KR101927926B1 - 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법, 및 코팅 장치 - Google Patents

발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법, 및 코팅 장치 Download PDF

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Abstract

수분산 우레탄(urethane) 수지, 수성 실리콘 에멀션, 수분산 파우더, 및 액상 또는 분말상의 난연제를 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제조하는 단계, 롤투롤 공정으로, 우레탄 스펀지 상에 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제공하여, 상기 우레탄 스펀지 상에 코팅층을 형성하는 단계, 및 상기 코팅층이 형성된 상기 우레탄 스펀지를 건조하는 단계를 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법이 제공된다.

Description

발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법, 및 코팅 장치{A coating method and coating apparatus for functional coating composition for foamed urethane sponge}
본 발명은 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법, 및 코팅 장치에 관련된 것으로 상세하게는, 슬립 특성(slip characteristics), 난연성, 및 내마모성이 우수한 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법, 및 코팅 장치에 관련된 것이다.
자동차 시트는 운전자에게 안락감을 주고, 운전자의 안전과 직결된 자동차 구성품 중의 하나이다. 이에 따라, 마찰력은 감소되고, 내구성은 강화되면서도 경량화된 자동차 시트의 소재의 개발이 요구되고 있다.
이에 따라, 최근, 자동차 시트용 내장재로써, 발포 우레탄 스펀지를 주재료로 사용하는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
예를 들어, 대한민국특허 공개공보 KR100412228B1에는, 80∼130℃의 낮은 온도에서 열간 성형이 용이한 연속기포 경질 폴리우레탄 발포체에 있어서, 글리세린을 개시제로서 중합반응시켜 얻어지는 프로필렌 옥사이드 폴리에테르계 폴리올로서 OH 값이 50~300까지의 2~4관능기인 하이드록실 폴리에테르 8~20중량부와, 설탕과 글리세린 혼합물을 개시제로서 중합반응시켜 얻어지는 프로필렌 옥사이드 폴리에테르계 폴리올로 OH 값이 350~550까지의 4~6관능기인 하이드록실 폴리에테르 3~50중량부와, OH 값이 55~70인 2~3관능기의 아디핀산/트리메틸올 프로판/디에틸렌 글리콜계 폴리에스테르 60~30중량부를 혼합하여 전체 폴리올 100중량부를 형성하고, 상기 전체 폴리올 100중량부에 대하여 크루드-엠디아이(Crude-MDI) 110~130중량부와, 실리콘계 기포안정제 1~3중량부와, 주발포제인 물 2~5중량부와, 보조발포제인 메칠렌크로라이드를 15~35중량부와, 촉매 0.5~3중량부와, 난연제 6~10중량부를 혼합하여 발포한 것을 특징으로 하는 열간 성형이 용이한 연속기포 경질 폴리우레탄 발포체가 개시되어 있다.
상기 발포 우레탄 스펀지를 상기 자동차 시트용 내장재로 이용하는 경우에, 외부로부터 충격 흡수가 용이하며, 소재 자체가 가벼워 자동차의 경량화에 유리한 장점이 있다.
하지만, 상기 발포 우레탄 스펀지는 불규칙한 표면 요철 구조 때문에, 슬립 특성(slip characteristics) 및 내마모성 저하되는 단점이 있다. 또한, 가압 환경에서, 내부 마찰력이 높아져, 내구성이 저하되는 문제가 있다. 이러한 상기 발포 우레탄 스펀지의 특성으로 인해, 상기 발포 우레탄 스펀지를 상기 자동차 시트용 내장재로 이용하는 경우에, 소음이 발생될 수 있다.
또한, 상기 발포 우레탄 스펀지는 표면과 내부의 기공이 연속적으로 이어져 있는 구조를 가지고 있어, 외부로부터 수분, 세균, 및 먼지 등을 차폐하지 못해, 내오염성이 낮으며, 장시간 동안 소재의 물성을 유지하지 못하는 단점이 있다.
