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KR102014555B1 - 쿠션바닥재 및 이의 제조방법 - Google Patents

쿠션바닥재 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR102014555B1
KR102014555B1 KR1020140125294A KR20140125294A KR102014555B1 KR 102014555 B1 KR102014555 B1 KR 102014555B1 KR 1020140125294 A KR1020140125294 A KR 1020140125294A KR 20140125294 A KR20140125294 A KR 20140125294A KR 102014555 B1 KR102014555 B1 KR 102014555B1
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KR
South Korea
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cushion
resin
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KR1020140125294A
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KR20160034536A (ko
Inventor
이석봉
남승백
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(주)엘지하우시스
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Publication date
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Priority to PCT/KR2015/009158 priority patent/WO2016043453A1/en
Priority to US15/509,776 priority patent/US10265929B2/en
Priority to CN201580042480.0A priority patent/CN106574463B/zh
Priority to JP2017514271A priority patent/JP6440130B2/ja
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Abstract

본 발명은 쿠션바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쿠션바닥재를 구성하는 표면층으로서 PHA 수지 단독 또는 PHA 수지를 포함하는 복합수지를 포함하는 탄성층을 적용하여, 표면층 상부에 위치하는 표면처리층이 마모되어 상기 표면층이 노출되는 경우에도, 사용자가 유해물질에 노출되지 않도록 하여 무독성, 친환경적이면서, 차음성능이 우수한 쿠션바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

쿠션바닥재 및 이의 제조방법{Cushion flooing sheet and manufacturing method thereof}
본 발명은 쿠션바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쿠션바닥재를 구성하는 표면층으로서 PHA 수지 단독 또는 PHA 수지를 포함하는 복합수지를 포함하는 탄성층을 적용하여, 표면층 상부에 위치하는 표면처리층이 마모되어 상기 표면층이 노출되는 경우에도, 사용자가 유해물질에 노출되지 않도록 하여 무독성, 친환경적이면서, 차음성능이 우수한 쿠션바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 삶의 질이 향상됨에 따라 건강은 물론 친환경적인 제품에 관심이 증가되고 있다. 일례로, 주거 생활과 밀접한 관계가 있는 바닥재는 점차 친환경 및 차음성능을 부여해줄 수 있는 재질을 사용하고 있는 추세이다. 아울러 이러한 바닥재를 제조하는데 사용되는 재질 등의 규제 또한 점차 강화되고 있는 실정이다.
종래에 공개특허공보 제10-2004-0065494호로 선 출원된 바닥재는 PVC 소재가 주로 사용되고 있다. 구체적으로 설명해보면, 종래의 바닥재는 아래로부터 밸런스층, 쿠션층, 치수안정층, 인쇄층, 투명 PVC층, 표면처리층의 순서로 적층 형성되어 있다.
그러나, 종래의 바닥재는 주로 PVC 소재가 사용됨에 따라 유독성 프탈레이트계 가소제를 포함하고, 소각폐기 또는 화재 발생 시에 환경호르몬 및 유독 가스(염화수소) 등의 유해 물질을 방출하며, 매립 폐기 시에는 자연환경 하에서 거의 영구적으로 잔존하여, 큰 환경 부담을 유발하는 문제가 있다.
또한 상기 바닥재는 상면에 표면처리층이 형성되어 있어 긁힘 및 오염을 방지해줄 수 있도록 되어 있지만, 시간이 지남에 따라 표면처리층이 점차 마모되어 사라질 수 있으며, 이 경우, 그 하부에 적층 형성된 투명 PVC층이 외부로 드러나게 되며, 이러한 PVC재질의 투명 PVC층이 인체에 직접 맞닿게 되는 경우, PVC재질로부터 방출되는 유해물질이 인체에 악영향을 끼치게 되는 등의 문제점이 있다.
또한, 최근 아파트의 층간소음 문제가 사회적 문제로 대두되고 있는 실정에서 층간소음을 최소화할 수 있는 바닥재의 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
KR 10-2004-0065494 A(공개일: 2004. 7. 22)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 쿠션바닥재를 구성하는 표면층으로 PHA 수지 단독 또는 PHA 수지를 포함하는 복합수지를 포함하는 탄성층을 적용함으로써, 표면층 상부에 위치하는 표면처리층이 마모되어 상기 표면층이 노출되는 경우에도 사용자가 유해물질에 노출되지 않도록 하는 무독성, 친환경적이면서, 차음성능이 우수한 쿠션바닥재 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 하부에서 상부로 순차적으로, 쿠션층; 인쇄층; 및 탄성층;을 포함하되, 상기 탄성층은 PHA 수지를 포함하는 쿠션바닥재를 제공한다.
또한, 본 발명은 하부에서 상부로 순차적으로, 쿠션층; 인쇄층; 및 탄성층;을 포함하되, 상기 탄성층은 PHA 수지 및 아크릴계 탄성수지를 포함하는 복합수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재를 제공한다.
또한, 본 발명은 하부에서 상부로 순차적으로, 쿠션층; 인쇄층; 및 탄성층;을 포함하되, 상기 탄성층은 PHA 수지, 아크릴계 탄성수지 및 PLA 수지를 포함하는 복합수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재를 제공한다.
또한, 본 발명은 하부에서 상부로 순차적으로, 쿠션층; 인쇄층; 및 탄성층;을 포함하되, 상기 탄성층은 PHA 수지 및 PLA 수지를 포함하는 복합수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재를 제공한다.
또한, 본 발명은 하부에서 상부로 순차적으로, 쿠션층; 인쇄층; 및 탄성층;을 포함하는 쿠션바닥재의 제조에 있어서,
(1) 쿠션층 준비단계;
(2) 상기 쿠션층을 발포시키는 발포단계;
(3) 상기 쿠션층 상에 인쇄하거나 인쇄무늬가 인쇄된 필름 또는 종이를 합지하여 인쇄층을 형성하는 인쇄단계;
(4) PHA 수지를 포함하는 수지 조성물로 탄성층을 형성하는 탄성층 형성단계; 및
(5) 상기 발포된 쿠션층과 상기 인쇄층 및 상기 탄성층을 합지하는 합지단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 쿠션바닥재를 구성하는 표면층으로서 탄성층을 적용하여, 표면층 상부에 위치하는 표면처리층이 마모되어 상기 표면층이 노출되는 경우에도, 표면층을 구성하는 탄성층이 PHA 수지 단독 또는 PHA 수지를 포함하는 복합수지로 조성되어 사용자가 유해물질에 노출되지 않도록 하는 무독성, 친환경의 쿠션바닥재 및 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있으며, 특히 외관적으로도 미려하고, 다양한 기능들, 특히 차음 및 쿠션성을 부여해줌으로써 층간소음을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 쿠션바닥재의 제1실시예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 쿠션바닥재의 제2실시예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 쿠션바닥재의 제3실시예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 쿠션바닥재의 제4실시예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 쿠션바닥재의 제5실시예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 6는 본 발명의 쿠션바닥재의 제6실시예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 7는 본 발명의 쿠션바닥재의 제7실시예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 쿠션바닥재의 제8실시예를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 쿠션바닥재의 제조과정을 모식적으로 도시한 구성도이다.
이하에서는 본 발명을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예의 쿠션바닥재는 하부에서 상부로 순차적으로, 쿠션층(20); 인쇄층(50); 및 탄성층(70);을 포함하되, 상기 탄성층(70)은 PHA 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 쿠션층(20)은 발포성 합성수지로 이루어지며, 바닥재로서 어느 정도 쿠션을 부여해 줌과 아울러 충격을 흡수해주는 역할을 한다. 또한, 상기 쿠션층(20)은 상기 쿠션바닥재에 볼륨감을 부여하는 기능을 한다.
