KR102073608B1 - 비접착식 바닥재 - Google Patents

Abstract

단일층으로 형성된 기재층을 포함하는 바닥재이고, 상기 기재층은 열가소성 수지 및 상기 열가소성 수지 내에 분산된 유기 섬유를 포함하고, 상기 바닥재의 마주보는 양 측면이 제1 측면부 및 제2 측면부이고, 상기 바닥재는 상기 제1 측면부 상에 제1 돌출부 및 제1 홈부를 형성하고, 상기 바닥재는 상기 제2 측면부 상에 상기 제1 돌출부에 대응하는 형상의 제2 홈부 및 상기 제1 홈부에 대응하는 형상의 제2 돌출부를 형성하는 비접착식 바닥재를 제공한다.

Description

비접착식 바닥재 {GLUELESS LOCKING FLOORING MATERIAL}

비접착식 바닥재에 관한 것이다.

주택 및 오피스 등의 건축물에 사용되는 바닥재는 폴리염화비닐(PVC)과 같은 열가소성 수지를 기반으로 할 수 있다. 최근에는, 열가소성 수지를 기반으로 하는 바닥재를 시공함에 있어서 접착제를 사용하지 않고 바닥재에 홈을 가공하여 바닥재끼리 체결 및 결합함으로써 설치되는 비접착식 바닥재에 관한 시장이 급성장하고 있다. 이러한 비접착식 바닥재는 시공이 간편한 대신 우수한 체결 강도 및 인장 하중이 확보되어야 한다. 한편, 폴리염화비닐 등을 이용한 바닥재는 내열성이 약하기 때문에 열원의 공급이 이루어지는 상황, 특히, 온돌 바닥과 같은 경우에 수축이 심하게 일어날 수 있고, 이를 방지하기 위해서 섬유 시트 또는 섬유 면포(fiber scrim)를 별도로 제조하여 적층하거나, 수축 현상을 방지하는 첨가제를 도입하는 것이 일반적이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0066775호(2012.06.25)는 별개의 유리 섬유층을 적층하고, 수직 방향의 체결요소를 구비하는 PVC 바닥재를 제공하고 있다.
이와 같이, 열가소성 수지를 기반으로 하는 비접착식 바닥재가 두께 대비 인장 하중 및 체결 강도가 우수하고, 열원에 대한 우수한 내열성 및 치수 안정성을 확보하는 것이 중요한 문제로 여겨지고 있다.

본 발명의 일 구현예는 두께 대비 강성 및 체결 강도가 우수하고, 내열성 및 치수 안정성이 우수한 비접착식 바닥재를 제공한다.

본 발명의 일 구현예에서, 단일층으로 형성된 기재층을 포함하는 바닥재이고, 상기 기재층은 열가소성 수지 및 상기 열가소성 수지 내에 분산된 유기 섬유를 포함하고, 상기 바닥재의 마주보는 양 측면이 제1 측면부 및 제2 측면부이고, 상기 바닥재는 상기 제1 측면부 상에 제1 돌출부 및 제1 홈부를 형성하고, 상기 바닥재는 상기 제2 측면부 상에 상기 제1 돌출부에 대응하는 형상의 제2 홈부 및 상기 제1 홈부에 대응하는 형상의 제2 돌출부를 형성하는 비접착식 바닥재를 제공한다.

상기 바닥재는 총 두께가 약 5.0㎜ 이하일 수 있다.

상기 기재층은 두께가 약 2.0 ㎜ 내지 약 3.5 ㎜일 수 있다.

상기 기재층은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 유기 섬유를 약 0.1 내지 약 10 중량부 포함할 수 있다.

상기 열가소성 수지는 폴리염화비닐(PVC), 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVF), 염소화 폴리염화비닐(CPVC), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리비닐부티레이트(PVB), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 이들이 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 유기 섬유는 폴리아미드계 섬유, 폴리올레핀계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리아크릴계 섬유, 폴리비닐알코올계 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 유기 섬유는 평균 직경이 약 2㎛ 내지 약 20㎛일 수 있다.

상기 유기 섬유는 평균 길이가 약 1㎜ 내지 약 50㎜일 수 있다.

상기 기재층은 상기 유기 섬유가 배향성을 갖는 것일 수 있다.

상기 비접착식 바닥재는 상기 기재층의 하부에 이면층을 더 포함하고, 상기 기재층의 상부에 인쇄층 및 표면층을 더 포함할 수 있다.

상기 기재층은 인장 하중이 약 30 kgf 이상일 수 있다.

상기 비접착식 바닥재는 하나의 바닥재 및 다른 하나의 바닥재의 길이방향(long side) 체결 강도가 약 200N 이상일 수 있다.

상기 비접착식 바닥재는 하나의 바닥재 및 다른 하나의 바닥재의 폭방향(short side) 체결 강도가 약 200N 이상일 수 있다.