종래의 발포 우레탄 스펀지를 제조하는 기술은, 상기 발포 우레탄 스펀지 표면에 올레핀 필름을 압착하거나, 롤러를 통한 흡착을 통해 상기 발포 우레탄 스펀지 표면의 단점을 보완하고 있는 실정이다. 하지만, 종래의 기술은 단순 압착 또는 흡착의 방법을 이용하므로, 각 소재간의 계면 부착력이 낮아 반복적이 하중 및 마찰에 의해 쉽게 박리되는 문제가 있다. 또한, 상기 발포 우레탄 스펀지의 표면 상에 압착 또는 흡착이 일어나기 때문에, 상기 발포 우레탄 스펀지의 내부에 여전히 높은 마찰력이 존재하여, 내구성 향상 및 마찰에 의한 소음 발생 억제 효과를 기대할 수 없다.
이에 따라, 발포 우레탄 스펀지의 마찰력은 감소시키고, 내구성은 향상시키는 기능성 코팅 조성물에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 우레탄 수지의 측쇄(side chain)가 실리콘으로 개질된 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 슬립 특성(slip characteristics)을 갖는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 난연성이 우수한 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 내마모성이 향상된 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 제1 상부 롤러, 제2 상부 롤러, 제1 하부 롤러, 및 이격된 상기 제1 상부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러 사이에 분리막을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 우레탄 스펀지 상에 형성되는 코팅층을 구성하는 성분의 비율이 조절 가능한 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상술된 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법은, 수분산 우레탄(urethane) 수지, 수성 실리콘 에멀션, 수분산 파우더, 및 액상 또는 분말상의 난연제를 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제조하는 단계, 롤투롤 공정으로, 우레탄 스펀지 상에 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제공하여, 상기 우레탄 스펀지 상에 코팅층을 형성하는 단계, 및 상기 코팅층이 형성된 상기 우레탄 스펀지를 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제조하는 단계는, 상기 수분산 우레탄 수지, 상기 수성 실리콘 에멀션, 상기 수분산 파우더, 및 상기 난연제의 비율이 조절되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 우레탄 스펀지를 건조하는 단계는, 90~120 ℃에서 1~2 분 동안 수행되는 것을 포함할 수 있다.
상술된 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치는, 제1 상부 롤러, 제2 상부 롤러, 및 제1 하부 롤러를 포함하되, 이격된 상기 제1 상부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러 사이에, 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제공하고, 상기 제1 하부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러 사이에, 폴리우레탄 폼을 삽입시키고, 상기 제1 하부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러를 회전시켜, 상기 폴리우레탄 폼을 이송시키되, 상기 폴리우레탄 폼이 이송되는 과정에서, 상기 제2 상부 롤러의 표면을 따라 흐르는 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 의해, 상기 폴리우레탄 폼의 제1 면 상에 코팅층이 형성되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 상부 롤러는 고정자이며, 상기 제2 상부 롤러 및 상기 제1 하부 롤러는 회전자인 것을 포함하되, 상기 제2 상부 롤러 및 상기 제1 하부 롤러는 서로 반대 방향으로 회전하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이격된 상기 제1 상부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러 사이에 분리막이 제공되고, 상기 분리막에 의해, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 제공되는 영역이, 제1 영역, 제2 영역, 및 제3 영역으로 구분되되, 상기 제1 및 제2 영역은 상기 분리막에 의해 물리적으로 구분되고, 상기 제3 영역은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역과 연통되고, 상기 제1 및 제2 영역으로 유입된 서로 다른 조성의 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이, 상기 제1 및 제2 영역을 이동한 후에, 상기 제3 영역에서 혼합되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 코팅층의 구성 성분은, 수분산 우레탄 수지, 수성 실리콘 에멀션, 수분산 파우더, 및 액상 또는 분말상의 난연제를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 수분산 우레탄(urethane) 수지, 수성 실리콘 에멀션, 수분산 파우더, 및 액상 또는 분말상의 난연제를 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제조하는 단계, 롤투롤 공정으로, 우레탄 스펀지 상에 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제공하여, 상기 우레탄 스펀지 상에 코팅층을 형성하는 단계, 및 상기 코팅층이 형성된 상기 우레탄 스펀지를 건조하는 단계를 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법이 제공될 수 있다.
