WO2020080670A1 - 치수안정성 및 내마모성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재 및 그의 제조방법 - Google Patents

치수안정성 및 내마모성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재 및 그의 제조방법 Download PDF

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polyurethane resin
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김우상
강해천
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주식회사 세화신소재
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Definitions

  • the present invention relates to a thermoplastic polyurethane eco-friendly flooring material having excellent dimensional stability and abrasion resistance and a method for manufacturing the same, specifically, including a silicone gum (GUM) in a thermoplastic polyurethane (TPU) resin, and excellent abrasion resistance and dimensional stability Excellent thermoplastic polyurethane environmentally friendly flooring.
  • the present invention also relates to a thermoplastic polyurethane eco-friendly flooring material having excellent stain resistance and mechanical properties, and a method for manufacturing the same.
  • polyvinyl chloride (PVC) resin is the most widely used synthetic resin flooring material.
  • PVC polyvinyl chloride
  • PVC resin contains chlorine (Cl) components, so that it contains a large amount of smoke and chlorine gas during combustion. Is not only fatal to the human body, but also has a problem of serious damage to the human body due to the release of a large amount of dioxin, a harmful substance.
  • a phthalate plasticizer is added to the flooring material for processing polyvinyl chloride resin (PVC) flooring material, which is an endocrine disruptor and is widely known as an environmental hormone, causing serious adverse effects on human safety.
  • DOP a phthalate plasticizer
  • PVC polyvinyl chloride resin
  • VOCs volatile organic compounds
  • HCHO formaldehyde
  • thermoplastic polyurethane (TPU) As a substitute for such polyvinyl chloride resin (PVC), NON-PVC-based ethylene vinyl acetate (EVA), low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), thermoplastic polyurethane (TPU), polypropylene (harmless to human body) PP) is a situation where it is necessary to secure source processing technology for eco-friendly resins.
  • NON-PVC flooring has been urgently requested considering elasticity, abrasion resistance, printability, flame retardancy, and dimensional stability, which are the main requirements for construction flooring.
  • thermoplastic polyurethane (TPU) has a lot of research and development not only in industrial use but also in the home interior field because of its excellent elastic effect, which is one of the main required characteristics.
  • the upper transparent layer is coated with an ultraviolet (UV) curable resin with a thin thickness of about 10 to 20 ⁇ m to reinforce it, but this has a problem of not being worn out.
  • UV ultraviolet
  • the coefficient of thermal expansion for each sheet is different due to environmental factors such as normal external temperature and humidity, resulting in warping, expansion, or shrinkage, which makes it difficult to stably use. .
  • Republic of Korea Registered Patent No. 10-0908661 is an environmentally friendly flooring material comprising a copolymer containing propylene and ethylene and a thermoplastic polyolefin-based material in order to improve the harmfulness to the human body due to the use of the polyvinyl chloride resin (PVC) flooring material as described above. And its manufacturing method.
  • PVC polyvinyl chloride resin
  • the eco-friendly flooring material manufactured in the registered patent uses non-toxic polyolefin resin as the flooring material to eliminate chlorine gas and smoke in the event of a fire, and VOC (volatile organic compound), a toxic substance that causes sick house syndrome.
  • VOC volatile organic compound
  • HCHO formaldehyde
  • the use of the adhesive is often detrimental to health due to the harmfulness of the organic compound contained in the adhesive, and requires a aging time of at least 48 hours for drying and adhesive strength of the adhesive, thereby requiring a separate aging space.
  • due to the characteristics of the material there is a problem in use of the flooring material due to the surface durability, transparency, flexibility, and flexural strength of the finished product, and a construction problem in which adhesive adhesion between the non-polar material and the floor surface of the building is poor.
  • productivity and work efficiency are significantly lowered, leading to an increase in manufacturing cost and a decrease in production, leading to a weakening of market competitiveness.
  • Korean Patent Registration No. 10-1395714 discloses a flooring material composed of a UV coating layer, an upper layer, a dimension reinforcement layer, a foam layer, and a base layer made of polyolefin resin.
  • This has added an eco-friendly element by using polyolefin resin, but the polyolefin resin used in the upper layer is not only very inferior to the abrasion resistance of conventional polyvinyl chloride, but also the glass fiber impregnated with a thermosetting urethane resin, which is a heterogeneous material in the dimensional reinforcement layer. When discarded, there is a problem that recycling by extrusion processing is impossible.
  • Korean Patent No. 10-1627732 discloses a non-polyvinyl chloride recyclable eco-friendly flooring material in which a surface layer, a printing layer, and a back layer sheet are sequentially stacked.
  • This has added a recyclable and eco-friendly element using a thermoplastic polyurethane resin, but in general, it is very difficult to improve flame retardancy in the case of a conventional thermoplastic polyurethane resin. This is because when a thermoplastic polyurethane resin is exposed to a high level of heat, it is typically de-polymerized with a more combustible low molecular weight monomer, resulting in heat generation.
  • the mechanical properties and abrasion resistance of the polyurethane are greatly reduced, so that the abrasion resistance is poor compared to conventional polyvinyl chloride, and the flame retardancy, abrasion resistance, and fouling resistance are vulnerable. There is a difficult problem to satisfy the required properties.
  • the final laminated product is cooled in a cooling water tank or cooled by passing through a cooling drum to reduce thermal deformation between layers, so that the surface layer and the back layer are cooled at the same temperature. Since the surface layer and the back layer having different thermal expansion coefficients are distorted, expansion or contraction occurs, it is difficult to maintain stable quality.
  • thermoplastic polyurethane resin that is harmless to the human body, it does not fundamentally generate harmful substances such as environmental hormones and dioxins, which are problems of the conventional polyvinyl chloride resin material flooring, and prevents sick house syndrome caused by plasticizers,
  • the formulation and formulation of a thermoplastic polyurethane resin excellent in wear resistance, dimensional stability, flexibility, curling, and fouling resistance of the finished product, and an eco-friendly flooring material capable of securing productivity, workability, and workability, and its manufacturing method are in desperate need.
  • the present invention is to solve the above-described conventional problems, removes the social and environmental problems of the floor decoration material using the existing polyvinyl chloride (PVC) resin, has excellent dimensional stability and wear resistance, and at the same time an eco-friendly material
  • PVC polyvinyl chloride
  • the number of semi-finished products between the furnace layers is designed in a 3 to 4 layer stacked structure, thereby simplifying the process and improving efficiency, thereby making it highly competitive in cost.
  • thermoplastic polyurethane flooring excellent in dimensional stability and wear resistance and a method for manufacturing the same.
  • the surface layer has a Showa hardness of 90A to 120A and a softening point of 60 ° C to 100 ° C.
  • thermoplastic polyurethane resin having at least one selected from the group consisting of ultra high molecular weight polyethylene and silicone gum having a molecular weight of 1,000,000 to 5,000,000, and the core layer and the balance layer have a Showa hardness of 90A to 120A, 60 ° C It is characterized in that it is a polyurethane flooring material, each containing a thermoplastic polyurethane resin, a flame retardant and an inorganic material having a softening point of ⁇ 100 °C.
  • thermoplastic polyurethane resin is characterized in that it is a polyurethane flooring material, characterized in that at least one member selected from the group consisting of ester-based thermoplastic polyurethane resin, ether-based thermoplastic polyurethane resin and carbonate-based thermoplastic polyurethane resin. Is done.
  • the surface layer includes at least one selected from the group consisting of ultra high molecular weight polyethylene and silicone gum, 1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin, 1 to 5 weight per 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin Characterized in that it further comprises a negative UV absorber, characterized in that the polyurethane flooring.
  • the ultraviolet absorber is characterized in that it is a polyurethane flooring material, characterized in that at least one selected from the group consisting of benzotriazole (Benzotriazole), benzophenone (Benzophenone) and formamidine (Formamidine).
  • benzotriazole Benzotriazole
  • benzophenone Benzophenone
  • Formamidine formamidine
  • the printing layer is a polyurethane flooring material, characterized in that the layer directly printed with an aqueous polyurethane-based ink on the back surface of the surface layer.
  • the surface treatment layer is characterized in that it is formed of an aqueous polyurethane resin having a solids content of 30% to 40% and a viscosity of 10 to 200 cps, characterized in that it is a polyurethane flooring.
  • the silicone black methyl gum (Methyl gum), hydroxyl gum (OH gum) and vinyl gum (Vinyl gum), characterized in that at least one member selected from the group consisting of, characterized in that the polyurethane flooring.
  • the surface layer is a polyurethane flooring material comprising 1 part to 5 parts by weight of ultra high molecular weight polyethylene resin per 100 parts by weight of thermoplastic polyurethane resin and 1 part to 5 parts by weight of silicone gum (GUM). .
  • the core layer is a polyurethane flooring material comprising 100 parts by weight to 250 parts by weight of inorganic material per 100 parts by weight of a thermoplastic polyurethane resin, 3 parts by weight to 15 parts by weight of a flame retardant, and 1 to 3 parts by weight of a lubricant. do.
  • the balance layer is characterized in that it is a polyurethane flooring material comprising 50 parts by weight to 100 parts by weight of inorganic material per 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin material and 3 parts by weight to 15 parts by weight of a flame retardant.
  • a surface layer comprising a thermoplastic polyurethane resin (S11); Forming a printed layer by printing a printed pattern directly on the back surface of the surface layer (S12); Forming a surface treatment layer by coating an aqueous polyurethane on the other back surface of the surface layer (S13); Forming a core layer comprising a thermoplastic polyurethane resin (S14); Forming a balance layer comprising a thermoplastic polyurethane resin (S15); Preparing a semi-finished product by sequentially winding the surface layer including the surface treatment layer and the printed layer, the core layer, and the balance layer, followed by continuous thermal lamination by embossing molding (S16); And a step (S17) of aging and cooling the semi-finished product through an aging region in the form of a plate-shaped belt press capable of temperature control, characterized in that it is a method for manufacturing a polyurethane flooring.
