KR20110077577A - 바닥재 코팅용 아이소레이터 조성물 및 바닥재 코팅방법 - Google Patents

바닥재 코팅용 아이소레이터 조성물 및 바닥재 코팅방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 바닥재 코팅용 아이소레이터 조성물은, 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~38중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~38중량%, 아크릴 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 5~40중량%, (메타)아크릴레이트 모노머 10~60중량% 및 광개시제 0.1~10중량%를 포함함으로써, 본 발명에 따른 바닥재 코팅용 아이소레이터 조성물을 사용함으로써, 휘발성분이 전혀 없어 친환경적이며 마루바닥재에 요구되는 물성인 경도, 내마모성, 내약품성, 내 스크래치성, 내충격성이 우수할 뿐 아니라, 경제적인 측면에서도 우수한 마루바닥을 제공할 수 있는 효과가 있다.
마루 바닥재, 코팅

Description

바닥재 코팅용 아이소레이터 조성물 및 바닥재 코팅방법{ISOLATOR COMPOSITION FOR COATING WOODEN FLOOR MATERIALS AND COATING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 마루 바닥재의 내구성과 경도를 높이기 위한 코팅용 조성물 및 코팅방법에 관한 것이다.
마루 바닥재에 요구되는 중요한 물성으로는, 천연 무늬목과의 부착성, 경도, 내마모성, 내약품성, 내 스크래치성, 내충격성 등을 들 수 있다.
종래의 온돌마루판의 제조 방법은 천연무늬목의 표면에 UV 도료만을 도장하여 UV 도장층을 형성하는 구조를 가졌다. 이러한 종래의 온돌마루판의 경우 표면이 일정 하중에 눌리거나 찍히는 문제를 안고 있으며, 구체적으로 다이아몬드 침으로 표면 내 스크래치성을 측정한 결과 0.5 내지 1.0N 정도이고, 275g의 금속 추를 자유 낙하시켜 내충격성을 측정한 결과 5㎝ 정도의 값을 보였는데, 이 정도의 수치는 사용자들이 생활도구를 사용하여 바닥재를 사용할 때 바닥의 손상으로 인하여 불만족 또는 클레임(claim)의 가능성이 높기 때문에 이를 개선하는 것이 현재까지의 기 술적 과제였다.
또 다른 종래의 방법으로는 천연무늬목에 고분자 물질의 원액을 주입, 충전 후 목재조직의 가운데에 고분자 특수액을 경화시킨 것으로 WPC(Wood Polymer Composite)처리를 한 것이 있다. 이 경우는 강도면에서는 우수하나, 천연무늬목 본래의 색상을 제대로 재현해내지 못하는 단점과 고가의 설비기기를 필요로 하는 문제점이 있다.
또한, 천연 무뉘목에 함침된 미 반응 모노머에 의해 대기오염이 발생할 수 있고, 포름알데히드와 같은 유기용제를 사용함으로 인하여 발생하는 휘발성 유기 화합물(VOC) 등에 의한 새집증후군(Sick house syndrome)이 최근 문제화되고 있어서 친환경적 소재의 마감재가 절실한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휘발성분이 전혀 없어 친환경적이며, 마루바닥재에 요구되는 물성인 경도, 내마모성, 내약품성, 내 스크래치성, 내충격성이 우수할 뿐 아니라, 경제적인 측면에서도 우수한 마루바닥을 제공할 수 있는 마루바닥재 코팅용 조성물 및 코팅방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 바닥재 코팅용 아이소레이터 조성물은, 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~38중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~38중량%, 아크릴 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 5~40중량%, (메타)아크릴레이트 모노머 10~60중량% 및 광개시제 0.1~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 바닥재 코팅방법은, 마루바닥재 상에 상기의 아이소레이터 조성물을 도포하여 전자빔(EB) 경화시키는 아이소레이터 코팅단계 및 상기 아이소레이터 코팅단계를 거친 후, 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~50중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~50중량%, (메타)아크릴레이트 모노머 10~40중량%, 체질안료 5~40 중량%, 광개시제 0.1~5중량%를 포함하는 우드실러 조성물을 도포하여 자외선(UV) 경화시키는 우드실러 코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하며,
우드실러 조성물의 도포량은 70~270 g/m2 인 것을 구체적인 특징으로 한다.
