KR20040015815A

KR20040015815A - 습윤 방활성 시이트 및 습윤 방활성 구조체

Info

Publication number: KR20040015815A
Application number: KR10-2004-7000668A
Authority: KR
Inventors: 다까히데 오꾸야마
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date: 2001-07-19
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-02-19
Also published as: EP1407095A1; WO2003008735A1; US6753065B2; US20030026951A1; JP2003039582A

Abstract

본 발명은 표면과 이면을 갖는 지지체, 및 이 지지체의 표면에 한 말단이 결합된 복수의 테이퍼형 돌기를 포함하는 습윤 방활성 시이트에 관한 것이다. 테이퍼형 돌기는 반복된 패턴으로 지지체의 표면상에 규칙적으로 배치되며, 상기 돌기는 상호 교차하는 홈으로 둘러싸여 있다. 습윤 방활성 시이트는 우수한 습윤 방활성을 제공하고 우수한 오염 회복성을 나타내며, 시이트의 BPN값은 용이하게 제어할 수 있다.

Description

습윤 방활성 시이트 및 습윤 방활성 구조체 {Wet-Slip Resistant Sheet and Wet-Slip Resistant Structure}

종래부터 정전 인쇄법이나 잉크젯 인쇄법 등의 인쇄 수단으로, 베이스 필름이나 기록용 매체 위에 그래픽을 적용하고, 그래픽이 적용된 필름이나 매체를 광고용이나 유도용의 신호로서 사용하고 있다. 그래픽이 적용된 필름이나 매체는 베이스 필름이나 매체의 이면에 제공되어 있는 접착층에 의해 구조물의 바닥면 등의 물체 표면에 고정된다. 또한, 그래픽을 손상, 오염 등으로부터 보호하기 위해서, 그래픽이 적용된 필름 또는 지지체의 표면상에 높은 광투과율의 필름이나 시이트로 이루어지는 그래픽 보호 시이트를 적층하고 있다. 그래픽 보호 시이트는 접착층에 의해 그래픽이 적용된 필름 또는 지지체에 접착되어, 그래픽이 그래픽 보호 시이트를 통해 볼 수 있도록 한다.

보호 시이트로 보호된 그래픽을 구비한 장식 시이트 등의 물품은, 최근 바닥면용 장식 시이트로서 사용되어 왔다. 바닥면용 장식 시이트는 호텔이나 점포 등에서 통행인의 왕래가 비교적 많은 장소에서, 간이적인 보수나 광고, 유도 사인의 목적으로 바닥(또는 바닥을 형성하는 재료)에 접착하여 사용된다. 바닥면용 장식 시이트는 이와 같이 사용되기 때문에, 간판용이나 벽면용과는 다른 특성을 갖도록 요구된다. 이러한 특성 중 하나는 시이트 표면상의 방활성인데, 이는 바닥면용 장식 시이트가 통행인의 발바닥(구두창을 포함함)의 미끄러짐을 효과적으로 방지하여, 장식 시이트가 고정되어 있지 않은 경우와 같은 위화감 없이 통행인이 장식 시이트 위를 보행할 수 있어야 하기 때문이다.

바닥면에 고정하여 사용되는 미끄럼 방지 시이트나 방활성 시이트에서는, 시이트 표면을 거칠게 하여 그 거침에서 유래하는 돌기의 그립 효과를 이용하고 있다. 많은 방활성 시이트가 공지되었으며, 일반적으로 2가지 유형으로 나뉜다. 하나는 표면에 돌기를 형성하는 무기 입자를 분산시켜 고정시킨 유형이고, 다른 하나는 시이트 표면을 거칠게 하여 돌기를 형성한 유형이다.

전자의 한 예는 일본 특허 공개 (평)2-144461호 공보에 개시된, 연질 합성 수지에 미세 입자를 첨가한 논슬립 보호막이다. 즉, 연질 합성 수지 중에 알루미나 입자 등의 경질 입자를 첨가하여 내마모성과 논슬립 기능을 부여하는 방법이다. 그러나, 이 방법에서는 경질 입자가 투명한 구상 입자(비드)가 아닌 한 보호막의 투명성이 저하되기 때문에, 이와 같은 보호막은 그래픽 보호 시이트로서는 유용하지 않다.

그래픽 보호 시이트를 통해 관찰되는 그래픽의 시인성을 손상시키지 않고 보호 시이트 표면의 방활성을 높이기 위해서는, 후자의 유형과 같이 시이트 표면에 거칠기 부여 가공을 이용하는 것이 바람직하다. 방활성을 높인 그래픽 보호 시이트, 및 이와 같은 같은 보호 시이트를 이용한 장식 시이트는, 예를 들면 미국 특허 6,180,228호 공보(WO99/44840호에 대응)에 개시되어 있다. 이 공보에는 다음과 같은 구성을 가지고, 바닥면용 장식 시이트로서 유용한 그래픽을 구비한 물품이 개시되어 있다. 즉, (a) 제1 주요면 및 제2 주요면을 가지고, 제1 주요면에는 베이스 필름용 접착층이 적용되고, 제2 주요면에는 이미지층이 적용되며, 상기 베이스 필름용 접착층은 물체 표면에서 물품을 박리 가능하게 접착하도록 선택된 접착제 조성물을 포함하여 이루어지는 베이스 필름과, (b) 제1 주요면 및 제2 주요면을 가지고, 그의 제1 주요면상에 실질적으로 투명한 접착제층이 배치된 실질적으로 투명한 그래픽 보호 시이트(이 공보에서는 「이미지 보호용 톱 필름」이라 함)를 구비하고, 제2 주요면은 ASTM E-303-93에 특정된 순서에 의해 측정하여 적어도 35 이상의 BPN을 제공하도록 거칠기 부여 가공(엠보싱 가공)되고; 상기 그래픽 보호 시이트는베이스 필름과 이미지층에 부착되어 그를 덮고, 상기 이미지층은 상기 그래픽 보호 시이트를 통해 시인 가능한 것을 특징으로 하는 그래픽을 구비한 물품이다.

