KR100880263B1 - 합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물, 이로부터 제조된합판마루 및 이의 제조방법 - Google Patents

합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물, 이로부터 제조된합판마루 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 합판마루 코팅용 조성물, 이로부터 제조된 합판마루 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (ⅰ) 아크릴계 중합체; (ⅱ) 아크릴계 단량체; (ⅲ) 유기실란 화합물; (ⅳ) 실란계열 계면활성제; (ⅴ) 개시제; 및 (ⅵ) 용매를 포함함으로써, 시공시 건축물의 바닥면과 접하게 되는 합판마루의 저면에 코팅시 방수 및 발수성 효과를 나타내어 합판마루 표면의 무늬목이 변색되고 부패되는 것을 방지하고, 미생물이 생육하는 것을 방지하여 방부성이 우수함과 동시에 수분으로 인한 합판마루의 물성과 형태의 변화를 최소화할 뿐만 아니라, 시공시 사용되는 수용성 접착제와의 접착성이 우수하고 영구적으로 사용가능하여 친환경적이고 경제적인 합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물, 이로부터 제조된 합판마루 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
합판마루, 코팅, 방수성, 발수성, 방부성, 아크릴, 실란

Description

합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물, 이로부터 제조된 합판마루 및 이의 제조방법{WATERPROOF AND WATER-REPELLENT COMPOSITION FOR COATING PLYWOOD FLOOR, PLYWOOD FLOOR PREPARED THEREFROM AND PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 합판마루의 저면에 코팅되어 습기와 같은 수분을 차단함으로써 합판마루 표면의 무늬목이 변색되고 부패되는 것을 방지하고 미생물이 생육하는 것을 방지하여 방부성이 우수함과 동시에 수분으로 인한 합판마루의 물성과 형태의 변화를 최소화하고 쉽게 오염되지 않는 합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물, 이로부터 제조된 합판마루 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근에는 자연을 선호하는 소비자의 수가 증가하면서 자연소재의 마루 바닥재가 주택용도로 많이 사용되고 있다. 원목마루는 외관이 고급스럽긴 하나 원목의 공급에 한계가 있고, 재료 특성상 습기에 의해 형태가 변형되며 난방방식에 따라 시공방법에 제한이 따른다. 이러한 원목마루의 제한점을 보완한 것이 합판마루(plywood floor)이다.
합판마루란 합판을 바탕재로 사용하여 표면에 무늬목을 입힌 것으로, 구체적으로 합판 표면에 접착제로 원목 무늬목을 붙인 다음 냉압과 고열처리한 합판을 직 각으로 붙이고 표면을 코팅하여 제조한 것이다. 표면에 붙이는 원목 무늬목의 수종에 따라 체리(벚나무), 오크(참나무), 메이플(단풍나무) 등과 같은 다양한 제품이 출시되고 있다.
이러한 합판마루는 표면에 입혀진 무늬목의 특성으로 인해 질감이 자연스럽고 수분이나 열에 의한 변형이 적어 주택의 거실이나 방의 바닥을 마감하는 바닥재 용도로 사용되고 있다. 그러나, 건축물의 콘크리트 바닥으로부터의 냉기나 습기로 인해 합판마루의 저면은 여전히 변색 및 부패하기 쉬우며, 합판마루가 들뜨게 되는 등의 형태 변형이 일어난다. 특히, 최근에는 주택의 발코니(balcony)를 확장하여 거실을 연장하는 공사가 많이 실행되고 있는데, 외부와 실내의 온도 차이에 의해 발생하는 결로현상 등으로 인하여 습기가 더욱 많아지게 되어 상기와 같은 합판마루의 변색, 부패 및 형태변형 등의 현상은 더욱 심해질 것으로 예상된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 합판마루의 표면에 내오염성, 내스크래치성, 내충격성, 방수성 등의 기능성을 부여하기 위해 코팅막을 처리하는 방법 또는 합판마루의 제조시 합판재에 기능성 원료를 혼합하는 방법 등이 알려져 있다. 그러나 이러한 방법들은 건축물의 콘크리트 바닥으로부터의 냉기나 습기로 인한 수분을 차단하는 효과는 미미하다.
