KR20210123044A - 고강도 바닥재용 조성물 및 이를 포함하는 고강도 바닥재 - Google Patents

고강도 바닥재용 조성물 및 이를 포함하는 고강도 바닥재 Download PDF

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KR20210123044A
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Abstract

본 발명은 100 중량부의 할로겐화 폴리알킬렌 수지, 8 내지 25 중량부의 가소제, 100 내지 400 중량부의 충진제, 1 내지 10 중량부의 유리 섬유, 0.5 내지 10 중량부의 안정제 및 0.1 내지 10 중량부의 충격 보강제를 포함하는, 고강도 바닥재용 조성물에 관한 것이다.

Description

고강도 바닥재용 조성물 및 이를 포함하는 고강도 바닥재{COMPOSITION FOR HIGH-STRENGTH FLOOR MATERIAL AND HIGH-STRENGTH FLOOR MATERIAL COMPRISING THE SAME}
본 발명은 가열에 의한 길이 변화율이 적고 강도가 우수하며 생산성이 우수한 고강도 바닥재용 조성물 및 이를 포함하는 고강도 바닥재에 관한 것이다.
통상적으로 토목 및/또는 건축물이 준공된 후에는 건물 내부의 콘크리트 바닥면을 보호하면서도 외형적인 미감을 향상시키기 위해서, 바닥재로 다양한 수지가 이용되고 있다. 특히, 널리 이용되는 바닥재로는 PVC(폴리염화비닐) 수지가 있으며, 최근 PVC(폴리염화비닐) 수지 바닥재는 디자인적 요소와 더불어 친환경적이고 고강도, 고내구성에 대한 소비자의 요구를 만족시키기 위하여 다층의 기능성층을 포함하는 형태가 제안되었다.
구체적으로, 다층 바닥재는 다층의 시트(sheet) 또는 층(layer)을 적층하고 압력이나 열을 가하여 제조하였다. 또한, 이러한 다층 바닥재에 다양한 기능을 구현하기 위해 다양한 종류의 소재층을 추가하거나, 표면에 코팅층을 도입하거나, 각 층의 조성물에 첨가물을 배합하는 방법 등이 적용되고 있다.
이와 관련하여, 한국 등록특허 제2020547호(특허문헌 1)에는 투명필름층, 인쇄층, 백색층 및 베이스층이 순차적으로 적층된 층을 포함하고, 상기 투명필름층은 바닥재용 투명필름으로 형성된 것이고, 상기 바닥재용 투명필름은 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride) 수지 및 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 수지를 포함하는 고강도 바닥재가 개시되어 있다.
한편, 소량의 가소제를 포함하는 바닥재는 가소제 함량이 적어 티-다이(T-Die) 가공법으로만 생산 가능하며, 이로 인해 생산성이 떨어지는 한계가 있었다.
따라서, 가열에 의한 길이 변화율이 적고 강도가 우수하며 생산성이 우수한 고강도 바닥재에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.
한국 등록특허 제2020547호 (공개일: 2016.8.8.)
이에, 본 발명은 가열에 의한 길이 변화율이 적고 강도가 우수하며 생산성이 우수한 고강도 바닥재용 조성물 및 이를 포함하는 고강도 바닥재를 제공한다.
본 발명은 100 중량부의 할로겐화 폴리알킬렌 수지, 8 내지 25 중량부의 가소제, 100 내지 400 중량부의 충진제, 1 내지 10 중량부의 유리 섬유, 0.5 내지 10 중량부의 안정제 및 0.1 내지 10 중량부의 충격 보강제를 포함하는, 고강도 바닥재용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 표면처리층, 투명층, 인쇄층 및 중지층이 순차적으로 적층된 형태를 포함하고,
상기 중지층은 상기 고강도 바닥재용 조성물을 포함하는, 고강도 바닥재를 제공한다.
본 발명에 따른 고강도 바닥재용 조성물은 규제 프탈레이트류를 미포함하여 친환경적이고, 캘린더링(Calendering) 공법에 적용이 가능하여 바닥재의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 고강도 바닥재는 가열에 의한 길이 변화율이 적어 치수안정성이 우수하다.
