KR20110093207A - 친환경 염전 장판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 친환경 염전 장판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PVC 염전 장판보다 우수하며 인체에 유해한 프탈레이트 화합물을 배출하지 않아 유해성 문제를 원천적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라 olefin계열 염전 장판 보다 내구성이 현저하게 개선되고 상지층 흑도가 우수하여 천일염 생산량도 높힐 수 있고, 염전 장판의 wave현상, slip성, 안착성, 내구성, 천일염 품질, 생산량, 유해성 문제를 원천적으로 차단할 수 있는 친환경 염전 장판에 관한 것이다.
본 발명에 따른 친환경 염전 장판은, 염전의 바닥에 깔리는 상지층과 하지층이 합지된 염전 장판에 있어서, 상기 상지층은 내충격용 Acryl계열 수지 또는 PC(Poly Carbonate) 수지로 제조되고, 상기 하지층은 연성을 보강한 TPU(Thermo Plastics PolyUrethane) 수지 또는 TPO(Thermo Plastics Poly Olefin)수지로 제조된 것을 특징으로 한다.

Description

친환경 염전 장판{ECO-FRIENDLY FLOOR SHEET FOR SALT PLANT}
본 발명은 친환경 염전 장판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PVC 염전 장판보다 우수하며 인체에 유해한 프탈레이트 화합물을 배출하지 않아 유해성 문제를 원천적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라 olefin계열 염전 장판 보다 내구성이 현저하게 개선되고 상지층 흑도가 우수하여 천일염 생산량도 높힐 수 있고, 염전 장판의 wave현상, slip성, 안착성, 내구성, 천일염 품질, 생산량, 유해성 문제를 원천적으로 차단할 수 있는 친환경 염전 장판에 관한 것이다.
소금은 주성분이 염화나트륨으로 이루어져 일반적인 음식에 조미 기능을 위해 사용되고 있는 조미료로서 널리 알려져 있으며 더불어 식품 저장, 화학 공업의 원료로 사용되는 등의 다양한 용도로 활용되고 있다.
이러한 소금을 제조하기 위해서 해수, 암염, 함수 등이 기초 원료로 사용되고 있는바, 제조의 근원에 따라 천일염, 암염, 가공염 등의 종류로 구분이 되고 소금 생산의 가장 큰 비중을 차지하는 것은 암염이나 우리나라에서는 전통적으로 천일염이 널리 생산되고 있는 추세이다.
천일염은 해수를 염전저수지로 유입시킨 다음 바람과 햇빛에 의하여 수분과 함께 유해 성분을 증발시켜 만든 미가공 상태의 굵고 반투명한 육각 결정의 소금을 의미하는 것으로서, 우리나라에서는 수심이 깊지 않고 조수간만의 차이가 큰 서해안이나 남해안에서 널리 생산되고 있다.
국내의 천일염전은 대개 저수지, 증발지, 결정지로 이루어져 있으며 만조시 수문을 열어 증발지에서 증발 과정을 거쳐 농축된 염수를 만들고 결정지로 보내 소금 결정을 얻는 공정을 거친다.
천일염전의 결정지에는 채염을 위한 기반시설에서 발생된 녹, 보온덮개의 부스러기, 모래알갱이, 해충, 식물체와 같은 이물질, 해안의 갯벌에서와 저류지의 갯벌에서 유입된 불용분, 오염된 바닷물의 오염물질이 지반에 혼입되는 것을 방지하기 위해, 플라스틱 장판이나 타일, 옹기와 같은 바닥 마감 부재로 결정지의 지면을 피복하여 사용하고 있다.
염전의 바닥 마감 부재 상측으로 공급된 바닷물이 태양열과 바람에 의하여 증발되어 소금 결정체가 석출되면, 고무래 등을 이용하여 상기 바닥 마감 부재의 표면을 긁어서 채염하게 되는데, 바닥 마감 부재의 평탄도가 우수하여야 소금의 석출이 고르게 이루어질 수 있고, 고무래와의 마찰을 최소화할 수 있어 채염이 원활하게 이루어 질 수 있다.
바닥 마감 부재로 사용되는 타일과 옹기는 평탄도는 우수하나 고가에 내충격성 및 내마모성이 약하여 쉽게 깨어지고, 깨어진 타일을 교체하는데 상당한 시간과 인건비가 소요되는 단점이 있어 현재는 주로 PVC와 같은 합성수지로 이루어진 염전 장판이 사용되고 있다.
염전의 결정지에서 널리 이용되는 PVC장판은 가격이 저렴하고 내약품성 등이 우수하여 생활에 널리 사용되는 플라스틱 재질이다. PVC 제품은 신축성과 접착성을 좋게 하기 위하여 다량의 가소제(주로 프탈레이트(phthalate)화합물)을 첨가하는데 이들은 내분비계 장애물질로 추정되고 있다. 유럽의 대부분 국가와 우리나라에서는 식품위생법 기구 및 용기 포장이 기준 규격에 따라 식품용 기구 및 용기포장 제조시 DOP의 사용을 금지하고 있으며 랩 제조시에는 DEHP는 물론 DEHA를 사용해서는 안된다고 하고 있다.
현재로서는 PVC재질에 대한 적, 부적합에 대한 논의가 그다지 없는 실정인데, 2009년 3월에 염관리법이 농림수산식품부로 이관됨에 따라 염전장판지를 비롯한 시설규격에 대한 재고가 있을 전망이다. 따라서 천일염 완제품 규격에서 DOP등에 관한 규정이 없지만 염전용 PVC장판 재질에서 생산된 천일염에 화학적 위해요소가 포함될 수도 있는 우려가 상존하기 때문에 이에 대한 과학적인 연구가 필요한 실정이나 이에 대한 연구가 그다지 이루어지지 않고 있는 실정이다.
