KR101437106B1 - 논슬립 매트 - Google Patents

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KR101437106B1
KR101437106B1 KR1020130061804A KR20130061804A KR101437106B1 KR 101437106 B1 KR101437106 B1 KR 101437106B1 KR 1020130061804 A KR1020130061804 A KR 1020130061804A KR 20130061804 A KR20130061804 A KR 20130061804A KR 101437106 B1 KR101437106 B1 KR 101437106B1
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acrylic binder
slip mat
slip
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하종찬
황상원
위한아
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주식회사 하도에프앤씨
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Abstract

자동차 실내의 바닥면 등에 설치되는 매트로서, 바닥면에 대한 미끄러짐 억제 성능, 즉, 논슬립 성능이 향상된 논슬립 매트가 개시된다. 상기 논스립 매트는, 논슬립 매트의 표면층을 형성하는 상부층; 상기 상부층을 지지하는 동시에, 논슬립 매트가 제 위치를 벗어나지 않도록 고정시키는 바닥층의 역할을 하는 하부층; 및 상기 하부층의 저면에 코팅되어 있으며, 아크릴계 바인더로 이루어진 논슬립층을 포함한다.
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Description

논슬립 매트{Non-slip mat}
본 발명은 논슬립 매트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차 실내의 바닥면 등에 설치되는 매트로서, 바닥면에 대한 미끄러짐 억제 성능, 즉, 논슬립 성능이 향상된 논슬립 매트에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 실내 바닥면에는 편의성, 미관 등을 고려하여 매트가 설치된다. 이와 같은 매트는 상층에 위치하는 카페트와 상기 카페트의 하면에 부착되는 바닥재로 구성된다. 상기 카페트는, 매트의 용도, 사용자의 기호 등에 따라 다양한 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 촉감이 우수한 섬유, 플라스틱, 고무 등으로 이루어질 수 있다. 상기 바닥재는 상기 카페트의 하면에 부착되어 카페트를 지지하는 동시에, 매트가 제 위치를 벗어나지 않도록 고정시키는 역할을 한다.
통상적으로, 상기 바닥재로는 고무와 폴리염화비닐 소재가 널리 사용되어 왔다. 그러나, 고무 소재의 바닥재는 고무 특유의 강한 냄새가 실내 또는 차량 내부에 오래도록 남아 있어서 거부감을 줄 뿐만 아니라, 제조원가가 매우 고가여서 원하는 채산성을 맞추기 어려운 단점이 있다. 또한, 폴리염화비닐 소재의 바닥재는 인체에 유해한 염소성분을 함유하고 있을 뿐만 아니라, 소각 시 다이옥신 배출 등의 환경 오염을 유발하기 때문에, 점차 실내용 소재로서 규제를 받고 있는 실정이다. 특히, 재생 폴리염화비닐의 경우에는, 다량의 중금속이 함유되어 있어서, 사용자에 대한 중금속 노출의 위험성도 있다.
한편, 상기 매트용 바닥재는 매트가 움직이는 것을 방지하고 제 위치에 고정될 수 있도록, 그 하부에 복수의 돌기를 형성하는 경우도 있지만, 바닥재 하부에 돌기를 형성한 경우에도, 바닥과의 밀착성이 불충분하여, 매트의 움직임을 충분히 방지하는 데에는 한계가 있다. 특히 차량 바닥에 사용되는 매트의 경우에는 이러한 문제를 극복하기 위해, 매트에 별도의 위치 고정용 구멍을 형성하고, 여기에 차량 바닥에 돌출 형성된 고정 부재를 삽입시키는 방식을 채용하기도 하지만, 이러한 기능을 추가하기 위해 매트 제조 공정은 더욱 복잡해지고, 제조 원가도 상승하는 단점이 있다.
1. 대한민국 실용신안공보 실1996-0002065호 "철도차량용 출입구의 논슬립 매트" 2. 대한민국 등록특허공보 제10-0752419호 "미끄럼 방지 매트" 3. 대한민국 등록특허공보 제10-0569979호 "자동차의 미끄럼 방지용 매트" 4. 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0041252호 "자동차용 보조매트"
본 발명은, 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 매트 하부층의 점착성 및 표면마찰계수가 커서, 논슬립 성능이 우수한 논슬립 매트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 매트가 설치되는 바닥면에 대한 부착 및 탈착이 간편하고 용이할 뿐만 아니라, 탈부착시 바닥면에 바인더 성분이 잔류하지 않는 논슬립 매트를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 자동차의 실내 바닥면에 설치되는 매트로서 특히 유용한 논슬립 매트를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 논슬립 매트의 표면층을 형성하는 상부층; 상기 상부층을 지지하는 동시에, 논슬립 매트가 제 위치를 벗어나지 않도록 고정시키는 바닥층의 역할을 하는 하부층; 및 상기 하부층의 저면에 코팅되어 있으며, 아크릴계 바인더로 이루어진 논슬립층을 포함하는 논슬립 매트를 제공한다.
