KR102244035B1 - 스티렌계 엘라스토머를 포함하는 투명층 제조용 조성물과 이를 이용하여 형성한 투명층 및 이를 포함하는 바닥재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스티렌계 엘라스토머로 형성된 투명층을 포함하는 바닥재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 여러 개의 층이 적층된 다층 바닥재에 있어서, 특정함량의 폴리올레핀 수지와 스티렌계의 엘라스토머 및 오일을 포함하는 투명층 제조용 조성물로부터 형성된 유연하면서도 우수한 투명성을 가지는 투명층을 포함하는 바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 스티렌계 엘라스토머를 포함하는 투명층 제조용 조성물과 이를 이용하여 형성한 투명층 및 이를 포함하는 바닥재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 여러 개의 층이 적층된 다층 바닥재에 있어서, 특정함량의 폴리올레핀 수지와 스티렌계의 엘라스토머 및 오일을 포함하는 투명층 제조용 조성물을 이용하여 유연하면서도 우수한 투명성을 가지는 투명층을 포함하는 바닥재에 관한 것이다.
일반적으로 종래의 마루, 장판, 데코타일 등의 바닥재는 통상 폴리염화비닐(Poly Vinyl Chloride, PVC)에 프탈레이트(Phthalate)계 가소제를 혼합하여 제조된다.
구체적으로, 종래의 바닥재는 아래로부터 하지층, 치수보강층, 인쇄층, 투명PVC층, UV코팅층을 포함한 순서로 적층 형성되어 있다.
이 경우, 상기 PVC재질의 투명층을 포함하는 바닥재 가공을 위하여 첨가된 프탈레이트계 가소제에 의하여 환경호르몬의 유발 및 소각 시 다이옥신(Dioxin)의 발생 등의 환경문제로 인해 폴리올레핀계 수지로 구성된 투명층을 포함하는 바닥재가 주요 연구 과제로 떠오르게 되었다.
그러나 상기 폴리올레핀계 수지는 고유의 결정성을 지니기 때문에 유연성이 부족한 문제점이 있어, 이를 해결하고자 대한민국 공개특허 제10-2016-0100097호에 공개된 바닥재는 폴리올레핀계 엘라스토머(POE)를 포함함으로써 유연성을 개선하고자 하였으나, 우수한 투명성을 확보하지 못한 어려움이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 특정함량의 폴리올레핀 수지, 스티렌계 엘라스토머 및 오일을 포함하는 투명층 제조용 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 투명층 제조용 조성물을 이용하여 유연하면서도 우수한 투명성을 갖는 투명층 및 이를 포함하는 바닥재를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 폴리올레핀 수지 45-75중량%, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEPS) 또는 스티렌-에틸렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEEPS) 중 선택되는 1종 이상의 스티렌계 엘라스토머 10-35중량% 및 오일 10-35중량%를 포함하는 투명층 제조용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 투명층 제조용 조성물을 이용하여 형성된 투명층 및 이를 포함하는 바닥재를 제공한다.
이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 특정함량의 폴리올레핀 수지, 스티렌계 엘라스토머 및 오일을 포함하는 투명층 제조용 조성물을 이용하여 유연하면서도 우수한 투명성을 가지는 투명층을 제공할 수 있다.
또한, 폴리염화비닐 및 가소제가 포함되지 않은 폴리올레핀계 수지 재질을 이용하여 투명층을 형성함으로써 인체에 무해한 친환경 바닥재를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 바닥재의 적층구조를 보여주는 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다른 실시예의 바닥재의 적층구조를 보여주는 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다른 실시예의 바닥재의 적층구조를 보여주는 측단면도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바닥재는 폴리올레핀 수지 45-75중량%, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEPS) 또는 스티렌-에틸렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEEPS) 중 선택되는 1종 이상의 스티렌계 엘라스토머 10-35중량% 및 오일 10-35중량%을 포함하는 투명층 제조용 조성물에 관한 것이다.
상기 폴리올레핀 수지는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌일 수 있다.
상기 폴리프로필렌은 예를 들어, 호모폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌 블록 공중합체, 프로필렌-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌-부텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-펜텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-헥센 랜덤 공중합체, 프로필렌-옥텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌-펜텐 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌-헥센 랜덤 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 호모폴리프로필렌을 제외한 폴리프로필렌 공중합체 내의 프로필렌 단량체의 함유량은 60몰% 이상, 또는 80몰%이상일 수 있다. 바람직하게는 80-100몰%, 또는 95-99몰%인 것이다. 상기 프로필렌 단량체의 함유량이 상기 범위 미만일 경우 조성물의 점도가 증가하여 캘린더 롤에 시팅 시 롤에 점착될 수 있어 바람직하지 못하고, 상기 범위를 초과할 경우 유연성이 저하되므로 상기 범위 내의 프로필렌 단량체를 포함할 수 있다.
