KR20230172763A - 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재에 관한 것으로, 본 발명의 마루 바닥재는 아크릴레이트 모노머, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 인계 방염제, 탄화제, 발포제 및 우루시올 혼합물을 포함하는 방염 코팅 조성물로 형성된 코팅층을 포함함으로써, 방염 효능이 탁월할 뿐만 아니라 내화성 및 단열성이 뛰어나고, 이를 통해 건축물 또는 건축 내외장재에 화염이 발생하거나 번지는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 발명의 마루 바닥재의 코팅층에는 옻칠의 주된 항균 성분인 우루시올이 포함되어 있어, 코팅된 목재에 우수한 항균 성능을 부여하여 균류 및 곰팡이에 대하여 저항성을 갖는 방염 목재를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 마루 바닥재의 코팅층에는 옻칠의 주된 항균 성분인 우루시올이 포함되어 있어, 코팅된 목재에 우수한 항균 성능을 부여하여 균류 및 곰팡이에 대하여 저항성을 갖는 방염 목재를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재에 관한 것이다.
오늘날 급변하는 산업사회에 있어 주거 공간, 대형 상가, 공장 등은 밀집되어 분포하며 밀폐되어 있어 화재에 취약하다. 특히 한정된 주거 공간 내에서 밀집된 도시형 아파트 건물 등은 일단 화재가 발생하면 대형 화재사고로 발전하는 경우가 대부분이다. 이러한 화재가 대형화되는 것을 막고 초기에 화재를 진압하기 위해서는 화재 발생 시 고온의 열 및 불꽃으로부터 가연성의 건축물 또는 실내 가구 등의 목재가 발화되어 화염이 전파되는 것을 차단하거나 지연시킬 필요가 있다.
이에 가연성 소재로 된 건축 내외장재, 가구 및 집기류 등의 노출된 표면에 도포되어 방염성을 부여하는 방염 조성물로 염화고무계 유성 방염도료가 주로 사용되어 왔으나(대한민국 등록특허 제10-0644770호, 투명방염 도료 조성물 및 이를 이용한 방염처리 방법), 상기와 같이 염소화된 물질을 도료에 사용하는 경우 화재 등에 의해 연소 시 독성 및 부식성이 있는 가스를 발생하기에 인체에 매우 유해하며 환경오염을 야기한다는 단점이 있으므로, 이를 해결하기 위한 환경 친화적인 방염도료에 대한 기대가 높아지고 있다.
한편, 건축 구조물에 곰팡이 및 세균의 증식으로 인해 문제점도 발생하는데 이는 방염도료의 수명을 단축시켜 화재 발생 시 피해로 이어질 수 있다. 또한 장마 및 습기에 취약한 지역의 건축물의 경우 방염도료의 상층부가 탈락되거나 구조물이 쉽게 파손되므로, 방염도료 사용 후 추가적으로 항균도료를 사용하고 있는 실정이다. 하지만 방염도료와 항균도료를 혼합하여 사용하거나 도막 위에 도장하였을 시 상호 도막간 불균형으로 도료의 성능을 저하시키는 문제점이 발생하고 있다. 뿐만 아니라 도료의 탈락이나 붕괴로 인해 도장작업을 다시 하게 되어, 경제성 및 작업성의 효율성이 낮아지고 있다. 이에, 건축구조물에 대한 방염성 및 항균성을 증가시키며 기존의 문제점을 해결하기 위해 항균력과 방염성을 함께 구비하고 있는 방염도료의 개발이 시급한 실정이다.
이에, 본 발명자는 실험을 거듭한 결과 할로겐-프리(halogen-free) 인계 방염제 및 우루시올을 방염 성분으로 포함하는 우레탄-아크릴레이트계 UV 경화용 코팅제를 제조하였을 때 방염의 효능이 탁월하면서도 항균 효과가 뛰어나며, 친환경적인 방염 코팅 조성물을 제공할 수 있음을 확인하였고, 이를 마루 바닥재에 적용함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 할로겐-프리 방염제를 포함하는 UV 경화형 코팅 조성물에 분산성이 우수한 우루시올 혼합물을 첨가함으로써, 방염성이 개선되고 항균 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재에 있어서,
상기 코팅층은 아크릴레이트 모노머, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 인계 방염제, 탄화제, 발포제 및 우루시올 혼합물을 포함하는 코팅 조성물로부터 형성되고,
상기 우루시올 혼합물은 우루시올 및 실란계 메타크릴레이트 모노머를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재를 제공한다.
