KR101852627B1 - 바닥재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘라스토머 재료로 형성된 제1층(1)과 엘라스토머 재료로 형성된 제2층(2)을 포함하는 바닥재(10)에 관한 것이며, 각각의 층(1, 2)에는 충전재(4)가 제공된다. 각 층(1, 2)의 충전재(4)는 제2층(2)이 적어도 한 방향으로 온도 변화가 있는 경우에 제1층(1)보다 더 큰 팽창계수를 갖도록 선택되고, 추가 층(3)은 제1층(1)과 제2층(2) 사이에 배치된다.

Description

바닥재{FLOOR COVERING}

본 발명은 엘라스토머 재료로 형성되는 바닥재(floor covering) 및 그 바닥재를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

엘라스토머 재료로 형성된 바닥재는 일반적으로 50cm 또는 1m 길이의 가장자리를 가진 예를 들어, 정사각형 패널과 같은 타일 형태로 제조된다. 엘라스토머 재료의 특성으로 인해서, 엘라스토머 재료의 바닥재는 접합되지 않은 헐겁게 배치된 상태에서 상당한 온도-종속(temperature-dependent) 치수변화를 갖는다. 엘라스토머 바닥재에 흔히 사용되는 스티렌, 부타디엔, 고무, 및 니트로-부타디엔 고무 등의 엘라스토머 재료에 대한 열팽창계수는 예를 들어 1도(degree) 당 온도변화의 대략 0.02% 정도이다. 그런 열팽창 계수는 10℃의 온도 변화를 받을 때 1m 길이의 가장자리를 가진 엘라스토머 재료의 바닥재 타일이 1.5mm 를 넘는 길이의 변화가 일어나는 효과를 갖는다. 이러한 이유 때문에, 간격(gap) 또는 텐팅 이음새(tenting seams)가 없는 균일한 표면을 얻기 위해서는 레이닝(laying) 과정에서 기초부에 엘라스토머 바닥재를 부착식으로 접합할 필요가 있다. 일반적으로 접착식 부착제가 부착식 접합을 하는데 사용되고 그리고 기초부 또는 바닥재 타일의 전체 표면에 적용된다.

그러나, 바닥재 타일의 전체 표면에 바닥재를 부착식으로 접합하는 일은 어려운 일이며, 기초부에 따라서는 유독성 부착제의 사용이 필요할 수도 있다. 더욱이, 그 위에 부착식 접합(adhesive bonding)이 전혀 가능하지 않을 수 있는 기초부를 생각할 수도 있다.

본 발명의 목적은 부착식으로 접합되지 않고 배치될 수 있는 엘라스토머 재료로 형성되는 바닥재를 제공하는 것에 기본 한다.

본 발명의 목적은 청구항 제1항 및 제8항의 특징적인 기술구성으로 이루어진다. 종속 청구항들은 각각 개량된 구조로 기재되었다.

본 발명에 따라서, 바닥재는 엘라스토머 재료로 형성된 제1층과 엘라스토머 재료로 형성된 제2층을 포함하며, 제1층 및 제2층에는 충전재가 제공된다. 2개의 층의 충전재는 온도 변화를 받을 때 제2층이 제1층보다 적어도 한 방향으로 더 큰 팽창계수를 갖게 선택되고, 그리고 추가 층이 제1층과 제2층 사이에 배치된다. 충전재의 영역분포는 모든 가장자리의 방향으로, 즉 바닥재의 전체 둘레방향으로 제1층과 제2층 간의 서로 다른 팽창계수를 생성하는 것이 바람직하다. 제1층과 제2층 사이의 고체접합(solid bond) 때문에, 경화(vulcanization)가 뒤따르는 바닥재의 냉각이 그 내부에 프리스트레싱(prestressing)을 발생하며, 상기 프리스트레싱은 바닥재 또는 바닥재 타일의 가장자리가 약간 하향하여, 즉, 바이메탈의 경우에서와 같이 기초부의 방향으로 구부려지는 효과를 갖는다. 그 결과, 바닥재는 실질적으로 전체 표면적에 걸쳐 기초부 상에 놓인다.

가능한 낮은 온도-종속 팽창계수를 갖게, 2개의 층 사이에는 추가 층이 형성된다. 또한, 제1층과 제2층 사이의 추가 층의 고체접합은 바닥재가 전체적으로 온도 변화를 받는 상태에서 치수적으로 안정적인 효과도 갖는다.