본 발명에서는 상기 예시한 폴리프로필렌 중에서도, 비교적 저가이며 결정성이 낮고, 또한 용이하게 입수할 수 있는 호모폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체 또는 프로필렌-에틸렌 블록 공중합체 중 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 폴리에틸렌으로는 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌 중 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 폴리프로필렌은 용융 흐름 지수(MFI, 2.16kg, 230℃)가 0.1-20g/10min 또는 0.5-10g/10min 이고, 용융점(Tm)이 120-180℃ 또는 120-170℃일 수 있다.
상기 폴리에틸렌은 용융 흐름 지수(MFI, 2.16kg, 190℃)가 0.1-30g/10min 또는 1-10g/10min 이며, 용융점(Tm)이 90-120℃ 또는 95-115℃일 수 있다.
상기 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌의 용융 흐름 지수 또는 용융점이 상기 범위 외인 경우, 내열성 및 가공성이 저하되는 바 상기 범위 내인 것일 수 있다.
상기 폴리올레핀 수지는 상기 투명층 제조용 조성물 내에 45-75중량%, 또는 48-70중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 내열성이 저하되어 열적 안정성을 확보할 수 없고, 상기 범위를 초과할 경우 상대적으로 스티렌계 엘라스토머의 함량이 적어져 유연성이 저하되므로 상기 범위 내로 사용할 수 있다.
상기 투명층 제조용 조성물 내에 포함되는 상기 스티렌계 엘라스토머는 열가소성 엘라스토머로, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEPS) 또는 스티렌-에틸렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEEPS) 중 선택되는 1종 이상의 수소화된 스티렌계 블록 공중합체일 수 있다.
상기 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEPS)는 스티렌-이소프렌-스티렌 블록공중합체(SIS)를 수소화 시킨 스티렌 블록공중합체이다.
상기 스티렌-에틸렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEEPS)는 이소프렌 및 부타디엔의 혼합물로부터 유도된 중간 블록을 갖는 수소화된 스티렌 블록 공중합체이다.
상기 스티렌계 엘라스토머 내 스티렌의 중량은 20-40중량% 또는 25-35중량%일 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 내열성이 저하되어 열적 안정성을 확보할 수 없고, 상기 범위를 초과할 경우 상대적으로 고무상 블록에 해당하는 이소프렌 및 부타디엔의 함량이 적어져 유연성이 저하되므로 상기 범위 내의 스티렌을 포함할 수 있다.
또한, 상기 스티렌계 엘라스토머의 중량평균분자량(Mw)은 50,000-400,000g/mole 또는 70,000-200,000g/mole일 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 성형성이 저하되며, 상기 범위를 초과할 경우 용융 점도가 높아져 가공성이 저하되므로 상기 범위 내의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.
또한, 상기 스티렌계 엘라스토머는 상기 투명층 제조용 조성물 내에 10-35중량%, 또는 15-30중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 상대적으로 폴리올레핀 수지의 함량이 증가하여 유연성이 저하되며, 상기 범위를 초과할 경우 적절한 열적 안정성을 확보할 수 없으므로 상기 범위 내로 사용할 수 있다.
상기 오일은 투명층 제조용 조성물에 유연성을 더 부여하여 성형 및 가공작업을 쉽게 하기 위한 연화제 또는 프로세싱 오일로 작용하며, 광물유계 또는 합성수지계 오일 중 선택되는 1종을 사용할 수 있다.
상기 광물유계 오일은 일반적으로 방향족계 탄화수소, 나프탄계 탄화수소 및 파라핀계 탄화수소의 혼합물로서, 파라핀계 탄화수소의 탄소 원자수가 전체 탄소 원자 중의 50%이상을 차지할 경우 파라핀계 오일, 나프탄계 탄화수소의 탄소 원자수가 30-45%이상인 경우가 나프탄계 오일, 방향족계 탄화수소의 탄소 원자수가 35%이상인 경우 방향족계 오일로 불린다.
상기 합성수지계 오일은 인공적으로 석유 또는 기타 물질의 분자를 조합하여 만든 오일로 일 예로, 폴리부텐 또는 저분자량 폴리부타디엔 등이 있다.
