KR20230000991A - 논슬립성 및 소프트 터치성이 우수한 바닥재 - Google Patents

논슬립성 및 소프트 터치성이 우수한 바닥재 Download PDF

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Abstract

본 출원은 논슬립성 및 소프트 터치성이 우수한 바닥재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리프로필렌 입자와 알루미나 입자를 포함시켜, 코팅층의 표면에 엠보를 형성하지 않아도 논슬립성이 우수하면서도 부드러운 촉감을 제공할 수 있는 바닥재에 관한 것이다.

Description

논슬립성 및 소프트 터치성이 우수한 바닥재 {FLOORING WITH EXCELLENT NON-SLIP PROPERTY AND SOFT TOUCHING PROPERTY}
본 출원은 논슬립성, 내스크래치성 및 소프트 터치성이 우수한 바닥재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리프로필렌 입자와 알루미나 입자를 포함시켜, 코팅층의 표면에 엠보를 형성하지 않아도 논슬립성 및 내스크래치성이 우수하면서도 부드러운 촉감을 제공할 수 있는 바닥재에 관한 것이다.
일반적으로 바닥재는 시멘트 바닥으로부터 먼지 및 냉기를 차단하여 위생적인 공간을 제공하고, 다양한 색상의 미려한 무늬가 인쇄되어 있어 고객 취향에 따라 실내분위기를 아늑하게 바꿔주는 등 장식효과도 가진다.
이러한 종래의 바닥재는 욕실, 병원, 운동 시설 등 논슬립특성을 요구하는 분야에 적용하기 위하여는 코팅층의 표면은 논슬립특성을 가져야 한다.
이를 위해 바닥재의 최상층에 엠보를 부여하여 논슬립특성을 제공하였다. 그러나, 엠보를 통해서는 미끄럼 성능은 향삳되지만 심미성을 해하는 경우가 많고, 다양한 디자인을 부여할 수 없었다.
또한, 평균 입도가 상대적으로 큰 입자를 추가하여, 고강도와 논슬립 특성을 함께 제공하였다. 그러나, 이러한 방안 또한, 논슬립 특성을 제공할 수 있지만 까슬한 촉감 대문에 실내용 바닥재로 적용하기에는 적절하지 않다.
이러한 문제점을 해결하여, 내스크래치성 및 논슬립성과 함께 소프트 터치감까지 제공할 수 있는 바닥재에 대한 연구 및 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제2010-0071599호 대한민국 공개특허 제2014-0089074호
본 출원의 일 실시예에 따르면, 내스크래치성 및 논슬립성과 함께 소트프 터치감까지 제공할 수 있는 바닥재를 제공하고자 한다.
본 출원의 일 측면은 바닥재에 관한 것이다.
일 예시로서, 상기 바닥재는 기재층 및 상기 기재층의 일면에 형성되고, 평균 직경 5 내지 20 ㎛의 알루미나 입자; 평균 직경 7 내지 30 ㎛의 폴리프로필렌 입자 및 평균 직경 5 내지 20 ㎛의 실리카 입자를 포함할 수 있다.
일 예시로서, 상기 코팅층은 수지 조성물의 경화물로서, 상기 수지 조성물은 모노머 성분(A) 및 올리고머 성분(B) 총 100 중량부 대비 8 내지 50 중량부의 알루미나 입자를 포함할 수 있다.
일 예시로서, 상기 코팅층은 수지 조성물의 경화물로서, 상기 수지 조성물은 모노머 성분(A) 및 올리고머 성분(B) 총 100 중량부 대비 10 내지 20 중량부의 폴리프로필렌 입자를 포함할 수 있다.
일 예시로서, 상기 코팅층은 수지 조성물의 경화물로서, 상기 수지 조성물은 모노머 성분(A) 및 올리고머 성분(B) 총 100 중량부 대비 5 내지 10 중량부의 실리카 입자를 포함할 수 있다.
일 예시로서, 상기 코팅층은 수지 조성물의 경화물로서, 상기 수지 조성물은 모노머 성분(A) 30 내지 95 중량부 및 올리고머 성분(B) 30 내지 90 중량부를 포함할 수 있다.
일 예시로서, 상기 코팅층의 평균 두께는 2 내지 90 ㎛일 수 있다.
일 예시로서, 코팅층 표면의 EN 13036-4에 따른 비피엔 테스트(British pendulum number test, BPN test)에 따라 96 슬라이더를 이용하여 측정된 미끄럼 저항 지수가 36 BPN 이상일 수 있다.
일 예시로서, 코팅층 표면의 EN16904:2012 Method B에 따른 내스크래치성 테스트에 대한 등급이 B2 등급 이상일 수 있다.
일 예시로서, 코팅층 표면에 대해 DIN 51130 시험방법에 따른 Ramp Test에서, EN:ISO 20345 규격으로 제작된 부츠를 신고, 오일로 오염된 바닥에서 경사를 올라가며, 미끄러지는 각도에 따른 등급이 R10 이상일 수 있다.
본 출원의 다른 측면은 바닥재의 제조 방법에 관한 것이다.