한편, 일반적인 PVC 염전 장판의 경우 상지층과 하지층의 합지시 잘못된 온도조건에 의해 합지된 경우, 염전지에 염전 장판을 설치하여 작업을 하게 되면 첨가제들이 장판표면으로 이동되는 migration 현상(소위 깔깔이 현상)이 나타나 장판의 표면이 거칠어져 고무래가 잘 밀리지 않게 되고 장판의 내구성에도 악영향을 미치게 된다. 이와 같이 염전 장판에 깔깔이 현상이 나타나면 천일염의 품질, 생산량, 채염시 작업성, 장판 내구성에 나쁜 영향을 미치게 된다.
특히, PVC제품의 신축성을 좋게 하기 위해서 첨가한 가소제가 시간이 경과함에 따라 상지층으로 배어 나오면서 염전 장판뿐만 아니라 소금까지 화학 물질(가소제)의 역겨운 냄새가 전위되어 음식의 맛까지 품질을 저하시키게 된다.
또한, 천일염은 염전장판에 공급된 바닷물이 태양열과 바람에 의해 순화, 증발되면서 소금 결정체가 석출되는데, 종래의 PVC 염전 장판의 경우 종종 수지 특성상 외부 온도가 20℃이상 상승하게 되면 장판이 올록볼록하게 되는 현상(소위 wave현상) 및 치수변형 등이 발생하게 되어 바닷물이 정체되면서 결정 과정이 방해되어 소금의 품질이 현저하게 떨어진 상태의 니가리소금(소금결정체가 작고 맛이 없는 결정체)이 석출되는데, 니가리소금 석출에 따른 영향으로 소금 생산량도 현저하게 저하된다. 뿐만 아니라 wave 현상이 나타나면 염전 장판의 평탄도가 현저하게 떨어져 채염이 원활하게 이루어지지 않을 뿐 아니라 고무래와의 마찰지수가 높아 내충격성 및 내마모성으로 염전 장판의 수명이 반감되는 문제점이 있다.
상기와 같이 PVC제 염전 장판의 문제점이 대두되면서 최근에는 대한민국 등록특허 제10-0921445호에서와 같이 내약품성이 우수하고 포장재 및 식품용기등 친환경 자재로 널리 사용되어 안정성이 우수한 것으로 알려진 olefin계열의 플라스틱 재질의 친환경 염전 장판의 개발이 이루어지고 있다.
그런데 olefin 계열의 플라스틱 재질의 염전 장판의 경우 내구성(scratch 및 mar)을 보강하기 위해서 Hard Segment(olefin 계열 : PE 및 PP수지)에 Soft Segment(Rubber : EPDM, SBS, SEBS 등)를 Blending하여 연성을 부여하는데, 그에 따라 내구성(scratch 및 Mar) 측면에서 PVC 제품에 비해 복원력이 떨어져 내구성이 약간 취약한 단점을 갖는다.
그리고, olefin계열 (PE 및 PP수지) 수지는 결정성 수지로 한여름에는 열변형(수축 및 팽창) 커서 wave 현상이 심하게 발생되어 채염시 생산 효율을 현저하게 저하시키는 문제점을 갖게 되는데, 이를 보강하기 위하여 보강층[유리섬유, PE, PP, 폴리에스터, 나이론, 면, T/C(Polyester Cotton), T/R(Polyester Rayon), 견, 마 등]을 장판 sheet의 층 사이에 삽입하여 열변형(수축 및 팽창) 수지 변형을 줄이는 방법이 적용되고 있으나, 보강층으로 인하여 원가가 상승되는 문제점을 갖는다.
또한, olefin계열 수지제 염전 장판의 경우 결정성 수지의 특징인 광택도(투명성)의 특성으로 흑도(염전 생산량과 연관)가 기존 PVC장판 대비 낮아 염전 생산량을 저하시키는 단점을 갖는다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 염전 장판이 갖는 문제점을 인식하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 PVC 염전 장판보다 우수하며 인체에 유해한 프탈레이트 화합물을 배출하지 않아 유해성 문제를 원천적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라 olefin계열 염전 장판 보다 내구성이 현저하게 개선되고 상지층 흑도가 우수하여 천일염 생산량도 높힐 수 있고, 염전 장판의 wave현상, slip성, 안착성, 내구성, 천일염 품질, 생산량, 유해성 문제를 원천적으로 차단할 수 있는 친환경 염전 장판을 제공하기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 친환경 염전 장판은, 염전의 바닥에 깔리는 상지층과 하지층이 합지된 염전 장판에 있어서, 상기 상지층은 내충격용 Acryl계열 수지 또는 PC(Poly Carbonate) 수지로 제조되고, 상기 하지층은 연성을 보강한 TPU(Thermo Plastics PolyUrethane) 수지 또는 TPO(Thermo Plastics Poly Olefin)수지로 제조된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 친환경 염전 장판은, 상기 내충격용 Acryl계열 수지는 PMMA(Poly Methyl MethAcrylate, Pellet상태)수지 60~80중량%에 내충격용 Acryl Rubber Compound 20~40중량%, 카본블랙 1~3중량%, 활제 0.2중량%, 열안정제 0.5중량%, 첨가제:0.3중량%가 배합되어 제조되되, 상기 Acryl Rubber Compound는 MMA(Methyl MethAcrylate) 70~90중량%, BA(Buthyl Acrylate) 5~25중량%, SM(Slylene Monomer) 10~30중량%, MA(Methyl Acrylate) 1~7중량%가 배합되어 구성되고, 상기 PC(Poly Carbonate)수지는 PC수지:95중량%, 카본블랙:3.5중량%, 활제:0.3중량%, 열안정제:0.5중량%, 첨가제:0.3중량% 배합되어 제조된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 친환경 염전 장판은, 상기 내충격용 