KR102100187B1 - 바닥재의 제조방법 및 이로부터 제조된 바닥재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바닥재의 제조방법 및 이로부터 제조된 바닥재에 관한 것으로, 기재 상에 무늬층 형성용 조성물을 코팅하는 것, 상기 무늬층 형성용 조성물을 반경화하는 것, 상기 반경화된 무늬층 형성용 조성물의 표면에 PVC 칩을 산포하는 것, 및 상기 PVC 칩을 압착하여 임의의 패턴 및 색상을 갖는 무늬를 형성하는 것을 포함하는 바닥재의 제조방법 및 이로부터 제조된 바닥재를 제공한다.

Description

바닥재의 제조방법 및 이로부터 제조된 바닥재{METHOD FOR MANUFACTURING FLOORING MATERIAL AND FLOORING MATERIAL MANUFACTURED THEREFROM}

본 발명은 무늬층의 표면에 임의의 패턴을 용이하게 형성할 수 있는 바닥재의 제조방법 및 이로부터 제조된 바닥재에 관한 것이다.

일반적으로 신발을 신고 다니는 곳에 시공되는 바닥재는 외장재로서 그 외관의 심미감이 매우 중요한 재료이다. 종래, 이러한 외관에 시각적인 입체감을 부여하기 위해 바닥재를 구성하는 상부층에 칩을 산포하고 롤 프레스로 압착하여 바닥재의 표면에 무늬를 형성하였다.

이때 칩을 산포하는 방법이 위와 같은 바닥재의 외관을 형성하는데 매우 중요한 요소로 작용하게 되는데, 종래 바닥재의 경우 제품의 상부층에 형성된 졸 상태의 합성수지 상에 칩을 산포하기 때문에 상기 졸 상태의 합성수지 내로 칩이 가라앉아 평면적인 디자인만 구현할 수 있었다. 따라서 상기와 같은 합성수지 내부로 가라앉는 칩의 양을 보상하기 위해 더 많은 칩이 산포되어야 했고, 그로 인해 제품의 제조 원가가 높아지는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 합성수지의 두께를 낮추고 칩의 두께를 높혀, 칩이 좀 더 많이 압착할 수도 있으나, 이러한 경우 바닥재 상부층의 합성수지의 두께가 얇아져서 상대적으로 마모층이 얇아지게 되어 바닥재를 오랫동안 사용하기 어렵고, 칩의 두께가 증가함에 따라 제조 원가가 높아지는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래에 비해 적은 양의 칩을 사용하면서도 바닥재의 표면의 무늬를 용이하게 형성할 수 있는 바닥재의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 바닥재를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면은 기재층 상에 무늬층 형성용 조성물을 도포하는 것, 상기 무늬층 형성용 조성물을 반경화하는 것, 상기 반경화된 무늬층 형성용 조성물의 표면에 PVC 칩을 산포하는 것, 및 상기 PVC 칩을 압착하여 임의의 패턴 및 색상을 갖는 무늬를 형성하는 것을 포함하는 바닥재의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 또 다른 측면은 기재층 및 상기 기재층 상에 형성된 무늬층을 포함하는 바닥재로서, 상기 무늬층의 표면에는 산포된 PVC 칩의 압착물이 존재하고, 상기 PVC 칩의 압착물은 상기 무늬층의 표면에서 임의의 패턴 및 색상을 갖는 무늬를 형성하는 바닥재를 제공한다.

본 발명에서는 칩이 산포되기 전에 기재층 상에 도포된 무늬층 형성용 조성물의 경화 정도를 조절함으로써, 종래에 비해 보다 적은 양의 칩을 사용함에도 불구하고 바닥재 표면의 무늬를 용이하게 형성할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 바닥재의 단면도로서, (a)는 무늬층 형성용 조성물에 칩이 산포된 직후의 바닥재의 단면도이며, (b)는 무늬층 형성용 조성물에 칩이 산포된 후 칩을 압착하여 형성된 바닥재의 단면도이다.
도 2는 종래 바닥재의 단면도로서, (a)는 무늬층 형성용 조성물에 칩이 산포된 직후의 바닥재의 단면도이며, (b)는 무늬층 형성용 조성물에 칩이 산포된 후 칩을 압착하여 형성된 바닥재의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 바닥재와 종래 바닥재의 이미지로서, (a)는 본 발명에 따른 바닥재 이미지이고, (b)는 종래의 바닥재 이미지이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

1. 바닥재의 제조방법

본 발명은 바닥재의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 바닥재의 제조방법은 기재층 상에 무늬층 형성용 조성물을 도포하는 것, 상기 무늬층 형성용 조성물을 반경화하는 것, 상기 반경화된 무늬층 형성용 조성물의 표면에 PVC 칩을 산포하는 것, 및 상기 PVC 칩을 압착하여 임의의 패턴 및 색상을 갖는 무늬를 형성하는 것을 포함한다.

