KR100794912B1 - 합성수지를 활용한 논슬립 바닥재 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지를 활용한 논슬립 바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 표면을 긁어서 형성된 홈구조의 스크라이빙(scribing)층을 포함하는 논슬립 바닥재를 제공한다.

합성수지, 논슬립, 바닥재

Description

합성수지를 활용한 논슬립 바닥재 및 이의 제조방법{Non-slip flooring using synthetic resin and process for preparing the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 타입 논슬립 바닥재의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디럭스 타입 논슬립 바닥재의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 논슬립 바닥재의 사진이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 표면처리층

2: 스크라이빙층

3: 베이스층

본 발명은 바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외관 및 논슬립성이 개선된 합성수지계 논슬립 바닥재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 합성수지제를 활용한 바닥재의 제조방법을 살펴보면, 먼저 주원료인 합성수지에 가공의 용이를 도모하는 가소제 및 안정제, 활제 그리고 여러가지 색상을 부여하는 안료를 사용하여 이를 잘 블렌딩한 후, 반바리 믹서(bunbury mixer)에서 블렌딩된 분체 원료를 외부에서 공급하는 열과　원료의 각 성분 사이에서 발생되는 마찰열을 이용하여 잘 겔링(gelling)한다.

다음, 겔링된 원료를 컨베이어로 이송하여 2번 롤(two roll mixer)에서 덩어리로 된 원료를 판상 형상으로 펼치는 과정을 최소 두번 이상 반복한다. 다음, 판상으로 펼쳐진 원료를 압연 공정을 통하여 원하는 두께로 성형하고, 마지막으로 물성을 부여하기 위하여 후처리를 실시한다.

이러한 종래의 기술로는 바닥재의 표면 효과를 부여하는데 한계가 있다.

기존에 바닥재로 사용하고 있는 천연 나무의 경우, 습기를 품은 상태에서 장시간 방치하면 소재가 썩어 바닥재의 미려한 모습을 잃고, 또한 안전과 생활의 질을 떨어지게 하는 단점이 있다.

한편, 물에 노출이 심한 요트 및 선박, 그리고 미끄러움이 생활 속에 안전을 위해하는 병원 바닥이나 노인들이 주로 거주하는 실버 타운 및 어린 아이들이 뛰어 노는 공간인 유아원, 유치원 등의 교육시설에는 안전과 생활의 쾌적함을 위하여 바닥재에 논슬립성이 요구된다.

대한민국 특허등록 제226683호에는 칩반제품과 열경화성 칩을 포함하여 구성된 투명 필름층으로 이루어지고, 상기 열경화성 칩의 크기가 0.35 내지 0.6 ㎜인 것을 특징으로 하는 합성수지 바닥타일이 개시되어 있으며, 이 특허의 경우 표면 엠보에 의해 미끄럼을 방지하였으나 표면 엠보만으로는 논슬립 효과가 불충분하다.

일본 실용신안공개 제1994-49032호에는 기재상에 투명 폴리염화비닐 수지층이 형성된 적층체에 있어, 투명수지의 가공 온도보다도 연화온도가 높은 모양 조각이 투명수지층 중 기재와 투명수지층의 경계 부근에 산재하고 투명수지에 다수의 돌기가 부여된 내장재가 개시되어 있으나, 이 고안의 경우도 표면 엠보 돌기만으로는 논슬립 효과가 불충분하다.

대한민국 특허등록 제200016호에는 스티렌 모노머로부터 현탁 중합된 가교 또는 비가교구조를 갖는 비드상 스티렌 수지를 함유하는 표면층이 적층된 바닥장식재가 개시되어 있으나, 이 특허 경우 별도의 스티렌 비드를 사용하여 제조비용이 상승하고 작업이 번거롭다.

대한민국 실용신안공개 제1998-7033호에는 기재와, 일정한 모양과 무늬가 인쇄되어 기재의 상측에 형성된 인쇄층과, 인쇄층을 보호함과 동시에 인쇄층에 형성된 무늬가 투시되도록 인쇄층의 상측에 형성된 투명상지층과, 마찰계수를 높이도록 투명상지층의 상측에 형성된 졸 코팅부로 이루어진 것을 특징으로 하는 미끄럼방지용 합성수지 바닥장식재가 개시되어 있으나, 이 고안의 경우도 표면 졸 코팅부에 다각형의 입자를 사용하여 제조비용이 상승하고 작업이 번거롭다.

본 발명의 목적은 간단한 작업으로 개선된 논슬립성 및 다양한 외관효과를 부여할 수 있으며, 경제적이고 환경 친화적인 논슬립 바닥재 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 표면을 긁어서 형성된 홈구조의 요철(이하, '스크라이빙'(scribing) 이라 함)층을 포함하는 논슬립(non-slip) 바닥재를 제공한다.