Acryl계열 수지의 비중은 1.15~1.20이고, PC수지의 비중은 1.18~1.22이며, 상기 내충격용 Acryl계열 수지의 가공온도는 220~260℃이고, PC 수지의 가공온도는 260~285℃인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 친환경 염전 장판은, 상기 TPU(Thermo Plastics PolyUrethane) 수지는 TPU 50~95중량%, Rubber계열 수지 40~60중량%, 무기충전제 30~60중량%, 카본블랙 0.5~3.0중량%, 활제 1.0~3.0중량%, 첨가제 0.5~6.0중량%가 배합되어 제조되되, 상기 Rubber계열 수지는 SBS(Styrene butadiene styrene), SEBS(Styrene Ethlene Buthylene Styrene), EPDM(Ethylene Propylene Di-Monomer, EPR(Ethyle Propylene Rubber) 중에서 선택된 적어도 하나 이상이 혼합된 수지이고, 상기 TPO(Thermo Plastics Poly Olefin)수지는 Olefin 계열수지 30~50%중량%, Rubber계열 수지 25~40%중량%, 무기충전제 25~70중량%, 카본블랙 1.0~4.0중량%, 활제 1.0~3.0중량%, 첨가제 0.5~6.0중량%가 배합되어 제조되되, 상기 Olefin 계열수지는 PE 또는 PP수지이고, 상기 Rubber계열 수지는 SBS(Styrene butadiene styrene), SEBS(Styrene Ethlene Buthylene Styrene), EPDM(Ethylene Propylene Di-Monomer, EPR(Ethyle Propylene Rubber) 중에서 선택된 적어도 하나 이상이 혼합된 수지인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 친환경 염전 장판은, 상기 TPU수지 및 TPO수지의 비중은 1.3~1.8이고, TPU수지의 가공온도는 150~190℃이고, TPO수지의 가공온도는 180~200℃인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 친환경 염전 장판은, 상기 상지층과 하지층(20)은 120~160℃의 가공온도로 합지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 친환경 염전 장판은, 상기 무기충전제는 평균 입경이 10㎛이하의 침상형태의 무기질 10~100중량%, 평균 입경이 7㎛이하 범위의 탈크, 황산바륨, 탄산 칼슘, 올라스토나이트 중에서 적어도 어느 하나 이상이 선택된 기타충전물 0~90중량%로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 친환경 염전 장판은, 상기 활제는 원유를 정제하여 얻어지는 파라핀 왁스, 폴리올레핀 왁스, 폴리프로필렌 왁스 등의 탄화수소계 활제; 스테라마이드, 올리아미이드, 에루카마이드 등의 지방산 아미드계 활제; 부틀스테아레이트, 그리세롤 모노 스테아레이트, 글리세린 모노 올레이트, 스테아릴 스테아레이트 및 몬탄산을 반응시킨 몬탄계 왁스 등의 에스테르계 활제; 스테아린산 계통의 금속염계 활제; 스테아린산, 라우릴산 등의 지방산계 활제; 또는 세틸 알코올, 스테아릴 알코올 등과 같은 알코올계 활제 중에서 어느 하나 이상이 선택되어 혼합된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 친환경 염전 장판은, 상기 열안정제는 페놀계 산화방지제, HALS(hindered amine light stabilizer)계 산화방지제 또는 아민계 산화방지제 각각으로 이루어지거나 또는 이들이 혼합되되, 상기 페놀계 산화방지제는 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 트리스(3,4-디-터트-부틸-4-히드록시벤질)이소시아느레이트, 1,3,5-트리메틸 2,4,6-트리스(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 1,1,3트리스(2-메틸-4-히드록시-5-터트-부틸-페놀)부탄 중에서 선택된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 친환경 염전 장판은 PVC 염전 장판보다 우수하며 인체에 유해한 프탈레이트 화합물을 배출하지 않아 유해성 문제를 원천적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라 olefin계열 염전 장판 보다 내구성이 현저하게 개선되고 상지층 흑도가 우수하여 천일염 생산량도 높힐 수 있고, 염전 장판의 wave현상, slip성, 안착성, 내구성, 천일염 품질, 생산량, 유해성 문제를 원천적으로 차단할 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 염전 장판의 구조를 도시한 단면도
이하에서는 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 친환경 염전 장판을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 염전 장판의 구조를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 염전 장판은 바닷물 내지 소금에 결정지 지반의 이물질이 혼입되는 것을 방지하도록 염전 결정지의 지면상에 설치되기 위한 염전용 바닥 부재로서, 상지층(10)과 하지층(20)으로 구성된다.
상기 상지층(10)은 내충격용 Acryl계열 수지 또는 PC(Poly Carbonate)수지로 제조된다.
