KR102157317B1 - 향상된 인장 강도를 갖는 친환경 코르크 바닥 포장재 및 이를 이용한 바닥 포장 방법 - Google Patents

Abstract

향상된 인장 강도를 갖는 친환경 코르크 바닥 포장재 및 이를 이용한 바닥 포장 방법으로서, 복수의 황마사들이 격자 형태로 엮인 황마 네트를 용기에 투입하고, 점도 50~500cps의 저점도 바인더를 상기 황마 네트가 투입된 용기에 상기 저점도 바인더를 투입함으로써 상기 저점도 바인더에 상기 황마 네트를 침지하고, 상기 황마 네트와 상기 저점도 바인더가 투입된 용기를 밀봉하고, 상기 용기를 개봉한 후에 상기 용기로부터 상기 침지에 의해 상기 저점도 바인더가 코팅된 황마 네트를 꺼내어 바닥에 설치 후, 상기 꺼내어진 황마 네트 위에 코르크칩과 바인더가 혼합되어 제조된 코르크 포장층 조성물을 포설함으로써 코르크 포장층의 인장 강도가 향상되고 시공 후 코르크 포장층이 수축되는 것을 억제할 수 있다.

Description

향상된 인장 강도를 갖는 친환경 코르크 바닥 포장재 및 이를 이용한 바닥 포장 방법 {Cork flooring material having improved tensile strength and floor paving method using same}

본 발명은 코르크 바닥 포장재 및 이를 이용한 바닥 포장 방법에 관한 것이다.

최근 조깅로, 산책로, 놀이터, 운동장의 트랙, 도로가의 인도 등에 탄성 포장재를 포설하여 탄성 포장층을 형성함으로써 인체에 가해지는 충격을 완화하고, 분진 발생을 감소시킨다. 특히, 어린이들이 뛰어노는 장소에 탄성 포장재를 이용하여 바닥을 포장함으로써 안전사고를 예방할 수 있어 탄성을 갖는 바닥 포장재의 이용이 점점 증가하고 있다.

이러한 탄성을 갖는 바닥 포장재로서, 종래에는 폐타이어를 파쇄한 입자나 그밖에 EPDM(ethylene propylene diene monomer)의 폐기물, 우레탄 고무, 기타 탄성을 갖는 엘라스토 폐기물을 파쇄하여 얻어진 탄성입자를 이용하여 포장층을 형성하였다. 그러나, 이러한 성분들은 천연소재가 아닌 화학적인 합성물질과 용제들이 함유되어 있어 냄새가 좋지 않고, 고온에 노출되면 유해물질이 발산될 수 있으며, 마모에 의해 발생하는 분진들이 인체에 유해하며, 수명이 다하여 폐기될 시 쉽게 산화되거나 부패하지 않아 소각하거나, 공해물질로 남게 되는 문제점이 있다.

이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 친환경 소재인 코르크를 이용한 탄성 바닥 포장재가 개발되었다.

예컨대, 대한민국 등록특허 10-1058439 호는 코르크칩과 우레탄 수지의 혼합물을 경화시키고, 경화된 혼합물을 분쇄하여 다시 우레탄 수지와 교반한 뒤 이를 다시 분쇄함으로써 제조된 코르크칩을 이용하는 친환경적인 탄성 도로 포장재 및 그 시공방법에 대해 개시하고 있다.

또한, 대한민국 등록특허 10-1018445 호는 코르크와 바인더를 교반하여 건조시킨 후, 건조된 코르크를 일정 크기로 분쇄하여 포장재로 이용하는 탄성 및 배수성능이 우수하면서도 친환경적인 도로 포장재에 대해 개시하고 있다.

그러나, 이러한 선행 기술들에 의해 제조된 코르크 도로 포장재는 천연 코르크의 특징인 저비중과 약한 내마모성으로 인해 인장 강도가 낮으며, 시공 후 코르크 포장층이 수축하여 코르크 포장과 포장 가장자리의 포장 경계물 사이에 이격이 발생하는 등 문제점이 있다.

천연 재료이면서 탄성이 우수한 코르크의 장점을 그대로 유지하면서, 향상된 인장 강도를 갖고, 시공 후 코르크의 수축이 방지되어 장기간 안정적으로 이용할 수 있는 친환경 코르크 바닥 포장재 및 이를 이용한 바닥 포장 방법을 제공하는 데에 있다. 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 친환경 코르크 바닥 포장재 제조 방법은 제1 방향으로 배치된 복수의 황마사들과 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치된 복수의 황마사들이 격자 형태로 엮인 황마 네트를 용기에 투입하는 단계; 상기 황마 네트가 투입된 용기에 50~500cps의 점도를 갖는 저점도 바인더를 투입함으로써 상기 저점도 바인더에 상기 황마 네트를 침지하는 단계; 상기 황마 네트와 상기 저점도 바인더가 투입된 용기를 밀봉하는 단계; 상기 용기를 개봉한 후에 상기 용기로부터 상기 침지에 의해 상기 저점도 바인더가 코팅된 황마 네트를 꺼내는 단계; 및 상기 꺼내어진 황마 네트 위에 코르크칩과 포장용 바인더가 혼합되어 제조된 코르크 포장층 조성물을 포설하는 단계를 포함한다.

