KR101277424B1 - 수지를 피복 코팅한 섬유 원사로 만든 직물을 사용한 바닥장식재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직물과 인쇄무늬가 어우러진 장척 바닥장식재에 관한 것으로, 섬유를 수지로 피복 코팅시킨 원사를 사용하여 제직된 직물로 이루어진 직물층을 표면층의 인쇄층 위에 구성함으로써, 직물층의 직물과 인쇄층의 인쇄무늬를 조화시켜 자연스런 외관을 표현한 장척 바닥장식재를 제공한다.
직물층, 바닥장식재

Description

수지를 피복 코팅한 섬유 원사로 만든 직물을 사용한 바닥장식재{Flooring using woven cloth made from fiber coated by resin}
도 1은 본 발명에 따른 바닥장식재의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 표면층
11: 표면처리층
12: 제1투명층
13: 직물층
14: 제2투명층
20: 기재층
21: 인쇄층
22: 유리섬유시트층
30: 하부층
31: 간지층
32: 발포층
33: 비발포층
34: 이면층
본 발명은 직물을 포함하는 장척 바닥장식재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 섬유를 수지로 피복 코팅시킨 원사를 사용하여 제직된 직물로 이루어진 직물층을 포함하는 바닥장식재에 관한 것이다.
일반적으로 직물 바닥재로는 카펫 및 카펫 타일이 주류를 이루고 있고, 이러한 제품은 시공시 바닥과 전면 접착을 하여야 한다. 특히, 카펫 타일의 경우에는 구획(piece) 당 쪽 맞춤을 하여야 하므로 시공이 아주 번거롭고 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 사용시 표면 오염, 곰팡이 및 세균 번식, 먼지 발생, 알레르기 등의 문제점이 나타나 그 수요는 급격히 감소하고 있는 추세이다.
대한민국 특허공개 제2002-12044호에는 표면층을 직물로 구성하여 UV도료로 마감한 바닥재가 개시되어 있으나, 이러한 구성에 있어서는 직물이 상부로 노출되어 있어 사용중 직물이 손상되는 문제점을 가지고 있다.
대한민국 실용신안공개 제2000-5938호에는 들기름, 아마유, 콩기름 등을 사용하여 직물을 함침한 바닥재가 개시되어 있으나, 내광성, 내후성에 약한 단점이 있어 바닥장식재로는 2차 변형의 원인이 되며, 표면층에 UV도료 코팅시 직물 내부로 UV도료가 침투되어 미경화 현상이 발생됨으로써 UV도료의 특이한 냄새 및 미경화에 의한 2차 변형이 발생되는 단점을 가지고 있다.
대한민국 실용신안공개 제1998-12486호에는 그라비아 또는 전사인쇄로 직물 효과를 표현한 바닥재로서, 기재층인 유리섬유 시트층에 소정의 무늬를 인쇄하여 염화비닐 수지층과 조합함으로써 섬유 효과를 나타냄과 동시에 시공 편의성, 세균 억제, 오염성 등의 기능을 가진 바닥재가 개시되어 있으나, 직물과 비교시 평면 인쇄에 의한 외관의 단조로움을 탈피할 수 없는 단점이 있다.
대한민국 특허공개 제1995-5535호에는 착색된 섬유층(pile)을 첨가한 유리섬유 시트층과 그라비아(Gravure) 인쇄한 염화비닐 수지층을 일체화시킨 바닥재가 개시되어 있으나, 이 또한 인쇄에 의해 섬유의 느낌을 표현하는 수준에 불과하여 외관의 단조로움을 탈피할 수 없는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점인 시공성, 세균번식, 사용중 직물 손상, 외관의 단조로움 등을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 일반적인 비닐계 바닥장식재의 단조롭고 부자연스러운 외관을 보완할 수 있고, 사용 중 직물손상을 방지할 수 있으며, 직물의 자연스러운 외관을 유지시키면서 내오염성을 갖춘 장척 바닥장식재를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 직물의 자연스런 질감과 느낌을 살릴 수 있고, 직물 바닥재 제조시 작업의 용이성을 확보할 수 있으며, 직물 자체의 외관과 인쇄무늬의 조화를 이룰 수 있고, 꺾을시 발생되는 주름 문제를 해결할 수 있는 바닥장식재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 치수안정성, 보행감, 보온효과, 시공 편의성, 쿠션감, 방음 등의 다양한 기능을 갖춘 장척 바닥장식재를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 표면층에 직물층을 포함하며, 직물층이 섬유를 수지로 피복 코팅시킨 원사를 사용하여 제직된 직물로 이루어진 것을 특징으로 하는 바닥장식재를 제공한다.
