KR20220091244A

KR20220091244A - 내스크래치성이 향상된 바닥재

Info

Publication number: KR20220091244A
Application number: KR1020200182559A
Authority: KR
Inventors: 김지선; 신지희; 손종석; 남승백
Original assignee: (주)엘엑스하우시스
Priority date: 2020-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2022-06-30
Also published as: KR102527462B1

Abstract

본 발명은 밸런스층, 베이스층, 인쇄층, 투명필름층 및 표면보호층을 포함하는 바닥재로서, 상기 표면보호은 제1 표면보호층 및 상기 제1 표면보호층의 하부에 위치하는 제2 표면보호층을 포함하고, 상기 제1 표면보호층 및 상기 제2 표면보호층은 서로 다른 평균 입경의 비드(Bead)를 포함하는 바닥재에 관한 것이다.

Description

내스크래치성이 향상된 바닥재{Flooring Material Having Improved Scratch Resistance}

본 발명은 상이한 평균 입경의 비드를 각각 포함하는 2 이상의 표면보호층을 포함하여 내스크래치성이 향상된 효과를 가지는 바닥재에 관한 것이다.

바닥재는 이음매 부위에 가해지는 충격과 하중이 크고, 반복적인 마찰과 충격이 가해짐에 따라, 표면에 스크래치가 발생되기 쉬운 특성을 가진다.

일반적으로 바닥재는 가공성이 우수하면서도, 내열성, 내약품성 등의 내구성이 우수한 PVC 바닥재를 사용한다.

그러나, PVC 바닥재는 그 자체로는 표면에 쉽게 스크래치가 발생되기 쉽고, 스크래치가 형성된 후에는, 이의 복원이 쉽지 않아 바닥재를 재시공하거나, 보수작업을 진행해야 하는 문제가 있다.

바닥재는 시공과 보수가 용이하지 않으므로, 최근 바닥재 기술분야에서는 내스크래치성이 높은 바닥재 제품을 개발하기 위한 연구가 진행되고 있다.

이와 같은 이유로, 바닥재의 최외표면에는 표면보호층을 부가하여 하부의 인쇄층의 손상을 방지하고, 표면의 스크래치 형성을 방지하는 기능을 하도록 구성된다.

표면보호층의 표면에 큰 스크래치와 잔 스크래치가 형성되는 경우에는, 표면보호층의 하부에 있는 인쇄층이 명확하기 관찰되기 어렵고, 이에 의해, 외관 저하에 의한 품질이 저하되는 문제가 있다.

한편, 표면보호층의 내스크래치성을 향상시키기 위한 기술로서, 표면필름층 또는 표면코팅층 자체의 강도를 향상시키는 등의 방법이나, 강도를 향상시킬 수 있는 추가 필러 성분을 포함하는 기술이 제안되었다.

그러나, 필러 성분은 표면에 날카로운 물체가 접촉되면 필러가 파괴되며 불필요한 부스러기를 형성하거나, 표면에서 육안으로 관찰이 가능한 스크래치로 남게 되는 문제점을 유발하는 문제가 있었다.

또한, 너무 작은 입자의 필러의 경우에는, 내스크래치성을 얻기 위한 함량 수준으로 첨가되는 경우에, 이를 포함하는 코팅액의 점도가 증가하여 표면보호층을 형성하기 어려운 문제가 있었다.

한편, 큰 입자의 경우에는, 표면보호층에서 필러의 형상이 노출되어, 굴곡을 갖는 층으로 형성되는 문제가 있고, 이에 따라 내 오염성이 저하되는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내스크래치성이 뛰어나면서도, 내오염성이 우수한 특성을 가지는 바닥재에 관한 것이다.

대한민국 공개특허공보 제2020-0040250호 (2020.04.17)

본 발명은 바닥재 표면의 내스크래치성이 향상된 효과를 가지는 바닥재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 표면보호층에 큰 스크래치만이 아니라 미세한 스크래치의 형성이 억제되어 바닥재의 외관의 손상이 방지되는 바닥재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 또한, 내스크래치성이 우수하면서도 내오염성이 우수한 바닥재를 제공한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 바닥재는, 밸런스층, 베이스층, 인쇄층, 투명필름층 및 표면보호층을 포함하는 바닥재로서, 상기 표면보호층은 제1 표면보호층 및 상기 제1 표면보호층의 하부에 위치하는 제2 표면보호층을 포함하고, 상기 제1 표면보호층 및 상기 제2 표면보호층은 아크릴계 수지 및 서로 다른 평균 입경의 비드(Bead)를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 표면보호층에 포함되는 제1 비드의 평균 입경에 대한 상기 제2 표면보호층에 포함되는 제2 비드의 평균 입경이 120 내지 200 %일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 표면보호층은 상기 제1 표면보호층의 전제 중량을 기준으로, 제1 비드를 1 내지 20 중량%로 포함하고, 상기 제2 표면보호층은 상기 제2 표면보호층의 전체 중량을 기준으로, 제2비드를 1 내지 20 중량%로 포함할 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 제1 표면보호층은 상기 제1 표면보호층의 전제 중량을 기준으로, 제1 비드를 5 내지 15 중량%로 포함하고, 상기 제2 표면보호층은 상기 제2 표면보호층의 전체 중량을 기준으로, 제2 비드를 5 내지 15 중량%로 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 표면보호층은 두께가 1 내지 15 ㎛(마이크로미터)이고, 상기 제2 표면보호층은 두께가 1 내지 20 ㎛(마이크로미터)일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 표면보호층과 상기 제2 표면보호층의 두께는 1: 1~2의 비율을 가질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 비드는 금속산화물 비드, 글라스 비드 및 아크릴 비드로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있고, 상세하게는 금속산화물 비드일 수 있으며, 가장 바람직하게는, 알루미나 비드일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 표면보호층은 마찰 저감제(Slip agent)를 포함할 수 있다. 상세하게는, 상기 마찰 저감제(Slip agent)는 실리콘계 슬립제 및 지방산계 왁스로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 비드는 평균 입경이 1 내지 6 ㎛(마이크로미터)이고, 상기 제2 비드는 평균 입경이 6 내지 12 ㎛(마이크로미터)일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 비드의 평균 입경은 D50의 입자 크기일 수 있다.

