KR20230097761A - 바닥재 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

디자인의 선명도가 개선됨과 동시에 박리강도가 높은 바닥재가 제공된다. 본 발명의 일 실시예는 기재층, 상기 기재층 상에 배치된 디지털 인쇄층, 상기 디지털 인쇄층 상에 배치된 리셉터층 및 상기 리셉터층 상에 배치된 메탈릭 펄층을 포함하고, 가시광선 영역의 빛 반사율(Light Reflectance Value; LRV)이 35 내지 60%인, 바닥재를 제공한다.

Description

바닥재 및 그의 제조방법{FLOORING AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 바닥재 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 디자인의 선명도가 향상되어 심미감이 향상되면서, 바닥재 층의 박리가 일어나지 않아 우수한 내구성을 확보할 수 있는 바닥재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
최근 조색기술의 발달과 함께 제품에 대한 소비자의 색감과 미감에 대한 수준이 향상됨에 따라, 소비자의 요구를 만족시킬 수 있는 다양한 미감이 구현된 디자인 제품이 출시되고 있다. 그 중, 디자인적 요소에 큰 영향을 받는 벽지, 바닥재, 천장마감재 등과 같은 내장재에 대한 소비자의 관심과 요구가 증가하고 있는 실정이다.
특히 바닥재의 경우, 디자인적 요소만이 아니라, 사용자가 직접 밟거나 물건을 거치하는 등의 실질적인 마찰과 사용이 동반되므로, 바닥재의 요구 기능을 만족하면서도, 미감을 향상시켜야 하는 제한이 있었다.
이에, 나무 질감 바닥재, 금속 질감 바닥재, 대리석 질감 바닥재와 같이, 실제 소재는 수지를 이용한 바닥재층으로 구성하고 이의 표면에 자연스러운 디자인의 패턴과 색감을 부여함으로써, 바닥재의 미감을 향상시킴과 동시에 바닥재로서 요구되는 내구성, 내충격성, 내스크래치성 등의 물성을 만족을 만족시키기 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
한편, 그라비아 인쇄 공정은 인쇄롤의 포켓에 잉크를 담은 상태에서 잉크를 원지의 표면에 골고루 닿게 하여 원지의 표면에 이미지를 형성하는 방식을 사용한다. 하지만 원지의 표면에 인쇄롤이 골고루 닿기 어려워 높은 인쇄품질을 얻기 어려운 문제점이 있었고, 인쇄공정의 작업이 경과함에 따라 인쇄롤의 내구성이 저하되어 정교한 인쇄를 하기 어려워 바닥재의 선명한 디자인을 구현하는데 어려움이 있었다. 이를 해결하기 위해 제시된 디지털 인쇄 공정(digital printing process)은 선명한 디자인을 구현할 수 있는 장점을 갖고 있지만, 대부분 CMYK(cyan, magenta, yellow, black) 4종의 잉크타입으로 한정되어 있어, 메탈릭 펄 안료를 포함하는 펄 잉크를 디지털 인쇄 공정에 적용하기에 한계점이 있었다.
본 발명자는 수많은 실험과 반복을 거듭한 끝에, 디지털 인쇄층에 메탈릭 펄층을 도입하는 기술사상을 전사필름을 이용한 제조방법으로 도출함으로써, 심미감을 향상시키면서도, 바닥재 층의 박리가 일어나지 않아 우수한 내구성을 확보할 수 있는 바닥재 및 이의 제조방법을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 상기 한계점을 해결하기 위한 것으로, 디자인의 선명도를 높임과 동시에 바닥재의 층간 박리문제를 극복할 수 있는 바닥재를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 디지털 인쇄 공정에 메탈릭 펄층을 도입하기 어려운 한계점을 해결할 수 있는 바닥재의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 기재층, 상기 기재층 상에 배치된 디지털 인쇄층, 상기 디지털 인쇄층 상에 배치된 리셉터층 및 상기 리셉터층 상에 배치된 메탈릭 펄층을 포함하고, 가시광선 영역의 빛 반사율(Light Reflectance Value; LRV)이 35 내지 60%인, 바닥재를 제공한다. 바람직하게는 상기 바닥재의 가시광선 영역의 빛 반사율은 40 내지 60%, 더욱 바람직하게는 45 내지 55%일 수 있다.
