KR102111355B1 - 친환경 바닥재 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 친환경 마루용 바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, PVC와 충전재가 포함된 코어층, 색상이나 무늬를 갖는 무늬층, 마모 방지를 위한 보호층 및 코팅층이 적층된 구조를 가져, 미감이 뛰어나고, 친환경적이며, 내구성, 내수성, 치수안정성 및 내마모성이 우수하다.

Description

친환경 바닥재 및 이의 제조방법{Environmentally friendly flooring board and manufacturing method thereof}
본 발명은 친환경 마루용 바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 고분자 수지와 충전재가 포함된 코어층, 색상이나 무늬를 갖는 무늬층, 마모 방지를 위한 보호층 및 코팅층이 적층된 구조를 가져, 미감이 뛰어나고, 친환경적이며, 내구성, 내수성, 치수안정성 및 내마모성이 우수한 친환경 바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축구조물의 바닥은 콘크리트나 시멘트로 형성되는데, 바닥에 콘크리트나 시멘트가 그대로 노출되는 경우에는 외관이 좋지 않을 뿐만 아니라 바닥에서 냉기와 습기가 올라와 실내 환경을 해치므로, 일반적으로 건축구조물의 바닥에 바닥재를 시공함으로써 바닥의 미감을 향상시키고 바닥으로부터 올라오는 냉기와 습기를 차단한다.
이와 같은 바닥재로 원목마루 혹은 강화마루와 같은 목재 바닥재나, 타일마루와 같은 석재 바닥재, 또는 PVC 수지 계열의 바닥재가 사용되고 있다.
목재 바닥재 중 원목마루는 원목을 얇게 켜 만든 것으로, 원목 특성상 촉감이 우수하고, 친환경적일 뿐만 아니라 습도 조절이 이루어지는 장점이 있다. 그러나, 원목마루는 지나치게 건조하거나 습한 환경에서 쉽게 변형되고, 외부의 충격에 의해 찍힘이나 스크래치가 쉽게 발생하는 문제가 있다.
강화마루는 MDF(Medium Density Fibreboard)나 HDF(High Density Fiberboard)와 같은 코어층 상면에 멜라민 수지, 페놀 수지와 같은 열경화성 수지로 함침된 종이 또는 기재를 포함하는 표면층을 라미네이팅시켜 제조되는 바닥재로, 표면에 고분자 수지가 배치되기 때문에 원목마루에 비해 수분에 대한 저항성, 찍힘이나 스크래치에 대한 저항성이 우수한 장점이 있으나, 표면의 고분자 수지에 의해 사용자에게 끈적임이나 냉감을 주어 촉감이 좋지 않은 문제가 있다.
타일마루는 대리석과 같은 석재를 얇게 가공하여 제작된 것으로, 습기에 강하고, 고급스러운 외관을 나타내는 장점이 있으나, 급격한 온도변화에 의해 쉽게 깨질 뿐만 아니라 깨진 부위의 수복이 어렵고, 아파트의 경우에는 층간소음을 유발하는 문제가 있으며, 내스크래치성이 낮은 문제가 있다.
뿐만 아니라, 상술한 원목마루, 강화마루 및 타일마루는 목재나 석재와 같은 천연 재료를 가공하여 제작되기 때문에 높은 비용이 요구되는 문제가 있다.
각 바닥재들의 단점 및 고비용 문제를 개선하기 위해 PVC 수지 계열의 코어층, 컬러 혹은 무늬를 갖는 인쇄층, 투명층이 적층된 구조의 PVC 바닥재가 널리 사용되었는데, PVC 수지 계열의 바닥재는 온도, 습도에 의한 치수안정성이 떨어져 환경변화에 의해 쉽게 변형될 뿐만 아니라, 찍힘, 스크래치에 대한 저항성이 약한 문제가 있다.
또한, 상술한 바닥재를 건축구조물의 바닥에 부착시킬 때 접착제를 사용하는데, 접착제로부터 휘발성유기화합물이 방출되어 새집증후군 및 대기오염을 야기하는 문제가 있으므로, 친환경적이면서 수분, 온도에 의한 변형이 적고, 찍힘, 스크래치에 대한 저항성이 높은 바닥재의 개발이 필요하다.
등록특허 제10-1968781호(2019.04.08 등록)
본 발명에서는 강화마루와 같은 목재 바닥재의 수분에 대한 취약성을 개선하고, 타일마루와 같은 석재 바닥재에 의한 층간 소음, 생활 스크래치 발생, 손상부위 수복의 어려움 등과 같은 문제를 개선하기 위해, PVC와 충전재가 포함된 코어층, 색상이나 무늬를 갖는 무늬층, 마모 방지를 위한 보호층 및 코팅층이 적층된 구조의 친환경 마루용 바닥재를 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 친환경 바닥재에 관한 것으로, 상기 친환경 바닥재는, 고분자 수지, 충전재 및 첨가제를 포함하는 컴파운드 조성물이 압축 형성된 코어층(100); 상기 코어층(100)의 저면에 형성되는 접착층(200); 상기 코어층(100)의 상면에 배치되고, 시각적 요소를 갖는 무늬층(400); 상기 무늬층(400)의 상면에 배치되는 보호층(500); 및 상기 보호층(500) 상면에 배치되는 UV 코팅층(600);을 포함한다.
상기 컴파운드 조성물은, 고분자 수지 17~42 중량%, 충전재 50~79 중량% 및 첨가제 1~10 중량%를 포함할 수 있다.
상기 충전재는, 석회석분, 실리카, 알루미나, 탈크, 산화안티몬 및 산화알루미늄으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 접착층(200)은, 수용성 우레탄 수지 및 수용성 아크릴 조성물을 포함할 수 있다.
