KR102038191B1 - 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 폴리염화비닐 (PVC : Polyvinyl Chloride) 수지와 스티렌부타디엔 고무(SBR : Styrene Butadiene Rubber)가 상용성을 갖도록 하여 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무를 포함하는 조성물로써 밸런스층을 형성함에 따라 밸런스층 자체에 논슬립 기능을 부여할 수 있도록 하는 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법에 관한 것이다.

Description

폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법{manufacturing method of polyvinyl chloride resin flooring}
본 발명은 바닥재 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리염화비닐 (PVC : Polyvinyl Chloride) 수지와 스티렌부타디엔 고무(SBR : Styrene Butadiene Rubber)가 상용성을 갖도록 하여 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무를 포함하는 조성물로써 밸런스층을 형성함에 따라 밸런스층 자체에 논슬립 기능을 부여할 수 있도록 하는 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법에 관한 것이다.
건축구조물의 대부분은 콘크리트로 형성되는 것이 일반적이다.
이때, 콘크리트면이 직접 노출되는 경우, 내외관의 미려함이 저하되는 문제가 있었다.
이러한 이유로 건축구조물의 내외부에 내장재 및 외장재를 덧붙여 내외관의 미려함을 높이고 있다.
이때, 내장재 중의 하나로 대한민국 등록실용신안공보 제20-0347379호(공고일 : 2004. 04. 09.) 등에 개시된 바와 같은 건축구조물의 바닥면에 설치되는 바닥재가 있다.
바닥재는, 타일형, 시트형, 마루형 등으로 구분할 수 있으며, 각각이 갖는 고유의 질감, 무늬, 컬러로 인하여 건축구조물의 바닥면 장식이 가능하다.
한편, 바닥재의 하나로 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0027660호(공개일 : 2016. 03. 10.) 등에 개시된 바와 같은 폴리염화비닐 수지 바닥재가 있다.
폴리염화비닐 수지 바닥재는 기재층 및 그 하부의 밸런스층이 폴리염화비닐 수지를 포함하는 조성물로써 형성되는바, 재질의 특성상 마루 바닥재 등에 비해 저렴한 비용으로 제조가 가능하다.
그러나, 폴리염화비닐 수지를 포함하는 조성물로 형성되는 밸런스층은 폴리염화비닐 수지의 재질 특성상 바닥면에서 쉽게 미끄러지므로 폴리염화비닐 수지 바닥재의 고정이 불안정한 문제가 있었다.
이와 같은 문제를 해소하고자 폴리염화비닐 수지 바닥재 시공시 바닥면에 별도의 논슬립 시트를 선시공하고 있다.
논슬립 시트는, 니트릴부타디엔 고무(NBR : Nitrile-Butadiene Rubber) 또는 스티렌부타디엔 고무로 형성되는바, 재질 특성상 마찰력이 높아져 미끄러짐이 방지되므로 그 상부로 폴리염화비닐 수지 바닥재를 시공함에 따라 폴리염화비닐 수지 바닥재의 고정이 안정된다.
그러나, 폴리염화비닐 수지 바닥재 시공에 앞서 별도의 논슬립 시트를 선시공하는 경우, 논슬립 시트 마련으로 인한 비용 및 논슬립 시트 시공으로 인한 시간이 추가로 소요될 수밖에 없어 이로 인해 시공 효율이 저하되는 문제가 있었다.
또한, 니트릴부타디엔 고무는 스티렌부타디엔 고무에 비해 상대적으로 고가이나, 그에 비해 월등히 저렴한 폴리염화비닐 수지와의 상용성이 우수하여 니트릴부타디엔 고무 및 폴리염화비닐 수지를 포함하는 조성물로써 논슬립 시트를 형성할 수 있으므로 비교적 경제적이라 할 수 있는 반면, 스티렌부타디엔 고무는 니트릴부타디엔 고무에 비해 저렴함에도 폴리염화비닐 수지와의 상용성이 극히 낮아 폴리염화비닐 수지와의 혼용이 불가하였으므로 경제성이 떨어지는 문제가 있었다.
