KR101712330B1 - 모노 필라멘트사로 이루어진 섬유층이 구비된 바닥재 - Google Patents

모노 필라멘트사로 이루어진 섬유층이 구비된 바닥재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모노 필라멘트사로 이루어진 섬유층이 구비된 바닥재에 관한 것이다. 본 발명은 바닥재는 필수구성으로 모노 필라멘트사로 이루어진 섬유층을 포함하여 구조가 간단하므로 공정성이 우수하다. 뿐만 아니라 상기 섬유층은 특정 두께를 갖고 다색 염색된 모노 필라멘트사로 직조되므로 바닥재의 심미성과 내스크래치성이 뛰어날 뿐만 아니라 미끄럼방지 효과가 우수한 이점이 있다.

Description

모노 필라멘트사로 이루어진 섬유층이 구비된 바닥재{Flooring containing a fibrous layer of monofilament yarn}
본 발명은 모노 필라멘트사로 이루어진 섬유층이 구비된 바닥재에 관한 것이다.
일반적으로 바닥재는 주로 단독주택이나 아파트의 거실, 방의 바닥을 마감하는 용도로 사용되는 것으로, 시멘트 바닥으로부터의 먼지 및 차가움을 차단하여 위생적인 공간을 제공하고, 다양한 색상의 미려한 무늬가 인쇄되어 있어 고객 취향에 따라 실내 분위기를 아늑하게 바꿔주는 등 장식효과도 가진다.
이러한 바닥재는 심미성은 물론 쿠션성, 내마모성, 내구성, 내스크래치성, 내오염성 등의 물성이 요구되고 있으며, 이를 위하여 종래 다수의 폴리비닐클로라이드(PVC)층이 적층되어 내마모성과 내스크래치성이 향상된 바닥장식재 등이 개발된 바 있다. 그러나, 현재까지 개발된 바닥재들은 대부분 심미성, 내스크래치성, 내오염성을 구현하기 위하여 여러 첨가제 등을 포함하는 다층 구조를 가지므로 제조공정이 복잡하고, 폴리비닐클로라이드층을 포함하여 화재 시 연기와 독성가스를 다량 발생시켜 인명피해가 확산될 수 있을 뿐만 아니라 폴리비닐클로라이드층에 일반적으로 사용되는 첨가제는 자체독성이 있어 인체에 유해한 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-0908661호 대한민국 공개특허 제2007-0080897호 대한민국 공개특허 제2008-0040078호
본 발명의 목적은 구조가 간단하여 제조공정을 단순화할 수 있고, 심미성이 우수할 뿐만 아니라 내마모성 및 내스크래치성이 뛰어난 바닥재를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일실시예에서,
투명처리층, 섬유층, 치수안정층 및 하부층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 층이 적층된 구조의 바닥재에 있어서,
상기 바닥재는, 섬유층을 필수로 포함하고, 투명처리층, 섬유층, 치수안정층 및 하부층 외의 다른 층은 포함하지 않고,
상기 섬유층은 모노 필라멘트사로 직조된 형태이며,
섬유층을 구성하는 모노 필라멘트사는 필라멘트사의 외주면을 감싸는 별도의 수지 코팅층을 포함하지 않는 바닥재를 제공한다.
본 발명은 바닥재는 필수구성으로 모노 필라멘트사로 이루어진 섬유층을 포함하여 구조가 간단하므로 공정성이 우수하다. 뿐만 아니라 상기 섬유층은 특정 두께를 갖고 다색 염색된 모노 필라멘트사로 직조되므로 바닥재의 심미성과 내스크래치성이 뛰어날 뿐만 아니라 미끄럼방지 효과가 우수한 이점이 있다.
도 1 및 4는 본 발명에 따른 바닥재의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에서 사용되는 필라멘트사의 염색 형태를 예시한 이미지이다.
도 3은 본 발명에 따른 바닥재에 포함된 섬유층을 도시한 이미지이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 구체적으로 설명하고자 한다.
본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에서 "직조된 형태"란, 기계나 베틀 따위로 짜여진 섬유(texile) 형태를 의미하고, 상기 섬유는 뜨개질한 것처럼 짜여진 편물과 위사 및 경사가 서로 아래위로 교차하여 짜여진 직물을 포함한다.
