KR101986080B1 - 친환경 바닥재 - Google Patents

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KR101986080B1
KR101986080B1 KR1020140119037A KR20140119037A KR101986080B1 KR 101986080 B1 KR101986080 B1 KR 101986080B1 KR 1020140119037 A KR1020140119037 A KR 1020140119037A KR 20140119037 A KR20140119037 A KR 20140119037A KR 101986080 B1 KR101986080 B1 KR 101986080B1
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장우경
고해승
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(주)엘지하우시스
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Abstract

폴리유산 수지(Polylactic acid resin) 및 폴리비닐부티랄 수지(Polyvinyl butyral resin)를 포함하는 베이스층을 포함하는 친환경 바닥재를 제공한다.

Description

친환경 바닥재{ECO-FRIENDLY FLOOR MATERIAL}
친환경 바닥재에 관한 것이다.
폴리염화비닐(PVC) 등의 석유계 수지를 이용한 바닥재는, 주택, 맨션, 아파트, 오피스 또는 점포 등의 건축물에서 바닥재로 널리 이용되고 있다. 이러한 바닥재는, 폴리염화비닐(PVC) 등의 수지를 이용하여 압출 방식, 카렌더링 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. 게다가, 사용 후 철거된 바닥재는 매립 또는 소각 방법에 의해 처리되는데, 매립 방법은 바닥재가 완전히 분해되기까지 지나치게 오랜 시간이 걸리는 문제가 있고, 소각 방법은 인체에 유해한 다이옥신이 발생하고, 그 외에도 대기를 오염시키는 다량의 물질이 방출되어 환경을 오염시켜 주변 동물이나 식물에 피해를 입히는 2차 환경 오염을 유발하는 문제가 있다.
이에, 생분해성 물질인 폴리유산 수지를 이용하여 바닥재의 베이스층을 제조하고 있으나, 수지 자체의 굴곡 강도가 높아 유연성이 떨어지므로 바닥재를 재단하는 경우 재단 온도가 높아 작업성이 떨어지고 재단면의 깨짐 현상이 빈번히 발생하여 바닥재들 사이의 이음매가 벌어지는 문제가 있다.
본 발명의 일 구현예에서 우수한 친환경성, 우수한 작업성 및, 우수한 재단성을 구현함과 동시에 이음매 벌어짐 현상을 효과적으로 방지하는 친환경 바닥재를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 폴리유산 수지(Polylactic acid resin) 및 폴리비닐부티랄 수지(Polyvinyl butyral resin)를 포함하는 베이스층을 포함하는 친환경 바닥재를 제공한다.
상기 상기 폴리유산 수지 대 상기 폴리비닐부티랄 수지의 중량비가 약 1:9 내지 약 9:1일 수 있다.
상기 베이스층이 상기 폴리비닐부티랄 수지를 약 1 중량% 내지 약 20 중량%로 포함할 수 있다.
상기 베이스층이 상기 폴리유산 수지를 약 1 중량% 내지 약 30 중량%로 포함할 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄 수지의 중량평균 분자량이 약 10,000g/mol 내지 약 70,000g/mol일 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄 수지의 유리전이 온도가 약 70℃ 내지 약 90℃일 수 있다.
상기 폴리유산 수지의 중량평균 분자량이 약 150,000g/mol 내지 약 250,000g/mol일 수 있다.
상기 폴리유산 수지의 유리전이 온도가 약 50℃ 내지 약 70℃일 수 있다.
상기 바닥재를 재단하는 경우 약 30℃ 내지 약 40℃에서 재단될 수 있다.
상기 베이스층의 ASTM D790의 조건에 따른 굴곡 강도가 약 500kg/cm2 내지 약 600kg/cm2일 수 있다.
상기 베이스층의 ASTM D1238의 조건에 따른 용융 지수(melt index)가 약 0.1g/10분 내지 약 5g/10분일 수 있다.
상기 베이스층이 가소제, 용융강도 보강제, 활제, 가공조제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 친환경 바닥재가 표면처리층, 투명층, 인쇄층, 백색층, 밸런스층 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 친환경 바닥재가 투명층/인쇄층/백색층/베이스층; 또는 표면처리층/투명층/인쇄층/백색층/베이스층; 또는 투명층/인쇄층/백색층/베이스층/밸런스층; 또는 표면처리층/투명층/인쇄층/백색층/베이스층/밸런스층;의 구조를 포함하는 적층체일 수 있다.
