KR102074032B1

KR102074032B1 - Pla 박막 필름 및 이를 포함하는 주거용 바닥재

Info

Publication number: KR102074032B1
Application number: KR1020170023880A
Authority: KR
Inventors: 서자덕; 이석봉; 전주완; 서정욱; 성재완; 박종대; 양광석; 이종훈
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2020-02-05
Also published as: KR20180097215A

Abstract

본 발명은 PLA 박막 필름과 이를 포함하는 주거용 바닥재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두께가 얇으면서도 치수안정성이 우수한 PLA 박막 필름을 바닥재 표면층으로 사용함으로써, 무독성, 친환경적이고, 치수안정성 및 온수수축률 등 물성이 개선된 주거용 바닥재를 제공할 수 있는 PLA 박막 필름 및 이를 포함하는 주거용 바닥재에 관한 것이다.

Description

PLA 박막 필름 및 이를 포함하는 주거용 바닥재{A poly lactic thin film and an indoor floor material prepared by the same}

최근 삶의 질이 향상됨에 따라 건강은 물론 친환경적인 제품에 관심이 증가되고 있다. 일례로, 주거 생활과 밀접한 관계가 있는 바닥재는 점차 친환경 및 차음성능을 부여해줄 수 있는 재질을 사용하고 있는 추세이다. 아울러 이러한 바닥재를 제조하는데 사용되는 재질 등의 규제 또한 점차 강화되고 있는 실정이다.

종래에 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0065494호로 공개된 바닥재는 PVC(polyvinyl chloride) 소재가 주로 사용되고 있으며 그 아래로부터 밸런스층, 쿠션층, 치수안정층, 인쇄층, 투명 PVC층, 표면처리층의 순서로 적층형성되어 있다.

그러나, 종래의 바닥재는 주로 PVC 소재가 사용됨에 따라 유독성 프탈레이트계 가소제를 포함하고, 소각폐기 또는 화재 발생 시에 환경호르몬 및 유독 가스(염화수소) 등의 유해 물질을 방출하며, 매립 폐기 시에는 자연환경 하에서 거의 영구적으로 잔존하여, 큰 환경 부담을 유발하는 문제가 있다.

또한, 상기 바닥재는 상면에 표면처리층이 형성되어 있어 긁힘 및 오염을 방지해줄 수 있도록 되어 있지만, 시간이 지남에 따라 표면처리층이 점차 마모되어 사라질 수 있으며, 이 경우, 그 하부에 적층 형성된 투명 PVC층(투명 PVC 필름)이 외부로 드러나게 되어, 이러한 PVC재질의 투명 PVC층이 인체에 직접 맞닿게 되는 경우, PVC재질로부터 방출되는 유해물질이 인체에 악영향을 끼치게 되는 등의 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 최근 PLA(Poly lactic acid) 수지와 같은 바이오 수지를 이용한 필름을 이용하고자 하는 시도가 있으나, PLA 수지 단독 사용 시 다음과 같은 몇 가지 단점이 존재한다.

첫째, PLA 수지를 이용한 필름은 치수안정성이 좋지 않아 수축, 뒤틀림 등 변형이 심하게 일어날 수 있으며, 그에 따라 이를 포함하는 바닥재의 물성이 적절치 못하게 될 수 있다.

둘째, PLA 수지를 이용한 필름은 하절기와 같은 고온 조건 하에서는 블록킹 현상이 쉽게 발생하여 권취된 상태에서 필름끼리 서로 들러붙어 잘 풀리지 않고, 이에 따라 이를 사용하여 바닥재를 생산함에 있어서 생산성을 저하시킬 수 있다.

셋째, PLA 수지는 가공온도 범위가 좁아(130 내지 150℃) 가공성이 낮으며, 따라서 이를 사용하여 필름을 생산함에 있어서 생산성을 저하시킬 수 있다.

넷째, PLA 수지는 사용온도 범위가 좁아(20 내지 35℃) 바닥재에 적용하기가 까다로우며, 위 사용온도 범위를 벗어나는 경우, 즉, 20℃ 이하에서는 지나치게 경화되는 경향이 있으며, 특히 동절기에 쉽게 파손될 수 있고, 35℃ 이상에서는 탄성을 잃어 지나치게 연화되는 경향이 있어, 바닥재에 사용되는 필름으로서 요구되는 물성이 급격히 저하되어 바닥재로서의 기능을 상실할 수 있다.

