(57)【要約】  本発明は、ＵＶコーティング組成物に関し、ＵＶコーティング組成物にバイオ物質を導入することによって、石油化学ベースの従来のＵＶコーティング組成物と同等レベル以上の物性を有し、かつ環境に優しいＵＶコーティング組成物に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオウレタンアクリレートオリゴマーと、
バイオモノマーと、
バイオワックスと、
バイオビーズとを含む、ＵＶコーティング組成物。
【請求項２】
前記バイオウレタンアクリレートオリゴマーは、バイオベースのポリオール、イソシアネート及びアクリル系モノマーを反応させて製造したものである、請求項１に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項３】
前記バイオベースのポリオールはポリエステルポリオールである、請求項２に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項４】
前記ポリエステルポリオールは、バイオベースのダイマー酸（ｄｉｍｅｒ  ａｃｉｄ）とバイオベースのジオール（ｄｉｏｌ）のエステル化反応を通じて製造したものである、請求項３に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項５】
前記バイオベースのダイマー酸は、エチレン性二重結合を１〜４個有する炭素数１４〜２２個の不飽和脂肪酸（Ｘ）と、エチレン性二重結合を１〜４個有する炭素数１４〜２２個の不飽和脂肪酸（Ｙ）との二量体酸である、請求項４に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項６】
前記不飽和脂肪酸（Ｘ）及び（Ｙ）は、テトラデカジエン酸、ヘキサデカジエン酸、オクタデカジエン酸、エイコサジエン酸、ドコサジエン酸、オクタデカトリエン酸、エイコサテトラエン酸、テトラデセン酸、ヘキサデセン酸、オクタデセン酸、エイコセン酸及びドコセン酸から選択される１種以上である、請求項５に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項７】
前記不飽和脂肪酸（Ｘ）は、エチレン性二重結合を２個有する炭素数１４〜２２個の不飽和脂肪酸であって、テトラデカジエン酸、ヘキサデカジエン酸、オクタデカジエン酸、エイコサジエン酸、ドコサジエン酸、オクタデカトリエン酸及びエイコサテトラエン酸から選択される１種以上である、請求項５に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項８】
前記バイオベースのダイマー酸は、オレイン酸又はリノール酸のそれぞれの二量体であるか、またはオレイン酸及びリノール酸の二量体である、請求項４に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項９】
前記バイオベースのジオールは、植物の炭素源から発酵法により収得されるか、または発酵後に得られたジカルボン酸、ジカルボン酸無水物又は環状エーテルを化学反応によってジオール化合物に変換したものである、請求項４に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項１０】
前記バイオベースのジオールは、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール及びダイマージオール（ｄｉｍｅｒ  ｄｉｏｌ）から選択される１種以上である、請求項９に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項１１】
前記ポリエステルポリオールを製造するための前記バイオベースのダイマー酸とバイオベースのジオールとの含量比は、０．１〜１：２である、請求項４に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項１２】
前記バイオベースのダイマー酸及びバイオベースのジオールの含量の合計は、前記バイオウレタンアクリレートオリゴマー中の１０〜９０重量％である、請求項４に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項１３】
前記ポリエステルポリオールは、分子量（Ｍｗ）が５００〜１０，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１１に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項１４】
前記ポリエステルポリオールは、分子量分布度が１．２〜４．０である、請求項１１に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項１５】
前記イソシアネートは、芳香族ジイソシアネート、芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート及び脂環族ジイソシアネートから選択される１種以上である、請求項２に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項１６】