상기 친환경 바닥재가 바닥 시트 또는 바닥 타일일 수 있다.
상기 친환경 바닥재는 우수한 친환경성, 우수한 작업성 및, 우수한 재단성을 구현함과 동시에 이음매 벌어짐 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 친환경 바닥재의 일 예시의 단면을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 실시예 1에 따른 친환경 바닥재의 재단면을 촬영한 이미지 사진이다.
도 3은 비교예 1에 따른 친환경 바닥재의 재단면을 촬영한 이미지 사진이다.
도 4은 비교예 2에 따른 친환경 바닥재의 재단면을 촬영한 이미지 사진이다.
도 5은 비교예 3에 따른 친환경 바닥재의 재단면을 촬영한 이미지 사진이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
이하에서 기재의 “상부 (또는 하부)” 또는 기재의 “상 (또는 하)”에 임의의 구성이 형성된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 형성되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 형성된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에서, 폴리유산 수지(Polylactic acid resin) 및 폴리비닐부티랄 수지(Polyvinyl butyral resin)를 포함하는 베이스층을 포함하는 친환경 바닥재를 제공한다.
폴리유산 수지는 예를 들어, 식물성 전분을 유산 발효시켜 제조하는 생분해성 수지로서 이러한 친환경 폴리유산 수지를 이용하여 바닥재의 베이스층을 제조하고 있으나, 일반적으로 폴리유산 수지 자체의 굴곡 강도가 높아 베이스층의 유연성이 떨어지므로 바닥재를 재단하는 경우 재단 온도가 높아 작업성이 떨어지고 재단면의 깨짐 현상이 빈번히 발생하여 바닥재들 사이의 이음매가 벌어지는 문제가 있다.
이에, 본 발명의 일 구현예에서는, 폴리유산 수지(Polylactic acid resin) 및 폴리비닐부티랄 수지(Polyvinyl butyral resin)를 포함하는 베이스층을 포함하고, 상기 폴리비닐부티랄 수지 자체의 굴곡 강도가 낮아 베이스층의 유연성을 적절히 조절할 수 있고, 그에 따라 상기 친환경 바닥재의 재단 온도가 낮아지면서도 재단면의 깨짐 현상이 방지될 수 있다.
그 결과, 상기 친환경 바닥재는 우수한 친환경성, 우수한 작업성 및, 우수한 재단성을 구현함과 동시에, 바닥재들 사이의 이음매 벌어짐 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 바닥재를 재단하는 경우 약 30℃ 내지 약 40℃에서 재단될 수 있다. 폴리유산 수지만으로 포함하는 경우 약 50℃에서 재단이 가능하여 작업성이 낮아 안정성도 저하되면서 비경제적이다.
상기 폴리유산 수지 대 상기 폴리비닐부티랄 수지의 중량비가 예를 들어, 약 1:9 내지 약 9:1일 수 있고, 구체적으로 약 3:2 내지 약 18:7일 수 있다. 상기 범위 내의 중량비로 혼합함으로써 상기 베이스층의 굴곡 강도를 조절하여 적절한 유연성을 부여할 수 있고, 그에 따라, 재단 온도가 낮아지면서도 재단면의 깨짐 현상이 더욱 방지됨으로써 상기 친환경 바닥재는 우수한 친환경성, 우수한 작업성 및, 우수한 재단성을 구현함과 동시에, 바닥재들 사이의 이음매 벌어짐 현상이 더욱 방지될 수 있다.
상기 베이스층이 상기 폴리비닐부티랄 수지를 예를 들어, 약 1 중량% 내지 약 20 중량%로 포함할 수 있고, 구체적으로 약 12 중량% 내지 약 15 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위의 함량으로 포함함으로써 상기 베이스층에 적절한 수준의 유연성을 부여할 수 있도록 굴곡 강도를 충분히 낮춤으로써 재단 온도가 낮아지면서도 재단면의 깨짐 현상이 더욱 방지될 수 있다.
