KR20200128868A - 개질된 실리콘 첨가제를 포함한 코팅 조성물 및 이를 이용한 차량 내장재용 섬유소재 - Google Patents

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(주)엘지하우시스
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Abstract

본 발명은 개질된 실리콘 첨가제를 포함하는 코팅 조성물 및 이를 이용한 차량 내장재용 섬유소재에 관한 것으로, 코팅 조성물은 주제인 우레탄 아크릴레이트계 올리고머에 질소(N), 산소(O) 및 황(S) 원자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원자를 갖는 극성기로 개질된 실리콘 첨가제를 포함하여 이를 섬유 소재의 코팅제로 사용할 경우 표면의 촉감이 부드럽고, 내오염성 및 내용제성을 향상시키면서 표면 광택을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 고온에서의 형태 안정성이 우수하여 표면 광택의 증가 없이 저광택을 유지할 수 있어 높은 신뢰성을 나타내므로 차량 내장재용 코팅제로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

개질된 실리콘 첨가제를 포함한 코팅 조성물 및 이를 이용한 차량 내장재용 섬유소재{Coating composition containing silicone additives modified, and fabric material for vehicle interior}
본 발명은 개질된 실리콘 첨가제를 포함하는 코팅 조성물 및 이를 이용한 차량 내장재용 섬유소재에 관한 것으로, 극성기로 개질된 폴리디알킬 실록산을 실리콘 첨가제로 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 낮은 광택을 나타내고, 고온 처리 이후에서도 저광택을 유지하는 차량 인테리어용 섬유 소재에 관한 것이다.
차량용 내장재는 자동차 내부공간에서 운전자 및 승객과 항상 같이 움직이며 호흡하는 제품이기 때문에 최근 생활패턴의 변화로 자동차에서 머무는 시간이 늘어나면서 그 역할과 기능에서 무엇보다도 다양한 기능 및 성능이 요구되고 있다. 특히, 차량 인테리어용으로 사용되는 내장재는 다른 일반적인 자동차 부품에 비해 소비자가 차이점을 쉽게 알고 몸으로 느낄 수 있으므로 감성 요소 및 심미적 요소가 중요하게 대두되고 있으며, 기본적으로 높은 내용제성, 방염성, 견뢰성, 그리고 각각의 용도에 맞는 강도와 내구성 등이 요구되고, 더불어 방오성, 소취성 등의 부가 성능 및 심미성에 관계되는 항목까지 다양한 특성이 요구되고 있다.
그 예로서, 폴리에스테르 원단 상에 스킨 필름층을 도입하여 촉감 및 심미적 효과를 구현하거나, PVC 재질의 원단 표면을 카보디이미드계 화합물을 포함하는 코팅 조성물로 표면 처리하여 내마모성과 내오염성을 향상시킨 인조가죽 관련 기술들이 개발된 바 있다.
그러나 기존에 개발된 기술들은 인조가죽 표면의 광택을 낮추기 위하여 자외선 경화 표면처리제, 즉 소광제로서 실리카를 상당량 사용하게 되는데, 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 인조가죽의 표면에 남게 되어, 외관이 나빠지는 현상이 발생하게 된다. 뿐만 아니라, 한여름 차량 내부 온도와 같은 고온에서는 실리카가 상분리를 통하여 용출되므로 광택도가 현저히 증가하는 한계가 있다.
따라서, 촉감 등의 감성 요소가 우수할 뿐만 아니라 무기 입자 등을 포함하는 소광제를 배제하거나 소량을 사용하면서 인조가죽의 광택을 낮출 수 있고, 고온에서도 저광택을 유지할 수 있는 차량 인테리어용 내장재의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제2015-0077240호
본 발명의 목적은 촉감, 내오염성 및 내용제성 등의 물성이 우수하고, 저광택을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 구현된 저광택을 고온 조건에서도 유지할 수 있는 차량 인테리어용 내장재를 제공하는데 있다.
이에, 본 발명은 일실시예에서,
우레탄 아크릴레이트계 올리고머; 및
질소(N), 산소(O) 및 황(S) 원자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원자를 갖는 극성기로 개질된 실리콘 첨가제를 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 일실시예에서,
섬유층; 및
우레탄 아크릴레이트계 올리고머; 및 질소(N), 산소(O) 및 황(S) 원자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원자를 갖는 극성기로 개질된 실리콘 첨가제를 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 상기 섬유층 상에 형성되는 코팅층을 상기 섬유층 상에 형성되는 코팅층을 구비하고,
상기 코팅층은 극성기로 개질된 실리콘 첨가제가 내부에 균일하게 분산되어 코팅층 단면에 대한 에너지 분산형 X선 분광 측정 시 코팅층 내부에서 규소(Si) 원자가 검출되는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 섬유소재를 제공한다.
본 발명에 따른 코팅 조성물은 주제인 우레탄 아크릴레이트계 올리고머에 질소(N), 산소(O) 및 황(S) 원자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원자를 갖는 극성기로 개질된 실리콘 첨가제를 포함하여 섬유 소재의 코팅제로 사용할 경우 섬유의 촉감을 좋게 하고, 내오염성 및 내용제성을 향상시키면서 표면 광택을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 고온에서도 표면 광택의 증가 없이 저광택을 유지할 수 있어 높은 신뢰성을 나타내므로 차량 내장재용 코팅제로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 데코시트의 단면을 에너지 분산형 X선 분광 측정한 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, "phr"은 parts per handred resin의 약어로서 코팅 조성물 전체 100 중량부 내에 포함된 성분의 함량(단위: 중량부)을 나타낸다.
본 발명은 개질된 실리콘 첨가제를 포함하는 코팅 조성물 및 이를 이용한 차량 내장재용 섬유소재에 관한 것이다.