도 1 내지 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 바닥재의 단면도이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 어떤 층이 다른 층 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 층이 다른 층에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 층 사이에 또 다른 층이 존재하는 경우도 포함한다.
고강도 바닥재용 조성물
본 발명에 따른 고강도 바닥재용 조성물은 100 중량부의 할로겐화 폴리알킬렌 수지, 8 내지 25 중량부의 가소제, 100 내지 400 중량부의 충진제, 1 내지 10 중량부의 유리 섬유, 0.5 내지 10 중량부의 안정제 및 0.1 내지 10 중량부의 충격 보강제를 포함한다.
할로겐화 폴리알킬렌 수지
할로겐화 폴리알킬렌 수지는 중지층의 주수지이다.
상기 할로겐화 폴리알킬렌 수지의 알킬렌은 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 등을 들 수 있다. 다른 예로 상기 할로겐화 폴리알킬렌 수지는 폴리염화비닐 수지일 수 있다.
상기 할로겐화 폴리알킬렌 수지는 중합도 500 내지 1,500이고, 중량평균분자량(Mw)이 60,000 내지 150,000 g/mol일 수 있다. 예를 들어, 상기 할로겐화 폴리알킬렌 수지는 중합도 800 내지 1,300 또는 900 내지 1,100이고, 중량평균분자량이 80,000 내지 130,000 g/mol, 또는 90,000 내지 110,000 g/mol일 수 있다.
상기 할로겐화 폴리알킬렌 수지의 중합도가 상기 범위 미만인 경우, 조성물의 점도가 부족하여 작업성이 떨어지고 제조된 바닥재의 기계적 물성이 부족한 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 점도가 과도하게 높아 작업성 및 가공성이 부족한 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 할로겐화 폴리알킬렌 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 미만일 경우, 조성물의 점도가 낮아 제조된 바닥재의 탄성이 부족하여 기계적 물성이 부족한 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 점도가 과도하게 높아져 제조된 바닥재의 탄성이 떨어져 작업성 및 외관이 저하될 수 있다.
가소제
가소제는 조성물에 유연성을 부여하고, 가공성을 증대시키는 역할을 한다.
상기 조성물은 규제 프탈레이트류를 미포함하며, 이로 인해 상기 조성물은 친환경성이 우수하다. 예를 들어, 상기 규제 프탈레이트류는 조성물 총 중량에 대하여 0.1 중량% 미만의 함량으로 포함할 수 있다. 이때, 상기 "규제 프탈레이트류"는 RoHS 지침 등에 의해 규제 물질로 분류된 프탈레이트계 물질을 의미한다.
상기 규제 프탈레이트류는 예를 들어, 디-2-에틸헥실프탈레이트(di-2-ethylhexyl phthalate, DEHP), 디-이소노닐 프탈레이트(di-isononyl phthalate, DINP), 부틸 벤질 프탈레이트(butyl benzyl phthalate, BBP), 디-이소데실 프탈레이트(di-isodecyl phthalate, DIDP), 디-n-옥틸 프탈레이트(di-n-octyl phthalate, DNOP) 및 디-부틸 프탈레이트(di-butyl phthalate, DBP)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 가소제는 상기 규제 프탈레이트류 이외의 가소제일 수 있으며, 예를 들어, 디옥틸 테레프탈레이트(dioctyl terephthalate, DOTP), 1,2-사이클로헥산 디카복실산 디이소노닐 에스터(1,2-cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester, DINCH) 및 디프로필헵틸프탈레이트(dipropylheptylphthalate, DPHP)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 가소제는 100 중량부의 할로겐화 폴리알킬렌 수지에 대하여 8 내지 25 중량부, 또는 8 내지 15 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 가소제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 가소제 함량이 적어 T-Die 가공법으로만 제품을 생산 가능하며, 공정 시간이 길어져서 이로 인해 생산성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 과량의 가소제로 인해 유연성이 너무 높아 제조된 바닥재의 강도 및 치수안정성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
충진제
충진제는 조성물에 중량감을 부여하고 제품의 강도, 내열성 및 내구성을 높이며 가공성의 증대, 작업성의 개선 및 수축 방지의 역할을 한다.
