KR101294535B1

KR101294535B1 - 우드 칩과 인쇄 복합구조를 갖는 ｐｌａ 바닥재

Info

Publication number: KR101294535B1
Application number: KR1020100023076A
Authority: KR
Inventors: 권현종; 김지영; 박귀봉; 강창원; 권준혁; 박상선; 김장기; 이경민; 황승철
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-03-16
Publication date: 2013-08-07
Also published as: KR20110104132A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재는 위로부터 표면처리층, 인쇄층, 우드 칩(Wood Chip)층, 치수안정층, 및 기재층을 포함하고, 상기 인쇄층, 우드 칩층, 또는 기재층 중 적어도 하나는 바인더로서 PLA(Polylactic acid) 수지를 포함한다.

Description

우드 칩과 인쇄 복합구조를 갖는 ＰＬＡ 바닥재 {FLOORING MATERIAL USING POLYLACTIC ACID RESIN WITH WOOD CHIP AND PRINTING COMPLEX LAYER}

본 발명의 실시예들은 우드 칩과 인쇄 복합구조를 갖는 PLA 바닥재에 관한 것이다.

폴리염화비닐(PVC) 등의 석유계 수지를 사용한 바닥재는, 주택, 맨션, 아파트, 오피스 또는 점포 등의 건축물에서 바닥재로 널리 이용되고 있다.

상기와 같은 바닥재는, 폴리염화비닐(PVC) 등의 수지를 사용하여 압출 또는 카렌더링 방식 등으로 제조된다. 그런데, 그 원료가 한정된 자원인 원유 등으로부터 전량 얻어지기 때문에, 석유자원의 고갈 등에 따라 향후 원재료의 수급 곤란 등의 문제가 발생할 것으로 예상되고 있다.

또한, 최근 높아지는 환경 문제에 대한 관심을 고려하여도, 폴리염화비닐(PVC)계 바닥재는, 유해 물질을 배출하기 쉽고, 폐기 시에도 환경에 부담을 준다는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예들은 PLA 수지의 우드 칩층(Wood Chip Layer) 상부에 인쇄(인쇄층) 및 투명필름(투명층)으로 우드의 천연 소재를 적용하면서 인쇄 무늬를 극대화할 수 있는 우드 칩과 인쇄 복합구조를 갖는 PLA 바닥재를 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재는 위로부터 표면처리층, 투명층, 인쇄층, 우드 칩층, 치수안정층, 및 기재층을 포함하고, 상기 투명층, 인쇄층, 우드 칩층, 또는 기재층 중 적어도 하나는 바인더로서 PLA 수지를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재는 위로부터 표면처리층, 인쇄층, 우드 칩층, 및 기재층을 포함하고, 상기 인쇄층, 우드 칩층, 또는 기재층 중 적어도 하나는 바인더로서 PLA 수지를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재는 위로부터 표면처리층, 투명층, 인쇄층, 우드 칩층, 및 기재층을 포함하고, 상기 투명층, 인쇄층, 우드 칩층, 또는 기재층 중 적어도 하나는 바인더로서 PLA 수지를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, PLA 수지의 우드 칩층 상부에 인쇄 및 투명필름으로 우드의 천연 소재를 적용하면서 인쇄 무늬를 극대화할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 유리섬유 함침 구조의 치수안정층을 도입함으로써 PLA 수지의 온도 변화에 따른 치수 변화를 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재의 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

PLA(Polylactic acid) 수지는 락타이드 또는 락트산의 열가소성 폴리에스테르로서, 옥수수, 감자 등의 재생 가능한 식물 자원에서 추출한 전분을 발효시켜 제조되는 락트산을 중합시켜 제조될 수 있다. 이러한 PLA 수지는 사용 또는 폐기 과정에서 CO₂ 등의 환경 유해 물질의 배출량이 폴리염화비닐(PVC) 등의 석유기반 소재에 비해 월등히 적고, 폐기 시에도 자연 환경 하에서 용이하게 분해될 수 있는 친환경적인 특성을 가진다.