일 예시로서, 상기 재조 방법은 기재층을 준비하는 단계; 기재층의 일면 상에 코팅제를 도포하는 단계; 도포된 코팅제를 대기 조건에서 UV를 조사하여 제 1 경화하는 단계; 및 제 1 경화 후 질소 조건에서 UV를 조사하여 제 2 경화하는 단계를 포함하는 기재층과 코팅층을 포함하는 전술한 바닥재의 제조 방법일 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 알루미나 입자를 포함하여, 고강도 및 내스크래치성 바닥재를 제공할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 작은 평균 직경을 갖는 폴리프로필렌 및 알루미나 입자를 포함하여, 코팅층의 표면에 엠보를 형성하지 않고도 논슬립특성이 우수한 바닥재를 제공할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 평균 직경인 큰 입자를 최소화하여, 소프트 터치감을 향상시킨 바닥재를 제공할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 실리카 입자를 포함하여, 무광 특성 이 우수한 바닥재를 제공할 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 바닥재의 단면 모식도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 바닥재의 단면 모식도이다.
도 3은 비교예 9의 SEM 이미지이다.
도 4는 실시예 1의 SEM 이미지이다.
도 5는 실시예 1의 SEM 이미지이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 구성요소 등이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성요소 등이 존재하지 않거나 부가될 수 없음을 의미하는 것은 아니다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원의 일 실시예는 내스크래치성, 논슬립 특성 및 소프트 터치감이 우수한 바닥재이다.
특히, 병원, 교육시설, 헬스장, 수영장 등의 시설의 바닥재는 논슬립 특성이 요구된다. 이러한 특성을 제공하기 위하여 직경이 큰 입자를 포함시키는 방안이 제안되었으나, 내오염성이 열악하고, 지나치게 거칠어 촉감이 문제가 되었다. 또한, 코팅층 표면에 엠보 특성을 부여하여 논슬립 특성을 만족시킬 수 있는 방안이 제안되었으나, 까슬한 느낌 때문에 실내용 바닥재로 사용하기 어려웠다.
본 출원은 이러한 문제점들을 해결하면서도 전술한 효과를 갖는 바닥재를 제공하기 위하여, 알루미나와 폴리프로필렌 입자를 포함하여 내스크래치성, 논슬립특성 및 소프트 터치감을 확보하고자 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 내스크래치성, 논슬립특성 및 소프트 터치감이 우수한 바닥재를 상세히 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 예시적인 것으로, 본 출원의 내스크래치성, 논슬립특성 및 소프트 터치감이 우수한 바닥재의 범위가 첨부된 도면에 의해 제한되는 것은 아니다.
도 1 및 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 바닥재의 단면 모식도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 바닥재(1)는 기재층(10) 및 상기 기재층(10)의 일면에 형성된 코팅층(20)을 포함한다.
기재층은 밸런스층, 중간층, 치수안정층, 인쇄층 및 내마모층 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 다만, 필요에 따라 추가의 층이 포함될 수 도 있으며, 전술한 층이 생략될 수 도 있다.
상기 기재층은 투명 또는 반투명 폴리염화비닐(PVC)층으로서 약 0.05mm 내지 약 3.0mm의 두께를 가질 수있고, 상기 범위 내의 두께를 가짐으로써 바닥재의 총 두께를 지나치게 증가시키지 않으면서 후술하는 바와 같이 하부에 적층되는 인쇄층의 무늬나 패턴을 충분히 보호할 수 있다
바닥재는 밸런스층, 중간층, 치수안정층, 인쇄층, 내마모층 및 코팅층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다만 이러한 순서로 적층된 바닥재는 하나의 예시일 뿐 본 출원을 한정하는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 층이 제외되거나 추가될 수 있으며, 각 층의 순서가 변경될 수도 있다.
바닥재는 어느 한 층의 일면에 소정의 조성물을 도포한 후 광경화 또는 열경화시켜 형성하거나, 또는 각각의 층을 필름 또는 시트로서 형성한 후 이들을 이 기술분야에서 공지된 합판 공정 등을 사용하여 형성할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 다만, 바람직한 방법에 대하여는 후술한다.
밸런스층은 제품의 구조 밸런스를 확보하기 위한 층으로서, 상기 바닥재의 최하부에 위치할 수 있다. 상기 밸런스층은 당업계에 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 밸런스층은 약 50 ㎛ 내지 약 200 ㎛ 의 두께를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
중간층은 발포폼층 또는 비발포폼층일 수 있다. 주거용인 경우 발포폼층을 포함하는 것이 바람직하다. 반면에, 상업용인 경우 비발포폼층을 포함하는 것이 바람직하다.
발포폼층은 보행자의 보행감을 개선하기 위한 층으로서, 상기 밸런스층의 상부에 위치할 수 있다. 상기 발포폼층은 당업계에 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 발포폼층은 보행감을 개선한다는 측면에서 1 내지 10t의 두께를 가질 수 있다. 반면에, 비발포폼층은 1 내지 4t의 두께를 가질 수 있다.
치수안정층은 Glass Fiber 필름일 수 있으며, 상기 중간층의 상부에 위치할 수 있다. 치수안정층이 백색을 나타내기 때문에, 본 출원에서는 일반적으로 포함되는 백색지층이 제외될 수 있다. 상기 치수안정층은 당업계에 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다.
인쇄층(전사층)은 디자인성을 부여하기 위한 층으로서, 상기 백색지층의 상부에 위치할 수 있다. 상기 인쇄층은 예를 들어, 전사 인쇄, 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 로터리 인쇄 또는 플렉소 인쇄 등의 다양한 방식으로 무늬를 부여함으로써 형성될 수 있다. 또한, 상기 인쇄층은 약 1 ㎛ 내지 약 10 ㎛의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
내마모층은 충격이나 바닥재로 사용 중에 마모를 최소화하기 위한 층으로서, 상기 인쇄층의 상부에 위치할 수 있다. 상기 내마모층은 당업계에 공지된 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 내마모층은 예를 들어, 약 0.05 mm 내지 약 2.0 mm의 두께를 가질 수 있고, 상기 범위 내의 두께를 가짐으로써 상기 바닥재의 총 두께를 지나치게 증가시키지 않으면서 하부에 적층되는 인쇄층의 무늬나 패턴을 충분히 보호할 수 있다. 일 예시로서, PVC층, 필름 또는 시트일 수 있다.
