KR20220142614A - 유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 유레아 수지를 성형금형에 적정량 투입한 후 소정의 열과 압력을 가하여 상기 유레아 수지를 경화시킴으로써 베이스층을 형성하는 베이스층 형성단계; 상기 베이스층 하면에 폴리아마이드계 접착제를 위치시켜 소정의 온도에서 열냉융착시킴으로써 접착제층을 형성하는 접착제층 형성단계; 하부에 상기 접착제층이 형성된 상기 베이스층을 실온에서 일정시간동안 냉각시키는 베이스층 냉각단계; 냉각된 상기 베이스층 상면에 프라이머를 도포한 후 소정의 무늬를 가지는 전사지 필름을 가열 부착하여 인쇄층을 형성하는 인쇄층 형성단계; 및 상기 인쇄층 상면에 우레탄계 도료를 분사한 후 자외선 경화를 시킴으로써 UV도료층 형성하는 UV도료층 형성단계;를 포함하는 유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법을 제공할 수 있다.

Description

유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법{Manufacturing method of eco-friendly flooring material using urea resin}

본 발명은 유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법에 관한 것이다.

국내 바닥재 시장의 규모는 대략 9,000억 원 수준으로 추정되며, 해외 바닥재 시장의 규모는 대략 3,500억 달러로 추정된다.

바닥재의 소재별 시장규모를 살펴보면, PVC 소재로 형성된 바닥재가 높은 비중을 차지하고 있으며, 한국등록특허 제10-0319187호(천연유지 질감을 갖는 피브이씨 바닥재), 한국등록특허 제10-1689173호(소음전달방지 에어캡이 구비된 PVC 바닥재 및 그 제조방법), 한국등록특허 제10-2217000호(PVC 바닥재) 등에 의해 PVC 소재로 형성된 바닥재에 관한 기술이 공지된 바 있다.

그러나, PVC 바닥재는 가소제, 포름알데히드, 벤젠, 라돈 등의 발암물질을 배출하여 생명을 직간접적으로 위협하고 있다.

또한, PVC 바닥재는 대량의 공사 폐기물과 각종 비닐 등이 뒤섞인 폐기물로 인하여 환경오염 및 지구온난화가 시간이 지날수록 더욱 심각해지고 있어 이를 해결할 수 있는 친환경 바닥재 연구개발이 반드시 필요한 실정이다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 한국등록특허 제10-2111355호는 "친환경 바닥재 및 이의 제조방법"을 개시한 바 있으나, 바닥재를 제조하기 위하여 여전히 PVC를 사용한다는 점에서 기존의 PVC로 인해 발생되는 발암물질, 환경오염 및 지구온난화 등의 문제점을 해결할 수 없다.

대한민국 등록특허공보 제10-0319187호(2001.12.27.) 대한민국 등록특허공보 제10-1689173호(2016.12.19.) 대한민국 등록특허공보 제10-2217000호(2021.02.10.) 대한민국 등록특허공보 제10-2111355호(2020.05.11.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 친환경 유레아 수지를 주원료로 사용하여 높은 내구성을 가짐과 동시에 소음저감기능을 제공할 수 있으며, 경량화 구현 및 재활용이 용이한 바닥재 제조방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 항박테리아성 소재인 유레아 수지를 사용하여 세균번식률을 최소화한 바닥재 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 유레아 수지를 성형금형에 투입한 후 소정의 열과 압력을 가하여 상기 유레아 수지를 경화시킴으로써 베이스층을 형성하는 베이스층 형성단계; 상기 베이스층 하면에 폴리아마이드계 접착제를 위치시켜 소정의 온도에서 열냉융착시킴으로써 접착제층을 형성하는 접착제층 형성단계; 하부에 상기 접착제층이 형성된 상기 베이스층을 실온에서 일정시간동안 냉각시키는 베이스층 냉각단계; 냉각된 상기 베이스층 상면에 프라이머를 도포한 후 소정의 무늬를 가지는 전사지 필름을 가열 부착하여 인쇄층을 형성하는 인쇄층 형성단계; 및 상기 인쇄층 상면에 우레탄계 도료를 분사한 후 자외선 경화를 시킴으로써 UV도료층 형성하는 UV도료층 형성단계;를 포함하는 유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법을 제공할 수 있다.