前記イソシアネートと前記ポリエステルポリオールとのモル比は、１０００：１．５〜７である、請求項３に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項１７】
前記アクリル系モノマーは、アクリル酸またはアクリレート系モノマーである、請求項２に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項１８】
前記アクリレート系モノマーは、ヒドロキシ（ｈｙｄｒｏｘｙ）基を含んでいるアクリレートである、請求項１７に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項１９】
前記イソシアネートとアクリル系モノマーとのモル比は、１：０．１〜０．３である、請求項２に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項２０】
前記バイオウレタンアクリレートオリゴマーは、分子量（Ｍｗ）が１，０００〜５０，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項２１】
前記バイオウレタンアクリレートオリゴマーは、ＵＶコーティング組成物中に２０〜５０重量％含まれる、請求項１に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項２２】
前記バイオモノマーは、動植物から抽出したアクリル系モノマーである、請求項１に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項２３】
前記バイオモノマーは、２−ヒドロキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチルプロパントリアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート及びトリプロピレングリコールジアクリレートから選択される１種以上である、請求項２２に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項２４】
前記バイオモノマーは、ＵＶコーティング組成物中に１０〜３０重量％含まれる、請求項１に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項２５】
前記バイオワックスは、再生可能なポリアミドである、請求項１に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項２６】
前記バイオワックスは、ＵＶコーティング組成物中に０．５〜１５重量％含まれる、請求項１に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項２７】
前記バイオビーズはポリ乳酸ビーズである、請求項１に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項２８】
前記バイオビーズは、ＵＶコーティング組成物中に０．５〜１５重量％含まれる、請求項１に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項２９】
前記ＵＶコーティング組成物は、石油化学ベースのアクリル系モノマーまたはアクリル系オリゴマーをさらに含む、請求項１に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項３０】
前記アクリル系モノマーは、メタクリル酸、イソボルニルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルホルムアミド、テトラエチレングリコールメタクリレート、トリプロピレングリコールメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エトキシレートネオペンチルグリコールジメタクリレート、プロポキシレートネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシレートトリメチロールプロパントリメタクリレート、プロポキシレートトリメチロールプロパントリメタクリレート、エトキシレート、プロポキシレートトリプロピレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアネートトリメタクリレート及びヒドロキシプロピルアクリレートから選択される１種以上である、請求項２９に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項３１】
前記アクリル系モノマーは、ＵＶコーティング組成物中に１０〜３０重量％含まれる、請求項２９に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項３２】
前記アクリル系オリゴマーは脂肪族ウレタンアクリレートである、請求項２９に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項３３】