상기 베이스층이 상기 폴리유산 수지를 예를 들어, 약 1 중량% 내지 약 30 중량%로 포함할 수 있고, 구체적으로 약 15 중량% 내지 약 20 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위의 함량으로 포함함으로써 충분한 생분해성을 구현함과 동시에 상기 베이스층의 유연성을 적절한 수준으로 유지할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 폴리비닐부티랄 수지의 중량평균 분자량이 약 10,000g/mol 내지 약 70,000g/mol일 수 있다. 상기 범위의 중량평균 분자량을 가짐으로써 예를 들어, 압출 성형, 카렌더링 또는 블로우 성형(blow molding)에 의해 상기 베이스층을 가공하는 경우 우수한 가공성을 구현하여 원하는 바닥재의 형상을 용이하게 구현할 수 있으면서 제조 장치에 들러붙는 현상을 방지하여 원료 손실률을 더욱 저감시킬 수 있다. 또한, 상기 베이스층의 굴곡 강도를 적절히 조절하여 상기 베이스층을 포함하는 친환경 바닥재를 재단하는 경우 재단 온도를 낮추고 재단면의 깨짐 현상을 더욱 방지할 수 있다.
상기 폴리비닐부티랄 수지의 유리전이 온도가 약 70℃ 내지 약 90℃일 수 있다. 상기 범위의 유리전이 온도를 가짐으로써 상기 폴리유산 수지와 함께 상기 베이스층의 가공성을 적절히 조절할 수 있다.
상기 폴리유산 수지의 중량평균 분자량이 약 150,000g/mol 내지 약 250,000g/mol일 수 있다. 상기 범위 내의 중량평균 분자량을 가짐으로써 상기 베이스층의 내구성 및 내가수분해성을 향상시킴과 동시에 유연성을 적절한 수준으로 유지할 수 있고, 그에 따라 상기 친환경 바닥재는 표면 마찰, 수분, 습기 등에 의한 손상이 적으면서 재단 온도가 적절한 수준으로 유지될 수 있다.
상기 폴리유산 수지의 유리전이 온도가 약 50℃ 내지 약 70℃일 수 있다. 상기 범위의 유리전이 온도를 가짐으로써 상기 폴리비닐부티랄 수지와 함께 상기 베이스층의 가공성을 적절히 조절할 수 있다.
상기 베이스층의 ASTM D790의 조건에 따른 굴곡 강도가 예를 들어, 약 500kg/cm2 내지 약 600kg/cm2이고, 구체적으로, 약 500kg/cm2 내지 약 550kg/cm2일 수 있다. 상기 범위 내의 굴곡 강도를 가짐으로써 상기 베이스층이 적절한 유연성을 가져 재단 온도가 낮아지면서도 재단면의 깨짐 현상이 더욱 방지됨으로써 상기 친환경 바닥재는 우수한 친환경성, 우수한 작업성 및, 우수한 재단성을 구현함과 동시에, 바닥재들 사이의 이음매 벌어짐 현상이 더욱 방지될 수 있다.
상기 베이스층의 ASTM D1238의 조건에 따른 용융 지수(melt index)가 예를 들어, 약 0.1g/10분 내지 약 5g/10분일 수 있고, 구체적으로는 약 1.5g/10분 내지 약 3g/10분일 수 있다. 상기 범위 내의 용융 지수를 가짐으로써 상기 베이스층이 적절한 유연성을 가져 재단 온도가 낮아지면서도 재단면의 깨짐 현상이 더욱 방지됨으로써 상기 친환경 바닥재는 우수한 친환경성, 우수한 작업성 및, 우수한 재단성을 구현함과 동시에, 바닥재들 사이의 이음매 벌어짐 현상이 더욱 방지될 수 있다. 또한, 재단 온도가 낮차져 작업성이 향상됨으로써 생산 속도도 더욱 증가될 수 있다.
상기 베이스층의 두께가 예를 들어, 약 1.5mm 내지 약 2.0mm일 수 있다. 상기 범위 내의 두께를 가짐으로써 상기 친환경 바닥재의 두께를 지나치게 증가시키지 않으면서 상부의 투명층, 인쇄층 등을 견고히 지지하고, 상부나 하부로부터의 충격을 용이하게 흡수할 수 있다.
