JP2020535330A

JP2020535330A - 遮音床材

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Publication number: JP2020535330A
Application number: JP2019563090A
Authority: JP
Inventors: ジンオー，ドン
Original assignee: Shinko Kasei Co Ltd
Current assignee: Shinko Kasei Co Ltd
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2019-08-12
Publication date: 2020-12-03
Anticipated expiration: 2039-08-12
Also published as: ES2953698T3; CA3061349A1; EP3636428A1; US11731403B2; AU2019261733B2; AU2019261733A1; WO2020045857A1; KR102031687B1; EP3636428B1; CN111132826A; JP6896891B2; CA3061349C; HRP20231007T1; US20210114355A1; EP3636428A4; PL3636428T3; EP3636428C0; CN111132826B; HUE063570T2

Abstract

【課題】耐熱性、遮音性、及び付着力を満たす遮音床材を提供する。【解決手段】本発明による耐熱性、遮音性、付着力が向上した遮音床材は、複数層と、第１のバランス層と、第２のバランス層と、プライマー層と、ＰＥフォーム層と、ＰＥ離型紙層と、を順に積層して具現する。ここで、プライマー層は、第１の組成物と、第２の組成物と、硬化剤とを含み、第１の組成物は、レジンと、プロパノールと、１−メトキシ−２−プロパノールと、酢酸プロピルと、イソプロパノールと、ブタノンと、水とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は遮音床材に係り、より詳細には、建物の床やフローリングに適用可能な、耐熱性、遮音性、付着力を改善した遮音床材に関する。

一般に、建物の床やフローリングには、床マットやタイルなどの床（装飾）材が施工される。床マットやタイルなどの床材としては、軽くて、柔軟性があり、クッション性及び吸音性などに優れた塩化ビニルを主材料として製造される。

床材は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ、ＰｏｌｙＶｉｎｙｌＣｈｌｏｒｉｄｅ）、又は、塩化ビニルに他の素材を混合又は合紙して製造される。このような床材は、通常、透明層、印刷層、樹脂含浸寸法補強層、発泡層、及び均衡層など、複数の層で積層して構成される。透明層は、印刷層に印刷されたインク面を保護する機能、印刷層は、色や柄を付与して装飾する機能、樹脂含浸寸法補強層は、ウレタン樹脂が含浸処理されたガラスファイバー（Ｇｌａｓｓ−Ｆｉｂｅｒ）であって、製品の寸法安全性を補強する機能、発泡層は、クッションを付与する機能、そして、均衡層は、補強及び底面との安着機能を果たす。

透明フィルム層の上端には、必要によって、耐磨耗性や耐スクラッチ性の向上のためのコート層を更に形成することができる。床材は、用途によって、各層を加減して製作され、以下の特許文献に記載されているように、広範囲な分野で使用されている。

大韓民国特許登録公報第１０−０５１０８３６号（２００５．０８．３０登録）大韓民国特許登録公報第１０−０６００８４１号（２００６．０７．０６登録）大韓民国特許登録公報第１０−１１４９８９０号（２０１２．０５．１８登録）

従来の床材は、耐熱性、遮音性、及び付着力を全て満たしておらず、機能的で且つ耐久性に優れた床材が求められている。

本発明は、耐熱性、遮音性、及び付着力を満たす遮音床材を提供することを目的とする。

前記技術的課題を達成するための本発明による遮音床材は、複数層と、前記複数層の下に形成される第１のバランス層と、前記第１のバランス層の下に形成される第２のバランス層と、前記第２のバランス層の下に形成されるプライマー層と、前記プライマー層の下に形成されるＰＥフォーム層と、前記ＰＥフォーム層の下に形成されるＰＥ離型紙層と、を含む。

前記プライマー層は、第１の組成物と、第２の組成物と、硬化剤と、を含む組成物から形成され、前記第１の組成物は、レジンと、プロパノールと、１−メトキシ−２−プロパノールと、酢酸プロピルと、イソプロパノールと、ブタノンと、水と、を含む。

