KR20160042076A - 비닐 바닥 깔개용 캐리어 재료 - Google Patents

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Abstract

비닐 바닥 깔개용 캐리어가 제공되며, 상기 캐리어는, 열가소성 섬유들을 포함하는 섬유들의 부직포층 및 상기 비닐 바닥 깔개에서의 주름을 제거하기 위한 스크림을 포함한다. 상기 스크림은, 프린팅 에러 및/또는 표면 불규칙의 형성을 방지하기 위해, 비닐 바닥 깔개에서의 상기 열가소성 섬유들을 포함하는 섬유들의 부직포층의 횡방향에서의 수축과 매치되도록 구성되는 위사들을 포함한다. 또한, 상기 캐리어의, 루핑 멤브레인 또는 루핑 밑깔개 시트에서의 용도가 제공된다.

Description

비닐 바닥 깔개용 캐리어 재료{CARRIER MATERIAL FOR VINYL FLOOR COVERING}
본원 발명은 비닐 바닥 깔개용 캐리어(carrier for vinyl floor covering)로서 적합한 캐리어 재료에 관한 것이다.
비닐 바닥 깔개는 기본적으로 2가지의 상이한 방법들에 의해 제조될 수 있다. 첫 번째 방법은 예를 들면 US 2008/0193697 A1에 개시된 바와 같이, 조절된 두께를 갖는 PVC의 캘린더링된 응집된 시트(coherent sheet)를 제공하고, 상기 시트를 후속적으로 백킹재(backing material) 상에 라미네이팅시키는 단계들을 포함한다. PVC의 캘린더링된 시트는 이미 응집된 재료이기 때문에, 상기 백킹재는 일반적으로 승온에서 처리되지 않으며 상기 백킹에 인가되는 인장(tension)은 일반적으로 비교적 낮다.
비닐 바닥 깔개를 제공하는 두 번째 방법은, PVC 플라스티졸을 제공하는 단계, 및 상기 PVC 플라스티졸을 캐리어 재료에 함침시키는 단계를 포함한다. 상기 캐리어 재료의 함침 후, 상기 PVC 플라스티졸을 승온에서 겔화시켜 PVC의 응집된 층을 얻는다.
예를 들면, 쿠션이 있는 비닐 바닥 깔개는, 캐리어 재료 상에 여러 개의 PVC계 층들을 도포하여 제조될 수 있으며, 각각의 PVC 층은 그 자체의 기능을 갖는다.
상기 캐리어가, 일반적으로 140℃ 내지 170℃의 범위인 승온에서 겔화되는 PVC 플라스티졸의 층으로 함침되는 한편, 상기 함침된 캐리어는 뜨거운 (금속) 롤러의 표면과 접촉된다. 후속적으로, 발포제를 포함하는 PVC 플라스티졸의 발포층이 상기 겔화된 함침 층에 피복되고, 이어서 이것 또한 후속적으로 승온에서 겔화된다.
프린팅 유닛(printing unit)을 사용하여 상기 겔화된 발포층 상에 원하는 잉크 패턴을 도포한다. 이 프린팅 층 상부에, 맑고 투명한 PVC 플라스티졸의 층을 마모층(wear layer)으로서 도포하며, 이것은 다시 승온에서 겔화된다. 하부측( bottom side)에, 비교적 다량의 발포제를 포함하는 발포성 PVC 플라스티졸의 백킹층(backing layer)을 도포할 수 있다. 상기 쿠션이 있는 비닐 바닥 깔개를 얻기 위해, 상기 발포층의 PVC 플라스티졸 및 상기 백킹층 중의 발포제를, 상기 겔화 온도를 초과하는 경화 온도, 일반적으로 170℃ 내지 230℃ 범위의 온도에서 활성화시켜, 상기 발포층 및 상기 백킹층 중의 PVC를 발포 및 경화시킨다.
열가소성 섬유로 구성된 부직포 캐리어를 포함하는 쿠션이 있는 비닐 바닥 깔개는, 예를 들면 FR2013722 A1 및 WO2005/118947 A1로부터 공지되어 있다. 이러한 열가소성 섬유로 구성된 부직포 캐리어는 상기 쿠션이 있는 비닐 바닥 깔개에 대해, 비열가소성 섬유계 캐리어에 비해 보다 우수한 내인열성 및 유연성(flexibility)을 제공한다.
FR2013722 A1은, 바닥 깔개로서 사용할 수 있는, 비닐 클로라이드 코팅을 갖는 나일론 (폴리아미드) 필라멘트들로부터 제조된 부직포 매트를 개시하고 있다. 상기 부직포 매트는 상기 필라멘트들의 교차점들에서 수소결합에 의해 접합된다.
WO2005/118947 A1은, 부직포가 상이한 중합체들로부터 제조된 부직포 캐리어를 개시하고 있으며, 상기 부직포 캐리어는 상기 부직포 캐리어에 포함된 필라멘트들로부터 기원하는 중합체에 의해 열적으로 접합된다.
US3,968,290 A는, PVC로 단지 부분적으로만 함침된, 솟아오르고 탄력 있는 백킹 웹(a lofty, resilient backing web)을 포함하는 PVC 바닥재를 개시하고 있다.
CN201011108 Y는, 직포 유리 스크림(scrim) 및 상기 직포 유리 스크림에 접착제층에 의해 접합된 폴리에스테르 스테이플사 부직포를 포함하는 PVC 스포츠 플로어(sport floor)를 개시하고 있다.