상기 내충격용 Acryl계열 수지의 경우는 PMMA(Poly Methyl MethAcrylate, Pellet상태)수지 60~80중량%에 내충격용 Acryl Rubber [ MMA (Methyl MethAcrylate):70~90중량%, BA(Buthyl Acrylate):5~25중량%, SM(Slylene Monomer):10~30중량%, MA(Methyl Acrylate):1~7중량% ] Compound'G를 20~40중량%, 카본블랙:1~3중량%, 활제:0.2중량%, 열안정제:0.5중량%, 첨가제:0.3중량% 배합되어 제조된다.
상기 PC(Poly Carbonate)수지의 경우는 PC수지:95중량%, 카본블랙:1~3중량%, 활제:0.2중량%, 열안정제:0.5중량%, 첨가제:0.3중량% 배합되어 제조되는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 상지층(10)의 내충격용 Acryl계열 수지의 비중은 1.15~1.20이고, PC수지의 비중은 1.18~1.22이다. 가공온도는 내충격용 Acryl계열 수지는 220~260℃이고, PC 수지는 260~285℃이다.
상기 하지층(20)은 연성을 보강한 TPU(Thermo Plastics PolyUrethane) 수지 또는 TPO(Thermo Plastics Poly Olefin)수지로 제조된다.
상기 TPU(Thermo Plastics PolyUrethane) 수지는 TPU 50~95중량%, Rubber계열 수지[SBS(Styrene butadiene styrene), SEBS(Styrene Ethlene Buthylene Styrene), EPDM(Ethylene Propylene Di-Monomer, EPR(Ethyle Propylene Rubber) 어느 하나이거나 둘 이상이 혼합된 수지] 40~60중량%, 무기 충전제 30~60중량%, 카본블랙:0.5~3.0중량%, 활제:1.0~3.0중량%, 첨가제:0.5~6.0중량%가 배합되어 제조된다.
또한, 상기 TPO(Thermo Plastics Poly Olefin)수지는 Olefin 계열수지(PE 또는 PP수지):30~50%중량%, Rubber계열[ SBS(Styrene butadiene styrene), SEBS(Styrene Ethlene Buthylene Styrene), EPDM(Ethylene Propylene Di-Monomer, EPR(Ethyle Propylene Rubber) 어느 하나이거나 둘 이상이 혼합된 수지]:25~40%중량%, 무기 충전제:25~70중량%, 카본블랙:1.0~4.0중량%, 활제:1.0~3.0중량%, 첨가제:0.5~6.0중량%가 배합되어 제조된다.
여기서 상기 하지층(20)의 연성을 보강한 TPU수지 및 TPO수지의 비중은 1.3~1.8이이다.
가공온도는 연성을 보강한 TPU수지는 150~190℃이고, TPO수지는 180~200℃이다.
상지층(10)과 하지층(20)은 열융착으로 합지되는데, 합지시 가공온도는 120~160℃가 바람직하다.
상기 상지층(10)과 하지층 합지시 예열온도가 120℃보다 낮으면 상지층(10)과 하지층(20)의 접착 불량(박리)이 발생되어 염전 바닥 시공시 층간 박리로 crack이 발생될 뿐만아니라 염전 바닥에 열융착 또는 접착제 시공시 층간 박리로 소금물이 상지층(10)과 하지층(20) 사이로 유입되어 천일염 생산량 및 천일염 품질이 저하되고, 염전장판 교체시기가 단축되는 문제점을 갖는다.
또한, 합지시 예열온도가 160℃보다 높은 경우 상지층(10)이 수축되면서 외관 품질이 저하될 뿐만아니라 상지층(10)과 하지층(20)이 합지된 염전 장판에 wave현상이 발생되면서 시공성이 떨어지고, 천일염 생산량 및 천일염 품질이 저하되는 문제점을 발생시킨다.
여기서 TPO(Thermo Plastic Olefin)이란, TPE(Thermo Plastic Elastomer)라고도 하며, 소재에서 성형성과 플라스틱의 특성을 나타내는 Olefin계열 수지인 PE(Poly Ethylene)또는 PP(poly Propylene)를 Hard Segment로 사용하고, 탄성과 고무의 특성을 나타내는 Rubber계열[ SBS(Styrene butadiene styrene), SEBS(Styrene Ethlene Buthylene Styrene), EPDM(Ethylene Propylene Di-Monomer, EPR(Ethyle Propylene Rubber) 어느 하나이거나 둘 이상이 혼합된 수지]을 Soft Segment를 이용하여 상온에서는 고무의 탄성과 유연성을 지니고 고온에서는 열가소성 수지와 같은 가공성을 나타내는 소재를 말한다.
좀더 세분화하면 동적가교 공정을 거친 제품은 TPE 또는 TPV (Thermo Plastic Vulcanizes)란 용어로 구별하여 사용하기도 한다.
이러한 TPE소재는 동적가교(Dynamic Vulcanized)라고 하는 반응압출(Reactive Extrusion)기술을 이용하여 제조되어지며, 압출기 내 용융상태에서 가교제를 이용하여 Rubber만 선택적으로 가교(Crosslink)시켜 제조되어 진다.
이렇게 제조된 TPE는 가황고무에 비해 가황공정이 필요치 않고, 생산성이 높으며, Recycle이 가능하다는 장점을 가지며, 이외에도 경량화, 내후성, 열적 성실, 기계적 특성을 함께 가지고 있어 그 적용 분야가 급속히 상승하는 추세다.