상기 본 발명의 일 측면에 따른 친환경 코르크 바닥 포장재 제조 방법은상기 용기를 밀봉하는 단계 이전에 상기 황마 네트와 상기 저점도 바인더가 투입된 용기에 질소 가스를 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 용기를 밀봉하는 단계는 상기 용기가 밀봉된 상태로 상기 저점도 바인더에 상기 황마 네트가 침지된 상태를 10분 이상 유지하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 황마 네트는 60분 동안 침지된 상태로 유지될 수 있다.

상기 코르크 포장층 조성물은 상기 포장용 바인더 100 중량부에 대하여, 상기 코르크칩 90 ~ 110 중량부, 안료 2 ~ 10 중량부, 항균제 0.2 ~ 1 중량부, 탄산 칼슘 또는 규사미분 1 ~ 5 중량부를 교반기에 투입하여 35~45rpm의 속도로 약 2분 내지 5분 교반하여 제조될 수 있다.

상기 코르크칩은 건량 기준 함수율이 5% 이하일 수 있다.

상기 저점도 바인더는 1액형 또는 2액형 저점도 우레탄 바인더일 수 있다.

상기 포장용 바인더는 에폭시 바인더, 아크릴 바인더, 우레탄 바인더 중 어느 하나일 수 있다.

상기 황마 네트를 침지하는 단계는 상기 용기에 투입된 황마 네트 위에 상기 저점도 바인더가 통과할 수 있는 구멍이 형성된 그물망을 덮어 고정한 뒤, 상기 그물망 위로 상기 저점도 바인더를 투입할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 인장 강도가 향상된 친환경 코르크 바닥 포장재는 상기 코르크 바닥 포장재 제조 방법에 의해 제조된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 코르크 바닥 포장재의 시공 방법은 상기 코르크 바닥 포장재로 포장될 바닥면을 정리하는 단계; 상기 정리된 바닥면에 프라이머를 도포하는 단계; 상기 프라이머가 도포된 바닥면 위에 상기 코르크 바닥 포장재 제조 방법에 의해 제조된 코르크 바닥 포장재를 설치하는 단계; 및 상기 설치된 코르크 바닥 포장재를 열롤러로 다짐하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 코르크 바닥 포장재는 황마로 만들어진 네트 위에 코르크 포장층이 형성됨으로써, 코르크 포장층과 황마 네트의 결합으로 인해 코르크 포장층의 인장 강도가 증가하고, 시간의 경과에 따른 코르크 포장층의 수축이 억제되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 코르크 바닥 포장재는 저점도 바인더에 충분히 침지된 황마 네트를 이용함으로써, 코르크 포장층의 포장용 바인더 물성이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 황마 네트 자체의 인장 강도를 증가시킬 수 있으며, 바닥면과 황마 네트, 그리고 황마 네트와 코르크 포장층 사이의 접착력을 증가시켜 장기간 안정적으로 이용할 수 있는 장점이 있다.

이에 더해, 코르크 바닥 포장재는 고무 바닥 포장재에 비해 친환경이고, 투수성이 우수함에도 인장 강도가 좋지 않아 상용화가 어려운 문제점이 있었으나, 본 발명에 따른 코르크 바닥 포장재는 기존 코르크 바닥 포장재의 장점은 보유하면서 인장 강도를 상승시켜 상용화가 용이한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 코르크 바닥 포장재의 구성도이다.
도 2는 도 1에 따른 코르크 바닥 포장재가 지면 상에 적층되는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 따라 적층된 코르크 바닥 포장재의 일부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 코르크 바닥 포장재를 이용하여 바닥 포장을 시공하는 방법의 흐름도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 들을 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 본 발명의 실시예는 향상된 인장 강도를 갖는 친환경 코르크 바닥 포장재에 관한 것으로, 간략하게 ‘코르크 바닥 포장재’또는‘바닥 포장재’로 호칭될 수도 있다.

본 발명은 하기의 실시예들에 의해 보다 구체적으로 이해될 수 있으며, 하기의 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호 범위를 제한하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 코르크 바닥 포장재(100)의 구성도이고, 도 2는 도 1에 따른 코르크 바닥 포장재(100)가 바닥면(130) 상에 적층되는 모습을 도시한 도면이며, 도 3은 도 2에 따라 적층된 코르크 바닥 포장재(100)의 일부를 확대하여 도시한 도면이다. 바닥면(130)은 아스팔트 바탕, 콘크리트 바탕 또는 철재 바탕을 포함하는 것으로서, 코르크 바닥 포장을 형성하는 바탕이면 어느 것이든 포함된다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 살펴보면, 본 발명에 따른 코르크 바닥 포장재(100)는 황마 네트(110)와, 황마 네트(110) 상에 적층된 코르크 포장층(120)으로 구성된다.

