KR20180018260A - 고강도 바닥재 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR20180018260A
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송영대
양기용
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주식회사 녹수
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Abstract

본 발명은 상지층, 인쇄층 및 고강도 코어층을 포함하는 바닥재로서, 상기 고강도 코어층은 고분자 수지 및 상기 고분자 수지 100 중량부에 대하여 0 내지 7 중량부의 가소제를 포함하며, 각 층간 접합은 접착제를 사용하지 않고 상기 고강도 코어층 위에 인쇄층과 상지층을 순서대로 적층하되, 각 층마다 열 융착(lamination)을 수행하여 상호 접착되도록 제조되는 바닥재에 관한 것이다.

Description

고강도 바닥재 및 이의 제조 방법{A RIGID BOARD AND PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 고강도 바닥재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 고강도 코어층(rigid layer)을 포함하고, 바닥재 각 층간의 결합 방식을 열 융착(lamination) 방식으로 하되, 여러 층을 한 번에 통합하여 열 융착하지 않고 개별 층별로 구분하여 각층을 각각 순차적으로 열 융착함으로써, 치수안정성(dimension stability), 컬링(curling) 특성 및 기계적 강도(mechanical strength)가 우수하고, 상기 층간의 결합력(adhesion)과 방수성(water proof), 평활성(smoothness)이 우수하며, 제조공정의 생산 효율이 높은 바닥재 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
건축 마감재로서 널리 사용되는 PVC(폴리염화비닐수지) 바닥재는 최근 디자인적 요소와 더불어 친환경적이고 고강도, 고내구성에 대한 소비자의 요구를 만족시키기 위하여 단순한 마감재로서의 기능뿐만 아니라 항균, 방음, 차음, 보행감, 충격 안정성 등 다양한 기능을 갖는 제품이 선보이고 있으며, 내마모성, 내열성, 내오염성, 내약품성 등 바닥재 표면의 물성 개선과 같이 내구성이 뛰어난 제품을 위한 기술 개발이 다각도로 진행되고 있다.
일반적으로 바닥재는 다층의 시트(sheet) 또는 층(layer)에 압력이나 열을 가하여 합판하여 제조되고, 바닥재에 다양한 기능을 구현하기 위해 다양한 종류의 소재층을 추가하거나, 표면에 코팅층을 도입 또는 신규 첨가물을 배합하는 방법 등을 사용하고 있다.
한편, 최근에는 인위적인 질감이나 디자인보다는 친환경적이며 자연 그대로의 느낌에 대한 선호도가 높아지면서 천연 소재가 널리 사용되고 있으며, 일반적으로 사용되는 천연 소재 중 하나가 목재이다. 그러나, 목재는 수분에 약하고, 계절별 온도 변화와 사용 기간이 지남에 따라 갈라짐, 터짐 및 변형 등으로 인해 유지보수 비용이 만만치 않을 뿐 아니라 목재 자체의 가격이 높고, 목재의 종류와 가공도에 따라 특성이 달라져 올바른 사용법을 정확하게 적용하기 어려운 한계점이 있다.
이를 보완하고자 목재 플라스틱 복합재(WPC; Wood Polymer/Plastic Composite)가 사용되고 있으나, 목분, 필라 혹은 발포제를 부 원료로 사용하다 보니 압축강도, 충격강도 등의 기계적 강도가 열세해 지는 측면이 있다. 또한, 치수안정성이 열세하여 시공 후 사용 과정에서 온도, 습도 변화에 따른 제품 변형이 발생한다.
여기서, 제품 변형은 치수안정성이 떨어지기 때문에 발생하는 현상으로, 각 층별 치수안정성의 차이가 발생하면 최종 제품에 컬링 현상이 일어나고, 이로 인하여 시공된 바닥재가 바닥 면으로부터 분리가 일어나거나 들뜸 현상이 발생하게 된다. 또한 치수안정성이 열세하면 바닥재 틈 사이가 벌어져 오염이 발생되고, 청소가 용이하지 않다.
이러한 컬링이나 제품 변형 현상을 방지하기 위한 방법으로서, 적층 바닥재의 이면에 변형이 적은 소재로 사이징(sizing) 층을 형성하거나 제품 이면에 직포 또는 부직포를 부착하는 방법 등이 시도되고 있다. 그러나, 이 역시 컬링 현상을 효과적으로 방지할 수 없으며, 오히려 제품이 딱딱해지거나 두께가 두꺼워져 시공과 취급을 어렵게 만들고, 제품 가격이 상승하는 단점이 있다.
또한, 통상적으로 다층 복합 구조의 바닥재를 제조 시, 소재나 물성이 다른 각 층들을 적층하고 접합하는 공정이 포함되고, 충분한 층간 결합력을 얻기 위해 각층 사이에 액상의 접착제를 도포한 후 각 층을 적층하고, 압착(press)한 다음, 접착제를 경화하여 고형화하는 접착/압착 방식이 주로 사용된다. 이러한 방식은 접착제를 도포하는 공정과 경화 공정 등이 추가되고 단속적인 압착 공정을 진행하게 됨으로써, 생산 공정이 복잡해지고 공정 시간이 늘어남으로써 바닥재 제조 공정의 생산 효율이 떨어진다. 이와 더불어, 과도한 접착제의 사용은 제품 표면 오염 및 바닥재 시공 후 휘발성 유기 화합물에 의한 인체에 유해한 물질이 발생할 수 있는 위험이 있다. 상기 접착/압착 방식의 낮은 제조 공정의 생산 효율을 높이기 위해 다층 복합 구조 바닥재의 각층을 한꺼번에 열 융착하는 방식을 활용하기도 하나, 각층 간의 박리강도가 떨어지며 제조 공정 조건을 철저히 관리하지 못할 경우 치수안정성도 불안정해지는 단점이 있다.
