KR101151427B1 - 내충격성 및 내긁힘성이 우수한 바닥재용 화장시트 - Google Patents

내충격성 및 내긁힘성이 우수한 바닥재용 화장시트 Download PDF

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겐 기무라
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Abstract

본 발명은, 버커층을 형성하지 않아도 뛰어난 내충격성과 내긁힘성을 발휘하는 바닥재용 화장시트를 제공한다.
본 발명은, 구체적으로는, 폴리올레핀계 수지로 이루어진 기재시트 위에, 무늬(繪柄)모양층, 투명성 접착제층, 투명성 폴리프로필렌계 수지층, 및 전리방사선 경화형 수지 또는 2액 경화형 우레탄계 수지로 이루어진 투명성 표면보호층이 순차적으로 형성된 바닥재용 화장시트로서,
(1) 투명성 폴리프로필렌계 수지층의 두께가 150 ㎛ 이상이고,
(2) 투명성 폴리프로필렌계 수지층의 유니버설 경도가 35 N/ｍｍ2 이상이며,
(3) 투명성 표면보호층의 유니버설 경도가 100 N/ｍｍ2 이상인 것을 특징으로 하는 바닥재용 화장시트를 제공한다.
바닥재용 화장시트, 폴리올레핀계 수지, 내충격성

Description

내충격성 및 내긁힘성이 우수한 바닥재용 화장시트{DECORATIVE SHEET FOR FLOORING MATERIAL HAVING GOOD IMPACT AND SCRATCH RESISTANCE}
도 1 : 실험예 1에서 제작한 바닥용 화장재의 모식도이다.
도 2 : 실험예 3에서 제작한 바닥용 화장재의 모식도이다.
부호의 설명
1. 투명성 표면보호층
2. 투명성 폴리프로필렌계 수지층(도 2에서는 상단 폴리프로필렌층)
3. 무늬모양층 및 투명성 접착제층
4. 기재시트
5. 접착제층
6. 나왕 합판
7. 하단 폴리프로필렌층
본 발명은, 내충격성 및 내긁힘성이 우수한 바닥재용 화장시트에 관한 것이다.
종래, 수지제의 바닥재용 화장시트 구성 재료로서, 폴리염화비닐 수지 시트가 많이 사용되고 있다. 폴리염화비닐 수지 시트를 사용할 경우에는, 가소제의 첨가량 조정에 의해 시트 경도(경질 ~ 연질)를 용이하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라 엠보싱 가공도 용이하게 설비할 수 있다는 이점이 있다.
그러나, 폴리염화비닐 수지는, 소각시에 유해한 흑연, 염소계 가스 등을 방출할 우려가 있기 때문에, 최근에는 폴리염화비닐 수지 대신에 염소계 가스 등을 방출하지 않는 폴리올레핀계 수지가 사용되어 오고 있다.
폴리올레핀계 수지를 사용한 바닥재용 화장시트로는, 예를 들면 일본국 공개특허공보 평8-13740호 및 일본국 공개특허공보 평8-1883호에서, 폴리올레핀계 수지로 이루어진 버커층 상의 한 면에 인쇄 모양층 및 프라이머층을 순차적으로 형성한 인쇄시트를 적층하고, 인쇄시트 상에 추가적으로 아이오노머 수지로 이루어진 클리어시트를 적층하여, 버커층/인쇄시트/클리어시트로 이루어진 3층을 동시에 라미네이트 하여 이루어진 바닥재용 화장시트가 개시되어 있다. 이러한 바닥재용 화장시트는 버커층 측을 각종 피착재에 점착하여 바닥용 화장재가 된다. 또, 버커층은, 바닥재용 화장시트에 경도, 강도 등을 부여하기 위해서 설비되는 보강층이다.
버커층을 가진 바닥재용 화장시트는, 소정의 경도나 강도 등을 발현하기 쉬워서 뛰어난 내충격성을 발휘한다.
그러나, 버커층을 가진 바닥재용 화장시트는, 제작 과정에서 버커층 부분을 그 이외의 부분(예를 들면 인쇄 시트)에 붙이는 공정이 필요하여, 당해 공정에서는 제품 손실이 생기기 쉬운 문제가 있다.
따라서, 버커층을 형성하지 않아도 소정의 경도와 강도 등을 구비하고, 뛰어 난 내충격성을 발휘하는 바닥재용 화장시트의 개발이 요망되고 있다.
현재는 뛰어난 내충격성에 부가하여 내긁힘성(내생채기성)이 높을 것도 요구되고 있다. 이는, 종래의 돌출판 플로우링에서는, 사네가공, 홈가공 등에 의해 생긴 긁힘, 함몰 상처 등은 샌딩(연마)에 의해 거의 지울 수 있지만, 피착재에 화장시트를 점착해서 이루어진 바닥재에서는 샌딩을 할 수 없기 때문에, 가공 등에 의해 표면(의장면)에 생긴 상처가 최종 제품에 남기 때문이다.
본 발명은, 버커층을 형성하지 않아도 뛰어난 내충격성을 발휘하고, 더군다나 뛰어난 내긁힘성도 발휘하는 바닥재용 화장시트를 제공하는 것을 주목적으로 한다.
본 발명자는, 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 연구를 거듭한 결과, 특정 한 폴리프로필렌계 수지층 및 표면보호층을 형성함으로써 상기 목적을 달성할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 하기의 내충격성 및 내긁힘성이 우수한 바닥재용 화장시트 및 당해 화장시트를 사용한 바닥용 화장재에 관한 것이다.
1. 폴리올레핀계 수지로 이루어진 기재시트 상에, 무늬모양층, 투명성 접착제층, 투명성 폴리프로필렌계 수지층, 및 전리방사선 경화형 수지 또는 2액 경화형 우레탄계 수지로 이루어진 투명성 표면보호층이 순차적으로 형성되어 이루어진 바닥재용 화장시트로서,
(1) 투명성 폴리프로필렌계 수지층의 두께가 150 ㎛ 이상이고,
(2) 투명성 폴리프로필렌계 수지층의 유니버설 경도가 35 N/ｍｍ2 이상이며,
(3) 투명성 표면보호층의 유니버설 경도가 100 N/ｍｍ2 이상인 것을 특징으로 하는 바닥재용 화장시트.