상세하게는, 상기 메탈릭 펄층은, 상기 메탈릭 펄층의 전체 중량을 기준으로 메탈릭 펄 안료 20 내지 30 중량%를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는 상기 기재층 및 상기 디지털 인쇄층 사이에 배치되는 백색층 및 상기 메탈릭 펄층 상에 배치된 투명층을 더 포함하고, 상기 디지털 인쇄층, 상기 메탈릭 펄층 및 상기 리셉터층으로 이루어진 제1 적층구조체는, 상기 백색층의 일면 상에 전사되는 것인, 바닥재를 제공할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는 상기 투명층 상에 배치된 표면보호층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디자인의 선명도를 높임과 동시에 바닥재의 층간 박리문제를 극복할 수 있는 바닥재를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 디지털 인쇄 공정에 메탈릭 펄층이 도입되기 어려워, 금속 질감을 갖는 바닥재의 심미적 효과를 구현하기 어려웠던 기존의 한계점을 일거에 해결할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥재를 수직으로 절단한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥재의 제조방법을 나타낸 플로우차트이다.
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 명세서에서 '디지털 인쇄층'은 디지털 인쇄 공정에 의해 형성된 인쇄층으로 정의된다.
본 발명의 일 실시예는 기재층, 상기 기재층 상에 배치된 디지털 인쇄층, 상기 디지털 인쇄층 상에 배치된 리셉터층 및 상기 리셉터층 상에 배치된 메탈릭 펄층을 포함하고, 가시광선 영역의 빛 반사율(Light Reflectance Value; LRV)이 35 내지 60%인, 바닥재를 제공한다.
이하에서는, 도 1을 참고하여 본 발명의 구성을 보다 상세히 설명한다.
1. 바닥재
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥재를 수직으로 절단한 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 바닥재(100)는 인쇄층 등과 같은 기재층의 상부에 배치된 부재들을 지지하고 외부로부터의 충격을 흡수하는 기재층(10)을 포함한다.
예를 들어, 상기 기재층(10)은 중합도가 500 내지 2,000인 제1 폴리염화비닐 수지 및 충전제를 포함할 수 있다.
상기 충전제는 예를 들어, CaCO3 또는 Al(OH)3일 수 있고, 상기 제1 폴리염화비닐 수지 100 중량부를 기준으로 350 내지 750 중량부로 포함될 수 있다. 다만 이는 예시적인 것으로, 상기 기재층은 인쇄층을 지지하고 바닥재로 기능할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않고 바닥재의 형태와 특성에 따라 다르게 구성될 수 있다.
상기 기재층(10)의 두께는 예를 들어, 2 내지 5mm일 수 있다.
본 발명에 따른 백색층(20)은 흰색 색상의 층으로 기재층의 색상을 은폐하고 후술할 인쇄층의 무늬나 패턴을 선명하게 돋보이게 할 수 있다.
상기 백색층(20)은 상기 기재층(10) 상에 배치될 수 있고, 구체적으로 상기 기재층(10) 바로 위에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 백색층(20)은 상기 기재층(10) 및 후술할 디지털 인쇄층(30) 사이에 배치될 수 있다.
상기 백색층(20)은 예를 들어, 중합도가 500 내지 2,000인 제2 폴리염화비닐 수지, 가소제, 충전제 및 백색 안료를 포함할 수 있다.
상기 가소제는 예를 들어 프탈레이트계 가소제 또는 비프탈레이트계 가소제일 수 있다. 상기 프탈레이트계 가소제는 예를 들어, DOP(dioctyl phthalate), DINP(Di-isononyl phthalate), DOTP(dioctyl terephthalate) 등일 수 있고, 상기 비프탈레이트계 가소제는 예를 들어, 시트레이트계 화합물일 수 있다. 상기 시트레이트계 화합물은 트리에틸 시트레이트, 아세틸 트리에틸 시트레이트, 트리부틸 시트레이트, 아세틸 트리부틸 시트레이트, 트리옥틸 시트레이트, 아세틸 트리옥실 시트레이트, 트리헥실 시트레이트, 아세틸 트리헥실 시트레이트, 부티릴 트리헥실 시트레이트, 트리메틸 시트레이트 등일 수 있다.
상기 충전제는 상기 제2 폴리염화비닐 수지의 물성을 보완하기 위해 무기입자를 포함할 수 있고 예를 들어, CaCO3 또는 Al(OH)3일 수 있다.
상기 가소제의 함량은 상기 제2 폴리염화비닐 수지 100 중량부를 기준으로 20 내지 30 중량부일 수 있고, 상기 충전제의 함량은 30 내지 50 중량부일 수 있다.
상기 백색층(20)은 필요에 따라 첨가제를 더 포함할 수 있고, 상기 첨가제의 함량은 적절히 조절될 수 있다. 상기 첨가제는 예를 들어, Ba-Zn, Na-Zn, K-Zn계 안정제일 수 있다.
상기 백색층(20)의 두께는 예를 들어 0.05 내지 0.1mm일 수 있다.
