KR102269522B1 - 표면에 방사형 굴곡 구조를 갖는 저광택의 비발포식 바닥재 - Google Patents
표면에 방사형 굴곡 구조를 갖는 저광택의 비발포식 바닥재 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 표면에 방사형 굴곡 구조를 갖는 저광택의 비발포식 바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 비발포식 바닥재는 아크릴 수지 조성물에 특정 범위의 단파장 광을 서로 다른 조건 하에서 단계적으로 사용하여 표면에 방사형 굴곡 구조를 갖는 경화층을 포함함으로써 60° 글로스-미터(60° Gloss-Meter) 기준 10 미만의 낮은 표면 광택과 우수한 내요오드성을 구현할 수 있고, 표면의 논-슬립성이 우수한 이점이 있다.
Description
본 발명은 표면에 방사형 굴곡 구조를 갖는 저광택의 비발포식 바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 경화 시 특정 범위의 단파장 광을 서로 다른 조건 하에서 단계적으로 사용하여 표면에 방사형 굴곡 구조를 유도시킴으로써 소광제 없이 낮은 광택도를 구현할 수 있고, 우수한 내요오드성과 논-슬립성을 나타내는 비발포식 바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 바닥재는 시멘트 바닥으로부터 먼지 및 냉기를 차단하여 위생적인 공간을 제공하고, 다양한 색상의 미려한 무늬가 인쇄되어 있어 고객 취향에 따라 실내분위기를 아늑하게 바꿔주는 등 장식효과도 가진다. 이러한 종래의 바닥재는 그 표면이 오염물질로 더럽혀진 경우 사용자가 오염물질의 흔적을 쉽게 지울 수 없기 때문에 오염물질 흔적을 가진 바닥재는 그 기본 기능을 다할 수 없게 되는 문제가 있다.
이러한 문제점을 극복하기 위해, 바닥재의 최상층에 표면처리층을 형성시킴으로써 내스크래치성을 갖게 된다. 그러나, 이 경우 표면처리층으로 인해 바닥재 표면이 매끄러워져 논-슬립성이 저하되므로 보행자의 안전성이 현저히 낮아지는 문제가 있다. 또한, 종래 바닥재의 경우 높은 내요오드성을 유지하면서 자연소재와 같은 자연광택을 부여하는 것은 어려운 한계가 있다. 구체적으로 기존의 바닥재는 요오드와 같은 오염물질에 의해 오염되었을 경우 광택이 60도 글로스-미터(60도 Gloss-Meter)를 기준으로 10 이상에서는 지워지지만 10 미만이 되면 기능을 발휘할 수 없고, 바닥재의 표면을 처리하는 자외선 경화 표면처리제에 포함된 실리콘의 마모로 인해 내요오드성이 급격히 감소하는 문제가 있다. 또한, 종래의 자외선 경화 표면처리제는 처리된 바닥재의 광택을 낮추기 위해 소광제로서 실리카의 함량을 전체 중량에 대하여 10 중량% 내외로 포함하지만, 상기 실리카는 다공질로서 겉보기 비중이 매우 낮으므로, 함량이 증가할수록 미세먼지, 습기, 기름때 등의 흡착이 용이하게 되어 내오염성이 급격하게 감소하고, 손, 발 땀자국 등의 자국이 표면 처리된 바닥재의 표면에 남게 되어, 그 외관이 안개가 낀 것과 같이 뿌옇게 되는 현상이 발생하게 된다.
따라서, 무기 입자 등을 포함하는 소광제를 배제하거나 매우 소량을 사용하면서 바닥재의 저광택을 구현하고, 동시에 표면 조도를 제어하여 오염물이 바닥재 표면에 용이하게 부착되지 않도록 내요오드성을 개선하는 한편 논-슬립성을 향상시켜 보행자의 안전성이 향상된 바닥재의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 무기 입자 등을 포함하는 소광제를 배제하거나 매우 소량을 사용하면서 바닥재의 저광택을 구현하고, 동시에 표면 조도를 제어하여 표면 접촉면적을 감소시킴으로써 내요오드성을 개선하는 한편 논-슬립성이 향상된 비발포식 바닥재를 제공하는데 있다.
이에, 본 발명은 하나의 실시예에서,
기재층; 및
표면에는 한 점을 중심부로 하고 상기 중심부에서 주변부로 뻗어나가는 방사형의 굴곡 구조인 덴드라이트 형상을 갖는 아크릴 수지 조성물의 경화층을 포함하며,
상기 방사형 굴곡 구조의 평균 직경은 5㎛ 내지 500㎛이고;
표면 조도(Rz)가 평균 10㎛ 내지 40㎛인 비발포식 바닥재를 제공한다.
또한, 본 발명은 하나의 실시예에서,
아크릴 수지 조성물에, 불활성 기체 조건 하에서 300㎚ 미만 파장의 광을 조사하여 상기 조성물을 활성화시키는 제1 광 조사 단계;
활성화된 조성물에, 공기(air) 조건 하에서 200㎚ 내지 400㎚ 파장의 광을 조사하여 조성물을 1차 광 경화시키는 제2 광 조사 단계; 및
1차 경화된 조성물에, 불활성 기체 조건 하에서 200㎚ 내지 400㎚ 파장의 광을 조사하여 조성물을 2차 광 경화시키는 제3 광 조사 단계를 포함하는 비발포식 바닥재의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 비발포식 바닥재는 아크릴 수지 조성물에 특정 범위의 단파장 광을 서로 다른 조건 하에서 단계적으로 사용하여 표면에 방사형 굴곡 구조를 갖는 경화층을 포함함으로써 60° 글로스-미터(60° Gloss-Meter) 기준 10 미만의 낮은 표면 광택과 우수한 내요오드성을 구현할 수 있고, 표면의 논-슬립성이 우수한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 경화층의 제조 시 사용되는 광 경화장치의 일례를 도시한 구조도이다.
도 2 및 3은 본 발명에 따른 실시예 1 및 3의 경화층의 표면을 주사 전자현미경(SEM) 촬영한 이미지이다.
도 4는 본 발명에 따른 비교예 3의 경화층의 표면을 주사 전자현미경(SEM) 촬영한 이미지이다.
도 2 및 3은 본 발명에 따른 실시예 1 및 3의 경화층의 표면을 주사 전자현미경(SEM) 촬영한 이미지이다.
도 4는 본 발명에 따른 비교예 3의 경화층의 표면을 주사 전자현미경(SEM) 촬영한 이미지이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에서, "표면 조도(surface profile)"는 표면에 존재하는 미세한 요철의 정도를 나타내는 것으로, "Rz"로 표현될 수 있다. 여기서, "Rz"은 표면의 단면 곡선으로 기준길이 L을 취하여 그 부분의 평균선에 평행으로 단면 곡선을 횡으로 자르지 않는 직선으로 굴곡 구조의 높은쪽부터 5번째까지의 봉우리와 깊은쪽에서 5번째까지의 계곡 사이의 간격을 측정하여 그 편차를 나타낸 것으로서, "10점 평균 거칠기 (ten point average roughness)"라고도 한다.