2. 폴리올레핀계 수지로 이루어진 기재시트 상에, 무늬모양층, 투명성 접착제층, 투명성 폴리프로필렌계 수지층, 및 전리방사선 경화형 수지 또는 2액 경화형 우레탄계 수지로 이루어진 투명성 표면보호층이 순차적으로 형성되어 이루어진 바닥재용 화장시트로서,
(가) 투명성 폴리프로필렌계 수지층은, 상단 폴리프로필렌층과 하단 폴리프로필렌층과의 2층으로 이루어지고,
(나) 상단 폴리프로필렌층의 두께가 100 ㎛ 이상이며,
(다) 상단 폴리프로필렌층의 유니버설 경도가 35 N/ｍｍ2 이상이며,
(라) 하단 폴리프로필렌층의 두께가 50 ㎛ 이상이며,
(마) 하단 폴리프로필렌층의 유니버설 경도가 20 N/ｍｍ2 이하이며,
(바) 투명성 표면보호층의 유니버설 경도가 100 N/ｍｍ2 이상인 것을 특징으로 하는 바닥재용 화장시트.
3. 상단 폴리프로필렌층의 두께가 100 ~ 300 ㎛인 상기 항 2에 기재된 바닥재용 화장시트.
4. 기재시트와 무늬모양층의 사이에, 추가로 착색 은폐층이 형성되어 있는 상기 항 1 ~ 3의 어느 한 항에 기재된 바닥재용 화장시트.
5. 투명성 표면보호층의 표면에 요철이 형성되어 있는 상기 항 1 ~ 4의 어느 한 항에 기재된 바닥재용 화장시트.
6. 상기 항 1 ~ 5의 어느 한 항에 기재된 바닥재용 화장시트의 기재시트측을 피착재에 점착하여 이루어진 바닥용 화장재.
이하, 본 발명의 바닥재용 화장시트 및 바닥용 화장재에 대하여 상세하게 설명한다.
바닥재용 화장시트
본 발명의 바닥재용 화장시트는, 폴리올레핀계 수지로 이루어진 기재시트 상에, 무늬모양층, 투명성 접착제층, 투명성 폴리프로필렌계 수지층, 및 전리방사선 경화형 수지 또는 2액 경화형 우레탄계 수지로 이루어진 투명성 표면보호층이 순차적으로 형성되어 있는 바닥재용 화장시트이며,
(1) 투명성 폴리프로필렌계 수지층의 두께가 150 ㎛ 이상이며,
(2) 투명성 폴리프로필렌계 수지층의 유니버설 경도가 35 N/ｍｍ2 이상이며,
(3) 투명성 표면보호층의 유니버설 경도가 100 N/ｍｍ2 이상인 것을 특징으로 한다.
(기재시트)
기재시트로서는 폴리올레핀계 수지로 이루어진 시트를 사용한다. 통상은, 폴리올레핀계 수지로 이루어진 필름을 사용하면 좋다.
폴리올레핀계 수지로서는 특별하게 한정되지 않고 화장시트 분야에서 통상 사용되는 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리메틸펜텐, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-초산 비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부텐 공중합체, 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머(elastomer) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 폴리프로필렌, 폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머 등이 바람직하다.
폴리프로필렌을 주성분으로 하는 단독 또는 공중합체도 바람직하며, 예를 들면 호모 폴리프로필렌 수지, 랜덤 폴리프로필렌 수지, 블록 폴리프로필렌 수지, 및, 폴리프로필렌 결정부를 가질 뿐만 아니라 프로필렌 이외의 탄소수가 2 ~ 20인 α-올레핀을 들 수 있다. 그 외, 에틸렌, 부텐-1,4-메틸펜텐-1, 헥센-1 또는 옥텐-1 의 코모노머를 15 mol％ 이상 함유하는 프로필렌-α-올레핀 공중합체 등도 바람직하다.
폴리올레핀계 열가소성 엘라스토머는, 하드 세그먼트에 고결정성이고 고융점인 방향족 폴리에스테르, 소프트 세그먼트에 유리전이온도가 -70℃ 이하인 비결정성 폴리에테르를 사용한 블록 폴리머이다. 특히, 아이소택틱(Isotactic) 폴리프로필렌으로 이루어진 하드 세그먼트과 어택틱(Atactic) 폴리프로필렌으로 이루어진 소프트 세그먼트를 중량비 80 : 20으로 혼합한 것이 바람직하다.
폴리올레핀계 수지는, 예를 들면 카렌다법, 인플레이션법, T다이 압출법 등에 의해 필름 모양으로 하면 좋다.
기재시트의 두께는 특별히 한정되지 않고, 제품 특성에 따라 설정할 수 있지만, 보통 40 ~ 150 ㎛, 바람직하게는 50 ~ 100 ㎛ 정도이다.
기재시트에는, 필요에 따라 첨가제가 배합되어도 좋다. 첨가제로는, 예를 들면 탄산칼슘, 클레이 등의 충전제, 수산화마그네슘 등의 난연제, 산화방지제, 윤활제, 발포제, 착색제(하기 참조) 등을 들수 있다. 첨가제의 배합량은, 제품특성 에 따라 적당하게 설정할 수 있다.
착색제는 특별히 한정되지 않고, 안료, 염료 등의 공지의 착색제를 사용할 수 있다. 예를 들면 티탄백, 아연화, 레드옥사이드, 주홍색, 군청, 코발트블루, 티탄황, 황연, 카본블랙 등의 무기안료 ; 이소인돌리논, 안자옐로우A, 퀴나크리돈, 퍼머넌트레드 4R, 프탈로시아닌 블루, 인더스렌 블루 ＲＳ, 아닐린 블랙 등의 유기안료(염료도 포함함) ; 알루미늄, 놋쇠 등의 금속안료 ; 이산화티탄 피복 운모, 염 기성 탄산연 등의 박분으로 이루어진 진주광택(펄) 안료 등을 들 수 있다. 기재시트의 착색 태양에는, 투명착색과 불투명착색(은폐 착색)이 있고, 이들은 임의로 선택할 수 있다. 예를 들면 피착재(화장시트를 접착하는 기재)의 바탕색을 착색 은폐할 경우에는 불투명착색을 선택하면 좋다. 한편, 피착재의 바탕 모양을 육안으로 볼 수 있도록 하는 경우에는 투명착색을 선택하면 좋다.