본 발명에 따른 논슬립 매트는, 매트 하부층의 점착성 및 표면마찰계수가 커서, 논슬립 성능이 우수할 뿐만 아니라, 매트가 설치되는 바닥면에 대한 부착 및 탈착이 간편하고 용이하며, 탈부착시 바닥면에 바인더 성분이 잔류하지 않는 특징을 가진다. 따라서, 본 발명의 논슬립 매트는, 자동차의 실내 바닥면에 설치되는 자동차용 매트로서 특히 유용하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 논슬립 매트의 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 논슬립 매트의 단면도.
도 3 및 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 논슬립 매트의 저면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은, 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 출원 시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 논슬립 매트의 분해 사시도 및 단면도이다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 논슬립 매트(100)는, 상부층(llO), 하부층(120) 및 상기 하부층(120)의 저면에 코팅되어 있으며, 아크릴계 바인더로 이루어진 논슬립층(130)을 포함하고, 필요에 따라, 상기 논슬립층(130)을 커버하는 이형지층(140)을 더욱 포함할 수 있다.
상기 상부층(llO)은, 본 발명에 따른 논슬립 매트(100)의 표면층을 형성하는 것으로서, 매트(100)의 용도(오염물 또는 수분 흡수, 쿠션 제공, 바닥면 보호 등), 기능, 사용자의 기호 등에 따라 다양한 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 섬유(카펫), 플라스틱, 고무 등으로 이루어질 수 있다. 상기 상부층(llO)의 바람직한 예로는, 나일론, 폴리에스테르(PET) 등의 촉감이 우수한 섬유로 이루어진 BCF(Bulked continuous filament) 타입 카펫을 예시할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 상기 상부층(llO)의 저면에는 상기 상부층(llO)을 지지하기 위한 기질(Substrate; 180)이 더욱 부착되어 있을 수 있다. 특히, 상기 상부층(llO)이 섬유로 이루어진 카펫일 경우에는, 폴리프로필렌(PP) 등으로 이루어진 합성수지 기질(180)이 상기 상부층(llO)의 하부에 형성될 수 있다. 상기 상부층(llO)의 두께는, 매트(100)의 용도(오염물 또는 수분 흡수, 쿠션 제공, 바닥면 보호 등) 또는 기능을 달성할 수 있는 한도 내에서 자유롭게 설정될 수 있으며, 예를 들면, 0.5 내지 10 cm, 바람직하게는 1 내지 5 cm 이다.
상기 상부층(llO)의 하부에는, 상기 상부층(110)을 지지하는 동시에, 논슬립 매트(100)가 제 위치를 벗어나지 않도록 고정시키는 바닥층의 역할을 하는 하부층(120)이 위치한다. 상기 하부층(120)은 바람직하게는 부직포층으로 이루어지며, 필요에 따라, 접착 바인더(170)를 매개하여, 상기 상부층(llO)의 저면에 부착된다. 상기 하부층(120)을 형성하는 부직포층은 폴리에스테르(PET) 원사, 단섬유 등의 합성 섬유를 일정 두께를 가지도록 부정 방향으로 배열한 통상의 합성 섬유로 이루어진 부직포층일 수 있다. 상기 하부층(l2O)의 두께도, 하부층(l2O)의 용도 및 기능을 달성할 수 있는 한도 내에서 자유롭게 설정될 수 있으며, 예를 들면, 0.1 내지 5 cm, 바람직하게는 0.3 내지 5 cm 이다.