상기 비접착식 바닥재는 두께 대비 우수한 강성을 나타내며, 바닥재 간의 체결 강도가 우수하고, 내열성 및 치수 안정성이 우수한 효과를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 비접착식 바닥재의 사시도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 상기 제1 측면부 및 상기 제2 측면부를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 하나의 비접착식 바닥재가 다른 하나의 비접착식 바닥재와 체결된 형상을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 상기 기재층의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 상기 비접착식 바닥재를 길이방향으로 절단한 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 특징을 명확하게 나타내기 위하여, 도면의 특정 부분 또는 두께가 확장되어 표현되었으며 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 구현예는 단일층으로 형성된 기재층을 포함하는 바닥재이고, 상기 기재층은 열가소성 수지 및 상기 열가소성 수지 내에 분산된 유기 섬유를 포함하고, 상기 바닥재의 마주보는 양 측면이 제1 측면부 및 제2 측면부이고, 상기 바닥재는 상기 제1 측면부 상에 제1 돌출부 및 제1 홈부를 형성하고, 상기 바닥재는 상기 제2 측면부 상에 상기 제1 돌출부에 대응하는 형상의 제2 홈부 및 상기 제1 홈부에 대응하는 형상의 제2 돌출부를 형성하는 비접착식 바닥재를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 비접착식 바닥재의 사시도를 개략적으로 나타낸 것이다. 상기 비접착식 바닥재는 접착제를 사용하지 않고 시공하는 것으로, 도 1을 참조할 때, 마주보는 양 측면이 제1 측면부 및 제2 측면부이며, 구체적으로 2면의 제1 측면부 및 2면의 제2 측면부를 포함할 수 있다. 도 1을 참조할 때, 본 명세서에서 '길이'는 상기 제1 측면부 및 제2 측면부 중에서 상대적으로 더 긴 측면을 의미하고, '폭'은 상대적으로 더 짧은 측면을 의미한다. 상기 제1 측면부 및 제2 측면부의 길이가 동일한 경우, 상기 '길이' 및 '폭'은 임의로 지칭할 수 있다.

상기 비접착식 바닥재는 복수의 비접착식 바닥재가 연결되어 시공될 수 있고, 구체적으로 하나의 바닥재의 제1 측면부가 다른 하나의 바닥재의 제2 측면부와 결합하여 길이방향(long side) 또는 폭방향(short side)으로 연결될 수 있다.

도 2는 상기 비접착식 바닥재를 길이방향으로 절단한 단면에 관한 것으로, 구체적으로 상기 제1 측면부 및 상기 제2 측면부를 나타낸 것이다. 도 2를 참조할 때, 상기 제1 측면부(110)는 제1 돌출부(10)를 포함하며, 상기 제2 측면부(120)는 상기 제1 돌출부(10)에 대응하는 형상을 가진 제2 홈부(20)를 포함한다. 또한, 상기 제1 측면부(110)는 상기 제1 돌출부(10)가 상기 바닥재의 내측으로 연장된 단부에 제1 홈부(11)를 포함하며, 상기 제2 측면부(120)는 상기 제1 홈부(11)에 대응하는 형상을 가진 제2 돌출부(21)를 포함한다. 상기 제1 돌출부(10)는 상기 제2 홈부(20)와 결합하고, 상기 제1 홈부(11)는 상기 제2 돌출부(21)와 결합하여 상기 비접착식 바닥재가 접착제 없이 연결 및 시공될 수 있고, 우수한 체결강도를 확보할 수 있다.

도 3은 하나의 비접착식 바닥재가 다른 하나의 비접착식 바닥재와 길이방향 또는 폭방향으로 체결된 형상을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 3를 참조할 때, 상기 비접착식 바닥재의 제1 돌출부(10)는 다른 하나의 비접착식 바닥재의 제2 홈부(20)와 체결될 수 있고, 상기 비접착식 바닥재의 제1 홈부(11)는 다른 하나의 비접착식 바닥재의 제2 돌출부(21)와 체결될 수 있다. 이러한 방식으로 복수의 비접착식 바닥재가 체결 및 결합되어 접착제 없이 시공이 가능하며, 이와 동시에 우수한 강성 및 내구성을 구현할 수 있다.

상기 비접착식 바닥재에 있어서, 상기 제1 돌출부 및 제2 홈부는 용도에 따라 체결 강도를 향상시키기 위하여 다양한 형상으로 제조될 수 있고, 상기 제1 홈부 및 제2 돌출부의 경우에도 이와 같다.

상기 비접착식 바닥재는 접착제 없이 시공되는 것으로서, 접착제에 의해 고정되는 접착식 바닥재에 비해 온도 변화에 의한 치수 안정성을 확보하는 것이 중요한 문제이다.

일반적으로, 열가소성 수지는 내열성이 약하기 때문에 이를 포함하는 기재층을 사용하는 바닥재의 경우, 치수 안정성 및 내열성 확보를 위하여 복수의 기재층 사이에 섬유 시트 또는 섬유 면포를 적층한다. 다만, 복수의 기재층 사이에 섬유 시트 또는 섬유 면포를 적층하여 바닥재를 제조하는 경우에는 제조 공정상 별도의 합판 장비가 필요하기 때문에 바닥재의 제조 비용이 많이 들며 제품의 전체적인 두께를 두껍게 하는 원인으로 작용한다. 또한, 바닥재의 두께를 얇게 형성하기 위하여 복수의 기재층의 두께를 감소시킬 경우, 상기 섬유 시트 또는 섬유 면포 등이 외부로 노출되어 가공 불량률을 증가시키며, 바닥재의 뒤틀림, 편차 또는 크랙 발생 등의 문제를 일으킬 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 상기 비접착식 바닥재는 단일층으로 형성된 기재층을 포함하며, 상기 기재층은 열가소성 수지 및 상기 열가소성 수지 내에 분산된 유기 섬유를 포함할 수 있다. 상기 기재층이 '단일층으로 형성된 것'은 상기 비접착식 바닥재 내에 기재층의 역할을 하는 층이 단 하나의 층으로 형성되는 것을 의미한다.