또한, 본 발명에서 "CIE 색좌표"란, CIE(국제조명위원회, Commossion International de l'Eclairage)에서 규정한 색상 값인 CIE Lab 색 공간에서의 좌표를 의미하며, CIE 색 공간에서의 임의의 위치는 L*, a*, b* 3가지 좌표값으로 표현될 수 있다. 상기, L* 값은 밝기를 나타내는 것으로 L* = 0 이면 흑색(black)을 나타내며, L* = 100 이면 백색(white)을 나타낸다. 또한, a* 값은 해당 색좌표를 갖는 색이 순수한 적색(pure magenta)과 순수한 녹색(pure green) 중 어느 쪽으로 치우쳤는지를 나타내며, b* 값은 해당 색좌표를 갖는 색이 순수한 황색(pure yellow)과 순수한 청색(pure blue) 중 어느 쪽으로 치우쳤는지를 나타낸다.
본 발명에서, "색차" 또는 "색좌표 편차"란, CIE Lab 색 공간에서의 두 색간의 거리를 의미한다. 즉, 거리가 멀면 색상의 차이가 크게 나는 것이고 거리가 가까울수록 색상의 차이가 거의 없다는 것을 의미하며, 이는 하기 수학식 1로 나타내는 ΔE*로 표시할 수 있다:
[수학식 1]
Figure 112016113321383-pat00001
본 발명은 모노 필라멘트사로 이루어진 섬유층이 구비된 바닥재에 관한 것이다.
일반적으로 바닥재는 심미성, 쿠션성, 내마모성, 내구성, 내스크래치성, 내오염성 등의 물성이 요구되고 있으며, 이를 위하여 종래 다수의 폴리비닐클로라이드(PVC)층이 적층되어 내마모성과 내스크래치성이 향상된 바닥장식재 등이 개발된 바 있다. 그러나, 현재까지 개발된 바닥재들은 대부분 심미성, 내스크래치성, 내오염성을 구현하기 위하여 여러 첨가제를 포함하는 다층 구조를 가지므로 제조공정이 복잡하고, 제조비용이 많이 요구되는 문제가 있다.
이에, 본 발명은 모노 필라멘트사로 이루어진 섬유층이 구비된 바닥재를 제공한다.
본 발명은 바닥재는 필수구성으로 모노 필라멘트사로 이루어진 섬유층을 포함하여 구조가 간단하므로 공정성이 우수하다. 뿐만 아니라 상기 섬유층은 특정 두께를 갖고 다색 염색된 모노 필라멘트사로 직조되므로 바닥재의 심미성과 내스크래치성이 뛰어날 뿐만 아니라 미끄럼방지 효과가 우수한 이점이 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 일실시예에서,
투명처리층, 섬유층, 치수안정층 및 하부층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 층이 적층된 구조의 바닥재에 있어서,
상기 바닥재는, 섬유층을 필수로 포함하고, 투명처리층, 섬유층, 치수안정층 및 하부층 외의 다른 층은 포함하지 않고,
상기 섬유층은 모노 필라멘트사로 직조된 형태이며,
섬유층을 구성하는 모노 필라멘트사는 필라멘트사의 외주면을 감싸는 별도의 수지 코팅층을 포함하지 않는 바닥재를 제공한다.
본 발명에 따른 바닥재는 투명처리층, 섬유층, 치수안정층 및 하부층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 층이 적층된 구조를 갖고, 이때 모노 필라멘트사로 구성되는 섬유층을 필수적으로 포함하되, 상기 층들을 제외하는 다른 층은 포함하지 않는 구조를 갖는다. 구체적으로 상기 바닥재는 모노 필라멘트사로 이루어지는 섬유층을 단독으로 포함하는 구조를 가질 수 있고, 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이 상기 바닥재(100)는 하부층(120) 상에 모노 필라멘트사로 구성되는 섬유층(110)이 형성된 구조를 가질 수 있다. 또한, 경우에 따라서 상기 바닥재(100)는 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이 하부층(120) 상에 모노 필라멘트사로 구성되는 섬유층(110)과 상기 섬유층을 코팅하는 투명처리층(130)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있고, 도 1의 (c) 및 (d)에 나타낸 바와 같이 하부층(120), 치수 안정층(140) 및 섬유층(110)이 순차적으로 적층되거나; 하부층(120), 치수 안정층(140), 섬유층(110) 및 투명처리층(130)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바닥재의 각 구성 별로 보다 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 바닥재(100)의 섬유층(110)은 모노 필라멘트사로 구성되어 모노 필라멘트사의 강도, 경도, 발수성, 방수성 등이 발현되므로 다층 구조를 갖지 않더라도 바닥재에 요구되는 내마모성, 내스크래치성 등의 물성이 충분한 구현될 수 있다. 일반적으로 모노 필라멘트사는 다수의 모노 필라멘트로 이뤄진 멀티 필라멘트사와 달리 강성이 높은 특징을 갖는다. 본 발명은 강성한 높은 모노 필라멘트사로 섬유층(110)을 구성함으로써 바닥재(100) 표면의 내스크래치성을 높일 수 있다.
