KR102448255B1 - 다층 바닥 장식 시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 발포층, 제2 발포층, 유리섬유층, 인쇄층, 투명층 및 표면보호층이 적층된 형태를 포함하고, 상기 제1 발포층은 졸(sol) 캐스팅 법으로 제조되며, 상기 제2 발포층은 캘린더 법으로 제조되는, 다층 바닥 장식 시트에 관한 것이다.

Description

다층 바닥 장식 시트{MULTI-LAYER FLOOR DECORATION SHEET}
본 발명은 쿠션성, 내구성, 굽힘 경도 및 표면 경도 등의 물리적 특성이 우수하고, 치수 안정성, 안착성 등의 시공 특성이 우수하여 작업성이 우수하고, 오염성 또한 우수하여 신발을 벗고 다니는 곳에 시공되기 매우 적합한 다층 바닥 장식 시트에 관한 것이다.
신발을 벗고 다니는 곳에 시공되는 다층 바닥재는 통상적으로, 제품의 오염성 및 광택을 유지하는 표면보호층, 인쇄층의 마모를 방지하는 투명층, 제품의 외관 디자인을 구성하는 인쇄층, 제품의 기재가 되는 유리섬유층, 및 발포층을 포함한다. 상술한 종래 다층 바닥재 중 발포층은 발포제를 포함하는 시트를 적층한 후 발포시켜 발포층을 형성하는 캘린더(Calender) 법, 또는 발포제를 포함하는 졸(SOL)상 조성물을 코팅한 후 발포시켜 발포층을 형성하는 졸 캐스팅(SOL Casting) 법으로 형성하는 것이 통상적이다.
이때, 상기 캘린더 법으로 제조된 발포층은 굽힘 경도 및 표면 경도가 높고, 고급스러운 제품 질감의 구현이 가능한 장점이 있다. 또한, 졸 캐스팅 법으로 제조된 발포층은 쿠션성, 내구성, 치수 안정성 등의 물성이 우수한 장점이 있다.
구체적으로, 한국 등록특허 제2101979호(특허문헌 1)에는 수지가 함침된 유리섬유로 형성되는 치수안정층을 포함하는 상부층; 상기 상부층 하부에 형성되어 가압시 쿠션감을 제공하는 제1발포층; 및 상기 제1발포층 하부에 형성되고, 상기 제1발포층에 비해 높은 배율로 발포되는 제2발포층;을 포함하고, 상기 제1발포층 및 제2발포층은 캘린더링 공법으로 제조되는 시트형 바닥장식재가 개시되어 있습니다. 그러나, 특허문헌 1과 같이 캘린더 법으로 제조된 발포층만 포함하는 바닥장식재는 쿠션성 및 내구성이 부족하고, 연신(Elongation) 공정을 거치는바 치수 안정성 및 안착성이 부족하여 시공이 어려운 문제가 있었다.
또한, 한국 등록특허 제1102161호(특허문헌 2)에는 위로부터 표면처리층, 투명층, 인쇄층, 제1기재층, 쿠션층과 치수보강층으로 구성되는 치수보강쿠션층, 제2기재층 및 밸런스층으로 구성되고, 치수보강층이 유리섬유시트를 염화비닐 졸로 함침한 후 겔링시킨 층이고, 쿠션층이 염화비닐 발포졸을 발포시킨 층인 타일 형태의 바닥장식재가 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 2와 같이 졸 캐스팅 법으로 제조된 발포층만 포함하는 바닥장식재는 굽힘 경도 및 표면 경도 등의 물리적 특성이 부족한 단점이 있었다.
따라서, 쿠션성, 내구성, 굽힘 경도 및 표면 경도 등의 물리적 특성이 우수하고, 치수 안정성, 안착성 등의 시공 특성이 우수하여 작업성이 우수한 바닥장식재에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.
한국 등록특허 제2101979호 (공개일: 2017.6.8.) 한국 등록특허 제1102161호 (공개일: 2009.9.10.)
이에, 본 발명은 쿠션성, 내구성, 굽힘 경도 및 표면 경도 등의 물리적 특성이 우수하고, 치수 안정성, 안착성 등의 시공 특성이 우수하여 작업성이 우수하고, 오염성 또한 우수하여 신발을 벗고 다니는 곳에 시공되기 매우 적합한 다층 바닥 장식 시트를 제공한다.
본 발명은 제1 발포층, 제2 발포층, 유리섬유층, 인쇄층, 투명층 및 표면보호층이 적층된 형태를 포함하고,
상기 제1 발포층은 졸(sol) 캐스팅 법으로 제조되며,
상기 제2 발포층은 캘린더 법으로 제조되는, 다층 바닥 장식 시트를 제공한다.