상기 비접착식 바닥재가 단일층으로 형성된 기재층을 포함함으로써 얇은 두께로 제조될 수 있고, 제조 비용이 감소하며, 유통 및 시공에 있어서 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기 기재층은 열가소성 수지 및 상기 열가소성 수지 내에 분산된 유기 섬유를 포함하며, 이로써 별도의 섬유 면포 또는 섬유 시트를 제조하거나 적층하지 않고 우수한 치수 안정성 및 내열성을 확보할 수 있으며, 더 우수한 강성 및 강도를 확보할 수 있다. 또한, 제조 비용 및 제조 시간을 절약할 수 있다.

도 4는 상기 기재층(1)의 단면을 개략적으로 나타낸 것으로, 상기 비접착식 바닥재(100)를 길이방향으로 절단한 경우의 상기 기재층(1)의 단면을 나타낸 것이다. 상기 기재층(1)은 열가소성 수지 및 상기 열가소성 수지 내에 분산된 유기 섬유(A)를 포함하며, 상기 열가소성 수지 내에 상기 유기 섬유(A)가 고르게 분산됨으로써 별도의 섬유 시트 또는 섬유 면포 없이도 우수한 치수 안정성 및 내열성을 확보할 수 있다.

상기 비접착식 바닥재는 총 두께가 약 5.0㎜ 이하일 수 있고, 구체적으로 약 4.0㎜ 이하일 수 있다. 상기 바닥재의 총 두께가 상기 범위를 만족함으로써 유통 및 시공 과정의 용이성을 확보할 수 있고, 제조 비용을 절약할 수 있다. 또한, 상기 비접착식 바닥재는 상기 기재층을 포함함으로써 상기 범위의 두께에서도 우수한 가공 강도 및 체결 강도를 확보할 수 있다.

구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조할 때, 상기 비접착식 바닥재(100)는 제조 시 상기 제1 측면부(110)에 상기 제1 돌출부(10) 및 제1 홈부(11)를 제조해야 하고, 상기 제2 측면부(120)에 상기 제2 홈부(20) 및 제2 돌출부(21)를 제조해야 한다. 구체적으로, 상기 비접착식 바닥재(100)는 직육면체 형태의 시트를 제조한 후에 상기 제1 측면부(110) 및 제2 측면부(120)에 각 형상에 부합하는 제1 돌출부(10), 제1 홈부(11), 제2 홈부(20) 및 제2 돌출부(21)를 가공하여 제조될 수 있다. 이 때, 상기 비접착식 바닥재를 상기 범위의 얇은 두께로 제조하면서 우수한 가공 강도를 확보하는 것이 중요한 요소 중 하나이다.

전술한 바와 같이, 바닥재가 복수의 기재층 및 그 사이에 형성된 섬유 면포 또는 섬유 시트를 포함하는 경우, 그 두께는 얇게 구현하기 어려울 수 있다. 또한, 이러한 바닥재의 두께를 얇게 구현하기 위해 복수의 기재층의 두께를 감소시킬 경우, 돌출부 및 홈부 등의 가공영역을 가공할 때 섬유 면포 또는 섬유 시트가 노출되어 일부 찢어지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 이는 돌출부 및 홈부를 체결할 때 맞춤성의 불량을 가져오며 체결 강도의 저하를 유발한다. 또한, 섬유 면포 또는 섬유 시트가 외부로 노출되어, 바닥재의 시공 이후 사용 중에 뒤틀림, 편차, 크랙 발생 등의 문제를 일으킬 우려가 있다.

이에 대하여, 상기 비접착식 바닥재(100)는 단일층으로 형성된 상기 기재층을 포함함으로써 상기 범위의 두께로 제조될 수 있으며, 이러한 얇은 두께에도 불구하고 상기 제1 돌출부(10), 제1 홈부(11), 제2 홈부(20) 및 제2 돌출부(21)를 가공하기 위한 우수한 강도를 확보하여 불량률을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 기재층을 통하여 상기 범위의 얇은 두께에도 불구하고 사용 중에 우수한 강도 및 강성을 확보할 수 있다.

도 4를 참조할 때, 상기 기재층(1)은 그 두께(d1)가 약 2 ㎜ 내지 약 4 ㎜일 수 있다. 상기 기재층의 두께(d1)가 상기 범위를 만족함으로써 상기 비접착식 바닥재의 전체 두께를 두껍지 않게 하면서도 우수한 강도를 확보할 수 있고, 우수한 내열성 및 치수 안정성을 구현할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 비접착식 바닥재를 상기 길이방향(long side)으로 절단한 단면을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 5를 참조할 때, 상기 비접착식 바닥재(100)는 상기 기재층(1)을 포함하며, 상기 기재층(1)의 하부에 이면층(2)을 더 포함할 수 있고, 상기 기재층(1)의 상부에 인쇄층(3) 및 표면층(3)을 더 포함할 수 있다.