또한, 종래 PLA 필름은 캘린더링을 통해 제조되는 것으로 두께가 약 0.10mm이상으로 두꺼웠기 때문에 중간 정도의 두께의 바닥재에 적용하기에는 치수안정성 문제로 인하여 한계가 있었다.

따라서, 중가형 두께의 바닥재에 적용가능한 박막 필름으로서 무독성, 친환경적이고, 치수안정성 및 온수수축률 등 물성이 개선된 주거용 바닥재를 제공할 수 있는 PLA 박막 필름 및 이를 포함하는 주거용 바닥재의 개발이 절실히 요구되는 실정이다.

KR 10-2004-0065494 A(공개일: 2004. 7. 22)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 PLA 수지에 아크릴계 탄성체를 혼합하여 가공성이 우수하고, 무독성, 친환경적이면서, 치수안정성 및 온수수축률 등 물성이 우수한 효과가 있는 PLA 박막 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 PLA 박막 필름을 포함하는 주거용 바닥재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 PLA 수지와 아크릴계 탄성체를 포함하는 PLA 박막 필름을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 PLA 박막 필름을 포함하는 주거용 바닥재를 제공한다.

본 발명은 PLA 수지에 아크릴계 탄성체를 혼합하여 PLA 박막 필름을 제조함으로써 종래에 불가능하였던 PLA 박막 필름을 제조한 효과가 있다.

본 발명은 PLA 박막 필름은 PLA 수지를 포함하여 생분해성이며 독성 가소제를 요하지 않아 무독성, 친환경적인 효과가 있다.

또한, 본 발명은 PLA 박막 필름을 포함하는 주거용 바닥재는 치수안정성, 온수수축률 및 내한성이 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 주거용 바닥재의 일 실시예의 개략적인 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 주거용 바닥재의 또 다른 실시예의 개략적인 측단면도이다.

이하 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명은 PLA 수지와 아크릴계 탄성체를 포함하는 PLA 박막 필름을 제공한다.

본 발명에서 상기 PLA(Polylactic acid) 수지는 락타이드 또는 락트산의 열가소성 폴리에스테르로서, 옥수수, 감자 등의 재생 가능한 식물 자원에서 추출한 전분을 발효시켜 제조되는 락트산을 중합시켜 제조되거나 락타이드를 이용하여 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 발명의 일 실시예에 적용되는 PLA 수지는 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, 락트산 또는 락타이드와, 에틸렌글리콜 또는 프로필렌글리콜 등의 글리콜화합물, 에탄디오산(ethanedioic acid) 또는 테레프탈산 등의 디카복실산, 글리콜산 또는 2-히드록시벤조산 등의 히드록시카르본산, 카프로락톤 또는 프로피오락톤 등의 락톤류와 같은 적절한 공중합 성분이 추가로 공중합된 것일 수 있다. .

상기 PLA 수지는 PLA 박막 필름 내 1-80중량%, 바람직하게는 20-75중량%, 더욱 바람직하게는 25-70중량% 포함될 수 있다. PLA 수지 함량이 상기 범위보다 적게 포함되는 경우 생분해성이 저하되는 문제점이 있고, 상기 범위보다 많이 포함되는 경우 PLA 수지 특성상 유연성이 부족하여 굽힘에 의해 파손될 우려가 있어 바람직하지 않다.

본 발명에서 상기 아크릴계 탄성체는 알킬아크릴레이트 단량체 또는 알킬메타크릴레이트 단량체 또는 알킬아크릴레이트 단량체 및 알킬메타크릴레이트 단량체의 랜덤 공중합체일 수 있다.

상기 알킬아크릴레이트 단량체로는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, tert-부틸아크릴레이트, 메틸부틸아크릴레이트, 아밀아크릴레이트, 이소아밀아크릴레이트, n-헥실아크릴레이트, 사이크로헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 펜타데실아크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트 및 알릴아크릴레이트 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.

상기 알킬메타크릴레이트 단량체로는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, sec-부틸메타크릴레이트, tert-부틸메타크릴레이트, 아밀메타크릴레이트, 이소아밀메타크릴레이트, n-헥실메타크릴레이트, 사이크로헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 펜타데실메타크릴레이트, 도데실메타크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 페녹시에틸메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 및 알릴메타크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.