본 발명의 마루 바닥재는 아크릴레이트 모노머, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 인계 방염제, 탄화제, 발포제 및 우루시올 혼합물을 포함하는 방염 코팅 조성물로 형성된 코팅층을 포함함으로써, 방염 효능이 탁월할 뿐만 아니라 내화성 및 단열성이 뛰어나고, 이를 통해 건축물 또는 건축 내외장재에 화염이 발생하거나 번지는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 발명의 마루 바닥재의 코팅층에는 옻칠의 주된 항균 성분인 우루시올이 포함되어 있어, 코팅된 목재에 우수한 항균 성능을 부여하여 균류 및 곰팡이에 대하여 저항성을 갖는 방염 목재를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재에 대하여 상세히 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재를 제공한다.
상기 코팅층은 아크릴레이트 모노머, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 인계 방염제, 탄화제, 발포제 및 우루시올 혼합물을 포함하는 코팅 조성물로부터 형성된다.
상기 코팅 조성물은 1액형 자외선 경화형 도료이고, 방사선, 바람직하게는 자외선 조사 조건 하에서 10 내지 100㎛의 두께로 코팅된다.
상기 코팅 조성물은 우루시올 혼합물을 포함한다. 구체적으로, 상기 우루시올 혼합물은 우루시올(Urushiol) 및 실란계 메타크릴레이트 모노머를 포함한다.
상기 우루시올은 옻나무 수액의 주성분으로, 벤젠에 2개의 수산기를 갖는 카테콜 화합물에 탄소원자 15개로 구성된 긴 지방산 곁가지가 결합된 방염, 내화성 및 항균성 고분자이다. 우루시올은 곁가지에 있는 이중결합의 수와 결합 형태에 따라 다양한 우루시올 유도체로 존재하고, 바람직하게는 상기 지방산 곁가지는 C15H26 내지 C15H31이다. 상기 우루시올은 피부 접촉 시 알러지 현상을 유발하는 부작용이 있으나, 본 발명에서는 우루시올이 포함된 코팅 조성물에 방사선을 처리함으로써, 알러지 유발성분을 제거할 수 있다.
한편, 상기 실란계 메타크릴레이트 모노머는 방사선 조사 조건에서 우루시올과 가교 결합을 형성함으로써 우루시올의 화학적 안정성 및 고온 안전성을 향상시킴과 동시에, 코팅 조성물에 상분리 없이 균일하게 혼합될 수 있는 역할을 수행한다. 상기 실란계 메타크릴레이트 모노머는 소수성 메타크릴레이트 모노머일 수 있고, 바람직하게는 상기 실란계 메타크릴레이트 모노머는 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트(TMPMA)이다.
상기 우루시올 혼합물은 본 발명의 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 1중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 우루시올 혼합물의 함량이 0.1중량% 미만일 경우 코팅층에 개선된 방염성, 내화성 및 우수한 항균성을 제공하기 어렵고, 1중량%를 초과할 경우, 코팅층의 경화밀도가 과하여 도장성이 불량해질 수 있다.
상기 우루시올 혼합물은 우루시올 및 실란계 메타크릴레이트 모노머를 70:30 내지 30:70의 부피비로 포함하는 것이 바람직하다. 우루시올 및 실란계 메타크릴레이트 모노머의 부피비가 상기 수치 범위를 벗어날 경우, 우루시올과 나머지 코팅 조성물 성분 간에 상분리가 일어나서 코팅 표면이 불균일해지거나, 작업성이 감소할 수 있다.
상기 코팅 조성물은 상기 우루시올 혼합물을 포함함으로써 방염성, 내화성 및 항균성이 증대되는 효과가 있다.