이러한 쿠션층(20)은 폴리염화비닐, 예비가교 아크릴로니트릴부타디엔-염화비닐 공중합체 수지, 변성올레핀수지, 에틸렌비닐아세테이트수지(EVA) 또는 열가소성 우레탄수지(TPU) 중 복수를 선택적으로 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 바람직하게는 상기 쿠션층(20)의 조성은 중합도가 1000 내지 1700인 폴리염화비닐 100중량부에 대하여, 예비가교 아크릴로니트릴부타디엔-염화비닐 공중합체 수지 1 내지 300중량부, 변성 올레핀수지 0.1 내지 200중량부, 에틸렌비닐아세테이트수지(EVA) 또는 열가소성 폴리우레탄수지(TPU) 5 내지 100중량부, 가소제 30 내지 85중량부, 발포안정제 1 내지 5중량부, 발포제 2 내지 6중량부를 포함할 수 있다. 이러한 재질로 이루어진 쿠션층(20)은 보통 열처리를 통하여, 바람직하게는, 발포 오븐(oven)을 통해 열처리 됨으로써 얻을 수 있다.
본 발명에서 상기 인쇄층(50)은 수득되는 쿠션바닥재에 다양한 인쇄무늬를 부여해주는 역할을 한다. 여기에서,상기 인쇄층(14)은 인쇄무늬를 형성하고자 하는 층에 전사인쇄, 그라비아인쇄 또는 스크린인쇄를 하여 형성할 수 있으며, 바람직하게는 전사인쇄하는 것이 바람직하다. 또는, 선택적으로, 인쇄무늬가 형성된 필름 또는 종이 등을 합지하여 형성할 수도 있다. 이러한 인쇄층은 인쇄를 통해 무늬를 부여해주게 되어, 심미감이 우수한 외관 및 디자인 효과를 부여하는 기능을 한다.
본 발명에서 상기 탄성층(70)은 친환경, 생분해성 수지인 PHA 수지를 포함하여, 바닥재의 표면층에 탄성, 유연성 및 차음성을 부여하고, 표면층 상부에 위치하는 표면처리층이 마모되어 표면층이 노출되는 경우에도 사용자가 유해물질에 노출되지 않도록 하는 역할을 한다.
상기 PHA 수지는 하기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 단일 중합체일 수 있으나, 바람직하게는 하드 세그멘트와 소프트 세그멘트의 공중합체로서, 하드 세그멘트는 하기의 화학식 1의 반복단위를 포함하고, 소프트 세그멘트는 하기의 화학식 2의 반복단위를 포함하는 중합체인 것이 바람직하다.
[화학식 1]
Figure 112014089269272-pat00001
(화학식 1에서, R1은 수소 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1-15의 알킬기, n은 1-3의 정수이다.)
[화학식 2 ]
Figure 112014089269272-pat00002
(화학식 2에서, R2는 수소 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1-15의 알킬기, m은 1-3의 정수이다.)
하드 세그멘트를 구성하는 상기 화학식 1의 반복단위를 포함하는 중합체에서 R1은 수소 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1-15의 알킬기, n은 1-3의 정수일 수 있고, 바람직하게는 R1은 탄소수 1-9의 알킬기, n은 1 또는 2의 정수인 것이다. 더욱 바람직하게는 R1이 메틸이고, n=1인 것이다.
소프트 세그멘트를 구성하는 상기 화학식 2의 반복단위를 포함하는 중합체에서 R2는 수소 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1-15의 알킬기, m은 1-3의 정수일 수 있고, 바람직하게는 R2는 수소 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1-9의 알킬기이고, m은 1 또는 2의 정수인 것이다. 더욱 바람직하게는, R2는 수소 또는 탄소수 1-3의 알킬기이고, m은 1 또는 2의 정수인 것이다.
상기 PHA 수지는 하드 세그멘트가 50-99중량%, 소프트 세그멘트가 1-50중량%를 포함한다. 바람직하게는 하드 세그멘트가 50-90중량%, 소프트 세그멘트 10-50중량%를 포함하며, 더욱 바람직하게는 하드 세그멘트가 60-90중량%, 소프트 세그멘트 10-40중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 하드 세그멘트가 상기 범위를 초과하여 사용시 딱딱해져서 가공이 어렵고, 소프트 세그멘트를 상기 범위보다 초과하여 사용시 수지가 너무 유연하여 가공 중 점도가 저하되고, 이형성이 저하되는 문제점이 있으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 탄성층(70)은 상기 PHA 수지 100중량부를 기준으로 활제 1 내지 5중량부를 더 포함할 수 있다. 상기 활제로는 바닥재의 제조에 사용될 수 있는 것으로 탄화수소계 왁스 또는 공지된 상용화된 고급지방산이 사용 될 수 있다.
본 발명의 쿠션바닥재는 탄성층(70)이 상기와 같은 PHA 수지를 포함함으로써 친환경적이면서, 탄성, 유연성 및 차음성이 우수하고, 소프트한 터치감을 부여한 효과가 있다.
도 2에 도시된 바와 같이,본 발명의 제2실시예의 쿠션바닥재는 하부에서 상부로 순차적으로, 쿠션층(20); 인쇄층(50); 및 탄성층(71);을 포함하되, 상기 탄성층은 상기 PHA 수지에 아크릴계 탄성수지를 더 포함하는 복합수지로 형성되는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 탄성층(71)는 PHA 수지 및 아크릴계 탄성수지를 포함하는 복합수지를 포함하되, PHA 수지 10-90중량%, 아크릴계 탄성수지 10-90중량%를 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 탄성수지는, 하드 세그멘트를 구성하는 알킬메타크릴레이트 단량체의 중합체와 소프트 세그멘트를 구성하는 알킬아크릴레이트 단량체의 중합체의 공중합체일 수 있다. 여기에서 상기 공중합체는 코어쉘 구조의 공중합체 또는 블록공중합체일 수 있다.
상기 코어쉘 구조의 공중합체는 소프트 세그멘트를 코어로, 하드 세그멘트를 상기 코어를 감싸는 쉘의 결합구조를 가진다.