바람직한 실시예에서, 추가 층은 직물(textile fabric)로 형성된다. 그런 직물은 부직포(nonwoven), 레이드(laid) 또는 우븐 구조 또는 이들의 혼합 형태로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 섬유 또는 고분자 재료 또는 유리 섬유가 상기 직물의 재료로 고려된다. 직물이 간단한 방식으로, 예를 들어 경화 또는 부착에 의해 바닥재의 매트릭스에 고체접합 되어, 제1층과 제2층의 팽창을 제한하여, 전체적으로 바닥재의 치수 안정성을 보장할 수 있다.

엘라스토머 기초 재료로는 바닥재로 사용하기에 적합한 모든 엘라스토머가 고려된다. 바람직하게는, 상기 기초 재료가 황-가교뿐만 아니라 과산화물-가교 및 첨가에 의한 가교도 되는, 엘라스토머 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 니트릴-부타디엔 고무(NBR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPM), 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM ), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 크로로설포닐(chlorosulfonyl)-폴리에틸렌 고무(CSM), 실리콘 고무(VSI) 및/또는 에틸렌-아크릴 레이트 고무(AEM)과 같은 엘라스토머를 포함한다. 또한, 상술된 엘라스토머들의 혼합물들도 사용될 수 있다.

바람직하게는 추가 층이 부직포를 포함하는 것이다. 폴리에스테르 소재가 부직포의 재료로 특별히 고려될 수 있다. 부직포는 한편으로는 저렴한 가격으로 사용할 수 있으며, 다른 한편으로는 부직포의 팽창계수가 지향 방향을 구속하지 않게 형성될 수 있고, 이런 사실은 부직포가 모든 방향으로 표면 영역에 걸쳐 동일한 팽창계수를 가짐을 의미한다. 그 결과로, 추가 층이 접합되는 바닥재가 또한 대응적으로 모든 방향으로 동일한 팽창계수를 갖는다. 이러한 맥락에서, 열 접합된 스펀레이드(spunlaid) 부직포가, 매우 균일한 팽창계수를 갖고, 매우 안정적이며 그리고 엘라스토머 가공 장비에서 처리하기에 적합하기 때문에 특히 유익하다.

특정 실시예에서, 충전재는 작은판모양(platelet-shaped)의 입자를 포함한다. 작은판모양의 입자들은 평탄하게 형성되고, 그 높이는 길이와 폭보다 작은 특징적인 구조로 형성된다. 예를 들어, 칩 또는 박판(lamellar) 입자들은 상기와 같은 작은판모양을 갖는다. 작은판모양의 입자는 층(layer)을 처리하는 동안, 특히 엘라스토머 원료를 캘린더 작업(calendering)하는 동안이나 유동 흐름(flowing)을 하는 동안 입자 자체가 방향성이 있으며, 이런 사실은 작은판모양의 입자가 층에 고체접합되고, 층을 냉각하는 동안 서로 방해하면서 동시에 서로 피할 수 없어서, 층의 길이방향으로의 감소를 제한하는 효과가 있다. 이런 유익한 효과는 특히 작은판모양의 입자의 길이 대 높이의 비율(종횡비(aspect ratio))이 적어도 10:1 일 때 일어난다.

작은판모양의 입자는 시트(sheet) 규산염, 특히 고령토(kaolin) 및/또는 운모(mica)를 포함할 수 있다. 시트 규산염은 층 구조를 갖고, 상기 층 구조는 규산염이 길이와 높이 사이의 큰 차이(종횡비)를 가진 작은판모양의 특별히 평탄한 충전재를 생성할 수 있게 한다. 또한, 특히 고령토 및 운모는 이미 다양한 산업용도에서 알려진 소재이다.

상술된 작은판모양의 입자는, 제1층이 제2층에 비해 더 많은 양의 충전재를 가진 경우, 본 발명에 따른 이점을 갖고, 바람직하게 제1층의 충전재의, 각각의 층에 기초한 중량%의 양은 제2층의 충전재의 양에 비해 적어도 10% 더 많다. 이런 분량의 비율로, 덮개가 가장자리를 상승시키지 않고 실질적으로 그 전체 표면영역에 배치되어, 바닥재 내부에 충분히 큰 프리스트레싱을 형성하게 한다.

