 올리고머: 2관능 우레탄 아크릴레이트 이비280(EB280)(에스케이싸이텍(SKcytec co., Ltd)사)를 사용하였다.
(C)광개시제: 이가큐어 184(Irgacure 184)(시바스페셜티 케미칼(Ciba Specialty Chemical Inc)사)를 사용하였다.
(D)용매: 2-메톡시에탄올(MCS)과 이소프로필알코올(IPA)을 사용하였다.
(E1)레벨링제: BYK306(빅케미(BYK)사)를 사용하였다.
(E2)분산제: BYK080A(빅케미(BYK)사)를 사용하였다.
실시예 1
M210 6 중량부와 M340 15 중량부를 상온에서 서서히 혼합하였다. 그리고, BYK080A 1 중량부를 투입하여 1시간 동안 2500rpm으로 고속 교반하여 혼합액을 제조하였다. 상기 혼합액에 NK ESTER A9300 5 중량부와 NOPCOMER 4612 5 중량부와 EB1290 5중량부와 용매로서 2-메톡시에탄올(MCS) 20 중량부를 혼합하여 상온에서 30분동안 800rpm으로 충분히 교반하였다. 이가큐어 184(Irgacure 184) 3 중량부를 혼합하여 20분동안 700rpm으로 충분히 교반하고, 용매 이소프로필 알콜(IPA) 39.8중량부를 혼합하고 20분동안 충분히 교반하였다. BYK 306 0.2 중량부를 혼합하여 400rpm으로 10분동안 교반하고 혼합하여 하드 코팅 조성물을 제조하였다.
실시예 2-4 및 비교예 1-4
하기 표 1 및 표 2에 기재된 성분 및 함량을 사용하고 상기 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 실시예 2-6 및 비교예 1-6에 따른 하드 코팅 조성물을 제조하였다.
조성물 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
A 6 6 6 1 8 15
B B1 B11 15 12 1 10 10 1
B2 5 5 5 5 5 5
b2 - - - - - -
C 3 3 3 3 3 3
D D1 20 20 20 20 20 20
D2 39.8 39.8 39.8 49.8 39.8 39.8
E E1 1 1 1 1 1 1
E2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
Figure pat00001
시험예: 하드 코팅 조성물이 코팅된 시트에 대한 평가
1-1: 코팅막의 제조
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 하드 코팅층의 특성을 조사하기 위하여 제작한 시편의 평면도 및 단면도이다. 5mm의 두께를 가지고 70mm * 70mm의 크기를 갖는 고투명의 플리스틱 기재 시트(300) 상부에 상기 실시예1-6, 비교예1-6에 따른 조성물을 분사하여 코팅하였다. 코팅된 시트 기재는 적외선 건조기에서 건조시켰다. 자외선 램프를 조사함으로써, 하드 코팅 조성물이 경화된 하드 코팅층을 갖는 시트를 제조하였다.
1-2: 평가 방법
실시예 및 비교예에서 제조한 코팅 조성물이 코팅된 하드 코팅 시트 기재에 대해 연필경도, 투과율, 내충격성, 밀착성, 내스크래치성을 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다. 평가를 위한 시편의 크기는 70mm * 70mm이다.
1. 연필경도: 연필경도기 장비로 ASTM D3502 방법(연필경도기 테스터기)으로 측정하였다.
2. 투과율(%): UV-vis 스펙트럼(DARSA PRO-5000 SYSTEM)장비로 JIS-K7105(파장: 550nm) 방법으로 측정하였다.
3. 내충격성: 스틸 볼(Steel Ball) 36g을 높이 30cm에서 낙구하여 시편의 깨짐 현상을 육안으로 관찰하고, 양호와 깨짐으로 표시하였다.
4. 밀착성(개수/개수): 시편에 2mm 간격으로 선을 그어 바둑판 형태의 눈금을 만들어 100개의 점을 표시하였다. 테이프 접착 하고, 수직방향으로 강하게 1회 당겨서 박리가 일어나지 않는 개수를 측정하였다.