상기 하부층(120)의 저면에는, 논슬립 성능을 향상시키기 위한 논슬립 바인더가 코팅(도포)되어 형성된 논슬립층(130)이 위치한다. 상기 논슬립층(130)을 형성하는 논슬립 바인더는, 바람직하게는 소정의 점성을 가지는 아크릴계 바인더이고, 더욱 상세하게는 (i) 반응성 음이온 유화제, (ii) 비이온 유화제 및 (iii) 아크릴레이트계 단량체 및 (iv) 물을 포함하는 아크릴계 바인더 조성물의 중합 생성물, 즉, 아크릴계 바인더 에멀젼으로 형성된다. 이하, 본 발명의 논슬립층(130) 형성에 사용될 수 있는 아크릴계 바인더 조성물의 각 성분을 상세히 설명한다.
상기 (i) 반응성 음이온 유화제는, 아크릴계 바인더의 유화 중합 입자를 형성하고, 아크릴계 바인더 에멀젼의 화학적 안정성을 부여하는 역할을 하는 것으로서, 하기 화학식 1로 표시되는 반응성 음이온 유화제를 사용할 수 있다.
Figure 112013048262156-pat00001
상기 화학식 1에서, R1은 탄소수 6 내지 20, 바람직하게는 8 내지 20의 아릴기로서, 예를 들면, 에틸페닐기, 프로필페닐기, 부틸페닐기, 펜틸페닐기, 헥실페닐기, 헵틸페닐기, 옥틸페닐기, 노닐페닐기, 데실페닐기, 운데실페닐기, 도데실페닐기, 트리데실페닐기, 테트라데실페닐기 등을 예시할 수 있고, R2 및 R3은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내며, AO는 탄소수 2 내지 4의 옥시알킬렌기를 나타내고, X는 -SO3M으로 표시되는 이온성 친수기로서, M은 리튬, 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속 또는 4급 암모늄이며, n은 0 내지 12, 바람직하게는 1 내지 5, 더욱 바람직하게는 1 내지 3의 정수이고, m은 0 내지 100, 바람직하게는 2 내지 50, 보다 바람직하게는 3 내지 20의 정수를 나타낸다.
상기 화학식 1로 표시되는 반응성 음이온 유화제의 구체적인 예는 하기 화학식 2로 표시되는 노닐페닐기를 포함하는 암모니윰 설페이트 화합물로서, α-설포-ω-[1-[(노닐페녹시)메틸]-2-(2-프로페닐옥시)에톡시] -폴리 (옥시-1,2-에탄디일)암모니움염 (α-Sulfo-ω-[1-[(nonylphenoxy)methyl]-2-(2-propenyloxy) ethoxy]- poly (oxy-1,2-ethandiyl)ammonium salt, 가부시키가이샤 아데카 제품, 상품명: SE-10N)을 예시할 수 있다(여기서, n은 평균 10의 정수이다).
Figure 112013048262156-pat00002
상기 화학식 1로 표시되는 반응성 음이온 유화제의 특성, 제조 방법 등은 대한민국 특허공개 10-2007-0039056호에 상세히 개시되어 있으며, 상기 특허 문헌의 내용은 참조로서 본 명세서에 포함된다.
상기 (ii) 비이온 유화제는, 비전해질, 즉, 이온화되지 않는 친수성 부분을 가지는 화합물로서, 아크릴계 바인더 에멀젼의 기계적 안정성을 부여하는 역할을 한다. 상기 비이온 유화제로는, 알킬렌글리콜 등의 저분자 화합물 또는 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알코올 등의 고분자 화합물 유화제를 사용할 수 있고, 구체적으로는 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜(HO(CH2CH2O)pH), 폴리옥시에틸렌알킬에테르(RO(CH2CH2O)pH), 지방산 디에탄올아민(RCON(CH2CH2OH)2), 알킬모노글리세릴에테르(ROCH2CH(OH)CH2OH), 폴리비닐알코올, 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는, 폴리옥시에틸렌알킬에테르(RO(CH2CH2O)pH), 지방산 디에탄올아민(RCON(CH2CH2OH)2), 알킬모노글리세릴에테르(ROCH2CH(OH)CH2OH), 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다(여기서, R은 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 8 내지 16의 알킬기 또는 아릴기이고, p는 0 내지 40, 예를 들면, 1 내지 30의 정수이다).