본 발명은 표면에 방사형 굴곡 구조를 갖는 저광택의 비발포식 바닥재에 관한 것이다.
기존의 바닥재는 그 표면이 오염물질로 더럽혀진 경우 사용자가 오염물질의 흔적을 쉽게 지울 수 없기 때문에 오염물질 흔적을 가진 바닥재는 그 기본 기능을 다할 수 없게 되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 바닥재의 최상층에 표면처리층을 형성시킴으로써 바닥재의 내스크래치성은 물론 내요오드성을 부여하게 된다.
그러나, 이 경우 표면처리층으로 인해 바닥재 표면이 매끄러워져 논-슬립성이 저하되므로 보행자의 안전성이 낮아지는 문제가 있고, 종래 바닥재는 높은 내요오드성을 유지하면서 자연소재와 같은 자연광택을 부여하는 것은 어려운 한계가 있다.
이에, 본 발명은 표면에 방사형 굴곡 구조를 갖는 저광택의 비발포식 바닥재 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 비발포식 바닥재는 아크릴 수지 조성물에 특정 범위의 단파장 광을 서로 다른 조건 하에서 단계적으로 사용하여 표면에 방사형 굴곡 구조를 갖는 경화층을 포함함으로써 60° 글로스-미터(60° Gloss-Meter) 기준 10 미만의 낮은 표면 광택과 우수한 내요오드성을 구현할 수 있고, 표면의 논-슬립성이 우수한 이점이 있으므로 산업용 내부 인테리어 소재로 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
비발포식 바닥재
본 발명은 일실시예에서,
기재층; 및
표면에는 한 점을 중심부로 하고 상기 중심부에서 주변부로 뻗어나가는 방사형의 굴곡 구조인 덴드라이트 형상을 갖는 경화층을 포함하는 비발포식 바닥재를 제공한다.
본 발명에 따른 비발포식 바닥재는 사무실 등에 사용되는 산업용 세라믹 타일이나 고무 타일(rubber flooring), 혹은 폴리염화비닐(PVC) 재질로 구성되는 가소성 바닥재로서, 단일층 시트 (single layer sheet, SLS) 형태의 타일 바닥재일 수 있다. 상기 바닥재는 기재층 상에 아크릴계 올리고머를 포함하는 조성물의 경화층을 구조체의 최외각층에 포함하고, 상기 경화층은 표면에 특정 형태를 갖는 굴곡 구조를 갖는다. 구체적으로, 상기 비발포식 바닥재는 표면에 미세한 굴곡 구조를 갖는 경화층을 최외각에 구비할 수 있다. 상기 굴곡 구조는 경화층 표면에 존재하는 임의의 한 점을 중심부로 하며, 상기 중심부에서 주변부로 뻗어나가되 중심부에서 주변부로 갈수록 높이가 낮아지는 방사형의 요철이 랜덤하게 분산된 구조를 갖는다. 예를 들어, 상기 방사형 굴곡 구조는 경화층 표면의 임의의 한 점을 중심부로 하는 수지상 구조(arborescence structure)나 덴드라이트 구조(dendrite structure)가 랜덤하게 분산된 구조를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방사형 굴곡 구조는 그 크기나 높이에 의해 표면 물성, 구체적으로는 표면 광택도, 내요오드성, 논-슬립성 등이 조절될 수 있으며, 이를 위하여 상기 방사형 굴곡 구조는 평균 직경이 특정 범위를 갖도록 제어될 수 있다. 구체적으로, 방사형 굴곡 구조의 평균 직경은 경화층 표면에 존재하는 개별 방사형 굴곡 구조의 평균 크기를 나타내는 것으로서, 상기 평균 직경은 5㎛ 내지 500㎛일 수 있으며, 보다 구체적으로는 5㎛ 내지 450㎛, 5㎛ 내지 400㎛, 5㎛ 내지 350㎛, 5㎛ 내지 300㎛, 5㎛ 내지 250㎛, 5㎛ 내지 200㎛, 5㎛ 내지 150㎛, 5㎛ 내지 100㎛, 5㎛ 내지 50㎛, 50㎛ 내지 200㎛, 50㎛ 내지 100㎛, 100㎛ 내지 500㎛, 100㎛ 내지 300㎛, 100㎛ 내지 200㎛, 80㎛ 내지 150㎛, 20㎛ 내지 100㎛, 25㎛ 내지 60㎛, 40㎛ 내지 80㎛, 80㎛ 내지 120㎛, 90㎛ 내지 110㎛, 5㎛ 내지 40㎛, 5㎛ 내지 30㎛, 5㎛ 내지 25㎛, 5㎛ 내지 20㎛, 5㎛ 내지 15㎛, 5㎛ 내지 10㎛, 10㎛ 내지 30㎛, 15㎛ 내지 30㎛, 15㎛ 내지 25㎛, 20㎛ 내지 30㎛, 1㎛ 내지 10㎛, 2㎛ 내지 10㎛, 4㎛ 내지 10㎛, 5㎛ 내지 10㎛, 7.5㎛ 내지 10㎛, 8㎛ 내지 10㎛¸0.5㎛ 내지 7.5㎛, 0.5㎛ 내지 5㎛, 0.5㎛ 내지 3㎛, 0.5㎛ 내지 2㎛, 0.5㎛ 내지 1㎛, 1㎛ 내지 5㎛¸1㎛ 내지 3㎛, 1㎛ 내지 2㎛, 2㎛ 내지 5㎛, 2㎛ 내지 3.5㎛, 4㎛ 내지 8㎛, 4㎛ 내지 6㎛, 5㎛ 내지 8㎛, 5㎛ 내지 6.5㎛, 6㎛ 내지 9㎛, 6㎛ 내지 8㎛, 7㎛ 내지 9㎛ 또는 3㎛ 내지 5㎛일 수 있다.
아울러, 상기 경화층은 방사형 굴곡 구조가 표면에 형성되어 일정한 표면 조도를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 경화층은 표면에 존재하는 방사형 굴곡 구조의 표면조도 "Rz"의 평균값은 10㎛ 내지 40㎛㎛일 수 있으며, 보다 구체적으로는 10㎛ 내지 35㎛, 10㎛ 내지 30㎛, 10㎛ 내지 25㎛, 15㎛ 내지 40㎛, 20㎛ 내지 40㎛, 25㎛ 내지 40㎛, 15㎛ 내지 30㎛, 15㎛ 내지 25㎛, 18㎛ 내지 30㎛, 18㎛ 내지 25㎛, 15㎛ 내지 24㎛, 18㎛ 내지 24㎛, 또는 19㎛ 내지 23㎛일 수 있다.
