ＵＶコーティング用組成物及び表面処理剤

本発明は、 ＵＶコーティング用組成物及び表面処理剤に係り、より詳しくは、生漆から抽出したウルシオールのヒドロキシ基の反応性を除去し、鋼板などの基材のＵＶコーティング剤として使用することによって、高い抗菌性を示すだけでなく、遠赤外線放射効果、電磁波遮断効果、耐食性向上効果、低含量の光開始剤を使用した高い架橋反応速度、優れた表面光沢度、高耐スクラッチ性などの優れた表面外観及び機能性を示すことができる漆由来の変性ウルシオールを利用したＵＶコーティング用組成物及び表面処理剤に関する。

漆の木（Ｔｏｘｉｃｏｄｅｎｄｒｏｎ ｖｅｒｎｉｃｉｆｌｕｕｍ）の主原産地は、中央アジア及びヒマラヤであると知られているが、現在は、中国、熱帯地方、日本国及び韓国など東アジア圏で主に生産されていて、これから得られた漆液は、抗菌性、耐候性、耐磨耗性、耐水性、耐腐食性などの長所があるので、昔から金属、木材などのコーティング素材に活用されて来ており、漢方では、薬剤として広く活用されて来ている。 生漆の主成分は、ウルシオール（６０〜７０％）、水分（〜２０％）、その他水溶性及び油溶性タンパク質、ラッカーゼ及びガム（ｇｕｍ）類である。

ウルシオール（ｕｒｕｓｈｉｏｌ）は、不飽和鎖状アルキル基（ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ａｌｋｙｌ ｃｈａｉｎ）を有するカテコール（ｃａｔｅｃｈｏｌ）として知られていて、一般的に、ｐｏｉｓｏｎ ｉｖｙ疾患の主原因として解釈されている。 このようなウルシオールは、多様な極性及び非極性溶媒によく溶けるものと知られていて、有機溶媒を利用した抽出法が非常に発達されている。 図１に示すように、生漆は、自然状態または空気中に放置された状態で、内在されたラッカーゼ（ｌａｃｃａｓｅ）の酵素反応によってウルシオール単量体と分子量１，０００〜５，０００ｇ／ｍｏｌ程度のオリゴマーとで構成されている。

最近、このようなウルシオールの問題点を解決し、ウルシオールの重合及び架橋反応を通じて抗菌性に優れたコーティング及び塗料製品を開発するための多くの努力が報告されており、古典的な方法としては、ラッカーゼまたはペルオキシド開始剤（ｐｅｒｏｘｉｄｅ ｉｎｉｔｉａｔｏｒｓ）の存在下でのフリーラジカル重合を例示することができる。 前者の場合、長い重合及び架橋時間を要求するが、後者の場合、数時間内に反応を完了することができ、多様な用途に研究及び開発が進行されて来た。 韓国公開特許第２００８−００４５９２６号公報によれば、高価なウルシオールを広い重量範囲でＵＶ塗料に対して１００：１〜１００まで使用した。

しかし、ウルシオールのカテコール構造は、フリーラジカル重合時（熱及び光硬化の両方該当）、図２のような副反応（ラジカル捕獲反応）に起因してコーティング表面の光沢度低下、低い重合速度、低い硬化率、高い含量の開始剤使用などが問題点として指摘されて来た。

本発明の目的は、従来技術の短所を改善するためになされたものであって、生漆から抽出したウルシオールのヒドロキシ基をブロック（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）し、ＵＶコーティング剤として使用することによって、優れた物性を有するＵＶコーティング用組成物及び表面処理剤を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、 ウレタン系変性エポキシアクリレート及びウレタンアクリレートを含有するオリゴマーと、１官能基アクリルモノマー及び３官能基アクリルモノマーを含有するアクリル系モノマーと、を含むバインダーと、
下記化１で表わされる化合物と、
を含むＵＶコーティング用組成物を提供する。

ここで、Ｒ

_１

はＣ

_１５

Ｈ

_{３１−２ｎ}

であり、ｎは０〜３の整数を示し、 Ｒ

_２及びＲ

_３は、それぞれ独立して−Ｏ−Ｃ（Ｏ）ＮＨＲ、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ、−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ）

_ｘ （Ｒ'）

_３−ｘ 、−Ｏ−Ｃ（Ｒ）

_ｘ （Ｒ'）

_３−ｘ 、又は−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−（ＣＨ

_２ ）

_ｙ −Ｃ（Ｏ）−ＯＨを示し、

Ｒは、Ｃ

_１〜３０のアルキル

基、Ｃ

_{６ 〜１２}のアリール

基 、又はＣ

_{７ 〜２４}の

アラルキル基を示し、Ｒは、更に、それぞれＣ

_１〜１２のアルキル

基、及びＣ

_{６ 〜１２}のアリール

基よりなる群から選択された１つ以上の置換基によりそれぞれ置換されるか又は非置換であることができ、Ｒ'は、Ｃ

_１〜１２のアルコキシ

基を示し、ｘは、１〜３の整数を示し、ｙは、１〜４の整数を示す。

また、本発明は、下記化２で表される化合物のヒドロキシ基を改質した化合物を含むＵＶコーティング用組成物を製造する段階と、上記組成物を基材に塗布して硬化させる段階と、を含む基材の表面処理方法を提供する。