기재시트의 한 면 또는 양면에는, 필요에 따라 코로나 방전 처리, 오존 처리, 플라즈마 처리, 전리방사선 처리, 중크롬산 처리 등의 표면처리를 해도 좋다. 예를 들면 코로나 방전 처리를 할 경우에는, 기재시트 표면의 표면장력이 30 ｄｙｎｅ 이상, 바람직하게는 40 ｄｙｎｅ 이상이 되도록 하면 좋다. 표면처리는 각 처리의 통상의 방법을 따르면 좋다.
기재시트의 한 면 또는 양면에는, 필요에 따라 프라이머층(예를 들면, 피착재의 접착을 용이하게 하기 위한 이면(裏面) 프라이머층, 무늬모양층의 형성을 용이하게 하기 위한 프라이머층)을 형성해도 좋다. 프라이머층을 형성함으로써, 인접층(예를 들면 피착재)과의 층간 밀착력을 높일 수 있다.
프라이머층은, 공지의 프라이머제를 기재시트의 한 면 또는 양면에 도포함으로써 형성할 수 있다. 프라이머제로서는, 예를 들면 아크릴 변성 우레탄 수지 등으로 이루어진 우레탄 수지계 프라이머제, 우레탄-셀룰로오스계 수지(예를 들면 우레탄과 질화면의 혼합물에 헥사메틸렌디이소시아네이트를 첨가하여 이루어진 수지)로 이루어진 프라이머제 등을 들 수 있다.
프라이머제의 도포량은 특별하게 한정되지 않지만, 통상 0.1 ~ 100 g/m2, 바람직하게는 0.1 ~ 50 g/m2 정도이다.
프라이머층의 두께는 특별하게 한정되지 않지만, 통상 0.01 ~ 10 ㎛, 바람직하게는 0.1 ~ 1 ㎛ 정도이다.
(무늬모양층)
기재시트 위(피착재 점착면의 반대면, 이하 각층에 있어서 동일한 측을 가리킴)에는, 무늬모양층이 형성되어 있다.
무늬모양층은, 화장시트에 원하는 무늬에 의한 의장성을 부여하는 것이며, 무늬의 종류 등은 특별하게 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 나무결 모양, 돌결 모양, 모래결 모양, 타일첩 모양, 벽돌 쌓은 모양, 옷감결 모양, 가죽끈(皮絞) 모양, 기하학도형, 문자, 기호, 추상 모양 등을 들 수 있다.
무늬모양층의 형성 방법은 특별하게 한정되지 않고, 예를 들면 공지의 착색제(염료 또는 안료)를 결착재 수지와 함께 용제(또는 분산매) 중에 용해(또는 분산)시켜서 얻을 수 있는 착색 잉크, 코팅제 등을 사용한 인쇄법 등에 의해 형성하면 좋다.
착색제로서는, 예를 들면 카본블랙, 티탄백, 아연화, 레드옥사이드, 감청, 카드뮴레드 등의 무기안료 ; 아조안료, 레이크 안료, 안트라키논 안료, 퀴나크리돈 안료, 프탈로시아닌 안료, 이소인돌리논 안료, 디옥사딘 안료 등의 유기안료 ; 알루미늄분, 브론즈분 등의 금속분안료 ; 산화티탄 피복 운모, 산화 염화 비스머스 등의 진주광택 안료 ; 형광안료 ; 야광안료 등을 들 수 있다. 이들 착색제는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 착색제에는, 실리카 등의 필러, 유기 비드 등의 체질안료, 중화제, 계면활성제 등을 추가로 배합해도 좋다.
결착제 수지로서는, 예를 들면 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 염소화 폴리올레핀계 수지, 염화비닐-초산 비닐 공중합체계 수지, 폴리비닐 부틸알 수지, 알키드계 수지, 석유계 수지, 케톤 수지, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지, 불소계 수지, 실리콘계 수지, 섬유소 유도체, 고무계 수지 등을 들 수 있다. 이들 수지는, 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
용제(또는 분산매)로서는, 예를 들면 헥산, 헵탄, 옥탄, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠, 시클로헥산, 메틸시클로헥산 등의 석유계 유기용제 ; 초산 에틸, 초산 부틸, 초산-2-메톡시 에틸, 초산-2-에톡시 에틸 등의 에스테르계 유기용제 ; 메탄올, 에탄올, 노르말프로필 알코올, 이소프로필 알코올, 이소부틸 알코올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 등의 알코올계 유기용제 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 유기용제 ; 디에틸 에테르, 디옥산, 테트라히드로푸란 등의 에테르계 유기용제 ; 디클로로메탄, 사염화탄소, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌 등의 염소계 유기용제 ; 물 등의 무기용제 등을 들 수 있다. 이들 용제(또는 분산매)는 단독 또는 2종 이상을 혼합해서 사용할 수 있다.
무늬모양층의 형성에 쓰는 인쇄법으로는, 예를 들면 그라비아 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 스크린 인쇄법, 후레키소 인쇄법, 정전 인쇄법, 잉크젯 인쇄법 등을 들 수 있다. 또한 전면베타 모양의 무늬모양층을 형성할 경우에는, 예를 들면 롤코트법, 나이프 코트법, 에어나이프 코트법, 다이 코트법, 립 코트법, 콤마 코트법, 키스 코트법, 플로 코트법, 딥 코트법 등의 각종 코팅법을 들 수 있다. 기타, 손 염색법, 묵흘림법, 사진법, 전사법, 레이저 빔 묘획법, 전자빔 묘획법, 금속 등의 부분 증착법, 에칭법 등을 사용하거나, 다른 형성 방법과 조합하여 사용해도 좋다.