상기 이미지층은 그래픽을 관찰하는 사람에게 이미지 정보(시각적으로 나타낸 광고, 목적지 안내 등의 정보)를 제공한다. 상기 베이스 필름으로는, 예를 들면 비닐 수지 필름이나 폴리우레탄 필름 등을 사용할 수 있고, 상기 베이스 필름용 접착제로는, 예를 들면 아크릴계 접착제를 사용할 수 있다. 상기 그래픽 보호 시이트의 투명 접착제로는, 예를 들면 아크릴계 감압성 접착제를 사용할 수 있다.

이와 같은 그래픽을 구비한 물품은 바닥면에 고정하여 사용되었을 때, 옥외용 광고 시스템을 구축할 수 있다. 즉, 바닥면에 고정된 그래픽을 구비한 물품 위를 보행하는 통행인은 상기 이미지층을 잘 관찰할 수 있고, 그 물품 위를 마치 물품이 없는 경우와 같이 위화감 없이 보행할 수 있다.

표면 거칠기 부여 가공에 의해 소정의 반복 패턴을 가지고 규칙적으로 배치된 복수의 테이퍼형 돌기를 표면에 구비한 방활성 시이트가 미국 특허 5,508,084호 공보(일본 특허 공표(평) 10-502305호 공보에 대응)에 개시되어 있다. 여기에서 개시된 방활성 시이트는 표면과 그 표면에 대향하는 이면을 갖는 지지체와, 그 지지체 표면에 한 말단이 결합된 수지 조성물로 이루어지고, 한 말단으로부터 다른 말단을 향해 테이퍼형이 되도록 연장되어 소정의 반복 패턴을 가지며 지지체 표면상에 규칙적으로 배치된 복수의 테이퍼형 돌기를 구비하고 있다.

이 미국 특허 공보에는, 상기 돌기로서 다각추, 원추 등의 입체가 바람직한 것으로 개시되어 있다. 또한, 돌기 높이는 전형적으로는 0.075 내지 0.525 mm, 바람직하게는 0.125 내지 0.225 mm, 가장 바람직하게는 0.175 mm이다. 또한, 돌기의 종횡비는 통상 0.1 내지 5이고, 돌기가 다각추인 경우에는 0.3 내지 0.6이다. 종횡비(Asp)란 돌기의 높이(H)와, 그 돌기와 동등물의 저면의 직경(L)과의 비(Asp=H/L)이다. 이 공보에는, 이와 같은 방활성 시이트가 마우스 패드로서 유용하다고 기재되어 있다. 또한, 상기 공보는 이와 같은 방활성 시이트를, 풀 다운식 트레이용의 커버로서 또는 음료 용기용 코스터로서 항공기 내에서 사용할 수 있다고 개시되어 있다.

<발명의 요약>

방활성 시이트의 경우, 습윤 상태(습윤 조건하)에서의 방활성이 높은 것이 바람직하다. 예를 들면, 방활성 시이트를, 옥외와 직접적으로 또는 간접적으로 연결되어 있는 건축물의 바닥면에 고정한 경우, 통행인이 시이트 위를 건조되지 않은 상태에서 보행하는 경우가 있다. 옥외로부터의 물은, 예를 들면 비나 눈 등으로부터 파생하여 자연적으로, 또는 사람, 동물, 물품 등의 이동 물체에 부착되어 시이트까지 운반된다. 바닥면용으로 사용되는 방활성 시이트에서는, 통행인의 발바닥(구두창을 포함함)과 시이트 표면 사이의 미끄러짐을 효과적으로 방지할 수 있는 것과 같은 성능, 즉 습윤 방활성을 개선할 필요가 있다. 이와 같은 관점에서, 미국 특허 6,180,228호가 교시한 바와 같이 ASTM E-303-93에 준하여 측정된 BPN값은 35 이상일 필요가 있다.

그러나, BPN값이 너무 높아지게 되면 오염 회복성이 저하되는 경향이 있다. 복수의 돌기를 표면에 갖는 방활성 시이트의 경우, 돌기가 구두창을 연마하여 구두창이나 구두창의 오염물이 연마되어 생성된 파편으로 이루어지는 연마 흔적(힐 마크라고도 불림)이 잔류하기 쉽다. BPN값이 너무 높은 경우, 시이트 표면상의 돌기의 연마성이 비교적 높고, 돌기 사이의 홈에 상기 연마 파편이 포획되기 쉽다. 따라서, BPN값이 너무 높은 경우, 오염 회복성이 거의 없어져, 연마 흔적이 비교적 간단한 세정 방법(브러시를 사용한 수세 세정 등)으로서는 제거할 수 없는 경우가 있다. 이와 같은 제거 곤란한 연마 흔적에 의한 표면 오염(rub-off stain)은, 돌기의 정상이 예리한 피라미드(다각추)나 원추인 경우에 악화되는 경향이 있다.

바닥면용 방활성 시이트에서는 BPN값을 소정의 범위로 제어하는 것이 중요하다. 따라서, 본 발명자들은 초기에는 BPN값을 제어하기 위해서 규칙적인 패턴에 따라 배열된 돌기를 이용하여 돌기 치수를 최적으로 설계하는 것을 시도하였다. 그러나, 이와 같은 돌기 치수는 BPN값에 대하여 상관성이 거의 없어, BPN값을 제어하기 위한 지표로서는 유용하지 않다는 것을 발견하였다. 따라서 조사와 연구를 더욱 거듭한 결과, 돌기 전체의 형상 인자(PI, 즉 프로파일 지수)를 소정의 범위로 제어함으로써, BPN값을 소정의 범위로 제어할 수 있다는 것을 드디어 발견하였다.