本発明による遮音床材は、所定の成分のプライマー層を含むことにより、耐熱性及び付着力を向上し、電子線架橋ＰＥフォームを適用することによって、更なる遮音性を改善している。

本発明による遮音床材の一実施例を示している。

以下、本発明による好適な実施例を詳しく説明する。但し、本発明を説明することに当たり、公知の機能又は構成の説明は、本発明の要旨を明瞭にするために省略する。

図１は、本発明による遮音床材の一実施例を示している。

図１に示すように、本発明による遮音床材は、複数層１００と、第１のバランス層２００と、第２のバランス層３００と、プライマー層４００と、ＰＥフォーム層５００と、ＰＥ離型紙層６００とを含む。複数層１００、第１のバランス層２００、第２のバランス層３００、プライマー層４００、ＰＥフォーム層５００、及びＰＥ離型紙層６００が、順に形成される。すなわち、複数層１００の下に第１のバランス層２００が、第１のバランス層２００の下に第２のバランス層３００が、第２のバランス層３００の下にプライマー層４００が、プライマー層４００の下にＰＥフォーム層５００が、ＰＥフォーム層５００の下にＰＥ離型紙層６００が形成される。

ここで、‘下’とは、該当層の直ぐ下面となり得るが、これに限定されるものではなく、層の間に別の層が形成されることができる。

複数層１００は、図１に示すように、コート層１１０と、表地層１２０と、印刷層１３０と、中地層１４０と、ガラスファイバー層１５０と、下地層１６０と、を含む。

コート層１１０は、ＵＶコート層が望ましく、表地層１２０の上に形成され、５〜１２μｍの厚さであるのが望ましい。表地層１２０は、コート層１１０の下に形成され、ＰＶＣ１００重量部に対して、可塑剤２５〜３５重量部を含み、０．４０〜０．７０ｍｍ厚さであるのが望ましい。印刷層１３０は、表地層１２０の下に形成され、ＰＶＣ１００重量部に対して、可塑剤６〜１０重量部を含み、０．０５〜０．１０ｍｍの厚さであるのが望ましい。

中地層１４０は、印刷層１３０の下に形成され、ＰＶＣ１００重量部に対して、可塑剤４０〜６０重量部と、１１０〜１３０メッシュサイズのＣａＣＯ３４００〜５５０重量部とを含み、マグネシウムの含水珪酸塩鉱物の粉末であるタルク（ＴＡＬＣ）又は麦飯石粉末を更に含むことができる。ここで、タルクは、雲母のような結晶構造を有する単斜晶系に属する岩石であって、色は、白色、銀白色、淡緑色などであり、パイロフィライトと同様に、２：１型フィロケイ酸塩に属し、一方、微細粉末を医薬・工業方面では、滑石粉末と言う。中地層１４０は、０．５〜０．８ｍｍの厚さであるのが望ましい。

ガラスファイバー層１５０は、中地層１４０の下に形成され、ＰＶＣ１００重量部に対して、可塑剤６０〜９０重量部と、補強用無機系フィラーであるＣａＣＯ３５０〜７０重量部とを混合して、容器内でゾル（ｓｏｌ）状態で設け、該当容器内にガラスファイバーを含浸して乾燥することによって設けられ、中地層１４０と下地層１６０の間の合紙を可能とする。ガラスファイバー層１５０には、例えば、Ｇ／Ｆを５５ｇ／ｃｍ^２含有することができる。ガラスファイバー層１５０は、製品周囲の温度で敏感に影響する収縮、膨張、カーリングを防止する機能を果たし、ガラスファイバー層１５０がないと、実際の床に施工して使用する床材を生産することができない。ガラスファイバー層１５０は、０．３５〜０．５５ｍｍの厚さであるのが望ましい。