본 발명에서의 구체적인 실시예로, 투명층 제조용 조성물에 포함되는 오일은 상기 스티렌계 엘라스토머와의 상용성 및 취급 용이성 등을 고려할 때 파라핀계 오일을 사용할 수 있다.
상기 오일의 중량평균분자량(Mw)는 100-400g/mole 또는 200-400g/mole일 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 오일이 바닥재 표면으로 새어나오는 블리딩(bleeding) 현상이 발생하고 상기 범위를 초과할 경우 상기 스티렌계 엘라스토머 내로 흡수가 되지 않아 유연성을 부여하지 못하므로 상기 범위 내의 중량평균분자량을 가질 수 있다.
상기 오일은 점도가 25℃에서 80-400cps 또는 100-300cps일 수 있다. 상기 범위 미만일 경우에 상기 투명층 제조용 조성물의 점도가 저하되어 카렌다 롤에 시팅 시 감김성이 우수하지 못해 생산성이 저하되고 상기 범위를 초과할 경우에는 투명층 제조용 조성물의 점도가 상승하게 되어 카렌다 롤에 시팅 시 점착되는 문제가 있어 생산성이 저하되므로 상기 범위 내의 점도를 가질 수 있다.
또한, 상기 오일은 상기 투명층 제조용 조성물 내에 10-35중량%, 또는 12-30중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 유연성의 증가 효율이 미미하고 상기 범위를 초과할 경우 상기 스티렌계 엘라스토머로부터 블리딩이 될 수 있어 투명층의 유연성 저하의 원인이 되므로 상기 범위 내로 사용할 수 있다.
아울러 상기 투명층 제조용 조성물은 선택적으로 광안정제, 열안정제, 활제 및 산화방지제 중 어느 하나의 첨가제를 상기 투명층 제조용 조성물 내에 0.5-5중량%로 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 투명층 제조용 조성물을 이용하여 형성된 투명층에 관한 것이다.
상기 투명층은 두께가 150-500㎛, 또는 200-400㎛인 필름(film) 형태일 수 있다. 상기 범위 미만으로 형성될 경우 너무 얇게 형성됨에 따라 파손될 우려가 있어 하부에 위치되는 인쇄층의 보호가 어렵고, 상기 범위를 초과하여 형성될 경우 너무 두껍게 형성됨에 따라 재료비가 많이 소요될 수 있으므로 상기 범위 내의 두께를 가질 수 있다.
이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 특정함량의 폴리올레핀 수지, 스티렌계 엘라스토머 및 오일을 포함하는 투명층 제조용 조성물을 이용하여 유연하면서도 우수한 투명성을 가지는 투명층을 제공할 수 있다.
또한, 폴리염화비닐 및 가소제가 포함되지 않은 폴리올레핀계 수지 재질을 이용하여 투명층을 형성함으로써 인체에 무해한 친환경 바닥재를 제공할 수 있다.
한편, 도 1을 참조하면 본 발명의 바닥재(100)는 아래에서부터 순차적으로 하지층(110); 치수보강층(120); 인쇄층(130); 투명층(140); 을 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
하지층(110)은 바닥재(100)의 기본층으로, 볼륨감을 부여해줌과 아울러 충격을 흡수해주는 역할을 한다.
상기 하지층(110)은 발포시트 또는 비발포시트일 수 있으며 예컨대 폴리올레핀계 재질로 이루어질 수 있다.
상기 폴리올레핀 재질은 폴리올레핀 수지와 엘라스토머 및 오일을 포함한 하지층 제조용 조성물일 수 있다.
상기 폴리올레핀 수지는 위에서 서술한 투명층 제조용 조성물에 포함되는 폴리올레핀 수지와 동일하므로 이에 대한 반복 기재는 생략하도록 한다.
상기 엘라스토머는 올레핀계 엘라스토머 또는 스티렌계 엘라스토머 중 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 올레핀계 엘라스토머는 예를 들어, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌 디엔 고무, 에틸렌-부타디엔 고무, 에틸렌-부텐 고무, 에틸렌-옥텐 고무, 프로필렌-부텐 고무, 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 및 에틸렌-프로필렌-부텐 고무 중 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 스티렌계 엘라스토머는 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록공중합체(SEBS) 및 수소화 스티렌-부타디엔 고무(HSBR) 중 선택되는 1종 이상의 스티렌계 블록공중합체일 수 있다.
상기 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록공중합체(SEBS)는 상기 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS)를 수소화시킨 스티렌계 블록공중합체이다.
