KR101395714B1

KR101395714B1 - Ｐｖｃ 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재

Info

Publication number: KR101395714B1
Application number: KR1020120064903A
Authority: KR
Inventors: 이재년; 서석훈; 최필준; 오해선; 이진환
Original assignee: 한국신발피혁연구원; 진양화학 주식회사
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2014-05-16
Also published as: KR20130141860A

Abstract

본 발명은 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수성 UV코팅층, 상지층, 치수보강층, 발포층 및 하지층의 순으로 적층된 구조로 이루어지되, 상기 상지층, 발포층 및 하지층이 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 친환경 바닥재를 제공함으로써, 종래 PVC 소재 및 프탈레이트계 가소제를 사용한 바닥재와 달리, 유해물질이 배출되지 않아 친환경적일 뿐만 아니라 물성이 우수하고 상기 발포층에 의해 볼륨감과 유연성이 우수하면서도 카렌다(Calender) 성형에 의해 연속 가공이 가능하여 생산성이 향상될 수 있도록 하는 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재에 관한 것이다.

Description

ＰＶＣ 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재{POLYOLEFIN BASED ENVIRONMENT-FRIENDLY FLOORING MATERIAL THAT SUBSTITUTES PVC}

본 발명은 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재에 관한 것으로, 구체적으로는 수성 UV코팅층, 상지층, 치수보강층, 발포층 및 하지층의 순으로 적층된 구조이고, 상기 상지층, 발포층 및 하지층이 폴리올레핀계 수지로 이루어짐으로써, 종래 PVC 소재 및 프탈레이트계 가소제를 사용한 바닥재와 달리, 유해물질이 배출되지 않아 친환경적일 뿐만 아니라 물성이 우수하고 상기 발포층에 의해 볼륨감과 유연성이 우수하면서도 카렌다(Calender) 성형에 의해 연속 가공이 가능하여 생산성이 향상될 수 있도록 하는 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재에 관한 것이다.

일반적으로 마루, 장판, 데코타일, 디럭스타일 등의 바닥재는 통상 폴리염화비닐(PVC, Poly Vinyl Chloride) 또는 염화비닐에 다른 소재를 혼합하거나 합포(Lamination)하여 제조된다.

한편, 상기와 같은 PVC를 기초 소재로 한 바닥재의 경우, 필수적으로 프탈레이트(Phthalate)계 가소제가 혼합되는데, 상기 프탈레이트계 가소제의 경우, 환경호르몬을 유발하며 또한, 소각 시 다이옥신(Dioxin)의 발생 등 환경문제로 이미 선진국의 사용 규제와 사회적인 기피현상이 심화되고 있을 뿐만 아니라 우리나라에서도 그 규제가 본격화되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 환경친화적 소재인 열가소성 폴리우레탄(TPU)의 사용을 고려할 수 있으나, 이러한 열가소성 폴리우레탄은 점착성이 강하여 카렌다(Calender) 성형 등의 압연기로 성형할 수 없어 연속 가공에 어려워지는 등 생산성이 매우 낮은 문제점이 있었다.

따라서, 최근들어 친환경 바닥재에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 최근의 친환경 제품개발 동향을 살펴보면, 국내 대기업인 LG 하우시스는 프탈레이트계 가소제를 대체하여 테레프탈산(TPA) 등의 가소제 이용한 친환경 바닥재와 벽지를 잇달아 출시하고 있지만, 상기 대체 가소제에 대한 안정성 및 원료수급 등의 근본적인 문제를 해결하지 못하고 있는 실정이다.

최근 국내에서도 프탈레이트계 가소제 3종에 대한 규제를 PVC 바닥재 제조업체와의 공청회를 통하여 지식경제부에서 입법예고한 상태이며, 2012년부터 프탈레이트계 가소제의 바닥재 사용을 금지할 예정이다. 따라서 가소제가 필요 없이 연질의 바닥재를 제조할 수 있는 폴리올레핀계 바닥재의 개발이 절실히 필요한 실정이다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 연질 PVC 대체 용도의 연질 폴리올레핀을 개발하고자 연구가 널리 진행되어 왔으며, 이중 일부 상업화된 방법으로는 폴리올레핀과 고무성질을 부여하는 제3의 폴리머(에틸렌 프로필렌 고무, 에틸렌 프로필렌 부타디엔 고무, 스티렌 에틸렌 블럭 코폴리머)를 혼합하는 것이다.