본 발명에서 스크라이빙한 홈의 깊이는 2 내지 4 ㎜가 바람직하다. 종래기술에서는 2 ㎜ 미만의 표면엠보를 부여하여 논슬립성이 불충분하였으나, 본 발명에서는 홈의 깊이가 적어도 2 ㎜ 이상 되도록 스크라이빙하여 논슬립성을 개선하였다.

본 발명에서 스크라이빙층은 베이스층의 표면을 긁어서 형성된 것이다.

본 발명에서 인테리성을 극대화시킬 수 목적으로, 베이스층의 표면에 별도의 홈이 형성되고 이 홈에 유색의 합성수지 봉(rod)이 메꿔질 수 있으며, 또한 베이스층의 표면에 나무, 대리석, 물결무늬 등의 엠보무늬가 형성될 수 있다.

본 발명에서 기재층인 베이스층은 폴리염화비닐, 염화비닐과 아세트산비닐의 공중합체, 폴리염화비닐과 폴리아세트산비닐의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 폴리염화비닐수지를 베이스수지로 하여 가소제, 열안정제, 가공조제, 안료를 포함하는 원료를 겔링시켜 시트화한 것이다.

본 발명에서 사용되는 폴리염화비닐수지로는 5 내지 30몰%의 아세트산비닐을 모노머 단위로서 포함하는 염화비닐과 아세트산비닐과의 공중합체인 것이 바람직하다. 이러한 조성에 따라 충진제를 다량 첨가할 수 있어 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 가소제는 디옥틸프탈레이트(DOP)와 같은 프탈레이트계 가소제 또는 TOTM(triethylhexyl trimellitate), BET(LG화학)와 같은 비프탈레이트(non-phthalate)계 가소제이며, 환경을 고려하면 친환경의 비프탈레이트계 가소제 를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 논슬립 바닥재는 베이스층이 단색으로 구성되는 일반(이하, '솔리드'(solid) 이라 함) 타입이거나, 베이스층이 2종 이상의 베이스 색상을 가지고 1종 이상의 스포트 칼라칩을 포함하는 고급(이하, '디럭스'(deluxe) 이라 함) 타입으로 구분할 수 있다.

본 발명에서 스크라이빙층 상부에는 표면처리층이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 베이스층을 형성하는 단계; 및 베이스층의 표면을 긁는 도구(이하, '스크라이빙 유닛' 이라 함)로 긁어서 홈구조의 스크라이빙층을 형성하는 단계를 포함하는 바닥재의 제조방법을 제공한다.

본 발명에서 스크라이빙 유닛은 선침 솔(이하, '브러쉬'(brush) 이라 함)인 것이 바람직하다. 상기 브러쉬의 재질은 내구성과 마모성을 갖춘 강철 철사(이하, '와이어'(wire) 이라 함)인 것이 바람직하고, 브러쉬의 형상은 원통형, 막대형 또는 판상형으로, 베이스층에 스크라이빙 유닛을 통과시켜 연속적으로 작업할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제조방법은 스크라이빙층을 형성하기 전에 베이스층의 표면을 엠보롤로 엠보싱하여 엠보무늬를 부여하는 단계; 스크라이빙층을 형성한 후 별도의 홈을 형성하고 이 홈에 유색의 합성수지 봉(rod)을 메꾸는 단계; 및 스크라이빙층 상부에 표면처리층을 형성하는 단계를 더욱 포함한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔리드 타입 논슬립 바닥재의 단면도로서, 이 바닥재는 아래로부터 단색으로 구성되는 솔리드 타입의 베이스층(3a), 요철 형상의 스크라이빙층(2) 및 표면처리층(1)으로 이루어져 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디럭스 타입 논슬립 바닥재의 단면도로서, 이 바닥재는 아래로부터 2종 이상의 베이스 색상 및 1종 이상의 스포트 칼라칩을 포함하는 디럭스 타입의 베이스층(3b), 요철 형상의 스크라이빙층(2) 및 표면처리층(1)으로 이루어져 있다.

상기 표면처리층(1)은 내오염성, 내스크래치성, 내마모성, 내미끄럼성, 내열성, 내후성이 우수한 폴리우레탄계 등의 표면처리제를 코팅한 층으로서, 표면물성을 개선하고 표면의 아름다움을 부여하며 오래 사용할 경우에도 본래의 아름다움을 유지시키는 역할을 한다.