먼저 본 발명의 바닥재를 지지하는 기재층을 준비한다.

상기 기재층은 PVC 수지, PLA 수지, 아크릴 수지, 멜라민 수지 중 선택되는 적어도 하나의 합성수지를 포함하는 기재층 형성용 조성물로 형성될 수 있다. 상기 기재층 형성용 조성물은 상기 합성수지 외에, 가소제, 안정제, 충진제 및 기타 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 기재층 형성용 조성물은 이를 통해 최종적으로 형성되는 기재층이 다른 층과 접착을 용이하게 하기 위하여 졸 상태인 것일 수 있다.

상기와 같은 기재층 형성용 조성물은 최종적으로 형성되는 기재층의 치수 안정성 향상을 위해 유리섬유, 탄소섬유, 천연섬유와 같은 강화 섬유에 함침되어 기재층으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 기재층 형성용 조성물은, 상기 강화 섬유의 단위 면적(1m×1m) 당, 40g 내지 60g의 양으로 도포되어 함침된다. 상기 기재층 형성용 조성물은 나이프 코팅기 등과 같은 공지의 다양한 도포 수단을 이용하여 6mm 내지 1.5mm 두께로 도포될 수 있고, 최종적으로 겔화되어 기재층으로 제공될 수 있다. 상기 기재층 형성용 조성물이 0.6mm 보다 얇게 도포되면 바닥재 자체의 층이 지나치게 얇아져서 바닥재의 지지체로서 충분한 기계적 강도를 구현하기 어렵고, 1.5mm 보다 두껍게 도포되면 기재층 형성용 조성물이 상기 강화 섬유에 충분히 함침되지 못할 우려가 있다.

상기와 같이 형성된 기재층 상에 무늬층 형성용 조성물을 도포한다.

상기 무늬층 형성용 조성물은 합성수지를 포함할 수 있으며, 이외에 가소제, 안정제, 충진제 및 안료를 포함할 수 있다. 상기 무늬층 형성용 조성물에 포함되는 합성수지, 가소제, 안정제 및 충진제는 기재층 형성용 조성물과 동일한 것일 수 있다. 또한, 상기 무늬층 형성용 조성물은 상기 기재층과의 접착을 용이하게 하기 위하여 졸 상태인 것일 수 있다.

상기 무늬층 형성용 조성물은 나이프 코팅기 등과 같은 공지의 다양한 도포 수단을 이용하여 0.6mm 내지 1.5mm 두께로 도포될 수 있다. 상기 무늬층 형성용 조성물의 두께가 0.6mm 미만이면 PVC 칩이 충분히 고정되지 못하는 문제가 있고, 1.5mm를 초과하면 바닥재의 표면에 고정될 수 있는 PVC 칩의 양이 저하되는 문제가 있다.

상기와 같이 기재층 상에 도포된 무늬층 형성용 조성물을 반경화시킨다.

상기 반경화는 상기 무늬층 형성용 조성물이 70℃ 내지 100℃의 표면 온도를 가지도록 가열함으로써 수행될 수 있다. 상기 가열은 적외선 히터와 같은 공지의 가열 수단을 이용하여 수행될 수 있고, 적외선 히터를 이용하는 경우 적외선 히터의 출력과 조사 높이를 조절함으로써 상기 무늬층 형성용 조성물의 표면 온도를 상기와 같은 수준으로 조절할 수 있다.

상기와 같이 무늬층 형성용 조성물을 반경화시킴으로써, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 무늬층 형성용 조성물 상에 산포되는 PVC 칩이 졸 상태의 무늬층 형성용 조성물 내로 PVC 칩이 가라 앉지 않고 표면에 잔류할 수 있도록 한다.