또한, 상기 우드실러 코팅단계를 거친 후, 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~60중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~60중량%, (메타)아크릴레이트 모노머 10~40중량%, 체질안료 5~10 중량% 및 광개시제 0.1~5중량% 를 포함하는 샌딩실러 조성물을 도포하여 자외선(UV) 경화시키는 샌딩실러 코팅단계 및 실리콘 아크릴레이트 프리폴리머 10~30중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~30중량%, (메타)아크릴레이트 모노머 10~40중량%, 체질안료 0.1~5 중량% 및 광개시제 0.1~5중량% 를 포함하는 상도 조성물을 도포하여 자외선(UV) 경화시키는 상도 코팅단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 마루바닥재 코팅용 조성물은 고경도 마루 제조에 사용하기에 대단히 적합하고, 기존의 유성타입의 도료에 비해 작업성, 친환경성, 내용제성, 생산성, 경도 내충격성, 스크래치성 등이 아주 뛰어난 장점이 있다.
그리고 본 발명의 마루바닥재 코팅용 조성물은 마루에 요구되는 중요한 물성인 부착성, 경도, 스크래치성이 뛰어나며, 어떤 고경도 마루 제조 방법보다 작업성이 뛰어나고 무뉘목의 변형 및 변색까지 방지할 수 있다.
또한, 환경유해물질이 배출되지 않아, 환경문제를 야기시키지 않으며 인체에 대한 질병유발 위험요소가 없다.
본 발명의 마루 바닥재 코팅방법에 의해 제조되는 마루 바닥재는, 마루 바닥재에 본 발명에 따른 아이소레이터 조성물을 도포하고(제1층), 그 위에 우드실러 조성물(제2층), 샌딩실러 조성물(제3층) 및 상도 조성물(제4층)이 도포되어 구성된다.
제1층을 구성하는 본 발명의 마루 바닥재 코팅용 아이소레이터 조성물은, 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~38중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~38중량%, 아크릴 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 5~40중량%, (메타)아크릴레이트 모노머 10~60중량%, 광개시제 0.1~10중량%, 인에스테르아크릴레이트 0.1~10중량%의 조성비로 구성되는 것이 바람직한데, 이러한 조성비는 각 화합물들의 반응 당량비를 중량비로 환산한 것으로부터 구한 것이다.
또한, 상기 조성물에 실란커플링제, 평활제, 계면활성제, 소포제 등을 더 첨가하는 것이 바람직하다.
아이소레이터 조성물은 무늬목에 롤 코터를 이용하여 도포한 후 무늬목 내부까지 함침될 수 있도록 한다. 이후 전자선 경화를 시켜야 한다. 그리고 전사선 경화형 아이소레이터는 경화성에 도움을 주기 위하여 광개시제의 선택이 중요한데, 여기에서 사용되는 광개시제로는 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐-아세토페논, 벤즈알데히드, 안트라퀴논, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 벤조인프로필에테르, 벤조인에틸에테르, 1-(4-이소 프로필-페놀)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 티오잔톤, 벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀 등을 예시할 수 있고, 상업용으로 공급되는 제품으로 Irgacure184, 651, 500, 819, 907, 1800(시바가이기사) 등과 Darocure 1116, 1173(머크사), Lucirine LR8728(바스프사), Micure HP-8, TPO, CP-4, BK-6(미원상사) 등이 있으며 이들 중 1종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
올리고머는 적어도 두 개 이상의 아크릴기를 갖는 2관능성 이상의 다관능성 수지로서, 예를 들면 폴리에스테르 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 아크릴 아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트 및 실리콘 아크릴레이트 등이 있다. 현재 시판되는 상품으로는 유시비 케미컬사의 Ebecryl-284, Ebecryl-1290, Ebecryl-80, Ebecryl-830, Ebecryl-9970, 사토머사의 CN929, CN934, CN963, CN964, CN965, CN980, CN985, CN983, CN971, 미원상사의 MIRAMER SC2010, MIRAMER SC2011, MIRAMER SC2020, MIRAMER SC2021, MIRAMER SC2054, MIRAMER SC2532 등이 있다.