그러나, 열가소성 섬유로 구성된 부직포 캐리어를 포함하는 비닐 바닥 깔개는, 상기 비닐 바닥 깔개 제조 공정에서의 가공 동안, 상기 비닐 바닥 깔개의 종방향(machine direction)으로 필수적으로 연장되는 주름들을 나타낼 수 있는 것으로 관찰되었으며, 이것은 저품질의 비닐 바닥 깔개를 초래하거나, 심지어 상기 주름의 성질 및 양에 따라 거부되는 제품, 즉 폐기물을 초래한다.
본원 발명의 목적은, 고르지 않은(uneven) 표면으로부터 생성되는 주름 또는 프린팅 결함을 포함할 수 있는, 비닐 바닥 깔개에서의 표면 결함의 형성을 방지하거나 적어도 감소시킬 수 있는, 열가소성 섬유들을 포함하는 부직포층을 포함하는 비닐 바닥 깔개용 캐리어 재료를 제공하는 것이다.
상기 본원 발명의 목적은 청구항 1에 기재된 캐리어 재료에 의해 성취된다.
상기 비닐 바닥 깔개용 캐리어 내의 스크림의 존재는, 상기 비닐 바닥 깔개에서의 종방향으로 연장되는 주름의 형성을 방지하거나 적어도 감소시킨다. 상기 스크림의 존재가, 상기 비닐 바닥 깔개 제조 공정 동안 겪는 높은 인장으로부터 초래되는, 상기 캐리어의 상기 열가소성 섬유들을 포함하는 섬유들의 부직포층에서의 종방향의 변형(strain)을 감소시키는 것으로 생각된다. 상기 스크림이 상기 종방향에서의 변형을 감소시키기 때문에, 상기 섬유들의 부직포층이 횡방향(cross machine direction)에서의 보다 작은 응축(contraction) 및/또는 수축(shrinkage)을 나타낼 수 있을 것이다. 상기 섬유들의 부직포층에서의 주름은, 상기 섬유들의 부직포층의 매스 규칙성(mass regularity)의 불균일성(non-uniformity)에서의 응력-변형 거동(stress-strain behaviour)에 있어서의 국부적 변화(local variation)들에 기인하여 발생하는 것으로 사료된다.
하나의 양태에서, 상기 비닐 바닥 깔개는 쿠션이 있는 비닐 바닥 깔개이다.
본원 발명의 범위 내에서, 상기 용어 "캐리어" 또는 "캐리어 재료"는, PVC 플라스티졸로 함침되기에 적합한 물질을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
상기 용어 "백킹" 또는 "백킹재"는, PVC의 캘린더링된 응집된 시트가 라미네이팅되기에 적합한 물질을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 상기 백킹은 PVC 시트에 부착된다.
(쿠션이 있는) 비닐 바닥 깔개용 캐리어에 대한 일반적인 요구는, 충분한 표면 규칙성(surface regularity), 즉, 상기 캐리어의 전체 폭에 걸쳐서 상기 함침층을 규칙적으로 도포하는데 필수적인, 상기 캐리어의 표면에 걸친 충분히 고른(even) 두께이다. 또한, 상기 상부 층들과 상기 발포된 백킹층과의 사이의 충분한 층분리 강도(delamination strength)를 갖도록 하기 위해, 상기 캐리어를 통과하는 상기 PVC 플라스티졸의 고른(even) 투과를 위한 충분한 구조 개방성(structure openness)이 요구된다. 한편, 상기 캐리어 재료의 구조는 상기 PVC가 응집된 PVC 재료로 겔화되기 전에 상기 PVC 플라스티졸이 상기 캐리어를 통해 빠져나가는 것을 방지하기 위해 지나치게 개방적이어도 않된다.
하나의 양태에서, 상기 섬유들의 부직포층 및 상기 캐리어의 스크림은, 상기 비닐 바닥 깔개 제조 공정에서의 상기 인장들이 상기 캐리어의 모든 층들에 대해 인가되는 한, 상기 비닐 바닥 깔개 제조 공정에서 두 개의 별개의 층들로서 제공될 수 있다.
상기 캐리어는, 예를 들면 상기 캐리어의 매스 균일성(mass uniformity)을 향상시키고/향상시키거나 상기 캐리어에 포함된 상기 섬유들의 부직포층의 횡방향에서의 상기 수축 및/또는 응축을 추가로 감소시키기 위해, 하나 이상의 추가의 층들을 포함할 수 있고, 각각의 층은 섬유들의 부직포층 및/또는 스크림으로부터 선택된다.
바람직하게는, 상기 섬유들의 부직포층 및 상기 스크림, 및 임의의 추가의 층들은 하나의 단일한 일체화된 캐리어(a single, integrated carrier)로서 공급되며, 여기서 상기 스크림 및 상기 섬유들의 부직포층(및 임의의 추가의 층들)은 서로에 대해 연결되어 일체화된 캐리어를 형성한다. 상기 스크림 및 상기 섬유들의 부직포층의 서로에 대한 연결은, 임의의 공지된 적합한 공정에 의해, 예를 들어, 예를 들면 글루 및/또는 핫 멜트와 같은 접착제를 사용함에 의해, 또는 열풍 접합 또는 캘린더링과 같은 열적 접합에 의해, 및/또는 스티칭, 기계적 니들링 및/또는 플루이드 인탱글먼트(fluid entanglement), 예를 들면 하이드로인탱글먼트(hydroentanglement)와 같은 기계적 접합 공정에 의해 수행될 수 있다. 상기 용어 "에 대해 연결(connected to)"은 상기 스크림이 섬유들의 2개의 부직포층들 사이에 위치(매립)되고, 이때 상기 섬유들의 부직포층들은 임의의 적합한 공정에 의해 상기 스크림의 개구들을 통해 서로 접합됨으로써, 상기 스크림의 경사들과 위사들이, 서로에 대해 접합된 상기 섬유들의 2개의 부직포층들의 섬유들에 의해 캡슐화됨에 의해, 일체화되는 상황 또한 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
바람직하게는, 상기 일체화된 캐리어의 상기 섬유들의 부직포층 및 상기 스크림은 열적 접합에 의해 및/또는 추가의 접착제의 도포가 요구되지 않아서 접착제 부재 캐리어가 얻어지게 되는 기계적 접합에 의해 서로에 대해 연결된다. 접착제의 도포는 추가의 장치 및 추가의 원료 물질을 필요로 한다.
