KR102420824B1 - 포졸란 광석을 이용한 바닥재 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포졸란 광석을 이용한 바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SPC를 이용하여 무접착 클릭-락 시공방식으로 시공하여 유해물질이 생기지 않고 수축과 팽창이 거의 없어 강한 내구성을 갖춤은 물론, 스팀청소가 가능하여 마루 관리가 용이하고, 특히 주방, 아파트 거실, 기타 친환경 시공이 필요한 공간에 설치되어 내충격성, 방염성, 방수성 및 흡음성을 제공할 수 있도록 개선된 포졸란 광석을 이용한 바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 포졸란 광석을 이용한 바닥재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포졸란 광석을 포함하는 SPC(Stone Plastic combination)를 이용하여 유해물질이 생기지 않고 수축과 팽창이 거의 없어 강한 내구성을 갖춤은 물론, 스팀청소가 가능하여 마루 관리가 용이하고, 특히 주방, 아파트 거실, 기타 친환경 시공이 필요한 공간에 설치되어 내충격성, 방염성, 방수성 및 흡음성을 제공할 수 있도록 개선된 포졸란 광석을 이용한 바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 바닥재는 나무를 소재로 한 판재가 많이 활용되었으며, 주택, 특히 아파트 문화의 발달과 함께 콘크리트바닥에 대한 습기차단, 유해물질 차단 등을 목적으로 친환경 바닥재들이 선보이고 있다.
가장 보편적인 바닥재로는 강마루가 있다.
하지만, 강마루는 물리적충돌에 의한 스크래치나 균열 등이 쉽게 발생하고, 수분에 의한 형태 변형이 일어날 경우 복원하기 어렵다는 한계가 있다.
또한, 물걸레를 이용한 청소를 할 경우 물기를 제거하고 물청소를 해야 하는 단점이 있고, 설치가 오래된 경우 수분에 의하여 마루와 마루 사이 들뜸발생과 나무가 썩는 경우 발생하며, 화재시 쉽게 불에 타는 가연성이라 화재에 취약하다는 단점도 있다.
뿐만 아니라, 수축과 팽창이 커 여유공간 확보가 충분하지 않으면 습기가 많은 여름철에 팽창이 커지면서 솟아 오르는 불량도 발생된다.
이와 달리, 개량된 바닥재는 많은 부분에 있어 장점을 늘린 것으로, 섬유보드, 파티클보드를 이용한 강화 바닥재이며, 현재 대부분의 시장을 점유하고 있다.
예컨대, 라미네이트된 바닥재는 합리적인 비용, 얼룩에 대한 높은 저항성, 유지보수의 용이성, 내마모성, 내화성 등을 이유로 선호되고 있는 추세이다.
이것은 오크와 다른 경질의 목재로부터 만들어지는 천연목재 바닥재가 갖는 시공 후 뒤틀림, 리지드하지 못한 단점 등을 커버링하기 때문이다.
그러나, 라미네이트 된 바닥재는 수분이 지속적으로 침투할 경우 이에 대한 저항성이 떨어져 결국 표면 손상이 발생되고, 장수명화를 이룰 수 없을 뿐만 아니라, 시공시 조립성이 나쁘다는 한계를 노출하고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, SPC(Stone Plastic combination)를 이용하여 무접착 클릭-락 시공방식으로 시공하여 유해물질이 생기지 않고 수축과 팽창이 거의 없어 강한 내구성을 갖춤은 물론, 스팀청소가 가능하여 마루 관리가 용이하고, 특히 주방, 아파트 거실, 기타 친환경 시공이 필요한 공간에 설치되어 내충격성, 방염성, 방수성 및 흡음성을 제공할 수 있도록 개선된 포졸란 광석을 이용한 바닥재 및 그 제조방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, SPC(Stone Plastic combination) 코어인 기재층; 상기 기재층 위에 형성되어 색상과 무늬를 제공하는 컬러필름층; 상기 컬러필름층 위에 형성되어 내마모성을 제공하는 위어층; 상기 위어층 위에 형성되어 표면을 보호하는 UV저항층; 및, 상기 기재층 하부에 부착되어 완충성 및 흡음성을 제공하는 패드층;을 포함하고, 상기 기재층은 PVC 분말 20-26중량%, 포졸란 분말 8-12중량%, 징크스테아레이트(Zinc Stearate) 1.5-2.5중량%, 에틸렌수지 1.5-2.5중량%, 메틸메타크릴레이트 0.5-1.5중량%, PVC 루브리칸트(Lubricant PVC) 0.4-0.6중량% 및 나머지 탄산칼슘으로 이루어진 기재층 조성물이 성형되어 판재형태로 제조된 것을 특징으로 하는 바닥재를 제공한다.