  • the aging region is composed of a first region having a temperature range of 80 to 100 ° C, a second region having a temperature range of 60 to 80 ° C, and a third region having a temperature range of 20 to 40 ° C in turn. Characterized in that, it is a method of manufacturing a polyurethane flooring.
  • thermoplastic polyurethane eco-friendly building flooring does not generate harmful substances such as environmental hormones and dioxin, and toxic organic substances such as volatile organic compounds (VOC) and formaldehyde (HCHO). Harmless to In addition, a manufacturing facility comprising a high-molecular-weight polyethylene or silicone gum (GUM) with excellent abrasion resistance, and a cooling system (system) consisting of an aging zone in the form of a plate-shaped belt press that can control the temperature up and down is built.
  • GUM high-molecular-weight polyethylene or silicone gum
  • system consisting of an aging zone in the form of a plate-shaped belt press that can control the temperature up and down is built.
  • the present invention can also provide a thermoplastic polyurethane eco-friendly flooring material having excellent stain resistance, flexibility, and mechanical properties, and can be continuously processed by embossing to improve productivity and work efficiency.
  • thermoplastic polyurethane eco-friendly flooring according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a process diagram showing a method of manufacturing a thermoplastic polyurethane eco-friendly flooring according to an embodiment of the present invention.
  • thermoplastic polyurethane eco-friendly flooring material a surface layer, a core layer, and a balance layer, each including a surface treatment layer and a printing layer, are sequentially stacked on different surfaces.
  • 1 shows a cross-sectional view of a thermoplastic polyurethane eco-friendly flooring according to an embodiment of the present invention.
  • thermoplastic polyurethane eco-friendly flooring material is a surface layer including a surface treatment layer and a printing layer, the core layer and the balance layer are formed of a thermoplastic polyurethane resin layer.
  • thermoplastic polyurethane resin for each layer uses a thermoplastic polyurethane resin having a specific range of Showa hardness and softening point, and it is used as a thermal lamination facility capable of continuous operation and an aging area in the form of a plate-shaped belt press capable of controlling the temperature up and down.
  • a continuous thermal lamination production method including a facility in which a configured cooling system is constructed, it is possible to manufacture a flooring material having excellent productivity, reduced wear rate, and excellent abrasion resistance and dimensional stability.
  • the surface treatment layer is formed on the upper surface of the surface layer to prevent deterioration in physical properties and aging of the flooring material, as well as to prevent contamination and scratching of the flooring material and to facilitate cleaning, unsaturated polyester resin-based, epoxy acrylate System, urethane acrylate system, polyurethane system, and polyester acrylate system.
  • the surface treatment layer includes an aqueous polyurethane resin having a 30% to 40% solid content and a viscosity of 10 to 200 cps.
  • the surface layer is a layer formed on the upper surface of the printed layer to finish the surface of the flooring, and is composed of a thermoplastic polyurethane resin having a Showa hardness of 90A to 120A and a softening point of 60 ° C to 100 ° C, and the resin is 100 parts by weight With respect to the additive resin having excellent abrasion resistance properties, 3 parts by weight to 10 parts by weight, and the ultraviolet absorber contains 1 part by weight to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin.
  • thermoplastic polyurethane resin has Showa hardness of 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119 or 120A.
  • thermoplastic polyurethane resin has a softening point of 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 or 100 ° C.
  • the additive resin having excellent wear resistance is at least one selected from the group consisting of ultra high molecular weight polyethylene or silicone gum (GUM).
  • GUM ultra high molecular weight polyethylene or silicone gum
  • the molecular structure of the ultra-high molecular weight polyethylene resin is a non-polar group, which has a low surface energy level, and forms a weak boundary layer on the surface of the thermoplastic polyurethane resin, which is the main base resin as an additive in the processing home, so it has excellent self-lubricating properties and stabilizes the friction of the surface layer.
  • the wear resistance can be greatly improved by reducing the friction coefficient and the wear rate.
  • the ultra-high molecular weight polyethylene resin uses at least one selected from the group consisting of molecular weights between 1,000,000 and 5,000,000.
  • the ultra-high molecular weight polyethylene resin may have a molecular weight of 1000000, 1500000, 2000000, 2500000, 3000000, 3500000, 4000000, 4500000, or 5000000.
  • the silicone gum (GUM) is excellent in self-lubricating properties, dispersibility, and heat resistance due to the inclusion of methacrylicoxy groups, thereby improving abrasion resistance and improving abrasion and scratch resistance.
  • a silicone gum (GUM) at least one selected from the group consisting of methyl gum, hydroxyl gum, and vinyl gum is used.
  • an ultraviolet absorber may be included to improve light resistance together with the resin.
  • the ultraviolet absorber is at least one selected from the group consisting of benzotriazole-based, benzophenone-based, and formamidine-based.
  • Such an ultraviolet absorber absorbs ultraviolet rays instead of a polymer absorber, thereby fundamentally blocking the polymer photo-oxidation mechanism, and absorbed ultraviolet rays are emitted in the form of harmless thermal energy (infrared rays) to prevent aging due to heat.
  • thermal energy infrared rays
  • it In the case of general polyurethane, it has an extremely weak light resistance property at 290 to 330 nm than other polymer compounds, so it is preferable to use an ultraviolet absorber.
  • the surface layer contains 3 parts by weight to 10 parts by weight per 100 parts by weight of an additive resin having excellent wear resistance
  • the ultraviolet absorber is 1 part by weight to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin.
  • the resin having excellent wear resistance may include 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 parts by weight.
  • thermoplastic polyurethane resin it is advantageous to add 1 part by weight to 3 parts by weight per 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin since the addition of the ultraviolet absorber may cause deterioration of the properties of the thermoplastic polyurethane resin.
  • the ultraviolet absorber may be included in 1, 2, 3, 4 or 5 parts by weight.
  • the printing layer is directly printed using an ink composed of an aqueous polyurethane component on the back surface of the surface layer without a separate printing film layer to form a printing layer.
  • the core layer and the balance layer correct the thickness of the flooring material, provide cushioning, walking, shock absorption, mechanical properties and dimensional stability, balance the flooring by controlling the curling and dome phenomena. It is a layer that finishes with a lower layer of flooring to prevent deformation due to and improve adhesion with the floor surface of the building.
  • the core layer and the balance layer include a thermoplastic polyurethane resin having a Showa hardness of 90A to 120A, and a softening point of 60 ° C to 100 ° C, a flame retardant, and an inorganic material, and preferably, the flame retardant per 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin It contains 3 parts by weight to 15 parts by weight, and is at least one selected from the group consisting of magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), and antimony trioxide (Sb 2 O 3 ).
  • a flame retardant generates water and serves to reduce the heat of combustion, resulting in an increase in the oxygen index of the thermoplastic polyurethane.
  • the flame retardant may be included in 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 or 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin.
  • thermoplastic polyurethane resin has Showa hardness of 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119 or 120A.
  • thermoplastic polyurethane resin has a softening point of 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 or 100 ° C.
  • the inorganic material includes 50 parts by weight to 150 parts by weight per 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin, and is at least one selected from the group consisting of calcium carbonate, talc, silica, alumina, zinc oxide, and mica.
  • the inorganic material may include 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140 or 150 parts by weight.
  • the core layer may further include 50 to 100% by weight of the inorganic material relative to the weight of the inorganic material included in the balance layer.
  • the core layer may include 25 parts by weight to 300 parts by weight of the inorganic material with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin.
  • the inorganic material is 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 or 300 parts by weight may be included.
  • the lubricant is one selected from the group consisting of paraffin wax, process oil, vegetable oil, stearic acid That's it. For example, 1, 2, 3, 4 or 5 parts by weight may be included.
  • thermoplastic polyurethane eco-friendly flooring material having excellent dimensional stability and wear resistance is as follows.
  • the surface layer, the core layer, and the balance layer may be manufactured by T-die extrusion processing or calendar processing, and the surface treatment layer and the printing layer may be manufactured by a gravure coating method.
  • a surface layer comprising a thermoplastic polyurethane resin (S11); Forming a printed layer by printing a printed pattern directly on the back surface of the surface layer (S12); Forming a surface treatment layer after coating an aqueous polyurethane treatment agent on the top surface of the printed surface layer (S13); Forming a core layer comprising a thermoplastic polyurethane resin (S14); Forming a balance layer comprising a thermoplastic polyurethane resin (S15); Preparing a semi-finished product by sequentially winding the surface layer including the surface treatment layer and the printed layer, the core layer, and the balance layer, followed by continuous thermal lamination by embossing molding (S16); And aging and cooling the semi-finished product through an aging region in the form of a plate-shaped belt press capable of temperature control (S17).
  • the step (S11) of forming the surface layer includes a thermoplastic polyurethane resin having a Showa hardness of 90A to 120A and a softening point of 60 to 100 ° C.
  • the thermoplastic polyurethane resin has Showa hardness of 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119 or 120A.
  • thermoplastic polyurethane resin has a softening point of 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 or 100 ° C.
  • thermoplastic polyurethane resin may be used at least one selected from the group consisting of ester-based thermoplastic polyurethane resin, ether-based thermoplastic polyurethane resin, carbonate-based thermoplastic polyurethane resin, etc., preferably relatively wear resistance It is good to use an excellent ester-based thermoplastic polyurethane resin.
  • the surface layer 31 of the present invention has a thickness of 100 ⁇ m to 300 ⁇ m, but this is not particularly limited.
  • the thickness of the surface layer 31 is 100 ⁇ m or less, due to the elongation of the thermoplastic polyurethane resin, due to the misalignment between the print frequencies during the printing process, the print pattern overlaps and the print clarity decreases or each semi-finished product is laminated. There is a problem in that a curling phenomenon or a dome phenomenon occurs, and if it is too thick, a multiplicative phenomenon occurs during thermal lamination, and thus, a loss occurs largely.
  • 3 parts by weight to 10 parts by weight of the added resin having excellent wear resistance with respect to 100 parts by weight of the resin, and the ultraviolet absorber contains 1 part by weight to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin.