또한, 상기 코팅 조성물은 아크릴레이트 모노머를 포함한다. 상기 아크릴레이트 모노머는 본 발명의 코팅 조성물에 있어서 주요 성분으로서, 코팅 조성물을 목재 표면에 도장할 때 작업의 용이성을 높일 수 있게 하거나, 또는 목재 표면에 형성되는 코팅층에 대하여 경도를 향상시키는데 기여한다. 상기 아크릴레이트 모노머는 본 발명의 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로 20 내지 50중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 아크릴레이트 모노머의 함량이 20중량% 미만이면 점도가 너무 높아져 본 발명의 코팅 조성물을 도장하는 작업 시에 문제가 될 수 있으며, 50중량%를 초과할 경우 코팅 조성물을 목재 표면에 도포한 후의 표면 경화도 및 경화 속도에 문제가 될 수 있다.
상기 아크릴레이트 모노머는 2-하이드록시 프로필 아크릴레이트(HPA) 및 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트(DPGDA)의 혼합물일 수 있고, 바람직하게는 HPA 및 DPGDA를 80:20 내지 20:80의 중량비로 혼합하여 포함시킬 수 있다. 상기 아크릴레이트 모노머의 혼합비가 상기 수치 범위를 벗어나는 경우, 도막의 강도가 저하되어 적절한 도막 형성이 이루어지지 않고, 이로 인해 내화성능이 저하될 수 있다.
또한, 상기 코팅 조성물은 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 포함한다. 상기 아크릴레이트 올리고머는 높은 관능기와 높은 분자량을 갖는 것으로서, 가교밀도를 높여 목재 표면에 본 발명의 코팅 조성물로 된 코팅층에 대하여 우수한 가공성을 제공하는데 기여한다.
본 발명의 아크릴레이트 올리고머는 중량평균분자량이 300 내지 1,000 정도인 것이 바람직하다. 상기 아크릴레이트 올리고머의 중량평균분자량이 300 미만이면 가공성 저하 문제가 있고, 1,000을 초과하면 경도 저하가 발생할 수 있다.
또한, 상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 UV 경화형으로, 본 발명의 코팅 조성물 총 중량을 기준으로 25 내지 55중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 함량이 25중량% 미만인 경우 코팅층에 대하여 우수한 경도를 제공하기 어렵고, 55중량%를 초과하는 경우 점도가 너무 높아져서 작업 시에 문제가 될 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 지방족 또는 방향족 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 사용할 수 있으며, 이들을 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 지방족 및 방향족 우레탄 아크릴레이트 올리고머로는, 예를 들어, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트 올리고머 및 에폭시 아크릴레이트 올리고머로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트이다.
아울러, 상기 코팅 조성물은 인계 방염제를 포함한다. 상기 인계 방염제는 탄화막을 형성하여 목재를 보호하는 기능을 하며, 열, 가연성 가스, 산소 등의 이동을 방지하여, 연소의 확산을 지연시키는 역할을 한다. 이때, 인계 방염제로는 암모늄 폴리포스페이트(APP)를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 인계 방염제는 본 발명의 코팅 조성물 총 중량을 기준으로 5 내지 15중량%를 포함할 수 있다. 인계 방염제의 함량이 5중량% 미만인 경우에는 목재 상에 형성된 코팅층의 방염성이 부족하게 될 우려가 있고, 15중량%를 초과하는 경우 코팅 조성물로 형성된 도막 특성이 저하될 우려가 있다.
또한, 상기 코팅 조성물은 탄화제를 포함한다. 탄화제는 고온에서 발포제와 반응하여 내화성능을 발휘하는 탄화층을 형성하는 역할을 한다. 상기 탄화제로는 당 분야에 알려진 통상적인 성분을 제한 없이 사용할 수 있고, 사용 가능한 탄화제의 비제한적인 예로는, 펜타에리트리톨(pentaerythritol), 디펜타에리트리톨(dipentaerythritol), 트리펜타에리트리톨(tripentaerythritol), 전분(starch), 페놀포름알데히드 수지(phenolform aldehyde resin), 설탕(sugar), 폴리우레탄(polyurethane), 소르비톨(sorbitol), 트리메틸올프로판(trimethylolpropane), 트리메틸올에탄(trimethylolethane), 트리메틸올프로판(trimethylolpropane) 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 상기 탄화제로는 디펜타에리트리톨을 사용할 수 있다.