보다 바람직하게는, 상기 일체화된 캐리어의 상기 섬유들의 부직포층 및 상기 스크림은 기계적 접합 공정의 적용이 필요하지 않게 되는 열적 접합에 의해 서로에 대해 연결된다. 기계적 접합 공정은 본질적으로 상기 스크림의 손상 위험을 갖는다. 바람직하게는, 상기 일체화된 캐리어의 상기 섬유들의 부직포층 및 상기 스크림은 열적 접합에 의해서만 서로에 대해 연결된다.
하나의 양태에서, 상기 캐리어에 포함된 상기 스크림은, 상기 비닐 바닥 깔개 제조 공정에서 겪는 상기 온도들을 견뎌낼 수 있는, 경사로서의 고탄성사, 예를 들면, 예를 들어 유리사, 아라미드사 또는 카본사 및/또는 기타 고탄성사 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 상기 스크림은 경사로서의 유리사를 포함한다. 바람직하게는 상기 스크림의 모든 경사가 고탄성사이고, 보다 바람직하게는 상기 스크림의 모든 경사가 유리사이다. 상기 고탄성사는 탄성률이 적어도 25GPa, 바람직하게는 적어도 40GPa, 보다 바람직하게는 적어도 50GPa, 가장 바람직하게는 적어도 75GPa이다.
상기 스크림에 경사로서 포함된 고탄성사의 유형 및 양은, 상기 스크림의 탄성률이, 클램프 스피드(clamp speed) 200mm/분을 사용하는 EN29073-3(08-1992)에 따라 특정 신도 2%에서의 로드(the load at specified elongation of 2%: LASE2%)로서 측정하여, 적어도 50N/5cm가 되도록 선택된다. 바람직하게는, 상기 스크림의 상기 탄성률은 적어도 100N/5cm, 보다 바람직하게는 적어도 200N/5cm, 가장 바람직하게는 적어도 250N/5cm이다.
하나의 양태에서, 상기 스크림은 상기 비닐 바닥 깔개 제조 공정에서 겪는 상기 온도들을 견뎌낼 수 있는, 위사로서의 고탄성사, 예를 들면, 예를 들어 유리사, 아라미드사 또는 카본사 및/또는 기타 고탄성사 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 상기 스크림의 모든 위사가 유리사 같은 고탄성사일 수 있다.
본원 발명의 범위 내에서, 상기 용어 "섬유"는 스테이플 섬유 및 필라멘트 둘 다를 언급하는 것으로 이해되어야 한다. 스테이플 섬유는 2 내지 200mm 범위의 특정된 비교적 짧은 길이를 갖는 섬유이다. 필라멘트는 길이가 200mm 초과, 바람직하게는 500mm 초과, 보다 바람직하게는 1000mm 초과인 섬유이다. 필라멘트는, 예를 들면 방사구금의 방사구를 통한 필라멘트의 연속 압출 및 방사를 통해 형성될 때 심지어 실질적으로 무한적일 수 있다.
상기 섬유들은, 원통형(round), 삼엽형(trilobal), 다엽형(multilobal) 또는 직사각형(rectangular)을 포함하는 임의의 단면 형태를 가질 수 있으며, 후자가 갖는 폭 및 높이에 있어서 폭이 높이보다 훨씬 더 클 수 있어서, 이러한 양태의 섬유는 테입이다. 또한 상기 섬유들은 일성분(mono-component), 이성분(bicomponent) 또는 심지어 다성분(multi-component) 섬유들일 수 있다.
하나의 양태에서, 상기 섬유들의 부직포층에 있는 상기 섬유들은, 상기 캐리어를 통한 상기 PVC 플라스티졸의 고른 투과를 위한 충분한 구조 개방성을 유지하면서 상기 캐리어에 가공 안정성 및 매스 규칙성을 제공하도록 하기 위해, 선밀도가 1 내지 25dtex 범위, 바람직하게는 2 내지 20dtex 범위, 보다 바람직하게는 5 내지 15dtex 범위, 가장 바람직하게는 5 내지 10dtex 범위이다. 상기 단위 dtex는 섬유의 섬도를 10000m 당 섬유의 중량 g으로서 정의하는 것이다.
상기 캐리어에 포함된 상기 섬유들의 부직포층은, 익히 공지된 공정, 예를 들면, 카딩 공정(carding process), 웨트-레이드 공정(wet-laid process) 또는 에어-레이드 공정(air-laid process) 또는 이들의 임의의 조합에 의해 생성된, 예를 들면 스테이플사 부직포와 같은 임의의 유형의 부직포일 수 있다. 상기 섬유들의 부직포층은 또한, 필라멘트들이 방사구금을 통해 압출되고, 후속적으로 필라멘트들의 웹(web)으로서 컨베이어 벨트에 내려놓여지고(laid down), 후속적으로 상기 웹을 접합하여 섬유들의 부직포층을 형성하는 익히 공지된 스펀본딩 공정(spunbonding process)에 의해, 또는 필라멘트들이, 바람직하게는 멀티필라멘트사들의 형태로 보빈 상에 방사 및 권취되는 단계, 및 후속적으로, 상기 멀티필라멘트사들이 탈권취(unwinding)되어 필라멘트들이 필라멘트들의 웹(web)으로서 컨베이어 벨트에 놓여지고 상기 웹을 접합하여 섬유들의 부직포층을 형성하는 투-스텝 공정(two-step process)에 의해 생성된, 필라멘트들로 구성된 부직포일 수 있다.