상기 (iii) 아크릴레이트계 단량체는 아크릴계 바인더(점착제)의 주성분으로서, 아크릴산, 메타아크릴산 등의 카르복실기를 함유하는 비닐계 단량체, 알킬기의 탄소수가 1 내지 12, 바람직하게는 알킬기의 탄소수가 4 내지 10인 아크릴산 알킬에스테르 또는 메타아크릴산 알킬에스테르, 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 상기 알킬기의 탄소수가 1 내지 12인 아크릴산 알킬에스테르 또는 메타아크릴산 알킬에스테르의 구체적인 예로는, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다. 상기 (iii) 아크릴레이트계 단량체는, 아크릴계 바인더의 유리전이온도(Tg)를 낮추는 유연한 단량체와 아크릴계 바인더의 Tg를 높이는 딱딱한 단량체를 적절히 조합하여 사용함으로서, 아크릴계 바인더의 응집력과 박리력의 균형을 달성하는 것이 바람직하다. 상기 (iii) 아크릴레이트계 단량체의 중합에 의하여 생성되는 아크릴계 바인더에 있어서, 상기 알킬기의 탄소수가 4 내지 10인 아크릴산 알킬에스테르 또는 메타아크릴산 알킬에스테르의 함량은, 전체 단량체에 대하여, 바람직하게는 50 내지 98 중량%, 더욱 바람직하게는 60 내지 95 중량%, 가장 바람직하게는 70 내지 90 중량%이다. 여기서, 상기 알킬기의 탄소수가 4 내지 10인 아크릴산 알킬에스테르 또는 메타아크릴산 알킬에스테르의 함량이 너무 작거나, 너무 많으면, 아크릴계 바인더의 점착력, 끈적임(tacky), 내수성 등이 본 발명의 매트용 논슬립층(130)의 형성에 부적합하게 될 우려가 있다.
아크릴계 바인더 조성물의 나머지 성분은 (iv) 물, 바람직하게는 증류수이다. 상기 (iv) 물은 상기 아크릴계 바인더와 혼합되어, 수성 아크릴 바인더 에멀젼을 형성한다.
상기 아크릴계 바인더 조성물에 있어서, 상기 (iii) 아크릴레이트계 단량체 100 중량부에 대하여, 상기 (i) 반응성 음이온 유화제의 사용량은 0.5 내지 2.0 중량부, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 1.5 중량부이고, 상기 (ii) 비이온 유화제의 사용량은 1.0 내지 3.0 중량부, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 2.0 중량부이며, 상기 (iv) 물의 사용량은 45 내지 55 중량부, 더욱 바람직하게는 49 내지 51 중량부이다. 여기서, 상기 (i) 반응성 음이온 유화제, (ii) 비이온 유화제 및 (iv) 물의 사용량이 상기 범위를 벗어나면, 중합에 의하여 생성되는 아크릴계 바인더의 점착력, 끈적임(tacky), 내수성 등이 본 발명의 매트용 논슬립층(130)의 형성에 부적합하게 될 우려가 있다. 또한, 상기 아크릴계 바인더 조성물은, 열에 의해 자유라디칼을 생성시켜 중합을 진행하는 통상의 중합 개시제, pH 완충물질 등을 더욱 포함할 수 있다. 상기 중합 개시제의 구체적인 예로는 과황산칼륨, 과황산나트륨, 과황산암모늄, 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다. 상기 pH 완충물질의 구체적인 예로는, 중탄산나트륨, 아세테이트 나트륨, 중탄산칼륨, 암모니아, 아민 화합물 등을 예시할 수 있다.
상기 아크릴계 바인더 조성물이 중합되어 생성된 아크릴계 바인더 점착제(에멀젼)는, (i) 반응성 음이온 유화제를 사용하므로, 폴리머 입자들 사이의 화학 결합으로 인해 접착력 저하가 적고, 일반 유화제를 사용한 에멀젼에 비해, 내수성(water resistance) 및 백탁성(water-whitening)이 우수하다. 아크릴계 바인더 점착제의 내수성 및 백탁성은, 바인더 입자의 크기에도 영향을 받는다. 예를 들어, 바인더 입자의 크기가 작을수록, 필름 형성이 조밀하게 되므로, 물의 침투가 어려워 내수성이 향상되며, 백탁 시간 또한 지연된다. 구체적으로, 바인더 입자의 크기가 100 내지 150 nm일 때 내수성 및 백탁성이 가장 우수하며, 입자의 크기가 200 nm를 초과하면, 물의 침투가 빨라지므로 내수성 및 백탁성이 저하된다. 반면, 통상의 일반 유화제를 사용하는 종래의 수성 아크릴계 바인더 조성물을 이용하여 아크릴계 바인더를 중합하면, 유화제와 폴리머 입자가 물리적으로 흡착되므로, 코팅 후 형성되는 필름의 표면으로 유화제가 마이그레이션되어, 접착력 및 내수성이 저하되는 등의 문제를 발생시킨다.
