KR101555854B1 - 에틸렌비닐아세테이트를 이용한 복합 바닥재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부온도 변화에 따른 형태 변화가 발생하지 않고, 스크래치에 대한 저항성이 강하며, 인테리어 필름층을 삽입하여 다양한 무늬와 질감을 연출할 수 있을 뿐만 아니라 유해물질을 발산하지 않아서 주거공간의 무독성 친환경 바닥재로 활용할 수 있는 EVA를 이용한 복합 바닥재를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 EVA를 이용한 복합 바닥재는, 최하부에 위치하는 EVA 수지층; 상기 EVA 수지층 상부에 위치하며, 패턴과 무늬가 형성된 인테리어필름층; 상기 EVA 수지층과 인테리어필름층을 접착시키는 접착제층; 상기 인테리어필름층 상부에 도포된 코팅층을 포함하여 구성되고, 상기 EVA 수지층은, EVA 50∼60중량부; 50∼100매시 크기의 석분 35∼40중량부에 가교제 0.5∼1.0phr, 발포제2.0∼5.0phr, 충진제10∼20phr를 혼합한 것을 특징으로 한다.

Description

에틸렌비닐아세테이트를 이용한 복합 바닥재{Composite floor board using ethylene vinyl acetate}

본 발명은 복합 바닥재에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 외부온도 변화에 따른 형태 변화가 생기지 않고 내스크러치성이 강하며, 주거공간의 무독성 친환경 바닥재로 활용될 수 있는 에틸렌비닐아세테이트를 이용한 복합 바닥재에 관한 것이다.

주택, 아파트, 오피스 또는 상점 등의 바닥재로 사용되는 타일이나 장판은 1990년을 전후하여 아파트 거실 바닥에 사용되면서 PVC(Poly Vinyl Chloride) 바닥재의 사용이 확산되었는데, 이와 같은 PVC를 재질로 하는 바닥재는, 과거에는 단순한 바닥 마감 및 경제성과 디자인성 위주로 제품을 생산했던 반면, 최근에는 원적외선 방사 기능, 탈취 기능, 인체에 해로운 독성물질 등을 제거할 수 있는 기능을 하는 성분을 첨가하는 등 기능성을 높이면서 천연소재의 느낌을 구현함과 동시에 인테리어를 중시하는 제품 개발이 이루어지고 있다.

현재 PVC 바닥재는 아파트 등 대규모 주거단지에서는 찾아볼 수 없고, 저렴한 가격 경쟁력을 앞세워 주로 소규모 주택(빌라, 원룸 등) 등에 공급되어 시공되고 있다. 1990년대 초 수도권 신도시 개발을 기점으로 전국적인 인기를 형성했던 PVC 바닥재가 현재와 같이 주택시장에서 뒤쳐지게 된 이유는 여러가지가 있겠지만, 그 중에서도 목질 판상 바닥재와 대비했을 때 품질이 떨어지고, PVC 자체가 온도변화에 따른 변형이 많기 때문에 온돌 난방과 같은 바탕면의 온도변화에 따라 수축 팽창이 일어나면서 바닥재의 형태에 변형이 생겨 하자가 발생하는 문제가 큰 영향을 미쳤다고 하겠다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 특허등록 제1104149호 "에틸렌비닐아세테이트 및 하이드록시아크릴레이트를 포함하는 바닥재의 제조방법 및 그에 의해 제조된 바닥재"와 같은 기술이 출현했는데, 상기 특허는 바닥재에 에틸렌비닐아세테이트(EVA: Ethylene Vinyl Acetate)와 하이드록시아크릴레이트를 적절히 배합하여 바닥재의 균열을 방지하고 연성 및 복원력과 강도를 갖게 하는 기술이다. 또, 공개특허 제2005-47509호 "에틸렌비닐아세테이트와 폴리우레탄 접착제를 포함하는 바닥충격음 저감재"는 공동주택의 바닥충격음 문제를 해결하기 위해 EVA에 폴리우레탄 접착제를 혼합하여 판상(板狀) 또는 롤(roll) 형태로 바닥재를 만든 것이다.