코팅층은 수지 조성물의 경화물을 포함한다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 코팅층(20)은 알루미나 입자(30) 및 폴리프로필렌 입자(40)를 포함한다.
알루미나 입자
알루미나 입자는 코팅층의 내스크래치성 및 논슬립성을 향상시킬 수 있다. 특히, 구형 알루미나 입자를 사용하는 것이 바람직하다.
알루미나 입자의 평균 직경은 5 내지 20 ㎛인 것이 바람직하다. 내스크래치성과 논슬립특성은 입자 크기 증가에 따라 커지지만 입자 크기 증가시 알루미나의 높은 비중(4)으로 인해 코팅액에서의 침전으로인한 상분리 문제가 있다. 입자 크기가 작을 경우, 표면에 드러나는 입자 돌출부량이 줄어 들어 내스크래치성이 떨어질 수 있다. 그 하한은 5 ㎛, 6 ㎛, 7 ㎛, 8 ㎛, 9 ㎛, 또는 10 ㎛일 수 있으며, 그 상한은 20 ㎛, 19 ㎛, 18 ㎛, 17 ㎛, 16 ㎛, 또는 15 ㎛일 수 있다.
알루미나 입자의 함량은 모노머 성분(A) 및 올리고머 성분(B) 총 100 중량부 대비 8 내지 50 중량부일 수 있다. 많이 넣을 수록 논슬립특성과 고강도 좋아지나 한계가 있다. 따라서, 그 하한은 8 중량부, 10 중량부, 12 중량부, 14 중량부, 16 중량부, 18 중량부, 20 중량부, 22 중량부 또는 24 중량부일 수 있으며, 그 상한은 50 중량부, 48 중량부, 46 중량부, 44 중량부, 42 중량부, 40 중량부, 38 중량부, 36 중량부 또는 34 중량부일 수 있다.
폴리프로필렌 입자
폴리프로필렌 입자는 코팅층의 내스크래치성 및 논슬립성을 향상시킬 수 있다. 특히, 구형 알루미나 입자를 사용하는 것이 바람직하다.
폴리프로필렌 입자의 평균 직경은 7 내지 30 ㎛인 것이 바람직하다. 다른 입자에 비해 가벼운 비중(0.9)로 표면에 입자 부상이 잘 되어 논슬립특성이 우수하며, 폴리프로필렌 입자 크기가 커짐에 따라 논슬립 특성이 증가하지만 해당 사이즈 이상에서는 표면이 너무 거칠어져 실내용으로 사용하기에 부적합하다. 반대로 입자 크기가 작은 경우, 표면에 부상하는 입자량이 적어 논슬립 특성이 부족할 수 있다. 그 하한은 7 ㎛, 9 ㎛, 11 ㎛, 13 ㎛, 15 ㎛, 또는 17 ㎛일 수 있으며, 그 상한은 30 ㎛, 28 ㎛, 26 ㎛, 24 ㎛, 22 ㎛, 또는 20 ㎛일 수 있다.
폴리프로필렌 입자의 함량은 모노머 성분(A) 및 올리고머 성분(B) 총 100 중량부 대비 10 내지 20 중량부일 수 있다. 많이 넣을 수록 논슬립특성과 고강도 좋아지나 상한을 초과하는 경우 점도가 높아져 코팅 공정에 한계가 있다. 따라서, 그 하한은 10 중량부, 11 중량부, 12 중량부, 13 중량부, 14 중량부, 또는 15 중량부일 수 있으며, 그 상한은 20 중량부, 19 중량부, 18 중량부, 17 중량부, 또는 16 중량부일 수 있다.
실리카 입자
소광제로서 실리카 입자를 포함할 수 있다. 이러한 실리카 입자를 이용하여 매트한 무광효과를 나타낼 수 있다. 실리카 입자 크기가 큰 경우, 표면에 돌출되는 부위가 증가하게 되며, 표면 내스크래치성이 떨어질 수 있다. 반대로 입자의 크기가 작을 경우 매트한 표면을 구현하기 위해 일정 함량을 넣었을 때, 처리제의 점도가 높아져 gelation으로 인해 코팅 공정이 불가능해진다.
실리카 입자의 평균 직경은 5 내지 20 ㎛인 것이 바람직하다. 그 하한은 5 ㎛, 6 ㎛, 7 ㎛, 8 ㎛, 9 ㎛, 또는 10 ㎛일 수 있으며, 그 상한은 20 ㎛, 19 ㎛, 18 ㎛, 17 ㎛, 16 ㎛, 또는 15 ㎛일 수 있다.
실리카 입자의 함량은 모노머 성분(A) 및 올리고머 성분(B) 총 100 중량부 대비 5 내지 10 중량부일 수 있다. 해당량 이상 넣으면 점도가 높아져 Gelation 발생하여 코팅 공정이 불가능해진다. 그 하한은 5 중량부, 5.5 중량부, 6 중량부, 6.5 중량부, 또는 7 중량부일 수 있으며, 그 상한은 10 중량부, 9.5 중량부, 9 중량부, 8.5 중량부, 8 중량부, 또는 7.5 중량부일 수 있다.