이때, 상기 기재층의 일측면에는 텅부가 형성되고, 타측면에는 상기 텅부와 형합되는 그루브부가 형성되어 상호 맞물려 조립되는 클릭-락 구조를 갖춘 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 기재층과 컬러필름층과 위어층과 UV저항층은 고압 프레스 후 핫프레스 방식으로 합지되어 일체를 이룰 수 있다.
또한, 상기 패드층은 폴리에틸렌수지 100중량부에 대해, 아조디카본아미드 10중량부, 아연 스테아레이트 5중량부, 카본블랙 10중량부를 혼합하여 제조될 수 있다.
또한, 본 발명은 위에 기재된 각 층을 구성하는 원료를 혼련하는 제1단계; 상기 제1단계 후, 각 성분들을 압출하여 기재층을 이룰 판재 및 컬러필름층과 위어층과 UV저항층을 이룰 필름을 만드는 제2단계; 상기 컬러필름층을 구현하기 위해 색상과 무늬를 인쇄하는 제3단계; 상기 제3단계 후, 제조된 기재층 위에 컬럼필름층, 위어층 및 UV저항층 순서로 순차 적층한 후 고압프레스를 이용하여 합지하는 제4단계; 합지가 완료되면, 상기 제4단계에서 프레싱된 합지품을 핫프레스하여 열간합지력을 높이는 제5단계; 상기 제5단계 후 냉각한 다음 합지품의 양측면에 텅부와 그루브부를 형성하여 클릭-락 구조를 완성하고, 기재층 하면에 패드층을 부착하여 제품화하는 제6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥재 제조방법도 제공한다.
본 발명에 따르면, SPC를 이용하여 무접착 클릭-락 시공방식으로 시공하여 유해물질이 생기지 않고 수축과 팽창이 거의 없어 강한 내구성을 갖춤은 물론, 스팀청소가 가능하여 마루 관리가 용이하고, 특히 주방, 아파트 거실, 기타 친환경 시공이 필요한 공간에 설치되어 내충격성, 방염성, 방수성 및 흡음성을 제공할 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 바닥재의 층구조를 보인 모형도이다.
도 2는 본 발명에 따른 바닥재 시공시 조립예를 보인 모식도이다.
도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 바닥재에 대한 특성을 확인한 시험성적서이다.
도 2는 본 발명에 따른 바닥재 시공시 조립예를 보인 모식도이다.
도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 바닥재에 대한 특성을 확인한 시험성적서이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이, 본 발명에 따른 바닥재는 코어인 기재층(100)을 포함한다.
상기 기재층(100)은 밀도가 높고 견고한 층을 구현하도록 탄산칼슘과 버진(Virgin) PVC를 포함한다.
이에 따라, 상기 기재층(100)은 포름알데히드와 VOC 배출이 없는 친환경소재로서 안전하게 사용가능하며, 난연특성도 갖도록 구성된다.
예컨대, 상기 기재층(100)은 SPC(Stone Plastic combination)를 구현하도록 PVC 분말 20-26중량%, 포졸란 분말 8-12중량%, 징크스테아레이트(Zinc Stearate) 1.5-2.5중량%, 에틸렌수지 1.5-2.5중량%, 메틸메타크릴레이트 0.5-1.5중량%, PVC 루브리칸트(Lubricant PVC) 0.4-0.6중량% 및 나머지 탄산칼슘으로 이루어진 기재층 조성물이 성형됨으로써 만들어진다.
이때, PVC분말은 주된 수지성분으로서 높은 밀도와 내구성을 유지하면서 친환경성을 위해 사용되며, 징크스테아레이트는 기재층(100)의 내열성을 높이고 투명 변색을 방지하기 위해 사용되는 안정제이다.