차량용 내장재는 자동차 내부공간에서 운전자 및 승객과 항상 같이 움직이며 호흡하는 제품이기 때문에 최근 생활패턴의 변화로 자동차에서 머무는 시간이 늘어나면서 그 역할과 기능에서 무엇보다도 다양한 기능 및 성능이 요구되고 있다. 차량 인테리어용으로 사용되는 내장재는 기본적으로 높은 내용제성, 방염성, 견뢰성, 그리고 각각의 용도에 맞는 강도와 내구성 등이 요구되고, 더불어 방오성, 소취성 등의 부가 성능 및 심미성에 관계되는 항목까지 다양한 특성이 요구되고 있으며, 특히, 최근에는 차량 내부의 고급스러운 이미지를 구현하기 위하여 촉감이 우수한 저광택 소재를 인테리어에 적용하는 추세이다.
이를 위하여 종래 자외선 경화 표면처리제, 즉 소광제로서 실리카를 상당량 사용하는 기술이 이용되는데, 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 인조가죽의 표면에 남게 되어, 외관이 나빠지는 현상이 발생하게 된다. 뿐만 아니라, 한여름 차량 내부 온도와 같은 고온에서는 실리카가 상분리를 통하여 용출되므로 표면 광택이 현저히 증가하여 미관이 나빠지는 한계가 있다.
이에, 본 발명은 극성기로 개질된 실리콘 첨가제를 포함하는 코팅 조성물과 이를 이용한 차량 내장재용 섬유소재를 제공한다.
상기 코팅 조성물은 주제인 우레탄 아크릴레이트계 올리고머에 질소(N), 산소(O) 및/또는 황(S) 원자를 갖는 극성기로 개질된 실리콘 첨가제를 포함하여 섬유 소재의 코팅제로 사용할 경우 섬유의 촉감을 좋게 하고, 내오염성 및 내용제성을 향상시키면서 표면 광택을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 고온에서도 표면 광택의 증가없이 저광택을 유지할 수 있어 높은 신뢰성을 나타내므로 인테리어용 섬유소재, 특히 차량 내장재용 코팅제로 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
코팅 조성물
본 발명은 일실시예에서,
우레탄 아크릴레이트계 올리고머; 및
질소(N), 산소(O) 및 황(S) 원자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원자를 갖는 극성기로 개질된 실리콘 첨가제를 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 코팅 조성물은 우레탄 아크릴레이트계 올리고머를 주제로 포함하며, 상기 주제에 극성기로 개질된 실리콘 첨가제, 구체적으로 질소(N), 산소(O) 및 황(S) 원자 중 어느 하나 이상의 원자를 갖는 극성기로 개질된 실리콘 첨가제가 균일하게 혼합된 구성을 갖는다.
여기서, 상기 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 우레탄기와 함께 중합성 관능기로서 아크릴기를 포함하는 올리고머를 의미하는데, 광 개시제의 개시반응에 의한 라디칼 중합 반응이 빠르게 일어나고, 탄성, 인성, 신율 등이 우수한 도막을 제조하며, 폴리염화비닐(PVC) 등으로 구성되는 기재층과의 밀착력이 우수한 이점이 있다. 이러한 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 폴리이소시아네이트, 폴리올, 하이드록시 (hydroxy)기를 가진 아크릴레이트 화합물로 합성하는데, 이때 폴리이소시아네이트로는 5-이소시아네이트-1-(이소시아네이트메틸)-1,3,3-트리메틸씨클로헥산, 4,4-디씨클로헥실메탄디이소시아네이트, 1,6-디이소시아네이트헥산, 1,6-디이소시아네이트헥산 유도체 등을 사용할 수 있고, 폴리올로는 폴리에스테르폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리카보네이트폴리올 등을 사용할 수 있으며, 하이드록시기를 가진 아크릴레이트 화합물로는 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로필아크릴레이트 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 우레탄 아크릴레이트는 중합 가능한 관능기를 2 이상 포함하는 다관능성 올리고머일 수 있으며, 구체적으로는 2 관능성 올리고머, 3 관능성 올리고머, 4 관능성 올리고머 및 6 관능성 올리고머 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 우레탄 아크릴레이트계 올리고머의 점도는 60℃에서 100,000 cps 이하일 수 있으며, 구체적으로는 90.000 cps 이하, 80,000 cps 이하, 70,000 cps 이하, 60,000 cps 이하, 50,000 cps 이하, 40,000 cps 이하, 30,000 cps 이하, 20,000 cps 이하, 15,000 cps 이하, 10,000 cps 이하, 1,000~90,000 cps, 1,000~75,000 cps, 1,000~60,000 cps, 1,000~50,000 cps, 1,000~25,000 cps, 1,000~20,000 cps, 1,000~15,000 cps, 1,000~10,000 cps, 1,000~5,000 cps, 2,000~5,000 cps, 3,000~7,000 cps, 5,000~9,000 cps, 8,000~12,000 cps, 10,000~15,000 cps, 12,000~18,000 cps, 15,000~20,000 cps, 25,000~40,000 cps, 40,000~60,000 cps, 50,000~80,000 cps 또는 7,000~95,000 cps일 수 있다. 본 발명은 우레탄 아크릴레이트계 올리고머의 중량평균 분자량을 상기 범위로 조절함으로써 코팅층의 내구성을 보다 향상시킬 수 있다.
나아가, 상기 극성기로 개질된 실리콘 첨가제는 폴리디알킬 실록산(polydialkyl siloxane)에 질소(N), 산소(O) 및 황(S) 원자 중 어느 하나 이상의 원자를 갖는 극성기로 개질된 중합체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 극성기로 개질된 실리콘 극성기가 폴리디알킬 실록산 사슬의 양말단 중 어느 하나 이상 및/또는 폴리디알킬 실록산의 다수의 측면 사슬 중 어느 하나 이상에 결합된 것을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 실리콘 첨가제는 화학식 1과 같이 측면 사슬에 극성기가 화학적으로 결합된 폴리디메틸 실록산이나, 화학식 2 및 3과 같이 말단 사슬에 극성기가 화학적으로 결합된 폴리디메틸 실록산을 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 화학식 1 내지 3으로 표현되는 폴리디메틸 실록산이 혼합된 형태로 포함할 수도 있다:
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
상기 화학식 1 내지 3에서,
Figure pat00004
는 본 발명에 따른 극성기를 나타낸다.