상기 코어층(100)의 일측면으로부터 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌기(110) 및 상기 코어층(100)의 타측면으로부터 내측 방향으로 형성되는 홈(120)을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태는, 친환경 바닥재의 제조방법에 관한 것으로, 고분자 수지 17~42 중량%, 충전재 50~79 중량% 및 첨가제 1~10 중량%를 포함하는 컴파운드 조성물을 판 형태로 압축 성형하여 코어층(100)을 형성하는 코어층(100) 형성 단계; 상기 코어층(100)의 저면에 수용성 아크릴 수지 및 수용성 우레탄 수지를 포함하는 수용성 접착제 조성물을 도포하여 접착층(200)을 형성하는 접착층(200) 형성 단계; 상기 코어층(100)의 상면에 시각적 요소를 갖는 무늬층(400)을 합치하는 무늬층(400) 합지 단계; 상기 무늬층(400)의 상면에 보호층(500)을 합지하는 보호층(500) 합지 단계; 및 상기 보호층(500)의 상면에 UV 코팅 조성물을 도포하고, 자외선을 조사하여 경화시키는 UV 코팅층(600) 형성 단계;를 포함한다.
상기 코어층(100)은, 코어층(100)의 일측면으로부터 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌기(110) 및 상기 코어층(100)의 타측면으로부터 내측 방향으로 형성되는 홈(120)을 포함할 수 있다.
본 발명의 친환경 마루용 바닥재는 코어층, 무늬층, 보호층 및 코팅층이 적층된 구조를 갖되, 코어층이 PVC와 충전재를 포함하는 조성물로 형성되어, 얇으면서도 내구성이 뛰어나고, 내수성, 치수안정성 및 내마모성이 우수하며, 휘발성유기화합물의 방출이 적어 친환경적인 장점이 있다.
또한, 저면에 접착층이 형성되고, 측면에 돌기와 홈이 형성되어 하나의 친환경 마루용 바닥재의 홈에 다른 친환경 마루용 바닥재의 돌기를 끼우는 방식으로 조립 시공이 가능하므로, 빠르고 간편하게 시공이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 바닥재의 적층 구조를 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 바닥재들 간의 결합 방식을 도시한 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.
도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예를 살펴본다. 그러나 본 발명의 범주가 이하의 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다.
먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 바닥재의 단면을 간략히 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 바닥재(10)는, 고분자 수지, 충전재 및 첨가제를 포함하는 컴파운드 조성물을 압축하여 형성된 코어층(100); 상기 코어층(100)의 저면에 형성되는 접착층(200); 상기 코어층(100)의 상면에 배치되고, 시각적 요소를 갖는 무늬층(400); 상기 무늬층(400)의 상면에 배치되는 보호층(500); 및 상기 보호층(500) 상면에 배치되는 UV 코팅층(600);을 포함한다.
상기 코어층(100)은, 본 발명의 친환경 바닥재(10)의 강도를 발현하고, 치수안정성을 향상시킴으로써 수분이나 열에 의한 변형을 방지하는 기능을 수행한다. 또한, 내구성이 우수하여 석재 바닥재와 달리 쉽게 깨지지 않는 장점이 있다.
코어층(100)은 고분자 수지, 충전재 및 첨가제를 포함하는 컴파운드 조성물이 소정 형상으로 압축되어 형성되되, 고분자 수지 내에 충전재 및 첨가제가 균일하게 분산된 형태를 갖는다. 따라서, 코어층(100) 전체 영역에서 균일한 강도 및 내구성이 발현되어 친환경 바닥재(10)의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
코어층(100)을 형성하는 컴파운드 조성물은 고분자 수지 17~42 중량%, 충전재 50~79 중량% 및 첨가제 1~10 중량%를 포함한다.
상기 고분자 수지는 물리적 강도를 향상시키는 충전재를 균일하게 분산시키고, 컴파운드 조성물에 성형성을 부여하기 위해 첨가되는 것으로, 컴파운드 조성물 내에 17~42 중량%으로 포함될 수 있으며, 17 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 충전재 분산성, 컴파운드 조성물의 가공성이 저하되는 문제가 있고, 42 중량%를 초과하는 경우에는 코어층(100)에 충분한 강도가 부여되지 않고 치수 안정성이 저하되는 문제가 있으므로, 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
상기 고분자 수지는 폴리염화비닐(PVC), 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVF), 염소화폴리염화비닐(CPVC), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리비닐부티레이트(PVB), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상의 열가소성 수지를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 폴리염화비닐 수지일 수 있다. 이와 같이 고분자 수지로 폴리염화비닐 수지가 사용되는 경우, 충전재 함량이 증가하더라도 컴파운드 조성물의 가공성이 우수하게 유지되고, 코어층(100)의 치수 안정성이 더욱 향상될 수 있는 장점이 있다.
폴리염화비닐 수지의 중량평균분자량은 50,000~90,000일 수 있는데, 폴리염화비닐 수지의 중량평균분자량이 50,000 미만인 경우에는 코어층(100)에 충분한 강도가 부여되지 않아 외압에 의한 변형이 쉽게 생기는 문제가 있고, 90,000을 초과하는 경우에는 고분자 수지보다 고함량의 충전재가 사용되면 가소성이 불량해져 성형이 곤란해지는 문제가 있기 때문이다. 특히, 코어층(100)의 충분한 물리적 성질 발현 및 우수한 성형성 유지를 위해 폴리염화비닐 수지의 중량평균분자량은 55,000~80,000인 것이 더욱 바람직하다.
상기 충전재는 코어층(100)에 강도를 부여하기 위해 첨가되는 것으로, 컴파운드 조성물 내에 50~79 중량%로 포함되는 것이 바람직한데, 50 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 코어층(100)의 강도가 약해지는 문제가 있고, 79 중량%를 초과하는 경우에는 컴파운드 조성물의 가공이 곤란해지는 문제가 있기 때문이다.
상기 충전재는, 석회석분, 실리카, 알루미나, 탈크, 산화안티몬 및 산화알루미늄으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 석회석분이 사용될 수 있다.
특히, 코어층(100)의 강도를 향상시키고, 외압에 의한 찍힘이나 변형을 방지하기 위해, 충전재로 평균입도 150~200㎛인 충전재와 평균입도 20~70㎛인 충전재의 혼합물을 사용하는 것이 바람직한데, 이 경우, 평균입도 150~200㎛인 충전재가 형성하는 간극을 평균입도 20~70㎛인 충전재가 채우고, 이들이 고분자 수지에 의해 결합되므로, 코어층(100)의 강도와 변형에 대한 저항성을 더욱 향상시키는 효과를 얻을 수 있기 때문이다.
