KR20030043074A

KR20030043074A - 내오염성 유성처리제의 조성물 및 그 제조방법

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Publication number: KR20030043074A
Application number: KR1020010074045A
Authority: KR
Inventors: 조동현; 주준회
Original assignee: 건설화학공업(주)
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2003-06-02

Abstract

본 발명은 피브이씨 바닥장식재나 가구용 데코시트 표면에 우수한 내오염성 유성처리제를 코팅하여 실생활에서 오염물질로 부터 원천적으로 오염을 방지하는 목적 외에 각종 오염물질로 인해 더럽혀진 피도체의 청소를 용이하도록 하는 것으로서 피브이씨 바닥장식재, 가구용 데코시트의 내오염성 유성처리제의 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

좀 더 구체적으로는 피브이씨 바닥장식재, 가구용 데코시트에 우수한 내오염성을 부여하는 유성 표면처리제는 폴리 에스테르 수지나 아크릴 수지에 반응성 혹은 비반응성 변성 하이드록시 디메칠 폴리 실록산을 첨가한 혼합물을 주제로 하고 폴리 이소시아네이트를 경화제로 하는 조성물이다.

본 발명의 조성물은 폴리 에스테르 수지나 아크릴 수지 10-80 중량부에 반응성 혹은 비반응성 실리콘 화합물 0.5-20 중량부, 매팅제 0.1-20 중량부, 유기용제 10-85 중량부, 기타첨가제 0-10 중량부를 고속분산 제조한 혼합물에 폴리 이소시아네이트를 혼합하여 사용한다.

Description

내오염성 유성처리제의 조성물 및 그 제조방법{Composition of solvent coating to the resistance and method for preparing the same}

본 발명은 기존의 주택용 피브이씨 바닥장식재, 가구용 데코시트 표면에 내오염성이 우수한 유성처리제를 코팅하여 실생활에서 각종 오염물질로 부터 원천적으로 오염을 방지하는 목적 외에 오염물질로 인해 더렵혀진 피도체의 청소를 용이하도록 하는 내오염성 유성처리제의 조성물 및 제조방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 반응성 관능기를 가진 아크릴 수지나 폴리 에스테르 수지에 반응성 혹은 비반응성 변성 하이드록시 디메칠 폴리 실록산을 첨가한 혼합물을 주제로 하고 폴리 이소시아네이트 수지를 경화제로 하여 오염성이 우수한 피브이씨 바닥장식재, 가구용 데코시트의 표면 처리제의 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

기존 주택용 피브이씨 바닥장식재의 경우 표면처리제로 우수한 내오염성을 부여하는 종래의 기술이 있으나 이 방법은 자외선을 조사하는 고가의 설치비가 투자되어야 하고 자외선에 의해 건조되는 표면처리제는 고가이므로 일반적으로 적용되는데는 한계가 있다.

또한 자외선 경화처리제는 내오염성이 본 발명의 유성처리제보다 우수하나경화후 도막의 신율이 본 발명의 유성처리제 보다 떨어지는 단점이 있는 반면 유성처리제는 자외선 경화처리제 보다 신율이 우수하고 시트의 가공성이 양호하여 시트의 가공성이 요구되는 제반 작업에 다양하게 적용되는 이점이 있다.

그리고 피브이씨 바닥장식재나 데코시트 표면에 코팅하는 종래의 유성처리제는 아크릴 수지나 폴리 에스테르 수지 등을 주제로 하고 폴리 이소시아네이트수지를 경화제로 하여 제조하는 방법으로 그 표면이 각종 오염물질로 더렵혀졌을 때 청소가 용이하지 않는 단점이 있다.

표면 오염물질로는 김칫국물, 식초, 간장, 된장, 찌개류 등의 음식물에 의한 오염물질과 볼펜, 연필, 매직잉크, 수성잉크, 크레용, 물감, 싸인펜 등의 필기구에 의한 오염물질 및 매니큐어, 유성페인트, 수성페인트, 니스 등의 생활용품에 의한 오염물질 등이 있다.