_１は、Ｃ

_１〜３０のアルキル、Ｃ

_２−３０のアルキレン、Ｃ

_２−３０のアルキニルまたはＣ

_５−１２のアリールを示す。

また、本発明は、基材と、前記基材の一面または両面に本発明によるＵＶコーティング用組成物を硬化させて形成されたコーティング層と、を含む表面処理基材を提供する。

また、本発明は、上記の表面処理基材を利用した製品を提供する。

本発明は、漆の抗菌特性を示すウルシオール（ｕｒｕｓｈｉｏｌ）のヒドロキシ基をブロックして反応性を除去した後、ＵＶコーティング剤として使用することによって、基材の抗菌効果に優れていて、遠赤外線放射効果、電磁波遮断効果、耐食性向上効果、優れた表面光沢度、高耐スクラッチ性、及び低い含量の光開始剤を使用した高い架橋反応速度を有することができる。

本発明の生漆から抽出したウルシオール単量体の化学式を示す図である。

本発明の生漆から抽出したウルシオールの光硬化反応時に発生するラジカル捕獲反応及び重合メカニズムを示す図である。

本発明の生漆から抽出したウルシオールのＦＴ−ＩＲデータを示す図である。

本発明の生漆から抽出したウルシオールの

^１ Ｈ−ＮＭＲデータを示す図である。

本発明の生漆から抽出したウルシオールの変性反応例を示す図である。

本発明の生漆から抽出したウルシオール（ａ）及び変性ウルシオール（ｂ）のＦＴ−ＩＲスペクトルデータを示す図である。

対照群（ａ）、本発明の生漆から抽出したウルシオール（ｂ）、５％ヘキシルイソシアネートで変性されたウルシオール（ｃ）及び１０％ヘキシルイソシアネートで変性されたウルシオール（ｄ）を含むＵＶコーティング剤を使用して鋼板の抗菌性を測定した結果を示す図である。

本発明の生漆由来の変性ウルシオール処理による耐食性テスト結果（ＳＳＴ）を示す図である。

本発明の生漆由来の変性ウルシオール処理による耐食性テスト結果（ＳＳＴ）を示す図である。

本発明の生漆由来の変性ウルシオール処理によるナノ硬度測定結果を示す図である。

本発明の生漆由来の変性ウルシオールを利用した鋼板のＵＶ硬化技術を図式化した図である。

以下に、本発明の構成を具体的に説明する。

本発明は、バインダーと、下記化１で表される化合物と、を含むＵＶコーティング用組成物に関する。

Ｒ

_１は、Ｃ

_１〜３０のアルキル、Ｃ

_２−３０のアルキレン、Ｃ

_２−３０のアルキニルまたはＣ

_５−１２のアリールを示し、

Ｒ

_２及びＲ

_３は、それぞれ独立して−Ｏ−Ｃ（Ｏ）ＮＨＲ、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ、−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ）

_ｘ （Ｒ'）

_３−ｘ 、−Ｏ−Ｃ（Ｒ）

_ｘ （Ｒ'）

_３−ｘ 、または−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−（ＣＨ

_２ ）

_ｙ −Ｃ（Ｏ）−ＯＨを示し、

ここで、Ｒは、Ｃ

_１〜３０のアルキル、Ｃ

_２−３０のアルキレン、Ｃ

_２−３０のアルキニル、Ｃ

_５−１２のアリール、またはＣ

_６−２４のアルアルキルを示し、

Ｒは、それぞれＣ

_１−１２のアルキル、Ｃ

_２−１２のアルキレン、Ｃ

_２−１２のアルキニル及びＣ

_５−１２のアリールよりなる群から選択された１つ以上の置換基によりそれぞれ置換されるかまたは非置換であることができ、

Ｒ'は、Ｃ

_１−１２のアルコキシを示し、

ｘは、１〜３の整数を示し、

ｙは、１〜４の整数を示す。

上記化１の化合物は、漆の木（Ｔｏｘｉｃｏｄｅｎｄｒｏｎ ｖｅｒｎｉｃｉｆｌｕｕｍ）または漆科の木材から抽出が可能な生漆（ｒａｗ ｌａｃｑｕｅｒ）（または漆液）の主成分として知られているウルシオールのヒドロキシ基をブロック化して反応性を除去することによって、ＵＶ硬化反応性を向上させた変性ウルシオールを示すものであって、ヒドロキシ基のブロック化は、本発明の基材の表面処理方法において化２で表されるウルシオールの表面改質段階で具体的に後述していて、このようなブロック化は、カテコール構造のラジカル共鳴安定化効果を抑制し、ラジカルの消去及び遅延反応を抑制することができるので、ＵＶコーティング剤として使用して、光硬化時に発生する副反応がなく、且つウルシオール特有の優れた特性、例えば、抗菌性、遠赤外線放射効果、電磁波遮断効果、耐食性向上効果、優れた表面光沢度、高耐スクラッチ性などの効果を示すことができることを特徴とする。