바람직하게는 상기 아크릴계 탄성체는 가격, 유용성, 단량체 간의 공중합 거동 및 유연성을 고려할 때 단량체로서 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 메틸부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 및 메틸메타크릴레이트 중 선택된 1종 또는 2종 이상을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 아크릴계 탄성체의 제조는 라디칼 중합개시제의 존재하에서 상기 알킬아크릴레이트 단량체 또는 알킬메타크릴레이트 단량체 또는 이들의 혼합물을 랜덤 공중합한다.

상기 라디칼 중합개시제로서, 구체적으로는 아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 디-t-부틸페록사이드, 벤조일 페록사이드 또는 1,1'-아조비스(시클로헥산카르보니트릴) 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 아크릴계 탄성체로 알킬아크릴레이트 단량체 및 알킬메타크릴레이트 단량체의 랜덤 공중합체를 이용할 경우, 알킬아크릴레이트 단량체 및 알킬메타크릴레이트 단량체의 혼합물 내 상기 알킬아크릴레이트 단량체와 상기 알킬메타크릴레이트 단량체의 중량비는 1:0.01-100일 수 있고, 바람직하게는 1:0.01-10일 수 있고, 더욱 바람직하게는 1:0.1-2.0일 수 있다. 알킬메타크릴레이트 단량체의 중량이 상기 범위 보다 많이 포함될 경우 압출가공 온도가 높아지고 유연성이 저하되므로, 상기 범위 미만 내에서 사용하는 것이 바람직하다.

상기 아크릴계 탄성체의 유리전이온도는 -40℃~60℃, 바람직하게는 0℃~60℃인 것일 수 있다. 상기 아크릴계 탄성체의 유리전이온도가 -40℃ 미만인 경우 이를 이용하여 제조된 필름의 권취 시 필름간에 서로 달라붙어 언와인딩(unwinding)이 용이하지 않고, 60℃를 초과하는 경우 이를 이용하여 제조된 필름이 딱딱해져 파손의 우려가 있으므로 상기 범위 내인 것이 바람직하다.

상기 아크릴계 탄성체의 중량평균분자량(Mw)은 50,000-1,000,000, 바람직하게는 50,000-800,000일 수 있다. 상기 아크릴계 탄성체의 중량평균분자량이 50,000 미만일 경우 점도가 너무 낮아서 상온에서 고화되지 않아 필름 성형이 불가능할 수 있고, 1,000,000을 초과하는 경우 점도가 높아서 가공성이 저하되므로 상기 범위 내인 것이 바람직하다.

상기 아크릴계 탄성체의 분자량 분포도(PDI, Poly Dispersity Index)는 4-10, 또는 4-7인 것일 수 있다. 상기 아크릴계 탄성체의 분자량 분포도가 4미만일 경우 압출 가공성이 저하되므로 분자량 분포도가 4이상인 것이 바람직하고 상한치는 특별히 제한되지 않는다.