무늬모양층의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 제품특성에 따라 적당하게 설정할 수 있지만 도공 시의 층두께는 1 ~ 15 ㎛ 정도, 건조 후의 층두께는 0.1 ~ 10㎛ 정도이다.
(착색 은폐층)
기재시트와 무늬모양층의 사이에는, 필요에 따라 추가적으로 착색 은폐층을 형성해도 좋다. 착색 은폐층은 화장시트의 표면에서 피착재의 바탕색을 은폐하고 싶은 경우에 마련된다. 기재시트가 투명성인 경우는 물론, 기재시트가 은폐 착색되어 있는 경우에도 은폐성을 안정화하기 위해 형성해도 좋다.
착색 은폐층을 형성하는 잉크로서는, 무늬모양층을 형성하는 잉크로서 은폐 착색이 가능한 것을 사용할 수 있다.
착색 은폐층의 형성 방법은, 기재시트 전체를 피복(전면베타 모양)하도록 형성할 수 있는 방법이 바람직하다. 예를 들면 상기한 롤 코트법, 나이프 코트법, 에어나이프 코트법, 다이 코트법, 립 코트법, 콤마 코트법, 키스 코트법, 플로 코트법, 딥 코트법 등을 바람직한 예로서 들 수 있다.
착색 은폐층의 두께는 특별히 한정되지 않고, 제품특성에 따라 적당하게 설 정할 수 있지만, 도공시의 층두께는 0.2 ~ 10 ㎛ 정도, 건조 후의 층두께는 0.1 ~ 5 ㎛ 정도이다.
(투명성 접착제층)
무늬모양층 위에는, 투명성 접착제층이 형성되어 있다. 투명성 접착제층은, 투명성인 것이라면 특별히 한정되지 않고, 무색 투명, 착색 투명, 반투명 등의 어느 것이나 포함된다. 이 접착제층은 무늬모양층과 투명성 폴리프로필렌계 수지층을 접착하기 위하여 형성되어 있다.
접착제는 특별히 한정되지 않고, 화장시트 분야에서 공지의 접착제를 사용할 수 있다.
화장시트 분야에서 공지의 접착제로서는, 예를 들면 폴리아미드 수지, 아크릴수지, 초산 비닐 수지 등의 열가소성 수지, 열경화성 우레탄 수지 등의 경화성 수지 등을 들 수 있다. 또한 이소시아네이트를 경화제로 하는 2액 경화형 폴리우레탄 수지 또는 폴리에스테르 수지도 사용할 수 있다.
접착제층은, 예를 들면 접착제를 무늬모양층 위에 도포하고, 투명성 폴리프로필렌계 수지층(후술하는 상단 폴리프로필렌층 또는 하단 폴리프로필렌층)을 구성하는 투명성 폴리프로필렌계 수지를 도공 후, 건조?경화 시킴으로써 형성할 수 있다. 건조 온도?건조 시간 등의 조건은 특별하게 한정되지 않고, 접착제의 종류 에 따라 적당하게 설정하면 좋다. 접착제의 도포 방법은 특별하게 한정되지 않고, 예를 들면 롤 코트, 커텐플로 코트, 와이어바 코트, 리버스 코트, 그라비아 코트, 그라비아리버스 코트, 에어나이프 코트, 키스 코트, 블레이드 코트, 스무드 코트, 콤마 코트 등의 방법을 사용할 수 있다.
접착제층의 두께는 특별하게 한정되지 않지만, 건조 후의 두께가 0.1 ~ 30 ㎛, 바람직하게는 1 ~ 20 ㎛ 정도이다.
(투명성 폴리프로필렌계 수지층)
투명성 접착제층 위에는, 투명성 폴리프로필렌계 수지층(단독층)이 형성되어 있다. 투명성 폴리프로필렌계 수지층은, 두께를 150 ㎛ 이상, 유니버설 경도를 35 N/ｍｍ2 이상으로 한다. 이러한 투명성 폴리프로필렌계 수지층을 형성함으로써, 바닥재용 화장시트에 고하중 영역 내긁힘성을 부여할 수 있다.
여기에서, 고하중영역 내긁힘성이 높다는 것은, 화장시트 표면을 고하중(단위면적 당 하중이 큰 것을 의미함)으로 세게 긁는 경우에, 긁힌 상처, 압흔 등이 잘 생기지 않는 것을 말한다. 고하중영역 내긁힘성의 정도는, 예를 들면 연필경도시험(ＪＩＳ K 5600-5-4), 클레멘스 시험 등에 의해 평가할 수 있다.
본 명세서에서의 유니버설 경도란, 박막 코팅, 탄성소재 등의 경도측정에 유용한 피셔스코프 H100V(주식회사 피셔?인스트루먼트제)를 이용하여 측정한 경도이다. 당해 피셔스코프 H100V에 의한 경도측정은, 소위 울트라마이크로 비커즈 경도 시험법이다. 구체적으로는, 압자를 시료표면(예를 들면 투명성 폴리프로필렌계 수지층)에 눌러서 하중을 걸어놓은 상태에서 움푹 패인 곳의 눌림 깊이를 직접 읽어서 시료경도를 측정하는 방법이다. 측정치(유니버설 경도)는 다음과 같이 규정된다(참고 : ＩＳＯ테크니컬리포트). 압자는 다이아몬드 압자(φ0.4 mm 볼 압자)를 사용하고, 시험하중 하에서의 눌림 깊이를 측정한다. 유니버설 경도는 시험하중을 그 시험하중에서 생긴 압흔의 표면적으로 나눈 비율로 표시된다.
유니버설 경도(N/ｍｍ2) = F/S
F : 시험하중(N)
S : 시험하중 하에서의 볼 압자(φ0.4 mm)의 표면적(ｍｍ2)
투명성 폴리프로필렌계 수지층의 두께는 150 ㎛ 이상이면 좋지만, 300 ㎛ 이상이 바람직하고, 400 ㎛ 이상이 보다 바람직하다.