본 출원은 알루미나 입자 및 폴리프로필렌 입자의 크기 및 직경을 최적으로 제어하여, 논슬립특성, 내스크래치성 및 소프트 터치감을 부여할 수 있다. 세 입자를 적절한 크기와 적절한 양으로 첨가할 시에, 알루미나 입자로 내스크래치성, 폴리프로필렌 입자로 논슬립성을 부여하며, 실리카 입자 사용을 통해 심미적으로 우수한 표면구현을 할 수 있다.
또한, 수지 조성물은 모노머 성분(A) 및 올리고머 성분(B)을 포함한다.
모노머 성분
구체적으로, 모노머 성분(A) 30 내지 75 중량부 및 올리고머 성분(B) 20 내지 70 중량부의 비율로 포함하는 것이 바람직하다.
모노머 성분(A)은 1관능 모노머, 2관능 모노머 및 3관능 모노머 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
1관능 모노머는 반응속도(광택)을 조절하고 점도를 조절하고 내알칼리성을 위하여 포함할 수 있다. 그 함량은 15 내지 60 중량부로 포함하되는 것이 바람직하다. 그 하한은 15 중량부, 18 중량부, 21 중량부, 24 중량부, 27 중량부, 30 중량부, 33 중량부 또는 36 중량부일 수 있으며, 그 상한은 60 중량부, 57 중량부, 54 중량부, 51 중량부, 48 중량부, 45 중량부, 또는 28 중량부일 수 있다.
구체적인 예시로서, 1관능 모노머는 1관능 아크릴레이트 모노머일 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니나, 일 예로서, CA(Caprolactone Acrylate), CTFA(Cyclic trimethylolpropane formal Acrylate ), PBA(Phenoxy benzyl Acrylate), TMCHA(Trimethyl cyclohexyl Acrylate), HPA(Hydroxy propyl Acrylate), HEA(Hydroxy ethyl Acrylate), OPPEA(o-phenylphenol EO Acrylate), TBCHA(4-tert-butylcyclohexyl Acrylate), BZA(Benzyl Acrylate), BPMA(Biphenylmethyl Acrylate), LA(Lauryl Acrylate), IDA(Isodecyl Acrylate), PHEA(Phenol (EO) Acrylate), PHEA-2(Phenol (EO)2 Acrylate), PHEA-4(Phenol (EO)4 Acrylate), THFA(Tetrahydrofurfuryl Acrylate), NP(EO)4A(Nonyl phenol (EO)4 Acrylate), NP(EO)8A(Nonyl phenol (EO)8 Acrylate), NP(PO)2A(Nonyl phenol (PO)2 Acrylate), EOEOA(Ethoxy ethoxy Acrylate), SA(Staryl Acrylate), DMAA(Dimethylaminoethyl acrylate), 및 IBOA(Isobornyl Acyrylate)로 이루어진 군에서 1종 이상 포함할 수 있다.
2관능 모노머는 점도 조절을 위하여 포함할 수 있다. 그 함량은 10 내지 20 중량부로 포함하되는 것이 바람직하다. 그 하한은 10 중량부, 11 중량부, 12 중량부, 13 중량부, 또는 14 중량부일 수 있으며, 그 상한은 20 중량부, 19 중량부, 18 중량부, 17 중량부, 16 중량부, 또는 15 중량부일 수 있다.
구체적인 예시로서, 2관능 모노머는 2관능 아크릴레이트 모노머일 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니나, 일 예로서, HDDA(1,6-Hexaneciol Diacrylate), DDDA(1,10-Decanediol Diacrylate), HD(EO)nDA(1,6-Hecanediol (EO)n Diacrylate), HPNDA(Htdroxy pivalic acid neopentyl glycol Diacrylate), NPG(PO)2DA(Neopentylglycol (PO)2 Diacrylate), TPGDA(Tripropylene glycol Diacrylate), DPGDA(Dipropylene glycol Diacrylate), TEGDA(Trieylene glycol Diacrylate), BPA(EO)4DA(Bisphenol A (EA)4 Diacrylate), BPA(EO)3DA(Bisphenol A (EA)3 Diacrylate), BPA(EO)10DA(Bisphenol A (EA)10 Diacrylate), BPA(EO)20DA(Bisphenol A (EA)20 Diacrylate), BPA(EO)30DA(Bisphenol A (EA)30 Diacrylate), TCDDA(Tricylclodecane dimethanol Diacrylate), PEG400DA(Polyethylene glycol 400 Diacrylate), PEG300DA(Polyethylene glycol 300 Diacrylate), PEG200DA(Polyethylene glycol 200 Diacrylate), PEG600DA(Polyethylene glycol 600 Diacrylate), BPF(EO)4DA(Bisphenol F(EO)4 Diacrylate), 및 PPG400DA(Polypropylene glycol 400 Diacrylate) 로 이루어진 군에서 1종 이상 포함할 수 있다.
3관능 모노머는 경화밀도를 향상시키기 위하여 포함할 수 있다. 그 함량은 5 내지 15 중량부로 포함하되는 것이 바람직하다. 그 하한은 5 중량부, 6 중량부, 7 중량부, 8 중량부, 또는 9 중량부일 수 있으며, 그 상한은 15 중량부, 14 중량부, 13 중량부, 12 중량부, 11 중량부, 또는 10 중량부일 수 있다.