상기와 같은 무늬층 형성용 조성물의 반경화 과정을 거치지 아니하면, 미경화 상태의 무늬층 형성용 조성물 상에 산포된 PVC 칩이, 도 2에 도시된 바와 같이, 중력에 의해 상기 무늬층 형성용 조성물 내부로 가라앉게 되고, 결국 무늬층 형성용 조성물의 표면에 잔류하는 PVC 칩의 양이 현저히 줄어들게 되어 바닥재에 무늬를 형성하기 위해 소요되는 PVC 칩이 양이 현저히 증가하는 문제가 발생할 수 밖에 없다. 또한, 상기 무늬층 형성용 조성물이 완전히 경화되어 버리면, 무늬층 형성용 조성물 상에 산포되는 PVC 칩에 대한 접착력이 저하되어 PVC 칩이 충분히 고정되지 못하는 문제가 발생할 우려가 있다.

상기와 같이 반경화된 무늬층 형성용 조성물의 표면에 PVC 칩을 산포한다.

상기 PVC 칩은 염화비닐수지(PVC)를 주원료로 하는 정형 또는 무정형, 무색 또는 유색의 조각으로서, 염화비닐수지, 가소제, 안정제, 안료 및 충진제를 혼합하여 형성한 시트를 분쇄하여 제조된 것일 수 있다. 상기 PVC 칩은 0.3mm 내지 0.8mm의 두께를 가지도록 제조될 수 있으나, 구현하고자 하는 바닥재의 외관에 따라 통상의 기술자가 모양, 두께, 색상 등을 다양하게 조절할 수 있다.

상기 PVC 칩은 상기 무늬층 형성용 조성물 상에 단위 면적(10㎝×10㎝) 당 3000개 내지 4000개의 밀도로 산포되는 것이 바람직하다. 단위 면적 당 산포되는 상기 PVC 칩의 개수가 3000개 미만으로 바닥재의 시각적인 입체감이 충분히 구현되지 못하는 문제가 있고, 4000개를 초과하면 제조 원가가 높아지는 문제가 있다.

상기 반경화된 무늬층 형성용 조성물의 표면에는, 상기 PVC 칩과 함께 논슬립재가 추가로 더 산포될 수 있다. 논슬립재는 내마모성, 내열성, 경도 등이 우수한 재질로서, 규사, 산화알루미늄, 실리콘 카바이드(silicon carbide, SIC) 등일 수 있고, 0.1mm 내지 0.3mm 정도의 입도를 가지는 것이 적당하다.

상기와 같이 반경화된 무늬층 형성용 조성물은 PVC 칩을 산포 후 완전경화 단계를 거치게 되며, PVC칩을 압착하여 무늬를 형성한다.

상기와 같은 압착 과정은 엠보를 부여하는 과정에 수반하여 진행될 수도 있다. 통상적으로 엠보를 부여하는 과정에서는 압착이 자연스럽게 수반되므로, 바닥재의 표면에 엠보를 부여하는 과정을 거치는 경우에는 상기와 같은 엠보 부여 과정을 통해 상기와 같은 압착을 진행할 수 있는 것이다.

상기와 같이 무늬층 형성용 조성물의 표면에 산포된 PVC 칩을 압착함으로써, 산포된 PVC 칩의 일부는 단독으로 압착되거나 또는 다른 PVC 칩과 중첩되어 압착된 상태로 무늬층 형성용 조성물의 표면에 존재할 수도 있고, 또 다른 일부는 상기 무늬층 형성용 조성물의 내부로 밀려 들어가는 등 다양한 형태로 압착될 수 있다.

상기와 같은 PVC 칩의 압착 과정을 통해 무늬층 형성용 조성물의 표면에는 산포된 PVC 칩의 20% 내지 30%가 무늬층 표면에서 외부로 보여지는 무늬를 형성하게 되고, 이때 외부로 보여지는 PVC 칩의 압착물은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 크기, 모양, 색상 등이 매우 다양한, 임의 패턴과 색상을 갖는 무늬를 형성할 수 있고, 이를 통해 심미감은 물론 시각적인 입체감도 구현할 수 있다.

상기와 같이 PVC 칩의 압착물에 의한 무늬가 형성된 무늬층의 표면에는, 상기 PVC 칩의 압착물을 외부로부터 보호하기 위한 코팅층이 더 형성될 수도 있고, 바닥재 외관의 시각적인 입체감 효과를 극대화 하기 위해 무늬층의 표면에 통상적인 공정에 따라 엠보를 추가로 더 부여할 수 있다. 상기와 같은 PVC 칩의 압착 과정이 엠보 부여 공정에 의해 진행된 경우에도, 그 표면에 추가적인 엠보를 더 부여할 수도 있다.

