KR100614754B1 - Flooring having improved thermal conductivity using carbon fiber - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존 바닥재의 열전도율 향상 방안으로 금속 및 비금속 광물의 단순 첨가에 의한 방법에서 벗어나, 탄소재료 자체의 우수한 열전도율과 열이동 효과를 크게 발휘할 수 있는 침상 형태의 구조적인 특징을 갖는 탄소섬유를 첨가함으로써, 비발포 및 발포물의 열전도 증대에 의한 바닥 장식재의 열전도 향상에 관한 것이다.The present invention is a method of improving the thermal conductivity of the existing flooring material is a method of simple addition of metal and non-metallic minerals, the addition of carbon fiber having a needle-like structural characteristics that can exhibit the excellent thermal conductivity and heat transfer effect of the carbon material itself The present invention relates to an improvement in thermal conductivity of a floor decoration material by increasing thermal conductivity of non-foamed and foamed products.
기존의 금속 또는 비금속 광물의 파우더 첨가물은 첨가시 점도상승 및 작업성의 문제점을 가지고 있어 첨가에 제한이 있으며, 낮은 PVC의 열전도 개선에 있어 바인더(binder)의 열전도 경로 차단으로 충분한 효과를 발휘하지 못한다. 반면 기재층, 발포층 및/또는 이면사이징층에 탄소섬유를 첨가함으로써 소량의 첨가만으로도 열전도율이 낮은 PVC 바인더의 내부에서 탄소 재료의 열이동 경로를 제공하여 전체적인 PVC 바닥재의 열전도 개선에 효과적으로 발휘할 수 있다.Powder additives of existing metal or nonmetallic minerals have limitations in addition due to problems of viscosity increase and workability during addition, and do not exert sufficient effects by blocking the thermal conduction path of the binder in improving the low thermal conductivity of PVC. On the other hand, by adding carbon fibers to the base layer, the foam layer, and / or the back sizing layer, even a small amount of addition can provide a heat transfer path of the carbon material inside the PVC binder with low thermal conductivity, thereby effectively exerting the thermal conductivity of the entire PVC flooring material. .
탄소섬유, 열전도, 바닥재Carbon fiber, heat conduction, flooring

Description

탄소섬유를 이용한 열전도율이 향상된 바닥재{Flooring having improved thermal conductivity using carbon fiber}Flooring having improved thermal conductivity using carbon fiber
도 1은 본 발명에 따른 바닥재의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a flooring according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 바닥재의 다른 일 실시예를 나타낸 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the flooring according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 바닥재의 또 다른 일 실시예를 나타낸 단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the flooring according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> < Description of the reference numerals for the main parts of the drawings>
10 : 표면층 11 : UV층10: surface layer 11: UV layer
12 : 투명층 13 : 인쇄층12: transparent layer 13: printed layer
20 : 기재층 30 : 이면층20: substrate layer 30: back layer
31 : 이면발포층 32 : 이면 비발포 사이징층31: back side foaming layer 32: back side non-foaming sizing layer
40 : 탄소섬유40: carbon fiber
본 발명은 탄소섬유(milled or chopped carbon fiber)을 이용한 열전도도가 우수한 바닥 장식재에 관한 것으로, 종래의 금속 및 비금속 파우더의 첨가가 아닌 휠러(Filler)의 구조적 차이를 이용하여 열전도도를 개선시킨 바닥 장식재에 관한 것이다.The present invention relates to a floor decoration material having excellent thermal conductivity using carbon fiber (milled or chopped carbon fiber), and to improve thermal conductivity by using structural differences of a filler, rather than the addition of conventional metal and nonmetal powder. It is about a decoration material.