상기 스티렌계 엘라스토머 내 스티렌의 함량은 20-40중량% 또는 25-35중량%일 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 내열성이 저하되어 열적 안정성을 확보할 수 없고, 상기 범위를 초과할 경우 상대적으로 고무상 블록에 해당하는 이소프렌 및 부타디엔의 함량이 적어져 유연성이 저하되므로 상기 범위 내의 스티렌을 포함할 수 있다.
본 발명에서는 바람직하게, 하지층에 유연성과 열적 안정성을 동시에 부여하기 위해 스티렌계 엘라스토머를 사용할 수 있다.
상기 엘라스토머는 상기 하지층 제조용 조성물에 포함되는 상기 폴리올레핀 수지 100중량부에 대해 80-150중량부, 또는 90-130중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 하지층(110)의 유연성이 부족해 안착성이 저하되고, 상기 범위를 초과할 경우 상대적으로 폴리올레핀 수지의 함량이 적어져 내열성 등의 물성이 저하되므로 상기 범위 내로 사용할 수 있다.
상기 하지층 제조용 조성물에 포함되는 오일은 위에서 서술한 투명층 제조용 조성물에 포함되는 오일과 동일하므로 이에 대한 반복 기재는 생략하도록 한다.
상기 오일은 하지층(110)에 유연성을 더 부여하기 위한 것으로 상기 하지층 제조용 조성물에 포함되는 상기 폴리올레핀 수지 100중량부에 대해 80-150중량부, 또는 90-130중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 유연성의 증가 효율이 미미하고, 상기 범위를 초과할 경우 상기 엘라스토머로부터 블리딩이 될 수 있어 물성 저하의 원인이 되므로 상기 범위 내로 사용할 수 있다.
상기 하지층(110)이 발포 시트일 경우 상기 폴리올레핀 수지 100중량부에 대해 발포제를 1-5중량부 더 포함할 수 있다.
상기 발포제는 아조디카본아마이드(azodicarbonamide), p,p'-옥시비스벤젠설포닐하이드라지드(p,p'-oxybisbenzene sulfonyl hydrazide), p-톨루엔설포닐하이드라지드(p-toluene sulfonyl hydrazide), 벤젠설포닐하이드라지드(benzene sulfonyl hydarazide) 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 하지층 제조용 조성물은 선택적으로 기계적 물성을 보강하기 위해 탄산칼슘, 점토, 실리카, 탄산마그네슘, 탈크, 목섬유 등의 충진제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서는 바람직하게 가격이 저렴한 탄산칼슘을 사용할 수 있다.
상기 충진제는 상기 하지층 제조용 조성물에 포함되는 상기 폴리올레핀 수지 100중량부에 대해 100-600중량부, 또는 200-400중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 기계적 물성 보강 효과가 미미하고 상기 범위를 초과할 경우 유연성이 저하될 수 있으므로 상기 범위 내로 포함할 수 있다.
상기 하지층 제조용 조성물은 선택적으로 필요할 경우, 수산화마그네슘, 멜라민 등의 난연제, 산화 방지제, 착색제 중 선택되는 1종의 첨가제를 더 포함할 수 있으며 이들의 종류 및 함량은 특별히 제한하지 않는다.
상기 하지층(110)의 두께는 0.5-2.5mm 또는 1.0-2.0mm일 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 제품의 두께가 얇아져 볼륨감이 저하됨과 아울러 기계적 강도가 저하되고, 상기 범위를 초과할 경우 필요 이상으로 두껍게 형성됨에 따라 시공성이 저하되고 제조 비용이 상승되어 적절하지 못하므로 상기 범위 내에서 사용할 수 있다.
상기 하지층(110)은 하나의 시트로 제조될 수도 있지만 복수개의 시트가 적층된 형태(즉, 제1하지층(110), 제2하지층(110') 등이 적층된 형태, 도 2 참조)로 제조될 수도 있다.
상기 치수보강층(120)은 바닥재의 치수안정성을 부여하기 위한 층으로, 유리섬유(glass fiber) 직포 또는 부직포의 상, 하부에서 폴리올레핀 수지 또는 엘라스토머가 용융되어 유리섬유 내로 스며들도록 하여 형성할 수 있다.
보다 상세하게는, 하부에서 상부로 상기 하지층(110)과 유리섬유(glass fiber) 직포 또는 부직포 및 후술되는 인쇄층(130)을 140-170℃의 온도에서 열 합판 시 상기 하지층(110) 및 인쇄층(130)에 포함된 폴리올레핀 수지 또는 엘라스토머가 용융되어 유리섬유 내로 스며들게 되어 치수보강층(120)을 형성하게 되는 것이다.