본 발명은 바닥재 표면의 내스크래치성이 향상된 효과를 가진다.

본 발명은 표면보호층에 스크래치가 생기는 경우에도, 미세한 스크래치만이 형성되고 시인성이 뛰어난 하얀색 스크래치 등은 형성이 억제되어 바닥재의 외관의 손상이 방지된다.

본 발명은 또한, 내스크래치성이 우수하면서도 내오염성이 우수한 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥재의 수직 단면도이다.
도 2는 상기 도 1의 표면보호층을 확대한 확대도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 각 구성을 보다 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.

본 발명에 따른 바닥재는 기존의 바닥재보다 개선된 내스크래치성을 가지는 바닥재에 관한 것이다.

일반적으로, PVC 바닥재의 경우, 밸런스층, 베이스층, 인쇄층, 표면보호층을 포함하는데, 표면보호층은 인쇄층의 손상을 방지하면서도, 바닥재의 표면 손상을 방지하는 기능을 한다.

바닥재는 잦은 마찰과 충돌이 발생함에 따라, 표면에 스크래치나 유격이 발생하는 등의 손상이 발생되기 쉬우나, 바닥재는 재시공이 쉽지 않은 문제점이 있는 바, 바닥재의 표면 손상을 방지하는 것이 바닥재의 외관 및 시공비용의 측면에서 반드시 필요하다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기존의 바닥재의 표면보호층은 내스크래치성을 갖도록 필러 성분을 첨가하였다.

본 발명은 보다 향상된 내스크래치성을 갖도록 필러 성분을 첨가하되, 내스크래치성을 보다 향상시키기 위해 외부로 노출되는 상부층에는 작은 입경의 필러를 첨가하되, 하부층에는 상대적으로 큰 입경의 필러를 첨가한 것을 특징으로 한다.

큰 입경의 필러가 상부층에 위치하는 경우에는, 외부의 충격에 의해 상대적으로 파괴되기 쉽고, 이에 따라, 파괴된 부위에서 파쇄된 가루가 발생되거나, 하얀 스크래치로 형성되어 눈에 띄기 쉽게 되는 등의 문제가 있을 수 있다.

본 발명에서는, 큰 입경의 필러는 하부층에 위치시켜 상부층의 서포팅을 용이하게 하고 이와 동시에 투명필름층 또는 인쇄층의 상부에 발림성이 우수한 특성을 갖도록 하고, 작은 입경의 필러는 얇은 층의 상부층에 포함시켜, 상부층의 내스크래치성을 보다 강화시킨 구성을 가진다.

이하에서는 본 발명의 구성을 보다 상세히 설명한다.

밸런스층

밸런스층은 바닥재의 최하부에 위치하여 휨 밸런스를 유지하는 역할을 한다. 구체적으로, 밸런스층은 상부에 위치하는 기타 다른 층의 수축, 휨 등에 의한 변형을 방지할 수 있도록 바닥재 전체의 밸런스를 유지하는 역할을 하는 층이다.

밸런스층은 밸런스층 형성용 조성물을 성형하여 제조될 수 있고, 그 제조 형태나 구성은 단일한 폴리머로 구성될 수 있으며, 복합 재료를 이용하여 구성하는 것 또한, 가능하다.

해당 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 제한되지 않고 다양한 재료를 사용하는 것이 가능하다.

예를 들면, PVC 층으로 구성될 수 있으며, 필러나 가소제 등의 기타 첨가제를 첨가하여 밸런스층으로 기능할 수 있도록 물성이 적절히 조절한 것을 사용할 수 있다.

밸런스층은 바닥재 전체의 휨 밸런스를 조절하는 역할을 함에 따라, 바닥재 두께에 따라 다양한 두께를 가질 수 있다. 예를 들면, 0.09 내지 0.75 mm의 두께를 갖도록 구성된다. 바람직하게는, 0.45 내지 0.75 mm일 수 있다. 이는 바닥재의 두께가 5 mm인 경우를 전제로 한 예시적인 기재로서, 바닥재의 두께에 따라 다양하게 변형이 가능하다.

구체적으로, 바닥재의 전체 두께를 기준으로 3 내지 20%, 바람직하게는, 8 내지 19%의 두께를 갖도록 구성하는 것이 바닥재가 적절한 휨 밸런스를 유지하는데 바람직하다.