상기 충진제는 탄산 칼슘, 이산화티타늄, 알루미나, 산화알루미늄 및 실리카로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 충진제는 평균 직경이 1 내지 50 ㎛, 또는 5 내지 20 ㎛일 수 있다. 충진제의 평균 직경이 상기 범위 미만인 경우, 충진제로 인한 효과를 위해 과량의 충진제를 사용해야하므로 경제성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 바닥재의 기계적 물성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 충진제는 100 중량부의 할로겐화 폴리알킬렌 수지에 대하여 100 내지 400 중량부, 또는 100 내지 250 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 충진제의 함량이 상기 범위 미만일 경우, 충진제로 인한 효과가 부족하여 조성물의 가공성이 부족하고, 제조된 바닥재의 기계적 물성이 부족한 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 용융 온도와 용융 점도가 과도하게 높아 경제성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
유리 섬유
유리 섬유는 조성물에 강도 및 치수보강성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 유리 섬유는 통상적으로 바닥장식재에 사용할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어, 촙 스트랜드(chopped strand)일 수 있다. 상기 촙 스트랜드 유리 섬유는 평균 길이가 1 내지 7 mm 또는 2 내지 4 mm일 수 있다. 유리 섬유로 촙 스트랜드를 사용할 경우, 할로겐화 폴리알킬렌 수지와의 결합력이 우수하여 바닥재의 강도 및 치수안정성을 향상시키는 효과가 있다. 또한, 상기 유리 섬유의 평균 길이가 상기 범위 미만인 경우, 제조된 바닥재의 질감이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제품 제조시 조성물 내 유리 섬유의 뭉침 현상으로 인해 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 촙 스트랜드는 사이즈 조성물로 표면처리된 유리 섬유일 수 있다. 이때, 상기 사이즈 조성물은 수지, 실란 커플링제, 첨가제 및 물을 포함할 수 있다. 상기 사이즈 조성물 내의 수지는 예를 들어, 폴리에스테르 우레탄 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지, 아미노 수지, 에폭시 수지, 폴리비닐 수지 등을 들 수 있으며, 실란 커플링제는 감마-아미노프로필트리에톡시실란과 같은 아미노 실란, 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란과 같은 에폭시 실란, 감마-클로로프로필트리메톡시실란과 같은 클로로 실란, 감마-메르캅토트리메톡시실란과 같은 메르캅토 실란, 감마-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란과 같은 아크릴 실란, 비닐 메톡시 실란 등을 들 수 있으며, 첨가제로는 수용성 양이온 윤활제 등을 들 수 있다.
예를 들어, 상기 촙 스트랜드는 폴리우레탄 수지, 감마-아미노프로필트리에톡시실란, 수용성 양이온 윤활제 및 물을 포함하는 사이즈 조성물로 표면처리된 유리 섬유일 수 있다.
상술한 바와 같이, 유리 섬유로 사이즈 조성물로 표면처리된 유리 섬유를 사용할 경우, 할로겐화 폴리알킬렌 수지와의 결합력이 향상되어 바닥재의 강도 및 치수안정성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 상기 유리 섬유는 비중이 2.0 내지 3.0, 또는 2.5 내지 2.7일 수 있다. 상기 유리 섬유의 비중이 상기 범위 미만인 경우, 수지와의 결합력이 저하되어 제조된 바닥재의 기계적 강도 및 외관이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 바닥재 내에 유리 섬유가 가라앉아, 바닥재의 외관 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 유리 섬유는 100 중량부의 할로겐화 폴리알킬렌 수지에 대하여 1 내지 10 중량부, 또는 2 내지 8 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 유리 섬유의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 유리 섬유의 첨가로 인한 효과인 바닥재의 치수안정성 향상 효과가 미비한 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 할로겐화 폴리알킬렌 수지와의 결합력이 저하되고 바닥재의 유연성이 저하되어 조성물의 작업성 및 생산성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
안정제
안정제는 조성물에 내열성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 안정제는 통상적으로 바닥재에 사용할 수 있는 안정제라면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어, 스테아르산(stearic acid), 스테아르산 금속염 등을 들 수 있다. 상기 스테아르산 금속염은 예를 들어, 스테아르산 칼슘염, 스테아르산 마그네슘염, 스테아르산 바륨염 또는 스테아르산 아연염 등을 들 수 있다.