상기 치수보강층(120)의 평량은 28-55g/m2, 또는 30-50g/m2일 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 용융된 폴리올레핀 수지 또는 엘라스토머의 함량이 너무 적어 충분한 치수보강 효과를 얻을 수 없으며, 상기 범위를 초과할 경우 바닥재의 유연성이 저하되므로 상기 범위 내의 평량일 수 있다.
상기 치수보강층(120)의 두께는 0.1-1mm 또는 0.2-0.5mm일 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 충분한 치수보강 효과를 얻을 수 없으며, 상기 범위를 초과할 경우 필요 이상으로 두껍게 형성됨에 따라 시트 제조 비용이 상승되어 적절하지 못하므로 상기 범위 내에서 사용할 수 있다.
상기 인쇄층(130)은 치수보강층(120)상부에 적층되어 다양한 인쇄무늬를 형성함으로써 바닥재에 심미성을 부여하는 역할을 한다. 이러한 인쇄층(130)은 치수보강층(120)의 상부에 적층 가공(라미네이팅)된 백색시트 표면에 전사인쇄, 그라비아(gravure) 인쇄 또는 스크린 인쇄를 통해 형성될 수 있다.
이 경우 본 발명에서는 인쇄층(130)이 백색시트 상에 전사인쇄를 통해 형성된 경우의 일례를 들어 설명하였으나, 이에 한정하지 않으며 치수보강층(120) 상에 직접 전사인쇄, 그라비아 또는 스크린 인쇄 등을 통해 형성될 수 있다.
상기 백색시트는 폴리올레핀 수지와 엘라스토머 및 오일을 포함한 인쇄층 제조용 조성물로부터 형성될 수 있다.
상기 인쇄층 제조용 조성물에 포함되는 폴리올레핀 수지, 엘라스토머 및 오일은 상기에서 서술한 하지층(110) 제조용 조성물의 성분과 동일하므로 반복 기재는 생략하도록 한다.
상기 엘라스토머는 상기 인쇄층 제조용 조성물에 포함되는 상기 폴리올레핀 수지 100중량부에 대해 15-60중량부, 또는 20-40중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 인쇄층(130)의 유연성이 부족해 안착성이 저하되고, 상기 범위를 초과할 경우 상대적으로 폴리올레핀 수지의 함량이 적어져 내열성 등의 물성이 저하되므로 상기 범위 내로 사용할 수 있다.
상기 오일은 인쇄층(130)에 유연성을 더 부여하기 위한 것으로 상기 인쇄층 제조용 조성물에 포함되는 상기 폴리올레핀 수지 100중량부에 대해 15-60중량부, 또는 20-40중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 유연성의 증가 효율이 미미하고, 상기 범위를 초과할 경우 상기 엘라스토머로부터 블리딩이 될 수 있어 물성 저하의 원인이 되므로 상기 범위 내로 사용할 수 있다.
상기 인쇄층 제조용 조성물은 선택적으로 기계적 물성을 보강하기 위해 탄산칼슘, 점토, 실리카, 탄산마그네슘, 탈크, 목섬유 등의 충진제를 더 포함할 수 있으며, 상기 충진제의 함량은 상기 인쇄층 제조용 조성물에 포함되는 상기 폴리올레핀 수지 100중량부에 대해 5-30중량부, 또는 10-25중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 미만일 경우 기계적 물성 보강 효과가 미미하고 상기 범위를 초과할 경우 유연성이 저하될 수 있으므로 상기 범위 내로 포함할 수 있다.
상기 인쇄층 제조용 조성물은 선택적으로 필요할 경우, 수산화마그네슘, 멜라민 등의 난연제, 산화 방지제, 착색제 중 선택되는 1종의 첨가제를 더 포함할 수 있으며 이들의 종류 및 함량은 특별히 제한하지 않는다.
상기 인쇄층(130)의 두께는 0.01-1mm 또는 0.1-0.5mm일 수 있다.
본 발명의 바닥재(100)는 선택적으로, 상기 투명층(140) 상부에 적층되어 바닥재(100) 표면의 내스크래치성 및 내마모성을 향상시켜주며, 오염물이 부착되는 것을 방지해주는 UV코팅층(미도시)을 더 포함할 수 있다.
이러한 UV코팅층(미도시)은 통상의 광경화형 수지를 코팅하여 형성할 수 있다.