본 발명의 전자빔 경화형 아이소레이터는 3개의 프리폴리머-우레탄아크릴레이트, 아크릴아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트-를 조합하여 사용하였다. 우레탄(메타)아크릴레이트는 내수성, 내충격성은 좋은 반면 경화시 수축현상으로 부착력이 많이 떨어지고, 아크릴(메타)아크릴레이트 경우는 평균분자량이 큰 연질로서 부착력, 충격성은 양호한 반면, 접착면의 강도가 크게 떨어져 외부 압력이나 충격으로부터 흠집이 발생되는 문제점이 있다. 그리고 에폭시 아크릴레이트는 경화성이 우수하여 깊숙이 침투한 도료도 경화가 가능하지만, 경도가 높아 외부 충격에 깨짐 현상이 발생하고 부착력이 떨어지는 경향이 있다. 그래서 본 발명의 전자선 경화형 아이소레이터는 3개의 프리폴리머의 단점을 서로 보안하고 장점을 극대화하는 혼합비가 바람직한데, 우레탄 아크릴레이트가 38 중량%보다 많으면 경화도막의 인장강도 및 수축현상이 심해져 부착성이 불량하고, 10 중량% 보다 적으면 내충격성과 강도가 불량한 결과가 발생하므로 상기와 같은 중량%를 갖는 것이 바람직하다. 그리고 에폭시 아크릴레이트가 38 중량%보다 많으면 접착막의 경도가 너무 높아지고 신율이 떨어져 외부 충격에 쉽게 균열이 가고, 10 중량% 보다 적으면 경화가 불량하여 소재층과 부착이 떨어짐으로 상기와 같은 중량%를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 아크릴아크릴레이트가 40 중량%보다 많으면 경화도막의 강도가 너무 낮아지고 경화성이 떨어져 내수성이 불량하고, 5 중량% 보다 적으면 부착이 불량한 결과가 발생하므로 상기와 같은 중량%를 갖는 것이 바람직하다.
제2층을 구성하는 자외선 경화형 우드실러는 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~50중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~50중량%, (메타)아크릴레이트 모노머 10~40중량%, 체질안료 5~40 중량%, 광개시제 0.1~5중량%, 인에스테르아크릴레이트 0.1~5중량%의 조성비로 하는 것이 바람직한데, 이러한 조성비는 각 화합물들의 반응 당량비를 중량비로 환산한 것으로부터 구한 것이다.
우드실러 조성물은 무늬목에 롤 코터를 이용하여 1 내지 5회 도포하며 매회 자외선을 경화 조사하여 우드실러를 경화시킨다. 경도 및 내충격성을 좋게하기 위해서는 올리고머의 선택이 중요하다. 올리고머는 적어도 두 개 이상의 아크릴기를 갖는 2관능성 이상의 다관능성 수지로서, 예를 들면 폴리에스테르 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 아크릴 아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트 및 실리콘 아크릴레이트 등이 있다. 현재 시판되는 상품으로는 유시비 케미컬사의 Ebecryl-284, Ebecryl-1290, Ebecryl-80, Ebecryl-830, Ebecryl-9970, 사토머사의 CN929, CN934, CN963, CN964, CN965, CN980, CN985, CN983, CN971, 미원상사의 MIRAMER SC2010, MIRAMER SC2011, MIRAMER SC2020, MIRAMER SC2021, MIRAMER SC2054, MIRAMER SC2532 등이 있다.
본원발명의 자외선 경화형 우드실러는 2개의 프리폴리머-우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트-를 조합하여 사용하였다. 우레탄(메타)아크릴레이트는 내수성, 내충격성은 좋은 반면 경화시 수축현상으로 부착력이 많이 떨어지고, 에폭시 아크릴레이트는 경화성이 우수하며 경도는 높고 외부 충격에 깨짐현상이 발생하고 층간부착력이 우수한 경향이 있다. 그래서 본원발명의 자외선 경화형 우드실러는 2개의 프리폴리머에 단점을 서로 보안하고 장점을 극대화하는 혼합비가 바람직한데, 우레탄 아크릴레이트가 50 중량%보다 많으면 경화도막의 인장강도 및 수축현상이 심해져 부착성이 불량하고, 10 중량% 보다 적으면 내충격성과 강도가 불량한 결과가 발생하므로 상기와 같은 중량%를 갖는 것이 바람직하다. 그리고 에폭시아크릴레이트가 50 중량%보다 많으면 코팅층의 경도가 너무 높아지고 신율이 떨어져 외부 충격에 쉽게 균열이 가고, 10 중량% 보다 적으면 경화가 불량하며 경도가 떨어짐으로 상기와 같은 중량%를 갖는 것이 바람직하다. 또한 체질안료의 선택이 중요한데 눈메꿈성이나 도막 경도등을 향상 시키기 위하여 1개이상의 체질안료를 선택하여 사용한다. 체질안료가 40중량%보다 많으면 코팅층의 투명성이 떨어지고 5중량%보다 적으면 눈메꿈성과 도막 경도가 떨어지는 결과가 발생하므로 상기와 같은 중량%를 갖는 것이 바람직하다.