본 발명의 실리콘 첨가제는 폴리디알킬 실록산에 도입된 극성기의 위치를 제어함으로써 코팅층의 마찰계수와 스퀵 지수를 낮춰 촉감을 부드럽게 하고 소음을 줄이는 한편, 표면 광택을 저감시켜 소재에 고급스러운 느낌을 부여할 수 있다.
구체적으로, 폴리디알킬 실록산의 측면 사슬에 극성기가 결합된 경우(화학식 1에 대응) 코팅층의 마찰계수와 스퀵 지수가 저감되는 효과를 구현할 수 있으며, 말단 사슬에 극성기가 결합된 경우(화학식 2 및/또는 3에 대응) 코팅층의 마찰계수와 스퀵 지수가 저감되고 동시에 표면 광택이 현저히 감소하는 효과를 구현할 수 있다.
여기서, 상기 극성기로는 질소(N), 산소(O) 및 황(S) 원자 중 어느 하나 이상의 원자를 갖는 극성기일 수 있다. 예를 들어, 질소(N) 원자를 하나 이상 포함하는 극성기로는 아미노기(amino group), 나이트로기(nitro group), 시아노기(cyano group) 등일 수 있고; 산소(O) 원자를 하나 이상 포함하는 극성기로는 하이드록시기(hydroxyl group), 알콕시기(alkoxy group), 카르복실기(carboxyl group) 등일 수 있으며; 황(S) 원자를 하나 이상 포함하는 극성기로는 티올기(thiol group) 등일 수 있다.
또한, 상기 극성기는 실리콘 첨가제에 함유된 양에 따라 코팅층의 물성에 영향을 줄 수 있으므로, 실리콘 첨가제에 함유된 폴리디알킬 실록산 1몰에 대하여 2,000g 내지 8,500g (즉, 폴리디알킬 실록산의 2,000~8,500 g/mol)으로 포함될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 극성기는 실리콘 첨가제에 함유된 폴리디알킬 실록산 1몰에 대하여 2,000g 내지 8,000g, 2,000g 내지 7,000g, 2,000g 내지 6,000g, 2,000g 내지 4,000g, 2,000g 내지 3,000g, 2,000g 내지 2,500g, 2,100g 내지 2,400g, 2,100g 내지 5,500g, 2,500g 내지 3,000g, 2,800g 내지 3,500g, 4,000g 내지 8,500g, 4,500g 내지 5,100g, 4,900g 내지 5,400g, 5,000g 내지 5,200g, 7,200g 내지 7,800g, 7,400g 내지 8,100g, 7,500g 내지 7,700g, 또는 4,900g 내지 7,700g으로 포함될 수 있다.
이러한 실리콘 첨가제는 일정 범위의 점도를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 실리콘 첨가제는 25℃에서 50 내지 500 cps일 수 있으며, 보다 구체적으로는 50 내지 250 cps, 50 내지 200 cps, 50 내지 150 cps, 50 내지 120 cps, 50 내지 100 cps, 50 내지 95 cps, 50 내지 80 cps, 60 내지 80 cps, 75 내지 100 cps, 65 내지 115 cps, 85 내지 115 cps, 또는 105 내지 115 cps일 수 있다. 본 발명은 실리콘 첨가제의 점도를 상기 범위로 제어함으로써 코팅 조성물의 전체 점도를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 고점도에서 미미한 마찰계수와 스퀵 지수의 저감효과를 개선할 수 있다.
아울러, 상기 실리콘 첨가제는 코팅층의 표면 광택 등을 고려하여 코팅 조성물 전체 100 중량부에 대하여 1 내지 15 중량부로 포함될 수 있으며, 구체적으로는 코팅 조성물 전체 100 중량부에 대하여 1 내지 15 중량부, 1 내지 13 중량부, 1 내지 11 중량부, 1 내지 10 중량부, 1 내지 8 중량부, 1 내지 6 중량부, 1 내지 5 중량부, 3 내지 15 중량부, 5 내지 15 중량부, 7 내지 15 중량부, 9 내지 15 중량부, 10 내지 15 중량부, 12 내지 15 중량부, 4 내지 12 중량부, 5 내지 10 중량부, 7 내지 11 중량부, 4 내지 9 중량부, 3 내지 7 중량부, 5 내지 8 중량부, 또는 6 내지 9 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명은 코팅 조성물 내의 실리콘 첨가제 함량을 상기 범위로 조절함으로써 촉감 등의 감성 요소가 우수한 코팅층을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 무기 입자 등을 포함하는 소광제를 배제하거나 소량을 사용하면서 코팅층의 광택을 낮출 수 있고, 고온에서도 저광택을 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물은 폴리디알킬 실록산에 극성기가 결합된 구성을 갖는 실리콘 첨가제를 포함하여 코팅층에 우수한 표면 촉감, 내오염성 및 내용제성을 부여하는 동시에, 낮은 표면 광택을 구현할 수 있다. 또한, 상기 첨가제는 폴리디알킬 실록산의 말단 사슬 또는 측면 사슬에 극성기가 화학적으로 결합된 구조를 가져 주제인 우레탄 아크릴레이트계 올리고머와 극성기의 화학적 상호작용(chemical interaction)을 유도할 수 있으므로 고온 조건에서도 코팅층으로부터 폴리디알킬 실록산이 상분리되어 용출되는 것을 방지할 수 있으므로, 코팅층의 낮은 표면 광택을 유지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 함유된 중합체들의 사슬 연장과 전체 조성물의 점도 조절을 위하여 아크릴계 모노머를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 아크릴계 모노머는 코팅 조성물의 점도 조절을 위해 탄소수 1 내지 10의 단관능성 아크릴레이트를 포함할 수 있고, 중합체들의 사슬 연장을 위해서는 탄소수 1 내지 10의 다관능성 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 단관능성 아크릴레이트로는 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)아크릴레이트를 들 수 있다.
