KR20070059811A - 합성수지 바닥재 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자연질감, 가죽, 레자질감의 표현이 가능하며, 무광효과의 극대화 및 탄성복원력, 흡음성, 단열성이 향상된 합성수지 바닥재를 제공함을 목적으로 한다.

이를 위한 합성수지 바닥재는, 다수의 수지층 중 적어도 어느 하나 이상의 층이, 열가소성 니트릴계 공중합체의 셀 내부에 저비점 탄화수소가 함유된 입자크기 10∼100㎛인 마이크로캡슐 발포제가 0.1∼10wt% 포함되되, 마이크로캡슐 발포제는 겔링 또는 겔링/발포과정 중 구형이 되도록 발포된 것을 특징으로 한다.

마이크로캡슐, 발포제, 바닥재, 레자질감, 자연질감, 무광효과

Description

합성수지 바닥재{A resin flooring}

도 1은 통상적인 합성수지 바닥재의 층구조 설명을 위한 개략도이다.

도 2 내지 도 7 각각은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 마이크로캡슐 발포제가 적용된 합성수지 바닥재의 층구조를 도시한 개략도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 함침층 2: 발포층 또는 비발포층

3: 인쇄층 4: 상지층

5: UV층 6: 하부발포층

7: 이면층 10, 20, 30, 40: 마이크로 캡슐 발포층

본 발명은 합성수지 바닥재에 관한 것으로, 특히 자연질감, 가죽, 레자질감의 표현이 가능하며, 무광효과의 극대화 및 탄성복원력, 흡음성, 단열성이 향상되도록 한 합성수지 바닥재에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지 바닥재, 특히 폴리염화비닐(PVC)수지를 주원료로 하는 바닥재는 제품 표면층이나 이면층이 빛이 나는 유광타입이다.

이러한 폴리염화비닐계 바닥재에 대하여, 최근에는 표면질감의 개선 및 광택을 줄여 반광 혹은 무광의 느낌을 연출하고자 하는 기술이 개발되고 있다. 그 예로서, 반광 또는 무광 처리제를 코팅하거나 제품의 투명상부층에 물리적으로 엠보스를 형성하는 등의 기술이 있다.

그러나 이들 기술에 따른 바닥재는 무광효과가 제한적일 뿐만 아니라 표면질감이 단조로우며 자연스럽지 못하다는 문제점이 있었다. 또한 추가적인 공정요소로 인한 고비용의 문제점이 있었다.

한편, 기존의 합성수지 바닥재는 기본적으로 발포층을 구비하는데, 주로 사용되는 화학발포제인 ADCA(azodicarbonamide)는 발포 후 셀(cell)의 형상이 완전 구형이 아니고 타원형과 구형이 함께 혼합된 형태가 되는 등 제품 특성상 바닥재에 충분한 탄성복원력, 흡음성, 단열성 등을 제공하지 못하는 한계가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 자연질감, 가죽, 레자질감, 무광효과 등을 극대화하여 고급스런 느낌의 부여가능한 합성수지 바닥재를 제공함을 목적으로 한다.

또한 탄성복원력, 흡음성, 단열성이 향상된 합성수지 바닥재를 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 합성수지 바닥재는, 수지층들 중 적어도 어느 하나 이상의 층이, 열가소성 니트릴계 공중합체의 셀 내부에 저비 점 탄화수소가 함유된 입자크기 10∼100㎛인 마이크로캡슐 발포제가 0.1∼10wt% 포함되되, 이 마이크로캡슐 발포제는 겔링 또는 겔링/발포과정 중 구형이 되도록 완전 발포된 것을 특징으로 한다.

졸 상태의 수지층 배합물에는 마이크로캡슐 발포제와 함께 천연 광물질을 혼합하여 건강기능성 및 시각적인 효과인 자연질감을 극대화할 수 있다. 이때 사용되는 마이크로캡슐 발포제의 평균 입자크기는 40∼100㎛인 것이 바람직하다. 마이크로캡슐 발포제의 평균입자 크기가 작을수록 발포제 발포 후 셀 형상이 세밀하여 부드러운 표현이 가능하며 평균입자 크기가 클수록 거친 표현이 가능한데, 평균 입자크기 40∼100㎛의 천연 광물질과 함께 평균 입자크기 40∼100㎛의 마이크로캡슐 발포제를 사용하는 경우, 다소 거칠며 자연스러운 느낌의 질감 표현이 가능하다.

표면장식을 위한 인쇄층을 갖는 다층 구조의 합성수지 바닥재의 경우, 인쇄층 형성시, 인쇄용 잉크에 첨가물로서 열가소성 니트릴계 공중합체의 셀 내부에 저비점 탄화수소가 함유된 입자크기 10∼50㎛인 마이크로캡슐 발포제를 0.1∼5wt% 부가하고 이를 인쇄 후 겔링 또는 겔링 및 발포과정 중에 구형이 되도록 최대 발포온도까지 발포시키는 방법을 사용할 수 있다.

