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KR101493233B1 - 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 표면 처리방법 - Google Patents

플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 표면 처리방법 Download PDF

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KR101493233B1
KR101493233B1 KR20130168318A KR20130168318A KR101493233B1 KR 101493233 B1 KR101493233 B1 KR 101493233B1 KR 20130168318 A KR20130168318 A KR 20130168318A KR 20130168318 A KR20130168318 A KR 20130168318A KR 101493233 B1 KR101493233 B1 KR 101493233B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
acrylate
resin composition
type epoxy
surface treatment
Prior art date
Application number
KR20130168318A
Other languages
English (en)
Inventor
이정환
김동환
김효석
Original Assignee
도레이케미칼 주식회사
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도레이케미칼 주식회사 filed Critical 도레이케미칼 주식회사
Priority to KR20130168318A priority Critical patent/KR101493233B1/ko
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Abstract

본 발명은 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 표면 처리방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물은 플라스틱의 표면 처리 후에 유연성이 우수하면서, 플라스틱 표면을 처리함에 있어서 요구되는 다른 특성도 우수하게 유지하는 효과가 있다. 그리하여 이를 이용하여 플라스틱 표면을 처리하게 되면 유연성이 우수하면서도 기타 다른 특성도 우수하게 플라스틱 표면을 처리하게 된다. 특히 본 발명에 따른 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 표면 처리방법은 초경량화 또는 박막화 되는 경향이 있는 현재의 전자제품 디스플레이용 플라스틱에 미량의 코팅만으로도 유연성이 우수한 효과를 달성할 수 있다. 그리하여 디스플레이 등의 액정표시장치 등과 같이 고유연성이 요구되는 곳에 다양하게 적용할 수 있는 등의 우수한 특성이 있다.

Description

플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 표면 처리방법{Resin composition of ultraviolet stiffening type for plastic surface treatment and plastic surface treatment method}
본 발명은 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 표면 처리방법에 관한 것이다.
플라스틱은 현재 우리의 주변에 너무나도 광범위하게 사용되고 있다. 특히 디스플레이 분야에서 사용되는 플라스틱은 표면 경도나 내약품성이 떨어지기 때문에 하드 코팅 처리가 필요하다. 이러한 하드 코팅 처리에 사용되는 하드 코팅제는 열경화와 자외선 경화 타입이 존재하는데, 열경화는 고온 처리가 필요하기 때문에 플라스틱 재료에는 적합하지 않다는 단점이 있다. 그리하여 경화 시간이 짧고, 고온 처리가 필요 없는 자외선 경화형 하드 코팅제가 여러 분야에 적용되고 있다.
한편, 이러한 디스플레이가 적용되는 전자 제품들은 점차 경량화, 박막화 되어 가고 있다. 그리하여 이러한 디스플레이에 적용되기 위한 플라스틱도 보다 박형화 되는 추세이다. 또한 이러한 플라스틱에 적용되는 자외선 경화형 하드 코팅제, 즉 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물도 미량의 코팅으로 보다 유연성이 우수한 효과를 달성하는 연구가 계속되어야 함에도 불구하고, 현재 이의 연구는 많이 부족한 문제점이 있다.
본 발명과 관련된 선행기술문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-1181164호(특허문헌 1)가 개시되어 있으며, 상기 특허문헌 1은 구체적으로는 경화형 수지를 포함하면서, 상기 경화형 수지는 반응성 모노머로서 이소시아누르산 유도체를 포함하고 있다.