본 발명에 사용되는 아크릴계 바인더 에멀젼에 포함되는 아크릴계 바인더 수지(점착제)의 유리전이온도(Tg)는 사용되는 모노머의 성분 조성에 따라 달라질 수 있으나, 바람직하게는 - 65 내지 - 20 ℃ 이고, 더욱 바람직하게는 - 60 내지 - 40℃이다. 상기 유리전이온도(Tg)는, 아크릴계 바인더 에멀젼에 포함된 물을 증발시킨 후, 잔존하는 바인더 수지의 유리전이온도를 DSC(Differential Scanning Calorimetry)를 이용하여 측정한 것이다. 상기 유리전이온도(Tg)가 - 65 ℃ 미만이면, 내열성이 저하되고, 피착재 표면에 점착제의 잔존물이 남기 쉬우므로 오염을 야기할 우려가 있고, - 20 ℃를 초과하면 점착력이 저하될 우려가 있다.
상기 아크릴계 바인더 에멀젼의 점도는 1,000 ~ 3,000 cps인 것이 바람직하다. 점도가 상기 범위를 벗어나면, 본 발명이 목적하는 매트의 논슬립 특성을 얻기 어려울 우려가 있고, 특히 점도가 너무 크면, 제품사용 시, 논슬립층(130)이 벗겨지는 현상 등이 일어날 수 있다. 상기 논슬립층(130)은, 상기 아크릴계 바인더 에멀젼을 하부층(120)에 도포하고, 가열하여, 수분을 제거함으로서 형성되며, 바람직하게는 0.5 내지 5 mm, 더욱 바람직하게는 1 내지 3 mm의 두께를 가지도록 형성된다. 만일, 상기 논슬립층(130)의 두께가 0.5 mm 미만일 경우에는 논슬립성을 얻기 어려우며 또한 논슬립층(130)의 벗겨짐 현상이 초래될 수 있고, 5 mm를 초과할 경우에는 논슬립성의 확보는 이룰 수 있으나, 실 사용감이 좋지 않고 강한 압력이 가해질 경우에는 매트의 밀림 현상이 일어나거나, 벗겨짐 현상이 일어나 바람직하지 않게 된다. 본 발명에 따른 수성 아크릴 에멀젼은 내수성 및 백탁성이 우수한 바인더로서, 논슬립 매트의 제조에 유용하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 논슬립층(130)은 논슬립제(150)를 일정한 패턴을 가지도록 점사 도포하여 형성시킬 수 있다. 이때, 상기 논슬립제(150)는 상기 하부층(120)의 총면적 대비 50 내지 80%가 되도록 점사 도포되는 것이 바람직하다. 상기 점사 도포 시, 논슬립제(150)는 반원형 돌기의 엠보 형태로 점사 도포 처리될 수 있다. 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 논슬립층(130)는 하부층(120)의 짧은 폭 방향으로 2 내지 5 mm의 폭(L1)의 띠(160) 형상을 가지며, 상기 띠(160)가 2 내지 5 mm의 이격거리를 가지도록 형성될 수 있다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 상기 논슬립층(130)의 저면에는, 상기 논슬립층(130)을 커버하는 이형지층(140)이 부착되어 있을 수 있다. 본 발명에서 제공되는 매트는 우수한 논슬립성을 확보함으로써 자동차용 매트 외에 논슬립성이 요구되는 다양한 매트의 가공이 가능하다.