일반적으로 종래의 바닥재는 유리섬유나 광물질, 종이, 모조지 위에 염화비닐 수지를 이용하여 가공한 기재층을 기준으로 그 상하부에 발포층 또는 비발포층을 적층하여 제조한다. 염화비닐 수지의 고유한 특성인 낮은 열전도율과 발포제의 가공에 의한 발포가스에 의해 형성된 발포층은 비발포물에 비해서도 약 2배 이상의 단열성을 가지고 있어 발포, 비발포물로 형성된 염화비닐수지 바닥재의 열전도도는 매우 낮다.In general, the flooring is manufactured by laminating a foamed layer or a non-foamed layer on the upper and lower portions of a glass fiber, a mineral material, paper, and imitation paper based on a substrate layer processed using a vinyl chloride resin. The low thermal conductivity, which is a unique property of vinyl chloride resin, and the foamed layer formed by the foaming gas by processing of the foaming agent have about two times more thermal insulation than the non-foamed material. Thus, the thermal conductivity of the vinyl chloride resin flooring formed of the foamed and unfoamed product is Very low
이러한 염화비닐 바닥재의 열전도 효율을 증가시키기 위하여, 구리, 알루미늄 등의 금속류와, 탄산칼슘(CaCO3) 등의 광물이 첨가되고 있으나, 낮은 염화비닐수지의 열전도 개선에는 한계가 있었다.In order to increase the thermal conductivity of the vinyl chloride flooring material, metals such as copper and aluminum and minerals such as calcium carbonate (CaCO 3 ) are added, but there is a limit in improving the thermal conductivity of low vinyl chloride resin.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 낮은 열전도도를 갖는 염화비닐수지 및 발포시 발생되는 기공에 의해 낮아진 열전도도를 향상시키는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and to improve the thermal conductivity lowered by the vinyl chloride resin having low thermal conductivity and pores generated during foaming.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 다층구조의 바닥재 중에서 기재층 또는 그 하부층에 열전도가 우수한 탄소 단섬유를 일정비율로 첨가하게 되면, 비발포 및 발포층에 함유된 탄소 단섬유가 불규칙적으로 배열되면서 침상의 탄소섬유의 길이방향으로 열전달의 경로가 제공됨으로써, 낮은 염화비닐 수지 및 발포 셀(cell)에 의한 열전도도 감소를 개선할 수 있다.In order to achieve the above object, when the carbon short fibers having excellent thermal conductivity are added to the base layer or the lower layer in the flooring of the multilayer structure at a constant rate, the short carbon fibers contained in the non-foamed and foamed layers are irregularly arranged and acicular By providing a path of heat transfer in the longitudinal direction of the carbon fiber, it is possible to improve the reduction in thermal conductivity due to low vinyl chloride resin and foam cells.
본 발명은 다층구조의 바닥재에 있어서, 1개층 이상에 탄소섬유가 함유된 것을 특징으로 하는 바닥재에 관한 것이다.The present invention relates to a flooring material comprising a carbon fiber in at least one layer in the flooring material having a multilayer structure.
본 발명의 일 실시예에 따른 바닥재는 아래로부터 이면발포층, 기재층, 인쇄층, 투명층 및 UV층으로 이루어지며, 상기 이면발포층에 탄소섬유가 함유된 것을 특징으로 한다.Flooring according to an embodiment of the present invention is made of a back-foaming layer, a base layer, a printing layer, a transparent layer and a UV layer from below, characterized in that the carbon fiber is contained in the back-foaming layer.
본 발명의 다른 실시예에 따른 바닥재는 아래로부터 이면 비발포 사이징층, 이면발포층, 기재층, 인쇄층, 투명층 및 UV층으로 이루어지며, 상기 이면발포층에 탄소섬유가 함유된 것을 특징으로 한다.Flooring according to another embodiment of the present invention is composed of a non-foamed back sizing layer, a back foam layer, a base layer, a print layer, a transparent layer and a UV layer from below, characterized in that the carbon fiber is contained in the back foam layer. .
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바닥재는 아래로부터 이면 비발포 사이징층, 이면발포층, 기재층, 인쇄층, 투명층 및 UV층으로 이루어지며, 상기 비발포 사이징층 및 이면발포층에 탄소섬유가 함유된 것을 특징으로 한다.Flooring according to another embodiment of the present invention is a bottom non-foaming sizing layer, a back-foaming layer, a base layer, a printing layer, a transparent layer and a UV layer from below, and the carbon fiber in the non-foaming sizing layer and the back-foaming layer It is characterized by containing.