더욱 바람직하게는, 평균입도 150~200㎛인 충전재 100 중량부에 대하여, 평균입도 20~70㎛인 충전재가 80~130 중량부로 포함될 수 있다. 평균입도 150~200㎛인 충전재 100 중량부에 대한 평균입도 20~70㎛인 충전재의 중량부가 80 미만인 경우에는, 평균입도 150~200㎛인 충전재가 형성하는 간극을 충분히 채우기 곤란하여 이후 강도 저하가 발생하거나, 코어층(100)의 변형이 발생할 수 있고, 130 중량부를 초과하는 경우에는 컴파운드 조성물의 가공성이 저하될 수 있기 때문이다.
또한, 상대적으로 높은 평균입도를 갖는 충전재의 평균입도가 200㎛를 초과하는 경우에는 코어층(100) 단면에서의 충전재 탈리가 발생할 수 있고, 코어층(100)의 표면을 평탄하게 형성하기 곤란한 문제가 있고, 상대적으로 낮은 평균입도를 갖는 충전재의 평균입도가 20㎛ 미만인 경우에는, 비산되는 충전재의 양이 증가할 뿐만 아니라, 컴파운드 조성물의 점도를 높여 가공성이 현저히 저하되는 문제가 있으므로, 상술한 평균입도 범위 내의 충전재를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 첨가제는 컴파운드 조성물의 물리화학적 성질을 향상시키기 위해 첨가되는 것으로, 가소제, 난연제, 열안정제 및 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 컴파운드 조성물 내에 1~10 중량%로 포함될 수 있다.
첨가제의 함량이 1 중량% 미만인 경우에는 첨가제로 인한 성질 개선 효과를 얻기 곤란하고, 10 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 컴파운드 조성물의 강도나 내구성과 같은 물리적 성질이 저하될 수 있기 때문에 상술한 중량 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
상기 첨가제로 가소제, 난연제, 열안정제 및 산화방지제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 포함될 수 있으며, 바람직하게는 이들 모두 포함될 수 있다.
이 경우에 첨가제에는, 가소제 35~66 중량%, 난연제 17~45 중량%, 열안정제 5~32 중량% 및 산화방지제 10~24 중량%가 포함될 수 있으며, 각 성분이 최저 중량비 미만으로 포함되는 경우에는 해당 성분에 의해 얻어지는 효과가 미미하고, 각 성분이 최대 중량비를 초과하여 포함되는 경우에는 오히려 코어층(100)의 강도, 내구성, 내마모성 등의 물리적 성질이 저하되거나, 작업성이 저하되는 문제가 있으므로, 첨가제로 가소제, 난연제, 열안정제 및 산화방지제가 모두 사용되는 경우에는 상술한 중량비 내에서 사용되는 것이 바람직하다.
가소제는 컴파운드 조성물의 가소성을 향상시키기 위해 첨가되는 것으로, 디옥틸프탈레이트(dioctyl phthalate, DOP), 디이소노닐프탈레이트(diisononyl phthalate, DINP), 디이소데실프탈레이트(diisodecyl phthalate, DIDP), 디운데실프탈레이트(diundecyl phthalate, DUP), 트리옥틸트리멜리테이트(trioctyl trimellitate, TOTM), 디옥틸아디페이트(dioctyl adipate, DOA), 디옥틸테레프탈레이트(dioctyl terephthalate, DOTP), 1,2-사이클로헥산 디카복실산다이이소노닐에스터(1,2-cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester, DINCH), 디프로필헵틸프탈레이트(dipropylheptylphthalate, DPHP) 및 아세틸트리부틸시트레이트(acetyltributylcitrate, ATBC)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 친환경 가소제인 디옥틸테레프탈레이트(dioctyl terephthalate, DOTP)가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
난연제는 컴파운드 조성물에 난연성을 부여하기 위해 첨가되는 것으로, 인계 난연제, 브롬계 난연제, 염소계 난연제, 아연계 난연제, 질소 함유 난연제 및 질소-인 함유 난연제 등 다양한 난연제가 사용될 수 있으나, 바람직하게는 비할로겐계로 친환경적이며 우수한 난연 성능을 갖는 인계 난연제가 사용될 수 있다.
열안정제는 고분자 수지의 열에 의한 성질 변화를 방지하여 장기적인 내구성을 높이기 위해 첨가되는 것으로, Cd/Ba/Zn계, Cd/Ba계, Ba/Zn계, Ca/Zn계, Na/Zn계, Sn계, Pb계, Cd계, Zn계 등의 열안정제가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 모노부틸틴(MBT), 디부틸틴(DBT)이나 트리부틸틴(TBT)과 같은 유기주석계 열안정제가 사용될 수 있다.
열안정제로 유기주석계 열안정제가 사용되는 경우, 에폭시화 대두유(Epoxidized soybean oil)나 트리페닐 아인산(Triphenyl phosphite)과 같은 보조 안정제가 함께 사용될 수 있으며, 이와 같은 보조 안정제는 유기주석계 열안정제와 함께 작용하여 열 안정성 측면에서 시너지 효과를 발휘한다. 이 경우, 유기주석계 열안정제와 보조 안정제는 1:0.1~0.5의 중량비로 사용되는 것이 바람직하다.
산화방지제는 산소에 의한 고분자 수지의 물성 변형, 안정성 저하 등의 문제를 방지하기 위해 첨가되는 것으로, 알킬페닐계 산화방지제, 아민계 산화방지제, 퀴논계 산화방지제 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 컴파운드 조성물을 압축 성형하여 형성되는 코어층(100)의 저면에는 접착층(200)이 형성되며, 접착층(200)의 저면에는 접착층(200)을 보호하기 위한 이형층(300)이 형성된다.