本発明の化１の化合物の置換基の定義に使用された用語は、下記の通りである。
”アルキル”は、他に記載がない限り、炭素数１〜３０の直鎖または分岐鎖あるいは環状の飽和炭化水素を示す。 Ｃ _１〜３０アルキル基の例としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、イソプロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル及びｔｅｒｔ−ブチル、イソペンチル、ネオペンチル、イソヘキシル、イソヘプチル、イソオクチル、イソノニル、およびイソデシルなどが含むが、これらに制限されない。
また、アルキルは、”シクロアルキル”を含む。
シクロアルキルは、他に記載がない限り、炭素数３〜１２の非芳香族飽和炭水素環として単一環及び融合環を含む。 Ｃ _３−１２シクロアルキルの代表的な例は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル及びシクロオクチルが含まれるが、これらに制限されない。

”アルキレン”は、アルキルから誘導された２価の有機のグループ（ｂｉｖａｌｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｃ ｇｒｏｕｐ）として、好ましい炭素数の範囲は、前記アルキルと同一である。

”アルキニル”は、他に記載がない限り、１以上の三重結合を有する、炭素数２〜３０の直鎖または分岐鎖の不飽和炭化水素を示す。 Ｃ _２〜２４アルキニル基の例は、アセチレン、プロピン、１−ブチン、２−ブチン、イソブチン、ｓｅｃ−ブチン、１−ペンチン、２−ペンチン、イソペンチン、１−ヘキシン、２−ヘキシン、３−ヘキシン、イソヘキシン、１−ヘプチン、２−ヘプチン、３−ヘプチン、１−オクチン、２−オクチン、３−オクチン、４−オクチン、１−ノニン、２−ノニン、３−ノニン、４−ノニン、１−デシン、２−デシン、３−デシン、４−デシン及び５−デシンが含まれるが、これらに制限されない。

”アリール”は、他に記載がない限り、炭素数５〜１２の芳香族環状化合物を示す。 アリール基の例とては、フェニル、ビフェニル、ナフチル及びアントラセニルを含むが、これらに制限されない。

”アルアルキル”は、アリール及びアルキルが前述したようなアリール−アルキル−グループを意味する。 好ましいアルアルキルは、低級アルキルグループを含む。 適合するアルアルキルグループの非制限的例は、ベンジル、２−フェネチル及びナフタレニルメチルを含む。 母残基（ｐａｒｅｎｔ ｒｅｓｉｄｕｅ）に対する結合は、アルキルを通じて行われる。

前記アルキル、アルキレン、アルキニル、アリール及びアルアルキルは、それぞれ独立して炭素数１〜１２のアルキル、炭素数２〜１２のアルキレン、炭素数２〜１２のアルキニル、及び炭素数５〜１２のアリールよりなる群から選択される１つ以上の置換基で任意に置換されることができる。

上記化１の化合物は、具体的には、Ｒ _１が、Ｃ _{１２−２５}のアルキルまたはＣ _{１２−２５}のアルキレンを示し、
Ｒ _２及びＲ _３が、それぞれ独立して−Ｏ−Ｃ（Ｏ）ＮＨＲ、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−Ｒ、−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ） _ｘ （Ｒ'） _３−ｘ 、−Ｏ−Ｃ（Ｒ） _ｘ （Ｒ'） _３−ｘ 、または−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−（ＣＨ _２ ）ｙ−Ｃ（Ｏ）−ＯＨを示し、
ここで、Ｒは、Ｃ _１−１２のアルキル、Ｃ _５−１２のアリール、またはＣ _６−１２のアルアルキルを示し、
上記置換基Ｒは、それぞれＣ _１−６のアルキル、Ｃ _２−６のアルキレン、またはＣ _５−１２のアリールよりなる群から選択された１つ以上の置換基によりそれぞれ置換されるかまたは非置換であることができ、
Ｒ'は、Ｃ _１−６のアルコキシを示し、
ｘは、１〜３の整数を示し、
ｙは、１〜４の整数を示すことができる。

上記化１の化合物は、具体的に、Ｒ _１は、Ｃ _１５ Ｈ _{３１−２ｎ}であり、ここで、ｎは、１〜３を示し、
Ｒ _２及びＲ _３は、それぞれ独立して−Ｏ−Ｃ（Ｏ）ＮＨＲを示し、
ここで、Ｒは、Ｃ _１−１２のアルキル、またはＣ _２−６のアルキレンで置換されるかまたは非置換されたＣ _６−１２のアルアルキルを示すことができる。