구체적인 예시로서, 3관능 모노머는 3관능 아크릴레이트 모노머일 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니나, 일 예로서, TMPTA(Trimethylpropane Triacrylate), TMP(EO)3TA(Trimethylopropane (EO)3 Triacrylate), TMP(EO)6TA(Trimethylopropane (EO)6 Triacrylate), TMP(EO)9TA(Trimethylopropane (EO)9 Triacrylate), TMP(EO)15TA(Trimethylopropane (EO)15 Triacrylate), GPTA(Glycerine (PO)3 Triacrylate), PETA(Pentaerylthritol Triacrylate), TMP(PO)3TA(Trimethylopropane (PO)3 Triacrylate), 및 THEICTA(Tris(2-hydroxyehtyl)isocyanurate Triacrylate)로 이루어진 군에서 1종 이상 포함할 수 있다.
올리고머 성분
또한, 수지 조성물은 올리고머 성분(A) 30 내지 90 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
올리고머 성분(B)은 2관능 올리고머, 3관능 올리고머 및 6관능 올리고머 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
2관능 올리고머는 경화물의 백본을 형성하기 위하여 포함할 수 있다. 중량 평균 분자량은 1000 내지 3000일 수 있다. 그 함량은 10 내지 30 중량부로 포함하되는 것이 바람직하다. 그 하한은 10 중량부, 12 중량부, 14 중량부, 16 중량부, 18 중량부, 또는 20 중량부일 수 있으며, 그 상한은 30 중량부, 28 중량부, 26 중량부, 24 중량부, 또는 22 중량부일 수 있다.
구체적인 예시로서, 2관능 올리고머는 2관능 지방족 우레탄계 아크릴레이트 올리고머일 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니나, 일 예로서, 방향족 우레탄계 아크릴레이트 올리고머, 우레탄계 메타크릴레이트 올리고머, 에폭시계 아크릴레이트 올리고머, 에폭시계 메타크릴레이트 올리고머, 폴리에스터계 아크릴레이트계 올리고머, 실리콘계 아크릴레이트 올리고머, 부타디엔계 아크릴레이트 올리고머, 멜라민계 아크릴레이트 올리고머로 이루어진 군에서 1종 이상 포함할 수 있다.
3관능 올리고머는 신율(내한성) 및 경도 밸런스와 광택을 조절하기 위하여 포함할 수 있다. 중량 평균 분자량은 5000 내지 20000일 수 있다. 그 함량은 10 내지 30 중량부로 포함하되는 것이 바람직하다. 그 하한은 10 중량부, 12 중량부, 14 중량부, 16 중량부, 18 중량부, 또는 20 중량부일 수 있으며, 그 상한은 30 중량부, 28 중량부, 26 중량부, 24 중량부, 또는 22 중량부일 수 있다.
구체적인 예시로서, 3관능 올리고머는 3관능 지방족 우레탄계 아크릴레이트 올리고머일 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니나, 일 예로서, 방향족 우레탄계 아크릴레이트 올리고머, 우레탄계 메타크릴레이트 올리고머, 에폭시계 아크릴레이트 올리고머, 에폭시계 메타크릴레이트 올리고머, 폴리에스터계 아크릴레이트계 올리고머, 실리콘계 아크릴레이트 올리고머, 부타디엔계 아크릴레이트 올리고머, 멜라민계 아크릴레이트 올리고머로 이루어진 군에서 1종 이상 포함할 수 있다.
또한, 6관능 올리고머는 경화밀도 향상을 통한 내스크래치성 및 점도 조절을 하기 위하여 포함할 수 있다. 중량 평균 분자량은 1000 내지 3000일 수 있다. 그 함량은 10 내지 30 중량부로 포함하되는 것이 바람직하다. 그 하한은 10 중량부, 12 중량부, 14 중량부, 16 중량부, 18 중량부, 또는 20 중량부일 수 있으며, 그 상한은 30 중량부, 28 중량부, 26 중량부, 24 중량부, 또는 22 중량부일 수 있다.
구체적인 예시로서, 6관능 올리고머는 6관능 지방족 우레탄계 아크릴레이트 올리고머일 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니나, 일 예로서, 방향족 우레탄계 아크릴레이트 올리고머, 우레탄계 메타크릴레이트 올리고머, 에폭시계 아크릴레이트 올리고머, 에폭시계 메타크릴레이트 올리고머, 폴리에스터계 아크릴레이트계 올리고머, 실리콘계 아크릴레이트 올리고머, 부타디엔계 아크릴레이트 올리고머, 멜라민계 아크릴레이트 올리고머로 이루어진 군에서 1종 이상 포함할 수 있다.
전술한 수지 조성물은 후술하는 첨가제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 광개시제, 분산제, 습윤제, 및 탈포제 중 어느 하나를 추가할 수 있다. 본 출원의 목적에 맞게 필요한 특성이 요구되는 경우에 전술한 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 각각은 본 출원이 속한 기술분야에서 적용가능한 물질은 모두 적용가능하다.
일 예시에서, 본 출원은 모노머 성분(A) 및 올리고머 성분(B) 총 100 중량부 대비 1.8 내지 6.5 중량부의 광개시제, 0.1 내지 1 중량부의 분산제, 0.1 내지 1 중량부의 습윤제, 및 0.1 내지 1 중량부의 탈포제 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
광개시제, 분산제, 습윤제 및 탈포제 각각은 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 출원이 속한 기술분야에서 사용가능한 어떠한 물질이라도 사용가능하다. 예를 들어 광개시제는 "Benzophenon", "Benzenacetic acid, alpha-oxo-, Oxydi-2,1-ethanediyl ester (Irgacure 754)", "Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide (Irgacure TPO)", "1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure 184)" 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
이러한 조성의 경화물인 코팅층의 평균 두께는 2 내지 90 ㎛일 수 있다.