접착층(200)은 본 발명의 친환경 바닥재(10)를 바닥면에 접착시키는 기능을 수행하는 것으로, 코어층(100) 저면에 접착제 조성물이 얇게 도포되어 형성될 수 있다.
접착층(200)을 형성하는 접착제 조성물은 수용성 접착제 조성물일 수 있으며, 이 경우, 유기용제를 포함하지 않기 때문에 유기용제에서 방출되는 휘발성유기화합물에 의한 호흡기질환이나 피부질환과 같은 인체 악영향 및 대기오염을 방지할 수 있는 장점이 있다.
상기 수용성 접착제 조성물은 수용성 우레탄 수지와 수용성 아크릴 조성물 및 물이 혼합된 것일 수 있다. 바람직하게는 물 100 중량부에 대하여 수용성 우레탄 수지 8~22 중량부 및 수용성 아크릴 조성물 12~34 중량부가 혼합된 수용성 접착제 조성물을 사용함으로써 초기 접착력뿐만 아니라 장기적인 접착력을 개선시키고, 접착층(200)의 물성을 향상시키며, UV, 열, 습기에 대한 접착층(200)의 변형을 방지할 수 있다.
수용성 우레탄 수지는 폴리올, 폴리이소시아네이트 및 이온성기 공급 화합물을 반응시켜 얻어진 프리폴리머를 중화제로 중화시켜 얻어진 자기유화형 수용성 우레탄 수지로, 물 100 중량부에 대해 8~22 중량부가 포함될 수 있으며, 8 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 초기 접착력 확보가 곤란하고, 접착층(200)의 물성이 저하되며, 22 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 최종 접착 강도가 저하될 수 있으므로 상술한 중량범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
이때, 폴리올로 저분자폴리올류, 폴리에테르폴리올류, 폴리에스테르폴리올류, 폴리에스테르폴리카보네이트폴리올류, 결정성 또는 비결정성의 폴리카보네이트폴리올류, 폴리부타디엔폴리올, 실리콘폴리올 등이 사용될 수 있으며, 우수한 접착성과 물성을 얻기 위해 저분자폴리올과 폴리에스테르폴리올을 함께 사용하는 것이 바람직하다.
저분자폴리올로는 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄 디올, 네오펜틸글리콜, 3-메틸-2,4-펜탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올 등의 지방족디올, 시클로헥산디메탄올, 시클로헥산디올 등의 지환식디올 및 트리메틸롤에탄, 트리메틸롤프로판, 헥시톨류, 펜티톨류, 글리세린, 폴리글리세린, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 테트라메틸롤프로판 등 3가 이상의 폴리올로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
폴리에스테르폴리올로는 폴리에틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌 아디페이트, 폴리에틸렌부틸렌 아디페이트 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트로는 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, p-페닐렌디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 1,5-나프틸렌디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐-4,4'-디이소시아네이트, 디아니시딘디이소시아네이트, 테트라메틸크실릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트; 이소포론디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 트랜스-1,4-시클로헥실디이소시아네이트 및 노르보르넨디이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
상기 이온성기 공급 화합물은 음이온성기 공급 화합물 또는 양이온성기 공급 화합물일 수 있다.
음이온성기 공급 화합물은 폴리올과 폴리이소시아네이트를 반응시켜 얻어진 우레탄 수지에 카르복실기나 술폰산기를 공급하는 화합물로, 디메틸롤프로피온산, 디메틸롤부탄산, 디메틸롤길초산, 4-부탄디올-2-술폰산 등을 포함할 수 있으며, 양이온성기 공급 화합물로는 N,N-디알킬알카놀아민류, N-메틸-N,N-디에탄올아민, N-부틸-N,N-디에탄올아민 등이 사용될 수 있다.
상기 폴리올, 폴리이소시아네이트 및 이온성기 공급 화합물을 반응시켜 얻어진 프리폴리머를 중화시키기 위해 사용되는 중화제는, 프리폴리머를 제조하기 위해 사용된 이온성기 공급 화합물이 음이온성기 공급 화합물인 경우에는 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리부틸아민, N,N-디메틸에탄올아민, N,N-디프로필에탄올아민, 1-디메틸아미노-2-메틸-2-프로판올, 트리에탄올아민, 암모니아, 트리메틸암모늄히드록시드, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬 등의 염기성 화합물이 중화제로 사용될 수 있다.
반면, 이온성기 공급 화합물이 양이온성기 공급 화합물인 경우에는 개미산, 초산, 젖산, 숙신산, 글루타르산, 구연산, 파라톨루엔술폰산, 술폰산알킬, 염산, 인산, 질산 및 술폰산 등의 산성 화합물이 중화제로 사용될 수 있다.
수용성 아크릴 조성물은 그 자체로 물에 용해되는 성질을 가진 수용성 아크릴 수지를 포함하여, 접착층(200)의 내후성, UV 저항성, 열안정성, 내수성, 수분안정성, 접착력 등을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 특히, 본 발명에서 사용되는 수용성 아크릴 조성물은 내수성이 뛰어나 바닥면에 직접 접착되는 접착층(200)에 포함되어, 바닥에서 올라오는 습기에 대한 방수 성능을 나타내고, 친환경 바닥재 상부에 물이 흐른 경우, 물의 바닥면으로의 이동을 방지할 수 있는 장점이 있다.
수용성 아크릴 조성물은 물 100 중량부에 대해 12~34 중량부로 포함될 수 있으며, 12 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 내후성, UV 저항성, 열안정성, 수분안정성, 접착력 개선 효과를 얻기 곤란하고, 34 중량부를 초과하는 경우에는 초기 접착력이 저하되는 문제가 있으므로, 상술한 중량 범위 내에서 사용되는 것이 바람직하다.
이때 사용되는 수용성 아크릴 조성물은, 제1 아크릴 단량체, 제2 아크릴 단량체를 중합시켜 얻어진 프리폴리머를 중화제로 중화시켜 얻어진 수용성 아크릴 수지 100 중량부에 대하여 3~9 중량부의 Tg 강하제가 포함된 것일 수 있으며, 필요에 따라 첨가제가 추가로 더 첨가될 수 있다.