상기 백색 안료는 상기 백색층(20)의 백색을 구현하기 위해 필요할 수 있고, 상기 제2 폴리염화비닐 수지 100 중량부를 기준으로 10 내지 15 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 디지털 인쇄층(30)은 상기 백색층(20) 상에 배치될 수 있고, 구체적으로 상기 백색층(20) 바로 위에 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 디지털 인쇄층(30)은 바닥재의 심미감을 높이기 위해 무늬 또는 패턴을 형성하기 위한 것으로, 디지털 인쇄 공정(digital printing process)에 의해 제조된 것일 수 있다. 상기 디지털 인쇄 공정은 소비자가 원하는 사진, 그림, 패턴의 다양한 디자인을 디지털 인쇄기로 고해상도의 이미지를 인쇄할 수 있는 공정이다.
본 발명에 따른 디지털 인쇄층(30)은 그 표면에 디지털 인쇄기로 형성된 제1 무늬를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 무늬는 디지털 인쇄기의 프로그램으로 설정된 것으로 다양한 무늬일 수 있다. 상기 디지털 인쇄층(30)의 두께는 예를 들어, 1 내지 6㎛일 수 있다.
본 발명에 따른 디지털 인쇄층(30)은 다양한 색상을 도입하기 위해 인쇄잉크를 포함할 수 있다. 상기 인쇄잉크는 예를 들어, 아크릴계 수지 및 컬러안료를 포함할 수 있다. 상기 컬러안료의 함량은 소정의 색상의 농도에 따라 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 컬러안료는 디지털 인쇄기에 적용되는 통상적인 무기안료 또는 유기안료일 수 있다.
구체적으로, 상기 컬러안료는 청록색 안료, 자주색 안료, 노랑색 안료, 검정색 안료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 바람직하게는 상기 컬러안료는 CMYK 4종의 잉크타입으로 다양한 색을 구현하기 위해 상기 4종의 안료를 모두 포함할 수 있다.
종래의 디지털 인쇄층에 적용되는 인쇄잉크는 대부분 상기 CMYK 4종의 잉크타입으로 한정되어 있어, 펄 안료를 포함하는 펄 잉크를 디지털 인쇄 공정에 적용하기에 한계점이 있었다. 이로 인해, 디지털 인쇄층을 포함하는 바닥재를 제조하는 과정에서 메탈릭 펄 안료로 인한 스파클링 효과를 구현하지 못하는 문제점이 있었다. 본 발명에 따르면, 후술할 전사방법을 이용한 바닥재의 제조방법으로 디지털 인쇄층 상에 메탈릭 펄층을 결과적으로 배치시킴에 따라, 메탈릭 펄 안료로 인한 스파클링 효과 및 금속 질감의 바닥재를 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 리셉터층(40)은 디지털 인쇄용 잉크의 인쇄 작업을 용이하게 하기 위해 필요한 것일 수 있다. 일반적으로 메탈릭 펄층은 펄 잉크를 포함하기 때문에, 다른 부재와 접합력이 낮은 문제점이 있었다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 아크릴계 수지를 베이스 수지로 포함하는 리셉터층(40)을 통해 메탈릭 펄층이 디지털 인쇄층과 효과적으로 접합되게 할 수 있고, 결과적으로 층간 박리강도가 높아질 수 있다.
상기 리셉터층(40)은 아크릴계 수지, 무기입자 및 금속염을 포함할 수 있다. 상기 아크릴계 수지는 리셉터층 형성용 조성물에서 바인더(binder) 역할을 수행할 수 있다.
상기 아크릴계 수지를 합성하기 위한 모노머(monomer)는 예를 들어, 메틸 아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 헥실메타아크릴레이트, 이소프로필메타 아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트, 옥틸메타아크릴레이트, 아크릴산, 메타아크릴산, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타아크릴레이트, 하이드록시에틸아크릴레이트, 하이드록시에틸메타아크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트, 하이드록시프로필메타아크릴레이트 등일 수 있다.
상기 아크릴계 수지의 중량평균분자량은 예를 들어, 30,000 내지 100,000g/mol일 수 있고, 바람직하게는 50,000 내지 80,000g/mol일 수 있다.
상기 무기입자는 리셉터층의 내구성을 높이는 것으로 예를 들어 TiO2, Ca(OH)2, CaO, Al(OH)3, Al2O3, CaCO3 및 실리카(silica)로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다.
상기 무기입자의 함량은 상기 아크릴계 수지 100 중량부를 기준으로 1 내지 5 중량부, 바람직하게는 2 내지 4 중량부일 수 있다. 상기 무기입자의 함량이 상기 수치 범위 미만일 경우 리셉터층의 내구성이 충분히 개선되지 못할 수 있고, 상기 수치 범위를 초과할 경우 무기입자가 용출되는 문제가 생길 수 있다.