논슬립 특성
코팅층 표면의 EN 13036-4에 따른 비피엔 테스트(British pendulum number test, BPN test)에 따라 측정된 미끄럼 저항 지수가 36 BPN 이상인 것이 바람직하다.
비피엔 테스트는 MUNRO INSTRUMENT사의 portable skid resistance tester를 이용해 평가할 수 있다. 구체적으로 측정용 바늘 영점을 조정한 후, 4S(96) 고무 슬라이더의 컨디셔닝을 수행한다. 처음은 P400사포를 샘플 홀더에 고정한 후 고무 슬라이더 장착 풋을 조심스럽게 내린다. 풋이 고무 슬라이더가 바닥에 닿으면, 슬라이더 낙하시 닿는 면적 길이가 게이지 범위 안에 들어오도록 조정한다. 조정 후 최초 20회 스윙시키며, 게이지 다시 조절하여 추가 20 회 스윙한다. 그 후 사포를 핑크 랩핑 필름으로 교체한 뒤 게이지 조정하고 물 충분히 적셔 8 회 스윙시키고, 뒤 5회의 중간값이 59-64범위에 들어오는지 확인한다.
물을 충분히 적시고 유리타일을 샘플 홀더에 장착 후 게이지 범위 조절 및 스윙 8회 시행하여 뒤 5회의 중간값이 5-10 범위에 값이 들어오는지 확인한다. 이 후 유리를 타일로 교체하고 동일하게 수행하여 중간값이 32-36 범위에 들어오는지 확인하고, 들어 왔다면 시편 측정을 시작한다. 시편 설치 후 마찬 가지로 게이지 면적 길이를 조정한 뒤 시행한다.
BPN 측정 시 두가지 종류의 슬라이더로 측정을 할 수 있다. 슬라이더 고무의 경도에 따라 55 slider와 96 slider로 구분할 수 있다. 55 slider의 경우 자동차의 타이어의 미끄러짐을 고려하여 러프한 바닥의 미끄러운 정도를 측정하려고 만든 슬라이더이며, 수영장과 같은 맨발에서의 미끄러운 특성과 연관성이 좀 더 있다. 반면에, 96 slider의 경우 스무스(smooth)한 바닥의 미끄러운 정도를 측정하려는 목적으로 쓰이며, internal flooring, wooden flooring, ceramic tiles 등의 바닥재를 타겟으로 측정이 되고, 일반적으로 신발을 신은 보행자와 연관이 된다. 예를 들어, 유럽 규격에서는 96 slider 기준으로 36+, 45+, 50+로 등급을 부여한다.
내스크래치성
코팅층의 표면에 대하여 EN16094:2012 Method B의 기준에 따라 측정된 내스크래치성(Micro Scratch Resistance)이 MSR-B2 등급 이상인 것이 바람직하다.
EN 16094:2012의 B 절차에 따라 마이크로 스크래치 저항을 평가하였다. 구체적으로, 적층 필름 표면에 미디움파인(medium fine)의 핸드패드(Scotch Brite SB7440)로 160회 러빙(rubbing)을 수행하였다. 그 후, 러빙된 표면에 발생된 스크래치 및 스크래치로 인한 패턴 발생 여부를 육안으로 확인하고, 하기의 기준에 따라 등급을 부여한다:
B1 등급: 스크래치가 전혀 확인되지 않음,
B2 등급: 10 개 미만의 옅은 스크래치가 확인됨,
B3 등급: 10개 이상 30개 미만의 옅은 스크래치가 확인됨,
B4 등급: 좁고 미세한 스크래치가 다수 확인되고, 스크래치로 인한 리사주 그림(lissajous figure)이 부분적으로 확인됨,
B5 등급: 좁고 미세한 스크래치가 다수 확인되고, 스크래치로 인한 리사주 그림(lissajous figure)이 혼합된 형태로 확인됨.
Ramp 테스트
코팅층 표면에 대해 DIN 51130 시험방법에 따른 Ramp Test에서, EN:ISO 20345 규격으로 제작된 부츠를 신고, 오일로 오염된 바닥에서 경사를 올라가며, 미끄러지는 각도에 따른 등급이 R10 이상일 수 있다. 구체적으로는 경사로 시험기(ramp tester)에 시편을 수평으로 장착한 후, 안전장화를 신은 시험자가 상기 시편의 위 아래로 도보를 수행하고, 시편 상에 오일을 뿌린 후 시편의 경사각도를 증가시켜 갈 때, 미끄러지기 시작하는 각도를 총 6회 측정하여 평균치를 계산하였다. 하기의 미끄러지는 각도 기준에 따라 등급을 부여한다.
R13 등급: > 35°
R12 등급: > 27°- 35°
R11 등급: > 19°- 27°
R10 등급: > 10°- 19°
R9 등급: > 3°- 10°
부착력
테이프 테스트 방법으로 평가하며 등급이 5B 등급인 것이 바람직하다.
구체적으로는 칼날로 1mm 간격 10*10 격자를 만든다. TESA 테이프를 절단 부위에 붙였다 뗀 후 도막의 부착 정도를 육안으로 확인하여 하기의 기준에 따라 등급을 부여한다.
5B: 격자가 깨끗함,
4B: 면적의 5%가 벗겨지거나 떨어짐,
3B: 면적의 5~15%가 벗겨지거나 떨어짐,
2B: 면적의 15~35%가 벗겨지거나 떨어짐,
1B: 면적의 35~65%가 벗겨지거나 떨어짐,
0B: 면적의 65% 이상 벗겨지거나 떨어짐.