황마 네트(110)는 복수의 황마사(115)가 격자 구조를 갖도록 서로 엮여 있다. 황마사(115)의 두께는 약 0.5mm 내지 1.0mm 일 수 있다. 황마사(115)가 서로 엮임으로써 황마 네트(110)에는 격자 구멍이 형성된다. 이때, 격자 구멍의 크기는 황마 네트(110) 위에 적층되는 코르크 포장층(120)의 약 2mm 내지 3mm의 크기를 갖는 코르크칩(125)이 황마사(115) 표면에 접촉하여 쉽게 점착될 정도로 제작되어야 한다. 그러나, 황마 네트(110)의 격자 구멍의 크기가 너무 작으면 투수가 원활하게 이루어지지 않을 수 있으므로, 코르크 포장층(120)의 코르크칩(125)이 점성이 있는 바인더와 교반되어 주변의 코르크칩(125)과 점착된 상태임을 고려하여, 황마 네트(110)의 격자 구멍의 크기는 가로 및 세로가 각각 약 3mm 내지 10mm 정도로 형성되는 것이 바람직하다. 황마 네트(110)의 격자 구멍의 크기가 3mm보다 작을 시에는 투수가 원활하지 않을 수 있고, 10mm보다 클 시에는 코르크 포장층(120)과 결합하는 면적이 적어 코르크 포장층(120)의 인장 강도가 충분히 향상되지 않을 수 있다.

황마 네트(110)는 복수 개의 황마사를 날실과 씨실로 하여 직조함으로써 제조될 수 있다. 혹은, 황마 네트(110)는 제1 방향으로 일정 간격으로 배열된 복수의 황마사(115)의 위로 제1 방향에 대해 직각을 이루는 제2 방향으로 복수의 황마사(115)를 일정 간격으로 배열한 뒤, 황마사(115)가 서로 교차하는 지점을 황마사로 묶어 고정함으로써 제조될 수 있다. 황마 네트(110)의 제조 방법은 이에 한정되지 않으며, 황마사(115)를 이용하여 격자 구조를 형성할 수 있다면 통상의 기술자가 적절히 채택하여 사용할 수 있다.

격자 구조를 갖도록 제조된 황마 네트(110)는 저점도 바인더에 침지 된 후 바닥면(130)에 설치된다.저점도 바인더는 50~500csp의 점도를 갖는 바인더로서 본 발명의 실시예에서는 저점도 바인더로서 저점도의 1액형 또는 2액형의 우레탄 바인더가 이용될 수 있다. 바인더의 점도가 50csp 미만인 경우에는 바인더가 너무 묽어 황마 네트(110) 표면에 코팅이 제대로 이루어지지 않은 수 있고, 바인더의 점도가 500csp를 초과하는 경우에는 바인더의 점도가 너무 높아 황마 네트(110)를 바인더로부터 분리하여 사용하는데 어려움이 있을 수 있다. 황마 네트(110)는 흡습성이 높아, 저점도 바인더를 흡수하지 않은 채로 바닥면(130) 위에 도포되면, 황마 네트(110)가 추후 설치되는 코르크 포장층(120)의 포장용 바인더로부터 습기를 흡수하여 바인더의 물성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 황마 네트(110)가 저점도 바인더를 충분히 흡수할 수 있는 시간 동안 황마 네트(110)를 저점도 바인더에 침지시켜야 한다. 예컨대, 침지 시간은 약 10분 이상일 수 있다. 침지에 의해 황마 네트(110)에 흡수된 저점도 바인더는 바닥 포장 시공 시 바닥면(130)과 코르크 포장층(120)에 점착하여 경화한다. 이렇게 코르크 포장층(120)의 바닥에 황마 네트(110)가 설치된 코르크 바닥 포장재(100)는 인장 강도가 향상된다. 이러한 인장 강도의 향상은 황마 네트(110)를 저점도 바인더에 침지하는 시간에 따라 상이하다. 각 침지 시간에 따른 코르크 바닥 포장재(100)의 인장 강도를 측정한 결과는 아래 표 1과 같다. 인장 강도의 측정은 KS M 6518의 5에 따라 수행되었다.

<표 1>

표 1을 참조하여 살펴보면, 황마 네트(110)의 저점도 바인더 침지 시간이 5분인 경우 보다 10분 이상인 경우 황마 네트(110)의 인장 강도가 확연히 증가함을 확인할 수 있다. 황마 네트(110)의 침지 시간이 10분에서 60분으로 증가하면서 바닥 포장재의 인장 강도도 점점 증가하다가, 60분을 초과하면서 바닥 포장재의 인장 강도가 다시 감소하는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 높은 인장 강도를 획득하기 위해, 황마 네트(110)의 침지는 약 10분 이상 수행하는 것이 좋으며, 특히 약 60분 정도가 가장 바람직하다.