상기 스크라이빙층(2)은 베이스층(3)의 표면에 스크라이빙 유닛을 통과시켜 요철형　무늬를 부여함으로써, 본 발명의 핵심인 논슬립 기능을 제공하하는 층으로서, 논슬립의 정도에 따라 스크라이빙의 종류를 달리하여 깊이와 모양을 다양하게 연출할 수 있다.

구체적으로, 스크라이빙층(2)은 스크라이빙 유닛으로서 두께 0.2 내지 0.3 ㎜, 길이 25 내지 50 ㎜의 다수의 선침을 갖는 브러쉬를 이용하여 베이스층(3)의 표면에 가는 스크래치를 형성하여 논슬립 효과를 부여한 것이다.

스크라이빙한 홈의 폭은 1 내지 7 ㎜, 깊이는 2 내지 4 ㎜, 간격은 30 내지 200 ㎜가 바람직하다.

이때 브러쉬의 재질은 베이스층(3)의 표면을 충분한 강도로 긁어 줄 수 있도록 강철 와이어와 같은 내구성과 마모성이 있는 재질이어야 한다.

와이어 브러쉬는 원통으로 되어있거나 판상 형태를 띠고 있어서, 판상형으로 흘러 나오는 베이스시트에 연속적으로 긁는 작업을 할 수 있다.

그리고 표면의 아름다움과 인테리어성을 극대화하기 위해, 스크라이빙되어 있는 베이스층(3)의 표면에 폭 3 내지 7 ㎜, 깊이 2 내지 4 ㎜, 간격 30 내지 300 ㎜로 다양하게 홈을 파고, 이 홈을 합성수지 조성 및 다양한 색상의 봉(rod)으로 메꾸어 줄무늬 등을 표현할 수 있다.

또한, 나무, 대리석, 물결무늬 등이 형성된 엠보롤로 엠보싱 처리하여 베이스층(3)의 표면에 다양한 엠보무늬를 형성시킬 수도 있다.

상기 베이스층(3)은 폴리염화비닐, 염화비닐과 아세트산비닐의 공중합체, 폴리염화비닐과 폴리아세트산비닐의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 폴리염화비닐수지를 베이스수지로 하여 가소제, 열안정제, 가공조제, 안료를 포함하는 원료를 겔링시켜 시트화한 것이다.

구체적으로, 베이스층(3)은 폴리염화비닐수지 100 중량부를 기준으로 합성수지를 연화시키는 프탈레이트계 또는 비프탈레이트계 가소제 30 내지 50 중량부를 넣고, 여기에 CaCO₃, SiO₂ 등의 충진제 50 내지 400 중량부, 가공시 열로부터 원료를 보호할 수 있는 열안정제 2 내지 10 중량부, 가공을 원활하게 유도하는 가공조제 3 내지 12 중량부, 아름다운 색상을 부여하는 안료(pigment)를 소량 첨가하여 이 원료를 균일하게 배합한 후, 열을 가하여 반바리믹서나 리더로 분말 상태의 원료를 덩어리 형태의 케이크 상태로 만든 다음, 이를 1, 2차 믹싱유닛에서 서로 균 일하게 믹싱한 후, 2본 카렌다링이나 압출 브로잉 설비를 이용하여 3.0 내지 6.0 ㎜ 두께의 시트로 제조한 것이다.

베이스층(3)은 단색의 솔리드 타입과 2 내지 3종의 베이스시트에 아름다움을 더 부여하기 위하여 2 내지 4종의 스포트(spot) 칼라칩을 첨가한 디럭스 타입으로 나눌 수 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 논슬립 바닥재의 사진으로, 이 바닥재는 베이스층(3)의 표면에 별도의 홈을 형성한 후, 사진에서 백색의 줄무늬로 보이는 합성수지 봉을 메꾼 것이다.

[실시예]

폴리염화비닐수지 100 중량부를 기준으로 가소제 40 중량부, CaCO₃ 충진제 200 중량부, 바륨-아연계 열안정제 3 중량부, 가공조제 4 중량부, 안료 5 중량부로 조성된 원료를 균일하게 배합한 후, 열을 가하여 반바리믹서로 분말 상태의 원료를 덩어리 상태로 만든 다음, 이를 균일하게 1, 2차에 걸쳐 믹싱한 후, 2본 카렌다를 이용하여 4 ㎜ 두께의 베이스층을 제조하였다.