바닥재를 제조하기 위한 본 발명의 방법에 따라서, 제1층이 제1양의 충전재로 생성되고, 제2층이 제2양의 충전재로 생성되고, 추가 층이 제1층과 제2층 사이에 배치되고, 상기 층들은 서로 물질적으로 접합된다. 본 발명에 따라서, 서로 다른 양의 충전재로 채워진 2개의 층이 제공되며, 그 결과 상기 층들은 다른 팽창계수를 갖는다. 바람직하게 직물로 형성되는, 2개의 층 사이에 배치된 추가 층은, 전체적으로 바닥재의 온도-종속 팽창을 제한하는 효과가 있다.

탄성 특성을 형성하기 위해서, 상기 층들이 경화 처리를 받게 할 수 있다. 이와 관련하여, 층들이 서로 추가적인 물질적인 접합이 이루어지게 조인트 경화 처리를 받게 하는 것이 좋다. 경화 처리는 바닥재를 형성하는 원료의 결합된 열 및 압력처리이므로, 한편에서는 제1층과 제2층이 고무-탄성의 특성을 갖고 그리고 다른 한편에서는 상기 층들이 각각 다른 층의 재료에 의해 서로 접촉하는 표면으로 침투하여, 특별한 고체재료 접합이 이루어진다. 이런 배경에 반하여, 부직포로부터 추가 층을 형성하는 일은 특별하며 매우 유용한 것이다. 부직포의 막히지 않은 매트릭스(non-closed matrix)로 인해, 제1층과 제2층의 재료가 경화 처리를 하는 동안 부직포의 매트릭스 내에 침투하여, 특별한 고체재료의 접합이 이루어진다. 이 실시예에서는, 상기 방법의 경우, 추가 층이 상기 층에 경화된다.

그러나, 추가 층을 부착 방식으로 제1 및 제2층에 물질적으로 접합하는 것도 고려해 볼 수 있다. 이것은 특히 제1 및/또는 제2층이 경화 처리를 필요로 하지 않는 경우 또는 경화 처리가 이미 완료되어 있는 경우에 유용하다.

본 발명에 따라 형성된 바닥재는 어떠한 바인더(binder)도 갖지 않고 기초부에 간단히 배치될 수 있는 것이다. 특히 바닥재가 타일 형태를 취했을 때, 바닥재의 각각의 타일을 서로 연결할 필요도 없다. 바닥재의 타일은 기초부에 나란히 배치되고 그리고 상호잠금 접합부(interlocking bond)를 형성하며, 바닥재의 각각의 타일의 가장자리가 상승되지 않는 바닥재 재료 내의 프리스트레싱이 보장되게 한다. 또한, 추가 층 때문에 타일의 팽창계수가 타일 사이의 간격을 형성하지 않게 제한되게 보장하기도 한다.

특히 바람직한 배치방법에서는, 먼저 바닥재의 타일이 제공되고, 이어서 타일이 양면 부착 테이프를 가진 기초부를 향하는 측에 제공되고, 그리고 기초부에 배치된다. 이 경우, 바람직하게, 모서리에 정해진 각각의 타일의 가장자리 영역에만 또는 각각의 타일의 그 밖의 영역에만 부착 테이프가 제공된다. 양면 부착 테이프는 바람직하게 바닥재의 방향으로는 강한 부착효과를 제공하고 그리고 기초부의 방향으로는 약한 부착효과만을 제공하게 형성된다. 따라서, 양면 부착 테이프의 부착 효과는 바닥재의 타일에 대해서보다 기초부에 대해서 약하다. 그 결과, 언제든지 쉽게 바닥재를 다시 제거할 수 있다. 다른 특징적인 구조에서는 부착 테이프를 대신하여, 부착 태그(tag)가 타일의 모서리 영역에 접착식으로 부착되며, 태그의 약한 부착 작용부가 기초부 쪽을 향한다. 이것은 그들이 반복적으로 재사용하게 하는 이점이 있어서, 그런 태그가 제공된 바닥재 타일은 특히 전시 스탠드 구조 또는 임시 플로어(false floors)에 적합하다.

도1은 다층으로 된 바닥재를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명에 따르는 바닥재의 일례의 실시예를 다음과 같이 도1을 참조하여 설명한다.