또한, 에틸렌수지는 인성을 강화시키기 위해 첨가되며, 메틸메타크릴레이트는 내충격성을 유지하기 위해 첨가되고, PVC 루브리칸트는 PVC 윤활제로서 폴리에틸렌 왁스를 사용할 수 있다.
그리고, 포졸란분말은 적은 첨가량에도 불구하고, 본 발명의 기재층(100)에서 매우 중요한 역할을 하는 성분으로서 원적외선과 음이온 방출, 공기정화, 곰팡이 억제는 물론 수맥파차단, 산소발생 촉진 등의 효과를 구현하는 특성이 있다.
이것은 포졸란이 게르마늄, 셀리늄, 바나듐, 각종 미네랄 성분을 함유하고 있기 때문인데, 이로 인해 광물상태의 포졸란은 1분에 2,000번이나 공명공진 작용하여 원적외선을 방출하는 것으로 조사되었다.
본 발명은 이러한 광물상태의 포졸란은 10-20㎛ 크기로 분쇄한 미분 형태의 분말을 사용하며, 기재층(100)에 함유시켰을 때 항균, 곰팡이 억제는 물론, 유해전자파를 차단하고 원적외선과 음이온 방출에 따른 유용성이 증가되며, 탈취, 새집증후군, 라돈 분해 억제, 시멘트의 독성중화, 유해물질 제거와 중금속 중화 작용으로 인체 유익성을 강화시키는 기능을 할 것으로 예측된다.
아울러, 도 2의 예시와 같이, 상기 기재층(100)의 양측면중 일측면에는 텅부(Tongue Part)(T)가 형성되고, 타측면에는 그루브부(Groove Part)(G)가 형성되어 상호 맞끼움식으로 조립되는 클릭-락구조를 갖는다.
때문에, 조립 시공이 편리하고 빠르며 효율적이다.
이에 더하여, 본 발명에서는 상기 기재층(100)의 특성을 더욱 강화시키기 위해 상기 기재층 조성물 100중량부에 대해, 캐슈핵유 15중량부, 나노입도를 갖는 실리카-지르코니아 복합분체 15중량부, TCPP(Tris 2-chloropropyl phosphate) 10중량부, 폴리비닐부티랄 10중량부, 히드록시프롤린 10중량부를 첨가 혼합한 수지조성물이다.
이때, 캐슈핵유는 인도산 캐슈열매의 껍질 추출액으로서 카르돌과 아나카르도산을 다량 함유하고 있어 완충성, 내충격성 및 인장강도를 증대시켜 내구성을 강화시킨다.
그리고, 실리카-지르코니아 복합분체는 다공성 실리카와 지르코니아의 표면활성 증대 특성을 활용하여 완충, 흡음, 방수 및 성분간 응집력을 높여 크랙발생을 억제하고 견고한 결합체를 유지하기 위해 첨가된다.
또한, TCPP는 내열성을 강화시키고 피로도를 낮춰 크랙, 파단이 생기지 않고 도포면이 장수명화를 유지시키기 위해 첨가된다.
뿐만 아니라, 폴리비닐부티랄은 내약품성과 유연성을 확보하여 성형부재의 안정화를 유지하고 산화를 억제하며 방오기능 및 방수성을 증대시킨다.
아울러, 히드록시프롤린(hydroxyproline)은 굴곡강도를 높여 크랙 억제, 갈라짐 방지, 내식화, 오염 방지, 변색억제 기능을 갖는다.
이러한 성분들을 더 조합하여 투입함으로써 기재층(100)의 내구성, 방수성, 완충성을 더욱 강화시킬 수 있다.
한편, 기재층(100) 위에는 컬러필름층(200)이 형성된다.
상기 컬러필름층(200)은 다양한 색상을 현출할 수 있고, 또한 다양한 무늬를 넣어 디자인 특성을 강화시키기 위한 것이다.
이 경우, 상기 컬러필름층(200)은 상기 기재층(100)과의 교합성을 위해 PVC 필름에 색상과 무늬가 디자인 된 것을 사용함이 바람직하다.
그리고, 상기 컬러필름층(200) 위에는 위어층(Wear Layer)(300)이 형성된다.
상기 위어층(300)은 내마모층으로서, 0.4-0.6mm의 두께 범위를 갖는 필름형태이다.