본 발명의 일 목적은 바닥재의 두께는 증가시키지 않으면서 온도, 습도, 시간에 따른 제품 변형과 컬링이 일어나지 않도록 치수안정성이 우수한 바닥재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 바닥재의 층간 결합에 있어 접착제를 이용하지 않음으로써, 친환경적인 바닥재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 바닥재의 층간 접착 시, 열 융착(lamination) 방식을 사용하여, 제조 공정의 생산 효율이 우수한 바닥재의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 본 발명은 상지층, 인쇄층 및 고강도 코어층을 포함하는 바닥재로서, 상기 고강도 코어층은 고분자 수지 및 상기 고분자 수지 100 중량부에 대하여 0 내지 7 중량부의 가소제를 포함하며, 상기 고강도 코어층 위에 인쇄층과 상지층을 순서대로 적층하되, 각 층간 접합은 접착제를 사용하지 않고, 각 층마다 열 융착(lamination)을 수행하여 상호 접착되도록 제조된 바닥재를 제공한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 바닥재는 하나 이상의 중지층 및 하나 이상의 하지층을 추가로 포함하며, 위에서부터 상지층, 인쇄층, 중지층, 고강도 코어층 및 하지층을 순서대로 포함한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 고강도 코어층은 고분자 수지 100 중량부를 기준으로, 안정제 1 내지 10 중량부; 충진제 10 내지 500 중량부; 가공조제 0.1 내지 10 중량부; 충격보강제 2 내지 15 중량부; 내부 활제 0.1 내지 5 중량부; 외부 활제 0.01 내지 5 중량부; 및 안료 0.05 내지 15 중량부를 포함한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 고강도 코어층은 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리테트라플루오르에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고분자 수지를 포함한다. 바람직하게는 폴리염화비닐 수지이나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 고강도 코어층의 두께는 1 내지 7 mm이다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 고강도 코어층 또는 하지층 아래에 소음방지층을 추가로 포함한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 소음방지층은 발포 고분자층, 부직포층 또는 코르크층으로 이루어진다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 발포 고분자층은 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리테트라플루오르에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 주재료로 한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 상지층의 표면에 폴리우레탄 또는 아크릴계 수지로 코팅된 표면 코팅층을 추가로 포함한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상지층, 인쇄층, 중지층 및 하지층이 각각 독립적으로 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리테트라플루오르에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고분자 수지를 포함한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상지층, 인쇄층, 중지층, 고강도 코어층 및 하지층이 각각 독립적으로 가소제, 안정제, 충진제 및 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 가소제가 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), 아세틸트리부틸시트레이트(acetyltributylcitrate, ATBC), 식물성 가소제 및 벤조에이트(Benzoate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 안정제가 금석석검계 안정제, 유기주석복합 안정제 및 에폭시계 안정제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 충진제가 탄산칼슘, 실리카, 알루미나, 해포석, 탈크, 산화안티몬, 산화알루미늄, 플라이애쉬 및 고로슬래그로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 안료가 유기계 안료, 또는 무기계 안료, 또는 이들의 혼합물이다.
본 발명의 일 구체예에서, 본 발명에 따른 바닥재를 제조하는 방법에 있어서, (a) 캘린더링(Calendering) 공법을 통해, 상지층, 인쇄층, 중지층 및 하지층을 준비하는 단계; (b) 압출기를 통해 시트형태로 생산되는 고강도 코어층 아래에 상기 (a) 단계에서 준비된 하지층을 적층 한 후, 열 융착하는 단계; 및 (c) 상기 고강도 코어층 위에 중지층, 인쇄층 및 상지층을 순서대로 적층하되, 각 층마다 열 융착하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 (b)와 (c) 단계의 열 융착은 80 ~ 250℃에서 수행된다.
본 발명에 의하면 고강도 코어층을 도입함으로써, 기계적 강도가 높고 변형에 대한 저항성이 우수할 뿐만 아니라 치수안정성과 컬링 방지 특성(휨 안정성)이 우수한 바닥재를 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면 상기 바닥재의 우수한 치수안정성으로 시공 후 바닥재 간 틈이 발생하지 않아 오염 발생을 억제하며, 청소 용이성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면 접착제를 사용하지 않고 가소제의 사용을 최소화함으로써, 친환경적인 바닥재를 제공할 수 있다.
또한, 열 융착 방식을 사용함으로써, 접착 압착식에 비해 과량의 접착제 사용에 따른 바닥재 표면의 오염과 하부층에서 표면층으로의 접착제 이행으로 인한 오염 현상 발생을 방지할 수 있어 외관 결점을 줄일 수 있으며, 상기 바닥재에서 발생할 수 있는 총 휘발성 유기화합물(Total Volatile Organic Compound; TVOC)의 농도를 획기적으로 낮춤으로써 친환경성을 부여할 수 있다. 또한, 컨베이어 타입(conveyer type)의 열 융착 연속 공정(continuous process)을 적용함으로써 제조 공정의 생산 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 의하면 상기 바닥재의 층간 결합에 있어 열 융착 방식을 이용함으로써, 제조 공정의 생산 효율을 높일 수 있으며, 여러 층을 한번에 융착하지 않고 각 층별 한층씩 개별적으로 열 융착함으로써, 우수한 층간 결합력을 갖도록 하고, 층간 틈새를 제거하여 방수성과 평활성이 우수한 바닥재를 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 바닥재의 단면도를 나타낸 것이다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상지층, 인쇄층 및 고강도 코어층을 포함하는 바닥재로서, 상기 고강도 코어층은 고분자 수지 및 상기 고분자 수지 100 중량부에 대하여 0 내지 7 중량부의 가소제를 포함하며, 각 층간 접합은 접착제를 사용하지 않고, 상기 고강도 코어층 위에 인쇄층과 상지층을 순서대로 적층하되, 각 층마다 열 융착(lamination)을 수행하여 상호 접착되도록 제조된 바닥재를 제공한다.