이와 더불어, 상기 방사형 굴곡 구조는 단위 면적에 일정한 빈도, 예컨대 일정한 개수로 형성될 수 있고, 방사형 굴곡 구조의 개수는 단위 면적에 존재하는 방사형 굴곡 구조의 중심부 개수와 동일할 수 있다. 또한, 상기 방사형 굴곡 구조는 경화층 표면의 단위 면적(1㎜ X 1㎜)당 2 내지 400개 존재할 수 있으며, 구체적으로는 단위 면적(1㎜ X 1㎜)당 10 내지 350개, 10 내지 300개, 10 내지 250개, 10 내지 200개, 10 내지 150개, 100 내지 400개, 100 내지 350개, 150 내지 350개, 250 내지 350개, 200 내지 400개, 30 내지 100개, 5 내지 180개, 5 내지 150개, 5 내지 120개, 10 내지 100개, 10 내지 80개, 10 내지 50개, 20 내지 50개, 40 내지 60개, 80 내지 120개, 140 내지 180개, 30 내지 40개, 5 내지 15개, 10 내지 20개, 5 내지 16개, 또는 5 내지 20개 존재할 수 있다.
예를 들어, 상기 경화층은 평균 직경이 60 내지 70㎛이고, 표면 조도 (Rz) 18 내지 22㎛인 덴드라이트 형상을 단위 면적(1㎜ X 1㎜)당 80 내지 120개일 수 있다.
본 발명에 따른 비발포식 바닥재는 상기와 같은 형태와 빈도를 갖는 방사형 굴곡 구조를 표면에 포함하는 경화층을 최외각층으로 구비함으로써 표면 광택도, 내요오드성, 논-슬립성 등의 물성을 보다 용이하게 조절할 수 있다.
하나의 예로서, 본 발명에 따른 비발포식 바닥재는 경화층 표면에 형성된 방사형 굴곡 구조를 통해 표면에 입사되는 광의 산란을 유도함으로써 경화층 전체 100 중량부 (예컨대, 아크릴 수지 조성물 전체 중량) 기준 10 중량부 미만, 보다 구체적으로는 9 중량부 이하, 8 중량부 이하, 7 중량부 이하, 6 중량부 이하, 5 중량부 이하, 또는 5 중량부 미만의 소광제를 별도로 사용하거나, 경우에 따라서는 소광제를 사용하지 않고도 현저히 낮은 광택을 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 비발포식 바닥재는 광택 측정기(Gloss Meter)를 이용한 60° 광택도(글로스 60 ° 조건) 를 측정 시 표면 광택도가 10 미만일 수 있고, 구체적으로, 상한값이 9 이하, 8 이하, 7.5 이하, 7 이하, 6.5 이하, 6 이하, 또는 5 이하이고, 하한값이 0.1 이상, 0.5 이상, 1 이상, 1.5 이상, 2 이상, 2.5 이상 또는 3 이상일 수 있다. 하나의 예로서, 상기 비발포식 바닥재의 표면 광택도는 1 내지 9, 2 내지 9, 4 내지 9, 1 내지 8, 1 내지 7, 1 내지 6, 4 내지 8, 5 내지 8, 4 내지 6, 4 내지 7, 7 내지 9, 7.2 내지 8.7, 2 내지 6, 4 내지 6, 2 내지 5, 또는 3.2 내지 4.7일 수 있다.
다른 하나의 예로서, 본 발명에 따른 비발포식 바닥재는 논-슬립(non-slip)성이 향상되어 DIN 51130에 따른 램프(ramp) 시험 시 미끄러짐이 발생되는 경사각의 등급이 R10 이상일 수 있고, 구체적으로는 R11 이상, 또는 R10 내지 R11일 수 있다. 여기서, R10은 미끄러짐이 발생되는 경사각의 각도가 10° 이상 19° 미만인 경우를 나타내고, R11은 미끄러짐이 발생되는 경사각의 각도가 19° 이상 27° 미만인 경우를 나타낸다.
또 다른 하나의 예로서, 본 발명에 따른 비발포식 바닥재는 표면의 내요오드성이 향상되어 22±1℃, 50±5% RH의 습도에서 1 부피%의 요오드 용액으로 오염시키고 20분 경과 후 세척 시, 최초 오염면적 기준 잔류하는 요오드의 면적이 1% 미만일 수 있고, 구체적으로는, 0.9% 이하, 0.8% 이하, 0.7% 이하, 0.6% 이하 또는 0.5% 이하일 수 있으며, 경우에 따라서는 표면의 요오드가 모두 제거되어 잔류 면적이 0%일 수 있다.
한편, 상기 경화층에 형성하는 아크릴 수지 조성물은 아크릴계 올리고머, 중합성 반응기를 1개 이상 포함하는 모노머 및 개시제를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 아크릴계 올리고머는 아크릴기를 포함하는 모노머를 이용하여 얻어지는 올리고머를 의미하며, 상기 모노머로는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트 및 벤질아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 (메트)아크릴레이트일 수 있다. 예를 들어, 상기 아크릴계 올리고머는 메틸아크릴레이트, (메타)아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 벤질아크릴레이트 또는 이들의 혼합물을 중합한, 메틸아크릴레이트 올리고머, (메타)아크릴레이트 올리고머, 메틸(메타)아크릴레이트 올리고머, 에틸아크릴레이트 올리고머, 벤질아크릴레이트 올리고머, 벤질(메타)아크릴레이트 올리고머 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 아크릴계 올리고머의 중량평균 분자량은 100 내지 50,000일 수 있고, 보다 구체적으로는 500 내지 30,000, 1,000 내지 10,000 또는 1,000 내지 5,000일 수 있다. 본 발명은 아크릴계 올리고머의 중량평균 분자량을 상기 범위로 조절함으로써 경화층의 내구성을 보다 향상시킬 수 있다.