또한, 제1 상부 롤러, 제2 상부 롤러, 및 제1 하부 롤러를 포함하되, 이격된 상기 제1 상부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러 사이에, 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제공하고, 상기 제1 하부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러 사이에, 폴리우레탄 폼을 삽입시키고, 상기 제1 하부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러를 회전시켜, 상기 폴리우레탄 폼을 이송시키되, 상기 폴리우레탄 폼이 이송되는 과정에서, 상기 제2 상부 롤러의 표면을 따라 흐르는 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 의해, 상기 폴리우레탄 폼의 제1 면 상에 코팅층이 형성되는 것을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치가 제공될 수 있다.
이에 따라, 슬립 특성(slip characteristics), 난연성, 및 내마모성이 향상된 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 분리막을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 동일한 크기의 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 노즐을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 상이한 크기의 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 노즐을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 동일한 길이의 제1 팁 및 제2 팁을 포함하는 노즐을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 상이한 길이의 제1 팁 및 제2 팁을 포함하는 노즐을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 실험 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼의 마모성 테스트 결과를 보여주는 사진이다.
도 13은 비교 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼의 마모성 테스트 결과를 보여주는 사진이다.
도 14는 본 발명의 실험 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼의 슬립 특성을 나타낸 그래프이다.
도 15는 비교 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼의 슬립 특성을 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 어느 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법이 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 종래의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 2를 참조하면, 수분산 우레탄(urethane) 수지(10), 수성 실리콘(20) 에멀션, 수분산 파우더(30), 및 액상의 난연제(40) 또는 분말상의 난연제(50)를 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제조할 수 있다(S110). 일 실시 예에 따르면, 상기 수분산 우레탄 수지(10)는, 폴리카보네이트 디올(polycarbonate diol, PCDL) 타입의 폴리올(polyol), 및 헥사메틸 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate, HDI) 타입 또는 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate, IPDI) 타입의 이소시아네이트(isocyanate) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 수성 실리콘(20) 에멀션은, 비이온계 경화형 유기 실리콘 에멀션을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 수성 실리콘(20)은 중량 평균 분자량이 1,000~10,000인 비이온계 경화형 유기 실리콘 에멀션을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 수분산 파우더(30)는, 수분산 폴리에틸렌(polyethylene), 수분산 폴리아미드(polyamide), 또는 수분산 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 수분산 파우더(30)는, 직경이 0.5~20 μm인 파우더일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 수분산 파우더(30)는, 제1 용매와 혼합된 후에 첨가될 수 있다. 이에 따라, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 기포가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 용매는 메탄올계 용매일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 액상 난연제(40)는, 액상 인계 난연제를 포함할 수 있다. 또한. 상기 분말상의 난연제(50)는, 수산화알루미늄 파우더, 또는 수산화마그네슘 파우더 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제조하는 단계에서, 첨가되는 상기 난연제가 상기 분말상의 난연제(50)인 경우, 상기 분말상의 난연제(50)는, 제2 용매와 혼합된 후에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 용매는 에탄올계 용매일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제1 용매는 상기 제2 용매보다 증기압이 높은 용매일 수 있다. 이에 따라, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 제1 용매가 먼저 제거된 후에, 상기 제2 용매가 제거될 수 있다. 이에 따라, 상기 수분산 파우더(30) 및 상기 분말상의 난연제(50)가 응집되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물은, 상기 수분산 우레탄 수지(10)를 20~30 wt%, 상기 수성 실리콘(20) 에멀션을 2~7 wt%, 및 상기 수분산 파우더(30), 상기 액상의 난연제(40) 또는 상기 분말상의 난연제(50) 중에서 적어도 어느 하나를 5~30 wt% 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물은, 상기 수분산 우레탄 수지(10), 상기 수성 실리콘(20) 에멀션, 상기 수분산 파우더(30), 및 상기 액상의 난연제(40) 또는 상기 분말상의 난연제(50) 외에, 수성 아크릴(acryl) 에멀션, 스티렌-부타디엔(styrene-butadiene, SB) 라텍스, 또는 니트릴 부타디엔 러버(nitrile butadiene rubber, NBR) 라텍스 중에서 적어도 어느 하나, 변성 폴리아크릴레이트(polyacrylate) 분산제, 실리콘계 습윤제, 실리콘계 또는 비실리콘계 소포제, 또는 안료 중에서 적어도 어느 하나, 우레탄계 또는 아크릴계 증점제, 에틸 알코올(ethyl alcohol), 또는 2-프로판올(2-propanol) 중에서 적어도 어느 하나, 및 경화제를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 경화제는, 실란(silane)계 경화제, 및 카르보디이미드(carbodiimide)계 경화제로 이루어진 경화제군 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물은, 상기 변성 폴리아크릴레이트 분산제 0.1~0.5 wt%, 상기 실리콘계 습윤제 0.1~0.5 wt%, 상기 실리콘계 또는 비실리콘계 소포제 0.001~0.01 wt%, 또는 상기 안료 0.1~1 wt%를 포함할 수 있다.