따라서 합판마루의 저면에 방수, 발수 및 방부성과 같은 물성을 부여하는 기술에 대한 개발이 필요한 실정이다.
이에 본 발명자들은 예의 연구를 거듭한 결과, 아크릴계 중합체, 아크릴계 단량체, 유기실란 화합물, 실란계열 계면활성제, 광개시제 및 용매를 포함하는 조성물을 합판마루 완제품의 저면에 코팅하는 경우, 방수, 발수 및 방부성이 향상되는 것을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명은 합판마루의 저면에 코팅되어 습기와 같은 수분을 차단함으로써 합판마루 표면의 무늬목이 변색되고 부패되는 것을 방지함과 동시에 수분으로 인한 합판마루의 물성과 형태의 변화를 최소화하고, 방부성이 우수하고 오염에 대한 저항성이 우수한 합판마루 코팅용 방수 및 발수 성 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물을 도포하여 제조된 합판마루 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 합판마루 코팅용 조성물로서, (ⅰ) 중량평균분자량이 10,000 내지 200,000인 아크릴계 중합체 7 내지 20 중량%; (ⅱ) 아크릴계 단량체 7 내지 20 중량%; (ⅲ) 테트라에톡시실란 및 γ-아미노프로필트리메톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기실란 화합물 0.5 내지 2.5 중량%; (ⅳ) 아미노실란, 비닐벤질실란 및 머캅토실란으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 실란계열 계면활성제 0.5 내지 2.5 중량%; (ⅴ) 개시제 0.01 내지 1 중량%; 및 (ⅵ) 용매 55 내지 75 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물을 제공한다.
상기 용매는 부틸아세테이트, 메틸이소부틸케톤 및 에틸렌글리콜모노부틸에테르가 30~40:20~30:2~4의 중량비로 혼합된 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 합판마루의 저면에 상기 합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물이 도포된 것을 특징으로 하는 방수 및 발수성 합판마루와 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 시공시 건축물의 콘크리트 바닥면과 접하게 되는 합판마루의 저면을 방수 및 발수성 조성물로 코팅함으로써 냉기 또는 습기로 인한 수분을 차단하여 합판마루 표면의 무늬목이 변색되고 부패되는 것을 방지함과 동시에 수분으로 인한 합판마루의 물성과 형태의 변화를 최소화하며 방부성이 우수하다. 뿐만 아니라, 합판마루 완제품에 간단한 방법으로 적용할 수 있으며 시공시 사용되는 수용성 접착제와의 접착성이 우수하고 영구적으로 사용가능하여 친환경적이고 경제적이다.
본 발명은 합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물, 이로부터 제조된 합판마루 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 합판마루 코팅용 조성물은 (ⅰ) 중량평균분자량이 10,000 내지 200,000인 아크릴계 중합체 7 내지 20 중량%; (ⅱ) 아크릴계 단량체 7 내지 20 중 량%; (ⅲ) 테트라에톡시실란 및 γ-아미노프로필트리메톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기실란 화합물 0.5 내지 2.5 중량%; (ⅳ) 아미노실란, 비닐벤질실란 및 머캅토실란으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 실란계열 계면활성제 0.5 내지 2.5 중량%; (ⅴ) 개시제 0.01 내지 1 중량%; 및 (ⅵ) 용매 55 내지 75 중량%를 포함한다.
보다 바람직하게, 본 발명의 합판마루 코팅용 조성물은 (ⅰ) 중량평균분자량이 50,000 내지 100,000인 아크릴계 중합체 12 내지 16 중량%; (ⅱ) 아크릴계 단량체 12 내지 16 중량%; (ⅲ) 테트라에톡시실란 및 γ-아미노프로필트리메톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기실란 화합물 0.7 내지 1.5 중량%; (ⅳ) 아미노실란, 비닐벤질실란 및 머캅토실란으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 실란계열 계면활성제 0.7 내지 1.5 중량%; (ⅴ) 개시제 0.05 내지 0.5 중량%; 및 (ⅵ) 용매 65 내지 72 중량%를 포함한다.