상기 프리폴리머를 제조하기 위한 원료인 제1 아크릴 단량체는 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-Ethylhexyl acrylate), 스티렌(Styrene) 및 메틸 메타아크릴레이트(Methyl metacrylate)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상일 수 있으나, 이들 모두를 포함하는 것이 바람직하고, 제2 아크릴 단량체는 메타크릴산(Methacrylic acid) 및 아크릴산(Acrylic acid)에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상일 수 있으나, 이들 모두를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 수용성 아크릴 수지는, 제1 아크릴 단량체와 제2 아크릴 단량체를 물과 부틸셀로솔브가 1:1~2의 중량비로 혼합된 용매 하에서 중합시켜 얻어진 프리폴리머를 트리에틸아민(Triethylamine), 디에틸렌트리아민(Diethylene trianine), 트리에틸렌 테트라아민(Triethylene tetraamine) 및 테트라에틸렌 펜타아민(Tetraethylene pentaamine)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상의 아민기를 갖는 중화제로 중화시켜 얻어진 것일 수 있다.
상기 Tg(유리전이온도) 강하제는 수용성 아크릴 조성물의 상용성을 개선하기 위해 첨가되는 것으로, 폴리부타디엔-b-폴리아크릴 디블록 코폴리머, 폴리부틸아크릴레이트-b-폴리아크릴 디블록 코폴리머 및 NBR 라텍스 중 적어도 어느 하나 이상이 사용될 수 있으며, 이러한 Tg 강하제는 종래의 Tg 강하제와 달리 계면활성제 없이도 물에 혼합되므로, 계면활성제 사용에 의한 물성 저하 및 저장 안정성 저하 등의 문제를 방지할 수 있다.
수용성 아크릴 조성물에는 분산제, 소포제, pH 조절제, 안정제, 난연제 등의 첨가제가 추가로 더 포함될 수 있으며, 특히, pH 조절제의 경우, 수용성 아크릴 수지와 Tg 강하제를 혼합할 때 pH 범위를 7.2~8.0로 유지함으로써 수용성 아크릴 조성물의 안정도를 유지하기 위해 첨가되는 것이 바람직하다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 코어층(100)의 저면에는 접착층(200) 및 이형층(300)이 형성되고, 코어층(100)의 상면에는 무늬층(400), 보호층(500) 및 UV 코팅층(600)이 형성된다.
상기 무늬층(400)은 시각적 요소를 갖는 수지 필름으로, 친환경 바닥재(10)에 시각적인 효과를 제공하는 기능을 수행하며, 이때 수지 필름을 제조하기 위해 사용되는 고분자 수지의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 무늬층(400)의 시각적 요소는 수지 필름 자체에 부여된 컬러, 무늬, 문양 등일 수 있고, 또는 수지 필름 상에 인쇄된 컬러, 무늬, 문양 등일 수 있는데, 이때 무늬나 문양은 양각이나 음각 형태로 성형되어 입체감을 갖도록 형성될 수도 있다.
보호층(500)은 1차적으로 무늬층(400)을 보호하고 마모를 방지하기 위해 형성되는 것으로, 폴리에스테르계 필름일 수 있으며, 바람직하게는 열과 충격에 강하며, 투명한 외관을 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트 재질의 필름일 수 있다.
UV 코팅층(600)은 보호층(500) 상면에 배치되어 부식, 스크래치, 마모 등의 발생을 방지하기 위해 형성되며, 동시에 친환경 바닥재(10)에 원하는 정도의 광택을 부여하기 위해 형성된다.
UV 코팅층(600)은 UV 조성물을 보호층(500) 상에 도포하고 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 상기 UV 조성물은 UV 경화형 아크릴 수지, 첨가제를 포함할 수 있고, 광택도를 낮추기 위해 선택적으로 소광제가 추가로 더 포함될 수 있다.
UV 경화형 아크릴 수지는 아크릴 단량체와 광개시제의 반응을 통해 얻어지며, 반응에 사용되는 아크릴 단량체는 UV 경화형 아크릴 단량체라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있으나, 내부식성, 내스크래치성, 내마모성 등의 기능을 향상시키고, 광택성을 부여하기 위해 바람직하게는 관능기가 1개인 아크릴 단량체와 관능기가 2개 이상인 아크릴 단량체를 모두 포함하는 것이 바람직하다.
관능기가 1개인 아크릴 단량체로 하이드록시프로필 아크릴레이트 또는 페녹시에틸 아크릴레이트가 사용될 수 있다.
관능기가 2개 이상인 아크릴 단량체로는 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 알리파틱 폴리우레탄 디아크릴레이트, 헥사디올 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 테트라키스(3-메켐토프로피온네이트)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상의 아크릴 단량체가 사용될 수 있으며, 특히 알리파틱 폴리우레탄 디아크릴레이트와 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트가 함께 사용되는 것이 바람직하다.
광개시제는 UV 에너지를 받아 자유 라디칼을 형성하고, 단량체의 이중 결합에 작용하여 단량체간의 중합을 유도하여 가교결합을 형성한다. 광개시제로는 히드록시사이클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노-프로판-1-온, 벤질디메틸케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1- one), 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥사이드, 비스아실 포스핀 옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
첨가제는 UV 코팅층(600)이나 UV 조성물의 물성을 향상 또는 개선하기 위해 첨가되는 것으로, 예를 들어, 슬립제, 난연제, 충전재, 대전방지제, 산화방지제 등이 사용될 수 있다.
선택적으로 더 첨가될 수 있는 소광제는 UV 코팅층(600)의 광택도를 낮춰 사용자의 기호에 알맞은 광택성을 부여하기 위해 첨가되는 것으로, 왁스계 소광제, 실리카계 소광제 또는 왁스 코팅된 실리카 소광제가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 친환경 바닥재(10)는 여러 개의 친환경 바닥재(10)를 조립하여 바닥면에 설치될 수 있으며, 설치되는 친환경 바닥재(10)들을 서로 견고히 결합시키기 위한 결합구조를 갖는다.