아울러, 중합성 반응기를 1개 이상 포함하는 모노머는 아크릴계 모노머일 수 있다. 예를 들어, 상기 모노머로는 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시부틸산, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 아크릴산 이중체, 이타콘산,말레산, 카프로락톤 변성 히드록시아크릴레이트(caprolactone modified hydroxyl acrylate, CHA), 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판에톡시트리아크릴레이트, 아크릴로일 모르폴린(acryloyl morpholine), 글리시딜 메타크릴레이트(glycidyl metacrylate), N-비닐피롤리돈(N-vinylpyrrolidone) 및 벤질 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
이와 더불어, 상기 아크릴 수지 조성물은 아크릴계 올리고머 100 중량부 및 중합성 반응기를 1개 이상 포함하는 모노머 50 내지 150 중량부를 포함할 수 있고, 구체적으로는 아크릴계 올리고머 100 중량부와 함께, 중합성 반응기를 1개 이상 포함하는 모노머 50 내지 140 중량부, 50 내지 130 중량부, 50 내지 120 중량부, 50 내지 110 중량부, 50 내지 100 중량부, 50 내지 90 중량부, 50 내지 80 중량부, 75 내지 150 중량부, 90 내지 150 중량부, 100 내지 150 중량부, 120 내지 150 중량부, 130 내지 150 중량부, 75 내지 95 중량부, 90 내지 105 중량부, 105 내지 120 중량부, 115 내지 130 중량부, 120 내지 140 중량부, 또는 135 내지 150 중량부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 아크릴 수지 조성물은 아크릴계 올리고머 및 모노머 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하, 구체적으로는 8 중량부 이하, 6 중량부 이하, 3 중량부 이하, 3 중량부 미만, 2 중량부 이하, 2 중량부 미만 또는 1 중량부 이하의 개시제를 포함할 수 있다. 본 발명은 조성물의 경화 시 특정 범위의 단파장 광을 서로 다른 조건 하에서 단계적으로 사용함으로써 개시제를 상기 범위로 소량 포함하여도 높은 경화율을 나타낼 수 있다. 그 예로서, 본 발명에 따른 경화층의 경화율은 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 65% 내지 98%, 65% 내지 95%, 65% 내지 90%, 65% 내지 85%, 65% 내지 80%, 65% 내지 75%, 65% 내지 70%, 70% 내지 80%, 70% 내지 90%, 85% 내지 95%, 90% 내지 98% 또는 68% 내지 76%일 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 조성물은 경화층 표면에 형성된 덴드라이트 형상의 씨드(seed) 역할을 일부 수행하면서 내구성을 향상시키기 위하여 경도가 높은 필러를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 필러로는 조성물의 경화 후 경화층의 광택에 영향을 미치지 않으면서 표면경도를 향상시킬 수 있는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 필러로서 콜로이달 실리카, 알루미나, 글래스 비드, 유기물 비드(고분자 입자 등) 등을 사용할 수 있으며, 이들의 평균 직경은 1 ㎛ 내지 15 ㎛일 수 있고, 보다 구체적으로는 1 ㎛ 내지 12 ㎛, 1 ㎛ 내지 10 ㎛, 2 ㎛ 내지 13 ㎛, 3 ㎛ 내지 10 ㎛, 3 ㎛ 내지 7 ㎛, 9 ㎛ 내지 12 ㎛, 11 ㎛ 내지 15 ㎛, 4 ㎛ 내지 11 ㎛ 또는 6 ㎛ 내지 9 ㎛일 수 있다. 본 발명은 필러의 평균 직경을 상기 범위로 제어함으로써 경화층의 광택에 영향을 미치지 않으면서 경화층의 크랙 발생을 방지하고 경화층과 다른 층간의 접착력을 증가시켜 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 필러는 경화층의 광택도와 내요오드성을 저해하지 않도록 조성물 100 중량부에 대하여 10 중량부 미만로 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 필러는 조성물 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하를 포함할 수 있고, 보다 구체적으로 상기 필러의 함량은 상한값이 10 중량부 미만, 9 중량부 미만, 8 중량부 미만, 7 중량부 미만, 6 중량부 미만, 5 중량부 미만 또는 4 중량부 미만일 수 있고, 하한값이 0.01 중량부 이상, 0.05 중량부 이상, 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 또는 1 중량부 이상일 수 있다. 하나의 예로서, 상기 필러는 0.1 내지 3 중량부, 0.1 내지 2.5 중량부, 0.5 내지 2.5 중량부, 1 내지 3 중량부, 1.5 내지 3 중량부, 2.5 내지 3 중량부, 1.5 내지 2 중량부, 2 내지 2.5 중량부, 또는 2.2 내지 2.7 중량부로 포함될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 상기 경화층의 평균 두께는 내구성에 영향을 미치지 않는 적절한 범위로 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 경화층은 외부 자극에 찢어지거나 손실되지 않도록 3㎛ 내지 50㎛의 평균 두께를 가질 수 있고, 보다 구체적으로는 3㎛ 내지 30㎛, 3㎛ 내지 15㎛, 3㎛ 내지 10㎛, 10㎛ 내지 20㎛, 10㎛ 내지 30㎛, 25㎛ 내지 50㎛, 30㎛ 내지 50㎛, 20㎛ 내지 40㎛, 15㎛ 내지 20㎛, 15㎛ 내지 25㎛, 11㎛ 내지 24㎛ 또는 18㎛ 내지 28㎛일 수 있다. 본 발명에서 언급되는 경화층의 평균 두께는 도 2에 나타낸 바와 같이 덴드라이트의 높이를 배제한 경화층의 평균 두께 (Taver)를 의미할 수 있고, 경우에 따라서는 덴드라이트의 높이가 배제된 경화층의 평균 두께 (Taver)와 덴드라이트의 평균 최대 높이 (Rmax)의 1/2 값을 포함하는 두께를 의미할 수 있다.
비발포식 바닥재의 제조방법
또한, 본 발명은 일실시예에서,
아크릴 수지 조성물에, 불활성 기체 조건 하에서 300㎚ 미만 파장의 광을 조사하여 조성물을 활성화시키는 제1 광 조사 단계;
활성화된 조성물에, 공기(air) 조건 하에서 200㎚ 내지 400㎚ 파장의 광을 조사하여 조성물을 1차 광 경화시키는 제2 광 조사 단계; 및
1차 경화된 조성물에, 불활성 기체 조건 하에서 200㎚ 내지 400㎚ 파장의 광을 조사하여 조성물을 2차 광 경화시키는 제3 광 조사 단계를 포함하는 비발포식 바닥재의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 비발포식 바닥재의 제조방법은 아크릴 수지 조성물에 특정 범위의 단파장 광을 서로 다른 조건 하에서 3 단계로 조사하여 경화시키는 단계를 갖는다.
구체적으로, 제1 광 조사 단계는 기재 상에 도포된 조성물에 광을 조사하는 첫 번째 단계로서, 조사된 광에 의해 발생된 엑시머(excimer)가 도포된 조성물 및/또는 경화층의 표면을 수축시켜 주름을 형성함으로써 표면에 입사되는 빛의 산란율을 증가시키는 단계이다. 본 발명은 엑시머를 이용하여 조성물 및/또는 경화층의 표면을 상술된 방사형 굴곡 구조로 수축시킴으로써 빛의 산란율을 증가시킬 수 있으므로 소광제를 사용하지 않고도 경화층의 광택도를 감소시킬 수 있다. 이를 위해 상기 제1 광 조사 단계는 고에너지를 갖는 300㎚ 미만, 구체적으로는 100 내지 200㎚ 또는 150 내지 195㎚의 파장을 광을 사용하여 산소(O2)를 소량 포함하는 질소(N2) 분위기에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 제1 광 조사 단계에서 질소(N2)에 포함된 산소(O2)의 농도는 10 내지 30,000ppm일 수 있고, 구체적으로는 10 내지 20,000ppm, 10 내지 5,000ppm, 1,000 내지 2,000ppm, 2,000 내지 3,000ppm, 3,000 내지 4,000ppm, 4,000 내지 5,000ppm, 10 내지 2,000ppm, 10 내지 1,000ppm, 10 내지 500ppm, 100 내지 300ppm, 10 내지 200ppm, 50 내지 150ppm, 80 내지 120pp, 4,000 내지 6,000 ppm, 4,500 내지 5,500 ppm 또는 4,800 내지 5,200ppm일 수 있다. 또한, 제1 광 조사 단계에서 조성물과 광원의 거리는 5~100㎜일 수 있고, 구체적으로는 5~80㎜, 5~60㎜, 5~40㎜, 10~70㎜, 10~50㎜, 10~30㎜, 20~80㎜, 20~60㎜, 20~50㎜, 20~30㎜, 25~75㎜, 50~80㎜, 40~60㎜ 또는 45~55㎜일 수 있다.