본 발명에서 사용되는 탄소섬유는 1 내지 30 ㎛의 직경 크기와 0.01 내지 30 ㎜의 길이를 갖으며, 10 내지 500 W/mK의 열전도도를 갖는 분쇄(milled) 또는 절단(chopped)된 침상 형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN: polyacrylonitrile)계 또는 피치(pitch) 계통의 섬유이다. 탄소섬유의 구조 및 형태가 본 발명의 주요 인자 중의 하나이며, 상기 범위 밖의 구조를 가질 경우 휠러로서의 역할을 기대할 수 없다.The carbon fiber used in the present invention has a diameter of 1 to 30 μm and a length of 0.01 to 30 mm, and has a milled or chopped needle shape having a thermal conductivity of 10 to 500 W / mK. Polyacrylonitrile (PAN: polyacrylonitrile) -based or pitch-based fibers. The structure and shape of the carbon fiber is one of the main factors of the present invention, and if it has a structure outside the above range can not be expected to act as a wheeler.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명은 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 바닥재의 일 실시예를 나타낸 단면도로서, 상기 다층 구조의 바닥재는 아래로부터 이면층(30), 기재층(20) 및 표면층(10)으로 이루어지며, 상기 이면층(30)은 이면 비발포 사이징층(32)과 이면발포층(31)으로 구성되고, 상기 표면층(10)은 인쇄층(13), 투명층(12) 및 UV층(11)으로 이루어진다. 이때 상기 비발포 사이징층(32) 및 이면발포층(31)에 탄소섬유(40)가 함유되어 있다.1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a flooring according to the present invention, the flooring of the multi-layer structure is composed of the back layer 30, the base layer 20 and the surface layer 10 from below, the back layer 30 ) Is a back non-foaming sizing layer 32 and a back foaming layer 31, the surface layer 10 is composed of a print layer 13, a transparent layer 12 and the UV layer (11). At this time, the carbon foam 40 is contained in the non-foaming sizing layer 32 and the back-foaming layer 31.
도 2는 본 발명에 따른 바닥재의 다른 실시예를 나타낸 단면도로서, 상기 다층구조의 바닥재는 아래로부터 이면층(30), 기재층(20) 및 표면층(10)으로 이루어지며, 상기 이면층(30)은 이면발포층(31)으로 구성되고, 상기 표면층(10)은 인쇄층(13), 투명층(12) 및 UV층(11)으로 이루어진다. 이때 상기 이면발포층(31)에 탄소섬유(40)가 함유되어 있다.Figure 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the flooring according to the present invention, the flooring of the multi-layer structure is composed of the back layer 30, the base layer 20 and the surface layer 10 from below, the back layer 30 ) Is composed of a back foam layer 31, the surface layer 10 is composed of a print layer 13, a transparent layer 12 and a UV layer (11). At this time, the rear foam layer 31 contains the carbon fiber 40.
도 3은 본 발명에 따른 바닥재의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도로서, 상기 다층구조의 바닥재는 아래로부터 이면층(30), 기재층(20) 및 표면층(10)으로 이루어지며, 상기 이면층(30)은 이면 비발포 사이징층(32)과 이면발포층(31)으로 구성되고, 상기 표면층(10)은 인쇄층(13), 투명층(12) 및 UV층(11)으로 이루어진다. 이때 상기 이면발포층(31)에 탄소섬유(40)가 함유되어 있다.Figure 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the flooring according to the present invention, the flooring of the multi-layer structure is composed of the back layer 30, the base layer 20 and the surface layer 10 from below, the back layer ( 30 is composed of a back non-foaming sizing layer 32 and a back foaming layer 31, the surface layer 10 is composed of a print layer 13, a transparent layer 12 and a UV layer (11). At this time, the rear foam layer 31 contains the carbon fiber 40.
본 발명에 따른 열전도성이 우수한 바닥재의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the method of manufacturing a flooring material having excellent thermal conductivity according to the present invention.