상기 비율보다 밸런스층이 두꺼운 경우에는, 일정한 두께의 바닥재를 제조하기 위해, 다른 층의 두께가 상대적으로 얇아져야 하고, 이에 따라 각 층이 제 기능을 충분히 발휘하지 못하는 문제점이 있을 수 있다. 상기 비율보다 밸런스층이 얇은 경우에는, 휨 밸런스를 유지하는 효과가 충분하지 못하여, 바닥재에 휨이 발생되는 등의 문제가 있을 수 있다.

베이스층

베이스층은 상기 밸런스층의 상부에 위치하며 바닥재에 볼륨과 강도를 부여하는 역할을 수행한다. 아울러, 인쇄층을 형성하기 전에 바닥재에 배경색을 부여하는 역할을 한다.

상기 베이스층은 베이스층 형성용 조성물을 성형하여 제조될 수 있다. 상기 조성물을 이용하여 코팅층으로 바로 형성하거나, 필름으로 형성한 후에 합지하는 등의 방법을 사용할 수도 있다.

베이스층은 상기 밸런스층과 직접 대면하여 적층되는 층이고, 바닥재 전체로서 가장 두꺼운 두께를 차지하는 영역이므로, 너무 하드하거나, 너무 소프트 하지 않도록 일정 수준의 강성을 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.

베이스층으로 사용할 수 있는 것이면, 폴리머층, 복합 소재층 등과 같이 다양한 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면, PVC 수지를 기초로, 필러, 가소제 등의 다양한 첨가제를 첨가하여 제조할 수 있다.

상기 베이스층 또한, 바닥재 두께에 따라 다양한 두께를 가질 수 있다. 예를 들면, 1 내지 4 mm일 수 있다. 바람직하게는, 1.4 내지 3.7 mm일 수 있다. 상술한 범위를 만족하면 바닥재에 볼륨과 강도를 부여하는 역할을 수행할 수 있다. 이는 바닥재의 두께가, 5 mm인 경우를 전제로 한 것으로서 예시적 기재에 불과한 바, 바닥재의 두께에 따라 다양한 변형이 가능하다.

인쇄층

인쇄층은 상기 베이스층 상부에 형성되며, 바닥재에 다양한 외관 및 디자인 효과를 부여하는 역할을 한다.

상기 인쇄층은 배경색을 형성하는 베이스층의 표면에 잉크 조성물을 디자인에 따라 인쇄함으로써 형성될 수 있다. 인쇄방법은 특별히 제한되지 않고 다양한 방법으로 인쇄할 수 있으며, 예를 들면, 전사 인쇄, 그라비아 인쇄 및 스크린 인쇄 등의 방법을 사용할 수 있다.

상기 인쇄층은 바닥재의 두께에 따라 다양하게 설정할 수 있으나, 예를 들면, 인쇄층의 두께가 0.05 내지 0.10 mm일 수 있다. 바람직하게는, 0.06 내지 0.08 mm일 수 있다.

다만, 이는 하나의 예시적 기재에 불과하며, 상술한 바와 같이 바닥재 두께가 5 mm인 경우에 가질 수 있는 예시적 기재이므로, 바닥재의 두께에 따라 다양한 변형이 가능하다.

상기 인쇄층은 인쇄층 형성용 조성물 즉, 잉크 조성물을 이용하여 제조되는데, 아크릴계 수지와 다양한 색상의 안료를 포함하는 잉크 조성물을 사용할 수 있다.

투명필름층

인쇄층 상부에는 전술한 투명필름층이 위치하여 상기 인쇄층을 보호한다. 또한, 투명필름층은 인쇄층을 왜곡없이 투영시키면서도, 바닥재에 일정한 강성을 부여하는 역할을 한다.

구체적으로, 후술할 표면보호층은 표면에서의 충격과 자극에 의해 형성되는 잔스크래치과 큰 스크래치의 형성을 방지하기 위한 것인 반면, 투명필름층은 바닥재 전체로서 쉽게 내려 앉거나, 눌리는 등의 손상을 방지하는 역할을 한다.

상기 투명필름층은 일정한 강성을 가지며, 인쇄층을 왜곡없이 투영시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않고 다양한 재료를 사용하는 것이 가능하다. 예를 들면, PVC 수지, PE 수지 등의 다양한 수지를 사용할 수 있다.

본 발명에서는, 예를 들면, PVC 수지와 가소제 등의 다양한 첨가제를 적절히 혼합하여 PVC 층으로 가공하여 사용할 수 있다. 상기 PVC 수지는 캘린더 가공에 적절한 점탄성을 갖는 것으로서, 염화비닐의 단독 중합체 및 염화비닐을 50 중량% 이상 함유한 혼성 중합체 등을 사용할 수 있다.

상기 PVC 수지의 중합도는 일례로 700 내지 1300일 수 있으며, 이는 하나의 예시이며, 이에 제한되지 않는다.

첨가제로서 가소제는 프탈레이트계 가소제, 테레프탈레이트계 가소제, 벤조에이트계 가소제, 시트레이트계 가소제, 및 포스페이트계 가소제 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 보다 바람직하게는 친환경성을 고려하여 비프탈레이트계 가소제를 사용할 수 있다.