상기 금속염은 상기 아크릴계 수지가 상기 리셉터층 형성용 조성물 내에 잘 용해되기 위해 필요할 수 있다. 상기 금속염은 예를 들어 제1 금속의 질산염, 제2 금속의 황산염, 제3 금속의 염화염 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 상기 제1 내지 제3 금속은 각각 독립적으로 Zn, Cu, Fe, Mn, Li, Ag, Mg 및 Ca로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 금속염의 함량은 상기 아크릴계 수지 100 중량부를 기준으로 1 내지 7 중량부, 바람직하게는 3 내지 5 중량부일 수 있다. 상기 금속염의 함량이 상기 수치 범위 미만일 경우 아크릴계 수지가 상기 리셉터층 형성용 조성물 내에서 잘 용해되지 못할 수 있다.
상기 리셉터층(40)의 두께는 예를 들어, 1.5 내지 3.5㎛일 수 있다.
본 발명에 따른 메탈릭 펄층(50)은 바닥재의 스파클링(sparkling) 효과를 부여하기 위해 도입된 것으로, 상기 리셉터층(40) 상에 배치될 수 있고, 구체적으로 상기 리셉터층(40) 바로 위에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 메탈릭 펄층(50)의 두께는 예를 들어, 0.05 내지 0.4mm일 수 있다.
상기 메탈릭 펄층(50)은 하부층의 색이 노출되는 것을 막기 위해 은폐력이 높은 메탈릭 펄 안료를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 메탈릭 펄층은, 상기 메탈릭 펄층의 전체 중량을 기준으로 메탈릭 펄 안료 10 내지 60 중량%를 포함할 수 있고, 바람직하게는 15 내지 35중량%, 더욱 바람직하게는 20 내지 30 중량%를 포함할 수 있다. 상기 메탈릭 펄 안료의 함량이 상기 수치 범위를 초과할 경우 리셉터층이나 투명층과의 접합력이 약해져 바닥재층이 상호 분리되어 바닥재의 전체 박리강도가 낮아지는 문제가 생길 수 있고, 상기 수치 범위 미만일 경우 메탈릭 펄 안료로 인한 스파클링 효과가 낮아져 심미감이 저하되는 단점이 생길 수 있다.
상기 메탈릭 펄 안료는 예를 들어, 이산화티탄, 산화아연, 탄석, 이산화티탄이 코팅된 운모로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는, 이산화티탄이 코팅된 운모를 포함할 수 있다. 운모에 이산화티탄이 코팅됨으로써, 은폐력이 더욱 높아질 수 있다.
상기 메탈릭 펄층은 그라비아 인쇄 공정(gravure printing process)에 의해 제조된 것일 수 있다.
본 발명에 따른 투명층(60)은 상기 메탈릭 펄층(50) 상에 배치될 수 있고 구체적으로 상기 메탈릭 펄층(50) 바로 위에 배치될 수 있다.
상기 투명층(60)은 하부층의 무늬를 보호하기 위한 것으로 바닥재 기술분야의 통상의 투명층일 수 있다. 예를 들어, 상기 투명층(60)은 제3 폴리염화비닐 수지, 가소제, 안정제 및 충전제를 포함할 수 있다. 상기 제3 폴리염화비닐 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 가소제의 함량은 20 내지 40 중량부 상기 안정제의 함량은 1 내지 5 중량부, 충전제의 함량은 50 내지 100 중량부일 수 있다. 상기 제3 폴리염화비닐 수지는 상기 제1 폴리염화비닐 수지와 동일하거나 상이할 수 있고, 가소제, 안정제 및 충전제에 관한 설명은 전술한 부분과 중복되므로 생략한다.
상기 투명층(60)의 두께는 예를 들어, 0.1 내지 0.55mm일 수 있다.
본 발명에 따른 표면보호층(70)은 바닥재의 내스크래치성, 내마모성 등의 표면 품질을 향상시키기 위한 것일 수 있다.
상기 표면보호층(70)은 상기 투명층(60) 상에 배치될 수 있고 구체적으로 상기 투명층(60) 바로 위에 배치될 수 있다. 상기 표면보호층(70)은 해당 바닥재 기술분야의 통상의 표면보호층으로, 자외선 조사로 자가경화되는 폴리(우레탄 아크릴레이트) 올리고머를 중합 반응시켜 제조된 것일 수 있다.
상기 표면보호층(70)의 두께는 예를 들어, 15 내지 40㎛일 수 있다.
본 발명에 따른 바닥재(100)의 가시광선 영역의 빛 반사율(Light Reflectance Value; LRV)은 35 내지 60%일 수 있고, 바람직하게는 40 내지 60%, 더욱 바람직하게는 45 내지 55%일 수 있다. 상기 빛 반사율은 바닥재가 가시광선에 의해 조명될 때, 바닥재의 표면에서 반사되는 가시적이며 사용 가능한 빛의 척도로, 상기 수치 범위 내일 때, 바닥재 디자인의 선명도가 가장 잘 구현될 수 있다.