특허문헌 1. 대한민국 등록특허 제10-1182642호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 플라스틱 표면 처리용으로서 우수한 품질을 달성하는 자외선 경화형 수지 조성물을 제공하는 것이다. 특히 유연성이 월등히 향상된 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물을 제공하는 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물은
폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS), 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate) 및 지방족 우레탄 아크릴레이트(Aliphatic urethane acrylate)를 포함하며,
상기 지방족 우레탄 아크릴레이트는 PU340, SC2100, SC2565, PU2560 및 PU620으로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 자외선 경화형 수지 조성물을 이용한 플라스틱 표면 처리방법은
1) 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS), 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate) 및 지방족 우레탄 아크릴레이트(Aliphatic urethane acrylate)를 포함하며,
상기 지방족 우레탄 아크릴레이트는 PU340, SC2100, SC2565, PU2560 및 PU620으로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물을 수득하는 단계;
2) 진공 상태에서 상기 조성물의 기포를 제거하는 단계; 및
3) 상기 조성물을 플라스틱 표면에 코팅하는 단계;
를 포함한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물은
폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS), 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate) 및 지방족 우레탄 아크릴레이트(Aliphatic urethane acrylate)를 포함하며,
상기 지방족 우레탄 아크릴레이트는 PU340, SC2100, SC2565, PU2560 및 PU620으로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 자외선 경화형 수지 조성물을 이용한 플라스틱 표면 처리방법은
1) 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS), 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate) 및 지방족 우레탄 아크릴레이트(Aliphatic urethane acrylate)를 포함하며,
상기 지방족 우레탄 아크릴레이트는 PU340, SC2100, SC2565, PU2560 및 PU620으로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물을 수득하는 단계;
2) 진공 상태에서 상기 조성물의 기포를 제거하는 단계; 및
3) 상기 조성물을 플라스틱 표면에 코팅하는 단계;
를 포함한다.
이에 본 발명자들은 초경량화 또는 박막화 되는 전자제품 디스플레이용 플라스틱에 적용이 가능하고, 유연성 특성이 월등하게 향상되는 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물을 개발하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 본 발명에 따른 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 표면 처리방법을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
구체적으로 본 발명에 따른 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물은
폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS), 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate) 및 지방족 우레탄 아크릴레이트(Aliphatic urethane acrylate)를 포함하며,
상기 지방족 우레탄 아크릴레이트는 PU340, SC2100, SC2565, PU2560 및 PU620으로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물은 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS), 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate) 및 지방족 우레탄 아크릴레이트(Aliphatic urethane acrylate)를 포함하여 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물의 유연성 특성을 현저히 향상시키게 된다. 특히 상기 지방족 우레탄아크릴레이트는 PU340, SC2100, SC2565, PU2560 및 PU620으로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것이 유연성 특성을 보다 현저히 향상시킬 수 있다.
또한 더욱 바람직하게는 상기 자외선 경화형 수지 조성물은 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS), 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate) 및 PU340을 포함하는 조성물에,
SC2100 및 SC2565이거나, 또는 PU2560 및 PU620을 더 포함하는 것이 가장 바람직하게 유연성 특성을 향상시킬 수 있다.
또한 이러한 유연성 특성의 향상뿐 만 아니라 고경도, 저수축성 크랙이나 틈새 미발생의 효과를 달성할 수 있다. 이러한 특성으로 인해 보다 플렉서블한 플라스틱 기재에 적용이 가능하다. 또한 코팅 두께의 감소로 원가 절감 등의 효과도 기대할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 조성물은 상기 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산, 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate) 및 2관능성 아크릴레이트가 상기 조성물에 포함되어야만 본 발명에서 지방족 우레탄 아크릴레이트와 반응하여 우수한 유연성 향상 효과를 달성할 수 있다.
이 중 상기 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산은 하기 [화학식 1]과 같은 구조로 표시될 수 있으며, 나머지 물질들과 반응하여 우수한 유연성 향상을 달성하는 것뿐 만 아니라 고열성을 갖게 하고, 기계적 강도가 우수해지며, 투명성이 높아지고, 저점도로서 수축성을 낮게 하는 효과에 기여할 수 있다.
Figure 112013121053459-pat00001
또한 상기 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 바람직하게는 디사이클로펜타닐 디아크릴레이트(Dicyclolpentanyl diacrylate, DCPA)일 수 있으며, 상기 디사이클로펜타닐 디아크릴레이트는 하기 [화학식 2]와 같은 구조로 표시될 수 있고, 나머지 물질과 반응하여 우수한 유연성 향상을 달성하는 것뿐 만 아니라 높은 Tg 및 고내열성을 우수하게 향상시키는 효과에 기여할 수 있다.
Figure 112013121053459-pat00002
또한 상기 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 바람직하게는 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트일 수 있으며, 상기 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트는 하기 [화학식 3]과 같은 구조로 표시될 수 있고, 나머지 물질과 반응하여 우수한 유연성 향상을 달성하는 것뿐 만 아니라 경화 속도 향상, 고경도, 고광택, 내후성 내수, 내약품성을 우수하게 향상시키는 효과에 기여할 수 있다.