바람직하게는, 상기 섬유들의 부직포층에 있는 상기 섬유들은 상기 캐리어 및/또는 상기 비닐 바닥 깔개에 더 높은 인장 강도 및/또는 더 높은 인열 강도를 제공하기 위한 필라멘트들이다.
상기 섬유들의 부직포층은, 상기 섬유들의 부직포층에 있는 섬유들의 총 중량의 적어도 50중량%, 바람직하게는 적어도 75중량%, 보다 바람직하게는 적어도 90중량%, 더 바람직하게는 적어도 95중량%가 열가소성 섬유로 구성될 수 있다. 상기 섬유들의 부직포층에 있는 열가소성 섬유의 양의 증가는 상기 인장 강도 및/또는 내인열성을 증가시키고 상기 비닐 바닥 깔개의 상기 유연성을 증가시킨다.
하나의 양태에서, 상기 섬유들의 부직포층은 상기 섬유들의 부직포층에 있는 섬유들의 총 중량을 기준으로 하여 100중량%가 열가소성 섬유로 구성될 수 있다.
상기 섬유들의 부직포층에 있는 열가소성 섬유들을 구성하는 열가소성 중합체는 상기 비닐 바닥 깔개 제조 공정에서 겪는 온도들을 견뎌낼 수 있는 임의의 유형의 열가소성 중합체일 수 있다. 상기 섬유들의 부직포층에 있는 상기 열가소성 섬유는 폴리에스테르, 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)(DMT 또는 PTA에 기반하는), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및/또는 폴리락트산(PLA), 폴리아미드, 예를 들면 폴리아미드-6(PA6), 폴리아미드-6,6(PA6,6) 및/또는 폴리아미드-6,10(PA6,10), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에틸렌이미드(PEI) 및/또는 폴리옥시메틸렌(POM) 및/또는 이들의 임의의 공중합체 또는 임의의 블렌드를 포함할 수 있다.
상기 열가소성 섬유는, 상기 섬유들의 총 중량을 기준으로 하여, 25중량% 이하로, 첨가제들, 예를 들면 방사 조제, 충전제, 난연 물질, UV 억제제, 결정화 지연제/촉진제, 가소제, 열안정제, 항균 첨가제, 착색제, 예를 들면, 카본블랙 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 캐리어에 포함된 상기 섬유들의 부직포층의 중량은, PVC 플라스티졸의 상기 함침층의 투과에 충분한 캐리어 개방을 갖는 구조를 유지하고 상기 캐리어에 대한 상기 함침층의 충분한 기계적 접착력을 제공하기 위해, 40g/m2 내지 250g/m2 범위, 바람직하게는 45g/m2 내지 200g/m2 범위, 바람직하게는 50g/m2 내지 150g/m2 범위, 보다 바람직하게는 50g/m2 내지 120g/m2 범위, 가장 바람직하게는 60g/m2 내지 100g/m2 범위일 수 있다. 상기 섬유들의 부직포층의 보다 낮은 중량은 상기 함침층 중의 PVC 플라스티졸의 적은 소비를 초래하기는 하나, 상기 섬유들의 부직포층의 너무 낮은 중량은, 상기 PVC가 응집된 PVC 재료로 겔화되기 전에 PVC 플라스티졸이 상기 캐리어를 통해 낙하되는 것을 초래할 수 있다.
하나의 양태에서, 상기 섬유들의 부직포층, 바람직하게는 필라멘트들로 구성된 상기 섬유들의 부직포층은, 단일 유형(single type)의 일성분 섬유들로 구성될 수 있으며, 이들 일성분 섬유들은, 임의의 적합한 접합 기술에 의해, 예를 들면 두 개의 캘린더 롤 사이에서 섬유들의 웹을 캘린더링함에 의해, 기계적 니들링에 의해, 하이드로인탱글먼트에 의해, 초음파 접합에 의해 또는 이들의 임의의 조합에 의해 접합된다.
다른 양태에서, 상기 섬유들의 부직포층, 바람직하게는 필라멘트들로 구성된 상기 섬유들의 부직포층은, 두 가지 유형의 단성분 섬유들을 포함할 수 있고 각각의 단섬유 유형은 상이한 융점을 갖는 상이한 화학 구조의 중합체로 구성된다. 상기 두 개의 상이한 중합체들의 융점들이 적어도 10℃ 상이한 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 상기 융점들은 적어도 50℃ 상이하다. 이러한 생성물은 상기 섬유들의 웹을 보다 낮은 융점을 갖는 상기 중합체의 융점의 범위 내의 온도에 노출시켜 열적으로 접합될 수 있다.