즉, 본 발명의 목적은 BPN값을 제어하는 것이 용이하고, 바람직한 습윤 방활성과 오염 회복성을 동시에 구비한 습윤 방활성 시이트를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 표면과 이 표면에 대향하는 이면을 갖는 지지체, 및 이 지지체의 표면에 한 말단이 결합된 수지 조성물로 이루어지는 복수의 테이퍼형 돌기를 포함하고, 상기 테이퍼형 돌기는 소정의 반복 패턴으로 상기 지지체 표면에 규칙적으로 배치되며, 상기 돌기의 각각은 상호 교차하는 복수의 홈으로 둘러싸여 있고, 상기테이퍼형 돌기의 배치 밀도(D)는 50 내지 3,000 돌기/cm²의 범위이고, 하기 수학식 1에 의해 정의되는 테이퍼형 돌기의 프로파일 지수(PI)는 5 내지 100의 범위이며, ASTM E-303-93에 따라 측정한 습윤 방활값(영국 진자 시험기값(BPN))이 35 이상인 것을 특징으로 하는 습윤 방활성 시이트를 제공하여, 상기 과제를 해결한다.

PI = D × H²

상기 식 중, D는 테이퍼형 돌기의 배치 밀도(단위: 돌기/cm²)이고, H는 테이퍼형 돌기의 높이(단위: mm)이다.

본 발명은 습윤 방활성(wet-slip resistant) 시이트 및 습윤 방활성 구조체에 관한 것이고, 보다 상세하게는 수지 조성물로부터 형성되어, 각각이 상호 교차하는 복수의 홈으로 둘러싸여 있는 복수의 테이퍼형 돌기가 규칙적으로 배치된 표면과 그 표면에 대향하는 이면을 갖는 지지체를 포함하는 방활성 시이트에 관한 것으로서, 이 방활성 시이트는 바닥면에 적용하기에 적합한 습윤 방활성을 갖는다.

본 발명의 습윤 방활성 시이트는, 상기 지지체 이면측에 고정된 접착층을 구비하고, 그 접착층에 의해 바닥면에 고정되는 바닥면 방활성 시이트로서 유용하다. 또한, 상기 지지체는 광투과성이므로, 본 발명의 습윤 방활성 시이트는 상기 지지체와 바닥면 사이에 형성되는 그래픽을 보호하는 그래픽 보호 시이트로서 유용하다. 또한, 이와 같은 그래픽 보호 시이트는, 상기 지지체 이면측에 고정된 그래픽을 구비하고, 바닥면을 장식하는 장식 시이트의 보호층으로서 특히 유용하다.

도 1은 본 발명의 습윤 방활성 시이트의 일례의 평면도이다.

도 2는 도 1의 X1 내지 X2 선에 따른 수직 단면도이다.

도 3은 그래픽 보호 시이트로서 사용한 본 발명의 습윤 방활성 시이트의 다른 예의 단면도이다.

도 4는 실시예 1 내지 20 및 비교예 1 내지 6의 BPN값을 PI에 대하여 플롯팅한 그래프이다.

본 발명의 습윤 방활성 시이트에서는, 테이퍼형 돌기는 소정의 반복 패턴을 가지고 규칙적으로 상기 지지체 표면에 배치되고, 상기 테이퍼형 돌기의 각각은 상호 교차하는 복수의 홈에 둘러싸여 있는, 소위 패턴 배열 돌기이다. 따라서, BPN값을 소정의 범위로 제어하는 것이 용이하다. 또한, 상기 수학식 1에 의해 정의되는 프로파일 지수(PI)를 지표로서 이용하여 돌기 전체의 형상 및 배치를 설계함으로써 BPN값을 제어하는 것이 용이해진다. 또한, 테이퍼형 돌기의 배치 밀도와 PI를 소정의 범위로 제어하기 때문에, 습윤 방활성과 오염 회복성을 동시에 달성할 수 있다.

테이퍼형 돌기의 배치 밀도(D)가 50 돌기/cm²미만이면, BPN값을 35 이상의 범위로 제어하여 습윤 방활성을 높이는 것이 곤란하다. 반대로, 테이퍼형 돌기의 배치 밀도가 3,000 돌기/cm²초과하면, 돌기를 그의 형상이나 치수를 양호한 정밀도로 형성하기가 곤란해져, 결과적으로 BPN값의 제어가 곤란해진다.

PI가 5 미만이면, BPN값을 35 이상의 범위로 제어하여 습윤 방활성을 높이는 것이 곤란하다. 반대로, PI가 100을 초과하면 오염 회복성이 저하되어, 제거하기 곤란한 연마 흔적에 의한 표면 오염을 효과적으로 방지할 수 없다.

본 발명에 따르면, 돌기 전체의 PI를 제어함으로써, 종래의 것과 동등한 습윤 방활성(BPN값)을 가지면서 종래의 시이트보다도 높은 오염 회복성을 갖는 습윤 방활성 시이트(높은 오염 회복성 습윤 방활 시이트)를 제공할 수 있다. 또한, 돌기 전체의 PI를 제어함으로써, 종래의 것과 동등한 오염 회복성을 유지하면서 보다 높은 습윤 방활성을 갖는 습윤 방활성 시이트(높은 습윤 방활성 시이트)를 제공할 수 있다.

(습윤 방활성 시이트)

본 발명의 바람직한 실시 양태에 의한 습윤 방활성 시이트(10)에 대하여, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1은 방활성 시이트 표면의 평면도이고, 도 2는 도 1에서의 직선 X1 내지 X2에 따라 절단한 수직 단면도이다.