상기 코어쉘 구조의 공중합체를 제조하는 방법으로는, 소프트 세그멘트를 포함하는 코어를 제조한 후, 하드 세그멘트를 포함하고 상기 코어를 감싸는 쉘을 제조한다. 상기 코어 및 쉘은 유화중합이나 현탁중합하여 제조할 수 있으나, 바람직하게는 중합체의 분리나 가공이 용이한 현탁중합을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 블록공중합체는 소프트 세그멘트와 하드 세그멘트로 구성되되, 바람직하게는 소프트 세그멘트 양단에 하드 세그멘트를 결합한 트리블록 공중합체인 것이 저온 내충격성, 내열성 등을 향상시킬 수 있어 바람직하다. 상기 블록공중합체의 제조 방법으로서는, 각 블록을 구성하는 모노머를 리빙 중합(living polymerization)하는 방법이 사용된다. 이러한 리빙 중합은, 예를 들면, 유기 알칼리금속화합물을 중합개시제로 하고 알칼리금속 또는 알칼리토금속의 염 등의 광산염 존재 하에서 음이온 중합하는 방법, 유기 알칼리금속 화합물을 중합개시제로 하고 유기 알루미늄화합물의 존재 하에서 음이온 중합하는 방법, 유기 희토류 금속 착체를 중합 개시제로서 중합하는 방법, α-할로겐화 에스테르 화합물을 개시제로서 구리 화합물의 존재 하에서 라디칼 중합하는 방법 등을 들 수 있다. 또는, 다가 라디컬 중합개시제나 다가 라디칼 연쇄이동제를 이용하여, 각 블록을 구성하는 모노머를 중합시켜, 블록공중합체를 함유하는 혼합물로서 제조하는 방법 등도 들 수 있다. 바람직하게는, 블록 공중합체가 고순도로 얻을 수 있고 또 분자량 분포가 좁은, 즉, 내충격성, 내열성을 저하시키는 요인이 되는 올리고머나, 유동성을 저하시키는 요인이 되는 고분자량체를 포함하지 않는 것으로부터, 유기 알칼리금속 화합물을 중합 개시제로 하고, 유기 알루미늄 화합물의 존재 하에서, 음이온 중합하는 방법이 바람직하다. 그 유기 알루미늄 화합물의 대표적인 예로서는, 이소부틸비스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페녹시) 알루미늄, 이소부틸비스(2,6-디-t-부틸 페녹시) 알루미늄, 이소부틸비스［2,2＇-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸 페녹시)］알루미늄, n-옥틸비스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페녹시)알루미늄, n-옥틸 비스(2,6-디-t-부틸페녹시) 알루미늄, n-옥틸비스［2,2＇-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페녹시)］알루미늄, 트리스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페녹시)알루미늄, 트리스(2,6-디페닐페녹시) 알루미늄 등을 들 수 있다. 이 중에서, 이소부틸 비스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페녹시)알루미늄, 이소부틸비스(2,4-디-t-부틸페녹시)알루미늄, n-옥틸 비스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페녹시)알루미늄 또는 n-옥틸비스(2,4-디t-부틸페녹시) 알루미늄이, 중합 활성, 블록 효율 등의 점에서 특히 바람직하다.
여기에서 상기 공중합체는 하드 세그멘트 : 소프트 세그멘트가 20 내지 40 : 80 내지 60중량%의 범위 이내, 바람직하게는 25 내지 35 : 75 내지 65중량%의 범위 이내의 비율로 구성되는 것이 탄성을 부여하면서도 바닥재의 원료로서 사용하기에 적절한 기계적인 물성, 특히 내마모성을 부여할 수 있어 바람직하다.
상기 하드 세그멘트는 바람직하게는 80 내지 120℃의 범위 이내의 유리전이온도를 갖는 것이고, 상기 소프트 세그멘트는 바람직하게는 -60 내지 -20℃의 범위 이내의 유리전이온도를 갖는 것일 수 있다.
상기 하드 세그멘트를 구성하는 상기 알킬메타크릴레이트 단량체로는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, i-프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 헵틸메타크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트, 사이클로펜틸메타크릴레이트, 3-비닐사이클로헥실메타크릴레이트, 사이클로헥실메타크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 메틸메타크릴레이트가 될 수 있다.
상기 소프트 세그멘트를 구성하는 상기 알킬아크릴레이트 단량체로는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, i-프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 펜틸아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 헵틸아크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 사이클로펜틸아크릴레이트, 3-비닐사이클로헥실아크릴레이트, 사이클로헥실아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 바람직하게는 n-부틸아크릴레이트가 될 수 있다.
상기 아크릴계 탄성수지는 잔존 모노머나 올리고머 등 저분자량 물질을 함유하지 않고, 가소제를 포함하지 않는 특징이 있다. 또한, 용융점도가 낮아 유동성이 높고, 용액의 점도가 낮아 휘발성 유기화합물의 배출량이 적으며, 뛰어난 내후성을 가지는 특징이 있다. 또한, 극성수지와의 상용성 및 접착성이 양호하여 하부에 선택적으로 PVC 같은 합성수지층이 위치할 경우 접착력이 우수한 효과가 있다.
본 발명에서 사용되는 상기 탄성층(71)은 PHA 수지 10-90중량%, 아크릴계 탄성수지 10-90중량%를 포함하는 복합수지로 형성된 것으로, 바람직하게는 PHA 수지 30-70중량%, 아크릴계 탄성수지 30-70중량%를 포함하는 것이다.
상기 아크릴계 탄성수지 함량이 상기 범위보다 적게 포함된 경우 필름의 유연성이 저하되고, 바람직하지 않다. 또한, 상기 PHA 수지 함량이 상기 범위보다 적게 포함된 경우, 생분해성이 저하되는 문제점이 있고, 상기 범위보다 많이 사용할 경우 가공 중 열분해에 의한 물성저하가 우려되므로 바람직하지 않다. 더욱 상세히는, 아크릴 탄성수지의 적절한 압출 또는 캘린더링 가공온도는 160-180℃이고, PHA 수지는 120-140℃인데, 두 소재가 혼합 사용되는 경우, 아크릴 탄성수지의 함량이 상기 범위보다 초과하여 사용시 상대적으로 PHA 수지 함량이 적어져 탄성층의 생분해성이 저하되고, 상기 범위보다 적게 사용시 상대적으로 PHA 수지 함량이 많아져 압출 또는 캘런더링 가공 중 PHA 수지의 열분해에 의해 물성저하가 우려되므로, 상기 범위 내로 사용되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 탄성층(71)은 상기 PHA 수지 및 아크릴계 탄성수지의 총합 100중량부를 기준으로 활제 1 내지 5중량부를 더 포함할 수 있다. 상기 활제로는 바닥재의 제조에 사용될 수 있는 것으로 탄화수소계 왁스 또는 공지된 상용화된 고급지방산이 사용될 수 있다.
본 발명의 쿠션바닥재는 탄성층(71)이 상기와 같은 PHA 수지와 아크릴계 탄성수지를 포함하는 복합수지를 포함함으로써, 친환경적이고, 탄성, 유연성 및 차음성이 우수하며, 소프트한 터치감 부여한 효과가 있다.
도 3에 도시된 바와 같이,본 발명의 제3실시예의 쿠션바닥재는 하부에서 상부로 순차적으로, 쿠션층(20); 인쇄층(50); 및 탄성층(72);을 포함하되, 상기 탄성층은, 상기 PHA 수지에 아크릴계 탄성수지와 PLA 수지를 더 포함하는 복합수지로 형성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 탄성층(72)는 PHA 수지, 아크릴계 탄성수지 및 PLA 수지를 포함하는 복합수지를 포함하되, PHA 수지 10-50중량%, 아크릴계 탄성수지 20-80중량% 및 PLA 수지 10-50중량%를 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 탄성층(72)은 PHA 수지 10-30중량%, 아크릴계 탄성수지 30-60중량% 및 PLA 수지의 10-40중량%를 포함할 수 있다.
PLA 수지만으로 탄성층을 구성하는 경우, 하기와 같은 몇 가지 단점들이 존재할 수 있다.
첫째, PLA 수지는 치수안정성이 좋지 않아 수축, 뒤틀림 등 변형이 심하게 일어날 수 있으며, 그에 따라 이를 포함하는 바닥재의 물성이 적절치 못하게 될 수 있다.
둘째, PLA 수지는 하절기와 같은 고온 조건 하에서는 블록킹 현상이 쉽게 발생하여 권취된 상태에서 필름끼리 서로 들러붙어 잘 풀리지 않고, 이에 따라 이를 사용하여 바닥재를 생산함에 있어서 생산성을 저하시킬 수 있다.