상기 아크릴계 탄성체는 PLA 박막 필름 내 20-99중량%, 바람직하게는 25-80중량%, 더욱 바람직하게는 30-75중량% 포함될 수 있다. 상기 아크릴계 탄성체의 함량이 상기 범위보다 적게 포함되는 경우 흐름성이 좋지 않아 압출성형이 어렵고, PLA 수지를 이용한 필름의 단점 즉, 낮은 치수안정성, 고온 블록킹의 문제, 협소한 가공온도 범위 및 사용온도 범위의 문제를 해결하기에 충분치 못할 수 있으므로 바람직하지 않다. 한편, 상기 범위보다 많이 포함되는 경우 상대적으로 PLA 수지 함량이 적어지므로 생분해성이 낮아지고 PLA 수지에 비해 가격이 높은 아크릴계 탄성체로 인해 제품 단가가 상승하므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 PLA 박막 필름은 아크릴계 탄성체를 포함하여 가공성이 우수하여 종래에 불가능하였던 PLA 박막 필름을 제조한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 PLA 박막 필름은 PLA 수지 및 아크릴계 탄성체의 중량 총합 100중량부를 기준으로 활제 1 내지 5중량부를 더 포함할 수 있다. 상기 활제로는 필름의 제조에 사용될 수 있는 것으로 탄화수소계 왁스 또는 공지된 상용화된 고급지방산이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 PLA 박막 필름은 PLA 수지 및 아크릴계 탄성체의 중량 총합 100중량부를 기준으로 블로킹 방지제 0.1-3중량부를 더 포함할 수 있다. 상기 블로킹 방지제로는 Erucamide 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 PLA 박막 필름은 캐스팅(casting) 성형, T-die 압출성형, 블로우 성형, 또는 캘린더 성형으로 제조할 수 있다. 캐스팅 성형은 박리가 쉬운 내열성이 우수한 이형지에 합성수지 졸을 다층으로 코팅한 후 라미네이션하는 성형방법이고, T-die 압출성형은 기재의 표면에 열가소성 플라스틱 재료를 압출기 사용하여 가열 용융하여 유동상태로 한 뒤 T-die에서 필름 상으로 압출하는 동시에 연속으로 압착하는 성형방법이고, 블로우 성형은 열가소성 수지를 가열 용융하여 압출기에서 튜브상으로 연속적으로 압출한 파리손 1개 또는 2개 이상의 금형에 끼워 넣어 닫고 그 상하를 봉한 뒤 맨드렐에서 파리손 안에 공기를 불어넣어서 팽창시키면 파리손은 그 금형 내벽에 밀착시켜서 중공 용기제품을 만드는 성형방법이며, 캘린더 성형은 서로 반대방향으로 회전하는 2개 이상의 롤(roll) 사이에 원료를 압연시켜 시트 또는 필름을 연속적으로 제조하는 성형방법이다.

바람직하게는 박막 필름의 제조가 가능한 T-die 압출성형 또는 블로우 성형이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 필름의 이방성을 줄 수 있는 T-die 압출성형을 이용하는 것이 바람직하다. 박막 필름은 통상 50㎛이하의 두께를 갖는 필름을 말한다.

본 발명의 PLA 박막 필름은 10-50㎛, 바람직하게는 20-40㎛의 두께를 가질 수 있다. 상기 두께 미만일 경우, 가공시 필름 기공 등이 발생하여 필름 평활도가 고르지 못하는 문제점이 있으며, 상기 두께를 초과할 경우 주거용 바닥재 완제품의 치수안정성이 좋지 않아 수축, 뒤틀림의 문제점이 있어 상기 범위의 두께를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 주거용 바닥재는 도 1에 도시된 바와 같이 하부에서 상부로 순차적으로 이지층(10); 발포층(20); 간지층(30); 치수보강층(40); PVC 필름(50); PLA 박막 필름(60)을 포함한다.

상기 이지층(10)은 주거용 바닥재 상하부의 전반적인 휨(curling) 발란스를 잡아주는 역할을 한다. 상기 이지층(10)의 조성은 본 발명에서는 특별히 한정하지 않으나 바람직하게는, 중합도가 1000 내지 1700인 폴리염화비닐 100 중량부에 대하여 가소제로서 디옥틸테레프탈레이트(Dioctylterephthalate : DOTP) 또는 디옥틸프탈레이트 (Dioctylphthalate : DOP) 30 내지 100 중량부, 에폭시화대두유(E.S.O) 1 내지 3 중량부, 바륨-아연계 열안정제 2 내지 6 중량부, 탄산칼슘 1 내지 150 중량부를 포함하는 조성물로 제조될 수 있다. 상기 이지층(10)은 캘린더 (Calender) 성형, 캐스팅 (Casting) 성형 등을 이용하여 제조될 수 있다. 상기 이지층(10)은 0.1-0.2mm의 두께를 가질 수 있다.