황마 네트(110)를 저점도 바인더에 침지하는 과정을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 밀폐 가능한 용기에 황마 네트(110)를 넣고, 점도가 50~500cps인 1액형 또는 2액형 저점도 우레탄 바인더를 황마 네트(110)가 완전히 잠길 정도로 붓는다. 필요에 따라, 황마 네트(110)가 저점도 바인더 표면으로 떠오르는 것을 방지하기 위해, 황마 네트(110) 위에 황마 네트(110)의 표면 방향으로의 이동은 막으면서 저점도 바인더를 통과시킬 수 있도록 구멍이 형성된 그물망을 황마 네트(110) 위에 덮은 채로 고정한 뒤, 저점도 바인더를 그물망 위로 투입함으로써 황마 네트(110)가 자리를 이탈하여 저점도 바인더 표면으로 떠오르지 않도록 할 수 있다.

이후, 황마 네트(110)가 침지되는 동안 저점도 바인더가 경화되는 것을 방지하기 위해 용기에 질소 가스를 주입하여 용기 내의 빈 공간의 습기를 제거한다. 질소 가스에 의해 용기 내 빈 공간의 습기가 모두 제거되면, 용기를 밀봉하여 황마 네트(110)가 저점도 바인더를 충분히 흡수하도록 밀봉 상태를 유지한다. 이렇게 황마 네트(110)를 저점도 바인더에 침지시켜 밀봉시키는 공정은 공장에서 이루어지거나, 바닥 포장재 시공 현장에서 이루어 질 수 있다. 공장에서 밀봉되는 경우, 밀봉 후 밀봉된 채로 바닥 포장 시공 현장에 이송되어 사용된다. 현장에서 밀봉을 해제하면 해제하는 순간부터 황마 네트(110)가 침지된 습기 경화형 저점도 바인더가 공기 중의 습기와 반응하여 경화를 시작하게 되므로, 밀봉 해제 후 빠르게 작업해야 한다.

저점도 바인더에 침지되어 저점도 바인더를 충분히 흡수한 황마 네트(110)는 향상된 인장 강도를 가지며, 코르크 포장층(120)을 구성하는 포장용 바인더로부터 습기를 흡수하지 않으므로 코르크 포장층(120)의 포장용 바인더의 물성을 저하시키지 않는다. 또한, 황마 네트(110)가 저점도 바인더를 흡수하여 점착성이 있는 상태로 바닥면(130)에 설치되므로 바닥면(130)과 황마 네트(110) 사이의 접착력이 우수해지고, 황마 네트(110) 위에 증착되는 코르크 포장층(120)과 황마 네트(110) 사이의 접착력 또한 향상되어, 코르크 바닥 포장재(100)의 각 층이 분리되는 일 없이 결합을 유지한다.

코르크 포장층(120)은 사용자들에게 노출되는 층으로서 사용자들에게 탄성을 제공한다. 코르크 포장층(120)은 코르크칩(125)과 포장용 바인더 및 기타 첨가물을 혼합함으로써 제조된 코르크 포장층 조성물로 구성된다. 코르크 포장층(120)은 코르크 포장층 조성물을 저점도 바인더를 흡수한 황마 네트(110) 위에 포설하여 적층된다.

코르크칩(125)은 코르크 굴참나무의 껍질 부분을 벗겨서 만들어지는 코르크를 파쇄기로 파쇄 가공함으로써 제조되며, 입자 모양은 불규칙하고 약 2mm 내지 3mm의 크기를 가진다. 코르크칩(125)의 불규칙한 입자 모양에 의해 생성된 입자 사이 공극은 투수를 용이하게 하며 보다 향상된 탄성을 제공할 수 있다.

코르크칩(125) 제조에 이용되는 코르크는 높은 탄력성, 낮은 열전도성, 방음성, 가벼운 무게, 충격 흡수력 등 다양한 면에서 우수한 특성을 갖는다. 또한, 코르크는 복사열이 적어 열섬현상을 완화하고, 고무냄새가 없으며, 중금속 및 유해물질이 검출되지 않는 친환경 천연소재로서 인체에 무해하여 쾌적한 환경을 조성할 수 있다. 그러나, 코르크는 마모율이 높아, 포장재로 바로 사용하기에는 적합하지 않으므로, 포장용 바인더와 코르크를 혼합하여 포장재로 사용한다. 코르크와 포장용 바인더를 혼합함으로써 마모가 방지되고, 탄성과 인장력이 증가된 친환경 포장재를 획득할 수 있다.

포장용 바인더는 점착성을 가져 코르크칩(125)을 서로 결합하게 하고, 코르크칩(125)의 적어도 일부에 코팅되어 코르크칩(125)의 마모를 감소시킨다. 포장용 바인더로는 에폭시 바인더, 아크릴 바인더, 우레탄 바인더 중 어느 하나가 이용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 포장용 바인더로 1액형 폴리우레탄 바인더가 이용될 수 있다. 포장용 바인더 100 중량부에 대하여 90 ~ 400 중량부의 코르크를 투입하여 35~45rpm의 속도로 약 2~5분 혼합한다. 혼합은 교반 방식으로 이루어질 수 있다. 2분 미만으로 혼합 시 코르크칩(125)과 포장용 바인더가 충분히 섞이지 않아 코르크칩(125)의 결합력이 낮아 코르크칩(125)이 포장층으로부터 탈락할 수 있다. 한편, 약 5분을 초과하여 혼합하는 경우, 그 초과 시간은 코르크칩(125)과 포장용 바인더의 혼합 정도에 거의 영향을 주지 않는다.