  • thermoplastic polyurethane resin 3 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 parts by weight of the additive resin having excellent wear resistance with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin may be included.
  • 1, 2, 3, 4 or 5 parts by weight of the ultraviolet absorber may be included with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin.
  • the ultraviolet absorber may be used at least one selected from the group consisting of benzotriazole-based, benzophenone-based and formamidine-based, preferably at a wavelength of 290-330 nm. It is recommended to use a formamidine-based UV absorber with excellent light resistance.
  • thermoplastic polyurethane resin and the additive resin having excellent wear resistance and ultraviolet absorbent are mixed using a kneader or a mixer at a temperature of 150 ° C to 200 ° C or higher, and then the mixed resin composition is transferred from the kneader to the extruder hopper and shortened or The composition melted at 160 to 250 ° C using a twin-screw extruder is extruded through a T-DIE to prepare a sheet. If the temperature of the extruder is less than 160 ° C, the resin cannot be sufficiently melted, and the resin melt pressure is excessively increased, making extrusion difficult. If the temperature exceeds 250 ° C, the resin melts easily but oxidation of the resin can easily occur. Thus, the surface layer 31 is produced.
  • a step of forming a surface layer including the printing layer 32 by directly printing a predetermined shape using a gravure printing method on the back surface of the surface layer 31 (S12).
  • This is a method of printing on a white printing paper and removing the existing white printing paper by directly printing on the back of the surface layer by stripping away from the conventional method of laminating the surface layer on it, simplifying the process and significantly reducing defects.
  • the surface treatment layer 30 not only prevents deterioration of physical properties and aging of the flooring material, but also prevents contamination and scratching of the flooring material and facilitates cleaning, and thus an unsaturated polyester resin system, an epoxy acrylate system, a urethane acrylate system, It is formed by selecting and applying one or more types of polyester acrylate and polyurethane, and curing by ultraviolet curing, or by applying aqueous polyurethane and thermal curing. More preferably, an aqueous polyurethane is used.
  • the surface treatment layer is formed on the other surface of the surface layer on which the printing layer is not formed.
  • the step (S14) of forming the core layer 33 including the thermoplastic polyurethane resin and the step of forming the balance layer 34 including the thermoplastic polyurethane resin (S15) are prescribed as described above.
  • the core layer 33 and the balance layer 34 include a thermoplastic polyurethane resin having a Showa hardness of 90A to 120A, and a softening point of 60 to 100 ° C, a flame retardant, and an inorganic material.
  • the flame retardant comprises 3 parts by weight to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin, magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ) or aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), antimony trioxide (Sb 2 O 3 ) may be selected from the group consisting of.
  • Mg (OH) 2 magnesium hydroxide
  • Al (OH) 3 aluminum hydroxide
  • Sb 2 O 3 antimony trioxide
  • the inorganic material includes 50 parts by weight to 150 parts by weight per 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane resin, and may be one or more selected from the group consisting of calcium carbonate, talc, silica, alumina, zinc oxide, and mica.
  • the core layer 33 may further include 50 parts by weight to 100 parts by weight of an inorganic material compared to the balance layer 34.
  • an inorganic material compared to the balance layer 34.
  • a lubricant By using a lubricant, the heat resistance, flame retardancy and dimensional stability of the flooring material are increased, and the economic improvement effect by the use of an inexpensive inorganic filler is large. For example, 1, 2, 3, 4 or 5 parts by weight may be included.
  • Step (S16) after winding each semi-finished product on a loading table, in order of lamination, each semi-finished product passes an auxiliary preheating drum of about 130 ° C to 150 ° C, and then embossing equipment with a main heating drum of 140 to 180 ° C. After passing through, it may be manufactured by laminating in a continuous process by thermal pressing.
  • the laminated semi-finished product 50 may be manufactured through a step (S17) of aging and cooling by passing through an aging region in the form of a plate-shaped belt press capable of controlling temperature up and down.
  • the cooling belt press is composed of 2 to 3 zones, and each cooling belt press is designed to have a separate temperature gradient.
  • the temperature gradients of the upper and lower compression belts of each cooling belt press are designed differently. This is because the coefficient of thermal expansion due to the different formulation and the physical properties of the upper and lower layers of the finished product is different, so the degree of cooling of the upper and lower layers of the finished product can be adjusted to prevent deformation due to temperature changes and to improve the stability of dimensions. Because.
  • the cooling belt press can freely set the temperature range of 20 °C to 150 °C, and the temperature between the upper and lower belts is also designed to freely set the temperature range of 20 °C to 150 °C.
  • the semi-finished product 50 laminated by heat pressing is a first region having a temperature range of 80 ° C to 100 ° C, a second region having a temperature range of 60 ° C to 80 ° C, 20 ° C to 40 ° C Aging is performed while slowly cooling while passing through a third region having a temperature range of.
  • the temperature of the lower belt of the cooling belt press can be advantageously prevented from bending of the finished product by setting the temperature of the lower belt about 10 ° C to 20 ° C lower.
  • thermoplastic polyurethane eco-friendly flooring material having excellent dimensional stability and wear resistance
  • the surface layer including the printed layer is 95A of Showa hardness, 90 ° C softening point, 100 parts by weight of thermoplastic polyurethane resin, 2 parts by weight of UV absorber, 3 parts by weight of ultra-high molecular weight polyethylene resin having a molecular weight of 3000000, and extruded tea die into 0.2mm thickness ( T-Die), and then prepared by printing a specific pattern using an aqueous urethane ink on the back side.
  • the surface treatment layer was coated with an aqueous polyurethane resin on the other surface of the surface layer on which a specific pattern was printed, followed by heat drying to prepare a semi-finished product 1.
  • the core layer has a Showa hardness of 95 A, a softening point of 90 ° C., 100 parts by weight of a thermoplastic polyurethane resin, 5 parts by weight of magnesium hydroxide as a flame retardant, 200 parts by weight of talc as an inorganic material, and 2.1 mm thickness prepared by mixing 1 part by weight of process oil with a lubricant.
  • a semi-finished product 2 was prepared.
  • the balance layer has a Showa hardness of 95 A, a softening point of 90 ° C., 100 parts by weight of a thermoplastic polyurethane resin, 5 parts by weight of magnesium hydroxide as a flame retardant, 100 parts by weight of talc as an inorganic material, and 0.7 mm thickness prepared by mixing 1 part by weight of process oil with a lubricant.
  • a semi-finished product 3 was prepared.
  • each semi-finished product is preheated to about 130 ° C in an auxiliary preheating dream, and heat-pressed while passing through an embossing facility having a main heating drum of 160 ° C, respectively, to perform a continuous process
  • the temperature of each cooling belt press upper roll was set to 100 ° C, 70 ° C, 40 ° C, and the temperature of the lower roll was set to 90 ° C, 60 ° C, 30 ° C, and then passed.
  • the aged semi-finished product was cut through a cutter equipped with a knife mold of a certain size to complete an eco-friendly flooring material.
  • Example 1 When manufacturing the surface layer including the printing layer in Example 1, instead of the ultra-high molecular weight polyethylene resin, mixing 3 parts by weight of silicone gum (GUM) to produce a sheet through an extrusion tee die (T-Die) with a thickness of 0.2 mm Except, the rest was carried out in the same manner as in Example 1 to complete an eco-friendly flooring material.
  • GUM silicone gum
  • Example 1 When preparing the surface layer including the printing layer in Example 1, instead of mixing 3 parts by weight of the ultra-high molecular weight polyethylene resin alone, 1 part by weight of ultra high molecular weight polyethylene resin and 1 part by weight of silicone gum (GUM) at the same time, 0.2 mm thick Except for manufacturing the sheet through an extrusion tee die (T-Die), the rest was carried out in the same process as in Example 1 to complete an eco-friendly flooring material.
  • GUM silicone gum
  • thermoplastic polyurethane resin Showa hardness 77A, softening point 80 ° C, was carried out in the same process as in Example 1 using a thermoplastic polyurethane resin To complete the final eco-friendly flooring.
  • the final eco-friendly flooring material was completed by performing the same process as in Example 1 except for the cooling belt press process in Example 1.
  • Eco-friendly flooring specimens prepared through Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 of the present invention were prepared.
  • the appearance, abrasion resistance, flame retardancy, dimensional stability, and curling properties of the eco-friendly flooring materials of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were compared.
  • the physical properties were evaluated based on the KS M 3802 (PVC (vinyl) flooring) test standard, ASTM D 3389 (wear resistance measurement method), UL 94 (horizontal combustion test method) test standards.
  • wear resistance based on the evaluation criteria shown in Table 2 below based on the amount (g) generated by the surface layer of the flooring specimen under abrasion wheel H-18, applied load 2Kg, and wear frequency 1,000 times according to ASTM D3389 was evaluated.
  • the burner is adjusted to produce a flame at a 45-degree angle based on the UL 94 horizontal combustion method, and the sample is burned 1 inch after being applied for 30 seconds.
  • the flame retardancy was evaluated based on the evaluation criteria shown in Table 3 below.
  • KS M 3802 As a measure of dimensional stability, according to KS M 3802, after placing the specimen of the flooring material in an 80 ° C drying oven for 6 hours, measure the degree of stretching or shrinking and measure the degree of change before and after the test. Dimensional stability was evaluated on the basis.
  • the specimen of the flooring material was placed in a drying oven at 80 ° C. for 6 hours and then taken out at room temperature for 1 hour according to KS M 3802.
  • the curvature of the specimen was measured and curled based on the evaluation criteria shown in Table 5 below. Was evaluated.
  • Example 3 of the flooring material manufactured according to the present invention shows a slightly better effect of abrasion resistance than Examples 1 and 2, and the other characteristics exhibit the same level.
  • Example 3 shows superior effects in all aspects such as appearance, abrasion resistance, flame retardancy, dimensional stability, and curling properties than Comparative Examples 1 and 2,3.
  • thermoplastic polyurethane flooring having excellent dimensional stability and abrasion resistance of the present invention and a method of manufacturing the same have been described as specific examples, but these are only examples, and the present invention is not limited thereto, and disclosed embodiments Combination / replacement may employ a structure that is not timely, but this also does not depart from the scope of the present invention.