上記化１の化合物は、具体的に、Ｒ _１は、（ＣＨ _２ ） _１４ ＣＨ _３ 、（ＣＨ _２ ） _７ ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ _２ ） _５ ＣＨ _３ 、（ＣＨ _２ ） _７ ＣＨ＝ＣＨＣＨ _２ ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ _２ ） _２ ＣＨ _３ 、（ＣＨ _２ ） _７ ＣＨ＝ＣＨＣＨ _２ ＣＨ＝ＣＨＣＨ＝ＣＨＣＨ _３ 、または（ＣＨ _２ ） _７ ＣＨ＝ＣＨＣＨ _２ ＣＨ＝ＣＨＣＨ _２ ＣＨ＝ＣＨ _２を示し、
Ｒ _２及びＲ _３は、それぞれ独立して−Ｏ−Ｃ（Ｏ）ＮＨＲを示し、
ここで、Ｒは、Ｃ _１−８のアルキル、ベンジル、またはＣ _２−４のアルキレンで置換されたＣ _６−１２のアルアルキルを示すことができる。

本発明のＵＶコーティング用組成物において、上記化１の化合物は、１〜５０重量部含まれることが好ましい。 含量が１重量部未満の場合は、含量が極めて少ないため、ウルシオールの特性を発現しにくくなり、５０重量部を超過する場合は、ＵＶ溶液に対してウルシオールの含量が多くなりすぎて、ＵＶ硬化時に完全に硬化が起きないので、コーティング表面に未反応物質が残るからである。

本発明のＵＶコーティング用組成物において、前記バインダーは、オリゴマー及び希釈剤を含むことができる。

前記オリゴマーは、エポキシアクリレート、ウレタン系変性エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、アクリリックアクリレート、シリコーンアクリレート、メラミンアクリレート、アクリリックアクリレート、ポリチオールアクリレート誘導体、またはポリチオールスピロアセタル系などを単独または２種以上使用することができる。

前記エポキシアクリレートは、芳香族二作用性エポキシアクリレート、ノボラックエポキシアクリレート、または脂肪族エポキシアクリレートなどを制限なく使用することができる。

前記ウレタンアクリレート重合は、ジイソシアネートと活性水素を有しているポリオールとの水素移動反応によって進行し、イソシアネートとヒドロキシアルキルアクリレートを反応させて製造することができるが、これに限定されない。

より具体的には、前記オリゴマーは、ウレタン系変性エポキシアクリレート２５〜４５重量部と、ウレタンアクリレート１０〜２５重量部と、を含むことが好ましい。

前記ウレタン系に変性されたエポキシアクリレートオリゴマーは、含量が２５重量部未満では耐食性及び耐スクラッチ性が良くなく、４５重量部を超過すると塗料の粘度が増加して作業性が悪くなる。 より好ましくは、３０〜３８重量部含まれることが好ましい。

前記ウレタンアクリレートオリゴマーは、含量が１０重量部未満なら、塗膜硬度が増加し、ベンディング性（加工性）、特定的に屈曲加工性及び付着性が良くなく、２５重量部を超過すれば、塗膜硬化度が減少し、耐スクラッチ性が減少する。 より好ましくは、１５〜２０重量部含まれることが好ましい。

また、前記希釈剤は、１官能基または３官能基アクリルモノマーを使用することができ、例えば、アクリルモルホリン（ＡＣＭＯ）、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）、ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、ヒドロキシプロピルアクリレート（ＨＰＡ）、イソボニルアクリレート（ＩＢＯＡ）などの１官能基アクリルモノマー、およびトリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシレイティド（３モル）トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシレイティド（６モル）トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシレイティド（３モル）トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）などの３官能基アクリルモノマーのうちの１個以上を選択して使用することができるが、これに限定されない。

より具体的には、アクリル系モノマーは、１官能基アクリルモノマー２５〜３５重量部と、３官能基アクリルモノマー７〜１５重量部と、を含むことが好ましい。

前記１官能基アクリルモノマーは、含量が２５重量部未満なら粘度が増加して付着性が良くなく、３５重量部を超過すれば、紫外線硬化性が減少し、生産性が減少するからである。

また、前記３官能基アクリルモノマーは、含量が７重量部未満なら粘度が増加し、１５重量部を超過すれば全般的な塗膜の物性に良くない影響を及ぼすからである。

また、本発明のＵＶコーティング用組成物は、オリゴマー及び希釈剤以外に添加剤を含むことができる。

前記添加剤として光開始剤を含むことができる。 光開始剤は、ベンゾフェノン系、ジフェノキシベンゾフェノン系、アントラキノン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、またはベンジル系光開始剤などを制限なく使用することができる。 現在市販されている光開始剤としては、Ｍｉｃｕｒｅ ＨＰ−８、Ｉｒｇａｃｕｒｅ ８１９、Ｄａｒｏｃｕｒ ＴＰＯ、Ｍｉｃｕｒｅ ＣＰ−４のような開始剤を使用することができるが、これに限定されない。

本発明の組成物において、前記光開始剤の含量は特に制限されないが、０．１〜１０重量部を使用することが好ましい。 ０．１重量部未満では硬化されないおそれがあり、１０重量部を超過すると物性が低下することがある。