또한, 상기 섬유층(110)은 표면이 수지로 코팅되지 않아 수지 코팅층을 포함하지 않는 모노 필라멘트사로 이뤄져 섬유층(110) 말단에 보풀이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 종래 바닥재에 사용되어온 섬유층은 2 이상의 모노 필라멘트를 수지 코팅층으로 피복된 원사를 포함하는 구조를 갖는다. 이와 같이 섬유층이 수지 코팅층으로 피복된 모노 필라멘트사를 포함하는 경우 바닥재의 재단 시 또는 바닥재 사용 중 반복적으로 가해지는 마찰로 인해 모노 필라멘트사에 포함된 수지 코팅층이 박리되어 섬유층 절단면에 보풀이 발생할 수 있고, 이를 방지하기 위해서 바닥재 재단 시 가열기 등이 구비된 재단장치가 별도로 요구되는 문제가 있다. 그러나, 본 발명의 섬유층(110)은 수지 코팅층을 포함하지 않는 모노 필라멘트사로 직접 직조한 구조를 가짐으로써 모노 필라멘트사의 수지 코팅층 박리로 인한 보풀을 방지할 수 있다.
이와 더불어, 상기 섬유층(110)은 다색 염색되어 2 이상의 색이 구현된 모노 필라멘트사로 구성될 수 있고, 이에 따라 일반적인 바닥재에 구비된 인쇄층 없이도 바닥재(100) 표면에 다양한 색상 및/또는 무늬를 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 모노 필라멘트사는 2 이상의 색이 규칙 또는 불규칙적으로 사염색된 멜란지사일 수 있고, 이에 따라 다색 염색되어 단면을 기준으로 내부 영역과 외주면 영역으로 구분한 경우 외주면 영역은 모노 필라멘트사의 길이 방향으로 단위 길이 1m 내에 제1 색으로 염색된 제1 외부 염색영역 내지 제n 색으로 염색된 제n 외부 염색영역(여기서, n은 2 내지 5,000 사이의 임의의 정수)을 포함하며, 하기 조건 1 및 2를 만족하는 경우를 포함할 수 있다:
[조건 1]
제p 외부 염색영역에 염색된 제p 색(p는 2 내지 n 사이에서 선택되는 어느 하나의 정수)과 내부 영역의 색은 색상(hue), 명도(brightness) 및 채도(chroma) 중 어느 하나 이상이 상이하고;
[조건 2]
제1 외부 염색영역에 염색된 제1 색과; 제q 외부 염색영역에 염색된 제q 색(q는 2 내지 n 사이에서 선택되는 어느 하나의 정수)은 색상(hue), 명도(brightness) 및 채도(chroma) 중 어느 하나 이상이 상이하다.
상기 모노 필라멘트사는 단면을 기준으로 구현된 색에 따라 내부 영역과 외주면 영역으로 구분할 수 있다. 그 예로서, 상기 모노 필라멘트사는 마이크로톰(microtome)으로 두께 방향으로 절단한 절편을 얻은 후 상기 절편에 대한 광학 현미경 분석을 수행하면 염료의 침투가 어려워 염색되지 않은 내부 영역과 염료가 침투하여 염색된 외주면 영역이 존재하는 것을 확인할 수 있다.
이때, 상기 모노 필라멘트사의 내부 영역은 외부 염색영역과 달리 염료의 침투가 어려우므로 염료로 인해 색이 구현되는 면적이 외부 염색영역과 대비하여 현저히 낮을 수 있으며, 이에 따라 외부 염색영역과 구현되는 색은 색상(hue), 명도(brightness) 및 채도(chroma) 중 어느 하나 이상이 상이할 수 있다. 구체적으로, 상기 모노 필라멘트사의 제p 외부 염색영역에 염색된 제p 색(p는 2 내지 n 사이에서 선택되는 어느 하나의 정수)과 내부 영역의 색은 색상(hue), 명도(brightness) 및 채도(chroma) 중 어느 하나 이상이 상이한 경우(조건 1)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 모노 필라멘트사의 외주면 영역은 단위 길이 1m 내에 제1 색으로 염색된 제1 외부 영역 내지 제n 색으로 염색된 제n 외부 염색영역(단, n은 2 내지 5,000 사이의 임의의 정수)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 모노 필라멘트사는 길이 방향으로 서로 다른 2 이상의 색이 구현되어 있으므로 모노 필라멘트사의 제1 외부 염색영역에 염색된 제1 색과 제q 외부 염색영역에 염색된 제q 색(q는 2 내지 n 사이에서 선택되는 어느 하나의 정수)은 색상(hue), 명도(brightness) 및 채도(chroma) 중 어느 하나 이상이 상이한 경우(조건 2)를 포함할 수 있다.