하나의 예로서, 상기 제1 광 조사 단계는 조성물 내에 엑시머를 형성하기 위하여 조성물에 172±2㎚ 파장을 갖는 광을 100ppm의 산소(O2)를 포함하는 질소(N2) 조건에서 5~100 mJ/㎠의 광량으로 1~2초의 매우 짧은 시간 동안 조사하여 수행될 수 있다.
본 발명은 제1 광 조사 단계 수행 시 가스 조건 및 조성물과 광원의 거리를 상기 범위로 제어함으로써 경화층의 표면에 형성되는 랜덤 방사형의 미세 굴곡 구조의 평균 직경, 높이 및/또는 빈도를 용이하게 제어할 수 있다.
또한, 상기 제1 광 조사 단계에서 광 조사량은 1 mJ/㎠ 내지 100 mJ/㎠일 수 있고, 구체적으로는 1 mJ/㎠ 내지 80 mJ/㎠, 1 mJ/㎠ 내지 60 mJ/㎠¸1 mJ/㎠ 내지 40 mJ/㎠, 1 mJ/㎠ 내지 35 mJ/㎠, 1 mJ/㎠ 내지 30 mJ/㎠¸1 mJ/㎠ 내지 20 mJ/㎠, 1 mJ/㎠ 내지 10 mJ/㎠, 5 mJ/㎠ 내지 10 mJ/㎠, 5 mJ/㎠ 내지 20 mJ/㎠, 5 mJ/㎠ 내지 25 mJ/㎠, 5 mJ/㎠ 내지 35 mJ/㎠, 5 mJ/㎠ 내지 50 mJ/㎠, 15 mJ/㎠ 내지 25 mJ/㎠, 25 mJ/㎠ 내지 35 mJ/㎠, 25 mJ/㎠ 내지 50 mJ/㎠, 40 mJ/㎠ 내지 60 mJ/㎠, 70 mJ/㎠ 내지 100 mJ/㎠ 또는 5 mJ/㎠ 내지 33 mJ/㎠일 수 있다. 본 발명은 제1 광 조사 단계의 광 조사량을 상기 범위로 제어함으로써 경화층 표면에 형성되는 랜덤 방사형의 미세 굴곡 구조의 평균 직경, 높이 및/또는 빈도를 용이하게 제어할 수 있다.
아울러, 기재 상에 조성물을 도포하는 방법은 기술분야에서 공지된 방법에 의해 수행될 수 있으며, 예를 들어, 메이어(Mayer), 디-바(D-bar), 고무롤(rubber roll), G/V 롤(G/V roll), 에어나이프(air knife), 슬롯다이(slot die) 등을 이용하여 수행될 수 있다.
또한, 제2 광 조사 단계는 표면이 수축된 조성물 및/또는 경화층에 자외선(UV) 에너지를 가하여 가경화시키는 단계로서, 200 내지 400㎚ 이상의 파장, 구체적으로는 250 내지 380㎚, 280 내지 380㎚, 250 내지 350㎚, 또는 280 내지 320㎚ 파장의 광을 공기(air) 조건에서 조사하여 수행될 수 있다. 이때, 가경화된 조성물 및/또는 경화층의 표면 온도는 20 내지 90℃, 구체적으로는 20 내지 80℃ 또는 30 내지 70℃일 수 있다.
하나의 예로서, 상기 제2 광 조사 단계는 조성물 및/또는 경화층에 300±5㎚ 파장을 갖는 광을 공기 조건에서 20~800 mJ/㎠의 광량으로 1~2초의 매우 짧은 시간 동안 조사하여 수행될 수 있고, 이때 조성물 및/또는 경화층과 광원 사이의 거리는 0.5 내지 10㎜일 수 있다.
이와 더불어, 제3 광 조사 단계는 가경화된 조성물 및/또는 경화층에 자외선(UV)을 추가적으로 조사하여 진경화를 수행하는 단계로서, 400㎚ 이하의 파장, 구체적으로는 100 내지 400㎚, 200 내지 400㎚, 200 내지 300㎚, 300 내지 400㎚, 150 내지 300㎚, 200 내지 250㎚ 또는 270 내지 320㎚의 파장을 광을 사용하여 산소(O2)를 소량 포함하는 질소(N2) 분위기에서 수행될 수 있다. 여기서, 질소(N2)에 포함된 산소(O2)의 농도는 10 내지 30,000ppm일 수 있고, 구체적으로는 10 내지 5,000ppm, 1,000 내지 2,000ppm, 2,000 내지 3,000ppm, 3,000 내지 4,000ppm, 4,000 내지 5,000ppm, 100 내지 1,000ppm, 100 내지 500ppm, 100 내지 200ppm, 10 내지 2,000ppm, 10 내지 1,000ppm, 10 내지 500ppm, 100 내지 300ppm, 10 내지 200ppm, 50 내지 150ppm, 80 내지 120ppm, 15,000 내지 25,000 ppm, 17,000 내지 23,000 ppm, 19,000 내지 21,000 ppm, 또는 19,500 내지 20,500 ppm일 수 있다. 본 발명은 진경화가 수행되는 제3 광 조사 단계에서 산소(O2)의 농도를 상기 범위로 제어함으로써 조성물 및/또는 경화층의 경화율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 산소 분자(O2)의 오존(O3) 전환을 통해 경화층의 표면을 세정하는 효과를 유도할 수 있다.
하나의 예로서, 상기 제3 광 조사 단계는 조성물 및/또는 경화층에 300±5㎚ 파장을 갖는 광을 100~3,000 mJ/㎠의 광량으로 1~2초의 매우 짧은 시간 동안 조사하여 수행될 수 있고, 이때 조성물 및/또는 경화층과 광원 사이의 거리는 50±10㎜일 수 있다.
본 발명에서 조사되는 광은 각 단계에서 요구되는 파장의 광을 조사할 수 있는 공지된 방법에 따라 조사될 수 있다. 예를 들어, UV 영역인 400㎚ 이하의 파장을 갖는 광은 수은 또는 메탈 할라이드 램프 등을 이용하여 조사될 수 있다.