광택
본 출원에서, 「60° 광택도(G)」는 ASTM D2457에 따라 글로스 미터(gloss meter)를 이용하여 측정될 수 있는 것으로, 표면의 광택 정도를 표현하는 수치이다(GU: gloss unit). 광택도가 낮을수록 무광에 가까운 것으로 볼 수 있다.
구체적으로, 상기 코팅층에서 주름이 형성된 표면의 60° 광택도(G)는 5 내지 10일 수 있다. 필름의 코팅층 표면이 상기 범위의 60° 광택도(G)를 갖는 경우, 사용자에게 미려한 무광 특성을 제공할 수 있다.
이하, 논슬립 특성 및 소프트 터치감이 우수한 바닥재의 제조 방법을 설명한다.
바닥재의 제조 방법은 기재층을 준비하는 단계; 기재층의 일면 상에 코팅제를 도포하는 단계; 도포된 코팅제를 대기 조건에서 UV를 조사하여 제 1 경화하는 단계; 및 제 1 경화 후 질소 조건에서 UV를 조사하여 제 2 경화하는 단계를 포함할 수 있다.
먼저 기재층을 준비한다.
기재층은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 투명 또는 반투명 폴리염화비닐(PVC)층으로서 약 0.05mm 내지 약 3.0mm의 두께를 가질 수있고, 상기 범위 내의 두께를 가짐으로써 바닥재의 총 두께를 지나치게 증가시키지 않으면서 전술하는 바와 같이 적층되는 인쇄층의 무늬나 패턴을 충분히 보호할 수 있다. 더불어, 전술한 바와 같이, 밸런스층, 중간층, 치수안정층, 인쇄층, 내마모층 및 코팅층을 포함할 수 있다.
그리고, 기재층의 일면 상에 코팅제를 도포한다.
도포하는 방식은 특별히 한정되는 것은 아니며, 롤코팅하거나 스프레이 코팅할 수 있다.
그리고, 도포된 코팅제를 대기 조건에서 UV를 조사하여 제 1 경화를 수행한다.
300 내지 400nm 파장의 uv를 조사하여 경화를 한다. 제 1경화의 경우 150 내지 300 mJ/㎠의 광량을 조사하는 것이 바람직하다. 비교적 낮은 광량을 조사하고, 대기조건에서 수행하여 입자를 부상시킬 수 있다.
그리고, 제 1 경화 후 질소 조건에서 UV를 조사하여 제 2 경화를 수행한다.
300 내지 400nm 파장의 uv를 조사하여 경화를 한다. 제 2경화의 경우 800 내지 1200 mJ/㎠의 광량을 조사하는 것이 바람직하다. 비교적 높은 광량을 조사하고, 질소조건에서 수행하여 잔여 미경화 물질이 남지않도록 경화를 완료한다.
이러한 제조 방법에 의하여 제조된 바닥재는 내오염성과 논슬립 특성을 가진다.
이하, 실험예를 통하여 본 출원을 보다 상세히 설명한다.
[실험예 1]
하기 표 1의 성분을 만족하는 조성물을 실시예로서 제조하였다. 각각의 조성물을 PVC 기재 위에 도포 후 경화하여 실시예 1 내지 8의 샘플을 제조하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8
PHEA 25.0 25.0 25.0 25.0 15.0 25.0 25.0 25.0
IDA 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 5.0 10.0
HDDA 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 20.0
PETA 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0
2관능 우레탄계 아크릴레이트 올리고머
(Mw=1400)
20.0 20.0 20.0 20.0 30.0 10.0 25.0 15.0
3관능 우레탄계 아크릴레이트 올리고머
(Mw=6700)
10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 20.0 10.0 10.0
6관능 우레탄계 아크릴레이트 올리고머 (Mw=1800) 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0
광개시제
(Irgacure 184)
3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
분산제(TEGO DISPERS 670) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
웨팅제(TEGO WET 500) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
탈포제(TEGO AIREX 920) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
8㎛ 알루미나 8.0 4.0 8.0 - - - - -
12㎛ 알루미나 - - - 10.0 - 8.0 - 20.0
20㎛ 알루미나 - - - - 5,0 - 15.0 -
10㎛ PP - - - 10.0 15.0 10.0
20㎛ PP 20.0 20.0 20.0 10.0
30㎛ PP - - - 15.0
7㎛ 실리카 5.0 5.0 5.0
12㎛ 실리카 - - - 5.0 5.0 10.0
20㎛ 실리카 - - - 7.0 9.0
실시예 1 내지 8에 대하여 전술한 바와 같은 방법으로 광택도, 내스크래치성, 논슬립특성, 및 Ramp 테스트 및 부찰력 테스트를 수행하였으며 각각의 결과 값을 표 2에 나타내었다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8
광택도 6 6.5 8 9 10 7 10 5
내스크래치성 B2 B3 B2 B2 B2 B2 B2 B2
논슬립성(96BPN) 46 42 38 36 40 42 39 36
Ramp Test R10 R10 R10 R10 R10 R10 R10 R10
부착력 5B 5B 5B 5B 5B 5B 5B 5B
하기 표 3의 성분을 만족하는 조성물을 비교예로서 제조하였다. 각각의 조성물을 PVC 기재 위에 도포 후 경화하여 비교예 1 내지 11의 샘플을 제조하였다.