상기 발포층(20)은 폴리염화비닐, 예비가교 아크릴로니트릴부타디엔-염화비닐 공중합체 수지, 변성올레핀수지, 에틸렌비닐아세테이트수지(EVA) 또는 열가소성 우레탄수지(TPU) 중 복수를 선택적으로 포함할 수 있다. 여기서, 바람직하게는 상기 발포층(20)의 조성은 중합도가 1000 내지 1700인 폴리염화비닐 100중량부에 대하여, 예비가교 아크릴로니트릴부타디엔-염화비닐 공중합체 수지 1 내지 300중량부, 변성 올레핀수지 0.1 내지 200중량부, 에틸렌비닐아세테이트수지(EVA) 또는 열가소성 폴리우레탄수지(TPU) 5 내지 100중량부, 가소제 30 내지 100중량부, 탄산칼슘 100-150중량부, 발포안정제 1 내지 5중량부, 발포제 2 내지 6중량부를 포함하는 조성물로 제조될 수 있다. 이러한 재질로 이루어진 발포층(20)은 보통 열처리를 통하여, 바람직하게는, 발포 오븐(oven)을 통해 열처리 됨으로써 얻을 수 있다. 또한 선택적으로, 상기 발포층은 쿠션감을 증가시키기 위해 복수의 층으로 적층할 수 있다. 상기 발포층(20)은 0.5-3.0mm의 두께를 가질 수 있다. 또한 발포층(20)을 복수로 적층한 경우 복수의 층 총 두께가 상기 범위 내일 수 있다.

상기 간지층(30)은 치수보강층(40)과 발포층(20)의 접착력을 향상시키는 기능을 한다. 상기 간지층(30)의 조성은 본 발명에서는 특별히 한정하지 않으나 바람직하게는, 중합도 1000 내지 1700인 폴리염화비닐 100중량부에 대하여, 가소제로서 디옥틸테레프탈레이트(dioctylterephthalate: DOTP) 또는 디옥틸프탈레이트(Dioctylphthalate : DOP) 30 내지 85중량부, 에폭시화 대두유(E.S.O) 1 내지 3중량부, 탄산칼슘 1 내지 80중량부, 바륨-아연계 열안정제 2 내지 6중량부를 포함할 수 있다. 상기 간지층(30)은 캘린더 (Calender) 성형, 캐스팅 (Casting) 성형 등을 이용하여 제조될 수 있다. 상기 간지층(30)은 0.1-0.2mm의 두께를 가질 수 있다.

상기 치수보강층(40)은 PVC졸로 함침처리된 유리섬유(glass fiber), 바람직하게는 유리섬유 부직포로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, PVC졸로 함침하는 것은 유리섬유를 고정시킴과 동시에 이러한 치수보강층이 상기 간지층이나 PVC 필름과의 합판이 용이하도록 하기 위한 것으로 이해될 수 있다. 여기에서, 바람직하게는 상기 PVC졸은 중합도가 1200 내지 1700인 폴리염화비닐 100중량부, 가소제로서 디옥틸테레프탈레이트(dioctylterephthalate : DOTP) 또는 디옥틸프탈레이트 (Dioctylphthalate : DOP) 50 내지 100중량부, 에폭시화대두유 1 내지 3 중량부, 바륨-아연계 열안정제 2 내지 6중량부, 탄산칼슘 100 내지 150중량부, 백색안료인 이산화티탄 5 내지 50중량부를 포함할 수 있다. 상기 치수보강층(40)은 1.0-3.0mm의 두께를 가질 수 있다.

상기 PVC 필름(50)은 중합도 1000 내지 1700인 폴리염화비닐 100중량부에 대하여, 가소제로서 트리(2-에틸헥실)트리멜리테이트 (Tris (2-Ethylhexyl) Trimellitate: TOTM), 디옥틸테레프탈레이트(dioctylterephthalate: DOTP) 또는 디옥틸프탈레이트(Dioctylphthalate : DOP) 20 내지 50중량부, 에폭시화 대두유(E.S.O) 1 내지 3중량부, 바륨-아연계 열안정제 2 내지 6중량부를 포함할 수 있다. 상기 PVC 필름(50)은 캘린더 (Calender) 성형, 캐스팅 (Casting) 성형 등을 이용하여 제조될 수 있다. 상기 PVC 필름(50)은 0.2-0.5mm의 두께를 가질 수 있다.

상기 PLA 박막 필름(60)은 위에서 자세히 설명하였으므로 중복된 기재는 생략한다.

본 발명의 주거용 바닥재는 선택적으로 최상부층에 표면처리층(70)을 더 형성할 수 있다(도 2 참조).