下地層１６０は、ガラスファイバー層１５０の下に形成され、ＰＶＣ１００重量部に対して、可塑剤４０〜６０重量部と、６０〜８０メッシュサイズのＣａＣＯ３４００〜５５０重量部とを含み、１．８〜２．５ｍｍの厚さであるのが望ましい。

第１のバランス層２００は、下地層１６０の下に形成され、ＰＶＣ１００重量部に対して、可塑剤２０〜３０重量部を含み、０．２〜１．０ｍｍの厚さであるのが望ましい。

第２のバランス層３００は、第１のバランス層２００の下に形成され、ＰＶＣ１００重量部に対して、可塑剤２０〜３０重量部を含み、生産性の効率を向上するために、第１のバランス層２００と同じ厚さであるのが望ましい。

プライマー層４００は、第２のバランス層３００の下に形成され、第１の組成物と、第２組成物と、硬化剤とを含み、第１の組成物１００重量部を基準に、第２組成物を、４５〜５５重量部、硬化剤を、４〜６重量部含むのが望ましい。接着力を向上させるために、コロナ処理、又は、コロナ処理とプライマーコートの併合が考えられるが、本発明の第２のバランス層は、ＰＶＣ素材を中心として設計されるため、コロナ処理は適していない。

プライマー層４００の形成工程を説明すると、第２のバランス層３００の下に、第１の組成物、第２の組成物、及び硬化剤を含むプライマー組成物をコーティングし、コーティング後、５０℃の乾燥ボックスで熱風乾燥を行い、４０℃の熟成室で４０〜５０時間の熟成を行って、プライマー層４００を、第２のバランス層３００の下に形成する。

本発明の第１の組成物は、レジンと、プロパノールと、１−メトキシ−２−プロパノールと、酢酸プロピルと、イソプロパノールと、ブタノンと、水とを含む。第１の組成物は、プライマー層４００を形成する基本成分の組成物である。

レジンは、ウレタン系樹脂、エポキシ樹脂など、プライマーとして使用可能な様々な樹脂成分であり、３５〜４５ｗｔ％を含む。プロパノール（ＰＲＯＰＡＮＯＬ）は、化学式ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＯＨで示される１−プロパノール（１−Ｐｒｏｐａｎｏｌ）であり、キャスナンバー（ＣＡＳＮｏ．）７１−２３−８の物質であって、プロピルアルコール（Ｐｒｏｐｙｌａｌｃｏｈｏｌ）である。１−メトキシ−２−プロパノール（１−ＭＥＴＨＯＸＹ−２−ＰＲＯＰＡＮＯＬ）は、化学式ＣＨ３ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２ＯＣＨ３で示されるキャスナンバー（ＣＡＳＮｏ．）１０７−９８−２の物質である。酢酸プロピル（ＰｒｏｐｙｌＡｃｅｔａｔｅ）は、化学式ＣＨ３ＣＯＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３で示されるキャスナンバー（ＣＡＳＮｏ．）１０９−６０−４の物質である。イソプロパノール（Ｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌ）は、化学式（ＣＨ３）２ＣＨＯＨで示されるキャスナンバー（ＣＡＳＮｏ．）６７−６３−０物質である。ブタノン（Ｂｕｔａｎｏｎｅ）は、化学式Ｃ２Ｈ５ＣＯＣＨ３で示されるキャスナンバー（ＣＡＳＮｏ．）７８−９３−３物質である。１−メトキシ−２−プロパノールに比して、ブタノンの重量比は、１：１．５〜１：３．５の範囲で含まれる。

下記の表１は、１−メトキシ−２−プロパノールとブタノンの重量比によって、付着力の変化を示している。第２のバランス層３００とＰＥフォーム層５００の間に、プライマー層４００を形成して、ＫＳＦ２５６１の付着力試験方法で付着強度をテストしている。後述する第２の組成物と硬化剤は、所定の含量を固定してテストを行っている。