기타 첨가물은 필요에 따라 바인더에 함께 혼합되며, 기타 첨가물로서 안료, 항균제, 탄산칼슘, 코코넛 섬유 등이 있다. 안료는 코르크 바닥 포장재(100)에 색상을 입히기 위해 이용되며 포장용 바인더 100 중량부에 대하여 2 ~ 10 중량부의 안료를 투입하여 혼합한다.

항균제는 바닥 포장재의 항균성을 향상시키기 위해 이용되며 포장용 바인더 100 중량부에 대하여 0.2 ~ 1 중량부의 항균제 를 투입하여 혼합한다.

탄산칼슘은 규사미분으로 대체될 수 있으며, 저렴한 비용으로 코르크 포장층 조성물의 낮은 비중을 높일 수 있다. 포장용 바인더 100 중량부에 대하여 1 ~ 5 중량부의 탄산칼슘 또는 규사미분을 투입하여 교반한다.

코코넛 섬유는 코르크 포장층 조성물들의 결합을 강하게 하여, 인장 강도를 향상시킬 수 있다. 포장용 바인더 100 중량부에 대해 2 ~ 5 중량부의 코코넛 섬유를 투입하여 교반한다.

적층된 코르크 바닥 포장재(100)의 일부를 확대하여 도시한 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따라 바닥면(130) 위에 적층된 황마 네트(110) 및 코르크 포장층(120)의 모습을 살펴보면 다음과 같다. 저점도 바인더에 침지된 황마 네트(110)의 황마사(115)는 황마사(115)의 사이 사이 그리고 황마사(115) 표면에 저점도 바인더가 부착된다. 이렇게 황마사에 부착된 저점도 바인더 중 적어도 일부는 바닥면(130) 및 바닥면(130)에 도포된 프라이머와 접촉하여 바닥면(130)에 부착되어 경화됨으로써 바닥면(130)과 황마 네트(110)의 결합이 보다 견고해진다. 한편, 황마 네트(110) 위에 적층된 코르크 포장층(120)은 입자 모양이 불규칙한 코르크칩(125)들과 코르크칩(125)들을 결합시키는 포장용 바인더, 그리고 기타 첨가물들(미도시)로 조성된다. 불규칙한 모양의 입자를 가지고 결합된 코르크칩(125)들은 불규칙한 모양으로 인해 공극을 형성하게 되고, 이러한 공극은 코르크 포장층(120)의 결합력과 탄성을 보다 향상시킨다. 황마사에 부착된 저점도 바인더 중 적어도 일부는 코르크 포장층(120)의 코르크칩(125) 및 포장용 바인더 등에 부착되어 경화됨으로써 코르크 포장층(120)과 황마 네트(110)의 결합이 보다 견고해진다.

본 발명의 코르크 바닥 포장재(100)는 황마 네트(110)가 바닥면(130) 또는 코르크 포장층(120) 사이에 설치됨으로써, 코르크 바닥 포장재(100)의 인장 강도가 향상되고, 시공 후 발생하는 경화 수축, 균열 및 외력에 의한 균열이 저감된다. 이에 더해, 황마 네트(110)를 구성하는 황마사는 천연 셀룰로우즈 성분을 61% ~ 63% 포함하는 친환경 소재로서 인체에 무해하며, 미생물에 의해 생분해되므로 사용 종료 후 폐기에 의한 환경 오염을 유발하지 않는다. 또한, 황마사는 표면이 거칠어 바닥면(130)과 코르크 포장층(120)에 대한 결합력이 높아, 시공 후 지면과 바닥 포장재가 분리되지 않고 결합을 유지할 수 있도록 한다. 이에 더해, 황마 네트(110)는 면적의 대부분이 격자 구멍으로 조성되어 있어, 바닥 포장재의 인장 강도를 증가시키면서, 높은 투수성을 유지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 예에 따른 코르크 바닥 포장 시공방법의 흐름도이다. 본 발명의 일 예에 따른 코르크 바닥 포장 시공 방법은 황마 네트 침지 단계(410), 질소가스 주입 및 밀봉 단계(420), 바닥면 정리 단계(430), 바닥면에 프라이머 도포 단계(440), 황마 네트 설치 단계(450), 코르크 포장층 조성물 제조 단계(460), 코르크 포장층 조성물 포설 단계(470), 및 열롤러 다짐 단계(480)로 구성된다.