먼저, 유리섬유나 모조지, 광물질 종이 등의 기재 위에 중합도 500 내지 4,000의 PVC 레진 100 중량부 기준 대비 가소제 10 내지 100 중량부, 안정제 1 내지 20 중량부, 안료 1 내지 100 중량부, 휠러(filler) 1 내지 300 중량부, 기타 첨가제 소량을 혼합하여 만든 졸을 침적한 후, 130 내지 200℃에서 5 내지 60 m/분의 속도로 10 내지 200초간 겔링하여 기재층(20)을 형성한다.First, 10 to 100 parts by weight of plasticizer, 1 to 20 parts by weight of stabilizer, 1 to 100 parts by weight of pigment, and filler on a substrate such as glass fiber, imitation paper, or mineral paper, based on 100 parts by weight of PVC resin having a polymerization degree of 500 to 4,000. The sol made by mixing 1 to 300 parts by weight and a small amount of other additives is deposited and then gelled at 130 to 200 ° C. at a speed of 5 to 60 m / min for 10 to 200 seconds to form the base layer 20.
이 기재층(20) 위에 쿠션감을 부여하는 발포층을 형성하거나 제품의 경도를 부여하는 비발포층을 형성할 수 있다. 발포층은 중합도 1,000 내지 3,000의 PVC 레진 100 중량부 기준 대비 가소제 20 내지 100 중량부, 발포제인 아조디카본아미드 2 내지 5 중량부, 발포촉진제인 아연화 2 내지 4 중량부, 발포안정제인 바륨-아연계 화합물 1 내지 3 중량부, 안료인 산화티탄 1 내지 5 중량부, 충전제인 중탄산 칼슘 1 내지 150 중량부 및 기타 첨가제로서 점도 저하제 0.2 내지 1.5 중량부를 혼합하여 만든 졸을 상기 기재층(20) 위에 공지의 방법으로 0.1 내지 0.3 ㎜ 두께로 코팅한 후, 150 내지 210℃의 오븐에서 10 내지 50 m/분의 속도로 1 내지 2분간 가열 및 겔링하여 형성한다.On this base material layer 20, a foam layer which gives a cushion feeling or a non-foaming layer which gives the hardness of a product can be formed. The foam layer is 20 to 100 parts by weight of plasticizer, 2 to 5 parts by weight of azodicarbonamide as a foaming agent, 2 to 4 parts by weight of zincation as a foaming accelerator and barium-a as a foam stabilizer, based on 100 parts by weight of PVC resin having a polymerization degree of 1,000 to 3,000. A sol made by mixing 1 to 3 parts by weight of the linking compound, 1 to 5 parts by weight of a titanium oxide as a pigment, 1 to 150 parts by weight of a calcium bicarbonate as a filler, and 0.2 to 1.5 parts by weight of a viscosity reducing agent as other additives is formed on the base layer 20. After coating to a thickness of 0.1 to 0.3 mm by a known method, it is formed by heating and gelling for 1 to 2 minutes at a rate of 10 to 50 m / min in an oven at 150 to 210 ℃.
비발포층은 중합도 1,000 내지 3,000의 PVC 레진 100 중량부 기준 대비 가소제 20 내지 100 중량부, 내열안정제인 바륨-아연계 화합물 2 내지 7 중량부, 기타첨가제로서 장기저온 내열보강을 위한 에폭시수지 1 내지 5 중량부(두유(豆油)를 사용)를 혼합하여 만든 졸을 상기 기재층(20) 위에 공지의 방법으로 0.1 내지 0.7 ㎜ 두께로 코팅한 후, 130 내지 210℃의 오븐에서 30 내지 180초 동안 10 내지 50 m/분의 속도로 겔링하여 비발포층을 만든다.The non-foaming layer is 20 to 100 parts by weight of plasticizer, based on 100 parts by weight of PVC resin having a polymerization degree of 1,000 to 3,000, 2 to 7 parts by weight of barium-zinc compound, a heat stabilizer, and other additives such as epoxy resins for long-term low temperature heat reinforcement. A sol made by mixing 5 parts by weight (using soymilk) was coated on the substrate layer 20 by a known method in a thickness of 0.1 to 0.7 mm, and then 30 to 180 seconds in an oven at 130 to 210 ° C. The non-foamed layer is made by gelling at a rate of 10 to 50 m / min.