상기의 이유로 해당분야에서는 폴리염화비닐 수지 바닥재 자체, 더욱 구체적으로 바닥면과 접촉하는 밸런스층 자체에 논슬립 기능을 부여할 수 있도록 하되, 니트릴부타디엔 고무에 비해 단가가 저렴한 스티렌부타디엔 고무를 폴리염화비닐 수지와 혼용하여 논슬립 기능을 부여할 수 있도록 하는 방안을 모색하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 종래 폴리염화비닐 수지 바닥재 시공시 바닥면에서의 미끄러짐 방지를 위하여 별도의 논슬립 시트를 시공함에 따라 비용 및 시간이 추가로 소요되어 시공 효율이 저하되었던 문제를 해소할 수 있도록 하는 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 스티렌부타디엔 고무과 폴리염화비닐 수지와의 상용성이 극히 낮아 혼용이 불가하였던 문제를 해소할 수 있도록 하는 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법은, 폴리염화비닐(PVC : Polyvinyl Chloride) 수지를 포함하는 조성물로 형성되는 기재층 하부로 밸런스층을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 밸런스층을 형성하는 단계는, 일정한 비율로 혼합되는 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무(SBR : Styrene Butadiene Rubber)를 포함하는 조성물을 초음파 가진장치로써 초음파를 가진하는 단계; 상기 초음파 가진장치에 의해 초음파 가진된 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무를 포함하는 조성물을 성형장치로써 시트 형태로 성형하는 단계; 상기 성형장치에 의해 시트 형태로 성형된 성형물을 상기 기재층 저면에 접합하는 단계;를 포함한다.
상기 초음파를 가진하는 단계에서 상기 조성물은 안료, 가소제, 내열안정제, 산화방지제 및 충전제를 더 포함할 수 있다.
상기 초음파를 가진하는 단계에서 상기 스티렌부타디엔 고무는 상기 폴리염화비닐 수지 100 중량부 대비 5-25 중량부 포함될 수 있다.
상기 초음파를 가진하는 단계에서 상기 초음파 가진장치는 10-100kHz의 초음파를 50-70초간 가진할 수 있다.
상기 성형하는 단계에서 상기 성형장치는 카렌더기일 수 있다.
상기 접합하는 단계에서 상기 성형물은 접착제 도포에 의해 접합될 수 있다.
상기 기재층의 상부에 치수안정층이 형성되고, 상기 치수안정층의 상부에 인쇄층이 형성되며, 상기 인쇄층의 상부에 투명코팅층이 형성되고, 상기 투명코팅층의 상부에 표면처리층이 형성된다.
본 발명에 의한 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법은, 초음파를 가진하는 단계를 포함하는바, 초음파 에너지에 의해 일정한 비율로 혼합되는 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무 각 분자의 가지들이 끊어지고, 끊어진 부위에서 라디칼이 생성됨에 따라 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무 분자의 가지들이 결합되어 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무 결합 고분자 가지들이 형성되며, 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무 결합 고분자가 폴리염화비닐 수지와 스티렌부타디엔 고무의 계면에 위치함에 따라 폴리염화비닐 수지와 스티렌부타디엔 고무가 상용성을 갖게 되므로 이에 의해 밸런스층을 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무를 포함하는 조성물로써 형성할 수 있어 밸런스층 자체에 논슬립 기능이 부여되므로 논슬립 시트의 별도 시공에 따르는 비용 및 시간 소요를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 스티렌부타디엔 고무의 단독 사용으로 인한 비용 소요를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법에서 밸런스층을 형성하는 단계의 세부 공정도.
도 2는 본 발명에 의한 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법에 의해 제조된 폴리염화비닐 수지 바닥재의 구조를 보인 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법에 의해 제조된 폴리염화비닐 수지 바닥재에서 밸런스층에 요철이 형성된 예를 보인 예시도.
이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법은 밸런스층을 형성하는 단계(S100)를 포함한다.
상기 밸런스층을 형성하는 단계(S100)는 폴리염화비닐 수지를 포함하는 조성물로 형성되는 기재층(10)의 하부로 밸런스층(20)을 형성한다.
상기 밸런스층을 형성하는 단계(S100)에 의해 상기 기재층(10) 하부로 상기 밸런스층(20)이 형성됨으로써 상기 밸런스층(20)에 의해 상기 기재층(10)이 구조적으로 안정되므로 이에 의해 시공 이후 상기 기재층(10)의 변형, 예컨대 컬링 발생 등이 방지된다.