또 다른 양태에서, 상기 섬유들의 부직포층, 바람직하게는 필라멘트들로 구성된 상기 섬유들의 부직포층은 이성분 섬유들을 포함할 수 있다. 이성분 섬유들은 상이한 화학 구조를 갖는 두 개의 중합체들로 구성되는 섬유들이다. 기본적인 구별은 이성분 섬유들의 세 가지 유형들 사이에서 도출된다: 사이드-바이-사이드 유형(side-by-side type), 코어-쉬쓰 유형(core-sheath type) 및 해도 유형(islands-in-the-sea type) 이성분 섬유들. 바람직한 양태에서, 상기 이성분 섬유들을 만드는 상기 두 가지 중합체들의 융점들은 적어도 10℃ 상이하다. 보다 바람직하게는 상기 융점들은 적어도 50℃ 상이하다. 이성분 섬유들을 포함하는 이러한 부직포층은, 사이드-바이-사이드 유형 및/또는 코어-쉬쓰 유형 이성분 섬유들로 구성되는 경우, 상기 섬유들의 웹을 보다 낮은 융점을 갖는 상기 중합체의 융점의 범위 내의 온도에 노출시켜 열적으로 접합될 수 있다. 바람직한 양태에서, 상기 부직포 캐리어는 우세하게는, 코어-쉬쓰 유형 이성분 섬유들, 바람직하게는 필라멘트들로 만들어진다. 상기 용어 "우세하게는"은, 상기 섬유들의 부직포층에 포함된 상기 섬유들 중 적어도 50%가, 바람직하게는 적어도 75%가, 보다 바람직하게는 적어도 90%가, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 95%가, 가장 바람직하게는 100%가 코어-쉬쓰 유형 이성분 섬유들인 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
바람직하게는 상기 코어/쉬쓰 이성분 섬유들에서의 코어/쉬쓰 비는 95/5용적% 내지 5/95용적%이다. 보다 바람직하게는 상기 코어/쉬쓰 비는 50/50용적% 내지 95/5용적%이다.
바람직한 양태에서, 상기 코어/쉬쓰 이성분 섬유들의 쉬쓰는 주로 폴리아미드, 바람직하게는 폴리아미드-6(PA6)로 구성되고, 상기 코어는 주로 폴리에스테르, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 구성된다.
하나의 양태에서, 상기 캐리어는, 상기 스크림의 위사가, 특히 상기 비닐 바닥 깔개 제조 공정에서 겪는 경사 방향에서의 인장에 처할 때, 상기 섬유들의 부직포층의 상기 횡방향에서의 수축과 매치되도록 구성된다. 비록 경사 및 위사 둘 다로서 유리사를 포함하는 스크림이 상기 비닐 바닥 깔개의 종방향으로 연장되는 주름 형성을 충분히 제거하는 것으로 관찰되었지만, 위사로서 유리사를 갖는 상기 스크림이, 상기 (쿠션이 있는) 비닐 바닥 깔개 제조 공정에서 겪는 실제 인장 및/또는 온도에 따라, 최종 (쿠션이 있는) 비닐 바닥 깔개에서 표면 불규칙을 유도할 수 있고/있거나 상기 겔화된 발포층 상에 도포되는 원하는 잉크 패턴들에서 프린팅 에러를 초래할 수 있다.
놀랍게도, 열가소성 섬유들을 포함하는 섬유들의 부직포층, 및 특히, 일반적으로 140℃ 내지 170℃의 범위인 승온에서의 상기 PVC 플라스티졸의 함침층의 겔화 동안의, 상기 섬유들의 부직포층의 상기 횡방향에서의 수축과 매치되도록 구성된 위사들을 갖는 스크림을 포함하는 캐리어가, 프린팅 에러의 형성을 방지하거나 적어도 감소시키고, 또한 상기 발포층 및 임의로 상기 백킹층의 상기 PVC 플라스티졸의 발포 및 경화 후에 상기 (쿠션이 있는) 비닐 바닥 깔개에서의 표면 불규칙의 형성을 방지하거나 적어도 감소시키는 것으로 밝혀졌다.
상기 섬유들의 부직포층의 상기 횡방향에서의 수축과 매치되도록 구성된 위사들을 갖는 스크림을 포함하는 상기 캐리어가 위사들의 좌굴(buckling), 즉 상기 섬유들의 부직포층이 횡방향에서 수축 또는 응축될 때의 압축 응력의 결과로서의 상기 위사들의 굴곡(bending) 또는 구부러짐(kinking)을 방지하는 것으로 생각된다. 이론과 결부시키고자 하는 것은 아니나, 상기 함침층의 PVC 플라스티졸의 겔화 동안의 상기 스크림의 위사들의 좌굴이, 도 1에 도식적으로 나타낸 바와 같이, 특히 상기 캐리어 표면을 형성하는 면 밖으로 위사들의 좌굴이 발생하는 경우, 상기 겔화된 함침층의 고르지 않은 표면을 생성시키는 것으로 생각된다. 스크림은 경사(2) 및 위사(1)를 포함한다. 상기 위사(1)는 PVC 플라스티졸의 상기 함침층의 겔화 동안 좌굴된다. 상기 함침층은 위사(1)의 좌굴에 기인하는 불규칙한 상부 표면(3) 및 불규칙한 하부 표면(4)을 갖는다. 상기 겔화된 함침층의 상기 고르지 않은 상부층(3)에 기인하여, 층 두께(D1, D2)에서의 국부적 가변량(locally varying amounts), 즉 차이 만큼의 PVC 플라스티졸이 상기 겔화된 함침층의 상기 불규칙한 상부 표면(3) 상에 피복될 것이다. 쿠션이 있는 비닐 바닥 깔개의 경우에, 상기 피복층은 상기 발포층의 상기 PVC 플라스티졸의 코팅 직후 및 겔화 후에 매끄럽고(smooth) 평평한 상부층(5)을 여전히 가질 수 있다. 목적하는 잉크 패턴 및 마모층(6)이 상기 피복된 발포층의 표면(5)에 도포될 수 있다. 발포제를 포함하는 PVC 플라스티졸의 상기 국부적 가변량(D1, D2)은 상기 발포층의 경화(발포) 후 최종 쿠션이 있는 비닐 바닥 깔개의 표면(8)에서 표면 불규칙을 유발할 수 있을 것이다. 발포제를 포함하는 PVC 플라스티졸의 보다 큰 양(D1)이 도포되는 위치들에서 상기 발포층의 발포 후의 상기 쿠션이 있는 비닐 바닥 깔개의 최종 두께는 발포제를 포함하는 PVC 플라스티졸의 보다 적은 양(D2)이 도포되는 위치들에서 보다 더 클 것이며, 이것은 최종 쿠션이 있는 비닐 바닥 깔개의 표면(8)에서 표면 불규칙을 초래할 것이다.