상기와 같은 PLA 수지는 통상적으로 D-PLA, L-PLA, D,L-PLA 또는 meso-PLA 등으로 구분될 수 있는데, 본 고안의 일 실시예에 적용되는 PLA 수지에서는 PLA 수지의 종류에 제한되지 않고, 각종 PLA 수지를 단독으로 혹은 2종 이상 혼합하여 제조할 수 있다.

한편, PLA 수지는 전술한 바와 같이, 락트산 또는 락타이드를 중합시켜 제조할 수 있으며, 필요에 따라서는, 에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜 등의 글리콜화합물, 에탄디오산(ethanedioic acid) 또는 테레프탈산 등의 디카복실산, 글리콜산 또는 2-히드록시벤조산 등의 히드록시카르본산; 또는 카프로락톤 또는 프로피오락톤 등의 락톤류와 같은 적절한 공중합 성분이 추가로 공중합될 수도 있다.

PLA 수지는 결정질 PLA(c-PLA) 수지와 비정질 PLA(a-PLA) 수지로 구분될 수 있다. 이때, 결정질 PLA 수지의 경우 가소제가 시트 표면으로 흘러나오는 브리딩(bleeding) 현상이 발생할 수 있으므로, 비정질 PLA 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 비정질 PLA 수지를 이용하는 경우, 브리딩 현상을 방지하기 위하여 필수적으로 첨가되었던 상용화제가 첨가되지 않아도 되는 장점이 있다. 비정질 PLA 수지를 이용하는 경우, PLA 수지는 100% 비정질 PLA 수지를 이용하는 것이 가장 바람직하며, 필요에 따라서는 결정질과 비정질이 공존하는 PLA 수지를 이용할 수 있다.

비프탈레이트계 가소제는 PLA 수지를 연화하여 열가소성을 증대시킴으로써 고온에서 성형가공을 용이하는 등의 역할을 하며, ATBC(Acetyl tributyl citrate) 등이 될 수 있다.

여기서, 비프탈레이트계 가소제가 PLA 수지 100 중량부 대비 기준치 미만으로 첨가될 경우, PLA 수지의 경도가 높아져 가공성이 저하될 수 있고, 비프탈레이트계 가소제의 첨가량이 각 층에서 정해진 범위를 초과하게 되면, 상기 각 층을 형성하는 타 성분과의 상용성 저하에 따른 가공성 등의 물성이 열화될 수 있다.

가공 조제로서 사용되는 아크릴계 공중합체는 용융 압출시 자체로서는 용융강도 또는 내열성이 좋지 않은 PLA 수지의 강도를 보강하여 가공성을 확보하는 역할을 한다. 또한 아크릴계 공중합체는 실험결과 PLA 수지의 카렌더링, 프레스 가공시 등에도 유용하게 적용될 수 있었다.

이러한 아크릴계 공중합체의 함량이 PLA 수지 100 중량부에 대하여 기준치 미만일 경우 PLA 수지의 용융 효율 및 용융 강도의 향상이 불충분하고, 아크릴계 공중합체의 함량이 기준치를 초과할 경우 바닥재를 구성하는 각 층의 제조 비용이 상승하고, 각 층을 구성하는 타 물질과의 상용성 문제 등으로 각 층의 전체적인 물성이 저하될 수 있다.

상기 아크릴계 공중합체의 무게평균분자량(Mw)은 특별히 제한되지 않으나, 가공시 용융강도 등의 개선 및 타 물질과의 상용성 등을 고려할 때, 80만 ~ 600만인 것을 사용하는 것이 좋다.

상기 PLA 수지에는 용융 압출 등에서 침적물이나 가교물이 축적되는 것을 방지하기 위하여 활제를 더 포함할 수 있다.

이러한 활제는 다양한 종류가 있으나, 본 고안의 실시예들에서는 친환경 활제에 해당하는 고급지방산을 이용하며, 구체적으로는 탄소수 18의 포화 고급지방산인 스테아르산 또는 고급 지방산을 사용하며, 이들을 단독으로 혹은 2종 이상을 혼용하여 사용할 수 있다.