하지만, 상기 특허 기술은 EVA와 하이드록시아크릴레이트 또는 폴리우레탄을 배합하여 제조한 자체를 바닥재로 사용하기 때문에 PVC 바닥재가 갖는 최대 단점인 낮은 경도와 온도변화에 따른 수축 팽창으로 인한 형태 변형이 생기면서 발생하게 되는 하자와, 바닥재의 표면이 긁히거나 흠집에 저항하는 내스크래치성이 없다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 외부온도 변화에 따른 형태 변화가 발생하지 않고, 스크래치에 대한 저항성이 강하며, 인테리어 필름층을 삽입하여 다양한 무늬와 질감을 연출할 수 있을 뿐만 아니라 유해물질을 발산하지 않아서 주거공간의 무독성 친환경 바닥재로 활용할 수 있는 EVA를 이용한 복합 바닥재를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 EVA를 이용한 복합 바닥재는, 최하부에 위치하는 EVA 수지층; 상기 EVA 수지층 상부에 위치하며, 패턴과 무늬가 형성된 인테리어필름층; 상기 EVA 수지층과 인테리어필름층을 접착시키는 접착제층; 상기 인테리어필름층 상부에 도포된 코팅층을 포함하여 구성되고, 상기 EVA 수지층은, EVA 50∼60중량부; 50∼100매시 크기의 석분 35∼40중량부에 가교제 0.5∼1.0phr, 발포제2.0∼5.0phr, 충진제10∼20phr를 혼합한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, EVA 수지층과 인테리어필름층 사이에 목질층이 삽입되며, 목질층 상부와 하부에 각각 접착제층이 형성되며, 목질층은 단판(veneer)이 적층되어 이루어진 합판층 또는 천연목재로 된 층이다.

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상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 EVA를 이용한 복합 바닥재는, 변형에 강한 EVA를 최하부층에 사용했기 때문에 외부온도 변화에 따른 형태의 변화가 발생하지 않을 뿐만 아니라 두께가 2∼4㎜ 정도이기 때문에 기존 PVC 바닥재에 비해 보행감이 매우 양호하고, EVA에 석분을 배합하여 제조한 바닥재는 강도가 강해서 외부의 강한 충격에도 깨지지 않는다. 또한, EVA 자체가 고탄성의 성질을 갖고 있어서 층간소음 저감과 차음 및 단열에도 기여할 수 있고, EVA가 인체에 해로운 물질을 발산하지 않기 때문에 주거공간에 인체에 해로운 유해물질을 발산하지 않는 친환경 바닥재로 활용할 수 있으며, 표면에 코팅층이 형성되어 있어서 내스크러치성이 강해 바닥재 표면이 긁히거나 흠이 생기지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 바닥재의 실시예를 도시한 단면이다.
도 2는 본 발명에 따른 바닥재의 다른 실시예를 도시한 단면이다.

본 발명에 따른 EVA를 이용한 복합 바닥재의 가장 큰 기술적 특징은, 바닥재 최하부에 EVA를 사용하여 주거공간 바닥면의 온도변화가 있더라도 바닥재 자체의 형태변화가 발생하지 않고, EVA의 고탄성으로 인해 주거공간의 층간소음 저감 및 보행성을 개선시킬 수 있으며, 유해물질을 발산하지 않아 친환경적이며, 기존 PVC 바닥재(바닥타일)의 최대 단점인 수축 팽창에 따른 하자문제를 완벽하게 해결했다는 점이다.

본 발명에 따른 복합 바닥재(10)는 EVA 수지층(11)과 인테리어필름층(13)이 접착제에 의해 접착되고, 인테리어필름층(13)의 상부는 코팅층(14)이 형성되어 구성되는 것을 기본적인 구성으로 한다.

EVA(Ethylene Vinyl Acetate)는 중금속이나 발암물질 등이 없고 독성이 없는 친환경 소재이며 탄성이 좋을 뿐만 아니라 외기온도에 의한 변형이 적기 때문에 신발 밑창, 어린이 매트, 차량용 매트, 주택 차음 및 진동저감 소재, 포장 완충재 등 실생활과 산업적으로 광범위하게 사용되고 있다.

본 발명의 바닥재는 최하부에 2∼4㎜ 두께의 EVA 수지층(11)이 위치하게 되는데, 4㎜ 이상으로 두꺼우면 지나친 탄성으로 인해 보행감이 좋지 않을 뿐만 아니라 장기간 사용하면 EVA 수지층(11)이 가라앉게 될 수도 있다는 문제가 있고, 2㎜ 이하로 너무 얇으면 탄성이 없어서 보행감이 없고 층간 소음을 차단하는 효과도 없다는 문제가 있다.

EVA 수지층(11)은 EVA를 발포시켜서 만들 수도 있고, 강도를 강화시키기 위해 EVA에 석분을 혼합할 수도 있다. 석분은 화강암, 현무암, 대리석, 섬록암 등의 채석장에서 발생하는 석분 슬러지를 건조시켜 재활용 함으로써 환경관리 비용과 석분 처리 비용을 절감할 수 있고, 석분의 크기는 50∼100매시 정도의 크기가 적절하다.