도1은 다층 탄성 바닥재(10)를 나타낸 도면이다. 제1층(1)은 스티렌-부타디엔 고무(SBR)에 기초한 엘라스토머 재료로 이루어지며, 충전재(4)가 제공된다. 충전재(4)는 적어도 일부가 운모로 형성되는 작은판모양의 입자(5)를 포함한다. 이 실시예의 경우, 작은판모양의 입자(5)는 길이 대 높이의 비율(종횡비)이 적어도 10:1 로 되는 방식으로 형성된다. 다른 실시예에서, 제1층의 구성요소는 엽편상 고령토 또는 고령토와 운모의 조합을 포함한다. 제2층(2)은 스티렌-부타디엔 고무(SBR)를 기초로 하지만, 작은판모양의 입자는 제2층(2)에 전혀 제공되지 않는다. 본 발명에 따르는 충전재(4)의 이런 선택은 온도 변화를 받을 때 제2층(2)이 제1층(1)보다 큰 팽창계수를 갖게 하는 효과가 있어서, 프리스트레싱이 바닥재(10) 내에서 구해지며, 특히 바닥재(10)가 타일로서 형성될 때 바닥재가 바이메탈의 경우에서와 같이 가장자리의 방향으로 구부려지는 효과가 있다. 이런 구조는 전체적으로, 구부러진 바닥재(10)를 제공하는 효과가 있으며, 그 가장자리가 하중을 받지 않는 상태에서는 기초부의 방향으로 자발적으로 구부러진다. 바닥재(10)가 기초부에 의도된 바와 같이 배치되었을 때, 바닥재(10)는 기초부를 따라 신장되며, 바닥재(10)의 내부에서의 지연된 굽힘(impeded bending)은 바닥재(10)가 기초부에 평탄하게 위치하게 보장하는 응력을 초래한다. 또한, 제2층(2)도 제1층의 구성요소(5)에 따른 작은판모양의 입자를 가짐을 생각할 수도 있다. 그러나, 각각의 층에서, 작은판모양의 입자(5)의 중량% 는 본 발명에 따라 제1층(1)에서 보다 제2층(2)에서 항상 더 낮고, 그 중량 차이는 적어도 10 % 이어야한다.

제1층(1)과 제2층(2) 사이에 배치된 추가 층(3)은 열 접합된 폴리에스테르 스펀레이드 부직포로 형성된다. 폴리에스테르 스펀레이드 부직포의 단위 면적 당 바람직한 중량은 100과 200g/㎡ 사이이다. 추가 층(3)은 종방향과 횡방향으로 높은 인장강도를 갖는다. 또한, 추가 층은 특별히 낮은 팽창계수를 가지어서, 바닥재(10)의 메트릭스로의 추가 층(3)의 고체접합으로 인해서, 바닥재(10)가 전체적으로 단지 낮은 팽창계수를 갖는다.

예시된 본 발명에 따르는 바닥재는 다음과 같은 구성으로 이루어진다. 제1층(1)은 SBR 및 다양한 충전재(4)를 포함하며, 상기 충전재(4)는 운모로 형성된 작은판모양의 입자(5)를 포함한다. 또한, 충전재(4)는 경화제(vulcanizing agent)를 포함한다. 마찬가지로, 제2층(2)도 SBR 및 각종 충전재(4)를 포함하며, 그 안에 경화제도 포함하지만, 제2층(2)에 제공되는 충전재(4)는 작은판모양의 입자(5)를 전혀 포함하고 있지 않다. 추가 층(3)은 130g/㎡ 의 단위 면적 당 중량으로 열 접합된 폴리에스테르 스펀레이드 부직포로 형성된다.

바닥재(10)는 제1양의 충전재(4)를 가진 제1층(1)을 제조하여 형성된다. 이 경우, 제1층(1)에 제공되는 충전재(4)에는 작은판모양의 입자(5)가 특정 양으로 제공된다. 또한, 제2양의 충전재(4)를 가진 제2층도 제조되며, 제2층(2)에 제공되는 충전재(4)는 작은판모양의 입자(5)를 전혀 갖지 않거나 적어도 10% 적게 갖는다. 추가 층(3)은 제1층(1)과 제2층(2) 사이에 제공되어 배치된다. 추가 층(3)은 열 접합되는 스펀레이드 부직포로 구성된다. 끝으로, 층(1, 2, 3)은 서로 물질적으로 접합된다. 상기 접합은 바람직하게 경화 처리에 의해 수행되며, 샌드위치모양의 방식으로 서로 중첩되게 배치된 층(1, 2, 3)은 결합된 열 및 압력처리를 받게 된다.