또한, 상기 섬유들의 부직포층의 횡방향에서의 수축 또는 응축시의 상기 스크림의 위사(1)들의 좌굴에 기인하는, 상기 겔화된 함침층의 고르지 않은 표면들(3, 4)이 상기 겔화 발포층(5) 상에의 원하는 잉크 패턴의 국부적 도포를 복잡하게 하는 것으로 생각된다. 비록 상기 발포층의 코팅 및 후속 겔화가 상기 잉크를 위한 고른 표면(5)을 형성할 수 있지만, 특히 실제 압력이, 상기 불규칙한 겔화된 함침된 층의 반대면(4)과 직접 접촉하고 있는 지지 롤러에 의해 제공되는 지지체에 의해 결정되는 경우에는, 프린팅될 전체 표면에 걸쳐 프린팅 유닛과 상기 겔화된 발포층의 표면(5)과의 사이에 고른 압력을 가하는 것은 어려울 수 있을 것이다. 최종적으로, 발포 가능한 PVC 플라스티졸의 백킹층(7)은 상기 불규칙한 겔화된 함침된 층의 반대면(4)에 피복된다. 상기 겔화된 함침층의 고르지 않은 하부 층(4)에 기인하여, 층 두께에서의 국부적 가변량, 즉 차이 만큼의 발포제를 포함하는 PVC 플라스티졸이 상기 겔화된 함침층의 불규칙한 표면(4)에 피복되는 백킹층으로서 또한 도포될 것이다. 상기 백킹층은 엠보싱(embossing) 단계를 거칠 수 있으며, 상기 쿠션이 있는 비닐 바닥 깔개의 배면 측은 바닥에 설치될 때 보이지 않기 때문에, 이러한 효과는 덜 중요할 수 있다.
바람직하게는, 상기 스크림의 위사들의 좌굴을 방지하기 위해, 상기 캐리어에 포함된 상기 스크림은, 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도에서의 상기 캐리어에 포함된 상기 섬유들의 부직포층의 횡방향에서의 자유 수축과 최대 1.00% 상이한, 보다 바람직하게는, 상기 섬유들의 부직포층의 횡방향에서의 자유 수축과 최대 0.50%, 훨씬 더 바람직하게는 최대 0.25%, 훨씬 더 바람직하게는 최대 0.10% 상이한, 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도에서의 위사 방향에서의 자유 수축을 갖는다. 가장 바람직하게는 상기 캐리어에 포함된 상기 스크림은, 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도에서의 상기 캐리어에 포함된 상기 섬유들의 부직포층의 횡방향에서의 자유 수축과 동등한, 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도에서의 위사 방향에서의 자유 수축을 갖는다.
상기 자유 수축은, 490mm x 490mm로 계측된, 상기 스크림의 샘플 또는 상기 섬유들의 부직포층의 샘플을 특히 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도, 바람직하게는 150℃의 온도의 오븐 속에 1분 동안 스크림에 대해 로드(load)를 가하지 않고 넣고, 실온으로 냉각시킨 후의 상기 샘플의 치수를 측정하여, 상기 스크림의 위사 방향에서의 수축 또는 상기 섬유들의 부직포층의 횡방향에서의 수축을 결정하여, 결정한다. 상기 자유 수축은 5개의 샘플에 대한 평균으로서 결정된다.
바람직하게는, 상기 스크림의 위사들의 좌굴을 방지하기 위해, 상기 캐리어에 포함된 상기 스크림은, 300N/m의 경사 방향에서의 로드가 가해지는 동안, 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도에서의 상기 캐리어에 포함된 상기 섬유들의 부직포층의 횡방향에서의 수축과 최대 1.00% 상이한, 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도에서의 위사 방향에서의 수축을 가지며, 상기 위사 방향에서의 수축은, 보다 바람직하게는 상기 섬유들의 부직포층의 상기 횡방향에서의 수축과 최대 0.50%, 훨씬 더 바람직하게는 최대 0.25%, 훨씬 더 바람직하게는 최대 0.10% 상이하다. 가장 바람직하게는, 상기 캐리어에 포함된 상기 스크림은, 300N/m의 경사 방향에서의 로드가 가해지는 동안의, 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도에서의 상기 캐리어에 포함된 상기 섬유들의 부직포층의 횡방향에서의 수축과 동등한, 300N/m의 경사 방향에서의 로드가 가해지는 동안의, 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도에서의 위사 방향에서의 수축을 갖는다.
300N/m의 경사 방향에서의 로드가 가해지는 동안의, 위사 방향에서의 상기 스크림의 수축은 상기 스크림의 샘플 또는 상기 섬유들의 부직포층의 샘플에 대해 300N/m의 로드를 가하여 결정하며, 상기 샘플은 길이 7m 및 폭 1m로 계측되고 상기 샘플은 상기 샘플 상에 대략 1m x 1m로 표시된 지정된 측정 영역을 갖는다. 적어도 상기 샘플의 상기 지정된 측정 영역을, 특히 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도, 바람직하게는 150℃의 온도로 세팅된 오븐 속에 1분 동안 넣고, 상기 샘플을, 인장하에 유지시키면서, 실온으로 냉각시킨 후, 상기 샘플 상의 상기 지정된 측정 영역을 측정하여 상기 스크림의 위사 방향에서의 수축 또는 상기 섬유들의 부직포층의 상기 횡방향에서의 수축을 결정한다. 상기 수축은 세개의 샘플들에 대한 평균으로서 결정한다.