여기서, 상기 베이스층 형성단계는, 상기 유레아 수지에 120 내지 150℃의 온도와 80 내지 120kg/㎠의 압력이 가해지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스층 형성단계는, 상기 성형금형 내측면에 소정의 거칠기를 갖도록 요철이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접착제층 형성단계는, 열냉융착 온도는 100 내지 150℃인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 친환경 유레아 수지를 주원료로 사용하여 높은 내구성을 가짐과 동시에 소음저감기능을 제공할 수 있으며, 경량화 구현 및 재활용이 용이하다는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 항박테리아성 소재인 유레아 수지를 사용하여 세균번식률을 최소화할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법의 공정흐름도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법에 의해 제조된 친환경 소음저감 바닥재의 단면을 도시한 개략도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법의 공정흐름도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법에 의해 제조된 친환경 소음저감 바닥재의 단면을 도시한 개략도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법은 크게 베이스층 형성단계(S10), 접착제층 형성단계(S20), 베이스층 냉각단계(S30), 인쇄층 형성단계(S40) 및 UV도료층 형성단계(S50)을 포함한다.

구체적으로 살펴보면, 친환경 소음저감 바닥재를 형성하기 위하여, 우선적으로 유레아 수지를 원재료로 하는 베이스층(20)을 형성하는 상기 베이스층 형성단계(S10)를 수행한다.

상기 베이스층 형성단계(S10)는 유레아 수지를 준비하고, 상기 유레아 수지를 성형금형에 투입한 후 소정의 열과 압력을 가하여 상기 유레아 수지를 경화시킴으로써 상기 베이스층(20)을 형성한다.

유레아 수지는 주지된 바와 같이, 요소와 알데히드가 반응하여 생기는 무색 투명의 착색성이 좋은 열경화성(熱硬化性) 수지로서, 값이 싸며, 접착강도가 크고, 경화가 빠르다. 또한, 유레아 수지는 내수성 및 내습성이 강하여 치수안정성이 높고, 난연 성능이 좋으며, 항박테리아성 소재로도 널리 알려져 있다.

상기 베이스층 형성단계(S10)에서, 상기 베이스층(20)의 형성을 위하여 유레아 수지의 경화시 가해지는 온도 조건은 120 내지 150℃이며, 상기 성형금형에 가해지는 압력 조건은 80 내지 120kg/㎠이다.

또한, 베이스층 형성단계(S10)를 통해 형성된 상기 베이스층(100)의 두께는 3 내지 10mm로 형성되어야 하며, 3mm 미만으로 형성될 경우 상기 바닥재가 내구성 및 소음저감 효과를 충분히 발휘하기 어렵고, 10mm 이상으로 형성될 경우 상기 바닥재의 경향화 구현이 어렵다.

한편, 상기 베이스층 형성단계(S10)에서 사용되는 상기 성형금형의 내측면에는 소정의 거칠기를 갖도록 요철이 형성될 수 있으며, 이를 통해 상기 유레아 수지의 경화시 상기 베이스층(20)의 외면에 요철을 형성시킴으로써 샌딩처리와 동일한 효과를 구현하여 상기 베이스층(20)과 후술할 접착제층(10) 및 인쇄층(30)의 결합을 용이하게 하며, 더 나아가 상기 바닥재 상면에 질감표현이 가능하다.

이와 더불어, 상기 베이스층(S10)은 상기 유레아 수지를 주원료로 하되, 목분 또는 견운모, 점토, 고령토, 벤토나이트, 황토 등의 기능성 광물을 더 포함할 수도 있다.

다음으로, 상기 베이스층 형성단계(S10)에서 경화되어 형성된 상기 베이스층(20)을 상기 성형금형으로부터 분리시킨 후, 상기 베이스층(20)의 하면에 상기 접착제층(10)을 형성하는 상기 접착제층 형성단계(S20)을 수행한다.

보다 상세하게는, 상기 접착제층 형성단계(S20)는 상기 베이스층(20) 하면에 판상의 시트 형태로 가공된 폴리아마이드계 접착제를 위치시키고, 상기 베이스층 형성단계(S10) 이후 상기 베이스층(20)에 열기를 이용하여 소정의 온도, 바람직하게는 100 내지 150℃에서 열냉융착시킴으로써 상기 접착제층(10)을 형성한다.

상기 접착제층 형성단계(S20)를 통해 형성된 상기 접착제층(10)은 상기 베이스층(20) 하부에 위치된 상태에서 시공면에 밀착하여 상기 바닥재의 시공이 용이하도록 접착력을 제공할뿐만 아니라 상기 바닥재의 최하면을 이루어 상기 베이스층(20)에 미처 흡수되지 못한 진동 및 충격을 2차적으로 흡수하여 완화시키는 완충재 역할을 함으로써 상기 바닥재의 소음저감 효과를 향상시킬 수 있다.

