KR102203913B1 - 우븐 타일 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

개시되는 우븐 타일은, 직조된 우븐(woven) 직물층 및 상기 우븐 직물층 하면에 형성되는 접착층을 포함하는 우븐 매트층(Woven mat layer); 고분자 고무재료와, 상기 고분자 고무재료에 대하여 비투민(bitumen) 액상 100phr(parts per hundred resin) 및 탄산 칼륨 260phr 내지 300phr을 포함하는 비투민 배합분로 형성되며 상기 접착층 하면에 접착되어 배치되는 백킹층(backing layer); 및 상기 백킹층의 하면에 접착되는 마감층;을 포함하고, 상기 비투민 액상은, 아스팔트 60 내지 80 중량%와 개질제 10 내지 20 중량% 및 점착부여제 10 내지 20 중량%로 구성된다.

Description

우븐 타일 및 그 제조 방법{Woven Tile and Production Method therefor}
본 발명(Disclosure)은, 우븐 타일 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 친환경적이며 우수한 내구성으로 장수명이 특징인 우븐 타일 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
예로부터 좌식 문화로서, 특별한 바닥재를 사용하지 않는 문화이다.
그러나, 숙박시설과 같이 공중이 이용하는 생활 환경에서는 이미 서양식 생활 환경에 맞는 실내 인테리어가 설치되고 있다, 또한 일반 주택에서도, 좌식 문화에 접목된 서양식 생활 환경으로 변화되고 있다.
그 중에서도 카펫(Carpet)은, 다양한 형태로 변형되어 이미 우리나라 생활 문화에 자리잡은지 오래이다.
일반적으로 카펫은, 고전적으로는 양탄자에서 비롯되었으며, 섬유와 같은 연질 재료를 가지고 만들어서, 바닥에 까는 물건을 총칭한다.
한편, 사회 구조가 복잡해짐에 따라서, 개인 생활에서도 편의성이 각종 생활 용품을 선택하는 주요한 기준이 되어왔다. 이에 따라 사람들의 생활 패턴이나 사용되는 공간에 따라 다양한 구조의 제품이 개발되어 왔다.
롤 형태에서부터, 작은 면적으로 제작된 타일까지 다양한 형태를 가진다.
특히 최상층의 섬유층은, 특정한 기포(基布)에 수 놓아진 구조, 또는 경사와 위사가 번갈아 교차하여 짜여진 구조등이 사용되고 있아.
직물(Woven fabric 織物)을 이용하여 바닥재로 개발된 우븐 타일은, 우븐을 이용하여 제작된 우븐 매트층과 백킹층 및 마감층으로 구분할 수 있다.
일반적으로 우븐 매트층은 우븐의 하면에 접착층이 도포된다. 백킹층(Backing Layer)은 다양한 재질을 이용하여 쿠션을 제공하고 소음을 방지한다.
특히 우븐 타일은, 섬유층인 우븐의 구조가, 원사를 식모한 구조가 아니므로, 고전적인 양탄자 또는 카펫보다 사용상 유지관리에 편리성이 큰 장점이 있다.
우븐 타일의 백킹층은 지금까지 PVC수지 계열을 사용해왔다. 제조 방법이 널리 알려져 가공이 용이하고, 특히 우븐 매트층의 접착층을 목적으로 사용되는 폴리 우레탄계 합성수지와 접합력이 우수한 장점이 있다.
그러나, PVC계 수지를 제조하는 과정에서 다량의 유해물질이 사용됨에 따라서, 최근에 관심이 높아지고 있는 환경 문제에 있어서 이를 대체할 필요성이 대두되고 있다.
백킹층의 재료로서, PVC계 수지를 대체하기 위해서는, 롤투롤(roll-to-roll) 공정에서 우븐 매트층에 쉽게 도포할 수 있는 작업성이 보장되어야 한다.
폴리 우레탄계 합성수지는, 질기고 화학약품에 잘견디는 특성을 갖는다. 또한, 전기적으로 절연이며 신축성이 좋은 물리적 특성을 가진다.