관련 선행기술로써 특허문헌 1에서는 상층, 중간층, 하층의 3층 구조로 이루어진 적층구조의 바닥재로서, 상기 상층 및 하층은 에틸렌 함량이 0~30중량%이고 용융흐름지수가 0.3~30g/10분인 폴리프로필렌 공중합체와 폴리올레핀 엘라스토머로 이루어지는 수지조성물로 이루어지고, 상기 중간층은 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 바닥재를 제안하였다.

또한, 특허문헌 2에서는 열가소성 올레핀수지와, 상기 열가소성 올레핀수지 100중량부에 대하여 0 내지 40중량부를 갖는 메탈로센 알파 올레핀계수지(Metallocene Alpha Olefin Polymer)와, 상기 열가소성 올레핀수지 100중량부에 대하여 0 내지 40 중량부를 갖는 적어도 어느 하나의 폴리에틸렌(PE) 및 폴리프로필렌(PP)을 포함하며, 140℃ 내지 160℃의 융점을 갖는 제1층과, 상기 제1층에 접합되어 있으며, 상기 열가소성 올레핀수지와, 상기 열가소성 올레핀수지 100중량부에 대하여 5 내지 60중량부를 갖는 상기 메탈로센 알파 올레핀계수지(Metallocene Alpha Olefin Polymer)와, 상기 열가소성 올레핀수지 100중량부에 대하여 5 내지 60 중량부를 갖는 적어도 어느 하나의 상기 폴리에틸렌(PE) 및 폴리프로필렌(PP)을 포함하며, 120℃ 내지 140℃의 융점을 갖는 제2층을 포함하는 TPO 바닥재를 제안하였다.

하지만, 상기와 같은 종래기술의 경우, 사용되는 폴리머가 고가임에 따라 비용이 높아 범용의 연질 PVC를 대체하기에 문제점이 있었다.

: 국내공개특허공보 제10-2008-0022632호 "친환경 바닥재" : 국내공개특허공보 제10-2007-0021662호 "TPO 바닥재"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수성 UV코팅층, 상지층, 치수보강층, 발포층 및 하지층의 순으로 적층된 구조로 이루어지되, 상기 상지층, 발포층 및 하지층이 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 친환경 바닥재를 제공함으로써, 종래 PVC 소재 및 프탈레이트계 가소제를 사용한 바닥재와 달리, 유해물질이 배출되지 않아 친환경적일 뿐만 아니라 물성이 우수하고 상기 발포층에 의해 볼륨감과 유연성이 우수하면서도 카렌다(Calender) 성형에 의해 연속 가공이 가능하여 생산성이 향상될 수 있도록 하는 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재를 제공함을 과제로 한다.

본 발명은 건축용 실내 바닥재에 있어서,

수성 UV코팅층, 상지층, 치수보강층, 발포층 및 하지층의 순으로 적층되어 이루어지되, 상기 상지층, 발포층 및 하지층이 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재를 과제의 해결 수단으로 한다.

삭제

여기서, 상기 폴리올레핀계 수지는, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체(propylene-ethylene copolymers) 또는 스틸렌-에틸렌-부타디엔-스틸렌(SEBS) 공중합체 중에서 1 종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체의 폴리프로필렌은, 메탈로센-폴리프로필렌(metallocene-polypropylene, m-PP) 또는 랜덤-폴리프로필렌(random-PP, r-PP)인 것이 바람직하다.

한편, 상기 상지층, 발포층 및 하지층은, 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여, 열안정제 0.3 ~ 1.0 중량부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 상지층, 발포층 및 하지층은, 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여, 난연제 10 ~ 20 중량부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 발포층은, 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여, 발포제 3~5 중량부, 활제 0.3~0.5 중량부 및 충진제 10~40 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 치수보강층은, 우레탄수지가 함침된 유리섬유로 이루어지되, 상기 우레탄 수지는 유리섬유 100 중량부에 대하여 40 ~ 50 중량부로 함침되는 것이 바람직하다.