본 발명의 조성물에 있어서, 수지 성분인 아크릴계 중합체와 아크릴계 단량체는 혼합하여 코팅 기재에 도포 후에 중합시켜 코팅층을 형성시키는 것이 중요하다. 아크릴계 중합체 또는 아크릴계 단량체를 단독으로 사용하는 경우에는 표면의 평활도와 경도가 조절되지 않아 코팅층의 두께를 균일하게 유지할 수 없으며, 원하는 수준의 시공성과 방수성 및 발수성을 얻을 수 없다. 따라서 수지 성분인 아크릴계 중합체와 아크릴계 단량체는 반드시 함께 사용해야 한다.
본 발명에 있어서 아크릴계 중합체는 아크릴계 단량체로부터 중합된 고분자 또는 올리고머일 수 있으며, 특히 본 발명의 실란 화합물과의 상호작용을 증대시키 기 위하여 실란 화합물의 실란 작용기와 상호결합을 형성할 수 있는 하이드록시기를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이러한 상호결합을 통하여 본 발명에 따른 조성물은 건조 또는 경화되어 균일한 두께의 코팅층을 형성함으로써 원하는 물성을 균일하게 부여할 수 있다.
상기 아크릴계 단량체로는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트등을 사용할 수 있으며, 하이드록시기를 포함하는 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올모노(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시알킬(메타)아크릴로일포스페이트, 4-하이드록시사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜모노(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄디(메타)아크릴레이트 등을 단독 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 중합체는 상기 아크릴계 단량체로부터 중합된 것일 수 있으며, 폴리스티렌아크릴로니트릴(PSAN) 등과 같은 공중합체일 수도 있다.
상기 아크릴계 중합체는 중량평균분자량이 10,000 내지 200,000인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 50,000 내지 100,000인 것을 사용하는 것이다. 중량평균분자량이 10,000 미만이거나 또는 200,000을 초과하는 경우에는 조성물의 점도 조절이 용이하지 않고, 코팅 기재에 도포되었을 때 평활화가 이루어지지 않아 균일한 물성을 부여하기 어려우며, 시공성이 좋지 않다.
상기 아크릴계 중합체와 아크릴계 단량체는 각각 본 발명의 코팅용 조성물에 7 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 12 내지 16 중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 7 중량% 미만 또는 20 중량%를 초과하는 경우에는 원하는 평활성을 얻지 못하며, 최종 코팅층의 방수성 및 발수성이 저하되고 표면이 강화되어 시공시 수용성 접착제와 잘 접착되지 않을 가능성이 있다.
본 발명에 있어서 유기실란 화합물은 가수분해 축합되어 방수성 및 발수성을 부여하며, 특히 목재 등에 생육하는 미생물은 습도 15 % 이하에서 번식이 중단되는 것을 고려하면 방부성도 향상시키는 역할을 하는 것으로, 테트라에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서 실란계열의 계면활성제는 유기실란 화합물이 수지 성분인 아크릴계 중합체와 단량체로 분산되는 것을 도와서 코팅층의 외관을 개선할 뿐만 아니라 방부성을 더욱 향상시키는 역할을 하는 것으로, 아미노실란, 비닐벤질실란, 머캅토실란을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 유기실란 화합물과 실란계열의 계면활성제는 각각 본 발명의 코팅용 조성물에 0.5 내지 2.5 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.7 내지 1.5 중량%로 포함되는 것이다. 상기 함량으로 포함되는 경우에는 코팅 조성물의 시공성을 저하시키지 않으면서 방수성, 발수성 및 방부성을 함께 향상시켜 바람직하다.
