JP2024508259A - ナノハイブリッドｕｖコーティング層が形成された床材 - Google Patents
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Abstract
本発明は建築物の床を仕上げるために使用され、美的外観、耐水性、耐久性、耐化学性、耐スクラッチ性、及び耐汚染性を有するように製造された床材に関するものであり、床材の基本骨格を形成する床ボード層と、前記床ボード層の上面部にラミネートされ、多様な柄及び色によって美的外観を提供する装飾フィルム層と、耐スクラッチ性及び耐汚染性を有するように上面部にナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層が形成されているフィルムであって、前記装飾フィルム層の上面部にラミネートされて床材の最上層を形成するＵＶコーティングフィルム層とを含むことを特徴とする発明である。
【選択図】図１
【選択図】図１
Description
本発明は建築物の床を仕上げるために使用され、美的外観、耐水性、耐久性、耐化学性、耐スクラッチ性、及び耐汚染性を有するように製造された床材に関し、より詳しくは、板状に形成され、床材の基本骨格を形成する床ボード層と、前記床ボード層の上面部にラミネートされ、多様な柄及び色で美的外観を提供する装飾フィルム層と、耐スクラッチ性及び耐汚染性を有するように上面部にナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層が形成されているフィルムであって、前記装飾フィルム層の上面部にラミネートされて床材の最上層を形成するＵＶコーティングフィルム層とを含むことを特徴とするナノハイブリッドＵＶコーティング層が形成された床材に関する。
最近では、住居文化を向上させるように室内を高級化し、居住空間全体が自然な木質感を有するようにするために室内の床に別途の床材を付着して木材の木質感をそのまま表現する施工が一般的に施行されている。このような床材は、その材質によって、強化床、合板床、原木床などに区分される。
前記強化床は繊維板などを基材として使用した床であり、耐磨耗性、耐久性、及び耐汚染性が強く、維持管理が便利であるが、装飾紙の限界及び表面のメラニンラミネートなどによって木材の質感が少し落ちる。前記強化床は、上部のラミネート層と、中間の基材層と、底面からの湿気を遮断するための下層とから構成されている。これは、木材から繊維質を分離して採取し、防水樹脂を添加した後、高温及び高圧で圧縮成形したＨＤＦ（ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ）を基材とし、表面はＨＰＬ（ｈｉｇｈ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｌａｍｉｎａｔｅ）またはＬＰＬ（ｌａｗ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｌａｍｉｎａｔｅ）で強化処理したものである。
また、前記強化床は、装飾紙（ｄｅｃｏｒａｔｉｖｅ ｐａｐｅｒ）の種類によって色相やデザインを多様に飾ることができるが、装飾紙の限界及び表面のメラニンラミネートなどによって木材の質感が原木床や合板床に比べて少し落ちる。
前記原木床は天然の原木をそのまま床板に加工したものであり、形状によって縁側床板と板張り床板とに区分される。幅１８～６８ｍｍ、厚さ８～２５ｍｍの原木床板を縁側床板と言い、幅７５～１７５ｍｍ、厚さ８～２２ｍｍの板状床を板張り床板と言う。板張り床板が質感や文様の状態でより優れ、衝撃吸水性が良いので、教室などに床材として使用されている。
このような原木床は、原木をそのまま用いることによって質感が優れるので、最高級床材と認識されており、材料としては、楓、白華、木犀などの広葉樹が主に使用されるが、原木の大部分を輸入に依存しているので、値段が高く、耐磨耗性が弱くて表面がよく損傷され、騷音がひどく、変色及び色焼けのおそれがあり、他の床に比べて熱伝導度が低く、周期的にワニス塗りを実施しなければならないので、管理が不便であるという問題点がある。
一方、合板床は合板を基材として使用し、表面につき板を付けたものであり、表面につき板を付けることにより、質感が自然であり、水分や熱による変形が少ないが、原木床のように表面が強くなくてスクラッチ、汚染、紫外線による変色、色焼けなどの問題点を有している。