본 발명에 따른 다층 바닥 장식 시트는 쿠션성, 내구성, 굽힘 경도 및 표면 경도 등의 물리적 특성이 우수하고, 치수 안정성, 안착성 등의 시공 특성이 우수하여 작업성이 우수하고, 오염성 또한 우수하여 신발을 벗고 다니는 곳에 시공되기 매우 적합하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다층 바닥 시트의 단면도이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 어떤 층이 다른 층 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 층이 다른 층에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 층 사이에 또 다른 층이 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에 있어서, "중합도"는 고분자 내 반복단위의 개수로, ASTM D1 243-79 등의 당업계에 잘 알려진 방법으로 계산 또는 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 다층 바닥 장식 시트는 제1 발포층, 제2 발포층, 유리섬유층, 인쇄층, 투명층 및 표면보호층이 적층된 형태를 포함한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 다층 바닥 장식 시트(10)는 제1 발포층(600), 제2 발포층(500), 유리섬유층(400), 인쇄층(300), 투명층(200) 및 표면보호층(100)이 순차적으로 적층된 형태를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 발포층은 졸(sol) 캐스팅 법으로 제조되며, 상기 제2 발포층은 캘린더 법으로 제조된다. 본 발명에 따른 다층 바닥 장식 시트는 2층 이상의 발포층을 포함하여 쿠션성, 굽힘 경도 및 표면 경도 등의 물리적 특성이 우수하다. 만약, 1개의 발포층을 포함하는 경우, 제조된 바닥장식재의 쿠션성이 부족하여 충격흡수율, 경량충격음 저감량 등이 부족하거나, 굽힘 경도 및 표면 경도 등의 물리적 특성이 부족할 수 있다. 또한, 졸 캐스팅 법으로 제조된 발포층만 2층 이상 포함하는 경우, 제조된 시트의 굽힘 경도 및 표면 경도 등의 물리적 특성이 부족한 한계가 있다. 나아가, 캘린더 법으로 제조된 발포층만 2층 이상 포함하는 경우, 쿠션성 및 내구성이 부족하고, 치수 안정성 및 안착성이 부족하여 시공이 어려운 한계가 있다.
제1 발포층
제1 발포층은 기공(pore)을 포함하며, 바닥 장식 시트에 쿠션성을 부여하여 압입량, 충격흡수율 및 경량충격음 저감량을 향상시키는 역할을 한다.
상기 제1 발포층은 제1 폴리염화비닐 수지로부터 제조될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 발포층은 제1 폴리염화비닐 수지를 포함하는 졸 형태의 발포층 조성물로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 발포층은 제1 폴리염화비닐 수지, 가소제, 발포제, 발포 안정제 및 충진제를 포함하는 졸 형태의 발포층 조성물로부터 제조될 수 있다.
제1 폴리염화비닐(PVC) 수지
제1 폴리염화비닐 수지는 제1 발포층의 주수지이다.
상기 제1 폴리염화비닐 수지는 중합도 600 내지 1,500, 700 내지 1,200 또는 800 내지 1,100일 수 있다. 제1 폴리염화비닐 수지의 중합도가 상기 범위 미만인 경우, 조성물의 결합력이 낮아 제조된 바닥장식재의 강도 및 탄성이 부족하게 되어 기계적 물성, 내열성, 내화학성, 충격흡수율, 경량충격음 저감량이 저하되는 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 결합력이 과도하게 높아 작업성 및 가공성이 부족하고 발포성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제1 폴리염화비닐 수지는 중량평균분자량(Mw)이 90,000 내지 200,000 g/mol, 100,000 내지 160,000 g/mol, 또는 110,000 내지 150,000 g/mol일 수 있다. 제1 폴리염화비닐 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 미만일 경우, 조성물의 점도가 낮아 탄성이 부족하여 논슬립성이 부족한 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 점도가 높아 탄성이 떨어져 작업성 및 외관이 저하될 수 있다.
가소제
가소제는 제1 발포층에 유연성을 부여하고, 가공성을 증대시키는 역할을 한다.
상기 제1 발포층은 규제 프탈레이트류를 미포함하며, 이로 인해 상기 조성물은 친환경성이 우수하다. 예를 들어, 상기 규제 프탈레이트류는 제1 발포층 총 중량에 대하여 0.1중량% 미만의 함량으로 포함할 수 있다. 이때, 상기 "규제 프탈레이트류"는 RoHS 지침 등에 의해 규제 물질로 분류된 프탈레이트계 물질을 의미한다.
상기 규제 프탈레이트류는 예를 들어, 디-2-에틸헥실프탈레이트(di-2-ethylhexyl phthalate, DEHP), 디-이소노닐 프탈레이트(di-isononyl phthalate, DINP), 부틸 벤질 프탈레이트(butyl benzyl phthalate, BBP), 디-이소데실 프탈레이트(di-isodecyl phthalate, DIDP), 디-n-옥틸 프탈레이트(di-n-octyl phthalate, DNOP) 및 디-부틸 프탈레이트(di-butyl phthalate, DBP) 등을 들 수 있다.
또한, 상기 가소제는 상기 규제 프탈레이트류 이외의 가소제일 수 있으며, 예를 들어, 디옥틸 테레프탈레이트(dioctyl terephthalate, DOTP), 1,2-사이클로헥산 디카복실산 디이소노닐 에스터(1,2-cyclohexane dicarboxylic acid diisononyl ester, DINCH), 디프로필헵틸프탈레이트(dipropylheptylphthalate, DPHP) 및 디에틸헥실사이클로헥산(diehtylhexylclohexane, DEHCH)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 가소제는 100중량부의 제1 폴리염화비닐 수지에 대하여 40 내지 60 중량부, 또는 45 내지 55 중량부의 함량으로 제1 발포층에 포함될 수 있다. 가소제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 조성물의 점도가 높아서 가공성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 과량의 가소제로 인해 제조된 바닥 방식 시트의 경도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
발포제
발포제는 제1 발포층 내에 기공을 형성하는 역할을 한다.