따라서 본 발명은 피브이씨 바닥장식재, 가구용 데코시트 표면에 우수한 내오염성 유성처리제를 코팅하여 실생활에서 오염물질로부터 원천적으로 오염을 방지하는 목적 외에 각종 오염물질로 인해 더럽혀진 피도체의 청소를 용이하도록 하는 것으로서 피브이씨 바닥장식재, 가구용 데코시트 의 내오염성 유성처리제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

주택용 피브이씨 바닥장식재는 피브이씨 상재의 최상층 졸층에 자외선 경화도료를 코팅하여 고객의 취향에 맞도록 여러 가지 무늬의 소재에 동, 참숫, 옥 등을 첨가하여 수맥 차단, 방충 등 다양한 기능을 부여한 바닥장식재가 생산되고 있지만 고가인 단점이 있으므로 본 발명이 이루고자 하는 내오염성 유성처리제는 자외선 경화장치가 필요한 자외선 경화처리제 시스템보다 초기 설치비가 저렴하고 처리제의 가격이 저가인 유성처리제이면서도 동시에 우수한 내오염성과 고기능성을 부여할 수 있는 장점이 있다.

또한 가구용 데코시트의 종래 유성처리제는 폴리 에스테르 수지나 아크릴 수지를 주제로 하고 폴리 이소시아네이트를 경화제로 하는 제조 방법인데 내오염성이 불량하고 각종 오염물질에 의해 쉽게 오염되어 데코시트의 가치가 떨어지는 경향이 있으므로 우수한 내오염성을 가진 유성처리제를 코팅하여 제품의 상품가치를 높이는데도 이 발명의 목적이 있다

이하 본 발명의 방법을 상세히 살펴보면 아래와 같다.

본 발명은 피브이씨 바닥장식재나 가구용 데코시트의 표면에 폴리 에스테르 수지나 아크릴 수지와 반응성, 비반응성 실리콘을 주제로 하고 폴리 이소시아네이트를 경화제로 하는 유성처리제를 코팅하여 우수한 내오염성을 부여하는 것을 특징으로한다.

이러한 특징을 나타내는 유성 표면처리제를 자세하게 살펴보면 반응성 폴리 에스테르 수지나 반응성 아크릴 수지 10-80 중량부, 유기용제 10-85 중량부, 실리콘 화합물 0.1-20 중량부, 매팅제 0.1-30 중량부, 기타 첨가제 0-10 중량부로 구성되어 있다.

먼저 수지를 살펴보면 하이드록시 함량이 1-10 중량부 정도의 폴리 에스테르수지나 하이드록시 함량이 0.2-3 중량부 정도의 아크릴 수지 등이 사용될 수 있다.

사용 가능한 반응성 관능기를 가진 수지는 바이엘 데스모펜 800, 1200, 애경화학(주)의 버노크 D-400-70, 11-408 등의 폴리 에스테르 수지가 사용 가능하며 아크릴 수지로는 애경화학(주) 아크리딕 A-801, 56-719 등이 있다.

유기용제를 살펴 보면 탄화수소계는 시클로 헵탄, 시클로 헥산, 솔벤트, 톨루엔, 크실렌, 헵탄 등이며, 에스테르계는 2-에틸 헥실 아세테이트, 3-메톡시 부틸 아세테이트, 시클로 헥실 아세테이트, 에틸 아세테이트, 이소부틸 아세테이트 등이 사용될 수 있으며 케톤계는 아세톤, 시클로 헥사논, 디이소부틸 케톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤 등이며, 다가알콜 유도체로는 2-에틸 헥실 글리콜 부틸 카비톨, 부틸 카비톨 아세테이트, 부틸 셀루솔브, 부틸 셀루솔브 아세테이트, 카비톨 아세테이트, 셀루솔브 아세테이트, 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 에틸렌 글리콜, 에틸 카비톨, 에틸 셀루솔브, 헥실 셀루솔브, 메틸 카비톨, 메틸 셀루솔브, 3-메틸 3-메톡시 부탄올, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 등이 있다.