투명성 폴리프로필렌계 수지층의 유니버설 경도는 35 N/ｍｍ2 이상이면 좋지만, 40 N/ｍｍ2 이상이 바람직하다.
투명성 폴리프로필렌계 수지층은, 투명성 폴리프로필렌계 수지를 예를 들면 카렌다법, 인플레이션법, T다이 압출법 등에 의해 투명성 접착제층 위에 라미네이트 해도 되고, 또는 기성의 필름을 사용해도 된다.
투명성 폴리프로필렌계 수지층은, 상기에서는 단독층(1층)이지만, 필요에 따라 복층(2층 이상)으로 해도 된다. 예를 들면 투명성 폴리프로필렌계 수지층을, 후술하는 상단 폴리프로필렌층과 하단 폴리프로필렌층의 2층으로 구성함으로써, 바닥재용 화장시트에 고하중영역 내긁힘성과 후술하는 저하중영역 내긁힘성의 모두를 부여할 수 있다.
이하, 투명성 폴리프로필렌계 수지층을 2층 구성으로 할 경우에 관하여 설명 한다.
A. 상단 폴리프로필렌층
상단 폴리프로필렌층은, 내긁힘성 중에서도 특히 고하중영역 내긁힘성을 얻기 위해서 형성한다.
상단 폴리프로필렌층의 두께는 100 ㎛ 이상이면 좋고, 100 ~ 300 ㎛ 정도가 바람직하며, 특히 250 ㎛ 정도가 바람직하다.
상단 폴리프로필렌층의 유니버설 경도는 35 N/ｍｍ2 이상이면 좋고, 40 N/ｍｍ2 이상이 바람직하다.
B. 하단 폴리프로필렌층
하단 폴리프로필렌층은, 내긁힘성 중에서도, 특히 저하중영역 내긁힘성을 얻기 위해서 형성한다. 여기에서, 저하중영역 내긁힘성이 높다는 것은, 화장시트 표면을 저하중(단위면적당 하중이 작은 것을 의미함)으로 세게 긁는 경우에, 긁힌 상처, 압흔 등이 잘 생기지 않는 것을 말한다. 저하중영역 내긁힘성의 정도는, 예를 들면 호프만 긁힘 시험에 의해 평가할 수 있다.
하단 폴리프로필렌층의 형성 방법은, 상기한 투명성 폴리프로필렌계 수지층의 형성 방법과 같으면 된다. 필요에 따라, 상단과 하단을 동시 압출하여 형성해도 좋다.
하단 폴리프로필렌층의 두께는 50 ㎛ 이상이면 좋지만, 100 ㎛ 이상이 바람직하다. 하단 폴리프로필렌층의 상한은 한정적인 것은 아니지만, 200 ㎛ 정도이 다.
하단 폴리프로필렌층의 유니버설 경도는 20 N/ｍｍ2 이하이면 좋지만, 15 N/ｍｍ2 이하가 바람직하다.
이러한 하단 폴리프로필렌층을 상단 폴리프로필렌층에 부가하여 형성함으로써, 바닥재용 화장시트에 저하중영역 긁힘성을 부여할 수 있다.
상단 폴리프로필렌층의 표면으로서, 후술하는 투명성 표면보호층을 형성하는 면에는, 필요에 따라 코로나방전 처리, 오존 처리, 플라스마 처리, 전리방사선 처리, 중크롬산 처리 등의 표면처리를 해도 좋다. 표면처리는, 각 처리에 따른 통상 방법을 따르면 된다.
또한, 필요에 따라 표면에 프라이머층(표면보호층의 형성을 용이하게 하기 위한 프라이머층)을 형성해도 된다.
프라이머층은, 공지의 프라이머제를 기재시트의 한 면 또는 양면에 도포함으로써 형성할 수 있다. 프라이머제로서는, 예를 들면 아크릴 변성 우레탄 수지 등으로 이루어진 우레탄 수지계 프라이머제, 아크릴과 우레탄의 블록 공중합체로 이루어진 수지계 프라이머제 등을 들 수 있다.
프라이머제의 도포량은 특별하게 한정되지 않지만, 보통 0.1 ~ 100 g/m2, 바람직하게는 0.1 ~ 50 g/m2 정도이다.
프라이머층의 두께는 특별하게 한정되지 않지만, 보통 0.01 ~ 10 ㎛, 바람직 하게는 0.1 ~ 1 ㎛ 정도이다.
(투명성 표면보호층)
투명성 폴리프로필렌계 수지층 위에는, 전리방사선 경화형 수지 또는 2액 경화형 우레탄계 수지로 이루어진 투명성 표면보호층이 형성되어 있다. 전리방사선 경화형 수지 또는 2액 경화형 우레탄계 수지로 이루어진 표면보호층을 형성함으로써, 화장시트의 내마성(耐摩性), 내충격성, 내오염성, 내긁힘성, 내후성(耐候性) 등을 높일 수 있다.
전리방사선 경화형 수지는 특별하게 한정되지 않고, 자외선, 전자선 등의 전리방사선 조사에 의해 중합 가교반응이 가능한 래디칼 중합성 이중결합을 분자 중에 포함하는 프리폴리머(올리고머를 포함) 및/또는 모노머를 주성분으로 하는 투명성수지를 사용할 수 있다. 이들 프리폴리머 또는 모노머는 단수 또는 복수를 혼합하여 사용할 수 있다. 경화 반응은, 통상적으로 가교 경화 반응이다.
구체적으로는, 상기 프리폴리머 또는 모노머로서는, 분자 중에 (메타)아크릴로일기, (메타)아크릴로일옥시기 등의 래디칼 중합성 불포화기, 에폭시기 등의 양이온 중합성 관능기 등을 갖는 화합물을 들 수 있다. 또한 폴리엔과 폴리티올의 조합에 의한 폴리엔/티올계의 프리폴리머도 바람직하다. 여기에서, (메타)아크릴로일기라 함은, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기를 뜻한다.