Figure 112013121053459-pat00003
또한 본 발명에 따른 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물에서 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate, 하기 실시예에서 ‘M262’)는 관능기가 2개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 바람직하게는 250-400일 수 있고, 점도는 바람직하게는 120-150 cP에 해당할 수 있으며, 굴절률은 바람직하게는 1.45-1.55에 해당할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물에서 지방족 우레탄 아크릴레이트 중, 상기 PU340은 관능기가 3개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 바람직하게는 2,000-3,000일 수 있고, 점도는 바람직하게는 65,000-75,000 cP에 해당할 수 있으며, 굴절률은 바람직하게는 1.45-1.55에 해당할 수 있다.
또한 상기 SC2100은 관능기가 9개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 바람직하게는 6,000-5,000이고, 점도는 바람직하게는 90,000-110,000 cP이며, 굴절률은 바람직하게는 1.45-1.55에 해당할 수 있다.
또한 상기 SC2565는 관능기가 2개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 바람직하게는 4,500-5,500이고, 점도는 60 ℃의 온도에서 바람직하게는 5,000-6,000 cP이며, 굴절률은 바람직하게는 1.45-1.55에 해당할 수 있다.
또한 상기 PU2560는 관능기가 2개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 바람직하게는 4,500-5,500이고, 점도는 바람직하게는 6,0000-7,0000 cP이며, 굴절률은 바람직하게는 1.45-1.55에 해당할 수 있다.
또한 상기 PU620는 관능기가 6개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 바람직하게는 2,000-2,500이고, 점도는 바람직하게는 55,000-65,000 cP이며, 굴절률은 1.45-1.55에 해당할 수 있다.
한편 본 발명에 따른 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물의 중량비는 상기 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS)은 15-25 중량%이며, 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 25-35 중량%이고, 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 25-35 중량%이며, 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate)는 5-10 중량% 및 지방족 우레탄 아크릴레이트(Aliphatic urethane acrylate) 5-20 중량%인 것이 바람직하다. 상기 조성물은 상기 조성비율에 해당하는 경우만이 본 발명에서 달성하려는 수축성 효과, 경도 향상 및 크랙이나 틈새 미발생의 효과가 우수하게 발현 될 수 있다.
특히 상기 자외선 경화형 수지 조성물은 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS)은 15-25 중량%이며, 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate) 는 25-35 중량%이고, 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 25-35 중량%이며, 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate)는 5-10 중량% 및 PU340은 5-10 중량%를 포함하는 조성물에,
SC2100 및 SC2565이거나, 또는 PU2560 및 PU620을 5-10 중량%로 더 포함하는 것이 유연성 효과를 보다 우수하게 향상시킬 수 있는 더욱 바람직한 조성물에 해당한다.
또한 상기 SC2100 및 SC2565이거나, 또는 PU2560 및 PU620의 중량비는 상기 SC2100:SC2565가 1:1.5-1:2.5이거나, 또는 PU2560:PU620가 1:1.5-1:2.5인 것이 바람직하다.
한편, 상기 자외선 경화형 수지 조성물은 경도가 5.5-8.5 H이며, 코로스컷 테스트를 적용한 접착력은 100/100이고, 굴절률은 1.350-1.375이며, 투과율은 92.0-92.3 %에 해당할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 자외선 경화형 수지 조성물을 이용한 플라스틱 표면 처리방법은
1) 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS), 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate) 및 지방족 우레탄 아크릴레이트(Aliphatic urethane acrylate)를 포함하며,
상기 지방족 우레탄 아크릴레이트는 PU340, SC2100, SC2565, PU2560 및 PU620으로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물을 수득하는 단계;
2) 진공 상태에서 상기 조성물의 기포를 제거하는 단계; 및
3) 상기 조성물을 플라스틱 표면에 코팅하는 단계;
를 포함한다.
상기 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물은 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS), 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate) 및 PU340을 포함하는 조성물에,
SC2100 및 SC2565이거나, 또는 PU2560 및 PU620을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 디사이클로펜타닐 디아크릴레이트(Dicyclolpentanyl diacrylate, DCPA)인 것이 바람직하며, 상기 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(Dipentaerythritol Hexaacrylate, DPHA)인 것이 바람직하다.