このような強化床、原木床、合板床などを含む床材に対する従来技術として、韓国登録特許公報第１０－１７２５８６３号公報には、厚さ０．１～３ｍｍの集成木材またはＭＬＨ（Ｍｉｘｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｈａｒｄｗｏｏｄ）合板、厚さ２～７ｍｍの積層された３枚のベニヤ、及びＨＰＭシートを順次積層した後、温度５０～１００℃、圧力１０～１５ｋｇｆ／ｃｍで低温熱圧することで製造され、前記ＨＰＭシートは印刷されたグラビア紙、厚さ０．１ｍｍ～１ｍｍの不織布または紙または合成樹脂材布のうちのいずれか一つ、及び厚さ０．２～３ｍｍの集成木材が順次結合され、前記ＨＰＭシートの下部には厚さ２～７ｍｍの積層された３枚のベニヤが備えられ、前記３枚のベニヤの下部には厚さ０．１～３ｍｍの集成木材またはＭＬＨ（Ｍｉｘｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｈａｒｄｗｏｏｄ）合板が順次結合されてなることを特徴とする重合板からなった強化床材が開示されている。
しかし、前記従来技術による床材は、温度差によって底から上昇する水分が染み込み、染み込んだ水分によって下部に位置するベニヤに水が浸透して変形が発生するかまたは水につかって膨張するなど、水分に脆弱であり、表面の耐スクラッチ性が低くて傷やクラックなどが発生しやすく、特に従来技術による床材は、製作された床材の上面に耐スクラッチ性を与えるためにコーティング液でコーティング層を形成するが、製作された床材の表面自体の不均一及びコーティング不均一によってデコボコした不均一なコーティング層が形成されるから、床の使用による外部物体との接触の際、コーティング層が容易に剥げる問題点があった。
本発明は前記のような従来の問題点を改善するためのものであり、美的外観、耐水性、耐久性、耐化学性、耐スクラッチ性、及び耐汚染性を有するようにフィルム状のＵＶコーティングフィルム層が最上層に位置するように、床ボード層、装飾フィルム層及びＵＶコーティングフィルム層が上下に積層された床材であって、床ボード層は石粉とバインダーとを混合して製造したものを使用して耐水性及び耐久性を高め、多様な柄及び色相を有する装飾フィルム層によって美的外観を向上させ、ナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層が形成されているＵＶコーティングフィルム層を床材の最上層に形成して耐スクラッチ性、表面硬度、及び耐汚染性を向上させた優れた品質の床材を提供することにその目的がある。
このような目的を達成するためのＵＶコーティング層が形成された床材は、板状に形成され、床材の基本骨格を形成する床ボード層と、前記床ボード層の上面部にラミネートされ、多様な柄及び色によって美的外観を提供する装飾フィルム層と、耐スクラッチ性及び耐汚染性を有するように上面部にナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層が形成されているフィルム形態を有し、前記装飾フィルム層の上面部にラミネートされて床材の最上層を形成するＵＶコーティングフィルム層とから構成されることに本発明の特徴がある。
本発明の他の特徴は、前記床ボード層は石粉８０～９０重量部とバインダー１０～２０重量部とが混合されて形成されることにある。
また、本発明のさらに他の特徴は、前記ナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層は、アジピン酸、プロピレングリコール、ジエチレングリコール及び１，６－ヘキサンジオールを縮合反応させることによって製造されたポリエステルポリオールと、イソホロンジイソシアネートと、ナノシリカがハイブリッドされた２－ヒドロキシエチルアクリレートとを混合することによって製造されたウレタンアクリレート樹脂をベース樹脂としてＵＶコーティング液を製造した後、前記ＵＶコーティング液を基本フィルム層の上面部にコーティング処理することによって形成されることにある。
また、本発明のさらに他の特徴は、前記ナノシリカがハイブリッドされた２－ヒドロキシエチルアクリレートは、酸性系シリカゾル内に含有された金属イオンを陽イオン交換樹脂で吸着して除去した後、有機溶媒及びシランカップリング剤を添加及び混合して疎水性に改質処理し、水分を除去して濃縮した後、チタン酸塩カップリング剤で表面処理した後、２－ヒドロキシエチルアクリレートと混合し、シリカゾル粒子の表面に２－ヒドロキシエチルアクリレートをコーティング処理することによってハイブリッドされたことにある。