본 발명은 수성 UV코팅층, 상지층, 치수보강층, 발포층 및 하지층의 순으로 적층된 구조로 이루어지되, 상기 상지층, 발포층 및 하지층이 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 친환경 바닥재를 제공함으로써, 종래 PVC 소재 및 프탈레이트계 가소제를 사용한 바닥재와 달리, 유해물질이 배출되지 않아 친환경적일 뿐만 아니라 물성이 우수하고 상기 발포층에 의해 볼륨감과 유연성이 우수하면서도 카렌다(Calender) 성형에 의해 연속 가공이 가능하여 생산성이 향상될 수 있도록 하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재의 구성을 나타낸 도면
도 2는 발명의 다른 실시예에 따른 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재의 구성을 나타낸 도면
도 3은 발명의 다른 실시예에 따른 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재의 제조방법을 나타낸 도면

상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재에 관한 것으로써, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하, 본 발명에 따른 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재는 도 1에 도시된 바와 같이, 수성 UV코팅층(10), 상지층(20), 치수보강층(30), 발포층(40) 및 하지층(50)의 순으로 적층되어 이루어진다.

상기 수성 UV코팅층(10)은, 상지층(20)의 상부면에 형성되어 바닥재의 태양광에 의한 변색, 표면 갈라짐, 물성저하 및 노화 등을 방지할 뿐만 아니라 바닥재의 오염물 부착, 긁힘 등을 방지하고 청소를 용이하게 하기 위한 것으로, 에폭시아크릴레이트계, 우레탄아크릴레이트계, 불포화폴리에스테르수지계, 폴리에스테르아크릴레이트계, 폴리에테르아크릴레이트계, 불포화아크릴수지계, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, HALS(Hindered amide light stabilizer)계 중에서 1 종 또는 그 이상을 선택하여 사용할 수 있다.

상기 상지층(20)은, 치수보강층(30)의 상부면에 형성되어 바닥재의 상측을 마감하는 층으로써, 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여, 열안정제 0.3 ~ 1.0 중량부와 난연제 10 ~ 20 중량부를 포함하여 구성된다.

상기 폴리올레핀계 수지는, 상지층(20)을 형성하는 베이스 기재로써, 종래 PVC를 대체하여 상기 폴리올레핀계 수지를 사용하며, 구체적으로는 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체(propylene-ethylene copolymers) 또는 스틸렌-에틸렌-부타디엔-스틸렌(SEBS) 공중합체 중에서 1 종 또는 그 이상을 선택하여 사용한다.

한편, 상기 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체의 폴리프로필렌은, 메탈로센-폴리프로필렌(metallocene-polypropylene, m-PP) 또는 랜덤-폴리프로필렌(random-PP, r-PP)을 사용하는데, 그 이유는 메탈로센-폴리프로필렌(m-PP)의 경우, 종래 통상적으로 사용되는 지글러-나타(Ziegler-Natta) PP 촉매로 생산한 폴리프로필렌과는 분자구조의 차이에서 기인한 기계적, 광학적 물성이 뛰어나고, 순도가 높으며, 특히 지금까지 화학적 반응(vis-breaking)을 이용해 고분자 사슬을 절단해왔지만, 메탈로센 촉매를 이용할 경우 반응기에서 고분자 사슬을 절단하지 않고 메탈로센 촉매를 이용해 반응기에서 직접 초고유동성 프로필렌-에틸렌 공중합체를 제조할 수 있기 때문이다.

아울러, 랜덤-폴리프로필렌(random-PP, r-PP)의 경우, 투명도가 우수하고 생산/사용/폐기 단계에서 인체에 유해한 성분을 배출하지 않을 뿐만 아니라 가공성이 우수하기 때문이다.

한편, 상기 열안정제는 바닥재의 성형시 열에 의한 열화 및 변형을 방지하기 위해 첨가되는 것으로, ba-Geigy Corp.사의 Irganox 1010 또는 Ajinomoto Fine Techno사의 Titanate Coupling Agent를 사용할 수 있다.

이때, 상기 열안정제의 사용량이 0.3 중량부 미만일 경우, 열화 및 변형 방지효과가 미비해질 우려가 있으며, 1.0 중량부를 초과할 경우, 폴리올레핀계 수지와의 혼합시 응집현상이 발생할 우려가 있다.