하나의 예로서, 상기 모노 필라멘트사는 도 2의 (a)와 같이 길이 방향으로 일정한 간격을 두고 서로 다른 색이 구현되거나 (b)와 같이 명도에 대한 농도 구배를 갖고 하나 이상의 색이 염색된 것일 수 있으며, 경우에 따라서는 도 2의 (C)와 같이 모노 필라멘트사의 길이 방향으로 색상에 대한 농도 구배에 따라 2 이상의 색이 혼합되어 구현된 것일 수 있다. 본 발명에서 사용되는 모노 필라멘트사는 상기와 같이 2 이상의 색이 길이방향으로 구현되어 직물 직조 시 별도의 공정 없이 표면에 균일한 멜란지 효과가 부여된 직물을 쉽게 얻을 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 섬유층(110)은 도 3과 같이 2 이상의 색이 구현된 모노 필라멘트사를 위사 및 경사 중 어느 하나 이상에 사용할 수 있고, 이에 따라 섬유층(110) 표면에 다양한 색 및/또는 무늬를 균일하게 디자인할 수 있다. 그 예로서, 본 발명에 따른 바닥재(100)는 표면에 존재하는 임의의 제1 영역 (가로 1㎝ 및 세로 1㎝)에 포함되는 임의의 3점간 평균 색좌표 편차(ΔE1)와 임의의 제2 영역 (가로 1㎝ 및 세로 1㎝)에 포함되는 임의의 3점간 평균 색좌표 편차(ΔE2)가 하기 식 1의 조건을 만족할 수 있다:
[식 1]
│ΔE1 - ΔE2│ ≤ 1
본 발명의 바닥재(100)는 상기 모노 필라멘트사로 구성된 섬유층(110)을 포함하여 표면에 다양한 색상을 균일하게 구현할 수 있으므로 표면의 임의의 제1 영역(가로 1㎝ 및 세로 1㎝)에서 나타내는 평균 색좌표 편차(ΔE1)와 임의의 제2 영역(가로 1㎝ 및 세로 1㎝)에서 나타내는 평균 색좌표 편차(ΔE2)의 차이는 1 이하일 수 있고, 구체적으로는 0.9 이하, 0.8 이하, 0.7 이하, 0.6 이하, 0.01 내지 0.6 또는 0.1 내지 0.5일 수 있다.
나아가, 상기 섬유층(110)은 모노 필라멘트사가 직조된 구조를 갖는다. 구체적으로 상기 섬유층(110)은 도 3에 나타낸 바와 같이 모노 필라멘트사가 가로(111)와 세로(112)로 교차되는 직물일 수 있고, 경우에 따라서는 니트와 같이 짜여진 편물일 수 있다. 본 발명에 따른 섬유층(110)은 모노 필라멘트사가 직조된 형태를 가짐으로써 필라멘트사가 교차하는 지점에 요철이 포함할 수 있다. 이때, 상기 요철은 도 4에 나타낸 바와 같이 섬유층(110)이 직물인 경우 모노 필라멘트사가 가로(111)와 세로(112)로 교차되는 지점에 형성되므로 요철의 (a) 높이, 즉 조도(Ra)와 요철 간 (b) 피치는 모노 필라멘트사의 평균 두께에 영향을 받을 수 있다.
하나의 예로서, 상기 모노 필라멘트사의 평균 직경은 0.1 ㎜ 내지 5.0 ㎜일 수 있고, 구체적으로는 0.1 ㎜ 내지 3 ㎜, 0.1 ㎜ 내지 1 ㎜, 0.5 ㎜ 내지 5 ㎜, 0.5 ㎜ 내지 3 ㎜, 1 ㎜ 내지 5 ㎜, 1 ㎜ 내지 3 ㎜, 2 ㎜ 내지 4 ㎜, 3 ㎜ 내지 5 ㎜, 2.5 ㎜ 내지 5 ㎜, 1 ㎜ 내지 2 ㎜, 또는 1 ㎜ 내지 1.5 ㎜일 수 있다.
다른 하나의 예로서, 상기 요철의 평균 조도는(Ra)는 10㎛ 내지 500㎛일 수 있고, 구체적으로는 10㎛ 내지 500㎛, 10㎛ 내지 400㎛, 10㎛ 내지 300㎛, 10㎛ 내지 200㎛, 10㎛ 내지 100㎛, 100㎛ 내지 200㎛, 200㎛ 내지 300㎛, 300㎛ 내지 400㎛, 400㎛ 내지 500㎛, 100㎛ 내지 300㎛, 25㎛ 내지 500㎛ 또는 50㎛ 내지 150㎛일 수 있다.