또한, 상기 단관능성 아크릴레이트는 경우에 따라서 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-하이드록시헥실(메트)아크릴레이트, 8-하이드록시옥틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트 또는 2-하이드록시프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 2-(메트)아크릴로일옥시아세트산, 3-(메트)아크릴로일옥시프로필산, 4-(메트)아크릴로일옥시부틸산, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산, 카프로락톤 변성 하이드록시아크릴레이트(caprolactone modified hydroxyl acrylate, CHA), 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판에톡시트리아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(Mw=100~600) 등의 반응성 모노머를 단독으로 또는 병용하여 포함할 수 있다.
이와 더불어, 상기 다관능성 아크릴레이트는 중합 가능한 반응기를 2개 이상, 구체적으로는 2개 내지 6개의 중합 가능한 반응기를 포함하는 아크릴계 모노머로서, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 헥사메틸렌글리콜 디아크릴레이트, 테트라메틸렌글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판에톡시트리아크릴레이트 및 트리사이클로데칸디메탄올 디아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
이때, 상기 단관능성 및/또는 다관능성 아크릴레이트는 코팅 조성물 전체 100 중량부에 대하여 60 중량부 이하, 50 중량부 이하, 40 중량부 이하, 30 중량부 이하, 20 중량부 이하, 5 내지 60 중량부, 5 내지 50 중량부, 5 내지 40 중량부, 5 내지 30 중량부, 5 내지 30 중량부, 5 내지 20 중량부, 10 내지 20 중량부, 10 내지 30 중량부, 20 내지 40 중량부, 25 내지 50 중량부, 40 내지 60 중량부, 15 내지 25 중량부, 25 내지 40 중량부 또는 18 내지 35 중량부로 포함될 수 있다.
나아가, 본 발명은 코팅층이 외부에서 가해지는 외력이나 태양광 등에 의해 내구성 및/또는 심미성이 저하되는 것을 방지하기 위하여 산화방지제, UV안정제, 충격보강제 등의 첨가제를 단독 또는 병용하여 더 포함할 수 있으며, 이때 상기 첨가제의 함량은 코팅 조성물 전체 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 용제를 포함하지 않을 수 있고, 용제를 포함하지 않아도 조성물의 점도가 낮아 작업성이 우수할 수 있다. 구체적으로, 상기 코팅 조성물의 점도는 25℃에서 1,000 cps 이하, 구체적으로는 900 cps 이하, 800 cps 이하, 700 cps 이하, 600 cps 이하, 500 cps 이하, 400 cps 이하, 300 cps 이하, 250 cps 이하, 200 cps 이하, 100 내지 1,000 cps, 200 내지 1,000 cps, 100 내지 900 cps, 100 내지 700 cps, 100 내지 500 cps, 100 내지 400 cps, 100 내지 300 cps, 100 내지 250 cps, 100 내지 400 cps, 150 내지 350 cps, 200 내지 350 cps, 250 내지 350 cps, 300 내지 500 cps, 400 내지 600 cps, 500 내지 750 cps, 400 내지 800 cps, 280 내지 300 cps, 450 내지 550 cps의 낮은 점도를 가질 수 있으며, 개질된 실리콘 첨가제를 포함하여도 800 cps 이하의 낮은 점도를 나타낼 수 있다. 본 발명에 따른 코팅 조성물은 800 cps 이하의 낮은 점도를 가져 용제를 혼합하지 않고도 기술분야에서 공지된 코팅 방법, 예를 들어, 메이어(Mayer), 디-바(D-bar), 고무롤(rubber roll), G/V 롤(G/V roll), 에어나이프(air knife), 슬롯다이(slot die) 등의 용액 공정 적용이 용이하므로 작업성이 우수하고 환경 친화적인 이점이 있다.
차량 내장재용 섬유소재
또한, 본 발명은 일실시예에서,
섬유층; 및
우레탄 아크릴레이트계 올리고머; 및 질소(N), 산소(O) 및 황(S) 원자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원자를 갖는 극성기로 개질된 실리콘 첨가제를 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 상기 섬유층 상에 형성되는 코팅층을 구비하고,
상기 코팅층은 극성기로 개질된 실리콘 첨가제가 내부에 균일하게 분산되어 코팅층 단면에 대한 에너지 분산형 X선 분광 측정 시 코팅층 내부에서 규소(Si) 원자가 검출되는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 섬유소재를 제공한다.
본 발명에 따른 차량 내장재용 섬유소재는 섬유층 상에 특정 실리콘 첨가제를 함유하는 본 발명의 코팅 조성물을 이용하여 형성된 코팅층을 구비하고, 상기 코팅층은 실리콘 첨가제가 내부에 균일하게 분산된 구조를 가질 수 있다.
하나의 예로서, 상기 코팅층은 개질된 실리콘 첨가제가 내부에 균일하게 분산되어 코팅층 단면에 대한 에너지 분산형 X선 분광 측정 시 코팅층 내부에 규소 원자(Si)가 존재하는 것을 확인할 수 있다.
여기서, 상기 코팅층은 열 건조나 자연건조 후 에이징하거나 및/또는 광경화 등을 수행함으로써 형성될 수 있으며, 내구성에 영향을 미치지 않으면서 차량 내장재용 섬유소재에 요구되는 물성들이 충족될 수 있을 정도로 충분한 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅층은 외부 자극에 찢어지거나 손실되지 않도록 5㎛ 내지 50㎛의 평균 두께를 가질 수 있고, 보다 구체적으로는 5㎛ 내지 30㎛, 5㎛ 내지 20㎛, 5㎛ 내지 15㎛, 10㎛ 내지 20㎛, 10㎛ 내지 30㎛, 25㎛ 내지 50㎛, 30㎛ 내지 50㎛, 20㎛ 내지 40㎛ 또는 15㎛ 내지 20㎛일 수 있다.