  • disclosed embodiments can be easily changed or modified based on the present specification, and it is obvious that such changes or modifications are within the scope of the present invention.

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Abstract

본 발명은 상부로부터 표면 처리층과 인쇄층을 포함한 표면층, 코어층 및 발란스층이 순차적으로 적층되고, 상기 표면 처리층, 상기 인쇄층을 포함한 표면층, 상기 코어층 및 상기 발란스층은 열가소성 폴리우레탄 수지층으로 형성된 것을 특징으로 하는 친환경 건축 바닥재에 관한 것이다.

Description

치수안정성 및 내마모성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재 및 그의 제조방법
본 발명은 치수안정성 및 내마모성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 열가소성 폴리우레탄(TPU) 수지에 실리콘 검(GUM) 등을 포함하고, 내마모성이 우수하고 치수안정성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재에 관한 것이다. 본 발명은 또한 내오염성, 기계적 물성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 실내마감재 중 합성수지 바닥재는 폴리염화비닐(PVC) 수지가 가장 널리 사용되고 있다. 원래 폴리염화비닐(PVC) 수지는 가공성이 우수하여 다양한 분야에서 널리 이용되고 있는 소재이나, 폴리염화비닐(PVC) 수지는 염소(Cl) 성분을 함유하고 있기 때문에 연소 시에 다량의 연기와 염소가스가 발생하여 인체에 치명적일뿐만 아니라, 유해 물질인 다량의 다이옥신이 방출되어 인체에 심각한 피해를 주는 문제점을 가지고 있다.
또한, 폴리염화비닐 수지(PVC) 재질의 바닥재 가공을 위하여 바닥재에 프탈레이트 가소제(DOP)를 첨가하는데, 이는 내분비교란물질로서, 소위 환경호르몬으로 널리 알려져 있어 인체의 안전에 크게 악영향을 미치는 심각한 문제가 있을 뿐만 아니라, 소각할 시 다이옥신(Dioxin)이 발생되고 새집중후군의 발생 원인이 되는 유독 물질인 VOC(휘발성 유기화합물)와 HCHO(포름알데히드)가 발생되어 그 개선 요구가 거세지고 있는 실정이다. 따라서 2013년 7월 폴리염화비닐 수지를 이용하여 제조되는 모든 바닥재 제품에 대해 산업통상자원부 산하 기술표준원에서 품질 경영 및 공산품 안전 관리법에 근거하여 기술표준원 고시를 발표하고, 프탈레이트 가소제에 대한 함량 규제를 실시하고 있다.
따라서 최근 친환경 트랜드에 따라 인체에 무해한 건축 내장재 개발 요구가 급증하고 있어 인테리어 실내마감재로 사용하는 목질계 바닥재, 합성수지 바닥재, 타일, 벽지, 카펫 등에 친환경 소재로 사용할 것을 요구하는 추세다.
이러한 폴리염화비닐 수지(PVC)의 대체 물질로서, 인체에 무해한 NON - PVC 계열의 에틸렌 비닐아세테이트(EVA), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 열가소성 폴리우레탄(TPU), 폴리프로필렌(PP)등 친환경수지의 원천 가공 기술 확보가 필요한 상황이다. 건축 바닥재로써의 주요 요구 특성인 탄성, 내마모성, 인쇄 적성, 난연성, 치수안정성 등을 고려한 NON - PVC 바닥재의 개발이 시급히 요청되고 있다. 이들 중 열가소성 폴리우레탄(TPU)의 경우 주요 요구 특성 중의 하나인 탄성 효과가 우수하기 때문에 산업 용도 뿐만 아니라, 홈인테리어 분야에서도 많은 연구와 개발이 이루어지고 있다.
현재의 통상의 폴리염화비닐 수지(PVC) 바닥재의 경우 내마모성을 향상시키기 위하여 상부 투명층에 자외선(UV) 경화성 수지를 10 ~ 20㎛ 정도 얇게 코팅하여 보강하고 있으나, 이는 닳아 오래가지 못한 문제점을 가지고 있다. 또한 다층으로 구성된 폴리염화비닐 수지 바닥재의 치수안정성의 경우 통상의 외부 온도 및 습도 등 환경적인 요인에 의해 시트별 열 팽창 계수가 달라 뒤틀리거나 팽창 또는 수축 현상이 발생하여 안정적으로 사용이 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 이종의 소재로 된 유리섬유 시트를 삽입하여 치수안정성을 보강하거나, 무기물 필러 함량을 다량 첨가하여 폴리염화비닐 수지의 열팽창 계수를 줄이는 방법을 사용하고 있다. 하지만, 유리섬유 시트를 사용할 경우 압출 가공 또는 카렌다 가공시 재활용이 불가능한 단점이 있으며, 다량의 무기물 필러를 첨가 할 경우 폴리염화비닐 수지층의 결합력을 저해하여 충격에 의한 꺾임, 깨짐 현상이 발생될 뿐만 아니라 중량이 상승되어 운반의 취급성, 시공성 등이 급격히 저하되는 문제점이 있다.
이러한 사회적, 환경적, 품질적인 문제점을 해결하기 위하여 다양한 방법으로 폴리염화비닐 수지의 가공 방법 및 배합 처방을 개선하였으나, 폴리염화비닐수지 특성의 한계로 인하여, 이러한 문제점을 근본적으로 해결하기 어려웠다.
최근 바닥장식재를 구성하는 전 층을 폴리올레핀 수지를 이용하여 제조된 제품이 개발되었으나, 폴리올레핀 계열 소재가 갖는 가공의 어려움으로 바닥재로써 요구되는 물성을 충족하기에는 한계가 있을 뿐만 아니라, 특별한 제조기술이 요구되는 문제점이 있다.
대한민국 등록 특허 제10-0908661호는 상기와 같은 폴리염화비닐 수지(PVC) 재질의 바닥재 사용으로 인한 인체 유해성을 개선하기 위하여, 프로필렌과 에틸렌을 함유한 코폴리머와 열가소성 폴리올레핀계열 소재를 포함하는 친환경 바닥재 및 그 제조방법에 대하여 개시되어 있다.
그러나, 상기 등록 특허에서 제조된 친환경 바닥재는 무독성분의 폴리올레핀계 수지를 바닥재로 사용하여 화재 발생 시에 염소가스와 연기발생을 없애고, 새집증후군의 발생 원인이 되는 유독물질인 VOC(휘발성 유기화합물)와 HCHO(포름알데히드)가 발생되지 않아 안전사고 및 유해 물질로부터 인체에 안전한 장점은 있으나, 상기 바닥재를 구성하는 표면층과 무늬층, 모든 기재층 전부가 동일한 소재의 프로필렌과 에틸렌을 함유한 코폴리머와 열가소성 폴리올레핀계 계열 소재의 시트재로 구성되어 있어, 분자 구조상 비극성을 갖기 때문에 열 압착에 의한 합지가 불가능해 접착제층을 별도로 도포해야 한다. 하지만, 접착제의 사용은 접착제에 포함된 유기 화합물의 유해성으로 인하여 건강을 해치는 경우가 많고, 접착제의 건조 및 접착력을 위해 48시간 이상 숙성 시간이 필요하여 별도의 숙성 공간이 필요한 문제점이 있다. 또한, 상기 재질의 특성상 완제품의 표면내구성, 투명성, 유연성, 굴곡강도 저하로 인한 바닥재의 사용상 문제점과, 비극성 물질인 상기 재질과 건축물의 바닥면과의 접착 부착성이 떨어지는 시공상의 문제점이 있다. 또한, 각각의 반제품들을 차례대로 적층한 후 프레스 설비를 이용한 단속 공정으로 제조하는 방식을 사용함으로써 생산성 및 작업 능률이 현저히 저하되어 제조 원가 상승 및 생산량 감소로 이어져 시장 경쟁력이 크게 약화되는 문제점이 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1395714호에는 UV코팅층, 상지층, 치수보강층, 발포층 및 하지층이 폴리올레핀 수지로 구성된 바닥재가 제시되어 있다. 이는 폴리올레핀수지를 사용하여 친환경 요소를 가미했으나, 상지층에 사용된 폴리올레핀 수지가 종래의 폴리염화비닐 대비 내마모성이 매우 열약할 뿐 만 아니라, 치수보강층에 이종소재인 열경화성 우레탄 수지가 함침된 유리섬유를 사용하여 폐기 시 압출 가공에 의한 재활용이 불가능한 문제점이 있다.
또한 대한민국 등록특허 제10-1627732호에는 표면층, 인쇄층 및 이면층 시트가 순차적으로 적층되어 있는 비 폴리염화비닐 재활용성 친환경 바닥재가 제시되어 있다. 이는 열가소성 폴리우레탄수지를 사용하여 재활용성 및 친환경 요소를 가미 했으나, 통상의 열가소성 폴리우레탄수지의 경우 일반적으로 난연성을 개선시키는 것은 매우 어려운 일이다. 이는 열가소성 폴리우레탄수지가 높은 수준의 열에 노출 될 경우 전형적으로 더 가연성인 저분자량 모노머로 해중합(de-polymerize) 되어 발열을 초래하기 때문이다. 또한 열가소성 폴리우레탄수지를 구성하고 있는 폴리에테르 폴리올을 사용한 경우에는 폴리우레탄의 기계적물성과 내마모성이 크게 저하되기 때문에 종래의 폴리염화비닐 대비 내마모성이 열약하여 난연성 및 내마모성, 내오염성이 취약해 건축 바닥재의 요구물성을 만족하기에는 어려운 문제점이 있다.