도시한 습윤 방활성 시이트(10)은 표면(1S)과, 표면(1S)에 대향하는 이면(1b)를 갖는 지지체(1)과, 그 지지체(1)의 표면(1S)에 한 말단이 결합된 복수의 테이퍼형 돌기(11)을 포함한다. 테이퍼형 돌기(11)은 소정의 반복 패턴을 가지고 규칙적으로 표면(1S)에 배치되며, 각각의 돌기는 상호 교차하는 홈(12)에 의해 둘러싸여 있다. 통상적으로, 습윤 방활성 시이트(10)은 이면(1b)을 바닥면에 고정하여 사용된다. 따라서, 통상 지지체(1)의 이면(1b)에 바닥면 고정용의 접착층(도시하지 않음)이 고정적으로 배치된다.

상술한 바와 같이, 테이퍼형 돌기(11)의 배치 밀도(D) 및 프로파일 지수(PI)는 소정의 범위로 설계된다. 본 발명의 습윤 방활성 시이트는 바닥면에 고정하여 사용되기 때문에, 바닥면 용도에 적합한 습윤 방활성을 가지도록, BPN값은 35 이상이다.

BPN값은 ASTM E-303-93에 준하여 측정된다.

BPN값은 통상 100 이하이다. BPN값이 너무 크면, 오염 회복성을 높이기가 곤란해지는 경향이 있다.

습윤 방활성 시이트의 오염 회복성은 다음과 같은 표면 오염 회복 시험에 의해 평가할 수 있다.

우선, 구두를 신은 통행인이 왕래하는 통로의 바닥면에 습윤 방활성 시이트를 시공(즉 지지체 이면을 바닥면으로 향하여, 바닥면에 대하여 고정함)하여 실용 시험을 행한다. 이와 같은 통로는, 예를 들면 안전화를 신은 직원만이 통행하는 공장 내의 통로(비공개)이다. 시공된 후 소정의 기간(통상 1 주간 내지 1 개월 사용) 경과한 후, 방활성 시이트의 수세의 용이성을 시험 전의 새로운 방활성 시이트의 수세 용이성과 비교하여 평가한다. 즉, 브러시를 사용하는 등 간단한 방법으로 시이트를 수세하여, 방활성 시이트 표면의 오염이 제거 가능한가를 눈으로 평가한다. 상기한 바와 같은 시험에 있어서, PI가 100을 초과하고 BPN값이 100을 초과하는 경우, 방활성 시이트의 오염 회복성은 불량(NG)이라 평가되는 수준이다(실시예 참조).

테이퍼형 돌기의 형상이 절두체 또는 정상이 둥근 절두체인 경우, 오염 회복성이 유리하게 개선된다. 오염 회복성의 정도는, 상술한 바와 같은 평가 방법에 의해서도 측정할 수 있지만, JIS A 5712에 준한 방법에 의해서 측정된 오염 회복률을 지표로서 사용하여 평가할 수 있다.

이제 오염 회복률 시험에 대하여 설명한다.

샘플로서 3 cm × 3 cm의 정방형상으로 재단한 습윤 방활성 시이트를 준비한다. 이 샘플 표면을 5 ％ 농도의 비누물로 함침시킨 천으로 세정한 후, 초기의 확산 반사율 Y₀을 측정한다. 다음으로, 샘플 표면에 이하에 설명하는 오염 성분(1 g)을 발라 30 분간 방치하고, 건조된 미사용된 천을 사용하여 샘플 표면을 10 회 문질러 표면의 오염 성분을 닦아낸 후, 닦아냄 조작 후(오염 회복 후)의 확산 반사율Y₁을 측정한다.

오염 성분은 백색 바세린(일본 약방에 의함)과 카본 블랙을 중량비 10:1로 혼합하여 형성한다. 오염 회복후 확산 반사율을 기준한 초기 확산 반사율의 백분비율(Y = (Y₁/Y₀)× 100)을 계산하고, Y값을 오염 회복률(RC)로 한다.

테이퍼형 돌기의 형상이 절두체 또는 정상이 둥근 절두체인 경우, 오염 회복률을 효과적으로 높일 수 있고, 예를 들면 60 ％ 이상으로 높일 수 있다.

도 1 및 도 2에 나타내는 돌기(11)은 정상부 근방을 재단하여 정상부는 평탄면을 갖는 각추에 상응하는 절두체의 형태이다. 정상이 둥근 절두체는 정상부가 돔형으로 둥근 형상인 절두체에 상응한다.

돌기 정상부(11t)가 대략 평탄면인 경우, 테이퍼형 돌기의 높이(H)는 돌기의 한 말단으로부터 상단 평탄면까지의 거리이며, 돌기 형상이 정상이 둥근 절두체가고 돌기 정상이 볼록 곡면인 경우, 돌기 높이(H)는 돌기 저면으로부터 볼록 곡면의 저면으로부터 가장 떨어진 최정상 부분까지의 거리이다.

절두체에 상응하는 절두하지 않은 각추의 높이(H₀) 대 실제 절두체 높이(H)의 비율(H/H₀)은, 평탄한 정상을 갖는 절두체의 경우에 통상 0.60 내지 0.98, 바람직하게는 0.70 내지 0.95이고, 정상이 둥근 절두체의 경우에 통상 0.70 내지 1.00, 바람직하게는 0.75 내지 0.98이다.

절두체 또는 정상이 둥근 절두체의 저면의 형상은 다각형일 수 있고, 변의 수가 적은 다각형이 오염 회복성을 손상시키지 않고 습윤 방활성을 높이는 데 유리하다. 절두체의 저면 형상은 바람직하게는 사각형 또는 삼각형이고, 더욱 바람직하게는 삼각형이다.

테이퍼형 돌기의 형상은 각추 또는 원추일 수 있다. 정상점이 뾰족한 각추 또는 원추는 오염 회복성의 요구 수준이 너무 높지 않은 경우(예를 들면, 지지체하에 그래픽이 없는 경우)나 오염 회복성을 향상시키기 위해서 유효한 수지 조성물을 사용한 경우에 있어서 습윤 BPN값을 가급적으로 높이고 싶은 경우 유리하다. 이 경우, BPN값을 비교적 높은 범위로 제어하는 것이 용이하므로 PI를 15 내지 100의 범위로 선택한다.