이러한 기재층(20), 발포층 및/또는 비발포층 위에 그라비아 또는 옵셋잉크, 로타리 스크린, 전사지를 이용하여 소정의 무늬를 형성하는 인쇄층(13)을 형성한다.A printing layer 13 is formed on the base layer 20, the foam layer and / or the non-foaming layer to form a predetermined pattern using gravure or offset ink, a rotary screen, and a transfer paper.
이와 같이 형성된 상기 인쇄층(13) 위에 중합도 500 내지 4,000의 PVC 레진 100 중량부 기준 대비 가소제 10 내지 120 중량부, 안정제 1 내지 20 중량부, 기타 첨가제 소량을 혼합하여 만들어진 졸을 0.1 내지 0.7 ㎜ 두께로 코팅한 후, 130 내지 230℃에서 20 내지 150초 동안 10 내지 50 m/분의 속도로 투명층(12)을 형성한다.The sol made by mixing 10 to 120 parts by weight of plasticizer, 1 to 20 parts by weight of stabilizer, and a small amount of other additives relative to 100 parts by weight of PVC resin having a polymerization degree of 500 to 4,000 on the printed layer 13 formed as described above is 0.1 to 0.7 mm thick. After coating, the transparent layer 12 is formed at a speed of 10 to 50 m / min for 20 to 150 seconds at 130 to 230 ° C.
이때, 필요에 따라 상기 투명층(12) 위에 UV층(11)을 형성할 수도 있다.In this case, the UV layer 11 may be formed on the transparent layer 12 as necessary.
그리고, 상기 기재층(20)의 이면에 탄소섬유(40)를 함유하는 이면층(30)을 형성한다. 탄소섬유(40)를 함유하는 이면발포층(31)의 경우, 중합도 500 내지 4,000의 PVC 레진 100 중량부 기준 대비 가소제 10 내지 120 중량부, 안료 1 내지 20 중량부, 안정제 1 내지 20 중량부, 발포제 1 내지 20 중량부, 휠러 1 내지 250 중량부, 기타 첨가제 소량을 혼합하여 만들어진 졸에 이 졸 무게 대비 0.1 내지 50 중량%의 PAN계 또는 피치 타입의 탄소섬유를 혼합하고 0.2 내지 0.7 ㎜ 두께로 코팅한 후, 170 내지 250℃의 온도에서 5 내지 50 m/분의 속도로 30 내지 180초 동안 발포하여 이면발포층(31)을 형성한다. 탄소섬유의 사용량은 상기 범위가 바람직하며, 너무 적을 경우 열전도 효과가 미미하며, 너무 많을 경우 다른 물성에 영향을 미친다.Then, the back layer 30 containing the carbon fiber 40 is formed on the back surface of the base layer 20. In the case of the back foam layer 31 containing the carbon fiber 40, 10 to 120 parts by weight of plasticizer, 1 to 20 parts by weight of pigment, 1 to 20 parts by weight of stabilizer, based on 100 parts by weight of PVC resin having a polymerization degree of 500 to 4,000, 1 to 20 parts by weight of foaming agent, 1 to 250 parts by weight of wheeler, and a small amount of other additives are mixed with 0.1 to 50% by weight of PAN-based or pitch type carbon fibers by weight of the sol, and 0.2 to 0.7 mm thick. After coating, foaming for 30 to 180 seconds at a rate of 5 to 50 m / min at a temperature of 170 to 250 ° C to form a back-foaming layer 31. The amount of the carbon fiber is preferably in the above range, too small, the thermal conduction effect is insignificant, too much affects other physical properties.