본 발명은 직물층을 구성함에 있어서, 섬유를 수지로 피복 코팅시킨 원사를 사용하여 제직된 직물을 이용함으로써, 볼륨감과 입체감을 개선시켜 직물의 리얼리티를 극대화시킬 수 있다.
본 발명에서 직물층에 사용되는 섬유는 면, 마, 양모, 레이온, 나일론, 폴리에스터, 폴리프로필렌 등이며, 수지는 PVC(Poly Vinyl Chloride), LDPE(Low Density Poly Ethylene), PP(Poly Propylene), PU(Poly Urethane), TPU(Thermoplastic Poly Urethane) 수지 등을 사용할 수 있다.
본 발명은 직물층은 염화비닐 졸(sol), 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 비닐계 수지 중에서 선택되는 1종 이상의 수지로 함침될 수 있다.
본 발명에서 표면층은 위로부터 표면처리층, 제1투명층, 직물층, 제2투명층으로 구성되며, 제1투명층 및 제2투명층은 PVC 수지, TPU 수지, LDPE 수지 중에서 선택되는 1종 이상으로 이루어질 수 있고, 표면처리층은 우레탄 아크릴레이트계 자외선 경화형 수지로 이루어질 수 있다.
본 발명의 바닥장식재는 위로부터 표면층, 기재층 및 하부층으로 이루어지는 연속 시트상의 장척 바닥장식재로서, 기재층은 위로부터 인쇄층 및 유리섬유시트층으로 구성되고, 인쇄층은 그라비아(gravure) 인쇄, 전사인쇄, 프렉소 인쇄 방식 등 에 의해 인쇄무늬를 부여한 층이며, 하부층은 위로부터 간지층, 발포층 또는 비발포층, 이면층으로 구성되고, 간지층, 발포층, 비발포층, 이면층은 PVC 수지, TPU 수지, LDPE 수지 중에서 선택되는 1종 이상으로 이루어질 수 있다.
본 발명은 섬유 원사를 수지로 피복 코팅한 직물을 사용하여 다양한 디자인을 부여한 직물층과 인쇄층을 조화시켜 직물 자체의 자연스러운 외관과 그라비아 또는 전사 인쇄에 의해 다양한 무늬를 부여함으로써 일반적인 비닐계 바닥 장식재의 단조롭고 부자연스러운 외관을 보완할 수 있고, 직물층의 상부에 PVC 수지, TPU 수지, LDPE 수지 중 1종을 사용하여 제조한 제1투명층을 적층하여 사용 중 직물손상을 방지할 수 있으며, 제1투명층 상부에는 내오염성이 강한 우레탄 아크릴레이트계 자외선 경화형 수지로 도포 및 경화시켜 표면처리층을 형성시킴으로써 직물의 자연스러운 외관을 유지시키면서 내오염성을 갖춘 장척 바닥장식재를 제공할 수 있다.
그리고, 표면층은 상부로부터 제1투명층, 직물층, 제2투명층을 1차적으로 구성하는데, 직물의 상부에 압출 티-다이(T-Die)를 이용하여 투명 수지를 코팅하여 직물의 자연스런 질감과 느낌을 살릴 수 있고, 이렇게 작업 한 표면층 원단을 소정의 무늬가 인쇄된 기재층과 합판시킴으로써 직물 바닥재 제조시 작업의 용이성을 확보할 수 있으며, 또한 직물층 하부에 투명층을 사용함으로써 인쇄층의 인쇄무늬가 차폐되지 않게 하여 직물 자체의 외관과 인쇄무늬의 조화를 이룰 수 있고, 유리섬유 시트층과 직물층의 서로 다른 성질 때문에 꺾을시 발생되는 주름 문제를 해결할 수 있다.
또한, 기재층에 유리섬유 시트층을 사용하여 치수안정성을 갖출 수 있고, 하부층은 PVC 수지, TPU 수지, LDPE 수지 중 1종으로 제조된 시트층으로 구성함으로써 보행감, 보온 효과, 시공의 편의성, 쿠션감, 방음 등의 다양한 기능을 갖춘 장척 바닥장식재를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 장척 바닥장식재의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 위로부터 표면층(10), 기재층(20), 하부층(30)으로 이루어진 본 발명에 따른 바닥장식재의 단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 표면층(10), 기재층(20), 하부층(30)은 더 세분화할 수 있는데, 표면층(10)은 위로부터 표면처리층(11), 염화비닐 수지, TPU 수지, LDPE 수지 중 1종을 사용하여 제조한 제1투명층(12), 직물층(13), 염화비닐 수지, TPU 수지, LDPE 수지 중 1종을 사용하여 제조한 제2투명층(14)이 적층된 구조이고, 기재층(20)은 유리섬유시트층(22) 위에 인쇄무늬를 부여한 인쇄층(21)을 포함하며, 하부층(30)은 위로부터 염화비닐 수지, TPU 수지, LDPE 수지 중 1종을 사용하여 제조한 간지층(31), 발포층(32) 또는 비발포층(33), 이면층(34)이 적층된 구조이다.