이와 같이 PI를 15 내지 100의 범위로 하고, BPN값을 60 내지 95의 범위로 제어하면, 경사면이나 계단에 고정하여 사용하는 데 적합한, 높은 습윤 방활성 시이트를 쉽게 제조할 수 있다. 또한, 방활성의 관점에서는, BPN값은 60 이상의 범위에서 가급적으로 높은 쪽이 좋지만, BPN값이 너무 높으면 오염 회복성이 저하되어 방활성 시이트의 교환 주기를 단축시킬 우려가 있다. 또한, 테이퍼형 돌기의 내마모성이 저하될 우려가 있다. 따라서, BPN값은 95 이하가 바람직하다.

돌기 정상부의 정상각은 BPN값을 소정의 범위로 제어할 수 있는 한 특별히 한정되지 않지만, 60 내지 110 도의 범위가 바람직하다. 이 범위이면 BPN값을 쉽게 높일 수 있다. 또한, 다각추 돌기의 정상각은 지지체와 결합하지 않는 돌기의 다른 말단을 정상점으로 하는 다각추의 측면 삼각형의 정상각이다. 가장 큰 정상각을 돌기의 정상각으로 한다. 원추의 경우, 정상각은 지지체와 결합하지 않은 돌기의 다른 말단을 정상점으로 하는 원추의 수직 단면상의 삼각형의 정상각이다.

테이퍼형 돌기는 형상이나 치수가 다른 몇 가지 유형의 돌기를 포함할 수도 있다. 그와 같은 경우의 돌기의 치수, 정상각, PI 등은 1회의 반복 패턴 주기에 포함되는 모든 돌기에서의 평균치이다. 몇 가지 종류의 돌기는 실질적으로 동일한 높이를 갖는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 형상 인자의 작용에 의존하지 않고 오염 회복성을 향상시키기 위해서는, 돌기를 형성하는 수지 조성물에 경화 수지와 표면 개질제를 배합하는 것이 바람직하다. 그에 따라 오염 물질이 강고히 부착하는 것을 효과적으로 방지하여 오염 회복률을 높일 수 있다. 수지 조성물이 표면 개질제, 경화 수지, 및 그 경화 수지 중에 분산되어 포함되는 복수의 경질 비드를 함유하는 것이 더욱 바람직하다.

표면 개질제는 실리콘계 또는 불소 함유 표면 개질제일 수 있다. 표면 개질제로서, 일본 특허 공개 (평)6-240201호 공보에 개시된 도료형 표면 개질제를 사용할 수 있다.

경화 수지는 경화된 수지이다. 경화 수지는 통상, 경화성 수지와 경화제와의 혼합물로부터 형성되지만, 경화성 수지가 경화제의 부재하에 가교 반응이 가능한 경우, 경화제의 사용을 생략할 수 있다.

경질 비드는 세라믹 비드, 무기 산화물 비드 등을 사용할 수 있다. 경질 비드의 비커스 경도는 바람직하게는 1,000 kg/mm²이상이다. "비커스 경도"는 약 1 mm의 입경의 경질 비드 약 10 내지 20 개와 10 g의 에폭시 수지를 혼합하여 굳히고, 직경 약 3 cm, 높이 약 1 cm의 원통형 샘플을 형성하여, 샘플을 연마하여 노출시킨 비드 표면에서 미소 경도계를 이용하여 측정한 값이다. 인가된 하중은 300 g이고 하중 시간은 약 15 초이다.

본 발명에 따르면, 구조물의 바닥면과 그 바닥면에 고정된 본 발명의 습윤 방활성 시이트를 포함하는, 뛰어난 습윤 방활성을 갖는 습윤 방활성 구조체를 제조할 수 있다. 예를 들면, 습윤 방활성 시이트는 옥외에 접한 바닥면, 또는 옥외에 접한 통행 출입구 부근의 옥외 또는 옥내의 바닥면에 사용할 수 있다. 이와 같은 경우, 바닥면으로 운반된 물이 미끄러운 수막을 형성하기 쉽다. 본 발명의 습윤 방활성 구조체는 수막 형성에 의한 보행자의 미끄러짐을 효과적으로 방지할 수 있다.

(습윤 방활성 시이트의 제조 방법)

본 발명의 습윤 방활성 시이트의 제조에 있어서, 테이퍼형 돌기는 임의의 종래 공지된 방법에 의해 형성할 수 있다. 통상, 표면에 테이퍼형 돌기가 형성되어 있지 않은 수지 조성물로 이루어지는 시이트상의 지지체를 준비하고, 지지체 표면에 엠보싱 가공을 실시하여 지지체와 일체화된 테이퍼형 돌기를 형성한다. 돌기를 형성하는 수지 조성물은 중합체를 포함하는 비교적 경질의 수지 조성물이다.

중합체는 예를 들면 폴리우레탄, 염화비닐계 중합체, 아크릴계 중합체, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 실리콘, 불소계 중합체 및 에폭시계 중합체(경화된 에폭시 중합체)로 이루어지는 군으로부터 선택된 어느 1종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 상술한 바와 같이, 가교제를 첨가하여 중합체를 경화(가교)할 수도 있다.

또한, 돌기의 경도(즉 수지 조성물의 경도)는 25 ℃에서 측정된 영률로 규정하여 통상 2 내지 10,000 MPa, 바람직하게는 5 내지 5,000 MPa이다.

돌기를 형성하는 수지 조성물은 표면 개질제, 경화제, 계면활성제, 경질 비드, 난연성 부여제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 점착 부여 수지, 착색제, 항균제 등의 다양한 첨가제를 함유할 수 있다.