5. 내스크래치성: 스틸 울(Steelwool)#0000을 가지고 500g 하중에서 10회 왕복하였을 때 나타나는 긁힘 정도를 측정하고, 양호와 긁힘으로 표시하였다.
구 분 연필경도 투과율(%) 내충격성 밀착성 내스크래치성
실시예1 5H 91.5 양호 100/100 양호
실시예2 5~6H 91.4 양호 100/100 양호
실시예3 6H 91.6 양호 100/100 양호
실시예4 5H 92.4 양호 100/100 양호
실시예5 5H 92.2 양호 100/100 양호
실시예6 5H 90.9 양호 100/100 양호
비교예1 4H 91.5 양호 100/100 긁힘
비교예2 4H 91.6 양호 100/100 긁힘
비교예3 6H 91.2 깨짐 95/100 양호
비교예4 4H 75.5 양호 90/100 긁힘
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예1 ~ 실시예3의 자외선 경화형 코팅 조성물은 비교예1 ~ 비교예3의 경우와 비교할 때, 충격보강제를 더 포함함으로써, 투명성, 내충격성, 밀착성, 내용제성을 갖는 것을 알 수 있다. 또한, 굴절률이 높은 충격보강제를 사용하였을 경우에는 투과율이 좋지 않음을 알 수 있다.

Claims (17)

  1. 충격 보강제, 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하고, 상기 충격 보강제는 고무 코어와 1층 이상의 쉘을 포함하는 하드 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 충격 보강제의 쉘은 굴절율이 1.45 ~ 1.51인 하드 코팅 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 충격 보강제의 쉘은 굴절율이 1.475 ~ 1.495인 하드 코팅 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 충격 보강제의 고무 코어는 폴리부틸아크릴레이트 및 폴리스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 단량체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 하드 코팅 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 충격 보강제의 쉘은 아크릴계 수지, 폴리에스테르 및 폴리비닐카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 하드 코팅 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 충격 보강제는 전체 하드 코팅 조성물 중 2~35 중량%로 포함되고, 상기 광중합성 화합물은 전체 하드 코팅 조성물 중 55 ~ 95중량%로 포함되는 하드 코팅 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 광중합성 화합물은 아크릴계 모노머와 우레탄 아크릴계 올리고머를 포함하는 하드 코팅 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 광중합 화합물에서 상기 아크릴계 모노머는 다관능 아크릴계 모노머인 하드 코팅 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 상기 아크릴계 모노머는 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETA), 트리(2-히드록시에틸)이소시아누에이트 트리아크릴레이트(THEIC), 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA), 트리메틸프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 헥산디올디아크릴레이트(HDDA) 및 디사이클로데칸디메탄올디아크릴레이트(DCPA)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 하드 코팅 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 중합개시제는 전체 하드 코팅 조성물 중 0.5 ~ 10중량%로 포함되는 하드 코팅 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 유기 용매를 더 포함하는 하드 코팅 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 전체 하드 코팅 조성물 중 0.01 ~ 0.5 중량%로 레벨링제를 더 포함하는 하드 코팅 조성물.
  13. 기재; 및
    상기 기재 상에 코팅된 제1항 내지 제12항 중 중 어느 한 항의 하드 코팅 조성물을 포함하는 적층체.
  14. 제13항에 있어서, 상기 기재는 폴리카보네이트, 폴리메타메틸아크릴레이트, 폴리비닐클로라이드 및 ABS 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 적층체.
  15. 제14항에 있어서, 상기 하드 코팅 조성물은 1-40㎛의 두께로 코팅되는 적층체.
  16. 제14항에 있어서, 상기 적층체는 ASTM D3502 방법으로 측정한 연필경도가 5H 이상인 적층체.
  17. 제14항에 있어서, 상기 적층체는 JIS-K7105 방법으로 측정한 투과율이 80% 이상인 적층체.
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