바람직하게는, 상기 스크림의 위사들의 좌굴을 방지하기 위해, 상기 캐리어에 포함된 상기 스크림은, 300N/m의 경사 방향에서의 로드가 가해지는 동안의, 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도, 바람직하게는 150℃의 온도에서의 상기 캐리어에 포함된 상기 섬유들의 부직포층의 횡방향에서의 수축과 최대 1.00% 상이한, 300N/m의 경사 방향에서의 로드가 가해지는 동안의, 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도, 바람직하게는 150℃의 온도에서의 위사 방향에서의 수축을 가지며, 상기 위사 방향에서의 수축은 상기 섬유들의 부직포층의 횡방향에서의 자유 수축과 보다 바람직하게는 최대 0.50%, 훨씬 더 바람직하게는 최대 0.25%, 훨씬 더 바람직하게는 최대 0.10% 상이하다. 가장 바람직하게는 상기 캐리어에 포함된 상기 스크림은, 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도, 바람직하게는 150℃의 온도에서의, 300N/m의 경사 방향에서의 로드가 가해지는 동안의, 상기 캐리어에 포함된 상기 섬유들의 부직포층의 횡방향에서의 수축과 동등한, 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도, 바람직하게는 150℃의 온도에서의, 300N/m의 경사 방향에서의 로드가 가해지는 동안의, 위사 방향에서의 수축을 갖는다.
상기 섬유들의 부직포층의 상기 횡방향에서의 수축과 매치되도록 구성되는 위사들을 갖는 상기 스크림이, 상기 스크림과 상기 섬유들의 부직포층과의 연결이 상기 스크림을 승온에 노출시키는 공정에 의해, 예를 들면 열적 접합에 의해 또는 상기 캐리어를 하이드로인탱글먼트 후에 건조시킴에 의해 성취된 일체화된 캐리어에 포함되는 경우, 상기 위사들은 바람직하게는, 상기 스트림의 위사들의 수축이, 상기 일체화된 캐리어를 얻기 위해 가해지는 상기 승온에 노출된 후의 상기 일체화된 캐리어의 상기 섬유들의 부직포층의 상기 횡방향에서의 수축과 매치되도록 구성된다.
바람직한 양태에서, 상기 섬유들의 부직포층의 상기 횡방향에서의 수축과 매치되도록 구성되는 위사들을 갖는 상기 스크림은, 상기 쿠션이 있는 비닐 바닥 깔개 제조 공정에서 겪는 상기 온도들을 견뎌낼 수 있는, 경사로서의 고탄성사, 예를 들면, 예를 들어 유리사, 아라미드사 또는 카본사 및/또는 기타 고탄성사를 포함한다. 바람직하게는, 상기 스크림은 경사로서의 유리사를 포함한다. 바람직하게는 상기 스크림의 모든 경사가 고탄성사이고, 보다 바람직하게는 상기 스크림의 모든 경사가 유리사이다. 상기 고탄성사는 탄성률이 적어도 25GPa, 바람직하게는 적어도 40GPa, 보다 바람직하게는 적어도 50GPa, 가장 바람직하게는 적어도 75GPa이다.
상기 섬유들의 부직포층의 상기 횡방향에서의 수축과 매치되도록 구성된 위사들을 갖는 상기 스크림에 경사로서 포함된 고탄성사의 유형 및 양은, 상기 스크림의 탄성률이, 클램프 스피드(clamp speed) 200mm/분을 사용하는 EN29073-3(08-1992)에 따라 특정 신도 2%에서의 로드(the load at specified elongation of 2%: LASE2%)로서 측정하여, 적어도 50N/5cm가 되도록 선택된다. 바람직하게는, 상기 탄성률은 적어도 100N/5cm, 보다 바람직하게는 적어도 200N/5cm, 가장 바람직하게는 적어도 250N/5cm이다.
바람직하게는, 상기 캐리어의 상기 섬유들의 부직포층의 상기 횡방향에서의 수축과 매치되도록 구성된 위사들을 포함하는 상기 캐리어의 스크림은, 특히 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도, 바람직하게는 150℃의 온도 및 체류 시간 1분에서, 적어도 0.10%, 바람직하게는 적어도 0.15%, 보다 바람직하게는 적어도 0.20%, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 0.25%, 가장 바람직하게는 적어도 0.30%의 자유 수축을 갖는다.
바람직하게는, 상기 캐리어의 상기 섬유들의 부직포층의 상기 횡방향에서의 수축과 매치되도록 구성된 위사들을 포함하는 상기 캐리어의 스크림은, 특히 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도, 바람직하게는 150℃의 온도 및 체류 시간 1분에서, 300N/m의 경사 방향에서의 로드가 가해지는 동안, 적어도 0.10%, 바람직하게는 적어도 0.15%, 보다 바람직하게는 적어도 0.20%, 가장 바람직하게는 적어도 0.25%, 가장 바람직하게는 적어도 0.30%의 수축을 갖는다.
상기 섬유들의 부직포층의 상기 횡방향에서의 수축과 매치되도록 구성된 상기 스크림의 위사들은, 상기 위사들이, 따라서 상기 스크림이 이들의 구조 형상을 상실하는 것을 방지하기 위해, 상기 비닐 바닥 깔개 제조 공정에서 겪는 온도들을 견뎌내기에 적합한 임의의 중합체를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 위사는 프론트 층(front layer) 및/또는 상기 백킹층의 PVC 플라스티졸을 경화/발포시키기 위해 가해지는 상기 경화 온도를 초과하는 융점을 갖는 중합체를 포함하며, 상기 중합체는 바람직하게는 폴리에스테르, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및/또는 폴리락트산(PLA), 폴리아미드, 바람직하게는 폴리아미드-6(PA6), 폴리아미드-6,6(PA6,6) 및/또는 폴리아미드-6,10(PA6,10), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에틸렌이미드(PEI) 및/또는 폴리옥시메틸렌(POM) 및/또는 이들의 임의의 공중합체 또는 임의의 블렌드로부터 선택된다.