PLA 수지에서 활제의 사용량이 PLA 수지 100 중량부 대비 기준치 미만이면 활제 사용 효과를 얻을 수 없으며, 활제의 사용량이 PLA 수지 100 중량부 대비 기준치를 초과하면 PLA 수지의 내충격성, 내열성, 광택도 등을 열화시킬 수 있는 문제점이 있다.

또한, PLA 수지의 가수분해를 통하여 내충격성 등의 기계적 물성이 저하되는 것을 방지하기 위하여, 상기 PLA 수지에는 내가수분해제(anti-hydrolysis agent)가 추가적으로 첨가될 수 있다. 내가수분해제는 카보디이미드(carbodiimide), 옥사졸린(Oxazoline) 등 통상 내가수분해제로 이용되는 것이면 제한 없이 이용될 수 있다.

이러한 내가수분해제는 PLA 수지 100 중량부에 대하여 기준치를 초과할 경우 성형 가공성이 저하될 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재(100)는 위로부터 표면처리층(110), 인쇄층(120), 우드 칩(Wood Chip)층(130), 치수안정층(140), 및 기재층(150)을 포함한다.

상기 표면처리층(110)은 바닥재의 내스크래치성이나 내마모성 등의 표면 품질을 향상시키고, 내오염성을 개선하여 청소가 용이하도록 하기 위한 목적 등에서 상기 우드 칩층(200) 상에 형성될 수 있다.

이러한 표면처리층(110)은 예를 들어, 우레탄 아크릴레이트계 UV 경화형 조성물과 같은 일반적인 자외선 경화형 조성물을 상기 우드 칩층(200) 상에 도포하고, 자외선 조사를 통해 경화시켜 형성할 수 있으며, 열경화성의 왁스로 도포하고 열풍 오븐을 통과하여 경화시켜 형성할 수 있으며, 이외에도 다양한 방식으로 형성할 수 있다.

사용 가능한 수지로는 우레탄 수지, 우레탄 아크릴레이트 도는 왁스 등에서 선택하여 사용할 수 있다.

상기 표면처리층(110)은 0.001 ~ 0.1 mm의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 표면처리층(110)은 0.001 mm 미만의 두께로 형성되는 경우 내스크래치성 등의 물성 향상 효과를 기대하기 어렵고, 0.1 mm 초과의 두께로 형성되는 경우 상기 표면처리층(110) 형성에 과다한 제조비용이 소요되고, 바닥재의 외관 품질을 저하시킬 수 있다.

상기 인쇄층(120)은 바인더(binder)로서 PLA 수지를 포함한다. 상기 인쇄층(120)은 상기 PLA 수지에 비프탈레이트계 가소제로서 ATBC, 용융강도 보강제(melt strength enhancer)로서 아크릴계 공중합체를 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 인쇄층(120)은 상기 PLA 수지 100 중량부에 대하여, 상기 비프탈레이트계 가소제 5~60 중량부 및 상기 용융강도 보강제 0.1 ~ 20 중량부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 인쇄층(120)은 상기 PLA 수지 100 중량부에 대하여, 활제로서 고급지방산 0.01 ~ 10 중량부, 사슬 연장제 0.01 ~ 10 중량부, 내가수분해제 10 중량부 이하, 탄산칼슘(CaCO₃) 100 중량부 이하 및 이산화티타늄(TiO₂) 50 중량부 이하 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.

상기 인쇄층(120)은 0.01 ~ 0.3 mm 의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 인쇄층(120)은 그 두께가 0.01 mm 미만일 경우 인쇄가 어려워질 수 있으며, 그 두께가 0.3 mm를 초과할 경우에는 바닥재 제조 비용의 상승을 가져올 수 있다.