또 다른 하나의 예로서, 상기 요철간 평균 피치는 0.01㎜ 내지 5.0㎜일 수 있고, 구체적으로는 0.01㎜ 내지 4.0㎜, 0.01㎜ 내지 3.0㎜, 0.01㎜ 내지 2.0㎜, 0.01㎜ 내지 1.0㎜, 0.01㎜ 내지 0.5㎜, 0.1㎜ 내지 3.0㎜, 0.1㎜ 내지 2.0㎜, 0.5㎜ 내지 4.0㎜, 0.5㎜ 내지 3㎜, 0.5㎜ 내지 2.0㎜, 0.5㎜ 내지 1.0㎜, 0.1㎜ 내지 0.5㎜, 0.1㎜ 내지 1.5㎜, 1.0㎜ 내지 4.0㎜, 2.0㎜ 내지 4.0㎜ 또는 1.0㎜ 내지 3.0㎜일 수 있다.
본 발명은 섬유층(110)에 형성되는 요철의 평균 조도(Ra)와 평균 피치를 상기 범위로 조절함으로써 바닥재(100) 표면에 미끄럼 방지기능을 구현할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 모노 필라멘트사는 열가소성 폴리우레탄(thermal polyurethane, TPU), 열가소성 폴리에틸렌(thermal polyethylene, TPE), 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(thermal polyester elastomer, TPEE), 열가소성 폴리올레핀(thermal polyolefin, TPO), 열가소성 가황 수지(thermoplastic vulcanizate, TPV) 및 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer)를 포함할 수 있다. 본 발명은 열가소성 엘라스토머를 포함하는 모노 필라멘트사를 섬유층(110)에 사용함으로써 바닥재(100)의 미끄럼 방지 효과를 증대시킬 수 있다.
또한, 상기 섬유층(110)은 치수안정층(140) 또는 하부층(120)이 접하는 면의 타면을 UV 저항성이나 발수성을 높이기 위해 코팅처리될 수 있고, 섬유층(110) 표면의 UV 저항성과 발수성을 높일 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 상기 모노 필라멘트사는,
공급 방향과 상이한 방향으로 모노 필라멘트사의 왕복 운동을 유도하는 단계;
공급 방향과 상이한 방향으로 왕복 운동하는 모노 필라멘트사에 염액을 분사하는 단계; 및
염액이 분사된 모노 필라멘트사를 권취하는 단계를 포함하는 다색 염색방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명은 모노 필라멘트사의 길이방향으로 서로 다른 2 이상의 색이 규칙 또는 불규칙적으로 염색되도록 모노 필라멘트사에 서로 다른 색을 발색하는 2 이상의 염액이 분사하되, 각 염액이 모노 필라멘트사에 접촉하는데 걸리는 시간차를 두기 위하여 빠른 속도로 이동하는 모노 필라멘트사의 왕복 운동을 수행함으로써 얻을 수 있다.
이를 위해, 상기 다색 염색방법은 모노 필라멘트사의 왕복 운동을 유도하는 단계; 왕복 운동하는 모노 필라멘트사에 염액을 분사하는 단계; 및 분사된 염액으로 인해 염색된 모노 필라멘트사를 권취하는 단계를 포함할 수 있으며, 경우에 따라서는 염색된 모노 필라멘트사를 권취하는 단계 전 또는 후에 염색된 모노 필라멘트사를 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 모노 필라멘트사의 왕복 운동 방향은 모노 필라멘트사가 공급되는 방향, 즉 모노 필라멘트사의 이동방향과 상이한 방향일 수 있다. 구체적으로 모노 필라멘트사의 이동방향과 평행한 방향을 제외한 모든 방향으로 적용될 수 있으며, 하나의 예로서 모노 필라멘트사의 이동방향에 대하여 30° 이상의 각을 이루는 방향, 보다 구체적으로는 모노 필라멘트사의 이동방향에 대하여 90±45°의 각을 이루는 방향으로 왕복 운동을 수행할 수 있다.
또한, 상기 모노 필라멘트사의 이동 속도 및 왕복운동 속도는 각각 100m 내지 1,000m 및 10 내지 300 회/분일 수 있다. 보다 구체적으로 모노 필라멘트사의 이동 속도는 100m 내지 1,000m, 200m 내지 800m, 300m 내지 700m, 350m 내지 500m, 또는 380m 내지 420m일 수 있고, 모노 필라멘트사의 왕복운동 속도는 10 내지 300 회/분, 50 내지 300 회/분, 50 내지 250 회/분, 80 내지 220 회/분 또는 100 내지 200 회/분일 수 있다. 모노 필라멘트사의 이동속도 및 왕복운동 속도 중 어느 하나 이상이 빠르면 모노 필라멘트사에 염색된 서로 다른 색의 간격이 짧게 되고 느리면 서로 다른 색의 간격이 길게 된다.