表１に示すように、プライマー層４００に含まれた第１の組成物の１−メトキシ−２−プロパノールとブタノンの重量比によって、付着強度が変化することが分かる。１−メトキシ−２−プロパノールとブタノンの重量比が１：１．５の場合、急激に付着強度が上昇し、１：４であるとき、付着強度が劣化し、１：１．５〜１：３．５であるとき、最適の付着強度を有することが分かる。

第１の組成物は、レジン３５〜４５ｗｔ％、プロパノール１〜１０ｗｔ％、１−メトキシ−２−プロパノール５〜１５ｗｔ％、酢酸プロピル１〜１０ｗｔ％、イソプロパノール１〜５ｗｔ％、及びブタノン１５〜２５ｗｔ％を含む。本物質の含量範囲は、物質の有機的な結合関係による本発明の目的を達成し得る最適の含量範囲であり、これは、実験的に確認されている。

第２の組成物は、イソプロピルアルコール（Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｌｃｏｈｏｌ）と、酢酸エチル（Ｅｔｈｙｌａｃｅｔａｔｅ）と、メチルエチルケトン（Ｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌｋｅｔｏｎｅ）とを含む。イソプロピルアルコールは、１５〜２５ｗｔ％、酢酸エチルは、３５〜４５ｗｔ％、メチルエチルケトンは、３５〜４５ｗｔ％を含む。第２の組成物は、希釈剤の用途として使用可能である。

ここで、イソプロピルアルコールに比して、メチルエチルケトンの重量比は、１：２．５〜１：３である。下記の表２は、イソプロピルアルコールに比して、メチルエチルケトンの重量比による付着力（付着強度）、及び耐熱性をテストした結果である。付着力は、ＫＳＦ２５６１の付着力試験方法で、前記表１の方法と同様に行っており、耐熱性は、１３０℃のオーブン内で変色（黄変）される時間を測定した。第１の組成物と硬化剤は、所定の含量を固定してテストを行っている。

表２に示すように、第２の組成物のイソプロピルアルコールに比して、メチルエチルケトンの重量比によって、付着強度及び耐熱性が変わることが分かる。イソプロピルアルコールに比して、メチルエチルケトンの重量比による付着強度は、イソプロピルアルコールに比して、メチルエチルケトンの重量比が１：２〜１：３．５であるとき、最適であり、耐熱性は、１：２．５以上であるとき、最適であることが分かる。そこで第２の組成物のイソプロピルアルコールに比して、メチルエチルケトンの重量比は、１：２．５〜１：３．５であるとき、付着強度と耐熱性がいずれも優れていることが分かる。

ここで、イソプロピルアルコールに比して、酢酸エチル及びメチルエチルケトンの重量比は、１：５．５〜１：６．５であることが最も望ましいが、これは、１：５．５未満の場合は、付着力が劣化し、１：６．５を超える場合は、耐熱性が劣化することを、実験から確認したためである。

硬化剤は、５０〜６０ｗｔ％の酢酸エチルエステル（Ａｃｅｔｉｃａｃｉｄｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒ）と、４０〜５０ｗｔ％のレジンとを含む。

第１の組成物１００重量部を基準に、第２の組成物が、４５〜５５重量部である。

下記の表３は、第１の組成物１００重量部を基準に、第２の組成物の重量による付着力及び耐熱性をテストした結果である。テスト方法は、表１及び表２の方法と同様である。第２の組成物は、イソプロピルアルコール：酢酸エチル：メチルエチルケトンの重量比（組成比）を、２：４：４としてテストしている。

表３に示すように、第１の組成物１００重量部を基準に、第２の組成物の重量によって、付着強度及び耐熱性が変わることが分かる。付着強度は、第１の組成物１００重量部を基準に、第２の組成物の重量が４５〜５５重量部であるとき、最適であり、耐熱性は、４５重量部以上であるとき、最適であることが分かる。そこで、第１の組成物１００重量部を基準に、第２の組成物の重量は、４５〜５５重量部であるとき、付着強度及び耐熱性がいずれも優れていることが分かる。