이러한 위어층(300)은 컬러필름층(200)과의 교합성을 위해 PVC를 사용하여 제조된 후 고압프레스 방식으로 합지된다.
물론, 본 발명에서는 위어층(300)의 특성 강화를 위해 PVC 100중량부에 대해, 붕산 5중량부, 산화안티몬 5중량부, 10㎛의 입도를 갖는 돌로마이트분말 2.5중량부, 에틸 프로-2-에노에이트(ethyl pro-2-enoate) 5중량부를 더 첨가할 수 있다.
이때, 붕산과 산화안티몬은 방염성을 강화시켜 내화도를 증대시키고, 돌로마이트분말은 내마모성을 강화시키며, 에틸 프로-2-에노에이트는 가교 촉진 및 성분간 바인딩 특성을 강화시키고 결속력, 응집력을 높여 강고한 결합상태를 유도하기 위해 첨가된다.
다른 한편, 상기 위어층(300) 위에는 UV저항층(400)이 형성된다.
상기 UV저항층(400)는 방습성은 물론 자외선에 대한 강한 저항성을 가져 변색을 방지하고, 나아가 내스크래치성을 강화시켜 표면을 보호하는 특징이 있다.
이를 위해 상기 UV저항층(400)은 폴리우레탄아크릴레이트를 주성분으로 한 필름형태로 만들어져 고압프레스 방식으로 위어층(300) 위에 합지된다.
특히, 상기 UV저항층(400)은 표면 보호 등의 기능 강화를 위해 상기 폴리우레탄아크릴레이트 100중량부를 기준으로, PVC 수지 2.5중량부, 붕규산유리 5중량부, 폴리아미드아민 5중량부를 더 첨가하여 사용할 수 있다.
이때, PVC 수지는 위어층(300)과의 교합성을 위해 첨가되고, 붕규산유리는 내열충격성이 뛰어나고 화학적내구성이 우수하여 표면 보호성을 강화시키기 위해 첨가되며, 폴리아미드아민(Poly amide-amine)은 내열, 내한성을 가일층 강화시켜 표면 박리성을 억제하기 위해 첨가된다.
그리고, 상기 기재층(100)의 하면에는 패드층(500)이 형성된다.
상기 패드층(500)은 소음흡수 및 완충 기능을 위한 것으로, 폴리에틸렌수지 100중량부에 대해, 아조디카본아미드 10중량부, 아연 스테아레이트 5중량부, 카본블랙 10중량부를 혼합하여 제조된다.
여기에서, 아조디카본아미드는 탄성흡수 및 완충력을 증대시키고, 아연 스테아레이트는 안정제로 사용되며, 카본블랙은 내열성 및 보온, 방습 기능을 위해 첨가된다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 바닥재는 다음과 같은 방법으로 제조된다.
먼저, 각 층을 구성하는 원료를 혼련하는 제1단계가 수행된다.
상기 제1단계에서 원료 혼련은 상술한 성분들을 혼합하여 균일하게 분산시키는 과정이다.
이어, 각 성분들을 압출하여 기재층을 이룰 판재, 컬러필름층과 위어층 및 UV저항층을 이룰 필름을 만드는 제2단계가 수행된다.
이후, 컬러필름층을 구현하기 위해 색상과 무늬를 인쇄하는 3단계가 수행된다.
이렇게 만들어진 판재와 필름을 기재층 위에 컬럼필름층, 위어층 및 UV저항층 순서로 순차 적층한 후 고압프레스를 이용하여 합지하는 제4단계가 수행된다.
합지가 완료되면, 상기 제4단계에서 프레싱된 합지품을 핫프레스하여 열간합지력을 높이는 제5단계가 수행된다.
상기 제5단계를 거치게 되면 PVC의 교합성 때문에 층간 분리가 잘 일어나지 않게 견고한 층구조를 이루게 된다.
이후, 냉각 후 합지품의 양측면에 텅부와 그루브부를 형성하여 클릭-락 구조를 완성하고, 기재층 하면에 패드층을 부착하여 제품화하는 제6단계가 수행된다.
이와 같은 단계를 거침으로써 친환경성을 갖고 시공이 편리하며 인체 유익성이 증가된 바닥재를 만들 수 있게 된다.
