KR20160074130A - 피브이비 타일용 수용성 표면처리제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피브이비(PVB) 타일 소재를 표면 처리하기 위한 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수용성 우레탄 올리고머를 기재로 하여 안티블로킹성, 내오염성, 내스크랫치성 등이 우수한 피브이비(PVB) 타일용 수용성 표면처리제 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 피브이비(PVB) 타일용 수용성 표면처리제 조성물은 수용성 우레탄 올리고머 1~30 중량%, 수용성 왁스(Wax) 10~40 중량%, 이온교환수 20~70 중량%, 소재 습윤제 0.01~5중량%, 레벨링제 0.01~2 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

피브이비 타일용 수용성 표면처리제 조성물{Water-soluble Top Coating Paint Composition for PVB Tile}

본 발명은 피브이비(PVB) 타일 소재를 표면 처리하기 위한 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수희석이 무한대인 수용성 우레탄 올리고머를 기재로 하여 안티블로킹성, 내오염성, 내스크랫치성 등이 우수한 피브이비(PVB) 타일용 수용성 표면처리제 조성물에 관한 것이다.

상기와 같은 본 발명의 피브이비(PVB) 타일용 수용성 표면처리제 조성물은 수용성 우레탄 올리고머 1~30 중량%, 수용성 왁스(Wax) 10~40 중량%, 이온교환수 20~70 중량%, 소재 습윤제 0.01~5중량%, 레벨링제 0.01~2 중량%를 포함하여 구성되며, 안티블로킹성, 내오염성, 내스크랫치성 등이 우수하다.

과거 환경 유해 물질인 폴리비닐클로라이드(이하 PVC)를 이용하여 타일 소재를 제조하던 것을, 최근에는 유해성이 개선된 친환경 소재인 폴리비닐부티랄(이하 PVB)을 사용하여 제조하고 있다.

그런데 피브이시(PVC) 타일을 피브이비(PVB) 타일로 대체함으로써 유해성은 해결하였지만, 피브이비(PVB) 타일은 피브이시(PVC) 타일에 비하여 일반적인 수용성 표면처리제로 코팅시 60℃ 이상의 온도에서 안티 블로킹성이 급격히 나빠져 제품 생산 후 적재 보관 시 면과 면이 서로 달라붙음으로 인해 제품 불량이 발생하는 문제가 있다.

특히 해외 수출용 컨테이너 선박이 적도 지역을 지날 때 컨테이너 내부의 온도가 60℃ 이상이 되면, 일반적인 수용성 표면처리제로 코팅된 피브이비(PVB) 타일은 블로킹성이 좋지 않음으로 인해 제품 전체가 서로 달라붙음으로써 대량 불량이 발생할 가능성이 있다.

위와 같은 단점이 생기는 이유는, 종래 피브이비(PVB) 타일의 수용성 표면처리제에서 수용성 아크릴 수지를 기재로 사용하는데 수용성 아크릴 수지 원료의 특성상 대부분 50℃ 이하의 유리전이온도(이하 Tg)로 인해 60℃ 이상의 온도에서는 안티블로킹성이 급격히 나빠지기 때문이다.

본 발명은 피브이비(PVB) 타일에 대해 안티블로킹성, 내오염성, 내스크랫치성 등이 우수한 수용성 표면처리제 조성물을 제공하고자 한다. 즉 본 발명의 목적은 피브이비(PVB) 타일에 적용되는 일반적인 수용성 표면처리제가 가지는 블로킹성으로 인해 제품 불량이 발생하는 문제점을 해결함과 동시에 내오염성, 내스크랫치성 등을 향상시키는 데 있다.

이를 위해 수용성 우레탄계 올리고머 및 수용성 왁스(Wax)를 도입하여 60℃ 이상의 온도에서도 안티블로킹성이 우수한 수용성 표면처리제 조성물을 안출하였다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 조성물은 수용성 우레탄 올리고머 1~30 중량%, 수용성 왁스(Wax) 10~40 중량%, 이온교환수 20~70 중량%, 소재 습윤제 0.01~5중량%, 레벨링제 0.01~2 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 수용성 우레탄 올리고머는 수용성(Waterborne) 타입, 디스퍼젼(Dispersion) 타입, 에멀젼(Emulsion) 타입 중 선택되는 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 수용성 왁스(Wax)는 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 에틸렌 비닐아세테이트 왁스, 변성 폴리에틸렌 왁스, 변성 파라핀 왁스, 변성 폴리프로필렌 왁스 중 선택되는 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 소재 습윤제는 폴리에테르 실록산 공중합체, 비이온성 유기 계면활성제 중 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 레벨링제는 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산, 폴리에테르 실록산 공중합체중 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

위 사항에 대하여 좀 더 상세히 설명한다.