또한, 상기 섬유층은 코팅층을 지지하는 층으로서, 천연피혁; 또는 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐클로라이드 공중합체, 폴리우레탄(PU), 폴리우레탄 공중합체, 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리에틸렌옥사이드 공중합체, 폴리에테르우레탄, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리메틸메스아크릴레이트(PMMA), 폴리메틸아크릴레이트(PMA), 폴리아크릴 공중합체, 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리비닐아세테이트공중합체, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리퍼퓨릴알콜(PPFA), 폴리스티렌(PS), 폴리스티렌 공중합체, 폴리카보네이트(PC), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐리덴풀루오라이드(PVdF), 폴리비닐리덴풀루오라이드 공중합체, 폴리아마이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 합성 피혁을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 섬유층은 폴리염화비닐(PVC)을 포함하는 합성 피혁일 수 있다. 상기 폴리염화비닐(PVC) 재질의 합성 피혁은 차량 내장재용 섬유소재에 통상적으로 사용되는 것으로서 가공성이 우수하고 가격이 저렴한 이점이 있다.
이와 더불어, 상기 차량 내장재용 섬유소재는 섬유층 하부에 발포층 및 이면층 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 발포층은 외부로부터 표면에 가해지는 충격을 흡수하기 위한 층으로서 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐클로라이드 공중합체, 폴리우레탄(PU), 폴리우레탄 공중합체, 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리에틸렌옥사이드 공중합체, 폴리에테르우레탄, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리메틸메스아크릴레이트(PMMA), 폴리메틸아크릴레이트(PMA), 폴리아크릴 공중합체, 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리비닐아세테이트공중합체, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리퍼퓨릴알콜(PPFA), 폴리스티렌(PS), 폴리스티렌 공중합체, 폴리카보네이트(PC), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐리덴풀루오라이드(PVdF), 폴리비닐리덴풀루오라이드 공중합체, 폴리아마이드 및 이들의 조합으로 형성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 발포한 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 발포층은 섬유층과 동일한 성분을 발포한 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
또한, 상기 이면층은 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 구체적으로는 직포 또는 부직포를 포함하는 섬유를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 차량 내장재용 섬유소재는 상기와 같은 구성을 가짐으로써 표면에 부드러운 촉감 등의 감성 요소를 부여하고, 낮은 표면 소음과 높은 내용제성, 내오염성 등의 물성을 구현하면서 저광택을 유지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
하나의 예로서, 상기 섬유소재는 표면에 낮은 광택이 유지되어 광택 측정기(Gloss Meter)를 이용한 글로스 60° 광택 측정 시 2.0 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로는, 상한값이 1.8 이하, 1.6 이하, 1.4 이하, 1.2 이하, 1.0 이하, 또는 0.9 이하이고, 하한값이 0.1 이상, 0.2 이상, 0.4 이상, 0.6 이상, 0.7 이상, 0.8 이상 또는 0.9 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 섬유소재의 표면 광택도는 0.1 내지 2.0, 0.1 내지 1.8, 0.1 내지 1.6, 0.1 내지 1.5, 0.1 내지 1.3, 0.1 내지 1.0, 0.3 내지 1.5, 0.4 내지 1.5, 0.5 내지 1.5, 0.8 내지 1.5, 1.1 내지 1.5, 1.5 내지 1.8, 0.5 내지 1.4, 0.8 내지 1.4, 0.5 내지 1.3, 0.8 내지 1.3, 0.5 내지 1.1, 0.8 내지 1.1, 0.5 내지 1.0, 0.2 내지 0.6, 0.8 내지 1.2 또는 0.6 내지 1.0일 수 있다.
다른 하나의 예로서, 상기 섬유소재는 내용제성이 우수하여 에탄올 등의 용제를 표면에 가하여도 글로스 60° 광택 변화가 1.0 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 섬유소재는 글로스 60° 광택 측정 후 5㎖의 에탄올 또는 아세톤을 적신 AATCC Crockmeter Squares(가로 5 cm X 세로 5 cm, 면포)로 표면을 30회 왕복 마찰하고 글로스 60° 광택을 재측정하는 경우 에탄올 처리 전과 대비하여 글로스 60° 광택 변화 정도가 0.1 내지 1.0, 0.1 내지 0.8, 0.1 내지 0.6, 0.1 내지 0.5, 0.1 내지 0.4, 0.1 내지 0.3, 0.1 내지 0.2, 0.2 내지 0.4, 0.3 내지 0.5, 0.3 내지 0.4 또는 0.4 내지 0.5일 수 있으며, 경우에 따라서는 광택 변화가 일어나지 않아 광택 변화 정도가 0일 수 있다. 여기서, 상기 광택 변화 정도는 왕복 마찰 전의 광택도를 기준으로 광택이 증가 및 감소된 정도를 나타내는 값으로서 절대값일 수 있으며, 그 값이 작을수록 내용제성이 우수함을 의미한다.
또 다른 하나의 예로서, 상기 섬유소재는 고온에서의 형태 안정성이 우수하므로 80℃에 4시간 동안 방치한 이후에도 하기 식 1의 조건을 만족하는 낮은 표면 광택을 유지할 수 있다:
[식 1]
┃GTB-GTA┃< 0.5
식 1에서,
GTB는 섬유소재를 80℃에서 열처리하기 이전의 글로스 60° 광택도를 나타내고,
GTA는 섬유소재를 80℃에서 4시간 동안 열처리한 이후의 글로스 60° 광택도를 나타낸다.
상기 식 1은 섬유소재에 구비된 코팅층이 고온에서도 형태를 안정적으로 유지함을 나타내는 지표로서, 본 발명의 섬유소재는 식 1을 0.5 미만, 0.45 이하, 0.4 이하, 0.35 이하, 0.3 이하, 0.25 이하, 0.2 이하, 0.15 이하, 0.1 이하, 0.01 내지 0.45, 0.01 내지 0.4, 0.01 내지 0.3, 0.01 내지 0.25, 0.01 내지 0.2, 0.05 내지 0.22, 0.05 내지 0.15, 0.05 내지 0.1, 0.08 내지 0.12, 0.15 내지 0.45, 0.18 내지 0.3 또는 0.18 내지 0.25로 만족할 수 있으며, 경우에 따라서는 고온 열처리 이후에도 섬유소재의 광택도 변화가 없어 0으로 식 1을 만족할 수 있다.