상기 발포제는 통상적으로 발포층에 사용 가능한 것이라면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어, 아조디카르보나아미드(Azodicarbonamide; ADCA), P,P'-옥시 비스(벤젠 설포닐 히드라지드)(P,P'-Oxy bis(benzene sulfonyl hydrazide; OBSH), N,N'-디니트로소 펜타메틸렌 테트라민(N,N'-Dinitroso pentamethylene tetramine; DPT) 등을 들 수 있다.
또한, 상기 발포제는 100중량부의 제1 폴리염화비닐 수지에 대하여 3 내지 10 중량부, 또는 4 내지 9 중량부의 함량으로 제1 발포층에 포함될 수 있다. 발포제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 제조된 제1 발포층 내 기공 형성이 부족하여 제품의 쿠션성이 부족한 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 제1 발포층 내 기공이 과도하게 포함되어 제품의 경도 등의 기계적 물성이 부족한 문제가 발생할 수 있다.
발포 안정제
발포 안정제는 제1 발포층에 방습성을 부여하며, 발포시 기공이 깨지는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 발포 안정제는 통상적으로 발포층에 사용 가능한 것이라면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어, 카르복실레이트계일 수 있다.
또한, 상기 발포 안정제는 100중량부의 제1 폴리염화비닐 수지에 대하여 0.1 내지 1 중량부, 또는 0.2 내지 0.9 중량부의 함량으로 제1 발포층에 포함될 수 있다. 발포 안정제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 기공 형성이 용이하지 않아 발포층 내 기공이 부족하여 제조된 바닥 장식 시트의 쿠션성이 부족하여 충격흡수율 및 경량충격음 저감량 등이 부족한 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 가공성 및 층간 부착력이 저하되어 기계적 물성 및 생산성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
충진제
충진제는 바닥 장식 시트에 중량감을 부여하는 역할을 하고, 제1 발포층에 가공성을 증대하는 역할을 한다.
상기 충진제는 탄산칼슘(CaCO3), 이산화티타늄(TiO2), 알루미나(Al2O3), 및 실리카(SiO2)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 충진제는 평균 직경이 1 내지 50 ㎛, 또는 5 내지 20 ㎛일 수 있다. 충진제의 평균 직경이 상기 범위 미만인 경우, 조성물의 점도가 높아져 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 바닥 장식 시트의 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 충진제는 100중량부의 제1 폴리염화비닐 수지에 대하여 20 내지 80 중량부, 또는 30 내지 70 중량부의 함량으로 제1 발포층에 포함될 수 있다. 충진제의 함량이 상기 범위 미만일 경우, 충진제로 인한 효과가 부족하여 경제성이 떨어지고, 가공성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 바닥 장식 시트의 탄성이 떨어져 기계적 물성이 부족한 문제가 발생할 수 있다.
상기 제1 발포층은 발포 촉진제 및 유색 토너를 추가로 포함할 수 있으며, 이때 상기 발포 촉진제 및 유색 토너는 통상적으로 바닥장식재에 사용될 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있다.
상기 제1 발포층은 졸 캐스팅 법으로 제조된다. 구체적으로, 상기 제1 발포층은 상기 졸 형태의 발포층 조성물을 캐스팅한 후 160 내지 230 ℃, 또는 180 내지 220 ℃에서 100 내지 170 초, 또는 120 내지 150초 동안 열처리하여 제조될 수 있다.
열처리 온도가 상기 범위 미만일 경우, 발포 열량이 부족하여 발포가 미진행되므로 제1 발포층 내 기공이 부족하여 바닥 장식 시트의 충격흡수율, 경량충격음 저감량 등의 물성이 부족한 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 발포 열량이 과다하여 제1 발포층 내 기공이 터지면서 기공이 부족하고 두께가 얇아져, 바닥 장식 시트의 충격흡수율, 경량충격음 저감량 및 기계적 강도가 불량해지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 열처리 시간이 상기 범위 미만일 경우, 발포 열량이 부족하여 발포가 미진행되므로 제1 발포층 내 기공이 부족하여 바닥 장식 시트의 충격흡수율, 경량충격음 저감량 등의 물성이 부족한 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 발포 열량이 과다하여 제1 발포층 내 기공이 터지면서 기공이 부족하고 두께가 얇아져, 바닥 장식 시트의 충격흡수율, 경량충격음 저감량 및 기계적 강도가 불량해지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제1 발포층은 발포 배율이 200 내지 400 % 또는 250 내지 350 %일 수 있다. 이때, 상기 제1 발포층의 발포 배율은 상술한 바와 같은 열처리시 온도 및 처리 시간에 따라 조절할 수 있다.