一方、貯蔵を容易にするために安定剤を使用することができ、フェノール系酸化防止剤、アルキル化されたモノフェノール、アルキルチオメチルフェノール、ヒドロキノン、アルキル化されたヒドロキノン、トコフェロール、ヒドロキシル化されたチオジフェニルエーテル、アルキルリデンビスフェノール、Ｏ−、Ｎ−、及びＳ−ベンジル化合物、ヒドロキシベンジル化されたマロネート、芳香族ヒドロキシベンジル化合物、トリアジン化合物、アミン系酸化防止剤、アリールアミン、ジアリールアミン、ポリアリールアミン、アシルアミノフェノール、オキサミド、金属不活性剤、ホスファイト、ホスホニト、ベンジルホスホネート 、アスコビン酸、ヒドロキシルアミン、ニトロン、チオシナジスト、ベンゾフラノン、またはインドリノンが含まれるが、これに限定されない。

また、本発明のＵＶコーティング用組成物は、粘着強度を増加させるためにシランカップリング剤を追加して添加することができる。

シランカップリング剤の具体的例としては、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−メタクリロキシプロピルエトキシシラン、ガンマ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（ベータ−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリアセトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ガンマ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ベータ−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、ビニル卜リクロロシラン、ガンマ−メルカプトプロピルメトキシシラン、ガンマ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−ベータ−（アミノエチル）−ガンマ−アミノプロピルトリメトキシシラン、及びその混合物が含まれるが、これに限定されない。

また、本発明は、下記化２で表される化合物のヒドロキシ基を改質した化合物を含むＵＶコーティング用組成物を製造する段階と、前記組成物を基材に塗布して硬化させる段階と、を含む基材の表面処理方法に関する。

Ｒ

_１は、Ｃ

_１〜３０のアルキル、Ｃ

_２−３０のアルキレン、Ｃ

_２−３０のアルキニルまたはＣ

_５−１２のアリールを示す。

上記化２の化合物は、具体的にはＲ _１は、Ｃ _{１２−２５}のアルキルまたはＣ _{１２−２５}のアルキレンを示すことができる。

上記化２の化合物は、具体的にはＲ _１は、Ｃ _１５ Ｈ _{３１−２ｎ}であり、ここで、ｎは、１〜３を示すことができる。

上記化２の化合物は、具体的にはＲ _１は、（ＣＨ _２ ） _１４ ＣＨ _３ 、（ＣＨ _２ ） _７ ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ _２ ） _５ ＣＨ _３ 、（ＣＨ _２ ） _７ ＣＨ＝ＣＨＣＨ _２ ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ _２ ） _２ ＣＨ _３ 、（ＣＨ _２ ） _７ ＣＨ＝ＣＨＣＨ _２ ＣＨ＝ＣＨＣＨ＝ＣＨＣＨ _３ 、または（ＣＨ _２ ） _７ ＣＨ＝ＣＨＣＨ _２ ＣＨ＝ＣＨＣＨ _２ ＣＨ＝ＣＨ _２を示すことができる。

本発明の基材の表面処理方法において、化２の化合物の改質段階は、有機溶媒及び触媒の存在下で化２の化合物及び上記化２の化合物のヒドロキシ基と反応可能な官能基を含有する化合物を反応させる段階を含むことが好ましい。

上記化２の化合物は、漆（Ｔｏｘｉｃｏｄｅｎｄｒｏｎ ｖｅｒｎｉｃｉｆｌｕｕｍ）または漆科の木材から抽出が可能な生漆（ｒａｗ ｌａｃｑｕｅｒまたは漆液）から抽出した天然、または合成化合物であることができる。

本発明の一具体例によれば、化２の化合物として生漆から抽出した天然状態を使用する場合は、次の方法によって抽出することができるが、これに特に制限するものではない。

まず、生漆及び有機溶媒を１：１〜２の重量比で混合し、２０〜２５℃で３〜６時間窒素雰囲気下で撹拌する。 混合比率が１未満の場合、ウルシオールが充分に溶解されない問題が生じ、２を超過する場合、有機溶媒の使用及び回収にさらに多い時間が所要されることがある。

有機溶媒としてメチレンクロライド、アセトン、またはアセトニトリルなどを使用することができる。 より好ましくは、低い沸点に起因して低温で回収が容易であり、少ないエネルギーを必要とするメチレンクロライドを使用することが好ましい。

漆は、原産地に制限なく使用することができる。

撹拌後、混合溶液をペーパーフィルター（Ｗｈａｔｍａｎ、１００μｍ ｐｏｒｅ ｓｉｚｅ）でフィルターした後、さらにテフロン（登録商標）フィルター（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ、ＰＴＦＥ、０．１μｍ）で濾過する。 フィルター方法は、遠心分離法を使用しないので、必要な時間及び経済的費用が少ないという長所がある。

濾過された溶液は、さらに２０℃の真空オーブンで乾燥し、有機溶媒を除去する。

ウルシオール抽出方法は、窒素雰囲気で酸化状態を防止し、低温で乾燥させて加熱によるウルシオールの副反応を最小化することを特徴とする。

触媒は、ＳｎＯｃｔ _２ 、ジブチルスズ ジラウレート（ｄｉｂｕｔｙｌｔｉｎ ｄｉｌａｕｒａｔｅ、ＤＢＤＴＬ）などを単独または２種以上使用することができる。

前記触媒は、化２の化合物１００重量部に対して０．１〜１重量部含まれることが好ましいが、含量範囲内の場合、反応性が良いからである。

有機溶媒は、テトラヒドロフラン、トルエン、ベンゼン、キシレン、アセトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌ−２−ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）、またはジメチルホルムアミド（ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）などを単独または２種以上使用することができる。