상기 가시광선 영역의 빛 반사율은 메탈릭 펄 안료의 종류, 함량 및 펄 잉크가 리셉터층 위에 점유하는 면적에 따라 독립적으로 달라질 수 있지만 디자인의 선명도를 구현하기 위해서 바람직하게 상기 반사율 범위 내에서 자연스러운 금속 질감 효과와 디자인의 선명도가 표현될 수 있다. 상기 바닥재의 가시광선 영역의 빛 반사율이 상기 수치 범위 미만일 경우 반사 효과가 미미하여 금속 자체의 광택에 미치지 못하는 문제가 생길 수 있고, 상기 수치 범위를 초과할 경우 바닥재에서 반사되는 빛이 관찰자의 입장에서 보다 밝게 느껴지게 되어 자연스러운 금속 질감이 떨어질 수 있다.
상기 리셉터층의 일면의 전체 면적을 기준으로, 상기 펄 잉크가 상기 리셉터층 위에 점유하는 면적은 1 내지 10%일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 5% 미만일 수 있다. 상기 펄 잉크가 점유하는 면적이 상기 수치 범위 미만일 경우 반사 효과가 미미하여 금속 자체의 광택에 미치지 못하는 문제가 생길 수 있고, 상기 수치 범위를 초과할 경우 바닥재에서 반사되는 빛이 관찰자의 입장에서 보다 밝게 느껴지게 되어 자연스러운 금속 질감이 떨어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 반사율 범위 내에서 자연스러운 금속 질감 효과 및 메탈릭 펄층으로 인한 스파클링 효과를 나타낼 수 있고, 메탈릭 펄 안료의 최적의 함량 범위를 도출하여 박리강도가 우수한 바닥재를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시험규격 KS M 3802에 근거한 상기 투명층과 상기 투명층의 하부에 배치된 하부층 간의 박리강도는, 2.5 내지 5.0kgf/2cm일 수 있다. 상기 하부층은 백색층, 디지털 인쇄층, 리셉터층, 메탈릭 펄층 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 즉, 상기 하부층에 대하여 상기 투명층이 박리되는 계면은, 상기 백색층과 상기 디지털 인쇄층 간의 계면, 상기 디지털 인쇄층과 리셉터층 간의 계면 및 상기 메탈릭 펄층과 리셉터층 간의 계면으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
2. 바닥재의 제조방법
본 발명의 다른 실시예는 상기 바닥재를 구현하는 바닥재의 제조방법을 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥재의 제조방법을 나타낸 플로우차트이다. 전술한 부분과 반복된 설명은 간략히 설명하거나 생략한다.
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 바닥재의 제조방법은, 하기와 같은 단계를 포함한다.
(S1) 단계: 전사필름 상에 메탈릭 펄층 및 리셉터층을 순차적으로 그라비아 인쇄 공정으로 형성하는 단계;
본 발명에 따른 바닥재의 제조방법은, (S1) 전사필름 상에 메탈릭 펄층 및 리셉터층을 순차적으로 그라비아 인쇄 공정으로 형성하는 단계를 포함한다. 상기 리셉터층은 바인더로 아크릴계 수지를 포함하기 때문에 디지털 인쇄층 또는 메탈릭 펄층과 접합력을 높게 유지할 수 있다. 또한, 상기 리셉터층은 디지털 인쇄 공정이 용이하게 이루어지게 할 수 있다.
상기 전사필름은 예를 들어 인장강도가 우수한 PET(polyethylene terephthalate) 필름일 수 있다. 다만 본 발명의 기술사상이 전사필름의 종류에 제한되는 것은 아니다.
(S2) 단계: 디지털 인쇄 공정으로 리셉터층 상에 디지털 인쇄층을 형성하는 단계;
본 발명에 따른 바닥재의 제조방법은, (S2) 디지털 인쇄 공정으로 상기 리셉터층 상에 디지털 인쇄층을 형성하여 제1 적층구조체를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 디지털 인쇄층, 상기 메탈릭 펄층 및 상기 리셉터층으로 이루어진 제1 적층구조체는 후술할 백색층의 일면 상에 전사되는 것일 수 있다.
대부분의 디지털 인쇄층 형성용 잉크는 CMYK 4종의 잉크타입으로 한정되어 있어, 펄 안료를 포함하는 펄 잉크를 디지털 인쇄 공정에 적용하기에 한계점이 있었고, 다양하고 선명한 디자인을 구현하기 어려운 문제점이 존재하였다. 본 발명에 따르면 상기 문제점을 해결하기 위해 디지털 인쇄 공정으로 전사필름 상에서, 메탈릭 펄층, 리셉터층 및 디지털 인쇄층을 순차적으로 형성하여 펄 안료를 디지털 인쇄 공정에 적용할 수 있다.