본 발명에 있어서 개시제는 코팅용 조성물을 코팅 기재에 도포 후에 중합시켜 코팅층을 형성시키기 위하여 중합개시를 유도하는 역할을 하는 것으로, 열분해 또는 광분해 개시제를 사용할 수 있다. 열중해 개시제로는 퍼옥사이드 작용기를 갖는 통상의 개시제를 사용할 수 있으며, 구체적인 예로는 벤조일퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 라우릴퍼옥사이드, 디아세틸퍼옥사이드, 디부틸퍼옥사이드 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 광분해 개시제로는 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀옥사이드, 1-하이드록시시클로헥실-페닐케톤, 4-(2-하이드록시에톡시)페닐-2(하이드록시-2-프로필)케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-푸란-1-온, 2-메틸-1-(4-[메틸티오]페닐)-2-(4-모르폴리닐)-1-프로판온, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 2,2-디메톡시-2페닐아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 벤조페논, P-페닐벤조페논, 디클로로벤조페논, 4-메틸벤조페논, 4,4′-비스디메틸아민-벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, d,l-캄페르퀴논, 에틸-d,l-캄페르퀴논, 4-벤조일-4′메틸디페닐-설피드, 에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2-(디메틸아미노)에틸벤조에이트, 2-이소프로필티오잔톤, 4-이소프로필-티오잔톤, 벤질디메틸케탈, 아세트페논디메틸케탈 및 P-디메틸아민안식향산에스테르 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 광분해 개시제는 (5-시클로펜타디에틸)(5-이소프로필페닐)-철(Ⅱ)-헥사플루오로포스페이트, 트리페닐설포늄-헥사플루오로포스페이트 등의 트리페닐설포늄을 사용할 수도 있다.
상기 개시제는 본 발명의 코팅용 조성물에 0.01 내지 1 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량%로 포함되는 것이다.
본 발명에 있어서 용매는 코팅용 조성물을 희석시키고, 각 성분들을 확산 및 분산시키는 역할을 하는 것으로, 코팅 조성물에 통상적으로 사용되는 용매를 사용할 수 있다.
상기 용매는 부틸아세테이트, 메틸이소부틸케톤, 에틸렌글리콜모노부틸에테르가 30~40:20~30:2~4의 중량비로 혼합된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 메틸이소부틸케톤은 코팅 조성물의 각 성분을 안정화시키는 역할을 하며, 에틸렌글리콜모노부틸에테르는 코팅 조성물의 각 성분을 분산시키는 역할을 하여 최종 코팅층의 방수성 및 발수성의 발현에 우수한 효과를 나타낸다.
상기 용매는 본 발명의 코팅용 조성물에 55 내지 75 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 65 내지 72 중량%로 포함되는 것이다.
상기와 같은 성분을 포함하는 코팅용 조성물은 점증제, 방부제, 충전제, 안료 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 합판마루는 저면에 본 발명의 코팅 조성물이 도포된 방수 및 발수성 합판마루이다.
본 발명의 방수 및 발수성 합판마루의 제조방법은 통상의 합판마루의 저면에 본 발명의 코팅 조성물을 도포하는 단계를 포함한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 통상의 합판마루는 아래로부터 합판층(3), 무늬목 층(2) 및 표면 처리층(1)으로 이루어져 있다. 이러한 합판마루는 베니어를 여러장 겹친 내수합판에 얇게 슬라이스된 무늬목을 붙인 기본구조로 시작하여, 표면 무늬목을 샌딩처리하고 수지 코팅하여 처리한 후, 제품의 이면이나 측면의 홈 등을 끼워맞춤 시공이 되는 형태로 가공하는 방법(테노나 가공) 등으로 제조된 완제품이다. 반면, 본 발명의 합판마루는 도 2에 나타낸 바와 같이 저면에 방수 및 발수성 코팅 조성물이 도포된 층(4)을 더 포함하여 시공시 건축물의 콘크리트의 냉기와 습기로 인한 수분을 차단하여 무늬목이 변색되고 부패되는 것을 방지함과 동시에 합판마루의 물성과 형태의 변화를 최소화하며, 방부성이 우수하다.