제1 발포층의 발포 배율이 상기 범위 미만인 경우, 제1 발포층 내 기공이 부족하여 바닥 장식 시트의 충격흡수율, 경량충격음 저감량 등의 물성이 부족한 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제1 발포층 내 기공이 과도하게 많아져 바닥장식재의 기계적 강도가 불량해지는 문제가 발생할 수 있다. 이때, 상기 발포 배율이 200%인 것은, 발포전 조성물의 밀도가 1g/㎤이었다면, 발포 후 제조된 제1 발포층의 밀도가 0.5g/㎤가 되어 2배로 적어졌다는 것을 의미한다.
또한, 상기 제1 발포층 및 하기 제2 발포층을 1: 0.1 내지 2의 두께비, 또는 1: 0.5 내지 1.5의 두께비로 포함할 수 있다. 제1 발포층과 제2 발포층의 두께비가 상기 범위 미만인 경우, 즉 제1 발포층을 기준으로 제2 발포층의 두께가 얇은 경우, 층간 결합력이 낮아 강도 및 탄성이 부족하여 제품의 경도가 저하되는 문제가 있고, 상기 범위 초과인 경우, 즉 제1 발포층을 기준으로 제2 발포층의 두께가 두꺼운 경우, 층간 결합력이 높아 작업성 및 가공성이 부족한 문제가 발생할 수 있다.
제2 발포층
제2 발포층은 기공(pore)을 포함하며, 바닥 장식 시트에 쿠션성을 부여하여 압입량, 충격흡수율 및 경량충격음 저감량을 향상시키는 역할을 한다.
상기 제2 발포층은 제2 폴리염화비닐 수지로부터 제조될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 발포층은 제2 폴리염화비닐 수지를 포함하는 제2 발포층 조성물로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 발포층은 제2 폴리염화비닐 수지, 가소제, 발포제 및 발포 안정제를 포함하는 제2 발포층 조성물로부터 제조될 수 있다.
제2 폴리염화비닐(PVC) 수지
제2 폴리염화비닐 수지는 제2 발포층의 주수지이다.
상기 제2 폴리염화비닐 수지는 중합도 500 내지 1,500, 700 내지 1,300 또는 900 내지 1,100일 수 있다. 제2 폴리염화비닐 수지의 중합도가 상기 범위 미만인 경우, 조성물의 결합력이 낮아 제조된 바닥장식재의 강도 및 탄성이 부족하게 되어 기계적 물성, 충격흡수율, 경량충격음 저감량이 저하되는 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 결합력이 과도하게 높아 작업성 및 가공성이 부족한 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제2 폴리염화비닐 수지는 중량평균분자량(Mw)이 90,000 내지 190,000 g/mol, 100,000 내지 180,000 g/mol, 또는 120,000 내지 160,000 g/mol일 수 있다. 제2 폴리염화비닐 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 미만일 경우, 조성물의 점도가 낮아 탄성이 부족하여 논슬립성이 부족한 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 점도가 높아 탄성이 떨어져 작업성 및 외관이 저하될 수 있다.
제2 발포층 내 가소제, 발포제 및 발포 안정제는 상기 제1 발포층에서 설명한 바와 같다.
또한, 상기 제2 발포층 조성물은 가소제를 100중량부의 제2 폴리염화비닐 수지에 대하여 10 내지 30 중량부, 또는 15 내지 25 중량부의 함량으로 포함할 수 있다. 가소제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 조성물의 점도가 높아서 원료가 혼련되지 않아 가공성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 과량의 가소제로 인해 제조된 바닥 방식 시트의 경도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제2 발포층 조성물은 발포제를 100중량부의 제2 폴리염화비닐 수지에 대하여 10 내지 20 중량부, 또는 9 내지 18 중량부의 함량으로 포함할 수 있다. 발포제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 제조된 제2 발포층 내 기공 형성이 부족하여 제품의 쿠션성이 부족한 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 제2 발포층 내 기공이 과도하게 포함되어 제품의 경도 등의 기계적 물성이 부족한 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제2 발포층 조성물은 발포 안정제를 100중량부의 제2 폴리염화비닐 수지에 대하여 1 내지 10 중량부, 또는 1 내지 5 중량부의 함량으로 포함할 수 있다. 발포 안정제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 기공 형성이 용이하지 않아 발포층 내 기공이 부족하여 제조된 바닥 장식 시트의 쿠션성이 부족하여 충격흡수율 및 경량충격음 저감량 등이 부족한 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 가공성 및 층간 부착력이 저하되고 불균일한 발포 기공이 형성되어 기계적 물성 및 생산성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제2 발포층은 캘린더 법으로 제조된다. 구체적으로, 상기 제2 발포층은 상기 제2 발포층 조성물을 140 내지 200 ℃, 또는 160 내지 180 ℃의 캘린더 롤을 이용하여 발포층용 시트로 제조한 후 160 내지 230 ℃, 또는 180 내지 220 ℃에서 100 내지 170 초, 또는 120 내지 150초 동안 열처리하여 제조될 수 있다. 이때, 상기 캘린더 롤은 서로 반대 방향으로 회전하는 2개 이상의 캘린더 롤을 이용할 수 있다.