또한 상기 기재층의 무늬층이 형성되지 않은 면에, 완성된 바닥재의 접착을 용이하게 하고, 완충 및 단열 기능을 향상시키기 위하여, 직조하지 않은 부직포, 직조한 섬유 등과 같은 일반적인 직물 또는 부직포를 포함하는 이면층을 더 형성할 수도 있다. 상기와 같은 이면층은 열, 고주파 등으로 융착하거나, 또는 공지된 접착제를 이용하는 접합 방식을 이용할 수 있다. 상기 이면층은 무늬층의 형성을 위한 무늬층 형성용 조성물의 도포 전에 형성될 수도 있고, 무늬층이 모두 형성된 이후에 형성될 수도 있다.

2. 바닥재

본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 바닥재를 제공한다.

도 1의 (b)를 참고하면, 상기 바닥재는 기재층 및 상기 기재층 상에 형성된 무늬층을 포함한다.

상기 무늬층의 표면에는 산포된 PVC 칩의 압착물이 존재한다. 상기 PVC 칩의 압착물은 상기 무늬층의 내부 또는 표면에 단독으로 존재하거나 다른 PVC 칩과 중첩되어 압착된 상태로 존재함으로써, 외부로 보여지는 무늬를 형성한다. 상기와 같은 PVC 칩의 압착물은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 크기, 모양, 색상 등이 매우 다양한, 임의 패턴과 색상을 갖는 무늬를 형성하고, 이러한 무늬는 심미감은 물론 시각적인 입체감을 나타낸다.

이때 상기 PVC 칩의 압착물은 상기 무늬층의 표면에, 단위 면적(10㎝×10㎝) 당 600개 내지 1200개의 밀도로 산포되어 잔존할 수 있다. 상기 무늬층의 표면에 잔존하는 PVC 칩의 압착물의 개수가 600개 미만이면 바닥재의 시각적인 입체감이 저하될 수 있고, 1200개를 초과하면 제조 원가가 높아지는 문제가 있다.

또한 상기 무늬층은 0.6mm 내지 1.5mm 두께인 것이 바람직하다. 상기 무늬층의 두께가 0.6mm 미만이면 PVC 칩이 충분히 고정되지 못하는 문제가 있고, 1.5mm를 초과하면 바닥재의 표면에 고정될 수 있는 PVC 칩의 양이 저하되는 문제가 있다.

또한 기재층의 하부에 이면층을 더 포함할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하는 것이며, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되지 아니한다.

[실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 3]

중합도가 1,700인 염화비닐수지 100중량부에 90 중량부의 가소제, 3 중량부의 안정제, 200 중량부의 충진제 및 2 중량부의 기타 첨가제를 혼합하여 만든 졸 상태의 기재층 형성용 조성물을, 나이프 코터를 이용하여 50g의 유리섬유에 1.1mm 두께로 코팅한 후 폴리에스터 부직포를 부착하였다. 이후, 195℃에서 7m/min의 속도로 30초간 가열하여 상기 졸 상태의 기재층 형성용 조성물을 겔화시켜 기재층 및 이면층을 형성하였다.

다음, 상기와 같이 준비된 기재층 상에, 중합도가 1,700인 염화비닐수지 100 중량부에 50 중량부의 가소제, 3 중량부의 안정제, 4 중량부의 유색 안료 및 10 중량부의 충진제를 혼합하여 제조된 졸 상태의 무늬층 형성용 조성물을 나이프 코터를 이용하여 0.8mm로 코팅하였다. 이때 적외선 히터를 하기 표 1의 조건으로 조절하여 무늬층 형성용 조성물을 반경화 시켰다. 상기 적외선 히터는 패널의 높이 및 출력 볼륨을 조절할 수 있는데, 20㎝의 높이에서 총 66KW 용량의 출력 볼륨을 조절함으로써 상기 반경화되는 무늬층 형성용 조성물의 표면 온도를 하기 표 1과 같이 조절하였다.