따라서, 우븐 하면에 코팅됨으로써 섬유질인 우븐에 물리적 안정성을 부여함과 동시에, 백킹층과의 접합력을 제공하기 때문에, 우븐과 백킹층의 접착제로 널리 사용되고 있다.
따라서, PVC계 수지를 대체하는 새로운 백킹층용 재료는, 폴리 우레탄계 합성수지와 접합력이 필수적으로 확보됨으로써, 하중이 지속적으로 인가되는 바닥재로서의 내구성과 수명이 확보될 수 있다.
1. 한국등록특허공보 제10-2013-0129626호
본 발명(Disclosure)은, PVC보다 유해물질 방출이 최소화되는 친환경적 재료로 폴리 우레탄계 합성수지를 이용한 접착층이 개선됨으로써, 높은 내구성으로 장수의 백킹층을 구비한 우븐 타일 및 그 제조 방법의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 우븐 타일은, 직조된 우븐(woven) 직물층 및 상기 우븐 직물층 하면에 형성되는 접착층을 포함하는 우븐 매트층(Woven mat layer); 고분자 고무재료와, 상기 고분자 고무재료에 대하여 비투민(bitumen) 액상 100phr(parts per hundred resin) 및 탄산 칼륨 260phr 내지 300phr을 포함하는 비투민 배합분로 형성되며 상기 접착층 하면에 접착되어 배치되는 백킹층(backing layer); 및 상기 백킹층의 하면에 접착되는 마감층;을 포함하고, 상기 비투민 액상은, 아스팔트 60 내지 80 중량%와 개질제 10 내지 20 중량% 및 점착부여제 10 내지 20 중량%로 구성된다.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 우븐 타일에서, 상기 비투민 액상은, 상기 아스팔트가 70 중량%이며, 상기 개질제가 15 중량% 이고, 상기 점착부여제가 15 중량%이다.
본 발명의 다른 일 관점(aspect)에 따른 우븐 타일에서, 상기 마감층은, 두께는 3.8mmt 내지 4.2mmt 이며, 저융점 섬유(LM 섬유) 50 부피% 및 폴리에스터 섬유(PET 섬유) 30 부피% 및 재생 폴리에스터 섬유(재생 PET 섬유) 20 부피%로 형성되며 중량은 500 내지 600 g/m2인 부직포이다.
본 발명의 또 다른 일 관점(aspect)에 따른 우븐 타일에서, 상기 접착층은, 폴리 우레탄계 합성수지이다.
본 발명의 또 다른 일 관점(aspect)에 따른 우븐 타일에서, 상기 개질제는, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS Styrene-Butadiene-Styrene)계 수지를 포함하고, 상기 점착부여제는, C5-유분(Petroleum Resin)을 재료를 포함한다.
본 발명의 또 일 관점(aspect)에 따른 우븐 타일에서, 상기 비투민 액상은, KS F 2392 규정에 의해 측정시 700 내지 800 CPS의 점도를 가지고, KS M 2252 규정에 의해 측정시 25mm의 침입도를 가지며, KS M 2250 규정에 의해 측정시 90℃의 연화점을 가진다.
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 우븐 타일의 제조방법은, 우븐(Woven) 직물 하면에 폴리 우레탄계 합성수지를 재료로하는 접착층을 코팅하여 우븐 매트층(flocking mat layer)을 형성하는 제1 단계; 아스팔트 75 중량%와 개질제 15 중량% 및 점착부여제 150 중량%를 혼합하여 비투민(bitumen) 액상을 형성하는 제2 단계; 고분자 고무재료와 상기 고분자 고무재료에 대하여 상기 비투민(bitumen) 액상 100phr(parts per hundred resin)과 탄산 칼륨 260phr 내지 300phr을 혼합하여 비투민 배합분을 형성하는 제3 단계; 상기 비투민 배합분을 마감층의 일측면에 코팅하는 제4 단계; 상기 제4 단계에서 제공된 상기 마감층의 일측면에 상기 접착층의 하면을 압착하여 접합하여 카펫 원단을 형성하는 제5 단계; 상기 카펫 원단을 냉각시키는 제6 단계: 및 상기 카펫 원단을 재단하는 제7 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 일 관점(aspect)에 따른 우븐 타일의 제조방법에서, 상기 비투민 액상은, 섭씨 180도 내지 190도에서 적어도 24시간 이상 가열 보관될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 관점(aspect)에 따른 우븐 타일의 제조방법에서, 상기 제3 단계는, 섭씨 155도 내지 165도에서 수행된다.