상기 Acryl계열 수지란 PMMA(Poly Methyl MethAcrylate, Pellet상태)수지 단독으로 film으로 생산될 경우 충격강도가 좋지 않아 약간의 외부 충격을 받아도 film에 쉽게 crack이 발생되어 염전 장판으로 사용될 수 없기 때문에 내충격용 Acryl Rubber[ MMA (Methyl MethAcrylate):70~90중량%, BA(Buthyl Acrylate):5~25중량%, SM(Slylene Monomer):10~30중량%, MA(Methyl Acrylate):1~7중량% ]를 배합하여 film의 내충격성을 향상시킴으로써 본 발명에서 염전용 장판의 상지층(10)으로 사용된다.
무기충전제는 평균 입경이 10㎛이하의 침상형태의 무기질이 사용되거나, 평균 입경이 7㎛이하 범위의 탈크, 황산바륨, 탄산 칼슘, 올라스토나이트 등이 사용되어 질 수 있으나, 평균입경이 7㎛이하의 탈크나 탄산칼슘 올라스토나이트가 사용되는 것이 바람직하다. 이러한 무기충전제는 침상 실리카와 기타 무기충전제 성분이 100~10:0~90의 중량 비율로 전체 수지 조성물 중에 5~65중량% 범위 내에서 함유된다.
본 발명에 따른 염전 장판용 TPO 및 TPU 수지 조성물에서, 무기 충전제의 함량은 전체 조성물 함량의 5~65중량%이다. 그 함량이 5중량%미만이면 강성 및 내열성, 평판성 및 안착성이 저하되고, 65중량%를 초과하면 카렌다 성형성이 저하되고 후가공시 점착현상이 발생된다.
첨가제는 활제 1~20중량%, 열안정제 1~10중량% 및 기타 첨가제 1~10중량%를 포함한다.
상기 활제는 원유를 정제하여 얻어지는 파라핀 왁스, 폴리올레핀 왁스, 폴리프로필렌 왁스 등의 탄화수소계 활제; 스테라마이드, 올리아미이드, 에루카마이드 등의 지방산 아미드계 활제; 부틀스테아레이트, 그리세롤 모노 스테아레이트, 글리세린 모노 올레이트, 스테아릴 스테아레이트 및 몬탄산을 반응시킨 몬탄계 왁스 등의 에스테르계 활제; 스테아린산 계통의 금속염계 활제; 스테아린산, 라우릴산 등의 지방산계 활제; 또는 세틸 알코올, 스테아릴 알코올 등의 알코올계 활제를 단독 또는 혼합하여 사용 가능하다. 특히 폴리오레핀계 왁스 중 중합법으로 제조된 폴리에틸렌 왁스나 메탈로센 기술로 중합된 폴리프로필렌 왁스, 몬탄산을 반응시켜 제조한 OP왁스가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 중합법으로 제조된 폴리에틸렌 왁스와 몬탄산 OP왁스를 혼합하여 사용한다. 분해법으로 제조된 폴리에틸렌 왁스 및 타 왁스는 장기간 사용시 롤(roll) 오염과 점착이 증가하는 경향이 있다. 메탈로센 기술이 아닌 중합 또는 분해법으로 제조된 폴리프로필렌계 왁스는 내열성이 우수하나 왁스의 점도가 높은 경우 성형의 어려움으로 생산성 저하가 나타날 수 있다.
상기 열안정제는 페놀계 산화방지제, HALS(hindered amine light stabilizer)계 산화방지제 또는 아민계 산화방지제를 단독 또는 혼합하여 사용 가능하다. 바람직하게는 페놀계 산화방지제로서, 그 예로서는 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 트리스(3,4-디-터트-부틸-4-히드록시벤질)이소시아느레이트, 1,3,5-트리메틸 2,4,6-트리스(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 1,1,3트리스(2-메틸-4-히드록시-5-터트-부틸-페놀)부탄 등을 들 수 있다.
상기 기타 첨가제는 금속불활성제, 인계 또는 유황계 산화방지제, 자외선 흡수제 등을 단독 또는 혼합하여 사용가능하다. 바람직하게는, 금속불활성화제, 인계 산화방지제 및 유황계 산화방지제를 혼합하여 사용한다. 이 밖에도, 상기 기타 첨가제는 당업계에서 통상적으로 사용하는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들면 상화방지제, 중화제, 핵제, 대전방지제, 슬립제 등이다. 또한 이들을 당업계에서 통상적으로 사용되는 적절 함량 범위 내에서 포함할 수 있다.
상기 첨가제에서 활제, 열안정제 및 기타 첨가제의 함량은 각각 1~20중량%, 1~10중량% 및 1~10중량%로 포함된다. 활제의 함량이 적을 경우 점착이나 롤(roll)오염에 의해 성형이 어려우며, 시간에 따른 점착 증가와 플레이트 아웃(plate-out)이 증가하게 된다. 열안정제와 기타 첨가제의 함량이 적을 경우 시간에 따른 점착의 증가등으로 장기간의 성형에 있어 안정성이 저하된다.
본 발명에 따른 염전 장판에서 첨가제의 함량은 전체 조성물 함량의 0.3~3.0중량%이다. 첨가제 조성물의 함량이 3.0 중량%를 초과하면, 조성물의 플레이트 아웃에 의한 시간에 따른 성형 안정성 저하의 문제점이 있다. 첨가제 조성물의 함량이 0.3중량% 미만이면, 롤 표면 오염 및 점착 문제와 시간에 따른 성형 안정성 저하의 문제점이 있다.
바람직하게는 상기 본 발명에 따른 염전 장판에 있어서, 유동지수(MI)는 0.1~5g/10분으로서, 유동지수(MI)가 0.1 미만인 경우에는 생산성의 저하 및 최종 제품에 얼룩이 발생하는 등 외관 품질에 문제가 있을 수 있고, 유동지수(MI)가 5를 초과하는 경우에는 처짐에 의해 성형이 어렵고 기계적인 물성이 저하될 수 있다.