410 단계에서, 밀폐 가능한 용기에 황마 네트(110)를 투입하고, 황마 네트(110)가 투입된 용기에 2액형 저점도 우레탄 바인더를 황마 네트(110)가 완전히 잠길 정도로 투입한다. 이때, 황마 네트(110)가 저점도 바인더의 표면으로 떠오르는 것을 방지하기 위해 황마 네트(110)는 고정시키면서 저점도 바인더를 통과할 수 있는 구멍을 포함하는 그물망을 황마 네트(110) 위에 덮은 뒤, 그물망 위로 저점도 바인더를 부어줄 수 있다.

420 단계에서, 황마 네트(110)가 침지되는 동안 저점도 바인더가 경화되는 것을 방지하기 위해 용기에 질소 가스를 주입한 뒤 밀봉하고, 황마 네트(110)가 저점도 바인더에 충분히 흡수할 수 있도록 일정 시간 이상 침지한다. 황마 네트(110)는 흡습성이 높아, 저점도 바인더에 충분히 흡수하지 않은 채로 바닥면(130) 위에 설치되면, 추후 설치되는 코르크 포장층(120)의 바인더로부터 습기를 흡수하여 바인더의 물성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 황마 네트(110)가 저점도 바인더를 충분히 흡수할 수 있는 시간 동안 황마 네트(110)를 침지시켜야 한다. 예컨대, 침지 시간은 약 10분 이상일 수 있다. 바닥 포장재의 인장 강도를 고려하면, 약 60분 정도 침지하여 사용하는 것이 바람직하다. 만약, 본 단계가 바닥 포장 시공 현장이 아니라 공장에서 수행되는 경우, 포장 시공 현장까지의 이송 시간을 고려하여 공장에서의 침지 시간을 단축하거나, 생략할 수 있다.

430 단계에서, 코르크 바닥 포장재(100)가 시공될 바닥면(130)을 평탄하게 하면서 잔존 이물질을 제거한다. 이는 이후 적층될 층들과의 결합을 보다 견고하게 하며, 균일한 두께로 바닥재가 설치되어 안정적으로 운용될 수 있도록 한다.

440 단계에서, 정리가 완료된 바닥면(130)에 프라이머를 도포한다. 본 발명의 일 실시예에서 프라이머는 1액형 우레탄 프라이머 또는 2액형 우레탄 프라이머일 수 있다. 프라이머의 도포는 프라이머를 도포 또는 분사할 수 있는 장치에 의해 수행되거나 또는 작업자에 의해 일정한 두께로 도포될 수 있다.

450 단계에서, 황마 네트(110)가 저점도 바인더에 침지되어 있는 용기의 밀봉을 해제하여 저점도 바인더를 충분히 흡수한 황마 네트(110)를 꺼내어, 프라이머가 도포된 바닥면(130) 위에 한 장씩 펼쳐서 설치한다. 이때, 밀봉된 용기를 개봉하는 순간부터 황마 네트(110)에 흡수된 습기 경화형 저점도 바인더가 경화되므로, 빠르게 황마 네트(110)를 설치하여야 한다. 바닥면(130)에 도포된 프라이머와 황마 네트(110), 황마 네트(110)에 흡수된 저점도 바인더가 서로 점착하여 결합된다.

460 단계에서, 코르크칩(125)과 포장용 바인더, 기타 첨가물을 혼합하여 코르크 포장층 조성물을 제조한다. 코르크칩(125)은 입자의 모양이 불규칙하고, 입자 크기가 약 2~3mm인 파쇄 가공된 코르크칩(125)을 이용하며, 포장용 바인더는 에폭시 바인더, 아크릴 바인더, 우레탄 바인더 중 어느 하나가 이용될 수 있다. 기타 첨가물로는, 안료, 항균제, 탄산칼슘 또는 규사미분 등이 있으며, 필요에 따라 함께 혼합한다. 일 실시예에 따르면, 포장용 바인더 100 중량부에 대하여, 코르크 90 ~ 110 중량부, 안료 2 ~ 10 중량부, 항균제 0.2 ~ 1 중량부, 탄산 칼슘 또는 규사미분 1 ~ 5 중량부를 교반기에 투입하여 35~45rpm의 속도로 약 2분 내지 5분 혼합하여 코르크 포장층 조성물을 제조한다.

코르크칩(125)은 생코르크칩을 이용하여도 무방하나, 가열건조된 코르크칩(125)을 이용하면 보다 양호한 항균효과를 가지므로 가열건조된 코르크칩(125)을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 가열건조에 의해 건량 기준 함수율이 5% 이하인 코르크칩(125), 특히 함수율이 약 1% 인 코르크칩(125)을 이용하여 코르크 포장층 조성물을 제조하면, 미생물에 의한 부패가 방지되어 추가적인 방부제 등의 사용이 불필요하다. 코르크 포장층 조성물을 제조하는 단계는, 본 단계에 의해 혼합된 코르크 포장층 조성물이 340 단계 이후 바로 황마 네트(110) 위에 포설될 수 있도록, 430 단계 내지 450 단계 중 하나 이상의 단계와 동시에 진행될 수 있다.