이때, 상기 접착제층(10)의 두께는 1 내지 3mm로 형성되어야 하며, 1mm 미만으로 형성될 경우 상기 바닥재의 소음저감 효과를 충분히 발휘하기 어렵고, 3mm 이상으로 형성될 경우 뭉침 현상 또는 경화 지연을 야기하여 상기 바닥재의 시공성을 저하시킬 수 있다.

상기 접착제층 형성단계(S20) 이후, 하부에 상기 접착제층(10)이 형성된 상기 베이스층(20)을 실온에서 일정시간동안 냉각시키는 상기 베이스층 냉각단계(S30)를 수행하고, 상기 베이스층 냉각단계(S30)가 완료된 후에는 상기 인쇄층 형성단계(S40)를 수행한다.

상기 인쇄층 형성단계(S40)는 냉각된 상기 베이스층(20) 소정의 무늬와 색상을 가지는 전사지 필름을 부착하여 인쇄층(30)을 형성할 수 있다.

여기서, 상기 인쇄층(30)은 상기 바닥재에 무늬 및 색상을 부여하는 것으로, 구체적으로는 상기 인쇄층 형성단계(S40)에서 냉각된 상기 베이스층(20) 상면에 프라이머를 도포한 후 소정의 무늬를 가지는 상기 전사지 필름을 가열 부착하여 인쇄층을 형성한다.

이때, 상기 전사지 필름은 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET), 글리콜 변성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate Glycol, PETG), 내충격성 폴리스티렌(High Impact Polystyrene, HIPS)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 수지로 구성된 베이스 필름으로 이루어지며, 상기 베이스 필름 위에 나무 무늬 등이 인쇄되어 형성된다.

또한, 상기 프라이머는 폴리아마이드계 프라이머를 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.

아울러, 상기 상기 인쇄층 형성단계(S40)에서 상기 전사지 필름의 부착을 위한 가열 온도는 150 내지 250℃인 것이 바람직하며, 상기 인쇄층(30)은 300 내지 600미크론 두께로 형성된다.

상기 베이스층(20) 상면에 전사지 필름이 완전히 부착되어 상기 인쇄층(30)이 형성되면, 상기 UV도료층 형성단계(S50)를 수행한다.

보다 상세하게는, 상기 베이스층(20) 상부에 상기 인쇄층(30)이 형성되면, 상기 인쇄층(30) 상면에 우레탄계 도료를 분사한 후 자외선 경화를 시킴으로써 UV도료층(40) 형성하게 되는 것이다.

상기 UV도료층(40)은 상기 바닥재의 최상면을 이루어 외부로부터 상기 바닥재에 가해지는 자극 및 충격 등에 의해 스크래치가 발생하는 것을 방지하기 위해 형성되는 것으로, 75 내지 250미크론의 두께로 형성되며, 75미크론 미만의 두께로 형성되는 경우 내스크래치성 등의 물성 향상 효과를 기대하기 어렵고, 250미크론을 초과할 경우는 상기 UV도료층(40) 형성에 과다한 시간이 소요될 수 있다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

10 : 접착제층
20 : 베이스층
30 : 인쇄층
40 : UV도료층

Claims (4)

1. 유레아 수지를 성형금형에 투입한 후 소정의 열과 압력을 가하여 상기 유레아 수지를 경화시킴으로써 베이스층을 형성하는 베이스층 형성단계;
   상기 베이스층 하면에 폴리아마이드계 접착제를 위치시켜 소정의 온도에서 열냉융착시킴으로써 접착제층을 형성하는 접착제층 형성단계;
   하부에 상기 접착제층이 형성된 상기 베이스층을 실온에서 일정시간동안 냉각시키는 베이스층 냉각단계;
   냉각된 상기 베이스층 상면에 프라이머를 도포한 후 소정의 무늬를 가지는 전사지 필름을 가열 부착하여 인쇄층을 형성하는 인쇄층 형성단계; 및
   상기 인쇄층 상면에 우레탄계 도료를 분사한 후 자외선 경화를 시킴으로써 UV도료층 형성하는 UV도료층 형성단계;를 포함하는 유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 베이스층 형성단계는,
   상기 유레아 수지에 120 내지 150℃의 온도와 80 내지 120kg/㎠의 압력이 가해지는 것을 특징으로 하는 유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 베이스층 형성단계는,
   상기 성형금형 내측면에 소정의 거칠기를 갖도록 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 접착제층 형성단계는,
   열냉융착 온도는 100 내지 150℃ 인 것을 특징으로 하는 유레아 수지를 사용한 친환경 소음저감 바닥재 제조방법.

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