前記アクリル系オリゴマーは、ＵＶコーティング組成物中に１〜２０重量％含まれる、請求項２９に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項３４】
前記ＵＶコーティング組成物は、光開始剤、分散剤、レベリング剤、消泡剤、及び艶消し剤から選択される１種以上であるその他の添加剤をさらに含む、請求項１に記載のＵＶコーティング組成物。
【請求項３５】
請求項１乃至３４のいずれか１項に記載のＵＶコーティング組成物で形成されたコーティング層を含む、基材。
【請求項３６】
前記基材は、ＰＶＣフィルムまたはＰＣフィルムである、請求項３５に記載の基材。
【請求項３７】
前記コーティング層の厚さは２〜４０μｍである、請求項３５に記載の基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＶコーティング組成物に関し、ＵＶコーティング組成物にバイオ物質を導入することによって、石油化学ベースの従来のＵＶコーティング組成物と同等レベル以上の物性を有し、かつ環境に優しいＵＶコーティング組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、技術的発展と共に、より良い製品への消費者のニーズが高まるにつれ、各種材料にコーティング塗膜を形成して表面の外観を美麗にすることで消費者のニーズを満たしている。
【０００３】
一般的にコーティングとは、物体の表面を他の物質で塗布することを意味し、これを通じて、コーティングされた物体を外部の刺激から保護し、具体的には、傷つき防止、変色防止及び酸化防止などの役割を果たし、コーティングされた物体の外観を長時間きれいに維持できるようにする。
【０００４】
コーティング液を物体の表面に塗布した後、硬化させる方法としては、熱硬化方法、光硬化方法、または蒸発乾燥方法を用いており、光硬化方法、特にＵＶ硬化方法は、溶剤を最小化することによって環境汚染を減らすことができ、硬化時間が短く効率的に使用可能であるので広く使用されている。
【０００５】
これによる従来の大韓民国公開特許公報第１０−１９９３−００１３０２８号は、紫外線硬化型塗料組成物を開示しているが、コーティング原料として使用される素材は、バイオを全く含まない石油化学ベースのものであって、石油資源の枯渇及び二酸化炭素の排出などの環境的な問題と環境ホルモンを誘発する有害成分が排出されることが大きな問題となり得るため、これに対する代替技術及び製品が早急に確立される必要性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】大韓民国公開特許公報第１０−１９９３−００１３０２８号（公開日：１９９３．０７．２１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、石油化学ベースの従来のＵＶコーティング組成物と同等レベル以上の物性を有し、かつ環境に優しいＵＶコーティング組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、
バイオウレタンアクリレートオリゴマー；
バイオモノマー；
バイオワックス；及び
バイオビーズ；を含むＵＶコーティング組成物を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のＵＶコーティング組成物は、バイオ物質をベースとしながらも、従来の石油化学ベースのＵＶコーティング組成物と同等レベル以上の物性を有するという効果がある。
【００１０】
本発明のＵＶコーティング組成物は、バイオ物質をベースとすることによって、従来の石油化学ベースのＵＶコーティング組成物より環境に優しいという効果がある。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、本発明について具体的に説明する。
【００１２】
本発明は、バイオウレタンアクリレートオリゴマー、バイオモノマー、バイオワックス及びバイオビーズを含むＵＶコーティング組成物に関する。
【００１３】
以下、各組成について具体的に説明する。
【００１４】
バイオウレタンアクリレートオリゴマー
【００１５】
前記バイオウレタンアクリレートオリゴマー（Ｂｉｏ  ｕｒｅｔｈａｎｅ  ａｃｒｙｌａｔｅ  Ｏｌｉｇｏｍｅｒ）は、バイオベースのポリオール（ｐｏｌｙｏｌ）、イソシアネート（ｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）及びアクリル系モノマーを反応させて製造することができる。
【００１６】
前記バイオベースのポリオールは、ポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールとに区分することができ、前記ポリエーテルポリオールは、相分離特性及び耐加水分解性などに優れるが、機械的物性が不十分であるため、本発明では、具体的な一実施例としてポリエステルポリオールを用いることができる。前記ポリエステルポリオールは、バイオベースのダイマー酸（ｄｉｍｅｒ  ａｃｉｄ）とバイオベースのジオール（ｄｉｏｌ）のエステル化反応を通じて製造することができる。
