WO2017003020A1 - 코팅사용 조성물 - Google Patents

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WO2017003020A1
WO2017003020A1 PCT/KR2015/009450 KR2015009450W WO2017003020A1 WO 2017003020 A1 WO2017003020 A1 WO 2017003020A1 KR 2015009450 W KR2015009450 W KR 2015009450W WO 2017003020 A1 WO2017003020 A1 WO 2017003020A1
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WO
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weight
parts
yarn
fibers
coating
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Application number
PCT/KR2015/009450
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English (en)
French (fr)
Inventor
오귀환
Original Assignee
한국신소재
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/36—Cored or coated yarns or threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B3/00—Passing of textile materials through liquids, gases or vapours to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing, impregnating
    • D06B3/04—Passing of textile materials through liquids, gases or vapours to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing, impregnating of yarns, threads or filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds

Definitions

  • the present invention relates to a coating composition, and more particularly, to a coating composition comprising a thermoplastic resin, sodium silicate, potassium silicate, a spherical ceramic powder containing a hollow in the vacuum state and an alkali compound, comprising the same
  • the present invention relates to a coated yarn and a product.
  • the materials used in building wallpaper, flooring and automobile interior materials include paper, vinyl, textiles, plastics, ceramics, etc., but fabrics are now widely used in terms of light weight, weather resistance, heat resistance, flame retardancy, and workability.
  • the adhesive layer In order to use the fabric for wallpaper, flooring, automotive interior, etc., the adhesive layer must be coated on the fabric. In this case, the adhesive layer cannot be uniformly formed on the surface of the fabric. .
  • Korean Patent No. 10-0918462 discloses a polyethylene terephthalate at the center of a spinning extrusion nozzle selected from the group consisting of Y-shaped, I-shaped, and still-shaped I-shaped cross-sectional shapes to provide a diffuse reflection effect on the surface of the coated yarn.
  • the yarn is fed to form a core, and 10 to 20 parts by weight of phosphate-based liquid flame retardant, 5 to 10 parts by weight of zinc-metal thermal stabilizer, and 0.1 to titanium dioxide, based on 100 parts by weight of polyvinyl chloride resin for fiber.
  • Disclosed is a release cross-sectional coating yarn for a light shielding film, characterized in that the polyvinyl chloride melt mixed with 5 parts by weight is extruded to form an anisotropic sheath.
  • Korean Patent No. 10-1286628 is a core layer made of a first polyolefin resin; And a coating layer comprising a second polyolefin-based resin and a flame retardant component, wherein the first and second polyolefin-based resins are the same as or different from each other, and each independently a polyethylene resin, a polyethylene copolymer resin, a polypropylene resin, a polypropylene copolymer resin, And it discloses an environmentally friendly coating yarn selected from the group consisting of these blend resins.
  • Korean Patent No. 10-1492034 discloses that the yarn is sequentially passed while maintaining a constant speed to the adhesive coating device portion, the sound absorbing material coating device portion, and the heating device portion;
  • the adhesive coating device unit coating the adhesive on the outer surface of the yarn;
  • the sound-absorbing material coating device unit is to coat the sound-absorbing agent to a constant thickness (d) on the outer surface of the adhesive coated yarn;
  • the heating device unit discloses an apparatus for manufacturing a sound absorbent coating yarn, characterized in that the sound absorbent coated on the outer surface of the yarn by an adhesive is hot air dried at a constant temperature.
  • composition disclosed in the document has a weak adhesive strength with the yarn located in the core and poor flame retardancy, heat resistance, sound absorption, heat insulation and the like can not be used stably for a long time, such as wallpaper, flooring, automotive interior materials.
  • the present invention is to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a coating composition having excellent adhesive strength with the yarn and excellent flame resistance, heat resistance, sound absorption, heat insulation, durability and the like.
  • an object of the present invention is to provide a coating yarn that can be used for wallpaper, flooring, automobile interior, blinds, interior materials, etc., excellent in touch and excellent in stain resistance.