또한, 상기 안정제는 100 중량부의 할로겐화 폴리알킬렌 수지에 대하여 0.5 내지 10 중량부, 또는 1 내지 5 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 안정제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 안정제의 첨가로 인한 효과인 바닥재의 내열성 향상 효과가 미비한 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 가공성이 저하되고 제조된 바닥재가 열에 의해 노화되는 문제가 발생할 수 있다.
충격 보강제
충격 보강제는 조성물에 충격성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 충격 보강제는 통상적으로 바닥재에 사용 가능한 것이라면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어, 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌 공중합체(methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer), 소이빈 오일(soybeen oil), 아크릴 폴리머, 실리콘계 아크릴 고무 등을 들 수 있다.
또한, 상기 충격 보강제는 100 중량부의 할로겐화 폴리알킬렌 수지에 대하여 0.1 내지 10 중량부, 또는 0.5 내지 5 중량부의 함량으로 조성물에 포함될 수 있다. 충격 보강제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 바닥재의 내충격성이 부족한 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 첨가한 충격 보강제 함량 대비 수득할 수 있는 효과가 미비하여 경제성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
상술한 바와 같은 고강도 바닥재용 조성물은 규제 프탈레이트류를 미포함하여 친환경적이고, 가소제를 적절 함량으로 포함하여 캘린더링(Calendering) 공법에 적용 가능하여 생산성이 우수하며, 유리 섬유를 포함하여 제조된 바닥재의 강도 및 치수안정성이 우수하다.
고강도 바닥재
또한, 본 발명에 따른 고강도 바닥재는 표면처리층, 투명층, 인쇄층 및 중지층이 순차적으로 적층된 형태를 포함하고, 상기 중지층은 상기 고강도 바닥재용 조성물을 포함한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 고강도 바닥재(10)는 표면처리층(100), 투명층(200), 인쇄층(300) 및 중지층(400)이 순차적으로 적층된 형태를 포함한다.
표면처리층
표면처리층은 바닥재의 표면의 오염을 방지하는 역할을 한다.
상기 표면처리층은 통상적으로 바닥재에 사용할 수 있는 자외선 반사층이라면 특별히 제한하지 않으며, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 공중합체 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 표면처리층은 평균 두께가 2 내지 30 ㎛, 또는 5 내지 20 ㎛일 수 있다. 표면처리층의 평균 두께가 상기 범위 미만인 경우, 표면처리층의 두께가 얇아 바닥재의 내스크래치성, 내오염성 및 자외선 차단 효과가 부족한 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 표면처리층의 두께가 너무 두꺼워 바닥재의 입체감 및 외관 특성이 저하되고 경제성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
투명층
투명층은 인쇄층을 보호하고 입체감을 부여하는 역할을 한다.
상기 투명층은 통상적으로 바닥재에 사용할 수 있는 투명층이라면 특별히 제한하지 않으며, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 공중합체 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 투명층은 평균 두께가 0.1 내지 1.0 mm, 또는 0.3 내지 0.7 mm일 수 있다. 투명층의 평균 두께가 상기 범위 미만인 경우, 제조된 바닥재의 내구성이 부족한 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 바닥재의 외관 특성이 저하되고 경제성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
인쇄층
인쇄층은 바닥재에 시각적인 효과를 부여하는 역할을 한다.
상기 인쇄층은 통상적으로 바닥재에 사용할 수 있는 인쇄층이라면 특별히 제한하지 않으며, 그라비아 인쇄 또는 전사 인쇄 등의 방법으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 인쇄층은 평균 두께가 0.05 내지 0.5 mm, 또는 0.08 내지 0.3 mm일 수 있다. 인쇄층의 평균 두께가 상기 범위 미만인 경우, 인쇄층의 두께가 너무 얇아 바닥재의 은폐력이 떨어져 중지층의 색상이 보이는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 인쇄층의 두께가 너무 두꺼워 인쇄무늬 색상이 진해지고 이로 인해 경제성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
중지층
중지층은 바닥재에 소음방지 기능, 안착성, 치수안정성 및 컬링 방지능을 부여하는 역할을 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 고강도 바닥재(10)는 표면처리층(100), 투명층(200), 인쇄층(300), 제1 중지층(410) 및 제2 중지층(420)이 순차적으로 적층된 형태를 포함하고, 상기 제2 중지층(420)은 상기 고강도 바닥재용 조성물을 포함할 수 있다.