이때, 상기 밸런스층을 형성하는 단계(S100)는, 도 1에 도시된 바와 같이 초음파를 가진하는 단계(S110), 성형하는 단계(S120) 및 접합하는 단계(130)를 포함한다.
상기 초음파를 가진하는 단계(S110)는 일정한 비율로 혼합되는 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무를 포함하는 조성물을 초음파 가진장치(도면상 미도시)로써 초음파 가진한다.
이와 같은 상기 초음파를 가진하는 단계(S110)에서 상기 조성물은 안료, 가소제, 내열안정제, 산화방지제 및 충전제를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 초음파를 가진하는 단계(S110)에서 상기 스티렌부타디엔 고무는 상기 폴리염화비닐 수지 100 중량부 대비 5-25 중량부 포함되는 것이 바람직하다.
상기 스티렌부타디엔 고무가 상기 폴리염화비닐 수지 100 중량부 대비 5 중량부 미만으로 포함되는 경우, 상기 스티렌부타디엔 고무의 부족으로 인하여 논슬립 효과가 기대에 미치지 못할 수 있고, 상기 스티렌부타디엔 고무가 상기 폴리염화비닐 수지 100 중량부 대비 25 중량부를 초과하여 포함되는 경우, 상기 스티렌부타디엔 고무와 상기 폴리염화비닐 수지 사이에서 상분리가 일어날 수 있는바, 상기 초음파를 가진하는 단계(S110)에서 상기 스티렌부타디엔 고무는 상기 폴리염화비닐 수지 100 중량부 대비 5-25 중량부 포함되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 초음파를 가진하는 단계(S110)에서 상기 초음파 가진장치는 10~100kHz의 초음파를 50-70초간 가진하는 것이 바람직하다.
상기 초음파 가진장치에 의해 가진되는 초음파가 10kHz 미만이거나 50초 미만으로 가진되는 경우, 상기 폴리염화비닐 수지와 상기 스티렌부타디엔 수지 사이에 코폴리머가 형성될 수 없고, 상기 초음파 가진장치에 의해 가진되는 초음파가 100kHz를 초과하거나 70초를 초과하여 가진되는 경우, 초음파로 인하여 상기 폴리염화비닐 수지와 상기 스티렌부타디엔 수지의 사슬이 끊어져 최종 완제품의 물성이 저하될 수 있는바, 상기 초음파를 가진하는 단계(S110)에서 상기 초음파 가진장치는 10~100kHz의 초음파를 50-70초간 가진하는 것이 바람직하다.
여기서, 초음파 가진장치는 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무의 혼합 구간에 설치됨으로써 일정한 비율로 혼합되는 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무 전체가 균일하게 초음파 가진된다.
한편, 상기 초음파 가진장치는 10-100kHz의 초음파를 50-70초간 가할 수 있는 것이라면, 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방한바, 상기 초음파 가진장치에 관한 상세한 설명은 생략한다.
상기 성형하는 단계(S120)는 상기 초음파 가진장치에 의해 초음파 가진된 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무를 포함하는 조성물을 성형장치(도면상 미도시)로써 시트 형태로 성형한다.
이와 같은 상기 성형하는 단계(S120)에서 상기 성형장치는 상기 초음파 가진장치에 의해 초음파 가진된 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무를 포함하는 조성물을 일정한 두께의 시트 형태로 성형할 수 있도록 하는 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방하며, 그 예로는 캘린더기가 될 수 있다.
그리고 상기 성형하는 단계(S120)에서 시트 형태로 성형되는 상기 성형물은 저면에 돌출부(21a)와 함몰부(21b)가 연속되는 요철(21)이 형성될 수 있다.
이때, 상기 요철(21)의 상기 돌출부(21a) 및 함몰부(21b)는 그 형태적 특성상 바닥면(도면상 미도시)과 접촉할 때 마찰력을 높이므로 이에 의해 바닥면에서 상기 밸런스층(20)의 미끄러짐이 더욱 방지되어 논슬립 기능이 강화된다.