또한, 다른 하나의 예로서, 상기 섬유소재는 낮은 동마찰 계수와 스퀵(squeak) 지수를 가져 표면 촉감이 부드러우면서 마찰 시 표면 소음 발생이 적을 수 있다. 구체적으로, 상기 섬유소재는 25℃, 50% 상대습도, 4.5 kgf 수직항력 조건에서의 동마찰 계수가 1.0 이하일 수 있고, 보다 구체적으로는 상기 조건에서 동마찰 계수가 0.8 이하, 0.5 이하, 0.45 이하, 0.4 이하, 0.35 이하, 0.3 이하, 0.25 이하, 또는 0.2 이하일 수 있고, 보다 구체적으로는 0.001 내지 1.0, 0.001 내지 0.5, 0.001 내지 0.3, 0.001 내지 0.25, 0.001 내지 0.2, 0.001 내지 0.15, 0.001 내지 0.1, 0.005 내지 0.1, 0.005 내지 0.099, 0.008 내지 0.1, 0.009 내지 0.097, 0.008 내지 0.025, 0.008 내지 0.03, 0.008 내지 0.04, 0.008 내지 0.045, 0.009 내지 0.08, 0.05 내지 0.099, 0.06 내지 0.1, 0.08 내지 0.099, 0.07 내지 0.08, 0.01 내지 0.03, 0.02 내지 0.04, 0.1 내지 0.2, 0.2 내지 0.3, 0.15 내지 0.35 또는 0.08 내지 0.15일 수 있다. 이와 더불어, 상기 섬유소재는 표면 마찰 시 발생되는 주파수가 높은 연속음, 즉 스퀵(squeak)이 발생되는 빈도가 낮으므로, 이를 나타내는 스퀵 지수가 0.6 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로는 0.01 내지 0.6, 0.01 내지 0.55, 0.01 내지 0.5, 0.01 내지 0.4, 0.01 내지 0.3 내지 0.01 내지 0.25, 0.05 내지 0.6, 0.1 내지 0.6, 0.15 내지 0.6, 0.2 내지 0.6, 0.3 내지 0.6, 0.4 내지 0.6, 0.5 내지 0.6, 0.15 내지 0.55, 0.18 내지 0.51, 0.2 내지 0.5, 0.2 내지 0.4, 0.2 내지 0.3, 0.15 내지 0.3, 0.15 내지 0.25, 0.18 내지 0.22, 0.4 내지 0.5, 0.45 내지 0.55, 또는 0.48 내지 0.52일 수 있다.
다른 하나의 예로서, 상기 섬유소재는 동마찰 계수가 낮아 표면에 대한 촉감이 우수할 수 있다. 예를 들어, 상기 섬유소재는 25℃, 50% 상대습도, 4.5 kgf 수직항력 조건에서의 동마찰 계수가 1.0 이하일 수 있고, 보다 구체적으로는 상기 조건에서 동마찰 계수가 0.9 이하, 0.5 이하, 0.4 이하, 0.3 이하, 또는 0.2 이하일 수 있고, 보다 구체적으로는 0.001 내지 0.5, 0.001 내지 0.3, 0.001 내지 0.25, 0.001 내지 0.2, 0.001 내지 0.15, 0.001 내지 0.1, 0.005 내지 0.1, 0.005 내지 0.099, 0.008 내지 0.1, 0.009 내지 0.097, 0.008 내지 0.025, 0.008 내지 0.03, 0.008 내지 0.04, 0.008 내지 0.045, 0.009 내지 0.08, 0.05 내지 0.099, 0.06 내지 0.1, 0.08 내지 0.099, 0.07 내지 0.08, 0.01 내지 0.03, 0.02 내지 0.04, 0.1 내지 0.2, 0.2 내지 0.3, 0.15 내지 0.35 또는 0.08 내지 0.15일 수 있다.
또 다른 하나의 예로서, 상기 섬유소재는 표면의 내오염성이 향상되어 DIN 68861:2011, part1에 따른 내오염성 평가 시, 임의로 선택되는 4종 이상의 오염물에 대한 오염도는 4 등급 이상일 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 본 발명에 따른 경화물을 대상으로 네임펜, 유성 매직펜, 잉크, 머스타드 등으로부터 임의로 선택되는 4종 이상의 오염물에 노출시킨 후 표면의 손상 정도를 육안으로 확인하여 1 등급(심각한 손상) 내지 5 등급(변화 없음)으로 등급화하였다. 그 결과, 상기 경화물은 오염도가 4 등급(광택이나 색상의 극소 변화 발생) 내지 5 등급 범위, 구체적으로는 5 등급인 것으로 확인되었다. 이로부터 본 발명에 따른 경화물은 내오염성이 우수한 것을 알 수 있다.
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 3.
주제인 우레탄 아크릴레이트 올리고머 100 중량부와 실리콘 첨가제로서 아미노기를 포함하고 하기 표 1에 나타낸 구성을 갖는 폴리디메틸 실록산을 혼합하여 코팅 조성물(점도: 500±10 cps @25℃)을 제조하고, 제조된 조성물을 가로 30㎝ × 세로 30㎝의 폴리염화비닐(PVC) 재질의 인조 가죽 시트에 도포한 후, 광 경화 장치에 고정시켰다. 그 후, 20±1 m/min의 이동속도로 인조 가죽 시트를 이용시키면서 광 조사(광 파장: 300±20 nm, 광량: 800 mJ)를 수행하여 코팅층이 형성된 섬유 시편을 제조하였다. 이때, 상기 코팅층의 평균 두께는 10±1㎛이었다.
극성기(아미노기)
도입위치		 실리콘 첨가제 점도 실리콘 첨가제 1몰 기준 극성기 중량 조성물 내 실리콘 첨가제 함량
실시예 1 측면 사슬 110 cps 5,000±50g 8 phr
실시예 2 측면 사슬 70 cps 7,600±50g 8 phr
실시예 3 말단 사슬 90 cps 2,200±50g 8 phr
비교예 1 내지 13.