먼저, 표면층(10)의 직물층(13)에 대해 설명한다.
직물층(13)은 면, 마, 양모, 레이온, 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌을 원료로 하여 생산한 섬유 원사를 사용하여 제직된 직물을 그대로 구성 또는 수지(처리제)에 함침시켜 구성할 수 있으나, 바람직하게는 압출기를 이용하여 섬유를 수지로 피복 코팅시킨 원사를 사용하여 제직된 직물을 사용한다.
코팅시 사용되는 섬유 원사로는 면, 마, 양모, 레이온, 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 등을 원료로 하여 생산한 섬유 원사를 사용할 수 있으며, 원사를 피복 코팅시키는 수지로는 PVC 수지, LDPE 수지, PP 수지, PU 수지, TPU 수지를 사용할 수 있다.
이렇게 제직된 다양한 종류의 직물을 그대로 사용하거나 또는 수지(함침제)에 함침 후 건조 또는 PVC졸에 함침후 겔링시켜 직물층(13)을 제조한다.
다음은 표면층(10)의 투명층(12, 14)에 대해 설명한다.
투명층(12, 14)은 PVC 수지, TPU 수지, LDPE 수지 중 1종을 사용하여 제조한 색상이 없는 투명한 시트층이며, 직물층(13) 상부의 제1투명층(12)은 바닥재 사용 중 직물층(13)의 손상을 방지하기 위해 사용되고, 직물층(13) 하부의 제2투명층(14)은 인쇄층(21)의 인쇄무늬가 차폐되지 않고 직물과 인쇄효과의 조화를 위해 사용되며, 또한 기재층(20)의 유리섬유 시트층(22)과 직물층(13)의 서로 다른 성질 때문에 꺾을시 발생되는 주름 문제를 해결하기 위해 직물층(13)과 기재층(20) 사이에 적층된다.
다음은 표면층(10)의 표면처리층(11)에 대해 설명한다.
표면처리는 최상부에 내오염성, 내긁힘성, 내마모성, 내구성을 개선시키기 위한 것으로, 우레탄 아크릴레이트계 수지를 도포한 후 자외선 경화시켜 표면처리층(11)을 형성시킨다.
다음은 기재층(20)의 유리섬유 시트층(22)에 대해 설명한다.
유리섬유 시트층(22)은 바닥재 시공 후 치수안정성을 부여하기 위해 유리섬 유와 펄프(pulp)를 바인더(binder)와 적정 배합하여 시트상으로 제조하고, 이 시트를 염화비닐 졸(sol)로 함침한 후 겔링(gelling)시켜 시트화한 층이다.
다음은 기재층(20)의 인쇄층(21)에 대해 설명한다.
인쇄층(21)은 유리섬유 시트층(22) 상부에 인쇄무늬를 부여한 것으로, 직물 자체의 외관과 인쇄무늬가 조화되어 자연스런 외관을 표현하기 위해 그라비아인쇄, 전사인쇄, 프렉소 인쇄 등의 인쇄 방식을 적용하여 인쇄무늬를 부여한 층이다.
다음은 하부층(30)에 대해 설명한다.
하부층(30)은 PVC 수지, TPU 수지, LDPE 수지 중 1종을 사용하여 제조한 시트층을 발포 또는 비발포시켜 바닥재의 기본 기능인 보온성, 시공 편의성, 쿠션감, 흡음, 방음 등의 기능을 부여한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 장척 바닥장식재의 제조공정을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 상기와 같이 제직된 직물 그대로 또는 함침제에 고농도로 함침시켜 직물층(13)을 제조한다. 이때 함침제는 염화비닐 졸(sol), 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 비닐계 수지에 용제 및 첨가제를 투입한 뒤 고속의 혼합기(mixer)에서 교반하여 제조한 것을 사용한다.