또한, 상기 투명필름층은 상기 PVC 수지 100 중량부에 5 내지 40 중량부의 가소제를 첨가할 수 있으며, 바람직하게는, 5 내지 30 중량부로 사용할 수 있다. 가소제의 함량이 상기 함량보다 소량일 경우 PVC 수지 필름의 제조가 용이하지 않을 수 있고, 상기 함량보다 과다한 경우 가소제 이동(Migration)으로 인해 물성이 저하될 수 있다.

상기 투명필름층은 선택적으로 산화방지제, 활제, 가공조제, 안정제, 방염제, 소광제, 충격안정제 및 난연제 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있으며, 그 함량은 특별히 제한되지 않는다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 투명필름층은 두 층 이상의 층으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 두 층 이상의 층으로 구성되는 경우, 각 층의 경도가 다르게 구성될 수 있고, 바람직하게는, 표면보호층과 접하는 투명필름층의 상부에 경질의 상부 투명필름층을 포함할 수 있다.

상기 경질의 상부 투명필름층은 투명필름층의 전체 두께를 기준으로 50% 미만의 두께를 가질 수 있다.

경질의 상부 투명필름층을 포함하는 2 이상의 투명필름층을 포함함으로써, 본 발명의 내스크래치성을 보다 향상시킬 수 있다.

표면보호층

본 발명은 기존의 바닥재와 대비하여, 2 이상의 표면보호층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 표면보호층은 제1 표면보호층 및 상기 제1 표면보호층의 하부에 위치하는 제2 표면보호층을 포함하고, 상기 제1 표면보호층 및 상기 제2 표면보호층은 아크릴계 수지 및 서로 다른 평균 입경의 비드(Bead)를 포함하도록 구성된다.

이는, 상술한 바와 같이, 큰 크기의 비드를 포함하는 경우에는, 비드에 의해 표면에 형성되는 굴곡이나, 비드의 손상에 의해 형성되는 큰 스크래치에 의해 표면에 오염성이 증가하는 문제가 있고, 작은 크기의 비드를 포함하는 경우에는, 코팅액 형성 시 비드의 함량이 증가함에 따라 점도가 증가하여 발림성이 떨어지는 문제가 있는 바, 비드의 첨가량에 제한이 있는 문제가 있는 바, 본 발명은 이러한 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해, 작은 평균 입경의 비드를 포함하는 제1 표면보호층 및 제1 표면보호층의 하부에 위치하는 상대적으로 큰 평균 입경의 비드를 포함하는 제2 표면보호층을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥재의 수직 단면도이고, 도 2는 상기 도 1의 표면보호층을 확대한 확대도이다.

도 1 및 2를 참고하면, 본 발명에 따른 바닥재는 바닥면으로부터 밸런스층(10), 베이스층(20), 인쇄층(30), 투명필름층(40) 및 표면보호층(50)을 포함한다.

본 발명에 따른 표면보호층은 제1 표면보호층(52) 및 제2 표면보호층(51)을 포함한다.

상기 표면보호층들은 모두 투명필름층의 상부에 위치하므로, 투명필름층, 제2 표면보호층, 제1 표면보호층이 순차로 적층된 구조를 갖는다.

본 발명에서 서로 다른 크기 즉, 제1 표면보호층에는 상대적으로 작은 평균 입경의 비드를 포함하고 제2 표면보호층에는 상대적으로 큰 평균 입경의 비드를 포함하는 두 층은 구체적으로, 상기 제1 표면보호층에 포함되는 제1 비드(1)의 평균 입경과 대비하여, 상기 제2 표면보호층에 포함되는 제2 비드(2)의 평균 입경이 120 내지 200%인 것을 특징으로 한다. 보다 바람직하게는, 140 내지 180%일 수 있다.

상기 제2 비드의 평균 입경이 상기 비율보다 작은 경우에는, 제1 비드만을 사용하여 표면보호층을 형성하는 경우와 대비하여 스크래치 수준에 큰 차이가 없고, 굵은 스크래치에 대한 저항성이 부족한 문제가 있으며, 코팅층의 점도가 너무 높아져 표면보호층 형성 시의 가공성이 저하되는 문제가 있다.

상기 제2 비드의 평균 입경이 상기 비율보다 큰 경우에는, 형성하고자 하는 코팅층의 두께보다 커서 해당 층으로부터 무기입자가 탈리될 수 있는 문제가 발생할 수 있다.

상기 제1 비드는 평균 입경이 1 내지 6 ㎛(마이크로미터)일 수 있고, 보다 바람직하게는, 4 내지 6 ㎛(마이크로미터)일 수 있다.

반면, 제2 비드는 평균 입경이 6 내지 12 ㎛(마이크로미터)일 수 있고, 바람직하게는, 7 내지 11 ㎛(마이크로미터)일 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서, 비드의 평균 입경은, 입자의 크기와 평균을 지칭하는 다양한 의미로 해석될 수 있으나, 바람직하게는, D50, 즉, 비드의 전체 분포를 100 개의 입자로 환산하여 카운팅하였을 때 50 번째 입자의 직경을 평균 입경으로 보아 D50의 입자 크기를 평균 입경의 의미로 해석할 수 있다.

상기 비드는 내스크래치성을 개선할 수 있는 것이면, 유기 비드, 무기 비드, 유무기 복합성 비드 등에 제한되지 않고 다양한 비드를 사용할 수 있다.