도 2는 본 발명의 친환경 바닥재(10)의 결합구조를 간략히 도시한 것으로, 본 발명의 친환경 바닥재(10)는, 코어층(100)의 일측면으로부터 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌기(110) 및 코어층(200)의 타측면으로부터 내측 방향으로 형성되는 홈(120)을 포함한다.
이때, 돌기(110)의 말단부에는 돌기(110)의 둘레를 따라 돌출되는 쐐기(111)가 형성되고, 홈(120)의 안쪽 둘레는 홈(120)의 입구쪽 둘레보다 넓게 형성될 수 있다. 따라서, 홈(120)은 다른 친환경 바닥재(10’)의 쐐기(111’)를 수용하면서, 홈(120)의 깊이에 따른 둘레 차이에 의해 홈(120) 자체가 걸림턱으로 작용하여 쐐기(111’)를 고정할 수 있으므로, 시공시 친환경 바닥재(10)들을 손쉽게 결합시킬 수 있고, 별도의 접착제를 사용하지 않더라도 안정적이고 강한 결합을 형성할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예는 친환경 바닥재의 제조방법에 관한 것이며, 보다 자세하게는, 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 바닥재를 제조하는 방법에 관한 것이므로, 동일한 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 친환경 바닥재의 제조방법은, 코어층 형성 단계; 접착층 형성 단계; 무늬층 합지 단계; 보호층 합지 단계; 및 UV 코팅층 형성 단계;를 포함한다.
상기 코어층 형성 단계는, 고분자 수지 17~42 중량%, 충전재 50~79 중량% 및 첨가제 1~10 중량%를 포함하는 컴파운드 조성물을 판 형태로 압축 성형하여 코어층(100)을 형성하는 단계이다.
상기 컴파운드 조성물은, 고분자 수지 17~42 중량%, 충전재 50~79 중량% 및 첨가제 1~10 중량%를 120~160℃에서 혼합하여 얻어질 수 있으며, 혼합 온도가 120℃ 미만인 경우에는 고분자 수지에 충분한 가소성이 부여되지 않아 혼합이 곤란하고, 160℃를 초과하는 경우에는 고분자 수지의 탄화가 발생할 수 있으므로, 상술한 온도 범위 내의 조건 하에서 혼합이 수행되는 것이 바람직하다.
이와 같이 제조된 컴파운드 조성물을 판 형태로 압축 성형할 때, 판의 두께는 2~4㎜의 두께를 갖도록 성형하는 것이 바람직한데, 판의 두께가 2㎜ 미만인 경우에는 친환경 바닥재(10)에 충분한 강도가 부여되지 않아 외력에 의해 쉽게 금이 가거나 깨질 수 있기 때문이며, 4㎜를 초과하는 경우에는 친환경 바닥재(10)의 유연성이 저하되어 요철이나 굴곡이 있는 바닥면에 밀착되지 못하고 들뜨는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
다음으로, 상기 접착층 형성 단계는, 코어층(100)의 저면에 수용성 아크릴 수지 및 수용성 우레탄 수지를 포함하는 수용성 접착제 조성물을 도포하여 접착층(200)을 형성하는 단계이다. 도포는 붓, 롤러, 스프레이 등을 이용하여 수행될 수 있으며, 도포 후 상온에서 소정 시간 정치되는 단계를 거칠 수 있다.
상기 수용성 접착제 조성물은, 물 100 중량부에 대하여 수용성 우레탄 수지 8~22 중량부 및 수용성 아크릴 조성물 12~34 중량부를 포함할 수 있으며, 수용성 아크릴 조성물은 적어도 2종 이상의 아크릴 단량체를 중합시켜 얻어진 수용성 아크릴 수지와 Tg 강하제를 포함할 수 있다.
이후, 이와 같이 얻어진 접착층(200)을 보호하고 친환경 바닥재(10)를 바닥면에 사용하기 전까지 접착층(200)의 접착력을 유지시키기 위해 접착층(200) 저면에 필름 형태로 제공되는 이형층(300)을 합지하는 단계가 추가로 더 수행될 수 있다.
다음으로, 코어층(100)의 상면에 인쇄된 무늬를 갖는 무늬층(400)을 합지하는 무늬층 합지 단계가 수행될 수 있다. 무늬층(400)은 코어층(100)과 합지되기 전 필름 형태의 고분자 수지에 컬러, 무늬, 문양 등의 시각적 요소가 부여되어 시각적인 효과를 제공할 수 있으며, 무늬층(400)의 시각적 요소는 수지 필름 자체에 부여된 컬러, 무늬, 문양 등일 수 있고, 또는 수지 필름 상에 인쇄된 컬러, 무늬, 문양 등일 수 있는데, 이때 무늬나 문양은 양각이나 음각 형태로 성형되어 입체감을 갖도록 형성될 수도 있다.
이후, 시각적 요소를 포함하는 무늬층(400)을 보호하기 위해 무늬층(400)의 상면에 보호층(500)을 합지하는 보호층 합지 단계가 수행된다. 보호층(500)은 폴리에스테르계 필름일 수 있으며, 바람직하게는 열과 충격에 강하며, 투명한 외관을 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트 재질의 필름일 수 있다.
다음으로, 상기 보호층(500) 상면에 UV 코팅 조성물을 도포하고, 자외선을 조사하여 경화시키는 UV 코팅층 형성 단계가 수행된다.
UV 코팅층은(600) 보호층(500) 상면에 배치되어 추가적인 부식, 스크래치, 마모 등의 발생을 방지하는 기능을 수행하며, 동시에 친환경 바닥재(10)에 원하는 정도의 광택을 부여하는 기능도 수행한다.
UV 코팅층(600)은 UV 조성물을 보호층(500) 상에 도포하고 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 상기 UV 조성물은 UV 경화형 아크릴 수지 및 첨가제를 포함할 수 있고, 광택도를 낮추기 위해 선택적으로 소광제가 추가로 더 포함될 수 있다.