래디칼중합성 불포화기를 갖는 프리폴리마로서는, 예를 들면 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 멜라민(메타)아크릴레이트, 트리아딘(메타)아크릴레이트, 실리콘(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들의 분자량은, 보통 250 ~ 100000 정도가 바람직하다.
래디칼 중합성 불포화기를 갖는 모노머로서는, 예를 들면 단관능 모노머로서, 메틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한 다관능 모노머로서는, 예를 들면 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판에틸렌옥사이드트리(메타)아트릴레이트, 디펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아트릴레이트 등을 들 수 있다.
양이온 중합성 관능기를 갖는 프리폴리머로는, 예를 들면 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 화합물 등의 에폭시계 수지, 지방산계 비닐 에테르, 방향족계 비닐 에테르 등의 비닐 에테르계 수지의 프리폴리머를 들 수 있다. 또한 티올로는, 예를 들면 트리메틸올프로판트리티오글리콜레이트, 펜타에리스리톨테트라티오글리콜레이트 등의 폴리티올을 들 수 있다. 폴리엔으로는, 예를 들면 디올 및 디이소시아네이트에 의한 폴리우레탄의 양단에 아릴 알코올을 부가한 것을 들 수 있다.
전리방사선 경화형 수지를 경화시키기 위하여 사용하는 전리방사선으로는, 전리방사선 경화형 수지(조성물) 중의 분자를 경화 반응시킬 수 있는 에너지를 갖는 전자파 또는 하전입자를 사용할 수 있다. 통상은 자외선 또는 전자선을 쓰면 좋지만, 가시광선, X선, 이온선 등을 사용해도 된다.
자외선원으로는, 예를 들면 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본 아크등, 블랙라이트, 메탈할라이드램프 등의 광원을 사용할 수 있다. 자외선의 파장으로서는, 보통 190 ~ 380 ｎｍ가 바람직하다.
전자선원으로는, 예를 들면 코크크로프트월튼형, 반데그라프형, 공진 변압기형, 절연 코어 변압기형, 또는 직선형, 다이나미트론형, 고주파형 등의 각종 전자선 가속기를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 특히 100 ~ 1000 ｋｅＶ, 바람직하게는 100 ~ 300 ｋｅＶ의 에너지를 갖는 전자를 조사할 수 있는 것이 바람직하다.
2액 경화형 우레탄계 수지로서는 특별하게 한정되지 않지만, 주성분으로서 OH기를 갖는 폴리올 성분(아크릴 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 에폭시 폴리올 등)과, 경화제 성분인 이소시아네이트 성분(트릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 메타크실렌디이소시아네이트 등)을 포함하는 것을 사용할 수 있다.
이들 표면보호층은, 필요에 따라 가소제, 안정제, 충전제, 분산제, 염료, 안료 등의 착색제, 용제 등을 포함해도 좋다.
표면보호층은, 예를 들면 투명성 폴리프로필렌계 수지층 위에 전리방사선 경화형 수지 또는 2액 경화형 우레탄계 수지를 그라비아 코트, 롤 코트 등의 공지의 도공법에 의해 도공한 다음, 수지를 경화시켜서 형성할 수 있다. 전리방사선 경화형 수지의 경우에는, 전자선조사에 의해 수지 경화한다.
표면보호층의 두께는 특별하게 한정되지 않고, 최종 제품의 특성에 따라 적당하게 설정할 수 있지만, 보통 0.1 ~ 50 ㎛, 바람직하게는 1 ~ 20 ㎛ 정도이다.
표면보호층의 경도는, 상기한 유니버설 경도가 100 N/ｍｍ2 이상이면 좋고, 바람직하게는 150 N/ｍｍ2 이상이다. 표면보호층의 유니버설 경도가 100 N/ｍｍ2 미만이면 충분한 내긁힘성을 발휘할 수 없게 될 우려가 있다. 또, 표면보호층까지 형성한 화장시트 전체의 유니버설 경도는, 45 N/ｍｍ2 이상이 바람직하며, 50 N/ｍｍ2 이상이 보다 바람직하다.
표면보호층의 표면(대기에 노출하고 있는 면)에는, 요철이 형성되어 있어도 된다. 통상은 엠보싱 가공에 의해 요철모양을 형성한다. 엠보싱 가공방법은 특별하게 한정되지 않고, 예를 들면 투명성 아크릴계 수지층의 표면을 가열 연화시켜서 엠보스 판에 의해 가압?부형 후, 냉각하는 방법이 바람직한 방법의 예이다. 엠보싱 가공에는, 공지의 매엽식 또는 윤전식의 엠보스기(embossing machine)를 사용할 수 있다. 요철형상으로서는, 예를 들면 나무결판 도관구, 석판표면 요철(화강암벽 개면 등), 포(布)표면 텍스쳐, 이지(梨地), 모래결, 헤어라인, 선 모양의 다수의 가는홈 무늬 등이 있다.
바닥용 화장재
본 발명의 바닥재용 화장시트는, 각종 피착재와 접합함으로써 바닥용 화장 재로 될 수 있다. 피착재의 재질은 특별하게 한정되지 않고, 예를 들면 무기 비금속계, 금속계, 목질계, 플라스틱계 등의 재질을 사용할 수 있다.
구체적으로는, 무기 비금속계는, 예를 들면 초조시멘트, 압출시멘트, 슬래그 시멘트, ＡＬＣ(경량기포 콘크리트), ＧＲＣ(글래스 섬유강화 콘크리트), 펄프시멘트, 목편시멘트, 석면시멘트, 규산칼슘, 석고, 석고 슬러그 등의 비도자기 요업계 재료, 토기, 도자기, 자기, 석기, 유리, 법랑 등의 세라믹스 재료 등을 들 수 있다.
금속계에는, 예를 들면 철, 알루미늄, 구리 등의 금속재료(금속강판)을 들 수 있다.
목질계에는, 예를 들면 삼목, 노송나무, 떡갈나무, 나왕, 치크 등으로 이루어진 단판, 합판, 파티클보드, 섬유판, 집성재 등을 들 수 있다.