前記のように、本発明によれば、床ボード層、装飾フィルム層及びＵＶコーティングフィルム層がラミネートされた床材であって、床ボード層は、石粉とバインダーとを一定の割合で混合して製造した床ボード層を使用して耐水性及び耐久性を高めることができ、多様な柄及び色相を有する装飾フィルム層によって美的外観を向上させることができ、ナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層が形成されているＵＶコーティングフィルムを床材の最上層に付着してＵＶコーティングフィルム層を形成することで、床の使用による外部物体との接触の際、耐スクラッチ性、表面硬度などを向上させることができ、美的外観、耐水性、耐久性、耐化学性、耐スクラッチ性、及び耐汚染性を有する床材を提供することができる効果がある。
以下、本発明の構成を詳細に説明すると次のようである。
本発明による床材１は建築物の床を仕上げるために使用されて美的外観、耐水性、耐久性、耐化学性、耐スクラッチ性、及び耐汚染性を提供するものであり、図１に示すように、板状に形成されて床材１の基本骨格を形成する床ボード層２と、前記床ボード層２の上面部にラミネートされ、多様な柄及び色によって美的外観を提供する装飾フィルム層６と、耐スクラッチ性及び耐汚染性を有するように上面部にナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層が形成されているフィルム形態を有し、前記装飾フィルム層６の上面部にラミネートされて床材１の最上層を形成するＵＶコーティングフィルム層７と、を含むことを特徴とする。
前記床ボード層２は板状に形成されて床材１の基本骨格を形成する構成であり、床ボード層２が他の床材に形成された床ボード層と互いに挿合されるように、床ボード層２の周面のいずれか一方には挿入突条３が突設され、他方には挿入突条３が挿合される挿入溝４が形成されることで、床材が互いに平面上で挿合されるようにする。
また、前記床ボード層２は４～１０ｍｍ程度の厚さを有するように形成され、石粉７０～９０重量部とバインダー１０～３０重量部とが混合されたものから形成されることで、耐水性及び耐久性を高めるようになっている。
一方、前記床ボード層２の下面部にＩＸＰＥ（ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｆｏａｍ）材質からなった１～２ｍｍ厚さの吸音材層５が付着されることで、床材１の吸音性を向上させて階間騷音を減少させるようになっている。
前記装飾フィルム層６は床ボード層２の上面部にラミネーション加工法（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）で接合され、床材１が多様な柄及び色を有するように美的外観を提供するとともに、前記装飾フィルム層６はＰＶＣなどのような合成樹脂材のフィルムに木目柄などが印刷されることによって天然木のような美観を付与する。
前記ＵＶコーティングフィルム層７は床材に耐スクラッチ性及び耐汚染性を提供するためのフィルム状の構成であり、前記装飾フィルム層６の上面部にラミネーション加工法（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）で接合されて床材１の最上層を形成し、基本フィルム層とナノシリカとがハイブリッドされたＵＶコーティング層から構成される。
前記ナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層はＵＶコーティング液を基本フィルム層の上面部にコーティング処理することによって形成されたものであり、前記ＵＶコーティング液はウレタンアクリレート樹脂をベース樹脂として製造されたコーティング液であることを特徴とする。
前記ＵＶコーティングフィルム層７を構成する基本フィルム層は０．０８～０．５ｍｍの厚さを有するＰＶＣ材質から形成されることが好ましい。