한편, 상기 3)단계에서의 코팅 두께는 100-150 ㎛인 것이 바람직하며, 상기 3)단계 이후에는 자외선을 조사하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명을 바람직한 실시예를 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
POSS 20 중량%, DPHA 30 중량%, DCPA 30 중량%, 2관능성 아크릴레이트인 M262(MIWON, 42594-17-2) 10 중량%, 지방족 우레탄 아크릴레이트인 PU340(MIWON) 10 중량%를 밀폐 용기에 넣고 2 시간 동안 100 rpm의 속도로 이를 교반하였다. 교반이 끝난 후 진공 오븐에서 24 시간 동안 기포 제거 작업을 하였다. 그리하여 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물을 수득하였다.
실시예 2
POSS 15 중량%, DPHA 30 중량%, DCPA 30 중량%, 2관능성 아크릴레이트인 M262 5 중량%, 지방족 우레탄 아크릴레이트인 PU340 5 중량%, SC2100(MIWON) 5 중량%, SC2565(MIWON) 10 중량%를 밀폐 용기에 넣고 2 시간 동안 100 rpm의 속도로 이를 교반하였다. 교반이 끝난 후 진공 오븐에서 24 시간 동안 기포 제거 작업을 하였다. 그리하여 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물을 수득하였다.
실시예 3
POSS 15 중량%, DPHA 30 중량%, DCPA 30 중량%, 2관능성 아크릴레이트인 M262 5 중량%, 지방족 우레탄 아크릴레이트인 PU340 5 중량%, PU2560(MIWON) 10 중량%, PU620(MIWON) 5 중량%를 밀폐 용기에 넣고 2 시간 동안 100 rpm의 속도로 이를 교반하였다. 교반이 끝난 후 진공 오븐에서 24 시간 동안 기포 제거 작업을 하였다. 그리하여 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물을 수득하였다.
이렇게 수득한 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 조성물을 고경도 PC 플레이트 위에 롤코터를 이용하여 두께 약 100-150 마이크로가 되도록 단면 캐스팅 해, 120 W/㎝의 고압 수은 램프를 이용하여 2400 mJ/㎠의 노광량으로 경화시켜 경화물을 얻었다.
비교예
비교예 1
POSS 25 중량%, DPHA 35 중량%, DCPA 30 중량%, 지방족 우레탄 아크릴레이트인 PU340 10 중량%를 밀폐 용기에 넣고 2 시간 동안 100 rpm의 속도로 이를 교반하였다. 교반이 끝난 후 진공 오븐에서 24 시간 동안 기포 제거 작업을 하였다. 그리하여 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물을 수득하였다.
비교예 2
POSS 20 중량%, DPHA 30 중량%, DCPA 30 중량%, 지방족 우레탄 아크릴레이트인 PU340 5 중량%, SC2100 5 중량%, SC2565 10 중량%를 밀폐 용기에 넣고 2 시간 동안 100 rpm의 속도로 이를 교반하였다. 교반이 끝난 후 진공 오븐에서 24 시간 동안 기포 제거 작업을 하였다. 그리하여 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물을 수득하였다.
비교예 3
POSS 20 중량%, DPHA 30 중량%, DCPA 30 중량%, 지방족 우레탄 아크릴레이트인 PU340 5 중량%, PU2560 10 중량%, PU620 5 중량%를 밀폐 용기에 넣고 2 시간 동안 100 rpm의 속도로 이를 교반하였다. 교반이 끝난 후 진공 오븐에서 24 시간 동안 기포 제거 작업을 하였다. 그리하여 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물을 수득하였다.
실험예
상기 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1 내지 비교예 3에 따른 조성물의 경도, 유연성, 접착력, 굴절률, 투과도, 외관 상태를 비교하는 실험을 진행하였다. 이의 실험은 아래와 같은 방법으로 진행하였다. 또한 이의 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
1. 경도 측정
각각의 표면 연필 경도계(JIS K 5041)를 측정하였다.
2. 유연성 측정
유연성이 아주 양호하면 ‘◎’, 보통 양호하면‘○’, 그저 그런 경우는‘△’, 유연성이 좋지 않으면 ‘ⅹ’로 표시하였다.
3. 접착성 측정
크로스컷 테스트를 적용하여 플라스틱에 대한 접착력을 측정하였다.
4. 굴절률 측정
아베굴절계를 사용하여 측정하였다.