상기 인쇄층(3)은 상기 비접착식 바닥재에 심미적 효과를 부여하는 것으로서 상기 기재층의 상부에 각종 문양 및 도안으로 형성되거나, 음각 또는 양각으로 구성될 수도 있다. 또한, 다양한 색상을 이용하여 제조되며 그라비아 인쇄 또는 스크린 인쇄 방법으로 제조될 수 있다.

상기 인쇄층(3)은 상기 기재층(1)과 동일한 열가소성 수지를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 기재층(1)과의 접착력이 향상되어, 상기 비접착식 바닥재의 내구성을 향상시킬 수 있다.

상기 표면층(4)은 상기 인쇄층(3)을 보호하는 역할을 하는 것으로, 이를 통해 상기 비접착식 바닥재의 내스크래치성 및 표면 물성을 향상시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 표면층(4)은 투명한 수지로 형성되며, 그 종류가 특별히 한정되지 아니하나, 예를 들어 폴리염화비닐(PVC) 수지, 우레탄(메트)아크릴레이트 수지, 에폭시(메트)아크릴레이트 수지, 실리콘(메트)아크릴레이트 수지, (PVB 폴리비닐부티랄(PVB) 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 표면층(4)은 필요에 따라, 표면을 자외선에 의해 경화시킬 수 있으며 이 경우, 내구성 및 내마모성이 더 좋아지는 효과를 얻을 수 있다.

상기 이면층(2)은 상기 기재층(1) 하부에 위치하여 구조의 평형을 유지하는 역할을 하는 것으로, 상기 비접착식 바닥재가 휘거나 뒤틀리는 현상을 방지할 수 있다.

구체적으로, 상기 이면층(2)은 열가소성 수지 및 탄석을 포함할 수 있고, 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 상기 탄석을 약 100 내지 약 300 중량부 포함할 수 있다.

상기 이면층(2)은 상기 기재층(1)과 동일한 열가소성 수지를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 이면층과 상기 기재층의 접착력이 향상되어 상기 비접착식 바닥재의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 이면층(2)은 그 두께가 상기 인쇄층(3) 및 표면층(4)의 총 두께와 유사할 수 있고, 예를 들어 그 차이가 약 0.3㎜ 이하일 수 있고, 예를 들어 0.2㎜일 수 있다. 상기 이면층(2)의 두께와 상기 인쇄층(3) 및 표면층(4)의 총 두께의 차이가 상기 범위를 만족함으로써, 상기 비접착식 바닥재가 휘거나 뒤틀리는 현상을 방지할 수 있다. 구체적으로, 상기 이면층(2)의 두께와 상기 인쇄층(3) 및 표면층(4)의 총 두께가 동일한 경우, 이러한 효과를 극대화할 수 있다.

도 5를 참조할 때, 전술한 바와 같이 상기 비접착식 바닥재는 총 두께(d2)가 약 5.0㎜ 이하일 수 있고, 구체적으로 약 4.0㎜ 이하일 수 있다. 상기 바닥재의 총 두께(d2)가 상기 범위를 만족함으로써 제조 비용을 절약하고, 유통 및 시공 과정의 용이성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 기재층(1)을 통하여 상기 범위의 두께에서도 우수한 가공 강도 및 체결 강도를 확보할 수 있다.

상기 기재층(1)은 열가소성 수지 및 유기 섬유(A)를 포함하며, 구체적으로 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 상기 유기 섬유를 약 0.1 내지 약 10 중량부 포함할 수 있다. 상기 유기 섬유가 약 0.1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 바닥재의 내열성 및 강성을 향상시키는 효과를 얻을 수 없고, 인장 하중 및 체결 강도의 향상 효과를 구현하기 어려우며, 약 10 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 가공성이 저하될 우려가 있다.

상기 열가소성 수지는 예를 들어, 폴리염화비닐(PVC), 폴리비닐리덴클로라이드(PVDC), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVF), 염소화 폴리염화비닐(CPVC), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리비닐부티레이트(PVB), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 이들이 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있고, 이에 한정되지 않는다.

구체적으로, 상기 열가소성 수지는 폴리염화비닐(PVC)이거나, 폴리염화비닐(PVC) 및 폴리비닐부티레이트(PVB)가 혼합된 수지일 수 있고, 이 경우 가공성 측면에서 유리한 효과를 얻을 수 있다.