또한, 별도의 인쇄용 필름층을 사용하여 인쇄한 후 표면층 필름과 열 합지 함으로써 인쇄층을 포함하여 다층 구조로 설계되어 있어 층간의 구조 발란스를 유지 하기가 어려울 뿐 만 아니라, 제조 공정이 복잡하고 작업 준비 시간이 길며 반제품 수급에 어려움이 있어 비용 측면에서 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 상기 다층의 반제품을 적층한 후 최종 합지된 완제품을 냉각 수조에에서 냉각하거나, 쿨링 드럼을 통과시켜 냉각하여 층간의 열적 변형을 줄이는 방식으로 제조함으로써, 표면층 및 이면층이 같은 온도에서 냉각이 이루어지므로 서로 다른 열 팽창 계수를 갖는 표면층 및 이면층은 뒤틀리거나 팽창 또는 수축 현상이 발생하여 안정적인 품질을 유지하기가 어려운 문제점이 있다.
따라서 인체에 무해한 친환경 열가소성 폴리우레탄 수지를 사용하면서, 종래기술의 폴리염화비닐수지 재질 바닥재의 문제점인 환경호르몬과 다이옥신과 같은 유해물질을 근본적으로 발생시키지 않고, 가소제로 인한 새집증후군 현상을 방지하고, 완제품의 내마모성, 치수안정성, 유연성, 컬링성, 내오염성 등이 우수한 열가소성 폴리우레탄 수지의 배합 처방 설계 및 생산성, 작업성, 시공성까지 확보할 수 있는 친환경 바닥재 및 그의 제조 방법이 절실한 실정이다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기존 폴리염화비닐(PVC) 수지를 이용한 바닥 장식재가 갖고 있는 사회적, 환경적인 문제 요인을 제거하고, 우수한 치수안정성 및 내마모성을 가짐과 동시에 친환경 소재로 층간 반제품 개수를 3 내지 4층 적층 구조로 설계함으로써 공정의 단순화, 효율성을 향상시켜 비용적인 부분에서 높은 경쟁력을 갖는다. 또한, 사용 후 압출 가공, 카렌다 가공에 의해 재활용이 가능한 친환경 소재로 구성된 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재 및 그의 제조 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
따라서 상기와 같은 본 발명의 목적은 치수안정성 및 내마모성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 바닥재 및 그의 제조방법에 의해 달성된다.
바람직하게는, 표면 처리층과 인쇄층을 포함하는 표면층, 코어층 및 발란스층이 순차적으로 적층된 폴리우레탄 바닥재로서, 상기 표면층은, 90A 내지 120A의 쇼와 경도, 60℃ 내지 100℃의 연화점을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와, 분자량이 1,000,000 내지 5,000,000인 초고분자량 폴리에틸렌 및 실리콘 검으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 상기 코어층 및 상기 발란스층은, 90A 내지 120A의 쇼와 경도, 60℃ 내지 100℃의 연화점을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지, 난연제 및 무기물을 각각 포함하는, 폴리우레탄 바닥재인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 에스테르계 열가소성 폴리우레탄 수지, 에테르계 열가소성 폴리우레탄 수지 및 카보네이트계 열가소성 폴리우레탄 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 바닥재인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 표면층은 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 1 내지 10 중량부의 초고분자량 폴리에틸렌 및 실리콘 검으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 1 내지 5 중량부의 자외선 흡수제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 바닥재인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 자외선 흡수제는 벤조트리아졸(Benzotriazole), 벤조페논(Benzophenone) 및 포름아미딘(Formamidine)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 바닥재인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 인쇄층은 상기 표면층의 이면에 수성 폴리우레탄 성분의 잉크로 직접 인쇄된 층인 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 바닥재인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 표면 처리층은 30%~40%의 고형분 함량을 갖고 10~200 cps의 점도를 갖는 수성 폴리우레탄 수지로 형성된 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 바닥재인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 실리콘 검은 메틸 검(Methyl gum), 하이드록실 검(OH gum) 및 비닐 검(Vinyl gum)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 바닥재인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 표면층은 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 초고분자 폴리에틸렌 수지 1 중량부 내지 5 중량부 및 실리콘 검(GUM) 1 중량부 내지 5 중량부를 포함하는, 폴리우레탄 바닥재인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 코어층은 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 무기물 100 중량부 내지 250 중량부, 난연제 3 중량부 내지 15 중량부 및 활제 1 내지 3 중량부를 포함하는, 폴리우레탄 바닥재인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 발란스층은 상기 열가소성 폴리우레탄 수지 소재 100 중량부 당 무기물 50 중량부 내지 100 중량부 및 난연제 3 중량부 내지 15 중량부를 포함하는, 폴리우레탄 바닥재인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함하는 표면층을 형성하는 단계(S11); 상기 표면층 이면에 직접 인쇄문양을 인쇄하여 인쇄층을 형성하는 단계(S12); 상기 표면층의 다른 이면에 수성 폴리우레탄을 코팅 처리하여 표면 처리층을 형성하는 단계(S13); 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함하는 코어층을 형성하는 단계(S14); 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함하는 발란스층을 형성하는 단계(S15); 상기 표면 처리층 및 인쇄층을 포함하는 표면층, 상기 코어층, 및 상기 발란스층을 차례대로 권취한 후 엠보싱 성형에 의해 연속 열 합지하여 반제품을 제조하는 단계(S16); 및 상기 반제품을 온도 조절이 가능한 판상 벨트 프레스 형태의 에이징 영역을 통과시켜 에이징 및 냉각시키는 단계(S17)를 포함하는 폴리우레탄 바닥재의 제조방법인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 에이징 영역은 80~100℃의 온도범위를 갖는 제1 영역, 60~80℃의 온도범위를 갖는 제2 영역 및 20~40℃의 온도범위를 갖는 제3 영역으로 차례로 구성된 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 바닥재의 제조방법인 것을 특징으로 한다.
발명에 따른 열가소성 폴리우레탄 친환경 건축 바닥재는 종래의 폴리염화비닐 소재의 바닥재와 달리 환경 호르몬 및 다이옥신과 같은 유해물질, 휘발성 유기화합물(VOC)과 포름알데히드(HCHO)와 같은 유독 물질이 발생되지 않아 인체에 무해하다. 또한, 내마모성이 우수한 초고분자량 폴리에틸렌 또는 실리콘 검(GUM)을 포함하고, 상, 하 온도 조절이 가능한 판상 밸트 프레스 형태의 에이징 존(aging zone)으로 구성된 냉각 시스템(system)이 구축되어 있는 제조 설비를 활용함으로써, 우수한 치수안정성과 내마모성을 가짐과 동시에 Non - PVC 소재로 사용 후 폐기 시 압출 가공 또는 카렌다 가공에 의해 재활용이 가능한 친환경 소재로 구성되어 있어 경제성 및 친환경성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명은 또한 우수한 내오염성, 유연성, 기계적 물성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재를 제공할 수 있으며 엠보싱 성형에 의한 연속 가공이 가능하여 생산성 및 작업 능률을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
이하 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명한다. 다만, 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재는 서로 다른 일면에 표면 처리층과 인쇄층을 각각 포함하는 표면층, 코어층 및 발란스층이 순차적으로 적층되어 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재의 단면도를 나타낸다.
본 발명에 따른 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재는 표면 처리층과 인쇄층을 포함한 표면층, 코어층 및 발란스층은 열가소성 폴리우레탄 수지층으로 형성되어 있다.
상기 각 층별 열가소성 폴리우레탄 수지는 특정 범위의 쇼와경도 및 연화점을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지를 이용하고, 이를 연속 작업이 가능한 열 합지 설비와 상, 하 온도 조절이 가능한 판상 벨트 프레스 형태의 에이징 영역으로 구성된 냉각 시스템(system)이 구축되어 있는 설비를 포함한 연속 열 합지 생산 방법을 채택함으로써 생산성 향상 및 불량률을 감소시켜 경제성이 우수할 뿐만 아니라, 내마모성 및 치수안정성이 우수한 바닥재의 제조가 가능하다.
각 층에 대하여 구체적으로 검토하면 아래와 같다.
표면처리층은 표면층의 상부면에 형성되어 바닥재의 물성 저하 및 노화 등을 방지할 뿐 아니라, 바닥재의 오염 및 긁힘 등을 방지하고 청소를 용이하게 하기 위한 층으로, 불포화 폴리에스테르수지계, 에폭시아크릴레이트계, 우레탄아크릴레이트계, 폴리우레탄계 및 폴리에스테르아크릴레이트계 중에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 상기 표면 처리층은 30%~40% 고형분, 10 ~ 200 cps 점도를 가지는 수성 폴리우레탄 수지를 포함한다.
표면층은 인쇄층 상부면에 형성되어 바닥재의 표면을 마감하는 층으로, 90A 내지 120A의 쇼와 경도, 60℃ 내지 100℃의 연화점을 가지는 열가소성 폴리우레탄 수지로 구성되어 있으며, 상기 수지 100 중량부에 대하여 내마모 특성이 우수한 첨가 수지를 3 중량부 내지 10 중량부를 포함하며, 자외선 흡수제는 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 5 중량부를 포함한다.
예를 들면, 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 쇼와 경도가 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119 또는 120A일 수 있다. 예를 들면, 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 연화점이 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100℃일 수 있다.
이때 내마모 특성이 우수한 첨가 수지는 초고분자량 폴리에틸렌 또는 실리콘 검(GUM)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용한다. 상기 초고분자량 폴리에틸렌수지의 분자 구조는 무극성 그룹으로써 표면 에너지 수준이 낮고, 가공 가정에서 첨가제로 주 베이스 수지인 열가소성 폴리우레탄 수지 표면에서 약한 경계층을 형성시키기 때문에 자기 윤활 특성이 우수하여 표면층의 마찰을 안정시키고, 마찰계수와 마모율을 감소시켜 내마모성을 크게 향상시킬 수 있다. 초고분자량 폴리에틸렌수지는 분자량이 1,000,000~5,000,000 사이로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용한다. 예를 들면, 상기 초고분자량 폴리에틸렌수지는 분자량이 1000000, 1500000, 2000000, 2500000, 3000000, 3500000, 4000000, 4500000, 또는 5000000 일 수 있다. 또한 상기 실리콘 검(GUM)은 메타크리록시기 함유로 인해 자기 윤활 특성, 분산성 및 내열성이 우수하여, 내마찰성을 향상시켜 내마모, 내스크래치성을 향상 시킬 수 있다. 실리콘 검(GUM)으로 메틸 검(Methyl gum), 하이드록실 검(OH gum) 및 비닐 검(Vinyl gum)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용한다.