본 발명의 일 구체예에서, 하나 이상의 중지층 및 하나 이상의 하지층을 추가로 포함하며, 위에서부터 상지층, 인쇄층, 중지층, 고강도 코어층 및 하지층을 순서대로 포함하는 바닥재를 제공한다. 본 발명의 일 구체예에서, 상기 고강도 코어층 또는 하지층 아래에 소음방지층을 추가로 포함하는 바닥재를 제공한다.
본 발명의 일 구체예에서, 표면 코팅층 및 소음방지층을 더 포함할 수 있으며, 위에서부터 표면 코팅층, 상지층, 인쇄층, 중지층, 고강도 코어층, 하지층, 및 소음방지층을 순서대로 포함하는 바닥재를 제공한다.
본 발명의 바닥재는 외부로부터 상지층을 보호하고, 표면의 오염을 방지하기 위한 표면 코팅층, 인쇄층을 보호하고 입체감을 부여하는 상지층, 시각적인 효과를 제공하는 인쇄층, 소음방지 기능과 안착성 기능을 보유한 중지층, 치수안정성과 컬링 방지 기능을 제공하는 고강도 코어층, 바닥면에 안착되어 컬링 방지에 2 차적인 도움을 주는 하지층, 및 소음 전달을 방지할 수 있는 소음방지층을 포함할 수 있다. 이러한 바닥재는 정사각형 또는 직사각형의 판 형상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구체예에서, 기계적 강도가 높고 치수 변형에 대한 저항성이 우수한 고강도 코어층을 도입함으로써, 치수안정성을 향상시킬 수 있으며 이로 인해 컬링 발생을 최소화한다. 치수 변형을 최소화 함으로써 바닥재 사이의 틈새가 벌어지지 않아 오염 발생을 줄이고 청소 용이성도 확보할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상지층, 인쇄층, 중지층, 고강도 코어층 및 하지층이 각각 독립적으로 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리테트라플루오르에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고분자 수지를 포함하는 바닥재를 제공한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상지층, 인쇄층, 중지층, 고강도 코어층 및 하지층이 각각 독립적으로 가소제, 안정제, 충진제 및 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 바닥재를 제공한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 상지층의 표면에 폴리우레탄 또는 아크릴계 수지로 코팅된 표면 코팅층을 추가로 포함하는 바닥재를 제공한다.
여기서, 상기 표면 코팅층은 자외선을 차단하여 상지층과 인쇄층의 변색을 방지하고, 손상, 마모 및 오염성 등을 효율적으로 감소시키는 역할을 하며, 미관상 투명하다. 상기 표면 코팅층의 두께는 4 내지 50 ㎛이고, 바람직하게는 6 내지 35 ㎛이다. 상기 표면 코팅층의 두께가 4 ㎛ 미만일 경우에는 자외선 차단 효과가 감소될 뿐 아니라 손상, 마모 및 바닥재의 내오염성, 내스크래치성, 항균성 효과가 줄어드는 문제가 있으며, 50 ㎛를 초과할 경우에는 표면 코팅층의 두께가 너무 두꺼워 상지층의 자연스러운 질감 및 입체감이 상쇄되고, 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 상지층은 인쇄층을 마모로부터 보호하며 투명한 필름층을 통해 입체감을 부여하는 것이 일반적이다. 상지층은 고분자 수지 및 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 가소제, 안정제 및 UV흡수제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함한다.
여기서, 상기 상지층의 두께는 0.1 내지 1.2 mm이며, 바람직하게는 0.1 내지 0.7 mm이다. 상지층의 두께가 0.1 mm 미만일 경우 내마모성이 적합하지 않으며, 1.2 mm를 초과할 경우 경제성이 떨어진다.
본 발명의 일 구체예에서, 인쇄층 및 중지층은 고분자 수지, 충진제 및 첨가제를 포함할 수 있다. 인쇄층은 시각적인 효과를 제공하며, 중지층은 소음 전달을 2차적으로 방지하는 소음방지 기능과 높은 비중을 통해 바닥면에 안착되는 기능을 가지며, 제품의 탄성을 향상시키고 제조 원가를 절감하는 효과를 제공한다. 상기 첨가제는 가소제, 안정제, 안료 및 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함한다.
또한, 상기 인쇄층은 고분자 수지 및 충진제를 포함할 수 있다. 상기 충진제는 탄산칼슘, 실리카, 알루미나, 해포석, 탈크, 산화안티몬, 산화알루미늄, 플라이애쉬 및 고로슬래그로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함한다.
상기 인쇄층의 두께는 0.05 내지 0.25 mm이며, 바람직하게는 0.07 내지 0.15 mm이다. 인쇄층의 두께가 0.05 mm 미만일 경우 은폐력이 떨어져 중지층의 색상이 비칠 우려가 있으며, 0.25 mm를 초과할 경우 경제성이 떨어진다.
한편, 상기 중지층은 고분자 수지 및 충진제를 포함한다. 상기 충진제는 탄산칼슘, 실리카, 알루미나, 해포석, 탈크, 산화안티몬, 산화알루미늄, 플라이애쉬, 황산바륨 및 고로슬래그로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하며, 바람직하게는 탄산칼슘 또는 해포석이지만, 광물질로서 신축을 줄여주고, 소음을 감소시킬 수 있는 기능을 가진 공지된 다양한 종류의 것을 선택적으로 적용할 수 있다.
상기 중지층의 두께는 0.1 내지 3 mm이고, 바람직하게는 0.1 내지 1 mm이다. 중지층의 두께가 0.1 mm 미만인 경우에는 소음방지효과와 안착성과 탄성이 미흡하며, 3 mm를 초과할 경우에는 전체 제품의 두께가 필요 이상으로 두꺼워진다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 고강도 코어층은 기계적 강도가 높고 치수 변형에 대한 저항성이 우수한 배합을 사용함으로써, 치수안정성이 우수하여 컬링 발생을 최소화할 수 있다. 치수 변형을 최소화함으로써 바닥재 사이의 틈새가 벌어지지 않아 오염 발생을 줄이고 청소 용이성도 확보할 수 있다. 고강도 코어층은 고분자 수지, 가소제, 안정제, 충진제, 가공조제, 충격보강제, 내부 활제, 외부 활제 및 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 포함한다.
