Article
  • Relationship between Crosslinking and Surface Mechanical Properties of UV Curable Coatings for Automotive Interior Plastic Parts
  • So Hyun Kim*,#, Dong Geun Lee*,#, Ji Won Lee**, Dae Geun Oh*,***, Intae Son****, Jun Hyup Lee****, Hyunjung Kim**,† , and Hyun Wook Jung*,†

  • *Department of Chemical and Biological Engineering, Korea University, Seoul 02841, Korea
    **Materials Development Center, Hyundai Motor Company, Hwaseong 18280, Korea
    ***Research and Development Center, NOROO BEE Chemical Cooperation, Cheonan 31094, Korea
    ****Department of Chemical Engineering, Myongji University, Yongin 17058, Korea

  • 자동차 내장 플라스틱 파트 코팅을 위한 UV 경화형 코팅액의 가교와 표면의 기계적 물성과의 상관관계
  • 김소현*,# · 이동근*,# · 이지원** · 오대근*,*** · 손인태**** · 이준협**** · 김현정**,† · 정현욱*,†

  • *고려대학교 화공생명공학과, **현대자동차 재료개발센터, ***노루비케미칼 연구개발센터, ****명지대학교 화학공학과

Abstract

UV curable coatings for automotive interior plastic parts are composed of acrylate monomer and urethane acrylate oligomer. In this study, the real-time UV curing behavior and the mechanical properties of the coating surfaces were scrutinized by adding additives such as photoinitiator, UV stabilizer including UV absorber and HALS, and matting agent to UV curable coatings. The curing behavior of UV curable coatings was interpreted based on the changes in surface properties, depending on the applicable actual curing conditions. The curing behavior was checked by a rigid-body pendulum tester and FTIR. The mechanical properties of coatings, such as hardness and scratch resistance, were measured via nano-indentation and nano-scratch testers. The optimum curing conditions were selected using measurement tools and the role of the additives for establishing the correlation between the curing dynamics of coatings for interior plastic parts and properties of cured films was systematically elucidated


자동차용 내장 플라스틱 파트에 적용되는 UV 경화형 도료는 아크릴레이트 단량체와 우레탄 아크릴레이트 올리고머로 구성되어 있다. 본 연구에서는 UV 경화형 도료에 광개시제, 자외선 흡수제와 HALS계 자외선 안정제를 포함하는 내광 첨가제 및 소광제 등 다양한 첨가제들을 첨가함으로써 실시간 UV 경화 거동과 경화 이후 코팅 표면의 기계적 물성들의 변화를 고찰하였다. 각 UV 경화형 도료의 경화 거동은 적용가능한 실제 공정 조건 범위에 따라 표면 물성 변화를 토대로 해석되었다. 경화 거동은 강체 진자형 물성 측정기로 확인되었고, 경화 정도는 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR)을 활용하여 분석하였다. 나노 인덴테이션과 나노 스크래치 측정기를 사용하여 경도, 스크래치 저항성 등 기계적 표면 물성을 측정하였다. 이와 같은 분석 과정을 통해 최적의 경화 공정 조건을 선정했으며, 내장 플라스틱 파트에 적용될 도료의 경화 거동과 경화 이후 특성 간 상관관계에 대한 첨가제의 역할을 체계적으로 규명하였다


Keywords: automotive interior plastic parts, UV curable coatings, real-time curing behavior, nano-indentation, nano-scratch test

  • Polymer(Korea) 폴리머
  • Frequency : Bimonthly(odd)
    ISSN 0379-153X(Print)
    ISSN 2234-8077(Online)
    Abbr. Polym. Korea
  • 2018 Impact Factor : 0.500
  • Indexed in SCIE

This Article

  • 2020; 44(1): 38-48

    Published online Jan 25, 2020

  • 10.7317/pk.2020.44.1.38
  • Received on Sep 4, 2019
  • Revised on Oct 18, 2019
  • Accepted on Oct 18, 2019

Correspondence to

  • Hyunjung Kim**, and Hyun Wook Jung*
  • *Department of Chemical and Biological Engineering, Korea University, Seoul 02841, Korea
    **Materials Development Center, Hyundai Motor Company, Hwaseong 18280, Korea

  • E-mail: 0000-0002-2346-0363, 0000-0001-8395-2573