  • the present invention provides a coating composition
  • a coating composition comprising a thermoplastic resin, sodium silicate, potassium silicate, a spherical ceramic powder including a hollow in the vacuum state and an alkali compound.
  • 1 to 10 parts by weight of sodium silicate, 1 to 10 parts by weight of potassium silicate, and 1 to 10 parts of spherical ceramic powder containing hollow in a vacuum state And 1 to 5 parts by weight of an alkali compound.
  • the composition is characterized in that it further comprises 1 to 10 parts by weight of the silane coupling agent.
  • the spherical ceramic powder is characterized in that the surface treatment with a silane coupling agent.
  • the present invention is a yarn selected from polyolefin fibers, polyester fibers, nylon fibers, polyvinyl chloride fibers, polyurethane fibers, glass fibers and carbon fibers; And it is coated on the yarn provides a coating yarn comprising a coating layer comprising the coating composition.
  • the present invention provides a fabric produced by weaving the coated yarn.
  • the present invention provides a product comprising the fabric, wherein the product is a wallpaper, flooring, automotive interior, blinds or interior materials.
  • the present invention can provide a coating composition excellent in adhesive strength with the yarn and excellent in flame retardancy, heat resistance, sound absorption, heat insulation, durability.
  • the present invention can provide a coating yarn that can be used for wallpaper, flooring, automotive interior, blinds, interior materials, etc. excellent in touch and excellent in stain resistance.
  • the present invention relates to a coating composition
  • a coating composition comprising a thermoplastic resin, sodium silicate, potassium silicate, a spherical ceramic powder containing a hollow in a vacuum state, and an alkali compound.
  • the composition is 1 to 10 parts by weight of sodium silicate, 1 to 10 parts by weight of potassium silicate, 1 to 10 parts by weight of a spherical ceramic powder containing a hollow in a vacuum state and 1 to 10 parts by weight of an alkali compound with respect to 100 parts by weight of a thermoplastic resin. It may include 5 parts by weight.
  • thermoplastic resin polyolefin, polyester, nylon, polyvinyl chloride, polyurethane, acrylic resin, and the like
  • polyolefin, polyester and nylon are particularly preferable.
  • the sodium silicate is used for imparting flame retardancy, adhesiveness and adhesion, and may be used in solid phase or in solution.
  • the content of sodium silicate is preferably 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, and if the content is less than 1 part by weight, the adhesion and adhesion of the yarn to the coating is lowered, and if it exceeds 10 parts by weight, the flame retardancy and processability This is rather degraded.
  • Potassium silicate is excellent in adhesion and can improve the miscibility of the composition and the adhesion with the yarn, as well as improve the flame retardancy.
  • the content of potassium silicate is preferably 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, when the content is less than 1 part by weight, the fusion with the yarn is lowered, and when the content is more than 10 parts by weight, the miscibility of the composition is lowered. Uniform coating layers may not be formed.
  • the spherical ceramic powder has a hollow inside the vacuum state, the diameter of the powder is 1 ⁇ 50 ⁇ m and the main component is aluminosilicate.
  • the spherical ceramic powder has a spherical surface, the surface area is minimized to reduce the contact area between particles, and thus, the thermal conductivity is low, and since the surface is a smooth spherical shape, it effectively blocks heat transfer by minimizing radiation by reflection, thereby providing excellent flame retardant effect. And an adiabatic effect.
  • the hollow in the vacuum state therein serves to lower the thermal conductivity and significantly improve the flame retardancy and insulation, and to reduce the movement of sound waves.
  • the content of the spherical ceramic powder is preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin, when the content is less than 1 part by weight it is difficult to expect the flame retardant and heat insulation effect, when the content exceeds 10 parts by weight processability and adhesion The castle is degraded.
  • the diameter of the powder is 1 to 50 ⁇ m. If the diameter is less than 1 ⁇ m, the size thereof is too small to reduce flame retardancy, heat insulation and reflection efficiency, and when the diameter exceeds 50 ⁇ m, it is difficult to secure uniformity of the coating film. Degrades.
  • the alkali compound is used to loosen the structure of the fiber molecules to efficiently bind the composition to the fiber surface, and at least one selected from sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate may be used. have.