【００１７】
前記バイオベースのダイマー酸（ｄｉｍｅｒ  ａｃｉｄ）は、植物性油脂から得ることができるものであって、エチレン性二重結合を１〜４個有する炭素数１４〜２２個の脂肪酸（以下、「不飽和脂肪酸Ｘ」という）、好ましくは、エチレン性二重結合を２個有する炭素数１４〜２２個の脂肪酸と、エチレン性二重結合を１〜４個有する炭素数１４〜２２個の脂肪酸（以下、「不飽和脂肪酸Ｙ」という）、好ましくは、エチレン性二重結合を１個又は２個有する炭素数１４〜２２個の脂肪酸とを二重結合部で反応させて得られる二量体酸を使用することができる。
【００１８】
前記において、不飽和脂肪酸Ｘとして、エチレン性二重結合を２個有する炭素数１４〜２２個の脂肪酸は、テトラデカジエン酸、ヘキサデカジエン酸、オクタデカジエン酸（リノール酸など）、エイコサジエン酸、ドコサジエン酸、オクタデカトリエン酸（リノレン酸など）、エイコサテトラエン酸（アラキドン酸など）などが挙げられる。また、不飽和脂肪酸Ｙとしては、前記例示されたものに加え、エチレン性二重結合を１個有する炭素数１４〜２２個の脂肪酸としてのテトラデセン酸（ツズ酸（ｔｓｕｚｕｉｃ  ａｃｉｄ）、フィセテリン酸（ｐｈｙｓｅｔｅｒｉｃ  ａｃｉｄ）、ミリストレイン酸）、ヘキサデセン酸（パルミトレイン酸など）、オクタデセン酸（オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸など）、エイコセン酸（ガドレイン酸など）、ドコセン酸（エルカ酸、セトレイン酸、ブラシジン酸など）などが挙げられる。
【００１９】
本発明では、前記バイオベースのダイマー酸の具体的な一実施例として、オレイン酸又はリノール酸のそれぞれの二量体、またはオレイン酸及びリノール酸の二量体を用いることができる。
【００２０】
前記バイオベースのジオール（ｄｉｏｌ）は、植物の炭素源（グルコースなど）から発酵法により収得されるか、または発酵後に得られたジカルボン酸、ジカルボン酸無水物又は環状エーテルを化学反応によってジオール化合物に変換したものであってもよい。
【００２１】
前記バイオベースのジオールは、例えば、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール及びダイマージオール（ｄｉｍｅｒ  ｄｉｏｌ）などが挙げられ、本発明では、前記バイオベースのジオールの具体的な一実施例として、トウモロコシから収得した１，３−プロパンジオールが好ましい。
【００２２】
前記ポリエステルポリオールを製造するための前記バイオベースのダイマー酸とバイオベースのジオールとの含量比は、０．１〜１：２、または０．５〜１：２であってもよい。前記範囲外である場合、ポリエステルポリオールの粘度が高くなってしまい、取扱い操作性が低下するか、ウレタン化反応時のゲル化などによって分子量が異常に高いか、分子量分布度が異常に大きいか、または柔軟性や伸度などの物性が低下することがあるため、前記範囲内で使用することができる。
【００２３】
また、前記バイオベースのダイマー酸及びバイオベースのジオールの含量の合計は、前記バイオウレタンアクリレートオリゴマー中の１０〜９０重量％、または２０〜８０重量％であってもよい。前記範囲未満の場合、バイオベースの物質の含量が少ないため好ましくないことがあり、前記範囲を超える場合、最終バイオウレタンアクリレートオリゴマーの物性が低下することがあるため、前記範囲内で使用することができる。
【００２４】
前記ポリエステルポリオールは、分子量（Ｍｗ）が５００〜１０，０００ｇ／ｍｏｌ、１，０００〜８，０００ｇ／ｍｏｌ、または１，５００〜６，０００ｇ／ｍｏｌであってもよい。前記範囲未満の場合、物性が低下することがあり、前記範囲を超える場合、ポリエステルポリオールの粘度が過度に高くなってしまい、取扱いにくいことがあるため、前記範囲内で使用することができる。
【００２５】
前記ポリエステルポリオールの分子量分布度（ＰＤＩ）は、１．２〜４．０、１．５〜３．５、または１．８〜３．０であってもよい。前記範囲未満の場合、ポリエステルポリオールの製造時に経済性が低下することがあり、前記範囲を超える場合、最終バイオウレタンアクリレートオリゴマーの物性が低下することがあるため、前記範囲内で使用することができる。
【００２６】
前記イソシアネートは、例えば、２，４−もしくは２，６−トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート、α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどの芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、リシンジイソシアネート、２，２，４−もしくは２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート及び１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート（水素添加ＴＤＩ）、１−イソシアネート−３−イソシアネートメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン（ＩＰＤＩ）、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及びイソプロピリデンジシクロヘキシル−４，４’−ジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネートなどが挙げられ、これらは、単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。