상기 우드 칩층(130)은 마블, 단색 또는 다색의 외관을 갖는 칩의 형태를 가진다. 이러한 우드 칩층(130)은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 우선 상기 우드칩층(130)은 식물소재를 건조, 분쇄하여 제조할 수 있으며, 나무에 한정되지 않고 목분, 왕겨, 죽분 등을 사용할 수 있으며, 또한 필요에 따라 선택적으로 염색한 것을 사용할 수 있다.

상기 우드 칩층(130)은 바인더(binder)로서 PLA(Polylactic acid) 수지를 포함한다. 상기 우드 칩층(130)은 상기 PLA 수지에 비프탈에이트계 비프탈레이트계 가소제, 가공조제로서 아크릴계 공중합체 및 내가수분해제(anti-hydrolysis agent) 중에서 1종 이상을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 아크릴계 공중합체는 무게평균분자량(Mw)이 80만 ~ 600만인 것이 바람직하고, 상기 내가수분해제는 카보디이미드(Carbodiimide), 옥사졸린인 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 우드 칩층(130)은 상기 PLA 수지 110 중량부에 대하여, 상기 비프탈레이트계 가소제 5~60 중량부, 상기 아크릴계 공중합체 0.1 ~ 20 중량부, 활제로서 스테아르산 및 고급지방산 중 1종 이상 0.01 ~ 10 중량부, 아크릴 수지 0.01 ~ 10 중량부, 내가수분해제 10 중량부 이하, 목분과 왕겨 중 1종 이상 130 중량부 이하, 탄산칼슘(CaCO₃) 50 중량부 이하 및 이산화티타늄(TiO₂) 5 중량부 이하 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 우드 칩층(130)은 0.1 ~ 1.0 mm 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 우드 칩층(130)의 두께가 0.1 mm 미만일 경우 성형이 어려우며, 상기 우드 칩층(130)의 두께가 0.1 mm를 초과할 경우 제조 비용의 상승을 초래할 수 있다.

상기 치수안정층(140)은 PLA 수지의 치수 안정성을 보완하는 역할을 한다. PLA 수지를 이용한 바닥재의 경우, 난방 등에 의한 온도 변화로 치수가 변화하고, 그에 따라 수축에 의해 바닥재간 연결부가 벌어지는 등의 현상이 발생할 수 있는 바, 상기 치수안정층(140)은 이러한 치수 안정성을 확보하여 바닥재 간 벌어짐 현상 등을 방지할 수 있다.

상기 치수안정층(140)은 유리섬유 함침 구조를 가진다. 즉, 상기 치수안정층(140)은 아크릴 수지, 멜라민 수지 또는 PLA 수지 중 적어도 하나에 유리섬유가 함침되어 있다.

여기서, 상기 유리섬유는 30 ~ 150 g/m² 의 면적당 단위질량을 가질 수 있다. 유리섬유의 단위면적당 질량이 30 g/m² 미만이면, 치수안정성 보강 효과가 불충분할 수 있으며, 유리섬유의 단위면적당 질량이 150 g/m²를 초과하면, 상기 우드 칩층(130)과 기재층(150) 간의 부착력이 저하될 수 있다.

상기 치수안정층(140)은 사용 목적이나 형태에 따라서 상기 아크릴 수지, 멜라민 수지 또는 PLA 수지 중 적어도 하나에 가소제로서 ATBC, 점도저하제, 원가 절감을 위한 무기질 필러인 탄산칼슘, 백색안료서 이산화티타늄 등이 단독으로 혹은 2종 이상이 더 포함될 수 있다.

상기 치수안정층(140)에 첨가되는 물질들은 ATBC의 경우 상기 수지 110 중량부에 대하여 40 ~ 150 중량부로 첨가되는 것이 바람직하고, 점도저하제의 경우 30 중량부 이하, 탄산칼슘의 경우 150 중량부 이하, 이산화티타늄의 경우 20 중량부 이하로 첨가되는 것이 바람직하다.

ATBC의 경우 수지 110 중량부 대비 40 중량부 미만으로 첨가될 경우, 상기 치수안정층(140)의 경도가 높아져 가공성이 저하될 수 있고, 반대로 150 중량부를 초과하면 타 성분들과의 상용성 문제로 인하여 치수안정성을 저해할 수 있다.