또한, 상기 수지와 더불어 내광성을 향상시키기 위해 자외선 흡수제를 포함 할 수 있다. 자외선 흡수제는 벤조트리아졸(Benzotriazole)계 또는 벤조페논계(Benzophenone)계, 포름아미딘(Formamidine)계로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용한다. 이와 같은 자외선 흡수제는 고분자의 흡광단 대신 자외선을 흡수하여 고분자 광산화 메커니즘을 근원적으로 차단하고, 흡수된 자외선은 무해한 열에너지(적외선) 형태로 방출하여 열에 의한 노화를 방지한다. 일반적인 폴리우레탄의 경우 여타의 고분자 화합물보다 290~330nm에서 극도로 취약한 내광 특성을 가지고 있어, 자외선 흡수제를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 표면층은 내마모 특성이 우수한 첨가 수지를 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 3 중량부 내지 10 중량부를 포함하며, 자외선 흡수제는 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 1 중량부 내지 5 중량부를 포함한다. 그러나 내마모 특성이 우수한 수지 첨가량이 과다하면 열가소성 폴리우레탄 수지의 투명성에 저하를 가져올 수 있기 때문에 좋게는 3 중량부 내지 5 중량부를 첨가하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들면 상기 내마모 특성이 우수한 수지는 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 중량부 포함될 수 있다.
또한, 자외선 흡수제의 첨가량이 과다하면 열가소성 폴리우레탄 수지의 물성 저하를 일으킬 수 있기 때문에 보다 좋게는 열가소성 폴리우레탄 수지 100중량부 당 1 중량부 내지 3 중량부를 첨가하는 것이 유리하다. 예를 들면 상기 자외선 흡수제는 1, 2, 3, 4 또는 5 중량부 포함될 수 있다.
바람직하게는, 상기 인쇄층은 별도의 인쇄 필름층이 없이 상기 표면층 이면에 수성 폴리우레탄 성분으로 구성된 잉크를 사용하여 직접 인쇄하여 인쇄층을 형성한다.
코어층 및 발란스층은 바닥재의 두께를 보정하고 쿠션감, 보행감, 충격 흡수, 기계적 물성 및 치수 안정성 등의 기능을 부여하며 바닥재의 컬링 현상 및 돔 현상을 제어해 균형을 맞추고, 시공 후 바닥 습기로 인한 변형을 방지하고, 건물 바닥면과의 접착을 향상시키기 위해 바닥재의 하층으로 마감하는 층이다.
상기 코어층 및 발란스층은 90A 내지 120A의 쇼와 경도, 60℃ 내지 100℃의 연화점을 가지는 열가소성 폴리우레탄 수지와 난연제 및 무기물을 포함하고, 바람직하게는 상기 난연제는 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 3 중량부 내지 15 중량부를 포함하며, 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 수산화알루미늄(Al(OH)3) 및 삼산화안티몬(Sb2O3)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이다. 이와 같은 난연제는 물을 발생시켜 연소 열량을 감소시키는 역할을 함으로써 결과적으로 열가소성 폴리우레탄의 산소 지수를 높일 수 있다. 예를 들면 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 상기 난연제는 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 또는 15 중량부 포함될 수 있다.
예를 들면, 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 쇼와 경도가 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119 또는 120A일 수 있다. 예를 들면, 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 연화점이 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100℃일 수 있다.
상기 무기물은 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 50 중량부 내지 150 중량부를 포함하며, 탄산 칼슘, 탈크, 실리카, 알루미나, 산화 아연, 마이카로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이다. 예를 들면 상기 무기물은 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140 또는 150 중량부 포함될 수 있다.
본 발명에서 상기 코어층은 발란스층에 포함된 무기물의 중량 대비 50 내지 100 중량%의 무기물을 더 포함할 수 있다. 상기 코어층은 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 무기물 25 중량부 내지 300 중량부를 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 무기물은 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 또는 300 중량부 포함될 수 있다.
이때 압출 성형성을 높이기 위하여 활제를 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 1 중량부 내지 5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하며, 상기 활제는 파라핀 왁스, 프로세스 오일, 식물성 오일, 스테아린산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이다. 예를 들면 1, 2, 3, 4 또는 5 중량부 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 치수안정성 및 내마모성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재의 제조 방법은 다음과 같다.
구체적으로, 상기 표면층 및 코어층, 발란스층은 티-다이(T - Die) 압출 가공 또는 카렌다 가공에 의해 제조될 수 있으며, 표면 처리층, 인쇄층은 그라비아 코팅 방식에 의해 제조될 수 있다.
더 구체적으로, 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함하는 표면층을 형성하는 단계(S11); 상기 표면층 이면에 직접 인쇄문양을 인쇄하여 인쇄층을 형성하는 단계(S12); 상기 인쇄된 표면층 상면에 수성 폴리우레탄 처리제를 코팅 처리한 후 표면 처리층을 형성하는 단계(S13); 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함하는 코어층을 형성하는 단계(S14); 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함하는 발란스층을 형성하는 단계(S15); 상기 표면 처리층 및 인쇄층을 포함한 표면층, 상기 코어층 및 상기 발란스층을 차례대로 권취한 후, 엠보싱 성형에 의해 연속 열 합지하여 반제품을 제조하는 단계(S16); 및 상기 반제품을 온도 조절이 가능한 판상 벨트 프레스 형태의 에이징 영역을 통과시켜 에이징 및 냉각시키는 단계(S17)를 포함한다.
상기 표면층을 형성하는 단계(S11)는 90A 내지 120A의 쇼와 경도, 60 내지 100℃의 연화점을 가지는 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함한다. 예를 들면, 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 쇼와 경도가 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119 또는 120A일 수 있다. 예를 들면, 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 연화점이 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 또는 100℃일 수 있다.
본 발명에서 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 에스테르계 열가소성 폴리우레탄 수지, 에테르계 열가소성 폴리우레탄 수지, 카보네이트계 열가소성 폴리우레탄 수지 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상 사용될 수 있으며, 바람직하게는 상대적으로 내마모성이 우수한 에스테르계 열가소성 폴리우레탄 수지를 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 상기 표면층(31)은 두께가 100㎛ 내지 300㎛ 이나, 이는 특별히 제한되는 것은 아니다. 표면층(31)은 두께가 100㎛ 이하일 경우 열가소성 폴리우레탄 수지의 신율로 인하여 인쇄 작업 과정에서 인쇄 도수간 핀트가 맞지 않아 인쇄 무늬가 겹쳐 인쇄 선명성이 떨어지거나 각각의 반제품이 합지된 후 수축 현상에 의해 컬링 현상 또는 돔 현상이 발생되는 문제점이 있으며, 너무 두꺼울 경우 열 합지시 곱치는 현상이 발생되어 손실이 크게 발생하는 문제점이 있기 때문에 보다 좋게는 150㎛ 내지 250㎛ 정도가 바람직하다. 또한 상기 수지 100 중량부에 대하여 내마모 특성 우수한 첨가 수지를 3 중량부 내지 10 중량부를 포함하며, 자외선 흡수제는 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 1 중량부 내지 5 중량부를 포함한다.
예를 들면 상기 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 내마모 특성 우수한 첨가 수지는 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 중량부 포함될 수 있다. 예를 들면 상기 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부에 대하여 상기 자외선 흡수제는 1, 2, 3, 4 또는 5 중량부 포함될 수 있다.
본 발명에서 자외선 흡수제는 벤조트리아졸(Benzotriazole)계, 벤조페논계(Benzophenone)계 및 포름아미딘(Formamidine)계로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 사용될 수 있으며, 바람직하게는 상대적으로 290~330nm 파장에서 내광 특성이 우수한 포름아미딘(Formamidine)계 자외선 흡수제를 사용 하는 것이 좋다.
상기 열가소성 폴리우레탄 수지와 내마모 특성이 우수한 첨가 수지 및 자외선 흡수제를 150℃ ~ 200℃ 용융점 이상의 온도에서 니더 또는 믹서를 이용하여 혼합한 후 혼합된 수지 조성물을 니더에서 압출기 호퍼까지 이송한 후 단축 또는 이축 압출기를 이용하여 160 ~ 250℃에서 용융된 조성물을 티 다이(T-DIE)를 통하여 압출하여 시트 상태로 제조한다. 압출기의 온도가 160℃ 미만이면 수지를 충분히 용융시키지 못하게 되어 수지 용융압이 과도하게 증가함으로 압출이 어려워지고 250℃를 초과하면 수지의 용융은 용이하나 수지의 산화가 쉽게 일어날 수 있다. 이렇게 표면층(31)이 제조된다.
다음으로 이 표면층(31) 이면에 그라비아 인쇄 방식을 이용하여 일정 형태의 모양을 직접 인쇄하여 인쇄층(32)을 포함한 표면층을 형성하는 단계(S12)이다. 이는 통상적으로 백색의 인쇄지 위에 인쇄하고, 그 위에 표면층을 합지하는 기존의 방식에서 탈피하여 표면층 이면에 직접 인쇄하는 방식으로 기존의 백색의 인쇄지를 제거할 수 있어 공정이 단순화 되고 불량이 현저히 줄어 원재료비의 절감효과로 경제적 개선 효과가 크게 나타나는 장점이 있다.
다음으로, 인쇄층을 포함한 표면층의 상부에 표면처리층을 형성하여 반제품(40)을 형성하는 단계(S13)이다. 표면처리층(30)은 바닥재의 물성 저하 및 노화 등을 방지할 뿐만 아니라, 바닥재의 오염 및 긁힘 등을 방지하고 청소를 용이하게 하기 위해 불포화폴리에스테르수지계, 에폭시아크릴레이트계, 우레탄아크릴레이트계, 폴리에스테르아크릴레이트계 및 폴리우레탄 중에서 1종 이상을 선택하여 도포하고 자외선 경화를 시켜 형성하거나 수성 폴리우레탄을 도포하고 열 경화시켜 형성된다. 보다 바람직하게는 수성 폴리우레탄을 사용한다. 표면처리층은 인쇄층이 형성되지 않은 표면층의 다른 일면에 형성된다.