이때, 상기 중지층은 제1 중지층 및 제2 중지층을 포함하고, 상기 제1 중지층은 통상적인 바닥재에 사용할 수 있는 중지층이라면 특별히 제한하지 않으며, 상기 제2 중지층은 상기 고강도 바닥재용 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 중지층은 할로겐화 폴리알킬렌 수지, 가소제, 충진제, 및 안정제를 포함할 수 있으며, 이때, 할로겐화 폴리알킬렌 수지, 가소제, 충진제, 및 안정제는 상기 고강도 바닥재용 조성물에서 설명한 바와 같다.
상기 제1 중지층은 바닥재에 소음방지 기능 및 안착성을 부여하는 역할을 하고, 상기 제2 중지층은 바닥재에 치수안정성과 컬링 방지능을 부여하는 역할을 한다.
또한, 상기 중지층은 총 두께가 2 내지 8 mm, 또는 3 내지 7 mm일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 중지층은 0.1 내지 3 mm, 또는 0.2 내지 2 mm일 수 있고, 제2 중지층은 1 내지 7 mm, 또는 2 내지 6 mm일 수 있다.
상기 중지층의 총 두께가 상기 범위 미만인 경우, 제조된 바닥재의 소음방지, 치수안정성 및 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 바닥재의 두께가 두꺼워져 경제성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 제1 중지층 및 제2 중지층의 평균 두께가 각각 상기 범위 미만인 경우, 각 중지층의 두께가 얇아 제조된 바닥재의 소음방지, 치수안정성 및 기계적 물성이 저하될 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 바닥재의 무게가 무거워져 경제성이 떨어지고 바닥재의 두께가 과도하게 두꺼워지는 문제가 발생할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 고강도 바닥재(10)는 표면처리층(100), 투명층(200), 인쇄층(300), 중지층(400) 및 하지층(500)이 순차적으로 적층된 형태를 포함할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 고강도 바닥재(10)는 표면처리층(100), 투명층(200), 인쇄층(300), 제1 중지층(410), 제2 중지층(420) 및 하지층(500)이 순차적으로 적층된 형태를 포함할 수 있다.
하지층
하지층은 바닥면에 안착되어 바닥재에 컬링 방지 기능을 부여하는 역할을 한다.
상기 하지층은 통상적으로 바닥재에 사용할 수 있는 하지층이라면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 공중합체 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 하지층은 평균 두께가 0.1 내지 3 mm, 또는 0.2 내지 2 mm일 수 있다. 하지층의 평균 두께가 상기 범위 미만인 경우, 하지층의 두께가 얇아 바닥재의 컬링 방지 및 소음방지 효과가 부족한 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 하지층의 두께가 너무 두꺼워 경제성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 고강도 바닥재는 KS M 3802의 방법에 따라 측정한 가열에 의한 길이 변화율이 0.25% 이하 또는 0.1% 이하이며, KS M 3802의 방법에 따라 측정한 잔류압입률이 8% 이하 또는 6% 이하일 수 있다.
또한, 상기 고강도 바닥재는 총 휘발성 유기화합물(TVOC) 방출량이 0.1 mg/m2·hr 이하이고, KS M 3802의 방법에 따라 측정한 45℃에서의 압입량이 1.2mm 이하이고 20℃에서의 압입량이 0.25mm 이상일 수 있다.
또한, 상기 고강도 바닥재는 평균 두께가 1 내지 10 mm, 또는 3 내지 7 mm일 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 고강도 바닥재는 휘발성 유기화합물(VOC) 방출이 적어 친환경적이며, 가열에 의한 길이 변화율이 적어 치수안정성이 우수하고, 강도가 우수하다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1. 고강도 바닥재의 제조
도 4와 같은 형태의 고강도 바닥재를 제조하였으며, 각 층들은 캘린더링(Calendering) 공법으로 제조하였다. 이때, 각 층의 두께는 표 3에 나타냈다.
구체적으로, 각 층은 하기 표 1에 기재된 성분 및 조성비로 배합하여 혼합하고, 혼합된 원료를 가열 및 가압하여 균일하게 1차 겔화한 후, 압출식 혼련기(extruder)를 이용하여 2차 겔화하여 제조하였다.