제3층을 구성하는 자외선 경화형 샌딩실러는 본원발명의 자외선 경화성 샌딩실러 조성물은 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~60중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~60중량%, (메타)아크릴레이트 모노머 10~40중량%, 체질안료 5~10 중량%, 광개시제 0.1~5중량%, 인에스테르아크릴레이트 0.1~5중량%의 조성비로 하는 것이 바람직한데, 이러한 조성비는 각 화합물들의 반응 당량비를 중량비로 환산한 것으로부터 구한 것이다.
샌딩실러 조성물은 무늬목에 롤 코터를 이용하여 1 내지 2회 도포하며 자외선을 경화 조사하여 샌딩실러를 경화시킨다. 경도 및 내충격성, 연마성을 좋게하기 위해서는 올리고머의 선택이 중요하다. 올리고머는 적어도 두 개 이상의 아크릴기를 갖는 2관능성 이상의 다관능성 수지로서, 예를 들면 폴리에스테르 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 아크릴 아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트 및 실리콘 아크릴레이트 등이 있다. 현재 시판되는 상품으로는 유시비 케미컬사의 Ebecryl-284, Ebecryl-1290, Ebecryl-80, Ebecryl-830, Ebecryl-9970, 사토머사의 CN929, CN934, CN963, CN964, CN965, CN980, CN985, CN983, CN971, 미원상사의 MIRAMER SC2010, MIRAMER SC2011, MIRAMER SC2020, MIRAMER SC2021, MIRAMER SC2054, MIRAMER SC2532 등이 있다.
본원발명의 자외선 경화형 샌딩실러는 2개의 프리폴리머-우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트-를 조합하여 사용하였다. 우레탄(메타)아크릴레이트는 내충격성은 좋은 반면 경화시 수축현상으로 부착력이 많이 떨어지고, 에폭시 아크릴레이트는 경화성이 우수하며 경도는 높고 외부 충격에 깨짐현상이 발생하고 연마성이 우수한 경향이 있다. 그래서 본원발명의 자외선 경화형 샌딩실러는 2개의 프리폴리머에 단점을 서로 보안하고 장점을 극대화하는 혼합비가 바람직한데, 우레탄아크릴레이트가 60 중량%보다 많으면 경화도막의 인장강도 및 수축현상이 심해져 부착성이 불량하고, 10 중량% 보다 적으면 내충격성과 강도가 불량한 결과가 발생하므로 상기와 같은 중량%를 갖는 것이 바람직하다. 그리고 에폭시아크릴레이트가 60 중량%보다 많으면 코팅층의 경도가 너무 높아지고 신율이 떨어져 외부 충격에 쉽게 균열이 가고, 10 중량% 보다 적으면 경화가 불량하며 경도가 떨어지고 연마성 떨어지므로 상기와 같은 중량%를 갖는 것이 바람직하다. 또한 체질안료의 선택이 중요한데 연마성을 향상 시키기 위하여 1개 이상의 체질안료를 선택하여 사용한다. 체질안료가 10중량%보다 많으면 코팅층의 투명성이 떨어지고 5중량%보다 적으면 연마성이 떨어지는 결과가 발생하므로 상기와 같은 중량%를 갖는 것이 바람직하다.