한편 상지층(10)은 T-Tile 공법에 의해 내충격用 Acryl 계열 수지는 220~260㎛, PC수지는 260~285℃의 가공온도에서 50~200㎛의 두께로 제조한다.
하지층(20)은 T-Tile 공법이나 Calender 공법에 의해 연성을 보강한 TPU 수지는 150~190℃, 연성을 보강한 TPO 수지는 180~200℃의 가공온도에서 800~1,500㎛의 두께로 제조한다.
<실시예1:염전 장판의 제조>
PVC (Poly Vinyl Chloride) 재질의 장판은 시중에서 시판되고 있는 염전용 PVC 장판(성도, 부흥 현대장판 3개社의 판매되고 있는 제품, 각 대조군 1,2,3))으로 시험였고, Olefin 계열 친환경 장판은 주식회사 세화에서 제조 및 판매하고 있는 장판(대조군4)으로 시험하였다.
본 발명에 따른 친환경 염전 장판 중 Acryl 계열 수지의 장판은 PMMA (Poly Methyl MethAcrylate, Pellet상태) 수지 70중량%, 내충격用 Acryl Rubber[ MMA(Methyl MethAcrylate):75중량%, BA(Buthyl Acrylate):9중량%, SM(Slylene Monomer):11중량%, MA(Methyl Acrylate):5중량%] 25중량%, 카본블랙 3.5중량%, 활제 0.3중량%, 열안정제 0.5중량%, 기타 첨가제(산화 방지제) 0.2중량%이 포함되어 제조된 제품이고, 본 발명에 따른 친환경 염전 장판 중 PC (Poly Carbonate) 수지의 장판은 PC 수지 95중량%, 카본블랙 3.5중량%, 활제 0.3중량%, 열안정제 0.5중량%, 기타 첨가제(산화 방지제) 0.2중량%이 포함되어 제조된 제품이다.
<실시예2: 천일염 생산량 측정>
크기 3.3㎡ 크기의 염전에 상기 실시예1에서의 대조군1,2,3의 장판(PVC장판), 대조군 4의 Olefin 계열 친환경 장판 및 청옥 재질의 T-Tile을 본 발명과 비교하기 위하여 염전에 시공하였고, 본 발명에 따른 친환경 염전 장판인 Acryl 계열 수지의 장판 및 PC 수지의 장판으로 바닥을 시공하였다. 각 시험군 각각에 24L의 염도 23도 염수를 투입하였고, 그 다음날 덧물로 16L를 더 투입 후 증발시켜 천일염을 채취하였다.
각각의 염전에서 생산된 천일염의 생산량을 저울로 측정하여 각각 500g의 천일염을 채취하여 입자크기를 염전용 표준 시험체(Standard testing sieve, 청계상공사, 서울)로 4mm(No.5), 2.8mm(No.7), 2.8mm 이하 크기를 분리하여 크기를 조사하였다.
그 결과 하기의 표1(결정지 바닥재 재질에 따른 천일염 생산량 비교) 및 표2(결정지 바닥재 재질에 따른 천일염 입자 크기 비교)에서 보듯이, 천일염 생산량은 Acryl 계열 수지> PC수지>Olefin 계열 수지> PVC 수지> 청옥 T-Tile 장판 순으로 나타났다.
이는 색차계로 TEST결과 명암이 어두울 수 록(흑도가 높을수록) 천일염 생산량이 높게 나타났다.
천일염 입자의 크기에 있어서도 Acryl 계열 수지 및 PC수지 장판에서 입자의 크기가 4mm 이상의 큰 입자가 생산이 되었으나, 청옥 T-Tile 장판의 경우 대부분 작은 크기의 입자로 생산됨을 알 수 있었다. 일반적으로 입자가 굵은 소금이 상품성이 좋으므로 본 발명의 염전용 장판에서 생산된 소금은 종래의 PVC 장판을 이용한 경우에 비해서 상품성이 더 좋은 천일염은 생산할 수 있음을 알 수 있었다.
구분 PVC장판
(대조군1,2,3)		 Olefin장판
(대조군4)		 청옥T-Tile장판 Acryl계열장판 PC장판
Day1
염도 23		 24ℓ 24ℓ 24ℓ 24ℓ 24ℓ
Day
덧물후염도27		 16ℓ 16ℓ 16ℓ 16ℓ 16ℓ
생산량 4.5㎏ 4.7㎏ 3.0㎏ 4.9㎏ 4.8㎏
색차(명함,ΔE) 기준 1.94 - 2.19 2.09
결정크기 PVC장판
(대조군1,2,3)		 Olefin장판
(대조군4)		 청옥T-Tile장판 Acryl계열장판 PC장판
4mm이상 1.1±0.1% 1.6±0.0% 0 0.9±0.1 1.0±0.1
4~2.8mm 22.7±3.2% 26.5±0.7% 16.9±3.7% 28.3±0.9 27.6±1.5
2.8mm이하 76.3±3.3% 71.9±0.7% 83.2±3.7% 70.5±0.9 71.7±1.1
색차(명함,E) 기준 1.94 - 2.19 2.09
<실시예3:염전장판에 따른 천일염 성분 비교>
상기 천일염 실시예2에서 제조된 각각의 천일염의 성분에서 Na, Mg, Ca, K이온의 양을 측정하였다.