상기 유기 섬유(A)는 상기 열가소성 수지 내에 분산된 상태로 상기 기재층(1)에 포함될 수 있고, 이는 상기 비접착식 바닥재의 강도를 향상시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 유기 섬유는 폴리아미드계 섬유, 폴리올레핀계 섬유, 폴리에스테르계 섬유, 폴리아크릴계 섬유, 폴리비닐알코올계 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 폴리아미드계 섬유는 방향족 폴리아미드 섬유, 나일론 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 폴리올레핀계 섬유는 폴리프로필렌(PP) 섬유, 폴리에틸렌(PE) 섬유, 테프론 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 폴리아크릴계 섬유는 폴리아크릴로니트릴(PAN) 섬유, 모다크릴 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 유기 섬유는 폴리아미드계 섬유를 포함할 수 있고, 구체적으로 방향족 폴리아미드 섬유를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 바닥재의 기계적 강도 및 치수 안정성 향상 효과가 큰 장점을 얻을 수 있다.

상기 유기 섬유는 평균 직경이 약 2㎛ 내지 약 20㎛일 수 있다. 상기 유기 섬유의 평균 직경이 약 2㎛ 미만인 경우에는 상기 비접착식 바닥재의 내열성 및 치수 안정성을 향상시키고, 인장 하중 및 체결 강도를 향상시키는 효과를 구현하기 어렵고, 약 20㎛를 초과하는 경우에는 바닥재의 제조 과정에서 분산성 및 가공성을 저하시킬 수 있다.

또한, 상기 유기 섬유는 평균 길이가 약 1㎜ 내지 약 50㎜일 수 있다. 상기 유기 섬유의 평균 길이가 약 1㎜ 미만인 경우에는 치수 안정성을 향상시키는 효과를 구현하기 어렵고, 약 50㎜를 초과하는 경우에는 바닥재의 제조 과정에서 상기 열가소성 수지 내에 고르게 분산되지 못하고, 섬유 자체의 꼬임 현상이 발생하여 바닥재의 내구성 및 강도를 저하시킬 우려가 있다.

상기 기재층은 열가소성 수지 및 유기 섬유를 포함하며, 상기 유기 섬유는 상기 열가소성 수지 내에 분산되어 배향성을 가질 수 있다. 상기 유기 섬유가 배향성을 가짐으로써, 상기 기재층을 포함하는 비접착식 바닥재는 우수한 내열성 및 내구성을 구현할 수 있다.

상기 유기 섬유가 배향성을 가진다는 것은 모든 유기 섬유가 평행한 것을 의미하는 것은 아니며, 섬유재가 임의의 특정한 일 방향에 대하여 방향성을 가지면서 배열되어 있음을 의미한다.

예를 들어, 도 1 및 도 5를 참조할 때, 상기 기재층(1)의 유기 섬유는 상기 비접착식 바닥재(100)의 길이방향(long side)으로 배향성을 가질 수 있고, 이로써 상기 길이방향에 대하여 우수한 내열성 및 치수 안정성을 구현할 수 있다.

상기 기재층은 휘발성이 낮은 액상의 용제로서, 열가소성 수지에 부드러운 물성을 부가시켜 가공을 용이하게 하며, 상기 바닥재에 유연성을 부여하는 역할을 하는 것으로서 가소제를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 가소제는 디이소노닐프탈레이트(DINP), 디옥틸프탈레이트(DOP), 비프탈레이트계인 디옥틸테레프탈레이트(DOTP), 지방족 이염기산 에스테르계인 디옥틸아디페이트(DOA), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 가소제는 디옥틸프탈레이트(DOP) 또는 디옥틸테레프탈레이트(DOTP)를 포함할 수 있고, 이 경우에 상기 가소제가 유기 섬유의 분산 효과를 향상시킬 수 있으며, 결과적으로, 상기 기재층을 포함하는 비접착식 바닥재의 인장 하중을 증가시키고, 우수한 치수 안정성을 확보할 수 있다.

상기 비접착식 바닥재는 열가소성 수지 및 유기 섬유를 포함하는 기재층을 함유함으로써 제1 측면부에 제1 돌출부 및 제1 홈부를 가공하고 제2 측면부에 제2 홈부 및 제2 돌출부를 가공하기에 적합한 강도를 확보할 수 있다. 또한, 상기 비접착식 바닥재는 상기 기재층을 함유함으로써 두께 대비 우수한 강도를 확보할 수 있다.

구체적으로, 상기 기재층은 인장 하중이 약 30 kgf 이상일 수 있고, 예를 들어, 약 50 kgf 이상일 수 있다. 상기 기재층의 인장 하중이 상기 범위를 만족함으로써, 상기 기재층을 포함하는 비접착식 바닥재가 우수한 체결 강도를 나타낼 수 있고, 우수한 강도 및 강성을 나타낼 수 있다.

상기 비접착식 바닥재는 하나의 바닥재가 다른 하나의 바닥재와 체결 및 결합되는 것으로, 구체적으로 하나의 바닥재의 제1 돌출부는 다른 하나의 바닥재의 제2 홈부와 체결되고, 하나의 바닥재의 제1 홈부는 다른 하나의 바닥재의 제2 돌출부와 체결된다.

이 때, 상기 하나의 바닥재와 다른 하나의 바닥재의 길이방향(long side) 체결 강도는 약 200N 이상일 수 있고, 예를 들어 약 380N 이상일 수 있다. 또한, 상기 하나의 바닥재와 다른 하나의 바닥재의 폭방향(short side) 체결 강도는 약 200N 이상일 수 있고, 예를 들어 약 420N 이상일 수 있다. 상기 바닥재의 길이방향 및 폭방향의 체결 강도가 상기 범위를 만족함으로써 상기 비접착식 바닥재가 접착제 없이 시공됨에도 불구하고 우수한 내구성 및 강성을 확보할 수 있다.

