KR100831574B1 - 가스 배리어층을 도입한 바닥재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 배리어(Gas Barrier)층을 도입한 바닥재에 관한 것으로, 특히 가스 배리어층으로 폴리알킬렌 테레프탈레이트계 수지 또는 열가소성 탄성중합체(TPE) 수지를 사용한 바닥재를 제공한다.

가스 배리어, 폴리알킬렌 테레프탈레이트

Description

가스 배리어층을 도입한 바닥재{Flooring having gas barrier layer}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥재의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 합성수지계/목질계 바닥재

20: 가스배리어층

30: 표면처리층

본 발명은 가스 배리어층을 도입한 바닥재에 관한 것으로, 특히 가스 배리어층으로 폴리알킬렌 테레프탈레이트계 수지 또는 열가소성 탄성중합체(TPE) 수지를 사용한 바닥재에 관한 것이다.

기존의 합성수지계 바닥재는 가소제, 안정제, 유기용제 등 액상 유기화합물을 포함하고 있기 때문에, 사용중 휘발성 유기화합물을 공기중으로 방출하여 건축물의 실내공기질을 오염시킨다.

또한, 합판마루, 원목마루, 강화마루 등 목질계 바닥재의 경우에도, 목재 자체에 천연 저분자 유기물질을 함유하고 있으므로, 이의 방출로 인하여 실내공기질 을 오염시킨다.

대한민국 실용신안공개 제1998-25554호에는 배면층, 함침층, 중간층, 투명표면층 및 표면처리층이 순차적으로 적층된 바닥용 장식재에 있어서, 0.2 내지 1,000 ㎛의 두께를 갖는 금속층이 배면층, 함침층, 중간층, 투명표면층 및/또는 표면처리층의 하면에 형성된 것을 특징으로 하는 금속감의 시각효과 및 내오염성을 갖는 바닥용 장식재가 개시되어 있다. 이 특허의 경우 금속층의 형성으로 인하여 연탄가스, 수증기 등의 가스가 바닥재 상부로 배출되는 것을 차단시킨 것이다.

미국 특허 제5137764호에는 지지 기재, 기재에 코팅되는 수계 접착제층, 접착제층과 접촉하고 실질적으로 습기 및 가스에 불침투성인 합성수지-금속호일 라미네이트 시트, 수지-금속호일 라미네이트에 적용되는 수계 마스틱(mastic)층, 및 마스틱층과 접촉하는 마감층으로 구성되는 바닥구조가 개시되어 있다. 이 특허의 경우 증기 배리어(vapor barrier)로서 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀 필름을 사용한다.

미국 특허 제6607803호에는 저밀도 폴리에틸렌으로 이루어진 하부 필름과 저밀도 폴리에틸렌 폼으로 이루어진 상부 폼 시트로 구성되는 라미네이트가 개시되어 있다. 이 특허의 경우 하부 폴리에틸렌 필름이 증기 배리어로서 역할을 한다.

일본 특허공개 제2002-179801호에는 폴리에스터계 엘라스토머를 포함한 것을 특징으로 하는 적층 바닥재 타일용 수지 재료가 개시되어 있으나, 이 특허는 가스 배리어와는 관련이 없다.

일본 특허공개 특개평11-140199호에는 폴리올레핀계 수지에 첨가제를 총량으 로 0.01 내지 0.5 중량% 첨가한 폴리올레핀계 무연신 필름이고, 그 무연신 필름의 120℃ 15분간 가열후의 길이 방향의 치수 변화율의 절대치가 2％이하이고, 그 무연신 필름의 가스 크로마토그래피로 측정된 130℃ 5분간 가열의 휘발 성분의 총량이 200 ㎍/g 이하인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀계 무연신 필름이 개시되어 있다. 이 특허의 경우 가스 배리어 성능을 위하여 폴리올레핀계 무연신 필름에 무기물 박막을 증착한 것이다.

본 발명의 목적은 가스 배리어층을 바닥재에 도입하여 휘발성 유기화합물의 방출을 차단할 수 있는 바닥재를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 다층구조의 바닥재에 있어서, 폴리알킬렌 테레프탈레이트계 수지 또는 열가소성 탄성중합체(TPE) 수지를 포함하는 가스 배리어(Gas Barrier)층이 1층 이상 적층된 바닥재를 제공한다.

