KR100837504B1 - 표면층에 단섬유 파일을 포함하는 미끄럼 방지기능을 가진바닥장식재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수의 PVC(Poly Vinyl Chloride: 폴리염화비닐)층이 적층된 장척의 바닥장식재에 있어서, 단섬유 파일(Pile)을 배합하여 제조한 섬유파일층을 표면에 적층하여 미끄럼을 방지하는 바닥재에 관한 것이다.
본 발명은 단섬유 파일을 투입하여 섬유 파일 표면층을 제조한 후 인쇄층 위에 적층시키면서 표면에 요철무늬를 부여함으로써, 오염 방지 및 유지관리가 용이하면서도 미끄럼 방지효과를 제공하고, 특히 표면처리층에 비드를 첨가할 경우 미끄럼 방지기능을 더욱 강화시킬 수 있다.
단섬유 파일, 바닥장식재
Description
제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥장식재의 단면도이다.
제2도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바닥장식재의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 표면층 11: 표면처리층
12: 단섬유 파일층 13: 인쇄층
14: 인쇄물층 20: 기재층
30: 하부층 31: 간지층
32: 발포층/비발포층 33: 직물층/염화비닐층
본 발명은 보행자나 물건에 대한 미끄럼 방지기능을 가진 바닥장식재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 PVC층이 적층된 장척의 바닥장식재에 있어서, 단섬유 파일을 배합하여 제조한 섬유파일층을 표면에 적층하여 미끄럼 방지기능을 부여한 바닥재에 관한 것이다.
종래의 미끄럼 방지기능을 가지는 바닥재로서, 표면층 제조시 실리콘 카바이드(SiC)나 산화알루미늄(Al2O3)과 같은 단단한 입자를 적용하여 미끄럼 방지기능을 가진 바닥재가 사용되고 있으나, 표면에 있는 거친 입자들로 인해 표면이 쉽게 오염되어 잘 지워지지 않으며 유지관리가 어려운 문제점이 있다.
또한, 다른 종래의 미끄럼 방지기능 바닥재로서, 표면처리층에 아크릴(Acryl)이나 우레탄(Urethane)과 같은 비드 입자를 첨가한 후 표면층에 코팅하여 미끄럼 방지기능을 가지는 바닥재가 사용되고 있으나, 표면처리층의 코팅 두께가 얇아 표면처리층의 마모에 의해 미끄럼 방지기능의 지속적인 유지가 어려운 문제점이 있다.
대한민국 특허등록 제345208호에는 한방에서 사용되는 천연 항균/항충 성분인 경면 주사를 함유함으로써 항균 및 항충 기능을 가지며, 합성 고무 성분인 산토프렌 고무(Santoprene Rubber)를 함유함으로써 미끄럼방지 기능을 가지는 바닥재 및 그의 제조방법이 개시되어 있으나, 이 특허의 경우 하지층에 미끄럼 방지성분으로 고무를 사용하였으며, 특히 바닥재의 표면이 아닌 바닥재의 하부에 존재하는 미끄럼 방지층에 의한 바닥재 하부와 바닥과의 미끄럼 방지에 관한 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래의 미끄럼 방지기능을 가진 바닥재의 한계성인 오염 방지와 유지 관리의 어려움을 극복하기 위한 것으로, 미끄럼 방지기능을 가지면서 오염 방지 및 유지 관리가 용이한 바닥재를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 표면층에 단섬유 파일(Pile)을 함유하는 단섬유 파일층을 포함하는 바닥장식재를 제공한다.
본 발명 바닥장식재의 경우 단섬유 파일이 수지 사이에 코팅되는 코팅효과로 인하여 오염 방지와 유지 관리가 용이해지고, 표면처리층에 의해 이러한 효과는 더욱 상승된다.