상기 열처리시 온도가 상기 범위 미만일 경우, 발포 열량이 부족하여 발포가 미진행되므로 제2 발포층 내 기공이 부족하여 바닥 장식 시트의 충격흡수율, 경량충격음 저감량 등의 물성이 부족한 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 발포 열량이 과다하여 제2 발포층 내 기공이 터지면서 기공이 부족하고 두께가 얇아져, 바닥 장식 시트의 충격흡수율, 경량충격음 저감량 및 기계적 강도가 불량해지는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 열처리시 시간이 상기 범위 미만일 경우, 발포 열량이 부족하여 발포가 미진행되므로 제2 발포층 내 기공이 부족하여 바닥 장식 시트의 충격흡수율, 경량충격음 저감량 등의 물성이 부족한 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 발포 열량이 과다하여 제2 발포층 내 기공이 터지면서 기공이 부족하고 두께가 얇아져, 바닥 장식 시트의 충격흡수율, 경량충격음 저감량 및 기계적 강도가 불량해지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제2 발포층은 발포 배율이 150 내지 350 % 또는 200 내지 300 %일 수 있다. 이때, 상기 제2 발포층의 발포 배율은 상술한 바와 같은 열처리 온도 및 시간에 따라 조절할 수 있다.
제2 발포층의 발포 배율이 상기 범위 미만인 경우, 제2 발포층 내 기공이 부족하여 바닥 장식 시트의 충격흡수율, 경량충격음 저감량 등의 물성이 부족한 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제2 발포층 내 기공이 과도하게 많아져 바닥장식재의 기계적 강도가 불량해지는 문제가 발생할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 발포층 및 제2 발포층은 상기 제2 발포층 조성물을 캘린더 롤을 이용하여 발포층용 시트로 제조한 후 상기 시트의 일면에 상기 졸 형태의 발포층 조성물(제1 발포층의 조성물)을 캐스팅하고, 160 내지 230 ℃, 또는 180 내지 220 ℃에서 100 내지 170 초, 또는 120 내지 150초 동안 열처리하여, 제1 발포층 및 제2 발포층을 동시에 발포하여 제조될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 발포층과 제2 발포층을 동시에 발포하여 제조하는 경우, 발포 배율을 쉽게 조절 가능하며 제조 공정이 줄어 비용을 절감할 수 있다.
유리섬유층
유리섬유층은 바닥 장식 시트의 기재로서, 바닥 장식 시트의 열 및/또는 압력에 대한 내구성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 유리섬유층은 유리섬유 기재를 수지 조성물에 함침하고 경화시켜 형성할 수 있다. 이때, 상기 수지 조성물은 제3 폴리염화비닐 수지, 가소제, 에폭시 수지, 내열안정제, 안료 및 충진제를 포함하는 졸 형태일 수 있다.
상기 제3 폴리염화비닐 수지는 중합도 1,100 내지 2,000, 1,400 내지 1,900 또는 1,500 내지 1,800일 수 있다. 제3 폴리염화비닐 수지의 중합도가 상기 범위 미만인 경우, 조성물의 결합력이 낮아 제조된 바닥장식재의 강도 및 탄성이 부족하게 되어 기계적 물성, 충격흡수율, 경량충격음 저감량이 저하되는 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 결합력이 과도하게 높아 작업성 및 가공성이 부족한 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 제3 폴리염화비닐 수지는 중량평균분자량(Mw)이 220,000 내지 300,000 g/mol, 230,000 내지 290,000 g/mol, 또는 240,000 내지 280,000 g/mol일 수 있다. 제3 폴리염화비닐 수지의 중량평균분자량이 상기 범위 미만일 경우, 조성물의 점도가 낮아 탄성이 부족하여 논슬립성이 부족한 문제가 발생하고, 상기 범위 초과인 경우, 조성물의 점도가 높아 탄성이 떨어져 작업성 및 외관이 저하될 수 있다.
상기 수지 조성물 내 가소제 및 충진제는 제1 발포층에서 설명한 바와 같으며, 수지 조성물 내 에폭시 수지, 내열안정제 및 안료는 통상적으로 바닥 장식재에 사용될 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있다.
또한, 상기 수지 조성물은 100중량부의 제3 폴리염화비닐 수지, 60 내지 80 중량부 또는 65 내지 75 중량부의 가소제, 1 내지 5 중량부 또는 1 내지 3 중량부의 에폭시 수지 및 1 내지 5 중량부 또는 1 내지 3 중량부의 내열안정제, 5 내지 25 중량부 또는 10 내지 20 중량부의 안료 및 60 내지 120 중량부 또는 70 내지 110 중량부의 충진제를 포함할 수 있다.
상기 유리섬유 기재는 통상적으로 바닥 장식재에 적용 가능한 유리섬유 기재라면 특별히 제한하지 않으나, 예를 들면, 평량 10 내지 100 g/m2, 또는 30 내지 70 g/m2일 수 있다.
또한, 유리섬유층 제조시 경화는 130 내지 180 ℃ 또는 140 내지 170 ℃에서 수행될 수 있다.