  • the content of the alkali compound is preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin, the effect is less when the content is less than 1 part by weight, and when the content exceeds 5 parts by weight of the fiber surface is damaged, flame retardancy, heat resistance, durability Such characteristics cannot be expressed.
  • composition of the present invention may further comprise 1 to 10 parts by weight of the silane coupling agent based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin.
  • the silane coupling agent has an organic functional group capable of bonding with an organic compound and a hydrolyzable group capable of reacting with an inorganic compound, and improves the interfacial adhesion of yarn, thermoplastic resin and spherical ceramic powder to improve adhesion, flame retardancy and durability of the coated yarn. Can be increased.
  • silane coupling agent alkyl silane, amino silane, epoxy silane, acrylic silane, isocyanate silane, mercapto silane, fluorine silane, vinyl silane, chloro silane, silazane and the like are used.
  • the content of the silane coupling agent is preferably 1 to 10 parts by weight, and if the content is less than 1 part by weight, it is difficult to expect the improvement of adhesion. If the content is more than 10 parts by weight, the interfacial adhesion property and the flame retardancy decrease rather than the use of the excessive silane coupling agent. do.
  • the spherical ceramic powder may be surface treated with a silane coupling agent.
  • the interfacial properties between the powder and other components can be improved.
  • the content of the silane coupling agent coated on the surface of the powder is preferably used in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the powder, and when the content is less than 1 part by weight, it is difficult to expect an improvement in adhesion.
  • the use of coupling agents results in lower interfacial adhesion properties and flame retardancy.
  • the composition may further comprise an acrylic emulsion.
  • Acrylic emulsions are used to impart adhesion and elasticity, and acrylic resins used include polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, and acrylic copolymers.
  • the content of the acrylic emulsion is preferably 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, and when the content is less than 1 part by weight, adhesiveness and elasticity cannot be sufficiently expressed, and when the content is more than 5 parts by weight, the strength is rather decreased. .
  • the composition may further comprise titanium dioxide. Titanium dioxide can reduce the energy required to cool the building by reducing the internal temperature of the building when applied to blinds, curtains, and shades by reflecting infrared rays and ultraviolet rays.
  • the content of titanium dioxide is preferably 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin, and when the content is less than 5 parts by weight, the infrared reflecting effect cannot be sufficiently expressed, and when the content exceeds 30 parts by weight, the strength is rather lowered.
  • compositions of the present invention may include plasticizers, lubricants, heat stabilizers, antifoams, thickeners, catalysts, diluents, dispersants, leveling agents, crosslinking agents, pH adjusting agents, flame retardants, pigments, wetting agents, antioxidants, antistatic agents, release agents and the like.
  • the present invention is a yarn selected from polyolefin fibers, polyester fibers, nylon fibers, polyvinyl chloride fibers, polyurethane fibers, glass fibers and carbon fibers; And a coating layer coated on the yarn and including a coating layer including the coating composition.
  • polyolefin fibers As the yarn used as the core of the coating yarn, polyolefin fibers, polyester fibers, nylon fibers, polyvinyl chloride fibers, polyurethane fibers, glass fibers, carbon fibers and the like can be used without limitation.
  • the diameter of the yarn is 0.1 ⁇ 2,000 denier, the thickness of the coating layer coated on the yarn is 30 ⁇ 1,000 ⁇ m.
  • the coated yarn may be manufactured by passing the yarn through the die nozzle of the extruder and winding the coating composition to be coated with a predetermined thickness on the yarn.
  • the fabric is excellent in touch and flame retardant, heat resistance, sound absorption, heat insulation, durability and pollution resistance can be widely used in wallpaper, flooring, automotive interior, blinds, interior materials and the like.
  • a coated yarn was prepared by passing polyethylene terephthalate yarn through a die nozzle of an extruder and winding the coated composition for coating to a 50 ⁇ m thick yarn.
  • the coated yarn was used as warp and weft yarn to woven into plain weave to prepare a fabric.
  • a coating composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that 5 parts by weight of 3-aminopropyltrimethoxysilane was added.