상기 표면처리층(70)은 상기 PLA 박막 필름(60)의 상부에 형성될 수 있으며, 주거용 바닥재의 표면에 초기 오염방지 기능, 즉 오염물이 부착되는 것을 방지하고, 내스크래치성 및 내마모성을 향상시키는 기능을 한다. 상기 표면처리층(70)은 일반적으로 열경화성 또는 광경화성 화합물이 용매에 용해되어 있는 코팅액을 코팅하는 것에 의하여 형성될 수 있다. 다만, 열경화성 화합물의 경우, 표면처리층을 형성하기 위하여 열을 가할 때, 열에 의하여 그 하부에 위치되는 다른 층들, 특히 PLA 박막 필름(60)의 물성을 변화시킬 수 있으므로, 광경화성 화합물을 이용하는 것이 더 바람직하다. 이 때, 상기 경화성 화합물로는 가교반응이 가능한 불포화 결합기 등과 같은 1개 이상의 관능기를 갖는 모노머나 올리고머가 사용될 수 있으며, 이러한 것들로는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 디펜타아크리트리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타크리트리톨 펜타아크릴레이트, 펜타아크릴티오톨 테트라아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스톨 펜타아크릴레이트 등을 사용할 수 있으나, 이들은 예시적으로 나열된 것이고, 본 발명이 이들로 제한되는 것으로 의도되는 것은 아니다. 본 발명에서는 이들을 단독으로 혹은 2종 이상 혼합하여 광경화성 화합물로 이용할 수 있다. 상기 광경화성 화합물을 포함하는 코팅액에는 상기의 광경화성 화합물과 용매 이외에도 광중합 개시제가 포함되는 것이 일반적이며, 필요에 따라서는 광안정제, 레벨링제 등 표면처리층의 물성을 변화시키지 않는 범위에서 다양한 첨가제들이 포함되어 있을 수 있다. 상기 표면처리층은 연필 경도에 의하여 측정된 표면 경도가 7H 이상인 것으로서, 플라스틱 필름 표면의 표면 경도가 우수하게 나타나는 것일 수 있으며, 보다 바람직하게는 7H 내지 8H 범위에 있도록 조절하는 것이 좋다. 상기 표면처리층을 구성하는 광경화성 화합물은 바람직하게는 통상의 광경화형 우레탄 아크릴레이트일 수 있다.

이하에서는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

[실시예]

실시예 1- PLA 박막 필름의 제조

PLA 수지 50중량%, 아크릴계 탄성체 50중량%로 이루어진 혼합 수지 100중량부에 대하여 활제(SL-29, LG화학) 1.5중량부, 블로킹 방지제(Erucamide) 0.3중량부를 첨가한 후 T-die 압출성형하여 두께 30㎛의 투명필름인 PLA 박막 필름을 제조하였다.

상기 아크릴계 탄성체는 메틸메타크릴레이트(MMA):에틸아크릴레이트(EA):n-부틸아크릴레이트(BA)를 3.5:4.5:2의 비율로 사용하여 랜덤 공중합된 것을 이용하였다. 상기 아크릴계 랜덤 공중합체의 중량평균분자량(Mw)은 320,000g/mol, 유리전이온도(Tg)는 33℃, PDI는 6-7이었다.

실시예 2-주거용 바닥재의 제조

상기 실시예 1의 PLA 박막 필름을 이용하여 주거용 바닥재를 제조하였다.

구체적으로는 하기와 같은 방법으로 제조하였다.

이지층, 발포층, 간지층, 치수보강층, PVC 필름 및 상기 실시예 1의 PLA 박막 필름을 포함한다.

(이지층의 제조)

중합도가 1500인 폴리염화비닐 100중량부, 디옥틸프탈레이트(Dioctylphthalate : DOP) 50중량부, 에폭시화대두유(E.S.O) 2중량부, 바륨-아연계 열안정제 3중량부, 탄산칼슘 100중량부를 포함하는 조성물을 150℃의 온도에서 캘린더 (Calender) 성형하여 0.15mm 두께의 이지층을 제조하였다.

(발포층의 제조)

중합도가 1500인 폴리염화비닐 100중량부, 예비가교 아크릴로니트릴부타디엔-염화비닐 공중합체 수지 150중량부, 변성 올레핀수지 10중량부, 열가소성 폴리우레탄수지(TPU)50중량부, 가소제 50중량부, 탄산칼슘 100중량부, 발포안정제 3중량부, 발포제 3중량부를 포함하는 조성물을 성형 후 발포 오븐(oven)을 통해 열처리함으로써 0.66mm의 두께의 발포층을 제조하였다.