【００２７】
本発明において、前記イソシアネートの具体的な一実施例として、特に、反応性が高く、耐候性に優れた１−イソシアネート−３−イソシアネートメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン（ＩＰＤＩ）、または１，６−ヘキサメチレンイソシアネート（ＨＤＩ）を使用することができる。
【００２８】
前記イソシアネートとポリエステルポリオールのモル比は、１０００：１．５〜７、または１０００：２〜６であってもよい。前記範囲未満の場合、付着性及び物性が不良となることがあり、前記範囲を超える場合、硬化性が低下することがあるため、前記範囲内で使用することができる。
【００２９】
前記アクリル系モノマーは、アクリル酸またはアクリレート系モノマーであってもよい。
【００３０】
前記アクリレート系モノマーは、ヒドロキシ（ｈｙｄｒｏｘｙ）基を含んでいるアクリレートであり得、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ヒドロキシペンチルアクリレート、ヒドロキシペンチルメタクリレート、ヒドロキシヘキシルアクリレート、ヒドロキシヘキシルメタクリレートなどがあり、これらをそれぞれ単独または混合して用いることができる。
【００３１】
前記イソシアネートとアクリル系モノマーのモル比は、１：０．１〜０．３、または１：０．１〜０．２であってもよい。前記範囲未満の場合、硬化性が不良となることがあり、前記範囲を超える場合、付着性及び物性が低下することがあるため、前記範囲内で使用することができる。
【００３２】
前記バイオウレタンアクリレートオリゴマーは、分子量（Ｍｗ）が、１，０００〜５０，０００ｇ／ｍｏｌ、２，０００〜４０，０００ｇ／ｍｏｌ、または３，０００〜３０，０００ｇ／ｍｏｌであってもよい。バイオウレタンアクリレートオリゴマーの分子量が前記範囲未満である場合、付着性及び耐候性が低下することがあり、前記範囲を超える場合、耐候性は良好であるが、コーティング液の粘度の増加により作業性が低下することがあるため、前記範囲内で使用することができる。
【００３３】
また、前記バイオウレタンアクリレートオリゴマーは、ＵＶコーティング組成物中に２０〜５０重量％、または２５〜４０重量％含まれてもよい。バイオウレタンオリゴマーの含量が前記範囲未満である場合、コーティングのレベル性が減少してしまい、付着性が低下することがあり、前記範囲を超える場合、硬化性及び耐光性などの物性が低下することがあるため、前記範囲内で使用することができる。
【００３４】
バイオモノマー
【００３５】
前記バイオモノマーは、動植物から抽出した物質であって、アクリル系モノマーであり得る。前記アクリル系モノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチルプロパントリアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート及びトリプロピレングリコールジアクリレートなどが挙げられ、これらをそれぞれ単独または混合して用いることができる。
【００３６】
前記バイオモノマー以外のモノマーを使用する場合、揮発性あるいは芳香性有機化合物の発生により環境に優しくないので、バイオモノマーを使用することができる。
【００３７】
また、前記バイオモノマーは、ＵＶコーティング組成物中に１０〜３０重量％、または１５〜２５重量％含まれてもよい。バイオモノマーの含量が前記範囲未満である場合、塗料の粘度が過度に高くなるため、平滑化が不可能となることがあり、前記範囲を超える場合、ＵＶ硬化後にも未反応モノマーが多く残ってしまい、物性が低下することがあるため、前記範囲内で使用することができる。
【００３８】
バイオワックス
【００３９】
前記バイオワックスは、再生可能なポリアミドであり得、例えば、ラクタム又はアミノ酸から収得された脂肪族ポリアミド（例えば、１１−アミノウンデカン酸の重縮合によって収得されたポリアミド１１）、ジカルボン酸とジアミンの縮合生成物（例えば、デカンジアミンとセバシン酸の縮合生成物であるポリアミド１０．１０、デカンジアミンと脂肪酸二量体の縮合生成物であるポリアミド１０．３６）、または前記で言及されたような様々な単量体の重合からもたらされるコポリアミド（例えば、ポリアミド１１／１０．１０、ポリアミド１１／１０．３６、ポリアミド１０．１０／１０．３６、１１−アミノウンデカン／ｎ−ヘプチル−１１−アミノウンデカンコポリアミドなどの２つ以上の単量体を含む再生可能起源のコポリアミド）であってもよい。