비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8 비교예9 비교예
10
비교예
11
PHEA 25.0 25.0 25.0 25.0 25.0 25.0 15.0 25.0 25.0 30.0 25.0
IDA 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 15.0 10.0 10.0 5.0 10.0
HDDA 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0 20.0 15.0 15.0 20.0
PETA 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 15.0 10.0 10.0
2관능 우레탄계 아크릴레이트 올리고머
(Mw=1400)
20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 25.0 15.0 20.0 20.0 15.0
3관능 우레탄계 아크릴레이트 올리고머
(Mw=6700)
10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0
6관능 우레탄계 아크릴레이트 올리고머 (Mw=1800) 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 5.0 10.0 10.0
광개시제
(Irgacure 184)
3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
분산제(TEGO DISPERS 670) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
웨팅제(TEGO WET 500) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
탈포제(TEGO AIREX 920) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
8㎛ 알루미나 - - 8.0 8.0 8.0 - - - 8.0 8.0 8.0
25㎛ 알루미나 - - - - - - 8.0 - - - -
55㎛ 알루미나 - - - - - - - 8.0 - - -
5㎛ PP - - - - - - - - 20.0 - -
20㎛ PP - 20.0 - - 20.0 20.0 - - - - 20.0
45㎛ PP - - - - - - - - - 20.0 -
3.5㎛ 실리카 - - - - - - - - - - 5.0
7㎛ 실리카 5.0 - -. 5.0 -. 5.0 - - - - -
비교예 1 내지 11에 대하여 전술한 바와 같은 방법으로 광택도, 내스크래치성, 논슬립특성, 및 Ramp 테스트 및 부찰력 테스트를 수행하였으며 각각의 결과 값을 표 4에 나타내었다.
비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8 비교예9 비교예
10
비교예
11
광택도 14 13 35 12 12 7 알루미나 침전으로 인한 코팅 불가 알루미나 침전으로 인한 코팅 불가 8 7 균일한
코팅 불가
내스크래치성 B5 B4 B2 B2 B2 B4 B2 B3
논슬립성(96BPN) 17 35 20 22 40 41 35 48
Ramp Test R9 R9 R9 R9 R9 R9 R9 R10
부착력 5B 5B 5B 5B 5B 5B 5B 5B
추가로 비교예 9의 SEM 이미지를 도 3에 나타내고, 실시예 1의 SEM 이미지를 도 4 및 도 5에 나타냈다. 비교예 9에 비하여, 실시예 1의 경우 표면 상에서 각각의 입자를 확인할 수 있었다.상기 표 1 내지 4에 나타낸 바와 같이, 비교예에 비하여 실시예는 논슬립성, 내스크래치성 및 부착력 모두 우수하였음을 확인할 수 있었다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 바닥재
10: 기재층
20: 코팅층
30: 알루미나 입자
40: 폴리프로필렌 입자

Claims (10)

  1. 기재층 및
    상기 기재층의 일면에 형성되고,
    평균 직경 5 내지 20 ㎛의 알루미나 입자;
    평균 직경 7 내지 30 ㎛의 폴리프로필렌 입자 및
    평균 직경 5 내지 20 ㎛의 실리카 입자를 포함하는 코팅층을 포함하는 바닥재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층은 수지 조성물의 경화물로서, 상기 수지 조성물은 모노머 성분(A) 및 올리고머 성분(B) 총 100 중량부 대비 8 내지 50 중량부의 알루미나 입자를 포함하는 바닥재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층은 수지 조성물의 경화물로서, 상기 수지 조성물은 모노머 성분(A) 및 올리고머 성분(B) 총 100 중량부 대비 10 내지 20 중량부의 폴리프로필렌 입자를 포함하는 바닥재.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층은 수지 조성물의 경화물로서, 상기 수지 조성물은 모노머 성분(A) 및 올리고머 성분(B) 총 100 중량부 대비 5 내지 10 중량부의 실리카 입자를 포함하는 바닥재.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층은 수지 조성물의 경화물로서, 상기 수지 조성물은 모노머 성분(A) 30 내지 95 중량부 및 올리고머 성분(B) 30 내지 90 중량부를 포함하는 바닥재.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층의 평균 두께는 2 내지 90 ㎛인 바닥재.
  7. 제 1 항에 있어서,
    코팅층 표면의 EN 13036-4에 따른 비피엔 테스트(British pendulum number test, BPN test)에 따라 96 슬라이더를 이용하여 측정된 미끄럼 저항 지수가 36 BPN 이상인 바닥재.
  8. 제 1 항에 있어서,
    코팅층 표면의 EN16904:2012 Method B에 따른 내스크래치성 테스트에 대한 등급이 B2 등급 이상인 바닥재.
  9. 제 1 항에 있어서,
    코팅층 표면에 대해 DIN 51130 시험방법에 따른 Ramp Test에서, EN:ISO 20345 규격으로 제작된 부츠를 신고, 오일로 오염된 바닥에서 경사를 올라가며, 미끄러지는 각도에 따른 등급이 R10 이상인 바닥재.
  10. 기재층을 준비하는 단계;
    기재층의 일면 상에 코팅제를 도포하는 단계; 도포된 코팅제를 대기 조건에서 UV를 조사하여 제 1 경화하는 단계; 및
    제 1 경화 후 질소 조건에서 UV를 조사하여 제 2 경화하는 단계를 포함하는 기재층과 코팅층을 포함하는 제 1 항에 따른 바닥재의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20100071599A (ko) 2008-12-19 2010-06-29 황용규 논슬립 처리 조성물과 논슬립 처리 조성물을 이용한 논슬립 타일의 제조방법 및 그 제조방법에 의하여 제조된 논슬립 타일
KR20140089074A (ko) 2013-01-04 2014-07-14 세기하이테크건설 주식회사 유·무기 복합 친환경 방오코팅 마감재 조성물 및 그 시공방법

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