셋째, PLA 수지는 가공온도 범위가 좁아(130 내지 150℃) 가공성이 낮으며, 따라서 이를 사용하여 바닥재를 생산함에 있어서 생산성을 저하시킬 수 있다.
넷째, PLA 수지는 사용온도 범위가 좁아(20 내지 35℃) 바닥재에 적용하기가 까다로우며, 위 사용온도 범위를 벗어나는 경우, 즉, 20℃ 이하에서는 지나치게 경화되는 경향이 있으며, 특히 동절기에 쉽게 파손될 수 있고, 35℃ 이상에서는 탄성을 잃어 지나치게 연화되는 경향이 있어, 바닥재로서 요구되는 물성이 급격히 저하되어 바닥재로서의 기능을 상실할 수 있다.
따라서 본 발명에서 사용되는 상기 탄성층(72)은 PHA 수지 10-50중량%, 아크릴계 탄성수지 20-80중량% 및 PLA 수지의 10-50중량%를 포함하는 복합수지로 형성한 것으로, PLA 수지를 단독으로 사용한 경우에 비해 탄성, 유연성 및 차음성을 부여한 특징이 있다. 상기 사용범위 내에서 탄성, 유연성 및 차음성이 우수하고, 특히 바닥재의 제조에 유용한 탄성층을 수득할 수 있다.
상기 PLA 수지를 상기 범위보다 많이 사용할 경우 소재 특성상 유연성이 부족하여 제품에 적용시 굽힘에 의해 파손될 우려가 있어 바람직하지 않다. 또한, 상기 아크릴계 탄성수지 함량이 상기 범위보다 적게 포함된 경우 탄성층의 유연성이 저하되고, 상기 PHA 수지 함량이 상기 범위보다 적게 포함된 경우, 탄성층의 유연성이 부족하고 생분해성이 저하되며, PHA 수지를 상기 범위보다 많이 사용할 경우 탄성층의 압출 또는 캘린더링 가공 중 열분해에 의한 물성저하가 우려되므로 바람직하지 않다.
본 발명의 쿠션바닥재는 탄성층(72)이 상기와 같은 PHA 수지, 아크릴계 탄성수지 및 PLA 수지를 포함하는 복합수지를 포함함으로써, 친환경적이고, 탄성, 유연성 및 차음성이 우수하며, 소프트한 터치감 부여한 효과가 있다.
도 4에 도시된 바와 같이,본 발명의 제4실시예의 쿠션바닥재는 하부에서 상부로 순차적으로, 쿠션층(20); 인쇄층(50); 및 탄성층(73);을 포함하되, 상기 탄성층은, 상기 PHA 수지에 PLA 수지를 더 포함하는 복합수지로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4실시예의 쿠션바닥재는 아크릴계 탄성수지를 포함하지 않는 점을 제외하고 제3실시예의 쿠션바닥재와 동일하므로, 반복되는 기재는 생략한다. 위에서 설명한 바와 같이 PLA 수지를 단독 사용하는 경우 문제점이 있으므로, 본 발명에서 사용되는 상기 탄성층(73)은 PHA 수지 10-90중량%, PLA 수지의 10-90중량%를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 탄성층(73)은 PHA 수지 40-70중량%, PLA 수지의 30-60중량%를 포함하는 복합수지로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 PLA 수지를 상기 범위보다 많이 사용할 경우 소재 특성상 유연성이 부족하여 제품에 적용시 굽힘에 의해 파손될 우려가 있어 바람직하지 않다. 상기 PHA 수지 함량이 상기 범위보다 적게 포함된 경우, 탄성층의 유연성이 부족하고, PHA 수지를 상기 범위보다 많이 사용할 경우 탄성층의 압출 또는 캘린더링 가공 중 열분해에 의한 물성저하가 우려되므로 바람직하지 않다.
본 발명의 상기 제1 내지 4실시예의 탄성층(70,71,72,73)은 캘린더(calender) 성형, 캐스팅(casting) 성형, 블로우 성형, 압출성형 등을 이용하여 제조될 수 있다. 캘린더 성형은 서로 반대방향으로 회전하는 2개 이상의 롤(roll) 사이에 원료를 압연시켜 시트 또는 필름을 연속적으로 제조하는 성형방법이고, 캐스팅 성형은 박리가 쉬운 내열성이 우수한 이형지에 합성수지 졸을 다층으로 코팅한 후 라미네이션하는 성형방법이며, 블로우 성형은 열가소성 수지를 가열 용융하여 압출기에서 튜브상으로 연속적으로 압출한 파리손 1개 또는 2개 이상의 금형에 끼워 넣어 닫고 그 상하를 봉한 뒤 맨드렐에서 파리손 안에 공기를 불어넣어서 팽창시키면 파리손은 그 금형 내벽에 밀착시켜서 중공 용기제품을 만드는 성형방법이며, 압출성형은 기재의 표면에 열가소성 플라스틱 재료를 압출기 사용하여 가열 용융하여 유동상태로 한 뒤 T-다이에서 필름상으로 압출하는 동시에 연속으로 압착하는 성형방법이다.
바람직하게는 캘린더 성형의 경우, 여타의 제조방법에 비하여, 첨가제 등의 성분의 함량의 자유로운 제어가 가능하고, 이에 따라 우수한 유연성, 내충격성, 기계적 강도, 가공성, 안착성 및 용융 효율을 가지는 바닥재를 제공할 수 있으며, 추가로 원재료비의 절감도 가능하므로, 캘린더 성형공법을 이용하여 제조하는 것이 바람직하다.
상기 탄성층(70,71,72,73)은 바람직하게는 투명한 것일 수 있다. 이러한 투명한 탄성층을 사용하는 것에 의하여 그 하부에 위치하게 되는 인쇄층 등의 존재에 의하여 심미감 있는 바닥재를 제공할 수 있도록 하는 장점을 갖게 된다. 또한, 상기 탄성층(70,71,72,73)은 본 발명에 따른 쿠션바닥재에 내구성을 부여하고, 그 하부의 인쇄층(50)을 보호하는 기능을 한다.
한편, 상기 제1실시예 내지 제4실시예의 쿠션바닥재는 선택적으로 최상부층에 표면처리층(80)을 더 형성할 수 있다.
즉, 상기 표면처리층(80)은 상기 탄성층(70, 71, 72, 73)의 상부에 형성될 수 있으며, 쿠션바닥재의 표면에 초기 오염방지 기능, 즉 오염물이 부착되는 것을 방지하고, 내스크래치성 및 내마모성을 향상시키는 기능을 한다. 상기 표면처리층(80)은 일반적으로 열경화성 또는 광경화성 화합물이 용매에 용해되어 있는 코팅액을 코팅하는 것에 의하여 형성될 수 있다. 다만, 열경화성 화합물의 경우, 표면처리층을 형성하기 위하여 열을 가할 때, 열에 의하여 그 하부에 위치되는 다른 층들, 특히 탄성층의 물성을 변화시킬 수 있으므로, 광경화성 화합물을 이용하는 것이 더 바람직하다. 이 때, 상기 경화성 화합물로는 가교반응이 가능한 불포화 결합기 등과 같은 1개 이상의 관능기를 갖는 모노머나 올리고머가 사용될 수 있으며, 이러한 것들로는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 디펜타아크리트리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타크리트리톨 펜타아크릴레이트, 펜타아크릴티오톨 테트라아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스톨 펜타아크릴레이트 등을 사용할 수 있으나, 이들은 예시적으로 나열된 것이고, 본 발명이 이들로 제한되는 것으로 의도되는 것은 아니다. 본 발명에서는 이들을 단독으로 혹은 2종 이상 혼합하여 광경화성 화합물로 이용할 수 있다. 상기 광경화성 화합물을 포함하는 코팅액에는 상기의 광경화성 화합물과 용매 이외에도 광중합 개시제가 포함되는 것이 일반적이며, 필요에 따라서는 광안정제, 레벨링제 등 하드 코팅층의 물성을 변화시키지 않는 범위에서 다양한 첨가제들이 포함되어 있을 수 있다. 상기 표면처리층은 연필 경도에 의하여 측정된 표면 경도가 7H 이상인 것으로서, 플라스틱 필름 표면의 표면 경도가 우수하게 나타나는 것일 수 있으며, 보다 바람직하게는 7H 내지 8H 범위에 있도록 조절하는 것이 좋다. 상기 표면처리층을 구성하는 광경화성 화합물은 바람직하게는 통상의 광경화형 우레탄 아크릴레이트일 수 있다.