그 결과 하기 표3(결정지 장판 재질별에 따른 천일염 성분 분석)에서 보듯이, 각각의 장판에서 얻은 천일염의 성분은 큰 차이가 없음을 알 수 있었다.
항목 PVC장판
(대조군1,2,3)		 Olefin장판
(대조군4)		 청옥T-Tile장판 Acryl계열장판 PC장판
Na 32.032 32.024 31.353 30.333 32.457
Mg 979 1,029 1,103 1,223 1,057
Ca 244 252 246 255 257
K 224 255 251 260 245
<실시예4: 유해성 비교>
상기 천일염 실시예2에서 제조된 각각의 천일염에 대해서 인체에 유해한 프탈레이트 화합물(DEHP) 분석한 결과, 하기 표4(결정지 장판 재질에 따른 프탈레이트 용출 시험)에서 보듯이 친환경 염전 장판(Olefin계열 장판, Acryl계열 장판, PC수지장판, 청옥T-Tile 장판)에서는 용출 TEST결과 프탈레이트 화합물이 검토되지 않았으나, PVC 염전 장판에서는 채염 횟수가 증가할수록 프탈레이트 화합물 검토량이 많이 용출된 것으로 봐서 PVC 장판 상지층(10) 채염 과정에서는 마모되면서 첨가제인 가소제 함량이 배어나오면서 지속적으로 검출됨을 알 수 있다.
항목 PVC장판
(대조군1,2,3)		 Olefin장판
(대조군4)		 청옥T-Tile장판 Acryl계열장판 PC장판
DEHP
용출		 1回 0.024 0.000 0.000 0.000 0.000
2回 0.033 0.000 0.000 0.000 0.000
3回 0.067 0.000 0.000 0.000 0.000
<실시예5: 염전 장판의 천일염 냄새 비교>
상기 천일염 실시예2에서 제조된 각각의 천일염에 대해서 염전 장판재질의 고유 냄새와 염전 장판을 제조하기 위해서 첨가하는 첨가제의 고유냄새가 천일염에 전위되어 음식의 맛까지 품질을 저하 시킬 수 있어, 식품공전에는 관능검사 뿐만 아니라 기계적 검사 기준이 없어 자동차 내장재로 주로 사용되는 고분자 재료에 대한 냄새의 표준시험방법(MS 300-34)으로 관능평가를 한 결과 하기 표5(결정지 장판 재질에 대한 냄새 시험)와 같이 Olefin장판, Acryl장판, PC장판은 합격하였으나, PVC장판은 불합격(4등급)으로 판정된다. 이는 PVC장판의 신축성을 좋게 하기 위해서 첨가한 가소제가 시간이 경과함에 따라 상지층으로 배어 나오면서 염전장판 뿐만 아니라 소금까지 화학 물질(가소제)의 역겨운 냄새가 전위되어 음식의 맛까지 품질을 저하시킬 수 있다고 예상된다.
등급 냄새의 정도 평가기준 냄새평가결과
1등급 냄새없음(무취) 합격
2등급 무슨냄새인지 알 수 없으나 냄새를 느낌(냄새 감지) 합격
3등급 냄새가 약하게 감지되며 무슨냄새인지
알 수 있음(보통 냄새)		 합격 -Olefin 장판(대조군4)
-Acryl계열 장판
-PC 장판
4등급 쉽게 감지할 수 있는 강한 냄새
(강한 냄새)		 불합격 -PVC 장판(대조군1,2,3)
5등급 아주 강한 냄새(극심한 냄새) 불합격
6등급 호흡곤란을 느끼는 견디기 어려운 강렬한 냄새(참기 어려운 냄새) 불합격
<실시예6: 염전 장판의 중금속 비교>
상기 실시예1에서 사용한 염전 장판 각각에 대하여 중금속 시험을 하였다. 표 6은 중금속 시험 결과를 정리한 것이다. 중금속 용출시험 결과 기존의 PVC 장판 모두 중금속 검출규격을 만족하였으나, 재질시험에서는 PVC장판는 납과 카드뮴이 대량 발생되었고, 본 발명에 따른 Acryl 계열 장판 및 PC장판에서는 납과 카드뮴이 검출되지 않은 것으로 나타났다.
구분 항목 단위 식품공전
규격		 PVC장판
(대조군1,2,3)		 Acryl 장판 PC 장판
용출 중금속 mg/L 1.0이하 1.0이하 1.0이하 1.0이하
재질
 납 mg/Kg
 100이하 111~117 0 0
카드뮴 100이하 52~61 0 0
<실시예7 : 염전 장판의 마모시험>
상기 실시예1에서 사용한 염전 장판 각각에 대하여 마모시험을 하였다. 표 7은 염전 결정지 장판 재질별 마모시험 결과를 정리한 것이다. 마모시험에서는 기존 PVC장판과 Olefin장판, PC장판과 Acryl장판은 거의 동일한 수준의 내마모도 결과를 얻었으며, 본 발명에 따른 PC장판과 Acryl장판은 기존 PVC장판과 Olefin장판 대비 내마모도가 약 5배 이상 우수하게 나타났다.