또한, 본 발명에서 광이 조사되는 시간은 1~2초의 매우 짧은 시간일 수 있고, 이러한 광 조사 시간은 광 조사 시 조성물이 이동하는 속도, 예컨대 기재 상에 코팅된 조성물의 이동 속도에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물 및/또는 조성물이 코팅된 기재의 이동 속도는 1 내지 50 m/min일 수 있고, 구체적으로는 5 내지 40 m/min, 10 내지 40 m/min, 20 내지 40 m/min, 30 내지 40 m/min, 15 내지 25 m/min, 5 내지 15 m/min, 15 내지 20 m/min, 35 내지 40 m/min 또는 18 내지 22 m/min일 수 있다.
한편, 본 발명에서 사용되는 조성물은 25℃에서 1,000 내지 1,500 cps, 구체적으로는 1,000 내지 1,450 cps, 1,000 내지 1,400 cps, 1,000 내지 1,350 cps, 1,000 내지 1,300 cps, 1,000 내지 1,250 cps, 1,000 내지 1,200 cps, 1,250 내지 1,500 cps, 1,300 내지 1,500 cps, 1,300 내지 1,400 cps, 1,350 내지 1,450 cps, 1,100 내지 1,300 cps, 또는 1,050 내지 1,200 cps의 낮은 점도를 가질 수 있다. 상기 조성물은 점도를 상기 범위로 제어함으로써 작업성이 우수한 이점을 갖는다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 보다 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 5.
메틸(메타)아크릴레이트 올리고머(분자량: 2,200±100) 40 중량부, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 20 중량부, 벤질아크릴레이트 20 중량부, 및 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 20 중량부와 개시제인 벤조페논 5 중량부, 및 필러인 콜로이달 실리카 (평균 직경: 5±0.5 ㎛)를 포함하는 조성물을 가로 10 ㎝ X 세로 10 ㎝의 폴리비닐클로라이드 (PVC) 기재에 도포하고 도 1에 나타낸 것과 같은 구조의 광 경화장치에 고정시켰다. 그 후 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 9±0.5 m/min의 이동속도로 기재를 이동시키면서 단계적으로 광 조사를 수행하여 SLS 타입의 비발포식 타일 바닥재 시편을 제조하였다. 이때, 상기 경화층의 평균 두께는 20±1㎛이였다.
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | |||
| 필러 함량[조성물 전체 100 중량부 기준] |
3 중량부 | 3 중량부 | 3 중량부 | 3 중량부 | 8 중량부 | ||
| 제1 광 조사 | 파장범위 | 172±5 ㎚ | 172±5 ㎚ | 172±5 ㎚ | 172±5 ㎚ | 172±5 ㎚ | |
| 조사량 | 32 mJ/㎠ | 18 mJ/㎠ | 7 mJ/㎠ | 32 mJ/㎠ | 32 mJ/㎠ | ||
| 광원과의 거리 |
50±1㎜ | 50±1㎜ | 50±1㎜ | 50±1㎜ | 50±1㎜ | ||
| 가스 조건 | N2 조건(O2 5,000 ppm 이하) | N2 조건 (O2 5,000 ppm이하) |
N2 조건 (O2 5,000 ppm이하) |
N2 조건 (O2 5,000 ppm 이하) |
N2 조건 (O2 5,000 ppm 이하) |
||
| 제2 광 조사 | 파장 범위 | 200~400 ㎚ | 200~400 ㎚ | 200~400 ㎚ | 200~400 ㎚ | 200~400 ㎚ | |
| 조사량 | 280 mJ/㎠ | 280 mJ/㎠ | 280 mJ/㎠ | 280 mJ/㎠ | 280 mJ/㎠ | ||
| 광원과의 거리 |
2±1㎜ | 2±1㎜ | 2±1㎜ | 2±1㎜ | 2±1㎜ | ||
| 가스 조건 | 공기 조건 | 공기 조건 | 공기 조건 | 공기 조건 | 공기 조건 | ||
| 제3 광 조사 | 파장 범위 | 200~400 ㎚ | 200~400 ㎚ | 200~400 ㎚ | 200~400 ㎚ | 200~400 ㎚ | |
| 조사량 | 600 mJ/㎠ | 600 mJ/㎠ | 600 mJ/㎠ | 600 mJ/㎠ | 600 mJ/㎠ | ||
| 광원과의 거리 |
100±1㎜ | 50±1㎜ | 50±1㎜ | 50±1㎜ | 50±1㎜ | ||
| 가스 조건 | N2 조건 (O2 10,000 ppm) |
N2 조건 (O2 10,000 ppm) |
N2 조건 (O2 10,000 ppm) |
N2 조건 (O2 10,000 ppm) |
N2 조건 (O2 10,000 ppm) |
||
| 경화율 | 68% | 70% | 70% | 70% | 70% | ||
비교예 1 내지 4.
하기 표 2에 경화조건으로 조성물을 경화하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 SLS 타입의 비발포식 타일 바닥재 시편을 제조하였다.
| 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | ||
| 필러 함량[조성물 전체 100 중량부 기준] |
3 중량부 | 3 중량부 | 3 중량부 | 8 중량부 | |
| 제1 광 조사 |
파장범위 | 172±5 ㎚ | - | 172±5 ㎚ | - |
| 조사량 | 3 mJ/㎠ | - | 118 mJ/㎠ | - | |
| 광원과의 거리 |
50±1㎜ | - | 10±1㎜ | - | |
| 가스 조건 | N2 조건(O2 5,000 ppm) | - | N2 조건 (O2 5,000 ppm) |
- | |
| 제2 광 조사 |
파장 범위 | - | 200~400 ㎚ | 200~400 ㎚ | 200~400 ㎚ |
| 조사량 | - | 280 mJ/㎠ | 280 mJ/㎠ | 280 mJ/㎠ | |
| 광원과의 거리 |
- | 100±1㎜ | 100±1㎜ | 100±1㎜ | |
| 가스 조건 | - | 공기 조건 | 공기 조건 | 공기 조건 | |
| 제3 광 조사 |
파장 범위 | 200~400 ㎚ | 200~400 ㎚ | 200~400 ㎚ | 200~400 ㎚ |
| 조사량 | 600 mJ/㎠ | 600 mJ/㎠ | 600 mJ/㎠ | 600 mJ/㎠ | |
| 광원과의 거리 |
100±1㎜ | 100±1㎜ | 100±1㎜ | 100±1㎜ | |
| 가스 조건 | N2 조건 (O2 10,000 ppm) |
N2 조건 (O2 10,000 ppm) |
N2 조건 (O2 10,000 ppm) |
N2 조건 (O2 10,000 ppm) |
|
실험예 1
본 발명에 따른 비발포식 바닥재의 최외각층인 경화층의 표면 구조를 확인하기 위하여 실시예 1 및 3과 비교예 2 및 3에서 제조된 비발포식 바닥재 시편을 대상으로 주사 전자현미경(SEM) 분석을 수행하였으며, 그 결과는 도 2 내지 4에 나타내었다.