(간지층의 제조)

중합도가 1500인 폴리염화비닐 100중량부, 디옥틸프탈레이트(Dioctylphthalate : DOP) 50중량부, 에폭시화대두유(E.S.O) 2중량부, 바륨-아연계 열안정제 3중량부, 탄산칼슘 50중량부를 포함하는 조성물을 150℃의 온도에서 캘린더 (Calender) 성형하여 0.15mm 두께의 이지층을 제조하였다.

(치수보강층)

중합도가 1500인 폴리염화비닐 100중량부, 디옥틸프탈레이트 (Dioctylphthalate : DOP) 50중량부, 에폭시화대두유 2중량부, 바륨-아연계 열안정제 3중량부, 탄산칼슘 100중량부, 백색안료인 이산화티탄 10중량부를 포함하는 PVC졸에 유리섬유 부직포를 함침 후 겔링함으로써, 1.41mm의 두께의 치수보강층을 제조하였다.

(PVC 필름)

중합도 1500인 폴리염화비닐 100중량부, 디옥틸프탈레이트(Dioctylphthalate : DOP) 30중량부, 에폭시화 대두유(E.S.O) 2중량부, 바륨-아연계 열안정제 3중량부를 포함하는 조성물로 캘린더 (Calender) 성형하여 0.35mm의 두께의 PVC 필름을 제조하였다.

(합지공정)

상기 제조된 이지층, 발포층, 간지층, 치수보강층, PVC 필름, PLA 박막 필름을 순차적으로 적층한 후 열과 압력을 가해 합판함으로써 본 발명의 주거용 바닥재를 제조하였다.

[비교예]

비교예 1

PLA 수지 50중량%, 아크릴계 탄성체 50중량%로 이루어진 혼합 수지 100중량부에 대하여 활제(SL-29, LG화학) 1.5중량부, 블로킹 방지제(Erucamide) 0.3중량부를 첨가한 후 캘린더 성형하여 두께 100㎛의 투명필름인 PLA 필름을 제조하였다.

상기 아크릴계 탄성체는 메틸메타크릴레이트(MMA)와 에틸아크릴레이트(EA)를 6:4의 비율로 사용하여 폴리에틸아크릴레이트(PEA) 양단에 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)가 결합 제조된 블록 공중합체를 이용하였다. 상기 아크릴계 블록 공중합체의 중량평균분자량(Mw)은 150,000g/mol, 유리전이온도(Tg)는 하드 세그멘트(PMMA) 115℃/소프트 세그멘트(PEA) 5℃, PDI는 1.3이었다.

비교예 2

실시예 1의 PLA 박막 필름 대신 비교예 1의 PLA 필름을 사용하였다는 점을 제외하고 실시예 2의 주거용 바닥재의 제조방법과 동일한 방법으로 주거용 바닥재를 제조하였다.

실험예

상기 실시예 2 및 비교예 2의 주거용 바닥재의 치수안정성, 온수수축률 및 내한성 시험결과를 하기 표 1에 나타내었다.

		실시예 2	비교예 2
치수안정성(%)	길이방향	-0.02	-0.11
치수안정성(%)	폭방향	+0.02	-0.06
온수수축률(%)	길이방향	-0.03	-0.09
온수수축률(%)	폭방향	-0.01	-0.01
내한성(℃)		-25℃ 파손	-5℃ 파손

치수안정성 측정은 실시예 2 및 비교예 2의 주거용 바닥재 30cm x 30cm 시편을 80℃ Dry 오븐에서 각각 24시간 방치 후, 꺼내어 1시간 동안 상온에 놔둔 후 최초 시편의 길이와 비교 측정하였다(KS M 3082 규격).

온수수축률 측정은 실시예 2 및 비교예 2의 주거용 바닥재 150cm x 30cm 시편을 80℃ 온수 수조에 넣어 10분 동안 침지 후, 꺼내서 1시간 동안 상온에 놔둔 후 최초 시편의 길이와 비교 측정하였다.

내한성 측정은 실시예 2 및 비교예 2의 주거용 바닥재 시편을 ASTM D 746측정법을 사용하여 측정하였다.