점도저하제의 경우 아크릴 수지 110 중량부 대비 30 중량부를 초과하여 첨가하면 과도한 점도 저하로 인하여 성형성이 저하될 수 있다. 탄산칼슘, 이산화티타늄의 경우 상기 범위를 초과하여 첨가되면 타 성분들과의 접착력이 저하되어 가공성이 저하될 수 있다.

상기 치수안정층(140)은 0.1 ~ 1.0 mm 의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 치수안정층(140)은 그 두께가 0.1 mm 미만일 경우 치수안정 효과가 불충분할 수 있고, 그 두께가 1.0 mm 를 초과할 경우 더 이상의 치수안정 효과 없이 두께만 두꺼워져 바닥재 전체적인 제조 비용 상승을 초래한다.

상기 기재층(150)은 바닥재의 가장 기본이 되는 층으로 상부의 표면처리층(110), 인쇄층(120), 우드 칩층(130), 및 치수안정층(140)을 지지하고, 상부나 하부의 충격을 흡수하는 역할을 한다.

상기 기재층(150)은 발포 및/또는 비발포 형태로 1개층 이상으로 적층되어 사용될 수 있으며, 바인더로서 PLA 수지, 비프탈레이트계 가소제, 용융강도 보강제(melt strength enhancer)로서 아크릴계 공중합체를 포함할 수 있다.

상기 기재층(150)은 상기 PLA 수지 100 중량부에 대하여, 상기 비프탈레이트계 가소제 5~100 중량부 및 상기 용융강도 보강제 0.1 ~ 20 중량부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 기재층(150)은 상기 PLA 수지 100 중량부에 대하여, 활제로서 고급지방산 0.01 ~ 10 중량부, 사슬 연장제 0.01 ~ 10 중량부, 내가수분해제 10 중량부 이하, 탄산칼슘(CaCO₃) 1,000 중량부 이하, 목분 130 중량부 이하, 이산화티타늄(TiO₂) 50 중량부 이하 및 송진 20 중량부 이하 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.

상기 기재층(150)은 0.2 ~ 5.0 mm 의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 기재층(150)은 그 두께가 0.2 mm 이하일 경우 상기 기능들을 제대로 수행할 수 없으며, 그 두께가 5.0 mm를 초과할 경우 많은 PLA 수지 등의 사용으로 바닥재 제조 비용 상승의 원인이 된다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재(200)는 위로부터 표면처리층(210), 투명층(220), 인쇄층(230), 우드 칩층(240), 치수안정층(250), 및 기재층(260)을 포함한다.

도 2의 PLA 바닥재(200)는 도 1의 PLA 바닥재(100)와 투명층(220)을 제외하고는 동일한 구성요소를 가진다. 즉, 도 2의 PLA 바닥재(200)는 표면처리층(210)과 인쇄층(230) 사이에 투명층(220)이 더 형성되어 있는 구조를 가진다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 표면처리층(210), 인쇄층(230), 우드 칩층(240), 치수안정층(250), 및 기재층(260)에 대한 설명은 생략하고, 상기 투명층(220)에 대해서만 설명하기로 한다.

상기 투명층(220)은 상기 인쇄층(230) 상부에 형성되어 입체감을 부여하고, 상기 인쇄층(230)에 형성된 무늬 등을 보호하는 역할을 한다.

상기 투명층(220)은 바인더로서 PLA 수지, 비프탈레이트계 가소제로서 ATBC, 가공조제로서 아크릴계 공중합체 및 내가수분해제 중에서 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 투명층(220)은 상기 PLA 수지 100 중량부에 대하여, 상기 비프탈레이트계 가소제 5~50 중량부, 상기 아크릴계 공중합체 0.1 ~ 20 중량부, 활제로서 스테아르산 및 고급지방산 중 1종 이상 0.01 ~ 10 중량부, 아크릴 수지 0.01 ~ 10 중량부 및 내가수분해제 10 중량부 이하를 포함할 수 있다.