(S3) 단계: 기재층 및 백색층을 순차적으로 적층하여 제2 적층구조체를 형성한 후, 상기 제2 적층구조체에 제1 적층구조체를 전사하는 단계
본 발명에 따른 바닥재의 제조방법은, 캘린더링(calendering) 성형 공정으로 기재층 및 백색층을 준비하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로 본 발명에 따른 바닥재의 제조방법은 상기 기재층 및 백색층을 순차적으로 적층하여 제2 적층구조체를 형성하는 단계 및 상기 제2 적층구조체에 제1 적층구조체를 전사하는 단계를 포함한다.
상기 제2 적층구조체와 상기 제1 적층구조체를 합판하는 단계를 위해, 롤 프레스 공정을 이용할 수 있다. 구체적으로, 상기 롤 프레스 공정은 5 내지 20초 동안 온도 120 내지 150℃로 유지되는 것이 바람직하다.
(S4) 단계: 전사필름을 분리한 후, 투명층을 메탈릭 펄층상에 형성하는 단계
본 발명에 따른 바닥재의 제조방법은, (S4) 전사필름을 분리한 후, 투명층을 메탈릭 펄층 상에 형성하는 단계를 포함한다. 결과적으로 전술한 전사필름을 이용한 전사 공정으로, 상기 메탈릭 펄층은 상기 투명층 바로 아래에 배치되기 때문에 메탈릭 펄 안료로 인한 금속 질감과 스파클링 효과가 더욱 돋보일 수 있다.
(S5) 단계: 투명층 상에 표면보호층을 형성하는 단계
본 발명에 따른 바닥재의 제조방법은, (S5) 투명층 상에 표면보호층을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 (S5) 단계에서 표면보호층은, 상기 투명층 상에 폴리(우레탄 아크릴레이트) 올리고머와 같은 광경화형 수지를 도포한 후, 자외선으로 경화시켜 제조된 것일 수 있다. 상기 자외선의 조사량은 예를 들어, 1,000 내지 1200 mJ/cm2일 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.
[제조준비예 1: 리셉터층 형성용 조성물의 제조]
중량평균분자량이 50,000g/mol인 아크릴 수지(모노머: 메틸 메타크릴레이트), 상기 아크릴 수지 100 중량부를 기준으로 실리카 3 중량부 및 CaCl2 4 중량부를 포함하는 리셉터층 형성용 조성물을 제조하였다.
[제조준비예 2: 메탈릭 펄층 형성용 펄 잉크]
그라비아 인쇄 잉크로, 표면에 이산화티탄이 코팅된 운모 22 중량%, 중량평균분자량이 50,000g/mol인 아크릴 수지(모노머: 메틸 메타크릴레이트) 20 중량% 및 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone; MEK) 35 중량%를 포함하는 펄 잉크를 사용하였다.
[제조준비예 3: 디지털 인쇄층 형성용 인쇄잉크]
중량평균분자량이 50,000g/mol인 아크릴 수지(모노머: 메틸 메타크릴레이트) 및 상기 아크릴 수지 100 중량부를 기준으로 CMYK 4종의 안료 5 중량부를 포함하는 디지털 인쇄층 형성용 인쇄잉크를 제조하였다.
[제조예 1: 바닥재의 제조]
PVC 기재층 형성용 조성물은 제1 폴리염화비닐 수지 100 중량부, CaCO3 400 중량부 및 가소제(DOP; dioctyl phthalate) 4 중량부를 포함한다.
PVC 백색층 형성용 조성물은 제2 폴리염화비닐 수지 100 중량부, 백색 안료(TiO2) 13 중량부, CaCO3 40 중량부 및 가소제(DOP; dioctyl phthalate) 25 중량부를 포함한다.
<실시예 1: 디지털 인쇄 공정과 그라비아 공정을 하이브리드화한 바닥재>
PET 전사필름 위에 상기 제조준비예 2에 따른 펄 잉크로 메탈릭 펄층(두께: 0.2 mm)을 그라비아 인쇄 공정으로 형성한 후, 상기 메탈릭 펄층의 표면 상에 상기 제조준비예 1에 따른 리셉터층 형성용 조성물로 리셉터층(두께: 2.5㎛)을 그라비아 인쇄 공정에 따라 형성하였다. 디지털 인쇄 공정에 따라, 상기 제조준비예 3에 따른 인쇄잉크로 상기 리셉터층 상에 소정의 무늬를 갖는 디지털 인쇄층(두께: 1㎛, 1도 인쇄)을 형성하여, 결과적으로 제1 적층구조체를 제조하였다.