プライマー層４００は、第１の組成物、第２の組成物、及び硬化剤を含むプライマー組成物を、第２のバランス層の下に、４５〜５０μｍでコーティングして、５０℃の乾燥ボックスで１次乾燥した後、４０℃の熟成室における熟成過程を経て、プライマー層を形成する。プライマー層４００がコーティングされた第２のバランス層３００は、第１のバランス層２００の下に合紙して形成される。プライマー層が４５μｍ以下の場合は、付着力が劣化するという問題があり、５０μｍ以上の場合は、耐熱性が劣化するという問題がある。

ＰＥフォーム層５００は、プライマー層４００の下に形成され、電子線架橋ＰＥフォームである。電子線架橋ＰＥフォームは、低密度ポリエチレンをマトリックス樹脂とし、重炭酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍｂｉｃａｒｂｏｎａｔｅ）を発泡剤として形成される。こうして本発明は、電子線架橋方式のＰＥフォームで均一な発泡層を形成することができ、これによって、遮音性が向上するということを、実験から確認している。また、一般のＰＥフォームよりも、プライマー層４００の付着力が更に向上することを、実験から確認している。

電子線は、ガンマ線であり、ガンマ線の照射量は、１２０〜１５０ｋＧｙである。

下記の表４は、ガンマ線の照射量による遮音性及び寸法変化率をテストした結果である。テストは、図１に示しているような完成品を対象として、ガンマ線の照射量によるＰＥフォーム層だけを異にして、テストを行った。遮音性（吸音性）は、軽量衝撃音テスト（測定方法：５００ｇのハンマーを１０ｃｍ間隔で５つ配列し、それぞれ、４ｃｍの高さより０．１秒間隔で連続して自由落下した後、タッピングマシン（ＴａｐｐｉｎｇＭａｃｈｉｎｅ）で測定しており、寸法変化率は、８０℃の温度で２４時間加熱した後、収縮又は膨張する寸法を測定し、百分率で計算している。

表４に示すように、ガンマ線の照射量によって、遮音性及び寸法変化率が変わることが分かる。遮音性は、ガンマ線の照射量が１２０〜１６０ｋＧｙであるとき、最適であり、寸法変化率は、ガンマ線照射量が１２０〜１５０ｋＧｙであるとき、最適であることが分かる。そこで、ＰＥフォーム層の形成に際して、ガンマ線照射量が１２０〜１５０ｋＧｙであるとき、本発明の遮音床材の遮音性及び寸法変化率が最適であることが分かる。このような遮音性及び寸法変化率は、ガンマ線照射量によるＭＤ（ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＤｉｒｅｃｔｉｏｎ）とＴＤ（ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＤｉｒｅｃｔｉｏｎ）の引張率変化による実験結果とも一致することを、実験から確認したことがある。すなわち、ガンマ線照射量が１２０〜１５０ｋＧｙであるとき、ＭＤ（ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＤｉｒｅｃｔｉｏｎ）の引張率が、ＴＤ（ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅＤｉｒｅｃｔｉｏｎ）の引張率よりも急激に大きくなることを実験から確認している。

他の一実施形態として、ＰＥフォーム層５００は、密度が均一に変わるＰＥフォーム層から形成することができる。密度は、上部、すなわち、プライマー層４００と接合する面の密度が高く、下部に行くほど、低くなる形態で形成される。

ＰＥ離型紙層６００は、ＰＥフォーム層５００の下に形成される。ＰＥ離型紙層６００は、ポリエチレンシートであり、ポリエチレン樹脂をコーティング又は含浸した紙を含む。ＰＥ離型紙層６００は、製品の接着時、剥離して使用するのが望ましい。