상기 베이스층이 가소제, 용융강도 보강제, 활제, 가공조제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 가소제로서 예를 들어, 벤조에이트계, 시트레이트계, 포스페이트계 가소제 등을 사용하여 친환경성을 도모할 수 있다. 또한 상기 가소제는 약 20 중량% 이하로 포함할 수 있다. 그에 따라 가소제의 블리딩 현상을 더욱 억제함과 동시에 타 성분과의 상용성을 우수한 수준으로 유지하여 원하는 물성을 용이하게 구현할 수 있다.
상기 용융 강도 보강제로서 예를 들어, 아크릴계 공중합체를 사용할 수 있고, 약 30 중량% 이하로 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 베이스층이 우수한 내열성을 구현하면서도 타 성분과의 상용성을 우수한 수준으로 유지하여 원하는 물성을 용이하게 구현할 수 있다.
상기 활제의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 친환경적인 고급 지방산을 포함하여 친환경성을 도모할 수 있고, 구체적으로, 탄소수 18의 포화 고급지방산인 스테아린산을 이용할 수 있다. 또한, 상기 활제는 약 3 중량% 이하로 포함할 수 있고, 그에 따라 상기 베이스층을 형성하기 위한 카렌더링, 프레스 등 가공 과정에서 수지가 카렌더롤 또는 프레스에 들어붙는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 베이스층은 또한, 기타 첨가제 등을 더 포함할 수 있고, 상기 기타 첨가제는 이 기술분야에서 공지된 다양한 종류의 물질을 사용할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
예를 들어, 상기 베이스층이 이산화티타늄, 탄산칼슘, 목분, 운모(Mica), 유리섬유(Glass Fiber), 전분, 천연섬유, 왕겨, 송진, 활석(Talc) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 베이스층이 상기 탄산칼슘을 약 50 중량% 내지 약 80 중량%로 포함할 수 있다. 상기 범위 내의 함량으로 포함함으로써 제조 비용을 낮은 수준으로 구현함과 동시에 우수한 공정성을 구현할 수 있으면서 상기 친환경 바닥재를 재단하는 경우 재단면이 상대적으로 균일한 수준으로 구현될 수 있다.
상기 베이스층은 예를 들어, 목분, 송진 또는 이들 모두를 포함하여 천연 나무의 질감 및 나무 고유의 향을 부여하여 더욱 친환경적인 분위기를 조성할 수 있다.
상기 베이스층에 포함된 상기 목분 및 상기 송진을 합한 전체 함량이 약 1 중량% 내지 약 10 중량%일 수 있다. 상기 범위 내의 함량으로 포함됨으로써 천연 나무의 질감, 나무 고유의 향을 충분히 구현하면서도 타 성분들과의 상용성이 우수하여 원하는 물성을 용이하게 구현할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 친환경 바닥재가 표면처리층, 투명층, 인쇄층, 백색층, 밸런스층 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 친환경 바닥재는 투명층/인쇄층/백색층/베이스층; 또는 표면처리층/투명층/인쇄층/백색층/베이스층; 또는 투명층/인쇄층/백색층/베이스층/밸런스층; 또는 표면처리층/투명층/인쇄층/백색층/베이스층/밸런스층;의 구조를 포함하는 적층체일 수 있다.
이하, 상기 친환경 바닥재를 구성하는 각각의 층에 대하여 살펴보기로 한다.
상기 표면처리층, 투명층, 인쇄층, 백색층, 및 밸런스층 중 하나 이상이 폴리유산 수지를 포함할 수 있고, 또한, 가소제, 용융강도 보강제, 활제 등을 더 포함할 수 있으며, 상기 각각의 층의 성질 및 기능에 따라 이들의 함량을 적절히 조절할 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
상기 표면처리층은 바닥재의 내스크래치성이나 내마모성 등의 표면 품질을 향상시키고, 내오염성을 개선하여 청소가 용이하도록 할 수 있고, 예를 들어, 우레탄 아크릴레이트계 UV 경화형 조성물과 같은 일반적인 자외선 경화형 조성물을 투명층 상에 도포하고, 자외선 조사를 통해 경화시켜 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 표면처리층은 약 0.01mm 내지 약 0.1mm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 투명층은 하부에 적층되는 상기 인쇄층의 무늬나 패턴을 보호하는 역할을 하고, 예를 들어, 압출 성형, 카렌더링, 또는 블로우 성형을 사용하여 최종적으로 필름 형상 또는 시트 형상으로 형성할 수 있다. 상기 투명층의 두께는 약 0.10mm 내지 약 1.0mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 인쇄층은 하부에 적층되는 상기 백색층의 표면에 전사 인쇄, 그라비어 인쇄, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 로터리 인쇄 또는 플렉소 인쇄 등의 다양한 방식으로 무늬를 부여함으로써 형성될 수 있고 친환경 바닥재의 심미성을 부여하는 역할을 한다. 상기 인쇄층의 두께는 약 0.01mm 내지 약 0.3mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 백색층은 흰색 색상을 띄는 층으로서 상기 인쇄층의 무늬나 패턴이 선명하게 나타나게 하면서 상부에 적층되는 상기 인쇄층 및 하부에 적층되는 상기 베이스층 사이의 부착력을 향상시켜 우수한 내구성을 구현할 수 있다.