실리콘 첨가제로서 표 2에 나타낸 구성을 갖는 폴리디메틸 실록산을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 섬유 시편을 제조하였다.
실리콘 첨가제 포함 여부 극성기(아미노기) 도입 위치 실리콘 첨가제 점도 실리콘 첨가제 1몰 기준 극성기 중량 조성물 내 실리콘 첨가제 함량
비교예 1 × - 100 cps - 0 phr
비교예 2 ○ - 100 cps - 8 phr
비교예 3 ○ 측면 사슬 110 cps 5,000±50 g 1 phr
비교예 4 ○ 측면 사슬 110 cps 5,000±50 g 15 phr
비교예 5 ○ 측면 사슬 90 cps 8,800±50 g 8 phr
비교예 6 ○ 측면 사슬 1,700 cps 3,800±50 g 8 phr
비교예 7 ○ 측면 사슬 70 cps 7,600±50 g 1 phr
비교예 8 ○ 측면 사슬 70 cps 7,600±50 g 15 phr
비교예 9 ○ 측면 사슬 1,100 cps 1,700±50 g 8 phr
비교예 10 ○ 측면 사슬 1,200 cps 11,000±50 g 8 phr
비교예 11 ○ 말단 사슬 90 cps 2,200±50 g 1 phr
비교예 12 ○ 말단 사슬 90 cps 2,200±50 g 15 phr
비교예 13 ○ 말단 사슬 550 cps 2,200±50 g 8 phr
실험예 1.
섬유소재에 구비된 코팅층의 실리콘 첨가제 분포를 확인하기 위하여, 실시예 1과 비교예 1의 데코시트를 절단하여 절단면에 대한 에너지 분산형 X선 분광(EDS) 분석을 수행하였으며, 그 결과는 도 1에 나타내었다.
도 1을 참고하면, 실시예 1의 데코시트는 규소(Si) 원자를 나타내는 녹청색 영역이 코팅층 내부에 균일하게 존재하는 것을 확인할 수 있는 반면, 비교예 1의 데코시트는 규소(Si) 원자를 나타내는 녹색 영역이 코팅층 표면에 존재하는 것을 확인할 수 있다.
이는 실시예 1의 코팅층에 분산된 극성기로 개질된 실리콘 첨가제가 비교예 1의 코팅층에 포함된 비개질 폴리디메틸 실록산 첨가제와 비교하여 코팅층 내부에서의 분산성 및 안정성이 보다 높음을 의미한다.
실험예 2.
본 발명에 따른 섬유소재의 표면 광택도, 내오염성, 내용제성, 촉감 및 표면 소음 등의 감성 요소를 평가하기 위하여, 실시예 1 내지 3과 비교예 1 내지 13에서 제조된 섬유 시편을 대상으로 다음과 실험을 수행하였으며, 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다:
가) 광택도 평가
광택 측정기(Gloss Meter)를 이용하여 ASTM D2457에 따른 섬유 시편의 글로스 60° 광택도(글로스 60° 조건)를 측정하였다.
나) 내용제성 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 각 섬유 시편들을 대상으로 ASTM D2457에 따른 섬유 시편의 글로스 60° 광택도(글로스 60° 조건)를 측정하였다. 그런 다음, 5㎖의 에탄올 또는 아세톤을 적신 AATCC Crockmeter Squares(가로 5 cm X 세로 5 cm, 면포)를 AATCC Crock-meter의 Acrylic finger에 고정하고, 측정하고자 하는 섬유 시편을 하부 고정대에 위치시켜 표면을 30회 왕복 마찰(하중: 0.5 kgf)시켰다. 고정대의 측정 시편을 회수하여 10분 경화 후 섬유 시편의 글로스 60° 광택도를 재측정하여 왕복 마찰 전후의 광택도 편차를 산출하였다.
다) 고온 형태 안정성 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 각 섬유 시편들을 대상으로 ASTM D2457에 따른 섬유 시편의 글로스 60° 광택도(글로스 60° 조건)를 측정하였다. 그런 다음, 각 섬유 시편들을 오븐 내에 고정시키고, 80℃ 에서 4시간 동안 고온 방치시켰다. 이후 가열된 각 시편을 상온으로 냉각시키고, ASTM D2457에 따른 섬유 시편의 글로스 60° 광택도를 재측정하였으며, 고온 방치 전에 측정된 글로스 60° 광택도와의 광택도 편차를 산출하였다.
라) 동마찰 계수 평가
실시예 및 비교예에서 제조된 섬유소재를 8㎝ X 10㎝ 및 15㎝ X 30㎝로 각각 2개의 시편으로 재단하고, 25℃, 상대습도 50%의 분위기 하에서, 15㎝ X 30㎝로 재단된 시편은 코팅면이 위를 향하게 고정하고 8㎝ X 10㎝로 재단된 시편은 코팅면을 아래로 향하게 고정한 후 4.5 kgf의 수직항력을 갖는 추를 얹어 부착하였다. 그런 다음 두 시편의 코팅면이 서로 마주보는 상태에서 100 ㎜/분의 이동 속도로 이동시켜 상단의 시편을 움직일 때의 두 마찰면 사이에 작용하는 힘을 측정함으로써 시편의 이동 시 적용되는 힘의 진폭을 측정하였다. 또한, 시편의 이동 시 20 mm 내지 120 mm의 변위 구간에서 상부의 시편을 일정한 속도로 이동시키는데 필요한 힘을 측정하였으며, 측정된 힘의 평균값과 하기 식 2를 사용하여 섬유소재의 동마찰 계수를 산출하였다:
[식 2] 동마찰 계수 = Fa/W
상기 식 2에서,
Fa는 상부의 시편을 일정한 속도로 이동시키는데 필요한 평균 힘 (단위: kgf)이고,
W는 상부의 시편에 가해지는 수직항력 (4.5 kgf)이다.
마) 스퀵 ( Squeak ) 지수 측정
만능재료시험기(Universal Testing Machine)을 이용하여 실시예 및 비교예에서 제조된 섬유 시편 각각을 아래위로 포개어 4.5Kg의 추로 누르고, 100mm/min의 속도로 당기는데 필요한 힘의 편차(ΔF) 및 평균힘(Fa)을 측정하였고, ΔF/Fa으로 스퀵 지수를 계산하였다.