플라스틱계에는, 예를 들면 폴리프로필렌, ABS 수지, 페놀 수지 등의 수지재료를 들 수 있다.
이러한 피착체의 형상은 특별하게 한정되지 않고, 통상은 플로어링 등에의 설치를 고려하여 평판으로 하면 좋다.
피착재와 접합한 다음에는, 예를 들면 최종 제품의 특성에 따라, 재단, 테노나를 이용하여 사네 가공, V자 형상의 가는 홈 부여, 사방 모따기 등을 해도 좋다.
본 발명의 바닥재용 화장시트는, 버커층을 형성하지 않아도 뛰어난 내충격성을 발휘하고, 더군다나 뛰어난 내긁힘성도 발휘한다.
또한 버커층을 형성하지 않아도 되기 때문에, 바닥재용 화장시트의 제조공정을 쉽게 하는 것과 동시에 종래 버커층 형성 공정에 있어서 생기던 제조 손실을 해소할 수 있다.
[실시예]
이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
실험예 1
(바닥재용 화장시트 제작)
0.06 mm 두께의 착색 폴리프로필렌 필름(기재시트)에 인쇄하여 무늬모양층을 형성했다.
그런 다음, 경도를 가른 0.3 mm(300 ㎛) 두께의 투명성 폴리프로필렌계 수지 필름을 우레탄계 드라이 라미네이트용 접착제로 접착하여 투명성 폴리프로필렌계 수지층을 형성했다.
이어서, 투명성 폴리프로필렌계 수지층 위에, 유니버설 경도 170 N/ｍｍ2의 전자선 경화형 투명성 표면보호층(15 ㎛)을 형성했다.
그 다음으로, 투명성 표면보호층 측에서 엠보싱 가공을 하여 바닥재용 화장시트를 제작했다.
(바닥용 화장재 제작)
바닥재용 화장시트의 기재시트 측에 12 mm 나왕 합판을 점착해서 바닥용 화장재를 제작했다. 점착에는 우레탄 변성 에틸렌?초산 비닐계 에멀젼 접착제(100 g/m2ｗｅｔ)를 사용했다.
(바닥용 화장재의 내긁힘성)
제작한 바닥용 화장재의 내긁힘성을 평가했다. 하기의 연필경도 시험 및 클레멘스 시험은 고하중영역 내긁힘성을 평가하는 것이다. 또한 호프만 긁힘 시험은 저하중영역 내긁힘성을 평가하는 것이다. 각 시험 방법은 다음과 같다.
1. 연필경도 시험(고하중평가)
연필경도 시험기에 의해 시험을 행하였다. 시험기가 수평위치일 때에 연필의 앞이 화장시트에 대하여 1000 g의 하중을 주도록 시험기를 설정한 것 이외에는, ＪＩＳ K 5600-5-4에 따라 시험을 행하였다.
2. 호프만 긁힘 시험(저하중평가)
미국 ＢＹＫ-ＧＡＲＤＮＥＲ사제의 호프만 긁힘 시험기를 이용하여 시험을 행하였다. 구체적으로는, 화장재 표면에 대하여 45°의 각도로 접하도록 스크래치용 칼(φ7 mm의 원주형의 칼)을 설치하고, 시험기를 화장재 상으로 이동시켰다. 서서히 하중을 높이면서, 화장재 표면에 생채기, 압흔 등이 생길 때까지 시험을 반복하였다
3. 클레멘스 시험(고하중평가)
ＪＩＳ K 5600-5-5에 준거해서 시험을 행하였다. 화장재 표면을 긁는 바늘은 다이아몬드로 만든 것을 사용하였다.
이들 시험 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
ＰＰ층의 ＨＵ 15 20 25 30 35 40 45
화장시트의 ＨＵ 25 30 35 40 45 50 55
연필경도＊1 6B 4B 3B 2B HB HB HB
호프만 긁힘＊2 400 400 400 400 400 400 400
클레멘스 긁힘＊3 70 80 80 80 90 90 90
ＨＵ : 유니버설 경도(N/ｍｍ2） ＰＰ : 폴리프로필렌
＊1 : 백화상 및 함몰 상처가 같이 발생하지 않는 경도
＊2 : 백화상이 발생하지 않는 최대하중(g)
＊3 : 백화상이 발생하지 않는 최대하중(g) 이들의 단위는 이하와 같이 한다.
실험예 2
투명성 폴리프로필렌계 수지층의 유니버설 경도를 40 N/ｍｍ2로 고정하고 두께를 가른 것 이외에는 실험예 1과 동일한 방법으로 바닥용 화장재를 제작했다.
제작한 바닥용 화장재의 내긁힘성(연필경도)을 평가했다. 평가 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
ＰＰ층 두께(㎛) 60 80 100 150 300 400 500
연필경도 3B 3B 2B HB HB HB HB
실험예 3
(바닥재용 화장시트 제작)
0.06 mm 두께의 착색 폴리프로필렌 필름(기재시트)에 인쇄를 하여 무늬모양층을 형성했다.
그런 다음, 유니버설 경도 40 N/ｍｍ2의 상단 폴리프로필렌층 및 경도를 가른 0.15 mm 두께의 하단 폴리프로필렌층을 함께 압출한 필름(2층 구성 : 층두께 0.3 mm)을 우레탄계 드라이 라미네이트용 접착제로 접착했다.
이어서, 상단 폴리프로필렌층 위에 유니버설 경도 170 N/ｍｍ2의 전자선 경화형 투명성 표면보호층(15 ㎛)을 형성했다.
그 다음으로, 투명성 표면보호층 측에서 엠보싱 가공을 하여 바닥재용 화장시트를 제작했다.
(바닥용 화장재의 제작)
바닥재용 화장시트의 기재시트 측에 12 mm 나왕 합판을 점착해서 바닥용 화장재를 제작했다. 점착에는 우레탄 변성 에틸렌?초산 비닐계 에멀젼 접착제(100 g/m2ｗｅｔ)를 사용했다.