유리섬유층은 평균 두께가 0.1 내지 1.5 mm 또는 0.2 내지 1 mm일 수 있다. 유리섬유층의 평균 두께가 상기 범위 미만인 경우, 기재인 유리섬유층의 두께가 얇아 제조된 제품이 열 및/또는 압력에 대한 내구성이 부족할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 제품의 두께가 두꺼워져 경도 등의 기계적 강도가 부족할 수 있다.
인쇄층
인쇄층은 바닥 장식 시트에 시각적인 효과를 부여하는 역할을 한다.
상기 인쇄층은 통상적으로 바닥 장식재에 사용할 수 있는 인쇄층이라면 특별히 제한하지 않으며, 그라비아 인쇄 또는 전사 인쇄 등의 방법으로 인쇄 무늬를 형성할 수 있다.
또한, 상기 인쇄층은 평균 두께가 0.05 내지 0.5 mm, 또는 0.08 내지 0.3 mm일 수 있다. 인쇄층의 평균 두께가 상기 범위 미만인 경우, 인쇄층의 두께가 너무 얇아 바닥 장식 시트의 은폐력이 떨어져 유리섬유층의 색상이 보이는 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 인쇄층의 두께가 너무 두꺼워 인쇄 무늬 색상이 진해지고 이로 인해 경제성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
투명층
투명층은 우수한 내구성을 가져, 인쇄층을 보호하고 제조된 제품에 입체감을 부여하는 역할을 한다.
상기 투명층은 통상적으로 바닥 장식재에 사용할 수 있는 투명층이라면 특별히 제한하지 않으며, 폴리염화비닐 수지, 에폭시 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 에틸렌 프로필렌 공중합체 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 투명층은 평균 두께가 0.05 내지 1.0 mm, 또는 0.1 내지 0.7 mm일 수 있다. 투명층의 평균 두께가 상기 범위 미만인 경우, 제조된 바닥 장식 시트의 내구성이 부족한 문제가 발생할 수 있고, 상기 범위 초과인 경우, 제조된 바닥 장식 시트의 외관 특성이 저하되고 경제성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
표면보호층
표면보호층은 바닥 장식 시트의 표면의 내오염성, 내스크래치성 등의 물성을 부여하고 표면 광택을 유지하는 역할을 한다.
상기 표면보호층은 통상적으로 바닥 장식재에 적용할 수 있는 것이라면 특별히 제한하지 않으며, 예를 들어, 아크릴레이트계 수지와 같은 자외선 경화성 수지 조성물로부터 제조될 수 있다.
또한, 상기 표면보호층은 평균 두께가 0.002 내지 0.05 mm, 또는 0.005 내지 0.03 mm일 수 있다. 표면보호층의 평균 두께가 상기 범위 미만인 경우, 표면보호층의 두께가 너무 얇아 바닥 장식 시트의 내스크래치성 및 내오염성이 부족하고, 상기 범위 초과인 경우, 표면보호층의 두께가 너무 두꺼워 바닥 장식 시트의 입체감 및 외관 특성이 저하되고 경제성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 다층 바닥 장식 시트는 평균 두께가 0.5 내지 10 mm, 또는 1 내지 7 mm일 수 있다.
또한, 상기 다층 바닥 장식 시트는 100℃에서 1시간 동안 처리하고 상온(예를 들어, 20 내지 30 ℃)에서 1시간 동안 냉각한 후 측정한 길이 변화율이 0.06% 이하 또는 0.04% 이하일 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 다층 바닥 장식 시트는 쿠션성, 내구성, 굽힘 경도 및 표면 경도 등의 물리적 특성이 우수하고, 치수 안정성, 안착성 등의 시공 특성이 우수하여 작업성이 우수하고, 오염성 또한 우수하여 신발을 벗고 다니는 곳에 시공되기 매우 적합하다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1. 다층 바닥 장식 시트의 제조
제3 폴리염화비닐 수지(중합도: 1,650, 중량평균분자량: 250,000g/mol) 100중량부, 가소제로 디옥틸 테레프탈레이트 70중량부 및 에폭시 수지(제조사: 사조해표, 제품명: Epoxidized Soybean Oil) 2중량부, 내열안정제로 바륨 카르복실레이트 2중량부, 안료로 이산화티타늄 15중량부 및 충진제로 탄산칼슘(CaCO3) 90중량부를 혼합하여 수지 조성물을 제조하였다. 이후 상기 수지 조성물에 평량 40g/m2의 유리섬유 기재를 함침하고, 160±10℃의 겔링 드럼에서 경화시켜 평균 두께 0.31mm의 유리섬유층을 형성하였다.
제2 폴리염화비닐 수지(중합도: 950, 중량평균분자량: 140,000g/mol) 100중량부, 가소제로 디옥틸 테레프탈레이트 20중량부, 발포제로 아조디카르보나아미드(Azodicarbonamide) 15중량부, 및 발포 안정제로 바륨 카르복실레이트 3중량부를 혼합하여 제2 발포층 조성물을 제조하였다. 이후 170±10℃의 서로 반대 방향으로 회전하는 카렌더 롤을 이용하여 평균 두께 0.8mm의 발포층용 시트를 제조하고, 상기 발포층용 시트를 유리섬유층 일면에 적층하였다. 이후, 상기 유리섬유층 상에 인쇄 무늬를 전사하여 인쇄층을 형성하였다.