상기 탄화제는 본 발명의 코팅 조성물 총 중량을 기준으로 1 내지 10중량%를 포함할 수 있다. 탄화제의 함량이 1중량% 미만인 경우에는 발포 도막이 미미한 수준으로 형성될 수 있고, 10중량%를 초과하는 경우 적절한 발포 도막 형성이 안되고 발포 흐름 현상 등이 발생되며, 발포 효과 및 내화성능이 저하될 수 있다.
또한, 상기 코팅 조성물은 발포제를 포함한다. 발포제는 촉매 조건 하에 고온에서 분해되어 탄화제와 반응하여 탄화층을 형성하며, 반응 중에 가스를 발생시켜 탄화층이 적절하게 발포할 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 촉매 역할은 인계 방염제가 수행할 수 있고, 바람직하게는 암모늄 폴리포스페이트(APP)가 상기 탄화층 형성 반응의 촉매로 작용할 수 있다.
상기 발포제로는 당 분야에 알려진 통상적인 성분을 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로 질소 함유 발포제를 사용할 수 있다. 상기 질소 함유 발포제는 고온에서 화합물의 열 분해로 생성된 질소 함유 가스, 예컨대 암모니아 가스가 방출되면서 탄화제에 의해 생성된 탄화층을 발포시켜 단열 효과를 지속시킬 수 있다. 이때, 코팅층으로부터 탄화층이 형성된 후에, 상기 질소 함유 발포제의 발포가 이루어질 수 있도록 적절한 분해 온도가 요구된다. 상기 질소 함유 발포제로는 당 분야에 알려진 통상적인 성분을 제한 없이 사용할 수 있고, 사용 가능한 질소 함유 발포제의 비제한적인 예로는, 멜라민(melamine), 디시안디아마이드(dicyandiamide), 아멜라인(ammeline), 멜람(melam), 우레아(urea), 우레이도 멜라민(ureido melamine), 글리신(glycine) 등이 있고, 바람직하게는 상기 발포제로는 멜라민을 사용할 수 있다.
상기 발포제는 본 발명의 코팅 조성물 총 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%을 포함할 수 있다. 발포제의 함량이 1중량% 미만일 경우 생성되는 가스량이 적어 발포율이 저조할 수 있고, 10중량%를 초과할 경우 가스의 과량 분출로 인하여 균일한 탄화층 형성이 어려우며, 발포에 따른 발포 도막의 강도가 저하되어 내화성능이 동반 저하될 수 있다.
또한, 상기 코팅 조성물은 자외선을 조사할 때, 중합반응에 의한 코팅층의 경화가 일어나도록 하기 위해서 광개시제를 추가로 포함할 수 있다.
이때, 상기 광개시제로는 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드 및 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논으로부터 선택되는 어느 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 광개시제는 본 발명의 코팅 조성물 총 중량을 기준으로 1 내지 10중량%를 포함할 수 있다. 이때, 광개시제의 함량이 1중량% 미만인 경우에는 경화력 불량이 발생할 수 있으며, 10중량%를 초과하여 필요 이상으로 과량 사용하면 코팅층의 황변이 발생할 수 있다.
또한, 상기 코팅 조성물은 코팅층 표면에 대하여 내스크래치성을 확보하기 위해 실리콘 첨가제를 선택적으로 포함할 수 있다.
상기 실리콘 첨가제로는 본 기술분야에서 통상적으로 사용될 수 있는 것이라 본 발명에서도 적합하게 사용할 수 있으며, 예를 들어, 에보닉데구사제의 TEGO AIREX 920, TEGO RAD 2500 및 TEGO RAD 2700, BYK-Chemie사제의 BYK 371, BYK UV3505, BYK UV3530 및 BYK UV3575, EM Sullivan사제의 AFCONA 2023 및 AFCONA 3231로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종을 사용할 수 있다.