다음으로, 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함하는 코어층(33)층을 형성하는 단계(S14)와 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함하는 발란스층(34)층을 형성하는 단계(S15)는 상술한 바와 같이 소정의 비율로 첨가되어 있는 각 조성물을 혼합하여 표면층(31)을 제조하는 동일한 제조 방법으로 티 다이(T - Die) 압출성형 또는 카렌다 설비를 통하여 일정 두께의 시트 상으로 제조할 수 있다. 상기 코어층(33) 및 발란스층(34)은 90A 내지 120A의 쇼와 경도, 60 내지 100℃의 연화점을 가지는 열가소성 폴리우레탄 수지와 난연제 및 무기물을 포함한다. 바람직하게는 상기 난연제는 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 3 중량부 내지 15 중량부를 포함하며, 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 또는 수산화알루미늄(Al(OH)3), 삼산화안티몬(Sb2O3) 으로 이루어진 군에서 선택된 1종일 수 있다.
상기 무기물은 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 50 중량부 내지 150 중량부를 포함하며, 탄산 칼슘, 탈크, 실리카, 알루미나, 산화 아연, 마이카로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명에서 상기 코어층(33)은 발란스층(34) 대비 50 중량부 내지 100 중량부의 무기물을 더 포함할 수 있다. 이때 압출 성형성을 높이기 위하여 활제를 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 1 중량부 내지 5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하며, 파라핀 왁스, 프로세스 오일, 식물성 오일 및 스테아린산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이다. 활제를 사용함으로써 바닥재의 내열성, 난연성 및 치수 안정성이 증가되고 저렴한 무기 필러 사용에 의한 경제적 개선 효과가 크게 나타난다. 예를 들면 1, 2, 3, 4 또는 5 중량부 포함될 수 있다.
다음으로, 상기 표면 처리층(30)과 인쇄층(32)을 포함하는 표면층(31) 및 상기 코어층(32), 상기 발란스층(33)을 차례대로 권취한 후 엠보싱 성형에 의해 연속 열 합지하는 단계(S16)는 각각의 반제품을 적재대에 권취한 후 적층 순서대로 각각의 반제품은 130℃ ~ 150℃ 정도의 보조 예열 드럼을 통과 한 후 140 ~ 180℃의 메인 히팅 드럼이 있는 엠보싱 설비를 통과한 후 열 압착하여 연속 공정으로 합지하여 제조할 수 있다.
합지된 반제품(50)은 상·하 온도 조절이 가능한 판상 벨트 프레스 형태의 에이징 영역을 통과하여 에이징 및 냉각시키는 단계(S17)를 거처 완제품을 제조 할 수 있다. 상기 냉각 벨트 프레스는 2 ~ 3 개 존(zone)으로 구성되어 있으며, 각각의 냉각 벨트 프레스는 별도의 온도 구배를 갖도록 설계되어 있다. 또한 각각의 냉각 벨트 프레스의 상·하 압착 벨트의 온도 구배도 다르게 설계되어 있다. 이는 완제품의 상·하부층을 구성하는 배합 처방 및 물성의 차이로 인한 열 팽창 계수가 다르기 때문에 완제품의 상·하부층의 냉각 정도를 조절하여 온도 변화에 의한 변형을 방치하고 치수의 안정성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 냉각 벨트 프레스는 20℃ ~ 150℃ 온도 범위를 자유롭게 설정할 수 있으며, 상·하 벨트간 온도 또한 20℃ ~ 150℃ 온도 범위를 자유롭게 설정할 수 있도록 설계되어 있다. 상기 엠보싱 설비를 통과한 후 열 압착하여 합지된 반제품(50)은 80℃ ~ 100℃의 온도 범위를 갖는 제1영역, 60℃ ~ 80℃의 온도범위를 갖는 제2영역, 20℃ ~ 40℃의 온도 범위를 갖는 제3영역을 통과하면서 천천히 냉각하면서 에이징을 한다. 이때 냉각 벨트 프레스의 하부 벨트의 온도는 상부 벨트 대비 10℃ ~ 20℃ 정도 낮게 설정함으로서 완제품의 휨 현상 방지에 유리 할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예 1의 제조
치수안정성 및 내마모성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재를 구성하는 각각의 반제품을 준비하였다. 인쇄층을 포함한 표면층은 쇼와경도 95A, 연화점 90℃, 열가소성폴리우레탄 수지 100 중량부에 자외선 흡수제 2 중량부, 분자량이 3000000인 초고분자량 폴리에틸렌 수지 3 중량부를 혼합하여 0.2mm 두께로 압출 티 다이(T - Die)를 통하여 시트를 제조한 후 그 이면에 수성 우레탄 잉크를 사용하여 특정 문양을 인쇄하여 준비하였다. 표면 처리층은 특정 문양이 인쇄된 표면층의 다른 일면에 수성 폴리우레탄 수지를 코팅한 후 열 건조하여 반제품 1을 제조하였다. 코어층은 쇼와경도 95A, 연화점 90℃, 열가소성폴리우레탄 수지 100 중량부에 난연제인 수산화마그네슘 5 중량부, 무기물로는 탈크 200 중량부, 활제로 프로세스 오일 1 중량부를 혼합하여 제조된 2.1mm 두께로 제조된 반제품 2를 준비하였다. 발란스층은 쇼와경도 95A, 연화점 90℃, 열가소성폴리우레탄 수지 100 중량부에 난연제인 수산화마그네슘 5 중량부, 무기물로는 탈크 100 중량부, 활제로 프로세스 오일 1 중량부를 혼합하여 제조된 0.7mm 두께로 제조된 반제품 3을 준비하였다.
상기 반제품 1, 2, 및 3을 순서대로 적재대에 권취한 후 각각의 반제품을 보조 예열 드림에서 130℃ 정도로 예열하고 160℃의 메인 히팅 드럼이 있는 엠보싱 설비를 각각 통과시키면서 열 압착하여 연속 공정으로 합지 한 후 각각의 냉각 벨트 프레스 상부 롤의 온도를 100℃, 70℃, 40℃로, 하부 롤의 온도를 90℃, 60℃, 30℃ 설정한 후 통과시켜 제조하였다. 상기 에이징된 합지 반제품은 일정 크기의 나이프 금형이 장착된 재단기를 통하여 재단하여 친환경 바닥재를 완성하였다.
실시예 2의 제조
상기 실시예 1에서 인쇄층을 포함한 표면층 제조 시 상기 초고분자량 폴리에틸렌 수지를 대신하여 실리콘 검(GUM)을 3 중량부를 혼합하여 0.2mm 두께로 압출 티 다이(T - Die)를 통하여 시트를 제조하는 것을 제외하고, 나머지는 실시예 1과 동일한 과정으로 실시하여 친환경 바닥재를 완성하였다.
실시예 3의 제조
상기 실시예 1에서 인쇄층을 포함한 표면층 제조 시 상기 초고분자량 폴리에틸렌 수지 3 중량부를 단독으로 혼합하는 것을 대신하여 초고분자량 폴리에틸렌 수지 1 중량부, 실리콘 검(GUM)을 1 중량부를 동시에 혼합하여 0.2mm 두께로 압출 티 다이(T - Die)를 통하여 시트를 제조하는 것을 제외하고, 나머지는 실시예 1과 동일한 과정으로 실시하여 친환경 바닥재를 완성하였다.
비교예 1의 제조
상기 실시예 1에서 상기 표면층에 사용된 쇼와경도 95A, 연화점 90℃, 열가소성폴리우레탄 수지를 대신하여 쇼와경도 77A, 연화점 80℃, 열가소성폴리우레탄 수지를 사용하여 실시예 1과 동일한 과정으로 실시하여 최종 친환경 바닥재를 완성하였다.
비교예 2의 제조
상기 실시예 1에서 표면층에 사용된 초고분자량 폴리에틸렌 수지를 제외하고 실시예 1과 동일한 과정으로 실시하여 최종 친환경 바닥재를 완성하였다.
비교예 3의 제조
상기 실시예 1에서 냉각 벨트 프레스 공정을 제외하고 실시예 1과 동일한 과정으로 실시하여 최종 친환경 바닥재를 완성하였다.
본 발명의 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3을 통하여 제조되는 친환경 바닥재 시편을 제조하였다. 또한 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 친환경 바닥재의 외관상태, 내마모성, 난연성, 치수 안정성, 컬링성을 비교하였다. 상기 물성은 KS M 3802(PVC(비닐)계 바닥재) 시험 규격, ASTM D 3389(내마모성 측정 방법), UL 94(수평 연소 시험방법) 시험기준을 기준으로 평가하였다.
하기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 친환경 바닥재 시편에 대한 외관 상태, 투명도, 내마모성, 난연성, 치수 안정성, 컬링성을 다음과 같이 측정하였다.
실험 1) 외관 상태 평가
외관 상태의 척도로서 KS M 3802에 의거하여 결손, 균열, 갈라진 곳, 절단된 곳, 굽은 곳, 구멍, 박리, 주름, 만곡, 굴곡, 이상한 요철, 모양ㆍ광택 및 색조의 불균일, 오염, 흠, 이물의 혼입 등을 육안 검사를 통하여 하기 표 1에 나타낸 평가기준을 토대로 외관 상태를 평가하였다.
Figure PCTKR2019011103-appb-T000001
실험 2) 내마모성 평가
내마모성의 척도로서 ASTM D3389에 의거하여 마모휠 H-18, 적용하중 2Kg, 마모 횟수 1,000회 조건하에 바닥재 시편 표면층이 마모되어 발생하는 양(g)을 기준으로 하기 표 2에 나타낸 평가기준을 토대로 내마모성을 평가하였다.