본 발명에서 사용되는 단섬유 파일은 그 길이가 0.2 내지 50 ㎜, 굵기는 1 내지 10 데니어, 재질은 폴리아마이드(Polyamide), 트리아세테이트(Triacetate), 폴리에스터(Polyester), 레이온(Rayon), 폴리프로필렌(Polypropylene) 중에서 선택되는 1종 이상의 합성섬유로 제조한 미세한 섬유인 것이 바람직하며, 그 사용량은 베이스수지 100 중량부에 대하여 2 내지 50 중량부인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바닥장식재는 위로부터 표면처리층, 단섬유 파일층, 인쇄층, 기재층, 간지층, 발포층 또는 비발포층, 직물층 또는 염화비닐층으로 이루어진다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 바닥장식재는 위로부터 표면처리층, 단섬유 파일층, 인쇄층, 인쇄물층, 기재층, 간지층, 발포층 또는 비발포층, 직물층 또는 염화비닐층으로 이루어진다.
본 발명에서 단섬유 파일층은 중합도 800 내지 1,300의 염화비닐수지 100 중량부, 가소제 디옥틸프탈레이트(DOP) 20 내지 80 중량부, 에폭시화 대두유 0.1 내지 10 중량부, 바륨-아연(Ba-Zn)계 안정제 1 내지 7 중량부, 가공조제 폴리메틸메 타크릴레이트(Polymethylmethacrylate) 1 내지 5 중량부, 단섬유 파일 2 내지 50 중량부로 조성될 수 있다.
본 발명에서 미끄럼 방지기능을 더욱 강화시키도록, 단섬유 파일층의 표면에 엠보싱에 의한 요철무늬를 부여할 수 있고, 또한 표면처리층에 아크릴(Acryl) 또는 우레탄(Urethane) 비드(Bead) 1 내지 15 중량%를 첨가할 수 있다. 특히, 표면처리층에 아크릴이나 우레탄 재질의 비드를 첨가할 경우, 미끄럼 방지성능이 약 5 내지 10% 개선된다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥장식재의 단면도로서, 이 바닥장식재는 이로부터 표면층(10), 기재층(20) 및 하부층(30)으로 구성되어 있다. 이때, 상기 표면층(10) 및 하부층(30)은 더 세분화할 수 있는데, 표면층(10)은 위로부터 표면처리층(11), 단섬유 파일층(12), 인쇄층(13), 인쇄물층(14)이 적층된 구조이고, 기재층(20)은 유리섬유시트층이고, 하부층(30)은 위로부터 간지층(31), 발포층 또는 비발포층(32), 직물층 또는 PVC층(33)으로 구성된 구조이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 바닥장식재의 단면도로서, 표면층(10a)을 제외하고는 도 1과 동일한 구조이며, 구체적으로 인쇄물층(14)을 생략하고 기재층(20) 상부에 직접 인쇄층(13)을 형성한 것이다.
먼저, 기재층(20)에 대해 설명한다.
기재층(20)은 유리섬유시트층으로, 바닥재에 시공 후 치수안정성을 부여하고 인쇄무늬의 변형을 최소화시키는 역할을 하며, 유리섬유와 펄프(Pulp)를 바인더 (Binder)와 적정 배합하여 제조한 시트를 사용하여, 염화비닐 졸(Sol)로 함침 후 겔링시킨 층이다.
다음으로, 표면처리층(11)에 대해 설명한다.
표면처리는 제품 표면의 내구성, 내마모성, 내스크래치성을 개선시키기 위한 것으로, 제품 표면에 내오염성이 강한 우레탄 아크릴레이트계 자외선 경화형 수지를 도포하고 자외선 경화시켜 표면처리층(11)을 형성시킨다.
이때, 표면처리층(11)에 아크릴 또는 우레탄 재질의 비드를 1 내지 15 wt% 첨가하면, 미끄럼 방지기능을 더욱 강화시킬 수 있다. 표면처리층(11)의 두께는 10 내지 30 ㎛ 정도이고, 비드의 직경은 보통 대략 50 ㎛이며, 따라서 비드를 첨가하면 비드의 반 정도가 표면처리층(11) 외부로 돌출되어 요철을 형성한다.