【００４０】
本発明では、前記バイオワックスの具体的な一実施例として、水分吸収率が低いため成形時の変形に安定したポリアミド１１、ポリアミド１０．１０、またはこれらの組み合わせを使用することができる。このとき、混合使用する場合、ポリアミド１１は５０〜９９重量％、及びポリアミド１０．１０は１〜５０重量％の割合で使用することができ、前記含量割合で混合して使用する場合、耐衝撃性、耐熱性及び剛性に優れるようになる。
【００４１】
前記バイオワックスは、ＵＶコーティング組成物中に０．５〜１５重量％、または１〜１０重量％含まれてもよい。前記範囲未満の場合、艶消し効果を有することが難しく、前記範囲を超える場合、粘度及びスリップ性が過度に増加することがあるため、前記範囲内で使用することができる。
【００４２】
バイオビーズ
前記バイオビーズは、化粧品用として知られているバイオをベースとしたビーズは全て適用可能であり、例えば、球状セルロースビーズ、球状メタクリレートビーズ、ポリ乳酸ビーズなどがあり、本発明では、前記バイオビーズの具体的な一実施例として、シルキー（ｓｉｌｋ）なタッチ感をさらに付与するためにポリ乳酸ビーズを使用することができる。
【００４３】
また、本発明のＵＶコーティング組成物は、前記バイオビーズを含むことによって、耐久性に優れるという効果がある。
【００４４】
前記バイオビーズは、ＵＶコーティング組成物中に０．５〜１５重量％、または１〜１０重量％含まれてもよい。前記範囲未満の場合、タッチ感が良くないことがあり、前記範囲を超える場合、粘度が増加してしまい、コーティング性が低下することがあるため、前記範囲内で使用することができる。
【００４５】
また、本発明のＵＶコーティング組成物は、硬化密度、耐光性のために、石油化学ベースのアクリル系モノマー及びアクリル系オリゴマーをさらに含むことができる。
【００４６】
前記アクリル系モノマーは、例えば、メタクリル酸、イソボルニルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルホルムアミド、テトラエチレングリコールメタクリレート、トリプロピレングリコールメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エトキシレートネオペンチルグリコールジメタクリレート、プロポキシレートネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシレートトリメチロールプロパントリメタクリレート、プロポキシレートトリメチロールプロパントリメタクリレート、エトキシレート、プロポキシレートトリプロピレングリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアネートトリメタクリレート及びヒドロキシプロピルアクリレートから選択される１種以上を使用することができる。
【００４７】
前記アクリル系オリゴマーは、脂肪族ウレタンアクリレートであれば、いずれも使用可能である。
【００４８】
前記アクリル系モノマーは、ＵＶコーティング組成物中に１０〜３０重量％、または１５〜２５重量％含まれてもよく、前記アクリル系オリゴマーは、ＵＶコーティング組成物中に１〜２０重量％、または５〜１５重量％含まれてもよい。アクリル系モノマー及びアクリル系オリゴマーの含量が前記範囲未満である場合、硬化密度と耐光性のような基本物性が低下することがあり、前記範囲を超える場合、相対的にバイオ物質の含量が減少してしまい、環境に優しくないことがあるため、前記範囲内で使用することができる。
【００４９】
また、本発明のＵＶコーティング組成物は、選択的に光開始剤、分散剤、レベリング剤、消泡剤及び艶消し剤から選択される１種以上のその他の添加剤をさらに含むことができる。
【００５０】
前記光開始剤は、ＵＶ樹脂に添加されることで、紫外線光源からエネルギーを吸収して重合反応を開始させる物質であって、紫外線によって活性を帯びる通常の重合開始剤が使用され、前記重合開始剤の例としては、ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、ベンゾインエーテル系、ベンジルケタール系、アセトフェノン系、アントラキノン系、チオキソキサントン系などの化合物が挙げられる。これらは、単独または２つ以上を混合して使用することができるが、これに限定されない。商業的に市販されている重合開始剤の例としては、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １８４(登録商標)、７５４(登録商標)、８１９(登録商標)、Ｄａｒｏｃｕｒ  １１７３(登録商標)、ＴＰＯ(登録商標)（ＣＩＢＡ  ＧＥＩＧＹ社製）、Ｍｉｃｕｒｅ  ＣＰ−４(登録商標)、ＭＰ−８(登録商標)、ＢＰ(登録商標)、ＴＰＯ(登録商標)（Ｍｉｗｏｎ商事製）のうち１つ以上を選択して使用することができるが、これに限定されるものではない。
【００５１】