이때, 폴리염화비닐수지는 중합도가 1000이고 중량평균분자량이 105,000g/mol이며, 가소제로는 디옥틸 테레프탈레이트를 사용하고, 충진제로는 탄산칼슘(평균 직경의 10㎛인 백색 분말)을 사용하고, 유리 섬유로는 촙 스트랜드(평균 길이: 3mm, 비중: 2.6)를 사용하고, 안정제로는 스테아르산 바륨염 및 스테아르산 아연염을 1:2의 중량비로 혼합한 혼합물을 사용하고, 충격 보강제로는 다우(Dow)사의 BTA-751U를 사용하였다.
또한, 표면처리층은 광경화형 수지로 우레탄 아크릴레이트계 수지(제조사: POLYNETRON, 제품명: PN-3336)을 도포하고 자외선으로 경화시켜 형성하였다.
성분(중량부) 투명층 인쇄층 제1 중지층 제2 중지층 하지층
폴리염화비닐수지 100 100 100 100 100
가소제 25 10 50 10 24
충진제 - - 200 150 100
유리 섬유 - - - 5 -
안정제 3 3 3 3 3
충격 보강제 - - - 2 -
안료 - 10 - - 0.5
실시예 2.
도 3과 같은 형태의 고강도 바닥재, 즉 중지층을 한 층만 적층하고, 상기 증지층은 실시예 1의 제2 중지층과 동일한 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고강도 바닥재를 제조하였다.
실시예 3 내지 7 및 비교예 1 내지 4.
표 2에 기재한 바와 같이, 제2 중지층의 조성을 조절한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 고강도 바닥재를 제조하였다.
성분
(중량부)		 제2 중지층의 조성
폴리염화비닐 수지 가소제 충진제 유리 섬유 안정제 충격 보강제
실시예 1 100 10 150 5 3 2
실시예 2 100 10 150 5 3 2
실시예 3 100 8 150 5 3 2
실시예 4 100 15 150 5 3 2
실시예 5 100 25 150 5 3 2
실시예 6 100 10 150 1 3 2
실시예 7 100 10 150 10 3 2
비교예 1 100 7 150 5 3 2
비교예 2 100 26 150 5 3 2
비교예 3 100 10 150 0.5 3 2
비교예 4 100 10 150 11 3 2
두께(mm) 표면처리층 투명층 인쇄층 제1 중지층 제2 중지층 하지층 총 두께
실시예 1 0.01 0.50 0.10 1.1 2.5 0.8 5
실시예 2 0.01 0.50 0.10 - 3.6 0.8 5
실시예 3 0.01 0.50 0.10 1.1 2.5 0.8 5
실시예 4 0.01 0.50 0.10 1.1 2.5 0.8 5
실시예 5 0.01 0.50 0.10 1.1 2.5 0.8 5
실시예 6 0.01 0.50 0.10 1.1 2.5 0.8 5
실시예 7 0.01 0.50 0.10 1.1 2.5 0.8 5
비교예 1 0.01 0.50 0.10 1.1 2.5 0.8 5
비교예 2 0.01 0.50 0.10 1.1 2.5 0.8 5
비교예 3 0.01 0.50 0.10 1.1 2.5 0.8 5
비교예 4 0.01 0.50 0.10 1.1 2.5 0.8 5
실시예 8
유리 섬유로 평균 길이 1mm 및 비중 2.6의 촙 스트랜드를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고강도 바닥재를 제조하였다.
실시예 9
유리 섬유로 평균 길이 7mm 및 비중 2.6의 촙 스트랜드를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고강도 바닥재를 제조하였다.
비교예 5
유리 섬유로 평균 길이 0.5mm 및 비중 2.6의 촙 스트랜드를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고강도 바닥재를 제조하였다.
비교예 6
유리 섬유로 평균 길이 8mm 및 비중 2.6의 촙 스트랜드를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 고강도 바닥재를 제조하였다.
시험예: 바닥재의 특성 평가
실시예 및 비교예의 바닥재를 대상으로 하기와 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 표 4에 나타냈다.