따라서, 제1층(1) 및 제2층(2)이 고무-탄성의 특성을 갖고 그리고 제1층(1)의 재료와 제2층(2)의 재료는 추가 층(3)의 기공(pore) 내로 부분적으로 침투하여, 고체접합을 이룬다. 그 결과, 추가 층(3)이 제1층(1)과 제2층(2)에 경화된다. 다른 특징적인 방법으로, 추가 층(3)이 부착성 층에 의해 제1층(1)과 제2층(2)에 물질적으로 접합된다. 이런 구성은 서로 접촉하는 층(1, 2, 3)의 접촉 면 중 적어도 일측면에 전체 표면적에 걸쳐 각각 적용되는 부착 방식으로 수행된다. 이런 경우에도 또한 바닥재(10)는 열 및/또는 압력 처리를 추가적으로 받을 수 있다.

본 발명에 따르는 배치 방법의 경우에는, 첫 번째로 바닥재의 타일이 제공된다. 그 후, 타일에는 가장자리 및/또는 모서리의 영역에서 양면 부착 테이프 또는 부착 태그가 기초부를 향한 측에 제공되고 그리고 순차적으로 기초부에 서로 상호 관계로 적층되어 배치된다. 이 경우에 양면 부착 테이프는 기초부의 방향으로 보다는 바닥재의 방향으로 더 강력한 부착효과를 제공하도록 형성된다.

1: 제1층 2: 제2층 3: 추가 층 4: 충전재
5: 작은판모양의 입자 10: 바닥재

Claims (11)

1. 바닥재(10)로서,
   바닥재(10)는 엘라스토머 재료로 형성된 제1층(1)과 엘라스토머 재료로 형성된 제2층(2)을 포함하며;
   제1층(1)과 제2층(2)에는 충전재(4)가 제공되며, 2개의 층(1, 2) 내의 충전재(4)는 온도 변화를 받을 때 제2층(2)이 제1층(1)에 비해서 적어도 한 방향으로 더 큰 팽창계수를 갖고;
   추가 층(3)이 제1층(1)과 제2층(2) 사이에 배치되고,
   충전재(4)는 소판모양(platelet shape)의 입자(5)를 포함하고, 제1층(1)은 제2층(2)에 비해 더 많은 양의 소판모양의 입자(5)를 포함하며, 각각의 층에서, 제1층(1)의 소판모양의 입자(5)의 중량%는 제2층(2)의 것보다 적어도 10% 더 큰 것을 특징으로 하는 바닥재.
2. 제1항에 있어서,
   추가 층(3)은 부직포를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥재.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   소판모양의 입자(5)는 적어도 10:1의 길이 대 높이의 비율을 갖는 것을 특징으로 하는 바닥재.
5. 제1항에 있어서,
   소판모양의 입자(5)는 고령토와 운모 중 적어도 1개를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥재.
6. 삭제
7. 삭제
8. 엘라스토머 바닥재를 제조하는 방법에 있어서,
   - 제1층(1)은 제1양의 충전재(4)로 제조되고;
   - 제2층(2)은 제2양의 충전재(4)로 제조되고;
   - 추가 층(3)은 제1층(1)과 제2층(2) 사이에 배치되고; 그리고
   -상기 층(1, 2, 3)은 서로 물질적으로 접합되고,
   충전재(4)는 소판모양의 입자(5)를 포함하고, 제1층(1)은 제2층(2)에 비해 더 많은 양의 소판모양의 입자(5)를 포함하며, 각각의 층에서, 제1층(1)의 소판모양의 입자(5)의 중량%는 제2층(2)의 것보다 적어도 10% 더 큰 것을 특징으로 하는 바닥재의 제조방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 층(1, 2)은 경화 처리를 받는 것을 특징으로 하는 바닥재의 제조방법.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    추가 층(3)은 제1층(1)과 제2층(2) 상으로 경화되는 것을 특징으로 하는 바닥재의 제조방법.
11. 제8항에 있어서,
    추가 층(3)은 부착성 층에 의해 제1층(1)과 제2층(2)에 물질적으로 접합되는 것을 특징으로 하는 바닥재의 제조방법.

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