(바닥용 화장재의 내긁힘성)
제작한 바닥용 화장재의 내긁힘성(연필경도, 호프만 긁힘, 클레멘스 긁힘)을 평가했다. 평가 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
상단ＰＰ층의 ＨＵ 40
하단ＰＰ층의 ＨＵ 15 20 35 35 40
호프만 긁힘 600 600 400 400 400
연필경도 HB HB HB HB HB
클레멘스 긁힘 90 90 90 90 90
실험예 4
상단 폴리프로필렌층의 ＨＵ를 40 N/ｍｍ2, 하단 폴리프로필렌층의 ＨＵ를 15 N/ｍｍ2로 고정하여 함께 압출하고, 상단/하단 합쳐서 0.3 mm이 되도록 양자를 시팅한 것 이외에는 실험예 3과 동일한 방법으로 바닥용 화장재를 제작했다.
(바닥용 화장재의 내긁힘성)
제작한 바닥용 화장재의 내긁힘성(연필경도, 호프만 긁힘, 클레멘스 긁힘)을 평가했다. 평가 결과를 하기 표 4에 나타낸다.
상단ＰＰ층 두께 300 280 250 200 150 100 100
하단ＰＰ층 두께 0 20 50 100 150 200 50
호프만 긁힘 400 400 600 600 600 800 700
연필경도 HB HB HB HB HB B B
클레멘스 긁힘 90 90 90 90 90 80 80
표 4의 말미에, 상단 ＰＰ층의 두께를 100 ㎛로 하고 하단 ＰＰ층의 두께를 50 ㎛로 했을 경우의 평가 결과를 더불어서 나타내었다. 평가 결과는, 상단 ＰＰ층을 100 ㎛로 하고 하단 ＰＰ층을 50 ㎛로 한 경우에도 바닥재용 화장시트로서 유용성이 높은 것을 나타내고 있다.
실험예 5
하단 폴리프로필렌층을 ＨＵ : 15 N/ｍｍ2, 두께 50 ㎛로 고정하고, 상단 폴리프로필렌층(ＨＵ : 40 N/ｍｍ2)의 두께를 갈라서 양층을 함께 압출하고 시팅한 것 이외에는 실험예 3과 동일한 방법으로 바닥용 화장재를 제작했다.
(바닥용 화장재의 내긁힘성)
제작한 바닥용 화장재의 내긁힘성(연필경도, 호프만 긁힘, 클레멘스 긁힘)을 평가했다. 평가 결과를 하기 표 5에 나타낸다.
상단ＰＰ층 두께 250 350 450
하단ＰＰ층 두께 50 50 50
호프만 긁힘 600 500 500
연필경도 HB HB HB
클레멘스 긁힘 90 90 90
(바닥용 화장재의 내충격성)
표 5 기재의 화장재(3종)의 내충격성을 듀퐁 충격시험기(ＪＩＳ K 5600-5-3에 따름)를 사용하여 평가했다. 구체적으로는, 30 cm의 높이로부터 규정 중량의 추를 화장재 표면에 낙하시켜서 함몰량을 측정함으로써 평가했다. 평가 결과를 하기 표 6에 나타낸다.
상단ＰＰ층 두께 250 350 450
하단ＰＰ층 두께 50 50 50
듀퐁 함몰량 : ㎛ 350 300 250
또, 종래품의 버커를 갖는 바닥재는 같은 충격 시험에 의한 함몰량이 약 250 ㎛이며, 본 발명의 바닥용 화장재는 거의 동등한 내충격성을 갖는다는 것을 할 수 있다. 종래품의 돌출판 플로어링의 경우에는, 표면이 딱딱하고 충격을 완충하기 어렵기 때문에 도포막이 깨지기 쉬워서 약 400 ㎛의 함몰량이 된다.
실험예 6
전자선 경화형 투명성 표면보호층을 2액 경화형 우레탄계 수지로 이루어진 투명성 표면보호층 대신에 실험예 1 ~ 5를 행하였다.
각 평가 결과는, 표 1 ~ 표 6에 나타난 것과 동일한 정도였다. 표면보호층은, 전자선 경화형 수지 또는 2액 경화형 우레탄계 수지의 어느쪽으로부터 형성해도 동일한 정도의 효과를 얻을 수 있음을 알았다.
본 발명은, 버커층을 형성하지 않아도 뛰어난 내충격성 및 내긁힘성을 발휘하는 바닥재용 화장시트를 제공한다.

Claims (6)

  1. 폴리올레핀계 수지로 이루어진 기재시트 위에, 무늬모양층, 투명성 접착제층, 투명성 폴리프로필렌계 수지층, 및 전리방사선 경화형 수지 또는 2액 경화형 우레탄계 수지로 이루어진 투명성 표면보호층이 순차적으로 형성되어 있는 바닥재용 화장시트로서,
    (가) 투명성 폴리프로필렌계 수지층은, 상단 폴리프로필렌층과 하단 폴리프로필렌층과의 2층으로 이루어지고,
    (나) 상단 폴리프로필렌층의 두께가 100 ㎛ 이상이며,
    (다) 상단 폴리프로필렌층의 유니버설 경도가 35 N/ｍｍ2 이상이며,
    (라) 하단 폴리프로필렌층의 두께가 50 ㎛ 이상이며,
    (마) 하단 폴리프로필렌층의 유니버설 경도가 20 N/ｍｍ2 이하이며,
    (바) 투명성 표면보호층의 유니버설 경도가 100 N/ｍｍ2 이상인 것을 특징으로 하는
    바닥재용 화장시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상단 폴리프로필렌층의 두께가 100 ~ 300 ㎛인
    바닥재용 화장시트.
  3. 제1항에 있어서,
    기재시트와 무늬모양층 사이에, 추가로 착색 은폐층이 형성되어 있는
    바닥재용 화장시트.
  4. 제1항에 있어서,
    투명성 표면보호층의 표면에 요철이 형성되어 있는
    바닥재용 화장시트.
  5. 제1항에 따른 바닥재용 화장시트의 기재시트 측을 피착재에 점착하여 이루어진 바닥용 화장재.
  6. 삭제
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