또한, 상기 제1실시예 내지 제4실시예의 쿠션바닥재는 선택적으로 인쇄층(50)과 탄성층(70, 71, 72, 73) 사이에 투명층(60)을 더 형성할 수 있다.
상기 투명층(60)은 폴리염화비닐(poly vinyl chloride, PVC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리메틸메타크리레이트(poly methyl methacrylate, PMMA), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(acrylonitrile-butadiene-styrene, ABS), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(styrene-acrylonitrile copolymer, SAN) 중 선택된 하나의 수지로 제조한 필름일 수 있다. 바람직하게는 투명성이 우수한 투명 폴리염화비닐 또는 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 투명층(60)은 상기 탄성층(70, 71, 72, 73)과 함께 적용되어 상기 탄성층(70, 71, 72, 73)의 두께를 줄일 수 있다. 이는 투명층(60)의 재료인 PVC 또는 PET 등에 비해 비교적 가격이 비싼 아크릴계 탄성수지, PHA 수지 또는 PLA 수지의 사용량을 감소시켜 비용을 절감할 수 있게 하고, 그에 의하여 상기 인쇄층 상에 형성되는 투명한 층 전체가 탄성층으로 이루어지는 것에 비해 제조단가를 낮출 수 있으면서도 기능 및 외관 상 동일 또는 유사한 효과를 얻을 수 있도록 기능한다.
또한, 상기 제1실시예 내지 제4실시예의 쿠션바닥재는 선택적으로 쿠션층(20)과 인쇄층(50) 사이에 치수안정층(40)을 더 형성할 수 있다.
상기 치수안정층(40)은 쿠션바닥재의 치수안정성을 보강해주는 역할을 한다.
이러한 치수안정층(40)은 PVC졸로 함침처리된 유리섬유(glass fiber), 바람직하게는 유리섬유 부직포로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 경우, PVC졸로 함침하는 것은 유리섬유를 고정시킴과 동시에 이러한 치수안정층이 상기 인쇄층이나 쿠션층과의 합판이 용이하도록 하기 위한 것으로 이해될 수 있다. 여기에서, 바람직하게는 상기 PVC졸은 중합도가 1200 내지 1700인 폴리염화비닐 100중량부, 가소제로서 디옥틸테레프탈레이트(dioctylterephthalate : DOTP) 또는 디옥틸프탈레이트 (Dioctylphthalate : DOP) 50 내지 100중량부, 에폭시화대두유 1 내지 3 중량부, 바륨-아연계 열안정제 2 내지 6중량부, 탄산칼슘 10 내지 80중량부, 백색안료인 이산화티탄 5 내지 50중량부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1실시예 내지 제4실시예의 쿠션바닥재는 선택적으로 치수안정층(40)과 인쇄층(50) 사이에 유색층(51)을 더 형성할 수 있다. 또는, 선택적으로 치수안정층(40) 상에 인쇄층(50) 대신 유색층(51)만을 형성할 수 있다.
상기 유색층(51)은 인쇄층(50)을 보조하여 상기 인쇄층(50)에 형성된 무늬의 배경이 되는 바탕색을 형성하는 기능을 수행하는 것일 수 있으며, 인쇄층(50)을 형성하지 않는 경우 탄성층(70, 71, 72, 73)을 보조하여 배경이 되는 바탕색을 형성하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 유색층(51)은 발포되지 않는 것을 제외하고는 상기 쿠션층(20)과 동일한 조성의 폴리염화비닐과 충진제(즉, 탄산칼슘)를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, 바람직하게는 상기 유색층(51)의 조성은 중합도가 1000 내지 1700인 폴리염화비닐 100 중량부에 대하여 가소제로서 디옥틸테레프탈레이트(Dioctylterephthalate : DOTP) 또는 디옥틸프탈레이트 (Dioctylphthalate : DOP) 30 내지 100 중량부, 에폭시화대두유(E.S.O) 1 내지 3 중량부, 바륨-아연계 열안정제 2 내지 6 중량부, 탄산칼슘 1 내지 150 중량부, 안료 1 내지 20 중량부를 포함할 수 있다. 상기 유색층(51)은 캘린더 (Calender) 성형, 캐스팅 (Casting) 성형 등을 이용하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 제3실시예 및 제4실시예의 쿠션바닥재는 선택적으로 쿠션층(20)과 치수안정층(40) 사이에 간지층(30)을 더 형성할 수 있다.
상기 간지층(30)은 치수안정층(40)과 쿠션층(20)의 접착력을 향상시키는 기능을 한다. 여기서, 바람직하게는 상기 간지층(30)의 조성은 중합도 1000 내지 1700인 폴리염화비닐 100중량부에 대하여, 가소제로서 디옥틸테레프탈레이트(dioctylterephthalate: DOTP) 또는 디옥틸프탈레이트 (Dioctylphthalate : DOP) 30 내지 85중량부, 에폭시화 대두유(E.S.O) 1 내지 3중량부, 탄산칼슘 1 내지 80중량부, 바륨-아연계 열안정제 2 내지 6중량부를 포함할 수 있다. 상기 간지층(30)은 캘린더 (Calender) 성형, 캐스팅 (Casting) 성형 등을 이용하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 제1실시예 내지 제4실시예의 쿠션바닥재는 선택적으로 최하부층에 밸런스층(10)을 형성할 수 있다.
상기 밸런스층(10)은 바닥재 상하부의 전반적인 휨(curling) 발란스를 잡아주는 역할을 한다. 상기 밸런스층(10)은 발포되지 않는 것을 제외하고는 상기 쿠션층(20)과 동일한 조성의 폴리염화비닐과 충진제(즉, 탄산칼슘)를 포함하도록 구성될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다. 여기서 바람직하게는, 상기 밸런스층(10)은 조성은 중합도가 1000 내지 1700인 폴리염화비닐 100 중량부에 대하여 가소제로서 디옥틸테레프탈레이트(Dioctylterephthalate : DOTP) 또는 디옥틸프탈레이트 (Dioctylphthalate : DOP) 30 내지 100 중량부, 에폭시화대두유(E.S.O) 1 내지 3 중량부, 바륨-아연계 열안정제 2 내지 6 중량부, 탄산칼슘 1 내지 150 중량부를 포함할 수 있다. 상기 밸런스층(10)은 캘린더 (Calender) 성형, 캐스팅 (Casting) 성형 등을 이용하여 제조될 수 있다.
한편, 상기 제1실시예 내지 제4실시예의 쿠션바닥재는 선택적으로 최하부층에 부가기능층(11)을 형성할 수 있다.