예를 들면, 금속산화물 비드, 글라스 비드, 아크릴 비드 등과 같은 물질을 사용할 수 있고, 바람직하게는, 금속산화물 비드를 사용할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 금속산화물 비드로는 알루미나 비드 등의 재료를 사용할 수 있다.

상기 표면보호층에 있어서, 제1 표면보호층과 제2 표면보호층은 모두 아크릴계 수지를 이용한 코팅액을 이용하여 형성된다.

상기 아크릴계 수지는 (메타)아크릴계 단량체를 중합하여 제조된 수지를 의미하는 것으로서, 중합도가 높은 수지와 함께 아크릴계 단량체와 아크릴계 올리고머를 더 포함한다.

본 발명에 따른 상기 아크릴계 수지는 광경화성 아크릴계 수지로서, UV에 의해 경화되는 특성을 가지며, 보다 상세하게는, 우레탄-아크릴레이트계 수지일 수 있다. 상기 우레탄 아크릴레이트계 수지는 우레탄 결합을 가지며, 말단에 아크릴레이트가 공중합된 구조를 가진다.

상기 아크릴계 수지는 표면보호층에 첨가되는 비드, 광개시제 등의 성분을 제외한 나머지 잔부로 구성된다.

상기 비드는 각 층의 전체 중량을 기준으로 1 내지 20 중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는, 5 내지 15 중량%로 포함될 수 있으며, 가장 바람직하게는, 8 내지 12 중량%로 포함될 수 있다.

상기 함량보다 과량으로 첨가되는 경우에는, 코팅액의 점도가 증가하여 발림성이 저하되는 문제가 있고, 상기 함량보다 소량으로 첨가되는 경우에는, 충분한 내스크래치성을 발휘하기 어려운 문제가 있다.

한편, 상기 제1 표면보호층과 제2 표면보호층을 포함하는 표면보호층의 총 두께가 15 ㎛(마이크로미터) 이상이 되도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 20 ㎛(마이크로미터) 이상일 수 있다.

상기 두께보다 얇은 경우에는, 경화가 불충분하게 일어나 내스크래치성 이 미미한 문제가 있고, 내오염성 등의 표면 물성이 충분하지 못한 문제점이 있다.

바람직한 상한 두께범위로는 1 mm 이하인 것이 바람직하다. 상기 두께보다 두꺼운 경우에는, 다른 층의 두께가 얇아지게 되어, 밸런스층, 베이스층, 인쇄층 및 투명필름층이 제 기능을 충분히 하지 못하게 되는 문제가 있을 수 있다.

상기 표면보호층은 상기 두께범위를 만족함과 동시에, 제1 표면보호층과 제2 표면보호층의 두께 비율이 1: 1 내지 2일 수 있다. 바람직하게는, 1: 1 내지 1.5일 수 있다.

상기 비율보다 제2 표면보호층의 두께가 얇은 경우에는, 굵은 스크래치에 대한 저항성이 떨어지는 문제가 있고, 상기 비율보다 제2 표면보호층의 두께가 두꺼운 경우에는 상대적으로 제1 표면보호층의 두께가 얇은 경우이므로, 미세 스크래치에 대한 저항성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.

보다 상세하게는, 제1 표면보호층은 두께가 8 내지 12 ㎛(마이크로미터)일 수 있고, 상기 제2 표면보호층은 두께가 10 내지 15 ㎛(마이크로미터)일 수 있다.

한편, 상기 제1 표면보호층은 마찰 저감제를 더 포함할 수 있다. 상기 마찰 저감제는 제1 표면보호층 전체 중량을 기준으로, 0.5 내지 5 중량% 이내로 첨가될 수 있다.

상기 마찰 저감제는 바닥재의 표면에서의 마찰을 저감시킴으로써, 바닥재 표면에 스크래치를 형성할 수 있는 물체와 접촉하였을 때, 물체가 미끄러져 스크래치를 형성하는 것을 방지하는 효과를 가진다.

상기 함량보다 과량으로 첨가하는 경우에는, 바닥재로서 기능하기 어려운 수준의 미끄럼성을 가져, 보행 중 쉽게 미끄러지거나, 바닥재 위에 거치시킨 물건이 쉽게 미끄러지는 등의 문제가 발생될 수 있고, 상기 함량보다 소량으로 첨가하는 경우에는, 첨가하지 않는 경우와 큰 차이가 없어 스크래치가 형성되는 것을 방지하는 효과가 미미한 문제가 있다.

상기 마찰저감제로는 예를 들면, 실리콘계 슬립제, 지방산계 왁스로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 것을 사용할 수 있다.

[제조예]

바닥재를 제조하기 위해, 밸런스층, 베이스층, 인쇄층, 투명필름층을 순차로 적층하였다.

밸런스층은 PVC 수지 100 중량부, 탄석 40 중량부 및 가소제 15 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 이를 카렌더링하여 제조하였고, 베이스층은 PVC 수지 100 중량부, 탄석 670 중량부 및 가소제 50 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 이를 카렌더링하여 제조하였다.

베이스층의 표면에 인쇄잉크 조성물을 이용하여 인쇄층을 형성한 후, 그 표면에 PVC 투명필름층을 적층하였다.

그 표면에 하기 표 1과 2에 따른 제1 표면코팅층과 제2 표면코팅층을 적층하여 바닥재를 제조하였다.