또한, 상기 우레탄계 또는 아크릴계 증점제 1~5 wt%, 및 에틸 알코올 또는 2-프로판올 중에서 적어도 어느 하나 5~10 wt%를 포함할 수 있고, 경화제를 3~10 wt% 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제조하는 단계에서, 상기 수분산 우레탄 수지(10) 대신에, 실리콘 변성형 수분산 우레탄 수지가 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 실리콘 변성형 수분산 우레탄 수지는, 측쇄 실리콘 변성 PCDL 타입의 폴리올, 및 HDI 타입 또는 IPDI 타입의 이소시아네이트 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 우레탄 수지(10)의 측쇄(side chain)가 실리콘(20)으로 개질되며, 경화형 유기 실리콘을 함유하되, 슬립 특성(slip characteristics)을 갖는 상기 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 제조될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 액상의 난연제(40) 또는 상기 분말상의 난연제(50) 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 것에 따라, 내부 건조를 유도하며, 난연성을 갖는 코팅 조성물이 제조될 수 있다.
상기 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 우레탄 스펀지에 제공해 자동차 내장재를 제조하는 경우, 상기 자동차 내장재는, 상기 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 상기 슬립 특성으로 인해, 마찰력을 저하시킴에 따라, 차량 내부의 소음 발생을 억제시킬 수 있다. 또한, 상기 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 상기 우레탄 스펀지에 난연성을 부여하여, 자동차에 화재가 발생하는 경우, 화재가 확산되는 것을 방지할 수 있다.
롤투롤 공정으로, 우레탄 스펀지 상에 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제공하여, 상기 우레탄 스펀지 상에 코팅층을 형성할 수 있다(S120). 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 우레탄 스펀지 상에 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제공하는 단계에서, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 조성비를 조절할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 조성비는, 후술되는 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 이용해 조절될 수 있다. 구체적으로, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능선 코팅 조성물의 코팅 장치는, 분리막을 포함할 수 있다. 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이, 상기 분리막을 포함하는 것에 따라, 서로 다른 조성의 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 동시에 상기 우레탄 스펀지 상에 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 우레탄 스펀지 상에 형성되는 코팅층을 구성하는 성분의 비율을 조절하는 것이 가능하다.
상기 코팅층이 형성된 상기 우레탄 스펀지를 건조할 수 있다(S130). 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 우레탄 스펀지를 건조하는 단계는, 90~120 ℃에서 1~2 분 동안 수행될 수 있다. 이에 따라, 슬립 특성 및 난연성을 갖는 상기 코팅층이 형성된 상기 우레탄 스펀지가 제조될 수 있다. 상기 코팅층이 형성된 상기 우레탄 스펀지를 자동차 내장재로 이용하는 경우, 차량 내부의 소음 발생을 억제시킬 수 있고, 화재 발생시에 차량 내부에 화재가 확산되는 것을 방지할 수 있다.