상기 실리콘 첨가제는 본 발명의 도료 조성물 총 중량을 기준으로 1중량% 이하, 예를 들어, 0.1 내지 1중량%로 포함할 수 있다. 상기 실리콘 첨가제의 함량이 1중량%를 초과하는 경우 도장성 및 표면 외관 등에 있어서 문제를 야기할 수 있다.
아울러, 상기 코팅 조성물은 상기한 성분들 외에도, 필요에 따라서는 산화방지제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 분산제 및 소포제 등으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 첨가제는 본 발명의 코팅 조성물에 요구되는 물성을 저하시키지 않는 범위 내의 함량으로 포함될 수 있고, 조성물 총 중량을 기준으로 0.1 내지 1중량%로 포함될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해서 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 제조예 및 실시예에 의해서 한정되는 것은 아니다.
<제조예 1> 우루시올 혼합물 제조
상온에서 에탄올 용매에 정제된 우루시올을 용해시켜 50% 우루시올 용액을 제조하였다. 또한, 에탄올을 용매로 하여 50% 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트(TMPMA) 용액을 상온에서 제조하였다. 상기에서 제조된 각각의 우루시올 용액과 TMPMA 용액을 부피비로 1:1 비율로 각각 혼합한 후 30분 동안 상온에서 500rpm으로 교반시켜 우루시올 혼합물을 제조하였다.
<실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 9> 코팅 조성물 제조
아크릴레이트 모노머, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 광개시제, 방염제, 탄화제, 발포제, 실리콘 첨가제 및 상기 제조예 1의 우루시올 혼합물을 아래 표 1에 나타낸 바와 같은 함량으로 배합하여 코팅 조성물을 제조하였다. 다만, 비교예 2에서는 상기 제조예 1의 우루시올 혼합물 대신 동일 중량의 정제된 우루시올을 첨가하였다.
| 구분(중량%) | 실시예 | 비교예 | ||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
| 아크릴레이트 모노머 (HPA:DGPDA 중량비) |
80:20 | 20 | 50 | 20 | 20 | 20 | 15 | 60 | 20 | 20 | ||||
| 20:80 | 20 | 50 | ||||||||||||
| 90:10 | 20 | |||||||||||||
| 10:90 | 20 | |||||||||||||
| 우레탄 아크릴레이트 올리고머 (Mw 1000) |
55 | 25 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | 60 | 15 | 55 | 55 | 45 | 45 | |
| 광개시제 | 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
| 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀옥사이드 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | |
| 옻 유래 혼합물 |
우루시올 혼합물 | 1 | 1 | 1 | 1 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
| 우루시올 | 1 | |||||||||||||
| 방염제 | 암모늄 폴리포스페이트 | 10 | 10 | 10 | 10 | 11 | 10 | 6 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 탄화제 | 디펜타에리트리톨 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 15 | 5 |
| 발포제 | 멜라민 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 15 |
| 실리콘 첨가제 | PDMS | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
<실험예 1> 도장성 평가
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 9의 코팅 조성물을 각각의 목재 시편에 도포한 후, UV 램프를 이용하여 경화시켰다. 이때, 작업성, 점도, 도면의 평활성, 얼룩, 기포, 부풀음, 흐름, 백화 및 번짐 등을 조사하여 각 실시예 및 비교예의 코팅 조성물의 도장성을 평가하였다.
| 도장성 | |
| 실시예 1 | ◎ |
| 실시예 2 | ◎ |
| 실시예 3 | ◎ |
| 실시예 4 | ◎ |
| 비교예 1 | ◎ |
| 비교예 2 | ○ |
| 비교예 3 | ○ |
| 비교예 4 | × |
| 비교예 5 | × |
| 비교예 6 | ○ |
| 비교예 7 | ○ |
| 비교예 8 | ○ |
| 비교예 9 | ○ |
*도장성 : 양호 ◎, 보통 ○, 나쁨 ×
그 결과, 상기 표 2와 같이 본 발명에 따른 코팅 조성물은 우수한 도장 성능을 갖는 것을 확인하였다. 구체적으로, 실시예 1 내지 4의 경우 실란계 아크릴레이트 단량체인 TMPMA의 도입으로 인해 우루시올이 코팅 조성물에 보다 잘 혼합되고, 광조사를 통한 작업성, 점도 및 화학적 안전성 등이 개선됨으로써 코팅 성능이 향상되었다.