돌기 형성을 위한 엠보싱 가공은 통상 가공용 롤과 백업 롤 사이에 보호 시이트 전구체를 끼우고, 가공용 롤 표면의 거칠기를 시이트에 전사하도록 행한다. 즉, 보호층 표면에 전사하고자 하는 요철 형상이나 거칠기의 네가티브에 대응하는, 소정의 요철 형상이나 거칠기를 표면에 갖는 가압 롤을 보호층 표면에 가압한다. 바람직하게는 가열하면서 엠보싱 가공하는 것이 좋다. 가열 온도는 통상 120 내지 270 ℃, 바람직하게는 130 내지 260 ℃이다. 압력은 통상 4 내지 10 kg/cm²(약 0.4 내지 1.0 MPa)의 범위이다.

가공용 롤은 통상, 스틸 롤에 금속 도금(예컨대 크롬 등)한 것을 사용하여 표면 거칠기를 정밀하게 제어한다. 백업 롤은 가공용 롤과 동일한 재질의 것이라도 좋지만, 통상 고무나 면 등의 유연한 재료로 이루어지는 표면 피복재를 금속 롤의 표면에 권취하여 형성한, 금속롤과 표면 피복재를 포함하는 연질 롤을 사용한다. 또한, 그 밖의 엠보싱 가공 조건은 종래의 장식 시이트의 보호층의 표면을 엠보싱 가공하는 방법과 동일할 수 있다.

수지 조성물이 경화 수지를 포함하는 경우, 지지체 이면에 부착된 열가소성 수지층으로 이루어지는 쿠션층을 포함하여 이루어지는 시이트상 적층체를 사용하여 엠보싱 가공을 실시하는 것이 바람직하다. 쿠션층의 두께는 통상 25 내지 500 ㎛이다.

습윤 방활성 시이트의 두께는 본 발명의 효과를 달성할 수 있는 한 특별히 한정되지 않으며, 비교적 얇은 것부터 비교적 두꺼운 습윤 방활성 시이트를 사용할 수 있고, 그의 두께는 통상 0.06 내지 2.5 mm, 바람직하게는 0.08 내지 1.6 mm이다.

돌기의 높이(H)는 통상 0.05 내지 2 mm, 바람직하게는 0.06 내지 1.5 mm, 더욱 바람직하게는 0.07 내지 1 mm의 범위이다.

(그래픽 보호 시이트)

도 3에 나타낸 실시 양태는 본 발명의 습윤 방활성 시이트를 그래픽 보호 시이트로서 사용한다.

습윤 방활성 시이트(10)은 바닥(3)의 표면(3s)에 부착된 장식층(2)의 보호층으로서 사용되고 있다. 즉, 습윤 방활성 시이트(10)은 장식층(2)와 조합하여 장식 시이트(101)을 구성하고 있다.

습윤 방활성 시이트(10)은 장식층(2)의 표면(2s)에 접착층(13)에 의해 고정되어 있다. 이 접착층(13)은 습윤 방활성 시이트의 지지체(1)의 이면(1b)에 미리 고정적으로 배치해 둘 수 있다.

장식 시이트(101)은 바닥면(3s)에, 장식층의 이면(2b)에 고정적으로 배치된접착층(21)에 의해 고정되어 있다. 장식층(2)는 종래의 장식 시이트와 동일한 것일 수 있고, 통상 그래픽을 적용한 필름이나 매체이다. 장식 시이트(101)은 바닥(3)과 조합하여 장식성을 갖는 습윤 방활성 구조체(100)을 형성한다. 장식 시이트(101)의 전체 두께(2 개의 접착층(13) 및 (21)을 포함함)는 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.1 내지 1 mm이다. 장식 시이트에 조립되는 습윤 방활성 시이트의 두께는 통상 0.06 내지 0.5 mm, 바람직하게는 0.08 내지 0.4 mm이다.

그래픽 보호 시이트로서 사용되는 습윤 방활성 시이트(10)은 높은 광투과성을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 이면(1b) 위에 빛을 입사시켜 측정된 광투과율은 통상 65 ％ 이상, 바람직하게는 70 ％ 이상, 특히 바람직하게는 80 ％ 이상이다. 광투과율이 너무 낮으면, 매체 등의 피착면에 적용된 그래픽의 시인성이 저하될 우려가 있다. 본 명세서에서의 "광투과율"은 JIS K 7105(광선 투과율 측정법)에 따라 측정한 광선 투과율이다.

접착층(13)은 통상 감열성 접착제, 감압성 접착제, 고온 용융 접착제, 경화형 접착제 등의 접착제의 도막 또는 필름으로 이루어진다. 접착층(13)은 광투과성이 높은 것이 바람직하고, 광투과율은 통상 70 ％ 이상, 바람직하게는 80 ％ 이상이다.

접착층(21)도 상기 예시한 것과 동일한 접착제를 사용하여 형성할 수 있지만, 바람직하게는 감압성 접착제를 포함하는 재료로부터 형성한다. 따라서 시이트를 바닥면으로 향하여 압착함으로써 바닥면에 고정할 수 있기 때문에 시공이 비교적 용이해진다. 또한, 접착층(21)이 발포체층과 같은 탄성 변형 가능한 층을 포함하는 양면 피복 접착 필름으로 이루어지는 경우, 습윤 방활성을 높이는 데 유리하다.