상기 표 1에서 확인되는 바와 같이 실시예 2의 주거용 바닥재는 비교예 2의 주거용 바닥재에 비해 길이방향 및 폭 방향 모두에서 치수안정성 및 온수수축률이 우수한 결과를 보였다. 또한 실시예 2의 주거용 바닥재는 -25℃에서 파손됨에 반해, 비교예 2는 -5℃에서 파손되어 본 발명의 PLA 박막 필름이 적용된 주거용 바닥재가 치수안정성 및 온수수축률 뿐 아니라 내한성도 매우 우수함을 확인할 수 있었다.

1 : 주거용 바닥재
10 : 이지층 20 : 발포층
30 : 간지층 40 : 치수보강층
50 : PVC 필름 60 : PLA 박막 필름
70 : 표면처리층

Claims

PLA(poly lactic acid) 수지와 아크릴계 탄성체 20-99중량%를 포함하는 PLA 박막 필름으로,
상기 아크릴계 탄성체는 알킬아크릴레이트 단량체 또는 알킬메타크릴레이트 단량체 또는 알킬아크릴레이트 단량체 및 알킬메타크릴레이트 단량체의 랜덤 공중합체인 것인, 주거용 바닥재용 PLA 박막 필름.
제1항에 있어서,
상기 PLA 수지는 PLA 박막 필름 내 1-80중량% 포함되는 것인, 주거용 바닥재용 PLA 박막 필름.
삭제
제1항에 있어서,
상기 알킬아크릴레이트 단량체로는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, sec-부틸아크릴레이트, tert-부틸아크릴레이트, 메틸부틸아크릴레이트, 아밀아크릴레이트, 이소아밀아크릴레이트, n-헥실아크릴레이트, 사이크로헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 펜타데실아크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 이소보르닐아크릴레이트, 페닐아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-메톡시에틸아크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트 및 알릴아크릴레이트 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용하는 것인, 주거용 바닥재용 PLA 박막 필름.
제1항에 있어서,
상기 알킬메타크릴레이트 단량체로는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, sec-부틸메타크릴레이트, tert-부틸메타크릴레이트, 아밀메타크릴레이트, 이소아밀메타크릴레이트, n-헥실메타크릴레이트, 사이크로헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 펜타데실메타크릴레이트, 도데실메타크릴레이트, 이소보르닐메타크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 페녹시에틸메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 및 알릴메타크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용하는 것인, 주거용 바닥재용 PLA 박막 필름.
제1항에 있어서,
상기 아크릴계 탄성체의 유리전이온도는 -40℃~60℃인 것인, 주거용 바닥재용 PLA 박막 필름.
제1항에 있어서,
상기 아크릴계 탄성체의 중량평균분자량(Mw)은 50,000-1,000,000인 것인, 주거용 바닥재용 PLA 박막 필름.
제1항에 있어서,
상기 아크릴계 탄성체의 분자량 분포도는 4-10인 것인, 주거용 바닥재용 PLA 박막 필름.
삭제
제1항에 있어서,
상기 PLA 박막 필름은 PLA 수지 및 아크릴계 탄성체의 중량 총합 100중량부를 기준으로 활제 1-5중량부를 더 포함하는 것인, 주거용 바닥재용 PLA 박막 필름.
제1항에 있어서,
상기 PLA 박막 필름은 PLA 수지 및 아크릴계 탄성체의 중량 총합 100중량부를 기준으로 블로킹 방지제 0.1-3중량부를 더 포함하는 것인, 주거용 바닥재용 PLA 박막 필름.
제1항에 있어서,
상기 PLA 박막 필름은 10-50㎛의 두께를 갖는 것인, 주거용 바닥재용 PLA 박막 필름.
제1항, 제2항, 제4항 내지 제8항, 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항의 주거용 바닥재용 PLA 박막 필름을 포함하는 주거용 바닥재.
제13항에 있어서,
상기 주거용 바닥재는 하부에서 상부로 순차적으로 이지층; 발포층; 간지층; 치수보강층; PVC 필름; PLA 박막 필름;을 포함하는 것인 주거용 바닥재.
제14항에 있어서,
상기 주거용 바닥재는 PLA 박막 필름 상부에 형성되는 표면처리층을 더 포함하는 것인, 주거용 바닥재.