(1) 가열에 의한 길이 변화율(%)
바닥재를 대상으로 KS M 3802의 방법에 따라 가열에 의한 길이 변화를 측정하였다.
(2) 생산성
1개의 생산 라인에서 시간당 생산 가능한 바닥재의 개수를 측정하였으며, 이때, 바닥재는 가로 3.3mX세로 3.3mX두께 5mm로 생산하였다.
(3) 잔류압입률
잔류압입률은 KS M 3802의 방법에 따라 측정하였으며, 잔류압입률이 낮을수록 강도가 높은 것으로 판단하였다.
　 가열에 의한 길이 변화율 생산성 잔류압입률(%)
실시예 1 0.04% 300 4
실시예 2 0.05% 300 5
실시예 3 0.04% 300 4
실시예 4 0.04% 300 4
실시예 5 0.05% 300 5
실시예 6 0.05% 300 6
실시예 7 0.04% 300 5
실시예 8 0.05% 300 5
실시예 9 0.05% 300 4
비교예 1 0.32% 50 10
비교예 2 0.31% 170 11
비교예 3 0.35% 190 11
비교예 4 0.24% 120 11
비교예 5 0.26% 140 9
비교예 6 0.29% 90 10
표 4에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 9의 바닥재는 가열에 의한 길이 변화율이 낮아 치수안정성이 우수하고, 생산성이 우수하고, 잔류압입률이 6% 이하로 낮아 강도가 우수했다.
반면, 소량의 가소제를 포함하는 비교예 1의 바닥재는 공정 시간이 길어져 생산성이 낮고, 가열에 의한 길이 변화율이 높아 치수안정성이 부족하고, 잔류압입률이 높아 강도가 부족했다. 또한, 과량의 가소제를 포함하는 비교예 2의 바닥재는 유연성이 너무 높아져 가열에 의한 길이 변화율이 높아 치수안정성이 부족하고, 생산성이 낮고, 잔류압입률이 높아 강도가 부족했다. 또한, 소량의 유리 섬유를 포함하는 비교예 3 및 과량의 유리 섬유를 포함하는 비교예 4의 바닥재도 유리 섬유와 할로겐화 폴리알킬렌 수지의 결합력이 부족하여 가열에 의한 길이 변화율이 높아져 치수안정성이 부족하고, 생산성이 낮고, 잔류압입률이 높아 강도가 부족했다. 평균 길이가 짧은 유리 섬유를 포함하는 비교예 5 및 평균 길이가 긴 유리 섬유를 포함하는 비교예 6의 바닥재는 가열에 의한 길이 변화율이 높아져 치수안정성이 부족하고, 유리 섬유의 뭉침 현상으로 인한 조성물의 작업성이 부족하여 생산성이 낮고, 잔류압입률이 높아 강도가 부족했다.

Claims (6)

100 중량부의 할로겐화 폴리알킬렌 수지, 8 내지 25 중량부의 가소제, 100 내지 400 중량부의 충진제, 1 내지 10 중량부의 유리 섬유, 0.5 내지 10 중량부의 안정제 및 0.1 내지 10 중량부의 충격 보강제를 포함하는, 고강도 바닥재용 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 유리 섬유는 평균 길이 1 내지 7 mm의 촙 스트랜드(chopped strand)인, 고강도 바닥재용 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 할로겐화 폴리알킬렌 수지는 중합도가 500 내지 1,500이고, 중량평균분자량이 60,000 내지 150,000 g/mol인, 고강도 바닥재용 조성물.
표면처리층, 투명층, 인쇄층 및 중지층이 순차적으로 적층된 형태를 포함하고,
상기 중지층은 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항의 고강도 바닥재용 조성물을 포함하는, 고강도 바닥재.
청구항 4에 있어서,
상기 고강도 바닥재는 표면처리층, 투명층, 인쇄층, 제1 중지층 및 제2 중지층을 포함하고,
상기 제2 중지층이 상기 고강도 바닥재용 조성물을 포함하는, 고강도 바닥재.
청구항 4에 있어서,
상기 고강도 바닥재는 KS M 3802의 방법에 따라 측정한 가열에 의한 길이 변화율이 0.25% 이하이며, KS M 3802의 방법에 따라 측정한 잔류압입률이 8% 이하인, 고강도 바닥재.
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