각 표면코팅층은 코팅액을 롤코터로 도포한 후, 그 표면에 360 nm(나노미터) 파장의 UV를 조사하여 광경화시켜 제조하였다.

(단위: 중량%)		실시예				비교예
(단위: 중량%)		1	2	3	4	1	2	3	4	5	6
제1 표면 코팅층	실리콘 우레탄 아크릴레이트	90	88	92	90	90	90	90	90	90	90
	알루미나 비드(2㎛, D50)	-	-	-	-	10	-	-	-	-	-
	알루미나 비드(5㎛, D50)	10	10	8	10	-	-	-	10	10	10
	알루미나 비드(8㎛, D50)	-	-	-	-	-	10	-	-	-	-
	알루미나 비드(12㎛, D50)	-	-	-	-	-	-	10	-	-	-
	실리콘 왁스	-	2	-	-	-	-	-	-	-	-
	두께(㎛)	10	10	10	10	10	10	10	10	10	10
제2 표면 코팅층	우레탄 아크릴레이트	90	90	90	90	90	90	90	90	90	90
	알루미나 비드(2㎛, D50)	-	-	-	-	-	-	-	10	-	-
	알루미나 비드(5㎛, D50)	-	-	-	-	-	-	-	-	10	-
	알루미나 비드(8㎛, D50)	10	10	10	-	10	10	10	-	-	-
	알루미나 비드(10㎛, D50)	-	-	-	10	-	-	-	-	-	-
	알루미나 비드(12㎛, D50)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	10
	실리콘 왁스	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	두께(㎛)	10	10	10	12	10	10	10	10	10	10

(단위: 중량%)		비교예
(단위: 중량%)		7	8	9	10	11	12	13	14	15
제1 표면 코팅층	실리콘 우레탄 아크릴레이트	90	90	90	90	90	90	85	90	90
	알루미나 비드(2㎛, D50)	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	알루미나 비드(5㎛, D50)	10	10	10	10	10	10	10	실리카10	10
	알루미나 비드(8㎛, D50)	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	알루미나 비드(12㎛, D50)	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	실리콘 왁스	-	-	-	-	-	-	5	-	-
	두께(㎛)	5	5	10	10	15	15	10	10	10
제2 표면 코팅층	우레탄 아크릴레이트	90	90	90	90	90	90	90	90	90
	알루미나 비드(2㎛, D50)	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	알루미나 비드(5㎛, D50)	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	알루미나 비드(8㎛, D50)	10	10	10	10	10	10	10	10	실리카10
	알루미나 비드(10㎛, D50)	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	알루미나 비드(12㎛, D50)	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	실리콘 왁스	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	두께(㎛)	5	10	5	15	5	15	10	10	10

(단위: 중량%)		비교예
(단위: 중량%)		16	17	18	19
제1 표면 코팅층	실리콘 우레탄 아크릴레이트	80	95	90	90
	알루미나 비드(2㎛, D50)	-	-	-	-
	알루미나 비드(5㎛, D50)	20	5	10	10
	알루미나 비드(8㎛, D50)	-	-	-	-
	알루미나 비드(12㎛, D50)	-	-	-	-
	실리콘 왁스	-	-	-	-
	두께(㎛)	10	10	10	10
제2 표면 코팅층	우레탄 아크릴레이트	90	90	90	90
	알루미나 비드(2㎛, D50)	-	-	-	-
	알루미나 비드(5㎛, D50)	-	-	-	-
	알루미나 비드(8㎛, D50)	10	10	20	5
	알루미나 비드(10㎛, D50)	-	-	-	-
	알루미나 비드(12㎛, D50)	-	-	-	-
	실리콘 왁스	-	-	-	-
	두께(㎛)	10	10	10	10

[실험예]

제조된 바닥재에 대해 다음과 같이 물성평가를 진행하였다.

1. 내스크래치성 평가

마틴데일 테스트기 상단의 구동 고정막대(Driving peg)의 위치를 조절함으로써 스크래치 발생 방향 조절하여 바닥재 스크래치 발생 양상을 평가하였다.

- 시험법

1) 회전 스핀들 상단에 추 8.1lb(3.8 kg) 부과 후 50 회 왕복 선형 운동(엠보 수직 방향)

2) Pad는 기존과 동일(Scotch-Brite pad SB 7440 -3 in.)

3) 50회 왕복 후 마른 천으로 샘플을 닦은 후, 물기 있는 천으로 다시 한번 닦은 후 2분 건조

4) 3 ft (약 1m) 떨어져 다양한 각도(수평-45°-수직)로 샘플 육안 확인

- 판단 기준

샘플의 외관을 아래 표 3의 기준에 따라 평가하여 등급 부여

등급 기재 시, 마모 패드(Pad), 샘플 세척 후의 등급 함께 기재

2. 내오염성 평가

시편의 표면에 유성 매직을 이용하여 표면에 5 cm의 직선을 십자 형태로 약 10 회 그은 후, 마른 수건으로 5회 러빙 후, 표면에 유성 매직 잔류량을 확인하는 실험을 진행하였다.

결과에 따라, 다음과 같이 평가하였다.

O: 잔류량 거의 없음.

△: 일부 잔류량 확인됨.