상기와 같은 합판마루 완제품의 저면에 본 발명의 방수 및 발수성 코팅용 조성물을 도포하고, 100 내지 200 ℃에서 열풍건조하여 코팅층을 형성할 수 있으며, 열풍건조 후 자외선 램프를 이용하여 경화시켜 코팅층을 형성할 수도 있다. 바람직하게는, 코팅용 조성물을 2 내지 4 ㎛의 두께로 1차 도포한 후 5 내지 7 ㎛의 두께로 2차 도포하는 단계로 수행하는 것이 물성과 시공성을 향상시키는데 유리하다.
상기 도포 방법은 바코팅법, 롤코팅법, 스프레이 코팅법, 딥코팅법, 나이프코팅법 등을 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1
<합판마루 코팅용 조성물의 제조>
중량평균분자량이 78,000인 폴리(2-하이드록시에틸메타아크릴레이트) 15 중량%, 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트 15 중량%, γ-아미노프로필트리메톡시실란 1 중량%, 아미노실란 1 중량%, 광분해 개시제인 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온 0.3 중량%, 부틸아세테이트, 메틸이소부틸케톤 및 에틸렌글리콜모노부틸에테르가 35:25:3의 중량비로 혼합된 용매 67.7 중량%를 혼합하고 교반하여 합판마루 코팅용 조성물을 제조하였다.
<합판마루의 코팅>
표면의 원목 무늬목의 수종이 오크(참나무)인 합판마루의 저면에 상기 제조된 합판마루 코팅용 조성물을 롤코팅법을 이용하여 3 ㎛의 두께로 1차 도포한 후 6 ㎛의 두께로 2차 도포하고 150 ℃에서 열풍건조하였다. 이어서 80 W/㎝의 고압 수은램프 2개를 이용하여 20 ㎝의 조사거리로 30 m/분의 속도로 통과시켜 경화하여 코팅된 합판마루를 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 합판마루 코팅용 조성물의 제조시 테트라에톡시실란 0.5 중량%와 용매 68.2 중량%를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 합판마루 코팅용 조성물의 제조시 테트라에톡시실란 2 중량%와 용매 66.7 중량%를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
실시예 4
<합판마루 코팅용 조성물의 제조>
중량평균분자량이 78,000인 폴리메틸메타크릴레이트 15 중량%, 메틸메타아크릴레이트 15 중량%, 테트라에톡시실란 1 중량%, 아미노실란 1 중량%, 열분해 개시제인 벤조일퍼옥사이드 0.3 중량%, 부틸아세테이트, 메틸이소부틸케톤 및 에틸렌글리콜모노부틸에테르가 35:25:3의 중량비로 혼합된 용매 67.7 중량%를 혼합하고 교반하여 합판마루 코팅용 조성물을 제조하였다.
<합판마루의 코팅>
표면의 원목 무늬목의 수종이 오크(참나무)인 합판마루의 저면에 상기 제조된 합판마루 코팅용 조성물을 롤코팅법을 이용하여 3 ㎛의 두께로 1차 도포한 후 6 ㎛의 두께로 2차 도포하고 150 ℃에서 열풍건조하여 코팅된 합판마루를 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트 단량체를 사용하지 않고, 중량평균분자량이 78,000인 폴리(2-하이드록시에틸메타아크릴레이트) 30 중량%를 단독으로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서 중량평균분자량이 78,000인 폴리(2-하이드록시에틸메타아크릴레이트)를 사용하지 않고, 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트 단량체 30 중량%를 단독으로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 3
상기 실시예 1에서 중량평균분자량이 500,000인 폴리(2-하이드록시에틸메타아크릴레이트)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 4
상기 실시예 1에서 폴리(2-하이드록시에틸메타아크릴레이트) 25 중량%를 사용하고, 용매 57.7 중량%를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 5
상기 실시예 1에서 γ-아미노프로필트리메톡시실란을 사용하지 않고, 용매 68.7 중량%를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 6
상기 실시예 1에서 γ-아미노프로필트리메톡시실란과 아미노실란을 각각 3.5 중량%로 사용하고, 용매 62.7 중량%를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동 일한 방법으로 실시하였다.