上記化２の化合物及び有機溶媒は、重量対比１：２〜４の比率で混合することが好ましい。 有機溶媒の重量比が１：２未満の場合、反応時に粘度上昇及び反応熱の問題に起因して反応温度制御が容易ではなく、１：４の比率を超過する場合、多量の有機溶媒を除去しなければならない問題点があるからである。

また、ヒドロキシ基と反応可能な官能基を含有する化合物は、構造内にイソシアネート基、アルコキシ基、またはカルボキシル基を有する化合物、ハロゲン原子を含む化合物、または環状無水物であることができる。

より具体的に、ヒドロキシ基と反応可能な官能基を含有する化合物は、Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、Ｒ−Ｏ＝Ｃ−Ｘ、Ｒ−ＣＯＯＨ、Ｒ _４−ｘ −Ｓｉ−（Ｒ'） _ｘ 、またはＲ−Ｒ'を示し、
ここで、Ｒは、Ｃ _１〜３０のアルキル、Ｃ _２−３０のアルキレン、Ｃ _２−３０のアルキニル、Ｃ _５−１２のアリール、またはＣ _６−２４のアルアルキルを示し、
置換基Ｒは、それぞれＣ _１−１２のアルキル、Ｃ _２−１２のアルキレン、Ｃ _２−１２のアルキニル及びＣ _５−１２のアリールよりなる群から選択された１つ以上の置換基によりそれぞれ置換されるかまたは非置換されることができ、
Ｒ'は、Ｃ _１−１２のアルコキシを示し、
ｘは、１〜３の整数を示し、
ｙは、１〜４の整数を示すことができる。

最も具体的に、ヒドロキシ基と反応可能な官能基を含有する化合物は、ベンジルイソシアネート、ヘキシルイソシアネート、３−イソプロフェニル−ａ、ａ−ジメチルベンジルイソシアネート、メタアクロイルクロライド、アルキルシランまたは脂肪酸スクシン無水物などを単独または２種以上使用することができる。

化２の化合物を有機溶媒に溶かした反応溶液、及びヒドロキシ基と反応可能な官能基を含有する化合物は、１：２〜２．１のモル比で混合することが好ましいが、混合モル比が１：２より少ない場合は、未反応のヒドロキシ基が存在し、重合時に低い硬化度、低い重合速度などの問題点が発生することがあり、モル比が１：２．１より大きい場合は、未反応官能基（イソシアネート）が反応物に存在し、これを除去するための精製過程が必要であるか、または最終製品に残留し、毒性問題が発生したり、あるいはフィルム外観が悪くなることがある。

また、上記化２の化合物の改質温度は、３０〜５０℃であることが好ましい。 温度が３０℃未満では反応時間が長くなり、５０℃を超過すれば、速い反応速度に起因して反応熱の制御が難しくなることがあり、官能基（イソシアネート）の副反応（ビウレット（ｂｉｕｒｅｔ）及びアロファネート（ａｌｌｏｐｈａｎａｔｅ）形成が発生することがある。

また、基材は、金属、木材、プラスチック、皮、または紙などを使用することができる。

金属は、好ましくは、鋼板であって、冷延鋼板、亜鉛メッキ鋼板、亜鉛系電気メッキ鋼板、溶融亜鉛メッキ鋼板、アルミニウムメッキ鋼板、メッキ層にコバルト、モリブデン、タングステン、ニッケル、チタン、アルミニウム、マンガン、鉄マグネシウム、スズ、銅またはこれらの混合物である不純物または異種金属を含有するメッキ鋼板、シリコーン、銅、マグネシウム、鉄、マンガン、チタン、亜鉛またはこれらの混合物を添加したアルミニウム合金板、リン酸塩が塗布された亜鉛メッキ鋼板、冷延鋼板、または熱延鋼板などを使用することができるが、これに特に制限されるものではない。

また本発明は、基材と、前記基材の一面または両面に本発明によるＵＶコーティング用組成物を硬化させて形成されたコーティング層と、を含む表面処理基材に関する。

本発明の表面処理基材は、ＵＶコーティング用組成物を、基材の一面または両面に塗布し、ＵＶ光硬化反応を通じて１〜２０μｍ厚さのコーティング層を形成することによって、優れた抗菌性、高耐スクラッチ性及びコーティング表面の優れた表面光沢度を維持することができると共に、遠赤外線放射効果、電磁波遮断効果、および耐食性向上効果などを示す親環境的で且つ健康に有益な機能性を有することができる。