그러나, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예와는 달리, 종래의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물은, 수분산 우레탄 수지(10), 및 액상 난연제(40)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 종래의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물은, 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물과는 달리, 슬립 특성을 가질 수 없다. 이에 따라, 종래의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 이용해 제조된 자동차 내장재는 마찰력이 크고, 이에 따라 따라, 차량 내부의 소음 발생을 억제하는 것이 불가능할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치가 설명된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 분리막을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치는, 제1 상부 롤러(60), 제2 상부 롤러(70), 및 제1 하부 롤러(80)를 포함하되, 이격된 상기 제1 상부 롤러(60) 및 상기 제2 상부 롤러(70) 사이에, 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100, 110)을 제공하고, 상기 제1 하부 롤러(80) 및 상기 제2 상부 롤러(70) 사이에, 폴리우레탄 폼(1000)을 삽입시키고, 상기 제1 하부 롤러(800 및 상기 제2 상부 롤러(70)를 회전시켜, 상기 폴리우레탄 폼(1000)을 이송시키되, 상기 폴리우레탄 폼(1000)이 이송되는 과정에서, 상기 제2 상부 롤러(70)의 표면을 따라 흐르는 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100, 110)에 의해, 상기 폴리우레탄 폼(1000)의 제1 면 상에 코팅층(1100)이 형성되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 상부 롤러(60)는 고정자이며, 상기 제2 상부 롤러(70) 및 상기 제1 하부 롤러(80)는 회전자일 수 있고, 상기 제2 상부 롤러(70) 및 상기 제1 하부 롤러(80)는 서로 반대 방향으로 회전할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이격된 상기 제1 상부(60) 롤러 및 상기 제2 상부 롤러(70) 사이에 분리막(90a, 90b)이 제공될 수 있다. 상기 분리막(90a, 90b)에 의해, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 제공되는 영역이, 제1 영역, 제2 영역, 및 제3 영역으로 구분될 수 있다. 상기 제1 및 제2 영역은 상기 분리막(90a, 90b)에 의해 물리적으로 구분되고, 상기 제3 영역은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역과 연통될 수 있다. 상기 제1 및 제2 영역으로 유입된 서로 다른 조성의 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물 즉, 상기 제1 영역으로 유입된 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100), 및 상기 제2 영역으로 유입된 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(110)은, 상기 제1 및 제2 영역을 이동한 후에, 상기 제3 영역에서 혼합될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 분리막(90a, 90b)은, 고정부 및 상기 고정부와 연결된 이동부를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 분리막(90a, 90b)이 상기 고정부 및 상기 이동부를 포함하는 것에 따라, 상기 고정부 및 상기 이동부가 이루는 각(θ)에 따라, 상기 코팅층(1100)을 구성하는 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물 성분의 비율이 달라질 수 있다.
다시 말해, 상기 분리막(90a)의 상기 고정부 및 상기 이동부 사이의 각이 0인 경우, 상기 분리막(90a)에 의해 구분된 상기 제1 및 제2 영역의 크기가 동일할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 영역으로 유입된 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100) 및 상기 제2 영역으로 유입된 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(110)의 양이 동일할 수 있다. 이러한 경우, 상기 코팅층(1100)은, 동일한 비율의 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100) 및 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(110)로 구성될 수 있다.
이와는 달리, 상기 분리막(90b)의 상기 고정부 및 상기 이동부가 이루는 각의 크기가 커질 수록, 상기 분리막(90b)에 의해 구분된 상기 제1 및 제2 영역 크기의 차이가 커질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 영역으로 유입된 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100) 및 상기 제2 영역으로 유입된 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(110) 양의 차이가 커질 수 있다. 이러한 경우, 상기 코팅층(1100)은, 상이한 비율의 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100) 및 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(110)로 구성될 수 있다.
이하, 본 발명의 변형 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치가 설명된다.
본 발명의 변형 예에 따르면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치는, 제1 팁 및 제2 팁을 포함하되, 이격된 상기 제1 팁 및 상기 제2 팁 사이에, 분리막을 포함하는 노즐을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 분리막에 의해, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 제공되는 영역이 구분될 수 있다. 구체적으로, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 제공되는 영역은, 상기 제1 팁 및 상기 분리막 사이의 제1 영역, 상기 제2 팁 및 상기 분리막 사이의 제2 영역, 및 상기 제1 및 제2 영역과 연통되는 제3 영역을 포함할 수 있다.