상기 접합하는 단계(130)는 상기 성형장치에 의해 시트 형태로 성형된 상기 성형물을 상기 기재층(10) 저면에 접합한다.
이와 같은 상기 접합하는 단계(130)는 상기 성형물을 상기 기재층(10) 저면에 견고히 접합할 수 있도록 하는 것이라면 통상의 어떠한 방법을 따르더라도 무방하며, 그 일례로는 접착제 도포가 될 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법에서 상기 기재층(10)의 상부에는 치수안정층(30)이 형성됨으로써 상기 치수안정층(30)에 의해 열 및 수분에 의한 상기 기재층(10)의 변형이 방지된다.
이때, 상기 치수안정층(30)은 PVC졸로 함침처리된 유리섬유(glass fiber)로 형성될 수 있다.
그리고 상기 치수안정층(30)의 상부에는 인쇄층(40)이 형성됨으로써 상기 인쇄층(40)에 의해 장식 효과가 부여된다.
이때, 상기 인쇄층(40)은 전사인쇄, 그라비아인쇄 또는 스크린인쇄되어 형성된 잉크층 또는 인쇄무늬가 인쇄된 필름 또는 종이로 형성될 수 있다.
그리고 상기 인쇄층(40)의 상부에는 투명코팅층(50)이 형성됨으로써 상기 투명코팅층(50)에 의해 상기 인쇄층(40)이 보호될 뿐만 아니라 입체감이 부각된다.
이때, 상기 투명코팅층(50)은 폴리염화비닐 수지, 폴리스틸렌(PS : Poly Styrene)수지, 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS : Acrylonitrile Butadiene Styrene)수지, 폴리유산(PLA : Poly Lactic Acid)수지, 폴리에틸렌프탈레이트(PET : Polyethylene Terephthalate)수지, 폴리올레핀(PO : Poly Olefine)수지 및 아크릴(acrylic)수지 중의 어느 하나로 형성될 수 있다.
그리고 상기 투명코팅층(50)의 상부에는 표면처리층(60)이 형성됨으로써 상기 표면처리층(60)에 의해 표면의 긁힘 및 마모가 방지될 뿐만 아니라 촉감이 개선된다.
이때, 상기 표면처리층(60)은 자외선 경화형 도료로 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법은 상기 밸런스층(20) 자체에 논슬립 기능을 부여한다. 이에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 상기 기재층(10)의 하부에는 상기 밸런스층(20)이 형성된다.
이때, 상기 밸런스층(20)이 상기 폴리염화비닐 수지만을 포함하는 조성물로써 형성되면 바닥면에서 미끌림이 발생할 수 있다.
그러나, 본 발명에서 상기 밸런스층을 형성하는 단계(S100)는, 상기 초음파를 가진하는 단계(S110)를 포함하여 일정한 비율로 혼합되는 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무를 포함하는 조성물이 상기 초음파 가진장치에 의해 초음파 가진되는바, 이에 의해 상기 폴리염화비닐 수지와 상기 스티렌부타디엔 고무가 상용성을 갖게 되어 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무를 포함하는 조성물로써 상기 밸런스층(20)을 형성할 수 있으므로 상기 스티렌부타디엔 고무의 특성에 의해 상기 밸런스층(20)이 논슬립 기능을 갖게 됨에 따라 바닥면에서 미끌림이 방지된다.
즉, 일정한 비율로 혼합되는 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무를 포함하는 조성물을 초음파 가진함으로써 초음파 에너지에 의해 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무 각 분자의 가지들이 끊어지고, 끊어진 부위에서 라디칼이 생성됨에 따라 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무 분자의 가지들이 결합되어 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무 결합 고분자 가지들이 형성되며, 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무 결합 고분자가 상기 폴리염화비닐 수지와 스티렌부타디엔 고무의 계면에 위치함에 따라 폴리염화비닐 수지와 스티렌부타디엔 고무가 상용성을 갖게 되므로 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무를 포함하는 조성물물로써 상기 밸런스층(20)을 형성할 수 있어 상기 스티렌부타디엔 고무의 특성에 의해 상기 밸런스층(20)이 논슬립 기능을 갖게 됨에 따라 바닥면에서 미끌림이 방지된다.