본 발명의 친환경 바닥재(10)는 일측면과 타측면에 각각 돌기(110) 및 홈(120)을 구비하여, 하나의 친환경 바닥재(10)의 홈(120)에 다른 친환경 바닥재(10)의 돌기(110)를 삽입 결합시킴으로써 조립식으로 용이한 시공이 가능하다.
돌기(110)와 홈(120)은 코어층(100)의 일측면과 타측면에 구비되며, 컴파운드 조성물을 판 형태로 압축 성형할 때 형성될 수도 있고, 컴파운드 조성물을 판 형태로 압축 성형한 뒤 절삭 가공을 거쳐 형성될 수도 있으며, 또는 친환경 바닥재(10)를 제조한 후 절삭 가공하여 형성될 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이와 같은 방법을 통해 제조된 친환경 바닥재(10)는 강도가 우수하고, 내마모성, 내스크래치성, 내수성, 내열성이 뛰어나 외력, 온도변화, 습도변화에 의해 쉽게 손상되지 않으며, 친환경 바닥재(10)를 구성하는 각 층 제조시 유기용제가 포함되지 않아 휘발성유기화합물에 의한 인체 질환 및 대기환경 오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 시공이 용이하여 비전문가도 쉽게 시공할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명의 구체적인 작용과 효과를 설명하고자 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로서 제시된 것으로, 실시예에 따라 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
[ 제조예 ]
코어층 (100) 형성
중량평균분자량이 62,000인 폴리염화비닐 수지 300g, 평균입도 170㎛인 석회석분 300g, 평균입도 50㎛인 석회석분 350g 및 첨가제 50g을 140℃에서 균일하게 혼합한 뒤 압축하여 100×100×3.5㎜ 크기의 판 형태로 성형하여 코어층을 제작하였다. 이때, 첨가제로는 가소제인 디옥틸테레프탈레이트 23.0g, 난연제인 알루미늄 디에틸포스피네이트 12.0g, 열안정제인 디부틸틴 6.3g, 에폭시화 대두유 1.2g 및 산화방지제인 t-부틸 하이드로퀴논 7.5g을 사용하였다.
접착층(200) 및 이형층 (300) 형성
상기 코어층의 저면에 수용성 접착제 조성물을 약 0.1㎜의 두께로 도포하고 상온에서 2시간 동안 정시시켜 건조하고, 건조된 접착층 저면에 폴리에틸렌 재질의 이형 필름을 합지하여 이형층을 형성하였다.
이때 사용된 수용성 접착제 조성물은 수용성 우레탄 수지 40g, 수용성 아크릴 조성물 140g 및 물 300g을 포함하고, 수용성 우레탄 수지로는 1,2-프로판디올 20g, 폴리에틸렌 아디페이트 22g, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 53g, 4-부탄디올-2-술폰산 5g을 반응시켜 얻어진 우레탄 프리폴리머와 트리에틸아민3g을 포함하는 것을 사용하였다.
또한, 수용성 아크릴 조성물은 수용성 아크릴 수지 59g, Tg 강하제인 NBR 라텍스 3g, 분산제인 DisperBYK®-112 3g 및 pH 조절제인 수산화나트륨 2g을 포함하며, 수용성 아크릴 수지로는 2-에틸헥실 아크릴레이트 38.3g, 스티렌 15.9g, 메틸메타 아크릴레이트 3.1g, 메타크릴산 3.0g, 아크릴산 3.0g 및 개시제인 BPO 1.0g을 용매인 물 11.0g과 부틸셀로솔브 18.5g 하에 반응시켜 얻어진 프리폴리머에 중화제인 트리에틸아민 6.2g을 혼합하여 얻어진 것을 사용하였다.
무늬층 (400) 및 보호층(500) 형성
다음으로, 코어층의 상면에 그라비아 인쇄를 통해 나뭇결 무늬가 인쇄된 폴리에틸렌 필름과, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 순차적으로 열압착하여 적층함으로써 무늬층 및 보호층을 형성하였다.
코팅층(600) 형성
보호층 상면에는 UV 조성물을 도포하고, 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 실시예 1의 친환경 바닥재를 제조하였다. 이때 사용된 UV 조성물로 하이드록시프로필 아크릴레이트 35g, 알리파틱 폴리우레탄 디아크릴레이트 25g, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 30g, 광개시제인 히드록시사이클로헥실페닐케톤 5g 및 난연제인 알루미늄 디에틸포스피네이트 5g을 포함하는 혼합물을 사용하였다.
[ 실험예 1]
상기 제조예에서 제조된 실시예 1의 친환경 바닥재의 총 휘발성 유기화합물(TVOC) 농도, 내마모성, 내스크래치성 및 치수안정성을 측정하고 그 결과를 표 1에 기재하였다.
총 휘발성 유기 화합물 농도는, 상온(25℃)의 실험실에서 친환경 바닥재를 챔버에 투입하고 챔버를 통과해 나오는 공기에 포함되어 있는 휘발성 유기화합물의 농도를 측정하여 확인하였다.
내마모성은, ASTM D3389에 의거하여 측정하였으며, 구체적으로 마모자 H-18, 하중 1kg, 횟수 10,000회 조건으로 테스트하여 감소된 무게를 측정하여 판단하였다.
내스크래치성은, 마찰시험기에 스틸울 #0000을 장착하고, 500g의 하중으로 200회 왕복시킨 후에 스크래치 발생 여부를 측정하였다.
치수안정성은, KS M3802에 의거하여 측정하였으며, 구체적으로 친환경 바닥재 시편을 약 80℃ 건조오븐에서 24시간 동안 열처리한 후의 치수 변화율을 계산하여 판단하였다. 치수 변화율은 열처리 전 길이에 대하여 열처리 후 변화된 길이값으로 나타내었으며, 가로, 세로 각각 측정하여 두 값 중 치수 변화율이 큰 값을 이용하여 치수안정성을 판단하였다.