다음으로, 본 발명에 따른 논슬립 매트의 일 예로서, 자동차용 논슬립 매트(100)의 제조 공정을 설명한다. 단, 하기 설명은 본 발명을 설명하기 위한 제조 공정예로써, 본 발명의 매트가 반드시 하기의 공정예로 제조되는 것은 아니다. 즉, 생산자의 가공조건에 따라 다양한 제조공정으로 가공될 수 있는 것이다. 우선, PP를 기질로 하는 나일론 BCF 타입의 카페트(상부층(110)에 해당)와 PET 원사 또는 단섬유를 방사장치를 이용하여 방사시켜 부정방향으로 배열하고, 부정 방향으로 배열된 상태로 카딩기로 이송하여 일정 두께를 가지도록 카딩 처리한 후, 니들 펀칭기로 1차 니들 펀칭하여 기모가 형성된 부직포(하부층(120)에 해당)를 준비한 다음, 상기 카페트를 상지로 하고, 상기 부직포를 하지로 하여, 상기 상지와 하지를 LDPE(Low Density Polyethylene) 바인더로 접착한다. 이때, 접착은 히팅 롤러에 통과시켜 가열 접착하는 방법으로 수행될 수 있다. 이와 같이 준비된 매트의 하지에 점도 1,000 ~ 3,000 cps인 수성 아크릴계 바인더 에멀젼을 분사 또는 함침하여 고르게 도포하여, 가열하여, 수분을 제거함으로써, 논슬립층(130)을 형성하였으며, 이때 상기 논슬립층(130)은 두께 2 mm를 가지도록 형성되었다.
이하, 본 발명의 구체적인 제조예 및 실시예를 제시한다. 하기 제조예 및 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명이 하기 제조예 및 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[제조예 1] 아크릴계 바인더 에멀젼 제조
가열 장치가 있는 반응기에, 환류 냉각기, 교반기, 온도계, 및 질소 주입 장치를 설치한 후, 증류수 25 중량부와 화학식 2로 표시되는 반응성 음이온 유화제 0.1 중량부를 넣고, 80 ℃로 승온하고, 100 rpm으로 교반하면서, 반응기 내부를 질소로 치환하였다. 한편, 별도의 혼합 용기에서, 증류수 20 중량부, 상기 반응성 음이온 유화제 1.4 중량부 및 비이온 유화제로서 폴리옥시에틸렌알킬에테르(RO(CH2CH2O)pH (여기서, R은 탄소수 11의 알킬기이고, p는 21의 정수이다) 1.0 중량부를 혼합하고, 상기 혼합액을 상기 반응기에 넣은 후, 500 rpm의 교반속도로 5분간 교반하여 유화제를 용해시켰다. 다음으로, 단량체 성분으로서 2-에틸헥실 아크릴레이트 67 중량부, 부틸아크릴레이트 20 중량부, 메틸메타아크릴레이트 10 중량부, 아크릴릭에시드 2 중량부, 및 메틸아크릴레이트 1 중량부를 5분간 서서히 반응기에 낙하 투입하여 단량체 유화액을 제조하였다. 반응액의 온도가 80 ℃에 도달하면, 준비된 단량체 유화액 5 중량부와 과황산칼륨 0.1 중량부를 혼합하여 20분 동안 중합을 수행하였다(이를 "초기 중합"이라 한다).
초기 중합이 종료되면, 나머지 단량체 유화액과 과황산칼륨 용액을 일정한 속도로 4시간 동안 투입하고, 90분 동안 숙성시킨 다음, 암모니아수를 첨가하여 pH를 7.0 내지 8.0 으로 조절하여, 안정한 아크릴 바인더 에멀젼을 제조하였다. 제조된 아크릴 바인더 에멀젼은 소프트한 점착제로서, 고형분 함량은 49 내지 51 중량%이었고, 점도는 1,000 ~ 3,000 cps 였으며, 아크릴 바인더의 Tg는 -65 ℃였다. 여기서, 고형분 함량은 145 ℃ 오븐에서 40분간 건조한 다음 측정하였으며, 점도는 브룩필드 점도계(#63 로터, 10 rpm)로 측정하였다.
[제조예 2] 아크릴계 바인더 에멀젼 제조
단량체 성분으로서, 2-에틸헥실 아크릴레이트 57 중량부, 부틸아크릴레이트 20 중량부, 메틸메타아크릴레이트 20 중량부, 아크릴릭에시드 2 중량부, 및 메틸아크릴레이트 1 중량부를 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로, 아크릴 바인더 에멸전을 제조하였다. 제조된 아크릴 바인더의 유리전이온도(Tg)는 -53 ℃ 였다.
[제조예 3] 아크릴계 바인더 에멀젼 제조
단량체 성분으로서, 2-에틸헥실 아크릴레이트 57 중량부, 부틸아크릴레이트 10 중량부, 메틸메타아크릴레이트 30 중량부, 아크릴릭에시드 2 중량부, 메틸아크릴레이트 1 중량부를 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로, 아크릴 바인더 에멀젼을 제조하였다. 제조된 아크릴 바인더의 유리전이온도(Tg)는 - 43 ℃ 였다.