상기 부가기능층(11)은 통상의 직포, 편물, 부직포가 될 수 있으며, 직포, 편물 또는 부직포들은 천연섬유나 합성섬유 또는 이들을 혼방한 혼섬사를 직조한 직포이거나, 편직한 편물이거나 또는 니들펀칭 등의 공지의 가공방법에 의해 제조된 부직포가 될 수 있으며, 상기한 쿠션바닥재의 외관, 특히 쿠션바닥재의 이면(바닥면)의 외관을 미려하게 하여 제품을 고급화하고, 시장가치를 높이도록 하며, 동시에 상기 쿠션바닥재의 바닥과의 밀착력을 향상시켜 쿠션바닥재의 설치를 용이하게 하는 기능을 한다.
이하에서는 상기 제1실시예 내지 제4실시예의 구성이 상기 기재한 선택적인 구성, 즉, 표면처리층(80), 투명층(60), 치수안정층(40), 유색층(51), 간지층(30), 밸런스층(10) 및 부가기능층(11) 중 적어도 하나 이상의 층을 추가로 포함하는 구체적인 실시예에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 쿠션바닥재의 제5실시예를 나타내는 것으로, 하부에서 상부로 순차적으로, 밸런스층(10), 쿠션층(20), 간지층(30), 치수안정층(40), 인쇄층(50), 투명층(60), 탄성층(70,71,72,73), 표면처리층(80)의 순서로 적층된 쿠션바닥재이다.
이러한 층구조를 갖는 상기 쿠션바닥재의 경우, 상기 쿠션바닥재는, 바람직하게는 상기 밸런스층(10)이 0.1 내지 0.2㎜, 상기 쿠션층(20)이 0.3 내지 3.0㎜(발포 전 두께), 상기 간지층(30)이 0.05 내지 0.60㎜, 상기 치수안정층(40)이 0.32 내지 0.38㎜, 상기 투명층(60)이 0.1 내지 0.7㎜, 상기 탄성층(70,71,72,73)이 0.1 내지 0.2㎜ 그리고 상기 표면처리층(80)이 20 내지 40㎛의 범위 이내의 두께를 가질 수 있으며, 이러한 층들로 이루어지는 상기 쿠션바닥재는 총 두께 약 4.5㎜가 되도록 조절될 수 있다.
바람직하게는 인쇄층(50)은 치수안정층(40) 상에 전사인쇄에 의해 형성된 잉크층으로, 구체적으로 그 두께를 측정하기 어려울 정도로 얇게 형성되므로 그 두께가 본 발명에 따라 수득되는 상기 쿠션바닥재의 총 두께에 영향을 주지 않을 정도로 얇아 그 두께를 무시할 수 있다. 또는, 선택적으로 인쇄무늬가 인쇄된 필름 또는 종이를 합지할 수 있다.
또한, 상기의 구성에서 상기 밸런스층(10)과 상기 투명층(60)은 생략가능하다. 다만, 상기 투명층(60)이 생략되는 경우, 상기 탄성층(70,71,72,73)이 좀 더 두꺼운 것이 바람직하며, 이 경우, 상기 탄성층(70,71,72,73)의 두께는 0.2 내지 1.0㎜의 범위 이내가 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 쿠션바닥재의 제6실시예를 나타내는 것으로, 하부에서 상부로 순차적으로, 부가기능층(11), 쿠션층(20), 간지층(30), 치수안정층(40), 인쇄층(50), 투명층(60), 탄성층(70,71,72,73), 표면처리층(80)의 순서로 적층된 쿠션바닥재가 제공되며, 도 5의 제5실시예의 쿠션바닥재에서 밸런스층(10) 대신 부가기능층(11)이 사용되는 것을 제외하고는 동일하다.
이러한 층구조를 갖는 상기 쿠션바닥재의 경우, 상기 쿠션바닥재는, 바람직하게는 상기 부가기능층(11)이 0.1 내지 0.2㎜, 상기 쿠션층(20)이 0.3 내지 3.0㎜(발포 전 두께), 상기 간지층(30)이 0.05 내지 0.60㎜, 상기 치수안정층(40)이 0.32 내지 0.38㎜, 상기 투명층(60)이 0.1 내지 0.7㎜, 상기 탄성층(70,71,72,73)이 0.1 내지 0.2㎜ 그리고 상기 표면처리층(80)이 20 내지 40㎛의 범위 이내의 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기의 구성에서 상기 부가기능층(11)과 상기 투명층(60)은 생략가능하다. 다만, 상기 투명층(60)이 생략되는 경우, 상기 탄성층(70,71,72,73)이 좀 더 두꺼운 것이 바람직하며, 이 경우, 상기 탄성층의 두께는 0.2 내지 1.0㎜의 범위 이내가 될 수 있다.
도 7은 본 발명의 쿠션 바닥재의 제7실시예를 나타내는 것으로, 하부에서 상부로 순차적으로, 밸런스층(10), 쿠션층(20), 치수안정층(40), 유색층(51), 인쇄층(50), 투명층(60), 탄성층(70,71,72,73), 표면처리층(80)의 순서로 적층된 쿠션바닥재가 제공된다.
이러한 층구조를 갖는 상기 쿠션바닥재의 경우, 상기 쿠션바닥재는, 바람직하게는 상기 밸런스층(10)이 0.1 내지 0.2㎜, 상기 쿠션층(20)이 0.3 내지 3.0㎜(발포 전 두께), 상기 치수안정층(40)이 0.32 내지 0.38㎜, 상기 유색층(51)이 0.1 내지 0.2㎜, 상기 투명층(60)이 0.1 내지 0.7㎜, 상기 탄성층(70,71,72,73)이 0.1 내지 0.2㎜ 그리고 상기 표면처리층(80)이 20 내지 40㎛의 범위 이내의 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기의 구성에서 상기 밸런스층(10)과 상기 투명층(60)은 생략가능하다. 다만, 상기 투명층(60)이 생략되는 경우, 상기 탄성층(70,71,72,73)이 좀 더 두꺼운 것이 바람직하며, 이 경우, 상기 탄성층(70,71,72,73)의 두께는 0.2 내지 1.0㎜의 범위 이내가 될 수 있다.
도 8은 본 발명의 쿠션 바닥재의 제8실시예를 나타내는 것으로, 하부에서 상부로 순차적으로 부가기능층(11), 쿠션층(20), 치수안정층(40), 인쇄층(50), 투명층(60), 상기 탄성층(70,71,72,73) 및 상기 표면처리층(80)의 순서로 적층된 쿠션바닥재가 제공된다.
다만, 제8실시예의 쿠션 바닥재는 쿠션층(20)의 조성으로 발포제 및 발포안정제등을 포함하지 않아, 비발포 쿠션바닥재로 한 것을 특징으로 한다.
그러나, 상기의 제8실시예의 바닥재에서 상기 쿠션층(20)을 다른 실시예의 쿠션층(20)과 동일하게 발포제 및 발포안정제를 포함하여 발포시켜 제조할 수도 있다.