광택도 내용제성
(광택도 편차)		 고온 안정성
(광택도 편차)		 동마찰 계수 스퀵 지수
실시예 1 0.9 0 0.1 0.266 0.071
실시예 2 1.7 0.2 0.1 0.075 0.508
실시예 3 0.4 0.2 0.2 0.304 0.201
비교예 1 0.9 0.6 0 0.613 0.265
비교예 2 1.4 0 0.5 0.559 0.474
비교예 3 0.9 0 0 0.502 0.172
비교예 4 1.1 0 0.1 0.453 0.166
비교예 5 0.9 0 0.1 0.221 0.372
비교예 6 0.9 0.1 0.1 0.433 0.104
비교예 7 1 0 0 0.551 0.508
비교예 8 1.1 0 0.2 0.502 0.466
비교예 9 1.5 0.1 0.1 0.705 0.642
비교예 10 1.5 0.1 0.1 0.622 0.572
비교예 11 0.8 0.1 0 0.4 0.233
비교예 12 1.0 0.1 0.2 0.344 0.229
비교예 13 0.7 0.3 0.1 0.451 0.214
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 주제인 우레탄 아크릴레이트계 올리고머와 함께 극성기를 갖는 실리콘 첨가제를 함유하여 이를 이용하여 형성된 코팅층의 물성이 우수한 것을 알 수 있다.
구체적으로, 극성기로서 아미노기를 포함하는 실리콘 첨가제를 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 코팅층을 형성한 실시예의 섬유 시편들은 광택도가 낮을 뿐만 아니라 마찰계수와 스퀵 지수가 현저히 낮아져 표면 감촉이 매우 부드러워지고, 마찰에 따른 소음발생이 현저히 저감되는 것으로 확인되었다. 또한, 실리콘 첨가제에 함유된 극성기들은 주제인 우레탄 아크릴레이트계 올리고머와 화학적 상호작용을 유도하므로, 실시예의 섬유 시편에 구비된 코팅층은 고온에서의 형태 안정성이 향상되어 고온 방치 이후에도 낮은 광택도를 유지하는 것으로 확인되었다.
이러한 결과로부터, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 우레탄 아크릴레이트계 올리고머와 함께 질소(N), 산소(O) 및 황(S) 원자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원자를 갖는 극성기로 개질된 실리콘 첨가제를 포함하여 이를 섬유 소재의 코팅제로 사용할 경우 표면의 촉감이 부드럽고, 내오염성 및 내용제성을 향상시키면서 표면 광택을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 고온에서의 형태 안정성이 우수하여 표면 광택의 증가 없이 저광택을 유지할 수 있는 것을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. 우레탄 아크릴레이트계 올리고머; 및
    질소(N), 산소(O) 및 황(S) 원자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원자를 갖는 극성기로 개질된 실리콘 첨가제를 포함하는 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    실리콘 첨가제는 말단 사슬에 극성기가 결합된 폴리디알킬 실록산을 포함하는 코팅 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    실리콘 첨가제는 측면 사슬에 극성기가 결합된 폴리디알킬 실록산을 포함하는 코팅 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    실리콘 첨가제에 함유된 극성기의 함량은 폴리디알킬 실록산에 대하여 2,000 g/mol 내지 8,500 g/mol인 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    극성기는 아미노기, 하이드록시기, 카르복실기 및 티올기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 코팅 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    실리콘 첨가제의 함량은 코팅 조성물 100 중량부 기준 1 내지 15 중량부인 코팅 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    우레탄 아크릴레이트계 올리고머의 평균 점도는 60℃에서 100,000 cps 이하인 코팅 조성물.
  8. 섬유층; 및
    우레탄 아크릴레이트계 올리고머; 및 질소(N), 산소(O) 및 황(S) 원자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 원자를 갖는 극성기로 개질된 실리콘 첨가제를 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 상기 섬유층 상에 형성되는 코팅층을 구비하고,
    상기 코팅층은 극성기로 개질된 실리콘 첨가제가 내부에 균일하게 분산되어 코팅층 단면에 대한 에너지 분산형 X선 분광 측정 시 코팅층 내부에서 규소(Si) 원자가 검출되는 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 섬유소재.
  9. 제8항에 있어서,
    코팅층의 평균 두께는 5㎛ 내지 50㎛인 차량 내장재용 섬유소재.
  10. 제8항에 있어서,
    섬유소재는 글로스 60° 광택도가 하기 식 1의 조건을 만족하는 차량 내장재용 섬유소재:
    [식 1]
    ┃GTB-GTA┃< 0.5
    식 1에서,
    GTB는 섬유소재를 80℃에서 열처리하기 이전의 글로스 60° 광택도를 나타내고,
    GTA는 섬유소재를 80℃에서 4시간 동안 열처리한 이후의 글로스 60° 광택도를 나타낸다.
  11. 제8항에 있어서,
    섬유소재는 표면의 마찰계수가 0.001 내지 1.0인 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 섬유소재.
  12. 제8항에 있어서,
    섬유소재는 스퀵 지수가 0.6 이하인 것을 특징으로 하는 차량 내장재용 섬유소재.
  13. 제8항에 있어서,
    섬유층은 천연피혁; 또는 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리비닐클로라이드 공중합체, 폴리우레탄(PU), 폴리우레탄 공중합체, 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리에틸렌옥사이드 공중합체, 폴리에테르우레탄, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리메틸메스아크릴레이트(PMMA), 폴리메틸아크릴레이트(PMA), 폴리아크릴 공중합체, 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리비닐아세테이트공중합체, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리퍼퓨릴알콜(PPFA), 폴리스티렌(PS), 폴리스티렌 공중합체, 폴리카보네이트(PC), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐리덴풀루오라이드(PVdF), 폴리비닐리덴풀루오라이드 공중합체, 폴리아마이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 합성 피혁을 포함하는 차량 내장재용 섬유소재.
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