基材は、金属、木材、プラスチック、皮、または紙などを使用することができるが、これに特に制限するものではない。

基材として、金属、好ましくは、鋼板を使用する場合、鋼板の種類は、前述した通りである。

また、本発明は、上記の表面処理基材を利用した製品に関する。

本発明の表面処理基材は、優れた抗菌効果だけでなく、高光沢、鮮映性、耐スクラッチ性などに優れていて、優れた表面外観及び機能性が要求される家電製品、または壁体、天井材、仕切りなどの建築物内外装材に使用することができる。

（実施例）
以下に、本発明を、実施例及び比較例に基づきさらに詳しく説明するが、本発明の範囲が、下記実施例によって制限されるものではない。

（ＵＶコーティング液製造）
ウルシオールを生漆から抽出するために、生漆をメチレンクロライドに１：１の重量比率で入れ、窒素雰囲気の下で約２３℃で約４時間撹拌した。

撹拌後、溶液をペーパーフィルター（Ｗｈａｔｍａｎ、１００μｍ ｐｏｒｅ ｓｉｚｅ）でフィルターした後、さらにテフロン（登録商標）フィルター（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ、ＰＴＦＥ、０．１μｍ）で濾過した。

濾過した溶液は、さらに２０℃の真空オーブンで乾燥し、メチレンクロライドを除去した。

図３及び図４に抽出したウルシオールに対するＦＴ−ＩＲスペクトル及び^１ Ｈ−ＮＭＲデータそれぞれを示した。

次に、上記で抽出したウルシオールのヒドロキシ基と反応することができるモノイソシアネートを導入し、ヒドロキシ基をブロック化した。 具体的に説明すれば、次の通りである。

スズオクトエート（ｔｉｎ ｏｃｔｏａｔｅ、ＳｎＯｃｔ _２ ）（０．１重量部）の存在下で、ウルシオールをテトラヒドロフランに１：２の重量比で混合し、溶かした。

上記溶液にモノイソシアネート（ヘキシルイソシアネート、ベンジルイソシアネート、またはＴＭＩ Ｍｅｔａ、Ｃｙｔｅｃ社）をゆっくり添加し、約４０℃で反応させた。 反応時にリアルタイムでＦＴ−ＩＲ分析を通じて２２７０−３ｃｍ ^−１で検出されるＮＣＯピークの強度を観察し、これを通じて反応の完結時間及び消耗するモノイソシアネートの量を決定した。

上記で反応が完結された変性ウルシオール（ＨＩ−ＵＲ：ヘキシルイソシアネートで変性、ＢＩ−ＵＲ：ベンジルイソシアネートで変性、ＴＩ−ＵＲ：ＴＭＩ（Ｍｅｔａ、Ｃｙｔｅｃ社）で変性されたもの）を変性しないＵＲと同じ条件でＵＶコーティング液と均質混合し、抗菌ＵＶコーティング液を製造した。 製造されたコーティング液を鋼板に塗布した後、ＵＶ光硬化反応を通じて抗菌ＵＶコーティング鋼板を製造した。

具体的に、変性エポキシアクリレートオリゴマー［ＣＮ１５０／８０、Ｓａｒｔｏｍｅｒ、米国］３５ｇ、ウレタンアクリレートオリゴマー［ＵＡ−５２２１， ＨＳケムトロン、韓国］１５ｇ、テトラヒドロフルフリルアクリレート（ＴＨＦＡ）［ＳＲ２８５、Ｓａｒｔｏｍｅｒ、米国］３０ｇ、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）［Ｍｉｒａｍｅｒ Ｍ２００、ミウォン商社、韓国］１０ｇ、光開始剤［Ｄａｒｏｃｕｒ １１７３、Ｃｉｂａ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、スイス］８ｇ、消泡剤［ＴＥＧＯ Ａｉｒｅｘ ９２０、Ｅｖｏｎｉｋ、ドイツ］０．５ｇ、レベリング剤［ＴＥＧＯ Ｒａｄ ２２５０、Ｅｖｏｎｉｋ、ドイツ］０．５ｇ及び付着増進剤１ｇを混合し、塗料組成物を製造した。 上記組成物をメッキ鋼板（ＧＩ、ＥＧ）上に０．５〜２０μｍ以下にコーティングした後、ＵＶランプを利用して２０００ｍＪ以下の光量で硬化させた。

抗菌ＵＶコーティング液においてウルシオール（変性または純粋）と光開始剤の含量は、表１のように使用した。

抗菌ＵＶコーティング液にコーティングされた鋼板は、次のような方法で抗菌性（ＫＡＴＲＩ、韓国衣類試験研究員に依頼）を測定した。 テスト方法は、ＪＩＳ Ｚ２８０１法で、使用された菌株として、黄色葡萄状球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ、ＡＴＣＣ ６５３８Ｐ）と大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ、ＡＴＣＣ ８７３９）を使用した。