이러한 층구조를 갖는 상기 쿠션바닥재의 경우, 상기 쿠션바닥재는, 바람직하게는 상기 부가기능층(11)이 0.1 내지 0.2㎜, 상기 쿠션층(20)이 0.3 내지 3.0㎜(발포 전 두께), 상기 치수안정층(40)이 0.32 내지 0.38㎜, 상기 투명층(60)이 0.1 내지 0.7㎜, 상기 탄성층(70,71,72,73)이 0.1 내지 0.2㎜ 그리고 상기 표면처리층(80)이 20 내지 40㎛의 범위 이내의 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기의 구성에서 상기 부가기능층(11)과 상기 투명층(60)은 생략가능하다. 다만, 상기 투명층(60)이 생략되는 경우, 상기 탄성층(70,71,72,73)이 좀 더 두꺼운 것이 바람직하며, 이 경우, 상기 탄성층(70,71,72,73)의 두께는 0.2 내지 1.0㎜의 범위 이내가 될 수 있다.
또한, 본 발명은 하부에서 상부로 순차적으로, 쿠션층; 인쇄층; 및 탄성층;을 포함하는 쿠션바닥재의 제조에 있어서,
(1) 쿠션층 준비단계;
(2) 상기 쿠션층을 발포시키는 발포단계;
(3) 상기 쿠션층 상에 인쇄하거나 인쇄무늬가 인쇄된 필름 또는 종이를 합지하여 인쇄층을 형성하는 인쇄단계;
(4) PHA 수지를 포함하는 수지조성물로 탄성층을 형성하는 탄성층 형성단계; 및
(5) 상기 발포된 쿠션층과 상기 인쇄층 및 상기 탄성층을 합지하는 합지단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재의 제조방법을 제공한다.
상기 탄성층 형성단계에서, PHA 수지 단독, PHA 수지를 포함하는 복합수지(즉, 아크릴 탄성수지 및/또는 PLA 수지를 더 포함하는)를 포함하는 수지 조성물로 탄성층을 형성할 수 있다.
본 발명의 쿠션바닥재 제조방법은, PVC졸로 함침처리된 유리섬유(glass fiber)로 구성되는 치수안정층(40)을 형성하는 치수안정층 형성단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 발포단계 이전에, 상기 치수안정층(40)과 쿠션층(20) 사이의 접착력을 향상시키기 위해 쿠션층(20) 상부에 간지층(30)을 준비하여 상기 쿠션층(20)과 간지층(30)을 합지할 수 있다. 또한, 치수안정층(40)을 형성할 경우, 쿠션층(20)이 아닌 치수안정층(40) 상에 인쇄하거나 인쇄무늬가 인쇄된 필름 또는 종이를 합지하여 인쇄층(50)을 형성한다.
또한, 상기 발포단계 이전에 별도로 폴리염화비닐과 충진제를 포함하는 수지조성물로 제조된 밸런스층(10)을 준비하여 상기 쿠션층(20) 또는 쿠션층(20) 및 간지층(30)과 합지할 수 있다.
또는, 상기 발포단계 이전에 별도로 직포, 편물, 또는 부직포로 구성된 부가기능층(11)을 준비하여 상기 쿠션층(20)과 합지할 수 있다.
또한, 상기 인쇄단계 이전에, 별도로 폴리염화비닐과 충전제를 포함하는 수지조성물로 구성된 유색층(51)을 준비한 후, 이 유색층(51)에 인쇄하거나 인쇄무늬가 인쇄된 필름 또는 종이를 이용하여 인쇄층(50)을 형성할 수 있다.
또는, 선택적으로 인쇄층(50)은 형성하지 않고, 유색층(51)만 형성할 수도 있다.
또한, 상기 합지단계는, 투명 PVC 필름 또는 PET 필름로 구성된 투명층(60)을 추가로 준비하여, 투명층(60)이 인쇄층(50)과 탄성층(70, 71, 72, 73) 사이에 위치되도록 한 후 합지하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 합지단계 이후에 상기 탄성층의 상부에 광경화조성물을 코팅하고, 자외선 조사시키는 것에 의하여 광경화조성물을 경화시켜 표면처리층(80)을 형성시키는 표면처리단계를 더 포함할 수 있다.
상기 각 층에 대한 구체적인 조성에 대한 설명 및 각 층의 제조에 관한 구체적인 설명들은 앞에서와 동일 또는 유사한 것으로 이해될 수 있으며, 따라서 반복되는 설명은 피하기로 한다.
상기한 바의 본 발명에 따른 쿠션바닥재의 제조방법을 요약하여 설명하면 다음과 같다(도 9 참조).
본 발명의 쿠션바닥재를 이루고 있는 각 층들은 인쇄층(50) 및 치수안정층(40)을 제외하고 캘린더링(calendering) 성형, 캐스팅(casting) 성형, 블로우 성형 또는 압출성형 등을 이용하여 제조될 수 있다.
이렇게 각각 제조된 복수의 층들은, 먼저 아래로부터 부가기능층(11)(선택적으로 적용가능), 밸런스층(10)(선택적으로 적용가능), 쿠션층(20) 및 간지층(30)(선택적으로 적용가능)을 합지(1차 합지)한 후, 오븐 내에서 발포 성형해준다.
아울러 유리섬유 부직포를 PVC졸에 함침하고 겔화(gelling) 완료되어 형성되는 치수안정층(40)의 상면에 통상의 인쇄방법, 예를 들면, 그라비아(gravure), 스크린 또는 전사 인쇄를 통해 무늬를 부여하는 것에 의하여 인쇄층(50)을 형성하거나 인쇄무늬가 인쇄된 필름 또는 종이를 합지하여 인쇄층(50)을 형성한다. 이와 달리, 치수안정층(40) 상에 유색층(51)을 더 형성한 후, 유색층 상에 그라비아(gravure), 스크린 또는 전사 인쇄를 통해 무늬를 부여하는 것에 의하여 인쇄층(50)을 형성하거나 인쇄무늬가 인쇄된 필름 또는 종이를 합지하여 인쇄층(50)을 형성할 수도 있다. 또는, 선택적으로 치수안정층(40) 상에 유색층(51)을 형성한 후, 인쇄층(50)은 형성하지 않을 수도 있다.
이와 동시에, 상기 인쇄층(50) 또는 유색층(51)의 상면에 투명층(60), 바람직하게는 투명 PVC 필름 또는 투명 PET 필름이 위치하고, 투명층(60) 상면에 상기 PHA 수지를 포함하는 탄성층(70, 71, 72, 73)이 위치하도록 합지하거나, 상기 투명층(60) 없이 바로 상기 탄성층(70, 71, 72, 73)을 합지(2차 합지)한다.
이렇게 바닥재의 상부와 하부를 구성하는 층들을 각각 독립적으로 합지하고 난 후에는, 상기 간지층(30)에 치수안정층(40)을 맞댄 후 하나로 합지(3차 합지)한다.
복수의 층들이 하나로 합지되고 나면, 이를 냉각시켜 줌과 아울러 선택적으로, 탄성층(70, 71, 72, 73)의 상면에 코팅기를 이용하여 바람직하게는 광경화성 화합물이 용매에 용해되어 있는 코팅액을 코팅하고, 자외선을 조사하여 경화시켜 표면처리층(80)을 형성하는 것에 의하여 최종 제품으로서의 쿠션바닥재를 수득하게 된다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
하부에서 상부의 순서로 밸런스층(10), 쿠션층(20), 간지층(30), 치수안정층(40), 인쇄층(50), 투명층(60), 탄성층(72) 및 표면처리층(80)의 순서로 적층하되, 상기 투명층(60)은 투명 PVC 필름을 사용하였고, 상기 탄성층(72)은 PHA 수지 30중량%, 아크릴계 탄성수지 30중량%와 PLA 수지 40 중량%를 혼합한 복합수지및 이 복합수지 100중량부를 기준으로 활제로 PE wax를 1중량부 및 기타 첨가제를 혼합하여, 두께 0.2㎜로 제조된 것으로 사용하여 본 발명에 따른 쿠션바닥재(1)를 총 두께 4.5㎜를 갖도록 제조하였다. 상기 PHA 수지는 폴리(3-하이드록시부티레이트)(poly(3-hydroxybutyrate), P(3HB)) 80중량%, 폴리(4-하이드록시부티레이트)(poly(4-hydroxybutyrate), P(4HB)) 20중량%를 포함하는 중합체를 사용하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 상기 투명층(60)과 탄성층(72) 대신 투명층(60)만을 포함하도록 하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 바닥재를 수득하였다.