그러면, 이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 바닥재의 제조방법은 다음과 같다.
본 발명의 바닥재를 이루고 있는 각 층들은 치수보강층(130)을 제외하고 캘린더링(calendering) 공법으로 제조된다.
이렇게 각각 제조된 복수의 층들은, 먼저 아래로부터 제1하지층(110), 유리섬유(glass fiber) 부직포 또는 직포, 백색시트를 합지한 후 140-170℃의 온도에서 1차 열합판한다.
이 때, 상기 제1하지층(110) 및 백색시트에 포함된 폴리올레핀 수지 또는 엘라스토머가 용융되어 유리섬유 부직포 또는 직포 내로 스며들게 되어 치수보강층(130)이 형성된다.
이어서, 상기 백색시트의 상부에 전사 인쇄, 그라비아(gravure) 인쇄 또는 스크린 인쇄를 통해 소정의 무늬를 부여하여 인쇄층(130)을 형성할 수 있다.
그런 이후, 상기 인쇄층(130) 상부에 접착제 또는 프라이머(primer)를 도포하여 투명필름을 적층하여 투명층(140)을 형성하고, 이의 상부에 UV 경화형 도료를 도포한 후 UV 경화시켜주어 UV코팅층(미도시)을 형성한다.
선택적으로, 상기 제1하지층(110) 하부에 또 다른 제2하지층(110')을 합지하고 상기 복수의 층들을 140-170℃에서 2차 합판하여 이에 따라 최종 제품을 완성할 수 있다(도 2 참조).
이하에서는 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]
1. 투명필름 형성
하기와 같은 조성을 이용하여 실시예 1-5 및 비교예 1-6의 투명필름을 형성하였다.
<실시예 1>
프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체 60중량%, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEPS) 20중량% 및 파라핀 오일(KL-500, 극동유화) 20중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 2차 믹싱하여 투명층 제조용 조성물을 제조한다.
이어서, 상기 투명층 제조용 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께 0.3mm인 투명필름을 형성한다.
<실시예 2>
프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체 60중량%, 스티렌-에틸렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEEPS) 20중량% 및 파라핀 오일(KL-500, 극동유화) 20중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 2차 믹싱하여 투명층 제조용 조성물을 제조한다.
이어서, 상기 투명층 제조용 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께 0.3mm인 투명필름을 형성한다.
<실시예 3>
프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체 60중량%, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEPS) 15중량%, 스티렌-에틸렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEEPS) 5중량% 및 파라핀 오일(KL-500, 극동유화) 20중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 2차 믹싱하여 투명층 제조용 조성물을 제조한다.
이어서, 상기 투명층 제조용 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께 0.3mm인 투명필름을 형성한다.
<실시예 4>
프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체 60중량%, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEPS) 10중량%, 스티렌-에틸렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEEPS) 10중량% 및 파라핀 오일(KL-500, 극동유화) 20중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 2차 믹싱하여 투명층 제조용 조성물을 제조한다.
이어서, 상기 투명층 제조용 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께 0.3mm인 투명필름을 형성한다.
<실시예 5>
프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체 60중량%, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEPS) 5중량%, 스티렌-에틸렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEEPS) 15중량% 및 파라핀 오일(KL-500, 극동유화) 20중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 2차 믹싱하여 투명층 제조용 조성물을 제조한다.
이어서, 상기 투명층 제조용 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께 0.3mm인 투명필름을 형성한다.
<비교예 1>
프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체 80중량%, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEPS) 10중량% 및 파라핀 오일(KL-500, 극동유화) 10중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 2차 믹싱하여 투명층 제조용 조성물을 제조한다.
이어서, 상기 투명층 제조용 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께 0.3mm인 투명필름을 형성한다.
<비교예 2>
프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체 80중량%, 스티렌-에틸렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEEPS) 10중량% 및 파라핀 오일(KL-500, 극동유화) 10중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 2차 믹싱하여 투명층 제조용 조성물을 제조한다.
이어서, 상기 투명층 제조용 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께 0.3mm인 투명필름을 형성한다.
<비교예 3>
프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체 40중량%, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEPS) 30중량% 및 파라핀 오일(KL-500, 극동유화) 30중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 2차 믹싱하여 투명층 제조용 조성물을 제조한다.
이어서, 상기 투명층 제조용 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께 0.3mm인 투명필름을 형성한다.