본 발명의 일 구체예에서, 고강도 코어층은 고분자 수지 100 중량부를 기준으로, 안정제 1 내지 10 중량부, 충진제 10 내지 500 중량부, 가공조제 0.1 내지 10 중량부, 충격보강제 2 내지 15 중량부, 내부 활제 0.1 내지 5 중량부, 외부 활제 0.01 내지 5 중량부 및 안료 0.05 내지 15 중량부를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 고분자 수지 100 중량부를 기준으로, 가소제 0 내지 5 중량부, 안정제 2 내지 7 중량부, 충진제 30 내지 300 중량부, 가공조제 0.5 내지 7 중량부, 충격보강제 3 내지 10 중량부, 내부 활제 0.3 내지 2 중량부, 외부 활제 0.01 내지 1 중량부 및 안료 2 내지 7 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 고강도 코어층에 포함되는 가소제의 사용량은 고분자 수지 100 중량부에 대하여 0 내지 7 중량부이며, 바람직하게는 0 내지 5 중량부이다. 가소제 사용량이 7 중량부 미만일 경우에는 기계적 강도와 치수안정성이 우수하나, 가소제 사용량이 7 중량부를 초과할 경우에는 기계적 물성, 치수안정성 및 친환경성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 고강도 코어층에 포함되는 안정제의 사용량은 고분자 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부이며, 바람직하게는 2 내지 7 중량부이다. 안정제의 사용량이 1 중량부 미만일 경우에는 열 안정성이 떨어져 제품에 변색이 발생할 가능성이 있으며, 10 중량부를 초과할 경우에는 경제성이 떨어진다.
또한, 본 발명의 고강도 코어층에 포함되는 충진제 사용량은 고분자 수지 100 중량부에 대하여 10 내지 500 중량부이며, 바람직하게는 30 내지 300 중량부이다. 충진제 사용량이 10 중량부 미만일 경우에는 경제성이 떨어지며, 500 중량부를 초과할 경우에는 기계적 물성이 현저히 떨어지는 단점이 있다.
본 발명의 고강도 코어층에 포함되는 가공조제의 경우, 고분자 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부를 사용하며, 바람직하게는 0.5 내지 7 중량부를 사용한다. 가공조제 사용량이 0.1 중량부 미만이면 가공성이 떨어져 제품의 표면 불량이 발생하며, 10 중량부를 초과할 경우에는 경제성이 떨어진다.
본 발명의 고강도 코어층에 포함되는 충격보강제의 경우, 고분자 수지 100 중량부에 대하여 2 내지 15 중량부를 사용하며, 바람직하게는 3 내지 10 중량부를 사용한다. 충격보강제 사용량이 2 중량부 미만이면 내충격성이 떨어지며, 15 중량부를 초과할 경우에는 경제성이 떨어진다.
또한, 본 발명의 고강도 코어층에 포함되는 내부 활제는 고분자 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 5 중량부, 외부 활제는 고분자 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부를 사용하며, 바람직하게는 내부 활제의 경우 0.3 내지 2 중량부, 외부 활제의 경우 0.01 내지 1 중량부를 사용한다. 내부 활제 사용량이 0.1 중량부 미만이면 압출 부하가 상승하며, 5 중량부를 초과할 경우에는 경제성이 떨어진다. 외부 활제의 사용량이 0.01 미만이면 압출기 내부 탄화물이 발생할 가능성이 높아지며, 5 중량부를 초과하면 활제가 제품 표면으로 이행하여 제품 물성이 떨어진다.
본 발명의 고강도 코어층에 포함되는 안료의 경우, 0.05 내지 15 중량부를 사용하며, 바람직하게는 2 내지 7 중량부를 사용한다. 안료의 사용량이 0.05 중량부 미만이면 목표하는 불투명성이나 색상을 얻기가 어려우며, 15 중량부를 초과하면 경제성이 떨어진다.