탄소섬유(40)를 함유하는 이면 비발포 사이징층(32)의 경우, 중합도 500 내지 4,000의 PVC 레진 100 중량부 기준 대비 가소제 10 내지 120 중량부, 안료 1 내지 20 중량부, 안정제 1 내지 20 중량부, 휠러 1 내지 250 중량부, 기타 첨가제 소량으로 만든 졸에 이 졸 무게 대비 0.1 내지 50 중량%의 탄소섬유를 혼합하고 0.1 내지 0.5 ㎜ 두께로 코팅한 후, 170 내지 250℃의 온도에서 5 내지 50 m/분의 속도 로 30 내지 180초 동안 겔링하여 사이징층(32)을 형성한다.In the case of the back side non-foaming sizing layer 32 containing the carbon fiber 40, 10 to 120 parts by weight of plasticizer, 1 to 20 parts by weight of pigment, and 1 to 20 parts by weight of the plasticizer relative to 100 parts by weight of PVC resin having a polymerization degree of 500 to 4,000. 1 to 250 parts by weight of a wheeler, and a small amount of other additives mixed with 0.1 to 50% by weight of carbon fibers relative to the weight of the sol and coated with a thickness of 0.1 to 0.5 mm, and then 5 to 5 at a temperature of 170 to 250 ℃ The sizing layer 32 is formed by gelling for 30 to 180 seconds at a speed of 50 m / min.
실시예 1Example 1
탄소섬유(40)를 함유하는 이면 비발포층(32)의 경우, 중합도 1,500 내지 2,000의 PVC 레진 100 중량부 기준 대비 1차 가소제로 DOP 50 중량부, 산화티탄 안료 10 중량부, 바륨-아연계 안정제 5 중량부, 탄산칼슘 휠러 10 중량부, 기타 에폭시계 첨가제 5 중량부로 만든 졸에 이 졸 무게 대비 3 중량%의 PAN계 탄소섬유를 혼합하고 0.2 ㎜ 두께로 코팅한 후, 150 내지 190℃의 온도에서 20 m/분의 속도로 100 내지 150초 동안 겔링하여 비발포 사이징층(32)을 형성하였다.In the case of the back surface non-foaming layer 32 containing the carbon fiber 40, 50 parts by weight of DOP, 10 parts by weight of titanium oxide pigment, and barium-zinc based on primary plasticizers based on 100 parts by weight of PVC resin having a polymerization degree of 1,500 to 2,000. 5 parts by weight of stabilizer, 10 parts by weight of calcium carbonate wheeler and 5 parts by weight of other epoxy-based additives were mixed with 3% by weight of PAN-based carbon fibers by weight of the sol and coated to a thickness of 0.2 mm. The non-foamed sizing layer 32 was formed by gelling at a temperature of 20 m / min for 100 to 150 seconds.
이때 사용된 탄소섬유(40)는 6 ㎛의 직경 크기와 0.1 ㎜의 길이를 갖으며, 270 W/mK의 열전도도를 갖는 분쇄(또는 절단)된 침상 형태의 PAN 계통의 섬유이다.In this case, the carbon fiber 40 used is a PAN-based fiber in the form of pulverized (or cut) needles having a diameter of 6 μm and a length of 0.1 mm and a thermal conductivity of 270 W / mK.
실시예 2Example 2
탄소섬유(40)를 함유하는 이면발포층(31)의 경우, 중합도 1,200 내지 1,700의 PVC 레진 100 중량부 기준 대비 DOP 가소제 50 중량부, 안료 10 중량부, 열안정제 10 중량부, 아조디카본아미드계 발포제 5 중량부, 탄산칼슘 휠러 100 중량부, 기타 아연계 발포촉진 첨가제 4 중량부를 혼합하여 만들어진 졸에 이 졸 무게 대비 3 중량%의 PAN계 탄소섬유를 혼합하고 0.5 ㎜ 두께로 코팅한 후, 150 내지 200℃의 온도에서 15 m/분의 속도로 150 내지 180초 동안 발포하여 이면발포층(31)을 형성하였다.In the case of the back foam layer 31 containing the carbon fiber 40, 50 parts by weight of DOP plasticizer, 10 parts by weight of pigment, 10 parts by weight of heat stabilizer, azodicarbonamide based on 100 parts by weight of PVC resin having a polymerization degree of 1,200 to 1,700. After mixing 5% by weight of the blowing agent, 100 parts by weight of calcium carbonate wheeler, and 4 parts by weight of other zinc-based foaming accelerator additives, 3% by weight of PAN-based carbon fibers relative to the weight of the sol were mixed and coated to a thickness of 0.5 mm. Foaming for 150 to 180 seconds at a rate of 15 m / min at a temperature of 150 to 200 ℃ to form a back-foaming layer (31).