  • a coated yarn was prepared by passing polyethylene terephthalate yarn through a die nozzle of an extruder and winding the coated composition for coating to a 50 ⁇ m thick yarn.
  • the coated yarn was used as warp and weft yarn to woven into plain weave to prepare a fabric.
  • a coated yarn was prepared by passing polyethylene terephthalate yarn through a die nozzle of an extruder and winding the coated composition for coating to a 50 ⁇ m thick yarn.
  • the coated yarn was used as warp and weft yarn to woven into plain weave to prepare a fabric.
  • the coating composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the spherical ceramic powder was not used.
  • a coated yarn was prepared by passing polyethylene terephthalate yarn through a die nozzle of an extruder and winding the coated composition for coating to a 50 ⁇ m thick yarn.
  • the coated yarn was used as warp and weft yarn to woven into plain weave to prepare a fabric.
  • a coated yarn was prepared by passing polyethylene terephthalate yarn through a die nozzle of an extruder and winding the coated composition for coating to a 50 ⁇ m thick yarn.
  • the coated yarn was used as warp and weft yarn to woven into plain weave to prepare a fabric.
  • Tensile strength was measured according to KS M 3601
  • dimensional change rate was measured according to KS K ISO 3759
  • flame retardancy was measured according to KS K 0583.
  • the fabrics of Examples 1 to 3 are excellent in tensile strength, heat resistance and flame retardancy, and can be widely used in wallpaper, flooring, automotive interior materials, blinds, interior materials, and the like.
  • the present invention can provide a coating composition excellent in adhesive strength with the yarn and excellent in flame retardancy, heat resistance, sound absorption, heat insulation, durability.
  • composition of the present invention can be applied to wallpaper, flooring, automobile interior, blinds, interior materials, etc., excellent in touch and excellent in stain resistance.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 코팅사용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열가소성 수지, 규산나트륨, 규산칼륨, 내부에 진공상태의 중공을 포함하는 구 형상의 세라믹 분말 및 알칼리 화합물을 포함하는 코팅사용 조성물, 이를 포함하는 코팅사 및 제품에 관한 것이다. 본 발명은 원사와의 접착강도가 우수하고 난연성, 내열성, 흡음성, 단열성, 내구성 등이 우수한 코팅사용 조성물을 제공할 수 있다. 또한 본 발명은 촉감이 탁월하고 난연성, 내열성, 흡음성, 단열성, 내구성 및 내오염성이 우수하여 벽지, 바닥재, 자동차 내장재, 블라인드, 인테리어 소재 등에 사용될 수 있는 코팅사를 제공할 수 있다.

Description

코팅사용 조성물
본 발명은 코팅사용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열가소성 수지, 규산나트륨, 규산칼륨, 내부에 진공상태의 중공을 포함하는 구 형상의 세라믹 분말 및 알칼리 화합물을 포함하는 코팅사용 조성물, 이를 포함하는 코팅사 및 제품에 관한 것이다.
건축물의 벽지, 바닥재 및 자동차 내장재에 사용되는 소재로는 종이, 비닐, 직물, 플라스틱, 세라믹 등이 있으나, 경량성, 내후성, 내열성, 난연성, 가공성 등의 측면에서 직물이 현재 널리 사용되고 있다.
직물을 벽지, 바닥재, 자동차 내장재 등의 용도로 사용하기 위해서는 직물에 접착층을 코팅해야 하는데, 이 경우 직물 표면에 접착층을 균일하게 형성할 수 없어 코팅층이 박리될 수 있을 뿐 아니라 작업 공정도 복잡하게 된다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 원사 표면에 접착층을 코팅한 코팅사를 제조한 후 이를 직조하여 직물을 제조하는 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
이와 관련하여 한국등록특허 제10-0918462호는 코팅사의 표면에 난반사 효과를 제공하도록 단면 형태가 Y자형, I자형, 및 사산 I자형으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 방사용 압출 노즐의 중심에 폴리에틸렌 테레프탈레이트 원사가 피딩되어 심부(Core)를 이루며, 섬유용 폴리비닐클로라이드수지 100중량부에 대하여 포스페이트(phospate)계 액상 난연제 10∼20중량부, 아연-금속계 열안정제 5∼10중량부, 이산화티타늄 0.1∼5중량부가 혼합되는 폴리비닐클로라이드 용융물이 압출되어 이방성의 외피(Sheath)를 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차광막용 이형 단면 코팅사를 개시하고 있다.