제4층을 구성하는 자외선 경화형 상도는 실리콘 아크릴레이트 프리폴리머 10~30중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~30중량%, (메타)아크릴레이트 모노머 10~40중량%, 체질안료 0.1~5 중량%, 광개시제 0.1~5중량%, 인에스테르아크릴레이트 0.1~5중량%의 조성비로 하는 것이 바람직한데, 이러한 조성비는 각 화 합물들의 반응 당량비를 중량비로 환산한 것으로부터 구한 것이다.
상도 조성물은 무늬목에 롤 코터를 이용하여 1 내지 2회 도포하며 매회 자외선을 경화 조사하여 상도를 경화시킨다. 자외선 경화형 상도는 경화성에 도움을 주기 위하여 광개시제의 선택이 중요한데, 여기에서 사용되는 광개시제로는 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐-아세토페논, 벤즈알데히드, 안트라퀴논, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 벤조인프로필에테르, 벤조인에틸에테르, 1-(4-이소프로필-페놀)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 티오잔톤, 벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀 등을 예시할 수 있고, 상업용으로 공급되는 제품으로 Irgacure184, 651, 500, 819, 907, 1800(시바가이기사) 등과 Darocure 1116, 1173(머크사), Lucirine LR8728(바스프사), Micure HP-8, TPO, CP-4, BK-6(미원상사) 등이 있으며 이들 중 1종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
경도 및 내스크래치성을 좋게하기 위해서는 올리고머의 선택이 중요하다. 올리고머는 적어도 두 개 이상의 아크릴기를 갖는 2관능성 이상의 다관능성 수지로서, 예를 들면 폴리에스테르 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 아크릴 아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트 및 실리콘 아크릴레이트 등이 있다. 현재 시판되는 상품으로는 유시비 케미컬사의 Ebecryl-284, Ebecryl-1290, Ebecryl-80, Ebecryl-830, Ebecryl-9970, 사토머사의 CN929, CN934, CN963, CN964, CN965, CN980, CN985, CN983, CN971, 미원상사의 MIRAMER SC2010, MIRAMER SC2011, MIRAMER SC2020, MIRAMER SC2021, MIRAMER SC2054, MIRAMER SC2532 등이 있다.
본 발명의 자외선 경화형 상도는 2개의 실리콘 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트-를 조합하여 사용하였다. 실리콘 아크릴레이트는 스크래치성은 좋은 반면 경화시 수축현상으로 부착력이 많이 떨어지고, 에폭시 아크릴레이트는 경화성이 우수하며 경도는 높고 도막의 치밀함이 우수하여 스크래치에 우수한 경향이 있다. 그래서 본원발명의 자외선 경화형 상도는 2개의 프리폴리머에 단점을 서로 보안하고 장점을 극대화하는 혼합비가 바람직한데, 실리콘 아크릴레이트가 30 중량%보다 많으면 경화도막의 반응성이 떨어저 경도가 불량하고, 10 중량% 보다 적으면 내충격성이 불량한 결과가 발생하므로 상기와 같은 중량%를 갖는 것이 바람직하다. 그리고 에폭시아크릴레이트가 30 중량%보다 많으면 코팅층의 경도가 너무 높아지고 신율이 떨어져 외부 충격에 쉽게 균열이 가고, 10 중량% 보다 적으면 경화가 불량하며 경도가 떨어지고 내스크래치성이 떨어지므로 상기와 같은 중량%를 갖는 것이 바람직하다. 또한 체질안료의 선택이 중요한데 스크래치성을 향상 시키기 위하여 1개이상의 체질안료를 선택하여 사용한다. 체질안료가 5중량%보다 많으면 스크래치성은 좋으나 코팅층의 투명성이 떨어지고 0.1중량%보다 적으면 스크래치성과 내마모성이 떨어지는 결과가 발생하므로 상기와 같은 중량%를 갖는 것이 바람직하다.
상기 (메타)아크릴레이트 프리폴리머와 반응하는 본원발명의 광경화형 도료에 사용된 (메타)아크릴레이트 모노머 중 단관능성 모노머로는 디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, t-옥틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸(메타)아크릴레이트, N- 비닐카프로락탐, N-비닐피롤리돈, 이소부 톡시(메타)아크릴아마이드, 디아세톤(메타)아크릴아마이드, 보닐(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 트리사이클로데카닐(메타)아크릴레이트, 디사이클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디사이클로펜타디엔(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시에톡시에틸(메타)아크릴레이트,메톡시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 사이크로헥실(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 에폭시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴(메타)아크릴레이트, 스티어릴(메타)아크릴레이트, 옥타데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소아밀(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 등이 바람직하고, 다관능성 모노머로는 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리옥시에틸(메타)아크릴레이트, 트리사이크로데칸디메탄올디아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 등이 바람직하다.