도 2 및 3을 살펴보면, 본 발명에 따른 실시예 1 및 3의 시편은 표면에 일정 크기와 빈도로 방사형 굴곡 구조를 포함하는 것으로 나타났으며, 상기 방사형 굴곡 구조는 중심부에서 주변부로 갈수록 높이가 낮아지는 구조를 갖는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 1과 3의 적층 필름을 살펴보면, 적층 필름의 경화층은 제1 광 경화 단계에서의 광 조사량이 강해질수록 미세 굴곡이 강하게 형성되면서 표면에 형성된 랜덤 방사형의 미세굴곡 구조의 크기(즉, 직경)은 작아지고, 중심부의 높이와 빈도는 증가하는 것으로 확인되었다. 구체적으로, 실시예 1의 경우 방사형 굴곡 구조의 평균 크기는 50±2 ㎛이고, 중심부의 높이는 19±1 ㎛이며, 단위 면적(1㎜ X 1㎜)당 140 내지 165개의 덴드라이트 형상을 포함하고, 실시예 3의 경우 방사형 굴곡 구조의 평균 크기는 70±2 ㎛이고, 중심부의 높이는 12±1 ㎛이며, 단위 면적(1㎜ X 1㎜)당 40 내지 60개를 포함하는 것으로 나타났다.
이에 반해, 제1 광 경화 단계를 수행하지 않은 비교예 2의 시편은 표면에 미세 굴곡 구조를 갖지 않는 것으로 나타났다. 또한, 도 4를 살펴보면, 제1 광 경화 단계를 수행하였으나 광의 조사량이 현저히 많은 비교예 3의 시편은 표면에 굴곡 구조를 포함하나 굴곡 정도가 커 중심부를 포함하지 않으므로 중심부에서 주변부로 갈수록 높이가 낮아지는 방사형의 구조를 갖지 않는 것으로 확인되었다.
이러한 결과로부터, 200 ㎚ 미만 파장의 광을 조사하는 제1 광 조사 단계는 엑시머를 발생시키고, 발생된 엑시머는 단파장 UV를 발생시켜 조성물 및/또는 경화층의 표면 경화를 빠르게 촉진시키며, 이에 따라 조성물 및/또는 경화층의 표면은 수축이 발생되어 미세한 굴곡 구조를 형성됨을 알 수 있다. 다시 말해, 상기 제1 광 조사 단계의 수행 조건을 특정 조건으로 조절함으로써 미세 굴곡 구조의 형태를 제어할 수 있음을 알 수 있다.
실험예 2.
본 발명에 따른 비발포식 바닥재의 광택성, 내요오드성 및 논-슬립성을 평가하기 위하여 실시예 1 내지 4와 비교예 1 내지 3에서 제조된 시편을 대상으로 표면조도, 광택도, 요오드 오염에 따른 색좌표 편차 및 논-슬립성 시험을 측정하였다. 구체적인 측정방법은 다음과 같으며, 측정된 결과는 하기 표 3에 나타내었다:
가) 표면 조도 평가
ISO 4287을 기준으로 실시예 및 비교예의 시편에 구비된 경화층의 표면 조도(Rz)를 측정하였다.
나) 광택도 평가
실시예 및 비교예의 시편들을 대상으로 광택 측정기(Gloss Meter)를 이용하여 60° 광택도(글로스 60° 조건) 를 측정하였다.
다) 내요오드 평가
시편 표면에 임의의 3지점 A 내지 C를 선정하고, 선정된 지점에 대하여 CIE 색공간에서의 색좌표를 측정하여 평균 색좌표 및 색좌표 편차를 구하였다. 구체적으로, 22±1℃, 50±5% RH의 습도에서 시편 표면에 1 부피%의 농도로 메탄올에 용해된 요오드(I2) 시험액(시약명: iodine tincture)을 1~2방울 떨어뜨려 원형으로 퍼지는 것을 확인하고, 20분이 경과하면 티슈로 2회 문질러 표면의 요오드를 제거한 다음, 요오드(I2)가 묻었던 지점의 상태를 육안으로 평가하였다. 이때, 상기 평가는 시편을 평가자의 눈 앞 10 cm 에 위치하여 형광등 아래 밝은 장소에서 보았을 때 경화층의 형태 변화(예컨대, 박리나 파괴 등), 광택 및 색상의 변화 여부를 확인하였으며, 등급 기준은 다음과 같다:
- 1 등급: 경화층의 박리나 파괴
(최초 오염면적 기준 잔류하는 요오드의 면적이 40% 이상),
- 2 등급: 경화층의 상당한 형태 변화와 광택 또는 색상 상당한 변화 발생
(최초 오염면적 기준 잔류하는 요오드의 면적이 20% 이하 40% 미만),
- 3 등급: 경화층의 형태 변화가 없거나 약간의 변화가 있고, 광택이나 색상의 상당한 변화 발생
(최초 오염면적 기준 잔류하는 요오드의 면적이 5% 이하 20% 미만),
- 4 등급: 경화층의 형태 변화 없이 광택이나 색상의 약간의 변화 발생
(최초 오염면적 기준 잔류하는 요오드의 면적이 1% 이하 5% 미만),
- 5 등급: 경화층의 형태, 광택 및 색상의 변화 없음
(최초 오염면적 기준 잔류하는 요오드의 면적이 1% 미만).
라) 논-슬립 평가
DIN 51130에 따른 Ramp 시험을 수행하여 미끄러짐이 발생되는 경사각을 측정하였으며, 측정된 경사각을 하기 기준에 따라 분류하여 논-슬립 등급을 정하였다:
- R9: 미끄러짐이 발생되는 경사각의 각도가 6° 이상 10° 미만
- R10: 미끄러짐이 발생되는 경사각의 각도가 10° 이상 19° 미만
- R11: 미끄러짐이 발생되는 경사각의 각도가 19° 이상 27° 미만
- R12: 미끄러짐이 발생되는 경사각의 각도가 27° 이상 35° 미만
- R13: 미끄러짐이 발생되는 경사각의 각도가 35° 이상
| 표면 조도 (Rz) | 광택도 | 내요오드 평가 | 논-슬립성 | |
| 실시예 1 | 21 | 6±0.5 | 4 | R10 |
| 실시예 2 | 20 | 6±0.5 | 4 | R10 |
| 실시예 3 | 17 | 8±0.5 | 3 | R9 |
| 실시예 4 | 22 | 6±0.5 | 4 | R10 |
| 실시예 5 | 20 | 5±0.5 | 3 | R10 |
| 비교예 1 | 13 | 12±0.5 | 2 | R9 |
| 비교예 2 | 13 | 12±0.5 | 1 | R9 |
| 비교예 3 | 14 | 12±0.5 | 4 | R9 |
| 비교예 4 | 20 | 9±0.5 | 1 | R10 |
상기 표 3에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 비발포식 바닥재는 특정 범위의 단파장 광을 서로 다른 조건 하에서 단계적으로 조사하여 경화시킴으로써 조성물에 소광제를 포함하지 않아도 낮은 광택도를 나타내고 내요오드성이 우수한 것으로 알 수 있다.