다음, 단섬유 파일층(12)에 대해 설명한다.
중합도 800 내지 1,300의 PVC 수지 100 중량부, 가소제로서 DOP(Dioctyl Phthalate) 20 내지 80 중량부, 에폭시화 대두유 0.1 내지 10 중량부, Ba-Zn계 안정제 1 내지 7 중량부, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 구성되는 가공조제 1 내지 5 중량부, 단섬유 파일 2 내지 50 중량부를 정량 투입하여 캘린더링 공법으로 단섬유 파일층(12)을 제조한다.
이때, 사용되는 단섬유 파일은 폴리아마이드, 트리아세테이트, 폴리에스터, 레이온, 폴리프로필렌과 같은 합성섬유로 제조한 굵기 1 내지 10 데니어, 길이 0.2 내지 50 ㎜의 미세한 섬유파일이다.
단섬유 파일층(12)의 표면에 엠보롤로 요철무늬를 부여할 경우, 미끄럼 방지 기능을 개선시킬 수 있다.
다음, 인쇄층(13)에 대해 설명한다.
안료(Yellow, Red, Blue 등), 폴리비닐아세테이트(Polyvinylacetate), 아크릴, 메틸에틸케톤(MEK: Methyl Ethyl Ketone) 및 첨가제를 투입한 뒤, 고속의 혼합기(Mixer)에서 교반하여 제조한 통상의 그라비아 잉크를 사용하여 그라비아 인쇄나 전사인쇄의 방법으로 인쇄층(13)을 형성시킨다.
다음, 인쇄물층(14)에 대해 설명한다.
중합도 800 내지 1,300의 PVC 수지 100 중량부, DOP 20 내지 80 중량부, 에폭시화 대두유 0.1 내지 10 중량부, Ba-Zn계 안정제 1 내지 7 중량부, 충진제로서 탄산칼슘(CaCO3) 10 내지 60 중량부를 정량 투입하여 캘린더링 공법으로 인쇄물층(14)을 제조한다.
다음, 하부층(30)에 대해 설명한다.
바닥장식재의 기본 기능인 보온성, 시공 편의성, 쿠션감, 흡음, 방음 및 방진 등의 다양한 기능을 부여하기 위해, 염화비닐 시트층인 간지층(31), 발포 또는 비발포 PVC층(32) 및 폴리에스터 섬유로 제직한 직물층 또는 PVC층(33)을 적층한다. 이때, 사용되는 직물층(33)은 완제품의 이면에 고급감을 부여하고 제품 시공시의 안착성을 증대시키기 위해 사용하는 것이다.
본 발명에 따른 바닥재의 제조방법은 일반적인 바닥재의 제조공정과 동일한 공정으로 생산할 수 있으며, 그 제조공정을 간단히 살펴보면 다음과 같다.
우선, 유리섬유시트를 염화비닐 졸에 함침시킨 후 150 내지 170℃의 히팅 드럼(Heating Drum)에서 겔링시켜 유리섬유시트층인 기재층(20)을 제조한 후, 그 위에 캘린더링 공법으로 제조한 인쇄물층(14)을 적층시키고, 그라비아(Gravure) 또는 전사 인쇄를 실시하여 인쇄층(13)을 형성시킨다.
다음, 인쇄층(13) 위에 단섬유 파일층(12)을 150 내지 170℃로 예열시킨 후 엠보롤을 이용하여 적층시키면서 표면에 요철무늬를 부여한다.
다음, 바닥 장식재의 기본 기능인 보온성, 시공 편의성, 쿠션감, 흡음, 방음 및 방진 등의 다양한 기능을 부여하기 위해, 염화비닐 시트층인 간지층(31), 발포 또는 비발포 PVC층(32) 및 폴리에스터 섬유로 제직한 직물층 또는 PVC층(33)을 적층시켜 하부층(30)을 형성시킨다.