본 발명의 또 다른 일 관점(aspect)에 따른 우븐 타일의 제조방법에서, 상기 개질제는, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS Styrene-Butadiene-Styrene)계 수지를 포함하고, 상기 점착부여제는, C5-유분(Petroleum Resin)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 아스팔트가 포함된 비투민 배합분을 이용하여 우븐 타일의 백킹층을 형성함으로써, 친환경적일 뿐만 아니라 우수한 치수안정성과 쿠션 성능을 제공한다.
본 발명에 따르면, 비투민 배합분에 포함되는 재료의 배합 비율을 최적화함으로써, 폴리 우레탄계 합성수지에 접합성이 우수하여 내구성이 향상됨으로써 장수명 특성을 갖다.
도 1은 본 발명에 따른 우븐 타일를 설명하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 우븐 타일의 제조 방법을 설명하는 도면.
이하, 본 발명에 따른 우븐 타일 및 그 제조 방법을 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 우븐 타일의 구조를 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시형태에 우븐 타일은, 우븐 매트층(woven mat layer, 100)과 백킹층(backing layer, 200) 및 마감층(300)을 포함한다.
우븐 매트층(100)은, 우븐 직물층(110)과 그 하면에 코팅되는 접착층(120)을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 우븐 매트층(100)의 접착층(120)은, 폴리 우레탄계 합성수지이다.
백킹층(200)은, 우븐 매트층(100) 하면에 접착되어 배치된다. 백킹층(200)은 고분자 고무재료비투민 액상과, 이 비투민 액상에 대하여 비투민(bitumen) 배합분 100phr(parts per hundred resin)과, 탄산 칼륨 260phr 내지 300phr을 포함하는 비투민 배합분로 형성된다.
마감층(300)은, 백킹층(200)의 하면에 접착된다.
비투민 액상은, 아스팔트가 60 내지 80 중량%와 개질제 10 내지 20 중량% 및 점착부여제 10 내지 20 중량%로 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 우븐 타일에서 비투민 액상은, 바람직하게는, 아스팔트가 70 중량%이며, 개질제가 15 중량% 이고, 점착부여제는 15 중량%이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 우븐 타일의 비투민 액상에 포함되는 개질제는, 바람직하게는, 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS Styrene-Butadiene-Styrene)계 수지를 재료로 형성되며, 점착부여제는, 바람직하게는, C5-유분(Petroleum Resin)을 재료로 형성된다.
본 발명에 따른 우븐 타일에서 비투민 액상은, 바람직하게는, KS F 2392 규정에 의해 측정시 700 내지 800 CPS의 점도를 가진다. 또한, 비투민 액상은, KS M 2252 규정에 의해 측정시 25mm의 침입도를 가지며, KS M 2250 규정에 의해 측정시 90℃의 연화점을 가진다.
결론적으로, 본 발명에 따른 우븐 타일은, 폴리 우레탄계 합성 수지와의 접착특성을 개선함으로써, 종래 기술에서 사용되는 폴리 염화비닐(Polyvinyl chloride, 이하 PVC)을 대체하여, 아스팔트를 포함하는 비투민 배합분을 이용한다.
각종 첨가재를 사용하지 않는 아스팔트가 포함된 비투민 배합분을 이용함으로써, 인체와 직간접적으로 접촉하는 바닥재 상측면의 유해성을 현저히 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 우븐 타일에 적용되는 비투민 액상은, 비투민 혼합분의 각 구성물질, 즉 아스팔트와 개질재 및 점도부여제 각각의 배합 비율을 최적화 하였다.