실리콘 화합물을 살펴 보면 실리콘의 경우 반응성과 비반응성 실리콘이 있는데 비반응성의 경우 지속적인 내오염성이 떨어지고 반응성의 경우 지속성이 우수하므로 반응성 실리콘을 사용하는 것이 유리하다

그러나 반응성 실리콘과 비반응성 실리콘을 함께 사용하면 내오염성이 더욱 향상될 수 있고 지속성이 장기간 유지될 수도 있다. 반응성 실리콘 화합물은 폴리 에스테르 변성 하이드록시 기능성 폴리 디메틸 실록산 용액, 폴리 에스테르 변성아크릴 기능성 폴리 디메틸 실록산 용액, 폴리 에테르 변성 하이드록시 기능성 폴리 디메틸 실록산 용액, 폴리 에테르-폴리 에스테르 변성 하이드록시 기능성 폴리 디메틸 실록산 용액 등이며 비반응성 실리콘 화합물은 폴리 에테르 변성 폴리 디메틸 실록산 용액, 폴리 에테르 변성 폴리 알킬 실록산 용액 등이 있다.

반응성과 비반응성 실리콘을 살펴보면 비와이케이-케미의 비와이케이-370, 371, 373, 375 및 비와이케이-333, 유브 3510 등이 있다.

매팅제는 코팅되는 건조도막 두께를 적절하게 고려하여 소광제의 입자 크기를 결정해야만, 최적의 소장효율 및 최종 특성을 얻을 수 있다. 매팅제로는 일반적으로 실리카 계통이 사용되고 있으나 표면 슬립성, 마모성 등을 증대시키기 위해 폴리 에틸렌, 폴리 프로필렌 왁스류 등도 사용되고 있다. 실리카계통의 매팅제로는 후지-데이비젼 케미칼사의 사이로이드 244, 266, 255 등이 있고 그레이스 코리아사의 사이로이드 ED-2, ED-20, ED-3, ED-30, ED-40, ED-5, ED-50 등이 있으며, 왁스류로는 마이크로 파우다사의 왁스 중 마이크로 프로 200, 300, 400, 600 등이 있고, 비와이케이-케미의 세라플로 950, 990, 994, 995, 996, 세라콜 79, 601 등이 있다.

기타 첨가제를 살펴보면 분산시 첨가하는 분산제, 슬립성을 향상시키는 슬립제 등이 있다.

분산제는 비와이케이-케미의 안티테라-203, 204, 디스퍼비와이케이-103, 110, 111, 115, 161, 163, 164와 테고 케미 서비스의 테고디스퍼-610, 630, 700 등이 있고 슬립제로는 비와이케-케미의 비와이케이-301, 306, 307, 341 등이 있다.

경화제로 사용하는 이소시아네이트의 종류는 애경화학(주)의 버노크 DN-980, DN-950, AK-75, D-750 등을 사용한다.

실시예 1. 폴리 에스테르 수지 20-30 중량부, 메칠 이소부칠 케톤 10-20 중량부, 침강방지제 0-2 중량부, 크실렌 0-10 중량부, 매팅제 2-10 중량부, 분산제 0-4 중량부, 변성 하이드록시 폴리 디메칠 실리콘 0.1-5 중량부를 분산기에 넣고 고속분산 1시간 후 메칠 이소부칠 케톤 10-20 중량부, 메칠 에칠 케톤 20-30 중량부, 에칠 아세테이트 15-25 중량부를 넣어 교반한 용액 75 중량부에 속건형 톨루엔 디이소시아네이트 중합체 25 중량부를 혼합하여 제조한다.