まず、菌株を栄養培地（ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｂｒｏｔｈ）に準備した後、０．４ｍＬ程度の体積の量であらかじめ滅菌した試験片（サンプル当たり３個ずつ、コーティング鋼板の試験片サイズ＝５０ｍｍ×５０ｍｍ）に載置し、その上を滅菌ポリスチレンフィルム（ｓｔｅｒｉｌｅ ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ ｆｉｌｍ）（４０ｍｍ×４０ｍｍ）で覆った。 このサンプルを３５℃で２４時間インキュベーター中で培養させた後、さらにＳｔｏｍａｃｈｅｒ ｂａｇに入っているｎｅｕｔｒａｌｉｚｅｒ ｃｏｎｔａｉｎｅｒに入れ、２４時間培養後、それぞれの試験片から生成された菌株のコロニー数を測定し、次の式で抗菌性（静菌減少値：Ｒ、静菌減少率：％）を評価した。 対照群としては、鋼板試験片なしにＳｔｏｍａｃｈｅｒ ｂａｇだけを使用して処理した。

静菌減少値

静菌減少値

上記式中、
Ａは、初期菌株のコロニー数、Ｂは、２４時間培養後、対照群での菌株のコロニー数、Ｃは、抗菌処理された鋼板試験片での菌株のコロニー数を示す。

硬化度（ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ、ＤＣ）分析は、溶媒抽出法を使用した。 製造された抗菌性ＵＶコーティング液を鋼板に塗布した後、ＵＶで光照射し、硬化時間５分後、試験片を取り出し、これをエタノールに入れ、２４時間放置した後、エタノールに溶けて残留する未反応の単量体及びウルシオールの量を重量法で測定した。 重量法に使用された式（３）は、次の通りである。

上記式中、Ｗ _０は、試験片にコーティングされたコーティング液の重量、Ｗ _ｓは、エタノールに溶けて出たコーティング液の重量である。

鋼板のナノ硬度の測定条件は、次の通りである。
測定チップ：Ｂｅｒｋｏｖｉｃｈダイヤモンドｔｉｐ（Ｄ＝７．５３ｈ、Ａ＝２４．５６ｈ _ｃ ^２ ）
分析温度：２０℃
最大荷重＝５００ｍＮ
試験片の平均値を使用する

また、光沢度は、光沢度測定器を利用してアングルセレクターを６０゜に固定した後、黒色光沢標準板をサンプル台に載置した。 スイッチをオン（Ｏｎ）させた後、１〜２分間放置し、標準板の光沢が９６．４％になるまでＳｔａｎｄａｒｄｉｚｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｋｎｏｂを用いて調整した後試、テストしようとする試験片を標準板に変え、マイクロアンペアのスケールを読んだ（但し、１０回測定した後、平均値を出す。）。

引張強度は、引張強度試験機器（万能測定器）を利用して試験片をテスト機器にセッチング（Ｓｅｔｔｉｎｇ）した後、破断されるまでテストした。 テスト速度は、５０ｍｍ／ｍｉｎ、テスト完了荷重減少量（Ｅｎｄ Ｌｏａｄ）は、９０％にした。

下記表１〜３は、本発明のＵＶコーティング液の光硬化による物性測定結果を示す。

表１に示したように、純粋ＵＶコーティング液の場合、抗菌性が全然なく、未変性ウルシオールが１０重量部導入されたＵＶコーティング液の場合にも、Ｅ． ｃｏｌｉに対しては、低い静菌減少率を示した。 この場合、何より問題になったことは、高い開始剤の含量が要求されるにもかかわらず、低い硬化度と非常に長い硬化時間を示した。

ヘキシルイソシアネートで変性されたウルシオールを５重量部及び１０重量部含有する抗菌ＵＶコーティング液の場合、Ｅ． ｃｏｌｉに対して高い抗菌活性を示した。 これは、変性ウルシオールの高い硬化反応に起因するものであって、ウルシオールのヒドロキシ基をブロック化することによって、カテコール構造のラジカル共鳴安定化効果を抑制し、ラジカルの消耗及び遅延反応を抑制させる。 また、優れた硬化度により外観の光沢度の優れたコーティングフィルムを得ることができる。

表２に示したように、ウルシオールの導入により光沢度が増加した。 これは、ウルシオールの高光沢特性に起因したものと考えられるが、測定値より実際目視で見る時、高光沢だけでなく、鮮映性において顕著に差異があった。

表３に示したように、ウルシオール含量が増加するにつれて引張強度が増加した。

また、図８及び図９は、耐食性テスト結果（ＳＳＴ）を示したもので、改質しないウルシオールを含有する場合、低い硬化効率による表面未硬化に起因して塗膜にクラックが生じ、白錆が発生し、ウルシオールが含有されていない溶液の場合、耐食性が劣化し、改質したウルシオールを含有する場合、ウルシオールの特性である耐食性向上（防錆性）効果によって白錆発生がない。

したがって、素地鋼板が耐食効果を有しているＳＳＴ以外には、耐食性のための下地塗膜が必要であるが、ウルシオール添加時に１ｃｏａｔで所望の耐食性能具現が可能である。

図１０は、本発明の生漆由来の変性ウルシオール処理によるナノ硬度測定結果を示したものであり、純粋ＵＶコーティング液に比べて硬度が増加した。 すなわち、耐スクラッチ性が向上した。

本発明は、優れた表面外観及び機能性が要求される家電製品、または壁体、天井材、仕切りなどの建築物内外装材に使用することができる。