상기 PVC 기재층(두께: 4.3 mm) 및 상기 PVC 기재층 위에 배치된 상기 PVC 백색층(두께: 0.1 mm)으로 이루어진 제2 적층구조체를 제조하였다. 상기 PVC 백색층의 상면에 상기 제1 적층구조체를 전사하여 상기 디지털 인쇄층이 상기 백색층과 접합하도록 하였다. 그 후, PET 전사필름을 제거한 후, 통상의 PVC 투명층(두께: 0.5mm) 및 표면보호층(두께: 25㎛)을 상기 메탈릭 펄층 바로 위에 순차적으로 형성하여, 바닥재를 최종적으로 제조하였다.
<실시예 2: 실시예 1과 달리 펄 안료의 함량을 달리한 경우>
실시예 1과 동일한 방법으로 바닥재를 제조하되, 상기 표면에 이산화티탄이 코팅된 운모 22 중량% 대신, 15 중량%를 사용하였다.
<실시예 3: 실시예 1과 달리 펄 안료의 함량을 달리한 경우>
실시예 1과 동일한 방법으로 바닥재를 제조하되, 상기 표면에 이산화티탄이 코팅된 운모 22 중량% 대신, 19 중량%를 사용하였다.
<실시예 4: 실시예 1과 달리 펄 안료의 함량을 달리한 경우>
실시예 1과 동일한 방법으로 바닥재를 제조하되, 상기 표면에 이산화티탄이 코팅된 운모 22 중량% 대신, 25 중량%를 사용하였다.
<실시예 5: 실시예 1과 달리 펄 안료의 함량을 달리한 경우>
실시예 1과 동일한 방법으로 바닥재를 제조하되, 상기 표면에 이산화티탄이 코팅된 운모 22 중량% 대신, 30 중량%를 사용하였다.
<실시예 6: 실시예 1과 달리 펄 안료의 함량을 달리한 경우>
실시예 1과 동일한 방법으로 바닥재를 제조하되, 상기 표면에 이산화티탄이 코팅된 운모 22 중량% 대신, 35 중량%를 사용하였다.
<비교예 1: 그라비아 인쇄 공정으로 인쇄층을 형성한 바닥재>
상기 PVC 기재층(두께: 4.3 mm) 및 상기 PVC 기재층 위에 배치된 상기 PVC 백색층(두께: 0.1 mm)을 형성하였다. 그 후, 상기 PVC 백색층 위에 그라비아 인쇄기로 상기 실시예 1과 동일한 소정의 무늬를 인쇄하여 인쇄층(두께: 1㎛; 1도 인쇄)을 형성하였다. 그 후, 상기 인쇄된 소정의 무늬 상에 상기 제조준비예 2에 따른 메탈릭 펄층 형성용 펄 잉크로 제조된 메탈릭 펄 층(두께: 0.2 mm)을 그라비아 인쇄 공정으로 순차적으로 형성하였다. 그 후, 통상의 PVC 투명층과 표면보호층을 상기 메탈릭 펄층 상에 순차적으로 형성하였다.
<비교예 2: 실시예 1과 달리 메탈릭 펄 층을 형성하지 않는 경우>
실시예 1과 동일한 방법으로 바닥재를 제조하되, 상기 제조준비예 2에 따른 펄 잉크로 메탈릭 펄층을 형성하는 단계를 생략하였다.
[실험예: 바닥재의 빛 반사율 및 박리강도 평가]
상기 제조예 1에 따른 바닥재의 가시광선 영역에서의 빛 반사율과 박리강도를 하기의 측정방법으로 평가하였다.
1) 가시광선 영역에서의 빛 반사율
상기 제조예 1에 따른 바닥재 시편(폭: 2.54 cm; 길이:15cm)의 표면에 가시광선 영역(400 내지 700 nm)의 빛을 조사한 후, 반사율 측정기(CROMOCON社, CROMOCON LRV METER)를 이용하여 반사율을 측정하여 하기 표 1에 나타냈다.