상기 '체결 강도'는 하나의 바닥재를 다른 하나의 바닥재와 체결시킨 후 인장력을 가하여 두 바닥재가 분리되는 순간에 상기 인장력의 크기를 의미하며, 이 값이 클수록 두 바닥재가 단단하게 결합됨을 알 수 있다. 상기 길이방향의 체결 강도는 두 바닥재의 길이방향(long side)의 제1 측면부 및 제2 측면부를 체결한 후, 인장력을 가한 경우의 체결 강도를 의미하고, 상기 폭방향의 체결 강도는 두 바닥재의 폭방향(short side)의 제1 측면부 및 제2 측면부를 체결한 후, 인장력을 가한 경우의 체결 강도를 의미한다.

상기 비접착식 바닥재는 상기 기재층을 포함하며, 상기 기재층은 하기와 같은 방법으로 제조될 수 있다. 구체적으로, 상기 기재층은 열가소성 수지에 유기 섬유를 혼합 및 분산시켜 조성물을 제조한 후에 이를 열-압착하여 제조될 수 있다. 이 때, 상기 열-압착은 카렌더 공정 또는 프레스 공정을 통하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 기재층은 카렌더 공정을 통하여 열-압착되어 제조될 수 있고, 이 경우 상기 유기 섬유가 배향성을 갖기 용이하며, 상기 비접착식 바닥재의 대량 생산에 유리한 장점이 있다.

또한, 상기 기재층을 형성하기 위한 조성물은 필요에 따라 안정제, 착색제, 충전제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 안정제는 열가소성 수지의 열안정성을 향상시키는 것으로 그 종류는 특별히 제한되지 아니하나, 예를 들어, Ba/Zn계 스테아린산, Ca/Zn계 스테아린산, Tin계 스테아린산, 납계 스테아린산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물은 Ba/Zn계 스테아린산을 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 기재층의 점도 안정성 및 열 안정성을 향상시키는 효과를 구현할 수 있다.

상기 충전제는 바닥재의 강도, 내열성 및 내구성을 높이고 비용 절감을 위해 첨가되는 것으로 그 종류는 특별히 제한되지 아니하나, 예를 들어, 탈크(talc), 플라이애쉬(Fly ash), 고로슬래그(Blast Furnace Slag) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 착색제는 바닥재의 용도에 따라, 미적 효과 및 실용적 효과를 구현하기 위해 첨가되어 색깔을 내는 염료나 안료를 의미하며, 상기 바닥재는 그 용도에 따라 다양한 염료, 안료 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.

상기 기재층이 열가소성 수지 자체에 유기 섬유가 혼합 및 분산된 조성물로부터 형성됨으로써, 상기 비접착식 바닥재가 상기 기재층을 단일층으로 포함할 수 있고 이로써 제조 시 불량률을 감소시키며, 내구성 및 내열성 향상의 효과를 용이하게 구현할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.

<제조예>

제조예 1

폴리염화비닐(PVC) 수지(LG 화학社, LS100) 및 폴리비닐부티레이트(PVB) 수지(스크랩社, 재생 PVB 수지)를 95 : 5의 중량비로 함유하는 열가소성 수지를 포함하고, 상기 열가소성 수지 100 중량부 대하여 방향족 폴리아미드 섬유(Dupont社, Kevlar) 0.5 중량부를 함유하는 조성물을 제조하였다. 상기 조성물에 가소제(NEO-T, 애경) 22 중량부, 탄산칼슘 270 중량부를 더 혼합하였다. 상기 조성물을 혼합기(banbury mixer)로 3분 내지 4분 정도 혼련한 후, 이를 카렌더 공정을 이용하여 160℃ 내지 180℃에서 열-압착함으로써 상기 방향족 폴리아미드 섬유가 상기 열가소성 수지 내에서 배향성을 가지는 기재층을 제조하였다.

제조예 2

상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 고내열성 나일론 섬유 5 중량부를 함유하는 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 상기 고내열성 나일론 섬유가 상기 열가소성 수지 내에서 배향성을 가지는 기재층을 제조하였다.

제조예 3

폴리염화비닐(PVC) 수지(LG 화학社, LS100) 및 폴리비닐부티레이트(PVB) 수지(스크랩社, 재생 PVB 수지)를 95 : 5의 중량비로 함유하는 열가소성 수지를 포함하고, 상기 열가소성 수지 100 중량부 대하여 가소제(NEO-T, 애경) 22 중량부 및 탄산칼슘 270 중량부를 포함하는 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 혼합기(banbury mixer)로 3분 내지 4분 정도 혼련한 후, 이를 카렌더 공정을 이용하여 160℃ 내지 180℃에서 열-압착함으로써 기재층을 제조하였다.