상기 밸런스층은 시공시 바닥면과의 접착이 이루어지는 부분으로, 친환경 바닥재 표면에 반대되는 이면을 보호하며, 바닥의 습기를 막아주는 역할을 하고, 두께가 약 0.10mm 내지 약 2.0mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 백색층, 상기 밸런스층 또는 이들 모두는 이산화티타늄, 탄산칼슘, 목분, 운모(Mica), 유리섬유(Glass Fiber), 전분, 천연섬유, 왕겨, 송진, 활석(Talc) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 친환경 바닥재는 예를 들어, 압출 성형, 카렌더링 또는 블로우 성형 등을 사용하여 상기 각각의 층들을 필름 또는 시트 형상으로 제조한 후 이들을 이 기술분야에서 공지된 합판 공정 등을 사용하여 열과 압력을 가해 적층시켜 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구현예에서, 상기 친환경 바닥재가 예를 들어, 바닥 시트 또는 바닥 타일일 수 있고, 구체적으로 바닥 타일일 수 있다.
상기 바닥 시트는 상대적으로 유연성이 크고, 내구성 보다는 백화 현상의 방지를 더욱 중요시하나, 상기 바닥 타일은 상대적으로 유연성이 작고, 백화 현상의 방지 보다는 내구성을 더욱 중요시할 수 있다.
예를 들어, 상기 친환경 바닥재가 상대적으로 유연성이 작은 바닥 타일인 경우 재단면의 깨짐 현상을 방지하는 물성이 더욱 중요시될 수 있고, 상기 친환경 바닥재는 전술한 바와 같이, 폴리유산 수지(Polylactic acid resin) 및 폴리비닐부티랄 수지(Polyvinyl butyral resin)를 동시에 포함함으로써 우수한 친환경성을 구현하면서도 상기 베이스층의 굴곡 강도를 적절히 조절하여 상기 친환경 바닥재의 재단 온도가 낮아지면서도 재단면의 깨짐 현상을 효과적으로 방지하여 우수한 작업성 및 우수한 재단성을 구현할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 구현예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
( 제조예 )
이하에서는, 본 발명의 바람직한 제조예를 제시한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 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.
(투명층 제조)
폴리유산 수지 60 중량%, ATBC 20 중량%, 아크릴 공중합체 18 중량%, 및 고급 지방산으로 스테아린산 2 중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 및 2차 믹싱하였다. 이어서, 제조된 원료를 150℃의 온도에서 카렌더링 가공하여, 두께가 0.5 mm인 투명층를 제조하였다.
(인쇄층 및 백색층 제조)
폴리유산 수지 45 중량%, ATBC 9 중량%, 아크릴 공중합체 7 중량%, 고급 지방산으로 스테아린산 1 중량%, 디이소시아네이트, 탄산칼슘 31 중량% 및, 이산화티타늄 7 중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 및 2차 믹싱하였다. 이어서, 제조된 원료를 150℃의 온도에서 카렌더링 가공하여, 두께가 0.2 mm인 백색층을 제조하였다.
또한, 상기 백색 시트 표면에 그라비아 인쇄 또는 전사 인쇄방법을 통해 무늬를 형성하여 두께가 0.15mm인 인쇄층을 제조하였다.