그리고 본원발명의 광경화형 카르복실레이티드(메타)아크릴레이트 모노머로는 2-(메타)아크릴로일옥시에틸석시네이트, 2-(메타)아크릴로일옥시헥사하이드로프탈레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸프탈레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸2-하이드록시에틸프탈레이트, β-카르복실에틸(메타)아크릴레이트 및 이들의 혼합물 등이 바람직하고, β-카르복실에틸(메타)아크릴레이트를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
본원발명의 경화형 접착제 조성물에 더 포함될 수 있는 체질안료로는 아스베스토, 알루미나, 카올린클레이, 미분규산, 규회석, 석영분(프린토), 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탈크, 장석분, 마이카, 실리카, 글라스 비드, 세라믹, 다이아몬드 혼합물 등을 예시할 수 있고, 바람직하게는 실리카와 글라스 비드, 다이아몬드를 사용하는 것이 좋다. 그리고 인에스테르아크릴레이트는 부착성에 크게 영향을 끼치므로 0.1~10 중량%을 첨가하는 것이 좋다.
이하에서는 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본원발명을 더욱 상세히 설명한다. 그러나 하기의 실시예 및 비교예 들은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
또한 실시예 및 비교예에서 %로 표시된 것은 다른 언급이 없는 한 모두 중량%이다.
실시예 1 (전자빔 경화성 아이소레이터의 제조)
교반기가 달린 반응기에 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머를 10 중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 30 중량%, 아크릴 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 20 중량%, 하이드록시프로필아크릴레이트 39.5 중량%, 광개시제 0.5 중량%을 혼합하여 30분동안 1500rpm 으로 교반하고, 25℃ 유지하면서 10분 동안 진공 탈포하여 기포를 완전 제거한 후 전자빔 경화성 아이소레이터를 제조하였다.
실시예 2 (전자빔 경화성 아이소레이터의 제조)
교반기가 달린 반응기에 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머를 20 중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 20 중량%, 아크릴 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 20 중량%, 하이드록시프로필아크릴레이트 39.5 중량%, 광개시제 0.5 중량%을 혼합하여 30분동안 1500rpm 으로 교반하고, 25℃ 유지하면서 10분 동안 진공 탈포하여 기포를 완전 제거한 후 전자빔 경화성 아이소레이터를 제조하였다.
실시예 3 (전자빔 경화성 아이소레이터의 제조)
교반기가 달린 반응기에 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머를 30 중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 10 중량%, 아크릴 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 20 중량%, 하이드록시프로필아크릴레이트 39.5 중량%, 광개시제 0.5 중량%을 혼합하여 30분동안 1500rpm 으로 교반하고, 25℃ 유지하면서 10분 동안 진공 탈포하여 기포를 완전 제거한 후 전자빔 경화성 아이소레이터를 제조하였다.
비교예 1 (전자빔 경화성 아이소레이터의 제조)
교반기가 달린 반응기에 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머를 40 중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 10 중량%, 아크릴 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10 중량%, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트 39.5 중량%, 광개시제 0.5 중량%을 혼합하여 30분동안 1500rpm 으로 교반하고, 25℃ 유지하면서 10분 동안 진공 탈포하여 기포를 완전 제거한 후 전자빔 경화성 아이소레이터를 제조하였다.
비교예 2 (전자빔 경화성 아이소레이터의 제조)
교반기가 달린 반응기에 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머를 50중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 5 중량%, 아크릴 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 5 중량%, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트 39.5 중량%, 광개시제 0.5 중량%을 혼합하여 30분동안 1500rpm 으로 교반하고, 25℃ 유지하면서 10분 동안 진공 탈포하여 기포를 완전 제거한 후 전자빔 경화성 아이소레이터를 제조하였다.