시험항목 실시예 1
TVOC(mg/m2·h) 0.035
내마모성(mg) 24
내스크래치성 미발생
치수안정성(%) 0.01
표 1의 실험결과를 살펴보면, 실시예 1의 친환경 바닥재의 TVOC의 발생량은 기준치인 0.100 mg/m2·h 미만으로, 친환경적인 것으로 확인되었고, 내마모성, 내스크래치성 및 치수안정성 모두 우수한 것으로 확인되었다.
[ 실험예 2]
제조예와 동일한 방법을 이용하여 코어층을 제조하되, 폴리염화비닐 수지, 석회석분 및 첨가제의 양을 표 2에 기재된 바와 같이 변화시켜 제조하였다.
성분(wt%) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
폴리염화비닐수지 30.0 30.4 30.9 31.0 30.2 30.5 29.7
석회석분(170㎛) 30.0 35.4 28.1 64.0 - 36.2 28.1
석회석분(50㎛) 35.0 29.2 36.0 - 64.8 28.3 37.2
첨가제 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
석회석분(170㎛)
100 중량부에 대한
석회석분(50㎛)의
중량비		 116.7 82.5 128.1 0.0 - 78.2 132.4
이후, 제조된 각 코어층 시편의 치수안정성 및 인장강도를 측정하여 그 결과를 표 2에 함께 나타내었다. 치수안정성은 실험예 1과 동일한 방법을 이용하여 측정하였고, 인장강도는 인장 시험기를 이용하여 200mm/min의 인장 속도를 가해 측정하였다.
실험항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
치수안정성(%) 0.01 0.05 0.01 5.26 1.52 1.38 1.04
인장강도(kgf) 48.3 45.8 48.6 26.7 25.4 31.3 31.8
표 3의 실험 결과를 살펴보면, 실시예 1 내지 실시예 3의 경우에는 치수안정성이 0.05% 이하로 매우 낮아 치수안정성이 우수한 동시에 인장강도가 45 kgf 이상으로 높게 나타나는 것을 확인할 수 있다.
비교예 1 및 비교예 2의 경우에는 실시예들에 비해 치수안정성 및 인장강도가 모두 낮게 나타났는데, 이는 균일한 입도를 갖는 석회석분을 사용하여 나타난 결과로 판단된다.
실시예들과 같이 서로 다른 평균입도를 갖는 충전재를 사용하는 경우, 상대적으로 큰 평균입도를 갖는 입자 사이의 빈 공간에 상대적으로 작은 평균입도를 갖는 입자가 채워짐으로써 변형 저항성 및 강도 증가 효과가 얻어지는 반면, 비교예 1 및 비교예 2는 일정한 평균입도를 갖는 충전재를 사용하여 이러한 효과를 얻을 수 없기에 표 3과 같은 결과가 나타난 것으로 확인되었다.
비교예 3 및 비교예 4의 경우에는 상대적으로 큰 평균입도인 170㎛의 평균입도를 갖는 충전재와 상대적으로 작은 평균입도인 50㎛의 평균입도를 갖는 충전재의 비율이 적절하지 않아 상술한 효과를 충분히 얻지 못한 것으로 판단되며, 표 3의 실험결과로부터 170㎛의 평균입도를 갖는 충전재와 50㎛의 평균입도를 갖는 충전재의 적절한 중량비는 100:80~130임을 확인할 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
10: 친환경 바닥재 100: 코어층
110: 돌기 111: 쐐기
120: 홈 200: 접착층
300: 이형층 400: 무늬층
500: 보호층 600: UV 코팅층

Claims (7)

  1. 고분자 수지, 충전재 및 첨가제를 포함하는 컴파운드 조성물이 압축 형성된 코어층(100);
    상기 코어층(100)의 저면에 형성되는 접착층(200);
    상기 코어층(100)의 상면에 배치되고, 시각적 요소를 갖는 무늬층(400);
    상기 무늬층(400)의 상면에 배치되는 보호층(500); 및
    상기 보호층(500) 상면에 배치되는 UV 코팅층(600);을 포함하고,
    상기 컴파운드 조성물은, 고분자 수지 17~42 중량%, 충전재 50~79 중량% 및 첨가제 1~10 중량%를 포함하며,
    상기 충전재는, 석회석분, 실리카, 알루미나, 탈크, 산화안티몬 및 산화알루미늄으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 포함하되, 평균입도 150~200㎛인 충전재 100 중량부를 기준으로 평균입도 20~70㎛인 충전재가 80~130 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는, 친환경 바닥재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접착층(200)은, 수용성 우레탄 수지 및 수용성 아크릴 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 친환경 바닥재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코어층(100)의 일측면으로부터 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌기(110) 및 상기 코어층(100)의 타측면으로부터 내측 방향으로 형성되는 홈(120)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 친환경 바닥재.
  6. 고분자 수지 17~42 중량%, 충전재 50~79 중량% 및 첨가제 1~10 중량%를 포함하는 컴파운드 조성물을 판 형태로 압축 성형하여 코어층(100)을 형성하는 코어층(100) 형성 단계;
    상기 코어층(100)의 저면에 수용성 아크릴 수지 및 수용성 우레탄 수지를 포함하는 수용성 접착제 조성물을 도포하여 접착층(200)을 형성하는 접착층(200) 형성 단계;
    상기 코어층(100)의 상면에 시각적 요소를 갖는 무늬층(400)을 합치하는 무늬층(400) 합지 단계;
    상기 무늬층(400)의 상면에 보호층(500)을 합지하는 보호층(500) 합지 단계; 및
    상기 보호층(500)의 상면에 UV 코팅 조성물을 도포하고, 자외선을 조사하여 경화시키는 UV 코팅층(600) 형성 단계;를 포함하고,
    상기 충전재는, 석회석분, 실리카, 알루미나, 탈크, 산화안티몬 및 산화알루미늄으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 포함하되, 평균입도 150~200㎛인 충전재 100 중량부를 기준으로 평균입도 20~70㎛인 충전재가 80~130 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는, 친환경 바닥재의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 코어층(100)은, 코어층(100)의 일측면으로부터 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌기(110) 및 상기 코어층(100)의 타측면으로부터 내측 방향으로 형성되는 홈(120)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 친환경 바닥재의 제조방법.
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