또한 한국등록특허 제10-1286628호는 제1 폴리올레핀계 수지로 이루어진 코어층; 및 제2 폴리올레핀계 수지 및 난연제 성분을 포함하는 코팅층으로 구성되고, 상기 제1 및 제2 폴리올레핀계 수지는 서로 같거나 다르며 각각 독립적으로 폴리에틸렌 수지, 폴리에틸렌 공중합 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리프로필렌 공중합 수지, 및 이들의 블렌드 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 친환경성 코팅사를 개시하고 있다.
한편 한국등록특허 제10-1492034호는 원사를 접착제코팅장치부와 흡음재코팅장치부 및 히팅장치부에 일정한 속도를 유지시키면서 순차적으로 통과시키는 것과; 접착제코팅장치부는 원사의 외면에 접착제를 코팅시키는 것과; 흡음재코팅장치부는 접착제가 코팅된 원사의 외면에 흡음제를 일정한 두께(d)로 코팅시키는 것과; 히팅장치부는 접착제에 의해 원사의 외면에 코팅된 흡음제를 일정한 온도로 열풍건조시키는 것을 특징으로 하는 흡음제 코팅사의 제조장치를 개시하고 있다.
그러나 상기 문헌에 개시된 조성물은 코어에 위치한 원사와의 접착강도가 약하고 난연성, 내열성, 흡음성, 단열성 등이 불량하여 벽지, 바닥재, 자동차 내장재 등에 장기간 안정적으로 사용될 수 없다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 원사와의 접착강도가 우수하고 난연성, 내열성, 흡음성, 단열성, 내구성 등이 우수한 코팅사용 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 촉감이 탁월하고 내오염성이 우수하여 벽지, 바닥재, 자동차 내장재, 블라인드, 인테리어 소재 등에 사용될 수 있는 코팅사를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 열가소성 수지, 규산나트륨, 규산칼륨, 내부에 진공상태의 중공을 포함하는 구 형상의 세라믹 분말 및 알칼리 화합물을 포함하는 코팅사용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 열가소성 수지 100중량부에 대하여 규산나트륨 1~10중량부, 규산칼륨 1~10중량부, 내부에 진공상태의 중공을 포함하는 구 형상의 세라믹 분말 1~10중량부 및 알칼리 화합물 1~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조성물은 실란 커플링제 1~10중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 구 형상의 세라믹 분말은 실란 커플링제로 표면 처리되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 폴리올레핀 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 폴리우레탄 섬유, 유리섬유 및 탄소섬유에서 선택되는 원사; 및 상기 원사에 코팅되며 상기 코팅사용 조성물을 포함하는 코팅층을 포함하는 코팅사를 제공한다.
본 발명은 상기 코팅사를 직조하여 제조되는 직물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 직물을 포함하는 제품에 있어서, 상기 제품은 벽지, 바닥재, 자동차 내장재, 블라인드 또는 인테리어 소재인 것을 특징으로 하는 제품을 제공한다.
본 발명은 원사와의 접착강도가 우수하고 난연성, 내열성, 흡음성, 단열성, 내구성 등이 우수한 코팅사용 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 촉감이 탁월하고 내오염성이 우수하여 벽지, 바닥재, 자동차 내장재, 블라인드, 인테리어 소재 등에 사용될 수 있는 코팅사를 제공할 수 있다.
이하 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.
본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다.
본 발명은 열가소성 수지, 규산나트륨, 규산칼륨, 내부에 진공상태의 중공을 포함하는 구 형상의 세라믹 분말 및 알칼리 화합물을 포함하는 코팅사용 조성물에 관한 것이다.