한편, 마이크로캡슐 발포제는 열가소성 니트릴계 공중합체 수지로 이루어진 구형의 셀(shell) 내부에 메탄, 펜탄 등의 저비점탄화수소(메칠펜탄과 20% 탄화수소 혼합물)로 이루어진 액상의 코어가 포함된 형태로 구성된 신규의 발포제이다. 전체 중량 중 셀은 80∼85%, 코어는 15∼20% 정도를 차지한다. 입자의 크기는 10∼100㎛이다.

이러한 마이크로캡슐 발포제는 열을 가하면 코어의 저비점탄화수소가 점진적으로 팽창하기 시작하여, 약 40∼50배 이상으로 팽창한다. 발포가 시작되는 온도는 코어의 저비점탄화수소의 종류에 따라 다를 수 있으나 대체로 80∼150℃이며 최대 발포온도는 120∼220℃인데, 최대 발포온도에서 마이크로캡슐 발포제는 완전 구형으로 팽창하게 되고, 셀의 주재료인 열가소성 니트릴계 공중합체의 고유 특성인 무광의 투명 발포셀의 질감이 표현된다.

마이크로캡슐 발포제를 완전한 구형으로 발포시킨 발포층은 기존에 사용되던 화학발포제에 의한 발포층 보다 쿠션성, 소음흡수, 단열보온효과 등이 향상된다. 또한 마이크로캡슐 발포제의 입자크기에 따라 표현되는 다양한 질감을 이용하여 유광 타입의 폴리염화비닐로는 표현할 수 없는 가죽, 레자질감 등의 표현이 가능하다.

이러한 마이크로캡슐 발포제는 국내의 (주)동진세미켐(상품명 Unicell-MS series)에서 제공받을 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 합성수지 바닥재에 대하여 살펴본다.

먼저 도1을 참조하여 폴리염화비닐계 바닥재의 층구조를 간략히 살펴본다.

폴리염화비닐계 바닥재는 통상 기재층을 이루는 함침층(1)의 상부에 발포층 또는 비발포층(2), 인쇄층(3), 상지층(4) 및 UV층(5)이 차례로 적층되며, 함침층(1)의 하부에는 하부 발포층(6)과 이면층(7)이 차례로 적층된 구조로 이루어져 있다.

함침층(1)은 바닥재의 기재가 되는 층으로서 유리섬유, 모조지 또는 광물질 종이 등의 기재 위에 중합도 1000∼1500인 염화비닐수지 100중량부를 기준으로 가소제 10∼100중량부, 안정제 1∼20중량부, 안료 1∼20중량부, 충전제인 중탄산칼슘 1∼200중량부 및 기타 첨가제를 혼합하여 졸을 침적한 다음 150∼230℃에서 겔링하여 제조된다. 함침층은 특히 유리섬유 내에 PVC 페이스트상 수지를 졸상태로 만들어 함침시켜 베이스화하는 것이 최근의 추세이다.

발포층 또는 비발포층(2)는 함침층(1) 상부에 쿠션감을 부여하기 위한 발포층으로 구성되거나 경도를 부여하기 위한 비발포층으로 구성된다.

인쇄층(3)은 발포층 또는 비발포층(2) 상부에 형성되거나 이 층이 생략된 경우에는 함침층(20)에 형성된다. 유성잉크 또는 수성잉크를 이용하여 그라비아 인쇄 또는 전사 인쇄된다.

상지층(4)은 인쇄층(3)의 투명도를 향상시키고 내구성을 제공하기 위한 투명 스킨층으로서, 상지층 조성물을 인쇄층(3) 상부에 0.1∼1.5mm의 두께로 졸(sol) 코팅 후, 150∼230℃의 온도로 오븐 또는 드럼에서 열을 가하여 겔화시켜 형성시키거나, 이미 캘린더(calender)에서 가공된 0.1∼1.5mm의 투명시트를 열 또는 졸 합판하여 형성한다.

UV층(5)은 PCV바닥재의 표면강도를 향상시키고, 내오염성을 개선하여 청소가 용이하도록 하기 위한 표면보호층으로서, UV층의 조성물을 상지층(4) 상부에 에어나이프 코팅 또는 메쉬롤 코팅한 다음 건조하여 형성시킨다.

하부 발포층(6)은 바닥장식재, 특히 '륨'의 경우 쿠션감을 주기 위하여 형성 되는 층으로서, '매트'의 경우 비발포층으로 형성될 수 있다.

이면층(7)은 시공성 향상 및 상지층과의 관계에서 바닥재에 발란스를 제공하기 위하여 형성시키는 층으로서, 중합도 1000∼2000인 염화비닐수지 100중량부를 기준으로 가소제로 10∼120중량부, 안료 1∼20중량부, 안정제 1∼20중량부, 탄산칼슘 1∼200중량부 및 기타 첨가제를 혼합하여 졸을 코팅한 후, 150∼230℃에서 겔링하여 형성되거나 칼렌더(calender)로 가공된 합성수지 시트, 직포, 부직포, 칩층 등으로 구성된다.