또한, 상기 난연제는 바닥재가 열에 의해 잘 타지 않도록 첨가하는 물질로써,수산화알루미늄(aluminium hydroxide), 수산화마그네슘(magnesium hydroxide), 징크보레이트(Zinc Borate), 삼산화안티몬(antimony trioxide), 멜라민 시아누르산염(melamin Cyanurate), 멜라민 인산염(melamin phosphate), 멜라민 폴리 인산염(melamin poly phosphate), 암모늄 폴리 인산염(ammonium polyphosphate)중에서 1종 또는 그 이상을 사용할 수 있다.

이때, 상기 난연제의 사용량이 10 중량부 미만일 경우, 난연성능이 미비해질 우려가 있으며, 20 중량부를 초과할 경우, 바닥재의 백색 얼룩이 형성될 우려가 있다.

상기 치수보강층(30)은, 바닥재의 치수안정성을 확보하기 위한 층으로써, 우레탄수지가 함침된 유리섬유로 이루어지되, 상기 우레탄 수지는 유리섬유 100 중량부에 대하여 40 ~ 50 중량부로 함침되는 것을 사용한다.

이때, 상기 우레탄 수지의 함침량이 40 중량부 미만일 경우, 치수안정성에 대한 확보효과가 미비해질 우려가 있으며, 50 중량부를 초과할 경우, 상대적으로 다른 조성물의 함량이 감소하여 난연성능 등이 미비해질 우려가 있다.

상기 발포층(40)은, 바닥재에 쿠션감과 충격흡수기능, 보행감, 보온, 단열, 방음, 방진등의 기능을 부여하는 층으로 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여, 발포제 3 ~ 5 중량부, 활제 0.3 ~ 0.5 중량부 및 충진제 10 ~ 40 중량부로 이루어지되, 상기 상지층(30)과 마찬가지로 열안정제 0.3 ~ 1.0 중량부와 난연제 10 ~ 20 중량부를 더 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 폴리올레핀계 수지, 열안정제 및 난연제에 대해서는 이미 상술하였으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 발포제는 상기 발포층을 발포시키는 물질로써, 카본아마이드(Azodicarbonamide), OBSH(P,P'-oxybis(benzene sufonyl hydrazide)), TSH(P-toluene sulfonylhydrazide) 중에서 1종 또는 그 이상을 사용할 수 있으며, 상기 발포제의 사용량이 3 중량부 미만일 경우, 충분한 발포가 이루어지지 않아 정상적인 발포체 성형이 어렵고, 5 중량부를 초과하면 급격한 팽창으로 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.

상기 활제는 후술되어질 충진제의 분산성을 향상시키기 위해 첨가되는 물질로써, 탄화수소계 PE-Wax, 지방산 아마이드(Stearic-Amide, Oleic-Amide), 실리콘유, 금속비누(Zinc stearate) 중에서 1종 또는 그 이상을 사용할 수 있으며,

상기 활제의 사용량이 0.3 중량부 미만일 경우, 분산성의 저하로 폴리올레핀계 수지의 흐름성이 저하될 우려가 있고, 0.5 중량부를 초과할 경우, 바닥재의 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.

상기 충진제는 발포체의 물성향상 및 발포 안정성을 향상시키기 위해 충전되는 것으로, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 실리카, 카본블랙, 황산칼슘 중에서 1종 또는 그 이상을 사용할 수 있으며, 상기 충진제의 사용량이 10 중량부 미만일 경우, 물성 및 발포 안정성이 미비해질 우려가 있으며, 40 중량부를 초과할 경우, 바닥재의 밀도 증가로 인해 유연성이 미비해질 우려가 있다.

상기 하지층(50)은, 바닥재의 휨균형을 맞추고, 시공 후의 바닥 습기로 인한 바닥 장식재의 변형을 방지하기 위해 바닥재의 하층을 마감하는 층으로써, 상기 상지층(20)과 마찬가지로 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여, 열안정제 0.3 ~ 1.0 중량부와 난연제 10 ~ 20 중량부를 포함하여 구성된다.

한편, 상기와 같이 구성되는 수성 UV코팅층(10), 상지층(20), 치수보강층(30), 발포층(40) 및 하지층(50)은 통상의 접착제에 의해 합지되며, 다양한 접착제를 적용할 수 있으나, 용제에 의한 환경침해요소 배제시키기 위해 종래 톨루엔과 같은 독성 용제가 포함되지 않은 수성접착제를 사용하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 상지층(20)은 직물일 수 있다. 즉, 상기 상지층(20)이 자카드 직물과 같은 직물로 구성되어 섬유형 바닥재를 형성할 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 수성 UV코팅층(10), 직물층(21), 치수보강층(30), 발포층(40) 및 하지층(50)의 순으로 적층되어 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재의 제조방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 외피 제조단계(S1), 치수보강층 제조단계(S2), 발포층 제조단계(S3), 합지단계(S4) 및 표면처리단계(S5)를 포함하여 구성된다.