적층은 150 내지 170℃의 온도로 각층을 예열한 뒤, 열간 합판에 의해 이루어지며, 직물층(33)은 염화비닐 졸을 사용하여 발포 또는 비발포 PVC층(32)의 이면에 적층시킨다.
이렇게 형성된 하부층(30)을 180 내지 250℃의 발포오븐에서 발포층(32)을 발포시킨 후, 하부층(30)을 기재층(20)의 아래에 적층한다.
마지막으로, 단섬유 파일층(12) 상부에 내오염성 및 내긁힘성, 내마모성을 부여하기 위해, 우레탄 아크릴레이트계 자외선 경화형 수지를 도포한 후 자외선 경화시켜 표면처리층(11)을 형성시키면서 완제품을 완성한다.
[실시예]
기재층(20) 및 직물층(33)을 제외한 각 층들은 캘린더링 공법으로 제조하였 다.
1. 유리섬유시트(60 g/㎡)를 표 1 조성의 PVC졸에 함침시킨 후 160℃의 히팅드럼에서 겔링시켜 기재층(20)을 제조하였다.
2. 기재층(20) 위에 캘린더(Calender)로 170 내지 180℃의 온도에서 압연하여 제조한 인쇄물층(14)을 160℃의 히팅 드럼으로 예열하여 적층시켰다.
3. 인쇄물층(14) 위에 그라비아 인쇄를 실시하여 인쇄층(13)을 형성시켰다.
4. 표 1의 조성에 따라 캘린더로 170 내지 180℃의 온도에서 압연하여 간지층(31) 및 발포층(32)을 제조한 후, 발포층(32) 하부에 염화비닐 졸을 코팅하면서, 160℃의 히팅드럼으로 각층을 예열한 뒤, 직물층(33)과 함께 합판용 엠보싱롤에서 5 ㎏f/㎠의 압력으로 각층을 합판시킨 후, 230℃의 발포오븐에 통과시켜 하부층(30)을 제조하였다.
5. 표 1의 조성에 따라 캘린더로 170 내지 180℃의 온도에서 압연하여 단섬유 파일층(12)을 제조한 후, 상기에서 제조한 각층을 160℃의 히팅드럼으로 예열한 뒤, 합판용 엠보싱롤을 사용하여 5 ㎏f/㎠의 압력으로 표면층(10), 기재층(20) 및 하부층(30)을 합판하면서 엠보롤로 표면에 요철무늬를 부여하였다.
그 다음, 단섬유 파일층(12) 상부에 우레탄 비드 5 wt%를 함유하는 우레탄 아크릴레이트계 자외선 경화형 수지 조성물을 도포한 후, 자외선 경화시켜 두께 20 ㎛로 박막의 표면처리층(11)을 형성시킴으로써, 도 1과 같은 구조의 본 발명에 따른 장척 바닥장식재를 완성하였다.