상기 조성물은 열가소성 수지 100중량부에 대하여 규산나트륨 1~10중량부, 규산칼륨 1~10중량부, 내부에 진공상태의 중공을 포함하는 구 형상의 세라믹 분말 1~10중량부 및 알칼리 화합물 1~5중량부를 포함할 수 있다.
열가소성 수지로는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 나일론, 폴리염화비닐, 폴리우레탄, 아크릴 수지 등이 제한 없이 사용될 수 있으며, 폴리올레핀, 폴리에스테르 및 나일론이 특히 바람직하다.
상기 규산나트륨은 난연성, 접착성 및 융착성의 부여를 위해 사용되며, 고체상 또는 용액으로 사용될 수 있다.
규산나트륨의 함량은 열가소성 수지 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 원사에 코팅 시 접착성 및 융착성이 저하되고, 10중량부를 초과하는 경우 난연성 및 가공성이 오히려 저하된다.
규산칼륨은 접착성이 우수하여 조성물의 혼화성 및 원사와의 융착성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 난연성을 개선할 수도 있다.
규산칼륨의 함량은 열가소성 수지 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 원사와의 융착성이 저하되고, 10중량부를 초과하는 경우 조성물의 혼화성이 저하되며 균일한 코팅층이 형성될 수 없게 된다.
상기 구 형상의 세라믹 분말은 내부에 진공상태의 중공을 포함하며, 분말의 직경은 1~50μm이고 주성분은 알루미노 실리케이트이다.
상기 구 형상의 세라믹 분말은 표면이 구형이므로 표면적이 최소화되어 입자 간의 접촉 면적이 작아지며 따라서 열전도가 낮을 뿐 아니라 표면이 매끄러운 구 형태이기 때문에 반사에 의해 복사를 최소화시킴으로써 효과적으로 열전달을 차단하여 우수한 난연 효과 및 단열 효과를 나타낼 수 있다.
또한 내부에 존재하는 진공상태의 중공은 열전도율을 낮추어 난연성 및 단열성을 획기적으로 향상시키고 음파의 이동을 저하시키는 역할을 한다.
상기 구 형상의 세라믹 분말의 함량은 열가소성 수지 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 난연 및 단열 효과를 기대하기 어렵고, 10중량부를 초과하는 경우 가공성 및 접착성이 저하된다.
분말의 직경은 1~50μm인 것이 바람직한데, 직경이 1μm 미만인 경우 그 크기가 너무 작아서 난연성, 단열성 및 반사 효율이 저하되고, 직경이 50μm를 초과하는 경우 도막의 균일성을 확보하기 어려워 난연성은 오히려 저하된다.
상기 알칼리 화합물은 섬유 분자의 구조를 느슨하게 하여 섬유 표면에 조성물을 효율적으로 결합시키기 위하여 사용되며, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨 및 탄산수소칼륨에서 선택되는 하나 이상이 사용될 수 있다.
알칼리 화합물의 함량은 열가소성 수지 100중량부에 대하여 1~5중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 그 효과가 미미하며, 5중량부를 초과하는 경우 섬유 표면이 손상되어 난연성, 내열성, 내구성 등의 특성을 발현할 수 없다.
또한 본 발명의 조성물은 열가소성 수지 100중량부에 대하여 실란 커플링제 1~10중량부를 추가로 포함할 수 있다. 실란 커플링제는 유기 화합물과 결합할 수 있는 유기 관능기 및 무기물과 반응할 수 있는 가수분해기를 가지며, 원사, 열가소성 수지 및 구 형상의 세라믹 분말의 계면 접착력을 향상시켜 코팅사의 접착성, 난연성 및 내구성을 증가시킬 수 있다.
실란 커플링제로는 알킬 실란, 아미노 실란, 에폭시 실란, 아크릴 실란, 이소시아네이트 실란, 메르캅토 실란, 불소 실란, 비닐 실란, 클로로 실란, 실라잔 등이 사용된다.
실란 커플링제의 함량은 1~10중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 접착력 향상을 기대하기 어렵고, 10중량부를 초과하는 경우 과다한 실란 커플링제의 사용으로 오히려 계면 접착 특성 및 난연성이 저하된다.