상기 스크림의 위사들의 수축 정도는, 익히 공지된 공정을 사용함에 따라, 예를 들면, 필라멘트사의 수축이, 가공 조건의 선택, 예를 들면, 예를 들어 방사구를 통한 상기 중합체의 압출 동안의, 상기 압출된 필라멘트들의 냉각 동안의 및/또는 상기 냉각된 필라멘트들의 연신(drawing) 동안의 인장 및/또는 온도의 선택에 의해 영향받을 수 있는 멀티필라멘트사 압출 방사 공정을 사용함에 따라, 또는 중합체 시트가 슬릿 다이에 의해 또는 취입 필름 공정에 의해 생성되는 테입 생산 공정에서, 예를 들면 인장 및/또는 온도와 같은 공정 조건을 선택함에 의해 조절될 수 있다.
열가소성 섬유들을 포함하는 섬유들의 부직포층 및 상기 섬유들의 부직포층의 상기 횡방향에서의 수축과 매치되도록 구성된 위사들을 갖는 스크림을 포함하는 상기 캐리어는 또한, 상기 캐리어가 인장하에 함침되고/함침되거나 승온에 노출되는 다른 응용분야에, 예를 들면 루핑 멤브레인(roofing membrane)의 제조에, 특히 얇은 피복층, 바람직하게는 상기 함침 캐리어에 피복된 얇은 피복층을 포함하는 루핑 멤브레인의 제조에, 또는 루핑 밑깔개 시트(roofing underlayment sheet)의 제조에 적합하다.
실시예
실시예 1
섬유들의 부직포층 및 스크림을 포함하는 캐리어에 기반한 쿠션이 있는 비닐 바닥 깔개를 제조했다. 상기 섬유들의 부직포층은, 필라멘트들의 코어는 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 구성되고 필라멘트들의 쉬쓰는 폴리아미드-6으로 구성되고 상기 코어와 쉬쓰의 비율이 74/26 용적%/용적%이고, 섬도가 7.3dtex인 코어-쉬쓰 이성분 필라멘트들로 구성되었으며, 상기 섬유들의 부직포층의 중량은 75g/m2였다. 상기 스크림은 종방향 및 횡방향 둘 다에서 340dtex 유리사로 구성되었고, 상기 스크림은 경사 방향에서 cm당 1.3개의 유리사 및 위사 방향에서 cm당 0.8개의 유리사로 이루어지는 구조를 가졌다. 상기 스크림은 상기 섬유들의 부직포층에 매립되었다. 상기 섬유들의 부직포층의 상기 필라멘트들은 열풍을 사용하여 열적으로 접합되었다. 상기 쿠션이 있는 비닐은 종방향으로 연장되는 주름을 나타내지 않았다.
비교 실시예
섬유들의 부직포층으로 구성되는 캐리어에 기반한 쿠션이 있는 비닐 바닥 깔개를 제조했다. 상기 섬유들의 부직포층은, 필라멘트들의 코어는 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 구성되고 필라멘트들의 쉬쓰는 폴리아미드-6으로 구성되고 상기 코어와 쉬쓰의 비율이 74/26 용적%/용적%이고, 섬도가 7.3dtex인 코어-쉬쓰 이성분 필라멘트들로 구성되었으며, 상기 섬유들의 부직포층의 중량은 75g/m2였다. 상기 쿠션이 있는 비닐은, 특히 상기 쿠션이 있는 비닐 바닥 깔개의 측면 가장자리들 근처에서, 종방향으로 연장되는 주름을 나타내었다.

Claims (5)

  1. 열가소성 섬유들을 포함하는 섬유들의 부직포층 및 위사들을 포함하는 스크림(scrim)을 포함하고, 여기서, 상기 위사들의 수축은 상기 열가소성 섬유들을 포함하는 섬유들의 부직포층의 횡방향(cross machine direction) 수축과 매치(match)되도록 구성되는(configured), 비닐 바닥 깔개용 캐리어(carrier for vinyl floor covering).
  2. 제1항에 있어서, 상기 캐리어에 포함된 상기 스크림이, 상기 스크림의 위사들의 좌굴(buckling)을 방지하기 위해, 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도, 바람직하게는 150℃의 온도에서의 상기 캐리어에 포함된 상기 섬유들의 부직포층의 횡방향에서의 자유 수축과, 최대 1.00%, 바람직하게는 최대 0.50%, 훨씬 더 바람직하게는 최대 0.25%, 훨씬 더 바람직하게는 최대 0.10% 상이한, 140℃ 내지 170℃ 범위의 온도, 바람직하게는 150℃의 온도에서의 위사 방향에서의 자유 수축을 갖는, 비닐 바닥 깔개용 캐리어.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스크림이, 150℃의 온도 및 1분의 체류 시간에서, 적어도 0.10%, 바람직하게는 적어도 0.15%, 보다 바람직하게는 적어도 0.20%, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 0.25%, 가장 바람직하게는 적어도 0.30%의 자유 수축을 갖는, 비닐 바닥 깔개용 캐리어.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 캐리어의, 루핑 멤브레인(roofing membrane)에서의 캐리어로서의 용도.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 캐리어의, 루핑 밑깔개 시트(roofing underlayment sheet)에서의 캐리어로서의 용도.
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