도 7은 동일한 크기의 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 노즐을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 상이한 크기의 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 노즐을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 동일한 길이의 제1 팁 및 제2 팁을 포함하는 노즐을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 상이한 길이의 제1 팁 및 제2 팁을 포함하는 노즐을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치는, 동일한 크기의 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 포함하는 상기 노즐을 포함할 수 있다. 다시 말해, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치는, 상기 제1 팁(200a) 및 상기 분리막(90a) 사이의 폭(W1), 및 상기 분리막(90a) 및 상기 제2 팁(200b) 사이의 폭(W2)의 크기가 동일한 상기 노즐을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 영역으로 유입된 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100) 및 상기 제2 영역으로 유입된 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(110)의 양이 동일할 수 있다. 이러한 경우, 상기 폴리우레탄 폼(1000) 상에 제공되는 상기 코팅층(1100)은, 동일한 비율의 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100) 및 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(110)로 구성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치는, 상이한 크기의 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 포함하는 상기 노즐을 포함할 수 있다. 다시 말해, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치는, 상기 W1 및 상기 W2의 크기가 상이한 노즐을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 W1은 W2보다 클 수 있고, 이에 따라, 상기 제1 영역으로 유입된 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100)의 양은, 상기 제2 영역으로 유입된 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(110)의 양보다 많을 수 있다. 이러한 경우, 상기 폴리우레탄 폼(1000) 상에 제공되는 상기 코팅층(1100)은, 상이한 비율의 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100) 및 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(110)로 구성될 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치는, 상기 제1 팁(200a)의 길이(W3) 및 상기 제2 팁(200b)의 길이(W4)가 동일한 노즐을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 W1 및 상기 W2의 크기가 동일한 경우, 상기 제1 영역으로 유입된 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100) 및 상기 제2 영역으로 유입된 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(110)의 양이 동일할 수 있다. 이러한 경우, 상기 폴리우레탄 폼(1000) 상에 제공되는 상기 코팅층(1100)은, 동일한 비율의 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100) 및 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(110)로 구성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치는, 상기 W3 및 W4가 상이한 노즐을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 W3은 W4보다 W5에 해당하는 길이만큼 짧을 수 있고, 이에 따라, 상기 제1 영역으로 유입된 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100)의 양은, 상기 제2 영역으로 유입된 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(110)의 양보다 적을 수 있다. 이러한 경우, 상기 폴리우레탄 폼(1000) 상에 제공되는 상기 코팅층(1100)은, 상이한 비율의 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(100) 및 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물(110)로 구성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 상기 폴리우레탄 폼(1000) 상에, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물로 형성된 상기 코팅층(1100)은, 상이한 조성의 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 포함할 수 있다. 즉, 상이한 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물 및 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 포함된 난연제의 농도가, 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 포함된 난연제의 농도보다 높을 수 있다. 이에 따라, 상기 폴리우레탄 폼(1000) 상에, 상기 폴리우레탄 폼(1000)에 인접한 일 면에 포함된 난연제의 농도보다, 그 타측 면에 포함된 난연제의 농도가 상대적으로 높은 코팅층(1100)이 형성될 수 있다. 상기 코팅층(1100)이 형성된 상기 폴리우레탄 폼(1000)을 자동차 내장재로 이용하는 경우, 자동차에 화재가 발생하면, 불이 상기 자동차 내장재에 옮겨 붙는 것을 방지하는데 효과적일 수 있다.
다른 예를 들어, 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 포함된 난연제의 농도가 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 포함된 난연제의 농도보다 낮을 수 있다. 이에 따라, 상기 폴리우레탄 폼(1000) 상에, 상기 폴리우레탄 폼(1000)에 인접한 일면에 포함된 난연제의 농도보다, 그 타측 면에 포함된 난연제의 농도가 상대적으로 낮은 코팅층(2100)이 형성될 수 있다. 상기 코팅층(2100)이 형성된 상기 폴리우레탄 폼(2000)을 자동차 내장재로 이용하는 경우, 자동차에 화재가 발생하면, 불이 자동차 내장재의 내부로 확산되는 것을 방지하는데 효과적일 수 있다.
상술된 실시 예에서, 난연제를 예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 포함되는 성분이라면, 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 포함된 수분산 우레탄 수지의 농도가, 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 포함된 수분산 우레탄 수지의 농도보다 높거나 낮을 수 있다.
다른 예를 들어, 상기 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 포함된 수성 실리콘 에멀션의 농도가, 상기 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 포함된 수성 실리콘 에멀션의 농도보다 높거나 낮을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 대한 구체적인 실험 예가 설명된다.