(베이스층 제조)
폴리유산 수지 14 중량%, 폴리비닐부티랄 수지 5 중량%, ATBC 3 중량%, 아크릴 공중합체 3 중량%, 고급 지방산으로 스테아린산 0.1 중량%, 탄산칼슘 74 중량%, 및 송진 0.9 중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 및 2차 믹싱하였다. 이어서, 제조된 원료를 150℃의 온도에서 카렌더링 가공하여, 두께가 2 mm인 베이스층을 제조하였다.
(밸런스층 제조)
폴리유산 수지 43 중량%, ATBC 5 중량%, 아크릴 공중합체 6 중량%, 고급 지방산으로 스테아린산 1 중량%, 탄산칼슘 43 중량%, 이산화티타늄 1 중량%, 및 송진 1 중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 및 2차 믹싱하였다. 이어서, 제조된 원료를 150℃의 온도에서 카렌더링 가공하여, 두께가 1.2 mm인 밸런스층을 제조하였다.
상기 준비된 투명층, 인쇄층이 적층된 백색층, 베이스층 및 밸런스층을 투명층/인쇄층/백색층/베이스층/밸런스층의 구조로 적층한 후 프레스 장치를 사용하여 열과 압력을 가해 합판함으로써 친환경 바닥재를 제조하였다. 상기 실시예 1에 따른 친환경 바닥재의 단면을 도 1에 개략적으로 나타내었다.
비교예 1 (베이스층에 폴리유산 수지만을 포함한 경우)
베이스층을 하기와 같이 제조한 것을 제외하고는 실시에 1과 동일한 조건 및 방법으로 친환경 바닥재를 제조하였다.
(베이스층 제조)
폴리유산 수지 12 중량%, ATBC 4 중량%, 아크릴 공중합체 3 중량%, 고급 지방산으로 스테아린산 0.1 중량%, 탄산칼슘 80 중량%, 및 송진 0.9 중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 및 2차 믹싱하였다. 이어서, 제조된 원료를 130℃의 온도에서 카렌더링 가공하여, 두께가 2mm인 베이스층을 제조하였다.
비교예 2 (베이스층에 다른 종류의 합성 수지를 더 포함한 경우)
베이스층을 하기와 같이 제조한 것을 제외하고는 실시에 1과 동일한 조건 및 방법으로 친환경 바닥재를 제조하였다.
(베이스층 제조)
폴리유산 수지 14 중량%, 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 수지 5 중량%, ATBC 3 중량%, 아크릴 공중합체 3 중량%, 고급 지방산으로 스테아린산 0.1 중량%, 탄산칼슘 74 중량%, 및 송진 0.9 중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 및 2차 믹싱하였다. 이어서, 제조된 원료를 150℃의 온도에서 카렌더링 가공하여, 두께가 2 mm인 베이스층을 제조하였다.
비교예 3 (베이스층에 다른 종류의 합성 수지를 더 포함한 경우)
베이스층을 하기와 같이 제조한 것을 제외하고는 실시에 1과 동일한 조건 및 방법으로 친환경 바닥재를 제조하였다.
(베이스층 제조)
폴리유산 수지 14 중량%, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 5 중량%, ATBC 3 중량%, 아크릴 공중합체 3 중량%, 고급 지방산으로 스테아린산 0.1 중량%, 탄산칼슘 74 중량%, 송진 0.9 중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 및 2차 믹싱하였다. 이어서, 제조된 원료를 160℃의 온도에서 카렌더링 가공하여, 두께가 2 mm인 베이스층을 제조하였다.
평가
실시예 1 및 비교예 1-3의 친환경 바닥재에 포함된 각 베이스층의 굴곡 강도, 용융 지수를 측정하였고, 상기 친환경 바닥재를 각각 재단하는 경우 재단되는 온도를 측정하였고, 재단된 바닥재를 각각 시공하는 경우 이들 사이의 이음매의 벌어진 간격을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.
또한, 상기 친환경 바닥재를 재단한 후 각각의 재단면을 사진으로 촬영하여 도 2-5에 나타내었다.
1. 굴곡 강도
측정 방법: ASTM D790의 조건에 따라 3-point bending법에 의해 만능재료 시험기(UTM) (Tinius Olsen 社)를 사용하여 측정하였다.
2. 용융 지수( melt index )
측정 방법: ASTM D1238의 조건에 따라 190℃의 온도에서 2.16kg의 추를 사용하여 측정하였고, 상기 측정을 10회 반복하여 이들을 평균한 값을 용융 지수로서 평가하였다.