본 발명의 일 구체예에서, 본 발명의 고강도 코어층에 포함되는 고분자 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, ABS 수지(Acrylonitril-butadiene-styrene), 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리테트라플루오르에틸렌, 고무, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하며, 바람직하게는 폴리염화비닐 수지이다. 폴리염화비닐 수지의 중합도는 700 내지 2000이며, 바람직하게는 800 내지 1300이다. 폴리염화비닐 수지의 중합도가 700 미만일 경우에는 기계적 물성이 나빠지는 문제가 있으며, 2000을 초과할 경우에는 가공 온도가 높아지는 문제, 즉 가공성이 떨어지는 문제가 발생한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 가소제는 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), 아세틸트리부틸시트레이트(acetyltributylcitrate, ATBC), 식물성 가소제 및 벤조에이트(Benzoate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하며, 바람직하게는 친환경 가소제인 다이옥틸테레프탈레이트(dioctyl terephthalate, DOTP)이지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 안정제는 금석석검계 안정제, 유기주석복합 안정제 및 에폭시계 안정제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하며, 상기 금석석검계 안정제는 예를 들어 Ba/Zn, Ca/Zn 및 Na/Zn으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하며, 바람직하게는 친환경 Ca/Zn계이지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 충진제는 탄산칼슘, 실리카, 알루미나, 해포석, 탈크, 산화안티몬, 산화알루미늄, 플라이애쉬 및 고로슬래그로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하며, 바람직하게는 탄산칼슘, 해포석 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 가공조제는 용융 속도와 점도를 증가시키고 용융 상태의 균일화와 가공성 향상을 위해 사용하며, 아크릴 폴리머, 스타이렌 공중합물, 미네랄 오일, 페트로라툼, 파라핀 왁스, 석유 레진, 지방산, 지방산 에스테르, 지방 알코올, 금속 비누, 지방산 아마이드, 페놀 수지, 폴리에틸렌, 폴리부텐, 유기 실리콘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하며, 바람직하게는 아크릴 폴리머, 스타이렌 공중합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 충격보강제는 내충격성을 향상시키기 위해 사용하며, 아크릴 폴리머, MBS(메타크릴레이트부타디엔스타이렌), 염소화 폴리에틸렌(CPE: Chlorinated Polyethylene), 실리콘계 아크릴 러버로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하며, 바람직하게는 염소화 폴리에틸렌, 아크릴 폴리머 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 활제는 열가소성 수지 가열 성형 시, 용융된 수지의 점도를 낮추어 유동성을 양호하게 해 주는 내부 활제와, 용융된 수지와 가공 기계와의 마찰력을 줄여 가공 기계 내부에서의 탄화물의 발생을 줄여 주고 가공 기계로부터 탈착을 용이하게 해 주는 외부 활제로 분리할 수 있다. 통상적으로 활제는 극성기가 없는 장쇄 탄소화 수소계로 파라핀 오일, 천연 파라핀, 폴리에틸렌 왁스, 지방산계로 스테아린산, 수산화 스테아린산, 지방산 아마이드계로 스테아린산 아마이드, 올레산 아마이드, 에르신산 아마이드, 지방산 에스테르계로 부틸 스테아레이트, 글리세롤 모노스테아레이트, 지방산 알코올계로 세틸 알코올, 스테아릭 알코올 및 팔미틸 알코올로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하며, 바람직하게는 내부 활제로는 지방산 에스테르계 또는 지방산 알코올계, 외부 활제로는 지방산 아마이드계 또는 지방산계 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 안료는 은폐력을 향상시키기 위해 사용하며, 다양한 색상을 갖는 유기계 안료, 무기계 안료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함한다. 무기계 안료는 바람직하게는 아나티제(anataze) 지당(TiO2) 또는 루타일(rutile) 지당(TiO2)이며, 보다 바람직하게는 루타일(rutile) 지당(TiO2)이지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구체예에서, 고강도 코어층의 두께는 1 내지 7 mm이고, 바람직하게는 2.5 내지 5.5 mm이다. 고강도 코어층의 두께가 1 mm 미만일 경우에는 치수안정성 떨어지며, 7 mm를 초과할 경우에는 제품이 무거워지며 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 하지층 및 소음방지층은 고분자 수지, 충진제 및 첨가제를 포함할 수 있다. 하지층은 바닥면에 안착되어 바닥재의 휨 현상 방지를 2차적으로 보조하고, 소음방지층은 소음 전달을 방지한다. 상기 첨가제는 가소제, 안정제, 안료 및 난연제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함한다.
여기서, 하지층은 고분자 수지 및 충진제를 포함한다. 상기 충진제는 탄산칼슘, 실리카, 알루미나, 해포석, 탈크, 산화안티몬, 산화알루미늄, 플라이애쉬 및 고로슬래그로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함한다.
또한, 하지층은 하부면에 복수의 요철을 포함할 수 있다. 하지층의 하부면을 평면으로 구성한 경우에 비해 복수의 요철을 포함하는 경우, 습기 또는 가스의 배출이 용이하며, 이로 인하여 바닥재의 변형을 효율적으로 감소시켜 시공 장소에 대한 제약을 줄일 수 있다.
상기 하지층의 두께는 0.1 내지 2 mm이며, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 mm이다. 하지층의 두께가 0.1 mm 미만일 경우 바닥재의 휨 현상의 방지에 적합하지 않으며, 2 mm를 초과할 경우 경제성이 떨어진다.
한편, 소음 방지층은 고분자 수지 및 충진제를 포함한다. 상기 고분자 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, ABS 수지(Acrylonitril-butadiene-styrene), 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리테트라플루오르에틸렌, 고무, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하며, 바람직하게는 폴리염화비닐 수지나 폴리에틸렌 수지 또는 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 수지이다. 상기 충진제는 탄산칼슘, 실리카, 알루미나, 해포석, 탈크, 산화안티몬, 산화알루미늄, 플라이애쉬, 황산바륨 및 고로슬래그로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하며, 바람직하게는 탄산칼슘 또는 해포석이지만, 광물질로서 신축을 줄여주고, 소음을 감소시킬 수 있는 기능을 가진 공지된 다양한 종류의 것을 선택적으로 적용할 수 있다.
상기 소음 방지층의 두께는 0.3 내지 2 mm이고, 바람직하게는 0.5 내지 1.5 mm이다. 소음 방지층의 두께가 0.3 mm 미만인 경우에는 소음 방지 효과가 미비하며, 2 mm를 초과할 경우에는 경제성이 떨어진다.
본 발명의 일 구체예에서, 본 발명에 따른 바닥재를 제조하는 방법에 있어서, (a) 캘린더링(Calendering) 공법을 통해, 상지층, 인쇄층, 중지층 및 하지층을 준비하는 단계; (b) 압출기를 통해 시트형태로 생산되는 고강도 코어층 아래에 상기 (a) 단계에서 준비된 하지층을 적층 한 후, 열 융착하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계 이후, 상기 고강도 코어층 위에 중지층, 인쇄층 및 상지층을 순서대로 적층하되, 각 층마다 열 융착하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 (b)와 (c) 단계는 80 ~ 250℃에서 수행하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구체예에서, 본 발명의 고강도 바닥재는 고강도 코어층을 압출기를 사용하여 우선 제조한 후, 고강도 코어층이 100 ~ 250℃로 가열된 상태에서 하지층, 중지층, 인쇄층 및 상지층을 순차적으로 열 융착 공정에 의해 접합한다. 그 다음, 상지층 상부에 표면 코팅용 액상 원료를 코팅하고 자외선 조사장치를 사용하여 표면을 경화시켜 표면 코팅층을 제조한다. 상기, 고강도 코어층은 압출기와 T-다이를 사용하여 압출 시트 형태로 생산하며 이축 압출기를 사용하는 것이 바람직하나 이에 국한되는 것은 아니다.