반면, TMPMA가 도입되지 않은 비교예 2의 경우, 우루시올이 나머지 코팅 조성물과 잘 혼합되지 않아 상대적으로 잘 코팅되지 않는 것으로 나타났다.
한편, 비교예 3과 같이 우루시올 혼합물을 기준 이상 첨가하는 경우에는 코팅 조성물이 점성이 과도하게 증가하여 도장성이 다소 떨어지는 것으로 확인되었다.
비교예 4 및 5와 같이 아크릴레이트 모노머 및 올리고머의 함량이 기준치를 벗어나는 경우, 각각 도막의 경화밀도가 과하여 도장성이 불량해지거나, 부착력이 크게 저하되어 박리가 발생하는 것으로 나타났고, HPA 및 DPGDA의 혼합비가 기준치를 벗어난 비교예 6 및 7의 경우에는, 도장성이 저하되어 본 발명의 코팅 조성물 대비 부착력이 감소하는 것을 확인하였다.
한편, 비교예 8 및 9와 같이 탄화제 또는 발포제가 과도하게 첨가된 경우, 도막 흐름 현상이 발생하고, 이로 인해 도막 강도가 저하되는 것을 확인하였다.
<실험예 2> 항균성 평가
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 9의 코팅 조성물로 코팅된 목재를 이용하여, 30mm×20mm×4.5mm 크기로 시편을 준비한 후, JIS Z 2801(항균가공제품 - 항균성시험방법)에 따라, 그람 음성균인 대장균(Escherichia coli)과 그람 양성균인 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)를 이용하여 항균 시험을 진행하였다.
| 항균성 | ||
| E.Coli 정균 감소율(%) | S. Aureus 정균 감소율(%) | |
| 실시예 1 | 99.9 | 99.9 |
| 실시예 2 | 99.9 | 99.9 |
| 실시예 3 | 99.9 | 99.9 |
| 실시예 4 | 99.9 | 99.9 |
| 비교예 1 | 15.9 | 22.7 |
| 비교예 2 | 89.1 | 92.2 |
| 비교예 3 | 99.9 | 99.7 |
그 결과, 상기 표 3과 같이 본 발명에 따른 코팅 조성물로 처리한 목재 시편은 우수한 항균 성능을 가지는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 우루시올 추출물이 포함되지 않은 비교예 1의 경우, 항균 성능이 거의 없는 것으로 나타났다.
한편, 우루시올 혼합물 대신 우루시올만을 첨가한 비교예 2의 경우 화학적 안전성 및 분산성이 떨어져 목재에 불균일하게 코팅되어, 실시예 1 내지 4 대비 항균 성능이 다소 감소한 것을 확인하였다.
<실험예 3> 방염성 평가
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3 및 6 내지 9의 코팅 조성물로 코팅된 목재를 이용하여, KS F 2819(건축용 얇은 재료의 방염성 시험방법)에 따라 시편을 30mm×20mm×4.5mm 크기로 제작한 후, 상기 시편의 탄화길이, 탄화면적, 잔염시간 및 잔진시간을 측정하였다.
| 방염성 | ||||
| 탄화길이(cm) | 탄화면적(cm2) | 잔염시간(초) | 잔진시간(초) | |
| 실시예 1 | 4 | 28 | 3 | 10 |
| 실시예 2 | 5 | 27 | 4 | 11 |
| 실시예 3 | 8 | 29 | 4 | 10 |
| 실시예 4 | 5 | 30 | 6 | 13 |
| 비교예 1 | 20 | 42 | 25 | 27 |
| 비교예 2 | 22 | 38 | 24 | 28 |
| 비교예 3 | 18 | 40 | 31 | 34 |
| 비교예 6 | 12 | 37 | 17 | 22 |
| 비교예 7 | 11 | 39 | 16 | 20 |
| 비교예 8 | 13 | 40 | 18 | 19 |
| 비교예 9 | 14 | 38 | 21 | 24 |
그 결과, 상기 표 4와 같이 본 발명에 따른 코팅 조성물로 처리한 목재 시편은 우수한 방염 성능을 가지는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 인계 방염제에 우루시올 혼합물을 더 포함한 실시예 1 내지 4은 방염 성능이 더욱 개선된 반면, 인계 방염제만을 포함한 비교예 1의 경우 상대적으로 더 낮은 방염 성능을 나타냈다.