3. 재단 온도
측정 방법: 30℃에서부터 50℃까지 온도를 증가시키면서 2℃씩 증가된 각 온도마다 재단기를 사용하여 재단을 실시하였고, 상기 친환경 바닥재의 변형이 발생하지 않으면서 이 기술분야에서 통상적으로 인정되는 수준으로 재단이 수행된 온도를 재단 온도로서 평가하였다.
4. 이음매 사이의 간격
측정 방법: 실시예 1 및 비교예 1-3의 친환경 바닥재를 상기 재단 온도에서 재단하고, 이어서 재단된 바닥재를 시공하는 경우 이음매 사이의 벌어진 간격을 확대경(PEAK 社, 1961-10X)을 사용하여 측정하였다.
베이스층 친환경 바닥재
굴곡 강도
(kg/cm2)		 용융 지수
(g/10분)		 재단 온도
(℃)		 이음매 사이의 간격
(mm)
실시예1 550 2 35 0.15
비교예1 880 0.5 50 0.3
비교예2 840 0.7 50 0.3
비교예3 730 1 60 0.4
실시예 1에 따른 친환경 바닥재는 굴곡 강도가 낮으면서 용융 지수가 적절히 조절됨으로써 재단 온도가 35℃로 매우 낮아 작업성이 더욱 우수함과 동시에 이음매 사이의 간격이 0.15mm로 현저히 작아 재단면의 깨짐 현상이 더욱 방지되었음을 명확히 확인할 수 있다.
반면, 비교예 1-3에 따른 친환경 바닥재는 굴곡 강도가 700kg/cm2 이상으로 현저히 높아 재단 온도가 50℃ 이상으로 매우 높고, 이음매 사이의 간격이 0.3mm 이상으로 벌어져 재단면의 깨짐 현상이 크게 발생하였음을 확인할 수 있다.
100: 친환경 바닥재
110: 투명층
120: 인쇄층
130: 백색층
140: 베이스층
150: 밸런스층

Claims (15)

  1. 폴리유산 수지(Polylactic acid resin) 및 폴리비닐부티랄 수지(Polyvinyl butyral resin)를 포함하는 베이스층을 포함하고,
    상기 폴리유산 수지 대 상기 폴리비닐부티랄 수지의 중량비가 3:2 내지 18:7이고,
    상기 베이스층의 ASTM D790의 조건에 따른 굴곡 강도가 500 kg/cm2 내지 600 kg/cm2인
    친환경 바닥재.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층이 상기 폴리비닐부티랄 수지를 1 중량% 내지 20 중량%로 포함하는
    친환경 바닥재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층이 상기 폴리유산 수지를 1 중량% 내지 30 중량%로 포함하는
    친환경 바닥재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리비닐부티랄 수지의 중량평균 분자량이 10,000g/mol 내지 70,000g/mol인
    친환경 바닥재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리비닐부티랄 수지의 유리전이 온도가 70℃ 내지 90℃인
    친환경 바닥재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 폴리유산 수지의 중량평균 분자량이 150,000g/mol 내지 250,000g/mol인
    친환경 바닥재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 폴리유산 수지의 유리전이 온도가 50℃ 내지 70℃인
    친환경 바닥재.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 바닥재를 재단하는 경우 30℃ 내지 40℃에서 재단되는
    친환경 바닥재.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층의 ASTM D1238의 조건에 따른 용융 지수(melt index)가 0.1g/10분 내지 5g/10분인
    친환경 바닥재.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 베이스층이 가소제, 용융강도 보강제, 활제, 가공조제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 더 포함하는
    친환경 바닥재.
  13. 제1항에 있어서,
    표면처리층, 투명층, 인쇄층, 백색층, 밸런스층 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 더 포함하는
    친환경 바닥재.
  14. 13항에 있어서,
    투명층/인쇄층/백색층/베이스층; 또는 표면처리층/투명층/인쇄층/백색층/베이스층; 또는 투명층/인쇄층/백색층/베이스층/밸런스층; 또는 표면처리층/투명층/인쇄층/백색층/베이스층/밸런스층;의 구조를 포함하는 적층체인
    친환경 바닥재.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 친환경 바닥재가 바닥 시트 또는 바닥 타일인
    친환경 바닥재.
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