본 발명에서 사용가능한 폴리알킬렌 테레프탈레이트계 수지 중에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PETG)가 특히 바람직하다.

폴리올레핀계 필름 대비하여 폴리에스터계 필름이 가스 배리어성이 우수하다고 알려져 있으며, 이는 분자 내 극성 결합에 의한 것으로, PVC 플라스티졸에 포함된 비극성 용매의 차단에 큰 효과를 발휘한다. 또한 폴리올레핀계 필름은 비극성이므로 PVC 등의 바닥재에 적층시킬 경우 프라이머(Primer)를 처리하던지 또는 접착 제를 추가로 사용해야 하는 등 공정이 복잡하게 된다.

본 발명에서 사용되는 열가소성 탄성중합체 수지는 스티렌계(TPS), 올레핀계(TPO), 우레탄계(TPU), 에스터계(TPEE), 아미드계(TPAE), 염화비닐계(TPVC) 중에서 선택되는 1종 이상이며, 특히 우레탄계(TPU)가 바람직하다.

구체적으로, TPE계 수지로는 SEBS(Styrene Ethylene Butylene Styrene Block Copolymer), SBS(Styrene Butadiene Styrene Block Copolymer), HSBR(High Styrene Reinforcement Polymers)과 같은 스티렌계(TPS: Thermoplastic Elastomer Styrene), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 올레핀계(TPO: Thermoplastic Elastomer Olefin), 우레탄계(TPU: Thermoplastic Urethane), 에스터계(TPEE: Thermoplastic Elastomer Ester), 아미드계(TPAE: Thermoplastic Elastomer Amide), 염화비닐계(TPVC: Thermoplastic Elastomer Polyvinyl Chloride) 등을 사용할 수 있으며, 특히 TPU계 TPE 수지가 바람직하다.

본 발명에서 가스 배리어층은 필름 형태로 적층되는 것이 바람직하다. 필름 이외의 형태로 가스 배리어층을 적층하려면 용액 코팅법 또는 증착법 등의 방법이 고려될 수 있으나, 용액 코팅법을 사용하여 가스 배리어층을 적층한 경우 필름을 사용하여 적층하였을 때보다 가스 배리어층이 치밀하게 제조될 수 없고 이에 따라 가스 배리어성이 떨어지게 된다. 또한 용액 코팅을 하기 위해서는 코팅액 제조시 용매를 사용하여야만 하는데 이 용매 역시 제조 중 완벽하게 제거되기 힘들기 때문에 완제품 상태에서 휘발성 유기화합물을 방출할 가능성이 높다. 증착법은 설비가 복잡하고, 일반 가공 조건에 비하여 가혹조건에서 가공이 수행되므로 바닥재 제조 에는 적합하지 않다.

본 발명에서 가스 배리어층의 두께는 50 내지 500 ㎛인 것이 바람직하다. 필름의 제조가능 범위 및 합판공정 적용시 적합성을 고려하였을 때 상기 수치범위가 적정하다.

본 발명에서 가스 배리어층은 가스 배리어 효과를 극대화시키도록 바닥재의 최상부층에 위치하는 것이 바람직하며, 이때 가스배리어층 상부에 내오염층, 논슬립(Non-slip)층, 내마모층 중에서 선택되는 1종 이상의 표면처리층이 적층될 수 있다.

내오염층은 무용제 타입의 우레탄-아크릴레이트(Urethane-Acrylate)계 UV 경화형 도료 또는 수성 우레탄계 도료가 사용되며 바닥재 표면의 오염을 방지한다. 논슬립층은 상부 표면에 요철을 부여하여 마찰계수를 높이는 방법 또는 마찰계수가 높은 입자를 표면에 위치시켜 미끄럼을 방지하는 역할을 한다. 내마모층은 보통 투명한 합성수지층으로 인쇄면 또는 가스배리어층을 마모에서 보호하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 가스 배리어 바닥재는 폴리염화비닐(PVC) 등의 합성수지계 바닥재 뿐만 아니라 온돌마루, 강화마루 등의 목질계 바닥재 등 모든 바닥재에 적용할 수 있다.