また、前記ＵＶコーティングフィルム層７を構成するナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層の形成に使用されるＵＶコーティング液はウレタンアクリレート樹脂をベース樹脂として製造されたコーティング液であり、ベース樹脂製造段階及びＵＶコーティング液製造段階によって製造される。したがって、製造されたＵＶコーティング液を基本フィルム層の上面部に塗布し、ＵＶ硬化させることで、ナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層を形成する。
ＵＶコーティング液を製造する過程及び製造されたＵＶコーティング液を用いて基本フィルム層の上面部にＵＶコーティング層を形成する過程を段階別に詳細に説明すると次のようである。
１．ベース樹脂製造段階
まず、前記ベース樹脂製造段階は、ポリエステルポリオール（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｐｏｌｙｏｌ）と、イソホロンジイソシアネート（Ｉｓｏｐｈｏｒｏｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ、ＩＰＤＩ）と、ナノシリカがハイブリッドされた２－ヒドロキシエチルアクリレート（２－ｈｙｄｒｏｘｙ ｅａｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）と、その他の添加剤とを添加及び混合することで、ＵＶコーティング液のベース樹脂であるウレタンアクリレート樹脂を製造する過程である。
まず、前記ベース樹脂製造段階は、ポリエステルポリオール（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｐｏｌｙｏｌ）と、イソホロンジイソシアネート（Ｉｓｏｐｈｏｒｏｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ、ＩＰＤＩ）と、ナノシリカがハイブリッドされた２－ヒドロキシエチルアクリレート（２－ｈｙｄｒｏｘｙ ｅａｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）と、その他の添加剤とを添加及び混合することで、ＵＶコーティング液のベース樹脂であるウレタンアクリレート樹脂を製造する過程である。
前記ポリエステルポリオールはＵＶコーティング層の引張強度、伸び率及び強靭性を向上させるためのものであり、アジピン酸（ａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）２００～２５０重量部と、プロピレングリコール（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）５５～７５重量部と、ジエチレングリコール（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）８０～９６重量部と、１，６－ヘキサンジオール（１，６－ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ）７０～９０重量部とを縮合反応させることによって製造される。縮合反応に使用される反応触媒には米国ＰＭＣ社のｆａｓｃａｔ４１００製品０．３～０．６重量部を添加して混合する。
前記のように製造されたポリエステルポリオール４００～５２０重量部に、イソホロンジイソシアネート２８０～３５０重量部と、ナノシリカがハイブリッドされた２－ヒドロキシエチルアクリレート５２０～６３０重量部と、所定量の粘度調節剤、消泡剤、分散剤、反応触媒及びスリップ剤（Ｓｌｉｐ ａｇｅｎｔ）とを添加して混合することで、ベース樹脂であるウレタンアクリレート樹脂を製造するようになる。
一方、前記ポリエステルポリオールは、ベース樹脂であるウレタンアクリレート樹脂の総重量に対して４００～５２０重量部が添加及び混合される。ここで、ポリエステルポリオールが４００重量部未満で添加される場合は、ＵＶコーティング層の引張強度、伸び率及び強靭性が低下する問題点が発生し、５２０重量部を超えて添加される場合は、ＵＶコーティング層が過軟質化する問題点が発生する。
前記イソホロンジイソシアネートは脂環式ジイソシアネート化合物であって、ＵＶコーティング層の引張強度、伸び率及び強靭性を向上させるためのものであり、ベース樹脂であるウレタンアクリレート樹脂の総重量に対して２８０～３５０重量部が添加及び混合される。ここで、イソホロンジイソシアネートが２８０重量部未満で添加される場合は、反応基の不足によってウレタンアクリレート樹脂が合成されず、３５０重量部を超えて添加される場合は、ウレタンアクリレート樹脂の貯蔵安全性を阻害する問題点が発生する。