상기 반경화된 무늬층 형성용 조성물 상에, 중합도가 1,000인 염화비닐수지 100중량부에 가소제 20중량부, 안정제 1중량부, 안료 3중량부, 충진제 20중량부를 혼합하여 175℃의 카렌다 롤를 통하여 시트를 제작하고 상기 시트를 분쇄하여 제조한 PVC 칩 3500개를 호퍼에 공급하고 산포롤의 홈 안에 상기 PVC 칩을 채우고 일정한 방향으로 회전시켜 상기 PVC 칩을 산포하였다. 그런 다음, 입도 사이즈가 0.2mm인 실리콘 카바이드를 호퍼에 공급하고 산포롤의 홈 안에 채워 산포하였다. 상기와 같이 산포된 PVC 칩 및 실리콘 카바이드와 무늬층 형성용 조성물을 250℃의 오븐에서 7m/min의 속도로 50초간 가열 및 경화시켜 무늬층을 형성하였다.

그런 다음, 200℃의 오븐을 거쳐 표면을 유연하게 하여, 300~500㎛의 표면 엠보를 적용하여 바닥재를 제조하였다.

구분	무늬층 형성용 조성물 표면 온도(℃)
실시예 1	82
실시예 2	94
비교예 1	40
비교예 2	62
비교예 3	109

[실험예]

실시예 및 비교예에서 제조된 바닥재의 표면을 육안으로 확인하여 단위 면적(10㎝x10㎝)당 칩의 개수를 비교하였다. 그리고 20세 내지 60세의 성인 50명을 임의로 선별하여, 상기 실시예 및 비교예에 따른 바닥재의 심미감을 평가하고(5점 우수, 1점 불량), 평가 결과(평균 값, 소수점 이하는 반올림)를 하기 표 2에 나타내었다.

구분	칩 개수	심미감
실시예 1	847	5
실시예 2	962	5
비교예 1	17	1
비교예 2	120	1
비교예 3	1,257	2

비교예 1 및 비교예 2에서와 같이 졸 상태의 무늬층 형성용 조성물을 도포한 후 무늬층 형성용 조성물을 미경화한 상태에서 PVC 칩을 산포 및 압착한 경우, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 무늬층 형성용 조성물 내로 칩이 가라 앉아 도 3의 (b)와 같이 표면에 임의의 패턴 및 색상을 갖는 칩이 거의 없었으며, 비교예 3과 같이 무늬층 형성용 조성물을 과하게 경화시킨 경우에는 무늬층의 표면에 잔존하는 PVC 칩의 압착물이 지나치게 많아져 오히려 심미감이 저하됨을 확인하였다.

10: 기재층 20: 무늬층
21: PVC 칩 30: 이면층

Claims (7)

1. 기재층 상에 무늬층 형성용 조성물을 코팅하는 것,
   상기 무늬층 형성용 조성물의 표면온도가 70℃ 내지 100℃가 되도록 상기 무늬층 형성용 조성물을 반경화하는 것,
   상기 반경화된 무늬층 형성용 조성물의 표면에, 단위 면적(10cm×10cm) 당 3000개 내지 4000개의 밀도로 PVC 칩을 산포하는 것 및
   상기 PVC 칩을 압착하여 무늬를 형성하는 것을 포함하여, 상기 무늬층 표면에는 PVC 칩의 압착물이 존재하는 것이고,
   상기 압착된 PVC 칩은 산포된 전체 PVC 칩의 20% 내지 30%이며,
   상기 PVC 칩의 압착물은 상기 무늬층의 단위 면적(10cm×10cm) 당 600개 내지 1200개의 밀도로 산포되어 있는 바닥재의 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 반경화된 무늬층 형성용 조성물의 표면에 PVC 칩과 함께, 논슬립재를 더 산포하는 바닥재의 제조방법.
6. 기재층 및 상기 기재층 상에 형성된 무늬층을 포함하는 바닥재로서,
   상기 무늬층의 표면에는 산포된 PVC 칩의 압착물이 존재하고,
   상기 PVC 칩의 압착물은 상기 무늬층의 표면에서 갖는 무늬를 형성하는 것이며,
   상기 압착된 PVC 칩은 산포된 전체 PVC 칩의 20% 내지 30%이며,
   상기 PVC 칩의 압착물은 상기 무늬층의 단위 면적(10cm×10cm) 당 600개 내지 1200개의 밀도로 산포되어 있는 것인 바닥재.
7. 삭제

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