前記分散剤は、分散性を高めるために添加されるものであって、ＢＹＫ社のＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１０８、１０９、１１０、１１１、１８０、ＡＮＴＩ−ＴＥＲＲＡ−Ｕ、ＡＦＣＯＮＡ社のＡＦＣＯＮＡ  ４０４７、ＴＥＧＯＤＩＳＰＥＲＳ−７１０などを例に挙げることができ、これらは、それぞれ単独または混合して用いることができる。
【００５２】
前記レベリング剤は、塗膜の外観及び耐摩耗、表面スクラッチ性に影響を及ぼすようになり、リン酸アクリレート（ａｃｉｄ  ｖａｌｕｅ  ２５０）、ポリエーテルシロキサン化合物及びフルオロアルキル化合物からなる群から選択される添加剤を含むことができる。また、商業的に市販中のＴＥＧＯ  Ｇｌｉｄｅ  ４０５(登録商標)、４１０(登録商標)、４３２(登録商標)、４３５(登録商標)、４４０(登録商標)、４５０(登録商標)、ＺＧ４００(登録商標)、ＴＥＧＯ  ＦＬＯＷ  ３００(登録商標)、３７０(登録商標)、ＴＥＧＯ  ＲＡＤ  ２１００(登録商標)、２２００Ｎ(登録商標)、２２５０(登録商標)、２３００(登録商標)、ＢＹＫ−ＵＶ  ３５００(登録商標)、３５１０(登録商標)、ｚｏｎｙｌ  ８８５７(登録商標)、８８６７(登録商標)から選択して使用することができるが、これに限定されるものではない。
【００５３】
前記消泡剤は、ロールコーティング作業時に発生する気泡をなくすために使用し、ＴＥＧＯ(登録商標)、Ａｉｒｅｘ  ９２０(登録商標)、９３２(登録商標)、９３６(登録商標)、９５５(登録商標)、９８６(登録商標)、ＢＹＫ  ０８８(登録商標)、１７９０(登録商標)、ＡＦＣＯＮＡ  ２０２０(登録商標)、２０２１(登録商標)、２７２０(登録商標)、２７２５(登録商標)及び２０３８(登録商標)から選択して使用することができるが、これに限定されるものではない。
【００５４】
前記艶消し剤は、シリカ系艶消し剤を使用することができるが、これに限定されるものではない。
【００５５】
前記その他の添加剤の含量は、ＵＶコーティング組成物の物性に影響を及ぼさない限りにおいて使用することができ、前記言及したその他の添加剤以外に、通常の技術者が必要とする添加剤をさらに含むことができる。
【００５６】
本発明は、前記ＵＶコーティング組成物を用いて基材上にコーティング層を形成することができる。
【００５７】
前記基材は、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルム、ポリカーボネート（ＰＣ）フィルムであり得る。
【００５８】
前記コーティング層は、１塗りまたは多塗りで形成されてもよく、コーティング層の厚さは、２〜４０μｍ、または３〜３０μｍであってもよい。コーティング層の厚さが前記範囲未満である場合、物性が発現しないことがあり、前記範囲を超える場合、過度に厚くなってしまい、硬化度が低下することがあるため、前記範囲内で形成することができる。
【００５９】
本発明のＵＶコーティング組成物は、グラビア（ｇｒａｖｕｒｅ）、スポンジ（ｓｐｏｎｇｅ）またはエアーナイフ（ａｉｒ  ｋｎｉｆｅ）などの方法でコーティングされてもよいが、これに限定されない。
【００６０】
以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示するが、以下の実施例は、本発明を例示するものに過ぎず、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で様々な変更及び修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、このような変更及び修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然である。
【００６１】
〔実施例１〕
バイオウレタンアクリレートオリゴマーの製造
バイオベースのダイマー酸として、植物ベースの不飽和脂肪酸である２分子のリノール酸を重合して製造されたダイマージリノール酸（Ｃｒｏｄａ社、ＰＲＩＰＯＬ）５ｇと、バイオベースのジオールとして、植物ベースのグルコースを発酵後に精製して収得した１，３−プロパンジオール（１，３−ｐｒｏｐａｎｅ  ｄｉｏｌ）（Ｄｕｐｏｎｔ社、Ｓｕｓｔｅｒｒａ(登録商標)）１０ｇを反応器に入れ、１５０℃で生成される水を留去しながら重合して、分子量が２０００〜５０００ｇ／ｍｏｌであるバイオベースのポリエステルポリオールを製造した。このように製造されたポリエステルポリオール１０ｇにイソシアネート（ＩＰＤＩ）２０ｇ及びアクリル酸１０ｇと反応させることで、分子量が４０００〜２０，０００ｇ／ｍｏｌであるバイオベースのウレタンアクリレートオリゴマーを製造した。
【００６２】
〔実施例２〕
ＵＶコーティング組成物の製造
下記の表１のような組成を用いて、実施例及び比較例によるＵＶコーティング組成物を製造した。
【００６３】
実施例のバイオウレタンアクリレートオリゴマーは、前記実施例１で製造したバイオウレタンアクリレートオリゴマーを使用した。
【００６４】
【表１】
2020516726.tif 000002