前記ナノシリカがハイブリッドされた２－ヒドロキシエチルアクリレートは脂肪族アクリレート化合物であって、ＵＶコーティング層の耐スクラッチ性及び表面硬度を向上させ、ＵＶ硬化性を発現させるためのものであり、ベース樹脂であるウレタンアクリレート樹脂の総重量に対して５２０～６３０重量部が添加及び混合される。ここで、ナノシリカがハイブリッドされた２－ヒドロキシエチルアクリレートが５２０重量部未満で添加される場合は、耐スクラッチ性及び耐久性が低下する問題点があり、６３０重量部を超えて添加される場合は、基本フィルム層からＵＶコーティング層が剥離しやすい問題点が発生する。
また、前記ナノシリカがハイブリッドされた２－ヒドロキシエチルアクリレートは、
酸性系シリカゾル内に含有された金属イオンを陽イオン交換樹脂で吸着して除去する段階と、
金属イオンが除去されたシリカゾルに有機溶媒及びシランカップリング剤を添加及び混合して疎水性に改質処理する段階と、
疎水性に改質処理されたシリカゾルの水分を除去して濃縮した後、チタン酸塩カップリング剤で表面処理する段階と、
表面処理されたシリカゾルを２－ヒドロキシエチルアクリレートと混合し、シリカゾル粒子の表面に２－ヒドロキシエチルアクリレートをコーティング処理してハイブリッド化させる段階とによって製造され、
前記ナノシリカがハイブリッドされた２－ヒドロキシエチルアクリレートはシリカ成分によってＵＶコーティング層の耐スクラッチ性及び耐久性を向上させる効果を発生させる。
特に、前記酸性系シリカゾルは、粒子の平均直径が１０～２０ｎｍ範囲内のナノ（ｎａｎｏ）粒子が使用される。
前記ウレタンアクリレート樹脂の製造過程で、その他の添加剤として、所定量の粘度調節剤、消泡剤、分散剤、反応触媒及びスリップ剤（Ｓｌｉｐ ａｇｅｎｔ）を添加及び混合する。
前記粘度調節剤は、ポリエステルポリオールとイソホロンジイソシアネートとの反応の際、粘度を低めて撹拌及び反応を活性化させるとともに、ＵＶコーティング層の引張強度、伸び率及び硬度を向上させ、ＵＶ硬化性を発現させるものであり、本発明では、粘度調節剤として、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート（１，６－ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）がウレタンアクリレート樹脂の総重量に対して１００～１５０重量部で添加及び混合される。ここで、前記粘度調節剤が１００重量部未満で添加されると、粘度があまりにも高くてイソシアネート変性反応やアクリレート変性反応が正常にならず、ＵＶコーティング層の伸び率及び強靭性が減少し、１５０重量部を超えて添加されると、ＵＶコーティング層が過軟質化して使用が不可な問題点が発生する。
前記消泡剤は撹拌及び反応過程で発生する気泡を除去するために使用されるものであり、ウレタンアクリレート樹脂の総重量に対して０．００７～０．０１重量部が添加され、前記分散剤はウレタンアクリレート樹脂の総重量に対して０．３～０．６重量部が添加される。
前記イソシアネート反応触媒として、ジブチルスズジラウレート（Ｄｉｂｕｔｙｌｔｉｎ ｄｉｌａｕｒａｔｅ）がウレタンアクリレート樹脂の総重量に対して０．２～０．４重量部で添加及び混合される。
前記スリップ剤（Ｓｌｉｐ ａｇｅｎｔ）はＵＶコーティング層の耐汚染性を向上させるためのものであり、ウレタンアクリレート樹脂の総重量に対してスリップ剤としてシリコンアクリレート０．４～０．６重量部が添加及び混合される。
また、前記ウレタンアクリレート樹脂の製造過程で、通常のメタノールなどのような有機溶剤を４～６重量部で添加して未反応残留イソシアネートを除去することによってウレタンアクリレート樹脂を安定化させる。
ベース樹脂である前記ウレタンアクリレート樹脂の具体的な製造工程は次のようである。
まず、反応容器に、アジピン酸２００～２５０重量部、プロピレングリコール５５～７５重量部、ジエチレングリコール８０～９６重量部、１，６－ヘキサンジオール７０～９０重量部、及びポリエステルポリオール反応触媒０．３～０．６重量部を投入し、１４０～１５０℃で１～２時間加熱し後、２００～２２０℃に昇温させて４～６時間加熱し、１１０～１３０℃で１．５～２．５時間脱水反応させることで、ポリエステルポリオールを縮合反応によって製造する。