상기 투명층(220)은 0.1 ~ 1.0 mm 의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 투명층(220)은 그 두께가 0.1 mm 미만일 경우, 상기 투명층(220) 바로 아래의 인쇄 무늬 보호 효과가 불충분하고, 그 두께가 1.0 mm를 초과할 경우 전체적인 바닥재 비용 상승을 가져올 수 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재의 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재(300)는 위로부터 표면처리층(310), 인쇄층(320), 우드 칩층(330), 및 기재층(340)을 포함한다.

도 3의 PLA 바닥재(300)는 도 1의 PLA 바닥재(100) 대비 상기 우드 칩층(330)과 기재층(340) 사이에 치수안정층이 없는 구조는 가진다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 PLA 바닥재(300)에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재(400)는 위로부터 표면처리층(410), 투명층(420), 인쇄층(430), 우드 칩층(440), 및 기재층(450)을 포함한다.

도 4의 PLA 바닥재(400)는 도 3의 PLA 바닥재(300)와 투명층(420)을 제외하고는 동일한 구성요소를 가진다. 즉, 도 4의 PLA 바닥재(400)는 표면처리층(410)과 인쇄층(430) 사이에 투명층(420)이 더 형성되어 있는 구조를 가진다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 표면처리층(410), 인쇄층(430), 우드 칩층(440), 및 기재층(450)에 대한 설명은 생략하고, 상기 투명층(420)에 대해서만 설명하기로 한다.

상기 투명층(420)은 상기 인쇄층(430) 상부에 형성되어 입체감을 부여하고, 상기 인쇄층(430)에 형성된 무늬 등을 보호하는 역할을 한다.

상기 투명층(420)은 바인더로서 PLA 수지, 비프탈레이트계 가소제로서 ATBC, 가공조제로서 아크릴계 공중합체 및 내가수분해제 중에서 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 투명층(420)은 상기 PLA 수지 100 중량부에 대하여, 상기 비프탈레이트계 가소제 5~50 중량부, 상기 아크릴계 공중합체 0.1 ~ 20 중량부, 활제로서 스테아르산 및 고급지방산 중 1종 이상 0.01 ~ 10 중량부, 아크릴 수지 0.01 ~ 10 중량부 및 내가수분해제 10 중량부 이하를 포함할 수 있다.

상기 투명층(420)은 0.1 ~ 1.0 mm 의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 상기 투명층(420)은 그 두께가 0.1 mm 미만일 경우, 상기 투명층(420) 바로 아래의 인쇄 무늬 보호 효과가 불충분하고, 그 두께가 1.0 mm를 초과할 경우 전체적인 바닥재 비용 상승을 가져올 수 있다.

제조예

이하에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재의 제조예를 설명하기로 한다. 다만, 이러한 제조예는 본 발명의 일 실시예로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

표면처리층 제조

투명층 또는 인쇄층 표면에 우레탄 아크릴레이트계 UV 경화형 도료를 도포한 후, 자외선을 조사하여 두께 0.05 mm의 표면처리층을 제조하였다.

투명층 제조

PLA 수지로서 2002D(Nature Works 제조, 용융지수: 3 미만) 100 중량부, ATBC 20 중량부, ESO 10 중량부, 아크릴 공중합체인 PA828(LG화학 제조) 10 중량부, 스테아르산 5 중량부, 아크릴 수지 5 중량부, 카보디이미드 5 중량부를 압출기를 사용하여 1차 혼련하고, 반바리 믹서로 140℃에서 혼련한 다음, 140℃의 2본롤을 사용하여 1차 및 2차 믹싱하였다. 그 후, 제조된 원료를 130℃의 온도에서 카렌더링 가공하여, 두께가 약 0.6 mm인 시트를 제조하였다.

인쇄층 제조

2002D 100 중량부, ATBC 30 중량부, ESO 10 중량부, PA828 10 중량부, 스테아르산 5 중량부, 디이소시아네이트 5 중량부 및 카보디이미드 5 중량부, 탄산칼슘 50 중량부, 이산화티타늄 20 중량부를 상기 투명층 제조과정과 동일한 과정으로 가공하여, 두께가 0.2 mm인 시트를 제조하였다.