다음은 PVC 수지, TPU 수지, LDPE 수지 중 1종을 사용하여 제조한 제1투명층(12) 및 제2투명층(14)을 직물층(13)의 상하부에 각각 적층하여 표면층(10)을 제조한다. 적층은 150 내지 200℃의 온도로 각 층을 예열한 뒤 5 내지 10 ㎏f/㎠의 압력에서 열간 합판으로 이루어지거나, 압출 T-Die를 사용하여 150 내지 350℃의 온도로 수지를 직물의 상하부에 코팅시켜 제조할 수도 있다.
이때 적층된 직물층(13) 하부의 제2투명층(14)은 인쇄층(21)의 인쇄무늬가 차폐되지 않게 하고, 직물층(13)과 유리섬유 시트층(22)의 서로 다른 성질 때문에 꺾을시 발생되는 주름 문제를 해결하기 위해 사용한다.
다음은 유리섬유 시트를 염화비닐 졸에 함침 후 겔링시켜 유리섬유 시트층(22)을 제조한 후, 그 상부에 그라비아 인쇄, 전사인쇄, 프렉소 인쇄 등에 의해 인쇄무늬를 부여하여 인쇄층(21)을 형성시켜 기재층(20)을 제조한다.
그리고 상기 제조한 표면층(10)을 기재층(20) 위에 적층한다. 적층은 150 내지 180℃의 온도로 각 층을 예열한 뒤 5 내지 10 ㎏f/㎠의 압력에서 열간 합판으로 이루어지거나, 표면층(10)이나 기재층(20)에 접착제를 코팅하여 건조한 후 냉간으로 합판시킬 수도 있다.
다음은 바닥 장식재의 기본 기능인 보온성, 시공 편의성, 쿠션감, 방음 등의 다양한 기능을 부여하기 위해 위로부터 PVC 수지, TPU 수지, LDPE 수지 중 1종을 사용하여 제조한 간지층(31), 발포층(32) 또는 비발포층(33), 이면층(34)을 적층한다. 이때 150 내지 170℃의 온도로 각 층을 예열한 뒤 적층한 후, 180 내지 250℃의 온도에서 발포층을 발포시킨다. 이렇게 제조된 하부층(30)을 유리섬유 시트층(22) 아래에 적층한다.
마지막으로 바닥 장식재의 주요 물성인 내오염성, 내긁힘성, 내마모성 등의 기능을 부여하기 위해, 최상부에 내오염성이 강한 우레탄 아크릴레이트계 자외선 경화형 수지를 도포한 후, 자외선 경화시켜 10 내지 30 ㎛의 박막의 표면처리 층(11)을 형성시켜 완제품을 구성한다.
이하의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 이들만으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
유리섬유 시트층(22), 직물층(13), 투명층(12, 14)을 제외한 각 층들은 캘린더링 공법으로 제조하였다.
1. 압출기를 이용하여 섬유를 염화비닐 수지로 피복 코팅시켜 제조한 직물 원사를 사용하여 직물층(13)을 제조하였다.
2. 하기 표 1의 투명층(12, 14) 처방대로 압출 T-Die를 이용하여 200 내지 230℃의 온도에서 직물층(13)의 상부를 코팅하여 제1투명층(12)을 형성하고, 마찬가지 방법으로 직물층(13)의 하부를 코팅하여 제2투명층(14)을 형성함으로써 표면층(10)을 제조하였다.
3. 기재층(20) 제조를 위해, 먼저 유리섬유 시트(60 g/㎡)를 PVC 졸에 함침시킨 후 160℃의 히팅 드럼(Heating drum)에서 겔링시켜 유리섬유 시트층(22)을 제조한 다음, 그 상부에 그라비아 인쇄 방식에 의해 인쇄무늬를 부여하여 인쇄층(21)을 형성시켰다.
4. 상기 2에서 제조한 표면층(10)과 상기 3에서 제조한 기재층(20)의 어느 한쪽 면에 접착제를 코팅하여 80 내지 120℃의 건조 오븐에서 건조시킨 후, IR(Infrared) 히터로 예열한 뒤 합판용 엠보싱롤에서 5 ㎏f/㎠의 압력으로 각 층을 합판시켜 표면층(10)과 기재층(20)을 일체화시켰다.
5. 하기 표 1의 간지층(31), 발포층(32), 이면층(34) 처방대로 캘린더(calender)로 140 내지 165℃의 온도에서 압연하여 각 층을 제조한 후, 150℃의 히팅 드럼으로 각 층을 예열한 뒤 합판용 엠보싱롤에서 5 ㎏f/㎠의 압력으로 각 층을 합판시킨 후 180 내지 230℃의 발포 오븐(oven)에 통과시켜 하부층(30)을 제조하였다.