시험예 1. 방수성 시험
(1) 합판마루의 표면 관찰
상기 실시예 1에서 코팅된 합판마루의 저면에 증류수 소량을 놓아두어 1시간 동안 방치하고 증류수를 제거한 후 코팅된 저면의 상태를 사진으로 촬영하여 도 3에 나타내었다. 또한 코팅되지 않은 합판마루에서도 상기와 동일한 방법으로 시험하여 그 결과를 도 4에 나타내고 이를 비교하였다.
본 발명에 따라 실시예 1에서 코팅된 합판마루는 도 3a에 나타낸 바와 같이 증류수를 놓아두어 1시간 동안 방치하여도 증류수가 합판마루로 스며들지 않고 물방울이 일정한 모양으로 존재하였으며, 도 3b에 나타낸 바와 같이 증류수를 제거한 후에도 합판마루의 색상이 변화되지 않는 것을 통하여 증류수가 스며들지 않아 방수성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
반면 코팅되지 않은 합판마루는 도 4a에 나타낸 바와 같이 증류수를 놓아두어 1분 동안 방치하였음에도 증류수가 합판마루로 스며들어 물방울이 일정한 모양을 이루지 못하고 퍼진 형태를 이루었으며, 도 4b에 나타낸 바와 같이 증류수를 제거한 후에는 합판마루 부분의 색상이 변화된 것을 통하여 증류수가 스며든 것을 확인할 수 있었다.
(2) 접촉각 측정
상기 실시예 및 비교예에서 코팅된 합판마루의 저면에 증류수 약 2 ㎕를 놓아두었을 때, 물방울과 코팅면 사이의 각을 25 ℃에서 접촉각계로 측정하고 그 결 과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때, 접촉각이 클수록 소수성을 나타내며, 접촉각이 작을수록 친수성을 나타낸다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4 5 6
접촉각 (°) 115 114 114 113 104 104 105 103 102 101
시험예 2. 발수성 시험
상기 실시예 및 비교예에서 코팅된 합판마루의 발수성을 JISL-1005에 따른 분무방법으로 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 발수평가지수는 하기와 같은 기준에 의거하여 0 내지 100으로 나타내었으며, 발수평가지수가 높을수록 발수성이 우수함을 나타낸다.
100 : 코팅면 상에 부착 습윤 또는 팽윤이 없음
90 : 코팅면 상에 약간의 부착 및 팽윤이 나타남
80 : 코팅면 상에 부분적인 습윤 및 팽윤이 나타남
70 : 코팅면 표면이 팽윤됨
50 : 코팅면 전표면이 팽윤됨
0 : 코팅면의 배면 표면까지 전부 팽윤됨
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4 5 6
발수평가지수 100 100 100 100 90 90 90 80 80 70
도 1은 통상의 합판마루의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따라 방수, 발수 및 방부 코팅층이 형성된 합판마루의 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 실시예 1에 따른 코팅된 합판마루의 저면에 증류수를 놓아두고 1시간 동안 방치한 후의 상태를 나타낸 사진이다.
도 3b는 본 발명의 실시예 1에 따른 코팅된 합판마루의 저면에 놓아둔 증류수를 제거한 후의 상태를 나타낸 사진이다.
도 4a는 코팅되지 않은 합판마루의 저면에 증류수를 놓아두고 1분 동안 방치한 후의 상태를 나타낸 사진이다.
도 4b는 코팅되지 않은 합판마루의 저면에 놓아둔 증류수를 제거한 후의 상태를 나타낸 사진이다.