또한, 최적 비율로 배합된 비투민 액상은, 점도와 침입도 및 연화점이 개선됨으로써, 우븐 타일의 우븐 직물층의 하면에 접착하기 쉽다.
개선전, 점도와 침입도 및 연화점은 각각 920cps 와 12mm 및 83℃이다.
따라서 본 발명에 따른 우븐 타일의 비투민 액상은, 점도가 낮아지고 침입도가 커짐으로써, 비투민 배합분 형성하는 공정이 쉽게 수행될 수 있다.
뿐만 아니라, 아스팔트의 특성 유지하면서 다른 재료와 쉽게 혼합될 수 있는 반면에 연화점이 상승하여, 보관 및 운반이 용이한 장점을 구현하였다.
또한, 최적화된 점착부여제의 비율에 기인하여, 폴리 우레탄계 접착층(120) 과 접착되는 특성을 갖는다.
일반적으로 폴리 우레탄계 합성수지는 아스팔트를 재료로 물질과 쉽게 접합되지 않는 특성을 있다.
본 발명에 따른 우븐 타일에서, 비투민 배합분에 포함되는 재료의 함량을 최적화 함으로써, 우븐 직물층(100)의 하면의 접착층(120)인 폴리 우레탄계 합성수지와 쉽게 접합될 수 있는 특징을 갖는다.
이렇게, 백킹층(200)과 우븐 직물층(110)의 접합 특성이 개선됨으로써, 백킹층(200)으로서 PVC를 사용한 우븐 타일보다 수명이 더 길어 질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 우븐 타일에서 마감층(300)은, 바람직하게는, 두께는 3.8mmt 내지 4.2mmt 이며, 저융점 섬유(LM 섬유) 50 부피% 및 폴리에스터 섬유(PET 섬유) 30 부피% 및 재생 폴리에스터 섬유(재생 PET 섬유) 20 부피%로 형성되며 중량은 500 내지 600 g/m2인 부직포이다.
상술한 부직포는, 우븐 매트층(100)의 부족한 쿠션기능을 보강할 수 있으며, 재생 폴리에스터 섬유를 사용함으로써 제조 원가를 절감할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 우븐 타일의 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 우븐 타일의 제조 방법은 우븐 매트층(woven mat layer)을 형성하는 제1 단계(S10)에서 시작한다.
제1 단계(S10)는, 우븐(Woven) 직물 하면에 폴리 우레탄계 합성수지를 재료로하는 접착층을 코팅하여 우븐 매트층(woven mat layer)을 형성한다.
제2 단계(S20)는, 아스팔트 75 중량%와 개질제 15 중량% 및 점착부여제 150 중량%를 혼합하여 비투민(bitumen) 배합분을 형성한다.
제3 단계(S30)는, 비투민 액상과 비투민 액상에 대하여 비투민 액상 100phr(parts per hundred resin)과 탄산 칼륨 260phr 내지 300phr을 혼합하여 비투민 배합분을 형성한다.
제4 단계(S40)는, 비투민 배합분을 마감층의 일측면에 코팅한다.
제5 단계(S50)는, 제4 단계에서 제공된 마감층의 일측면에 접착층의 하면을 압착하여 접합하여 카펫 원단을 형성한다.
제6 단계(S60)는, 카펫 원단을 냉각시킨다.
제7 단계(S70)는, 카펫 원단을 재단한다.
본 발명에 따른 우븐 타일 제조방법에서, 제2 단계(S20)와 제3 단계(S30) 사이에 비투민 액상이, 섭씨 180도 내지 190도에서 적어도 24시간 이상 가열 보관될 수 있다.
가열 보관 되는 동안 비투민 액상을 구성하는 점착부여제 분자가 아스팔트 분자와 강하게 결합함으로써, 비투민 배합분의 접착력을 더욱 강화 시키는 것으로 판단된다.