비교예 3 (전자빔 경화성 아이소레이터의 제조)
교반기가 달린 반응기에 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머를 10 중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 40 중량%, 아크릴 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10 중량%, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트 39.5 중량%, 광개시제 0.5 중량%을 혼합하여 30분동안 1500rpm 으로 교반하고, 25℃ 유지하면서 10분 동안 진공 탈포 하여 기포를 완전 제거한 후 전자빔 경화성 아이소레이터를 제조하였다.
얻어진 액체 조성물을 아래와 같은 방법으로 무뉘목(오크수종)에 도포하여 그 물성을 측정하였다.
전자빔 경화성 아이소레이터의 도포
무뉘목(오크수종) 위에 아프리케이터를 이용하여 실시예 와 비교예의 접착제를 0.1mm 의 두께로 코팅한 후 60℃에서 10초를 보낸 후 다음 전자빔조사기로 1~3MV이상에서 100mA의 출력장치로 조사하여 완전 경화시킨 후 물성을 실험하였다.
부착성
경화시킨 후 ASTM D 3359-87 의 방법에 의하여 실시하였다.
경도( Hardness )
상기방법으로 경화도막을 제조하여 KS G2603의 보통급 연필의 심이 3mm 정도 노출되도록 적당히 깍고, 다음에 단단한 평면에 놓인 400번 이상의 연마지에 심을 직각으로 대고 원을 그리면서 조용히 연마하고, 끝 부분이 평평하고 각이 날카롭게 되도록 한다. 심은 시험할 때마다 매회 새롭게 연마해서 사용한다. 준비된 연필을 공시재에 대하여 약 45를 유지하면서 10N(1kg)정도의 하중을 걸어 둔각 방향으로 선을 긋는다.
상기 실시예(1~3)와 비교예(1~3)에서 제조된 전자빔 경화성 아이소레이터 액과 필름으로 우레탄 프리폴리머의 분자량 차이에 의한 부착성을 측정하였으며, Shore D ASTM D2240 의 방법에 의하여 경도를 측정하였다. 이상의 실험 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3
부착성 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100
경도 3H 2H 2H 1.5H 1H 4H
상기 표 1의 실험 결과에서 보듯이 일반적으로 교반기가 달린 반응기에 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머, 에폭시 (메타)아크릴레이트, 아크릴 (메타)아크릴레이트의 배합비에 따라 경도 차이가 현저하게 드러남을 알 수 있다.
이하에서는 본원발명의 실시예에 따른 전자빔 경화형 아이소레이터를 도포한 무뉘목(오크수종)에 앞서 설명한 범위 내의 우드실러 조성물, 샌딩실러 조성물 및 상도 조성물을 순차적으로 도포하되, 우드실러 조성물의 도포량을 달리한 경우에 따른 물성을 다음의 실시예 및 비교예들을 통해 살펴보기로 한다.
실시예 4 (자외선 경화형 우드실러의 도포)
롤 코터를 이용하여 3~5회에 걸쳐 우드실러를 도포한다.
이때 전자저울을 통하여 도포량을 측정한다.
자외선 경화형 우드실러를 80g/M2 도포하여 코팅 층을 형성한다.
실시예 5 (자외선 경화형 우드실러의 도포)
롤 코터를 이용하여 3~5회에 걸쳐 우드실러를 도포한다.
이때 전자저울을 통하여 도포량을 측정한다.
자외선 경화형 우드실러를 140g/M2 도포하여 코팅 층을 형성한다.
실시예 6 (자외선 경화형 우드실러의 도포)
롤 코터를 이용하여 3~5회에 걸쳐 우드실러를 도포한다.
이때 전자저울을 통하여 도포량을 측정한다.
자외선 경화형 우드실러를 200g/M2 도포하여 코팅 층을 형성한다.
비교예 4 (자외선 경화형 우드실러의 도포)
롤 코터를 이용하여 3~5회에 걸쳐 우드실러를 도포한다.
이때 전자저울을 통하여 도포량을 측정한다.
자외선 경화형 우드실러를 50g/M2 도포하여 코팅 층을 형성한다.
비교예 5 (자외선 경화형 우드실러의 도포)
롤 코터를 이용하여 3~5회에 걸쳐 우드실러를 도포한다.
이때 전자저울을 통하여 도포량을 측정한다.
자외선 경화형 우드실러를 300g/M2 도포하여 코팅 층을 형성한다.