【００６５】
〔実施例３〕
ＵＶコーティング組成物の物性測定
【００６６】
＜実験例１＞
前記表１の実施例及び比較例の配合比で製造したＵＶコーティング組成物の粘度（作業性）及びこれにより形成された塗膜の物性を、下記のように測定した。
【００６７】
（光沢）
１０〜２０μｍの厚さでＰＶＣフィルムにコーティングした後、Ｈｇ  Ｌａｍｐで酸素雰囲気で１５０〜２００ｍＪで仮硬化し、Ｈｇ  Ｌａｍｐで窒素雰囲気で５００ｍＪで完全硬化した後に、光沢機（６０゜Ｇｌｏｓｓ）で測定して光沢を評価した。
【００６８】
（硬化性）
１０〜２０μｍの厚さでＰＶＣフィルムにコーティングした後、ＰＥＴフィルムに貼り合わせ、Ｈｇ  Ｌａｍｐで酸素雰囲気で１５０〜２００ｍＪで仮硬化し、Ｈｇ  Ｌａｍｐで窒素雰囲気で５００ｍＪで完全硬化した後に、耐溶剤性（ＭＥＫ）で硬化性を評価した。
【００６９】
（付着性）
１０〜２０μｍの厚さでＰＶＣフィルムにコーティングした後、Ｈｇ  Ｌａｍｐで酸素雰囲気で１５０〜２００ｍＪで仮硬化し、Ｈｇ  Ｌａｍｐで窒素雰囲気で５００ｍＪで完全硬化した後に、硬化した塗膜にクロスカッティング（Ｃｒｏｓｓ  Ｃｕｔｔｉｎｇ）テスト方法を行い、このとき、ガラステープを使用した。試片に形成された膜又は層を１ｍｍ×１ｍｍのサイズで１００個の碁盤目状の切片に切断した後、切片上にガラステープを付着した後に剥がし、剥離される切片の個数を測定して付着性を評価した。
【００７０】
（汚染性）
１０〜２０μｍの厚さでＰＶＣフィルムにコーティングした後、Ｈｇ  Ｌａｍｐで酸素雰囲気で１５０〜２００ｍＪで仮硬化し、Ｈｇ  Ｌａｍｐで窒素雰囲気で５００ｍＪで完全硬化した後に、油性マジック汚染３０秒後、乾拭きにより除去した後、目視判定して評価した。
【００７１】
（耐溶剤性）
１０〜２０μｍの厚さでＰＶＣフィルムにコーティングした後、Ｈｇ  Ｌａｍｐで酸素雰囲気で１５０〜２００ｍＪで仮硬化し、Ｈｇ  Ｌａｍｐで窒素雰囲気で５００ｍＪで完全硬化した後に、ガーゼにＭＥＫ（ｍｅｔｈｙｌ  ｅｔｈｙｌ  ｋｅｔｏｎｅ）を付けた後、ガーゼを塗膜が形成された試片に一定の力を加えて２０回擦った後、Ｈａｚｅが変わるか否かを目視で判別して評価した。
【００７２】
（耐スチーム性）
１０〜２０μｍの厚さでＰＶＣフィルムにコーティングした後、Ｈｇ  Ｌａｍｐで酸素雰囲気で１５０〜２００ｍＪで仮硬化し、Ｈｇ  Ｌａｍｐで窒素雰囲気で５００ｍＪで完全硬化した後に、（株）ハン・ギョンヒ生活科学のスチーム掃除機を用いて、２０分（１ｃｙｃｌｅ）間、ＵＶ硬化された塗膜上に放置した後、ＵＶクラックの有無を通じて評価した。
【００７３】
（作業性）
粘度計（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ、ＤＶ−Ｉ  ｐｒｉｍｅ、ＵＳＡ）測定条件は、常温（２５℃基準）でＳｐｉｎｄｌｅ  ６４を使用して３０ｒｐｍの条件で行った。
【００７４】
（臭気性）
韓国の悪臭工程試験方法のうち、官能試験方法に従って、男性３人、女性２人でパネルを構成し、直接臭いを嗅いで評価した。下記の表２は、直接官能評価による悪臭度を示したもので、０から６まで計７段階に区分し、数値が増加するほど悪臭がひどいことを示す。
【００７５】
【表２】
2020516726.tif 000003
【００７６】
光沢、硬化性、付着性、汚染性、耐溶剤性、耐スチーム性、作業性及び臭気性の評価結果は、下記の表３の通りであった。
【００７７】
【表３】
2020516726.tif 000004
【００７８】
前記表３から確認されるように、実施例のＵＶコーティング組成物は、光沢、硬化性、付着性、汚染性、耐溶剤性、作業性が、比較例のＵＶコーティング組成物と同等レベルであり、耐スチーム性はさらに優れることが確認できた。また、比較例に比べて臭気性が低いことがわかった。
【００７９】
＜実験例２＞
下記の表４は、本発明のＵＶコーティング組成物の実施例と比較例のＴＶＯＣ（総揮発性有機化合物）、Ｔｏｌｕｅｎｅ（トルエン）及びＦｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ（ホルムアルデヒド）の放出量を比較した試験結果資料である。
【００８０】
【表４】
2020516726.tif 000005
【００８１】
前記表４に記載されたように、本発明の実施例によるＵＶコーティング組成物と従来のＵＶコーティング組成物を‘室内空気質工程試験基準（環境部告示第２０１０−２４号）’による試験方法を通じてＴＶＯＣ、Ｔｏｌｕｅｎｅ及びＦｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅの放出量を比較試験した結果、本発明の実施例のＵＶコーティング組成物が、ＴＶＯＣ、Ｔｏｌｕｅｎｅ及びＦｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅの放出量が著しく低減し、環境配慮性能が改善されたことが分かる。
【国際調査報告】
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