次に、常温でポリエステルポリオール４００～５２０重量部に、粘度調節剤として１，６－ヘキサンジオールジアクリレート１００～１５０重量部を添加した後、イソホロンジイソシアネート２８０～３５０重量部、消泡剤０．００７～０．０１重量部及び分散剤０．３～０．６重量部を添加して撹拌及び混合し、イソシアネート反応触媒としてジブチルスズジラウレート０．２～０．４重量部を添加し、１．５～２．５時間イソシアネート変性反応を実施した後、ナノシリカがハイブリッドされた２－ヒドロキシエチルアクリレート５２０～６３０重量部、スリップ剤としてシリコンアクリレート０．４～０．６重量部、及び有機溶剤としてメタノール４～６重量部を添加及び混合し、１～２時間のアクリレート変性反応によってウレタンアクリレート樹脂を製造する。製造されたウレタンアクリレート樹脂はＵＶコーティング液のベース樹脂として使用される。
２．ＵＶコーティング液製造段階
前記ベース樹脂製造段階で製造されたベース樹脂であるウレタンアクリレート樹脂に、粘度調節剤、消泡剤、分散剤、消光剤、ＵＶ開始剤、スリップ剤（Ｓｌｉｐ ａｇｅｎｔ）及び平滑性添加剤（Ｌｅｖｅｌｉｎ ｇａｇｅｎｔ）を所定量で添加及び混合してＵＶコーティング液を製造する。
前記ベース樹脂製造段階で製造されたベース樹脂であるウレタンアクリレート樹脂に、粘度調節剤、消泡剤、分散剤、消光剤、ＵＶ開始剤、スリップ剤（Ｓｌｉｐ ａｇｅｎｔ）及び平滑性添加剤（Ｌｅｖｅｌｉｎ ｇａｇｅｎｔ）を所定量で添加及び混合してＵＶコーティング液を製造する。
前記ＵＶコーティング液は、ベース樹脂であるウレタンアクリレート樹脂４５０～５５０重量部と、粘度調節剤として１，６－ヘキサンジオールジアクリレート１６０～２００重量部と、消泡剤５～１０重量部と、分散剤４～８重量部と、表面光沢を除去するための消光剤７５～９５重量部と、紫外線硬化のためのＵＶ開始剤７０～９０重量部と、表面の耐汚染性向上のためのスリップ剤としてシリコンアクリレート５～９重量部と、ＵＶコーティング液の平滑度向上のための平滑性添加剤３～５重量部とを添加及び混合することによって製造される。
また、必要に応じて前記ＵＶコーティング液は、ポリエチレングリコールジアクリレート３０～４０重量部をさらに添加及び混合することで、ＵＶコーティング層の強靭性を向上させることができる。
３．ＵＶコーティング層形成段階
ＰＶＣ材質からなった基本フィルム層の上面部に略１０～３０μｍの厚さでＵＶコーティング液を塗布し、紫外線を照射してＵＶ硬化させることで、ナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層を形成する。
ＰＶＣ材質からなった基本フィルム層の上面部に略１０～３０μｍの厚さでＵＶコーティング液を塗布し、紫外線を照射してＵＶ硬化させることで、ナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層を形成する。
このように本発明によって製造されたナノハイブリッドＵＶコーティング層が形成された床材１の試作品を製作し、耐水性、耐化学性、耐熱性、耐汚染性、耐磨耗性及び耐スクラッチ性をそれぞれ測定した。ここで、各試験ごとに３個の同じ試作品を使用して測定し、各試験は韓国建設生活環境試験研究院に依頼して実施した。
（１）耐水性試験
各試作品を乾燥する前と２４時間乾燥した後の重さをそれぞれ測定して含水率を求め、各試作品を２０℃の水中に２４時間浸漬し、浸水前と浸水後の厚さ変化を測定して吸収厚さ膨張率を求めた。
各試作品を乾燥する前と２４時間乾燥した後の重さをそれぞれ測定して含水率を求め、各試作品を２０℃の水中に２４時間浸漬し、浸水前と浸水後の厚さ変化を測定して吸収厚さ膨張率を求めた。
（２）耐化学性試験
各試作品を５％濃度の酢酸に６時間浸漬した後、水洗し、２４時間乾燥した後、変形を観察して耐酸性をテストし、各試作品を１％濃度の炭酸ナトリウムに６時間浸漬した後、水洗し、２４時間乾燥した後、変形を観察して耐アルカリ性をテストし、各試作品を通常のシンナーに６時間浸漬した後、水洗し、２４時間乾燥した後、変形を観察して耐シンナー性をテストした。
各試作品を５％濃度の酢酸に６時間浸漬した後、水洗し、２４時間乾燥した後、変形を観察して耐酸性をテストし、各試作品を１％濃度の炭酸ナトリウムに６時間浸漬した後、水洗し、２４時間乾燥した後、変形を観察して耐アルカリ性をテストし、各試作品を通常のシンナーに６時間浸漬した後、水洗し、２４時間乾燥した後、変形を観察して耐シンナー性をテストした。