2) 바닥재의 박리강도 측정
표면보호층이 비형성된 상기 제조예 1에 따른 바닥재 시편(폭: 2cm; 길이:15cm)에 대해 시험규격 KS M 3802에 근거하여 소형 인장시험기(AMATEK LLOYD INSTRUMET)를 이용하여 하기 단계를 통해 박리강도를 측정하였다. 구체적으로, (1) 먼저 표면보호층이 비형성된 상기 제조예 1에 따른 바닥재 시편을 80℃의 물에 1시간 동안 침지하는 단계; (2) 침지된 상기 바닥재 시편을 꺼내어, 상기 바닥재 시편 상부의 투명층을 5cm 뜯어 상부 지그에 고정하고, 투명층과 뜯어진 하부층을 하부 지그에 고정하는 단계; 및 (3) 인장속도 200mm/min로 5개 바닥재 시편의 박리강도의 평균값을 구하는 단계;를 통해 바닥재 시편의 박리강도를 평가하였다(사용 load cell=5kN load cell). 즉, 5kN load cell를 사용하고 상기 바닥재 시편을 물고 있는 두 지그의 끝부분간 거리는 5cm이며 하부지그는 고정된 상태에서 상부지그만 위로 움직이며 load의 크기가 일정하게 나타날 때 load의 평균값을 박리강도로 측정하였다. 이 때, 변위가 100~150mm, 또는 150~200mm인 지점에서 일정한 load값이 나오며 이때의 평균값을 박리강도로 평가하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예
6
비교예 1 비교예 2
펄 안료
(중량%)1)
22 15 19 25 30 35 22 0
인쇄층2) D D D D D D G D
반사율(%) 46 35 39 50 55 60 39 25
박리강도
(kgf/2cm)
3.8 4.2 4.0 3.6 3.2 2.7 4.3 4.4
1) 이산화티탄이 코팅된 운모
2) D=디지털 인쇄 공정으로 제조된 인쇄층/G=그라비아 인쇄 공정으로 제조된 인쇄층
비교예 1에 따른 바닥재는 그라비아 인쇄 공정으로 인쇄층을 제조하여, 원지의 표면에 인쇄롤이 골고루 닿기 어려워 높은 인쇄품질을 얻기 어려울 뿐만 아니라, 인쇄공정의 작업이 경과함에 따라 인쇄롤의 내구성이 저하되어 정교한 인쇄를 하기 어려운 문제점이 있었다. 상기 표 1을 참고하면 비교예 1에 따른 바닥재는 가시광선 영역에서 반사율의 최적 범위 40 내지 60%를 벗어나 바닥재 디자인이 선명하지 않음을 확인할 수 있다.
반면에, 실시예 1에 따른 바닥재는 비교예 1과 동일한 메탈릭 펄 안료의 함량을 도입하더라도 디지털 인쇄 공정으로 인쇄층을 구현함으로써, 반사율의 최적 범위인 40 내지 60%에 쉽게 도달함을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 2는 메탈릭 펄 층이 도입되지 않은 바닥재로, 가시광선 영역에서의 반사율의 최적 범위에 크게 벗어남을 확인할 수 있다.
한편, 실시예 1 내지 6을 참고하면, 메탈릭 펄층의 전체 중량을 기준으로메탈릭 펄 안료의 함량이 20 내지 30 중량%일 때, 가시광선 영역에서 최적의 반사율 범위를 만족함과 동시에, 바닥재의 내구성에 큰 문제없는 박리강도를 가짐을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
10: 기재층
20: 백색층
30: 디지털 인쇄층
40: 리셉터층
50: 메탈릭 펄층
60: 투명층
70: 표면보호층
100: 바닥재

Claims (9)

  1. 기재층;
    상기 기재층 상에 배치된 디지털 인쇄층;
    상기 디지털 인쇄층 상에 배치된 리셉터층; 및
    상기 리셉터층 상에 배치된 메탈릭 펄층을 포함하고,
    가시광선 영역의 빛 반사율(Light Reflectance Value; LRV)이 35 내지 60%인,
    바닥재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 인쇄층은,
    컬러안료를 포함하는
    바닥재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컬러안료는,
    청록색 안료, 자주색 안료, 노랑색 안료, 검정색 안료 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인,
    바닥재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메탈릭 펄층은,
    상기 메탈릭 펄층의 전체 중량을 기준으로 메탈릭 펄 안료 20 내지 30 중량%를 포함하는
    바닥재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메탈릭 펄층은,
    그라비아 인쇄 공정(gravure printing process)에 의해 제조된 것인,
    바닥재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 리셉터층은,
    아크릴계 수지,
    무기입자 및
    금속염을 포함하는
    바닥재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기재층 및 상기 디지털 인쇄층 사이에 배치되는 백색층; 및
    상기 메탈릭 펄층 상에 배치된 투명층; 을 더 포함하고,
    상기 디지털 인쇄층, 상기 메탈릭 펄층 및 상기 리셉터층으로 이루어진 제1 적층구조체는,
    상기 백색층의 일면 상에 전사되는 것인,
    바닥재.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 투명층 상에 배치된 표면보호층; 을 더 포함하는
    바닥재.
  9. 제7항에 있어서,
    시험규격 KS M 3802에 근거한 상기 투명층과 상기 투명층의 하부에 배치된 하부층 간의 박리강도는, 2.5 내지 5.0kgf/2cm인,
    바닥재.
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