실시예 2. 폴리 에스테르 수지 20-30 중량부, 메칠 이소부칠 케톤 10-20 중량부, 침강방지제 0-2 중량부, 크실렌 0-5 중량부, 매팅제 2-10 중량부, 분산제 0-4 중량부, 변성 하이드록시 폴리 디메칠 실리콘 0.1-5 중량부를 분산기에 넣고 고속분산 1시간 후 메칠 이소부칠 케톤 10-20 중량부, 메칠 에칠 케톤 20-30 중량부, 에칠 아세테이트 15-25 중량부, 폴리 프로필렌 왁스 0-5 중량부를 넣어 교반한 용액 75 중량부에 속건형 톨루엔 디이소시아네이트 중합체 25 중량부를 혼합하여 제조한다.

실시예 3. 아크릴 수지 20-30 중량부, 메칠 이소부칠 케톤 10-20 중량부, 침강방지제 0-2 중량부, 크실렌 0-10 중량부, 매팅제 2-10 중량부, 분산제 0-4 중량부, 변성 하이드록시 폴리 디메칠 실리콘 0.1-5 중량부를 분산기에 넣고 고속분산 1시간 후 메칠 이소부칠 케톤 10-20 중량부, 메칠 에칠 케톤 20-30 중량부, 에칠 아세테이트 15-25 중량부를 넣어 교반한 용액 75 중량부에 무황변 속건 폴리 이소시아네이트 중합체 25 중량부를 혼합하여 제조한다.

실시예 4. 아크릴 수지 20-30 중량부, 메칠 이소부칠 케톤 10-20 중량부, 침강방지제 0-2 중량부, 크실렌 0-5 중량부, 매팅제 2-10 중량부, 분산제 0-4 중량부, 변성 하이드록시 폴리 디메칠 실리콘 0.1-5 중량부를 분산기에 넣고 고속분산 1시간 후 메칠 이소부칠 케톤 10-20 중량부, 메칠 에칠 케톤 20-30 중량부, 에칠 아세테이트 15-25 중량부, 폴리 프로필렌 왁스 0-5 중량부를 넣어 교반한 용액 75 중량부에 무황변 속건 폴리 이소시아네이트 중합체 25 중량부를 혼합하여 제조한다.

비교예 1. 폴리 에스테르 수지 20-30 중량부, 메칠 이소부칠 케톤 10-20 중량부, 침강방지제 0-2 중량부, 크실렌 0-10 중량부, 매팅제 2-10 중량부, 분산제 0-4 중량부를 분산기에 넣고 고속분산 1시간 후 메칠 이소부칠 케톤 10-20 중량부, 메칠 에칠 케톤 20-30 중량부, 에칠 아세테이트 15-25 중량부를 넣어 교반한 용액 75 중량부에 속건형 톨루엔 디이소시아네이트 중합체 25 중량부를 혼합하여 제조한다.

비교예 2. 아크릴 수지 20-30 중량부, 메칠 이소부칠 케톤 10-20 중량부, 침강방지제 0-2 중량부, 크실렌 0-10 중량부, 매팅제 2-10 중량부, 분산제 0-4 중량부를 분산기에 넣고 고속분산 1시간 후 메칠 이소부칠 케톤 10-20 중량부, 메칠 에칠 케톤 20-30 중량부, 에칠 아세테이트 15-25 중량부를 넣어 교반한 용액 75 중량부에 무황변 속건 폴리 이소시아네이트 중합체 25 중량부를 혼합하여 제조한다.

실시예 1, 실시예 2, 실시예 3, 실시예 4, 비교예 1, 비교예 2에서 제조된유성처리제를 바코트 No. 12로써 피브이씨 바닥장식재나 데코시트 피도체에 코팅하고 7일간 경과 후 비교 시험한다.

단시간 내에 시험결과를 알고자 할 경우 오븐온도 50℃ 혹은 130℃에서 강제경화를 시켜 비교 시험한다.