얻어진 액체 조성물을 아래와 같은 방법으로 전자빔 경화형 아이소레이터를 무뉘목(오크수종)에 도포하여 전자빔 경화기를 이용하여 완전 경화시킨 후 320번 연마지를 사용하여 연마한 후 상기 각 실시예와 비교예의 우드실러 조성물 및 상술했던 범위 내의 샌드실러 조성물과 상도 조성물을 도포한 후 완전경화 시킨 후에 그 물성을 측정하였다.
자외선 경화성 우드실러의 도포
무뉘목(오크수종) 위에 롤코터를 이용하여 실시예 와 비교예와 같이 도포량을 조절하여 코팅한 후 광조사 장치로 조사하여 가경화시킨 샌딩실러와 상도를 도포한 후 완전경화 시킨 후 물성을 실험하였다.
부착성
경화시킨 후 ASTM D 3359-87 의 방법에 의하여 실시하였다.
경도( Hardness )
상기 방법으로 경화도막을 제조하여 KS G2603의 보통급 연필의 심이 3mm 정도 노출되도록 적당히 깍고, 다음에 단단한 평면에 놓인 400번 이상의 연마지에 심을 직각으로 대고 원을 그리면서 조용히 연마하고, 끝 부분이 평평하고 각이 날카롭게 되도록 한다. 심은 시험할 때마다 매회 새롭게 연마해서 사용한다. 준비된 연필을 공시재에 대하여 약 45°를 유지하면서 10N(1kg)정도의 하중을 걸어 둔각 방향으로 선을 긋는다.
상기 실시예(4~6) 와 비교예(4~5)에서 제조된 자외선 경화성 우드실러, 샌딩실러, 상도 액과 코팅 도막으로 우레탄 프리폴리머의 분자량 차이에 의한 부착성을 측정하였으며, Shore D ASTM D2240 의 방법에 의하여 경도를 측정하였다. 이상의 실험 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
실시예 4 실시예 5 실시예 6 비교예 4 비교예 5
부착성 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100
경도 2H 2.5H 3H 1.5H 4H
투명성 양호 양호 양호 양호 불량
내충격성 10~15Cm 15~20Cm 20~25Cm 5~10Cm 30~35Cm
스크래치성 2N 3N 4.5N 2N 5N
상기 표 2의 실험 결과에서 보듯이 자외선 경화형 우드실라의 도포량에 따라서 경도, 내충격성, 투명성 차이가 현저하게 드러남을 알 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가 개념으로 이해되어 져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~38중량%;
    에폭시 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~38중량%;
    아크릴 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 5~40중량%;
    (메타)아크릴레이트 모노머 10~60중량%; 및
    광개시제 0.1~10중량%; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥재 코팅용 아이소레이터 조성물
  2. 마루바닥재 상에 제1항의 아이소레이터 조성물을 도포하여 전자빔(EB) 경화시키는 아이소레이터 코팅단계; 및
    상기 아이소레이터 코팅단계를 거친 후, 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~50중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~50중량%, (메타)아크릴레이트 모노머 10~40중량%, 체질안료 5~40 중량%, 광개시제 0.1~5중량% 를 포함하는 우드실러 조성물을 도포하여 자외선(UV) 경화시키는 우드실러 코팅단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥재 코팅방법
  3. 제2항에 있어서,
    상기 우드실러 조성물의 도포량은 70~270 g/m2 인 것을 특징으로 하는 바닥 재 코팅방법
  4. 청구항 제2항에 있어서,
    상기 우드실러 코팅단계를 거친 후, 우레탄 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~60중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~60중량%, (메타)아크릴레이트 모노머 10~40중량%, 체질안료 5~10 중량% 및 광개시제 0.1~5중량% 를 포함하는 샌딩실러 조성물을 도포하여 자외선(UV) 경화시키는 샌딩실러 코팅단계; 및
    실리콘 아크릴레이트 프리폴리머 10~30중량%, 에폭시 (메타)아크릴레이트 프리폴리머 10~30중량%, (메타)아크릴레이트 모노머 10~40중량%, 체질안료 0.1~5 중량% 및 광개시제 0.1~5중량% 를 포함하는 상도 조성물을 도포하여 자외선(UV) 경화시키는 상도 코팅단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥재 코팅방법
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