이렇게 제조된 바닥재의 특성 및 유해성을 확인하기 위해 공인시험기관에 의뢰하여 특성을 테스트하였으며, 그 결과는 도면으로 첨부하였다.
먼저, FITI 시험연구원에 의뢰하여 바닥재로서의 기본 특성을 모두 만족하는지 확인하였고, 그 결과 도 3 내지 도 6에 나타낸 바와 같이 모두 만족하였다.
또한, 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 본 발명에 따른 바닥재로부터 포름알데히드가 방출되는지 확인한 결과 도 7과 같이, 불검출로서 인체 무해성이 확인되었다.
뿐만 아니라, 한국원적외선응용평가연구원에 의뢰하여 원적외선 방출특성이 있는지 확인하였으며, 그 결과 도 8과 같이 방출특성이 우수함을 확인하였다.
아울러, 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 본 발명에 따른 바닥재로부터 라돈이 규정치 이상으로 검출되는지 확인한 결과 도 9와 같이, 모두 만족하였다.
이를 통해, 바닥재로서의 친환경성을 구현할 수 있고, 인체 유용성이 확인되었으며, 인체 무해성도 확인되었다.
100: 기재층
200: 컬러필름층
300: 위어층
400: UV저항층
500: 패드층
200: 컬러필름층
300: 위어층
400: UV저항층
500: 패드층
Claims (5)
- SPC(Stone Plastic combination) 코어인 기재층(100);
상기 기재층(100) 위에 형성되어 색상과 무늬를 제공하는 컬러필름층(200);
상기 컬러필름층(200) 위에 형성되어 내마모성을 제공하는 위어층(300);
상기 위어층(300) 위에 형성되어 표면을 보호하는 UV저항층(400); 및,
상기 기재층(100) 하부에 부착되어 완충성 및 흡음성을 제공하는 패드층(500);을 포함하고,
상기 기재층(100)은 PVC 분말 20-26중량%, 포졸란 분말 8-12중량%, 징크스테아레이트(Zinc Stearate) 1.5-2.5중량%, 에틸렌수지 1.5-2.5중량%, 메틸메타크릴레이트 0.5-1.5중량%, PVC 루브리칸트(Lubricant PVC) 0.4-0.6중량% 및 나머지 탄산칼슘으로 이루어진 기재층 조성물이 성형되어 판재형태로 제조된 것을 특징으로 하는 바닥재. - 제1항에 있어서,
상기 기재층(100)의 일측면에는 텅부(T)가 형성되고, 타측면에는 상기 텅부(T)와 형합되는 그루브부(G)가 형성되어 상호 맞물려 조립되는 클릭-락 구조를 갖춘 것을 특징으로 하는 바닥재. - 제1항에 있어서,
상기 기재층(100)과 컬러필름층(200)과 위어층(300)과 UV저항층(400)은 고압 프레스 후 핫프레스 방식으로 합지되어 일체를 이룬 것을 특징으로 하는 바닥재. - 제1항에 있어서,
상기 패드층(500)은 폴리에틸렌수지 100중량부에 대해, 아조디카본아미드 10중량부, 아연 스테아레이트 5중량부, 카본블랙 10중량부를 혼합하여 제조된 것을 특징으로 하는 바닥재. - 제1항에 기재된 각 층을 구성하는 원료를 혼련하는 제1단계;
상기 제1단계 후, 각 성분들을 압출하여 기재층을 이룰 판재 및 컬러필름층과 위어층과 UV저항층을 이룰 필름을 만드는 제2단계;
상기 컬러필름층을 구현하기 위해 색상과 무늬를 인쇄하는 제3단계;
상기 제3단계 후, 제조된 기재층 위에 컬럼필름층, 위어층 및 UV저항층 순서로 순차 적층한 후 고압프레스를 이용하여 합지하는 제4단계;
합지가 완료되면, 상기 제4단계에서 프레싱된 합지품을 핫프레스하여 열간합지력을 높이는 제5단계;
상기 제5단계 후 냉각한 다음 합지품의 양측면에 텅부와 그루브부를 형성하여 클릭-락 구조를 완성하고, 기재층 하면에 패드층을 부착하여 제품화하는 제6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥재 제조방법.
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