[실시예 1 내지 3] 논슬립 매트의 제조
도 1에 도시된 바와 같이, 나일론 BCF 타입의 카페트와 폴리프로필렌제 기질(180)이 부착된 상부층(110)과 폴리에스테르 부직포로 이루어진 하부층(120)을 LDPE(Low Density Polyethylene) 바인더층(170)으로 접착한 다음, 상기 하부층(120)의 저면에, 상기 제조예 1 내지 3에서 제조된 아크릴 바인더 에멀젼을 고르게 도포하고, 건조하여, 2 mm 두께의 논슬립층(130)을 형성하였다. 제조된 논슬립 매트는 매트 하부층의 점착성 및 표면마찰계수가 커서, 논슬립 성능이 우수할 뿐만 아니라, 매트가 설치되는 바닥면에 대한 부착 및 탈착이 간편하고 용이하며, 탈부착시 바닥면에 바인더 성분이 잔류하지 않았다.
100: 매트 llO: 상부층 120: 하부층
130: 논슬립층 140: 이형지층 150: 논슬립제
160: 띠 170: 바인더 180: 기질

Claims (8)

  1. 논슬립 매트의 표면층을 형성하는 상부층;
    상기 상부층을 지지하는 동시에, 논슬립 매트가 제 위치를 벗어나지 않도록 고정시키는 바닥층의 역할을 하는 하부층; 및
    상기 하부층의 저면에 코팅되어 있으며, 아크릴계 바인더로 이루어진 논슬립층을 포함하며,
    상기 아크릴계 바인더는 (i) 반응성 음이온 유화제, (ii) 비이온 유화제 및 (iii) 아크릴레이트계 단량체 및 (iv) 물을 포함하는 아크릴계 바인더 조성물의 중합 생성물이고,
    상기 (i) 반응성 음이온 유화제는 하기 화학식 1로 표시되는 반응성 음이온 유화제이고,
    [화학식 1]
    Figure 112014045841584-pat00008

    상기 화학식 1에서, R1은 탄소수 6 내지 20의 아릴기이고, R2 및 R3은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내며, AO는 탄소수 2 내지 4의 옥시알킬렌기를 나타내고, X는 -SO3M으로 표시되는 이온성 친수기로서, M은 알칼리 금속 또는 4급 암모늄이며, n은 0 내지 12의 정수이고, m은 0 내지 100의 정수를 나타내며,
    상기 (ii) 비이온 유화제는 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜(HO(CH2CH2O)pH), 폴리옥시에틸렌알킬에테르(RO(CH2CH2O)pH), 지방산 디에탄올아민 (RCON(CH2CH2OH)2), 알킬모노글리세릴에테르(ROCH2CH(OH)CH2OH), 폴리비닐알코올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군(여기서, R은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 아릴기이고, p는 0 내지 40의 정수이다)으로부터 선택되는 것인, 논슬립 매트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상부층은 섬유로 이루어진 BCF(Bulked continuous filament) 타입 카펫이며, 상기 하부층은 합성 섬유로 이루어진 부직포층인 것인, 논슬립 매트.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 (iii) 아크릴레이트계 단량체는 아크릴산, 메타아크릴산, 알킬기의 탄소수가 1 내지 12인 아크릴산 알킬에스테르 또는 메타아크릴산 알킬에스테르, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 논슬립 매트.
  6. 제5항에 있어서, 상기 (iii) 아크릴레이트계 단량체의 중합에 의하여 생성되는 아크릴계 바인더에 있어서, 알킬기의 탄소수가 4 내지 10인 아크릴산 알킬에스테르 또는 메타아크릴산 알킬에스테르의 함량은, 전체 단량체에 대하여 50 내지 98 중량%인 것인, 논슬립 매트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 (iii) 아크릴레이트계 단량체 100 중량부에 대하여, 상기 (i) 반응성 음이온 유화제의 사용량은 0.5 내지 2.0 중량부이고, 상기 (ii) 비이온 유화제의 사용량은 1.0 내지 3.0 중량부이며, 상기 (iv) 물의 사용량은 45 내지 55 중량부인 것인, 논슬립 매트.
  8. 제1항에 있어서, 상기 아크릴계 바인더의 유리전이온도(Tg)는 - 65 내지 - 20 ℃ 인 것인, 논슬립 매트.
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