5. 투과율 측정
분광광도계(일본 무라카미 사, HM-150)를 이용하여 전광선투과율을 측정하였다.
6. 외관 상태 측정
매끈하고 상태가 아주 양호하면 ‘◎’, 크랙 및 틈새가 없으면 ‘○’, 약간의 크랙 및 틈새가 있으면 ‘△’, 크랙 및 틈새가 많아 상태가 좋지 않으면 ‘ⅹ’로 표시하였다.
Figure 112013121053459-pat00004
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이 실시예 1 내지 실시예 3의 경우 유연성이 부족한 비교예 1 내지 비교예 3에 비하여 유연성이 월등히 향상된 것임을 확인할 수 있었다. 특히 실시예 2 및 실시예 3의 경우는 유연성이 실시예 1 보다 더욱 향상되는 것임을 확인할 수 있었다. 또한 나머지 경도, 접착력, 굴절률, 투과율, 외관상태 등의 특성도 실시예의 경우가 비교예의 경우보다 우수한 것임을 확인하였다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (28)

  1. 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS), 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate) 및 지방족 우레탄 아크릴레이트(Aliphatic urethane acrylate)를 포함하며,
    상기 지방족 우레탄 아크릴레이트는 PU340, SC2100, SC2565, PU2560 및 PU620으로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하고,
    상기 PU340은 관능기가 3개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 2,000-3,000이고, 점도는 65,000-75,000 cP이며, 굴절률은 1.45-1.55인 것을 특징으로 하며,
    상기 SC2100은 관능기가 9개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 6,000-5,000이고, 점도는 90,000-110,000 cP이며, 굴절률은 1.45-1.55인 것을 특징으로 하고,
    상기 SC2565는 관능기가 2개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 4,500-5,500이고, 점도는 60 ℃의 온도에서 5,000-6,000 cP이며, 굴절률은 1.45-1.55인 것을 특징으로 하며,
    상기 PU2560는 관능기가 2개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 4,500-5,500이고, 점도는 6,0000-7,0000 cP이며, 굴절률은 1.45-1.55인 것을 특징으로 하고,
    상기 PU620는 관능기가 6개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 2,000-2,500이고, 점도는 55,000-65,000 cP이며, 굴절률은 1.45-1.55인 것을 특징으로 하는 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 수지 조성물은 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS), 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate) 및 PU340을 포함하는 조성물에,
    SC2100 및 SC2565이거나, 또는 PU2560 및 PU620을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 디사이클로펜타닐 디아크릴레이트(Dicyclolpentanyl diacrylate, DCPA)인 것을 특징으로 하며,
    상기 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(Dipentaerythritol Hexaacrylate, DPHA)인 것을 특징으로 하는 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 2관능성 아크릴레이트는 관능기가 2개로 이루어져 있으며, 분자량은 250-400이고, 점도는 120-150 cP이며, 굴절률은 1.45-1.55인 것을 특징으로 하는 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS)은 15-25 중량%이며, 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 25-35 중량%이고, 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 25-35 중량%이며, 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate)는 5-10 중량% 및 지방족 우레탄 아크릴레이트(Aliphatic urethane acrylate) 5-20 중량%를 포함하는 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물.
  11. 제 2항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 수지 조성물은 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS)은 15-25 중량%이며, 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate) 는 25-35 중량%이고, 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 25-35 중량%이며, 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate)는 5-10 중량% 및 PU340은 5-10 중량%를 포함하는 조성물에,
    SC2100 및 SC2565이거나, 또는 PU2560 및 PU620을 5-10 중량%로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 SC2100 및 SC2565이거나, 또는 PU2560 및 PU620의 중량비는 상기 SC2100:SC2565가 1:1.5-1:2.5이거나, 또는 PU2560:PU620가 1:1.5-1:2.5인 것을 특징으로 하는 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 수지 조성물은 경도가 5.5-8.5 H이며, 코로스컷 테스트를 적용한 접착력은 100/100이고, 굴절률은 1.350-1.375이며, 투과율은 92.0-92.3 %인 것을 특징으로 하는 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물.