제2 폴리염화비닐 수지(중합도: 950, 중량평균분자량: 140,000g/mol) 100중량부, 가소제로 디옥틸 테레프탈레이트 20중량부 및 에폭시 수지(제조사: 사조해표, 제품명: Epoxidized Soybean Oil) 2중량부, 내열안정제로 바륨 카르복실레이트 2중량부, 및 자외선 흡수제(제조사: 니드필, 제품명: UV531) 0.5중량부를 혼합하여 투명 수지 조성물을 제조하였다. 이후 170±10℃의 카렌더 롤을 이용하여 평균 두께 0.15mm의 투명층을 제조하였다. 이후 상기 인쇄층 상에 투명층을 적층하였다.
제1 폴리염화비닐 수지(중합도: 900, 중량평균분자량: 120,000g/mol) 100중량부, 가소제로 디옥틸 테레프탈레이트 50중량부, 발포제로 아조디카르보나아미드(Azodicarbonamide) 7중량부, 발포 안정제로 바륨 카르복실레이트 0.5중량부, 발포 촉진제로 산화아연(ZnO) 1중량부, 충진제로 탄산칼슘(CaCO3) 50중량부 및 유색 토너(제조사: 우석켐, 제품명: KVL) 3중량부를 혼합하여 졸 형태의 발포층 조성물을 제조하였다. 이후 상기 발포층용 시트 상에 졸 캐스팅 법으로 상기 졸 형태의 발포층 조성물을 코팅하고, 205℃의 오븐에서 120초 동안 열처리하여 제1 발포층 및 제2 발포층을 동시에 발포시켰다. 이때, 제2 발포층은 발포 배율이 270%이고 평균 두께 0.8mm이며, 상기 제1 발포층은 발포 배율이 320%이고 평균 두께 0.8mm이였다.
이후 상기 투명층의 일면을 130℃의 드럼 및 IR Heater를 이용하여 엠보 처리를 실시하였다.
상기 엠보 처리된 투명층 상에 광경화형 수지로 우레탄 아크릴레이트계 수지(제조사: POLYNETRON, 제품명: PN-3336)를 도포하고, 자외선으로 경화시켜 평균 두께 0.02mm의 표면보호층을 형성하여 다층 바닥 장식 시트를 제조하였다.
실시예 2 내지 16 및 비교예 1 내지 4.
표 1에 기재한 바와 같이 제1 발포층 및 제2 발포층의 제조 방법을 조절한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 다층 바닥 장식 시트를 제조하였다.
　 열처리 제1 발포층 제2 발포층
오븐 온도 (℃) 처리 시간(초) 제조 방법 발포 배율(%) 두께 (mm) 제조 방법 발포 배율(%) 두께 (mm)
실시예 1 205 120 졸 캐스팅법 320 0.8 캘린더 법 270 0.8
실시예 2 180 120 졸 캐스팅법 280 0.8 캘린더 법 240 0.8
실시예 3 220 120 졸 캐스팅법 340 0.8 캘린더 법 280 0.8
실시예 4 170 120 졸 캐스팅법 240 0.8 캘린더 법 195 0.8
실시예 5 225 120 졸 캐스팅법 360 0.8 캘린더 법 310 0.8
실시예 6 205 110 졸 캐스팅법 240 0.8 캘린더 법 195 0.8
실시예 7 205 160 졸 캐스팅법 370 0.8 캘린더 법 320 0.8
실시예 8 150 120 졸 캐스팅법 미발포 0.8 캘린더 법 미발포 0.8
실시예 9 240 120 졸 캐스팅법 405 0.8 캘린더 법 360 0.8
실시예 10 205 90 졸 캐스팅법 180 0.8 캘린더 법 140 0.8
실시예 11 205 180 졸 캐스팅법 410 0.8 캘린더 법 365 0.8
실시예 12 205 120 졸 캐스팅법 320 0.7 캘린더 법 270 0.9
실시예 13 205 120 졸 캐스팅법 320 1.1 캘린더 법 270 0.5
실시예 14 205 120 졸 캐스팅법 320 0.6 캘린더 법 270 1
실시예 15 205 120 졸 캐스팅법 320 1.5 캘린더 법 270 0.1
실시예 16 205 120 졸 캐스팅법 320 0.5 캘린더 법 270 1.1
비교예 1 205 120 캘린더 법 270 0.8 캘린더 법 270 0.8
비교예 2 205 120 졸 캐스팅법 320 0.8 졸 캐스팅법 320 0.8
비교예 3 205 120 - 　 　 캘린더 법 270 0.8
비교예 4 205 120 졸 캐스팅법 320 0.8 - 　 　
시험예: 다층 바닥 장식 시트의 특성 평가
실시예 및 비교예의 다층 바닥 장식 시트를 대상으로 하기와 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타냈다.
(1) 가열에 의한 길이 변화율(%)
다층 바닥 장식 시트를 100±2℃로 1시간 동안 처리한 후, 상온에서 1시간 동안 냉각하고, 초기 바닥 장식 시트의 길이를 기준으로 바닥 장식 시트의 길이 변화율을 계산하였다. 이때, 가열에 의한 길이 변화율은 낮을수록 내구성이 우수한 것을 알 수 있다.