한편, 본 발명에서 상기 밸런스층을 형성하는 단계(S100)는, 상기 성형하는 단계(S120) 및 접합하는 단계(130)를 포함하는바, 상기 초음파를 가진하는 단계(S110)에서 초음파 가진된 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무를 포함하는 조성물이 상기 성형장치에 의해 시트 형태로 형성되고, 시트 형태로 형성된 성형물이 상기 기재층(10) 저면에 접합되므로 이에 의해 상기 기재층(10) 하부 전체에 상기 밸런스층(20)이 견고히 고정된다.
여기서, 상기 성형하는 단계(S120)의 상기 성형물, 다시 말해 상기 밸런스층(20)의 저면에는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 돌출부(21a)와 상기 함몰부(21b)가 연속되는 상기 요철(21)이 형성될 수 있는바, 상기 요철(21)의 형태적 특성상 바닥면과 접촉할 때 마찰력이 높아지므로 이에 의해 바닥면에서 상기 밸런스층(20)의 미끄러짐이 더욱 방지, 즉 논슬립 기능이 강화된다.
상기에서와 같이 본 발명에 의한 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법은, 상기 초음파를 가진하는 단계(S110)를 포함하는바, 초음파 에너지에 의해 일정한 비율로 혼합되는 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무 각 분자의 가지들이 끊어지고, 끊어진 부위에서 라디칼이 생성됨에 따라 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무 분자의 가지들이 결합되어 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무 결합 고분자 가지들이 형성되며, 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무 결합 고분자가 상기 폴리염화비닐 수지와 상기 스티렌부타디엔 고무의 계면에 위치함에 따라 상기 폴리염화비닐 수지와 스티렌부타디엔 고무가 상용성을 갖게 되므로 이에 의해 상기 밸런스층(20)을 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무를 포함하는 조성물로써 형성할 수 있어 상기 밸런스층(20) 자체에 논슬립 기능이 부여되므로 논슬립 시트의 별도 시공에 따르는 비용 및 시간 소요를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 스티렌부타디엔 고무의 단독 사용으로 인한 비용 소요를 절감할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능하며, 그와 같은 변경은 이하 청구범위 기재에 의하여 정의되는 본 발명의 보호범위 내에 있게 된다.
10 : 기재층
20 : 밸런스층
21 : 요철
21a : 돌출부
21b : 함몰부
30 : 치수안정층
40 : 인쇄층
50 : 투명코팅층
60 : 표면처리층
S100 : 밸런스층을 형성하는 단계
S110 : 초음파를 가진하는 단계
S120 : 성형하는 단계
S130 : 접합하는 단계

Claims (7)

  1. 폴리염화비닐(PVC : Polyvinyl Chloride) 수지를 포함하는 조성물로 형성되는 기재층 하부로 밸런스층을 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 밸런스층을 형성하는 단계는, 폴리염화비닐 수지 100 중량부 대비 스티렌부타디엔 고무(SBR : Styrene Butadiene Rubber) 5-25 중량부를 포함하는 조성물을 초음파 가진장치로써 10-100kHz의 초음파를 50-70초간 가진하는 단계; 상기 초음파 가진장치에 의해 초음파 가진된 상기 폴리염화비닐 수지 및 스티렌부타디엔 고무를 포함하는 조성물을 성형장치로써 저면에 돌출부와 함몰부가 연속되는 요철이 형성된 시트 형태로 성형하는 단계; 및 상기 성형장치에 의해 시트 형태로 성형된 성형물을 상기 기재층 저면에 접합하는 단계;를 포함하는 것인 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초음파를 가진하는 단계에서 상기 조성물은 안료, 가소제, 내열안정제, 산화방지제 및 충전제를 더 포함하는 것인 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 성형하는 단계에서 상기 성형장치는 카렌더기인 것인 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접합하는 단계에서 상기 성형물은 접착제 도포에 의해 접합되는 것인 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기재층의 상부에 치수안정층이 형성되고, 상기 치수안정층의 상부에 인쇄층이 형성되며, 상기 인쇄층의 상부에 투명코팅층이 형성되고, 상기 투명코팅층의 상부에 표면처리층이 형성되는 것인 폴리염화비닐 수지 바닥재 제조방법.
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