PVC 바닥상재용 광경화형 하드 코팅액의 제조 및 응용에 관한 연구

Abstract

본 연구는 건축자재로 널리 사용되는 PVC 바닥상재의 표면을 스크래치로부터 보호하기 위하여 기존에 사용하는 광경화형 우레탄-아크릴 수지에 내마모성을 향상시킨 광경화형 하드 코팅액 개발에 관한 것이다. PVC 바닥상재용으로 사용되는 내마모성이 없는 우레탄-아크릴 수지에 <TEX>$Al_2O_3$</TEX>(Al-160SG-3), <TEX>$Al(OH)_3$</TEX>(SH-8W) 및 <TEX>$SiO_2$</TEX>(KS-5000) 등 서로 다른 내마모성을 지닌 물질을 분말 형태로 수지의 양 대비 함량(wt%)을 <TEX>$10{\sim}30%$</TEX>로 변화하여 첨가한 후 링밀(Ring Mill)을 사용, 배합하여 수지의 내마모성을 향상시킨 하드 코팅액을 제조하였다. 제조한 하드 코팅액은 코팅층의 두께조절이 가능한 코팅(Bar-coating)을 사용하여 PVC 바닥상재에 코팅 한 후 내마모성, 연필경도, 부착력, 코팅두께 등의 코팅층 표면물성을 평가하였다. 연구결과, 수지에 <TEX>$Al_2O_3$</TEX> 분말 30%를 혼합하여 제조한 하드 코팅액이 내마모성 1등급, 연필경도 H, 부착력 100%로 가장 좋은 물성을 보였으며, 전반적으로 입자크기가 작고, 분말 함량이 많을수록 또한 코팅두께가 두꺼워 질수록 경도 및 내마모성이 우수한 것으로 나타났다. This study is on development of UV-cured hard coating compounds which have more improved abrasion resistance than existing UV-cured urethane-acrylic resin, to prevent a surface of a widely used PVC tile as a constructive material from being scratched. To make a high abrasion resistant hard coating solution compared to UV-cured urethane-acrylic resin which has no abrasion resistance and been used for PVC tiles, we added powder substances of different abrasion resistant level, <TEX>$Al_2O_3$</TEX>(Al-160SG-3), <TEX>$Al(OH)_3$</TEX>(SH-8W), <TEX>$SiO_2$</TEX>(KS-5000), etc., to the resin, changing their contents from 10% to 30% against quantities of resin, and compounded it using Ring-Mill. After coating PVC tiles with the hard coating solution using bar-coating method that can adjust a thickness, we estimated some surface properties-abrasion resistance, pencil hardness, adhesive power, thickness of coating, and so on. As a result, a hard coating solution added 30% <TEX>$Al_2O_3$</TEX> powder to the resin had the finest surface properties-the first grade in abrasion resistance, H in pencil hardness, 100% in adhesive power, and a hard coating solution which showed excellent solidity and abrasion resistance has smaller particle size, higher powder content, and thicker coating thickness.