(2) 컬
다층 바닥 장식 시트를 80±2℃에서 6시간 동안 방치한 후 상온에서 1시간 정치하고, 초기 바닥 장식 시트의 상태를 기준으로 바닥장식재가 상하로 휨 정도를 측정하였다. 이때, 바닥장식재의 휨정도인 컬은 낮을수록 내구성이 우수한 것을 알 수 있다.
(3) 압입량
133N의 하중을 가할 수 있는 압입 시험기를 사용하여 온도 20±1℃로 조절한 항온 중탕에 다층 바닥 장식 시트를 수평으로 15분간 정치한 후 다이얼 게이지를 0점에 맞추고 133N의 하중을 가하고 1분 후 압입량을 다이얼 게이지로 읽어 압입량을 측정하였다. 이때, 압입량은 높을수록 쿠션성이 우수한 것을 알 수 있다.
(4) 굽힘 경도
다층 바닥 장식 시트를 23±1℃에서 1시간 방치한 후 평평한 면에 시트를 올리고 쇼어 D 경도계 상단에 수직 압력을 3초간 유지하여 고정되는 수치를 굽힘 경도로 측정하였다. 이때, 굽힘 경도는 낮을수록 쿠션성이 우수한 것을 알 수 있다.
　 가열에 의한 길이 변화율(%) 컬(mm) 압입량(mm) 굽힘 경도(shore D)
실시예 1 0.02 1.3 1.2 1
실시예 2 0.03 1.3 1.2 1
실시예 3 0.03 1.3 1.2 1
실시예 4 0.05 1.4 1.1 2
실시예 5 0.05 1.4 1.2 2
실시예 6 0.06 1.4 1.1 2
실시예 7 0.06 1.5 1.1 2
실시예 8 0.07 1.6 0.9 3
실시예 9 0.07 1.7 1.1 3
실시예 10 0.07 1.6 1 3
실시예 11 0.07 1.6 1.1 3
실시예 12 0.03 1.3 1.2 1
실시예 13 0.05 1.4 1.1 2
실시예 14 0.05 1.5 1 2
실시예 15 0.07 1.5 1 3
실시예 16 0.08 1.6 0.8 2
비교예 1 0.09 2.3 0.5 2
비교예 2 0.05 1.4 0.8 4
비교예 3 0.1 2.5 0.5 2
비교예 4 0.05 1.5 0.8 4
표 2에서 보는 바와 같이, 실시예의 다층 바닥 장식 시트는 가열에 의한 길이 변화율, 컬, 압입량 및 굽힘 경도 모두 우수했다.
반면, 제1 발포층 및 제2 발포층을 캘린더 법으로만 제조한 비교예 1, 및 캘린더 법으로 제조한 단층 발포층을 포함하는 비교예 3은 가열에 의한 변화율 및 컬값이 크고 압입량이 작아 내구성 및 쿠션성이 부족했다.
또한, 제1 발포층 및 제2 발포층을 졸 캐스팅 법으로만 제조한 비교예 2, 및 졸 캐스팅 법으로 제조한 단층 발포층을 포함하는 비교예 4는 압입량이 작고 굽힘 경도가 높아 쿠션성이 부족했다.

Claims (6)

  1. 제1 발포층, 제2 발포층, 유리섬유층, 인쇄층, 투명층 및 표면보호층이 적층된 형태를 포함하고,
    상기 제1 발포층은 졸 형태의 발포층 조성물을 캐스팅한 후 열처리하여 제조되고,
    상기 제2 발포층은 제2 발포층 조성물을 캘린더 롤을 이용하여 발포층용 시트로 제조한 후 열처리하여 제조되며,
    상기 열처리는 160 내지 230 ℃에서 100 내지 170 초 동안 수행되는, 다층 바닥 장식 시트.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 졸 형태의 발포층 조성물은 100중량부의 제1 폴리염화비닐 수지, 40 내지 60 중량부의 가소제, 3 내지 10 중량부의 발포제, 0.1 내지 1 중량부의 발포 안정제 및 20 내지 80중량부의 충진제를 포함하고,
    상기 제1 폴리염화비닐 수지는 중합도가 600 내지 1,500 g/mol이고, 중량평균분자량(Mw)이 90,000 내지 200,000 g/mol인, 다층 바닥 장식 시트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 발포층용 시트는 100중량부의 제2 폴리염화비닐 수지, 10 내지 30 중량부의 가소제, 10 내지 20 중량부의 발포제 및 1 내지 10 중량부의 발포 안정제를 포함하고,
    상기 제2 폴리염화비닐 수지는 중합도가 500 내지 1,500 g/mol이고, 중량평균분자량(Mw)이 90,000 내지 190,000 g/mol인, 다층 바닥 장식 시트.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 발포층은 발포 배율이 200 내지 400 %이고,
    상기 제2 발포층은 발포 배율이 150 내지 350 %이며,
    제1 발포층 및 제2 발포층을 1:0.1 내지 2의 두께비로 포함하는, 다층 바닥 장식 시트.
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