방활성 시이트를 그래픽 보호 시이트로서 이용하는 경우, 테이퍼형 돌기의 배치 밀도(D)가 300 내지 2,500 돌기/cm²의 범위이고, PI가 10 내지 40의 범위인 것이 바람직하다. 이와 같은 실시 양태에서는, 오염 회복성과 습윤 방활성(BPN값)을 균형시켜 효과적으로 개선할 수 있다. 오염 회복성이 높으면, (비 또는 바람에 의한)자정 작용이나 간단한 세정 방법으로 오염물을 제거할 수 있기 때문에, 방활성 시이트 원래의 빛깔이나 투명성을 유지하는 것이 용이해진다. 방활성 시이트의 지지체가 투명한 경우, 본 발명의 방활성 시이트는 상기 지지체와 바닥면 사이에 배치되는 그래픽을 보호하는 그래픽 보호 시이트로서 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명의 습윤 방활성 시이트를 그래픽 보호 시이트나 그래픽의 보호층으로서 이용하는 경우, 상기한 바와 같이 정의된 오염 회복률은 60 ％ 이상이 바람직하다. 오염 회복률이 60 ％ 미만이면, 비교적 장기간(예를 들면 6개월 이상) 바닥면에 시이트를 고정하여 사용한 경우에 그래픽의 시인성이 저하된다. 또한, BPN값이 너무 크면, 오염 회복률을 높이는 것이 곤란해진다. 따라서, 습윤 방활성과 오염 회복성을 양호한 균형으로 높이기 위해서, BPN값이 40 내지 90의 범위인 것이 바람직하다. 오염 회복률(JIS A 5712에 따라 측정)은 보다 바람직하게는 70 ％ 이상이다.

상기한 바와 같은 습윤 방활성 구조체의 경우, 지지체 밑에 그래픽을 지지체를 통해 시인 가능하게 배치하고, 이 그래픽이 어떤 안내 정보를 포함하는 것이 바람직하다. 안내 정보란, 예를 들면 그 통로가 연결되어 있는 장소나 건물의 이름, 장소나 건물까지의 거리(시간 또는 걸음수 포함), 장소나 건물로의 방향(방위 등을 포함) 등의 목적지 안내 정보이다. 안내 정보는 상기 출입구를 갖는 건물의 이름, 건물의 소유자명, 건물내에서 행해지는 업무, 내방자를 환영하기 위한 메시지 등을 포함할 수도 있다.

실시예에서는, 다음에 설명하는 2 가지 유형의 습윤 방활성 시이트를 제조하였다.

A 유형의 습윤 방활성 시이트의 제조

A 유형의 습윤 방활성 시이트는 아크릴 수지로 이루어지는 두께 2 mm의 지지체 표면(평면 치수 = 150 mm × 150 mm)를 재단하여 소정의 PI 및 높이를 갖도록 테이퍼형 돌기를 형성하여 제조하였다. A 유형 시이트의 테이퍼형 돌기의 형상은 삼각추 또는 사각추였다.

각 실시예에서 제조한 시이트에 있어서, 돌기 높이(H), 돌기의 배치 밀도(D), PI, 돌기 형상 및 돌기의 정상각을 하기 표 1에 나타낸다. 이러한 수치는 광학 현미경으로 측정하였다.

B 유형의 습윤 방활성 시이트의 제조

B 유형의 습윤 방활성 시이트는 두께가 150 ㎛인 염화비닐 수지 필름(반도 가가꾸(주) 제조의 염화비닐 수지 필름, 광투과율 = 97 ％)로 이루어지는 지지체의표면에 가열 엠보싱 가공을 실시하고, 소정의 PI 및 높이를 갖도록 테이퍼형 돌기를 형성하여 제조하였다. 가열 엠보싱 가공은 가공용 롤과 백업 롤을 사용하는 엠보싱 가공법을 이용하여 행하였다. 엠보싱 가공 조건은 모두 온도 180 ℃, 압력 0.6 MPa였다.

B 유형의 테이퍼형 돌기의 형상은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같은 삼각추대였다. 원형 삼각추의 높이(H₀)에 대한 삼각추대의 높이(H)의 비율은 약 0.8 내지 0.9였다.

각 실시예에서 제조한 시이트에 있어서, 돌기 높이(H), 돌기의 배치 밀도(D), PI, 돌기 형상 및 돌기의 정상각을 표 1에 나타낸다.

<비교예 1>

본 예는 PI를 소정의 범위보다 크게 한 습윤 방활성 시이트의 비교예이다. PI가 112가 되도록 엠보싱 패턴을 바꾼 것 이외에는, 실시예의 A 유형과 동일하게 하여 본 비교예의 방활성 시이트를 제조하였다.

본 비교예에서 제조한 시이트에 있어서, 돌기 높이(H), 돌기의 배치 밀도(D), PI, 돌기 형상 및 돌기의 정상각을 표 1에 나타낸다.

<비교예 2 내지 6>

본 예는 PI를 소정의 범위보다 작게 한 습윤 방활성 시이트의 비교예이다. PI가 표 1에 나타내는 소정의 값이 되도록 각각 엠보싱 패턴을 바꾼 것 이외에는, 실시예의 A 유형과 동일하게 하여 각 비교예의 방활성 시이트를 제조하였다.

각 비교예에서 제조한 시이트에 있어서, 돌기 높이(H), 돌기의 배치 밀도(D) 및 돌기 형상 및 돌기의 정상각을 표 1에 나타낸다.

<비교예 7>

돌기가 부정형인 형상 및 배치를 갖도록 엠보싱 패턴을 바꾼 것 이외에는, 실시예의 B 유형과 동일하게 하여 본 비교예의 방활성 시이트를 제조하였다.

이 방활성 시이트 표면의 평균적인 부분을 선택하고, 100 배의 광학 현미경을 이용하여 관찰한 결과, 돌기군 중 높이가 다른 부정형 돌기군이 관찰되었고, 대표적인 부분에서는 0.05 mm 이상의 높이의 돌기군과 0.05 mm 미만의 높이의 돌기군이 불규칙하게 배열되어 있었다. 돌기의 평균 높이는 약 0.1 내지 약 0.2 mm로서, 비교적 큰 높이를 가지고 있었다.

<비교예 8>

시이트에 엠보싱 가공을 실시하지 않는 것 이외에는, 실시예의 B 유형과 동일하게 하여 표면이 평활한 보호 시이트를 제조하였다.

각 실시예의 습윤 방활성 시이트(또는 비교예의 보호 시이트)에 대하여 다음과 같은 특성을 평가하였다.