<실시예 및 비교예>

실시예 1: 4.0T 비접착식 바닥재의 제조

상기 제조예 1의 기재층을 3.36 ㎜의 두께로 제조하였고, 상기 기재층의 하부에 롤 합판 방법으로 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하는 이면층을 0.25 ㎜의 두께로 합판하였다. 이어서, 상기 기재층의 상부에 롤 합판 방법으로 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하는 인쇄층을 0.09 ㎜의 두께로 합판하며, 상기 인쇄층의 상부에 롤 합판 방법으로 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하는 표면층을 0.30 ㎜의 두께로 적층하여 총 두께가 4.0㎜인 바닥재를 제조하였다. 이어서, 상기 바닥재의 제1 측면부에 제1 돌출부 및 제1 홈부를 가공하고, 제2 측면부에 제2 홈부 및 제2 돌출부를 가공하여 총 두께가 4.0㎜인 비접착식 바닥재를 제조하였다.

실시예 2: 3.2T 비접착식 바닥재의 제조

상기 제조예 1의 기재층을 2.56㎜의 두께로 제조한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 총 두께가 3.20㎜인 비접착식 바닥재를 제조하였다.

실시예 3: 3.2T 비접착식 바닥재의 제조

상기 제조예 2의 기재층을 2.56㎜의 두께로 제조한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 총 두께가 3.2㎜인 비접착식 바닥재를 제조하였다.

비교예 1: 섬유 면포 함유 바닥재의 제조

상기 제조예 2의 기재층을 1.86㎜의 두께로 제조하여 제1 기재층을 마련하였고, 상기 기재층의 하부에 롤 합판 방법으로 PVC 재질의 이면층을 0.25㎜의 두께로 합판하였다. 이어서, 상기 제1 기재층의 상부에 직경이 14㎛인 유리 섬유를 이용하여, 홀 간격인 4㎜인 메쉬(mesh)형태로 제조된 유리 섬유 면포(Glass fiber scrim)를 적층하였다. 상기 유리 섬유 면포의 상부에 상기 제조예 2의 기재층을 1.5 ㎜의 두께로 적층하여 제2 기재층을 합판 하였다. 이어서, 상기 기재층의 상부에 롤 합판 방법으로 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하는 인쇄층을 0.09 ㎜의 두께로 합판 하였다. 상기 인쇄층의 상부에 롤 합판 방법으로 폴리염화비닐(PVC) 수지를 포함하는 표면층을 0.3 ㎜의 두께로 적층하여 총 두께가 4.0㎜인 바닥재를 제조하였다 이어서, 상기 바닥재의 제1 측면부에 제1 돌출부 및 제1 홈부를 가공하고, 제2 측면부에 제2 홈부 및 제2 돌출부를 가공하여 총 두께가 4.0㎜인 비접착식 바닥재를 제조하였다.

<평가 >

실험예 1: 기재층의 인장 하중의 측정

상기 제조예 1 내지 3 의 기재층을 모두 2㎜의 두께로 제조하였고, 폭 20㎜ 및 길이 150㎜인 샘플을 제작하였다. 상기 샘플에 대하여, 인장 시험기(M350-5kN, Testometric)를 이용하여 인장 속도 200㎜/min에서 각각의 인장 하중을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.

실험예 2: 바닥재의 체결 강도의 측정

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 비접착식 바닥재에 대하여, 폭 100㎜ 및 길이 100㎜인 샘플을 제작하였다. 상기 샘플에 대하여, 하나의 바닥재의 제1 측면부를 다른 하나의 바닥재의 제2 측면부와 결합하여 체결시킨 후 인장 시험기(M350-5kN, Testometric)를 이용하여 길이방향(long side)의 체결 강도 및 폭방향(short side)의 체결 강도를 측정하였다. 구체적으로, 상기 샘플에 길이방향 및 폭방향으로 인장 속도 0.5㎜/min의 인장력을 가하여 두 바닥재가 분리되는 순간의 인장력을 측정하여 각각 길이방향의 체결 강도 및 폭방향의 체결 강도를 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.

실험예 3: 바닥재의 치수 안정성의 측정

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 비접착식 바닥재에 대하여, 각각 폭 150㎜ 및 길이 1,219㎜의 샘플을 제작하였다. 이어서, 상온에서 상기 샘플의 길이 및 폭을 측정하여 각각 초기 치수를 확정하였다. 이 후, 상기 샘플을 80℃에서 6시간 보관하고, 다시 상온에서 2시간 보관한 후에 길이 및 폭을 측정하여 각각 후기 치수를 측정하였다. 상기 초기 치수 및 후기 치수를 바탕으로, 하기 일반식 1에 의하여 바닥재의 길이방향 및 폭방향의 치수 변화율을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다. 상기 치수 변화율이 작을수록 치수 안정성이 우수함을 알 수 있다.