상기 구 형상의 세라믹 분말은 실란 커플링제로 표면 처리될 수 있다.
상기 구 형상의 세라믹 분말을 실란 커플링제로 표면 처리함으로써 분말과 다른 성분 간의 계면 특성을 향상시킬 수 있다.
분말의 표면에 코팅되는 실란 커플링제의 함량은 분말 100중량부 대비 1~10중량부 사용되는 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 접착력 향상을 기대하기 어렵고, 10중량부를 초과하는 경우 과다한 실란 커플링제의 사용으로 오히려 계면 접착 특성 및 난연성이 저하된다.
상기 조성물은 아크릴 에멀젼을 추가로 포함할 수 있다. 아크릴 에멀젼은 접착성 및 탄성을 부여하기 위하여 사용되며, 사용되는 아크릴계 수지로는 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 아크릴 공중합체 등이 있다.
아크릴 에멀젼의 함량은 열가소성 수지 100중량부에 대하여 1~5중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 접착성 및 탄성이 충분히 발현될 수 없고, 5중량부를 초과하는 경우 강도가 오히려 저하된다.
또한 상기 조성물은 이산화티탄을 추가로 포함할 수 있다. 이산화티탄은 적외선 및 자외선을 반사함으로써 블라인드, 커튼, 차양 등에 적용 시 건축물의 내부 온도를 감소시켜 건축물을 냉방하는 데 소요되는 에너지를 절감할 수 있다.
이산화티탄의 함량은 열가소성 수지 100중량부에 대하여 5~30중량부인 것이 바람직하며, 함량이 5중량부 미만인 경우 적외선 반사 효과가 충분히 발현될 수 없고, 30중량부를 초과하는 경우 강도가 오히려 저하된다.
본 발명의 조성물은 가소제, 활제, 열안정제, 소포제, 증점제, 촉매, 희석제, 분산제, 레벨링제, 가교제, pH 조절제, 난연제, 안료, 습윤제, 산화방지제, 대전방지제, 이형제 등을 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 폴리올레핀 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 폴리우레탄 섬유, 유리섬유 및 탄소섬유에서 선택되는 원사; 및 상기 원사에 코팅되며 상기 코팅사용 조성물을 포함하는 코팅층을 포함하는 코팅사에 관한 것이다.
코팅사의 코어로 사용되는 원사로는 폴리올레핀 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 폴리우레탄 섬유, 유리섬유, 탄소섬유 등이 제한 없이 사용될 수 있다.
원사의 직경은 0.1~2,000데니어이고, 원사에 코팅되는 코팅층의 두께는 30~1,000㎛이다.
상기 원사를 압출기의 다이스 노즐을 통과시키고 코팅사용 조성물을 원사에 일정 두께로 코팅하여 권취함으로써 코팅사가 제조될 수 있다.
상기 코팅사를 경사와 위사로 하여 직조함으로써 평직, 능직 등의 직물이 제조될 수 있다.
상기 직물은 촉감이 탁월하고 난연성, 내열성, 흡음성, 단열성, 내구성 및 내오염성이 우수하여 벽지, 바닥재, 자동차 내장재, 블라인드, 인테리어 소재 등에 널리 사용될 수 있다.
이하 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 실시를 위하여 예시된 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 100중량부, 규산나트륨 5중량부, 규산칼륨 5중량부, 내부에 진공상태의 중공을 포함하는 구 형상의 세라믹 분말 5중량부 및 수산화나트륨 3중량부를 혼합하여 코팅사용 조성물을 제조하였다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 압출기의 다이스 노즐을 통과시키고 상기 코팅사용 조성물을 원사에 50㎛ 두께로 코팅하여 권취함으로써 코팅사를 제조하였다.
상기 코팅사를 경사와 위사로 사용하여 평직으로 직조하여 직물을 제조하였다.
(실시예 2)
3-아미노프로필트리메톡시실란 5중량부를 추가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅사용 조성물을 제조하였다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 압출기의 다이스 노즐을 통과시키고 상기 코팅사용 조성물을 원사에 50㎛ 두께로 코팅하여 권취함으로써 코팅사를 제조하였다.