1) 습윤 방활성 평가(BPN값의 측정): ASTM E-303-93에 준하여 BPN값을 측정하였다.

2) 오염 회복률(CR): JIS A 5712에 준하여 오염 회복률을 측정하였다.

3) 표면 오염 회복성: 각 실시예의 5 cm × 5 cm의 표면 면적을 갖는 방활성 시이트 샘플을 안전화를 신은 직원만이 통행하는 통로의 표면에 접착하고, 그대로1 개월간 방치하였다. 이후, 방활성 시이트 표면을 브러시를 사용하여 수세하고, 방활성 시이트 표면의 오염이 제거 가능한가를 눈으로 관찰하여, 시이트 표면 상태를 시험 전의 새로운 방활성 시이트의 상태와 비교하였다. 관찰 결과, 구두창의 연마 흔적에 의한 표면 오염이 거의 완전히 제거 가능한 경우에는 표면 오염 회복성을 "양호함"으로 하고, 제거할 수 없는 부분도 있지만 그의 면적 비율이 전체의 약 40 ％ 미만으로 미관을 손상시키지 않는 경우에는 표면 오염 회복성을 "보통"이라 하며, 표면 오염이 제거 불가능한 면적 비율이 전체의 약 40 ％ 또는 그 이상이 되어 미관을 손상시킬 정도로 오염되었다고 관찰된 경우에는 "불량"이라 평가하였다.

각 평가의 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 1 내지 20 및 비교예 1 내지 6의 BPN값의 측정 결과를 도 4에 플롯팅하였다.

실시예 1 내지 20의 방활성 시이트는 습윤 방활성 및 오염 회복성이 뛰어났다.

PI가 112인 비교예 1에서는 표면 오염 회복성이 불량이라고 판정되었다. PI가 4 이하인 비교예 2 내지 6에서는 BPN값이 모두 30 이하이고, 습윤 방활성은 불량이라 평가되었다. 또한, 표면이 평활한 비교예 8의 시이트에서는 BPN값이 가장 낮은 15였다.

상기 평가 결과를 더욱 상세하게 고찰한다.

PI가 비교적 큰 범위에 있는 실시예 1 내지 5에 비해, PI가 40 이하인 실시예 6 내지 20의 시이트는 표면 오염 회복성이 더 우수하였다. 오염 회복률을 60 ％ 이상으로 하기 위해서는, PI가 40 이하이고 테이퍼형 돌기의 정상부는 평탄한 것이 유리하였으며, 사각추형보다 삼각추형이 보다 유리하였다.

장식 시이트

실시예의 B 유형의 방활성 시이트를 사용하여, 다음과 같이 하여 각 실시예의 그래픽 보호 시이트를 제조하고, 이것을 사용하여 각 실시예의 장식 시이트를 제조하였다.

우선, 박리지에 아크릴계 자가 점착성 중합체를 함유하는 도포액을, 건조 두께가 30 ㎛가 되도록 도포 및 건조시켜 접착층(박리지 부착)을 형성하였다. 이렇게 하여 준비한 접착층을 방활성 시이트의 지지체 이면에 적층하여 그래픽 보호 시이트를 제조하였다. 마지막으로, 박리지를 제거하고 필름(두께 = 80 ㎛)의 그래픽이 적용된 표면에 보호 시이트를 접착층을 통해 적층하여 각 실시예의 장식 시이트를 완성시켰다.

장식 시이트를 바닥면에 접착제로 고정시키고, 장식 시이트의 바로 위에서 보호 시이트를 통해 그래픽을 육안으로 관찰하였다. 그 결과, 모든 실시예의 장식 시이트에 있어서 그래픽의 시인성은 양호하였고, 문자와 도안을 정확하게 인식할 수 있었다.

Claims

표면과 이 표면에 대향하는 이면을 갖는 지지체, 및 이 지지체의 표면에 한 말단이 결합된 수지 조성물로 이루어지는 복수의 테이퍼형 돌기를 포함하고, 상기 테이퍼형 돌기는 소정의 반복 패턴으로 상기 지지체의 표면에 규칙적으로 배치되며, 상기 돌기의 각각은 상호 교차하는 복수의 홈으로 둘러싸여 있고, 상기 테이퍼형 돌기의 배치 밀도(D)는 50 내지 3,000 돌기/cm²의 범위이고, 하기 수학식 1에 의해 정의되는 테이퍼형 돌기의 프로파일 지수(PI)는 5 내지 100의 범위이며, ASTM E-303-93에 따라 측정한 습윤 방활값(영국 진자 시험기값(BPN))이 35 이상인 것을 특징으로 하는 습윤 방활성 시이트.

[수학식 1]

PI = D × H²

상기 식 중, D는 테이퍼형 돌기의 배치 밀도(단위: 돌기/cm²)이고, H는 테이퍼형 돌기의 높이(단위: mm)이다.
제1항에 있어서, 상기 테이퍼형 돌기의 형상이 절두체 또는 정상이 둥근 절두체인 습윤 방활성 시이트.
제1항에 있어서, 상기 테이퍼형 돌기의 배치 밀도(D)가 300 내지 2,500돌기/cm²이고, 상기 프로파일 지수(PI)가 10 내지 400인 습윤 방활성 시이트.
제1항에 있어서, 상기 테이퍼형 돌기의 형상이 각추 또는 원추이고, 상기 프로파일 지수(PI)가 15 내지 100이며, 제1항에 기재된 방법으로 측정한 BPN값이 60 내지 95인 습윤 방활성 시이트.
표면을 갖는 바닥, 및 이 바닥의 표면에 고정된 제1항의 습윤 방활성 시이트를 포함하며, 상기 표면은 옥외를 향한 바닥면 및 옥외를 향한 출입구 부근에 존재하는 옥내의 바닥면으로 이루어진 군으로부터 선택되는 습윤 방활성 구조체.