<비교예 4>
프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체 40중량%, 스티렌-에틸렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEEPS) 30중량% 및 파라핀 오일(KL-500, 극동유화) 30중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 2차 믹싱하여 투명층 제조용 조성물을 제조한다.
이어서, 상기 투명층 제조용 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께 0.3mm인 투명필름을 형성한다.
<비교예 5>
프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체 60중량%, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록공중합체(SBS) 20중량% 및 파라핀 오일(KL-500, 극동유화) 20중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 2차 믹싱하여 투명층 제조용 조성물을 제조한다.
이어서, 상기 투명층 제조용 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께 0.3mm인 투명필름을 형성한다.
<비교예 6>
프로필렌-에틸렌 랜덤공중합체 60중량%, 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록공중합체(SEBS) 20중량% 및 파라핀 오일(KL-500, 극동유화) 20중량%를 반바리 믹서로 혼련한 다음, 2본롤을 이용하여 1차 2차 믹싱하여 투명층 제조용 조성물을 제조한다.
이어서, 상기 투명층 제조용 조성물을 160℃의 온도에서 캘린더 성형하여 두께 0.3mm인 투명필름을 형성한다.
2. 투명필름의 물성측정
상기 1에서 제조한 실시예 1-5 및 비교예 1-6의 투명필름의 유연성, 투명도, 내열성, 내광성 및 냄새를 측정한 후 하기 표 2에 나타내었다.
-유연성은 상기 투명필름을 가로, 세로 5cm X 20cm 크기에 두께가 0.5mm인 시편으로 제작하여 이를 거치대 밖으로 15cm 나오게 거치한 후, 30분 뒤 거치대와의 처짐각도를 각도기로 측정하였다.
-투명도는 상기 투명필름을 가로, 세로 5cm X 5cm 크기에 두께가 0.5mm인 시편으로 제작한 후, Haze meter를 사용하여 상기 시편의 Haze값을 측정하였다.
상기 Haze 값이 작을수록 투명도가 우수한 것이다.
-내열성은 상기 투명필름을 가로, 세로 5cm X 20cm 크기에 두께가 0.5mm인 시편으로 제작한 후, 상기 시편을 160℃ 소형 캘린더 롤에 균일한 힘으로 압착시킨 후 10초 후 캘린더 롤에서의 박리성을 측정하였다.
-내광성은 QUV 313 테스트 장비에서 60%조사율로 300시간 동안 방치한 후 육안으로 광택이 변하는 지 확인하였다.
-냄새는 한국의 악취공정시험방법 중 관능 시험방법에 따라 남자 3인, 여자 2인으로 패널을 구성하여 직접 냄새를 맡아 평가하였다, 하기의 표 1은 직접 관능평가에 의한 악취도를 나타낸 것으로 0에서 6까지 총 7단계로 구분하여 수치가 증가할수록 악취가 심하게 나는 것을 나타낸다.
| 악취도 | 냄새/악취의 표현 |
| 0 | 냄새를 전혀 느낄 수 없다. |
| 1 | 무슨 냄새인지는 알 수 없으나 약간의 냄새를 느낄 수 있다. |
| 2 | 어떤 냄새인지 표현할 수 있을 정도로 느낄 수 있다. |
| 3 | 어떤 종류의 냄새인지 분명히 느낄 수 있는 정도이다. |
| 4 | 쉽게 감지할 수 있는 정도의 냄새를 느낀다. |
| 5 | 강한 냄새로 혐오감이나 강한 쾌함이나 불쾌감을 느낀다. |
| 6 | 매우 강한 냄새로 참기 어려운 정도이다. |
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 | 실시예 5 | 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 비교예 4 | 비교예 5 | 비교예 6 | 기준 | ||
| 폴리올레핀 수지 (중량%) |
Random PP | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 80 | 80 | 40 | 40 | 60 | 60 | - |
| 스티렌계 엘라스토머 (중량%) |
SEPS | 20 | 15 | 10 | 5 | 10 | 30 | - | |||||
| SEEPS | 20 | 5 | 10 | 15 | 10 | 30 | - | ||||||
| SBS | 20 | - | |||||||||||
| SEBS | 20 | - | |||||||||||
| 오일 (중량%) |
Paraffine oil | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 10 | 10 | 30 | 30 | 20 | 20 | - |
| 유연성 (도) |
66 | 67 | 65 | 66 | 67 | 47 | 46 | 77 | 75 | 72 | 66 | 50초과 70이하 | |
| 투명도 (haze [%]) |
14 | 8 | 9 | 11 | 12 | 15 | 14 | 11 | 9 | 88 | 24 | 14 이하 | |
| 내열성 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | X | X | ○ | ○ | ○ | |
| 내광성 | 이상 없음 | 이상 없음 | 이상 없음 | 이상 없음 | 이상 없음 | 이상 없음 | 이상 없음 | 이상 없음 | 이상 없음 | 황색으로 변함 | 이상 없음 | 이상 없음 | |
| 냄새 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | 0 | 0 |
상기 표 2에서 확인된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1-5의 투명필름은 유연하면서도 우수한 투명성을 갖고 이 외의 다른 내열성, 내광성 및 냄새의 물성도 우수한 효과가 있음을 확인하였다.