6. 상기 5에서 발포 오븐을 통과한 하부층(30)과 상기 4에서 제조한 층을 150℃의 히팅 드럼으로 예열한 뒤 합판용 엠보싱롤에서 5 ㎏f/㎠의 압력으로 각 층을 합판한 후, 최상부에 우레탄 아크릴레이트계 자외선 경화형 수지를 도포하고 자외선 경화하여 20 ㎛의 박막의 표면처리층(11)을 형성시킴으로써 본 발명에 따른 장척 바닥 장식재를 제조하였다.
상기 실시예에 사용된 수지 조성물의 성분 및 함량을 하기 표 1에 나타내었다.
구분 성분 함량
염화비닐졸 PVC 수지(중합도: 1,200)
가소제: DOP
2차 가소제: EPOXY
안정제: LOX808D(한국 대협)
100
90
2
2
투명층 TPU 수지(5385AT: 호성케멕스)
광안정제
산화방지제
활제
100
3
1.5
1
간지층/이면층 PVC 수지(중합도: 1000)
가소제: DOP
충진제: CaCO3
안정제: BC530(송원 산업)
100
50
70
2
발포층 PVC 수지(중합도: 1000)
가소제: DOP
충진제: CaCO3
발포제: PMA50(금양)
안정제: KBZ248(코오롱)
100
50
45
7
2
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 장척 바닥 장식재는 바닥 장식재의 표면층에 직물층을 포함하고 기재층에 인쇄층을 포함시켜, 직물 자체의 외관과 인쇄무늬가 조화되어 자연스런 외관을 재현하는 효과가 있다.
또한, 직물층의 상하부에 PVC 수지, TPU 수지, LDPE 수지 중 1종을 사용하여 제조한 투명층을 적층함으로써, 바닥재 사용중 직물이 손상되는 문제점을 상부 투명층으로 해결하고, 하부 투명층으로 인쇄층의 인쇄무늬가 차폐되지 않게 하고, 직물층과 유리섬유 시트층의 서로 다른 성질 때문에 꺾을시 발생되는 주름 문제를 해결할 수 있다.
그 이외에 제품의 최상부에는 내오염성이 강한 우레탄 아크릴레이트계 자외선 경화형 수지로 도포하고 자외선 경화시켜 표면처리층을 형성시킴으로써 직물과 인쇄효과의 자연스러운 외관을 유지하면서 내오염성, 내긁힘성, 내마모성이 개선되는 효과가 있다.
또한, 기재층에 유리섬유 시트층을 사용하여 치수 안정성을 갖춤으로써 시공 후 난방에 의한 제품의 변형 문제를 해결할 수 있으며, 하부층은 PVC 수지, TPU 수지, LDPE 수지 중 1종으로 구성함으로써 보행감, 보온 효과, 시공의 편의성, 쿠션감, 방음 등의 다양한 기능을 갖는 효과도 있다.

Claims (13)

  1. 위로부터 표면층, 기재층 및 하부층으로 이루어지는 연속 시트상의 장척 바닥장식재에 있어서,
    상기 표면층은 위로부터 표면처리층, 제1투명층, 직물층, 제2투명층을 포함하여 이루어지고,
    상기 직물층은 섬유를 수지로 피복 코팅시킨 원사를 사용하여 제직된 직물로 이루어지되, 상기 섬유는 면, 마, 양모, 레이온, 나일론, 폴리에스터, 폴리프로필렌 중에서 선택되는 1종 이상이고, 상기 수지는 PVC(Poly Vinyl Chloride), LDPE(Low Density Poly Ethylene), PP(Poly Propylene), PU(Poly Urethane), TPU(Thermoplastic Poly Urethane) 중에서 선택되는 1종 이상이며,
    상기 제1투명층 및 제2투명층이 TPU 수지 또는 LDPE 수지 중에서 선택되는 1종 이상으로 이루어지며,
    상기 기재층은 위로부터 인쇄층 및 유리섬유시트층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 직물층이 염화비닐 졸(sol), 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 비닐계 수지 중에서 선택되는 1종 이상의 수지로 함침되는 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 표면처리층이 우레탄 아크릴레이트계 자외선 경화형 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 인쇄층이 그라비아(gravure) 인쇄, 전사인쇄 또는 프렉소 인쇄 방식에 의해 인쇄무늬를 부여한 층인 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
  11. 제1항에 있어서, 하부층이 위로부터 간지층, 발포층, 이면층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
  12. 제1항에 있어서, 하부층이 위로부터 간지층, 비발포층, 이면층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 간지층, 발포층, 비발포층, 이면층이 PVC 수지, TPU 수지, LDPE 수지 중에서 선택되는 1종 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 바닥장식재.
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