구체적으로, 열 융착 공정에 의해 독립된 각 구성 층들은 연속적, 순차적으로 합지가 이루어진다. 먼저, 하지층이 적외선 히터와 히팅 드럼(Heating Drum)을 거쳐 80~250℃의 온도로 가열된 후 컨베이어를 통해 수평 이동하는 고강도 코어층 하부면과 가압 롤(Press Roll)에 의해 합지가 이루어진다. 이후 적외선 히터와 히팅 드럼(Heating Drum)을 통과하여 80 ~ 250℃의 온도로 가열된 중지층이 고강도 코어층 상부면에 가압 롤에 의해 합지가 이루어지고, 동일한 방식으로 인쇄층, 상지층이 연속하여 중지층 상부에 순차적으로 접합된다. 이렇게 합지된 고강도 바닥재의 반제품은 표면 코팅층 처리 공정을 거친 후, 냉각 공정을 거쳐 규정된 크기로 재단하여 제품으로 완성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바닥재의 제조방법은 접착제를 사용하지 않는 방법이다. 즉, 본 발명에서는 접착제를 사용하지 않고 열 융착 방식에 의하여 각각의 층이 접합되기 때문에 단속적이 아니라 연속적으로 접합 공정을 진행할 수 있다. 이에 따라 우수한 생산성을 나타낸다.
또한 완성된 바닥재가 접착제를 포함하지 않기 때문에 치수안정성이 우수하고, 접착제로 인한 오염과 외관 결함을 감소시킬 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 실시적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 바닥재의 단면도로, 상지층을 외부로부터 보호하고 표면의 오염을 방지하기 위한 표면 코팅층, 인쇄층을 보호하고 입체감을 부여하는 상지층, 시각적인 효과를 제공하는 인쇄층, 소음방지 기능, 안착성과 탄성 향상성, 그리고 원가 절감성을 갖는 중지층, 치수안정성과 컬링 방지 기능을 제공하는 고강도 코어층 및 바닥면에 안착되어 컬링 방지에 추가적인 도움을 주는 하지층을 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 바닥재의 단면도로, 상지층을 외부로부터 보호하고 표면의 오염을 방지하기 위한 표면 코팅층, 인쇄층을 보호하고 입체감을 부여하는 상지층, 시각적인 효과를 제공하는 인쇄층, 소음방지 기능과 안착성 기능을 보유한 중지층, 치수안정성과 컬링 방지 기능을 제공하는 고강도 코어층, 바닥면에 안착되어 컬링 방지에 추가적인 도움을 주는 하지층 및 소음 전달을 방지할 수 있는 소음방지층을 포함한다.
실시예
[실시예 1] 고강도 바닥재의 제조
고강도 코어층을 제외한 다른 모든 각 층들은 캘린더링(Calendering) 공법으로 제조하였다. 각 층은 하기 표 1과 같이 각 층에 해당하는 성분 및 조성비로 배합하여 혼합하고, 혼합된 원료를 가열, 가압하여 균일하게 1차 겔화한 후, 압출식 혼련기(extruder)나 믹싱롤(mixing roll)을 통해 2차 겔화하였다. 그 다음, 캘린더 롤에 투입하여 완전 겔화한 후, 캘린더 공정을 거쳐 시트 형상의 반제품을 제작하였다. 이에 제조된 반제품은 롤 형태로 권취 후 적층 순서에 맞도록 연속 회전하는 컨베이어 인라인(in-line)상에 배치하고, 티다이(T-Die)가 장착된 이축 압출기를 통해 시트형태로 생산되는 고강도 코어층을 베이스층으로 하여 각 층을 순차적으로 열 융착하였다. 구체적으로는 롤 형태로 권취되어 있는 각 층은 컨베이어 인라인으로 공급되면서 적외선 히터와 히팅 드럼(Heating Drum) 등으로 예열한 후, 프레스롤(press roll)을 거치며 고강도 코어층을 중심으로 하지층은 상기 고강도 코어층 아래에, 중지층은 상기 고강도 코어층 위에, 인쇄층은 상기 중지층 위에, 상지층은 상기 인쇄층 위에 순차적으로 한 층씩 열 융착을 통해 적층하였다. 고열과 압력으로 일체화된 바닥재는 냉각 공정을 통해 냉각된 후 적당한 크기로 1차 재단한 후 어닐링(annealing) 공정을 통해 내부 응력을 제거하였다. 재단된 바닥재는 상지층에 우레탄 아크릴레이트계 수지와 같은 광경화형수지를 도포하고 자외선으로 경화시켜 표면 코팅층을 형성시킨 후, 소정의 원하는 크기로 2차 재단함으로써 고강도 바닥재를 제조하였다. 제조된 바닥재의 단면은 도 1과 같으며, 각 층에 대한 두께는 하기 표 2와 같다.
구분 성분 상지층 인쇄층 중지층 고강도 코어층 하지층
고분자 수지 폴리염화비닐 100 100 100 100 100
가소제 디옥틸테레프탈레이트 25 10 50 0 30
안정제 금석석검계(Ca/Zn) 5 5 3 3 3
충진제 탄산칼슘 0 20 300 150 60
가공조제 아크릴폴리머 0 0.5 0 3 0
충격보강제 염소화 폴리에틸렌 0 0 0 8 0
내부활제 지방산 에스테르계 0 0 0 0.7 0
외부활제 지방산 아마이드계 0 0 0 0.2 0
안료 지당 적량 15 적량 적량 적량
[단위: 중량부]
[실시예 2] 고강도 바닥재의 제조
하지층 아래에 소음방지층을 적층하는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고강도 바닥재를 제조하였다.