*도면의 주요 부호에 대한 설명*
1 : 표면 처리층 2 : 무늬목층
3 : 합판층 4 : 방수 및 발수성 코팅층

Claims (11)

  1. 합판마루 코팅용 조성물로서,
    (ⅰ) 중량평균분자량이 10,000 내지 200,000인 아크릴계 중합체 7 내지 20 중량%;
    (ⅱ) 아크릴계 단량체 7 내지 20 중량%;
    (ⅲ) 테트라에톡시실란 및 γ-아미노프로필트리메톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기실란 화합물 0.5 내지 2.5 중량%;
    (ⅳ) 아미노실란, 비닐벤질실란 및 머캅토실란으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 실란계열 계면활성제 0.5 내지 2.5 중량%;
    (ⅴ) 개시제 0.01 내지 1 중량%; 및
    (ⅵ) 용매 55 내지 75 중량%를 포함하는 것임을 특징으로 하는 합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 합판마루 코팅용 조성물은
    (ⅰ) 중량평균분자량이 50,000 내지 100,000인 아크릴계 중합체 12 내지 16 중량%;
    (ⅱ) 아크릴계 단량체 12 내지 16 중량%;
    (ⅲ) 테트라에톡시실란 및 γ-아미노프로필트리메톡시실란으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기실란 화합물 0.7 내지 1.5 중량%;
    (ⅳ) 아미노실란, 비닐벤질실란 및 머캅토실란으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 실란계열 계면활성제 0.7 내지 1.5 중량%;
    (ⅴ) 개시제 0.05 내지 0.5 중량%; 및
    (ⅵ) 용매 65 내지 72 중량%를 포함하는 것임을 특징으로 하는 합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (ⅰ) 아크릴계 중합체는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올모노(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시알킬(메타)아크릴로일포스페이트, 4-하이드록시사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜모노(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트 및 트리메틸올에탄디(메타)아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 아크릴계 단량체가 중합된 것임을 특징으로 하는 합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (ⅱ) 아크릴계 단량체는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올모노(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시알킬(메타)아크릴로일포스페이트, 4-하이드록시사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜모노(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트 및 트리메틸올에탄디(메타)아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (ⅴ) 개시제는 벤조일퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 라우릴퍼옥사이드, 디아세틸퍼옥사이드 및 디부틸퍼옥사이드로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 열분해 개시제임을 특징으로 하는 합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (ⅴ) 개시제는 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀옥사이드, 1-하이드록시시클로헥실-페닐케톤, 4-(2-하이드록시에톡시)페닐-2(하이드록시-2-프로필)케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-푸란-1-온, 2-메틸-1-(4-[메틸티오]페닐)-2-(4-모르폴리닐)-1-프로판온, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 2,2-디메톡시-2페닐아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 벤조페논, P-페닐벤조페논, 디클로로벤조페논, 4-메틸벤조페논, 4,4′-비스디메틸아민-벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, d,l-캄페르퀴논, 에틸-d,l-캄페르퀴논, 4-벤조일-4′메틸디페닐-설피드, 에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2-(디메틸아미노)에틸벤조에이트, 2-이소프로필티오잔톤, 4-이소프로필-티오잔톤, 벤질디메틸케탈 및 아세트페논디메틸케탈 및 P-디메틸아민안식향산에스테르로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 광분해 개시제임을 특징으로 하는 합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 (ⅵ) 용매는 부틸아세테이트, 메틸이소부틸케톤 및 에틸렌글리콜모노부틸에테르가 30~40:20~30:2~4의 중량비로 혼합된 것임을 특징으로 하는 합판마루 코팅용 방수 및 발수성 조성물.
  8. 합판마루의 저면에 제1항 또는 제2항의 조성물을 도포하여 형성된 방수 및 발수성 코팅층을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방수 및 발수성 합판마루.
  9. 합판마루의 저면에 제1항 또는 제2항의 조성물을 도포하는 제1단계; 및
    조성물이 도포된 합판마루를 100 내지 200 ℃에서 열풍건조하는 제2단계를 포함하는 것임을 특징으로 하는 방수 및 발수성 합판마루의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 열풍건조된 합판마루를 광경화하는 제3단계를 더 포함하는 것임을 특징으로 하는 방수 및 발수성 합판마루의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1단계는 코팅용 조성물을 2 내지 4 ㎛의 두께로 1차 도포하는 단계 및 5 내지 7 ㎛의 두께로 2차 도포하는 단계를 포함하는 것임을 특징으로 하는 방수 및 발수성 합판마루의 제조방법.
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