470 단계에서, 저점도 바인더를 흡수한 황마 네트(110) 위에 코르크 포장층 조성물을 목적하는 높이로 포설한다. 이때, 포설된 코르크 포장층(120)의 조성물이 이후 단계에서 열롤러에 의해 압착될 것을 고려하여 원하는 바닥 포장재의 두께보다 더 두껍게 포설한다. 예컨대, 최종 목표가 15mm의 탄성 바닥층이라면, 약 18mm ~ 20mm 정도가 되도록 코르크 포장층 조성물을 포설한다.

480 단계에서, 포설된 코르크 포장층 조성물을 열롤러 등으로 다짐질 하여 표면을 평탄화 하고, 각 층의 결합을 강화한다.

이하, 하기의 실시예를 통하여 본 발명에 대해 설명하고자 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 하기의 실시예로 한정하는 것은 아니다.

(실시예) 굵기 1mm 의 황마사를 격자 구멍의 크기가 3.5mm가 되도록 엮어 형성된 황마 네트를, 200cps의 저점도로 제조한 2액형의 우레탄 바인더 100 중량부에 60분 침지하고, 침지된 황마 네트를 프라이머가 도포된 콘크리트 바닥면 위에 설치한 뒤, 1액형 포장용 우레탄 바인더 100 중량부에 대해 2mm ~ 3mm의 입자 크기를 갖는 코르크칩 94 중량부, 탄산 칼슘 5 중량부를 투입하여 40rpm의 속도로 2분 동안 교반하여 만든 코르크 포장층의 조성물을 설치된 황마 네트 위에 포설하고, 열롤러를 이용하여 다짐하고, 경화시켜 두께 15mm의 코르크 바닥 포장층을 제조하였다.

(비교예 1)

황마 네트(110)를 이용하지 않고, 프라이머가 도포된 콘크리트 바닥면(130) 위에 바로 코르크 포장층의 조성물을 포설한 것을 제외하고는 실시예와 동일하게 코르크 바닥 포장층을 제조하였다.

(비교 예 2)

황마 네트(110)를 저점도 바인더에 5분 침지하는 것을 제외하고는 실시예와 동일하게 코르크 바닥 포장층을 제조하였다.

<시험 예 1>

실시예 및 비교예 1 및 2에 의해 제조된 코르크 바닥 포장층을 시료로 하여, 인장 강도를 측정하였다. 인장 강도의 시험은 KS F 3888-2 규격에 따라 진행되었다. 각 예시에 대해 가로 20cm 세로 20cm의 크기를 가지는 시편을 4개씩 준비하여, 보다 정확한 시험 결과를 획득할 수 있도록 하였다. 측정 결과는 하기 표 2와 같다.

<표 2>

상기표 2를 참조하면, 실시예는 비교 예 1 및 비교예 2와 비교하여, 인장 강도가 더 높게 측정되어, 저점도 바인더에 60분 침지된 황마 네트(110)를 코르크 포장층(120) 아래에 도포하는 것이, 코르크 바닥 포장층의 인장 강도를 향상시키는 것으로 확인되었다. 한편, 저점도 바인더에 5분 침지된 황마 네트(110)를 도포하는 것은 황마 네트(110)를 도포하지 않은 경우에 비해 인장 강도가 증가하기는 했으나, 60분 침지된 황마 네트(110)를 도포 시 약 70% 가량 인장 강도가 증가하는 것에 비해, 5분 침지된 황마 네트(110)를 도포 시 약 15% 가량 인장 강도가 증가하여, 증가의 효율이 다소 낮은 것을 확인하였다.

<시험예 2>

실시예 및 비교예 1에 의해 제조된 바닥 포장층을 시편로 하여, 시간에 따른 바닥 포장층의 수축 정도를 시험하였다. 실험실의 온도는 25도로 일정하게 유지하였다. 결과는 1주 간격으로 4주 동안 네 번 측정되었으며, 각 실시예에 대해 네 개의 시편을 준비 및 측정하여 보다 정확한 실험 결과를 얻을 수 있도록 하였다. 측정 결과는 하기 <표 3>과 같다.

<표 3> 수축 정도 실험 (단위 mm)

상기 표 3을 참조하면, 실시예는 비교 예1과 비교하여, 코르크 바닥 포장재(100)의 시간에 따른 수축 거리가 작게 측정되어, 저점도 바인더에 침지된 황마 네트(110)를 코르크 포장층(120) 아래에 설치하는 것이, 코르크 바닥 포장층의 수축을 감소시키는 것으로 확인되었다.

<시험 예 3>

실시예에 의해 제조된 바닥 포장층을 시편으로 하여 바닥 포장층의 유해물질 방출 정도를 시험하였다. 시험 규격은 KS M 6956이며, 비교를 위해 고무 탄성 바닥재의 품질 규정 기준을 함께 기재하였다. 측정 결과는 하기 <표 4>과 같다.

<표 4> 유해물질 방출 시험

상기 표 4에 의하면, 실시예는 휘발성 유기 화합물, 다환방향족탄화수소, 중금속 등의 유해 물질이 검출되지 않아 인체에 무해한 친환경 소재임을 확인할 수 있다.