구분 상지층 인쇄층 중지층 고강도 코어층 하지층 표면 코팅층 소음 방지층
두께(mm)
실시예 1 0.5 0.1 0.6 4.0 0.3 0.02 -
실시예 2 0.5 0.1 0.6 4.0 0.3 0.02 1.0
[비교예 1] WPC 바닥재의 제조
코어층으로써 목재 플라스틱 복합제(WPC) 시트(두께 4.0 mm)를 사용하였으며, 목재 플라스틱 복합제 시트(WPC) 위에는 사전 열 융착 방식으로 제조된 폴리염화비닐(PVC)로 구성된 상지층(두께: 0.5 mm), 인쇄층(두께: 0.1 mm) 및 중지층(0.6 mm)의 합지 반제품을, 목재 플라스틱 복합제 시트(WPC) 밑에는 하지층(0.3 mm)을 각각 접착제를 사용하여 접합시킨 후 6시간 동안 압축하고 상온에서 1일 숙성 경화시켜 WPC 바닥재를 제조하였다.
[비교예 2] 접착/압축 방식에 의해 제조된 고강도 바닥재의 제조
압출 방식으로 두께 4.0 mm의 시트 형태의 고강도 코어층을 제조한 후, 사전에 열 융착 방식으로 제조된 폴리염화비닐(PVC)로 구성된 상지층(두께: 0.5 mm) 및 인쇄층(두께: 0.1 mm)의 합지 반제품을 상기 고강도 코어층 위에 접착제를 사용하여 접합시킨 후 6시간 동안 압축하고 상온에서 1일 숙성 경화시켜 접착/압축 방식의 고강도 바닥재를 제조하였다.
[비교예 3] 다층/동시 열 융착 방식에 의해 제조된 고강도 바닥재의 제조
압출 방식으로 두께 4.0 mm의 시트 형태의 고강도 코어층을 제조한 후 캘린더 공정으로 제조된 롤 형태로 권취한 상지층(두께: 0.5 mm)과 인쇄층(두께 0.1 mm)을 한꺼번에 고강도 코어층과 열 융착하여 고강도 바닥재를 제조하였다
[비교예 4]
각 층을 하기 표 3과 같이 각 층에 해당하는 성분 및 조성비로 배합하여 제조한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 바닥재를 제조하였다.
구분 성분 상지층 인쇄층 중지층 고강도 코어층 하지층
고분자 수지 폴리염화비닐 100 100 100 100 100
가소제 디옥틸테레프탈레이트 25 10 50 40 30
안정제 금석석검계(Ca/Zn) 5 5 3 3 3
충진제 탄산칼슘 0 20 300 150 60
가공조제 아크릴폴리머 0 0.5 0 1 0
충격보강제 염소화 폴리에틸렌 0 0 0 0 0
내부활제 지방산 에스테르계 0 0 0 0.3 0
외부활제 지방산 아마이드계 0 0 0 0 0
안료 지당 적량 15 적량 적량 적량
[단위: 중량부]
[실험예 1]
치수안정성 평가
상기 실시예 1, 2 및 상기 비교예 1 내지 4의 바닥재에 대한 치수안정성을 평가하기 위해, KS M 3802 에 규정된 가열에 의한 길이 변화 시험 방법에 준하여 각 바닥재를 80℃에서 6시간 동안 가열 후 상온에서 1시간 동안 냉각시킨 후 개별 제품의 종 방향과 횡 방향 각각에 대한 치수변화율을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 여기서, 치수변화율은 그 수치가 낮을수록 치수안정성이 우수하다.
하기 표 4에 따르면, 비교예 1 내지 4의 바닥재는 실시예 1, 2에 비해 치수안정성이 열세하였다.
구분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 실시예 1 실시예 2
가열 후
치수안정성
(%)		 길이 1.75 0.13 0.39 0.20 0.01 0.02
폭 0.10 0.13 0.15 0.17 0.01 0.01
[실험예 2]
컬링 방지 특성 (휨 안정성) 평가
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 4의 바닥재에 대한 컬링 방지 특성을 확인하기 위하여 각 바닥재를 80℃에서 6시간 동안 가열 후 상온에서 1시간 동안 냉각한 후 초기 바닥재의 상태를 기준으로 각 바닥재의 휨 정도를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 컬링 방지 특성은 측정값이 낮을수록 컬링 방지 특성이 우수하다.
실시예 1, 2의 바닥재는 비교예 1 내지 4에 비하여 컬링 방지 특성이 뛰어났다.
구분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 실시예 1 실시예 2
컬링 방지 특성(mm) 5.5 2.0 2.0 2.2 0.5 0.6
[실험예 3]
박리강도 평가
상기 실시예 1, 2 및 상기 비교예 1 내지 4의 바닥재에 대한 박리강도(N/cm)를 평가하기 위해, 고강도 코어층과 고강도 코어층 위에 적층된 인쇄층 또는 중지층의 박리강도를 KS M 3802에 규정된 방법으로 측정하였다. 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다. 박리강도는 그 수치가 높을수록 층간 결합력이 우수하다.
실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 2의 바닥재는 양호한 박리강도를 나타냈으나, 비교예 3의 바닥재는 열세한 박리강도를 나타내었다.
구분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 실시예 1 실시예 2
박리강도(N/cm) 24.1 30.0 11.0 19.0 25.0 25.0
[실험예 4]
바닥재 제조 공정의 생산 효율성 평가
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 4의 바닥재를 제조하는 방법에 있어, 바닥재 제조 공정에 대한 생산 효율성을 평가하기 위해서 1개 생산 라인에서 1일(24시간) 생산 가능한 바닥재의 장수를 하기 표 7에 나타냈다.
비교예 1 및 2의 제조 공정은 생산 효율성이 낮은 것으로 나타났으며, 반면 열 융착 방식을 이용한 실시예 1, 2 및 비교예 3, 4의 제조 공정은 생산 효율성이 우수한 것으로 나타났다.