실험예 1
상기 실시예 1의 쿠션바닥재와 투명층(60)이 표면층을 구성하는 바닥재(비교예 1)의 TVOC(총휘발성유기화합물) 방출량을 비교실험하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
TVOC 방출량의 측정방법은 환경부 고시 제2010-24호, 실내공기질공정시험 기준 소형챔버법으로 수행하였으며, 이는 질량분석기/고성능액체크로마토그래피(MS/HPLC)에 연결된 용적 20L의 소형챔버 내에 시험재료인 바닥재의 시편을 투입하고, 시편으로부터 방출되는 TVOC가 상기 소형챔버에 의해 수집되어 상기 질량분석기/고성능액체크로마토그래피에로 직접 유입되도록 하여 유입되는 공기 중의 TVOC를 측정하는 방법으로 수행하였으며, 다른 시험조건으로는 실제 생활환경 시에 바닥재가 처하는 조건으로서, 이때 온도는 주변온도(약 25℃)이었으며, 동일한 온도에서 동일한 시간 동안에 실시예와 비교예의 시편들을 시험하여 객관적으로 동일한 조건에서의 TVOC 방출량을 비교할 수 있도록 하였다.
구분 TVOC(㎎/㎡·h) 측정방법
비교예 1 0.376 실내공기질 공정시험기준 소형챔버법
실시예 1
 0.057
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 쿠션바닥재(실시예 1)는 탄성층을 포함하지 않는 바닥재(비교예 1)에 비해 총휘발성유기화합물 방출량이 감소하였음을 확인할 수 있다.
실험예 2
상기 실시예 1과 비교예 1의 차음성능을 비교한 시험자료를 하기 표 2에 나타내었다. 차음성능 시험은 KS F 2810-1(경량충격음 시험조건)에 따라 측정하였다. 대조군은 바닥재를 설치하지 않은 상태의 맨바닥을 대상으로, 비교예 1은 상기 대조군의 맨바닥에 비교예 1의 바닥재를 설치한 것을 대상으로, 그리고 실시예 1은 상기 대조군의 맨바닥에 실시예 1의 바닥재를 설치한 것을 대상으로 하였다.
구분 차음성능(㏈) 측정방법
측정값 감쇄량 KS F 2810-2
(경량충격음)
대조군 78 -
비교예 1 62 Δ16
실시예 1 53 Δ25
표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 쿠션바닥재는 비교예 1의 바닥재에 비해 차음성능이 향상되었음을 확인할 수 있다.
1 : 쿠션바닥재
10 : 밸런스층 11 : 부가기능층
20 : 쿠션층 30 : 간지층
40 : 치수안정층 50 : 인쇄층
51 : 유색층 60 : 투명층
70,71,72,73 : 탄성층
80 : 표면처리층

Claims (46)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 하부에서 상부로 순차적으로, 쿠션층; 인쇄층; 및 탄성층;을 포함하되, 상기 탄성층은 수지로서, PHA 수지, 아크릴계 탄성수지 및 PLA 수지로 이루어지는 복합수지만을 포함하되, 상기 복합수지 100중량부를 기준으로, 활제 1 내지 5중량부를 포함하고,
    상기 복합수지는 PHA 수지 10-50중량%, 아크릴계 탄성수지 20-80중량% 및 PLA 수지의 10-50중량%를 포함하며,
    상기 PHA 수지는 하드 세그멘트 50-99중량%와 소프트 세그멘트 1-50중량%의 공중합체로, 상기 PHA 수지의 하드 세그멘트는 P(3HB)의 반복단위를 포함하고, 소프트 세그멘트는 P(4HB)의 반복단위를 포함하며,
    상기 아크릴계 탄성수지는 알킬아크릴레이트 단량체의 중합체로 구성된 소프트 세그멘트 양단에 알킬메타크릴레이트 단량체의 중합체로 구성된 하드 세그멘트를 공중합한 트리블록 공중합체이며, 상기 아크릴계 탄성수지의 하드 세그멘트 : 소프트 세그멘트는 20 내지 40 : 80 내지 60중량%의 범위 이내의 혼합비를 갖는 것인 쿠션바닥재.
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  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제3항에 있어서,
    상기 아크릴계 탄성수지의 하드 세그멘트는 80 내지 120℃의 범위 이내의 유리전이온도를 갖는 것이고, 소프트 세그멘트는 -60 내지 -20℃의 범위 이내의 유리전이온도를 갖는 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  16. 제3항에 있어서,
    상기 아크릴계 탄성수지의 하드 세그멘트를 구성하는 상기 알킬메타크릴레이트 단량체는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, i-프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, t-부틸메타크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 헥실메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 헵틸메타크릴레이트, 옥틸메타크릴레이트, 사이클로펜틸메타크릴레이트, 3-비닐사이클로헥실메타크릴레이트, 사이클로헥실메타크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 알킬메타크릴레이트 단량체는 메틸메타크릴레이트임을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  18. 제3항에 있어서,
    상기 아크릴계 탄성수지의 소프트 세그멘트를 구성하는 상기 알킬아크릴레이트 단량체는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-프로필아크릴레이트, i-프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 펜틸아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 헵틸아크릴레이트, 옥틸아크릴레이트, 사이클로펜틸아크릴레이트, 3-비닐사이클로헥실아크릴레이트, 사이클로헥실아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 알킬아크릴레이트 단량체는 n-부틸아크릴레이트임을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 제3항에 있어서,
    상기 쿠션층은 발포층 또는 비발포층인 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  25. 제3항에 있어서,
    상기 인쇄층은 전사인쇄, 그라비아인쇄 또는 스크린인쇄되어 형성된 잉크층 또는 인쇄무늬가 인쇄된 필름 또는 종이인 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  26. 제3항에 있어서,
    상기 쿠션바닥재는 상기 탄성층 상에 형성되는 표면처리층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  27. 제3항에 있어서,
    상기 쿠션바닥재는 인쇄층과 탄성층 사이에 형성되는 투명층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 투명층은 투명 PVC 필름 또는 투명 PET 필름인 것을 특징으로 하는 쿠션 바닥재.
  29. 제3항에 있어서,
    상기 쿠션바닥재는 쿠션층과 인쇄층 사이에 치수안정층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 치수안정층은 PVC졸로 함침처리된 유리섬유(glass fiber)인 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 쿠션바닥재는 치수안정층과 인쇄층 사이에 형성되는 유색층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 유색층은 폴리염화비닐과 충전제 및 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  33. 제29항에 있어서,
    상기 쿠션층과 치수안정층 사이에 형성되어 접착력을 향상시키는 간지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  34. 제3항에 있어서,
    상기 쿠션바닥재는 상기 쿠션층 하부에 형성되는 부가기능층 또는 밸런스층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 밸런스층은 폴리염화비닐과 충진제를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 부가기능층은 직포, 편물, 또는 부직포인 것을 특징으로 하는 쿠션바닥재.
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