시편종류 단위 결과 TEST 방법 Remark
기존 PVC장판 mg/loss 50 ASTM D3884 H-22, 1kg
1000 cycle
Olefin 장판 50
PC 장판 10
Acyl 장판 10
도면 및 앞에서 설명된 친환경 염전 장판은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
10 상지층
20 하지층

Claims (9)

  1. 염전의 바닥에 깔리는 상지층과 하지층이 합지된 염전 장판에 있어서,
    상기 상지층은 내충격용 Acryl계열 수지 또는 PC(Poly Carbonate) 수지로 제조되고,
    상기 하지층은 연성을 보강한 TPU(Thermo Plastics PolyUrethane) 수지 또는 TPO(Thermo Plastics Poly Olefin)수지로 제조된 것을 특징으로 하는 친환경 염전 장판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내충격용 Acryl계열 수지는 PMMA(Poly Methyl MethAcrylate, Pellet상태)수지 60~80중량%에 내충격용 Acryl Rubber Compound 20~40중량%, 카본블랙 1~5중량%, 활제 0.3중량%, 열안정제 0.5중량%, 산화방지제 0.2중량%, 첨가제 0.2~0.7중량%가 배합되어 제조되되, 상기 Acryl Rubber Compound는 MMA(Methyl MethAcrylate) 70~90중량%, BA(Buthyl Acrylate) 5~25중량%, SM(Slylene Monomer) 10~30중량%, MA(Methyl Acrylate) 1~7중량%가 배합되어 구성되고,
    상기 PC(Poly Carbonate)수지는 PC수지:95중량%, 카본블랙:1~5중량%, 활제:0.3중량%, 열안정제:0.5중량%, 산화방지제 0.2중량%, 첨가제:0.2~0.7중량% 배합되어 제조된 것을 특징으로 하는 친환경 염전 장판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내충격용 Acryl계열 수지의 비중은 1.15~1.20이고, PC수지의 비중은 1.18~1.22이며,
    상기 내충격용 Acryl계열 수지의 가공온도는 220~260℃이고, PC 수지의 가공온도는 260~285℃인 것을 특징으로 하는 친환경 염전 장판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 TPU(Thermo Plastics PolyUrethane) 수지는 TPU 50~95중량%, Rubber계열 수지 40~60중량%, 무기충전제 30~60중량%, 카본블랙 0.5~3.0중량%, 활제 1.0~3.0중량%, 첨가제 0.5~6.0중량%가 배합되어 제조되되, 상기 Rubber계열 수지는 SBS(Styrene butadiene styrene), SEBS(Styrene Ethlene Buthylene Styrene), EPDM(Ethylene Propylene Di-Monomer, EPR(Ethyle Propylene Rubber) 중에서 선택된 적어도 하나 이상이 혼합된 수지이고,
    상기 TPO(Thermo Plastics Poly Olefin)수지는 Olefin 계열수지 30~50%중량%, Rubber계열 수지 25~40%중량%, 무기충전제 25~70중량%, 카본블랙 1.0~4.0중량%, 활제 1.0~3.0중량%, 첨가제 0.5~6.0중량%가 배합되어 제조되되, 상기 Olefin 계열수지는 PE 또는 PP수지이고, 상기 Rubber계열 수지는 SBS(Styrene butadiene styrene), SEBS(Styrene Ethlene Buthylene Styrene), EPDM(Ethylene Propylene Di-Monomer, EPR(Ethyle Propylene Rubber) 중에서 선택된 적어도 하나 이상이 혼합된 수지인 것을 특징으로 하는 친환경 염전 장판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 TPU수지 및 TPO수지의 비중은 1.3~1.8이고,
    TPU수지의 가공온도는 150~190℃이고, TPO수지의 가공온도는 180~200℃인 것을 특징으로 하는 친환경 염전 장판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상지층과 하지층(20)은 120~160℃의 가공온도로 합지되는 것을 특징으로 하는 친환경 염전 장판.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 무기충전제는 평균 입경이 10㎛이하의 침상형태의 무기질 10~100중량%, 평균 입경이 7㎛이하 범위의 탈크, 황산바륨, 탄산 칼슘, 올라스토나이트 중에서 적어도 어느 하나 이상이 선택된 기타충전물 0~90중량%로 구성된 것을 특징으로 하는 친환경 염전 장판.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 활제는 원유를 정제하여 얻어지는 파라핀 왁스, 폴리올레핀 왁스, 폴리프로필렌 왁스 등의 탄화수소계 활제; 스테라마이드, 올리아미이드, 에루카마이드 등의 지방산 아미드계 활제; 부틀스테아레이트, 그리세롤 모노 스테아레이트, 글리세린 모노 올레이트, 스테아릴 스테아레이트 및 몬탄산을 반응시킨 몬탄계 왁스 등의 에스테르계 활제; 스테아린산 계통의 금속염계 활제; 스테아린산, 라우릴산 등의 지방산계 활제; 또는 세틸 알코올, 스테아릴 알코올 등과 같은 알코올계 활제 중에서 어느 하나 이상이 선택되어 혼합된 것을 특징으로 하는 친환경 염전 장판.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 열안정제는 페놀계 산화방지제, HALS(hindered amine light stabilizer)계 산화방지제 또는 아민계 산화방지제 각각으로 이루어지거나 또는 이들이 혼합되되,
    상기 페놀계 산화방지제는 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 트리스(3,4-디-터트-부틸-4-히드록시벤질)이소시아느레이트, 1,3,5-트리메틸 2,4,6-트리스(3,5-디-터트-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 1,1,3트리스(2-메틸-4-히드록시-5-터트-부틸-페놀)부탄 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 친환경 염전 장판.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101239169B1 (ko) * 2011-08-31 2013-03-05 저먼코리아(주) 투명 폴리메틸메타크릴레이트/폴리카보네이트 수지 조성물 및 그의 제조방법
KR101421538B1 (ko) * 2012-06-30 2014-07-23 목포대학교산학협력단 염전용 친환경 장판

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