그러나, 우루시올 혼합물 대신 우루시올만을 첨가한 비교예 2의 경우 화학적 안전성 및 분산성이 떨어져 목재에 불균일하게 코팅되어, 본 발명의 코팅 조성물로 처리한 목재 시편 대비 방염 성능이 떨어지는 것을 확인하였다.
한편, 비교예 3과 같이 우루시올 혼합물을 기준 이상 첨가하는 경우에는 오히려 방염 성능이 떨어지는 것을 확인함으로써, 우루시올 혼합물이 적정량 첨가되는 것이 중요하다는 것을 확인하였다.
또한, 비교예 6 내지 9와 같이 HPA 및 DPGDA의 혼합비가 기준치를 벗어나거나, 탄화제 또는 발포제과 과도하게 첨가된 경우, 도장성이 감소함에 따라 그로 인한 내화성능 감소가 동반되어 방염 성능이 떨어지는 것을 확인하였다.
이상과 같이 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 본 발명이 설명되었으나, 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Claims (11)
- 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재에 있어서,
상기 코팅층은 아크릴레이트 모노머, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 인계 방염제, 탄화제, 발포제 및 우루시올 혼합물을 포함하는 코팅 조성물로부터 형성되고,
상기 우루시올 혼합물은 우루시올 및 실란계 메타크릴레이트 모노머를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재.
- 제1항에 있어서,
상기 우루시올 혼합물은 우루시올 및 실란계 메타크릴레이트 모노머를 70:30 내지 30:70의 부피비로 포함하는 것을 특징으로 하는, 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재.
- 제1항에 있어서,
상기 실란계 메타크릴레이트 모노머는 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트(TMPMA)인 것을 특징으로 하는, 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재.
- 제1항에 있어서,
상기 아크릴레이트 모노머는 2-하이드록시 프로필 아크릴레이트(HPA) 및 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트(DPGDA)의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재.
- 제1항에 있어서,
상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 중량평균분자량이 300 내지 1,000인 것을 특징으로 하는, 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재.
- 제1항에 있어서,
상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 비스페놀 A 에폭시 디아크릴레이트인 것을 특징으로 하는, 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재.
- 제1항에 있어서,
상기 인계 방염제는 암모늄 폴리포스페이트인 것을 특징으로 하는, 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재.
- 제1항에 있어서,
상기 코팅 조성물은 광개시제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재.
- 제8항에 있어서,
상기 광개시제는 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드 및 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로파논으로부터 선택되는 어느 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재.
- 제8항에 있어서,
상기 코팅 조성물은 아크릴레이트 모노머 20 내지 50중량%, 우레탄 아크릴레이트 올리고머 25 내지 55중량%, 인계 방염제 5 내지 15중량%, 광개시제 1 내지 10중량%, 탄화제 1 내지 10중량%, 발포제 1 내지 10중량% 및 우루시올 혼합물 0.1 내지 1중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재.
- 제1항에 있어서,
상기 코팅 조성물은 1액형 자외선 경화형 도료이고, 10 내지 100㎛의 두께로 코팅되는 것을 특징으로 하는, 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재.
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| KR1020220073329A KR20230172763A (ko) | 2022-06-16 | 2022-06-16 | 방염 성능이 우수한 코팅층이 형성된 마루 바닥재 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100644770B1 (ko) | 2005-12-30 | 2006-11-15 | (주)디피아이 홀딩스 | 투명방염 도료 조성물 및 이를 이용한 방염처리 방법 |
| KR20090003455A (ko) | 2007-06-12 | 2009-01-12 | 에스케이 텔레콤주식회사 | 이동통신에서의 명함 정보 활용 시스템 및 방법 |
-
2022
- 2022-06-16 KR KR1020220073329A patent/KR20230172763A/ko not_active Application Discontinuation
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