상기 외피 제조단계(S1)는, 상지층 또는 하지층을 제조하는 단계로써, 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여, 열안정제 0.3 ~ 1.0 중량부와 난연제 10 ~ 20 중량부를 혼합하고, 120 ~ 230℃의 온도에서 압출시켜 펠렛상으로 제조한 후, 롤밀에 투입하여 140~190℃, 5~30kgf/㎠의 조건에서 필름 형상으로 성형하여 제조한다.

상기 치수보강층 제조단계(S2)는, 치수안정성을 보강하기 위한 중간층인 치수보강층을 제조하는 단계로써, 겔(gel) 상태의 우레탄 수지를 롤코터를 이용하여 유리섬유 시트에 함침하되, 유리섬유 100 중량부에 대하여 40 ~ 50 중량부로 함침하여 제조한다.

상기 발포층 제조단계(S3)는, 충격흡수를 하기 위한 중간층인 발포층을 제조하기 위한 단계로써, 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여, 발포제 3 ~ 5 중량부, 활제 0.3 ~ 0.5 중량부 및 충진제 10 ~ 40 중량부로 이루어지되, 상기 상지층(30)과 마찬가지로 열안정제 0.3 ~ 1.0 중량부와 난연제 10 ~ 20 중량부를 용융, 분산시킨 후, 140~150℃의 믹싱롤에서 필름형태로 가공하여 200~220℃의 오븐에 1~2분 동안 발포를시켜 제조한다.

상기 합지단계(S4)는, 상기 상지층, 치수보강층, 발포층, 하지층 순으로 적층하여 바닥재를 제조하는 단계로써, 카렌다(Calender)를 이용하여 온도 150 ~ 160℃, 압력 150 ~ 160kg/cm²의 조건에서 30 ~ 50분간 가압,가열하여 합지한다.

상기 표면처리단계(S5)는 상기 바닥재의 상지층 상부면에 수성 UV코팅층을 도포하는 단계로써, 바닥재의 태양광에 의한 변색, 표면 갈라짐, 물성저하 및 노화 등을 방지할 뿐만 아니라 바닥재의 오염물 부착, 긁힘 등을 방지하고 청소를 용이하게 하기 위해 에폭시아크릴레이트계, 우레탄아크릴레이트계, 불포화폴리에스테르수지계, 폴리에스테르아크릴레이트계, 폴리에테르아크릴레이트계, 불포화아크릴수지계, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, HALS(Hindered amide light stabilizer)계 중에서 1 종 또는 그 이상을 선택하여 도포한다.

한편, 상기 각 조성물에 대한 정의와 임계적 의의는 이미 상술하였으므로 그 설명을 생략한다.

이하 본 발명을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

1. 바닥재의 제조

(실시예 1)

외피 제조단계(S1)로써, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체(propylene-ethylene copolymers) 100 중량부에 대하여, 열안정제인 ba-Geigy Corp.사의 Irganox 1010 0.3 중량부와 난연제인 수산화알루미늄(aluminium hydroxide) 10 중량부를 혼합하고, 200℃의 온도에서 압출시켜 펠렛상으로 제조한 후, 롤밀에 투입하여 180℃, 25kgf/㎠의 조건에서 필름 형상으로 상지층과 하지층을 제조한 후, 치수보강층 제조단계(S2)로써, 유리섬유 100 중량부에 대하여 우레탄 수지 40 중량부를 상기 유리섬유에 함침하여 치수보강층을 제조하고, 상기 발포층 제조단계(S3)로써, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체(propylene-ethylene copolymers) 100 중량부에 대하여, 발포제인 카본아마이드(Azodicarbonamide) 3 중량부, 활제인 탄화수소계 PE-Wax, 0.3 중량부 및 충진제인 탄산칼슘 10 중량부, 열안정제인 ba-Geigy Corp.사의 Irganox 1010 0.3 중량부와 난연제인 수산화알루미늄(aluminium hydroxide) 10 중량부를 용융, 분산시킨 후, 150℃의 믹싱롤에서 필름형태로 가공하여 220℃의 오븐에 2분 동안 발포를시켜 발포층을 제조한 후, 합지단계(S4)로써, 상기 상지층, 치수보강층, 발포층, 하지층 순으로 적층하여 바닥재를 제조하는 단계로써, 카렌다(Calender)를 이용하여 온도 160℃, 압력 150kg/cm²의 조건에서 40분간 가압,가열하여 합지하고, 표면처리단계(S5)로써, 상기 상지층의 에폭시아크릴레이트계 UV코팅제를 도포하여 수성 UV코팅층을 형성시킴으로써, 바닥재를 제조하였다.