구체적으로, 실시예 1 내지 4의 비발포식 바닥재 시편들은 소광제를 소량 사용하여도 글로스 60° 조건에서의 광택도가 10 미만이고, 내요오드성이 뛰어나 요오드 오염 전후 표면의 형태 변화는 물론 광택이나 색상 변화도 없었다. 또한, 상기 실시예 1 내지 4의 시편들은 19° 미만의 경사각에서는 미끄러짐이 발생하지 않는 것으로 확인되었다.
이러한 결과로부터 조성물의 광 경화 시 특정 범위의 단파장 광을 서로 다른 조건 하에서 단계적으로 조사하여 경화하는 경우 조성물의 경화율이 향상될 뿐만 아니라 경화층의 광택도가 감소하고 내요오드성, 및 논-슬립성이 동시에 향상됨을 알 수 있다. 나아가, 상기 경화층들은 표면에 구현된 방사형 굴곡 구조의 평균 크기, 중심부의 높이 및 단위 면적당 빈도가 증가할수록 광택이 낮아지는 경향을 보였다. 이는 상기 방사형 굴곡 구조가 경화층의 표면 물성에 영향을 미침을 의미한다.
100: 광 경화장치
110: 광 조사실
111: 제1 광 조사기 (UV 조사기)
112: 제2 광 조사기 (UV 조사기)
113: 제3 광 조사기 (UV 조사기)
120: 조사된 광
130: 컨베이어 벨트
140: 가스 격막
150: 시편
200: 비발포식 바닥재의 단면구조
210: 경화층
220: 기재층
211: 덴드라이트
110: 광 조사실
111: 제1 광 조사기 (UV 조사기)
112: 제2 광 조사기 (UV 조사기)
113: 제3 광 조사기 (UV 조사기)
120: 조사된 광
130: 컨베이어 벨트
140: 가스 격막
150: 시편
200: 비발포식 바닥재의 단면구조
210: 경화층
220: 기재층
211: 덴드라이트
Claims (14)
- 기재층; 및
표면에는 한 점을 중심부로 하고 상기 중심부에서 주변부로 뻗어나가는 방사형의 굴곡 구조인 덴드라이트 형상을 갖는 아크릴 수지 조성물의 경화층을 포함하며,
상기 방사형 굴곡 구조의 평균 직경은 5㎛ 내지 500㎛이고;
표면 조도(Rz)가 평균 10㎛ 내지 40㎛인 비발포식 바닥재.
- 제1항에 있어서,
방사형 굴곡 구조는 표면의 단위 면적 (1㎜ X 1㎜)당 2 내지 400개 존재하는 비발포식 바닥재.
- 제1항에 있어서,
표면 광택도가 글로스(Gloss) 60° 조건 하에서 10 미만인 비발포식 바닥재.
- 제1항에 있어서,
상기 경화층은 DIN 51130에 따른 램프 시험 시 미끄러짐이 발생되는 경사각 등급은 R10 이상인 비발포식 바닥재.
- 제1항에 있어서,
상기 경화층은 22±1℃, 50±5% RH의 습도에서 1 부피%의 요오드 용액으로 오염시키고 20분 경과 후 세척 시, 최초 오염면적 기준 잔류하는 요오드의 면적이 1% 미만인 비발포식 바닥재.
- 제1항에 있어서,
아크릴 수지 조성물은,
아크릴계 올리고머 100 중량부; 및
중합성 반응기를 1개 이상 포함하는 모노머 50 내지 150 중량부를 포함하고,
아크릴계 올리고머 및 모노머 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하의 개시제를 포함하는 비발포식 바닥재.
- 제1항에 있어서,
아크릴 수지 조성물은 실리카, 알루미나, 글래스 비드 및 유기물 비드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 필러를 더 포함하는 비발포식 바닥재.
- 제6항에 있어서,
필러의 평균 직경은 1 ㎛ 내지 15 ㎛인 비발포식 바닥재.
- 제6항에 있어서,
필러의 함량은 조성물 100 중량부에 대하여 10 중량부 미만인 비발포식 바닥재.
- 제1항에 있어서,
경화층의 평균 두께는 3 ㎛ 내지 50 ㎛인 비발포식 바닥재.
- 아크릴 수지 조성물에, 불활성 기체 조건 하에서 300㎚ 미만 파장의 광을 조사하여 상기 조성물을 활성화시키는 제1 광 조사 단계;
활성화된 조성물에, 공기(air) 조건 하에서 200㎚ 내지 400㎚ 파장의 광을 조사하여 조성물을 1차 광 경화시키는 제2 광 조사 단계; 및
1차 경화된 조성물에, 불활성 기체 조건 하에서 200㎚ 내지 400㎚ 파장의 광을 조사하여 조성물을 2차 광 경화시키는 제3 광 조사 단계를 포함하는 경화층의 제조방법.
- 제11항에 있어서,
제1 광 조사 단계는 1 mJ/㎠ 내지 100 mJ/㎠의 광 조사량으로 수행되는 것을 특징으로 하는 경화층의 제조방법.
- 제11항에 있어서,
제1 광 조사 단계 및 제3 광 조사 단계는, 산소(O2)의 농도가 10 ppm 내지 30,000 ppm인 질소(N2) 조건 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 경화층의 제조방법.
- 기재층 및 아크릴 수지 경화층을 포함하는 바닥재의 제조방법으로서,
기재층 표면에 아크릴 수지 조성물을 도포한 후
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 경화층의 제조방법을 수행하는 바닥재의 제조방법.
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| KR1020180105062A KR102269522B1 (ko) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | 표면에 방사형 굴곡 구조를 갖는 저광택의 비발포식 바닥재 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020180105062A KR102269522B1 (ko) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | 표면에 방사형 굴곡 구조를 갖는 저광택의 비발포식 바닥재 |
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| KR20200027139A KR20200027139A (ko) | 2020-03-12 |
| KR102269522B1 true KR102269522B1 (ko) | 2021-06-25 |
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| KR1020180105062A KR102269522B1 (ko) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | 표면에 방사형 굴곡 구조를 갖는 저광택의 비발포식 바닥재 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2005272564A (ja) | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Dainippon Ink & Chem Inc | 活性エネルギー線硬化型塗料組成物及び塗装建材 |
| KR101271981B1 (ko) | 2011-12-28 | 2013-06-05 | 주식회사 포스코 | 자외선 경화 코팅을 이용한 텍스쳐 강판의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 텍스쳐 강판 |
| WO2013145497A1 (ja) | 2012-03-29 | 2013-10-03 | オリジン電気株式会社 | 紫外線硬化性樹脂組成物及び意匠性塗膜 |
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-
2018
- 2018-09-04 KR KR1020180105062A patent/KR102269522B1/ko active IP Right Grant
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