위와 같은 다층구조를 갖는 합성수지 바닥재에 있어 마이크로캡슐 발포제는, 이면층에 적용(도2 참조)되거나, 함침층과 하부발포층 사이에 적용(도3 참조)되거나, 하부발포층에 적용(도4 참조)되거나, 상지층 및/또는 하부발포층에 적용(도5 참조)되거나, 함침층에 적용(도6 참조)될 수 있으며, 나아가 인쇄층에 대하여도 적용(도7 참조)될 수 있다. 마이크로캡슐 발포층을 형성함에 따라 바닥재의 쿠션감, 흡음성 등이 향상되며, 특히 마이크로캡슐 발포제가 바닥재의 상부층(상지층, 인쇄층)이나 이면층에 적용되는 경우 마이크로캡슐 발포층에 의한 무광효과의 극대화 및 자연질감, 레자질감 등의 고급스런 느낌의 표현이 가능하다.

마이크로캡슐 발포제가 적용된 합성수지 바닥재의 제조방법을 살펴본다.

함침층(1), 발포층 또는 비발포층(2), 인쇄층(3), 상지층(4), 하부발포층(6), 이면층(7)과 같은 수지층에 마이크로캡슐 발포제를 적용하는 경우, 졸(sol) 상태의 각 수지층 배합물 90∼99.9wt%에 대하여 첨가물로서 마이크로캡슐 발포제를 0.1∼10wt% 혼합하여 그 배합물(점도 약 1,000∼10,000cps 유지)의 겔링 과정 중 마이크로캡슐 발포제를 발포시킨다. 겔링온도는 150∼200℃ 정도로서 겔링과정 중 마이크로캡슐 발포제의 발포가 가능하며, 필요한 경우 발포용 오븐을 추가 사용한다.

마이크로캡슐 발포제의 입자크기가 10∼40㎛ 정도일 경우 매우섬세한 가죽질감을 표현할 수 있으며, 입자크기가 40∼100㎛ 정도일 경우 거친형태의 질감을 표현할 수 있다. 따라서 입자크기 40㎛ 이상을 마이크로캡슐 발포제를 적용하는 경우, 천연광물인 운모, 황토, 옥, 맥반석, 자수정, 게르마늄 등을 첨가하면 기능성 뿐만 아니라 그 시각적 효과 또한 월등하여 기존의 PVC 바닥재와는 전혀 다른 새로운 느낌의 자연질감의 고급스런 바닥재를 구현할 수 있다.

한편, 마이크로캡슐 발포제가 인쇄층에 적용하는 경우, 95∼99.9wt%의 잉크에 마이크로캡슐 발포제를 0.1∼5wt% 부가한 잉크를 사용하여 그라비아 인쇄할 수 있다. 이때 인쇄 후 겔링 또는 필요한 경우 발포과정을 추가하여 마이크로캡슐 발포제가 구형이 되도록 최대 발포온도까지 발포시킨다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 합성수지 바닥재에 따르면, 제품 표면층 또는 이면층에서의 무광질감이 극대화되며 자연질감, 레자질감 등의 고급스런 느낌이 부여된다.

또한, 마이크로캡슐 발포제를 인쇄층에 적용시 인쇄잉크의 발포에 의한 입체질감을 갖는 무늬의 표현이 가능하다.

또한 마이크로캡슐 발포제가 완전 구형에 가깝게 발포됨에 따라 탄성복원력, 흡음성, 단열성이 향상된다.

Claims (3)

1. 다수의 수지층이 적층된 구조로 이루어진 합성수지 바닥재에 있어서,

   수지층들 중 적어도 어느 하나 이상의 층은, 졸(sol) 상태의 수지층 배합물에 첨가물로서 열가소성 니트릴계 공중합체의 셀 내부에 저비점 탄화수소가 함유된 입자크기 10∼100㎛인 마이크로캡슐 발포제를 0.1∼10wt% 부가하여 이를 겔링과정에서 완전구형이 되도록 최대 발포온도까지 발포시켜 이루어진 것을 특징으로 하는 합성수지 바닥재.
2. 제1항에 있어서,

   졸 상태의 수지층 배합물에는 마이크로캡슐 발포제와 함께 광물질이 혼합되며, 이때 사용되는 마이크로캡슐 발포제의 평균 입자크기는 40∼100㎛인 것을 특징으로 하는 합성수지 바닥재.
3. 표면장식을 위한 인쇄층을 갖는 다층 구조의 합성수지 바닥재에 있어서,

   인쇄층은, 인쇄용 잉크에 첨가물로서 열가소성 니트릴계 공중합체의 셀 내부에 저비점 탄화수소가 함유된 입자크기 10∼50㎛인 마이크로캡슐 발포제를 0.1∼5wt% 부가하고 이를 인쇄 후 겔링, 발포과정 중 구형이 되도록 최대 발포온도까지 발포시켜 이루어진 것을 특징으로 하는 합성수지 바닥재.

Images