(실시예 2)

외피 제조단계(S1)로써, 스틸렌-에틸렌-부타디엔-스틸렌(SEBS) 100 중량부에 대하여, 열안정제인 Ajinomoto Fine Techno사의 Titanate Coupling Agent 0.5 중량부와 난연제인 징크보레이트(Zinc Borate) 15 중량부를 혼합하고, 200℃의 온도에서 압출시켜 펠렛상으로 제조한 후, 롤밀에 투입하여 180℃, 25kgf/㎠의 조건에서 필름 형상으로 상지층과 하지층을 제조한 후, 치수보강층 제조단계(S2)로써, 유리섬유 100 중량부에 대하여 우레탄 수지 45 중량부를 상기 유리섬유에 함침하여 치수보강층을 제조하고, 상기 발포층 제조단계(S3)로써, 스틸렌-에틸렌-부타디엔-스틸렌(SEBS) 100 중량부에 대하여, 발포제인 OBSH(P,P'-oxybis(benzene sufonyl hydrazide)) 4 중량부, 활제인 지방산 아마이드(Stearic-Amide, Oleic-Amide) 0.4 중량부 및 충진제인 탄산마그네슘 25 중량부, 열안정제인 ba-Geigy Corp.사의 Irganox 1010 0.5 중량부와 난연제인 징크보레이트(Zinc Borate) 15중량부를 용융, 분산시킨 후, 150℃의 믹싱롤에서 필름형태로 가공하여 220℃의 오븐에 2분 동안 발포를시켜 발포층을 제조한 후, 합지단계(S4)로써, 상기 상지층, 치수보강층, 발포층, 하지층 순으로 적층하여 바닥재를 제조하는 단계로써, 카렌다(Calender)를 이용하여 온도 160℃, 압력 150kg/cm²의 조건에서 40분간 가압,가열하여 합지하고, 표면처리단계(S5)로써, 상기 상지층의 우레탄아크릴레이트계 UV코팅제를 도포하여 수성 UV코팅층을 형성시킴으로써, 바닥재를 제조하였다.

(실시예 3)

외피 제조단계(S1)로써, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체(propylene-ethylene copolymers) 100 중량부에 대하여, 열안정제인 ba-Geigy Corp.사의 Irganox 1010 1.0 중량부와 난연제인 삼산화안티몬(antimony trioxide) 20 중량부를 혼합하고, 200℃의 온도에서 압출시켜 펠렛상으로 제조한 후, 롤밀에 투입하여 180℃, 25kgf/㎠의 조건에서 필름 형상으로 상지층과 하지층을 제조한 후, 치수보강층 제조단계(S2)로써, 유리섬유 100 중량부에 대하여 우레탄 수지 50 중량부를 상기 유리섬유에 함침하여 치수보강층을 제조하고, 상기 발포층 제조단계(S3)로써, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체(propylene-ethylene copolymers) 100 중량부에 대하여, 발포제인 TSH(P-toluene sulfonylhydrazide) 5 중량부, 활제인 실리콘유 0.5 중량부 및 충진제인 실리카 40 중량부, 열안정제인 ba-Geigy Corp.사의 Irganox 1010 1.0 중량부와 난연제인 삼산화안티몬(antimony trioxide) 20중량부를 용융, 분산시킨 후, 150℃의 믹싱롤에서 필름형태로 가공하여 220℃의 오븐에 2분 동안 발포를시켜 발포층을 제조한 후, 합지단계(S4)로써, 상기 상지층, 치수보강층, 발포층, 하지층 순으로 적층하여 바닥재를 제조하는 단계로써, 카렌다(Calender)를 이용하여 온도 160℃, 압력 150kg/cm²의 조건에서 40분간 가압,가열하여 합지하고, 표면처리단계(S5)로써, 상기 상지층의 불포화폴리에스테르수지계 UV코팅제를 도포하여 수성 UV코팅층을 형성시킴으로써, 바닥재를 제조하였다.