X: 그대로 자국이 남음

	Grading
Grade	1 - 변화 없음	2 - 약간 변화	3 - 중간 수준	4 - 중간 수준	5 - 심각 수준
광택 변화	없음	균일한 광택 변화	있음	있음	있음
스크래치	없음	없음	미세 수준	중간 수준	중간-심각 수준
강한 스크래치	없음	없음	없음	없음	1개 이상의 강한 흰 선
(참고) 마틴데일 테스트

실시예

비교예

1

2

3

4

1

2

3

4

5

6

7

8

스크래치
수준

G2

G3

G4

G3

G5

G3

내오염성

O

△

O

X

O

X

비교예

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

스크래치
수준

G4

G3

G4

G3

G2

G5

G4

G5

G4

G5

내오염성

O

X

O

X

O

3. 마찰저감제 사용에 따른 내스크래치성 평가

제품 표면에 날카로운 마찰 생성 물질(펜)로 스크래치를 인위적으로 내어보았을 시, 두 경우 모두 미끄러지듯 마찰 생성물질(펜)이 나아간 것을 확인하여 내스크래치성을 평가하였다.

	미첨가	Si 첨가제 첨가	Wax bead 첨가	Si첨가제/ Wax bead 첨가
미끄러짐	X	○	○	△
흰색 스크래치 상태	X	○	△	△

(O: 양호, △: 스크래치 미미, X: 스크래치 많음)

상기 실험내용을 참고하면, 실시예 1 내지 4가 내스크래치성이 가장 우수함을 확인할 수 있다. 특히, 실시예 1 내지 4에 따른 바닥재 시편에서는 표면에 스크래치는 거의 형성되지 않고, 광택 변화만이 나타남을 확인하였는 바, 가장 뛰어난 내스크래치성을 가짐을 확인할 수 있다.

비교예 1의 경우, 비교예의 시편 중 가장 높은 내스크래치성이 나타남을 확인할 수 있었으나, 제1 표면보호층의 알루미나 비드의 평균 입경이 너무 작아, 제1 표면코팅층 형성 단계에서 코팅액의 점도가 너무 높아 제조 효율성이 저하되는 문제가 있었다. 또한, 점도의 증가로 인해 코팅층이 평탄화되지 못한 채로 경화됨에 따라 내오염성은 다소 떨어짐을 확인할 수 있었다.

한편, 제1 표면보호층에 제2 표면보호층의 알루미나 비드와 평균 입경이 동일하거나 큰 비드를 포함하는 경우에는, 내스크래치성이 다소 떨어짐을 확인할 수 있다. 특히, 비교예 2와 3의 시편에서는 큰 스크래치가 발생되어 내스크래치성 효과가 떨어짐을 확인할 수 있었다.

특히, 큰 스크래치는 바닥재의 외관을 크게 저하시키는 점에서 품질에 큰 영향을 미치는 문제가 있는 바, 기존의 단일층으로 구성된 바닥재와 대비하여 내스크래치성에 큰 차이가 없었다.

또한, 비교예 3의 경우에는, 제1 표면보호층의 알루미나 비드의 크기가 커짐에 따라, 제1 표면보호층의 두께보다 큰 직경으로 인해 표면에 알루비나 비드가 돌출되는 경우가 확인되었는 바, 이에 따라 내오염성이 크게 떨어지는 문제가 있었다. 이와 같이 비드가 코팅층의 외부로 노출되는 경우에는, 바닥재의 사용에 따라 비드가 바닥재 표면에서 탈리할 수 있는 문제가 있는 바, 내구성과 내스크래치성이 저하되며, 외관도 크게 손상되는 문제가 있다.

비교예 4 및 5의 경우, 제2 표면보호층의 알루미나 비드의 평균 입경이 작은 경우로서, 내오염성은 양호한 반면, 내스크래치성이 다소 떨어짐을 확인할 수 있다. 이 경우는, 제1 표면보호층을 지지하는 제2 표면보호층의 역할이 떨어지게 됨에 따라, 큰 스크래치에 대한 저항성이 떨어지게 됨에 따른 것이다.

비교예 6의 경우, 제2 표면보호층의 알루미나 비드가 큰 스크래치에 대한 저항성은 가지지만, 스크래치 발생 시, 제1 표면보호층과 상호 지지력의 불균형으로 인해 미세 스크래치가 다수 발생하게 되는 문제가 있었다.

비교예 7의 경우, 표면보호층의 전체 두께가 얇아짐에 따라, 내스크래치성이 매우 취약해지는 문제가 있었다. 특히, 테스트 중 표면보호층이 파괴되거나 아예 박리되는 문제가 있었다.

비교예 8의 경우, 제1 표면보호층의 두께가 너무 얇아 마찬가지로 표면보호층의 일부가 파괴되는 등의 문제가 있었다.

비교예 7과 8은 내오염성 테스트 시, 제1 표면보호층의 알루미나 비드가 제1 표면보호층의 표면에 일부 노출됨에 따라 내오염성이 크게 저하되는 문제가 있었다.

한편, 비교예 10, 12는 내스크래치성은 실시예에 비해서는 다소 떨어지는 내스크래치성을 나타내었으나, 표면보호층의 두께가 과도하게 두꺼워져 바닥재에 도입하기 어려운 문제가 있었다.