또한, 본 발명은 폴리알킬렌 테레프탈레이트계 수지 또는 열가소성 탄성중합체(TPE) 수지를 포함하는 가스 배리어층을 코팅 또는 필름 라미네이션(Film Lamination)에 의해 다층구조의 바닥재에 1층 이상 적층하는 것을 특징으로 하는 바닥재의 제조방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥재의 단면도로서, 기존의 합성수지계 바닥재 또는 목질계 바닥재(10) 위에 가스배리어층(20)이 적층되고 표면처리층(30)으로 마감한 구조이다.

이하 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명한다.

[실시예]

아래로부터 하부층, 기재층 및 표면층으로 구성되는 PVC 바닥재를 제조한 다음, 표면층 위에 150 ㎛ 두께의 변성 PET(PETG) 필름을 필름 라미네이션에 의해 적층하였다.

[비교예 1]

아래로부터 하부층, 기재층 및 표면층으로 구성되는 PVC 바닥재.

[비교예 2]

아래로부터 하부층, 기재층 및 표면층으로 구성되는 PVC 바닥재를 제조한 다음, 표면층 위에 150 ㎛ 두께의 폴리프로필렌(PP) 필름을 적층하였다.

[시험예]

상기 실시예 및 비교예 1과 2의 바닥재에 대하여, 총 휘발성 유기화합물(tVOC)의 방출량을 분석하였으며, 그 결과는 표 1과 같다. 이때 tVOC 방출량은 FLEC(Field and Laboratory Emission Cell)법을 이용하여 측정하였다.

	실시예	비교예 1	비교예 2
tVOC 방출량(㎎/㎡hr)	0.242	11.347	1.279

표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 가스 배리어층으로 PET계 필름을 적층할 경우, tVOC의 방출량이 획기적으로 저감되어 기존 PVC 바닥재의 약 2% 수준에 불과하였으며, 폴리프로필렌계 필름을 적층한 경우에 비하여서도 1/5의 수치를 나타내었다.

본 발명은 기존의 바닥재에 코팅법 또는 필름 라미네이션법을 사용하여 가스 배리어층을 도입함으로써, 바닥재가 포함하고 있는 휘발성 유기화합물이 실내 공기 중으로 전달되는 것을 차단하여 건축물의 실내공기질의 오염을 방지할 수 있다.

Claims (9)

1. 다층구조의 바닥재에 있어서, 폴리알킬렌 테레프탈레이트계 수지 또는 열가소성 탄성중합체(TPE) 수지를 포함하는 가스 배리어(Gas Barrier)층이 1층 이상 적층되며,

   상기 열가소성 탄성중합체 수지가 스티렌계(TPS), 올레핀계(TPO), 우레탄계(TPU), 에스터계(TPEE), 아미드계(TPAE), 염화비닐계(TPVC) 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 바닥재.
2. 제1항에 있어서, 상기 폴리알킬렌 테레프탈레이트계 수지가 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PETG)인 것을 특징으로 하는 바닥재.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 가스 배리어층이 필름 형태로 적층되는 것을 특징으로 하는 바닥재.
5. 제1항에 있어서, 상기 가스 배리어층의 두께가 50 내지 500 ㎛인 것을 특징으로 하는 바닥재.
6. 제1항에 있어서, 상기 가스 배리어층이 바닥재의 최상부층에 위치하는 것을 특징으로 하는 바닥재.
7. 제6항에 있어서, 상기 가스배리어층 상부에 내오염층, 논슬립(Non-slip)층, 내마모층 중에서 선택되는 1종 이상의 표면처리층이 적층되는 것을 특징으로 하는 바닥재.
8. 제1항에 있어서, 상기 바닥재가 합성수지계 또는 목질계인 것을 특징으로 하는 바닥재.
9. 폴리알킬렌 테레프탈레이트계 수지 또는 열가소성 탄성중합체(TPE) 수지를 포함하는 가스 배리어층을 필름 라미네이션(Film Lamination)에 의해 다층구조의 바닥재에 1층 이상 적층하는 것을 특징으로 하는 바닥재의 제조방법.

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