인쇄는 치수안정층 상에 인쇄층을 150℃의 온도에서 열합판하여 인쇄층-치수안정층을 형성한 후, 인쇄층 표면에 그라비어 인쇄를 통해 무늬를 형성하였다.

우드 칩층 제조

1302D 110 중량부, ATBC 20 중량부, ESO 10 중량부, PA828 10 중량부, 스테아르산 5 중량부, 카보디이미드 5 중량부, 목분 110 중량부, 왕겨 10 중량부, 탄산칼슘 30 중량부 및 이산화티타늄 2 중량부로 구성된 두께 0.8mm 정도의 시트를 제조하였다.

치수안정층

아크릴 수지 110 중량부, ATBC 60 중량부, 점도저하제 15 중량부, 탄산칼슘 50 중량부 및 이산화티타늄 5 중량부를 배합하여, 아크릴계 졸을 제조하였다. 이후 롤코터를 사용하여 유리섬유(60 g/m²)에 제조된 아크릴계 졸을 함침처리한 다음, 140?의 온도에서 3분 동안 건조하여 두께 0.6 mm의 치수안정층을 제조하였다.

기재층 제조

2002D 100 중량부, ATBC 30 중량부, ESO 15 중량부, PA828 10 중량부, 스테아르산 5 중량부, 디이소시아네이트 5 중량부 및 카보디이미드 5 중량부, 탄산칼슘 500 중량부, 목분 100 중량부, 이산화티타늄 20 중량부 및 송진 10 중량부를 상기 투명층 제조과정과 동일한 과정으로 가공하여, 두께가 2 mm인 시트를 제조하였다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.

110, 210, 310, 410: 표면처리층
120, 230, 320, 430: 인쇄층
130, 240, 330, 440: 우드 칩층
140, 250: 치수안정층
150, 260, 340, 450: 기재층
220, 420: 투명층