본 실시예에 사용된 수지 조성물의 성분 및 함량을 하기 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 성분 | 함량(중량부) |
| 염화비닐졸 | PVC 수지 : 중합도 1,200 가소제 : DOP 2차가소제 : EPOXY 안정제 : LOX804A(한국대협) | 100 90 2 2 |
| 단섬유파일층 | PVC 수지 : 중합도 1,000 가소제 : DOP 2차가소제 : EPOXY 안정제 : HBZ330(송원산업) 단섬유 파일 : 레이온(로디아), 3D, 1.2 ㎜ | 100 33 3 2 13 |
| 간지층 | PVC 수지 : 중합도 1,000 가소제 : DOP 충진제 : CaCO3 안정제 : BZ215(송원산업) | 100 50 80 2 |
| 발포층 | PVC 수지 : 중합도 1,000 가소제 : DOP 충진제 : CaCO3 발포제 : PMA50(금양) 안정제 : KBZ248(코오롱) | 100 50 45 7 2 |
[비교예]
표면층(10)에 단섬유 파일을 사용하지 않고 요철무늬를 부여하지 않으면서 표면처리층(11)에 비드를 첨가하지 않은 바닥재
[시험예]
상기 실시예 및 비교예의 바닥재에 대하여 미끄럼성 테스트를 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 구분 | 비교예 | 실시예 |
| 1st | 16.8˚ | 29.7˚ |
| 2nd | 16.3˚ | 29.1˚ |
| 3rd | 18.1˚ | 29.4˚ |
| Mean | 17.1˚ | 29.4˚ |
*테스트 기기: Non-Slip Test Machine [日]Yasuda社, NO.162-SLD SLIP TESTER]
*테스트 조건: 시편과 기준 표면에 SAE(Society of Automotive Engineers, 미국자동차기술자협회) 점도 등급 10W-30의 엔진 윤활유를 도포한 후, 일정한 속도로 각을 증가시키면서 미끄럼(Slip)이 발생하기 시작하는 각도(˚)를 기록하였다.
표 2에서 확인할 수 있듯이, 본 발명에 따라 표면층에 단섬유 파일을 사용하고 요철무늬를 부여하면서 표면처리층에 비드를 첨가한 경우, 미끄럼 방지성능이 약 2배 가량 개선되었다.
본 발명은 단섬유 파일을 투입하여 제조한 단섬유 파일층을 표면층에 적층시킴으로써, 종래의 미끄럼 방지 바닥재와는 달리 오염 방지와 유지 관리의 용이성을 제공하면서도 미끄럼 방지기능을 제공하며, 바닥재 제조시 표면에 요철무늬를 부여하고 표면처리층에 비드를 첨가하여 미끄럼 방지기능을 더욱 강화시킬 수 있다.
Claims (10)
- 표면층에 표면처리층 및 단섬유 파일(Pile)을 함유하는 단섬유 파일층을 포함하며,상기 표면처리층이 아크릴(Acryl) 또는 우레탄(Urethane) 비드(Bead) 1 내지 15 중량%를 포함하고,상기 단섬유 파일층의 표면에 엠보싱에 의한 요철무늬가 부여되며,상기 표면처리층의 두께가 10 내지 30 ㎛이고, 상기 비드의 직경이 표면처리층의 두께보다 커서 비드가 표면처리층 외부로 돌출되어 요철을 형성하는 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
- 제1항에 있어서, 상기 단섬유 파일의 길이가 0.2 내지 50 ㎜인 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
- 제1항에 있어서, 상기 단섬유 파일의 함유량이 베이스수지 100 중량부에 대하여 2 내지 50 중량부인 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
- 제1항에 있어서, 상기 단섬유 파일의 굵기가 1 내지 10 데니어인 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
- 제1항에 있어서, 상기 단섬유 파일이 폴리아마이드(Polyamide), 트리아세테이트(Triacetate), 폴리에스터(Polyester), 레이온(Rayon), 폴리프로필렌(Polypropylene) 중에서 선택되는 1종 이상의 합성섬유로 제조한 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
- 제1항에 있어서, 상기 바닥장식재가 위로부터 표면처리층, 단섬유 파일층, 인쇄층, 기재층, 간지층, 발포층 또는 비발포층, 직물층 또는 염화비닐층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
- 제6항에 있어서, 상기 인쇄층과 기재층 사이에 인쇄물층이 적층되는 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
- 제1항에 있어서, 상기 단섬유 파일층이 중합도 800 내지 1,300의 염화비닐수지 100 중량부, 가소제 디옥틸프탈레이트(DOP) 20 내지 80 중량부, 에폭시화 대두유 0.1 내지 10 중량부, 바륨-아연(Ba-Zn)계 안정제 1 내지 7 중량부, 가공조제 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate) 1 내지 5 중량부, 단섬유 파일 2 내지 50 중량부로 조성되는 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
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