(비교예 1)

특허문헌 2인 국내공개특허공보 제10-2007-0021662호에 따른 바닥재로써, 열가소성 올레핀수지와, 상기 열가소성 올레핀수지 100중량부에 대하여 40중량부를 갖는 메탈로센 알파 올레핀계수지(Metallocene Alpha Olefin Polymer)와, 상기 열가소성 올레핀수지 100중량부에 대하여 40 중량부를 갖는 폴리에틸렌(PE)을 혼합, 성형하여 제1층을 제조하고, 열가소성 올레핀수지와, 상기 열가소성 올레핀수지 100중량부에 대하여 60중량부를 갖는 상기 메탈로센 알파 올레핀계수지(Metallocene Alpha Olefin Polymer)와, 상기 열가소성 올레핀수지 100중량부에 대하여 60 중량부를 갖는 폴리프로필렌(PP)을 혼합, 성형하여, 제2층을 제조한 후 이를 카렌다(Calender)를 이용하여 온도 160℃, 압력 150kg/cm²의 조건에서 40분간 가압,가열하여 합지하여 바닥재를 제조하였다.

2. 바닥재의 평가

상기 실시예 1 내지 3 및, 비교예 1에 따른 바닥재를 아래 [표 1]과 같은 시험방법에 준하여 실험하였으며, 그 결과를 아래 [표 1]에 병기하였다.

	시험방법	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1
유해 중금속 검출	VOC (휘발성 유기화합물) 측정기기	non detect	non detect	non detect	5ppm
인장강도	KSM 6518-96	20 kgf/cm²	24 kgf/cm²	22 kgf/cm²	15 kgf/cm²
인열강도	KSM 6518-96	10 kgf/cm²	11 kgf/cm²	10 kgf/cm²	7 kgf/cm²
마모성	KS F 2813	3.0	3.2	3.0	3.0
난연성	KS F 2271	80 mm/min	78 mm/min	77 mm/min	105 mm/min

본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 바닥재는 비교예 1에 비하여 유해물질이 배출되지 않아 친환경적일 뿐만 아니라 물성이 우수함을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재를 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술 분야의 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 수성 UV코팅층 20 : 상지층
21 : 직물층 30 : 치수보강층
40 : 발포층 50 : 하지층

Claims

수성 UV코팅층, 상지층, 치수보강층, 발포층 및 하지층의 순으로 적층되어 이루어지는 건축용 실내 바닥재에 있어서,
상기 수성 UV코팅층은, 에폭시아크릴레이트계, 우레탄아크릴레이트계, 불포화폴리에스테르수지계, 폴리에스테르아크릴레이트계, 폴리에테르아크릴레이트계, 불포화아크릴수지계, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, HALS(Hindered amide light stabilizer)계 중에서 1 종 또는 그 이상을 선택하여 형성시키며,
상기 상지층 및 하지층은, 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여 열안정제 0.3 ~ 1.0 중량부 및 난연제 10 ~ 20 중량부가 혼합되어 이루어지고,
상기 치수보강층은, 우레탄수지가 함침된 유리섬유로 이루어지되 상기 우레탄 수지는 유리섬유 100 중량부에 대하여 40 ~ 50 중량부로 함침되며,
상기 발포층은, 폴리올레핀계 수지 100 중량부에 대하여 발포제 3~5 중량부, 활제 0.3~0.5 중량부, 충진제 10~40 중량부, 열안정제 0.3 ~ 1.0 중량부 및 난연제 10 ~ 20 중량부로 이루어지고,
상기 폴리올레핀계 수지는, 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체(propylene-ethylene copolymers)를 사용하되 상기 폴리프로필렌-에틸렌 공중합체의 폴리프로필렌은 메탈로센-폴리프로필렌(metallocene-polypropylene, m-PP) 또는 랜덤-폴리프로필렌(random-PP, r-PP)인 것을 특징으로 하는 PVC 대체용 폴리올레핀계 친환경 바닥재.
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