KR102076881B1 - 친환경 가소제를 이용하여 제조된 인테리어 시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 친환경 가소제를 이용하여 제조된 인테리어 시트에 관한 것으로, 구체적으로는, 자연에서 유래된 구연산과 2종 이상의 알코올과의 에스테르화 반응에 의해 합성된 친환경 가소제를 이용하여 형성된 PVC 발포층을 포함하는 인테리어 시트에 관한 것이다.

Description

친환경 가소제를 이용하여 제조된 인테리어 시트{An interior sheet manufactured by using an eco-friendly plasticizer}
본 발명은 친환경 가소제를 이용하여 제조된 인테리어 시트에 관한 것으로, 구체적으로는, 자연에서 유래된 구연산과 2종 이상의 알코올과의 에스테르화 반응에 의해 합성된 친환경 가소제를 이용하여 형성된 PVC 발포층을 포함하는 인테리어 시트에 관한 것이다.
일반적으로 실크벽지는 PVC(Poly Vinyl Chloride) 벽지라고도 불리우며, 종이 위에 PVC 수지를 코팅한 벽지로 표면질감이 실크처럼 부드러워 현재 가장 선호되고 있는 벽지이다.
하지만, 기존의 실크벽지는 PVC 수지에 프탈레이트계 가소제를 사용하여 제조되어 왔다. 이러한 가소제의 대표적인 종류는 디옥틸프탈레이트(DOP), 디부틸프탈레이트(DBP), 디아이소노닐 프탈레이트(DINP) 등의 프탈레이트계 가소제를 들 수 있다. 그러나 이러한 프탈레이트계 가소제는 일본, 미국 등의 지역에서 내분비계 장애물질로 규정되어 있고, 유럽에는 어린이 용품에 프탈레이트계 가소제의 사용을 금지하고 있다. 또한 국내에서도 프탈레이트계 가소제를 회피하려는 경향이어서, 친환경적인 비프탈레이트계 가소제를 개발하고자 하고 있다.
비프탈레이트계 가소제로 아세틸 트리부틸 시트레이트(Acetyl Tributyl Citrate, ATBC) 또는 트리부틸 시트레이트(Tributyl Citrate, TBC)와 같은 구연산 에스테르계 가소제가 개발되어 사용되고 있으나, 프탈레이트계 가소제 대비 가소화 효율이 떨어져, 프탈레이트계 가소제와 동량으로 대체 사용시에 충분한 유연성을 확보하지 못하여, 과량 사용해야 하는 문제점이 있었다. 또한 프탈레이트계 가소제에 비해 상용성이 떨어져, 과량 사용시 PVC 수지로부터 가소제의 이탈, 즉, 가소제 블리딩(bleeding), 블루밍(blooming) 현상이 발생하여, 가소제의 역할을 제대로 못하거나, 가소제 노출에 따라 사용자에게 피해를 끼칠 수 있는 문제점이 있다.
따라서 프탈레이트계 가소제를 대체할 수 있는 친환경 가소제이면서도, 기존의 친환경 가소제에 비해 가소화 성능이 우수한 가소제의 개발이 절실히 요구되는 것이다.
한편, 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0114344호는 종래의 구연산 에스테르계 가소제의 낮은 가소화 효율을 개선한 벤조에이트계 가소제를 개시하고 있다.
KR 10-2013-0114344 A (공개일 : 2013. 10. 18)
본 발명은 프탈레이트계 가소제를 대체할 수 있는 친환경 가소제이면서도, 종래의 친환경 가소제의 가소화 효율이 낮은 단점을 해결할 수 있는 신규의 친환경 가소제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 친환경 가소제를 이용하여 형성된 PVC 발포층을 포함하는 인테리어 벽지를 제공함으로써, 환경호르몬의 배출이 없으며, 포름알데히드와 같은 발암물질이 공기 중으로 배출되지 않는 인테리어 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기의 화학식 1로 표시되는 친환경 가소제를 제공한다.
<화학식 1>
Figure 112016086959390-pat00001
여기서, R1, R2, R3, R4는 각각 독립적으로, 수소 또는 C2-C10의 치환 또는 비치환된 알킬이고, R1, R2, R3, R4 중 적어도 하나는 나머지와 동일하지 않다.