EVA에 석분을 혼합하여 바닥재로 제조할 때는, EVA 55∼65중량부와 석분 35∼45중량부 및 가교제 0.5∼1.0phr, 발포제2.0∼5.0phr, 충진제10∼20phr를 더 혼합한다. 여기서 phr은 per hundred resin 또는 parts per hundreds of rubber의 약자로 고분자 100중량(㎏) 당 첨가되는 첨가제의 중량(㎏)을 말하며, 예를 들면, 고분자 100㎏에 첨가제 1㎏이 혼합되면 1phr 이다.

가교제는 사슬모양의 사슬 사이에서 가교 역할을 하는 물질로, 가교는 수지에 경도나 탄력성 등 기계적 강도와 화학적 안정성을 부여하는 물질인데,가교제로는 과산화물 가교제인 DCP(dicumyl peroxide)를 사용한다. 이때 DCP의 양이 적으면 기포의 생성은 용이하나 기포를 안정화(셀의 유지)시킬 수 없으므로 발포체가 형성되지 않고, DCP를 과다하게 사용하면 발포체 형성과정에서 수지의 소성 변형이 어려워져서 발포체가 분해되어도 셀(cell)이 형성될 수 없거나 발포 배율이 낮아지게 된다. 따라서 가교제는 0.5∼1.0phr를 사용하는 것이 적절하다.

발포제는 사출발포시 야기될 수 있는 스크류 내부에서의 조기발포를 방지하기 위한 물질로, 아조디카본아미드(Azodicarbonamide)계 발포제를 사용한다. 또한 충진제는 조성물질의 용량이나 농도 조절을 위한 것이며, MgCO₃을 사용한다.

EVA만 사용 또는 EVA에 석분을 혼합할 경우 모두 EVA 수지층(11)은 로크웰 경도로 했을 때 70 HRD 이상의 표면경도를 갖는 것이 바람직하다. 상기와 같은 표면경도를 가졌을 때 변형이 작고 잘 부서지지 않으며, 편하고 안정적인 보행성을 갖게 된다.

인테리어필름층(13)은 두께 0.3∼0.9㎜ 정도의 PVC 시트로 형성되어 EVA 수지층(11) 상부에 위치하는데, 인테리어필름층(13)에는 다양한 패턴과 질감 및 무늬가 형성되어 바닥재가 깔린 공간의 다양한 분위기를 연출할 수 있게 된다. EVA 수지층(11)과 인테리어필름층(13)은 접착제에 의해 접착되어 두 층 사이에 접착제층(12)이 형성되게 된다.

코팅층(14)은 인테리어필름층(13) 상부에 도포된 층인데, 그라비아(Gravure) 코팅법에 의해 코팅한다. 코팅층(14)은 바닥재(10, 10') 표면의 내오염성과 내스크러치성을 확보하고 인테리어필름층(13)의 PVC로부터 분출되는 유해물질을 차단하며, 정전기 방지 등 다양한 기능과 용도에 맞는 도료를 선택한다.

도 2에 도시한 것과 같은 본 발명에 따른 바닥재(10')의 다른 실시예는 EVA 수지층(11)과 인테리어필름층(13) 사이에 목질층(15)을 삽입한 것인데, 목질층(15)은 단판(veneer)이 적층되어 이루어진 합판층 또는 천연목재로 된 것이다. 상기 목질층(15)은 상부와 하부에 각각 접착제를 도포하여 EVA 수지층(11) 및 인테리어필름층(13)과 접착시킨다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 명세서에 게시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10, 10' : 바닥재
11 : EVA 수지층 12 : 접착제층
13 : 인테리어필름층 14 : 코팅층
15 : 목질층

Claims (4)

1. 주거공간의 바닥면에 사용되는 복합 바닥재에 있어서,
   상기 복합 바닥재는,
   최하부에 위치하는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 수지층;
   상기 EVA 수지층 상부에 위치하며, 패턴과 무늬가 형성된 인테리어필름층;
   상기 EVA 수지층과 인테리어필름층을 접착시키는 접착제층;
   상기 인테리어필름층 상부에 도포된 코팅층;
   을 포함하여 구성되고, 상기 EVA 수지층은,
   EVA 50∼60중량부;
   50∼100매시 크기의 석분 35∼40중량부;
   에 가교제 0.5∼1.0phr, 발포제2.0∼5.0phr, 충진제10∼20phr를 혼합한 것을 특징으로 하는 에틸렌비닐아세테이트를 이용한 복합 바닥재.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 EVA 수지층과 인테리어필름층 사이에 목질층이 삽입되며, 상기 목질층 상부와 하부에 각각 접착제층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에틸렌비닐아세테이트를 이용한 복합 바닥재.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 목질층은 단판(veneer)이 적층되어 이루어진 합판층 또는 천연목재로 된 층인 것을 특징으로 하는 에틸렌비닐아세테이트를 이용한 복합 바닥재.
   
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