구분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 실시예 1 실시예 2
1일 생산 바닥재 수
(장)		 1,100 1,000 10,000 10,000 10,000 7,000
[실험예 5]
친환경성(TVOC 방출량) 평가
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 4의 바닥재의 친환경성을 평가하기 위해, 각 바닥재가 방출하는 TVOC(총 유기 휘발성 화합물) 방출량을 측정하여 하기 표 8에 나타냈다. 여기서 TVOC는 ISO 16000-6의 규정에 따라 스몰 챔버법(Small Chamber)을 사용하여 측정하였다.
실시예 1, 2의 바닥재는 비교예 1 내지 3에 비해 가장 적은 양의 TVOC 방출량을 보였다. 이를 통해 실시예 1, 2의 바닥재가 상대적으로 비교예 1 내지 2의 바닥제에 비하여 친환경성을 가지는 것을 확인하였다.
구분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 실시예 1 실시예 2
TVOC 방출량 (mg/㎡×hr) 3.92 3.87 2.5 1.0 0.9 1.8
[ 실험예 6]
방수성 평가
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 4의 바닥재의 방수성을 평가하기 위해, 각 바닥재를 시공 룸 9.9 ㎡의 면적의 목재 판재 위에 시공한 후, 60℃의 온도로 가열하고 3일간 유지하고, 상온에서 1일간 냉각시킨 후에 걸레로 물 청소를 실시하였다. 청소 후 각 바닥재 밑에 있는 목재 판지에 흡수된 물의 양을 측정하여 흡수율로 하기 표 9에 정리하였다. 방수성은 흡수율이 낮을수록 우수하다.
실시예 1, 2의 바닥재는 비교예 1 내지 4의 바닥재에 비하여 방수성이 우수하였다.
구분 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 실시예 1 실시예 2
흡수율(%) 4.5 2.3 2.7 2.6 0.2 0.3

Claims (21)

  1. 고강도 코어층;
    상기 고강도 코어층 위에 적층된 인쇄층; 및
    상기 인쇄층 위에 적층된 상지층
    을 포함하며, 상기 각 층마다 열 융착(lamination)에 의해 상호 접합되고,
    상기 고강도 코어층은 고분자 수지와, 상기 고분자 수지 100 중량부에 대하여 0 내지 7 중량부의 가소제를 포함하는 바닥재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고강도 코어층 위에 적층된 하나 이상의 중지층; 및
    상기 고강도 코어층 아래에 적층된 하나 이상의 하지층을 더 포함하는 바닥재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고강도 코어층은 고분자 수지 100 중량부를 기준으로, 안정제 1 내지 10 중량부; 충진제 10 내지 500 중량부; 가공조제 0.1 내지 10 중량부; 충격보강제 2 내지 15 중량부; 내부 활제 0.1 내지 5 중량부; 외부 활제 0.01 내지 5 중량부; 및 안료 0.05 내지 15 중량부를 포함하는 바닥재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고강도 코어층은 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리테트라플루오르에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고분자 수지를 포함하는 바닥재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고강도 코어층이 폴리염화비닐 수지를 포함하는 바닥재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고강도 코어층의 두께가 1 내지 7 mm인 바닥재.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 고강도 코어층과 상기 하지층 사이에, 또는 상기 하지층 아래에 소음방지층을 추가로 포함하는 바닥재.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 소음방지층은 발포 고분자층 또는, 부직포층 또는 코르크층을 포함하는 바닥재.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 발포 고분자층은 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리테트라플루오르에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 주재료로 하는 것인 바닥재.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 상지층의 표면에 폴리우레탄 또는 아크릴계 수지로 코팅된 표면 코팅층을 추가로 포함하는 바닥재.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상지층, 인쇄층, 중지층 및 하지층이 각각 독립적으로 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리테트라플루오르에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 고분자 수지를 포함하는 바닥재.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 상지층, 인쇄층, 중지층 및 하지층이 각각 독립적으로 가소제, 안정제, 충진제 및 안료로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 바닥재.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 가소제가 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), 아세틸트리부틸시트레이트(acetyltributylcitrate, ATBC), 식물성 가소제 및 벤조에이트(Benzoate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 바닥재.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 안정제가 금석석검계 안정제, 유기주석복합 안정제 및 에폭시계 안정제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 바닥재.
  15. 제3항에 있어서,
    상기 충진제가 탄산칼슘, 실리카, 알루미나, 해포석, 탈크, 산화안티몬, 산화알루미늄, 플라이애쉬 및 고로슬래그로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 바닥재.
  16. 제3항에 있어서,
    상기 안료가 유기계 안료 또는 무기계 안료 또는 이들의 혼합물인 바닥재.
  17. (a) 캘린더링(Calendering) 공법을 통해, 상지층 및 인쇄층을 준비하는 단계; 및
    (b) 압출기를 통해 시트형태로 생산된 고강도 코어층 위에 인쇄층 및 상지층을 순서대로 적층하되, 각 층마다 열 융착을 실시하는 단계
    를 포함하는 제1항에 따른 바닥재의 제조 방법.
  18. (a') 캘린더링(Calendering) 공법을 통해, 상지층, 인쇄층, 중지층 및 하지층을 준비하는 단계;
    (b') 압출기를 통해 시트형태로 생산된 고강도 코어층 아래에 상기 단계 (a')에서 준비된 하지층을 적층 한 후, 열 융착하는 단계; 및
    (c') 상기 단계 (b')를 실시한 후, 상기 고강도 코어층 위에 중지층, 인쇄층 및 상지층을 순서대로 적층하되, 각 층마다 열 융착을 실시하는 단계
    를 포함하는 제2항에 따른 바닥재의 제조 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 단계 (b), 단계 (b')와 단계 (c')의 열 융착을 80 ~ 250℃에서 수행하는 방법.
  20. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 상지층 표면에 표면 코팅층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 하지층 아래에 소음 방지층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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