또한, 본 발명은 인테리어 시트에 관한 것으로, 상기의 친환경 가소제를 이용하여 형성된 PVC 발포층을 포함하는 인테리어 시트를 제공한다.
본 발명의 친환경 가소제는 종래의 친환경 가소제로 알려진 아세틸 트리부틸 시트레이트 또는 트리부틸 시트레이트에 비해 가소화 성능이 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 친환경 가소제는 프탈레이트계 가소제와 동등 이상의 가소화 효율을 나타내어, 종래의 친환경 가소제에 비해 적은 양을 사용할 수 있으므로 경제적인 효과가 있다.
또한, 본 발명의 친환경 가소제는 구연산과 2종 이상의 알코올에 의해 제조되므로, 비대칭구조를 이루어 극성을 부여하여 상용성이 좋고, 가소제의 이탈을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 프탈레이트계 가소제 대신 친환경 가소제를 이용하여 PVC 발포층을 형성함으로써, 환경호르몬이 시트 외부로 용출되지 않고, 포름알데히드와 같은 발암물질이 공기중으로 배출되지 않아 친환경적인 특성을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 하기의 화학식 1로 표시되는 친환경 가소제에 관한 것이다.
<화학식 1>
Figure 112016086959390-pat00002
여기서, R1, R2, R3, R4는 각각 독립적으로, 수소 또는 C2-C10의 치환 또는 비치환된 알킬이고, R1, R2, R3, R4 중 적어도 하나는 나머지와 동일하지 않다.
상기 화학식 1의 가소제는 자연에서 유래된 구연산과 적어도 2종의 알코올과의 에스테르화 반응에 의해 제조된 것을 수 있다.
상기 에스테르화 반응은 산촉매하에서 수행될 수 있다.
만약 1종의 알코올만을 사용할 경우 가소제가 대칭구조에 가까우므로, 가소제 효율이 낮고, PVC 수지와의 상용성이 좋지 않아 바람직하지 않다.
상기 알코올은 C2-C10 알코올 중 선택된 하나인 것일 수 있다. 또한, 상기 알코올은 1가 알코올 또는 다가 알코올일 수 있다. 바람직하게는 상기 알코올은 C4-C8 알코올 중 선택된 하나를 사용하는 것으로, 구체적으로는 n-부탄올, 펜탄올, 헥산올, 헵탄올, n-옥탄올, 2-옥탄올, 6-메틸-2-헵탄올, 4-메틸-3-헵탄올, 2,4,4,-트리메틸펜탄올, 2-프로필펜탄올 및 2-에틸헥산올 중에서 선택된 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 알코올의 탄소수가 10개를 초과하는 경우 인테리어 시트의 신율이 저하되고 경도가 높아지는 문제점이 있어서 바람직하지 않으므로, 탄소수가 10개 이하의 알코올을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 친환경 가소제는 종래의 친환경 가소제로 알려진 아세틸 트리부틸 시트레이트 또는 트리부틸 시트레이트에 비해 가소화 성능이 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 친환경 가소제는 프탈레이트계 가소제와 동등 이상의 가소화 효율을 나타내어, 종래의 친환경 가소제에 비해 적은 양을 사용할 수 있으므로 경제적인 효과가 있다.
또한, 본 발명의 친환경 가소제는 구연산과 2종 이상의 알코올에 의해 제조되므로, 비대칭구조를 이루어 극성을 부여하여 상용성이 좋고, 가소제의 이탈을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하부에서 상부로, 기재층, PVC 발포층, 인쇄층이 순차적으로 적층된 인테리어 시트에 관한 것으로, 상기 PVC 발포층은 PVC 수지와 상기의 친환경 가소제를 포함하는 조성물로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 기재층은 종이, 직포 또는 부직포 중 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.
상기 종이는 모조지일 수 있으며, 직포 또는 부직포는 폴리에스테르, 펄프, 폴리에스테르 및 펄프의 혼합물로 형성된 것일 수 있다.
상기 기재층의 평량은 80g/m2 내지 200g/m2일 수 있다. 상기 기재층의 평량이 80g/m2 미만이면 시공 또는 사용 과정에서 벽지의 찢어짐 등의 손상이 발생할 우려가 있고, 200g/m2를 초과하면 무거움, 틈벌어짐 및 컬링 등 시공성 문제를 발생시킬 수 있으므로 상기 범위 내의 평량을 가지는 것이 바람직하다.