실험 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 제조
수분산 우레탄 수지, 또는 실리콘 변성형 수분산 우레탄 수지 중에서 적어도 어느 하나, 비이온계 경화형 유기 실리콘 에멀션을 포함하는 수성 실리콘 에멀션, 및 수성 아크릴 에멀션, 스티렌-부타디엔 라텍스, 또는 니트릴 부타디엔 러버 라텍스 중에서 적어도 어느 하나를 혼합하여 제1 혼합물을 제조하였다.
액상 인계 난연제, 수산화알루미늄 파우더, 및 수산화마그네슘 파우더로 이루어진 난연제군 중에서 적어도 어느 하나를 pH 7~10으로 중화시켰다.
수분산 폴리에틸렌, 수분산 폴리아미드, 및 수분산 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 수분산 파우더군 중에서 적어도 어느 하나, 상기 제1 혼합물, 및 중화된 상기 난연제 군 중에서 적어도 어느 하나를 혼합하여 제2 혼합물을 제조하였다.
변성 폴리아크릴레이트 분산제, 실리콘계 습윤제, 실리콘계 또는 비실리콘계 소포제, 또는 안료 중에서 적어도 어느 하나를, 상기 제2 혼합물과 혼합하여 제3 혼합물을 제조하였다.
상기 제3 혼합물을 여과한 후에, 우레탄계 또는 아크릴계 증점제, 에틸 알코올, 또는 2-프로판올과 혼합하여 제4 혼합물을 제조하였다.
상기 제4 혼합물에, 이소시아네이트계 경화제, 실란계 경화제, 및 카르보디이미드계 경화제로 이루어진 경화제군 중에서 적어도 어느 하나를 첨가하여, 실험 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제조하였다.
비교 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 제조
우레탄을 포함하는 제1 혼합물 및 아크릴을 포함하는 제2 혼합물을 혼합하여, 비교 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제조하였다.
도 12는 실험 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼의 마모성 테스트 결과를 보여주는 사진이고, 도 13은 비교 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼의 마모성 테스트 결과를 보여주는 사진이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 실험 예 1 및 비교 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼에 1 kgf 하중으로, 내마모 테스트를 수행하였다. 도 12를 통해, 실험 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 상기 폴리우레탄 폼은, 상기 내마모 테스트를 250 회 미만으로 수행한 경우에, 마모되지 않는 것을 확인할 수 있다. 하지만, 상기 내마모 테스트를 250 회 수행한 시점부터, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 상기 폴리우레탄 폼에 편마모가 발생하기 시작하여, 상기 내마모 테스트를 500 회 이상 수행한 이후에, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 상기 폴리우레탄 폼의 마모가 심화된 것을 관찰할 수 있다.
반면에, 도 13을 통해, 비교 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼은, 상기 내마모성 테스트를 100 회 수행한 시점부터, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 상기 폴리우레탄 폼에 편마모가 발생하기 시작하여, 상기 내마모 테스트를 250 회 이상 수행한 이후에, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 상기 폴리우레탄 폼의 마모가 심화된 것을 관찰할 수 있다.
이러한 결과를 통해, 본 발명의 실험 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼은, 마모 작용에 대해 우수한 저항력을 갖는 것을 알 수 있다.
도 14는 본 발명의 실험 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼의 슬립 특성을 나타낸 그래프이고, 도 15는 비교 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼의 슬립 특성을 나타낸 그래프이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 500 mm/min의 속도 및 150 mm의 스트로크(stroke)로, 본 발명의 실험 예 1 및 비교 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼의 마찰 계수를 측정하였다. 도 14를 통해, 실험 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 상기 폴리우레탄 폼의 정마찰 계수는 0.51이고, 동마찰 계수는 0.80인 것을 확인할 수 있다.
반면에, 도 15를 통해, 비교 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 상기 폴리우레탄 폼의 정마찰 계수는 0.97이고, 동마찰 계수는 1.38인 것을 확인할 수 있다.