<시험예 4>

실시예에 의해 제조된 바닥 포장층의 온도 상승 정도를 시험하였다. 본 시험은 상온에서, 실시예에 의해 제조된 바닥 포장층을 목재 테이블 위에 놓고, 적외선 램프를 바닥 포장층의 정 중앙에서 약 380mm 상부 지점에 설치 한 뒤 적외선 램프를 가동하여 바닥 포장층의 정중앙 표면과 바닥면의 온도를 측정하고, 바닥 포장층의 가열에 의한 주변 온도 상승을 측정하기 위해, 바닥 포장층 근처 적외선 램프의 영향을 받지 않는 공간의 온도를 측정하여 수행되었다. 시험은 6시간 동안 진행되었으며, 1시간 단위로 온도를 측정하였고, 사용한 적외선 램프의 소비 전력은 221.518W이다. 시험 결과는 다음의 <표 5>와 같다.

<표 5>

상기 <표 5>에 의하면 실시예에 의해 제조된 바닥 포장층은, 표면이 적외선 램프에 의해 지속적으로 가열되는 환경에서 바닥면의 온도는 지속적으로 상승하는 반면 표면의 온도는 일정 이상 상승하지 않았다. 이에 따라, 주위 온도 또한 일정 이상 상승하지 않고 오히려 시간이 지남에 따라 감소하였다. 따라서, 실시예에 의해 제조된 바닥 포장층을 이용하면 열섬 현상을 감소시키는 효과가 있음을 확인할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 실시예, 비교예 및 시험예 를 살펴보았다. 본 발명의 실시예, 비교예, 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명하였으나 이는 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니며 단지 본 발명을 입증하기 위한 것이다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 의해 제한되지 않으며, 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

110 : 황마 네트
115 : 황마사
120 : 코르크 포장층
125 : 코르크칩
130 : 바닥면
220 : 바인더

Claims (11)

1. 제1 방향으로 배치된 복수의 황마사들과 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치된 복수의 황마사들이 격자 형태로 엮인 황마 네트를 용기에 투입하는 단계;
   상기 황마 네트가 투입된 용기에 50~500cps의 점도를 갖는 습기 경화형 저점도 바인더를 투입함으로써 상기 저점도 바인더에 상기 황마 네트를 침지하는 단계;
   상기 황마 네트와 상기 저점도 바인더가 투입된 용기에 질소 가스를 주입하는 단계;
   상기 황마 네트와 상기 저점도 바인더가 투입된 용기를 밀봉하는 단계;
   상기 용기를 개봉한 후에 상기 용기로부터 상기 침지에 의해 상기 저점도 바인더가 코팅된 황마 네트를 꺼내는 단계; 및
   상기 꺼내어진 황마 네트 위에 코르크칩과 포장용 바인더가 혼합되어 제조된 코르크 포장층 조성물을 포설하는 단계를 포함하고,
   상기 코르크 포장층 조성물은 상기 포장용 바인더 100 중량부에 대하여, 상기 코르크칩 90 ~ 110 중량부, 안료 2 ~ 10 중량부, 항균제 0.2 ~ 1 중량부, 탄산 칼슘 또는 규사미분 1 ~ 5 중량부를 교반기에 투입하여 35~45rpm의 속도로 2분 내지 5분 교반하여 제조되는 것을 특징으로 하는 친환경 코르크 바닥 포장재 제조 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 용기를 밀봉하는 단계는 상기 용기가 밀봉된 상태로 상기 저점도 바인더에 상기 황마 네트가 침지된 상태를 60분 동안 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 코르크 바닥 포장재 제조 방법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 코르크칩은 건량 기준 함수율이 5% 이하인 것을 특징으로 하는 친환경 코르크 바닥 포장재 제조 방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 저점도 바인더는 1액형 또는 2액형 저점도 우레탄 바인더인 것을 특징으로 하는 친환경 코르크 바닥 포장재 제조 방법.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 포장용 바인더는 에폭시 바인더, 아크릴 바인더, 우레탄 바인더 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 향상된 인장 강도를 갖는 친환경 코르크 바닥 포장재 제조 방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 황마 네트를 침지하는 단계는 상기 용기에 투입된 황마 네트 위에 상기 저점도 바인더가 통과할 수 있는 구멍이 형성된 그물망을 덮어 고정한 뒤, 상기 그물망 위로 상기 저점도 바인더를 투입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 코르크 바닥 포장재 제조 방법.
10. 제 1 항, 제 3 항, 및 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조된 인장 강도가 향상된 친환경 코르크 바닥 포장재.
11. 코르크 바닥 포장재의 시공 방법으로서,
    상기 코르크 바닥 포장재로 포장될 바닥면을 정리하는 단계;
    상기 정리된 바닥면에 프라이머를 도포하는 단계;
    상기 프라이머가 도포된 바닥면 위에 제 10 항의 코르크 바닥 포장재를 설치하는 단계; 및
    상기 설치된 코르크 바닥 포장재를 열롤러로 다짐하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 코르크 바닥 포장재의 시공 방법.
    

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