이 반응은 폴리 이소시아네이트와 하이드록시가 반응을 하는 메카니즘이므로 시간이 경과할수록 폴리 이소시아네이트와 하이드록시 반응이 진행되어 도막표면의 크로스링킹 밀도가 치밀하여 도막의 내오염성이 향상되므로 자연건조나 강제건조 시 항상 동일한 조건에서 비교시험이 진행되어야 한다.

그리고 표면 유성처리제의 코팅조건과 경화조건을 살펴보면 아래의 표와 같다.

[표 1]

상기 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3, 실시예 4, 비교예 1, 비교예 2를 비교시험한 결과를 보면 아래와 같다.

- 도막 시험방법 -

(1) 광택 : 건조도막을 비와이케이-가드너 시험설비 마이크로-트리-글로스메타를 사용하여 측정한다.

(2) 도막의 부착성 : 처리제가 도포된 시편에 가로 및 세로 2mm의 간격으로 칼로 그어 100칸을 만든 후 여기에 테이프를 붙였다가 떼어 낼때 도막이 박리 되는 정도를 판정한다.

(3) 도막의 오염성 : 유성 흑색매직과 청색 매직, 크레파스, 간장, 된장을 도장면에 오염 시켰을때 오염물질이 제거되는 정도를 보고 측정한다.

[표 2]

이와 같은 결과를 종합하여 보면 본 발명의 유성처리제는 종래의 자외선에 의해 건조되는 표면처리제보다 경제적인 측면에서 초기 설치비용 및 처리제의 가격이 저렴하다는 장점이 있고 데코시트에 코팅할 경우 신율이 우수하여 가공성이 요구되는 다양한 제품에 적용이 가능하다. 또 종래의 유성 표면처리제보다는 내오염성이 훨씬 우수하므로 많은 분야에서 응용이 가능하리라 생각된다. 코팅 방법은 바코팅, 롤코팅, 나이프코팅, 스프레이코팅, 로라코팅 등의 모든 도장방법을 도장이가능하며 작업 가능한 소재가 피브이씨 바닥장식재, 데코시트 표면 코팅 뿐만 아니라 가구, 철구조물 등의 소재에 바로 코팅 작업이 가능하고, 베이스 수지로 사용하는 폴리 에스테르나 아크릴 수지이외에 알키드 등의 반응성 관능기를 가진 모든 수지로도 사용가능하며 경화제로 이소시아네이트 대신 멜라민 수지로도 가능하므로 종래의 자외선 경화형 표면처리제나 유성처리제보다 적용 범위가 많을 것으로 추정된다.

Claims

피브이씨 바닥장식재나 가구용 데코시트의 표면에 폴리에스테르 수지나 아크릴 수지와 반응성, 비반응성 실리콘을 주제로 하고 폴리이소시아네이트를 경화제로 함을 특징으로 하는 내오염성 유성처리제의 조성물 및 그 제조방법.
제1항에 있어서, 폴리에스테르 수지 20∼30중량부, 메틸 이소부칠 케톤 10∼20중량부, 침강 방지제 0∼2중량부, 크실렌 0∼10중량부, 매팅제 2∼10중량부, 분산제 0∼4중량부, 변성 하이드록시 폴리디메칠 실리콘 0.1∼5중량부를 1시간 고속 분산한 후 메칠 이소부칠 케톤 10∼20중량부, 메칠 에칠 케톤 20∼30중량부, 에칠 아세테이트 15∼25중량부를 교반한 용액 75중량부에 속건형 톨루엔 디이소시아네이트 중합체 혹은 무황변 속건 폴리이소시아네이트 중합체 25중량부를 혼합시킴을 특징으로 하는 내오염성 유성처리제의 조성물 및 그 제조방법.
제1항에 있어서, 폴리에스테르 수지에는 하이드록시 함량이 1∼10중량부, 아크릴 수지에는 하이드록시 함량이 0.2∼3중량부 사용될 수 있음을 특징으로 하는 내오염성 유성처리제의 조성물 및 그 제조방법.