다음, 엠보롤로 엠보싱하여 베이스층의 표면에 나무 무늬를 부여한 후, 두께 0.2 ㎜, 길이 25 ㎜의 브러쉬를 이용하여 베이스층의 표면을 스크라이빙하여 폭 2 ㎜, 깊이 3 ㎜, 간격 50 ㎜의 홈구조를 갖는 스크라이빙층을 형성하여 논슬립 효과를 부여한 다음, 폭 5 ㎜, 깊이 3 ㎜, 간격 100 ㎜로 홈을 형성한 후, 폴리염화비닐수지 조성의 봉으로 메꾸어 줄무늬를 형성한 다음, 마지막으로 폴리우레탄계 표 면처리제를 도장하여 표면처리층을 형성함으로써, 천연 나무보다도 더 천연스러운 논슬립 바닥제를 제조하였다.

[시험예]

본 발명에 따른 바닥재의 논슬립성은 DIN 53375에 의거하여 동적마찰계수를 측정한 결과, 스크라이빙하지 않은 바닥재에 비하여 50 내지 70% 개선되었고, 종래의 표면엠보로 논슬립성을 부여한 바닥재에 비하여 30 내지 50% 개선되었다.

본 발명의 바닥재는 기존의 합성수지제 바닥재 및 천연나무를 사용한 바닥재의 단점을 완전히 개선한 논슬립 바닥재로서, 간단한 작업으로 바닥재의 표면을 스크라이빙하여 개선된 논슬립 효과를 부여할 뿐만 아니라, 다양한 모양의 표면 효과를 연출할 수 있으며, 합성수지를 주원료로 하여 경제적이고 환경 친화적이다.

Claims (17)

1. 표면을 긁어서 형성된 홈구조의 스크라이빙(scribing)층을 포함하며,

   스크라이빙층이 염화비닐계 소재로 형성되고, 요철 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 바닥재.
2. 제1항에 있어서, 상기 홈의 깊이가 2 내지 4 ㎜인 것을 특징으로 하는 바닥재.
3. 제1항에 있어서, 상기 스크라이빙층이 베이스층의 표면을 긁어서 형성된 것임을 특징으로 하는 바닥재.
4. 제3항에 있어서, 상기 베이스층의 표면에 별도의 홈이 형성되고 이 홈에 유색의 합성수지 봉(rod)이 메꿔진 것을 특징으로 하는 바닥재.
5. 제3항에 있어서, 상기 베이스층의 표면에 엠보무늬가 형성된 것을 특징으로 하는 바닥재.
6. 제3항에 있어서, 상기 베이스층이 폴리염화비닐, 염화비닐과 아세트산비닐의 공중합체, 폴리염화비닐과 폴리아세트산비닐의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 폴리염화비닐수지를 베이스수지로 하여 가소제, 열안정제, 가공조제, 안료를 포함하는 원료를 겔링시켜 시트화한 것임을 특징으로 하는 바닥재.
7. 제6항에 있어서, 상기 폴리염화비닐수지가 5 내지 30몰%의 아세트산비닐을 모노머 단위로서 포함하는 염화비닐과 아세트산비닐과의 공중합체인 것을 특징으로 하는 바닥재.
8. 제6항에 있어서, 상기 가소제가 프탈레이트계 가소제 또는 비프탈레이트계 가소제인 것을 특징으로 하는 바닥재.
9. 제3항에 있어서, 상기 베이스층이 단색인 것을 특징으로 하는 바닥재.
10. 제3항에 있어서, 상기 베이스층이 2종 이상의 베이스 색상을 가지며, 1종 이상의 스포트 칼라칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥재.
11. 제1항에 있어서, 상기 스크라이빙층 상부에 표면처리층이 형성된 것을 특징으로 하는 바닥재.
12. 베이스층을 형성하는 단계; 및

    베이스층의 표면을 스크라이빙 유닛으로 긁어서 홈구조의 스크라이빙층을 형성하는 단계를 포함하는 바닥재의 제조방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 스크라이빙 유닛이 브러쉬(brush)인 것을 특징으로 하는 바닥재의 제조방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 브러쉬의 재질이 강철 와이어(wire)인 것을 특징으로 하는 바닥재의 제조방법.
15. 제13항에 있어서, 상기 브러쉬의 형상이 원통형, 막대형 또는 판상형인 것을 특징으로 하는 바닥재의 제조방법.
16. 제12항에 있어서, 상기 베이스층에 스크라이빙 유닛을 통과시켜 연속적으로 베이스층의 표면을 긁는 것을 특징으로 하는 바닥재의 제조방법.
17. 제12항에 있어서, 상기 스크라이빙층을 형성하기 전에 베이스층의 표면을 엠보롤로 엠보싱하여 엠보무늬를 부여하는 단계;

    스크라이빙층을 형성한 후 별도의 홈을 형성하고 이 홈에 유색의 합성수지 봉(rod)을 메꾸는 단계; 및

    스크라이빙층 상부에 표면처리층을 형성하는 단계를 더욱 포함하는 바닥재의 제조방법.

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