상기 기재층의 두께는 인테리어 시트가 적용되는 용도에 따라 달라지지만 바람직하게는 0.1mm-0.3mm의 두께를 가질 수 있다.
상기 PVC 발포층은 PVC 수지 100중량부, 상기 친환경 가소제 50-70중량부, 발포제 5-10중량부, 충전제 20-100중량부를 포함하는 수지 조성물로 형성된다.
상기 PVC 수지는 중합도 500-1500의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 친환경 가소제는 PVC 수지 100중량부에 대하여 50-70중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 친환경 가소제가 50중량부 미만으로 포함되는 경우 가소제에 의하여 발현될 수 있는 유연성이나 가공성을 달성할 수 없고, 70중량부를 초과하여 포함하는 경우 인테리어 시트로서 필요한 기계적 물성의 확보가 어렵고, 인테리어 시트 표면으로 가소제가 용출될 수 있으므로 바람직하지 않다.
상기 발포제는 아조디카본아미드, 아조디카르복실아미드, 벤젠술포닐 히드라지드, 디니트로소펜타메틸렌테트라민, 톨루엔술포닐히드라지드, 아조비스이소 부티로니트릴, 아조디카르복실산 바륨, 중탄산나트륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 발포제는 PVC 수지 100중량부에 대하여 5-10중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 충전제는 탄산칼슘, 비정질 실리카, 활석, 제올라이트, 탄산마그네슘, 황산칼슘, 인산칼슘, 인산마그네슘, 산화알루미늄, 카올린, ATH(Alumina trihydrate), 탈크로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 가격이 저렴한 탄산칼슘을 사용하는 것이 좋다. 상기 충전제는 PVC 수지 100중량부에 대하여 20-100중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 수지 조성물은 발포촉진제 1-4중량부, 발포안정제 1-3중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 수지 조성물은 4500-5500 cps의 점도를 갖는 졸(sol) 상태일 수 있다.
상기 수지 조성물을 상기 기재층 상에 도포한 후 150-220℃로 겔링 및 발포시켜 PVC 발포층을 형성한다.
발포 배율은 약 100%-약 400%일 수 있다.
상기 인쇄층은 그라비아 인쇄, 로타리 스크린 인쇄 또는 전사 인쇄로 형성될 수 있다.
본 발명은 프탈레이트계 가소제 대신 친환경 가소제를 이용하여 PVC 발포층을 형성함으로써, 환경호르몬이 시트 외부로 용출되지 않고, 포름알데히드와 같은 발암물질이 공기중으로 배출되지 않아 친환경적인 특성을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 하부에서 상부로 차례로 기재층, PVC 발포층, 인쇄층을 포함하는 인테리어 시트에 있어서,
    상기 기재층은 평량은 80g/m2 내지 200g/m2이고 두께가 0.1 내지 0.3㎜이며,
    상기 PVC 발포층은 PVC 수지 100중량부, 구연산과 적어도 3종 이상의 알코올과의 에스테르화 반응에 의해 제조된 비대칭 구조의 하기의 화학식 1로 표시되는 친환경 가소제 50-70중량부, 발포제 5-10중량부 및 충전제 20-100중량부를 포함하는, 점도가 4500-5500 cps인 수지 조성물로 형성된 것을 특징으로 하는 인테리어 시트.
    <화학식 1>
    Figure 112020008593371-pat00003

    여기서, R1, R2, R3, R4는 각각 독립적으로, 수소 또는 C2-C10의 치환 또는 비치환된 알킬이고, R1, R2, R3, R4 중 적어도 하나는 나머지와 동일하지 않다.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에스테르화 반응은 산촉매하에서 제조된 것을 특징으로 하는 인테리어 시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 알코올은 C2-C10 알코올 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 인테리어 시트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 알코올은 C4-C8 알코올 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 인테리어 시트.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기재층은 종이, 직포 또는 부직포 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 인테리어 시트.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄층은 그라비아 인쇄, 로타리 스크린 인쇄 또는 전사 인쇄로 형성된 것을 특징으로 하는 인테리어 시트.
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