상기 코팅사를 경사와 위사로 사용하여 평직으로 직조하여 직물을 제조하였다.
(실시예 3)
폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 100중량부, 규산나트륨 5중량부, 규산칼륨 5중량부, 3-아미노프로필트리메톡시실란으로 표면 처리된 내부에 진공상태의 중공을 포함하는 구 형상의 세라믹 분말 5중량부 및 수산화나트륨 3중량부를 혼합하여 코팅사용 조성물을 제조하였다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 압출기의 다이스 노즐을 통과시키고 상기 코팅사용 조성물을 원사에 50㎛ 두께로 코팅하여 권취함으로써 코팅사를 제조하였다.
상기 코팅사를 경사와 위사로 사용하여 평직으로 직조하여 직물을 제조하였다.
(비교예 1)
구 형상의 세라믹 분말을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅사용 조성물을 제조하였다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 압출기의 다이스 노즐을 통과시키고 상기 코팅사용 조성물을 원사에 50㎛ 두께로 코팅하여 권취함으로써 코팅사를 제조하였다.
상기 코팅사를 경사와 위사로 사용하여 평직으로 직조하여 직물을 제조하였다.
(비교예 2)
수산화나트륨을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅사용 조성물을 제조하였다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 압출기의 다이스 노즐을 통과시키고 상기 코팅사용 조성물을 원사에 50㎛ 두께로 코팅하여 권취함으로써 코팅사를 제조하였다.
상기 코팅사를 경사와 위사로 사용하여 평직으로 직조하여 직물을 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 직물의 특성을 측정하여 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
인장강도는 KS M 3601에 의거하여 측정하였으며, 치수변화율은 KS K ISO 3759에 의거하여 측정하였고, 난연성은 KS K 0583에 의거하여 측정하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 1 2
인장강도(kgf/cm2) 32 35 38 25 27
치수변화율(%) 1.5 1.1 1.0 2.5 2.9
난연성(mm) 52 45 43 76 79
상기 표 1의 결과로부터, 실시예 1 내지 3의 직물은 인장강도, 내열성 및 난연성이 우수하여 벽지, 바닥재, 자동차 내장재, 블라인드, 인테리어 소재 등에 널리 사용될 수 있다.
반면 비교예 1 및 2의 직물은 인장강도, 치수변화율 및 난연성이 실시예에 비하여 열등함을 알 수 있다.
본 발명은 원사와의 접착강도가 우수하고 난연성, 내열성, 흡음성, 단열성, 내구성 등이 우수한 코팅사용 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 조성물은 촉감이 탁월하고 내오염성이 우수하여 벽지, 바닥재, 자동차 내장재, 블라인드, 인테리어 소재 등에 적용될 수 있다.

Claims (8)

  1. 열가소성 수지, 규산나트륨, 규산칼륨, 내부에 진공상태의 중공을 포함하는 구 형상의 세라믹 분말 및 알칼리 화합물을 포함하는 코팅사용 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    열가소성 수지 100중량부에 대하여 규산나트륨 1~10중량부, 규산칼륨 1~10중량부, 내부에 진공상태의 중공을 포함하는 구 형상의 세라믹 분말 1~10중량부 및 알칼리 화합물 1~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅사용 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    실란 커플링제 1~10중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅사용 조성물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 구 형상의 세라믹 분말은 실란 커플링제로 표면 처리되는 것을 특징으로 하는 코팅사용 조성물.
  5. 제2항에 있어서,
    이산화티탄 5~30중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅사용 조성물.
  6. 폴리올레핀 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 폴리우레탄 섬유, 유리섬유 및 탄소섬유에서 선택되는 원사; 및 상기 원사에 코팅되며 제1항의 코팅사용 조성물을 포함하는 코팅층을 포함하는 코팅사.
  7. 제6항의 코팅사를 직조하여 제조되는 직물.
  8. 제7항의 직물을 포함하는 제품에 있어서, 상기 제품은 벽지, 바닥재, 자동차 내장재, 블라인드 또는 인테리어 소재인 것을 특징으로 하는 제품.
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