Application of UV Curable Coating for the Surface Protection of Polymeric Materials: PVC and Polystyrene

고분자 물질의 표면 보호를 위한 자외선 경화 도료의 응용

Ultraviolet curable coatings are often used to protect the surface of polymer materials exposed to the ultraviolet radiation. However, the adhesion of epoxy acrylate on poly(vinyl chloride) and the UV curable coating on polystyren are poor. The objective of this work was to improve the adhesion of coating according to various formulations of the reactive diluents and finishing methods using the photografting of multifunctional acrylate and the surface activation on polymer surface impregnated a phtoinitiator. The addition of Tripropylene glycole diacrlate in the formulation of coating results in the improvement of adhesion of coating due to the flexibility. But the increase of the crosslinking density which results from the oxidation of surface during the exposure of UV radiation caused the loss of adhesion of coating exept the photografting method. In the trimethylolpropane triacrylate the improvement of adhesion are considerable due to the chemical bond between multifundtional acrylate and surface. From this work we expect to achieve the varity and functionality in the formulation of coating according to the photografting and surface activating of polymer.

PVC 와 Polystyren 과 같은 고분자가 자외선에 노출될 때 이들 표면을 보호하고, 물성을 유지하기 위해서 자외선 경화 도료를 도장하지만, PVC 는 epoxy acrylate 에 대해서, 그리고 Polystyren 은 대부분의 UV도료에 부착력이 약하므로, 반응희석제의 조성을 변화시키거나, 다관능기 acrylate를 표면에 photografting 시키거나, 표면을 광화학적으로 활성화시켜 부착력을 향상시킴을 목적으로 하였다. 미리 침투시킨 광개시제에 의한 grafting이나 표면 활성화로 부착력은 현저히 증가하였고, 각 희석제에 있어 Tripropylene glycol diacrylate는 유연성 향상과 부착력 증가를 가져오나, 황변 현상과 표면 산화에 의한 경화 밀도의 증가로 grafting을 제외한 다른 도장 방법은 시간이 지남에 따라 도막의 부착력이 감소하였다. 여기에 비해 Trimethylol propane triacrylate 는 원래 다관능기에 의해 높은 경화 밀도를 가지고 이에 따른 단단한 도막 때문에 부착력에 문제가 있으나, 두가지 도장법에서는 오히려 다관능기에 의한 화학 결합으로 부착력이 향상되었다. 그리고, 고분자 표면의 표면 에너지를 활성화를 통해 증가시킴으로 해서 UV 도료의 상용성 문제를 grafting 과 표면 활성화를 통해 해결해 도료 배합의 다양화와 기능화를 가져올 것이 기대된다.