본 발명에서 사용되는 상기 수용성 우레탄 올리고머는 도막의 안티블로킹성, 내오염성 및 내스크랫치성 등을 향상시키는 작용을 한다.

상기 수용성 우레탄 올리고머는 수용성(Waterborne) 타입, 디스퍼젼(Dispersion) 타입, 에멀젼(Emulsion) 타입 중 선택되는 하나 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 제품으로는 주식회사 티앤엘사의 CRP 2600(수용성 타입), CRP 2600A(수용성 타입), CRP 2700(수용성 타입), CRP 2700A(수용성 타입) 등을 예로 들 수 있다.

상기 수용성 우레탄 올리고머는 수용성 처리제 조성물에 1 내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 1중량% 미만일 경우에는 도막의 형성이 되지 않으며, 30중량%를 초과할 경우에는 수용성 처리제의 점도가 매우 높아져 작업성이 나빠지게 된다.

본 발명에서 사용되는 상기 수용성 왁스(Wax)는 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 에틸렌 비닐아세테이트 왁스, 변성 폴리에틸렌 왁스, 변성 파라핀 왁스, 변성 폴리프로필렌 왁스 중 선택되는 하나 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 제품으로는 BYK사의 AQUACER 513(폴리에틸렌 왁스), AQUACER 515(폴리에틸렌 왁스), AQUACER 535(변성 파라핀 왁스), AQUACER 593(변성 폴리프로필렌 왁스) 등을 예로 들 수 있다.

상기 수용성 왁스는 수용성 처리제 조성물에 10 내지 40중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 10중량% 미만일 경우에는 안티블로킹성이 나빠지게 되며, 40중량%를 초과할 경우에는 수용성 처리제의 점도가 높아지고 도막의 투명성이 나빠지게 된다.

상기 이온교환수는 수용성 처리제 조성물에 20 내지 70중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 20중량% 미만일 경우 수용성 처리제의 점도가 너무 높아지며, 70중량%를 초과할 경우 수용성 처리제의 도막 형성이 잘되지 않고 오염성 및 안티블로킹성이 나빠지게 된다.

상기 소재 습윤제는 폴리에테르 실록산 공중합체, 비이온성 유기 계면활성제 중 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 제품으로는 Tego사의 Wet 500(비이온성 유기 계면활성제), Wet 505(비이온성 유기 계면활성제), Wet 510(비이온성 유기 계면활성제) 등을 예로 들 수 있다.

상기 소재 습윤제는 수용성 처리제 조성물에 0.01 내지 5중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.01중량% 미만일 경우에는 그 효과가 미미하며, 5중량%를 초과할 경우에는 도막의 부착성 및 강도를 약화시킨다는 문제점이 있다.

상기 레벨링제는 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산, 폴리에테르 실록산 공중합체중 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 레벨링제는 수용성 처리제 조성물에 0.01 내지 2 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 그 효과가 미미하며, 5 중량%를 초과할 경우에는 도막의 부착성 및 강도를 약화시킨다는 문제점이 있다.

본 발명에서는 기존 일반 수용성 표면처리제가 갖는 블로킹성 문제를 수용성 우레탄 올리고머를 기재로 제조된 표면처리제를 사용함으로써 해결하였으며 동시에 내오염성 및 내스크랫치성을 향상시킬 수 있는 장점을 얻었다.

즉 본 발명의 수용성 표면처리제 조성물은 휘발성 유기화합물인 용제를 전혀 포함하지 않으면서 안티블로킹성, 내오염성 및 내스크랫치성 등이 우수한 도막을 얻을 수 있는 장점이 있다.

이하 본 발명을 실시예와 함께 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

수용성 우레탄 올리고머는 주식회사 티엔엘사의 CRP 2700A 10g, 수용성 왁스는 BYK사의 AQUACER 513 8g, BYK사의 AQUACER 535 10g, 소재 습윤제는 Tego사의 Wet 500 2g, 레벨링제는 Tego사의 Glide 410(폴리에테르 실록산 공중합체) 0.5g, 이온교환수는 건설화학(주)의 이온교환수 69.5g을 혼합하여 상온에서 20분 동안 900rpm으로 충분히 교반(stirring) 하여 수용성 표면처리제를 제조하였다.