나아가, 상기 염액을 분사하는 단계는 색상(hue), 명도(brightness) 및 채도(chroma) 중 어느 하나 이상이 상이하여 서로 다른 색을 구현하는 2종 이상의 염액을 각각 분사하여 수행될 수 있다.
아울러, 상기 염액은 모노 필라멘트사에 색을 부여할 수 있는 염료 및/또는 안료와 함께 기타 첨가제를 포함하는 수용액 형태를 가질 수 있다. 구체적으로 상기 염액은 폴리에스테르계 원사를 염색할 경우 분산 염료를 포함할 수 있고, 면계 원사를 염색할 경우 반응성 염료를 포함할 수 있다. 또한, 나일론계 원사를 염색할 경우 산성염료를 포함할 수 있으며, 경우에 따라서는 염료 대신 안료나 액상 착색제 등을 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 염료로는 아조계 염료, 아조메틸계 염료, 니트로계 염료 및 안트라퀴논계 염료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 염료를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
나아가, 본 발명은, 모노 필라멘트사를 공급하는 크릴; 크릴에서 공급된 모노 필라멘트사를 권취하는 와인더; 상기 크릴과 와인더 사이에 위치하여 모노 필라멘트사 공급방향과 상이한 방향으로 모노 필라멘트사의 왕복 운동을 유도하는 수평좌우왕복장치; 및 수평좌우왕복장치에 의해 형성된 모노 필라멘트사의 이동 영역 내에 위치하여 이동 중인 모노 필라멘트사에 염액을 분사하는 노즐을 포함하는 다색 염색장치를 사용하여 2 이상의 색이 염색된 모노 필라멘트사를 얻을 수 있다.
상기 다색 염색장치는 모노 필라멘트사의 길이방향으로 서로 다른 2 이상의 색을 규칙 또는 불규칙적으로 염색하기 위하여 모노 필라멘트사에 서로 다른 색을 발색하는 2 이상의 염액이 분사하되, 각 염액이 모노 필라멘트사에 접촉하는데 걸리는 시간차를 두기 위하여 빠른 속도로 이동하는 모노 필라멘트사의 왕복 운동을 유도하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기다색 염색장치는 모노 필라멘트사를 공급하는 크릴과 크릴에서 공급된 모노 필라멘트사를 권취하는 와인더가 대향하도록 설치되고, 상기 크릴과 와인더 사이에는 모노 필라멘트사에 서로 다른 색의 염액을 분사하는 2 이상의 노즐이 설치되되, 각 노즐은 크릴과 와인더 사이에서 위치하여 빠른 속도로 이동하는 모노 필라멘트사의 왕복 운동을 유도하는 수평좌우왕복장치에 의해 형성되는 모노 필라멘트사의 왕복 운동 영역, 즉 모노 필라멘트사의 이동 영역 내에 설치되는 구조를 가질 수 있다.
하나의 예로서, 상기 다색 염색장치가 서로 다른 색의 염액을 분사하는 제1 노즐 및 제2 노즐을 포함하는 경우, 제1 노즐 및 제2 노즐은 크릴과 와인더를 연결하는 중심선(S)의 좌우에 각각 위치할 수 있고, 경우에 따라서는 크릴과 와인더를 연결하는 중심선(S) 상에 위치할 수 있다. 상기 다색 염색장치는 상기와 같이 2 이상의 노즐이 모노 필라멘트사의 이동 영역 내에 설치된 구조를 가짐으로써 빠르게 이동하는 모노 필라멘트사 표면에 서로 다른 색을 발색하는 염액을 시간 편차를 두고 접촉시킬 수 있다.
이때, 상기 제1 노즐 및 제2 노즐의 설치 간격은 노즐에서 분사된 염액이 혼합되지 않는 범위라면 특별히 제한되지 않고 사용될 수 있으나, 염색 공정성을 감안하여 0.1㎝ 내지 200㎝, 구체적으로는 0.1㎝ 내지 100㎝, 0.5㎝ 내지 30㎝, 0.5㎝ 내지 20㎝, 0.5㎝ 내지 10㎝, 또는 1㎝ 내지 7㎝ 내로 설치될 수 있다.
또한, 노즐과 이동하는 모노 필라멘트사의 간격은 0.5㎝ 내지 10㎝일 수 있으며, 구체적으로는 1㎝ 내지 5㎝일 수 있다.