ＰＥフォーム層５００とＰＥ離型紙層６００の間には、ＰＥフォーム層５００とＰＥ離型紙層６００の接着力を向上するために、別の粘着層１０を追加することができる。

本発明による遮音床材は、カレンダー圧延工程を適用して形成するのが望ましい。カレンダー圧延工程に関する技術は、当業者にとって公知の技術であって、該当説明は、省略することにする。すなわち、公知のカレンダー圧延工程の様々な実施形態が、本発明の床材製造工程に適用可能である。

本発明は、前述した実施例に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく、様々に修正及び変形可能であることは、当該技術の分野における通常の知識を有する者にとって自明である。

本発明による遮音床材は、付着力、耐熱性、及び遮音性に優れており、建物の床やフローリングに適用可能である。

１０粘着層
１００複数層
１１０コート層
１２０表地層
１３０印刷層
１４０中地層
１５０ガラスファイバー層
１６０下地層
２００第１のバランス層
３００第２のバランス層
４００プライマー層
５００ＰＥフォーム層
６００ＰＥ離型紙層

Claims

複数層と、
前記複数層の下に形成される第１のバランス層と、
前記第１のバランス層の下に形成される第２のバランス層と、
前記第２のバランス層の下に形成されるプライマー層と、
前記プライマー層の下に形成されるＰＥフォーム層と、
前記ＰＥフォーム層の下に形成されるＰＥ離型紙層と、を含み、
前記プライマー層は、第１の組成物と、第２の組成物と、硬化剤と、を含み、
前記第１の組成物は、
レジンと、
プロパノールと、
１−メトキシ−２−プロパノールと、
酢酸プロピルと、
イソプロパノールと、
ブタノンと、
水と、
を含む遮音床材。
前記ＰＥフォーム層は、電子線架橋ＰＥフォームである請求項１に記載の遮音床材。
前記電子線架橋ＰＥフォームは、低密度ポリエチレンをマトリックス樹脂とし、重炭酸ナトリウムを発泡剤として形成される請求項２に記載の遮音床材。
前記電子線は、ガンマ線である請求項２に記載の遮音床材。
前記ガンマ線の照射量は、１２０〜１５０ｋＧｙである請求項４に記載の遮音床材。
前記複数層は、コート層と、表地層と、印刷層と、中地層と、ガラスファイバー層と、下地層と、を含む請求項１に記載の遮音床材。
前記第１の組成物１００重量部を基準に、前記第２の組成物が、４５〜５５重量部である請求項１に記載の遮音床材。
前記１−メトキシ−２−プロパノールに比して、前記ブタノンの重量比は、１：１．５〜１：３．５である請求項１に記載の遮音床材。
前記第１の組成物は、３５〜４５ｗｔ％のレジン、１〜１０ｗｔ％のプロパノール、５〜１５ｗｔ％の１−メトキシ−２−プロパノール、１〜１０ｗｔ％の酢酸プロピル、１〜５ｗｔ％のイソプロパノール、及び１５〜２５ｗｔ％のブタノンを含む請求項１に記載の遮音床材。
前記第２の組成物は、イソプロピルアルコールと、酢酸エチルと、メチルエチルケトンと、を含む請求項１に記載の遮音床材。
前記イソプロピルアルコールに比して、前記メチルエチルケトンの重量比は、１：２．５〜１：３．５である請求項１０に記載の遮音床材。
前記イソプロピルアルコールに比して、前記酢酸エチル及びメチルエチルケトンの重量比は、１：５．５〜１：６．５である請求項１０に記載の遮音床材。
前記イソプロピルアルコールは、１５〜２５ｗｔ％、前記酢酸エチルは、３５〜４５ｗｔ％、前記メチルエチルケトンは、３５〜４５ｗｔ％である請求項１０に記載の遮音床材。
前記硬化剤は、５０〜６０ｗｔ％の酢酸エチルエステルを含む請求項１に記載の遮音床材。