Claims

위로부터 표면처리층, 인쇄층, 우드 칩(Wood Chip)층, 치수안정층, 및 기재층을 포함하고,
상기 인쇄층, 우드 칩층, 또는 기재층 중 적어도 하나는 바인더로서 PLA(Polylactic acid) 수지를 포함하고,
상기 치수안정층은 아크릴 수지, 멜라민수지 및 PLA수지 중에서 1종 이상을 선택적으로 사용하여 유리섬유에 함침되어 있는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
위로부터 표면처리층, 투명층, 인쇄층, 우드 칩층, 치수안정층, 및 기재층을 포함하고,
상기 투명층, 인쇄층, 우드 칩층, 또는 기재층 중 적어도 하나는 바인더로서 PLA 수지를 포함하고,
상기 치수안정층은 아크릴 수지, 멜라민수지 및 PLA수지 중에서 1종 이상을 선택적으로 사용하여 유리섬유에 함침되어 있는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 우드 칩층은 상기 PLA 수지에 비프탈레이트계 가소제로서 ATBC(Acetyl tributyl citrate), 가공조제로서 아크릴계 공중합체 및 내가수분해제(anti-hydrolysis agent) 및 우드 칩 중에서 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제3항에 있어서,
상기 우드 칩은 목분, 왕겨, 죽분 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제3항에 있어서,
상기 우드 칩의 입도는 10 내지 120메쉬인 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제5항에 있어서,
상기 우드 칩은 상기 우드 칩층 내 5 내지 50 중량부인 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제5항에 있어서,
상기 아크릴계 공중합체는 무게평균분자량(Mw)이 80만 ~ 600만인 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제5항에 있어서,
상기 내가수분해제는 카보디이미드(Carbodiimide) 또는 옥사졸린 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제1항에 있어서,
상기 우드 칩층은 0.1 ~ 1.0 mm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제2항에 있어서,
상기 투명층은 상기 PLA 수지에 비프탈레이트계 가소제로서 ATBC, 가공조제로서 아크릴계 공중합체 및 내가수분해제 중에서 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제10항에 있어서,
상기 투명층은 상기 PLA 수지 100 중량부에 대하여, 상기 비프탈레이트계 가소제 5~50 중량부, 상기 아크릴계 공중합체 0.1 ~ 20 중량부, 활제로서 스테아르산 및 고급지방산 중 1종 이상 0.01 ~ 10 중량부, 아크릴 수지 0.01 ~ 10 중량부 및 내가수분해제 10 중량부 이하를 포함하는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제2항에 있어서,
상기 투명층은 0.1 ~ 1.0 mm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 우드 칩 인레이드와 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
삭제
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 유리섬유는 30 ~ 150 g/m² 의 면적당 단위질량을 갖는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 치수안정층은 상기 수지 110 중량부에 대하여, ATBC 40 ~ 150 중량부, 점도저하제 30 중량부 이하, 탄산칼슘 150 중량부 이하 및 이산화티타늄 20 중량부 이하 중에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 치수안정층은 0.10 ~ 1.0 mm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 인쇄층은 상기 PLA 수지에, 비프탈레이트계 가소제로서 ATBC, 용융강도 보강제(melt strength enhancer)로서 아크릴계 공중합체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제 17항에 있어서,
상기 인쇄층은 상기 PLA 수지 100 중량부에 대하여, 상기 비프탈레이트계 가소제 5~60 중량부 및 상기 용융강도 보강제 0.1 ~ 20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제18항에 있어서,
상기 인쇄층은 상기 PLA 수지 100 중량부에 대하여, 활제로서 고급지방산 0.01 ~ 10 중량부, 사슬 연장제 0.01 ~ 10 중량부, 내가수분해제 10 중량부 이하, 탄산칼슘(CaCO₃) 100 중량부 이하 및 이산화티타늄(TiO₂) 50 중량부 이하 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 인쇄층은 0.01 ~ 0.3 mm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기재층은 PLA 수지에 비프탈레이트계 가소제 및 용융강도 보강제를 포함하는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제21항에 있어서,
상기 기재층은 상기 PLA 수지 100 중량부에 대하여, 상기 비프탈레이트계 가소제 5~100 중량부 및 상기 용융강도 보강제 0.1 ~ 20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제22항에 있어서,
상기 기재층은 상기 PLA 수지 100 중량부에 대하여, 활제로서 고급지방산 0.01 ~ 10 중량부, 사슬 연장제 0.01 ~ 10 중량부, 내가수분해제 10 중량부 이하, 탄산칼슘(CaCO₃) 1,000 중량부 이하, 목분 200 중량부 이하, 이산화티타늄(TiO₂) 50 중량부 이하 및 송진 20 중량부 이하 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기재층은 0.2 ~ 5.0 mm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 표면처리층은 0.001 ~ 0.1 mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
위로부터 표면처리층, 인쇄층, 우드 칩층, 및 기재층을 포함하고,
상기 인쇄층, 우드 칩층, 또는 기재층 중 적어도 하나는 바인더로서 PLA 수지를 포함하고,
상기 인쇄층은 상기 PLA 수지에, 비프탈레이트계 가소제로서 ATBC, 용융강도 보강제(melt strength enhancer)로서 아크릴계 공중합체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
위로부터 표면처리층, 투명층, 인쇄층, 우드 칩층, 및 기재층을 포함하고,
상기 투명층, 인쇄층, 우드 칩층, 또는 기재층 중 적어도 하나는 바인더로서 PLA 수지를 포함하고,
상기 인쇄층은 상기 PLA 수지에, 비프탈레이트계 가소제로서 ATBC, 용융강도 보강제(melt strength enhancer)로서 아크릴계 공중합체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.
제1항, 제2항, 제26항, 또는 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 PLA 수지는 비정질 PLA 수지인 것을 특징으로 하는 우드 칩과 인쇄 복합 구조를 갖는 PLA 바닥재.