아울러, 상기 수평좌우왕복장치는 빠르게 이동하는 모노 필라멘트사의 왕복 운동을 유도하기 위하여 모노 필라멘트사의 이동구간을 따라 형성된 가이드홈 또는 가이드홀을 포함할 수 있으며, 상기 가이드홈은 모노 필라멘트사의 이동속도에 영향을 주지 않으면서 모노 필라멘트사가 수평좌우왕복장치에 걸쳐져 왕복운동이 유도되는 형태라면 특별히 제한되지 않고 적용될 수 있다.
이와 더불어, 상기 수평좌우왕복장치의 왕복 운동 간격은 0.5㎝ 내지 30㎝일 수 있고, 구체적으로는 0.5㎝ 내지 20㎝, 0.5㎝ 내지 10㎝, 또는 1㎝ 내지 7㎝일 수 있다.
나아가, 상기 수평좌우왕복장치는 크릴과 와인더 사이에 설치되며, 구체적으로는 크릴과 노즐 사이에 설치될 수 있다.
한편, 상기 수평좌우왕복장치의 왕복 운동 방향(R)은 모노 필라멘트사가 공급되는 방향, 즉 모노 필라멘트사의 이동방향(S)과 상이한 방향일 수 있다. 구체적으로 모노 필라멘트사의 이동방향(S)과 평행한 방향을 제외한 모든 방향으로 적용될 수 있으며, 하나의 예로서 모노 필라멘트사의 이동방향(S)에 대하여 30° 이상의 각을 이루는 방향, 보다 구체적으로는 모노 필라멘트사의 이동방향(S)에 대하여 90±45°, 90±30° 또는 90±10°의 각을 이루는 방향으로 왕복 운동을 수행할 수 있다.
또한, 상기 다색 염색장치는 염색된 모노 필라멘트사를 와인더에 균일하게 권취하기 위하여 좌우로 분배하는 트레버스를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 트레버스는 노즐과 와인더 사이에 위치할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 바닥재(100)의 하부층(120)은 바닥재(100)의 기본 기능인 쿠션감을 부여하는 층으로서 섬유층(110)을 지지하고 상·하부의 충격을 흡수하는 기능을 수행하며, 경우에 따라서는 바닥재(100)의 간지층이나 이면층의 기능을 수행할 수도 있다.
이때, 상기 하부층(120)으로는 탄성력이 높은 고무 수지, 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE), 폴리올레핀(polyolefin, PO) 및 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있고, 그 형태는 필름이나 시트 형태의 비발포층이나 발포층일 수 있다. 본 발명은 상기와 같은 구성을 가짐으로써 쿠션감은 물론 바닥재의 보온성, 흡음, 방음 및 방진 등의 기능을 함께 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 바닥재(100)의 평균 두께는 0.2㎜ 내지 10.0㎜일 수 있고, 보다 구체적으로는 0.2㎜ 내지 8.0㎜, 0.2㎜ 내지 6.0㎜, 0.2㎜ 내지 5.0㎜, 0.2㎜ 내지 4.0㎜, 0.2㎜ 내지 3.0㎜, 0.2㎜ 내지 2.0㎜, 0.5㎜ 내지 5.0㎜, 0.5㎜ 내지 3.0㎜, 0.5㎜ 내지 2.0㎜, 1.0㎜ 내지 6.0㎜, 1.0㎜ 내지 5.0㎜, 1.0㎜ 내지 3.0㎜, 1.0㎜ 내지 2.0㎜, 1.5㎜ 내지 3.0㎜, 2.0㎜ 내지 5.0㎜, 3.0㎜ 내지 6.0㎜, 5.0㎜ 내지 10.0㎜, 4.0㎜ 내지 8.0㎜, 0.2㎜ 내지 1.0㎜ 또는 0.5㎜ 내지 1.5㎜일 수 있다.