이때 사용된 탄소섬유(40)는 6 ㎛의 직경 크기와 0.1 ㎜의 길이를 갖으며, 270 W/mK의 열전도도를 갖는 분쇄(또는 절단)된 침상 형태의 PAN 계통의 섬유이다.In this case, the carbon fiber 40 used is a PAN-based fiber in the form of pulverized (or cut) needles having a diameter of 6 μm and a length of 0.1 mm and a thermal conductivity of 270 W / mK.
비교예 1Comparative Example 1
기존 PVC 비발포층(금속 또는 광물질 포함 안함)Existing PVC non-foaming layer (no metal or minerals included)
비교예 2Comparative Example 2
기존 PVC 비발포층에 탄산칼슘 광물 60 중량%를 함유한 바닥재Flooring material containing 60% by weight of calcium carbonate mineral in existing PVC non-foaming layer
비교예 3Comparative Example 3
기존 PVC 발포층(탄석 함유)Existing PVC Foam Layer (with Coal)
비교예 4Comparative Example 4
기존 PVC 발포층에 구리파우더 10 중량%를 함유한 바닥재Flooring material containing 10% by weight of copper powder in existing PVC foam layer
실시예1Example 1 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 실시예2Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4
열전도율(W/mK)Thermal Conductivity (W / mK) 0.2510.251 0.1650.165 0.1970.197 0.1250.125 0.0660.066 0.0820.082
*열전도율 측정방법: 자체 열전도도값이 다른 3종류의 기준물질 위에 시편을 올려 놓은 뒤 QTM-500(Kyoto Electronics, 일본) 기기를 이용하여 각각의 열전도도 값을 측정한 후 프로그램의 보정을 통해 시편 고유의 k(열전도도)값 산출* Measurement of thermal conductivity: After placing the specimens on three kinds of reference materials with different thermal conductivity values, measure each thermal conductivity value using QTM-500 (Kyoto Electronics, Japan) instrument and calibrate the specimen through program calibration. Inherent k (thermal conductivity) value calculation
표 1은 상기 실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 4의 층에 대한 열전도율을 비교한 것으로, 본 발명에 따른 바닥재는 탄소섬유의 첨가로 인하여 기존 PVC 비발포층(비교예 1)의 경우 0.165 W/mK 수준의 낮은 열전도율을 함량에 따라 50% 이상까지 향상시켰으며, 발포 배율 300%인 기존 발포 바닥재(비교예 3)의 경우, 비발포 바닥재의 1/3 수준인 낮은 열전도율을 200% 수준까지 향상시켰다. 또한 구리파우더를 함유한 발포층(비교예 4)에 비해서도 약 150% 수준으로 향상되었다.Table 1 compares the thermal conductivity of the layers of Examples 1, 2 and Comparative Examples 1 to 4, the flooring according to the present invention is 0.165 for the existing PVC non-foaming layer (Comparative Example 1) due to the addition of carbon fiber The low thermal conductivity of W / mK level has been improved to 50% or more depending on the content.In the case of the existing foam flooring material (Comparative Example 3) having a foaming ratio of 300%, the low thermal conductivity, which is 1/3 of the non-foamed flooring material, is 200%. Up to improved. In addition, compared to the foam layer containing the copper powder (Comparative Example 4) was improved to about 150% level.
본 발명은 기존 바닥재의 열전도율 향상 방안으로 금속 및 비금속 광물의 단순 첨가에 의한 방법에서 벗어나, 탄소재료 자체의 우수한 열전도율과 열이동 효과 를 크게 발휘할 수 있는 침상 형태의 구조적인 특징을 갖는 탄소섬유를 첨가함으로써, 비발포 및 발포물의 열전도 증대에 의하여 바닥 장식재의 열전도를 향상시켰다.The present invention is a method of improving the thermal conductivity of the existing flooring material is a method of simple addition of metal and non-metallic minerals, the addition of carbon fiber having a needle-like structural characteristics that can exhibit the excellent thermal conductivity and heat transfer effect of the carbon material itself By doing so, the thermal conductivity of the flooring decorative material was improved by increasing the thermal conductivity of the non-foamed foam.