또한 비투민 액상 상태에서 아스팔트 분자를 적절히 응결시키는 것으로 분석되었다. 이러한 응결은, 상술한 마감층의 두께 및 무게를 지탱할 정도의 두께로 비투민 배합분의 코팅 두께를 제어할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 우븐 타일 제조방법의 제3 단계(S30)는, 섭씨 155도 내지 165도에서 수행된다.

Claims (10)

  1. 직조된 우븐(woven) 직물층 및 상기 우븐 직물층 하면에 형성되는 접착층을 포함하는 우븐 매트층(Woven mat layer);
    고분자 고무재료와, 상기 고분자 고무재료에 대하여 비투민(bitumen) 액상 100phr(parts per hundred resin) 및 탄산 칼륨 260phr 내지 300phr을 포함하는 비투민 배합분로 형성되며 상기 접착층 하면에 접착되어 배치되는 백킹층(backing layer); 및
    상기 백킹층의 하면에 접착되는 마감층;을 포함하고,
    상기 비투민 액상은, 아스팔트 60 내지 80 중량%와 개질제 10 내지 20 중량% 및 점착부여제 10 내지 20 중량%로 구성되는 우븐 타일.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 비투민 액상은,
    상기 아스팔트가 70 중량%이며, 상기 개질제가 15 중량% 이고, 상기 점착부여제가 15 중량%인 것을 특징으로 하는 우븐 타일.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 마감층은,
    두께는 3.8mmt 내지 4.2mmt 이며,
    저융점 섬유(LM 섬유) 50 부피% 및 폴리에스터 섬유(PET 섬유) 30 부피% 및 재생 폴리에스터 섬유(재생 PET 섬유) 20 부피%로 형성되며
    중량은 510 내지 530 g/m2의 부직포인 것을 특징으로 하는 우븐 타일.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 접착층은,
    폴리 우레탄계 합성수지인 것을 특징으로 하는 우븐 타일.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 개질제는,
    스티렌-부타디엔-스티렌(SBS Styrene-Butadiene-Styrene)계 수지를 포함하고,
    상기 점착부여제는,
    C5-유분(Petroleum Resin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 우븐 타일.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 비투민 액상은,
    KS F 2392 규정에 의해 측정시 700 내지 800 CPS의 점도를 가지고,
    KS M 2252 규정에 의해 측정시 25mm의 침입도를 가지며,
    KS M 2250 규정에 의해 측정시 90℃의 연화점 을 가지는 것을 특징으로 하는 우븐 타일.
  7. 우븐(Woven) 직물 하면에 폴리 우레탄계 합성수지를 재료로하는 접착층을 코팅하여 우븐 매트층(flocking mat layer)을 형성하는 제1 단계;
    아스팔트 75 중량%와 개질제 15 중량% 및 점착부여제 150 중량%를 혼합하여 비투민(bitumen) 액상을 형성하는 제2 단계;
    고분자 고무재료와 상기 고분자 고무재료에 대하여 상기 비투민(bitumen) 액상 100phr(parts per hundred resin)과 탄산 칼륨 260phr 내지 300phr을 혼합하여 비투민 배합분을 형성하는 제3 단계;
    상기 비투민 배합분을 마감층의 일측면에 코팅하는 제4 단계;
    상기 제4 단계에서 제공된 상기 마감층의 일측면에 상기 접착층의 하면을 압착하여 접합하여 카펫 원단을 형성하는 제5 단계;
    상기 카펫 원단을 냉각시키는 제6 단계: 및
    상기 카펫 원단을 재단하는 제7 단계를 포함하는 우븐 타일 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 비투민 액상은,
    섭씨 180도 내지 190도에서 적어도 24시간 이상 가열 보관되는 것을 특징으로 하는 우븐 타일 제조 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제3 단계는,
    섭씨 155도 내지 165도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 우븐 타일 제조 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 개질제는,
    스티렌-부타디엔-스티렌(SBS Styrene-Butadiene-Styrene)계 수지를 포함하고,
    상기 점착부여제는,
    C5-유분(Petroleum Resin)을 포함하는 것을 특징으로 하는 우븐 타일 제조 방법.
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