아울러, 상기 하부층(120)의 평균 두께는 0.1㎜ 내지 5.0㎜일 수 있고, 보다 구체적으로는 0.1㎜ 내지 4.0㎜; 0.1㎜ 내지 3.0㎜; 0.1㎜ 내지 2.0㎜; 0.1㎜ 내지 1.0㎜; 0.5㎜ 내지 2.0㎜; 1.0㎜ 내지 3.0㎜; 1.0㎜ 내지 2.0㎜; 또는 1.5㎜ 내지 2.5㎜일 수 있다. 본 발명은 바닥재(100)와 하부층(120)의 평균 두께를 상기 범위로 제어함으로써 얇은 두께로 인해 바닥재(100)의 성형성 및 쿠션성이 저감되고, 과도한 두께로 인해 제조비용이 상승하는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 바닥재(100)의 투명처리층(130)은 섬유층(110) 상에 형성되어 바닥재(100)의 내오염성과 UV 저항성을 개선할 수 있다. 구체적으로, 상기 투명처리층(130)은 섬유층(110)을 구성하는 직조된 모노 필라멘트사 사이에 오염물이 흡착하지 않도록 하여 바닥재(100)의 청소가 용이하게 하고, 바닥재 표면에 조사되는 UV로 인해 바닥재의 변색이 발생하거나 내구성이 저하되는 것을 억제하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 투명처리층(130)은 섬유층(110) 상에 형성되어 섬유층(110)이 구현하는 색상 및/또는 무늬에 영향을 미치지 않는 투명층이라면 특별히 제한되지 않고 적용될 수 있다. 하나의 예로서, 상기 투명처리층(130)은 폴리비닐클로라이드계 수지(polyvinylchloride type resin), 우레탄계 수지(urethane type resin), 아크릴계 수지(acryl type resin) 및 올레핀계 수지(olefin type resin)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 층일 수 있다.
또한, 상기 투명처리층(130)의 평균 두께는 섬유층(110)에 의해 형성된 요철을 유지할 수 있는 범위에서 적절하게 적용될 수 있다. 구체적으로, 상기 투명처리층(130)의 평균 두께는 바닥재 표면에 섬유층(110)으로 인한 요철이 형성될 수 있도록 0.01㎜ 내지 1.0㎜일 수 있고, 보다 구체적으로는 0.01㎜ 내지 0.5㎜, 0.01㎜ 내지 0.2㎜, 0.01㎜ 내지 0.1㎜, 0.1㎜ 내지 1.0㎜, 0.1㎜ 내지 0.5㎜, 0.3㎜ 내지 0.7㎜, 0.5㎜ 내지 1.0㎜, 또는 0.8㎜ 내지 1.0㎜일 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 바닥재(100)의 치수 안정층(140)은 온도 등의 환경 변화로 인해 바닥재(100)의 치수가 변형되는 것을 방지하는 층으로서 유리섬유(glass fiber, GF) 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 바닥재는 필수구성으로 모노 필라멘트사로 이루어진 섬유층을 포함하여 구조가 간단하므로 공정성이 우수하다. 뿐만 아니라 상기 섬유층은 특정 두께를 갖고 다색 염색된 모노 필라멘트사로 직조되므로 바닥재의 심미성과 내스크래치성이 뛰어날 뿐만 아니라 미끄럼방지 효과가 우수한 이점이 있다.

Claims (12)

  1. 투명처리층, 섬유층, 치수안정층 및 하부층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 층이 적층된 구조의 바닥재에 있어서,
    상기 바닥재는 섬유층을 필수로 포함하고,
    상기 섬유층은 모노 필라멘트사로 직조되어 구성되고, 상기 모노 필라멘트사의 교차에 따른 요철이 표면에 형성된 구조를 포함하며,
    상기 섬유층은 열가소성 폴리우레탄(TPU), 열가소성 폴리에틸렌(TPE), 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(TPEE), 열가소성 폴리올레핀(TPO), 열가소성 가황 수지(TPV) 및 에틸렌비닐아세테이트(EVA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 열가소성 엘라스토머 모노 필라멘트사로 직조되어 방수성을 갖는 구조이고,
    섬유층을 구성하는 모노 필라멘트사는 필라멘트사의 외주면을 감싸는 별도의 수지 코팅층을 포함하지 않는 바닥재.
  2. 제1항에 있어서,
    바닥재는 섬유층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바닥재.
  3. 제1항에 있어서,
    바닥재는 섬유층 및 하부층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바닥재.
  4. 제1항에 있어서,
    바닥재는 투명처리층, 섬유층 및 하부층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바닥재.
  5. 제1항에 있어서,
    바닥재는 섬유층, 치수안정층 및 하부층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 바닥재.
  6. 제1항에 있어서,
    모노 필라멘트사는 다색 염색된 것을 특징으로 하는 바닥재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 요철의 평균 조도(Ra)는 10 ㎛ 내지 500 ㎛인 것을 특징으로 하는 바닥재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 요철간 평균 피치는 0.01 ㎜ 내지 5.0 ㎜인 바닥재.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    하부층은 고무 수지, 폴리비닐클로라이드(polyvinylchloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethane, PU), 저밀도 폴리에틸렌(low density polyethylene, LDPE), 폴리올레핀(polyolefin, PO) 및 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 바닥재.
  12. 제1항에 있어서,
    투명처리층은 폴리비닐클로라이드계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지 및 올레핀계 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 바닥재.
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