즉, 기존의 금속 또는 비금속 광물 파우더 첨가의 경우 점도상승 및 작업성의 문제점을 가지고 있어 첨가에 제한이 있으며, 낮은 PVC의 열전도 개선에 있어 바인더의 열전도 경로 차단으로 충분한 효과를 발휘하지 못한 문제점을 해결하기 위하여, 다층구조의 바닥재 중에서 기재층, 발포층 및/또는 이면사이징층에 열전도가 우수한 탄소섬유를 첨가함으로써, 비발포 및 발포층에 함유된 탄소 단섬유가 불규칙적으로 배열되면서 침상의 탄소섬유의 길이방향으로 열전달의 경로가 제공되게 함으로써, 소량의 첨가만으로도 염화비닐 수지 및 발포 셀에 의한 열전도도 감소를 효과적으로 개선하였다.In other words, the addition of conventional metal or non-metallic mineral powder has problems of viscosity increase and workability, and therefore, there is a limitation in addition. In order to solve the problem of low thermal conductivity improvement of PVC, the binder does not exhibit sufficient effect by blocking the heat conduction path. To this end, by adding carbon fibers having excellent thermal conductivity to the base layer, the foam layer and / or the back sizing layer in the flooring of the multi-layer structure, the length of the acicular carbon fibers while irregularly arranged carbon short fibers contained in the non-foamed and foam layers By providing a path of heat transfer in the direction, even a small amount of addition effectively improved the thermal conductivity reduction by the vinyl chloride resin and the foaming cell.

Claims (5)

  1. 다층구조의 바닥재에 있어서,In the flooring of the multilayer structure,
    열가소성 수지를 포함하는 졸을 코팅한 후 겔링시킨 1개층 이상에 탄소섬유가 함유되며,Carbon fibers are contained in at least one layer of the sol comprising a thermoplastic resin and then gelled.
    상기 탄소섬유가 1 내지 30 ㎛의 직경과 0.1 내지 0.5 ㎜의 길이를 가지며, 10 내지 500 W/mK의 열전도도를 갖는 분쇄된(milled) 침상 형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN: Polyacrylonitrile)계 또는 피치(Pitch) 계통의 섬유인 것을 특징으로 하는 바닥재.The carbon fiber has a diameter of 1 to 30 μm and a length of 0.1 to 0.5 mm, and has a milled acicular polyacrylonitrile (PAN) system having a thermal conductivity of 10 to 500 W / mK or Flooring material characterized in that the pitch (Pitch) of the fiber.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다층구조의 바닥재가 아래로부터 이면발포층, 기재층, 인쇄층, 투명층 및 UV층으로 이루어지며, 상기 이면발포층에 탄소섬유가 함유된 것을 특징으로 하는 바닥재.The flooring material according to claim 1, wherein the flooring material of the multi-layer structure comprises a backside foaming layer, a base layer, a printing layer, a transparent layer, and a UV layer from below, and the backing layer contains carbon fiber.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 다층구조의 바닥재가 아래로부터 이면 비발포 사이징층, 이면발포층, 기재층, 인쇄층, 투명층 및 UV층으로 이루어지며, 상기 이면발포층에 탄소섬유가 함유된 것을 특징으로 하는 바닥재.According to claim 1, wherein the flooring of the multi-layer structure from the bottom of the non-foamed sizing layer, the back-foaming layer, the base layer, the printing layer, the transparent layer and the UV layer, characterized in that the carbon fiber is contained in the back-foaming layer. Flooring.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 다층구조의 바닥재가 아래로부터 이면 비발포 사이징층, 이면발포층, 기재층, 인쇄층, 투명층 및 UV층으로 이루어지며, 상기 비발포 사이징층 및 이면발포층에 탄소섬유가 함유된 것을 특징으로 하는 바닥재.According to claim 1, wherein the flooring of the multi-layer structure from the bottom of the non-foamed sizing layer, the back-foaming layer, the base layer, the printing layer, the transparent layer and the UV layer, the non-foamed sizing layer and the back-foaming layer carbon fiber Flooring characterized in that it contains.
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