반면, 특정함량 이상의 폴리올레핀 수지를 포함하여 상대적으로 스티렌계 엘라스토머 함량이 적은 비교예 1 및 2의 투명필름은 실시예 1-5의 투명필름에 비해 유연성 및 투명성이 저하되고, 특정함량 미만의 폴리올레핀 수지를 포함한 비교예 3 및 4의 투명필름은 실시예 1-5의 투명필름에 비해 내열성이 저하됨을 확인하였다.
또한, 비교예 5 및 6의 투명필름은 본 발명에 따른 스티렌계 엘라스토머가 아닌 다른 종류의 스티렌계 엘라스토머를 사용함으로 인하여 실시예 1-5의 투명필름에 비해 투명성이 저하되고, 특히 비교예 5의 경우 내광성이 저하되고 냄새가 나는 것을 확인하였다.
이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 특정함량의 폴리올레핀 수지, 스티렌계 엘라스토머 및 오일을 포함하는 투명층 제조용 조성물을 이용하여 유연하면서도 우수한 투명성을 가지는 투명층을 제공할 수 있다.
또한, 폴리염화비닐 및 가소제가 포함되지 않은 폴리올레핀계 수지 재질을 이용하여 투명층을 형성함으로써 인체에 무해한 친환경 바닥재를 제공할 수 있다.
100 : 바닥재 110 : 하지층/제1하지층
110' : 제2하지층 120 : 치수보강층
130 : 인쇄층 140 : 투명층
110' : 제2하지층 120 : 치수보강층
130 : 인쇄층 140 : 투명층
Claims (15)
- 호모폴리프로필렌, 프로필렌-에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌-에틸렌 블록 공중합체, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 선형 저밀도 폴리에틸렌 중 선택된 1종 이상의 폴리올레핀 수지 45-75중량%;
스티렌계 엘라스토머 내 스티렌의 함량이 20-40중량%이고, 중량평균분자량(Mw)은 50,000-400,000g/mole인 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEPS) 또는 스티렌-에틸렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 블록공중합체(SEEPS) 중 선택되는 1종 이상의 스티렌계 엘라스토머 10-35중량%; 및
광물유계 또는 합성수지계 오일 중 선택되는 1종으로 중량평균분자량(Mw)이 100-400g/mole이고, 점도가 25℃에서 80-400cps인 오일 10-35중량%;를 포함하는 투명층 제조용 조성물. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 호모폴리프로필렌은 용융 흐름 지수(MFI, 2.16 kg, 230℃)가 0.1-20g/10min이고, 용융점(Tm)이 120-180℃인 것인 투명층 제조용 조성물. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1항 또는 제 4항의 투명층 제조용 조성물로 형성된 두께가 150-500㎛인 필름의 투명층(140)을 포함하는 바닥재.
- 삭제
- 삭제
- 제 8항에 있어서,
상기 바닥재는 아래에서부터 순차적으로,
하지층(110); 치수보강층(120); 인쇄층(130); 및 투명층(140)을 포함하는 것인 바닥재. - 제 11항에 있어서,
상기 하지층(110)은 폴리올레핀 수지 100중량부에 대해 엘라스토머 80-150중량부; 및 오일 80-150중량부를 포함하는 것인 바닥재. - 제 12항에 있어서,
상기 엘라스토머는 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록공중합체(SEBS) 및 수소화 스티렌-부타디엔 고무(HSBR) 중 선택되는 1종 이상의 스티렌계 블록공중합체인 것인 바닥재. - 제 11항에 있어서,
상기 인쇄층(130)은 폴리올레핀 수지 100중량부에 대해 엘라스토머 15-60중량부; 및 오일 15-60중량부를 포함하는 것인 바닥재. - 제 11항에 있어서,
상기 투명층(140) 상에 형성된 UV코팅층을 더 포함하는 것인 바닥재.
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