<실시예 2~3>

혼합순서와 혼합방법은 상기 실시예 1과 동일하며, 구체적인 구성 성분비에 대하여 하기 [표-1]에 나타내었다.

<비교예 1>

수용성 아크릴 수지는 건설화학(주)의 AS 388 10g, 수용성 왁스는 BYK사의 AQUACER 513 8g, BYK사의 AQUACER 535 10g, 소재 습윤제는 Tego사의 Wet 500 2g, 레벨링제는 Tego사의 Glide 410 0.5g, 이온교환수는 건설화학(주)의 이온교환수 69.5g을 혼합하여 상온에서 20분 동안 900rpm으로 충분히 교반(stirring) 하여 수용성 표면처리제를 제조하였다.

<비교예 2~3>

혼합순서와 혼합방법은 상기 비교예 1과 동일하며, 구체적인 구성 성분비에 대하여 하기 [표-2]에 나타내었다.

상기 [표-1]의 실시예 1~3에서 제조된 수용성 처리제를 피브이비(PVB) 소재에 코팅막의 두께가 1~10㎛ 되도록 코팅을 하였다. 이를 온도 70℃ 오븐(Oven)에서 5분간 건조시켰다.

또한 상기 [표-2]의 비교예 1~3에서 제조된 수용성 처리제를 피브이비(PVB) 소재에 코팅막의 두께가 1~10㎛ 되도록 코팅을 하였다. 이를 온도가 70℃ 오븐(Oven)에서 5분간 건조시켰다.

<물성 평가 결과 및 분석>

상기와 같은 방법으로 코팅된 피브이비(PVB) 타일에 대하여 다음과 같은 물성평가를 실시하였고, 그 결과를 [표-3]에 나타내었다.

(a) 안티블로킹성

70℃ 오븐(Oven)에 여러 장을 적재 한 후 20kg 하중을 가한 뒤 24시간 후 블로킹성을 관찰하였다.

(b) 내오염성

피브이비(PVB) 타일을 바닥에 깔아두고 24시간 동안 자연스럽게 밟고 다니도록 한 후 표면의 오염성을 관찰하였다.

(c) 내스크랫치성

피브이비(PVB) 타일을 통행이 빈번한 바닥에 깔고 24시간 후 표면의 스크랫치성을 관찰하였다.

상기 [표-3]을 참조하면, 수용성 우레탄 올리고머를 사용한 실시예 1~3의 안티블로킹성이 수용성 아크릴 수지를 사용한 비교예 1~3에 비해 우수한 물성을 보여준다.

이로써 수용성 아크릴 수지가 낮은 유리전이온도(Tg)로 가지는 문제점을 수용성 우레탄 올리고머를 사용하여 해결할 수 있음을 알 수 있다.

Claims (5)

1. 수용성 우레탄 올리고머 1~30 중량%, 수용성 왁스(Wax) 10~40 중량%, 이온교환수 20~70 중량%, 소재 습윤제 0.01~5중량%, 레벨링제 0.01~2 중량%를 포함하는 피브이비(PVB) 타일용 수용성 표면처리제 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   수용성 우레탄 올리고머는 수용성(Waterborne) 타입, 디스퍼젼(Dispersion) 타입, 에멀젼(Emulsion) 타입 중 선택되는 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 피브이비(PVB) 타일용 수용성 표면처리제 조성물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   수용성 왁스(Wax)는 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 에틸렌 비닐아세테이트 왁스, 변성 폴리에틸렌 왁스, 변성 파라핀 왁스, 변성 폴리프로필렌 왁스 중 선택되는 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 피브이비(PVB) 타일용 수용성 표면처리제 조성물.
4. 제3항에 있어서,
   상기 소재 습윤제는 폴리에테르 실록산 공중합체, 비이온성 유기 계면활성제 중 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 피브이비(PVB) 타일용 수용성 표면처리제 조성물.
5. 제4항에 있어서,
   상기 레벨링제는 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산, 폴리에테르 실록산 공중합체중 선택되는 1종 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 피브이비(PVB) 타일용 수용성 표면처리제 조성물.