（３）耐熱性試験
各試作品を加温容器の内部に入れ、８０±１３℃で２時間維持した後、常温で２時間冷却させる過程を４回繰り返することで耐熱性をテストした。
各試作品を加温容器の内部に入れ、８０±１３℃で２時間維持した後、常温で２時間冷却させる過程を４回繰り返することで耐熱性をテストした。
（４）耐汚染性試験
各試作品の表面に、黒色インク、赤色インク、青色インク及びクレパスを１０ｍｍ塗った後、４時間経過の後、表面を濡れ雑巾で拭いた後、表面にインクが残留しているかを肉眼で観察した。
各試作品の表面に、黒色インク、赤色インク、青色インク及びクレパスを１０ｍｍ塗った後、４時間経過の後、表面を濡れ雑巾で拭いた後、表面にインクが残留しているかを肉眼で観察した。
（５）耐磨耗性試験
テーバー式摩耗試験機（Ｔａｂｅｒ’ｓ Ａｂｒａｔｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｔｅｓｔ）を用いて各試作品の表面摩耗性を測定した。
テーバー式摩耗試験機（Ｔａｂｅｒ’ｓ Ａｂｒａｔｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｔｅｓｔ）を用いて各試作品の表面摩耗性を測定した。
（６）耐スクラッチ性
各試作品をクレメンス型ひっかき硬度試験機（Ｃｌｅｍｅｎｓ ｓｃｒａｔｃｈ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｔｅｓｔｅｒ）を用い、ニードルに所定の荷重を載せ、段々荷重を増やしながらコーティング表面にスクラッチまたは傷が発生する最小荷重を測定した。
各試作品をクレメンス型ひっかき硬度試験機（Ｃｌｅｍｅｎｓ ｓｃｒａｔｃｈ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｔｅｓｔｅｒ）を用い、ニードルに所定の荷重を載せ、段々荷重を増やしながらコーティング表面にスクラッチまたは傷が発生する最小荷重を測定した。
（７）試験結果
前記表１の試験結果から、本発明による床材１は、平均含水率が０．４３％、吸収厚さ膨張率が０．２３％であり、含水率及び吸収厚さ膨張率が低くて耐水性に優れたことが分かり、耐酸性、耐アルカリ性及び耐シンナー性の試験結果、試作品に異常が発生しないことから耐化学性に優れたことが分かる。
また、耐熱性と耐汚染性の試験結果からも試作品に異常がなくて耐熱性及び耐汚染性に優れたことが分かり、特に耐磨耗性の場合、摩耗値及び摩耗量が０であり、耐スクラッチ性が３Ｎの低い数値を表すことから、本発明の床材１の最上位表面層を形成するナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層によって高い表面硬度、強靭性及び引張強度などを示すので、耐スクラッチ性及び耐磨耗性に優れたことが分かる。
以上では、本発明の実施例を説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、本発明の実施例から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって容易に変更されて均等なものと認められる範囲のすべての変更及び修正を含む。
前記のように、本発明によれば、床ボード層、装飾フィルム層及びＵＶコーティングフィルム層がラミネートされた床材を提供する。ここで、床ボード層は石粉及びバインダーを所定の比で混合して製造した床ボード層を使用することによって耐水性及び耐久性を高めることができ、多様な柄及び色相を有する装飾フィルム層によって美的外観を向上させることができ、ナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層が形成されているＵＶコーティングフィルムを床材の最上層に付着してＵＶコーティングフィルム層を形成することにより、床の使用による外部物体との接触の際、耐スクラッチ性及び表面硬度などを向上させることができ、美的外観、耐水性、耐久性、耐化学性、耐スクラッチ性、及び耐汚染性を有する床材を提供することができる効果があるので、産業上利用可能性も高い。
１ 床材
２ 床ボード層
３ 挿入突条
４ 挿入溝
５ 吸音材層
６ 装飾フィルム層
７ ＵＶコーティングフィルム層