Figure PCTKR2019011103-appb-T000002
실험 3) 난연성 평가
난연성의 척도로서 UL 94 수평 연소방법에 의거하여 45도 각도로 불꽃이 나오게 버너를 조정하고 30초간 가한 후 시편이 1인치 타들어간 후부터 측정하여 3인치 구간 내에서 1분간 시편이 타 들어간 길이를 기준으로 하기 표 3에 나타낸 평가기준을 토대로 난연성을 평가하였다.
난연성 평가(두께 3mm 제품 기준)
Figure PCTKR2019011103-appb-T000003
실험 4) 치수안정성 평가
치수안정성의 척도로서 KS M 3802에 의거하여 바닥재의 시편을 80℃ 건조오븐에 6시간 방치 한 후 늘어나거나 줄어드는 정도를 측정하여 시험 전후 치수변화율(%)을 기준하여 하기 표 4에 나타낸 평가기준을 토대로 치수안정성을 평가하였다.
Figure PCTKR2019011103-appb-T000004
실험 5) 컬링성 평가
컬링성의 척도로서 KS M 3802에 의거하여 바닥재의 시편을 80℃ 건조오븐에 6시간 방치 한 후 꺼내어 상온에서 1시간 정도 방치 후 시편의 휨 정도를 측정하여 하기 표 5에 나타낸 평가기준을 토대로 컬링성을 평가하였다.
Figure PCTKR2019011103-appb-T000005
상기 실험 1) 내지 실험 5)의 방법을 평가한 바닥재의 평가 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
Figure PCTKR2019011103-appb-T000006
상기 표 6에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 바닥재 실시예 3은 실시예 1 및 실시예 2 보다 내마모 특성이 다소 우수한 효과를 보이고 있으며, 나머지 특성은 동일한 수준을 나타내는 것을 알 수 있다 또한, 실시예 3은 비교예 1 및 2,3 보다 외관상태, 내마모성, 난연성, 치수 안정성, 컬링성 등의 모든 측면에서 우수한 효과를 나타내는 것을 알 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 치수안정성 및 내마모성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 바닥재 및 그의 제조 방법에 대해 구체적인 실시예로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 구조를 채택할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
(부호의 설명)
30: 폴리우레탄 수지의 표면 처리층
31: 폴리우레탄 수지의 표면층
32: 폴리우레탄 수지의 인쇄층
33: 폴리우레탄 수지의 코어층
34: 폴리우레탄 수지의 발란스층
40: 표면 처리층, 인쇄층이 포함된 표면층이 합지된 반제품
50: 표면 처리층, 인쇄층이 포함된 표면층, 코어층 및 발란스층이 합지된 반제품

Claims (12)

  1. 표면 처리층과 인쇄층을 포함하는 표면층, 코어층 및 발란스층이 순차적으로 적층된 폴리우레탄 바닥재로서,
    상기 표면층은, 90A 내지 120A의 쇼와 경도, 60℃ 내지 100℃의 연화점을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지와, 분자량이 1,000,000 내지 5,000,000인 초고분자량 폴리에틸렌 및 실리콘 검으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
    상기 코어층 및 상기 발란스층은, 90A 내지 120A의 쇼와 경도, 60 내지 100℃의 연화점을 갖는 열가소성 폴리우레탄 수지, 난연제 및 무기물을 각각 포함하는, 폴리우레탄 바닥재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 폴리우레탄 수지는 에스테르계 열가소성 폴리우레탄 수지, 에테르계 열가소성 폴리우레탄 수지 및 카보네이트계 열가소성 폴리우레탄 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 바닥재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 표면층은 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 1 내지 10 중량부의 초고분자량 폴리에틸렌 및 실리콘 검으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 1 내지 5 중량부의 자외선 흡수제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 바닥재.
  4. 제3항에 있어서, 상기 자외선 흡수제는 벤조트리아졸(Benzotriazole), 벤조페논(Benzophenone) 및 포름아미딘(Formamidine)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 바닥재.
  5. 제1항에 있어서, 상기 인쇄층은 상기 표면층의 이면에 수성 폴리우레탄 성분의 잉크로 직접 인쇄된 층인 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 바닥재.
  6. 제1항에 있어서, 상기 표면 처리층은 30~40%의 고형분 함량을 갖고 10~200cps의 점도를 갖는 수성 폴리우레탄 수지로 형성된 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 바닥재.
  7. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 검은 메틸 검(Methyl gum), 하이드록실 검(OH gum) 및 비닐 검(Vinyl gum)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 바닥재.
  8. 제1항에 있어서, 상기 표면층은 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당 초고분자 폴리에틸렌 수지 1 내지 5 중량부 및 실리콘 검(GUM) 1 내지 5 중량부를 포함하는, 폴리우레탄 바닥재.
  9. 제1항에 있어서, 상기 코어층은 열가소성 폴리우레탄 수지 100 중량부 당, 무기물 100 내지 250 중량부, 난연제 3 내지 15 중량부 및 활제 1 내지 3 중량부를 포함하는, 폴리우레탄 바닥재.
  10. 제1항에 있어서, 상기 발란스층은 상기 열가소성 폴리우레탄 수지 소재 100 중량부 당, 무기물 50 내지 100 중량부 및 난연제 3 내지 15 중량부를 포함하는, 폴리우레탄 바닥재.
  11. 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함하는 표면층을 형성하는 단계(S11);
    상기 표면층 이면에 직접 인쇄문양을 인쇄하여 인쇄층을 형성하는 단계(S12);
    상기 표면층의 다른 이면에 수성 폴리우레탄을 코팅 처리하여 표면 처리층을 형성하는 단계(S13);
    열가소성 폴리우레탄 수지를 포함하는 코어층을 형성하는 단계(S14);
    열가소성 폴리우레탄 수지를 포함하는 발란스층을 형성하는 단계(S15);
    상기 표면처리층 및 인쇄층을 포함하는 표면층, 상기 코어층, 및 상기 발란스층을 차례대로 권취한 후 엠보싱 성형에 의해 연속 열 합지하여 반제품을 제조하는 단계(S16); 및
    상기 반제품을 온도 조절이 가능한 판상 벨트 프레스 형태의 에이징 영역을 통과시켜 에이징 및 냉각시키는 단계(S17)를 포함하는 폴리우레탄 바닥재의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 에이징 영역은 80~100℃의 온도범위를 갖는 제1 영역, 60~80℃의 온도범위를 갖는 제2 영역 및 20~40℃의 온도범위를 갖는 제3 영역으로 차례로 구성된 것을 특징으로 하는, 폴리우레탄 바닥재의 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112848546A (zh) * 2021-02-06 2021-05-28 厦门艾维逸新材料有限公司 一种具有纹理的硬质编织布及其生产工艺和应用
TWI775507B (zh) * 2020-06-30 2022-08-21 高鼎精密材料股份有限公司 熱塑性聚氨酯地板及其生產工藝

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101988527B1 (ko) * 2018-10-18 2019-06-14 주식회사 세화신소재 치수안정성 및 내마모성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재 및 그의 제조방법
CN112590333B (zh) * 2020-12-14 2021-09-17 浙江佳适逸宝板材有限公司 抗刮耐磨自修复的复合板及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120072623A (ko) * 2010-12-24 2012-07-04 (주)엘지하우시스 무늬목 형태의 ｐｌａ 표면층을 갖는 마루 바닥재
KR101627732B1 (ko) * 2015-10-28 2016-06-07 주식회사 폴리사이언텍 내마모성 및 치수안정성이 우수한 비-폴리염화비닐 재활용성 친환경 바닥재
KR20180018260A (ko) * 2016-08-10 2018-02-21 주식회사 녹수 고강도 바닥재 및 이의 제조 방법
KR20180092479A (ko) * 2017-02-09 2018-08-20 주식회사 세화 친환경 바닥재 및 그의 제조방법
KR101988527B1 (ko) * 2018-10-18 2019-06-14 주식회사 세화신소재 치수안정성 및 내마모성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재 및 그의 제조방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4799814B2 (ja) * 2002-10-30 2011-10-26 東レ・ダウコーニング株式会社 複合体およびその製造方法
EP3088632A4 (en) * 2013-12-23 2017-09-13 Two H Chem Ltd. Anti-slip flooring material, method for manufacturing anti-slip flooring material, and method for constructing floor by using anti-slip flooring material
WO2017074087A1 (ko) * 2015-10-28 2017-05-04 (주)폴리사이언텍 내마모성 및 치수안정성이 우수한 비-폴리염화비닐 재활용성 친환경 바닥재
US20210355265A1 (en) * 2016-08-02 2021-11-18 Basf Se Transparent tpu blends with pyrrolidone-containing polyamides
CN107139558B (zh) * 2017-04-01 2019-07-09 杭州捷尔思阻燃化工有限公司 一种低voc无卤阻燃耐磨地板革及其制备工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120072623A (ko) * 2010-12-24 2012-07-04 (주)엘지하우시스 무늬목 형태의 ｐｌａ 표면층을 갖는 마루 바닥재
KR101627732B1 (ko) * 2015-10-28 2016-06-07 주식회사 폴리사이언텍 내마모성 및 치수안정성이 우수한 비-폴리염화비닐 재활용성 친환경 바닥재
KR20180018260A (ko) * 2016-08-10 2018-02-21 주식회사 녹수 고강도 바닥재 및 이의 제조 방법
KR20180092479A (ko) * 2017-02-09 2018-08-20 주식회사 세화 친환경 바닥재 및 그의 제조방법
KR101988527B1 (ko) * 2018-10-18 2019-06-14 주식회사 세화신소재 치수안정성 및 내마모성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 친환경 바닥재 및 그의 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI775507B (zh) * 2020-06-30 2022-08-21 高鼎精密材料股份有限公司 熱塑性聚氨酯地板及其生產工藝
CN112848546A (zh) * 2021-02-06 2021-05-28 厦门艾维逸新材料有限公司 一种具有纹理的硬质编织布及其生产工艺和应用

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