비교예 11은 제2 표면보호층의 두께가 얇아져서, 큰 스크래치에 대한 저항성이 떨어짐에 따라, 확인 가능한 스크래치가 형성되었음을 확인할 수 있었다.

비교예 13은 제1 표면보호층에 마찰저감제를 과도하게 첨가함에 따라, 표면에서 미끄럼성으로 인한 스크래치 형성은 방지되는 한편, 바닥재의 표면으로 마찰저감제가 용출되는 문제가 있었는 바, 내오염성도 훌륭하였으나, 바닥재로서 사용하기에 사용자의 보행이 어렵고, 미끄럼 사고로 인한 안전성에 문제가 있을 것으로 평가되었다.

알루미나 비드 대신 실리카 비드를 사용하는 경우에는, 알루미나 비드보다 강성이 떨어지며 쉽게 파괴되는 문제로 인해 표면에 큰 스크래치 뿐만 아니라 미세 스크래치도 많이 형성되는 문제가 있었다.

표면보호층에 알루미나 비드의 함량을 과량으로 첨가하는 경우에는, 코팅액의 점도가 증가하여 제1 표면보호층이나 제2 표면보호층 모두 형성하기 어려운 문제가 있었으며, 코팅층으로 형성하더라도 코팅층에 공극이 형성되기 쉽고, 표면이 거칠게 형성되어, 내오염성이 크게 저하되고, 바닥재 외부의 충격에 의해서도 표면이나 내부의 공극으로 인해 쉽게 층이 파괴되는 문제가 있었다.

표면보호층에 알루미나 비드의 함량이 적은 경우에는, 내스크래치성이 저하되는 문제가 있었다. 비교예 17 및 19를 참고하면, 제1 표면보호층 내의 비드 함량이 줄어든 경우에는, 표면에서 눈에 두드러지는 잔스크래치가 과도하게 형성됨에 따라 내스크래치성이 크게 저하되고, 제2 표면보호층 내의 비드 함량이 줄어드는 경우에는 큰 스크래치에 관한 저항성이 저감되어 크고 굵은 스크래치들이 형성됨을 확인할 수 있었다.

Claims

밸런스층, 베이스층, 인쇄층, 투명필름층 및 표면보호층을 포함하는 바닥재로서,
상기 표면보호층은 제1 표면보호층 및 상기 제1 표면보호층의 하부에 위치하는 제2 표면보호층을 포함하고,
상기 제1 표면보호층 및 상기 제2 표면보호층은 아크릴계 수지 및 서로 다른 평균 입경의 비드(Bead)를 포함하는 바닥재.
제1항에 있어서,
상기 제1 표면보호층에 포함되는 제1 비드의 평균 입경에 대한 상기 제2 표면보호층에 포함되는 제2 비드의 평균 입경이 120 내지 200 %인 바닥재.
제1항에 있어서,
상기 제1 표면보호층은 상기 제1 표면보호층의 전제 중량을 기준으로, 제1비드를 1 내지 20 중량%로 포함하고,
상기 제2 표면보호층은 상기 제2 표면보호층의 전체 중량을 기준으로, 제2비드를 1 내지 20 중량%로 포함하는 바닥재.
제1항에 있어서,
상기 제1 표면보호층은 상기 제1 표면보호층의 전제 중량을 기준으로, 제1비드를 5 내지 15 중량%로 포함하고,
상기 제2 표면보호층은 상기 제2 표면보호층의 전체 중량을 기준으로, 제2비드를 5 내지 15 중량%로 포함하는 바닥재.
제1항에 있어서,
상기 제1 표면보호층은 두께가 1 내지 15 ㎛(마이크로미터)이고,
상기 제2 표면보호층은 두께가 1 내지 20 ㎛(마이크로미터)인 것을 특징으로 하는 바닥재.
제1항에 있어서,
상기 제1 표면보호층과 상기 제2 표면보호층의 두께는 1: 1~2의 비율을 갖는 바닥재.
제1항에 있어서,
상기 비드는 금속산화물 비드, 글라스 비드 및 아크릴 비드로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 바닥재.
제1항에 있어서,
상기 제1 표면보호층은 마찰 저감제(Slip agent)를 포함하는 바닥재.
제8항에 있어서,
상기 마찰 저감제(Slip agent)는 실리콘계 슬립제 및 지방산계 왁스로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 바닥재.
제2항에 있어서,
상기 제1 비드는 평균 입경이 1 내지 6 ㎛(마이크로미터)이고,
상기 제2 비드는 평균 입경이 6 내지 12 ㎛(마이크로미터)인 바닥재.
제10항에 있어서,
상기 비드의 평균 입경은 D50의 입자 크기인 바닥재.
제1항에 있어서,
상기 제1 표면보호층은 두께가 8 내지 12 ㎛(마이크로미터)이고,
상기 제2 표면보호층은 두께가 10 내지 15 ㎛(마이크로미터)인 것을 특징으로 하는 바닥재.
제1항에 있어서,
상기 제1 표면보호층과 상기 제2 표면보호층의 두께는 1: 1~1.5의 비율을 갖는 바닥재.
제10항에 있어서,
상기 제1 비드는 평균 입경이 4 내지 6 ㎛(마이크로미터)이고,
상기 제2 비드는 평균 입경이 7 내지 11 ㎛(마이크로미터) 인 바닥재.