[일반식 1]

치수 변화율(%) = (후기 치수 - 초기 치수)/ 초기 치수 ｘ 100

	기재층의 인장하중[kgf]	체결강도[N]		치수 변화율[%]
		길이방향 (long side)	폭방향 (short side)	길이방향 (long side)	폭방향 (short side)
실시예 1	57	450	450	0.05	0.06
실시예 2	57	380	420	0.05	0.04
실시예 3	44	350	410	0.07	0.08
비교예 1	43	350	400	0.07	0.08

상기 실시예 1 내지 3의 경우 열가소성 수지 및 유기 섬유를 포함하는 기재층을 함유하는 것으로, 상기 기재층의 인장하중이 50 kgf 이상으로 나타난바, 동일 두께 또는 더 얇은 두께임에도 불구하고 비교예 1에 비하여 더 높은 인장 하중을 나타냄을알 수 있고, 이로써 상기 실시예 1 내지 3의 비접착식 바닥재는 비교예 1에 비하여 두께 대비 우수한 강성 및 체결 강도를 나타냄을 알 수 있다.

또한, 상기 실시예 1 내지 3의 경우 상기 기재층을 단일층으로 포함하는 것으로, 실시예 1 및 2를 참조할 때 2 이상의 기재층과 별도의 유리 섬유 면포를 포함하는 비교예 1에 비하여 동일 두께 또는 더 얇은 두께에서 길이방향 및 폭방향의 체결 강도가 더 우수하고, 치수 안정성이 향상된 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 3의 경우에도 비교예 1에 비하여 더 얇은 두께임에도 불구하고 유사하거나 더 우수한 체결강도 및 치수안정성을 나타냄을 알 수 있다. 따라서, 실시예 1 내지 3의 경우 제조 시 불량률을 감소시키면서도 우수한 물성을 구현함을 알 수 있다.

한편, 상기 실시예 1 내지 2의 기재층은 방향족 폴리아미드 섬유를 포함하는 것이며, 실시예 3은 지방족 폴리아미드계 섬유 중 하나인 나일론 섬유를 포함하는 것이다. 실시예 1 내지 2의 경우, 실시예 3에 비하여 더 우수한 체결 강도 및 치수안정성을 구현함을 알 수 있는바, 유기 섬유가 방향족 폴리아미드 섬유를 포함하는 경우 두께 대비 우수한 체결 강도 및 치수 안정성을 구현함을 알 수 있다.

상기 비접착식 바닥재는 열가소성 수지 및 유기 섬유를 한 층 안에 모두 포함하는 기재층을 포함하며, 이를 통하여 제조 과정에서 비접착 시공을 위한 구성의 가공을 용이하게 할 수 있고, 불량률을 저하시킬 수 있다. 또한, 상기 기재층을 통하여 비교적 얇은 두께에도 불구하고 우수한 강성 및 체결 강도를 구현할 수 있고, 내열성 및 치수 안정성이 우수한 효과를 얻을 수 있다.

100: 비접착식 바닥재
110: 제1 측면부
120: 제2 측면부
10: 제1 돌출부
11: 제1 홈부
20: 제2 홈부
21: 제2 돌출부
1: 기재층
2: 이면층
3: 인쇄층
4: 표면 보호층
A: 유기 섬유
d1: 기재층의 두께
d2: 비접착식 바닥재의 두께

Claims (14)

1. 단일층으로 형성된 기재층을 포함하는 바닥재이고,
   상기 기재층은 열가소성 수지 및 상기 열가소성 수지 내에 분산된 방향족 폴리아미드계 섬유를 포함하고,
   상기 열가소성 수지는 폴리염화비닐(PVC) 및 폴리비닐부티레이트(PVB)를 포함하고,
   상기 바닥재의 마주보는 양 측면이 제1 측면부 및 제2 측면부이고,
   상기 바닥재는 상기 제1 측면부 상에 제1 돌출부 및 제1 홈부를 형성하고,
   상기 바닥재는 상기 제2 측면부 상에 상기 제1 돌출부에 대응하는 형상의 제2 홈부 및 상기 제1 홈부에 대응하는 형상의 제2 돌출부를 형성하고,
   상기 기재층의 하부에 상기 기재층에 포함되는 것과 동일한 열가소성 수지를 포함하는 이면층을 더 포함하고,
   상기 기재층의 상부에 인쇄층 및 표면층을 더 포함하는
   비접착식 바닥재.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 바닥재는 총 두께가 5.0㎜ 이하인
   비접착식 바닥재.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 기재층은 두께가 2.0 ㎜ 내지 3.5 ㎜인
   비접착식 바닥재.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 기재층은 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 방향족 폴리아미드계 섬유를 0.1 내지 10 중량부 포함하는
   비접착식 바닥재.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 방향족 폴리아미드계 섬유는 평균 직경이 2㎛ 내지 20㎛인
   비접착식 바닥재.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 방향족 폴리아미드계 섬유는 평균 길이가 1㎜ 내지 50㎜인
   비접착식 바닥재.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 기재층은 상기 방향족 폴리아미드계 섬유가 배향성을 갖는
    비접착식 바닥재.
    
11. 삭제
12. 제1항에 있어서,
    상기 기재층은 인장 하중이 30 kgf 이상인
    비접착식 바닥재.
    
13. 제1항에 있어서,
    하나의 바닥재 및 다른 하나의 바닥재의 길이방향(long side) 체결 강도는 200N 이상인
    비접착식 바닥재.
    
14. 제1항에 있어서,
    하나의 바닥재 및 다른 하나의 바닥재의 폭방향(short side) 체결 강도는 200N 이상인
    비접착식 바닥재.

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