２ 床ボード層
３ 挿入突条
４ 挿入溝
５ 吸音材層
６ 装飾フィルム層
７ ＵＶコーティングフィルム層
Claims (7)
- ＵＶコーティング層が形成された床材であって、
板状に形成され、床材（１）の基本骨格を形成する床ボード層（２）と、
前記床ボード層（２）の上面部にラミネートされ、多様な柄及び色によって美的外観を提供する装飾フィルム層（６）と、
耐スクラッチ性及び耐汚染性を有するように上面部にナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層が形成されているフィルム形態を有し、前記装飾フィルム層（６）の上面部にラミネートされて床材（１）の最上層を形成するＵＶコーティングフィルム層（７）と、を含むことを特徴とする、ナノハイブリッドＵＶコーティング層が形成された床材。 - 前記床ボード層（２）は、石粉７０～９０重量部と、バインダー１０～３０重量部とが混合されて形成されることを特徴とする、請求項１に記載のナノハイブリッドＵＶコーティング層が形成された床材。
- 前記床ボード層（２）は、下面部にＩＸＰＥ材質からなった１～２ｍｍ厚さの吸音材層（５）が付着されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のナノハイブリッドＵＶコーティング層が形成された床材。
- フィルム状の前記ＵＶコーティングフィルム層（７）は、基本フィルム層とナノシリカとがハイブリッドされたＵＶコーティング層から構成され、
前記ナノシリカがハイブリッドされたＵＶコーティング層は、ＵＶコーティング液を基本フィルム層の上面部にコーティング処理することによって形成されたものであり、
前記ＵＶコーティング液は、ウレタンアクリレート樹脂をベース樹脂として製造されたコーティング液であることを特徴とする、請求項１に記載のナノハイブリッドＵＶコーティング層が形成された床材。 - 前記ＵＶコーティング液のベース樹脂であるウレタンアクリレート樹脂は、ポリエステルポリオール４００～５２０重量部と、イソホロンジイソシアネート２８０～３５０重量部と、ナノシリカがハイブリッドされた２－ヒドロキシエチルアクリレート５２０～６３０重量部と、所定量の粘度調節剤、消泡剤、分散剤、反応触媒及びスリップ剤（Ｓｌｉｐ ａｇｅｎｔ）とを添加及び混合することによって製造されたものであり、
前記ポリエステルポリオールは、アジピン酸（ａｄｉｐｉｃ ａｃｉｄ）２００～２５０重量部と、プロピレングリコール（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）５５～７５重量部と、ジエチレングリコール（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）８０～９６重量部と、１，６－ヘキサンジオール（１，６－ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ）７０～９０重量部とを縮合反応させることによって製造されることを特徴とする、請求項４に記載のナノハイブリッドＵＶコーティング層が形成された床材。 - 前記ナノシリカがハイブリッドされた２－ヒドロキシエチルアクリレートは、酸性系シリカゾル内に含有された金属イオンを陽イオン交換樹脂で吸着して除去した後、有機溶媒及びシランカップリング剤を添加及び混合して疎水性に改質処理し、水分を除去して濃縮した後、チタン酸塩カップリング剤で表面処理した後、２－ヒドロキシエチルアクリレートと混合し、シリカゾル粒子の表面に２－ヒドロキシエチルアクリレートをコーティング処理することによってハイブリッドされたことを特徴とする、請求項５に記載のナノハイブリッドＵＶコーティング層が形成された床材。
- 前記ＵＶコーティング液は、ベース樹脂であるウレタンアクリレート樹脂４５０～５５０重量部と、粘度調節剤として１，６－ヘキサンジオールジアクリレート１６０～２００重量部と、消泡剤５～１０重量部と、分散剤４～８重量部と、消光剤７５～９５重量部と、ＵＶ開始剤７０～９０重量部と、スリップ剤としてシリコンアクリレート５～９重量部と、平滑性添加剤３～５重量部とを添加及び混合することによって製造されたことを特徴とする、請求項４に記載のナノハイブリッドＵＶコーティング層が形成された床材。
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