이러한 결과를 통해, 실험 예 1에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 코팅된 폴리우레탄 폼은, 슬립성이 우수한 것을 알 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 예에 따른 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법, 및 코팅 장치에 대해 상세히 설명하였다. 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10: 우레탄(urethane) 수지
20: 실리콘
30: 수분산 파우더(slip 부여 파우더)
40: 액상 난연제
50: 분말상 난연제
60: 제1 상부 롤러
70: 제2 상부 롤러
80: 제1 하부 롤러
90a, 90b: 분리막
100: 제1 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물
110: 제2 조성의 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물
200a: 제1 팁
200b: 제2 팁
1000: 폴리우레탄 폼
1100, 2100: 코팅층

Claims (7)

  1. 수분산 우레탄(urethane) 수지, 수성 실리콘 에멀션, 수분산 파우더, 및 액상 또는 분말상의 난연제를 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제조하는 단계;
    롤투롤 공정으로, 우레탄 스펀지 상에 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제공하여, 상기 우레탄 스펀지 상에 코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 코팅층이 형성된 상기 우레탄 스펀지를 건조하는 단계를 포함하되,
    상기 코팅층을 형성하는 단계는, 제1 상부 롤러, 제2 상부 롤러, 및 제1 하부 롤러를 포함하는 코팅 장치에 의해 수행되고,
    이격된 상기 제1 상부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러 사이에, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제공하고,
    상기 제1 하부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러 사이에, 상기 우레탄 스펀지를 삽입시키고, 상기 제1 하부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러를 회전시켜, 상기 우레탄 스펀지를 이송시키되,
    상기 우레탄 스펀지가 이송되는 과정에서, 상기 제2 상부 롤러의 표면을 따라 흐르는 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 의해, 상기 우레탄 스펀지의 제1 면 상에 상기 코팅층이 형성되는 것을 포함하되,
    이격된 상기 제1 상부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러 사이에 분리막이 제공되고,
    상기 분리막에 의해, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 제공되는 영역이, 제1 영역, 제2 영역, 및 제3 영역으로 구분되되,
    상기 제1 및 제2 영역은 상기 분리막에 의해 물리적으로 구분되고, 상기 제3 영역은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역과 연통되고,
    상기 제1 및 제2 영역으로 유입된 서로 다른 조성의 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이, 상기 제1 및 제2 영역을 이동한 후에, 상기 제3 영역에서 혼합되는 것을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제조하는 단계는,
    상기 수분산 우레탄 수지, 상기 수성 실리콘 에멀션, 상기 수분산 파우더, 및 상기 난연제의 비율이 조절되는 것을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 우레탄 스펀지를 건조하는 단계는, 90~120 ℃에서 1~2 분 동안 수행되는 것을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 방법.
  4. 제1 상부 롤러, 제2 상부 롤러, 및 제1 하부 롤러를 포함하되,
    이격된 상기 제1 상부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러 사이에, 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물을 제공하고,
    상기 제1 하부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러 사이에, 폴리우레탄 폼을 삽입시키고, 상기 제1 하부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러를 회전시켜, 상기 폴리우레탄 폼을 이송시키되,
    상기 폴리우레탄 폼이 이송되는 과정에서, 상기 제2 상부 롤러의 표면을 따라 흐르는 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물에 의해, 상기 폴리우레탄 폼의 제1 면 상에 코팅층이 형성되는 것을 포함하되,
    이격된 상기 제1 상부 롤러 및 상기 제2 상부 롤러 사이에 분리막이 제공되고,
    상기 분리막에 의해, 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이 제공되는 영역이, 제1 영역, 제2 영역, 및 제3 영역으로 구분되되,
    상기 제1 및 제2 영역은 상기 분리막에 의해 물리적으로 구분되고, 상기 제3 영역은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역과 연통되고,
    상기 제1 및 제2 영역으로 유입된 서로 다른 조성의 상기 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물이, 상기 제1 및 제2 영역을 이동한 후에, 상기 제3 영역에서 혼합되는 것을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 상부 롤러는 고정자이며, 상기 제2 상부 롤러 및 상기 제1 하부 롤러는 회전자인 것을 포함하되,
    상기 제2 상부 롤러 및 상기 제1 하부 롤러는 서로 반대 방향으로 회전하는 것을 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 코팅층의 구성 성분은, 수분산 우레탄 수지, 수성 실리콘 에멀션, 수분산 파우더, 및 액상 또는 분말상의 난연제를 포함하는 발포 우레탄 스펀지용 기능성 코팅 조성물의 코팅 장치.
  7. 삭제
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