  14. 1) 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS), 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate) 및 지방족 우레탄 아크릴레이트(Aliphatic urethane acrylate)를 포함하며,
    상기 지방족 우레탄 아크릴레이트는 PU340, SC2100, SC2565, PU2560 및 PU620으로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물을 수득하는 단계;
    2) 진공 상태에서 상기 조성물의 기포를 제거하는 단계; 및
    3) 상기 조성물을 플라스틱 표면에 코팅하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 PU340은 관능기가 3개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 2,000-3,000이고, 점도는 65,000-75,000 cP이며, 굴절률은 1.45-1.55인 것을 특징으로 하며,
    상기 SC2100은 관능기가 9개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 6,000-5,000이고, 점도는 90,000-110,000 cP이며, 굴절률은 1.45-1.55인 것을 특징으로 하고,
    상기 SC2565는 관능기가 2개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 4,500-5,500이고, 점도는 60 ℃의 온도에서 5,000-6,000 cP이며, 굴절률은 1.45-1.55인 것을 특징으로 하며,
    상기 PU2560는 관능기가 2개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 4,500-5,500이고, 점도는 6,0000-7,0000 cP이며, 굴절률은 1.45-1.55인 것을 특징으로 하고,
    상기 PU620는 관능기가 6개로 이루어져 있으며, 중량평균 분자량은 2,000-2,500이고, 점도는 55,000-65,000 cP이며, 굴절률은 1.45-1.55인 것을 특징으로 하는 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물을 이용한 플라스틱 표면 처리방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물은 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS), 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate), 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate) 및 PU340을 포함하는 조성물에,
    SC2100 및 SC2565이거나, 또는 PU2560 및 PU620을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 수지 조성물을 이용한 플라스틱 표면 처리방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 디사이클로펜타닐 디아크릴레이트(Dicyclolpentanyl diacrylate, DCPA)인 것을 특징으로 하며,
    상기 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(Dipentaerythritol Hexaacrylate, DPHA)인 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 수지 조성물을 이용한 플라스틱 표면 처리방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 2관능성 아크릴레이트는 관능기가 2개로 이루어져 있으며, 분자량은 250-400이고, 점도는 120-150 cP이며, 굴절률은 1.45-1.55인 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 수지 조성물을 이용한 플라스틱 표면 처리방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 제 14항에 있어서,
    상기 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS)은 15-25 중량%이며, 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 25-35 중량%이고, 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 25-35 중량%이며, 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate)는 5-10 중량% 및 지방족 우레탄 아크릴레이트(Aliphatic urethane acrylate) 5-20 중량%를 포함하는 자외선 경화형 수지 조성물을 이용한 플라스틱 표면 처리방법.
  24. 제 15항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 수지 조성물은 폴리헤드랄올리고메릭 실세스퀴옥산(Polyhedral oligomeric silsesquioxane, POSS)은 15-25 중량%이며, 비스페놀 A 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate) 는 25-35 중량%이고, 변형(Modified) 타입인 에폭시 아크릴레이트(Epoxy acrylate)는 25-35 중량%이며, 2관능성 아크릴레이트(Difunctional acrylate)는 5-10 중량% 및 PU340은 5-10 중량%를 포함하는 조성물에,
    SC2100 및 SC2565이거나, 또는 PU2560 및 PU620을 5-10 중량%로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 수지 조성물을 이용한 플라스틱 표면 처리방법.
  25. 제 15항에 있어서,
    상기 SC2100 및 SC2565이거나, 또는 PU2560 및 PU620의 중량비는 상기 SC2100:SC2565가 1:1.5-1:2.5이거나, 또는 PU2560:PU620가 1:1.5-1:2.5인 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 수지 조성물을 이용한 플라스틱 표면 처리방법.
  26. 제 14항에 있어서,
    상기 3)단계에서의 코팅 두께는 100-150 ㎛인 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 수지 조성물을 이용한 플라스틱 표면 처리방법.
  27. 제 14항에 있어서,
    상기 3)단계 이후 자외선을 조사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 수지 조성물을 이용한 플라스틱 표면 처리방법.
  28. 제 14항에 있어서,
    상기 자외선 경화형 수지 조성물은 경도가 5.5-8.5 H이며, 코로스컷 테스트를 적용한 접착력은 100/100이고, 굴절률은 1.350-1.375이며, 투과율은 92.0-92.3 %인 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 수지 조성물을 이용한 플라스틱 표면 처리방법.
KR20130168318A 2013-12-31 2013-12-31 플라스틱 표면 처리용 자외선 경화형 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 표면 처리방법 KR101493233B1 (ko)

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